JPH08220232A - 光波測距装置および光波測距装置における光路切り換え方法 - Google Patents
光波測距装置および光波測距装置における光路切り換え方法Info
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- JPH08220232A JPH08220232A JP7043404A JP4340495A JPH08220232A JP H08220232 A JPH08220232 A JP H08220232A JP 7043404 A JP7043404 A JP 7043404A JP 4340495 A JP4340495 A JP 4340495A JP H08220232 A JPH08220232 A JP H08220232A
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- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
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- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/06—Systems determining position data of a target
- G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only
- G01S17/32—Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
- G01S17/36—Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated with phase comparison between the received signal and the contemporaneously transmitted signal
Abstract
(57)【要約】
【目的】 内部光と外部光それぞれの位相差に基づいて
測点までの距離を測定する光波測距装置において、処理
時間を短縮すること。 【構成】所定の周波数で変調された光を、測点または装
置内部に形成された所定の内部光路の何れかに導く光路
切り換え手段（４）と、前記測点に設けられた反射器
（２００）により反射された測定光と前記内部光路を進
行した参照光とを選択的に受光して、受光光と射出光と
の位相差を検出する位相差検出手段（８、１１、１３、
１４）と、前記測定光の位相差と前記参照光の位相差と
に基づいて前記測点までの距離を求める演算手段（１
２）と、を有する光波測距装置（１００）において、前
記光路切り換え手段（４）により光路が切り換えられる
毎に、切り換えられた光路によって選択された前記測定
光または参照光と射出光との位相差の検出を連続して２
回行うことを特徴としている。
測点までの距離を測定する光波測距装置において、処理
時間を短縮すること。 【構成】所定の周波数で変調された光を、測点または装
置内部に形成された所定の内部光路の何れかに導く光路
切り換え手段（４）と、前記測点に設けられた反射器
（２００）により反射された測定光と前記内部光路を進
行した参照光とを選択的に受光して、受光光と射出光と
の位相差を検出する位相差検出手段（８、１１、１３、
１４）と、前記測定光の位相差と前記参照光の位相差と
に基づいて前記測点までの距離を求める演算手段（１
２）と、を有する光波測距装置（１００）において、前
記光路切り換え手段（４）により光路が切り換えられる
毎に、切り換えられた光路によって選択された前記測定
光または参照光と射出光との位相差の検出を連続して２
回行うことを特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内部光（参照光）と外
部光（測定光）それぞれの位相差に基づいて測点までの
距離を求める光波測距装置に関し、さらに詳しくは、光
波測距装置における内部光路と外部光路との光路切り換
え方法に関する。
部光（測定光）それぞれの位相差に基づいて測点までの
距離を求める光波測距装置に関し、さらに詳しくは、光
波測距装置における内部光路と外部光路との光路切り換
え方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、測点までの距離を測定する装
置として、光波測距装置が知られている。光波測距装置
は、所定の周波数で変調されたレーザ光などの光を、測
点に置かれたコーナーキューブなどの反射器に向けて放
射し、その反射光を受光し、両者の位相差に基づいて測
点までの距離を測定する装置である。
置として、光波測距装置が知られている。光波測距装置
は、所定の周波数で変調されたレーザ光などの光を、測
点に置かれたコーナーキューブなどの反射器に向けて放
射し、その反射光を受光し、両者の位相差に基づいて測
点までの距離を測定する装置である。
【０００３】実際には、上記のような光波測距装置にお
いては、装置本体から射出されて、反射・受光される光
束には、電気信号からレーザ光への変換時および受光光
