JPH0332758B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0332758B2
JPH0332758B2 JP57058620A JP5862082A JPH0332758B2 JP H0332758 B2 JPH0332758 B2 JP H0332758B2 JP 57058620 A JP57058620 A JP 57058620A JP 5862082 A JP5862082 A JP 5862082A JP H0332758 B2 JPH0332758 B2 JP H0332758B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
distance measurement
distance
leakage signal
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.)
Expired
Application number
JP57058620A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS58174874A (ja
Inventor
Fumio Ootomo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TOPUKON KK
Original Assignee
TOPUKON KK
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TOPUKON KK filed Critical TOPUKON KK
Priority to JP57058620A priority Critical patent/JPS58174874A/ja
Priority to US06/482,138 priority patent/US4560271A/en
Priority to EP83103408A priority patent/EP0091665B1/en
Priority to DE198383103408T priority patent/DE91665T1/de
Priority to DE8383103408T priority patent/DE3380187D1/de
Publication of JPS58174874A publication Critical patent/JPS58174874A/ja
Publication of JPH0332758B2 publication Critical patent/JPH0332758B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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
    • 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
    • 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
    • G01S7/497—Means for monitoring or calibrating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光波距離計に関し、さらに詳しくは
光波距離計内部に発生し、測距精度の低下をまね
く漏洩信号の除去方法及びその装置に関する。
光波距離計は、光波距離計本体から測距光を発
信し、被測距点に設置された例えばコーナーキユ
ーブにより反射された測距光を受信して測定点ま
での距離を発信光と受信光の位相差から精密に測
定するものである。この目的で、光波距離計本体
には発光ダイオードやレーザダイオードからなる
発光素子が設けられ、この発光素子は送信系電気
回路により変調された光波を発生し、ミラー及び
対物レンズを介して測定点に設置された反射鏡に
向け射出する。反射鏡で反射された光波は、対物
レンズ及び第２のミラーを介してフオトダイオー
ドからなる受光素子で受光されその信号は受信系
電気回路で所定の処理がほどこされる。
この発行素子からミラー、対物レンズ、反射
鏡、対物レンズ及び第２のミラーを経て受光素子
に至る光路は、測距に直接寄与する外部測距光路
を構成する。一方、本体内には発光素子から別の
ミラーを介して直接受光素子に向かう内部参照光
路が形成されている。この内部参照光路は、光波
測離計を構成する種々の電気回路の応答遅れや温
度ドリフトが測距データのもとになる位相差測定
に影響するので、これら電気回路による悪影響を
除去するためのものである。発信系の変調波と受
信系で受信した受信変調波の位相差は処理回路で
演算処理され、測距データとして表示される。外
部測距光路と内部測距光路との光路切換はチヨツ
パーにより実行される。この目的で従来使用され
ている光路切換用チヨツパーは、内部参照光路を
選択するための内部参照領域を形成する開口と、
外部測距光路を選択するための外部測距領域を形
成する周辺切欠部との２つの領域よりなり、中心
まわりに回転され、領域が外部測距領域と内部参
照領域とを交互に発光素子に対向させることによ
り、両光路のいずれか一つを選択するように構成
されている。これら外部測距光路と内部参照光路
は測距に必要な光路であり、以下両者をあわせて
正規光路と称する。
光波距離計を構成する送信系、受信系、処理回
路等からなる電気回路においては、電界、磁界、
電磁波等に起因する電気的漏洩信号も測距精度の
低下に非常に大きな影響を与える。
さらに、光波距離計においては、上述の正規光
路以外に、光路切換器であるチヨツパーや、光学
部品支持金具、あるいは装置内壁等で反射して受
光素子に達する漏洩光路や光学部品自身で反射さ
れ受光素子に達する漏洩光路が存在する。
上述の光学的漏洩信号と電気的漏洩信号が結合
された漏洩信号Slは受信系において Sl＝ｌ sin（ωt＋Ψl） ……(1) ここでｌは振幅 Ψlは位相 ωはω＝2πfでｆは変調周波数 ｔは時間 として表わされる。一方外部測距光路あるいは内
部参照光路である正規光路を経て、かつ漏洩信号
の影響を受けていない正規信号系からの正規信号
Sdは Sd＝ｄ sin（ωt＋Ψd） ……(2) ここでｄは振幅 Ψdは位相 ω、ｔは上記(1)式と同じ として表わされる。
したつて測距時において受信系から得られる実
際の信号は上記漏洩信号Slと正規信号Sdが加わつ
た合成信号Shとなる。この合成信号Shは、漏洩信
号の位相Ψlと正規信号の位相との間にΨl＝Ψd＋
△Ψの関係があるとすれば Sh＝ｈ sin（ωt＋Ψd＋Ψh） ……(3) ここでｈ＝√2＋2＋2 △ Ψh＝tan-1lsin△Ψ／ｄ＋lcos△Ψ として表わされる。なおｈは合成信号Shの振幅
を、Ψhは合成信号Shの漏洩信号による位相増加
分をそれぞれ表わしている。位相測定の結果から
距離を求める光波距離計においてはΨhの存在は
そのまま誤差として現われる。
通常、正規信号Sdに比べ漏洩信号Slの強度は微
細であるから正規信号Sdの振幅ｄと漏洩信号Slの
振幅ｌとの間にｄ≫ｌなる条件を設定できる。よ
