(57)【要約】【課題】  ホルダーなどの他部品と受光素子との相対位置精度を向上させる。【解決手段】  プリント基板１上に固定された封止枠３の一隅（被認識部）３ａ画像認識することにより、封止枠３の位置を検知し、これを基準に封止枠３の内側の所定の搭載位置を決定し、そこに受光素子２を搭載する。そして、封止枠３の内側に封止剤４を注入・固化し、受光素子２を封止する。これをホルダーなどの他部品に取り付ける際には、封止枠３に形成された取付手段６ａ，６ｂに他部品のピンを挿通させ固定する。受光素子２の搭載も他部品への取付もいずれも封止枠３を基準としているので、受光素子２は他部品に対し相対位置精度よく取り付けられる。【選択図】図１
2006023313.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板と、上記プリント基板上に固定されている封止枠と、上記封止枠内に搭載されている受光素子とを有し、
上記封止枠には、上記封止枠内における上記受光素子の位置を求めるために画像処理により認識可能な被認識部と、レンズが固定されたホルダーに対し位置決めするための位置決め部とが設けてある
ことを特徴とする受光装置。
【請求項２】
請求項１において、上記位置決め部は、丸穴及び切り欠き部を有していることを特徴とする受光装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、上記プリント基板には、補助パターンが設けられており、上記補助パターン上に上記被認識部を位置させ、上記補助パターンと上記被認識部とのコントラストを強くすることを特徴とする受光装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかにおいて、上記封止枠は上記プリント基板に接着剤を介して接合固着してあり、上記封止枠には接着剤溜まりとなる凹部が設けられていることを特徴とする受光装置。
【請求項５】
位置決めするための取付手段と画像処理により認識可能な被認識部とを有する封止枠をプリント基板上に固定し、
上記被認識部の画像認識結果に基づいて上記封止枠内における受光素子の搭載位置を求め、
該搭載位置に上記受光素子を搭載し、
上記取付手段を介してホルダーに取り付ける
ことを特徴とする受光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカメラなどに用いられる測距用の受光装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラなどに用いられる測距用受光装置の従来の構成を図４に示している。これは、チップ部品であり演算用ＩＣとモノリシックに形成されている受光素子１２がプリント基板１１上に実装され、この受光素子１２の周囲を取り囲むように封止枠１３が固定され、この封止枠１３内に封止剤１４が注入・固化されて、受光素子１２が封止されている。プリント基板１１にはホルダーなどの他部品（図示せず）に位置決め取り付けするための取付手段（図示の例では孔部）１６ａ，１６ｂが設けてある。
【０００３】
この測距用受光装置の製造方法は、プリント基板１１の導通パターンの一部として形成されたダイパット１１ａの位置を画像認識技術により検出してこのダイパット１１ａ上に受光素子１２を実装し、この受光素子１２の周囲を取り囲むように封止枠１３を固定する。そして、封止枠１３内に封止剤１４を注入し固化させる。これをホルダーなどの他部品に取り付ける際には、プリント基板１１に形成された孔部１６ａ，１６ｂにホルダーのピンを挿通させ、位置決め調整した上で接着剤等により固定する。なお、封止枠１３固定と受光素子１２搭載との順番は逆にする場合もある。封止枠１３は、受光素子１２の周囲を取り囲みさえすればそれ以上の位置精度は要求されない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の構成によると、ホルダーなどの他部品に対し位置決めするためのガイドとして、プリント基板１１に設けられた取付手段１６ａ，１６ｂを用いており、受光素子１２は導通パターンの一部として印刷形成されたダイパット１１ａの位置を基準として搭載位置が決定される。
【０００５】
また、特許文献１には、リードフレームを使用し、それをインサート成形してリードフレームの受板と一体に封止枠を形成する技術が示されているが、これもホルダーなどの他部品に対し位置決め取り付けするための取付手段は受板に設けられている。受光素子の搭載はリードフレームを基準として決定されている。
【特許文献１】特公平７−４４２８３号公報
【０００６】
このような測距用受光装置の場合、光学系を透過した光を受光素子（一般的にはＰＳＤ素子）のどの部分で受光するかによって測距結果が決まる。すなわち、被写体までの距離によってＰＳＤ素子中の受光位置が変わるようにセットされ、この受光位置に応じて変化するＰＳＤ素子に基づいてＩＣで演算して被写体までの距離を求める。従って、この測距動作を行う上で、受光位置を正確にするため、ホルダーに固定してあるレンズの光軸が受光素子１２の所定の位置を正確に通過するように設置する必要がある。プリント基板１１自体とホルダーとの相対位置関係はさほど重要ではないが、受光素子１２とホルダーとの相対位置関係は測距精度に大きく影響するので正確に合わせる必要がある。
