フォトセンサの指向性の問題

  ハーフマウスを作って走らせてみて強く感じたことの一つにフォトセンサの指向性が低いことがあった．赤外LEDにしても，フォトトランジスタにしても半値角が10～20度と大きいからである．この場合，前センサで横壁が見えたりして壁の有無を間違えたり，姿勢制御に使えなかったりするので困る．とりあえず状況を確認するために赤色φ3のLEDを使って次の写真のような状態でテストしてみた．なお，壁が上下逆になっていることに意味はない．

  横壁はあるが，前壁がない状態だと，以下のようにLEDから出た光が直接横壁に入射する．黒色板でガードしている部分はちゃんとカットされている．

  横壁も前壁もある状態だと，以下のように，前壁に入射した光の散乱で横壁が照らされる．LEDの隣にフォトトランジスタを配置して受光すると，もちろん前壁からの光が圧倒的に強いが，横壁からも無視できないくらい光が入ってくる．

  まとめると，光の経路として，
    1. LED -> 前壁 -> フォトトラ
    2. LED -> 前壁 -> 横壁 -> フォトトラ
    3. LED -> 横壁 -> 前壁 -> フォトトラ
の3つがあり，1番以外をカットしようと考えるとLED，フォトトラ両方に高い指向性が求められる．まあ十分要求を満たしてくれて手の出せる価格の素子はないわけですが．

  ちなみに，下2枚の写真はISO感度，シャッタースピード，Ｆ値をそろえて撮影しました．