JPH08122434A

JPH08122434A - マイクロレーザー付き測距装置

Info

Publication number: JPH08122434A
Application number: JP7257416A
Authority: JP
Inventors: Pascal Besesty; パスカルブゼスティ; Engio Molva; アンジャンモルヴァ
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1994-10-04
Filing date: 1995-10-04
Publication date: 1996-05-17
Anticipated expiration: 2015-10-04
Also published as: DE69514470D1; EP0706063A1; JP3711161B2; CA2159680A1; DE69514470T2; FR2725279A1; CA2159680C; EP0706063B1; US5719664A; FR2725279B1

Abstract

(57)【要約】【課題】短距離及び中間距離測定可能性（１００ｍ〜
２０００ｍ）、可能な限り一体の小型装置、スイッチン
グ制御を要求されない簡略化された電子光学回路、視覚
安全基準を満足すること、量産により低コストで製造可
能という条件を考慮に入れて、光パルス通過時間測定原
理で動作するレーザー測距装置を提供する。【解決手段】測距装置はマイクロレーザーを有する。
このレーザー測距装置は光パルスの通過時間を測定する
原理で作動し、受動スイッチングマイクロレーザー
（２）、対象（４）によって反射された光パルス（１
８、１９）を受光しかつ前記パルスの受光時間を検出す
るための手段（６、１０）、マイクロレーザー（２）か
らのパルスの射出時間を検出するための手段（８、１
０）、反射ビーム時間とを分離して時間間隔又は時間ス
ロットを測定するための手段（１２）からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光パルスの往復時間を
測定することによって測距儀（又は距離計）と目標体と
の間の距離を決定することが可能な装置に関し、光パル
スはレーザーから射出され、本発明は従ってレーザー測
距儀又はリーダー（ＬＩＤＡＲ）の分野に属し、衝突予
防システムを開発するための自動車分野、三次元幾何分
野、ロボット用の環境知覚の分野において、短距離及び
中間距離測定に用いられる。

【０００２】

【従来の技術】レーザー測距分野においては、レーザー
ダイオード又はレーザー等の光源が用いられている。近
時、短距離又は中間距離測定への応用には、二つのタイ
プのレーザー光源が用いられている。第１に、レーザー
ダイオードが、１００ｍ以下の短距離測定に用いられて
いる。これらのダイオードはピークパワーが制限されて
いるのみならず、その長いパルス時間の結果として視覚
安全基準が制限され、その長いパルス時間は７−１０ナ
ノ秒であり、ピークパワーは約３０ワットである。レー
ザーダイオードが組み込まれた装置はフランス特許ＦＲ
−Ｂ−２６６６１５３に述べられている。

【０００３】このタイプの装置は、光源から出射された
ビームを整形するための光学系の使用、フィードバック
に対して保護する装置の使用及びレーザービームを変調
するため、スイッチング電子工学回路を要求する。

【０００４】視覚安全（例えば、フランス基準ＮＦＣ
４３−８０１）の課題に関する作業基準は、パルス持続
時間と光源の波長の関数として使用され得る最大パワー
を与えている。たとえば、１．０６４μmの波長で８ナ
ノ秒のパルスを用いると、最大パワーは２５０ワットで
あり、１ナノ秒以下のパルス持続時間に対する最大パワ
ーは２０００ワットである。このように、レーザーダイ
オードのあるものを用いると、そのような制限を決して
受けない。半導体レーザー光源に関しては、短時間のパ
ルス持続時間で高いピークパワーを得ることが可能であ
る。というのは、接合に供給されるべき注入電流がチョ
ークコイルとキャパシタンスとによって制限されるから
である。

【０００５】通常の固体レーザーは、中間及び長距離の
測定に用いられるが、それらは非常に大型でかつ非常に
脆弱（耐久性がなく）であり、かつ、小型化されたシス
テムに合理的なコストで組み込み難い。更に、フランス
特許ＦＲ−Ｂ−２６６６１５３に述べられた装置は、
視覚安全基準及び限られた全体的な寸法で中間距離測定
への応用を満足させることができない。

【０００６】現在のところ、光パルス通過時間を使用
し、短距離及び中間距離測定可能性（１００ｍ〜２００
０ｍ）、可能な限り一体の小型装置、スイッチング制御
を要求されない簡略化された電子工学回路、視覚安全基
準を満足すること、量産により低コストで製造可能とい
う条件を考慮に入れて作動可能なパルスタイプ作動のレ
ーザー測距装置は非公知である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、光パ
ルス通過時間測定原理で動作しかつ上述した全ての目的
を達成することが可能なレーザー測距装置を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係わる光パルス
通過時間測定原理で動作するレーザー測距装置は、上記
の課題を解決するため、受動スイッチングマイクロレー
ザーと、対象から反射された光パルスを受光しかつ該光
パルスの受光時間を検出する手段と、マイクロレーザー
のパルス射出時間を検出する手段と、マイクロレーザー
パルス射出時間と反射ビーム受光時間とを分離して時間
間隔（タイムインターバル）を測定する手段とからな
る。

【０００９】本発明の実施の形態によれば、マイクロレ
ーザーキャビティは固体活性媒体、入射ミラー、出射ミ
ラー、固体活性媒体に直接ディポジット（堆積）された
薄い飽和吸収物質層形状の飽和吸収剤を有する。この発
明の実施の形態によれば、マイクロレーザーの構造は積
層からなり、それは低コストで量産実現性の可能性を保
持させる。

【００１０】この多重層構造は単純性及びマイクロレー
ザーの量産工程を害さない。

【００１１】それは、並列されたモノシリックの受動ス
イッチングマイクロレーザー（すなわち、何の光学的セ
ッッティングも不要）の製造を可能にし、不規則であ
る。この構造は同一キャビティの一方の構成要素に他方
の構成要素を接着又は嵌合する操作、いかなる調整操作
をも必要としない。更に、同一媒体が活性媒体と飽和吸
収剤媒体として共に用いられている「コドープ」レーザ
ーと較べて、二つの媒体に活性イオンを集中させるのみ
ならず、層の堆積又は層を堆積させた後の機械的薄肉化
によってその厚さを加減することを可能にする。

【００１２】本発明の他の観点によれば、時間間隔（タ
イムインターバル）又はタイムスロット測定手段は、周
期Ｔでパルスを供給する第１クロックと、全期間Ｔで続
けられかつスタート信号（Ｄ）とストップ信号（Ｆ）と
の間に存在する第１クロックのパルスの数を計数するデ
ジタル回路と、スタート信号（Ｄ）の後で始まる第１ク
ロックの第１パルスのスタートからスタート信号（Ｄ）
を分離する時間ｔ１を決定する一方停止信号（Ｆ）の前
に終わる第１クロックの最終周期のエンドから停止信号
（Ｆ）を分離する時間ｔ２を決定して、得られたアナロ
グデータをデジタルデータに変換するアナログ回路と、
デジタル回路から供給されたデータとアナログ回路から
供給されかつ前もってディジタルデータに変換されたデ
ータとに基づいて時間スロットの持続時間を決定する処
理回路とからなる。

