JPH0954233A - 光学モジュールとそれを用いたレーザレーダ装置 - Google Patents
光学モジュールとそれを用いたレーザレーダ装置Info
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- JPH0954233A JPH0954233A JP22702895A JP22702895A JPH0954233A JP H0954233 A JPH0954233 A JP H0954233A JP 22702895 A JP22702895 A JP 22702895A JP 22702895 A JP22702895 A JP 22702895A JP H0954233 A JPH0954233 A JP H0954233A
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- optical
- optical module
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光学素子と光学部品の位置決めのばらつきが
低減できて精度の向上が図れると共に歩留まりが上り、
工数アップやコストアップになることがなく、広範囲の
温度変化に対して安定した光学モジュールとそれを用い
たレーザレーダ装置を提供する。 【解決手段】 光学素子である半導体レーザ１を保持す
る基板２と、光学部品であるレンズ３を保持する基板４
との間に弾性体として接着剤５を介在させ、接着剤５が
圧縮された状態で両基板２，４の間隔を間隔設定手段と
してのネジ６で設定する。この構成により、接着剤５と
ネジ６とが相俟って、両基板２，４間の接合強度が増
し、両基板２，４の間隔のばらつきを微調整することが
容易で、位置決めを精度良く行え、歩留まりが上がる。
低減できて精度の向上が図れると共に歩留まりが上り、
工数アップやコストアップになることがなく、広範囲の
温度変化に対して安定した光学モジュールとそれを用い
たレーザレーダ装置を提供する。 【解決手段】 光学素子である半導体レーザ１を保持す
る基板２と、光学部品であるレンズ３を保持する基板４
との間に弾性体として接着剤５を介在させ、接着剤５が
圧縮された状態で両基板２，４の間隔を間隔設定手段と
してのネジ６で設定する。この構成により、接着剤５と
ネジ６とが相俟って、両基板２，４間の接合強度が増
し、両基板２，４の間隔のばらつきを微調整することが
容易で、位置決めを精度良く行え、歩留まりが上がる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学素子から出射
される光を光学部品を介して投光する光学モジュールと
それを用いたレーザレーダ装置に関するものである。
される光を光学部品を介して投光する光学モジュールと
それを用いたレーザレーダ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の光学モジュールにおい
て、発光用の光学素子に対するレンズ等の光学部品の位
置決めには、広い温度範囲に亘って細い光ビームの投光
を安定して保証しようとすると、微細なμｍオーダの調
整精度が必要である。その位置決め調整方法には、図１
に示すように、光学素子１を保持する基板２と、レンズ
３を保持する基板４をネジ６又は接着剤等で固定する方
法がある。このような構造により、両基板２，４に所定
の線膨脹係数を有する材料を用い、高温、低温に応じた
熱膨脹、熱収縮が互いに吸収されるようにすることで、
光学素子１とレンズ３との間隔が一定に保持され、温度
安定性が良くなる。ところが、このような構成で高い位
置決め精度を達成するためには、基板２，４に高い加工
精度が要求されるため量産化が困難であった。そこで、
図２に示すように、光学素子１を保持する基板２とレン
ズ３を保持する基板４の間隔を接着剤層５で調整するこ
とで、機械加工誤差を吸収し、高い位置決め精度を実現
するものがある。
て、発光用の光学素子に対するレンズ等の光学部品の位
置決めには、広い温度範囲に亘って細い光ビームの投光
を安定して保証しようとすると、微細なμｍオーダの調
整精度が必要である。その位置決め調整方法には、図１
に示すように、光学素子１を保持する基板２と、レンズ
３を保持する基板４をネジ６又は接着剤等で固定する方
法がある。このような構造により、両基板２，４に所定
の線膨脹係数を有する材料を用い、高温、低温に応じた
熱膨脹、熱収縮が互いに吸収されるようにすることで、
光学素子１とレンズ３との間隔が一定に保持され、温度
安定性が良くなる。ところが、このような構成で高い位
置決め精度を達成するためには、基板２，４に高い加工
精度が要求されるため量産化が困難であった。そこで、
図２に示すように、光学素子１を保持する基板２とレン
ズ３を保持する基板４の間隔を接着剤層５で調整するこ
とで、機械加工誤差を吸収し、高い位置決め精度を実現
するものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来構成においては次のような問題があった。 （１）接着剤は厳しい環境、特に高温、高湿に弱く、信
頼性の面で不安がある。 （２）接着剤による位置決めは、接着剤の硬化時の収縮
量で決まるので、収縮量にばらつきがあると、歩留まり
