特許 7091908 レンズユニット、対象物検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-06-20

(45)【発行日】2022-06-28

(54)【発明の名称】レンズユニット、対象物検出装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 7/02 20210101AFI20220621BHJP

   G01S 7/481 20060101ALI20220621BHJP

   G01V 8/20 20060101ALI20220621BHJP

   G02B 26/10 20060101ALI20220621BHJP

【ＦＩ】

G02B7/02 F

G02B7/02 B

G01S7/481 A

G01V8/20 N

G02B26/10 101

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2018136654

(22)【出願日】2018-07-20

(65)【公開番号】P2020013054

(43)【公開日】2020-01-23

【審査請求日】2021-05-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000002945

【氏名又は名称】オムロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101786

【弁理士】

【氏名又は名称】奥村 秀行

(72)【発明者】

【氏名】安藤 恵都

(72)【発明者】

【氏名】田原 泰三

(72)【発明者】

【氏名】金井 伸一

(72)【発明者】

【氏名】角谷 彰朗

【審査官】藏田 敦之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－１５６８８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６２－１８１９１０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭６１－０４６９１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６４－０３２５０８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１６－０３９００２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－０１１８１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０９１７３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１２６２７２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ７／０２

Ｇ０１Ｓ ７／４８１

Ｇ０１Ｖ ８／２０

Ｇ０２Ｂ ２６／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

レンズと、
前記レンズを取り付けるベースと、
前記レンズの端部に設けられ、前記ベースに対して接着剤で固定されて、前記レンズを支持するレンズ支持部と、を備え、
前記レンズ支持部は、前記レンズを周方向に囲むように枠状に設けられていて、前記レンズと前記ベースとの間の熱膨張収縮差により受ける応力を吸収する応力吸収部を有し、
前記応力吸収部は、前記レンズ支持部の前記レンズと対向する部分に設けられて、前記レンズおよび前記ベースより高い可撓性を有し、前記熱膨張収縮差による応力を受けて撓むことにより、前記応力を吸収し、
前記レンズと前記レンズ支持部との間に、開口部が設けられている、ことを特徴とするレンズユニット。

【請求項2】

請求項１に記載のレンズユニットにおいて、
前記接着剤は、前記レンズ支持部と前記ベースとに渡るように設けられ、所定の波長の光を照射することにより硬化して、前記レンズ支持部と前記ベースとを固定する、ことを特徴とするレンズユニット。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載のレンズユニットにおいて、
前記レンズ支持部は、前記レンズと前記ベースのうち、いずれか一方と同一の材料で形成されている、ことを特徴とするレンズユニット。

【請求項4】

請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のレンズユニットにおいて、
前記ベースは、前記レンズ支持部の先端部が嵌入され、かつ前記接着剤が充填される凹部を有している、ことを特徴とするレンズユニット。

【請求項5】

請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のレンズユニットと、
所定範囲に測定光を投光する投光部と、
前記所定範囲にある対象物での前記測定光の反射光を受光する受光部と、を備え、
前記反射光の受光状態に応じて前記受光部から出力される受光信号に基づいて前記対象物を検出する、ことを特徴とする対象物検出装置。

【請求項6】

請求項５に記載の対象物検出装置において、
前記投光部から投光された前記測定光を偏向して、前記所定範囲に走査し、前記対象物からの前記反射光を走査して、前記受光部に導くように偏向する光走査部をさらに備え、
前記レンズユニットに備わるレンズは、前記受光部で受光される前の前記反射光を光学的に調整する受光レンズである、ことを特徴とする対象物検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レンズおよびベースを有するレンズユニットと、該レンズユニットを備えた対象物検出装置とに関し、特にレンズの固定構造に関するものである。

【背景技術】

【0002】

たとえば、車載用のレーザレーダのような対象物検出装置には、特許文献１に開示されているように、測定光を投光する投光部と、測定光の対象物による反射光を受光する受光部と、測定光や反射光を光学的に調整するレンズや鏡のような光学部品とが備わっている。また、特許文献１のような対象物検出装置には、対象物の検出範囲を広げるため、測定光や反射光を走査する光走査部が備わっている。投光部には、レーザダイオードなどの発光素子が設けられている。受光部には、フォトダイオードなどの受光素子が設けられている。光走査部には、測定光や反射光を偏向する回転鏡が備わっている。

【0003】

上記の対象物検出装置では、投光部の発光素子から発せられた測定光が、光学部品に含まれる投光レンズで平行光に変換された後、光走査部で偏向されて、所定範囲に投光される。測定光が所定範囲にある対象物で反射されると、その反射光は、光走査部で偏向されて、光学部品に含まれる受光レンズで集光された後、受光部の受光素子で受光される。そして、対象物検出装置は、反射光の受光状態に応じて受光素子から出力される信号に基づいて、対象物の有無を検出する。また、投光部により測定光を投光してから、受光部で反射光を受光するまでの時間に基づいて、対象物までの距離を検出する。

【0004】

対象物検出装置において、対象物の検出精度を向上させるためには、各部を所定位置に精度良く設置する必要がある。投光路の始点に配置される発光素子や、受光路の終点に配置される受光素子は、電子部品であるため、プリント基板に実装される。そして、そのプリント基板は、筐体内でフレームなどのベースに取り付けられる。投光路や受光路の途中に配置されるレンズは、光軸方向を含む直交３光軸方向に光学的に位置調整されて、ベースに取り付けられる。詳しくは、たとえば、自動機のステージにベースを設置し、自動機のアームでレンズを把持してベース上の所定位置まで移動させた後、レンズに光（測定光または反射光）を透過させて、レンズからの出射光を光計測器で観測し、該出射光が適正な状態になるように、アームでレンズを直交３光軸方向に位置調整して、レンズをベースに固定する。

【0005】

レンズは、透光性を有する合成樹脂やガラスなどの材料で形成されている。レンズを取り付けるベースは、遮光性を有する合成樹脂や金属などで形成されている。このように、レンズとベースとは異なる材料で形成されているため、周囲の温度変化により両者に熱膨張収縮差が生じて、レンズが位置ずれし、レンズの光学的特性が劣化するおそれがある。特に、反射光を光学的に調整する受光レンズは、投光レンズより大型であるため、ベースとの熱膨張収縮差による位置ずれ量が多くなり易い。また、車載用の対象物検出装置では、高温環境下や低温環境下で使用されることがあり、レンズとベースとの熱膨張収縮差により、レンズが位置ずれし易くなる。

【0006】

熱膨張によるレンズの位置ずれ対策として、特許文献２に開示されたレンズユニットでは、ベースに保持されたレンズホルダの内周部に、レンズの外周部を固定する溝状の保持部を形成している。そして、レンズの外周部に、レンズの有効径内の最薄部より厚みの薄い部分を形成している。

