(57)【要約】【課題】測距可能距離及び測距精度を向上でき、かつ車載用に好適な測距装置を提供する。【解決手段】測距装置１は、物体Ｋまでの距離を計測する測距装置１であって、物体Ｋへの投光ビームＬ１を出射する光源１１と、物体Ｋで反射した投光ビームＬ１の戻り光を検出する受光素子１８と、を備え、光源１１は、紫外域〜青色域のパルス光を投光ビームＬ１として出射するレーザ光源であり、受光素子１８は、紫外域〜青色域に分光感度を有すると共に、ガイガーモードで動作するアバランシェフォトダイオードである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体までの距離を計測する測距装置であって、
前記物体への投光ビームを出射する光源と、
前記物体で反射した前記投光ビームの戻り光を検出する受光素子と、を備え、
前記光源は、紫外域〜青色域のパルス光を前記投光ビームとして出射するレーザ光源であり、
前記受光素子は、紫外域〜青色域に分光感度を有すると共に、ガイガーモードで動作するアバランシェフォトダイオードである測距装置。
【請求項２】
前記光源は、３００ｎｍ〜４００ｎｍのパルス光を前記投光ビームとして出射するレーザ光源である請求項１記載の測距装置。
【請求項３】
前記受光素子は、シリコン光電子増倍管である請求項１又は２記載の測距装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測距装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、レーザ光などの光を物体に向けて投光した後、物体からの戻り光を検出し、物体への投光から戻り光の検出までの時間に基づいて物体までの距離を計測するＴＯＦ（Time of Flight）方式の測距装置の開発が進められている。かかる測距装置は、例えば自動車などの車両に自動運転支援システムとして搭載されることが想定されている。自動運転支援システムでは、走行中の車両と物体（人体なども含む）との距離を測距装置で計測し、計測結果に基づいて車両速度などを制御することで、車両と物体との衝突回避が期待されている。
【０００３】
従来の測距装置として、例えば特許文献１に記載のレーダ装置がある。このレーダ装置は、光源と、画素と、光検出制御部とを備えている。物体からの戻り光を検出する画素としては、ＳＰＡＤ（Single Photon Avalanche Diode）が用いられている。光検出部は、光源から出射した光による装置内部の散乱光がＳＰＡＤに入射するタイミングよりも後にＳＰＡＤを動作させることで、散乱光の影響を排除するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１１７９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のレーダ装置では、一般的なＰＤ（Photo Diode）やＡＰＤ（Avalanche Photo Diode）に比べて高い受光感度を持つＳＰＡＤを受光素子として用いている。しかしながら、車載用の測距装置では、物体に照射される投光ビーム及び物体からの戻り光が外部空間を伝搬する際、太陽光などによる外乱光が含まれることが想定される。外乱光が増加すると、信号のＳ／Ｎ比が低下し、結果として測距可能距離及び測距精度が十分に向上しないおそれがある。
【０００６】
また、車載用の測距装置では、投光ビーム及び戻り光が外部空間を伝搬する点を考慮する必要がある。例えば投光ビーム及び戻り光は、歩行者などが往来する空間を伝搬するため、人体に対する投光ビーム及び戻り光の影響を低減する工夫が必要となる。さらに、雨天時などにも測距可能距離及び測距精度を維持するためには、水に対する投光ビーム及び戻り光の吸光特性を検討する必要もある。
【０００７】
本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、測距可能距離及び測距精度を向上でき、かつ車載用に好適な測距装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面に係る測距装置は、物体までの距離を計測する測距装置であって、物体への投光ビームを出射する光源と、物体で反射した投光ビームの戻り光を検出する受光素子と、を備え、光源は、紫外域〜青色域のパルス光を投光ビームとして出射するレーザ光源であり、受光素子は、紫外域〜青色域に分光感度を有すると共に、ガイガーモードで動作するアバランシェフォトダイオードである。