【００１３】この装置は、非常に高い正確さでかつ非常
に長い時間間隔での測定を可能にし、スタート信号
（Ｄ）及びストップ信号（Ｆ）は完全にそのクロックに
非同期である。

【００１４】本発明の実施の形態によれば、ディジタル
回路には第２クロックが設けられ、そのパルスは第１ク
ロックのパルスに関してシフトされ、そのデジタル回路
は全期間で続けられかつスタート信号（Ｄ）とストップ
信号（Ｆ）との間で生じる第２クロックのパルスの数を
計数し、アナログ回路はスタート信号（Ｄ）とスタート
信号（Ｄ）の後に始まる第２クロックの第１パルスのス
タートとを分離する時間を決定する一方、ストップ信号
（Ｆ）の前に終わる第２クロックの最終周期のエンドか
らストップ信号（Ｆ）を分離する時間を決定し、前記ア
ナログ回路は得られたデータをデジタルデータに変換可
能であり、その装置は、二つのクロック（Ｈ１、Ｈ２）
の一方のうち実行されるカウントのどれが考慮に入れら
れるべきであるかを決定することが可能な手段を有し、
その結果、クロック周期カウントエラーに通じる曖昧状
態を解消することが可能である。

【００１５】このように、スタート信号（Ｄ）とストッ
プ信号（Ｆ）との少なくとも一つがクロックパルスに一
致した場合のいかなる曖昧状態も避けることが可能であ
る。

【００１６】他の観点及び実施の形態は従属クレームか
ら知ることができるだろう。

【００１７】

【作用】請求項１に記載の受動スイッチング原理で作動
するマイクロレーザーの使用による測距装置は以下に説
明する長所を提供する。

【００１８】レーザー光源用のパルスタイプ制御電子光
学回路を必要としないので、かつ、出力ビームの整形を
必要としないので、従って、光学的セッチィングが不要
となるので、従来の測距装置よりも一層シンプルにな
る。従って、エネルギー消費利得を与える長所もある。

【００１９】視覚安全性基準を考慮に入れつつかなりの
測定範囲を可能にし、マイクロレーザーによって生成さ
れるパルスは非常に狭い。視覚安全基準を考慮に入れた
所定の平均パワーに対して、測距範囲又は距離範囲を増
大させることが可能である。

【００２０】レーザー光源を製造するための光学配列を
必要としないのでより一層堅固になる。つまり、耐久性
が向上する。

【００２１】興味深いマイクロレーザー時間特性があ
り、正確さが向上する。

【００２２】マイクロレーザーは非常に小さく、一体の
光学系に結合されるので、一層小さくなり、その結果、
小型精密装置が得られる。

【００２３】マイクロレーザーはマイクロエレクトロニ
クス方法によって作成され、それは再現可能であり、量
産に適しているので、信頼性、再現性が向上し、製造コ
ストが低減される。

【００２４】

【発明の実施の形態】図１において、本発明に係わる装
置は、本質的に受動スイッチングマイクロレーザー２を
有し、その受動スイッチングマイクロレーザー２は位置
の決定が望まれる対象４の方向に光ビーム１４を送出す
る。対象４によって反射されたビーム１８は、例えば、
受光レンズと組み合わされたビームスプリッタのような
光ビーム受光手段６に導かれる。反射ビーム１８の受光
手段６の出射口で得られたビーム１９は、例えば、ビー
ム通過時間を決定するために測定されるべき間隔のエン
ドをマークする電気的パルスを供給することが可能なホ
トディテクタ要素を有する検出回路１０に導かれる。こ
の検出回路１０は増幅器からなる増幅チェィンを組み入
れてあり、それは測定されるべき間隔のエンドを意味す
る信号をコンパレータ段に供給する。この信号は時間測
定装置１２に送信される。

【００２５】その装置はマイクロレーザーパルスの射出
時間を検出する手段を有する。これらの手段は、例示さ
れているように、マイクロレーザー２から射出されたビ
ーム１４の光束の部分２０をサンプルするための、例え
ば、スプリットプレート等の装置８を組み入れている。

【００２６】その装置８の他の形態が図２に示されてい
る。それは光ビーム１４を二つのビーム、すなわち、主
ビーム１６と二次ビーム２０とに分割するのを可能に
し、その主ビーム１６と二次ビーム２０とのエネルギー
比は非常に大きく、約１０００を越えている。この実施
例では、それは光ビーム１４の光路に設置された線形偏
光子２２（例えば、グラン−トンプソンタイプ）と四分
の一波長板２４とからなる。その線形偏光子２２は、接
合面２８で組み合わされた二個の複屈折性物質２６、２
７から形成され、その組立体は長方形の平行六面体を形
成する。線形偏光子２２は、プリズム２６に属する入射
面２９又は研磨入射口を有し、光ビーム１４はその入射
面２９又は研磨入射口に突き当たる。その光ビームは、
線形偏光子２２を通過してプリズム２７に属する研磨出
射口又は出射面３０から出射する。入射面２９及び出射
面３０は光ビーム１４に垂直である。例えば、方解石か
らなる四分の一波長板２４はその線形偏光子２２の出射
面３０に接着されている。符号３２は光ビームの出力ジ
オプターを示し、出力ジオプター３２は光ファイバ、レ
ンズ、ガラス板の入射面であり得る。

【００２７】マイクロレーザー２からのレーザービーム
１４は線形偏光子２２により直線偏光に偏光される。四
分の一波長板２４は、光ビーム１４の伝搬軸（光軸）に
関して４５度の回転角度で配置され、直線偏光を円偏光
に変換する。すなわち、四分の一波長板２４は光ビーム
の位相を４５度シフトさせる。光ビームがジオプター３
２に当たると、その大部分は主ビーム１６を構成するた
めにジオプター３２によって伝搬され、少量のビーム３
４が四分の一波長板２４に向けて反射される。少量のビ
ーム３４はジオプター３２に達する光ビームの光損失と
なり、結果的に光ビーム１４のエネルギーと較べて非常
に低いエネルギー波となり得る。

