(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光量可変の光を投光する投光部、
該投光部から投光され所定の測定野を経由した光を受光する受光素子と該受光素子での受光に起因するアナログ信号をディジタルデータに変換するＡＤ変換器とを含む受光部、および
前記ＡＤ変換器の出力をモニタしながら、前記投光部から投光される光の光量を、小さい光量から大きい光量に向かってステップ的に順次に、該ＡＤ変換器の最上位ビットが立つまで変化させて、該ＡＤ変換器の最上位ビットが立った時点で光量のステップ的な順次変化を停止する光量調整部
を備え、
前記光量調整部が、前記光量のステップ的な順次変化を停止した後、前記投光部から投光される光の光量を、該停止時点における光量と、該停止時点における前記ＡＤ変換器の余裕分に対応する光量とが加算された光量に調整するものであることを特徴とする投受光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光を投受光する投受光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、所定の測定野に向けて光を投光し、その測定野を経由した光を受光する投受光装置が広範囲な分野で用いられている。
例えば、三角測量の原理により被測定物体までの距離を計測する距離計にそのような投受光装置が用いられている。その距離計では、所定の測定野に向けて光ビームを照射し、その測定野に被測定物体が存在するとその被測定物体で光が反射され、その反射光を投光ビームの進行方向とは異なる斜めの方向で受光することにより、その受光位置の相違により被測定物体までの距離が計測される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような距離計では、受光信号はＡＤ変換によりディジタルデータに変換されてコンピュータ等に取り込まれ、演算により被測定物体までの距離を求めることが行なわれるが、被測定物体までの距離や被測定物体の反射率は通常様々に異なるため受光信号の信号レベルが大幅に変化することになり、これをＡＤ変換する場合にＡＤ変換器のダイナミックレンジを越える大光量の受光信号になってしまったり、ＡＤ変換器のダイナミックレンジと比べ小さな受光信号しか得られない状況が生じることになる。ＡＤ変換器のダイナミックレンジを越えると距離測定が不可能となり、ＡＤ変換器のダイナミックレンジと比べ小さな受光信号しか得られないと、精度の悪い測定結果しか得られないことになる。
【０００４】
これを防止する一般的な手法として、投光器として光量可変の光ビームを照射することのできるものを採用し、受光信号をモニタして投光器にフィードバックするフィードバックグループを構成する手法がある。
しかしながら、この手法は、受光信号が一定のレベルに落ち着くまでに時間がかかり、高速測定が必要な分野には向かないという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑み、受光信号をＡＤ変換するＡＤ変換器のダイナミックレンジを越えることなく、かつそのＡＤ変換器のダイナミックレンジを十分に生かすことができ、かつ高速に光量を調整することのできる投受光装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【発明を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の投受光装置は、
光量可変の光を投光する投光部、
