JPH08313249A - Laser range finder - Google Patents

Laser range finder

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Publication number
JPH08313249A
JPH08313249A JP12206095A JP12206095A JPH08313249A JP H08313249 A JPH08313249 A JP H08313249A JP 12206095 A JP12206095 A JP 12206095A JP 12206095 A JP12206095 A JP 12206095A JP H08313249 A JPH08313249 A JP H08313249A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
laser
laser beam
mirror
distance measuring
Prior art date
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Pending
Application number
JP12206095A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Takada
弘之 高田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP12206095A priority Critical patent/JPH08313249A/en
Publication of JPH08313249A publication Critical patent/JPH08313249A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To provide a laser range finder by which the optical axis is adjusted simply by a method wherein a first laser beam is divided into a second laser beam which is directed to an object to be measured and a third laser beam which is made to fall onto a photodetector and the position to which the third laser beam is directed is detected. CONSTITUTION: A laser beam is incident to a semitransparent mirror 21, and it is divided into a laser beam traveling to an object 3 to be measured and into a laser beam reaching a semitransparent mirror 24 via a condensing lens 23. When the light projection axis and the light receiving axis are directed to the same direction, a laser beam which has been transmitted through the mirror 24 is incident on a photodetector 25, and a reflected laser beam is directed to a reference position. Then, when the light projection axis is deflected by θ, the laser beam is directed to a position which is deviated by d' from the reference position on a detection element. The magnitude of the deviation d' corresponds to the magnitude of a deviation (d) from the focal point of the beam which has been transmitted through the mirror 24. Consequently, the correspondence relationship between the deviation amounts (d), d' is input in advance so as to be computed, a control amount is output to the driving gear of a rocking mirror 28, and the light projection axis can be made to agree with the light receiving axis.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はレーザ光を用いて物体ま
での距離を測定するレーザ測距装置に関わる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser distance measuring device for measuring a distance to an object using laser light.

【0002】[0002]

【従来の技術】測距・測量を行う方法としてレーザ光を
被測定物に照射し、そこから発生する反射光を受光器に
よって捕捉し、出射したレーザ光と受光した反射光との
差異を解析することにより被測定物との距離を測定する
方法があり、これに用いる装置をレーザ測距装置とい
う。レーザ測距装置は従来測量に用いられていた経緯儀
よりも分解能や確度が高く、地上における三辺測量の他
に月や人工衛星等の遠距離対象物との距離を測定すると
きにも用いられている。
2. Description of the Related Art As a method for performing distance measurement and surveying, a laser beam is applied to an object to be measured, the reflected light generated from the laser beam is captured by a light receiver, and the difference between the emitted laser beam and the received reflected light is analyzed. There is a method of measuring the distance to the object to be measured by doing so, and the device used for this is called a laser distance measuring device. The laser range finder has higher resolution and accuracy than the theodolite used in conventional surveying, and is also used when measuring distances to distant objects such as the moon and artificial satellites in addition to trilateration on the ground. Has been.

【0003】従来用いられていたレーザ測距装置の構成
を図を用いて説明する。図3に示すレーザ測距装置は被
測定物3に向けレーザ光を出射するレーザ発振器1と、
レーザ発振器1から出射され被測定物3によって反射さ
れてきたレーザ光を受ける受光器2とから構成されてい
る。受光器は集光レンズ7と光ディテクタ8とから構成
されている。レーザ発振器の投光軸と受光器の受光軸は
どちらも同じ方向を向いているように調整されている。
この調整が正確になされていないと測定不可能な事態に
なることもある。したがって測距装置の軸調整は非常に
重要なことである。測距対象の大きさや装置の仕様にも
よるが、軸のズレは大体10-4rad程度の範囲に収め
る必要がある。
The configuration of a conventional laser distance measuring device will be described with reference to the drawings. The laser range finder shown in FIG. 3 includes a laser oscillator 1 for emitting a laser beam toward a DUT 3,
It is composed of a light receiver 2 which receives the laser light emitted from the laser oscillator 1 and reflected by the DUT 3. The light receiver is composed of a condenser lens 7 and a photodetector 8. The light emitting axis of the laser oscillator and the light receiving axis of the light receiver are both adjusted to face the same direction.
If this adjustment is not done accurately, it may be impossible to measure. Therefore, the axis adjustment of the distance measuring device is very important. Although it depends on the size of the object to be measured and the specifications of the device, it is necessary to keep the axis deviation within a range of about 10 −4 rad.

