JPH07280939A - Reflection measuring apparatus - Google Patents

Reflection measuring apparatus

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Publication number
JPH07280939A
JPH07280939A JP6075010A JP7501094A JPH07280939A JP H07280939 A JPH07280939 A JP H07280939A JP 6075010 A JP6075010 A JP 6075010A JP 7501094 A JP7501094 A JP 7501094A JP H07280939 A JPH07280939 A JP H07280939A
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JP
Japan
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light
mirror
distance
light beam
lens
Prior art date
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Pending
Application number
JP6075010A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takekazu Terui
武和 照井
Masusuke Toda
益資 戸田
Hiroshi Ando
浩 安藤
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
Priority to JP6075010A priority Critical patent/JPH07280939A/en
Publication of JPH07280939A publication Critical patent/JPH07280939A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide a reflection measuring apparatus which accurate measurement of distance to an object to be measured can be carried out and which secures the exposure reference to a human body even when a measurable distance is long and at a very close distance, in addition to its small physical constitution. CONSTITUTION:An aluminum-adhered mirror is formed on one side of a base material of a reflection mirror 33 and a dielectric multi-layer film mirror with a reflection factor thereof lower than that of the aluminum-adhered mirror is formed on the other side. When the distance to an object to be measured exceeds a fixed value, a light beam is reflected with the aluminum-adhered mirror and when the distance to the object to be measured is less than a fixed value, it is reflected with the dielectric multi-layer film mirror. The center of the light beam emitted from a semiconductor laser diode 21 always reflects on a virtual extension of a rotating shaft of a turntable 32 positioned on the surface of the aluminum-adhered mirror to be transmitted through a collimation lens 40. Since the collimation lens 40 is a multi-focus lens with a focal length thereof larger on the outer circumference part than that at the center part, the uniformization of the density of the quantity of light of the light beam passing through the collimation lens 40 is made possible.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、測定物体と被測定物体
との距離を測定する反射測定装置に関するものであり、
例えば車両用の反射測定装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reflection measuring device for measuring a distance between a measuring object and an object to be measured,
For example, it relates to a reflection measuring device for a vehicle.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、車両用反射測定装置に用いられ
る従来の出射光学系は、半導体レーザから出射した光線
を拡げることでその照射範囲を拡げていた。しかしこの
方法では、照射範囲内に多数の車両が存在する場合、測
定対象の前方車以外の車両も検出してしまうので前方車
との距離を正確に検出できないことに加え、ガードレー
ル等の車両以外の物体と車両本体との識別も正確に行え
ない。
2. Description of the Related Art For example, a conventional emitting optical system used in a vehicle reflection measuring apparatus expands its irradiation range by expanding a light beam emitted from a semiconductor laser. However, in this method, when there are many vehicles within the irradiation range, vehicles other than the vehicle in front of the measurement target are also detected, so that the distance to the vehicle in front cannot be accurately detected. It is also not possible to accurately distinguish the object and the vehicle body.

【0003】このような問題を解決するため、出射レン
ズを通過させて光線を測定対象物体に平行に照射する車
両用反射測定装置として、特開平5−66263号公
報、図16および図17、特開平4−279890号公
報に示されるものが知られている。特開平5−6626
3号公報のものでは、図16に示すように、レーザ発振
器61から出射された光線を出射レンズ62で平行に
し、この平行光線を走査鏡63で反射して測定対象物体
に照射し、測定対象物体から反射してきた光線を走査鏡
63に反射させて検出器に導くことにより測定対象物体
との距離を測定する。このとき、走査鏡63を回転する
ことにより光線を振らせスキャニングを行っている。
In order to solve such a problem, as a vehicle reflection measuring apparatus for irradiating a light beam passing through an exit lens in parallel to an object to be measured, Japanese Patent Laid-Open No. 5-66263, FIG. 16 and FIG. The thing shown in the Kaihei 4-279890 publication is known. JP-A-5-6626
In the publication No. 3, as shown in FIG. 16, a light beam emitted from a laser oscillator 61 is made parallel by an emission lens 62, and the parallel light beam is reflected by a scanning mirror 63 to irradiate an object to be measured with the object to be measured. The light beam reflected from the object is reflected by the scanning mirror 63 and guided to the detector to measure the distance to the object to be measured. At this time, the scanning mirror 63 is rotated to oscillate the light beam to perform scanning.

【0004】また図17に示すように、レーザダイオー
ド64から出射されたレーザ光線をポリゴンミラー65
に反射させてから出射レンズ66を通過させる車両用反
射測定装置が考えられる。しかしこのものでは、ポリゴ
ンミラー65の回転中心65aは出射レンズ66の光軸
上にあるが、図18に示すように反射面65bの中心が
光軸からずれて移動するため、レーザダイオード64か
ら出射されたレーザ光線が反射面65bの同じ1点を通
らない。このため出射レンズ66への入射角度がずれる
ことにより出射レンズ66の非点収差が大きくなるの
で、図17および図18の下方向、実際には光線の照射
方向に向かって左方向の光線の光量密度が高く右方向の
光線の光量密度が低い非対称の光量密度パターンにな
る。これでは、同一の測定対象物に対して異なるパワー
の光線が照射されることになるので、同一測定対象物に
もかかわらず奥行き感のある距離の違う物体として検知
される場合がある。
Further, as shown in FIG. 17, the laser beam emitted from the laser diode 64 is reflected by a polygon mirror 65.
A reflection measuring device for a vehicle that reflects the light on the surface and then passes through the emission lens 66 is conceivable. However, in this structure, although the center of rotation 65a of the polygon mirror 65 is on the optical axis of the emitting lens 66, the center of the reflecting surface 65b is displaced from the optical axis as shown in FIG. The generated laser beam does not pass through the same point on the reflecting surface 65b. Therefore, the astigmatism of the exit lens 66 becomes large due to the deviation of the incident angle to the exit lens 66. Therefore, the light amount of the light beam in the downward direction of FIGS. 17 and 18 is actually leftward in the irradiation direction of the light beam. An asymmetric light quantity density pattern having a high density and a low light quantity density of light rays in the right direction is formed. In this case, since the same measurement target is irradiated with light beams having different powers, there are cases where the same measurement target is detected as objects having a sense of depth and different distances.

【0005】この問題を解決するため、特開平4−27
9890号公報のものは、レーザダイオードから出射し
た光線をまずコリメータレンズで平行束にし、この平行
光線をポリゴンミラーで反射し、ポリゴンミラーを回転
することにより光線を振らせてスキャニングしている
が、このとき発生する光量密度の不均一を矯正するレン
ズを光線出口に設けている。
In order to solve this problem, Japanese Patent Laid-Open No. 4-27
According to Japanese Patent No. 9890, the light beams emitted from the laser diode are first made into a parallel bundle by a collimator lens, the parallel light beams are reflected by a polygon mirror, and the polygon mirror is rotated to oscillate the light beams for scanning. A lens for correcting the non-uniformity of the light quantity density generated at this time is provided at the light beam exit.

