JPS61243385A - 光波測距装置 - Google Patents
光波測距装置Info
- Publication number
- JPS61243385A JPS61243385A JP8440485A JP8440485A JPS61243385A JP S61243385 A JPS61243385 A JP S61243385A JP 8440485 A JP8440485 A JP 8440485A JP 8440485 A JP8440485 A JP 8440485A JP S61243385 A JPS61243385 A JP S61243385A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- lens
- optical axis
- beam splitter
- distance measuring
- 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
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/499—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00 using polarisation effects
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (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】
［発明の技術分野］
本発明は、光の往復時間を変調された光波の位相遅れに
よって検出する短距離用の光波測距装置の光学系の改良
Ｃユ関するものである。
よって検出する短距離用の光波測距装置の光学系の改良
Ｃユ関するものである。
［発明の技術的背景とその問題点］
短距離用光波測距装置゛で光源ビーム光軸と受光ビーム
光軸と同軸シーしなければならない。従来の長距離用光
波測距装置では光軸を同軸署；する必要がなく、光軸（
ユオフセットを持つ平行光軸系で実施できるので光源か
らの出射光の一部が直接受光器Ｃユ入射する迷光Ｃ：対
する対策も容易である。しかし短距離用光波測距装置で
平行光軸系を採ると測距距離シーより受光器Ｃユ入射す
る受光スポットが横づれするので有効１ユ受光できない
不都合がある。
光軸と同軸シーしなければならない。従来の長距離用光
波測距装置では光軸を同軸署；する必要がなく、光軸（
ユオフセットを持つ平行光軸系で実施できるので光源か
らの出射光の一部が直接受光器Ｃユ入射する迷光Ｃ：対
する対策も容易である。しかし短距離用光波測距装置で
平行光軸系を採ると測距距離シーより受光器Ｃユ入射す
る受光スポットが横づれするので有効１ユ受光できない
不都合がある。
したがって短距離用光波測距装置ではどうしても同軸光
軸系を採用しなければならないが、この光学系では迷光
Ｃ二対する対策が従来の方式では非常Ｃユ困難であつ光
。
軸系を採用しなければならないが、この光学系では迷光
Ｃ二対する対策が従来の方式では非常Ｃユ困難であつ光
。
第４図の従来の同軸光軸系Ｃ二ついて以下その理由を述
べる。
べる。
発振器１の周波数置−より、その発光が光強度変調され
るレーザダイオード２からの光はレンズ３Ｃユより発光
ビーム４となり、ビームスプリッタ５を透過し、集光レ
ンズ６を透過し、集光レンズ６よりＬだけ離れている対
象物７にビームスポットを投射する。この投射光は対象
物７の表面で乱反射を起し、その散乱反射光の一部分８
が集光レンズ６で集光され、ビームスプリッタ５で反射
してフォトダイオード等の受光器９に入射する。該入射
光は発振器ｌの周波数で光強度変調を受けて居りその位
相は光の伝播時間だけ遅れていて、距離りにより、その
位相が直線的に変化する。位相比較器１０は発振器１の
位相と受光器９の位相を比較し、測距データＬを出力す
る。
るレーザダイオード２からの光はレンズ３Ｃユより発光
ビーム４となり、ビームスプリッタ５を透過し、集光レ
ンズ６を透過し、集光レンズ６よりＬだけ離れている対
象物７にビームスポットを投射する。この投射光は対象
物７の表面で乱反射を起し、その散乱反射光の一部分８
が集光レンズ６で集光され、ビームスプリッタ５で反射
してフォトダイオード等の受光器９に入射する。該入射
光は発振器ｌの周波数で光強度変調を受けて居りその位
相は光の伝播時間だけ遅れていて、距離りにより、その
位相が直線的に変化する。位相比較器１０は発振器１の
位相と受光器９の位相を比較し、測距データＬを出力す
る。
上記第４図の光学系に於いて、発光ビーム４がビームス
プリッタ５を透過するとき、材料中で乱反射が発生し、
その一部が直接受光器９Ｃユ入射する。又ビームスプリ
ッ′り５のレンズ側の面５ａに於いて発光ビーム４の一
部が反射し、受光器９Ｉユ入射する。又ビーム４がレン
ズ６の前後のレンズ面（−当ると、その一部が反射して
受光器９Ｃ二人射する。これらは全ぺて迷光となり測距
精度を損うものである。この測距装置を実施すると一般
（二対象物体からの散乱反射光８が受光器９Ｃユ入射す
