JPS59160781A - 光波測距装置 - Google Patents
光波測距装置Info
- Publication number
- JPS59160781A JPS59160781A JP58035524A JP3552483A JPS59160781A JP S59160781 A JPS59160781 A JP S59160781A JP 58035524 A JP58035524 A JP 58035524A JP 3552483 A JP3552483 A JP 3552483A JP S59160781 A JPS59160781 A JP S59160781A
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- JP
- Japan
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- distance
- circuit
- maximum
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- phase difference
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-
- 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
- G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
- G01S17/95—Lidar systems specially adapted for specific applications for meteorological use
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
- Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation
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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】
本発明は、測点に置いた反射鏡に向けて発射される強度
変調された測定光と、参照光との位相差により測点糸の
距離を測定する光波測距装置に係り、特に少ない種類の
周波数での測距を可能としだ測距装置に関する。
変調された測定光と、参照光との位相差により測点糸の
距離を測定する光波測距装置に係り、特に少ない種類の
周波数での測距を可能としだ測距装置に関する。
第１図は光波測距装置の動作原理を示す概念図である。
図中１は発光素子、２は受光素子であって、発光素子１
から出力された変調光（測定光）は、送受分割プリズム
３により屈曲され、対物レンズ４により平行光とされて
、測点に置いたコーナプリズム等の反射器５に向けて照
射される。反射器５は入射光と平行な反射光を発し、こ
の反射光は再び対物レンズ４を通った後、送受分割プリ
ズム３で屈曲され、受光素子２に集光される。
から出力された変調光（測定光）は、送受分割プリズム
３により屈曲され、対物レンズ４により平行光とされて
、測点に置いたコーナプリズム等の反射器５に向けて照
射される。反射器５は入射光と平行な反射光を発し、こ
の反射光は再び対物レンズ４を通った後、送受分割プリ
ズム３で屈曲され、受光素子２に集光される。
一方発光素子１からの変調光は、切換シャッタ８を動作
させることにより、参照光として受光素子２に直接与え
られる。位相差検出回路１０は受光素子２に入力した測
定光と参照光との位相差を検出し、演算回路１１がその
位相差に基づき反射器５迄の距離を演算する。そしてそ
の演算結果は、レジスタ１２、気象補正回路１３、駆動
回路１４を介して表示回路１５に表示される。
させることにより、参照光として受光素子２に直接与え
られる。位相差検出回路１０は受光素子２に入力した測
定光と参照光との位相差を検出し、演算回路１１がその
位相差に基づき反射器５迄の距離を演算する。そしてそ
の演算結果は、レジスタ１２、気象補正回路１３、駆動
回路１４を介して表示回路１５に表示される。
第２図は、横軸に測点（反射器５）迄の距離ｄ、縦軸に
測定光と参照光との位相差Φをとって示した両者の関係
で、距離ｄと位相差Φとは比例関係にあり、位相差が２
πを越えると距離表示は０に戻る。したがって最大測定
距離りを越えた場合は、表示距離にこの最大測定距離り
を加えて読みとる。
測定光と参照光との位相差Φをとって示した両者の関係
で、距離ｄと位相差Φとは比例関係にあり、位相差が２
πを越えると距離表示は０に戻る。したがって最大測定
距離りを越えた場合は、表示距離にこの最大測定距離り
を加えて読みとる。
↓記最大測定距離りは、変調光の周波数をｆ。
光の速度をＣとして、測定光が反射鏡５で折り返されて
２倍の距離進むことを考慮すると、Ｄ＝ｃ／（２ｆ） で与えられる。測定精度を向上させるためには、変調光
の周波数ｆを高くする必要があるが、最大測定距ＭＤは
短くなる。このため従来の一般的な光波測距装置では１
種々の周波数の変調光を用い、それぞれの周波数による
波長から測定された距離を合成して測定距離を表示して
いる。測距精度を保ちつつ最大測距距離を長くするには
、変調光の周波数を３波、４波と増加させる必要が生じ
、このため測定時間が°長くなるとともに、コストアッ
プにつながるという問題点がある。