【0004】これら投光軸及び受光軸の平行度の調整を
行う光軸調整装置を図を用いて説明する。図4に示す光
軸調整装置はコリメータレンズ10と反射鏡11とハー
フミラー12とレーザ光検出器13と光源14とからな
る。この装置を用いた軸調整の方法を説明する。まず、
レーザ発振器1から出射させたレーザ光を光軸調整装置
内に入射させる。このとき光軸調整装置の向きを、入射
させたレーザ光がコリメータレンズ10及び反射鏡11
により反射されレーザ光検出器13に導かれるように合
わせる。このようにして求められるレーザ発振器1と光
軸調整装置との相対角度を保持させたまま受光軸の調整
にかかる。光軸調整装置に備えられる光源14が設けら
れている位置は、すなわち反射鏡11に対する光学的位
置は、レーザ光検出器13と等価な位置に設けられてい
る。光源14から出射した光はハーフミラー12及び反
射鏡11によってコリメータレンズ10に導かれ、この
コリメータレンズ10によって平行光に加工されて光軸
調整装置外へ出射される。この平行光を受光器2に入射
させる。このとき受光器2内に設けられた光ディテクタ
8が入射された平行光を受光できるように受光器2の向
きを調整する事によりレーザ発振器1の投光軸と受光器
2の受光軸とを同一方向に向ける事ができる。
An optical axis adjusting device for adjusting the parallelism of the light projecting axis and the light receiving axis will be described with reference to the drawings. The optical axis adjusting device shown in FIG. 4 includes a collimator lens 10, a reflecting mirror 11, a half mirror 12, a laser light detector 13, and a light source 14. A method of axis adjustment using this device will be described. First,
The laser light emitted from the laser oscillator 1 is made to enter the optical axis adjusting device. At this time, the direction of the optical axis adjusting device is changed so that the incident laser light is collimator lens 10 and reflecting mirror 11.
It is adjusted so that it is reflected by and is guided to the laser light detector 13. Adjustment of the light receiving axis is performed while maintaining the relative angle between the laser oscillator 1 and the optical axis adjusting device obtained in this way. The position where the light source 14 provided in the optical axis adjusting device is provided, that is, the optical position with respect to the reflecting mirror 11 is provided at a position equivalent to the laser light detector 13. The light emitted from the light source 14 is guided to the collimator lens 10 by the half mirror 12 and the reflecting mirror 11, processed into parallel light by the collimator lens 10, and emitted to the outside of the optical axis adjusting device. This parallel light is made incident on the light receiver 2. At this time, the direction of the photodetector 2 is adjusted so that the photodetector 8 provided in the photodetector 2 can receive the incident parallel light so that the projection axis of the laser oscillator 1 and the photodetection axis of the photodetector 2 are aligned. Can be turned in the same direction.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成の従来のレーザ測距装置では以下に述べるよう
な問題点が発生してくる。すなわち、従来のレーザ測距
装置では受光軸と投光軸を一致させる必要があるため図
4に示すようなコリメータレンズや反射鏡等の光学系及
びCCDカメラやフォトダイオード等のレーザ光検出素
子及び光源を有する光軸調整装置を必ず用意しなければ
ならない。
However, the conventional laser range finder having the above-mentioned structure has the following problems. That is, in the conventional laser distance measuring device, it is necessary to match the light receiving axis and the light projecting axis, so that an optical system such as a collimator lens and a reflecting mirror as shown in FIG. 4, a laser light detecting element such as a CCD camera and a photodiode, and An optical axis adjusting device having a light source must be prepared.

