JP2010243444A

JP2010243444A - 距離計用受光装置および距離計

Info

Publication number: JP2010243444A
Application number: JP2009095070A
Authority: JP
Inventors: Takashi Suzuki; 高志鈴木; Masanori Muramatsu; 正典村松; Mitsuhito Mase; 光人間瀬
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 2009-04-09
Filing date: 2009-04-09
Publication date: 2010-10-28
Anticipated expiration: 2029-04-09
Also published as: JP5216673B2

Abstract

【課題】対象物が有する要因による測定誤差等にも対処するための校正をすることができる距離計用受光装置を提供する。
【解決手段】距離計１Ａは、投光装置１０，受光装置２０Ａおよび制御部３０Ａを備える。受光装置２０Ａは、受光部２１，パルス電流発生部２２，電流-電圧変換部２３，波高値検出部２４，基準タイミング発生部２５，タイミング検出部２６，計時部２７および校正部２８Ａを含む。校正部２８Ａは、パルス電流発生部２２から波高値Ｉまたは遅延時間Ｔが調整されて出力されたパルス電流が電流-電圧変換部２３に入力されたときに計時部２７により求められる時間についての校正情報と、波高値検出部２４により求められる波高値とに基づいて、反射光を受光した受光部２１から出力されたパルス電流が電流-電圧変換部２３に入力されたときに計時部２７により求められた時間の校正をする。
【選択図】図１

Description

本発明は、距離計用受光装置、および、この距離計用受光装置を備える距離計に関するものである。

対象物までの距離を計測する距離計として、ＴＯＦ（time of flight）によるものが知られている。ＴＯＦによる距離計は、投光装置により対象物へ向けてパルス光を投光し、その投光されたパルス光が対象物で反射されて生じた反射光を受光装置により受光し、パルス光の投光タイミングから反射光の受光タイミングまでの時間を計測して、この時間に基づいて対象物までの距離を求める。

このような距離計では様々な要因により測定誤差を生じる場合がある。そこで、特許文献１には、距離計それ自体が有する要因による測定誤差に対処するための校正に関する発明が開示されている。

特許第２７９０５９０号公報

しかし、上記特許文献１に開示された発明を含む従来の技術では、対象物が有する要因（例えば、対象物の反射率、対象物までの距離）による測定誤差には対処することができない。本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、対象物が有する要因による測定誤差等にも対処するための校正をすることができる距離計用受光装置および距離計を提供することを目的とする。

本発明に係る距離計用受光装置は、投光装置から投光されたパルス光が対象物で反射されて生じた反射光を受光して、パルス光の投光タイミングから反射光の受光タイミングまでの時間に基づいて対象物までの距離を計測する距離計用の受光装置であって、(1) 反射光を受光して、当該受光量に応じた波高値のパルス電流を出力する受光部と、(2) 基準タイミングを発生する基準タイミング発生部と、(3) 基準タイミング発生部により発生される基準タイミングから所定の遅延時間だけ遅れたパルス電流発生タイミングでパルス電流を出力するとともに、そのパルス電流の波高値および遅延時間が可変であるパルス電流発生部と、(4) 受光部またはパルス電流発生部から出力されたパルス電流を選択的に入力して、その入力したパルス電流に応じたパルス電圧を出力する電流-電圧変換部と、(5)電流-電圧変換部から出力されたパルス電圧の波高値を検出する波高値検出部と、(6) 電流-電圧変換部から出力されたパルス電圧を入力して、その入力したパルス電圧のレベルが所定の閾値に達したことを検出して当該検出タイミングを発生するタイミング検出部と、(7) 基準タイミングから検出タイミングまでの時間を求める計時部と、(8) パルス電流発生部から波高値または遅延時間が調整されて出力されたパルス電流が電流-電圧変換部に入力されたときに計時部により求められる時間についての校正情報と、波高値検出部により求められる波高値とに基づいて、反射光を受光した受光部から出力されたパルス電流が電流-電圧変換部に入力されたときに計時部により求められた時間の校正をする校正部と、を備えることを特徴とする。

