(57)【要約】【課題】ノイズ電流に起因する回路や電子部品の誤動作を抑制できる光源装置及び測距装置を提供すること。【解決手段】光源装置７は、光源チップと、ケース３３と、第１導電部及び第２導電部と、基板２５と、電磁シールド板２７と、導電層と、電気伝導ユニット２９とを備える。ケースは光源チップを収容する。第１導電部及び第２導電部はケースの一部である。基板にケースが取り付けられる。電磁シールド板は基板の少なくとも一部を覆う。導電層は基板に形成される。導電層は、第２導電部及び電磁シールド板と電気的に接続する。電気伝導ユニットは、第１導電部と電磁シールド板とを電気的に接続する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源チップ（２１）と、
前記光源チップを収容するケース（３３）と、
前記ケースの一部である第１導電部（３７）及び第２導電部（４０）と、
前記ケースが取り付けられる基板（２５）と、
前記基板の少なくとも一部を覆う電磁シールド板（２７）と、
前記基板に形成され、前記第２導電部及び前記電磁シールド板と電気的に接続する導電層（５１）と、
前記第１導電部と前記電磁シールド板とを電気的に接続する電気伝導ユニット（２９）と、
を備える光源装置（７）。
【請求項２】
請求項１に記載の光源装置であって、
前記電気伝導ユニットの外周面の少なくとも一部は黒色である光源装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の光源装置であって、
前記電気伝導ユニットの外周面の少なくとも一部では、前記光源チップが照射する光に対する反射率が５％以下である光源装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の光源装置であって、
前記電気伝導ユニットは、前記光源チップが照射する光（４９）の照射範囲（５９）の外に位置する光源装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の光源装置であって、
前記光源チップを駆動する光源チップ駆動回路（１９）と、
前記光源チップと前記光源チップ駆動回路とを接続するワイヤ（４７）と、
をさらに備え、
前記ワイヤは、前記光源チップよりも、前記第１導電部の側に位置する光源装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の光源装置を備える測距装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は光源装置及び測距装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光源チップを備える光源装置が特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５３９１７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光源装置として、光源チップと、ケースと、光源チップ駆動回路と、基板と、を備えるものがある。光源チップはケースに収容される。ケース及び光源チップ駆動回路は基板に取り付けられる。光源チップ駆動回路を発生源とするノイズ電流が、基板上の他の回路や電子部品に流れ、誤動作を引き起こすことがある。
【０００５】
本開示の１つの局面は、ノイズ電流に起因する回路や電子部品の誤動作を抑制できる光源装置及び測距装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の１つの局面は、光源チップ（２１）と、前記光源チップを収容するケース（３３）と、前記ケースの一部である第１導電部（３７）及び第２導電部（４０）と、前記ケースが取り付けられる基板（２５）と、前記基板の少なくとも一部を覆う電磁シールド板（２７）と、前記基板に形成され、前記第２導電部及び前記電磁シールド板と電気的に接続する導電層（５１）と、前記第１導電部と前記電磁シールド板とを電気的に接続する電気伝導ユニット（２９）と、を備える光源装置（７）である。本開示の１つの局面である光源装置は、ノイズ電流に起因する回路や電子部品の誤動作を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】測距装置１の構成を表すブロック図である。
【図２】光源装置７の構成を表す分解斜視図である。
