JPH08122427A - レーザ距離測定装置 - Google Patents

レーザ距離測定装置

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JPH08122427A JP6255487A JP25548794A JPH08122427A JP H08122427 A JPH08122427 A JP H08122427A JP 6255487 A JP6255487 A JP 6255487A JP 25548794 A JP25548794 A JP 25548794A JP H08122427 A JPH08122427 A JP H08122427A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置内での送信レーザ光の反射による悪影響
を防ぐことができ、測定精度を高めることができるレー
ザ距離測定装置を提供する。 【構成】 レーザ光源であるレーザダイオード２から発
せられた送信レーザ光ＬＴを目標Ｔに向けて反射させる
回転多面鏡３と、回転多面鏡３の回転軸３ａに直交する
軸回りに同回転多面鏡３を回動させるノッディング機構
１０を備え、回転多面鏡３の下部側を送信レーザ光ＬＴ
の反射領域とするとともに上部側を受信レーザ光ＬＲの
反射領域とし、ケース７のレーザ光送受信側に、ノッデ
ィング機構１０による回転多面鏡３の回動軸Ｐを曲率中
心とする曲面パネル窓２０と、回転多面鏡３と曲面パネ
ル窓２０の間で上下の反射領域を仕切る遮蔽板２１を備
えたレーザ距離測定装置１。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光源から発した
レーザ光を目標に対して走査させて距離を測定するレー
ザ距離測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種のレーザ距離測定装置は、レーザ
光源から発した送信レーザ光を回転多面鏡を用いて走査
し、目標で反射した受信レーザ光を同じく回転多面鏡を
介して受けることにより、送信レーザ光と受信レーザ光
の時間的なずれに基づいて目標までの距離を測定する。
また、一定の高さから地表面の目標を測定する場合にお
いては、回転多面鏡をそれ自体の回転軸に対して直交す
る軸回りにも回動させることにより、送信レーザ光を略
扇形平面の範囲内に走査する。
【０００３】なお、このようなレーザ距離測定装置に関
しては、例えば、１９９０年１２月１０日に原書房が発
行した「ミサイル工学事典」の第４０６頁〜第４０８頁
に若干の記載がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記したよ
うな従来のレーザ距離測定装置にあっては、ケースのレ
ーザ光送受信側に装置保護用のパネル窓を設けていた
が、この窓が平面パネル窓であったため、回転多面鏡の
姿勢変化に伴って送信レーザ光と平面パネル窓との成す
角度が大きく変化し、送信レーザ光が平面パネル窓の内
側で反射して回転多面鏡における受信レーザ光の反射領
域に入り込むことがあり、これにより測定データに悪影
響を与えることから、このような不具合を解決すること
が課題であった。
【０００５】
【発明の目的】本発明は、上記従来の課題に着目して成
されたもので、装置内での送信レーザ光の反射による悪
影響を防ぐことができ、測定精度を高めることができる
レーザ距離測定装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係わるレーザ距
離測定装置は、請求項１として、レーザ光源から発せら
れた送信レーザ光を目標に向けて反射させる回転多面鏡
と、回転多面鏡の回転軸に直交する軸回りに同回転多面
鏡を回動させるノッディング機構を備え、回転多面鏡の
上部側または下部側の一方を送信レーザ光の反射領域と
するとともに他方を受信レーザ光の反射領域とし、ケー
スのレーザ光送受信側に、ノッディング機構による回転
多面鏡の回動軸を曲率中心とする曲面パネル窓と、回転
多面鏡と曲面パネル窓の間で上下の反射領域を仕切る遮
蔽板を備えた構成としており、請求項２として、遮蔽板
がノッディング機構に設けてある構成としており、請求
項３として、遮蔽板の先端部が曲面窓の内側に沿う形状
である構成としており、上記の構成を課題を解決するた
めの手段としている。
【０００７】
【発明の作用】本発明の請求項１に係わるレーザ距離測
定装置では、曲面パネル窓の採用により、回転多面鏡の
姿勢変化に伴う送信レーザ光とパネル窓との成す角度の
変化が小さいものになると共に、遮蔽板の採用により、
送信レーザ光が回転多面鏡における受信レーザ光の反射
領域に入り込むのを防ぎ、請求項２のように遮蔽板をノ
ッディング機構に設けることにより、遮蔽板を回転多面
鏡とともに回動させて送信レーザ光および受信レーザ光
の各反射領域の大きさを常に一定にし、請求項３のよう
に遮蔽板の先端部を曲面パネル窓の内側に沿う形状とす
ることにより、遮蔽板と曲面パネル窓の内面との隙間を
