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JPS58131578A - Lightwave ranging method and device - Google Patents

Lightwave ranging method and device

Info

Publication number
JPS58131578A
JPS58131578A JP57014244A JP1424482A JPS58131578A JP S58131578 A JPS58131578 A JP S58131578A JP 57014244 A JP57014244 A JP 57014244A JP 1424482 A JP1424482 A JP 1424482A JP S58131578 A JPS58131578 A JP S58131578A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
distance
light beam
phase difference
measuring
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.)
Granted
Application number
JP57014244A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0126516B2 (en
Inventor
Fumio Otomo
文夫 大友
Masahiro Oishi
政裕 大石
Nobuo Hori
信男 堀
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.)
Tokyo Optical Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Optical Co Ltd
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 Tokyo Optical Co Ltd filed Critical Tokyo Optical Co Ltd
Priority to JP57014244A priority Critical patent/JPS58131578A/en
Publication of JPS58131578A publication Critical patent/JPS58131578A/en
Publication of JPH0126516B2 publication Critical patent/JPH0126516B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06Systems determining position data of a target
    • G01S17/08Systems determining position data of a target for measuring distance only
    • G01S17/32Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
    • G01S17/36Systems 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

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

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、被測定点に送出され九変調光波と被測定点で
反射されて返ってき九変調光波の1位相差から被測定点
までの距離を精密に測定する光波測距方法及びその装置
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a light wave that accurately measures the distance to a point to be measured based on the one phase difference between the nine modulated light waves that are sent to a point to be measured and the nine modulated light waves that are reflected and returned from the point to be measured. This invention relates to a distance measuring method and device.

近年、主に測量の分野において距離測定に光波距離針が
多用されるようになった。光波距離計は、予め定められ
た変調周波数で変調された光波を被測定点に設置したコ
ー→ユープからなるレフレクタ−に向は送出し、該レフ
レクタ−で反射され、もどってきた光波を受光し、この
受光波と送出光波との位相差から被測定点までの距離を
測定するものである。
In recent years, light wave distance needles have come into widespread use for distance measurement, mainly in the field of surveying. A light wave distance meter sends a light wave modulated at a predetermined modulation frequency to a reflector consisting of a coupe installed at a measurement point, and receives the light wave that is reflected by the reflector and returns. , the distance to the measurement point is measured from the phase difference between the received light wave and the transmitted light wave.

現在のところ、光波距離針の発′f:、源としては、装
置の小型軽量化の要求から発光ダイオードが使用されて
いる。しかし、光波距離計の最大歯長可能距IIIF′
i元源の輝度により決定されるため、発光ダイオードを
用いる光波距離計では、その最大測長可能距離は2〜5
 kmが限界であった。
At present, a light emitting diode is used as a light emitting source for a light wave distance needle due to the demand for a smaller and lighter device. However, the maximum possible tooth length distance IIIF' of the optical distance meter
Since it is determined by the brightness of the source, the maximum measurable distance for a light-wave distance meter using a light emitting diode is 2 to 5.
km was the limit.

そして、それ以上の長距離測定用の光波距離計にはHe
−Ne  がスレーブが使用されていたが、この日・−
N@fスレーデを発光源とする場合、レーデ管が大きh
ため装置の大型化ftまねくばかりか、その電源として
高電圧、高容量の電源が必要で噴外の測量に不便であり
、さらに温度費化や衝撃(弱いという欠点やまたレーf
光の変調にはにOP等の電気光学素子を使用する必要も
あった。
For optical distance meters for longer distance measurements, He
-Ne was used as a slave, but on this day -
N@f When using a Slede as a light source, the Leded tube is large h
This not only leads to larger equipment, but also requires a high-voltage, high-capacity power source, which is inconvenient for surveying the outside of the eruption.Furthermore, it increases temperature costs, shocks (weakness, and radiation fragility).
It was also necessary to use an electro-optical element such as an OP to modulate the light.

近年、半導体技術の進歩にともない、半導体レーデが人
手eq能となっており、この半導体レーデを光波距離計
の発光源として利用すれば、従来のプスレーデと同様の
高輝度光源が得られ、最大測定可能距離を大きくのばす
ことができ、またその大きさ及び消費電力も従来の発光
ダイオードと同程度ですみ、さらに半導体レーデ1青に
変調をかけることができるため特別の変調手段を必要と
しないばかりか発光応答速度が発光ダイオードに比して
速い丸め、変調周波数をより高くでき、より測定精度の
高hft、波距離針が出来るという種々の利点をもって
hる。
In recent years, with the advancement of semiconductor technology, semiconductor radars have become capable of manual eq. If this semiconductor radar is used as a light source for a light wave distance meter, a high-intensity light source similar to a conventional Pslade can be obtained, and the maximum measurement The possible distance can be greatly extended, the size and power consumption are comparable to conventional light emitting diodes, and furthermore, since the semiconductor radar 1 blue can be modulated, not only does it require no special modulation means. It has various advantages such as a faster light emission response speed than a light emitting diode, a higher modulation frequency, a higher measurement accuracy, and a wave distance needle.

しかしながら、半導体レーデを光波距離計の発#、IT
i、とじて使用する場合には、次のような問題が生じる
。すなわち、半導体レーザに矩形変調波を与えて変調光
を発光させると、その変調光の波形は正確に矩形になら
ず射出角によって異った形状の本のとなり、たとえば成
る射出角の光は前肩に鋭い突出部をもった波形となり、
別の射出角の光は中央部がふくらんだ中高の波形になり
、またさらに別の射出角の光は前半部がふくらんだ波形
(なるといった具合になる。このような変調波の波IF
?の差は、その基本波成分である正弦波が、異った位相
を有することを意味する。このため、どの射出角の光を
受光部が受けるかによって測定結果に差ができることに
なる。
However, if semiconductor radar is used as a light-wave distance meter,
i. When used in a closed manner, the following problems arise. In other words, when a rectangular modulated wave is applied to a semiconductor laser to emit modulated light, the waveform of the modulated light is not exactly rectangular but becomes a book with a different shape depending on the exit angle. It has a wavy shape with sharp protrusions on the shoulders,
Light with a different exit angle has a medium-high waveform with a bulge in the center, and light with a different exit angle has a waveform with a bulge in the front half.The wave IF of such a modulated wave
? The difference between the two means that the fundamental wave component, the sine wave, has a different phase. For this reason, the measurement results will differ depending on which exit angle the light receiving section receives the light.