から電気信号への変換時に、変換回路にて生じる位相誤
差や装置内の光学系に起因する位相誤差等が含まれる。
これらの位相誤差を相殺するため、通常、装置本体とコ
ーナーキューブで形成される測定用光路を進んだ光（外
部光または測定光）と、装置内部に形成される基準用の
参照用光路（内部光路）を進んだ光（内部光または参照
光）との間の位相差に基づいて測点までの距離が計算さ
れる。一般に、上記の測定光と参照光の位相差は、同一
の受光素子を用い、光路のみを切り換えて測定した光源
の射出光と測定光の位相差および同射出光と参照光の位
相差とから求められる。
いては、装置本体から射出されて、反射・受光される光
束には、電気信号からレーザ光への変換時および受光光
から電気信号への変換時に、変換回路にて生じる位相誤
差や装置内の光学系に起因する位相誤差等が含まれる。
これらの位相誤差を相殺するため、通常、装置本体とコ
ーナーキューブで形成される測定用光路を進んだ光（外
部光または測定光）と、装置内部に形成される基準用の
参照用光路（内部光路）を進んだ光（内部光または参照
光）との間の位相差に基づいて測点までの距離が計算さ
れる。一般に、上記の測定光と参照光の位相差は、同一
の受光素子を用い、光路のみを切り換えて測定した光源
の射出光と測定光の位相差および同射出光と参照光の位
相差とから求められる。
【０００４】すなわち、光波測距装置は、モータなどで
駆動される光路切り換え器によって参照用光路（内部光
路）と測定用光路（外部光路）とが選択的に切り換えら
れる構成となっている。光源から射出された光は、光路
切り換え器によって選択された外部光路または内部光路
を進んで同一の受光素子に到達する構成となっている。
そして、参照光に対する測定光の位相遅れを検出するこ
とによって測点までの距離を精密に測定している。
駆動される光路切り換え器によって参照用光路（内部光
路）と測定用光路（外部光路）とが選択的に切り換えら
れる構成となっている。光源から射出された光は、光路
切り換え器によって選択された外部光路または内部光路
を進んで同一の受光素子に到達する構成となっている。
そして、参照光に対する測定光の位相遅れを検出するこ
とによって測点までの距離を精密に測定している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】通常、ある１つの測点
の測距処理において、参照光および測定光の各位相差測
定、参照光に対する測定光の位相遅れの算出およびこの
位相遅れ量の距離への換算という一連の測定・距離計算
を２００〜２５０回行い、求められた測点までの測定距
離の平均値を以て測距処理における測距結果としてい
る。例えば参照光を測定した後に測定光を測定するよう
な装置の場合には、図５に示すように、参照光路にて参
照光を測定し、光路を測定光路に切り換え、測定光を測
定し、再度光路を参照光路に切り換える、という処理が
複数回繰り返される。すなわち、参照光路から測定光路
に光路が切り換えられて測定・距離計算を行った後に、
次の測定・距離計算の開始のために光路を再び参照光路
側に復帰させるので、１回の測定・距離計算処理当たり
２回の光路切り換え器駆動が行われ、測距処理全体では
これが多数回繰り返される。このように１つの測点に対
する測距処理における光路の切り換え回数が極めて多い
ため、測距処理の高速化の障害となっていた。
の測距処理において、参照光および測定光の各位相差測
定、参照光に対する測定光の位相遅れの算出およびこの
位相遅れ量の距離への換算という一連の測定・距離計算
を２００〜２５０回行い、求められた測点までの測定距
離の平均値を以て測距処理における測距結果としてい
る。例えば参照光を測定した後に測定光を測定するよう
な装置の場合には、図５に示すように、参照光路にて参
照光を測定し、光路を測定光路に切り換え、測定光を測
定し、再度光路を参照光路に切り換える、という処理が
複数回繰り返される。すなわち、参照光路から測定光路
に光路が切り換えられて測定・距離計算を行った後に、
次の測定・距離計算の開始のために光路を再び参照光路
側に復帰させるので、１回の測定・距離計算処理当たり
２回の光路切り換え器駆動が行われ、測距処理全体では
これが多数回繰り返される。このように１つの測点に対
する測距処理における光路の切り換え回数が極めて多い
ため、測距処理の高速化の障害となっていた。
【０００６】
【発明の目的】上記の事情に鑑み、本発明の目的は、従
来と同様、参照光と測定光それぞれの位相差に基づいて
測点までの距離を測定する装置において、処理時間の短
縮を可能とする光波測距装置および光波測距装置におけ
る光路切り換え方法を提供することである。
来と同様、参照光と測定光それぞれの位相差に基づいて
測点までの距離を測定する装置において、処理時間の短
縮を可能とする光波測距装置および光波測距装置におけ
る光路切り換え方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このため、本発明の光波
測距装置における光路切り換え方法は、所定の周波数で
変調された光を射出する光源と、前記光源からの射出光
を、測点または装置内部に形成された所定の内部光路の
何れかに導く光路切り換え手段と、前記測点に設けられ
