JP5721069B2 - LED rider device - Google Patents

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Description

本発明は、LEDライダー装置に関する。より詳細には、LED光源を用いたライダー装置に関する。   The present invention relates to an LED rider device. More specifically, the present invention relates to a rider apparatus using an LED light source.

ライダー装置とは、光を用いて室内のガス濃度や大気中の粉塵等の状態を測定することのできる装置であって、近年その室内状態等の測定の需要及びその重要性が増してきている。   A lidar device is a device that can measure the indoor gas concentration and the state of dust in the atmosphere using light. In recent years, the demand and importance of measuring the indoor state and the like are increasing. .

ライダー装置の光源としては、レーザーが多く用いられているが、レーザーは非常に大掛かりな装置であることが多く、持ち運びや設置に手間がかかり、室内のガス濃度や大気中の粉塵等の状態を簡便に測定するには重さや大きさ等によって困難が伴う場合が多い。   Lasers are often used as the light source for lidar devices, but lasers are often very large devices, which are troublesome to carry and install, and can check the conditions of indoor gas concentrations and atmospheric dust. In many cases, it is difficult to measure easily depending on the weight and size.

一方で、このライダー装置の光源として、例えば下記非特許文献1乃至3に、LEDをライダー装置の光源として用いる技術が提案されている。   On the other hand, as a light source of this rider device, for example, the following Non-Patent Documents 1 to 3 propose a technique using an LED as a light source of a rider device.

椎名達雄、小山護哲、“LEDライダーの試案”、第27回レーザセンシングシンポジウム予稿集、84−85、2009年Tatsuo Shiina and Gotetsu Koyama, "LED Rider Proposal", Proceedings of the 27th Laser Sensing Symposium, 84-85, 2009 椎名達雄、小山護哲、“LEDライダーのパルス光源の開発”、第27回レーザセンシングシンポジウム予稿集、86−87、2009年Tatsuo Shiina and Gotetsu Koyama, “Development of LED Light Source Pulse Light Source”, Proceedings of the 27th Laser Sensing Symposium, 86-87, 2009 M.Koyama、T.Shiina、”Light”Source Module for LED Lider“、proceedings of 25th International Laser Radar Conferece,S01P−32−1−4(2010)M.M. Koyama, T .; Shiina, “Light” Source Module for LED Lidar ”, proceedings of 25th International Laser Radar Conference, S01P-32-1-4 (2010)

しかしながら、上記非特許文献1乃至3に記載の技術で用いる砲弾型LED光源はコリメート性が低く、実際の装置としての性能において未だ解決すべき課題が残る。   However, the bullet-type LED light source used in the techniques described in Non-Patent Documents 1 to 3 has a low collimating property, and there still remains a problem to be solved in the performance as an actual device.

また一般に、従来のライダーは、観測を行なうことのできない距離範囲いわゆるブラインドエリアを有しており、しかもこのブラインドエリアは近距離測定に現われ、近距離測定が難しいといった課題もある。   In general, a conventional rider has a so-called blind area that cannot be observed, and this blind area appears in short-distance measurement, and there is a problem that short-distance measurement is difficult.

そこで、本発明は上記課題を鑑み、小型化、軽量化が可能であって、よりブラインドエリアが小さく、性能も実際の装置として実用性のあるLEDライダー装置を提供することを目的とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an LED rider device that can be reduced in size and weight, has a smaller blind area, and has practical performance as an actual device.

上記課題を解決する本発明の第一の観点にかかるLEDライダー装置は、光を発するLED光源と、LED光源が放出する光を平行にするとともに、光のうち測定対象によって散乱されて戻る光を集光するレンズと、砲弾型LED光源を配置するホールが形成され、LED光源の光軸に対し傾けて配置されるミラーと、ミラーにより反射した光を透過させるためのピンホールが形成された遮光フィルタと、遮光フィルタのピンホールを透過した光を受ける受光装置と、を有する。   The LED lidar device according to the first aspect of the present invention that solves the above-described problems makes the LED light source that emits light and the light emitted by the LED light source parallel, and the light that is scattered by the measurement object and returns. A condensing lens, a hole for arranging a bullet-type LED light source is formed, a mirror arranged to be inclined with respect to the optical axis of the LED light source, and a light shield formed with a pinhole for transmitting light reflected by the mirror And a light receiving device that receives light transmitted through the pinhole of the light shielding filter.

