(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源にて発生された光を外部に出射し、該出射した光の反射光を受光するための光学系と、
該光学系の構成部品の一つである樹脂レンズを保持する金属製の構造体と、
を備え、前記光学系により外部に光を照射すると共にその光の反射光を外部から受光することにより、その光の照射方向に存在する物体に関する情報を検出する反射測定装置であって、
前記樹脂レンズは、当該樹脂レンズを貫通すると共に前記構造体の雌ねじ部にねじ込まれた雄ねじ部材により、該構造体に固定されており、
前記雌ねじ部は、前記構造体を貫通するよう形成されていると共に、
前記雄ねじ部材は、前記構造体を貫通するよう前記雌ねじ部にねじ込まれていることを特徴とする反射測定装置。
【請求項２】
光源にて発生された光を外部に出射し、該出射した光の反射光を受光するための光学系と、
該光学系の構成部品の一つである樹脂レンズを保持する金属製の構造体と、
を備え、前記光学系により外部に光を照射すると共にその光の反射光を外部から受光することにより、その光の照射方向に存在する物体に関する情報を検出する反射測定装置であって、
前記樹脂レンズは、当該樹脂レンズを貫通すると共に前記構造体の雌ねじ部にねじ込まれた雄ねじ部材により、該構造体に固定されており、
前記雌ねじ部は前記構造体に袋状に形成されると共に、該雌ねじ部の先端には該雌ねじ部側から前記構造体を貫通する貫通孔が形成され、
該貫通孔の内径は、前記雌ねじ部の内径よりも小さいことを特徴とする反射測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光を照射し、その反射光を受光することにより、その照射方向に存在する物体に関する情報を検出する反射測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば先行車両などの障害物を検出して警報を発する装置などに適用され、先行車両などの障害物を認識するための情報を収集するためにレーザ光等の光ビームを車両周囲の所定角度範囲に渡って照射し、その反射光を検出する反射測定装置が知られている。
【０００３】
この種の装置は、光源にて発生された光を外部に出射して、出射した光の反射光を受光するための光学系を備える。そして、この光学系を構成する構成部品の一つとして、アクリルやポリカーボネートなどの透明性を有する非晶質樹脂からなる樹脂レンズが、所定の構造体（例えば、装置の外形を構成する筐体や、その内部の構造体など）にビスにて固定した状態で設けられることがある。
【０００４】
図４（ａ）は、その一例として、樹脂レンズとしての受光レンズ１０４０をインナケース１１１０に固定した様子を示す図である。インナケース１１０は、光を出射させるためのポリゴンミラー１０３０など、当該反射測定装置内の様々な構成部品を装置内部にて保持する構造体であり、高い位置精度で構成部品を保持すると共にその経時変化を抑制することが要求されるため、金属で構成されている。一方受光レンズ１０４０は、装置外部の光を受光素子に集光するためのレンズである。即ち、ポリゴンミラー１０３０から出射された光の反射光が、受光レンズ１０４０により集光され、この集光された光を検出することにより、反射測定装置として機能することになる。
【０００５】
この受光レンズ１０４０は、インナケース１１１０にビス１０４２により固定されている。図４（ｂ）は図４（ａ）におけるＡ−Ａ断面図であり、この図４（ｂ）に示す様に、インナケース１１１０には、当該インナケース１１１０に袋状（即ち、インナケース１１１０の構成部材の内部で行き止まった状態）に形成された雌ねじ部１１１０ａが形成されている。この雌ねじ部１１１０ａは、受光レンズ１０４０を取り付けるためのものである。即ち、受光レンズ１０４０の貫通孔１０４０ａを貫通して雌ねじ部１１１０ａに螺合した雄ねじ部材（ビス）１０４２により、受光レンズ１０４０は、インナケース１１１０に固定されている。
【０００６】