つて上記(3)式のｈ、Ψhは ｈ≒ｄ Ψh≒ｌ／ｄ・sin△Ψ ＝ｌ／ｄ・sin（Ψl−Ψd） ……(4) として表わされる。
Ψdは被測定距離によつて０〜2π（rad）変化す
る。従つて測定誤差は(4)式のΨh式からわかるよ
うに被測定距離に対して正弦関数で変化する。誤
差の最大値なｌ／ｄ（rad）であるからこれを距
離に換算すると測距誤差θlは、 θl＝λ・ｌ／4πd ……(5) ここでλは変調波の波長として表わされる。
例えば変調波として15MHz（λ＝20ｍ）の変調
波を使用し、漏洩信号と正規信号の振幅比ｌ／ｄ
を１／200であるとした場合、θl≒８mmとなり最
大＋８mm、最小−８mmの正弦関数として表わされ
る誤差を生じる。
数Kmの測距距離に対し、ミリ単位まで正確に測
距できることを要求される光波距離計において漏
洩信号の存在は測距結果に大きな誤差を生じしめ
る重大な問題であることが理解できよう。
従来の光波距離計においては、かかる漏洩信号
の発生を防止するために、以下の防止策をとつて
いた。まず光学的漏洩信号である漏洩光路の形成
を防止するために光路切換器や、光学部品支持金
具あるいは装置内壁につや消し等の拡散面処理を
ほどこしたり、あるいは、各所に遮光板を配置す
る等の対策をたてているが、その効果は十分とは
言えなかつた。
また、遮光板等の取付けのため必要なスペース
をとらなければならず、光波距離計本体の大型化
をまねく欠点もあつた。
また、電気的漏洩信号を防止するため送信側と
受信側とをシールドで分離し、さらに電源線から
の漏洩を防止するためフイルタ等を使用してい
る。特に、発光素子を駆動する電力増幅器から発
生する電磁波は他の回路と比べて最も大きく、ま
た受光素子からの微細な信号を増幅するためのプ
リアンプは漏洩信号に対し最つとも敏感であるた
め電力増幅器とプリアンプ部とをそれぞれ独立に
密閉するシールド構造としたり、二重構造のシー
ルドをしていたが、その漏洩信号遮断効果は、十
分とは言えなかつた。さらに、上述の遮光板やシ
ールド構造は、部品点数や組立工数の増加をまね
き、ひいては装置のコストアツプにつながるとい
う欠点があつた。光波距離計は屋外の測量に使用
されるため、装置自身が携帯可能でなければなら
ず、小型・軽量であることを条件とされるが、上
述のシールド構造や、多数個の遮光板を組込むこ
とは、装置を大型させ、小型・軽量という装置の
要求と相反するものであつた。
本発明は、かかる従来の光波距離計の欠点を解
決するためになされたもので、その第１の目的は
漏洩信号の測距信号への悪影響を除去した光波測
距方法及びその装置を提供することにある。
本発明の第２の目的は、漏洩信号を独立に測定
し、漏洩信号の影響下で測距された測距信号から
該漏洩信号分を除去することにより正確な測距信
号を得、もつて正確な測距データを得ることがで
きる光波測距方法とその装置を提供することにあ
る。
本発明の第３の目的は、従来の光波距離計の構
成を大幅に改変することなく、一部装置の追加程
度で漏洩信号を除去できる光波測距装置を提供す
ることにある。
以上の各目的を達成するための本願発明の光波
測距方法は、変調された光を放射する発光源から
の光を被測距点で反射させて受光源で受け、該発
光源の変調信号と該受光源の受信信号との位相差
から該被測距点までの距離を測定する光波測距方
法において前記発光源から前記受光源に至る正規
光路を遮断しながら漏洩信号を計測する段階と、
前記正規光路を遮断せずに測距信号を計測する段
階と、該測距信号を該漏洩信号の計測結果をもと
に補正し前記被測距点までの距離を測定する段階
とから成ることを特徴とする光波測距方法にあ
る。
また上記各目的を達成するための本願発明の光
波測距装置は、変調された光を放射させる発光手
段と、該発光手段を射出し被測距点から反射して
きた光を受光する受光手段と、該発光手段から放
射された変調光の変調信号と、該受光手段の受光
した光にもとずく受信信号との位相差から該被測
距点までの距離を計測する計測手段とから構成さ
れてなる光波測距装置において、前記発光手段か
ら前記受光手段に至る正規光路を選択的に遮断す
る正規光路遮断手段と、該正規光路遮断手段が前
記正規光路を遮断したときに得られる漏洩信号を
計測する漏洩信号計測手段と、前記正規光路遮断
手段が前記正規光路を遮断しないときに得られる
測距信号を計測する測距信号計測手段と、該測距
信号を該漏洩信号の計測結果をもとに補正する補
正手段とを有して成ることを特徴とする光波測距
装置にある。
この本願発明の光波測距方法、および光波測距
装置により従来問題とされていた漏洩信号による
測距誤差の発生を解消することができる。
また、本発明の光波測距装置によれば従来の光
波距離計の構成を大幅に改変することなく、一部
装置の追加で目的を達成できるため、大幅なコス
トアツプをまねくことがないという長所を有す
る。
さらには、従来の光波距離計のように遮光板や
シールド構造を複雑にする必要がないため装置の
小型・軽量化ができ、構造は簡単になるという効
果も得られる。
以下、本発明の実施例を図をもとに説明する。
以下の実施例の説明において、使用する「漏洩信
号」とは送信系から受信系に流れ込む正規信号以
外の信号を意味し、例えば () 電界結合による漏洩信号、 () 磁界結合による漏洩信号、 () 電磁波の漏洩による漏洩信号、 () 電源線を漏洩することによる漏洩信号、 () 外部測路光路または内部参照光路から成る
正規光路以外の光路すなわち漏洩光路による漏
洩信号 などの漏洩信号の総称として定義する。
第１図は光波距離計の構成を示す概略図で、光
波距離計本体１から離れた被測定点にコーナーキ
ユーブ等の反射鏡が置かれて測定が行なわれる。
距離計本体１内には、発光ダイオード又はレーザ
ーダイオード等の発光素子３と、フオトダイオー
ド等からなる受光素子４が配置されている。発光
素子３からの光はチヨツパー５により選択され、
反射プリズム７及び対物レンズ６を経て射出され
る。対物レンズ６を出た光は、コーナーキユーブ
２により反射されて光波距離計本体１の方に戻
り、対物レンズ６を通り反射プリズム７により反
射されて受光素子４に入射する。以上述べた光の
経路は、外部測距光路９を構成する。一方、本体
１内には、発光素子３から反射鏡８を介して受光
素子４に至る内部参照光路１１が形成されてい
る。
発光素子３は送信系１８から変調信号を受けて
それに対応する変調波を出射し、受光素子４は入
射光に応じた変調信号を発生してこれを受信系１
９に与える。送信系１８からの発信変調波と受信
系１９で受信した受信変調波の位相差は処理回路
100で演算処理されて測距データが得られる。発
光素子３からの光は、チヨツパー５により選択的
に反射プリズム７及び反射鏡８に導かれ、交互に
外部測距光路９及び内部参照光路１１に通され
る。内部参照光路１１は、光波距離計を構成する
種々の電気回路の応答遅れや温度変化の影響を測
定値から除くためのものである。また、光波距離
計においては、上述した正規光路のほかに、チヨ
ツパー５や、光学部品の支持金具、装置内壁等で
反射して受光素子４に達する漏洩光路１２とか、
光学部品自身で反射されて受光素子４に達する漏
洩光路１２′が存在する。
光波距離計を構成する送信系、受信系、処理回
