JPS63186107A - 離れている物体までの距離を測定する方法および距離測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は距離測定装置および距離測定方法に関するもの
である。

〔先行技術〕

本願出願人が鐘受けた１９８６年７月７日付の未決の米
国特許出願束８８３，２８９号（１９８５年８月２１日
付の米国特許出願束７６７．９４９号の一部継続出願）
明細書には、表面または物体までの距離をその表面また
はその物体自体に直接接触することなしに決定するのに
有用である光学的近接センナが記載されている。それら
の近接センサはプロセス制御において、および写真撮影
において離れている物体までの距離を決定するのに有用
である。

上記の未決の米国特許出願に記載されている技術の一実
施例においては、発光ダイオードのような２個のエネル
ギー　放出源が、離れている表面に対し、それから僅か
に異なる２つの距離から光を投射するために設けられる
。表面から反射されたエネルギーは検出され、受けた光
束に従って結果出力信号を発生する０この場合には、２
つのエネルギー発生器は異なる位相角で変調され、検出
器によ多発生された出力信号の位相が離れている表面ま
での距離に関連づけられていることが記載されている。

その技術の第２の実施例においては、エネルギーを離れ
ている表面へ送るために１つのエネルギー放出源が用い
られ、そや表面から異なる距離に置かれている２つの検
出器が反射エネルギーを受ける。一方の検出器の出力の
位相が他方の検出器の出力の位相と異ならせられて結果
出力信号を発生する。その結果出力信号の位相はその表
面までの距離に関連することが示されている。

その第２の実施例の１つの利点は、発光ダイオードが温
度に敏感で、２個以上の発光ダイオードを用いた場合に
は温度変化に良く追従できないことがらシ、１個の発光
ダイオードでは温度変化が装置の確度に影響しないこと
であるＯ 両方の実施例は移相器と同期検出器を用いておシ、その
ために装置の構成が複雑となり、かつ価格が高くなる。

〔発明の概要〕

本発明は、その好適な実施例において、発光ダイオード
をパルス状に動作させ、異なる距離に配置されている２
つの検出器にパルスの持続中に表面から反射されたパル
スエネルギーを受けさせて、検出器の出力をピーク値ま
で上昇させることによυ、移相器と同期検出器を用いる
必要をなくすものである０表面に近い方の検出器によ多
発生された出力のピーク値は、表面から遠い方の検出器
によ多発生された出力のピーク値より大きく、それらの
出力が並列に接続されている抵抗とコンデンサの回路の
ような減衰回路へ与えられると、それらの出力は異なる
率で減衰する。大きい方のピーク値に関連する減衰回路
の減衰率により大きい方のピーク値を有する出力が速く
減衰すると、減衰中に２つの値が等しくなる点があり、
その等しくなる点と減衰が始った点の間の経過時間が離
れている表面までの距離に関連することが見出された。

好適な実施例においては、カメラの対物レンズを正しい
焦点位置まで動かすためにその時間を使用でき、かつそ
の距離を指示器に指示させるためにその時間を使用する
こともできる。また、レンズの繰出しと自動焦点カメラ
の正しい焦点位置の間の関係に非常に類似する関係で出
力が離れている物体までの距離によって変化するという
ことが、自然焦点カメラに本発明を使用することから得
られる別の利点であることも見出されている。したがっ
て、レンズを直線的に駆動できる。このことはカメラの
焦点装置においては非常に有利である。というのは、レ
ンズを駆動するために出力を特徴づけるのにマイクロプ
ロセッサその他の類似の装置を必要としないからである
。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図には、赤外線のような放射のビームを放出してい
る発光ダイオード（ＬＥＤ）１０が示されている。第１
の開口部１８を有する不透明なバッフル１６が放射を所
定の角度に制限する。したがって、発光ダイオード１０
からの放射は離れている表面すなわち物体２０に入射し
て、その表面上にスポット２２．２４として示されてい
る限界の間に光すなわちエネルギーのスポットを形成す
る。スポットから反射されたエネルギーが、表面が完全
な鏡面であれば生じないような種々の角度をとるように
、表面２０は少くとも部分的に拡散性の表面であること
が好ましい。

