"ターゲットへの送信光を出力する光源と、前記光源により出力された送信光を、所定のビーム拡がり角とする送信光学系と、前記送信光学系により前記所定のビーム拡がり角とされた送信光に対する前記ターゲットからの散乱光を受光し、電気信号に変換する受光素子アレイと、前記受光素子アレイにより変換された電気信号から、受信強度および受信時間を検出する電気回路アレイと、前記電気回路アレイにより検出された受信時間に基づいて、前記ターゲットまでの距離または当該ターゲットの3次元形状を計測する計測部と、前記電気回路アレイにより検出された受信強度および受信時間に基づいて、前記送信光学系によるビーム拡がり角を変更するかを判定する判定部と、前記判定部による判定結果に基づいて、前記送信光学系によるビーム拡がり角を変更する制御部とを備えたレーザレーダ装置。前記判定部は、前記ターゲットまでの距離、前記受信強度、および当該受信強度に基づく受信SN比のうちのいずれか1つ以上に基づいて判定を行うことを特徴とする請求項1記載のレーザレーダ装置。請求項1記載のレーザレーダ装置を搭載したことを特徴とする惑星着陸用セーフランディングセンサ。請求項1記載のレーザレーダ装置を搭載したことを特徴とする宇宙機用ドッキングセンサ。請求項1記載のレーザレーダ装置を搭載したことを特徴とする宇宙ごみ回収センサ。請求項1記載のレーザレーダ装置を搭載したことを特徴とする車載衝突防止センサ。しかしながら、従来のアレイ受信機を有する3次元形状取得用のレーザレーダ装置では、1パルス単一の送信光学系で複数素子による計測を行っている。そのため、各素子での信号検出に利用できる送信パルスエネルギーは、全送信パルスエネルギーを素子数で割った値まで小さくなる。つまり、このレーザレーダ装置において、送信パルスエネルギーが有限な値を持つ場合、良好な信号検出を実現距離が大きく制限される。したがって、従来のレーザレーダ装置では、ターゲットの3次元形状が計測できなくなる条件例えば、ターゲットまでの距離がある値以上になると、上記3次元形状計測機能だけでなく、ターゲット上の特定箇所までの距離を計測することも同時に困難となってしまうという課題があった。つまり、イメージングモードの動作が困難となる条件では、測距モードの動作も同時に困難となっていた。上記セーフランディングセンサ、ドッキングセンサの用途においては、遠方では、ターゲットの3次元形状情報は必要ないが測距モードにより特定箇所の距離の把握が必要である。また、近距離では、ターゲットのより詳細な情報として3次元形状情報が必要となる。しかしながら、上述したように、従来のレーザレーダ装置では、ある特定の条件例えば、ターゲットまでの距離がある値以上では測距モードでの動作も困難となるため、上記2つのセンサへ適用した場合、動作を開始できるターゲットまでの距離が近距離に限られるという課題があった。この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、アレイ受信機を有し、測距モードとイメージングモードとを兼ね備え、かつ、従来に対し、より遠方から計測動作を開始できるレーザレーダ装置、惑星着陸用セーフランディングセンサ、宇宙機用ドッキングセンサ、宇宙ごみ回収センサおよび車載衝突防止センサを提供することを目的としている。この発明に係るレーザレーダ装置は、ターゲットへの送信光を出力する光源と、光源により出力された送信光を、所定のビーム拡がり角とする送信光学系と、送信光学系により所定のビーム拡がり角とされた送信光に対するターゲットからの散乱光を受光し、電気信号に変換する受光素子アレイと、受光素子アレイにより変換された電気信号から、受信強度および受信時間を検出する電気回路アレイと、電気回路アレイにより検出された受信時間に基づいて、ターゲットまでの距離または当該ターゲットの3次元形状を計測する計測部と、電気回路アレイにより検出された受信強度および受信時間に基づいて、送信光学系によるビーム拡がり角を変更するかを判定する判定部と、判定部による判定結果に基づいて、送信光学系によるビーム拡がり角を変更する制御部とを備えたものである。