工業現場における高速リアルタイム精密距離測定のニーズを解決するために、高速高精度レーザー距離測定システムを設計・構築した。本システムは、二重の測定尺が同時に変調されたレーザー光源と、二路信号の同期検出による信号処理技術を採用し、システムの測定速度を向上させて高速測距の要求を満たしている。高周波信号の位相測定に応用されるアンダーサンプリング手法の有効性を分析・検証し、アンダーサンプリングにより位相処理回路の複雑さを効果的に低減した。201 MHz + 3 MHzの二重測定尺変調光源と40 MHzのサンプリング周波数を用い、送受光学系および信号演算回路と組み合わせて高速レーザー測距システムを構築した。測定速度および測定精度に関する実験を行い、実験結果は本測距システムの測定速度が毎秒62回、測距精度が±0.2 mmに達することを示した。本システムは高速高精度のリアルタイム測定性能を有し、高精度レーザースキャナや動的追跡測定などの高速測距システムに利用できる。

位相測距;高速高精度;アンダーサンプリング;リアルタイム測定;高周波変調