JP3475672B2 - 光学モジュール及び当該光学モジュールを用いたレーザレーダ装置、車両、光電センサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光学モジュールに関
する。さらに、当該光学モジュールを用いたレーザレー
ダ装置、車両、光電センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】

（第１の従来例）従来のコリメートモジュールＡ１は、
図１（ａ）に示すように、上面が開口した筒形の保持部
１と、保持部１の上面を覆うように固定されたコリメー
トレンズ２と、保持部１の底面に固定された発光素子３
とからなり、発光素子３からの拡散光４をコリメートレ
ンズ２によってコリメート光５にして保持部１の上面か
ら投光するようになっている。

【０００３】しかしながら、上記従来のコリメートモジ
ュールＡ１では、コリメートモジュールＡ１の温度が変
化すると、保持部１が図１（ｂ）に示すように膨張した
り、あるいは収縮したりするため、発光素子３とコリメ
ートレンズ２の距離が変化し、出射される投光ビーム６
がコリメート性を失ってしまう。さらに、温度が変化す
ると発光素子３からの出射光４の波長が変化するため、
コリメートレンズ２での集光角、発散角が変化してコリ
メート性低減の原因となるので、大きな温度変化におい
てコリメート性を維持するのは困難である。

【０００４】（第２の従来例）そこで、特開平４−２２
６０９５号公報に開示されているように、大きな温度変
化においてもコリメート性を失わない構成のコリメート
モジュールが提案されている。

【０００５】上記第２のコリメートモジュールＡ２は、
図２（ａ）（ｂ）に示すように、保持部１０を熱膨張率
の異なる２つの保持部、すなわち発光素子１１を取り付
ける第一保持部１２と、コリメートレンズ１３を取り付
ける第二保持部１４に分割した構成となっている。コリ
メートレンズ１３は第二保持部１４の筒部１４ｂの後端
に固定され、第二保持部１４のフランジ１４ａが第一保
持部１２の先端に固定されている。

【０００６】図３（ａ）は、図２に示したコリメートモ
ジュールＡ２の断面図であり、図３（ｂ）は、コリメー
トモジュールＡ２の温度が上昇して保持部１０が膨張し
たときの図である。第一保持部１２は、温度上昇ととも
に発光素子１１とコリメートレンズ１３の距離を遠ざけ
る方向へ膨張し、逆に第二保持部１４は発光素子１１と
コリメートレンズ１３を近づける方向に膨張する。この
とき、それぞれの保持部１２、１４が発光素子１１とコ
リメートレンズ１３の距離の変化を打ち消し合う方向に
膨張するため、保持部１２、１４の長さをそれぞれの熱
膨張率に応じて最適に設計しておけば、周囲温度が変化
しても発光素子１１とコリメートレンズ１３の距離をほ
ぼ一定に保つことができるので、投光ビーム１５のコリ
メート性を持続できるようになっている。また、保持部
１２、１４の熱膨張率を適当な値に調整することによ
り、発光素子１１の出射光１６の発光波長の温度変化を
打ち消すように最適設計することができる。

【０００７】しかしながら、上記コリメートモジュール
Ａ２では、個別に形成された第一保持部１２と第二保持
部１４を接合一体化して保持部を組み立てる必要がある
ので、その接合部分の構成に工夫が必要となる。第一保
持部１２と第二保持部１４を強固に接合する方法として
は、まずネジ止めなどの機械的手段により接合する方法
が考えられる。

【０００８】しかし、一般に、コリメートモジュールＡ
２の製造時には、投光ビーム１５をコリメート化するた
め、光軸方向（Ｚ軸方向）におけるコリメートレンズ１
３と発光素子１１との焦点調整と、コリメートモジュー
ルＡ２から垂直に投光ビーム１５を出射させるための、
コリメートレンズ１３と発光素子１１との光軸合せ（Ｘ
軸方向及びＹ軸方向の調整）を行なう必要がある。

【０００９】この調整作業においては、それぞれの方向
におけるコリメートレンズ１３と発光素子１１との配置
には、高性能なコリメートモジュールＡ２を製造するた
めに数μｍオーダーの調整が必要となる。これに対し、
第一保持部１２と第二保持部１４の接合部分をネジ止め
などの機械的な接合とする方法では、数μｍオーダでの
位置決めが困難となるので、高性能なコリメートモジュ
ールＡ２にはネジ止めなどの機械的接合手段は適当でな
い。

【００１０】そのため、高性能なコリメートモジュール
では、図４に示すコリメートモジュールＡ２のように、
接着剤を用いて第一保持部１２と第二保持部１４を接合
し、この接着層２０によってＺ軸方向（光軸方向）の焦
点調整とＸ軸及びＹ軸方向の光軸合せをする方法が主流
である。この方法は、Ｚ軸方向、Ｘ軸及びＹ軸方向で第
一保持部１２と第二保持部１４の位置関係を調整するこ
とによって相対的にコリメートレンズ１３と発光素子１
１の焦点調整と光軸合せを行ない、調整作業が終了した
直後に接着層２０を硬化させて第一及び第二保持部１
２、１４を固定するものである。接着層２０は、第一保
持部１２と第二保持部１４が光軸方向で焦点調整する必
要があるため、ある程度の厚さｄを有している。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、第一保持部
１２及び第二保持部１４は、光軸１７と平行なＺ軸方向
だけでなく、光軸１７に直交するＸ軸及びＹ軸方向に対
しても膨張若しくは収縮しようとする。図５（ｂ）は常
温における接着層２０の状態を示す図であり、このとき
断面長方形状であった接着層２０は、周囲温度が下降す
ると、図５（ａ）に示すように平行四辺形状に歪み、逆
に、周囲温度が上昇すると、図５（ｃ）に示すように平
行四辺形状に歪んでしまう。これは、第一保持部１２と
第二保持部１４が熱膨張率の異なる部材から成っている
ために起こる現象である。

【００１２】例えば、コリメートモジュールＡ２が光軸
１７に対して対称な構造を有している場合、第一保持部
１２の熱膨張率をα１、第二保持部１４の熱膨張率をα
２、光軸１７から接着層２０までの距離（円筒状の第一
保持部１２及び第二保持部１４の半径）をＲ、接着層２
０の厚さをｄとすると、コリメートモジュールＡ２にΔ
Ｔの温度変化を与えたときの接着層２０の上面と下面と
の間の水平方向の相対的な変位ａは、 ΔＴ×Ｒ（α１−α２） となる。よって、接着層２０の剪断歪みγ＝ａ／ｄは、 γ＝ΔＴ・Ｒ（α１−α２）／ｄ となる。この剪断歪みγによって接着層２０に生じる剪
断応力τは、 τ＝Ｇγ＝Ｇ・ΔＴ・Ｒ（α１−α２）／ｄ … （Ｇは接着層の横弾性係数）と表わされ、この剪断応力
τが破壊強度Ｆを越えたとき、接着層２０が破壊され
る。

【００１３】このような理由から、接着層２０によって
第一保持部１２と第二保持部１４を接着したコリメート
モジュールＡ２では、大きな温度変化が生じた場合には
接着層２０が破壊され、コリメートモジュールＡ２の耐
久性を保証できないことになる。

【００１４】上記式から分かるように、接着層２０に
生じる剪断応力τを小さくするためには、熱膨張率の差
α１−α２を小さくすればよい。しかし、第一保持部１
２と第二保持部１４に熱膨張率の差α１−α２が小さく
なるような材質を選択すると、コリメートモジュールＡ
２の温度安定性（つまり、温度が変化したとしてもコリ
メートレンズと発光素子の距離を一定に保ってコリメー
ト光を投光すること）を保証できなくなる。

【００１５】また、上記式によれば、第一保持部１２
及び第二保持部１４の半径Ｒを小さくすることも剪断応
力τを小さくするうえで有効である。しかし、コリメー
トモジュールＡ２を小さくすると、コリメートレンズ１
３のレンズ径も必然的に小さくなり、発光素子１１の拡
散出射光１６を効率良く集光することができず、光強度
が低下する。

