JP4491926B2 - Reflection measuring device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光を照射し、その反射光を受光することにより、その照射方向に存在する物体に関する情報を検出する反射測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、例えば先行車両などの障害物を検出して警報を発する装置などに適用され、先行車両などの障害物を認識するための情報を収集するためにレーザ光等の光ビームを車両周囲の所定角度範囲に渡って照射し、その反射光を検出する反射測定装置が知られている。
【0003】
この種の装置は、光源にて発生された光を外部に出射して、出射した光の反射光を受光するための光学系を備える。そして、この光学系を構成する構成部品の一つとして、アクリルやポリカーボネートなどの透明性を有する非晶質樹脂からなる樹脂レンズが、所定の構造体(例えば、装置の外形を構成する筐体や、その内部の構造体など)にビスにて固定した状態で設けられることがある。
【0004】
図4(a)は、その一例として、樹脂レンズとしての受光レンズ1040をインナケース1110に固定した様子を示す図である。インナケース110は、光を出射させるためのポリゴンミラー1030など、当該反射測定装置内の様々な構成部品を装置内部にて保持する構造体であり、高い位置精度で構成部品を保持すると共にその経時変化を抑制することが要求されるため、金属で構成されている。一方受光レンズ1040は、装置外部の光を受光素子に集光するためのレンズである。即ち、ポリゴンミラー1030から出射された光の反射光が、受光レンズ1040により集光され、この集光された光を検出することにより、反射測定装置として機能することになる。
【0005】
この受光レンズ1040は、インナケース1110にビス1042により固定されている。図4(b)は図4(a)におけるA−A断面図であり、この図4(b)に示す様に、インナケース1110には、当該インナケース1110に袋状(即ち、インナケース1110の構成部材の内部で行き止まった状態)に形成された雌ねじ部1110aが形成されている。この雌ねじ部1110aは、受光レンズ1040を取り付けるためのものである。即ち、受光レンズ1040の貫通孔1040aを貫通して雌ねじ部1110aに螺合した雄ねじ部材(ビス)1042により、受光レンズ1040は、インナケース1110に固定されている。
【0006】
金属製のインナケース1110に雌ねじ部1110aを形成する際には切削油1112が使用されるが、これが雌ねじ部1110aの内部に残ると、インナケース1110に固定された受光レンズ1040に亀裂を生じさせることがある。即ち雌ねじ部1110a内に切削油1112が残った場合、雌ねじ部1110aにねじ込まれたビス1042をつたって切削油1112が浸み出して受光レンズ1040に付着し、ビス1042により受光レンズ1040に加わる応力の作用も加わって、環境応力割れという現象を発生させる可能性があるのである。そして、この現象は特に非晶質樹脂からなる樹脂レンズで発生し易い。そのため従来では、雌ねじ部1110a内に切削油1112が残留しないように十分な洗浄(例えば、湯中における超音波洗浄など)を行うことで、受光レンズ1040の環境応力割れを防止していた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし雌ねじ部1110aは一方向にのみ開口しているだけであるので、洗浄液が流通し難く、切削油1112の除去は容易でなかった。
そこで発明者らは、図4(c)に示すように、インナケース1210に形成する雌ねじ部1210aを貫通させることを考えた。即ち、雌ねじ部1210aがインナケース1210を貫通するように形成すれば、雌ねじ部1210a内の洗浄液の流通が促進され、雌ねじ部1210aの内部の洗浄が容易となると考えられるのである。
【0008】
しかしながら、この構成では、次のような問題が生じる可能性がある。即ち、雌ねじ部1210aにビスをねじ込んだときに発生する切り屑1212が雌ねじ部1210a内に付着し、その後、当該装置の使用中に雌ねじ部1210aから出てきて、装置内部の回路基板におけるショートの原因となり得るのである。
【0009】
本発明は、こうしたことを背景としており、金属製の構造体に形成された雌ねじ部にねじ込まれた雄ねじ部材によって樹脂レンズを構造体に固定する構成を有する反射測定装置において、雌ねじ部内の洗浄を容易にすると共に、雄ねじ部材を雌ねじ部にねじ込んだ際に生じる切り屑によって当該装置内部の回路がショートすることを防止することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記課題を解決するためになされた本発明(請求項1記載)の反射測定装置において、金属製の構造体への樹脂レンズの固定は、当該樹脂レンズを貫通する雄ねじ部材を構造体の雌ねじ部にねじ込むことにより行うが、この雌ねじ部は構造体を貫通するよう形成されていると共に、雄ねじ部材は、構造体を貫通するようその雌ねじ部にねじ込まれた状態となっている。
【0011】
