JPH11109022A - 光波測距装置 - Google Patents
光波測距装置Info
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- JPH11109022A JPH11109022A JP9284293A JP28429397A JPH11109022A JP H11109022 A JPH11109022 A JP H11109022A JP 9284293 A JP9284293 A JP 9284293A JP 28429397 A JP28429397 A JP 28429397A JP H11109022 A JPH11109022 A JP H11109022A
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Abstract
プリズムを用い、また内部光路用のさらなる光学部品を
不要とし簡易な構成の光波測距装置を提供すること。 【解決手段】 光波測距装置において、前記光源からの
光束を前記送信光と前記受光素子へ入射する内部光とに
分割するための第1の反射面と、前記プリズム光学系で
反射される前記被検体からの受信光を前記受光素子へ入
射させるための第2の反射面とを有している光路分割部
材を、プリズム近傍に別個に設けている。
Description
視準光学系の対物レンズを光波測距光学系に兼用する同
軸型光波測距装置に関する。
示す。光源8から出射した光束は、ダイクロイックプリ
ズム2の2c面でエッジEを境界に全反射し、次に2a
面で全反射する。そして、ダイクロイック膜面2bで反
射して対物レンズ1の開口下半分を透過して送信光とな
る。コーナーキューブ等の測距目標物から反射してきた
受信光は、対物レンズ1の開口の上半分を透過して、ダ
イクロイック膜面2bで反射し、エッジEを境界に2c
面を透過し受光素子9に入射する。また、内部光路とし
て光源8からの光は光ファイバを通して直接受光素子9
に入射する。ここで、ダイクロイック膜面2bは、例え
ば850nm付近の赤外光を反射し、可視光を透過する
特性を有している。従って、測距のための送、受信光は
赤外光で行い、視準は可視光で行う事が出来る。
て、ダイクロイックプリズム2のエッジEの一部を用い
て送信光と受信光とを分割しているため、該プリズムの
加工精度が厳しくコスト高になるという問題がある。ま
た、内部光用に光ファイバ等の別の光学部品が必要とな
り、さらに光路の引き回しも複雑になるので部品点数が
多くなるという問題もある。
であり、加工容易で製作コストが安いダイクロイックプ
リズムを用い、また内部光用のさらなる光学部品を不要
とし簡易な構成の光波測距装置を提供することを目的と
する。
に、本発明による光波測距測定装置は、光源と、被検体
から順に対物レンズ、合焦レンズおよび接眼レンズによ
り構成され、前記被検体からの光束を結像し、観察する
ための視準光学系と、前記対物レンズと前記合焦レンズ
との間に配置され、前記光源から射出された送信光のう
ち特定の波長の光束を前記被検体の方向へ反射させ、該
被検体から反射して戻ってくる前記特定の波長の受信光
を受光素子へ導くために反射させ、かつ前記被検体から
の可視光の波長域の光は透過させるプリズム光学系と、
前記光源からの光束を前記送信光と前記受光素子へ入射
する内部光とに分割するための第1の反射面と、前記プ
リズム光学系で反射される前記被検体からの受信光を前
記受光素子へ入射させるための第2の反射面とを有し、
前記プリズム光学系近傍に配置された光路分割部材と、
からなることを特徴とする。
反射面で送信光と参照用の内部光とに分割、反射させ、
かつ被検体から戻ってきた受信光を受光素子へ入射させ
るために第2の反射面で反射させる光路分割部材を、ダ
イクロイックプリズム等のプリズム光学系とは別に設け
ている。従って、厳しい加工精度が要求される光路分割
部材をダイクロイックプリズムとは別個の部材としてい
るので、ダイクロイックプリズム自体には厳しい加工精
度が必要なくなる。このためダイクロイックプリズムの
製作コストも安くできる。
受光素子へ導くための役割も有しているので、内部光用
に別の光学部品を用いる必要もなくなる。このため、光
学系も簡素で、光路の引き回しも複雑にならずに済むと
いう利点がある。
の実施の形態を説明する。図1は、本発明の実施の形態
にかかる光波測距装置の構成を示す図である。光源であ
る発光ダイオード(以下「LED」という)8から出射
した光束のうち光路分割部材である三角プリズム3の3
a面(第1の反射面)で反射したものは、内部光として
受光素子であるアバランシェ・フォトダイオード(以下
「APD」という)9に直接入射する。LED8からの
光束のうち三角プリズム3の3a面でケラレない光束
は、ダイクロイックプリズム2に入射し、2a面で全反
射する。そして、ダイクロイック膜面2bで反射して対
物レンズ1の開口の上半円側から送信光として出射す
る。LED8は対物レンズ1の焦点位置にあるので対物
レンズ1からの送信光はコリメートされて、平行光とな
る。一方、コーナーキユーブ等の測距目標物からの反射
光は、受信光として対物レンズ1の開口の下半円側を透
過し、ダイクロイックプリズム2に入射し、ダイクロイ
ック膜面2bで反射する。そして、2a面で全反射した
後、三角プリズム3の3b面(第2の反射面)で反射し
て、APD9上に集光する。
図2に基づいて説明する。図2に示すように、ダイクロ
イックプリズム2の角度θ1=60°であり、LED8
からの送信光軸と水平線のなす角度はθ2=60°、ま
た、三角プリズム3からの受信光軸と三角プリズムの第
2面とのなす角度はθ3=60°である。そのため、A
PD9へ入射する受信光軸、対物レンズ1,合焦レンズ
4及び接眼レンズ7で構成される視準光学系の光軸に対
して水平となる。従って、送信光軸と受信光軸とのなす
角はθ4=120°となる。また、内部光は、発散光と
してAPD9に入射するため、効率よくAPD9に入射
させるために三角プリズム3の頂角はθ5=100°と
している。
れず、図3に示すように、2枚の鏡3a’、3b’を組
み合わせて使用しても良い。さらに、上述したように、
内部光用の光束は発散した状態でAPD9に入射するの
で、APD9で受光するのは内部光用の光束の一部であ
る。そこで、図4(a),(b)に示すように三角プリ
ズム3の内部光用の第1の反射面である3a面に集光レ