表面２０から距離Ｒの位置に置かれている第１の検出器
（ＤＩ）３０が、破線３２．３４で示されている経路に
沿って表面２０から反射されたエネルギーを受ける。バ
ッフル１６には第２の開口部３８が設けられる。その第
２の開口部３８は、装置の距離全体にわたって点２２と
２４の間の少くとも全てのスポットを含む点２６と２８
の間の領域から反射されたエネルギーが第１の検出器３
０に到達できるようにするのに十分広い。いいかえると
、表面が種々の距離をとった時に経路３２．３４に対す
るスポットの位置が変化しても、第１の検出器３０は表
面２０の上に発光ダイオード１０により発生された全ス
ポットを「見る」ことができる。

表面２０と第１の検出器３０の間の距離よｐ大きな距離
りだけ表面２０から離れた位置に設けられている第２の
検出器（Ｄ２）　４　Ｑが、表面２０から反射されて破
線４２．４４で示されている経路に沿って来た放射を受
ける。第１図には第１の検出器３０と表面２０の間の距
離Ｒより長い距離りだけ表面２０から離れている位置に
第２の検出器４０を物理的に配置した様子を示したが、
一方の検出器または両方の検出器にレンズを使用でき、
それらのレンズの映像の位置の差が距＠Ｌを構成する。

そのようなレンズの焦点距離を正しく選択することによ
り、両方の検出器を表面２０から同じ距離の所に物理的
に位置させることができる。こうすることは、ハウジン
グの寸法を小さくする必要がある時に有利である。した
がって、ここでは距離りは光学的距離と見なすべきであ
って、必ずしも物理的距離ではない。バッフル１６に設
けた第３の開口部４８により、表面と第１の検出器３０
の間の距離と同じ全ての距離に対して、発光ダイオード
１０により発生された点２２と２４の間の全てのスポッ
トを第２の検出器４０は「見る」ことができる。第１図
においては両方の検出器３０．４０により「見られる」
領域は同じである（点２６と２８の間の領域）ｏＬかし
通常はそのようなことはないが、この装置により背景の
照明が除去されるから、両方の検出器が点２２と２４の
間のスポット全部を「見る」限りそれは問題ではない。

ワンショットマルチバイブレータ（たとえば、ナシュナ
ル・セミコンダクタ社（ＮａｔｉｏｎａｌＳｅｔｎｉｅ
ｏｎｄｕｃｔｏｒ　Ｉｎｃ、）により販売されている７
４６５１２３型マルチバイブレータ）を含むことができ
る駆動回路５０が、発光ダイオード１０を駆動するため
に接続されている出力端子５２にパルスを生ずる。出力
端子５２に生じたパルスの持続時間は希望する任意の短
い時間とすることができるが、ここで説明している実施
例Ｋ＞いては、２０マイクロ秒のパルスが満足できるこ
とが見出されている。したがって、発光ダイオード１０
の出力は表面２０の上にス′ボットを生ずるエネルギー
ビームであり、反射されたエネルギーを受けた検出器３
０，４Ｇは線５４．５６にそれぞれ出力を生ずる。それ
らの出力は表面２０からの反射により受けられたエネル
ギーの量すなわちエネルギー束に関連し、そのエネルギ
ーの量は表面までの距離に関連する。検出器３０と表面
２０の間の距離は検出器４０と表面２０の間の距離より
短いから、検出器３０は検出器４０より多くの放射束を
受け、線５４に生ずる出力は、発光ダイオード１０から
のパルスの持続時間中に、線５６に生ずる出力よりも高
い値まで累積される。検出器３０．４０からそれぞれ線
５４．５６に与えられて累積される出力の状況が第２図
の時刻Ｔ１とＴ２の間に生ずるカーブ６０．６２により
それぞれ示されている。カーブ６０は検出器３０から線
５４へ与えられた出力を表し、時刻Ｔ２には電圧ｖ１と
なったことが示されている。カーブ６２は検出器４０か
ら線５６へ与えられた出力を表し、時刻Ｔ２には電圧ｖ
１よ）低い電圧ｖ２となったことが示されている。

