技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于飛行時間測量法的距離測量裝置。

背景技術(shù)：

目前，公知有一種距離測量裝置，可用于商品、部件等三維形狀的測量。近年來，隨著工廠中的生產(chǎn)自動化，被要求有能夠以高速且非接觸方式進(jìn)行測量并且小型廉價的裝置，作為距離測量裝置。因而，作為距離測量裝置，開發(fā)有通過采用激光器光(激光)的三角測量法進(jìn)行距離測量的裝置、以及通過采用激光器光的飛行時間測量法進(jìn)行距離測量的裝置。

圖1是表示通過三角測量法進(jìn)行距離測量的距離測量裝置7的圖。

在距離測量裝置7中，控制器71通過電流驅(qū)動器72以恒電流驅(qū)動控制半導(dǎo)體激光器73。半導(dǎo)體激光器73輸出的激光器光通過聚光透鏡74被照射到測量對象物9。通過測量對象物9反射的激光器光通過受光透鏡75使光點(Spot)在光電二極管76(位置檢測元件)上成像。光點(斑點)根據(jù)激光器光的光軸方向的位移量進(jìn)行位移。

控制器71在通過未圖示的驅(qū)動部，使距離測量裝置7與測量對象物9在與激光器光的光軸正交的圖1的上下方向上相對移動的同時，測量光電二極管76上的光點的位移量。通過這樣，控制器71能夠測量測量對象物9的光軸方向的位移量，并能夠測量測量對象物9的表面形狀等。

不過，采用三角測量法的距離測量裝置7有到測量對象物9的可測量距離的范圍非常狹的問題。

圖2是表示通過飛行時間測量法進(jìn)行距離測量的距離測量裝置8的圖。

在距離測量裝置8中，控制器81通過電流驅(qū)動器82以恒電流驅(qū)動控制半導(dǎo)體激光器83。半導(dǎo)體激光器83輸出的激光器光通過準(zhǔn)直(校準(zhǔn))透鏡84被校準(zhǔn)后，通過半反射鏡85取出一部分，該一部分的激光器光被光電二極管86接受。

在距離測量裝置8測量從輸出激光器光到通過測量對象物9反射回來的激光器光的飛行時間時，控制器81在光電二極管86接受激光器光的定時開始測量。

通過半反射鏡85的激光器光被照射到測量對象物9。通過測量對象物9反射的激光器光通過受光透鏡87被光電二極管88接受?？刂破?1在光電二極管88接受激光器光的定時結(jié)束激光器光的飛行時間的測量。

控制器81通過計算出激光器光的飛行時間，能夠測量從半導(dǎo)體激光器83到測量對象物9的距離。

在采用飛行時間測量法的距離測量裝置8中，與采用三角測量法的距離測量裝置7相比，到測量對象物9的可測量距離的范圍寬廣。不過，在距離測量裝置8中，為了獲得測量開始和結(jié)束的定時，需要兩個光電二極管86、88及向各光電二極管86、88引導(dǎo)激光器光的兩個光路，所以存在有裝置構(gòu)成變復(fù)雜的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于飛行時間測量法的距離測量裝置，其能夠使裝置構(gòu)成變簡單。

為解決上述問題，本發(fā)明第一方面涉及的距離測量裝置，包括：半導(dǎo)體激光器和取得部。半導(dǎo)體激光器通過激光元件輸出激光器光，而且通過內(nèi)置的光電二極管接受激光元件輸出的背光光束。取得部為了計算出從激光元件到測量對象物的距離或者距離的位移，計時第一定時和第二定時之間的時間，并取得已計時的時間，作為從激光器光被輸出到通過測量對象物反射回來的激光器光的飛行時間，所述第一定時是通過激光元件開始輸出激光器光而光電二極管的輸出超過第一閾值的定時，所述第二定時是通過激光器光由測量對象物反射并返回到激光元件而光電二極管的輸出超過與第一閾值相比高的第二閾值的定時。

根據(jù)這樣的構(gòu)成，通過半導(dǎo)體激光器及取得部的設(shè)置，能夠使距離測量裝置的構(gòu)成變簡單并使距離測量裝置小型化。

在本發(fā)明第二方面涉及的距離測量裝置中，所述取得部包括：第一比較器，進(jìn)行因所述光電二極管的輸出是否超過所述第一閾值而不同的輸出；第二比較器，進(jìn)行因所述光電二極管的輸出是否超過所述第二閾值而不同的輸出；以及計時器，計時所述第一比較器的輸出為所述光電二極管的輸出超過所述第一閾值時的輸出且所述第二比較器的輸出為所述光電二極管的輸出小于所述第二閾值時的輸出的期間的時間，作為所述飛行時間，其中，所述取得部能夠變更所述第一閾值及第二閾值。

