JPH11230740A - 距離測定装置 - Google Patents
距離測定装置Info
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- JPH11230740A JPH11230740A JP4624098A JP4624098A JPH11230740A JP H11230740 A JPH11230740 A JP H11230740A JP 4624098 A JP4624098 A JP 4624098A JP 4624098 A JP4624098 A JP 4624098A JP H11230740 A JPH11230740 A JP H11230740A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】光波距離測定装置に於いて、光量調整の応答速
度を飛躍的に向上させ、測定時間の短縮を図ると共に測
定回数の大幅な増加を実現し、信頼性、精度の向上を図
る。 【解決手段】測定光を発する発光手段６と、該発光手段
を駆動する発光駆動手段２１，２２，２３と、前記測定
光の光量を選択する光量選択手段７，２０と、前記測定
光を受光する受光手段９と、該受光手段の受光光量を調
整する光量調整手段１０，１１と、前記受光手段の受光
光量に基づき前記発光手段、前記光量選択手段、前記光
量調整手段の少なくとも１つを制御して最適受光光量と
する制御手段を具備し、光量の調整は、選択モータの出
力の調整、光量選択チョッパの透過量の選択、濃度調整
フィルタの調整により行われ、前記選択モータの出力選
択、光量選択チョッパの選択により、概略が調整され、
受光量調整モータによる濃度フィルタの回転で微調が行
われる。
度を飛躍的に向上させ、測定時間の短縮を図ると共に測
定回数の大幅な増加を実現し、信頼性、精度の向上を図
る。 【解決手段】測定光を発する発光手段６と、該発光手段
を駆動する発光駆動手段２１，２２，２３と、前記測定
光の光量を選択する光量選択手段７，２０と、前記測定
光を受光する受光手段９と、該受光手段の受光光量を調
整する光量調整手段１０，１１と、前記受光手段の受光
光量に基づき前記発光手段、前記光量選択手段、前記光
量調整手段の少なくとも１つを制御して最適受光光量と
する制御手段を具備し、光量の調整は、選択モータの出
力の調整、光量選択チョッパの透過量の選択、濃度調整
フィルタの調整により行われ、前記選択モータの出力選
択、光量選択チョッパの選択により、概略が調整され、
受光量調整モータによる濃度フィルタの回転で微調が行
われる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は距離測定装置、特に
発光ダイオードを用いた光波距離測定装置に関するもの
である。
発光ダイオードを用いた光波距離測定装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】距離測定装置として発光ダイオードを用
いた光波距離測定装置が普及している。図４に於いて、
光波距離測定装置について説明する。
いた光波距離測定装置が普及している。図４に於いて、
光波距離測定装置について説明する。
【０００３】該光波距離測定装置は光波距離計本体１と
反射器２から構成されている。
反射器２から構成されている。
【０００４】前記光波距離計本体１について説明する。
【０００５】筐体３の鏡筒部に設けられた対物レンズ４
に対峙してプリズム５が配設され、該プリズム５によ
り、前記対物レンズ４に向けて反射された測定光は測距
光となり、受光素子に向けられた測定光は参照光とな
る。前記プリズム５を挟んで一方の側に発光ダイオード
（ＬＤ、ＬＥＤ）等の発光素子６が配設され、該発光素
子６からは変調が掛けられた測定光が射出され、射出さ
れた測定光は選択モータ７により回転される選択チョッ
パ８を通して前記プリズム５に照射される。
に対峙してプリズム５が配設され、該プリズム５によ
り、前記対物レンズ４に向けて反射された測定光は測距
光となり、受光素子に向けられた測定光は参照光とな
る。前記プリズム５を挟んで一方の側に発光ダイオード
（ＬＤ、ＬＥＤ）等の発光素子６が配設され、該発光素
子６からは変調が掛けられた測定光が射出され、射出さ
れた測定光は選択モータ７により回転される選択チョッ
パ８を通して前記プリズム５に照射される。
【０００６】前記選択チョッパ８は図５に示される様
に、円板の外縁部を所要角度で円弧状に欠切した測距光
透過部８ａと参照光透過部８ｂとは半径方向と回転方向
の位置が異なり相互にオーバラップしない様に円弧状に
穿設されている。
に、円板の外縁部を所要角度で円弧状に欠切した測距光
透過部８ａと参照光透過部８ｂとは半径方向と回転方向
の位置が異なり相互にオーバラップしない様に円弧状に
穿設されている。
【０００７】前記プリズム５を挟んで他方の側には受光
素子９が配設され、該受光素子９は前記プリズム５で反
射されたレーザ光線を濃度調整フィルタ１１を介して受
光する様になっており、該濃度調整フィルタ１１は受光
量調整モータ１０により回転される。
素子９が配設され、該受光素子９は前記プリズム５で反
射されたレーザ光線を濃度調整フィルタ１１を介して受
光する様になっており、該濃度調整フィルタ１１は受光
量調整モータ１０により回転される。
【０００８】前記濃度調整フィルタ１１は図６に示さ
れ、測距レーザ光線用の光量調節部１１ａと参照レーザ
光線用の光量調節部１１ｂが同心状に形成され、該光量
調節部１１ａ、光量調節部１１ｂは円周方向に漸次濃度
が変化し、前記光量調節部１１ａと光量調節部１１ｂと
では変化の方向が逆になっていると共に一方の濃度最大