本発明により、小型化、軽量化が可能であって、よりブラインドエリアが小さく、性能も実際の装置として実用性のあるLEDライダー装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an LED rider apparatus that can be reduced in size and weight, has a smaller blind area, and has practical performance as an actual apparatus.

実施形態に係るLEDライダー装置の概略図である。It is the schematic of the LED rider apparatus which concerns on embodiment. 実施形態に係るLEDライダー装置の砲弾型LED光源近傍の拡大図である。It is an enlarged view near the bullet-type LED light source of the LED rider device according to the embodiment. 実施例に係るLEDライダー装置の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the LED rider apparatus which concerns on an Example.

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は多くの異なる形態による実施が可能であり、以下に示す実施形態、実施例の例示に限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention can be implemented in many different forms, and is not limited to the following embodiments and examples.

図1は、本実施形態に係るLEDライダー装置(以下「本装置」という。)1の概略図である。本図で示すように、本装置1は、光を発する砲弾型LED光源2と、砲弾型LED光源2が放出する光を平行にするとともに、この光のうち測定対象によって散乱されて戻る光を集光するレンズ3と、砲弾型LED光源2を配置するホール41が形成され、砲弾型LED光源2の光軸21に対し傾けて配置されるミラー4と、ミラー4により反射した光を透過させるためのピンホール51が形成された遮光フィルタ5と、遮光フィルタ5のピンホール51を透過した光を受ける受光装置5と、この受光装置6と遮光フィルタ5の間に配置されるバンドパスフィルタ7と、を有する。   FIG. 1 is a schematic view of an LED rider apparatus (hereinafter referred to as “this apparatus”) 1 according to the present embodiment. As shown in the figure, the present apparatus 1 makes the bullet-type LED light source 2 that emits light and the light emitted by the bullet-type LED light source 2 parallel, and the light that is scattered and returned by the measurement object among the light. A condensing lens 3 and a hole 41 in which the bullet-type LED light source 2 is disposed are formed, and a mirror 4 that is inclined with respect to the optical axis 21 of the bullet-type LED light source 2 and light reflected by the mirror 4 are transmitted. A light blocking filter 5 in which a pinhole 51 is formed, a light receiving device 5 that receives light transmitted through the pinhole 51 of the light blocking filter 5, and a bandpass filter 7 disposed between the light receiving device 6 and the light blocking filter 5. And having.

本実施形態において、砲弾型LED光源2は、砲弾型をしたLED(Light Emitting diode)であって、具体的には半導体からなり光を発するLED素子を透明樹脂で砲弾のような形で覆ったものをいう。砲弾型LEDは、先端部が球形状をしており、放出される光に予め広がりを持たせておくことができる。   In the present embodiment, the bullet-type LED light source 2 is a bullet-shaped LED (Light Emitting Diode), and specifically, an LED element made of a semiconductor and emitting light is covered with a transparent resin in the form of a bullet. Say things. The bullet-type LED has a spherical tip, and the emitted light can be spread in advance.

また、本実施形態においてレンズ3は、砲弾型LED光源2が放出した光を平行にするとともに、この光のうち測定対象によって散乱されて戻る光を集光することができる。すなわち本実施形態では、送信用のレンズと受信用のレンズに同じレンズをそのまま用いることができ、その送受信用レンズの先にミラー等を配置する必要がなく、いわゆるブラインドエリアが殆どない。   In the present embodiment, the lens 3 can collimate the light emitted from the bullet-type LED light source 2 and can collect the light that is scattered by the measurement object and returns. That is, in the present embodiment, the same lens can be used as it is for the transmission lens and the reception lens, and it is not necessary to arrange a mirror or the like at the tip of the transmission / reception lens, and there is almost no so-called blind area.

