ホーム > 特許ランキング > 株式会社デンソーウェーブ
知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024131192
(43)【公開日】2024-09-30
(54)【発明の名称】分析装置
(51)【国際特許分類】
G01S 7/481 20060101AFI20240920BHJP
G01S 17/894 20200101ALN20240920BHJP
【ＦＩ】
G01S7/481 Z
G01S17/894
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023041301
(22)【出願日】2023-03-15
(71)【出願人】
【識別番号】501428545
【氏名又は名称】株式会社デンソーウェーブ
(74)【代理人】
【識別番号】110000110
【氏名又は名称】弁理士法人 快友国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】桂 正士
【テーマコード（参考）】
5J084
【Ｆターム（参考）】
5J084AB07
5J084AD01
5J084BA16
5J084BA36
5J084BA40
5J084EA04
(57)【要約】
【課題】 分解能を向上させるための技術を提供する。
【解決手段】 距離計測装置の受光センサは、第１方向に沿って並んでいる複数個のセルを含み、複数個のセルのそれぞれは、第１方向に沿って並んでいるＮ個のフォトダイオードで構成されており、分析装置は、１単位のレーザに対する反射光として、第１セルが１回の応答を受光するとともに、第２セルが２回の応答を受光する場合に、Ｎ個に対するＮ１個の割合に基づく境界で、第２セルに対応する第２範囲を第１方向に沿って２つの部分範囲に分割する分割部であって、Ｎ１個は、第２セルのＮ個のフォトダイオードのうち、２回の応答うちの１回目の応答で反応したフォトダイオードの個数である、分割部と、第１セルによって受光された１回の応答によって示される距離を有する範囲として、第１範囲に加えて、第２範囲を分割した２つの部分範囲のうち、第１範囲に近い第１部分範囲を設定する設定部と、を備える。
【選択図】図４
【解決手段】 距離計測装置の受光センサは、第１方向に沿って並んでいる複数個のセルを含み、複数個のセルのそれぞれは、第１方向に沿って並んでいるＮ個のフォトダイオードで構成されており、分析装置は、１単位のレーザに対する反射光として、第１セルが１回の応答を受光するとともに、第２セルが２回の応答を受光する場合に、Ｎ個に対するＮ１個の割合に基づく境界で、第２セルに対応する第２範囲を第１方向に沿って２つの部分範囲に分割する分割部であって、Ｎ１個は、第２セルのＮ個のフォトダイオードのうち、２回の応答うちの１回目の応答で反応したフォトダイオードの個数である、分割部と、第１セルによって受光された１回の応答によって示される距離を有する範囲として、第１範囲に加えて、第２範囲を分割した２つの部分範囲のうち、第１範囲に近い第１部分範囲を設定する設定部と、を備える。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
所定の空間に走査されたレーザが対象物で反射した反射光を利用して前記対象物までの距離を計測する距離計測装置から出力されるデータを分析する分析装置であって、
前記距離計測装置は、前記反射光を受光する受光センサを備え、
前記受光センサは、第１方向に沿って並んでいる複数個のセルを含み、
前記複数個のセルのそれぞれは、前記第１方向に沿って並んでいるＮ個（Ｎは、２以上の整数）のフォトダイオードで構成されており、
前記複数個のセルのうちの第１セルは、前記第１方向に沿った第１範囲を有する第１画素に対応し、
前記複数個のセルのうちの第２セルは、前記第１方向において前記第１範囲に隣接する第２範囲を有する第２画素に対応し、
前記分析装置は、
１単位のレーザに対する反射光として、前記第１セルが１回の応答を受光するとともに、前記第２セルが２回の応答を受光する場合に、前記Ｎ個に対するＮ１個（Ｎ１は、Ｎより小さい１以上の整数）の割合に基づく境界で、前記第２セルに対応する前記第２範囲を前記第１方向に沿って２つの部分範囲に分割する分割部であって、前記Ｎ１個は、前記第２セルの前記Ｎ個のフォトダイオードのうち、前記２回の応答うちの１回目の応答で反応したフォトダイオードの個数である、前記分割部と、
前記第１セルによって受光された前記１回の応答によって示される距離を有する範囲として、前記第１範囲に加えて、前記第２範囲を分割した前記２つの部分範囲のうち、前記第１範囲に近い第１部分範囲を設定する設定部と、
を備える、
分析装置。
前記距離計測装置は、前記反射光を受光する受光センサを備え、
前記受光センサは、第１方向に沿って並んでいる複数個のセルを含み、
前記複数個のセルのそれぞれは、前記第１方向に沿って並んでいるＮ個（Ｎは、２以上の整数）のフォトダイオードで構成されており、
前記複数個のセルのうちの第１セルは、前記第１方向に沿った第１範囲を有する第１画素に対応し、
前記複数個のセルのうちの第２セルは、前記第１方向において前記第１範囲に隣接する第２範囲を有する第２画素に対応し、
前記分析装置は、
１単位のレーザに対する反射光として、前記第１セルが１回の応答を受光するとともに、前記第２セルが２回の応答を受光する場合に、前記Ｎ個に対するＮ１個（Ｎ１は、Ｎより小さい１以上の整数）の割合に基づく境界で、前記第２セルに対応する前記第２範囲を前記第１方向に沿って２つの部分範囲に分割する分割部であって、前記Ｎ１個は、前記第２セルの前記Ｎ個のフォトダイオードのうち、前記２回の応答うちの１回目の応答で反応したフォトダイオードの個数である、前記分割部と、
前記第１セルによって受光された前記１回の応答によって示される距離を有する範囲として、前記第１範囲に加えて、前記第２範囲を分割した前記２つの部分範囲のうち、前記第１範囲に近い第１部分範囲を設定する設定部と、
を備える、
分析装置。
【請求項2】
前記複数個のセルは、前記第１方向、及び、前記第１方向と直交する第２方向に沿ってマトリックス状に並んでおり、
前記複数個のセルのそれぞれは、前記第１方向及び前記第２方向に沿ってマトリックス状に並んでいる前記Ｎ個のフォトダイオードで構成されており、
前記複数個のセルのうちの第３セルは、前記第２方向において前記第１範囲に隣接する第３範囲を有する第３画素に対応し、
前記分割部は、さらに、１単位のレーザに対する反射光として、前記第１セルが１回の応答を受光するとともに、前記第３セルが２回の応答を受光する場合に、前記Ｎ個に対するＮ２個（Ｎ２は、Ｎより小さい１以上の整数）の割合に基づく境界で、前記第３セルに対応する前記第３範囲を前記第２方向に沿って２つの部分範囲に分割し、
前記Ｎ２個は、前記第３セルの前記Ｎ個のフォトダイオードのうち、前記２回の応答うちの１回目の応答で反応したフォトダイオードの個数であり、
前記設定部は、前記第１セルによって受光された前記１回の応答によって示される距離を有する範囲として、前記第３範囲を分割した前記２つの部分範囲のうち、前記第１範囲に近い第２部分範囲をさらに設定する、請求項１に記載の分析装置。
前記複数個のセルのそれぞれは、前記第１方向及び前記第２方向に沿ってマトリックス状に並んでいる前記Ｎ個のフォトダイオードで構成されており、
前記複数個のセルのうちの第３セルは、前記第２方向において前記第１範囲に隣接する第３範囲を有する第３画素に対応し、
前記分割部は、さらに、１単位のレーザに対する反射光として、前記第１セルが１回の応答を受光するとともに、前記第３セルが２回の応答を受光する場合に、前記Ｎ個に対するＮ２個（Ｎ２は、Ｎより小さい１以上の整数）の割合に基づく境界で、前記第３セルに対応する前記第３範囲を前記第２方向に沿って２つの部分範囲に分割し、
前記Ｎ２個は、前記第３セルの前記Ｎ個のフォトダイオードのうち、前記２回の応答うちの１回目の応答で反応したフォトダイオードの個数であり、