【0007】

また、特許文献３では、ベース（保持体）に対してレンズ（光学要素）の外周部を接着剤により固定しているが、両者の線膨張率の違いにより接着剤がせん断されるおそれがある。そこで、レンズを取り付けるベースの取り付け平面に凹部を複数形成し、該凹部内に接着剤を充填して、接着剤の厚みを厚くし、接着剤のせん断応力に対する強度を向上させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特開２０１８－９１７３０号公報

【文献】特開２００９－３１３０号公報

【文献】特開２０１７－４４９４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

前述したように、対象物の検出精度を向上させるため、レンズを光学的に位置調整してベースに取り付ける必要がある。しかし、特許文献２のような構造では、レンズとレンズホルダが隙間なく係合し、レンズホルダとベースも隙間なく係合しているので、ベースに対してレンズを直交３軸方向に位置調整し難い。また、特許文献３のような構造では、レンズの厚み方向にレンズとベースが密着しているので、ベースに対してレンズを光軸方向に位置調整し難い。

【0010】

また、接着剤を用いてレンズをベースに固定した場合、周囲の温度変化により、レンズとベースとの間で熱膨張収縮差が生じると、硬化状態の接着剤に応力（特にせん断応力）がかかって、該接着剤が損傷（特にせん断）するおそれがある。そして、硬化状態の接着剤が損傷すると、レンズの固定状態が維持されず、レンズが位置ずれして、レンズの光学的特性が劣化してしまう。

【0011】

本発明は、レンズを光学的に位置調整してベースに精度良く取り付け、かつ周囲の温度変化によりレンズが位置ずれするのを防止することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明によるレンズユニットは、レンズと、レンズを取り付けるベースと、レンズの端部に設けられ、ベースに対して接着剤で固定されて、レンズを支持するレンズ支持部とを備えている。レンズ支持部は、レンズを周方向に囲むように枠状に設けられていて、レンズとベースとの間の熱膨張収縮差により受ける応力を吸収する応力吸収部を有する。応力吸収部は、レンズ支持部のレンズと対向する部分に設けられて、レンズおよびベースより高い可撓性を有し、前記の熱膨張収縮差による応力を受けて撓むことにより、応力を吸収する。レンズとレンズ支持部との間には、開口部が設けられている。

【0013】

また、本発明による対象物検出装置は、上記レンズユニットと、所定範囲に測定光を投光する投光部と、所定範囲にある対象物での測定光の反射光を受光する受光部とを備え、反射光の受光状態に応じて受光部から出力される受光信号に基づいて対象物を検出する。

【0014】

上記によると、レンズをレンズ支持部ごと光軸方向を含む直交３軸方向に光学的に位置調整してから、接着剤によりレンズ支持部をベースに固定することで、レンズをベースに精度良く取り付けることができる。またその後、周囲の温度変化により、レンズとベースとの間で熱膨張収縮差が生じて、レンズ支持部に応力がかかっても、該応力が応力吸収部で吸収される。このため、レンズ支持部をベースに固定する接着剤にかかる応力が軽減され、接着剤の損傷を防止することができる。その結果、ベースに対するレンズ支持部の固定状態を維持して、レンズの位置ずれも防止することができる。そして、このようなレンズユニットを備えた対象物検出装置では、レンズの位置精度を高く維持して、レンズの光学的特性が劣化するのを防止することができ、対象物を安定して精度良く検出することが可能となる。

【0015】

本発明において、接着剤は、レンズ支持部とベースとに渡るように設けられ、所定の波長の光を照射することにより硬化して、レンズ支持部とベースとを固定してもよい。

【0019】

また、本発明において、レンズ支持部は、レンズとベースのうち、いずれか一方と同一の材料で形成されていてもよい。

【0020】

また、本発明において、ベースは、レンズ支持部の先端部が嵌入され、かつ接着剤が充填される凹部を有していてもよい。

【0021】

さらに、本発明の対象物検出装置において、投光部から投光された測定光を偏向して、所定範囲に走査し、対象物からの反射光を走査して、受光部に導くように偏向する光走査部をさらに備え、レンズユニットに備わるレンズが、受光部で受光される前の反射光を光学的に調整する受光レンズであってもよい。

【発明の効果】

【0022】

本発明によれば、レンズを光学的に位置調整してベースに精度良く取り付け、かつ周囲の温度変化によりレンズが位置ずれするのを防止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の実施形態による対象物検出装置の電気的構成を示した図である。

【図2】図１の対象物検出装置の外観を示した斜視図である。

【図3】図１の対象物検出装置の内部構造を示した斜視図である。

【図4】図３からベースを省略した状態を示した図である。

【図5A】本発明の第１実施形態によるレンズユニットを示した図である。

【図5B】本発明の第１実施形態によるレンズユニットを示した図である。

【図5C】本発明の第１実施形態によるレンズユニットを示した図である。

【図6】図５ＢのＡ矢視図である。

【図7A】本発明の第２実施形態によるレンズユニットを示した図である。

【図7B】本発明の第２実施形態によるレンズユニットを示した図である。

【図7C】本発明の第２実施形態によるレンズユニットを示した図である。

【図7D】本発明の第２実施形態によるレンズユニットを示した図である。

【図8】本発明の第３実施形態によるレンズユニットを示した図である。

【図9】図８のレンズユニットの要部拡大図である。

【図10】本発明の第４実施形態によるレンズユニットを示した図である。

【図11】図１０のＢ矢視図である。

【図12】本発明の第５実施形態によるレンズユニットを示した図である。

【図13】本発明の第６実施形態によるレンズユニットを示した図である。

【図14】本発明の第７実施形態によるレンズユニットを示した図である。

【図15】本発明の第８実施形態によるレンズユニットを示した図である。

【図16】本発明の第９実施形態によるレンズユニットを示した図である。

【図17】本発明の第１０実施形態によるレンズユニットを示した図である。

【図18】本発明の第１１実施形態によるレンズユニットを示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一符号を付してある。

【0025】

まず、実施形態の対象物検出装置１００の電気的構成を説明する。

【0026】

図１は、対象物検出装置１００の電気的構成を示した図である。対象物検出装置１００は、車載用のレーザレーダである。制御部１は、ＣＰＵなどから成り、対象物検出装置１００の各部の動作を制御する。

【0027】

ＬＤ（レーザダイオード）モジュール２はパッケージ化されている。ＬＤモジュール２には、ＬＤが複数（たとえば４チャンネル）含まれている。各ＬＤは、高出力光パルスを発する発光素子である。充電回路３は、ＬＤモジュール２と接続されている。

【0028】

制御部１は、ＬＤモジュール２の各ＬＤの動作を制御する。詳しくは、たとえば制御部１は、各ＬＤを発光させて、所定範囲にある人や物体などの対象物に測定光を投光する。また、制御部１は、各ＬＤの発光を停止させて、充電回路３により各ＬＤを充電する。ＬＤモジュール２は、本発明の「投光部」の一例である。