本実施形態においてレンズ3は、上記の通り、砲弾型LED光源2が放出した光を平行にするとともに、この光のうち測定対象によって散乱されて戻る光を集光することができる限りにおいて限定されるわけではないが、例えばフレネルレンズであることはより小型化することができる点において有用である。   In this embodiment, as described above, the lens 3 is limited as long as it can collimate the light emitted from the bullet-type LED light source 2 and collect light scattered by the measurement object and returning from this light. However, for example, a Fresnel lens is useful in that it can be further downsized.

また本実施形態において、ミラー4は、光を反射することのできる部材であって、砲弾型LED光源2を配置するホール41が形成されており、砲弾型LED光源2の光軸21に対し傾けて配置されている。なお砲弾型LED光源2の光軸21とは、砲弾型LED光源2が発する光の中心となる軸をいい、この軸に対して光が対称に広がっている。   In the present embodiment, the mirror 4 is a member that can reflect light, and has a hole 41 in which the bullet-type LED light source 2 is disposed, and is inclined with respect to the optical axis 21 of the bullet-type LED light source 2. Are arranged. The optical axis 21 of the bullet-type LED light source 2 is an axis that is the center of light emitted from the bullet-type LED light source 2, and the light spreads symmetrically with respect to this axis.

本実施形態に係るミラー4には上記の通りホール41が形成されており、ホール41の領域内に砲弾型LED光源2が配置されており、このホール41から砲弾型LED光源2の光が上記レンズ3に放出できるようになっている。この場合において、砲弾型LED光源2は、ミラー4の反射面より突出していないことが好ましい。このようにしておくことで、ミラーから反射された光が遮光フィルタ5に入る前に砲弾型LED光源2によって吸収又は散乱されてしまうことを防止することができる。   In the mirror 4 according to the present embodiment, the hole 41 is formed as described above, and the bullet-type LED light source 2 is disposed in the region of the hole 41, and the light of the bullet-type LED light source 2 is transmitted from the hole 41 to the above-mentioned. It can be emitted to the lens 3. In this case, it is preferable that the bullet-type LED light source 2 does not protrude from the reflection surface of the mirror 4. By doing so, it is possible to prevent the light reflected from the mirror from being absorbed or scattered by the bullet-type LED light source 2 before entering the light shielding filter 5.

また本実施形態において、ミラー4は、砲弾型LED光源2の光軸21、及びレンズ3の光軸31に垂直な面32に対し傾けて配置されている。このように配置することで、散乱によって戻ってきた光は、レンズ3により集光される過程で反射され、向きを変えた後完全に集光し、受光装置6に入ることとなる。本実施形態では、砲弾型LED光源2を用いているため、散乱によって戻ってきた光が集光する位置は、砲弾型LED光源2の透明樹脂の効果により、砲弾型LED光源2が配置された位置よりもレンズから離れた位置となっている。そこで、本実施形態では砲弾型LED光源2をミラーに近い位置に配置することでミラーによってさえぎられることなく広く光を放出することができる一方、散乱によって戻ってきた光をミラーで反射させ離れた位置で集光、検知することができる。   Further, in the present embodiment, the mirror 4 is disposed so as to be inclined with respect to the surface 32 perpendicular to the optical axis 21 of the bullet-type LED light source 2 and the optical axis 31 of the lens 3. By arranging in this way, the light returned by the scattering is reflected in the process of being collected by the lens 3, is completely condensed after changing its direction, and enters the light receiving device 6. In this embodiment, since the bullet-type LED light source 2 is used, the bullet-type LED light source 2 is arranged at the position where the light returned by the scattering is collected due to the effect of the transparent resin of the bullet-type LED light source 2. The position is farther from the lens than the position. Therefore, in this embodiment, by arranging the bullet-type LED light source 2 at a position close to the mirror, light can be widely emitted without being interrupted by the mirror, while the light returned by scattering is reflected off the mirror and separated. Light can be collected and detected at the position.

