JPH04166786A

JPH04166786A - 投光受光光学装置

Info

Publication number: JPH04166786A
Application number: JP29413990A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Ishinabe; 郁夫石鍋
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 1990-10-30
Filing date: 1990-10-30
Publication date: 1992-06-12

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）この発明は、同一方向に出射し、同一対象物からの反射
光をそれぞれ受光する複数の投光受光光学系を備えた投
光受光光学装置に関するものである。

（従来の技術）従来、例えば測量機において、測距対象物を追尾するた
めに、測距光学系を機械的に回動させ、測距対象物を走
査することが行なわれている。

しかしながら、このように光学系を機械的に走査させる
ようにすると、走査に時間を要する。

かかる背景に対して、近時、機械的な動作を伴わずに光
学系により走査させることが考えられるが、この場合に
は走査用の光学系を測距用光学系とは別に設置すること
が考えられる。

ところで、このように測距用光学系の他に走査用の光学
系を設置すると、その測量機は、同一方向に出射し、同
一対象物からの反射光をそれぞれ受光する複数の投光受
光光学系を有する。投光受光光学装置を構成するものと
なる。

（発明が解決しようとする課題）かかる投光受光光学装置において、各投光受光光学系は
、同一方向に出射し、同一対象物からの反射光をそれぞ
れ受光するものであるから、各投光受光光学系の各受光
器は各投光器が出射した光の混在状態の中で所要の反射
光を受光することが必要となる。

そのため、これらの対象物検出用走査光学系と測距用光
学系の一方が出射した光の反射光は、他方の光学系にと
ってノイズとして受光され、対象物としてのコーナーキ
ューブの検出や測定を正確に行なううえでは好ましくな
い。

この発明は、このような事情にもとづいてなされたもの
で、この種の投光受光光学装置における反射光によるノ
イズを防止することによって、この種の装置による検出
や測定等を正確にすることを目的とするものである。

（課題を解決するための手段）この目的を達成するために、この発明は、同一方向に測
定光束を出射し、同一対象物からの反射光をそれぞれ受
光する複数の投光受光光学系を有し、各投光受光光学系
の測定光束の波長を互いに異ならしめ、かつ、各測定光
束の波長の光だけを波長選択部材を介して測定光束を受
光するように構成したことを特徴とする投光受光光学装
置である。

（作用）この発明によれば、各投光受光光学系が出射する光の波
長を互いに異ならせ、かつ、各波長の光だけを受光する
ようにしたため、その結果、他の投光受光光学系の反射
光が受光素子に入射することがなくなり、ノイズが防止
される。

したがって、この種の光学装置による検出や測定を正確
にすることができる。

の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図において、１は測量台、２は測点に設置された測
距対象物としてのコーナキューブである。

測量台１はたとえば船舶の甲板などに設置されている。

この測量台１には光波測距装置３が据え付けられている
。この光波測距装置３は固定台４と水平回動部５とを有
する。水平回動部５は、第２図に示すように固定台４に
対して矢印Ａ方向に回転され、支持部６を有する。支持
部６には垂直方向回動軸７が設けられ、垂直方向回動軸
７には測距装置本体８が設けられている。測距装置本体
８は、水平回動部５の回転により水平方向に回動される
と共に垂直方向回動軸７の回転により第１図に矢印Ｂで
示すように垂直方向に回転される。

その測距装置本体８には測距光学系９と走査光学系１０
とが設けられている。この測距光学系９は第３図に概略
示すように投光部１１と受光部１２とを有する。投光部
１１は光源１３を有する。受光部１２は受光素子１４を
有する。光源１３は赤外光を出射する。

その赤外光はビームスプリッタ１５のダイクロイックミ
ラー１６により対物レンズ１７に向けて反射され、カバ
ーガラス１８を介して測距装置本体８から平行光束とし
て出射される。

赤外光はコーナキューブ２により反射され、カバーガラ
ス１８を介して対物レンズ１７に戻り、ビームスプリッ
タ１５のダイクロイックミラー１９により反射され、ノ
イズ光除去用の第１のフィルタ１４ａを経て受光素子１
４に収束される。

波長選択部材として機能する前記第１のフィルタ１４ａ
は、前記レーザー光源１３で発生した光の波長に対応す
る波長の光のみを透過し、その他の波長の光を反射する
ものである。したがって、後述の走査光学系１０のレー
ザダイオード２３がらの光は受光素子１４の受光面に到
達せず、測定が正確に行なわれる。

また、この第１のフィルタ１４ａは、ダイクロイックミ
ラー１９で反射した光軸に対して若干傾斜して設置しで
あるので、この第１のフィルタ１４ａの表面で反射され
た光の逆進によって、後述の走査光学系１０等に対して
悪影響を生じないようになっている。

そして、その受光素子１４の受光出力は、図示を略す公
知の計測回路に入力され、コーナキューブ２までの距離
が測距される。

測距光学系９は結像レンズ２０、レチクル板２１を有し
ており、可視光は対物レンズ１７、ダイクロイックミラ
ー１６．１９を通過して、結像レンズ２０に至り、レチ
クル板２１に収束され、測定者は接眼レンズ２２を介し
てコーナキューブ２を含めて測点箇所を視認できる。

