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JPH0126516B2 - - Google Patents
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JPH0126516B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0126516B2
JPH0126516B2 JP57014244A JP1424482A JPH0126516B2 JP H0126516 B2 JPH0126516 B2 JP H0126516B2 JP 57014244 A JP57014244 A JP 57014244A JP 1424482 A JP1424482 A JP 1424482A JP H0126516 B2 JPH0126516 B2 JP H0126516B2
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JP
Japan
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light
distance measuring
distance
phase difference
light beam
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Application number
JP57014244A
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Japanese (ja)
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JPS58131578A (en
Inventor
Fumio Ootomo
Masahiro Ooishi
Nobuo Hori
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Tokyo Optical Co Ltd
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Tokyo Optical Co Ltd
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Publication date
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    • G01MEASURING; TESTING
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    • 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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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、被測定点に送出された変調光波と被
測定点で反射されて返つてきた変調光波の位相差
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 is a light wave measurement method that precisely measures the distance to a point to be measured based on the phase difference between a modulated light wave sent to the point to be measured and a modulated light wave reflected and returned from the point to be measured. This invention relates to a distance method and device.

近年、主に測量の分野において距離測定に光波
距離計が多用されるようになつた。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ナーキユーブからなる
レフレクターに向け送出し、該レフレクターで反
射され、もどつ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 meters have come into widespread use for distance measurement, mainly in the field of surveying. A light wave distance meter sends out light waves modulated at a predetermined modulation frequency toward a reflector consisting of a corner cube installed at a measurement point, receives the light waves that are reflected by the reflector, and returns. The distance to the measurement point is measured based on the phase difference between the light wave and the transmitted light wave.

現在のところ、光波距離計の発光源としては、
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、光波距離計の最大測長可
能距離は光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2〜3Kmが限界であつた。
At present, the light source for optical rangefinders is:
Light emitting diodes are being used due to the demand for smaller and lighter devices. However, since the maximum measurable distance of a light-wave rangefinder is determined by the brightness of the light source, the maximum measurable distance of a light-wave rangefinder using a light-emitting diode has been limited to 2 to 3 km.

そして、それ以上の長距離測定用の光波距離計
にはHe―Neガスレーザが使用されていたが、こ
のHe―Neガスレーザを発光源とする場合、レー
ザ管が大きいため装置の大型化をまねくばかり
か、その電源として高電圧、高容量の電源が必要
で屋外の測量に不便であり、さらに温度変化や衝
撃に弱いという欠点やまたレーザ光の変調には
KDP等の電気光学素子を使用する必要もあつた。
He--Ne gas lasers were used in optical distance meters for longer distance measurements, but using He--Ne gas lasers as a light source would require a large laser tube, which would result in an increase in the size of the device. However, it requires a high-voltage, high-capacity power source, which is inconvenient for outdoor surveying.Furthermore, it is susceptible to temperature changes and shocks, and it is not suitable for laser light modulation.
It was also necessary to use an electro-optical element such as KDP.

近年、半導体技術の進歩にともない、半導体レ
ーザが入手可能となつており、この半導体レーザ
を光波距離計の発光源として利用すれば、従来の
ガスレーザ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、さらに半導体レーザ自身に変調をか
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
して速いため、変調周波数をより高くでき、より
測定精度の高い光波距離計が出来るという種々の
利点をもつている。
In recent years, with the advancement of semiconductor technology, semiconductor lasers have become available. If this semiconductor laser is used as a light source for a light wave distance meter, a high-brightness light source similar to that of a conventional gas laser can be obtained, making it possible to make maximum measurements. The distance can be greatly extended, and the size and power consumption are on the same level as conventional light emitting diodes.Furthermore, since the semiconductor laser itself can be modulated, not only does it require no special modulation means, but the light emission response is also very low. Since the speed is faster than that of a light emitting diode, the modulation frequency can be increased, and a light wave distance meter with higher measurement accuracy can be produced.

