(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-11-05
(45)【発行日】2024-11-13
(54)【発明の名称】光測距装置及び光測距方法
(51)【国際特許分類】
G01S 7/4865 20200101AFI20241106BHJP
【ＦＩ】
G01S7/4865
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2022556737
(86)(22)【出願日】2020-10-14
(86)【国際出願番号】 JP2020038689
(87)【国際公開番号】W WO2022079816
(87)【国際公開日】2022-04-21
【審査請求日】2023-04-07
(73)【特許権者】
【識別番号】000004237
【氏名又は名称】日本電気株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100103894
【弁理士】
【氏名又は名称】家入 健
(72)【発明者】
【氏名】野口 栄実
【審査官】藤脇 昌也
(56)【参考文献】
【文献】特開２００６－３３７３０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１４４２３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１１／０１１６０７２（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｓ ７／４８ － ７／５１
１７／００ － １７／９５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
光測距装置であって、
測定対象物に測距光を送信する光送信手段と、
前記送信した測距光により前記測定対象物から反射した反射光を受信する光受信手段と、
測距範囲に応じて光源を強度変調した参照光を生成する変調手段と、
前記受信した反射光と前記生成した参照光とを干渉させて受信信号を生成する検波手段と、
前記送信した測距光と前記生成した受信信号とに基づいて、前記測定対象物までの距離を算出する距離算出手段と、
を備え、
前記参照光は、前記測距範囲が前記光測距装置から遠い場合の強度が、前記測距範囲が前記光測距装置から近い場合の強度よりも強い、
光測距装置。
【請求項2】
前記参照光は、特定の測距範囲における強度が、他の測距範囲における強度よりも強い、請求項１に記載の光測距装置。
【請求項3】
前記参照光の平均パワーは、前記強度変調前の光源のパワーと同じである、請求項１または２に記載の光測距装置。
【請求項4】
前記参照光の強度は、パルス型に変化する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光測距装置。
【請求項5】
前記参照光の幅は、前記測距光の幅よりも広い、請求項４に記載の光測距装置。
【請求項6】
前記光送信手段は、前記測距光を所定の測距周期で繰り返し送信し、前記変調手段は、前記測距周期毎に前記参照光を生成する、
請求項４または５に記載の光測距装置。
【請求項7】
前記変調手段は、前記測距周期毎に、前記光測距装置からの距離が異なる前記測距範囲で前記参照光を生成する、請求項６に記載の光測距装置。
【請求項8】
前記変調手段は、生成順に、前記測距範囲が前記光測距装置から遠くなるように、または、前記測距範囲が前記光測距装置に近くなるように、前記参照光を生成する、請求項７に記載の光測距装置。
【請求項9】
光測距装置における光測距方法であって、
測定対象物に測距光を送信し、
前記送信した測距光により前記測定対象物から反射した反射光を受信し、
測距範囲に応じて光源を強度変調した参照光を生成し、
前記受信した反射光と前記生成した参照光とを干渉させて受信信号を生成し、
前記送信した測距光と前記生成した受信信号とに基づいて、前記測定対象物までの距離を算出し、
前記参照光は、前記測距範囲が前記光測距装置から遠い場合の強度が、前記測距範囲が前記光測距装置から近い場合の強度よりも強い、
光測距方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光測距装置及び光測距方法に関する。
【背景技術】
【0002】
光を用いて対象物までの距離を測定する光測距装置（ＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）とも呼ばれる）が知られている。光測距装置は、遠隔から広範囲の対象物の距離を取得できるため、橋梁の歪み測定等によるインフラ設備の劣化診断及び予知や、山の斜面の歪み測定等による防災対策及び災害予知に利用されている。また、光測距装置は、暗闇でも広範囲にわたって障害物や不審物を検出及び特定できるため、空港の監視等、セキュリティ及び監視にも利用されている。さらに、光測距装置は、自動運転用のセンサーとしても注目され始めている。
【0003】
関連する技術として、例えば特許文献１が知られている。特許文献１には、ＴｏＦ（Time of Flight）方式の光測距装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１４－２０２６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記のように、関連する技術の光測距装置では、ＴｏＦ方式が採用されている。ＴｏＦ方式では、光パルスを送信した後、対象物から反射した反射パルスの受信を検知するまでの時間により、対象物の距離を測定する。しかしながら、関連する技術では、測定条件によっては所望の受信感度で測定することが困難な場合があるという問題がある。
【0006】
本開示は、このような課題に鑑み、高感度化を図ることが可能な光測距装置及び光測距方法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】
本開示に係る光測距装置は、測定対象物に測距光を送信する光送信手段と、前記送信した測距光により前記測定対象物から反射した反射光を受信する光受信手段と、測距範囲に応じて光源を強度変調した参照光を生成する変調手段と、前記受信した反射光と前記生成した参照光とを干渉させて受信信号を生成する検波手段と、前記送信した測距光と前記生成した受信信号とに基づいて、前記測定対象物までの距離を算出する距離算出手段と、を備えるものである。
【0008】
本開示に係る光測距方法は、測定対象物に測距光を送信し、前記送信した測距光により前記測定対象物から反射した反射光を受信し、測距範囲に応じて光源を強度変調した参照光を生成し、前記受信した反射光と前記生成した参照光とを干渉させて受信信号を生成し、前記送信した測距光と前記生成した受信信号とに基づいて、前記測定対象物までの距離を算出するものである。
