JPH0752626Y2 - 光波距離測定装置 - Google Patents
光波距離測定装置Info
- Publication number
- JPH0752626Y2 JPH0752626Y2 JP10268886U JP10268886U JPH0752626Y2 JP H0752626 Y2 JPH0752626 Y2 JP H0752626Y2 JP 10268886 U JP10268886 U JP 10268886U JP 10268886 U JP10268886 U JP 10268886U JP H0752626 Y2 JPH0752626 Y2 JP H0752626Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- distance
- focusing
- light
- target
- objective lens
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、合焦レンズの移動距離を検出することによ
り粗測距を行なうようにした光波距離測定装置に関す
る。
り粗測距を行なうようにした光波距離測定装置に関す
る。
（従来の技術） 従来の光波距離測定装置では、合焦操作は目視による手
動によって行なわれ、２周波又は３周波の輝度変調をか
けた光の位相差を測定することによって距離を測定して
いる。
動によって行なわれ、２周波又は３周波の輝度変調をか
けた光の位相差を測定することによって距離を測定して
いる。
例えば、粗測距をするための変調周波を設定して粗測距
離を得た後、粗測距をするため更に１周波又は２周波を
設定して精測距離を得る。そして粗測距離と精測距離を
つき合わせ、粗測距離の上位桁値と精測距離の下位桁値
とを組合せて測定値を得る。
離を得た後、粗測距をするため更に１周波又は２周波を
設定して精測距離を得る。そして粗測距離と精測距離を
つき合わせ、粗測距離の上位桁値と精測距離の下位桁値
とを組合せて測定値を得る。
（考案が解決しようとする問題点） したがって、従来の装置は種々の変調周波を設定すると
いう構造上及び操作上の問題がある。また合焦操作にも
手数がかかる上、合焦点の狂いを生じ易いので測距誤差
の心配があった。
いう構造上及び操作上の問題がある。また合焦操作にも
手数がかかる上、合焦点の狂いを生じ易いので測距誤差
の心配があった。
この考案は、このような従来の装置の欠点を除いて測量
作業の能率を向上することができる光波距離測定装置を
提供することをその目的としている。
作業の能率を向上することができる光波距離測定装置を
提供することをその目的としている。
（問題点を解決するための手段） この考案は、上記目的を達成するために、光源からの光
をダイクロプリズム及び対物レンズを介して目標に投光
し、該目標における反射光を対物レンズ及びダイクロプ
リズムしを経て受光素子に導き、投射光と反射光の位相
差を測定することにより測距する光波距離測定装置にお
いて、対物レンズとダイクロプリズムの間に配設され、
焦点を調節する方向に移動自在の合焦レンズと、視準点
の合焦度を検知する合焦度検知用センサと、前記受光素
子に導かれる反射光の光路上及び光路外の２位置にセッ
ト自在であって、光路上にセットした時反射光を前記セ
ンサに入射させる反射鏡と、該合焦度検知用センサの出
力により前記合焦レンズを合焦位置に移動するサーボモ
ータ駆動回路と、前記合焦レンズの移動に応じて作動
し、前記合焦レンズが合焦位置に移動するまでの該合焦
レンズの移動距離に対応する信号を出力するエンコーダ
と、該エンコーダから出力した信号と対物レンズを含む
光学系の定数とから目標までの粗測距離を算出する手段
と、該手段から得られた目標までの粗測距離の精度上有
効な上位桁値と、受光素子に入射する反射光と投射光の
位相差から得られた精測距離における前記粗測距離の下
位桁値に対応する桁値とを加算して測定値を得る手段と
を具備することを特徴とする。
をダイクロプリズム及び対物レンズを介して目標に投光
し、該目標における反射光を対物レンズ及びダイクロプ
リズムしを経て受光素子に導き、投射光と反射光の位相
差を測定することにより測距する光波距離測定装置にお
いて、対物レンズとダイクロプリズムの間に配設され、
焦点を調節する方向に移動自在の合焦レンズと、視準点
の合焦度を検知する合焦度検知用センサと、前記受光素
子に導かれる反射光の光路上及び光路外の２位置にセッ
ト自在であって、光路上にセットした時反射光を前記セ
ンサに入射させる反射鏡と、該合焦度検知用センサの出
力により前記合焦レンズを合焦位置に移動するサーボモ
ータ駆動回路と、前記合焦レンズの移動に応じて作動
し、前記合焦レンズが合焦位置に移動するまでの該合焦
レンズの移動距離に対応する信号を出力するエンコーダ