投光部から投光され所定の測定野を経由した光を受光する受光素子とその受光素子での受光に起因するアナログ信号をディジタルデータに変換するＡＤ変換器とを含む受光部、および
上記ＡＤ変換器の出力をモニタしながら、投光部から投光される光の光量を、小さい光量から大きい光量に向かってステップ的に順次に、そのＡＤ変換器の最上位ビットが立つまで変化させて、そのＡＤ変換器の最上位ビットが立った時点で光量のステップ的な順次変化を停止する光量調整部
を備えたことを特徴とする。
【０００７】
こうすることによりＡＤ変換器のダイナミックレンジは最大６ｄＢ分は無駄になるが、この程度の無駄を許容することにより、極めて高速に、かつＡＤ変換器のダイナミックレンジを越えることのないレベルの受光信号を得ることができる。
ここで、上記本発明の投受光装置は、その光量調整部が、上記光量のステップ的な順次変化を停止した後、投光部から投光される光の光量を、その停止時点における光量と、その停止時点におけるＡＤ変換器の余裕分に対応する光量とが加算された光量に調整するものである。また、本発明は、光量調整をオープンループ制御で行なっていることから、極めて高速な光量調整が可能となる。
【０００８】
光量をこのように調整すると、ＡＤ変換器のダイナミックレンジのほぼ全域を使ったＡＤ変換を行なうことができ、ＡＤ変換器のみでなく、回路全体のダイナミックレンジをそれに合わせて最大限Ｓ／Ｎの良い信号処理を行なうことができる。
【０００９】
【発明の実施形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。以下に説明する実施形態は、本発明の投受光装置が、被測定物体までの距離を計測する距離計に適用され、その距離計が、走行中の自動車の三次元形状の測定に適用された例である。
近年、高速道路の料金所の形態としてノンストップの料金所が考えられており、そこでは、正しい料金を徴収するためにその料金所をノンストップで通過する自動車の形状を測定することが要請されており、その場合、時速１６０ｋｍ／ｈもの高速で走行する自動車であってもその形状を測定する必要があり、極めて高速な測定が必要である。以下に説明する測定装置は、その要請を満たす装置である。
【００１０】
図１は、本発明の投受光装置の一実施形態が適用された、走行中の自動車の形状を測定する形状測定装置の概念図である。
ここには、回転多面鏡１０が、その回転軸１０ａが水平方向に延びるように配置されており、その回転多面鏡１０には２つのレーザダイオード（以下、「ＬＤ」と略記する）１１，１２から発せられた光ビーム１１ａ，１２ａが照射され、それらの光ビーム１１ａ，１２ａは、回転多面鏡１０の回転に伴って反射偏向され、それら２本の光ビーム１１ａ，１２ａのうち、１本の光ビーム１１ａは図に矢印Ａで示す方向から図に矢印Ｃで示す方向へと、測定野１における、これら２本の矢印Ａ，Ｃを含む走査面内を繰り返し走査し、もう１本の光ビーム１２ａは、図に矢印Ｂで示す方向から図に矢印Ｄで示す方向へと、同じ測定野１内ではあるが２本の矢印Ｂ，Ｄを含む走査面内を繰り返し走査する。
【００１１】
このような２本の光ビームによる走査の行なわれている測定野１を自動車１００が通過すると、その通過中の自動車で反射した光が回転多面鏡１０に戻り、その回転多面鏡で反射して、図１には図示されていない受光素子で受光される。
図２は、回転多面鏡を横から見たときの光学系配置図である。
回転多面鏡１０は、矢印Ｘ方向に回転しているが、ここでは、回転多面鏡１０が、この図２に示す回転位置における瞬間の時点にあるものとして説明する。
【００１２】
