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公開番号2020201151
公報種別公開特許公報(A)
公開日20201217
出願番号2019108653
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】一対の偏向ミラー及びミラー支持体に仕切板を容易に組み付けできる技術を提供する。
【解決手段】一対の偏向ミラー211はミラー支持体212の両面に設置され、一対の仕切板22はクリップ23によって一対の偏向ミラー211及びミラー支持体212に固定され、これらはモータの駆動に従って回転する。一対の仕切板22は、偏向ミラー211の反射面を2つの領域に仕切るように回転軸と直交する平面に沿って延びる板状の部分である板状部22aと、板状部22aにおける反射面に対向する位置から反射面に沿って立設する立設部22bと、を備える。クリップ23は、立設部22bを介して一対の偏向ミラー211及びミラー支持体212を把持することにより、一対の偏向ミラー211及びミラー支持体212に一対の仕切板22を固定する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項1】
一対の偏向ミラー(211)と、
前記一対の偏向ミラーの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(212)と、
前記反射面に直交するように前記一対の偏向ミラー及び前記ミラー支持体を両側から挟み込んで設置される一対の仕切板(22)と、
前記一対の偏向ミラー、前記ミラー支持体及び前記一対の仕切板を挟み込んで固定するクリップ(23)と、
前記一対の偏向ミラー、前記ミラー支持体、前記一対の仕切板及び前記クリップを回転させるモータ(24)と、
を備え、
前記一対の仕切板は、前記反射面を2つの領域に仕切るように回転軸と直交する平面に沿って延びる板状の部分である板状部(22a)と、前記板状部における前記反射面に対向する位置から前記反射面に沿って立設する立設部(22b)と、を備え、
前記クリップは、前記立設部を介して前記一対の偏向ミラー及び前記ミラー支持体を前記反射面に直交する方向に挟み込む、測距装置。
続きを表示(約 1,200 文字)【請求項2】
請求項1に記載の測距装置であって、
前記クリップは、基部(23a)と、前記基部から延出する一対の把持部(23b)と、を有するU字状の形状であり、前記ミラー支持体における前記回転軸に直交する方向の端部において、前記一対の把持部で前記立設部を介して前記一対の偏向ミラー及び前記ミラー支持体を把持し、
前記一対の仕切板は、前記板状部において前記クリップよりも前記回転軸から遠い位置から立設する突起であって、前記反射面における前記回転軸に直交する方向への前記クリップの移動を規制する突起であるクリップ規制部(216)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、
前記ミラー支持体は、前記ミラー支持体における前記回転軸に直交する方向の両端部から前記一対の偏向ミラーの両方に向けて突出する突起であって、前記反射面における前記回転軸に直交する方向への前記一対の偏向ミラーの移動を規制する突起である少なくとも一対のミラー規制部(213)を備える、測距装置。
【請求項4】
請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の測距装置であって、
前記一対の偏向ミラーは、前記回転軸に直交する方向に沿った前記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と、前記他の部分である幅広部と、を有し、
前記幅狭部は、前記反射面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、
前記一対の仕切板は、前記幅狭部と前記幅広部とを仕切るように配置され、
前記板状部の一部は、前記ミラー支持体の側面のうち前記幅狭部と前記幅広部との段差を形成する側面上に位置する、測距装置。
【請求項5】
請求項4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段差を形成する側面から前記一対の偏向ミラーの両方に向けて突出する突起であって、前記幅広部から前記幅狭部に向かう方向への前記一対の偏向ミラーの移動を規制する突起である凸部(214)を備える、測距装置。
【請求項6】
請求項5に記載の測距装置であって、
前記一対の仕切板は、前記板状部における前記凸部と対向する位置に、前記凸部と係合する凹部(217)を有する、測距装置。
【請求項7】
請求項4から請求項6までのいずれか1項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前記回転軸に直交する方向の両端部から前記一対の偏向ミラーの両方に向けて突出する突起であって、前記反射面における前記回転軸に直交する方向への前記一対の偏向ミラーの移動を規制する突起である一対のガイド部(215)を備え、
前記クリップは、前記一対のガイド部と前記板状部との間に挟まれ、前記回転軸に平行な方向への移動が規制される、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 5,600 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、送信部から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。当該送信波の物体からの反射波は、偏向ミラーで反射され、受信部で検出される。
【0003】
特許文献1には、光を偏向走査する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。当該偏向ミラー装置では、送信ビーム及び反射ビームの偏向を同じ偏向ミラーを用いて行うため、偏向ミラーの反射面上に、送信部側と受信部側との間の光学短絡を抑制する仕切板である分離壁が設けられる。当該分離壁は、各偏向ミラーの反射面と対向する縁部である直線状縁部と、直線状縁部の両端に形成される固着ウェブとを有し、直線状縁部を介して各偏向ミラーに係合され、固着ウェブにおいてミラー支持体に固着される。
【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】
しかしながら、発明者の詳細な検討の結果、特許文献1に記載の従来技術では、一対の偏向ミラー及びミラー支持体に仕切板を設置する際に、直線状縁部を介して仕切板を各偏向ミラーに係合させ、固着ウェブをミラー支持体にネジ留めする必要があり、仕切板の組み付けが容易でないという課題が見出された。
【0006】
本開示の一局面は、一対の偏向ミラー及びミラー支持体に仕切板を容易に組み付けでき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、一対の偏向ミラー(211)と、ミラー支持体(212)と、一対の仕切板(22)と、クリップ(23)と、モータ(24)と、を備える。ミラー支持体は、一対の偏向ミラーの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。一対の仕切板は、反射面に直交するように一対の偏向ミラー及びミラー支持体を両側から挟み込んで設置される。クリップは、一対の偏向ミラー、ミラー支持体及び一対の仕切板を挟み込んで固定する。モータは、一対の偏向ミラー、ミラー支持体、一対の仕切板及びクリップを回転させる。一対の仕切板は、板状部(22a)と、立設部(22b)と、を備える。板状部は、反射面を2つの領域に仕切るように回転軸と直交する平面に沿って延びる板状の部分である。立設部は、板状部における反射面に対向する位置から反射面に沿って立設する。クリップは、立設部を介して一対の偏向ミラー及びミラー支持体を反射面に直交する方向に挟み込む。
【0008】
