2.4.2 Triangulation
Die Distanzmessung beruht auf dem Vergleich von ähnlichen Dreiecken. Das eine Dreieck ist das Objekt-Dreieck, aufgespannt zwischen Objekt und Linse, das andere ist das Bild-Dreieck, aufgespannt zwischen Linse und Empfänger. Eine Linse wird zur Abbildung des auf dem Objekt diffusxvi reflektierenden Signals benötigt, damit sich Ein- und Ausfallwinkel unterscheiden. Nur so kann eine Tiefenauflösung erzielt werden. Zusätzlich wird der Empfänger um einen bestimmten Winkel gedreht. Damit soll die Scheimpflug-Bedingung berücksichtigt werden. Diese besagt, dass die beste Focussierung erzielt werden kann, wenn sich die Objekt-, Linsen- und Empfängerebene in einem Punkt schneiden. Daraus ergibt sich folgende Formel [3] :
Offensichtlich ist, dass die Distanz umgekehrt proportional zur Messgrösse ist.
Der Triangulation sind vordergründig keine Grenzen gesetzt. Die Anpassungsfähigkeit des Verfahrens an die zu messende Distanz (Skalierbarkeit) ist ein grosser Vorteil. Der Messbereich wird lediglich durch die Grösse des Empfängers begrenzt.
Ein Nachteil kann jedoch sein, dass das Verfahren auf relative Messungen
beschränkt ist. Damit eine Distanz ermittelt werden kann, muss zuerst
mit einer Referenzmessung der Nullpunkt bestimmt werden.
Auflösung
/ Genauigkeit
Hier zeigt sich der Hauptnachteil der Triangulation. Es ist der quadratische Zusammenhang zwischen der Tiefenauflösung der Distanz und der zu messenden Distanz bei einer konstanten Auflösung des Empfängers.
Durch die feste Anordnung von Linse und Empfänger ergibt sich am Rand des Empfängers eine Defocussierung. Daher ist die Tiefenschärfe d z der Abbildung zusätzlich von der Auflösung abhängig. Die Beziehung [3] lautet folgendermassen: