レンジファインダーの種類とその仕組みの紹介
一般的な距離計は、距離によって短距離、中距離、高度距離計に分けられます。
距離計は、使用される変調対象から、光電式距離計と音響式距離計に分けられます。
光電距離計
光電子距離計は、測距方法に基づいて、位相方式距離計とパルス方式距離計の 2 つのタイプに分けられます。
パルス距離計は、対象物から放射された光線を使用して、対象物が光を反射するのにかかる時間を測定し、機器と対象物の間の距離を計算する装置です。レーザーは指向性が良好で波長が単一であるため、一般に光電子距離計の変調対象として使用されます。そのため、パルス距離計は一般にレーザー距離計として知られています。
パルス方式のレーザー距離計は、より広い範囲を測定でき、屋内および屋外の測定に使用できます。通常の範囲は 3.5 ～ 2000 メートルですが、高範囲レーザー距離計は最大 5000 メートルまで到達できます。軍事用のレーザー距離計は、さらに長い範囲を測定できます。遠くのターゲットを測定できるため、レーザー距離計には通常、ユーザーが距離測定ターゲットを視覚的に観察するための望遠鏡システム (レーザー距離計望遠鏡とも呼ばれます) があります。図 1 は、3 チューブ レーザー距離計望遠鏡の一般的な図です。
レーザー距離計の精度は、主にレーザーの発射から受信までの時間の計測器による計算精度に依存します。使用される技術と応用状況に応じて、レーザー距離計は、精度が約 1 メートルの従来のレーザー距離計 (主にアウトドア スポーツ、狩猟などに使用される) と、測量、土地測定、建設、エンジニアリング アプリケーション、軍事など、高精度が求められる場面で使用される高精度レーザー距離計に分けられます。
位相法距離計は、レーザーの位相を変調し、反射レーザーの位相差を測定することで距離を求める距離計です。反射レーザーの位相を検出する必要があるため、強度の強い信号を受信する必要があります。人間の目の安全性を考慮すると、パルスレーザー距離計は望遠鏡システムとして使用できず、範囲が狭くなります。測距の一般的な範囲は0.5mm〜150メートルです。一般に、位相レーザー距離計は、635ナノメートル（視覚的には赤）レーザーをデバッグ対象として使用し、赤外線距離計とも呼ばれます。ただし、レーザーの定義は色によって定義されていません。635ナノメートルのレーザー距離計が人間の目に直接照射されると、回復不可能な損傷を引き起こします。読者は正しく使用し、保護することをお勧めします。
音響距離計
音響距離測定は、音波の反射特性を利用して測定する機器です。一般的には、超音波を変調対象物として利用し、超音波距離計と呼ばれます。超音波送信機は、一定方向に超音波を発射し、同時に計時を開始します。超音波は空気中を伝播し、障害物に遭遇するとすぐに戻ります。超音波受信機は、反射波を受信するとすぐに計時を中断します。波の発射後、障害物によって反射されたエコーを連続的に検出することで、超音波の送信とエコーの受信との間の時間差 T を測定し、距離 L を計算します。
空気中の超音波の伝播速度は温度、湿度、気圧などの影響を大きく受けるため、測定誤差が大きくなります。また、超音波の波長が長いため伝播距離が短くなり、一般的な超音波距離計の測定精度は低くなります。しかし、超音波は扇状に伝播するため、光電式距離計よりも検出範囲が広く、安全保護、ケーブルの高さ測定、障害物検出などの実用工学分野で広く使用されています。