しかしながら、半導体レーザを光波距離計の発
光源とし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つて異つた形状
のものとなり、たとえば或る射出角の光は前端に
鋭い突出部をもつた波形となり、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に
なるといつた具合になる。このような変調波の波
形の差は、その基本波成分である正弦波が、異つ
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つて測定結果
に差ができることになる。
However, when a semiconductor laser is used as a light emitting source for an optical distance meter, the following problems occur. 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 has a different shape depending on the exit angle.For example, light at a certain exit angle is The waveform has a sharp protrusion at the front end, the light with another exit angle has a medium-high waveform with a bulge in the center, and the light with yet another exit angle has a waveform with a bulge in the front half, and so on. Become. Such a difference in the waveforms of the modulated waves means that the sine waves, which are the fundamental wave components, have different phases. For this reason, there will be a difference in the measurement results depending on which emission 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ユーブ等の反射体は
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、コーナーキユーブが光軸
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つた射出角のも
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つて
いるため、測定距離によつて測定に関与する光線
が変化する。さらにコーナーキユーブを設置する
設置場の微震や空気のゆらぎによつても変化が生
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 installed under the same conditions with respect to a 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 at 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、射出点の差に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、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計に関して
は、問題を或る程度解決できるものではあるが、
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。
Furthermore, in the case of a conventionally used light emitting diode, its light emitting area is larger than that of a semiconductor laser, and it is well known that a difference in emission point causes a difference in the phase of modulated light. In light wave distance meters using light emitting diodes, various types of phase mixing devices have been proposed in order to solve this problem of phase difference of modulated light. Although these phase mixing devices can solve some of the problems with light-wave distance meters that use light-emitting diodes,
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距離計における発
光源の問題点にかんがみてなされたものであり、
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 was made in view of the problems of the light emitting source in the conventional light wave distance meter,
The first object is to provide a new light wave distance measuring method and apparatus in which the difference in phase difference between emitted light beams emitted from a light emitting source does not contribute to errors in distance measurement data.

本願発明の第2の目的は、従来の光波距離計に
大幅な改良、変更を加えることなく、射出光線相
互間の位相差変化が測距データの誤差に関与しな
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にある。
A second object of the present invention is to prevent changes in phase difference between emitted light beams from contributing to errors in distance measurement data without making any significant improvements or changes to conventional light wave distance meters. An object of the present invention is to provide a light wave distance measuring device that is more accurate than conventional light wave distance meters.

さらに本願の第3の目的は、発光源を半導体レ
ーザとしたときの、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ガスレーザを発光
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した光波距離計
を提供することにある。
Furthermore, the third purpose of the present application is to solve the problem that when a semiconductor laser 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 the distance measurement data, and to fully put it into practical use. Not only is it more efficient, but it is also smaller, lighter, consumes less power, has a longer maximum measurement distance, and has higher measurement accuracy than conventional light-wave distance meters that use light-emitting diodes or gas lasers as light sources. The objective is to provide a measurement system.

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にした
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. receiving a reflected light beam from the distance measuring light beam reflected from the point;
In a light wave ranging method that measures the phase difference between a reflected light beam and a distance measuring light beam, and measures the distance to the distance measurement point based on the phase difference, a plurality of waveforms inevitably generated from the light emitting source are differentiated. In order to eliminate the influence of the distance measurement light rays, the distance measurement optical path formed by the distance measurement light rays and the reflected light rays is configured so that at least one of the distance measurement light rays is propagated at a different time from the other distance measurement light rays. The present invention provides a light wave ranging method based on the following methods.

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た
めの光学手段と、被測距点において反射された前
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ることを特
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, an optical means for sending the distance measuring light beam from the light source to a distance measurement point, and a light emitting source that emits a distance measuring light beam from the light emitting source. a phase difference measuring means for receiving a reflected beam of the distance measuring beam reflected at the distance measuring point and measuring a phase difference between the distance measuring beam and the reflected beam; and a distance to the distance measuring point from this phase difference. 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 by having a mixing means for propagating light onto 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、光線によつてその出力波形の
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" refers to cases where the shapes of the output waveforms are different depending on the light beams, or cases where the output waveforms have the same shape but differ only in phase. It is used in a meaning that also includes.

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ードを発光源
とするものにおいても、従来のものに比してより
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
置の実用の道を開くものであり、発光ダイオード
タイプ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。また従来のガスレーザタイ
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
にも十分利用でき、しかも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 distance measuring methods and devices that use light emitting diodes as light sources, higher accuracy can be obtained compared to conventional methods. This opens the way to the practical use of a light wave ranging method and device that uses a semiconductor laser as a light source, and allows the maximum measurement distance to be greatly extended compared to a light emitting diode type light wave ranging device. Highly accurate ranging accuracy can be obtained. In addition, compared to conventional gas laser type optical distance measuring devices, it is smaller and lighter, consumes less power, and can be used for long-term surveying outdoors, and does not require special electro-optical elements for modulation. It is possible to provide an extremely useful new optical distance measuring device that does not