走査光学系１０は第４図に示すようにレーザーダイオー
ド２３、コリメータレンズ２４、水平方向偏向素子２５
、垂直方向偏向素子２６、反射プリズム２７．２８．２
９、対物レンズ３０、カバーガラス３１、反射プリズム
３２、受光素子３３、ノイズ光除去用の第２のフィルタ
３３ａを有する。レーザーダイオード２３、コリメータ
レンズ２４、水平方向偏向素子２５、垂直方向偏向素子
２６、反射プリズム２７．２８．２９は投光部を大略構
成している。対物レンズ３０、反射プリズム３２、第２
のフィルタ３３ａ１　　受光素子３３は受光部を大略構
成している。水平方向偏向素子２５、垂直方向偏向素子
２６はたとえば音響光学素子から構成されている。

レーザーダイオード２３は測距光学系９の測距光波の波
長とは異なる波長の赤外レーザー光を出射する。その赤
外レーザー光はコリメータレンズ２４によって平行光束
にされ、水平方向偏向素子２５に導かれる。この水平方
向偏向素子２５は第５図に示すように赤外レーザー光を
水平方向Ｈに偏向させる機能を有する。垂直方向偏向素
子２６は赤外レーザー光を垂直方向■に偏向させる機能
を有する。

その赤外レーザー光はその水平方向偏向素子２５、垂直
方向偏向素子２６により水平方向、垂直方向に偏向され
て反射プリズム２７に導かれ、この反射プリズム２７に
より反射され、反射プリズム詔、２９を経由して対物レ
ンズ３０に導かれる。対物レンズ３０には貫通孔３４が
対物レンズ３０の光軸と同軸に形成されている。その反
射プリズム２９により反射された赤外レーザービームは
その貫通孔３４を通って測距装置本体８の外部に出射さ
れ、この赤外レーザービームによってコーナーキューブ
２の探索走査が行われる。探索走査範囲内にコーナキュ
ーブ２があると、赤外レーザービームがコーナーキュー
ブ２により反射されて対物レンズ３０に戻る。その赤外
レーザービームはその対物レンズ３０により収束され、
反射プリズム３２により反射され、第２のフィルタ３３
ａを通過して受光素子３３に結像される。

波長選択部材として機能する第２のフィルタ３３ａは赤
外レーザービームの波長と同一の波長の光のみを透過さ
せる機能を有するものであるので、赤外レーザービーム
の波長以外の波長の光をカットでき探索走査を確実に行
なうことができる。

また、この受光素子３３の受光面の直前の第２のフィル
タ３３ａは、光軸に対し直交せず、若干傾斜した状態に
配置されていることは前記第１のフィルタ１４ａと同様
である。

したがって、この第２のフィルタ３３ａの表面での反射
光が逆進することによって、測距光学系９等に悪影響を
与えるおそれもない。

そして、この走査光学系１０によれば、投光部と受光部
とが同軸であるので、コーナキューブ２により反射され
た赤外レーザービームを確実に受光できるメリットがあ
る。

このように構成された光波測距装置３においては、測距
光学系９のレーザー光源１３と、走査光学系１０の光源
である。レーザーダイオード２３との間において、それ
ぞれが発生する光の波長を互いに異ならせてあり、共通
の対象物である。コーナーキューブ２からの反射光が他
方の光学系９．１０により受光されても、各受光素子１
４．　３３の受光面の直前に各光源からの光の波長に対
応した第１および第２のフィルタ１４　ａ、　　３３　
ａを設置しであるので、他方の発生した光が受光面に到
達せず、ノイズを実質的に皆無とすることができる。

さらに、これらのフィルタ１４　ａ、　　３３　ａが、
それぞれの受光面に至る光軸に対して、傾斜して設置さ
れているので、フィルタ１４　ａ、　　３３　ａの表面
で反射された光が、他方の光学系に逆進することにより
悪影響を生じるおそれもない。

また、前記実施例は２つの投光受光光学系を有するもの
であるが、本願の発明はこれに限らず、３以上の投光受
光光学系を有するものにも適用できることはいうまでも
ない。

（発明の効果）以上説明したように、この発明によれば、各投光受光光
学系が出射する光の波長を互いに異ならしめ、各投光受
光光学系に設置する受光素子に入射する波長を選択する
ことにより、その結果、他の投光受光光学系の反射光が
受光素子に入射することがなくなり、ノイズが防止され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる自動追尾型光波測距装置の概略
構成を示す側面図、第２図は本発明にかかる自動追尾を
光波測距装置の概略構成を示す平面図、第３図は第１図
に示す測距光学系の概略構成を示す光学図、第４図は第
１図に示す走査光学系の概略構成を示す光学図、第５図
は第４図に示す走査光学系の偏向状態を模式的に説明す
るための斜視図である。２・・・コーナーキューブ（対象物）、３・・・光波測
距装置（投光受光光学装置）、８・・・測距装置本体、９・・・測距光学系（投光受光光学系）、１０・・・走
査光学系（投光受光光学系）。第５図２．５　　２３１″

Claims

【特許請求の範囲】同一方向に測定光束を出射し、同一対象物からの反射光
をそれぞれ受光する複数の投光受光光学系を有し、各投光受光光学系の測定光束の波長を互いに異ならしめ
、かつ、各測定光束の波長の光だけを波長選択部材を介
して測定光束を受光するように構成したことを特徴とす
る投光受光光学装置。