この様に構成された本発明(請求項1)の反射測定装置によれば、雌ねじ部が構造体を貫通しているので、雌ねじ部の内部における洗浄液の流通が促進され、切削油の十分な除去を容易に行うことができる。しかも雄ねじ部材が構造体(即ち雌ねじ部)を貫通するようにねじ込まれることから、ねじ締めの際に切り屑が発生しても、雌ねじ部から予め排出される。つまり、雌ねじ部内には切り屑が残留することがなく、装置の使用中において切り屑に起因した回路基板のショートを防止することができる。なお、この様にして予め雌ねじ部外に排出した切り屑については、例えばエアーブロー等により除去しておけばよい。
【0012】
また、上記課題を解決するには、請求項2に記載の手段を採ることもできる。即ち、請求項2記載の反射測定装置においては、金属製の構造体への樹脂レンズの固定は、当該樹脂レンズを貫通する雄ねじ部材を構造体の雌ねじ部にねじ込むことにより行うが、雌ねじ部は構造体に袋状に形成されると共に、その雌ねじ部の先端には、雌ねじ部側から構造体を貫通する貫通孔が形成されている。そしてその貫通孔の内径は、雌ねじ部の内径よりも小さくされている。
【0013】
即ち請求項2記載の反射測定装置においては、雌ねじ部の先端に、構造体を貫通する貫通孔が形成されているので、雌ねじ部の内部における洗浄液の流通が促進され、切削油の十分な除去を容易に行うことができる。しかも雌ねじ部の先端に形成された貫通孔の内径は、雌ねじ部の内径よりも小さいので、ねじ締めの際に雌ねじ部内で切り屑が発生したとしても、雌ねじ部外部にその切り屑が出てくるのを抑制できる。従って、切り屑によって反射測定装置内の回路がショートすることを防止することができる。なお、貫通孔は、雌ねじ部の形成された位置や角度に応じて、切り屑が出難いように形成すればよい。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施例を図面と共に説明する。
まず第1実施例として以下に説明する反射測定装置は、車両の進行方向に対してレーザ光を照射してその反射光を受光することができるように、車両の前部に配設されるものである。
【0015】
図1は、この反射測定装置2の構成部品を示す斜視図である。
図1に示す様に、本実施例の反射測定装置2は、次のような光学系を備えている。即ち、反射測定装置2の光学系は、略平行なレーザ光を発生させるレンズユニット10と、このレンズユニット10から出射されたレーザ光を反射して所定方向に導く反射ミラー20と、反射ミラー20により導かれたレーザ光を反射してその照射方向を連続的に変化させるポリゴンミラー30と、ポリゴンミラー30を介して照射されたレーザ光の反射光を集光する受光レンズ40とを備えている。そして受光レンズ40により集光された反射光は、フォトダイオード50に受光されて電気信号に変換される。なお、受光レンズ40は、請求項の「樹脂レンズ」に相当するものである。
【0016】
このうちレンズユニット10は、パルス状の赤外領域のレーザ光を発生するレーザダイオード(図示せず)が実装されると共にこれに電力を供給してレーザダイオードからレーザ光を発生させる発光回路基板13と、レーザダイオードにて発生されたレーザ光を略平行にしてレンズユニット10から出射させるコリメートレンズ14と、これらの構成部品13,14を保持すると共にレーザダイオードからコリメートレンズ14へレーザ光を導くユニット筐体16と、を備えている。
【0017】
また図1に示す様に、反射測定装置2は、発光回路基板13のほかにも、以下の様に複数の電子回路基板を備えている。即ち、反射測定装置2は、モータを駆動してポリゴンミラー30を回転させるモータ駆動回路基板60と、フォトダイオード50が実装されると共にこのフォトダイオード50で生成された電気信号を増幅および波形整形して受光信号として出力する受光回路基板70と、発光回路基板13やモータ駆動回路基板60の上に夫々構成された電子回路を作動させることにより上記光学系にレーザ光の走査を行わせる一方、受光回路基板70からの受光信号に基づいて走査領域内(即ち、レーザ光の走査領域内)に存在する物体の位置や相対速度を求めるなど各種演算処理を行う制御回路基板80と、これら発光回路基板13,モータ駆動回路基板60,制御回路基板80の上に夫々構成された各電子回路に電力を供給するための電源回路基板90と、を備えている。
【0018】
そして反射測定装置2は、上記の構成部品を所定の位置に保持すると共に保護するための構造を備えている。即ち反射測定装置2は、上記各構成部品を収容するためのフロントケース100と、このフロントケース100の内部に挿入可能に形成されフロントケース100内部において上記構成部品を高い位置精度で保持するためにアルミニウムで鋳造されたインナケース110と、フロントケース100の後部の開口を塞ぐためのリアケース120と、を備えている。なお、インナケース110は、請求項の「構造体」に相当するものである。
【0019】
フロントケース100の前部には、ポリゴンミラー30にて反射されたレーザ光をフロントケース100外部に出射させるための出射窓102と、そのレーザ光に対応する反射光を受けるための入射窓104とが形成されている。
そして、これら出射窓102や入射窓104を介して水滴等がフロントケース100の内部へ浸入することを防止するために、板状の保護部材130が、出射窓102および入射窓104を塞ぐよう、フロントケース100前部の内側に配設される。具体的には、保護部材130は、フロントケース100の内部に収容されたインナケース110の前部とフロントケース100の前部との間に配置される。なお、保護部材130は、透明なガラスで形成されており、出射窓102や入射窓104を介した光の通過は妨げられない。
