JPH05232229A

JPH05232229A - パルス信号検出装置及び光波距離計

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Publication number: JPH05232229A
Application number: JP4072307A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Oishi; 政裕大石; Fumio Otomo; 文夫大友; Kazuaki Kimura; 和昭木村; Masaaki Yabe; 雅明矢部; Yasutaka Katayama; 康隆片山; Kazue Koshikawa; 和重越川
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 1992-02-21
Filing date: 1992-02-21
Publication date: 1993-09-07
Anticipated expiration: 2016-03-05
Also published as: JP3141119B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】光波距離計の受信タイミング信号の検出に最
適なパルス信号検出装置を提供する。【構成】光源部がパルス的に発光し、光源部からの光
を測定対象物に対して送出し、この測定対象物からの反
射光を受光し、電気信号の受信パルスに変換する様にな
っている。受光手段で変換された受信パルスを減衰振動
波形に変換し、同調増幅手段で変換された減衰振動波形
のスレッシュレベルに対するクロスポイントを検出し、
受信タイミング信号を形成する様になっている。離測定
手段が、光源部の発光から前記受信タイミング信号まで
の時間差により、測定対象物との距離を測定し、減衰振
動波形から検出された複数のクロスポイントのうち、少
なくとも２個以上のクロスポイントを受信タイミング信
号とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は入力されたパルス信号を
減衰振動波形に変換するための変換手段を備え、この減
衰振動波形のスレッシュレベルに対するクロスポイント
を検出し、検出された複数個のクロスポイントの内、少
なくとも２つのクロスポイントから受信タイミングを検
出するパルス信号検出装置に係わり、特に、光波距離計
の受信タイミング信号の検出に最適なパルス信号検出装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体レーザーであるパルスレーザーダ
イオード（ＰＬＤ）を光源に用いたパルス方式の光波距
離計は図５に示す様な方法により、受光パルスの重心位
置を求め、受信タイミング信号として利用している。

【０００３】即ち、測定対象物からの反射されたパルス
光（ａ）は受光素子により受光され、同調アンプにより
減衰振動波形（ｂ）になる。なお減衰振動波形は、同調
アンプのＱを適切に設定することにより得られる。この
減衰振動波形（ｂ）からパルス光（ａ）の重心位置に相
当する受信タイミング信号を得るためには、第１のコン
パレータ及び第２のコンパレータの２つのコンパレータ
から構成される受信タイミング検出回路を使用してい
る。この受信タイミング検出回路は、第１のコンパレー
タが減衰振動波形（ｂ）のｂ₂の部分をスレッシュレベ
ルＶ_S1 によって捕らえて受光を確認し、一定の時間Ｈ
ｉｇｈの出力信号（ｃ）を出力する様になっている。そ
して第２のコンパレータは、第１のコンパレータがＨｉ
ｇｈの間、能動状態となるものであり、スレッシュレベ
ルはＶ_S2 （０Ｖ）に設定されており、減衰振動信号
（ｂ）のｂ₃の部分を捕らえ出力信号（ｄ）を出力する
様になっている。そして受信タイミング信号としては、
出力信号（ｄ）の立ち上がり部又は立ち下がり部を採用
されており、一般的には、出力信号（ｄ）の立ち上がり
部ｄ₁ を使用する場合が殆どである。

【０００４】この受信タイミング検出回路は、パルス光
（ａ）の波高値が、空気中の揺らぎ等によって変動して
も、その重心位置が変化しなければ減衰振動波形（ｂ）
のクロスポイントも変化しないため、第２のコンパレー
タの出力信号（ｄ）の波形のタイミングも変化しないと
いう利点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の受
信タイミング検出回路は、第２のコンパレータのオフセ
ットが、温度変化等の外部要因により変動すれば、スレ
ッシュレベルＶ_S2 も変動し、距離測定の精度に悪影響
を及ぼすという致命的な問題点があった。即ち、コン
パレータのオフセット調整が必要となり、この０点調整
が面倒である上、コンパレータには温度特性に優れた高
価なものを採用する必要があり、極めてコスト高となる
問題点があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題に鑑み
案出されたもので、入力されたパルス信号を減衰振動波
形に変換するための変換手段と、この変換手段で変換さ
れた減衰振動波形を検出するための第１のコンパレータ
と、前記減衰振動波形のスレッシュレベルに対するクロ
スポイントを検出するための第２のコンパレータとから
なり、該第２のコンパレータで検出された複数個のクロ
スポイントの内、少なくとも２つの該クロスポイントか
ら受信タイミングを検出することを特徴としている。

