特開 2017-203723 水中測長装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2017-203723(P2017-203723A)

(43)【公開日】2017年11月16日

(54)【発明の名称】水中測長装置

(51)【国際特許分類】

   G01C 3/06 20060101AFI20171020BHJP

   G01B 11/02 20060101ALI20171020BHJP

【ＦＩ】

   G01C3/06 120Q

   G01B11/02 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2016-96376(P2016-96376)

(22)【出願日】2016年5月12日

(71)【出願人】

【識別番号】594077622

【氏名又は名称】ダイトロンテクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100076314

【弁理士】

【氏名又は名称】蔦田 正人

(74)【代理人】

【識別番号】100112612

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 哲士

(74)【代理人】

【識別番号】100112623

【弁理士】

【氏名又は名称】富田 克幸

(74)【代理人】

【識別番号】100163393

【弁理士】

【氏名又は名称】有近 康臣

(74)【代理人】

【識別番号】100059225

【弁理士】

【氏名又は名称】蔦田 璋子

(72)【発明者】

【氏名】小薮 隆史

(72)【発明者】

【氏名】堀 正輝

【テーマコード（参考）】

2F065

2F112

【Ｆターム（参考）】

2F065AA22

2F065AA26

2F065BB23

2F065FF32

2F065GG04

2F065GG07

2F065GG23

2F065HH04

2F065HH15

2F065JJ01

2F065JJ17

2F065JJ18

2F065NN08

2F112AD01

2F112BA01

2F112CA01

2F112DA21

2F112DA22

2F112DA25

(57)【要約】

【課題】測長した対象物が光反射体からなる測長対象物であるのか水中浮遊粒子群からなる測長対象物であるのかを判別することができる水中測長装置を提供する。
【解決手段】水中に存在する測長対象物Ａ，Ｂに向けて波長の異なる複数の可視光を照射する光源部１１と、測長対象物Ａ，Ｂで反射された光を検出する検出部１２と、光源部１２が可視光を出射した時刻から検出部１２が反射光を検出するまでの遅延時間ΔＴ１、ΔＴ２を波長毎に計測する処理部１３とを備え、処理部１３は、検出部１２が検出した光の種類と、波長毎に計測した遅延時間１３とに基づいて、測長対象物Ａ，Ｂまでの距離を算出する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

水中に存在する測長対象物に向けて波長の異なる複数の可視光を照射する光源部と、
前記測長対象物で反射された光を検出する検出部と、
前記光源部が可視光を出射した時刻から前記検出部が反射光を検出するまでの遅延時間を波長毎に計測する処理部とを備え、
前記処理部は、前記検出部が検出した光の種類と、波長毎に計測した遅延時間とに基づいて、前記測長対象物までの距離を算出する水中測長装置。

【請求項2】

前記光源部は、第１波長帯の可視光と、前記第１波長帯より長波長の第２波長帯の可視光とを照射し、
前記処理部は、前記第１波長帯の可視光の遅延時間から算出された前記測長対象物までの第１距離と、前記第２波長帯の可視光の遅延時間から算出された前記測長対象物までの第２距離とが異なる場合、前記第１距離に水中浮遊粒子群が存在することを検出する請求項１に記載の水中測長装置。

【請求項3】

前記光源部は、パルスレーザ光を照射し、
前記処理部は、前記光源部が出射した前記第１波長帯の可視光のパルス幅と、前記第１波長帯の可視光の反射光のパルス幅とに基づいて、前記可視光の照射方向に沿った前記水中浮遊粒子群の長さを算出する請求項２に記載の水中測長装置。

【請求項4】

前記処理部は、前記光源部が出射した前記第１波長帯の可視光の強度と、前記第１波長帯の可視光の反射光の強度とに基づいて、前記水中浮遊粒子群を構成する水中浮遊粒子の粒子径を算出する請求項２又は３に記載の水中測長装置。

