JPH07253461A - 距離測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単・廉価に、複数の光源又は複数の受光素
子を使用せずに複数方向の対象物を検知し距離を測定す
る距離測定装置を提供する。 【構成】 送信光学系は、並列する互いに異なる第１主
点２５ａ、２６ａ、２７ａを有する複数のレンズ２５、
２６、２７から構成された光学素子２４を具備し、光源
２３から出射した光を複数のレンズ２５、２６、２７の
互いに異なる光軸方向に分割して送信する。対象物から
反射し戻った光３１、３２、３３で対象物を検知し、光
の送信タイミングＳ１と受信タイミングＳ５の差から対
象物までの往復時間を計測して対象物までの距離を測定
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、距離測定装置に関する
ものである。更に詳しくはレーザレーダを用いた主とし
て車両や移動ロボット用の距離測定装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来の車両用の距離測定装置は、レーザ
レーダを用いて対象物の存在を検知し、又対象物までの
距離を測定していた。そして対象物の検知角度を広げる
ために、光源を例えば３個というように複数個設ける、
いわゆるマルチビーム構成を採用とするのが一般であ
り、光源には半導体レーザアレイや半導体レーザスタッ
クが使用されていた。このような装置の例として特開昭
６１−２５９１８５号公報に開示されている技術等があ
り、その概略の構成は図７に示すようなものである。パ
ルス発生器１から出力するパルス列が点灯トリガとなっ
て、パルス増幅器２から光源駆動信号Ｓ１が出力する。
光源駆動信号Ｓ１が複数の光源３、４、５に送られると
各光源３、４、５からレーザ光が出射し、送信レンズ６
を介しそれぞれの出力光７、８、９が対象物の存在が想
定される方向に送信される。出力光７、８、９は対象物
から反射するとその一部の反射光１０、１１、１２は受
信レンズ１３に入射し、それぞれ受光素子１４、１５、
１６に集光され、光電変換して電気信号を出力する。

【０００３】スイッチ１７はマイクロコンピュータ１８
からの制御信号Ｓ２により、受光素子１４、１５、１６
から出力する信号のいずれかを選択し、選択された信号
Ｓ３は増幅器１９に入力し増幅されて増幅器出力信号Ｓ
４となり、コンパレータ２０で受信信号Ｓ５に変換され
た後、時間差測定回路２１に入力する。時間差測定回路
２１には光源駆動信号Ｓ１及びクロック発生器２２から
のクロックパルスＳ６が入力し、光源駆動信号Ｓ１及び
受信信号Ｓ５のそれぞれの立ち上がりの間のクロックパ
ルスＳ６が計数される。計数されたクロックパルスＳ６
の数をクロックパルスＳ６の周期に乗ずるとレーザ光の
対象物までの往復時間が得られ、光速度は既知であるか
ら対象物までの距離が求められる。

【０００４】一方、このような車両用の距離測定装置で
は、デザイン的な要求から小型化が求められており、又
距離測定装置をエンジンルーム近傍に搭載する場合はイ
グニッション系の雑音が問題となる。この様な理由か
ら、光学系と電気系を分離し、光学系のみエンジンルー
ム近傍に搭載し電気系は雑音の小さな車室内に設置し
て、その間を光ファイバで結合することが知られてい
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の装置では、光源
として高価格な複数の高出力の半導体レーザから構成さ
れるアレイ又はスタックを使用するため装置全体として
も高価格となり、且つ受光素子も光源と同数使用してお
り、このことも装置全体の価格を上昇させる要因となる
と言う問題があった。

【０００６】又光を光ファイバで伝送するような方法に
は次のような問題があった。マルチビーム方式の距離測
定装置を構成するためには、送信光信号又受信光信号を
伝送する光ファイバの少なくともどちらか一方を複数本
使用することが必要であり、これが原価上昇の要因とな
っていた。且つ複数の光ファイバ相互の間隔の最小値が
光ファイバの太さで決まることが、光学系を構成する上
で大きな制約となっていた。このために複数の光源から
の光を送信光学系に伝送し、又は受信光学系から複数の
受光素子に伝送するために光ファイバを使用して、光学
系と電気系とを自由に分離して構成することが困難であ
ると言う問題があった。