このような構成によれば、一対の偏向ミラー及びミラー支持体に仕切板を容易に組み付けできる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
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、仕切板及びクリップの部分の分解斜視図である。
仕切板を表面から見た斜視図である。
仕切板を側面から見た図である。
仕切板を裏面から見た斜視図である。
スキャン部におけるミラーモジュール、仕切板及びクリップの部分を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】
【0010】
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。
【0011】
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。
【0012】
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。
【0013】
[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と、クリップ23と、モータ24と、を備える。一対の仕切板22は、クリップ23によりミラーモジュール21に固定される。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、一対の仕切板22及びクリップ23は、図6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。
【0014】
[3.ミラーモジュール、仕切板及びクリップ]
ミラーモジュール21は、一対の偏向ミラー211と、ミラー支持体212と、を備える。
一対の偏向ミラー211は、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212は、円板部212aと、被設置部212bと、を備える。円板部212a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212bは、両面に一対の偏向ミラー211が設置される板状の部位であり、円板部212aの円形面上に立設される。
【0015】
一対の偏向ミラー211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。
【0016】
被設置部212bにおける一対の偏向ミラー211の設置面の形状は、一対の偏向ミラー211の形状に対応する。
一対の仕切板22は、図4〜図6に示すように、一対の偏向ミラー211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は、反射面に直交するように一対の偏向ミラー211を両側から挟み込んだ状態で、ミラーモジュール21に固定される。
【0017】
仕切板22は、板状部22aと、立設部22bと、を備える。板状部22aは、半円形の板状の部位であり、偏向ミラー211の反射面を幅狭部と幅広部との2つの領域に仕切るように回転軸と直交する平面に沿って配置される。
【0018】
立設部22bは、板状部22aにおける偏向ミラー211の反射面に対向する位置から反射面に沿って立設する部位である。以下、板状部22aにおいて、図5Aに示すように、立設部22bがある方の面を表面とし、図5Cに示すように、立設部22bがない方の面を裏面とする。
【0019】
クリップ23は、図4に示すように、基部23aと、基部23aから延出する一対の把持部23bと、を有するU字状の形状をしている。図6に示すように、一対のクリップ23は、一対の偏向ミラー211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、一対の把持部23bで、立設部22bを介して一対の偏向ミラー211及びミラー支持体212を把持する。これにより、一対の仕切板22は、ミラーモジュール21に固定される。
【0020】
一対の仕切板22がミラーモジュール21に固定された状態で、板状部22aの一部は、被設置部212bの側面のうち幅狭部と幅広部との段差を形成する側面上に位置する。具体的には、当該側面は、被設置部212bにおける幅広部に対応する部分の回転軸に直交する側面のうち、幅狭部に対応する部分の側面と連続している側面である。板状部22aにおける立設部22bが形成される部分の両端は、当該側面上に位置する。
【0021】
以下、一対の偏向ミラー211のうち、一対の仕切板22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。
【0022】
図4及び図6に示すように、ミラー支持体212の被設置部212bは、一対のミラー規制部213と、一対の凸部214と、一対のガイド部215と、を備える。一対のミラー規制部213及び一対のガイド部215は、被設置部212b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に形成される。また、一対の凸部214は、被設置部212bの幅狭部と幅広部との段差を形成する側面に形成される。
【0023】
仕切板22は、一対のクリップ規制部216と、一対の凹部217と、を備える。図5A及び図5Bに示すように、一対のクリップ規制部216は、板状部22aの表面に形成される。また、図5Cに示すように、一対の凹部217は、板状部22aの裏面に形成される。
【0024】
一対のクリップ規制部216は、図6に示すように、板状部22aの表面においてクリップ23の基部23aの位置よりも回転軸から遠い位置から立設する突起である。一対のクリップ規制部216は、基部23aをミラーモジュール21との間に挟むようにクリップ23に接することで、反射面における回転軸に直交する方向へのクリップ23の移動を規制する。
【0025】
一対のミラー規制部213は、図4に示すように、被設置部212b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の両方に向けて突出する突起である。一対のミラー規制部213は、図6に示すように、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の移動を規制する。
【0026】
一対の凸部214は、図4に示すように、被設置部212bの幅狭部と幅広部との段差を形成する側面から一対の偏向ミラー211の両方に向けて突出する突起である。一対の凸部214は、偏向ミラー211の幅狭部と幅広部との段差を形成する側面において偏向ミラー211に接し、幅広部から幅狭部に向かう方向、すなわち上方向への一対の偏向ミラー211の移動を規制する。
【0027】
一対の凹部217は、板状部22aの裏面において、ミラー支持体212の一対の凸部214と対向する位置に形成される。一対の凹部217が一対の凸部214と係合することにより、仕切板22の移動が規制される。
【0028】
一対のガイド部215は、被設置部212b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の両方に向けて突出する突起であり、一対のミラー規制部213よりも下方に位置する。一対のガイド部215は、図6に示すように、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の移動を規制する。さらに、一対のガイド部215は、クリップ23を板状部22aとの間に挟むようにクリップ23に接し、回転軸に平行な方向へのクリップ23の移動を規制する。
【0029】
[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。
【0030】
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。
(【0031】以降は省略されています)

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