【請求項5】

前記光源部は、第１波長帯の可視光と、前記第１波長帯より長波長の第２波長帯の可視光とを照射し、
前記処理部は、前記第１波長帯の可視光の遅延時間から算出された前記測長対象物までの距離と、前記第２波長帯の可視光の遅延時間から算出された前記測長対象物までの距離とが同じ場合、算出された前記測長対象物までの距離に光反射体が存在することを検出する請求項１に記載の水中測長装置。

【請求項6】

前記第１波長帯が青色波長帯であり、前記第２波長帯が緑色波長帯である請求項２〜５のいずれか１項に記載の水中測長装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水中測長装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、船舶や潜水艦などで水中や海中（以下、総称して水中という）の探査を行う際に用いられる水中測長装置として、トリガ信号を送って生成したレーザ光を物体へ向けて照射し、物体で反射したレーザ光を光センサで受光し、レーザ光の発振時とレーザ光の受光時との時間差から物体との距離を算出するものが知られている（下記特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平９−２２９６２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

水中では、波長が短い可視光ほど吸収減衰しにくいため、物体へ向けて照射するパルスレーザ光として青色波長帯のレーザ光を用いることが測長可能なエリアを広くできる点で好ましい。しかし、波長が短い可視光は、マリンスノーや海底の熱水噴出孔から吹き出すスモーカーなどのような水中を浮遊する水中浮遊粒子によって散乱しやすいため、水中浮遊粒子が高密度に浮遊していると、水中浮遊粒子によってすべて散乱されることがある。

【0005】

そのため、水中測長装置において物体へ向けて照射するレーザ光として青色波長帯の光を用いると、光センサで受光した光が水中浮遊粒子による反射光であるのか、海底面などの光反射体による反射光であるのかを判別できず、水中浮遊粒子を光反射体と誤認して測長することがある。

【0006】

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、水中浮遊粒子を光反射体と誤認することなく測長が可能な水中測長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】

【0007】

本発明に係る水中測長装置は、水中に存在する測長対象物に波長の異なる複数の可視光を照射する光源部と、前記測長対象物で反射された光を検出する検出部と、前記光源部が可視光を出射した時刻から前記検出部が反射光を検出するまでの遅延時間を波長毎に計測する処理部とを備え、前記処理部は、波長毎に計測した遅延時間と、前記検出部が検出した光の種類とに基づいて、前記測長対象物までの距離を算出する。

【0008】

本発明の好ましい実施形態において、前記光源部は、第１波長帯の可視光と、前記第１波長帯より長波長の第２波長帯の可視光とを照射し、前記処理部は、前記第１波長帯の可視光の遅延時間から算出された前記測長対象物までの第１距離と、前記第２波長帯の可視光の遅延時間から算出された前記測長対象物までの第２距離とが異なる場合、前記第１距離に水中浮遊粒子群が存在することを検出する。さらに、好ましい実施形態において、前記光源部は、パルスレーザ光を照射し、前記処理部は、前記光源部が出射した前記第１波長帯の可視光のパルス幅と、前記第１波長帯の可視光の反射光のパルス幅とに基づいて、前記可視光の照射方向に沿った前記水中浮遊粒子群の長さを算出する。さらに、好ましい実施形態において、前記処理部は、前記光源部が出射した前記第１波長帯の可視光の強度と、前記第１波長帯の可視光の反射光の強度とに基づいて、前記水中浮遊粒子群を構成する水中浮遊粒子の粒子径を算出する。

【0009】

本発明の好ましい実施形態において、前記光源部は、第１波長帯の可視光と、前記第１波長帯より長波長の第２波長帯の可視光とを照射し、前記処理部は、前記第１波長帯の可視光の遅延時間から算出された前記測長対象物までの距離と、前記第２波長帯の可視光の遅延時間から算出された前記測長対象物までの距離とが同じ場合、算出された前記測長対象物までの距離に光反射体が存在することを検出する。

【0010】

本発明の好ましい実施形態において、前記第１波長帯が青色波長帯であり、前記第２波長帯が緑色波長帯である。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、水中浮遊粒子を光反射体と誤認することなく測長対象物までの距離を測長することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明に係る水中測長装置の概略構成を示すブロック図である。

