JP2975424B2 - 光波測距装置 - Google Patents

光波測距装置

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JP2975424B2 JP2309764A JP30976490A JP2975424B2 JP 2975424 B2 JP2975424 B2 JP 2975424B2 JP 2309764 A JP2309764 A JP 2309764A JP 30976490 A JP30976490 A JP 30976490A JP 2975424 B2 JP2975424 B2 JP 2975424B2
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    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06Systems determining position data of a target
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    • G01S17/32Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、発光素子から目標物に向けて変調光を射
出するアナログ発光部と、前記目標物からの反射変調光
を受光し前記目標物までの距離を測定するアナログ受光
部とを有している光波測距装置に関する。
(従来の技術) 従来から、光波測距装置として第5図に示すものが知
られている。
第5図において、1は基部2に垂直軸回りに回動可能
に設けられた支持部で、この支持部1には、望遠鏡3を
内蔵した望遠鏡部4が水平軸回りに回動可能に支持され
ている。望遠鏡3には、発光素子5(第6図参照)から
発せられる変調光を測定光と基準光とに分割し、測定光
を目標物(コーナーキューブ)6に向けて射出させると
ともに、コーナーキューブ6で反射してきた反射光と前
記基準光とを受光素子7に導くプリズム8や、目標物を
視準する図示しない視準系等が設けられている。
第6図は光波測距装置の信号処理回路を示したブロッ
ク図である。第6図において、11は発光素子5から変調
光を発生させる発光回路、12は受光素子7が出力する受
光信号から基準光と反射光との位相比較等を行なう受光
回路、13は発光回路の制御を行なったり、受光回路12の
位相差からコーナーキューブ6までの距離を演算したり
するデジタル回路、14は電源回路である。
光波測距装置は、望遠鏡部4への組み込みのため、発
光素子5と発光回路11からなる発光部(アナログ発光
部)17と、受光素子7と受光回路(アナログ受光部)12
からなる受光部18と、電源回路14等とが望遠鏡部4の下
部側(望遠鏡3の鏡筒(図示せず)より下側)である下
部ハウジング4a内に配置され、デジタル回路13が望遠鏡
部4の上部側(望遠鏡3の鏡筒(図示せず)より上側)
である上部ハウジング4b内に配置されている。
ところで、測距精度は、光ノイズと電気的な誘導ノイ
ズによって大きく影響される。このため、光ノイズに対
しては、望遠鏡内部を光が反射しないように黒く塗った
り、測定光と反射光とが干渉しないように中央に仕切板
を設けたりしている。
また、誘導ノイズに対しては、金属カバーによるシー
ルドや発光部17と受光部18との間に金属板による仕切板
等を設けて、誘導ノイズの低減を図っている。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、従来の光波測距装置にあっては、発光
回路11と受光回路12には高電流高周波変調回路や高電圧
高感度回路が使用されるので、発光部17から強い誘導ノ
イズが発生し、しかも、発光部17と受光部18は下部ハウ
ジング4a内に配置されて隣接しているので、受光部18は
その誘導ノイズを受信してしまい、金属カバーによるシ
ールドや金属板による仕切板等では、その誘導ノイズの
低減を十分に図ることができないという問題があった。
(発明の目的) この発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、ノイズの低減を十分に図ること
のできる光波測距装置を提供することにある。
(問題点を解決するための手段) この発明は、上記目的を達成するため、托架部に水平
軸回りに回動可能に支持され、目標物を視準する望遠鏡
を有する望遠鏡部を備え、この望遠鏡部には、発光素子
から目標物に向けて変調光を射出するアナログ発光部
と、前記目標物からの反射変調光を受光するアナログ受
