(57)【要約】    【課題】  距離測定装置に於いて、光路切換え、光量調整の高速化を図り、距離測定の高速化を実現する。    【解決手段】  測定対象物２５に向けてパルスレーザ光線を射出し、測定対象物からの反射光を受光して距離を測定する距離測定装置に於いて、測距用パルスレーザ光線を射出する第１発光部２１と、補正パルスレーザ光線を発する第２発光部３５と、前記測距用パルスレーザ光線を第１受光部２８に導く測距光路２９と、前記測距用パルスレーザ光線から内部参照パルス光を分割して第２受光部３３に導く内部参照光路３４と、前記補正パルスレーザ光線を分割して前記第１受光部と前記第２受光部とに導く補正光路３７と、前記補正パルスレーザ光線、前記内部参照パルス光の光強度を可変する光量調整手段３８と、前記第１受光部と前記第２受光部から得られるパルス光の受光時間差を基に距離を演算する制御演算部４２とを具備した。    【選択図】          図１
2007093514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象物に向けてパルスレーザ光線を射出し、測定対象物からの反射光を受光して距離を測定する距離測定装置に於いて、測距用パルスレーザ光線を射出する第１発光部と、補正パルスレーザ光線を発する第２発光部と、前記測距用パルスレーザ光線を第１受光部に導く測距光路と、前記測距用パルスレーザ光線から内部参照パルス光を分割して第２受光部に導く内部参照光路と、前記補正パルスレーザ光線を分割して前記第１受光部と前記第２受光部とに導く補正光路と、前記補正パルスレーザ光線、前記内部参照パルス光の光強度を可変する光量調整手段と、前記第１受光部と前記第２受光部から得られるパルス光の受光時間差を基に距離を演算する制御演算部とを具備したことを特徴とする距離測定装置。
【請求項２】
前記光量調整手段は、前記内部参照光路と前記補正光路とに掛渡って設けられた請求項１の距離測定装置。
【請求項３】
前記光量調整手段は、前記内部参照光路、前記補正光路それぞれに個別に設けられた請求項１の距離測定装置。
【請求項４】
前記内部参照パルス光は、前記内部参照光路に設けられた前記光量調整手段により光強度を可変され、前記補正パルスレーザ光線は、前記第２発光部の出力を可変することで光強度を可変する請求項１の距離測定装置。
【請求項５】
前記光量調整手段は、移動方向に濃度変化する濃度可変フィルタを有し、該濃度可変フィルタを移動させて前記補正パルスレーザ光線、前記内部参照パルス光の光強度が調整される様構成された請求項１又は請求項４の距離測定装置。
【請求項６】
前記光量調整手段は、前記補正パルスレーザ光線を発する複数の光源と、各光源に対して該光源の光量を調整する光学部材とを具備し、前記複数の光源を択一的に点灯することで前記補正パルスレーザ光線の光強度を調整する様構成した請求項１又は請求項４の距離測定装置。
【請求項７】
前記光量調整手段は、前記補正パルスレーザ光線を発する光源と、該光源の発光強度を調整する制御演算部とを具備した請求項１又は請求項４の距離測定装置。
【請求項８】
前記光量調整手段は、前記補正パルスレーザ光線を発する複数の光源と、各光源に対して該光源の光量を調整する光学部材が設けられると共に、前記複数の光源を択一的に点灯し、光源の発光強度を調整する制御演算部とを具備した請求項１又は請求項４の距離測定装置。
【請求項９】
前記補正パルスレーザ光線は、測距パルス光と交互に発せられ、前記補正パルスレーザ光線の光強度調整は発光毎に行われる請求項１又は請求項４の距離測定装置。
【請求項１０】
前記補正パルスレーザ光線は、測距パルス光の発光周期内に所要数光量可変されて発光される請求項１又は請求項４の距離測定装置。
【請求項１１】
前記制御演算部は、記憶部を具備し、該記憶部は光強度が調整された各補正パルスレーザ光線に対応する前記第１受光部、前記第２受光部の受光信号と、内部参照パルス光の受光信号に基づく前記受光部の受光差を記憶し、前記制御演算部は前記反射測距光を受光した場合の受光信号と等しい、或は略等しい補正パルスレーザ光線による受光信号を前記記憶された受光信号から選択し、反射測距光を受光した場合の受光信号と等しい、或は略等しい内部参照光による受光信号を前記記憶された受光信号から選択し、選択した内部参照光の受光信号と反射測距光の受光信号との関係に基づき、前記反射測距光と前記内部参照光により測距の演算を行う様構成した請求項１又は請求項７又は請求項８の距離測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光線を測定対象物に照射し、測定対象物からの反射光を受光して距離測定を行う距離測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
距離測定装置として、レーザ光線を測定対象物に照射し、測定対象物からの反射光を用いて測定対象物迄の距離を測定する光波距離測定装置がある。
【０００３】
従来、光波距離測定装置では、レーザ光線を一定周波数で強度変調し、測距光として射出し、測定対象物で反射された反射測距光を受光し、受光された反射測距光の強度変調の位相と距離測定装置内部に形成した参照用光路で得られた内部参照光の強度変調の位相とを比較し、位相差から測定対象物迄の距離を測定している。
【０００４】
上記距離測定装置に於ける距離測定では、測距距離に応じて前記位相差が変化することを利用したものであり、内部参照光と反射測距光間の位相差をΔφ、測距距離をＤ、変調周波数をｆ、光速をＣとすれば、位相差ΔφはΔφ＝４πｆＤ／Ｃ（式１）と表され、測距距離Ｄは位相差Δφを測定することで求めることができ、更に参照用光路長は既知であるので、求められた測定距離を内部参照光路で補正することで正確な測定距離が得られる。
【０００５】
又、距離測定に於いて、距離測定装置内部の検出回路等のドリフトが測定誤差として影響するが、内部参照光と反射測距光との位相を比較することで、検出回路等のドリフトの影響が相殺され、正確な距離の演算が可能となる。
【０００６】
図１２に於いて、従来の距離測定装置の概略を説明する。
【０００７】
レーザダイオード等の発光素子１は発光駆動回路１２によって所定周波数に強度変調されたレーザ光線を射出する。該レーザ光線はハーフミラー２によって測距光３と内部参照光４とに分割され、前記ハーフミラー２を透過した前記測距光３は対物レンズ５を通して測定対象物６、例えばコーナキューブ等の反射鏡に照射され、該測定対象物６で反射された反射測距光３′は前記対物レンズ５、ハーフミラー８を通してアバランシェフォトダイオード等の受光素子７により受光される。
【０００８】
前記ハーフミラー２で反射された前記内部参照光４は、前記反射測距光３′の光路上の前記ハーフミラー８で反射され、前記受光素子７に受光される。該受光素子７の受光信号は、受光回路１３に入力され、該受光回路１３は測距演算の為に前記受光素子７から入力される信号を処理する。