【０００７】また本発明の光波距離計は、パルス的に発
光する光源部と、この光源部からの光を測定対象物に対
して送出するための光学手段と、この測定対象物からの
反射光を受光し、電気信号の受信パルスに変換するため
の受光手段と、この受光手段で変換された受信パルスを
減衰振動波形に変換するための同調増幅手段と、この同
調増幅手段で変換された減衰振動波形のスレッシュレベ
ルに対するクロスポイントを検出し、受信タイミング信
号を形成するための受信タイミング検出手段と、前記光
源部の発光から前記受信タイミング信号までの時間差に
より、測定対象物との距離を測定するための距離測定手
段とからなる光波距離計において、前記受信タイミング
検出手段が、前記減衰振動波形から検出された複数のク
ロスポイントのうち、少なくとも２個以上のクロスポイ
ントを受信タイミング信号とする様に構成されている。

【０００８】

【作用】以上の様に構成された本発明は、変換手段が、
入力されたパルス信号を減衰振動波形に変換し、第１の
コンパレータが、変換手段で変換された減衰振動波形を
検出し、第２のコンパレータが、減衰振動波形のスレッ
シュレベルに対するクロスポイントを検出し、第２のコ
ンパレータで検出された複数個のクロスポイントの内、
少なくとも２つの該クロスポイントから受信タイミング
を検出する様になっている。

【０００９】また本発明の光波距離計は、光源部がパル
ス的に発光し、光学手段が、光源部からの光を測定対象
物に対して送出し、受光手段が、この測定対象物からの
反射光を受光し、電気信号の受信パルスに変換する様に
なっている。そして同調増幅手段が、受光手段で変換さ
れた受信パルスを減衰振動波形に変換し、受信タイミン
グ検出手段が、同調増幅手段で変換された減衰振動波形
のスレッシュレベルに対するクロスポイントを検出し、
受信タイミング信号を形成する様になっている。また距
離測定手段が、光源部の発光から前記受信タイミング信
号までの時間差により、測定対象物との距離を測定し、
受信タイミング検出手段が、減衰振動波形から検出され
た複数のクロスポイントのうち、少なくとも２個以上の
クロスポイントを受信タイミング信号とする様になって
いる。

【００１０】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

【００１１】本発明のパルス検出装置は図１に示す様
に、同調アンプ１６０と、受信タイミング検出回路１７
０と、演算処理手段１０００とから構成されている。同
調アンプ１６０は、入力された電流パルス列を電圧信号
に変換し、減衰振動波形に変換すると共に、反転増幅を
行うものである。受信タイミング検出回路１７０は、第
１のコンパレータ１７１と第２のコンパレータ１７２と
ワンショットバイブレータ１７３と立ち上がりエッジ検
出器１７４と立ち下がりエッジ検出器１７５とから構成
されている。第１のコンパレータ１７１は図２に示す様
に、スレッシュレベルＶ_S1 を有しており、入力パルス
の入力を確認し、スレッシュレベル０Ｖを有する第２の
コンパレータ１７２を一定時間能動状態とする様になっ
ている。そして第２のコンパレータ１７２は、減衰振動
波形の０Ｖとのクロスポイントを２箇所捕らえ、受信タ
イミング信号を出力する様になっている。そして第２の
コンパレータ１７２の出力側には、立ち上がりエッジ検
出器１７４と立ち下がりエッジ検出器１７５が接続され
ており、立ち上がりエッジ検出器１７４と立ち下がりエ
ッジ検出器１７５の出力信号は演算制御手段１０００に
送られる様になっている。そして演算処理手段１０００
は、立ち上がりエッジ検出器１７４で検出したｄ₁と立
ち下がりエッジ検出器１７５で検出したｄ₂ の平均を求
め、この平均値を受信パルスのタイミング信号とする様
になっている。なお、減衰振動波形の０Ｖとのクロスポ
イントは、２箇所に限らず、２箇所以上測定し、それら
の平均値を使用することもできる。