本発明に係る距離計用受光装置では、反射光を受光した受光部から出力されるパルス電流は電流-電圧変換部に入力されて、その入力したパルス電流に応じたパルス電圧が電流-電圧変換部から出力される。また、基準タイミング発生部により発生される基準タイミングから所定の遅延時間だけ遅れたパルス電流発生タイミングでパルス電流発生部からパルス電流が出力され、そのパルス電流は電流-電圧変換部に入力されて、その入力したパルス電流に応じたパルス電圧が電流-電圧変換部から出力される。

電流-電圧変換部から出力されたパルス電圧の波高値が波高値検出部により検出される。電流-電圧変換部から出力されたパルス電圧はタイミング検出部に入力されて、その入力されたパルス電圧のレベルが所定の閾値に達したことが検出されてタイミング検出部から当該検出タイミングが発生される。基準タイミングから検出タイミングまでの時間が計時部により求められる。

そして、校正部により、パルス電流発生部から波高値または遅延時間が調整されて出力されたパルス電流が電流-電圧変換部に入力されたときに計時部により求められる時間についての校正情報と、波高値検出部により求められる波高値とに基づいて、反射光を受光した受光部から出力されたパルス電流が電流-電圧変換部に入力されたときに計時部により求められた時間の校正が行われる。

本発明に係る距離計用受光装置では、校正部が、予め求められて記憶されている校正情報に基づいて校正をするのが好適である。或いは、校正部が、反射光を受光した受光部から出力されたパルス電流が電流-電圧変換部に入力されたときに波高値検出部により求められる波高値に基づいて校正情報を作成し、この作成した校正情報に基づいて校正をするのも好適である。

本発明に係る距離計用受光装置では、パルス電流発生部が、互いに波高値が異なるパルス電流を出力する複数の電流源を含むのが好適である。或いは、パルス電流発生部が、出力するパルス電流の波高値が外部から制御される電流源を含むのも好適である。

本発明に係る距離計は、(1) パルス光を対象物へ向けて投光する投光装置と、(2) 投光装置から投光されたパルス光が対象物で反射されて生じた反射光を受光して、パルス光の投光タイミングから反射光の受光タイミングまでの時間に基づいて対象物までの距離を計測する上記の本発明に係る距離計用受光装置と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、対象物が有する要因による測定誤差にも対処するための校正をすることができる。

第１実施形態に係る距離計１Ａの構成図である。第１実施形態に係る距離計１Ａに含まれる電流-電圧変換部２３から出力されるパルス電圧の波形を示す図である。第１実施形態に係る距離計１Ａに含まれるパルス電流発生部２２および電流-電圧変換部２３それぞれの出力波形を示す図である。第１実施形態に係る距離計１Ａに含まれる校正部２８Ａにより得られる校正情報の一例を示す図である。第１実施形態に係る距離計１Ａの動作を説明するフローチャートである。第１実施形態に係る距離計１Ａに含まれる校正部２８Ａにより得られる校正情報による校正を示す図である。第２実施形態に係る距離計１Ｂの構成図である。第２実施形態に係る距離計１Ｂの動作を説明するフローチャートである。第２実施形態に係る距離計１Ｂに含まれる校正部２８Ｂにより得られる校正情報による校正を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

（第１実施形態）

図１は、第１実施形態に係る距離計１Ａの構成図である。この図に示される距離計１Ａは、ＴＯＦによるものであって、投光装置１０，受光装置２０Ａおよび制御部３０Ａを備える。距離計１Ａは、制御部３０Ａによる制御の下で、投光装置１０により対象物９０へ向けてパルス光を投光し、その投光されたパルス光が対象物９０で反射されて生じた反射光を受光装置２０Ａにより受光し、パルス光の投光タイミングから反射光の受光タイミングまでの時間を計測して、この時間に基づいて対象物までの距離を求める。

投光装置１０は、投光部１１および駆動部１２を含む。駆動部１２は、制御部３０Ａにより指示される投光タイミングで投光部１１がパルス光を出力するよう、その投光部１１を駆動する。投光部１１は、好適には発光ダイオードまたはレーザダイオードを含み、駆動部１２から駆動電流を供給されて、パルス光を対象物９０へ向けて投光する。