た反射器により反射された測定光と前記内部光路を進行
した参照光とを選択的に受光して、受光光と射出光との
位相差を検出する位相差検出手段と、前記測定光の位相
差と前記参照光の位相差とに基づいて前記測点までの距
離を求める演算手段と、を有する光波測距装置におい
て、前記光路切り換え手段により光路が切り換えられる
毎に、射出光と、切り換えられた光路によって選択され
た前記測定光または参照光との位相差の検出を連続して
２回行うことを特徴としている。
測距装置における光路切り換え方法は、所定の周波数で
変調された光を射出する光源と、前記光源からの射出光
を、測点または装置内部に形成された所定の内部光路の
何れかに導く光路切り換え手段と、前記測点に設けられ
た反射器により反射された測定光と前記内部光路を進行
した参照光とを選択的に受光して、受光光と射出光との
位相差を検出する位相差検出手段と、前記測定光の位相
差と前記参照光の位相差とに基づいて前記測点までの距
離を求める演算手段と、を有する光波測距装置におい
て、前記光路切り換え手段により光路が切り換えられる
毎に、射出光と、切り換えられた光路によって選択され
た前記測定光または参照光との位相差の検出を連続して
２回行うことを特徴としている。
【０００８】ここで、前記位相差検出手段は、前記光路
切り換え手段による光路の切り換えの前後の光路に関し
て前記位相差の検出を行うことにより、光路の切り換え
回数を減らすことが可能となる。さらに、前記演算手段
は、１回の測距処理につき、相異なる複数組の前記反射
光の位相差と前記内部光路を進行した光の位相差とに基
づいて複数回の演算を行うことが好ましい。
切り換え手段による光路の切り換えの前後の光路に関し
て前記位相差の検出を行うことにより、光路の切り換え
回数を減らすことが可能となる。さらに、前記演算手段
は、１回の測距処理につき、相異なる複数組の前記反射
光の位相差と前記内部光路を進行した光の位相差とに基
づいて複数回の演算を行うことが好ましい。
【０００９】また、本発明の光波測距装置は、所定の周
波数で変調された射出する光源と、前記光源からの光
を、測点または装置内部に形成された所定の内部光路の
何れかに導く光路切り換え手段と、前記測点に設けられ
た反射器により反射された光または前記内部光路を進行
した光を受光して、受光光と射出光との位相差を検出す
る位相差検出手段と、前記反射光の位相差と前記内部光
路を進行した光の位相差とに基づいて前記測点までの距
離を求める演算手段と、前記光路切り換え手段により光
路が切り換えられる毎に、切り換えられた光路において
連続して２回位相差の検出を行うよう前記光路切り換え
手段および前記位相差検出手段を制御する制御手段と、
を有する。
波数で変調された射出する光源と、前記光源からの光
を、測点または装置内部に形成された所定の内部光路の
何れかに導く光路切り換え手段と、前記測点に設けられ
た反射器により反射された光または前記内部光路を進行
した光を受光して、受光光と射出光との位相差を検出す
る位相差検出手段と、前記反射光の位相差と前記内部光
路を進行した光の位相差とに基づいて前記測点までの距
離を求める演算手段と、前記光路切り換え手段により光
路が切り換えられる毎に、切り換えられた光路において
連続して２回位相差の検出を行うよう前記光路切り換え
手段および前記位相差検出手段を制御する制御手段と、
を有する。
【００１０】
【実施例】図１は、本発明の実施例としての光波測距装
置のブロック図である。基準発信器１は、光波測距装置
での測距の基本となる基準周波数信号を発生する発信器
である。この基準周波数信号及びそれを分周した分周信
号によって、強度変調された光が測距に使用される。各
周波数信号発生器２は、測距光を強度変調するための各
周波数信号及び位相差測定の際の受信信号に対する比較
基準信号など、測距装置内部で使用される各周波数信号
を発生するブロックである。
置のブロック図である。基準発信器１は、光波測距装置
での測距の基本となる基準周波数信号を発生する発信器
である。この基準周波数信号及びそれを分周した分周信
号によって、強度変調された光が測距に使用される。各
周波数信号発生器２は、測距光を強度変調するための各
周波数信号及び位相差測定の際の受信信号に対する比較
基準信号など、測距装置内部で使用される各周波数信号
を発生するブロックである。
【００１１】送光ブロック３は、各測距光を出力するブ
ロックである。光源としては半導体レーザが用いられ、
各周波数信号発生器２からの信号に同期して強度変調さ
れた光が射出するよう駆動制御される。
ロックである。光源としては半導体レーザが用いられ、
各周波数信号発生器２からの信号に同期して強度変調さ
れた光が射出するよう駆動制御される。
【００１２】光路切り換え部４は、ミラー部とモータよ
り構成され、モータによりミラー部を送光ブロック３と
内部参照光ブロック９との間の光路内に進退あるいは挿
脱させて、送光ブロック３の射出光を送光光学系５また
は内部参照光ブロック９へ交互に導くことにより、光路
の切り換えを行う。送光光学系５は、強度変調された光
を、装置外部へ射出するための光学系である。送光ブロ
ック３を出た測距光は、プリズム、ミラーなどの光学素
子を介して、送光用レンズにより外部へ平行光として射