根據(jù)這樣的構(gòu)成，通過取得部設(shè)置第一比較器和第二比較器，計時器能夠準(zhǔn)確地計時激光器光的飛行時間。

在本發(fā)明第三方面涉及的距離測量裝置中，所述激光元件在所述飛行時間的測量當(dāng)中連續(xù)輸出所述激光器光。

根據(jù)這樣的構(gòu)成，通過所述激光元件在所述飛行時間的測量當(dāng)中連續(xù)輸出所述激光器光，能夠可靠地保證通過測量對象物反射返回來的激光器光在激光元件內(nèi)與進(jìn)行輸出的激光器光產(chǎn)生諧振從而提高背光光束的輸出。

在本發(fā)明第四方面涉及的距離測量裝置中，還包括：反射鏡，反射所述激光元件輸出的所述激光器光，變更所述激光器光的輸出方向；以及控制器，控制所述反射鏡的角度，在將所述激光器光在主掃描方向上進(jìn)行掃描后，在副掃描方向上錯開的位置在所述主掃描方向上掃描所述激光器光。

根據(jù)這樣的構(gòu)成，通過設(shè)置能夠變更所述激光器光的輸出方向的反射鏡，能夠?qū)⑺黾す馄鞴獬蚨S方向的任意方向從而能夠計算出測量對象物的表面形狀。

在本發(fā)明第五方面涉及的距離測量裝置中，所述控制器，將所述激光器光的照射位置維持在所述測量對象物的第一位置上，直到所述測量對象物的所述第一位置的所述飛行時間的測量結(jié)束，當(dāng)在所述第一位置的所述飛行時間的測量結(jié)束時，則使所述激光器光的照射位置移動到和所述測量對象物中的所述第一位置在所述主掃描方向上錯開的第二位置。

根據(jù)這樣的構(gòu)成，通過控制器使激光器光的照射位置在所述測量對象物中的第一位置的所述飛行時間的測量結(jié)束時，移動到和所述第一位置在所述主掃描方向上錯開的第二位置，能夠更準(zhǔn)確地計算出測量對象物的表面形狀。

在本發(fā)明第六方面涉及的距離測量裝置中，所述反射鏡是檢流鏡。

根據(jù)這樣的構(gòu)成，通過設(shè)置檢流鏡，能夠?qū)⒓す馄鞴獬蚨S方向的任意方向從而能夠計算出測量對象物的表面形狀。

在本發(fā)明第七方面涉及的距離測量裝置中，所述激光器光的掃描模式在所述主掃描方向和所述副掃描方向的平面內(nèi)之字狀地進(jìn)行或者漩渦狀地進(jìn)行。

根據(jù)這樣的構(gòu)成，通過所述激光器光的掃描模式在所述主掃描方向和所述副掃描方向的平面內(nèi)之字狀地進(jìn)行或者漩渦狀地進(jìn)行，能夠根據(jù)測量的需要，自由地選擇掃描模式。

在本發(fā)明第八方面涉及的距離測量裝置中，所述激光元件是端面發(fā)光型的激光二極管，所述激光器光從所述激光元件的一端面輸出，所述背光光束從與該一端面相反的端面向與所述激光器光的輸出方向相反方向輸出，所述背光光束的光軸與所述激光器光的光軸在同一直線上。

根據(jù)這樣的構(gòu)成，通過采用端面發(fā)光型的激光二極管作為所述激光元件，能夠使激光器光的掃描范圍寬廣且距離測量裝置的構(gòu)成變簡單并使距離測量裝置小型化。

在本發(fā)明第九方面涉及的距離測量裝置中，還包括：準(zhǔn)直透鏡，設(shè)置在所述激光元件的前面，其中，所述激光元件輸出的所述激光器光通過所述準(zhǔn)直透鏡被照射到所述測量對象物，通過所述測量對象物反射的所述激光器光入射到所述激光元件內(nèi)。

