(57)【要約】【課題】物体からの反射光の受光量を減らすことなく、外乱光の受光量のみを減らすことができる光学的測距装置を提供する。【解決手段】照射光を投光する光源と、物体からの反射光を受光し、各々を独立にオフにできるフォトダイオード１０を複数備えた受光手段１０２と、複数のフォトダイオード１０の出力を加算する加算手段１０６と、を備え、加算手段１０６の出力に応じて複数のフォトダイオード１０のいずれかをオフにすることが可能である光学的測距装置とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
照射光の投光時刻と反射光の受光時刻との差に基づいて距離を測定する光学的測距装置であって、
照射光を投光する光源と、
物体からの反射光を受光し、各々を独立にオフにできる受光素子を複数備えた受光手段と、
前記複数の受光素子の出力を加算する加算手段と、
を備え、
前記加算手段の出力に応じて前記受光素子のいずれかをオフにすることが可能であることを特徴とする光学的測距装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光学的測距装置であって、
前記受光素子は、アレイ状に配置されたガイガーモードのアバランシェフォトダイオードであり、
前記アバランシェフォトダイオードのバイアス電圧を低下させること、及び、前記アバランシェフォトダイオードの電圧パルス出力をオフすること、の少なくとも一方によって前記受光素子のいずれかをオフにすることが可能であることを特徴とする光学的測距装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の光学的測距装置であって、
前記光源から繰り返し照射光を照射して、前記受光手段において受光量を所定時間に亘って累算する累算手段と、
前記累算手段の累算値に応じて前記受光素子のいずれかをオフにすることを特徴とする光学的測距装置。
【請求項４】
請求項３に記載の光学的測距装置であって、
前記累算手段は、所定の距離範囲からの反射光が検出されたときのみ受光量を累算することを特徴とする光学的測距装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学的測距装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
交通事故等の低減を目指して衝突防止システム等を搭載した移動体（車両等）が開発されている。このようなシステムでは外部環境を観測するためにカメラやミリ波レーダ等を備えた環境用センサが用いられている。
【０００３】
ステレオカメラは、比較的広角で空間解像度も高いが、その反面、遠方での距離精度が著しく低下する。一方、ミリ波レーダは、２００ｍ程度の遠方の対象物を検知することができるが、視野が狭く、角度分解能も低い。
【０００４】
これに対して、飛行時間法（ＴＯＦ：Ｔｉｍｅ Ｏｆ  Ｆｌｉｇｈｔ）に基づく光学的測距センサは、高空間解像度（角度分解能）を有すると共に、広角及び遠距離の測距が可能である。このため、走路や障害物の検出精度とロバスト性を高められ、安全システムの機能の拡張が期待できる。例えば、より遠方の障害物を高い位置精度で検知できれば、早期の警報が可能となる。また、駐車車両の形状等の周囲環境を高精度に検知できれば衝突やすり抜けを高い信頼度で判定できる。
【０００５】
このようなＴＯＦによる光学式測距装置において、受光素子としてアバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）やＰＩＮフォトダイオードが用いられることが多い。ＡＰＤにフォトンが入射すると、電子・正孔対が生成され、電子と正孔が各々高電界で加速され、次々と雪崩のように衝突電離を引き起こして新たな電子・正孔対が生成される。この内部増幅作用により感度が高められるため、特に長距離検出が求められる場合にＡＰＤが用いられることが多い。ＡＰＤの動作モードには、逆バイアス電圧を降伏電圧（ブレークダウン電圧）未満で動作させるリニアモードと、降伏電圧以上で動作させるガイガーモードとがある。リニアモードでは、生成される電子・正孔対の割合よりも消滅する（高電解領域から出る）電子・正孔対の割合が大きく、アバランシェは自然に止まる。出力電流は、入射光量にほぼ比例し、入射光量の測定に用いられる。ガイガーモードでは、単一フォトンの入射でもアバランシェ現象を起こすことができるので、シングルフォトンアバランシェダイオード（ＳＰＡＤ：Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｈｏｔｏｎ Ａｖａｌａｎｃｈｅ Ｄｉｏｄｅ）とも呼ばれる。