【００１６】本発明は叙上の従来例の欠点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、接着層に生
じる剪断応力を小さくすることによって異なる熱膨張率
を有する第一保持部と第二保持部の接合部分の耐久性を
高めることにあり、さらに、コリメートモジュールの製
造工程を簡略化することにある。

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【００２８】

【００２９】

【００３０】

【００３１】請求項１に記載の光学モジュールは、発光
素子もしくは受光素子を保持する第一保持部と、レンズ
のような光学素子を保持する第二保持部とを接着層を介
して接合し、前記第一保持部と前記第二保持部との少な
くとも一部を熱膨張率の異なる部材によって形成するこ
とによって、温度変化に伴う前記発光素子もしくは受光
素子と前記光学素子との距離の変化を小さくするように
した光学モジュールにおいて、前記第一及び第二保持部
の少なくとも一方の外周部を角筒状に形成し、当該保持
部の外周面における稜線上の前記接着層との接合面の近
傍に、光軸方向の切り溝を設けていることを特徴として
いる。

【００３２】この光学モジュールにあっては、第一及び
第二保持部の少なくとも一方の外周部を角筒状に形成
し、当該保持部の外周面における稜線上の前記接着層と
の接合面の近傍に、光軸方向の切り溝を設けているか
ら、光学モジュールに大きな温度変化が生じても、それ
に伴って第一もしくは第二保持部の切り溝間の切片が撓
み、その分接着層の歪みが緩和される。さらに、切り溝
間の切片が平板状となるので、光学モジュールの温度変
化に伴う切り溝間の切片の弾性変形が一層容易になる。

【００３３】従って、第一もしくは第二保持部に設けた
切り溝によって温度変化時に接着層に生じる応力を低減
することができ、接着層の温度変化による破壊を防止す
ることができる。

【００３４】

【００３５】

【００３６】請求項２に記載の光学モジュールは、発光
素子もしくは受光素子を保持する第一保持部と、レンズ
のような光学素子を保持する第二保持部とを接着層を介
して接合し、前記第一保持部と前記第二保持部との少な
くとも一部を熱膨張率の異なる部材によって形成するこ
とによって、温度変化に伴う前記発光素子もしくは受光
素子と前記光学素子との距離の変化を小さくするように
した光学モジュールにおいて、前記第一保持部を筒状に
配列された複数の接続保持部と前記発光素子もしくは受
光素子を保持する保持面とに分割し、前記保持面と第二
保持部とを熱膨張率の等しい部材によって形成し、前記
接続保持部と前記保持面とを熱膨張率の異なる部材によ
って形成していることを特徴としている。

【００３７】

【００３８】

【００３９】この光学モジュールによれば、第一保持部
の保持面と第二保持部との間に複数の接続保持部が筒状
に配列され、接続保持部の上端面及び下端面が保持面と
第二保持部に接着されるので、光学モジュールに温度変
化が生じると、熱膨張率の等しい第一保持部の保持面と
第二保持部は同じように膨張収縮する。このため保持面
と第二保持部の間の接続保持部は、隣接する接続保持部
間の間隔を広狭変化させながら保持面及び第二保持部と
共に変位する。この結果、光学モジュールの接着層に大
きな剪断応力が発生せず、接着層の剪断破壊を防止する
ことができる。

【００４０】請求項３に記載の光学モジュールは、発光
素子もしくは受光素子を保持する第一保持部と、レンズ
のような光学素子を保持する第二保持部とを接着層を介
して接合し、前記第一保持部と前記第二保持部との少な
くとも一部を熱膨張率の異なる部材によって形成するこ
とによって、温度変化に伴う前記発光素子もしくは受光
素子と前記光学素子との距離の変化を小さくするように
した光学モジュールにおいて、前記第二保持部を前記第
一保持部に接着されるフランジと筒状に配列された複数
の柱状保持部と前記光学素子を保持する光学素子保持板
とに分割し、前記フランジ及び前記光学素子保持板と第
一保持部とを熱膨張率の等しい部材によって形成し、前
記柱状保持部と前記フランジ及び前記光学素子保持板と
を熱膨張率の異なる部材によって形成していることを特
徴としている。

【００４１】この光学モジュールによれば、第二保持部
の光学素子保持板とフランジとの間に複数の柱状保持部
が筒状に配列され、柱状保持部の上端面及び下端面がフ
ランジと光学素子保持板に接着されるので、光学モジュ
ールに温度変化が生じると、熱膨張率の等しい第一保持
部と第二保持部のフランジ及び光学素子保持板は同じよ
うに膨張収縮する。このため光学素子保持板とフランジ
の間の柱状保持部は、隣接する柱状保持部間の間隔を広
狭変化させながら光学素子保持板及びフランジと第一保
持部と共に変位する。この結果、光学モジュールの接着
層に大きな剪断応力が発生せず、接着層の剪断破壊を防
止することができる。

【００４２】

【００４３】

【００４４】

【００４５】

【００４６】

【００４７】

【００４８】

【００４９】

【００５０】

【００５１】

【００５２】請求項４に記載のレーザレーダ装置は、レ
ーザ光を発光する投光部と、対象物で反射したレーザ光
を受光して光強度を検出する受光部と、受光部から出力
される信号を処理する信号処理回路とを備え、前記発光
から受光までの時間的遅延に基づいて対象物までの距離
を計測するレーザレーダ装置において、前記投光部もし
くは前記受光部のうち少なくとも一方が、請求項１〜３
に記載の発光素子を備えた光学モジュールもしくは受光
素子を備えた光学モジュールを用いていることを特徴と
している。

【００５３】請求項５に記載の車両は、自車両から対象
物までの距離を計測するための、請求項４に記載のレー
ザレーダ装置を備えていることを特徴としている。

【００５４】一般に、車間距離センサとしてのレーザレ
ーダ装置は、目標物が遠いために投光距離を長く設定す
る必要があり、投光ビームが拡がらないように、すなわ
ち投光距離に対して光パワー密度を一定に保つために、
発光素子とコリメートレンズとの距離を常に一定に保た
なければならない。なおかつ、車両は広い温度範囲にお
いて使用される環境下にあるため、熱膨張に耐え得る光
学モジュールでなければならない。従って、車間距離セ
ンサには、請求項１〜３に記載の光学モジュールを使用
するのが最適である。

【００５５】請求項６に記載の光電センサは、対象物に
向けて光ビームを出射する投光部と、対象物で反射した
光ビームを受光する受光部とを備えた光電センサにおい
て、前記投光部もしくは前記受光部のうち少なくとも一
方が、請求項１〜３に記載の発光素子を備えた光学モジ
ュールもしくは受光素子を備えた光学モジュールを用い
ていることを特徴としている。

【００５６】

【００５７】

【００５８】請求項４〜６のレーザレーダ装置や光電セ
ンサ等に本発明による光学モジュールを用いれば、光学
モジュールの破損する恐れを少なくできる。特に、苛酷
な温度条件下で使用される場合にも、光学モジュールに
故障が起きにくくなる。従って、光学モジュールを組み
込まれている機器の耐久性及び信頼性を高めることがで
きる。

【００５９】

【発明の実施の形態】本発明の光学モジュールは、以下
に示す３つの方法によって、異なる熱膨張率を有する２
つの保持部の接合部分の耐久性を高めたものである。 １．接着層の厚さを一定値以上に保つことにより、接着
層に生じる剪断応力を小さくする方法。 ２．保持部を変形し易くすることにより、接着層に生じ
る歪を小さくし、それによって剪断応力を小さくする方
法。 ３．保持部と接着層との接合面を、保持部の熱膨張／収
縮時に剪断応力が発生する面と垂直な面に形成すること
により、接着層に剪断応力が生じない様にする方法。 以下、これらの方法を本発明の実施形態に従って順次説
明する。