なお本実施形態においてミラー4を傾ける角度は、受光量の調整、LEDライダー装置内に受光装置6を無駄なくコンパクトに配置することができる限り適宜調整が可能であり特に限定されるわけではないが、例えば、ミラーの反射面42と砲弾型LED光源2の光軸21又はレンズの光軸31に垂直な面32とのなす角βが30度以上60度以下の範囲であることが好ましく、より好ましくは50度以上55度以下の範囲であることが好ましく、最も好ましくは45度である。   In this embodiment, the angle at which the mirror 4 is tilted is not particularly limited, and can be adjusted as appropriate as long as the amount of received light can be adjusted and the light receiving device 6 can be disposed compactly and without waste. For example, it is preferable that the angle β formed by the reflecting surface 42 of the mirror and the surface 32 perpendicular to the optical axis 21 of the bullet-type LED light source 2 or the optical axis 31 of the lens is in the range of 30 degrees to 60 degrees, It is preferably in the range of 50 degrees or more and 55 degrees or less, and most preferably 45 degrees.

また本実施形態においてミラー4の大きさは、レンズ3の大きさによって適宜調整可能であり、限定されるわけではないが、レンズ3の縁部に戻ってきた光であってもミラー4によって反射が可能であるようにしておくことが好ましい。   Further, in the present embodiment, the size of the mirror 4 can be appropriately adjusted depending on the size of the lens 3, and is not limited, but even the light returning to the edge of the lens 3 is reflected by the mirror 4. It is preferable to make it possible.

また本実施形態において、ミラー4に形成されたホールの側面42に、フード43が付されていることが好ましい。図2に、このフード43を設けた場合の砲弾型LED光源2及びミラー4の部分拡大図を示しておく。本実施形態係るフード43は、光を吸収する又は光の反射を抑える部材であることが好ましく、例えば黒い紙、黒い塗料(つや消し)、不織紙を用いることができる。本実施形態では、フードを設けることで砲弾型LED光源2から放出される光がこのホール側面42によって受光装置6側に向かってしまうことを防止することができるようになる。   Moreover, in this embodiment, it is preferable that the hood 43 is attached to the side surface 42 of the hole formed in the mirror 4. FIG. 2 shows a partially enlarged view of the bullet-type LED light source 2 and the mirror 4 when the hood 43 is provided. The hood 43 according to the present embodiment is preferably a member that absorbs light or suppresses reflection of light. For example, black paper, black paint (matte), and non-woven paper can be used. In the present embodiment, by providing the hood, it is possible to prevent the light emitted from the bullet-type LED light source 2 from being directed toward the light receiving device 6 by the hole side surface 42.

また本実施形態において受光装置6は、大気など装置外部から反射された光を取り込みその受光量を計測することのできる装置である。受光装置6はこの限りにおいて限定されるわけではないが、例えばPMT(PhotoMultiplier Tube)と、このPMTに接続されたフォトンカウンタとを有して構成されていることが好ましい。このようにすることで、PMTにより光エネルギーを電気エネルギーに変換し、フォトンをカウントすることができるようになる。   In the present embodiment, the light receiving device 6 is a device that can capture light reflected from the outside of the device such as the atmosphere and measure the amount of light received. The light receiving device 6 is not limited to this, but is preferably configured to include, for example, a PMT (PhotoMultiplier Tube) and a photon counter connected to the PMT. By doing so, light energy is converted into electric energy by the PMT, and photons can be counted.

また本実施形態において、受光装置6とミラー4の間には、装置外部から反射される光のみを受光装置6に取り込ませそれ以外の光を遮断するための遮光フィルタ5が配置されている。遮光フィルタ5にはピンホール51が形成されており、このピンホール51にミラー4によって反射され、集光する光の焦点がくるようピンホール51の位置を調整することで、測定に悪影響を与える光を除去することができるようになる。   In the present embodiment, a light blocking filter 5 is provided between the light receiving device 6 and the mirror 4 for taking only light reflected from the outside of the device into the light receiving device 6 and blocking other light. A pinhole 51 is formed in the light shielding filter 5, and the position of the pinhole 51 is adjusted so that the light reflected by the mirror 4 and focused on the pinhole 51 is focused, thereby adversely affecting the measurement. The light can be removed.

