JPH0448289A - 光波距離計 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、特に近距離の測距に用いるのに好適な光波距
離計に関する。

（従来の技術） 従来の光波距離計は、第４図に示すように、主発振器ａ
に接続された信号変換器すで、周波数ｆ１の信号と周波
数ｆ２の信号を作成し、この信号をセレクタＣにより選
択的に発光素子ｄに加えて、発光素子ｄから粗測定用の
変調周波数ｆ。

と精測定用の変調周波数ｆ２の変調光を順次出射し、反
射鏡で反射した変調光を受光素子ｅで受信信号に変換し
、この受信信号をミキサｇ１フィルタｈ及び増幅器ｉを
介して位相検出器ｊに加え、この位相検出器ｊで基準信
号と比較して位相差を検出し、測距するようになってお
り、機械内部の光路の長さ分の測定誤差を無くすために
、発光素子ｄの前方に光路を測距光路し、から機械内部
の参照先路Ｌ２に選択的に切換えるミ上述の光波距離計
によれば、２つの周波数ｆ１とｆ２の信号を作る必要が
あり、更にこの両者の信号を切替えるための回路が必要
である。また測距光の光路［１と参照光の光路［２の切
換えを変調周波数ｆ、と１２のそれぞれについて行なう
必要があるとともに位相差の測定も一方の周波数の信号
について行なった後他方の周波数の信号について行なう
ので、測距に時間がかかるという課題があった。

本発明は、従来のこのような課題を解決することをその
目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記の目的を達成するために、異なる変調周
波数の変調光を送出し、反射鏡で反射した該変調光を受
光素子で受信信号に変換し、該受信信号と基準信号との
位相差から測距する光波距離計において、前記変調光は
粗測定用の基本波成分に精測定用の高調波成分を含む矩
形波で変調された変調光であり、前記受光素子で変換し
た受信信号を粗測定用の基本波成分と精測定用の高調波
成分に分離し、各々の成分と基準信号との位相差を並列
的に測定して測距するようにしたことを特徴とする。

（作　用） 第２図示のような出射光の矩形変調波は次のフーリエ変
換の式 で表わされ、第３図に示されるように基本波成分と各種
高次高調波の灯波を含んでおり、この基本波５Ｉｒｌｘ
を粗測定用とし、高調波の１つ例え成分は高次程測定精
度がよくなるが、振幅が小さくなるので測距可能距離が
短くなる。したがって短距離例えば５００ｍ位までの測
定にはこの矩形波の変調光は、受光素子で受信信号で変
換された後、基本波成分と所定の高調波成分例えば第１
１次高調波底分が取り出され、各々が基準信号との位相
差が求められ、粗測定と精測定が並行して行なわれる。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面につき説明する。

第１図において、１は主発振器２からの例えば８ＭＨｚ
の信号を例えば８００ＫＨｚの矩形波信号とする信号変
換器で、この８００ＫＨｚの矩形波信号は増幅器３を介
して発光素子４に加えられる。５は発光素子４から出射
し反射鏡で反射された変調光を受信信号に変換する受光
素子で、この受光素子５は増幅器６．７ａｓ　７ｂを介
してフィルタ８ａと８ｂに加えられ、かくして、このフ
ィルタ８ａと８ｂにより基本波である８００ＫＨｚの５
ｌｒｌ信号と第１１次高調波である８　、　８ＭＨｚの
５ｆｆｌ信号が分離して取出されるようになっている。

この８００ＫＨｚと６．８ＭＨ２の受信信号はミキサ９
ａと９ｂで信号変換器１から出力した６３０ＫＨｚと６
．６３　ＭＨｚの参照信号により各々３０　ＫＨｚと１
３．．２３ＭＨｚの信号に変換され、フィルタ１０ａと
ｌＯｂを通すことにより受信信号の位相差を精密に測定
するに役立つ３０　ＫＨｚの信号のみが鍛圧され、この
信号は各々増幅器１１ａとｌｌｂを経て位相検出器１２
ａと１２ｂに加えられる。この位相検出器１２ａと１２
ｂは各々３０　ＫＨｚの受信信号と信号変換器１から出
力する３０　ＫＨｚの基準信号との位相差を測定し、こ
の位相差信号をＣＰＵ１３に出力する。

この実施例では、従来例と同様に発光素子４の前方に光
路を測距光路Ｌ１から機械内部の参照光路Ｌ２に選択的
に切換えるミラー１４を備えており、受信信号と基準信
号の位相差を測定した後、ミラー１４を切換えて参照光
を参照光路Ｌ２を経て受光素子５に入射させ、受光素子
５で変換された参照信号と基準信号との位相差を位相検
出器１２ａと１２ｂで測定し、この位相差信号をＣＰＵ
　１３に出力する。ＣＰＵ　１３では、受信信号と基準
信号の位相差と、参照信号と基準信号の位相差から機械
内部の光路の長さ分の測定誤差を補正した測距値を算出
する。

尚、第１図において、１５は例えば１５　ＭＨｚの信号
発生器で、位相検出器１２ａと１２ｂは各々この１５　
ＭＨｚの信号を前記位相差に相当する期間カウントして
そのカウント値を位相差信号として出力するようになっ
ている。

（発明の効果） 本発明は、上述の通りの構成を有するから、粗測定と精
測定とを並列的に行なうことができ、測定時間を短縮す
ることができる。また、粗測定用の低周波信号と精測定
用の高周波信号を作る必要もなくさらにこれらを交互に
出力する必要もないので、回路構成が簡潔になる。測距
光路と参照光路とを切換えるように構成する場合には、
この切換えが一度ですみ、測距時間を更に短縮できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図はその
出射光の変調波の波形図、第３図はその含有成分波形図
、第４図は従来例のブロック図である。 １・・・信号変換器　　　４・・・発光素子５・・・受
光素子　　８ａ、　８ｂ・・・フィルタ１０ａ　、　１
０ｂ・・・フィルタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 矩形波に変調された変調光を送出し、反射鏡で反射した
   該変調光を受光素子で受信信号に変換し、該受信信号と
   基準信号との位相差から測距する光波距離計において、
   前記変調光は粗測定用の基本波成分に精測定用の高調波
   成分を含む矩形波で変調された変調光であり、前記受光
   素子で変換した受信信号を粗測定用の基本波成分と精測
   定用の高調波成分に分離し、各々の成分と基準信号との
   位相差を並列的に測定して測距するようにしたことを特
   徴とする光波距離計。