(57)【要約】本発明は、レーザ測距装置及びその使用方法を提供する。レーザ測距装置は、出射ユニット（４）と、反射鏡（３）と、出射レンズ（２）と、受光レンズ（１）と、受光ユニット（８）と、を備え、さらに、前記受光レンズ（１）と前記受光ユニット（８）との間に設けられる少なくとも１つの分光器（７）と、各前記分光器（７）にそれぞれ対応して配置された少なくとも１つの分光受光ユニット（９）と、を備え、各前記分光器（７）が順次に同一の光伝搬経路に配置されている。本技術的解決手段は、測定範囲が広く、異なる距離に位置する測定対象物に適合する。フィードバック調整を繰り返すことなく、短時間で測定データを取得することができ、作業時間を節約する
2020530572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出射ユニットと、反射鏡と、出射レンズと、受光レンズと、受光ユニットと、を備えるレーザ測距装置であって、
前記レーザ測距装置は、
前記受光レンズと前記受光ユニットとの間に設けられる少なくとも１つの分光器と、
各前記分光器にそれぞれ対応して配置された少なくとも１つの分光受光ユニットと、
をさらに備え、
各前記分光器が順次に同一の光伝搬経路に配置され、
前記出射ユニットは、光信号を出射し、前記光信号は前記反射鏡によって反射され前記出射レンズを通した後、測定対象物に到達し、
前記光信号は、前記測定対象物によって反射されて、戻り光信号が形成され、前記戻り光信号は前記受光レンズを通した後、前記受光レンズに一番近い距離にある前記分光器によって、分光比に応じて前記分光器を透過した透過光信号と、前記分光器によって反射された反射光信号と、に分けられ、
前記透過光信号は、前記光伝搬経路に沿って別の分光器を順次に通り、各分光器を通すとき、各反射光信号を生成し、
各前記反射光信号は、当該反射光信号を生成する分光器に対応する分光受光ユニットによって受光され、
前記透過光信号は、前記受光レンズに一番遠い距離にある前記分光器を透過した後、前記受光ユニットによって受光される
ことを特徴とするレーザ測距装置。
【請求項２】
分光器アレイを構成する前記分光器は、少なくとも二つであり、
前記分光器を通す光伝搬経路は直線であり、
前記戻り光信号は前記分光器アレイを通すとき、各前記分光器を透過した透過光信号のエネルギーは、各前記分光器の分光比に応じて段階的に減衰していることを特徴とする請求項１に記載のレーザ測距装置。 
【請求項３】
前記レーザ測距装置は、３つの分光器と、３つの分光受光ユニットと、を備え、各前記分光器の分光比は１：４であることを特徴とする請求項２に記載のレーザ測距装置。
【請求項４】
前記分光器の分光比は１：１〜１：１０の間であることを特徴とする請求項１または２に記載のレーザ測距装置。
【請求項５】
前記受光ユニットと前記分光受光ユニットは、受光した光信号を電気信号に変換する光電変換素子であり、前記電気信号の振幅の大きさは、前記光信号のエネルギーの大きさを反映していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のレーザ測距装置。
【請求項６】
前記レーザ測距装置は、前記受光ユニットと前記分光受光ユニットと接続する解析ユニットをさらに備え、前記解析ユニットに振幅閾値を設定し、前記受光ユニットと前記分光受光ユニットによって変換された電気信号の振幅と前記振幅閾値との大きさを比較することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のレーザ測距装置。
【請求項７】
前記出射ユニットによって出射された光信号はパルス信号であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のレーザ測距装置。
【請求項８】
レーザ測距装置の使用方法であって、
以下のステップを含み、
ステップＳ１：前記レーザ測距装置の出射ユニットを制御することによって、光信号を出射し、前記光信号は反射鏡によって反射された後、出射レンズを通り、測定対象物に到達し、
