JPH0886873A - 光波距離計 - Google Patents
光波距離計Info
- Publication number
- JPH0886873A JPH0886873A JP6223116A JP22311694A JPH0886873A JP H0886873 A JPH0886873 A JP H0886873A JP 6223116 A JP6223116 A JP 6223116A JP 22311694 A JP22311694 A JP 22311694A JP H0886873 A JPH0886873 A JP H0886873A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- laser diode
- diode
- light
- voltage
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 負電源を用いることなく測定用レーザ素子お
よび参照用レーザ素子を確実に切り替えることができる
光波距離計を提供することである。 【構成】 測定用レーザ素子１のレーザダイオードＬＤ
１のアノードは第１のトランジスタＴ１を介して電源端
子Ｐ１に接続されかつ抵抗Ｒ１１を介して接地端子に接
続される。参照用レーザ素子２のレーザダイオードＬＤ
２のアノードは第２のトランジスタＴ２を介して電源端
子Ｐ３に接続されかつ抵抗Ｒ２１を介して接地端子に接
続される。測定用レーザ素子１のレーザダイオードＬＤ
１のカソードはスイッチングダイオードＤ１１を介して
共通ノードＮＡに接続され、参照用レーザ素子２のレー
ザダイオードＬＤ２のカソードはスイッチングダイオー
ドＤ２１を介して共通ノードＮＡに接続される。共通ノ
ードＮＡは高周波変調用のトランスＴＦの二次巻線Ｗ２
および抵抗Ｒ１を介して接地端子に接続される。
よび参照用レーザ素子を確実に切り替えることができる
光波距離計を提供することである。 【構成】 測定用レーザ素子１のレーザダイオードＬＤ
１のアノードは第１のトランジスタＴ１を介して電源端
子Ｐ１に接続されかつ抵抗Ｒ１１を介して接地端子に接
続される。参照用レーザ素子２のレーザダイオードＬＤ
２のアノードは第２のトランジスタＴ２を介して電源端
子Ｐ３に接続されかつ抵抗Ｒ２１を介して接地端子に接
続される。測定用レーザ素子１のレーザダイオードＬＤ
１のカソードはスイッチングダイオードＤ１１を介して
共通ノードＮＡに接続され、参照用レーザ素子２のレー
ザダイオードＬＤ２のカソードはスイッチングダイオー
ドＤ２１を介して共通ノードＮＡに接続される。共通ノ
ードＮＡは高周波変調用のトランスＴＦの二次巻線Ｗ２
および抵抗Ｒ１を介して接地端子に接続される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、基準信号で変調された
光を対象物に投光し、対象物からの光を受光し、受光信
号と基準信号との位相差を検出することにより対象物ま
での距離または対象物の変位を測定する光波距離計に関
する。
光を対象物に投光し、対象物からの光を受光し、受光信
号と基準信号との位相差を検出することにより対象物ま
での距離または対象物の変位を測定する光波距離計に関
する。
【０００２】
【従来の技術】図５はレーザ光を利用した従来の光波距
離計の構成を示すブロック図である。このような光波距
離計は、例えばヨーロッパ特許出願第９１１００１１
５．４号（公開番号第０４３９１１Ａ２号）に示されて
いる。
離計の構成を示すブロック図である。このような光波距
離計は、例えばヨーロッパ特許出願第９１１００１１
５．４号（公開番号第０４３９１１Ａ２号）に示されて
いる。
【０００３】図５に示されるセンサーヘッド２００にお
いて、発振器２１は所定の周波数を有する高周波の基準
信号を発生し、その基準信号をレーザ駆動回路２２およ
び位相比較器２５に与える。レーザ駆動回路２２は、発
振器２１から与えられる基準信号に応答して測定用レー
ザ素子１および参照用レーザ素子２を交互に駆動する。
いて、発振器２１は所定の周波数を有する高周波の基準
信号を発生し、その基準信号をレーザ駆動回路２２およ
び位相比較器２５に与える。レーザ駆動回路２２は、発
振器２１から与えられる基準信号に応答して測定用レー
ザ素子１および参照用レーザ素子２を交互に駆動する。
【０００４】測定用レーザ素子１は、測定対象物２３ま
での距離を測定するために用いられる。参照用レーザ素
子２は、センサーヘッド２００内に設定された既知の距
離を測定するために用いられる。
での距離を測定するために用いられる。参照用レーザ素
子２は、センサーヘッド２００内に設定された既知の距
離を測定するために用いられる。
【０００５】測定用レーザ素子１は、基準信号で変調さ
れたレーザ光を測定対象物２３に投光する。測定対象物
２３からの反射光は受光素子２４により受光される。受
光素子２４は、受光した光信号を電気信号に変換し、測
定信号として位相比較器２５に与える。位相比較器２５
は、測定信号の位相を発振器２１から与えられる基準信
号の位相と比較し、位相差を示す信号をデータ処理部２
６に出力する。
れたレーザ光を測定対象物２３に投光する。測定対象物
２３からの反射光は受光素子２４により受光される。受
光素子２４は、受光した光信号を電気信号に変換し、測
定信号として位相比較器２５に与える。位相比較器２５
は、測定信号の位相を発振器２１から与えられる基準信
号の位相と比較し、位相差を示す信号をデータ処理部２
６に出力する。
【０００６】一方、参照用レーザ素子２は、基準信号で
変調されたレーザ光をセンサーヘッド２００内の既知の
距離を有する光路を介して受光素子２４に投光する。受
光素子２４は、受光した光信号を電気信号に変換し、参
照信号として位相比較器２５に与える。位相比較器２５
