JP2002031684A - Reflection measuring device - Google Patents

Reflection measuring device

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JP2002031684A
JP2002031684A JP2000215979A JP2000215979A JP2002031684A JP 2002031684 A JP2002031684 A JP 2002031684A JP 2000215979 A JP2000215979 A JP 2000215979A JP 2000215979 A JP2000215979 A JP 2000215979A JP 2002031684 A JP2002031684 A JP 2002031684A
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JP
Japan
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light
circuit board
measuring device
reflection
light emitting
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JP2000215979A
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Japanese (ja)
Inventor
Takekazu Terui
武和 照井
Tetsumasa Kawaguchi
哲正 川口
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the shift of the optical axis of an optical system for emitting a light beam in a reflection measuring device for detecting an object existing in an irradiation direction by casting a light beam and receiving the reflection light. SOLUTION: Inside a box constituted of a front case 100 and a rear case 120, a unit body 16 supporting a collimate lens 14 so as to stably maintain the position relation between a laser diode 12 and the collimate lens 14 is directly fixed to an inner case 110 with a tapping screw 114. Therefore even with the occurrence of bending and dimensional variation in a circuit substrate such as a light emission circuit substrate 13 and a power source circuit substrate 90, resulting shift of the optical axis of an optical system consisting of a collimate lens 14 and the like can be prevented.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、光ビームを照射
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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reflection measuring device that irradiates a light beam and receives the reflected light to detect information on an object present in the irradiation direction.

【0002】[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や、先行車両と所定の車間
距離を保持するように車速を制御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。
2. Description of the Related Art Conventionally, the present invention is applied to a device for detecting an obstacle such as a preceding vehicle and issuing an alarm, and a device for controlling a vehicle speed so as to maintain a predetermined inter-vehicle distance from the preceding vehicle. There is known a reflection measuring device that irradiates a light beam such as a laser beam over a predetermined angle range around a vehicle in order to collect information for recognizing an obstacle, and detects the reflected light.

【0003】図4は、この種の反射測定装置の従来の構
成図である。この図4(a)は、反射測定装置502の
上方からその内部構成を示す図であり、図4(b)は、
反射測定装置502の左方から(図4(a)においては
右側から)その内部構成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a conventional configuration of this type of reflection measuring device. FIG. 4A is a diagram showing the internal configuration of the reflection measuring device 502 from above, and FIG.
FIG. 5 is a diagram showing the internal configuration of the reflection measurement device 502 from the left (from the right in FIG. 4A).

【0004】反射測定装置502は、図4に示す様に、
レーザ光を発生させるレンズユニット510と、レンズ
ユニット510からのレーザ光を反射させて所定方向に
導く反射ミラー520と、反射ミラー520により導か
れたレーザ光の照射方向を連続的に変化させつつ外部に
出射させるポリゴンミラー530と、ポリゴンミラー5
30を介して外部に照射されたレーザ光の反射光を集光
する受光レンズ540とからなる光学系を備えている。
そして受光レンズ540で集光された反射光は、フォト
ダイオード550により電気信号に変換される。
[0004] As shown in FIG.
A lens unit 510 that generates laser light, a reflecting mirror 520 that reflects the laser light from the lens unit 510 and guides the laser light in a predetermined direction, and an external device that continuously changes the irradiation direction of the laser light guided by the reflecting mirror 520. Polygon mirror 530 that emits light to
An optical system including a light receiving lens 540 for condensing reflected light of the laser light emitted to the outside via the light receiving lens 30 is provided.
The reflected light condensed by the light receiving lens 540 is converted into an electric signal by the photodiode 550.

【0005】このうちレンズユニット510は、図4に
示す様に、発光素子であるレーザダイオード512と、
レーザダイオード512にて発生されたレーザ光を略平
行な光線とする光学素子であるコリメートレンズ514
と、レーザダイオード512からコリメートレンズ51
4へレーザ光を導く鏡筒516と、レーザダイオード5
12とコリメートレンズ514との位置関係を保持する
ための支持部材であるユニット支持部518と、を備え
ている。
As shown in FIG. 4, a lens unit 510 includes a laser diode 512 as a light emitting element,
A collimating lens 514, which is an optical element that converts a laser beam generated by a laser diode 512 into a substantially parallel light beam.
And the collimating lens 51 from the laser diode 512.
A lens barrel 516 for guiding the laser beam to the
And a unit support portion 518 which is a support member for maintaining a positional relationship between the lens 12 and the collimating lens 514.

