JPH03229186A - 光波距離計 - Google Patents

光波距離計

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JPH03229186A
JPH03229186A JP2024845A JP2484590A JPH03229186A JP H03229186 A JPH03229186 A JP H03229186A JP 2024845 A JP2024845 A JP 2024845A JP 2484590 A JP2484590 A JP 2484590A JP H03229186 A JPH03229186 A JP H03229186A
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Masamitsu Endo
遠藤 正光
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、3種の変調周波数の光を使用して測定点まで
の距離を計る光波距離計に関する。
(従来の技術) 従来、例えば第2図に示すように、ある変調周波数を有
する光を発光ダイオードaで放射し、測定点におかれた
反射鏡(図示しない)で反射してきた光を受光ダイオー
ドbで受信信号に変換し、この受信信号を増幅回路Cを
介して混合器dに入力し、この混合器dで受信信号と参
照信号を混合し、混合器dの出力信号と基準信号との位
相差から測定点までの距離をiiJ?lJ定する光波距
離計が知られている。
この光波距離計では、3種の変調周波数の光を使用して
おり、この3種の変調周波数の光は主発振器eの発振周
波数f1の電気信号と、分周器gから出力する周波数f
2の電気信号と、開発振器(VCO)、位相検波器及び
分周器で構成される第1 PLL回路りの開発振器から
出力する周波数「3の電気信号をそれぞれ第1周波数選
択回路iのアンド回路J7、J2.、J3の一入力端子
に加え、該アンド回路J5、J2、J3の他の入力端子
に加える処理制御回路kからの周波数選択信号によりア
ンド回路JI、J2、j3の1つからどれか1つの変調
周波数の電気信号を出力させ、これをオア回路11変調
回路mを経て発光ダイオードaに加えて得るようにして
いる。
前記変調周波数f1は変調周波数f2及びf3と離れて
高く、f2と13は互いに近接している。
前記参照信号は、3種の周波数f4、f、及びr2の第
1、第2及び第3参照信号で構成され、周波数「4の第
1参照信号は、開発振器、位相検波器及び分周器で構成
される第2 PLL回路pの開発振器の出力信号であり
、周波数f3の第2参照信号は前記第1 PLL hの
開発振器の出力信号であり、周波数t2の第3参照信号
は前記分周器gの出力信号であって、これらの信号は第
2周波数選択回路qを構成するアンド回路r1、r2、
r3の一入力端子に入力する。このアンド回路r1、r
2、r3は処理制御回路kからの周波数選択信号により
対応する第1周波数選択回路iのアンド回路JI%J2
、j3が開くとき開き、第1参照信号はバンドパスフィ
ルタSを経て混合器dに入力し、第2及び第3参照信号
はオア回路を及びバンドパスフィルタUを経て混合器d
に入力する。
かくして混合器dから一定の低周波数rc−l f+f
<l−1fz  hl−lh−hlの信号が出力し、こ
の信号と第2分周器Vから出力する基準信号との位相差
を計数器Wて測定し、各変調周波数の光によって測定し
た距離を処理制御回路にで合成して正しい測定距離を算
出し、この距離を表示器Xて表示する。
(発明が解決しようとする課題) 従来の上記した光波距離計は、非近接法と近接法を組合
せたものであるから、測定距離の変化に対して誤ΔII
J定を生ずる可能性が少ないと共に近接した周波数r2
、f3の参照信号には発振防止、雑音対策のために必要
なフィルタを共用できる利点がある。
しかしながらこの帯域フィルタは単一の周波数に使用す
るものでないので、その選択度を上げるには限度があり
、周波数f2と13の信号についてそれぞれ別個のフィ
ルタを用いる場合と比べてS/Nが劣る。
本発明は、従来のこのような課題を解決すると共にフ照
信号側の回路を簡素化す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ある変調周波数
を有する光を放射し、測定点におかれた反射鏡で反射し
てきた光に対応する受信信号と参照信号とを混合する混
合器を備え、前記変調周波数は第1変調周波数f7、第
2変調周波数f2及び第3変調周波数f3で構成され、
第1変調周波数f、は第2変調周波数f2及び第3変調
周波数f3とは近接せず、第2変調周波数ffと第3変
調周波数とは近接し、かつ第1変調周波数「。
は第2変調周波数f2及び第3変調周波数f3より高い
周波数であり、前記混合器の出力信号と基準信号との位
相差から測定点までの距離を測定する光波距離計におい
て、前記参照信号は第1参照信号と第2参照信号で構成
され、前記混合器で第1変調周波数f1と同一周波数の
受信信号と混合する第1参照信号の周波数14と、第2
変調周波数f2及び第3変調周波数f3とそれぞれ同一
周波数の受信信号と混合する第2参照信号の周波数15
を f、 −f、±l  (f2f3) / 2fs= (
h+h)/2 となるように定めたことを特徴とする。
(作 用) 第1変調周波数f1を選択するとき、混合器に入力する
参照信号として周波数f、 −f、±1(f2h)/2
 lの第1参照信号を選択し、第2変調周波数「2又は
第3変調周波数f3を選択したとき、周波数|f5=C
f2 + f3) / 2の第2参照信号を選択するか
ら、いずれの変調周波数を選択しても混合器からfc=
 l  (lz  h) / 2 lの周波数の低周波
信号を出力し、この信号と基準信号との位相差から測点
までの距離が測定される。
3種の変調周波数に対して2種の周波数の参照信号を用
意し、その1つを選択すればよいから、参照信号を選択
