JPH09197046A - 距離測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は測定波を送信し、戻ってくる測定波
の伝搬遅延に基づいて、距離を計測する距離測定装置に
関し、手振れを起こすことなく照準時から測距時へ円滑
に切り替えることのできる距離測定装置を提供すること
を目的とする。 【解決手段】 所定方向に測定波を送信する送信手段１
と、所定方向から戻る測定波を受信する受信手段２と、
受信手段２で受信された測定波の伝搬遅延に基づいて、
所定方向に位置する物標までの距離を算出する距離算出
手段３とを備えた距離測定装置において、外部操作によ
り第１の信号が発生し、その外部操作の解除により第２
の信号が発生するスイッチ手段４を備え、送信手段１は
スイッチ手段４から発生する第１の信号に従って、所定
方向に照準光を出射し、距離算出手段３はスイッチ手段
４から発生する第２の信号に従って、距離測定を行うこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は測定波を送信し、戻
ってくる測定波の伝搬遅延に基づいて、距離を計測する
距離測定装置に関し、特に、照準時から測距時への切り
替えを一連の動作で行い、スイッチの押し替えや押し直
しなどの不連続動作による手振れを防止した可搬型など
の距離測定装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に測定波を送信し、戻ってくる測定
波の伝搬遅延から距離を計測する距離測定装置が知られ
ている。従来の距離測定装置では、米国特許第４７３０
１９０号明細書に示されるように、測定者は視準用のフ
ァインダなどを覗いて、測定対象物を見定めて測距を行
っていた。

【０００３】また、照準用のレーザ光を照射する距離測
定装置も一般によく知られている。この距離測定装置で
は、照準用のスイッチを押すと照準用のレーザ光が照射
される。測定者はこの照準用レーザ光を用いて、測定対
象物に照準を合わせることができる。測距を行う場合
は、照準を合わせた状態で測距用のスイッチを押すこと
により、測距用レーザ光が照射され、測定対象物までの
距離を測定することができる。

【０００４】このように、従来の距離測定装置では照準
時から測距時への切り替えをスイッチを押し替えたり、
押し直すことで行っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
距離測定装置では照準時から測距時へ切り替えるとき
に、スイッチの押し替えや押し直しを行うため、手振れ
などが起き、照準位置がずれてしまうという問題点があ
った。

【０００６】さらに、装置を動かさずにスイッチを押し
替えたり、押し直して切り替えるという操作上の慣れが
必要なため、初めて扱う場合には、操作することが困難
であった。また、測定者は測定毎にスイッチを押し替え
たり、押し直して切り替える必要があり、測定に手間が
かかるという問題点があった。

【０００７】請求項１、２に記載の発明は、上述の問題
点を解決するために、手振れを起こすことなく照準時か
ら測距時へ円滑に切り替えることのできる距離測定装置
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】図１は、請求項１、２に
記載の発明の原理ブロック図である。請求項１に記載の
発明は、所定方向に測定波を送信する送信手段１と、所
定方向から戻る測定波を受信する受信手段２と、受信手
段２で受信された測定波の伝搬遅延に基づいて、所定方
向に位置する物標までの距離を算出する距離算出手段３
とを備えた距離測定装置において、外部操作により第１
の信号が発生し、その外部操作の解除により第２の信号
が発生するスイッチ手段４を備え、送信手段１はスイッ
チ手段４から発生する第１の信号に従って、所定方向に
照準光を出射し、距離算出手段３はスイッチ手段４から
発生する第２の信号に従って、距離測定を行うことを特
徴とする。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の距離測定装置において、スイッチ手段４は押されたと
きに第１の信号が発生し、押された状態から元の状態に
戻るときに第２の信号が発生するスイッチ回路であるこ
とを特徴とする。

【００１０】（作用）請求項１に記載の距離測定装置で
は、測定者はスイッチ手段４に外部操作を行う。その外
部操作によりスイッチ手段４から第１の信号が発生す
る。

【００１１】スイッチ手段４から発生する第１の信号に
従って、送信手段１は所定方向に照準光を出射する。し
たがって、測定者は所定方向に位置する物標に対し、照
準を合わせることができる。次に、測定者はスイッチ手
段４に行っていた外部操作を解除する。外部操作を解除
することで、スイッチ手段４から第２の信号が発生す
る。

【００１２】距離算出手段３はスイッチ手段４から発生
した第２の信号に従って、所定方向に位置する物標まで
の距離を測定する。請求項２に記載の距離測定装置で
は、測定者はスイッチ手段４を押すという外部操作を行
う。測定者がスイッチ手段４を押すと、スイッチ手段４
から第１の信号が発生する。

【００１３】次に、測定者はスイッチ手段４から手を離
し、スイッチ手段４を押すという外部操作を解除する。
外部操作が解除され、スイッチ手段４が押された状態か
らもとの状態に戻るときに、第２の信号が発生する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
形態を説明する（請求項１、２に記載の発明に対応す
る）。