前記設定部は、前記第１セルによって受光された前記１回の応答によって示される距離を有する範囲として、前記第３範囲を分割した前記２つの部分範囲のうち、前記第１範囲に近い第２部分範囲をさらに設定する、請求項１に記載の分析装置。
【請求項3】
前記複数個のセルのうちの第４セルは、前記第２方向において前記第２範囲に隣接するとともに、前記第１方向において前記第３範囲に隣接する第４範囲を有する第４画素に対応し、
前記設定部は、前記第１セルによって受光された前記１回の応答によって示される距離を有する範囲として、前記第４範囲のうち、前記第１部分範囲を前記第２方向に沿って延長した範囲と、前記第２部分範囲を前記第１方向に沿って延長した範囲と、が重なる範囲をさらに設定する、請求項２に記載の分析装置。
前記設定部は、前記第１セルによって受光された前記１回の応答によって示される距離を有する範囲として、前記第４範囲のうち、前記第１部分範囲を前記第２方向に沿って延長した範囲と、前記第２部分範囲を前記第１方向に沿って延長した範囲と、が重なる範囲をさらに設定する、請求項２に記載の分析装置。
【請求項4】
前記第２セルが前記２回の応答を受光する場合に、前記１回目の応答で反応したフォトダイオードの個数は、前記Ｎ１個であり、前記２回の応答のうちの２回目の応答で反応したフォトダイオードの個数は、Ｎ３個（Ｎ３は、Ｎより小さい１以上の整数）であり、
前記分割部は、前記Ｎ１個と前記Ｎ３個の合計が、前記Ｎ個よりも大きい場合に、前記第２範囲のうち、前記１回目の応答と前記２回目の応答の双方で反応した特定のフォトダイオードに対応する範囲の内側に、前記境界を設定する、請求項１から３のいずれか一項に記載の分析装置。
前記分割部は、前記Ｎ１個と前記Ｎ３個の合計が、前記Ｎ個よりも大きい場合に、前記第２範囲のうち、前記１回目の応答と前記２回目の応答の双方で反応した特定のフォトダイオードに対応する範囲の内側に、前記境界を設定する、請求項１から３のいずれか一項に記載の分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書で開示する技術は、距離計測装置から出力されるデータを分析する分析装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、レーザレーダ装置による入力情報の分解能を高くするための技術が開示されている。レーザレーダ装置は、所定の空間に走査されたレーザが対象物で反射した反射光を利用して対象物までの距離を計測する。レーザレーダ装置は、反射光を受光して入力情報を生成する受光部を備える。入力情報は、複数個の画素として距離の値を有する。ＣＰＵは、当該入力情報において、注目する画素においてセカンドエコーが存在する場合に、当該画素を２つに分割する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１４－１４２２４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１の技術は、受光部の具体的な構造、例えば、フォトダイオードの配列を何ら考慮していない。特許文献１の技術では、受光部の具体的な構造とは無関係に画素を分割する境界が決まる。本明細書では、受光センサの構造を考慮して分解能を向上させるための技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本明細書では、所定の空間に走査されたレーザが対象物で反射した反射光を利用して前記対象物までの距離を計測する距離計測装置から出力されるデータを分析する分析装置を開示する。前記距離計測装置は、前記反射光を受光する受光センサを備え、前記受光センサは、第１方向に沿って並んでいる複数個のセルを含み、前記複数個のセルのそれぞれは、前記第１方向に沿って並んでいるＮ個（Ｎは、２以上の整数）のフォトダイオードで構成されており、前記複数個のセルのうちの第１セルは、前記第１方向に沿った第１範囲を有する第１画素に対応し、前記複数個のセルのうちの第２セルは、前記第１方向において前記第１範囲に隣接する第２範囲を有する第２画素に対応し、前記分析装置は、１単位のレーザに対する反射光として、前記第１セルが１回の応答を受光するとともに、前記第２セルが２回の応答を受光する場合に、前記Ｎ個に対するＮ１個（Ｎ１は、Ｎより小さい１以上の整数）の割合に基づく境界で、前記第２セルに対応する前記第２範囲を前記第１方向に沿って２つの部分範囲に分割する分割部であって、前記Ｎ１個は、前記第２セルの前記Ｎ個のフォトダイオードのうち、前記２回の応答うちの１回目の応答で反応したフォトダイオードの個数である、前記分割部と、前記第１セルによって受光された前記１回の応答によって示される距離を有する範囲として、前記第１範囲に加えて、前記第２範囲を分割した前記２つの部分範囲のうち、前記第１範囲に近い第１部分範囲を設定する設定部と、を備える。
【0006】
上記の構成によれば、受光センサの構造として、セルを構成するフォトダイオードの個数であるＮ個に対する、１回目の応答で反応したフォトダイオードの個数であるＮ１個の割合が考慮される。当該割合に基づく境界で第２範囲を分割することにより、分解能を向上させることができる。
【0007】
前記複数個のセルは、前記第１方向、及び、前記第１方向と直交する第２方向に沿ってマトリックス状に並んでおり、前記複数個のセルのそれぞれは、前記第１方向及び前記第２方向に沿ってマトリックス状に並んでいる前記Ｎ個のフォトダイオードで構成されており、前記複数個のセルのうちの第３セルは、前記第２方向において前記第１範囲に隣接する第３範囲を有する第３画素に対応し、前記分割部は、さらに、１単位のレーザに対する反射光として、前記第１セルが１回の応答を受光するとともに、前記第３セルが２回の応答を受光する場合に、前記Ｎ個に対するＮ２個（Ｎ２は、Ｎより小さい１以上の整数）の割合に基づく境界で、前記第３セルに対応する前記第３範囲を前記第２方向に沿って２つの部分範囲に分割し、前記Ｎ２個は、前記第３セルの前記Ｎ個のフォトダイオードのうち、前記２回の応答うちの１回目の応答で反応したフォトダイオードの個数であり、前記設定部は、前記第１セルによって受光された前記１回の応答によって示される距離を有する範囲として、前記第３範囲を分割した前記２つの部分範囲のうち、前記第１範囲に近い第２部分範囲をさらに設定してもよい。
【0008】
上記の構成によれば、マトリックス状に並んだＮ個のフォトダイオードでの構造を考慮して分解能を向上させることができる。
【0009】
前記複数個のセルのうちの第４セルは、前記第２方向において前記第２範囲に隣接するとともに、前記第１方向において前記第３範囲に隣接する第４範囲を有する第４画素に対応し、前記設定部は、前記第１セルによって受光された前記１回の応答によって示される距離を有する範囲として、前記第４範囲のうち、前記第１部分範囲を前記第２方向に沿って延長した範囲と、前記第２部分範囲を前記第１方向に沿って延長した範囲と、が重なる範囲をさらに設定してもよい。
【0010】
上記の構成によれば、２回の応答を受光する第２及び第３セルの双方に隣接する第４セルにおいても、分解能を向上させることができる。
【0011】
前記第２セルが前記２回の応答を受光する場合に、前記１回目の応答で反応したフォトダイオードの個数は、前記Ｎ１個であり、前記２回の応答のうちの２回目の応答で反応したフォトダイオードの個数は、Ｎ３個（Ｎ３は、Ｎより小さい１以上の整数）であり、前記分割部は、前記Ｎ１個と前記Ｎ３個の合計が、前記Ｎ個よりも大きい場合に、前記第２範囲のうち、前記１回目の応答と前記２回目の応答の双方で反応した特定のフォトダイオードに対応する範囲の内側に、前記境界を設定してもよい。
【0012】
特定のダイオードが１回目の応答と２回目の応答の双方で反応する場合には、Ｎ１個とＮ３個の加算値がＮ個よりも大きくなる。２つの部分範囲の境界を特定のフォトダイオードに対応する範囲の内側に設定して、分解能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】第１実施例に係る分析システムの構成を示すブロック図である。