【発明の効果】
【0009】
本開示によれば、高感度化を図ることが可能な光測距装置及び光測距方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】ＴｏＦ方式の測距原理を説明するための図である。
【図2】基本例の光測距装置の構成例を示す構成図である。
【図3】基本例の光測距装置における信号例を示すタイミングチャートである。
【図4】実施の形態に係る光測距装置の概要を示す構成図である。
【図5】実施の形態１に係る光測距装置の構成例を示す構成図である。
【図6】実施の形態１に係る光測距装置における信号例を示すタイミングチャートである。
【図7】比較例の光測距装置における信号例を示すタイミングチャートである。
【図8】実施の形態２に係る光測距装置における信号例を示すタイミングチャートである。
【図9】実施の形態３に係る光測距装置における信号例を示すタイミングチャートである。
【図10】実施の形態４に係る光測距装置における信号例を示すタイミングチャートである。
【図11】実施の形態５に係る光測距装置における信号例を示すタイミングチャートである。
【図12】実施の形態６に係る光測距装置における信号例を示すタイミングチャートである。
【図13】実施の形態６に係る光測距装置における信号例を示すタイミングチャートである。
【図14】実施の形態７に係る光測距装置における信号例を示すタイミングチャートである。
【図15】実施の形態８に係る光測距装置における信号例を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図面においては、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略される。なお、構成図（ブロック図）に付された矢印は説明のための例示であり、信号の種類や方向を限定するものではない。
【0012】
（基本例の検討）
まず、実施の形態の基本となるＴｏＦ方式の測距原理と、基本例の光測距装置について説明する。図１は、ＴｏＦ方式の測距原理を示している。図１に示すように、ＴｏＦ方式では、光測距装置が、送信光パルスを含む測距光を送信し、測定対象物から反射した反射光を受信し、送信光パルスの送信時刻と反射光に含まれる受信光パルスの到着時刻（受信時刻）とに基づいて、光測距装置から測定対象物までの距離Ｒを測定する。
まず、実施の形態の基本となるＴｏＦ方式の測距原理と、基本例の光測距装置について説明する。図１は、ＴｏＦ方式の測距原理を示している。図１に示すように、ＴｏＦ方式では、光測距装置が、送信光パルスを含む測距光を送信し、測定対象物から反射した反射光を受信し、送信光パルスの送信時刻と反射光に含まれる受信光パルスの到着時刻（受信時刻）とに基づいて、光測距装置から測定対象物までの距離Ｒを測定する。
【0013】
図１に示すように、光測距装置は、例えば、測距周期Ｔｐでパルス幅Ｔｗの送信光パルスを繰り返し送信する。測距周期やパルス幅は、測定用途や光測距装置の性能等に応じて設定される。例えば、パルス幅Ｔｗは数十ｎｓである。送信光パルスの立ち上がり時刻Ｔ０から受信光パルスの立ち上がり時刻Ｔ１までのリターンパルス遅延時間をＴｄとすると、距離Ｒは次の式（１）で求められる。ここで、Ｃは光速であり、リターンパルス遅延時間Ｔｄは約６．６ｎｓ／ｍの遅延時間となる。
【数1】
【0014】
図２は、基本例の光測距装置の構成を示している。基本例の光測距装置９００は、コヒーレント検波を用いたＴｏＦ方式のＬｉＤＡＲ装置である。図２に示すように、基本例の光測距装置９００は、光源装置１０１、光測距パルス変調信号生成部１０２、光変調器１０３、光送信部１０４、光受信部１０５、コヒーレント光受信機１０６、ＡＤＣ１０７、ＢＰＦ１０８、タイミング抽出部１０９、距離算出部１１０を備えている。
【0015】
例えば、光源装置１０１、光測距パルス変調信号生成部１０２、光変調器１０３は、光測距パルスを生成する光測距パルス生成部であり、光測距パルス生成部と光送信部１０４は、光測距装置９００の送信部（送信側）である。また、光受信部１０５、コヒーレント光受信機１０６、ＡＤＣ１０７、ＢＰＦ１０８、タイミング抽出部１０９、距離算出部１１０は、光測距装置９００の受信部（受信側）である。
【0016】
光源装置１０１は、送信光パルスを生成するための光源ｒ０（例えば周波数ｆ０）を生成するレーザ等の光源装置である。光測距パルス変調信号生成部１０２は、送信光パルスを生成するために光源ｒ０を変調する変調信号ｍ０を生成する。また、光測距パルス変調信号生成部１０２は、送信光パルスを生成する（変調をかける）タイミングで送信トリガ信号Ｔｇを出力する。
【0017】
光変調器１０３は、変調信号ｍ０に基づき、光源ｒ０に強度変調ならびに位相変調をかけた送信光パルスを生成し、送信光パルスを含む送信光信号ｐ０を出力する。例えば、光変調器１０３は、変調信号ｍ０（Ｉ、Ｑ）に基づいて光源ｒ０に位相変調をかけることで、所定の周波数オフセットを有する送信光パルスを生成する。光変調器１０３は、例えば、ＭＺ（Mach-Zehnder）型ＩＱ光変調器である。
【0018】
光送信部１０４は、送信光パルスを含む送信光信号ｐ０を測距信号光として送信する。光送信部１０４は、レンズ等の送信光学系であり、送信光信号ｐ０を平行光として測定対象物へ放射する。光受信部１０５は、測定対象物から反射した反射光を受信し、受信光パルスを含む受信光信号ｐ１を出力する。光受信部１０５は、光送信部１０４と同様に、レンズ等の受信光学系である。なお、光送信部１０４及び光受信部１０５は、それぞれ独立した光学系により構成してもよいし、光送信部１０４及び光受信部１０５を含む光送受信ブロックとして、同一の光学系により構成してもよい。
【0019】
この例では、送信側の光源装置１０１の光を分岐して、受信光信号ｐ１と干渉させるための参照光ｒ１とする。なお、受信側に光源装置を設けて、受信側の光源装置が送信側の光源ｒ０と同じ周波数（例えばｆ０）の参照光ｒ１を生成してもよい。
【0020】
コヒーレント光受信機（コヒーレント検波器）１０６は、受信光パルスを含む受信光信号ｐ１と参照光ｒ１を干渉させて、受信信号ｍ１を生成（検波）する。受信信号ｍ１は、参照光ｒ１に対し同相成分の信号（ｍ１（Ｉ））と直交成分の信号（ｍ１（Ｑ））を含むＩＱ受信信号である。
【0021】
コヒーレント光受信機１０６は、光干渉系１０６ａ及び光／電変換器１０６ｂを有する。光干渉系１０６ａは、受信光信号ｐ１と参照光ｒ１を干渉させて、同相成分の光信号ｐ２（Ｉ）と直交成分の光信号ｐ２（Ｑ）を含む干渉光信号ｐ２を生成する。光／電変換器１０６ｂは、干渉光信号ｐ２の同相成分及び直交成分をそれぞれ光電変換して受信信号ｍ１を生成する。
【0022】
なお、コヒーレント光受信機１０６には、一般的なデジタルコヒーレント光通信で用いられる９０°ハイブリットミキサーおよびバランストレシーバーからなるコヒーレント光受信機を用いることが可能であり、これにより光通信と同様な原理で、送信側から送った信号を受信側で復調（コヒーレント検波）することが可能となる。
