このようなセンサーをご存じでしょうか?

質問

以下のようなことがしたいのですが、適当なセンサー、あるいは解決方法が
見つからずに苦心しています。何か情報がありましたら、ご教示ください。

やりたいこと
　　スクリーンに当てたレーザーポインタの光の長さを、測りたい。
　　　　市販のレーザーポインタの光を、自作のミラーで左右に振らせて
　　　　スクリーン上に出しています。昔のブラウン管式のテレビの故障で、
　　　　画面が横1本になることがありました。あんな感じです。
　　　　長さは20cmくらいです。
　　　　この「スクリーン上の光の長さ(振れ幅)」を電気的に測りたいと
　　　　考えています。精度は0.1mmくらい欲しいです。
　　　　光の振動周波数は、100kHzくらいの正弦波なので、端部での
　　　　受光時間は、まずまずあると思います。

考えた方法
　　以下のような方法を考えましたが、「う～ん、今2つ」という感じです。
　　・スクリーンの光の当たる部分に、クリスマスツリーで使うような
　　　ファイバーを密に埋め込み、その他端にフォトダイオードを
　　　取付けて、電気信号に変える。センサ数が多すぎてツライです。
　　・ビデオカメラで撮影して・・・・精度が粗いですね。
　　・ビジグラフ感光用紙を走らせて、あとで定規で測る・・・電気ではないです。(汗)
　　・壊れたノートPCの液晶ディスプレイをスクリーンにして・・・・
　　　　ディスプレイは、表示装置であり、センサではありません(汗2)

こんなセンサがあったらと思うもの
　　面または帯状で、光が当たっている位置によってアナログ的な信号が
　　得られるようなセンサー。ちょうど「タッチパネルの光版」という
　　イメージです。
　　上述のLCDパネルのような細かいセンサがあれば、申し分ないのですが。

　　何か良いセンサあるいは方法はないものでしょうか?

　　どうぞ宜しくおねがいします。

回答No.3

umota · ベストアンサー

直線の場所が固定されているならば
スキャナに入っているような
ラインCCD が利用できるかもしれません。
A4 用なら有効長さも 210mm あるはずですし、
1200 dpi ならば 分解能は 0.02mm です。

お礼

ありがとうございました。
>ラインCCD が利用できるかもしれません。
いいですね、いいですね。関知する太さが心配ですが、
光学的に広げれば、使えそうな気がしてきました。
いずれにしろどこかの閾値で仕切る訳ですので、
CCDのセル?に入る光量の大小差は、さほど問題にならないような。

大変助かりました。これからハードオフに行ってきます。
どうもありがとうございました。

回答No.4

UROIUSH

No.1です
前回はかなり高価なセンサを紹介してしまいました。今回は安価な方法を紹介します。

レーザ光線のスクリーンに対する角度を使った間接的な計測方法もあります。いわゆる三角測量です。

ただし、ミラーとスクリーンの距離を正確に測る必要があります。
角度センサとしては、ロータリ式のポテンショメータ（可変抵抗器）
が安価で簡単です。（１万円以内で手に入ります。）
回転角度を電圧に変換するセンサです。一般的に次の式

Vout = 1/θmax * θ * Vin

　θmax：最大計測角度,θ：計測角度,Vout：出力電圧,Vin：入力電圧

>光の振動周波数は、100kHzくらいの正弦波なので

ポテンショメータの初期角度をθmax/2にあわせた上で、Voutの値の最大値
を計ればレーザーの光点が線の端にあるときの角度が分かります。
後は
2 * スクリーンの距離　* tan(θ)
でレーザ光の線の長さが分かります。ミラーとスクリーンの距離を小さくすれば、より正確に測れます。
電圧は、普通のテスタの交流電圧で計測するといいでしょう。
パソコンに取り込みたいのなら、(高価ですが)ad変換機を使うと良いと思います。
ad変換機
http://www.turtle-ind.co.jp/03products_info/index.html?gclid=CP6W2umO650CFdEvpAodK2PvKg

お礼

コメントありがとうございます。
分かり易い説明で、内容は大変良くわかりました。
どうもありがとうございました。

最初は、そのようにも考えたのですが、素人の作るミラー駆動部分なので、
100kHzとなると、ミラーのマスも小さくしないと動かないし、
センサのフリクションに打ち勝つだけのトルクもないので、
方針を変更しました。(さわったら止まってしまうんです)

非接触でミラーの角度がわかればよいのですが、これはこれで苦労しそうで、
やはり、光学系で測定した方が良いのではないかと思いました。

どうもありがとうございました。
宜しくお願いいたします。

回答No.2

mazukokyu

レーザー距離測定器は、以前から市販されていますので、そういった商品から、部品をはずしたらいかがでしょう。
わたしも、洗濯機のモーターが壊れたので、新しく買った洗濯機のモーターをはずしてを、交換しました。
新しい洗濯機をそのまま使えばいいじゃないかと、家内にひどく怒られましたが、これが男のロマンってやつなんですかね。娘も口をきいてくれなくなり、なんだかここ数日、ブルーな気分になっています。

お礼

ありがとうございます。
男のロマン、いいですね。僕も家内には「子供みたい」とよく言われます。
「いつまでも子供心を忘れない、ってこった」と反撃していますが。

ご紹介のレーザー距離測定器しは、どのようなものでしょうか?
ネットで検索したところ、レーザーを利用した「距離測定器」は
多数見つかりましたが、「レーザー光自身の長さを測る」距離測定器は
なかなか見つかりませんでした。

どうもありがとうございました。

回答No.1

UROIUSH

こんにちは

センサというよりは、カメラを使った画像処理が良いと思います。
カメラからスクリーンまでの距離が分かれば、カメラに移ったレーザーの
線のピクセル数を数えれば長さが分かります。

市販のものではkeyenceのものが有名ですが、高級車１台分ぐらいの値段がします。

補足

さっそくありがとうございます。

>センサというよりは、カメラを使った画像処理が良いと思います。
最初はそう思ったのですが、カメラの画像処理だと、
0.1mm分解能が難しいと考えました。カメラの横ドットを2000個としても
撮像素子の横幅(20mm程度?)で2000dotなので、100dot/1mm。
カメラとの距離にもよりますが、0.1mmはどうなのでしょう。
ありがとうございます。

>市販のものではkeyenceのものが有名ですが、高級車１台分ぐらいの値段
たとえば、その商品は何という名前のものでしょうか。
探すキーワードさえ知らないのです。ぜひ教えて頂けないでしょうか。

どうもありがとうございました。