光センサについて

質問

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。

回答No.6

yamenka · ベストアンサー

<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
光電センサは通常光に変調をかけ同期検波の様な位相を検出する方式で距離を検出しています。
単に光の強度ではありません。もうしそうなら外来光に対し非常に弱い事になります。
変調をかける事によって自分が出した光かという事も確認しています。

回答No.5

JO_O（@JO_O）

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/

参考URL：

https://www.keyence.co.jp/products/sensor/laser/il/

回答No.4

lumiheart

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

回答No.3

hahaha8635

https://www.keyence.co.jp/ss/3dprofiler/keijou/3d/laser

回答No.2

kon555

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。

回答No.1

ohkawa3

ご面倒掛けて申し訳ありませんが、
インターネット上で容易にアクセスできる、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センサの例について、URLなどをご紹介頂けないでしょうか。