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光センサの原理とは?
2023/09/07 01:31
- 光センサは、投光部分と受光部分を備えたセンサであり、受光部分が受け取った反射光の明るさを測定することで物体との距離を推定することができます。
- 光センサでは、物体に当たった光が反射されて受光器に戻ってくることで距離を計測します。受光部分が受け取る光の明るさから、物体までの距離を推測する仕組みです。
- 光センサは、受光器で受け取った光の明るさを測定することで物体との距離を推定します。反射光の明るさは距離によって変化するため、明るさの測定から距離を計算することができます。
光センサについて
2019/07/03 19:05
光センサについて質問です。
投光部分と受光部分を有する光センサを前提に質問します。
光センサは、なぜ受光部分が受光することで対象物との間の距離を測ることできるのでしょうか?
反射した光の明るさを見ればわかるとネットには散見されますが、ここに疑問が生じました。光は、物体に衝突すれば、散乱して反射すると思っています。そして、散乱光は、角度によって明るさが違うと考えています。
下記の図(1b)で示されているかと思います。
https://www.ccs-inc.co.jp/museum/column/light_color/vol9.html
では、なぜ受光器で光の強さだけを測定することで物体との距離がわかるのですか?
たとえば、遠くにある物体であったとしても角度によっては強い光が返ってきたり、近くにある物体であったとしても角度によっては弱い光が返ってくるのではないでしょうか?
また、光の入射角のみならず、被写物の材質によっても返ってくる光の強さは変わると思います。
さらに疑問に思うことは、反射光がさらにほかの物体に衝突して反射されることで受光した場合です。光は、散乱するのでこのような光も受光器にはとどいてしまうのではないかと思っています。
どなたか説明していただいてもよろしいでしょうか?稚拙な質問で申し訳ございません。
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その他の回答 (6件中 1~5件目)
毎度JOです。
光検出による距離計測であればキーエンス等のレーザーセンサーでは無かろうか
ならば反射光の強さでは無く、反射した位置をイメージセンサで読み取っている
https://www.keyence.co.jp/products/sensor/laser/il/
何用のセンサでしょう?
Raspberry,Arduino向け
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-02551/
https://www.robotshop.com/jp/ja/compare-infrared-ultrasonic-distance-sensors.html
https://www.denshi.club/cookbook/sensor/distance/1-4.html
https://www.switch-science.com/catalog/2518/
光量で測距する事は可能ですが精度も再現性も悪く何も良い所が無い
いにしえの昭和時代にはそれなりに存在したけれど
三角測量式センサが安価になったんで絶滅した
>では、なぜ受光器で光の強さだけを測定することで物体との距離がわかるのですか?
ある程度の狭い範囲に限定された測距レンジでならそれなりに可能
例えば10cm~20cmくらいとかで、ワーク材質も限定(白い紙とか)
反射光の量は概ね距離に反比例する
1cm~100cmとかのロングレンジでは比例しないが
https://imagingsolution.net/imaging/opt/brightness_distance/
10cm~20cmとかの限定された範囲なら直線と見做してしまう
2乗に反比例とか細かい事は気にしない、誤差の範疇と割り切る
投光部分と受光部分を有する光センサで距離計測であれば、おそらく光の強さではなく反射するまでの時間を測定するタイプですね。
ちなみに測定精度は良いのですが、意外と繰り返し精度は低く、仰るように角度や多段反射によってそれなりに誤差が生じます。