JPH08101034A - 昼夜間兼用レーザ測距装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レーザ測距装置における測距操作を煩雑にす
ることなく、暗視照準系及び明視照準系のいずれにおい
ても照準ずれが生じることがないようにする。 【構成】 レーザを利用してレーザ測距を行うレーザ測
距系を備え、かつ外光により測距対象物に対する照準を
行うための明視照準系８と、暗視状況時に測距対象物に
対する照準を行うための暗視照準系９とを備えており、
外光が暗くなって明視照準系での照準ができないとき
に、暗視照準系９を明視照準系８の光路内に進出させて
両者の光軸を一致させることで、光軸のずれが生じるこ
となく明視照準と同様の操作で暗視照準操作を可能にす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレーザ光を用いて対象物
までの距離を測定するレーザ測距装置に関し、特に環境
が暗い場合にも目視による照準を行なって測距を可能に
した昼夜兼用レーザ測距装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザ測距装置は、例えば船舶の安全な
運航のために海峡通過や入出港の際に、岬や防波堤等の
対象物までの距離を正確に測定するために用いられる。
この種のレーザ測距装置として種々の方式のものが提案
されているが、例えば、所定の波長のレーザ光を対象物
に向けて射出し、対象物で反射されたレーザ光を受光
し、これら射出したレーザ光と受光したレーザ光との位
相差や往復時間を検出することで、これらの検出値から
対象物までの距離を測定する方式がある。

【０００３】しかしながら、いずれの方式にしても、測
距に際してレーザ光を対象物に投射することが必要とさ
れており、そのために測距者がレーザ光の投射方向を対
象物に対して照準を合わせる必要がある。従来では、こ
の照準を行うためにレンズを用いた光学系が用いられて
おり、この光学系とレーザ測距光学系との光軸を一致さ
せることで、測距者が光学系の光軸を対象物に一致させ
れば、レーザ光を対象物に対して投射することができる
ように構成されている。

【０００４】しかしながら、この光学系を用いた照準方
式は、いわゆる外光を利用した明視照準系であるため
に、外部環境が暗い、例えば夜間時には対象物を目視に
より確認することが困難になり、対象物に対してレーザ
測距装置の照準合わせを行うことができず、測距ができ
なくなるという問題が生じる。このため、従来では暗視
照準系を備えたものが提案されており、例えば特開昭６
０−５０５０７号公報に記載のものが挙げられる。

【０００５】この公報に記載されているものは、昼間時
に使用する明視照準系と、夜間に使用する暗視照準系と
を並列に配置し、両照準系をハーフミラー、プリズム、
可動ミラー等を用いて光学的に結合したものであり、昼
夜いずれの場合においても測距者が対象物を目視により
確認することができるように構成されている。このた
め、この公報の装置によれば、夜間における測距が可能
とされる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この公
報に記載されたものは、明視照準系と暗視照準系とをハ
ーフミラー、プリズム、可動ミラー等の光学要素により
光学的に結合する際に、一方の照準系、この場合には暗
視照準系の光を光学要素により反射させて明視照準系に
結合させしているため、この光学要素の取付位置や移動
位置の誤差がそのまま暗視照準系の光軸ずれや光路誤差
となり、結果として暗視照準系において照準ずれが生じ
るおそれがある。特に、前記したような光の反射を行う
光学要素は、要素の僅かな角度誤差が２倍の反射角度誤
差として表れるため、照準ずれの誤差が大きなものとな
る。

【０００７】このような照準ずれを回避するためには、
暗視照準系と明視照準系をそれぞれ独立した構成とし、
少なくとも前記したハーフミラー、プリズム、可動ミラ
ーを光路内に配置する必要がないように構成することが
好ましい。しかしながら、両照準系を独立して配置する
と、測距者はそれぞれの照準系に対して目視を行う必要
があり、そのための対物レンズや接眼レンズ等が必要と
なり、測距装置の構成が複雑化するという問題が生じ
る。また、２つの照準系が設けられると、測距に際して
測距者が照準系を選択する必要が生じ、測距操作が面倒
になるという問題がある。