【0020】
この保護部材130とフロントケース100前部の内側面との間には、その間からの水滴等の浸入を防止するためのOリング付きパッキン140が配置される。Oリング付きパッキン140は、出射窓102と略同形状のゴム製の出射窓用Oリング142、および、入射窓104と略同形状のゴム製の入射窓用Oリング144がゴムで一体成形されたものである。そして、フロントケース100前部の内側面に、これらOリング付きパッキン140および保護部材130を介してインナケース110が押しつけられることにより、出射窓102や入射窓104付近における防水対策が図られる。
【0021】
フロントケース100とリアケース120との間には、その間を介した水滴等の浸入を防止するOリング146が配置されている。また、リアケース120の外側面には反射測定装置2に対する信号の入出力や電源供給を図るためのコネクタ150が設けられ、そのコネクタピン150aがリアケース120の貫通孔122を介して、反射測定装置2の内部に挿入される。そして、コネクタ150とリアケース120との間には、リアケース120の貫通孔122から水滴等が浸入するのを防止するOリング148が配置される。
【0022】
レンズユニット10、反射ミラー20、ポリゴンミラー30、受光レンズ40、などの光学系の構成部品や、上記各回路基板13,60,70,80,90は、インナケース110を支持体として反射測定装置2の内部において保持される。
【0023】
これらの内、レンズユニット10、反射ミラー20およびポリゴンミラー30は、反射測定装置2内部の右側の空間に配置されている。レンズユニット10、反射ミラー20およびポリゴンミラー30が配置される空間は、インナケース110の一部として構成された隔壁112によって上下に区切られており、レンズユニット10は、この隔壁112の上面に固定される。また、反射ミラー20は、レンズユニット10の前方(即ち、レンズユニット10からみてレーザ光の出射方向)において、反射ミラー支持部材22によりインナケース110に固定される。一方、この隔壁112よりも下側の空間にはポリゴンミラー30が配置される。なお隔壁112には、反射ミラー20からポリゴンミラー30に向かうレーザ光を通過させるための開口118が形成されている。
【0024】
図2(a)は、反射ミラー20、ポリゴンミラー30、受光レンズ40等が取り付けられたインナケース110の正面図である。図2(a)に示すように、受光レンズ40は、ビス42によりインナケース110の前部に取り付けられている。なお、ビス42は、請求項の「雄ねじ部材」に相当する。
【0025】
図2(b)は図2(a)におけるA−A断面図であり、この図2(b)に示す様に、インナケース110には、当該インナケース110を貫通する雌ねじ部110aが形成されている。この雌ねじ部110aは、受光レンズ40を取り付けるためのものである。即ち、受光レンズ40の貫通孔40aを貫通して雌ねじ部110aに螺合したビス42により、受光レンズ40は、インナケース110に固定されている。このビス42は、雌ねじ部110aを貫通した状態、即ちインナケース110を貫通した状態となるまで、雌ねじ部に110aにねじ込まれている。
【0026】
以上の様に構成された本実施例の反射測定装置2は、以下の様に作動する。 まずレーザダイオードで発光されたレーザ光が略平行光線としてコリメートレンズ14から発射されると、レーザ光は反射ミラー20に入射する。
反射ミラー20にて反射されたレーザ光は、隔壁開口118を通過した後、ポリゴンミラー30に入射する。そしてポリゴンミラー30で反射されたレーザ光は、保護部材130を透過して、出射窓102から、反射測定装置2の外部に出射される。こうして出射されたレーザ光が、車両や路上の物体に照射され、その反射光が入射窓104および保護部材130を通過し、更に受光レンズ40にて集光されてフォトダイオード50に到達すると、このフォトダイオード50で電気信号に変換される。レンズユニット10から出射されるレーザ光はパルス光であり、この発光タイミング、発光から受光までの時間差等に基づいて、当該反射測定装置2に対する物体の位置情報(距離、方向)など、その物体に関する情報得られる。
【0027】
以上の様に構成された第1実施例の反射測定装置2によれば、雌ねじ部110aがインナケース110を貫通しているので、雌ねじ部110aの内部における洗浄液の流通が促進され、切削油の十分な除去を容易に行うことができる。しかもビス42がインナケース110を貫通するよう(即ち雌ねじ部110aを貫通するよう)にねじ込まれることから、ねじ締めの際に切り屑が発生したとしても、雌ねじ部110aから予め排出することができる。つまり、雌ねじ部110aの内部に切り屑が残留することがなく、装置の使用中における切り屑に起因した回路基板のショートを防止することができる。
【0028】
次に第2実施例について説明する。図3に示す様に第2実施例の反射測定装置においても、金属製のインナケース210への受光レンズ240の固定は、当該受光レンズ240の貫通孔240aを貫通するビス242をインナケース210の雌ねじ部210aにねじ込むことにより行う。ただし、第1実施例とは異なり、雌ねじ部210aはインナケース210に袋状に形成されると共に、その雌ねじ部210aの先端には、雌ねじ部210a側からインナケース210を貫通する貫通孔が、雌ねじ部210aと中心軸が略一致するように形成されている。そしてその貫通孔の内径は、雌ねじ部210aの内径よりも小さくされている。