本実施形態では八角形の回転多面鏡が用いられている。ＬＤ１１から発せられた光ビーム１１ａは、投光レンズ１１１によりコリメートされ、回転多面鏡１０の１つの鏡面１０１に入射しその鏡面１０１でＣ方向に反射される。そのＣ方向に進んだ光ビームは走行中の自動車１００（図１参照）で反射される。その反射光はＣ′方向に戻り、回転多面鏡１０の、ＬＤ１１から発せられた光ビーム１１ａが照射される反射面１０１とは異なる反射面１０２で反射し、受光レンズ１１２で集光され、さらにミラー１１３で反射してＰＳＤ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ｄｅｖｉｃｅ）１１４上に小さな光スポットして照射される。ＰＳＤ１１４は、そのＰＳＤ１１４上の光スポットの照射位置を検出することのできる受光素子であり、Ｃ方向に進んだ光ビームがどの距離で自動車で反射されるかに応じて反射光の戻る方向（Ｃ′方向）が変化し、したがってＰＳＤ１１４上の光スポットの照射位置が変化する。このＰＳＤ１１４上の光スポットの照射位置を検出することによって、自動車で反射されるまでの距離が求められる。尚、ＰＳＤに代えて受光素子アレイを備え、その受光素子アレイのうちのどの受光素子に光スポットが照射されるかを検知して距離を求めてもよい。
【００１３】
また、もう一方のＬＤ１２から発せられた光ビーム１２ａは、投光レンズ１２１によりコリメートされ、回転多面鏡１０の反射面１０３に入射し、その反射面１０３でＤ方向に反射される。そのＤ方向に進んだ光ビームが走行中の自動車１００（図１参照）で反射されると、その反射高さに応じた方向（Ｄ′方向）に戻り、回転多面鏡１０の、ＬＤ１２から発せられた光ビーム１２ａが照射される反射面１０３とは異なる反射面１０４で反射し、受光レンズ１２２で集光され、さらにミラー１２３で反射してＰＳＤ１２４上に小さな光スポットとして照射され、そのＰＳＤ１２４上の光スポットの照射位置が検出され、それに基づいて自動車での反射点までの距離が求められる。
【００１４】
図３は、回転多面鏡１０の回転に伴う、光ビームの走査範囲を示す図である。図３に示す回転多面鏡１０が、この図３に実線で示す回転角度にあるときは、ＬＤ１１から発せられた光ビーム１１ａは、回転多面鏡１０でＡ方向に反射され、Ａ′方向に戻ってきた光が回転多面鏡１０で反射してＰＳＤ１１４に向かう。一方、ＬＤ１２から発せられた光ビーム１２ａは、回転多面鏡１０でＢ方向に反射され、Ｂ′方向に戻ってきた光が回転多面鏡１０で反射してＰＳＤ１２４に向かう。
【００１５】
一方、その回転多面鏡１０が矢印Ｘ方向に回転し、図３に破線で示す回転角度になったときは、ＬＤ１１から発せられた光ビーム１１ａは回転多面鏡１０でＣ方向に反射され、Ｃ′方向に戻ってきた光が回転多面鏡１０で反射してＰＳＤ１１４に向かう。また、ＬＤ１２から発せられた光ビーム１２ａは、回転多面鏡１０でＤ方向に反射され、Ｄ′方向に戻ってきた光が回転多面鏡１０で反射してＰＳＤ１２４に向かう。
【００１６】
以上を繰り返し、測定野１（図１参照）の２つの走査面内が２本の光ビームで繰り返し走査されることになる。
図４は、回転多面鏡を上方から見たときの光学系の配置を示す図である。
ＬＤ１１，１２は、回転多面鏡１０の回転軸１０ａの方向に傾いた方向（ここに示す例では回転軸１０ａに垂直な方向を基準としたときその基準から７．５°傾いた方向）から光ビームを回転多面鏡に傾けて照射しており、それに応じて、図１に示すように、ＬＤ１１から発せられた光ビームの走査により形成される走査面（矢印Ａと矢印Ｃを含む面）と、ＬＤ１２から発せられた光ビームの走査により形成される走査面（矢印Ｃと矢印Ｄを含む面）とが異なり、さらに図４に示すように、ＰＳＤ１１４，１２４も、回転多面鏡１０で回転軸１０ａの方向に傾いて反射した光を受光するように配置される。