【０００９】
太陽光といった外乱光のエネルギーは、可視光域の中でも青色域より長波長側で大きく、青色域より短波長側で小さい傾向がある。したがって、紫外域〜青色域に分光感度を有する受光素子を用いることで、物体からの戻り光を検出する際の外乱光の影響を低減できる。外乱光の影響を低減し、ガイガーモードで動作するアバランシェフォトダイオードで戻り光の検出を行うことで、信号のＳ／Ｎ比を十分に確保でき、測距可能距離及び測距精度の向上が図られる。また、紫外域〜青色域の光は、水に対する吸収係数が青色域より長波長側の可視光域の光に比べて小さく、人体の網膜に対する最大許容露光量が青色域より長波長側の可視光域の光に比べて大きい。したがって、紫外域〜青色域のパルス光を出射するレーザ光源を用いることで、人体への影響や雨天時などの測距性能の劣化を抑制できる。
【００１０】
光源は、３００ｎｍ〜４００ｎｍのパルス光を投光ビームとして出射するレーザ光源であってもよい。この波長領域の光を光源として用いることにより、水に対する吸収係数、及び人体の網膜に対する最大許容露光量の各条件を最適化できる。
【００１１】
また、受光素子は、シリコン光電子増倍管であってもよい。シリコン光電子増倍管は、紫外域〜青色域に優れた分光感度を有すると共に、ガイガーモードで動作するアバランシェフォトダイオードとして好適に機能する。
【発明の効果】
【００１２】
この測距装置では、測距可能距離及び測距精度を向上でき、かつ車載用に好適なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】測距装置の一実施形態を示す図である。
【図２】受光素子の構成の一例を示す斜視図である。
【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】ＭＰＰＣの分光感度特性を示すグラフである。
【図５】外乱光の影響を示すグラフである。
【図６】人体の網膜の最大許容露光量を示すグラフである。
【図７】水に対する吸光特性を示すグラフである。
【図８】測距装置で用いる好適な波長範囲を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら、本発明の一側面に係る測距装置の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１５】
図１は、測距装置の一実施形態を示す斜視図である。この測距装置１は、例えば自動車などの車両に自動運転支援システムとして搭載される装置である。自動運転支援システムでは、走行中の車両と物体Ｋとの距離を測距装置１でリアルタイム計測し、計測結果に基づいて車両速度などを制御することで、車両と物体Ｋとの衝突を回避する制御が実行される。物体Ｋは、例えば他車両、壁などの障害物、歩行者などである。本実施形態では、例えば０．１ｍ〜１００ｍ程度離れた位置にある物体Ｋとの間の距離を計測することが想定されている。
【００１６】
図１に示すように、測距装置１は、光源１１と、コリメータ１２と、アパーチャ１３と、ビームスプリッタ１４と、走査ミラー１５と、波長選択フィルタ１６と、集光レンズ１７と、受光素子１８とを含んで構成されている。これらの構成要素は、例えば略板状のステージ上に組み立てられている。
【００１７】
光源１１は、物体Ｋへの投光ビームＬ１を出射する部分である。光源１１としては、紫外域〜青色域のパルス光を出射するレーザダイオードが用いられる。投光ビームＬ１の波長は、例えば３００ｎｍ〜５００ｎｍであり、好ましくは３００ｎｍ〜４００ｎｍ、より好ましくは３５０ｎｍ〜４００ｎｍである。光源１１から出射した投光ビームＬ１は、コリメータ１２によって平行光化され、アパーチャ１３によって例えばφ１０ｍｍ以下のビーム径に絞られた状態でビームスプリッタ１４に導光される。
【００１８】
ビームスプリッタ１４を透過した投光ビームＬ１は、走査ミラー１５に導光される。走査ミラー１５は、走査ミラー１５は、例えばＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ミラーである。走査ミラー１５は、不図示の制御部による制御に基づいてステージ９の面内方向に揺動し、物体Ｋに向かう投光ビームＬ１の向きを走査する。走査ミラー１５のミラー部分の径は、例えば投光ビームＬ１の径と同等程度となっている。走査ミラー１５の揺動角度は、例えば±３０°程度である。また、走査ミラー１５の走査速度は、例えば０．１ｋＨｚ〜１０ｋＨｚ程度である。
