JP3151595B2 - 同軸型光波測距計 - Google Patents

同軸型光波測距計

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JP3151595B2 JP15192295A JP15192295A JP3151595B2 JP 3151595 B2 JP3151595 B2 JP 3151595B2 JP 15192295 A JP15192295 A JP 15192295A JP 15192295 A JP15192295 A JP 15192295A JP 3151595 B2 JP3151595 B2 JP 3151595B2
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満孝 阿部
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    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
    • G01S7/4811—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements common to transmitter and receiver
    • G01S7/4812—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements common to transmitter and receiver transmitted and received beams following a coaxial path
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V8/00—Prospecting or detecting by optical means
    • G01V8/10—Detecting, e.g. by using light barriers
    • G01V8/12—Detecting, e.g. by using light barriers using one transmitter and one receiver
    • G01V8/14—Detecting, e.g. by using light barriers using one transmitter and one receiver using reflectors

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光波測距計の視準光学
系、即ち望遠鏡光学系を構成する対物レンズを介して送
光を射出する送光側光学部材と、対物レンズを介して入
射した受光を受光する受光側光学部材とが同軸配置され
た同軸型光波測距計に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光波測距計は、光源から送光側光
学部材を介して変調光を射出し、目標物で該変調光を反
射させ、受光側光学部材を介して検出器が該反射光を受
信して得た受信信号と、光源から得た参照信号との位相
差を測定し、その位相差から目標物との距離を測定する
構造となっている。ところが、反射部材としてコーナプ
リズムを用い、きわめて平行度の高い送光をコーナプリ
ズムで反射させると、送光の光束と反射された受光の光
束とが完全に重なり、受光が受光側光学部材に到達しな
い場合が生じ、その場合には距離測定が行なえない。そ
こで、例えば、特開平４−３１９６８７号公報により、
送光の光束を対物レンズの光軸からずらし、送光の光路
と受光の光路とが光軸を挟んで平行になり相互に重なり
合わないようにしたものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の、送光の光
路と受光の光路とが相互に重なり合わないようにしたも
のでは、測距計が正確に反射部材に正対し、対物レンズ
の光軸と反射部材の中心軸線とが正確に一致している場
合には送光の光路と受光の光路とが光軸を挟んで互いに
反対側に位置するが、測距計が正確に反射部材に正対し
ていない場合には送光の光路と受光の光路とが重なり合
う場合が生じ、その場合には距離計測ができない。
【０００４】また、反射部材としてコーナプリズムでは
なく反射シートを用いると、受光はある程度拡散して反
射されるので送光と受光とが完全に重なりあって距離計
測ができないという状態は生じないが、送光の光束が光
軸から離れているため、反射シートが傾いていると反射
シートと光軸との交点である視準点と送光が反射される
点との前後方向の位置がずれる場合が生じ、そのずれは
測定結果の誤差となる。
【０００５】本発明は、このような不具合に鑑み、計測
不能や誤差の生じない同軸型光波測距計を提供すること
をその目的としたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、対物レンズの後方に位置し、送光部か
らの光を対物レンズの光軸近傍に配置された第１の反射
面で反射し対物レンズの前方に配置された反射部材に送
光として射出する送光側光学部材と、反射部材で反射さ
れた受光を第１の反射面の後方に配置された第２の反射
面で反射し上記光軸の側方に配設された受光部に導く受
光側光学部材とを備えた同軸形光波測距計において、送
光の光束の略中心部に上記光軸が位置するように上記第
１の反射面を配置すると共に、上記送光側光学部材に、
送光の光束の断面形状を非点対称形状に整形する送光整
形手段を設けたことを特徴とする。
【０００７】
【作用】反射部材としてコーナプリズムを用いると、送
光の光束の断面形状と受光の光束の断面形状とは点対称
の関係になる。従って送光の光束の断面形状を非点対称
形状にすることにより、例え送光の光路と受光の光路と
が一致したとしても送光の光束と受光の光束とが完全に
重なり合うことはなく、必ず受光の一部は受光側光学部
材を介して受光部に到達する。また、送光の光束の略中
心部に光軸を位置させることにより反射部材として反射
シートを用いた場合でも視準位置と送光の反射位置とを
一致させることにより、反射シートの傾きによる誤差が
生じない。
【０００８】
【実施例】図１及び図２を参照して、１は対物レンズで