【０００６】
ＴＯＦ測定を行う光学的測距装置において高い性能を得るには、自ら照射した光の反射光をもれなく検出し、外乱光の受光量をなるべく小さくすることが望ましい。このため、照射するレーザ光の照射領域と受光視野を一致させることが好適である。そこで、穴あきミラーやハーフミラーを用いて投光と受光との光軸を完全に一致させる完全同軸光学系や、発光素子と受光素子とを近接させて配置してそれらの光軸をほぼ一致させる疑似同軸光学系が用いられる。このような光学系では、発光素子と受光素子との位置関係を調整するアライメントが必要となる。
【０００７】
受信視野を決める視野絞りを照明することにより、受信光学系から出る光の一部を反射鏡により曲げて受光素子に結像させ、送信レーザ光の一部を半透鏡で取り出してこれも受光素子に結像させ、これらの２つのビームスポットが一致するか否かによって相対的な光軸のずれを検出し、光軸のずれがある場合は方向調節装置によりレーザ装置の方向を調整する技術が開示されている（特許文献１）。
【０００８】
また、受光検知器位置調整器により受光検知器を光軸に垂直な面上で検知面を少なくとも一次元で直線変位させて受光レベル値の変化を捉え、中心軸となる光軸に対して受光レベル値が左右対称に分布するように調整して目標物の方向が設定方向と一致させる方法が開示されている。さらに、受光検知器位置調整器により受光検知器を光軸方向にも変位させて受光レベル値の変化を捉え、受光レベル値を所定値となるようにし、受光スポット位置又は焦点位置との相互関係を調整することにより受光レベルを適正に調整する技術が開示されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−１２１７２４号公報
【特許文献２】特開２００６−４７２７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、光軸ずれを調整する方向調節装置、視野絞りを照明する光源、受光素子、ビームを分割する鏡等を必要とする構成では、装置が複雑となると共に製造コストが増大する問題がある。
【００１１】
また、受光検知器位置調整器を必要とする構成では、装置が複雑となることに加えて、受光検知器の位置を調整する作業を繰り返す必要があり、測定時間が長くなる問題がある。
【００１２】
また、光学的測距装置において高い性能を得るには、照射光の反射光をもれなく検出し、外乱光の受光量をなるべく小さくすることが望ましく、受光素子の受光面での照射光の結像スポットと受光エリアとを完全に一致させるのが理想である。そこで、照射光のスポットと受光エリアとの相対的な配置を完全に一致させるように光学系を設計することは可能であるが、測定時の条件等によって配置の微妙なずれが生じた場合には照射光自体の受光量が低下するおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、照射光の投光時刻と反射光の受光時刻との差に基づいて距離を測定する光学的測距装置であって、照射光を投光する光源と、物体からの反射光を受光し、各々を独立にオフにできる受光素子を複数備えた受光手段と、前記複数の受光素子の出力を加算する加算手段と、を備え、前記加算手段の出力に応じて前記受光素子のいずれかをオフにすることが可能であることを特徴とする光学的測距装置である。
【００１４】
ここで、前記受光素子は、アレイ状に配置されたガイガーモードのアバランシェフォトダイオードであり、前記アバランシェフォトダイオードのバイアス電圧を低下させること、及び、前記アバランシェフォトダイオードの電圧パルス出力をオフすること、の少なくとも一方によって前記受光素子のいずれかをオフにすることが好適である。
【００１５】
また、前記光源から繰り返し照射光を照射して、前記受光手段において受光量を所定時間に亘って累算する累算手段と、前記累算手段の累算値に応じて前記受光素子のいずれかをオフにすることが好適である。
【００１６】