【００２８】反射ビーム３４は、ジオプター３２の反射
期間に１８０度位相をシフトされ、マイクロレーザー２
の方向に向かって四分の一波長板２４を横切る。このビ
ーム３４は更に４５度位相をシフトされ、すなわち、全
体として１８０度＋９０度位相をシフトされ、線形偏光
子２２に貫入する。線形偏光子２２は９０度変位された
光波に対して透過性を有さず、ビーム３４はプリズム２
７の面３６に向けて反射される。面３６は研磨されてい
るので、ビーム２０は線形偏光子２２の出力側に集めら
れる。

【００２９】ビーム２０は二次ビームを構成する。その
エネルギーはジオプター３２の入射面の反射率に比例し
ている。ビーム２０は図１の例えば、ビーム１９を検出
するのに用いられたものと同一のホトディテクタ要素、
測定されるべき間隔のスタートをマークする信号をコン
パレータ段に供給する増幅チェィン等を組み入れた回路
１０内で検出され、その信号は時間測定装置１２に送信
される。

【００３０】主ビーム１６と二次ビーム２０とは位相が
一致しかつ同一の形であり、その振幅のみが異なってい
る。

【００３１】線形偏光子と四分の一波長板とからなる組
立体は、レーザービーム１４の光路に関して垂直に入射
するように配置された入射面２９によって、マイクロレ
ーザー２に戻って来るエネルギーがもたらす乱れからの
独立性を得ることを可能にする。このように、エネルギ
ーサンプルの目的のために、線形偏光子２９に補助的な
研磨面２９を与えることのみが必要であり、従って、前
もって失われるだろうエネルギーを回復させる。

【００３２】それ故に、この装置は光学的ビーム偏光作
用と信号サンプリング作用との二つの作用を果たす。

【００３３】マイクロレーザーの構造は、例えば、１９
９１年発行の応用物理雑誌（Applied Physics Letter
s）の５９卷，ナンバー２７，の３５１９頁においてエ
ヌ．マーミリオド（N. Mermilliod）等による論文で述
べられ、多層からなっている。活性レーザー媒体は１５
０μmから１０００μmの制限された厚さでかつ小さなサ
イズ（数平方mm）によって構成され、その活性レーザー
媒体に、誘電性キャビティミラーが直接デポジット（堆
積）されている。この活性媒体はIII-Vレーザーダイオ
ードによってポンプされ、そのIII-Vレーザーダイオー
ドはマイクロレーザーに直接混成されるか又はそのマイ
クロレーザーに光ファイバーによって結合されている。

【００３４】通常の方法では、活性媒体の構成物質は、
約１．０６μmのレーザー放射のためネオジウム（Ｎ
ｄ）でドープされる。この構成物質は、例えばＹＡＧ
（Ｙ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂）、ＬＭＡ（ＬaＭgＡｌ₁₁Ｏ₁₉）、ＹＶ
Ｏ₄、ＹＳＯ（Ｙ₂ＳiＯ₅）、ＹＬＦ（ＹＬiＦ₄）又はＧ
dＶＯ₄等の物質群のうちの一つから選択されることがで
きる。この選択は以下に記載する規準によって条件づけ
られる。

【００３５】その規準は、制限された物質厚さ（＜１m
m）を維持するが、ポンピング効率を増大させるため
に、ポンプ波長（例えば、III-Vレーザーダイオードに
対して約８００ナノメートル）での高吸収係数、レーザ
ーダイオードの波長安定化の問題に従うために及びポン
ピングレーザーダイオードの電子制御とその選択を簡略
化するために約８００ナノメートルのポンプ波長での広
い吸収帯、高効率と高出力パワーを得るために広い実効
強制放射断面積、単一波長のレーザーを得るために放射
帯の制限された幅又は逆に周波数調整レーザー放射を容
易に得るための広い放射帯、物質の研磨仕上げを簡単化
するために及びポンプ吸収によって発生する熱の良好な
消散による有害な熱影響を制限するために良好な熱力学
的特性（レーザーのエネルギー効率に依存する余分の
熱）、長エネルギー蓄積期間のための励起状態における
長寿命、又は急速スイッチング比のための短寿命、同時
量産によって可能な限りの個数のマイクロレーザーを１
個のレーザー結晶で可能にするために大きな寸法であ
る。

【００３６】一般に、上述した全ての規準を同時に満足
させる公知の物質は一つもない。しかしながら、公知の
物質には、マイクロレーザー動作のために最も適合する
ものがある。

【００３７】ＹＶＯ4：この物質は良好な係数と広い吸
収帯を有するのみならず、良好な実効断面積を有する
が、その熱伝導性が悪く、小寸法が得られるのみで脆弱
である。

【００３８】ＹＡＧ：この物質の吸収係数及び実効強制
放射断面積は平均的であり、かつ、その吸収帯及び放射
帯は小さいが、しかし、大寸法のため良好な熱伝導性を
有し、ネオジウム（Ｎd）でドープされ、最も広く知ら
れており、現在広く用いられている固体レーザー物質で
ある。

【００３９】ＬＭＡ：この物質は低い吸収係数と小さな
実効断面積とを提供するが、吸収帯及び放射帯が広く、
そのサイズは大きいが、その熱伝導性は悪い。

【００４０】他の波長における放射に対しては、異なる
物質及びドープ材料が選択される。一般に、活性イオン
が以下に記載する中から選択される。

【００４１】約１．０６μm放射のためのＮd；約１．５
μm放射のためのエルビウムＥr又はコドープされたエル
ビウム−イッテリウム（Ｅr＋Ｙb）；約２．０μm放射
のためのツリウムＴm又はホルミウムＨo又はコドープさ
れたホルミウム；他の決定パラメータは活性媒体の厚さ
ｅである。この厚さｅはマイクロレーザーの特性を規定
する。一方において、ポンピングビームの吸収は厚さｅ
が増大すればするほど大きくなる。他方において、ファ
ブリーペローキャビティの長軸（縦軸）方向モードの数
が厚さに比例して増加し、縦軸方向単様レーザー（縦軸
monomodal レーザー）を得ることが望まれるなら、そ
の厚さは小さいであろう。単波長レーザーに対しては、
一般に最小厚さがＮ＝１に対して選択される。厚さｅが
１００μm以上である場合には、単一モードを得るため
の代表的厚さは、以下の通りである。

【００４２】ＹＡＧ：Ｌ＝７５０μm ＹＶＯ：Ｌ＝５００μm ＬＭＡ：Ｌ＝１５０μm このように、実際、その厚さｅは１００μmから５mmに
渡って変化する。

【００４３】マイクロレーザーキャビティをスイッチす
るために、ポンピングエネルギーが利得物質の励起レベ
ルに蓄積される期間、それに対して時間内で各種のロス
が追加され、それはある時間の間レーザー効果を禁止す
る。これらのロスは正確な時間で突然減少し、非常に短
い時間内に蓄積エネルギーを解放する（ジャイアントパ
ルス）。