【0023】
ＡＤＣ（Analog-to-Digital Converter）１０７は、光電変換された受信信号ｍ１をＡＤ変換するＡＤ変換器である。ＢＰＦ（Band Pass Filter）１０８は、ＡＤ変換された受信信号ｍ１の周波数に基づき、受信信号の受信光パルス部分のみを抽出する。なお、所定の周波数に限らず、所定の信号強度に基づいて、受信光パルスを抽出してもよい。
【0024】
タイミング抽出部１０９は、ＢＰＦ１０８により抽出された信号の立ち上がりタイミングから、受信光パルスの受信時刻（到達時刻）を特定する。距離算出部１１０は、送信光パルスの送信時刻と受信光パルスの受信時刻から測定対象物の距離を算出する。距離算出部１１０は、送信光パルスの送信タイミングを示す送信トリガ信号Ｔｇの時刻と受信光パルスの立ち上がりタイミングの時刻との時間差に基づき、測定対象物の距離を算出する。
【0025】
【0026】
光変調器１０３は、変調信号ｍ０にしたがって送信光パルスｐｔを生成する。例えば、生成される送信光パルスｐｔは、変調信号ｍ０により位相が単調増加する光信号となり、この光信号の周波数は光源の周波数ｆ０に周波数オフセットｆｏｆｆｓｅｔを加えたｆ０＋ｆｏｆｆｓｅｔとなる。光送信部１０４は、生成された送信光パルスｐｔを含む送信光信号ｐ０を送信する。
【0027】
一方、受信側では、上記したように、送信側の光源装置１０１の光を分岐して光周波数ｆ０の参照光ｒ１とする。このため、基本例では、参照光ｒ１は光源ｒ０と同様に常に一定の強度となる。
【0028】
光受信部１０５は、受信光パルスｐｒを含む受信光信号ｐ１を受信する。例えば、理想的な受信信号として、送信側と同じ光周波数の光信号を受信する。すなわち、受信光パルスの光周波数はｆ０＋ｆｏｆｆｓｅｔである。
【0029】
コヒーレント光受信機１０６の光干渉系１０６ａは、デジタルコヒーレント光通信で用いられる一般的なコヒーレントＩＱ受信の原理に従って、受信光信号ｐ１と参照光ｒ１を干渉させ、さらに、光／電変換器１０６ｂにより光電変換を行い、増幅することで受信信号ｍ１を生成する。コヒーレント光受信機１０６から出力される受信信号ｍ１（Ｉ）及びｍ１（Ｑ）は、送信側の変調信号ｍ０（Ｉ）及びｍ０（Ｑ）と同じ波形となる。
【0030】
光電変換及び増幅された受信信号ｍ１の光強度は、図３に示すように、受信光パルスｐｒと同じタイミングで一定レベルのパルス波形となる。ＢＰＦ１０８は、受信信号ｍ１の周波数に基づき、受信信号の受信光パルス部分のみを抽出し、タイミング抽出部１０９は、抽出された受信光パルス部分の信号の立ち上がりから、受信光パルスの受信時刻を特定する。距離算出部１１０は、送信光パルスｐｔの送信時刻と、受信光パルスｐｒの受信時刻から測定対象物の距離を算出する。
【0031】
ここで、光測距装置の受信側（受信機）の受信感度について検討する。図３では、受信光信号ｐ１（受信光パルスｐｒ）の光強度を一定として示しているが、測定環境によって受信光信号ｐ１の強度は変動する。例えば、光測距装置から遠く離れた対象物の距離を測定する場合、受信光信号ｐ１の強度は大きく減衰する。受信光信号ｐ１と参照光ｒ１から得られる受信信号ｍ１の電流値ＩＩ及びＩＱは、次の式（２）及び式（３）で表される。
【数2】
【数3】
【0032】
式（２）及び式（３）において、Ｒは光／電変換器１０６ｂの感度、ＰＳは受信光信号ｐ１の強度、ＰＬＯは参照光ｒ１の強度、θｓは受信光信号ｐ１の位相変調、θｎは受信光信号ｐ１と参照光ｒ１の位相揺らぎの差である。式（２）及び式（３）から、受信光信号ｐ１の強度ＰＳ及び参照光ｒ１の強度ＰＬＯと、受信信号ｍ１の増幅後の電圧との関係は、次の式（４）となる。すなわち、受信信号ｍ１の電圧レベルＶａｍｐは、ＰＳ及びＰＬＯを乗算した値の１／２乗に比例する。
【数4】
【0033】
式（４）において、ＰＳは測定条件によって決まる値であるため、受信信号の振幅はＰＬＯの大きさに依存する。このため、ＰＬＯを増大することで受信感度を向上することが可能となる。一方、ＰＬＯを大きくするためには大電力を消費する光増幅器（例えば光／電変換器に含まれる）が必要となるため、消費電力が増大するという問題が生じる。そこで、実施の形態では、コヒーレント検波を用いたＴｏＦ方式の光測距装置において、消費電力の増大を抑えつつ、受信機の高感度化を図ることを可能とする。
【0034】
（実施の形態の概要）
図４は、実施の形態に係る光測距装置の概要を示している。図４に示すように、実施の形態に係る光測距装置１０は、光送信部１１、光受信部１２、変調部１３、検波部１４、距離算出部１５を備えている。
図４は、実施の形態に係る光測距装置の概要を示している。図４に示すように、実施の形態に係る光測距装置１０は、光送信部１１、光受信部１２、変調部１３、検波部１４、距離算出部１５を備えている。
【0035】
光送信部１１は、測定対象物に測距光を送信する。光受信部１２は、送信した測距光により測定対象物から反射した反射光を受信する。変調部１３は、測距範囲に応じて光源を強度変調した参照光を生成する。検波部１４は、受信した反射光と強度変調により生成した参照光とを干渉させて受信信号を生成する。距離算出部１５は、送信した測距光と生成した受信信号とに基づいて、測定対象物までの距離を算出する。
【0036】
このように、実施の形態では、参照光を測距範囲に応じて強度変調し、変調した参照光と受信光とを干渉させて受信信号を生成する。これにより、受信機の高感度化を図ることができる。例えば、光測距装置から測距範囲が遠い場合や所定の測距範囲の場合に、参照光の強度を強くすることで、必要な感度を得ることができる。また、参照光の平均パワーを一定とし、強度変調前の光源のパワーと同じにすることにより、大電力を消費する光増幅器を用いなくても、受信感度を向上することができ、更なる長距離測距が可能となる。
【0037】
（実施の形態１）
以下、図面を参照して実施の形態１について説明する。本実施の形態では、参照光をパルス化する例について説明する。
以下、図面を参照して実施の形態１について説明する。本実施の形態では、参照光をパルス化する例について説明する。
【0038】
図５は、本実施の形態に係る光測距装置の構成を示している。光測距装置１００は、基本例と同様に、コヒーレント検波を用いたＴｏＦ方式のＬｉＤＡＲ装置である。図５に示すように、本実施の形態に係る光測距装置１００は、基本例の構成に加えて、参照光変調信号生成部２０１、参照光変調器２０２を備えている。
【0039】
参照光変調信号生成部２０１は、参照光を生成するために光源ｒ０を強度変調する変調信号ｍ２を生成する。参照光変調信号生成部２０１は、送信光パルスが生成されてから（送信トリガ信号Ｔｇから）所定のタイミングで、参照光ｒ１が所定の強度となるように変調信号ｍ２を生成する。