が下がる。 （３）接着力の信頼性を維持するため、基板の接着面を
アルコールで洗浄する等の処理が必要であり、工数アッ
プになる。 （４）接着力を増すため、基板の接着面にサンドブラス
ト等の加工が必要であり、コストアップにつながる。 （５）接着剤のみによる接合において十分な接着力を得
るには、接着面積を大きくすることが必要となり、光学
モジュールが大型化する。
たような従来構成においては次のような問題があった。 （１）接着剤は厳しい環境、特に高温、高湿に弱く、信
頼性の面で不安がある。 （２）接着剤による位置決めは、接着剤の硬化時の収縮
量で決まるので、収縮量にばらつきがあると、歩留まり
が下がる。 （３）接着力の信頼性を維持するため、基板の接着面を
アルコールで洗浄する等の処理が必要であり、工数アッ
プになる。 （４）接着力を増すため、基板の接着面にサンドブラス
ト等の加工が必要であり、コストアップにつながる。 （５）接着剤のみによる接合において十分な接着力を得
るには、接着面積を大きくすることが必要となり、光学
モジュールが大型化する。
【０００４】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、光学素子を保持する第１の部材
と光学部品を保持する第２の部材の間に弾性体を介在さ
せ、かつ、前記両部材の間隔を設定する部材を用いるこ
とで、光学素子と光学部品の位置決めのばらつきが低減
できて精度の向上が図れると共に歩留まりが上り、工数
アップやコストアップになることがなく、広範囲の温度
変化に対して安定し信頼性のある光学モジュールとそれ
を用いたレーザレーダ装置を提供することを目的とす
る。
になされたものであり、光学素子を保持する第１の部材
と光学部品を保持する第２の部材の間に弾性体を介在さ
せ、かつ、前記両部材の間隔を設定する部材を用いるこ
とで、光学素子と光学部品の位置決めのばらつきが低減
できて精度の向上が図れると共に歩留まりが上り、工数
アップやコストアップになることがなく、広範囲の温度
変化に対して安定し信頼性のある光学モジュールとそれ
を用いたレーザレーダ装置を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、光学素子から出射される光をレンズ等の光
学部品を介して投光する光学モジュールにおいて、光学
素子を保持する第１の部材と、光学部品を保持する第２
の部材と、両部材の間に介在させた弾性体と、弾性体が
圧縮された状態で両部材の間隔を設定する間隔設定手段
とを備えたものである。この構成により、弾性体と間隔
設定手段とが相俟った相乗効果により、両部材間隔のば
らつきを微調整することが容易で、位置決めを精度良く
行える。しかも、歩留まりが上がり、また、広い温度範
囲に亘って安定した特性が得られる。
に本発明は、光学素子から出射される光をレンズ等の光
学部品を介して投光する光学モジュールにおいて、光学
素子を保持する第１の部材と、光学部品を保持する第２
の部材と、両部材の間に介在させた弾性体と、弾性体が
圧縮された状態で両部材の間隔を設定する間隔設定手段
とを備えたものである。この構成により、弾性体と間隔
設定手段とが相俟った相乗効果により、両部材間隔のば
らつきを微調整することが容易で、位置決めを精度良く
行える。しかも、歩留まりが上がり、また、広い温度範
囲に亘って安定した特性が得られる。
【０００６】上記において、間隔設定手段としてネジを
用いることができ、また、弾性体として接着剤を用いる
ことができる。また、第１の部材と第２の部材の少なく
とも一方が光透過性材料であり、かつ、弾性体が光硬化
性樹脂であれば、それらを光照射により硬化させること
ができ、位置決めや固定の工程が簡単なものとなる。ま
た、光学素子が発光半導体素子であり、光学部品がレン
ズであってもよい。また、弾性体がネジと接触しない構
造になっていてもよい。また、ネジが光透過性材料であ
ってもよい。
用いることができ、また、弾性体として接着剤を用いる
ことができる。また、第１の部材と第２の部材の少なく
とも一方が光透過性材料であり、かつ、弾性体が光硬化
性樹脂であれば、それらを光照射により硬化させること
ができ、位置決めや固定の工程が簡単なものとなる。ま
た、光学素子が発光半導体素子であり、光学部品がレン
ズであってもよい。また、弾性体がネジと接触しない構
造になっていてもよい。また、ネジが光透過性材料であ
ってもよい。
【０００７】また、本発明は、上記光学モジュールと、
光強度を検出する受光素子から出力される電気信号を処
理する信号処理回路とを備え、光学モジュールの光学素
子はレーザ光を発光し、該レーザ光を目標物に投光し、
該目標物からの反射光を受光素子により受光し、信号処
理回路により発光から受光までの時間的遅延に基づき目
標物までの距離を測定するレーザレーダ装置である。こ
の構成により、光学モジュールが細い光ビームを安定し
て高密度に出射できるので、目標物が遠距離にあっても
高精度な測定が可能となる。また、本発明は、上記レー
ザレーダ装置を車両に搭載したものであり、また、光学
モジュールを搭載した光電センサである。
光強度を検出する受光素子から出力される電気信号を処
理する信号処理回路とを備え、光学モジュールの光学素
子はレーザ光を発光し、該レーザ光を目標物に投光し、
該目標物からの反射光を受光素子により受光し、信号処