【０００７】本発明はこのような状況に鑑み、簡単・廉
価に、複数の光源又は複数の受光素子を使用せずに複数
方向の対象物を検知し距離を測定することができ、併せ
て容易に光学系と電気系とを分離して設置することが可
能な距離測定装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載された発
明は、光源から出射した光を対象物に向けて送信する送
信光学系と、前記送信光学系より送信されて対象物から
反射した光を受信する受信光学系と、受信した前記光を
光電変換して受信信号を出力する光電素子とを具備し、
前記受信信号により前記対象物の有無を検知すると共
に、前記光を送信するタイミングと受信するタイミング
とを比較して前記対象物までの往復時間を計測して前記
対象物までの距離を測定する距離測定装置において、前
記送信光学系は、略並列する互いに異なる主点を有する
複数のレンズから構成された光学素子を有し、前記光源
から出射した光を前記複数のレンズの互いに異なる光軸
方向に分割して送信するものである。

【０００９】前記光源から前記送信光学系に前記光を伝
送する送信用光ファイバを具備することが好ましい。

【００１０】光源から出射し、送信されて対象物から反
射した光を受信する受信光学系と、受信した前記光を光
電変換して受信信号を出力する光電素子とを具備し、前
記受信信号により前記対象物の有無を検知すると共に、
前記光を送信するタイミングと受信するタイミングとを
比較して前記対象物までの往復時間を計測して前記対象
物までの距離を測定する距離測定装置において、前記受
信光学系は、並列する互いに異なる主点を有する複数の
レンズから構成された光学素子を有し、前記レンズは、
それぞれ、該レンズの主点に対応する光軸方向にある前
記対象物から反射した光を受信するものである。

【００１１】前記受信光学系から前記光電素子に前記光
を伝送する受信用光ファイバを具備することが望まし
い。

【００１２】前記送信光学系は、並列する互いに異なる
主点を有する複数のレンズから構成された光学素子を具
備し、前記光源から出射した光を前記複数のレンズの互
いに異なる光軸方向に分割して送信することが好まし
い。

【００１３】

【作用】請求項１に記載の発明では、光源から出射する
光は複数の主点を有する送信光学系により、複数の光束
に分割して複数の光軸方向に送信さる。請求項２に記載
の発明では、対象物からの反射光は複数の光軸方向から
複数の主点を有する受信光学系により受信される。

【００１４】

【実施例】本発明の一実施例を図１により説明する。パ
ルス発生器１はパルス列を出力し、パルス増幅器２はパ
ルス列が点灯トリガとなって光源駆動信号Ｓ１を光源２
３及び時間差測定回路２１に出力する。光源２３はレー
ザ光を出射し、送信レンズ２４はレーザ光を出力光２
８、２９、３０として送信する。対象物から反射した反
射光３１、３２、３３は受信レンズ１３に入射し、受光
素子３４、３５、３６に集光され、光電変換されて信号
Ｓ３を出力する。スイッチ１７はマイクロコンピュータ
１８からの制御信号Ｓ２により、受光素子３４、３５、
３６のいずれかを選択するスイッチである。

【００１５】増幅器１９は信号Ｓ３を増幅してアナログ
な増幅器出力信号Ｓ４を出力する回路、コンパレータ２
０は増幅器出力信号Ｓ４が所定のスレショルドレベルを
超えるとき立ち上がる矩形波の受信信号Ｓ５に変換し
て、時間差測定回路２１に出力する回路である。

【００１６】発振器２２はクロックパルスＳ６を出力す
るクロックであり、時間差測定回路２１は光源駆動信号
Ｓ１、受信信号Ｓ５及びクロックパルスＳ６を受け、ク
ロックパルスＳ６の数を計数して光源駆動信号Ｓ１と受
信信号Ｓ５との入力する時間差を測定する回路、演算回
路３７は時間差から測距値を演算する回路、表示部３８
は測距値を表示する表示器である。