は、参照信号の位相を発振器２１から与えられる基準信
号の位相と比較し、位相差を示す信号をデータ処理部２
６に出力する。
変調されたレーザ光をセンサーヘッド２００内の既知の
距離を有する光路を介して受光素子２４に投光する。受
光素子２４は、受光した光信号を電気信号に変換し、参
照信号として位相比較器２５に与える。位相比較器２５
は、参照信号の位相を発振器２１から与えられる基準信
号の位相と比較し、位相差を示す信号をデータ処理部２
６に出力する。
【０００７】データ処理部２６は、測定用レーザ素子１
を用いて測定された位相差、参照用レーザ素子２を用い
て測定された位相差、参照用レーザ素子２から受光素子
２４に至る既知の距離および光の速度に基づいてセンサ
ーヘッド２００から測定対象物２３までの距離を算出す
る。
を用いて測定された位相差、参照用レーザ素子２を用い
て測定された位相差、参照用レーザ素子２から受光素子
２４に至る既知の距離および光の速度に基づいてセンサ
ーヘッド２００から測定対象物２３までの距離を算出す
る。
【０００８】このように、図５の光波距離計において
は、測定用レーザ素子１による測定値を参照用レーザ素
子２による既知の距離の測定値で補正することにより、
温度変化による回路定数のドリフトが補償される。
は、測定用レーザ素子１による測定値を参照用レーザ素
子２による既知の距離の測定値で補正することにより、
温度変化による回路定数のドリフトが補償される。
【０００９】図６は図５のレーザ駆動回路２５の主要部
の構成を示す回路図である。図６において、測定用レー
ザ素子１はレーザダイオードＬＤ１およびモニター用フ
ォトダイオードＰＤ１を含み、参照用レーザ素子２はレ
ーザダイオードＬＤ２およびモニター用フォトダイオー
ドＰＤ２を含む。
の構成を示す回路図である。図６において、測定用レー
ザ素子１はレーザダイオードＬＤ１およびモニター用フ
ォトダイオードＰＤ１を含み、参照用レーザ素子２はレ
ーザダイオードＬＤ２およびモニター用フォトダイオー
ドＰＤ２を含む。
【００１０】測定用レーザ素子１を駆動するための第１
の駆動部Ａは、切替え用および光出力制御用の第１のト
ランジスタＴ１、スイッチングダイオードＤ１１、保護
ダイオードＤ１２，Ｄ１３、キャパシタＣ１および抵抗
Ｒ１１，Ｒ１２からなる。
の駆動部Ａは、切替え用および光出力制御用の第１のト
ランジスタＴ１、スイッチングダイオードＤ１１、保護
ダイオードＤ１２，Ｄ１３、キャパシタＣ１および抵抗
Ｒ１１，Ｒ１２からなる。
【００１１】第１のトランジスタＴ１は正の電源電圧＋
Ｖ1 を受ける電源端子Ｐ１とノードＮ１との間に接続さ
れ、そのベースには第１の制御信号Ｓ１が与えられる。
測定用レーザ素子１のフォトダイオードＬＤ１のアノー
ドおよびモニター用フォトダイオードＰＤ１のカソード
はノードＮ１に接続され、レーザダイオードＬＤ１のカ
ソードはスイッチングダイオードＤ１１を介して共通ノ
ードＮＡに接続されている。また、レーザダイオードＬ
Ｄ１のカソードとノードＮ１との間には保護ダイオード
Ｄ１２が接続されている。ノードＮ１はキャパシタＣ１
を介して接地端子に接続され、かつ抵抗Ｒ１１を介して
負の電源電圧−Ｖ2 を受ける電源端子Ｐ２に接続されて
いる。モニター用フォトダイオードＰＤ１のアノードは
保護ダイオードＤ１３および抵抗Ｒ１２を介して接地端
子に接続されている。
Ｖ1 を受ける電源端子Ｐ１とノードＮ１との間に接続さ
れ、そのベースには第１の制御信号Ｓ１が与えられる。
測定用レーザ素子１のフォトダイオードＬＤ１のアノー
ドおよびモニター用フォトダイオードＰＤ１のカソード
はノードＮ１に接続され、レーザダイオードＬＤ１のカ
ソードはスイッチングダイオードＤ１１を介して共通ノ
ードＮＡに接続されている。また、レーザダイオードＬ
Ｄ１のカソードとノードＮ１との間には保護ダイオード
Ｄ１２が接続されている。ノードＮ１はキャパシタＣ１
を介して接地端子に接続され、かつ抵抗Ｒ１１を介して
負の電源電圧−Ｖ2 を受ける電源端子Ｐ２に接続されて
いる。モニター用フォトダイオードＰＤ１のアノードは
保護ダイオードＤ１３および抵抗Ｒ１２を介して接地端
子に接続されている。
【００１２】参照用レーザ素子２を駆動するための第２
の駆動部Ｂは、切替え用および光出力制御用の第２のト
ランジスタＴ２、スイッチングダイオードＤ２１、保護
ダイオードＤ２２，Ｄ２３、キャパシタＣ２および抵抗
Ｒ２１，Ｒ２２からなる。
の駆動部Ｂは、切替え用および光出力制御用の第２のト
ランジスタＴ２、スイッチングダイオードＤ２１、保護
ダイオードＤ２２，Ｄ２３、キャパシタＣ２および抵抗
Ｒ２１，Ｒ２２からなる。
【００１３】第２のトランジスタＴ２は正の電源電圧＋
Ｖ1 を受ける電源端子Ｐ３とノードＮ２との間に接続さ
れ、そのベースには第２の制御信号Ｓ２が与えられる。
参照用レーザ素子２のレーザダイオードＬＤ２のアノー
ドおよびモニター用フォトダイオードＰＤ２のカソード
はノードＮ２に接続され、レーザダイオードＬＤ２のカ
ソードはスイッチングダイオードＤ２１を介して共通ノ
ードＮＡに接続されている。ノードＮ２は抵抗Ｒ２１を
介して負の電源電圧−Ｖ2 を受ける電源端子Ｐ４に接続
されている。保護ダイオードＤ２２，Ｄ２３、キャパシ
タＣ２および抵抗Ｒ２２も、第１の駆動部Ａと同様に接
続されている。
Ｖ1 を受ける電源端子Ｐ３とノードＮ２との間に接続さ
れ、そのベースには第２の制御信号Ｓ２が与えられる。
参照用レーザ素子２のレーザダイオードＬＤ２のアノー
ドおよびモニター用フォトダイオードＰＤ２のカソード
はノードＮ２に接続され、レーザダイオードＬＤ２のカ
ソードはスイッチングダイオードＤ２１を介して共通ノ
ードＮＡに接続されている。ノードＮ２は抵抗Ｒ２１を
介して負の電源電圧−Ｖ2 を受ける電源端子Ｐ４に接続
されている。保護ダイオードＤ２２，Ｄ２３、キャパシ