理回路により発光から受光までの時間的遅延に基づき目
標物までの距離を測定するレーザレーダ装置である。こ
の構成により、光学モジュールが細い光ビームを安定し
て高密度に出射できるので、目標物が遠距離にあっても
高精度な測定が可能となる。また、本発明は、上記レー
ザレーダ装置を車両に搭載したものであり、また、光学
モジュールを搭載した光電センサである。
【０００８】また、本発明は、上記の光学モジュール
と、光を走査する光走査装置と、光強度を検出する受光
素子から出力される電気信号を処理する信号処理手段と
を備え、光学モジュールより出射される光ビームを光走
査装置により走査して物体を照射し、該物体からの反射
光を受光素子により受光し、信号処理手段により該物体
の有無や形状などの情報を検知する光センサ装置であ
る。さらに、また、本発明は、上記の光学モジュール
と、光を走査する光走査装置と、光強度を検出する受光
素子から出力される電気信号を処理する信号処理手段と
を備え、光学モジュールより出射される光ビームを光走
査装置により走査してバーコードなどの符号情報を有す
る物体を照射し、該物体からの反射光を受光素子により
受光し、信号処理手段により符号情報を読み取る符号情
報読取装置である。
と、光を走査する光走査装置と、光強度を検出する受光
素子から出力される電気信号を処理する信号処理手段と
を備え、光学モジュールより出射される光ビームを光走
査装置により走査して物体を照射し、該物体からの反射
光を受光素子により受光し、信号処理手段により該物体
の有無や形状などの情報を検知する光センサ装置であ
る。さらに、また、本発明は、上記の光学モジュール
と、光を走査する光走査装置と、光強度を検出する受光
素子から出力される電気信号を処理する信号処理手段と
を備え、光学モジュールより出射される光ビームを光走
査装置により走査してバーコードなどの符号情報を有す
る物体を照射し、該物体からの反射光を受光素子により
受光し、信号処理手段により符号情報を読み取る符号情
報読取装置である。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施例
を図面を参照して説明する。図３は本発明の一実施例に
よる投光コリメータモジュールの概略断面図である。投
光コリメータモジュールは、半導体レーザ（光学素子）
１を含むアルミからなる光源基板（第１の部材）２と、
ガラスからなる平凸非球面レンズ（光学部品）３を含む
ポリカーボネート樹脂からなるレンズ基板（第２の部
材）４と、光源基板２とレンズ基板４の間隙に充填され
た紫外線硬化型接着剤（弾性体）５と、アルミからなる
ネジ（間隔設定手段）６とから構成されている。そし
て、半導体レーザ１は光源基板２に固定され、平凸非球
面レンズ３はレンズ基板４に固定されている。
を図面を参照して説明する。図３は本発明の一実施例に
よる投光コリメータモジュールの概略断面図である。投
光コリメータモジュールは、半導体レーザ（光学素子）
１を含むアルミからなる光源基板（第１の部材）２と、
ガラスからなる平凸非球面レンズ（光学部品）３を含む
ポリカーボネート樹脂からなるレンズ基板（第２の部
材）４と、光源基板２とレンズ基板４の間隙に充填され
た紫外線硬化型接着剤（弾性体）５と、アルミからなる
ネジ（間隔設定手段）６とから構成されている。そし
て、半導体レーザ１は光源基板２に固定され、平凸非球
面レンズ３はレンズ基板４に固定されている。
【００１０】本実施例では広い温度範囲にわたって高い
コリメート性能を維持するために、平凸非球面レンズ３
にガラス材料を用いたが、樹脂（プラスチック）材料を
用いても構わない。また、プラスチックレンズを用いた
場合、図６に示すようにレンズとレンズ基板４は一体と
なっても構わない。光源基板２にはタップ穴７が切られ
ており、レンズ基板４はネジ穴８を貫通したネジ６によ
って硬化した紫外線硬化型接着剤５の層を介してネジ止
めされている。
コリメート性能を維持するために、平凸非球面レンズ３
にガラス材料を用いたが、樹脂（プラスチック）材料を
用いても構わない。また、プラスチックレンズを用いた
場合、図６に示すようにレンズとレンズ基板４は一体と
なっても構わない。光源基板２にはタップ穴７が切られ
ており、レンズ基板４はネジ穴８を貫通したネジ６によ
って硬化した紫外線硬化型接着剤５の層を介してネジ止
めされている。
【００１１】本実施例ではネジ６と紫外線硬化型接着剤
５は接触しない構造になっているが、図７に示すよう
に、接触させる構造でも構わない。但し、その場合、予
めネジ６に離型材を塗布しておくか、紫外線硬化型接着
剤５との接着力が小さいネジ６を用いる必要がある。ま
た、図８に示すように、ネジ穴８に紫外線硬化型接着剤
５が充填されていても構わない。この場合、光源基板２
とレンズ基板４との間の接着力はさらに増す。なお、紫
外線硬化型接着剤５の例としては、ロックタイト（登録
商標）３２１１が挙げられる。この接着剤は、チキソト
ロピック（超音波により液化又は固化する性質）性を有
するウレタンアクリレートを主成分とする樹脂であり、
紫外線照射により硬化する。
５は接触しない構造になっているが、図７に示すよう
に、接触させる構造でも構わない。但し、その場合、予
めネジ６に離型材を塗布しておくか、紫外線硬化型接着
剤５との接着力が小さいネジ６を用いる必要がある。ま