あり、該対物レンズ１の後方であって対物レンズ１の光
軸Ｃ上に位置するように接眼レンズ２と、対物レンズ１
と接眼レンズ２の前方に位置する焦点板８との間に位置
する合焦レンズ３とを設け、これら対物レンズ１・接眼
レンズ２・合焦レンズ３・焦点板８で望遠鏡を構成し、
対物レンズ１の中心と焦点板８の中心とを結んだ線であ
る光軸Ｃの延長上の任意の点を視準し得るようにした。
また、対物レンズ１の後方に透明な円盤状のプリズム保
持板４を設け、該プリズム保持板４の後面に第１プリズ
ム５を接着し、更に第１プリズム５に第２プリズム６を
接着した。そして更に両プリズム５・６と合焦レンズ３
との間に位置するように円盤状のダイクロミラー７を配
設した。該ダイクロミラー７は可視光線は透過するが後
述する送光部５２から照射される波長の光は選択的に反
射する機能を有している。
【０００９】第１プリズム５には光軸Ｃと交差する、プ
リズムの内面であって傾斜した反射面５ａが設けられて
おり、該反射面５ａの下方には反射鏡５１を介して送光
部５２が光学的に対峙している。また、送光部５２と反
射鏡５１との間には台形穴５４が開設された絞り板５３
が配設されており、従って、送光部５２から照射される
光のうち、台形穴５４を通過した部分が反射鏡５１で反
射され、更に第１プリズム５の反射面５ａで反射され対
物レンズ１を通って前方に配設されているコーナプリズ
ムＲに送光Ｐａとして射出される。該送光Ｐａの光束の
断面形状は上記台形穴５４と相似形の台形状になってお
り、かつ、送光Ｐａの光束の略中心部に光軸Ｃが含まれ
る。
【００１０】また、第２プリズム６には外面である傾斜
した反射面６ａが形成されており、コーナプリズムＲで
反射された受光Ｐｂが第１プリズム５の設置位置を通過
した後ダイクロミラー７で反射され、更に該反射面６ａ
で反射され、該反射面６ａに対峙する受光部６１に受光
Ｐｂが入射されるようにした。
【００１１】ところで、上記のごとくコーナプリズムＲ
を反射部材として用いると、送光Ｐａの光束の断面形状
と受光Ｐｂの光束の断面形状とは点対称の関係になる。
本実施例の場合には送光Ｐａの光束の断面形状を台形に
したので、受光Ｐｂはその台形を上下及び左右に反転さ
せた逆台形になる。一方、光軸ＣをコーナプリズムＲの
中心軸線に一致させ送光ＰａをコーナプリズムＰｂの中
心部分で反射させると送光Ｐａの光路と受光Ｐｂの光路
とが一致する。ところが、台形は非点対称形状であるた
め、図３に示すように送光Ｐａと受光Ｐｂとがどのよう
に重なっても、必ず受光Ｐｂの一部Ｐｒは送光Ｐａに重
なることなくダイクロミラー７に到達し、更に反射面６
ａで反射され受光Ｐｂの一部Ｐｒは受光部６１に入射す
る。
【００１２】ところで、上記実施例では第１プリズム５
に第２プリズム６を接着したが、図４に示すように、第
１プリズム５のみを用い、反射面５ａが形成される斜面
の外側を反射面５ｂとして、上記反射面６ａの代わりに
受光Ｐｂもしくはその一部Ｐｒを該反射面Ｐｂで反射さ
せて受光部６１に入射させるようにしてもよい。
【００１３】また、図５に示すように、上記図４に示す
プリズム保持板４を表裏反転させプリズム５を対物レン
ズ１側にすると共に上下方向に反転させ、反射板５１で
反射された光をプリズム５の外面である反射面５ｂで反
射して送光Ｐａとすると共に、ダイクロミラー７で反射
された受光Ｐｂを内面である反射面５ａで反射して受光
部６１に入射させるようにしてもよい。
【００１４】ところで、上記各実施例共に、送光Ｐａの
光束の断面形状を台形にしたが、非点対称形状であれば
その他の形状でもよく、例えば三角形や五角形、あるい
は星形や水滴形状でもよい。尚、台形や三角形のように
比較的単純な形状であれば絞り板５３を使用せず、反射
面５ａ（図５に示す場合には５ｂ）の形状を台形や三角
形に形成して送光Ｐａの光束の断面形状を三角形や台形
にしてもよい。
【００１５】
【発明の効果】本発明は、上述のように構成されている
ので、反射部材としてコーナプリズムを用いた場合であ
っても距離測定が不能になることがなく、常に距離測定
を行なうことができる。尚、送光の光束の略中心部に対
物レンズの光軸が含まれるようにしているので、反射シ
ートを反射部材として使用した場合に反射シートが傾い
ても誤差が生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の構成を示す図
【図２】プリズムの詳細な形状を示す図
【図３】送光と受光との重なり状態を示す図
【図４】第２の実施例におけるプリズムの詳細な形状を
示す図
【図５】第３の実施例におけるプリズムの詳細な形状を
示す図
【符号の説明】
１ 対物レンズ ２ 接眼レンズ ３ 合焦レンズ ４ プリズム保持板 ５ 第１プリズム ６ 第２プリズム ７ ダイクロミラー ８ 焦点板 ５２ 送光部 ５３ 絞り板 ５ａ 反射面 ５ｂ 反射面 ６ａ 反射面 Ｐａ 送光 Ｐｂ 受光 Ｒ コーナプリズム（反射部材）

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 対物レンズの後方に位置し、送光部から
    の光を対物レンズの光軸近傍に配置された第１の反射面
    で反射し対物レンズの前方に配置された反射部材に送光
    として射出する送光側光学部材と、反射部材で反射され
    た受光を第１の反射面の後方に配置された第２の反射面
    で反射し上記光軸の側方に配設された受光部に導く受光
    側光学部材とを備えた同軸形光波測距計において、送光
    の光束の略中心部に上記光軸が位置するように上記第１
    の反射面を配置すると共に、上記送光側光学部材に、送
    光の光束の断面形状を非点対称形状に整形する送光整形
    手段を設けたことを特徴とする同軸型光波測距計。
JP15192295A 1995-06-19 1995-06-19 同軸型光波測距計 Expired - Lifetime JP3151595B2 (ja)

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DE19615601A DE19615601B4 (de) 1995-06-19 1996-04-19 Elektrooptisches Koaxial-Abstandsmeßgerät
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