常に最小限に維持し得ることとなる。
【０００８】
【実施例】以下、図面に基づいて、本発明に係わるレー
ザ距離測定装置の一実施例を説明する。
【０００９】図１（ａ）に示すように、レーザ距離測定
装置１は、レーザ光源としてのコリメータ付きレーザダ
イオード２と、レーザダイオード２から平行光として発
せられた送信レーザ光ＬＴを図１（ｂ）に示す如く目標
Ｔに向けて反射し且つモータ４の出力により回転軸３ａ
を中心に回転してその回転方向（図１（ｂ）Ｘ方向）に
送信レーザ光ＬＴを移動させる回転多面鏡３と、回転多
面鏡３の回転軸３ａに直交する軸Ｐ回りに回転多面鏡３
を回動させて送信レーザ光ＬＴを回転多面鏡３の回転方
向と直交する方向（図１（ａ）上下方向、図１（ｂ）Ｙ
方向）に移動させるノッディング機構１０と、目標Ｔで
反射された受信レーザ光ＬＲを回転多面鏡３を介して受
ける集光手段５と、集光手段５を通過した受信レーザ光
ＬＲを電気信号に変換する距離検出器８を備えている。
【００１０】距離検出器８は、ケース７の後壁７ａに設
置してあって、受光部であるフォトダイオード６を備え
ると共に、送信レーザ光ＬＴの一部を参照光として別の
入力部で受け、この参照光と受信レーザ光ＬＲの電気信
号を比較することによって距離データを検出する。
【００１１】ノッディング機構１０は、ケース７の底部
７ｂに対向して設けた一対のスタンド１１，１１と、こ
れらのスタンド１１，１１間に回動可能に設けたベース
１２と、ベース１２を回動させるトルカ１３と、ベース
１２の回動方向を切換えるレゾルバ１４とからなってお
り、回転多面鏡３の中心を通過する軸Ｐとベース１２の
回動中心とが合致するようにして回転多面鏡３およびモ
ータ４をベース１２上に載置することにより、送信レー
ザ光ＬＴを図１（ａ）上下方向に移動させるようにして
いる。
【００１２】集光手段５は、回転多面鏡３の近傍に設け
た第１折返しミラー５ａと、第１折返しミラー５ａの上
方に設けた第２折返しミラー５ｂと、第２折返しミラー
５ｂとフォトダイオード６との間に設けた干渉フィルタ
付き集光レンズ５ｃとから成っており、この実施例では
集光手段５を回転多面鏡３の両側に設けている。このよ
うに２組の集光手段５，５を設けた構造では、回転多面
鏡３の回転方向における２つの象限で受信レーザ光ＬＲ
を受け、各象限に対向する各第１折返しミラー５ａ，５
ａに受信レーザ光ＬＲを反射させることとなり、受光量
を減少させることなく回転多面鏡３における各鏡面の面
積の縮小化を図ることができる。
【００１３】また、レーザ距離測定装置１は、図２〜図
４にも示すように、回転多面鏡３の下部側を送信レーザ
光ＬＴの反射領域とするとともに上部側を受信レーザ光
ＬＲの反射領域としており、回転多面鏡３のレーザ光送
受信側であるケース７の正面に、ノッディング機構１０
による回転多面鏡３の回動軸（軸Ｐ）を曲率中心とする
曲面パネル窓２０と、回転多面鏡３と曲面パネル窓２０
の間で上下の反射領域を仕切る遮蔽板２１を備えてい
る。
【００１４】曲面パネル窓２０には、ガラス製あるいは
合成樹脂製の曲面パネルが用いられている。遮蔽板２１
は、ノッディング機構１０のベース１２上に一対の支持
具２２，２２を介して取付けてあると共に、回転多面鏡
３の回転軸３ａに対して直角に張り出しており、この実
施例では曲面パネル窓２０がノッディング機構１０の回
動方向に湾曲しているので、その先端部が曲面パネル窓
２０の内側の形状に沿う直線状を成しており、且つ同先
端部が曲面パネル窓２０の内面に近接する配置になって
いる。なお、遮蔽板２１の基端部には、図３に示すよう
に、回転多面鏡３の角部の回転軌跡に沿った円弧状の切
欠部２１ｂが形成してある。
【００１５】上記構成を備えたレーザ距離測定装置１に
おいて、地上の目標Ｔまでの距離を斜め上方から測定す
る場合、まず、レーザダイオード２から平行に発せられ
た送信レーザ光ＬＴは、回転多面鏡３の下部側の反射領
域で反射され、曲面パネル窓２０を通して目標Ｔに向け
て送られる。この際、送信レーザ光ＬＴは、回転多面鏡
３の回転により、その回転方向に移動すると共に、ノッ
ディング機構１０のトルカ１３の作動により、回転多面
鏡３の回転方向と直交する方向にも移動することから、
図１（ｂ）に示すように、目標Ｔおよびその近傍におけ
る略扇形平面の走査がなされることとなる。
【００１６】ところで、この種のレーザ距離測定装置で
は、送信レーザ光ＬＴの一部がパネル窓の内面で反射す
ることがある。このような点に対して、当該レーザ距離
測定装置１では、曲面パネル窓２０を採用しているの
で、とくに、ノッディング機構１０による回転多面鏡３
の回動に伴う送信レーザ光ＬＴと曲面パネル窓２０との
成す角度の変化が小さいものとなり、反射光が極力少な
くなると共に、遮蔽板２１により、送信レーザ光ＬＴの
反射光が回転多面鏡２０における上部側の受信レーザ光
ＬＲの反射領域に入り込むのを防いでいる。
【００１７】また、遮蔽板２１をノッディング機構１０
に設けることにより、図２の仮想線で示すように、遮蔽