【００６０】（第１の実施形態）図６（ａ）は本発明の
一実施形態によるコリメートモジュールＡ３を示す断面
図である。このコリメートモジュールＡ３は、第２の従
来例とほぼ同様な構成を有しており、第一保持部１２と
第二保持部１４を有している。第一保持部１２は筒部１
２ｂと底面１２ａからなり、底面１２ａには受光素子１
１が取り付けられている。第二保持部１４は筒部１４ｂ
とその上端外周に設けられたフランジ１４ａからなり、
筒部１４ｂの下端部にはコリメートレンズ１３が取り付
けられている。第二保持部１４の筒部１４ｂの外径は、
第一保持部１２の筒部１２ｂの内径よりも小さくなって
おり、第二保持部１４のフランジ１４ａの外径と第一保
持部１２の筒部１２ｂの外径とはほぼ等しくなってい
る。そして、第二保持部１４のフランジ１４ａの下面外
周縁と第一保持部１２の筒部１２ｂの上端面とが、接着
層２０を介して接合されている。また、第二保持部１４
のフランジ１４ａの下面には丸軸状または角軸状をした
剛性の突起３０が突設されており、突起３０は第一保持
部１２の筒部１２ｂの上端面へ向けて接着層２０内へ突
出させられている。

【００６１】コリメートモジュールＡ３に大きな温度変
化が加わると、従来例でも説明した通り、接着層２０は
図６（ｂ）に示すように変形し、接着層２０には剪断歪
みが生じる。温度変化ΔＴを与えたときに接着層２０に
生じる剪断歪みγは、 γ＝ΔＴ・Ｒ（α１−α２）／ｄ … ΔＴ：温度変化 Ｒ：接着部の半径 ｄ：接着層の厚さ α１：第一保持部の熱膨張率 α２：第二保持部の熱膨張率 と表わされる。この剪断歪みγによって接着層２０に生
じる剪断応力τは、 τ＝Ｇγ＝Ｇ・ΔＴ・Ｒ（α１−α２）／ｄ … で表わされる。ここで、比例定数Ｇは硬化した接着剤の
横弾性係数である。この剪断応力τが、接着層２０と第
一保持部１２または第二保持部１４との接着強度Ｆを上
回ったとき接着層２０に破壊が生じることになる。つま
り、接着層２０が破壊されない条件は、次の式のよう
になる。 Ｇ・ΔＴ・Ｒ（α１−α２）／ｄ ＜ Ｆ … よって、接着層２０の厚さｄを、 ｄ ＞ Ｇ・ΔＴ・Ｒ（α１−α２）／Ｆ … に保てば、接着層２０は破壊されない。ここで、式の
左辺と右辺とが等しいときの接着層２０の厚さｄ、つま
り接着層２０が剪断破壊されないための最低値をｄmin
とする。すなわち、 ｄmin＝Ｇ・ΔＴ・Ｒ（α１−α２）／Ｆ …

【００６２】上記式及び式によれば、接着層２０の
破壊を防止するためには、できるだけ接着層２０の厚さ
ｄを大きくすることが好ましく、少なくともｄmin以上
にすることが好ましいことが分かる。そこで、このコリ
メートモジュールＡ３では、想定される最大の温度変化
ΔＴが生じた時に剪断破壊が生じないための接着層２０
の厚さの最低値ｄminを求め、第一保持部１２の筒部１
２ｂ上面と第二保持部１４のフランジ１４ａ下面とを接
合している接着層２０の厚さｄが最低値ｄminに比べて
十分に大きな状態で、コリメートレンズ１３と発光素子
１１とを焦点調整できるよう、例えば第一保持部１２の
筒部長などを設計している。

【００６３】しかし、接着層２０の厚さｄの設計値が十
分な厚さを有していたとしても、コリメートレンズ１３
の焦点距離の誤差や第一保持部１２の筒部長の誤差など
があると、コリメートレンズ１３と発光素子１１の焦点
調整を行なった結果、接着層２０の厚さｄが最低値ｄmi
n以下になることがある。このような場合には、温度変
化によって接着層２０が剪断破壊される恐れがあるの
で、不良品として廃棄する必要があるが、そのために
は、接着層２０の厚さｄをゲージや検査装置などによっ
てチェックする必要がある。このようなチェックのた
め、製造工程もしくは製造後の検査工程などが複雑にな
る。

【００６４】また、製造時には接着層２０の厚さｄが十
分であったとしても、なんらかの原因によって第一保持
部１２と第二保持部１４の間に一時的に外力が加わり、
接着層２０が圧縮されて厚さｄが最低値ｄminより薄く
なった場合には、重ねて大きな温度変化が生じると、容
易に接着層２０が剪断破壊される恐れがある。

【００６５】そこで、フランジ１４ａから突出している
剛性の突起３０の長さＬをｄmin以上の長さとしてい
る。これによって、不良部品の混入、公差内における寸
法誤差の相乗効果等の原因によって、接着層２０の厚さ
ｄを最低値ｄmin以下にしないとコリメートレンズ１３
と発光素子１１を焦点調整できないようなコリメートモ
ジュールＡ３を容易にピックアップできるようになる
（第２の実施形態において詳しく説明する）。

【００６６】また、大きな温度変化が生じている場合に
おいて、第一保持部１２と第二保持部１４の間に一時的
な外力が加わって接着層２０が圧縮されたとしても、図
６（ｃ）に示すように、第二保持部１４のフランジ１４
ａから突出している突起３０が第一保持部１２の端面に
突き当る結果、接着層２０の厚さｄが最低値ｄmin以下
になることを妨げられる。この結果、接着層２０の厚さ
ｄが最低値ｄmin以下になるような大きな外力が加わっ
た場合には、コリメートモジュールＡ３のコリメート性
は損われるが、一時的に過大な外力が働いたときにコリ
メートモジュールＡ３が破壊され、使用できなくなる最
悪の事態を避けることができる。外力が除かれた場合に
は、コリメート性は回復され、コリメートモジュールＡ
３は正常に動作するようになる。

【００６７】なお、この実施形態では、第二保持部に突
起を設けたが、第一保持部の上端面に突起を突設し、第
二保持部のフランジ下面に対向するようにしてもよい。
これは、突起を有する以下の実施形態についても同様で
ある。

【００６８】（第２の実施形態） 図７（ａ）は本発明の別な実施形態によるコリメートモ
ジュールＡ４を示す断面図である。この実施形態による
コリメートモジュールＡ４では、図７（ｂ）に示すよう
に、第二の保持部材１４のフランジ１４ａから突出した
突起３１の先端が球面状に丸められており、曲率を有す
る形状とされている。

【００６９】接着層２０が剪断力を受けて歪むとき、最
も大きな剪断応力が発生するのは、第１の実施形態の場
合には、図６（ｂ）に符号Ｂで示す箇所、すなわち突起
３０の先端の角であるため、Ｂ部周辺のみが剪断破壊す
る恐れがある。このＢ部周辺の剪断破壊する箇所の面積
が接合面全体に比べて十分に小さければ問題ないが、剪
断箇所が次第に成長する恐れもある。これに対し、第２
の実施形態の場合には、角をなくすように突起３１の先
端に曲率を持たせているので、図７（ｂ）に符号Ｃで示
す、曲率を有している箇所（正確には、突起３１の軸を
含む断面で曲率を有している箇所）の全体に応力が分散
され、突起３１の先端に剪断応力が集中するのを防止
し、接着層２０の剪断破壊を低減する効果をより高めて
いる。なお、その他の構成は第１の実施形態のコリメー
トモジュールＡ３と同様であり、同部材には同符号を付
してある。