【００４４】受動スイッチングの場合には、各種の損失
はいわゆる飽和吸収剤又はＳＡの形でキャビティに導入
され、それはレーザー波長で高い吸収があり、低出力密
度で、その密度があるしきい値を越えると、ほとんど透
明になり、そのしきい値はＳＡ飽和強度と呼ばれてい
る。

【００４５】本発明の実施例によれば、飽和吸収剤は固
体活性媒体に直接薄層の形態で積着される。

【００４６】キャビティの実施例は図３ａに図示され、
符号３８は活性媒体を示し、符号４０は吸収剤薄層を示
している。この二つの要素は一対のミラー４２とミラー
４４との間に配置され、この一対のミラー４２とミラー
４４とはレーザーキャビティ４６を閉成している。

【００４７】飽和吸収剤４０のために、吸収剤分子を含
むポリマーによって構成された薄層を使用することが可
能である。代表的には１．０６μmのマイクロレーザー
に対して、クロロベンゼンに６％重量のポリメチルメタ
クリレート（ＰＭＭＡ）を含む溶液にビス（４−ジエチ
ルアミノジチオベンジル）ニッケル（ＢＤＮ，Ｋｏｄａ
ｋ，ＧＡＳＮｏ．５１４４９−１８−４）のような有
機染料を飽和吸収剤として使用することが可能である。

【００４８】ポリビニルアルコール又はポリビニルアセ
タート又はポリスチレンのような他のポリマーはＰＭＭ
Ａの代わりにそれらの各溶媒に使用されることができ
る。染料としてビス（４−ジメチルアミノジチオベンジ
ル）ニッケル（ＢＤＮ，Ｋｏｄａｋ，ＧＡＳＮｏ．３
８４６５−５５−３）を使用することが可能である。染
料はシリカゲルに組み入れられ、又は染料はポリマー鎖
に接合される。多数の他の金属合成物とジチネス（dith
ienes）とが染料として用いられる。

【００４９】その技術は１．０６μmよりも他の波長で
作動するスイッチングレーザーに対して用いられること
ができる。例えば、エルビウム又はＥＲ⁺Ｙｂ合成物で
ドープされて約１．５μmの波長のビームを出射するレ
ーザーはテトラエチルオクタハイドロテトラ−アザペン
タフェン−ジチオラート−ニッケル（tetraethyloctahy
drotetraazapentaphene-dithiolato-nickel）でスイッ
チングされるだろう。

【００５０】このタイプの溶液は、レーザー物質（例え
ば、準備工程の詳細は後述する）に直接回転手段（ワー
ラ）によって直接積着される。これは、約１μm〜５μm
の厚さを有する薄層又は薄膜を与える。

【００５１】図４ａに図示された本発明の別の実施例に
よれば、飽和吸収剤５０、４０を活性物質８の各片側に
積着することが可能である。これは、ポンピングビーム
のエネルギーをより一層吸収することが可能であり、し
かしポンピングビームの入射側に配置された薄膜はその
ビームによって非常に影響を受け易い。この符号４２、
４４はキャビティ４６の入射及び出射ミラーを示してい
る。

【００５２】従来の技術（１９９２年５月、米国アナハ
イムで開催された”レーザと電気光学に関する会議”を
収録した出版物”ＣＬＥＯ ’９２ＣＷＧ３３”のＰ．
２８２に記載されたＥｄｏｅｔａｌ．の記事を参
照）を利用すると、レーザ物質３８上に、透明物質（シ
リカ等）から成るマイクロレンズ５６の配列を製造する
ことが可能である。これらマイクロレンズの代表的寸法
は、直径が１００〜数百（数１００）ミクロン、曲率半
径が数百ミクロン〜数ミリメータである。これらのマイ
クロレンズは、第２飽和性吸収層２２が入射面に存在す
る場合、図３Ｂ、４Ｂに示されるように、平凹型の”安
定”キャビティを形成するために使用される。これらの
マイクロレンズで、ポンピング光束を合焦させることも
可能である。

【００５３】公知の処理によって付着（デポジット）さ
れた入力ミラー４２はダイクロイックミラーを用いても
よく、該ダイクロイックミラーは、レーザ波長で最高反
射率（ほぼ１００％）を有し、ポンピング波長（一般的
に、Ｎｄがドーピングされた物質で８００ｎｍ、Ｅｒが
ドーピングされた物質で７８０ｎｍ、Ｔｍがドーピング
された物質で７８０ｎｍ）で考えられ得る最高の透過率
（＞８０％）を有する。出力ミラー４４もダイクロイッ
クミラー型のミラーを用いることが可能ではあるが、し
かし、レーザ光束の数パーセントしか透過できない。

【００５４】上述のようなマイクロレーザキャビティを
製造するための処理過程について以下に説明する。この
処理過程は次の七つの段階から成る。

【００５５】１）第１段階は、活性レーザ物質を選択す
ること。使用可能な物質については既に述べた。

【００５６】２）第２段階は、選択された結晶を調整
（コンデショニング）すること。この結晶は方位付けさ
れ（オリエントされ）て厚さ０．５〜５ｍｍの板に切断
される。

【００５７】３）第３段階は、公知の処理法で、前記の
板を研削、研磨すること。

【００５８】４）第４段階は、飽和性吸収薄層を準備し
てこの薄層を付着させること。この薄層はポリマーに溶
解された有機性の飽和性吸収染料で構成される。ＰＭＭ
Ａに溶解されたＢＤＭの例については既に述べた。液滴
法でかつ回転遠心運動で、射出面（ダイクロイックミラ
ーを有する入射面と反対の面）上の基板に上述の溶液を
濾過して付着させる。このような処理をするために、ワ
ーラ（遠心除滴装置）を使用することが可能である。こ
のワーラ（遠心除滴装置）は、石版印刷（リソグラフィ
ー）で使用される樹脂を付着させるために超小形電子工
学で使用される装置に似た標準型の装置である。研磨作
業で生じた不純物の痕跡を、前もって、基板からすべて
取り除く。この薄層を２０秒間、毎分２０００ｒｐｍで
回転させ、続いて３０秒間、毎分５０００ｒｐｍで回転
させる。その後、７０°Ｃのオーブンで２時間、乾燥さ
せる。

【００５９】この処理により、厚さ１ミクロン（μｍ）
の膜が形成される。この膜は３％の活性分子（ＢＤＮ）
を有し、この膜の光学的強度は飽和前で０．１３〜１．
０６ミクロン（透過率７４％）である。