【０００７】
従来の構成はいずれも受光素子１２とホルダーとの位置合わせが不正確であり測距用受光装置として不良品となるおそれがある。前述の通り第１の従来例では、プリント基板１１に印刷などにより設けられている導通パターンに基づいて受光素子１２が搭載され、プリント基板に穿設された孔部１６ａ，１６ｂにピンを挿通させてホルダーが取り付けられる。しかし、プリント基板１１へのパターン形成工程と孔部１６ａ，１６ｂを含む外形抜き工程とにおいて若干のずれが生じ易く、導通パターンと孔部１６ａ，１６ｂとの位置関係に誤差が生じ、受光素子１２とホルダーとの位置関係が狂う場合がある。
【０００８】
インサート成形を行う場合には、リードフレームの位置に基づいて受光素子１２が搭載され、受板に設けられた突起に孔部を嵌合させてホルダーが取り付けられる。インサート成形時の各部品、特に受板とリードフレームとの相対位置精度がよくないと、受光素子とホルダーとの相対位置精度は低くなる。また、できるだけ精度よくインサート成形を行うため工程が面倒である。
【０００９】
このように、従来は受光素子とホルダーとの相対位置が不正確になるおそれがあるため、プリント基板１１の取付手段１６ａ，１６ｂによるホルダー取付ガイドには若干の遊びをもたせておき、偏心ピン等の別の位置合わせ機構などを用いて、基板１１またはホルダーまたはレンズの位置や角度を調整しながら正確な位置合わせをして固定するようにしている。このように、受光素子１２とホルダーとを正確に位置合わせするためには、別の位置合わせ機構の使用や複雑な工程が必要になる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような課題を解決するため、この発明の受光装置は、
プリント基板と、上記プリント基板上に固定されている封止枠と、上記封止枠内に搭載されている受光素子とを有し、
上記封止枠には、上記封止枠内における上記受光素子の位置を求めるために画像処理により認識可能な被認識部と、レンズが固定されたホルダーに対し位置決めするための位置決め部とが設けてある
ことを特徴とする。
【００１１】
上記位置決め部は、例えば、丸穴及び切り欠き部を有している。
【００１２】
例えば、上記プリント基板には、補助パターンが設けられており、上記補助パターン上に上記被認識部を位置させ、上記補助パターンと上記被認識部とのコントラストを強くする。
【００１３】
例えば、上記封止枠は上記プリント基板に接着剤を介して接合固着してあり、上記封止枠には接着剤溜まりとなる凹部が設けられている。
【００１４】
また、この発明の受光装置の製造方法は、
位置決めするための取付手段と画像処理により認識可能な被認識部とを有する封止枠をプリント基板上に固定し、
上記被認識部の画像認識結果に基づいて上記封止枠内における受光素子の搭載位置を求め、
該搭載位置に上記受光素子を搭載し、
上記取付手段を介してホルダーに取り付ける
ことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明に係る測距用受光装置は、プリント基板と、プリント基板上に固定されている封止枠と、封止枠内に搭載されている受光素子と、封止枠内部に注入され受光素子を封止する封止剤とを有し、封止枠には、封止枠内における上記受光素子の位置を求めるために画像処理により認識可能な被認識部と、ホルダーなどの他部品に対し位置決めするための取付手段とが設けてある。
【００１６】
さらに、封止枠には接着剤溜まりとなる凹部を設け、プリント基板に接着剤を介して接合固着することが望ましい。
【００１７】
また本発明に係る測距用受光装置の製造方法は、位置決めするための取付手段と画像処理により認識可能な被認識部とを有する封止枠をプリント基板上に固定し、被認識部の画像認識結果に基づいて封止枠内における受光素子の搭載位置を求め、該搭載位置に受光素子を搭載し、封止枠内に封止剤を注入し固化させ、取付手段を介してホルダーなどの他部品に取り付ける工程を含む。
【００１８】
（実施例）
以下、本発明に係る測距用受光装置の一実施例について、図１〜３を参照して説明する。プリント基板１上に受光素子２が搭載され、この受光素子２の周囲を取り囲むように封止枠３が固定されている。受光素子２はＰＳＤ素子（ＰｏｓｉｔｉｏｎＳｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ｄｉｔｅｃｔｏｒ）であり演算用ＩＣと一体化されたチップ部品となっている。封止枠３内に封止剤（この実施例では赤外線透過性樹脂）４が注入・固化されて、受光素子２が封止されている。封止枠３にはホルダー５（図３参照）などの他部品に取り付ける際の位置合わせ用の取付手段６ａ，６ｂが設けてある。本実施例では、位置決め用の取付手段として丸穴６ａと切欠部６ｂとが設けてある。
【００１９】
次に製造方法について説明する。まず、プリント基板１上に封止枠３を固定する。この時、導通パターン１ａと同時に形成されている補助パターン１ｂ（導通パターンの一部としてもよい。）上に封止枠３の一隅（被認識部）３ａが位置するように固定する。なお、封止枠３の裏面（接着面）には接着剤溜まりとなる凹部３ｂが設けてある。また、プリント基板１の封止枠接着部には予めソルダレジスト１ｃが形成されている。導通パターン等の厚みの分だけ基板表面に凹凸（段差）があっても、レジストがそれを緩和して表面を平らにし、また周辺のパターン（ダイパットやＣＯＢパットなど）を汚すことが防止される。