と、該エンコーダから出力した信号と対物レンズを含む
光学系の定数とから目標までの粗測距離を算出する手段
と、該手段から得られた目標までの粗測距離の精度上有
効な上位桁値と、受光素子に入射する反射光と投射光の
位相差から得られた精測距離における前記粗測距離の下
位桁値に対応する桁値とを加算して測定値を得る手段と
を具備することを特徴とする。
（実施例） 以下、この考案の実施例を図面につき説明する。
図中、（１）は視準系で、該視準系（１）は対物レンズ
（２）、合焦レンズ（３）、ダイクロプリズム（４）、
焦点鏡（５）及び接眼レンズ（６）が測距用光学系と同
軸に配置されて構成されている。測距用光学系は次のよ
うに構成されている。（７）は光源としての発光ダイオ
ードで、該発光ダイオード（７）は分割プリズム（８）
を介して受光素子例えばフォトダイオード（９）と対設
し、発光ダイオード（７）からの光は分割プリズム
（８）、ダイクロプリズム（４）、合焦レンズ（３）及
び対物レンズ（２）を介して目標（図示しない）に投光
され、目標からの反射光が対物レンズ（２）、合焦レン
ズ（３）、ダイクロプリズム（４）及び分割プリズム
（８）を介してフォトダイオード（９）に導かれるよう
構成されている。該フォトダイオード（９）の出力を、
光源としての発光ダイオード（７）からの光を受光す
る、図示しないフォトダイオードの出力と比較すること
により変調された投射光と反射光の位相差を測定し、そ
の位相差から精測距離が得られるように構成されてい
る。この構成は公知の光波距離測定装置と特に異らない
ので、詳細な説明は省略する。
（２）、合焦レンズ（３）、ダイクロプリズム（４）、
焦点鏡（５）及び接眼レンズ（６）が測距用光学系と同
軸に配置されて構成されている。測距用光学系は次のよ
うに構成されている。（７）は光源としての発光ダイオ
ードで、該発光ダイオード（７）は分割プリズム（８）
を介して受光素子例えばフォトダイオード（９）と対設
し、発光ダイオード（７）からの光は分割プリズム
（８）、ダイクロプリズム（４）、合焦レンズ（３）及
び対物レンズ（２）を介して目標（図示しない）に投光
され、目標からの反射光が対物レンズ（２）、合焦レン
ズ（３）、ダイクロプリズム（４）及び分割プリズム
（８）を介してフォトダイオード（９）に導かれるよう
構成されている。該フォトダイオード（９）の出力を、
光源としての発光ダイオード（７）からの光を受光す
る、図示しないフォトダイオードの出力と比較すること
により変調された投射光と反射光の位相差を測定し、そ
の位相差から精測距離が得られるように構成されてい
る。この構成は公知の光波距離測定装置と特に異らない
ので、詳細な説明は省略する。
第１図における反射鏡（10）は、第２図に示すように分
割プリズム（８）からフォトダイオード（９）に導かれ
る反射光の光路上及び光路外の２位置にセット自在にな
っており、前記光路上にセットされた時、分割プリズム
（８）からの反射光を反射し、合焦度検知用センサ（1
1）に指向するようになっている。該合焦度検知用セン
サ（11）はCCD（又は４分割センサ）から成り、合焦レ
ンズ（３）を移動した時反射光が該センサ（11）上で結
像し合焦点を検知できるようになっている。該センサ
（11）上で結像した時該センサ（11）上の錯乱用は小さ
くなり明るさは大となって、出力が大きくなる。
割プリズム（８）からフォトダイオード（９）に導かれ
る反射光の光路上及び光路外の２位置にセット自在にな
っており、前記光路上にセットされた時、分割プリズム
（８）からの反射光を反射し、合焦度検知用センサ（1
1）に指向するようになっている。該合焦度検知用セン
サ（11）はCCD（又は４分割センサ）から成り、合焦レ
ンズ（３）を移動した時反射光が該センサ（11）上で結
像し合焦点を検知できるようになっている。該センサ
（11）上で結像した時該センサ（11）上の錯乱用は小さ
くなり明るさは大となって、出力が大きくなる。
前記合焦レンズ（３）には雌ねじ（12）が固定され、こ
の雌ねじ（12）には、１端に、ロータリエンコーダ（1
3）が、他端にサーボモータ（14）がそれぞれ連結され
た雄ねじ（15）が螺合しており、該サーボモータ（14）
は、差動増幅器（16）を介して合焦度検知用センサ（1
1）に接続されてサーボモータ駆動回路を構成し、該セ
ンサ（11）が合焦点を検知する以前では差動増幅器（1
6）の出力により合焦レンズ（３）を焦点を合わす方向
に移動し、該センサ（11）が合焦度を検知した時点で合
焦レンズ（３）を焦点が合った位置に停止するようにな
っている。
の雌ねじ（12）には、１端に、ロータリエンコーダ（1
3）が、他端にサーボモータ（14）がそれぞれ連結され
た雄ねじ（15）が螺合しており、該サーボモータ（14）
は、差動増幅器（16）を介して合焦度検知用センサ（1