ステップＳ２：前記測定対象物によって反射された前記光信号は戻り光信号を形成し、前記戻り光信号は受光レンズを通った後、前記受光レンズに一番近い距離にある分光器によって、分光比に応じて前記分光器を透過した透過光信号と、前記分光器によって反射された反射光信号と、に分けられ、
ステップＳ３：前記透過光信号は前記光伝搬経路に沿って他の分光器を順次に通り、各分光器を通るとき、各反射光信号を生成し、
ステップＳ４：各反射光信号は、当該反射光信号を生成する分光器に対応する分光受光ユニットによって受光されて電気信号に変換し、
ステップＳ５：前記透過光信号は、前記受光レンズに一番遠い距離にある前記分光器を透過した後、前記受光ユニットによって受光されて前記電気信号に変換し、
ステップＳ６：解析ユニットは前記受光ユニットと前記分光受光ユニットによって変換された前記電気信号の振幅は振幅閾値より小さいか否かを順次に判定し、
ステップＳ７：前記分光受光ユニットと前記受光ユニットによって変換された前記電気信号において、少なくとも１つの前記電気信号の振幅は前記振幅閾値よりも小さい場合、前記振幅閾値より小さい前記電気信号における振幅が最大値である前記電気信号を測定データとして選択される
ことを特徴とするレーザ測距装置の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ測距の技術分野に属し、具体的にレーザ測距装置及びその使用方法に関する。  
【背景技術】
【０００２】
現在、従来のパルスによる測距技術では、レーザ測距装置は、光信号を出射して測定対象物に到達した後に反射される。前記被測定対象とレーザ測距装置との距離は遠くまたは近く、レーザ測距装置は近い距離である被測定対象によって反射された光信号を処理するとき、当該光信号のエネルギーが大きく、光電変換素子は前記光信号をパルス信号に変換するときに飽和状態にさせるため、実際の距離を測定することができない。
【０００３】
従来技術は、近い距離である測定対象物によって反射された光信号を減衰させ、常にフィードバックの方式を用いて、光電変換素子が有効な範囲でデータを収集することができるまでレーザ測距装置の出射強度を徐々に調整することによって、近い距離である測定対象物の測定を達成する。例えば、従来のレーザ測距装置の動作工程は、レーザ発射装置からレーザを発射し、出射レンズを経由して測定対象物に遭った後にレーザ測距装置に反射し、受光レンズ群を通して、その後、光フィルタや集光レンズを通し、光フィルタは非レーザ測距装置によって出射された外部からの漂遊光をフィルタリングし、集光レンズは受光した光を略平行光に変換し、最終的に光電変換素子によって電気信号に変換させて処理する。電気信号を変換する光電変換素子は、測定範囲を満たしていない場合は、レーザ測距装置のレーザ発射装置は、出射パワーを調整し、レーザのエネルギーを減少させ、前記光電変換素子によって変換された電気信号が測定範囲に満たすまで再び測定を行う。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術の主な欠点は、測定に時間がかかり、応答が遅く、有効な測定範囲を達成するために、数個または数十個のパルスを使用する必要がある。この欠陥によって、従来技術のレーザ測距装置は、高速高精度の測定を行うことができない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
従って、測定を複数回行いフィードバックする必要がなく、有効な範囲で測定対象物を測定するためのレーザ測距装置を設計する必要がある。
【０００６】
上記の技術的欠陥を克服するために、本発明は、レーザ測距装置及びその使用方法を提供し、分光器によって光信号を分光すると同時に、複数経路の光信号を受光し、スクリーニングを行い、迅速な測定の技術的効果を達成することを目的とする。
【０００７】
