JPH01121782A

JPH01121782A - 受光装置

Info

Publication number: JPH01121782A
Application number: JP62279936A
Authority: JP
Inventors: Taisuke Endo; 泰介遠藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1987-11-05
Filing date: 1987-11-05
Publication date: 1989-05-15

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〕この発明は、レーザ光線を利用した測距装置において、
測距目標からの反射レーザ光を受光する受光装置に関す
るものである。

〔従来の技術〕

従来、この種の受光装置として、第２図および第３図に
示すものがめった。第２図は対物レンズと絞シによシ受
光視野を限定する受光装置を示す図、第３図は対物レン
ズと光検出素子により受光視野を限定する受光装置を示
す図でらる。

第２図にお−て、（１１は対物レンズ、（２）は絞り。

（５１は光検出素子、（６）は光検出素子のケース、（
７）はケースの窓、　（８１ｔｉ電極である。

第３図において、（１）は対物レンズ、（５）は光検出
素子、（６）は光検出素子のケース、（７）はケースの
窓。

（８）は電極である。

次に動作について説明する。第２図において対物レンズ
（１）を通る入射光は、絞り（２）、窓（７）を経て光
検出素子（５）に入り、入射光に対応した電気信号が電
極（８）からとり出せる。レーザ測距装置においては、
測距目標以外からのレーザ反射光を除外する必要があり
、絞り（２）には対物レンズ（１）の焦点位置に置かれ
、絞り（２１Ｋより受光装置の視野を制限している。絞
り（２）の開日経ＱＤとし、対物レンズ（１）の焦点距
離’ｔｆｏとすると視野角は２　ｔａｎ−”（（Ｄ／２
　）／ｆ０）となる。

第３図において対物レンズ（１）を通る入射光は窓（７
）を経て光検出素子（５）に入シ、入射光に対応した電
気信号が電極（８）から得られる。光検出素子（５）は
対物レンズ（１）の焦点位置に置かれ受光装置の視野は
、光検出素子（５）の直径をＤ３とし、対物レンズ（１
）の焦点距離ｔ−ｆ、とすると２ｔａｎ−”（（Ｄｓ／
２）／ｆｏ）となる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第２図に示した対物レンズ（１）と絞り（２）により受
光視野ｆ：限定する従来の装置においては、光検出素子
（５）が絞り（２）の後方に置かれる。

光検出素子（５）の置かれた位置において、対物レンズ
（１）および絞り＋２１　’ｔ−通過する光、すなわち
視野内の光を全て受光するために必要な光検出素子（５
）の直径Ｄ３は、対物レンズ（１）の直径’ｋ　Ｄ６　
＋絞り（２）の−口径をり、対物レンズ（υの焦点距離
をＩＯ＋絞り（２）と光検出素子（５）の間隔ｔＬとす
るとり、　−（Ｌ／７’０）Ｄ０＋Ｄとなる。対物レン
ズ（υのＦ値をＦとするとＦ＝ｆｃｙ’Ｄｏであるから
ＤＢ−Ｌ／Ｆ＋Ｄとなる。一般的にレーザ測距装置にお
いては、測距能力を高くするため対物レンズの口径を太
きくシュ装置の寸法を小さくするため対物レンズの焦点
距離を短かくする。すなわちＦ値を小さくすることが好
ましいが、レンズの収差、コスト等を考慮してＦ−４程
度のものがよく用いられている。光検出素子（５）はケ
ース（６）に収められており窓（７）と光検出素子（５
）の間隔は通常数調とられている。このため絞り（２）
と光検出素子（５）の間隔りも数置以上となる。−例と
してＬ−４諺とするとＤｓ　＝　４７４　＋　Ｄ　−１
＋　Ｄとなり。

絞シ（２）の開口径よｐ、ｌｉｗ大きい光検出素子（５
１が必要となる。

光検出素子（５）としては高酸、度のものが好ましく。

アバランシュホトダイオードがよく用いられるが。

その価格は寸法に大きく依存する。

しかしながら、第２図の配置では光検出器の構造上、絞
り（２）と光検出素子（５）の間隔を小さくすることが
できず大きな光検出素子（５）を使用しなければならな
い問題点があった。

第３図に示した。対物レンズ（１）と光検出素子（５）
によシ受光視野を限定する従来の装置は、第２図におけ
る光検出素子（５）を大きくしなければならないという
欠点を除くために考えられた装置の一例である。

第３図において、光検出素子（５）は対物レンズ（１）
の焦点位置に置かれ絞りと同等の機能をして視野を決定
しており、第２図において絞り（２）と光検出素子（５
）の間隔をＯとしたことに相当し、光検出素子（５）の
寸法は受光視野に対応する寸法以外に何も付加する必要
がなくなる。