【００７０】（第２の実施形態の製造方法）図８（ａ）
（ｂ）〜図１０は第２のコリメートモジュールＡ４の製
造方法を示す図である。以下、図８（ａ）（ｂ）〜図１
０に従ってコリメートモジュールＡ４の製造方法を説明
するが、これは他の実施形態によるコリメートモジュー
ルの製造方法にも適用できるものである。

【００７１】コリメートモジュールＡ４の製造に際して
は、まず図８（ａ）に示すように、第一保持部１２の上
端面に未硬化の紫外線硬化型接着剤２０ａを塗布し、図
８（ｂ）に示すように、第二保持部１４のフランジ１４
ａを第一保持部１２の上端面に載置する。このとき、フ
ランジ１４ａの突起３１が紫外線硬化型接着剤２０ａに
侵入して第一保持部１２の上面に当接することにより接
着層２０の厚さｄを少なくともｄmin以上に確保するよ
うになっている。

【００７２】その際、図９に示すように、発光素子１１
を点灯させてコリメートレンズ１３にビーム１６を照射
し、コリメートレンズ１３を透過した投光ビーム１５が
コリメートとされているか否かをビームプロファイル検
出装置３３により調べながら、第二保持部１４を光軸
（Ｚ軸）方向に移動調節する。ビームプロファイル検出
装置３３によって投光ビーム１５がコリメート光となっ
ていると判断されると、図１０に示すように、紫外線硬
化型接着剤２０ａに紫外線を照射して硬化させ、コリメ
ート調整（焦点調整）された状態で第一保持部１２と第
二保持部１４を接着する。

【００７３】ところで、接着後の接着層２０の厚さｄが
最低値ｄminより薄くなったら、大きな温度変化が生じ
たときに接着層２０が剪段破壊されることは上記の通り
である。しかしながら、接着層２０の厚さｄを測定しな
がら管理するのは難しく、工程数が増えるため商品価格
に影響してしまう。

【００７４】すなわち、第二保持部１４にｄmin以上の
基準長さの突起３１を設け、突起３１が第一保持部１２
と当接することによって、コリメート調整中に接着層２
０が剪段破壊の生じる厚さ以上に薄くなっていないかど
うか判定できるので、突起３１をゲージとして利用する
ことができる。そして、第一保持部１２と第二保持部１
４を突起当接距離よりも近づけないとビーム１６をコリ
メートできない場合は、そのコリメートモジュールＡ４
を不良品として扱うようにする。

【００７５】従って、突起３１を接着層管理用のゲージ
として利用することにより工程数も増やすことなく、大
きな温度変化における耐久性の高いコリメートモジュー
ルＡ４を低コストで製造することができる。

【００７６】（第３の実施形態）図１１は本発明のさら
に別な実施形態によるコリメートモジュールにおける第
二保持部１４を示す斜視図である。この実施形態におい
ては、図１１に示すように、ｄmin以上の長さを持つ３
つ以上の突起３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，…を第二保持部
１４のフランジ１４ａの下面に設けることによって、全
接合面において接着層２０が厚さｄmin以上となること
を保証し、剪断破壊を確実に防止するようになってい
る。

【００７７】この実施形態において、突起の数を３つ以
上とする理由は次に述べるとおりである。図１２に示す
ように、突起３０が１つしかないときには、コリメート
モジュールの製造時に、第二保持部１４が傾いて接着層
２０の厚さｄが接合面に沿って不均一になり、ｄminよ
りも薄くなる恐れがある。すなわち、突起３０から離れ
た箇所での接着層２０の厚さｄはｄmin以上であるとい
うことを必ずしも保証はできず、ｄmin以下なら第一及
び第二保持部１２、１４の熱膨張によって接着層２０が
剪断破壊される可能性がある。突起３０が２つであると
きも同様で、全ての接合面において接着層２０の厚さｄ
がｄmin以上であることを保証することはできない。

【００７８】しかしながら、図１１に示すように、フラ
ンジ１４ａ下面の接合面に少なくとも３つの突起３０
ａ，３０ｂ，３０ｃ，…を適当な間隔で（例えば、ほぼ
均等に）配置すれば、フランジ１４ａは突起３０ａ，３
０ｂ，３０ｃ，…によって第一保持部１２の上端面で少
なくとも３点支持されるので、第二保持部１４が傾くこ
となく安定し、接着層２０の厚さｄを確実にｄmin以上
に確保することができ、不測に接着層２０の剪断破壊が
生じるのを防止することができる。

【００７９】また、突起の数を増加させることによっ
て、各突起３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，…の先端に生じる
応力集中を緩和することができ、接着層２０の破壊を緩
和する効果をより高めることができる。

【００８０】（第４の実施形態）第１の実施形態による
コリメートモジュールＡ３では、図６（ｂ）に示すＢ部
周辺において接着層２０が破壊され、突起３０と接着層
２０が剥離し、その剥離面が突起３０に沿って成長し、
ついには接着層２０と第二保持部１４との接合面の端部
まで達することがある。

【００８１】図１３（ａ）（ｂ）は、本発明のさらに別
な実施形態によるコリメートモジュールＡ５を示す部分
拡大断面図であって、上記のような接着層２０の剥離面
の成長を防止するようにしたものである。すなわち、こ
のコリメートモジュールＡ５では、図１３（ａ）に示す
ように、突起３０の基部を囲むようにしてフランジ１４
ａの下面に溝３５を設けている。

【００８２】第一及び第二保持部１２、１４が熱膨張し
て接着層２０が歪むと、図１３（ａ）に示すように突起
３０の先端のＢ部に突起３０と接着層２０との剥離が生
じ、この剥離が図１３（ｂ）に示すように突起３０に沿
って成長する。仮に、このような接着層２０の剥離とそ
の成長が生じても、接着層２０はその剪断応力によって
溝３５の内壁面に押圧されるので、第二保持部１４の接
合面に沿った接着層２０の剥離の進行を溝３５の内壁面
で食い止めることができる。すなわち、接着層２０の剥
離の進行に対して、溝３５は防波堤の働きをすることに
なる。なお、その他の構成は第１の実施形態のコリメー
トモジュールＡ３と同様である。

【００８３】（第５の実施形態）図１４（ａ）は本発明
のさらに別な実施形態によるコリメートモジュールＡ６
を示す部分拡大断面図である。この実施形態では、大き
な温度変化等によって接着層２０に生じる剪断歪みによ
って変形する程度に突起３６を細く形成している。しか
して、コリメートモジュールＡ６に温度変化が生じたと
き、接着層２０に剪断歪みが発生すると、接着層２０の
剪断応力によって突起２０が図１４（ｂ）に示すように
変形し、突起３６先端で接着層２０が剥離しにくくなっ
ている。さらに、突起３６の弾性変形のために剪断応力
が消費されて剪断破壊を低減するといった効果もある。
なお、その他の構成は第３の実施形態のコリメートモジ
ュールＡ５と同様である。

【００８４】また、図１４（ｂ）から分かるように、突
起３６は全体を細くして全体の剛性を低くする必要はな
く、突起３６の基端部のみの剛性を低下させ、突起３６
が傾き易くしておいてもよい。

【００８５】（第６の実施形態）上記のように突起３６
を細くすることによって突起３６と接着層２０との剥離
を防止することができる。しかし、突起３６が細すぎる
と、樹脂成形の際、樹脂材料が金型に流れ込みにくくな
り、突起３６の長さに対する寸法公差（つまり、突起３
６の長さＬをｄmin以上にすること）を保証できず、一
方、寸法公差を保証するために突起３６を太くすると、
突起３６が曲りにくくなり、大きな温度変化が生じた場
合には、突起３６の先端から剥離が生じる可能性があ
る。