【００１７】
図５は、本発明の投受光装置の一実施形態が適用された形状測定装置を、信号処理系を中心にして示した全体構成図、図６〜図９は、図５に示す信号処理系のタイミングチャートである。図５に示す全体構成図では、光学系は概要のみ示しており、例えば図２に示すミラー１１３，１２３は図示省略されている。
回路部３０には、タイミングジェネレータ３１が備えられており、このタイミングジェネレータ３１で生成されるタイミングに基づいて各部が動作する。また、この回路部３０には、ＬＤパワーコントローラ３２が備えられており、ＬＤ１１，ＬＤ１２の点灯制御、点灯時の発光光量制御は、このＬＤパワーコントローラ３２により行なわれる。
【００１８】
回転多面鏡１０は、モータドライバ２５によって駆動されるモータ２６によって矢印Ｘ方向に回転駆動される。モータドライバ２５には、タイミングジェネレータ３１から図６に示すモータ同期信号ＭＯＴＯＲ  ＳＹＮＣが送られ、モータドライバ２５側からは、タイミングジェネレータ３１に向けて、回転多面鏡１０（モータ２６）が回転していることをあらわすモータビジィ信号ＭＯＴＯＲ  ＢＵＳＹと、回転多面鏡１０が所定の位相状態にあることを示す位相同期信号ＺＥＲＯ  ＦＡＣＥが送られる。図６に示すフロント／バック切替信号ＳＣＴ  ＦＲＯＮＴ／ＢＡＣＫは、ＬＤ１１で発光してＰＳＤ１１４で受光するタイミングと、ＬＤ１２で発光してＰＳＤ１２４で受光するタイミングとを切り替えるための信号であり、ここでは、それら２系統の投受光系で交互に測定が行なわれる。この図６のフロント／バック切替信号ＳＣＴ  ＦＲＯＮＴ／ＢＡＣＫに示されている角度の表示は、回転多面鏡１０の回転角度を示しており、本実施形態で用いられている回転多面鏡１０は八角形の回転多面鏡であるため、回転角４５°ごとに光ビームは９０°走査されるが、本実施形態では、図２に示すように投受光系が２系統配置されており、その９０°を２系統に分け、回転多面鏡が４５°回転するごとに２本の光ビームが交互に４５°ずつ走査される。
【００１９】
図７は、図６に示すフロント／バック切替信号ＳＣＴ  ＦＲＯＮＴ／ＢＡＣＫのパルス１つ分を時間軸方向に拡大して示したタイミングチャートであり、本実施形態では、図８に示すように、その２本の光ビームが４５°ずつ合計９０°走査される間に１８０回の距離計測を行なうよう設計されており、したがって０．５°に一回の距離計測が行なわれる。
【００２０】
ＬＤ１１，ＬＤ１２は、それぞれ、図１に示すＬＤコンバータ２１、ＬＤコンバータ２２から供給される電力に応じた光量で発光する。
図８は、ＬＤ１１もしくはＬＤ１２の一回の点灯による一回の測定時点（ここではＮ番目の測定時点ＰＯＩＮＴ  Ｎ）におけるタイミングチャートであり、ここでは、ＬＤ１１の点灯を例に説明する。
【００２１】
ＬＤコンバータ２１には、ＬＤパワーコントローラ３２から、ＬＤ１１の点灯を指示する信号ＬＤ  ＯＮ（ＦＲＯＮＴ  ＬＤ  ＯＮ）と、その点灯光量を指示する９ビットのＬＤパワー信号ＬＤ  ＰＯＷＥＲ［０：８］（ＦＲＯＮＴ  ＬＤＰＯＷＥＲ［０：８］）が入力され、ＬＤコンバータ２１は、その信号に従って、ＬＤ１１を所定のタイミングで、かつ所定の光量で発光させる。ＬＤ１１の発光光量の決め方については後述する。
【００２２】
