JPS61178684A - 光波測距装置 - Google Patents
光波測距装置Info
- Publication number
- JPS61178684A JPS61178684A JP1930985A JP1930985A JPS61178684A JP S61178684 A JPS61178684 A JP S61178684A JP 1930985 A JP1930985 A JP 1930985A JP 1930985 A JP1930985 A JP 1930985A JP S61178684 A JPS61178684 A JP S61178684A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- collimator
- optical fiber
- emitted
- parallel light
- light
- 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
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/06—Systems determining position data of a target
- G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の属する技術分野］
この発明は光波を用いて距離を測定する光波測距装置、
特に短距離を測定することができる光波測距装置に関す
る。
特に短距離を測定することができる光波測距装置に関す
る。
［従来技術とその問題点］
第３図は光波を用いた従来の距離測定装置の測定態様を
示す、第３図において、１１は光波測距儀、５は所定箇
所に置かれたコーナキューブである。コーナーキューブ
５は、周知の通り入射した光と同一光路上に光を反射す
る。光波測距儀１からは測定用の平行光が出射され、こ
の出射された平行光はコーナーキューブ５に当って反射
して光波距誰儀ｌに戻る。光波距離値１においては、光
を出射した時点から、出射した光がコーナーキューブ５
に当って反射して戻った時点までの時間を測定し、その
測定結果に基づいて光波測距儀１の光の入出力端とコー
ナーキューブ５との間の距離りを演算し、その演算結果
を距離測定値として出力する。
示す、第３図において、１１は光波測距儀、５は所定箇
所に置かれたコーナキューブである。コーナーキューブ
５は、周知の通り入射した光と同一光路上に光を反射す
る。光波測距儀１からは測定用の平行光が出射され、こ
の出射された平行光はコーナーキューブ５に当って反射
して光波距誰儀ｌに戻る。光波距離値１においては、光
を出射した時点から、出射した光がコーナーキューブ５
に当って反射して戻った時点までの時間を測定し、その
測定結果に基づいて光波測距儀１の光の入出力端とコー
ナーキューブ５との間の距離りを演算し、その演算結果
を距離測定値として出力する。
゛しかしながら、従来の光波測距儀ｌによる短距離測定
においては、出射した光が戻ってくるまでの時間が短か
すぎるので、測定が困難であるという問題があり、測定
距離は最短でも１０ｍが限度であった。
においては、出射した光が戻ってくるまでの時間が短か
すぎるので、測定が困難であるという問題があり、測定
距離は最短でも１０ｍが限度であった。
［発明の目的］
本発明の目的は以上のような問題を解消し、短距離の測
定が可能な光波測距装置を提供することにある。
定が可能な光波測距装置を提供することにある。
［発明の要点］
この発明は平行光を出射し、出射平行光が戻ってくるま
での時間を測定する測距手段と、測距手段からの出射平
行光を集束する第１コリメータと、第１コリメータを介
して測距手段に光学的に一端が接続された光ファイバと
、光ファイバの他端からの出射光を平行光にするように
当該光ファイバの他端に光学的に接続された第２コリメ
ータと、第２コリメータからの出射平行光を反射するコ
ーナキューブと、測距手段によって得られた測定値から
第１および第２コリメータならびに光ファイバの光路長
に相当する値を減算し、その減算結果に基づいて第２コ
リメータと前記コーナキューブとの間の距離を演算する
手段とを具える。
での時間を測定する測距手段と、測距手段からの出射平
行光を集束する第１コリメータと、第１コリメータを介
して測距手段に光学的に一端が接続された光ファイバと
、光ファイバの他端からの出射光を平行光にするように
当該光ファイバの他端に光学的に接続された第２コリメ
ータと、第２コリメータからの出射平行光を反射するコ
ーナキューブと、測距手段によって得られた測定値から
第１および第２コリメータならびに光ファイバの光路長
に相当する値を減算し、その減算結果に基づいて第２コ
リメータと前記コーナキューブとの間の距離を演算する
手段とを具える。
［発明の実施例］
第１図は本発明にかかる光波測距装置の構成を示す、第
１図に示すように、１は光波測距儀、２は光波測距儀１
の光の入出力端に取付けた第１コリメータ、３は所定長
さの光ファイバ、４は第２コリメータである。
１図に示すように、１は光波測距儀、２は光波測距儀１
の光の入出力端に取付けた第１コリメータ、３は所定長
さの光ファイバ、４は第２コリメータである。
第１コリメータ２は、第３図に示すようにホルダ１０と
、ホルダ１０内に取付けた集光用レンズ１１とを宥し、