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発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
れるものではなく、発光ダイオードを発光源とす
る場合も同様に成立するものである。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In the following embodiments, only the case where a semiconductor laser is used as the light emitting source will be explained, but the present invention is not limited to this, and the present invention is similarly applicable to a case where a light emitting diode is used as the light emitting 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に、その構成をブロツク図で
示したものである。分周器10は発振器11から
の信号15MHzを分周して2つの信号75KHzと3K
Hzを発生する。合成器13は発振器11からの
15MHzと分周器10から3KHzとの差(15MHz−
3KHz)から14.997MHzの信号と、分周器10か
らの3KHzの24倍の72KHzの信号とを発生する。
第1切換器14は処理制御回路15からの信号1
6によつて15MHzから75KHzかのいずれか一方の
信号を出力する。ミキサー部17内に配置された
半導体レーザ18は第1切換器14の出力信号で
駆動され変調された光を放射し、レンズ19とレ
ンズ20から構成される光学エキスパンダー21
によりオプテイカルフアイバー22に入射され
る。オプテイカルフアイバー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
るシヤツター25により測距光路23か内部参照
光路24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26a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ユ
ーブ等のレフレクターRに向け送出される。レフ
レクターRからの反射光は対物レンズ27、プリ
ズム26の斜面26bを経てオプテイカルフアイ
バー28に入射し、光学的エキスパンダー29を
介してアバランシエフオトダイオードからなる受
光素子30により受光される。シヤツター25に
より内部参照光路が選択れた場合は、オプテイカ
ルフアイバー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
プテイカルフアイバー28に入射し、受光素子3
0で受光される。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a light wave range finder as an example of a light wave range finder according to the present invention. The frequency divider 10 divides the 15MHz signal from the oscillator 11 into two signals, 75KHz and 3K.
Generates Hz. The synthesizer 13 receives the output from the oscillator 11.
Difference between 15MHz and 3KHz from frequency divider 10 (15MHz-
3KHz) to 14.997MHz and a 72KHz signal from the frequency divider 10, which is 24 times 3KHz.
The first switch 14 receives the signal 1 from the processing control circuit 15.
6 outputs one of the signals from 15MHz to 75KHz. A semiconductor laser 18 disposed within the mixer section 17 is driven by the output signal of the first switching device 14 and emits modulated light, and an optical expander 21 composed of a lens 19 and a lens 20 is connected to the semiconductor laser 18 .
The light is incident on the optical fiber 22 by the following. The modulated light emitted from the optical fiber 22 is emitted into either the distance measurement optical path 23 or the internal reference optical path 24 by a shutter 25 that switches between the distance measurement optical path 23 and the internal reference optical path 24. Distance measurement optical path 23
When is selected, the modulated light is reflected by the slope 26a of the prism 26, then converted into a parallel beam by the objective lens 27, and sent out toward a reflector R, such as a corner cube, installed at the point to be measured. 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 made of an avalanche photodiode via the optical expander 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, directly enters the optical fiber 28, and is transmitted to the light receiving element 3.
Light is received at 0.

この内部参照光路は、光波距離計自身を構成す
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させないようにするための
もので、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により、正確な測距デ
ータを得る。
This internal reference optical path is used to prevent phase changes caused by temperature drift of the electric circuit that makes up the optical distance meter itself from causing errors in distance measurement data. Obtain accurate ranging data by subtracting from the measured value.

第2切換器31は処理制御回路15からの信号
16によつて14997MHzか72KHzかのいずれかの
信号を出力する。受光素子30からの出力はコン
デンサー50を介して増幅器32で増幅され、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
ることによりビート信号を作りそれを検波して
3KHzの正弦波を出力する。波形整形器34は3K
Hzの正弦波を矩形波に整形した信号を出力する
(以下、これをビートダウン信号という)。ゲート
回路35は分周器10からの3KHzの信号をスタ
ート信号とし、波形整形器34からの信号をスト
ツプ信号としてその間にある発振器11からの
15MHzの信号を計数器36へ出力する。この信号
を計数器36で計数することにより位相差を測定
する。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周
器10からの3KHz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へリセツト信号37が供給
され計数器36はリセツト状態となる。N回測定
の計数値は処理制御回路で1/N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 second switch 31 outputs either a 14997 MHz or 72 KHz signal depending on the signal 16 from the processing control circuit 15. The output from the light receiving element 30 is amplified by an amplifier 32 via a capacitor 50 and input to a mixer 33. The mixer 33 is the amplifier 32
A beat signal is created by mixing the signal from the second switch 31 with the signal from the second switch 31, and the beat signal is detected.
Outputs a 3KHz sine wave. Waveform shaper 34 is 3K
Outputs a signal obtained by shaping a Hz sine wave into a rectangular wave (hereinafter referred to as a beatdown signal). The gate circuit 35 uses the 3KHz signal from the frequency divider 10 as a start signal, uses the signal from the waveform shaper 34 as a stop signal, and uses the signal from the oscillator 11 in between.
A 15MHz signal is output to the counter 36. The phase difference is measured by counting this signal with a counter 36. 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 3KHz signal from the frequency divider 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 reset state. The count value of N measurements is multiplied by 1/N in a processing control circuit to obtain an average value, which is converted into a distance and displayed on the display 39 as a measured distance value.