タＣ２および抵抗Ｒ２２も、第１の駆動部Ａと同様に接
続されている。
【００１４】共通ノードＮＡは高周波変調用のトランス
ＴＦの二次巻線Ｗ２を介して接地端子に接続されてい
る。トランスＴＦの一次巻線には高周波の基準信号が与
えられる。
ＴＦの二次巻線Ｗ２を介して接地端子に接続されてい
る。トランスＴＦの一次巻線には高周波の基準信号が与
えられる。
【００１５】第１の制御信号Ｓ１および第２の制御信号
Ｓ２は制御部（図示せず）により交互に所定の電圧に設
定される。第１の制御信号Ｓ１が所定の電圧に設定され
ると、第１のトランジスタＴ１がオンし、電源端子Ｐ１
から第１のトランジスタＴ１および測定用レーザ素子１
のレーザダイオードＬＤ１に電流が流れ、さらにスイッ
チダイオードＤ１１およびトランスＴＦの二次捲線Ｗ２
を介して接地端子に電流が流れる。
Ｓ２は制御部（図示せず）により交互に所定の電圧に設
定される。第１の制御信号Ｓ１が所定の電圧に設定され
ると、第１のトランジスタＴ１がオンし、電源端子Ｐ１
から第１のトランジスタＴ１および測定用レーザ素子１
のレーザダイオードＬＤ１に電流が流れ、さらにスイッ
チダイオードＤ１１およびトランスＴＦの二次捲線Ｗ２
を介して接地端子に電流が流れる。
【００１６】トランスＴＦの一次巻線Ｗ１には高周波の
基準信号が印加されているので、レーザダイオードＬＤ
１には高周波変調された電流が流れる。それにより、レ
ーザダイオードＬＤ１から変調されたレーザ光が出射さ
れ、測定対象物２３（図５参照）に投光される。
基準信号が印加されているので、レーザダイオードＬＤ
１には高周波変調された電流が流れる。それにより、レ
ーザダイオードＬＤ１から変調されたレーザ光が出射さ
れ、測定対象物２３（図５参照）に投光される。
【００１７】このとき、モニター用フォトダイオードＰ
Ｄ１にはレーザダイオードＬＤ１の光出力に比例した電
流が流れ、出力ノードＯ１に光出力に比例した光量モニ
ター電圧Ｍ１が現れる。制御部は、光量モニター電圧Ｍ
１の平均値に応じて第１の制御信号Ｓ１の電圧を制御す
ることにより、レーザダイオードＬＤ１の平均光出力を
一定に保つことができる。
Ｄ１にはレーザダイオードＬＤ１の光出力に比例した電
流が流れ、出力ノードＯ１に光出力に比例した光量モニ
ター電圧Ｍ１が現れる。制御部は、光量モニター電圧Ｍ
１の平均値に応じて第１の制御信号Ｓ１の電圧を制御す
ることにより、レーザダイオードＬＤ１の平均光出力を
一定に保つことができる。
【００１８】同様に、第２の制御信号Ｓ２が所定の電圧
に設定されると、第２のトランジスタＴ２がオンし、電
源端子Ｐ３から第２のトランジスタＴ２および参照用レ
ーザ素子２のレーザダイオードＬＤ２に電流が流れ、さ
らにスイッチングダイオードＤ２１およびトランスＴＦ
の二次捲線Ｗ２を介して接地端子に電流が流れる。
に設定されると、第２のトランジスタＴ２がオンし、電
源端子Ｐ３から第２のトランジスタＴ２および参照用レ
ーザ素子２のレーザダイオードＬＤ２に電流が流れ、さ
らにスイッチングダイオードＤ２１およびトランスＴＦ
の二次捲線Ｗ２を介して接地端子に電流が流れる。
【００１９】トランスＴＦの一次巻線Ｗ１には高周波の
基準信号が印加されているので、レーザダイオードＬＤ
２には高周波変調された電流が流れる。それにより、レ
ーザダイオードＬＤ２から変調されたレーザ光が出射さ
れ、受光素子２４（図５参照）に投光される。
基準信号が印加されているので、レーザダイオードＬＤ
２には高周波変調された電流が流れる。それにより、レ
ーザダイオードＬＤ２から変調されたレーザ光が出射さ
れ、受光素子２４（図５参照）に投光される。
【００２０】このとき、モニター用フォトダイオードＰ
Ｄ２にはレーザダイオードＬＤ２の光出力に比例した電
流が流れ、出力ノードＯ２に光出力に比例した光量モニ
ター電圧Ｍ２が現れる。制御部は、光量モニター電圧Ｍ
２の平均値に応じて第２の制御信号Ｓ２の電圧を制御す
ることにより、レーザダイオードＬＤ２の平均光出力を
一定に保つことができる。
Ｄ２にはレーザダイオードＬＤ２の光出力に比例した電
流が流れ、出力ノードＯ２に光出力に比例した光量モニ
ター電圧Ｍ２が現れる。制御部は、光量モニター電圧Ｍ
２の平均値に応じて第２の制御信号Ｓ２の電圧を制御す
ることにより、レーザダイオードＬＤ２の平均光出力を
一定に保つことができる。
【００２１】図７は第１のトランジスタＴ１のオフ時に
おける共通ノードＮＡの電圧を示す波形図である。共通
ノードＮＡの電圧は０Ｖを中心として一定の振幅で正お
よび負に振れている。
おける共通ノードＮＡの電圧を示す波形図である。共通
ノードＮＡの電圧は０Ｖを中心として一定の振幅で正お
よび負に振れている。
【００２２】第１のトランジスタＴ１のオフ時には、ノ
ードＮ１には抵抗Ｒ１１を介して負の電源電圧−Ｖ2 が
与えられる。図７において、負の電圧−Ｖ3 は、負の電
源電圧−Ｖ2 よりもスイッチングダイオードＤ１１の順
方向電圧ＶS およびレーザダイオードＬＤ１の順方向電
圧ＶL だけ低い電圧である。ここで、共通ノードＮＡの
電圧の最低値−Ｖm1より負の電圧−Ｖ3 が十分に低くな
るように負の電源電圧−Ｖ2 が設定されている。これに
より、スイッチングダイオードＤ１１およびレーザダイ
オードＬＤ１に逆バイアスが印加され、スイッチングダ
イオードＤ１１およびレーザダイオードＬＤ１がオフ状
態に保たれる。
ードＮ１には抵抗Ｒ１１を介して負の電源電圧−Ｖ2 が
与えられる。図７において、負の電圧−Ｖ3 は、負の電
源電圧−Ｖ2 よりもスイッチングダイオードＤ１１の順
方向電圧ＶS およびレーザダイオードＬＤ１の順方向電
圧ＶL だけ低い電圧である。ここで、共通ノードＮＡの
電圧の最低値−Ｖm1より負の電圧−Ｖ3 が十分に低くな
るように負の電源電圧−Ｖ2 が設定されている。これに
より、スイッチングダイオードＤ１１およびレーザダイ