【0006】また、車両用反射測定装置の測定可能距離
は次の式(1) で示すように出射光線のパワーが大きいほ
ど長くなるので、最大検出距離100m以上を確保する
ためには出力の高いレーザダイオードを使用する必要が
ある。 測定可能距離∝k×(出射光線のパワー)1/4 ・・・(1) このように高い出力を有するレーザダイオードから出射
されるレーザ光線は、車両停止時または低速走行時に数
m以下の極近距離から覗くと、目に対する放射安全基準
であるJIS C 6802の被ばく放射限界(クラス
1のAEL)を越えてしまう。このような測定装置で
は、被ばく放射限界を越えないように車両停止時および
低速走行時にレーザダイオードの出射パワーをゼロにし
ている。
Further, the measurable distance of the vehicle reflection measuring apparatus becomes longer as the power of the emitted light beam becomes larger as shown in the following equation (1), and therefore the output is high in order to secure the maximum detection distance of 100 m or more. It is necessary to use laser diodes. Measurable distance ∝k × (power of emitted light) 1/4・ ・ ・ (1) The laser light emitted from the laser diode having such a high output has a pole of several meters or less when the vehicle is stopped or running at low speed. When viewed from a short distance, it exceeds the exposure radiation limit (Class 1 AEL) of JIS C 6802, which is a radiation safety standard for eyes. In such a measuring device, the emission power of the laser diode is set to zero when the vehicle is stopped or when the vehicle is traveling at low speed so that the radiation exposure limit is not exceeded.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら特開平5
−66263号公報に開示されている従来の車両用反射
測定装置では、出射レンズを通過した後に走査鏡に光線
を反射させて対象物に照射しているため出射光線の光量
密度分布を矯正する必要はないが、出射レンズを透過し
てきた光束の径よりも大きな走査鏡が必要なので測定装
置の体格が大きくなるという問題がある。
[Patent Document 1] Japanese Unexamined Patent Publication No.
In the conventional vehicular reflection measuring apparatus disclosed in Japanese Patent Publication No. 66263, it is necessary to correct the light amount density distribution of the emitted light beam because the light beam is reflected by the scanning mirror after passing through the emission lens to irradiate the object. However, there is a problem in that the size of the measuring device becomes large because a scanning mirror larger than the diameter of the light beam transmitted through the emission lens is required.

【0008】また特開平4−279890号公報のもの
は、光線の光量密度分布を修正するためのレンズが必要
であり装置が大型化するという問題がある。さらに、こ
のようなレンズは製造コストが高いという問題もある。
理論的には、光線をスキャニングしても均一分布の出射
光が得られるには、図19に示すように、反射鏡72の
回転中心が出射レンズ73の光軸上にあり、かつ、出射
レンズ73の主点と一致し、この主点に向けてレーザダ
イオード71から光線を出射する構成が考えられるがこ
れは実現不可能である。
Further, the one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-279890 requires a lens for correcting the light quantity density distribution of the light beam, which causes a problem that the device becomes large. Further, such a lens has a problem that the manufacturing cost is high.
Theoretically, in order to obtain outgoing light with a uniform distribution even if the light rays are scanned, as shown in FIG. 19, the rotation center of the reflecting mirror 72 is on the optical axis of the outgoing lens 73 and the outgoing lens is It is conceivable that the laser diode 71 emits a light beam toward this principal point, which coincides with the principal point of 73, but this is not feasible.

【0009】さらに、車両停止時および低速走行時にレ
ーザダイオードの出射パワーをゼロにするような測定装
置では低速時において車間情報が得られないので、将
来、追従クルーズコントロールまたは前車発進ウォ ーニ
ング等の機能を追加できない。その対策として、電流値
を下げてレーザダイオードの出力を低下させる方法があ
るが、せいぜい1/10程度しか下げることができず、
最大検出距離100m以上を満足しつつ、被ばく放射限
界をクリアするのは難しい。その他の方法として、出射
レンズとレーザダイオードとの距離を長くして、レンズ
から出射する光線のパワーを下げる方法があるが、測定
装置の体格が大きくなってしまうという問題がある。ま
た別の方法としては、レーザ光のパルス幅(発光時間)
を狭くするという対策もあるが、回路が複雑になり、か
つコスト高になるという問題がある。
Furthermore, since a vehicle distance information cannot be obtained at a low speed with a measuring device which makes the emission power of the laser diode zero when the vehicle is stopped or running at a low speed, future tracking control such as starting vehicle starting warning, etc. Cannot add function. As a countermeasure, there is a method of lowering the current value to reduce the output of the laser diode, but at most, it can be reduced only about 1/10,
It is difficult to satisfy the radiation exposure limit while satisfying the maximum detection distance of 100 m or more. As another method, there is a method of increasing the distance between the emitting lens and the laser diode to reduce the power of the light beam emitted from the lens, but there is a problem that the size of the measuring device becomes large. As another method, the pulse width of the laser light (light emission time)
There is a problem that the circuit becomes complicated and the cost becomes high, though there is a measure to reduce the width.

【0010】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたものであり、被測定物体との距離を正しく測
定するとともに体格の小さな反射測定装置を提供するこ
とを目的とする。本発明の別の目的は、測定可能距離が
長く、かつ至近距離でも人体に対する被ばく基準を守る
反射測定装置を提供することにある。
The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a reflection measuring apparatus which accurately measures the distance to an object to be measured and has a small physique. Another object of the present invention is to provide a reflection measuring device having a long measurable distance and protecting the exposure standard for the human body even at a close range.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の請求項1記載の反射測定装置は、光線を反射
する第1の反射面を有する反射部材と、前記反射部材の
前記第1の反射面を回動可能とする駆動手段と、前記反
射部材の回動の軸線上において出射光線の中心が反射す
るように設けられる光源と、前記第1の反射面で反射さ
れた光線をほぼ平行光線にする出射レンズと、前記出射
レンズを透過した光線が被測定物体に反射し、この反射
した光線を受光する受光部と、前記受光部での受光時間
と前記光源から出射された光線の出射時間との差から前
記被測定物体との距離を算出する演算手段と、を備える
ことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a reflection measuring device, comprising: a reflecting member having a first reflecting surface for reflecting a light beam; and a first reflecting member of the reflecting member. Driving means for rotating the first reflecting surface, a light source provided so that the center of the outgoing light ray is reflected on the axis of rotation of the reflecting member, and a light ray reflected by the first reflecting surface. An emission lens that makes the light rays substantially parallel, a light beam that has passed through the emission lens is reflected by the object to be measured, and a light receiving unit that receives the reflected light beam, a light receiving time at the light receiving unit, and a light beam emitted from the light source. Calculating means for calculating the distance to the object to be measured from the difference between the output time and the output time.

【0012】また、本発明の反射測定装置の前記出射レ
ンズの歪曲率は、請求項2に記載したように、中心部か
ら外周部に向かう程大きくなることが望ましい。さら
に、本発明の反射測定装置の前記反射部材は、請求項3
に記載したように、前記第1の反射面よりも反射率の低
い第2の反射面を他方の片面に備えることが望ましい。
Further, it is desirable that the distortion curvature of the emission lens of the reflection measuring apparatus of the present invention becomes larger from the central portion toward the outer peripheral portion as described in claim 2. Furthermore, the said reflection member of the reflection measuring apparatus of this invention is Claim 3.
As described above, it is desirable to provide the second reflecting surface having a lower reflectance than the first reflecting surface on the other surface.