また本実施形態において、受光装置6とミラー4の間には、バンドパスフィルタ7を有している。本装置ではバンドパスフィルタ7を透過させることで、必要な範囲の波長の光を取り込ませることができ、より正確な測定を可能とすることができる。なお、砲弾型LED光源において、十分波長分離ができている場合は、このバンドパスフィルタを設けるには及ばない。   In the present embodiment, a band pass filter 7 is provided between the light receiving device 6 and the mirror 4. In this apparatus, by passing through the band pass filter 7, light having a wavelength in a necessary range can be taken in, and more accurate measurement can be performed. It should be noted that if the wavelength of the cannonball type LED light source is sufficient, it is not necessary to provide this bandpass filter.

また本装置では、砲弾型LED光源2をレンズ3側に照射した光の一部がレンズ3によって反射され、ミラー4によって更に反射され受光装置6に入射してしまうといった問題が生じるおそれがある。そのため、本装置では砲弾型LED光源2の光軸とレンズの光軸とをずらすことが好ましい。この場合の角度としては、適宜調整可能であるが、例えば砲弾型LED光源2の広がり角をαとした場合、0.5α以上2α以下の範囲でずれていることが好ましく、より好ましくはα以上2α以下である。この範囲内とすることで、本装置では、砲弾型LED光源2から発せられた光がレンズによって反射されたとしても受光装置6側に反射される量を抑えることができるといった効果がある。なおここで砲弾型LED光源2の広がり角とは、光強度が最大強度の半分になる半値全幅をいう。   Further, in this apparatus, there is a possibility that a part of the light irradiated to the lens 3 side with the bullet-type LED light source 2 is reflected by the lens 3 and further reflected by the mirror 4 and enters the light receiving device 6. Therefore, in this apparatus, it is preferable to shift the optical axis of the bullet-type LED light source 2 and the optical axis of the lens. The angle in this case can be adjusted as appropriate. For example, when the divergence angle of the bullet-type LED light source 2 is α, it is preferably shifted within a range of 0.5α to 2α, more preferably α or more. 2α or less. By setting it within this range, the present apparatus has an effect that the amount of light emitted from the bullet-type LED light source 2 is reflected to the light receiving device 6 side even if it is reflected by the lens. Here, the divergence angle of the bullet-type LED light source 2 refers to the full width at half maximum at which the light intensity is half of the maximum intensity.

また本装置1では、上記LED光源2、レンズ3、ミラー4、遮光フィルタ5、受光装置6、バンドパスフィルタ7を収納、設置するためのハウジング8を有していることも好ましい。このようにハウジング8を設けることで系を固定し一体として持ち運びができるようになるといった利点がある。   The apparatus 1 preferably further includes a housing 8 for housing and installing the LED light source 2, the lens 3, the mirror 4, the light shielding filter 5, the light receiving device 6, and the band pass filter 7. By providing the housing 8 in this way, there is an advantage that the system is fixed and can be carried as a unit.

以上本実施形態に係るLEDライダー装置は、小型化、軽量化が可能であって、よりブラインドエリアが小さく、性能も実際の装置として実用性がある。   As described above, the LED rider device according to the present embodiment can be reduced in size and weight, has a smaller blind area, and has practical performance as an actual device.

なお本実施形態では、砲弾型LED光源を用いているが、散乱して戻る光の焦点位置が光源の位置より離れた位置になるものであれば特に限定はされず、例えば面発光型のLED光源であってもよい。   In this embodiment, a bullet-type LED light source is used. However, there is no particular limitation as long as the focal position of the scattered light returns to a position away from the position of the light source. For example, a surface-emitting LED is used. It may be a light source.

以下、上記実施形態に係る装置について実際に作成しその効果を確認した。以下説明する。   Hereinafter, the apparatus according to the above-described embodiment was actually created and its effect was confirmed. This will be described below.

本装置は、幅230mm、奥行き230mm、高さ210mmのハウジングを形成し、その内部に、砲弾型LED光源、フレネルレンズ、ミラー、PMT、ピンホールが形成された遮光フィルタを所定の配置で設置した。   This device forms a housing with a width of 230 mm, a depth of 230 mm, and a height of 210 mm, and a bullet-type LED light source, a Fresnel lens, a mirror, a PMT, and a light blocking filter in which pinholes are formed are installed in a predetermined arrangement. .