２倍の距離進むことを考慮すると、Ｄ＝ｃ／（２ｆ） で与えられる。測定精度を向上させるためには、変調光
の周波数ｆを高くする必要があるが、最大測定距ＭＤは
短くなる。このため従来の一般的な光波測距装置では１
種々の周波数の変調光を用い、それぞれの周波数による
波長から測定された距離を合成して測定距離を表示して
いる。測距精度を保ちつつ最大測距距離を長くするには
、変調光の周波数を３波、４波と増加させる必要が生じ
、このため測定時間が°長くなるとともに、コストアッ
プにつながるという問題点がある。
また反射光の強度から変調波の何周期日かを判定する方
法も提案されているが、大気の透明度によって誤動作の
生じることが考えられる。
法も提案されているが、大気の透明度によって誤動作の
生じることが考えられる。
８１図に示した気象補正回路１３は、大気の圧力、温度
が測定距離に与える影響を補正するためのもので、演算
回路ｌｌにより演算された測距値を補正して表示回路１
５に表示する。ところがこの従来の光波測距装置で、最
大測定距離を越える距離を測定すると、演算回路１１で
出力される測距値が最大測定距離との差であることから
、気象補正回路１３はその差分の距離についてのみ気象
補正を行ない、最大測定距離に対応する部分については
気象補正を行なうことができないという問題点があった
。すなわちいま最大測定距離が２０００ｍの測距装置を
例にとると、２１００ｍの測距を行なった場合、気象補
正は１００ ｍに対してだけ行なわれ、その結果が表示
回路１５に表示されることになる。したがって実際の距
離は、２０００ｍに対して気象補正した値と、表示され
た値との和となり、この演算は測定者が行なわねばなら
ない。この演算のうち気象補正はそれほど単純なもので
はなく、気象補正の係数、演算法が明示されていない場
合には、最大測定距離以上の測距を事実上、正確に行な
うことができない。
が測定距離に与える影響を補正するためのもので、演算
回路ｌｌにより演算された測距値を補正して表示回路１
５に表示する。ところがこの従来の光波測距装置で、最
大測定距離を越える距離を測定すると、演算回路１１で
出力される測距値が最大測定距離との差であることから
、気象補正回路１３はその差分の距離についてのみ気象
補正を行ない、最大測定距離に対応する部分については
気象補正を行なうことができないという問題点があった
。すなわちいま最大測定距離が２０００ｍの測距装置を
例にとると、２１００ｍの測距を行なった場合、気象補
正は１００ ｍに対してだけ行なわれ、その結果が表示
回路１５に表示されることになる。したがって実際の距
離は、２０００ｍに対して気象補正した値と、表示され
た値との和となり、この演算は測定者が行なわねばなら
ない。この演算のうち気象補正はそれほど単純なもので
はなく、気象補正の係数、演算法が明示されていない場
合には、最大測定距離以上の測距を事実上、正確に行な
うことができない。
本発明は、測定変調光の周波数の種類を増やすことなく
、上記問題点を解消することを目的になされたもので、
位相差から距離を演算する演算装置の他に、最大位相差
に相当する最大測定距離を選択的に加算する最大測定距
離選択加算回路を設け、この選択加算回路の出力に対し
１、気象補正回路により気象補正を施すようにしたこと
を特徴としている。
、上記問題点を解消することを目的になされたもので、
位相差から距離を演算する演算装置の他に、最大位相差
に相当する最大測定距離を選択的に加算する最大測定距
離選択加算回路を設け、この選択加算回路の出力に対し
１、気象補正回路により気象補正を施すようにしたこと
を特徴としている。
以下図示実施例について本発明を説明する。第３図にお
いて、受光素子２、位相差検出回路ｌＯ１演算回路１１
、レジスタ１２、気象補正回路１３、駆動回路１４、お
よび表示装置１５は第１図の従来例と同一の構成要素で
ある。本発明の特徴とする最大測定距離選択加算回路２
０は、レジスタ１２と気象補正回路１３の間に設けられ
ている。この最大測定距離選択加算回路２０は、最大測
定距離加算器２１と、長距離モード選択スイッチ２２を
有し、最大測定距離加算器２１には距離判定回路２３が
付設されている。
いて、受光素子２、位相差検出回路ｌＯ１演算回路１１
、レジスタ１２、気象補正回路１３、駆動回路１４、お
よび表示装置１５は第１図の従来例と同一の構成要素で
ある。本発明の特徴とする最大測定距離選択加算回路２
０は、レジスタ１２と気象補正回路１３の間に設けられ
ている。この最大測定距離選択加算回路２０は、最大測
定距離加算器２１と、長距離モード選択スイッチ２２を
有し、最大測定距離加算器２１には距離判定回路２３が
付設されている。
長距離モード選択スイッチ２２は、測定者が測点糸の距
離が最大測定距＃Ｄに近いと判断するとき、長距離モー
ド接点り側に倒してレジスタ１２と気象補正回路１３の
間に最大測定距離加算器２■を接続し、それ以外のとき
には短距離モード接点Ｓ側に倒してバイパス路２４によ
りレジスタ１２と気象補正回路１３を直接接続する機能
を持つ。
離が最大測定距＃Ｄに近いと判断するとき、長距離モー
ド接点り側に倒してレジスタ１２と気象補正回路１３の
間に最大測定距離加算器２■を接続し、それ以外のとき
には短距離モード接点Ｓ側に倒してバイパス路２４によ
りレジスタ１２と気象補正回路１３を直接接続する機能
を持つ。
最大測定距離加算器２１は最大位相差Φ（つまり２π）
に相当する最大測定距離Ｄ（前述の例では２０００ ｍ
）を記憶しているものである。この距離りは使用波長
により当然異なるから波長に応じて記憶距離を変更する
。