ところで、光波距離計による実際の測距では、測定点に
置かれるコーナーキューブ等の反射体は光波距離計に対
し常に同一の条件で設置されるとは限らない。たとえば
、コーナーキューブが光軸に対し横方向にずれて配置さ
れた場合、受光素子に入射し測定に関与する光線は違っ
た射出角のものとなる。また、光波距離計の対物レンズ
からの射出光束は完全に平行でなく幾分拡がりを持って
いるため、測定距離によって測定に関与する光線が変化
する。さらにコーナーキューブを設置する設置場の微震
や空気のゆらぎKよっても変化が生ずる。これらの測定
関与光線の変化は、その波形の差に基づく測定結果の差
を生じることになる。
By the way, in actual distance measurement using a light wave distance meter, a reflector such as a corner cube placed at a measurement point is not always placed under the same conditions with respect to the light wave distance meter. For example, if the corner cube is disposed laterally offset from the optical axis, the light rays incident on the light receiving element and involved in measurement will have different exit angles. Furthermore, since the light beam emitted from the objective lens of a light wave distance meter is not completely parallel but has some spread, the light rays involved in the measurement change depending on the measurement distance. Furthermore, changes occur due to slight tremors and air fluctuations in the installation site where the corner cube is installed. These changes in the light beams involved in the measurement will cause differences in the measurement results based on the differences in their waveforms.

また、従来から使用されている発光ダイオードの場合に
は、そ・の発光面積が半導体レーザより大きいため、射
出点の差圧より変調光の位相に差が生じることはよく知
られている。発光ダイオードを用いる光波距離計におい
ては、この変調光の位相差の問題を解消するために1種
々の形式の位相混合装置が提案されている。これら位相
混合装置は、発光ダイオードを用いる光波距離[tiK
関しては、問題を成る程度解決できるものではあるが。
Furthermore, in the case of conventionally used light emitting diodes, their light emitting area is larger than that of semiconductor lasers, so it is well known that a difference in the phase of modulated light occurs due to the differential pressure at the emission point. In light wave distance meters using light emitting diodes, various types of phase mixing devices have been proposed to solve this problem of phase difference between modulated light. These phase mixing devices are based on optical distance [tiK] using light emitting diodes.
However, the problem can be solved to some extent.

発光部の面積が非常に小さくほぼ完全な点光源として期
待できる半導体レーザにおける上述の問題の解決には有
効でない。
This method is not effective in solving the above-mentioned problem in a semiconductor laser, which has a very small area of a light emitting part and can be expected to serve as an almost perfect point light source.

本願発明はかかる従来の光波WiIll*における発光
源の問題点(かんがみてなされ丸ものであり、その第1
の目的は発光源から射出する射出光線の別による射出光
相互間の位相差の差異が測距データの誤差に関与しない
新しい光波測距方法及びその装置を提供することにある
The present invention solves the problems of the light emitting source in the conventional light wave WiIll* (in view of this, it is a round thing, and the first problem is
It is an object of the present invention to provide a new light wave distance measuring method and apparatus in which differences in phase difference between emitted light beams emitted from a light emitting source due to different types of emitted light beams do not contribute to errors in distance measurement data.

本願発明の第2の目的は、従来の光波距離針に大幅な改
良、変態を加えることなく、射出光線相互間の位相差変
化が測距データの誤差圧関与しない、従来の光波距離計
に比較してより精度の高い光波測距装置を提供すること
Kある。
The second object of the present invention is to significantly improve the conventional light-wave distance meter without making any changes, and to eliminate the effect of phase difference changes between emitted light beams on the error pressure of distance measurement data compared to the conventional light-wave distance meter. It is an object of the present invention to provide a more accurate optical distance measuring device.

さらに本願の第3の目的は、発光源を半導体レーデとし
たときの、射出角の別にともなう射出光線相互間の位相
差変化が測距データに誤差をまねくという問題点を解決
し、十分実用にたえるばかりか、従来の発光ダイオード
やがスレーザを発光源としていた光波距離計より、小型
・軽量で消費電力も少なく、また最大測定距離が長く、
測定精度も高い半導体レーザを発光源とじ九光波距離計
を提供することにある。
Furthermore, the third object of the present application is to solve the problem that when a semiconductor radar is used as a light emitting source, the phase difference change between the emitted light beams depending on the emitting angle causes an error in distance measurement data, and to fully put it into practical use. Not only that, it is smaller, lighter, consumes less power, and has a longer maximum measurement distance than conventional light-wave distance meters that use light-emitting diodes or lasers as light sources.
The object of the present invention is to provide a nine-wave distance meter using a semiconductor laser as a light emitting source with high measurement accuracy.

すなわち、本発明は、予め定めた変調周波数で駆動され
た発光源から測距用光線を発光させる段階と、その測距
用光線を被測距点に光学手段により送出する段階と、被
測距点から反射してきた前記測距用光線による反射光線
を受光する段階と、反射光線と測距用光線との位相差を
測定し、その位相差から被測距点までの距離を測定する
光波測距方法において、前記発光源から必然的に発生す
る複数の波形を異にする測距用光線による影響を除くた
め、測距用光線と反射光線とで形成される測距光路に、
測距用光線の少なくとも一つを他の測距用光線と異なる
時刻に伝播させるようKした光波測距方法を提供するも
のである。
That is, the present invention includes a step of emitting a distance measuring light beam from a light emitting source driven at a predetermined modulation frequency, a step of transmitting the distance measuring beam to a point to be measured by an optical means, and a step of transmitting the distance measuring beam to a point to be measured. A step of receiving the reflected light beam from the distance measuring light beam reflected from the point, and a light wave measurement step of measuring the phase difference between the reflected light beam and the distance measuring light beam, and measuring the distance to the distance measurement point from the phase difference. In the ranging method, in order to eliminate the influence of a plurality of ranging light beams with different waveforms inevitably generated from the light emitting source, a ranging optical path formed by the ranging light beam and the reflected light beam is
The present invention provides a light wave distance measuring method in which at least one of the distance measuring light beams is propagated at a different time from other distance measuring light beams.

さらに本発明は、予め定められた変調周波数で駆動され
、測距用光線を発光する発光源と、この発光源からの測
距用光線を被測距点に送出する丸めの光学手段と、被測
距点において反射され九前記測距光線による反射光線を
受光し、測距用光線と反射光線との位相差を測定する位
相差測定手段と、この位相差から被測距点までの距離を
演算する演算手段とから構成されて成る光波測距装置に
おいて、前記発光源から必然的に発生する複数の波形を
異にする測距用光線を、測距用光線と反射光線とで形成
される測距光路に互に異なる時刻に伝播させるミキシン
グ手段を有してな諷ことを特徴とする光波測距装置を提
供するものである。
Furthermore, the present invention includes a light emitting source that is driven at a predetermined modulation frequency and emits a distance measuring light beam, a rounded optical means that sends the distance measuring light beam from the light source to a point to be measured, and a phase difference measuring means for receiving the reflected light beam from the distance measuring light beam reflected at the distance measuring point and measuring a phase difference between the distance measuring light beam and the reflected light beam; In a light wave distance measuring device comprising a calculation means for calculating, a plurality of distance measuring light beams having different waveforms inevitably generated from the light emitting source are formed by a distance measuring light beam and a reflected light beam. The present invention provides a light wave distance measuring device characterized in that it includes a mixing means for causing propagation in a distance measuring optical path at different times.

