JPH06230129A - 光波距離計 - Google Patents
光波距離計Info
- Publication number
- JPH06230129A JPH06230129A JP5015406A JP1540693A JPH06230129A JP H06230129 A JPH06230129 A JP H06230129A JP 5015406 A JP5015406 A JP 5015406A JP 1540693 A JP1540693 A JP 1540693A JP H06230129 A JPH06230129 A JP H06230129A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- intensity
- reference signal
- modulated light
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- Pending
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- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 光学的絞りを設けることなく高精度の距離測
定を行える光波距離計を提供する。 【構成】 発光器２から射出された射出変調光３は、測
定対象物６で反射されて受光器９で受光されて検出信号
が出力される。位相差検出器１４は前記検出信号と基準
信号との位相差を求め、これにより測定対象物６との距
離が求められる。その場合において、発光器制御手段１
１は、入射変調光９の強度を検出して発光器２が射出す
る射出変調光３の強度を制御し、入射変調光９の強度を
一定に保つ。従って、光学絞りを設けなくても検出信号
レベルは基準信号レベルと一致し、精度良く測定でき
る。
定を行える光波距離計を提供する。 【構成】 発光器２から射出された射出変調光３は、測
定対象物６で反射されて受光器９で受光されて検出信号
が出力される。位相差検出器１４は前記検出信号と基準
信号との位相差を求め、これにより測定対象物６との距
離が求められる。その場合において、発光器制御手段１
１は、入射変調光９の強度を検出して発光器２が射出す
る射出変調光３の強度を制御し、入射変調光９の強度を
一定に保つ。従って、光学絞りを設けなくても検出信号
レベルは基準信号レベルと一致し、精度良く測定でき
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、送光変調波と受光変調
波の位相差から距離を求める光波距離計に関する。
波の位相差から距離を求める光波距離計に関する。
【０００２】
【従来の技術】光波距離計は、一般に、発光器が基準信
号と同位相の射出変調光を射出して測定対象物で反射さ
せて反射変調光とし、その反射変調光が受光光学系を介
して入射変調光となり、受光器がそれを受光して、入射
変調光と同位相の検出信号を出力し、位相差検出器が検
出信号の位相と基準信号の位相の位相差を検出して、そ
の位相差から目標物との距離を測定する構造となってい
る。
号と同位相の射出変調光を射出して測定対象物で反射さ
せて反射変調光とし、その反射変調光が受光光学系を介
して入射変調光となり、受光器がそれを受光して、入射
変調光と同位相の検出信号を出力し、位相差検出器が検
出信号の位相と基準信号の位相の位相差を検出して、そ
の位相差から目標物との距離を測定する構造となってい
る。
【０００３】かかる光波距離計を用いて距離測定を行お
うとする場合に、射出変調光の強度が一定であると、光
波距離計と測定対象物との距離が長いときは入射光の強
度が小さく、距離が短いときは入射光の強度は大きい
等、測定対象物の遠近の相違により、受光器に入射する
入射変調光の強度が変動し、それにより検出信号のレベ
ルが変動してしまう。ところが、基準信号のレベルは入
射変調光の強度とは無関係であり、常に一定レベルにあ
る。従って、距離の長短に起因して入射変調光の強度が
変動するため、基準信号レベルと検出信号レベルの不一
致を生じ、これが位相差検出回路が検出誤差を生む一因
となっていた。
うとする場合に、射出変調光の強度が一定であると、光
波距離計と測定対象物との距離が長いときは入射光の強
度が小さく、距離が短いときは入射光の強度は大きい
等、測定対象物の遠近の相違により、受光器に入射する
入射変調光の強度が変動し、それにより検出信号のレベ
ルが変動してしまう。ところが、基準信号のレベルは入
射変調光の強度とは無関係であり、常に一定レベルにあ
る。従って、距離の長短に起因して入射変調光の強度が
変動するため、基準信号レベルと検出信号レベルの不一
致を生じ、これが位相差検出回路が検出誤差を生む一因
となっていた。
【０００４】そこで、従来技術では、発光器と測定対象
物との間、又は測定対象物と受光器との間に、例えば光
学フィルター等の光学的絞りを設け、受光器が受光する
光量が小さい場合には絞りを開け、大きい場合には絞り
を閉じる等、受光器に入射する入射変調光の強度に応じ
て光学的絞りを制御することで入射変調光の強度を調節
し、距離の大小にかかわらず一定レベルの入射変調光を