再び第１図を参照して、！５４．５６に生じた出力はコ
ンデンサ６０．６２へ与えられて、検出器の出力に存在
する周囲放射からのような直流信号を除去される。それ
からそれらの出力は増幅器６４．６６により増幅されて
から、標本回路７０゜７２のような、ピーク信号を格納
する回路へ与えられる。標本回路７０．７２の１つの簡
単な態様はダイオードである。ダイオードは、パルスの
持続時間中に信号が増加している間に増幅器６４゜６６
から流れ出る信号は通すが、パルスがなくなってそれら
の増幅器へ流れこむ信号は通さない。

標本回路の別の例は増幅器６４．６６からの信号を格納
し、希望の時刻たとえばパルスが終った時にサンプル二
ホールド回路をトリガして、累積された信号を下流側の
装置へ与えるように、サンブル二ホールド回路を用いる
ことである。そのために、駆動回路５０から線γ４．Ｔ
６を介してトリガ信号を受けるために接続された回路７
０．７２が示されている。線７４．７６上の信号は駆動
回路たとえばワンショットマルチバイブレータから与え
られる。それらの信号は、発光ダイオード１０へ与えら
れる２０マイクロ秒のパルスが終った時に、線７４．７
６を介して標本回路へ与えることが好ましい。それらの
信号は、時刻Ｔ２に増幅器６４．６６から標本回路７０
．７２へそれぞれ与えられた電圧のピーク値を標本化さ
せ、出力線８０．８２へ出力させる。電圧ｖ１の大きさ
は、この実施例では約１，０４ボルト、電圧ｖ２の大き
さは約１．００ボルトにできる。この場合、距離ＲとＬ
はそれぞれ約Ｉｍ、約２０　ｍｍである０出力線８０．
８２とアースの間にそれぞれコンデンサ８４．８６が接
続される。コンデンサ８４と８６に並列に抵抗８８．９
０がそれぞれ接続される０それらのコンデンサと抵抗の
組合わせにより２つの減衰回路が構成される。それらの
減衰回路は出力を受け、受けた出力を抵抗およびコンデ
ンサの値に応じた速さすなわち率で減衰させる。

たとえばコンデンサ８４．８６の客語が１０００ｐＦ１
抵抗８８，９０の抵抗値がそれぞれ５００にオーム、１
Ｍオームとすると、線１３０，８２上の信号の減衰は第
２図にカーブ９４．９６で示すようなものとなる。抵抗
８８の方が抵抗９０より低い抵抗値を有するから、カー
ブ９４に沿う減衰率はカーブ９６に沿う減衰率より高い
が、標本回路７０からの電圧は標本回路Ｔ２からの電圧
より高いから、カーブ９４はカーブ９６よりも高い値か
らスタートする。したがって、減衰が始ってからある時
間経過した時刻Ｔ３において２つの電圧は等しくなり、
２つのカーブは点９８において交差し、別の電圧が与え
られるまで減衰を続ける。第２図に示すカーブは、図示
を明確にするために、圧縮されているが、実際には点９
８は図示の位置より更に右にある。具体的にいえば、時
刻Ｔ１とＴ２の間の時間が２０マイクロ秒であるから、
時刻Ｔ２とＴ３の間の時間は１０００マイクロ秒である
ことが一層あシそうである。後で述べるように、時刻Ｔ
２とＴ３の間の時間Ｔは表面２０までの距離Ｒと、一定
の距離りとに関連する。カメラのレンズのような要素の
位置を制御するためにこの装置が用いられると、Ｔを示
す１個の出力パルスが必要とされる全てでおシ、要素の
新しい位置が必要とされるまで発光ダイオード１０から
の次の信号を加える必要はない。指示器を駆動するとい
うような他の状況においては、連続出力が望ましいこと
がある。その場合には、交点９８（カーブ９４と９６に
より示されている信号が極性を反転する点）に達した時
に、発光ダイオード１０を直ちにトリガして新しいエネ
ルギービームを発生させるようにすることができる。こ
のことが、第２図において、時刻Ｔ３の時に信号立上シ
カ−プロ０′。

６１により示されている。それらの信号立上シカ−プロ
０．６２にそれぞれ減衰カーブ９４．９６が続き、新し
い交点９８′において信号立上シカ−プロ０．６２が再
び生じ、それらの信号立上りカーブ６０’　　６２’に
減衰カーブ９４．９６がそれぞれ続く、等である。