【0013】[0013]

【作用および発明の効果】本発明の請求項1記載の反射
測定装置によると、光源から出射した光線中心が反射部
材の回転中心に位置するため、反射部材を回転すること
によりスキャニングする光線の光量密度が中心部で低く
両端部で高い対称な分布になる。このため、前方正面の
被測定物体に対し、実用上支障なく距離測定ができる。
According to the reflection measuring apparatus of the first aspect of the present invention, since the center of the light beam emitted from the light source is located at the rotation center of the reflecting member, the light amount of the light beam scanned by rotating the reflecting member. The density is low at the center and high at both ends. Therefore, it is possible to measure the distance to the object to be measured in front of the front without any practical problems.

【0014】本発明の請求項2記載の反射測定装置によ
ると、中心部から外周部に向かうほど出射レンズの歪曲
率を大きくすることにより、光源から出射した光線を反
射鏡を回転してスキャニングしてもスキャニング範囲内
での光量密度が均一になるので、被測定物体との正しい
距離を測定できる。本発明の請求項3記載の反射測定装
置によると、第1の反射面よりも反射率の低い第2の反
射面を反射部材に設けたことにより、第2の反射面で光
源から出射される光線を反射すれば光線の光量密度を減
少することができるので、測定装置から極近位置に人物
が存在したとしても光線による被ばくを安全基準内に抑
えることができる。
According to the reflection measuring device of the second aspect of the present invention, the light beam emitted from the light source is scanned by rotating the reflecting mirror by increasing the distortion curvature of the emitting lens from the central portion toward the outer peripheral portion. However, since the light quantity density becomes uniform within the scanning range, it is possible to measure the correct distance from the measured object. According to the reflection measuring device of claim 3 of the present invention, the second reflecting surface having a lower reflectance than the first reflecting surface is provided on the reflecting member, so that the light is emitted from the light source at the second reflecting surface. Since the light quantity density of the light ray can be reduced by reflecting the light ray, even if a person is present at a position very close to the measuring device, the exposure by the light ray can be suppressed within the safety standard.

【0015】[0015]

【実施例】本発明の実施例を図に基づいて説明する。 (第1実施例)本発明の第1実施例による車両用反射測
定装置を図1〜図8に示す。測定装置1のハウジング1
0内には、光線照射部20、光線反射部30、コリメー
タレンズ40、受光レンズ51、受光素子52、回路基
板53が収容されている。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. (First Embodiment) FIGS. 1 to 8 show a vehicle reflection measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention. Housing 1 of measuring device 1
In 0, a light beam irradiation unit 20, a light beam reflection unit 30, a collimator lens 40, a light receiving lens 51, a light receiving element 52, and a circuit board 53 are housed.

【0016】光線照射部20は、半導体レーザダイオー
ド21、半導体レーザダイオード21の駆動回路を有す
る回路基板22、半導体レーザダイオード21から出射
された光線を絞る絞り板23からなる。半導体レーザダ
イオード21は10W〜20Wの大出力を有し、回路基
板22の駆動回路により駆動され波長λ:860nmの
赤外パルス光を出射する。半導体レーザダイオード21
の出射位置に対応する絞り板23の部分には貫通孔が設
けられ、この貫通孔を通して光線が光線反射部30に出
射される。これ以外の光線は絞り板23により遮断され
る。
The light beam irradiation unit 20 is composed of a semiconductor laser diode 21, a circuit board 22 having a drive circuit for the semiconductor laser diode 21, and a diaphragm plate 23 for narrowing the light beam emitted from the semiconductor laser diode 21. The semiconductor laser diode 21 has a large output of 10 W to 20 W and is driven by the drive circuit of the circuit board 22 to emit infrared pulsed light having a wavelength λ: 860 nm. Semiconductor laser diode 21
A through hole is provided in the portion of the diaphragm plate 23 corresponding to the emission position of the light beam, and the light beam is emitted to the light ray reflecting portion 30 through the through hole. The other rays are blocked by the diaphragm plate 23.

【0017】光線反射部30は、ステップモータ31、
回転台32、反射鏡33からなる。ステップモータ31
は図示しない電力供給部から駆動電流を供給され、回転
台32に固定された反射鏡33を所定の分散角度づつ回
転させ、全角度のスキャンが終了したら今度は反対方向
に反射鏡33を反転させてスキャンする。図3に示すよ
うに、反射鏡33は反射鏡本体35と反射鏡本体35を
回転台32に固定する固定部材36とからなる。反射鏡
本体35の基材35aは、ガラスもしくはプラスチック
もしくは金属でできている。基材35aの一方の片面に
はアルミ密着ミラー35bが形成され、他方の片面には
アルミ密着ミラー35bよりも反射率の低い誘電体多層
膜ミラー35cが形成されている。反射鏡33は、ステ
ップモータ31を回動させることにより、図3および図
4に示すように、アルミ密着ミラー35bまたは誘電体
多層膜ミラー35cを半導体レーザダイオード21に対
向させることができる。アルミ密着ミラー35bの面上
に回転台32の回転軸の仮想延長線が位置するととも
に、アルミ密着ミラー35bの面上に位置する回転台3
2の回転軸の仮想延長線上にコリメータレンズ40の光
軸が通るように反射鏡33は回転台32に固定されてい
る。図4に示すように、回転台32の回転軸の仮想延長
線は誘電体多層膜ミラー35cの面上に位置していない
が、誘電体多層膜ミラー35cで光線を反射するのは至
近距離の測定物体に対してだけであるので、その至近距
離範囲内での光量密度の不均一は実用上支障のない範囲
内である。アルミ密着ミラー35bは、半導体レーザダ
イオード21の波長域における反射率が約90〜95%
になるように形成されている。
The light beam reflector 30 includes a step motor 31,
It comprises a turntable 32 and a reflecting mirror 33. Step motor 31
Is supplied with a drive current from a power supply unit (not shown) and rotates the reflecting mirror 33 fixed to the turntable 32 by a predetermined dispersion angle, and when the scanning of all angles is completed, the reflecting mirror 33 is inverted in the opposite direction. To scan. As shown in FIG. 3, the reflecting mirror 33 includes a reflecting mirror main body 35 and a fixing member 36 for fixing the reflecting mirror main body 35 to the rotary table 32. The base material 35a of the reflecting mirror body 35 is made of glass, plastic, or metal. An aluminum contact mirror 35b is formed on one surface of the substrate 35a, and a dielectric multilayer mirror 35c having a lower reflectance than the aluminum contact mirror 35b is formed on the other surface. The reflecting mirror 33 can make the aluminum contact mirror 35b or the dielectric multilayer film mirror 35c face the semiconductor laser diode 21, as shown in FIGS. 3 and 4, by rotating the step motor 31. The virtual extension line of the rotary shaft of the turntable 32 is located on the surface of the aluminum contact mirror 35b, and the turntable 3 is located on the surface of the aluminum contact mirror 35b.
The reflecting mirror 33 is fixed to the turntable 32 such that the optical axis of the collimator lens 40 passes along a virtual extension line of the second rotation axis. As shown in FIG. 4, the virtual extension line of the rotation axis of the rotary table 32 is not located on the surface of the dielectric multilayer mirror 35c, but the dielectric multilayer mirror 35c reflects light rays at a short distance. Since it is only for the measurement object, the non-uniformity of the light amount density within the close range is within a range where there is no practical problem. The aluminum contact mirror 35b has a reflectance of about 90 to 95% in the wavelength range of the semiconductor laser diode 21.
Is formed.