る光強度は発光ビーム４ぐ光強度の暑０００以下の信号
しか受けられない。今、この測距装置の精度を変調波長
の０．１％程度にしたいとすれば、発光ビーム４から直
接、受光器９に入射する迷光雑音光強度は発光ビーム４
の光強度の１０ 以下にする必要がある。この５Ｑｄ
ｂの迷光光アイソレーションを第４図の光学系で得るこ
とは非常（二困難である。
プリッタ５を透過するとき、材料中で乱反射が発生し、
その一部が直接受光器９Ｃユ入射する。又ビームスプリ
ッ′り５のレンズ側の面５ａに於いて発光ビーム４の一
部が反射し、受光器９Ｉユ入射する。又ビーム４がレン
ズ６の前後のレンズ面（−当ると、その一部が反射して
受光器９Ｃ二人射する。これらは全ぺて迷光となり測距
精度を損うものである。この測距装置を実施すると一般
（二対象物体からの散乱反射光８が受光器９Ｃユ入射す
る光強度は発光ビーム４ぐ光強度の暑０００以下の信号
しか受けられない。今、この測距装置の精度を変調波長
の０．１％程度にしたいとすれば、発光ビーム４から直
接、受光器９に入射する迷光雑音光強度は発光ビーム４
の光強度の１０ 以下にする必要がある。この５Ｑｄ
ｂの迷光光アイソレーションを第４図の光学系で得るこ
とは非常（二困難である。
［発明の目的］
本発明は、同軸光学系を用いて迷光光アイソレーション
を従来の方式より画期的（ユ改善するもので、これによ
り対象物体の光反射率の変化や測距距離の変化Ｃ：よっ
て受光器の入射光強度が大巾（ユ変わっても、精度良く
測距可能な光波測距装置を得ることを目的とする。
を従来の方式より画期的（ユ改善するもので、これによ
り対象物体の光反射率の変化や測距距離の変化Ｃ：よっ
て受光器の入射光強度が大巾（ユ変わっても、精度良く
測距可能な光波測距装置を得ることを目的とする。
［発明の概要］
本発明は対象物の散乱反射光を集光するレンズの前面、
対象物側の同軸光軸上（：集光効率を下げない程度の小
さなビームスプリッタを置き、このビームスプリッタの
反射面で発光平行ビームを同軸光軸上Ｃ二対象物側へ投
射し、該ビームスプリッタとレンズ間（二遮光部材を置
き、発光ビームが直接、受光器に入射する迷光を連断し
て、高迷光アイソレーションを得るようＣユした光波測
距装置でる。
対象物側の同軸光軸上（：集光効率を下げない程度の小
さなビームスプリッタを置き、このビームスプリッタの
反射面で発光平行ビームを同軸光軸上Ｃ二対象物側へ投
射し、該ビームスプリッタとレンズ間（二遮光部材を置
き、発光ビームが直接、受光器に入射する迷光を連断し
て、高迷光アイソレーションを得るようＣユした光波測
距装置でる。
［発明の実施例］
本発明の一実施例を第１図、第２図に示す。第１図Ｃ；
於いて、発振器（図示せず）の周波数で光強度変調発光
するレーザダイオード１１からの光はレンズ１２（−よ
りビーム巾の小さい発光ビーム１３トなり、偏光ビーム
スプリッタ１６で光軸上を対象物１７の方向（二反射し
て平行ビーム２０となる。発光ビーム１３は直線偏光し
ているので発光ビーム１３は偏光ビームスプリッタ１６
で９９％以上の光が反射して平行ビーム２０となる。該
平行ビーム２０は対象物１７の表面で乱反射し、散乱反
射光の一部分１８が集光レンズ１４で集光され同軸光軸
上の受光器１９１−入射する。該受光器１９の出力の振
巾変ｙ４電気信号は位相比較器（図示せず）Ｃ二人り、
測距情報として検出される。
於いて、発振器（図示せず）の周波数で光強度変調発光
するレーザダイオード１１からの光はレンズ１２（−よ
りビーム巾の小さい発光ビーム１３トなり、偏光ビーム
スプリッタ１６で光軸上を対象物１７の方向（二反射し
て平行ビーム２０となる。発光ビーム１３は直線偏光し
ているので発光ビーム１３は偏光ビームスプリッタ１６
で９９％以上の光が反射して平行ビーム２０となる。該
平行ビーム２０は対象物１７の表面で乱反射し、散乱反
射光の一部分１８が集光レンズ１４で集光され同軸光軸
上の受光器１９１−入射する。該受光器１９の出力の振
巾変ｙ４電気信号は位相比較器（図示せず）Ｃ二人り、
測距情報として検出される。
第１図の側面図、第２図の正面図に示すよう（−集光レ
ンズ１４の中心部の付近？−遮光部材１５を接着材で貼
り、その上Ｃ′″−偏光ビームスブリツタ１６を接着す
る。集光レンズ１４の直径Ｃ：対し、発光ビーム１３の
ビーム巾は非常に小さいので偏光ビームスプリッタ１６
．Ｎ光部材１５の正面面積は集光レンズ面積Ｃ二比し小
さくすることが可能である。したがって散乱反射光１８
の集光レンズ面Ｃユ到達した光の殆んどは集光レンズ１
４の周辺部を通って受光器１９（ユ集光されるので・集
光レンズの集光効率が損われることはない。
ンズ１４の中心部の付近？−遮光部材１５を接着材で貼
り、その上Ｃ′″−偏光ビームスブリツタ１６を接着す
る。集光レンズ１４の直径Ｃ：対し、発光ビーム１３の
ビーム巾は非常に小さいので偏光ビームスプリッタ１６
．Ｎ光部材１５の正面面積は集光レンズ面積Ｃ二比し小
さくすることが可能である。したがって散乱反射光１８
の集光レンズ面Ｃユ到達した光の殆んどは集光レンズ１
４の周辺部を通って受光器１９（ユ集光されるので・集
