(57)【要約】【課題】安価な部品構成でありながら、パルス幅を正確に測定することが可能なパルス幅測定装置を提供する。【解決手段】積分器３２がアナログ的に個々の位相差パルスＳＴＤの幅に応じた電圧レベルＶｏを累算して出力するので、この電圧レベルＶｏを利用して、位相差パルスＳＴＤの幅を正確に算出できる。また、位相差パルスＳＴＤの数が多くなるほど、積分器３２からの電圧レベルＶｏも大きなものとなり、個々の位相差パルスＳＴＤの幅が容易に測定できる。しかも、ここで位相差パルスＳＴＤの幅を電圧レベルＶｏに変換するのは、乗算器や高速で動作する高価な部品ではなく、安価な積分器３２であるため、パルス幅測定装置４８として安価な部品構成を実現できる。【選択図】図２
2008134101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繰り返し出力されるパルスを入力とし、このパルスの幅とパルス数に比例した電圧レベルを出力する積分器と、
前記積分器から出力される電圧レベルに基づいて、前記パルスの幅を算出するパルス幅演算手段と、を備えたことを特徴とするパルス幅測定装置。
【請求項２】
前記パルスの数をカウントするカウンタ手段と、
前記積分器からの電圧レベルと閾値とを比較する比較器と、を備え、
前記パルス幅演算手段は、前記比較器からの出力により、前記電圧レベルが前記閾値に達したと判断すると、前記カウント手段から前記パルスのカウント数を取得し、このカウント数から前記パルスの幅を算出するものであることを特徴とする請求項１記載のパルス幅測定装置。
【請求項３】
前記パルスの数をカウントするカウンタ手段を備え、
前記パルス幅演算手段は、前記カウンタ手段からの出力により、前記パルスが一定数に達したと判断すると、その時点における前記積分器からの電圧レベルを取得し、この電圧レベルから前記パルスの幅を算出するものであることを特徴とする請求項１記載のパルス幅測定装置。
【請求項４】
前記請求項１〜３の何れか一つに記載のパルス幅測定装置を備えた距離測定装置であって、
測定対象に送信パルスを出力する送信手段と、
前記送信パルスが前記測定対象に当たって反射した反射パルスを受信する受信手段と、
前記送信パルスと前記反射パルスとの位相差パルスを、前記パルスとして生成するパルス生成手段と、
前記パルス幅演算手段が算出した前記パルスの幅から、前記測定対象までの距離を算出する距離演算手段と、を備えたことを特徴とする距離測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パルス幅測定装置およびこのパルス幅測定装置を備えた距離測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ光源からの送信パルスを測定対象に照射し、当該測定対象に当たって反射した反射パルスと送信パルスとの遅延時間から、測定対象までの距離を計測するタイム・オブ・フライトの距離測定装置が知られている。これは、計測原理が単純であることから、市場に多く出回っている。
【０００３】
例えば特許文献１では、送信手段から測定対象に送信された送信波に対応するパルス信号（送信パルス）と、測定対象に当たって反射した反射波に対応するパルス信号（反射パルス）とを乗算して、双方のパルス信号が重なり合う期間に出力オンパルスを発生させ、前記送信パルスの立上りから乗算結果である出力オンパルスの立上りまでの遅延時間を求めることによって、測定対象までの距離を計測するようにしている。この場合の送信パルスの幅は、測定対象までの距離計測に必要な前記遅延時間よりも広く設定でき、結果的に必要な最大距離測定性能を備えることができる。
