JPS6353515B2 - - Google Patents

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JPS6353515B2
JPS6353515B2 JP55030123A JP3012380A JPS6353515B2 JP S6353515 B2 JPS6353515 B2 JP S6353515B2 JP 55030123 A JP55030123 A JP 55030123A JP 3012380 A JP3012380 A JP 3012380A JP S6353515 B2 JPS6353515 B2 JP S6353515B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frequency
modulation
selection circuit
value
measurement
Prior art date
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Expired
Application number
JP55030123A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS56132580A (en
Inventor
Fumio Ootomo
Toshio Hamada
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Tokyo Optical Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Optical Co Ltd
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Publication date
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Priority to EP81101577A priority patent/EP0035755B1/en
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Publication of JPS6353515B2 publication Critical patent/JPS6353515B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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
    • G01S17/32—Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
    • G01S17/36—Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated with phase comparison between the received signal and the contemporaneously transmitted signal

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は３種の変調周波数を使用する光波距離
計に関する。光波距離計は本体と反射器から構成
され、本体から放射された変調波が反射器で反射
されて本体に戻る。放射された変調波と戻つてき
た変調波との位相差は本体と反射器との距離に対
応することから、前記位相差を測定することによ
り本体と反射器との距離を算出することができる
のである。ところで光波距離計において高精度の
測定を行なうためには短い波長の変調波により精
測定することが必要である。例えば、±５mm程度
の測定精度を得るためには精測定用として第１の
波長λ1＝20ｍを使用する。しかしこの場合、測定
距離と位相との関係は、測定距離が10ｍ（光路長
20ｍ）変化するごとに位相は０〜2πの範囲でく
り返す。従つて10ｍ単位の測定ができない（測定
周期10ｍ）。そこで精測定用より測定周期の長い
粗測定１（以下大略測定と云う）を行うことが必
要となる。また、さらに遠距離測定可能にするた
めには大略測定より測定周期の長い粗測定２（以
下多大略測定という）を行い、前述の精測定、大
略測定、多大略側定の結果を合成して最終測定結
果を得る。すなわち３種の周波数の変調波を使用
して測定を行なう光波距離計が公知であり、この
３種の変調波の構成方法として、非近接波長法と
近接波長法とがある。
非近接波長法は、第１の波長λ1＝20ｍを使用す
る場合に、例えば大略測定用として第１の波長λ2
＝４Km（測定周期２Km）、多大略測定用として第
３の波長λ3＝100Km（測定周期50Km）を使用する。
他方近接波長法は次の通りである。測定距離Ｌ、
位相θ1；第１の波長λ1（＝20ｍ）の関係は θ1＝2π／λ1／２Ｌ＝２／10πL…… である。次に第２の波長としてλ2＝20.2ｍを使用
した場合の位相θ2は同様に θ2＝2π／λ2／２Ｌ＝２／10.1・πL …… であり、θ1とθ2の差をとると θ1

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ ある変調周波数を有する光を放射し、測定点
    におかれた反射鏡で反射してきた光の信号を電気
    信号に変換し、該変換された電気信号と参照信号
    とを混合する混合器と、該混合器からの信号と前
    記変調周波数の分周信号との位相変化から測定点
    までの距離を測定する光波距離計において、 前記変調周波数は、第１、第２、及び第３の変
    調周波数から構成され、該第１変調周波数は該第
    ２及び該第３変調周波数とは近接せず、該第２変
    調波と該第３変調周波数とは近接し、かつ該第１
    変調周波数は該第２および該第３変調周波数より
    高い周波数であることを特徴とする光波距離計。 ２ 前記参照信号は、第２、第３、及び第４の参
    照信号から構成され、前記第１変調周波数を作る
    電気信号の周波数を第１周波数f1、前記第２変調
    周波数及び前記第２参照信号を作る電気信号の周
    波数を第２周波数f2、前記第３変調周波数及び前
    記第３参照信号を作る電気信号の周波数を第３周
    波数f3、前記第４参照信号を作る電気信号の周波
    数を第４周波数f4とするとき、 f4＝f1±｜f2−f3｜ となるように、それぞれの周波数を定めることを
    特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光波距離
    計。 ３ 前記第１周波数f1、第２周波数f2、第３周波
    数f3から一つの周波数を選択する第１選択回路
    と、 前記第２周波数f2、第３周波数f3、第４周波数
    f4から一つの周波数を選ぶ第２選択回路とを有
    し、 (a) 第１選択回路が第１周波数f1を選択したと
    き、第２選択回路は第４周波数f4を選択し、 (b) 第１選択回路が第２周波数f2を選択したと
    き、第２選択回路は第３周波数f3を選択し、 (c) 第１選択回路が第３周波数f3を選択したと
    き、第２選択回路は第２周波数f2を選択する ように組合せ制御信号を出す処理制御回路とを有
    し、前記第１選択回路の選択した周波数はそれに
    応じた変調周波数を作り、前記第２選択回路で選
    択した周波数はそれに応じた参照信号を作ること
    を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の光波距
    離計。 ４ 前記第２周波数f2、第３周波数f3、及び第４
    周波数f4は、それぞれ第１周波数f4を分周する分
    周手段により作られることを特徴とする特許請求
    の範囲第２項記載の光波距離計。 ５ 第一変調波の位相から精測定値を求め、第二
    変調波の位相から第一の粗測定値を求め、第二変
    調波の位相と第三変調波の位相とから第二の粗測
    定値を求め、上記精測定値、第一の粗測定値、第
    二の粗測定値を合成して測定値を求める測定距離
    算出部を有することを特徴とする特許請求の範囲
    第１項記載の光波距離計。 ６ 第一の粗測定値の所定桁の値と、精測定値あ
    るいは第二の粗測定の所定桁の値との差が所定範
    囲内にあるか否かを検定する検定部を有すること
    を特徴とする特許請求の範囲第５項記載の光波距
    離計。 ７ 第一変調波の位相から精測定値を求め、第二
    変調波の位相に2nπ（ｎは整数）を加えて求めた
    第三の粗測定値と第三変調波の位相に2n′π（n′は
    整数）を加えて求めた第四の粗測定値が最も近づ
    いた時の両測定値の平均を合成測定値とし、上記
    精測定値と前記合成測定値とを合成して測定値を
    求める測定距離算出部を有することを特徴とする
    特許請求の範囲第１項記載の光波距離計。 ８ 第三の粗測定値の所定桁の値と第四の粗測定
    値の所定桁の値との差が所定範囲内にあるか否か
    を検定する検定部を有することを特徴とする特許
    請求の範囲第７項記載の光波距離計。
JP3012380A 1980-03-10 1980-03-10 Light wave rangemeter Granted JPS56132580A (en)

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US06/240,256 US4413904A (en) 1980-03-10 1981-03-04 Electro-optical range finder using three modulation frequencies
DE8181101577T DE3176855D1 (en) 1980-03-10 1981-03-05 Electro-optical range finder using three modulation frequencies
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