路等からなる電気回路においては、電界、磁界、
電磁波等に起因する電気的漏洩信号も測距精度の
低下に非常に大きな影響を与える。
第２図は、本発明において用いられるチヨツパ
ー５の一例を示すものであり、このチヨツパー５
は、発光素子３からの光を反射鏡８に向けて通す
開口５ａを有する内部参照領域１３と、反射プリ
ズム７に向けて通す周辺切欠き５ｂを有する外部
測距領域１４と、発光素子３からの光を遮断する
暗領域１５とからなる。図において、矢印はチヨ
ツパー５の回転方向を示す。
第３図は、電気回路の詳細を示すもので、送信
系１８は発振器２０を有し、この発振器２０は、
15MHzの信号を発信して、この信号を分周器２
１、第１切換器２２、合成器２３、ゲート回路２
９にそれぞれ供給している。分周器２１は発振器
２０からの15MHzの信号を分周して、75KHz、
3KHz及び“MX3KHz”（3KHzのＭ倍を意味する）
の信号をそれぞれ出力する。合成器２３は15MHz
の信号から3KHz低い14997MHzの信号と、3KHz
の24倍の72KHzの信号を受信回路１９の第２切換
器２４に出力する。第１切換器２２は処理制御回
路３１からの信号Ａにより15MHzか75KHzかいず
れかの信号を増幅器２６に出力する。ここで増幅
器２６はライトエミツテイングダイオードもしく
はレーザダイオードから成る発光素子３を駆動す
る電力増幅器である。以上の発振器２０、分周器
２１、第１切換器２２、合成器２３、増幅器２
６、及び発光素子３が送信系１８を構成する。
発光素子３から射出した変調光は外部測距光路
９もしくは内部参照光路１１を通つてアパランシ
エフオトダイオード等から成る受光素子４に入射
される。増幅器２７は受光素子４からの信号を増
幅するためのプリアンプである。第２切換器２４
は処理制御３１の信号Ａにより14997MHzか72K
Hzかいずれかの信号を混合器２５に出力する。混
合器２５は増幅器２７の信号と第２切換器２４の
信号を混合して、両者の差信号である3KHzの正
弦波を出力する。以上の受光素子４、増幅器２
７、第２切換器２４、及び混合器２５が受信系１
９を構成する。
ここで、第１切換器２２の出力信号と第２切換
器２４の出力信号の関係は第１切換器２２が15M
Hzの信号を選択したとき第２切換器２４は
14997MHzの信号を、第１切換器２２が75KHzの
信号を選択したときは第２切換器２４は72KHzの
信号を、それぞれ選択するように処理制御回路３
１の信号Ａにより切換えられる。従つて混合器２
５の出力信号はいずれの場合においても3KHzの
正弦波を出力することとなる。
本実施例においては、混合器２５からの出力は
後に詳述する漏洩信号除去部４０に入力される
が、光波距離計全体の構成・作用の理解をたすけ
るためまず漏洩信号除去部４０のない従来の光波
距離計の構成・作用の説明をする。従来の光波距
離計は混合器２５からの出力は直接波形整形器２
８に接続されていた。そして波形整流器２８は混
合器２５の出力信号である3KHzの正弦波を矩形
波に変換して出力する。ゲート回路２９は、分周
器２１からの3KHzの信号の立上り（又は立下り）
をスタート信号とし、波形整形器２８からの3K
Hzの矩形波信号の立上り（又は立下り）をストツ
プ信号として、その時間内に存在する発振器２０
からの15MHzの信号を計数器３０に出力する。計
数器３０はゲート回路２９からの15MHzの信号を
計数する。この計数値は分周器２１からの3KHz
の信号と波形整形器２８からの3KHzの信号との
位相差に対応している。また混合器２５からの出
力信号である3KHzの信号の位相は受信光の位相
に対応しているので、計数器３０で得られる計数
値は光波距離計本体と被測距点との間の光路長に
対応したものとなる。
本実施例においては、変調光の周波数は前述し
たように15MHzと75KHzの２種の光波を使用して
おり、前者は波長20ｍで精測定用に、後者は波長
４Kmで粗測定用としてそれぞれ使用される。
処理制御回路３１は以下の処理・制御を実行す
る。
(1) 変調光として15MHzを選択する。すなわち、
第１切換器２２からの出力は15MHz、第２切換
器２４からの出力は14997MHzとなるように信
号Ａを出力する。同時に、光路切換器であるチ
ヨツパー５を信号Ｂにより制御して、まず外部
測距光路９を選択させ、この外部測距光路９に
よる計数器３０からの計数値ａを得る。
(2) 次に信号Ｂによりチヨツパー５を制御して内
部参照光路１１を選択させる。この内部参照光
路１１による計数器３０からの計数値a′を得
る。なお、位相差測定は受信光が微弱なため一
回一回の計数値はばらついたものとなる。この
ためａ、a′はｎ回の計測による計数値の平均値
を求めるものである。
(3) 計数値ａ、a′の差（ａ−a′）をもとめ、これ
を距離に換算して精測定値とする。
(4) 変調光として75KHzを選択する。すなわち、
第１切換器２２からの出力は75KHz、第２切換
器２４からの出力は72KHzとなるように信号Ａ
を出力する。次に、上述の(1)、(2)と同様の動作
により計数値ｂ、b′を得る。
(5) 計数値ｂとb′との差（ｂ−b′）をもとめ、こ
れを距離に換算して粗測定値とする。
(6) 精測定値と粗測定値を合成して表示器３２に
測距距離として表示させる。
本実施例は前述の従来型の光波距離計に符号４
０で示す漏洩信号除去部を追加した点、及びチヨ
ツパー５に改良を加えた点にある。すなわち、前
述したように、チヨツパー５は、従来のチヨツパ
ーにさらに暗領域１５を加えた構成となつてい
る。発光素子３がこの暗領域１５に対向するとき
漏洩信号の計測がおこなわれる。すなわちチヨツ
パー５が外部測距光路９も、内部参照光路１１
も、いずれも選択しないときの受信系１９からの
出力信号が、漏洩信号による出力であることにも
とづいている。なお、光路切換器としては本実施
例のように外部測距領域１４、内部参照領域１
３、及び暗領域１５を１つのチヨツパー内に構成
することに限定されるものでなく、外部測距領域
と内部参照領域とからなる従来のチヨツパーと、
明領域と暗領域をもつ別のチヨツパーとの２つを
組合せる構成をもちいてもよいし、またチヨツパ
ーは本実施例のような機械的チヨツパーでなく、
液晶やフオトクロミツクガラス等の電気光学素子
を使用してもよいことはもちろんである。
第３図において、漏洩信号除去部４０は漏洩信
号計測部４１と補正部４２に大別される。漏洩信
号計測部４１は、漏洩信号の周期をＭ分割してデ
ジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３３と、Ｍ分
割されたＡ／Ｄ変換器３３の出力データを記憶す
る記憶部３５と、Ｍ分割された漏洩信号と記憶部
３５内のアドレスを対応づけるアドレスカウンタ
３９と、Ｎ周期分の漏洩信号を平均化するための
加算を行なう加算器３４と、平均化のための１／
Ｎに除算を行なう除算器３６とから構成されてい
る。
補正手段４２は、平均化された漏洩信号のデー
タを順次アナログ信号に変換するためのＤ／Ａ変
換器３７と、Ｄ／Ａ変換器３７からの出力信号を
測距時（外部測距、内部参照の両方を意味する）
に得られる受信系出力信号すなわち混合器２５か
らの出力信号から減じるための差動増幅器３８に