混合器33の出力を3KHz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15MHzの時14997MHz、75KHzの
時72MHzの関係になるよう処理制御回路15から
の信号16により制御される。半導体レーザ18
を15MHzと75KHzの2種類の周波数で変調するの
は15MHzは波長20mに相当し、精測定用に使用さ
せ、75KHzは波長4Kmに相当し粗測定に使用させ
るためである。15MHz及び75KHzの周波数を混合
器33によりそれぞれ3KHz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、15MHz
あるいは75KHzでの位相を3KHzの位相にして測
定するためである。
In order to make the output of the mixer 33 3KHz, the first
The output signal of the switch 14 and the output signal of the second switch 31 are controlled by the signal 16 from the processing control circuit 15 so that the relationship is 14997 MHz when the frequency is 15 MHz, and 72 MHz when the frequency is 75 KHz. Semiconductor laser 18
The reason why it is modulated at two frequencies, 15 MHz and 75 KHz, is that 15 MHz corresponds to a wavelength of 20 m and is used for precise measurements, and 75 kHz corresponds to a wavelength of 4 km and is used for rough measurements. To convert the frequencies of 15MHz and 75KHz to 3KHz using the mixer 33,
This is to increase the resolution of phase measurement, and the frequency is 15MHz.
Or to measure the phase at 75KHz by changing it to 3KHz.

本例において光源として用いられる半導体レー
ザ8は、射出角度に応じて異なつた波形を変調光
を発光する。第2図a,b,cはその例である。
このように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によつて
測定結果に差を生ずる。ミキサー部17は射出角
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イカルフアイ
バー22を有する。
A semiconductor laser 8 used as a light source in this example emits light modulated with different waveforms depending on the emission angle. Figures 2a, b, and c are examples.
The modulated lights having different waveforms have different phases in their basic component, sine wave, and the measurement results differ depending on which modulated light reaches the light receiving section. The mixer section 17 allows modulated lights with different emission angles to be emitted one after the other in time to the distance measuring optical path and reach the light receiving section via the reflected optical path, and has the optical fiber 22 as described above. .

ミキサー部17のオプテイカルフアイバー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41a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で駆動することにより振動させられる。
このオプテイカルフアイバー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
18は第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aに示した変調出力波形をもつ光線
A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Bが、また射出角θ3の角度で第
2図cに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
エキスパンダ21を介して振動しているオプテイ
カルフアイバー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イカルフア
イバー22からの射出光は角度θ1′から光線Aが、
角度θ′2から光線Bが、角度θ′3から光線Cがそれ
ぞれ射出され、また時刻t2のときは第3図bに示
すように角度θ1′から光線Bが角度θ2′から光線C
が、また角度θ3′から光線Aがそれぞれ射出され、
らに時刻t3のとき、第3図cに示すように、角度
θ1′ら光線Cが、角度θ2′から光線Aが、また角度
θ3′から光線Bがそれぞれ射出される。このよう
にオプテイカルフアイバー22を振動させること
により、ある角度例えばθ1′の角度から射出され
る光線は、光線A,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に示す。
Optical fiber 22 of mixer section 17
is wound into a coil several times, and one of its circular parts
The side surface of the vibrator 41 is in contact with the pressing piece 40, and the piston 41a of the vibrator 41 is pressed against the opposite side surface.
The vibrator 41 is caused to vibrate by being driven by an oscillation source 42 that is not synchronized with the modulated wave signal.
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 FIGS. 3a, b, and c. The semiconductor laser 18 is modulated with a rectangular modulated wave as shown in FIG . Assume that a ray B having the modulated output waveform shown in Fig. 2b is emitted at an angle of θ 2, and a ray C having the modulated output waveform shown in Fig. 2c is emitted at an angle of exit angle θ 3 . do. When each of these emitted lights enters the vibrating optical fiber 22 via the optical expander 21, a certain time t 1
In this case, as shown in FIG. 3a, the light ray A from the optical fiber 22 is at an angle θ 1 '.
Ray B is emitted from angle θ' 2 and ray C is emitted from angle θ' 3. At time t 2 , ray B is emitted from angle θ 1 ' and ray C is emitted from angle θ 2 ', as shown in FIG. 3b. C
However, the rays A are also emitted from the angle θ 3 ',
Furthermore, at time t3 , as shown in FIG. 3c, ray C is emitted from angle θ 1 ', ray A is emitted from angle θ 2 ', and ray B is emitted from angle θ 3 '. By vibrating the optical fiber 22 in this way, the light rays A, B, and C emitted from a certain angle, for example, θ 1 ', are randomly mixed. This state is shown in FIG. 4b.

第4図cは第4図aに示した半導体レーザ18
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。
FIG. 4c shows the semiconductor laser 18 shown in FIG. 4a.
FIG. 3 is a diagram showing a sine wave that is the fundamental component of a rectangular modulated wave added to the sine wave.

角度θ1′からの射出光線の変調出力波形の基本
正弦波は、第4図dに示すように変調波出力波形
が時々刻々変化することもない、半導体レーザへ
加えた変調波との位相差が△A、△B、△C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34からのビートダウン信号
は変調波よりは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△0とす
るビートダウン信号となる(第4図e、f)。
The fundamental sine wave of the modulated output waveform of the emitted light beam from the angle θ 1 ' has a phase difference with the modulated wave applied to the semiconductor laser, so that the modulated wave output waveform does not change from time to time, as shown in Figure 4d. becomes a sine wave that changes from moment to moment as △ A , △ B , and △ C. However, since the beatdown signal from the waveform shaper 34 used for phase difference measurement has a much lower frequency than the modulated wave, the phase difference of the beatdown signal is the average value of the phase difference of each mixed light beam. This results in a beatdown signal with a phase difference of Δ0 (Fig. 4 e, f).

このことは射出角θ2′,θ3′の光線についても共
通でありオプテイカルフアイバー22を射出して
くるすべての射出角の射出光線について言えるも
のである。
This is also true for the light beams at the exit angles θ 2 ' and θ 3 ', and is true for the light rays exiting the optical fiber 22 at all exit angles.

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(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。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
つてもよい。第4図a′〜f′は、光線切換周波数が
変調周波数より高い場合の第4図a〜fに対応す
る図である。この場合、θ1′の角度から射出され
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75KHzの変調周波数で変
調された半導体レーザ18からの光を1KHzで振
動させたオプテイカルフアイバー22に入射させ
たときの射出光を、75KHzで同期させてシンクロ
スコープの画面上に表示させたものの写真であ
り、射出角θ1′,θ2′,θ3′のいずれにおいても同

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
らず同一であることを意味する。
The mixing effect is more effective as the frequency at which the same type of modulated wave waveform appears repeatedly in a certain direction (hereinafter referred to as the beam switching frequency) is higher than the frequency of the averaging means. FIG. 4b shows an example in which the beam switching frequency is lower than the modulation frequency, but the reverse may also be the case. FIGS. 4a' to 4f' correspond to FIGS. 4a to 4f when the beam switching frequency is higher than the modulation frequency. In this case, the output waveform of the modulated wave emitted from the angle θ 1 ' is as shown in Figure 4b',
A mixing effect appears within the period of the modulated wave, and the fundamental sine wave becomes a mixed one as shown in FIG. 4 d'. Figure 5 shows the emitted light when the light from the semiconductor laser 18 modulated at a modulation frequency of 75 KHz is incident on the optical fiber 22 vibrated at 1 KHz, and the emitted light is synchronized at 75 KHz and displayed on the screen of the synchroscope. The waveform is the same at all exit angles θ 1 ′, θ 2 ′, and θ 3 ′. This means that the phase difference of the beatdown signal from the waveform shaper 34 is the same regardless of the exit angle.

光波距離計においては、位相の測定を数多く行
いその平均値を処理制御回路15で得て、これを
最終結果とするので、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 meter, the phase is measured many times and the average value is obtained by the processing control circuit 15, which is used as the final 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周波数が低い場合、測定デ
ータはばらついたものとなる。したがつて、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。しかし、第5図に示
す変調波形のように光線切換周波数を高くして、
異つた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Aで、2回目
の位相測定は光線B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
を行なつて、位相測定値の平均から測定値を得て
もよい。
If the beam switching frequency 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 high compared to the time during which phase measurements are performed. However, by increasing the beam switching frequency as shown in the modulation waveform shown in Figure 5,
It is not necessarily necessary to temporally average different rays; the first phase measurement is made with ray A, the second with ray B, the third with ray C, and so on. Phase measurements may be made with separate beams and the measurements obtained from the average of the phase measurements.

