JPH11160065A - 光波測距儀 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】光波測距儀を使用した連続する複数回の測距に
おいて、全体の測距時間が長かった。 【解決手段】少なくとも第１の周波数とそれより低い第
２の周波数を含む複数の光強度変調周波数を有し、それ
ぞれの前記光強度変調周波数で変調された光を目標物に
投光し、前記目標物で反射した光を受光して、前記投光
した光と前記受光した光との位相差から、それぞれの前
記光強度変調周波数に対応した測定値を求め、それぞれ
の前記測定値を加算して前記目標物までの距離を測距す
る光波測距儀において、１回目の測距では、前記複数の
光強度変調周波数に対応した測定値を求め、２回目の測
距では、前記第１の周波数以上の光強度変調周波数の光
で測定値を求め、今回の前記第１の周波数に対応する測
定値と、前回の前記第１の周波数より低い前記光強度変
調周波数に対応する測定値とを加算する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、目標に投光した光
と目標で反射した光との位相差から目標物までの距離を
求める光波測距儀に関し、特に高精度で且つ測距の時間
を短縮することができる光波測距儀に関する。

【０００２】

【従来の技術】光の位相差により目標物までの距離を求
める光波測距儀は、長距離を高精度で測距するために複
数の光強度変調周波数を使用し、それぞれの光強度変調
周波数による測定値を加算して目標物までの距離を求め
る。

【０００３】例えば、光強度変調周波数が約７５ＭＨｚ
の光の半波長は約２ｍであるので、この光の位相差を測
定すれば、約２ｍまでの距離を高精度で測定することが
できる。しかし、７５ＭＨｚの光だけでは、目標物まで
の距離の間に半波長２ｍの波がいくつあるかを測定する
ことはできない。

【０００４】そこで、光強度変調周波数が約９ＭＨｚの
光を使用すると、この光の半波長は約１６ｍであるの
で、この光の位相差を測定すれば、９ＭＨｚの半波長１
６ｍの中に、７５ＭＨｚの半波長２ｍの波がいくつ含ま
れるか測定できる。

【０００５】また、光強度変調周波数が約３６０ｋＨｚ
の光を使用すれば、この光の半波長約４００ｍの中に、
９ＭＨｚの半波長１６ｍの波がいくつ含まれるか測定で
き、更に、光強度変調周波数が約１５ｋＨｚの光を使用
すれば、この光の半波長約１００００ｍの中に、３６０
ｋＨｚの半波長４００ｍの波がいくつ含まれるか測定で
きる。

【０００６】従って、光強度変調周波数が約７５ＭＨ
ｚ、約９ＭＨｚ、約３６０ｋＨｚ、約１５ｋＨｚの複数
の光を使用し、それぞれの光強度変調周波数による測定
値を加えれば、約１００００ｍまでの距離を高精度で測
距することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】光波測距儀による測距
においては、同じ目標物に対して、複数回例えば５回あ
るいは１０回の測距を行い、それらの測距値の平均を取
ることで、測定精度を上げている。従って、４つの光強
度変調周波数を使用する光波測距儀においては、５回平
均の測距値を得るために、４つの光強度変調周波数を使
用した測距を５回行う必要がある。

【０００８】従って、１つの光強度変調周波数の光によ
る測定に１秒かかるとすると、４つの光強度変調周波数
を使用する１回の測距に４秒かかり、５回平均の測距値
を得るために約２０秒の測距時間がかかっていた。

【０００９】本発明は、複数回の測距において、高精度
で且つ全体の測距時間を短縮することができる光波測距
儀を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、少なくと
も第１の周波数とそれより低い第２の周波数を含む複数
の光強度変調周波数を有し、それぞれの前記光強度変調
周波数で変調された光を目標物に投光し、前記目標物で
反射した光を受光して、前記投光した光と前記受光した
光との位相差から、それぞれの前記光強度変調周波数に
対応した測定値を求め、それぞれの前記測定値を加算し
て前記目標物までの距離を測距する光波測距儀におい
て、１回目の測距では、前記複数の光強度変調周波数に
対応した測定値を求め、２回目の測距では、前記第１の
周波数以上の光強度変調周波数の光で測定値を求め、今
回の前記第１の周波数に対応する測定値と、前回の前記
第１の周波数より低い前記光強度変調周波数に対応する
測定値とを加算して前記距離とすることを特徴とする光
波測距儀を提供することにより達成される。