【0018】コリメータレンズ40は口径40mm、中
心部での焦点距離f1 :40mm(Fナバー1)のプラ
スチックレンズである。反射鏡33で反射された光線
は、コリメータレンズ40により平行よりも僅かに開く
向きに角度を付け被測定物体に向けて照射される。これ
は、僅かでも閉じ側に光線が収束されると、高い光量密
度の光線が外部に照射されることになり非常に危険だか
らである。コリメータレンズ40の材質は可視光の透過
率をほぼゼロにカットするための顔料入りアクリルまた
はポリカーボネート等でできている。本発明では顔料は
混入しないでも構わない。コリメータレンズ40の材質
に要求されるのは、屈指率nがn≧1.45と高いこ
と、および面精度がλ/4と高いことである。また、コ
リメータレンズ40は図5に示すように、中心部の焦点
距離f1 が短く外周部の焦点距離f2が長い多重焦点レ
ンズである。これは、レンズの全域で等しい焦点距離の
レンズを使用すると、図9に示すように、光線の光量密
度は中心で低く両端程高くなるという左右対称ではある
が不均一な分布になるからである。原因は、半導体レー
ザダイオード21の仮想出射位置が左右にずれること
で、焦点距離の等しいコリメータレンズ50の収差の影
響を受けるとともに外周部分を通る光線の距離が中心部
分を通る光線の距離よりも長くなるからである。測定距
離の点から考えると、同じ被測定物体にもかかわらず奥
行き感のある距離の違う物体として検出される心配があ
る。しかし、前方正面の狭い範囲内をスキャニングして
被測定物体との距離を測定する目的に使用するなら、第
1実施例の変形例1として図9の構成の反射測定装置を
用いても実用上支障はない。
The collimator lens 40 is a plastic lens having a diameter of 40 mm and a focal length f 1 : 40 mm (F naber 1) at the center. The light beam reflected by the reflecting mirror 33 is irradiated by the collimator lens 40 toward the object to be measured with an angle slightly wider than parallel. This is because, even if the light rays are converged to the closed side even slightly, the light rays having a high light quantity density are irradiated to the outside, which is very dangerous. The material of the collimator lens 40 is made of acrylic or polycarbonate containing pigment for cutting the transmittance of visible light to almost zero. In the present invention, no pigment may be mixed. What is required of the material of the collimator lens 40 is that the index ratio n is as high as n ≧ 1.45 and the surface accuracy is as high as λ / 4. Further, as shown in FIG. 5, the collimator lens 40 is a multifocal lens having a short focal length f 1 at the central portion and a long focal length f 2 at the outer peripheral portion. This is because when a lens having the same focal length over the entire area of the lens is used, as shown in FIG. 9, the light quantity density of the light beam becomes low at the center and becomes higher at both ends, but the distribution becomes non-uniform, which is symmetrical. . The cause is that the virtual emission position of the semiconductor laser diode 21 is shifted to the left and right, which is affected by the aberration of the collimator lens 50 having the same focal length, and the distance of the light ray passing through the outer peripheral portion is longer than the distance of the light ray passing through the central portion. Because it will be. Considering from the viewpoint of measurement distance, there is a concern that the same object to be measured may be detected as objects having a sense of depth and different distances. However, if it is used for the purpose of scanning a narrow area in front of the front and measuring the distance to the object to be measured, it is practically possible to use the reflection measuring apparatus having the configuration of FIG. 9 as a modified example 1 of the first embodiment. There is no hindrance.

【0019】コリメータレンズ40は、中心部から外周
部に行くほど連続的にまたは累進的に焦点距離が長くな
る多重焦点レンズであることが好ましい。これは、半導
体レーザダイオード21の仮想出射位置からレンズ中心
部およびレンズ両端部までの距離を等しくさせるためで
ある。本発明では、3段階以上の焦点距離を持つレンズ
でも補正効果は得られる。
The collimator lens 40 is preferably a multifocal lens in which the focal length continuously or progressively increases from the central portion to the outer peripheral portion. This is for equalizing the distances from the virtual emitting position of the semiconductor laser diode 21 to the lens center and both ends of the lens. In the present invention, the correction effect can be obtained even with a lens having three or more focal lengths.

【0020】受光レンズ51は、広角度域(±10°)
までも集光効率が高い特殊形状のフレネルレンズであ
り、焦点距離f3 =43mm、である。受光レンズ51
の材質はコリメータレンズ40と同様の可視光カット顔
料入りアクリルもしくはポリカーボネイトである。本発
明では、受光レンズに非球面レンズを用いることは可能
である。受光素子52は、PINフォトダイオードであ
る。本発明では、PINフォトダイオードに代えてアバ
ランシェフォトダイオードを用いることも可能である。
回路基板53上に搭載された図示しない演算回路は、被
測定物体に反射し、受光レンズ51を介して受光素子5
2に入射した光線の受光時間と出射時間との差から次の
式(2) により被測定物体との距離を算出する。
The light receiving lens 51 has a wide angle range (± 10 °).
The Fresnel lens has a special shape with high light collection efficiency and a focal length f 3 = 43 mm. Light receiving lens 51
The material is acrylic or polycarbonate containing a visible light cut pigment similar to the collimator lens 40. In the present invention, it is possible to use an aspherical lens as the light receiving lens. The light receiving element 52 is a PIN photodiode. In the present invention, an avalanche photodiode can be used instead of the PIN photodiode.
An arithmetic circuit (not shown) mounted on the circuit board 53 reflects the object to be measured and receives the light receiving element 5 via the light receiving lens 51.
The distance from the object to be measured is calculated from the difference between the light receiving time and the light exiting time of the light ray incident on 2.

【0021】 測定距離=(受光した時間−出射した時間)×光速×1/2 ・・・(2) ここで、半導体レーザダイオード21が大出力であれば
ある程、式(1) に示したように測定可能な被測定物体の
検出距離は長くなるが、測定装置1の照射範囲内におけ
る目に対する放射安全基準(以下、「目に対する放射安
全基準」をAELという)をいかに守るかが問題にな
る。次に、AELを満足する各部材の設計値および各部
材間の距離について一例を示す。
Measurement distance = (time of receiving light−time of emitting) × speed of light × 1/2 (2) Here, the higher the output of the semiconductor laser diode 21, the more the formula (1) shows. As described above, the measurable object to be measured has a long detection distance, but the issue is how to comply with the radiation safety standard for eyes within the irradiation range of the measuring apparatus 1 (hereinafter, "radiation safety standard for eyes" is referred to as AEL). Become. Next, an example is shown of the design value of each member that satisfies the AEL and the distance between each member.