根據(jù)這樣的構(gòu)成，通過設(shè)置準(zhǔn)直透鏡，能夠提高激光元件輸出的激光器光的光束的準(zhǔn)直性。

在本發(fā)明第十方面涉及的距離測量裝置中，所述第一閾值被設(shè)置為與在所述第一定時中的所述光電二極管的輸出相比低的值，所述第二閾值被設(shè)置為與在所述第二定時中的所述光電二極管的輸出相比低、與在所述第一定時中的所述光電二極管的輸出相比高的值。

根據(jù)這樣的構(gòu)成，通過設(shè)置這樣的第一閾值和第二閾值的值，能夠可靠地確定第一定時和第二定時從而準(zhǔn)確地計算出激光器光的飛行時間。

附圖說明

下面，參照附圖對本發(fā)明所涉及的距離測量裝置進(jìn)行說明。當(dāng)結(jié)合附圖考慮時，通過參照下面的詳細(xì)描述，能夠更完整更好地理解本發(fā)明以及容易得知其中許多伴隨的優(yōu)點，但此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定，其中：

圖1是表示通過三角測量法進(jìn)行距離測量的距離測量裝置的圖；

圖2是表示通過飛行時間測量法進(jìn)行距離測量的距離測量裝置的圖；

圖3是表示距離測量裝置的構(gòu)成的圖；

圖4是表示光電二極管的輸出的圖；

圖5是用于對門部及計時器的動作原理進(jìn)行說明的時序圖；

圖6是用于對距離測量處理進(jìn)行說明的流程圖；

圖7是表示距離測量裝置的要部的構(gòu)成的圖；以及

圖8是表示測量對象物中的各測量位置的圖。

附圖標(biāo)記說明

1、1A 距離測量裝置 9 測量對象物

13 半導(dǎo)體激光器 131 激光元件

132 光電二極管 14 取得部

16 檢流鏡(反光鏡) 142 第一比較器

143 第二比較器 145 計時器

t1 第一定時 t2 第二定時

th1 第一閾值 th2 第二閾值

具體實施方式

下面，參照附圖，對各實施例進(jìn)行說明。

第一實施例

圖3是表示距離測量裝置1的構(gòu)成的圖。

距離測量裝置1為了計算出到測量對象物9的距離或該距離的位移(變位)，而計算出從激光器光(激光)被輸出到通過測量對象物9反射回來的激光器光的飛行時間。

距離測量裝置1的控制器11具有讀取未圖示的存儲器內(nèi)的程序并進(jìn)行各種處理的處理器，并控制距離測量裝置1的整體?？刂破?1通過電流驅(qū)動器12以恒電流驅(qū)動控制半導(dǎo)體激光器13的激光元件131?？刂破?1在激光器光的飛行時間的測量當(dāng)中，以激光器光始終固定連續(xù)輸出的方式對激光元件131進(jìn)行驅(qū)動控制。

激光元件131是端面發(fā)光型的激光二極管，從一端面輸出激光器光。此外，激光元件131從與一端面相反的端面向與激光器光的輸出方向相反方向輸出背光光束。背光光束的光軸位于與激光器光的光軸相同直線上。

背光光束被由半導(dǎo)體激光器13所內(nèi)置的光電二極管132接受。光電二極管132與激光元件131靠近設(shè)置并與激光元件131一體地被封裝。

激光元件131溫度越高發(fā)光效率越下降，激光器光的輸出因環(huán)境溫度而變動。在這里，背光光束的強(qiáng)度與激光器光的輸出成比例。因而，可知通過監(jiān)控(監(jiān)測)背光光束，來進(jìn)行使激光器光的輸出為一定的反饋控制。

在本實施例中，取得部14利用半導(dǎo)體激光器13所內(nèi)置的用于監(jiān)控背光光束的光電二極管132計算出激光器光的飛行時間。

具體地說，取得部14將光電二極管132開始接受背光光束的定時視為向測量對象物9輸出激光器光的定時，也就是說視為激光器光的飛行時間的測量開始定時。

激光元件131所輸出的激光器光通過準(zhǔn)直(校準(zhǔn))透鏡15照射到測量對象物9。通過測量對象物9反射的激光器光入射到激光元件131內(nèi)。入射到激光元件131內(nèi)的激光器光在激光元件131內(nèi)通過與進(jìn)行輸出的激光器光進(jìn)行共振(諧振)從而提高背光光束的輸出。

因而，取得部14將通過背光光束的輸出提高而光電二極管132的輸出提高的定時視為激光器光通過測量對象物9反射而返回到激光元件131的定時，也就是說視為激光器光的飛行時間的測量結(jié)束定時。