【００１１】本発明によれば、複数回の測距において、
１回目の測距では、全ての周波数を順次切り替えて測距
し、２回目以降の測距では、高周波数側の第１の周波数
以上の周波数で測距を行い、第１の周波数より低い周波
数に対応する測距を省略し、前回の測定値を利用する。

【００１２】このため、２回目以降の測距は、測距を行
う周波数の数を減らして測距工数を削減し、しかも全て
の周波数を使用したのと同等の高精度の測距を行うこと
ができる。従って、連続する複数回の測距における測距
時間を大幅に短縮できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の例に
ついて図面に従って説明する。しかしながら、かかる実
施の形態例が本発明の技術的範囲を限定するものではな
い。

【００１４】図１は、本発明の実施の形態の光波測距儀
のブロック図である。原発振器３は約７５ＭＨｚの発振
器で、最も高い周波数の第１光強度変調周波数（以下、
第１周波数と言う。）の信号Ｓ１をセレクター１１に出
力する。８分の１分周器４は原発振器３の周波数を８分
の１に分周し、約９．３ＭＨｚの第２光強度変調周波数
（以下、第２周波数と言う。）の信号Ｓ２をセレクター
１１に出力する。

【００１５】また、２５分の１分周器５は、８分の１分
周器４の周波数を２５分の１に分周し、約３７５ｋＨｚ
の第３光強度変調周波数（以下、第３周波数と言う。）
の信号Ｓ３をセレクター１１に出力する。更に、２５分
の１分周器６は、２５分の１分周器５の周波数を２５分
の１に分周し、約１５ｋＨｚの第４光強度変調周波数
（以下、第４周波数と言う。）の信号Ｓ４をセレクター
１１に出力する。従って、第４周波数を基準とすると、
第１周波数、第２周波数、第３周波数は、第４周波数の
それぞれ５０００倍、６２５倍、２５倍となっている。

【００１６】ＰＬＬブロック７は、２５分の１分周器６
の第４周波数から、位相同期した第４周波数の４９９９
倍の周波数の参照信号Ｒ１を作り、セレクター１２に出
力する。また、ＰＬＬブロック８は、２５分の１分周器
６の第４周波数から、位相同期した第４周波数の６２４
倍の周波数の参照信号Ｒ２を作り、セレクター１２に出
力する。

【００１７】２６分の１分周器９は、ＰＬＬブロック８
の参照信号Ｒ２を２６分の１に分周する。参照信号Ｒ２
は第４周波数の６２４倍の周波数であるから、２６分の
１分周器９は、これを２６分の１に分周して、第４周波
数の２４倍の周波数の参照信号Ｒ３をセレクター１２に
出力する。

【００１８】演算装置１は、測距に際し、切り替え信号
Ｓ１０をセレクター１１に出力し、第１周波数から第４
周波数の信号Ｓ１〜Ｓ４を切り替える。セレクター１１
で選択された信号は、発光装置１４に入力され、発光ダ
イオード１５を光強度変調する。そして、発光ダイオー
ド１５は、光強度変調周波数に従って発光強度が変調さ
れた光を光路切替器１９に射出する。

【００１９】光路切替器１９は、入射された光の光路
を、目標物である反射鏡２１に向かう外部光路２２か、
基準光路となる内部光ファイバ２０に切り替える。ここ
で、基準光路は、本体内部で所定の距離に固定された光
路で、外部光路２２に投光される光の位相ドリフトをキ
ャンセルするために設けられる。

【００２０】即ち、発光ダイオード１５で発光される光
の位相は、電源投入から電気回路が安定するまでの時間
や、測定する時の気温や気圧などの気象条件により変動
する。この変動による位相ドリフトを、外部光路２２で
の測定値から内部光路での測定値を差し引くことでキャ
ンセルする。

【００２１】反射鏡２１は、距離を測定したい測定点に
設置されるプリズム反射鏡を有する目標物で、外部光路
２２を通って入射する光を、入射方向と同一方向に反射
する。反射鏡２１で反射した光又は内部光ファイバ２０
を通った光は、フォトダイオード１７に入射し、受光装
置１６で入射する光の強さに応じた電気信号に変換さ
れ、ミキサー１８に出力される。