【００１９】
また、走査ミラー１５は、投光ビームＬ１が物体Ｋで反射した戻り光Ｌ２をビームスプリッタ１４に向けて反射させる。ビームスプリッタ１４で反射した戻り光Ｌ２は、波長選択フィルタ１６を通過した後、集光レンズ１７によって受光素子１８の受光面に集光される。波長選択フィルタ１６は、受光素子１８の分光感度特性に応じた波長の光を透過させるバンドパスフィルタであり、例えば波長３００ｎｍ〜５００ｎｍの光を透過させる一方、他の波長帯の光をカットする。波長選択フィルタ１６の透過帯域は、光源１１から出射する光の波長に応じて適宜設定されてもよい。
【００２０】
受光素子１８は、物体Ｋからの戻り光Ｌ２を検出する部分である。受光素子１８としては、ガイガーモードで動作するアバランシェフォトダイオードが用いられる。ガイガーモードとは、アバランシェフォトダイオードの逆電圧を降伏電圧以上にして動作させるモードである。ガイガーモードの高電界では、微弱な光の入射に対しても放電現象（ガイガー放電）が発生し、電子の増倍率は１０５〜１０６程度となる。
【００２１】
ガイガーモードで動作するアバランシェフォトダイオードとしては、例えばＳＰＡＤ（Single-Photon Avalanche Diode）、ＭＰＰＣ（Multi-Pixel Photon Counter／シリコン光電子増倍管）などが挙げられる。例えばＭＰＰＣにおいては、ガイガーモードで動作するアバランシェフォトダイオードの各画素が２次元に並列接続されている。各画素にはクエンチング抵抗が接続され、各クエンチング抵抗は、１つの読み出しチャンネルに接続されている。したがって、各画素からの信号が重ねられたパルスの高さ（イベント数）若しくはパルスの電荷量を測定することで、ＭＰＰＣが検出した光子の数を検出できる。
【００２２】
受光素子１８からの出力信号は、不図示の演算部に出力される。演算部では、ＴＯＦ（Time of Flight）法に基づいて、物体Ｋまでの距離が演算される。すなわち、演算部では、光源１１から投光ビームＬ１のパルスが出射した時刻と、受光素子１８で戻り光Ｌ２を検出した時刻との差分に基づいて物体Ｋまでの距離が演算される。
【００２３】
図２は、受光素子の構成の一例を示す斜視図である。また、図３は、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。図２及び図３では、ＭＰＰＣの構成を例示する。また、図２では、説明の便宜上、図３に示される絶縁層３７を省略している。
【００２４】
図２及び図３に示すように、受光素子１８であるＭＰＰＣは、Ｓｉからなる半導体基板の一面側に受光領域を備えている。受光領域は、例えばマトリクス状に二次元配置された複数の光検出部３０を含んでいる。基板表面側には、格子状にパターニングされた信号読出用の配線パターン２３Ｃが配置されている。格子状の配線パターン２３Ｃの開口内は、光検出領域を規定している。光検出領域内に配置された光検出部３０は、配線パターン２３Ｃに接続されている。
【００２５】
基板裏面側には、下面電極４０が設けられている。上面電極である配線パターン２３Ｃと、下面電極４０との間に光検出部３０の駆動電圧を印加することにより、光検出部３０からの出力信号を配線パターン２３Ｃから取り出すことができる。
【００２６】
ｐｎ接合においては、これを構成するｐ型の半導体領域がアノードを構成し、ｎ型の半導体領域がカソードを構成する。ｐ型の半導体領域の電位がｎ型の半導体領域の電位よりも高くなるようにフォトダイオードに駆動電圧を印加した場合が順方向バイアス電圧である。これとは逆の駆動電圧をフォトダイオードに印加した場合が逆方向バイアス電圧である。
【００２７】
駆動電圧は、光検出部３０における内部のｐｎ接合によって構成されるフォトダイオードに印加される逆方向バイアス電圧である。この駆動電圧をフォトダイオードの降伏電圧以上に設定した場合には、フォトダイオードにおいて、アバランシェ降伏が生じ、フォトダイオードがガイガーモードで動作することになる。なお、フォトダイオードに順方向バイアス電圧を印加した場合においても、フォトダイオードの光検出機能は発揮される。
【００２８】