光部と、前記変調光と反射変調光とに基づいて目標物ま
での距離を決定するデジタル処理部と、前記アナログ発
光手段と前記アナログ受光手段と前記デジタル処理部と
に電力を供給するための電源とを有している光波測距装
置であって、 前記望遠鏡部の望遠鏡を挟んだ一方の側に第1、第2
収納室を、他方の側に第3、第4収納室を形成し、 第1収納室に前記デジタル処理部を、第2収納室に前
記アナログ発光部を、第3収納室に前記アナログ受光部
を、第4収納室に前記電源を配置したことを特徴とす
る。
(作 用) この発明は、望遠鏡部の望遠鏡を挟んだ一方の側に第
1、第2収納室を、他方の側に第3、第4収納室を形成
し、第1、第2、第3、第4収納室の各室内に、アナロ
グ発光部とアナログ受光部とが前記望遠鏡を挟んで対向
するように配置するとともに、アナログ受光部と電源と
が望遠鏡に対して同じ側になるように配置したので、ア
ナログ発光部とアナログ受光部との距離が大きくなり、
アナログ受光部が受けるアナログ発光部のノイズは小さ
なものとなる。
(実施例) 以下、この発明に係る光波測距装置の実施例を図面に
基づいて説明する。
第1図,第2図において、21は基部22に垂直軸回りに
回動可能に設けられた支持部(托架部)で、この支持部
21には、測距用の操作キー23や測距データ等を表示する
表示器24等が設けられている。また、支持部21には、望
遠鏡25を内蔵した望遠鏡部30が水平軸26回りに回動可能
に支持されている。27は対物レンズ、28は望遠鏡25の接
眼部である。
望遠鏡部30は、第3図に示すように、望遠鏡25の鏡筒
25aを保持した望遠鏡部ケース32を有し、望遠鏡部ケー
ス32内には、鏡筒25aを上下から挟む位置に金属製の仕
切板34,35が設けられている。また、これら仕切板34,35
とケース32の天板部32a,底板部32bとの間に金属製の仕
切板36,37が設けられていて、ケース32内は4つの収納
室41〜44が形成されている。
そして、各収納室41〜44には、回路基盤45〜48が設置
され、各回路基盤45〜48には、第4図に示す信号処理回
路のデジタル部(デジタル処理部)51、発光部(アナロ
グ発光部)52、受光部(アナログ受光部)53、電源部
(図示せず)がそれぞれ設けられている。
発光部52は、15M HZの基準パルスを発生する基準発振
器61と、15M HZの基準パルスを分周して75K HZと3K HZ
とに分周する分周器62と、15M HZの基準パルスと75K HZ
のパルスのどちらか一方を通過させる切換ゲート63と、
分周器62が出力する3K HZの基準パルスから15M HZ−3K
HZの周波数のパルスあるいは75K HZ−3K HZの周波数の
パルスを生成するシンセサイザー64と、切換ゲート63を
通過するパルスを増幅するアンプ65と、15M HZあるいは
75K HZで変調する変調光を発生する発光ダイオード(発
光素子)66とを有している。
発光ダイオード66から発生した変調光は、望遠鏡25内
に設けられた図示しないプリズムや対物レンズ27等を介
してコーナーキューブ68に向けて射出されるものであ
る。なお、第4図において、対物レンズ27,27を便宜上
2つ示してあるが、実際には対物レンズ27は一つであ
る。
受光部53は、コーナーキューブ68で反射した反射光を
対物レンズ27や前記プリズムを介して受光する受光ダイ
オード71と、受光ダイオード71の受光信号を増幅するア
ンプ72と、アンプ72から出力される受光信号とシンセサ
イザー64からの信号とを混合する混合器73と、混合器73
から出力される信号の内3K HZの信号を取り出すフィル
タ74と、フィルタ74から取り出された3K HZの信号と分
周器62から出力される3K HZの基準信号との位相差を検
出する位相比較器75とを有している。
デジタル部51は、位相比較器75が求めた位相差の期間
分周器62から出力されるクロックパルス(15M Hz)のパ
ルス数をカウントするカウンタ81と、カウンタ81のカウ
ント数からコーナーキューブ68までの距離を演算して表
示器に表示させるマイクロコンピュータ等からなる制御
装置82とを有している。
制御装置82は、切換ゲート63から15M HZと75K HZの信
号のうちどちらか一方を出力させる切換指令信号を出力
するようになっている。また、制御装置82は、切換ゲー
ト63から15M HZの信号を出力させるとき、シンセサイザ
ー64から15M HZ−3K HZの信号を出力させる指令信号を
出力し、切換ゲート63から75K HZの信号を出力させると
き、シンセサイザー64から75K HZ−3K HZの信号を出力