【特許文献１】特開２００１−４２０２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術において、送信パルスと出力オンパルスとの時間差を正確に計測できれば、測定対象までの距離を正しく測定することができるが、光の速度は極めて速く、この時間差は非常に短いことから、通常のパルス幅を計測する方法（例えば、超高速Ａ／Ｄ変換器を用いる方法やパルスカウント法）では、高速で動作する非常に高価な部品を必要とするだけでなく、精度向上には限界がある。また、上記引用文献１において、送信パルスと反射パルスのミキシングに使用する乗算器も、同様に高価な部品でコスト上昇を招く懸念を生じていた。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、安価な部品構成でありながら、パルス幅を正確に測定することが可能なパルス幅測定装置を提供することを目的とする。
【０００６】
また、本発明の別な目的は、安価な部品構成でありながら、送信パルスと反射パルスとの時間差パルスの幅を正確に測定して、最終的に測定対象までの距離を正しく測定することが可能な距離測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１におけるパルス幅測定装置は、繰り返し出力されるパルスを入力とし、このパルスの幅とパルス数に比例した電圧レベルを出力する積分器と、前記積分器から出力される電圧レベルに基づいて、前記パルスの幅を算出するパルス幅演算手段と、を備えて構成される。
【０００８】
また、本発明の請求項２におけるパルス幅測定装置は、前記パルスの数をカウントするカウンタ手段と、前記積分器からの電圧レベルと閾値とを比較する比較器と、を備え、前記パルス幅演算手段は、前記比較器からの出力により、前記電圧レベルが前記閾値に達したと判断すると、前記カウント手段から前記パルスのカウント数を取得し、このカウント数から前記パルスの幅を算出するものであることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明の請求項３におけるパルス幅測定装置は、前記パルスの数をカウントするカウンタ手段を備え、前記パルス幅演算手段は、前記カウンタ手段からの出力により、前記パルスが一定数に達したと判断すると、その時点における前記積分器からの電圧レベルを取得し、この電圧レベルから前記パルスの幅を算出するものであることを特徴としている。
【００１０】
さらに、本発明の請求項４は、前記請求項１〜３の何れか一つに記載のパルス幅測定装置を備えた距離測定装置であって、測定対象に送信パルスを出力する送信手段と、前記送信パルスが前記測定対象に当たって反射した反射パルスを受信する受信手段と、前記送信パルスと前記反射パルスとの位相差パルスを、前記パルスとして生成するパルス生成手段と、前記パルス幅演算手段が算出した前記パルスの幅から、前記測定対象までの距離を算出する距離演算手段と、を備えている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１におけるパルス幅測定装置では、パルス幅が短いものであっても、積分器がアナログ的に個々のパルス幅に応じた電圧レベルを累算して出力するので、この電圧レベルを利用して、パルス幅を正確に算出することができる。また、パルス数が多くなるほど、積分器からの電圧レベルも大きなものとなり、個々のパルス幅の測定が容易になる。しかも、ここでパルス幅を電圧レベルに変換するのは、乗算器や高速で動作する高価な部品ではなく、安価な積分器であるため、パルス幅測定装置として安価な部品構成を実現できる。
【００１２】
請求項２におけるパルス幅測定装置では、電圧レベルが閾値に達したときに、それまでカウント手段でカウントしていたパルスの数を取得すれば、１パルス当りの電圧レベルの変動量を算出して、個々のパルス幅を算出できる。
【００１３】