本発明は、出射ユニットと、反射鏡と、出射レンズと、受光レンズと、受光ユニットと、を備えるレーザ測距装置を開示し、前記レーザ測距装置は、前記受光レンズと前記受光ユニットとの間に設けられる少なくとも１つの分光器と、各前記分光器にそれぞれ対応して配置された少なくとも１つの分光受光ユニットと、をさらに備え、各前記分光器が順次に同一の光伝搬経路に配置されている。前記出射ユニットは、光信号を出射し、前記光信号は前記反射鏡によって反射され前記出射レンズを通した後、測定対象物に到達する。前記光信号は、前記測定対象物によって反射されて戻り光信号が形成され、前記戻り光信号は前記受光レンズを通した後、前記受光レンズに一番近い距離にある前記分光器によって、分光比に応じて前記分光器を透過した透過光信号と、前記分光器によって反射された反射光信号と、に分けられている。前記透過光信号は、前記光伝搬経路に沿って別の分光器を順次に通り、各分光器を通すとき、各反射光信号を生成する。各前記反射光信号は、当該反射光信号が生成された分光器に対応する分光受光ユニットによって受光されている。前記透過光信号は、前記受光レンズに一番遠い距離にある前記分光器を透過した後、前記受光ユニットによって受光される。
【０００８】
好ましくは、分光器アレイを構成する前記分光器は、少なくとも２つであり、前記分光器を通す光伝搬経路は直線であり、前記戻り光信号は前記分光器アレイを通すとき、各前記分光器を透過した透過光信号のエネルギーは、各前記分光器の分光比に応じて段階的に減衰している。
【０００９】
好ましくは、前記レーザ測距装置は、３つの前記分光器と、３つの前記分光受光ユニットと、を備え、各前記分光器の分光比は１：４である。
【００１０】
好ましくは、前記分光器の分光比は１：１〜１：１０の間である。
【００１１】
好ましくは、前記受光ユニットと前記分光受光ユニットは、受光した光信号を電気信号に変換する光電変換素子であり、前記電気信号の振幅の大きさは、前記光信号のエネルギーの大きさを反映している。
【００１２】
好ましくは、前記レーザ測距装置は、前記受光ユニットと前記分光受光ユニットと接続する解析ユニットをさらに備え、前記解析ユニットに振幅閾値を設定し、前記受光ユニットと前記分光受光ユニットによって変換された電気信号の振幅と前記振幅閾値との大きさを比較する。
【００１３】
好ましくは、前記出射ユニットによって出射された光信号はパルス信号である。
【００１４】
本発明はレーザ測距装置の使用方法を開示し、以下のステップを含む。
【００１５】
ステップＳ１：前記レーザ測距装置の出射ユニットを制御することによって、光信号を出射し、前記光信号は反射鏡によって反射された後、出射レンズを通し、測定対象物に到達する。
【００１６】
ステップＳ２：前記測定対象物によって反射された前記光信号は戻り光信号を形成し、前記戻り光信号は受光レンズを通した後、前記受光レンズに一番近い距離にある分光器によって、分光比に応じて前記分光器を透過した透過光信号と、前記分光器によって反射された反射光信号と、に分けられる。
【００１７】
ステップＳ３：前記透過光信号は前記光伝搬経路に沿って他の分光器を順次に通り、各分光器を通すとき、各反射光信号を生成する。
【００１８】
ステップＳ４：各前記反射光信号は、当該反射光信号を生成する分光器に対応する分光受光ユニットによって受光されて電気信号に変換する。
【００１９】
ステップＳ５：前記透過光信号は、前記受光レンズに一番遠い距離にある前記分光器を透過した後、前記受光ユニットによって受光されて前記電気信号に変換する。
【００２０】
ステップＳ６：前記解析ユニットは前記受光ユニットと前記分光受光ユニットによって変換された前記電気信号の振幅は振幅閾値より小さいか否かを順次に判定する。
【００２１】
ステップＳ７：前記分光受光ユニットと前記受光ユニットによって変換された前記電気信号の中では、少なくとも１つの前記電気信号の振幅は前記振幅閾値よりも小さい場合、前記振幅閾値より小さい前記電気信号における振幅が最大値である前記電気信号を測定データとして選択する。
【発明の効果】
【００２２】
上記の技術的解決手段を用いて、従来技術と比較して、以下の利点を有する。
【００２３】