ＬＤ１１から発せられた光ビームは前述したようにして自動車で反射されＰＳＤ１１４上に光スポットとして照射され、そのＰＳＤ１１４に光スポットが照射されたことによる信号がＡ＋ＢとＡ−Ｂとの２つの信号に変換されるとともにＩ／Ｖコンバータ２３で電圧信号に変換される。ここで、ＰＳＤ１１４からは、その両端から各１つずつ合計２つの信号Ａ，Ｂが出力され、Ａ＋Ｂはそれら２つの信号を加算した信号、Ａ−Ｂは一方の信号Ａから他方の信号Ｂを減算した信号をあらわす。
【００２３】
Ｉ／Ｖコンバータ２３から出力された２つの信号Ａ＋Ｂ，Ａ−Ｂは、各アンプ３３，３４で適切に増幅された後、マルチプレクサ３５に入力される。
一方、ＬＤ１２から発せられ自動車で反射した光はＰＳＤ１２４上に光スポットを形成し、それによりＩ／Ｖコンバータ２４で得られた２つの信号Ａ＋Ｂ，Ａ−Ｂは、各アンプ３６，３７で適切に増幅された後、マルチプレクサ３５に入力される。
【００２４】
マルチプレクサ３５は、図６を参照して説明したフロント／バック切替信号ＳＣＴ  ＦＲＯＮＴ／ＢＡＣＫによって交互に切り替えられる。ここでは、フロント側、すなわちＩ／Ｖコンバータ２３から出力された信号が選択される側に切り替えられているものとする。
そのマルチプレクサ３５を通過した２つの信号Ａ＋Ｂ，Ａ−Ｂのうち信号Ａ＋Ｂは２つのサンプルホールド回路３９，４０に入力される。それら２つのサンプルホールド回路３９，４０のうち、一方のサンプルホールド回路３９には、バックグラウンドサンプル信号ＢＧ  ＳＡＭＰにより、ＬＤ１１から光ビームが発せられていないタイミングにおける信号がサンプルホールドされる。もう一方のサンプルホールド回路４０には、ピークサンプル信号ＰＥＥＫ  ＳＡＭＰにより、今回の測定用の発光光量がピークに達した時点の信号がサンプルホールドされる。この発光光量の変化のさせ方については、さらに後で説明する。差分器４１では、サンプルホールド回路４０にサンプルホールドされた信号から、サンプルホールド回路３９にサンプルホールドされたバックグラウンド信号が減算され、シグナルサンプル信号Ｓ／Ｇ  ＳＡＭＰにより、サンプルホールド回路４２にサンプルホールドされ、スイッチ回路４３に入力される。
【００２５】
マルチプレクサ３５を通過したＡ−Ｂ信号についても同様であり、２つのサンプルホールド回路４４，４５に入力され、そのうちの一方のサンプルホールド回路４４にはＬＤが点灯していないタイミングにおけるバックグラウンド信号がサンプルホールドされ、もう一方のサンプルホールド回路４５にはＬＤの光量がピークに達した時点における信号がサンプルホールドされる。減算器４６では、サンプルホールド回路４５にサンプルホールドされた信号からサンプルホールド回路４４にサンプルホールドされたバックグラウンド信号が差し引かれ、その信号がサンプルホールド回路４７にサンプルホールドされてスイッチ回路４３に入力される。
【００２６】
スイッチ回路４３は、セレクト信号ＳＣＴ（Ａ＋Ｂ）／（Ａ−Ｂ）に応じて、そこに入力された２つの信号Ａ＋Ｂ，Ａ−Ｂを交互に選択して１２ビットのＡＤ変換器４８に伝える。このＡＤ変換器４８は、タイミングジェネレータ３１からのＡＤ変換のタイミングをあらわす信号ＡＤ  ＳＴＡＲＴに同期してＡＤ変換を行ない、それによって生成されたディジタルデータがマイクロコンピュータ４９に伝えられる。ＡＤ変換器４８は、ＡＤ変換を行なっている期間、ビジィ信号ＡＤ  ＢＵＳＹをタイミングジェネレータ３１に伝える。
【００２７】
マイクロコンピュータ４９には、タイミングジェネレータ３１からインタラプトリクエスト信号ＩＲＱが入力され、マイクロコンピュータ４９はその信号ＩＲＱに同期してＡＤ変換器４８の出力データをその内部に取り込む。マイクロコンピュータ４９内では、順次入力されてくるデータに基づいて、２系統の投受光系による、自動車の幅方向の、回転多面鏡１０の回転角０．５°ごとの高さが求められ、さらにそれら２系統の投受光系による光ビームの繰り返し走査により、走行中の自動車の長手方向全体にわたってその自動車の高さが求められ、これにより、その自動車の三次元形状が求められる。