に対して他方は濃度が最小となる位置関係である。図６
中では線の密度が濃度の濃さを表している。
れ、測距レーザ光線用の光量調節部１１ａと参照レーザ
光線用の光量調節部１１ｂが同心状に形成され、該光量
調節部１１ａ、光量調節部１１ｂは円周方向に漸次濃度
が変化し、前記光量調節部１１ａと光量調節部１１ｂと
では変化の方向が逆になっていると共に一方の濃度最大
に対して他方は濃度が最小となる位置関係である。図６
中では線の密度が濃度の濃さを表している。
【０００９】前記発光素子６の発光状態、前記選択モー
タ７の回転、前記受光量調整モータ１０の回転は制御器
１２によって同期制御され、又前記受光素子９の受光信
号は前記制御器１２に入力される様になっている。
タ７の回転、前記受光量調整モータ１０の回転は制御器
１２によって同期制御され、又前記受光素子９の受光信
号は前記制御器１２に入力される様になっている。
【００１０】前記発光素子６は変調が掛けられた変調測
定光を射出し、前記選択チョッパ８の回転で測距光１４
と参照光１５とに時間的分割されると共に光路分割され
る。
定光を射出し、前記選択チョッパ８の回転で測距光１４
と参照光１５とに時間的分割されると共に光路分割され
る。
【００１１】前記測距光１４は前記プリズム５で反射さ
れた後前記対物レンズ４を通って前記反射器２に照射さ
れる。該反射器２で反射された測距光１４は前記対物レ
ンズ４を通り、前記プリズム５で反射され、前記濃度調
整フィルタ１１を透過して前記受光素子９に受光され
る。
れた後前記対物レンズ４を通って前記反射器２に照射さ
れる。該反射器２で反射された測距光１４は前記対物レ
ンズ４を通り、前記プリズム５で反射され、前記濃度調
整フィルタ１１を透過して前記受光素子９に受光され
る。
【００１２】前記参照光１５は濃度調整フィルタ１３を
通って前記プリズム５の底面で反射され、前記濃度調整
フィルタ１１を透過して前記受光素子９により受光され
る。
通って前記プリズム５の底面で反射され、前記濃度調整
フィルタ１１を透過して前記受光素子９により受光され
る。
【００１３】前記制御器１２は前記受光素子９からの受
光信号により、前記反射器２で反射された前記測距光１
４の反射変調波と前記参照光１５の変調レーザ光線との
位相差を検出する。該位相差は前記光波距離計本体１と
前記反射器２との距離に対応することから、前記検出し
た位相差を基に前記光波距離計本体１と前記反射器２と
の距離を算出する様になっている。測定距離の算出は数
秒間で数百回行われ、平均値をとることで精度の向上が
図られている。
光信号により、前記反射器２で反射された前記測距光１
４の反射変調波と前記参照光１５の変調レーザ光線との
位相差を検出する。該位相差は前記光波距離計本体１と
前記反射器２との距離に対応することから、前記検出し
た位相差を基に前記光波距離計本体１と前記反射器２と
の距離を算出する様になっている。測定距離の算出は数
秒間で数百回行われ、平均値をとることで精度の向上が
図られている。
【００１４】距離測定装置に於いて、前記光波距離計本
体１の前記発光素子６から射出される測定光の出力を一
定とすると、前記測距光１４の受光量は測定距離が長い
場合は小さく、測定距離が短い場合は大きくなる。この
受光量の変化は、１０５程度のオーダである。従って、
広範囲の測定精度、信頼性を向上させる為には、反射器
２からの測距光１４と参照光１５とを受光した場合に両
者間での受光量の差を少なくする必要がある。
体１の前記発光素子６から射出される測定光の出力を一
定とすると、前記測距光１４の受光量は測定距離が長い
場合は小さく、測定距離が短い場合は大きくなる。この
受光量の変化は、１０５程度のオーダである。従って、
広範囲の測定精度、信頼性を向上させる為には、反射器
２からの測距光１４と参照光１５とを受光した場合に両
者間での受光量の差を少なくする必要がある。
【００１５】上記した従来例では、遠距離測定をする場
合には、発光素子６からの発光量を増大させ、近距離測
定を行う場合は、光波距離計本体１の受光手段に入光す
る受光量を減じていた。又、測距光１４が反射され更に
光波距離計本体１に入光する迄の光量減衰分については
前記濃度調整フィルタ１１により調整している。
合には、発光素子６からの発光量を増大させ、近距離測
定を行う場合は、光波距離計本体１の受光手段に入光す
る受光量を減じていた。又、測距光１４が反射され更に
光波距離計本体１に入光する迄の光量減衰分については
前記濃度調整フィルタ１１により調整している。
【００１６】前記濃度調整フィルタ１１の光量調節部１
１ａには前記測距光１４が透過し、前記光量調節部１１
ｂには前記参照光１５が透過する様になっており、更に
前述した様に光量調節部１１ａと光量調節部１１ｂとは
濃度調整フィルタ１１の回転により相互で濃度が反比例
する様になっているので濃度調整フィルタ１１を回転す
ることで受光素子９に入光する測距光１４と参照光１５
の受光量を一致させることができる。
１ａには前記測距光１４が透過し、前記光量調節部１１
ｂには前記参照光１５が透過する様になっており、更に
前述した様に光量調節部１１ａと光量調節部１１ｂとは
濃度調整フィルタ１１の回転により相互で濃度が反比例
する様になっているので濃度調整フィルタ１１を回転す
ることで受光素子９に入光する測距光１４と参照光１５
の受光量を一致させることができる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】従来２つの受光レーザ
光線の受光量を減ずる手段として、光量調整板即ち濃度
調整フィルタ１１により減衰させる、発光素子６の発光
量を減ずる、或は光量調整板と発光素子６の発光量を減