なお本発明において、「複数の波形を異にする測距用光
線」とは、光線によってその出力波形の形状が違う場合
と、出力波形の形状は同様で位相のみ違う場合のいずれ
の場合も含む意味に用いる。
In the present invention, "distance measuring light rays with different waveforms" includes both cases where the shapes of the output waveforms differ depending on the light rays, and cases where the output waveforms have the same shape but differ only in phase. used for meaning.

本発明の上述の特徴によれば、従来の光波測距方法やそ
の装置のように発光ダイオ−rを発光源とするものにお
いても、従来のもの罠比してより高精度を得ることがで
き、また半導体レーザを発光源として利用した光波測距
方法およびその装量の実用の道を開くものであり、発光
ダイオードタイグの光波測距装置に比して最大測定距離
を大きくのばすことが可能で、かつ高精度の測距精度を
得ることができる。また従来のがスレーブタイプの光波
測距装置と比較して、小型・軽量で、・、かつ消費電力
が少なく、屋外における長時間の測量に本十分利用でき
、しか亀変調用の特別の電気光学素子等を必要としない
きわめて有益な新しい光波測距装置を提供することがで
きる。
According to the above-mentioned features of the present invention, even in conventional light wave ranging methods and devices that use light emitting diodes as a light source, higher accuracy can be obtained than in conventional methods. , it also opens the way to practical use of a light wave distance measurement method that uses a semiconductor laser as a light emitting source and its loading, making it possible to greatly extend the maximum measurement distance compared to light-emitting diode TIG light wave distance measurement devices. , and high ranging accuracy can be obtained. In addition, compared to conventional slave-type light wave ranging devices, it is smaller, lighter, consumes less power, and can be used for long-term surveying outdoors. It is possible to provide an extremely useful new optical distance measuring device that does not require any elements or the like.

以下本発明の実施例を図をもとに詳説する。なお以下の
実施例において廃光源は半導体レーザの場合のみを説明
するが、本願発明はこれに限定されるものでなく、発光
ダイオードを発光源とする場合も同様に成立する本ので
ある。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. Note that in the following embodiments, only the case where a semiconductor laser is used as the waste light source will be explained, but the present invention is not limited to this, and the present invention is similarly applicable to the case where a light emitting diode is used as the light source.

第1図は本願発明に係る光波測距装置の一例として光波
測距計を例K、その構成をブロック図で示したものであ
る。分局器10Fi発振器】1からの信号15 MHz
を分局して2つの信号75 KHzと3にHzを発生す
る。合成器13は発撮器11がらの15MHIと分局器
1oからの3にHzとの差(15MHz−5にHz )
から14.997M)kの信号と、分間1B10からの
3にH2の24倍の72にHzの信号とを発生する。第
1切換器14ti処環制御回路15からの信号16によ
って15 MHzか75にHzかのいずれか一方の信号
を出方する。ミキサ一部17内に配置された半導体レー
デ18は第1切換器】4の出力信号で駆動され変調され
た光を故射し、レンズ19とレンズ2oがら構成される
光学エキスパンダー21によりオデティヵルファイノ4
 22に入射される。オプティカルファイバー22を出
射した変調光は測距光路23と内部参照光路24とを切
換えるシャツ、ター25により測距光路23か内部参照
光路2,4のいずれかに射出される。測距光路23が選
択された場合は、変調光はプリズム26の斜面261で
反射されたのち対物レンズ27で平行光束とされ、被測
定点に設置されたコーナーキューブ等のレフレクタ−R
に向は送出される。レフレクタ−Rからの反射光は対物
レンズ27、プリズム26の斜面26bを経てオプティ
カルファイバー28に入射し、光学的エキスt4ンダー
29を介シてアバランシェフォトダイオードからなる受
光素子30により受光される。シャッター25により内
部参照光路が選択された場合は、オプティカルファイバ
ー22から射出してくる変調光はプリズム26の内部反
射面26cで反射され、直接オプティカルファイバー2
8に人射し、受光素子30で受光される。
FIG. 1 shows an example K of a light wave range finder as an example of a light wave range finder according to the present invention, and its configuration is shown in a block diagram. Brancher 10Fi oscillator] Signal from 1 15 MHz
to generate two signals, 75 kHz and 3 Hz. The synthesizer 13 calculates the difference between 15 MHz from the transmitter 11 and 3 Hz from the branch unit 1o (15 MHz - 5 Hz)
It generates a signal of 14.997 M)k per minute and a signal of 72 Hz, which is 24 times H2 from 3 to 1 B10 per minute. The first switch 14ti outputs a signal of either 15 MHz or 75 Hz depending on the signal 16 from the ring control circuit 15. A semiconductor radar 18 disposed within the mixer part 17 is driven by the output signal of the first switch 4 and emit modulated light, and an optical expander 21 consisting of a lens 19 and a lens 2o is used to generate an odometer. Rufaino 4
22. The modulated light emitted from the optical fiber 22 is emitted into either the distance measurement optical path 23 or the internal reference optical paths 2 and 4 by a filter 25 that switches between the distance measurement optical path 23 and the internal reference optical path 24. When the distance measuring optical path 23 is selected, the modulated light is reflected by the slope 261 of the prism 26, and then converted into a parallel beam by the objective lens 27, and then reflected by the reflector R, such as a corner cube, installed at the point to be measured.
The destination is sent out. The reflected light from the reflector R passes through the objective lens 27 and the slope 26b of the prism 26, enters the optical fiber 28, and is received by the light receiving element 30 consisting of an avalanche photodiode via the optical extender 29. When the internal reference optical path is selected by the shutter 25, the modulated light emitted from the optical fiber 22 is reflected by the internal reflection surface 26c of the prism 26, and is directly connected to the optical fiber 2.
8, and is received by the light receiving element 30.

この内部参照光路は、光波距離計自前を構成する電気回
路の温度ドリフト等による位相変化が測距データに誤差
を生じないようにするための4ので、内部参照光路によ
る測定値を測距光路による測定値から減じることKより
、正確な測距データを得る。
This internal reference optical path is used to prevent errors in the distance measurement data due to phase changes due to temperature drift of the electric circuit that constitutes the optical distance meter itself, so the values measured by the internal reference optical path are By subtracting K from the measured value, accurate ranging data is obtained.

第2切換器31F1処還制御回路15からの信号16に
よって14,9?7MHzか72KHzかのいずれかの
信号を出力する。受光素子30からの出力はコ/デンサ
−50を介して増幅1132で増幅さね、混合器33に
入力される。混合器33は増幅器32からの信号と第2
切換器31からの信号を混合することによ抄ピート信号
を作りそれを検波して5 KHzの正弦波を出力すゐ。
The second switch 31F1 outputs a signal of either 14, 9?7 MHz or 72 KHz depending on the signal 16 from the processing control circuit 15. The output from the light receiving element 30 is amplified by an amplifier 1132 via a co/capacitor 50 and input to a mixer 33. Mixer 33 mixes the signal from amplifier 32 and the second
A short repeat signal is created by mixing the signals from the switch 31, which is detected and a 5 KHz sine wave is output.