また、前記累算手段は、所定の距離範囲からの反射光が検出されたときのみ受光量を累算することが好適である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、照射光の受光量を減らすことなく、外乱光の受光量のみを減らすことができる光学的測距装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態における光検出器の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態における受光手段の配置例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるヒストグラムの生成例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態における光学的測距装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本実施の形態における光検出器１００は、図１に示すように、受光手段１０２、パルス整形回路１０４、加算手段１０６、比較手段１０８、ＴＤＣ（Ｔｉｍｅ ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１１０及びヒストグラム生成手段１１２を含んで構成される。
【００２０】
受光手段１０２は、フォトダイオード１０、クエンチング抵抗１２、バッファー１４、フリップフロップ１６、１８、セレクタ１７、スイッチング素子２０及びアンド素子２２を含んで構成される。
【００２１】
一組のフォトダイオード１０、クエンチング抵抗１２、バッファー１４、フリップフロップ１６、１８、セレクタ１７、スイッチング素子２０及びアンド素子２２が１つの受光部１０２ａを構成する。
【００２２】
フォトダイオード１０は、ガイガーモードのシングルフォトンアバランシェフォトダイオード（ＳＰＡＤ）である。すなわち、フォトダイオード１０は、降伏電圧以上のバイアス電圧の印加によって単一フォトンの入射に対してアバランシェ現象を引き起こし、フォトン入射に対して電圧パルスを出力する。
【００２３】
クエンチング抵抗１２は、ＳＰＡＤのアバランシェ現象を停止させるための抵抗素子である。本実施の形態では、クエンチング抵抗１２は、トランジスタの抵抗成分を利用している。フォトダイオード１０では、印加電圧を降伏電圧まで下げることによりアバランシェ現象を止めることができる。印加電圧を下げてアバランシェ現象を停止させることはクエンチングと呼ばれ、最も単純なクエンチング回路はフォトダイオード１０と直列にクエンチング抵抗１２を接続することで実現される。アバランシェ電流が生じるとクエンチング抵抗１２の端子間の電圧の上昇によってフォトダイオード１０のバイアス電圧が降下する。バイアス電圧が降伏電圧まで降下するとアバランシェ現象が停止する。アバランシェ電流が流れなくなると、クエンチング抵抗１２の端子電圧が降下し、フォトダイオード１０には再び降伏電圧以上の電圧が印加される。
【００２４】
バッファー１４は、フォトダイオード１０とクエンチング抵抗１２との間の電圧の昇降を取り出すために設けられる。これにより、フォトダイオード１０へのフォトンの入射を電圧パルスとして出力することができる。
【００２５】
なお、この電圧パルスのパルス幅に相当する時間は、ＳＰＡＤのバイアス電圧が低下しているため、新たなフォトンが入射しても新たにアバランシェ現象を誘発できず、フォトンを検出できないデッドタイムとなる。
【００２６】
受光手段１０２は複数の受光部１０２ａを含んで構成される。すなわち、受光手段１０２は、シリコンフォトマルチプライヤ（ＳｉＰＭ：Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｐｈｏｔｏ Ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒｓ）として構成される。図１では、横ｍ個×縦ｎ個の受光部１０２ａをアレイ状に配置した例としているが、図を簡潔に示すために、４つの受光部１０２ａのみの構成を示し、他の受光部１０２ａは省略した。受光手段１０２は、例えば図２の平面模式図に示すように、フォトダイオード１０がアレイ状に並べられた構成とするとよい。このようにアレイ状に配置すれば、合計の受光面積が大きくなり、より多くの光量を受光することができる。
【００２７】
パルス整形回路１０４は、受光手段１０２から出力される電圧パルスを整形して出力する。フォトダイオード１０の電圧パルスのパルス幅、すなわちデッドタイムは１０〜１００ｎｍ程度であり、レーザ光の発光パルス幅よりも長いことが多い。パルス整形回路１０４は、各受光手段１０２から電圧パルスを受けて、電圧パルスのパルス幅を後述する光源からの照射光のパルス幅とほぼ等しくなるように短縮する。
【００２８】