ずるという２つの手段を併用するという手段を講じてい
た。
光線の受光量を減ずる手段として、光量調整板即ち濃度
調整フィルタ１１により減衰させる、発光素子６の発光
量を減ずる、或は光量調整板と発光素子６の発光量を減
ずるという２つの手段を併用するという手段を講じてい
た。
【００１８】従来の濃度調整フィルタのみを使用した距
離測定装置では、光量一致の点を見いだすのに時間が掛
り、応答速度が遅くなるという問題があり、更に濃度調
整フィルタと射出手段の射出光量の調整を併用したもの
も、調整により射出するレーザ光線の位相特性がずれる
ということがあり、その為、測定距離の誤差が大きくな
る為、数倍程度の光量調整しかできず充分なものではな
く、結局濃度調整フィルタによる光量調整が支配的とな
っており、応答速度も濃度調整フィルタによる調整速度
に依存していた。
離測定装置では、光量一致の点を見いだすのに時間が掛
り、応答速度が遅くなるという問題があり、更に濃度調
整フィルタと射出手段の射出光量の調整を併用したもの
も、調整により射出するレーザ光線の位相特性がずれる
ということがあり、その為、測定距離の誤差が大きくな
る為、数倍程度の光量調整しかできず充分なものではな
く、結局濃度調整フィルタによる光量調整が支配的とな
っており、応答速度も濃度調整フィルタによる調整速度
に依存していた。
【００１９】本発明は斯かる実情に鑑み、光量調整の応
答速度を飛躍的に向上させ、測定時間の短縮を図ると共
に測定回数の大幅な増加を実現し、信頼性、精度の向上
を図るものである。
答速度を飛躍的に向上させ、測定時間の短縮を図ると共
に測定回数の大幅な増加を実現し、信頼性、精度の向上
を図るものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明は、測定光を発す
る発光手段と、該発光手段を駆動する発光駆動手段と、
前記測定光の光量を選択する光量選択手段と、前記測定
光を受光する受光手段と、該受光手段の受光光量を調整
する光量調整手段と、前記受光手段の受光光量に基づき
前記発光手段、前記光量選択手段、前記光量調整手段の
少なくとも１つを制御して最適受光光量とする制御手段
を具備した距離測定装置に係り、又前記光量選択手段が
回転式の光量選択チョッパを具備し、該光量選択チョッ
パが透過する測定光を選択する複数の開口部を有し、該
開口部の少なくとも１つは透過光量を減少する距離測定
装置に係り、又前記制御手段が記憶器を有し、前記受光
手段の受光光量と該記憶器に記憶された光量調整データ
とにより、前記発光手段、前記光量選択手段、前記光量
調整手段の少なくとも１つを制御する距離測定装置に係
り、又前記制御手段は記憶手段を有し、該記憶手段は受
光手段の受光量に対応し最適受光光量となる、前記発光
駆動手段による発光量、前記光量選択手段の選択、光量
調整手段の調整の組合わせを記憶する距離測定装置に係
り、更に又最適受光光量とする制御毎のデータを記憶
し、次の制御の目標値とする距離測定装置に係るもので
ある。
る発光手段と、該発光手段を駆動する発光駆動手段と、
前記測定光の光量を選択する光量選択手段と、前記測定
光を受光する受光手段と、該受光手段の受光光量を調整
する光量調整手段と、前記受光手段の受光光量に基づき
前記発光手段、前記光量選択手段、前記光量調整手段の
少なくとも１つを制御して最適受光光量とする制御手段
を具備した距離測定装置に係り、又前記光量選択手段が
回転式の光量選択チョッパを具備し、該光量選択チョッ
パが透過する測定光を選択する複数の開口部を有し、該
開口部の少なくとも１つは透過光量を減少する距離測定
装置に係り、又前記制御手段が記憶器を有し、前記受光
手段の受光光量と該記憶器に記憶された光量調整データ
とにより、前記発光手段、前記光量選択手段、前記光量
調整手段の少なくとも１つを制御する距離測定装置に係
り、又前記制御手段は記憶手段を有し、該記憶手段は受
光手段の受光量に対応し最適受光光量となる、前記発光
駆動手段による発光量、前記光量選択手段の選択、光量
調整手段の調整の組合わせを記憶する距離測定装置に係
り、更に又最適受光光量とする制御毎のデータを記憶
し、次の制御の目標値とする距離測定装置に係るもので
ある。
【００２１】光量の調整は、発光手段の出力調整、光量
選択チョッパの透過量の選択、濃度調整フィルタの調整
により行われる。発光手段の出力調整、光量選択チョッ
パの選択により、概略が調整され、前記受光量調整モー
タによる濃度調整フィルタの回転で微調整が行われる。
受光光量は外要因により受光毎に僅かに変化する為、微
調整は前記濃度調整フィルタにより行われる。
選択チョッパの透過量の選択、濃度調整フィルタの調整
により行われる。発光手段の出力調整、光量選択チョッ
パの選択により、概略が調整され、前記受光量調整モー
タによる濃度調整フィルタの回転で微調整が行われる。
受光光量は外要因により受光毎に僅かに変化する為、微
調整は前記濃度調整フィルタにより行われる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態を説明する。
実施の形態を説明する。
【００２３】図１は本実施の形態の要部を示す図であ
り、図中、図４中で示したものと同一のものには同符号
を付してある。
り、図中、図４中で示したものと同一のものには同符号
を付してある。
【００２４】発光素子６は発光素子駆動回路２１によっ
て駆動されて発光する。該発光素子駆動回路２１には光
量調整バイアス回路２２及びクロック回路２３が接続さ
れ、更に前記光量調整バイアス回路２２は演算器２４に
より制御される。前記発光素子駆動回路２１、光量調整