【００１７】送信レンズ２４は複数のレンズ２５、２
６、２７から構成され、複数のレンズ２５、２６、２７
の第１主点はそれぞれの第１主点２５ａ、２６ａ、２７
ａ、又焦点は各レンズ共光源２３の位置にある。受光素
子３４、３５、３６は受光素子アレイを形成しており、
その個数は送信レンズ２４の複数のレンズ２５、２６、
２７の個数に対応した個数であり、その位置は反射光３
１、３２、３３の受信レンズ１３による結像位置にあ
る。

【００１８】次に動作の説明に先立ち、レンズの主点に
ついて、「レーザ＆オプティックスガイド３（１）」、
山田英明著、キノ・メレスグリオ株式会社発行、１９９
３年７月、Ｐ１ー２〜Ｐ１ー３、の記載に従って簡単に
説明する。「二つの焦点のどちらかを通る光線はレンズ
の反対側においては光軸に平行になる」という定理があ
り、この定理に基づいて二つの焦点が決定される。前側
焦点からの光線（すなわちレンズの反対側に到達した後
は光軸と平行になる光線）は、厳密にはレンズの各面で
一度ずつ計二回屈折されるが、ある虚面で一度屈折され
ると考えることができる。このような虚面は近軸光線に
対してはほぼ平面とみなすことができ、これを主平面と
称している。また、主平面が光軸と交わる点を主点と呼
んでいる。

【００１９】これを図２で説明する。図中、レンズ４０
の光軸４３上に前側焦点４１及び後側焦点４２がある。
光軸４３に平行な無限遠の物体からの光線４４は第２主
平面４７で屈折され後側焦点４２を通過する。前側焦点
４１への逆光線４５は第１主平面４６で屈折され前側焦
点４１を通過する。第１主平面４６、第２主平面４７が
光軸４３と交わる点がそれぞれ第１主点４８、第２主点
４９である。

【００２０】尚、本発明で複数の主点を有すると表現を
しているが、これは送信レンズ２４を構成する個々のレ
ンズの第１主点及び第２主点をもって複数としているの
ではない。複数のレンズがそれぞれの第１主点（又は第
２主点）を有すると言う意味であり、送信レンズ２４が
複数の第１主点（又は複数の第２主点）を持つような複
数の曲面により形成されたレンズであることを意味して
いる。

【００２１】次に動作について説明する。パルス発生器
１から出力するパルス列が点灯トリガとなって、パルス
増幅器２から光源駆動信号Ｓ１が出力し、光源駆動信号
Ｓ１が光源２３に送られと、光源２３からはレーザ光が
出射する。レーザ光は送信レンズ２４の複数のレンズ２
５、２６、２７からはそれぞれ平行な光束の出力光２
８、２９、３０として出射する。出力光２８、２９、３
０の方向に対象物が存在し、反射するとその一部の反射
光３１、３２、３３は受信レンズ１３に入射する。光は
受信レンズ１３により、受光素子３４、３５、３６に集
光される。

【００２２】スイッチ１７はマイクロコンピュータ１８
からの制御信号Ｓ２により、受光素子３４、３５、３６
のいずれかを選択する。受光素子３４が選択された場合
は、受光素子３４から出力する信号Ｓ３が増幅器１９で
増幅されて増幅器出力信号Ｓ４となる。その他の受光素
子３５、３６のいずれかが選択された場合は、それぞれ
受光素子３５、３６から出力する信号Ｓ３が増幅器１９
に入力する。