【００８６】そこで、図１５に示す本発明のさらに別な
実施形態では、突起３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，…の形状
を、フランジ１４ａの半径方向に狭く、円周方向に長い
偏平な形状にしている。これによって、突起３７ａ，３
７ｂ，３７ｃ，…が接着層２０の歪みと共に変形し易く
して先端での接着層２０の剥離を防止するとともに、突
起３７ａ，３７ｂ，３７ｃ…の樹脂成形を容易にしてい
る。すなわち、第一保持部１２及び第二保持部１４が接
着層２０を剪断破壊するように熱膨張する方向はフラン
ジ１４ａの半径方向であり、突起３７ａ，３７ｂ，３７
ｃ，…はこの方向に幅が狭くなっているので、接着層２
０の歪みに伴って突起３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，…が曲
り、接着層２０の剥離を防止する。一方、フランジ１４
ａの円周方向で突起３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，…の幅が
広くなっているので、突起３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，…
の断面積を広くすることができ、樹脂が滑らかに注入さ
れるようにして成形性をよくしている。なお、その他の
構成は第一の実施形態のコリメートモジュールＡ３と同
様である。

【００８７】（第７の実施形態）図１６は本発明のさら
に別な実施形態によるコリメートモジュールＡ７を示す
部分拡大断面図である。このコリメートモジュールＡ７
にあっては、フランジ１４ａの下面外周縁に突起３８が
突設されており、突起３８のやや内側には僅かに突出し
たリング状の接合面３９ａが設けられている。第一保持
部１２の筒部１２ｂ上端面には、フランジ１４ａの接合
面３９ａに対応したリング状の接合面３９ｂが僅かに突
出するように形成されている。すなわち、接着層２０を
介して接合された接合面３９ａ、３９ｂ以外の箇所に突
起３８を設け、突起３８が接着層２０に侵入しないよう
にしており、これによって、突起３８に沿って接着層２
０が剥離したりする不具合を防止している。なお、その
他の構成は第１の実施形態のコリメートモジュールＡ３
と同様である。

【００８８】以下に示す実施形態は、保持部を変形し易
くしたものである。 （第８の実施形態）図１７は本発明のさらに別な実施形
態によるコリメートモジュールＡ８を示す分解斜視図で
ある。このコリメートモジュールＡ８にあっては、第一
保持部１２の円筒状をした筒部１２ｂに、光軸１７と平
行な切り溝４０を設けている。また、第二保持部１４の
筒部１４ｂに設けた光軸１７方向の切り溝４０と連続す
る放射状の切り溝４０をフランジ１４ａに設けている。
従って、第一及び第二保持部１２、１４の接合面近傍を
変形自在な構造とし、接着層２０に生じる歪みを小さく
している。なお、切り溝４０は第一保持部１２と第二保
持部１４のいずれか一方のみに設けていてもよい。

【００８９】図１８（ａ）に温度変化がない場合の接合
部分の状態を示し、図１８（ｂ）に温度変化が生じた場
合の第二保持部１４の切り溝４０の作用を示し、図１８
（ｃ）は温度変化が生じた場合の第一保持部１２の切り
溝４０の作用を示している。第二保持部１４に切り溝４
０が設けられている場合、これに温度変化を与えると、
図１８（ｂ）のように光軸方向に対して平行であった第
二保持部１４の筒部１４ｂが撓み変形する。これによ
り、接着層２０を変形させる力を小さくして接着層２０
の剪断歪みを低減することができる。同様に、第一保持
部１２に切り溝４０が設けられている場合、図１８
（ｃ）のように光軸方向に対して平行であった第一保持
部１２の筒部１２ｂが撓み、接着層２０に生じる剪断歪
みが低減するようになっている。これによって、異なる
熱膨張率を有する第一及び第二保持部１２、１４を接合
している接着層２０の剪断破壊強度を高めている。

【００９０】（第９の実施形態）図１９は本発明のさら
に別な実施形態によるコリメートモジュールＡ９を示す
分解斜視図である。このコリメートモジュールＡ９にあ
っては、第一及び第二保持部１２、１４の各筒部１２
ｂ、１４ｂを多角形筒状とし、筒部１２ｂ、１４ｂに
は、角筒形状の各稜線に沿って光軸方向の切り溝４０を
設けている。また、第二保持部１４のフランジ１４ａに
は筒部１４ｂの切り溝４０と連通するように放射状に切
り溝４０が形成されている。

【００９１】第８の実施形態における筒部１２ｂ、１４
ｂでは、切り溝４０間の切片４２，４１は、図２０
（ａ）に示すように湾曲しているので、フランジ１４ａ
の半径方向には屈曲しにくい。これに対し、第９の実施
形態によれば、切り溝４０間の切片４２，４１は、図２
０（ｂ）のように平板状となっているので、フランジ１
４ａの半径方向に一層撓み易くなり、接着層２０を変形
させる力をより小さくし、接着層２０の剪断歪みをより
小さくできる。

【００９２】（第１０の実施形態）図２１及び図２２は
本発明のさらに別な実施形態によるコリメートモジュー
ルＡ１０を示す斜視図及び分解斜視図である。このコリ
メートモジュールＡ１０にあっては、柱状をした複数の
接続保持部５０と、発光素子１１を保持する底板５１と
によって第一保持部１２が構成され、底板５１の上に複
数の接続保持部５０が円筒状に配列されている。各接続
保持部５０の下端面は接着層２０を介して底板５１に接
着されており、接続保持部５０どうしは接着されること
なく離間している。

【００９３】また、複数の接続保持部５０の上面とフラ
ンジ１４ａの下面とは接着層２０を介して接合されてい
る。接続保持部５０と底板５１及び第二保持部１４との
熱膨張率は、第二保持部１４の光軸方向への熱膨張と接
続保持部５０の光軸方向への熱膨張に応じて、コリメー
トレンズ１３と発光素子１１間で所定距離を保つように
設計されている。従って、第一保持部１２の底板５１は
第二保持部１４と熱膨張率の等しい材料によって形成さ
れており、各接続保持部５０は底板５１及び第二保持部
１４よりも熱膨張率の小さな材料によって形成されてい
る。

【００９４】このようにフランジ１４ａと底板５１は熱
膨張率が同じであるため、それぞれ半径方向に等しく膨
張し、接続保持部５０との間に応力を発生させない。具
体的にいうと、温度変化前には図２３（ａ）に示すよう
な寸法であったフランジ１４ａ及び底板５１が、大きな
温度変化が生じた後では、図２３（ｂ）のような大きさ
に膨張したとすると、フランジ１４ａと底板５１の間に
接合されていた各接続保持部５０は、フランジ１４ａ及
び底板５１の膨張に伴って互いの隙間を大きくするよう
に、フランジ１４ａ及び底板５１と共に変位する。従っ
て、接続保持部５０上下の接着層２０には、第一及び第
二保持部１２、１４の熱膨張に起因する剪断応力が発生
しない。

【００９５】（第１１の実施形態）図２４は本発明のさ
らに別な実施形態によるコリメートモジュールＡ１１を
一部分解して示す断面図である。このコリメートモジュ
ールＡ１１にあっては、第二保持部１４がフランジ１４
ａと、フランジ１４ａ下面に接着された筒部１４ｂと、
筒部１４ｂの下端面に接着されたレンズ保持板１４ｃか
らなり、レンズ保持板１４ｃの開口にはコリメートレン
ズ１３が保持されている。ここで、第二保持部１４のフ
ランジ１４ａ及びレンズ保持板１４ｃは第一保持部１２
と同じ熱膨張率の材料からなる。筒部１４ｂは複数本の
柱状保持部１６０を円柱状に配列して構成されている。
柱状保持部１６０は第一保持部１２よりも熱膨張率の大
きな材料によって形成されている。