【0029】

モータ４ｃは、後述する光走査部４（図３など）の駆動源である。モータ駆動回路５は、モータ４ｃを駆動する。エンコーダ６は、モータ４ｃの回転状態（角度や回転数など）を検出する。制御部１は、モータ駆動回路５によりモータ４ｃを回転させて、光走査部４の動作を制御する。また、制御部１は、エンコーダ６の出力に基づいて、光走査部４の動作状態（動作量や動作位置など）を検出する。

【0030】

ＰＤ（フォトダイオード）モジュール７はパッケージ化されている。ＰＤモジュール７には、受光素子であるＰＤ、ＴＩＡ（トランスインピーダンスアンプ）、ＭＵＸ（マルチプレクサ）、およびＶＧＡ（可変ゲインアンプ）が含まれている（詳細回路は図示省略）。

【0031】

ＰＤは、ＰＤモジュール７に複数（たとえば３２チャンネル）設けられている。ＭＵＸは、ＴＩＡの出力信号をＶＧＡに入力させる。昇圧回路９は、フォトダイオードの動作に必要な昇圧された電圧を、ＰＤモジュール７の各ＰＤに供給する。ＡＤＣ（アナログデジタルコンバータ）８は、ＰＤモジュール７から出力されるアナログ信号を、デジタル信号に変換する。

【0032】

制御部１は、ＰＤモジュール７の各部の動作を制御する。詳しくは、たとえば制御部１は、ＬＤモジュール２のＬＤを発光させることにより、所定範囲に測定光を投光し、所定範囲にある対象物で反射された測定光の反射光をＰＤモジュール７のＰＤにより受光する。そして、制御部１は、その受光状態に応じてＰＤから出力される受光信号を、ＰＤモジュール７のＴＩＡおよびＶＧＡにより信号処理する。さらに、制御部１は、ＰＤモジュール７から出力されるアナログの受光信号を、ＡＤＣ８によりデジタルの受光信号に変換し、該デジタルの受光信号に基づいて、対象物の有無を検出する。また、制御部１は、ＬＤが発光してから対象物での反射光をＰＤで受光するまでの時間を算出し、該時間に基づいて対象物までの距離を検出する。ＰＤモジュール７は、本発明の「受光部」の一例である。

【0033】

記憶部１０は、揮発性や不揮発性のメモリから成る。記憶部１０には、制御部１が対象物検出装置１００の各部を制御するための情報や、対象物を検出するための情報などが記憶されている。インタフェイス１１は、通信回路から成る。制御部１は、車両に搭載された他の装置に対して、インタフェイス１１により対象物に関する情報を送受信したり、各種制御情報を送受信したりする。

【0034】

次に、対象物検出装置１００の構造および機能について説明する。

【0035】

図２は、対象物検出装置１００の外観を示した斜視図である。図３は、対象物検出装置１００の内部構造を示した斜視図である。図４は、図３からベース３０を省略した状態を示した図である。

【0036】

図２に示すように、対象物検出装置１００のケース１２は、正面視が矩形状の箱体である。ケース１２の開口部１２ａは、透光カバー１３で覆われている。透光カバー１３は、所定の厚みのドーム状に形成されている。

【0037】

ケース１２と透光カバー１３で囲まれた内部空間には、図３および図４に示すような光学系と、図１に示した電気系などが収納されている。図２の透光カバー１３は、ケース１２の内外に対して光を透過させる。

【0038】

対象物検出装置１００は、たとえば、透光カバー１３が車両の前方、後方、または左右側方を向くように、車両の前部、後部、または左右側部に設置される。その際、図２に示すように、ケース１２の短辺方向が上下方向を向くように、対象物検出装置１００は車両に設置される。

【0039】

図３および図４に示すように、ケース１２などの内部空間に収納された光学系は、ＬＤモジュール２のＬＤ、投光レンズ１４、光走査部４、受光レンズ１６、反射鏡１７、およびＰＤモジュール７のＰＤから成る。

【0040】

そのうち、ＬＤモジュール２のＬＤ、投光レンズ１４、および光走査部４は、投光光学系である。また、光走査部４、受光レンズ１６、反射鏡１７、およびＰＤモジュール７のＰＤは、受光光学系である。

【0041】

図４に示すように、ＬＤモジュール２は、厚みの薄い直方体状に形成されている。ＬＤモジュール２の一側面には、複数のＬＤの発光部分（図４の符号ＬＤの部分）が露出している。各ＬＤは、測定光（高出力光パルス）を投射する。

【0042】

ＬＤモジュール２は、第１基板２１の一方の板面に実装されている。そして、ＬＤモジュール２は、対象物検出装置１００の中央部に配置されている。ＬＤモジュール２の各ＬＤの発光部分は、対象物検出装置１００の中央側でかつ第１基板２１の板面に対して平行な方向を向いている。このため、各ＬＤは、第１基板２１の板面に対して平行な方向に測定光を投射する。

【0043】

図３に示すように、第１基板２１は、ベース３０の対象物側を向いた取り付け面３０ａに、ねじなどにより固定されている。ベース３０は、アルミニウム製のダイキャストから成り、ケース１２の内面に対してねじなどにより固定されている。

【0044】

ＬＤモジュール２の発光方向側には、投光レンズ１４が配置されている。投光レンズ１４は、ベース３０の取り付け面３０ａに固定されている（詳細図示省略）。投光レンズ１４は、ＬＤモジュール２の各ＬＤから発せられた光の拡がりを調整し、該光を平行光に変換する。

【0045】

ＰＤモジュール７は、四角棒状に形成されている。ＰＤモジュール７の一側面には、複数のＰＤの受光部分が上下方向に１列に配列されている（詳細図示省略）。ＰＤモジュール７は、第２基板２２の一方の板面に実装されている。ＰＤモジュール７の各ＰＤは、透光カバー１３側を向いている。

【0046】

第２基板２２は、ベース３０の反対象物側を向いた取り付け面３０ｂにねじなどにより固定されている。ＰＤモジュール７は、ベース３０の上部に設けられた開口部３０ｋから露出している。すなわち、対象物側から開口部３０ｋを通して、ＰＤモジュール７のＰＤの受光部分を臨めるようになっている。第１基板２１と第２基板２２とは、両基板２１、２２の板厚方向に所定の間隔をおいて平行に配置されている。また、第１基板２１は、第２基板２２より小さく形成されていて、第２基板２２より対象物側に配置されている。

【0047】

第１基板２１には、ＬＤモジュール２の他に、図１に示した充電回路３が実装されている。第２基板２２には、ＰＤモジュール７の他に、図１に示したＡＤＣ８、昇圧回路９、モータ駆動回路５、制御部１、記憶部１０、およびインタフェイス１１などが実装されている。第１基板２１と第２基板２２とは、図示しないコネクタやＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）により電気的に接続されている。

