JP5584400B2 - パルス反射混合法を用いた手持ち式レーザ距離測定器 - Google Patents
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Description
2 制御手段
3 測定対象
4 測定パルス
5 基準区間
6 基準パルス
7 送信パルス
8 局所発振器
9a,9b 遅延回路
10 光検出器
11 走査パルス
12 送光器
13 パルス発生器
14 位相検出器
15 ローパスフィルタ
16 増幅器
17 アナログ‐デジタル変換器
18 計算ステップ
19 所要時間決定ステップ
D 距離
f パルス繰返し周波数
τ 時差
Claims (13)
- パルス反射混合法を使用する手持ち式レーザ距離測定器であって、
測定パルス(4)として測定対象(3)で反射される送信パルス(7)と、器内部の基準区間(5)にわたって走行した基準パルス(6)とを、パルス繰り返し周波数(f)で発生させる局所発振器(8)及び送光器(12)、
前記測定パルス(4)と前記基準パルス(6)とを受信する光検出器(10)、並びに
前記測定パルス(4)と、前記基準パルス(6)との間で前記パルス繰返し周波数(f)によって検出可能な少なくとも1つの周期的な時差(τ)に基づいて、前記測定対象(3)までの距離(D)を計算するための制御手段(2)、を備える形式のものにおいて、
前記局所発振器(8)は、前記測定パルス(4)と前記基準パルス(6)とを走査する、前記パルス繰り返し周波数(f)の走査パルス(11)を発生させ、
前記制御手段(2)によって制御可能な少なくとも1つの遅延回路(9a,9b)が設けられており、該遅延回路(9a,9b)が、前記局所発振器(8)と、前記光検出器(10)及び/又は前記送光器(12)との間に配置されており、前記測定パルス(4)および前記基準パルス(6)を走査するために、前記走査パルス(11)と前記送信パルス(7)との間に制御された遅延を発生させることを特徴とする、手持ち式レーザ距離測定器。 - 第1の遅延回路(9a)が、前記局所発振器(8)と、前記光検出器(10)との間に配置され、第2の遅延回路(9b)が、前記局所発振器(8)と、前記送信パルス(7)を送出するための前記送光器(12)との間に配置されている、請求項1記載の手持ち式レーザ距離測定器。
- 前記遅延回路(9a,9b)の出力部にパルス発生器(13)が配置されている、請求項1または2記載の手持ち式レーザ距離測定器。
- 前記制御手段(2)に接続された位相検出器(14)を備え、該位相検出器(14)の両方の入力部に、前記送信パルス(7)および前記走査パルス(11)が印加される、請求項1から3までのいずれか1項記載の手持ち式レーザ距離測定器。
- 前記遅延回路(9a,9b)が、デジタル式に形成されている、請求項1から4までのいずれか1項記載の手持ち式レーザ距離測定器。
- 前記光検出器(10)が、遮断電圧によりバイアス電圧を印加されたアバランシェフォトダイオードであり、該アバランシェフォトダイオードには、前記走査パルス(11)が印加され、前記アバランシェフォトダイオードが、ホモダイン式のパルス混合のために使用される、請求項1から5までのいずれか1項記載の手持ち式レーザ距離測定器。
- 前記光検出器(10)がローパスフィルタ(15)に、該ローパスフィルタ(15)が増幅器(16)に、該増幅器(16)がアナログ‐デジタル式変換器(17)に、該アナログ‐デジタル式変換器が前記制御手段(2)に、それぞれ接続されている、請求項1から6までのいずれか1項記載の手持ち式レーザ距離測定器。
- 請求項1から7までのいずれか1項に記載の手持ち式レーザ距離測定器(1)を使用する距離測定方法であって、前記制御手段(2)の実施するアルゴリズムによって、測定パルス(4)と基準パルス(6)との間の少なくとも1つの時差(τ)に基づいて距離(D)を計算する計算ステップ(18)で、前記測定パルス(4)と前記基準パルス(6)との間の時差(τ)を決定するための少なくとも1つの所要時間決定ステップ(19)が実施される測定方法において、
前記所要時間決定ステップ(19)で複数回の走査ステップ(20)を実施し、該走査ステップ(20)が、光検出器(10)によって受信された、パルス繰返し周波数(f)の周期的な前記測定パルス(4)または前記基準パルス(6)を、前記パルス繰返し周波数(f)の走査パルス(11)によって前記光検出器(10)で直接に走査し、走査結果を制御手段(2)によって検出し、
遅延回路(9a,9b)を用いた制御手段(2)によって、走査パルス(11)と送信パルス(7)との間の遅延を可変制御し、上位の所要時間決定ステップ(19)で、前記測定パルス(4)と前記基準パルス(6)との間の前記時差(τ)を、得られた走査結果に割り当てられている時間遅延からそれぞれ計算することを特徴とする、測定方法。 - 前記走査ステップ(20)で、走査時に得られた走査結果を、アナログ式の等価信号の形態で、まずローパスフィルタ処理し、次いで増幅し、その後にアナログ‐デジタル式変換器(17)により走査し、最後にデジタル式に前記制御手段(2)に供給する、請求項8記載の測定方法。
- 前記所要時間決定ステップ(19)で、前記測定パルス(4)および前記基準パルス(6)を、時間的に連続した走査ステップ(20)で走査する、請求項8または9記載の測定方法。
- 走査された前記基準パルス(6)および測定パルス(4)を、時間的に相関させる、請求項10記載の測定方法。
- 前記所要時間決定ステップ(19)で、前記測定パルス(4)もしくは前記基準パルス(6)を、時間的に連続した複数回の前記走査ステップ(20)で繰返し走査し、検出する、請求項8から11までのいずれか1項記載の測定方法。
- 前記計算ステップ(18)で、距離(D)を計算するための異なったパルス繰返し周波数(f)による前記所要時間決定ステップ(19)から得られた時差(τ)を使用する、請求項8から12までのいずれか1項記載の測定方法。
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