金属製のインナケース１１１０に雌ねじ部１１１０ａを形成する際には切削油１１１２が使用されるが、これが雌ねじ部１１１０ａの内部に残ると、インナケース１１１０に固定された受光レンズ１０４０に亀裂を生じさせることがある。即ち雌ねじ部１１１０ａ内に切削油１１１２が残った場合、雌ねじ部１１１０ａにねじ込まれたビス１０４２をつたって切削油１１１２が浸み出して受光レンズ１０４０に付着し、ビス１０４２により受光レンズ１０４０に加わる応力の作用も加わって、環境応力割れという現象を発生させる可能性があるのである。そして、この現象は特に非晶質樹脂からなる樹脂レンズで発生し易い。そのため従来では、雌ねじ部１１１０ａ内に切削油１１１２が残留しないように十分な洗浄（例えば、湯中における超音波洗浄など）を行うことで、受光レンズ１０４０の環境応力割れを防止していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし雌ねじ部１１１０ａは一方向にのみ開口しているだけであるので、洗浄液が流通し難く、切削油１１１２の除去は容易でなかった。
そこで発明者らは、図４（ｃ）に示すように、インナケース１２１０に形成する雌ねじ部１２１０ａを貫通させることを考えた。即ち、雌ねじ部１２１０ａがインナケース１２１０を貫通するように形成すれば、雌ねじ部１２１０ａ内の洗浄液の流通が促進され、雌ねじ部１２１０ａの内部の洗浄が容易となると考えられるのである。
【０００８】
しかしながら、この構成では、次のような問題が生じる可能性がある。即ち、雌ねじ部１２１０ａにビスをねじ込んだときに発生する切り屑１２１２が雌ねじ部１２１０ａ内に付着し、その後、当該装置の使用中に雌ねじ部１２１０ａから出てきて、装置内部の回路基板におけるショートの原因となり得るのである。
【０００９】
本発明は、こうしたことを背景としており、金属製の構造体に形成された雌ねじ部にねじ込まれた雄ねじ部材によって樹脂レンズを構造体に固定する構成を有する反射測定装置において、雌ねじ部内の洗浄を容易にすると共に、雄ねじ部材を雌ねじ部にねじ込んだ際に生じる切り屑によって当該装置内部の回路がショートすることを防止することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記課題を解決するためになされた本発明（請求項１記載）の反射測定装置において、金属製の構造体への樹脂レンズの固定は、当該樹脂レンズを貫通する雄ねじ部材を構造体の雌ねじ部にねじ込むことにより行うが、この雌ねじ部は構造体を貫通するよう形成されていると共に、雄ねじ部材は、構造体を貫通するようその雌ねじ部にねじ込まれた状態となっている。
【００１１】
この様に構成された本発明（請求項１）の反射測定装置によれば、雌ねじ部が構造体を貫通しているので、雌ねじ部の内部における洗浄液の流通が促進され、切削油の十分な除去を容易に行うことができる。しかも雄ねじ部材が構造体（即ち雌ねじ部）を貫通するようにねじ込まれることから、ねじ締めの際に切り屑が発生しても、雌ねじ部から予め排出される。つまり、雌ねじ部内には切り屑が残留することがなく、装置の使用中において切り屑に起因した回路基板のショートを防止することができる。なお、この様にして予め雌ねじ部外に排出した切り屑については、例えばエアーブロー等により除去しておけばよい。
【００１２】
また、上記課題を解決するには、請求項２に記載の手段を採ることもできる。即ち、請求項２記載の反射測定装置においては、金属製の構造体への樹脂レンズの固定は、当該樹脂レンズを貫通する雄ねじ部材を構造体の雌ねじ部にねじ込むことにより行うが、雌ねじ部は構造体に袋状に形成されると共に、その雌ねじ部の先端には、雌ねじ部側から構造体を貫通する貫通孔が形成されている。そしてその貫通孔の内径は、雌ねじ部の内径よりも小さくされている。
【００１３】