【0040】
参照光変調器２０２は、変調信号ｍ２に基づき、光源ｒ０に強度変調をかけて参照光ｒ１を生成する。例えば、参照光変調器２０２は、後述のように測距範囲に応じて、所定のタイミングで、所定の強度及び所定の幅を有するパルスの参照光ｒ１を生成する。変調をかける光源ｒ０は、上記のように、送信側の光源装置１０１から分岐した光を用いてもよいし、受信側の光源装置から出力される光を用いてもよい。なお、参照光変調器２０２は、強度変調可能な変調器であればよく、具体的な構成は特に限定されない。
【0041】
図６は、本実施の形態に係る光測距装置１００における信号の例を示している。基本例と同様、光測距装置１００の送信側において、光源装置１０１は、光周波数ｆ０の光源ｒ０を生成し、光変調器１０３は、変調信号ｍ０にしたがって、光周波数ｆ０＋ｆｏｆｆｓｅｔの送信光パルスｐｔを生成する。
【0042】
一方、光測距装置１００の受信側において、参照光変調器２０２は、変調信号ｍ２にしたがって光源ｒ０を強度変調し、参照光ｒ１を生成する。参照光ｒ１の光周波数は、送信側の光源ｒ０と同じｆ０である。本実施の形態では、光源ｒ０を強度変調することで、参照光ｒ１をパルス化し、ピークパワーを増大させる。すなわち、参照光ｒ１の強度は、パルス型に変化する。また、参照光ｒ１の平均パワーは、一定とし、実施の形態適用前の基本例の参照光ｒ１のパワーと同じとする。すなわち、測距周期Ｔｐ（あるいは複数の測距周期Ｔｐ）において、参照光ｒ１の平均パワーは、基本例の参照光ｒ１のパワー（強度変調前の光源のパワー）と同じである。
【0043】
この例では、測距周期Ｔｐ毎に、１つのパルス化された参照光ｒ１（参照光パルスｒ１＿ｐと呼ぶ）を生成する。参照光パルスｒ１＿ｐは、測距周期Ｔｐ内における所定の測距範囲（測距期間）Ｔｒに応じて生成される。測距範囲Ｔｒは、光測距装置１００からの対象物の距離を測定する範囲であり、測距周期Ｔｐ内の第１の距離（第１のタイミング）から第２の距離（第２のタイミング）の範囲である。測距範囲Ｔｒは、受信光パルスｐｒの受信を待ち受ける（受信可能な）範囲であり、送信光パルスｐｔの生成（送信）からの経過時間により特定される範囲であるとも言える。また、参照光パルスｒ１＿ｐのパルス幅は、送信光パルス（または受信光パルス）のパルス幅Ｔｗよりも広く、例えば、送信光パルスの２倍以上である。
【0044】
例えば、測距周期Ｔｐ毎（送信光パルスの送信毎）に、光測距装置１００からの距離が異なる測距範囲Ｔｒで参照光パルスｒ１＿ｐを生成する。例えば、測距周期Ｔｐ毎に測定（生成）する順に、測距周期Ｔｐ内で測定可能な最小値から最大値の間で、測距範囲Ｔｒが光測距装置１００から遠くなるように、または、測距範囲Ｔｒが光測距装置１００に近くなるように、参照光パルスｒ１＿ｐを生成する。これにより、近距離（短距離）から遠距離（長距離）の全ての範囲で測定対象物の距離を測定できる。
【0045】
基本例と同様に、光受信部１０５が、光周波数ｆ０＋ｆｏｆｆｓｅｔの受信光パルスｐｒを含む受信光信号ｐ１を受信すると、コヒーレント光受信機１０６は、受信光パルスｐｒと参照光パルスｒ１＿ｐを干渉させて、受信信号ｍ１を生成する。強度変調された参照光ｒ１を用いることで、参照光ｒ１の強度に応じて受信信号ｍ１の信号レベルが増大する。このため、測定対象物の距離が遠く、受信光パルスｐｒの強度が小さい場合でも、参照光ｒ１の強度により受信信号ｍ１の信号レベルを大きくすることで、受信感度を向上することができる。
【0046】
参照光パルスｒ１＿ｐの平均パワーとパルス幅の関係から、参照光パルスｒ１＿ｐの強度を設定できる。このため、参照光パルスｒ１＿ｐのパルス幅を狭くするにしたがって参照光の強度を強くし、感度を向上できるものの、測定可能な範囲が狭くなるため、全ての範囲を測定するための測定回数が増加する。一方、参照光パルスｒ１＿ｐのパルス幅を広くするにしたがって測定可能な範囲が広くなり、測定回数を減らすことができるものの、参照光の強度が弱くなるため、感度が低下する。したがって、許容される感度と測定回数を考慮して、参照光パルスのパルス幅を設定することが好ましい。
【0047】
以上のように、本実施の形態では、測距範囲に応じて参照光を強度変調することによりパルス化し、パルス化した参照光を用いて受信信号を生成することで、測距範囲に応じて受信感度を向上することができる。例えば、測定毎に測距範囲を変えながら複数回測定を行うことで、全ての範囲の距離を測定することができる。また、測距範囲に応じて参照光をパルス化することにより、参照光の平均パワーを一定のまま（基本例と同じパワーのまま）とすることができ、光増幅器の電力を抑えつつ高感度化を図ることができる。
【0048】
（実施の形態２）
以下、図面を参照して実施の形態２について説明する。本実施の形態では、実施の形態１と同様に参照光をパルス化し、さらに、測定毎に参照光パルスをオーバーラップさせる例について説明する。なお、光測距装置の構成は、実施の形態１と同様である。
以下、図面を参照して実施の形態２について説明する。本実施の形態では、実施の形態１と同様に参照光をパルス化し、さらに、測定毎に参照光パルスをオーバーラップさせる例について説明する。なお、光測距装置の構成は、実施の形態１と同様である。
【0049】
図７は、実施の形態１に係る光測距装置に基づいた比較例の参照光を示している。図７に示すように、比較例では、ｐｔ１～ｐｔ３の順に送信光パルスを送信し、参照光変調器２０２は、送信光パルスの送信毎に、測距範囲Ｔｒを遠距離（長距離）側にずらしながら、参照光パルスｒ１＿ｐ１～ｒ１＿ｐ３を生成する。
【0050】
例えば、測距周期Ｔｐ内に所定間隔の測距範囲Ｔｒ０～Ｔｒ８を設定し、測距範囲Ｔｒ０～Ｔｒ８に合わせて参照光パルスを生成する。例えば、送信光パルス（受信光パルス）のパルス幅は、設定した各測距範囲Ｔｒ（測距範囲単位）と同じであり、参照光パルスのパルス幅は、送信光パルスのパルス幅（測距範囲単位）の２倍である。
【0051】
図７の例では、まず、送信光パルスｐｔ１の送信後、測距範囲Ｔｒ０～Ｔｒ１で参照光パルスｒ１＿ｐ１を生成し、次に、送信光パルスｐｔ２の送信後、測距範囲Ｔｒ０～Ｔｒ１から２測距範囲単位ずれた測距範囲Ｔｒ２～Ｔｒ３で参照光パルスｒ１＿ｐ２を生成する。さらに、送信光パルスｐｔ３の送信後、測距範囲Ｔｒ２～Ｔｒ３から２測距範囲単位ずれた測距範囲Ｔｒ４～Ｔｒ５で参照光パルスｒ１＿ｐ３を生成する。
【0052】
この例では、送信光パルスの送信毎（測定毎）に、測距範囲Ｔｒを２測距範囲単位（送信光パルスのパルス幅の２倍＝参照光パルスのパルス幅）ずらしながら参照光パルスを生成している。この場合、測定順（生成順）の前後で測距周期Ｔｐにおける参照光パルスの範囲（測距範囲）は重ならず、前回の参照光パルスと（前回の次の）次回の参照光パルスとの間に境目が生じる。例えば、参照光パルスｒ１＿ｐ１と参照光パルスｒ１＿ｐ２では、測距範囲Ｔｒ１と測距範囲Ｔｒ２の間に境目が生じ、例えば、参照光パルスｒ１＿ｐ２と参照光パルスｒ１＿ｐ３では、測距範囲Ｔｒ３と測距範囲Ｔｒ４の間に境目が生じる。