【００２０】
また、レジストによって導通パターンの輪郭部分のエッジが滑らかになるので、封止枠接着部に位置する導通パターンの輪郭部分（エッジ）に沿って毛細管現象により接着剤が流れ出してしまうことがない。従って、接着剤の量が均一化され接着面の密閉性が高まる。
【００２１】
次に、封止枠３の上記一隅３ａを画像処理により認識する。本実施例では、補助パターン１ｂ上に封止枠３の一隅３ａが位置しているため両者のコントラストが強く、確実に画像処理が行える。なお、補助パターン１ｂのうち封止枠３に覆われている部分を、覆われていない部分と区別して認識することにより、結果的に封止枠３の一隅３ａを認識するようにしてもよい。
【００２２】
このようにして封止枠３の一隅３ａを認識すると、封止枠３の形状及び大きさは判明しているので、封止枠３全体の位置及び姿勢がわかる。これを基準として封止枠３の内側における所定の搭載位置を決定し、この位置に受光素子２を搭載する。この時、プリント基板１自体に対する受光素子２の相対位置は問題とせず、封止枠３に対する受光素子２の相対位置精度は高い。その後、封止枠３内に封止剤４を注入し固化させる。
【００２３】
図３に示すように、これをホルダー５に取り付ける際には、封止枠３に形成された丸穴６ａ及び切欠部６ｂにホルダー５のピン５ａ，５ｂを挿通させることにより位置決めした上で、接着剤等を用い固定する。
【００２４】
この測距用受光装置を用いて測距する方法について簡単に説明すると、図示しないが、ホルダー５などに構成されている光学系のうちの投光手段から被写体に向かって赤外光を照射し、その赤外光の被写体による反射光がレンズを介して受光素子（ＰＳＤ素子）２に入射する。ＰＳＤ素子は受光点が中心点からどれだけ偏っているかによってその出力が変動するものであるから、受光素子２の出力を解析することによって受光点を求めることができ、さらには、詳述しないが三角測量法によって、被写体までの距離を求めることができる。
【００２５】
本発明によると、封止枠３の画像認識結果に基づき搭載位置を決定してそこに受光素子２を搭載するとともに、封止枠３の取付手段６ａ，６ｂを介してホルダー５に対し固定する。すなわち、受光素子２の搭載もホルダー５の取付もいずれも封止枠３を基準として行え、受光素子２はホルダー５に対し位置精度よく（±０．０５ｍｍ程度の誤差で）取り付けられることになる。従って、ホルダー５に固定されたレンズ（図示せず）の光軸に対し受光素子２が精度よく固定できる。前述の通り、レンズを透過した反射光が受光素子中のどの位置で受光されるかということが測距計算の基本となるので、レンズの光軸に対し受光素子を精度よく固定できれば、測距精度が高くなる。本発明によると、従来例（±０．３ｍｍ程度の誤差を有する）のように別の位置合わせ機構や位置合わせ工程を行うことなく上記効果を達成できる。
【００２６】
インサート成形を行う従来例の場合は、受板と封止枠とは一体化されてはいるが、インサート成形時に樹脂とリードフレームとの位置精度が問題となる。本発明では、封止枠単品の単純な成形において高精度が保たれればホルダーなど他部品と受光素子との位置精度を高められるので、当然インサート成形を行う従来例よりもはるかに簡単な工程で高い精度が得られる。
【００２７】
上記実施例では、封止枠３の一隅３ａを認識しているが、被認識部として予め封止枠３に孔部や凹部を設けておき、この孔部や凹部を画像認識して封止枠３の位置を検出するようにしてもよい。その場合、プリント基板１の補助パターン１ｂは不要であるが、封止枠３の孔部や凹部は位置精度よく設ける必要がある。また、カメラのホルダー５に取り付ける場合について詳細に説明したが、これに限られるものではなく、受光素子２を他部品に対して位置精度よく配置する必要がある場合に広く応用可能である。
【００２８】
なお、封止枠３に設ける取付手段は丸穴６ａや切欠部６ｂ等に限られるものではない。例えば、ピン状のものとして他部材の孔部に挿通させるような構成としてもよい。
【００２９】
以上説明したように、受光素子もホルダーなどの他部品も、いずれも封止枠を基準として取付位置が決められるため、ホルダーなどの他部品と受光素子との相対位置精度が向上する。
【００３０】
封止枠は、プリント基板に対し接着剤を介して接合固着される場合、封止枠に接着剤溜まりとなる凹部が設けられていると、接着面の密閉性が高まるため封止枠内に封止剤を確実に溜めておくことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る測距用受光装置の一実施例の斜視図
【図２】上記実施例の平面断面図
【図３】上記実施例の他部材への取付工程を示す斜視図
【図４】従来の測距用受光装置の斜視図
【符号の説明】
【００３２】
１  プリント基板
２  受光素子
３  封止枠
３ａ  一隅（被認識部）
３ｂ  凹部
４  封止剤
５  ホルダー（他部材）
６ａ  丸穴（取付手段）
６ｂ  切欠部（取付手段）
【図１】
2006023313.tif 000003
【図２】
2006023313.tif 000004
【図３】
2006023313.tif 000005
【図４】
2006023313.tif 000006