【図３】図２における「正面視」の方向から見た光源装置７の構成を表す正面図である。
【図４】図２における「側面視」の方向から見た光源装置７の構成を表す側面図である。
【図５】光源チップ駆動回路１９、光源ユニット２３、及び基板２５の側断面図である。
【図６】光源ユニット２３のうち、メタルリッド３７を除く部分の平面図である。
【図７】光源装置７の電気的構成と、ノイズ電流Ｎ１、Ｎ２とを表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本開示の例示的な実施形態について図面を参照しながら説明する。
＜第１実施形態＞
１．測距装置１の構成
測距装置１の構成を図１に基づき説明する。測距装置１は、例えば、車両に搭載される。測距装置１は、測距装置１から対象物３までの距離を測定する。対象物３は、例えば、車両の周囲に存在する物標である。
【０００９】
測距装置１は、制御部５と、光源装置７と、照射光学系９と、受光光学系１１と、フォトダイオード（以下ではＰＤとする）１３と、増幅部１５と、測距部１７と、を備える。光源装置７は、光源チップ駆動回路１９と、光源チップ２１と、を備える。
【００１０】
測距装置１は、以下のようにして、測距装置１から対象物３までの距離を測定する。制御部５は、光源チップ駆動回路１９に発光制御信号を送る。光源チップ駆動回路１９は、発光制御信号に応じて、光源チップ２１に光源チップ駆動電流を流す。光源チップ駆動電流が流れると、光源チップ２１は照射光４９を照射する。照射光４９は、照射光学系９を経て、対象物３に到達する。照射光４９の波長は、例えば、８５０〜９５０ｎｍである。
【００１１】
対象物３は、照射光４９を反射して反射光を生じさせる。反射光は、受光光学系１１を経て、ＰＤ１３に到達する。ＰＤ１３は、反射光に応じてＰＤ出力信号を生成する。増幅部１５は、ＰＤ出力信号を増幅し、受光信号を生成する。制御部５は、増幅部１５に対し、ＰＤ出力選択信号を送る。測距部１７は、受光信号に基づき、測距データを生成する。制御部５は、測距データを受信する。制御部５は、発光制御信号を送った時刻と、測距データを受信した時刻との時間差に基づき、測距装置１から対象物３までの距離を算出する。
【００１２】
２．光源装置７の構成
光源装置７の構成を、図２〜図６に基づき説明する。図２に示すように、光源装置７は、光源ユニット２３と、基板２５と、電磁シールド板２７と、電気伝導ユニット２９と、光源チップ駆動回路１９と、他の複数の電子部品３１と、を備える。
【００１３】
図５に示すように、光源ユニット２３は、光源チップ２１と、ケース３３と、を備える。光源チップ２１は、例えば、レーザダイオードである。
ケース３３は、光源チップ２１を収容する。ケース３３は、本体部３５と、メタルリッド３７と、出射窓３９と、裏面電極パッド４０と、複数の表面電極パッド４５と、ビア４６と、を備える。図５及び図６に示すように、本体部３５は、セラミックから成る箱状部材である。本体部３５は、第１開口部４１及び第２開口部４３において開口している。
【００１４】
裏面電極パッド４０は、本体部３５の外周面のうち、基板２５に対向する部分に形成されている。裏面電極パッド４０は導電性を有する。裏面電極パッド４０は第２導電部に対応する。
【００１５】
複数の表面電極パッド４５は、本体部３５に形成されている。それぞれの表面電極パッド４５は、本体部３５の外側に位置する第１部４５Ａと、本体部３５の内部に位置する第２部４５Ｂと、を備える。第２部４５Ｂと光源チップ２１とは、複数のワイヤ４７により接続している。図５に示すように、複数のワイヤ４７は、光源チップ２１よりも、メタルリッド３７の側に位置する。ビア４６の一方の端部は光源チップ２１に接し、ビア４６の他方の端部は裏面電極パッド４０に接する。
【００１６】
メタルリッド３７は、金属から成る板状部材である。メタルリッド３７は導電性を有する。メタルリッド３７は第１導電部に対応する。メタルリッド３７は、第１開口部４１を塞いでいる。メタルリッド３７と裏面電極パッド４０とは、光源チップ２１及びワイヤ４７を挟むように配置されている。出射窓３９は、透明なガラスから成る板状部材である。出射窓３９は、第２開口部４３を塞いでいる。光源チップ２１が照射する照射光４９は、出射窓３９を通り、図１に示す照射光学系９に向かう。ケース３３の内部は密閉されており、不活性ガスが充填されている。
【００１７】
