(57)【要約】【課題】電気的なノイズに対する遮蔽構造と光学的な光もれに対する遮断構造を同時に実現する。【解決手段】光学式測距装置は、投光部１と受光部２とこれらを組み込む保持枠３とこれを搭載する支持基板４とを備え、対象物の光軸方向距離を測定する。投光部１は、支持基板４から入力される電気信号に応じて発光し、電気的なノイズを伴って光束を放射する発光素子１２を含む。受光部２は、対象物から戻って来る光束を受光して対応する電気信号を支持基板４に出力する受光素子２２を含む。保持枠３は、投光部１と受光部２を互いに隔てる部位にシールド基板３１が装着されており、発光素子１２のノイズから受光素子２２を電気的に遮閉するとともに、発光素子１２のもれ光から受光素子２２を光学的に遮断する。【選択図】　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸方向にある対象物に対して光束を投光する投光部と、
該対象物から戻って来る光束を受光する受光部と、該投光部及び受光部を組み込む保持枠と、該保持枠を搭載する支持基板とを備え、該対象物の光軸方向距離を測定する光学式測距装置であって、
前記投光部は、該支持基板から入力される電気信号に応じて発光し、電気的なノイズを伴って光束を放射する発光素子を含み、
前記受光部は、該対象物から戻って来る光束を受光して対応する電気信号を該支持基板に出力する受光素子を含み、
前記保持枠は、該投光部と該受光部を互いに隔てる部位にシールド基板が装着されており、該発光素子のノイズから該受光素子を電気的に遮閉するとともに、該発光素子のもれ光から該受光素子を光学的に遮断することを特徴とする光学式測距装置。
【請求項２】
前記シールド基板は、その片面又は両面に導体パタンが形成されており、該支持基板側の一定電位に電気接続されていることを特徴とする請求項１記載の光学式測距装置。
【請求項３】
前記シールド基板は該保持枠の底面から突出た端部を備え、
前記支持基板は、該保持枠の底面と接する表面側に該シールド基板の端部と係合する溝が形成されており、
該支持基板の肉厚部を介して該投光部から該受光部にもれる光を該端部と該溝との組み合わせで遮断することを特徴とする請求項１記載の光学式測距装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光学式測距装置に関する。より詳しくは、カメラなどに組み込まれ自動焦点調節などに用いられる小型の光学式測距装置の発光素子に起因する電気ノイズの遮断構造及び発光素子からもれる光の遮蔽構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カメラなどに実装される小型の光学式測距装置は、基本的に投光部と受光部と保持枠と支持基板とを備え、対象物の光軸方向距離を測定する。投光部は光軸方向にある対象物に対して光束を投光する。受光部は、該対象物から戻って来る光束を受光する。保持枠はモールド成形品などからなり、投光部及び受光部を一体的に組み込む。支持基板は保護枠を搭載するとともに、必要なＩＣなどの電子部品を組み付けてある。
【０００３】
投光部はレンズと発光素子と背面基板とで構成されている。レンズは、光軸方向に光束を集束する為に保持枠の前面側に取り付けられている。発光素子は赤外線ＬＥＤなどからなり、該レンズに光束を放射する。背面基板は、発光素子を背面から遮蔽する為に保持枠に取り付けられる。一方受光部は、レンズと受光素子と背面基板とで構成されている。レンズは、対象物から戻って来る光束を集光する為に保持枠の前面側に取り付けられている。受光素子は、該光束を受光する為に保持枠に組み込まれている。背面基板は、受光素子を背面から遮蔽する為に保持枠に取り付けられている。係る構成を有するカメラ用の光学式測距装置は種々開発が進められており、その実装構造が特開平１１−１３３２９３号公報、特開平１１−３０５１１１号公報、特開２０００−８９０９５公報、特開２０００−３４７０９８公報、特開２００１−１９４５７７公報、特開２００１−３３２３７公報などに開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
発光素子と受光素子は共に保持枠に組み込まれており、互いに近接配置されている。しかしながら、発光素子をパルス駆動する場合には、電気的なノイズが生ずる。このノイズが近接配置された受光素子に悪影響を及ぼし、誤測距となって現われる場合がある。発光素子の電気的なノイズに起因する誤測距を防ぐ為、受光素子は発光素子からある程度離間配置せざるを得ず、小型化を実現する上で障害となっている。
【０００５】