出される。
り構成され、モータによりミラー部を送光ブロック３と
内部参照光ブロック９との間の光路内に進退あるいは挿
脱させて、送光ブロック３の射出光を送光光学系５また
は内部参照光ブロック９へ交互に導くことにより、光路
の切り換えを行う。送光光学系５は、強度変調された光
を、装置外部へ射出するための光学系である。送光ブロ
ック３を出た測距光は、プリズム、ミラーなどの光学素
子を介して、送光用レンズにより外部へ平行光として射
出される。
【００１３】送光光学系５から射出された測定光は、測
点側の反射鏡２００（コーナーキューブ）により反射さ
れて、受光光学系６により受光される。受光光は、プリ
ズム、ミラーなどの光学素子を経て、受光ブロック８へ
と導かれる。
点側の反射鏡２００（コーナーキューブ）により反射さ
れて、受光光学系６により受光される。受光光は、プリ
ズム、ミラーなどの光学素子を経て、受光ブロック８へ
と導かれる。
【００１４】自動光量調整ブロック７は、測定光の受光
光量と参照光の受光光量とのバランスを調整するブロッ
クである。一般に、減光光学フィルタを、参照光の受光
時に光路中に進出させて光量の調整を行っている。
光量と参照光の受光光量とのバランスを調整するブロッ
クである。一般に、減光光学フィルタを、参照光の受光
時に光路中に進出させて光量の調整を行っている。
【００１５】受光ブロック８は、受光した測距光を電気
信号に変換するブロックである。通常、フォトダイオー
ドのような光・電流変換素子が用いられる。
信号に変換するブロックである。通常、フォトダイオー
ドのような光・電流変換素子が用いられる。
【００１６】内部参照光ブロック９は、送光ブロック３
から受光ブロック８に内部参照光を導くために測距装置
内部に形成された内部光路用の光学系である。
から受光ブロック８に内部参照光を導くために測距装置
内部に形成された内部光路用の光学系である。
【００１７】局部発信器１０は、受光ブロック８からの
受信信号を混合器によりビートダウンするために、受信
信号と積算（混合）する信号を発生する発信器である。
受信信号を混合器によりビートダウンするために、受信
信号と積算（混合）する信号を発生する発信器である。
【００１８】混合器１１は、受信信号と局部発信器から
の信号を混合し、それらの差の周波数信号を発生する
（ビートダウンする）ブロックである。送光及び受光信
号の位相差の測定は、変調周波数（３０ＭＨｚ程度）の
ままでは行わず、ビートダウンによって、数ＫＨｚ程度
の扱いやすい周波数に変換された後に行われる。混合器
はそのためのブロックである。
の信号を混合し、それらの差の周波数信号を発生する
（ビートダウンする）ブロックである。送光及び受光信
号の位相差の測定は、変調周波数（３０ＭＨｚ程度）の
ままでは行わず、ビートダウンによって、数ＫＨｚ程度
の扱いやすい周波数に変換された後に行われる。混合器
はそのためのブロックである。
【００１９】ゲート回路部１３は、各周波数信号発生器
２から出力される比較基準信号と、混合器１１によりビ
ートダウンされた受信信号とから、その位相差に応じた
計数回路の開閉信号を生成する回路部である。ここで、
各周波数信号発生器２からゲート回路１３に入力される
信号は、測距光の強度変調信号に同期しており、その周
波数はビートダウンされた受信信号の周波数と同じであ
る。
２から出力される比較基準信号と、混合器１１によりビ
ートダウンされた受信信号とから、その位相差に応じた
計数回路の開閉信号を生成する回路部である。ここで、
各周波数信号発生器２からゲート回路１３に入力される
信号は、測距光の強度変調信号に同期しており、その周
波数はビートダウンされた受信信号の周波数と同じであ
る。
【００２０】計数回路部１４は、ゲート回路部１３から
出力される開閉信号に対して、基準発信器１からの出力
信号をカウントパルスとして、計数を行う回路部であ
る。この計数値が位相差に相当する値であり、距離情報
を有する。
出力される開閉信号に対して、基準発信器１からの出力
信号をカウントパルスとして、計数を行う回路部であ
る。この計数値が位相差に相当する値であり、距離情報
を有する。
【００２１】制御演算部１２は、ゲート回路部１３、計
数回路部１４、自動光量調整ブロック７及びその他全体
的な制御を行うと共に、計数回路部１４からの計数値よ
り、距離値を計算する部分である。
数回路部１４、自動光量調整ブロック７及びその他全体
的な制御を行うと共に、計数回路部１４からの計数値よ
り、距離値を計算する部分である。
【００２２】操作部１５は、測距の指示を与えたり、気
象補正における気温・気圧の数値を入力するなど、光波
測距装置に各種動作を行わせるための指示を与えるキー
操作部である。
象補正における気温・気圧の数値を入力するなど、光波
測距装置に各種動作を行わせるための指示を与えるキー
操作部である。
【００２３】表示部１６は、液晶ディスプレイを用い
て、測定された距離値及びその他の各種情報を表示する
部分である。
て、測定された距離値及びその他の各種情報を表示する
部分である。
【００２４】図２、図３は、上記の構成の光波測定装置
における、測距処理を示すフローチャートである。
における、測距処理を示すフローチャートである。