図２に示すように、光源ユニット２３、光源チップ駆動回路１９、及び電子部品３１は、基板２５に取り付けられている。図５に示すように、基板２５の表面に導電層５１が形成されている。導電層５１は、例えば、グランドである。裏面電極パッド４０は、はんだ層３２により、導電層５１に接合している。導電層５１は裏面電極パッド４０と電気的に接続している。
【００１８】
電磁シールド板２７は金属から成る部材である。電磁シールド板２７は、光源チップ駆動回路１９、電子部品３１等が発生するノイズをシールドする。図２、図３に示すように、電磁シールド板２７は、本体部５５と、側面部５７と、フランジ部５８と、を備える。
【００１９】
本体部５５は、矩形の板状部材である。側面部５７は、本体部５５の４辺にそれぞれ設けられている。側面部５７は、基板２５に向かって延びている。フランジ部５８は、互いに対向する２つの側面部５７に設けられている。それぞれのフランジ部５８は、側面部５７の下端から外側に向かって延びている。側面部５７の下端とは、側面部５７における基板２５の側の端部である。
【００２０】
図３、図４に示すように、本体部５５は、基板２５の一部を覆っている。基板２５の一部を覆うとは、基板２５の板厚方向から見たとき、基板２５の一部と重なることを意味する。基板２５のうち、本体部５５が覆う部分に、光源ユニット２３、光源チップ駆動回路１９、及び電子部品３１が取り付けられている。光源ユニット２３、光源チップ駆動回路１９、及び電子部品３１は、基板２５と本体部５５とに挟まれている。
【００２１】
図３に示すように、フランジ部５８は導電層５１と当接している。そのため、導電層５１は、電磁シールド板２７と電気的に接続している。基板２５、導電層５１、及びフランジ部５８を貫通する孔６０が形成されている。孔６０に締結部６２を刺し通すことで、フランジ部５８は基板２５に固定される。
【００２２】
図３及び図４に示すように、電気伝導ユニット２９は、光源ユニット２３と、本体部５５との間に取り付けられている。電気伝導ユニット２９は導電性を有する。電気伝導ユニット２９は、メタルリッド３７及び本体部５５に当接している。そのため、電気伝導ユニット２９は、メタルリッド３７と電磁シールド板２７とを電気的に接続する。
【００２３】
電気伝導ユニット２９は、固体であってもよいし、ペースト状であってもよい。電気伝導ユニット２９が固体である場合、電気伝導ユニット２９の形状は特に限定されない。電気伝導ユニット２９の形状として、例えば、角柱状、円柱状、板状等が挙げられる。
【００２４】
電気伝導ユニット２９が固体である場合、電気伝導ユニット２９の材質として、例えば、金属、導電性フィラーを含む樹脂組成物等が挙げられる。導電性フィラーとして、例えば、金属フィラー等が挙げられる。電気伝導ユニット２９がペースト状である場合、電気伝導ユニット２９の材質として、例えば、導電性フィラーとシリコーンとの混合物等が挙げられる。シリコーンは、シロキサン結合による主骨格を持つ合成高分子化合物である。
【００２５】
電気伝導ユニット２９の外周面は黒色である。電気伝導ユニット２９の外周面では、光源チップ２１が照射する照射光４９に対する反射率が５％以下である。例えば、照射光４９の波長が８５０〜９５０ｎｍである場合、電気伝導ユニット２９の外周面では、波長が８５０〜９５０ｎｍの照射光４９に対する反射率が５％以下である。図４に示すように、電気伝導ユニット２９は、照射光４９の照射範囲５９の外に位置する。照射範囲５９とは、照射光４９が照射される範囲である。
【００２６】
図５に示すように、光源チップ駆動回路１９と第１部４５Ａとは、複数のワイヤ５３により接続している。よって、光源チップ駆動回路１９と光源チップ２１とは、ワイヤ５３、表面電極パッド４５、及びワイヤ４７を介して電気的に接続している。
【００２７】
３．光源装置７及び測距装置１が奏する効果
（１Ａ）導電層５１は、裏面電極パッド４０及び電磁シールド板２７と電気的に接続している。また、電気伝導ユニット２９は、メタルリッド３７と電磁シールド板２７とを電気的に接続している。
【００２８】
そのため、光源装置７では、図７に示すように、メタルリッド３７、電気伝導ユニット２９、電磁シールド板２７、導電層５１、及び裏面電極パッド４０が電気的に接続している。図７においてＣ１は、光源チップ駆動回路１９とメタルリッド３７との間の浮遊静電容量である。Ｃ３は、光源チップ駆動回路１９と電子部品３１との間の浮遊静電容量である。光源チップ駆動電流をノイズ源とし、ノイズ電流Ｎ１、Ｎ２が流れる。