【００２８】
次に、本実施形態における、ＬＤ１１ないしＬＤ１２の発光光量の調整方法について図９のタイミングチャートを参照して説明する。
図５に示す回路部３０には、減算器５０と、６ビットの高速ＡＤ変換器５１が備えられており、減算器５０には、信号Ａ＋Ｂのバックグラウンド信号がサンプルホールドされたサンプルホールド回路３９の出力と、信号Ａ＋Ｂの現在値とが入力され、現在値からそのバックグラウンド分が減算され、さらにＡＤ変換器５１によりディジタルデータに変換されて、ＬＤパワーコントローラ３２に入力される。
【００２９】
図９のタイミングチャートは、図８に示すＬＤオン信号ＬＤ  ＯＮが‘１’の状態にあるとき（ＬＤが発光しているとき）を時間軸方向に引き延ばして示したタイミングチャートである。
図９に示す（Ａ）（Ｂ）は、異なる状況におけるタイミングを示しており、（Ａ），（Ｂ）それぞれに示すＰＯＷＥＲ  ＭＯＮＩＴＯＲ［５］は、ＡＤ変換器５１の出力であるディジタルデータＰＯＷＥＲ  ＭＯＮＩＴＯＲ［０：５］の最上位ビットをあらわし、ＬＤ  ＰＯＷＥＲ［０：８］は、ＬＤパワーコントローラ３２からＬＤコンバータ２１（ないしはＬＤコンバータ２２）に送られる、ＬＤ１１（ないしはＬＤ１２）の発光光量を規定する信号である。
【００３０】
ＬＤの発光を指示するＬＤオン信号ＬＤ  ＯＮが立ち上がったタイミング以降、ＬＤの発光光量を規定する信号ＬＤ  ＰＯＷＥＲ［０：８］は、時間経過に従って、１→２→４→８→…のように値が倍々にステップ的に変化し、ＬＤはそれに応じてスキップ的に倍々の光量で発光する。
このＬＤ  ＰＯＷＥＲ［０：８］は、９ビットのシフトレジスタで構成され、先ずそのシフトレジスタの最下位ビットのみ‘１’が立てられ、その後下位ビット側には‘０’が格納されながら、その１ビットのみの‘１’が順次上位ビット側にシフトし、そのときのそのシフトレジスタのパラレル出力がＬＤ  ＰＯＷＥＲ［０：８］の信号として用いられる。
【００３１】
図９（Ａ）は、このようにして、ＬＤ  ＰＯＷＥＲ［０：８］の最高値である２５６までＬＤ  ＰＯＷＥＲ［０：８］の値が上昇しそれに応じてＬＤの発光光量も増加したにもかかわらずＡＤ変換器５１の最上位ビットＰＯＷＥＲ  ＭＯＮＩＴＯＲ［５］が‘１’にならなかったときを示しており、ＬＤ  ＰＯＷＥＲ［０：８］が‘５１１’に変更され、その段階でピークサンプル信号ＰＥＥＫ  ＳＡＭＰが出力される。
【００３２】
また、図９（Ｂ）は、ＬＤ  ＰＯＷＥＲ［０：８］が‘６４’に達した時点でＡＤ変換器５１の最上位ビットＰＯＷＥＲ  ＭＯＮＩＴＯＲ［５］が‘１’になったときのタイミングチャートであり、上記のシフトレジスタのシフトはその段階で停止して、そのシフトレジスタのパラレル出力であるＬＤ  ＰＯＷＥＲ［０：８］は‘６４’にとどまり、最終の段階で、以下に示す演算により求められる値ΔＰが‘６４’に加算される。すなわちＡＤ変換器５１の出力であるＰＯＷＥＲ  ＭＯＮＩＴＯＲ［０：５］の最上位ビットＰＯＷＥＲ  ＭＯＮＩＴＯＲ［５］が‘１’になったときのＬＤ  ＰＯＷＥＲ［０：ｎ］（ここでは一般性を持せるためＬＤ  ＰＯＷＥＲは０〜ｎのｎ＋１ビットの信号であらわされるものとする）の値をＰ（図９（Ｂ）の例では‘６４’）とすると、
ΔＰ＝（（２n −ＰＯＷＥＲ  ＭＯＮＩＴＯＲ［０：ｎ−１］）−（Ｐ／２n ）
