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公開番号2024101926
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-30
出願番号2023006151
出願日2023-01-18
発明の名称光学センサ
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人
主分類G01S 7/497 20060101AFI20240723BHJP(測定;試験)
要約【課題】不要なビーム漏洩を抑制する小型の光学センサの提供。
【解決手段】光学センサ100は、外界と内部とを仕切るハウジングユニット1内において投光ビームPBを投光する投光部20、及びハウジングユニット1内において反射ビームRBを受光する受光部40を、含む光学ユニット2と、ハウジングユニット1内において投光部20からの投光ビームPBを外界へ向けて走査し、外界からの反射ビームRBをハウジングユニット1内において受光部40へ向けて反射する走査ユニット3と、光学ユニット2及び走査ユニット3を制御する制御ユニットとを、備える。制御ユニット5は、ハウジングユニット1内において検出制御での各光路PL,RLのフットプリント外に配置される反射部190と、光学ユニット2との間に各光路PL,RLを走査ユニット3により形成するのに応じて、光学ユニット2の光学特性を監視する監視制御を、実行するように構成される。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
投光ビーム（ＰＢ）に対して反射される反射ビーム（ＲＢ）を受光する光学センサ（１００）であって、
外界と内部とを仕切るハウジングユニット（１）と、
前記ハウジングユニット内において前記投光ビームを投光する投光部（２０）、及び前記ハウジングユニット内において前記反射ビームを受光する受光部（４０）を、含む光学ユニット（２）と、
前記ハウジングユニット内において前記投光部からの前記投光ビームを前記外界へ向けて走査し、前記外界からの前記反射ビームを前記ハウジングユニット内において前記受光部へ向けて反射する走査ユニット（３）と、
前記光学ユニット及び前記走査ユニットを制御する制御ユニット（５）とを、備え、
前記ハウジングユニットは、
前記投光ビームに対する反射特性を与えられた反射部（１９０，２１９０）を、有し、
前記制御ユニットは、
前記ハウジングユニット内において前記投光ビームと前記反射ビームとでフットプリント（ＰＦ，ＲＦ）同士を重複させた各光路（ＰＬ，ＲＬ）を、前記走査ユニットにより前記光学ユニットと前記外界との間に形成するのに応じて、前記外界を検出する検出制御（Ｃｄ）と、
前記ハウジングユニット内において前記検出制御での各前記光路の前記フットプリント外に配置される前記反射部と、前記光学ユニットとの間に各前記光路を前記走査ユニットにより形成するのに応じて、前記光学ユニットの光学特性を監視する監視制御（Ｃｍ）とを、実行するように構成される光学センサ。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記反射部は、
前記投光ビームを拡散反射する反射面（１９１，２１９１）に前記反射特性を与えられる請求項１に記載の光学センサ。
【請求項３】
前記投光部は、
少なくとも前記外界では基準方向（Ｙ）に沿って長手となるラインビーム状の前記投光ビームを投光し、
前記反射部（１９０）は、
前記基準方向に沿って長手の反射面（１９１）に前記反射特性を与えられる請求項１に記載の光学センサ。
【請求項４】
前記投光部は、
基準方向（Ｙ）に沿って離間配列される複数の光源（２４）からの個別ビーム（ＰＢｉ）の集合により、少なくとも前記外界では前記基準方向に沿って長手となるラインビーム状の前記投光ビームを投光し、
複数の前記反射部（２１９０）は、
前記基準方向に沿って離間配列され、それぞれ対応する前記光源からの前記個別ビームに対して前記反射特性を与えられる請求項１に記載の光学センサ。
【請求項５】
前記投光部は、
前記反射部の配置エリアにおいて前記基準方向に重畳する前記個別ビーム同士の集合により、前記基準方向に沿って長手となるラインビーム状の前記投光ビームを投光する請求項４に記載の光学センサ。
【請求項６】
前記反射部は、
前記ハウジングユニットのうち前記光学ユニット及び前記走査ユニットを保持するフレーム部材（１８）において、前記走査ユニットを挟んで前記光学ユニットとは反対側エリアに配置される請求項１～５のいずれか一項に記載の光学センサ。
【請求項７】
前記ハウジングユニットは、
前記投光ビーム及び前記反射ビームに対する遮光特性が与えられた遮光部（１８１）を、前記ハウジングユニット内における前記検出制御での各前記光路の前記フットプリント外のうち、前記反射部の周囲に有する請求項１～５のいずれか一項に記載の光学センサ。
【請求項８】
前記ハウジングユニットは、