基板表面側には、フォトダイオードの一端に電気的に接続された抵抗部（クエンチング抵抗）２４が、配置されている。抵抗部２４の一方端は、この直下に位置する別材料のコンタクト電極を介して、フォトダイオードの一端に電気的に接続されるコンタクト電極２４Ａを構成している。抵抗部２４の他方端は、信号読出用の配線パターン２３Ｃに接触し、これに電気的に接続されるコンタクト電極２４Ｃを構成している。すなわち、各光検出部３０における抵抗部２４は、フォトダイオードに接続されるコンタクト電極２４Ａ、コンタクト電極２４Ａに連続して曲線的に延びた抵抗層２４Ｂ、及び、抵抗層２４Ｂの終端部に連続するコンタクト電極２４Ｃを備えている。なお、コンタクト電極２４Ａ、抵抗層２４Ｂ、及びコンタクト電極２４Ｃは、同一の抵抗材料の抵抗層によって形成されている。
【００２９】
光検出部３０に含まれるフォトダイオードの一端は、原則的には全ての位置において同電位の配線パターン２３Ｃに接続され、他方端は、基板電位を与える下面電極４０に接続されている。すなわち、全ての光検出部３０におけるフォトダイオードは、並列接続されている。
【００３０】
図２に示すように、光検出部３０のそれぞれは、ｎ型の第１半導体層３２と、第１半導体層３２とｐｎ接合を構成するｐ型の第２半導体層３３及び高不純物濃度領域３４とを備えている。高不純物濃度領域３４には、第１コンタクト電極３Ａが接触している。高不純物濃度領域３４は、不純物を第２半導体層３３内に拡散することによって形成される拡散領域であり、第２半導体層３３よりも高い不純物濃度を有している。
【００３１】
本実施形態では、ｎ型の第１半導体層３２上、ｐ型の第２半導体層３３が形成され、第２半導体層３３の表面側にｐ型の高不純物濃度領域３４が形成されている。したがって、フォトダイオードを構成するｐｎ接合は、第１半導体層３２と第２半導体層３３との間に形成されている。半導体基板の層構造としては、上記構造とは導電型を反転させた構造を採用することもできる。この場合、ｐ型の第１半導体層３２上にｎ型の第２半導体層３３が形成され、第２半導体層３３の表面側にｎ型の高不純物濃度領域３４が形成される。
【００３２】
また、ｐｎ接合界面を、表面層側において形成することもできる。この場合、ｎ型の第１半導体層３２上に、ｎ型の第２半導体層３３が形成され、第２半導体層３３の表面側にｐ型の高不純物濃度領域３４が形成される。構造となる。この構造では、ｐｎ接合は、第２半導体層３３と高不純物濃度領域３４との界面に形成される。かかる構造においても、導電型を反転させることができる。
【００３３】
各光検出部３０は、半導体基板の表面に形成された絶縁層３６を備えている。第２半導体層３３及び高不純物濃度領域３４の表面は、絶縁層３６によって被覆されている。絶縁層３６はコンタクトホールを有し、コンタクトホール内にコンタクト電極２３Ａが形成されている。絶縁層３６及びコンタクト電極２３Ａ上には、上部の絶縁層３７が形成されている。絶縁層３７は、コンタクト電極２３Ａと同軸配置されるコンタクトホールを有し、このコンタクトホール内にコンタクト電極２４Ａが形成されている。
【００３４】
図４は、上述したＭＰＰＣの分光感度特性を示すグラフである。同図では、横軸が波長、縦軸が光子の検出効率となっている。また、この分光感度特性は、光検出部数が４００、光検出部の配列ピッチが２５μｍのＭＰＰＣについて、逆方向バイアス電圧を７４Ｖとしてガイガーモードで動作させた場合に得られたものである。なお、このＭＰＰＣの降伏電圧は７１Ｖである。
【００３５】
図４に示すように、ＭＰＰＣにおける光子の検出効率は、波長４５０ｎｍ付近でピークとなっている。ピーク波長における光子の検出効率は、約３８％となっている。ＭＰＰＣにおける光子の検出効率は、波長３００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲では約２２％〜約３８％、波長３００ｎｍ〜４００ｎｍの範囲では約２２％〜３５％、波長３５０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲では約２９％〜３５％となっている。
【００３６】