請求項３におけるパルス幅測定装置では、パルスが一定数に達したときに、積分器からの電圧レベルがどの程度変化したのか取得すれば、１パルス当りの電圧レベルの変動量を算出して、個々のパルス幅を算出できる。
【００１４】
請求項４における距離測定装置では、前記パルス幅測定装置が、測定対象に出力した送信パルスと、その送信パルスが測定対象に当たって反射した反射パルスとの位相差パルスの幅を正確に測定して、最終的に測定対象までの距離を正しく測定することが可能になる。しかもこの場合も、位相差パルスの幅を電圧レベルに変換するのは、乗算器や高速で動作する高価な部品ではなく、安価な積分器であるため、距離測定装置として安価な部品構成を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面に基づき、本発明におけるパルス幅測定装置を備えた距離測定装置の好ましい実施例を詳細に説明する。
【００１６】
先ず、距離測定装置の全体的な概略構成を図１に基づいて説明する。同図において、１は測定対象Ｓに向けられた距離測定装置で、これは測定光送信部２，測定光受信部３，制御・演算部４，位相差検出部５，操作・表示部６の各部により構成される。送信手段である測定光送信部２は、測定対象Ｓに送信パルスであるパルス変調された測定光を出力するもので、発振源であるレーザダイオード（ＬＤ）１１と、対物レンズ１２と、ＬＤ駆動回路１３と、変調信号発生回路１４と、を備えている。この中で、変調信号発生回路１４は、後述するマイクロコンピュータ２７からの制御信号ＳＣを受けて、測定光のパルス幅に対応するパルス変調信号ＳＴを生成し、これをＬＤ駆動回路１３に出力する。ＬＤ駆動回路１３は、変調信号発生回路１４から出力されるパルス変調信号ＳＴを、レーザダイオード１１が動作し得る駆動信号に変換する。この駆動信号を受けたレーザダイオード１１は、前記パルス変調信号に基づく測定光を、対物レンズ１２を介して測定対象Ｓに照射するようになっている。
【００１７】
一方、受信手段である測定光受信部３は、前記パルス変調された測定光が測定対象Ｓに当たって反射した反射光（受信レーザパルス）を受信するもので、集光用の対物レンズ２１と、光検出器（ＰＤ）２２と、光電流増幅回路２３と、を備えている。そして、対物レンズ２１を介して集光された反射光が、光検出器２２によって電気信号に変換され、この電気信号が光電流増幅回路２３により増幅および方形波状に波形整形されることで、反射光に対応したレベルの反射パルス信号ＳＲを光電流増幅回路２３から出力するようになっている。
【００１８】
なお、本実施例の測定光送信部２は、測定対象Ｓへの搬送波としてレーザ光を利用しているが、他の電磁波や音波を利用してもよい。また、光検出器２２以外の検出手段を用いてもよい。
【００１９】
位相差検出部５は、前記変調信号発生回路１４で生成したパルス変調信号と、前記光電流増幅回路２３から出力された反射パルス信号との時間的なずれである位相差を検出する位相差検出回路２５を備えている。この位相差検出回路２５による検出結果は、制御・演算部４を構成するマイクロコンピュータ２７に出力される。マイクロコンピュータ２７は、位相差検出回路２５からの検出結果を受けて、距離測定装置１から測定対象Ｓに至る距離を算出するようになっている。さらに、操作・表示部６は、操作手段であるスイッチ２８と、表示手段である表示器２９とにより構成され、必要に応じてスイッチ２８からの操作信号がマイクロコンピュータ２７に送り出されると共に、前記測定対象Ｓまでの距離や、エラーメッセージなどが表示器２９に表示出力されるようになっている。
【００２０】