本実施例において砲弾型LED光源は波長392nm、径3mmのものを用いた。LEDをパルス発振させるにいたっては、無安定マルチバイブレータ回路と単安定マルチバイブレータの複合回路を作成し、パルス励起信号をLEDドライブ回路に入力した。これによりパルスドライブ回路は30mm×45mmとなり小型化することができた。なおこの砲弾型LED光源はパルス駆動する際、大電流を流すこととなるため連続波駆動する場合に比べ若干波長のシフトがあるが、特に大きな影響は無い。   In this example, a bullet-type LED light source having a wavelength of 392 nm and a diameter of 3 mm was used. In order to oscillate the LED, a composite circuit of an astable multivibrator circuit and a monostable multivibrator was created, and a pulse excitation signal was input to the LED drive circuit. As a result, the pulse drive circuit can be reduced in size to 30 mm × 45 mm. Note that this bullet-type LED light source causes a large current to flow during pulse driving, so there is a slight wavelength shift compared to continuous wave driving, but there is no significant effect.

本実施形態においてフレネルレンズは、砲弾型LED光源から180mm離した位置に配置し、砲弾型LED光源から発せられた光をコリメートさせるようにした。なおビーム径は60mm、ビームの広がり角は9.5mradとなるようにした。なお、装置外部から反射した光は上記ビーム径より当然に広がっていることを想定し190mm×190mm(f=140mm)のものを使用した。   In the present embodiment, the Fresnel lens is arranged at a position 180 mm away from the bullet-type LED light source, and collimates the light emitted from the bullet-type LED light source. The beam diameter was 60 mm, and the beam divergence angle was 9.5 mrad. Note that light of 190 mm × 190 mm (f = 140 mm) was used assuming that the light reflected from the outside of the apparatus naturally spreads out from the beam diameter.

また本実施形態においてミラーは、120mm×60mmの板状であってホールが形成され、このホールに上記砲弾型LED光源が配置されるようにした。なおミラーの反射面と砲弾型LED光源とのなす角は45となるように設置した。   In the present embodiment, the mirror has a plate shape of 120 mm × 60 mm and a hole is formed, and the bullet-type LED light source is arranged in the hole. The angle formed between the reflecting surface of the mirror and the bullet-type LED light source was set to 45.

本実施例においてPMTは浜松ホトニクス製、型番1924Pを用い、この前面には遮光フィルタを配置し、ピンホールの径は4mmとした。この結果、本装置の視野角(FOV)は10.7mradとなった。   In this embodiment, PMT used is model number 1924P manufactured by Hamamatsu Photonics, a light-shielding filter is disposed on the front surface, and the diameter of the pinhole is 4 mm. As a result, the viewing angle (FOV) of this apparatus was 10.7 mrad.

次に、上記作成したLEDライダー装置について動作確認を行なった。この動作確認は、まず本装置のレンズから6.4mはなれたハードターゲット(壁)に対し光を照射させることで行なった。   Next, operation check was performed about the created LED lidar apparatus. This operation was confirmed by first irradiating light to a hard target (wall) that was 6.4 m away from the lens of this apparatus.

まず砲弾型LED光源から、パルス幅10.2ns、112kHz、55mWで光を放出させ、その信号を確認した。図3にこの結果を示す。この結果、6.4mの位置に壁からのエコーと思われるピークを確認することができ、実測値と一致した。この結果、本実施例に係るLEDライダー装置は、小型化、軽量化が可能であって、よりブラインドエリアが小さく、性能も実際の装置として実用性があることを確認した。   First, light was emitted from a bullet-type LED light source with a pulse width of 10.2 ns, 112 kHz, and 55 mW, and the signal was confirmed. FIG. 3 shows the result. As a result, a peak that seemed to be echo from the wall could be confirmed at a position of 6.4 m, which coincided with the actually measured value. As a result, it was confirmed that the LED rider apparatus according to this example can be reduced in size and weight, has a smaller blind area, and has practical performance as an actual apparatus.

(実施例2)
本実施例では、ミラーのホール側面に黒い塗料が付されたフードを設け、更に、砲弾型LED光源の光軸とレンズの光軸とをずらした点が上記実施例1と異なるがそれ以外は同様とした。
(Example 2)
This embodiment differs from the first embodiment in that a hood with black paint is provided on the side surface of the mirror hole, and the optical axis of the bullet-type LED light source and the optical axis of the lens are shifted. Same as above.