より構成されている。
Ａ／Ｄ変換器３３は、混合器２５の出力信号を
分周器２１からの“MX3KHz”信号にしたがつ
てデジタル信号に変換する。加算器３４はＡ／Ｄ
変換器３３からの出力データと記憶部３５からの
出力データを加算して再び記憶部３５へ出力す
る。記憶部３５はRAM等で代表されるようにア
ドレス指定により内部記憶素子が桁数単位（例え
ば8bit単位）で選択されるものであり、処理制御
回路３１からのEW信号により書込可能あるいは
書込み不能の状態に制御される。また、処理制御
回路３１からのRS信号により内部記憶状態がリ
セツト状態となるものとする。（漏洩信号の計測
を行う前はこの状態にしておく）。EW信号によ
り書込可能状態にある時、分周器２１からの
“MX3KHz”信号を書込用パルスとして書込作業
を行う。
アドレスカウンタ３９はＭ進カウンタにより構
成され、分周器２１からのの“MX3KHz”信号
を計数してアドレスの指定を行う。漏洩信号の計
測が終了した後の記憶部３５からのデータは加算
器３４でＮ回加算した結果のデータが記憶されて
いるため、漏洩信号のＮ倍の値が記憶されてい
る。除算器３６は漏洩信号本来の大きさの値にな
おすために記憶部３５からのデータを１／Ｎに除
算する。なお、例えばＡ／Ｄ変換器３３からのデ
ジタル信号をバイナリーコードとし、Ｎが２の
Nb乗（Ｎ＝2Nb）となるようにデジタル変換した
場合、記憶部３からのバイナリーコードを下位方
向にNbビツトずらしてＤ／Ａ変換器３７に供給
することにより除算器３６を構成要素から省略す
ることができる。また除算器３６を抵抗分圧回路
で構成しＤ／Ａ変換器３７の後に設けてもよい。
Ｄ／Ａ変換器３７は、分周器２１からの
“MX3KHz”信号にしたがつて除算器３６からの
出力信号であるデジタル信号をアナログ信号に変
換する。差動増幅器３８は混合器２５の出力信号
からＤ／Ａ変換器３７の出力信号を減じで波形整
形器２８に供給する。分周器２１からの
“MX3KHz”信号がＤ／Ａ変換器３７、Ａ／Ｄ変
換器３３、記憶部３５、及びアドレスカウンタ３
９にそれぞれ供給されているので漏洩信号除去部
４０内の各構成要素の動作は同期した動作とな
る。
第４図は上述の構成からなる漏洩信号除去部４
０の作用を説明するため、漏洩信号Slと正規信号
Sdとの関係をも含めて示すタイミングチヤートで
ある。第４図においてＡ〜F′はチヨツパー５の暗
領域１５が発光素子３に対向している時、すなわ
ち漏洩信号の計測段階であり、Ｇ〜Ｉはチヨツパ
ー５の外部測距領域１４あるいは内部参照領域１
３が発光素子３に対向している時であり測距時の
補正段階である。
第４図ＡのS′lは混合器２５の出力波形である。
Slは漏洩信号の成分である。光波測距装置におい
ては扱う信号量が微弱なため受信系１９の利得を
大きくとる必要がある。このため電気部品の発生
する雑音を無視することはできない。この雑音は
変調信号とは無関係なランダム雑音であり、混合
器２５の出力は漏洩信号Slにランダム雑音が加つ
た波形S′lとなる。本実施例においては漏洩信号
計測部４１はＮ回の平均化処理を行う手段を有
し、このランダム雑音の影響を極力小さくおさえ
るように図られている。（前述の計数器３０にお
ける位相差測定のｎ回の平均化に対応するもので
ある。） 第４図Ｂは分周器２１からの3KHzの出力信号
を示す波形図である。Ｃは分周器２１からの
“MX3KHz”の出力信号を示す波形図でＭ＝８と
した例を示している。Ｄはアドレスカウンタ３９
のカウント内容を示す模式図であり、“MX3K
Hz”信号の立上りでカウント内容が１つくり上が
る。（但し、アドレスカウンタ３９は前述のＭ＝
８の条件により８進カウンタとして構成されてい
る。）Ｅの矢印は“MX3KHz”信号の立上り時の
混合器２５の出力波形S′lをＡ／Ｄ変換動作する
時間を示している。Ｆは記憶部３５の出力データ
を示す模式図であり、この出力データはアドレス
カウンタの指定にしたがう記憶内容を意味する。
記憶部３５への書込みは“MX3KHz”信号の立
上りで行われる。アドレスカウンタ３９の内容が
０の時記憶部３５の出力はＦに示すようにD0-0
である。この状態でＡ／Ｄ変換器３３がＡ／Ｄ変
換動作を終了すると加算器３４の出力データは
Ａ／Ｄ変換動作で得られたデータにこのD0-0出
力を加えたD1-0を出力する。これを“MX3KHz”
信号のM1信号の“立上り”のタイミングで記憶
部３５に再び書む、つまりアドレスカウンタ３９
のアドレス０の内容はD0-0からD1-0に置換えら
れる（この様子をF′に示している。）。これと同時
にM1信号の“立上り”タイミングによりアドレ
スカウンタ３９のカウント内容に１が加えられカ
ウント内容は０＋１＝１となりこの時の記憶部３
５からはＦに示すように出力データD0-1を出力
する。次にM1の“立下り”のタイミングでＡ／
Ｄ変換器３３が再びＡ／Ｄ変換動作を開始する。
Ａ／Ｄ変換動作が終了すると、そこで得られた
データと記憶部３５からの出力データD0-1を加
算器３４で加算してデータD1-1を再び記憶部３
５に出力する。M2の“立上り”のタイミングで
アドレス１の記憶内容はD0-1からD1-1に変更さ
れ書込まれる。これと同時にアドレスカウンタ３
９のカウント内容に１を加え１＋１＝２とする。
これにより記憶部３５からの出力は出力データ
D0-2を出力する。以下順次この動作をくり返す
ことにより記憶部３５の内容は3KHzの周期ごと
に（D0-0、D0-1…D0-7）→（D1-0、D1-1、…
D1-7）→（D2-0、D2-1、…D2-7）→…→（DN-0、
DN-1…DN-7）と順次変更されていく。このくり
返し動作は分周器２１からの3KHz信号の周期
（あるいは漏洩信号の周期）に関してＮ周期分に
わたつて実行される。この動作は処理制御回路３
１が3KHz信号をクロツクパルスとしてそれを計
数し、Ｎ回に達したらEW信号を制御して記憶部
３５を書込み不可能状態にすることにより終了さ
れる。出力データD0-0＝D0-1＝D0-2＝…＝D0-7
＝０と前もつてリセツトしておくことにより、Ｎ
回動作終了後の記憶部３５に書込まれたデータ
DN-0、DN-1、…DN-7はそれぞれ各分割点（分割
数Ｍ＝８に対応する分割点M0，M1，M2…M7）
における漏洩信号をＮ回加算したデータとなつて
いる。このデータDN-0、DN-1、…DN-7（より一般
的にはDN-0、DN-1、…DN-(M-1)と表現される）を
除算器３６に出力することにより除算器３６の出
力ではそれぞれ１／Ｎに除算された平均の各デー
タが得られる。以上が漏洩信号の計測段階であ
る。
除算器３６からの平均化された各データを
“MX3KHz”の“立下り”信号でＤ／Ａ変換器３
７をＤ／Ａ変換動作をさせたときの出力波形をＧ
に示す。このＧの波形は測距時の間くり返され
る。ＨのSh波形は測距時の混合器２５からの出
力信号を示すもので正規信号Sdに漏洩信号Slが加
わつた合成信号となつている。合成信号Shは漏
洩信号Slにより正規信号Sdよりその位相がΨhだ
け遅れている。
ＩのSxは差動増幅器３８の出力信号を示す波
形である。この出力信号Sxの波形は合成信号Sh
の波形からＧに示すＤ／Ａ変換器３７からの出力
波形を減じたものである。出力信号Sxは正規信
