[發明專利]光波距離計

有效

• 申請號: 201080010324.3
• 申請日: 2010-03-17
• 公開（公告）號: CN102341726A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 青木康俊
• 申請（專利權）人: 株式會社索佳拓普康
• 主分類號: G01S17/36
• 分類號: G01S17/36;G01C3/06
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 黃劍鋒

技術領域

本發明涉及光波距離計，更詳細地講，涉及省去了將從發光元件射出的光切換為測距光路(外部光路)和參照光路(內部光路)的開閉器的光波距離計。

背景技術

在以往的光波距離計中，將從發光元件射出的光通過使開閉器(shutter)移動而交替地切換為與目標反射物(標靶、反射片或免棱鏡的物體)之間往復的測距光路、和從光源直接朝向受光元件的參照光路來進行距離測量，由此修正了光波距離計的固有的誤差。但是，由于伴隨著開閉器的移動，所以在距離測量中花費時間，而且有在低溫下動作變慢的缺點。所以，希望有不使用切換為測距光路和參照光路的開閉器的光波距離計。

作為這樣的不使用開閉器的光波距離計，已知有下述專利文獻1中公開的結構。在圖9中表示該光波距離計的模塊圖。

該光波距離計具備兩個發光元件1P、2P。從發光元件1P射出的光30P由分束器(beam?splitter)3P分為兩部分，一方作為測距光32P而經過與目標反射物60P之間往復的測距光路入射到受光元件5P，另一方作為參照光33P而經過光波距離計內部的參照光路入射到受光元件4P。從發光元件2P射出的光31P成為參照光，由分束器6P分為兩部分，一方34P入射到受光元件4P，另一方35P入射到受光元件5P。另外，在受光元件4P的緊前配置有使光擴散的擴散器51P，在受光元件5P的緊前配置有使光散射的散射器11P。

發光元件1P經由放大器23P與合成器(synthesizer)21P連接，射出以頻率f₁調制的光。發光元件2P經由放大器24P與合成器22P連接，射出以頻率f₂調制的光。兩個合成器21P、22P與共用的振蕩器20P連接。

受光元件4P經由放大器9P與頻率變換器7P連接，受光元件5P經由放大器10P與頻率變換器8P連接。兩個頻率變換器7P、8P中由局部振蕩器12P施加頻率f_LO的局部振蕩信號。兩個頻率變換器7P、8P變換為與來自受光元件4P、5P的輸出信號和局部振蕩信號之差相等的頻率的中間頻率信號f_ZF1、f_ZF2。

與頻率變換器7P連接的濾波器13P僅使頻率f₁與f_LO之差的頻率f_ZF1通過，僅甄別出有關以頻率f₁調制的參照光33P的中間頻率信號、即有關參照距離D₁的中間頻率信號。與頻率變換器8P連接的濾波器14P僅使f₂與f_LO之差的頻率f_ZF2通過，僅甄別出有關以頻率f₂調制的參照光35P的中間頻率信號、即有關參照距離D₂+D₃的中間頻率信號。

接著，變更各自的調制頻率，以從發光元件1P射出以頻率f₂調制的光，從發光元件2P射出以頻率f₁調制的光。于是，與頻率變換器7P連接的濾波器13P僅使頻率f₁與f_LO之差的頻率f_ZF1通過，所以僅甄別出有關以頻率f₁調制的參照光34P的中間頻率信號、即有關參照距離D₂的中間頻率信號。與頻率變換器8P連接的濾波器14P僅使頻率f₂與f_LO之差的頻率f_ZF2通過，僅甄別出有關以頻率f₂調制的測距光32P的中間頻率信號、即有關測距距離D₀的中間頻率信號。

這樣，通過交替地改變從兩個發光元件1P、2P射出的光的調制頻率f₁、f₂，能夠得到有關測距距離D₀的中間頻率信號、有關參照距離D₁、D₂、D₂+D₃的各中間頻率信號共計4個中間頻率信號。

濾波器13P經由放大器15P與A/D變換器17P連接。濾波器14P經由放大器16P與A/D變換器18P連接。兩個A/D變換器17P、18P與數字傅里葉變換器19P連接。這樣，通過求出4個中間頻率信號的初始相位，能夠對光波距離計所固有的誤差量進行修正，并求出到測量對象60P的精確的距離。

現有專利文獻

專利文獻