【0006】装置を持ち歩いて様々な地点から測量を行
うときは運搬中の振動や測量地点における温度変化等に
より簡単に軸の平行度が狂ってしまうため、新たに測距
を行うときには必ず軸の平行度の確認・調整が必要であ
り、前記光軸調整装置も常に一緒に携行しなければなら
ない。あるいは図4に示すような構成の従来の光軸調整
装置をレーザ測距装置に組み込んで一体化してしまうと
装置が肥大化してしまい携行が不便になる。また、光学
装置は振動に対して非常に敏感な為できる限り光学部品
を減らしたいという要求があった。本発明は上記のよう
な技術的課題を解決するために、光軸調整を簡単に行う
ことが可能なレーザ測距装置を提供することを目的とし
ている。
When carrying a device while carrying out surveys from various points, the parallelism of the axes easily changes due to vibration during transportation, temperature changes at the survey points, etc. Therefore, when performing a new distance measurement, the axis It is necessary to confirm and adjust the parallelism, and the optical axis adjusting device must always be carried together. Alternatively, if the conventional optical axis adjusting device having the configuration as shown in FIG. 4 is incorporated into the laser distance measuring device and integrated, the device becomes bulky and it becomes inconvenient to carry. Further, since the optical device is very sensitive to vibration, there has been a demand to reduce the number of optical components as much as possible. An object of the present invention is to provide a laser distance measuring device capable of easily adjusting the optical axis in order to solve the above technical problems.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は上記のような技
術的課題を解決するためになされたものであり、第一の
レーザ光を出射するレーザ発振器と、前記第一のレーザ
光の出射方向を調整する調整手段と、前記第一のレーザ
光を受光し、前記第一のレーザ光を第二のレーザ光及び
第三のレーザ光に分割する光分割手段と、前記第三のレ
ーザ光が照射される位置を検出する第一の光検出手段
と、前記第二のレーザ光が被測定物に照射されて発生す
る反射光を検出する第二の光検出手段と、を有する受光
器と、前記第一の光検出手段と接続されて前記調整手段
を制御する制御手段とを具備する事を特徴とするレーザ
測距装置である。このとき第一の光検出手段はPSD素
子やCCDもしくはフォトダイオード及びXYテーブル
からなることが好ましい。第二の光検出手段が第一の光
検出手段を兼ねることもできる。
The present invention has been made to solve the above technical problems, and a laser oscillator for emitting a first laser beam and an emission of the first laser beam. Adjusting means for adjusting the direction, light splitting means for receiving the first laser light and splitting the first laser light into a second laser light and a third laser light, and the third laser light And a photodetector having a first photodetector that detects a position irradiated with, and a second photodetector that detects reflected light generated by irradiating the DUT with the second laser light. And a control unit connected to the first light detection unit to control the adjustment unit. At this time, it is preferable that the first light detecting means is composed of a PSD element, a CCD or a photodiode, and an XY table. The second light detecting means can also serve as the first light detecting means.

【0008】また本発明は、レーザ光を出射するレーザ
出射面を有するレーザ発振器と、前記レーザ光の少なく
とも一部を反射させ、第一の反射光を発生させる第一の
反射部材と、前記第一の反射部材の反射面と前記レーザ
光及び前記第一の反射光が成す面とに対し直交する反射
面を有し、入射する光の少なくとも一部を反射させる第
二の反射部材と、前記第二の反射部材から出射される第
二の反射光を導入する受光口と、前記第二の反射光を検
出する光検出手段と、この光検出手段の位置を調整する
調整手段とを有し、前記レーザ出射面と前記受光口とが
対向して設けられる受光器とを具備することを特徴とす
るレーザ測距装置である。このとき第一の反射部材及び
第二の反射部材は脱着自在もしくは回動自在に設けられ
るか、またはハーフミラーからなることが好ましい。
The present invention also provides a laser oscillator having a laser emitting surface for emitting laser light, a first reflecting member for reflecting at least a part of the laser light, and generating first reflected light, A second reflecting member having a reflecting surface of one reflecting member and a surface orthogonal to the surface formed by the laser light and the first reflected light, and reflecting at least a part of incident light; It has a light receiving port for introducing the second reflected light emitted from the second reflecting member, a light detecting means for detecting the second reflected light, and an adjusting means for adjusting the position of the light detecting means. A laser range finder comprising: a light receiver provided with the laser emission surface and the light receiving port facing each other. At this time, it is preferable that the first reflecting member and the second reflecting member are detachably or rotatably provided, or consist of half mirrors.

【0009】[0009]

【作用】本発明のレーザ測距装置では上記のような構成
により以下の作用を奏する。すなわち第一の発明では、
レーザ発振器から出射した第一のレーザ光が光分割手段
に入射し、被測定物に照射される第二のレーザ光と受光
器に導入される第三のレーザ光とに分割される。第二の
レーザ光は被測定物に照射されて反射光を生成し、第三
のレーザ光は受光器に向けて照射される。レーザ発振器
の投光軸と受光器の受光軸とが平行であるとき、第三の
レーザ光はその装置によって定まるある一定の部位(以
下、基準部位)に照射される。しかし、投光軸と受光軸
とが平行でない場合には第三のレーザ光は基準部位から
ズレた部位に照射される。そこで、第三のレーザ光が照
射される位置を第二の光検出手段によって検出すること
により基準部位からのズレを検出し、このズレの量に基
づいて制御手段によって調整手段を駆動させ、投光軸と
受光軸を平行化させる。
The laser range finder of the present invention has the following functions due to the above-mentioned configuration. That is, in the first invention,
The first laser light emitted from the laser oscillator enters the light splitting means and is split into the second laser light with which the DUT is irradiated and the third laser light which is introduced into the light receiver. The second laser light is applied to the object to be measured to generate reflected light, and the third laser light is applied to the light receiver. When the light emitting axis of the laser oscillator and the light receiving axis of the light receiver are parallel to each other, the third laser light is applied to a certain portion (hereinafter referred to as a reference portion) determined by the device. However, when the light projecting axis and the light receiving axis are not parallel, the third laser beam is applied to a part deviated from the reference part. Therefore, by detecting the position irradiated with the third laser beam by the second light detecting means, the deviation from the reference portion is detected, and the adjusting means is driven by the control means based on the amount of this deviation to project the light. The optical axis and the light receiving axis are made parallel.