【0048】

第２基板２２より対象物側には、投光レンズ１４、光走査部４、受光レンズ１６、および反射鏡１７が配置されている。

【0049】

光走査部４は、光偏向器とも呼ばれていて、両面鏡４ａとモータ４ｃなどを備えている。モータ４ｃは第３基板２３上に実装されている。第３基板２３は、モータ４ｃの回転軸（図示せず）が上下方向と平行になるように、ケース１２内に固定具により固定されている。第３基板２３の板面は、第１基板２１および第２基板２２の各板面に対して垂直になっている。第３基板２３と第２基板２２は、図示しないコネクタやＦＰＣにより電気的に接続されている。モータ４ｃの回転軸の一端部には、両面鏡４ａが連結されている。モータ４ｃの回転軸に連動して、両面鏡４ａは回転する。

【0050】

受光レンズ１６と反射鏡１７は、第１基板２１の上方に配置されている（図４）。受光レンズ１６は、集光レンズから成り、投光レンズ１４より大型に形成されている。受光レンズ１６は、光の入射面（凸面）が光走査部４と対向するように、ベース３０に取り付けられている。受光レンズ１６とベース３０を備えたレンズユニット４０の詳細は後述する。

【0051】

反射鏡１７は、受光レンズ１６の光走査部４と反対側に配置されている。反射鏡１７は、受光レンズ１６とＰＤモジュール７の各ＰＤの受光部分とに対して所定の角度で傾斜するように、ベース３０の取り付け面３０ｃに取り付けられている。

【0052】

図４に１点鎖線の矢印で示すように、ＬＤモジュール２のＬＤから投射された測定光は、投光レンズ１４により拡がりを調整された後、光走査部４の両面鏡４ａの下半分の部分に当たる。そして、その測定光は、両面鏡４ａの下半分の部分により偏向されて、透光カバー１３（図２）を透過し、対象物に照射される。つまり、光走査部４は、ＬＤモジュール２のＬＤから発せられた測定光を対象物側に偏向する。その際、モータ４ｃが回転して、両面鏡４ａの角度（向き）が変化することで、ＬＤから発せられた測定光が透光カバー１３の外方の所定範囲に走査される。

【0053】

透光カバー１３を透過した測定光は、所定範囲にある人や物体などの対象物で反射される。その反射光は、透光カバー１３を透過した後、図４に２点鎖線の矢印で示すように、光走査部４の両面鏡４ａの上半分の部分で偏向されて、受光レンズ１６に入射する。その際、モータ４ｃが回転して、両面鏡４ａの角度（向き）が変化することで、透光カバー１３の外方の所定範囲から来た反射光が両面鏡４ａにより反射されて、受光レンズ１６の方へ偏向される。光走査部４を経由して受光レンズ１６に入射した反射光は、受光レンズ１６により集光された後、反射鏡１７で反射して、ＰＤモジュール７のＰＤにより受光される。

【0054】

上記の反射光の受光状態に応じてＰＤから出力される受光信号は、ＰＤモジュール７やＡＤＣ８で信号処理される。そして、この処理後の受光信号に基づいて、制御部１が対象物の有無を検出したり、対象物までの距離を算出したりする。上述した光の投光経路と受光経路とは、ベース３０に設けられた隔壁３０ｗにより区切られている。

【0055】

次に、レンズユニット４０の構造および機能について説明する。

【0056】

図５Ａ～図５Ｃは、第１実施形態のレンズユニット４０を示した図である。図６は、図５ＢのＡ矢視図である。

【0057】

第１実施形態のレンズユニット４０では、図５Ａ～図５Ｃに示すように、受光レンズ１６の両端部に左右一対のレンズ支持部１８が設けられている。詳しくは、レンズ支持部１８は、受光レンズ１６の長手径方向Ｘの両側に柱状に設けられていて、逆Ｌ字形に形成されている。

【0058】

たとえば、受光レンズ１６は、ポリカーボネイトなどのような、透光性を有する合成樹脂で形成されている。レンズ支持部１８は、ステンレスやアルミニウムなどのような金属で形成されている。受光レンズ１６のインサート成形時に、レンズ支持部１８を成形金型内に装填することで、レンズ支持部１８の根元部１８ａが受光レンズ１６の両端部に固定される。

【0059】

他の例として、たとえばレーザ溶着や接着剤などにより、レンズ支持部１８の根元部１８ａを受光レンズ１６の両端部に固定してもよい。

【0060】

各レンズ支持部１８は、受光レンズ１６の長手径方向Ｘの両端部から、同径方向Ｘに所定長突出した後、受光レンズ１６の短手径方向Ｙと平行に下方へ垂直に曲げられて、該下方へ所定長突出している。各レンズ支持部１８の先端部１８ｂは、ベース３０の隔壁３０ｗの所定位置に設けられた凹部３０ｖに嵌入されている。図５Ａ～図６に示すように、凹部３０ｖの内径は、レンズ支持部１８の外径（太さ）より大きくなっている。

【0061】

各凹部３０ｖ内には、光硬化型の接着剤１９が充填されている。具体的には、接着剤１９は、紫外線を照射することにより硬化するＵＶ接着剤、またはレーザ光を照射することにより、レーザ光の熱で硬化するレーザ熱硬化型接着剤から成る。接着剤１９は、凹部３０ｖ内でレンズ支持部１８とベース３０の隔壁３０ｗに渡るように充填され、所定の波長の光を照射することにより硬化して、レンズ支持部１８を隔壁３０ｗに固定している。

【0062】

受光レンズ１６をベース３０に取り付ける際は、たとえば、まず、図示しない自動機のステージにベース３０を設置し、自動機のアームで受光レンズ１６または受光レンズ１６と一体化されたレンズ支持部１８を把持して、ベース３０の隔壁３０ｗ上の所定位置まで移動させる。次に、アームを動かして、図５Ａに示すように、各レンズ支持部１８の先端部１８ｂを各凹部３０ｖ内に挿入し、かつ硬化前の接着剤１９を各凹部３０ｖ内に注入する。

【0063】

次に、アームを動かして、図５Ｂおよび図６に矢印で示すように、レンズ支持部１８ごと受光レンズ１６を直交３軸方向Ｘ、Ｙ、Ｚに光学的に位置調整する。詳しくは、受光レンズ１６に光（反射光）を透過させて、図示しない光計測器により受光レンズ１６からの出射光またはＰＤモジュール７の各ＰＤの受光状態を観測し、当該出射光または当該受光状態が適正な状態になるように、アームで受光レンズ１６を直交３光軸方向Ｘ、Ｙ、Ｚに位置調整する。直交３軸方向Ｘ、Ｙ、Ｚは、図５Ａ～図５Ｃに示す受光レンズ１６の長手径方向Ｘ、短手径方向Ｙ、および図６に示す受光レンズ１６の光軸方向Ｚから成る。

【0064】

なお、レンズ支持部１８の先端部１８ｂを凹部３０ｖ内に嵌入した状態で、レンズ支持部１８ごと受光レンズ１６を直交３軸方向Ｘ、Ｙ、Ｚに光学的に位置調整してから、凹部３０ｖ内に接着剤１９を注入してもよい。

