JPH02242187A - 光波距離計における測距方法 - Google Patents
光波距離計における測距方法Info
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- JPH02242187A JPH02242187A JP1061037A JP6103789A JPH02242187A JP H02242187 A JPH02242187 A JP H02242187A JP 1061037 A JP1061037 A JP 1061037A JP 6103789 A JP6103789 A JP 6103789A JP H02242187 A JPH02242187 A JP H02242187A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 83
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 32
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 abstract description 5
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
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- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、光波距離計における測距方法に関する。
（従来の技術）
従来、切換器により内部光路と測定光路を交互に切り換
え、光源から内部光路を通って検出器に入射する内部光
と光源から測定光路を通って検出器に入射する一―ｊ定
光の位相をそれぞれ少なくとも２つの変調周波数の光に
ついて順次求め、内部光と測定光の位相差から目標点ま
での測距を行なう光波距離計による測距方法が知られて
いる。
え、光源から内部光路を通って検出器に入射する内部光
と光源から測定光路を通って検出器に入射する一―ｊ定
光の位相をそれぞれ少なくとも２つの変調周波数の光に
ついて順次求め、内部光と測定光の位相差から目標点ま
での測距を行なう光波距離計による測距方法が知られて
いる。
これを更に詳細に説明すると、第４図に示すように、内
部光の位相測定Ａと測定光の位相測定Ｂとを切換器の切
換えにより順次行なう場合、例えば３つ（Ｆ＋、Ｆ２、
Ｆ３、Ｆｌ ＞ Ｆ２ ＞ Ｆ３とする）の変調周波数
の光を用い、内部光の位相Ｄ１定Ａは、変調周波数Ｆ３
、Ｆ２及びＦｌの順序で、測定光の位相測定Ｂは変調周
波数Ｆ１、Ｆ２、及びＦ３の順序で行なう。（同図中、
１．２．３はそれぞれ変調周波数Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３で測
定した値を示す。）各変調周波数における測定では、例
えば１万回測定して平均値を求める。測距データＤ１、
Ｄ２、Ｄ８、Ｄ４、Ｄ、は、内部光路から測定光路への
切換器による切り換えの前後に行なわれる周波数Ｆ７、
Ｆ２、Ｆ３の内部光の位相測定と周波数Ｆ１、Ｆ２、Ｆ
３の測定光の位相測定とから求める。（同図中■〜Ｏは
測距データＤＩ、０２・・・Ｄ５が得られるタイミング
を示す。） 以上の測距方法によれば、距離計の電気回路の時間に余
り関係しない定数の変化等によるドリフトを打ち消すこ
とができる。
部光の位相測定Ａと測定光の位相測定Ｂとを切換器の切
換えにより順次行なう場合、例えば３つ（Ｆ＋、Ｆ２、
Ｆ３、Ｆｌ ＞ Ｆ２ ＞ Ｆ３とする）の変調周波数
の光を用い、内部光の位相Ｄ１定Ａは、変調周波数Ｆ３
、Ｆ２及びＦｌの順序で、測定光の位相測定Ｂは変調周
波数Ｆ１、Ｆ２、及びＦ３の順序で行なう。（同図中、
１．２．３はそれぞれ変調周波数Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３で測
定した値を示す。）各変調周波数における測定では、例
えば１万回測定して平均値を求める。測距データＤ１、
Ｄ２、Ｄ８、Ｄ４、Ｄ、は、内部光路から測定光路への
切換器による切り換えの前後に行なわれる周波数Ｆ７、
Ｆ２、Ｆ３の内部光の位相測定と周波数Ｆ１、Ｆ２、Ｆ
３の測定光の位相測定とから求める。（同図中■〜Ｏは
測距データＤＩ、０２・・・Ｄ５が得られるタイミング
を示す。） 以上の測距方法によれば、距離計の電気回路の時間に余
り関係しない定数の変化等によるドリフトを打ち消すこ
とができる。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、内部光と測定光の位相は前記光路の切り
換えにより測定するので、同時に行なわれない。そのた
め、この測定時間差によるドリフトは完全に打ち消され