しかしながら、第３図に示した従来の装置において、受
光視野に対応した光検出素子（５）の寸法は。

安価なアバランシェホトダイオードの寸法よりはまだ大
きい、光検出素子の周辺部は感度むらが大きく絞りを入
れた場合のように明確に受光視野を規定できない、絞り
がないため第３図に示した人のような光路で視野外から
の光が光検出素子に入るなどの問題点があった。

この発明はこのような従来の問題点を解決するためにな
され几ものであり、受光視野角に拘束されずに光検出素
子の寸法が選定できる受光装置を得ることを目的とする
。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る受光装置は対物レンズと、この対物レン
ズの焦点位置に設けられた絞りと、この絞りの対物レン
ズと反対側に位置し、焦点距離が上記絞りとの間隔と一
致するように設けられたコリメータレンズと、上記コリ
メータレンズの絞シと反対側の、上記対物レンズと上記
コリメータレンズにより形成される射出瞳の位置に設け
られた結像レンズと、上記結像レンズのコリメータレン
〆の反対側の焦点位置に設けられた光検出素子とを具備
したものである。

〔作用〕

−この発明においては絞シによシ視野を制限し。

絞りを通過した光をコリメータレンズおよび結像レンズ
により光検出素子に導ひく。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を説明する。第１図は、この
発明による受光装置を示す図である。

第１図において、（１）は対物レンズ、（２）は絞り。

（３１ｉｔコリメータレンズ、（４１Ｖｉ結像レンズ、
（５）は光検出素子である。

次に動作について説明する。第１図において。

絞り（２１ｔｌ対物レンズ（１）から焦点距離ｆ０だけ
離れた位置に置かれ、絞り（２）の開口径をＤとすると
受信視野角は２　ｔａｎ−”（（Ｄ／　２）／ｆｏ）と
なる。対物レンズｉｌ＋の有効径をり。とじ、コリメー
タ（３）の焦点距離ｆｃをｆｃ−（ｆｏ／Ｄ）／（１／Ｄ　　Ｉ／Ｄｏ）　−−−
−−−ｌｉｔとし、絞り（２）とコリメータレンズ（３
）の間隔をｈとすると、対物レンズ（１）とコリメータ
レンズ（３）による射出瞳がコリメータレンズ（３）の
後方に距離ａだけ離れた位置にできる。

δ−ｆ。Ｃｆｏ＋ｆｃ）／ｆｏ　・・・・・・・・・・
−・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・　＋２１である。射出瞳の位置に焦点距離ｆの結像レ
ンズ（４）を置くと結像レンズ（４）の後方距離のｆの
位置に絞り（２１の実像ができる。像の大きさＤｓはり
、　−（ｆ／ｆｃ）ｎ・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・−（３１であり、ル／ｆｃの比を小さくすると小
さくできる。像の位置にり、以上の大きさの光検出素子
（５）を置くと絞り（２）を通る光を全て受光すること
ができる。

なお、第１図においては光検出素子のケースは省略して
描いていない。また、第１図はこの発明の基本的光学構
成を示すため各レンズは簡略化して単レンズで示してお
り、Ｄ３を小さくするためｆを小さくすると結像レンズ
（４）と光検出素子（５）の間隔がとれないように見え
るが、実際には結像レンズ（４）ヲ組レンズとしてパッ
クフォーカスを長くすることにより配置が可能である。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、受光視野角に拘束さ
れずに光検出素子の寸法が選べるので小さい安価な光検
出素子の使用が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図にこの発明による受光装置を示す図、第２図は対
物レンズと絞りにより視野を制限する従来技術による受
光装置を示す図、第３図は対物レンズと光検出素子寸法
により視野を制限する従来技術による受光装置を示す図
である。図中（１）は対物レンズ、（２）は絞り、（３
）はコリメータレンズ、（４）は結像レンズ、（５）は
光検出素子、（６）はケース、（７）は窓である。なお９図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

　対物レンズと、この対物レンズの焦点位置に設けられ
た絞りと、この絞りの対物レンズと反対側に位置し、焦
点距離が上記絞りとの間隔と一致するように設けられた
コリメータレンズと、上記コリメータレンズの絞りと反
対側の、上記対物レンズと上記コリメータレンズにより
形成される射出瞳の位置に設けられた結像レンズと、上
記結像レンズのコリメータレンズの反対側の焦点位置に
設けられた光検出素子とを具備したことを特徴とする受
光装置。