【図2】本発明に係る水中測長装置の各種信号のタイムチャートである。

【図3】本発明に係る水中測長装置が照射した可視光の経路を示す図である。

【図4】本発明に係る水中測長装置が照射した可視光の経路を示す図である。

【図5】本発明に係る水中測長装置が照射した可視光の経路を示す図である。

【図6】本発明に係る水中測長装置の各種信号のタイムチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の１実施形態について図面を参照して説明する。

【0014】

本実施形態に係る水中測長装置１０は、波長の異なる複数の可視光（４００〜７５０ｎｍ）を水中に存在する測長対象物Ａ、Ｂに向けて照射し、測長対象物Ａ、Ｂで反射された光を検出することで、水中測長装置１０から測長対象物Ａ、Ｂまでの距離を得る装置であり、図１に示すように、光源部１１と検出部１２と処理部１３とを備える。なお、本明細書及び図において、測長対象物Ａは海底面のような光が透過しない光反射体を表し、測長対象物Ｂはマリンスノーや海底の熱水噴出孔から吹き出すスモーカーなどのような水中を浮遊する水中浮遊粒子が集まった水中浮遊粒子群を表している。

【0015】

光源部１１は、青色レーザ装置１１Ｂと緑色レーザ装置１１Ｇとを備え、測長対象物Ａ、Ｂに向けて波長の異なる複数種類（この例では２種類）のレーザ光を照射する。青色レーザ装置１１Ｂは、青色の波長帯（例えば、４００〜５００ｎｍ）、この例では、中心波長が４５０ｎｍの第１波長帯（４４５〜４５５ｎｍ）の青色レーザ光を発光する半導体レーザ素子を備える。青色レーザ装置１１Ｂは、繰り返し周波数が５０Ｈｚでパルス幅が６ｎｓのパルス状の青色レーザ光を発生する。緑色レーザ装置１１Ｇは、緑色の波長帯（例えば、５００〜５８０ｎｍ）、この例では、中心波長が５３２ｎｍの第２波長帯（５２７〜５３７ｎｍ）の緑色レーザ光を発光する半導体レーザ素子を備える。緑色レーザ装置１１Ｇは、繰り返し周波数数が５０Ｈｚでパルス幅が６ｎｓのパルス状の青色レーザ光を発生する。

【0016】

光源部１１を構成する青色レーザ装置１１Ｂ及び緑色レーザ装置１１Ｇには、光源駆動回路１４で生成した第１トリガ信号Ｓｔ１及び第２トリガ信号Ｓｔ２が入力される。青色レーザ装置１１Ｂに入力される第１トリガ信号Ｓｔ１と緑色レーザ装置１１Ｇに入力される第２トリガ信号Ｓｔ２とは所定時間ずれている。第１トリガ信号Ｓｔ１と第２トリガ信号Ｓｔ２との時間差は、青色レーザ装置１１Ｂや緑色レーザ装置１１Ｇからレーザ光を照射してから測長対象物Ａ，Ｂによる反射光が検出部１２に戻るまでの時間より十分に長い時間に設定されている。これにより、青色レーザ装置１１Ｂ及び緑色レーザ装置１１Ｇは、異なるタイミングでそれぞれパルス状のレーザ光を発生させるとともに、青色レーザ光及び緑色レーザ光の反射光を異なるタイミングで検出部１２が受光するようになっている。

【0017】

光源駆動回路１４は、生成した第１トリガ信号Ｓｔ１及び第２トリガ信号Ｓｔ２を青色レーザ装置１１Ｂ及び緑色レーザ装置１１Ｇとともに処理部１３にも入力する。

【0018】

検出部１２は、フォトダイオード（ＰＤ）やアバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）や光電子増倍管（ＰＭＴ）などの受光素子を備え、測長対象物Ａ，Ｂで反射された反射光を受光して受光信号Ｓｐに変換し、得られた受光信号Ｓｐを処理部１３へ出力する。