【００２５】位相差法においては、変調周波数の１周期
を所定の数に分割したものを１単位として、送出された
光と受光した光との位相差に対応する分割単位の数をカ
ウントすることにより、位相差を求めている。すなわ
ち、上記計数回路１４による計数値が位相差に対応した
値となる。
を所定の数に分割したものを１単位として、送出された
光と受光した光との位相差に対応する分割単位の数をカ
ウントすることにより、位相差を求めている。すなわ
ち、上記計数回路１４による計数値が位相差に対応した
値となる。
【００２６】まず、測距処理が開始されると、位相差測
定・距離計算の一連処理の回数のカウント値Ｎ＝０とし
（Ｓ１）、切り換え手段を駆動して、光が内部光路を進
むように光路を切り換える（Ｓ２）。次に、位相差に対
応した分割単位の数をカウントするため、カウンタをリ
セットして０にする（Ｓ３）。位相差測定は、送光ブロ
ックから射出された光と受光ブロックで得られた信号と
の位相差に対応して、分割単位をカウントすることによ
り行う（Ｓ５）。測定が終わると、カウンタからカウン
タ値を得る（Ｓ７）。ここでは、まず最初に参照光の位
相差が測定されたので、変数Ｘとしてカウンタ値を記憶
する（Ｓ９、Ｓ１３）。なお、後述するが、Ｓ３からＳ
７の処理で測定光の測定が行われた場合には、カウンタ
値は、変数Ｙとして記憶される（Ｓ１１）。なお、送光
ブロックの射出光と参照用の内部光との位相差は、内部
光路を構成する光学系や光源などの温度変化に起因する
誤差成分を含む。
定・距離計算の一連処理の回数のカウント値Ｎ＝０とし
（Ｓ１）、切り換え手段を駆動して、光が内部光路を進
むように光路を切り換える（Ｓ２）。次に、位相差に対
応した分割単位の数をカウントするため、カウンタをリ
セットして０にする（Ｓ３）。位相差測定は、送光ブロ
ックから射出された光と受光ブロックで得られた信号と
の位相差に対応して、分割単位をカウントすることによ
り行う（Ｓ５）。測定が終わると、カウンタからカウン
タ値を得る（Ｓ７）。ここでは、まず最初に参照光の位
相差が測定されたので、変数Ｘとしてカウンタ値を記憶
する（Ｓ９、Ｓ１３）。なお、後述するが、Ｓ３からＳ
７の処理で測定光の測定が行われた場合には、カウンタ
値は、変数Ｙとして記憶される（Ｓ１１）。なお、送光
ブロックの射出光と参照用の内部光との位相差は、内部
光路を構成する光学系や光源などの温度変化に起因する
誤差成分を含む。
【００２７】参照光の測定が終わると、切り換え部を駆
動して、光が外部光路を進むようセットする（Ｓ１
９）。もしも、Ｓ３からＳ１３の処理で測定光の測定が
終わったのであれば、内部光路を進むよう切り換える
（Ｓ１７）。
動して、光が外部光路を進むようセットする（Ｓ１
９）。もしも、Ｓ３からＳ１３の処理で測定光の測定が
終わったのであれば、内部光路を進むよう切り換える
（Ｓ１７）。
【００２８】Ｓ２１からＳ３１は上述のＳ３からＳ１３
までの処理と同様である。Ｓ３からＳ１３間での処理
で、まず、参照光の位相差が測定される。そして、Ｓ１
５で光路が切り換えられて、Ｓ２１からＳ３１の処理
で、測定光の位相差が測定される。１組の参照光と測定
光のそれぞれの位相差が変数Ｙ、Ｘとして記憶される
と、両者の位相差に基づいて測点までの距離が計算され
る（Ｓ３５）。
までの処理と同様である。Ｓ３からＳ１３間での処理
で、まず、参照光の位相差が測定される。そして、Ｓ１
５で光路が切り換えられて、Ｓ２１からＳ３１の処理
で、測定光の位相差が測定される。１組の参照光と測定
光のそれぞれの位相差が変数Ｙ、Ｘとして記憶される
と、両者の位相差に基づいて測点までの距離が計算され
る（Ｓ３５）。
【００２９】前述のように、測距処理は、複数組の参照
光と測定光それぞれの位相差の測定を行う。従って、所
定回数（Ｌ回）の位相差測定・距離計算処理が行われて
いない場合には（ＮＯ：Ｓ３７）、カウント値を１つイ
ンクリメントして（Ｓ３８）、処理はＳ３へと進む。な
お、本実施例の測距装置においては、２００〜２５０回
の位相差測定・距離計算処理が行われる。ここで、Ｓ３
８とＳ３の間では、光路の切換は行われず、２回目の測
定・計算処理では、まず初めに測定光の位相から測定さ
れ（Ｓ３からＳ１３）、次いで光路が内部光路に切り換
えられて（Ｓ１７またはＳ１９）、参照光の位相差の測
定が行われる（Ｓ２１からＳ３１）。そして、Ｓ３５で
前回同様に測点までの距離が計算される。こうして所定
回数の位相差測定・距離計算処理が行われると、処理は
Ｓ３９へ進み、各位相差測定・距離計算処理において計
算された測点までの距離の平均値を求め、これを１回の
測距処理の測距データとする。
光と測定光それぞれの位相差の測定を行う。従って、所
定回数（Ｌ回）の位相差測定・距離計算処理が行われて
いない場合には（ＮＯ：Ｓ３７）、カウント値を１つイ
ンクリメントして（Ｓ３８）、処理はＳ３へと進む。な
お、本実施例の測距装置においては、２００〜２５０回
の位相差測定・距離計算処理が行われる。ここで、Ｓ３
８とＳ３の間では、光路の切換は行われず、２回目の測
定・計算処理では、まず初めに測定光の位相から測定さ
れ（Ｓ３からＳ１３）、次いで光路が内部光路に切り換
えられて（Ｓ１７またはＳ１９）、参照光の位相差の測
定が行われる（Ｓ２１からＳ３１）。そして、Ｓ３５で