１．測定範囲が広く、異なる距離に位置する測定対象物に適合する。
【００２４】
２．フィードバック調整を繰り返すことなく、短時間で測定データを取得することができ、作業時間を節約する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係るレーザ測距装置の１つの好ましい実施形態の構造の概略図である。
【図２】本発明に係るレーザ測距装置の使用方法の１つの好ましい実施形態のフローチャートの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の好ましい実施形態
次に、図面と具体的な実施例を併せて、本発明の利点を説明する。 
【００２７】
図１に示すように、図１は本発明に係るレーザ測距装置の１つの好ましい実施例の構造の概略図である。前記レーザ測距装置は、受光レンズ１と、出射レンズ２と、反射鏡３、出射ユニット４と、光フィルタユニット５と、集光レンズ６と、分光器７と、受光ユニット８と、分光受光ユニット９と、を備える。
【００２８】
前記出射ユニット４はパルス光信号を出射することができるレーザ発射器であってもよく、出射パワーを調整し、出射した光信号のエネルギーを変更することができる。前記反射鏡３は、出射ユニット４から出射した光信号を前記出射レンズ２に反射する全反射鏡面を有している。前記光信号は前記出射レンズ２を通して測定対象物に到達し、前記測定対象物によって反射された前記光信号は、戻り光信号を形成する。前記戻り光信号は前記レーザ測距装置が位置する箇所に戻り、前記受光レンズ１を通過する。本実施の形態は、前記受光レンズ１を２つ有し、前記戻り光信号が受光し易い状態になるようそれらを組み合わせて使用し、例えば、前記受光レンズ１は前記反射光信号を収束し、エネルギーがより集中する。前記戻り光信号は前記受光レンズ１を通過した後に前記光フィルタユニット５を通し、前記光フィルタユニット５は光フィルタであってもよく、非レーザ測距装置によって出射された外部漂遊光をフィルタリングする。前記光フィルタユニット５を通過した戻り光信号が進んで前記集光レンズ６を通過し、前記集光レンズ６が凸レンズであり、受光された戻り光信号を平行または略平行である反射光信号に変換した。前記光フィルタユニット５と前記集光レンズ６は本発明を実施するために必須の素子ではなく、本実施例では、それらの適用によって前記戻り光信号がより良好に受光されることができる。
【００２９】
本実施例では、レーザ測距装置は、前記集光レンズ６と前記受光ユニット８との間に設けられ、分光器アレイを構成する分光器を３つ備える。前記戻り光信号は光伝搬経路に沿って前記分光器アレイを通し、前記受光ユニット８によって受光され、前記光伝搬経路は直線であり、即ち、光ビームが伝搬方向を変えなく前記分光器アレイにおけるすべての分光器７を透過することができる。前記分光器アレイにおける前記分光器７の配置方向を調整して、前記光伝搬経路が折れ線状であってもよく、即ち、ビームは各分光器７を通すとき、一定の屈折角度に従って、前記分光器７を透過する。前記分光器７は、分光機能を有し、分光比に応じて前記分光器７を通した戻り光信号は前記分光器７を透過した透過光信号と、前記分光器７によって反射された反射光信号と、に分けられている。即ち、前記分光器７は、戻り光信号が受光された後、受光された部分の戻り光信号を通すことだけでなく、受光された部分の戻り光信号を反射する。単一の分光器７に対して、前記分光比は、前記分光器７を透過した透過光信号のエネルギーと前記分光器７によって反射された反射光信号のエネルギーとの比率である。本実施例では、各分光器７の分光比は同じであり、前記分光比は１：４である。
【００３０】
