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公開番号2020201149
公報種別公開特許公報(A)
公開日20201217
出願番号2019108651
出願日20190611
発明の名称測距装置
出願人株式会社デンソー
代理人名古屋国際特許業務法人
主分類G01S 7/481 20060101AFI20201120BHJP(測定;試験)
要約【課題】偏向ミラーとミラー支持体との組み付けを容易にし、かつ、ミラーモジュール全体としての大きさを小型化する技術を提供する。
【解決手段】モータの駆動に従って回転するミラーモジュール21を備える測距装置であって、ミラーモジュール21は、一対の偏向ミラー211,212と、ミラー支持体213と、クリップ214,215と、を備える。一対の偏向ミラー211,212は、回転軸に直交する方向に沿った反射面の幅が反射面における他の部分よりも狭い部分である幅狭部を有する。ミラー支持体213は、その両面に一対の偏向ミラー211,212が設置され、設置面の形状は、一対の偏向ミラー211,212の形状に対応する。クリップ214,215は、一対の偏向ミラー211,212の幅狭部における回転軸に直交する方向の両端部において、一対の偏向ミラー211,212及びミラー支持体213を把持する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項1】
モータ(24)の駆動に従って回転するミラーモジュール(21)を備え、
前記ミラーモジュールは、
回転軸に直交する方向に沿った反射面の幅が前記反射面における他の部分よりも狭い部分である幅狭部を有する、一対の偏向ミラー(211,212)と、
前記反射面の形状に対応する形状を両面に有する板状の部材であって、その両面に前記一対の偏向ミラーが設置されるミラー支持体(213)と、
前記ミラー支持体における前記幅狭部に対応する部分の前記回転軸に直交する方向の両端部のうち少なくとも一方において、前記一対の偏向ミラー及び前記ミラー支持体を把持するクリップ(214,215)と、
を備える測距装置。
続きを表示(約 450 文字)【請求項2】
請求項1に記載の測距装置であって、
前記ミラー支持体は、前記ミラー支持体における前記幅狭部に対応する部分の側面に設けられる突起であって、前記幅狭部における前記回転軸に直交する方向の両側において前記一対の偏向ミラーの位置を規制する突起である少なくとも一対のガイド(216,217)を備える、測距装置。
【請求項3】
請求項1又は請求項2に記載の測距装置であって、
送信波を出力するように構成された送信部(10)と、
前記送信波が照射された物体からの反射波を検出するように構成された受信部(30)と、
を更に備え、
前記幅狭部は、前記一対の偏向ミラーにおける前記回転軸に平行な方向の両側のいずれか一方に形成され、
前記一対の偏向ミラーは、前記送信部側に位置する部位である送信偏向部(20a)と前記受信部側に位置する部位である受信偏向部(20b)との2つの部位を有し、前記送信偏向部に前記幅狭部が形成される、測距装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、偏向ミラーを備えた測距装置に関する。
続きを表示(約 4,800 文字)【背景技術】
【0002】
送信波を照射し、照射した送信波の物体からの反射波を検出して、その物体までの距離を検出する測距装置がある。当該測距装置では、送信波を偏向して走査を行うために、回転駆動される偏向ミラーが用いられており、出力された送信波は、偏向ミラーで反射され、偏向ミラーの回転角度に応じた方向に出射されることにより、あらかじめ設定された走査範囲内が走査される。
【0003】
特許文献1には、光を偏向して走査を行うライダ装置における偏向ミラー装置が記載されている。当該偏向ミラー装置は、一対の偏向ミラーとミラー支持体とを有し、一対の偏向ミラーはミラー支持体の対向する側においてミラー支持体に設置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特表2018−500603号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
一対の偏向ミラーとミラー支持体とを有するミラーモジュールを備える測距装置においては、偏向ミラーとミラー支持体との組み付けを容易にし、かつ、ミラーモジュール全体としての大きさを小型化することが求められている。
【0006】