【0022】測定装置1は、車両搭載時においてJIS
で定めるクラス1レーザを用いることを前提とする。図
6に示す様に、ハウジング10の外面10a近くに瞳を
付けたとき、瞳の入射開口部の直径φを7mmとし瞳に
入る光線が単一パルスに対するAELを越えないように
距離L1 、L2 、L3 、Ls とコリメータレンズ40の
形状とを設計する。ここで、L1 :半導体レーザダイオ
ード21と反射鏡33との距離、L2 :反射鏡33とコ
リメータレンズ40との距離、L3 =L1 +L 2
s :コリメータレンズ40とハウジング10の外面1
0aとの距離である。例として、波長860nm、出力
23W、半値全角が垂直方向20°、水平方向7°の半
導体レーザダイオード21を用いるとき、L1 =L2
20mm、L 3 =L1 +L2 =40mmとする。コリメ
ータレンズ40の入射半角θ1 =5°、出射半角θ2
0.4°とすると瞳に入射する放射エネルギーQはQ=
3×10-7(J)となる。一方、単一パルスのAELsi
ngle=4.18×10-7(J)であるので、Q<AEL
singleとなりAELを越えていない。
The measuring device 1 has a JIS
It is assumed that the class 1 laser defined in 1) is used. Figure
As shown in FIG. 6, a pupil is provided near the outer surface 10a of the housing 10.
When attached, the diameter φ of the entrance aperture of the pupil is set to 7 mm
Make sure the incoming ray does not exceed the AEL for a single pulse
Distance L1, L2, L3, LsAnd the collimator lens 40
Design and shape. Where L1: Semiconductor laser diode
Distance between the cord 21 and the reflecting mirror 33, L2: Reflector 33 and
Distance from the remeter lens 40, L3= L1+ L 2,
Ls: Collimator lens 40 and outer surface 1 of housing 10
It is the distance from 0a. As an example, wavelength 860nm, output
23W, full width at half maximum is 20 ° in the vertical direction and 7 ° in the horizontal direction
When using the conductor laser diode 21, L1= L2=
20 mm, L 3= L1+ L2= 40 mm. Colime
Incident half angle θ of the data lens 401= 5 °, emission half angle θ2=
When 0.4 °, the radiant energy Q incident on the pupil is Q =
3 x 10-7(J). On the other hand, single pulse AELsi
ngle = 4.18 × 10-7(J), so Q <AEL
It has become single and has not exceeded AEL.

【0023】パルス列中の単一パルスからの露光AEL
train は次の式(3) および式(4) で表される。 AELtrain =AELsingle×N-1/4 ・・・(3) N=fq ×t ・・・(4) ここで、N:適用時間基準中のパルス総数、fq :半導
体レーザダイオード21の発振周波数、t:JISによ
り定められた適用時間である。式(3) および式(4) に、
AELsingle=4.18×10-7(J)、fq =1KH
z 、t=1000 sec を代入するとAELtrain =1.
32×10-8(J)となる。外面10aから被測定物体
までの距離をLt とすると、AELtrain は次の式(5)
のようにも表すことができる。 AELtrain =1.32×10-8=3×10-7×(L4 /Lt 2 ・・・(5) 式(5) においてL4 =3.5/tan0.4=501m
mである.基準値であるAELtrain =1.32×10
-8(J)の値まで放射エネルギーを下げるLt の境界値
は式(5) より約2400mm=2.4mとなり、外面1
0aから2.4m離れればクラス1レーザの基準を満足
できることになる。
Exposure AEL from a single pulse in a pulse train
train is expressed by the following equations (3) and (4). AELtrain = AELsingle × N-1/4 ... (3) N = fq× t (4) where N: total number of pulses in the application time reference, fq: Semi-conductor
Oscillation frequency of body laser diode 21, t: According to JIS
It is the prescribed application time. In equation (3) and equation (4),
AELsingle = 4.18 × 10-7(J), fq= 1KH
z, T = 1000 secSubstituting for AELtrain = 1.
32 x 10-8(J). Object to be measured from outer surface 10a
Distance to LtThen, AELtrain is given by the following equation (5)
Can also be expressed as AELtrain = 1.32 × 10-8= 3 × 10-7× (LFour/ Lt)2 ・ ・ ・ (5) L in equation (5)Four= 3.5 / tan 0.4 = 501m
m. AELtrain = 1.32 x 10 which is the standard value
-8L to reduce the radiant energy to the value of (J)tBoundary value of
Is about 2400mm = 2.4m from the formula (5), and the outer surface 1
Satisfies the criteria for Class 1 laser if it is 2.4m away from 0a
You can do it.

【0024】外面10aでAELtrain =1.32×1
-8(J)のクラス1のAELを満足するためには、被
測定物体がLt =2.4m以下になったら出射光強度を
1/23以下に下げる必要がある。ここで、1/23は
3×10-7/1.32×10 -8≒23から求めている。
部材としては、誘電体多層膜ミラー35cの反射率をア
ルミ密着ミラー35bの反射率の1/23に形成し、L
t >2.4mのとき半導体レーザダイオード21にアル
ミ密着ミラー35bを対向させて半導体レーザダイオー
ド21の光線を反射し、Lt <2.4mのとき半導体レ
ーザダイオード21に誘電体多層膜ミラー35cを対向
させて半導体レーザダイオード21の光線を反射すれば
よい。
AELtrain = 1.32 × 1 on the outer surface 10a
0-8To meet the Class 1 AEL of (J),
The measurement object is Lt= When the output light intensity is 2.4 m or less,
It is necessary to reduce it to 1/23 or less. Where 1/23 is
3 x 10-7/1.32 x 10 -8It is calculated from 23.
As a member, the reflectance of the dielectric multilayer mirror 35c is
Lumi contact mirror 35b is formed to have a reflectance of 1/23, and L
t> 2.4 m, the laser diode 21
With the close contact mirror 35b facing the semiconductor laser diode
Reflects the rays of light 21tWhen <2.4 m, semiconductor
The dielectric multilayer mirror 35c is opposed to the laser diode 21.
And reflect the light beam of the semiconductor laser diode 21.
Good.