【００２３】増幅器出力信号Ｓ４はコンパレータ２０に
おいて、受信信号Ｓ５に変換され、時間差測定回路２１
に入力する。時間差測定回路２１には光源駆動信号Ｓ
１、受信信号Ｓ５及びクロックパルスＳ６が入力し、ク
ロックパルスＳ６の光源駆動信号Ｓ１及び受信信号Ｓ５
のそれぞれの立ち上がりの間のパルス数が計数される。
演算回路３７には計数されたクロックパルスＳ６の数が
入力し、クロックパルスＳ６の数をクロックパルスＳ６
の周期に乗じてレーザ光の対象物までの往復時間を得
て、光速度から対象物までの距離を求める。得られた測
距値は表示部３８に表示され、対象物が検知されないと
きは測距値なしとして表示される。

【００２４】本実施例において送信レンズ２４を形成す
るレンズの数は３個に限定されるものではなく、分割さ
れた光束を出射する方向の数と同一にし、又その方向に
合致して配置すればよい。そして個々のレンズの主点の
位置と光源の位置とを適切に設定し、距離測定装置の使
用目的、使用状況等に適合した検知角範囲を設定するこ
とができる。

【００２５】又光源２３が送信レンズ２４を構成するレ
ンズの焦点位置に置かれず、或いは拡がりを有している
と、光源２３からの光は、平行でない光束として出射す
る。方向ごとに精度よく分割された光束を得るために
は、光源の位置、形状、強度分布や各レンズの収差等を
適切に選択することが望ましい。

【００２６】次に、本発明の他の実施例について図３に
より説明する。尚前述の一実施例と同一又は類似の点の
説明の詳述は省略する。パルス発生器１はパルス列を出
力し、パルス増幅器２はパルス列が点灯トリガとなって
光源駆動信号Ｓ１をスイッチ１７及び時間差測定回路２
１に出力する。スイッチ１７はマイクロコンピュータ１
８からの制御信号Ｓ２により、光源３、４、５のいずれ
かを選択するスイッチである。光源３、４、５はレーザ
光が出射し、送信レンズ６はレーザ光を出力光７、８、
９として出射する。対象物から反射した反射光５０、５
１、５２は受信レンズ５３に入射し、受光素子５７に集
光され、光電変換されて信号Ｓ３を出力する。

【００２７】増幅器１９は信号Ｓ３を増幅して増幅器出
力信号Ｓ４を出力する回路、コンパレータ２０は増幅器
出力信号Ｓ４を受信信号Ｓ５に変換して、時間差測定回
路２１に出力する回路である。発振器２２はクロックパ
ルスＳ６を出力するクロックである。時間差測定回路２
１は光源駆動信号Ｓ１、受信信号Ｓ５及びクロックパル
スＳ６を受け、クロックパルスＳ６の数を計数して光源
駆動信号Ｓ１と受信信号Ｓ５との入力する時間差を測定
する回路、演算回路３７は時間差から測距値を演算する
回路、表示部３８は測距値を表示する表示器である。

【００２８】光源３、４、５は半導体レーザアレイを形
成している。その個数は受信レンズ５３の複数のレンズ
５４、５５、５６の個数に対応した個数であり、即ち複
数の受信方向に対応した個数となっている。受信レンズ
５３は複数のレンズ複数のレンズ５４、５５、５６から
構成され、各レンズの主点はそれぞれ主点５４ａ、５５
ａ、５６ａ、又焦点は各レンズ共受光素子５７の位置に
あり、同一の位置であって、反射光５０、５１、５２は
受光素子５７に集光される。

【００２９】次に動作について説明する。パルス発生器
１はパルス列を出力し、パルス増幅器２はパルス列が点
灯トリガとなって光源駆動信号Ｓ１をスイッチ１７及び
時間差測定回路２１に出力する。スイッチ１７がマイク
ロコンピュータ１８からの制御信号Ｓ２により、光源３
を選択すると、レーザ光が出射し、送信レンズ６から出
力光７が送信される。出力光７の送信される方向に対象
物があると、反射してその一部の反射光５０として受信
レンズ５３に入射し、受光素子５７に集光される。する
とその対象物がその方向に存在し、又その距離が測定さ
れる。同様に、他の光源４、５がスイッチ１７で選択さ
れると、それぞれ当該の方向の対象物の存否が検知さ
れ、距離が測定される。本実施例において受信レンズ５
３を形成するレンズの数は３個に限定されるものではな
く、受信する方向の数と同一にし、又その方向に合致し
て配置すればよい。そして個々のレンズ主点の位置と受
光素子の位置とを適切に設定し、距離測定装置の使用目
的、使用状況等に適合した検知角範囲を設定することが
できる。