号Sdに近いものとなつていることが解る。以上
が測距時であり、補正段階となる。
このように漏洩信号除去部４０からの出力信号
は測距時において漏洩信号が除去された正規信号
となる。これにより漏洩信号除去部４０を用いる
ことにより漏洩信号の影響を受けない位相差測定
すなわち測距が可能となる。
漏洩信号の位相や大きさは個々の光波距離計に
よる個有のものであり、ほぼ一定と考えられる。
温度変化時による漏洩信号のドリフト現象も考慮
されなければならないが、そのドリフト現象が測
距精度に及ぼす影響は極めて小さいとみなせるの
で漏洩信号の計測は、時々行えば十分であり、例
えば電源投入時一度漏洩信号の計測を行い、その
後は測距時の動作をするようにしてもよい。ただ
し、変調信号が75KHz時の漏洩信号と15MHz時の
漏洩信号としては漏洩条件が異なるため、その大
きさや位相も異なつたものとなる。このため記憶
部３５は75KHz変調時の漏洩信号の記憶領域と
15MHz変調時の漏洩信号の記憶領域の２つの専用
領域を持つ必要がある。つまり記憶部３５は変調
周波数の種類数Ｓに分割数Ｍを乗じたMS個の記
憶領域（アドレス）を必要とする。
分割数Ｍは大きいほど補正誤差は少ないが電気
回路上の制約、特にＡ／Ｄ変換器のＡ／Ｄ変換速
度に基づく制約からあまり大きなＭが望めない場
合、各分割点の出力データの間を直線近似して減
じるようにすると効果が上がる。その具体的構成
を第５図に示す。第５図のブロツク図において前
記第１実施例と同様の構成要素には同一の符号を
附して説明を省略する。
漏洩信号計測部４１の記憶部３５には、そのメ
モリー内容を処理制御回路３１によつて読出し、
書き込みが行なえるように、読み出し信号RD、
書込み信号WRが供給されるように接続されてい
る。また漏洩信号除去部４０への分周器２１から
の信号は“MX3KHz”信号のほかに“mMX3K
Hz”信号（ここでｍは整数）が供給される。そし
て漏洩信号の計測時には“MX3KHz”信号で、
測距時には“mMX3KHz”信号で動作する。ｍ
はＭ分割された分割点間をさらにｍ分割するもの
であり、例えばｍ＝５とする。アドレスカウンタ
３９はmM進カウンタとし上位をｍ進、下位をＭ
進として構成し“mMX3KHz”信号で動作させ
る。漏洩信号の計測時は上位のｍ進をリセツトし
ておき、下位のＭ進で動作させ、測距時にはmM
進で動作させる。他の構成要素はすべて前述の第
３図の実施例と同様である。漏洩信号の計測を終
了すると、補正のための演算処理を処理制御回路
３１で行う。Ｍ分割点の間をさらにｍ分割して各
点の値を DN-(M′-1) ＋DN-(M′)−DN-(M′-1)／ｍm′ ……(6) ここで M′＝１＋２＋…＋（Ｍ−１） m′＝０＋１＋２＋…＋（ｍ−１） から求める。つまりＭ分割点の間を直線近似した DN-0(0)、DN-0(1)、DN-0(2)、DN-
0(3)、DN-0(4) DN-1(0)、DN-1(1)、DN-1(2)、DN-
1(3)、DN-1(4) 〓 DN-6(0)、DN-6(1)、DN-6(2)、DN-
6(3)、DN-6(4) が求まる。これとDN-7を順序よく記憶部３５に
書込む。
測距時にアドレスカウンタをmM進で動作させ
ることにより細分化された補正ができる。この様
子を示すのが第６図であり第６図のB′，G′，I′は
それぞれ第４図のＢ，Ｇ，Ｉに対応する波形図で
ある。第６図G′において、破線で示した波形は
前述の第４図Ｇの波形を示している。また図中１
の直線は出力データDN-1とDN-2の間をｍ分割す
るための直線を示し、２の直線は出力データ
DN-2とDN-3の間をｍ分割するための直線をそれ
ぞれ示している。これよりＤ／Ａ変換器３７から
の出力波形は前記第１実施例の場合より細分化さ
れるため第４Ｇの出力波形に比べより漏洩信号Sl
に近いことが分かる。第６図I′は第４図Ｉに比べ
差動増幅器３８からの出力信号Sxがより正規信
号Sdに接近していることを示す。このことは、
本実施例がより正確な測距が可能であることを示
すものである。
光波測距装置の制御処理回路３１は位相差を距
離に換算し、精測定と粗測定の合成あるいは大気
状態補正のための計算等を行なう演算機能を有し
ているのが一般的である。漏洩信号除去部４０の
演算動作は、この処理制御回路３１の演算機能で
対応することもでき、回路を簡素化することがで
きる。また、補正部４２が演算処理で対応するこ
とができれば、処理制御回路３１の演算機能で補
正でき回路を簡素化できる。
第７図は漏洩信号の補正を演算処理で行なう場
合の実施例を示すブロツク図である。漏洩信号の
計測は前記第３図の第１実施例の場合と同様であ
るので説明は省略する。第７図において処理制御
回路３１はアドレスカウンタ３９を制御しながら
漏洩信号の計測データを記憶部３５から処理制御
回路３１に取入れる。この取入時にはデータを
１／Ｎにして取入れる（第５図の除算器３６に対
応した処理）。また測距時における位相差の測定
データθを計数器３０から取り入れる。ここで位
相差の測定データθとは分周器２１からの3KHz
信号の“立上り”（“MX3KHz”信号のM0の立上
り）から波形整形器２８から出力信号の“立上
り”（合成信号Shの立上りの零クロス点）までの
間の位相差である（立下がりでも同様）。演算処
理で補正する場合、漏洩信号による位相増加分
Ψhを求めて補正することができる。以下、その
方法について２つの実施例を図をもとに説明す
る。
第１の方法（本発明の第３の実施例に相当す
る）を第８図に従つて説明する。第８図Ｃは
“MX3KHz“信号を示す波形図であり、3KHzの位
相に対応させて示したものである。またＰは合成
信号Shの零クロス点付近を拡大して示した波形
図であり、横軸に位相差を、縦軸に記憶部３５か
ら処理制御回路３１に取込まれる漏洩信号の計測
データの大きさを含めて正規信号Sdと合成信号
Shを表わしたものである。補正のための演算処
理ステツプを順次説明すれば 〔1‐1〕 ：適合する２つの漏洩信号の計測データを
選択する。
これはＭ分割による位相の分割ピツチ2π／
Ｍで測距時の位相差測定データθを割ることに
より、位相差θに近い２つの漏洩信号の計測デ
ータを選択することができる。
Ｋ＝Ｍ／2πθ ……(7) とすると αＫ＜α＋１ ……(8) ここでα＝０、１、２…（Ｍ−１） を満足するαを求め、DN-〓とDN-(〓+1)を選ぶ。
但し、DN-MはDN-0と等しいとする（Ｍ＝８の
ときDN-8＝DN-0とする）。第８図においてはα
＝１としている。なお第８図ＰのDN-1、DN-2
は“MX3KHz”信号のM1，M2の“立下り”時
に得られた漏洩信号のデータの大きさ（出力）
を示したものである。
〔1‐2〕 ：合成信号Shの零クロス点における漏洩信
号の大きさｙを求める。
これは ｙ＝DN-(〓) ＋｛DN-(〓+1)−DN-(〓)｝（Ｋ−α） ……(9) の直線近似式から求める。第８図に示すｙはこ
の第(9)式による値である。DN-1とDN-2の間で
漏洩信号が直線に近いとするとｙはほぼ漏洩信
号のθ点での値となる。
〔1‐3〕 ：測距時の位相差の測定データを補正す
る。
第８図におけるy′は正規信号Sdのθ点にお