本実施例では、前記集光レンズ６からの戻り光信号は、まず前記分光器アレイにおける前記集光レンズ６に一番距離が近い分光器７を通し、前記戻り光信号は前記分光器７によって前記分光器７を透過した透過光信号と、前記分光器７によって反射された反射光信号と、に分けられ、前記透過光信号は前記戻り光信号の伝送方向を保持し、次の分光器７を通し続け、これによって継続して分光される。最後の分光器７も同様である。全体から見ると、前記分光器アレイは前記集光レンズ６からの戻り光信号を受光した後、合計の４組の光信号を生成し、その内、３組の反射光信号はそれぞれ３つの前記分光器７によって反射されて生成し、最終１組の透過光信号は、前記戻り光信号は３つの分光器７を連続的に透過して徐々に減衰した後の残りの戻り光信号である。前記分光器アレイにおける前記集光レンズ６に最も距離が遠い分光器７を透過した透過光信号は最終的に前記受光ユニット８によって受光され、前記受光ユニット８は光電変換素子であり、例えば、アバランシェフォトダイオード（APD）であり、後続の処理のために受光した光信号を電気信号に変換する。
【００３１】
前記レーザ測距装置は、それぞれ前記分光器７に対応する３つの分光受光ユニット９を備える。各分光受光ユニット９は、対応する分光器７によって反射される反射光信号の伝搬経路に配置され、前記反射光信号を受光する。前記分光受光ユニット９も光電変換素子である。
【００３２】
本実施例では、前記分光比は１：４であり、即ち、一つの分光器７に対して、受光された戻り光信号における２０％のエネルギーが透過され、８０％のエネルギーが反射されている。従って、前記受光ユニット８と各分光受光ユニットにより受光された反射光信号のエネルギー比を計算することができる。仮に前記集光レンズ６からの戻り光信号のエネルギーは１００％であると想定すると、他の形態のエネルギー損失を考慮せず、前記戻り光信号は、第１の分光器７を通すとき、８０％のエネルギーはその対応する分光受光ユニット９によって受光され、２０％のエネルギーは前記分光器７を透過し、第２の分光器７に到達する。前記第２の分光器７は、受光されたエネルギーにおける８０％を反射し、即ち総エネルギーの１６％をその対応する分光受光ユニット９に反射し、残りの４％のエネルギーは前記第２の分光器７を透過し、第３の分光器７に到達する。前記第３の分光器によって反射されたエネルギー比は３.２％であり、総エネルギーの０．８％だけは前記第３の分光器を透過し前記受光ユニット８によって受光される。従って、３つの分光受光ユニット９と前記受光ユニット８は、受光エネルギー比の段階的変化を構成し、前記レーザ測距装置は、短い測定時間でより正確な測定データを得ることを達成するために、実際の使用状況に応じてどの分光受光ユニット９またはどの受光ユニット８の測定データを使用するかを決定する。その正確な測定データを確実にするために、好ましくは前記分光受光ユニット９または前記受光ユニット８によって受光された光信号のエネルギーが特定のエネルギー範囲内にあり、光信号のエネルギーが高すぎ、または低すぎると、ともに測定データの精度に影響を及ぼす。前記測定対象物と前記レーザ測距装置との距離は常に変化し、前記測定対象物と前記レーザ測距装置との距離が近い場合、前記測定対象物によって反射され形成された戻り光信号のエネルギーが大きいので、前記分光器アレイを通した前記戻り光信号によって形成された各反射光信号と透過光信号のエネルギーも大きく、光信号のエネルギーが大き過ぎて前記分光受光ユニット９または前記受光ユニット８は飽和動作状態にあることを防ぐために、エネルギー比が低い前記分光受光ユニット９または前記受光ユニット８によって変換された電気信号を選択してよい。逆に前記測定対象物と前記レーザ測距装置との距離が遠い場合、前記分光器アレイを通した前記戻り光信号によって形成された各反射光信号と透過光信号のエネルギーも小さく、好ましくは前記集光レンズ６に最も近い分光器７によって受光された光信号を用い、正確な測定データを確実にするために、戻り光信号のエネルギーを最大限に利用する。前記レーザ測距装置は、分光受光ユニット９または受光ユニット８を選択する手段および方法のプロセスを以下に説明する。
【００３３】