【0010】また第二の発明では、レーザ発振器のレー
ザ光出射面と受光器の受光口が対向して設けられている
から、レーザ発振器と受光器との間の光学的距離がなす
線上に遮蔽物が存在しないとき、レーザ発振器を出射し
たレーザ光は受光器に入射できる。受光器内部の光検出
手段がこのレーザ光を捕捉できるように、光検出手段に
設けた移動手段をもちいて光検出手段の位置を調整す
る。
Further, in the second invention, since the laser light emitting surface of the laser oscillator and the light receiving port of the light receiver are provided so as to face each other, the light is shielded on the line formed by the optical distance between the laser oscillator and the light receiver. When there is no object, the laser light emitted from the laser oscillator can enter the light receiver. The position of the light detecting means is adjusted by using the moving means provided in the light detecting means so that the light detecting means inside the light receiver can capture the laser light.

【0011】この調整を行った後は、レーザ発振器から
出射したレーザ光は第一の反射部材によって第一の方向
に存在する被測定物に照射され、被測定物によって反射
されたレーザ光は第二の反射部材に入射し受光器へ導入
される。
After this adjustment, the laser beam emitted from the laser oscillator is applied to the DUT existing in the first direction by the first reflecting member, and the laser beam reflected by the DUT is reflected by the first reflecting member. The light enters the second reflecting member and is introduced into the light receiver.

【0012】[0012]

【実施例】第一の発明を実施するための装置の構成例を
図を用いて説明する。図1(a)のレーザ測距装置は、
調整手段たる2枚の揺動ミラー28が組み込まれたレー
ザ発振器1と、このレーザ発振器1から出射したレーザ
光を受ける光分割手段たる第一ハーフミラー21と、こ
の第一ハーフミラー21を透過したレーザ光が被測定物
3に照射されることにより発生する反射光を受光する反
射手段であって、第一ハーフミラー21に対して反射面
を直交させて一体化されて設けられる反射鏡22と、こ
の反射鏡22から出射する第二の反射光を受光し集光さ
せる集光レンズ23と、この集光レンズによって集光さ
れた光束を受光する第二ハーフミラー24と、この第二
ハーフミラー24を透過した光が焦点を結ぶ位置に設け
られた第二の光検出手段たる光ディテクタ25と、第二
ハーフミラー24によって反射されたレーザ光を受光す
る第一の光検出手段であって、PSD素子を層状に重ね
合わせてなるPSDスタック26と、このPSDスタッ
ク26から出力される信号を受けてこの信号に対応する
制御信号を発生し揺動ミラー28を駆動させる制御手段
たるミラー制御装置27と、から構成されている。PS
D素子は半導体光学素子であり、この素子の受光部の一
部に光が照射されると、この光が照射されている部位を
示す信号を出力する。単体では1次元の検出空間を得る
事ができる。本実施例の装置ではこのPSD素子(Phot
o Sensitive Detector: 半導体光位置検出素子)を層状
に重ね合わせてPSDスタックとしているので2次元の
検出空間を得る事ができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A configuration example of an apparatus for carrying out the first invention will be described with reference to the drawings. The laser range finder of FIG.
The laser oscillator 1 incorporating the two swinging mirrors 28 as the adjusting means, the first half mirror 21 as the light splitting means for receiving the laser light emitted from the laser oscillator 1, and the first half mirror 21 are transmitted. Reflecting means for receiving reflected light generated by irradiating the DUT 3 with the laser light, and a reflecting mirror 22 provided integrally with the first half mirror 21 with its reflecting surface orthogonal to each other. A condenser lens 23 for receiving and condensing the second reflected light emitted from the reflecting mirror 22, a second half mirror 24 for receiving the light flux condensed by the condensing lens, and a second half mirror A light detector 25, which is a second light detecting means provided at a position where the light transmitted through 24 is focused, and a first light detecting hand for receiving the laser light reflected by the second half mirror 24. That is, it is a PSD stack 26 formed by stacking PSD elements in layers, and a control means for receiving a signal output from the PSD stack 26 and generating a control signal corresponding to this signal to drive the oscillating mirror 28. And a mirror control device 27. PS
The D element is a semiconductor optical element, and when a part of the light receiving portion of this element is irradiated with light, it outputs a signal indicating a portion irradiated with this light. A single unit can obtain a one-dimensional detection space. In the apparatus of this embodiment, the PSD element (Phot
o Sensitive Detector: A semiconductor optical position detection element) is stacked in layers to form a PSD stack, so a two-dimensional detection space can be obtained.