に相当する最大測定距離Ｄ（前述の例では２０００ ｍ
）を記憶しているものである。この距離りは使用波長
により当然異なるから波長に応じて記憶距離を変更する
。
距離判定回路２３は演算回路１−１によって演算された
測点化の距離が、位相差の小さい短距離域か、大きい長
距離域かを判定し、短距離域の場合は端子Ａに出力し、
長距離域の場合は端子Ｂに出力する。第２図の例でいう
と、近距離域を距離ａ迄、長距離域を距離ａ以上り迄と
すると、長距離域では端子Ｂに出力されて最大測定距離
加算器２１の距離は加算されない。これに対し短距離域
では端子Ａに出力されて演算回路１１の出力にへ大測定
距離加算器２１の距離が加算される。この距離判定回路
２３の出力は端子Ａ、Ｈのいずれか一上記構成の本光波
測距装置は、長距離モード選択スイッチ２２を短距離モ
ニド接点Ｓ側に倒すと、従来装置と全く同一の測距装置
が得られる。
測点化の距離が、位相差の小さい短距離域か、大きい長
距離域かを判定し、短距離域の場合は端子Ａに出力し、
長距離域の場合は端子Ｂに出力する。第２図の例でいう
と、近距離域を距離ａ迄、長距離域を距離ａ以上り迄と
すると、長距離域では端子Ｂに出力されて最大測定距離
加算器２１の距離は加算されない。これに対し短距離域
では端子Ａに出力されて演算回路１１の出力にへ大測定
距離加算器２１の距離が加算される。この距離判定回路
２３の出力は端子Ａ、Ｈのいずれか一上記構成の本光波
測距装置は、長距離モード選択スイッチ２２を短距離モ
ニド接点Ｓ側に倒すと、従来装置と全く同一の測距装置
が得られる。
これに対し長距離モード選択スイッチ２２を長距離モー
ド接点り側に倒すと、演算回路１１の演算結果が距“離
判定回路２３に入力される。このとき演算回路１１によ
る測距値が短距離域にあると、距離判定回路２３の出力
は端子Ａに生じ、したがって測距値に最大測定距離加算
器２１の出力が加算される。具体例で説明すると、測距
値が１００ｍであったとすると、最大測定距離加算器２
１に記憶されている距離、前の例でいえば２０００ｍが
加算され、その結果２１００ｍの距離に対して気象補正
回路１３により気象補正が行なわれ、補正後の値が表示
装置１５に表示されることとなる。
ド接点り側に倒すと、演算回路１１の演算結果が距“離
判定回路２３に入力される。このとき演算回路１１によ
る測距値が短距離域にあると、距離判定回路２３の出力
は端子Ａに生じ、したがって測距値に最大測定距離加算
器２１の出力が加算される。具体例で説明すると、測距
値が１００ｍであったとすると、最大測定距離加算器２
１に記憶されている距離、前の例でいえば２０００ｍが
加算され、その結果２１００ｍの距離に対して気象補正
回路１３により気象補正が行なわれ、補正後の値が表示
装置１５に表示されることとなる。
これに対し、演算回路１１により演算された測距値が遠
距離域であると、距離判定回路２３の出力が端子Ｂに生
じ、したがって最大測定距離加算器２１による加算は行
なわれず、測距値が直接気象補正回路１３に入力される
。
距離域であると、距離判定回路２３の出力が端子Ｂに生
じ、したがって最大測定距離加算器２１による加算は行
なわれず、測距値が直接気象補正回路１３に入力される
。
遠距離測定モードを選択することは、測定者が測点化の
距離が最大測定距離に近いと判断したためであるから、
以上の切換により測定者は何等の判断または演算を要す
ることなく、最大測定距離りの近傍の測距を行なうこと
ができ、しかも気象補正回路１３による気象補正は、最
大測定距離りを越えているか否かに拘わらず、実際の距
離について行なわれるから、複雑な気象補正をする必要
もない。
距離が最大測定距離に近いと判断したためであるから、
以上の切換により測定者は何等の判断または演算を要す
ることなく、最大測定距離りの近傍の測距を行なうこと
ができ、しかも気象補正回路１３による気象補正は、最
大測定距離りを越えているか否かに拘わらず、実際の距
離について行なわれるから、複雑な気象補正をする必要
もない。
なお距離判定回路２３は、以上の説明から明らかなよう
に、最大測定距離りの近傍において、測距値に該りを加
えるか否かを自動的に判定するため、設置することが好
ましいが、仮にこの距離判定回路２３がないとしても、
通常の測定者は、最大測定圧１ａＤを越えているか否か
を容易に判断するから、実用上の支障はない。また第３
図にブロックで示した本発明の構成に基づく演算は、具
体的にはコンピュータのプログラムで行なうことができ
る。
に、最大測定距離りの近傍において、測距値に該りを加
えるか否かを自動的に判定するため、設置することが好
ましいが、仮にこの距離判定回路２３がないとしても、
通常の測定者は、最大測定圧１ａＤを越えているか否か
を容易に判断するから、実用上の支障はない。また第３
図にブロックで示した本発明の構成に基づく演算は、具
体的にはコンピュータのプログラムで行なうことができ
る。
以上のように本発明の光波測距装置によれば、最大位相
差に相当する最大測定距離以上の距離を測定することが
でき、しかもその測定値は、最大測定距離を越えている
と否とに拘わらず、常春こ気象補正された値としｙ出力
されるから、測定者４１、気象補正の煩わしさから捕放
されると１／１う効果がある。
差に相当する最大測定距離以上の距離を測定することが
でき、しかもその測定値は、最大測定距離を越えている
と否とに拘わらず、常春こ気象補正された値としｙ出力
されるから、測定者４１、気象補正の煩わしさから捕放
されると１／１う効果がある。
第１図は従来の光波測距装置の例を示す光学的概念図を