【0029】
従って、第2実施例の反射測定装置においては、雌ねじ部210aの先端に、インナケース210を貫通する貫通孔が形成されているので、雌ねじ部210aの内部における洗浄液の流通が促進され、切削油の十分な除去を容易に行うことができる。しかも雌ねじ部210aの先端に形成された貫通孔の内径は、雌ねじ部210aの内径よりも小さいので、ねじ締めの際に雌ねじ部210a内で切り屑が発生したとしても、雌ねじ部210a外部にその切り屑が出てくるのを抑制できる。従って、切り屑によって反射測定装置内の回路基板でショートが発生することを防止できる。
【0030】
なお上記以外の点については、第1実施例と同様であるので、その説明を省略する。
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様をとることができる。
【0031】
例えば、上記実施例では、樹脂レンズとして、受光レンズ40,240を例に取り説明したがこれに限られるものではない。また、インナケース110,210を金属製の構造体として説明したがこれに限られるものでもない。その他の樹脂レンズを金属製の筐体にねじで固定する場合は、同様に本発明を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 一実施例の反射測定装置の全体構成を示す斜視図である。
【図2】 第1実施例の反射測定装置において、インナケースに受光レンズを固定した様子を示す図である。
【図3】 第2実施例の反射測定装置において、インナケースに受光レンズを固定した様子を示す図である。
【図4】 比較例の構成を示す図である。
【符号の説明】
2…反射測定装置 40,240…受光レンズ
42,242…ビス(雄ねじ部材)
110,210…インナケース(構造体)
110a,210a…雌ねじ部
210b…貫通孔[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a reflection measurement apparatus that detects information related to an object existing in an irradiation direction by irradiating light and receiving reflected light.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, it is applied to an apparatus that issues an alarm by detecting an obstacle such as a preceding vehicle, and in order to collect information for recognizing an obstacle such as a preceding vehicle, a light beam such as a laser beam is applied around the vehicle. A reflection measuring device that irradiates over a predetermined angle range and detects the reflected light is known.
[0003]
This type of apparatus includes an optical system for emitting light generated by a light source to the outside and receiving reflected light of the emitted light. As one of the constituent parts constituting this optical system, a resin lens made of a transparent amorphous resin such as acrylic or polycarbonate is used as a predetermined structure (for example, a casing or the like constituting the outer shape of the apparatus). In some cases, it is provided in a state of being fixed to the internal structure with screws.
[0004]
FIG. 4A is a diagram showing a state where a light receiving
[0005]
The light receiving
[0006]
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the
Therefore, the inventors considered to penetrate the
[0008]