【0013】本実施例の装置では第一ハーフミラー21
は反射鏡22に対して一体に形成されているため両者の
直角度は頑強に保持される。このように光学部品を一体
化する事は、各部品の自由度を拘束するために部品のぐ
らつきなどを押さえることができるので測定の結果に対
する信頼性を向上させる。特に第一の実施例の装置につ
いては第一ハーフミラー21と反射鏡22の直角度が重
要であるから、両者を一体化することによる効果は大き
い。
In the apparatus of this embodiment, the first half mirror 21
Is integrally formed with the reflecting mirror 22, so that the squareness of both is firmly maintained. Integrating the optical components in this way improves the reliability of the measurement results because the wobble of the components can be suppressed in order to constrain the degree of freedom of each component. Particularly in the device of the first embodiment, since the perpendicularity of the first half mirror 21 and the reflecting mirror 22 is important, the effect of integrating the two is great.

【0014】第一の発明の装置について、その光軸調整
方法を図1(b)を用いて説明する。図示せぬレーザ発
振器から出射した第一のレーザ光は図示せぬ揺動ミラー
を通過し第一ハーフミラー21に入射し、図示せぬ被測
定物へ向かう第二のレーザ光と、集光レンズ23に垂直
に入射する第三のレーザ光と、に分けられる。このうち
第三のレーザ光は集光レンズ23により屈折作用を受
け、光路を曲げられて第二ハーフミラー24に到達す
る。投光軸と受光軸とが同方向を向いているとき、すな
わち光軸調整が不必要な状態にあるときは、レーザ発振
器から出射されたレーザ光は図1(b)の実線で表され
るような軌跡を描く。光ディテクタ25は集光レンズ2
3の焦点距離に位置するから、ハーフミラー24を透過
した第三のレーザ光は光ディテクタ25に入射する。ま
た、第二ハーフミラー24により反射された第三のレー
ザ光は装置によって定まるある一定の位置(基準位置)
に照射される。この基準位置には図示せぬPSDスタッ
クが設けられており、レーザ光が照射されている位置を
常にモニタしている。ここで、レーザ発振器の投光軸が
θズレた時のレーザ光の軌跡を図1(b)中に点線で示
す。θずれて入射するレーザ光はPSD素子上では基準
位置からd´ずれた位置に照射されることになる。この
ズレd´の大きさは第二ハーフミラー24を透過した光
の焦点からのズレdの大きさに対応する。また、ズレ角
θとズレ量dとの関係は集光レンズ23の焦点距離fを
用いてθ=d/fで示される。したがって、これらの関
係から求められるズレ量dとd´との対応関係を制御装
置にあらかじめ入力しておくことによってPSD素子か
らの信号を基にして演算を行うことができ、光軸を一致
させるために必要な制御量が一義的に出力できることに
なる。こうして決定された制御量を揺動ミラー28の駆
動装置に対して出力し駆動させることによって投光軸を
受光軸に合わせることが可能となる。
The optical axis adjusting method of the device of the first invention will be described with reference to FIG. The first laser light emitted from the laser oscillator (not shown) passes through a swing mirror (not shown) and is incident on the first half mirror 21, and the second laser light toward the object to be measured (not shown) and a condenser lens. 23 and a third laser light which is vertically incident on the light source 23. Of these, the third laser light is refracted by the condenser lens 23, has its optical path bent, and reaches the second half mirror 24. When the light projecting axis and the light receiving axis are oriented in the same direction, that is, when the optical axis adjustment is unnecessary, the laser light emitted from the laser oscillator is represented by the solid line in FIG. 1B. Draw a locus like that. The photodetector 25 is the condenser lens 2
Since it is located at the focal length of 3, the third laser light transmitted through the half mirror 24 enters the photodetector 25. Further, the third laser light reflected by the second half mirror 24 is at a certain position (reference position) determined by the device.
Is irradiated. A PSD stack (not shown) is provided at this reference position, and the position irradiated with the laser light is constantly monitored. Here, the locus of the laser beam when the projection axis of the laser oscillator is deviated by θ is shown by a dotted line in FIG. The laser light incident with a deviation of θ is irradiated on the PSD element at a position deviated from the reference position by d ′. The magnitude of this deviation d'corresponds to the magnitude of the deviation d from the focus of the light transmitted through the second half mirror 24. Further, the relationship between the shift angle θ and the shift amount d is expressed by θ = d / f using the focal length f of the condenser lens 23. Therefore, by inputting the correspondence relationship between the shift amounts d and d ′ obtained from these relationships into the control device in advance, the calculation can be performed based on the signal from the PSD element, and the optical axes can be matched. Therefore, the required control amount can be uniquely output. By outputting the control amount thus determined to the driving device of the oscillating mirror 28 to drive it, the light projecting axis can be aligned with the light receiving axis.