【0053】
このため、比較例では、この参照光パルスの境目（測距範囲の境目）のタイミングで、受信光パルスを受信すると、正常に受信信号を生成することができない。図７の例では、送信光パルスｐｔ１～ｐｔ３に対して受信光パルスｐｒ１～ｐｒ３を受信し、受信光パルスｐｒ１～ｐｒ３が測距範囲Ｔｒ１と測距範囲Ｔｒ２の境目にまたがっている。すなわち、測距範囲Ｔｒ１の中間から測距範囲Ｔｒ２の中間にかけて、受信光パルスを受信している。測距範囲Ｔｒ１と測距範囲Ｔｒ２の間は、参照光パルスｒ１＿ｐ１と参照光パルスｒ１＿ｐ２の境目である。このため、参照光パルスｒ１＿ｐ２（またはｒ１＿ｐ１）と受信光パルスｐｒ２（またはｐｒ１）とを干渉させても、受信信号を生成することができない。本実施の形態では、このような場合でも、正常に受信信号を生成可能とする。
【0054】
図８は、本実施の形態に係る光測距装置の参照光の例を示している。図８に示すように、本実施の形態では、参照光変調器２０２は、送信光パルスｐｔ１～ｐｔ３の送信毎に、測距範囲Ｔｒを遠距離側に比較例よりも小さい範囲（時間）でずらしながら参照光を生成する。
【0055】
図８の例では、まず、送信光パルスｐｔ１の送信後、測距範囲Ｔｒ０～Ｔｒ１で参照光パルスｒ１＿ｐ１を生成し、次に、送信光パルスｐｔ２の送信後、測距範囲Ｔｒ０～Ｔｒ１から１測距範囲単位ずれたＴｒ１～Ｔｒ２で参照光パルスｒ１＿ｐ２を生成する。さらに、送信光パルスｐｔ３の送信後、測距範囲Ｔｒ１～Ｔｒ２から１測距範囲単位ずれたＴｒ２～Ｔｒ３で参照光パルスｒ１＿ｐ３を生成する。
【0056】
この例では、送信光パルスの送信毎（測定毎）に、測距範囲Ｔｒを１測距範囲単位（送信光パルスのパルス幅＝参照光パルスのパルス幅の１／２）ずらしながら参照光パルスを生成している。つまり、測定順（生成順）の前後で測距周期Ｔｐにおける参照光パルスの範囲（測距範囲）がオーバーラップしている。オーバーラップする幅は、例えば、１測距範囲単位（送信光パルス（受信光パルス）のパルス幅）である。参照光パルスの範囲で受信光パルスを受信できるように、少なくとも、オーバーラップする幅は送信光パルス（受信光パルス）以上であることが好ましい。
【0057】
図８の例では、参照光パルスｒ１＿ｐ１と参照光パルスｒ１＿ｐ２は、測距範囲Ｔｒ１でオーバーラップし、参照光パルスｒ１＿ｐ２と参照光パルスｒ１＿ｐ３は、測距範囲Ｔｒ２でオーバーラップしている。このため、受信光パルスｐｒ１～ｐｒ３を測距範囲Ｔｒ１と測距範囲Ｔｒ２の境目にまたがって受信した場合でも、参照光パルスｒ１＿ｐ２と受信光パルスｐｒ２とを干渉させることで、正常に受信信号ｍ１を生成することができる。
【0058】
以上のように、本実施の形態では、測定毎（測距範囲毎）に、オーバーラップさせながら参照光をパルス化する。これにより、どのタイミングで受信光パルスを受信した場合でも、受信信号の生成が可能となる。例えば、測距範囲の境目で受信光パルスを受信した場合でも、確実に測距を行うことができる。
【0059】
（実施の形態３）
以下、図面を参照して実施の形態３について説明する。本実施の形態では、実施の形態１と同様に参照光をパルス化し、さらに、参照光パルスの強度を測距範囲に応じて可変する例について説明する。なお、光測距装置の構成は、実施の形態１と同様である。
以下、図面を参照して実施の形態３について説明する。本実施の形態では、実施の形態１と同様に参照光をパルス化し、さらに、参照光パルスの強度を測距範囲に応じて可変する例について説明する。なお、光測距装置の構成は、実施の形態１と同様である。
【0060】
図９は、本実施の形態に係る光測距装置の参照光の例を示している。図９は、送信光パルスｐｔ１により近距離（短距離）を測定し、送信光パルスｐｔ２により近距離よりも遠い中距離を測定し、送信光パルスｐｔ３により中距離よりも遠い遠距離（長距離）を測定する例である。
【0061】
図９に示すように、本実施の形態では、参照光変調器２０２は、測定する距離（測距範囲）に応じて参照光の強度を可変にし、測定する距離が長くなるにしたがって参照光の強度を強くする。すなわち、測距範囲が光測距装置から遠い場合の参照光の強度は、測距範囲が光測距装置から近い場合の参照光の強度よりも強い。また、近距離から遠距離までの全体の測定における参照光の平均パワーは、実施の形態１と同様、一定のままとする。
【0062】
例えば、近距離の測距範囲Ｔｒ０～Ｔｒ１で測定する場合、第１の強度の参照光パルスｒ１＿ｐ１を生成する。また、中距離の測距範囲Ｔｒ３～Ｔｒ４で測定する場合、第１の強度よりも強い第２の強度の参照光パルスｒ１＿ｐ２を生成する。さらに、遠距離の測距範囲Ｔｒ６～Ｔｒ７で測定する場合、第２の強度よりも強い第３の強度の参照光パルスｒ１＿ｐ３を生成する。すなわち、測定する距離が長くなるにしたがって、受信光パルスの強度は弱くなるのに対して、参照光パルスの強度を強くする。例えば、測距周期毎に、参照光の強度を変えてもよい。なお、この例では、各参照光パルスのパルス幅は同じであり、実施の形態２と同様、例えば、送信光パルス（受信光パルス）のパルス幅の２倍である。
【0063】
以上のように、本実施の形態では、測定する距離に応じて参照光の強度を可変とし、測定する距離が長距離になるほど参照光の強度ほど強くする。これにより、測定する距離に応じて受信信号の信号レベルが小さくなることを抑えることができ、受信感度を向上することができる。また、参照光の平均パワーを一定としたままで、長距離ほど高感度化することが可能となる。
【0064】
（実施の形態４）
以下、図面を参照して実施の形態４について説明する。本実施の形態では、実施の形態１と同様に参照光をパルス化し、さらに、参照光パルスの強度を特定の測距範囲において可変する例について説明する。なお、光測距装置の構成は、実施の形態１と同様である。
以下、図面を参照して実施の形態４について説明する。本実施の形態では、実施の形態１と同様に参照光をパルス化し、さらに、参照光パルスの強度を特定の測距範囲において可変する例について説明する。なお、光測距装置の構成は、実施の形態１と同様である。
【0065】
【0066】
図１０に示すように、本実施の形態では、参照光変調器２０２は、測定する距離（測距範囲）に応じて参照光の強度を可変にし、測定する距離が特定の距離の場合に参照光の強度を強くする。すなわち、特定の測距範囲における参照光の強度が、他の測距範囲における参照光の強度よりも強い。また、近距離から遠距離までの全体の測定における参照光の平均パワーは、実施の形態１と同様、一定のままとする。例えば、中距離の測距範囲Ｔｒ３～Ｔｒ４で測定する場合に参照光パルスｒ１＿ｐを生成し、その他の距離（測距範囲）では、参照光パルスを生成（出力）しない。すなわち、特定の距離（中距離）を測定する場合にのみ参照光の強度を強くする。なお、その他の距離を測定する場合に、特定の距離における参照光よりも弱い強度の参照光を生成してもよい。