波形整形器34は3にHzの正弦波を矩形波に整形し九
信号を出力する(以下、これをビートダウン信号という
)、ダート回路35け分41110からの5にHzの信
号をスタート備考とし、波形整形器34からの信号をス
トップ信号としてその間にある発振[111からの15
 MHzの信号を針教器36へ出力する。この信号を計
Jl!136で計数することにより位相差を測定する。
The waveform shaper 34 shapes the 3Hz sine wave into a rectangular wave and outputs a 9 signal (hereinafter referred to as a beatdown signal).The dart circuit 35 starts with a 5Hz signal from 41110. , the signal from the waveform shaper 34 is used as a stop signal, and the oscillation between [111 to 15
A MHz signal is output to the needle teaching device 36. This signal is Jl! The phase difference is measured by counting at 136.

計数器36で得られる計数値はN回測定の合計数である
。このN回の回数を知るために分局器10からの、3に
Hzの信号が処理制御回路15へ供給される。N回の計
数が終了すると処理制御回路15から計数器36へリセ
ット信号37が供給され計数器36 FiIJセット状
態となる。N回測定の計数値は処理制御回路で1/Hに
して平均値をもとめ、距離に換算して表示器39で測定
距離値として表示される。
The count value obtained by the counter 36 is the total number of N measurements. In order to know the number of N times, a 3 Hz signal from the branching device 10 is supplied to the processing control circuit 15. When counting N times is completed, a reset signal 37 is supplied from the processing control circuit 15 to the counter 36, and the counter 36 enters the FiIJ set state. The count value of N measurements is multiplied by 1/H in a processing control circuit to obtain an average value, converted to a distance, and displayed on the display 39 as a measured distance value.

混合器33の出力を3にHzにするために、第1切換器
14の出力信号と第2切換器31の出力信号は、それぞ
れ15 MHzの時14 、997 MHz 。
In order to set the output of the mixer 33 to 3 Hz, the output signal of the first switch 14 and the output signal of the second switch 31 are 14 and 997 MHz, respectively, when the frequency is 15 MHz.

75 KHzの時72にHzの関係になるよう処理制御
回路15からの信号16によシ制御される。半導体レー
ザ18を15 MHzと75 KHzの2種類の周波数
で変調するのけ15 MHzは波長20WLK相当し、
精測定用に使用させ、75にH2Fi波長4−に相当し
粗測定に使用させるためである。15MHz及び75に
Hzの周波数を混合器33に、よりそれぞれ3にHzの
周波数にするのは、位相測定の分解能を高くするためで
あり、15 MHzあるいは75にHzでの位相を5 
KHzの位相にして測定するためである。
It is controlled by the signal 16 from the processing control circuit 15 so that when the frequency is 75 KHz, the relationship is 72 Hz. By modulating the semiconductor laser 18 at two frequencies, 15 MHz and 75 KHz, 15 MHz corresponds to a wavelength of 20 WLK.
This is because it is used for precise measurements, and 75 corresponds to H2Fi wavelength 4- and is used for rough measurements. The reason why the frequencies of 15 MHz and 75 Hz are set to 3 Hz in the mixer 33 is to increase the resolution of phase measurement.
This is to measure the phase at KHz.

本例において光源として用いられる半導体レーザ18は
、射出角度に応じて異なった波形の変調光を発光する。
The semiconductor laser 18 used as a light source in this example emits modulated light with different waveforms depending on the emission angle.

第2図(a)(b) (c) ijその例である。この
よう九波形の異なる変調光は、その基本成分である正弦
波において位相を互に異にするものであり、どの変調光
が受光部に到達するかKよって測定結果に差を生ずる。
Figures 2 (a), (b), and (c) ij are examples. These nine different waveforms of modulated light have different phases in the sine wave, which is the basic component, and the measurement results differ depending on which modulated light K reaches the light receiving section.

ミキサ一部17ti射出角度の異る変調光が時間的に相
前後して測距光路に射出され反射光路を経て受光部に到
達するようにするもので、前述したようにオプティカル
ファイバー22を有する。
The mixer part 17ti allows modulated lights with different emission angles to be emitted to the distance measuring optical path one after the other in time and reach the light receiving section via the reflected optical path, and has the optical fiber 22 as described above.

ミキサ一部17のオプティカルファイ/4−22はコイ
ル状に数回巻かれており、その円環部の1部側面は押圧
片40に接し、反対側の側面部にはバイブレータ41の
ピストン41mが押接され、バイブレータ41を変調波
信号とは同期しない発振源42で駆動することKより振
動させられる。
The optical fiber /4-22 of the mixer part 17 is wound several times in a coil shape, and one side of the annular portion is in contact with the pressing piece 40, and the opposite side has a piston 41m of the vibrator 41. The vibrator 41 is vibrated by being driven by an oscillation source 42 that is not synchronized with the modulated wave signal.

このオプティカルファイバー22の振動による半導体レ
ーザ18からの射出光のミキシング作用を模式的に第3
図(a)、(b)、(C)に示す。半導体レーザ1sf
i第4図(a)に示すような矩形変調波で変調され、い
ずれの時刻においても射出角θ1の角度でたとえば第2
図(・)K示した変調出力波形をもつ光線^が、射出角
θ2 の角度で第2図(b)に示した変調出力波形をも
つ光線日が、また射出角θ3の角度で第2図(c> K
示した変調出力波形をもつ光線Cがそれぞれ射出される
ものとする。この各射出光が光学エキス・母/ダ21を
介して振動しているオプティカルファイバー22に入射
されると、ある時刻t1のときは第3図(a)に示すよ
うにオプティカルファイバー22からの射出光は角度0
1′から光線^が、角度θ′2から光@日が、角度θ′
3から光aCがそれぞれ射出され、また時刻t2のとき
はf83図(1))に示すように角度01′から光線8
が角度02′から光@Cが、また角度03′から光線減
がそれぞれ射出され、さらに時刻t3のとき、第3図(
c) K示すように、角度01′から光線Cが、角度θ
2/から光線^が、また角変−5′から光線3がそれぞ
れ射出される。このよう忙オプティカルファイバー22
管振動させること忙より、ある角lt例えば#1′の角
Sかh射出される光線は、光線^、B、 Cがランダム
にミキシングされる。この状態を第4図(b)K示す。
The mixing effect of the light emitted from the semiconductor laser 18 due to the vibration of the optical fiber 22 is schematically shown in the third diagram.
Shown in Figures (a), (b), and (C). semiconductor laser 1sf
i It is modulated with a rectangular modulated wave as shown in Fig. 4(a), and at any time, for example, the second
A ray with a modulated output waveform shown in Fig. 2(b) is outputted at an exit angle θ2, and a ray ^ with a modulated output waveform shown in Fig. 2(b) is also outputted at an exit angle θ3. (c>K
It is assumed that light rays C having the modulated output waveforms shown are respectively emitted. When each of the emitted light beams is incident on the vibrating optical fiber 22 via the optical extractor/mother 21, at a certain time t1, the emitted light is emitted from the optical fiber 22 as shown in FIG. 3(a). light is at angle 0
The ray ^ from 1', the light @ sun from the angle θ'2, the angle θ'
The light aC is emitted from the angle 01' at time t2, and the light aC is emitted from the angle 01' at time t2, as shown in the f83 diagram (1)).
The light @C is emitted from the angle 02', and the light ray @C is emitted from the angle 03', and furthermore, at time t3, as shown in Fig. 3 (
c) As shown in K, the ray C from the angle 01' is at the angle θ
A ray ^ is emitted from the angle 2/, and a ray 3 is emitted from the angle -5'. Such busy optical fiber 22
Due to the busy vibration of the tube, the rays ^, B, and C that are emitted from a certain angle lt, for example, the angle S or h of #1' are randomly mixed. This state is shown in FIG. 4(b)K.