含むブロック図、第２図は測定距離と位相差の関係を示
すグラフ、第３図は本発明の光波測距装置の実施例を示
すプロ、ンク図である。 １・・・発光素子、２・・・受光素子、５・・・反射器
、１０・・・位相差検出回路、１１・・・演算回路、１
３・・・気象補正回路、１５・・・表示装置、２０・・
・最大測定距離選択加算回路、２１・・・最大測定距離
加算器、２２・・・長距離モード選択スイ・ンチ、２３
・・・距離判定回路。 特許出願人 旭光学工業株式会社 同代理人 三 浦 邦 夫 第１図 第２図 第３図
含むブロック図、第２図は測定距離と位相差の関係を示
すグラフ、第３図は本発明の光波測距装置の実施例を示
すプロ、ンク図である。 １・・・発光素子、２・・・受光素子、５・・・反射器
、１０・・・位相差検出回路、１１・・・演算回路、１
３・・・気象補正回路、１５・・・表示装置、２０・・
・最大測定距離選択加算回路、２１・・・最大測定距離
加算器、２２・・・長距離モード選択スイ・ンチ、２３
・・・距離判定回路。 特許出願人 旭光学工業株式会社 同代理人 三 浦 邦 夫 第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）発光素子から発光され、測点に置いた反射器で反
射した後受光素子に入力される測定変調光と、」−記発
光素子から発光され直接上記受光素子に入力される参照
変調光との位相差から上記測点糸の距離を測定する光波
測距装置において、上記位相差に基づいて測点糸の距離
を演算する演算回路と、この演算回路の出力に、最大位
相差に相当する最大測定距離を選択的に加算する最大測
定距離選択加算回路と、この選択加算回路の出力に気象
補正を施す気象補正回路とを設けたことを特徴とする光
波測距装置。 （２、特許請求の範囲第１項において、最大測定距離選
択加算回路は、最大測定距離加算器と、この加算器の出
力を演算回路の出力に加算するか否かを決定する長距離
モード選択スイッチとからなっている光波測距装置。 （３）特許請求の範囲第２項において、最大測定距離加
算器には、演算回路により演算された測距値が位相差の
小さい近距離域か、位相差の大きい遠距離域かを判定す
る距離判定回路が付設されており、この距離判定回路は
、近距離域のとき演算回路の出力に最大測定距離加算器
の出力を加算し、遠距離域のときにはこれを加算しない
加算選択機能を有する光波測距装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58035524A JPS59160781A (ja) | 1983-03-04 | 1983-03-04 | 光波測距装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58035524A JPS59160781A (ja) | 1983-03-04 | 1983-03-04 | 光波測距装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59160781A true JPS59160781A (ja) | 1984-09-11 |
| JPH0216998B2 JPH0216998B2 (ja) | 1990-04-19 |
Family
ID=12444131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58035524A Granted JPS59160781A (ja) | 1983-03-04 | 1983-03-04 | 光波測距装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59160781A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0314476U (ja) * | 1989-06-24 | 1991-02-14 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5619468A (en) * | 1979-07-26 | 1981-02-24 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | Weather correction device of light-wave distance measuring instrument |
-
1983
- 1983-03-04 JP JP58035524A patent/JPS59160781A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5619468A (en) * | 1979-07-26 | 1981-02-24 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | Weather correction device of light-wave distance measuring instrument |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0314476U (ja) * | 1989-06-24 | 1991-02-14 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0216998B2 (ja) | 1990-04-19 |
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