事例 | 2021/3/25

自動運転技術の実用化に向けて

自動車メーカー各社は自動運転の実現に向けて、研究や実証実験などを行い、技術開発に精力的に取り組んでいます。

その技術の中でも「自動運転の目」とも言われるLiDARは、レーザー光を使ったセンサの一種で、

対象物までの距離や形状を正確に検知できる自動運転には必要不可欠な技術です。

当然、LiDARの車載部品は安全性向上のために高い品質が求められます。

LiDAR用赤外対応部品の定量評価の事例紹介

今回、LiDARの車載部品の中でも、光学的な性能や品質が重視される

赤外カメラ用カルコゲナイドレンズとレーザースキャナ用カバー部品の

歪み測定データを用いた定量評価事例をご紹介します。

この2つの部品は歪みが大きいとLiDARの性能を下げてしまいます。

しかし、赤外波長のみを透過する素材ため、可視光での定量評価が難しい部品です。

その為、今回使用する装置は近赤外(NIR)を測定光に用いた

2次元複屈折評価システムPA-300-NIRWPA-200-NIRです。

いずれも近赤外波長で測定対象の位相差を測定し、歪みを見える化、定量化をすることができる装置です。

PA_WPA-NIR

LiDAR用赤外対応部品の測定事例①

  • 測定サンプル カルコゲナイドレンズ
  • 測定装置   PA-300-NIR(測定波長 850nm)

この画像のような真っ黒なカルコゲナイドレンズは、

可視光での測定では歪みを測定することができません。

比較のために、まず初めに可視光を測定光源とするPA-300-L(測定波長520nm=可視光)を用いて測定を行ってみます。

左の透過画像では、可視光は透過しないため黒に見えます。

その結果、右図の位相差測定結果もグレー表示(測定不可)を示しています。

透過画像        位相差画像

次に近赤外対応のPA-300-NIRで測定した場合、透過画像はレンズを透過して表示されています。

位相差画像でもレンズ内の歪みを位相差として測定することが出来ました。

透過画像        位相差画像

測定したカルコゲナイドレンズは、右側の歪みがやや大きい傾向にあります。

当社装置ではこの傾向を数値化し解析することができます。

このPA-300-NIRの測定データは1画素毎に位相差値を持ち、

500万画素の面分布データとして構成されています。

この位相差データを用いて、当社専用ソフトでの解析やCSVをエクスポートして

Excelでの分析やグラフ化に使用することも可能です。

付属の専用解析ソフト「PA/WPA View」の解析画面

専用解析ソフト「PA/WPA View」につきましてはこちらをご覧ください。

LiDAR用赤外対応部品の測定事例②

  • 測定サンプル レーザースキャナ用カバー部品(樹脂成形品)
  • 測定装置   WPA-200-NIR(測定波長 810nm, 850nm, 870nm)

次に樹脂成形のレーザースキャナ用カバー部品の事例です。

こちらも赤外波長は透過しますが、可視光では内部の歪みを見ることはできません。

      LiDARレーザースキャナ用カバー(CG画像)        実物(メタリック塗装)

この部品をWPA-200-NIRを使用して、2方向から測定してみます。

最初はゲート側からの測定です。

位相差分布を2分割する境界線のようなものが計測されました。

これは射出成形の際、金型内で樹脂の合流部分が線状の跡となり発生するウェルドラインです。

また、赤い部分は位相差が大きい、つまり、歪みが大きい部分です。

これらは光学的な品質が求められるLiDARの車載部品としては問題になる可能性があります。

続いて、LiDARカバー側面の測定を試みました。実際には下図のように斜めから回転させながら測定を行いました。

近赤外波長を使用することで、可視では不透過だった部品を透過で確認することが可能です。

更にこれを位相差のリアルタイム表示にすると、樹脂内部の歪みの分布を部品を動かしながら確認することもできます。

まとめ

赤外波長で使用するレンズや成形品などの車載部品も、当社装置の測定データを活用することで

歪みやウェルドなどの成形不良の検出や定量化が可能です。

車載部品の歪み検査でお困りでしたら、是非一度当社の装置で課題解決できるか是非ご検討ください。

また、今回ご紹介したLiDAR関連の部品以外に樹脂成形品の評価も可能です。

こちらの記事をご覧ください。

論より証拠。Webデモでその結果を体感できます。

複屈折、偏光、位相差に関する当社の技術や、装置の原理の理解をご理解いただきたいのはもちろんですが

まずはその性能を体感していただく方が早いかもしれません。

当社ではWebを使った遠隔デモで装置、ソフトのご紹介の仕組みを準備しています。

下記のお問合せフォームへのリンクをクリックしていただき、

お問合せ内容欄に「Webデモ希望」とご記入して送信してください。

メールでデモ日の調整をさせていただき、確定した日時で

Microsoft Teamsのweb会議urlを送付いたします。

※Microsoft Teamsについてはこちらからご確認ください。

お問い合わせ