第4図(e)は第4図(a) K示した半導体レーデ1
8に加えられた矩形変調波の基本成分である正弦波を示
す図である。
Figure 4(e) is the semiconductor radar 1 shown in Figure 4(a).
8 is a diagram showing a sine wave that is a fundamental component of a rectangular modulated wave added to FIG.

角度#llからの射出光線の変調出力波形の基本正弦波
は、菖4図(d3に示すように変調波出力波形が時々刻
々変化するとと忙ともない、半導体レーデへ加えた変調
波との位相差がΔ0、ム。、Δ。と時々刻々変化した正
弦波となる。しかし位相差測定に使用する波形整形器3
4からのビートダウン信号は変調波よりけるかに低周波
であるため、そのビートダウン信号の位相差は、ミキシ
ングされる各光線のもつ位相差の平均値をその位相差Δ
0とするビートダウン信号となる(第4s(e)、(1
)) *このことは射出角I2′、111の光11につ
いて4共通でありオプティカル7ア゛イパー22を射出
してくるすべての射出角の引出光線について貫える本の
である、 ミキシング効果は、同種の変調波波形がある方向に繰り
返し現われる周波数c以下、光線切換周波数と呼ぶ)が
平均するための手段の周波数より高いほど効果がある。
The fundamental sine wave of the modulated output waveform of the emitted light beam from the angle #ll is the phase difference between the modulated wave applied to the semiconductor radar and the modulated wave output waveform that changes from time to time as shown in Diagram 4 (d3). becomes a sine wave that changes momentarily as Δ0, m., Δ.However, the waveform shaper 3 used for phase difference measurement
Since the beatdown signal from 4 has a much lower frequency than the modulated wave, the phase difference of the beatdown signal is calculated by calculating the average value of the phase difference of each light beam to be mixed by the phase difference Δ
The beatdown signal becomes 0 (4th s(e), (1
)) *This is common to all light beams 11 with an exit angle of I2' and 111, and applies to all extracted rays of exit angle that exit the optical 7-eyeper 22.The mixing effect is of the same type. The higher the frequency c at which the modulated waveform repeatedly appears in a certain direction (referred to as the beam switching frequency) is higher than the frequency of the averaging means, the more effective it is.

第4図(b)は、光線切換周波数が変調周波数より低い
例を示すが、その逆であって本よい、第4図(a/)〜
(f”) ii、光線切換周波数が変調周波数より高い
場合の第4図(al〜(f)に対応する図である。この
場合、01′の角度から射出さ引る変調波の出力波形は
、第4図(b′)のようになり、変調波の周期内でミキ
シング効果が現れ、その基本正弦波は第4図(d′)に
示すようにミキシングされたものとなる。第5図は75
にHzの変調周波数で変調された半導体レーデlBから
の光を1KHzで振動させたオプティカルファイバー2
2に入射させたときの射出光を、75 KHzで同期さ
せてシンクロスフーゾの画面上に表示させた本のの写真
であり、射出角01′、02′、03′のいずれにおり
て本同−波形となる。このことは、波形整形器34から
のビートダウン信号の位相差は、射出角の如何に拘らず
同一でちることを意味する。
FIG. 4(b) shows an example in which the beam switching frequency is lower than the modulation frequency, but the opposite is true, FIG. 4(a/)~
(f") ii. This is a diagram corresponding to FIG. 4 (al to (f)) when the beam switching frequency is higher than the modulation frequency. In this case, the output waveform of the modulated wave emitted and pulled from the angle of 01' is , as shown in Figure 4 (b'), a mixing effect appears within the period of the modulated wave, and the fundamental sine wave is mixed as shown in Figure 4 (d'). is 75
Optical fiber 2 that vibrates light from a semiconductor radar IB modulated at a modulation frequency of Hz at a frequency of 1KHz.
This is a photograph of a book in which the emitted light when the light is incident on the synchro fuso is synchronized at 75 KHz and displayed on the screen of the Synchros Fuso. It becomes a waveform. This means that the phase difference of the beatdown signal from the waveform shaper 34 remains the same regardless of the exit angle.

光波距離針においては、位相の測定を教多く行いその平
均値を処理制御回路15で得て、これを鍛終結果とする
ので、前述の光線切換周波数は高くなくとも十分効果が
ある。つまり1つの測定値を得るための数多くの位相測
定を行う時間に比較して十分速い光線切換周波数であれ
ばよい。
In the light wave distance needle, the phase is measured many times and the average value is obtained by the processing control circuit 15, which is used as the final forging result, so that the above-mentioned light beam switching frequency is sufficiently effective even if it is not high. In other words, the light beam switching frequency may be sufficiently fast compared to the time it takes to perform a large number of phase measurements to obtain one measurement value.

もし一つの測定値を得るための位相測定を行なう時間よ
りも光線切換局波数が低い場合、測定データはばらつい
たものとなる。したがって、光線切換周波数は位相測定
を行なう時間に比べて十分に高くすることが望ましい。
If the beam switching station wave number is lower than the time required to perform phase measurement to obtain one measurement value, the measurement data will vary. Therefore, it is desirable that the beam switching frequency be sufficiently higher than the time during which phase measurements are taken.

しかし、第5図に示す変調波形のようK、光線切換周波
数を嵩くして、為つ九光線を時間的に平均することは必
ずしも必要でなく、1回目の位相測定は光線^で、2回
目の位相測定は光41Bで、3回目の位相測定は光線C
でというように、それぞれ別の光線で位相測定を行なっ
て、位相測定値の平均から測定値を得て4よい。
However, as shown in the modulation waveform shown in Fig. 5, it is not necessarily necessary to increase the beam switching frequency K and temporally average the nine beams; the first phase measurement is made with the beam ^, and the second The phase measurement is done with light 41B, and the third phase measurement is done with light beam C.
As shown in Fig. 4, phase measurements are performed using different light beams, and a measured value is obtained from the average of the phase measured values.