【0015】第一の発明の装置において第一の光検出手
段にはスタックしたPSD素子を用いたが二次元の広が
りを持つ検出空間が得られる素子であれば使用すること
が可能であるので、フォトダイオードをXYテーブルに
取り付けたものを二次元に走査させる構成であっても使
用可能である。同様にCCDを用いても良い。また本発
明を用いる装置が高い受光感度を必要としない環境で用
いられる場合においては、前記したPSD素子やCCD
やフォトダイオード等の部材を第二の光検出手段として
用いることによって第一の光検出手段と第二の光検出手
段との機能を兼ね備えさせて用いることが可能である。
In the device of the first invention, the PSD element stacked is used as the first photo-detecting means, but any element capable of obtaining a detection space having a two-dimensional spread can be used. It is also possible to use a configuration in which a photodiode attached to an XY table is scanned two-dimensionally. Similarly, a CCD may be used. When the device using the present invention is used in an environment that does not require high light receiving sensitivity, the above-mentioned PSD element or CCD
By using a member such as a photodiode or a photodiode as the second light detecting means, it is possible to combine the functions of the first light detecting means and the second light detecting means.

【0016】第二の発明を実施するための装置の構成例
を図を用いて説明する。図2のレーザ測距装置はレーザ
光としてYAGレーザ光を出射するレーザ発振器1と、
レーザ発振器1から出射するレーザ光の光軸に対して4
5度の傾きを持つ第一の反射部材たる第一のミラー5
と、第一のミラー5に対して直角に設けられ、第一のミ
ラー5によって反射されたレーザ光が照射された被加工
物3から出射する反射光を受光する第二の反射部材たる
第二のミラー6と、第二のミラー6から出射した反射光
が入射する受光器2と、第一のミラー5と第二のミラー
6とを互いの反斜面が成す角を90度に保つように固持
するミラーマウント4とから構成されている。受光器2
は入射してきた光を集光する集光手段たるレンズ7と、
レンズ7により集光された光を検出する光検出手段たる
光ディテクタ8と、光ディテクタ8に取り付けられ、光
ディテクタ8を3軸直交方向に移動可能にする移動手段
たるXYZステージ9とから構成されている。
A configuration example of an apparatus for carrying out the second invention will be described with reference to the drawings. The laser range finder of FIG. 2 includes a laser oscillator 1 that emits YAG laser light as laser light,
4 with respect to the optical axis of the laser light emitted from the laser oscillator 1.
A first mirror 5 which is a first reflecting member having an inclination of 5 degrees
And a second reflecting member which is provided at a right angle to the first mirror 5 and receives the reflected light emitted from the workpiece 3 irradiated with the laser light reflected by the first mirror 5 The mirror 6, the light receiver 2 on which the reflected light emitted from the second mirror 6 is incident, the first mirror 5 and the second mirror 6, and the angle formed by the anti-slopes is kept at 90 degrees. It is composed of a fixed mirror mount 4. Light receiver 2
Is a lens 7 which is a light collecting means for collecting incident light,
The optical detector 8 is a light detecting means for detecting the light condensed by the lens 7, and an XYZ stage 9 which is attached to the light detector 8 and is a moving means for moving the light detector 8 in the directions orthogonal to the three axes. ing.

【0017】本装置によれば、レーザ発振器1から出射
したレーザ光はミラーマウント4に設けられた第一のミ
ラー5によりレーザ発振器1の投光軸から90度の方向
へ反射される。第一のミラー5によって反射されたレー
ザ光は被測定物3によって反射される。ミラーマウント
4に設けられた第二のミラー6にこの反射光が入射し9
0度屈折され受光器2に導入される。
According to this apparatus, the laser light emitted from the laser oscillator 1 is reflected by the first mirror 5 provided on the mirror mount 4 in the direction of 90 degrees from the projection axis of the laser oscillator 1. The laser light reflected by the first mirror 5 is reflected by the DUT 3. This reflected light is incident on the second mirror 6 provided on the mirror mount 4.
The light is refracted by 0 degree and introduced into the light receiver 2.