【0019】

処理部１３は、光源駆動回路１４から入力された第１トリガ信号Ｓｔ１及び第２トリガ信号Ｓｔ２と検出部１２で得られた受光信号Ｓｐに基づいて、検出部１２が検出した光の種類を特定するとともに、検出部１２が検出した光について波長毎に遅延時間を計測する。

【0020】

具体的には、図２に示すように、第１トリガ信号Ｓｔ１を青色レーザ装置１１Ｂに入力した時刻から第２トリガ信号Ｓｔ２を緑色レーザ装置１１Ｇに入力した時刻までの間に検出部１２が受光信号Ｓｐを検出すると、処理部１３は、当該受光信号Ｓｐを第１トリガ信号Ｓｔ１によって発生した青色レーザ光の反射光による受光信号Ｓｐ１と特定する。

【0021】

青色レーザ光の反射光による受光信号Ｓｐ１を特定すると、処理部１３は、第１トリガ信号Ｓｔ１と受光信号Ｓｐ１との時間差ΔＴ１、つまり、青色レーザ装置１１Ｂが青色レーザ光を出射した時刻から検出部１２が青色レーザ光の反射光を検出するまでの遅延時間を計測するとともに、計測した遅延時間ΔＴ１から下記式（１）に基づいて水中測長装置１０から測長対象物までの第１距離Ｄ１を算出する。なお、式（１）において、ｖはレーザ光の速度、ｎは水の屈折率を示す。

【0022】

（数１）
Ｄ１＝ｖΔＴ１／２ｎ （１）

【0023】

また、緑色レーザ光についても青色レーザ光の場合と同様、第２トリガ信号Ｓｔ２を緑色レーザ装置１１Ｇに入力した時刻から第１トリガ信号Ｓｔ１を青色レーザ装置１１Ｂに入力した時刻までの間に検出部１２が受光信号Ｓｐを検出すると、処理部１３は、当該受光信号Ｓｐを第２トリガ信号Ｓｔ２によって発生した緑色レーザ光の反射光による受光信号Ｓｐ２と特定する。

【0024】

緑色レーザ光の反射光による受光信号Ｓｐ２を特定すると、処理部１３は、第２トリガ信号Ｓｔ２と受光信号Ｓｐ２との時間差ΔＴ２、つまり、緑色レーザ装置１１Ｇが緑色レーザ光を出射した時刻から検出部１２が緑色レーザ光の反射光を検出するまでの遅延時間を計測するとともに、青色レーザ光の場合と同様、計測した遅延時間ΔＴ２に基づいて水中測長装置１０から測長対象物までの第２距離Ｄ２を算出する。

【0025】

そして、処理部１３は、検出部１２が検出した光の種類と、波長毎に計測した遅延時間ΔＴ１、ΔＴ２に基づいて、測長対象物までの距離を検出するとともに、測長対象物が海底面のような光が透過しない光反射体であるのか、あるいは、水中浮遊粒子が集まった水中浮遊粒子群であるのかを検出する。

【0026】

例えば、図１に示すように、水中測長装置１０から離れた位置に光反射体からなる測長対象物Ａが存在し、水中測長装置１０と測長対象物Ａとの間に水中浮遊粒子群からなる測長対象物Ｂが存在し、水中浮遊粒子群を構成する水中浮遊粒子の密度が高い場合、波長の短い可視光（この例では、青色レーザ光）は、これより波長の長い可視光（この例では、緑色レーザ光）に比べて水中浮遊粒子散乱されやすいため、青色レーザ光は水中浮遊粒子群からなる測長対象物Ｂを透過することなく反射され、緑色レーザ光は測長対象物Ｂを透過しその先にある光反射体からなる測長対象物Ａで反射される。

【0027】

そのため、処理部１３は、検出部１２の受光信号Ｓｐから青色レーザ光と緑色レーザ光を検出する。処理部１３は、検出した青色レーザ光と緑色レーザ光についてそれぞれ遅延時間ΔＴ１、ΔＴ２を計測するとともに、計測した遅延時間ΔＴ１、ΔＴ２に基づいて水中測長装置１０から測長対象物までの第１距離Ｄ１及び第２距離Ｄ２を算出するが、青色レーザ光は測長対象物Ａまで到達することなく測長対象物Ｂで反射し、緑色レーザ光は測長対象物Ｂを透過して測長対象物Ａで反射しているため、処理部１３で算出された第１距離Ｄ１は第２距離Ｄ２より短くなる。