【0065】

そして、図５Ｃに示すように、光源５０から所定の波長の光を各凹部３０ｖ内の接着剤１９に照射することにより、接着剤１９を硬化させて、レンズ支持部１８とベース３０の隔壁３０ｗとを固定する。これにより、隔壁３０ｗ上でレンズ支持部１８により受光レンズ１６が支持されて、受光レンズ１６が適正な３次元位置でベース３０に取り付けられる。つまり、対象物検出装置１００内の所定位置に、受光レンズ１６が配置される。

【0066】

各レンズ支持部１８の太さは、受光レンズ１６の径や厚み、およびベース３０の隔壁３０ｗの厚みより細くなっている。このため、各レンズ支持部１８の中間部分には、受光レンズ１６やベース３０より高い可撓性を有した応力吸収部１８ｃが設けられている。

【0067】

受光レンズ１６の線膨張係数は、ベース３０の線膨張係数より大きくなっている。このため、周囲の温度変化により、受光レンズ１６とベース３０とが膨張または収縮すると、両者の間で熱膨張収縮差が生じて、各レンズ支持部１８に応力がかかる。そして、受光レンズ１６は投光レンズ１４より大型であるため、受光レンズ１６とベース３０との熱膨張収縮差により、レンズ支持部１８に強い応力がかかる。

【0068】

特に、受光レンズ１６はレンズ支持部１８により長手径方向Ｘの両側から拘束されているので、該径方向Ｘに生じる受光レンズ１６とベース３０との熱膨張収縮差により、該径方向Ｘに作用する大きなせん断応力が各レンズ支持部１８にかかる。各レンズ支持部１８では、応力吸収部１８ｃが、受光レンズ１６とベース３０との間の熱膨張収縮差による応力を受けて撓むことで、該熱膨張収縮差による応力を吸収する。

【0069】

上記第１実施形態によると、レンズ支持部１８ごと受光レンズ１６を直交３軸方向Ｘ、Ｙ、Ｚに光学的に位置調整してから、接着剤１９によりレンズ支持部１８をベース３０の隔壁３０ｗに固定することで、受光レンズ１６をベース３０に精度良く取り付けることができる。またその後、周囲の温度変化により、受光レンズ１６とベース３０との間で熱膨張収縮差が生じて、レンズ支持部１８に応力がかかっても、該応力が応力吸収部１８ｃで吸収される。このため、レンズ支持部１８をベース３０の隔壁３０ｗに固定する接着剤１９にかかる応力が軽減され、接着剤１９の損傷を防止することができる。その結果、隔壁３０ｗに対するレンズ支持部１８の固定状態を維持して、受光レンズ１６の位置ずれも防止することができる。

【0070】

そして、このようなレンズユニット４０を備えた対象物検出装置１００では、受光レンズ１６の位置精度を高く維持して、受光レンズ１６の光学的特性が劣化するのを防止することができ、対象物を安定して精度良く検出することが可能となる。特に、光走査部４を備えた対象物検出装置１００では、対象物からの反射光を光走査部４で偏向した後、受光モジュール７の所定のＰＤへ的確に導くために、受光レンズ１６に高い位置精度が要求される。このため、上記のように受光レンズ１６の位置精度を高めて、該位置精度を維持することは、対象物検出装置１００の受光性能を高めて、対象物を精度良く検出することに大きく貢献する。

【0071】

また、上記第１実施形態では、レンズ支持部１８をベース３０に固定するのに、光硬化型の接着剤１９を用いている。このため、レンズ支持部１８ごと受光レンズ１６を直交３軸方向Ｘ、Ｙ、Ｚに光学的に位置調整してから、所定の波長の光を照射することにより接着剤１９を即座に硬化させて、レンズ支持部１８をベース３０に確実に固定し、受光レンズ１６をベース３０に精度良く取り付けることができる。

【0072】

また、上記第１実施形態では、受光レンズ１６の長手径方向Ｘの両側にレンズ支持部１８が柱状に設けられ、レンズ支持部１８の中間部分にある応力吸収部１８ｃが受光レンズ１６やベース３０より高い可撓性を有している。このため、周囲の温度変化により、受光レンズ１６とベース３０との間で大きな熱膨張収縮差が生じて、受光レンズ１６の長手径方向Ｘに作用する大きなせん断応力がレンズ支持部１８にかかっても、応力吸収部１８ｃが撓むことで当該せん断応力を効果的に吸収することができる。

【0073】

また、上記第１実施形態では、各レンズ支持部１８が、受光レンズ１６から長手径方向Ｘへ突出した後、下方へ屈曲して、ベース３０の隔壁３０ｗに固定されている。このため、各レンズ支持部１８の長さを長くして、応力吸収部１８ｃを撓み易くし、レンズ支持部１８にかかる応力を吸収し易くすることができる。

【0074】

また、上記第１実施形態では、レンズ支持部１８の先端部１８ｂを嵌入させる凹部３０ｖを、ベース３０の隔壁３０ｗに形成している。このため、レンズ支持部１８の先端部１８ｂを凹部３０ｖに嵌入させた状態で、レンズ支持部１８ごと受光レンズ１６を直交３軸方向Ｘ、Ｙ、Ｚに容易に光学的に位置調整することができる。そして、凹部３０ｖに充填した接着剤１９を硬化させることで、レンズ支持部１８を隔壁３０ｗに確実に固定し、受光レンズ１６をベース３０に精度良く取り付けることができる。また、その後、受光レンズ１６やベース３０が熱膨張した場合には、凹部３０ｖの硬化状態の接着剤１９に圧縮応力がかかるので、レンズ支持部１８の固定強度を向上させることができる。

【0075】

さらに、上記第１実施形態において、レンズ支持部１８をベース３０と同じアルミニウムなどの材料で形成することで、レンズ支持部１８とベース３０との間の熱膨張収縮差を低減して、接着剤１９にかかる応力を一層軽減することができる。

【0076】

レンズユニット４０において、受光レンズ１６の直交３軸方向Ｘ、Ｙ、Ｚへの位置調整幅を大きくしたり、レンズ支持部１８をベース３０に強固に固定したりするためには、凹部３０ｖの深さを深くしたり、凹部３０ｖの径を大きくしたりすることが好ましい。

【0077】

然るにそうすると、凹部３０ｖ内への接着剤１９の充填量が多くなり、接着剤１９の全域に光を照射して、接着剤１９を均一に硬化させることが難くなる。特に、図３に示したように複雑な形に形成されたベース３０では、受光レンズ１６以外の部品も固定されるので、光源５０から凹部３０ｖ内の接着剤１９に光を照射し難く、凹部３０ｖ内の深い位置にある接着剤１９に光が到達しないおそれがある。