【００２２】セレクター１２は、演算装置１からの切り
替え信号Ｓ１０により、セレクター１１と同期して、参
照信号Ｒ１〜Ｒ３を切り替え、参照信号をミキサー１８
に出力する。セレクター１２は、セレクター１１が第１
周波数の信号Ｓ１を選択した時は、参照信号Ｒ１を選択
し、セレクター１１が第２、３周波数の信号Ｓ２、Ｓ３
を選択した時は、参照信号Ｒ２、Ｒ３を選択する。一
方、セレクター１１が、第４周波数の信号Ｓ４を選択し
た時は、セレクター１２は、参照信号をミキサー１８に
出力しない。

【００２３】ミキサー１８は、受光装置１６から入力さ
れる信号とセレクター１２から入力される信号を混合
し、その差の周波数の信号を発生させる。即ち、ミキサ
ー１８は、入力信号と参照信号を混合し低周波数の信号
に変換し、後述する位相測定器２が、複数の周波数に対
して同じダイナミックレンジを使用できる様にする。例
えば、セレクター１１で第１周波数の信号Ｓ１が選択さ
れた時は、セレクター１２は参照信号Ｒ１を選択してお
り、ミキサー１８は、第１周波数の信号Ｓ１と参照信号
Ｒ１の周波数の差の周波数の信号を発生させる。前述の
ように、第１周波数の信号Ｓ１は、第４周波数の信号Ｓ
４の５０００倍の周波数であり、参照信号Ｒ１は、第４
周波数の信号Ｓ４の４９９９倍の周波数なので、ミキサ
ー１８は、第４周波数の信号Ｓ４と同じ周波数の信号を
発生させる。

【００２４】ミキサー１８で発生する信号の周波数は、
セレクター１１で第２、３周波数の信号Ｓ２、Ｓ３が選
択された場合も同様である。即ち、第４周波数の信号Ｓ
４の６２５倍の周波数である第２周波数の信号Ｓ２と、
第４周波数の信号Ｓ４の６２４倍の周波数である参照信
号Ｒ２との差は第４周波数の信号Ｓ４と同じ周波数とな
る。また、第４周波数の信号Ｓ４の２５倍の周波数であ
る第３周波数の信号Ｓ３と、第４周波数の信号Ｓ４の２
４倍の周波数である参照信号Ｒ３との差は第４周波数の
信号Ｓ４と同じ周波数となる。

【００２５】一方、セレクター１１が、第４周波数の信
号Ｓ４を選択した時は、参照信号はないので、ミキサー
１８は、第４周波数の信号Ｓ４をそのまま出力する。こ
のように、ミキサー１８から出力される信号は、すべて
第４周波数と同じ周波数の信号となり、約１５ｋＨｚの
扱いやすい周波数で位相測定を行うことができる。

【００２６】ミキサー１８から出力された信号は、増幅
器１３で増幅され、バンドパスフィルタ１０に入力され
る。バンドパスフィルタ１０は、ノイズ成分を通過させ
ず、約１５ｋＨｚの信号成分だけを位相測定器２に出力
する。

【００２７】位相測定器２は、光路切替器１９が外部光
路２２に切替えられている時は、発光ダイオード１５か
ら発光される光と外部光路２２を通り反射鏡２１で反射
されてフォトダイオード１７で受光する光との位相差を
測定する。一方、光路切替器１９が内部光ファイバ２０
側に切替えられている時は、発光ダイオード１５から発
光される光と内部光ファイバ２０を通りフォトダイオー
ド１７で受光する光との位相差を測定する。

【００２８】それぞれの位相差の測定は、第１周波数か
ら第４周波数のそれぞれに対応して行われるが、前述し
たように、位相測定器２では、それらの周波数をすべて
第４周波数に変換して行われ、測定値を演算装置１に出
力する。

【００２９】演算装置１は、第１周波数から第４周波数
までの変調信号の切替え信号Ｓ１０を出力すると共に、
第４周波数で測定された位相差から、各周波数に対応し
た距離データに変換する。そして、各周波数に対応した
距離データを加算することにより、目標物である反射鏡
２１までの距離を求める。

【００３０】また、演算装置１は、測定した外部光路２
２の距離と、内部光ファイバ２０を通る基準光路の距離
の差から、測定した距離を補正する。即ち、外部光路２
２の距離と基準光路の距離の差を求めることで、時間の
経過や温度の変動により位相がドリフトし、測定距離が
変動することを防止することができる。