この発明によれば、上記のように構成したので、測距モードとイメージングモードとを兼ね備え、かつ、従来に対し、より遠方から計測動作を開始できる。以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1に係るレーザレーダ装置の構成を示す模式図である。レーザレーダ装置は、図1に示すように、レーザドライバ1、パルスレーザ光源2、送信光学系3、折り返しミラー4図1では2つの折り返しミラー4a,4b、スキャナミラー5、受信光学系6、受光素子アレイ7、電気回路アレイ8、信号処理部9および制御部10から構成されている。レーザドライバ1は、制御部10からの信号に応じてパルスレーザ2の駆動制御を行うものである。パルスレーザ2は、レーザドライバ1からの信号に応じて、所定の送信パルスであるレーザ送信光を出力するものである。送信光学系3は、パルスレーザ2により出力されたレーザを所定のビーム拡がり角にし、折り返しミラー4およびスキャナミラー5を介してターゲットに向けて照射するものである。この送信光学系3は、測距モードで用いる高指向性ビーム用光学系31と、イメージングモードで用いるファンビーム用光学系32とを有している。そして、制御部10からの信号に応じて上記光学系31,32を切り替え、いずれか一方を送信ビーム用として用いる。なお、高指向性ビーム用光学系31としては、一般的なコリメート光学系が適用でき、ファンビーム用光学系32としては、例えば非特許文献1に示された構成などが適用できる。折り返しミラー4は、送信光学系3を通過したレーザをスキャナミラー5側へ導く固定のミラーである。スキャナミラー5は、制御部10からの信号に応じてモータ51の回動軸が回動することでミラー本体が回動し、折り返しミラー4により導かれたレーザの進行方向を変化させるものである。このスキャナミラー5はイメージングモードで動作し、ファンビーム用光学系32および折り返しミラー4を通過したライン状のレーザの進行方向を、このラインと直交する方向に変化させる。受信光学系6は、送信光学系3から折り返しミラー4およびスキャナミラー5を介して照射されたレーザに対するターゲットからの散乱光を収束するものである。受光素子アレイ7は、複数の素子を有するリニアアレイであり、受信光学系6により収束された散乱光を各素子で受光し、電気信号からなる受信信号に変換するものである。この受光素子アレイ7の各素子により受信変換された受信信号は電気回路アレイ8に出力される。電気回路アレイ8は、複数の素子を有するリニアアレイであり、受光素子アレイ7の各素子からの受信信号を対応する各素子で受信し、この受信信号の受信時間および受信強度例えばパルスピーク強度を検出するものである。電気回路アレイ8としては、例えば非特許文献2に示された構成などが適用できる。この電気回路アレイ8の各素子により受信検出された受信信号の受信時間および受信強度を示す信号は信号処理部9に出力される。なお、図1では、電気回路アレイ8の出力は、模式的に1本の矢印線で信号処理部9と接続されている。この線には、アレイ8の各素子からの信号がパラレルに出力されるか、または、マルチプレクサ不図示により1出力にまとめられシリーズに出力され、全ての素子からの信号が信号処理部9に入力される形となっている。また、図2における信号処理部9への入力についても1本の矢印線で示されているが、これも上述と同様、アレイ8の各素子からの信号がパラレルまたはシリーズに出力され、全ての素子からの信号が信号処理部9に入力される形となっている。信号処理部9は、電気回路アレイ8の各素子により検出された受信信号の受信時間および受信強度に基づいて、ターゲットまでの距離またはターゲットの3次元形状を計測するとともに、レーザレーダ装置に対するモード判定を行うものである。この信号処理部9の詳細な構成については後述する。制御部10は、レーザレーダ装置内の各部の動作制御を行うものである。この制御部10は、信号処理部9によるモード判定結果に応じて、レーザレーダ装置のモードを切り替える。