バイアス回路２２、クロック回路２３は発光駆動手段を
構成し、前記発光素子駆動回路２１は前記クロック回路
２３からの信号に基づき変調信号を形成し、又前記光量
調整バイアス回路２２からのバイアス信号により発光素
子６から射出されるレーザ光線の発光量を決定し、前記
発光素子６を駆動する。前記光量調整バイアス回路２２
のバイアス信号は前記演算器２４により制御される。
て駆動されて発光する。該発光素子駆動回路２１には光
量調整バイアス回路２２及びクロック回路２３が接続さ
れ、更に前記光量調整バイアス回路２２は演算器２４に
より制御される。前記発光素子駆動回路２１、光量調整
バイアス回路２２、クロック回路２３は発光駆動手段を
構成し、前記発光素子駆動回路２１は前記クロック回路
２３からの信号に基づき変調信号を形成し、又前記光量
調整バイアス回路２２からのバイアス信号により発光素
子６から射出されるレーザ光線の発光量を決定し、前記
発光素子６を駆動する。前記光量調整バイアス回路２２
のバイアス信号は前記演算器２４により制御される。
【００２５】受光手段である受光素子９からの受光信号
は増幅器２５を介してＡ／Ｄ変換器２６に入力され、該
Ａ／Ｄ変換器２６及び記憶器２７は前記演算器２４に接
続される。該演算器２４には前記受光素子９からの受光
信号が前記増幅器２５により増幅され、増幅されたアナ
ログ信号は前記Ａ／Ｄ変換器２６によりデジタル信号に
変換されて、前記演算器２４に入力される。又、前記演
算器２４には記憶器２７が接続され、該記憶器２７には
各種設定値が設定入力されると共に前記演算器２４で演
算された演算結果が記憶され、該演算器２４と前記記憶
器２７との間でデータの授受が行われる。
は増幅器２５を介してＡ／Ｄ変換器２６に入力され、該
Ａ／Ｄ変換器２６及び記憶器２７は前記演算器２４に接
続される。該演算器２４には前記受光素子９からの受光
信号が前記増幅器２５により増幅され、増幅されたアナ
ログ信号は前記Ａ／Ｄ変換器２６によりデジタル信号に
変換されて、前記演算器２４に入力される。又、前記演
算器２４には記憶器２７が接続され、該記憶器２７には
各種設定値が設定入力されると共に前記演算器２４で演
算された演算結果が記憶され、該演算器２４と前記記憶
器２７との間でデータの授受が行われる。
【００２６】該演算器２４は演算結果を基に前記光量調
整バイアス回路２２を制御すると共に光量選択手段であ
る光量選択チョッパ２０の回転位置を選択モータ７を駆
動制御することで決定し、又光量調整手段である濃度調
整フィルタ１１の回転位置を受光量調整モータ１０を駆
動制御して決定する。前記発光素子６から射出されるレ
ーザ光線は前記光量選択チョッパ２０により測距光１
４、参照光１５に分割され、更に分割の過程で光量の選
択も行われる。前記光量選択チョッパ２０を図２により
説明する。
整バイアス回路２２を制御すると共に光量選択手段であ
る光量選択チョッパ２０の回転位置を選択モータ７を駆
動制御することで決定し、又光量調整手段である濃度調
整フィルタ１１の回転位置を受光量調整モータ１０を駆
動制御して決定する。前記発光素子６から射出されるレ
ーザ光線は前記光量選択チョッパ２０により測距光１
４、参照光１５に分割され、更に分割の過程で光量の選
択も行われる。前記光量選択チョッパ２０を図２により
説明する。
【００２７】該光量選択チョッパ２０は円板の外縁部を
所要角度に亘り円弧状に欠切した測距レーザ光線透過部
２０ａと該測距レーザ光線透過部２０ａに対して回転方
向及び半径方向の位置を異ならせ相互にオーバラップし
ない様に穿設した円弧スリット状の参照レーザ光線透過
部２０ｂと、前記測距レーザ光線透過部２０ａと同一半
径、同一角度を有しメッシュ状、或は小孔を多数穿設し
た減光測距レーザ光線透過部２０ｃとを有する。
所要角度に亘り円弧状に欠切した測距レーザ光線透過部
２０ａと該測距レーザ光線透過部２０ａに対して回転方
向及び半径方向の位置を異ならせ相互にオーバラップし
ない様に穿設した円弧スリット状の参照レーザ光線透過
部２０ｂと、前記測距レーザ光線透過部２０ａと同一半
径、同一角度を有しメッシュ状、或は小孔を多数穿設し
た減光測距レーザ光線透過部２０ｃとを有する。
【００２８】前記測距レーザ光線透過部２０ａと減光測
距レーザ光線透過部２０ｃは前記発光素子６から発せら
れるレーザ光線を測距光１４に分割し、前記参照レーザ
光線透過部２０ｂは参照光１５に分割する。又、前記参
照レーザ光線透過部２０ｂは測距レーザ光線透過部２０
ａに対して狭幅に形成され、測距光１４に対して参照光
１５の透過する光量を制限している。又、前記減光測距
レーザ光線透過部２０ｃは開口率を適宜な値に設定し、
測定状況により測距レーザ光線透過部２０ａ、減光測距
レーザ光線透過部２０ｃのいずれかを選択することで前
記光波距離計本体１より照射する光量を選択することが
できる。
距レーザ光線透過部２０ｃは前記発光素子６から発せら
れるレーザ光線を測距光１４に分割し、前記参照レーザ
光線透過部２０ｂは参照光１５に分割する。又、前記参
照レーザ光線透過部２０ｂは測距レーザ光線透過部２０
ａに対して狭幅に形成され、測距光１４に対して参照光
１５の透過する光量を制限している。又、前記減光測距
レーザ光線透過部２０ｃは開口率を適宜な値に設定し、
測定状況により測距レーザ光線透過部２０ａ、減光測距
レーザ光線透過部２０ｃのいずれかを選択することで前
記光波距離計本体１より照射する光量を選択することが
できる。
【００２９】該測距光１４、参照光１５は前記濃度調整
フィルタ１１を通して前記受光素子９に受光される。前
記濃度調整フィルタ１１については図６で説明した様に
光量調節部１１ａと光量調節部１１ｂとが同心状に形成