取得部14基于光電二極管132的輸出，取得激光元件131開始輸出激光器光的定時和激光器光通過測量對象物9反射而返回到激光元件131的定時之差，作為激光器光的飛行時間。

取得部14計時激光器光的飛行時間，并將表示激光器光的飛行時間的信號輸出給控制器11。

這樣的取得部14具有將光電二極管132輸出的電流轉(zhuǎn)換成電壓的未圖示的轉(zhuǎn)換電路、放大經(jīng)過了轉(zhuǎn)換電路的光電二極管132的輸出的放大器141、輸入有經(jīng)過了放大器141的光電二極管132的輸出的第一比較器142、第二比較器143、設(shè)置在第一比較器142和第二比較器143的后部的門部144及計時器145。對第一比較器142和第二比較器143、門部144及計時器145進(jìn)行后述。

控制器11基于激光器光的飛行時間，計算出到測量對象物9的距離。此外，控制器11通過使半導(dǎo)體激光器13和準(zhǔn)直透鏡15與測量對象物9在與激光器光的光軸正交的方向(圖3的圖面上下方向)上相對移動，能夠計算出到測量對象物9的距離的位移(變位)并能夠測量測量對象物9的表面形狀。

圖4是表示光電二極管132的輸出的圖。在圖4中，橫軸表示時間，縱軸表示光電二極管132的輸出。

在激光元件131未輸出激光器光時，光電二極管132的輸出為零。另外，往往有始終向激光元件131輸入微量的偏置電流使激光元件131進(jìn)行微發(fā)光以使容易輸出激光器光的情況。這時，光電二極管132的輸出在到輸出測量用的激光器光的定時t1的期間，為與微弱的背光光束的接收量對應(yīng)的值。

在激光元件131開始激光器光的輸出的定時t1，光電二極管132的輸出提高與背光光束的接受量對應(yīng)的值。

第一比較器142輸出為兩個值，根據(jù)光電二極管132的輸出是否超過閾值th1(第一閾值)而輸出不同。具體地說，第一比較器142當(dāng)輸入到第一輸入端子的光電二極管132的輸出電壓超過作為輸入到第二輸入端子的閾值的基準(zhǔn)電壓th1時輸出電壓為High(高)，當(dāng)光電二極管132的輸出電壓小于基準(zhǔn)電壓th1時輸出電壓為Low(低)。

通過這樣，當(dāng)?shù)谝槐容^器142的輸出為High(高)時，能夠判斷激光元件131開始激光器光的輸出。另外，閾值th1被設(shè)置為與在定時t1中的光電二極管132的輸出相比低的值。閾值th1當(dāng)向激光元件131輸入偏置電流時，被設(shè)置為與接受基于偏置電流的背光光束時的光電二極管132的輸出相比高的值。

在通過測量對象物9反射的激光器光返回到激光元件131并入射到激光元件131內(nèi)的定時t2，通過返回來的激光器光在激光元件131內(nèi)產(chǎn)生共振(諧振)，并提高背光光束的輸出。因此，在定時t2中，接受背光光束的光電二極管132的輸出進(jìn)一步提高。

第二比較器143與第一比較器142為同樣的構(gòu)成，僅閾值th2與第一比較器142不同。閾值th2被設(shè)置為與定時t2中的光電二極管132的輸出相比低、與在定時t1中的光電二極管132的輸出相比高的值。

通過這樣，當(dāng)?shù)诙容^器143的輸出為High(高)時，能夠判斷通過測量對象物9反射的激光器光已返回到激光元件131。

根據(jù)從距離測量裝置1到測量對象物9的距離、測量對象物9的反射率，通過測量對象物9反射而返回到激光元件131的激光器光的強(qiáng)度改變。因此，用于判斷激光器光是否已返回到激光元件131的閾值th2及閾值th1(各比較器142、143的基準(zhǔn)電壓th1、th2)，可以通過控制器11任意設(shè)置變更。

圖5是用于對門部144及計時器145的動作原理進(jìn)行說明的時序(時間)圖。

門部144當(dāng)?shù)谝槐容^器142的輸出為High(高)且第二比較器143的輸出為Low(低)時，輸出High(高)，當(dāng)?shù)谝槐容^器142、第二比較器143的輸出的組合為除此之外時，輸出Low(低)。