図２は、特に距離測定に関連する要部の構成をあらわしている。同図において、位相差検出回路２５は、繰り返しオン・オフするパルス変調信号ＳＴと反射パルス信号ＳＲとの位相差（時間差）パルスＳＴＤを生成する位相差パルス生成回路３１と、この位相差パルス生成回路３１から繰り返し出力される位相差パルスＳＴＤを入力として、当該位相差パルスＳＴＤが入力される毎に、この位相差パルスＳＴＤの幅に比例して段階的に変化するような電圧レベルＶｏを出力する積分器３２と、積分器３２からの電圧レベルＶｏと基準電源３３からの基準電圧ＶＲＥＦとを比較する比較器３４と、後述するリセット手段４５からのリセット信号によりオンすると、積分器３２をリセットしその電圧レベルＶｏをゼロにクリアするリセットスイッチ３５と、を備えて構成される。
【００２１】
また、マイクロコンピュータ２７は、内蔵するプログラムが実行する機能構成として、カウンタ手段４１，パルス変調信号制御手段４２，位相差パルス幅演算手段４３，距離演算手段４４，リセット手段４５を各々備えている。この中で、パルス変調信号制御手段４２は、変調信号発生回路１４にパルス変調信号ＳＴを生成するための制御信号ＳＣを出力するもので、ここでの制御信号Ｓｃは予め決められた時間毎に繰り返される例えば矩形波状のパルスとして生成される。またカウンタ手段４１は、制御信号ＳＣのパルス出力数をカウントすることで、位相差パルス生成回路３１から繰り返し出力される位相差パルスＳＴＤの数をカウントして記憶保持するもので、必要に応じてその結果を位相差パルス幅演算手段４３に出力することができる。
【００２２】
図２に示す位相差パルス幅演算手段４３は、一つの例として、積分器３２からの電圧レベルＶｏが基準電圧ＶＲＥＦを上回ったのを、比較器３４からの出力電圧の変化で判断すると、その時点でカウンタ手段４１から位相差パルスＳＴＤのカウント数を取得するとともに、積分器３２からの電圧レベルＶｏを取得して、個々の位相差パルスＳＴＤの時間幅を算出するもので、ここで算出した個々の位相差パルスＳＴＤの時間幅を用いて、距離演算手段４４が測定対象Ｓまでの距離を算出し、これを例えば操作・表示部６の表示器２９に表示出力するようになっている。またリセット手段４５は、距離演算手段４４による距離の算出がなされると、積分器３２からの電圧レベルＶｏをゼロにすると共に、カウンタ手段４１によるカウントをゼロに戻すリセット信号を出力するものである。なお、リセット信号の出力タイミングは、前記位相差パルス幅演算手段４３が個々の位相差パルスＳＴＤの時間幅を算出した時点であってもよい。
【００２３】
また、変調信号発生回路１４から出力されるパルス変調信号ＳＴが長い期間に渡って出力される場合には、積分器３２の電圧レベルＶｏがリセットを伴いながら複数回基準電圧ＶＲＥＦを上回ることになるため、前記一連の動作はパルス変調信号ＳＴの長さに応じて１回の測定に１回だけ行われる場合もあれば、繰り返し複数回行われる場合もある。この繰り返し回数が多くなればなるほど位相差パルスＳＴＤの積算回数が増えるため、位相差パルスＳＴＤの幅を正確に測定できるようになる。
【００２４】
さらに、別な例として、位相差パルスＳＴＤの時間幅を算出する手段としては、カウンタ手段４１によって制御信号ＳＣのパルス出力数を一定数カウントするたびごとに位相差パルス幅演算手段４３が積分器３２の電圧レベルＶｏを取得することによってもよい。このときリセット手段４５は、位相差パルス幅演算手段４３が積分器３２の電圧レベルＶｏを取得した後にリセット信号を積分器３２に送る。
【００２５】
本実施例における距離測定装置１は、位相差パルスＳＴＤの幅とパルス数に比例して増加する電圧レベルＶｏを出力する積分器３２と、この電圧レベルＶｏに基づいて、個々の位相差パルスＳＴＤの幅を算出するパルス幅演算手段としての位相差パルス幅演算手段４３と、を備えたパルス幅測定装置４８が組み込まれている。このパルス幅測定装置４８は、位相差パルスＳＴＤ以外の各種パルスを入力として、そのパルスの時間幅を算出することができる。よって、距離測定装置１に限らず、パルスの時間幅算出の必要なあらゆる装置に、本実施例におけるパルス幅測定装置４８を利用することができる。