線８０上の減衰電圧は比較器１００の第１の入力端子へ
与えられ、線８２上の減衰電圧は比較器１００の第２の
入力端子へ与えられる。そうすると比較器１００はそれ
ら２つの入力を比較し、線８０．８２上の２つの電圧が
相対極性を変化するまでの時間Ｔに関連する出力を生ず
る。その時間信号は線１１２を介して制御器１１０へ与
えられる。制御器１１０は帰還信号を線１１４を介して
駆動回路５０へ与え、連続出力が望ましい時に発光ン°
イオード１０から別のエネルギーパルスを発生させる。

いずれの場合にも、制御器１１０の出力は時間Ｔに関連
し、したがって表面２０までの距離に関連する信号であ
る。その信号は線１１６を介して出力装置（ＯＵＴ）１
１８へ与えられる。その出力装置は、離れている表面ま
での距離を示す下流側指示器、またはロボットアームや
カメラのレンズのような自動化された機器のための制御
回路とすることができる。

検出器３０．４０がピーク値まで常に充電され、それか
ら交点９８．９８’、９８”等まで放電するように駆動
回路５０が一連の連続パルスを発生するものとすると、
制御器１１Ｇからの出力は、駆動口ｗ！ＳＯが動作して
いる時間にわたって時間Ｔに関連する周波数となる。具
体的にいえば、時間Ｔが長くなると（距離Ｒが短いこと
を示す）出力周波数が高くなシ、時間Ｔが短くなると（
距離Ｒが長いことを示す）出力周波数は時間Ｔの逆数に
関連し、後で説明するように時間Ｔは距＠Ｈの逆数に関
連する。したがって、周波数は距離Ｒに直接関連するか
ら、出力装置１１８は、指示器を直接位置させるために
、周波数−電圧変換器を含むだけでよい。その回路を第
５図に示す。この図では、周波数−電圧変換器１３６が
第１図の線１１６から信号を受け、出力を線１３８を介
して電圧応答針１４０へ与える様子が示されている。こ
の装置が、時間Ｔを示す１個の出力パルスを線１１６に
生ずるために１回だけ動作するものとすると、第４図を
参照して後で説明するように、カメラレンズのような物
体の位置を制御するためにその出力パルスを使用できる
。この場合には、第１図に破線１１４で示されている帰
還信号は不要である。先に述べたように、時間Ｔは距離
Ｒの逆数に関連し、したがって正しくピントを合わせる
ために必要なレンズの移動距離の逆数に関連するから、
時間Ｔに関連する１個のパルスはカメラレンズの位置ぎ
めに有利である。これについては後で説明する。

Ｅｔ−表面２０上の点２２と２４の間のスポットの輝度
、Ｐを表面２０の反射率、ａを検出器３０．４０の面積
、人を表面２０上の点２２と２４の間のスポットの面積
とすると、検出器３０の出力は次式で求められ、 ＰａＡ Ｖ　１　＝　、Ｒ２−＋　１１ 検出器４０の出力は次式で求められる。

簡単にするために、 ＰａＡ ｋ　＝　−＋３１ π とすると弐（１）　、　＋２１は次のようになる。

Ｖ　１　＝　−＋４３ Ｖ２＝　　　　　　　ｚ’　　　　（５１（Ｒ＋Ｌ） ここで、Ｖｌとｖ２の比をとるとｋはなくなシ、Ｒにつ
いて非線形関係が得られることに注意すべきである。し
たがって、希望によっては、値ｖ１とｖ２をコンピュー
タへ与えることができる。そのコンピュータはそれらの
値の比を計算して、距離Ｒを示す出力を生ずる。しかし
、もちろん、との実施例においては、構成を簡単にする
ことと、コンピュータの使用に伴うコストの上昇を低減
する方を本願発明者は望む。