【０００８】

【発明の目的】本発明の目的は、構成を複雑化すること
なく、しかも測距操作を煩雑にすることなく暗視照準系
及び明視照準系のいずれにおいても照準ずれが生じるこ
とがない昼夜間兼用レーザ測距装置を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のレーザ測距装置
は、外光により測距対象物に対する照準を行うための明
視照準系と、暗視状況時に測距対象物に対する照準を行
うための暗視照準系とを備えており、かつ暗視照準系を
明視照準系の光路内に対して進退可能に構成したことを
特徴とする。

【００１０】ここで、暗視照準系はその光軸が明視照準
系の光軸に一致される位置にまで進出される。また、暗
視照準系は、暗視機能を有するイメージインテンシファ
イヤと、このイメージインテンシファイアと明視照準系
との間の光路差を補正するための光路補正レンズで構成
される。

【００１１】また、本発明のレーザ測距装置は、外光の
明るさを検出する光センサと、この光センサの出力に応
じて暗視照準系を進退動作させる駆動機構とを備えてお
り、外光が所定以下の明るさとなったときに暗視照準系
を明視照準系の光路内に進出させるように構成すること
が好ましい。

【００１２】

【作用】暗視照準系を明視照準系の光路内に進出させれ
ば、明視照準系を利用してレーザ測距を行う場合と全く
同じ操作で暗視照準系を用いた照準によりレーザ測距を
行うことができ、かつこの場合に暗視照準系と明視照準
系との光軸の誤差を極めて小さいものにできる。

【００１３】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明の一実施例の構成を透視的に示した
概略構成斜視図である。レーザ測距装置のケーシング１
は多少偏平な矩形の容器として構成されており、その一
側部（図示、左側部位）にはレーザ測距系が配置され、
他側部には照準系が配置される。前記レーザ測距系は、
レーザ光源を含んで対象物に対してレーザ光を投射させ
るレーザ射出部２と、対象物で反射されたレーザ光を受
光するレーザ受光部３と、前記レーザ射出部２から射出
されるレーザ光と、レーザ受光部３で受光したレーザ光
の波長、位相差、往復時間等に基づいて対象物までの距
離を演算する信号処理部４とで構成される。なお、本発
明ではこのレーザ測距方式については直接の関係がない
ため、その説明は省略する。また、５はレリーズボタン
であり、測距の際に測距者が手で操作を行うことによ
り、前記したレーザ測距が実行されるものである。

【００１４】一方、照準系は、前記ケーシング１に開設
した窓を利用して対物レンズ６と接眼レンズ７とで構成
される明視照準系８が設けられる。この明視照準系８は
光軸を前記レーザ測距部と平行に設定しており、測距者
が接眼レンズ７側から透視して対象物を光軸に一致させ
ることで、対象物をレーザ測距部に対しても光軸一致さ
せることができる。

【００１５】また、前記明視照準系８の隣には、暗視照
準系９が設けられる。この暗視照準系９はイメージイン
テンシファイア１０と光路補正レンズ１１とで構成され
る。イメージインテンシファイア１０は、例えば対象物
から発生され或いは反射される赤外線を受光素子により
受光し、この受光により得られた電気信号に基づいて液
晶やＬＥＤ等により可視光に変換することで、対象物を
目視することができるように構成されたものである。ま
た、光路補正レンズ１１は後述するようにイメージイン
テンシファイア１０の光学長を明視照準系８に一致させ
るためのものである。そして、これらイメージインテン
シファイア１０と光路補正レンズ１１とは光軸が一致さ
れた状態で可動枠１２に固定支持されている。