【００１２】次に、本発明のパルス検出装置を使用した
光波距離計の実施例を図３及び図４に基づいて説明す
る。

【００１３】第３図に示す様に本実施例の光波距離計
は、レーザダイオード１と、コンデンサレンズ２と、コ
ンデンサレンズ３と、一対の分割プリズム４１、４２
と、光路切り替えチョッパ５と、内部光路６と、ＡＰＤ
７１と、光ファイバー８と、プリズム９と、対物レンズ
１０から構成されている。そして、コーナキューブ１１
は、光波距離計本体から離れた位置に配置される測定対
象物に該当するものであり、光パルスを反射する機能を
有している。

【００１４】レーザダイオード１とコンデンサレンズ２
１、２２と発光側光ファイバー８１と分割プリズム４１
とプリズム９と対物レンズ１０とが光学手段に該当す
る。

【００１５】レーザダイオード１は光源部に該当するも
ので、本実施例のレーザダイオード１はパルスレーザダ
イオードが採用されており、比較的大きなピークパワー
を持ち、デューティ比が０.０１％程度のパルス波を発
生させることができる。光路切り替えチョッパ５は、光
束を分割させるものである。ＡＰＤ７１は受光手段に該
当するものであり、レーザダイオード１から発射された
パルス光線を受光できる素子であれば足りる。

【００１６】分割プリズム４１は、第１のハーフミラー
４１１と第２のハーフミラー４１２とから構成されてお
り、分割プリズム４２は、第１のハーフミラー４２１と
第２のハーフミラー４２２とからなっている。光ファイ
バー８は、発光側光ファイバー８１と受光側光ファイバ
ー８２とから構成されている。

【００１７】発光パルス列がレーザダイオード１から発
射されると、コンデンサレンズ２１、２２により発光側
光ファイバー８１の入力端８１ａに結合される。発光側
光ファイバー８１の出力端８１ｂから射出された発光パ
ルス列は、分割プリズム４１に送られる。分割プリズム
４１の第１のハーフミラー４１１を透過したパルス列
は、光路切り替えチョッパ５を介して、外部測距光路に
射出可能となっている。分割プリズム４１の第１のハー
フミラー４１１で反射され、更に第２のハーフミラー４
１２で反射されたパルス列は、光路切り替えチョッパ５
を介して、内部測距光路６に射出可能となっている。光
路切り替えチョッパ５は、内部測距光路６と外部測距光
路を切り替えるためのものである。従って、光路切り替
えチョッパ５が外部測距光路を選択した場合には、パル
ス列はプリズム９で反射された後、対物レンズ１０によ
り外部に射出される。

【００１８】対物レンズ１０から射出されたパルス列
は、コーナキューブ１１で反射され、再び対物レンズ１
０で受光されプリズム９に送られる。受光されたパルス
列は、プリズム９で反射されて分割プリズム４２に送ら
れ、分割プリズム４２の第１のハーフミラー４２１を透
過した受信パルス光は、受光側光ファイバー８２の受光
端８２ａに結合される。

【００１９】なお光路切り替えチョッパ５が内部測距光
路６を選択した場合には、発光パルス列は、内部測距光
路６を通って分割プリズム４２に送られる。そして光パ
ルス列は、分割プリズム４２に内蔵された第１のハーフ
ミラー４２１と第２のハーフミラー４２２で反射され、
受光側光ファイバー８２の受光端８２ａに結合される様
になっている。

【００２０】そして受光側光ファイバー８２の射出端８
２ｂから射出された光パルス列は、コンデンサレンズ３
１、３２によりＡＰＤ７１に結合する様になっており、
ＡＰＤ７１で電流パルスに変換される様になっている。

