一种单孔径多重成像的光学成像测距装置，其特征在于构成：同光轴地依次包括成像主透镜、多重成像元件、场镜和光电探测器，该光电探测器的输出端接数字图像处理器，所述的成像主透镜与多重成像元件紧贴在一起，所述的数字图像处理器用于处理由光电探测器采样的数字图像，提取物体的深度信息的数据处理软件。本实用新型只需单次成像，即可获得完备的成像，而且系统结构紧凑，易于装配，不需要复杂的相机定位和标定，测距算法简单，可快速地获得物体的深度信息。