確保し、これにより基準信号レベルと検出信号レベルの
不一致を解消しようとしていた。この様な従来技術の参
考文献としては特公昭５１−８３４０が挙げられる。
物との間、又は測定対象物と受光器との間に、例えば光
学フィルター等の光学的絞りを設け、受光器が受光する
光量が小さい場合には絞りを開け、大きい場合には絞り
を閉じる等、受光器に入射する入射変調光の強度に応じ
て光学的絞りを制御することで入射変調光の強度を調節
し、距離の大小にかかわらず一定レベルの入射変調光を
確保し、これにより基準信号レベルと検出信号レベルの
不一致を解消しようとしていた。この様な従来技術の参
考文献としては特公昭５１−８３４０が挙げられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の光波距離計で
は、光学フィルター等の光学的絞りを制御していたので
あるが、そのためには、モーター等の駆動装置を必要と
した。モーター等の駆動装置を制御しようとする場合に
は、その制御回路は複雑で、大電流を必要とし、且つノ
イズの発生源となっていた。又、駆動装置自体も応答性
が悪くて取扱いにも不便であった。信頼性の面において
も、その様な駆動装置が可動部を有する結果、可動部品
の摩耗に起因する劣化による故障が多く、又、保守作業
を必要とする等信頼性の低い製品しかできなかった。更
に、光学的絞りは、その体積、重量が大きいため、装置
全体の小型軽量化の妨げともなっていた。
は、光学フィルター等の光学的絞りを制御していたので
あるが、そのためには、モーター等の駆動装置を必要と
した。モーター等の駆動装置を制御しようとする場合に
は、その制御回路は複雑で、大電流を必要とし、且つノ
イズの発生源となっていた。又、駆動装置自体も応答性
が悪くて取扱いにも不便であった。信頼性の面において
も、その様な駆動装置が可動部を有する結果、可動部品
の摩耗に起因する劣化による故障が多く、又、保守作業
を必要とする等信頼性の低い製品しかできなかった。更
に、光学的絞りは、その体積、重量が大きいため、装置
全体の小型軽量化の妨げともなっていた。
【０００６】本発明は上記従来技術の問題点に鑑みて創
作されたもので、その目的は光学的絞り等の受光量調節
器を必要としない光波距離計を提供することにある。
作されたもので、その目的は光学的絞り等の受光量調節
器を必要としない光波距離計を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、基準信号発生器と、前記基準信号発生器
が出力する基準信号と同位相の射出変調光を発生して射
出する発光器と、前記射出変調光が測定対象物で反射さ
れて入射する入射変調光を受光して該入射変調光と同位
相の検出信号を出力する受光器と、前記検出信号の位相
と基準信号の位相の位相差から測定対象物との距離を測
定する光波距離計において、入射変調光の強度を検出し
て前記受光器に入射する入射変調光の強度が一定値にな
る様に射出変調光の強度を制御する発光器制御手段を設
けた。
に、本発明は、基準信号発生器と、前記基準信号発生器
が出力する基準信号と同位相の射出変調光を発生して射
出する発光器と、前記射出変調光が測定対象物で反射さ
れて入射する入射変調光を受光して該入射変調光と同位
相の検出信号を出力する受光器と、前記検出信号の位相
と基準信号の位相の位相差から測定対象物との距離を測
定する光波距離計において、入射変調光の強度を検出し
て前記受光器に入射する入射変調光の強度が一定値にな
る様に射出変調光の強度を制御する発光器制御手段を設
けた。
【０００８】
【作用】この様な構成によれば、発光器制御手段は、入
射変調光の強度が小さいため検出信号レベルが低い場合
はそれを高くする様に、逆に入射変調光の強度が大きい
ため検出信号レベルが高い場合はそれを小さくする様
に、射出変調光の強度を制御して、入射変調光の強度が
一定値になるようにする作用を営む。
射変調光の強度が小さいため検出信号レベルが低い場合
はそれを高くする様に、逆に入射変調光の強度が大きい
ため検出信号レベルが高い場合はそれを小さくする様
に、射出変調光の強度を制御して、入射変調光の強度が
一定値になるようにする作用を営む。
【０００９】
【実施例】以下に、この発明の実施例を図面に基づいて
説明する。
説明する。
【００１０】図１を参照して、１は基準信号発生器であ
り、発振器により構成される。
り、発振器により構成される。
【００１１】２は発光器であり、前記基準信号発生器１
が出力する基準信号と同位相の射出変調光を発生して射
出する。
が出力する基準信号と同位相の射出変調光を発生して射
出する。
【００１２】発光器２から射出された射出変調光３は送
光光学系４により平行光線束５とされ、例えば反射鏡の
様な測定対象物６で反射されて平行光線束７となり、受
光光学系８を介して入射変調光９となり、受光器１０に
入射する。
光光学系４により平行光線束５とされ、例えば反射鏡の
様な測定対象物６で反射されて平行光線束７となり、受
光光学系８を介して入射変調光９となり、受光器１０に
入射する。
【００１３】基準信号発生器１から得られた基準信号は
増幅器１２ａで増幅され、波形整形器１３ａで波形整形
された後、位相差検出器１４に出力される。一方、ホト