【0025】反射鏡33の反射面の決定は、図7に示す
フローチャートにしたがって制御される。ステップ10
1では、半導体レーザダイオード21から被測定物体に
1パルス照射する。ステップ102では、被測定物体か
ら受光レンズ51を通して受光素子52に入射した光線
の受光時間と出射時間との差から式(2) に基づき回路基
板53に搭載された演算回路でLt を計算する。そして
t ≦2.4mなら次のステップ103に進み、Lt
2.4mならステップ101に戻りこのルーチンを繰り
返す。ステップ103では、半導体レーザダイオード2
1に誘電体多層膜ミラー35cを対向させることにより
出射光密度を1/23に低下させ、次の1パルスからク
ラス1レーザの基準をクリアする。このとき、ステップ
101で被測定物体に照射した1パルスはAELtrain
は満足していないがAELsingleは満足しているので放
射被ばくの問題はない。そして、次の1パルスはAEL
train を満足する出射強度になっているため、それ以後
の放射被ばくの問題発生はなくなる。ステップ104で
は、半導体レーザダイオード21から被測定物体に次の
1パルスを照射する。ステップ105でLt を計算し、
t >2.4mなら次のステップ106に進み、Lt
2.4mならステップ101に戻りこのルーチンを繰り
返す。ステップ106では半導体レーザダイオード21
にアルミ密着ミラー35bを対向させる。
The determination of the reflecting surface of the reflecting mirror 33 is controlled according to the flowchart shown in FIG. Step 10
In 1, the semiconductor laser diode 21 irradiates the measured object with one pulse. In step 102, L t is calculated by the arithmetic circuit mounted on the circuit board 53 based on the equation (2) from the difference between the light receiving time and the light emitting time of the light beam incident on the light receiving element 52 from the measured object through the light receiving lens 51. . If L t ≦ 2.4 m, the process proceeds to the next step 103, where L t >.
If 2.4 m, return to step 101 and repeat this routine. In step 103, the semiconductor laser diode 2
By facing the dielectric multilayer film mirror 35c to 1, the emission light density is reduced to 1/23, and the standard of the class 1 laser is cleared from the next one pulse. At this time, one pulse applied to the measured object in step 101 is AELtrain.
Is not satisfied, but AELsingle is satisfied, so there is no problem of radiation exposure. And the next one pulse is AEL
Since the emission intensity satisfies the train, the problem of radiation exposure thereafter does not occur. In step 104, the semiconductor laser diode 21 irradiates the measured object with the next one pulse. Calculate L t in step 105,
If L t > 2.4 m, proceed to the next step 106, where L t
If 2.4 m, return to step 101 and repeat this routine. In step 106, the semiconductor laser diode 21
The aluminum contact mirror 35b is made to face.

【0026】第1実施例の構成における測定距離特性を
図8に示す。直線201〜205は光線のスキャン角度
に対する測定可能距離範囲を示す。左右の広角度におけ
る可能測定距離の低下は出射系の影響でなく受光レンズ
の特性によるものである。反射鏡33は、半導体レーザ
ダイオード21とコリメータレンズ40のほぼ中間に設
置することが好ましい。つまり第1実施例のように、L
1 =L2 =20mmの位置にあればコリメターレンズ4
0に多重焦点レンズを使うことにより測定距離に差の出
るような不均一な出射光線の光量密度分布にはならな
い。
FIG. 8 shows the measured distance characteristics in the configuration of the first embodiment. The straight lines 201 to 205 represent the measurable distance range with respect to the scan angle of the light beam. The decrease in the possible measurement distance at wide angles to the left and right is due to the characteristics of the light receiving lens, not the influence of the output system. The reflecting mirror 33 is preferably installed substantially in the middle of the semiconductor laser diode 21 and the collimator lens 40. That is, as in the first embodiment, L
If it is at a position of 1 = L 2 = 20 mm, the collimator lens 4
The use of a multifocal lens for 0 does not result in a non-uniform light quantity density distribution of the outgoing light rays that causes a difference in measurement distance.

【0027】第1実施例では、高反射率のアルミ密着ミ
ラー35bと低反射率の誘電体多層膜ミラー35cとを
反射鏡の各面に形成し、反射面を変更することにより出
射光線のパワーを制御したが、本発明では半導体レーザ
ダイオードの電流を下げて出射光線の出力を所定の値に
低下させる方法、または半導体レーザダイオードの電流
を下げて出射出力を低下させる方法と反射鏡を反転させ
る方法とを併用して所定の値に低下させる方法により出
射光線強度を制御することは可能である。
In the first embodiment, a high-reflectance aluminum contact mirror 35b and a low-reflectance dielectric multilayer mirror 35c are formed on the respective surfaces of the reflecting mirror, and the power of the emitted light is changed by changing the reflecting surface. In the present invention, the method of lowering the current of the semiconductor laser diode to reduce the output of the emitted light beam to a predetermined value, or the method of lowering the current of the semiconductor laser diode to reduce the emission output and the mirror is inverted. It is possible to control the intensity of the emitted light beam by a method of reducing the intensity to a predetermined value in combination with the method.

【0028】また第1実施例では、反射鏡33を往復回
転させることによりスキャニングを行ったが、本発明で
は、全角度のスキャンが終了したら元のスキャン位置に
反射鏡を一度に戻してから再びスキャンを開始する方法
にしてもよい。 (変形例2)第1実施例の変形例2として、次に示す各
設定値のとき、第1実施例よりもさらに測定精度のよい
結果が出た。
In the first embodiment, the scanning is performed by reciprocally rotating the reflecting mirror 33, but in the present invention, when the scanning of all angles is completed, the reflecting mirror is returned to the original scanning position at once and then again. A method of starting scanning may be used. (Modification 2) As a modification 2 of the first embodiment, at the following setting values, the measurement accuracy is better than that of the first embodiment.

【0029】半導体レーザダイオードは第1実施例と同
じものを使用する。コリメータレンズは中心部の焦点距
離:43mm、直径:40mmのものを使用し、コリメ
ータレンズへの入射半角:7°とする。反射鏡からコリ
メータレンズおよび半導体レーザダイオードまでの距
離:20mmとする。この各設定の元で±8°のスキャ
ニングをするため、反射鏡の幅は最低11mm必要であ
る。
The same semiconductor laser diode as that of the first embodiment is used. The collimator lens used has a focal length of 43 mm at the center and a diameter of 40 mm, and the half angle of incidence on the collimator lens is 7 °. Distance from the reflecting mirror to the collimator lens and the semiconductor laser diode: 20 mm. The width of the reflecting mirror must be at least 11 mm in order to perform scanning of ± 8 ° under each of these settings.

【0030】(第2実施例)本発明の第2実施例による
車両用の反射測定装置を図10に示す。第2実施例で
は、第1実施例のステップモータに代え、反射鏡の駆動
手段として図示しないDCモータを用いる。DCモータ
は常に同一方向に光線をスキャンするため、反射鏡33
に取付けられた突起物37がフォトインタラプタ38の
間を通過することによって反射鏡33の角度位置を検出
し、通常は反射鏡33の高反射率のアルミ密着ミラーの
みでビームを反射させてスキャンし、被測定物体が距離
t 以下になると低反射率の誘電体多層膜ミラーのみを
用いてスキャンさせる。
(Second Embodiment) FIG. 10 shows a reflection measuring apparatus for a vehicle according to a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, instead of the step motor of the first embodiment, a DC motor (not shown) is used as the driving means for the reflecting mirror. Since the DC motor always scans the light beam in the same direction, the reflector 33
The projection 37 attached to the photodetector passes between the photointerrupters 38 to detect the angular position of the reflecting mirror 33, and normally, the beam is reflected only by the high-reflectance aluminum contact mirror of the reflecting mirror 33 for scanning. When the object to be measured becomes the distance L t or less, scanning is performed using only the dielectric multilayer mirror having low reflectance.

