[發明專利]光波距離測定方法、距離測定程序以及距離測定裝置

有效

• 申請號: 200710085026.0
• 申請日: 2007-02-28
• 公開（公告）號: CN101149437A
• 公開（公告）日: 2008-03-26
• 發明（設計）人: 矢部雅明
• 申請（專利權）人: 株式會社拓普康
• 主分類號: G01S17/08
• 分類號: G01S17/08;G01S7/48;G01S7/481
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 浦柏明;劉宗杰

技術領域

本發明涉及光波距離測定或者具有光波測距部的距離測定裝置，特別是本發明涉及能夠一次進行多點的距離測定的光波距離測定方法、距離測定程序以及距離測定裝置。

背景技術

光波測距部具有對測定目標照射激光光線、接收來自測定目標的反射光的測距光路，并且，除了該測距光路，還具有內部參照光路，基于經過該內部參照光路所接收的內部參照光與經測距光路所接收的測距光的時間差，進行到測定目標的距離測定。

此外，近年來，作為測距用的激光光線，使用了脈沖激光光線，基于脈沖光的時間偏差算出內部參照光與測距光的光接收時間差。作為距離測定裝置所具有的光波測距部，例如有日本特開2004-144681號公報所示的光波測距部。以下，參照圖12大致說明日本特開2004-144681號公報所示的光波測距部。

此外，圖12中，1表示光波測距部，該光波測距部1具有光學系統2和測距運算部3。

所述光學系統2具有測距光路4和內部參照光路5，在所述測距光路4上配置激光光源6、直角反射鏡7、物鏡8、光接收元件9，所述激光光源6例如是脈沖激光二極管(PLD)，從該激光光源6發出作為脈沖激光光線的測距光，測距光被所述直角反射鏡7偏轉，透過所述物鏡8，從所述光波測距部1射出。所射出的測距光在作為測定目標11的棱鏡上反射，反射測距光通過所述物鏡8入射，被所述直角反射鏡7偏轉，由所述光接收元件9接收。

此外，在所述測距光路4上設置半透鏡12，由該半透鏡12反射測距光的一部分作為內部參照光，該內部參照光由反射鏡13偏轉，形成所述內部參照光路5。在該內部參照光路5上設置中繼透鏡14、15，透過該中繼透鏡15的內部參照光由反射鏡16偏轉，內部參照光被設置在所述測距光路4上的半透鏡17反射到所述測距光路4上，并由所述光接收元件9接收。

跨過所述測距光路4的傳出路徑部分和所述內部參照光路5設置了光路切換裝置18，跨過所述測距光路4的返回路徑部分和所述內部參照光路5設置了光量調整裝置19。

所述光路切換裝置18具有旋轉遮光板21，該旋轉遮光板21使所述測距光路4、所述內部參照光路5中的一個光路透過時，另一光路被所述旋轉遮光板21遮擋。該旋轉遮光板21通過電動機等的傳動裝置22而旋轉。此外，所述光量調整裝置19具有光量衰減濾光板23，該光量衰減濾光板23通過電動機等的傳動裝置24而旋轉，調整光量以便使入射到所述光接收元件9上的測距光與內部參照光的光強度相同。

將由所述光接收元件9所接收的測距光、內部參照光作為光接收信號傳送到所述測距運算部3。

由所述光路切換裝置18切換光路，由此，對所述光接收元件9交替地入射分割為時間序列的測距光和內部參照光，從所述光接收元件9交替地向所述測距運算部3發送測距光的光接收信號和內部參照光的光接收信號。在該測距運算部3中，對測距光的脈沖和內部參照光的脈沖進行比較，算出偏差，基于所得到的偏差，對到所述測定目標11的距離進行運算。

在所述的現有技術的距離測定裝置的光波測距部1中存在如下問題：由所述旋轉遮光板21機械地切換測距光與內部參照光的光路，在響應性等上存在界限，難以進行高速的光路切換，難以進行高速的距離測定。此外，日本特開2004-144681號公報所示的距離測定裝置在一次測定中對一個測定目標進行測定，不能夠同時對多點的測定目標進行測距。

此外，日本特開2006-105802號公報中示出了電氣地對測距光和內部參照光的光接收進行切換的距離測定裝置。

然后，日本特開平5-232228號公報中示出了能夠一次對多個測定目標進行測定的距離測定裝置。

日本特開平5-232228號公報所述的距離測定裝置中，發出脈沖光，測定從脈沖光的發光時到接收被測定目標反射后的脈沖光的時間(測距時間)，對到測定目標的距離進行測定，其具有發出脈沖光的半導體激光器、接收來自測定目標的反射脈沖光后發出光接收信號的光接收元件、數目與測定目標的數目相同的時間測定電路和與該時間測定電路對應的觸發電路、基于測距時間對到測定目標的距離進行計算的距離值運算裝置，若所述觸發電路接收來自光接收元件的信號，則向所對應的時間測定電路發送光接收信號，并且，對于以后的光接收信號，實現不能送出的狀態。

因此，多個觸發電路依次向所對應的時間測定電路發送光接收信號，并且依次實現不能發送的狀態，由此，所述多個時間測定電路能夠分別對每個測定目標的測定時間進行測定，所述距離值運算裝置基于測距時間測定到測定目標的距離。