してあり、前記受光量調整モータ１０により濃度調整フ
ィルタ１１を回転させることで前記受光素子９に到達す
る測距光１４、参照光１５の光量が調整される。
フィルタ１１を通して前記受光素子９に受光される。前
記濃度調整フィルタ１１については図６で説明した様に
光量調節部１１ａと光量調節部１１ｂとが同心状に形成
してあり、前記受光量調整モータ１０により濃度調整フ
ィルタ１１を回転させることで前記受光素子９に到達す
る測距光１４、参照光１５の光量が調整される。
【００３０】以下作動を説明する。
【００３１】反射器２により反射された測距光１４と前
記参照光１５は前記濃度調整フィルタ１１を通して前記
受光素子９に交互に入光し、前記受光素子９からは測距
光１４と、参照光１５の受光信号が前記増幅器２５、Ａ
／Ｄ変換器２６により所要の信号処理がなされて反射光
信号と参照光信号として前記演算器２４に入力される。
該演算器２４では２つの信号の位相差を演算し、前記光
波距離計本体１と反射器２間の距離を算出する。
記参照光１５は前記濃度調整フィルタ１１を通して前記
受光素子９に交互に入光し、前記受光素子９からは測距
光１４と、参照光１５の受光信号が前記増幅器２５、Ａ
／Ｄ変換器２６により所要の信号処理がなされて反射光
信号と参照光信号として前記演算器２４に入力される。
該演算器２４では２つの信号の位相差を演算し、前記光
波距離計本体１と反射器２間の距離を算出する。
【００３２】更に、前記演算器２４では前記受光素子９
の受光光量が適正かどうかを判断し、受光光量が適正と
なる様にする。受光光量の適正化については、測距光１
４の光量と参照光１５の光量を測定し、Ａ／Ｄ変換器２
６より出力される反射光信号と参照光信号との信号値を
比較し、偏差が存在する場合は、前記光量調整バイアス
回路２２を介して発光素子６の発光光量を増減し、又前
記選択モータ７、前記受光量調整モータ１０を制御し、
前記光量選択チョッパ２０の測距レーザ光線透過部２０
ａと減光測距レーザ光線透過部２０ｃのいずれかを選択
し、更に前記濃度調整フィルタ１１の回転位置を決定す
る。
の受光光量が適正かどうかを判断し、受光光量が適正と
なる様にする。受光光量の適正化については、測距光１
４の光量と参照光１５の光量を測定し、Ａ／Ｄ変換器２
６より出力される反射光信号と参照光信号との信号値を
比較し、偏差が存在する場合は、前記光量調整バイアス
回路２２を介して発光素子６の発光光量を増減し、又前
記選択モータ７、前記受光量調整モータ１０を制御し、
前記光量選択チョッパ２０の測距レーザ光線透過部２０
ａと減光測距レーザ光線透過部２０ｃのいずれかを選択
し、更に前記濃度調整フィルタ１１の回転位置を決定す
る。
【００３３】前記記憶器２７には予め制御シーケンス、
或は濃度調整フィルタ１１の回転量に対する光量の変化
量等の調整データが設定入力されており、測定受光量の
大きさに応じて、又前記偏差の大きさに応じて前記光量
調整バイアス回路２２、選択モータ７、受光量調整モー
タ１０のいずれを制御するか、或は制御順序が決められ
ている。例えば、偏差値が所定値以上である場合は、先
ず光量調整バイアス回路２２が制御され、次に光量選択
チョッパ２０の位置が決定され、更に濃度調整フィルタ
１１の位置が調整される。又、偏差値が所定値以下の場
合は、前記光量調整バイアス回路２２、光量選択チョッ
パ２０は制御されず前記濃度調整フィルタ１１のみが制
御される等である。
或は濃度調整フィルタ１１の回転量に対する光量の変化
量等の調整データが設定入力されており、測定受光量の
大きさに応じて、又前記偏差の大きさに応じて前記光量
調整バイアス回路２２、選択モータ７、受光量調整モー
タ１０のいずれを制御するか、或は制御順序が決められ
ている。例えば、偏差値が所定値以上である場合は、先
ず光量調整バイアス回路２２が制御され、次に光量選択
チョッパ２０の位置が決定され、更に濃度調整フィルタ
１１の位置が調整される。又、偏差値が所定値以下の場
合は、前記光量調整バイアス回路２２、光量選択チョッ
パ２０は制御されず前記濃度調整フィルタ１１のみが制
御される等である。
【００３４】上述した様に光量の調整は、発光素子６の
発光量の調整、光量選択チョッパ２０の透過量の選択、
濃度調整フィルタ１１の調整により行われる。ここで前
記発光素子６の発光量を例えば２段階に設定し、更に前
記光量選択チョッパ２０による光量選択を２段階と設定
すると、前記選択モータ７の出力選択、光量選択チョッ
パ２０の選択により４段階の発光量の調整が可能とな
り、この調整は選択だけでよいので調整時間は著しく短
くなる。而して、前記選択モータ７の出力選択、光量選
択チョッパ２０の選択により、概略が調整され、前記受
光量調整モータ１０による濃度調整フィルタ１１の回転
で微調整が行われる。受光光量は外要因により受光毎に
僅かに変化する為、微調整は前記濃度調整フィルタ１１
により行われる。
発光量の調整、光量選択チョッパ２０の透過量の選択、
濃度調整フィルタ１１の調整により行われる。ここで前
記発光素子６の発光量を例えば２段階に設定し、更に前
記光量選択チョッパ２０による光量選択を２段階と設定
すると、前記選択モータ７の出力選択、光量選択チョッ
パ２０の選択により４段階の発光量の調整が可能とな
り、この調整は選択だけでよいので調整時間は著しく短
くなる。而して、前記選択モータ７の出力選択、光量選
択チョッパ２０の選択により、概略が調整され、前記受
光量調整モータ１０による濃度調整フィルタ１１の回転
で微調整が行われる。受光光量は外要因により受光毎に
僅かに変化する為、微調整は前記濃度調整フィルタ１１
により行われる。
【００３５】更に、前記記憶器２７には、前記光量選択