第6図は第1図のンキサ部17を用いて光波距離計の距
#測定の精度を実験し、ミキサ一部の効果を比較した実
験結果である。
FIG. 6 shows the results of an experiment on the accuracy of distance # measurement of a light wave distance meter using the mixer section 17 of FIG. 1, and a comparison of the effects of a part of the mixer.

光波距離計は、粗測定用としての75にt−Hzの変調
周波数での距m測定データと、精測定用としての15M
Hzの変調周波数での距離測定データの両者を合成して
最終測定データとするが、第6図の実験データは理解を
しやすくするため75にHzの測定データと15 M)
lzの測定データを別々に記載した。
The light wave distance meter has distance m measurement data at a modulation frequency of 75 t-Hz for rough measurements and 15 m for precise measurements.
The distance measurement data at a modulation frequency of 75 Hz and the distance measurement data at a modulation frequency of 15 Hz are combined to form the final measurement data, but the experimental data in Figure 6 is combined with the measurement data at 75 Hz and 15 M) to make it easier to understand.
Measurement data for lz are listed separately.

第6図(a)、←)Viそれぞれミキサ一部17のオプ
ティカルファイバー22をバイブレータ41を電動せず
振動をあたえなかった時のデータで、(a)は75にH
2の測定データを、伽)は15 M)−1zの測定デー
タ管、縦軸に測定された距離値を、横軸に第1回目の測
定から第n回目の測定というように測定回数をとっであ
る。
Figure 6 (a), ←) Vi shows the data when the optical fiber 22 of the mixer part 17 is not vibrated without the vibrator 41 being powered, and (a) is H at 75.
2 measurement data, 15 M) - 1z measurement data tube, the vertical axis is the measured distance value, and the horizontal axis is the number of measurements from the 1st measurement to the nth measurement, etc. It is.

第6図(c)、(d)はそれぞれミキサーs17のオプ
ティカルファイバー22をノ々イブレータ41で撮動(
I KHzの振動)させたときの測定結果であり、第6
図(C)け75に)lzの測定データを、(d)は15
MHzの測定データである。測定は光波距離計本体から
17mの位置にレフレクタ−を設置し、この両者間の距
離を測定するようにした。第6図(a)、(b)の測定
結果かられかるように、ミキサ一部17を作動させない
と設置場所の微振動や空気のゆらき゛の影響を受け、測
定に関与する光線のノ々ラツキが141測定データに影
響し、測定距離データのバラツキが大きくナル。一方、
1lE6図(c)、(d) ノ1IIQ?結果から明ら
かなように1ミキサ一部17を電動させた場合は測定距
離データのバラツキかはとんどなくなる。
FIGS. 6(c) and 6(d) show that the optical fiber 22 of the mixer s17 is photographed using the nonoblator 41 (
This is the measurement result when the 6th
Figure (C) shows the measurement data of lz, and (d) shows the measurement data of 15.
This is MHz measurement data. In the measurement, a reflector was installed at a position of 17 m from the main body of the light wave distance meter, and the distance between the two was measured. As can be seen from the measurement results in Figures 6(a) and (b), if the mixer part 17 is not operated, it will be affected by slight vibrations at the installation location and fluctuations in the air, resulting in unevenness of the light beam involved in the measurement. This affects the 141 measurement data, and the variation in the measurement distance data is large. on the other hand,
1lE6 Figures (c), (d) ノ1IIQ? As is clear from the results, when some of the mixers 17 are electrically driven, the variation in the measured distance data is almost eliminated.

一般に、光波距離計は電気回路の温度)F Qフト等の
影響をさけるため、第1図に示したように装置内部に内
部光路24を設けてあり、この内部光路には中導体レー
デ18からの光束の一部が通運する。
In general, in order to avoid the influence of electric circuit temperature (FQ), etc., an optical distance meter is provided with an internal optical path 24 inside the device as shown in FIG. A part of the luminous flux is transported.

このように測距用光路23と内部光路24を別々の二つ
の光路として形成すると、ミキす一部17がないと測距
光路を通る光束と内部光路を通る光束との波形が違って
くる。この丸め、渕距光路の位相差から内部光路の位相
差を減じて正確な測距データを得ようとしても、両光路
を通る光束が違うため橢距データは不正確な亀のとなっ
てしまいオフセット値として現れる。特にs  75 
KHzの変調光波を使用する測定データのオフセット値
は重要視しなければならない。一般に、75にH。
When the distance measuring optical path 23 and the internal optical path 24 are formed as two separate optical paths in this way, the waveforms of the light beam passing through the distance measuring optical path and the light beam passing through the internal optical path will be different if the mixing part 17 is not present. Even if you attempt to obtain accurate distance measurement data by subtracting the phase difference of the internal optical path from the phase difference of the edge optical path, the distance data will be inaccurate because the light flux passing through both optical paths is different. Appears as an offset value. especially s 75
The offset value of measurement data using KHz modulated light waves must be considered important. Generally, H to 75.

と15 MH2とのデータを合成して最終結果含意める
場合、メートル単位を一致させるように75KHzのデ
ータに約1m以下の値を加減する。第6図(a)の測定
結果は平均約18mを示しているのに対し、同図(b)
は平均約7.1mを示している。例えばta6図(a)
、伽)の第01回目、第02回目のs1定データのよう
にメートル単位で1m以上の差がある場合、もはや75
にHzのデータと15 MHzのデータとを合成するこ
とは不可能となる。これに対し、第6図(e)け測距値
として約17 、8mを示しており、また同図(d)は
、約7.877mK−示しており両者の間に差けみられ
ない。
When combining the data of 15 MHz and 15 MH2 to include the final result, add or subtract a value of about 1 m or less to the 75 KHz data so that the metric units match. The measurement results in Figure 6 (a) show an average of about 18 m, while the measurement results in Figure 6 (b)
indicates an average length of approximately 7.1 m. For example, ta6 diagram (a)
If there is a difference of 1m or more in meters, as in the 01st and 2nd s1 constant data of
It becomes impossible to synthesize 15 MHz data and 15 MHz data. On the other hand, FIG. 6(e) shows a measured distance value of about 17.8 m, and FIG. 6(d) shows a distance of about 7.877 mK, with no discernible difference between the two.

以上述べたミキサ一部17の例はオプティカルファイ4
−22を振動させるものであったが、本発明はこれに限
定される4のでなく、側路光路を伝播する光線を時間的
に変化させるという基本構成をみたす他の配置をとって
もよい。
The example of the mixer part 17 mentioned above is the optical fiber 4
-22 is vibrated, but the present invention is not limited to this, but may take other arrangements that satisfy the basic configuration of temporally changing the light beam propagating through the side optical path.