図3で示す結果では、本図が示すとおり、0mの位置において極めて強いピークが観測されている。これは、上記実施形態において述べるように、砲弾型LED光源がレンズから反射された光をうけている可能性、更に砲弾型LED光源がミラーのホール側面に反射して受光装置に入ってきてしまっている可能性があると見出した。そこで、本実施例ではミラーのホールの側面にフードを設けるとともに、砲弾型LED光源の光軸とレンズの光軸とを10度傾けて上記実施例1と同様の測定を行った。この結果を図5に示す。なお、実施例1、2において、ホールは、直径4mmの空洞が、ミラー(厚さ3mm)の反射面に対して45度傾いて貫通するよう、即ち砲弾型LED光源の光軸と平行となるよう形成している。   In the result shown in FIG. 3, a very strong peak is observed at a position of 0 m as shown in the figure. As described in the above embodiment, this is because there is a possibility that the bullet-type LED light source receives light reflected from the lens, and the bullet-type LED light source reflects on the hole side surface of the mirror and enters the light receiving device. I found that there is a possibility. Therefore, in this example, a hood was provided on the side surface of the mirror hole, and the same measurement as in Example 1 was performed by tilting the optical axis of the bullet-type LED light source and the optical axis of the lens by 10 degrees. The result is shown in FIG. In Examples 1 and 2, the hole is formed so that a cavity with a diameter of 4 mm penetrates through a mirror (thickness: 3 mm) with a 45 ° inclination, that is, parallel to the optical axis of the bullet-type LED light source. Is formed.

この結果、0mにおける強度が改善前(実施例1)に比べ、非常に低く抑えることができていることを確認し、本手段の有用性を確認することができた。   As a result, it was confirmed that the strength at 0 m was very low compared with that before the improvement (Example 1), and the usefulness of this means could be confirmed.

本発明は、LEDライダー装置として産業上の利用可能性がある。   The present invention has industrial applicability as an LED rider device.

Claims (3)

光を発する砲弾型のLED光源と、
前記LED光源が放出する光を平行にするとともに、前記光のうち測定対象によって散
乱されて戻る光を集光するレンズと、
前記LED光源を配置するホールが形成され、前記LED光源の光軸に対し傾けて配置
れ、前記戻る光の向きを変えた後に完全に集光させるミラーと、
前記ミラーにより反射した光を透過させるためのピンホールが形成された遮光フィルタ
と、
前記遮光フィルタの前記ピンホールを透過した光を受ける受光装置と、を有するLED
ライダー装置であって、
前記LED光源は、前記ミラーの反射面より突出しておらず、
前記LED光源の光の広がり角をαとした場合、前記レンズの光軸と前記LEDの光軸
とのなす角βが0.5α度以上2α度以下の範囲内にある請求項1記載のLEDライダー
装置。
A bullet-type LED light source that emits light;
A lens that collimates the light emitted by the LED light source and collects the light scattered back by the measurement object out of the light; and
A hole in which the LED light source is disposed, and a mirror that is disposed to be inclined with respect to the optical axis of the LED light source and that completely collects light after changing the direction of the returning light ;
A light shielding filter in which a pinhole for transmitting light reflected by the mirror is formed;
A light receiving device that receives light transmitted through the pinhole of the light shielding filter,
A rider device,
The LED light source does not protrude from the reflecting surface of the mirror,
When the light spread angle of the LED light source is α, the optical axis of the lens and the optical axis of the LED
The LED rider according to claim 1, wherein the angle β formed by the
apparatus.
前記遮光フィルタと前記受光装置の間にバンドパスフィルタを有する請求項1記載のL
EDライダー装置。
The L of claim 1, further comprising a band pass filter between the light shielding filter and the light receiving device.
ED rider device.
前記ミラーのホール側面にフードを備えた請求項1記載のLEDライダー装置。   The LED rider apparatus according to claim 1, further comprising a hood on a side surface of the mirror.
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