発光素子と受光素子は共に保持枠に組み込まれており、両者それぞれ背面基板で遮蔽されている。従って、基本的に発光素子から受光素子への光もれは生じない構成となっている。しかしながら、保持枠を搭載する支持基板を介して、発光素子側から受光素子側へ若干の光もれがある為、測定精度の悪化を招いており、誤差の生じる原因となっている。発光素子から放射した光は大部分が前面側のレンズを介して対象物に投光される。しかしながら、一部が発光素子の端子などを伝って支持基板側にもれ出し、更に支持基板の肉厚部や表面部を通って受光素子側に到達するもれ光がある。従来、この様なもれ光を完全に遮断することが困難であるか、もしくは完全に遮断する為に多大な労力を要していた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した従来の技術の課題に鑑み、本発明は電気的なノイズに対する遮蔽構造と光学的な光もれに対する遮断構造を同時に実現する実装構造を提供することを目的とする。係る目的を達成するために以下の手段を講じた。即ち、光軸方向にある対象物に対して光束を投光する投光部と、該対象物から戻って来る光束を受光する受光部と、該投光部及び受光部を組み込む保持枠と、該保持枠を搭載する支持基板とを備え、該対象物の光軸方向距離を測定する光学式測距装置であって、前記投光部は、該支持基板から入力される電気信号に応じて発光し、電気的なノイズを伴って光束を放射する発光素子を含み、前記受光部は、該対象物から戻って来る光束を受光して対応する電気信号を該支持基板に出力する受光素子を含み、前記保持枠は、該投光部と該受光部を互いに隔てる部位にシールド基板が装着されており、該発光素子のノイズから該受光素子を電気的に遮閉するとともに、該発光素子のもれ光から該受光素子を光学的に遮断することを特徴とする。好ましくは、前記シールド基板は、その片面又は両面に導体パタンが形成されており、該支持基板側の一定電位に電気接続されている。また、前記シールド基板は該保持枠の底面から突出た端部を備え、前記支持基板は、該保持枠の底面と接する表面側に該シールド基板の端部と係合する溝が形成されており、該支持基板の肉厚部を介して該投光部から該受光部にもれる光を該端部と該溝との組み合わせで遮断する。
【０００７】
本発明によれば、互いに隣接して保持枠に組み付けられる投光部と受光部の境界にシールド基板を装着している。このシールド基板は電気的なノイズ遮蔽効果と光学的なもれ光遮断効果を兼ね備えている。すなわち、シールド基板は発光素子のノイズから受光素子を電気的に遮蔽するとともに、発光素子のもれ光から受光素子を光学的に遮断できる。これにより、簡便な構造で光学式測距装置の誤測距を有効に防ぐことが可能になる。尚、本発明は基本的に投光部を備えたアクティブ型の光学式測距装置を対象としている。但し、アクティブ測距の他に投光部を必要としないパッシブ測距を兼ね備えたハイブリッド型の光学式測距装置にも適用可能である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明に係る光学式測距装置を組み込んだカメラの一例を示す模式的な斜視図である。図示する様に、カメラ５はボディ６とレンズ鏡筒７とを備えている。ボディ６の前面側に投光部１と受光部２とからなる光学式測距装置が取り付けられている。この光学式測距装置は、カメラ５の被写体の光軸方向距離を測定するものであって、測定結果は自動焦点調節などに利用される。
【０００９】
図２は、本発明に係る光学式測距装置の全体的な構成を示す模式的な斜視図である。図示する様に、本光学式測距装置は基本的に、投光部１と受光部２と保持枠３と支持基板４とで構成されている。投光部１は光軸方向にある対象物に対して光束を投光する。受光部２は、対象物から戻って来る光束を受光する。保持枠３は樹脂モールドの成形品などからなり、投光部１及び受光部２を一体的に組み込む。支持基板４は保持枠３を搭載する。本光学式測距装置は、この支持基板４を介してカメラ５に取り付けられる。支持基板４は投光部１及び受光部２に対して必要な動作電圧を供給するとともに、発光制御の為の電気信号や光量検出信号の授受を行なう。
【００１０】
投光部１はレンズ１１と発光素子１２と背面基板（図示省略）とで構成されている。レンズ１１は、光軸方向に光束を集束する為に、保持枠３の前面側に取り付けられている。発光素子１２は赤外ＬＥＤなどからなり、レンズ１１に光束を放射する為に保持枠３内に挿入されている。発光素子１２に設けられた一対の接続端子は、支持基板４側の配線パタンに半田付けされており、支持基板４側から駆動用の電気信号を受け取りパルス発光する。その際、駆動周波数によっては電気的なノイズを周囲に放射する恐れがある。図示しない背面基板は、支持基板４に対して直立しており、発光素子１２を背面から遮蔽する為に保持枠３に取り付けられている。
【００１１】
