2011年1月11日 星期二

光學的距離測定

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測距方法および装置

【課題】変調光位相差方式により距離を測定する際の誤測距を防止する。
【解決手段】発光部10から一定の周期Tで強度変調された変調光L1が被写体Sに対して射出される。被写体Sから反射した反射変調光L2が受光ユニット20において受光され、第1検出信号α、第2検出信号β、第3検出信号γ、第4検出信号γが各受光素子22a~22dにより取得されていく。その後、判定部29において第1の和W1と第2の和W2との差分ΔWが設定値Aよりも小さいか否かが判定され、差分ΔWが設定値Aより小さいとき、4種類の各検出信号α~γを用いて変調光L1と反射変調光L2との位相差Δφが検出され、この位相差Δφを用いて被写体までの距離dが算出される。一方、差分ΔWが設定値A以上であるブロックBRが存在するとき、位相差Δφの検出が行われず距離演算は行われない。


投影装置及び光測距方法。

【課題】 投影装置から投影面上までの距離を迅速且つ高精度に測距出来る投影装置及び光測距方法を提供する。
【解決手段】 入力された映像データに基づいて映像を投影表示させる映像表示制御部53と、前記映像表示制御部53により映像が投影表示される投影面にレーザーを照射させて、前記投影面までの投影距離を取得する投影距離取得部14と、を備え、前記映像表示制御部53は、前記投影距離取得部14により前記投影距離が取得される際に、少なくとも前記レーザーが照射される領域としてのレーザー測距点63に対応する第一映像領域66の表示状態を、前記投影距離を取得するための表示状態に調整する投影装置。

レーザ測距装置

【課題】投光・受光の過程での光エネルギーの損失が少なく、かつ投受光視差も小さいレーザ測距装置を提供する。
【解決手段】パルス波または変調波からなるレーザ光1を発光する発光素子12と、発光素子に近接して位置しレーザ光2を対象物に向けて投光する投光レンズ14と、対象物で反射したレーザ光3を反射する反射ミラー16と、反射ミラーで反射したレーザ光を受光する受光器18とを備える。発光素子12は、ビーム拡がり角が小さい狭角方向とビーム拡がり角が大きい広角方向とを有している、また、投光レンズ14は、投光レンズ直後でのビーム形状を狭角方向に短く、広角方向に長く成形し、投光レンズ通過後のビームは広角方向ではほぼ平行光に、狭角方向は徐々に拡大するように焦点距離が選定されている。さらに、反射ミラー16は、投光レンズ14から投光されたレーザ光の狭角方向にレーザ光2と干渉しないように近接して位置する。

光波距離計

【課題】 遠距離測定の際に太陽光等による強い外乱を受けた場合にも、測定値がばらついたり、測定不能になったりしないようにしたノンプリズム型の光波距離計を提供する。
【解決手段】 基準信号(K)を発生させる基準信号発振器(24)と、基準信号を基に変調された測距光(L)を出射する発光素子(1)と、測定対象物(5)で反射してきた測距光を受光して測距光を測距信号(M)に変換するAPD(6)と、基準信号と測距信号の位相差から距離を算出する演算制御部(36)とを備えた光波距離計において、APDのバイアス電圧を与える逆電圧回路(38)を備え、演算制御部は太陽光(52)等による外乱光に応じてAPDの出力のS/Nが最大になるように逆電圧回路の出力電圧を制御する。

車両用空間計測装置
【課題】低コストで且つ計測精度が向上した車両用空間計測装置を提供すること。
【解決手段】車両に搭載され、自車両周辺の所定空間を空間計測する車両用空間計測装置が、自車両の前後方向後端部から略水平右方向及び略水平左方向へ向けて、略鉛直方向に縦長の楕円形断面を有するファンビーム形状のレーザパルス光を発射し、そのタイム・オブ・フライトを計測することによって自車両後方の左右領域に存在する周辺物体までの距離を測定する測距手段と、この測距手段により測定された上記周辺物体までの距離と、後輪の車輪速パルスの平均値と、ステアリングハンドル操舵角とから、自車両後方に存在する空間を計測する空間計測手段とを備える。