加算手段１０６は、パルス整形回路１０４からの出力を加算して、加算結果（ビット幅：ＮＡＤＤ＝［ｌｏｇ２（ＮＳＰＡＤ）］）を出力する。加算手段１０６によって、複数の受光部１０２ａから同じタイミングで出力された電圧パルスが加算されることになる。例えば、受光手段１０２に含まれる複数の受光部１０２ａのうち２つの電圧パルスがハイレベルとなっていれば加算手段１０６からの出力はデジタル信号の“２”（１０進数）となる。
【００２９】
このように、本実施の形態の光検出器１００の受光部１０２ａでは、フォトンの入射に対して２値の情報（電圧パルス）が出力され、温度等の変動に対してロバストである。
【００３０】
また、受光部１０２ａとしてガイガーモードのアバランシェフォトダイオードを用いているので、光電子増倍管等の他のフォトカウンタ型受光素子に比べて安価にコンパクトに装置に実装することができる。また、アバランシェフォトダイオードは半導体素子であるので、複数の受光部１０２ａを集積化することも容易である。さらに、ＣＭＯＳプロセスによりアバランシェフォトダイオードを実現する技術も開発されているので、パルス整形回路１０４、加算手段１０６、比較手段１０８、ＴＤＣ１１０及びヒストグラム生成手段１１２等と同一のチップ上に実装が可能となる。これにより、製造工程の簡素化及び低製造コスト化が図れる。また、アバランシェフォトダイオードの寄生容量が小さくなるので、デッドタイムを短縮することができ、ダイナミックレンジをより広くすることができる。
【００３１】
比較手段１０８は、加算手段１０６から出力された加算値Ｓを所定の閾値Ｔｈと比較し、加算値Ｓが閾値Ｔｈ以上の場合にＴＯＦの反射パルスが到来したことを示す判定結果を出力する。例えば、閾値Ｔｈを“２”に設定した場合、加算手段１０６での加算値Ｓが“２”以上であれば出力ＰＥＡＫをハイレベルとし、そうでなければローレベルとする。
【００３２】
すなわち、同時に複数（本実施の形態では２以上）のフォトダイオード１０においてフォトンが検出された場合のみ時間を次段のＴＤＣ１１０において測定する。ゲート信号ＶＧＡＴＥがハイレベルであると同時に比較手段１０８からの出力がハイレベルとなると、フリップフロップ３０及びアンド素子３２によってスタート信号Ｖｓｔａｒｔがハイレベルとなり、ＴＤＣ１１０での時間計測が開始される。照射光の反射光を受光した場合には多数のフォトンが同時に到来し、複数のフォトダイオード１０で受光されるのに対して、外乱光を受光した場合にはフォトンはランダムな時刻に到来するので同時に到来する確率は低いという性質に基づいた処理である。レーザ光のパルス幅以上に時間的に乖離している電圧パルスは同じ反射光によるものではない確率が高いので、パルス整形回路１０４において電圧パルスをレーザ光のパルス幅に整形し、同時に複数のパルスが検出された場合には同じ対象物からの反射光によるものであることをより確実に検出することができる。
【００３３】
ＴＤＣ１１０は、比較手段１０８の出力ＰＥＡＫが反射パルスの到来を示すものである場合、反射パルスの到達時間を測定する。ＴＤＣ１１０は、後述する光源から照射されるＴＯＦ測定用の光（レーザ光）の出力の時刻から比較手段１０８で反射パルスが検出された時刻までの時間をＴＯＦの測定結果して出力する。ＴＤＣ１１０は、数ピコ秒の時間分解能での測定を可能とする。
【００３４】
ヒストグラム生成手段１１２は、ＴＤＣ１１０で得られたＴＯＦの測定結果をさらに所定の計測時間に亘って蓄積してヒストグラムを生成する。ヒストグラムは、図３に示すように、ＴＯＦ測定用の照射光を計測時間に亘って繰り返し照射して得られたＴＯＦの測定結果を累積して生成され、光の照射時刻から到達までの時間（ビン）に対して計測時間に亘って比較手段１０８にてパルスが検出された回数（頻度）を示す。このようにパルス信号の到来時刻を繰り返し測定してヒストグラムを作成し、その極大値を抽出することによって、外乱光が存在しても正しいＴＯＦ測定をすることができる。
【００３５】
なお、ヒストグラム生成手段１１２では、ＴＯＦ測定用の照射光を計測時間に亘って繰り返し照射して、その際に得られた各測定における加算手段１０６の加算結果を累積してヒストグラムを生成してもよい。このような処理にすることによって、多数のフォトダイオード１０が同時にパルスを出力したときに、より多くの値が加算されてヒストグラムに反映されるので、より有効に情報を活用して精度及び確度の高いＴＯＦ測定を行うことが可能となる。
【００３６】
所定時間の計測が終了すると、ヒストグラム生成手段１１２は生成されたヒストグラムのピーク値の時刻をＴＯＦとして出力する。
【００３７】