1）に接続されてサーボモータ駆動回路を構成し、該セ
ンサ（11）が合焦点を検知する以前では差動増幅器（1
6）の出力により合焦レンズ（３）を焦点を合わす方向
に移動し、該センサ（11）が合焦度を検知した時点で合
焦レンズ（３）を焦点が合った位置に停止するようにな
っている。
ロータリエンコーダ（13）は、無限遠にある目標が前記
センサ（11）に結像するときの合焦レンズ（３）の位置
から、ある距離にある目標が前記センサ（11）に結像す
るときの合焦レンズ（３）の位置までの移動距離を読み
取るようになっている。
センサ（11）に結像するときの合焦レンズ（３）の位置
から、ある距離にある目標が前記センサ（11）に結像す
るときの合焦レンズ（３）の位置までの移動距離を読み
取るようになっている。
対物レンズ（２）と目標間の距離は、下記のように、ロ
ータリエンコーダ（13）で読み取られた合焦レンズ
（３）の前記移動距離から容易に求められる。すなわ
ち、目標が無限遠にある時の対物レンズ（２）と合焦レ
ンズ（３）間の距離ｄ∞と、対物レンズ（２）の焦点距
離f1、合焦レンズ（３）の焦点距離f2及び対物レンズ
（２）と合焦度検知用センサ（11）間の距離Ｌとの間に
は次式が成立する。
ータリエンコーダ（13）で読み取られた合焦レンズ
（３）の前記移動距離から容易に求められる。すなわ
ち、目標が無限遠にある時の対物レンズ（２）と合焦レ
ンズ（３）間の距離ｄ∞と、対物レンズ（２）の焦点距
離f1、合焦レンズ（３）の焦点距離f2及び対物レンズ
（２）と合焦度検知用センサ（11）間の距離Ｌとの間に
は次式が成立する。
また、ある距離x1を測定する時の対物レンズ（２）と合
焦レンズ（３）間の距離d1と対物レンズ（２）の焦点距
離f1、合焦レンズ（３）の焦点距離f2及び対物レンズ
（２）と合焦度検知用センサ（11）間の距離Ｌとの間に
は次式が成立する。
焦レンズ（３）間の距離d1と対物レンズ（２）の焦点距
離f1、合焦レンズ（３）の焦点距離f2及び対物レンズ
（２）と合焦度検知用センサ（11）間の距離Ｌとの間に
は次式が成立する。
前記距離ｄ∞は、式から求まるから、この距離ｄ∞と
式を図示しない計算機に予め入力しておけば、ロータ
リエンコーダ（13）から出力したd1−ｄ∞に対応する信
号を計算機に入力することにより計算機においてd1を求
め、次いで式から目標までの粗測距離x1が得られる。
式を図示しない計算機に予め入力しておけば、ロータ
リエンコーダ（13）から出力したd1−ｄ∞に対応する信
号を計算機に入力することにより計算機においてd1を求
め、次いで式から目標までの粗測距離x1が得られる。
すなわち、対物レンズ（２）と目標間の粗測距離は、ロ
ータリエンコーダ（13）から出力した合焦レンズ（３）
の移動距離に対応する信号と、対物レンズ（２）を含む
光学系の定数とから容易に求めることができる。
ータリエンコーダ（13）から出力した合焦レンズ（３）
の移動距離に対応する信号と、対物レンズ（２）を含む
光学系の定数とから容易に求めることができる。
目標までの距離は、前記粗測距離ではｍ単位未満を正確
に表わすには誤差が大きすぎるので、ｍ単位未満を計る
場合には、前述のように測距信号と参照信号の位相差か
ら計算する。次に本実施例の作用を第３図に従って詳細
に説明する。
に表わすには誤差が大きすぎるので、ｍ単位未満を計る
場合には、前述のように測距信号と参照信号の位相差か
ら計算する。次に本実施例の作用を第３図に従って詳細
に説明する。
まず、反射鏡（10）を、第１図示のように、分割プリズ
ム（８）からの反射光の光路上すなわち粗測距離にセッ
トし、ある距離にある目標に視準すると、前記センサ
（11）で合焦度が検知され、センサ（11）の出力によっ
て合焦レンズ（３）が目標に焦点が合うまで移動し、焦
点が合った時点で合焦レンズ（３）を停止状態に維持す
る。
ム（８）からの反射光の光路上すなわち粗測距離にセッ
トし、ある距離にある目標に視準すると、前記センサ
（11）で合焦度が検知され、センサ（11）の出力によっ
て合焦レンズ（３）が目標に焦点が合うまで移動し、焦
点が合った時点で合焦レンズ（３）を停止状態に維持す
る。
その目標に焦点が合うまでの合焦レンズ（３）の移動距
離は前述のようにロータリエンコーダ（13）の読取り値
から得られる。尚この方法は１〜40m程度の測距に有効
である。
離は前述のようにロータリエンコーダ（13）の読取り値
から得られる。尚この方法は１〜40m程度の測距に有効
である。
次に、反射鏡（10）を、第２図示のように分割プリズム
（８）からの反射光の光路外すなわち精測距側にセット
して反射光をフォトダイオード（９）に入力させ従来と
同様に投射光と反射光の位相差を測定し、精測距離を得
る。
（８）からの反射光の光路外すなわち精測距側にセット
して反射光をフォトダイオード（９）に入力させ従来と