チョッパ２０と受光素子９の実際のの受光量、濃度調整
フィルタ１１の回転位置と受光素子９の受光量の変化
等、制御毎のデータが記憶される。記憶されたデータは
次の制御の目標値となる。斯かる制御データが蓄積され
ることで光量調整速度、調整精度が漸次向上していく。
チョッパ２０と受光素子９の実際のの受光量、濃度調整
フィルタ１１の回転位置と受光素子９の受光量の変化
等、制御毎のデータが記憶される。記憶されたデータは
次の制御の目標値となる。斯かる制御データが蓄積され
ることで光量調整速度、調整精度が漸次向上していく。
【００３６】更に、図３を参照して具体的に説明する。
【００３７】先ず、発光素子６の最大発光量をＰT と
し、受光素子９の最大受光量をＰR とする。又、前記光
量調整バイアス回路２２により発光素子６の発光量を減
少させる時の発光減少係数をＮt とし、更に前記光量選
択チョッパ２０による透過光量の選択減少係数をＮs と
し、前記濃度調整フィルタ１１で受光素子９の受光量が
減じる場合の調整減少係数をＮr とそれぞれ定義する。
尚、Ｎt ≧１、Ｎs ≧１、Ｎs ≧Ｎt である。従って、
発光素子６から射出され、前記光量選択チョッパ２０を
透過するレーザ光線の光量Ｐt は数式１で表され、受光
素子９の受光量Ｐr は数式２で表される。
し、受光素子９の最大受光量をＰR とする。又、前記光
量調整バイアス回路２２により発光素子６の発光量を減
少させる時の発光減少係数をＮt とし、更に前記光量選
択チョッパ２０による透過光量の選択減少係数をＮs と
し、前記濃度調整フィルタ１１で受光素子９の受光量が
減じる場合の調整減少係数をＮr とそれぞれ定義する。
尚、Ｎt ≧１、Ｎs ≧１、Ｎs ≧Ｎt である。従って、
発光素子６から射出され、前記光量選択チョッパ２０を
透過するレーザ光線の光量Ｐt は数式１で表され、受光
素子９の受光量Ｐr は数式２で表される。
【００３８】
【数式１】Ｐt ＝ＰT ／（Ｎt ・Ｎs ） ここでＰT ／Ｎt ＞ＰT ／Ｎs とする。
【００３９】
【数式２】Ｐr ＝ＰR ／Ｎr
【００４０】先ず、ＳＴＥＰ１で前記発光減少係数Ｎt
、選択減少係数Ｎs を共に１に設定する。前記演算器
２４は前記光量調整バイアス回路２２により最大バイア
スを設定し、前記発光素子駆動回路２１を介して発光素
子６を最大出力により発光させる。又、前記調整減少係
数Ｎr を初期値（適宜決定する）に設定する。
、選択減少係数Ｎs を共に１に設定する。前記演算器
２４は前記光量調整バイアス回路２２により最大バイア
スを設定し、前記発光素子駆動回路２１を介して発光素
子６を最大出力により発光させる。又、前記調整減少係
数Ｎr を初期値（適宜決定する）に設定する。
【００４１】ＳＴＥＰ２で前記受光素子９による受光光
量を測定する。前記受光素子９に到達する最大光量をＡ
とし、測定可能な最大受光光量をＢとし、最適受光光量
をＣとすると、前記最大光量Ａ、最大受光光量Ｂ、最適
受光光量Ｃの大小関係は、Ａ＞Ｂ＞Ｃとなり、更にＡ＝
Ｎtmax×Ｎsmax×Ｃと定義する。前記最大光量Ａ、最大
受光光量Ｂ、最適受光光量Ｃは予め前記記憶器２７に設
定入力しておく。
量を測定する。前記受光素子９に到達する最大光量をＡ
とし、測定可能な最大受光光量をＢとし、最適受光光量
をＣとすると、前記最大光量Ａ、最大受光光量Ｂ、最適
受光光量Ｃの大小関係は、Ａ＞Ｂ＞Ｃとなり、更にＡ＝
Ｎtmax×Ｎsmax×Ｃと定義する。前記最大光量Ａ、最大
受光光量Ｂ、最適受光光量Ｃは予め前記記憶器２７に設
定入力しておく。
【００４２】ＳＴＥＰ２での受光量測定の結果を基に光
量が適正であるかどうかの判断をする。即ち、前記受光
量測定結果が最大光量Ａ以下であるか否か、最大受光光
量Ｂであるか否かが判断される。
量が適正であるかどうかの判断をする。即ち、前記受光
量測定結果が最大光量Ａ以下であるか否か、最大受光光
量Ｂであるか否かが判断される。
【００４３】ＳＴＥＰ２での判断の結果最大光量Ａ以下
でない場合は前記Ｎt 、Ｎs を最大値に設定し、後述す
るＳＴＥＰ３に進む。
でない場合は前記Ｎt 、Ｎs を最大値に設定し、後述す
るＳＴＥＰ３に進む。
【００４４】又、最大光量Ａ以下で且最大受光光量Ｂ以
上である場合には現在の受光量より判断し、計算により
最大受光光量Ｂ以下で最適受光光量Ｃ以上となる様に前
記Ｎt 、Ｎs を設定し、ＳＴＥＰ３に進む。
上である場合には現在の受光量より判断し、計算により
最大受光光量Ｂ以下で最適受光光量Ｃ以上となる様に前
記Ｎt 、Ｎs を設定し、ＳＴＥＰ３に進む。
【００４５】ＳＴＥＰ２での判断が最大受光光量Ｂ以下
である場合には前記Ｎt 、Ｎs の設定を変更することな
くＳＴＥＰ３に進む。
である場合には前記Ｎt 、Ｎs の設定を変更することな
くＳＴＥＰ３に進む。
【００４６】ＳＴＥＰ３では前記ＳＴＥＰ２で定められ
たＮt 、Ｎs を固定とし、前記受光素子９の受光光量が
最適受光光量Ｃとなる様に前記演算器２４により前記受
光量調整モータ１０を駆動して前記濃度調整フィルタ１
１を回転させる。
たＮt 、Ｎs を固定とし、前記受光素子９の受光光量が
最適受光光量Ｃとなる様に前記演算器２４により前記受
光量調整モータ１０を駆動して前記濃度調整フィルタ１
１を回転させる。
【００４７】上述した様に本実施の形態では濃度調整フ
ィルタ１１による光量調整だけでなく、発光素子６の出
力調整、更に前記光量選択チョッパ２０による光量選択
も行っているので、広範囲に、而も極めて高速に前記受
光素子９の受光光量を最適な状態に制御することができ
る。
ィルタ１１による光量調整だけでなく、発光素子６の出
力調整、更に前記光量選択チョッパ２０による光量選択