【0031】第2実施例では駆動手段としてDCモータ
を使用したが、本発明では、DCモータに代えてバイモ
ルフアクチュエータを用い、往復運動により半導体レー
ザダイオードから出射される光線をスキャニングするこ
とも可能である。 (第3実施例)本発明の第3実施例による車両用の反射
測定装置を図11に示す。
Although the DC motor is used as the driving means in the second embodiment, a bimorph actuator may be used in place of the DC motor to scan the light beam emitted from the semiconductor laser diode by the reciprocating motion. is there. (Third Embodiment) FIG. 11 shows a reflection measuring apparatus for a vehicle according to a third embodiment of the present invention.

【0032】反射鏡41には高反射率を有するアルミ密
着ミラー41aだけを形成し、半導体レーザダイオード
21から出射する光線パワーを所定の値に低下させるこ
とが可能なNDフィルタ42を出し入れすることにより
出射光線の光量を調節して光量密度を制御している。被
測定物体が距離Lt より遠くに存在するときは半導体レ
ーザダイオード21と反射鏡41との間にNDフィルタ
42を挿入せず、被測定物体が距離Lt より近くに存在
するときは半導体レーザダイオード21と反射鏡41と
の間にNDフィルタ42を挿入する。
By forming only the aluminum contact mirror 41a having a high reflectance on the reflecting mirror 41 and inserting and removing the ND filter 42 capable of reducing the power of the light beam emitted from the semiconductor laser diode 21 to a predetermined value. The light quantity density is controlled by adjusting the light quantity of the emitted light beam. The ND filter 42 is not inserted between the semiconductor laser diode 21 and the reflecting mirror 41 when the object to be measured is located farther than the distance L t , and when the object to be measured is located closer than the distance L t to the semiconductor laser. The ND filter 42 is inserted between the diode 21 and the reflecting mirror 41.

【0033】第3実施例では、アルミ密着ミラー41a
の面が常にコリメータレンズ40に対向しているので、
アルミ密着ミラー41aの面が回転台32の回転中心と
常に重なる状態でスキャニング可能であるため、被測定
物体に照射される光線の光量密度を均一に保持できる。 (第4実施例)本発明の第4実施例による車両用測定装
置を図12に示す。
In the third embodiment, the aluminum contact mirror 41a is used.
Since the surface of is always facing the collimator lens 40,
Since it is possible to perform scanning with the surface of the aluminum contact mirror 41a always overlapping the center of rotation of the rotary table 32, the light quantity density of the light beam irradiated on the object to be measured can be kept uniform. (Fourth Embodiment) FIG. 12 shows a vehicle measuring apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

【0034】第4実施例は、半導体レーザダイオード2
1から出射する光線が直線偏光であることを利用し、半
導体レーザダイオード21と反射鏡41との間に偏光フ
ィルタ43を設け、主線軸を中心にこの偏光フィルタ4
3を回転させることにより透過光量を調節し出射光線の
光量密度を制御している。第4実施例では、偏光フィル
タ43の可変量は回転角によって透過光量がゼロまで可
変できるほど大きいため、半導体レーザダイオードの出
力を上げてLt の距離を長くすることにより、雨、霧、
前車による水のはね上げによるスプラッシュ等に対応で
き、かつ被測定物体が距離Lt 以内になったら光量を下
げることが可能である。これにより、被ばく基準を越え
ることなく測定可能距離を延長することができるという
効果がある。
The fourth embodiment is a semiconductor laser diode 2
Utilizing the fact that the light beam emitted from No. 1 is linearly polarized light, a polarization filter 43 is provided between the semiconductor laser diode 21 and the reflection mirror 41, and the polarization filter 4 is centered on the main axis.
The amount of transmitted light is adjusted by rotating 3 to control the light amount density of the emitted light beam. In the fourth embodiment, the variable amount of the polarization filter 43 is large enough to change the transmitted light amount to zero depending on the rotation angle. Therefore, by increasing the output of the semiconductor laser diode and increasing the distance L t , rain, fog,
It is possible to cope with a splash or the like due to splashing of water by the preceding vehicle, and it is possible to reduce the light amount when the measured object is within the distance L t . As a result, the measurable distance can be extended without exceeding the exposure standard.

【0035】(第5実施例)本発明の第5実施例による
車両用の反射測定装置を図13に示す。第5実施例は、
半導体レーザダイオード21と反射鏡41との間に液晶
板44を設け、液晶板44に印加する電圧を変えて透過
光量を制御する方法である。第5実施例においても、被
ばく基準を越えることなく測定可能距離を延長すること
ができるという効果がある。
(Fifth Embodiment) FIG. 13 shows a reflection measuring apparatus for a vehicle according to a fifth embodiment of the present invention. The fifth embodiment is
In this method, a liquid crystal plate 44 is provided between the semiconductor laser diode 21 and the reflecting mirror 41, and the amount of transmitted light is controlled by changing the voltage applied to the liquid crystal plate 44. Also in the fifth embodiment, there is an effect that the measurable distance can be extended without exceeding the exposure standard.

【0036】(第6実施例)本発明の第6実施例による
車両用の反射測定装置を図14に示す。半導体レーザダ
イオード45は、2ビームタイプであり、一方のダイオ
ード45aは40W、一方のダイオード45bは10W
の出力のものを用い、被測定物体が距離Lt 以内になる
と40Wから10Wに切り替える。
(Sixth Embodiment) FIG. 14 shows a reflection measuring apparatus for a vehicle according to a sixth embodiment of the present invention. The semiconductor laser diode 45 is of a two-beam type, one diode 45a is 40W, and one diode 45b is 10W.
When the measured object is within the distance L t , the output is switched from 40 W to 10 W.

【0037】第6実施例では、アルミ密着ミラー41a
が常にコリメータレンズ40に対向しているので、アル
ミ密着ミラー41aの面が回転台32の回転中心と常に
重なる状態でスキャニング可能であるため、被測定物体
に照射される光線の光量密度を均一に保持できる。 (第7実施例)本発明の第7実施例による車両用の反射
測定装置を図15に示す。
In the sixth embodiment, the aluminum contact mirror 41a is used.
Is always opposed to the collimator lens 40, so that the surface of the aluminum contact mirror 41a can be scanned with the surface of the rotary table 32 always overlapping, so that the light quantity density of the light beam irradiated on the object to be measured can be made uniform. Can hold (Seventh Embodiment) FIG. 15 shows a reflection measuring apparatus for a vehicle according to a seventh embodiment of the present invention.

【0038】被測定物体が距離Lt より遠くに存在する
ときは第1実施例で使用した半導体レーザダイオード2
1を用い、被測定物体が距離Lt より近くに存在すると
きは第1実施例の図7に示すハウジング10の外面10
aにおけるAELtrain を満足する低出力の半導体レー
ザダイオード46を用いる。このとき、反射鏡41は、
半導体レーザダイオード46から出射した光がコリメー
タレンズ40から所定角度に出るように回転し角度調節
可能である。
When the object to be measured is present farther than the distance L t, the semiconductor laser diode 2 used in the first embodiment is used.
1, the outer surface 10 of the housing 10 shown in FIG. 7 of the first embodiment is used when the object to be measured is closer than the distance L t .
A low-power semiconductor laser diode 46 that satisfies the AELtrain in (a) is used. At this time, the reflecting mirror 41 is
The light emitted from the semiconductor laser diode 46 is rotated so that the light is emitted from the collimator lens 40 at a predetermined angle, and the angle can be adjusted.