一方、ＭＰＰＣにおける光子の検出効率は、波長６００ｎｍでは約２８％、波長７００ｎｍでは約１７％、波長８００ｎｍでは約９％となっており、青色域よりも長波長側で徐々に減少する。したがって、上述したＭＰＰＣは、紫外域〜青色域に高い分光感度を有する受光素子となっている。ＭＰＰＣが紫外域〜青色域に高い分光感度を有する理由としては、ＭＰＰＣの受光面に入射した短波長光の吸収長とアバランシェ層との位置が合致しており、イオン化率の高い電子がアバランシェ層に注入される構造となっている点が挙げられる。また、ガイガーモードの高電界がかかるため、電荷が半導体層に吸収される前に電界によって加速される確率が高い点も挙げられる。
【００３７】
続いて、上述した測距装置１の作用効果について説明する。
【００３８】
上述したように、測距装置１では、受光素子１８としてガイガーモードで動作するアバランシェフォトダイオードが用いられている。かかる受光素子１８は、一般的なＰＤ（Photo Diode）やＡＰＤ（Avalanche Photo Diode）に比べて高い受光感度を持つ一方、太陽光などによる外乱光の影響を受け易い。
【００３９】
ここで、図５は、外乱光の影響を示すグラフである。同図では、外乱光の主要因として太陽光を例示し、横軸が波長、縦軸が地表付近での日中の太陽光のエネルギーとなっている。同図に示すように、太陽光のエネルギーは、波長５００ｎｍ付近でピークとなっている。ピークの短波長側及び長波長側では、ピーク波長から遠ざかる程太陽光のエネルギーが減少するが、その減少率は、長波長側に比べて短波長側が極めて大きくなっている。
【００４０】
この結果から、外乱光のエネルギーは、可視光域の中でも青色域より長波長側で大きく、青色域より短波長側で小さい傾向があることが分かる。したがって、紫外域〜青色域に分光感度を有する受光素子１８を用いることで、物体Ｋからの戻り光Ｌ２を検出する際の外乱光の影響を低減できる。外乱光の影響を低減し、ガイガーモードで動作するアバランシェフォトダイオードで戻り光の検出を行うことで、信号のＳ／Ｎ比を十分に確保でき、測距可能距離及び測距精度の向上が図られる。また、外乱光のエネルギーの小さい波長範囲を選択することで、光源１１から出射する投光ビームＬ１のパワーを抑えた場合でも、信号のＳ／Ｎ比を十分に確保できる。したがって、測距装置１の消費電力の低減化も図られる。
【００４１】
また、図６は、人体の網膜の最大許容露光量を示すグラフである。同図では、横軸が波長、縦軸が網膜の最大許容露光量（Maximum Permissible Exposure：ＭＰＥ）となっている。また、同図では、１０ｎｓの最大許容露光量を実線で示し、１ｓの最大許容露光量を破線で示している。１０ｎｓの最大許容露光量とは、レーザ光の１パルスの入射時間が１０ｎｓである場合の最大許容露光量であり、１ｓの最大許容露光量とは、レーザ光の１パルスの入射時間が１ｓである場合の最大許容露光量である。
【００４２】
一般に、レーザ光による人体の網膜へのダメージは、網膜に入射するレーザ光の波長、露光時間、集光径などに依存する。最大許容露光量は、レーザ安全性の標準化（ＪＩＳ  Ｃ  ６８０２）において、レーザ放射による障害発生率が５０％となるレベルの１／１０のレーザ光強度、と定義されている。
【００４３】
図６に示すように、１０ｎｓのＭＰＥ及び１ｓのＭＰＥのいずれにおいても、近赤外域のＭＰＥは、可視光域のＭＰＥに比べて高くなっている。可視光域における１０ｎｓのＭＰＥは、０．０１Ｊ／ｃｍ２〜０．１Ｊ／ｃｍ２のオーダーとなっており、可視光域における１０ｎｓのＭＰＥは、１００Ｊ／ｃｍ２〜１００００Ｊ／ｃｍ２のオーダーとなっている。これに対し、波長１４００ｎｍ以上の帯域における１ｓのＭＰＥは、１０Ｊ／ｃｍ２〜１００００Ｊ／ｃｍ２のオーダーとなっており、同帯域における１ｓのＭＰＥは、ほぼ１００００Ｊ／ｃｍ２のオーダーとなっている。
【００４４】
また、１０ｎｓのＭＰＥ及び１ｓのＭＰＥのいずれにおいても、紫外域のＭＰＥは、可視光域のＭＰＥに比べて高くなっている。波長４００ｎｍ以下の帯域における１０ｎｓのＭＰＥは、１０Ｊ／ｃｍ２〜１００Ｊ／ｃｍ２のオーダーとなっており、同帯域における１ｓのＭＰＥは、１０Ｊ／ｃｍ２〜１００００Ｊ／ｃｍ２のオーダーとなっている。
【００４５】
以上の結果から、紫外域〜青色域のパルス光を出射するレーザ光源を光源１１として用いることにより、投光ビームＬ１及び戻り光Ｌ２についての人体の網膜に対する最大許容露光量を十分に確保できる。本実施形態のような車載用の測距装置１では、測距装置１から物体Ｋまでの外部空間を投光ビームＬ１及び戻り光Ｌ２が伝搬する。この外部空間は、歩行者などが往来する空間であるため、投光ビームＬ１及び戻り光Ｌ２が人体に照射されることも考えられる。したがって、投光ビームＬ１及び戻り光Ｌ２の波長を選択し、最大許容露光量を確保することで、人体の網膜に対する安全性（アイセーフ）を実現できる。