受光装置２０Ａは、受光部２１，パルス電流発生部２２，電流-電圧変換部２３，波高値検出部２４，基準タイミング発生部２５，タイミング検出部２６，計時部２７および校正部２８Ａを含む。

受光部２１は、投光装置１０の投光部１１から投光されたパルス光が対象物９０で反射されて生じた反射光を受光して、その受光量に応じた波高値のパルス電流を出力する。受光部２１は、好適にはフォトダイオードまたはアバランシュフォトダイオードを含む。

パルス電流発生部２２は、制御部３０Ａにより制御されて、基準タイミング発生部２５により発生される基準タイミングから所定の遅延時間Ｔだけ遅れたパルス電流発生タイミングでパルス電流を出力する。パルス電流発生部２２から出力されるパルス電流の波高値Ｉおよび遅延時間Ｔは可変である。

パルス電流発生部２２は、互いに波高値が異なるパルス電流を出力する複数の電流源を含んでいて、その複数の電流源のうちから何れかの電流源が制御部３０Ａにより選択され、その選択された電流源からパルス電流を出力するようにしてもよい。或いは、パルス電流発生部２２は、出力するパルス電流の波高値が制御部３０Ａにより制御される電流源を含んでいてもよい。

電流-電圧変換部２３は、受光部２１またはパルス電流発生部２２から出力されたパルス電流を選択的に入力して、その入力したパルス電流に応じたパルス電圧を出力する。電流-電圧変換部２３から出力されるパルス電圧の波高値は、電流-電圧変換部２３に入力されるパルス電流の波高値に応じたものである。

波高値検出部２４は、電流-電圧変換部２３から出力されたパルス電圧の波高値を検出する。基準タイミング発生部２５は、制御部３０Ａにより制御されて、上記基準タイミングを発生する。タイミング検出部２６は、電流-電圧変換部２３から出力されたパルス電圧を入力して、その入力したパルス電圧のレベルが所定の閾値Ｖ_ｔｈに達したことを検出して当該検出タイミングを発生する。計時部２７は、基準タイミング発生部２５により発生される基準タイミングから、タイミング検出部２６により発生される検出タイミングまでの時間を求める。

校正部２８Ａは、パルス電流発生部２２から波高値Ｉまたは遅延時間Ｔが調整されて出力されたパルス電流が電流-電圧変換部２３に入力されたときに計時部２７により求められる時間についての校正情報と、波高値検出部２４により求められる波高値とに基づいて、反射光を受光した受光部２１から出力されたパルス電流が電流-電圧変換部２３に入力されたときに計時部２７により求められた時間の校正をする。この校正により得られた時間は、距離計１Ａから対象物９０までの距離を表す。

図２は、第１実施形態に係る距離計１Ａに含まれる電流-電圧変換部２３から出力されるパルス電圧の波形を示す図である。この図には、受光部２１またはパルス電流発生部２２から出力されて電流-電圧変換部２３に入力されるパルス電流の波高値について３とおりの場合が示されている。また、この図には、電流-電圧変換部２３から出力されたパルス電圧を入力するタイミング検出部２６における閾値Ｖ_ｔｈのレベルが一点鎖線で示されている。

この図に示されるように、受光部２１における受光量が大きく受光部２１から出力されるパルス電圧が大きいほど、また、パルス電流発生部２２から出力されるパルス電圧が大きいほど、電流-電圧変換部２３から出力されるパルス電圧の波高値が高く、閾値Ｖ_ｔｈのレベルにおける該パルス電圧の幅が広く、したがって、タイミング検出部２６により発生される検出タイミング（ｔ_ａ，ｔ_ｂ，ｔ_ｃ）は早い。

つまり、対象物９０で生じて受光部２１に到達する反射光の強度が異なると、タイミング検出部２６により発生される検出タイミングが異なり、それ故、パルス電流発生タイミングから検出タイミングまでの時間に基づいて単純に対象物９０までの距離を計測したのでは、測定誤差が生じる場合がある。本実施形態に係る距離計１Ａは、このような測定誤差に対処し得るものである。