前回同様に測点までの距離が計算される。こうして所定
回数の位相差測定・距離計算処理が行われると、処理は
Ｓ３９へ進み、各位相差測定・距離計算処理において計
算された測点までの距離の平均値を求め、これを１回の
測距処理の測距データとする。
【００３０】本実施例の光路切り換え動作と測定光およ
び参照光の測定処理との関係を図４に示す。従来の処理
を示す図５と比べると明らかなように、本実施例の光波
測定装置においては、光路の切り換えと切り換えとの間
に、同一光路の光に関し位相差の測定を２度行ってい
る。言い換えるなら、一組の参照光と測定光の測定を行
った後は、光路を切り換えずに、測定順序を変えて、ま
ず測定光の測定を行い、その後で光路を切り換えて参照
光の測定を行っている。その後の処理も同様で、測定順
序を変えることにより、光路切り換えの回数を減らすよ
うにしている。
び参照光の測定処理との関係を図４に示す。従来の処理
を示す図５と比べると明らかなように、本実施例の光波
測定装置においては、光路の切り換えと切り換えとの間
に、同一光路の光に関し位相差の測定を２度行ってい
る。言い換えるなら、一組の参照光と測定光の測定を行
った後は、光路を切り換えずに、測定順序を変えて、ま
ず測定光の測定を行い、その後で光路を切り換えて参照
光の測定を行っている。その後の処理も同様で、測定順
序を変えることにより、光路切り換えの回数を減らすよ
うにしている。
【００３１】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の光波測距装
置によれば、位相差測定の対象となる光の位相差を連続
して２回測定し、その後で光路を切り換えるようにして
いる。このため、一連の測距処理の間に行われる光路の
切り換え動作の回数を少なくすることができ、測距処理
の高速化が可能となった。
置によれば、位相差測定の対象となる光の位相差を連続
して２回測定し、その後で光路を切り換えるようにして
いる。このため、一連の測距処理の間に行われる光路の
切り換え動作の回数を少なくすることができ、測距処理
の高速化が可能となった。
【図１】 本発明の実施例である光波測距装置のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】 測距処理を示すフローチャートである。
【図３】 図２と共に測距処理を示すフローチャートで
ある。
ある。
【図４】 本実施例における光路の切り換えと、参照光
と測定光の測定のタイミングを示す図である。
と測定光の測定のタイミングを示す図である。
【図５】 従来の光波測距装置における光路の切り換え
と、参照光と測定光の測定のタイミングを示す図であ
る。
と、参照光と測定光の測定のタイミングを示す図であ
る。
１００ 光波測距装置 １ 基準発信器 ２ 各周波数信号発生器 ３ 送光ブロック ４ 光路切り換え部 ５ 送光光学系 ６ 受光光学系 ７ 自動光量調整ブロック ８ 受光ブロック ９ 内部参照光ブロック １０ 局部発信器 １１ 混合器 １２ 制御演算部 １３ ゲート回路部 １４ 計数回路部 １５ 操作部 １６ 表示部 ２００ 反射器
Claims (4)
- 【請求項１】所定の周波数で変調された光を射出する光
源と、前記光源からの射出光を、測点または装置内部に
形成された所定の内部光路の何れかに導く光路切り換え
手段と、前記測点に設けられた反射器により反射された
測定光と前記内部光路を進行した参照光とを選択的に受
光して、受光光と射出光との位相差を検出する位相差検
出手段と、前記測定光の位相差と前記参照光の位相差と
に基づいて前記測点までの距離を求める演算手段と、を
有する光波測距装置において、 前記光路切り換え手段により光路が切り換えられる毎
に、射出光と、切り換えられた光路によって選択された
前記測定光または参照光との位相差の検出を連続して２
回行うことを特徴とする、光波測距装置における光路切
り換え方法。 - 【請求項２】前記演算手段は、前記光路切り換え手段に
よる光路の切り換えの前後の光路に関して検出された前
記位相差に基づいて前記測点までの距離を求めることを
特徴とする、請求項１の光波測距装置における光路切り
換え方法。 - 【請求項３】前記演算手段は、１回の測距処理につき、
相異なる複数組の前記反射光の位相差と前記内部光路を
進行した光の位相差とに基づいて複数回の演算を行うこ
とを特徴とする、請求項１または２に記載の光波測距装
置における光路切り換え方法。 - 【請求項４】所定の周波数で変調された射出する光源
と、 前記光源からの射出光を、測点または装置内部に形成さ
れた所定の内部光路の何れかに導く光路切り換え手段
と、 前記測点に設けられた反射器により反射された測定光と
前記内部光路を進行した参照光とを選択的に受光して、
受光光と射出光との位相差を検出する位相差検出手段
と、 前記測定光の位相差と前記参照光の位相差とに基づいて
前記測点までの距離を求める演算手段と、 前記光路切り換え手段により光路が切り換えられる毎
に、切り換えられた光路によって選択された前記測定光
または参照光と射出光との位相差の検出を連続して２回
行うよう前記光路切り換え手段および前記位相差検出手
段を制御する制御手段と、を有することを特徴とする、