【0006】図4に示す様に、レーザダイオード512
は、その接続端子512aを介して電源回路基板590
に実装され、この電源回路基板590からの電力供給に
より発光する。反射測定装置502には、この電源回路
基板590の他、ポリゴンスキャナモータ532を駆動
してポリゴンミラー530を回転させるためのモータ駆
動回路基板560と、フォトダイオード550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570と、電源回路基板590か
らレーザダイオード512への電力供給や、モータ駆動
回路基板560からポリゴンスキャナモータ532への
電力供給を制御す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570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580を備えている。そし
て、電源回路基板590からは、モータ駆動回路基板5
60,制御回路基板580の上に夫々構成された各電子
回路にも電力が供給される。
[0006] As shown in FIG.
Is connected to the power supply circuit board 590 through the connection terminal 512a.
And emits light when supplied with power from the power supply circuit board 590. The reflection measuring device 502 includes, in addition to the power supply circuit board 590, a motor drive circuit board 560 for driving the polygon scanner motor 532 to rotate the polygon mirror 530, and an electric signal generated by the photodiode 550 for amplification and amplification. The light receiving circuit board 570 for shaping the waveform and outputting it as a light receiving signal, the power supply from the power supply circuit board 590 to the laser diode 512, and the power supply from the motor drive circuit board 560 to the polygon scanner motor 532 are controlled to control the optical power. While the system scans the laser beam, various calculation processes such as obtaining the position and relative speed of an object present in the scanning area (that is, the scanning area of the laser beam) based on the light receiving signal from the light receiving circuit board 570. And a control circuit board 580 for performing the above. Then, from the power supply circuit board 590, the motor drive circuit board 5
60, power is also supplied to each electronic circuit configured on the control circuit board 580.

【0007】反射測定装置502は、上記各構成部品を
収容するためのフロントケース600と、このフロント
ケース600の内部に挿入可能に形成されフロントケー
ス600の内部において所定の構成部品を保持(支持)
する構造体であるインナケース610と、フロントケー
ス600の後部の開口を塞ぐためのリアケース620
と、を備えている。そして、上述の各基板、即ちモータ
駆動回路基板560、受光回路基板570、制御回路基
板580、電源回路基板590はインナケース610に
ネジなどで固定されている。
The reflection measuring device 502 has a front case 600 for accommodating each of the above-mentioned components, and is formed so as to be insertable into the inside of the front case 600, and holds (supports) predetermined components inside the front case 600.
Inner case 610, which is a structure to perform, and a rear case 620 for closing an opening at the rear of the front case 600.
And Each of the above-mentioned boards, that is, the motor drive circuit board 560, the light receiving circuit board 570, the control circuit board 580, and the power supply circuit board 590 are fixed to the inner case 610 with screws or the like.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】さて、上述のユニット
支持部518は電源回路基板590に固定され、その状
態でコリメートレンズ514等を支持している。即ち、
レンズユニット510は、反射測定装置502の内部に
おいて、電源回路基板590により支持された状態とな
っている。
The unit supporting portion 518 is fixed to the power supply circuit board 590, and supports the collimating lens 514 and the like in this state. That is,
The lens unit 510 is supported by the power supply circuit board 590 inside the reflection measuring device 502.

【0009】ところが、電源回路基板590自体は経時
的に反りや寸法変化を生じたり、また温度変化に伴う反
りや寸法変化を起こしたりすることがある。この場合、
レーザ光を照射するための光学系(即ちレンズユニット
510、反射ミラー520などからなる光学系)の光軸
の方向がずれ、その結果、レーザ光の走査範囲がずれて
しまうことになる。図5は、こうした様子を模式的に示
すものであり、レーザ光の走査範囲が元々範囲Aであっ
たものが、例えば範囲Bにずれてしまうのである。
However, the power supply circuit board 590 itself may warp or change in size over time, or may warp or change in size due to a change in temperature. in this case,
The direction of the optical axis of the optical system for irradiating the laser light (that is, the optical system including the lens unit 510, the reflection mirror 520, and the like) is shifted, and as a result, the scanning range of the laser light is shifted. FIG. 5 schematically shows such a situation, in which the scanning range of the laser beam originally was the range A, but shifted to the range B, for example.

【0010】ところで、物体を認識できる範囲(以下
「測定エリア」という)は、レーザ光の走査範囲と反射
光を受光できる範囲(以下「受光可能範囲」という)と
が重なった範囲である。従って上記の様にレーザ光の走
査範囲にずれが生じた場合であっても測定エリアの大き
さが変化しないようにするためには、受光可能範囲がレ
ーザ光の走査範囲をすべてカバーしている必要があり、
そのためには受光可能範囲を十分大きくしておく必要が
ある。
The range in which an object can be recognized (hereinafter, referred to as a "measurement area") is a range in which a scanning range of laser light and a range in which reflected light can be received (hereinafter, referred to as a "receivable range") overlap. Therefore, in order to prevent the size of the measurement area from changing even when the scanning range of the laser beam is shifted as described above, the receivable range covers the entire scanning range of the laser beam. Need
For that purpose, the light receiving range must be sufficiently large.