也就是說，門部144在從激光器光被輸出到通過測量對象物9返回來的期間輸出為High(高)。

計時器145在門部144的輸出為High(高)的期間計量時鐘脈沖并計算出激光器光的飛行時間。

控制器11基于計時器145的計量值，計算出到測量對象物9的距離或者該距離的位移。

例如，控制器11通過以下公式(1)計算出從距離測量裝置1(激光元件131)到測量對象物9的距離L。在公式(1)中，將計時器145所計量的激光器光的飛行時間視為t，將激光器光的速度視為c。

下面，參照圖6的流程圖，對基于距離測量裝置1的距離測量處理進(jìn)行簡略說明。

距離測量裝置1通過激光元件131輸出激光器光(Act1)。

激光元件131由于在輸出激光器光時也輸出背光光束，所以通過光電二極管132檢測該背光光束從而能夠判斷為激光元件131已輸出激光器光。

因而，距離測量裝置1監(jiān)控光電二極管132的輸出是否超過表示接受背光光束的閾值th1(Act2)。

距離測量裝置1當(dāng)光電二極管132的輸出超過閾值th1時(Act2的是)，將光電二極管132的輸出超過閾值th1的該定時t1判斷為激光元件131開始輸出激光器光的定時。距離測量裝置1用該定時t1開始計量激光器光的飛行時間(Act3)。

當(dāng)激光器光通過測量對象物9反射并返回到激光元件131時，則在激光元件131內(nèi)返回來的激光器光與輸出的激光器光進(jìn)行共振，背光光束的輸出增大。因此，通過光電二極管132檢測出背光光束的輸出的增大，從而能夠判斷為激光器光通過測量對象物9反射并返回到激光元件131。

因而，距離測量裝置1監(jiān)控光電二極管132的輸出是否超過表示激光器光已返回到激光元件131的閾值th2(Act4)。

距離測量裝置1當(dāng)光電二極管132的輸出超過閾值th2時(Act4的是)，將該定時t2判斷為激光器光通過測量對象物9反射并返回到激光元件131的定時。距離測量裝置1在該定時t2結(jié)束激光器光的飛行時間的計量(Act5)。

距離測量裝置1基于激光器光的飛行時間計算出到測量對象物9的距離或者該距離的位移(Act6)。

第二實施例

圖7是表示距離測量裝置1A的要部的構(gòu)成圖。

距離測量裝置1A具有檢流鏡16的這點與第一實施例不同，其他構(gòu)成與第一實施例相同。

檢流鏡16通過未圖示的驅(qū)動部可向任意方向傾斜，并能夠?qū)⒓す馄鞴獬蚨S方向的任意方向。在本實施例中，能夠通過座標(biāo)(X、Y)指定激光器光的輸出方向，控制器11控制檢流鏡16的角度，以使激光器光照射到座標(biāo)(X、Y)的位置。

圖8是表示測量對象物9中的各測量位置的圖。

控制器11驅(qū)動檢流鏡16，在副掃描方向中的座標(biāo)Y0的位置在主掃描方向上掃描激光器光。

控制器11首先向位置(X0、Y0)(第一位置)照射激光器光，并進(jìn)行測量在該位置(X0、Y0)的激光器光的飛行時間?？刂破?1此時將激光器光的照射位置維持在位置(X0、Y0)，直到結(jié)束在該位置(X0、Y0)的激光器光的飛行時間的測量。

接著，控制器11驅(qū)動檢流鏡16，在主掃描方向上使激光器光的照射位置移動到錯開一座標(biāo)的位置(X1、Y0)，進(jìn)行測量該位置(X1、Y0)(第二位置)的激光器光的飛行時間。

這樣，控制器11在主掃描方向上一個一個座標(biāo)挪動激光器光，并在主掃描方向上掃描激光器光。而且，控制器11對在主掃描方向上的各座標(biāo)位置的激光器光的飛行時間進(jìn)行測量下去。

控制器11當(dāng)結(jié)束主掃描方向的測量時，則在向與主掃描方向正交的副掃描方向錯開一座標(biāo)的位置Y1在主掃描方向上掃描激光器光，并對該主掃描方向的各座標(biāo)位置(X1、Y1)(X2、Y1)......的激光器光的飛行時間進(jìn)行測量下去。

控制器11基于這樣取得的各座標(biāo)位置的激光器光的飛行時間，計算出到各座標(biāo)位置的距離、在各座標(biāo)位置中的距離的位移也就是說測量對象物9的表面形狀。