【0039】第7実施例では、アルミ密着ミラー41a
が常にコリメータレンズ40に対向しているので、アル
ミ密着ミラー41aの面が回転台32の回転中心と常に
重なる状態でスキャニング可能であるため、被測定物体
に照射される光線の光量密度を均一に保持できる。以上
説明した本発明の実施例では、本発明の反射測定装置を
距離の測定に用いたが、本発明は距離測定に限られるも
のでなく、物体の相対位置の測定として角度を測定する
場合にも採用することができる。
In the seventh embodiment, the aluminum contact mirror 41a is used.
Is always opposed to the collimator lens 40, so that the surface of the aluminum contact mirror 41a can be scanned with the surface of the rotary table 32 always overlapping, so that the light quantity density of the light beam irradiated on the object to be measured can be made uniform. Can hold In the embodiment of the present invention described above, the reflection measuring device of the present invention was used for measuring the distance, but the present invention is not limited to the distance measuring, and when measuring the angle as the measurement of the relative position of the object. Can also be adopted.

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

【図1】本発明の第1実施例による車両用の反射測定装
置の内部を示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing the inside of a reflection measuring apparatus for a vehicle according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施例の主要部分を示す平面図で
ある。
FIG. 2 is a plan view showing a main part of the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1実施例による反射鏡を示す平面図
である。
FIG. 3 is a plan view showing a reflecting mirror according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1実施例による反射鏡を示す平面図
である。
FIG. 4 is a plan view showing a reflecting mirror according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1実施例によるコリメータレンズの
焦点特性を示す模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing focus characteristics of the collimator lens according to the first example of the present invention.

【図6】本発明の第1実施例による光線の照射経路を示
す模式図である。
FIG. 6 is a schematic view showing an irradiation path of light rays according to the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第1実施例による反射鏡の反射面を入
れ換える制御フローチャートである。
FIG. 7 is a control flowchart for switching the reflecting surfaces of the reflecting mirror according to the first embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第1実施例による車両用の反射測定装
置の測定可能範囲を示す特性図である。
FIG. 8 is a characteristic diagram showing a measurable range of the vehicle reflection measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図9】第1実施例の変形例1の主要部分を示す模式図
である。
FIG. 9 is a schematic diagram showing a main part of a first modification of the first embodiment.

【図10】本発明の第3実施例による車両用の反射射測
定装置の主要部分を示す模式図である。
FIG. 10 is a schematic diagram showing a main portion of a vehicle reflection measurement apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第3実施例による車両用の反射測定
装置の主要部分を示す模式図である。
FIG. 11 is a schematic view showing a main part of a reflection measuring apparatus for a vehicle according to a third embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第4実施例による車両用の反射測定
装置の主要部分を示す模式図である。
FIG. 12 is a schematic diagram showing a main part of a vehicle reflection measuring apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第5実施例による車両用の反射測定
装置の主要部分を示す模式図である。
FIG. 13 is a schematic diagram showing a main part of a reflection measuring apparatus for a vehicle according to a fifth embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第6実施例による車両用の反射測定
装置の主要部分を示す模式図である。
FIG. 14 is a schematic diagram showing a main part of a reflection measuring apparatus for a vehicle according to a sixth embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第7実施例による車両用の反射測定
装置の主要部分を示す模式図である。
FIG. 15 is a schematic diagram showing a main part of a reflection measuring apparatus for a vehicle according to a seventh embodiment of the present invention.

【図16】従来例1の車両用の反射測定装置の主要部分
を示す模式図である。
FIG. 16 is a schematic view showing a main part of a vehicle reflection measurement apparatus of Conventional Example 1.

【図17】従来例2の車両用の反射測定装置の主要部分
を示す模式図である。
FIG. 17 is a schematic diagram showing a main part of a vehicle reflection measurement apparatus of Conventional Example 2.

【図18】従来例2の車両用の反射測定装置の反射面の
動きを示す模式図である。
FIG. 18 is a schematic diagram showing the movement of a reflecting surface of a vehicle reflection measuring apparatus of Conventional Example 2.

【図19】理想的な反射鏡と出射レンズとの位置関係を
示す模式図である。
FIG. 19 is a schematic diagram showing a positional relationship between an ideal reflecting mirror and an emitting lens.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 反射測定装置 20 光線照射部 21 半導体レーザダイオード(光源) 30 光線反射部 31 ステップモータ(駆動部) 32 回転台(駆動部) 33 反射鏡(反射部材) 35 反射鏡本体 40 コリメータレンズ(出射レンズ) 51 受光レンズ 52 受光素子(受光部) 53 回路基板(演算手段) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reflection measuring device 20 Light irradiation part 21 Semiconductor laser diode (light source) 30 Light reflection part 31 Step motor (driving part) 32 Rotating table (driving part) 33 Reflecting mirror (reflecting member) 35 Reflecting mirror main body 40 Collimator lens (emission lens) ) 51 light receiving lens 52 light receiving element (light receiving portion) 53 circuit board (calculation means)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光線を反射する第1の反射面を有する反
射部材と、 前記反射部材の前記第1の反射面を回動可能とする駆動
手段と、 前記反射部材の回動の軸線上において出射光線の中心が
反射するように設けられる光源と、 前記第1の反射面で反射された光線をほぼ平行光線にす
る出射レンズと、 前記出射レンズを透過した光線が被測定物体に反射し、
この反射した光線を受光する受光部と、 前記受光部での受光時間と前記光源から出射された光線
の出射時間との差から前記被測定物体との距離を算出す
る演算手段と、 を備えることを特徴とする反射測定装置。
1. A reflecting member having a first reflecting surface for reflecting a light beam, a driving means for rotating the first reflecting surface of the reflecting member, and an axis of rotation of the reflecting member. A light source provided so that the center of the emitted light ray is reflected, an emission lens that makes the light ray reflected by the first reflection surface substantially parallel light rays, and a light ray that has passed through the emission lens is reflected by the object to be measured,
A light receiving unit that receives the reflected light beam, and a computing unit that calculates the distance to the object to be measured from the difference between the light receiving time at the light receiving unit and the emission time of the light beam emitted from the light source. Reflection measuring device.
【請求項2】 前記出射レンズの歪曲率は中心部から外
周部に向かう程大きくなることを特徴とする請求項1記
載の反射測定装置。
2. The reflection measuring apparatus according to claim 1, wherein the distortion curvature of the emission lens increases from the central portion toward the outer peripheral portion.
【請求項3】 前記反射部材は、前記第1の反射面より
も反射率の低い第2の反射面を他方の片面に備えること
を特徴とする請求項1または2記載の反射測定装置。
3. The reflection measuring apparatus according to claim 1, wherein the reflecting member has a second reflecting surface having a reflectance lower than that of the first reflecting surface on the other surface.
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