前記投光ビーム及び前記反射ビームに対して前記外界と前記ハウジングユニット内との間での透光特性が与えられる透光窓（１６）を、前記ハウジングユニット内における前記検出制御での各前記光路の前記フットプリント内のうち、前記反射部の配置エリアを避けて有する請求項１～５のいずれか一項に記載の光学センサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、光学センサに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
投光部から投光した投光ビームに対して、反射される反射ビームを受光部により受光する光学センサは、広く知られている。こうした光学センサの一種として特許文献１には、走査ユニットにより投光ビームの投光先を外界から筐体内に変更した状態で、反射ビームに基づき投光部及び受光部の動作状態を自己診断している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００２－３１６８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に開示の光学センサでは、距離検出時に走査ユニットにより走査される投光ビームの光路に対して、反射ビームの光路が仕切り壁により分離されていることは、全体としての体格を小型化する上での支障となっている。しかも、特許文献１に開示の光学センサでは自己診断時の投光ビームが、仕切り壁の穴から反射ビームの光路内へと入射して、筐体内のうち入射窓の内面により反射される際、入射窓から外界へ投光ビームの不要な漏洩が懸念される。
【０００５】
本開示の課題は、不要なビーム漏洩を抑制する小型の光学センサを、提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、課題を解決するための本開示の技術的手段について、説明する。尚、特許請求の範囲及び本欄に記載された括弧内の符号は、後に詳述する実施形態に記載された具体的手段との対応関係を示すものであり、本開示の技術的範囲を限定するものではない。
【０００７】
本開示の一態様は、
投光ビーム（ＰＢ）に対して反射される反射ビーム（ＲＢ）を受光する光学センサ（１００）であって、
外界と内部とを仕切るハウジングユニット（１）と、
ハウジングユニット内において投光ビームを投光する投光部（２０）、及びハウジングユニット内において反射ビームを受光する受光部（４０）を、含む光学ユニット（２）と、
ハウジングユニット内において投光部からの投光ビームを外界へ向けて走査し、外界からの反射ビームをハウジングユニット内において受光部へ向けて反射する走査ユニット（３）と、
光学ユニット及び走査ユニットを制御する制御ユニット（５）とを、備え、
ハウジングユニットは、
投光ビームに対する反射特性を与えられた反射部（１９０，２１９０）を、有し、
制御ユニットは、
ハウジングユニット内において投光ビームと反射ビームとでフットプリント（ＰＦ，ＲＦ）同士を重複させた各光路（ＰＬ，ＲＬ）を、走査ユニットにより光学ユニットと外界との間に形成するのに応じて、外界を検出する検出制御（Ｃｄ）と、
ハウジングユニット内において検出制御での各光路のフットプリント外に配置される反射部と、光学ユニットとの間に各光路を走査ユニットにより形成するのに応じて、光学ユニットの光学特性を監視する監視制御（Ｃｍ）とを、実行するように構成される。
【０００８】
このような本開示の一態様によると、外界を検出する検出制御では、外界と内部とを仕切るハウジングユニット内において投光ビームと反射ビームとでフットプリント同士の重複した各光路を、走査ユニットが光学ユニットと外界との間に形成する。これによりハウジングユニット内の光学ユニットでは、投光ビームを投光する投光部と、反射ビームを受光する受光部とを、可及的に近づけて配置することができるので、光学センサ全体の体格を小型化することが可能となる。
【０００９】
しかも本開示の一態様によると、光学ユニットの光学特性を監視する監視制御では、ハウジングユニット内において検出制御での各光路のフットプリント外に配置されて反射特性を与えられた、同ハウジングユニットの反射部と光学ユニットとの間に走査ユニットが、各光路を形成する。これによれば監視制御での投光ビームを、検出制御での外界へ向かう光路からは外して、ハウジングユニット内に留めさせることができるので、不要な投光ビームの漏洩を抑制することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
第一実施形態による光学センサの全体構成を横断面にて示す模式図である。
第一実施形態による光学センサの全体構成を示す縦断面にて示す模式図である。
第一実施形態による投光部を示す模式図である。
第一実施形態による受光部を示す模式図である。
第一実施形態による光学センサの詳細構造を示す斜視図である。
第一実施形態による光学センサの監視制御を横断面にて示す模式図である。
第一実施形態による光学センサの詳細機能を説明するための模式図である。
第二実施形態による光学センサの詳細構造を拡大して示す模式図である。
第二実施形態による光学センサの詳細機能を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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