同様に投射光と反射光の位相差を測定し、精測距離を得
る。
今、前記粗測距離が19.3m、精測距離が0.2346mであった
とすると、前記19.3mの19mの上位２桁値までが精度上有
効であり、1m未満の下位桁値0.300mは誤差が大きすぎる
ので、これを捨て、19mと、精測距離における前記下位
桁値に対応する0.2346mとをつき合せ、すなわち図示し
ない計算機で加算して19.2346mを得る。
とすると、前記19.3mの19mの上位２桁値までが精度上有
効であり、1m未満の下位桁値0.300mは誤差が大きすぎる
ので、これを捨て、19mと、精測距離における前記下位
桁値に対応する0.2346mとをつき合せ、すなわち図示し
ない計算機で加算して19.2346mを得る。
（考案の効果） 以上説明したように、この考案によれば、大約20〜30m
の光波距離測定に利用して精密な測距を能率よく行なう
ことができる効果を有する。
の光波距離測定に利用して精密な測距を能率よく行なう
ことができる効果を有する。
第１図はこの考案の１実施例の光学系統図、第２図はそ
の一部拡大図、第３図はその作動説明図である。 （１）…視準系 （２）…対物レンズ （３）…合焦レンズ （４）…ダイクロプリズム （７）…発光ダイオード （９）…フォトダイオード （10）…反射鏡 （11）…合焦度検知用センサ （13）…ロータリエンコーダ （14）…サーボモータ
の一部拡大図、第３図はその作動説明図である。 （１）…視準系 （２）…対物レンズ （３）…合焦レンズ （４）…ダイクロプリズム （７）…発光ダイオード （９）…フォトダイオード （10）…反射鏡 （11）…合焦度検知用センサ （13）…ロータリエンコーダ （14）…サーボモータ
Claims (1)
- 【請求項１】光源からの光をダイクロプリズム及び対物
レンズを介して目標に投光し、該目標における反射光を
対物レンズ及びダイクロプリズムを経て受光素子に導
き、投射光と反射光の位相差を測定することにより測距
する光波距離測定装置において、対物レンズとダイクロ
プリズムの間に配設され、焦点を調節する方向に移動自
在の合焦レンズと、視準点の合焦度を検知する合焦度検
知用センサと、前記受光素子に導かれる反射光の光路上
及び光路外の２位置にセット自在であって、光路上にセ
ットした時反射光を前記センサに入射させる反射鏡と、
該合焦度検知用センサの出力により前記合焦レンズを合
焦位置に移動するサーボモータ駆動回路と、前記合焦レ
ンズの移動に応じて作動し、前記合焦レンズが合焦位置
に移動するまでの該合焦レンズの移動距離に対応する信
号を出力するエンコーダと、該エンコーダから出力した
信号と対物レンズを含む光学系の定数とから目標までの
粗測距離を算出する手段と、該手段から得られた目標ま
での粗測距離測定の精度上有効な上位桁値と、受光素子
に入射する反射光と投射光の位相差から得られた精測距
離における前記粗測距離の下位桁値に対応する桁値とを
加算して測定値を得る手段とを具備することを特徴とす
る光波距離測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10268886U JPH0752626Y2 (ja) | 1986-07-05 | 1986-07-05 | 光波距離測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10268886U JPH0752626Y2 (ja) | 1986-07-05 | 1986-07-05 | 光波距離測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS638687U JPS638687U (ja) | 1988-01-20 |
| JPH0752626Y2 true JPH0752626Y2 (ja) | 1995-11-29 |
Family
ID=30974558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10268886U Expired - Lifetime JPH0752626Y2 (ja) | 1986-07-05 | 1986-07-05 | 光波距離測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0752626Y2 (ja) |
-
1986
- 1986-07-05 JP JP10268886U patent/JPH0752626Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS638687U (ja) | 1988-01-20 |
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