【0078】

上記の対策として、たとえば、図７Ａ～図９に示す他の実施形態の構造を、レンズユニット４０に備えてもよい。

【0079】

図７Ａ～図７Ｄは、第２実施形態のレンズユニット４０を示した図である。第２実施形態のレンズユニット４０では、レンズ支持部１８をベース３０の隔壁３０ｗに固定するため、図７Ｄに示すように、２種類の接着剤１９、２９を用いている。一方の接着剤１９は、光硬化型の接着剤から成る。他方の接着剤２９は、光硬化型ではない接着剤であって、たとえば湿気や熱により硬化するエポキシ系などの接着剤から成る。この非光硬化型の接着剤２９が硬化するまでの所要時間は、光硬化型の接着剤１９が硬化するまでの所要時間より長い。

【0080】

受光レンズ１６をベース３０に取り付ける際は、たとえば、まず、自動機のステージにベース３０を設置し、自動機のアームで受光レンズ１６とレンズ支持部１８をベース３０の隔壁３０ｗ上の所定位置まで移動させる。次に、アームを動かして、図７Ａに示すように、各レンズ支持部１８の先端部１８ｂを各凹部３０ｖ内に挿入し、かつ硬化前の光硬化型の接着剤１９を各凹部３０ｖの所定の深さ（たとえば５分目以下）まで注入する。この際、レンズ支持部１８の先端部１８ｂの少なくとも下端面が接着剤１９に浸かるようにする。

【0081】

次に、アームを動かして、図７Ｂに矢印で示すように、レンズ支持部１８ごと受光レンズ１６を直交３軸方向Ｘ、Ｙ、Ｚに光学的に位置調整する。次に、図７Ｃに示すように、光源５０から所定の波長の光を各凹部３０ｖ内の接着剤１９に照射することにより、該接着剤１９を硬化させて、レンズ支持部１８をベース３０の隔壁３０ｗに仮固定する。

【0082】

さらに、図７Ｄに示すように、硬化前の非光硬化型の接着剤２９を各凹部３０ｖに充填し、該接着剤２９が硬化するのを待つ。接着剤２９が硬化すると、レンズ支持部１８がベース３０の隔壁３０ｗに強固に固定される。そして、隔壁３０ｗ上でレンズ支持部１８により受光レンズ１６が支持されて、受光レンズ１６がベース３０に取り付けられる。

【0083】

上記第２実施形態によると、ベース３０の隔壁３０ｗの凹部３０ｖの深さを深くしたり、凹部３０ｖの径を大きくしたりしても、凹部３０ｖの深い位置に充填された光硬化型の接着剤１９の全体に所定の波長の光を照射して、該接着剤１９を均一に硬化させ、受光レンズ１６を精度良く位置決めすることができる。そして、光硬化型の接着剤１９の硬化後に、非光硬化型の接着剤２９を凹部３０ｖに充填して、該接着剤２９を硬化させるので、レンズ支持部１８をベース３０の隔壁３０ｗに強固に固定することができる。

【0084】

図８は、第３実施形態のレンズユニット４０を示した図である。図９は、図８の要部拡大図である。第３実施形態のレンズユニット４０では、図８に示すように、受光レンズ１６の両端部に、レンズ支持部１６ｄを受光レンズ１６と同一の透光性を有する合成樹脂で一体的に形成している。詳しくは、受光レンズ１６を成形するのと同時に、レンズ支持部１６ｄは成形されている。このため、レンズ支持部１６ｄは、光源５０から発せられた所定の波長の光を、先端部１６ｅの周辺にある接着剤１９まで導く。つまり、レンズ支持部１６ｄ全体が導光部になっている。また、レンズ支持部１６ｄの中間部分は、受光レンズ１６の本体部分（レンズ部分）やベース３０より可撓性を有する応力吸収部１６ｈになっている。レンズ支持部１６ｄの受光レンズ１６における形成位置は、第１実施形態のレンズ支持部１８と同様である。

【0085】

図９に示すように、各レンズ支持部１６ｄの先端部１６ｅには、規則的または不規則な凹凸からなる光散乱部１６ｆが形成されている。光散乱部１６ｆは、レンズ支持部１６ｄの内部を透過した光を透過させつつ、該光を外部に対して散乱させる。

【0086】

また、光源５０からの光が入射するレンズ支持部１６ｄの入射部分（上面）にも、同様の光散乱部１６ｇが形成されている。光散乱部１６ｇは、光源５０からレンズ支持部１６ｄに入射する光を透過させつつ散乱させる。

【0087】

光散乱部１６ｆ、１６ｇ以外のレンズ支持部１６ｄの形状は、第１実施形態のレンズ支持部１８と同様である。他の例として、レンズ支持部１６ｄの光の入射部分や出射部分の表面をすりガラス状に加工して、当該部分を光散乱部としてもよい。

【0088】

上記第３実施形態によると、レンズ支持部１６ｄが導光部として機能するので、光源５０から発せられた所定の波長の光を、レンズ支持部１６ｄの内部を透過させて、ベース３０の凹部３０ｖ内に嵌入された先端部１６ｅから、周囲にある光硬化型の接着剤１９に導くことができる。また、レンズ支持部１６ｄの光の入射部分や出射部分に光散乱部１６ｇ、１６ｆを設けているので、光源５０からの光を光散乱部１６ｇ、１６ｆで散乱させて、凹部３０ｖ内の接着剤１９全体に照射することができる。このため、凹部３０ｖの深さを深くしたり、凹部３０ｖの径を大きくしたりしても、凹部３０ｖ内に充填された接着剤１９の全体に光を照射して、該接着剤１９を確実に硬化させることができる。また、凹部３０ｖの深さや径を大きくして、凹部３０ｖ内への接着剤１９の充填量を多くすることで、受光レンズ１６の直交３軸方向Ｘ、Ｙ、Ｚへの位置調整幅を大きくしたり、レンズ支持部１６ｄをベース３０に強固に固定したりすることができる。

【0089】

また、レンズ支持部１６ｄの先端部１６ｅに設けた光散乱部１６ｆを凹凸状に形成しているので、レンズ支持部１６ｄを接着剤１９に食い込ませて、レンズ支持部１６ｄの固定強度を高くすることができる。さらに、レンズ支持部１６ｄを受光レンズ１６と同じ材料で形成しているので、レンズ支持部１６ｄと受光レンズ１６との間の熱膨張収縮差を低減して、接着剤１９にかかる応力を一層軽減することができる。

【0090】

以上の実施形態では、レンズ支持部１８、１６ｄを逆Ｌ字形に形成して、径を細くすることにより、レンズ支持部１８、１６ｄの中間部分に可撓性を有する応力吸収部１８ｃ、１６ｈを設けた例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、図１０～図１３に示すようなレンズ支持部２８、３８および応力吸収部２８ｃ、３８ｃを設けてもよい。