する回路か簡素化される。
(実施例) 以下本発明の実施例を図面につき説明する。
第1図において、1は発光ダイオードで、これは変調回
路2を介して第1周波数選択回路3に接続されている。
この第1周波数選択回路3は3つのアンド回路44.4
2.43とオア回路5とから成り、3つのアンド回路4
い42及び43の一方の入力端子は、それぞれ発振周波
数f、の主発振器6、周波数12の信号を出力する分周
回路7及び周波数「3の信号を出力する開発振器8の各
出力端子に接続され、他方の入力端子は信号線227.
22□、223により周波数選択信号を供給する処理制
御回路9に接続されている。周波数選択信号により選択
された周波数f4、f2又はf3の信号は変調回路2を
経て発光ダイオード1に加わり、これから変調光を放射
する。この変調光は測定点におかれた反射鏡で反射して
きて受光ダイオードIOに入射し、これから出力する受
信信号は増幅回路11を経て混合器12に入力する。
受信信号は混合器12で参照信号と混合されて一定周波
数の低周波信号となり、この低周波信号は波形整形器1
3で波形整形されて計数器14に入力する。この計数器
14には分周回路7に接続された分周器15から出力す
る基準信号が入力されるので、計数器14は低周波信号
と基準信号の位相差に対応したクロックパルス数をカウ
ントする。
3種の変調光で測定した距離は処理制御回路9て合成さ
れ、補正された距離が表示器16で表示される。以上の
回路構成は従来のものと特に異ならない。
参照信号回路は、アンド回路171及び172から成る
第2周波数選択回路18と各アンド回路171.172
に接続された2つのバンドパスフィルタ191 192
とアンド回路17□の入力端子に接続されたインバータ
20で構成されており、アンド回路I70、及び172
の一方の入力端子はそれぞれ周波数f4の信号を出力す
る開発振器21及び周波数f5の信号を出力する分周回
路7の前段分周器7.に接続され、他方の入力端子はそ
れぞれ直接及びインバータ20を介して共通の信号線2
2、で処理制御回路9に接続されている。
前記アンド回路tLは、第1周波数選択回路3のアンド
回路4.か開かれたとき開かれるから、周波数f、の信
号が選択されて変調周波数f、の光か放射されたとき周
波数f4の信号が選択され、バンドパスフィルタ19、
を経て混合器12に参照信号として入力する。また、ア
ンド回路17゜は、インバータ20に信号線22.を介
して周波数選択信号が入力しない状態において開かれる
ようになっているから、信号線22□又は223を流れ
る周波数選択信号によりアンド回路4□又は43が開か
れたとき開かれる。したがって周波数f2又はf3の信
号が選択され変調周波数f2又はf3の光が放射された
とき、周波数15の信号が選択され、バンドパスフィル
タ192を経て混合器12に参照信号として入力する。
前記周波数f4は、前記のようにl−f+±(12−f
3) / 21となるように、周波数f5はf5−(f
2+f3) / 2となるようにそれぞれ定められてい
るから、いずれの変調周波数の光を放射し、その受信信
号が混合器12に入力したとしても常にl  (f2f
3) / 2 lの低周波信号が出力する。
尚、第1図において、開発振器8は位相比較器23、分
周器24及びローパスフィルタ29と接続されて第1 
PLL回路25を構成し、開発振器21は位相比較器2
6、分周器27及びローパスフィルタ30と接続されて
第2 PLL回路28を構成している。
この実施例では、第2図示の回路と比べてインバータ回
路20が余分であるが第2周波数選択回路18のアンド
回路1個とオア回路が不用になり回路構成が簡単になる
。またバンドパスフィルタ192は一つの周波数に対す
るものであるから、選択度が高< 、S/Nの良い信号
を得ることができる。
(発明の効果) 本発明は、上述の通り構成されているから、参照信号回
路の構成が簡単になると共に該回路のバンドパスフィル
タの選択度を高めることができ、S/N比の良い信号を
得ることができる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のブロック図、第2図は従来
の光波距離計のブロック図である。 1・・・発光ダイオード 2・・・変調回路 3・・・第1周波数選択回路 IO・・・受光ダイオード 12・・・混合器 14・・・計数器 18・・・第2周波数選択回路 19゜ 19□ ・・・パン ドパスフィルタ 特 許 出 願 人 株 式

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ある変調周波数を有する光を放射し、測定点におかれた
    反射鏡で反射してきた光に対応する受信信号と参照信号
    とを混合する混合器を備え、前記変調周波数は第1変調
    周波数f_1、第2変調周波数f_2及び第3変調周波
    数f_3で構成され、第1変調周波数f_1は第2変調
    周波数f_2及び第3変調周波数f_3とは近接せず、
    第2変調周波数f_2と第3変調周波数とは近接し、か
    つ第1変調周波数f_1は第2変調周波数f_2及び第
    3変調周波数f_3より高い周波数であり、前記混合器
    の出力信号と基準信号との位相差から測定点までの距離
    を測定する光波距離計において、前記参照信号は第1参
    照信号と第2参照信号で構成され、前記混合器で第1変
    調周波数f_1と同一周波数の受信信号と混合する第1
    参照信号の周波数f_4と、第2変調周波数f_2及び
    第3変調周波数f_3とそれぞれ同一周波数の受信信号
    と混合する第2参照信号の周波数f_5を f_4=f_1±|(f_2−f_3)/2|f_5=
    (f_2+f_3)/2 となるように定めたことを特徴とする光波距離計。
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