この実施例では、前記レーザ測距装置は、前記受光ユニット８と分光受光ユニット９とが接続された解析ユニットをさらに備え、その内に振幅閾値を設置し、前記受光ユニット８及び分光受光ユニット９によって変換された電気信号の振幅と前記振幅閾値との大きさを比較する。前記受光ユニット８と前記分光受光ユニット９によって変換された電気信号は、電圧振幅を有するアナログ量であり、前記電気信号の振幅は、前記受光ユニット８と前記分光受光ユニット９が受光された電気信号のエネルギー強度に影響され、光信号のエネルギー強度が大きければ、前記受光ユニット８と前記分光受光ユニット９によって変換された電気信号の電圧振幅も大きい。前記解析ユニットは電気部品であり、図１に表示されていないが、外部干渉を低減するために、前記レーザ測距装置の電気部品を特殊に集積するハウジングの中に設置される。前記解析ユニットは、前記受光ユニット８と前記分光受光ユニット９に電気的接続する複数のアナログ・デジタル変換回路を備え、前記解析ユニット内のシングルチップコンピューターが前記デジタル量を収集して演算解析を行うようにそれぞれ前記受光ユニット８と前記分光受光ユニット９によって変換された電気信号をデジタル量に変換する。前記解析ユニットは、アナログ量のサンプリング機能を有するシングルチップコンピューターであってもよく、前記受光ユニット８と前記分光受光ユニット９によって変換された電気信号は、電圧を調整した後に前記シングルチップコンピューターが受信できる電圧範囲に変換され、前記シングルチップコンピューターのアナログ量の入力インタフェースに接続される。前記シングルチップコンピューターは、振幅閾値を記憶し、前記振幅閾値は、実験や実際の応用の結果に基づいて設定してもよく、目的は、前記電気信号の振幅の有効な限界値を設定することである。前記電気信号の振幅が前記振幅閾値より小さい場合、これは電気信号が有効な限界値内にあり、測定データとして用いることができることを意味する。前記電気信号の振幅が前記振幅閾値に等しく、または前記振幅閾値より大きい場合、これは電気信号が有効な限界値を超え、測定データとして使用するのに適合しないことを意味する。
【００３４】
本発明の他の実施例では、前記光信号は、赤外線、可視光線などの光学バンドであってもよい。前記分光器７と前記分光受光ユニット９の数は、応用の要件に応じて調整することができ、前記分光器７の分光比も必要に応じて調整することができ、調整範囲は１：１〜１：１０の間であり、異なる分光器７によって分光比は異なってもよい。前記分光器７の分光方法は、反射がなく、単一の光透過減衰の分光方法であり、または単一の反射の分光方法であり、または屈折光透過の分光方法と反射の分光方法との組合せであってもよい。
【００３５】
図２に示すように、図２は本発明の好ましい実施例におけるレーザ測距装置の使用方法のフローチャートの概略図であり、前記使用方法は、本発明に係るレーザ距離測定装置に用い、以下のステップを含む。
【００３６】
ステップＳ１：前記レーザ測距装置の出射ユニット４を制御することによって、光信号を出射し、前記光信号は反射鏡３によって反射された後、出射レンズ２を通し、測定対象物に到達する。
【００３７】
このステップでは、光信号の出射を完成し、前記レーザ測距装置の出射ユニット４が光信号を出射し、前記光信号はパルス信号であってもよい。前記出射ユニット４によって出射された光信号は、測定対象物の方向に直接に向けず、前記反射鏡３によって反射する必要がある測定対象物に向け、その後に前記出射レンズ２によって調整した後、前記測定対象物に到達する。
【００３８】
ステップＳ２：前記測定対象物によって反射された前記光信号は戻り光信号を形成し、前記戻り光信号は受光レンズ１を通した後、前記受光レンズ１に最も近い分光器７によって分光比に従って、前記分光器７を透過した透過光信号と前記分光器７によって反射された反射光信号とに分けられている。
【００３９】
このステップは、前記戻り光信号の伝搬経路を説明する。前記光信号が前記測定対象物によって反射された後、戻り光信号が形成され、前記戻り光信号の伝搬経路は前記レーザ測距装置に向けて、前記受光レンズ１を通った後、前記分光器７によって分光される。前記戻り光信号は前記分光器７を透過した透過光信号と前記分光器７によって反射された反射光信号に分けられる。前記分光器７が分光比により分光し、前記分光比は、即ち、前記分光器７を透過した透過光信号のエネルギーと前記分光器７によって反射された反射光信号のエネルギーとの比率である。本発明の他の実施例では、前記受光レンズ１と前記分光器７との間に光フィルタユニット５と、集光レンズ６が設けられてもよい。
