JP2017203708A

JP2017203708A - 光測距装置

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Publication number: JP2017203708A
Application number: JP2016096003A
Authority: JP
Inventors: 宏明猪俣; Hiroaki Inomata; 川崎　栄嗣; Eiji Kawasaki; 栄嗣川崎; 治正吉田; Harumasa Yoshida; 高木　康文; Yasufumi Takagi; 康文高木
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK; Nippon Signal Co Ltd
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK; Nippon Signal Co Ltd
Priority date: 2016-05-12
Filing date: 2016-05-12
Publication date: 2017-11-16
Anticipated expiration: 2036-05-12
Also published as: JP6850549B2

Abstract

【課題】安全性の低下を招くことなく、検知距離の拡大と高速・高面密度化が図れる光測距装置を提供する。【解決手段】光測距装置は、測定対象物に向けて光を放射する光源と、測定対象物で反射された光を受ける光検出器とを備え、光源から測定対象物に向けた放射光と、光検出器が受光した測定対象物からの反射光とに基づいて測定対象物までの距離を測定する。そして、光源にアイセーフ帯のＵＶレーザ１１を設け、光検出器に光電子増倍管３１を設けたことを特徴とする。光源にアイセーフ帯のＵＶレーザを用いることで、ＡＥＬの制約を小さくしてレーザ出力の限界レベルを高くでき、光検出器としてＵＶ波長帯で高い感度を有する光電子増倍管を使用するので、受光側の利得を向上しつつノイズの制約を緩和できる。【選択図】図１

Description

本発明は、測定対象物に向けて光を放射し、この測定対象物で反射された光を受光して測定対象物までの距離を測定する光測距装置に関する。

特許文献１には、赤外域の波長のレーザを使ったＴＯＦ（Time of Flight）方式の光測距装置が記載されている。この特許文献１では、測定対象物に向かってレーザを投光し、反射角度可変ミラーの角度を調整してレーザを走査し、測定対象物で反射したレーザを受光するまでの時間差を計測して距離計測を行っている。

特開２０１４−２０２６１０号公報

ところで、光測距装置においては、検知距離の拡大や高速・高面密度化（高角度分解能化）が望まれている。その実現手段の１つとして、投光パワーや投光の時間的・空間的密度の増大が考えられるが、従来広く用いられている８００〜９００ｎｍ帯の近赤外域のレーザは、被曝放出限界（ＡＥＬ：Accessible Emission Limit）と呼ばれる安全規格の制約を受ける。

一方、波長が１４００ｎｍ以上の近赤外域から中赤外域のレーザは、限界レベルが５〜６桁高くＡＥＬの制約を受け難いが、所要の受光Ｓ／Ｎ比（Signal to Noise ratio）が得られない。これは、受光素子（フォトダイオード）に用いられているＩｎＰ（インジウム燐）、ＩｎＧａＡｓ（インジウムガリウム砒素）系の化合物半導体は、Ｓｉ（シリコン）系のそれと比べると材料起因によるノイズが多く、かつ内部利得（アバランシェフォトダイオードのような増倍作用による利得）が１０〜数１０倍に制限されるからである。

このように、従来の光測距装置は、投光側のレーザ安全の制約と、受光側デバイスの利得やノイズの制約の両方を受ける。このため、安全性と検知距離の拡大や高速・高面密度化を両立させるのが難しい、という課題があった。

本発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、安全性の低下を招くことなく、検知距離の拡大と高速・高面密度化が図れる光測距装置を提供することにある。

本発明の光測距装置は、測定対象物に向けて光を放射する光源と、前記測定対象物で反射された光を受ける光検出器とを備え、前記光源から前記測定対象物に向けた放射光と、前記光検出器が受光した前記測定対象物からの反射光とに基づいて前記測定対象物までの距離を測定する光測距装置であって、前記光源にアイセーフ帯のＵＶレーザを設け、前記光検出器に光電子増倍管を設けたことを特徴とする。

本発明では、光源にアイセーフ帯のＵＶレーザを用いることで、ＡＥＬの制約を小さくしてレーザ出力の限界レベルを高くすることができる。これによって、安全性を低下させることなく、投光パワーを増大させて検知距離を拡大できる。また、ＵＶレーザの時間的・空間的密度を増大させることができ、高速・高面密度（高角度分解能）な測距が可能となる。しかも、光検出器としてＵＶ波長帯で高い感度を有する光電子増倍管を使用するので、受光側の利得を向上しつつノイズを緩和でき、所要の信号レベルが容易に得られる。