【００６０】ポリマー濃度パラメータ、その分子量ある
いはその溶剤、染料の比率、およびワーラの回転速度を
変えることによって、飽和性吸収剤の性能特性を調整す
ることが可能である。

【００６１】ポリマーと染料の他の例について以下に述
べる。

【００６２】５）第５段階は、入力ミラーを付着させる
こと。この入力ミラーは誘電多層体を付着させることに
よって獲得されるダイクロイックミラーであり、第４段
階の前か後に行なわれる。

【００６３】６）第６段階は、第５段階と同じ方法で、
薄層上に出力ミラーを付着させること。

【００６４】７）第７段階は、マイクロレーザチップを
得るために板を細かく切断すること。切断は、例えば、
ＳＩチップ切断用に超小形電子工学で使用されるタイプ
のダイアモンド鋸で行なうことが可能である。この細断
作業の後に、上述のように形成されたレーザキャビティ
を修復するために、獲得されたウェーハ（薄小片）を数
ｍｍ²の”スモールチップ”にさらに細断してもよい。

【００６５】得られたレーザチップは、箱内に、ポンプ
源（レーザダイオード）と一体成形される。

【００６６】前述したように、得られるレーザは単一周
波数タイプのレーザである。なぜなら、キャビティの長
さが数百マイクロメータと短いからである。したがっ
て、レーザ結晶の利得帯において、単一縦モード（物質
の作用として１〜３ナノメータ）が得られる。さらに、
縦ポンピングによって、利得の空間分布（ポンプの像）
とレーザキャビティの横モードに関連する分布との間
で、重なり積分を最適化することが可能である。

【００６７】さらに発射波長を、１〜２ナノメータの程
度まで、きわめて正確な方法で、しかもきわめて簡単に
調整することが可能である。すなわち、レーザチップ温
度を調整することによって、あるいは、圧電セルでその
長さを調整することによって、又は、ふたつの連結され
たキャビティの構成における電気光学的要素でその長さ
を調整することによって発射波長を調整することが可能
である。圧電効果または電気光学効果により、キャビテ
ィの温度または長さを制御することによって波長を安定
化できる。飽和性吸収構造体を上述のように定義する
と、高いピーク電力（１ｋｗ以上）のもとで、きわめて
短時間のパルス（１ナノ秒以下で永続する）を獲得する
ことができる。現在のところ、獲得されるパルスは３０
０ピコ秒以下の立ち上がり時間を有する。これは次のこ
とを意味する。すなわち、光パルスの走行時間の計測に
とって、信号ノイズ比４に対して、統計的累算ではなく
一回の測定で、精度が２ｃｍであることである。レーザ
ダイオードを使用した測距儀または距離計では、この精
度を獲得することはできない。したがって、必要な電力
を生成するために必要な注入電流は、３００ピコ秒の立
ち上がり時間で、２０アンペアを超える。寄生インダク
タンスと接合容量によって引き起こされる制限によっ
て、これを獲得することは不可能である。

【００６８】次に図１の検知回路１２について述べる。
この回路の実施例については図５ないし図８を参照しな
がら述べる。この回路によって、マイクロレーザパルス
発射時間と発射されたパルスが物体に反射されてから戻
るまでの時間との間の時間間隔すなわちスロットを計測
することが可能となる。この回路によって、マイクロレ
ーザのパルスと時間計測装置のクロックとの間の数マイ
クロ秒（μｓ）の変動の非同期について考慮することが
可能となる。

【００６９】発射された光パルスＤと受け取られたパル
スＦとの間のタイムスロットの間隔を計測するために、
デジタル方式でタイムスロットの粗（ラフ）部計測が行
なわれ、アナログ方式でタイムスロットの微細（ファイ
ン）部計測が行なわれる。

【００７０】この計測結果を得るために、上述のように
して獲得されたパラメータを組み換える。したがって、
カウントされたクロック周期の数の形でのデジタル量
と、時間を電圧振幅に変換したアナログ量とを結合させ
ることによって、時間測定値が得られる。

【００７１】図５のタイミング図を参照しつつ、この原
理について、さらに詳しく説明する。スタートパルスＤ
（検知回路１２へ送信され、マイクロレーザによって発
射されたパルスに対応したスロットスタート信号）と、
測定されるスロットのエンド用のパルスＦ（検知回路１
２へ送信され、リターンパルス１８に対応したスロット
のストップ信号）との間の時間間隔ｔ_vを測定すること
が目的である。

【００７２】この目的のために、周期Ｔの基本クロック
Ｈが利用され、時間ｔ_vの間の周期数ｎをカウントす
る。この期間経過に対応する総時間はｎＴである。クロ
ックはスタート信号Ｄとストップ信号Ｆとに同期してい
ないので、スタート信号Ｄとスタート信号Ｄの後に始ま
る第１クロックパルスのスタートとの間に経過する時間
ｔ₁を決定することが必要であり、一方では、ストップ
信号Ｆとストップ信号Ｆの前で終る最終クロック期間の
エンドとの間に経過する時間ｔ₂を決定することも必要
である。タイムスロットｔ_vの期間を獲得するために
は、計測された３種類の時間を単に加算するだけでよい
（ｔ₁＋ｎＴ＋ｔ₂）。

【００７３】ｔ₁とｔ₂を決定するために、振幅がＡで周
期Ｔの基本クロックと同期した周期２Ｔの三角波信号Ｒ
を利用する。どんな場合でも、もしａがランプ（傾斜
部）で計測された振幅であるとすれば、そのランプから
スタートして経過した時間ｔは（Ｔ／Ａ）・ａとなる。
スタート信号Ｄとストップ信号Ｆが生じた時にランプを
サンプリングすることによって、それぞれｔ₁、ｔ₂に相
当する振幅ａ₁、ａ₂が得られる。