た、図８に示すように、ネジ穴８に紫外線硬化型接着剤
５が充填されていても構わない。この場合、光源基板２
とレンズ基板４との間の接着力はさらに増す。なお、紫
外線硬化型接着剤５の例としては、ロックタイト（登録
商標）３２１１が挙げられる。この接着剤は、チキソト
ロピック（超音波により液化又は固化する性質）性を有
するウレタンアクリレートを主成分とする樹脂であり、
紫外線照射により硬化する。
【００１２】次に、本実施例における投光コリメータモ
ジュールのレンズ位置決め手順について説明する。図
４、図５は光源基板２側の接着面に紫外線硬化型接着剤
５を塗布した後の断面図、及びその斜視図である。位置
決め手順は次の通りである。 （第１工程）光源基板２に半導体レーザ光源１を固定す
る。半導体レーザ光源１は２個以上でも構わない。
ジュールのレンズ位置決め手順について説明する。図
４、図５は光源基板２側の接着面に紫外線硬化型接着剤
５を塗布した後の断面図、及びその斜視図である。位置
決め手順は次の通りである。 （第１工程）光源基板２に半導体レーザ光源１を固定す
る。半導体レーザ光源１は２個以上でも構わない。
【００１３】（第２工程）レンズ基板４に平凸非球面レ
ンズ３を固定する。光源基板２にアルミ、レンズ基板４
にポリカーボネート等の樹脂という異なる線膨脹係数を
有する材料を用いることにより、広い温度範囲に渡り優
れたコリメート性能が得られる。平凸非球面レンズ３は
プラスチックレンズであれば軽量化が図れるし、さら
に、図９に示すようにフレネルレンズを用いることで更
なる軽量化が図れる。
ンズ３を固定する。光源基板２にアルミ、レンズ基板４
にポリカーボネート等の樹脂という異なる線膨脹係数を
有する材料を用いることにより、広い温度範囲に渡り優
れたコリメート性能が得られる。平凸非球面レンズ３は
プラスチックレンズであれば軽量化が図れるし、さら
に、図９に示すようにフレネルレンズを用いることで更
なる軽量化が図れる。
【００１４】（第３工程）光源基板２側の接着面に紫外
線硬化型接着剤５を塗布する。 （第４工程）ネジ６をネジ穴８に通した後、タップ穴７
にねじ込む。このとき、図１０に示すように、ネジ６の
座面はレンズ基板４に対して十分に浮かせておく。本実
施例では、紫外線硬化型接着剤５の硬化前に予めネジ６
を差し込むものとしたが、硬化前に予めネジ６を差し込
まなくても構わない。しかし、硬化前に予めネジ６を差
し込まない場合は、ネジ穴８の位置とタップ穴７の位置
が合う構造にしておく必要がある。また、本実施例で
は、アルミからなるネジ６を用いたが、ポリカーボネー
ト等の樹脂からなるネジを用いても構わない。この場合
は、接合強度は弱まるが、紫外線硬化型接着剤５に紫外
線が当たらない領域がなくなり、該接着剤５を均一に硬
化させることができるという利点がある。また、ポリカ
ーボネート等の樹脂からなるネジを用いて紫外線硬化型
接着剤５を硬化した後で、該ネジに代えてアルミからな
るネジを用いても構わない。
線硬化型接着剤５を塗布する。 （第４工程）ネジ６をネジ穴８に通した後、タップ穴７
にねじ込む。このとき、図１０に示すように、ネジ６の
座面はレンズ基板４に対して十分に浮かせておく。本実
施例では、紫外線硬化型接着剤５の硬化前に予めネジ６
を差し込むものとしたが、硬化前に予めネジ６を差し込
まなくても構わない。しかし、硬化前に予めネジ６を差
し込まない場合は、ネジ穴８の位置とタップ穴７の位置
が合う構造にしておく必要がある。また、本実施例で
は、アルミからなるネジ６を用いたが、ポリカーボネー
ト等の樹脂からなるネジを用いても構わない。この場合
は、接合強度は弱まるが、紫外線硬化型接着剤５に紫外
線が当たらない領域がなくなり、該接着剤５を均一に硬
化させることができるという利点がある。また、ポリカ
ーボネート等の樹脂からなるネジを用いて紫外線硬化型
接着剤５を硬化した後で、該ネジに代えてアルミからな
るネジを用いても構わない。
【００１５】（第５工程）レンズ基板４を光源基板２上
の紫外線硬化型接着剤５に接触させる。このとき、紫外
線硬化型接着剤５の収縮量と、最適な位置決めに必要な
量を鑑みてレンズ基板４と光源基板２の間隔を予め増や
しておく。 （第６工程）図１０に示すように、レンズ基板４の上方
より紫外線照射装置１１により紫外線を照射する。 （第７工程）図１１に示すように、ネジ６をドライバ１
２を用いて締め付けることで、最もコリメートできる間
隔に調整する。
の紫外線硬化型接着剤５に接触させる。このとき、紫外
線硬化型接着剤５の収縮量と、最適な位置決めに必要な
量を鑑みてレンズ基板４と光源基板２の間隔を予め増や
しておく。 （第６工程）図１０に示すように、レンズ基板４の上方
より紫外線照射装置１１により紫外線を照射する。 （第７工程）図１１に示すように、ネジ６をドライバ１
２を用いて締め付けることで、最もコリメートできる間
隔に調整する。
【００１６】上記のようにして作製された光モジュール
の構成によれば、光学素子と光学部品としてのレンズの
位置決めを高精度に行うことができ、しかも、光学素子
と光学部品の両者の基板間の接合強度を高めることが可
能となり、高温、高湿の下でも信頼性の向上が図れ、小
型化も図れる。また、基板間隔のばらつきをネジで微調
整できて、歩留まりも向上する。また、従来のように、