【００４６】
図７は、水に対する吸光特性を示すグラフである。同図では、横軸が波長、縦軸が吸収係数となっている。図７に示すように、水に対する吸収係数は、波長４００ｎｍ付近で最も小さく、１０−４ｃｍ−１以下となっている。波長４００ｎｍの近傍の範囲においても、水に対する吸収係数は他の波長域に比べて低くなっており、波長３００ｎｍ〜波長５００ｎｍの範囲では、１０−４ｃｍ−１以下となっている。
【００４７】
以上の結果から、紫外域〜青色域のパルス光を出射するレーザ光源を光源１１として用いることにより、投光ビームＬ１及び戻り光Ｌ２における水への吸収の影響を低減させることができる。本実施形態のような車載用の測距装置１では、測距装置１から物体Ｋまでの外部空間を投光ビームＬ１及び戻り光Ｌ２が伝搬する。投光ビームＬ１及び戻り光Ｌ２が外部空間を伝搬する際、天候によっては雨滴や霧などの中を投光ビームＬ１及び戻り光Ｌ２が通ることが考えられる。したがって、水に対する吸収の影響が小さくなるように投光ビームＬ１及び戻り光Ｌ２の波長を選択することで、天候によらずに測距可能距離及び測距精度を確保することが可能となる。
【００４８】
以上説明したように、測距装置１では、紫外域〜青色域のパルス光を投光ビームＬ１として出射するレーザ光源を光源として用い、紫外域〜青色域に分光感度を有すると共に、ガイガーモードで動作するアバランシェフォトダイオードを受光素子１８として用いている。これにより、測距装置１では、外乱光の影響の排除による測距可能距離及び測距精度の向上、アイセーフの実現、及び水の吸収の影響の排除による測距可能距離及び測距精度の変動の抑制を実現できる。
【００４９】
図８は、測距装置で用いる好適な波長範囲を示す図である。図５に示したグラフを参照すると、外乱光の影響の低減にあたって好適な波長範囲は、３００ｎｍ〜４００ｎｍである。図４に示したように、ＭＰＰＣにおける光子の検出効率は、波長３００ｎｍ〜４００ｎｍの範囲では約２２％〜３５％であり、当該範囲において十分な検出効率を有している。
【００５０】
図６に示したグラフを参照すると、アイセーフの実現にあたって好適な波長範囲は、３００ｎｍ〜４００ｎｍである。また、図７に示したグラフを参照すると、水の吸収の影響の低減にあたって好適な波長範囲は３００ｎｍ〜４００ｎｍである。これらの結果から、光源１１として３００ｎｍ〜４００ｎｍのパルス光を投光ビームＬ１として出射するレーザ光源を用い、受光素子１８としてＭＰＰＣ（シリコン光電子増倍管）を用いることで、上記効果をより確実に生じさせることができる。
【００５１】
なお、光源１１としてレーザダイオードを用いる場合、レーザダイオードから出射するレーザ光の波長には温度依存性がある点に留意する必要がある。一般に、紫外域のレーザダイオードの波長の温度依存性は、近赤外域のレーザダイオードの波長の温度依存性に比べて１桁程度小さく、例えば０．０３ｎｍ／℃〜０．０４ｎｍ／℃である。したがって、車載用の測距装置１が使用される環境の温度範囲を−４０℃〜１０５℃と仮定しても、波長の変動量は数ｎｍ以下であり、波長の温度依存性の影響は極めて小さい。
【００５２】
また、本実施形態では、図４に示したように、ＭＰＰＣにおける光子の検出効率は、波長４５０ｎｍ付近でピークとなっている。これに対し、光源１１から出射するレーザ光の波長を３００ｎｍ〜４００ｎｍとした場合、ＭＰＰＣの検出効率のピーク波長は、レーザ光の波長よりも長波長側となる。したがって、測距装置１が使用される環境の温度が高温側にシフトした場合にも、ＭＰＰＣの検出効率が上昇し、測距可能距離及び測距精度を十分に確保できる。
【符号の説明】
【００５３】
１…測距装置、１１…光源、１８…受光素子、Ｋ…物体、Ｌ１…投光ビーム、Ｌ２…戻り光。
【図１】
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【図２】
2017075906.tif 000004
【図３】
2017075906.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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