図３は、第１実施形態に係る距離計１Ａに含まれるパルス電流発生部２２および電流-電圧変換部２３それぞれの出力波形を示す図である。同図（ａ）は、パルス電流発生部２２から出力されるパルス電流の波形を示す図であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）に示されるパルス電流がパルス電流発生部２２から出力されたときに電流-電圧変換部２３から出力されるパルス電圧の波形を示す図である。また、同図（ｃ）は、パルス電流発生部２２から出力されるパルス電流の波形を示す図であり、同図（ｄ）は、同図（ｃ）に示されるパルス電流がパルス電流発生部２２から出力されたときに電流-電圧変換部２３から出力されるパルス電圧の波形を示す図である。

同図では、基準タイミングからパルス電流発生タイミングまでの遅延時間Ｔ、および、パルス電流発生部２２からの出力パルス電流の波高値Ｉに対して、計時部２７により求められる基準タイミングから検出タイミングまでの時間がｔ(Ｔ,Ｉ)で表されている。

同図（ａ）に示されるパルス電流発生部２２からの出力パルス電流は、比較的低い波高値Ｉ_１を有し、基準タイミング発生部２５により発生される基準タイミングから遅延時間Ｔだけ遅れたパルス電流発生タイミングで出力される。このとき、同図（ａ）に示される電流-電圧変換部２３からの出力パルス電圧の波高値Ｖ_１は比較的低い。このとき、基準タイミングから検出タイミングまでの時間はｔ(Ｔ,Ｉ_１)で表される。

同図（ｃ）に示されるパルス電流発生部２２からの出力パルス電流は、比較的高い波高値Ｉ_２を有し、基準タイミング発生部２５により発生される基準タイミングから遅延時間Ｔだけ遅れたパルス電流発生タイミングで出力される。このとき、同図（ｄ）に示される電流-電圧変換部２３からの出力パルス電圧の波高値Ｖ_２は比較的高い。このとき、基準タイミングから検出タイミングまでの時間はｔ(Ｔ,Ｉ_２)で表される。

図２に示される関係から、Ｉ_１＜Ｉ_２であれば、図３（ｂ）における時間ｔ(Ｔ,Ｉ_１) は、図３（ｄ）における時間ｔ(Ｔ,Ｉ_２)より長い。

本実施形態では、パルス電流発生部２２から波高値Ｉまたは遅延時間Ｔが調整されて出力されたパルス電流が電流-電圧変換部２３に入力されたときに計時部２７により求められる時間ｔ(Ｔ,Ｉ)についての校正情報が予め求められる。例えば、基準タイミングからパルス電流発生タイミングまでの遅延時間ＴがＴ_１およびＴ_２の各値に設定され、また、パルス電流発生部２２からの出力パルス電流の波高値ＩがＩ_１およびＩ_２の各値に設定されて、計時部２７により基準タイミングから検出タイミングまでの時間ｔ(Ｔ_１,Ｉ_１)，ｔ(Ｔ_１,Ｉ_２)，ｔ(Ｔ_２,Ｉ_１)，ｔ(Ｔ_２,Ｉ_２)が求められる。

図４は、第１実施形態に係る距離計１Ａに含まれる校正部２８Ａにより得られる校正情報の一例を示す図である。この図は、横軸を遅延時間Ｔとし、縦軸を時間ｔ(Ｔ,Ｉ)として、パルス電流発生部２２からの出力パルス電流の波高値Ｉの各値について、基準タイミングからパルス電流発生タイミングまでの遅延時間Ｔと、基準タイミングから検出タイミングまでの時間ｔ(Ｔ,Ｉ)と、の間の関係を示すものである。

この図に示されるように、パルス電流発生部２２からの出力パルス電流の波高値Ｉの各値において、基準タイミングから検出タイミングまでの時間ｔ(Ｔ,Ｉ)は、基準タイミングからパルス電流発生タイミングまでの遅延時間Ｔに対して線形の関係がある。パルス電流発生部２２からの出力パルス電流の波高値Ｉの各値について、このような遅延時間Ｔに対する時間ｔ(Ｔ,Ｉ)の関係が予め求められて、これが校正情報として記憶される。