【0028】

よって、処理部１３は、検出部１２の受光信号Ｓｐから青色レーザ光と緑色レーザ光を検出し、かつ、青色レーザ光の遅延時間ΔＴ１から算出された第１距離Ｄ１と、緑色レーザ光の遅延時間ΔＴ２から算出された第２距離Ｄ２とが異なっている場合、波長の短い光から算出された距離（つまり、第１距離Ｄ１）を水中浮遊粒子群からなる測長対象物Ｂまでの距離とし、波長の長い光から算出された距離（つまり、第２距離Ｄ２）を光反射体からなる測長対象物Ａまでの距離とする。

【0029】

また、図３に示すように、水中測長装置１０から離れた位置に光反射体からなる測長対象物Ａが存在し、水中測長装置１０と測長対象物Ａとの間に水中浮遊粒子群からなる測長対象物Ｂが存在しない場合、青色レーザ光及び緑色レーザ光はいずれも光反射体からなる測長対象物Ａで反射される。

【0030】

処理部１３は、検出部１２の受光信号から青色レーザ光と緑色レーザ光を検出する。処理部１３は、検出した青色レーザ光と緑色レーザ光についてそれぞれ遅延時間ΔＴ１、ΔＴ２を計測するとともに、計測した遅延時間ΔＴ１、ΔＴ２に基づいて水中測長装置１０から測長対象物までの第１距離Ｄ１及び第２距離Ｄ２を算出するが、青色レーザ光及び緑色レーザ光はいずれも測長対象物Ａで反射しているため、処理部１３で算出された第１距離Ｄ１と第２距離Ｄ２は等しくなる。

【0031】

よって、処理部１３は、検出部１２の受光信号から青色レーザ光と緑色レーザ光を検出し、かつ、青色レーザ光の遅延時間ΔＴ１から算出された第１距離Ｄ１と、緑色レーザ光の遅延時間ΔＴ２から算出された第２距離Ｄ２とが等しい場合、算出された距離Ｄ１、Ｄ２を光反射体からなる測長対象物Ａまでの距離とする。

【0032】

また、図４に示すように、水中測長装置１０から離れた位置に水中浮遊粒子群からなる測長対象物Ｂが存在し、青色レーザ光及び緑色レーザ光によって測長が可能な範囲に光反射体からなる測長対象物Ａが存在しない場合、青色レーザ光は水中浮遊粒子群からなる測長対象物Ｂで反射され、緑色レーザ光は測長対象物Ｂを透過し、その後、消滅する。

【0033】

そのため、処理部１３は、検出部１２の受光信号から青色レーザ光を検出するが、緑色レーザ光をしない。

【0034】

よって、処理部１３は、検出部１２の受光信号Ｓｐから青色レーザ光を検出し、緑色レーザ光を検出しない場合は、青色レーザ光の遅延時間ΔＴ１から算出された第１距離Ｄ１を水中浮遊粒子群からなる測長対象物Ｂまでの距離とする。

【0035】

また、図５に示すように、水中測長装置１０から離れた位置に光反射体からなる測長対象物Ａが存在し、水中測長装置１０と測長対象物Ａとの間に水中浮遊粒子群からなる測長対象物Ｂが存在し、水中浮遊粒子群を構成する水中浮遊粒子の密度が低い場合、青色レーザ光の一部は水中浮遊粒子群からなる測長対象物Ｂで反射されるが、残部が測長対象物Ｂを透過して光反射体からなる測長対象物Ａで反射され、緑色レーザ光は測長対象物Ｂを透過しその先にある光反射体からなる測長対象物Ａで反射される。水中浮遊粒子群からなる測長対象物Ｂで反射される青色レーザ光は、測長対象物Ｂを透過しながら測長対象物Ｂにおける青色レーザ光の進行方向（照射方向）の様々な位置で反射される。