【０００９】
前記測距光３の光路と前記内部参照光４の光路に掛渡り光路切換え器９が設けられ、又前記反射測距光３′の光路には光量調整器１１が設けられている。前記光路切換え器９は前記測距光３の光路と前記内部参照光４の光路とを択一的に遮断し、他方を透過するものであり、前記受光素子７には前記反射測距光３′と前記内部参照光４とが交互に受光される。
【００１０】
上記した様に、光強度変調された前記測距光３が使用され、該測距光３から得られる前記内部参照光４と前記反射測距光３′との位相差を求めて距離を演算している。該反射測距光３′と前記内部参照光４との受光光量の相違は、前記受光素子７や回路等の振幅による位相誤差を生じ、距離測定の精度に影響する。従って、前記光量調整器１１が設けられている。該光量調整器１１は、連続的に濃度が変化する濃度フィルタを有し、該濃度フィルタを回転させることで前記反射測距光３′の受光光量を一定に調整するものである。前記光量調整器１１により、前記測定対象物６の距離によって反射光量が変化しても前記受光素子７が受光する前記内部参照光４の受光光量と前記反射測距光３′の受光光量が等しくなる様にしている。
【００１１】
前記光路切換え器９による光路切換え、及び前記光量調整器１１による光量調整は駆動回路１４によって制御される。
【００１２】
制御演算部１５は前記発光駆動回路１２を、前記発光素子１から射出されるレーザ光線が所定周波数の光強度変調となる様に制御し、又前記駆動回路１４による前記光路切換え器９の光路切換えのタイミングを制御している。更に、前記制御演算部１５は前記受光素子７の受光信号から、前記反射測距光３′の光量を前記内部参照光４の光量と等しくする制御信号を前記駆動回路１４に送出する。
【００１３】
前記受光回路１３は、前記受光素子７からの信号を増幅、Ａ／Ｄ変換する等の信号処理を行うと共に前記内部参照光４の変調周波数と、前記反射測距光３′の変調周波数の位相差を求める等の処理を行い、前記制御演算部１５に送出する。該制御演算部１５は前記受光回路１３から送出された位相差を基に上記（式１）により前記測定対象物６迄の距離を演算する。
【００１４】
上記した従来の距離測定装置では、前記内部参照光４と前記反射測距光３′との切換えを前記光路切換え器９によって機械的に切換えている。
【００１５】
光路の切換え、光量調整のいずれも機械的に行っているので、高速な光路切換え、高速な光量調整が難しく、高速の距離測定が難しい。この為、測定対象物が建築物等について距離測定を行う場合は問題がないが、１つの測定装置により複数の移動体、例えばブルドーザ等の建設機械について連続的に距離測定を行う場合等、高速の距離測定が要求される場合は測定が困難となる場合がある。又、トータルステーション等により建築物等について３次元測定する場合は、自動測量により多数点について測量する必要があり、測定速度の高速化が要求される。又、移動体等についての測量を行う場合は、光路切換え速度、光量調整速度が、移動体の移動速度に追従できず、距離測定を行えない場合が生ずる等の問題があった。
【００１６】
尚、測距光を回転させ、多方向、多数点の距離測定を行う距離測定装置としては、特許文献１、特許文献２に示されるものがある。
【００１７】
【特許文献１】特許公報第２６９４６４７号公報
【００１８】
【特許文献２】特開平４−３１３０１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は斯かる実情に鑑み、距離測定装置に於ける光路切換えを省き、光量調整の高速化を図り、距離測定の高速化を実現するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、測定対象物に向けてパルスレーザ光線を射出し、測定対象物からの反射光を受光して距離を測定する距離測定装置に於いて、測距用パルスレーザ光線を射出する第１発光部と、補正パルスレーザ光線を発する第２発光部と、前記測距用パルスレーザ光線を第１受光部に導く測距光路と、前記測距用パルスレーザ光線から内部参照パルス光を分割して第２受光部に導く内部参照光路と、前記補正パルスレーザ光線を分割して前記第１受光部と前記第２受光部とに導く補正光路と、前記補正パルスレーザ光線、前記内部参照パルス光の光強度を可変する光量調整手段と、前記第１受光部と前記第２受光部から得られるパルス光の受光時間差を基に距離を演算する制御演算部とを具備した距離測定装置に係り、又前記光量調整手段は、前記内部参照光路と前記補正光路とに掛渡って設けられた距離測定装置に係り、又前記光量調整手段は、前記内部参照光路、前記補正光路それぞれに個別に設けられた距離測定装置に係り、又前記内部参照パルス光は、前記内部参照光路に設けられた前記光量調整手段により光強度を可変され、前記補正パルスレーザ光線は、前記第２発光部の出力を可変することで光強度を可変する距離測定装置に係り、又前記光量調整手段は、移動方向に濃度変化する濃度可変フィルタを有し、該濃度可変フィルタを移動させて前記補正パルスレーザ光線、前記内部参照パルス光の光強度が調整される様構成された距離測定装置に係り、又前記光量調整手段は、前記補正パルスレーザ光線を発する複数の光源と、各光源に対して該光源の光量を調整する光学部材とを具備し、前記複数の光源を択一的に点灯することで前記補正パルスレーザ光線の光強度を調整する様構成した距離測定装置に係り、又前記光量調整手段は、前記補正パルスレーザ光線を発する光源と、該光源の発光強度を調整する制御演算部とを具備した距離測定装置に係り、又前記光量調整手段は、前記補正パルスレーザ光線を発する複数の光源と、各光源に対して該光源の光量を調整する光学部材が設けられると共に、前記複数の光源を択一的に点灯し、光源の発光強度を調整する制御演算部とを具備した距離測定装置に係り、又前記補正パルスレーザ光線は、測距パルス光と交互に発せられ、前記補正パルスレーザ光線の光強度調整は発光毎に行われる距離測定装置に係り、又前記補正パルスレーザ光線は、測距パルス光の発光周期内に所要数光量可変されて発光される距離測定装置に係り、更に又前記制御演算部は、記憶部を具備し、該記憶部は光強度が調整された各補正パルスレーザ光線に対応する前記第１受光部、前記第２受光部の受光信号と、内部参照パルス光の受光信号に基づく前記受光部の受光差を記憶し、前記制御演算部は前記反射測距光を受光した場合の受光信号と等しい、或は略等しい補正パルスレーザ光線による受光信号を前記記憶された受光信号から選択し、反射測距光を受光した場合の受光信号と等しい、或は略等しい内部参照光による受光信号を前記記憶された受光信号から選択し、選択した内部参照光の受光信号と反射測距光の受光信号との関係に基づき、前記反射測距光と前記内部参照光により測距の演算を行う様構成した距離測定装置に係るものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、測定対象物に向けてパルスレーザ光線を射出し、測定対象物からの反射光を受光して距離を測定する距離測定装置に於いて、測距用パルスレーザ光線を射出する第１発光部と、補正パルスレーザ光線を発する第２発光部と、前記測距用パルスレーザ光線を第１受光部に導く測距光路と、前記測距用パルスレーザ光線から内部参照パルス光を分割して第２受光部に導く内部参照光路と、前記補正パルスレーザ光線を分割して前記第１受光部と前記第２受光部とに導く補正光路と、前記補正パルスレーザ光線、前記内部参照パルス光の光強度を可変する光量調整手段と、前記第１受光部と前記第２受光部から得られるパルス光の受光時間差を基に距離を演算する制御演算部とを具備したので、距離測定に於いて前記内部参照光路と前記測距光路との機械的切換え作動が無く、高速での距離測定が可能となる等の優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照しつつ本発明を実施する為の最良の形態を説明する。
【００２３】
図１は第１の実施の形態に於ける測距部を示している。
【００２４】
第１光源２１は測距光としてのパルスレーザ光線（測距パルス光）を任意のタイミングで射出するレーザダイオード、パルスレーザダイオード等の発光素子であり、前記第１光源２１の第１光路２２上に第１ハーフミラー２３、対物レンズ２４が配設され、前記第１光源２１から発せられたパルスレーザ光線は、測定光として前記第１ハーフミラー２３、前記対物レンズ２４を透して測定対象物２５に照射される様になっている。
【００２５】
該測定対象物２５は照射された測定光を測定に必要な光量で反射するものであればよく、反射プリズム、再起反射プレート、或は自然物の面等である。前記測定対象物２５で反射された反射測定光は第２光路２６を経て前記対物レンズ２４に入射し、更に第２ハーフミラー２７を経てフォトダイオード等の第１受光素子２８に受光される様になっている。前記第１光路２２及び前記第２光路２６により測距光路２９が形成される。
【００２６】
前記第１ハーフミラー２３により分割された測定光の一部（内部参照パルス光）は、第１ミラー３１、第３ハーフミラー３２を介してフォトダイオード等の第２受光素子３３に受光される様になっている。前記第１ハーフミラー２３を経て前記第１ミラー３１で前記第２受光素子３３に向う光路は、内部参照光路３４を形成する。
【００２７】
第２光源３５は補正光としてのパルスレーザ光線（補正パルス光）を任意のタイミングで射出するレーザダイオード、パルスレーザダイオード等の発光素子であり、前記第２光源３５から発せられた補正光は、補正光路３７を経て第２ミラー３６により前記第２ハーフミラー２７、前記第３ハーフミラー３２に向う様に反射される。前記第２ハーフミラー２７は前記補正光路３７を第１補正光路３７ａと第２補正光路３７ｂに分割し、補正光の一部を分割し前記第１補正光路３７ａを経て前記第１受光素子２８に向け反射し、前記第３ハーフミラー３２は前記第２ハーフミラー２７を透過した残りの補正光を前記第２補正光路３７ｂを経て前記第２受光素子３３に向けて反射する。前記第２ミラー３６、前記第２ハーフミラー２７、前記第３ハーフミラー３２等は前記補正光路３７を形成する。前記第２光源３５、前記補正光路３７等は補正光学系４１を構成する。
【００２８】
ここで、前記第１ハーフミラー２３、前記第２ハーフミラー２７、前記第３ハーフミラー３２は光量分割手段であり、光量分割手段としてはその他ビームスプリッタ等所要の光学部材が使用可能である。
【００２９】
前記内部参照光路３４と前記補正光路３７の所要位置、例えば前記内部参照光路３４の前記第１ハーフミラー２３と前記第１ミラー３１との間、前記補正光路３７の前記第２ミラー３６と前記第３ハーフミラー３２との間に、光量調整手段３８が前記内部参照光路３４と前記補正光路３７とに掛渡って設けられる。
【００３０】
前記光量調整手段３８は濃度可変フィルタ３９と該濃度可変フィルタ３９を回転するモータ等のアクチュエータ４０を具備している。前記濃度可変フィルタ３９は円周方向に連続的な濃度勾配を有し、前記内部参照光路３４、前記補正光路３７を遮る様に配設され、前記アクチュエータ４０により前記濃度可変フィルタ３９が回転されることで、前記内部参照光路３４、前記補正光路３７を遮る位置での濃度が図３に示される様に変化するものである（後述）。例えば、濃度０の範囲が所要角度存在し、その後角度の変化と共に濃度が増大する様になっている。尚、濃度変化は直線的に変化しても、又は２次曲線的等に変化しても、或は指数的に変化させても、角度変化と濃度変化との対応関係があればよい。
【００３１】
尚、前記光量調整手段３８は、内部参照光路光量調整手段と補正光路光量調整手段の機能を有するが、内部参照光路光量調整手段を前記内部参照光路３４に、又補正光路光量調整手段を前記補正光路３７にそれぞれ個別に設けてもよい。尚、前記内部参照光路光量調整手段と前記補正光路光量調整手段を個別に設ける場合は、前記内部参照光路光量調整手段と前記補正光路光量調整手段とを同期駆動する。尚、発光状態、前記第１受光素子２８、前記第２受光素子３３の受光状態を記憶部４８に記憶する様にすれば、非同期としてもよい。
【００３２】
制御演算部４２は第１発光素子駆動回路４３を介して前記第１光源２１の発光状態を制御し、又第２発光素子駆動回路４４を介して前記第２光源３５の発光状態を制御する。又前記制御演算部４２は、アクチュエータ駆動回路４７に制御信号を発し、該アクチュエータ駆動回路４７を介して前記アクチュエータ４０を駆動し、前記濃度可変フィルタ３９を回転する。
【００３３】
尚、該濃度可変フィルタ３９は短冊状板で、直線的に濃度が増大し、リニアモータ等により往復駆動する様にしてもよい。
【００３４】
前記第１受光素子２８から発せられた受光信号は、第１受光回路４５で増幅、比較器による受光検出、Ａ／Ｄ変換等、所要の信号処理されて前記制御演算部４２に入力され、前記第２受光素子３３から発せられた受光信号は、第２受光回路４６で増幅、比較器による受光検出、Ａ／Ｄ変換等、所要の信号処理されて前記制御演算部４２に入力される。又、該制御演算部４２は前記第１受光回路４５、前記第２受光回路４６からの受光信号量及び遅延時間を前記記憶部４８に記憶させる。
【００３５】
該記憶部４８は、前記第１受光素子２８、前記第２受光素子３３の受光信号量及び遅延時間を記憶するデータ格納部を有すると共にプログラム格納部を有し、該プログラム格納部には測定を実行する為のシーケンスプログラム、或は前記前記第１受光素子２８、前記第２受光素子３３の受光信号を基に距離を演算する為の演算プログラム等、測定に必要なプログラムが格納されている。
【００３６】
以下、作用について説明する。
【００３７】