オードＬＤ１に逆バイアスが印加され、スイッチングダ
イオードＤ１１およびレーザダイオードＬＤ１がオフ状
態に保たれる。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
光波距離計のレーザ駆動回路２２においては、参照用レ
ーザ素子２のレーザダイオードＬＤ２がオンしていると
きに、変調された電圧で測定用レーザ素子１のレーザダ
イオードＬＤ１がオンしないように、ノードＮ１に抵抗
Ｒ１１を介して負の電源電圧−Ｖ2 が与えられている。
光波距離計のレーザ駆動回路２２においては、参照用レ
ーザ素子２のレーザダイオードＬＤ２がオンしていると
きに、変調された電圧で測定用レーザ素子１のレーザダ
イオードＬＤ１がオンしないように、ノードＮ１に抵抗
Ｒ１１を介して負の電源電圧−Ｖ2 が与えられている。
【００２４】同様に、測定用レーザ素子１のレーザダイ
オードＬＤ１がオンしているときに、変調された電圧で
参照用レーザ素子２のレーザダイオードＬＤ２がオンし
ないように、ノードＮ２に抵抗Ｒ２１を介して負の電源
電圧−Ｖ2 が与えられている。
オードＬＤ１がオンしているときに、変調された電圧で
参照用レーザ素子２のレーザダイオードＬＤ２がオンし
ないように、ノードＮ２に抵抗Ｒ２１を介して負の電源
電圧−Ｖ2 が与えられている。
【００２５】そのため、正の電源電圧を供給する正電源
に加えて負の電源電圧を供給する負電源が必要となり、
回路規模が大きくなる。それにより、光波距離計の小型
化が図れないという問題がある。
に加えて負の電源電圧を供給する負電源が必要となり、
回路規模が大きくなる。それにより、光波距離計の小型
化が図れないという問題がある。
【００２６】本発明の目的は、負電源を用いることなく
測定用レーザ素子および参照用レーザ素子を確実に切り
替えることができる光波距離計を提供することである。
測定用レーザ素子および参照用レーザ素子を確実に切り
替えることができる光波距離計を提供することである。
【００２７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光波距離計
は、基準信号で変調された光を対象物に投光し、対象物
からの光を受光手段により受光し、受光信号と基準信号
との位相差を検出することにより距離を測定する光波距
離計であって次のように構成される。
は、基準信号で変調された光を対象物に投光し、対象物
からの光を受光手段により受光し、受光信号と基準信号
との位相差を検出することにより距離を測定する光波距
離計であって次のように構成される。
【００２８】対象物に測定用のレーザ光を投光するため
の第１のレーザダイオードのアノードを第１のスイッチ
手段を介して所定の電源電位に接続するとともに、受光
手段に既知の長さを有する光路を介して参照用のレーザ
光を投光するための第２のレーザダイオードのアノード
を第２のスイッチ手段を介して電源電位に接続する。第
１のレーザダイオードのアノードおよび第２のレーザダ
イオードのアノードをそれぞれ第１および第２の抵抗手
段を介して接地電位に接続し、かつ第１のレーザダイオ
ードのカソードおよび第２のレーザダイオードのカソー
ドを共通の変調手段および第３の抵抗手段を介して接地
電位に接続する。第１および第２のスイッチ手段を交互
にオンオフさせ、第１のレーザダイオードからのレーザ
光による測定値を第２のレーザダイオードからのレーザ
光による測定値で補正する。
の第１のレーザダイオードのアノードを第１のスイッチ
手段を介して所定の電源電位に接続するとともに、受光
手段に既知の長さを有する光路を介して参照用のレーザ
光を投光するための第２のレーザダイオードのアノード
を第２のスイッチ手段を介して電源電位に接続する。第
１のレーザダイオードのアノードおよび第２のレーザダ
イオードのアノードをそれぞれ第１および第２の抵抗手
段を介して接地電位に接続し、かつ第１のレーザダイオ
ードのカソードおよび第２のレーザダイオードのカソー
ドを共通の変調手段および第３の抵抗手段を介して接地
電位に接続する。第１および第２のスイッチ手段を交互
にオンオフさせ、第１のレーザダイオードからのレーザ
光による測定値を第２のレーザダイオードからのレーザ
光による測定値で補正する。
【００２９】
【作用】本発明に係る光波距離計においては、第１のス
イッチ手段がオンし、第２のスイッチ手段がオフしてい
るときには、第１のレーザダイオード、共通の変調手段
および第３の抵抗手段に駆動電流が流れ、第１のレーザ
ダイオードが発光する。このとき、第２のレーザダイオ
ードのアノードは接地電位に設定される。また、第２の
レーザダイオードのカソードは、第３の抵抗手段に流れ
る駆動電流により第３の抵抗手段の電圧降下分、接地電
位より高い電位に設定される。それにより、第２のレー
ザダイオードに逆バイアスが印加され、第２のレーザダ
イオードがオフ状態に保たれる。
イッチ手段がオンし、第２のスイッチ手段がオフしてい
るときには、第１のレーザダイオード、共通の変調手段
および第３の抵抗手段に駆動電流が流れ、第１のレーザ
ダイオードが発光する。このとき、第２のレーザダイオ
ードのアノードは接地電位に設定される。また、第２の
レーザダイオードのカソードは、第３の抵抗手段に流れ
る駆動電流により第３の抵抗手段の電圧降下分、接地電
位より高い電位に設定される。それにより、第２のレー
ザダイオードに逆バイアスが印加され、第２のレーザダ
イオードがオフ状態に保たれる。
【００３０】逆に、第２のスイッチ手段がオンし、第１
のスイッチ手段がオフしているときには、第２のレーザ
ダイオード、共通の変調手段および第３の抵抗手段に駆
動電流が流れ、第２のレーザダイオードが発光する。こ
のとき、第１のレーザダイオードのアノードは接地電位
に設定される。また、第１のレーザダイオードのカソー
ドは、第３の抵抗手段に流れる駆動電流により第３の抵