携帯型測距装置

【課題】 測定対象物までの距離とともに被測定面の傾斜を広範囲に亘って判定すること。
【解決手段】 対物レンズ18を介して測定対象物に向けて測距光を出射し、その反射光を対物レンズ20を介して受光素子22で受光し、測距光と反射光間の位相差を基に測定対象物までの距離を演算部24で演算し、筐体38にも受けた基準面42の当接する被測定面の傾斜を0~360°の範囲で傾斜計14で測定し、この測定値を演算部24に出力する。

個体検出器
【課題】検出領域の環境変化に起因した対象物の検出の信頼度の低下を回避でき、検出領域の環境変化に応じて閾値を手動で設定し直す手間がかからない個体検出器を提供する。
【解決手段】個体検出器1は、距離画像センサ2から得られる距離画像P1と背景距離画像P2との差分である差分距離画像P3を生成し、差分距離画像P3において距離値の絶対値が閾値th1,th2以上になる領域を対象物として検出する対象検出手段3と、対象検出手段3で用いられる閾値th1,th2を設定する閾値設定手段5とを備える。閾値設定手段5は、距離画像センサ2からそれぞれ異なるタイミングで距離画像P1を複数取得し当該複数の距離画像P1のうち背景物の同一画素について距離値のばらつきの程度を示す標準偏差を指標値として算出する算出部51と、閾値th1,th2を指標値に所定のマージンを加えた値に自動で設定する設定部52とを有する。

計測装置
【課題】計測部分を目視で確認できる計測装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明に係る計測装置は、プローブ光23を被検物200に向けて走査して照射させる主走査ミラー130および副走査ミラー140と、被検物によって反射された反射プローブ光30とプローブ光との位相差から、被検物の走査領域の立体形状を表す三次元座標を測定する測定手段とを有して構成されている。さらに、この計測装置は、可視光領域の波長を有したマーカー光24を発射するマーカー光源110と、マーカー光を反射するとともにプローブ光を透過するダイクロイックミラー120とを備えており、これらにより、プローブ光とダイクロイックミラーにおいて反射されたマーカー光とを、同一光路上に重ねた状態で走査して被検物に照射する。

積雪量計測装置及び方法


【課題】滑らかな積雪面の位置を計測するステレオ画像計測装置及び方法を提供する。
【解決手段】ランダムドットパターン4を積雪面5に投影し、該積雪面5が撮像された画像を撮像装置(例えば、カメラ)群1によって取得し、該画像に係る対応点を検出してステレオ画像計測を施して、該積雪面5の位置に係る三次元座標を取得する。

プロジェクタ、プロジェクタの距離計測方法、プロジェクタの投影面傾き取得方法及びプログラム
【課題】スクリーンの傾き計測の精度を向上させ、プロジェクタを小型化する。
【解決手段】投影部16の光源部165は、内蔵するLEDに供給する電流をAM変調し、投影部16は、光強度を変調した投影光をスクリーンに投影する。受光部171は、光強度が変調された反射光を遅れて受光する。この時間遅れは、光の飛行時間に相当する。演算部173は、スクリーン上の複数の測距点について、光強度が変調されている投影光と反射光との位相のずれ量を取得し、この位相のずれ量に基づいて、スクリーン上の複数の測距点までの距離を取得し、スクリーンの傾き角度を取得する。位相のずれ量に基づいて、スクリーンの複数の測距点の距離を取得するため、三角測距法と比較して精度は向上する。また、測距専用の光源も不要となり、プロジェクタ1は小型化される。

ビーム照射装置
【課題】消費電力の抑制と半導体レーザの長寿命化を図りつつ、レーザ光の照射位置を円滑にモニタできるビーム照射装置を提供する。
【解決手段】半導体レーザ100は、パルス発光間の期間において、レーザ発振閾値以下の電流にて自然放出光を発光する。自然放出光は、ビームスプリッタ400によって分離され、PSD600に受光される。PSD600からの出力電流は、I/V変換回路60にて電圧信号に変換される。PSD信号処理回路70は、この電圧信号をもとに、PSD受光面上における分離光の受光位置に応じた位置電圧信号を出力する。ADC80は、自然放出光の発光期間にて位置電圧信号をサンプリングし、サンプル値をDSP10に出力する。DSP10は、このサンプル値に基づいて、各パルス発光タイミングにおけるレーザ光の照射位置を検出する。