【００７４】もし、立ち上がりランプの期間中にスター
トパルスが発生すれば、ｔ₁＝（Ｔ／Ａ）・ａ₁が得られ
る。

【００７５】もし、立ち下がりランプの期間中にスター
トパルスが発生すれば、ｔ₁＝Ｔ−（Ｔ／Ａ）・ａ₁が得
られる。

【００７６】もし、立ち上がりランプにストップパルス
Ｆが発生すれば、ｔ₂＝（Ｔ／Ａ）・ａ₂が得られる。

【００７７】もし、立ち下がりランプにストップパルス
Ｆが発生すれば、ｔ₂＝Ｔ−（Ｔ／Ａ）・ａ₂が得られ
る。

【００７８】次にｔ₁とｔ₂とをデジタル化し、ふたつの
対応する値Ｔ₁とＴ₂を付与する。その結果、タイムスロ
ットの期間（ｔ_v−ｎＴ＋Ｔ₁＋Ｔ₂）が得られる。

【００７９】本発明を行なうための装置を図６に示す。
クロックＨは、ＡＮＤゲート５２の入力端子の一方に対
して周期Ｔのパルスを与える。クロックＨは、例えば２
００ＭＨｚの振動数で作動するクリスタルクォーツ発振
器から生成される。ＡＮＤゲート５２のもうひとつ別の
入力端子はＲーＳフリップフロップ５４の出力端子から
の信号を受け取る。ＲーＳフリップフロップ５４の入力
端子Ｓにスタート信号Ｄが与えられる。一方、ＲーＳフ
リップフロップ５４の入力端子Ｒはストップ信号Ｆによ
って制御される。ＡＮＤゲート５２、ＲーＳフリップフ
ロップ５４、およびクロックＨによって構成されるユニ
ットはデジタル計測回路を構成し、このデジタル計測回
路によって、計測されるタイムスロットの粗値（ラフ
値）を得ることができる。この粗値（ラフ値）はｎＴと
なる。ここで、ｎはスタート信号Ｄとストップ信号Ｆと
の間で経過したクロック周期Ｔの数であり、カウンタ５
３で計数される。

【００８０】これに平行して、クロックＨの信号の振動
数の分割が、例えば、フリップフロップによって構成さ
れるデバイダ（分周器）５６によって行なわれる。デバ
イダ５６はランプジェネレータ（ランプ発生器）５８に
出力する。このジェネレータ５８はコンデンサの一定の
充電、放電によってその機能を発揮する。これらランプ
の期間と傾斜はきわめて良く定義される。ランプジェネ
レータ５８は高速アナログデジタル変換器６０（例え
ば、フラッシュ型、あるいは高速サンプル＋型の変換
器）へ出力する。高速アナログデジタル変換器６０の別
の入力端子は、測定される期間のスタート信号Ｄとスト
ップ信号Ｆとによって制御された、例えば、フリップフ
ロップ６２からの信号を受け取る。したがって、コンバ
ータ６０は測定されるタイムスロットのスタート時Ｄと
ストップ時Ｆにランプの振幅に関する情報をサンプリン
グし、さらに、これらスタート時Ｄとストップ時Ｆでの
ランプのパリティに関する情報、すなわち立ち上がりま
たは立ち下がり特性の情報をサンプリングする。このコ
ンバータ６０によって、Ｔ₁とＴ₂の値に関する情報を獲
得し、それをメモリ６３に記憶させることが可能とな
る。

【００８１】ｎＴに関する粗情報と、スロットＴ₁とＴ₂
とに関する微細情報（ファイン情報）とは、処理回路６
４に提供され、この処理回路６４によって、測定される
タイムスロットの期間ｔ_vが計算される。

【００８２】本発明の装置によって、良好な精度を得る
ことができる。なぜなら、タイマあるいはクロノメータ
クロックＨに関連した測定スタート信号Ｄと測定ストッ
プ信号Ｆとは同期に無関係であるからである。また、そ
の振動数が固定されているので、数秒ないし無限大の間
で変わり得るわずかな、かつ、きわめて長い時間の偏差
を決定するためのクロノメータの限定された容量とは無
関係に測定することが可能となる。

【００８３】本発明の装置によって、長い時間間隔がど
のようなものであっても、不変の精度でその長い時間間
隔を決定することも可能である。このことは従来のタイ
ムスロット間隔測定装置、特に、１９９３年７月２日の
フランス特許出願９３０８１４５において提示された測
定装置にはあてはまらない。つまり、後者の装置におい
ては、タイムスロットの測定のスタート時点でコンデン
サが放電され、タイムスロットの測定の終了時点で前記
コンデンサが充電される。しかしながら、信号Ｄの到着
直後に測定された電荷は、測定されるタイムスロットの
最後部に達する前に、ストップ信号の直前に変わり得
る。この電荷は測定されるタイムスロットが長くなるに
つれて増加する。本発明の装置においては、周期三角波
を使用することによってこの問題を解消することができ
る。

【００８４】最後に、コンパクトな回路を形成するため
に、この種の装置を簡単に一体成形することができる。
検知回路１２のもうひとつ別の実施例によれば、スター
ト信号Ｄとストップ信号Ｆに関する不明状態に関連した
問題を考慮することが可能である。これらの問題が起き
るのは、クロックの信号の立ち上がり前端または後端、
あるいはクロック信号の立ち下がり前端または後端で信
号のひとつ、またはそれ以外の信号が同時に発生する時
である。タイムスロットの粗測定値を決定する本装置の
デジタル部のカウンタは、まだ計測されていない補助ク
ロック信号をカウントすることができる。

【００８５】この問題を解決するために、本発明は図７
に示された原理にしたがって作動する装置を提案する。
前述した説明にしたがい、クロックＨ₁は周期Ｔの信号
を供給する。本装置によれば、クロックＨ₁の信号と同
期した周期２Ｔの信号を生成することが可能である。

【００８６】振幅Ａの上下動する傾斜波（三角波）Ｒ１
を発生することが可能である。装置の遅れは第１信号Ｈ
１に基づいて第２信号（クロック）Ｈ２を発生させ得
る。第２信号Ｈ２は第１信号に関してＴ／２だけ位相が
シフトされる。このように、図７に示されているよう
に、矩形波パルスＨ２の立ち下がり端は矩形波パルスＨ
１の立ち上がり端に対応している。このクロック信号Ｈ
２はクロックＨ１に対して詳細に前述したように周期２
Ｔの信号Ｓ２を発生させ得る。その信号Ｓ２は傾斜波
（三角波）Ｒ１と同じ振幅Ａの傾斜波（三角波）Ｒ２を
制御する。測定スタート信号Ｄが生じると、２個の傾斜
波（三角波）Ｒ１、Ｒ２に同時サンプリングが生じる。
仮に、例えば、測定スタート信号Ｄと矩形波パルスＨ１
との間の不明瞭性、すなわち、測定スタート信号Ｄが矩
形波パルスＨ１の重なり合わされた時、二つのチャンネ
ルの半周期の位相ずれに起因して、測定スタート信号Ｄ
と矩形波Ｈ２によって発生された信号との間のあいまい
さが同時であることが不可能である。従って、測定スタ
ート信号Ｄに伴ってあいまい状態にないクロックを同定
すること及び時間ｔ１を決定するために対応する傾斜波
（三角波）Ｒに対応するサンプル値を保持することのみ
が必要であるのみである。例えば、仮にあいまい状態が
スタート信号ＤとクロックＨ１との間で生じる場合、時
間ｔ１の測定を決定するための有効クロックはクロック
Ｈ２であり、考慮に入れられるべき値は傾斜波（三角
波）Ｒ２に基づいて測定されたそれである。