接合面の洗浄、機械的前加工がいらないため、工数を減
少でき、コストダウンにつながる。
の構成によれば、光学素子と光学部品としてのレンズの
位置決めを高精度に行うことができ、しかも、光学素子
と光学部品の両者の基板間の接合強度を高めることが可
能となり、高温、高湿の下でも信頼性の向上が図れ、小
型化も図れる。また、基板間隔のばらつきをネジで微調
整できて、歩留まりも向上する。また、従来のように、
接合面の洗浄、機械的前加工がいらないため、工数を減
少でき、コストダウンにつながる。
【００１７】図１２、図１３は本発明の他の実施例によ
る光学モジュールを示し、それぞれレンズとして球レン
ズ３ｂ、マイクロレンズアレイ３ｃを用いている。
る光学モジュールを示し、それぞれレンズとして球レン
ズ３ｂ、マイクロレンズアレイ３ｃを用いている。
【００１８】図１４は本発明の光学モジュールを用いた
レーザレーダ装置を示す。光学モジュール１５には、上
述したような発光用のモジュール、及び、それと同等の
構造を持ち発光素子に代えて光強度を検出する受光素子
を用いた受光用のモジュールが含まれ、発光素子からレ
ーザ光を出射して目標物１６に向けて投光し、その反射
光を受光素子により受光する。信号処理回路１７は、光
学モジュール１５に対して投光タイミング信号を出力
し、光学モジュール１５から出力される受光信号を処理
する。
レーザレーダ装置を示す。光学モジュール１５には、上
述したような発光用のモジュール、及び、それと同等の
構造を持ち発光素子に代えて光強度を検出する受光素子
を用いた受光用のモジュールが含まれ、発光素子からレ
ーザ光を出射して目標物１６に向けて投光し、その反射
光を受光素子により受光する。信号処理回路１７は、光
学モジュール１５に対して投光タイミング信号を出力
し、光学モジュール１５から出力される受光信号を処理
する。
【００１９】図１５は上記のようなレーザレーダ装置を
車両に搭載した例である。車両２０の前面にレーザレー
ダ装置２１を設けて、車間距離センサとして機能させ、
検知情報をもとに、障害物に関しての警報を発したり、
ブレーキをかけたり、操舵制御を行ったりすることがで
きる。図１６（ａ）（ｂ）は車間距離センサとして機能
させた場合のレーザレーダ装置２１の全体概念図及び具
体構成図である。車間距離センサとして機能させる場
合、投光距離が長くなっても投光ビームが拡がらず、光
パワー密度を保つ必要があるが、本発明の光学モジュー
ルを用いることにより、それに応えることができ、しか
も、光学モジュールの２つの基板間の接合強度が増大し
ているので、振動に対しても強い装置を実現できる。
車両に搭載した例である。車両２０の前面にレーザレー
ダ装置２１を設けて、車間距離センサとして機能させ、
検知情報をもとに、障害物に関しての警報を発したり、
ブレーキをかけたり、操舵制御を行ったりすることがで
きる。図１６（ａ）（ｂ）は車間距離センサとして機能
させた場合のレーザレーダ装置２１の全体概念図及び具
体構成図である。車間距離センサとして機能させる場
合、投光距離が長くなっても投光ビームが拡がらず、光
パワー密度を保つ必要があるが、本発明の光学モジュー
ルを用いることにより、それに応えることができ、しか
も、光学モジュールの２つの基板間の接合強度が増大し
ているので、振動に対しても強い装置を実現できる。
【００２０】図１６において、レーザレーダ装置２１
は、発光素子としてレーザダイオードＬＤを持つ光学モ
ジュールで構成される投光部２２と、投光用のスキャナ
部２３と、投光部２２と同等の構成で発光素子に代えて
受光素子としてフォトダイオードＰＤを持つ受光部２４
と、距離計測処理部２５とから成る。投光部２２及びス
キャナ部２３からの投光は、車両前方の先行車をリフレ
クタ２８として反射される。この反射光を受光部２４に
より受光し、距離計測処理部２５により投光と受光の時
間的遅延に基づいてリフレクタ２８までの距離を演算に
て求める。こうして求まった距離情報は、ＥＣＵに伝送
され、適宜、走行操舵の制御に使用することができる。
は、発光素子としてレーザダイオードＬＤを持つ光学モ
ジュールで構成される投光部２２と、投光用のスキャナ
部２３と、投光部２２と同等の構成で発光素子に代えて
受光素子としてフォトダイオードＰＤを持つ受光部２４
と、距離計測処理部２５とから成る。投光部２２及びス
キャナ部２３からの投光は、車両前方の先行車をリフレ
クタ２８として反射される。この反射光を受光部２４に
より受光し、距離計測処理部２５により投光と受光の時
間的遅延に基づいてリフレクタ２８までの距離を演算に
て求める。こうして求まった距離情報は、ＥＣＵに伝送
され、適宜、走行操舵の制御に使用することができる。
【００２１】図１７は、光電センサの実施例を示す。光
電センサ３１Ａは、発光素子３２ａと光学素子３２ｂを
持つ光学モジュール３２と、受光素子３４と、制御部３
５と、発光素子３２ａを駆動する駆動回路３６と、受光
素子３４からの信号を処理する信号処理回路３７とから
成る。発光素子３２ａからの光学素子３２ｂを通した投
光は目標物３８により反射され、この反射光を受光素子
３４により受光し、信号処理回路３７により物体の有無
などの情報を検知することができる。
電センサ３１Ａは、発光素子３２ａと光学素子３２ｂを
持つ光学モジュール３２と、受光素子３４と、制御部３
５と、発光素子３２ａを駆動する駆動回路３６と、受光
