JPH0534437A - レーザ測距装置 - Google Patents
レーザ測距装置Info
- Publication number
- JPH0534437A JPH0534437A JP19461491A JP19461491A JPH0534437A JP H0534437 A JPH0534437 A JP H0534437A JP 19461491 A JP19461491 A JP 19461491A JP 19461491 A JP19461491 A JP 19461491A JP H0534437 A JPH0534437 A JP H0534437A
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- JP
- Japan
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- light
- distance
- reflected
- receiving
- laser
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 広い距離範囲における高精度の距離測定を可
能とする。 【構成】 この測距装置の送光系はコリメートレンズ２
１とくさび形出射窓２３により構成され、受光系は集光
レンズ２２により構成されている。レーザ発振器１から
出た光はコリメートレンズ２１によって平行光にされた
後、くさび形出射窓２３を通り、目標物に向けて出射す
る。その際、大部分の光は窓２３を通過し、光１１とし
て出射するが、一部は、面ａで反射し、さらに面ｂで反
射して受光系の方向に偏向した光１２として出射する。
その結果、光１１はある程度遠方で、受光系の受光視野
角θ内に入り、一方、光１２は近距離で受光視野角θ内
に入る。光１２は、面ａ，ｂで反射しているので、その
強度は０．１６％程度に減弱しており、そのため、目標
物までの距離が短く、すぐ近くからの反射があっても検
出器は飽和せず、適度な強度の光として検出される。
能とする。 【構成】 この測距装置の送光系はコリメートレンズ２
１とくさび形出射窓２３により構成され、受光系は集光
レンズ２２により構成されている。レーザ発振器１から
出た光はコリメートレンズ２１によって平行光にされた
後、くさび形出射窓２３を通り、目標物に向けて出射す
る。その際、大部分の光は窓２３を通過し、光１１とし
て出射するが、一部は、面ａで反射し、さらに面ｂで反
射して受光系の方向に偏向した光１２として出射する。
その結果、光１１はある程度遠方で、受光系の受光視野
角θ内に入り、一方、光１２は近距離で受光視野角θ内
に入る。光１２は、面ａ，ｂで反射しているので、その
強度は０．１６％程度に減弱しており、そのため、目標
物までの距離が短く、すぐ近くからの反射があっても検
出器は飽和せず、適度な強度の光として検出される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光を利用して距
離を測定する装置に関するものである。
離を測定する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、レーザ光を利用して距離を測定す
る方法として、変調した連続光を目標地点に置いた鏡な
どに当て、反射して戻ってきた変調光の位相を検出して
距離を算出する方法が広く用いられている。
る方法として、変調した連続光を目標地点に置いた鏡な
どに当て、反射して戻ってきた変調光の位相を検出して
距離を算出する方法が広く用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしこのような従来
の方法では、測定距離が長い場合には、光は遠方で反射
され、微弱となるため高感度の検出器を必要とし、一
方、測定距離が短い場合には光は近傍で反射され、反射
光は極めて強いものとなるために検出器を飽和させ、測
定誤差が増大する。
の方法では、測定距離が長い場合には、光は遠方で反射
され、微弱となるため高感度の検出器を必要とし、一
方、測定距離が短い場合には光は近傍で反射され、反射
光は極めて強いものとなるために検出器を飽和させ、測
定誤差が増大する。
【０００４】測定距離が短い場合の検出器の飽和を防止
する方法として、レーザ光を受光用の光学系と少し離れ
た位置から出射させる構造の装置では、受光の視野を狭
くして出射光が受光視野角内に入り難くすることによっ
て、反射光の強度を弱めることが考えられる。この方法
では、出射光の一部が視野角内に入り始める範囲では、
確かに検出器の飽和を防止できるが、さらに手前の距離
では視野角内に出射光が入らなくなり、従って反射も生
じないので距離測定は不可能となる。
する方法として、レーザ光を受光用の光学系と少し離れ
た位置から出射させる構造の装置では、受光の視野を狭
くして出射光が受光視野角内に入り難くすることによっ
て、反射光の強度を弱めることが考えられる。この方法
では、出射光の一部が視野角内に入り始める範囲では、
確かに検出器の飽和を防止できるが、さらに手前の距離
では視野角内に出射光が入らなくなり、従って反射も生
じないので距離測定は不可能となる。
【０００５】本発明の目的は、このような問題を解決
し、近距離から遠距離まで広い範囲で高精度の距離測定
が可能なレーザ測距装置を提供することにある。
し、近距離から遠距離まで広い範囲で高精度の距離測定
が可能なレーザ測距装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、目標物に向け
てレーザ光を送光し、目標物からの反射光を受光してそ
の時間的遅延にもとづき、目標物までの距離を測定する
レーザ測距装置において、レーザ発振器と、このレーザ
発振器からの光を所定の方向に出射させるくさび形の出
射窓を含む送光光学系と、この送光光学系から送光さ
れ、目標物で反射した光を受光する受光光学系とを備え
たことを特徴とする。
てレーザ光を送光し、目標物からの反射光を受光してそ