【００８７】同じ状態はストップ信号Ｆのいかなるあい
まいさに対しても生じる。ストップ信号Ｆが生じると、
２個の傾斜波（三角波）Ｒ１、Ｒ２に同時サンプリング
が生じる。時間ｔ２に対して、信号Ｆに伴ってとあいま
いさを有さないクロックＨ１又はＨ２から傾斜波（三角
波）Ｒ１、Ｒ２の値が得られる。

【００８８】あいまい状態が測定スタート信号Ｄと測定
ストップ信号Ｆとに同時に存在する場合には、クロック
Ｈ１、Ｈ２に関してそれぞれ位相シフトされた第３回路
を付加することが可能である。

【００８９】あいまいさがない場合には、クロックＨ１
でも、クロックＨ２でもなく、得られた時間（ｔ１又は
ｔ２）は２個のクロックに対応する２個の回路の一方又
は他方に生じる。

【００９０】この発明の実施例に対応する装置は、図８
に示され、第１ブロック７４における第１カウンタ７５
がその許可入力端子ＣＥに基づきフリップフロップ７３
からのカウント命令を受取り、その入力端子Ｃにクロッ
ク信号Ｈ１を受け取る。第１カウンタ７５からの出力デ
ータは、オアゲート８２によって制御されるスイッチン
グ（又は配備）回路８６によって処理回路７２に伝送さ
れる。

【００９１】Ｄフリップフロップ７６、８０はオア回路
９０、９１によって信号Ｄ及びＦをそれらの入力端子Ｄ
に受け取る。許可入力端子信号ＣＥを供給するフリップ
フロップ７３は、同じく信号Ｄ及びＦによって制御さ
れ、その信号Ｄ及びＦは例えば論理ゲート内でタイムラ
グを生ぜしめる装置６９、９２による３個の伝播時間に
接近する量によって共に遅延される。第１アンドゲート
７７はフリップフロップ７６の出力とクロックＨ２との
アンドを履行する。後者の信号Ｈ２はクロックＨ１とゲ
ート内の伝播時間を生ぜしめる遅延回路６８とから得ら
れる。

【００９２】第２ブロック７８内で、第２カウンタ７９
はその入力端子ＣＥにフリップフロップ７３からカウン
ト命令を受け取る。そのカウンタ７９のデータは回路８
６を経由して処理回路７２に伝送される。第２Ｄフリッ
プフロップは前述したと同様の作用を果たす。第２アン
ドゲート８１は回路８０の出力とクロックＨ１との間の
アンド作用を履行する。

【００９３】回路８２の出力は最初にＤフリップフロッ
プ７６又は８０がスイッチされなかったカウンタ７５又
は７９の読み出しを得るためにスイッチング（又は配
備）回路８６の作動を制御する。それはスイッチされた
フリップフロップ７６又は８０の最初のものを検出し、
かつ、それは状態が変更されないフリップフロップのカ
ウンタの読み出しを許可する。

【００９４】仮に、不確定状態が例えばカウントのスタ
ート時にカウンタの一方又は他方に対してあると、回路
７６、８０を切替える当該同定の最初はクロックＨ１又
はＨ２の選択を有効にする。有効にされたカウンタは変
更されない状態で残っており、一方他方のカウンタは信
号Ｄに続く第２クロックパルスの到着前にゼロにされ
る。これは第１カウンタ、第２カウンタに対して回路９
４、９５及び９６、９７によってそれぞれ実行される。
回路９４、９６はアンドゲートであり、一方回路９５、
９７は時間形成タイプである。ＲＳフリップフロップ８
３はそのセット入力端子に回路９２及び６９によって遅
延された信号Ｄ及びＦに入力が一致するオアゲート８４
の出力を受け取る。フリップフロップ８３はその他方の
入力端子に２個のアンドゲート７７、８１の出力を受け
取る。

【００９５】フリップフロップ８３はアナログデジタル
コンバータ１００の一方の入力端子とアナログデジタル
コンバータ１０２の一方の入力端子とを制御する。これ
らのコンバータ１００、１０２の各他方の入力端子はそ
れぞれクロックＨ１、Ｈ２に各フリップフロップ１０
１、１０３及び各傾斜波Ｒ１、Ｒ２を発生するための傾
斜波発生器１０５、１０７によって接続されている。各
フリップフロップ１０１、１０３はそれぞれ周期２Ｔの
信号Ｓ１、Ｓ２を発生させることを可能にする。アナロ
グデジタルコンバータの下流には、２個のメモリ１１
０、１１２及び回路８２によって制御されるスイッチン
グ回路１０６がある。

【００９６】次に、マイクロレーザーから出射され対象
によって反射された光パルスの出射戻り経過時間の測定
を述べることが必要である。このために、出射された光
パルスの展開と受光された光パルスの展開とをそれぞれ
述べる図９ａ、９ｂが参照されるべきである。仮にｄが
出射装置（すなわちマイクロレーザー）と対象との間の
距離であり、ｃが光速、ｔｄが出射及び戻り経過時間で
あると、ｔｄ＝２ｄ／ｃを得る。

【００９７】出射されたパワーＰｅの関数として、受光
パワーＰｒの比は、Ｐｒ／Ｐｅ＝ｋｔ・ｋｄ／ｄ２ここで、ｋｔは大気透過率であり、ｋｄは物質によって
生ぜしめられる散乱係数である。

【００９８】測定の正確さは、σｘ＝ｔｒ・ｃ／（２．
３６・ｓｎｒ）で与えられ、ここで、ｔｒはパルス発生
時間であり、ｓｎｒは検出装置における信号ノイズ比で
ある。

【００９９】

【発明の効果】本発明の請求項１に記載のマイクロレー
ザー付き測距装置は、以上説明したように構成したの
で、短距離及び中間距離測定可能性（１００ｍ〜２００
０ｍ）、可能な限り一体の小型装置、スイッチング制御
を要求されない簡略化された電子光学回路、視覚安全基
準を満足すること、量産により低コストで製造可能とい
う条件を考慮に入れて作動可能で光パルス通過時間測定
原理で動作するレーザー測距装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる測距装置の主構成要素のブロ
ック図である。

【図２】マイクロレーザーからの光ビームを主ビーム
と二次ビームとに分割する装置の一例を示す図である。

【図３】本発明に従う測距装置のレーザーキャビティ
の実施例を示す図であり、図３Ａは吸収剤が１個でマイ
クロレンズアレイがない状態を示し、図３Ｂは吸収剤が
１個でマイクロレンズアレイがある状態を示している。