先ず、概略を説明すると、前記第１光源２１から発せられたパルスレーザ光線である測定光は前記第１光路２２を経て前記測定対象物２５に照射され、該測定対象物２５で反射された反射測定光は前記第２光路２６を経て前記第１受光素子２８に受光される。又、前記第１光源２１から発せられた測定光の一部は前記第１ハーフミラー２３により分割され、前記内部参照光路３４を経て前記第２受光素子３３に内部参照パルス光として受光され、前記測距光と前記内部参照パルス光とが比較され受光時間差等が求められ、受光時間差等により前記測定対象物２５迄の距離が測定される。
【００３８】
又、前記第１受光素子２８と前記第２受光素子３３とは個体差が有り、両受光素子間に生じる個体差等に基づく誤差は、前記補正光路３７を利用して求めた測定差により補正される。
【００３９】
前記第２光源３５から発せられたパルスレーザ光線である補正光は、前記第２ミラー３６によって偏向された後、前記第２ハーフミラー２７によって前記第１補正光路３７ａと前記第２補正光路３７ｂとに分割され、前記第１受光素子２８、前記第２受光素子３３でそれぞれ受光される。前記第１受光素子２８、前記第２受光素子３３からの両受光信号が比較され、時間的な偏差が求められることで、前記第１受光素子２８と前記第２受光素子３３間に生じる誤差が測定される。
【００４０】
尚、前記内部参照光路３４の光路長と前記補正光路３７の光路長とは異なるが、それぞれの光路長は距離測定装置の機械的な構成から既知であり、前記第１受光素子２８と前記第２受光素子３３間に生じる誤差を補正することができる。
【００４１】
尚、前記第１光源２１のパルスレーザ光線と前記第２光源３５のパルスレーザ光線とは交互に発光され、前記第１光源２１と前記第２光源３５の発光タイミングは、前記第１光源２１から発せられた測距光を前記第１受光素子２８、前記第２受光素子３３が受光後、次に前記第１光源２１が発光する迄の間に、前記第２光源３５が発光され、更に前記第１受光素子２８、前記第２受光素子３３が補正光を受光できる様になっている。
【００４２】
而して、反射測定光は前記第１受光素子２８で受光され、内部参照パルス光は前記第２受光素子３３で分離して受光される為、前記測距光路２９と前記内部参照光路３４の光路切換え手段は必要ない。
【００４３】
又、反射測距光は、前記測定対象物２５迄の測距距離、或は該測定対象物２５の反射状態で光強度が変化する。前記第１受光素子２８、前記第２受光素子３３は個体差があると共に光強度に対しても応答性が変化するので、前記内部参照光路３４を経て前記第２受光素子３３に受光される光強度を反射測距光の光強度とを同一か同等にする必要があり、又前記補正光の光強度も前記反射測距光の光強度と同一か同等にする必要がある。従って、上記した様に前記内部参照光路３４、前記補正光路３７に対して前記光量調整手段３８が設けられている。
【００４４】
以下、図２、図３を参照して具体的に説明する。
【００４５】
前記第１光源２１と前記第２光源３５とは同一発光周期Ｓでパルスレーザ光線を発し、又前記第１光源２１の発光タイミングと前記第２光源３５の発光タイミングとはｔ1 ずれている。又、測定中前記アクチュエータ４０が駆動され、前記濃度可変フィルタ３９は連続的に回転されている。該濃度可変フィルタ３９の回転により前記内部参照光路３４の内部参照パルス光と、前記補正光路３７の補正パルス光の光量とが同期して変化する。
【００４６】
図３は、前記光量調整手段３８による光量調整による光量変化を示すものであり、図中５１は前記第２光源３５の発光光量、５２は前記濃度可変フィルタ３９を透過した透過光量である。尚、前記発光光量５１は連続光として示しているが、前記第２光源３５からはパルスレーザ光線が発せられるので、前記第２光源３５の発光毎に前記濃度可変フィルタ３９は発光周期Ｓ分だけ回転し、前記透過光量５２は最大透過光量から段階的に減少し、１回転で最大透過光量に復帰する。ここで最大透過光量は、前記反射測距光の光強度が最も大きい場合より更に大きく、又最小透過光量は前記反射測距光の光強度が最も小さい場合より更に小さく設定されている。
【００４７】
又、前記光量調整手段３８は前記内部参照光路３４についても、光量調整を行っており、前記補正光路３７に対するのと同様な機能を前記内部参照光路３４に与えている。
【００４８】
前記第１光源２１から測距光パルス光Ａ1 が発せられると、前記第１受光素子２８及び前記第２受光素子３３によりそれぞれパルス光が受光され、受光パルスＰＡ1 、受光パルスＱＡ1 をそれぞれ発する。前記測距光パルス光Ａ1 の発光から前記受光パルスＰＡ1 の発信迄の時間Ｕ1 が測距光パルス光Ａ1 が前記測定対象物２５を往復する迄の測距時間であり、前記測距光パルス光Ａ1 の発光から前記受光パルスＱＡ1 の発信迄の時間Ｖ1 が前記内部参照光路３４を経た時間である。
【００４９】
前記測距光パルス光Ａ1 の発光から時間ｔ1 後に前記第２光源３５が発光され、補正パルス光Ｂ1 が発せられると、前記第１受光素子２８及び前記第２受光素子３３が補正パルス光Ｂ1 を受光し、受光パルスＰＢ1 、受光パルスＱＢ1 をそれぞれ発する。補正パルス光Ｂ1 の発光から前記第１受光素子２８が受光パルスＰＢ1 を発する迄の時間Ｕ2 、補正パルス光Ｂ1 の発光から前記第２受光素子３３が前記受光パルスＱＢ1 を発する迄の時間Ｖ2 は、それぞれ前記補正光路３７を通過するに要した時間であり、（時間Ｕ2 −時間Ｖ2 ）が前記第１受光素子２８と前記第２受光素子３３との個体差（回路誤差を含む）及び前記第１補正光路３７ａと前記第２補正光路３７ｂとの光路差となる。
【００５０】
前記内部参照光路３４、前記補正光路３７について、前記濃度可変フィルタ３９は連続回転しているので、補正パルス光と内部参照パルス光は、光強度が連続的に変化している。前記濃度可変フィルタ３９が１回転すると、前記第１受光素子２８、前記第２受光素子３３が受光する最大動作光量から最小動作光量迄光強度が変化する濃度可変範囲を有している。
【００５１】
前記第１受光素子２８と前記第１受光回路４５、前記第２受光素子３３と前記第２受光回路４６に関し、前記濃度可変フィルタ３９が１回転する間の補正パルス光と内部参照パルス光を受光した場合に得られるそれぞれの受光パルスの信号量と受光時間差とを前記記憶部４８に記憶しておく。
【００５２】
受光パルスＰＡ1 の測距値を算出するには、受光パルスＰＡ1 の信号量と等しいか、略等しいＰＢn 、受光パルスＱＡn 、受光パルスＱＢn から得られる受光時間差（図２では時間Ｕ4 、時間Ｖ3 、時間Ｖ4 ）を用いている。これにより信号量の差異に起因する誤差を回避できる。時間Ｕ1 、時間Ｖ3 とから距離値を取得し、時間Ｕ4 、時間Ｖ4 から前記第１受光素子２８と前記第１受光回路４５、及び前記第２受光素子３３と前記第２受光回路４６から２系統の受光回路間の補正値を取得する。前記測定値を前記補正値により、補正することで真の距離値が得られる。
【００５３】