【００１６】前記可動枠１２には駆動機構が設けられて
おり、可動枠１２を暗視照準系９の光軸と垂直な方向に
移動させることができる。ここでは、駆動機構としてモ
ータ１３により回転されるピニオン１４と、このピニオ
ン１４に噛合されてケーシング１の内底面に延設した直
線ラック１５とで構成され、モータ１３は可動枠１２に
取着支持されている。したがって、モータ１３によりピ
ニオン１４が回転されると、ピニオン１４はラック１５
上を往復移動され、これと共に可動枠１２、即ち暗視照
準系９が一体的に移動される。この移動により、一方の
移動位置では暗視照準系９は図１の退避位置とされ、他
方の移動位置では前記明視照準系８の光軸位置の進出位
置とされる。

【００１７】なお、前記モータ１３は制御回路１６に接
続されており、この制御回路には自動・手動切替スイッ
チ１７、昼夜切替スイッチ１８、及び光センサ１９が接
続される。即ち、自動・手動切替スイッチ１７が手動側
に切り替えられているときには昼夜切替スイッチ１８の
切替位置に応じてモータ１３が正転、或いは逆転され
る。同様に前記自動・手動切替スイッチ１７が自動側に
切り替えられているときには光センサ１９の光検出出力
によってモータ１３を正転、或いは逆転されるように構
成されている。

【００１８】この構成のレーザ測距装置の動作を説明す
る。昼間時にレーザ測距装置を使用する場合、或いは対
象物が明るくで夜間でも対象物が目視できる場合には、
自動・手動切替スイッチ１７を手動側とし、かつ昼夜切
替スイッチ１８を昼間側とする。これにより、モータ１
３は正転し、ピニオン１４とラック１５の駆動機構によ
る駆動動作によって可動枠１２は明視照準系８から退避
された位置、即ち図２の位置（図１と同じ）に移動され
る。このため、測距者は接眼レンズ７を覗けば、対物レ
ンズ６とで構成される明視照準系８を通して対象物が確
認できる。したがって、対象物を明視照準系８の光軸に
一致させれば、同時にレーザ測距系の光軸も対象物に一
致される。この状態でレリーズボタン５を押せば、レー
ザ射出部２からレーザ光を対象物に向けて投射し、その
反射光をレーザ受光部３で受光し、かつ信号処理部４に
おいて演算を行うことで測距が行われる。

【００１９】一方、自動・手動切替スイッチ１７を自動
側に切り替えておくと、夜間等のように対象物を外光に
よって目視できないときには、光センサ１９が所定以下
の明るさを検出したときにモータ１３を逆転させ、図３
に示すように、可動枠１２を明視照準系８の光路内にま
で進出させる。これにより、イメージインテンシファイ
ア１０と光路補正レンズ１１からなる暗視照準系９はそ
の光軸が明視照準系８と一致される位置に設定される。
したがって、この場合でも測距者が接眼レンズ７を覗け
ば、今度は暗視照準系９を通して対象物を目視すること
が可能となる。このとき、光路補正レンズ１１によりイ
メージインテンシファイア１０において生じている明視
照準系８との間の光路差が補正される。このため、前記
したように例えば赤外線を利用して対象物を目視確認す
ることができ、対象物を光軸に一致させることで、レー
ザ測距系の光軸に一致させることができる。

【００２０】なお、自動・手動切替スイッチ１７が手動
側に切り替えられている場合でも、昼夜切替スイッチ１
８を夜間側に切り替えておくことで、モータ１３を強制
的に逆転させて暗視照準系９を明視照準系８の光路内に
移動させ、暗視照準系９による照準が可能となる。

【００２１】このように、このレーザ測距装置では、暗
視照準系９を明視照準系８の光路に対して進退可能とし
ているため、特に暗視照準系９を利用する場合でも明視
照準系８を利用する場合と全く同様な操作で対象物を目
視確認することが可能となる。この場合、暗視照準系９
を駆動する駆動機構をフィードバック制御等により高精
度の位置決めができるように構成しておけば、暗視照準
系９の光軸を明視照準系８の光軸に高精度に一致させる
ことができ、両照準系での光軸ずれを防止でき、対象物
の照準を高精度に行うことができる。また、仮に暗視照
準系９が移動されたときに光軸ずれが生じた場合でも、
従来のような光反射を行う光学要素の角度ずれに比較す
れば光軸のずれ量は極めて小さくものにでき、実際のレ
ーザ測距において問題とされることはない。