次に、上記光検出器を搭載した光学的測距装置２００について説明する。光学的測距装置２００は、図４に示すように、光検出器１００、光源２０２、双曲面ミラー２０４及びポリゴンミラー２０６を含んで構成される。光学的測距装置２００は、投光される光と受光される光との光軸を一致させた同軸型の光学系を有する。
【００３８】
光源２０２は、光学的測距装置２００の測距対象空間にパルス光を照射する。光源２０２は、例えば、レーザダイオード（ＬＤ）とすることができる。パルス光の周期及びパルス幅は、これに限定されるものではないが、それぞれ数１００μｓ及び数ｎｓ程度とすることが好適である。光源２０２からのパルス光の照射時刻がＴＤＣ１１０に入力され、ＴＯＦの測定に用いられる。
【００３９】
光源２０２は、双曲面ミラー２０４の中央部に設けられた孔２０４ａからポリゴンミラー２０６へ向かって光を投光する。光源２０２から出力された光は、コリメートレンズ等によってコリメートしてもよい。
【００４０】
双曲面ミラー２０４の孔２０４ａを抜けた光は、ポリゴンミラー２０６にて反射され、測距対象空間へ投光される。測距対象空間に物体（例えば、車、道路、樹木、人物等）が存在している場合、それらの物体によって光が反射され、反射波として光学的測距装置２００へ戻ってくる。戻された光は、再びポリゴンミラー２０６にて反射され、さらに双曲面ミラー２０４で反射し、光検出器１００へ入射する。双曲面ミラー２０４は、レンズと同様の働きをし、光を光検出器１００へ設けられた受光素子へ結像させる。
【００４１】
ここで、ポリゴンミラー２０６は、回転多角形ミラーであり、回転軸に平行又は傾けられた複数のミラー面を有する。ポリゴンミラー２０６は、回転軸２０６ａを中心に所定の回転速度で回転させられ、回転に伴って光源２０２からの光に対してミラー面の向きを変化させて測距対象空間へ光を走査して投光する。走査方向は、ポリゴンミラー２０６に設けられたミラー面の回転軸２０６ａに対する角度で決定される。複数のミラー面の俯角を異ならせることによって、水平方向のみならず垂直方向にも光を走査することが可能である。各面の俯角の差を投光される光の広がり角度以下とすれば、垂直方向にも隙間なく走査することができる。
【００４２】
図２に示したように、受光手段１０２には、フォトダイオード１０がアレイ状に実装されている。図２の例では、受光手段１０２は、複数のフォトダイオード１０からなるシリコンフォトマルチプライヤ（ＳｉＰＭ）１０ａをさらに縦に複数個並べた構成とされている。図２では、受光手段１０２に照射光の反射光が入射したときの各フォトダイオード１０の受光状態を示す。図２において、照射光の反射光が入射している領域Ａをハッチングで示し、照射光の反射光が入射していないフォトダイオード１０を白抜きで示している。
【００４３】
光学的測距装置２００では、受光手段１０２の受光エリアを反射光のスポットよりも大きく設けておき、反射光が入射している領域Ａが掛かっているフォトダイオード１０のみをオンにし、反射光が入射していない領域のフォトダイオード１０をオフにする。具体的には、図１に示した受光手段１０２の受光部１０２ａ毎にフリップフロップ１６、１８、セレクタ１７、スイッチング素子２０及びアンド素子２２を設け、これらを用いて受光部１０２ａをオン／オフさせる。
【００４４】
複数の受光部１０２ａのフリップフロップ１６によって構成されるシフトレジスタに対して、オンとする受光部１０２ａには“１（ハイレベル）”、オフとする受光部１０２ａには“０（ローレベル）”となるデータＤｉｎをシリアルに順次入力し、クロック信号ＳＣＬＫに同期させて転送する。受光部１０２ａの各々に対してフリップフロップ１６にオン又はオフのデータが転送された後、ロード信号ＬＯＡＤによってセレクタ１７を介して受光部１０２ａ毎にフリップフロップ１６からフリップフロップ１８へデータをセットする。フリップフロップ１８に“１（ハイレベル）”がセットされた場合、スイッチング素子２０はオンとなってフォトダイオード１０にバイアス電圧が印加されると共に、アンド素子２２を通じてフォトダイオード１０の電圧パルスの出力が有効となる。一方、フリップフロップ１８に“０（ローレベル）”がセットされた場合、スイッチング素子２０はオフとなってフォトダイオード１０にはバイアス電圧が印加されず、フォトンの入射に対して不活性となる。さらに、アンド素子２２にも“０（ローレベル）”が入力され、フォトダイオード１０からの出力は無効となる。
【００４５】