【００３１】本実施の形態では、後で詳述するように、
複数回の測距において１回目の測距では、第１周波数か
ら第４周波数までのすべての変調信号を使用して測距を
行い、２回目以降の測距では、第１周波数による測定だ
けを行い、第２周波数から第４周波数に対応する測定値
は、前回の測定値を使用して測距を行うので、すべての
周波数を使用したのと同じ精度で、全体の測距時間を大
幅に短縮することができる。

【００３２】図２は、本発明の実施の形態の光波測距儀
の測距フローチャートであり、図３は、その説明図であ
る。このフローチャートに従って、本実施の形態の測定
手順を説明する。

【００３３】測距が開始されると、ステップＰ１では、
Ｎ＝１となり、１回目の測距が開始される。１回目の測
距は、すべての変調周波数を使用して、第１周波数によ
る測定値λ１（１）、第２周波数による測定値λ２
（１）、第３周波数による測定値λ３（１）、第４周波
数による測定値λ４（１）を測定する。

【００３４】例えば、第１周波数として７５ＭＨｚを使
用すれば、その半波長である約２ｍまでの距離が測定で
き、第２周波数として９ＭＨｚを使用すれば約１６ｍま
での距離が測定できる。また、第３周波数として３６０
ｋＨｚを使用すれば約４００ｍまでの距離が測定でき、
第４周波数として１５ｋＨｚを使用すれば約１０００ｍ
までの距離を測定できる。ここでは１回目の測距で、 λ１（１）＝０．５ｍ 、 λ２（１）＝８ｍ λ３（１）＝４００ｍ 、 λ４（１）＝０ｍ の測定値が得られたとする。なお、λ２（１）、λ３
（１）、λ４（１）の他の周波数における測定範囲と重
なる値は切り捨てられる。例えば、λ２（１）＝８．４
ｍと測定されても、第１周波数の半波長である２ｍの倍
数である８ｍ以上は切り捨てられる。また、λ３（１）
＝４０９ｍと測定されても、第２周波数の半波長である
１６ｍの倍数である４００ｍ以上は切り捨てられる。

【００３５】ステップＰ２では、ステップＰ１で測定し
た各周波数に対応する測定値を加算し、目標物までの距
離を計算する。また、測定結果を本体の図示しない液晶
表示器等に表示する。ここで目標物までの距離をＬ
（Ｎ）とすれば、１回目の測距はＮ＝１であるので、 Ｌ（１）＝λ１（１）＋λ２（１）＋λ３（１）＋λ４（１） ＝４０８．５ｍ となる。

【００３６】次に、ステップＰ３で２回目の測距を開始
する。２回目の測距では、Ｎ＝２となり、高い周波数の
第１周波数による測定値λ１（２）だけを測定する。そ
して、第１周波数より低い第２周波数から第４周波数で
の測定は行わず、第２周波数から第４周波数に対応する
測定値は、１回目の測定値λ２（１）、λ３（１）、λ
４（１）を使用する。

【００３７】これは、複数回の測距を行いその平均をと
る場合等は、目標物を静止させた状態で測距することを
前提とするからである。ただし、測距は、目標地点に作
業者が反射鏡を持った状態で行うこともあるので、本実
施の形態では、目標物の多少の移動にも対応できるよう
に以下の演算を行う。尚、後で述べる理由により、目標
物は、各回の測距の前後で第１周波数の変調信号の波長
の４分の１以上移動することが禁止されている。また、
ステップＰ３以降は、連続する測距において繰り返され
るステップであるので、以下ではＮ回目の測距について
説明する。

【００３８】ステップＰ４では、Ｎ−１回目の測距にお
ける第１周波数での測定値λ１（Ｎ−１）と、Ｎ回目の
測距における第１周波数での測定値λ１（Ｎ）との差の
絶対値が、第１周波数である約７５ＭＨｚの変調信号の
４分の１波長未満か否かを判断する。即ち、第１周波数
である約７５ＭＨｚの変調信号の４分の１波長は１ｍに
相当し、本実施の形態では、上記の通り目標地点に設置
された反射鏡の許容移動距離が、最も高い周波数の光強
度変調周波数、即ち第１周波数の４分の１波長未満とし
たものについて説明する。ステップＰ４では、 ｜λ１（Ｎ−１）−λ１（Ｎ）｜＜１ｍ を判断し、イエス（Ｙ）であればステップＰ８に移行
し、ノー（Ｎ）であればステップＰ５に移行する。