【００２１】次に本実施例の電気回路の構成を詳細に説
明する。

【００２２】（第１の実施例）

【００２３】図３に示す第１実施例は、水晶発信器１０
０と第１の分周器１１０とシンセサイザー１２０と第２
の分周器１３０とタイミング回路１４０とレーザダイオ
ード１とレーザダイオードドライバー１５０とＡＰＤ７
１と同調アンプ１６０と受信タイミング検出回路１７０
とカウンタ１８０とピークホールド回路１９０とレベル
判定回路２００と、バンドパスフィルタ２１０とサンプ
ルホールド（Ｓ／Ｈ）２２０と切換器２３０とＡＤコン
バータ３００とメモリ４００とＣＰＵ５００とから構成
されている。

【００２４】水晶発振器１００は、基準信号発生手段の
１つであり、１５ＭＨｚの基準信号を発生させている。
この基準信号は、第１の分周器１１０とシンセサイザー
１３０とバンドパスフィルタ２１０とカウンタ１８０と
に供給されている。第１の分周器１１０に供給された基
準信号は、第１の分周器１１０で１／１００に分周され
て１５０ＫＨｚとなりシンセサイザー１２０に送られ
る。シンセサイザー１２０は、第１の分周器１１０から
供給された１５０ＫＨｚと水晶発振器１００から供給さ
れた１５ＭＨｚで１５.１５ＭＨｚを作り、第２の分周
器１３０に送出する様になっている。第２の分周器１３
０は、シンセサイザー１２０から供給された１５.１５
ＭＨｚを１／５０に分周して３０３ＫＨｚを作り、タイ
ミング回路１４０に送る様になっている。なお、第１の
分周器１１０、第２の分周器１３０、シンセサイザ１２
０の出力信号は、２値化の信号である。

【００２５】タイミング回路１４０は、レーザダイオー
ドドライバー１５０に対してパルスレーザー発光タイミ
ング信号を送出し、更にタイミング回路１４０は、減衰
振動波形のピークホールド回路１９０に対してリセット
信号を送出する様になっている。なおパルスレーザー発
光タイミング信号及びピークホールド回路１９０に対す
るリセット信号は、共に３０３０Ｈｚで繰り返される信
号である。

【００２６】そして、レーザダイオードドライバー１５
０は、タイミング回路１４０のパルスレーザー発光タイ
ミング信号に従って、レーザダイオード１をパルス的に
駆動する。従って、レーザダイオード１は、周期が１／
３０３０Ｈｚのパルス状の光線を発射する。

【００２７】レーザーダイオード１から発射された光パ
ルスは、光学系を通過しＡＰＤ７１で受光される。この
ＡＰＤ７１は受光素子７の１つであり、ｐｎ接合に深い
バイアスを加えてナダレ増倍を誘起させ、利得を得るこ
とのできるダイオードである。ＡＰＤ７１は、内部参照
光路を通った光パルスと、外部測距光路を通った光パル
スを受光する。ＡＰＤ７１により光パルスは、電流パル
ス列の電気信号に変換され、同調アンプ１６０に送られ
る。

【００２８】同調アンプ１６０は、ＡＰＤ７１からの電
流パルス列を電圧信号に変換し、減衰振動波形に変換す
ると共に、反転増幅を行うものである。同調アンプ１６
０で形成された減衰振動波形は、受信タイミング検出回
路１７０とピークポールド回路１９０に供給される。

【００２９】受信タイミング検出回路１７０は、第１の
コンパレータ１７１と第２のコンパレータ１７２とワン
ショトバイブレータ１７３と立ち上がりエッジ検出器１
７４と立ち下がりエッジ検出器１７５とから構成されて
いる。第１のコンパレータ１７１は、スレッシュレベル
Ｖ_S1 を有しており、光パルスの受光を捕らえて確認
し、スレッシュレベル０Ｖを有する第２のコンパレータ
１７２を一定時間能動状態とする様になっている。そし
て第２のコンパレータ１７２は、減衰振動波形の０Ｖと
のクロスポイントを２箇所捕らえ、受信タイミング信号
を出力する様になっている。そして第２のコンパレータ
１７２の出力側には、立ち上がりエッジ検出器１７４と
立ち下がりエッジ検出器１７５が接続されており、立ち
上がりエッジ検出器１７４の出力信号は第１のサンプル
ホールド回路２２１に送られ、立ち下がりエッジ検出器
１７５の出力信号は第２のサンプルホールド回路２２２
に送出する様になっている。なお減衰振動波形の０Ｖと
のクロスポイントは、２箇所以上検出する構成としても
よい。