【００２６】
次に、図３および図４に示す各部の波形図を参照しながら、上記構成の距離測定装置１について、その作用を説明する。なお図３では、位相差パルス生成回路３１に入力する測定光（送信レーザパルス）に対応するパルス変調信号ＳＴと、同じく位相差パルス生成回路３１に入力する反射光（受信レーザパルス）に対応する反射パルス信号ＳＲと、位相差パルス生成回路３１からの位相差パルスＳＴＤと、積分器３２の電圧レベルＶｏとを、上段よりそれぞれ示している。また図４は、前記電圧レベルＶｏと基準電圧ＶＲＥＦとの関係を示すものである。
【００２７】
対物レンズ１２，２１を測定対象Ｓに向けた状態で、距離測定装置１の電源スイッチ（図示せず）をオンすると、マイクロコンピュータ２７が作動して、パルス変調信号制御手段４２から変調信号発生回路１４に、一定周期で同一幅のパルス群からなるパルス制御信号ＳＣが出力され、このパルス制御信号ＳＣと同じ周期で同じ幅のパルス群を有するパルス変調信号ＳＴが、測定光送信部２の変調信号発生回路１４で生成される。これによりＬＤ駆動回路１３は、変調信号発生回路１４からのパルス変調信号ＳＴを駆動信号に変換してレーザダイオード１１に出力し、これを受けてレーザダイオード１１は、パルス変調信号ＳＴで変調されたレーザ搬送波を、測定光として対物レンズ１２を通して測定対象Ｓに照射する。
【００２８】
また、カウンタ手段４１は、最初のリセット状態を起点として、パルス変調信号制御手段４２から制御信号ＳＣが出力される毎に、この制御信号ＳＣのパルス出力数から、位相差パルスＳＴＤのパルス出力数をカウントする。個々の位相差パルスＳＴＤのパルス幅は非常に短いため、マイクロコンピュータ２７でパルス出力数を直接カウントするのは困難であるが、図３に示すように、一つのパルス変調信号ＳＴや反射パルス信号ＳＲに対し、位相差パルスＳＴＤは２パルス生成されるので、位相差パルスＳＴＤよりもパルス幅の広い制御信号ＳＣ（パルス変調信号ＳＴや反射パルス信号ＳＲでもよい）のパルス数をカウントすれば、簡単に位相差パルスＳＴＤのパルス数を取得できる。
【００２９】
前記測定光が測定対象Ｓに当たって反射した反射光は、別な対物レンズ２１を通して光検出器２２の受光面に集光され、電気信号に変換される。この電気信号は、光電流増幅回路２３によって増幅および方形波状に波形整形され、反射光に対応したレベルの反射パルス信号ＳＲが、位相差検出回路２５に出力される。
【００３０】
位相差検出回路２５を構成する位相差パルス生成回路３１には、前記反射パルス信号ＳＲの他に、前記変調信号発生回路１４で生成したパルス変調信号ＳＴが入力される。このときの反射パルス信号ＳＲは、距離測定装置１から測定対象Ｓまでの距離ｄに比例した時間遅れＴＤが、パルス変調信号ＳＴとの間に生じている（図３を参照）。ここで、測定対象Ｓとの距離ｄと、時間遅れＴＤは、次の式で表わせる。
【００３１】
【数１】
2008134101.tif 000003
但し、ｃは媒質である光の速度である。図３に示すように、位相差パルス生成回路３１は、パルス変調信号ＳＴに対する反射パルス信号ＳＲの時間遅れＴＤに応じたパルスを発生させ、これを位相差パルスＳＴＤとして積分器３２に出力する。なお、ここでの位相差パルス生成回路３１は、測定対象Ｓとの距離ｄと相関関係を持つ幅の位相差パルスＳＴＤを出力できればよいので、例えばパルス変調信号ＳＴの代わりにＬＤ駆動回路１３からの駆動信号や、パルス変調信号制御手段４２からのパルス制御信号ＳＣを入力としてもよい。
【００３２】