光波測距儀ｌから出射された平行な測定用光を集光する
ように当該光波測距儀１の光の入出力端にその一端を取
付け、また集光用レンズ１１の焦点部分に、プラグ６を
介して光ファイバ３の一端を位置させる。同様に、第２
コリメータ４は、平行光形成用レンズを有し、そのレン
ズの焦点部分に光ファイバ３の他端を位置させる。
、ホルダ１０内に取付けた集光用レンズ１１とを宥し、
光波測距儀ｌから出射された平行な測定用光を集光する
ように当該光波測距儀１の光の入出力端にその一端を取
付け、また集光用レンズ１１の焦点部分に、プラグ６を
介して光ファイバ３の一端を位置させる。同様に、第２
コリメータ４は、平行光形成用レンズを有し、そのレン
ズの焦点部分に光ファイバ３の他端を位置させる。
したがって、光波−正値ｌから出射された測定用光（平
行光）は、第１コリメータ２によっテ集光されて光ファ
イバ３の一端に供給され、そして、同光ファイバ３の他
端から拡散された測定用光は第２コリメータ４によって
平行光として出射される。
行光）は、第１コリメータ２によっテ集光されて光ファ
イバ３の一端に供給され、そして、同光ファイバ３の他
端から拡散された測定用光は第２コリメータ４によって
平行光として出射される。
第２コリメータ４から出射された平行光はコーナキュー
ブ５で反射され同一光路をたどって第２コリメータ４に
もどる。測定対象距離は第２コリメータ４と、所定箇所
に置かれたコーナキューブ５との間の距１１Ｌである。
ブ５で反射され同一光路をたどって第２コリメータ４に
もどる。測定対象距離は第２コリメータ４と、所定箇所
に置かれたコーナキューブ５との間の距１１Ｌである。
光波測距儀ｌの出力は減算器２０に入力される。第１図
において光波距離値ｌの測定出力から光ファイバ３の長
さならびに第１および第２コリメータ２および４の長さ
を減算器２０により減算した値が第２コリメータ４と、
コーナーキューブ５との間の距離として算出される。第
１および第２コリメータ２および４間の長さは次のよう
にして測定される。
において光波距離値ｌの測定出力から光ファイバ３の長
さならびに第１および第２コリメータ２および４の長さ
を減算器２０により減算した値が第２コリメータ４と、
コーナーキューブ５との間の距離として算出される。第
１および第２コリメータ２および４間の長さは次のよう
にして測定される。
まず、予め光ファイバ３の長さｉＬ３ならびに第１およ
び第２コリメータ２および４の長さ文２および！Ｌ４を
正確に測定しておく、光ファイバ３がステップインデッ
クス型の場合はコアの屈折率を、グレイデッドインデッ
クス型の場合はコアの中心の屈折率をｎとすると、長さ
ｆＬ３ の光ファイバ３を光波が伝播する時間は空気中
よりもｎ倍かかるため、空気中に換算した光ファイバ３
の光路長はｎ１３となる。光ファイバ３の長さ見３なら
びに第１および第２コリメータ２および４の長さｆＬ２
および文４を予め測定しておくのと同様に屈折率ｎと光
ファイバ３の長さｆＬ３との積ｎＪ１３ も予め計算し
ておく。
び第２コリメータ２および４の長さ文２および！Ｌ４を
正確に測定しておく、光ファイバ３がステップインデッ
クス型の場合はコアの屈折率を、グレイデッドインデッ
クス型の場合はコアの中心の屈折率をｎとすると、長さ
ｆＬ３ の光ファイバ３を光波が伝播する時間は空気中
よりもｎ倍かかるため、空気中に換算した光ファイバ３
の光路長はｎ１３となる。光ファイバ３の長さ見３なら
びに第１および第２コリメータ２および４の長さｆＬ２
および文４を予め測定しておくのと同様に屈折率ｎと光
ファイバ３の長さｆＬ３との積ｎＪ１３ も予め計算し
ておく。
一方、第１および第２コリメータ２および４の長さ立２
およびｆＬ４についても光波測距儀１による測定に関し
ては正確にはレンズの屈折率を考慮する必要があるが、
十分薄いレンズを使うものとすればレンズの屈折率につ
いては特に考慮しなくてもよい。
およびｆＬ４についても光波測距儀１による測定に関し
ては正確にはレンズの屈折率を考慮する必要があるが、
十分薄いレンズを使うものとすればレンズの屈折率につ
いては特に考慮しなくてもよい。
従って第１図の測定系において、光波測距儀１は２つの
コリメータ間の光路長ｎｆＬ３＋１２＋立４と被測定距
離りとの和ｎ１３＋１２＋ｌａ ＋Ｌを測定し出力する
。この測定値から前記光路長ｎＪＬ３ ＋１２＋Ｊｌａ
を減算器２０で減算することにより被測定距離りを得る
ことができる。このことを具体例で示すと１例えば光フ
ァイバ３の長さを７ｍとすれば（光ファイバの屈折率ｎ
は約１．５）、ｎｕ３＋１２＋ｉ４ａ＋１．５ Ｘ７＝
１０−５（ｍ）となる、従って光波測距儀１は、コリメ
ータ４とコーナキューブ５との間の距離りをＬ＝Ｏｍと
すれば、１０．５ｍという値を出力する。減算器２０に
よりこの１０．５ｍを減算すれば減算器出力はＯｍを出
力する。このように測定対象距離りがＯｍからでも本発
明によれば測距が可能となる。なお、もちろん、光ファ
イバ長３の長さに対応して、減算器２０には減算値を記
憶させておく（上記の例では、減算値は１０．５ｍ）
、また、光ファイバ３はナイロンコートされた心線だけ
をボビン（図示せず）に巻きつければ非常に小形になる
。
コリメータ間の光路長ｎｆＬ３＋１２＋立４と被測定距
離りとの和ｎ１３＋１２＋ｌａ ＋Ｌを測定し出力する
。この測定値から前記光路長ｎＪＬ３ ＋１２＋Ｊｌａ