【００３０】水晶発振器１００からバンドパスフィルタ
２１０に送られた１５ＭＨｚは正弦波となり、第１のサ
ンプルホールド回路２２１と第２のサンプルホールド回
路２２２に送出される。そして第１のサンプルホールド
回路２２１が、立ち上がりエッジ検出器１７４の出力信
号によりサンプルホールドし、第２のサンプルホールド
回路２２２が、立ち下がりエッジ検出器１７５の出力信
号によりサンプルホールドを行う様になっている。サン
プルホールド回路２２１と第２のサンプルホールド回路
２２２でサンプルホールドされた波形信号は切替器２３
０に送られ、切替器２３０はＣＰＵ５００からの切替信
号に従い、切り替えられる。切替器２３０により切り替
えられた波形信号は、ＡＤコンバータ３００でＡＤ変換
され、変換されたデジタルデータは予め定められたメモ
リ４００に記憶される様になっている。なおＡＤ変換が
終了すると、ＣＰＵ５００に対して変換終了信号を出力
する様になっている。

【００３１】立ち上がりエッジ検出器１７４の出力信号
は、カウンタ１８０にも供給される様になっている。カ
ウンタ１８０には、水晶発振器１００からの１５ＭＨｚ
が供給されており、立ち上がりエッジ検出器１７４から
の信号が入力されるまでカウントする様になっており、
このカウント値はＣＰＵ５００に送られて、粗測定距離
値とされる。なお水晶発振器１００の発振周波数は、１
５ＭＨｚであるから、

【００３２】（Ｃ／１５ＭＨｚ）／２＝１０ｍ（Ｃ＝光速）

【００３３】となり、１クロックが１０ｍとなる。

【００３４】また同調アンプ１６０からピークホールド
回路１９０に送られた減衰振動波形は、ピークホールド
回路１９０にピークホールドされ、減衰振動波形の波高
値に応じたＤＣレベル信号となり、レベル判定回路２０
０に送られる。レベル判定回路２００はピークホールド
回路１９０からの信号を受け、受光パルス列の光量がＡ
ＰＤ７１、同調アンプ１６０、受信タイミング検出回路
１７０が適正に動作する範囲であるか否かを判定し、そ
の結果をＣＰＵ５００に送る様になっている。ＣＰＵ５
００は、レベル判定回路２００からの信号を受け、受光
パルス列の光量が適正値である場合のみ、カウンタ１８
０からのカウンタ値、及びＡＤコンバータ３００からの
データを採用する様になっている。

【００３５】更にピークホールド回路１９０は、タイミ
ング回路１４０からのリセット信号により発光パルス列
が発光される毎にリセットされるので、発光パルスの発
光毎に光量の判定を行うことができる。従って、光波距
離装置本体と測定対象物との間の空気の揺らぎ等が原因
の受光光量の変動による悪影響を最小限にすることがで
きる。

【００３６】水晶発振器１００から送出された１５ＭＨ
ｚを、バンドパスフィルタ２１０に通して得られた正弦
波と、レーザダイオード１の発光周波数３０３０Ｈｚと
は、少しずつずれている。このため、受信タイミング信
号とバンドパスフィルタ２１０に通して得られた正弦波
との位相関係も同様に少しずつずれている。この位相ず
れ量は、

【００３７】（１／３０３０Ｈｚ）／（１／１５ＭＨｚ）＝４９５０＋（５０／１０１）

【００３８】となり、「５０／１０１」となる。

【００３９】各発光パルス列と、バンドパスフィルタ２
１０に通して得られた正弦波正弦波信号との位相関係
は、１０１回で１周期となる位相関係になっており、１
０２回目の発光パルス列は、１回目と同じ位相関係とな
る様になっている。このため、サンプルホールド（Ｓ／
Ｈ）２２０の出力信号は、