本発明の第１の実施形態に係る光測距装置の概略構成を示すブロック図である。図１のレーザ受光部におけるアンプの特性図である。レーザ安全規格のクラス１ＡＥＬ波長特性を示す図である。光電子増倍管の暗ノイズ特性例を示す図である。光電子増倍管のＳ／Ｎ比の最大化を示す図である。光電子増倍管の放射感度−波長特性を示す図である。光電子増倍管の利得−陰極電圧特性を示す図である。本発明の第２の実施形態に係る光測距装置について説明するためのもので、光電子増倍管の構成例を示す断面図である。本発明の第３の実施形態に係る光測距装置について説明するためのもので、レーザ受光部の他の構成例を示すブロック図である。本発明の第４の実施形態に係る光測距装置について説明するためのもので、レーザ光源と投光レンズ間の距離を変化させてスポットサイズを可変する場合の模式図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光測距装置の概略構成を示しており、ＴＯＦ方式を例に取っている。この光測距装置は、レーザ投光部１０、二次元光スキャナ（ＭＥＭＳ光スキャナ）２０、レーザ受光部３０、測距部４０、及び制御部５０等を備えている。レーザ投光部１０は、光源（発光素子）としてアイセーフ帯のＵＶレーザ１１（波長４００ｎｍ未満）、このＵＶレーザ１１を駆動するレーザドライバ１２、投光ビームのスポットサイズを可変でき、ＵＶレーザ１１の波長帯を効率よく透過するフィルタ機能（ＵＶフィルタ）を有する投光光学系１３、及びこの投光光学系１３から放射されるＵＶレーザの投光タイミングをモニタする発光モニタ１４を含んで構成されている。

投光光学系１３から放射されるＵＶレーザ１１の投光ビームは、投受光分離器１５を介して二次元光スキャナ２０に照射される。二次元光スキャナ２０は、スキャンミラー２１を有する可動部が互いに直交する２つの方向に揺動可能に形成されており、ミラー面に入射される投光ビーム（パルス光）を空間領域内で二次元走査、より具体的にはリサージュ走査、またはラスタ走査することが可能に構成されている。

このような二次元光スキャナ２０としては、例えば、本出願人の特許第２７２２３１４号公報に記載の二次元走査型の半導体ガルバノミラーを用いることができる。この二次元ガルバノミラーは、２つの駆動コイル（内側駆動コイルと外側駆動コイル）にそれぞれ流れる各電流（交流電流）と、１対または２対の永久磁石による静磁界とによって２つの可動部（外側可動部及び内側可動部）にローレンツ力が作用し、その結果、内側可動部が二次元方向に揺動する。内側可動部が揺動することによって、ミラー面に入射される投光ビームが対象領域内でリサージュ走査またはラスタ走査される。

なお、リサージュ走査またはラスタ走査を実現するスキャンミラー２１として、２つの一次元ガルバノミラーを使用し、２つの一次元ガルバノミラーを、それぞれのミラーを有する可動部が互いに直交する方向に揺動するよう配置することで、リサージュ走査またはラスタ走査を行うようにしてもよい。

二次元光スキャナ２０からの投光ビームで測定対象物が走査されると、この測定対象物で反射された光（受光ビーム）は、ミラー面に入射されて投受光分離器１５によりレーザ受光部３０に導かれる。レーザ受光部３０は、光検出器（受光素子）としてＵＶ波長帯（波長４００ｎｍ未満）で高い感度を有する光電子増倍管（フォトマル）３１、太陽光等の背景光（外乱光）を低減する、狭視野角でＵＶ波長帯の受光ビームを効率よく透過する光学的バンドパスフィルタ機能（ＵＶフィルタ）を有する受光光学系３２、及び光電子増倍管３１の出力を増幅するアンプ３３を備える。このアンプ３３は、図２に示すように、光電子増倍管３１で光電変換された信号から外乱光の周波数成分を除去するフィルタ機能（ＲＦフィルタ）を有する。