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

光波距離計は、粗測定用としての75KHzの変調
周波数での距離測定データと、精測定用としての
15MHz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
データは理解しやすくるため75KHzの測定データ
と15MHzの測定データを別々に記載した。
The light wave distance meter provides distance measurement data at a modulation frequency of 75KHz for rough measurements and for precise measurements.
Although both distance measurement data at a modulation frequency of 15MHz are combined to form the final measurement data, the experimental data in Figure 6 is shown separately for 75KHz measurement data and 15MHz measurement data to make it easier to understand.

第6図a,bはそれぞれミキサー部17のオプ
テイカルフアイバー22をバイブレータ41の駆
動せず振動をあたえなかつた時のデータで、aは
75KHzの測定データを、bは15MHzの測定データ
を、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
をとつてある。
Figures 6a and 6b are data when the vibrator 41 is not driven and no vibration is applied to the optical fiber 22 of the mixer section 17, and a is
75KHz measurement data is shown, b is 15MHz measurement data, the vertical axis shows the measured distance value, and the horizontal axis shows the number of measurements from the first measurement to the nth measurement.

第6図c,dはそれぞれミキサー部17のオプ
テイカルフアイバー22をバイブレータ41で振
動(1KHzの振動)させたときの測定結果であり、
第6図cは75KHzの測定データを、dは15MHzの
測定データである。測定は光波距離計本体から17
mの位置にレフレクターを設置し、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
結果からわかるように、ミキサー部17を作動さ
せないと設置場所の微振動や空気のゆらぎの影響
を受け、測定に関与する光線のバラツキが直接測
定データに影響し、測定距離データのバラツキが
大きくなる。一方、第6図c,dの測定結果から
明らかなように、ミキサー部17を駆動させた場
合は測定距離データのバラツキがほとんどなくな
る。
6c and d show the measurement results when the optical fiber 22 of the mixer section 17 was vibrated (1 KHz vibration) by the vibrator 41, respectively.
Figure 6c shows the measured data at 75KHz, and d shows the measured data at 15MHz. Measurements are made from the main body of the light wave distance meter.
A reflector was installed at a position of m, and the distance between the two was measured. As can be seen from the measurement results in FIGS. 6a and 6b, if the mixer section 17 is not operated, it will be affected by slight vibrations and air fluctuations at the installation location, and variations in the light beam involved in the measurement will directly affect the measurement data. Dispersion in measured distance data increases. On the other hand, as is clear from the measurement results shown in FIGS. 6c and 6d, when the mixer section 17 is driven, there is almost no variation in the measured distance data.

一般に、光波距離計は電気回路の温度ドリフト
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
路には半導体レーザ18からの光束の一部が通過
する。
Generally, in order to avoid the effects of temperature drift in the electric circuit, an optical distance meter is provided with an internal optical path 24 inside the device, as shown in FIG. section passes.

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、ミキサー部
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つてくる。このため、測距光
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
が違うため測距データは不正確なものとなつてし
まいオフセツト値として現れる。特に、75KHzの
変調光波を使用する測定データのオフセツト値は
重要視しなければならない。一般に、75KHzと
15MHzとのデータを合成して最終結果を求める場
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。例えば第6図a,
bの第n1回目、第n2回目の測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
75KHzのデータと15MHzのデータとを合成するこ
とは不可能となる。このに対し、第6図cは測距
値として約17.8mを示しており、また同図dは、
約7.877mを示しており両者の間に差はみられな
い。
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 mixer section 17 is not present. Therefore, even if you try to obtain accurate distance measurement data by subtracting the phase difference of the internal optical path from the phase difference of the distance measurement optical path, the distance measurement data will be inaccurate because the light flux passing through both optical paths is different, and the offset will occur. Appears as a value. In particular, the offset value of measurement data using a 75KHz modulated light wave must be considered important. Generally, 75KHz and
When combining 15MHz data to obtain the final result, add or subtract a value of approximately 1m or less to the 75KHz data to match the meter units. The measurement results in Figure 6a show an average of about 18m, while Figure 6b shows an average of about 7.1m. For example, Figure 6a,
If there is a difference of 1m or more in meters, such as the nth 1st and nth 2nd measurement data of b, it is no longer possible to
It becomes impossible to synthesize 75KHz data and 15MHz data. On the other hand, Fig. 6c shows a measured distance of approximately 17.8m, and Fig. 6d shows a distance measurement of approximately 17.8m.
It shows approximately 7.877m, and there is no difference between the two.

以上述べたミキサー部17の例はオプテイカル
フアイバー22を振動させるものであつたが、本
発明はこれに限定されるものでなく、測距光路を
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つてもよい。
Although the example of the mixer unit 17 described above is one that vibrates the optical fiber 22, the present invention is not limited to this, and the basic configuration is to temporally change the light beam propagating on the distance measuring optical path. Other arrangements may be used to meet the requirements.