ず、正確な測定値が得られない。これは、特に光波距離
計の電源をオンした後、装置が十分に暖まった状態に至
る前に測定したような場合に顕著に生じる。
換えにより測定するので、同時に行なわれない。そのた
め、この測定時間差によるドリフトは完全に打ち消され
ず、正確な測定値が得られない。これは、特に光波距離
計の電源をオンした後、装置が十分に暖まった状態に至
る前に測定したような場合に顕著に生じる。
本発明は、従来のこのような測距方法の課題を解決する
ことをその目的とするものである。
ことをその目的とするものである。
（課題を解決するための手段）
本発明は、上記の目的を達成するために、切換器により
内部光路と測定光路を交互に切り換え、光源から内部光
路を通って検出器に入射する内部光と、光源から測定光
路を通って検出器に入射する測定光の位相を、それぞれ
少なくとも２つの変調周波数の光について順次求め、内
部光と測定光の位相差から目標点までの測距を行なう光
波距離計のｎ１距方法において、前記切換器による内部
光路と測定光路の切換の直前及び直後には最大変調周波
数の内部光と測定光の位相測定を行なうとともに内部光
の位相測定と該内部光の位相ａｌｌｌ定の前及び後に行
なう測定光の位相ＤＩ定とから２つの測距データを得る
ようにしたことを特徴とする。
内部光路と測定光路を交互に切り換え、光源から内部光
路を通って検出器に入射する内部光と、光源から測定光
路を通って検出器に入射する測定光の位相を、それぞれ
少なくとも２つの変調周波数の光について順次求め、内
部光と測定光の位相差から目標点までの測距を行なう光
波距離計のｎ１距方法において、前記切換器による内部
光路と測定光路の切換の直前及び直後には最大変調周波
数の内部光と測定光の位相測定を行なうとともに内部光
の位相測定と該内部光の位相ａｌｌｌ定の前及び後に行
なう測定光の位相ＤＩ定とから２つの測距データを得る
ようにしたことを特徴とする。
（作 用）
切換器による内部光路と測定光路の切り換えの直前及び
直後には、少なくとも２つの変調周波数の光のうちの最
大変調周波数の光で内部光及び測定光の位相測定を行な
い、内部光の位相ｎ１定とその前後に行なう測定光の位
相測定から測距データを得る。したがって、測距データ
は従来の測距方法に比べて約２倍になり、それから求め
た測距値はドリフトの影響が平均化されることによって
誤差が少なくなる。
直後には、少なくとも２つの変調周波数の光のうちの最
大変調周波数の光で内部光及び測定光の位相測定を行な
い、内部光の位相ｎ１定とその前後に行なう測定光の位
相測定から測距データを得る。したがって、測距データ
は従来の測距方法に比べて約２倍になり、それから求め
た測距値はドリフトの影響が平均化されることによって
誤差が少なくなる。
（実施例）
以下本発明の実施例を図面につき説明する。
第１図は、本発明のＷＪ距方法の実施例に使用する光波
距離計の原理図を示す。
距離計の原理図を示す。
同図において、１は例えばＦＩ−１５ＭＨｚ ｚ Ｆ２
−１．５ＭＨｚ、 Ｆ３＝０．１５ＭＨｚの３つの周波
数の信号を出力する発振器で、この発振器１の出力は変
調器２に供給され、変調器２の出力は例えばレーザダイ
オードの光源３に供給されるようになっている。４は送
受光用ミラー ５は対物レンズ、６は目標点に置かれた
反射鏡、７は光の検出器、８は切換器、９は位相計であ
る。
−１．５ＭＨｚ、 Ｆ３＝０．１５ＭＨｚの３つの周波
数の信号を出力する発振器で、この発振器１の出力は変
調器２に供給され、変調器２の出力は例えばレーザダイ
オードの光源３に供給されるようになっている。４は送
受光用ミラー ５は対物レンズ、６は目標点に置かれた
反射鏡、７は光の検出器、８は切換器、９は位相計であ
る。
次に、測距方法について説明すると、先ず、切換器８を
図示の位置にし、光源３から変調周波数Ｆｌ −１５Ｍ
Ｈｚの光を放射させ、この光を内部光として、光ｌ！ｉ
、３からプリズム１０．１１．１２を経て検出器７に至
る内部光路を経て検出器１に入射させ、この内部光の位
相を位相計９で測定する。（第２図中、Ａは内部光の位
相測定、ｉは周波数でＦｌて測定した値を示す。）次い
で、切換器８を上方に移動し、この変調周波数Ｆ１の光
を測定光として、光源３からプリズム１２、送受光用ミ
ラー４、対物レンズ５、反射鏡６、対物レンズ５及び前
記ミラー４を経て検出器７に至る測定光路を通って検出
器７に入射させ、この測定光の位相を位相計９で測定す
る。前記測定及びこの測定は例えば５０００回繰返し、
その平均値を求める。その後、切換器８はそのままにし
て変調周波数がＦ２ ＝ １．５Ｍ）ｌｚＳＦ３ ＝
Ｏ，１５ＭＨｚ及びＦＨ−１５Ｍｔｌｚの光を順次測定
光路に通して１ｌｌｌｌ定光の位相をＪＦＩ定する。こ
の周波数Ｆ２及びＦ３での測定光の位相測定は、それぞ
れ例えば１万回行ない、その平均値を算出する。（第２