積分器３２は、位相差パルス生成回路３１から時間遅れＴＤに相当する幅の位相差パルスＳＴＤが出力される毎に、そのパルス幅に比例して上昇する電圧レベルＶｏが発生する。この電圧レベルＶｏは、図３に示すように、位相差パルスＳＴＤのパルス幅とパルス数に比例してアナログ的に加算されてゆく。
【００３３】
積分器３２の電圧レベルＶｏの取得と積分器３２のリセットを、前述の一つの例のように、基準電源３３の基準電圧ＶＲＥＦを基に行う場合には、図４に示すように、積分器３２からの電圧レベルＶｏが上昇して、基準電源３３の基準電圧ＶＲＥＦにまで達したとき、比較器３４の出力を例えばＬレベルからＨレベルに反転させる。
【００３４】
マイクロコンピュータ２７に組み込まれた位相差パルス幅演算手段４３は、比較器３４の出力が反転したのを受けて、積分器３２からの電圧レベルＶｏが閾値である基準電圧ＶＲＥＦに達したと判断すると、それまでカウント手段４１がカウントしていた位相差パルスＳＴＤのパルス数を取得し、積分器３２の電圧レベルＶｏあるいは基準電圧ＶＲＥＦを位相差パルスＳＴＤのパルスカウント数で割り算することで、位相差パルスＳＴＤのパルス幅と積分器３２の電圧レベルＶｏとの間に成り立っている既知の関係から、個々の位相差パルスＳＴＤ当りのパルス幅ひいては時間遅れＴＤを算出する。
【００３５】
一方、積分器３２の電圧レベルＶｏの取得と積分器３２のリセットを、前記別な例のようにカウント手段４１における制御信号ＳＣのパルス出力カウント数を基に行う場合には、図５に示すようにカウント値が、たとえばＮカウントまで達したとき、位相差パルス幅演算手段４３が積分器３２の電圧レベルＶｏを取得し、位相差パルスＳＴＤのパルスカウント数たとえばＮで割り算することで、前記の処理同様、時間遅れＴＤを算出する。
【００３６】
こうして、時間遅れＴＤが算出されれば、距離演算手段４４は、前記数１の関係式を用いて、測定対象Ｓとの距離ｄを簡単に算出することができる。この距離ｄの値は、必要に応じて表示器２９に表示することもできる。またリセット手段４５は、位相差パルス幅演算手段４３が積分器３２の電圧レベルＶｏあるいは基準電圧ＶＲＥＦを取得すると、リセットスイッチ３５およびカウンタ手段４１にリセット信号を送出する。これによりリセットスイッチ３５がオンして、図４あるいは図５に示すように、積分器３２の電圧レベルＶｏは０になると共に、カウンタ手段４１による位相差パルスＳＴＤのパルスカウント数は０に戻され、再び上述した手順による距離ｄの測定を開始することができる。なお、表示器２９に表示する最終的な測定対象Ｓまでの距離の値は、距離演算手段４４で得られたｎ回の距離ｄの値の例えば平均値としてもよい。
【００３７】
以上のように、本実施例では、パルス幅測定装置４８として、繰り返し出力されるパルスすなわち位相差パルスＳＴＤを入力とし、この位相差パルスＳＴＤの幅とパルス数に比例した電圧レベルＶｏを出力する積分器３２と、この積分器３２から出力される電圧レベルＶｏに基づいて、位相差パルスＳＴＤの幅を算出するパルス幅演算手段としての位相差パルス幅演算手段４３と、を備えている。
【００３８】
この場合、位相差パルスＳＴＤの幅が短いものであっても、積分器３２がアナログ的に個々の位相差パルスＳＴＤの幅に応じた電圧レベルＶｏを累算して出力するので、この電圧レベルＶｏを利用して、位相差パルスＳＴＤの幅を正確に算出することができる。また、位相差パルスＳＴＤの数が多くなるほど、積分器３２からの電圧レベルＶｏも大きなものとなり、個々の位相差パルスＳＴＤの幅が容易に測定できる。しかも、ここで位相差パルスＳＴＤの幅を電圧レベルＶｏに変換するのは、乗算器や高速で動作する高価な部品ではなく、安価な積分器３２であるため、パルス幅測定装置４８として安価な部品構成を実現できる。
【００３９】