第7図a,bは、本発明のミキサー部の第2の
実施例を示す。この実施例は光学エキスバンダー
21を構成する2枚のレンズ19と20の間に角
度γの範囲内で矢印101の方向に回転振動する
平行平面ガラス100を設けることにより、光導
体レーザ18から射出する変調出力波形の互いに
異なる光線A,Bを、半導体レーザ18の発光点
と光学的に共役な二次光源18′からの射出角
θ1′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。
Figures 7a and 7b show a second embodiment of the mixer section of the invention. In this embodiment, a parallel plane glass 100 that rotates and vibrates in the direction of an arrow 101 within the range of angle γ is provided between the two lenses 19 and 20 constituting the optical expander 21. The light beams A and B having different modulated output waveforms are emitted from a secondary light source 18' that is optically conjugate with the light emitting point of the semiconductor laser 18 at an emission angle θ 1 ' that changes over time. It is something.

第8図a,bは、前例の平行平面ガラス100
のかわりに同様の作用をする波形円板102をレ
ンズ19と20の間に配置し、光軸Oと平行な回
転軸O′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も、半導体レーザ18か
ら射出する光線を振つて最終射出角を変化させる
ことにより、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
ーザ18自身を振動させて、そのレーザチツプ1
8a自身から射出角θで射出してくる光線lの光
軸Oに対する射出角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。
FIGS. 8a and 8b show the parallel plane glass 100 of the previous example.
Instead, an example will be shown in which a corrugated disk 102 having a similar effect is placed between the lenses 19 and 20 and rotated about a rotation axis O' parallel to the optical axis O. In any of the embodiments described above, the emitted light beam at a certain angle is changed by swinging the light emitted from the semiconductor laser 18 and changing the final emission angle. FIG. 9 shows the laser chip 1 by vibrating the semiconductor laser 18 itself, which is a light source.
The waveform of the light beam emitted from a certain point on the objective lens surface is substantially changed over time by changing the emission angle θ' of the light beam l emitted from 8a itself at an emission angle θ with respect to the optical axis O.

すなわち、半導体レーザ18は、その取付基板
110との間に圧電素子111a,111b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、もつて半導体レーザ18を光軸Oに対し回
転振動させるよう構成してある。
That is, the semiconductor laser 18 is attached to the mounting substrate 110 via electrically vibrating vibrators such as piezoelectric elements 111a and 111b, and is caused to vibrate by passing an alternating current through the piezoelectric elements. The semiconductor laser 18 is configured to rotate and vibrate with respect to the optical axis O.

第10図a,bは、第1図の実施例がオプテイ
カルフア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、オプテイカルフアイバー22
の入射端部22aを振動させ、光線のオプテイカ
ルフア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るものである。
10a and 10b show that the embodiment of FIG. 1 vibrates the middle part of the optical fiber with a vibrator 41, whereas the embodiment of FIG.
The light beams are mixed by vibrating the incident end 22a of the optical fiber and changing the angle of incidence of the light beams onto the optical fiber.

また、ミキサー部は必ずしも光波距離計内部に
配置する必要はなく、第11図に示すように、対
物レンズ27の前方において、平行平面ガラス1
00を圧電素子111a,111bを介して光波
距離計の筐体200に取り付け、この圧電素子に
互いに発振位相の異なる発振器42,42′から
の交番電流をかけ振動させ、もつて平行平面ガラ
ス100を装置光軸Oと垂直な軸回わりに回転振
動させて、対物レンズ射出後の光線mを平行移動
させ、あるいはレフレクター(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き、互いに波
形の異なる光線が互いに異なる時刻にその測定光
路を伝播するのと実質的に同一の作用をさせるこ
とができる。
Furthermore, the mixer section does not necessarily need to be placed inside the optical distance meter, and as shown in FIG.
00 is attached to the housing 200 of the optical distance meter via piezoelectric elements 111a and 111b, and alternating currents from oscillators 42 and 42' having different oscillation phases are applied to the piezoelectric elements to cause them to vibrate, thereby creating a parallel plane glass 100. By rotating and vibrating the device around an axis perpendicular to the optical axis O of the device, the light ray m after exiting the objective lens is translated in parallel, or the incident position of the reflected light ray n from a reflector (not shown) on the objective lens is changed, When one distance measurement optical path is considered, it is possible to cause substantially the same effect as when light rays with different waveforms propagate through the measurement optical path at different times.