これに対し、受光部２はレンズ２１と受光素子２２と背面基板（図示せず）とで構成されている。レンズ２１は、対象物から戻って来る光束を集光する為に、保持枠３の前面側に取り付けられている。受光素子２２は、光束を受光する為に保持枠３に組み込まれている。受光素子２２の一対の接続端子は、支持基板４の配線パタンに半田付けされている。これにより、受光素子は受光量に応じた検出信号を支持基板４側に出力する。その際、発光素子側のノイズの影響を受け、誤った検出信号を支持基板４側に供給する恐れがある。尚、図示しない背面基板は、受光素子２２を背面から遮蔽する為に、保持枠３に取り付けられている。
【００１２】
図示しないが、本発明の特徴事項として、保持枠３には、投光部１と受光部２とを互いに隔てる部位にシールド基板が装着されている。このシールド基板は、電気的なノイズ遮蔽効果と光学的なもれ光遮断効果を兼ね備えたものである。すなわち、発光素子１２から発生するノイズが受光素子２２に到達しない様に遮蔽している。又、発光素子１２から放射された光が受光素子２２側に回り込まない様に遮断している。
【００１３】
図３は、図２に示した光学式測距装置を背面から見た図である。図示する様に、保持枠３は支持基板４の上に搭載されている。ここで、保持枠３は受光部２と投光部１を互いに隔てるシールド基板３１を有している。このシールド基板３１はその片面又は両面に導体パタン３２が形成されており、支持基板４側の一定電位に電気接続されている。例えば導体パタン３２は銅箔パタンからなり支持基板４の接地ラインに電気接続されている。これにより、発光素子１２から発生するノイズを受光素子２２に対して遮断することができる。
【００１４】
シールド基板３１は保持枠３の底面から突出した端部３３を備えている。一方、支持基板４は、保持枠３の底面と接する表面側に、シールド基板３１の端部３３と係合する溝４１が形成されている。この溝４１と端部３３の組み合わせにより、透光性を備えたガラス入りエポキシ樹脂などよりなる支持基板４の肉厚部を介して投光部１から受光部２にもれる光を遮断している。係る構成により、光学式測距装置の測定精度を高めることが可能となり、もれ光による誤差を除いている。
【００１５】
図４は、本発明に係る光学式測距装置の具体的な構成例を示す模式図である。（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は背面図、（Ｄ）は側面図、（Ｅ）は底面図である。（Ｃ）の背面図に最もよく表われている様に、支持基板４の上に保持枠３が搭載されている。保持枠３の左側には投光部の背面基板１３が表われており、右側には受光部の背面が表われている。投光部と受光部はシールド基板３１によって互いに隔てられている。シールド基板３１の端部３２は支持基板４を貫通している。
【００１６】
（Ｅ）の底面図に最もよく表われている様に、シールド基板の端部３２は支持基板４に形成された溝４１を貫通して、支持基板４の裏面側に突出している。同様に、投光部側の背面基板１３の端部も、支持基板４に形成された溝を貫通して裏面側に突出している。シールド基板３２の導体パタンは支持基板４の接地ラインに半田付けされており、所望のノイズ遮蔽効果が得られる様にしている。又、支持基板４の溝４１をシールド基板の端部３２が貫通することで、投光部側から受光部側にもれる光を遮断している。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明によれば、保持枠に組み込まれた投光部と受光部を互いに隔てる様にシールド基板を装着し、これに電気的なノイズ遮蔽効果と光学的なもれ光遮断効果を持たせている。この様な簡便な実装構造により、光学式測距装置の誤測距や測定誤差を除くことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光学式測距装置を組み込んだカメラの例を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る光学式測距装置を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る光学式測距装置の背面図である。
【図４】本発明に係る光学式測距装置の実施例を示す模式図である。
【符号の説明】
１・・・投光部、２・・・受光部、３・・・保持枠、４・・・支持基板、５・・・カメラ、６・・・ボディ、７・・・レンズ鏡筒、１１・・・レンズ、１２・・・発光素子、１３・・・背面基板、２１・・・レンズ、２２・・・受光素子、２３・・・背面基板、３１・・・シールド基板、３２・・・導体パタン、３３・・・端部、４１・・・溝
【図１】
2004053306.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004053306.tif 000005
【図４】
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