本開示の一局面は、偏向ミラーとミラー支持体との組み付けを容易にし、かつ、ミラーモジュール全体としての大きさを小型化する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の一態様は、測距装置であって、モータ(24)の駆動に従って回転するミラーモジュール(21)を備える。ミラーモジュールは、一対の偏向ミラー(211,212)と、ミラー支持体(213)と、クリップ(214,215)と、を備える。一対の偏向ミラーは、回転軸に直交する方向に沿った反射面の幅が反射面における他の部分よりも狭い部分である幅狭部を有する。ミラー支持体は、反射面の形状に対応する形状を両面に有する板状の部材であって、その両面に一対の偏向ミラーが設置される。クリップは、ミラー支持体における幅狭部に対応する部分の回転軸に直交する方向の両端部のうち少なくとも一方において、一対の偏向ミラー及びミラー支持体を把持する。
【0008】
このような構成によれば、一対の偏向ミラーとミラー支持体とをクリップで挟み込んで支持することにより容易に組み付けができる。また、クリップを設置すると、偏向ミラーからクリップがはみ出す分だけミラーモジュール全体としての外寸が大きくなるという問題が生じるが、幅狭部にクリップを設置することで、ミラーモジュール全体としての外寸の増加を低減できる。
【0009】
このように、偏向ミラーとミラー支持体との組み付けを容易にし、かつ、ミラーモジュール全体としての大きさを小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
ライダ装置の外観を示す斜視図である。
ライダ装置の分解斜視図である。
ライダ装置の筐体内に収容される光検出モジュールの構成を示す斜視図である。
スキャン部におけるミラーモジュール及び仕切板の部分の分解斜視図である。
ミラーモジュールを一方の偏向ミラーの反射面側から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本開示の例示的な実施形態について図面を参照しながら説明する。
[1.構成]
図1に示すライダ装置1は、光を出射し、その反射光を受光することによって物体との距離を測定する測距装置である。ライダ装置1は、車両に搭載して使用され、車両の前方に存在する様々な物体の検出に用いられる。ライダは、LIDARとも表記される。LIDARは、Light Detection and Rangingの略語である。
【0012】
ライダ装置1は、図1に示すように、筐体100と、光学窓200と、を備える。筐体100は、1面が開口された直方体状に形成された樹脂製の箱体である。
以下、筐体100の略長方形を有した開口部の長手方向に沿った方向をX軸方向、開口部の短手方向に沿った方向をY軸方向、X−Y平面に直交する方向をZ軸方向とする。なお、X−Z平面が水平となるようにライダ装置1を車両に設置した状態で筐体100の開口部側から見て、X軸方向における左右及びY軸方向における上下を定義する。また、Z軸方向における前後は、筐体100の開口部側を前、奥行き側を後と定義する。
【0013】
図2に示すように、筐体100の内部には、光検出モジュール2が収容される。光検出モジュール2は、投光部10と、スキャン部20と、受光部30と、を備える。
以下、光検出モジュール2の構成、特にミラーモジュール21の構成について詳細に説明する。
【0014】
[2.スキャン部]
図3及び図4に示すように、スキャン部20は、ミラーモジュール21と、一対の仕切板22,23と、モータ24と、を備える。ミラーモジュール21はモータ24上に立設され、ミラーモジュール21及びミラーモジュール21に固定される一対の仕切板22,23は、図5において一点鎖線で示す回転軸を中心として、モータ24の駆動に従って回転運動をする。
【0015】
[3.ミラーモジュール及び仕切板]
ミラーモジュール21は、一対の偏向ミラー211,212と、ミラー支持体213と、一対のクリップ214,215と、を備える。
【0016】
一対の偏向ミラー211,212は、いずれも、光を反射する反射面を有する平板状の部材である。
ミラー支持体213は、円板部213aと、被設置部213bと、を備える。円板部213aは、円形かつ板状の部位であり、その円の中心がモータ24の回転軸に固定される。被設置部213bは、両面に一対の偏向ミラー211,212が設置される板状の部位であり、円板部213aの円形面上に立設される。
【0017】
一対の偏向ミラー211,212は、長手方向の幅が異なる二つの長方形を一体化した形状を有する。具体的には、第1の長方形と、第1の長方形よりも長手方向の幅が長い第2の長方形とを、それぞれの長方形の短手方向に沿った中心軸を合わせて、その中心軸に沿って並べて一体化した形状を有する。以下、一対の偏向ミラー211,212において、第1の長方形に相当する部位を幅狭部、第2の長方形に相当する部位を幅広部という。