【００２９】
メタルリッド３７、電気伝導ユニット２９、電磁シールド板２７、導電層５１、及び裏面電極パッド４０が電気的に接続していることにより、ノイズ電流Ｎ１が大きくなる。ノイズ電流Ｎ１は、電気伝導ユニット２９、電磁シールド板２７、導電層５１、及び裏面電極パッド４０を流れるノイズ電流である。
【００３０】
その結果、光源装置７は、ノイズ電流Ｎ２を抑制することができる。ノイズ電流Ｎ２は、電子部品３１を流れるノイズ電流である。光源装置７は、ノイズ電流Ｎ２に起因する電子部品３１の誤動作を抑制できる。
【００３１】
（１Ｂ）電気伝導ユニット２９の外周面は黒色である。そのため、照射光４９に起因する迷光が電気伝導ユニット２９に入射した場合でも、電気伝導ユニット２９は迷光を反射し難い。その結果、光源装置７における迷光を抑制できる。
【００３２】
（１Ｃ）電気伝導ユニット２９の外周面では、照射光４９に対する反射率が５％以下である。そのため、照射光４９に起因する迷光が電気伝導ユニット２９に入射した場合でも、電気伝導ユニット２９は迷光を反射し難い。その結果、光源装置７における迷光を抑制できる。
【００３３】
（１Ｄ）電気伝導ユニット２９は、照射範囲５９の外に位置する。そのため、電気伝導ユニット２９が照射光４９を遮ることを抑制できる。
（１Ｅ）ワイヤ４７はノイズを発生させることがある。図５に示すように、ワイヤ４７は、光源チップ２１よりも、メタルリッド３７の側に位置する。そのため、ワイヤ４７が発生させるノイズの影響を抑制できる。
【００３４】
（１Ｆ）測距装置１は光源装置７を備える。そのため、測距装置１は、前記（１Ａ）〜（１Ｅ）の効果を奏する。
＜他の実施形態＞
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
【００３５】
（１）本体部３５の材質は、セラミック以外の材質であってもよい。セラミック以外の材質として、例えば、樹脂等が挙げられる。
（２）メタルリッド３７の代わりに、金属以外の導電性の材料から成る板状部材を使用してもよい。金属以外の導電性の材料として、例えば、導電性樹脂等が挙げられる。
【００３６】
（３）電気伝導ユニット２９の外周面の一部又は全部は、黒色でなくてもよい。電気伝導ユニット２９の外周面の一部又は全部において、照射光４９に対する反射率は５％を超えていてもよい。
【００３７】
（４）光源装置７は、測距装置１以外の用途に使用してもよい。測距装置１以外の用途として、例えば、画像形成装置等が挙げられる。
（５）電気伝導ユニット２９と、電磁シールド板２７とは一体であってもよい。電気伝導ユニット２９は、電磁シールド板２７の一部であってもよい。電気伝導ユニット２９とメタルリッド３７とは一体であってもよい。電気伝導ユニット２９はメタルリッド３７の一部であってもよい。
【００３８】
（６）光源チップ駆動回路１９は、ケース３３の内部に収容されていてもよい。
（７）光源装置７は、メタルリッド３７以外の第１導電部を備えていてもよい。例えば、第１導電部は、本体部３５の外周面のうち、電気伝導ユニット２９と当接する部分に形成された導電層であってもよい。
【００３９】
（８）光源装置７は、裏面電極パッド４０以外の第２導電部を備えていてもよい。例えば、第２導電部は、本体部３５の底に形成された開口部を覆う金属製の蓋であってもよい。
（９）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。
【００４０】
（１０）上述した光源装置７の他、当該光源装置７を構成要素とするシステム、制御部５としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、光源装置７のノイズ低減方法、光源装置７のノイズ低減構造等、種々の形態で本開示を実現することもできる。
【符号の説明】
【００４１】
１…測距装置、７…光源装置、１９…光源チップ駆動回路、２１…光源チップ、２３…光源ユニット、２５…基板、２７…電磁シールド板、２９…電気伝導ユニット、３１…電子部品、３３…ケース、３７…メタルリッド、４０…裏面電極パッド、４７…ワイヤ、４９…照射光、５１…導電層、５９…照射範囲
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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