素子３４からの信号を処理する信号処理回路３７とから
成る。発光素子３２ａからの光学素子３２ｂを通した投
光は目標物３８により反射され、この反射光を受光素子
３４により受光し、信号処理回路３７により物体の有無
などの情報を検知することができる。
【００２２】図１８は、光センサ装置の実施例を示す。
光センサ装置３１Ｂは、上記の光電センサ３１Ａの構成
に加えて、光学モジュール３２からの光を走査するため
の光走査装置３９と、この光走査装置３９を駆動する駆
動回路３６ｂとを備えている。この光センサ装置３１Ｂ
によれば、物体３８の有無や形状などの情報を検知する
ことができる。
光センサ装置３１Ｂは、上記の光電センサ３１Ａの構成
に加えて、光学モジュール３２からの光を走査するため
の光走査装置３９と、この光走査装置３９を駆動する駆
動回路３６ｂとを備えている。この光センサ装置３１Ｂ
によれば、物体３８の有無や形状などの情報を検知する
ことができる。
【００２３】図１９は、本発明の光学モジュールを用い
て符号情報読取装置（バーコードリーダ）を構成した例
を示す。符号情報読取装置４１は、光学モジュール４２
と、光学モジュール４２からの光を走査するポリゴンミ
ラー等でなる光走査装置４３と、光強度を検出する受光
素子を持つ受光部４４と、受光素子から出力される電気
信号を処理する信号処理回路４５等から成り、光学モジ
ュール４２より出射される光ビームを光走査装置４３に
より走査して、バーコード、多段バーコード、マトリッ
クス化された２次元バーコードなどの符号情報を有する
物体４８を光走査し、物体４８からの反射光を受光部４
４により受光し、信号処理回路４５により符号情報を読
み取る。以上、いずれの実施例においても、本発明の光
学モジュール３２，４２を用いることにより、広い温度
範囲で高精度での測定が可能となる。
て符号情報読取装置（バーコードリーダ）を構成した例
を示す。符号情報読取装置４１は、光学モジュール４２
と、光学モジュール４２からの光を走査するポリゴンミ
ラー等でなる光走査装置４３と、光強度を検出する受光
素子を持つ受光部４４と、受光素子から出力される電気
信号を処理する信号処理回路４５等から成り、光学モジ
ュール４２より出射される光ビームを光走査装置４３に
より走査して、バーコード、多段バーコード、マトリッ
クス化された２次元バーコードなどの符号情報を有する
物体４８を光走査し、物体４８からの反射光を受光部４
４により受光し、信号処理回路４５により符号情報を読
み取る。以上、いずれの実施例においても、本発明の光
学モジュール３２，４２を用いることにより、広い温度
範囲で高精度での測定が可能となる。
【００２４】
【発明の効果】以上のように本発明の光学モジュールに
よれば、光学素子を保持する第１の部材と光学部品を保
持する第２の部材の間に弾性体を介在させ、かつ第１の
部材と第２の部材の間隔を間隔設定手段を用いて設定し
ているので、次の効果が得られる。 （１）弾性体と間隔設定手段とが相俟って、両部材間隔
のばらつきを間隔設定手段で微調整できるため、両部材
の位置決め精度を上げることができ、歩留まりが上が
る。 （２）厳しい環境、特に高温、高湿の下でも高い信頼性
が得られ、広範囲の温度変化に対して安定した特性が得
られる。 （３）接合面の洗浄がいらないため、工数を減少でき
る。 （４）接合面に機械的前加工がいらないため、コストダ
ウンにつながる。 （５）光学モジュールを小型化できる。 また、本発明の光学モジュールによれば、弾性体として
接着剤を用いることにより、接合強度がさらに向上す
る。また、本発明のレーザレーダ装置によれば、目標物
が遠距離にあっても高精度な測定が可能となる。また、
本発明の光電センサ又は光センサ装置又は符号情報読取
装置によれば、物体の有無や形状などの情報やバーコー
ド等の符号を高精度に検知することができる。
よれば、光学素子を保持する第１の部材と光学部品を保
持する第２の部材の間に弾性体を介在させ、かつ第１の
部材と第２の部材の間隔を間隔設定手段を用いて設定し
ているので、次の効果が得られる。 （１）弾性体と間隔設定手段とが相俟って、両部材間隔
のばらつきを間隔設定手段で微調整できるため、両部材
の位置決め精度を上げることができ、歩留まりが上が
る。 （２）厳しい環境、特に高温、高湿の下でも高い信頼性
が得られ、広範囲の温度変化に対して安定した特性が得
られる。 （３）接合面の洗浄がいらないため、工数を減少でき
る。 （４）接合面に機械的前加工がいらないため、コストダ
ウンにつながる。 （５）光学モジュールを小型化できる。 また、本発明の光学モジュールによれば、弾性体として
接着剤を用いることにより、接合強度がさらに向上す
る。また、本発明のレーザレーダ装置によれば、目標物
が遠距離にあっても高精度な測定が可能となる。また、
本発明の光電センサ又は光センサ装置又は符号情報読取
装置によれば、物体の有無や形状などの情報やバーコー
ド等の符号を高精度に検知することができる。
【図１】従来の加工精度のみで位置調整された光学モジ
ュールの断面図である。
ュールの断面図である。
【図２】従来の接着剤層の厚みで位置調整された光学モ
ジュールの断面図である。
ジュールの断面図である。
【図３】本発明の一実施例による接着剤層とネジで位置
調整された光学モジュールの断面図である。