以上のように、本実施例では、位相差パルスＳＴＤの数をカウントするカウンタ手段４１と、積分器３２からの電圧レベルＶｏと閾値である基準電圧ＶＲＥＦとを比較する比較器３４とを備え、位相差パルス幅演算手段４３は、比較器３４からの出力により、積分器３２からの電圧レベルＶｏが基準電圧ＶＲＥＦに達したと判断すると、カウント手段４１から位相差パルスＳＴＤのカウント数を取得し、このカウント数から位相差パルスＳＴＤの幅を算出するように構成したり、カウンタ手段４１からの出力により、このカウント手段４１からの位相差パルスＳＴＤのカウント数が一定値に達したと判断すると、その時点における積分器３２からの電圧レベルＶｏを取得し、この電圧レベルＶｏから個々の位相差パルスＳＴＤのパルス幅を算出するように構成するなどしてもよい。
【００４０】
前者の構成とした場合は、電圧レベルＶｏが基準電圧ＶＲＥＦに達したときに、それまでカウント手段４１でカウントしていた位相差パルスＳＴＤのパルス数を取得すれば、１パルス当りの電圧レベルＶｏの変動量を算出して、個々の位相差パルスＳＴＤのパルス幅を算出できる。
【００４１】
また、後者の構成とした場合は、位相差パルスＳＴＤのパルス数が一定値に達したときに、積分器３２からの電圧レベルＶｏがどの程度変化したのか取得すれば、１パルス当りの電圧レベルＶｏの変動量を算出して、個々の位相差パルスＳＴＤのパルス幅を算出できる。
【００４２】
また、特に本実施例では、上記パルス幅測定装置４８を距離測定装置１に組み込み、この距離測定装置１は他に、測定対象Ｓに送信パルスである測定光を出力する送信手段としての測定光送信部２と、測定光が測定対象Ｓに当たって反射した反射パルスとしての反射光を受信する受信手段としての測定光受信部３と、測定光と反射光との位相差パルスＳＴＤを生成するパルス生成手段としての位相差パルス生成回路３１と、位相差パルス幅演算手段４３が算出した前記パルスの幅から、前記測定対象までの距離を算出する距離演算手段４４と、を備えている。
【００４３】
こうして、パルス幅測定装置４８が、測定対象Ｓに出力した測定光と、その測定光が測定対象Ｓに当たって反射した反射パルスとの位相差パルスＳＴＤの幅を正確に測定して、最終的に測定対象Ｓまでの距離ｄを正しく測定することが可能になる。しかもこの場合も、位相差パルスＳＴＤの幅を電圧レベルＶｏに変換するのは、乗算器や高速で動作する高価な部品ではなく、安価な積分器３２であるため、距離測定装置１としても安価な部品構成を実現できる。
【００４４】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲において種々の変形実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の好ましい実施例に共通する距離測定装置のブロック構成図である。
【図２】同上、距離計測に関する要部の回路構成図である。
【図３】同上、各部の波形図である。
【図４】同上、一つの例において、積分器出力の電圧レベルＶｏと基準電源出力の基準電圧との関係を示す波形図である。
【図５】同上、別な例において、積分器出力の電圧レベルＶｏと基準電源出力の基準電圧との関係を示す波形図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  距離測定装置
２  測定光送信部（送信手段）
３  測定光受信部（受信手段）
３１  位相差パルス生成手段（パルス生成手段）
３２  積分器
３４  比較器
４１  カウンタ手段
４３  位相差パルス幅演算手段（パルス幅演算手段）
４４  距離演算手段
４８  パルス幅測定装置
【図１】
2008134101.tif 000004
【図２】
2008134101.tif 000005
【図３】
2008134101.tif 000006
【図４】
2008134101.tif 000007
【図５】
2008134101.tif 000008