ここで、制御部10は、測距モードに設定する場合には、送信光学系3を高指向性ビーム用光学系31に切り替え、モータ51を制御してスキャナミラー5の回動を停止させる。また、イメージングモードに設定する場合には、送信光学系3をファンビーム用光学系32に切り替え、モータ51を制御してスキャナミラー5を回転させる。図2はこの発明の実施の形態1における信号処理部9の内部構成を示すブロック図である。信号処理部9は、図2に示すように、距離3次元形状出力部計測部91および判定部92から構成されている。距離3次元形状出力部91は、電気回路アレイ8の各素子により検出された受信信号の受信時間に基づいて、ターゲットまでの距離またはターゲットの3次元形状を計測するものである。ここで、測距モードに設定されている場合には、距離3次元形状出力部91は、上記受信時間に基づいて、ターゲットの特定箇所までの距離を算出する。また、イメージングモードに設定されている場合には、上記距離値を、スキャナミラー5の角度情報とともに保存する。そして、スキャナミラー5が回動している間の距離値を逐一計測保存することで、ターゲットの3次元形状を計測する。この距離3次元形状出力部91により計測されたターゲットまでの距離またはターゲットの3次元形状を示す信号は装置外部に出力される。判定部92は、電気回路アレイ8の各素子により検出された受信信号の受信時間および受信強度に基づいて、現在のモードを継続するかモード切替を行うかを判定するものである。この判定部92によるモード判定結果を示す信号は制御部10に出力される。次に、上記のように構成されたレーザレーダ装置の動作について、図3,4を参照しながら説明する。図3は、図1に示すレーザレーダ装置を惑星探査機11に搭載し、惑星表面12へのセーフランディングを行う際のセンサとして適用した場合の運用に関する説明図であり、図4はその際の動作を示すフローチャートである。なお以下では、運用のイメージに合わせて、測距モードを意味する文言として高度計モードという文言を用いることとする。また、動作開始時においては、図3に示す惑星探査機11が高高度に位置図の左側している場合を想定し、高度計モードで動作開始するものとする。レーザレーダ装置の動作では、図4に示すように、まず、制御部10は、送信光学系3を高度計モードに対応した光学系高指向性ビーム用光学系31に設定させるステップST1。この際、送信光学系3出力高指向性ビームのビーム拡がり角が、受光素子アレイ7の1素子の瞬時視野と同等となるように設定しておく。また、上記受光素子アレイ7の特定の1素子の瞬時視野と重なるようにビーム送信角度を設定しておく。次いで、レーザレーダ装置は、レーザを惑星表面12に照射するステップST2。すなわち、まず、パルスレーザ2から送信パルスであるレーザを出力する。そして、高指向性ビーム用光学系31は、このレーザを高指向性ビームに変換し、折り返しミラー4a4bおよびスキャナミラー5を介して惑星表面12に照射する。なおこの際、スキャナミラー5は静止させておく。これにより、図3に示す惑星表面12の特定箇所に高指向性ビームを照射することができる。次いで、レーザレーダ装置は、惑星表面12からの散乱光を受光するステップST3。すなわち、ステップST2において照射されたレーザに対する惑星表面12からの散乱光を、受信光学系6を介して受光素子アレイ7の特定の1素子で受光し、電気信号からなる受信信号に変換する。この受光素子アレイ7の特定の1素子により受光変換された受信信号は電気回路アレイ8に出力される。次いで、電気回路アレイ8は、受光素子アレイ7の特定の1素子により変換された受信信号を対応する特定の1素子で受信し、この受信信号の受信時間および受信強度を検出するステップST4。この電気回路アレイ8の特定の1素子により検出された受信信号の受信時間および受信強度を示す信号は信号処理部9に出力される。次いで、信号処理部9の距離3次元形状出力部91は、電気回路アレイ8の特定の1素子により検出された受信信号の受信時間に基づいて、惑星表面12の特定箇所までの距離を計測するステップST5。