【0011】しかし受光可能範囲を大きくするにも限度
があることから、走査範囲がずれた場合においても受光
可能範囲に含まれるよう、予想されるずれの大きさを考
慮して予め走査範囲の大きさを小さく設定する必要があ
る。そして、その結果、測定エリアが狭くなってしまう
こととなる。
However, since there is a limit in enlarging the receivable range, even if the scanning range is deviated, the size of the scanning range is determined in advance in consideration of the expected deviation so as to be included in the receivable range. Need to be set small. Then, as a result, the measurement area becomes narrow.

【0012】本発明は、こうした問題を背景としてなさ
れたものであり、反射測定装置において、光ビームを出
射するための光学系の光軸のずれを抑制することを目的
とする。
The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to suppress displacement of an optical axis of an optical system for emitting a light beam in a reflection measuring device.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記課題
を解決するために成された本発明(請求項1記載)の反
射測定装置においては、発光素子と、この発光素子にて
発生された光ビームを当該反射測定装置の外部に出射し
てその反射光を受光するための光学系と、光学系の構成
部品を予め定められた所定の位置関係にて保持するため
の構造体とを備えている。そして上記光学系の構成部品
の一つをなす光学素子も備えている。この光学素子は支
持部材により支持されており、これにより、当該光学素
子と発光素子との位置関係が一定に保持されるが、この
支持部材は、構造体に直接固定されているのである。
Means for Solving the Problems and Effects of the Invention In a reflection measuring apparatus according to the present invention (described in claim 1) made to solve the above-mentioned problems, a light emitting element and light generated by the light emitting element are obtained. An optical system for emitting a light beam to the outside of the reflection measuring device and receiving the reflected light, and a structure for holding components of the optical system in a predetermined positional relationship are provided. ing. An optical element which is one of the components of the optical system is also provided. The optical element is supported by a support member, whereby the positional relationship between the optical element and the light emitting element is kept constant, but the support member is directly fixed to the structure.

【0014】即ち、従来の反射測定装置においては、支
持部材が回路基板(例えば上記の電源回路基板590)
に固定されていたことから、光学系の構成部品としての
上記光学素子と他の構成部品との位置関係は回路基板か
らの影響を受ける可能性があったのであるが、本発明で
は、支持部材を回路基板に対して固定するのではなく、
支持部材を構造体に直接固定することから、その位置関
係が回路基板に影響されることがなくなる。
That is, in the conventional reflection measuring device, the supporting member is a circuit board (for example, the above-described power supply circuit board 590).
The optical element as a component of the optical system and the other components may have been affected by the circuit board. Instead of fixing it to the circuit board,
Since the support member is directly fixed to the structure, the positional relationship is not affected by the circuit board.

【0015】従って、本発明(請求項1)の反射測定装
置においては、光ビームを照射する光学系の光軸が、回
路基板の反りや寸法変化に起因してずれてしまうことを
防止することができる。従って、光軸のずれが抑制され
ることとなり、例えば反射測定装置が光ビームを走査し
てその走査範囲の物体を検出するものとして構成されて
いる場合には、その走査範囲を広く設定することがで
き、より広い範囲に亘って物体を検出することが可能と
なる。
Therefore, in the reflection measuring device of the present invention (claim 1), it is possible to prevent the optical axis of the optical system for irradiating the light beam from being shifted due to the warpage or dimensional change of the circuit board. Can be. Therefore, the deviation of the optical axis is suppressed. For example, when the reflection measuring device is configured to scan the light beam and detect an object in the scanning range, the scanning range should be set wider. And the object can be detected over a wider range.

【0016】この様に支持部材を構造体に直接固定する
様にした場合には、光ビームを出射するための光学系の
光軸のずれが経時的に生ずるのを抑制することができる
が、個々の反射測定装置毎の光軸のばらつきについても
抑制するのが好ましい。即ち、個々の製品を比較して構
造体上における支持部材の位置のばらつきが大きいと、
光ビームを出射する光学系の光軸についても製品毎のば
らつきが大きいものとなる。そのため、予想されるずれ
の大きさを考慮して設定される走査範囲が小さくなり、
その結果、やはり測定エリアが狭くなってしまうことと
なる。
In the case where the support member is directly fixed to the structure as described above, it is possible to prevent the optical axis of the optical system for emitting the light beam from being shifted with the passage of time. It is preferable to suppress variations in the optical axis of each reflection measuring device. That is, if the variation in the position of the support member on the structure is large when comparing individual products,
The optical axis of the optical system that emits the light beam also has large variations among products. Therefore, the scanning range set in consideration of the magnitude of the expected shift becomes small,
As a result, the measurement area also becomes narrow.