【００３９】ここで、反射鏡の移動距離と光の波長に関
係について説明する。図３は、光波測距儀３０と反射鏡
２１と、その間にある半波長２ｍの第１周波数の波の関
係を模式的に示す。実際は、反射鏡２１で反射する往復
の波が存在し、また、第２周波数から第４周波数までの
波も存在するが、説明の便宜上省略する。

【００４０】図３（１）は、反射鏡２１が、第１周波数
の同じ半波長波３３の中で移動した場合である。また、
図３（２）は、反射鏡２１が、半波長波３３から１つ前
の半波長波３２に移動した場合であり、図３（３）は、
反射鏡２１が、半波長波３３から１つ後の半波長波３４
に移動した場合である。なお、図３（１）は、反射鏡２
１が静止している場合も含む。

【００４１】前述のように、反射鏡２１は、各回の測距
の前後で第１周波数の変調信号の波長の４分の１以上移
動することが禁止されている。これは、各回の測距の前
後で第１周波数の変調信号の波長の４分の１以上反射鏡
２１が移動した場合、図３（２）の状態となったのか、
図３（３）の状態となったのかの判断が困難なためであ
る。

【００４２】ステップＰ４では、第１周波数での測定値
λ１（Ｎ）により、反射鏡２１の移動距離が１ｍ未満か
否かを判断するが、本実施の形態では、反射鏡２１の許
容移動距離を１ｍ未満に制限しているので、図３（１）
のように同じ半波長波３３の中で移動する場合は、Ｎ−
１回目の第１周波数での測定値λ１（Ｎ−１）とＮ回目
の第１周波数での測定値λ１（Ｎ）との差の絶対値は、
常に１ｍ未満となり、 ｜λ１（Ｎ−１）−λ１（Ｎ）｜＜１ｍ は、常にイエス（Ｙ）となる。

【００４３】例えば、図３（１）に示すように、反射鏡
２１が、点線で示す２１’の位置に移動した場合は、 λ１（Ｎ−１）＝０．５ｍ λ１（Ｎ）＝１．２ｍ となり、移動距離ΔＬは、 ΔＬ＝｜λ１（Ｎ−１）−λ１（Ｎ）｜＝０．７ｍ となる。従って、ステップＰ４はイエス（Ｙ）となり、
ステップＰ８に移行する。

【００４４】ステップＰ４がノー（Ｎ）であれば、ステ
ップＰ５に移行するが、ステップＰ５では、Ｎ−１回目
の第１周波数での測定値λ１（Ｎ−１）とＮ回目の第１
周波数での測定値λ１（Ｎ）の差が正か負かを判断す
る。差が負（イエスＹ）であれば、ステップＰ７に移行
し、差が正（ノーＮ）であれば、ステップＰ６に移行す
る。

【００４５】Ｎ−１回目の第１周波数での測定値λ１
（Ｎ−１）とＮ回目の第１周波数での測定値λ１（Ｎ）
の差は、目標物である反射鏡の許容移動距離が１ｍ未満
に制限されている場合、反射鏡が１つ前の半波長波に移
動すれば負となり、１つ後の波に移動すれば正となる。

【００４６】図３（２）は、反射鏡２１が、半波長波３
３から１つ前の半波長波３２の２１’の位置に移動した
場合を示し、この場合は、 λ１（Ｎ−１）＝０．５ｍ λ１（Ｎ）＝１．６ｍ となり、 λ１（Ｎ−１）−λ１（Ｎ）＝−１．１ｍ となる。

【００４７】また、図３（３）は、反射鏡２１が、半波
長波３３から１つ後の半波長波３４の２１’の位置に移
動した場合を示し、この場合は、 λ１（Ｎ−１）＝１．５ｍ λ１（Ｎ）＝０．３ｍ となり、 λ１（Ｎ−１）−λ１（Ｎ）＝１．２ｍ となる。

【００４８】従って、反射鏡２１が、移動距離が１ｍ未
満で１つ前の半波長波に移動すると、ステップＰ５は負
（イエスＹ）となってステップＰ７に移行し、１つ後の
半波長波に移動すると、ステップＰ５は正（ノーＮ）と
なってステップＰ６に移行する。