【0091】

図１０は、第４実施形態のレンズユニット４０を示した図である。図１１は、図１０（ａ）のＢ矢視図である。第４実施形態のレンズユニット４０では、図１０（ａ）に示すように、受光レンズ１６の両端部にまっすぐなレンズ支持部２８が設けられている。詳しくは、レンズ支持部２８は、受光レンズ１６の長手径方向Ｘの両側に柱状に設けられている。また、各レンズ支持部２８は、受光レンズ１６の短手径方向Ｙと平行に設けられている。各レンズ支持部２８の先端部２８ｂは、ベース３０の隔壁３０ｗに設けられた凹部３０ｖに嵌入されて、凹部３０ｖ内に充填された接着剤１９により隔壁３０ｗに固定されている。

【0092】

各レンズ支持部２８は、ステンレスやアルミニウムなどのような金属で形成されている。各レンズ支持部２８には、図１１に示すように２つのスリット２８ｓが設けられている。２つのスリット２８ｓは、レンズ支持部２８をＸ方向に貫通し、かつＹ方向に延びている。２つのスリット２８ｓの間は、受光レンズ１６やベース３０より高い可撓性を有する応力吸収部２８ｃになっている。また、応力吸収部２８ｃは、受光レンズ１６の長手径方向Ｘに弾性変形可能になっている。２つのレンズ支持部２８の各応力吸収部２８ｃには、受光レンズ１６の両端部が固定されており、受光レンズ１６は一対のレンズ支持部２８の間に支持されている。

【0093】

上記第４実施形態によると、周囲の温度変化により、受光レンズ１６とベース３０との間で大きな熱膨張収縮差が生じて、受光レンズ１６の長手径方向Ｘに作用する大きなせん断応力がレンズ支持部２８にかかっても、たとえば図１０（ｂ）に示すように、応力吸収部２８ｃがＸ方向に弾性変形することで、当該せん断応力を効果的に吸収することができる。このため、レンズ支持部２８から接着剤１９にかかる応力が軽減され、接着剤１９の損傷を防止することができ、隔壁３０ｗに対するレンズ支持部２８の固定状態を維持して、受光レンズ１６の位置ずれも防止することができる。

【0094】

図１２は、第５実施形態のレンズユニット４０を示した図である。第５実施形態のレンズユニット４０では、受光レンズ１６の両端部に渦巻き形のレンズ支持部３８が設けられている。詳しくは、レンズ支持部３８は、受光レンズ１６の長手径方向Ｘの両側に設けられている。各レンズ支持部３８の根元部３８ａは、受光レンズ１６の両端部に固定されている。

【0095】

各レンズ支持部３８の中間部分には、渦巻き状に巻回された応力吸収部３８ｃが設けられている。応力吸収部３８ｃは、受光レンズ１６やベース３０より高い可撓性を有し、弾性変形可能になっている。

【0096】

ベース３０の隔壁３０ｗ上には、左右一対の側壁３０ｄがＹ方向と平行に立設されている。各レンズ支持部３８の先端部３８ｂは、接着剤１９により各側壁３０ｄの側面に固定されている。

【0097】

他の例として、たとえば図１３に示す第６実施形態のように、各レンズ支持部３８の先端部３８ｂにＺ方向へ突出する凸部３８ｄを設けるとともに、各側壁３０ｄに凸部３８ｄを嵌入させる凹部３０ｖを設け、凹部３０ｖに充填した接着剤１９で凸部３８ｄを側壁３０ｄに固定してもよい。

【0098】

上記第５および第６実施形態によると、周囲の温度変化により、受光レンズ１６とベース３０との間で大きな熱膨張収縮差が生じて、受光レンズ１６の長手径方向Ｘに作用する大きなせん断応力がレンズ支持部３８にかかっても、応力吸収部３８ｃが弾性変形することで、当該せん断応力を効果的に吸収することができる。このため、レンズ支持部３８から接着剤１９にかかる応力が軽減され、接着剤１９の損傷を防止することができ、側壁３０ｄに対するレンズ支持部３８の固定状態を維持して、受光レンズ１６の位置ずれも防止することができる。

【0099】

以上の実施形態では、レンズ支持部１８、１６ｄ、２８、３８を梁状に形成した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、図１４に示す第７実施形態のように、レンズ支持部４８を枠状に形成してもよい。

【0100】

図１４は、第７実施形態のレンズユニット４０を示した図である。第７実施形態のレンズユニット４０では、レンズ支持部４８が、受光レンズ１６を周方向に囲むように枠状に形成されている。レンズ支持部４８は、受光レンズ１６またはベース３０と同一の材料で形成されてもよい。

【0101】

レンズ支持部４８の受光レンズ１６と対向する各枠部４８ｕ、４８ｂ、４８Ｌ、４８ｒの太さは、受光レンズ１６の径や厚み、およびベース３０の隔壁３０ｗや側壁３０ｄの厚みより細くなっている。このため、各枠部４８ｕ、４８ｂ、４８Ｌ、４８ｒは、受光レンズ１６やベース３０より高い可撓性を有した応力吸収部を構成している。

【0102】

受光レンズ１６は、長手径方向Ｘと平行な上下の枠部４８ｕ、４８ｂにより上下方向（受光レンズ１６の短手径方向）Ｙから支持されている。上下の枠部４８ｕ、４８ｂの少なくとも一方に対して、受光レンズ１６を固定してもよい。その場合の固定手段として、接着剤、レーザ溶着、ねじ、またはばねなどを用いてもよい。

【0103】

受光レンズ１６の短手径方向Ｙと平行な左右の枠部４８Ｌ、４８ｒと受光レンズ１６との間には、開口部４８ｋが設けられている。受光レンズ１６の長手径方向Ｘにおける、開口部４８ｋの開口幅は、受光レンズ１６の想定最大膨張幅より広くなっている。

【0104】

左右の枠部４８Ｌ、４８ｒのそれぞれの外側中央部には、Ｘ方向と平行に外方へ突出する一対の凸部４８ｔが形成されている。各凸部４８ｔは、ベース３０の側壁３０ｄに対して接着剤１９により固定されている。接着剤１９は、凸部４８ｔの周囲だけでなく、凸部４８ｔと側壁３０ｄとの間にも塗布されている。このため、レンズ支持部４８により受光レンズ１６が支持されて、受光レンズ１６がベース３０に取り付けられている。

【0105】

上記第７実施形態によると、レンズ支持部４８ごと受光レンズ１６を直交３軸方向Ｘ、Ｙ、Ｚに光学的に位置調整してから、接着剤１９によりレンズ支持部４８の凸部４８ｔをベース３０の側壁３０ｄに固定することで、受光レンズ１６をベース３０に精度良く取り付けることができる。またその後、周囲の温度変化により、受光レンズ１６、ベース３０、および／またはレンズ支持部４８で熱膨張収縮差が生じて、レンズ支持部４８に応力がかかっても、レンズ支持部４８の各枠部４８ｕ、４８ｂ、４８Ｌ、４８ｒが撓むことで、当該応力を効果的に吸収することができる。