【0017】そこで請求項2に記載の様に、互いに嵌合
可能な嵌合部を支持部材および構造体に形成し、支持部
材側の嵌合部と構造体側の嵌合部とを嵌合させることに
より、構造体における該支持部材の位置を定めるとよ
い。そうすれば、構造体に対して支持部材を取り付ける
際の位置の誤差を容易に少なくすることができる。つま
り光ビームを出射する光学系の光軸についての、製品毎
のばらつきを抑制することができ、測定エリアを広くす
ることができる。
Therefore, as described in claim 2, a fitting portion that can be fitted to each other is formed on the support member and the structure, and the fitting portion on the support member side and the fitting portion on the structure side are fitted. Thus, the position of the support member in the structure may be determined. Then, it is possible to easily reduce a positional error when attaching the support member to the structure. That is, variations in the optical axis of the optical system that emits the light beam from product to product can be suppressed, and the measurement area can be widened.

【0018】なお、発光素子を発光させるための回路基
板(発光回路基板)は、請求項3に記載の様に、支持部
材で支持することによって固定するとよい。即ち、発光
回路基板については構造体に支持させることも考えられ
るが、その場合、発光回路基板の位置が構造体の具体的
構造の制約を受けやすくなり、結果的に、支持部材や光
学素子の位置もその制約を受けることとなる。一方、請
求項3記載の様に発光回路基板を支持部材で支持するこ
ととすれば、発光回路基板を構造体で支持する必要がな
くなるので、支持部材や光学素子を含め、反射測定装置
の内部における部品のレイアウトの自由度が向上すると
いう効果を奏する。
The circuit board (light emitting circuit board) for emitting light from the light emitting element may be fixed by being supported by a support member. That is, the light emitting circuit board may be supported by the structure, but in this case, the position of the light emitting circuit board is easily restricted by the specific structure of the structure, and as a result, the support member or the optical element The position is also subject to the restrictions. On the other hand, if the light-emitting circuit board is supported by the support member as described in claim 3, it is not necessary to support the light-emitting circuit board by the structure, so that the inside of the reflection measuring device including the support member and the optical element is included. This has the effect of increasing the degree of freedom in the layout of the components in.

【0019】そして請求項4に記載の様に、当該反射測
定装置内で必要な電力の管理を司る電源回路基板とは別
体に、発光回路基板を構成するとより好ましい。即ち、
従来は、発光素子を発光させるための電気回路が電源回
路基板上に併せて形成されていたのであるが、その場
合、基板が大きなものとなってしまい、レイアウトの自
由度が下がることになる。一方、請求項4に記載の様に
電源回路基板と発光回路基板を別体に構成すれば、発光
回路基板を比較的小型のものとすることができるので、
レイアウト上の制約を受ける可能性を少なくすることが
できるという効果を奏する。
It is more preferable that the light emitting circuit board is formed separately from the power supply circuit board which manages the power required in the reflection measuring device. That is,
Conventionally, an electric circuit for causing a light emitting element to emit light has been formed on a power supply circuit board. However, in this case, the board becomes large, and the degree of freedom in layout is reduced. On the other hand, if the power supply circuit board and the light emitting circuit board are configured separately as described in claim 4, the light emitting circuit board can be made relatively small,
There is an effect that the possibility of being restricted by the layout can be reduced.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施形態を図
面と共に説明する。一実施形態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。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The reflection measurement device described below as one embodiment is disposed at the front of the vehicle so that the laser light can be emitted in the traveling direction of the vehicle and the reflected light can be received. .

【0021】図1は、この反射測定装置2の全体構成を
示す斜視図であり、反射測定装置2をその構成部品に分
解した様子を、左前方の斜め上から示している。また図
2は、反射測定装置2の内部における構成部品の配置を
上方から示す図であり、図3は、反射測定装置2の内部
における後述のレンズユニット10、反射ミラー20、
ポリゴンミラー30等の配置を右方から示す図である。
FIG. 1 is a perspective view showing the entire configuration of the reflection measuring device 2, and shows a state in which the reflection measuring device 2 is disassembled into its components from an obliquely upper left front. FIG. 2 is a diagram showing the arrangement of the components inside the reflection measurement device 2 from above, and FIG. 3 is a diagram showing a lens unit 10, a reflection mirror 20, and the like described later inside the reflection measurement device 2.
FIG. 3 is a diagram illustrating an arrangement of a polygon mirror 30 and the like from the right side.