【図2】受光センサが反射光に反応する具体的なケースである。
【図3】第１実施例に係る分析プログラムの処理を示すフローチャート図である。
【図4】第１補正処理を示すフローチャート図である。
【図5】第２補正処理を示すフローチャート図である。
【図6】第２及び第３実施例に係る分析システムの構成を示すブロック図である。
【図7】受光センサが反射光に反応する具体的なケースである。
【図8】第２実施例に係る分析プログラムの処理を示すフローチャート図である。
【図9】第２実施例に係るＶ方向補正処理を示すフローチャート図である。
【図10】第２実施例に係るＨ方向補正処理を示すフローチャート図である。
【図11】Ｖ方向補正処理及びＨ方向補正処理の具体的なケースＣ１である。
【図12】第２実施例に係るＶＨ補正処理の具体的なケースＣ１である。
【図13】第３実施例に係るＶ方向補正処理を示すフローチャート図である。
【図14】第３実施例に係るＨ方向補正処理を示すフローチャート図である。
【図15】Ｖ方向補正処理及びＨ方向補正処理の具体的なケースＣ２である。
【図16】第３実施例に係るＶＨ補正処理の具体的なケースＣ２である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
（第１実施例）
（分析システム２の構成；図１）
分析システム２は、所定の領域内に存在する１以上の対象物２００（例えば人物）の位置を分析するためのシステムである。所定の領域は、例えば、事務所、工場、ショッピングモール、展示場、駅の構外、ビルのエントランス、自動車の周囲等である。
（分析システム２の構成；図１）
分析システム２は、所定の領域内に存在する１以上の対象物２００（例えば人物）の位置を分析するためのシステムである。所定の領域は、例えば、事務所、工場、ショッピングモール、展示場、駅の構外、ビルのエントランス、自動車の周囲等である。
【0015】
分析システム２は、分析装置１０と、３ＤＬｉＤＡＲ１００と、を備える。分析装置１０は、デスクトップＰＣ、ノートＰＣ、スマートフォン、インターネット上のサーバ等である。３ＤＬｉＤＡＲは、光による検知と測距（light Detection And Rangingの略）と呼ばれ、周囲の物体との距離を三次元的に計測する装置である。分析装置１０は、有線又は無線を介して、３ＤＬｉＤＡＲ１００に接続されている。
【0016】
（３ＤＬｉＤＡＲ１００の構成；図１）
３ＤＬｉＤＡＲ１００は、ビーム光源１０２と、受光センサ１０４と、を備える。ビーム光源１０２は、３ＤＬｉＤＡＲ１００の周囲の所定の水平範囲に亘ってビームを走査する。所定の水平範囲は、１８０度、３６０度等の所定の角度を有する水平方向の範囲である。ビームの像は、例えば、鉛直方向に長いライン状である。
３ＤＬｉＤＡＲ１００は、ビーム光源１０２と、受光センサ１０４と、を備える。ビーム光源１０２は、３ＤＬｉＤＡＲ１００の周囲の所定の水平範囲に亘ってビームを走査する。所定の水平範囲は、１８０度、３６０度等の所定の角度を有する水平方向の範囲である。ビームの像は、例えば、鉛直方向に長いライン状である。
【0017】
受光センサ１０４は、例えば、ＳＰＡＤ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｈｏｔｏｎ Ａｖａｌａｎｃｈｅ Ｄｉｏｄｅの略）センサ等のイメージセンサである。受光センサ１０４は、V方向に沿って並んでいる複数個のセル１１２を含む。複数個のセル１１２のそれぞれは、１画素に対応し、複数個のセル１１２によって、Ｖ方向に沿って並ぶ複数個の画素が実現される。ここで、V方向は、ライン状の像を有する反射光の延びる方向である。
【0018】
図１では、１個のセル１１２を示す。１個のセル１１２は、Ｖ方向に沿って並んでいる４個のフォトダイオード１１４で構成されている。以下では、４個のフォトダイオードのそれぞれに、ａからｄまで順次に記号を付す。なお、フォトダイオード１１４の個数である４個は一例に過ぎない。
【0019】
４個のフォトダイオード１１４ａ～１１４ｄは、Ｖ方向に沿って並んでいる。このため、セル１１２に対応する１画素は、Ｖ方向に沿った所定の範囲を有する。
【0020】
図１の一点鎖線の矢印で示すように、ビーム光源１０２から照射されたビームは、対象物２００に入射する。対象物２００に入射したビームは、対象物２００で反射して受光センサ１０４に入射する。３ＤＬｉＤＡＲ１００は、対象物２００へのビームの照射から当該ビームの反射光の受光までの時間を利用して、３ＤＬｉＤＡＲ１００と対象物２００との間の距離を算出する。複数個のセル１１２のそれぞれが反射光を受光することにより、Ｖ方向に沿った複数個の画素に対応する複数個の距離が算出される。複数個の画素は、Ｖ方向に沿った立体的な距離を示す。
【0021】
３ＤＬｉＤＡＲ１００は、所定の水平範囲に亘った１回の走査において、Ｖ方向に沿った複数個の画素がＶ方向と直交する方向に複数個並んだ２次元の画像に相当するデータを生成する。例えば、３ＤＬｉＤＡＲ１００は、１回の走査が終了する毎にデータを分析装置１０に送信する。なお、当該データには、距離だけでなく、反応したフォトダイオードの個数を示すカウント値も含まれる。カウント値については、図２を参照して後述する。
【0022】
（分析装置１０の構成：図１）
分析装置１０は、ＣＰＵ１２と、メモリ１４と、を備える。メモリ１４は、分析プログラム４０を記憶する。分析プログラム４０は、３ＤＬｉＤＡＲ１００から受信したデータを分析するプログラムである。
分析装置１０は、ＣＰＵ１２と、メモリ１４と、を備える。メモリ１４は、分析プログラム４０を記憶する。分析プログラム４０は、３ＤＬｉＤＡＲ１００から受信したデータを分析するプログラムである。
【0023】
（受光センサが反射光に反応する具体的なケース；図２）
例えば、対象物２００が段差を有していることが想定される。この場合、下段２００ｂから反射した反射光が、上段２００ａから反射した反射光よりも遅れて受光センサ１０４に到達する。
例えば、対象物２００が段差を有していることが想定される。この場合、下段２００ｂから反射した反射光が、上段２００ａから反射した反射光よりも遅れて受光センサ１０４に到達する。
【0024】
例えば、上段２００ａと下段２００ｂの間の段差からの反射光が、ｎ番目のセル１１２の２個のフォトダイオード１１４ｃ及び１１４ｄの間に入射する。ここで、「ｎ」は、１以上の整数で、連番を示す。ｎ番目のセル１１２は、上段２００ａの反射光として１回目の応答をタイミングｔ１で受光し、その後、下段２００ｂの反射光として２回目の応答をタイミングｔ２で受光する。具体的には、１回目の応答に対して３個のフォトダイオード１１４ａ～１１４ｃが反応し、３ＤＬｉＤＡＲ１００は、反応したフォトダイオードの個数として「３」をカウントする。そして、２回目の応答に対して１個のフォトダイオード１１４ｄが追加で反応し、３ＤＬｉＤＡＲ１００は、反応したフォトダイオードの合計の個数として「４」をカウントする。カウント「３」のタイミングｔ１は、上段２００ａまでの距離に対応し、カウント「４」のタイミングｔ２は、下段２００ｂまでの距離に対応する。
【0025】
また、ｎ番目のセル１１２に隣接する（ｎ＋１）番目のセル１１２は、下段２００ｂの反射光としてタイミングｔ２で１回目の応答を受光し、２回目の応答を受光しない。具体的には、１回目の応答に対して４個のフォトダイオード１１４ａ～１１１４ｄの全てが反応し、３ＤＬｉＤＡＲ１００は、反応したフォトダイオードの個数として「４」をカウントする。
【0026】