【００４０】ｆ＝３０３０Ｈｚ／１０１＝３０Ｈｚ

【００４１】で１周期となる。そして受信タイミング信
号と、バンドパスフィルタ２１０の出力信号との位相ず
れ量が、「５０／１０１」であるため、サンプルホール
ド（Ｓ／Ｈ）２２０の出力信号は正弦波とならないが、
ＡＤ変換後にメモリ４００に記憶する段階で並べ替えを
実行することにより、横軸をメモリ４００上のアドレ
ス、縦軸をＡＤ変換値データとした時に、正弦波状とな
るＡＤ変換データを作ることができる。更に１０２回目
以降の以降の発光パルス列によるサンプルホールド及び
ＡＤ変換されたデータは、３０Ｈｚの２周期目以降のデ
ータとなるため、レベル判定回路２００の判定結果が適
正であれば前回までの周期のデータと加算し、後にデー
タの平均化処理を行ってＡＤ変換データの精度を高める
ことができる。

【００４２】なお、第１のサンプルホールド回路２２１
によって得られたＡＤ変換データと、第２のサンプルホ
ールド回路２２２によって得られたＡＤ変換データを用
いて、それぞれのデータにフーリエ変換を施すことによ
り位相を求め、この値を平均する演算を行い、この平均
値を用いる様に構成されている。

【００４３】以上の様に実行されるレーザダイオード１
の発光から、ＡＤ変換されたデータのメモリ４００への
格納までの処理を、外部測距光路と内部参照光路につい
て行う。内部参照光路によるＡＤ変換データと、外部測
距光路のＡＤ変換データとを比較し、２つの波形の位相
差φが光路差に相当することになる。各波形にフーリエ
変換を施し、基本成分波の位相情報を求め、その位相差
から１０ｍ単位以下の精密測定距離を求めることができ
る。なお、粗測定距離についても、外部測距光路と内部
測距光路におけるカウンタ１８０のカウンター差から１
０ｍの精度で求めることができる。そして粗測定距離と
精密測定距離を組み合わせることにより、光波距離計か
ら測定対象物までの実際の距離を求めることができる。
これらの動作を行う構成が距離測定手段に該当するもの
である。

【００４４】なお精密測定距離は、ＡＤ変換されたデー
タ値に対してフーリエ変換を施して基本波成分の位相を
求めているので、サンプルホールドされる波形は必ずし
も正弦波である必要はなく、積分波や三角波であっても
よい。同様にバンドパスフィルタ２１０に代えて、ロー
パスフィルタを採用することもできる。

【００４５】以上の様に構成された第１の実施例は、第
１のサンプルホールド回路２２１によって得られたＡＤ
変換データと、第２のサンプルホールド回路２２２によ
って得られたＡＤ変換データを用いて、それぞれのデー
タにフーリエ変換を施すことにより位相を求め、この値
を平均する様に構成されているので、受信タイミング検
出回路１７０の第２のコンパレータ１７２のオフセット
を除去することができるという卓越した効果がある。

【００４６】（第２の実施例）

【００４７】次に図４に基づいて第２の実施例を説明す
る。第１の実施例では、第１のサンプルホールド回路２
２１と第２のサンプルホールド回路２２２の２個のサン
プルホールド回路を使用しており、第１のサンプルホー
ルド回路２２１が、立ち上がりエッジ検出器１７４の出
力信号によりサンプルホールドし、第２のサンプルホー
ルド回路２２２が、立ち下がりエッジ検出器１７５の出
力信号によりサンプルホールドを行う様になっている。
そしてサンプルホールド後の信号を切替器２３０により
切り替えている。

【００４８】第２の実施例はサンプルホールド回路２２
０を１個だけ用い、立ち上がりエッジ検出器１７４の出
力信号と、立ち下がりエッジ検出器１７５の出力信号と
を切替器２３０により切り替え、切り替えられた出力信
号をサンプルホールド回路２２０に送出する様に構成さ
れている。

【００４９】第２の実施例は、立ち上がりエッジと立ち
下がりエッジを測定するに当り、同一の減衰振動波形に
ついては実施できないという短所はあるが、短時間で交
互に測定すれば第１の実施例と同様な作動を行わせるこ
とができるという効果がある。なお、その他の構成、動
作は第１の実施例と同様であるから説明を省略する。