第7図(1)伽)は、本発明のミキす一部の第2の実施
例を示す、この実施例は光学エキス・臂ン〆一21を構
成する2枚のレンズ19と20の関に角度rの範囲内で
矢印101の方向に回転振動する平行平闇ザラス100
を役けることにより、半導体レー118から射出する変
調出力波形の互いに真なる光線^、Bを、半導体レーデ
18の発光点と光学的に共役な二次光源18′からの射
出角−1′において時間的に変化して射出するように構
成したものである。
FIG. 7 (1) shows a second embodiment of the mixing part of the present invention. Parallel flat Zarasu 100 rotating and vibrating in the direction of arrow 101 within the range of angle r.
By using , the mutually true rays ^ and B of the modulated output waveform emitted from the semiconductor ray 118 are set at an emission angle of -1' from the secondary light source 18' which is optically conjugate with the light emitting point of the semiconductor ray 18. It is constructed so that the injection changes over time.

第8図(・)、(b)は、前例の平行平rMfラス10
0のかわfiK同様の作用をする波形円板102をレン
f19と20の関に配置し、光軸0と平行な回転軸o1
 を軸として回転させる例を示す。上述のいずれの実施
例において本、亭導体し−fIsから射出する光線を振
って最終射出角を変化させることによ抄、ある角度にお
ける射出光線を変化させるものである。第9図は、光源
である半導体レーf18自青を振動させて、そのレーデ
チップ18畠自身から射出角θで射出してくる光線1の
光軸OK対する射出角θ′を変化させ実質的に対物レン
ズ面のある点から射出する光線の波形を時間的に変化さ
せるものである。
Figures 8(・) and (b) show the parallel plane rMf lath 10 of the previous example.
A corrugated disk 102 that has the same effect as 0's fiK is placed between lenses f19 and 20, and the rotation axis o1 is parallel to the optical axis 0.
Here is an example of rotating around the axis. In any of the above-mentioned embodiments, the emitted light beam at a certain angle is changed by changing the final emitting angle by shaking the light emitted from the main conductor. FIG. 9 shows a diagram in which the light source F18 semiconductor laser is vibrated to change the emission angle θ' with respect to the optical axis OK of the light beam 1 emitted from the radar chip 18 itself at an emission angle θ. It changes the waveform of the light beam emitted from a certain point on the lens surface over time.

すなわち、半導体レーザ18は、千の取付基板110と
の関に圧電素子lll5.l1lb等の電気的に振動す
る振動子を介して取付けられ、この圧電素子に交番電流
を通電することにより振動させ、もって半導体レーザ1
8を光軸OK対し回転振動させるよう構成しである。
That is, the semiconductor laser 18 is connected to the mounting board 110 by the piezoelectric elements lll5. The semiconductor laser 1
8 is configured to rotate and vibrate with respect to the optical axis OK.

第1o l14(s)(b)は、第1図の実施例がオプ
ティカルファイバーの中間部をバイブレータ41で振動
させたのに対し、オプティカルファイz4−22の入射
端部22−を振動させ、光線のオプティカルファイバー
への入射角を変化させることにより、光線をミキシング
させゐものである。
In contrast to the embodiment shown in FIG. 1 in which the middle part of the optical fiber was vibrated by the vibrator 41, in the first o l14(s) (b), the incident end part 22- of the optical fiber z4-22 was vibrated, and the light beam was The light beams are mixed by changing the angle of incidence on the optical fiber.

また、ミキサ一部は必ずしも光波距離針内部に配置する
必要はなく、第11図に示すように、対物レン、IP2
7の前方において、平行子図プラス100を圧電素子1
11・、111bを介して光波距離針の筐体200に取
や付け、仁の圧電素子に互いに発振位相の異なる発振@
42.42’からの交番電流をかけ振動させ、本って平
行平面ザラメ100を装雪光軸0と垂直麿軸回わりに回
転振動させて、対物レンズ射出後の光線mを平行移動さ
せ、あるいけレフレクタ−(図示せず)からの反射光線
nの対物レンズへの入射位置を変化させ、ある1つの測
距光路を考えると角、互いに波形の異なる光線が互いK
1%なる時刻にその一定党略を伝播するのと実質的に同
一の作用をさせることがで自る。
Also, a part of the mixer does not necessarily need to be placed inside the optical distance needle, and as shown in FIG.
In front of 7, parallel plate plus 100 is connected to piezoelectric element 1
11., 111b to the housing 200 of the light wave distance needle, and the piezoelectric element on the other hand generates oscillations with different oscillation phases.
42. Apply an alternating current from 42' to vibrate it, and rotate the parallel plane sarame 100 around the optical axis 0 and the perpendicular axis to move the ray m in parallel after exiting the objective lens. By changing the incident position of the reflected light beam n from a reflector (not shown) on the objective lens, and considering one distance measurement optical path, the light beams with different waveforms are
It is possible to have substantially the same effect as propagating that constant strategy at a time of 1%.

また測距用光線mを禎測距点におかれたレフレクタ−に
向けて送出する対物レンズは、上記各実施例のように屈
折光線である必要はかならずしもなく、第12図のよう
にカセグレン型の反射光学系からなる対物光学系300
であってもよ(、オ九建キシング手段は同図に図示する
ように送風機301とヒーター302を組み合せ積極的
に空気のゆら@’303を作り、この空気のゆらぎで測
距用光−mや反射光111nの射出角や入射角を変化さ
せてもよい。
Furthermore, the objective lens that sends the distance measuring light beam m toward the reflector placed at the distance measuring point need not necessarily be a refracting light beam as in each of the above embodiments, but a Cassegrain type as shown in FIG. An objective optical system 300 consisting of a reflective optical system of
(As shown in the figure, the Okuken kissing means combines a blower 301 and a heater 302 to actively create air fluctuations @'303, and uses these air fluctuations to generate distance measuring light -m. Alternatively, the emission angle or incidence angle of the reflected light 111n may be changed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の第1の実施例を示す光波距繍叶の!ロ
ック図、第2図(・) (b) (C)は半導体レーザ
の射出角の為なる光線の波形を示す写真、第5図(・)
(b) (e)は本発明の建キサ部の作用を模式的に示
す光学配置図、第4図はミキサ部の作用を示す波形図、
第5図はミキシング後の波形の一例を示す写真、第6図
は本発明の測距における効果を示すための測距データの
バラツキを示す図、IA7図(m> 10)は本発明の
1lE2の実施例を示す図、第8図葎)伽)は本発明の
ts3の実施例を示す図、第9図は本発明の第4の実施
例を示す図、第10図(a) (b)は本発明の第5の
実施例を示す図、第11図は本発明の第6の実施例を示
す図、第12図は本発明の第7の実施例を示す図である
。 11・・・発振器、18・・・半導体レーザ、17・・
・ギキナ一部、27・・・対物レンズ、41・・・バイ
ブレータ、22・・・オプティカルファイ・臂−0第2
図 (a) (c) <bl) 第;5図 ((1)   第9図 (b) 第10図 一445= 第11図 Lフ 第12図
FIG. 1 shows a light wave design showing a first embodiment of the present invention. Lock diagram, Figure 2 (・) (b) (C) is a photograph showing the waveform of the light beam depending on the emission angle of the semiconductor laser, Figure 5 (・)
(b) (e) is an optical layout diagram schematically showing the action of the mixer part of the present invention, FIG. 4 is a waveform diagram showing the action of the mixer part,
Figure 5 is a photograph showing an example of the waveform after mixing, Figure 6 is a diagram showing the dispersion of distance measurement data to show the effect of the present invention on distance measurement, and IA7 diagram (m > 10) is a photograph of the 11E2 of the present invention. FIG. 8(a)(b) is a diagram showing an embodiment of ts3 of the present invention, FIG. 9 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention, FIG. 10(a) (b) ) is a diagram showing a fifth embodiment of the invention, FIG. 11 is a diagram showing a sixth embodiment of the invention, and FIG. 12 is a diagram showing a seventh embodiment of the invention. 11... Oscillator, 18... Semiconductor laser, 17...
・Gikina part, 27... Objective lens, 41... Vibrator, 22... Optical fiber arm-0 second
Figure (a) (c) <bl) Figure 5 ((1) Figure 9 (b) Figure 10 - 445 = Figure 11 L Figure 12