【００４０】
ステップＳ３：前記透過光信号は前記光伝搬経路に沿って他の分光器７を順次に通り、各分光器７を通すとき、それぞれの反射光信号を生成する。
【００４１】
このステップは、前記透過光信号の伝搬経路を説明し、即ち、前記受光レンズ１からの戻り光信号は、前記受光レンズ１に最も近い分光器７を通した後、透過光信号を生成し、前記透過光信号が直線の伝搬経路を保持し、前記伝搬経路に配置された他の分光器７を通し続け、各分光器７を通すとき、それぞれ反射光信号と次の透過信号とを生成する。
【００４２】
ステップＳ４：各前記反射光信号は前記反射光信号を生成する分光器７に対応した分光受光ユニット９によって受光されて電気信号に変換する。
【００４３】
このステップでは、各分光器７によって生成される反射光信号は前記分光器７に対応する分光受光ユニット９によって受光される。前記分光受光ユニット９の数は、各反射光信号をすべて受光することを確保するために、各前記分光器７の数と一致してそれぞれ対応する。後続の処理のために、前記分光受光ユニット９は受光された光信号を電気信号に変換する。
【００４４】
ステップＳ５：前記透過光信号は前記受光レンズ１に最も遠い分光器７を透過した後、前記受光ユニット８によって受光されて前記電気信号に変換する。
【００４５】
このステップでは、受光レンズ１に最も遠い分光器７は、前記透過光信号の伝搬経路において最後に通した分光器７である。このとき、前記透過光信号は複数の分光器７を通して、そのエネルギーは分光比に応じて段階的に減衰され、最終的に前記受光ユニット８によって受光される。
【００４６】
ステップＳ６：前記解析ユニットは前記分光受光ユニット９と前記受光ユニット８によって変換された前記電気信号の振幅が閾値振幅よりも小さいか否かを順次に判定する。
【００４７】
このステップでは、前記解析ユニットは前記分光受光ユニット９及び前記受光ユニット８によって変換された電気信号の振幅を判定し、閾値振幅と比較する。このステップの目的は、振幅が前記振幅閾値より小さい電気信号を見つけることである。
【００４８】
ステップＳ７：前記分光受光ユニット９と前記受光ユニット８によって変換された前記電気信号においての少なくとも１つの前記電気信号の振幅は前記振幅閾値より小さい場合、前記振幅閾値より小さい前記電気信号における最大振幅である前記電気信号を測定データとして選択する。
【００４９】
ステップＳ６の判定条件を満たす場合、少なくとも１つの電気信号の振幅は振幅閾値より小さいことがあるので、本ステップを実行する。このステップでは、要件を満たす各電気信号における最大振幅である電気信号を測定データとして選択する。振幅閾値の条件を満たす場合、前記電気信号の振幅が大きければ、その測定誤差及び数値範囲の可読性が良くなり、最も正確な測定結果を得るのに有利である。
【００５０】
留意すべきは、本発明の実施例は好ましい実施形態を有し、本発明を如何なる形式で制限するものではなく、当業者は上記に開示の技術的内容と同等の変化である等価の実施形態を変更または修飾することができる。本発明の技術的解決手段内容から逸脱せず、本発明の実質的技術に基づいて上記の実施形態を如何に修正、同等の変化と修飾は、依然として本発明の技術的解決手段の保護範囲に属する。
【符号の説明】
【００５１】
１  受光レンズ
２  出射レンズ
３  反射鏡
４  出射ユニット
５  光フィルタユニット
６  集光レンズ
７  分光器
８  受光ユニット
９  分光受光ユニット
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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