光波測距装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7043404A JPH08220232A (ja) | 1995-02-08 | 1995-02-08 | 光波測距装置および光波測距装置における光路切り換え方法 |
| US08/597,899 US5737068A (en) | 1995-02-08 | 1996-02-06 | Electronic distance measuring device using a phase difference detection method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7043404A JPH08220232A (ja) | 1995-02-08 | 1995-02-08 | 光波測距装置および光波測距装置における光路切り換え方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08220232A true JPH08220232A (ja) | 1996-08-30 |
Family
ID=12662834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7043404A Pending JPH08220232A (ja) | 1995-02-08 | 1995-02-08 | 光波測距装置および光波測距装置における光路切り換え方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5737068A (ja) |
| JP (1) | JPH08220232A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006038652A (ja) * | 2004-07-27 | 2006-02-09 | Matsushita Electric Works Ltd | 距離測定装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7171776B2 (en) * | 2004-03-10 | 2007-02-06 | Raytheon Company | Weapon sight having analog on-target indicators |
| US7490430B2 (en) * | 2004-03-10 | 2009-02-17 | Raytheon Company | Device with multiple sights for respective different munitions |
| US8375620B2 (en) * | 2004-03-10 | 2013-02-19 | Raytheon Company | Weapon sight having multi-munitions ballistics computer |
| US20050241207A1 (en) * | 2004-03-10 | 2005-11-03 | Raytheon Company, A Corporation Of The State Of Delaware | Common aperture time-division-multiplexed laser rangefinder |
| US7505152B2 (en) * | 2005-02-24 | 2009-03-17 | The Boeing Company | Optical metrology system |
| US9482755B2 (en) | 2008-11-17 | 2016-11-01 | Faro Technologies, Inc. | Measurement system having air temperature compensation between a target and a laser tracker |
| US8659749B2 (en) * | 2009-08-07 | 2014-02-25 | Faro Technologies, Inc. | Absolute distance meter with optical switch |
| US8619265B2 (en) | 2011-03-14 | 2013-12-31 | Faro Technologies, Inc. | Automatic measurement of dimensional data with a laser tracker |
| US9377885B2 (en) | 2010-04-21 | 2016-06-28 | Faro Technologies, Inc. | Method and apparatus for locking onto a retroreflector with a laser tracker |
| US9400170B2 (en) | 2010-04-21 | 2016-07-26 | Faro Technologies, Inc. | Automatic measurement of dimensional data within an acceptance region by a laser tracker |