【0067】
以上のように、本実施の形態では、測定する距離に応じて参照光の強度を可変し、測定する距離が特定の距離（例えば中距離）の場合にのみ参照光の強度を強くし、その他の距離（近距離や長距離）では消光させる。すなわち、特定の距離を測定する場合にのみ参照光のパワーを集中し、その他の距離では測定を行わない。これにより、特定の距離の感度を向上させて、受信信号のＳＮＲを稼ぐことができるため、特定の距離の測距精度を向上することができる。
【0068】
（実施の形態５）
以下、図面を参照して実施の形態５について説明する。本実施の形態では、実施の形態１と同様に参照光をパルス化し、さらに、参照光パルスの強度及びパルス幅を測距範囲に応じて可変する例について説明する。なお、光測距装置の構成は、実施の形態１と同様である。
以下、図面を参照して実施の形態５について説明する。本実施の形態では、実施の形態１と同様に参照光をパルス化し、さらに、参照光パルスの強度及びパルス幅を測距範囲に応じて可変する例について説明する。なお、光測距装置の構成は、実施の形態１と同様である。
【0069】
【0070】
図１１に示すように、本実施の形態では、参照光変調器２０２は、測定する距離（測距範囲）に応じて参照光の強度を可変にし、測定する距離が長くなるにしたがって参照光の強度を強くし、かつ、パルス幅を狭くする。すなわち、測距範囲が光測距装置から遠い場合の参照光は、測距範囲が光測距装置から近い場合の参照光よりも、強度が強く、パルス幅が狭い。なお、特定の測距範囲における幅を、他の測距範囲における幅よりも狭くしてもよい。また、近距離から遠距離までの測定における参照光の平均パワーは、実施の形態１と同様、一定のままとする。
【0071】
例えば、近距離を測定する場合、第１の強度、かつ、第１のパルス幅の参照光パルスｒ１＿ｐ１を生成する。この例では、参照光パルスｒ１＿ｐ１は、測距範囲Ｔｒ０～Ｔｒ３で生成され、第１のパルス幅は、送信光パルス（受信光パルス）のパルス幅の４倍である。また、中距離を測定する場合、第１の強度よりも強い第２の強度、かつ、第１のパルス幅よりも狭い第２のパルス幅の参照光パルスｒ１＿ｐ２を生成する。この例では、参照光パルスｒ１＿ｐ２は、測距範囲Ｔｒ３～Ｔｒ４で生成され、第２のパルス幅は、送信光パルス（受信光パルス）のパルス幅の２倍である。さらに、長距離を測定する場合、第２の強度よりも強い第３の強度、かつ、第２のパルス幅よりも狭い第３のパルス幅の参照光パルスｒ１＿ｐ３を生成する。この例では、参照光パルスｒ１＿ｐ３は、測距範囲Ｔｒ６の中間～Ｔｒ７の中間で生成され、第３のパルス幅は、送信光パルス（受信光パルス）のパルス幅と同じである。
【0072】
以上のように、本実施の形態では、測定する距離に応じて参照光の強度だけでなくパルス幅も可変とする。測定する距離が近距離になるほど参照光の強度を弱く、かつ、パルス幅を広くし、測定する距離が長距離になるほど参照光の強度を強く、かつ、パルス幅を狭くすることで、長距離を測定する感度を更に向上できる。長距離ほどパルス幅を狭くすることで、参照光の平均パワーを一定としたままで、長距離ほど高感度化することが可能となる。また、近距離ほどパルス幅を広くすることで、近距離における測定回数を減らすことができる。
【0073】
（実施の形態６）
以下、図面を参照して実施の形態６について説明する。本実施の形態では、実施の形態１と同様に参照光をパルス化し、さらに、測距周期内に複数の参照光パルスを含む例について説明する。なお、光測距装置の構成は、実施の形態１と同様である。
以下、図面を参照して実施の形態６について説明する。本実施の形態では、実施の形態１と同様に参照光をパルス化し、さらに、測距周期内に複数の参照光パルスを含む例について説明する。なお、光測距装置の構成は、実施の形態１と同様である。
【0074】
図１２は、本実施の形態に係る光測距装置の参照光の例を示している。図１２に示すように、本実施の形態では、参照光変調器２０２は、送信光パルスを繰り返し送信する測距周期Ｔｐ（フレームとも呼ぶ）毎に複数の参照光パルスを生成する。この例では、測距周期Ｔｐ内に２つの参照光パルスを生成する。例えば、参照光パルスのパルス幅は、送信光パルス（受信光パルス）の３倍である。送信光パルスｐｔ１の送信後、参照光パルスｒ１＿ｐ１及びｒ１＿ｐ２を生成し、送信光パルスｐｔ２の送信後、参照光パルスｒ１＿ｐ３及びｒ１＿ｐ４を生成し、送信光パルスｐｔ３の送信後、参照光パルスｒ１＿ｐ５及びｒ１＿ｐ６を生成する。なお、測距周期Ｔｐ内に、２つに限らず、任意の数の参照光パルスを生成してもよいし、強度やパルス幅の異なる参照光を生成してもよい。
【0075】
また、図１３に示すように、実施の形態２と同様に、フレーム（測距周期Ｔｐ）内の複数の参照光パルスを、前後のフレームでオーバーラップさせてもよい。図１３では、測定１回目のフレームで、参照光パルスｒ１＿ｐ１及びｒ１＿ｐ２を生成し、測定２回目のフレームで、参照光パルスｒ１＿ｐ３及びｒ１＿ｐ４を生成する。例えば、測定１回目の参照光パルスｒ１＿ｐ１の後端部と、測定２回目の参照光パルスｒ１＿ｐ３の前端部をオーバーラップさせ、測定２回目の参照光パルスｒ１＿ｐ３の後端部と、測定１回目の参照光パルスｒ１＿ｐ２の前端部をオーバーラップさせ、測定１回目の参照光パルスｒ１＿ｐ２の後端部と、測定２回目の参照光パルスｒ１＿ｐ４の前端部をオーバーラップさせる。
【0076】
以上のように、本実施の形態では、送信光パルスの１フレーム（測距周期）内において複数の参照光パルスを生成する。これにより、１フレームで複数の測距範囲を測定することができるため、全ての範囲を測距するための測定回数（フレーム数）を減らすことができ、測定の高速化を図ることが可能となる。また、フレーム毎の複数の参照光パルスをオーバーラップさせることで、どのタイミングで受信光を受信した場合でも確実に受信信号を生成することができる。
【0077】
（実施の形態７）
以下、図面を参照して実施の形態７について説明する。本実施の形態では、参照光のパルスの強度を測距範囲に応じて直線状のテーパー型にする例について説明する。なお、光測距装置の構成は、実施の形態１と同様である。
以下、図面を参照して実施の形態７について説明する。本実施の形態では、参照光のパルスの強度を測距範囲に応じて直線状のテーパー型にする例について説明する。なお、光測距装置の構成は、実施の形態１と同様である。
【0078】
図１４は、本実施の形態に係る光測距装置の参照光の例を示している。図１４に示すように、本実施の形態では、参照光変調器２０２は、光源ｒ０を強度変調し、送信光パルスの送信毎に（測距周期内で）、測距範囲に応じて参照光の強度を連続的に可変にする。具体的には、測定する距離が長くなる（測距範囲が遠くなる）にしたがって参照光の強度を直線状に徐々に増大させる。すなわち、参照光の強度は、直線状のテーパー型（線形テーパー型）に変化する。例えば、参照光の強度は、測定する距離（測距範囲の距離）に比例している。また、参照光の平均パワーは、実施の形態１等と同様に、一定である。