【0106】

また、受光レンズ１６とレンズ支持部４８との間に開口部４８ｋを設けているので、熱による受光レンズ１６のＸ方向への膨張や収縮を開口部４８ｋ内に収めて、受光レンズ１６、ベース３０、および／またはレンズ支持部４８の熱膨張収縮差による応力をより効果的に吸収することができる。

【0107】

そして、上記の結果、レンズ支持部４８を側壁３０ｄに固定している接着剤１９にかかる応力が軽減され、接着剤１９の損傷を防止することができる。このため、側壁３０ｄに対するレンズ支持部４８の固定状態を維持して、受光レンズ１６の位置ずれも防止することができる。

【0108】

上記第７実施形態では、レンズ支持部４８の左右の枠部４８Ｌ、４８ｒのそれぞれに凸部４８ｔを設けた例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、図１５に示す第８実施形態のように、レンズ支持部４８の左右の枠部４８Ｌ、４８ｒのうち、いずれか一方に凸部４８ｔを設けてもよい。

【0109】

また、図１６に示す第９実施形態のように、レンズ支持部４８の上下の枠部４８ｕ、４８ｂのうちいずれか一方の外側中央部に、Ｙ方向と平行に外方へ突出するように凸部４８ｓを設けてもよい。そして、凸部４８ｓの先端をベース３０の隔壁３０ｗに設けた凹部３０ｖ内に嵌入させて、凹部３０ｖ内に充填した接着剤１９を硬化させることにより、レンズ支持部４８を隔壁３０ｗに固定してもよい。

【0110】

また、上記図１４～図１６に示した第７～第９実施形態では、レンズ支持部４８の可撓性を有する各枠部４８ｕ、４８ｂ、４８Ｌ、４８ｒと開口部４８ｋにより、受光レンズ１６、ベース３０、および／またはレンズ支持部４８の熱膨張収縮差による応力を吸収した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、図１７に示す第１０実施形態のように、レンズ支持部４８の各枠部４８ｕ、４８ｂ、４８Ｌ、４８ｒの内側に、板ばね状の応力吸収部４８ｆを一体的に設けてもよい。そして、受光レンズ１６を長手径方向Ｘの両側と短手径方向Ｙの両側から各応力吸収部４８ｆで支持し、受光レンズ１６、ベース３０、および／またはレンズ支持部４８の熱膨張収縮差により受光レンズ１６の径方向Ｘ、Ｙや光軸方向Ｚにかかる応力を各応力吸収部４８ｆで吸収してもよい。また、他の例として、枠部４８ｕ、４８ｂ、４８Ｌ、４８ｒのうち、一部の内側に応力吸収部４８ｆを一体的に設けてもよい。

【0111】

また、図５Ａ～図１３に示した第１～第６実施形態では、受光レンズ１６の長手径方向Ｘの両側に、レンズ支持部１８、１６ｄ、２８、３８を設けた例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、受光レンズ１６の短手径方向Ｙの両側に、梁状のレンズ支持部を設けてもよい。

【0112】

また、図１８に示す第１１実施形態のように、ベース３０の隔壁３０ｗと対向する受光レンズ１６の端部に梁状のレンズ支持部５８を複数設け、各レンズ支持部５８の先端部５８ｂを隔壁３０ｗに対して接着剤１９により固定してもよい。この場合、各レンズ支持部５８の中間部分に受光レンズ１６やベース３０より高い可撓性を有する応力吸収部５８ｃを設ければよい。

【0113】

また、図８および図９に示した第３実施形態では、レンズ支持部１６ｄ全体を受光レンズ１６と同一の透光性を有する材料で形成して、光を接着剤１９まで導く導光部とした例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、受光レンズ１６と異なる透光性を有する材料でレンズ支持部を形成してもよい。また、レンズ支持部の先端部だけを、透光性を有する材料で形成したり、光源５０と対向するレンズ支持部の光の入射部分から、接着剤１９と接する光の出射部分までの範囲を、透光性を有する材料で形成したりしてもよい。また、レンズ支持部の光の入射部分と出射部分のうち、少なくとも一方に光散乱部を設けたり、両方に光散乱部を設けたり、光散乱部を省略したりしてもよい。

【0114】

また、図５Ａ～図１１、図１３、図１６、および図１８に示した実施形態では、ベース３０に形成した凹部３０ｖに、レンズ支持部の一部を嵌入させるとともに、接着剤１９、１９ａを充填して、レンズ支持部をベース３０に固定した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、レンズ支持部に凹状の係合部を設け、ベースに凸状の係合部を設けて、これらの係合部を互いに係合させて接着剤で接着することにより、レンズ支持部をベースに固定してもよい。この場合、各係合部の係合状態を直交３軸方向に調整することにより、受光レンズをベースに対して位置調整すればよい。また、レンズ支持部をベースに固定するために、光硬化型の接着剤以外の接着剤を１種類または複数種類用いてもよい。

【0115】

また、以上の実施形態では、正面視が矩形状の受光レンズ１６を備えたレンズユニット４０に本発明を適用した例を示したが、たとえば正面視が円形状または楕円形状のような、その他の形状のレンズを備えたレンズユニットに対しても本発明は適用することが可能である。また、受光レンズに限らず、投光レンズを位置調整してベースに取り付ける場合にも、本発明は適用することが可能である。

【0116】

また、以上の実施形態では、測定光と反射光の両方を走査する光走査部４を備えた対象物検出装置１００に本発明を適用した例を示したが、たとえば測定光と反射光のうちいずれか一方を走査する光走査部を備えた対象物検出装置にも本発明を適用することは可能である。また、光走査部を備えない対象物検出装置にも本発明を適用することは可能である。

【0117】

さらに、以上の実施形態では、車載用のレンズユニット４０や対象物検出装置１００に本発明を適用した例を挙げたが、その他の用途のレンズユニットや対象物検出装置に対しても、本発明を適用することは可能である。

【符号の説明】

【0118】

２ ＬＤモジュール（投光部）
４ 光走査部
７ ＰＤモジュール（受光部）
１６ 受光レンズ（レンズ）
１６ｄ レンズ支持部（導光部）
１６ｅ 先端部
１６ｆ、１６ｇ 光散乱部
１６ｈ 応力吸収部
１８、２８、３８、４８、５８ レンズ支持部
１８ｂ、２８ｂ、３８ｂ、５８ｂ 先端部
１８ｃ、２８ｃ、３８ｃ、５８ｃ 応力吸収部
１９ 光硬化型の接着剤
２９ 非光硬化型の接着剤
３０ ベース
３０ｖ 凹部
４０ レンズユニット
４８ｂ、４８Ｌ、４８ｒ、４８ｕ 枠部（応力吸収部）
４８ｆ 応力吸収部
４８ｋ 開口部
１００ 対象物検出装置
Ｘ 受光レンズの長手径方向
Ｙ 受光レンズの短手径方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】