調整された光学モジュールの断面図である。
【図４】本発明の一実施例による光源基板側の接着面に
接着剤が塗布された状態の光学モジュールの断面図であ
る。
接着剤が塗布された状態の光学モジュールの断面図であ
る。
【図５】図４の状態の光学モジュールの概略斜視図であ
る。
る。
【図６】プラスチックレンズとレンズ基板が一体となっ
た光学モジュールの断面図である。
た光学モジュールの断面図である。
【図７】ネジと接着剤が接触している光学モジュールの
断面図である。
断面図である。
【図８】ネジ穴にも接着剤が充填された光学モジュール
の断面図である。
の断面図である。
【図９】フレネルレンズを用いた光学モジュールの断面
図である。
図である。
【図１０】位置調整工程にある光学モジュールの断面図
である。
である。
【図１１】位置調整工程にある光学モジュールの断面図
である。
である。
【図１２】球レンズを用いた光学モジュールの断面図で
ある。
ある。
【図１３】マイクロレンズアレイを用いた光学モジュー
ルの断面図である。
ルの断面図である。
【図１４】レーザレーダ装置の電気的構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図１５】レーザレーダ装置が搭載された車両を示す概
略斜視図である。
略斜視図である。
【図１６】レーザレーダ装置の具体構成を示す図であ
る。
る。
【図１７】光電センサの構成を示すブロック図である。
【図１８】光センサ装置の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図１９】バーコードリーダの構成を示すブロック図で
ある。
ある。
１ 半導体レーザ（光学素子） ２ 光源基板（第１の部材） ３ 平凸非球面レンズ（光学部品） ４ レンズ部基板（第２の部材） ５ 紫外線硬化型接着剤（弾性体） ６ ネジ（間隔設定手段） ２０ 車両 ２１ レーザレーダ装置 ３１Ａ 光電センサ ３１Ｂ 光センサ装置 ３２ 光学モジュール ３７ 信号処理回路 ４１ 符号情報読取装置 ４２ 光学モジュール ４５ 信号処理回路
Claims (12)
- 【請求項１】 光学素子から出射される光を光学部品を
介して投光する光学モジュールにおいて、 前記光学素子を保持する第１の部材と、 前記光学部品を保持する第２の部材と、 前記両部材の間に介在させた弾性体と、 前記弾性体が圧縮された状態で前記両部材の間隔を設定
する間隔設定手段とを備えたことを特徴とする光学モジ
ュール。 - 【請求項２】 上記間隔設定手段がネジであることを特
徴とする請求項１に記載の光学モジュール。 - 【請求項３】 上記弾性体が接着剤であることを特徴と
する請求項１に記載の光学モジュール。 - 【請求項４】 上記第１の部材と第２の部材の少なくと
も一方が光透過性材料であり、かつ、上記弾性体が光硬
化性樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の光学
モジュール。 - 【請求項５】 上記光学素子が発光半導体素子であり、
上記光学部品がレンズであることを特徴とする請求項１
に記載の光学モジュール。 - 【請求項６】 弾性体がネジと接触しない構造になって
いることを特徴とする請求項２に記載の光学モジュー
ル。 - 【請求項７】 ネジが光透過性材料であることを特徴と
する請求項４に記載の光学モジュール。 - 【請求項８】 請求項１に記載の光学モジュールと、光
強度を検出する受光素子から出力される電気信号を処理
する信号処理回路とを備え、 前記光学モジュールの光学素子はレーザ光を発光し、 該レーザ光を目標物に投光し、該目標物からの反射光を
前記受光素子により受光し、前記信号処理回路により発
光から受光までの時間的遅延に基づき目標物までの距離
を測定することを特徴とするレーザレーダ装置。 - 【請求項９】 請求項８に記載のレーザレーダ装置を搭
載したことを特徴とする車両。 - 【請求項１０】 請求項１に記載の光学モジュールを搭
載したことを特徴とする光電センサ。 - 【請求項１１】 請求項１に記載の光学モジュールと、
光を走査する光走査装置と、光強度を検出する受光素子
から出力される電気信号を処理する信号処理手段とを備
え、 前記光学モジュールより出射される光ビームを前記光走
査装置により走査して物体を照射し、該物体からの反射
光を前記受光素子により受光し、前記信号処理手段によ
り該物体の有無や形状などの情報を検知することを特徴
とする光センサ装置。 - 【請求項１２】 請求項１に記載の光学モジュールと、
光を走査する光走査装置と、光強度を検出する受光素子
から出力される電気信号を処理する信号処理手段とを備
え、 前記光学モジュールより出射される光ビームを前記光走
査装置により走査してバーコードなどの符号情報を有す
る物体を照射し、該物体からの反射光を前記受光素子に
より受光し、前記信号処理手段により前記符号情報を読