も行っているので、広範囲に、而も極めて高速に前記受
光素子９の受光光量を最適な状態に制御することができ
る。
【００４８】而して、前記制御手段は、発光手段が最大
出力となる様に前記駆動手段及び光量選択手段を動作さ
せた時に、前記受光手段の受光光量が測距可能な最大受
光光量以下、若しくはそれに最も近い光量になる様に前
記駆動手段及び光量選択手段を調整し、更に、制御手段
は、前記受光手段の受光光量が最適受光光量となる様に
前記光量調整手段を調整する。
出力となる様に前記駆動手段及び光量選択手段を動作さ
せた時に、前記受光手段の受光光量が測距可能な最大受
光光量以下、若しくはそれに最も近い光量になる様に前
記駆動手段及び光量選択手段を調整し、更に、制御手段
は、前記受光手段の受光光量が最適受光光量となる様に
前記光量調整手段を調整する。
【００４９】又、前記制御手段は、発光手段が最小出力
となる様に前記駆動手段及び光量選択手段を動作させた
時に、前記受光手段の受光光量が測距可能な最小受光光
量以上、若しくはそれに最も近い光量になる様に前記駆
動手段及び光量選択手段を調整し、更に、制御手段は、
前記受光手段の受光光量が最適受光光量となる様に前記
光量調整手段を調整する。
となる様に前記駆動手段及び光量選択手段を動作させた
時に、前記受光手段の受光光量が測距可能な最小受光光
量以上、若しくはそれに最も近い光量になる様に前記駆
動手段及び光量選択手段を調整し、更に、制御手段は、
前記受光手段の受光光量が最適受光光量となる様に前記
光量調整手段を調整する。
【００５０】更に、前記制御手段は、前記受光手段の受
光光量が測距可能な受光光量範囲内から外れた時に、受
光光量が測距可能な受光光量範囲内、若しくは測距可能
な受光光量範囲内に最も近い光量になる様に前記駆動手
段及び光量選択手段を調整し、更に、制御手段は、前記
受光手段の受光光量が最適受光光量となる様に前記光量
調整手段を調整する。
光光量が測距可能な受光光量範囲内から外れた時に、受
光光量が測距可能な受光光量範囲内、若しくは測距可能
な受光光量範囲内に最も近い光量になる様に前記駆動手
段及び光量選択手段を調整し、更に、制御手段は、前記
受光手段の受光光量が最適受光光量となる様に前記光量
調整手段を調整する。
【００５１】
【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、発光手
段の発光光量の調整を発光素子の駆動手段と光量選択手
段との組合わせで行うことにより瞬時に最適な発光光量
に調整することができ、更に、受光手段の光量調整手段
により、最適な受光光量に微調整することができるので
応答手段の極めて高速な光量調整ができ、応答速度の高
速化から、同一時間内での測定回数を増加することがで
き、測定能率が向上するという優れた効果を発揮する。
段の発光光量の調整を発光素子の駆動手段と光量選択手
段との組合わせで行うことにより瞬時に最適な発光光量
に調整することができ、更に、受光手段の光量調整手段
により、最適な受光光量に微調整することができるので
応答手段の極めて高速な光量調整ができ、応答速度の高
速化から、同一時間内での測定回数を増加することがで
き、測定能率が向上するという優れた効果を発揮する。
【図１】本発明の実施の形態の要部を示すブロック図で
ある。
ある。
【図２】該実施の形態に使用される光量選択チョッパの
説明図である。
説明図である。
【図３】該実施の形態の作動を示すフローチャートであ
る。
る。
【図４】従来の距離測定装置の要部を示す説明図であ
る。
る。
【図５】該従来例に使用される選択チョッパの説明図で
ある。
ある。
【図６】該従来例に使用される濃度調整フィルタの説明
図である。
図である。
１ 光波距離計本体 ５ プリズム ６ 発光素子 ７ 選択モータ ９ 受光素子 １０ 受光量調整モータ １１ 濃度調整フィルタ １４ 測距光 １５ 参照光 ２０ 光量選択チョッパ ２１ 発光素子駆動回路 ２２ 光量調整バイアス回路 ２３ クロック回路 ２４ 演算器 ２７ 記憶器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 笹川 潤 東京都板橋区蓮沼町75番１号 株式会社ト プコン内
Claims (5)
- 【請求項１】 測定光を発する発光手段と、該発光手段
を駆動する発光駆動手段と、前記測定光の光量を選択す
る光量選択手段と、前記測定光を受光する受光手段と、
該受光手段の受光光量を調整する光量調整手段と、前記
受光手段の受光光量に基づき前記発光手段、前記光量選
択手段、前記光量調整手段の少なくとも１つを制御して
最適受光光量とする制御手段を具備したことを特徴とす
る距離測定装置。 - 【請求項２】 前記光量選択手段が回転式の光量選択チ
ョッパを具備し、該光量選択チョッパが透過する測定光
を選択する複数の開口部を有し、該開口部の少なくとも
１つは透過光量を減少するものである請求項１の距離測
定装置。 - 【請求項３】 前記制御手段が記憶器を有し、前記受光
手段の受光光量と該記憶器に記憶された光量調整データ
とにより、前記発光手段、前記光量選択手段、前記光量
調整手段の少なくとも１つを制御する請求項１の距離測
定装置。 - 【請求項４】 前記制御手段は記憶手段を有し、該記憶
手段は受光手段の受光量に対応し最適受光光量となる、
前記発光駆動手段による発光量、前記光量選択手段の選
択、光量調整手段の調整の組合わせを記憶する請求項１
の距離測定装置。 - 【請求項５】 最適受光光量とする制御毎のデータを記