図中Ｂは、測定光の位相測定２．３は周波数Ｆ２、Ｆ３
で測定した値を示す。）その後の周波数Ｆ１での測定光
の位相測定は前回同様５０００回行なう。以上の測定の
後、再び切換器８を内部光路側に切換え、変調周波数を
Ｆｌ、Ｆ２、Ｆ３及びＦｌの順序で変え、それぞれにつ
いて内部光の位相を測定する。各周波数での内部光の位
相測定は前と同じようにＦ、については５０００回、Ｆ
２、Ｆ３については１００００回行なう。測距データＤ
、は、切換器８の第１回目の切換えＳ１直前の周波数Ｆ
、での内部光の位相７ＴｌｌＩ定から切換器８の第３回
目の切換えＳ３直前の周波数Ｆ１での内部光の位相測定
より１つ手前の周波数Ｆ３での内部光の位相測定までの
間に得られた内部光の位相値及び測定光の位相値であり
、これらから測距値を求める。（第２図内、■〜［相］
は測距データＤ１〜Ｄ８が得られるタイミングと測距デ
ータを得るのに使用する内部光の測定値と測定光の測定
値の関係を示している。）この測距方法を前記した従来
の測距方法と比較してみると、各周波数での内部光及び
測定光の位相測定回数並びに切換器８の切換回数を同じ
にした場合、従来の方法に比べて測距データは２倍近く
に増加する。
図示の位置にし、光源３から変調周波数Ｆｌ −１５Ｍ
Ｈｚの光を放射させ、この光を内部光として、光ｌ！ｉ
、３からプリズム１０．１１．１２を経て検出器７に至
る内部光路を経て検出器１に入射させ、この内部光の位
相を位相計９で測定する。（第２図中、Ａは内部光の位
相測定、ｉは周波数でＦｌて測定した値を示す。）次い
で、切換器８を上方に移動し、この変調周波数Ｆ１の光
を測定光として、光源３からプリズム１２、送受光用ミ
ラー４、対物レンズ５、反射鏡６、対物レンズ５及び前
記ミラー４を経て検出器７に至る測定光路を通って検出
器７に入射させ、この測定光の位相を位相計９で測定す
る。前記測定及びこの測定は例えば５０００回繰返し、
その平均値を求める。その後、切換器８はそのままにし
て変調周波数がＦ２ ＝ １．５Ｍ）ｌｚＳＦ３ ＝
Ｏ，１５ＭＨｚ及びＦＨ−１５Ｍｔｌｚの光を順次測定
光路に通して１ｌｌｌｌ定光の位相をＪＦＩ定する。こ
の周波数Ｆ２及びＦ３での測定光の位相測定は、それぞ
れ例えば１万回行ない、その平均値を算出する。（第２
図中Ｂは、測定光の位相測定２．３は周波数Ｆ２、Ｆ３
で測定した値を示す。）その後の周波数Ｆ１での測定光
の位相測定は前回同様５０００回行なう。以上の測定の
後、再び切換器８を内部光路側に切換え、変調周波数を
Ｆｌ、Ｆ２、Ｆ３及びＦｌの順序で変え、それぞれにつ
いて内部光の位相を測定する。各周波数での内部光の位
相測定は前と同じようにＦ、については５０００回、Ｆ
２、Ｆ３については１００００回行なう。測距データＤ
、は、切換器８の第１回目の切換えＳ１直前の周波数Ｆ
、での内部光の位相７ＴｌｌＩ定から切換器８の第３回
目の切換えＳ３直前の周波数Ｆ１での内部光の位相測定
より１つ手前の周波数Ｆ３での内部光の位相測定までの
間に得られた内部光の位相値及び測定光の位相値であり
、これらから測距値を求める。（第２図内、■〜［相］
は測距データＤ１〜Ｄ８が得られるタイミングと測距デ
ータを得るのに使用する内部光の測定値と測定光の測定
値の関係を示している。）この測距方法を前記した従来
の測距方法と比較してみると、各周波数での内部光及び
測定光の位相測定回数並びに切換器８の切換回数を同じ
にした場合、従来の方法に比べて測距データは２倍近く
に増加する。
換言すれば、従来の方法と同量の測距データを得るには
従来の方法の略半分の時間でよいことになる。
従来の方法の略半分の時間でよいことになる。
第３図は本発明の測距方法の他の実施例の説明図である
。
。
この測距方法では、第３図示のように、初めに変調周波
数Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３の内部光と測定光の位相測定を行な
って測距データＤ１を求め、以後は変調周波数Ｆ１のみ
について切換器８を切換えて順次内部光及び７１′Ｉ１
１定光の位相測定を繰り返し行なう。すなわち、内部光
路から測定光路への切換器８の切換え及び測定光路から
内部光路への切換器の切換えの前後の変調周波数１丁で
の内部光及び測定光の位相Ａ１１ｌ定を行い、これによ
って一定の時間内で多量の測距データ０２〜ＤＩ５が得
る。
数Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３の内部光と測定光の位相測定を行な
って測距データＤ１を求め、以後は変調周波数Ｆ１のみ
について切換器８を切換えて順次内部光及び７１′Ｉ１
１定光の位相測定を繰り返し行なう。すなわち、内部光
路から測定光路への切換器８の切換え及び測定光路から
内部光路への切換器の切換えの前後の変調周波数１丁で
の内部光及び測定光の位相Ａ１１ｌ定を行い、これによ