上記した通り、１個のセル１１２は、１画素に対応する。上記のように、２回の応答を受光する場合には、１画素には、１回目の応答に対応する距離と、２回目の当に対応する距離と、が割り当てられる。例えば、２個の距離のうちのいずれかを１画素の値として採用すると、上記の段差の位置が実際の位置からずれて分析されるか、又は、段差が無視されて分析され得る。本実施例の分析プログラム４０は、上記の段差の位置を精度よく分析する。
【0027】
【0028】
Ｓ１２では、ＣＰＵ１２は、ｎ番目のセル１１２が２回目の応答を受光しているのか否かを判断する。例えば、ＣＰＵ１２は、ｎ番目のセル１１２に対応する画素が２個の距離及び２個のカウント値を含む場合に、ｎ番目のセル１１２が２回目の応答を受光していると判断する。ＣＰＵ１２は、ｎ番目のセル１１２が２回目の応答を受光していると判断する場合（Ｓ１２でＹＥＳ）に、Ｓ２０に進む。
【0029】
Ｓ２０では、ＣＰＵ１２は、ｎ番目のセル１１２の１回目の応答に対応する距離が、（ｎ＋１）番目のセル１１２の１回目の応答に対応する距離と一致するのか否かを判断する。ＣＰＵ１２は、両距離が一致すると判断する場合（Ｓ２０でＹＥＳ）に、Ｓ２２において、図４で後述する第１補正処理を実行する。ＣＰＵ１２は、Ｓ２２が終了すると、Ｓ４０に進む。一方、ＣＰＵ１２は、両距離が一致しないと判断する場合（Ｓ２０でＮＯ）に、Ｓ２４に進む。
【0030】
Ｓ２４では、ＣＰＵ１２は、ｎ番目のセル１１２の２回目の応答に対応する距離が、（ｎ＋１）番目のセル１１２の１回目の応答に対応する距離と一致するのか否かを判断する。ＣＰＵ１２は、両距離が一致すると判断する場合（Ｓ２４でＹＥＳ）に、Ｓ２６において、図５で後述する第２補正処理を実行する。ＣＰＵ１２は、Ｓ２６が終了すると、Ｓ４０に進む。
【0031】
また、ＣＰＵ１２は、ｎ番目のセル１１２が１回目の応答を受光し、２回目の応答を受光していないと判断する場合（Ｓ１２でＮＯ）、又は、ｎ番目のセル１１２の２回目の応答に対応する距離が、（ｎ＋１）番目のセル１１２の１回目の応答に対応する距離と一致しないと判断する場合（Ｓ２４でＮＯ）に、Ｓ３０に進む。Ｓ３０では、ＣＰＵ１２は、ｎ番目のセル１１２に対応する画素の全範囲に１回目の応答に対応する距離を割り当てる。なお、ｎ番目が複数個のセル１１２の端を示す場合には、ＣＰＵ１２は、Ｓ２０及びＳ２４の処理をスキップして、Ｓ３０の処理を実行する。ＣＰＵ１２は、Ｓ３０が終了すると、Ｓ４０に進む。
【0032】
Ｓ４０では、ＣＰＵ１２は、変数ｎをインクリメントする。続くＳ４２では、ＣＰＵ１２は、変数ｎが最大値より大きいのか否かを判断する。最大値は、複数個のセル１１２の個数である。ＣＰＵ１２は、変数ｎが最大値以下である判断する場合（Ｓ４２でＮＯ）に、Ｓ１２に戻る。一方、ＣＰＵ１２は、変数ｎが最大値より大きいと判断する場合（Ｓ４２でＹＥＳ）に、図３の処理を終了する。
【0033】
（第１補正処理；図４）
図４の下の図は、ｎ番目のセル１１２の１回目の応答に対応する距離が、（ｎ＋１）番目のセル１１２の１回目の応答に対応する距離と一致する具体例である。当該ケースで示すように、図３のＳ２０でＹＥＳと判断される場合には、上段２００ａの反射光Ｂ１がｎ番目のセル１１２と（ｎ＋１）番目のセル１１２に入射する。
図４の下の図は、ｎ番目のセル１１２の１回目の応答に対応する距離が、（ｎ＋１）番目のセル１１２の１回目の応答に対応する距離と一致する具体例である。当該ケースで示すように、図３のＳ２０でＹＥＳと判断される場合には、上段２００ａの反射光Ｂ１がｎ番目のセル１１２と（ｎ＋１）番目のセル１１２に入射する。
【0034】
Ｓ１００では、ＣＰＵ１２は、ｎ番目のセル１１２について、１回目の応答におけるカウント値ｍを特定する。例えば、下の図の具体例では、１回目の応答で２個のフォトダイオード１１４ｃ及び１１４ｄが反応し、カウント値ｍは、「２」である。
【0035】
Ｓ１０２では、ＣＰＵ１２は、ｎ番目のセル１１２について、（ｎ＋１）番目のセル１１２に隣接するｍ個のフォトダイオード１１４の位置に、１回目の応答に対応する距離を割り当てる。ここで、ｎ番目のセル１１２に対応する１画素は、所定の範囲を有する。フォトダイオード１１４の位置は、所定の範囲を４個のフォトダイオード１１４の個数で４分割した一部である。例えば、下の図の具体例では、ＣＰＵ１２は、ｎ番目のセル１１２について、（ｎ＋１）番目のセル１１２に隣接する２個のフォトダイオード１１４ｃ及び１１４ｄの位置に、１回目の応答に対応する距離ｄ１を割り当てる。
【0036】
Ｓ１０４では、ＣＰＵ１２は、ｎ番目のセル１１２について、４個のフォトダイオード１１４のうち、ｍ個のフォトダイオード１１４以外の残りのフォトダイオード１１４の位置に、２回目の応答に対応する距離を割り当てる。例えば、下の図の具体例では、ＣＰＵ１２は、ｎ番目のセル１１２について、残りの２個のフォトダイオード１１４ａ及び１１４ｂの位置に、２回目の応答に対応する距離ｄ２を割り当てる。
【0037】
（第２補正処理；図５）
図５の下の図は、ｎ番目のセル１１２の２回目の応答に対応する距離が、（ｎ＋１）番目のセル１１２の１回目の応答に対応する距離と一致する具体例である。当該ケースで示すように、図３のＳ２４でＹＥＳと判断される場合には、下段２００ｂの反射光Ｂ２がｎ番目のセル１１２と（ｎ＋１）番目のセル１１２に入射する。
図５の下の図は、ｎ番目のセル１１２の２回目の応答に対応する距離が、（ｎ＋１）番目のセル１１２の１回目の応答に対応する距離と一致する具体例である。当該ケースで示すように、図３のＳ２４でＹＥＳと判断される場合には、下段２００ｂの反射光Ｂ２がｎ番目のセル１１２と（ｎ＋１）番目のセル１１２に入射する。
【0038】
Ｓ１１０は、図４のＳ１００と同様である。下の図の具体例では、カウント値ｍは、「１」である。
【0039】
Ｓ１１２は、２回目の応答に対応する距離を割り当てる点を除いて、Ｓ１０２と同様である。例えば、下の図の具体例では、ＣＰＵ１２は、ｎ番目のセル１１２について、（ｎ＋１）番目のセル１１２に隣接する１個のフォトダイオード１１４ｄの位置に、２回目の応答に対応する距離ｄ１を割り当てる。
【0040】
Ｓ１１４は、１回目の応答に対応する距離を割り当てる点を除いて、Ｓ１０４と同様である。例えば、下の図の具体例では、ＣＰＵ１２は、ｎ番目のセル１１２について、残りの３個のフォトダイオード１１４ａ～１１４ｃの位置に、１回目の応答に対応する距離ｄ３を割り当てる。
【0041】
（本実施例の効果）
図４の具体例では、ｎ番目のセル１１２に対応する１画素が、フォトダイオード１１４の個数「４」に対する１回目の応答で反応したフォトダイオード１１４の個数「２」の割合に基づく境界で２個に分割される。また、図５の具体例でも、ｎ番目のセル１１２に対応する１画素が、フォトダイオード１１４の個数「４」に対する１回目の応答で反応したフォトダイオード１１４の個数「３」の割合に基づく境界で２個に分割される。本実施例の構成によれば、ｎ番目のセル１１２は、単純に２分割されず、フォトダイオード１１４の個数「４」に対する１回目の応答で反応したフォトダイオード１１４の個数の割合に基づく境界で分割される。当該境界は、１回目の応答で反応したフォトダイオード１１４の個数に応じて変化する。このように変化する境界で１画素を分割することにより、単純に２分割する構成と比較して、分解能を向上させることができる。
図４の具体例では、ｎ番目のセル１１２に対応する１画素が、フォトダイオード１１４の個数「４」に対する１回目の応答で反応したフォトダイオード１１４の個数「２」の割合に基づく境界で２個に分割される。また、図５の具体例でも、ｎ番目のセル１１２に対応する１画素が、フォトダイオード１１４の個数「４」に対する１回目の応答で反応したフォトダイオード１１４の個数「３」の割合に基づく境界で２個に分割される。本実施例の構成によれば、ｎ番目のセル１１２は、単純に２分割されず、フォトダイオード１１４の個数「４」に対する１回目の応答で反応したフォトダイオード１１４の個数の割合に基づく境界で分割される。当該境界は、１回目の応答で反応したフォトダイオード１１４の個数に応じて変化する。このように変化する境界で１画素を分割することにより、単純に２分割する構成と比較して、分解能を向上させることができる。