光電子増倍管３１の光電面には、信号光以外の入射光があり、この光はノイズ（外乱光ノイズ）となる。この外乱光ノイズを除去するために、レーザ受光部３０は、光学的並びに電気的な処理機能を備えている。光学的には、受光光学系３２に、レーザを投光している方向のみに狭角の受光視野を有する系（投受同軸光学系の場合）と、レーザ波長に対応した光学的バンドパスフィルタを設ける。電気的には、アンプ３３に、外乱光の強度変調周波数成分に対応し、信号光成分のみ透過する電気的フィルタを設ける。

電気的フィルタは、図２に示したように、外乱光の強度変調周波数成分のほとんどがＤＣ〜１ｋＨｚ程度の低周波であることに着目し、カットオフ周波数１ｋＨｚの高域通過フィルタを入れるものである。これによって、そのほとんどが除去可能である。信号光が短パルスの場合、その成分はＤＣ〜数１００ＭＨｚのベースバンド信号であるが、１ｋＨｚ以下の成分は除去してもタイミング（距離）情報は維持されるので、測距精度に影響はない。

アンプ３３の出力信号は、測距部４０に設けられた立ち上がりエッジ検出回路４１、共振回路４２、及び光量検出回路４３にそれぞれ供給される。測距部４０には更に、計時部４４とＡ／Ｄ変換器４５が設けられている。立ち上がりエッジ検出回路４１は、受光パルスの立ち上がりエッジを検出することによりストップタイミングを検出する。この回路４１は、受光パルスのレベルが予め設定した閾値を越えた時点をストップタイミングとして検出するものであり、受光パルスが高レベルの領域（近距離の測定領域）においては、精度の良い測距が可能である。

また、共振回路４２は、受光パルスのゼロクロス点を検出することにより反射パルスのストップタイミングを検出する。この共振回路４２は、受光パルスに含まれる特定周波数成分で共振する回路を用いて特定周波数成分信号を抽出し、抽出した信号波形のゼロクロス点をストップタイミングとして検出するものである。共振回路４２では、受光パルスが低レベルの領域（遠距離の測定領域）においては、算出距離と実際の距離とは略正比例の関係にあり精度の良い測距が可能である。

そして、発光モニタ１４で検出したＵＶレーザの投光タイミングをスタートタイミング、立ち上がりエッジ検出回路４１で検出した立ち上がりエッジと共振回路４２で検出したゼロクロス点をそれぞれストップタイミングとして計時部４４に入力し、ＵＶレーザ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時する。計時部４４の出力信号とＡ／Ｄ変換器４５の出力信号はそれぞれ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やマイクロコンピュータ等からなる制御部５０に供給される。

制御部５０は、距離値と光量値を算出するとともに健全性を判定する演算処理判定部５１、外部インターフェイス（外部Ｉ／Ｆ）５２、投光、スキャナ及びデータ転送の制御を行うコントローラ５３、スキャナドライバ５４及びフィルタ５５等を備えている。演算処理判定部５１は、光量検出回路４３で検出した受光パルスの光量（受光レベル）が、予め設定した受光レベルより小さいときは共振回路４２から出力されるストップタイミングを用いて測距対象物までの距離を算出し、予め設定した受光レベルより高いときは立ち上がりエッジ検出回路４１から出力されるストップタイミングを用いて測距対象物までの距離を算出する。このように、立ち上がりエッジ検出回路４１による測距と共振回路４２による測距とを組み合わせることによって、広いダイナミックレンジを確保できる。

演算処理判定部５１で算出された距離値と、光量検出回路４３で検出されＡ／Ｄ変換器４５でデジタルデータに変換された光量値は、コントローラ５３の制御により外部Ｉ／Ｆ５２を介して計測データとして外部に出力される。このコントローラ５３は、レーザドライバ１２に投光タイミング制御信号を供給して投光タイミングの制御を行う。また、スキャナドライバ５４に内軸駆動信号と外軸駆動信号を供給し、スキャナドライバ５４で二次元光スキャナ２０の内軸と外軸を制御して投光ビームで測距対象物の走査を行う。二次元光スキャナ２０からフィルタ５５を介して、コントローラ５３にミラー位置信号（サーチコイル）が供給される。

