| 研究概要 |
計測の原理:半導体レーザ(波長812nm,出力4W)を光源とし、大型ポリゴンスキャナを用いて測定領域を垂直スリット光で走査(360Hz)する。測定対象物には表面にマイクロプリズムを形成した反射シートを貼付する。走査光がこのシートに当たった時刻(光再帰時刻)をフォトセルで検出し、対象物の瞬時位置を計測する。再帰時刻の決定には相関法と補間法を用い、測定精度を高めた。
両年度の成果:レーザービームと収差の少ないレンズを用い、ビームサイズを測定空間内で最低2m×20cmのスイリット光となるように絞れ、遠距離計測が可能になった。反射シートからの再帰光を投射光と分離する半透鏡の代わりに、全反射鏡を導入。また球面収差のきわめて少ない受光レンズを使用する事によって受光感度をあげることが出来た。レーザー波長以外の光は透過させないフィルターを用いることによって太陽光など、不必要な背景光を遮断した。距離20mのとき測定ノイズは光軸の高さ(高さ0)で水平方向0.15mm、垂直方向0.25mmを達成した。距離50mでは水平方向0.55mmであった。まだ3次元システムとして動作確認するには至っていないが、此の成績から3次元システムの奥行き方向の測定ノイズは距離20mで0.26mm、50mで0.95mmと推定された。
またレーザーを光源に用いることにより、ポリゴン反射鏡上のビームサイズを小さく出来るようになり、スキャン可能な角度が従来方式(Xeランプを光源として使用)の約58度から75度に増大した。このため測定可能領域が距離20m及び50mにたいし、それぞれ水平方向30m及び75m、いずれも垂直方向2mが確保できる事が確認された。
3次元計測のための所用演算時間を見積もるシミュレーションを行い、10個の運動体と1個の静止基準体を実時間計測出来ることを確認した。
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