この距離3次元形状出力部91により計測された惑星表面12までの距離を示す信号は装置外部に出力される。また、ステップST5における動作と並行して、信号処理部9の判定部92は、電気回路アレイ8の特定の1素子により検出された受信信号の受信時間および受信強度に基づいて、高度計モードからイメージングモードへの移行を実施するかを判定するステップST6。この際、判定部92は、1上記受信時間から計測したターゲットの特定箇所までの距離、2上記受信強度、および3上記受信強度と予め既知である受信雑音レベルとに基づいて求めた受信SN比、の3つの判定基準うちのいずれか1つ以上に関し、予め定めた閾値と比較する。そして、この比較結果から、このまま高度計モードでの動作を継続するか、イメージングモードへの移行を実施するかの判定を行う。具体的には、1ターゲットの特定箇所までの距離が閾値以下、2受信強度が閾値以上、または、3受信SN比が閾値以上、のいずれか1つ以上が成立する場合には、イメージングモードへの移行を実施すると判定する。基本的に、受信強度または受信SN比が十分大きければ、イメージングモードに移行して受信光の強度が各素子に分散される形となっても、十分なSN比で各素子での信号検出は可能である。また、ターゲットまでの距離が近距離になるにつれ、受信光の強度は大きくなるため、距離の計測結果から受信強度を概略把握することは可能である。したがって、上記1~3のいずれか1つ以上が成立しているかを判定することで、イメージングモードへ移行すべきか否かの自動判定を行うことが可能となる。なお、上記判定を行うには、距離および受信強度の計測を正確に行うことが必要である。したがって、場合によっては、受信系において信号の飽和を回避することが必要である。このための方策としては、信号処理部9から制御部10を介してレーザドライバ1に制御をかけ、受信強度に応じてパルスレーザ2からの出力パワーを制御することが考えられる。また、信号処理部9から制御部10を介して受光素子アレイ7または電気回路アレイ8に制御をかけ、受信系のゲインを制御することも考えられる。この場合、上記判定は、これらの出力パワーまたは受信系のゲインを考慮して受信強度または受信SN比を校正した値に対して実施する。このステップST6におけるモード判定において、判定部92は、測距モードを継続すると判定した場合には、シーケンスはステップST2に戻り高指向性ビームでの送受信動作を継続する。一方、ステップST6におけるモード判定において、判定部92は、イメージングモードへの移行を実施すると判定した場合には、この判定結果を制御部10に送る。次いで、制御部10は、イメージングモードへの移行を実施するステップST7。すなわち、制御部10は、送信光学系3をファンビーム用光学系32に切り替えるとともに、モータ51を制御してスキャナミラー5を回動させる。その後、レーザレーダ装置は、ファンビームでの送受信動作を行うステップST8。この際、惑星表面12上の照射スポットはライン状となるが、このスポットと受光素子アレイ7全体の瞬時視野が一致するようにファンビームの拡がり角を決めておく。このようにしておくことで、照射スポットの各点からの散乱光は受光素子アレイ7の各素子で受光され、電気信号に変換される。次いで、電気回路アレイ8は、受光素子アレイ7の各素子により変換された受信信号を対応する特定の1素子で受信し、この受信信号の受信時間および受信強度を検出するステップST9。この電気回路アレイ8の各素子により検出された受信信号の受信時間および受信強度を示す信号は信号処理部9に逐次出力される。次いで、信号処理部9の距離3次元形状出力部91は、電気回路アレイ8の各素子により検出された受信信号の受信時間に基づいて、ターゲットの3次元形状を計測するステップST10。すなわち、距離3次元形状出力部91は、電気回路アレイ8の各素子により検出された受信信号の受信時間に基づいて、惑星表面12の各箇所までの距離を算出する。