抗手段の電圧降下分、接地電位より高い電位に設定され
る。それにより、第１のレーザダイオードに逆バイアス
が印加され、第１のレーザダイオードがオフ状態に保た
れる。
のスイッチ手段がオフしているときには、第２のレーザ
ダイオード、共通の変調手段および第３の抵抗手段に駆
動電流が流れ、第２のレーザダイオードが発光する。こ
のとき、第１のレーザダイオードのアノードは接地電位
に設定される。また、第１のレーザダイオードのカソー
ドは、第３の抵抗手段に流れる駆動電流により第３の抵
抗手段の電圧降下分、接地電位より高い電位に設定され
る。それにより、第１のレーザダイオードに逆バイアス
が印加され、第１のレーザダイオードがオフ状態に保た
れる。
【００３１】このように、負電源を用いることなく第１
および第２のレーザダイオードを確実に切り替えること
ができる。
および第２のレーザダイオードを確実に切り替えること
ができる。
【００３２】
【実施例】図１は本発明の一実施例による光波距離計の
構成を示すブロック図である。図１に示されるセンサー
ヘッド１００は、測定用レーザ素子１および参照用レー
ザ素子２を含む。高周波発振回路３は、高周波の基準信
号を発生し、その基準信号をレーザ駆動回路４および位
相比較器１２に与える。レーザ駆動回路４は、基準信号
に応答して測定用レーザ素子１および参照用レーザ素子
２を交互に駆動する。
構成を示すブロック図である。図１に示されるセンサー
ヘッド１００は、測定用レーザ素子１および参照用レー
ザ素子２を含む。高周波発振回路３は、高周波の基準信
号を発生し、その基準信号をレーザ駆動回路４および位
相比較器１２に与える。レーザ駆動回路４は、基準信号
に応答して測定用レーザ素子１および参照用レーザ素子
２を交互に駆動する。
【００３３】測定用レーザ素子１の駆動時には、測定用
レーザ素子１が高周波変調されたレーザ光を出射する。
測定用レーザ素子１により出射されたレーザ光は、投光
レンズ５、投光ミラー６およびバンドパスフィルタ7 を
介して測定対象物８に投光される。測定対象物８により
反射されたレーザ光は、バンドパスフィルタ７を介して
受光レンズ９により集光され、ＰＩＮフォトダイオード
からなる受光素子１０により受光される。
レーザ素子１が高周波変調されたレーザ光を出射する。
測定用レーザ素子１により出射されたレーザ光は、投光
レンズ５、投光ミラー６およびバンドパスフィルタ7 を
介して測定対象物８に投光される。測定対象物８により
反射されたレーザ光は、バンドパスフィルタ７を介して
受光レンズ９により集光され、ＰＩＮフォトダイオード
からなる受光素子１０により受光される。
【００３４】受光素子１０は、受光した光信号を電気信
号に変換し、測定信号として受光回路１１に与える。受
光回路１１は、測定信号を増幅および波形整形し、位相
比較器１２に与える。位相比較器１２は、受光回路１１
から与えられる測定信号の位相を高周波発振回路３から
与えられる基準信号の位相と比較し、位相差に対応する
電圧信号を出力する。Ａ／Ｄ変換器１３は、位相比較器
１２から出力された電圧信号をデジタル信号に変換し、
データ処理部１４に与える。
号に変換し、測定信号として受光回路１１に与える。受
光回路１１は、測定信号を増幅および波形整形し、位相
比較器１２に与える。位相比較器１２は、受光回路１１
から与えられる測定信号の位相を高周波発振回路３から
与えられる基準信号の位相と比較し、位相差に対応する
電圧信号を出力する。Ａ／Ｄ変換器１３は、位相比較器
１２から出力された電圧信号をデジタル信号に変換し、
データ処理部１４に与える。
【００３５】参照用レーザ素子２の駆動時には、参照用
レーザ素子２が基準信号で高周波変調されたレーザ光を
出射する。参照用レーザ素子２により出射されたレーザ
光は投光レンズ１５を介して基準位置反射板１６に投光
される。基準位置反射板１６により反射されたレーザ光
は受光素子１０により受光される。参照用レーザ素子２
から受光素子１０に至る光路は既知の距離を有する。
レーザ素子２が基準信号で高周波変調されたレーザ光を
出射する。参照用レーザ素子２により出射されたレーザ
光は投光レンズ１５を介して基準位置反射板１６に投光
される。基準位置反射板１６により反射されたレーザ光
は受光素子１０により受光される。参照用レーザ素子２
から受光素子１０に至る光路は既知の距離を有する。
【００３６】受光素子１０は、受光した光信号を電気信
号に変換し、受光回路１１を介して参照信号として位相
比較器１２に与える。位相比較器１２は、受光回路１１
から与えられる参照信号の位相を高周波発振回路３から
与えられる基準信号の位相と比較し、位相差に対応する
電圧信号を出力する。Ａ／Ｄ変換器１３は、位相比較器
１２から出力される電圧信号をデジタル信号に変換し、
データ処理部１４に与える。
号に変換し、受光回路１１を介して参照信号として位相
比較器１２に与える。位相比較器１２は、受光回路１１
から与えられる参照信号の位相を高周波発振回路３から
与えられる基準信号の位相と比較し、位相差に対応する
電圧信号を出力する。Ａ／Ｄ変換器１３は、位相比較器
１２から出力される電圧信号をデジタル信号に変換し、
データ処理部１４に与える。
【００３７】データ処理部１４は、測定用レーザ素子１
を用いて測定された位相差、参照用レーザ素子２を用い
て測定された位相差、参照用レーザ素子２から受光素子
１０に至る既知の距離および光の速度に基づいて、セン
サーヘッド１００から測定対象物８までの距離を算出す
る。
を用いて測定された位相差、参照用レーザ素子２を用い
て測定された位相差、参照用レーザ素子２から受光素子
１０に至る既知の距離および光の速度に基づいて、セン
サーヘッド１００から測定対象物８までの距離を算出す
る。
【００３８】図２はレーザ駆動回路４の主要部の構成を
示す回路図である。図２の回路が図６の回路と異なるの