【0036】

そのため、処理部１３は、検出部１２の受光信号Ｓｐから青色レーザ光と緑色レーザ光を検出する。この時、青色レーザ光は、水中浮遊粒子群からなる測長対象物Ｂと、その先にある光反射体からなる測長対象物Ａで反射されるため、処理部１３は、図６に示すように、青色レーザ光の反射光として測長対象物Ｂによる反射光の受光信号Ｓｐ１Ｂと、測長対象物Ａによる反射光の受光信号Ｓｐ１Ａとを検出する。

【0037】

処理部１３は、検出した青色レーザ光について受光信号Ｓｐ１Ｂ及び受光信号Ｓｐ１Ａについてそれぞれ遅延時間ΔＴ１Ｂ及び遅延時間ΔＴ１Ａを計測し、検出した緑色レーザ光について遅延時間ΔＴ２を計測するとともに、計測した遅延時間ΔＴ１Ｂ、ΔＴ１Ａ、ΔＴ２に基づいて水中測長装置１０から測長対象物までの第１距離Ｄ１Ｂ、第１距離Ｄ１Ａ及び第２距離Ｄ２を算出する。図５の場合、青色レーザ光は水中浮遊粒子群からなる測長対象物Ｂと光反射体からなる測長対象物Ａで反射され、緑色レーザ光は光反射体からなる測長対象物Ａで反射されるため、処理部１３で算出された第１距離Ｄ１Ｂ、第１距離Ｄ１Ａ及び第２距離Ｄ２のうち第１距離Ｄ１Ｂは第１距離Ｄ１Ａ及び第２距離Ｄ２より短くなり、第１距離Ｄ１Ａと第２距離Ｄ２は等しくなる。

【0038】

よって、処理部１３は、検出部１２の受光信号から２種類の青色レーザ光と緑色レーザ光を検出した場合において、一方の青色レーザ光の遅延時間ΔＴ１Ｂから算出された第１距離Ｄ１Ｂと、緑色レーザ光の遅延時間ΔＴ２から算出された第２距離Ｄ２とが異なっている場合、算出された距離のうち短い第１距離Ｄ１Ｂを水中浮遊粒子群からなる測長対象物Ｂまでの距離とし、他方の青色レーザ光の遅延時間ΔＴ１Ａから算出された第１距離ＤＡ１と緑色レーザ光の遅延時間ΔＴ２から算出された第２距離Ｄ２とが等しい場合、算出された距離ＤＡ１、Ｄ２を光反射体からなる測長対象物Ａまでの距離とする。

【0039】

また、図５の場合、青色レーザ光は測長対象物Ｂにおける青色レーザ光の進行方向の様々な位置で反射される。測長対象物Ｂの手前側（水中測長装置１０側）で反射された青色レーザ光と測長対象物Ｂの奥側で反射された青色レーザ光とでは光路長が異なるため、測長対象物Ｂの奥側で反射された青色レーザ光は、測長対象物Ｂの手前側で反射された青色レーザ光より両者の光路差（つまり、青色レーザ光の進行方向に沿った測長対象物Ｂの長さの２倍の長さ）に応じた時刻だけ遅れて検出部１２で検出される。その結果、遅れた時刻だけ受光信号Ｓｐ１Ｂのパルス幅が青色レーザ装置１１Ｂから照射された青色レーザ光のパルス幅より長くなる。

【0040】

そのため、処理部１３は、測長対象物Ｂによる反射光の受光信号Ｓｐ１Ｂのパルス幅Ｗと、青色レーザ装置１１Ｂから照射された青色レーザ光のパルス幅との時間差Δｔから下記式（２）に基づいて青色レーザ光の進行方向に沿った測長対象物Ｂの長さＬを算出する。なお、式（２）において、ｖは青色レーザ光の速度、ｎは水の屈折率を示す。