の時間的遅延にもとづき、目標物までの距離を測定する
レーザ測距装置において、レーザ発振器と、このレーザ
発振器からの光を所定の方向に出射させるくさび形の出
射窓を含む送光光学系と、この送光光学系から送光さ
れ、目標物で反射した光を受光する受光光学系とを備え
たことを特徴とする。
【０００７】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図２に本発明によるレーザ測距装置の一例を
示し、図１に本発明に特に関連した部分を詳しく示す。
まず、図１を参照して装置の概要を説明する。レーザ発
振器１は変調されたレーザ光を発生し、発振器からのレ
ーザ光は送受光光学系を通じて目標物１０に向けて出射
される。目標物１０に到達したレーザ光はそこで反射
し、送受光光学系２に戻って受光され、検出器３に導か
れる。検出器３はこの反射光を電気信号に変換し、カウ
ンタ回路（あるいは位相比較回路）４は検出器からの電
気信号にもとづいて変調反射光の位相を検出し、演算回
路４はその位相検出結果にもとづいて目標物１０までの
距離を算出する。そして、表示器６は演算回路５により
算出された距離を表示する。
説明する。図２に本発明によるレーザ測距装置の一例を
示し、図１に本発明に特に関連した部分を詳しく示す。
まず、図１を参照して装置の概要を説明する。レーザ発
振器１は変調されたレーザ光を発生し、発振器からのレ
ーザ光は送受光光学系を通じて目標物１０に向けて出射
される。目標物１０に到達したレーザ光はそこで反射
し、送受光光学系２に戻って受光され、検出器３に導か
れる。検出器３はこの反射光を電気信号に変換し、カウ
ンタ回路（あるいは位相比較回路）４は検出器からの電
気信号にもとづいて変調反射光の位相を検出し、演算回
路４はその位相検出結果にもとづいて目標物１０までの
距離を算出する。そして、表示器６は演算回路５により
算出された距離を表示する。
【０００８】次に、このレーザ測距装置が特徴とする送
受光光学系２について、図２を参照して詳しく説明す
る。この光学系は送光系と受光系とからなり、送光系は
コリメートレンズ２１とくさび形出射窓２３により構成
され、受光系は集光レンズ２２により構成されている。
レーザ発振器１から出た光はコリメートレンズ２１によ
って平行光にされた後、くさび形出射窓２３を通り、目
標物に向けて出射する。その際、大部分の光は窓２３を
通過し、光１１として出射するが、一部は、面ａで反射
し、さらに面ｂで反射して受光系の方向に偏向した光１
２として出射する。
受光光学系２について、図２を参照して詳しく説明す
る。この光学系は送光系と受光系とからなり、送光系は
コリメートレンズ２１とくさび形出射窓２３により構成
され、受光系は集光レンズ２２により構成されている。
レーザ発振器１から出た光はコリメートレンズ２１によ
って平行光にされた後、くさび形出射窓２３を通り、目
標物に向けて出射する。その際、大部分の光は窓２３を
通過し、光１１として出射するが、一部は、面ａで反射
し、さらに面ｂで反射して受光系の方向に偏向した光１
２として出射する。
【０００９】その結果、光１１はある程度遠方で、受光
系の受光視野角θ内に入り、一方、光１２は近距離で受
光視野角θ内に入ることになる。そして、出射窓２３を
直接通過した光１１は強力であるが、受光視野角θ内に
入るのは遠方においてであり、従って目標物からの反射
光は弱まっているので検出器３にその反射光が入射され
ても検出器が飽和することはない。一方、光１２は、面
ａ，ｂで反射しているので、その強度は非常に弱いもの
になっている。具体的には、出射窓２３を形成するガラ
スの屈折率が１．５の場合、一回の反射で約４％の強度
に減弱する。従って、この場合には２回反射するので光
１２は約０．１６％の強度に減弱している。そのため、
目標物までの距離が短く、すぐ近くからの反射があって
も検出器３は飽和せず、適度な強度の光として検出され
る。
系の受光視野角θ内に入り、一方、光１２は近距離で受
光視野角θ内に入ることになる。そして、出射窓２３を
直接通過した光１１は強力であるが、受光視野角θ内に
入るのは遠方においてであり、従って目標物からの反射
光は弱まっているので検出器３にその反射光が入射され
ても検出器が飽和することはない。一方、光１２は、面
ａ，ｂで反射しているので、その強度は非常に弱いもの
になっている。具体的には、出射窓２３を形成するガラ
スの屈折率が１．５の場合、一回の反射で約４％の強度
に減弱する。従って、この場合には２回反射するので光
１２は約０．１６％の強度に減弱している。そのため、
目標物までの距離が短く、すぐ近くからの反射があって
も検出器３は飽和せず、適度な強度の光として検出され
る。
【００１０】従って、受光視野角θを調整して、直接透
過した光１１と受光視野とが重なり始める点を決め、そ
して出射窓２３のくさびの角度を適当に選んで光１２が
受光視野角θ内に入り始める距離を加減することによ
り、近距離から遠距離までの広い範囲の目標物に対して
強度の差が小さい反射光が受光されるようにでき、その
結果、高精度で広い範囲の距離測定が可能となる。
過した光１１と受光視野とが重なり始める点を決め、そ
して出射窓２３のくさびの角度を適当に選んで光１２が
受光視野角θ内に入り始める距離を加減することによ
り、近距離から遠距離までの広い範囲の目標物に対して
強度の差が小さい反射光が受光されるようにでき、その
結果、高精度で広い範囲の距離測定が可能となる。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように本発明のレーザ測距
装置では、くさび形出射窓を通じてレーザ光を出射させ
るようにしたので、遠方に向かう強い光だけでなく、く
さび形出射窓の表面で反射して偏向され、すぐに受光視
野角内に入り、かつ強度の弱い光も出射される。従っ
て、近距離の目標物に対しては後者の弱い光によって測
距して検出器の飽和を避けることができ、近距離から遠