【0079】
以上のように、本実施の形態では、測定する距離に応じて参照光の強度を連続的に可変とし、測定する距離が長距離になるほど強くする。特に、参照光の強度を距離にしたがって直線状のテーパー型に増大させる。これにより、測定する距離に応じて受信信号の信号レベルが小さくなることを抑えることができ、受信感度を向上することができる。また、１回の測定において、参照光の平均パワーを一定としたままで、長距離ほど高感度化することが可能となる。
【0080】
（実施の形態８）
以下、図面を参照して実施の形態８について説明する。本実施の形態では、参照光のパルスの強度を測距範囲に応じて曲線状のテーパー型にする例について説明する。なお、光測距装置の構成は、実施の形態１と同様である。
以下、図面を参照して実施の形態８について説明する。本実施の形態では、参照光のパルスの強度を測距範囲に応じて曲線状のテーパー型にする例について説明する。なお、光測距装置の構成は、実施の形態１と同様である。
【0081】
図１５は、本実施の形態に係る光測距装置の参照光の例を示している。図１５に示すように、本実施の形態では、参照光変調器２０２は、光源ｒ０を強度変調し、送信光パルスの送信毎に（測距周期内で）、測距範囲に応じて強度を連続的に可変にする。具体的には、測定する距離が長くなる（測距範囲が遠くなる）にしたがって参照光の強度を曲線状に徐々に増大させる。すなわち、参照光の強度は、曲線状のテーパー型（放物線テーパー型、指数関数型テーパー型）に変化する。例えば、参照光の強度は、測定する距離（測距範囲の距離）の２乗に比例している。また、参照光の平均パワーは、実施の形態１等と同様に、一定である。
【0082】
本実施の形態では、参照光の強度を、測定する距離に対し２乗特性で増大させる。具体的には、ＬｉＤＡＲ方程式の減衰特性に合わせて、参照光の強度を増大させる。ＬｉＤＡＲ方程式は、光測距装置における送信光に対する受信光の特性を示しており、受信光の電力Ｐｒは、次の式（５）で表される。
【数5】
【0083】
式（５）において、Ｐ０は送信光の強度、Ｒは対象物までの距離、Ａｒは受信開口面積、Ｋは送信受信光学系の全効率、λは受信波長、Ｔ（Ｒ）は大気の光透過率、δ０は対象物表面の散乱係数である。式（５）のように、受信光の電力は、距離の２乗に反比例する。この距離に応じた受信光の減衰特性をキャンセルするように、参照光の強度を可変にする。例えば、受信光の強度は、距離の２乗に反比例して減衰するため、参照光の強度を、距離の２乗に比例して増大させる。
【0084】
このような参照光を用いることで、測定する距離にかかわらず、受信信号の強度を一定に保つことができる。つまり、ＬｉＤＡＲ方程式において距離の条件を考慮する必要がなくなり、その他の測定条件が同一であれば、受信信号の強度は一定となる。このことから、本実施の形態の参照光を用いて、受信信号の強度に応じて、距離以外の測定条件を検出できるようにしてもよい。例えば、対象物の表面がツルツル（滑らか）の場合とザラザラ（凸凹）の場合で対象物表面の散乱係数が変わるため、表面がザラザラであるほど反射光が拡散して受信光の強度が低下する。このため、受信信号の強度により、対象物の表面状態を検出してもよい。例えば、受信信号の強度を所定の閾値との比較結果に応じて、対象物の表面がザラザラであるか、またはツルツルであるかを判断してもよい。
【0085】
以上のように、本実施の形態では、測定する距離に応じて参照光の強度を連続的に可変とし、測定する距離が長距離になるほど強くする。特に、参照光の強度を距離にしたがって曲線状のテーパー型に増大させる。これにより、実施の形態７と同様に、長距離ほど高感度化することが可能となる。また、ＬｉＤＡＲ方程式の受信光の減衰特性に合わせて参照光の強度を強くすることにより、同一反射条件であれば測距範囲に依らず受信信号の強度を一定にすることができる。これにより、距離以外の測定条件、例えば、対象物の表面状態等を検出することも可能となる。
【0086】
なお、本開示は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上記の各実施の形態を適宜組み合わせて参照光を生成してもよい。例えば、実施の形態１～６のいずれかと、実施の形態７～８とを組み合わせて、参照光パルスの強度をテーパー状にしてもよい。
【0087】
以上、実施の形態を参照して本開示を説明したが、本開示は上記実施の形態に限定されるものではない。本開示の構成や詳細には、本開示のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【0088】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
測定対象物に測距光を送信する光送信手段と、
前記送信した測距光により前記測定対象物から反射した反射光を受信する光受信手段と、
測距範囲に応じて光源を強度変調した参照光を生成する変調手段と、
前記受信した反射光と前記生成した参照光とを干渉させて受信信号を生成する検波手段と、
前記送信した測距光と前記生成した受信信号とに基づいて、前記測定対象物までの距離を算出する距離算出手段と、
を備える、光測距装置。
（付記２）
前記参照光は、前記測距範囲が前記光測距装置から遠い場合の強度が、前記測距範囲が前記光測距装置から近い場合の強度よりも強い、
付記１に記載の光測距装置。
（付記３）
前記参照光は、特定の測距範囲における強度が、他の測距範囲における強度よりも強い、
付記１または２に記載の光測距装置。
（付記４）
前記参照光の平均パワーは、前記強度変調前の光源のパワーと同じである、
付記１乃至３のいずれか一項に記載の光測距装置。
（付記５）
前記参照光の強度は、パルス型に変化する、
付記１乃至４のいずれか一項に記載の光測距装置。
（付記６）
前記参照光の幅は、前記測距光の幅よりも広い、
付記５に記載の光測距装置。
（付記７）
前記光送信手段は、前記測距光を所定の測距周期で繰り返し送信し、
前記変調手段は、前記測距周期毎に前記参照光を生成する、
付記５または６に記載の光測距装置。
（付記８）
前記変調手段は、前記測距周期毎に、前記光測距装置からの距離が異なる前記測距範囲で前記参照光を生成する、
付記７に記載の光測距装置。
（付記９）
前記変調手段は、生成順に、前記測距範囲が前記光測距装置から遠くなるように、または、前記測距範囲が前記光測距装置に近くなるように、前記参照光を生成する、
付記８に記載の光測距装置。
（付記１０）
前記変調手段は、前記生成順の前後の参照光における前記測距範囲がオーバーラップするように、前記参照光を生成する、