を減算器２０で減算することにより被測定距離りを得る
ことができる。このことを具体例で示すと１例えば光フ
ァイバ３の長さを７ｍとすれば（光ファイバの屈折率ｎ
は約１．５）、ｎｕ３＋１２＋ｉ４ａ＋１．５ Ｘ７＝
１０−５（ｍ）となる、従って光波測距儀１は、コリメ
ータ４とコーナキューブ５との間の距離りをＬ＝Ｏｍと
すれば、１０．５ｍという値を出力する。減算器２０に
よりこの１０．５ｍを減算すれば減算器出力はＯｍを出
力する。このように測定対象距離りがＯｍからでも本発
明によれば測距が可能となる。なお、もちろん、光ファ
イバ長３の長さに対応して、減算器２０には減算値を記
憶させておく（上記の例では、減算値は１０．５ｍ）
、また、光ファイバ３はナイロンコートされた心線だけ
をボビン（図示せず）に巻きつければ非常に小形になる
。
［発明の効果］
以上説明したように本発明によれば、従来測定できなか
った極めて短い距離（例えば１０ｍ以下）でも正確に測
定することができる光波測距装置を提供することができ
る。
った極めて短い距離（例えば１０ｍ以下）でも正確に測
定することができる光波測距装置を提供することができ
る。
第１図は本発明の構成を示す図、
第２図はコリメータの構成を示す図、
第３図は従来の測距法を示す図である。
１・・・光波測距儀、
２・・・コリメータ、
３・・・光ファイバ、
４・・・コリメータ、
５・・・コーナキューブ、
６・・・プラグ、
１０・・・ホルダ、
１１・・・レンズ、
２０・・・減算器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 平行光を出射し、出射平行光が戻ってくるまでの時間を
測定する測距手段と、 該測距手段からの出射平行光を集束する第１コリメータ
と、 該第１コリメータを介して前記測距手段に光学的に一端
が接続された光ファイバと、 該光ファイバの他端からの出射光を平行光にするように
当該光ファイバの他端に光学的に接続された第２コリメ
ータと、 該第２コリメータからの出射平行光を反射するコーナキ
ューブと、 前記測距手段によって得られた測定値から前記第１およ
び第２コリメータならびに前記光ファイバの光路長に相
当する値を減算し、その減算結果に基づいて前記第２コ
リメータと前記コーナキューブとの間の距離を演算する
手段とを具えたことを特徴とする光波測距装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1930985A JPS61178684A (ja) | 1985-02-05 | 1985-02-05 | 光波測距装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1930985A JPS61178684A (ja) | 1985-02-05 | 1985-02-05 | 光波測距装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61178684A true JPS61178684A (ja) | 1986-08-11 |
Family
ID=11995814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1930985A Pending JPS61178684A (ja) | 1985-02-05 | 1985-02-05 | 光波測距装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61178684A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0768542A1 (en) * | 1995-10-13 | 1997-04-16 | Kabushiki Kaisha Topcon | Optical distance measuring apparatus |
| JP2006322916A (ja) * | 2006-02-01 | 2006-11-30 | Yamatake Corp | レーザ測長器 |
| JP2007205949A (ja) * | 2006-02-02 | 2007-08-16 | Tokyo Univ Of Agriculture & Technology | 距離検出装置 |
-
1985
- 1985-02-05 JP JP1930985A patent/JPS61178684A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0768542A1 (en) * | 1995-10-13 | 1997-04-16 | Kabushiki Kaisha Topcon | Optical distance measuring apparatus |
| JP2006322916A (ja) * | 2006-02-01 | 2006-11-30 | Yamatake Corp | レーザ測長器 |
| JP2007205949A (ja) * | 2006-02-02 | 2007-08-16 | Tokyo Univ Of Agriculture & Technology | 距離検出装置 |
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