コンデンサ８４．８６をそれぞれＣＩ　、Ｃ２とし、抵
抗８８．９０をそれぞれＲ１，Ｒ２とすると、減衰電圧
は次式で表される。

ｙ　１／　＝　Ｖ　１　、−（ＲＩ　Ｃ１−）　　（６
ｔＶ２’　−Ｖ２ｅ−（８２°２）（７１ことに、ｔは
減衰時間、ｅは自然対数の底である。

減衰電圧ｖ１とｖ２が等しくなる時刻Ｔ３においては、 ｖｌをｖ２で除すと となる。式１４）　、　（５Ｊを式（９）Ｋ代入すると
抵抗とコンデンサの値は一定であるからとする。そうす
ると、ｑは減衰回路の時定数により定められ、しかもＲ
ＩＣＩがＲ２Ｃ２より小さいから負である。そうすると
、式ａ１は となる。この式を次式のように書換える。

に この式を再び簡単にすると、 と次式のようになる。

この数列の値は初めの２つの項にほぼ等しいから、（１
（イ）式はほぼ次式に等しい。

ユキーＴｑ／２　　　　　　　　　　　Ｃ１６１ｑは負
の定数であるから となることがわかる。ここに、Ｋ＝−２／ｑである。

したがって、表面までの距離は時間ＴＯ逆数に比例して
変化する。

表面までの距離Ｒと時間Ｔとの関係を示すグラフを第３
図に示す。このグラフにおいてｑの値を−１６と仮定し
た。表面までの距離（ｍ）はカーブ１２０に沿って時間
（ｍｓ　）とともに変化することがわかる。カーブ１２
０の形は 移動長さ＝ｆ／（Ｓ−ｆ）　　　　　　　α〜で与えら
れるカメラレンズの移動長さについてのカーブに非常に
類似する。翰式でｆはレンズの焦点距離、Ｓは第１図に
おける距離Ｒに対応する表面までの距離である。このカ
ーブを、焦点距ＩＩＪｉｔを５ｏｆＩＩｌ１１１と仮定
して、第３図にカーブ１２２で示す。

２つのカーブはほぼ同一であるから、従来の装置に必要
であった特徴づけまたはコンピュータ・プログラミング
を必要とすることなしく、時間ＴＫ関連する出力を用い
て、レンズの位置を直接かつ直線的に制御できる。

レンズ位置ぎめ装置を第４図に示す。第４図において、
カメラの対物レンズとすることができるレンズ１５０が
、鋸歯状の下面１５４を持つ部材１５２に取付けられ、
または連結される。その部材は、ハウジング１６２に連
結されているばねその他の偏倚部材１６０により左方へ
押される。部材１５２の左方への動きはＬ形の旋回可能
部材１６４により抑制される。そのＬ形部材は、ソレノ
イド１７０の作用により旋回点１６６を中心として逆時
計回シに動くことができる。ソレノイド１７０の入力端
子１７６は駆動回路５０へ接続されて、発光ダイオード
１０が発光させられる時刻Ｔ２にワンショットマルチバ
イブレータから信号を受ける。時間Ｔは時刻Ｔ２とＴ３
の間で計っているが、時刻Ｔ１とＴ２の間の時間は時刻
で２とＴ３の間の時間と比べて非常に短いから、実際上
の目的のためには、装置の確度にことができる。入力端
子１７６に与えられた信号がソレノイドを動作させて部
材１６４を回転させ、したがって部材１５２を放してそ
の部材をはね１６０の作用で左へ動かす。そのために、
部材１５２に連結されているレンズ１５０は矢印１８０
の向きに動く。

この動作は時刻Ｔ３に開始される。

くさび１８４の態様のストップ部材が第２のソレノイド
１８６に連結される。このソレノイド１８６は、第２図
の２つのカーブが点９Ｂに達した時、すなわち、時刻Ｔ
３に、比較器１００からの出力信号を線１１２を介して
入力端子１８８に受ける。信号が入力端子１８８へ与え
られると、くさび１８４が上昇して部材１５２の鋸歯状
部の１つに係合して、部材１５２とし／ズ１５（］の動
きを停止させる。ボックス１９０として示されているジ
ュネーブ十字機構として構成できる直線装置（ＬＩＮ）
が、破線１９２で示されている連結部によりレンズ１５
０と部材１５２へ連結され、ばね１６０により通常行わ
れる加速される速さではなくて、直線的な一定の速さで
レンズ１５０を左へ動かす。