図３は、レーザ安全規格のクラス１ＡＥＬ波長特性であり、光源にレーザを用いた場合の波長と被曝放出限界レベルとの関係を示している。すなわち、レーザ測距装置から放出されるレーザが本質的に安全とする限界レベルを表している。従来、広く用いられている近赤外域のレーザ（波長８００〜９００ｎｍ帯）の被曝放出限界レベルは０．０１［ａ．ｕ．］であるのに対し、アイセーフ帯のＵＶレーザ（４００ｎｍ未満）では数１０［ａ．ｕ．］であり、限界レベルを４桁以上増加できる。これによって、光パルス放射型のＴＯＦ測距装置（光パルス飛行時間測距装置）の投光パワーを増加して検知距離が拡大できる。また、レーザパルス放射の頻度を高くして高速・高面密度（高角度分解能）の測距が可能となる。

なお、波長１４００ｎｍ以上の近赤外から中赤外域のアイセーフ帯レーザを使うことで、限界レベルが１００［ａ．ｕ．］〜１０００［ａ．ｕ．］と５〜６桁も高くでき、投光パワーの増加とレーザパルス放射の頻度を高くできる。しかしながら、上述したように材料起因によるノイズが多く、且つ内部利得が制限されるため、所要の受光Ｓ／Ｎ比が得られない。

図４は、光電子増倍管３１の暗ノイズ特性例を示しており、陰極への印加電圧と出力電流との関係を示す。光電子増倍管３１の出力電流（信号出力）は、光電面への入射光の場合、実線で示すように陰極電圧に対してほぼ直線的に増加する。他方、破線で示すように、光電面を遮光した状態でも出力が現れる、いわゆる暗ノイズ（ノイズ出力）が発生する。その特性は光電子増倍管３１の構造・部材に起因しており、陰極電圧によって３つの領域（Ｖａ），（Ｖｂ），（Ｖｃ）に分けられる。（Ｖａ）は低電圧領域であり、絶縁部材の漏洩電流によるノイズが支配的な領域である。（Ｖｂ）は中電圧領域であり、熱電子放出によるノイズが支配的な領域である。（Ｖｃ）は高電圧領域であり、電界放出等によるノイズが支配的な領域である。

（Ｖａ）と（Ｖｃ）の低電圧及び高電圧の各領域は、ノイズ成分が多く、Ｓ／Ｎ比は低くなるが、（Ｖｂ）の中電圧領域に設定すればＳ／Ｎ比が高くなる。従って、入射光（信号光、ノイズ光を問わず）のレベルに応じて、出力が最大定格を超えないように光電子増倍管３１の陰極に印加する電圧を調整すると良い。

図５に、光電子増倍管３１のＳ／Ｎ比を最大化する例を示す。光電子増倍管３１の陰極電圧が高いほど信号出力とノイズ出力は増加するが、その差（信号とノイズの比）は（Ｖｂ）の中電圧領域で最大になる。すなわち、この中電圧領域（Ｖｂ）内で光電子増倍管３１の陰極へ印加する電圧（バイアス電圧）を調整することでＳ／Ｎ比を最大にできる。

図６は光電子増倍管３１の放射感度と波長との関係を示し、図７は光電子増倍管３１の利得と陰極電圧との関係を示す。一般的な光電子増倍管の利得は、図７に示すように１０^３〜１０^７と高いために、光電面への入射光（信号光、ノイズ光問わず）が大きくなると出力電流が飽和、あるいは最大定格を超えてしまうことがある。この場合には、上述したように光電子増倍管３１の陰極へ印加する電圧を調整（低く）することで回避する。

上述したように、本発明によれば、４００ｎｍ未満の波長帯で高い感度・利得を持つ、光電子増倍管３１を光検出器（受光素子）として使うことで、所要の信号レベルが容易に得られる。図６及び図７に示したような特性の光電子増倍管では、波長４００ｎｍで感度８０ｍＡ／Ｗ、印加電圧によって利得１０^３〜１０^７倍が得られる。このように、受光側の利得を向上しつつノイズを緩和でき、所要の信号レベルが容易に得られる。

また、光源にアイセーフ帯のＵＶレーザ１１を用いることで、ＡＥＬの制約を小さくしてレーザ出力の限界レベルを高くすることができる。これによって、安全性を低下させることなく、投光パワーを増大させて検知距離を拡大できる。更に、ＵＶレーザの時間的・空間的密度を増大することで、高速・高面密度（高角度分解能）な測距が可能となる。
加えて、投光側のレーザ安全の制約、受光側の利得の制約が大きく緩和できることによって、光ビームの走査にＭＥＭＳ光スキャナを使った投光／受光同軸型の測距装置の課題であったＭＥＭＳミラーのサイズの製造上、あるいはコスト上の制約により受光側の所要のＳ／Ｎ比が得られない課題も解決できる。