【００９６】このように、第二保持部側を分割した実施
形態によっても接合面に剪断歪みを発生させることを防
止できる。

【００９７】以下の実施形態では、第一保持部と第二保
持部の接合面の方向を工夫している。 （第１２の実施形態）図２５は本発明のさらに別な実施
形態によるコリメートモジュールＡ１２を示す断面図で
ある。このコリメートモジュールＡ１２において、図２
５に示すように、接合面５５ａ、５５ｂを光軸方向と平
行な面に配置することにより、大きな温度変化が生じた
場合にも接着層２０に剪断応力が生じないようにしてい
る。すなわち、第二保持部１４のフランジ５５の外径を
第一保持部１２の筒部１２ｂの内径よりも若干小さく
し、フランジ５５の外周面に第二保持部１４の接合面５
５ａを形成し、筒部１２ｂの上端部内周面に第一保持部
１２の接合面５５ｂを形成し、フランジ５５を第一保持
部１２の筒部１２ａに挿入した状態で第二保持部１４の
接合面５５ａと第一保持部１２の接合面５５ｂを接着層
２０を介して接着している。

【００９８】熱膨張率は第一保持部１２よりも第二保持
部１４の方が大きいから、コリメートモジュールＡ１２
の温度が上昇すると、温度上昇前には図２６（ａ）に示
すような状態にあった接着層２０は、図２６（ｂ）に示
すように、フランジ５５の接合面５５ａと第一保持部１
２の接合面５５ｂとの間で圧縮され、圧縮応力を受け
る。逆に、コリメートモジュールＡ１２の温度が下降し
た場合には、接着層２０は、フランジ５５の接合面５５
ａと第一保持部１２の接合面５５ｂとの間で引っ張ら
れ、引張応力を受ける。このとき接着層２０には温度変
化に伴う剪断応力は発生しない。一般に、剪断破壊強度
＜引張破壊強度＜圧縮破壊強度であるから、接合面をこ
のように配置することにより、コリメートモジュールＡ
１２の接着層２０が温度変化に伴って破壊される恐れが
低減し、接合部分の信頼性が向上する。

【００９９】（第１３の実施形態）図２７（ａ）（ｂ）
は本発明のさらに別な実施形態によるコリメートモジュ
ールＡ１３を示す断面図及び部分拡大断面図である。こ
のコリメートモジュールＡ１３においては、第一保持部
１２の上端部内周面に接合面となる段部５７ｂを凹設
し、段部５７ｂに沿った断面Ｌ字形の接着層５８を介し
て、段部５７ｂにフランジ５５の外周部分５７ａが接合
されている。すなわち、第一保持部１２の接合面が断面
Ｌ字型の段部５７ｂとされており、フランジ５５の外周
面を段部５７ｂの圧縮応力に垂直な接合面５９ａに接合
すると共にフランジ５５の下面を段部５７ｂ下面の接合
面５９ｂで受けている。

【０１００】しかして、重力に直交する接合面５９ｂと
接着層５８に働く圧縮応力に垂直な接合面５９ａを備え
ることによって、温度変化に対する耐久性を圧縮応力に
垂直な接合面５９ａによって保証し、通常（常温）使用
する際の接合強度を重力に直交する接合面５９ｂで補う
ようになっている。すなわち、フランジ５５の下面を段
部５７ｂ下面の接合面５９ｂに接着しているので、第二
保持部１４の重量を段部５７ｂ下面の接合面５９ｂで保
持することができる。従って、第二保持部１４の重量に
よって、フランジ５５の外周面と段部５７ｂの垂直な接
合面５９ａとの間の接着層５８に剪断応力が発生するの
を防止することができる。

【０１０１】また、このコリメートモジュールＡ１３で
は、フランジ５５下面と段部５７ｂの接合面５９ｂの間
の接着層２０が万一大きな温度変化によって剪断破壊し
たとしても、フランジ５５の外周面と段部５７ｂの垂直
な接合面５９ａの間の接着層２０は破壊することがない
ので、コリメートモジュールＡ１３の全体が破損する恐
れはない。

【０１０２】（第１４の実施形態）図２８（ａ）は本発
明のさらに別な実施形態によるコリメートモジュールＡ
１４を示す断面図である。このコリメートモジュールＡ
１４においては、第二保持部１４のフランジ５５の外周
面にネジ状をした接合面６０ｂが形成され、第一保持部
１２の上端部内周にもネジ状の接合面６０ａが形成され
ている。第二保持部１４は、外周の接合面６０ｂに接着
剤を塗布されたフランジ５５を第一保持部１２の接合面
６０ａ内に螺合されており、互いに螺合した接合面６０
ａ，６０ｂどうしを接着層６１を介して接合している。
しかして、この実施態様にあっては、重力に直交する方
向と圧縮応力に垂直な方向に広い面積の接合面６０ａ、
６０ｂを備えているので、接着層６１の破壊強度が向上
する。また、製造時には、第二保持部１４を回すことに
より、発光素子１１とコリメートレンズ１３間の距離調
整すなわちコリメート調整を容易に行なえる。

【０１０３】なお、ネジ状をした接合面６０ａ、６０ｂ
どうしは、発光素子１１とコリメートレンズ１３の光軸
合せを行なえるよう、十分ながたつきを持たせてある。

【０１０４】（第１５の実施形態）図２８（ｂ）は本発
明のさらに別な実施形態によるコリメートモジュールＡ
１５を示す断面図である。このコリメートモジュールＡ
１５においては、第二保持部１４のフランジ５５の外周
縁から垂下された外筒部５６の内周面にネジ状をした接
合面６０ｂが形成され、第一保持部１２の上端部外周に
もネジ状の接合面６０ａが形成されている。第二保持部
１４は、内周の接合面６０ｂに接着剤を塗布された外筒
部５６を第一保持部１２の接合面６０ａ内に螺合されて
おり、互いに螺合した接合面６０ａ，６０ｂどうしを接
着層６１を介して接合している。しかして、この実施態
様にあっても、重力に直交する方向と圧縮応力に垂直な
方向に広い面積の接合面６０ａ、６０ｂを備えているの
で、接着層６１の破壊強度が向上する。また、製造時に
は、第二保持部１４を回すことにより、発光素子１１と
コリメートレンズ１３間の距離調整すなわちコリメート
調整を容易に行なえる。

【０１０５】（第１６の実施形態）図２９は本発明のさ
らに別な実施形態による光学モジュールＡ１６を示す分
解斜視図である。これは投受光一体型の光学モジュール
であって、第一保持部１５３の底面に発光素子１１と受
光素子１５２が固定されている。また、第二保持部１５
１にあっては、投光用のコリメートレンズ１３を保持し
た筒部１４ｂと受光用の結像レンズ（図示せず）を保持
した筒部１５０とが共通のフランジ１５１ａから垂下さ
れている。第二保持部１５１は第一保持部１５３よりも
熱膨張率の大きな材料によって形成されており、第二保
持部１５１のフランジ１５１ａは第一保持部１５３の上
端面に接着されている。

【０１０６】しかして、発光素子１１はコリメートレン
ズ１３の光軸上において、コリメートレンズ１３の焦点
位置に配置されており、受光素子１５２は結像レンズの
光軸上において、結像レンズの焦点位置に配置されてい
る。この光学モジュールＡ１６においても、温度変化が
生じても第一保持部１５３の膨張収縮と第二保持部１５
１の膨張収縮とが打消し合って発光素子１１とコリメー
トレンズ１３の距離や受光素子１５２と結像レンズの距
離が変化しないようになっている。

【０１０７】（第１７の実施形態）図３０は本発明の一
実施形態によるレーザレーダ装置７０を示すブロック図
である。レーザレーダ装置７０には、本発明による光学
モジュール７１が内装されている。光学モジュール７１
は、例えば第１６の実施形態に示したようなものであっ
て、発光素子及びコリメートレンズからなる投光部と受
光素子及び結像レンズからなる受光部を備え、発光素子
からレーザ光７２を出射し、コリメートレンズによって
コリメートして目標物７３に投光し、目標物７３からの
反射光７４を受光素子によって受光するようになってい
る。