尚、測定値を補正することについては、後述する（式２）〜（式８）に示される。
【００５４】
上記した様に、前記濃度可変フィルタ３９は連続回転しているので、補正光の透過する光量は段階的に減光される。前記濃度可変フィルタ３９が１回転する間の前記第１受光素子２８、前記第２受光素子３３の受光パルスをサンプリングして前記記憶部４８に記憶しておく。前記濃度可変フィルタ３９が１回転することで最大透過光量から最小透過光量迄の光強度に対する前記第１受光素子２８、前記第２受光素子３３の受光パルスがサンプリングでき、時間Ｕ2 、時間Ｖ2 を得るための補正光は、前記制御演算部４２に於いてサンプリングした受光パルスと反射測距光の受光パルスＰＡとを比較し、該受光パルスＰＡと同じか、最も近い値（パルス信号の大きさ）を持つ補正光パルスＰＢ2 （図２参照）が選択されて用いられる。
【００５５】
尚、前記補正光のサンプリングは、測定開始時に１度実行してもよく、或は測定中連続してサンプリングを行い、常時最新のサンプリングデータに更新してもよい。
【００５６】
本発明では、測距光１パルス毎の距離測定が可能であり、距離測定時間を飛躍的に短縮できる。この為、測距光を走査させながらの多点の測定（スキャン測定）が可能になり、又高速で移動する移動体についての距離測定も可能となる。
【００５７】
図４及び図７は第２の実施の形態の要部を示すものである。
【００５８】
図４は、補正光についての他の光量調整手段を示している。
【００５９】
第２の実施の形態に於ける光量調整手段は、光源部５７が具備している。
【００６０】
該光源部５７は、複数の第２光源３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ，…を有し、それぞれコリメートレンズ５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ，…、ＮＤフィルタ５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄ，…、を通して補正パルス光を発する様になっている。前記第２光源３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ，…は、第２発光素子駆動回路４４によって発光が制御され、該第２発光素子駆動回路４４は前記制御演算部４２（図１参照）から発光指令信号が入力されると、所定時間間隔で第２光源３５ａから第２光源３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ，…、と順番にパルス発光する様になっている。
【００６１】
前記第２光源３５ａに対してはミラー５６ａ、前記第２光源３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ，…、に対してはハーフミラー５６ｂ，５６ｃ，５６ｄ，…が設けられ、前記第２光源３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ，…から射出された補正パルス光をそれぞれ補正光路３７（図１参照）上に反射する様になっている。
【００６２】
前記第２光源３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ，…の数は、測定に予想される反射測距光の光強度変化に対応して適宜決定される。
【００６３】
又、前記第２光源３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ，…、からの補正光が、前記ハーフミラー５６ｄを透過、或は反射され、前記補正光路３７に射出された場合に、補正パルス光の光強度が、所定の光量差で段階的に変化する様に、前記ＮＤフィルタ５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄ，…、前記ハーフミラー５６ｂ，５６ｃ，５６ｄ，…の透過率、反射率が設定されている。尚、前記ハーフミラー５６ｂ，５６ｃ，５６ｄ，…の透過率、反射率の設定により、前記ＮＤフィルタ５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄ，…を省略することも可能である。
【００６４】
図７に於いて、第２の実施の形態の作用について説明する。
【００６５】
前記第１光源２１から測距光パルス光Ａ1 ，Ａ2 ，…が発せられると、前記第１受光素子２８及び前記第２受光素子３３にそれぞれパルス光が受光され、受光パルスＰＡ1 、受光パルスＱＡ1 をそれぞれ発する。
【００６６】
又前記測距光パルス光Ａ1 ，Ａ2 ，…の発光周期Ｓの間に前記第２光源３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ，…の光量の異なる補正パルス光（Ｂ1 ［ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ］）が順番で発せられる。前記第２光源３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ，…の発光タイミングは、前記第１受光素子２８が受光パルスＰＡを発して充分の時間間隔を有し、又前記第２光源３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ，…、が発光し終る時期は、次の測距光パルス光Ａ2 が発光される時期と重ならない様になっている。
【００６７】
補正パルス光（Ｂ1 ［ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ］）が発せられると、補正パルス光（Ｂ1 ［ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ］）は前記第１受光素子２８、前記第２受光素子３３によって受光され、それぞれ受光パルス（ＰＢ1 ［ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ］）、受光パルス（ＱＢ1 ［ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ］）を発する。又、補正パルス光（Ｂ1 ［ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ］）の各パルス光に対して、受光パルス（ＰＢ1 ［ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ］）、受光パルス（ＱＢ1 ［ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ］）の各パルスが対応し、それぞれ図２で示した関係を有する。例えばＢ1 ［ａ］に対してＰＢ1 ［ａ］、ＱＢ1 ［ａ］が対応し、Ｂ1 ［ａ］とＰＢ1 ［ａ］との間にはＵ2 の時間差が有り、Ｂ1 ［ａ］とＱＢ1 ［ａ］との間にはＶ2 の時間差がある。