また測距用光線mを被測距点におかれたレフレ
クター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であつてもよく、ま
たミ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
のゆらぎ303を作り、この空気のゆらぎで測距
用光線mや反射光線n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 measurement point does not necessarily have to be a refracting light beam as in each of the above embodiments, but a Cassegrain type as shown in FIG. It may be an objective optical system 300 consisting of a reflective optical system, and the mixing means, as shown in the figure, combines a blower 301 and a heater 302 to actively create air fluctuations 303, and uses this air fluctuation to measure distance. The exit angle and the incident angle of the optical ray m and the reflected ray n 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離
計のブロツク図、第2図a,b,cは半導体レー
ザの射出角の異なる光線の波形を示す写真、第3
図a、b、cは本発明のミ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、第7
図a,bは本発明の第2の実施例を示す図、第8
図a,bは本発明の第3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…ミ
キサー部、27…対物レンズ、41…バイブレー
タ、22…オプテイカルフアイバー。
Fig. 1 is a block diagram of a light wave distance meter showing the first embodiment of the present invention, Fig. 2 a, b, and c are photographs showing waveforms of light rays with different emission angles of a semiconductor laser, and Fig. 3
Figures a, b, and c are optical layout diagrams schematically showing the action of the mixer part of the present invention, Figure 4 is a waveform diagram showing the action of the mixer part, and Figure 5 is a photograph showing an example of the waveform after mixing. Fig. 6 is a diagram showing the dispersion of distance measurement data to show the effect of the present invention on distance measurement;
Figures a and b show the second embodiment of the present invention;
Figures a and b show the third embodiment of the present invention;
The figure shows the fourth embodiment of the present invention, FIGS. 10a and 10b show the fifth embodiment of the invention, and FIG.
The figure shows a sixth embodiment of the invention, and FIG. 12 shows a seventh embodiment of the invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 11... Oscillator, 18... Semiconductor laser, 17... Mixer part, 27... Objective lens, 41... Vibrator, 22... Optical fiber.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 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、 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、 該被測距点から反射してきた該測距光線による
反射光線を受光する段階と、 該反射光線と、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ため、 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、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段階を有し、前記光学
手段のある点を同種の測距用光線が少なくとも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項または第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、 該被測距点において反射された測距用光線によ
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。 5 前記ミキシング手段は前記複数の測距用光線
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
とを特徴とする特許請求の範囲第4項記載の光波
測距装置。 6 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測距用光線が少
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
請求の範囲第4項または第5項記載の光波測距装
置。 7 前記発光源は半導体レーザであることを特徴
とする特許請求の範囲第4項ないし第6項いずれ
かに記載の光波測距装置。
[Claims] 1. 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 light beam to a point to be measured by optical means; A step of receiving a reflected beam of the distance measuring beam reflected from the distance measuring point, measuring a phase difference between the reflected beam and the distance measuring beam, and calculating the distance to the distance measuring point from the phase difference. In the light wave distance measuring method for measuring, in order to eliminate the influence of the distance measuring light beam that is inevitably generated from the light emitting source and which causes different waveforms, the distance measuring method formed by the distance measuring light beam and the reflected light beam is used. A light wave ranging method characterized in that at least one of the plurality of ranging light beams is propagated along an optical path at a different time from other ranging light rays. 2. At least one of the plurality of distance measuring light beams is connected to another distance measuring light beam at a certain point of the optical means,
2. The light wave distance measuring method according to claim 1, wherein the light waves are emitted at different times. 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. At least 2 ranging rays
3. The optical distance measuring method according to claim 1, wherein the time required for emitting the light twice is shorter than the time required for averaging the phase difference values. 4. A light emitting source that is driven at a predetermined modulation frequency and emits a distance measuring light beam; an optical means for transmitting the light beam from the light emitting source to a distance measuring point; a phase difference measuring means for receiving a reflected light beam from the distance measuring light beam and measuring a phase difference between the distance measuring light beam and the reflected light beam; and calculating a distance to the distance measurement point from this phase difference. A light wave ranging device comprising: a calculation means, wherein a plurality of ranging light beams having different waveforms are inevitably generated from the light emitting source, and are formed by the ranging light beam and the reflected light beam. A light wave distance measuring device comprising a mixing means in a distance measuring optical path for causing propagation at different times. 5. Claim 4, wherein the mixing means emits at least one of the plurality of distance measuring light beams at a certain point of the optical means at a different time from other distance measuring light beams. The light wave ranging device described. 6. 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 point at which the optical means has a certain point is of the same kind. 6. The optical distance measuring device according to claim 4, wherein the time required for the distance measuring light beam to be emitted at least twice is shorter than the averaging time of the averaging processing means. 7. The optical distance measuring device according to any one of claims 4 to 6, wherein the light emitting source is a semiconductor laser.
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