However, this configuration may cause the following problem. That is,
[0009]
The present invention is based on such a background, and in a reflection measuring apparatus having a configuration in which a resin lens is fixed to a structure by a male screw member screwed into a female screw part formed in a metal structure, cleaning of the female screw part is performed. An object of the present invention is to make it easy and prevent a short circuit in a circuit inside the apparatus due to chips generated when the male screw member is screwed into the female screw portion.
[0010]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
In the reflection measuring apparatus according to the present invention (claim 1) made to solve the above-described problem, the resin lens is fixed to the metal structure by using a male screw member penetrating the resin lens as a female screw portion of the structure. The female screw portion is formed so as to penetrate the structure, and the male screw member is screwed into the female screw portion so as to penetrate the structure.
[0011]
According to the reflection measuring apparatus of the present invention (Claim 1) configured as described above, since the female screw portion penetrates the structure, the flow of the cleaning liquid inside the female screw portion is promoted, and sufficient cutting oil is supplied. Removal can be performed easily. Moreover, since the male screw member is screwed so as to pass through the structure (that is, the female screw portion), even if chips are generated during screw tightening, the male screw member is discharged in advance from the female screw portion. That is, no chips remain in the female screw portion, and a short circuit of the circuit board due to the chips can be prevented during use of the apparatus. Note that the chips previously discharged out of the female screw portion in this way may be removed by, for example, air blowing.
[0012]
Moreover, in order to solve the said subject, the means of
[0013]
That is, in the reflection measuring apparatus according to
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
First, the reflection measuring apparatus described below as the first embodiment is disposed at the front of the vehicle so that the reflected light can be received by irradiating laser light in the traveling direction of the vehicle. It is.