ビーム照射装置
【課題】構成の複雑化とレーザ光の利用効率の低下を同時に解消し得るビーム照射装置を提供することを課題とする。
【解決手段】走査ミラー201を2次元駆動してレーザ光を水平方向および垂直方向にスキャンさせる。走査ミラー201のレーザ光入射面は、これによって反射されたレーザ光を平行光よりやや拡散した状態に変換するよう設計されており、また、スキャン動作時に走査ミラー201がP-P’方向およびY軸方向に変位しても、レーザ光の拡散状態が略変化しないような曲面に設計されている。したがって、走査ミラー201によって反射されたレーザ光は、アクチュエータ200の駆動に応じて、拡散状態が殆ど変わらない状態で、目標領域内をスキャンする。レーザ光は、走査ミラー201に反射されても殆どパワー減衰しない。また、一つの走査ミラー201を駆動すればよいから構成の簡素化が図られる。

照準/妨害検知機能付きレーザレーダ装置
【課題】同じ波長のレーザ光が照準光または妨害光として用いられた場合でも、照準光及び妨害光の存在を検知し、かつその影響を受けることなく対象物の位置情報(距離、位置、速度等)を正確に検出できる照準/妨害検知機能付きレーザレーダ装置を提供する。
【解決手段】対象物1に向けて所定の送信レーザ光2を周期的に送信し、かつ送信レーザ光の送信休止期を有するレーザ送信装置10と、対象物からの受信レーザ光3を受信するレーザ受信器20と、送信レーザ光と受信レーザ光から対象物の位置情報を演算する演算装置40とを備える。演算装置40は、送信休止期に対応する受信信号を外部信号4として検出する外部信号検出回路41aと、受信レーザ光から外部信号を低減する外部信号低減回路41bを有する。

監視装置
【課題】良好な画質の監視画像を得ることのできる監視装置を提供する。
【解決手段】レーザ光を出射する送光部11と、送光部11から出射された光が監視対象に到達して反射された反射光を受光し、取り込んだ反射光を画像信号に変換して出力する受光部12とを備える監視装置であって、受光部12の監視画角に基づいて、送光部11の照射領域を調節する送光レンズ制御部27を具備する監視装置を提供する。

距離測定装置
【課題】 簡便で高精度な距離測定を実現する。
【解決手段】 電圧制御発信器8の出力信号は変調信号9として発光素子を駆動するとともに位相比較器11に入力され、かつ出力信号14として外部に出力される。受光素子で検出された信号は受信信号10として位相比較器11の他方の入力に接続される。 位相比較器11は二つの入力位相を比較し位相差に対応した位相信号14を出力する。位相信号14はループフィルタ15に入力され周波数制御信号13に変換されて電圧制御発信器8の周波数制御入力に接続される。 変調信号9と受信信号10の位相差が一定になるように電圧制御発信器8の発信周波数が制御される。

距離・速度計および距離・速度計測方法

【課題】自己結合型のレーザ計測器の利点を活かしつつ、測定対象との距離と測定対象の速度を計測する。
【解決手段】距離・速度計は、半導体レーザ1と、半導体レーザ1に、発振波長が連続的に増加する第1の発振期間と発振波長が連続的に減少する第2の発振期間とを交互に繰り返させるレーザドライバ4と、半導体レーザ1の光出力を電気信号に変換するフォトダイオード2と、フォトダイオード2の出力に含まれる、半導体レーザ1の出力光と測定対象11からの戻り光との半導体レーザ1内での干渉に基づくパルスの数を、第1の発振期間と第2の発振期間の各々について数える計数手段5~8と、半導体レーザ1の最小発振波長と最大発振波長と計数手段の計数結果から測定対象11との距離及び測定対象11の速度を算出する演算手段9とを有する。

光パルスを使用した、デジタルカメラにおけるオートフォーカスの実施
【課題】 より改良されたデジタルカメラにおけるオートフォーカスの実施が要求される。
【解決手段】 カメラ(100)は、光パルスを第1のレートで送るように構成された光トランスミッタ(204)と、該光トランスミッタによって送られた前記光パルスに対応するリターン信号を受け取るように構成された光レシーバ(205)と、該光レシーバが受け取った前記リターン信号に対応する電気信号をサンプリングするように構成されたサンプラ(207)であって、前記電気信号を前記第1のレートよりも低い第2のレートでサンプリングするように構成されたサンプラとを備える。

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