付記９に記載の光測距装置。
（付記１１）
前記参照光の強度は、前記測距周期毎に異なる、
付記７乃至１０のいずれか一項に記載の光測距装置。
（付記１２）
前記参照光の幅は、前記測距範囲に応じて異なる、
付記７乃至１１のいずれか一項に記載の光測距装置。
（付記１３）
前記参照光は、前記測距範囲が前記光測距装置から遠い場合の幅が、前記測距範囲が前記光測距装置から近い場合の幅よりも狭い、
付記１２に記載の光測距装置。
（付記１４）
前記参照光は、特定の測距範囲における幅が、他の測距範囲における幅よりも狭い、
付記１２または１３に記載の光測距装置。
（付記１５）
前記変調手段は、前記測距周期毎に複数の前記参照光を生成する、
付記７乃至１４のいずれか一項に記載の光測距装置。
（付記１６）
前記参照光の強度は、前記測距範囲に応じて連続的に変化する、
付記１乃至４のいずれか一項に記載の光測距装置。
（付記１７）
前記参照光の強度は、直線状のテーパー型に変化する、
付記１６に記載の光測距装置。
（付記１８）
前記参照光の強度は、前記光測距装置からの距離に比例して変化する、
付記１７に記載の光測距装置。
（付記１９）
前記参照光の強度は、曲線状のテーパー型に強度が変化する、
付記１６に記載の光測距装置。
（付記２０）
前記参照光の強度は、前記光測距装置からの距離に対する前記反射光の減衰特性に合わせて変化する、
付記１９に記載の光測距装置。
（付記２１）
前記参照光の強度は、前記光測距装置からの距離の２乗に比例して変化する、
付記１９または２０に記載の光測距装置。
（付記２２）
測定対象物に測距光を送信し、
前記送信した測距光により前記測定対象物から反射した反射光を受信し、
測距範囲に応じて光源を強度変調した参照光を生成し、
前記受信した反射光と前記生成した参照光とを干渉させて受信信号を生成し、
前記送信した測距光と前記生成した受信信号とに基づいて、前記測定対象物までの距離を算出する、
光測距方法。
（付記１）
測定対象物に測距光を送信する光送信手段と、
前記送信した測距光により前記測定対象物から反射した反射光を受信する光受信手段と、
測距範囲に応じて光源を強度変調した参照光を生成する変調手段と、
前記受信した反射光と前記生成した参照光とを干渉させて受信信号を生成する検波手段と、
前記送信した測距光と前記生成した受信信号とに基づいて、前記測定対象物までの距離を算出する距離算出手段と、
を備える、光測距装置。
（付記２）
前記参照光は、前記測距範囲が前記光測距装置から遠い場合の強度が、前記測距範囲が前記光測距装置から近い場合の強度よりも強い、
付記１に記載の光測距装置。
（付記３）
前記参照光は、特定の測距範囲における強度が、他の測距範囲における強度よりも強い、
付記１または２に記載の光測距装置。
（付記４）
前記参照光の平均パワーは、前記強度変調前の光源のパワーと同じである、
付記１乃至３のいずれか一項に記載の光測距装置。
（付記５）
前記参照光の強度は、パルス型に変化する、
付記１乃至４のいずれか一項に記載の光測距装置。
（付記６）
前記参照光の幅は、前記測距光の幅よりも広い、
付記５に記載の光測距装置。
（付記７）
前記光送信手段は、前記測距光を所定の測距周期で繰り返し送信し、
前記変調手段は、前記測距周期毎に前記参照光を生成する、
付記５または６に記載の光測距装置。
（付記８）
前記変調手段は、前記測距周期毎に、前記光測距装置からの距離が異なる前記測距範囲で前記参照光を生成する、
付記７に記載の光測距装置。
（付記９）
前記変調手段は、生成順に、前記測距範囲が前記光測距装置から遠くなるように、または、前記測距範囲が前記光測距装置に近くなるように、前記参照光を生成する、
付記８に記載の光測距装置。
（付記１０）
前記変調手段は、前記生成順の前後の参照光における前記測距範囲がオーバーラップするように、前記参照光を生成する、
付記９に記載の光測距装置。
（付記１１）
前記参照光の強度は、前記測距周期毎に異なる、
付記７乃至１０のいずれか一項に記載の光測距装置。
（付記１２）
前記参照光の幅は、前記測距範囲に応じて異なる、
付記７乃至１１のいずれか一項に記載の光測距装置。
（付記１３）
前記参照光は、前記測距範囲が前記光測距装置から遠い場合の幅が、前記測距範囲が前記光測距装置から近い場合の幅よりも狭い、
付記１２に記載の光測距装置。
（付記１４）
前記参照光は、特定の測距範囲における幅が、他の測距範囲における幅よりも狭い、
付記１２または１３に記載の光測距装置。
（付記１５）
前記変調手段は、前記測距周期毎に複数の前記参照光を生成する、
付記７乃至１４のいずれか一項に記載の光測距装置。
（付記１６）
前記参照光の強度は、前記測距範囲に応じて連続的に変化する、
付記１乃至４のいずれか一項に記載の光測距装置。
（付記１７）
前記参照光の強度は、直線状のテーパー型に変化する、
付記１６に記載の光測距装置。
（付記１８）
前記参照光の強度は、前記光測距装置からの距離に比例して変化する、
付記１７に記載の光測距装置。
（付記１９）
前記参照光の強度は、曲線状のテーパー型に強度が変化する、
付記１６に記載の光測距装置。
（付記２０）
前記参照光の強度は、前記光測距装置からの距離に対する前記反射光の減衰特性に合わせて変化する、
付記１９に記載の光測距装置。
（付記２１）
前記参照光の強度は、前記光測距装置からの距離の２乗に比例して変化する、
付記１９または２０に記載の光測距装置。
（付記２２）
測定対象物に測距光を送信し、
前記送信した測距光により前記測定対象物から反射した反射光を受信し、
測距範囲に応じて光源を強度変調した参照光を生成し、
前記受信した反射光と前記生成した参照光とを干渉させて受信信号を生成し、
前記送信した測距光と前記生成した受信信号とに基づいて、前記測定対象物までの距離を算出する、
光測距方法。
【符号の説明】
【0089】
１０ 光測距装置
１１ 光送信部
１２ 光受信部
１３ 変調部
１４ 検波部
１５ 距離算出部
１００ 光測距装置
１０１ 光源装置
１０２ 光測距パルス変調信号生成部
１０３ 光変調器
１０４ 光送信部
１０５ 光受信部
１０６ コヒーレント光受信機
１０６ａ 光干渉系
１０６ｂ 光／電変換器
１０７ ＡＤＣ
１０８ ＢＰＦ
１０９ タイミング抽出部
１１０ 距離算出部
２０１ 参照光変調信号生成部
２０２ 参照光変調器
１１ 光送信部
１２ 光受信部
１３ 変調部
１４ 検波部
１５ 距離算出部
１００ 光測距装置
１０１ 光源装置
１０２ 光測距パルス変調信号生成部
１０３ 光変調器
１０４ 光送信部
１０５ 光受信部
１０６ コヒーレント光受信機
１０６ａ 光干渉系
１０６ｂ 光／電変換器
１０７ ＡＤＣ
１０８ ＢＰＦ
１０９ タイミング抽出部
１１０ 距離算出部
２０１ 参照光変調信号生成部
２０２ 参照光変調器
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】