【００６８】
前記第１受光素子２８、前記第２受光素子３３が補正パルス光を受光した時のパルス信号量、及び受光時間差については関連付けがされて、前記記憶部４８に記憶される。
【００６９】
測距光が発せられ、前記第１受光素子２８で受光されると、受光パルスＰＡ1 信号は前記制御演算部４２に送出され、該制御演算部４２に於いて、前記記憶部４８に記憶された受光パルス（ＰＢ1 ［ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ］）信号と受光パルスＰＡ1 信号とが比較され、信号値が等しいか略等しい受光パルス信号が選択される。図７に示されるものでは、受光パルスＰＡ1 信号と略等しい、ＰＢ1 ［ｃ］が選択され、更にＰＢ1 ［ｃ］に対応する第２受光素子３３の受光パルス信号ＱＢ1 ［ｃ］が選択される。内部参照パルス光は、前記光量調整手段３８により光量が最大動作光量から最小動作光量迄光強度変化しており、受光パルスＰＡ1 と等しいか略等しいＱＡ2 が選択され、ＱＡ2 と時間的に近傍に存在するＱＢn の中からＰＢ1 で選択された［ｃ］と同じ補正パルス光による受光パルス信号が選択される。図７ではＱＢ2 ［ｃ］となる。それぞれの受光パルスから得られる受光時間差から、第１の実施の形態と同様に距離が演算される。
【００７０】
本実施の形態に於いても、１測定パルス光毎に、距離測定が可能であり、機械的な光路の切換え、濃度調整が必要ないので高速で多数点についての距離測定が可能となる。
【００７１】
図５は第３の実施の形態を示すものであり、該第３の実施の形態では、第２発光素子駆動回路４４によって１パルス毎に第２光源３５の光強度を変更して発光させる様にしたものであり、例えば該第２光源３５の発光強度を１０段階に変更させる様にしたものである。尚、本実施の形態の作用については、図７で示したものと同様であるので説明を省略する。
【００７２】
図６は第４の実施の形態を示すものであり、該第４の実施の形態は上述した第２の実施の形態と第３の実施の形態を組合わせたものであり、複数の第２光源３５ａ，３５ｂと該第２光源３５ａ，３５ｂに対してコリメートレンズ５４ａ，５４ｂ、ＮＤフィルタ５５ａ，５５ｂ、ミラー５６ａ、ハーフミラー５６ｂを有し、第２発光素子駆動回路４４ａ，４４ｂにより前記第２光源３５ａ，３５ｂの発光強度をパルス毎に変更すると共に前記ＮＤフィルタ５５ａ，５５ｂ、前記ミラー５６ａ、前記ハーフミラー５６ｂにより光量を２段階で変更する様にしたものである。
【００７３】
複数の第２光源３５ａ，３５ｂの発光強度を個々に調整し、更に前記ＮＤフィルタ５５ａ，５５ｂ等で光学的に濃度調整する様にしたので、より多段階の濃度調整が可能となり、或は１つの第２光源３５に対しては発光強度の調整が簡略化できる。
【００７４】
次に、上述した様に、第１光源２１、第２光源３５、第１受光素子２８、第２受光素子３３等は個体差があり、又発光回路、受光回路も誤差を含んでいる。以下、これら誤差について（式２）〜（式８）に示す。尚、式中の記号の内容は下記の通りである。
第１光源２１発光時間：ｔL1
第１光源２１発光遅延時間：ΔｔL1（発光回路の遅延時間を含む）
第２光源３５発光時間：ｔL2
第２光源３５発光遅延時間：ΔｔL2（発光回路の遅延時間を含む）
第１光源２１からのパルス光に対する受光系の誤差要因
第１受光素子２８遅延時間：ΔＲ1 受光回路の遅延時間を含む）
第１受光素子２８振幅誤差：ＲＡ1 受光回路の振幅誤差を含む）
第２受光素子３３遅延時間：ΔＲ2 受光回路の遅延時間を含む）
第２受光素子３３振幅誤差：ＲＡ2 受光回路の振幅誤差を含む）
第２光源３５からのパルス光に対する受光系の誤差要因
第１受光素子２８遅延時間：ΔＲ1n（受光回路の遅延時間を含む）
第１受光素子２８振幅誤差：ＲＡ1n（受光回路の振幅誤差を含む）
第２受光素子３３遅延時間：ΔＲ2n（受光回路の遅延時間を含む）
第２受光素子３３振幅誤差：ＲＡ2n（受光回路の振幅誤差を含む）
※ｎは光量調整手段３８により光量が可変された第２光源３５から得られる、振幅が異なる値より選択された任意であることを意味する。
測定光距離の時間遅延：ｔL1o 
内部参照光距離の時間遅延：ｔL1i 
第１補正光距離の時間遅延：ｔL2o 
第２補正光距離の時間遅延：ｔL2i
測定光路の遅延時間
（ｔL1＋ΔｔL1＋ｔL1o ）＋（ΔＲ1 ＋ＲＡ1 ）              （式２）
内部参照光路の遅延時間
（ｔL1＋ΔｔL1＋ｔL1i ）＋（ΔＲ2 ＋ＲＡ2 ）              （式３）
（式２）−（式３）
ｔL1o −ｔL1i ＋ΔＲ1 −ΔＲ2 ＋ＲＡ1 −ＲＡ2             （式４）
第１補正光路の遅延時間
（ｔL2＋ΔｔL2＋ｔL2o ）＋（ΔＲ1n＋ＲＡ1n）              （式５）
第２補正光路の遅延時間
（ｔL2＋ΔｔL2＋ｔL2i ）＋（ΔＲ2n＋ＲＡ2n）              （式６）
（式５）−（式６）
ｔL2o −ｔL2i ＋ΔＲ1n−ΔＲ2n＋ＲＡ1n−ＲＡ2n            （式７）
第１光源２１からのパルス光と第２光源３５からのパルス光を測定する間隔が受光素子の遅延時間の変化に比して十分短い場合、ΔＲ1 ＝ΔＲ1n、ΔＲ2 ＝ΔＲ2nとみなせる。
（式４）−（式７）
ｔL1o −ｔL1i −（ｔL2o −ｔL2i ）＋（ＲＡ1 −ＲＡ2 ）−（ＲＡ1n−ＲＡ2n）              （式８）
図７の波形を基に説明すると、前記光量調整手段３８を用いることで、前記測距光路２９の受光パルスＰＡ1 と同じパルス振幅の内部参照光路の受光パルスＱＡ2 と、測距光路の受光パルスＰＡ1 に近い受光パルスＰＢ1 ［ｃ］と、受光パルスＱＡ2 と時間的に近傍に存在する受光パルスＱＢ2 ［ｃ］の遅延時間を測定することにより、（ＲＡ1 −ＲＡ2 ）−（ＲＡ1n−ＲＡ2n）≒０
よって、振幅による誤差の影響を回避できる。
内部参照光路長と第１補正光路長と第２補正光路長は既知である為、測定光路長を求めることが可能となる。
【００７５】
図８は第５の実施の形態を示すものであり、図８中、図１中で示したものと同等のものには同符号を付してある。又、第１の実施の形態と同様、測距光路２９、内部参照光路３４、補正光路３７を有し、前記内部参照光路３４の所要位置、例えば第１ハーフミラー２３と第１ミラー３１との間に光量調整手段３８が設けられる。
【００７６】