【0041】

（数２）
Ｌ＝ｖΔｔ／２ｎ （２）

【0042】

以上のような本実施形態の水中測長装置１０では、水中に存在する測長対象物に向けて波長の異なる複数の可視光を照射し、検出部１２で検出された光の種類と、処理部１３が波長毎に計測した遅延時間とに基づいて、測長対象物までの距離を算出するため、距離を算出した測長対象物が、光反射体からなる測長対象物Ａであるのか水中浮遊粒子群からなる測長対象物Ｂであるのかを判別することができる。

【0043】

また、本実施形態では、青色レーザ光の一部は水中浮遊粒子群からなる測長対象物Ｂで反射され、残部が測長対象物Ｂを透過して光反射体からなる測長対象物Ａで反射される場合に、光源部１１の青色レーザ装置１１Ｂが出射した青色レーザ光のパルス幅と青色レーザ光の反射光のパルス幅との時間差Δｔが、測長対象物Ｂの手前側で反射された青色レーザ光と測長対象物Ｂの奥側で反射された青色レーザ光との光路差に対応するため、当該時間差Δｔに基づいて、青色レーザ光の照射方向に沿った測長対象物Ｂの長さを得ることができる。

【0044】

また、本実施形態では、水中において吸収減衰しにくい青色の波長帯と緑色の波長帯の可視光を測長対象物に向けて照射するため、広い範囲にわたって光反射体と水中浮遊粒子群とを判別しつつ測長対象物までの距離を測定することができる。

【0045】

（第２実施形態）
上記した第１実施形態では、水中測長装置１０から一方向へ可視光を照射し、その反射光を検出することで、一方向の測長対象物までの距離を測定する場合について説明したが、特定方向から順次走査して測長対象物までの距離を二次元的に取得してもよい。

【0046】

（第３実施形態）
上記した第１実施形態では、処理部１３が、検出部１２が検出した受光信号Ｓｐから遅延時間ΔＴ１、ΔＴ２を計測し、水中測長装置１０から測長対象物までの距離を算出する場合について説明したが、これに加えて、水中浮遊粒子群を検出した場合、つまり、青色レーザ光の遅延時間ΔＴ１から算出された第１距離Ｄ１と緑色レーザ光の遅延時間ΔＴ２から算出された第２距離Ｄ２とが異なっている場合に、青色レーザ装置１１Ｂが出射した青色レーザ光の強度と、水中浮遊粒子群からなる測長対象物Ｂで反射した青色レーザ光の反射光の強度とに基づいて、水中浮遊粒子群を構成する水中浮遊粒子の粒子径を算出してもよい。

【0047】

（他の実施形態）
上記した実施形態では、光源部１１が照射する可視光として、半導体レーザ素子よりパルス状のレーザ光を照射する場合について説明したが、連続的にレーザ光を出すＣＷレーザ光や、ＬＥＤから照射する可視光であってもよい。

【0048】

また、上記した実施形態では、波長の異なる可視光として青色及び緑色の可視光を照射したが、青紫色と青色や、青色と赤色や、緑色と赤色など、測長対象物Ｂを構成する水中浮遊粒子の粒子径や密度などに応じて、可視光（４００〜７５０ｎｍ）から異なる波長の光を適宜選択して照射することができる。また、測長対象物に向けて照射する光の種類も２種類に限定されず、２種以上を照射してもよい。

【0049】

また、上記した実施形態では、トリガ信号と受光信号との時間差から遅延時間を計測したが、青色レーザ装置１１Ｂや緑色レーザ装置１１Ｇから放出されたレーザ光をビームスプリッタによって分割し、分割した光による受光信号の時間差から遅延時間を計測し、測長対象物までの距離を測長してもよい。

【0050】

以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は例として提示したものであり、
発明の範囲を限定することを意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実
施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変
更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様
に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0051】

１０…水中測長装置、１１…光源部、１１Ｂ…青色レーザ装置、１１Ｇ…緑色レーザ装置、１２…検出部、１３…処理部、１４…光源駆動回路、Ａ…測長対象物、Ｂ…測長対象物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】