【００１５】図２は実施形態の構成図である。図２にお
いて、本体２１にはスイッチ２２が配置される。スイッ
チ２２の出力端子はマイクロプロセッサ２３の第１の入
力端子に接続される。マイクロプロセッサ２３の第１の
出力端子はドライブ回路２４の入力端子に接続され、ド
ライブ回路２４の出力端子はレーザダイオード２５の入
力端子と位相比較回路２９の第１の入力端子に接続され
る。

【００１６】一方、レーザダイオード２５から発生する
レーザ光の照射軸上にレンズ２６ａが配置される。その
レンズ２６ａに隣接して、レンズ２６ｂが配置され、レ
ンズ２６ｂの照射軸上に受光素子２７が配置される。さ
らに、受光素子２７の出力端子はアンプ２８を介して、
位相比較回路２９の第２の入力端子に接続される。位相
比較回路２９の出力端子はマイクロプロセッサ２３の第
２の入力端子に接続される。マイクロプロセッサ２３の
第２の出力端子は距離表示部３０の入力端子に接続され
る。

【００１７】なお、請求項１、２に記載の発明と実施形
態との対応関係については、送信手段１はドライブ回路
２４、レーザダイオード２５およびレンズ２６ａに対応
し、受信手段２はレンズ２６ｂおよび受光素子２７に対
応し、距離算出手段３はマイクロプロセッサ２３に対応
し、スイッチ手段４はスイッチ２２およびマイクロプロ
セッサ２３に対応する。

【００１８】図３は、実施形態の動作を示すタイミング
チャートである。図４は、実施形態の動作を説明する表
である。以下、図３、図４を用いて、実施形態の動作を
説明する。測定者がスイッチ２２を押すと、スイッチ２
２から立ち上がりエッジ信号がマイクロプロセッサ２３
へ出力される。

【００１９】マイクロプロセッサ２３はその信号を受信
し、ドライブ回路２４へ照準用レーザ光の点灯命令（請
求項１に記載の第１の信号に対応する）を出力する。ド
ライブ回路２４は照準用レーザ光の点灯命令を受け、レ
ーザダイオード２５から照準用レーザ光が発生する。照
準用レーザ光はレンズ２６ａを介して、外部に出射され
る。

【００２０】測定者はこの照準用レーザ光を用いて、測
定対象物に照準を合わせる。このとき、照準用レーザ光
はスイッチ２２が押されている間だけ出射される。次
に、測定者は距離測定装置を動かさずに、スイッチ２２
から手を離し、スイッチ２２を押された状態から元の状
態に戻す。このとき、スイッチ２２から立ち下がりエッ
ジ信号（請求項１に記載の第２の信号に対応する）がマ
イクロプロセッサ２３へ出力され、マイクロプロセッサ
２３はドライブ回路２４に変調命令を出力する。

【００２１】ドライブ回路２４は変調命令を受信し、レ
ーザ変調信号をレーザダイオード２５と位相比較回路２
９とに出力する。但し、レーザ変調信号は、距離測定分
解能を決定する周波数の正弦波とする。

【００２２】レーザダイオード２５から発生するレーザ
光は正弦波で変調される。照準用レーザ光に代わって、
正弦波で変調された測距用レーザ光がレンズ２６ａを介
して外部へ出射される。外部から戻った測距用レーザ光
はレンズ２６ｂを介して、受光素子２７で受光され、受
光信号に光電変換される。

【００２３】受光信号はアンプ２８を介して、位相比較
回路２９で受信される。位相比較回路２９では、レーザ
変調信号と受光信号との位相差を計測する。この位相差
は、出射された測距用レーザ光と受光された測距用レー
ザ光との伝搬遅延時間情報である。位相比較回路２９は
計測された位相差をマイクロプロセッサ２３に出力し、
マイクロプロセッサ２３では、この位相差から測定対象
物までの距離を演算する。マイクロプロセッサ２３は距
離表示部３０に測定した距離データを表示させる。

【００２４】このように、実施形態の距離測定装置で
は、照準用レーザ光と測距用レーザ光とをスイッチ２２
を押して離すことだけで切り替えることができる。従来
では、スイッチを押し替えたり、押し直して切り替えて
いたので、そのときに起こる手振れの影響で照準位置が
ずれることがあった。しかしながら、実施形態の距離測
定装置では、切り替え時の手振れを一切取り除くことが
できる。

【００２５】したがって、測定対象物に対し、的確かつ
簡便に測距を行うことができる。なお、上述した実施形
態では測定波として、レーザ光を使用しているが、それ
に限定されない。例えば、電磁波、音波など反射する性
質を持つ伝搬波ならば測定波として使用できる。また、
上述した実施形態では、照準用と測距用とで変調状態の
異なるレーザ光を使用しているが、それに限定されず、
正弦波で変調された測距用レーザ光をそのまま照準用レ
ーザ光として使用してもよい。