は次の点である。高周波変調用のトランスＴＦの二次巻
線Ｗ２と接地端子との間に抵抗Ｒ１が接続されている。
また、第１の駆動部ＡのノードＮ１が抵抗Ｒ１１を介し
て接地端子に接続され、第２の駆動部ＢのノードＮ２が
抵抗Ｒ２１を介して接地端子に接続されている。他の部
分の構成は図６に示される構成と同様である。。
示す回路図である。図２の回路が図６の回路と異なるの
は次の点である。高周波変調用のトランスＴＦの二次巻
線Ｗ２と接地端子との間に抵抗Ｒ１が接続されている。
また、第１の駆動部ＡのノードＮ１が抵抗Ｒ１１を介し
て接地端子に接続され、第２の駆動部ＢのノードＮ２が
抵抗Ｒ２１を介して接地端子に接続されている。他の部
分の構成は図６に示される構成と同様である。。
【００３９】次に、図２の回路の動作を説明する。第１
の制御信号Ｓ１および第２の制御信号Ｓ２は制御部（図
示せず）により交互に所定の電圧に設定される。第１の
制御信号Ｓ１が所定の電圧に設定されると、第１のトラ
ンジスタＴ１がオンし、電源端子Ｐ１から第１のトラン
ジスタＴ１および測定用レーザ素子１のレーザダイオー
ドＬＤ１に電流が流れ、さらにスイッチングダイオード
Ｄ１１、トランスＴＦの二次巻線Ｗ２および抵抗Ｒ１を
介して接地端子に電流が流れる。
の制御信号Ｓ１および第２の制御信号Ｓ２は制御部（図
示せず）により交互に所定の電圧に設定される。第１の
制御信号Ｓ１が所定の電圧に設定されると、第１のトラ
ンジスタＴ１がオンし、電源端子Ｐ１から第１のトラン
ジスタＴ１および測定用レーザ素子１のレーザダイオー
ドＬＤ１に電流が流れ、さらにスイッチングダイオード
Ｄ１１、トランスＴＦの二次巻線Ｗ２および抵抗Ｒ１を
介して接地端子に電流が流れる。
【００４０】トランスＴＦの一次巻線Ｗ１には高周波の
基準信号が印加されているので、レーザダイオードＬＤ
１には高周波変調された駆動電流が流れる。それによ
り、レーザダイオードＬＤ１から変調されたレーザ光が
出射され、測定対象物８（図１参照）に投光される。
基準信号が印加されているので、レーザダイオードＬＤ
１には高周波変調された駆動電流が流れる。それによ
り、レーザダイオードＬＤ１から変調されたレーザ光が
出射され、測定対象物８（図１参照）に投光される。
【００４１】逆に、第２の制御信号Ｓ２が所定の電圧に
設定されると、第２のトランジスタＴ２がオンし、電源
端子Ｐ３から第２のトランジスタＴ２および参照用レー
ザ素子２のレーザダイオードＬＤ２に電流が流れ、さら
にスイッチングダイオードＤ２１、トランスＴＦの二次
巻線Ｗ２および抵抗Ｒ１を介して接地端子に電流が流れ
る。
設定されると、第２のトランジスタＴ２がオンし、電源
端子Ｐ３から第２のトランジスタＴ２および参照用レー
ザ素子２のレーザダイオードＬＤ２に電流が流れ、さら
にスイッチングダイオードＤ２１、トランスＴＦの二次
巻線Ｗ２および抵抗Ｒ１を介して接地端子に電流が流れ
る。
【００４２】トランスＴＦの一次巻線Ｗ１には高周波の
基準信号が印加されているので、レーザダイオードＬＤ
２には高周波変調された駆動電流が流れる。それによ
り、レーザダイオードＬＤ２から変調されたレーザ光が
出射され、受光素子１０（図１参照）に投光される。
基準信号が印加されているので、レーザダイオードＬＤ
２には高周波変調された駆動電流が流れる。それによ
り、レーザダイオードＬＤ２から変調されたレーザ光が
出射され、受光素子１０（図１参照）に投光される。
【００４３】図３は第１のトランジスタＴ１のオフ時に
おける共通ノードＮＡの電圧を示す波形図である。第１
のトランジスタＴ１のオフ時には、参照用レーザ素子２
のレーザダイオードＬＤ２の駆動電流ＩA が抵抗Ｒ１に
流れる。それにより、共通ノードＮＡの電圧は、抵抗Ｒ
１の抵抗値をＲとすると、ＩA ・Ｒまで引き上げられ
る。
おける共通ノードＮＡの電圧を示す波形図である。第１
のトランジスタＴ１のオフ時には、参照用レーザ素子２
のレーザダイオードＬＤ２の駆動電流ＩA が抵抗Ｒ１に
流れる。それにより、共通ノードＮＡの電圧は、抵抗Ｒ
１の抵抗値をＲとすると、ＩA ・Ｒまで引き上げられ
る。
【００４４】したがって、共通ノードＮＡの電圧は、電
圧ＶR を中心にして上下に振れる。ここで、高周波変調
されていない駆動電流をＩとした場合にＶR ＝Ｉ・Ｒと
なる。
圧ＶR を中心にして上下に振れる。ここで、高周波変調
されていない駆動電流をＩとした場合にＶR ＝Ｉ・Ｒと
なる。
【００４５】このとき、ノードＮ１には抵抗Ｒ１１を介
して接地電圧（０Ｖ）が与えられる。共通ノードＮＡの
電圧の最低値Ｖm2が負の電圧−Ｖ4 よりも十分高くなる
ように、抵抗Ｒ１の抵抗値が設定されている。ここで、
負の電圧−Ｖ4 は、接地電圧よりもスイッチングダイオ
ードＤ１１の順方向電圧ＶS およびレーザダイオードＬ
Ｄ１の順方向電圧ＶL だけ低い電圧である。これによ
り、スイッチングダイオードＤ１１およびレーザダイオ
ードＬＤ１に逆バイアスが印加され、スイッチングダイ
オードＤ１１およびレーザダイオードＬＤ１がオフ状態
に保たれる。なお、通常、スイッチングダイオードＤ１
１の順方向電圧ＶS は０．１〜０．６Ｖ程度であり、レ
ーザダイオードＬＤ１の順方向電圧ＶL は２〜３Ｖ程度
である。
して接地電圧（０Ｖ）が与えられる。共通ノードＮＡの
電圧の最低値Ｖm2が負の電圧−Ｖ4 よりも十分高くなる
ように、抵抗Ｒ１の抵抗値が設定されている。ここで、
負の電圧−Ｖ4 は、接地電圧よりもスイッチングダイオ
ードＤ１１の順方向電圧ＶS およびレーザダイオードＬ
Ｄ１の順方向電圧ＶL だけ低い電圧である。これによ
り、スイッチングダイオードＤ１１およびレーザダイオ
ードＬＤ１に逆バイアスが印加され、スイッチングダイ
オードＤ１１およびレーザダイオードＬＤ１がオフ状態
に保たれる。なお、通常、スイッチングダイオードＤ１
１の順方向電圧ＶS は０．１〜０．６Ｖ程度であり、レ