【0022】図1等に示す様に、本実施形態の反射測定
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。
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により受光され、電気信号に変換される。
As shown in FIG. 1 and the like, the reflection measuring device 2 of the present embodiment has the following optical system. That is, the optical system of the reflection measuring device 2 includes a lens unit 10 that generates substantially parallel laser light, a reflection mirror 20 that reflects the laser light emitted from the lens unit 10 and guides the laser light in a predetermined direction, and a reflection mirror 20. A polygon mirror 30 that reflects the laser light guided by the mirror and continuously changes the irradiation direction thereof, and a light receiving lens 40 that condenses the reflected light of the laser light irradiated through the polygon mirror 30. .
The reflected light collected by the light receiving lens 40 is received by the photodiode 50 and is converted into an electric signal.

【0023】このうちレンズユニット10は、図2およ
び図3に示す様に、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12と、これに電力を供給して
レーザダイオード12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12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12,1
3,14を保持すると共にレーザダイオード12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。
As shown in FIGS. 2 and 3, the lens unit 10 includes a laser diode 12 for generating a pulsed laser beam in the infrared region, and a laser beam supplied from the laser diode 12 by supplying power thereto. A light emitting circuit board 13 for generating laser light, a collimating lens 14 for causing the laser light generated by the laser diode 12 to be substantially parallel and emitting the light from the lens unit 10, and these constituent parts 12 and 1.
Unit housing 16 for holding laser beams 3 and 14 and guiding laser light from laser diode 12 to collimating lens 14
And

【0024】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、ポリゴ
ンスキャナモータ32を駆動してポリゴンミラー30を
回転させるための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。
As shown in FIG. 1, the reflection measuring device 2 comprises:
In addition to the light emitting circuit board 13, a plurality of electronic circuit boards are provided as follows. That is, the reflection measuring device 2 includes a motor driving circuit board 60 for driving the polygon scanner motor 32 to rotate the polygon mirror 30, and a photodiode 50 mounted thereon and an electric signal generated by the photodiode 50. The optical system scans the optical system by operating the electronic circuits formed on the light-receiving circuit board 70, which amplifies and waveform-shapes and outputs the light-receiving signal, and the light-emitting circuit board 13 and the motor drive circuit board 60, respectively. And a control circuit board 80 that performs various arithmetic processing such as finding the position and relative speed of an object present in the scanning area (ie, within the scanning area of the laser beam) based on the light receiving signal from the light receiving circuit board 70. Power is supplied to the electronic circuits respectively formed on the light emitting circuit board 13, the motor drive circuit board 60, and the control circuit board 80. A power supply circuit board 90 for, and a.

【0025】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11
0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。
The reflection measuring device 2 has a structure for holding and protecting the above-mentioned components at predetermined positions. That is, the reflection measuring device 2 includes a front case 100 for accommodating each of the above components, and a front case 100 that is formed to be insertable inside the front case 100 and holds the above components inside the front case 100 with high positional accuracy. Inner case 11 cast from aluminum
0 and a rear case 120 for closing an opening at the rear of the front case 100.

【0026】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、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の前部内側に配設される。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13
0は、光を透過可能な材料(例えば透明なガラスや樹
脂)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。
At the front of the front case 100, an emission window 102 for emitting the laser light reflected by the polygon mirror 30 to the outside of the front case 100, and an entrance for receiving the reflected light corresponding to the laser light. A window 104 is formed. In order to prevent water droplets and the like from entering the inside of the front case 100 through the exit window 102 and the entrance window 104, a plate-like protection member 130 is provided.
Are arranged inside the front part of the front case 100 so as to cover the exit window 102 and the entrance window 104. Specifically, protection member 130 is arranged between the front of inner case 110 and the front of front case 100 housed inside front case 100. The protection member 13
Numeral 0 is formed of a material capable of transmitting light (for example, transparent glass or resin), and does not prevent light from passing through the exit window 102 and the entrance window 104.

【0027】保護部材130とフロントケース100の
前部との間には、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Oリング142、および、入射窓104と略同
形状のゴム製の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の前部内側
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における密閉性
が確保される。
A packing 140 with an O-ring is disposed between the protection member 130 and the front part of the front case 100 to prevent water droplets or the like from entering therethrough. The packing 140 with an O-ring is formed by integrally molding a rubber O-ring 142 having substantially the same shape as the exit window 102 and a rubber O-ring 144 having substantially the same shape as the entrance window 104. Then, the inner case 110 is pressed against the inside of the front part of the front case 100 via the packing 140 with the O-ring and the protection member 130, so that the airtightness of the exit window 102 and the entrance window 104 is ensured.