即ち請求項２記載の反射測定装置においては、雌ねじ部の先端に、構造体を貫通する貫通孔が形成されているので、雌ねじ部の内部における洗浄液の流通が促進され、切削油の十分な除去を容易に行うことができる。しかも雌ねじ部の先端に形成された貫通孔の内径は、雌ねじ部の内径よりも小さいので、ねじ締めの際に雌ねじ部内で切り屑が発生したとしても、雌ねじ部外部にその切り屑が出てくるのを抑制できる。従って、切り屑によって反射測定装置内の回路がショートすることを防止することができる。なお、貫通孔は、雌ねじ部の形成された位置や角度に応じて、切り屑が出難いように形成すればよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施例を図面と共に説明する。
まず第１実施例として以下に説明する反射測定装置は、車両の進行方向に対してレーザ光を照射してその反射光を受光することができるように、車両の前部に配設されるものである。
【００１５】
図１は、この反射測定装置２の構成部品を示す斜視図である。
図１に示す様に、本実施例の反射測定装置２は、次のような光学系を備えている。即ち、反射測定装置２の光学系は、略平行なレーザ光を発生させるレンズユニット１０と、このレンズユニット１０から出射されたレーザ光を反射して所定方向に導く反射ミラー２０と、反射ミラー２０により導かれたレーザ光を反射してその照射方向を連続的に変化させるポリゴンミラー３０と、ポリゴンミラー３０を介して照射されたレーザ光の反射光を集光する受光レンズ４０とを備えている。そして受光レンズ４０により集光された反射光は、フォトダイオード５０に受光されて電気信号に変換される。なお、受光レンズ４０は、請求項の「樹脂レンズ」に相当するものである。
【００１６】
このうちレンズユニット１０は、パルス状の赤外領域のレーザ光を発生するレーザダイオード（図示せず）が実装されると共にこれに電力を供給してレーザダイオードからレーザ光を発生させる発光回路基板１３と、レーザダイオードにて発生されたレーザ光を略平行にしてレンズユニット１０から出射させるコリメートレンズ１４と、これらの構成部品１３，１４を保持すると共にレーザダイオードからコリメートレンズ１４へレーザ光を導くユニット筐体１６と、を備えている。
【００１７】
また図１に示す様に、反射測定装置２は、発光回路基板１３のほかにも、以下の様に複数の電子回路基板を備えている。即ち、反射測定装置２は、モータを駆動してポリゴンミラー３０を回転させるモータ駆動回路基板６０と、フォトダイオード５０が実装されると共にこのフォトダイオード５０で生成された電気信号を増幅および波形整形して受光信号として出力する受光回路基板７０と、発光回路基板１３やモータ駆動回路基板６０の上に夫々構成された電子回路を作動させることにより上記光学系にレーザ光の走査を行わせる一方、受光回路基板７０からの受光信号に基づいて走査領域内（即ち、レーザ光の走査領域内）に存在する物体の位置や相対速度を求めるなど各種演算処理を行う制御回路基板８０と、これら発光回路基板１３，モータ駆動回路基板６０，制御回路基板８０の上に夫々構成された各電子回路に電力を供給するための電源回路基板９０と、を備えている。
【００１８】
そして反射測定装置２は、上記の構成部品を所定の位置に保持すると共に保護するための構造を備えている。即ち反射測定装置２は、上記各構成部品を収容するためのフロントケース１００と、このフロントケース１００の内部に挿入可能に形成されフロントケース１００内部において上記構成部品を高い位置精度で保持するためにアルミニウムで鋳造されたインナケース１１０と、フロントケース１００の後部の開口を塞ぐためのリアケース１２０と、を備えている。なお、インナケース１１０は、請求項の「構造体」に相当するものである。
【００１９】
フロントケース１００の前部には、ポリゴンミラー３０にて反射されたレーザ光をフロントケース１００外部に出射させるための出射窓１０２と、そのレーザ光に対応する反射光を受けるための入射窓１０４とが形成されている。