| US9772394B2 (en) | 2010-04-21 | 2017-09-26 | Faro Technologies, Inc. | Method and apparatus for following an operator and locking onto a retroreflector with a laser tracker |
| US8902408B2 (en) | 2011-02-14 | 2014-12-02 | Faro Technologies Inc. | Laser tracker used with six degree-of-freedom probe having separable spherical retroreflector |
| GB2511236B (en) | 2011-03-03 | 2015-01-28 | Faro Tech Inc | Target apparatus and method |
| US8537376B2 (en) | 2011-04-15 | 2013-09-17 | Faro Technologies, Inc. | Enhanced position detector in laser tracker |
| USD688577S1 (en) | 2012-02-21 | 2013-08-27 | Faro Technologies, Inc. | Laser tracker |
| US9164173B2 (en) | 2011-04-15 | 2015-10-20 | Faro Technologies, Inc. | Laser tracker that uses a fiber-optic coupler and an achromatic launch to align and collimate two wavelengths of light |
| US9482529B2 (en) | 2011-04-15 | 2016-11-01 | Faro Technologies, Inc. | Three-dimensional coordinate scanner and method of operation |
| US9686532B2 (en) | 2011-04-15 | 2017-06-20 | Faro Technologies, Inc. | System and method of acquiring three-dimensional coordinates using multiple coordinate measurement devices |
| US9638507B2 (en) | 2012-01-27 | 2017-05-02 | Faro Technologies, Inc. | Measurement machine utilizing a barcode to identify an inspection plan for an object |
| US9041914B2 (en) | 2013-03-15 | 2015-05-26 | Faro Technologies, Inc. | Three-dimensional coordinate scanner and method of operation |
| US9395174B2 (en) | 2014-06-27 | 2016-07-19 | Faro Technologies, Inc. | Determining retroreflector orientation by optimizing spatial fit |
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| CH641308B (de) * | 1982-07-13 | Wild Heerbrugg Ag | Vorrichtung zur laufzeitmessung von impulssignalen. | |
| US5001508A (en) * | 1988-02-13 | 1991-03-19 | Asahi Kogaku Kogyo K.K. | Range finder |
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| US5317375A (en) * | 1991-02-28 | 1994-05-31 | Stanley Electric Co., Ltd. | Optical distance measuring apparatus |
-
1995
- 1995-02-08 JP JP7043404A patent/JPH08220232A/ja active Pending
-
1996
- 1996-02-06 US US08/597,899 patent/US5737068A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5737068A (en) | 1998-04-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040203 |