例えば、加算手段１０６からの電圧パルスの加算値に応じて各受光部１０２ａのフリップフロップ１６及びフリップフロップ１８へのデータの設定を行う。加算手段１０６での電圧パルスの加算値が最も大きくなると共に、オンとなっている受光部１０２ａの数ができるだけ少なくなるようにデータの設定を繰り返し、各受光部１０２ａのフリップフロップ１８に対して“１（ハイレベル）”又は“０（ローレベル）”をセットする。これにより、反射光が入射している領域Ａが掛かっている受光部１０２ａのみをオンにし、反射光が入射していない領域の受光部１０２ａをオフにすることができる。
【００４６】
また、加算手段１０６からの出力を累算した結果に応じて各受光部１０２ａのフリップフロップ１６及びフリップフロップ１８へのデータの設定を行ってもよい。例えば、ヒストグラム生成手段１１２において所定の期間に亘って生成されたヒストグラムのピークを形成するビンの値が累算値である。この累算値が最も大きくなると共に、オンとなっている受光部１０２ａの数ができるだけ少なくなるようにデータの設定を繰り返し、各受光部１０２ａのフリップフロップ１８に対して“１（ハイレベル）”又は“０（ローレベル）”をセットする。これにより、反射光が入射している領域Ａが掛かっている受光部１０２ａのみをオンにし、反射光が入射していない領域の受光部１０２ａをオフにすることができる。
【００４７】
さらに、受光部１０２ａの各々の出力に応じてフリップフロップ１６及びフリップフロップ１８のデータをセットしてもよい。まず、ある１つの受光部１０２ａのみのフリップフロップ１６を介してフリップフロップ１８に“１（ハイレベル）”をセットして加算手段１０６の出力を調べる。そして、所定の期間内において出力が１となった場合は“１（ハイレベル）”とし、出力が０であった場合は“０（ローレベル）”に設定する。これをすべての受光部１０２ａについて調べることにより、反射光が入射している領域Ａが掛かっている受光部１０２ａのみをオンにし、反射光が入射していない領域の受光部１０２ａをオフにすることができる。なお、加算手段１０６の出力を調べるかわりに、比較手段１０８の閾値を１として、その出力を調べてもよい。さらに、比較手段１０８の閾値を１として、所定期間に亘って生成されたヒストグラムのピーク値から受光部１０２ａの各々についての累算値を得ることができる。
【００４８】
このように、本実施の形態における光学的測距装置２００では、自ら照射した光の反射光をもれなく検出し、外乱光の受光量をなるべく小さくするように各受光部１０２ａを選択してオン又はオフにすることができる。これによって、受光手段１０２の受光面での自ら照射した光の反射光の結像スポットと受光エリアとを適応的に一致させることができる。また、測定時の条件等によって配置の微妙なずれが生じた場合においても自ら照射した光の反射光自体の受光量を低下させることなく、受光領域と自ら照射した光の反射光の照射スポットとを一致させることができる。
【００４９】
なお、シフトレジスタを構成するフリップフロップ１６のクロック周波数は数１００ＭＨｚ程度とすることができるので、受光部１０２ａの個数が数１０００個程度であったとしても数１０ｍｓ程度の時間で受光部１０２ａをオン／オフ状態にセットすることができる。
【００５０】
また、本実施の形態では、シフトレジスタを構成するフリップフロップ１６とは別にフリップフロップ１８を設けている。フリップフロップ１８にセットされたデータに応じて受光部１０２ａをオン／オフ状態にして測定を行いつつ、シフトレジスタを構成するフリップフロップ１６によって次のデータを転送する処理を行うことができる。これによって、測定状態を維持しつつ、次のデータを同時に設定することが可能となり、測定効率が向上する。ただし、フリップフロップ１８を設けず、シフトレジスタを構成するフリップフロップ１６の出力によってスイッチング素子２０及びアンド素子２２を制御してもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１０  フォトダイオード、１２  クエンチング抵抗、１４  バッファー、１６  フリップフロップ、１７  セレクタ、１８  フリップフロップ、２０  スイッチング素子、２２  アンド素子、３０  フリップフロップ、３２  アンド素子、１００  光検出器、１０２  受光手段、１０２ａ  受光部、１０４  パルス整形回路、１０６  加算手段、１０８  比較手段、１１２  ヒストグラム生成手段、２００  光学的測距装置、２０２  光源、２０４  双曲面ミラー、２０４ａ  孔、２０６  ポリゴンミラー、２０６ａ  回転軸。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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