【００２２】ここで、前記実施例では暗視照準系を駆動
するための駆動機構としてラック・ピニオン機構を利用
しているが、リンク機構、カム機構等種々の機構を採用
することができる。また、モータの駆動力を利用するの
ではなく、手操作により駆動させるようにしてもよい。
更に、イメージインテンシファイアの内蔵レンズ系で光
路補正が可能であれば、暗視照準系に前記実施例のよう
な光路補正レンズを個別に設ける必要はない。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、暗視状況
時に測距対象物に対する照準を行うための暗視照準系を
明視照準系の光路内に対して進退可能に構成しているの
で、暗視照準系を進退移動させるだけで明視照準と暗視
照準のそれぞれによるレーザ測距が可能となり、測距操
作を容易に行うことができる。

【００２４】ここで、暗視照準系はその光軸が明視照準
系の光軸に一致される位置にまで進出可能に構成するこ
とで、明視照準系と暗視照準系との間の光軸ずれ、即ち
レーザ測距系に対する光軸ずれを極めて小さいものにで
き、高精度の測距が可能となる。

【００２５】また、暗視照準系は、暗視機能を有するイ
メージインテンシファイヤと、このイメージインテンシ
ファイアと明視照準系との間の光路差を補正するための
光路補正レンズで構成されるので、明視照準系をそのま
ま利用して暗視照準系による照準操作を行うことができ
る。

【００２６】更に、外光の明るさを光センサで検出し、
その検出出力により外光が所定以下の明るさとなったと
きに駆動機構により暗視照準系を明視照準系の光路内に
進出させるように構成することで、外光の明るさに応じ
て自動的に暗視照準と明視照準とを切り替えることがで
き、測距操作を更に容易なものにできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のレーザ測距装置の一実施例の概略構成
を示す透視的な斜視図である。

【図２】図１のレーザ測距装置を用いて明視照準系によ
り測距を行う場合の暗視照準系の位置を示す平面図であ
る。

【図３】図１のレーザ測距装置を用いて暗視照準系によ
り測距を行う場合の暗視照準系の位置を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

２ レーザ射出部 ３ レーザ受光部 ４ 信号処理部 ６ 対物レンズ ７ 接眼レンズ ８ 明視照準系 ９ 暗視照準系 １０ イメージインテンシファイア １１ 光路補正レンズ １２ 可動枠 １３ モータ １７ 自動・手動切替スイッチ １８ 昼夜切替スイッチ １９ 光センサ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外光により測距対象物に対する照準を行
   うための明視照準系と、暗視状況時に測距対象物に対す
   る照準を行うための暗視照準系とを備える昼夜間兼用レ
   ーザ測距装置において、前記暗視照準系を明視照準系の
   光路内に対して進退可能に構成したことを特徴とする昼
   夜間兼用レーザ測距装置。
2. 【請求項２】 暗視照準系はその光軸が明視照準系の光
   軸に一致される位置にまで進出される請求項１の昼夜間
   兼用レーザ測距装置。
3. 【請求項３】 暗視照準系は、暗視機能を有するイメー
   ジインテンシファイヤと、このイメージインテンシファ
   イアと明視照準系との間の光路差を補正するための光路
   補正レンズで構成される請求項２の昼夜間兼用レーザ測
   距装置。
4. 【請求項４】 外光の明るさを検出する光センサと、こ
   の光センサの出力に応じて前記暗視照準系を進退動作さ
   せる駆動機構とを備え、外光が所定以下の明るさとなっ
   たときに暗視照準系を明視照準系の光路内に進出させる
   ように構成した請求項３の昼夜間兼用レーザ測距装置。