ける値であり y′＝ｄ sinΨh≒−ｙ である。従つて Ψh≒−sin-1ｙ／ｄ ……(10) であるので補正された位相差θ′は θ′＝θ−Ψh≒θ＋sin-1ｙ／ｄ……(11) と表わされる。ここで正規信号の振幅ｄが漏洩
信号の振幅ｌより十分大きいとすればｄ≫ｙ、
ｄ≒ｈ（ｈは合成信号の振幅）であり、これよ
り漏洩信号による位相増加分Ψhは Ψh＝−ｙ／ｈ ……(12) として扱うことができる。従つて補正された測
距時の位相差測定データθ′は θ′＝θ−Ψh＝θ＋ｙ／ｈ ……（13） として求めることができる。
光波距離計においては、合成信号の振幅ｈ
（≒ｄ）はあらかじめ設定された値であり、こ
の設定された値に測距時の信号の出力を制御す
るように受光素子４の前に図示しない光量調整
手段が設けられているのが一般的である。もし
ｈの値が変化すると振幅ｈの値は他の手段で測
定する必要がある。この手段としては漏洩信号
の計測部４１が利用できる。つまり測距時の信
号を漏洩信号の計測と同様な方法で計測し、そ
の最大値を求めることにより達成される。
次に第２の方法について、その測定ステツプを
第９図をもとに説明する。
〔2‐1〕 漏洩信号の3KHz信号に対する位相差Ψlを
求める。
これは、 DN-(〓)０＜DN-(〓+1) ……（14） 但し α＝０、１、２…（Ｍ−１） DN-M＝DN-0 を満足するαを求め Ψl＝｜2π／Ｍα｜＋ ｜2π／Ｍ／DN-(〓+1)−DN-(〓)DN-(〓)｜……（15） の直線近似式より零クロス点の位相差Ψlをも
とめる。第９図においてはα＝４の場合を示し
ており、位相差Ψlが求めた零クロス点の位相
を示す。DN-(〓)とDN-(〓+1)の間で漏洩信号が直線
に近いとすると求めた位相差Ψlは3KHz信号に
対する漏洩信号の位相差として扱うことができ
る。
〔2‐2〕 漏洩信号の最大値ｌを求める。
これはDN-0、DN-1、…DN-(M-1)の各データの
うち最つとも大きいデータを求める。第９図に
おいてはDN-7であり、最大値ｌにもつとも近
い出力値であり、最大値ｌとして扱う。
〔2‐3〕 位相差の測定データを補正する。
測距時の位相差の測定データθはθ＝Ψd＋
Ψhの関係があるのでΨd＝θ−Ψhとして求めら
れる。
ここで、合成信号Shの振幅ｈ及び位相増加
分Ψhは正規信号の振幅ｄと漏洩信号の振幅ｌ
との間にｄ≫ｌの関係があると仮定すれば、(4)
式より、 ｈ≒ｄ Ψh≒ｌ／ｄsin（Ψl−Ψd） として求められる。
ｄ≫ｌの条件下では、位相増加分Ψhの値は小
さいので測距時の位相差の測定データθは正規
信号の位相Ψdの値に近い値となる。従つてΨh
はΨd→θ、ｄ→ｈとし Ψh＝ｌ／ｈsin（Ψl−θ） ……（16） から求めても補正精度上問題にならない。従つ
て補正された測距時の位相差θ′は θ′＝θ−Ψh＝θ−ｌ／ｈsin（Ψl−θ） ……（17） から求めることができる。
上述の各実施例においては、漏洩信号計測部４
１での平均化は、Ｎ回のデータを加算し、それを
Ｎで割る単純平均によるものであるが、平均化は
必ずしも単純平均によるものでなくてもよい。例
えばＡ／Ｄ変換器３３の出力データをD′、記憶
部３５の出力データをＤとするとき、加算器３４
を次の演算を行なう演算器として記憶部３５にデ
ータ供給してもよい。
D′／Ａ＋Ａ−１／ＡＤ ……（18） ここでＡ＞１とした演算器にＡ／Ｄ変換器３３
からのデータを順次入力し、くり返し動作を実行
させると記憶部３５の内容は古いデータよりも新
しいデータの影響力が大きく、Ａ≫１とした場合
は公知の抵抗とコンデンサから成る平滑回路に似
た動作となる。この構成を利用すれば漏洩信号の
計測データを少しずつ新しいデータに置き換えて
いくことが出来、漏洩信号の計測データを新しい
ものに変更するとき、先の実施例のようにまとめ
てＮ回行う必要がないことを意味し、漏洩信号が
ドリフト現象をもつ場合有効である。
また第３図における漏洩信号除去部４０は受信
系１９の出力信号をデジタル信号に変換して平均
化する構成としたが、デジタル信号に変換しない
で受信系１９からのアナログ信号そのものを使つ
て漏洩信号除去をすることもできる。
第１０図はアナログ信号処理による漏洩信号除
去部の実施例を示す回路図である。なの漏洩信号
除去部以外の構成は第３図の実施例の構成と同様
であるのでその多くを図示及び説明することをこ
こでは省略する。カウンタ５０は分周器２１から
の“MX3KHz”信号をクロツクパルスとして動
作しその出力端子０、１、２、…（Ｍ−１）に順
序よく信号を出力する（漏洩信号のＭ分割用）。
平均化記憶部５２は、ON、OFF動作のFET1と
FET2、平均化を行なう抵抗ＲとコンデンサＣ、
及びコンデンサＣの電圧を出力する増幅器５３と
から構成されている。平均化記憶部５２の動作は
FET1がONの時、混合器２５からの信号を平均
化する動作となり、OFFの時は保持状態（記憶
状態）となる。またFET2がONの時平均化され
た出力信号が出力される。保持制御回路５１は処
理制御回路３１からのEW信号により、FET1に
カウンタ５０の出力信号を供給する場合とFET1
をカウンタ５０とは無関係にOFF状態にさせる
場合の２つの動作をする。
平均化記憶部５２は漏洩信号の周期の分割数Ｍ
に対応した数だけ用意され、それぞれカウンタ５
０の出力端子０、１、２、…（Ｍ−１）からの信
号に従つて平均化を実行し、その平均化出力を出
力する。また処理制御回路３１からの信号EWに
より平均化記憶部５２が記憶状態になると、今ま
で平均化した信号を保持しカウンタ５０に従い出
力する。つまり漏洩信号の計測結果を出力する。
次に測距時の信号から漏洩信号の計測結果を差動
増幅器３８で減じることは、先の実施例と同様で
ある。このように第１０図において漏洩信号計測
部はカウンタ５０と保持制御回路５１と、分割数
Ｍに順じたＭ個の平均化記憶部５２で構成され、
補正部は差動増幅器３８で構成される。 なお、
チヨツパー５が外部測距領域１４あるいは内部参
照領域１３にあるとき、発光素子３からの変調光
波が対物レンズ６等の光学部材で反射され受光素
子４に入射する漏洩光路１２′による漏洩信号を
もとめるには、光波距離計本体を空に向け動作さ
れることによりもとめることができる。このとき
測距光路９を伝播する測距変調波は空中に伝播さ
れるが空には反射物がないため光波距離計へ反帰
してくる光波はないため、漏洩光路１２′による
漏洩信号のみを計測することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は測距光路と漏洩光路及び電気的漏洩信
号の関係を示すための従来の光波距離計の構成を
模式的に示す模式図、第２図は光波距離計のチヨ
ツパーの一例を示す平面図、第３図は本発明の第
１の実施例を示すブロツク図、第４図は第１の実
施例における漏洩信号除去部の動作を説明するた
めの波形図。第５図は本発明の第２の実施例を示
す光波距離計のブロツク図、第６図は第２の実施
例の作用を説明するための波形図、第７図は本発
明の第３、第４の実施例を実行するための光波距
離計のブロツク図、第８図は第３の実施例の作用
を説明するための波形図、第９図は第４の実施例
の作用を説明するための波形図、第１０図は本発
明の第５の実施例である光波距離計の漏洩信号除
去部のみを示す回路図である。 Sd……正規信号、Sl……漏洩信号、Sh……合