【００５０】

【効果】以上の様に構成された本発明は、入力されたパ
ルス信号を減衰振動波形に変換するための変換手段と、
この変換手段で変換された減衰振動波形を検出するため
の第１のコンパレータと、前記減衰振動波形のスレッシ
ュレベルに対するクロスポイントを検出するための第２
のコンパレータとからなり、該第２のコンパレータで検
出された複数個のクロスポイントの内、少なくとも２つ
の該クロスポイントから受信タイミングを検出する様に
構成されているので、第２のコンパレータのドリフトを
除去することができるので、比較的安価なコンパレータ
を採用することができるという卓越した効果がある。

【００５１】また本発明の光波距離計は、パルス的に発
光する光源部と、この光源部からの光を測定対象物に対
して送出するための光学手段と、この測定対象物からの
反射光を受光し、電気信号の受信パルスに変換するため
の受光手段と、この受光手段で変換された受信パルスを
減衰振動波形に変換するための同調増幅手段と、この同
調増幅手段で変換された減衰振動波形のスレッシュレベ
ルに対するクロスポイントを検出し、受信タイミング信
号を形成するための受信タイミング検出手段と、前記光
源部の発光から前記受信タイミング信号までの時間差に
より、測定対象物との距離を測定するための距離測定手
段とからなる光波距離計において、前記受信タイミング
検出手段が、前記減衰振動波形から検出された複数のク
ロスポイントのうち、少なくとも２個以上のクロスポイ
ントを受信タイミング信号とする様に構成されているの
で、受信タイミング信号の検出を行う際に、立ち上がり
部と立ち下がり部の双方を使用し、その平均値を使用す
ることができ、光波距離計内のゆらぎ等による誤差を除
去することができるという卓越した効果がある。

【００５２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の構成を示す図である。

【図２】本実施例の受信タイミング信号の検出を説明す
る図である。

【図３】本発明の第１の実施例の構成を示す図である。

【図４】本発明の第２の実施例の構成を示す図である。

【図５】従来の受信タイミング信号の検出を説明する図
である。

【符号の説明】

１レーザダイオード２コンデンサレンズ３コンデンサレンズ４１分割プリズム４２分割プリズム５光路切り替えチョッパ７１ＡＰＤ８光ファイバー９プリズム１０対物レンズ１１コーナーキューブ１６０同調アンプ１７０受信タイミング検出回路１７１第１のコンパレータ１７２第２のコンパレータ１７３ワンショットバイブレータ１７４立ち上がりエッジ検出器１７５立ち下がりエッジ検出器１８０カウンタ１９０ピークホールド回路２２０サンプルホールド回路２３０切換器３００ＡＤコンバータ４００メモリ５００ＣＰＵ１０００演算処理手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者矢部雅明東京都板橋区蓮沼町75番１号株式会社トプコン内 (72)発明者片山康隆東京都板橋区蓮沼町75番１号株式会社トプコン内 (72)発明者越川和重東京都板橋区蓮沼町75番１号株式会社トプコン内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力されたパルス信号を減衰振動波形に
変換するための変換手段と、この変換手段で変換された
減衰振動波形を検出するための第１のコンパレータと、
前記減衰振動波形のスレッシュレベルに対するクロスポ
イントを検出するための第２のコンパレータとからな
り、該第２のコンパレータで検出された複数個のクロス
ポイントの内、少なくとも２つの該クロスポイントから
受信タイミングを検出することを特徴とするパルス信号
検出装置。
【請求項２】パルス的に発光する光源部と、この光源
部からの光を測定対象物に対して送出するための光学手
段と、この測定対象物からの反射光を受光し、電気信号
の受信パルスに変換するための受光手段と、この受光手
段で変換された受信パルスを減衰振動波形に変換するた
めの同調増幅手段と、この同調増幅手段で変換された減
衰振動波形のスレッシュレベルに対するクロスポイント
を検出し、受信タイミング信号を形成するための受信タ
イミング検出手段と、前記光源部の発光から前記受信タ
イミング信号までの時間差により、測定対象物との距離
を測定するための距離測定手段とからなる光波距離計に
おいて、前記受信タイミング検出手段が、前記減衰振動
波形から検出された複数のクロスポイントのうち、少な
くとも２個以上のクロスポイントを受信タイミング信号
とする様に構成されていることを特徴とする光波距離
計。