【図４】本発明に従う測距装置のレーザーキャビティ
の実施例を示す図であり、図４Ａは吸収剤が２個でマイ
クロレンズアレイがない状態を示し、図４Ｂは吸収剤が
２個でマイクロレンズアレイがある状態を示している。

【図５】本発明に従う測距装置に用いられる通過時間
測定原理のタイミング図である。

【図６】図５に示す原理を実行する装置を示す図であ
る。

【図７】本発明に従う測距装置における通過時間を測
定する他の方法を示す図である。

【図８】図７に示された原理を実行する装置を示す図
である。

【図９】時間パルスの展開図であり、図９ａはマイク
ロレーザーによって出射された光パルスの時間展開図、
図９ｂは対象から反射されて装置に到着した光パルスの
時間展開図を示す。

【符号の説明】

２…マイクロレーザー４…対象６、８、１０…手段１２…タイムスロット測定手段１８、１９…光パルス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光パルスの通過時間を測定する測定原理
で作動し、受動スイッチングマイクロレーザーと、対象から反射された光パルスを受光しかつ該光パルスの
受光時間を検出する手段と、マイクロレーザーパルスの射出時間を検出する手段と、マイクロレーザーパルス射出時間を反射ビーム受光時間
から分離して時間間隔を測定する手段とからなるマイク
ロレーザー付き測距装置。
【請求項２】マイクロレーザーは固体活性媒体、飽和
吸収剤、入射ミラー、出射ミラーを有し、飽和吸収剤は
固体活性媒体に直接ディポジットされた薄い飽和吸収物
質層である請求項１に記載のマイクロレーザー付測距装
置。
【請求項３】固体活性媒体は、Ｙ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂、ＬaＭgＡ
ｌ₁₁Ｏ₁₉、ＹＶＯ₄、Ｙ₂ＳｉＯ₅、ＹＬｉＦ₄又はＧｄＶ
Ｏ₄の中から選択された基質によって構成され、ネオジ
ウム（Ｎｄ）イオン、エルビウム（Ｅｒ）イオン、ツリ
ウム（Ｔｍ）イオン、ホルミウム（Ｈｏ）イオンでドー
プされるか又はエルビウム及びイッテルビウム（Ｅｒ＋
Ｙｂ）イオンでコドープされるか又はツリウム及びホル
ミウム（Ｔｍ＋Ｈｏ）イオンでコドープされている請求
項２に記載のマイクロレーザー付き測距装置。
【請求項４】薄層がポリマー溶媒に溶解された有機染
料によって構成されている請求項２又は請求項３に記載
のマイクロレーザー付測距装置。
【請求項５】有機染料がビス（４−ジエチルアミノジ
チオベンジル）ニッケル又はビス（４−ジメチルアミノ
ジチオベンジル）ニッケルから選択され、溶媒はポリメ
チルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリビニルアルコー
ル、ポリビニルアセタート又はポリスチレンの溶液であ
ることを特徴とする請求項４に記載のマイクロレーザー
付き測距装置。
【請求項６】薄層が液相結晶成長法によって得られる請
求項２に記載のマイクロレーザー付測距装置。
【請求項７】マイクロレーザーが第２の飽和吸収層を
有している請求項２ないし請求項６のいずれか１項に記
載のマイクロレーザー付測距装置。
【請求項８】マイクロレーザーがマイクロレンズ配列
を有している請求項１ないし請求項７のいずれか１項に
記載のマイクロレーザー付測距装置。
【請求項９】入射ミラーと出射ミラーとがダイクロイ
ックミラーである請求項２ないし請求項８のいずれか１
項に記載のマイクロレーザー付測距装置。
【請求項１０】マイクロレーザーのパルスの射出時間
を検出する手段を有し、該手段は、接合面で組み合わさ
れた複屈折性物質からなりかつマイクロレーザーパルス
の光路に設置された二個のプリズムを有し、光パルスが
一対のプリズムの一方に属する入射面に貫入するように
かつプリズムの他方に属する出射面を貫通するように配
置され、入射面及び出射面がマイクロレンズパルスの光
路に対して垂直に研磨された線形偏光子と、該線形偏光
子の出射面に平行に配置された四分の一波長板と、前記
パルスを、主パルスを形成するために透過される第１部
分と四分の一波長板と二次パルスを生ぜしめるための線
形偏光子とに向けて反射される第２部分とに分離するた
めに、四分の一波長板を通過する光パルスの光路に配置
された手段とからなり、前記線形偏光子は、線形偏光子
から射出された二次パルスをサンプルすることを可能に
するために、第３研磨面を有する請求項１ないし請求項
９のいずれか１項に記載のマイクロレーザー付測距装
置。
【請求項１１】マイクロレーザーパルス（信号Ｄ）の
射出時間を反射ビーム（信号Ｆ）の受光時間から分離す
るスロット測定手段は、周期Ｔでパルスを供給する第１クロックと、全期間Ｔで続けられかつスタート信号（Ｄ）とストップ
信号（Ｆ）との間に存在する第１クロックのパルスの数
を計数するデジタル回路と、第１パルスからスタート信号（Ｄ）を分離する時間ｔ１
を決定する一方、ストップ信号（Ｆ）の前に終わる第１
クロックの最終周期のエンドからストップ信号（Ｆ）を
分離する時間ｔ２を決定し、得られたアナログデータを
デジタルデータに変換するアナログ回路と、デジタル回路から供給されたデータとアナログ回路から
供給されかつ前もってデジタルデータに変換されたデー
タとに基づいて時間スロットの持続時間を決定する処理
回路と、を有する請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記
載の装置。
【請求項１２】デジタル回路には第２クロック（Ｈ
２）が設けられ、そのパルスは第１クロック（Ｈ１）の
パルスと比較して位相がシフトされ、そのデジタル回路
は全期間Ｔで続けられかつスタート信号（Ｄ）とストッ
プ信号（Ｆ）との間で生じる第２クロックのパルスの数
を計数し、アナログ回路はスタート信号（Ｄ）とスター
ト信号（Ｄ）の後に始まる第２クロックの第１パルスの
スタートとを分離する時間を決定する一方、ストップ信
号（Ｆ）の前に終わる第２クロックの最終周期のエンド
からストップ信号（Ｆ）を分離する時間を決定し、前記
アナログ回路は得られたデータをデジタルデータに変換
可能であり、二つのクロック（Ｈ１、Ｈ２）の一方のう
ち実行されるカウントのどれが考慮に入れられるべきで
あるかを決定することが可能な手段を有し、その結果、
クロック周期カウントエラーに通じる曖昧状態を解消す
ることが可能である請求項１１に記載の装置。