って一定の時間内で多量の測距データ０２〜ＤＩ５が得
る。
この測距方法は測量対象が高速度で移動している場合等
に行なうのに好適である。
に行なうのに好適である。
（発明の効果）
本発明は、上述の構成を有するから、従来の方法に比べ
て同じ時間に２倍に近い測距データが得られ、ドリフト
があっても比較的正確な測距値が得られる。また測距時
間を短縮することができる。
て同じ時間に２倍に近い測距データが得られ、ドリフト
があっても比較的正確な測距値が得られる。また測距時
間を短縮することができる。
第１図は、本発明のａｊ距方法の実施に使用できる光波
距離計の１例の原理を示す線図、第２図及び第３図はそ
れぞれ本発明の測距方法の実施例を説明するタイムチャ
ート、第４図は従来のｎ１距方法を説明するタイムチャ
ートである。 Ａ・・・内部光の位相測定 Ｂ・・・測定光の位相測定 ３１〜Ｓ９・・・切換器８の切換
距離計の１例の原理を示す線図、第２図及び第３図はそ
れぞれ本発明の測距方法の実施例を説明するタイムチャ
ート、第４図は従来のｎ１距方法を説明するタイムチャ
ートである。 Ａ・・・内部光の位相測定 Ｂ・・・測定光の位相測定 ３１〜Ｓ９・・・切換器８の切換
Claims (1)
- 切換器により内部光路と測定光路を交互に切り換え、光
源から内部光路を通って検出器に入射する内部光と、光
源から測定光路を通って検出器に入射する測定光の位相
を、それぞれ少なくとも２つの変調周波数の光について
順次求め、内部光と測定光の位相差から目標点までの測
距を行なう光波距離計の測距方法において、前記切換器
による内部光路と測定光路の切換の直前及び直後には最
大変調周波数の内部光と測定光の位相測定を行なうとと
もに内部光の位相測定と該内部光の位相測定の前及び後
に行なう測定光の位相測定とから２つの測距データを得
るようにしたことを特徴とする光波距離計における測距
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1061037A JP2903220B2 (ja) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | 光波距離計における測距方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1061037A JP2903220B2 (ja) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | 光波距離計における測距方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02242187A true JPH02242187A (ja) | 1990-09-26 |
| JP2903220B2 JP2903220B2 (ja) | 1999-06-07 |
Family
ID=13159676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1061037A Expired - Lifetime JP2903220B2 (ja) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | 光波距離計における測距方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2903220B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001356008A (ja) * | 2000-06-12 | 2001-12-26 | Advantest Corp | 光デバイス長計測装置、方法、記録媒体 |
| JP2010014502A (ja) * | 2008-07-02 | 2010-01-21 | Murata Mach Ltd | 光測距装置 |
-
1989
- 1989-03-15 JP JP1061037A patent/JP2903220B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001356008A (ja) * | 2000-06-12 | 2001-12-26 | Advantest Corp | 光デバイス長計測装置、方法、記録媒体 |
| JP2010014502A (ja) * | 2008-07-02 | 2010-01-21 | Murata Mach Ltd | 光測距装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2903220B2 (ja) | 1999-06-07 |
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