【0042】
また、３ＤＬｉＤＡＲ１００が計測可能な距離を延長するために、フォトダイオード１１４の感度を高めることが想定される。しかし、フォトダイオード１１４の感度を高めると、フォトダイオード１１４が、レーザの反射光以外の外乱光、例えば、太陽光にも反応する。フォトダイオード１１４が外乱光に反応すると、ノイズの原因となる。本実施例は、外乱光に対処するために、１画素であるセル１１２を複数個のフォトダイオード１１４で構成する。反応したフォトダイオード１１４の個数を利用して、反射光か外乱光かを判別することができるからである。一方、１画素が複数個のフォトダイオード１１４で構成されると、１画素が１個のフォトダイオード１１４で構成される構成と比較して、１画素の分解能が低下する。本実施例は、外乱光に対処した結果として低下した分解能を向上させることができる。
【0043】
（対応関係）
分析装置１０、３ＤＬｉＤＡＲ１００、対象物２００が、それぞれ、「分析装置」、「距離計測装置」、「対象物」の一例である。受光センサ１０４が、「受光センサ」の一例である。Ｖ方向が、「第１の方向」の一例である。複数個のセル１１２が、「複数個のセル」の一例である。４個のフォトダイオード１１４が、「Ｎ個のフォトダイオード」の一例である。図４の（ｎ＋１）番目のセル１１２、ｎ番目のセル１１２が、それぞれ、「第１セル」、「第２セル」の一例である。図４では、２個が、「Ｎ１個」の一例であり、図５では、３個が、「Ｎ１個」の一例である。
分析装置１０、３ＤＬｉＤＡＲ１００、対象物２００が、それぞれ、「分析装置」、「距離計測装置」、「対象物」の一例である。受光センサ１０４が、「受光センサ」の一例である。Ｖ方向が、「第１の方向」の一例である。複数個のセル１１２が、「複数個のセル」の一例である。４個のフォトダイオード１１４が、「Ｎ個のフォトダイオード」の一例である。図４の（ｎ＋１）番目のセル１１２、ｎ番目のセル１１２が、それぞれ、「第１セル」、「第２セル」の一例である。図４では、２個が、「Ｎ１個」の一例であり、図５では、３個が、「Ｎ１個」の一例である。
【0044】
（第２実施例）
（分析システム４の構成；図６）
本実施例の分析システム４は、３ＤＬｉＤＡＲ１００の構成が異なる点、及び、分析プログラム４０が実行する処理の内容が異なる点、を除いて、第１実施例の分析システム２と同様である。本実施例の３ＤＬｉＤＡＲ１００は、矩形状の像を有するビームを照射するビーム光源３０２と、２次元の受光センサ３０４と、を備える。
（分析システム４の構成；図６）
本実施例の分析システム４は、３ＤＬｉＤＡＲ１００の構成が異なる点、及び、分析プログラム４０が実行する処理の内容が異なる点、を除いて、第１実施例の分析システム２と同様である。本実施例の３ＤＬｉＤＡＲ１００は、矩形状の像を有するビームを照射するビーム光源３０２と、２次元の受光センサ３０４と、を備える。
【0045】
（受光センサ３０４の構成；図６、図７）
受光センサ３０４は、Ｖ方向及びＨ方向に沿ってマトリックス状に並ぶ１６個（＝４×４個）のセル３１２を含む。１６個のセル３１２のそれぞれは、１画素に対応し、複数個のセル３１２によって、マトリックス状に並ぶ複数個の画素が実現される。なお、以下では、１６個のセル３１２のそれぞれに、（１、１）から（４、４）まで順次に座標番号を付す。ここで、Ｈ方向は、Ｖ方向と直交する方向である。なお、セル３１２の個数である１６個は、一例に過ぎない。
受光センサ３０４は、Ｖ方向及びＨ方向に沿ってマトリックス状に並ぶ１６個（＝４×４個）のセル３１２を含む。１６個のセル３１２のそれぞれは、１画素に対応し、複数個のセル３１２によって、マトリックス状に並ぶ複数個の画素が実現される。なお、以下では、１６個のセル３１２のそれぞれに、（１、１）から（４、４）まで順次に座標番号を付す。ここで、Ｈ方向は、Ｖ方向と直交する方向である。なお、セル３１２の個数である１６個は、一例に過ぎない。
【0046】
図６で示すように、１個のセル３１２は、Ｖ方向及びＨ方向に沿ってマトリックス状に並ぶ１６個（＝４×４個）のフォトダイオード１１４で構成されている。このため、セル３１２に対応する１画素は、Ｖ方向及びＨ方向の双方において幅を有する所定の矩形の範囲を有する。なお、フォトダイオード１１４の個数である１６個は、一例に過ぎない
【0047】
図６に示すように、矩形状の像を有するビームが、段差を有する対象物２００で反射すると、図７に示すように、上段２００ａと下段２００ｂの間の段差からの反射光が、セル３１２の内側に入射する場合がある。この場合、セル３１２は、２回の応答を受光する。本実施例の分析プログラム４０は、上記の段差の位置を精度よく分析する。
【0048】
（分析プログラム４０の処理；図８）
図８は、本実施例の分析プログラム４０に従って実行される処理である。Ｓ２００、Ｓ２０２は、図３のＳ１０、Ｓ１２と同様である。ＣＰＵ１２は、ｎ番目のセル３１２が２回目の応答を受光していると判断する場合（Ｓ２０２でＹＥＳ）に、Ｓ２１０に進む。
図８は、本実施例の分析プログラム４０に従って実行される処理である。Ｓ２００、Ｓ２０２は、図３のＳ１０、Ｓ１２と同様である。ＣＰＵ１２は、ｎ番目のセル３１２が２回目の応答を受光していると判断する場合（Ｓ２０２でＹＥＳ）に、Ｓ２１０に進む。
【0049】
Ｓ２１０では、ＣＰＵ１２は、Ｖ方向においてｎ番目のセル３１２と隣接する２個のセル３１２の双方が、１回目の応答のみを受光しているのか否かを判断する。例えば、ｎ番目のセル３１２の座標番号が、（２、１）である場合に、上記の２個のセル３１２は、座標番号（１、１）及び（３、１）の２個のセル３１２である。ＣＰＵ１２は、Ｖ方向においてｎ番目のセル３１２と隣接する２個のセル３１２の双方が、１回目の応答を受光し、２回目の応答を受光していないと判断する場合（Ｓ２１０でＹＥＳ）に、Ｓ２１２に進む。Ｓ２１２では、ＣＰＵ１２は、図９で後述するＶ方向補正処理を実行する。ＣＰＵ１２は、Ｓ２１２の処理が終了すると、Ｓ２４０に進む。なお、ｎ番目のセル３１２が、Ｖ方向において４列目のセル、例えば、座標番号（４、１）のセルである場合には、ＣＰＵ１２は、隣接する１個のセル３１２のみについてＳ２１０の判断を実行する。また、ｎ番目のセル３１２が、座標番号（１、１）のセルである場合には、ＣＰＵ１２は、Ｓ２１０の判断をスキップして、後述するＳ２３０に進む。
【0050】
また、ＣＰＵ１２は、Ｖ方向においてｎ番目のセル３１２と隣接する２個のセル３１２の少なくとも一方が、２回目の応答を受光していると判断する場合（Ｓ２１０でＮＯ）に、Ｓ２１４に進む。Ｓ２１４では、ＣＰＵ１２は、Ｈ方向においてｎ番目のセル３１２と隣接する２個のセル３１２の双方が、１回目の応答のみを受光しているのか否かを判断する。例えば、ｎ番目のセル３１２の座標番号が、（１、２）である場合に、上記の２個のセル３１２は、座標番号（１、１）及び（１、３）の２個のセル３１２である。ＣＰＵ１２は、Ｈ方向においてｎ番目のセル３１２と隣接する２個のセル３１２の双方が、１回目の応答を受光し、２回目の応答を受光していないと判断する場合（Ｓ２１４でＹＥＳ）に、Ｓ２１６に進む。Ｓ２１６では、ＣＰＵ１２は、図１０で後述するＨ方向補正処理を実行する。ＣＰＵ１２は、Ｓ２１６の処理が終了すると、Ｓ２４０に進む。なお、ＣＰＵ１２は、Ｈ方向においてｎ番目のセル３１２と隣接する２個のセル３１２の少なくとも一方が、２回目の応答を受光していると判断する場合（Ｓ２１４でＮＯ）に、Ｓ２４０に進む。
【0051】
また、ＣＰＵ１２は、ｎ番目のセル３１２が１回目の応答を受光し、２回目の応答を受光していないと判断する場合（Ｓ２０２でＮＯ）に、Ｓ２３０に進む。Ｓ２３０では、ＣＰＵ１２は、ｎ番目のセル３１２に対応する画素の全範囲に１回目の応答に対応する距離を割り当てる。ＣＰＵ１２は、Ｓ２３０が終了すると、Ｓ２４０に進む。
【0052】