そして、これら出射窓１０２や入射窓１０４を介して水滴等がフロントケース１００の内部へ浸入することを防止するために、板状の保護部材１３０が、出射窓１０２および入射窓１０４を塞ぐよう、フロントケース１００前部の内側に配設される。具体的には、保護部材１３０は、フロントケース１００の内部に収容されたインナケース１１０の前部とフロントケース１００の前部との間に配置される。なお、保護部材１３０は、透明なガラスで形成されており、出射窓１０２や入射窓１０４を介した光の通過は妨げられない。
【００２０】
この保護部材１３０とフロントケース１００前部の内側面との間には、その間からの水滴等の浸入を防止するためのＯリング付きパッキン１４０が配置される。Ｏリング付きパッキン１４０は、出射窓１０２と略同形状のゴム製の出射窓用Ｏリング１４２、および、入射窓１０４と略同形状のゴム製の入射窓用Ｏリング１４４がゴムで一体成形されたものである。そして、フロントケース１００前部の内側面に、これらＯリング付きパッキン１４０および保護部材１３０を介してインナケース１１０が押しつけられることにより、出射窓１０２や入射窓１０４付近における防水対策が図られる。
【００２１】
フロントケース１００とリアケース１２０との間には、その間を介した水滴等の浸入を防止するＯリング１４６が配置されている。また、リアケース１２０の外側面には反射測定装置２に対する信号の入出力や電源供給を図るためのコネクタ１５０が設けられ、そのコネクタピン１５０ａがリアケース１２０の貫通孔１２２を介して、反射測定装置２の内部に挿入される。そして、コネクタ１５０とリアケース１２０との間には、リアケース１２０の貫通孔１２２から水滴等が浸入するのを防止するＯリング１４８が配置される。
【００２２】
レンズユニット１０、反射ミラー２０、ポリゴンミラー３０、受光レンズ４０、などの光学系の構成部品や、上記各回路基板１３，６０，７０，８０，９０は、インナケース１１０を支持体として反射測定装置２の内部において保持される。
【００２３】
これらの内、レンズユニット１０、反射ミラー２０およびポリゴンミラー３０は、反射測定装置２内部の右側の空間に配置されている。レンズユニット１０、反射ミラー２０およびポリゴンミラー３０が配置される空間は、インナケース１１０の一部として構成された隔壁１１２によって上下に区切られており、レンズユニット１０は、この隔壁１１２の上面に固定される。また、反射ミラー２０は、レンズユニット１０の前方（即ち、レンズユニット１０からみてレーザ光の出射方向）において、反射ミラー支持部材２２によりインナケース１１０に固定される。一方、この隔壁１１２よりも下側の空間にはポリゴンミラー３０が配置される。なお隔壁１１２には、反射ミラー２０からポリゴンミラー３０に向かうレーザ光を通過させるための開口１１８が形成されている。
【００２４】
図２（ａ）は、反射ミラー２０、ポリゴンミラー３０、受光レンズ４０等が取り付けられたインナケース１１０の正面図である。図２（ａ）に示すように、受光レンズ４０は、ビス４２によりインナケース１１０の前部に取り付けられている。なお、ビス４２は、請求項の「雄ねじ部材」に相当する。
【００２５】
図２（ｂ）は図２（ａ）におけるＡ−Ａ断面図であり、この図２（ｂ）に示す様に、インナケース１１０には、当該インナケース１１０を貫通する雌ねじ部１１０ａが形成されている。この雌ねじ部１１０ａは、受光レンズ４０を取り付けるためのものである。即ち、受光レンズ４０の貫通孔４０ａを貫通して雌ねじ部１１０ａに螺合したビス４２により、受光レンズ４０は、インナケース１１０に固定されている。このビス４２は、雌ねじ部１１０ａを貫通した状態、即ちインナケース１１０を貫通した状態となるまで、雌ねじ部に１１０ａにねじ込まれている。
【００２６】
以上の様に構成された本実施例の反射測定装置２は、以下の様に作動する。  まずレーザダイオードで発光されたレーザ光が略平行光線としてコリメートレンズ１４から発射されると、レーザ光は反射ミラー２０に入射する。