該光量調整手段３８は、前記内部参照光路３４を横切る円板状の濃度可変フィルタ７７と、該濃度可変フィルタ７７を回転するモータ等のアクチュエータ４０を有し、前記濃度可変フィルタ７７は円周方向に連続的な濃度勾配を有し、前記アクチュエータ４０により前記濃度可変フィルタ７７が回転されることで、前記内部参照光路３４を遮る位置での濃度が漸次変化し、前記濃度可変フィルタ７７を透過する内部参照パルス光の光強度が漸次減少する様に設定されている（図３参照）。例えば、濃度０の範囲が所要角度存在し、その後角度の変化と共に濃度が増大する様になっている。尚、濃度変化は直線的に変化しても、又は２次曲線的等に変化しても、或は指数的に変化させても、角度変化と濃度変化との対応関係があればよい。
【００７７】
制御演算部４２は、第２発光素子駆動回路４４を介して第２光源３５の発光状態を制御する。又前記制御演算部４２は、アクチュエータ駆動回路４７に制御信号を発し、該アクチュエータ駆動回路４７を介して前記アクチュエータ４０を駆動し、前記濃度可変フィルタ７７を回転する。
【００７８】
尚、該濃度可変フィルタ７７は短冊状板で、直線的に濃度が増大し、リニアモータ等により往復駆動する様にしてもよい。
【００７９】
前記補正光路３７上に補正パルスレーザ光線を発する光源部５７は、補正パルスレーザ光線の光量を段階的、或は連続的に変化させる光量調整手段を有する。光量調整手段としては、例えば図４で示したもの、図５で示したもの、図６で示したものが使用される。以下は、図４で示される光源部５７が使用された場合を説明する。
【００８０】
尚、前記光量調整手段３８、前記光源部５７の他は、第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
【００８１】
以下、図９により、第５の実施の形態の作用について説明する。
【００８２】
第１光源２１から測距光パルス光Ａ1 ，Ａ2 ，…が発せられると、第１受光素子２８及び第２受光素子３３にそれぞれパルス光が受光され、受光パルスＰＡ1 、受光パルスＱＡ1 をそれぞれ発する。
【００８３】
又前記測距光パルス光Ａ1 ，Ａ2 ，…が発せられる発光周期Ｓの間に前記第２光源３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ，…から光量の異なる補正パルス光（Ｂ1 ［ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ］）が順番で発せられる。前記第２光源３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ，…の発光タイミングは、前記第１受光素子２８が受光パルスＰＡ1 を発して充分の時間間隔を有し、又前記第２光源３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ，…、が発光し終る時期は、次の測距光パルス光Ａ2 が発光される時期と重ならない様になっている。
【００８４】
補正パルス光（Ｂ1 ［ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ］）が発せられると、補正パルス光（Ｂ1 ［ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ］）は前記第１受光素子２８、前記第２受光素子３３によって受光され、それぞれ受光パルス（ＰＢ1 ［ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ］）、受光パルス（ＱＢ1 ［ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ］）を発する。又、補正パルス光（Ｂ1 ［ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ］）の各パルス光に対して、受光パルス（ＰＢ1 ［ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ］）、受光パルス（ＱＢ1 ［ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ］）の各パルスが対応し、それぞれ図９で示した関係を有する。例えば、Ａ1 に対してＰＡ1 、ＱＡ1 が対応し、Ａ1 とＰＡ1 との間にはＵ1 の時間差が有り、Ａ1 とＱＡ1 との間にはＶ1 の時間差がある。又、Ｂ1 ［ａ］に対してＰＢ1 ［ａ］、ＱＢ1 ［ａ］が対応し、Ｂ1 ［ａ］とＰＢ1 ［ａ］との間にはＵ2 の時間差が有り、Ｂ1 ［ａ］とＱＢ1 ［ａ］との間にはＶ2 の時間差がある。
【００８５】
即ち、時間Ｕ1 は前記測距光路２９の光路長に対応し、時間Ｖ1 は前記内部参照光路３４の光路長に対応するものである。又、時間Ｕ2 は前記第２光源３５から前記第１受光素子２８に至る補正光路３７ａの光路長に対応するものであり、時間Ｖ2 は前記第２光源３５から前記第２受光素子３３に至る補正光路３７ｂの光路長に対応するものである。
【００８６】
前記第１受光素子２８、前記第２受光素子３３が変化する各補正パルス光を受光した時のそれぞれのパルス信号量、及びそれぞれの受光時間差については関連付けがされて、記憶部４８に記憶される。
【００８７】
測距光が発せられ、前記第１受光素子２８で受光されると、該第１受光素子２８から受光パルスＰＡ1 信号が発せられ、受光パルスＰＡ1 信号は前記制御演算部４２に送出され、該制御演算部４２に於いて、前記記憶部４８に記憶された補正パルス光の受光パルス（ＰＢ1 ［ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ］）信号と受光パルスＰＡ1 信号とが比較され、前記受光パルス（ＰＢ1 ［ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ］）信号の内、信号値が等しいか略等しい受光パルス信号、例えばＰＢ1 ［ｃ］が選択される。
【００８８】
更に、前記第１光源２１によりレーザ光線のパルス発光が行われ、同時に前記アクチュエータ駆動回路４７により前記アクチュエータ４０が駆動され、前記濃度可変フィルタ７７が回転される。該濃度可変フィルタ７７の回転により、該濃度可変フィルタ７７を透過した内部参照光はパルス毎に光強度が減ぜられる。
【００８９】
漸次光強度が減じていく内部参照光は、前記第２受光素子３３で受光され、前に受光され前記記憶部４８に記憶されている受光パルス（ＱＢ1 ［ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ］）の内、ＰＢ1 ［ｃ］と対応するＱＢ1 ［ｃ］の強度と比較される。受光パルスＱＢ1 ［ｃ］の強度と一致した内部参照光のパルス信号ＱＡn （前記第１光源２１が前記濃度可変フィルタ７７が回転している間に発光したｎ番目を示す）が第２受光回路４６により取込まれる。
【００９０】