【0028】一方、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。
On the other hand, an O-ring 146 is disposed between the front case 100 and the rear case 120 to prevent water droplets or the like from entering therethrough. A connector 150 is provided on the outer surface of the rear case 120 for inputting / outputting a signal to / from the reflection measuring device 2 and supplying power to the reflection measuring device 2. It is inserted inside the device 2. An O-ring 148 is disposed between the connector 150 and the rear case 120 to prevent water droplets and the like from entering through the through hole 122 of the rear case 120.

【0029】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(即ちインナケース110に
より保持される)のであるが、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、図2に示すように、反射測定装置2内部の右側の空
間に配置されている。
The components of the optical system such as the lens unit 10, the reflection mirror 20, the polygon mirror 30, and the light receiving lens 40, and the circuit boards 13, 60, 70, 80, and 90 described above.
Is a reflection measuring device 2 using the inner case 110 as a support.
Of the lens unit 10, the reflection mirror 20, and the polygon mirror 30.
Is arranged in the space on the right side inside the reflection measuring device 2 as shown in FIG.

【0030】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、図3に示す
ように、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いる。この隔壁11
2よりも上側の空間にはレンズユニット10および反射
ミラー20が配置され、下側の空間にはポリゴンミラー
30が配置されている。なお、隔壁112には、図2に
示す様に、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。
As shown in FIG. 3, a space in which the lens unit 10, the reflection mirror 20, and the polygon mirror 30 are arranged is vertically divided by a partition 112 formed as a part of the inner case 110. This partition 11
The lens unit 10 and the reflection mirror 20 are arranged in a space above the space 2, and the polygon mirror 30 is arranged in a space below the space. In addition, as shown in FIG. 2, an opening 118 is formed in the partition wall 112 to allow a laser beam from the reflection mirror 20 to the polygon mirror 30 to pass therethrough.

【0031】レンズユニット10は、隔壁112を下方
から貫通するタッピンねじ114がユニット筐体16に
ねじ込まれることにより、隔壁112の上面に固定され
る。隔壁112の上面には、レンズユニット10の位置
を定めるための突起部115が複数個形成されており、
これに対応してユニット筐体16には、突起部115と
嵌合可能な嵌合孔18が複数個形成されている。そし
て、この突起部115にユニット筐体16の嵌合孔18
が外嵌することにより、レンズユニット10はインナケ
ース110上において一定の方向にレーザ光を出射でき
るよう固定される。
The lens unit 10 is fixed to the upper surface of the partition 112 by screwing a tapping screw 114 penetrating the partition 112 from below into the unit housing 16. On the upper surface of the partition 112, a plurality of protrusions 115 for determining the position of the lens unit 10 are formed.
Correspondingly, a plurality of fitting holes 18 capable of fitting with the protrusions 115 are formed in the unit housing 16. The protrusion 115 is fitted into the fitting hole 18 of the unit housing 16.
The lens unit 10 is fixed on the inner case 110 so as to be able to emit laser light in a certain direction.

【0032】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に固定されている。一方ポリゴン
ミラー30は、金属板をベース基板として形成されてい
るモータ駆動回路基板60に固定されたポリゴンスキャ
ナモータ32の回転軸に取り付けられている。このモー
タ駆動回路基板60がねじ62でインナケース110に
取り付けられることにより、ポリゴンミラー30は、一
定の軸を中心に回転できるようインナケース110に保
持されることになる。
The reflection mirror 20 is fixed to the inner case 110 by a reflection mirror support member 22 in front of the lens unit 10 (ie, in the direction in which the laser light is emitted when viewed from the lens unit 10). On the other hand, the polygon mirror 30 is attached to a rotating shaft of a polygon scanner motor 32 fixed to a motor drive circuit board 60 formed using a metal plate as a base substrate. By attaching the motor drive circuit board 60 to the inner case 110 with the screws 62, the polygon mirror 30 is held by the inner case 110 so as to be able to rotate around a certain axis.

【0033】以上の様に構成された本実施形態の反射測
定装置2は、以下の様に作動する。まずレーザダイオー
ド12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10
2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。
The reflection measuring device 2 of the present embodiment configured as described above operates as follows. First, when the laser light emitted from the laser diode 12 is emitted from the collimating lens 14 as substantially parallel light, the laser light enters the reflection mirror 20. The laser light reflected by the reflection mirror 20 passes through the partition opening 118 and then enters the polygon mirror 30. Then, the laser light reflected by the polygon mirror 30 passes through the protection member 130 and is emitted from the emission window 10.
2 is emitted to the outside of the reflection measuring device 2. The emitted laser light irradiates vehicles and objects on the road,
The reflected light passes through the entrance window 104 and the protection member 130, is further condensed by the light receiving lens 40, and reaches the photodiode 50, where it is converted into an electric signal. The laser light emitted from the lens unit 10 is pulsed light, and based on the light emission timing, the time difference from light emission to light reception, and the like, the position information (distance, direction) of the object with respect to the reflection measurement device 2, and the like. Get information.