Ｓ２４０、Ｓ２４２は、図３のＳ４０、Ｓ４２と同様である。ＣＰＵ１２は、変数ｎが最大値以下である判断する場合（Ｓ２４２でＮＯ）に、Ｓ２０２に戻る。一方、ＣＰＵ１２は、変数ｎが最大値より大きいと判断する場合（Ｓ２４２でＹＥＳ）に、Ｓ２５０において、後述するＶＨ補正処理を実行する。ＣＰＵは、Ｓ２５０の処理が終了すると、図８の処理を終了する。
【0053】
（Ｖ方向補正処理；図９）
【0054】
Ｖ方向補正処理は、Ｖ方向において隣接する２個のセルの双方が１回目の応答のみを受光している場合に実行される処理である。なお、以下では、ｎ番目のセル３１２について、１回目の応答のカウント値をｍ１、２回目の応答のカウント値をｍ２と記載する。本実施例では、カウント値ｍ１とカウント値ｍ２の合計は、カウント最大値と一致する。カウント最大値は、セル３１２に含まれるフォトダイオード１１４の全数であり、図６の例では、カウント最大値は、「１６」である。
【0055】
Ｓ３１０では、ＣＰＵ１２は、隣接する２個のセルの中から、ｎ番目のセル３１２の１回目の応答に対応する距離と同一の距離に対応する応答を受光したセルを選択する。ＣＰＵ１２は、ｎ番目のセル３１２について、選択済みのセルにＶ方向で隣接するｍ１個のフォトダイオード１１４の位置に１回目の応答に対応する距離を割り当てる。
【0056】
続くＳ３１２では、隣接する２個のセルの中から、ｎ番目のセル３１２の２回目の応答に対応する距離と同一の距離に対応する応答を受光したセルを選択する。ＣＰＵ１２は、ｎ番目のセル３１２について、選択済みのセルにＶ方向で隣接するｍ２個のフォトダイオード１１４の位置に２回目の応答に対応する距離を割り当てる。ＣＰＵ１２は、Ｓ３１２が終了すると、図９の処理を終了する。
【0057】
（Ｈ方向補正処理；図１０）
【0058】
Ｈ方向補正処理は、Ｈ方向において隣接する２個のセルの双方が１回目の応答のみを受光している場合に実行される処理である。Ｓ３２０、Ｓ３２２は、Ｈ方向において隣接する２個のセルが利用される点を除いて、図９のＳ３１０、Ｓ３１２と同様である。
【0059】
（具体的なケースＣ１；図１１）
例えば、図１１のケースＣ１において、ｎ番目のセル３１２として座標番号（３、１）のセル３１２が選択される状況を想定する。ここで、本ケースでは、カウント値ｍ１は「４」であり、カウント値ｍ２は「１２」である。座標番号（３、１）のセル３１２には、Ｖ方向において座標番号（２、１）のセル３１２と座標番号（４、１）のセル３１２が隣接する。そして、座標番号（２、１）のセル３１２と座標番号（４、１）のセル３１２の双方は、１回目の応答を受光し、２回目の応答を受光していない。本ケースでは、座標番号（２、１）のセル３１２と座標番号（４、１）のセル３１２のうち、座標番号（２、１）のセル３１２の１回目の応答に対応する距離ｄ１が、座標番号（３、１）の１回目の応答に対応する距離ｄ１と同一である。このため、ＣＰＵ１２は、座標番号（３、１）のセル３１２について、座標番号（２、１）のセル３１２に隣接する４個のフォトダイオード１１４の位置に距離ｄ１を割り当てる（図９のＳ３１０）。また、座標番号（４、１）のセル３１２の１回目の応答に対応する距離ｄ２が、座標番号（３、１）の２回目の応答に対応する距離ｄ２と同一である。このため、ＣＰＵ１２は、座標番号（３、１）のセル３１２について、座標番号（４、１）のセル３１２に隣接する１２個のフォトダイオード１１４の位置に距離ｄ２を割り当てる（Ｓ３１２）。即ち、座標番号（３、１）のセル３１２について、１画素が、紙面上側における４／１６の部分範囲と、紙面下側における１２／１６の部分範囲と、に分割される。本ケースでは、座標番号（３、２）のセル３１２も、座標番号（３、１）のセル３１２と同様に、距離ｄ１及びｄ２が、４／１６の部分範囲と１２／１６の部分範囲に割り当てられる。
例えば、図１１のケースＣ１において、ｎ番目のセル３１２として座標番号（３、１）のセル３１２が選択される状況を想定する。ここで、本ケースでは、カウント値ｍ１は「４」であり、カウント値ｍ２は「１２」である。座標番号（３、１）のセル３１２には、Ｖ方向において座標番号（２、１）のセル３１２と座標番号（４、１）のセル３１２が隣接する。そして、座標番号（２、１）のセル３１２と座標番号（４、１）のセル３１２の双方は、１回目の応答を受光し、２回目の応答を受光していない。本ケースでは、座標番号（２、１）のセル３１２と座標番号（４、１）のセル３１２のうち、座標番号（２、１）のセル３１２の１回目の応答に対応する距離ｄ１が、座標番号（３、１）の１回目の応答に対応する距離ｄ１と同一である。このため、ＣＰＵ１２は、座標番号（３、１）のセル３１２について、座標番号（２、１）のセル３１２に隣接する４個のフォトダイオード１１４の位置に距離ｄ１を割り当てる（図９のＳ３１０）。また、座標番号（４、１）のセル３１２の１回目の応答に対応する距離ｄ２が、座標番号（３、１）の２回目の応答に対応する距離ｄ２と同一である。このため、ＣＰＵ１２は、座標番号（３、１）のセル３１２について、座標番号（４、１）のセル３１２に隣接する１２個のフォトダイオード１１４の位置に距離ｄ２を割り当てる（Ｓ３１２）。即ち、座標番号（３、１）のセル３１２について、１画素が、紙面上側における４／１６の部分範囲と、紙面下側における１２／１６の部分範囲と、に分割される。本ケースでは、座標番号（３、２）のセル３１２も、座標番号（３、１）のセル３１２と同様に、距離ｄ１及びｄ２が、４／１６の部分範囲と１２／１６の部分範囲に割り当てられる。
【0060】
また、座標番号（１、３）のセル３１２には、Ｈ方向において座標番号（１、２）のセル３１２と座標番号（１、４）のセル３１２が隣接する。そして、座標番号（１、２）のセル３１２と座標番号（１、４）のセル３１２の双方は、１回目の応答を受光し、２回目の応答を受光していない。本ケースでは、座標番号（１、２）のセル３１２と座標番号（１、４）のセル３１２のうち、座標番号（１、２）のセル３１２の１回目の応答に対応する距離ｄ１が、座標番号（１、３）の１回目の応答に対応する距離ｄ１と同一である。このため、ＣＰＵ１２は、座標番号（１、３）のセル３１２について、座標番号（１、２）のセル３１２に隣接する４個のフォトダイオード１１４の位置に距離ｄ１を割り当てる（図１０のＳ３２０）。また、座標番号（１、４）のセル３１２の１回目の応答に対応する距離ｄ２が、座標番号（１、３）の２回目の応答に対応する距離ｄ２と同一である。このため、ＣＰＵ１２は、座標番号（１、３）のセル３１２について、座標番号（１、４）のセル３１２に隣接する１２個のフォトダイオード１１４の位置に距離ｄ２を割り当てる（Ｓ３１２）。即ち、座標番号（１、３）のセル３１２について、１画素が、紙面左側における４／１６の部分範囲と、紙面右側における１２／１６の部分範囲と、に分割される。本ケースでは、座標番号（２、３）のセル３１２も、座標番号（１、３）のセル３１２と同様に、距離ｄ１及びｄ２が、４／１６の部分範囲と１２／１６の部分範囲に割り当てられる。
【0061】
座標番号（３、１）、（３、２）、（１、３）、（２、３）のセル３１２は、単純に２分割されず、フォトダイオード１１４の個数「１６」に対する１回目の応答で反応したフォトダイオード１１４の個数「４」の割合に基づく境界で分割される。単純に２分割する構成と比較して、分解能を向上させることができる。
【0062】
また、ｎ番目のセル３１２として座標番号（１、１）、（１、２）等のセル３１２が選択される状況では、当該セル３１２は、２回目の応答を受光しないので（図８のＳ２０２でＮＯ）、当該セル３１２の全範囲に１回目の応答に対応する距離を割り当てる（Ｓ２３０）。なお、ｎ番目のセル３１２として座標番号（３、３）のセル３１２が選択される状況では、図８のＳ２１０及びＳ２１４のいずれもＮＯと判断される。この場合には、Ｓ２５０のＶＨ補正処理において１画素が分割される。
【0063】
（ＶＨ補正処理；図１２）