【００２６】さらに、上述した実施形態では、照準用レ
ーザ光と測距用レーザ光とを１つのレーザダイオードか
ら発生させているが、それに限定されるものではない。
例えば、照準用レーザ光と測距用レーザ光とを個別のレ
ーザダイオードから発生させてもよい。また、上述した
実施形態では測距用レーザ光の位相遅延に基づいて距離
を測定しているが、測距用レーザパルス光の伝搬遅延時
間に基づいて距離を測定してもよい。

【００２７】なお、上述した実施形態では、スイッチ２
２を用いて、照準用レーザ光と測距用レーザ光とを切り
替えたが、それに限定されるものではない。例えば、ス
イッチを半押ししたときに照準用レーザ光が出射し、全
押ししたときに測距用レーザ光が出射してもよい。ま
た、スイッチに光センサや圧力センサを設けることで、
スイッチに触れているか、いないかを判断してレーザ光
が切り替わるようにしてもよい。また、スイッチに音セ
ンサを設け、外部操作として、発声などを行うことによ
り、レーザ光が切り替わるようにしてもよい。

【００２８】なお、測距用レーザ光を停止させるため
に、別に電源スイッチを設けてもよい。また、電源スイ
ッチの代わりにタイマー機構を設けて、測定波が送信さ
れてから一定時間経過すると測定波の送信を停止するよ
うにしてもよい。このような構成では、自動的に測定波
の送信を停止することができ、高出力のレーザ光を使用
する場合に、より高い安全性を得ることができる。

【００２９】また、タイマー機構を用いて、照準用レー
ザ光と測距用レーザ光とを自動的に切り替えてもよい。
なお、上述した実施形態では可視光を照準用レーザ光と
して使用したが、それに限定されるものではない。例え
ば、赤外光に反応する照準板などを測定対象物に取り付
ければ、赤外光も照準用レーザ光として使用できる。

【００３０】

【発明の効果】請求項１に記載の発明では、測定者がス
イッチ手段に外部操作を行うことで照準光が出射され、
その外部操作を解除することで距離測定を行う。従来の
距離測定装置では、スイッチを押し替えたり、押し直し
て照準用レーザ光と測距用レーザ光とを切り替えていた
ので、切り替え時に手振れが生じる問題点があった。

【００３１】しかしながら、請求項１に記載の発明では
切り替え時に起こる手振れを完全に抑えることができ
る。したがって、測定者は切り替え時に照準位置をずら
すことなく、的確かつ安定した状態で測定波を送信する
ことができる。また、請求項１に記載の発明では、切り
替えに手間がかからず、簡便かつ迅速に距離の測定を行
うことができる。

【００３２】さらに、装置をずらさないようにして測定
するという操作上の慣れを必要とせず、初めて扱う場合
にも、簡単に操作することができる。請求項２に記載の
発明では、スイッチ手段が押されることで照準光が出射
され、スイッチ手段が押された状態から元の状態に戻る
ことで距離測定を行う。したがって、測定者はスイッチ
手段を押して、離すことで照準と距離測定とを切り替え
ることができ、切り替え時の手振れを抑えることができ
る。

【００３３】このようにして、本発明を適用した距離測
定装置では、照準から距離測定への切り替えを一連の動
作で行うため、手振れを防止することができ、簡便かつ
迅速に距離を測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１、２に記載の発明の原理ブロック図で
ある。

【図２】実施形態の構成図である。

【図３】実施形態の動作を示すタイミングチャートであ
る。

【図４】実施形態の動作を説明する表である。

【符号の説明】

１ 送信手段 ２ 受信手段 ３ 距離算出手段 ４ スイッチ手段 ２１ 本体 ２２ スイッチ ２３ マイクロプロセッサ ２４ ドライブ回路 ２５ レーザダイオード ２６ａ、２６ｂ レンズ ２７ 受光素子 ２８ アンプ ２９ 位相比較回路 ３０ 距離表示部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定方向に測定波を送信する送信手段
   と、 前記所定方向から戻る測定波を受信する受信手段と、 前記受信手段で受信された測定波の伝搬遅延に基づい
   て、前記所定方向に位置する物標までの距離を算出する
   距離算出手段とを備えた距離測定装置において、 外部操作により第１の信号が発生し、その外部操作の解
   除により第２の信号が発生するスイッチ手段を備え、 前記送信手段は、 前記スイッチ手段から発生する第１の信号に従って、前
   記所定方向に照準光を出射し、 前記距離算出手段は、 前記スイッチ手段から発生する第２の信号に従って、距
   離測定を行うことを特徴とする距離測定装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の距離測定装置におい
   て、 前記スイッチ手段は、 押されたときに前記第１の信号が発生し、押された状態
   から元の状態に戻るときに前記第２の信号が発生するス
   イッチ回路であることを特徴とする距離測定装置。