［第２の実施形態］
前述したように、光電子増倍管３１の光電面への入射光が大きくなると出力電流が飽和、あるいは最大定格を超えてしまうことがあり、印加電圧を低くすることで回避可能である。しかし、印加電圧を低くすると図４の（Ｖａ）低電圧領域に至り、暗ノイズ成分が大きくなることがある。そこで、これを避けるために、本発明の第２の実施形態に係る光測距装置では、光電子増倍管３１の電子増倍部（ダイノード）の段数を選択できるように構成している。

図８は、本発明の第２の実施形態に係る光測距装置について説明するためのもので、光電子増倍管の断面図である。この光電子増倍管３１は、ダイノード６４の出力段を選択することで、Ｓ／Ｎ比が最適になるように利得を調整可能になっている。すなわち、この光電子増倍管３１は、容器６２内に光電面６３とダイノード６４を封止した構成になっている。

光電面６３とダイノード６４との間には、集束電極６５が設けられている。また、最終ダイノード６４に隣接して、陽極（アノード）６６が設けられている。そして、ダイノード６４の途中の段から出力を取り出せるように、出力の取り出し位置（出力端子Ｐ１〜Ｐ６）が複数設けられている。

上記のような構成において、容器６２の入射窓６２ａから光電面６３に入射光が照射されると、この光電面６３から放出された光電子が集束電極６５を介してダイノード６４に入射し、ダイノード６４の側壁及び底部に衝突して二次電子を発生させる。そして、矢印で示すように光電子が走行していくことにより二次電子をカスケード増倍する。発生した二次電子は、選択した段から外部に取り出される。

このような構成によれば、ダイノード６４の出力段を選択することで、ダイノード６４の段数を切り換えることができる。これによって、光電子増倍管３１のＳ／Ｎ比が最適になるように利得を調整できる。
なお、図８では、出力端子Ｐ１〜Ｐ６を選択し、選択した出力端子にアンプ３３の入力端子を接続するようになっているが、この構成に限られるものではない。出力端子Ｐ１〜Ｐ６を電気的または機械的に切り換えて、アンプ３３の入力端子に接続するように構成し、ダイノード６４の段数を切り換えてもよい。

［第３の実施形態］
図９は、本発明の第３の実施形態に係る光測距装置について説明するためのもので、レーザ受光部の他の構成例を示すブロック図である。本第３の実施形態は、上述した光電子増倍管３１への印加電圧（バイアス電圧）を調整する具体的な構成を示している。すなわち、光電子増倍管３１への印加電圧を調整するバイアス回路３４を設けたものである。このバイアス回路３４は、制御部５０の演算処理判定部５１により制御され、光電子増倍管３１の利得を変化させてＳ／Ｎ比を制御する。

本第３の実施形態は、レーザ受光部３０の構成が異なるのみで、他の基本的な構成は図１と同様であるので、同一部分に同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
このような構成によれば、図５で説明したように、光電子増倍管３１への印加電圧を調整することでＳ／Ｎ比を最大にできる。また、入射光のレベルに応じて、出力が最大定格を超えないように光電子増倍管３１の印加電圧を調整できる。

［第４の実施形態］
図１０は、本発明の第４の実施形態に係る光測距装置について説明するためのもので、レーザ光源と投光レンズ間の距離を変化させてターゲット位置のスポットサイズを可変する場合の模式図である。（Ａ）図は光学系を示しており、（Ｂ）図はスポットサイズを小さくした場合の投光ビーム配列を示し、（Ｃ）図はスポットサイズを大きくした場合の投光ビーム配列を示す。

（Ａ）図に示すように、投光ビームのスポットサイズを投光光学系（投光レンズ）で光学的に調整（拡大）し、（Ｃ）図に示すように、投光ビーム配列における走査した隣接投光ビーム（画素間）の隙間を埋めることで、画素間の検知抜けを小さくすることができる。
このように、拡大光学系を用いて投光ビームのスポットサイズを拡大すると光電子増倍管３１の受光レベルが下がる。そこで、スポットサイズの拡大による光電子増倍管３１の受光レベルの低下は、ＵＶレーザ１１の出力と光電子増倍管３１の受光利得の少なくとも一方を上昇させて補償する。