成信号、３……発光素子、４……受光素子、９…
…外部測距光路、１１……内部参照光路、１２，
１２′……光学的漏洩光路、１７……電気的漏洩
信号、４０……漏洩信号除去部、４１……漏洩信
号計測部、４２……補正部、３８……差動増幅
器、３１……処理制御回路、５１……保持制御回
路、５２……平均化記憶部、５……チヨツパー。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 変調された光を放射させる発光源からの光を
    被測距点で反射させて受光源で受け、該発光源の
    変調信号と該受光源の受信信号との位相差から該
    被測距点までの距離を測定する光波測距方法にお
    いて、 前記発光源から前記受光源に至る正規光路を遮
    断する段階と、 該正規光路遮断時に得られる漏洩信号を計測す
    る段階と、 前記正規光路を遮断しない測距時に得られる測
    距信号を計測する段階と、 該測距信号を該漏洩信号の計測結果をもとに補
    正し、前記被測距点までの距離をもとめる段階と
    から成ることを特徴とする光波測距方法。 ２ 前記漏洩信号の計測方法は前記漏洩信号の周
    期をＭ分割して計測することを特徴とする特許請
    求の範囲第１項記載の光波測距方法。 ３ 前記漏洩信号の計測方法は複数回の計測を行
    い、その結果を平均化することを特徴とする特許
    請求の範囲第１項または第２項記載の光波測距方
    法。 ４ 前記補正方法はＭ分割してなる前記漏洩信号
    の計測結果を、その分割点間において直線近似
    し、前記測距信号を補正することを特徴とする特
    許請求の範囲第２項または第３項記載の光波測距
    方法。 ５ 前記補正方法は前記測距信号から前記漏洩信
    号の計測結果を減じることを特徴とする特許請求
    の範囲第１項ないし第４項いずれかに記載の光波
    測距方法。 ６ 前記補正方法は前記漏洩信号による位相増加
    分Ψhを求める段階と、 前記測距時に得られる前記漏洩信号の影響を受
    けた測距信号の位相差θを測定する段階と、 該位相差θから該位相増加分Ψhを減じること
    を特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第４項
    いずれかに記載の光波測距方法。 ７ 前記測距時の測距信号の零クロス点における
    前記漏洩信号の大きさをｙ、前記測距時における
    測距信号の最大値をｈとするとき、前記漏洩信号
    による位相増加分Ψhは Ψh＝ｙ／ｈ として求められることを特徴とする特許請求の範
    囲第６項記載の光波測距方法。 ８ 前記漏洩信号の最大値をｌ、その位相差を
    Ψl： 前記測距時の測距信号の最大値をｈとすると
    き、 前記漏洩信号による位相増加分Ψhは Ψh＝ｌ／ｈsin（Ψl−θ） として求められることを特徴とする特許請求の範
    囲第６項記載の光波測距方法。 ９ 変調された光を放射させる発光手段と、該発
    光手段を射出し被測距点から反射してきた光を受
    光する受光手段と、 該発光手段から放射された変調光の変調信号
    と、該受光手段の受光した光にもとずく受信信号
    との位相差から該被測距点までの距離を計測する
    計測手段とから構成されてなる光波測距装置にお
    いて、 前記発光手段から前記受光手段に至る正規光路
    を選択的に遮断する正規光路遮断手段と、 該正規光距遮断手段が前記正規光路を遮断した
    ときに得られる漏洩信号を計測する漏洩信号計測
    手段と、 前記正規光路遮断手段が前記正規光路を遮断し
    ない測距時に得られる測距信号を計測する測距信
    号計測手段と、 該測距信号を該漏洩信号の計測結果をもとに補
    正する補正手段とを有することを特徴とする光波
    測距装置。 １０ 前記漏洩信号計測手段は、前記漏洩信号を
    周期をＭ分割して計測することを特徴とする特許
    請求の範囲第９項記載の光波測距装置。 １１ 前記漏洩信号計測手段は複数回の計測を行
    い、その結果を平均化する平均化手段を有してな
    ることを特徴とする特許請求の範囲第９項または
    第１０項記載の光波測距装置。 １２ 前記補正手段は、Ｍ分割してなる前記漏洩
    信号の計測結果の、その分割点間において直線近
    似し、前記測距信号を補正することを特徴とする
    特許請求の範囲第１０項または第１１項記載の光
    波測距装置。 １３ 前記補正手段は、前記測距信号から前記漏
    洩信号の計測結果を減じる減算手段を有してなる
    ことを特徴とする特許請求の範囲第９項ないし、
    第１２項いずれかに記載の光波測距装置。 １４ 前記補正手段は前記漏洩信号による位相増
    加分Ψhを求める手段と、 前記測距時に得られる前記漏洩信号の影響を受
    けた測距信号の位相差θを求める手段と、 該位相差θから該位相増加分Ψhを減じる減算
    手段とからなることを特徴とする特許請求の範囲
    第９項ないし第１２項いずれかに記載の光波測距
    装置。 １５ 前記補正手段は、前記測距時の測距信号の
    零クロス点における前記漏洩信号の大きさをｙ、
    前記測距時における測距信号の最大値をｈとする
    とき、前記漏洩信号による位相増加分Ψhを Ψh＝ｙ／ｈ として求める位相増加分算出手段を有してなるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１４項記載の光
    波測距装置。 １６ 前記補正手段は、前記漏洩信号の最大値を
    ｌ、その位相差をΨl、前記測距時の測距信号の
    最大値をｈとするとき前記漏洩信号による位相増
    加分Ψhを Ψh＝ｌ／ｈsin（Ψl−θ） として求める位相増加分算出手段を有してなるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１４項記載の光
    波測距装置。
JP57058620A 1982-04-08 1982-04-08 光波測距方法及びその装置 Granted JPS58174874A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57058620A JPS58174874A (ja) 1982-04-08 1982-04-08 光波測距方法及びその装置
US06/482,138 US4560271A (en) 1982-04-08 1983-04-05 Optical distance-measuring method and apparatus therefor
EP83103408A EP0091665B1 (en) 1982-04-08 1983-04-07 Optical distance-measuring method and apparatus therefor
DE198383103408T DE91665T1 (de) 1982-04-08 1983-04-07 Optisches verfahren und geraet zur distanzmessung.