憶し、次の制御の目標値とする請求項１の距離測定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4624098A JPH11230740A (ja) | 1998-02-12 | 1998-02-12 | 距離測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4624098A JPH11230740A (ja) | 1998-02-12 | 1998-02-12 | 距離測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11230740A true JPH11230740A (ja) | 1999-08-27 |
Family
ID=12741624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4624098A Pending JPH11230740A (ja) | 1998-02-12 | 1998-02-12 | 距離測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11230740A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007071595A (ja) * | 2005-09-05 | 2007-03-22 | Topcon Corp | 距離測定装置 |
| JP2007309950A (ja) * | 2001-08-06 | 2007-11-29 | Nikon-Trimble Co Ltd | 合焦式距離測定装置 |
| JP2008232881A (ja) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Sokkia Topcon Co Ltd | 光波距離計 |
| JP2008268181A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-11-06 | Casio Comput Co Ltd | プロジェクタ |
| US7980703B2 (en) | 2007-03-26 | 2011-07-19 | Casio Computer Co., Ltd. | Projector |
| CN102200428A (zh) * | 2010-03-23 | 2011-09-28 | 上海微电子装备有限公司 | 高精度垂向位置测量装置 |
| JP2012057962A (ja) * | 2010-09-06 | 2012-03-22 | Sharp Corp | 距離測定装置、非接触式脈拍測定装置および電子機器 |
| JP2012103192A (ja) * | 2010-11-12 | 2012-05-31 | Sokkia Topcon Co Ltd | 光波距離計 |
| JPWO2019043964A1 (ja) * | 2017-08-30 | 2020-10-01 | シャープ株式会社 | 生体装着型検出装置 |
-
1998
- 1998-02-12 JP JP4624098A patent/JPH11230740A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007309950A (ja) * | 2001-08-06 | 2007-11-29 | Nikon-Trimble Co Ltd | 合焦式距離測定装置 |
| JP2007071595A (ja) * | 2005-09-05 | 2007-03-22 | Topcon Corp | 距離測定装置 |
| JP2008232881A (ja) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Sokkia Topcon Co Ltd | 光波距離計 |
| JP2008268181A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-11-06 | Casio Comput Co Ltd | プロジェクタ |
| US7980703B2 (en) | 2007-03-26 | 2011-07-19 | Casio Computer Co., Ltd. | Projector |
| CN102200428A (zh) * | 2010-03-23 | 2011-09-28 | 上海微电子装备有限公司 | 高精度垂向位置测量装置 |
| JP2012057962A (ja) * | 2010-09-06 | 2012-03-22 | Sharp Corp | 距離測定装置、非接触式脈拍測定装置および電子機器 |
| JP2012103192A (ja) * | 2010-11-12 | 2012-05-31 | Sokkia Topcon Co Ltd | 光波距離計 |
| JPWO2019043964A1 (ja) * | 2017-08-30 | 2020-10-01 | シャープ株式会社 | 生体装着型検出装置 |
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Legal Events
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|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20071004 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 |
|
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