【0018】第二の発明の実施例のレーザ測距装置にお
いては第一のミラー5の光反射率を99.5%にした。
残り0.5%のレーザ光は第一のミラー5を透過し、ミ
ラーマウント4内及び第二のミラー6を通過して受光器
2に入射するように構成した。受光器2内のレンズ7を
通過するレーザ光を検出できるようにXYZステージ9
を用いて光ディテクタ8の位置を調整した。これで投光
軸と受光軸の調整が完了する。
In the laser range finder of the second embodiment of the present invention, the light reflectance of the first mirror 5 is set to 99.5%.
The remaining 0.5% of the laser light is configured to pass through the first mirror 5, pass through the mirror mount 4 and the second mirror 6, and enter the light receiver 2. The XYZ stage 9 is provided so that the laser light passing through the lens 7 in the light receiver 2 can be detected.
The position of the photodetector 8 was adjusted using. This completes the adjustment of the light emitting axis and the light receiving axis.

【0019】このような光軸調整を行うときの光路確保
の方法としては、上記ハーフミラーを使用する方法のほ
かにミラーをミラーマウントごと回動させてミラーを光
路外に移動させる方法や、ミラーマウントを昇降・後退
あるいは脱着可能に設けておきミラーを光路外に移動さ
せる方法などがある。ただしこれら方法のようにレーザ
発振器と受光器との間に何等の物質も介在させない方法
においては、レーザ発振器から出射するレーザ光が直接
受光器に入射するために過入力の状態になる場合があ
る。したがってこれらの方法を用いる場合には、光路上
に色付きガラスを設置したり、レーザ光出力を抑える電
源装置に切り替えるなどのレーザ光の光エネルギを減衰
させる手段を設けて併用することが好ましい。
As a method of securing the optical path when performing such optical axis adjustment, in addition to the method of using the half mirror, a method of rotating the mirror together with the mirror mount to move the mirror out of the optical path, or a mirror There is a method of moving the mirror out of the optical path by providing a mount that can be moved up and down, retracted, or detached. However, in these methods, in which no substance is interposed between the laser oscillator and the photodetector, the laser light emitted from the laser oscillator may directly enter the photodetector, resulting in an excessive input state. . Therefore, when these methods are used, it is preferable to provide a means for attenuating the optical energy of the laser light such as installing colored glass on the optical path or switching to a power supply device that suppresses the laser light output and to use them together.

【0020】[0020]

【発明の効果】本発明のレーザ測距装置では、簡単に軸
調整を行うことができる。
According to the laser range finder of the present invention, the axis can be easily adjusted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明第一の実施例の装置の構成を示す模式
図。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明第二の実施例の装置の構成を示す模式
図。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of an apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図3】 従来のレーザ測距装置を示す模式図。FIG. 3 is a schematic diagram showing a conventional laser distance measuring device.

【図4】 従来のレーザ測距装置に使用される光軸調整
装置を示す模式図。
FIG. 4 is a schematic view showing an optical axis adjusting device used in a conventional laser distance measuring device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…レーザ発振器 2…受光器 3…被測定物 4…ミラーマウント 5…第一のミラー 6…第二のミラー 7…集光レンズ 8…光ディテクタ 9…XYZステージ 10…コリメータレンズ 11…反射鏡 12…ハーフミラー 13…レーザ光検出器 14…光源 21…第一ハーフミラー 22…反射鏡 23…集光レンズ 24…第二ハーフミラー 25…光ディテクタ 26…PSD素子 27…ミラー制御装置 28…揺動ミラー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Laser oscillator 2 ... Optical receiver 3 ... Object to be measured 4 ... Mirror mount 5 ... First mirror 6 ... Second mirror 7 ... Condenser lens 8 ... Photodetector 9 ... XYZ stage 10 ... Collimator lens 11 ... Reflector 12 ... Half mirror 13 ... Laser light detector 14 ... Light source 21 ... First half mirror 22 ... Reflecting mirror 23 ... Condensing lens 24 ... Second half mirror 25 ... Photodetector 26 ... PSD element 27 ... Mirror control device 28 ... Shake Moving mirror