DE8383103408T DE3380187D1 (en) 1982-04-08 1983-04-07 Optical distance-measuring method and apparatus therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57058620A JPS58174874A (ja) 1982-04-08 1982-04-08 光波測距方法及びその装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58174874A JPS58174874A (ja) 1983-10-13
JPH0332758B2 true JPH0332758B2 (ja) 1991-05-14

Family

ID=13089605

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57058620A Granted JPS58174874A (ja) 1982-04-08 1982-04-08 光波測距方法及びその装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4560271A (ja)
EP (1) EP0091665B1 (ja)
JP (1) JPS58174874A (ja)
DE (2) DE3380187D1 (ja)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4692023A (en) * 1983-07-30 1987-09-08 Tokyo Kagaku Kikai Kabushiki Kaisha Optical adapter for a light-wave rangefinder
US4891772A (en) * 1987-04-15 1990-01-02 Cyberoptics Corporation Point and line range sensors
US4871907A (en) * 1988-02-01 1989-10-03 General Dynamics, Electronics Division Fiber optic linear position transducer
JP2717408B2 (ja) * 1988-03-16 1998-02-18 株式会社トプコン 直線性誤差補正機能を有する光波測距装置
JP2909742B2 (ja) * 1988-06-29 1999-06-23 株式会社トプコン 遅延時間測定装置
DE68925998T2 (de) * 1988-06-29 1996-09-12 Topcon Corp Hochauflösendes Zeitdifferenzmessgerät
JP2896782B2 (ja) * 1988-12-30 1999-05-31 株式会社トプコン パルス方式の光波距離計
DE4002356C2 (de) * 1990-01-26 1996-10-17 Sick Optik Elektronik Erwin Abstandsmeßgerät
JPH087261B2 (ja) * 1990-11-09 1996-01-29 株式会社オプテック 光波距離測定方法及び光波距離計
JP2552325Y2 (ja) * 1991-06-05 1997-10-29 株式会社ニコン 光波測距装置
US5357331A (en) * 1991-07-02 1994-10-18 Flockencier Stuart W System for processing reflected energy signals
US5241360A (en) * 1992-02-06 1993-08-31 Cubic Automatic Reveneu Collection Group Distance measuring device utilizing semiconductor laser
US5455670A (en) * 1993-05-27 1995-10-03 Associated Universities, Inc. Optical electronic distance measuring apparatus with movable mirror
JP3307730B2 (ja) * 1993-08-30 2002-07-24 浜松ホトニクス株式会社 光学測定装置
US5430537A (en) * 1993-09-03 1995-07-04 Dynamics Research Corporation Light beam distance encoder
DE19911419A1 (de) * 1998-03-16 1999-10-14 Cyberoptics Corp Digitales Bereichssensorsystem
NZ525241A (en) * 2003-04-08 2006-02-24 Univ Waikato Range sensing system with shuttered receiver.
NZ535322A (en) * 2004-09-13 2006-07-28 Univ Waikato Range sensing system
JP4878127B2 (ja) * 2005-06-10 2012-02-15 株式会社トプコン 時間差測定装置および距離測定装置並びに距離測定方法
JP4260852B2 (ja) * 2006-05-24 2009-04-30 シャープ株式会社 光学式測距装置およびその製造方法
DE102013102745B4 (de) * 2013-03-18 2018-02-15 Leuze Electronic Gmbh + Co. Kg Optischer Sensor
CN104655161B (zh) 2013-11-21 2017-05-10 科沃斯机器人股份有限公司 测距装置及其寻找测距起始点的方法
WO2016190921A1 (en) 2015-02-05 2016-12-01 Associated Universities, Inc. Fiber optic based laser range finder
US10594358B2 (en) * 2017-04-21 2020-03-17 Futurewei Technologies, Inc. Leakage signal cancellation
EP3528005A1 (de) * 2018-02-20 2019-08-21 Espros Photonics AG Tof-kameravorrichtung zur fehlererkennung

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1030290A (en) * 1963-12-12 1966-05-18 Aga Ab Distance measuring device
US3561869A (en) * 1969-01-22 1971-02-09 Us Army Lidar with automatic scanner having fixed optics
US3619058A (en) * 1969-11-24 1971-11-09 Hewlett Packard Co Distance measuring apparatus
US3968362A (en) * 1975-08-11 1976-07-06 Honeywell Inc. Optical system for laser doppler homodyne detection
US4041490A (en) * 1976-06-25 1977-08-09 Cubic Corporation Measurement system calibrated to be insensitive to temperature variation induced changes in internal phase shifts present in the system
SE411081B (sv) * 1977-06-03 1979-11-26 Aga Ab Forfarande for att balansera ut inre storningar i en avstandsmetare samt anordning for att genomfora forfarandet
US4375332A (en) * 1979-09-21 1983-03-01 Canon Kabushiki Kaisha Anti-ghost device for optical distance measuring system
GB2066015B (en) * 1979-10-23 1984-02-15 South African Inventions Distance measurment
JPS56132580A (en) * 1980-03-10 1981-10-16 Tokyo Optical Co Ltd Light wave rangemeter
JPS5826683A (ja) * 1981-08-06 1983-02-17 Honda Motor Co Ltd 自動車の車体

Also Published As

Publication number Publication date
EP0091665A3 (en) 1984-07-25
JPS58174874A (ja) 1983-10-13
US4560271A (en) 1985-12-24
DE3380187D1 (en) 1989-08-17
EP0091665B1 (en) 1989-07-12
DE91665T1 (de) 1984-07-19
EP0091665A2 (en) 1983-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0332758B2 (ja)
US4113381A (en) Surveying instrument and method
US3900260A (en) Method and apparatus for measuring the distance and/or relative elevation between two points in an opto-electronic manner
US4346989A (en) Surveying instrument
US4108539A (en) Reflecting lens system
US4171907A (en) Electro-optic distance measuring device
JPS492565A (ja)
JPH01235889A (ja) 直線性誤差補正機能を有する光波測距装置
US3901812A (en) Visibility meter using multiple light beams
US5212533A (en) Light wave distance meter
US4335306A (en) Surveying instrument
US2956472A (en) Electro-optical distance meter
GB2071905A (en) Angular velocity sensor based on a ring laser
US3019690A (en) Instrument for measuring distances and the like
JPH0886872A (ja) 位相比較処理回路および光波距離計
RU2081438C1 (ru) Дальномер
US20220283277A1 (en) Electro-optical distance meter and method for calculating optical noise signal
KR970003746B1 (ko) 레이저 세기 자동 조절 시스템
JPS573063A (en) Light wave rangefinder
RU2112208C1 (ru) Устройство для автоматизированного измерения угловых величин
SU1425446A1 (ru) Светодальномер
SU1645818A1 (ru) Фазовый светодальномер
SU1173197A1 (ru) Фотометр с цифровым отсчетом
SU900238A1 (ru) Измеритель дальности видимости
SU1742619A1 (ru) Устройство дл контрол окружного шага зубчатых колес