光レンズの集光効率が損われることはない。
レーザからの発光ビーム１３が偏光ビームスプリッタ１
６の材質中を通るとき乱反射が発生し、この乱反射波の
自愛光器１９側へ向う光は遮光部材１５で光吸収され、
迷光とはならない。″またビームスプリッタ稜面１６ａ
で反射した光も連光部材１５で光吸収され迷光とはなら
ない。
６の材質中を通るとき乱反射が発生し、この乱反射波の
自愛光器１９側へ向う光は遮光部材１５で光吸収され、
迷光とはならない。″またビームスプリッタ稜面１６ａ
で反射した光も連光部材１５で光吸収され迷光とはなら
ない。
この遮光効果を高めるため、遮光部材１５はビームスプ
リッタ１６の正面外形より幾分大きくする方が良い。
リッタ１６の正面外形より幾分大きくする方が良い。
第３図は本発明の他の実施例を示すもので、第１図の偏
光ビームスプリッタ１６を反射＠！２１に代えたものの
実施例である。
光ビームスプリッタ１６を反射＠！２１に代えたものの
実施例である。
第３図に於いて第１図と同じ機能をする要素は同一番号
をつけて示しである。
をつけて示しである。
第３図Ｃユ於いて、発光ビーム１３は反射鏡２１で反射
して平行ビーム２０となる。また反射釧２１はレンズ１
４の中央部で接着された固定部材２２を付して接着、固
定される。
して平行ビーム２０となる。また反射釧２１はレンズ１
４の中央部で接着された固定部材２２を付して接着、固
定される。
［発明の効果］
以上説明したよう（ユ、本発明（：よれば発光、受光光
軸を同軸１ユして、軸ずれなく散乱光を受光することが
可能となり、また発光ビームが直接入射する迷光雑音光
を非常１：小さくでき、しかもレンズ集光効率を殆んど
損わない。これにより受光信号光の光強度が非常（：小
さくなっても８／Ｎ比良く検出できることＣ二なり、受
光パワーレベルの広いダイナミックレンジを持つ短距離
用光波測距装置を製作できること１：なる。
軸を同軸１ユして、軸ずれなく散乱光を受光することが
可能となり、また発光ビームが直接入射する迷光雑音光
を非常１：小さくでき、しかもレンズ集光効率を殆んど
損わない。これにより受光信号光の光強度が非常（：小
さくなっても８／Ｎ比良く検出できることＣ二なり、受
光パワーレベルの広いダイナミックレンジを持つ短距離
用光波測距装置を製作できること１：なる。
第１図、第２図は本発明の実施例を示す側面図及び正面
図、第３図は本発明の他の実施例を示す構成図、第４図
は従来の光波測距装置の構成図である。 １１・・・ｌ／ −ｆ タイオード １２・・レンズ
１３・・・発光ビーム １４・・集光レンズ１５・
・・遮光部材 １６・・・偏光ビームスプリッタ１７
・・・対象物 １８・・・散乱反射光１９・・
・受光器 ２０・・・平行ビーム２１・・・反
射鏡 ２２・・・固定部材代理人 弁理士 則
近 憲 佑（はが１名）１゜ 第１図 第２図 ／ｌ 第３図 第４図
図、第３図は本発明の他の実施例を示す構成図、第４図
は従来の光波測距装置の構成図である。 １１・・・ｌ／ −ｆ タイオード １２・・レンズ
１３・・・発光ビーム １４・・集光レンズ１５・
・・遮光部材 １６・・・偏光ビームスプリッタ１７
・・・対象物 １８・・・散乱反射光１９・・
・受光器 ２０・・・平行ビーム２１・・・反
射鏡 ２２・・・固定部材代理人 弁理士 則
近 憲 佑（はが１名）１゜ 第１図 第２図 ／ｌ 第３図 第４図
Claims (1)
- 光強度変調発光する発光源、該発光源の光をビーム巾の
小さい平行光にするレンズ、前記平行光を光軸上前方に
ある対象物側へ光軸に沿つて光反射させる光反射手段、
前記光軸上にその中心を有し、前記反射手段より後方に
置かれる集光レンズ、一該集光レンズより後方で光軸上
にその中心を持つ受光光電変換素子より成り、迷光アイ
ソーレション特性を良くすることを特長とする光波測距
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8440485A JPS61243385A (ja) | 1985-04-22 | 1985-04-22 | 光波測距装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8440485A JPS61243385A (ja) | 1985-04-22 | 1985-04-22 | 光波測距装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61243385A true JPS61243385A (ja) | 1986-10-29 |
Family
ID=13829647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8440485A Pending JPS61243385A (ja) | 1985-04-22 | 1985-04-22 | 光波測距装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61243385A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005530174A (ja) * | 2002-06-19 | 2005-10-06 | トリンブル アクティエボラーグ | マルチ光学チャンネル |