なお、本発明は、上述した第１乃至第４の実施形態に限定されるものではなく、種々変形して実施することが可能である。例えば、放射光の放射時間と反射光の受光時間との時間差から測距を行うパルス伝播方式について説明したが、放射光の波長と反射光の波長との位相差から測距を行う位相差測距方式にも適用できる。
また、パルス伝播方式や位相差測距方式等のＴＯＦ方式に限らず、放射光の放射位置と反射光の受光位置との差から測距を行う三角測距法にも適用できる。

更に、二次元光スキャナ（ＭＥＭＳ光スキャナ）を使った走査光学系を例に取って説明したが、本発明は他の走査光学系を用いる場合にも同様に適用可能である。
また、投光ビームと受光ビームの軸が一致した投光／受光同軸型について説明したが、この構成に限定されるものではなく、投光ビームと受光ビームの光路が異なっていても良いことはもちろんである。

以上の実施形態で説明された回路構成や動作手順等については、本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものに過ぎない。従って本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。

１０…レーザ投光部、１１…ＵＶレーザ（光源）、１２…レーザドライバ、１３…投光光学系、１５…投受分離器、２０…二次元光スキャナ（走査光学系）、２１…スキャンミラー、３０…レーザ受光部、３１…光検出器（光電子増倍管）、３２…受光光学系、３３…アンプ、３４…バイアス回路、４０…測距部、５０…制御部、６３…光電面、６４…電子増倍部（ダイノード）、Ｐ１〜Ｐ６…出力端子

Claims

測定対象物に向けて光を放射する光源と、前記測定対象物で反射された光を受ける光検出器とを備え、前記光源から前記測定対象物に向けた放射光と、前記光検出器が受光した前記測定対象物からの反射光とに基づいて前記測定対象物までの距離を測定する光測距装置であって、
前記光源にアイセーフ帯のＵＶレーザを設け、前記光検出器に光電子増倍管を設けたことを特徴とする光測距装置。
前記放射光の投光タイミングと前記反射光の受光タイミングとの時間差、前記放射光の波長と前記反射光の波長との位相差、及び前記放射光の投光位置と前記反射光の受光位置との距離のいずれかを検出して前記測定対象物までの距離を演算する測距部と、前記ＵＶレーザ、前記光電子増倍管及び前記測距部を制御する制御部とを更に具備する、ことを特徴とする請求項１に記載の光測距装置。
前記光電子増倍管のバイアス電圧を制御するバイアス回路を更に備え、前記制御部で前記バイアス回路を制御し、前記光電子増倍管の利得を変化させてＳ／Ｎ比を制御する、ことを特徴とする請求項２に記載の光測距装置。
前記光電子増倍管は、電子増倍部の出力段を選択可能に構成され、この電子増倍部の異なる出力段から出力を行うことで利得を変化させてＳ／Ｎ比を制御する、ことを特徴とする請求項１乃至３いずれか１つの項に記載の光測距装置。
前記光電子増倍管の受光部に、狭視野角でＵＶ波長帯の光を透過する光学的バンドパスフィルタを有する受光光学系を更に備える、ことを特徴とする請求項１乃至４いずれか１つの項に記載の光測距装置。
前記光電子増倍管から出力される光電変換後の周波数成分から外乱光ノイズをフィルタ処理するアンプを更に備える、ことを特徴とする請求項１乃至５いずれか１つの項に記載の光測距装置。
前記光源から放射される光を集光し、前記制御部の制御により前記測定対象物の照射位置を二次元走査する走査光学系と、この走査光学系により光を集光して生成したスポットサイズを拡大する拡大光学系とを更に備え、前記走査光学系で走査した隣接投光ビーム間の隙間を前記拡大光学系によるスポットサイズの拡大で埋めるように構成した、ことを特徴とする請求項２乃至６いずれか１つの項に記載の光測距装置。
前記スポットサイズの拡大による前記光電子増倍管の受光レベルの低下を、前記ＵＶレーザの出力と前記光電子増倍管の受光利得の少なくとも一方を上昇させて補償する、ことを特徴とする請求項７に記載の光測距装置。