ーザダイオードＬＤ１の順方向電圧ＶL は２〜３Ｖ程度
である。
【００４６】同様に、第２のトランジスタＴ２のオフ時
には、測定用レーザ素子１のレーザダイオードＬＤ１の
駆動電流ＩA が抵抗Ｒ１に流れ、共通ノードＮＡの電圧
がＩ A ・Ｒまで引き上げられる。それにより、スイッチ
ングダイオードＤ２１およびレーザダイオードＬＤ２に
逆バイアスが印加され、スイッチングダイオードＤ２１
およびレーザダイオードＬＤ１がオフ状態に保たれる。
には、測定用レーザ素子１のレーザダイオードＬＤ１の
駆動電流ＩA が抵抗Ｒ１に流れ、共通ノードＮＡの電圧
がＩ A ・Ｒまで引き上げられる。それにより、スイッチ
ングダイオードＤ２１およびレーザダイオードＬＤ２に
逆バイアスが印加され、スイッチングダイオードＤ２１
およびレーザダイオードＬＤ１がオフ状態に保たれる。
【００４７】このように、上記実施例においては、トラ
ンスＴＦの二次巻線Ｗ２と接地端子との間に抵抗Ｒ１を
挿入することにより、共通ノードＮＡの電圧が抵抗Ｒ１
の電圧降下分だけ引き上げられる。それにより、第１の
トランジスタＴ１のオフ時にノードＮ１に負の電源電圧
を印加することなくレーザダイオードＬＤ１をオフ状態
に保つことができ、第２のトランジスタＴ２のオフ時に
ノードＮ２に負の電源電圧を印加することなくレーザダ
イオードＬＤ２をオフ状態に保つことができる。
ンスＴＦの二次巻線Ｗ２と接地端子との間に抵抗Ｒ１を
挿入することにより、共通ノードＮＡの電圧が抵抗Ｒ１
の電圧降下分だけ引き上げられる。それにより、第１の
トランジスタＴ１のオフ時にノードＮ１に負の電源電圧
を印加することなくレーザダイオードＬＤ１をオフ状態
に保つことができ、第２のトランジスタＴ２のオフ時に
ノードＮ２に負の電源電圧を印加することなくレーザダ
イオードＬＤ２をオフ状態に保つことができる。
【００４８】したがって、負電源を用いることなく、測
定用レーザ素子１および参照用レーザ素子２を確実に切
り替えることが可能となる。その結果、回路規模が小さ
くなり、光波距離計の小型化および低コスト化が可能と
なる。
定用レーザ素子１および参照用レーザ素子２を確実に切
り替えることが可能となる。その結果、回路規模が小さ
くなり、光波距離計の小型化および低コスト化が可能と
なる。
【００４９】なお、上記実施例においては、変調手段と
して一次巻線Ｗ１および二次巻線Ｗ２からなるトランス
ＴＦを用いているが、変調手段として、図４に示すよう
に、キャパシタＣ１０およびインダクタＬ１０からなる
回路を用いてもよい。
して一次巻線Ｗ１および二次巻線Ｗ２からなるトランス
ＴＦを用いているが、変調手段として、図４に示すよう
に、キャパシタＣ１０およびインダクタＬ１０からなる
回路を用いてもよい。
【００５０】この場合、共通ノードＮＡにキャパシタＣ
１０の一端およびインダクタＬ１０の一端を接続し、イ
ンダクタＬ１０の他端と接地端子との間に抵抗Ｒ１を接
続する。キャパシタＣ１０の他端に高周波の基準信号を
印加することにより、レーザダイオードＬＤ１またはレ
ーザダイオードＬＤ２に流れる駆動電流が変調される。
１０の一端およびインダクタＬ１０の一端を接続し、イ
ンダクタＬ１０の他端と接地端子との間に抵抗Ｒ１を接
続する。キャパシタＣ１０の他端に高周波の基準信号を
印加することにより、レーザダイオードＬＤ１またはレ
ーザダイオードＬＤ２に流れる駆動電流が変調される。
【００５１】なお、上記実施例では、本発明を２つのレ
ーザ素子を用いた光波距離計に適用した場合を説明して
いるが、本発明は３つ以上のレーザ素子を含む光波距離
計にも適用することができる。
ーザ素子を用いた光波距離計に適用した場合を説明して
いるが、本発明は３つ以上のレーザ素子を含む光波距離
計にも適用することができる。
【００５２】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、負電源
を用いることなく第１および第２のレーザダイオードを
確実に切り替えることができるので、回路規模が小さく
なり、製造コストが低減される。したがって、安価で小
型化された光波距離計が得られる。
を用いることなく第１および第２のレーザダイオードを
確実に切り替えることができるので、回路規模が小さく
なり、製造コストが低減される。したがって、安価で小
型化された光波距離計が得られる。
【図１】本発明の一実施例による光波距離計の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図２】図１に示されるレーザ駆動回路の主要部の構成
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図３】図２に示される共通ノードの電圧を示す波形図
である。
である。
【図４】変調手段の他の例を示す回路図である。
【図５】従来の光波距離計の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図６】図５に示されるレーザ駆動回路の主要部の構成
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図７】図６に示される共通ノードの電圧を示す波形図
である。
である。
【符号の説明】 １ 測定用レーザ素子 ２ 参照用レーザ素子 ３ 高周波発振回路 ４ レーザ駆動回路 ８ 測定対象物 １０ 受光素子 １００ センサーヘッド ＬＤ１，ＬＤ２ レーザダイオード Ｔ１ 第１のトランジスタ Ｔ２ 第２のトランジスタ Ｄ１１，Ｄ２１ スイッチングダイオード ＴＦ トランス Ｒ１ 抵抗 ＮＡ 共通ノード なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】 基準信号で変調された光を対象物に投光
し、対象物からの光を受光手段により受光し、受光信号