| JP2013254661A (ja) * | 2012-06-07 | 2013-12-19 | Omron Corp | 光電センサ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5456472A (en) * | 1977-06-17 | 1979-05-07 | British Aircraft Corp Ltd | Laser range finder*and laser range finder and active monitor combination device |
| JPS573063A (en) * | 1980-06-09 | 1982-01-08 | Optic:Kk | Light wave rangefinder |
-
1985
- 1985-04-22 JP JP8440485A patent/JPS61243385A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5456472A (en) * | 1977-06-17 | 1979-05-07 | British Aircraft Corp Ltd | Laser range finder*and laser range finder and active monitor combination device |
| JPS573063A (en) * | 1980-06-09 | 1982-01-08 | Optic:Kk | Light wave rangefinder |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005530174A (ja) * | 2002-06-19 | 2005-10-06 | トリンブル アクティエボラーグ | マルチ光学チャンネル |
| JP2013254661A (ja) * | 2012-06-07 | 2013-12-19 | Omron Corp | 光電センサ |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11860280B2 (en) | Integrated illumination and detection for LIDAR based 3-D imaging | |
| JPH075261A (ja) | 光検出システム | |
| US11385332B2 (en) | LIDAR system with a mode field expander | |
| WO2022039759A1 (en) | Lidar system noise calibration & target detection | |
| CN110007312A (zh) | 激光雷达系统及其控制方法 | |
| CN210015229U (zh) | 一种距离探测装置 | |
| CN110832347B (zh) | 用于高性能光学扫描仪的聚焦区光学元件 | |
| CN111398933A (zh) | 激光雷达探测系统及激光雷达 | |
| JP2000193748A (ja) | 大測定範囲用のレ―ザ―距離測定器 | |
| JPS6162885A (ja) | 距離速度計 | |
| CN113391295B (zh) | 一种激光雷达扫描系统和装置 | |
| KR20120069487A (ko) | 능동형 광 레이더 장치 | |
| JP2018151278A (ja) | 計測装置 | |
| JPS61243385A (ja) | 光波測距装置 | |
| JPH11201718A (ja) | センサ装置及び距離測定装置 | |
| JP3096795B2 (ja) | 追尾測距システム | |
| JPH07182666A (ja) | 光ピックアップシステム | |
| US20230097296A1 (en) | Fmcw heterodyne-detection lidar imager system with improved distance resolution | |
| CN116930924A (zh) | 一种激光测距仪 | |
| JP2600601Y2 (ja) | 光干渉計 | |
| CN115932874A (zh) | 尺寸减小的fmcw外差检测激光雷达成像器系统 | |
| WO2021084544A1 (en) | Optical power meter for safe operation of optical wireless power systems | |
| JPH06221853A (ja) | 位置検出装置 | |
| JPH05215839A (ja) | レーザ測距装置 | |
| CA1341475C (en) | Optical detection system |