図１２に示す具体的なケースＣ１を利用してＶＨ補正処理について説明する。図１２に示すように、座標番号（３、３）のセル３１２は、Ｓ２１０でＹＥＳと判断される座標番号（３、２）とＨ方向で隣接するとともに、Ｓ２１２でＹＥＳと判断される（２、３）のセル３１２とＶ方向で隣接する。この結果、座標番号（３、３）のセル３１２は、Ｓ２１０及びＳ２１４のいずれもＮＯと判断される。
図１２に示す具体的なケースＣ１を利用してＶＨ補正処理について説明する。図１２に示すように、座標番号（３、３）のセル３１２は、Ｓ２１０でＹＥＳと判断される座標番号（３、２）とＨ方向で隣接するとともに、Ｓ２１２でＹＥＳと判断される（２、３）のセル３１２とＶ方向で隣接する。この結果、座標番号（３、３）のセル３１２は、Ｓ２１０及びＳ２１４のいずれもＮＯと判断される。
【0064】
ＶＨ補正処理では、ＣＰＵ１２は、座標番号（３、２）のセル３１２で距離ｄ１が割り当てられた４／１６の部分範囲をＨ方向に沿って延長した範囲と、座標番号（２、３）のセル３１２で同じ距離ｄ１が割り当てられた４／１６の部分範囲をＶ方向に沿って延長した範囲が重なる重複範囲を算出する。そして、ＣＰＵ１２は、座標番号（３、３）のセル３１２に対応する１画素のうちの重複範囲に距離ｄ１を割り当て、当該１画素のうち、重複範囲以外の範囲に距離ｄ２を割り当てる。本ケースでは、重複範囲は、１／１６の部分範囲、即ち、１個のフォトダイオード１１４に対応する範囲である。本ケースでは、座標番号（３、３）のセル３１２に対応する１画素が、１／１６の部分範囲と、１５／１６の部分範囲と、に分割される。ＶＨ補正処理により、座標番号（３、３）のセル３１２に対応する１画素についても分解能を向上させることができる。
【0065】
また、ＣＰＵ１２は、重複範囲が正しく算出されたのか否かを判断する。具体的には、ＣＰＵ１２は、座標番号（３、３）のセル３１２の１回目の応答のカウント値ｍ１と２回目の応答のカウント値ｍ２とを特定する。そして、ＣＰＵ１２は、座標番号（３、３）のセル３１２のカウント値ｍ１が、重複範囲に対応するフォトダイオード１１４の個数と一致するのか否かを判断する。ＣＰＵ１２は、カウント値ｍ１を利用した判断において一致と判断する場合に、座標番号（３、３）のセル３１２のカウント値ｍ２が、重複範囲以外の範囲に対応するフォトダイオード１１４の個数と一致するのか否かを判断する。カウント値ｍ２を利用した判断において一致と判断する場合に、重複範囲が正しく算出されたと判断する。一方、ＣＰＵ１２は、カウント値ｍ１を利用した判断又はカウント値ｍ２を利用した判断のいずれかで不一致と判断する場合に、重複範囲が誤って算出されたと判断する。この場合には、ＣＰＵ１２は、例えば、座標番号（３、３）のセル３１２に対応する画素の全範囲に１回目又は２回目の応答に対応する距離を割り当てる。誤って算出された重複範囲に基づいて、１画素が分割されることを抑制することができる。
【0066】
（対応関係）
Ｈ方向が、「第２方向」の一例である。１６個のセル３１２が、「複数個のセル」の一例である。１６個のフォトダイオード１１４が、「Ｎ個のフォトダイオード」の一例である。図１１において、座標番号（２、３）のセル３１２、４個が、それぞれ、「第３セル」、「Ｎ２個」の一例である。図１２において、座標番号（３、３）のセル３１２が、「第４セル」の一例である。
Ｈ方向が、「第２方向」の一例である。１６個のセル３１２が、「複数個のセル」の一例である。１６個のフォトダイオード１１４が、「Ｎ個のフォトダイオード」の一例である。図１１において、座標番号（２、３）のセル３１２、４個が、それぞれ、「第３セル」、「Ｎ２個」の一例である。図１２において、座標番号（３、３）のセル３１２が、「第４セル」の一例である。
【0067】
（第３実施例）
（分析プログラム４０の処理；図８）
本実施例は、Ｖ方向補正処理、Ｈ方向補正処理、及び、ＶＨ補正処理の内容が異なる点を除いて、第２実施例と同様である。本実施例では、１回目の応答のカウント値ｍ１と２回目の応答のカウント値ｍ２の合計がカウント最大値よりも大きい。この現象は、セル３１２を構成する全てのフォトダイオード１１４のうちの特定のフォトダイオード１１４が１回目の応答と２回目の応答との双方で反応したことを意味する。例えば、この現象は、対象物２００の上段２００ａと下段２００ｂとの段差の反射光が、特定のフォトダイオード１１４の内側に入射する場合に発生する。
（分析プログラム４０の処理；図８）
本実施例は、Ｖ方向補正処理、Ｈ方向補正処理、及び、ＶＨ補正処理の内容が異なる点を除いて、第２実施例と同様である。本実施例では、１回目の応答のカウント値ｍ１と２回目の応答のカウント値ｍ２の合計がカウント最大値よりも大きい。この現象は、セル３１２を構成する全てのフォトダイオード１１４のうちの特定のフォトダイオード１１４が１回目の応答と２回目の応答との双方で反応したことを意味する。例えば、この現象は、対象物２００の上段２００ａと下段２００ｂとの段差の反射光が、特定のフォトダイオード１１４の内側に入射する場合に発生する。
【0068】
（Ｖ方向補正処理；図１３）
Ｓ３３０では、ＣＰＵ１２は、１回目の応答と２回目の応答で重複したカウント値の比率Ｒ（以下では、「重複カウントの比率Ｒ」と記載）を算出する。ここで、Ｒ＝｜ｍ１／Ｍ－ｍ２／Ｍ｜であり、値Ｍは、セル３１２を構成する全てのフォトダイオード１１４の個数である。
Ｓ３３０では、ＣＰＵ１２は、１回目の応答と２回目の応答で重複したカウント値の比率Ｒ（以下では、「重複カウントの比率Ｒ」と記載）を算出する。ここで、Ｒ＝｜ｍ１／Ｍ－ｍ２／Ｍ｜であり、値Ｍは、セル３１２を構成する全てのフォトダイオード１１４の個数である。
【0069】
Ｓ３３２では、ＣＰＵ１２は、ｎ番目のセル３１２の１画素に対応する範囲のうち、図９のＳ３１０と同様に選択したセルにＶ方向で隣接する部分範囲に１回目の応答の距離を割り当てる。ここで、当該部分範囲の面積ＶＡ１＝Ａ０×（ｍ１／Ｍ－Ｒ／２）であり、Ａ０は、ｎ番目のセル３１２の１画素に対応する範囲の面積である。
【0070】
続くＳ３３４では、ＣＰＵ１２は、ｎ番目のセル３１２の１画素に対応する範囲のうち、図９のＳ３１２と同様に選択したセルにＶ方向で隣接する部分範囲に２回目の応答の距離を割り当てる。ここで、当該部分範囲の面積ＶＡ２＝Ａ０×（ｍ２／Ｍ－Ｒ／２）である。
【0071】
（Ｈ方向補正処理；図１４）
Ｓ３４０は、図１３のＳ３３０と同様である。Ｓ３４２、Ｓ３４４は、Ｈ方向において隣接する２個のセルが利用される点を除いて、図１３のＳ３３２、Ｓ３３４と同様である。なお、Ｓ３４２においてＨ方向で隣接する部分範囲の面積は、ＨＡ１＝Ａ０×（ｍ１／Ｍ－Ｒ／２）であり、Ｓ３３４においてＨ方向で隣接する部分範囲の面積は、ＨＡ２＝Ａ０×（ｍ２／Ｍ－Ｒ／２）である。
Ｓ３４０は、図１３のＳ３３０と同様である。Ｓ３４２、Ｓ３４４は、Ｈ方向において隣接する２個のセルが利用される点を除いて、図１３のＳ３３２、Ｓ３３４と同様である。なお、Ｓ３４２においてＨ方向で隣接する部分範囲の面積は、ＨＡ１＝Ａ０×（ｍ１／Ｍ－Ｒ／２）であり、Ｓ３３４においてＨ方向で隣接する部分範囲の面積は、ＨＡ２＝Ａ０×（ｍ２／Ｍ－Ｒ／２）である。
【0072】
（具体的なケースＣ２；図１５）
例えば、図１５のケースＣ２において、ｎ番目のセル３１２として座標番号（３、１）のセル３１２が選択される状況を想定する。ここで、本ケースでは、カウント値ｍ１は「８」であり、カウント値ｍ２は「１２」である。即ち、ｍ１＋ｍ２＝２０であり、ｍ１＋ｍ２＞Ｍ＝１６である。本ケースでは、ＣＰＵ１２は、重複カウントの比率Ｒ＝｜８／１６－１２／１６｜＝１／４を算出する（図１３のＳ３３０）。ＣＰＵ１２は、隣接する座標番号（２、１）のセル３１２にＶ方向で隣接する部分範囲の面積ＶＡ１＝１６×（８／１６－（１／４）×１／２）＝６を算出する。ここで、１個のフォトダイオード１１４に対応する範囲の面積は、「１」である。そして、ＣＰＵ１２は、面積ＶＡ１＝「６」を有する部分範囲に距離ｄ１を割り当てる（Ｓ３３２）。また、隣接する座標番号（４、１）のセル３１２にＶ方向で隣接する部分範囲の面積ＶＡ２＝１６×（１２／１６－（１／４）×１／２）＝１０を算出する。そして、ＣＰＵ１２は、面積ＶＡ２＝「１０」を有する部分範囲に距離ｄ２を割り当てる（Ｓ３３４）。