ソレノイド１１０による部材１５２の動きが開始された
時刻と、ソレノイド１８０によ多その動きが停止された
時刻との間の経過時間は（１７）式中のＴに等しく、レ
ンズ１５０の動きは直線的であるから、しンズ５０は離
れている物体２０にピントが合った条件をフィルムの面
（図示せず）上に生ずる位置まで動かされる。このこと
は、レンズ５０の移動が、カーブ１２０に沿う時間Ｔと
比較して、表面すなわち物体までの距離に非常に良く関
連する第３図のカーブ１２２に似たカーブに従うから本
当である。

以上説明した装置は、前記未決の米国特許出願の第１の
実施例に多少類似する発光ダイオード２個と検出器を１
個用いるものとは逆に動作させることが可能であるが、
その第１の実施例は、２つのエネルギー源からの放射を
別々に使用できるようにそれらの放射を区別する、すな
わち特徴づける操作を含み、しかも発光ダイオードの温
度特性が異なるととＫよる問題も起る。したがって、こ
こで説明した発光ダイオード１個と検出器２個を用いる
方が好ましい。

この実施例では２個の検出器を用いたが、各検出器の光
学距離を変化させるために可動装置を用いるならば、１
個の検出器を使用できることに注意すべきである。

たとえば、第１の位置で第１の放射パルスを検出してそ
れからの信号を格納し、それから検出器を動かし、また
はレンズを挿入することにより検出器までの距離を変え
たとすると、第２の放射パルスを検出して、それからの
信号を格納できる。

格納した２つの信号を前記したようにして比較して、時
間Ｔの関数、したがって離れている物体までの距離の関
数である信号を発生できる。

以上説明した実施例における構造に対して多くの変更を
行えることは明らかである。たとえば、第４図に示すレ
ンズ駆動機構は、歯車駆動等を用いる別の多くの態様を
とることができる。また、前記したように、出力でカメ
ラのような離れた装置を制御するのでなく、指示器の位
置を制御するために出力を用いることもできる。同様に
、各種の駆動回路、標本回路および遅延回路を使用でき
る０

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好適な実施例の概路線図、第２図は第
１図の検出器の出力信号の上昇および減衰を示すグラフ
、第３図はカメラレンズの移動距離と第１図に示す装置
の出力の関係を示すグラフ、第４図はカメラレンズの焦
点を合わせるために本発明の出力を用いる簡単なレンズ
移動機構を示す概路線図、第５図は本発明の出力を用い
る計器のブロック図である。 １０・・・・発光ダイオード、１６・・・・バッフル、
３０．４０・・・・検出器、５０・・・・駆動回路、７
０．γ２・・・・標本回路、１ｏＯＱ舎・・比較器、１
１０・・・０制御器、１１８・・・・出力装置。 特許出願人　　ハネウェル・インコーボレーテッド復代
理人　山　川　政　樹（ほか２名）手続補正書ζλ人゛
） 特許庁長官殿　　　　　　　１１Ｕ＠＋　　、７．　ｄ
、　　Ｂ１、事件の表示 昭和ら２手持　　許願第Ｚ’ｔ’１５３Ｊ号３、補正を
する者 事件との関係　　　　特　　　　許出願人名称（氏名）
／＼ネラエ１し・イ〉コーかレープ・不′シ□の日付　
昭和６３年　（月２６日 舎→ ６、補正の対象 図　　　　　面