【0018】
被設置部213bにおける一対の偏向ミラー211,212の設置面の形状は、一対の偏向ミラー211,212の形状に対応する。被設置部213bは、幅狭部に対応する部分における回転軸を挟む両側の側面に、一対のガイド216,217を備える。
【0019】
一対のガイド216,217は、被設置部213bの幅狭部に対応する部分における回転軸を挟む両側の側面から一対の偏向ミラー211,212の両方に向けて突出する突起である。一対のガイド216,217は、幅狭部における回転軸に直交する方向の両側において一対の偏向ミラー211,212に接し、反射面における回転軸に直交する方向への一対の偏向ミラー211,212の移動を規制する。
【0020】
クリップ214は、図4に示すように、基部214aと、基部214aから延出する一対の把持部214b,214cと、を有するU字状の形状をしている。クリップ214は、一対の偏向ミラー211,212の幅狭部における回転軸に直交する方向の端部において、一対の把持部214b,214cで、一対の偏向ミラー211,212及び被設置部213bを把持する。クリップ215は、基部215aと、基部215aから延出する一対の把持部215b,215cと、を有し、クリップ214と同一の形状をしている。クリップ215は、一対の偏向ミラー211,212の幅狭部における回転軸に直交する方向の両端部のうち、クリップ214と反対側の端部に設置される。
【0021】
図5に示すように、一対の偏向ミラー211,212及び被設置部213bが一対のクリップ214,215によって把持された状態で、一対のクリップ214,215及び一対のガイド216,217は、一対の偏向ミラー211,212の幅広部における長手方向の幅よりも内側に位置する。
【0022】
一対の仕切板22,23は、図4に示すように、一対の偏向ミラー211,212の幅広部の長手方向の幅と同じ直径を有する円形かつ板状の部材を、半円状の2つの部位に分割したものである。一対の仕切板22,23は、一対の偏向ミラー211,212の幅狭部を両側から挟み込んだ状態、かつ、一対の偏向ミラー211,212の幅広部と幅狭部との段差部分に当接した状態で、ミラーモジュール21に固定される。
【0023】
以下、図3及び図5に示すように、一対の偏向ミラー211,212のうち、一対の仕切板22,23よりも上側の部位、すなわち、幅狭部側の部位を投光偏向部20a、一対の仕切板22,23よりも下側の部位、すなわち、幅広部側の部位を受光偏向部20bという。
【0024】
[4.投光部]
図3に示すように、投光部10は、一対の発光モジュール11,12を備える。投光部10は、投光折返ミラー15を備えてもよい。
【0025】
発光モジュール11は、光源111と、発光レンズ112と、を備え、両者は対向して配置される。光源111には、半導体レーザが用いられる。発光レンズ112は、光源111から発せられる光のビーム幅を絞るレンズである。同様に、発光モジュール12は、光源121と、発光レンズ122と、を有する。発光モジュール12は発光モジュール11と同様であるため、説明を省略する。
【0026】
投光折返ミラー15は、光の進行方向を変化させるミラーである。
発光モジュール11は、当該発光モジュール11から出力される光が、直接、投光偏向部20aに入射されるように配置される。
【0027】
発光モジュール12は、当該発光モジュール12から出力される光が、投光折返ミラー15にて略90°進行方向が曲げられて、投光偏向部20aに入射されるように配置される。
【0028】
ここでは、発光モジュール11は、X軸方向の左から右に向けて光を出力するように配置され、発光モジュール12は、Z軸方向の後から前に向けて光を出力するように配置される。また、投光折返ミラー15は、発光モジュール11から投光偏向部20aに向かう光の経路を遮ることがないように配置される。
【0029】
[5.受光部]
受光部30は、受光素子31を備える。受光部30は、受光レンズ32と、受光折返ミラー33と、を備えてもよい。
【0030】
受光素子31は、複数のAPDを1列に配置したAPDアレイを有する。APDは、アバランシェフォトダイオードである。
受光レンズ32は、受光偏向部20bから到来する光を絞るレンズである。
(【0031】以降は省略されています)

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