ダイオード等により構成される受光器１０が出力する検
出信号は、増幅器１２ｂで増幅され、発光器制御手段１
１と波形整形器１３ｂに出力される。波形整形器１３ｂ
で波形整形された信号は位相差検出器１４に出力され
る。
増幅器１２ａで増幅され、波形整形器１３ａで波形整形
された後、位相差検出器１４に出力される。一方、ホト
ダイオード等により構成される受光器１０が出力する検
出信号は、増幅器１２ｂで増幅され、発光器制御手段１
１と波形整形器１３ｂに出力される。波形整形器１３ｂ
で波形整形された信号は位相差検出器１４に出力され
る。
【００１４】位相差検出器１４は波形整形器１３ａと１
３ｂからの入力信号同士を比較して位相差を検出し、距
離算出器１５はその位相差から測定対象物までの距離を
算出する。
３ｂからの入力信号同士を比較して位相差を検出し、距
離算出器１５はその位相差から測定対象物までの距離を
算出する。
【００１５】発光器制御手段１１は、受光器１０に入射
する入射変調光９の強度が一定になる様に発光器２を制
御する。
する入射変調光９の強度が一定になる様に発光器２を制
御する。
【００１６】本実施例では増幅器１２ａが基準信号発生
器１から直接基準信号を得ているが、より正確な位相差
を求めるために発光器２から得ることも可能である。
器１から直接基準信号を得ているが、より正確な位相差
を求めるために発光器２から得ることも可能である。
【００１７】発光器制御手段１１は、入射変調光９の強
度を一定に保つため、電流制御により発光器２を制御す
るものであっても、基準信号の振幅を操作して発光器２
を制御するものであってもかまわない。その場合に、電
流制御による例を図２(ａ)に、基準信号の振幅を操作し
て発光器２を制御する例を図２(ｂ)に示す。
度を一定に保つため、電流制御により発光器２を制御す
るものであっても、基準信号の振幅を操作して発光器２
を制御するものであってもかまわない。その場合に、電
流制御による例を図２(ａ)に、基準信号の振幅を操作し
て発光器２を制御する例を図２(ｂ)に示す。
【００１８】図２(ａ)で、発光器２は、電界効果トラン
ジスタＱ１、Ｑ２と、抵抗器Ｒ１と発光ダイオードＤ１
とで構成される。
ジスタＱ１、Ｑ２と、抵抗器Ｒ１と発光ダイオードＤ１
とで構成される。
【００１９】発光器制御手段１１は、差動増幅器Ａ１
と、基準電圧Ｖ１と、整流回路Ａ２とで構成される。端
子ａ１には基準信号発生器１が出力する基準信号が入力
され、端子ｂ１には受光器１０に入射した入射変調光の
強度信号が入力される。
と、基準電圧Ｖ１と、整流回路Ａ２とで構成される。端
子ａ１には基準信号発生器１が出力する基準信号が入力
され、端子ｂ１には受光器１０に入射した入射変調光の
強度信号が入力される。
【００２０】発光器制御手段１１は、整流回路Ａ２を介
して入射変調光の強度を検出して電圧信号を出力し、差
動増幅器Ａ１がその信号と基準電圧Ｖ１との差に応じた
信号を発光器２に出力する。
して入射変調光の強度を検出して電圧信号を出力し、差
動増幅器Ａ１がその信号と基準電圧Ｖ１との差に応じた
信号を発光器２に出力する。
【００２１】発光器２には、前記発光器制御手段１１か
らの信号と、基準信号発生器１からの基準信号が入力さ
れる。
らの信号と、基準信号発生器１からの基準信号が入力さ
れる。
【００２２】発光器２のＱ２は、前記基準信号に従って
スイッチング動作を行い、Ｄ１を点滅させて輝度変調を
行って射出変調光３を発生させる。その場合において、
Ｑ１は、発光器制御手段１１からの信号を受け、Ｄ１の
駆動電流を増減せしめて射出変調光３の強度を制御す
る。
スイッチング動作を行い、Ｄ１を点滅させて輝度変調を
行って射出変調光３を発生させる。その場合において、
Ｑ１は、発光器制御手段１１からの信号を受け、Ｄ１の
駆動電流を増減せしめて射出変調光３の強度を制御す
る。
【００２３】図２(ｂ)で、発光器２は、電界効果トラン
ジスタＱ３、Ｑ４と、抵抗器Ｒ１′、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４
と発光ダイオードＤ１′とコンデンサＣ１とで構成され
る。Ｒ３とＲ４はトランジスタＱ３のゲートにバイアス
電圧を与えるための抵抗である。
ジスタＱ３、Ｑ４と、抵抗器Ｒ１′、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４
と発光ダイオードＤ１′とコンデンサＣ１とで構成され
る。Ｒ３とＲ４はトランジスタＱ３のゲートにバイアス
電圧を与えるための抵抗である。
【００２４】発光器制御手段１１は、差動増幅器Ａ
１′、基準電圧Ｖ１′、整流回路Ａ２′で構成される。
端子ａ２は基準信号発生器１が出力する基準信号が入力
され、端子ｂ２は受光器１０に入射した入射変調光の強
度を伝える信号が入力される。
１′、基準電圧Ｖ１′、整流回路Ａ２′で構成される。
端子ａ２は基準信号発生器１が出力する基準信号が入力
され、端子ｂ２は受光器１０に入射した入射変調光の強
度を伝える信号が入力される。
【００２５】発光器制御手段１１の動作は図２(ａ)と同
様である。
様である。
【００２６】発光器２のトランジスタＱ３は、基準信号
発生器１からの基準信号に従って発光ダイオードＤ１′