み取ることを特徴とする符号情報読取装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22702895A JPH0954233A (ja) | 1995-08-10 | 1995-08-10 | 光学モジュールとそれを用いたレーザレーダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22702895A JPH0954233A (ja) | 1995-08-10 | 1995-08-10 | 光学モジュールとそれを用いたレーザレーダ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0954233A true JPH0954233A (ja) | 1997-02-25 |
Family
ID=16854392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22702895A Withdrawn JPH0954233A (ja) | 1995-08-10 | 1995-08-10 | 光学モジュールとそれを用いたレーザレーダ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0954233A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002232057A (ja) * | 2001-01-31 | 2002-08-16 | Hamamatsu Photonics Kk | 半導体レーザ装置、及び、半導体レーザ装置のレンズ位置固定方法 |
| JP2002232064A (ja) * | 2001-02-05 | 2002-08-16 | Hamamatsu Photonics Kk | 半導体レーザ装置、及び、半導体レーザ装置のレンズ位置固定方法 |
| JP2009099345A (ja) * | 2007-10-16 | 2009-05-07 | Yamatake Corp | 反射型光電センサ |
| EP2373001A2 (en) | 2010-03-05 | 2011-10-05 | Ricoh Company, Ltd. | Image-capturing device and in-vehicle camera |
| US9028090B2 (en) | 2011-08-26 | 2015-05-12 | Rohm Co., Ltd. | LED lamp |
| JP2015143878A (ja) * | 2015-03-31 | 2015-08-06 | 日本電産コパル株式会社 | レンズ保持機構 |
| JP2016027360A (ja) * | 2014-07-04 | 2016-02-18 | 日本電産コパル株式会社 | 撮像装置 |
| JPWO2017072985A1 (ja) * | 2015-10-28 | 2018-06-14 | 京セラ株式会社 | カメラモジュール及びその製造方法 |
| JP2020528550A (ja) * | 2017-07-24 | 2020-09-24 | ヴァレオ・シャルター・ウント・ゼンゾーレン・ゲーエムベーハー | 送信モジュールと受信モジュールとを装着するための取付要素を有したライダー（ｌｉｄａｒ）ユニット |
| JP2022168454A (ja) * | 2021-04-26 | 2022-11-08 | キヤノン株式会社 | 光学装置、車載システム、移動装置、および光学装置の製造方法 |
-
1995
- 1995-08-10 JP JP22702895A patent/JPH0954233A/ja not_active Withdrawn
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002232057A (ja) * | 2001-01-31 | 2002-08-16 | Hamamatsu Photonics Kk | 半導体レーザ装置、及び、半導体レーザ装置のレンズ位置固定方法 |
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| US9028090B2 (en) | 2011-08-26 | 2015-05-12 | Rohm Co., Ltd. | LED lamp |
| US9332618B2 (en) | 2011-08-26 | 2016-05-03 | Rohm Co., Ltd. | Illuminator controlled with touchless sensor |
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| JP2015143878A (ja) * | 2015-03-31 | 2015-08-06 | 日本電産コパル株式会社 | レンズ保持機構 |
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| JP2020528550A (ja) * | 2017-07-24 | 2020-09-24 | ヴァレオ・シャルター・ウント・ゼンゾーレン・ゲーエムベーハー | 送信モジュールと受信モジュールとを装着するための取付要素を有したライダー（ｌｉｄａｒ）ユニット |
| JP2022168454A (ja) * | 2021-04-26 | 2022-11-08 | キヤノン株式会社 | 光学装置、車載システム、移動装置、および光学装置の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20021105 |