【0034】以上説明した本実施形態の反射測定装置2
によれば、以下の効果を奏する。即ち反射測定装置2に
おいては、フロントケース100とリアケース120と
から構成される筐体の内部において、レーザダイオード
12とコリメートレンズ14との位置関係が一定に保持
されるようにコリメートレンズ14を支持するユニット
筐体16が、インナケース110にタッピンねじ114
によって直接固定されている。従って、発光回路基板1
3や電源回路基板90などの回路基板において反りや寸
法変化が仮に生じたとしても、コリメートレンズ14な
どからなる光学系の光軸が、それによってずれてしまう
ことを防止できる。そして光ビームの走査範囲を広く設
定することができ、より広い範囲に亘って物体を検出す
ることが可能となる。
The reflection measuring device 2 of the present embodiment described above
According to the above, the following effects are obtained. That is, in the reflection measuring device 2, the collimating lens 14 is supported inside the housing composed of the front case 100 and the rear case 120 so that the positional relationship between the laser diode 12 and the collimating lens 14 is kept constant. The unit housing 16 to be mounted is
Directly fixed by. Therefore, the light emitting circuit board 1
Even if warpage or dimensional change occurs in a circuit board such as the power supply circuit board 3 or the power supply circuit board 90, it is possible to prevent the optical axis of the optical system including the collimator lens 14 and the like from being displaced by the warp and the dimensional change. The scanning range of the light beam can be set wide, and the object can be detected over a wider range.

【0035】また、インナケース110の一部を構成す
る隔壁112には突起部115を設けると共に、ユニッ
ト筐体16には嵌合孔18を設けており、この突起部1
15に嵌合孔18が外嵌する(即ち嵌合孔18に突起部
115が嵌挿される)ことにより、レンズユニット10
は、インナケース110上において一定の方向にレーザ
光を出射できるよう固定される。つまり、インナケース
110にユニット筐体16を取り付ける際の位置ずれを
少なくすることができ、その結果、測定エリアを広くす
ることができることとなる。
The partition wall 112 forming a part of the inner case 110 is provided with a projection 115 and the unit housing 16 is provided with a fitting hole 18.
When the fitting hole 18 is fitted to the outside of the lens unit 15 (that is, the projection 115 is fitted to the fitting hole 18),
Is fixed on the inner case 110 so that laser light can be emitted in a certain direction. That is, it is possible to reduce the displacement when attaching the unit housing 16 to the inner case 110, and as a result, it is possible to widen the measurement area.

【0036】また、発光回路基板13を電源回路基板9
0とは別体に構成すると共に、この発光回路基板13を
ユニット筐体16で支持することにより固定しているこ
とから、反射測定装置2内における構成部品のレイアウ
トの自由度を向上させることができる。
The light emitting circuit board 13 is connected to the power supply circuit board 9
Since the light-emitting circuit board 13 is formed separately from the light-emitting circuit board 0 and is fixed by supporting the light-emitting circuit board 13 with the unit housing 16, the degree of freedom in the layout of the components in the reflection measurement device 2 can be improved. it can.

【0037】以上、本発明の一実施形態について説明し
たが、本発明は上記実施形態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。例えば上記実施形
態においては、請求項における「構造体」に相当するイ
ンナケース110を、アルミニウムで鋳造されたものと
して説明したが、これに限られるものではない。筐体内
における構成部品を位置精度良く保持することができれ
ば良く、変化(温度変化、経時変化など)の少ない材料
で構成すればよい。
As described above, one embodiment of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and can take various forms. For example, in the above embodiment, the inner case 110 corresponding to the “structure” in the claims has been described as being cast from aluminum, but is not limited thereto. What is necessary is just to be able to hold the component parts in the housing with high positional accuracy, and it is sufficient to use a material with little change (temperature change, aging change, etc.).