【０１０８】さらに、信号処理回路７５を備えていて、
発光素子を投光タイミング信号７６によってパルス発光
させ、投光タイミングに合わせて光学モジュール７１か
ら出力される受光信号７７を処理するようになってい
る。

【０１０９】（第１８の実施形態）図３１（ａ）は本発
明のさらに別な実施形態によるレーザレーダ装置８２を
車両８０に搭載した様子を示す斜視図である。すなわ
ち、車両８０のフロントバンパー８１正面にレーザレー
ダ装置８２を設けて車間距離センサとして機能させ、図
３２に示すように、受光素子８３の検出信号８４をもと
に、先行車１０９のリフレクタ８５等の障害物を検知し
て警報を発したり、自動的に車両８０にブレーキをかけ
て減速若しくは停止したり、操舵制御を行なったりする
ようになっている。

【０１１０】図３１（ｂ）はレーザレーダ装置８２が距
離センサとして機能している様子を示す図である。車間
距離センサとしてのレーザレーダ装置８２は、先行車１
０９等の目標物が遠いために投光距離８６を長く設定す
る必要があり、投光ビーム８７が拡がらないように、す
なわち投光距離８６に対して光パワー密度を一定に保つ
ために、発光素子８９とコリメートレンズ８８との距離
を常に一定に保たなければならない。なおかつ、車両８
０は広い温度範囲において使用される環境下にあるた
め、熱膨張に耐え得る光学モジュールでなければならな
い。従って、車間距離センサには、本発明による光学モ
ジュールを使用するのが最適である。

【０１１１】レーザレーダ装置８２には、図３２に示す
ように、レーザダイオード８９（ＬＤ）をＬＤパルス駆
動回路９０によってパルス発光させる投光部９１と、フ
ォトダイオード８３（ＰＤ）の検出信号８４をＩ／Ｖ変
換して増幅する受光アンプ回路９２を備えた受光部９３
と、レーザ光をポリゴンミラー９４によって走査して前
方車両のリフレクタ８５に投光するスキャナ部９５と、
ＰＤ８３の検出信号８４に基づいて目標物までの距離を
計測する距離計測処理部９６とが設けられている。な
お、図中は９８は、計測した距離情報を車両走行制御部
のＥＣＵに伝送する通信ドライバ／レシーバであり、９
９はポリゴンミラーを回転させるモータで、１００はモ
ータ９９を回転駆動するモータ駆動回路である。

【０１１２】距離計測処理部９６は、レーザレーダ装置
８２の各部を統轄制御する制御回路１０１と、受光アン
プ回路９２からの出力信号を受信するカウンタ回路１０
２と、カウンタ回路１０２からの出力信号とＬＤパルス
駆動回路９０の発光タイミングとに基づいて目標物まで
の距離を演算するＣＰＵ１０３とを備えている。

【０１１３】これによって、車両８０の走行中に、スキ
ャナ部９５からの走査レーザ光を車両８０の前方の先行
車１０９のテールランプのリフレクタ８５に投光し、受
光部９３によってその反射光を受光し、距離計測処理部
９６が、レーザ発光タイミングに対する反射光受光タイ
ミングの時間遅延を検知して車両８０からリフレクタ８
５までの距離を演算し、その距離情報をＥＣＵに伝送し
て適宜車両８０の走行操舵が制御されるようになってい
る。

【０１１４】（第１９の実施形態）図３３は本発明のさ
らに別な実施形態による光電センサ１１０を示すブロッ
ク図である。光電センサ１１０には、本発明によるコリ
メートモジュール１１３が内装されている。光電センサ
１１０は、発光素子１１１とコリメートレンズ１１２を
備えたコリメートモジュール１１３と、受光素子１１４
の出力信号を処理したりコリメートモジュール１１３を
駆動制御したりする制御部１１５と、コリメートモジュ
ール１１３の発光素子１１１を駆動する駆動回路１１６
と、受光素子１１４からの出力信号を処理する信号処理
回路１１７からなる。

【０１１５】発光素子１１１から投光されコリメートレ
ンズ１１２を通過した投光ビーム１１８は目標物１１９
より反射され、この反射光１１８ａを受光素子１１４に
より受光し、信号処理回路１１７により目標物１１９の
有無や表面状態等の情報を検知するようになっている。

【０１１６】（第２０の実施形態）図３４は本発明のさ
らに別な実施形態による光センサ装置１２０を示すブロ
ック図である。この光センサ装置１２０は、図３３に示
した光電センサ１１０の構成に加え、コリメートモジュ
ール１１３からの光を走査するための光走査装置１２１
と、この光走査装置１２１を駆動する駆動回路１２２を
備えている。

【０１１７】これによって、投光ビーム１１８を走査し
て目標物１１９の有無や形状等の情報を詳しく検知する
ようになっている。なお、その他の構成は第１９の実施
形態と同様であり、同部材には同符号を付してある。

【０１１８】（第２１の実施形態）図３５は本発明のさ
らに別な実施形態による符号読取装置（バーコードリー
ダ）１３０を示す概略ブロック図である。この符号読取
装置１３０には、本発明によるコリメートモジュール１
１３が内装されている。符号情報読取装置１３０は、前
記コリメートモジュール１１３と、コリメートモジュー
ル１１３からの光ビームを走査するポリゴンミラー１３
２を備えたスキャナ部と、光強度を検出する受光素子１
３３を備えた受光用コリメートモジュール１３４と、受
光素子１３３から出力される電気信号を処理する信号処
理回路１３５から構成されている。

【０１１９】信号処理回路１３５は、受光素子１３３か
らの検出信号をＩ／Ｖ変換器１３６によって電圧信号に
変換し、アナログ処理１３７を行なった後、２値化１３
８し、デコーダ１３９で符号情報に変換し、その結果を
通信手段１４０によって端末制御装置等に送信するよう
になっている。なお、図中１４１は信号処理回路１３５
に電源を供給する電源供給部である。

【０１２０】検出動作時には、コリメートモジュール１
１３より出射される光ビームをスキャナ部により走査す
ることによって、バーコード１４２、多段バーコード、
マトリクス化された２次元バーコード等の符号情報を有
する検出面１４３を光走査し、検出面１４３からの反射
光を受光用コリメートモジュール１３４で受光して信号
処理回路１３５で符号情報に変換し、その結果を通信手
段１４０によって端末制御装置等に送信するようになっ
ている。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の従来例のコリメートモジュールであっ
て、（ａ）はコリメートモジュールの断面図、（ｂ）は
当該コリメートモジュールが熱膨張したときのようすを
誇張して示す断面図である。

【図２】第２の従来例のコリメートモジュールであっ
て、（ａ）は当該コリメートモジュールの分解斜視図、
（ｂ）は当該コリメートモジュールの斜視図である。

【図３】（ａ）は同上のコリメートモジュールの断面
図、（ｂ）は当該コリメートモジュールが熱膨張したと
きの様子を誇張して示す断面図である。

【図４】上記従来例における第一保持部と第二保持部と
の接合手段を具体的に示した断面図である。

【図５】（ａ）は第二保持部が相対的に収縮することに
よって接着層が歪む様子を示す部分断面図、（ｂ）は第
一保持部も第二保持部も歪んでいないときの接着層を示
す部分断面図、（ｃ）は第二保持部が相対的に膨張する
ことによって接着層が歪む様子を示す部分断面図であ
る。

【図６】（ａ）は本発明の第１の実施形態によるコリメ
ートモジュールを示す断面図、（ｂ）は接着層が歪んだ
様子を示す部分拡大断面図、（ｃ）は第二保持部の突起
が第一保持部に当接した様子を示す部分拡大断面図であ
る。