【００４９】ステップＰ６は、反射鏡２１が１つ後の半
波長波に移動した場合の測定値の置き換え処理であり、
Ｎ回目の第１周波数による測定値λ１（Ｎ）に第１周波
数の半波長である２ｍを加えた値を変数λ１ｔに代入す
る。例えば、図３（３）では λ１ｔ＝λ１（Ｎ）＋２ｍ＝２．２ｍ となる。

【００５０】ステップＰ７は、反射鏡２１が１つ前の半
波長波に移動した場合の測定値の置き換え処理であり、
Ｎ回目の第１周波数による測定値λ１（Ｎ）に第１周波
数の半波長である２ｍを減算した値を変数λ１ｔに代入
する。例えば、図３（２）では、 λ１ｔ＝λ１（Ｎ）−２ｍ＝−０．４ｍ となる。

【００５１】ステップＰ８は、反射鏡２１が静止してい
る場合、又は同じ半波長波の中で移動した場合の測定値
の置き換え処理であり、Ｎ回目の第１周波数による測定
値λ１（Ｎ）を単に変数λ１ｔに代入する。例えば、図
３（１）では、 λ１ｔ＝λ１（Ｎ）＝１．２ｍ となる。

【００５２】ステップＰ９は、Ｎ回目の測距における反
射鏡２１までの距離を計算し、本体の液晶表示器等に表
示する。即ち、Ｎ回目の測距における距離Ｌ（Ｎ）は、
Ｎ回目の測距で測定した第１周波数での測定値λ１
（Ｎ）から計算した変数λ１ｔと、Ｎ−１回目の測距で
使用した第２〜４周波数での測定値λ２（Ｎ−１）、λ
３（Ｎ−１）、λ４（Ｎ−１）とを加算する。

【００５３】ここで、ステップＰ１の１回目の測距にお
ける測定値 λ１（１）＝０．５ｍ 、 λ２（１）＝８ｍ λ３（１）＝４００ｍ 、 λ４（１）＝０ｍ が、図３の反射鏡２１に対するものであり、反射鏡が点
線で示す２１’に移動したとすると、図３（１）は同じ
半波長波３３の中での移動であるので、λ１（２）＝
１．２ｍとなり、ステップＰ８、ステップＰ９におい
て、 λ１ｔ＝λ１（２）＝１．２ｍ Ｌ（２）＝λ１ｔ＋λ２（１）＋λ３（１）＋λ４（１） ＝１．２＋８＋４００＝４０９．２ｍ となる。また、図３（２）は、反射鏡２１’が１つ前の
半波長波に移動しているので、λ１（２）＝１．６ｍと
なり、ステップＰ７、ステップＰ９において、 λ１ｔ＝λ１（２）−２ｍ＝１．６−２＝−０．４ｍ Ｌ（２）＝λ１ｔ＋λ２（１）＋λ３（１）＋λ４（１） ＝−０．４＋８＋４００＝４０７．６ｍ となる。また、図３（３）は、反射鏡２１’が１つ後の
半波長波に移動しているので、λ１（２）＝０．３ｍと
なり、ステップＰ６、ステップＰ９において、 λ１ｔ＝λ１（２）＋２ｍ＝０．３＋２＝２．３ｍ Ｌ（２）＝λ１ｔ＋λ２（１）＋λ３（１）＋λ４（１） ＝２．３＋８＋４００＝４１０．３ｍ となる。

【００５４】このように本実施の形態は、２回目以降の
測距では第１周波数による測定だけを行い、第２〜４周
波数による測定を省略できるので、すべての周波数を使
用したのと同じ精度で、全体の測距時間を短縮すること
ができる。

【００５５】ステップＰ１０は、Ｎ−１回目のλ２（Ｎ
−１）、λ３（Ｎ−１）、λ４（Ｎ−１）の値をＮ回目
のλ２（Ｎ）、λ３（Ｎ）、λ４（Ｎ）の値に置き換え
る。これは、Ｎ回目の各周波数での測定値を、常に本来
の測定範囲内にするためである。即ち、反射鏡２１が、
１つ前の半波長波に移動した場合は、 λ２（Ｎ）＝λ２（Ｎ−１）−２ｍ とし、１つ後の半波長波に移動した場合は、 λ２（Ｎ）＝λ２（Ｎ−１）＋２ｍ とする。また、λ３（Ｎ）、λ４（Ｎ）は、変化しない
ので、 λ３（Ｎ）＝λ３（Ｎ−１） λ４（Ｎ）＝λ４（Ｎ−１） とする。なお、λ１（Ｎ）は、Ｎ回目の測定値のままで
ある。