と前記基準信号との位相差を検出することにより距離を
測定する光波距離計において、 前記対象物に測定用のレーザ光を投光するための第１の
レーザダイオードのアノードを第１のスイッチ手段を介
して所定の電源電位に接続するとともに、前記受光手段
に既知の長さを有する光路を介して参照用のレーザ光を
投光するための第２のレーザダイオードのアノードを第
２のスイッチ手段を介して前記電源電位に接続し、前記
第１のレーザダイオードの前記アノードおよび前記第２
のレーザダイオードの前記アノードをそれぞれ第１およ
び第２の抵抗手段を介して接地電位に接続し、かつ前記
第１のレーザダイオードのカソードおよび前記第２のレ
ーザダイオードのカソードを共通の変調手段および第３
の抵抗手段を介して接地電位に接続し、前記第１および
第２のスイッチ手段を交互にオンオフさせ、前記第１の
レーザダイオードからのレーザ光による測定値を前記第
２のレーザダイオードからのレーザ光による測定値で補
正することを特徴とする光波距離計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6223116A JPH0886873A (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | 光波距離計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6223116A JPH0886873A (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | 光波距離計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0886873A true JPH0886873A (ja) | 1996-04-02 |
Family
ID=16793077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6223116A Pending JPH0886873A (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | 光波距離計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0886873A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013014761A1 (ja) * | 2011-07-27 | 2013-01-31 | ジックオプテックス株式会社 | 光波測距装置 |
-
1994
- 1994-09-19 JP JP6223116A patent/JPH0886873A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013014761A1 (ja) * | 2011-07-27 | 2013-01-31 | ジックオプテックス株式会社 | 光波測距装置 |
| JPWO2013014761A1 (ja) * | 2011-07-27 | 2015-02-23 | ジックオプテックス株式会社 | 光波測距装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7483455B2 (en) | Control method and control circuit for laser diode, and optical transmitter using the same | |
| JP2010200427A (ja) | 電源装置、およびその駆動方法、電源装置を備えた光源装置、電子機器 | |
| US5127015A (en) | Driving circuit of a semiconductor laser | |
| US6965357B2 (en) | Light-emitting element drive circuit | |
| US20070127530A1 (en) | Laser control | |
| JPH0886873A (ja) | 光波距離計 | |
| US5396327A (en) | Fiber-optic gyroscope having angular velocity correction | |
| JPS6243190A (ja) | 高速ａｐｃ回路 | |
| JP3826504B2 (ja) | 光波測距装置 | |
| JPH0872298A (ja) | レーザ書き込み装置 | |
| JPS6344114A (ja) | 光学式変位測定装置 | |
| JP3183774B2 (ja) | レーザダイオード駆動回路 | |
| JPS62237411A (ja) | 自動合焦装置 | |
| JP2825628B2 (ja) | 光変調における変調度のモニタリング方法及び安定化方法並びに光送信装置 | |
| JP2761269B2 (ja) | カメラ | |
| JP3000306B2 (ja) | レーザ変位計 | |
| JPH02249902A (ja) | レーザー干渉測長機の制御回路 | |
| JPH0721415B2 (ja) | 回転角速度検出器 | |
| JPS6263483A (ja) | 発光素子の駆動回路 | |
| JPH0510769A (ja) | 光フアイバジヤイロ信号処理方式 | |
| JP2005181924A (ja) | 光源駆動回路 | |
| JPH0694524A (ja) | 光パワーメータ | |
| JPH04259828A (ja) | 光パワーメータ | |
| JPH0324521A (ja) | 光変調回路 | |
| JPH01116510A (ja) | 光投射式オートフォーカス装置 |