そして、この距離値を、スキャナミラー5の角度情報とともに保存する。そして、スキャナミラー5が回動している間の距離値を計測保存することで、惑星表面12の3次元形状を計測する。この距離3次元形状出力部91により計測された惑星表面12の3次元形状を示す信号は装置外部に出力される。以上のように、この実施の形態1によれば、送信光学系3に、測距モードで用いる高指向性ビーム用光学系31とイメージングモードで用いるファンビーム用光学系32とを備え、受信信号の状態ターゲットまでの距離、受信強度および受信SN比のいずれか1つ以上に基づいてモードを切り替えるか否かを判定するように構成したので、アレイ受信機によるイメージングモードでの3次元形状取得機能を保持しつつ、測距モードに関し、従来困難であった長距離からの動作が可能となる。また、ターゲットへの安全なランディングを行うには、イメージングモードにより、ターゲット上の凹凸形状つまり3次元形状を取得する必要がある。しかしながら、高高度の状態、低受信強度の状態、または受信SN比が低い状態でイメージングモードに移行すると、1素子に入力される散乱光強度が低下するため、3次元形状取得が機能しなくなる可能性がある。しかし、上記実施の形態1に係るレーザレーダ装置では、距離が閾値以下となり高い受信SN比を期待できる状況、または、直接的に計測した受信強度を自己判断してイメージングモードに移行できるため、最適タイミングでの移行が可能となる。なお、実施の形態1に係るレーザレーダ装置では、送信パルスを送受してその往復時間から距離を計測することを前提としているが、距離の計測方式は、上述のパルス方式に限るものではない。例えば、正弦波で強度変調された光を送受して、この変調波形の送受間の位相差を計測してこの位相差から距離を求める方式、つまり、CW変調位相検波方式でもよい。また、実施の形態1に係るレーザレーダ装置では、受信系をリニアアレイとしていたが、受信系は2次元アレイであってもよい。2次元アレイとしておくことにより、高指向性ビームの角度が高度計モードで用いる特定受光素子の視野方向と縦横いずれかの方向に若干ずれたとしても、隣接する素子のいずれかでは受信できる。したがって、測距モードにおいて、隣接する素子に関しても出力値をモニタする機能をさらに有することで、上記角度ずれの問題を回避できる新たなメリットも生じる。また、実施の形態1に係るレーザレーダ装置では、送信光学系3に関し2つの光学系31,32をデジタル的に切り替えていたが、レーザの拡がり角を徐々にアナログ的に変える方式としてもよい。具体的には、シリンドリカルレンズを用い、パルスレーザと上記シリンドリカルレンズの離間距離を変える機能を持たせることで、この方式を実現することが可能である。なお、実施の形態1に係るレーザレーダ装置では、惑星着陸用セーフランディングセンサへ適用するものとして説明を行ったが、このレーザレーダ装置は、物体間、一例としては宇宙機同士のドッキングセンサ宇宙機用ドッキングセンサへの適用することによっても、これまでにない効果が生じる。一方の宇宙機にこのレーザレーダ装置を搭載しておき、遠距離においては上記高度計モードでの動作により他方の宇宙機までの概略距離を計測し、近距離ではイメージングモードに移行して終末のドッキング動作を行うようにすれば、より正確安全なシステム動作が可能となる。また、宇宙ごみの回収用宇宙機にこのレーザレーダを搭載し、宇宙ごみ回収センサとして用いることで、上記ドッキングセンサと同様の動作を行うことで、より正確なシステム動作が可能となる。また、実施の形態1に係るレーザレーダ装置を自動車に搭載することで、高精度な車載衝突防止センサとしても従来にない効果が得られる。遠距離においては上記測距モードでの動作により特定方向、例えば前方の障害物例えば他の車両までの概略距離を計測し、近距離ではイメージングモードに移行して詳細な3次元形状取得を行うようにすれば、より正確安全な衝突防止動作が可能となる。なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。"