而して、前記第１受光素子２８で受光して発せられる受光パルスＰＡn に対応する時間Ｕｎと、前記第２受光素子３３で受光して発せられる受光パルスＱＡn に対応する時間Ｖn との時間差、及び前記第１受光素子２８で発せられるＰＢ1 ［ｃ］に対応する時間Ｕ2cとＱＢ1 ［ｃ］に対応する時間Ｖ2cとの時間差に基づき、前記測距光路２９と前記内部参照光路３４との光路長差（測距距離）が演算される。又、前記補正光路３７の前記第１受光素子２８と前記第２受光素子３３間の光路長差、更に前記第１受光素子２８と前記第２受光素子３３との個体差に基づく時間差が演算され、得られた前記補正光路３７の光路長差、及び個体差によって前記測距距離が補正され、精度の高い測距が行われる。
【００９１】
尚、前記第１光源２１の発光周期は、例えば数ＫＨｚ〜数十ＫＨｚであるので、前記光量調整手段３８による参照光パルスの光量調整が行われたとしても、高速での距離測定が可能となる。
【００９２】
次に、図１０、図１１に於いて、本発明が実施される距離測定装置について説明する。
【００９３】
図１０に示される距離測定装置５９は、上述した測距部を具備している。前記距離測定装置５９は、測距光路２９上に測距光６０を射出し、又該測距光６０を回転照射可能であり、回転照射中に該測距光６０により照射される複数箇所の測定対象物２５迄の距離を測定可能としている。
【００９４】
図１１は前記距離測定装置５９の回転照射部の概略を示しており、例えばトータルステーションの回転照射部を示している。尚、図１１に於ける説明中、図１を参照し、図中、図１中で示したものと同等のものには同符号を付してある。
【００９５】
基板６２の上側には円筒状の投光窓６３が配置され、該投光窓６３は透明ガラス等の材質となっている。該投光窓６３の上端には上基板６４が設けられ、前記投光窓６３の内部には中間基板６５が設けられている。
【００９６】
前記基板６２、前記中間基板６５に軸受６６を介してミラーホルダ６７が回転自在に設けられ、該ミラーホルダ６７にはミラー６８が保持されている。
【００９７】
前記上基板６４にはレンズホルダ６９が設けられ、該レンズホルダ６９に対物レンズ２４が保持されており、該対物レンズ２４の光軸（測距光路２９：図１参照）は前記ミラーホルダ６７の回転中心と合致している。又、前記対物レンズ２４の光軸上には該対物レンズ２４の径より小さい偏向ミラー７０、受光側光ファイバ７１の入射端面が配置されており、該受光側光ファイバ７１には反射測距光７５が入射し、前記受光側光ファイバ７１は反射測距光を前記第１受光素子２８に導くものである。又、前記偏向ミラー７０によって偏向された光軸上には発光側光ファイバ７２の射出端面が配置されている。該発光側光ファイバ７２は前記第１光源２１からの測距光を前記対物レンズ２４に導くものである。
【００９８】
前記ミラーホルダ６７は走査モータ７３によって回転され、又前記測距光６０の照射方向（照射水平角）はエンコーダ７４によって検出される様になっている。
【００９９】
前記走査モータ７３は、制御演算部４２（以下、図１参照）によって駆動が制御され、又前記測定対象物２５で反射された反射測距光が前記受光側光ファイバ７１を介して第１受光素子２８に受光された時の角度が前記エンコーダ７４から検出され、検出角度は前記制御演算部４２を介して記憶部４８に記憶される。
【０１００】
前記距離測定装置５９による測定は、前記測距光６０を射出した状態で、又前記走査モータ７３により前記ミラーホルダ６７が連続的に回転された状態で実施される。
【０１０１】
前記発光側光ファイバ７２から射出された前記測距光６０は、連続回転照射され、所要箇所の測定対象物２５を照射することで該測定対象物２５からの反射測距光が前記ミラー６８に入射し、更に前記対物レンズ２４を経て前記受光側光ファイバ７１に入射し、該受光側光ファイバ７１を介して前記第１受光素子２８により受光されて測定対象物２５迄の測距が行われる。又、前記第１受光素子２８からの受光と対応させて前記測距光６０の照射方向が前記エンコーダ７４によって検出されるので、測距結果と照射方向の角度が対応されて前記記憶部４８に記憶される。又、前記照射方向が検出されるので、測定した前記測定対象物２５の特定も同時に行われる。
【０１０２】
尚、建築物等を３次元測定する為に多数の点を自動測量する場合は、回転角度を設定し、設定した角度の範囲で往復走査しつつ、所定時間間隔で測距の実施がなされる。
【０１０３】
上記実施の形態で説明した様に、内部参照光と測距光との切換え、測定中の光量調整が電気信号の切換え等で行われ、機械的な動作がないので、高速、多点の測定が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す概略構成図である。
【図２】第１の実施の形態に於ける第１光源、第２光源の発光状態、第１受光素子、第２受光素子の受光状態を示す説明図である。
【図３】第１の実施の形態に於ける光量調整手段による光量変化を示す説明図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示す要部概略構成図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態を示す要部概略構成図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態を示す要部概略構成図である。
【図７】第２の実施の形態に於ける第１光源、第２光源の発光状態、第１受光素子、第２受光素子の受光状態を示す説明図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態を示す概略構成図である。
【図９】第５の実施の形態に於ける第１光源、第２光源の発光状態、第１受光素子、第２受光素子の受光状態を示す説明図である。
【図１０】本発明が実施される距離測定装置の説明図である。
【図１１】該距離測定装置の回転照射部の概略を示す断面図である。
【図１２】従来の距離測定装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【０１０５】
２１            第１光源
２８            第１受光素子
２９            測距光路
３３            第２受光素子
３４            内部参照光路
３５            第２光源
３７            補正光路
３８            光量調整手段
３９            濃度可変フィルタ
４２            制御演算部
４３            第１発光素子駆動回路
４４            第２発光素子駆動回路
４５            第１受光回路
４６            第２受光回路
４７            アクチュエータ駆動回路
４８            記憶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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