【００３０】更に、他の実施例について図４により説明
する。前述の各実施例と同一又は類似の点の説明の詳述
は省略する。パルス発生器１はパルス列を出力し、パル
ス増幅器２はパルス列が点灯トリガとなって光源駆動信
号Ｓ１を光源２３及び時間差測定回路２１に出力する。
光源２３はレーザ光を出射し、送信レンズ２４はレーザ
光を出力光２８、２９、３０として出射する。対象物か
ら反射した反射光５０、５１、５２は受信レンズ５３に
入射し、受光素子５７に集光され、光電変換されて信号
Ｓ３を出力する。

【００３１】増幅器１９は信号Ｓ３を増幅して増幅器出
力信号Ｓ４を出力する回路、コンパレータ２０は増幅器
出力信号Ｓ４を受信信号Ｓ５に変換して、時間差測定回
路２１に出力する回路である。発振器２２はクロックパ
ルスＳ６を出力するクロックである。時間差測定回路２
１は光源駆動信号Ｓ１、受信信号Ｓ５及びクロックパル
スＳ６を受け、クロックパルスＳ６の数を計数して光源
駆動信号Ｓ１と受信信号Ｓ５との入力する時間差を測定
する回路、演算回路３７は時間差から測距値を演算する
回路、表示部３８は測距値を表示する表示器である。

【００３２】送信レンズ２４は複数のレンズ２５、２
６、２７から構成され、複数のレンズ２５、２６、２７
の主点はそれぞれ主点２５ａ、２６ａ、２７ａ、又焦点
は各レンズ共光源２３の位置にあり、同一の位置であ
る。光源２３が焦点位置に置かれているから、光源から
の光は、各レンズから平行な光束の出力光２８、２９、
３０として出射する。

【００３３】受信レンズ５３は複数のレンズ複数のレン
ズ５４、５５、５６から構成され、各レンズの第１主点
はそれぞれ第１主点５４ａ、５５ａ、５６ａ、又焦点は
各レンズ共受光素子５７の位置にあり、同一の位置であ
って、出力光５０、５１、５２は受光素子５７に集光さ
れる。

【００３４】次に動作について説明する。パルス発生器
１はパルス列を出力し、パルス増幅器２はパルス列が点
灯トリガとなって光源駆動信号Ｓ１を光源２３及び時間
差測定回路２１に出力する。光源２３からレーザ光が出
射し、送信レンズ２４から出力光２８、２９、３０が送
信される。出力光２８、２９、３０送信される方向に対
象物があると、反射してその一部の反射光５０、５１、
５２として受信レンズ５３に入射し、受光素子５７に集
光される。

【００３５】受光素子５７から出力する信号Ｓ３は、増
幅器１９で増幅されて増幅器出力信号Ｓ４となり、増幅
器出力信号Ｓ４はコンパレータ２０において、受信信号
Ｓ５に変換され、時間差測定回路２１に入力する。時間
差測定回路２１には受信信号Ｓ５、光源駆動信号Ｓ１及
び発振器２２からのクロックパルスＳ６が入力し、レー
ザ光の対象物までの往復時間を得て、光速度から対象物
までの距離を求める。得られた測距値は表示部３８に表
示され、対象物が検知されないときは測距値なしとして
表示される。

【００３６】本実施例において送信レンズ２４を形成す
るレンズの数は３個に限定されるものではなく、分割さ
れた光束を出射する方向の数と同一にし、又その方向に
合致して配置すればよい。そして個々のレンズの主点の
位置と光源の位置とを適切に設定し、距離測定装置の使
用目的、使用状況等に適合した検知角範囲を設定するこ
とができる。又受信レンズ５３を形成するレンズの数は
送信レンズ２４を形成するレンズの数と同一にし、それ
ぞれの出射方向に対応して配置し、主点の位置と受光素
子の位置とを適切に設定する。