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)  予め定め九変調周波数で駆動された発光源か
ら測距用光線を発光させる段階と、 該測距用光線を被測距点に光学手段により送出する段階
と、 膣液測距点から反射してきた該測距ft、線による反射
光線を受光する段階と、 該反射ft、@と、該測距用光線との位相差を測定し、
その位相差から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□発光源から必然的に発生する複数の波形を異にす
る測距用光線の影響を除くなめ、前記測距用光線と前記
反射光線とで形成される測距光路に1該複数の測距用光
線の少なくとも一つを他の測距用光線と異なる時刻に伝
播させるようにしたことを特徴とする光波測距方法。 (2) 前記複数の測距用光線の少なくとも一つが前記
光学手段のある点を池の測距用光線と、時刻を異にして
射出させるようにした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)  前記位相差を測定する段階は、さら[1つの
被測距点について複数回の位相差測定を実行し該複数の
位相差値を平均する段階を有し、前記光学手段のある点
を同種の!II距用光用光線なくとも2回射出するに必
要な時間は、該位相差値を平均するに必要な時間より短
いことを特徴とする特許請求の範囲第1項または@2項
記載の光波測距方法。 (4)予め定められた変調周波数で駆動され測距用光線
を発光する発光源と、 該発光源からの該光線を被測距点に送出するための光学
手段と、 核被測距点において反射された測距用f@による反射光
線を受光し、該測距用光線と、該反射光線との位相差を
測定する位相差測定手段と、この位相差から前記被測距
点までの距離を演算する演算手段とから構成されて成る
光波測距装置において、 前記発光源から必然的に発生する複数の波形を異にする
測距用光線を、 前記測距用光線と前記反射光線とで形成される測距光路
に、互に異なる時刻に伝播させるミキシング手段を有し
てなることを特徴とする光波測距装置。 151 111記ミキシング手段は前記複数の測距用+
Sの少なくとも一つを前記光学手段のある点において他
の測距用光線と時刻を異にして射出させることt−特徴
とする特許請求の範囲第4項記載の光波測距f!1ta 16)  前記位相差測定手段は、さらに1つの被測距
点について複数回の位相差測定を実行し、該複数の位相
差値を平均する平均処理手段を有し、前記光学手段のあ
る点を同種の#ll開用光線少なくとも2回射出するに
必要な時間は、該平均処理手段の平均時間より短いこと
を特徴とする特許弓青求の範囲1g4項または5項記載
の元波測距装fl。 (7)  前記発光源は半導体レーデであることを特徴
とする特許請求の範囲第4項ないし第6璃いずれかに記
載の光波測距装置。
[Scope of Claims] (1) A step of emitting a distance measuring light beam from a light emitting source driven at a predetermined nine modulation frequencies, and a step of transmitting the distance measuring light beam to a point to be measured by an optical means, a step of receiving a reflected light beam from the distance measuring ft line reflected from the vaginal fluid distance measuring point; measuring a phase difference between the reflected ft,@ and the distance measuring light beam;
In a light wave ranging method that measures the distance to a point to be measured based on the phase difference, in order to eliminate the influence of the ranging light rays that are inevitably generated from the light source and have different waveforms, A light wave measurement system characterized in that at least one of the plurality of distance measurement light beams is propagated in a distance measurement optical path formed by the distance measurement light beam and the reflected light beam at a different time from that of the other distance measurement light beams. Distance method. (2) At least one of the plurality of distance-measuring light beams is emitted from a certain point of the optical means at a different time from the distance-measuring light beam of the pond. The light wave distance measurement method described in section. (3) The step of measuring the phase difference further includes the step of measuring the phase difference a plurality of times for one distance measurement point and averaging the plurality of phase difference values, The same kind! The light wave according to claim 1 or @2, wherein the time required to emit the II distance light beam at least twice is shorter than the time required to average the phase difference value. Distance measurement method. (4) a light emitting source that is driven at a predetermined modulation frequency and emits a distance measuring beam; an optical means for transmitting the light beam from the light emitting source to a distance measuring point; and a nuclear distance measuring point. A phase difference measuring means for receiving the reflected light beam from the reflected distance measuring f@ and measuring a phase difference between the distance measuring light beam and the reflected light beam, and a distance from this phase difference to the distance measurement point. A light wave distance measuring device comprising a calculation means for calculating a plurality of distance measuring light beams having different waveforms, which are inevitably generated from the light emitting source, between the distance measuring light beam and the reflected light beam. 1. A light wave distance measuring device comprising a mixing means for causing propagation at different times in a distance measuring optical path that is formed. 151 111. The mixing means is for the plural distance measuring +
Light wave ranging f! according to claim 4, characterized in that at least one of the light beams S is emitted at a certain point of the optical means at a different time from other ranging light beams. 1ta 16) The phase difference measuring means further includes averaging processing means for performing phase difference measurement a plurality of times for one distance measurement point and averaging the plurality of phase difference values, and the optical means The original wave distance measurement according to the scope 1g section 4 or 5 of Patent Yu Seigyu, characterized in that the time required to emit the same type of #ll light beam at least twice is shorter than the average time of the averaging processing means. Fitted fl. (7) The light wave distance measuring device according to any one of claims 4 to 6, wherein the light emitting source is a semiconductor radar.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4531833A (en) * 1981-08-31 1985-07-30 Tokyo Kogaku Kikai Kabushiki Kaisha Optical range finder
JPH07159157A (en) * 1993-12-07 1995-06-23 Sokkia Co Ltd Lightwave rangefinder

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US4531833A (en) * 1981-08-31 1985-07-30 Tokyo Kogaku Kikai Kabushiki Kaisha Optical range finder
JPH07159157A (en) * 1993-12-07 1995-06-23 Sokkia Co Ltd Lightwave rangefinder

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