[0015]
FIG. 1 is a perspective view showing components of the
As shown in FIG. 1, the
[0016]
Among these, the
[0017]
As shown in FIG. 1, the
[0018]
And the
[0019]
At the front of the
In order to prevent water droplets or the like from entering the inside of the
[0020]
Between this
[0021]
Between the
[0022]
The optical system components such as the
[0023]
Among these, the
[0024]
FIG. 2A is a front view of the
[0025]
2B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2A. As shown in FIG. 2B, the
[0026]
The
The laser light reflected by the
[0027]
According to the
[0028]
Next, a second embodiment will be described. As shown in FIG. 3, also in the reflection measuring apparatus of the second embodiment, the
[0029]
Therefore, in the reflection measuring apparatus of the second embodiment, since the through hole penetrating the
[0030]
Since the points other than the above are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted.
As mentioned above, although one Example of this invention was described, this invention is not limited to the said Example, It can take a various aspect.
[0031]
For example, in the above embodiment, the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of a reflection measuring apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is a diagram showing a state in which a light receiving lens is fixed to an inner case in the reflection measuring apparatus according to the first embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing a state in which a light receiving lens is fixed to an inner case in a reflection measuring apparatus according to a second embodiment.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a comparative example.
[Explanation of symbols]
2 ...
110, 210 ... Inner case (structure)
110a, 210a ...
Claims (2)
該光学系の構成部品の一つである樹脂レンズを保持する金属製の構造体と、
を備え、前記光学系により外部に光を照射すると共にその光の反射光を外部から受光することにより、その光の照射方向に存在する物体に関する情報を検出する反射測定装置であって、
前記樹脂レンズは、当該樹脂レンズを貫通すると共に前記構造体の雌ねじ部にねじ込まれた雄ねじ部材により、該構造体に固定されており、
前記雌ねじ部は、前記構造体を貫通するよう形成されていると共に、
前記雄ねじ部材は、前記構造体を貫通するよう前記雌ねじ部にねじ込まれていることを特徴とする反射測定装置。An optical system for emitting light generated by a light source to the outside and receiving reflected light of the emitted light;
A metal structure holding a resin lens which is one of the components of the optical system;
A reflection measuring device that detects information about an object existing in the irradiation direction of the light by irradiating the outside with the optical system and receiving the reflected light of the light from the outside,
The resin lens is fixed to the structure by a male screw member that penetrates the resin lens and is screwed into the female screw portion of the structure.
The female screw portion is formed so as to penetrate the structure,
The reflection measuring apparatus, wherein the male screw member is screwed into the female screw portion so as to penetrate the structure.
該光学系の構成部品の一つである樹脂レンズを保持する金属製の構造体と、
を備え、前記光学系により外部に光を照射すると共にその光の反射光を外部から受光することにより、その光の照射方向に存在する物体に関する情報を検出する反射測定装置であって、
前記樹脂レンズは、当該樹脂レンズを貫通すると共に前記構造体の雌ねじ部にねじ込まれた雄ねじ部材により、該構造体に固定されており、
前記雌ねじ部は前記構造体に袋状に形成されると共に、該雌ねじ部の先端には該雌ねじ部側から前記構造体を貫通する貫通孔が形成され、
該貫通孔の内径は、前記雌ねじ部の内径よりも小さいことを特徴とする反射測定装置。An optical system for emitting light generated by a light source to the outside and receiving reflected light of the emitted light;
A metal structure holding a resin lens which is one of the components of the optical system;
A reflection measuring device that detects information about an object existing in the irradiation direction of the light by irradiating the outside with the optical system and receiving the reflected light of the light from the outside,
The resin lens is fixed to the structure by a male screw member that penetrates the resin lens and is screwed into the female screw portion of the structure.
The female screw part is formed in a bag shape in the structure, and a through-hole penetrating the structure from the female screw part side is formed at the tip of the female screw part.
An internal diameter of the through hole is smaller than an internal diameter of the female screw portion.
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Citations (2)
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JPH07159519A (en) * | 1993-12-08 | 1995-06-23 | Kansei Corp | Optical range finding apparatus |
JPH09330077A (en) * | 1996-06-11 | 1997-12-22 | Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd | Pin plate structure of piano |
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2000
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