図５は、第１実施形態に係る距離計１Ａの動作を説明するフローチャートである。上記のようにして、先ずステップＳ１１では、パルス電流発生部２２から波高値Ｉまたは遅延時間Ｔが調整されてパルス電流が出力され、計時部２７により時間ｔ(Ｔ,Ｉ)が求められる。続くステップＳ１２では、ステップＳ１１で計時部２７により求められた時間ｔ(Ｔ,Ｉ)により校正情報が作成される。

ステップＳ１３では、実際の対象物９０について距離測定が行われる。この際には、投光装置１０において、制御部３０Ａにより指示される投光タイミングで、駆動部１２により駆動されて投光部１１からパルス光が対象物９０に向けて投光される。また、この投光タイミングと同時に基準タイミングが基準タイミング発生部２５により発生される。

投光装置１０の投光部１１から投光されたパルス光が対象物９０で反射されて生じた反射光は、受光装置２０Ａの受光部２１により受光されて、その受光量に応じた波高値のパルス電流が受光部２１から出力される。受光部２１から出力されるパルス電流は電流-電圧変換部２３に入力されて、そのパルス電流に応じたパルス電圧が電流-電圧変換部２３から出力される。電流-電圧変換部２３から出力されるパルス電圧の波高値Ｖ_objは、電流-電圧変換部２３に入力されるパルス電流の波高値Ｉ_objに応じたものである。

電流-電圧変換部２３から出力されたパルス電圧の波高値Ｖ_objは波高値検出部２４により検出される。また、電流-電圧変換部２３から出力されたパルス電圧はタイミング検出部２６に入力されて、その入力したパルス電圧のレベルが所定の閾値Ｖ_ｔｈに達したことが検出されて当該検出タイミングがタイミング検出部２６から発生される。計時部２７では、基準タイミング発生部２５により発生された基準タイミングから、タイミング検出部２６により発生された検出タイミングまでの時間ｔ_objが求められる。

そして、ステップＳ１４では、校正部２８Ａにより、図４に示されるような校正情報と、波高値検出部２４により検出されたパルス電圧の波高値Ｖ_obj（または、これに対応するパルス電流の波高値Ｉ_obj）とに基づいて、計時部２７により求められた時間ｔ_objが校正される。この校正に際しては、パルス電圧の波高値Ｖ_objまたはパルス電流の波高値Ｉ_objに対応する校正ライン（遅延時間Ｔに対する時間ｔ(Ｔ,Ｉ_obj)の関係）があれば、その校正ラインが用いられる。具体的には、図６に示すように波高値Ｉ_objに対応する校正ラインにしたがって、計時部２７により求められた時間ｔ_objに対応する遅延時間Ｔ_objが求められ、これが校正された遅延時間となる。対応する校正ラインが無い場合には、波高値Ｉ_objに近い他の値の波高値Ｉに対応する校正ラインが用いられて、補間処理により校正が行われる。

この校正により得られた遅延時間Ｔ_objは、距離計１Ａから対象物９０までの距離を表す。しかも、上記のような校正が行われることにより、対象物９０が有する要因による測定誤差が低減されて、より正確な距離が得られる。

（第２実施形態）

図７は、第２実施形態に係る距離計１Ｂの構成図である。この図に示される距離計１Ｂは、ＴＯＦによるものであって、投光装置１０，受光装置２０Ｂおよび制御部３０Ｂを備える。距離計１Ｂは、制御部３０Ｂによる制御の下で、投光装置１０により対象物９０へ向けてパルス光を投光し、その投光されたパルス光が対象物９０で反射されて生じた反射光を受光装置２０Ｂにより受光し、パルス光の投光タイミングから反射光の受光タイミングまでの時間を計測して、この時間に基づいて対象物までの距離を求める。

投光装置１０は、投光部１１および駆動部１２を含む。また、受光装置２０Ｂは、受光部２１，パルス電流発生部２２，電流-電圧変換部２３，波高値検出部２４，基準タイミング発生部２５，タイミング検出部２６，計時部２７および校正部２８Ｂを含む。

図１に示された第１実施形態に係る距離計１Ａの構成と比較すると、この図７に示される第２実施形態に係る距離計１Ｂは、受光装置２０Ａに替えて受光装置２０Ｂを備える点で相違し、校正部２８Ａに替えて校正部２８Ｂを備える点で相違し、また、制御部３０Ａに替えて制御部３０Ｂを備える点で相違する。

本実施形態では、投光装置１０の駆動部１２は、制御部３０Ｂにより指示される投光タイミングで投光部１１がパルス光を出力するよう、その投光部１１を駆動する。受光装置２０のパルス電流発生部２２は、波高値検出部２４により検出されたパルス電圧の波高値Ｖ_objに基づいて制御部３０Ｂにより制御されて、基準タイミング発生部２５により発生される基準タイミングから所定の遅延時間Ｔだけ遅れたパルス電流発生タイミングでパルス電流を出力する。基準タイミング発生部２５は、制御部３０Ｂにより制御されて、基準タイミングを発生する。校正部２８Ｂは、反射光を受光した受光部２１から出力されたパルス電流が電流-電圧変換部２３に入力されたときに波高値検出部２４により求められる波高値に基づいて校正情報を作成し、この作成した校正情報に基づいて校正をする。

図８は、第２実施形態に係る距離計１Ｂの動作を説明するフローチャートである。本実施形態では、先ずステップＳ２１で、実際の対象物９０について距離測定が行われる。すなわち、投光装置１０において、制御部３０Ｂにより指示される投光タイミングで、駆動部１２により駆動されて投光部１１からパルス光が対象物９０に向けて投光される。また、この投光タイミングと同時に基準タイミングが基準タイミング発生部２５により発生される。

投光装置１０の投光部１１から投光されたパルス光が対象物９０で反射されて生じた反射光は、受光装置２０Ｂの受光部２１により受光されて、その受光量に応じた波高値のパルス電流が受光部２１から出力される。受光部２１から出力されるパルス電流は電流-電圧変換部２３に入力されて、そのパルス電流に応じたパルス電圧が電流-電圧変換部２３から出力される。電流-電圧変換部２３から出力されるパルス電圧の波高値Ｖ_objは、電流-電圧変換部２３に入力されるパルス電流の波高値Ｉ_objに応じたものである。

電流-電圧変換部２３から出力されたパルス電圧の波高値Ｖ_objは波高値検出部２４により検出される。その検出されたパルス電圧の波高値Ｖ_objは制御部３０Ｂに与えられる。また、電流-電圧変換部２３から出力されたパルス電圧はタイミング検出部２６に入力されて、その入力したパルス電圧のレベルが所定の閾値Ｖ_ｔｈに達したことが検出されて当該検出タイミングがタイミング検出部２６から発生される。計時部２７では、基準タイミング発生部２５により発生された基準タイミングから、タイミング検出部２６により発生された検出タイミングまでの時間ｔ_objが求められる。

波高値検出部２４により検出されたパルス電圧の波高値Ｖ_objが制御部３０Ｂに与えられると、ステップＳ２２では、制御部３０Ｂにより制御されたパルス電流発生部２２から、そのパルス電圧の波高値Ｖ_objに対応する波高値Ｉ_objを有するパルス電流が出力される。また、基準タイミングからパルス電流発生部２２におけるパルス電流発生タイミングまでの遅延時間Ｔは複数の値、例えばＴ_１およびＴ_２に設定される。

パルス電流発生部２２から出力されたパルス電流は電流-電圧変換部２３に入力されて、そのパルス電流に応じたパルス電圧が電流-電圧変換部２３から出力される。電流-電圧変換部２３から出力されたパルス電圧はタイミング検出部２６に入力されて、その入力したパルス電圧のレベルが所定の閾値Ｖ_ｔｈに達したことが検出されて当該検出タイミングがタイミング検出部２６から発生される。計時部２７では、基準タイミング発生部２５により発生された基準タイミングから、タイミング検出部２６により発生された検出タイミングまでの時間ｔ(Ｔ,Ｉ_obj)、例えばｔ(Ｔ_１,Ｉ_obj)およびｔ(Ｔ_２,Ｉ_obj)が求められる。