ンズLを設けるか、又は曲率Rを持たせることによりA
PD9上に内部光用の光束を集光させることができる。
従って、LED8から出射した光のうち内部光としてA
PD9に入射する光を有効に利用することが出来る。
8とAPD9とを入れ替えても同様の効果が得られるこ
とは言うまでもない。
光学系の対物レンズ1と合焦レンズ4の問に存在する。
ここで、対物レンズ1と合焦レンズ4の間隔は狭く、対
物レンズ1とダイクロイックプリズム2の距離が短くな
ってしまうため比較的太い光束がダイクロイックプリズ
ム2に入射していた。このため、ダイクロイックプリズ
ムが大きくなり、コストが高くなること、スペースを多
く取ること等の問題を生ずることとなる。
施の形態では、視準光学系の対物レンズ1と合焦レンズ
4のパワー配置を適当に選択して両レンズの空気間隔を
大きくし、可能な限り対物レンズ1とダイクロイックプ
リズム2との間隔を離している。具体的には、以下の条
件式、 0.3<D/L<0.42 を満足することが望ましい。ここで、Dは対物レンズ1
の最終面とダイクロイックプリズム2との間隔、Lは測
距対象物側から数えた対物レンズ1の第1面から接眼レ
ンズ7の最終面までの間隔をそれぞれ表している。本発
明の実施の形態では、D/L=0.335である。かか
る光学系の配置により、ダイクロイックプリズム2に入
射する光束の径を小さくすることができ、ダイクロイッ
クプリズム2の大きさ(容積)を小さくすることができ
る。この結果、本発明の実施の形態にかかるダイクロイ
ックプリズム2の容積は、従来のプリズムの容積の64
%で済み、非常にコンパクトであり、加工容易で、かつ
安価な費用で製作することができる。さらに、プリズム
の小型化に伴って、空いた空問も有効に利用できるとい
う利点もある。
波測距装置は、非常に高い加工精度が必要であった光路
分割用のエッジ部が不要であるため、ダイクロイックプ
リズム等の加工が容易であり、安いコストで製作するこ
とができる。また、光路分割部材は、内部光用の光束を
受光素子へ導くための役割も有しているので、内部光用
に別の光学部品を用いる必要もなくなる。このため、光
学系も簡素で、光路の引き回しも複雑にならずに済む。
加えて、光路分割部材(三角プリズム)3からの送信光
軸と受信光軸が180°対向していないので、送信光が
直接受光素子に入射することがなく、ノイズ光が発生し
にくいという効果もある。
略構成を示す図である。
いるダイクロイックプリズムを示す図である。
を示す図である。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 光源と、 被検体から順に対物レンズ、合焦レンズおよび接眼レン
ズにより構成され、前記被検体からの光束を結像し、観
察するための視準光学系と、 前記対物レンズと前記合焦レンズとの間に配置され、前
記光源から射出された送信光のうち特定の波長の光束を
前記被検体の方向へ反射させ、該被検体から反射して戻
ってくる前記特定の波長の受信光を受光素子へ導くため
に反射させ、かつ前記被検体からの可視光の波長域の光
は透過させるプリズム光学系と、 前記光源からの光束を前記送信光と前記受光素子へ入射
する内部光とに分割するための第1の反射面と、前記プ
リズム光学系で反射される前記被検体からの受信光を前
記受光素子へ入射させるための第2の反射面とを有し、
前記プリズム光学系近傍に配置された光路分割部材と、
からなることを特徴とする光波測距装置。 - 【請求項2】 前記光路分割部材は三角柱形状のプリズ
ムであることを特徴とする請求項1記載の光波測距測定
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9284293A JPH11109022A (ja) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | 光波測距装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9284293A JPH11109022A (ja) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | 光波測距装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11109022A true JPH11109022A (ja) | 1999-04-23 |
Family
ID=17676663
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9284293A Pending JPH11109022A (ja) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | 光波測距装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11109022A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6753951B2 (en) | 2001-08-06 | 2004-06-22 | Nikon Trimble Co., Ltd. | Focusing type distance measurement apparatus |
WO2008099939A1 (ja) | 2007-02-13 | 2008-08-21 | Nikon-Trimble Co., Ltd. | 光分割素子、距離測定装置 |
-
1997
- 1997-10-02 JP JP9284293A patent/JPH11109022A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6753951B2 (en) | 2001-08-06 | 2004-06-22 | Nikon Trimble Co., Ltd. | Focusing type distance measurement apparatus |
WO2008099939A1 (ja) | 2007-02-13 | 2008-08-21 | Nikon-Trimble Co., Ltd. | 光分割素子、距離測定装置 |
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