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第一のレーザ光を出射するレーザ発振器
と、 前記第一のレーザ光の出射方向を調整する調整手段と、 前記第一のレーザ光を受光し、前記第一のレーザ光を第
二のレーザ光及び第三のレーザ光に分割する光分割手段
と、 前記第三のレーザ光が照射される位置を検出する第一の
光検出手段と、前記第二のレーザ光が被測定物に照射さ
れて発生する反射光を検出する第二の光検出手段と、を
有する受光器と、 前記第一の光検出手段により検出される前記第三のレー
ザ光が照射されている位置と、前記第二のレーザ光と前
記反射光とが平行な位置関係にあるときに前記第三のレ
ーザ光が前記第一の光検出手段によって検出される位置
と、を一致させる調整量を前記調整手段に出力する制御
手段と、を具備する事を特徴とするレーザ測距装置。
1. A laser oscillator that emits a first laser beam, an adjusting unit that adjusts an emission direction of the first laser beam, the first laser beam is received, and the first laser beam is emitted. Light splitting means for splitting into a second laser light and a third laser light, a first light detecting means for detecting a position irradiated with the third laser light, and the second laser light to be measured A light receiver having a second light detection unit that detects reflected light generated by irradiation of an object, and a position where the third laser light detected by the first light detection unit is irradiated. The adjustment amount that causes the third laser beam to be detected by the first photodetector when the second laser beam and the reflected beam have a parallel positional relationship. A laser distance measuring device characterized by comprising: apparatus.
【請求項2】反射光を受光器に導入する導入手段を具備
し、この導入手段と光分割手段とが互いに固着されてい
る事を特徴とする請求項1記載のレーザ測距装置。
2. A laser distance measuring apparatus according to claim 1, further comprising an introducing means for introducing the reflected light into the light receiver, and the introducing means and the light splitting means are fixed to each other.
【請求項3】第一の光検出手段がPSD素子からなるこ
とを特徴とする請求項1記載のレーザ測距装置。
3. The laser distance measuring apparatus according to claim 1, wherein the first light detecting means comprises a PSD element.
【請求項4】第一の光検出手段がCCDからなることを
特徴とする請求項1記載のレーザ測距装置。
4. The laser distance measuring apparatus according to claim 1, wherein the first light detecting means is a CCD.
【請求項5】第一の光検出手段がフォトダイオード及び
XYテーブルからなることを特徴とする請求項1記載の
レーザ測距装置。
5. The laser distance measuring apparatus according to claim 1, wherein the first light detecting means comprises a photodiode and an XY table.
【請求項6】第二の光検出手段が第一の光検出手段を兼
ねることを特徴とする請求項1記載のレーザ測距装置。
6. The laser distance measuring apparatus according to claim 1, wherein the second light detecting means also serves as the first light detecting means.
【請求項7】レーザ光を出射するレーザ発振器と、 前記レーザ光の少なくとも一部を反射させ、第一の反射
光を発生させる第一の反射部材と、 前記第一の反射部材の反射面と前記レーザ光及び前記第
一の反射光が成す面とに対し直交する反射面を有し、入
射する光の少なくとも一部を反射させる第二の反射部材
と、 前記第二の反射部材から出射される第二の反射光及び前
記レーザ光を導入する受光口と、前記第二の反射光を検
出する光検出手段と、この光検出手段の位置を調整する
調整手段と、を有する受光器と、を具備することを特徴
とするレーザ測距装置。
7. A laser oscillator for emitting a laser beam, a first reflecting member for reflecting at least a part of the laser beam to generate a first reflected light, and a reflecting surface of the first reflecting member. A second reflecting member having a reflecting surface orthogonal to the surface formed by the laser light and the first reflected light, and reflecting at least a part of the incident light, and emitted from the second reflecting member. A light receiver having a light receiving port for introducing the second reflected light and the laser light, a light detecting means for detecting the second reflected light, and an adjusting means for adjusting the position of the light detecting means, A laser distance measuring device comprising:
【請求項8】第一の反射部材及び第二の反射部材が脱着
自在に設けられていることを特徴とする請求項7記載の
レーザ測距装置。
8. The laser distance measuring apparatus according to claim 7, wherein the first reflecting member and the second reflecting member are detachably provided.
【請求項9】第一の反射部材及び第二の反射部材が回動
自在に設けられていることを特徴とする請求項7記載の
レーザ測距装置。
9. The laser distance measuring apparatus according to claim 7, wherein the first reflecting member and the second reflecting member are rotatably provided.
【請求項10】第一の反射部材及び第二の反射部材がハ
ーフミラーからなることを特徴とする請求項7記載のレ
ーザ測距装置。
10. The laser distance measuring device according to claim 7, wherein the first reflecting member and the second reflecting member are half mirrors.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008286595A (en) * 2007-05-16 2008-11-27 Ihi Corp Laser range finder

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JP2008286595A (en) * 2007-05-16 2008-11-27 Ihi Corp Laser range finder

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