【図７】（ａ）は本発明の第２の実施形態によるコリメ
ートモジュールを示す断面図、（ｂ）は接着層が歪んだ
様子を示す部分拡大断面図である。

【図８】（ａ）は第一保持部の上端面に紫外線硬化型接
着剤を塗布した様子を示す部分断面図、（ｂ）は第一保
持部に第二保持部を接合した様子を示す部分断面図であ
る。

【図９】ビームプロファイル検出装置を用いてコリメー
ト調整を行なっている様子を示す図である。

【図１０】調整終了後に、紫外線を照射して紫外線硬化
型接着剤を硬化させる様子を示す断面図である。

【図１１】本発明の第３の実施形態のコリメートモジュ
ールにおける第二保持部の形状を示す斜視図である。

【図１２】突起が１つの場合に、第二保持部が傾いて接
着層の厚さが不均一になる面が傾く様子を示す図であ
る。

【図１３】本発明の第４の実施形態を説明する図であっ
て、（ａ）は突起の先端に接着層の剥離が生じた様子を
示す部分拡大断面図、（ｂ）は突起の先端から成長した
剥離が溝によってくい止められた様子を示す図である。

【図１４】本発明の第５の実施形態を説明する図であっ
て、（ａ）は細く成形された突起を示す部分拡大断面
図、（ｂ）は突起が接着層の歪みに伴って屈曲している
様子を示す部分拡大断面図である。

【図１５】本発明の第６の実施形態における第二保持部
を示す斜視図である。

【図１６】本発明の第７の実施形態を説明する部分拡大
断面図である。

【図１７】本発明の第８の実施形態を示す分解斜視図で
ある。

【図１８】同上の実施形態における第一保持部と第二保
持部の接合部分を示す図であって、（ａ）は温度変化が
ないときの様子を示す部分断面図、（ｂ）は切り溝が設
けられた第二保持部が撓む様子を示す部分断面図、
（ｃ）は切り溝が設けられた第一保持部が撓む様子を示
す部分断面図である。

【図１９】本発明の第９の実施形態によるコリメートモ
ジュールを示す分解斜視図である。

【図２０】（ａ）は湾曲した切片を示す一部破断した斜
視図、（ｂ）は同上の実施形態における平板状の切片を
示す一部破断した斜視図である。

【図２１】本発明の第１０の実施形態によるコリメート
モジュールを示す斜視図である。

【図２２】同上のコリメートモジュールを示す分解斜視
図である。

【図２３】フランジが熱膨張するときの接続保持部の様
子を示す図である。

【図２４】本発明の第１１の実施形態によるコリメート
モジュールを示す断面図である。

【図２５】本発明の第１２の実施形態によるコリメート
モジュールを示す断面図である。

【図２６】（ａ）は常温での接着層を示す部分断面図で
あり、（ｂ）は熱膨張しているときの接着層を示す部分
断面図である。

【図２７】（ａ）（ｂ）は本発明の第１３の実施形態に
よるコリメートモジュールを示す断面図及び部分拡大断
面図である。

【図２８】（ａ）は本発明の第１４の実施形態によるコ
リメートモジュールを示す断面図、（ｂ）は本発明の第
１５の実施形態によるコリメートモジュールを示す断面
図である。

【図２９】本発明の第１６の実施形態による光学モジュ
ールを示す分解斜視図である。

【図３０】本発明の第１７の実施形態によるレーザレー
ダ装置の構成を示すブロック図である。

【図３１】本発明の第１８の実施形態によるレーザレー
ダ装置を示し、（ａ）は当該レーザレーダ装置を車両に
搭載した様子を示す斜視図であり、（ｂ）はレーザレー
ダ装置が距離センサとして機能している様子を示す図で
ある。

【図３２】同上のレーザレーダ装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【図３３】本発明の第１９の実施形態による光電センサ
の構成を示すブロック図である。

【図３４】本発明の第２０の実施形態による光センサ装
置の構成を示すブロック図である。

【図３５】本発明の第２１の実施形態による符号読取装
置の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１１ 発光素子 １２ 第一保持部 １３ コリメートレンズ １４ 第二保持部 ２０，５８ 接着層 ３０，３０ａ〜３０ｃ，３６ 突起 ３７ａ〜３７ｃ，３８，７０，８２ レーザレーダ装置 ８０ 車両 １１０ 光電センサ １２０ 光センサ装置 １３０ 符号読取装置

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−226095（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−175000（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−166904（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−46918（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−32017（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−214318（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−146276（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−228615（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−159663（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−163881（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−184079（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−152309（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−3409（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−13019（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−117509（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−77419（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−49115（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−49123（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 7/00 - 7/24 H01S 5/00 - 5/50 H01L 33/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光素子もしくは受光素子を保持する第
   一保持部と、レンズのような光学素子を保持する第二保
   持部とを接着層を介して接合し、前記第一保持部と前記
   第二保持部との少なくとも一部を熱膨張率の異なる部材
   によって形成することによって、温度変化に伴う前記発
   光素子もしくは受光素子と前記光学素子との距離の変化
   を小さくするようにした光学モジュールにおいて、 前記第一及び第二保持部の少なくとも一方の外周部を角
   筒状に形成し、当該保持部の外周面における稜線上の前
   記接着層との接合面の近傍に、光軸方向の切り溝を設け
   ていることを特徴とする光学モジュール。
2. 【請求項２】 発光素子もしくは受光素子を保持する第
   一保持部と、レンズのような光学素子を保持する第二保
   持部とを接着層を介して接合し、前記第一保持部と前記
   第二保持部との少なくとも一部を熱膨張率の異なる部材
   によって形成することによって、温度変化に伴う前記発
   光素子もしくは受光素子と前記光学素子との距離の変化
   を小さくするようにした光学モジュールにおいて、 前記第一保持部を筒状に配列された複数の接続保持部と
   前記発光素子もしくは受光素子を保持する保持面とに分
   割し、前記保持面と第二保持部とを熱膨張率の等しい部
   材によって形成し、前記接続保持部と前記保持面とを熱
   膨張率の異なる部材によって形成していることを特徴と
   する光学モジュール。
3. 【請求項３】 発光素子もしくは受光素子を保持する第
   一保持部と、レンズのような光学素子を保持する第二保
   持部とを接着層を介して接合し、前記第一保持部と前記
   第二保持部との少なくとも一部を熱膨張率の異なる部材
   によって形成することによって、温度変化に伴う前記発
   光素子もしくは受光素子と前記光学素子との距離の変化
   を小さくするようにした光学モジュールにおいて、 前記第二保持部を前記第一保持部に接着されるフランジ
   と筒状に配列された複数の柱状保持部と前記光学素子を
   保持する光学素子保持板とに分割し、前記フランジ及び
   前記光学素子保持板と第一保持部とを熱膨張率の等しい
   部材によって形成し、前記柱状保持部と前記フランジ及
   び前記光学素子保持板とを熱膨張率の異なる部材によっ
   て形成していることを特徴とする光学モジュール。
4. 【請求項４】 レーザ光を発光する投光部と、対象物で
   反射したレーザ光を受光して光強度を検出する受光部
   と、受光部から出力される信号を処理する信号処理回路
   とを備え、前記発光から受光までの時間的遅延に基づい
   て対象物までの距離を計測するレーザレーダ装置におい
   て、 前記投光部もしくは前記受光部のうち少なくとも一方
   が、請求項１〜３に記載の発光素子を備えた光学モジュ
   ールもしくは受光素子を備えた光学モジュールを用いて
   いることを特徴とするレーザレーダ装置。
5. 【請求項５】 自車両から対象物までの距離を計測する
   ための、請求項４に記載のレーザレーダ装置を備えてい
   ることを特徴とする車両。
6. 【請求項６】 対象物に向けて光ビームを出射する投光
   部と、対象物で反射した光ビームを受光する受光部とを
   備えた光電センサにおいて、 前記投光部もしくは前記受光部のうち少なくとも一方
   が、請求項１〜３に記載の発光素子を備えた光学モジュ
   ールもしくは受光素子を備えた光学モジュールを用いて
   いることを特徴とする光電センサ。