例えば、図１５のケースＣ２において、ｎ番目のセル３１２として座標番号（３、１）のセル３１２が選択される状況を想定する。ここで、本ケースでは、カウント値ｍ１は「８」であり、カウント値ｍ２は「１２」である。即ち、ｍ１＋ｍ２＝２０であり、ｍ１＋ｍ２＞Ｍ＝１６である。本ケースでは、ＣＰＵ１２は、重複カウントの比率Ｒ＝｜８／１６－１２／１６｜＝１／４を算出する（図１３のＳ３３０）。ＣＰＵ１２は、隣接する座標番号（２、１）のセル３１２にＶ方向で隣接する部分範囲の面積ＶＡ１＝１６×（８／１６－（１／４）×１／２）＝６を算出する。ここで、１個のフォトダイオード１１４に対応する範囲の面積は、「１」である。そして、ＣＰＵ１２は、面積ＶＡ１＝「６」を有する部分範囲に距離ｄ１を割り当てる（Ｓ３３２）。また、隣接する座標番号（４、１）のセル３１２にＶ方向で隣接する部分範囲の面積ＶＡ２＝１６×（１２／１６－（１／４）×１／２）＝１０を算出する。そして、ＣＰＵ１２は、面積ＶＡ２＝「１０」を有する部分範囲に距離ｄ２を割り当てる（Ｓ３３４）。
【0073】
また、ｎ番目のセル３１２として座標番号（１、３）のセル３１２が選択される状況を想定する。本ケースでも、ｍ１＋ｍ２＝２０であり、ＣＰＵ１２は、重複カウントの比率Ｒ＝１／４を算出する（図１４のＳ３４０）。ＣＰＵ１２は、隣接する座標番号（１、２）のセル３１２にＨ方向で隣接する部分範囲の面積ＨＡ１＝６を算出し、面積ＨＡ１＝「６」を有する部分範囲に距離ｄ１を割り当てる（Ｓ３４２）。また、ＣＰＵ１２は、隣接する座標番号（１、４）のセル３１２にＨ方向で隣接する部分範囲の面積ＨＡ２＝１０を算出し、面積ＨＡ２＝「１０」を有する部分範囲に距離ｄ２を割り当てる（Ｓ３４４）。なお、本ケースでは、ＶＡ１＝ＨＡ１、ＶＡ２＝ＨＡ２であるが、これは、一例に過ぎず、ＶＡ１はＨＡ１と異なっていてもよく、ＶＡ２はＨＡ２と異なっていてもよい。
【0074】
本実施例では、セル３１２は、マトリックス状に並ぶ４×４個のフォトダイオード１１４で構成される。図１５に示すように、面積ＶＡ１＝「６」を有する部分範囲と、面積ＶＡ２＝「１０」を有する部分範囲と、の境界は、Ｈ方向で一列に並ぶ４個の特定のフォトダイオード１１４ａの内側に設定される。また、面積ＨＡ１＝「６」を有する部分範囲と、面積ＨＡ２＝「１０」を有する部分範囲と、の境界も、Ｖ方向で一列に並ぶ４個の特定のフォトダイオード１１４ａの内側に設定される。本ケースでは、特定のフォトダイオード１１４ａにてカウントが重複される場合であっても、セル３１２に対応する１画素を分割して、分解能を向上させることができる。
【0075】
（ＶＨ補正処理；図１６）
図１６に示す具体的なケースＣ２を利用して、本実施例のＶＨ補正処理について説明する。本実施例でも、第２実施例と同様に、座標番号（３、３）のセル３１２に対してＶＨ補正処理が実行される。
図１６に示す具体的なケースＣ２を利用して、本実施例のＶＨ補正処理について説明する。本実施例でも、第２実施例と同様に、座標番号（３、３）のセル３１２に対してＶＨ補正処理が実行される。
【0076】
本実施例のＶＨ補正処理では、ＣＰＵ１２は、座標番号（３、２）のセル３１２で距離ｄ１が割り当てられた面積ＶＡ１の部分範囲をＨ方向に沿って延長した範囲と、座標番号（２、３）のセル３１２で同じ距離ｄ１が割り当てられた面積ＨＡ１の部分範囲をＶ方向に沿って延長した範囲が重なる重複範囲を算出する。ここで、面積ＶＡ１の部分範囲は、Ｖ方向に沿った幅１．５を有し、面積ＨＡ１の部分範囲は、Ｈ方向に沿った幅１．５を有する。ここで、幅１は、１個のフォトダイオード１１４に対応する範囲の幅であり、幅１．５は、１個のフォトダイオード１１４に対応する範囲の幅の１．５倍の幅である。ＣＰＵ１２は、座標番号（３、３）のセル３１２に対応する１画素のうち、面積「２．２５」を有する重複範囲に距離ｄ１を割り当て、当該１画素のうち、重複範囲以外の範囲に距離ｄ２を割り当てる。本ケースでは、座標番号（３、３）のセル３１２である１画素が、面積「２．２５」を有する部分範囲と、面積「１３．７５」を有する部分範囲と、に分割される。本実施例のＶＨ補正処理でも、座標番号（３、３）のセル３１２に対応する１画素についても分解能を向上させることができる。
【0077】
また、ＣＰＵ１２は、重複範囲が正しく算出されたのか否かを判断する。具体的には、ＣＰＵ１２は、座標番号（３、３）のセル３１２の１回目の応答のカウント値ｍ１と２回目の応答のカウント値ｍ２とを特定する。また、ＣＰＵ１２は、重複範囲のＶ方向の幅１．５及びＨ方向の幅１．５を値２に繰り上げて、重複範囲の面積を計算する。そして、ＣＰＵ１２は、座標番号（３、３）のセル３１２のカウント値ｍ１が、繰り上げた値で算出された重複範囲の面積と一致するのか否かを判断する。ＣＰＵ１２は、カウント値ｍ１を利用した判断において一致と判断する場合に、重複範囲以外の範囲のＶ方向及びＨ方向の幅２．５を値３に繰り上げて、重複範囲以外のＬ字型の範囲の面積を計算する。そして、ＣＰＵ１２は、座標番号（３、３）のセル３１２のカウント値ｍ２が、繰り上げた値で算出されたＬ字型の範囲の面積と一致するのか否かを判断する。ＣＰＵ１２は、カウント値ｍ２を利用した判断において一致と判断する場合に、重複範囲が正しく算出されたと判断する。一方、ＣＰＵ１２は、カウント値ｍ１を利用した判断又はカウント値ｍ２を利用した判断のいずれかで不一致と判断する場合に、重複範囲が誤って算出されたと判断する。
【0078】
（対応関係）
カウント値ｍ１、カウント値ｍ２が、それぞれ、「Ｎ１個」、「Ｎ３個」の一例である。特定のフォトダイオード１１４ａが、「特定のフォトダイオード」の一例である。
カウント値ｍ１、カウント値ｍ２が、それぞれ、「Ｎ１個」、「Ｎ３個」の一例である。特定のフォトダイオード１１４ａが、「特定のフォトダイオード」の一例である。
【0079】
以上、本明細書で開示する技術の具体例を説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、以下の変形例を採用してもよい。
【0080】
（変形例１） 第１実施例において、第３実施例と同様に、重複カウントの比率Ｒを算出してもよい。そして、ＣＰＵ１２は、特定のフォトダイオードの内側に２つの部分範囲の境界を設定してもよい。
【0081】
（変形例２） 第２及び第３実施例において、図８のＳ２５０のＶＨ補正処理は実行されなくてもよい。
【0082】
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【0083】
２、４ ：分析システム
１００ ：３ＤＬｉＤＡＲ
１０ ：分析装置
１２ ：ＣＰＵ
１４ ：メモリ
４０ ：分析プログラム
１０２ ：ビーム光源
１０４ ：受光センサ
１１２ ：セル
１１４、１１４ａ～１１４ｄ ：フォトダイオード
２００ ：対象物
２００ａ ：上段
２００ｂ ：下段
３０２ ：ビーム光源
３０４ ：受光センサ
３１２ ：セル
Ｂ１、Ｂ２ ：反射光
ＶＡ１、ＶＡ２、ＨＡ１、ＨＡ２ ：面積
ｄ１、ｄ２、ｄ３ ：距離
Ｒ ：比率
ｍ、ｍ１、ｍ２ ：カウント値
ｎ ：変数
ｔ１、ｔ２ ：タイミング
１００ ：３ＤＬｉＤＡＲ
１０ ：分析装置
１２ ：ＣＰＵ
１４ ：メモリ
４０ ：分析プログラム
１０２ ：ビーム光源
１０４ ：受光センサ
１１２ ：セル
１１４、１１４ａ～１１４ｄ ：フォトダイオード
２００ ：対象物
２００ａ ：上段
２００ｂ ：下段
３０２ ：ビーム光源
３０４ ：受光センサ
３１２ ：セル
Ｂ１、Ｂ２ ：反射光
ＶＡ１、ＶＡ２、ＨＡ１、ＨＡ２ ：面積
ｄ１、ｄ２、ｄ３ ：距離
Ｒ ：比率
ｍ、ｍ１、ｍ２ ：カウント値
ｎ ：変数
ｔ１、ｔ２ ：タイミング
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】