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ａ、放射エネルギーパルスを離れている物体へ送
   つて、その物体上に放射のスポットを形成する過程と、 Ｂ、第１の光学的距離にあるスポットから 反射された放射を検出し、それに従つて第１の出力信号
   を発生する過程と、 Ｃ、第２の光学的距離にあるスポットから 反射された放射を検出し、それに従つて第２の出力信号
   を発生する過程と、 Ｄ、離れている物体までの距離を示すもの として、第１の出力信号と第２の出力信号の間の比の関
   数として結果出力を発生する過程と、を備えることを特
   徴とする離れている物体までの距離を測定する方法。
2. （２）Ａ、放射エネルギービームを離れている物体へ送
   つて、その物体上に放射のスポットを形成する過程と、 Ｂ、第１の光学的距離にあるスポットから 反射された放射を検出し、それに従つて第１の出力信号
   を発生する家庭と、 Ｃ、第２の光学的距離にあるスポットから 反射された放射を検出し、それに従って第２の出力信号
   を発生する過程と、 Ｄ、大きい方の出力信号がより高い率で減 衰するように第１の時刻に第１の出力信号と第２の出力
   信号を異なる率で減衰させ、第２の時刻に、減衰する大
   きい方の出力信号を減衰する小さい方の出力信号に等し
   くさせる過程と、 Ｅ、離れている物体までの距離を決定する ものとして、第１の時刻と第２の時刻の間の時間の関数
   として結果出力を発生する過程と、 を備えることを特徴とする離れている物体までの距離を
   測定する方法。
3. （３）エネルギーパルスを離れている表面へ送つてその
   表面上にエネルギーのスポットを形成するエネルギー発
   生手段と、 表面から未知の距離の所に位置させられ、少くとも全体
   のスポットから反射されたエネルギーを受ける第１のエ
   ネルギー応答手段であつて、第１の時間中に受けたエネ
   ルギーを示す第１の値まで増加する第１の出力を発生す
   る第１のエネルギー応答手段と、 表面から第１のエネルギー応答手段までの距離より大き
   い所定の光学的距離の所に位置させられ、少くとも全体
   のスポットから反射されたエネルギーを受ける第２のエ
   ネルギー応答手段であつて、第１の時間中に受けたエネ
   ルギーを示す第２の値まで増加する第２の出力を発生す
   る第２のエネルギー応答手段と、 第１のエネルギー応答手段と第２のエネルギー応答手段
   に接続され、第１の出力と第２の出力を受けて、第１の
   出力と第２の出力の比の関数であり、かつ未知距離を示
   す結果出力を発生するように動作できる出力手段と、 を備えることを特徴とする距離測定装置。
4. （４）パルス状放射ビームを離れている物体へ送つて、
   その物体上に放射のスポットを形成する放射伝送手段と
   、 完全なスポットから反射された放射を受けるために位置
   させられ、離れている物体から第１の光学的距離と第２
   の光学的距離の所においてそれぞれ受けた放射をそれぞ
   れ示す第１の出力信号と第２の出力信号を発生するため
   に動作できる放射検出器手段と、 第１の出力信号と第２の出力信号をそれぞれ受けるため
   に接続され、第１の時刻に、第１の出力信号と第２の出
   力信号を異なる率で減衰させる信号減衰手段と、 減衰しつつある第１の出力信号と第２の出力信号を受け
   るために接続され、減衰しつつある第１の出力信号と第
   ２の出力信号が相対的な極性を変えた第２の時刻に結果
   信号を発生する比較手段と、を備え、第１の時刻と第２
   の時刻の間の時間は離れている表面までの距離を示すこ
   とを特徴とする離れている物体までの距離を測定する距
   離測定装置。
5. （５）エネルギーパルスを離れている表面へ送つてその
   表面上にエネルギーのスポットを形成するエネルギー発
   生手段と、 表面から未知の距離の所に位置させられ、少くとも全体
   のスポットから反射されたエネルギーを受ける第１のエ
   ネルギー応答手段であつて、第１の時間中に受けたエネ
   ルギーを示す第１の値まで増加する第１の出力を発生す
   る第１のエネルギー応答手段と、 表面から第１のエネルギー応答手段までの距離より大き
   い所定の光学的距離の所に位置させられ、少くとも全体
   のスポットから反射されたエネルギーを受ける第２のエ
   ネルギー応答手段であつて、第１の時間中に受けたエネ
   ルギーを示す第２の値まで増加する第２の出力を発生す
   る第２のエネルギー応答手段と、 第１のエネルギー応答手段に接続され、第１の出力を受
   ける第１の減衰手段と、 第２のエネルギー応答手段に接続され、第２の出力を受
   ける第２の減衰手段と、 第１の減衰手段と第２の減衰手段へ接続され、第１の出
   力と第２の出力が等しい値まで減衰するのに要する相対
   的な時間の関数である第２の時間を示す第３の出力を発
   生するために動作できる比較手段と、 を備えることを特徴とする距離測定装置。