【００３７】更に、他の実施例について図５により説明
する。前述の図１により説明した実施例と光ファイバを
使用した点と送信レンズの形状が異なっている。尚、同
一又は類似の点の説明の詳述は省略する。光源２３の発
光面には光ファイバ６１の端面６１ａが対向して配置さ
れている。光ファイバ６１の他の端面６１ｂの位置は、
送信レンズ２４ａを構成する複数のレンズ２５ｂ、２６
ｂ、２７ｂの焦点の位置に配置されている。送信レンズ
２４ａは複数のレンズ２５ｂ、２６ｂ、２７ｂから構成
され、互いの光軸（不図示）は平行でない。光源からの
光は、各レンズから平行な光束の出力光２８、２９、３
０として出射する。

【００３８】次に動作について説明する。光源２３から
出射したレーザ光は光ファイバ６１に入射し、光ファイ
バ６１の他の端面６１ｂから出射する。端面６１ｂから
出射したレーザ光は送信レンズ２４ａに入射し、平行な
出力光２８、２９、３０として送信される。出力光２
８、２９、３０が対象物から反射した光を受信して、対
象物を検知し、対象物までの距離を求める。

【００３９】本実施例によれば、送信レンズ２４ａをプ
ラスチックの成形加工で形成する場合に、ゆるい加工精
度で良いと言う効果がある。又本実施例によれば、例え
ば、光源２３及び各種回路を含む電気系（不図示）を車
室内に設置し、送信レンズ２４ａをエンジンルーム近傍
に搭載することができる。

【００４０】更に、他の実施例について図６により説明
する。前述の図３により説明した実施例と光ファイバを
使用した点が異なっている。尚、同一又は類似の点の説
明の詳述は省略する。受光素子５７の受光面には光ファ
イバ６２の端面６２ｂが対向して配置されている。光フ
ァイバ６２の他の端面６１ａの位置は、受信レンズ５３
を構成する複数のレンズ５４、５５、５６の焦点の位置
に配置されている。

【００４１】次に動作について説明する。送信レンズ６
から出射した出力光７、８、９の対象物からの反射光５
０、５１、５２は受信レンズ５３に入射し、光ファイバ
６２の端面６２ａに集光される。集光された光は光ファ
イバ６２により伝送されて、他の端面６２ｂから出射
し、端面６２ｂに対向している受光素子５７に入射す
る。受光素子５７から出力する信号Ｓ３に基づき、対象
物を検知し、対象物までの距離を求める。

【００４２】本実施例によれば、例えば、受光素子５７
を車室内に設置し、受信レンズ５３をエンジンルーム近
傍に搭載することができる。

【００４３】概ね上述の実施例で説明したように、各小
レンズの光軸は互いに平行な場合でだけでなく、大体平
行であれば必ずしも厳密な平行でなくてもよい。

【００４４】本発明は実施例のような平凸構成の複数の
主点を持つレンズだけでなく、両面に曲面を形成するレ
ンズをもちいてもよい。

【００４５】本発明は主として平凸レンズの凸面を物体
面として説明してきたが、凸面を光源側として実施する
ことも可能である。この場合、装置本体の外側に平面が
配置されるので洗浄がしやすいという効果がある。

【００４６】本発明はレンズのの材質はガラスやプラス
チックなどの一般の光学材料を使用することができ、レ
ンズの色についても無色のほか着色したレンズに対して
も実施することも可能である。

【００４７】また、特に着色した複数の主点を持つレン
ズを受信レンズとして使用する場合は、対象物で反射し
た光以外の背景からの不要光を除去するフィルタの役目
を兼ねることができる。