【００５６】ステップＰ１１は、測距中止か否かを判断
し、ノー（Ｎ）であれば、ステップＰ３からステップＰ
１０を繰り返し、イエス（Ｙ）であれば、測距終了とな
る。

【００５７】本実施の形態では、反射鏡２１の許容移動
距離を第１周波数の４分の１波長である１ｍ未満に制限
したが、第２周波数の４分の１波長である８ｍ未満に制
限することもできる。その場合は、連続する複数回の測
距において、２回目以降の測距は、第１周波数と第２周
波数での測定だけで済み、全体の測距時間を短縮し、か
つ許容移動距離を広げることができる。

【００５８】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、連
続する複数回の測距において、測定精度を高く維持した
ままで、全体の測距時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の光波測距儀のブロック図
である。

【図２】本発明の実施の形態の光波測距儀の測距フロー
チャートである。

【図３】本発明の実施の形態の測距フローチャートの説
明図である。

【符号の説明】

１ 演算装置 ２ 位相測定器 ３ 原発振器 ４ ８分の１分周器 ７ ＰＬＬブロック １１ セレクター １４ 発光装置 １６ 受光装置 １８ ミキサー １９ 光路切替器 ２０ 内部光ファイバ ２１ 反射鏡

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも第１の周波数とそれより低い第
   ２の周波数を含む複数の光強度変調周波数を有し、それ
   ぞれの前記光強度変調周波数で変調された光を目標物に
   投光し、前記目標物で反射した光を受光して、前記投光
   した光と前記受光した光との位相差から、それぞれの前
   記光強度変調周波数に対応した測定値を求め、それぞれ
   の前記測定値を加算して前記目標物までの距離を測距す
   る光波測距儀において、 １回目の測距では、前記複数の光強度変調周波数に対応
   した測定値を求め、 ２回目の測距では、前記第１の周波数以上の光強度変調
   周波数の光で測定値を求め、今回の前記第１の周波数に
   対応する測定値と、前回の前記第１の周波数より低い前
   記光強度変調周波数に対応する測定値とを加算して前記
   距離とすることを特徴とする光波測距儀。
2. 【請求項２】少なくとも第１の周波数とそれより低い第
   ２の周波数を含む複数の光強度変調周波数を有し、それ
   ぞれの前記光強度変調周波数で変調された光を目標物に
   投光し、前記目標物で反射した光を受光して、前記投光
   した光と前記受光した光との位相差から、それぞれの前
   記光強度変調周波数に対応した測定値を求め、それぞれ
   の前記測定値を加算して前記目標物までの距離を測距す
   る光波測距儀において、 １回目の測距では、前記複数の光強度変調周波数に対応
   した測定値を求め、 ２回目の測距では、前記第１の周波数以上の光強度変調
   周波数の光で測定値を求め、前回の測距における前記第
   １の周波数に対応した測定値と今回の測距における前記
   第１の周波数に対応した測定値との差の絶対値が、前記
   第１の周波数の波長の４分の１未満の場合は、今回の前
   記第１の周波数に対応する測定値と、前回の前記第１の
   周波数より低い前記光強度変調周波数に対応する測定値
   とを加算して前記距離とし、 前記絶対値が前記第１の周波数の波長の４分の１以上
   で、前記差が負の場合は、今回の第１の周波数に対応す
   る測定値から前記第１の周波数の波長の２分の１を減算
   した値と、前回の前記第１の周波数より低い前記光強度
   変調周波数に対応する測定値とを加算して前記距離と
   し、 前記絶対値が前記第１の周波数の波長の４分の１以上
   で、前記差が正の場合は、今回の第１の周波数に対応す
   る測定値と前記第１の周波数の波長の２分の１を加算し
   た値と、前回の前記第１の周波数より低い前記光強度変
   調周波数に対応する測定値とを加算することを特徴とす
   る光波測距儀。