板２１が回転多面鏡３とともに回動するので、いずれの
回動角位置においても送信レーザ光ＬＴおよび受信レー
ザ光ＬＲの各反射領域の大きさが常に一定であり、送信
レーザ光ＬＴの反射光が受信レーザ光ＬＲの反射領域に
入り込まないようにしており、さらに、曲面パネル窓２
０を採用し且つ遮蔽板２１の先端部を曲面パネル窓２０
の内側に沿う直線状とすることにより、ノッディング機
構１０により回転多面鏡３が回動しても遮蔽板２１と曲
面パネル窓２０の内面との隙間を常に最小限に維持し得
ることとなる。
【００１８】なお、上記実施例においては上下方向に湾
曲した曲面パネル窓２０を例示したが、曲面パネル窓
は、回転多面鏡３の回転軸３ａとノッディング機構１０
による回転多面鏡３の回動軸（軸Ｐ）との交点を曲率中
心とする球面であってもよく、この場合、遮蔽板の先端
部は曲面パネル窓の内側の形状に沿う円弧状に形成され
ることとなる。また、上記実施例では回転多面鏡３の上
部側を受信レーザ光ＬＲの反射領域とし、下部側を送信
レーザ光ＬＴの反射領域としたが、上下関係が逆の構成
も当然あり得る。
【００１９】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の請求
項１に係わるレーザ距離測定装置によれば、曲面パネル
窓の採用により、ノッデイング機構による回転多面鏡の
姿勢変化に伴う送信レーザ光とパネル窓との成す角度の
変化を小さいものにして、曲面パネル窓の内面での反射
光を少なくすることができると共に、遮蔽板の採用によ
り、送信レーザ光が回転多面鏡における受信レーザ光の
反射領域に入り込むのを防ぐことができ、これにより装
置内での送信レーザ光の反射による悪影響を確実に防止
して、測定精度を著しく高めることができる。
【００２０】また、本発明の請求項２に係わるレーザ距
離測定装置によれば、遮蔽板をノッディング機構に設け
たことから、遮蔽板を回転多面鏡とともに回動させて送
信レーザ光および受信レーザ光の各反射領域の大きさを
常に一定にすることができると共に、ノッディング機構
による回転多面鏡のいずれの回動角位置においても送信
レーザ光の反射光が受信レーザ光の反射領域に入り込む
のを阻止することができ、高速で回転する回転多面鏡の
機能を損なうこともなく、且つ、遮蔽板は回転多面鏡の
レーザ光送受信側だけに設ければよいので、装置の小型
化、軽量化および低コスト化などを実現することができ
る。
【００２１】さらに、本発明の請求項３に係わるレーザ
距離測定装置によれば、曲面パネル窓の構成に加えて、
遮蔽板の先端部を曲面パネル窓の内側に沿う形状とした
ことから、ノッディング機構による回転多面鏡のいずれ
の回動角位置においても、遮蔽板と曲面パネル窓の内面
との隙間を常に最小限に維持することができ、送信レー
ザ光の反射光が受信レーザ光の反射領域に入り込むのを
より一層確実に阻止することができ、測定精度の向上に
貢献し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるレーザ距離測定装置の一実施例
を示すケースを破断した状態の斜視説明図（ａ）および
走査パターン説明図（ｂ）である。
【図２】図１に示すレーザ距離測定装置の要部を示す側
部断面図である。
【図３】図１に示すレーザ距離測定装置の要部を示す平
面断面図である。
【図４】図１に示すレーザ距離測定装置の要部を示す正
面断面図である。
【符号の説明】
１ レーザ距離測定装置 ２ レーザダイオード（レーザ光源） ３ 回転多面鏡 ３ａ 回転軸 ７ ケース １０ ノッディング機構 ２０ 曲面パネル窓 ２１ 遮蔽板 ＬＲ 受信レーザ光 ＬＴ 送信レーザ光 Ｐ 軸（回動軸） Ｔ 目標
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 足 立 忠 司 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 レーザ光源から発せられた送信レーザ光
    を目標に向けて反射させる回転多面鏡と、回転多面鏡の
    回転軸に直交する軸回りに同回転多面鏡を回動させるノ
    ッディング機構を備え、回転多面鏡の上部側または下部
    側の一方を送信レーザ光の反射領域とするとともに他方
    を受信レーザ光の反射領域とし、ケースのレーザ光送受
    信側に、ノッディング機構による回転多面鏡の回動軸を
    曲率中心とする曲面パネル窓と、回転多面鏡と曲面パネ
    ル窓の間で上下の反射領域を仕切る遮蔽板を備えたこと
    を特徴とするレーザ距離測定装置。
  2. 【請求項２】 遮蔽板がノッディング機構に設けてある
    ことを特徴とする請求項１に記載のレーザ距離測定装
    置。
  3. 【請求項３】 遮蔽板の先端部が曲面窓の内側に沿う形
    状であることを特徴とする請求項１または２に記載のレ
    ーザ距離測定装置。
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