ステップＳ２３では、校正部２８Ｂにより、パルス電流発生部２２からの出力パルス電流の波高値Ｉ_objについて、遅延時間Ｔに対する時間ｔ(Ｔ,Ｉ_obj)の関係が求められて、これが校正情報として記憶される。そして、ステップＳ２４では、校正部２８Ｂにより、この校正情報に基づいて、計時部２７により求められた時間ｔ_objが校正される。パルス電圧の波高値Ｖ_objまたはパルス電流の波高値Ｉ_objに対応する校正ライン（遅延時間Ｔに対する時間ｔ(Ｔ,Ｉ_obj)の関係）が校正には用いられる。具体的には、図９に示すように波高値Ｉ_objに対応する校正ラインにしたがって、計時部２７により求められた時間ｔ_objに対応する遅延時間Ｔ_objが求められ、これが校正された遅延時間となる。

この校正により得られた遅延時間Ｔ_objは、距離計１Ｂから対象物９０までの距離を表す。しかも、上記のような校正が行われることにより、対象物９０が有する要因による測定誤差が低減されて、より正確な距離が得られる。

１Ａ，１Ｂ…距離計、１０…投光装置、１１…投光部、１２…駆動部、２０Ａ，２０Ｂ…受光装置、２１…受光部、２２…パルス電流発生部、２３…電流-電圧変換部、２４…波高値検出部、２５…基準タイミング発生部、２６…タイミング検出部、２７…計時部、２８Ａ，２８Ｂ…校正部、３０Ａ，３０Ｂ…制御部。

Claims

投光装置から投光されたパルス光が対象物で反射されて生じた反射光を受光して、前記パルス光の投光タイミングから前記反射光の受光タイミングまでの時間に基づいて前記対象物までの距離を計測する距離計用の受光装置であって、
前記反射光を受光して、当該受光量に応じた波高値のパルス電流を出力する受光部と、
基準タイミングを発生する基準タイミング発生部と、
前記基準タイミング発生部により発生される基準タイミングから所定の遅延時間だけ遅れたパルス電流発生タイミングでパルス電流を出力するとともに、そのパルス電流の波高値および前記遅延時間が可変であるパルス電流発生部と、
前記受光部または前記パルス電流発生部から出力されたパルス電流を選択的に入力して、その入力したパルス電流に応じたパルス電圧を出力する電流-電圧変換部と、
前記電流-電圧変換部から出力されたパルス電圧の波高値を検出する波高値検出部と、
前記電流-電圧変換部から出力されたパルス電圧を入力して、その入力したパルス電圧のレベルが所定の閾値に達したことを検出して当該検出タイミングを発生するタイミング検出部と、
前記基準タイミングから前記検出タイミングまでの時間を求める計時部と、
前記パルス電流発生部から波高値または遅延時間が調整されて出力されたパルス電流が前記電流-電圧変換部に入力されたときに前記計時部により求められる時間についての校正情報と、前記波高値検出部により求められる波高値とに基づいて、前記反射光を受光した前記受光部から出力されたパルス電流が前記電流-電圧変換部に入力されたときに前記計時部により求められた時間の校正をする校正部と、
を備えることを特徴とする距離計用受光装置。
前記校正部が、予め求められて記憶されている前記校正情報に基づいて前記校正をする、ことを特徴とする請求項１に記載の距離計用受光装置。
前記校正部が、前記反射光を受光した前記受光部から出力されたパルス電流が前記電流-電圧変換部に入力されたときに前記波高値検出部により求められる波高値に基づいて前記校正情報を作成し、この作成した前記校正情報に基づいて前記校正をする、ことを特徴とする請求項１に記載の距離計用受光装置。
前記パルス電流発生部が、互いに波高値が異なるパルス電流を出力する複数の電流源を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の距離計用受光装置。
前記パルス電流発生部が、出力するパルス電流の波高値が外部から制御される電流源を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の距離計用受光装置。
パルス光を対象物へ向けて投光する投光装置と、
前記投光装置から投光されたパルス光が前記対象物で反射されて生じた反射光を受光して、前記パルス光の投光タイミングから前記反射光の受光タイミングまでの時間に基づいて前記対象物までの距離を計測する請求項１〜４の何れか１項に記載の距離計用受光装置と、
を備えることを特徴とする距離計。