【0038】また、上記実施形態においては、タッピン
ねじ114にてユニット筐体16をインナケース110
に固定するものとして説明したが、これに限られるもの
ではなく、様々な手段を採ることができる。また、上記
実施形態においては、光ビームを走査する反射測定装置
を例に取り説明したが、これに限られるものではない。
In the above embodiment, the unit housing 16 is fixed to the inner case 110 with the tapping screw 114.
However, the present invention is not limited to this, and various means can be adopted. In the above embodiment, the reflection measurement device that scans the light beam has been described as an example. However, the present invention is not limited to this.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 一実施形態の反射測定装置の構成を示す斜視
図である。
FIG. 1 is a perspective view illustrating a configuration of a reflection measurement device according to an embodiment.

【図2】 反射測定装置の構成を上方から示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a reflection measuring device from above.

【図3】 反射測定装置の構成を右方から示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the reflection measuring device from the right.

【図4】 従来の反射測定装置の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a conventional reflection measuring device.

【図5】 走査範囲がずれる様子を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a state where a scanning range is shifted.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…反射測定装置 10…レンズユニット 12…レーザダイオード 13…発光回路基板 14…コリメートレンズ 16…ユニット筐体 18…嵌合孔 90…電源回路基板 100…フロントケース 110…インナケース 112…隔壁 115…突起部 120…リアケース 2 Reflection measuring device 10 Lens unit 12 Laser diode 13 Light emitting circuit board 14 Collimating lens 16 Unit housing 18 Fitting hole 90 Power supply circuit board 100 Front case 110 Inner case 112 Partition wall 115 Projection 120 ... Rear case

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F065 AA06 FF12 GG04 GG12 HH13 JJ01 JJ18 LL00 LL12 LL15 MM16 NN08 PP22 UU01 UU02 5J084 AA05 AA07 AD01 BA03 BA36 BA49 BB02 BB04 BB26 CA03 CA19 DA01 DA05 DA07 EA31 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page F term (reference) 2F065 AA06 FF12 GG04 GG12 HH13 JJ01 JJ18 LL00 LL12 LL15 MM16 NN08 PP22 UU01 UU02 5J084 AA05 AA07 AD01 BA03 BA36 BA49 BB02 BB04 BB26 CA03 CA19 DA01 DA05 DA07

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光ビームを発生する発光素子と、 該発光素子にて発生された光ビームを外部に出射し、該
出射した光ビームの反射光を受光するための光学系と、 該光学系を構成する複数の構成部品を予め定められた所
定の位置関係にて保持するための構造体と、 前記発光素子と前記構成部品の一つをなす光学素子との
位置関係を一定に保持するために前記発光素子を支持す
る支持部材と、 を備え、前記光学系により、光ビームを外部に照射する
と共に該照射した光ビームの反射光を受光することによ
り、該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、 前記支持部材は、前記構造体に直接固定されたことを特
徴とする反射測定装置。
A light emitting element for generating a light beam, an optical system for emitting a light beam generated by the light emitting element to the outside, and receiving a reflected light of the emitted light beam; and the optical system. And a structure for holding a plurality of constituent components constituting a predetermined predetermined positional relationship, and for maintaining a constant positional relationship between the light emitting element and an optical element forming one of the constituent components. And a support member for supporting the light emitting element. The optical system irradiates a light beam to the outside and receives reflected light of the illuminated light beam, thereby obtaining information on an object existing in the irradiation direction. A reflection measurement device, wherein the support member is directly fixed to the structure.
【請求項2】 請求項1記載の反射測定装置において、 互いに嵌合可能な嵌合部を支持部材および構造体に形成
し、 前記支持部材側の嵌合部と前記構造体側の嵌合部とを嵌
合させることにより、該構造体における該支持部材の位
置を定めたことを特徴とする反射測定装置。
2. The reflection measuring device according to claim 1, wherein a fitting portion that can be fitted to each other is formed in the support member and the structure, and the fitting portion on the support member side and the fitting portion on the structure side. Wherein the position of the support member in the structure is determined by fitting the two.
【請求項3】 請求項1又は2記載の反射測定装置にお
いて、 前記発光素子を発光させる発光回路基板を有し、 該発光回路基板は、前記支持部材により支持されること
により固定されたことを特徴とする反射測定装置。
3. The reflection measuring device according to claim 1, further comprising a light emitting circuit board for causing the light emitting element to emit light, wherein the light emitting circuit board is fixed by being supported by the support member. Characteristic reflection measurement device.
【請求項4】 請求項3記載の反射測定装置において、 前記発光回路基板は、当該反射測定装置内で必要な電力
の管理を司る電源回路基板とは別体に構成されたことを
特徴とする反射測定装置。
4. The reflection measurement device according to claim 3, wherein the light emitting circuit board is formed separately from a power supply circuit board that manages power required in the reflection measurement device. Reflection measuring device.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016534355A (en) * 2013-09-09 2016-11-04 ヴァレオ システム テルミク Automotive equipment incorporating an object distance measuring device

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