距離まで広い範囲で高精度の距離測定が可能となる。
装置では、くさび形出射窓を通じてレーザ光を出射させ
るようにしたので、遠方に向かう強い光だけでなく、く
さび形出射窓の表面で反射して偏向され、すぐに受光視
野角内に入り、かつ強度の弱い光も出射される。従っ
て、近距離の目標物に対しては後者の弱い光によって測
距して検出器の飽和を避けることができ、近距離から遠
距離まで広い範囲で高精度の距離測定が可能となる。
【図１】本発明によるレーザ測距装置の一例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】本発明によるレーザ測距装置の一例を構成する
送受光光学系を示す構成図である。
送受光光学系を示す構成図である。
１ レーザ発振器
２ 送受光光学系
３ 検出器
４ カウンタ回路（または位相比較器）
５ 演算回路
６ 表示器
２１ コリメートレンズ
２２ 集光レンズ
２３ くさび形出射窓
Claims (2)
- 【請求項１】目標物に向けてレーザ光を送光し、目標物
からの反射光を受光してその時間的遅延にもとづき、目
標物までの距離を測定するレーザ測距装置において、 レーザ発振器と、 このレーザ発振器からの光を所定の方向に出射させるく
さび形の出射窓を含む送光光学系と、 この送光光学系から送光され、目標物で反射した光を受
光する受光光学系とを備えたことを特徴とするレーザ測
距装置。 - 【請求項２】前記送光光学系は、前記レーザ発振器と前
記くさび形出射窓との間に配置された第１のレンズ系を
含み、 前記受光光学系は、目標物からの反射光を導く第２のレ
ンズ系を含むことを特徴とする請求項２記載のレーザ測
距装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19461491A JPH0534437A (ja) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | レーザ測距装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19461491A JPH0534437A (ja) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | レーザ測距装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0534437A true JPH0534437A (ja) | 1993-02-09 |
Family
ID=16327470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19461491A Pending JPH0534437A (ja) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | レーザ測距装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0534437A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08331651A (ja) * | 1995-05-31 | 1996-12-13 | Nec Corp | 携帯電話機の呼出保守方式 |
| US6050301A (en) * | 1997-07-23 | 2000-04-18 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Al alloy composite tube for refrigerant passages and method for producing the same |
| JP2011257192A (ja) * | 2010-06-07 | 2011-12-22 | Ihi Corp | 物体検出装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS613485B2 (ja) * | 1977-06-01 | 1986-02-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | |
| JPH02264212A (ja) * | 1989-04-03 | 1990-10-29 | Canon Inc | 自動焦点調節装置 |
-
1991
- 1991-08-05 JP JP19461491A patent/JPH0534437A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS613485B2 (ja) * | 1977-06-01 | 1986-02-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | |
| JPH02264212A (ja) * | 1989-04-03 | 1990-10-29 | Canon Inc | 自動焦点調節装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08331651A (ja) * | 1995-05-31 | 1996-12-13 | Nec Corp | 携帯電話機の呼出保守方式 |
| US6050301A (en) * | 1997-07-23 | 2000-04-18 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Al alloy composite tube for refrigerant passages and method for producing the same |
| JP2011257192A (ja) * | 2010-06-07 | 2011-12-22 | Ihi Corp | 物体検出装置 |
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