【００４８】又、本発明は光源も実施例の半導体レーザ
に限るものではなく、別の波長域をもった光源を用いて
もよい。

【００４９】本発明は車載用装置として使用される他、
移動ロボット等の対象物までの距離を測定する他の装置
に応用することができる。

【００５０】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、光源か
ら出射する光は複数の主点を有する送信光学系により、
複数の光束に分割して複数の光軸方向に送信されるか
ら、簡単・廉価に、複数の光源を使用せずに複数方向に
ある対象物を検知し距離を測定することができる。併せ
て、複数の主点を有する送信光学系により、容易に、光
源からの光を送信光学系に伝送するために光ファイバが
使用可能となるから、光源と送信光学系との間の距離を
長くとって設定できる。請求項２に記載の発明によれ
ば、対象物からの反射光は複数の方向から複数の主点を
有する受信光学系により受信されるから、簡単・廉価
に、複数の受光素子を使用せずに複数方向の対象物を検
知し距離を測定することができる。併せて、複数の主点
を有する受信光学系により、容易に、受信光学系から受
光素子に伝送するために光ファイバが使用可能となるか
ら、受信光学系と受光素子との間の距離を長くとって設
定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のブロック構成図。

【図２】主点を説明するためのレンズの断面図。

【図３】本発明の他の実施例のブロック構成図。

【図４】本発明の他の実施例のブロック構成図。

【図５】本発明の他の実施例のブロック構成図。

【図６】本発明の他の実施例のブロック構成図。

【図７】従来例のブロック構成図。

【符号の説明】

３、４、５、２３・・・・光源 ６、２４・・・・送信レンズ ７、８、９、２８、２９、３０・・・・出力光 １３、５３・・・・受信レンズ ３１、３２、３３、５０、５１、５２・・・・反射光 ２５、２６、２７、５４、５５、５６・・・・レンズ ２５ａ、２６ａ、２７ａ、５４ａ、５５ａ、５６ａ・・
・・主点 ３４、３５、３６、５７・・・・受光素子 ２１・・・・時間差測定回路 ３７・・・・演算回路 ６１、６２・・・・光ファイバ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源から出射した光を対象物に向けて送信
   する送信光学系と、前記送信光学系より送信されて対象
   物から反射した光を受信する受信光学系と、受信した前
   記光を光電変換して受信信号を出力する光電素子とを具
   備し、前記受信信号により前記対象物の有無を検知する
   と共に、前記光を送信するタイミングと受信するタイミ
   ングとを比較して前記対象物までの往復時間を計測して
   前記対象物までの距離を測定する距離測定装置におい
   て、 前記送信光学系は、略並列する互いに異なる主点を有す
   る複数のレンズから構成された光学素子を有し、前記光
   源から出射した光を前記複数のレンズの互いに異なる光
   軸方向に分割して送信することを特徴とする距離測定装
   置。
2. 【請求項２】前記光源から前記送信光学系に前記光を伝
   送する送信用光ファイバを具備することを特徴とする請
   求項１に記載の距離測定装置。
3. 【請求項３】光源から出射し、送信されて対象物から反
   射した光を受信する受信光学系と、受信した前記光を光
   電変換して受信信号を出力する光電素子とを具備し、前
   記受信信号により前記対象物の有無を検知すると共に、
   前記光を送信するタイミングと受信するタイミングとを
   比較して前記対象物までの往復時間を計測して前記対象
   物までの距離を測定する距離測定装置において、 前記受信光学系は、並列する互いに異なる主点を有する
   複数のレンズから構成された光学素子を有し、前記レン
   ズは、それぞれ、該レンズの主点に対応する光軸方向に
   ある前記対象物から反射した光を受信することを特徴と
   する距離測定装置。
4. 【請求項４】前記受信光学系から前記光電素子に前記光
   を伝送する受信用光ファイバを具備することを特徴とす
   る請求項３に記載の距離測定装置。
5. 【請求項５】前記送信光学系は、並列する互いに異なる
   主点を有する複数のレンズから構成された光学素子を具
   備し、前記光源から出射した光を前記複数のレンズの互
   いに異なる光軸方向に分割して送信することを特徴とす
   る請求項３又は４に記載の距離測定装置。