JP5098331B2 - 計測装置 - Google Patents
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φ=2π・δ/8γ ・・・(1)
ただし、
d=(c/2f)・(φ/2π) …(4)
d=(c/2f)・(δ/8γ) …(5)
A0+A2=A1+A3・・・(6)
A0+A2−A1=A3‘・・・(7)
(A0+N)+(A2+N)=(A1+N)+(A3+N)・・・(8)
(A0+A2)−(A1+A3)=0・・・(16)
(A0+A2)−(A1+A3)>Th1・・・(17)
(A0+A2)−(A1+A3)<Th2・・・(18)
D=φ/(2f・2π)・・・(19)
d=(c/2f)・(φ/2π) ・・・(23)
d‘=(c/2f)・(φ‘/2π)・・・(24)
φ1=2π・δ1/8γ1 ・・・(25)
φ2=2π・δ2/8γ2−π/4 ・・・(26)
ただし、
d1=(c/2f)・(φ1/2π) …(31)
d2=(c/2f)・(φ2/2π) …(32)
d=(d1+d2)/2 ・・・(33)
12 発光器
14 受光器
16 制御部
18 検出物体
20 フォトダイオード
24 信号処理回路
26 蓄積部
Ai 電荷蓄積量データ
Claims (3)
- 計測対象物に対して光を発光する発光手段と、
前記発光手段から発光された光の前記計測対象物からの反射光を受光し、受光量に応じた受光信号を出力する複数の受光手段と、
時間的に発光強度を変化させた光を発光するように前記発光手段を制御する発光制御手段と、
前記複数の受光手段の各々に対応して設けられた複数の電荷蓄積手段と、
前記複数の受光手段の各々について、前記受光手段から出力される受光信号を、前記発光手段の発光タイミングからπ/2n(nは自然数である)だけ異なる4n個の位相タイミングの各々で、所定の蓄積期間に、対応する前記電荷蓄積手段へ電荷として蓄積させる蓄積制御手段と、
前記複数の受光手段の各々について、対応する前記電荷蓄積手段に蓄積された前記4n個の位相タイミングにおける電荷蓄積量の各々が、前記電荷蓄積手段のアンダーフローに相当する電荷蓄積量より大きく、オーバーフローに相当する電荷蓄積量より小さい予め定められた範囲内であるか否かを判定する判定手段と、
前記複数の受光手段の各々について、対応する前記電荷蓄積手段に蓄積された前記4n個の位相タイミングにおける電荷蓄積量のうち、π/2だけ異なる4個の位相タイミングの各々における電荷蓄積量からなるn個の電荷蓄積量グループの各々について、前記判定手段によって前記電荷蓄積量の全てが前記予め定められた範囲内であると判定された場合、前記電荷蓄積量グループの電荷蓄積量に基づいて、前記発光手段によって発光してから前記受光手段によって受光するまでの位相差、遅延時間、及び前記計測対象物までの距離の少なくとも一つを計測し、
前記判定手段によって1個の位相タイミングにおける電荷蓄積量が前記予め定められた範囲内でないと判定された場合、前記電荷蓄積量グループの前記1個の位相タイミング以外の3個の位相タイミングにおける電荷蓄積量に基づいて、前記1個の位相タイミングにおける電荷蓄積量を補正し、前記3個の位相タイミングにおける電荷蓄積量及び前記補正された電荷蓄積量に基づいて、前記位相差、前記遅延時間、及び前記距離の少なくとも一つを計測し、
前記判定手段によって2個の位相タイミングの各々における電荷蓄積量が前記予め定められた範囲内でないと判定された場合、前記電荷蓄積量グループの前記2個の位相タイミング以外の2個の位相タイミングにおける電荷蓄積量の総和及び該2個の位相タイミングにおける電荷蓄積量の何れか一方の比に基づいて、前記位相差、前記遅延時間、及び前記距離の少なくとも一つの候補を2つ計測し、他の受光手段について計測された前記位相差、前記遅延時間、及び前記距離の少なくとも一つに基づいて、前記2つの候補の何れかを選択する計測手段と、
を含む計測装置。 - 計測対象物に対して光を発光する発光手段と、
前記発光手段から発光された光の前記計測対象物からの反射光を受光し、受光量に応じた受光信号を出力する複数の受光手段と、
時間的に発光強度を変化させた光を発光するように前記発光手段を制御する発光制御手段と、
前記複数の受光手段の各々に対応して設けられた複数の電荷蓄積手段と、
前記複数の受光手段の各々について、前記受光手段から出力される受光信号を、前記発光手段の発光タイミングからπ/2n(nは自然数である)だけ異なる4n個の位相タイミングの各々で、所定の蓄積期間に、対応する電荷蓄積手段へ電荷として蓄積させる蓄積制御手段と、
前記複数の受光手段の各々について、対応する電荷蓄積手段に蓄積された前記4n個の位相タイミングにおける電荷蓄積量の各々が、前記電荷蓄積手段のアンダーフローに相当する電荷蓄積量より大きく、オーバーフローに相当する電荷蓄積量より小さい予め定められた範囲内であるか否かを判定する判定手段と、
前記複数の受光手段の各々について、対応する電荷蓄積手段に蓄積された前記4n個の位相タイミングにおける電荷蓄積量のうち、π/2だけ異なる4個の位相タイミングにおける電荷蓄積量からなるn個の電荷蓄積量グループの各々について、前記判定手段によって前記電荷蓄積量の全てが前記予め定められた範囲内であると判定された場合、前記電荷蓄積量グループの電荷蓄積量に基づいて、前記発光手段による発光から前記受光手段による受光までの位相差、遅延時間、及び前記計測対象物までの距離の少なくとも一つを計測し、
前記判定手段によって2個の位相タイミングの各々における電荷蓄積量が前記予め定められた範囲内でないと判定された場合、前記電荷蓄積量グループの前記2個の位相タイミング以外の2個の位相タイミングにおける電荷蓄積量の総和及び該2個の位相タイミングにおける電荷蓄積量の何れか一方の比に基づいて、前記位相差、前記遅延時間、及び前記距離の少なくとも一つの候補を2つ計測し、他の受光手段について計測された前記位相差、前記遅延時間、及び前記距離の少なくとも一つに基づいて、前記2つの候補の何れかを選択する計測手段と、
を含む計測装置。 - 前記発光手段が発光を停止している状態で前記受光手段から出力される受光信号を、前記電荷蓄積手段へ蓄積させるノイズ蓄積制御手段を更に含み、
前記計測手段は、前記判定手段によって2個の位相タイミングの各々の電荷蓄積量が前記予め定められた範囲内でないと判定された場合、前記電荷蓄積量グループの前記2個の位相タイミング以外の2個の位相タイミングにおける電荷蓄積量の各々から前記ノイズ蓄積制御手段によって蓄積された電荷蓄積量を減算して補正し、前記補正された2個の電荷蓄積量を用いて、前記位相差、前記遅延時間、及び前記距離の少なくとも一つを計測する請求項1又は2項記載の計測装置。
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