另外，激光器光的掃描模式(圖案)，既可以在X-Y平面內(nèi)如上述那樣曲折(之字)狀地進(jìn)行，又可以旋渦狀地進(jìn)行，適當(dāng)就好。

效果

在第一實施例及第二實施例中，用一個光電二極管132監(jiān)控背光光束，并獲得激光器光的飛行時間的測量開始定時t1及測量結(jié)束定時t2。因此，在第一實施例及第二實施例中，與采用半反射鏡85、多個光電二極管86、88的圖2的現(xiàn)有構(gòu)成相比，可以使裝置構(gòu)成簡單而且能夠使裝置小型化。

在第一實施例及第二實施例中，由于利用半導(dǎo)體激光器13所內(nèi)置的監(jiān)控用的光電二極管132，所以可以利用成品的半導(dǎo)體激光器13并能夠容易地制作距離測量裝置1、1A。

在本發(fā)明中，通過半導(dǎo)體激光器13及取得部14的設(shè)置，能夠使距離測量裝置1、1A的構(gòu)成變簡單并使距離測量裝置1、1A小型化。

在本發(fā)明中，通過取得部14設(shè)置第一比較器142和第二比較器143，計時器145能夠準(zhǔn)確地計時激光器光的飛行時間。

在本發(fā)明中，通過激光元件131在飛行時間的測量當(dāng)中連續(xù)輸出激光器光，能夠可靠地保證通過測量對象物9反射返回來的激光器光在激光元件131內(nèi)與進(jìn)行輸出的激光器光產(chǎn)生諧振從而提高背光光束的輸出。

在本發(fā)明中，通過距離測量裝置1A還包括：作為檢流鏡16的反射鏡，反射激光元件131輸出的激光器光，變更激光器光的輸出方向；以及控制器11，控制反射鏡的角度，在將激光器光在主掃描方向上進(jìn)行掃描后，在副掃描方向上錯開的位置在主掃描方向上掃描激光器光，能夠?qū)⒓す馄鞴獬蚨S方向的任意方向從而能夠計算出測量對象物9的表面形狀。

在本發(fā)明中，通過控制器11，將激光器光的照射位置維持在測量對象物9的第一位置上，直到測量對象物9的第一位置的飛行時間的測量結(jié)束，當(dāng)在第一位置的飛行時間的測量結(jié)束時，則使激光器光的照射位置移動到和測量對象物9中的第一位置在主掃描方向上錯開的第二位置，能夠更準(zhǔn)確地計算出測量對象物9的表面形狀。

在本發(fā)明中，通過激光器光的掃描模式在主掃描方向和副掃描方向的平面內(nèi)之字狀地進(jìn)行或者漩渦狀地進(jìn)行，能夠根據(jù)測量的需要，自由地選擇掃描模式。

在本發(fā)明中，通過激光元件131是端面發(fā)光型的激光二極管，激光器光從激光元件131的一端面輸出，背光光束從與該一端面相反的端面向與激光器光的輸出方向相反方向輸出，背光光束的光軸與激光器光的光軸在同一直線上，能夠使激光器光的掃描范圍寬廣且距離測量裝置1、1A的構(gòu)成變簡單并使距離測量裝置1、1A小型化。

在本發(fā)明中，通過距離測量裝置1、1A還包括：準(zhǔn)直透鏡15，設(shè)置在激光元件131的前面，激光元件131輸出的激光器光通過準(zhǔn)直透鏡15被照射到測量對象物9，通過測量對象物9反射的激光器光入射到激光元件131內(nèi)，能夠提高激光元件131輸出的激光器光的光束的準(zhǔn)直性。

在本發(fā)明中，通過閾值th1(第一閾值)被設(shè)置為與在定時t1(第一定時)中的光電二極管132的輸出相比低的值，閾值th2(第二閾值)被設(shè)置為與在定時t2(第二定時)中的光電二極管132的輸出相比低、與在定時t1(第一定時)中的光電二極管132的輸出相比高的值，能夠可靠地確定在定時t1(第一定時)和t2(第二定時)從而準(zhǔn)確地計算出激光器光的飛行時間。

雖然對本發(fā)明的幾個實施例進(jìn)行了說明，但是這些實施例是作為例子提出的，并不意圖限定發(fā)明的范圍。這些新穎的實施例可以用其他的各種形式來實施，在不脫離發(fā)明要旨的范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種省略、替換、變更。這些實施例及其變形均被包含在發(fā)明的范圍或要旨中，而且，包含在權(quán)利要求的范圍所記載的發(fā)明和其均等的范圍內(nèi)。