（ここで、ＰＯＷＥＲ  ＭＯＮＩＴＯＲ［０：ｎ−１］は、ＰＯＷＥＲＭＯＮＩＴＯＲ［０：ｎ］の、最上位ビットを除いたときの値をあらわす。）
に従ってΔＰが求められ、ＬＤ  ＰＯＷＥＲ［０：ｎ］の値がＰ＋ΔＰに変更される。
【００３３】
こうすることにより、ＡＤ変換器５１のダイナミックレンジがほとんど一杯に使用され、ＡＤ変換器５１に入力される信号のレベルとＡＤ変換器４８に入力される信号のレベルをあらかじめ調整しておくことより、ＡＤ変換器４８のダイナミックレンジがフルに利用され、分解能の高いデータを得ることができ、高精度の測定を行なうことができる。
【００３４】
以上の実施形態は本発明の投受光装置を、自動車の形状測定を行なう形状測定装置に適用した例であるが、本発明の投受光装置は、形状測定装置に限らず、所定の測定野に向けて光を投光しその測定野を経由（反射又は透過）した光を受光する光学系を必要とする測定分野に広く適用することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、受光信号をＡＤ変換するＡＤ変換器のダイナミックレンジを越えることなく、かつそのＡＤ変換器のダイナミックレンジを十分に生かすことができ、しかも高速に光量を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の投受光装置の一実施形態が適用された、走行中の自動車の形状を測定する形状測定装置の概念図である。
【図２】回転多面鏡を横から見たときの光学系配置図である。
【図３】回転多面鏡の回転に伴う、光ビームの走査範囲を示す図である。
【図４】回転多面鏡を上方から見たときの光学系の配置を示す図である。
【図５】本発明の投受光装置の一実施形態が適用された形状測定装置を、信号処理系を中心にして示した全体構成図である。
【図６】図５に示す信号処理系のタイミングチャートである。
【図７】図５に示す信号処理系のタイミングチャートである。
【図８】図５に示す信号処理系のタイミングチャートである。
【図９】図５に示す信号処理系のタイミングチャートである。
【符号の説明】
１  測定野
１０  回転多面鏡
１０ａ  回転軸
１１，１２  ＬＤ
１１ａ，１２ａ  光ビーム
２１，２２  ＬＤコンバータ
２３，２４  Ｉ／Ｖコンバータ
２５  モータドライバ
３０  回路部
３１  タイミングジェネレータ
３２  ＬＤパワーコントローラ
３３，３４，３６，３７  アンプ
３５  マルチプレクサ
３９，４０  サンプルホールド回路
４１  差分器
４２  サンプルホールド回路
４３  スイッチ回路
４４，４５  サンプルホールド回路
４６  減算器
４７  サンプルホールド回路
４８  ＡＤ変換器
４９  マイクロコンピュータ
５０  減算器
５１  ＡＤ変換器
１００  自動車
１０１，１０２，１０３，１０４  反射面
１１１  投光レンズ
１１２  受光レンズ
１１３  ミラー
１１４  ＰＳＤ
１２１  投光レンズ
１２２  受光レンズ
１２３  ミラー
１２４  ＰＳＤ
【図１】
0003977511.tif 000002
【図２】
0003977511.tif 000003
【図３】
0003977511.tif 000004
【図４】
0003977511.tif 000005
【図５】
0003977511.tif 000006
【図６】
0003977511.tif 000007
【図７】
0003977511.tif 000008
【図８】
0003977511.tif 000009
【図９】
0003977511.tif 000010