させる指令信号を出力する。
次に、上記実施例の光波測距装置の作用について説明
する。
いま、制御装置82からの指令信号によって切換ゲート
63から15M HZの信号が出力されると、発光ダイオード66
が15M HZで変調した変調光を発生し、この変調光が望遠
鏡25を介してコーナーキューブ68に向けて射出される。
変調光はコーナーキューブ68で反射して望遠鏡25を介し
て受光ダイオード71に受光され、受光ダイオード71から
受光信号が出力される。
受光信号は混合器73によりシンセサイザー64から出力
される15M HZ−3K HZの信号と混合され、この混合され
た信号からフィルタ74によって3K HZの信号が取り出さ
れる。そして、位相比較器75がフィルタ74から出力され
る3K HZの信号と分周器62から出力される3K HZの基準信
号との位相差を検出する。
カウンタ81が前記位相差の期間基準発振器61から出力
される15M HZのクロックパルスをカウントし、制御装置
82がそのカウント数から位相差を求める。
次に、制御装置82は、発光ダイオード66から75K HZの
変調光を射出させ、上記と同様にして、位相比較器75で
位相差を検出させる。そして、カウンタ81でその位相差
期間クロックパルスをカウントさせ、制御装置82は、そ
のカウント数から位相差を求め、これら位相差からコー
ナーキューブ68までの距離を演算して、この距離を表示
器24に表示させる。
ところで、収納室42と収納室43とは望遠鏡25を挟んだ
位置に形成されているので離れた位置にある。このた
め、収納室42に設けた回路基盤46の発光部52の発光ダイ
オード66から発生するノイズは、収納室43に設けた回路
基板47の受光部53の受光ダイオード71に到達する際にか
なり減衰されたものとなり、受光部53が受ける受光部52
の誘導ノイズのレベルはかなり小さなものとなる。すな
わち、誘導ノイズの低減を十分に図ることができること
となる。
(発明の効果) 以上説明したように、この発明によれば、望遠鏡部の
望遠鏡を挟んだ一方の側に第1、第2収納室を、他方の
側に第3、第4収納室を形成し、第1収納室に前記デジ
タル処理部を、第2収納室に前記アナログ発光部を、第
3収納室に前記アナログ受光部を、第4収納室に前記電
源を配置したものであるから、発光部で発生する誘導ノ
イズの低減を十分に図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に係る光波測距装置の外観を示した正
面図、 第2図は上記の光波測距装置の望遠鏡部を示した側面
図、 第3図は望遠鏡部の断面を示した断面図、 第4図は光波測距装置の信号処理回路の構成を示したブ
ロック図、 第5図は従来の光波測距装置の外観を示した斜視図、 第6図は従来の光波測距装置の測定原理を説明するため
の構成を示したブロック図である。 21……支持部(托架部) 25……望遠鏡 30……望遠鏡部 52……発光部(アナログ発光部) 53……受光部(アナログ受光部) 66……発光ダイオード(発光素子) 68……コーナーキューブ(目標物)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01S 7/48 - 7/51 G01S 17/00 - 17/95

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】托架部に水平軸回りに回動可能に支持さ
    れ、目標物を視準する望遠鏡を有する望遠鏡部を備え、
    この望遠鏡部には、発光素子から目標物に向けて変調光
    を射出するアナログ発光部と、前記目標物からの反射変
    調光を受光するアナログ受光部と、前記変調光と反射変
    調光とに基づいて目標物までの距離を決定するデジタル
    処理部と、前記アナログ発光手段と前記アナログ受光手
    段と前記デジタル処理部とに電力を供給するための電源
    とを有している光波測距装置であって、 前記望遠鏡部の望遠鏡を挟んだ一方の側に第1、第2収
    納室を、他方の側に第3、第4収納室を形成し、 第1収納室に前記デジタル処理部を、第2収納室に前記
    アナログ発光部を、第3収納室に前記アナログ受光部
    を、第4収納室に前記電源を配置したことを特徴とする
    光波測距装置。
JP2309764A 1990-11-14 1990-11-14 光波測距装置 Expired - Lifetime JP2975424B2 (ja)

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