を駆動して射出変調光３を発生する。その場合におい
て、Ｑ４は、発光器制御手段１１からの信号を受け、そ
の内部抵抗を増減させることでＱ３に伝達される基準信
号の振幅の大きさを増減させて発光ダイオードＤ１′の
駆動電流を制御し、射出変調光３の強度を制御する。
発生器１からの基準信号に従って発光ダイオードＤ１′
を駆動して射出変調光３を発生する。その場合におい
て、Ｑ４は、発光器制御手段１１からの信号を受け、そ
の内部抵抗を増減させることでＱ３に伝達される基準信
号の振幅の大きさを増減させて発光ダイオードＤ１′の
駆動電流を制御し、射出変調光３の強度を制御する。
【００２７】
【発明の効果】上述した如く、本発明によれば、光学的
絞り等の受光量調節器を設けて受光量を調節しなくても
検出信号レベルと基準信号レベルの不一致に起因する測
定誤差が発生することはない。
絞り等の受光量調節器を設けて受光量を調節しなくても
検出信号レベルと基準信号レベルの不一致に起因する測
定誤差が発生することはない。
【００２８】光学的絞り等の受光量調節器が不要な結
果、モーター等の機械的駆動装置が不要であり、そのた
めの機械的部品も不要となった。そのため、装置の小型
軽量化、高速応答、高信頼、メンテナンスフリーと優れ
た性能を有する製品が得られることとなった。
果、モーター等の機械的駆動装置が不要であり、そのた
めの機械的部品も不要となった。そのため、装置の小型
軽量化、高速応答、高信頼、メンテナンスフリーと優れ
た性能を有する製品が得られることとなった。
【図１】 本発明の一実施例のブロック図である。
【図２】 前記実施例中の発光器２と発光器制御手段１
１の内部ブロック図である。
１の内部ブロック図である。
１ 基準信号発生器 ２ 発光器 １０ 受光器 １１ 発光器制御手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 辰行 神奈川県厚木市長谷字柳町260−63 株式 会社ソキア厚木工場内 (72)発明者 笹木 幸治 神奈川県厚木市長谷字柳町260−63 株式 会社ソキア厚木工場内
Claims (1)
- 【請求項１】 基準信号発生器と、前記基準信号発生器
が出力する基準信号と同位相の射出変調光を発生し射出
する発光器と、前記射出変調光が測定対象物で反射され
て入射する入射変調光を受光して該入射変調光と同位相
の検出信号を出力する受光器と、前記検出信号の位相と
基準信号の位相の位相差から測定対象物との距離を測定
する光波距離計において、 入射変調光の強度を検出して前記受光器に入射する入射
変調光の強度が一定値になる様に射出変調光の強度を制
御する発光器制御手段を設けたことを特徴とする光波距
離計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5015406A JPH06230129A (ja) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | 光波距離計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5015406A JPH06230129A (ja) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | 光波距離計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06230129A true JPH06230129A (ja) | 1994-08-19 |
Family
ID=11887855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5015406A Pending JPH06230129A (ja) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | 光波距離計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06230129A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011013108A (ja) * | 2009-07-02 | 2011-01-20 | Sokkia Topcon Co Ltd | 光波距離計 |
| KR20140146393A (ko) * | 2013-06-17 | 2014-12-26 | 삼성전자주식회사 | 근접 센서 장치 및 방법 |
-
1993
- 1993-02-02 JP JP5015406A patent/JPH06230129A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011013108A (ja) * | 2009-07-02 | 2011-01-20 | Sokkia Topcon Co Ltd | 光波距離計 |
| KR20140146393A (ko) * | 2013-06-17 | 2014-12-26 | 삼성전자주식회사 | 근접 센서 장치 및 방법 |
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