反射ミラー２０にて反射されたレーザ光は、隔壁開口１１８を通過した後、ポリゴンミラー３０に入射する。そしてポリゴンミラー３０で反射されたレーザ光は、保護部材１３０を透過して、出射窓１０２から、反射測定装置２の外部に出射される。こうして出射されたレーザ光が、車両や路上の物体に照射され、その反射光が入射窓１０４および保護部材１３０を通過し、更に受光レンズ４０にて集光されてフォトダイオード５０に到達すると、このフォトダイオード５０で電気信号に変換される。レンズユニット１０から出射されるレーザ光はパルス光であり、この発光タイミング、発光から受光までの時間差等に基づいて、当該反射測定装置２に対する物体の位置情報（距離、方向）など、その物体に関する情報得られる。
【００２７】
以上の様に構成された第１実施例の反射測定装置２によれば、雌ねじ部１１０ａがインナケース１１０を貫通しているので、雌ねじ部１１０ａの内部における洗浄液の流通が促進され、切削油の十分な除去を容易に行うことができる。しかもビス４２がインナケース１１０を貫通するよう（即ち雌ねじ部１１０ａを貫通するよう）にねじ込まれることから、ねじ締めの際に切り屑が発生したとしても、雌ねじ部１１０ａから予め排出することができる。つまり、雌ねじ部１１０ａの内部に切り屑が残留することがなく、装置の使用中における切り屑に起因した回路基板のショートを防止することができる。
【００２８】
次に第２実施例について説明する。図３に示す様に第２実施例の反射測定装置においても、金属製のインナケース２１０への受光レンズ２４０の固定は、当該受光レンズ２４０の貫通孔２４０ａを貫通するビス２４２をインナケース２１０の雌ねじ部２１０ａにねじ込むことにより行う。ただし、第１実施例とは異なり、雌ねじ部２１０ａはインナケース２１０に袋状に形成されると共に、その雌ねじ部２１０ａの先端には、雌ねじ部２１０ａ側からインナケース２１０を貫通する貫通孔が、雌ねじ部２１０ａと中心軸が略一致するように形成されている。そしてその貫通孔の内径は、雌ねじ部２１０ａの内径よりも小さくされている。
【００２９】
従って、第２実施例の反射測定装置においては、雌ねじ部２１０ａの先端に、インナケース２１０を貫通する貫通孔が形成されているので、雌ねじ部２１０ａの内部における洗浄液の流通が促進され、切削油の十分な除去を容易に行うことができる。しかも雌ねじ部２１０ａの先端に形成された貫通孔の内径は、雌ねじ部２１０ａの内径よりも小さいので、ねじ締めの際に雌ねじ部２１０ａ内で切り屑が発生したとしても、雌ねじ部２１０ａ外部にその切り屑が出てくるのを抑制できる。従って、切り屑によって反射測定装置内の回路基板でショートが発生することを防止できる。
【００３０】
なお上記以外の点については、第１実施例と同様であるので、その説明を省略する。
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様をとることができる。
【００３１】
例えば、上記実施例では、樹脂レンズとして、受光レンズ４０，２４０を例に取り説明したがこれに限られるものではない。また、インナケース１１０，２１０を金属製の構造体として説明したがこれに限られるものでもない。その他の樹脂レンズを金属製の筐体にねじで固定する場合は、同様に本発明を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  一実施例の反射測定装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】  第１実施例の反射測定装置において、インナケースに受光レンズを固定した様子を示す図である。
【図３】  第２実施例の反射測定装置において、インナケースに受光レンズを固定した様子を示す図である。
【図４】  比較例の構成を示す図である。
【符号の説明】
２…反射測定装置  ４０，２４０…受光レンズ
４２，２４２…ビス（雄ねじ部材）
１１０，２１０…インナケース（構造体）
１１０ａ，２１０ａ…雌ねじ部
２１０ｂ…貫通孔
【図１】
0004491926.tif 000002
【図２】
0004491926.tif 000003
【図３】
0004491926.tif 000004
【図４】
0004491926.tif 000005