(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
投光光学系を構成し前方に光を射出する発光素子と、
受光光学系を構成し前方からの光を受光する受光素子と、
この受光素子の出力信号から光学的三角測距方式に従った測距結果を得て、この測距結果を用いて前方における対象物の存否判定を行う主回路部と、
前記発光素子が搭載された発光側基板と、
前記受光素子が搭載された受光側基板と、
前記発光側基板および受光側基板の双方を離間させた状態で連結し、その離間部分で屈曲可能になっているバスバーと、
このバスバーの屈曲により前記存否判定の基準となる距離調整が行われた状態で、前記発光側基板および受光側基板の双方を支持する構造体と、
前記発光側基板および受光側基板の少なくとも一方に設けられた基板側金属部と、
前記構造体の前記基板側金属部と近接する位置に設けられ、その近接する基板側金属部と溶接により接合された構造体側金属部と
を備える測距センサ。
【請求項２】
前記投光光学系は、前記発光素子の前方に設けられて前記構造体に支持される投光レンズを有し、前記受光光学系は、前記受光素子の前方に設けられて前記構造体に支持される受光レンズを有し、前記受光素子は２分割フォトダイオードにより成り、前記主回路部は前記２分割フォトダイオードの出力信号を増幅する増幅回路を有し、前記受光素子および主回路部は集積回路により成り、前記基板側金属部は前記受光側基板に複数設けられ、前記構造体側金属部も複数設けられ、互いに近接する前記基板側金属部および構造体側金属部はレーザー溶接により接合される請求項１記載の測距センサ。
【請求項３】
投光光学系を構成し前方に光を射出する発光素子と、
受光光学系を構成し前方からの光を受光する受光素子と、
この受光素子の出力信号から光学的三角測距方式に従った測距結果を得て、この測距結果を用いて前方における対象物の存否判定を行う主回路部と、
前記発光素子が搭載された発光側基板と、
前記受光素子が搭載された受光側基板と、
前記発光側基板および受光側基板を連結する金属製の連結部材と、
前記存否判定の基準となる距離調整が行われた状態で、前記発光側基板および受光側基板の双方を支持する構造体と、
前記発光側基板および受光側基板の少なくとも一方に設けられた複数の基板側金属部と、
これら複数の基板側金属部とそれぞれ近接するように前記構造体に設けられた複数の構造体側金属部と
を備え、
前記複数の基板側金属部と前記複数の構造体側金属部とはそれぞれ同時に接合される
測距センサ。
【請求項４】
前記投光光学系は、前記発光素子の前方に設けられて前記構造体に支持される投光レンズを有し、前記受光光学系は、前記受光素子の前方に設けられて前記構造体に支持される受光レンズを有し、前記受光素子は２分割フォトダイオードにより成り、前記主回路部は前記２分割フォトダイオードの出力信号を増幅する増幅回路を有し、前記受光素子および主回路部は集積回路により成り、前記各一対の基板側金属部および構造体側金属部はレーザー溶接により接合される請求項３記載の測距センサ。
【請求項５】
投光光学系を構成し前方に光を射出する発光素子と、
受光光学系を構成し前方からの光を受光する受光素子と、
この受光素子の出力信号から光学的三角測距方式に従った測距結果を得て、この測距結果を用いて前方における対象物の存否判定を行う主回路部と、
前記発光素子が搭載された発光側基板と、
前記受光素子が搭載された受光側基板と、
前記発光側基板および受光側基板を離間させた状態でこれら双方に回路のパターン配線として一体成形され、その離間部分で屈曲可能な金属製のバスバーと、
前記バスバーの屈曲により前記存否判定の基準となる距離調整が行われた状態で、前記発光側基板および受光側基板の双方を支持する構造体と、
前記発光側基板および受光側基板の少なくとも一方に設けられた基板側金属部と、
前記構造体の前記基板側金属部と近接する位置に設けられ、その近接する基板側金属部と溶接にて接合された構造体側金属部と
を備える測距センサ。
【請求項６】
前記投光光学系は、前記発光素子の前方に設けられて前記構造体に支持される投光レンズを有し、前記受光光学系は、前記受光素子の前方に設けられて前記構造体に支持される受光レンズを有し、前記受光素子は２分割フォトダイオードにより成り、前記主回路部は前記２分割フォトダイオードの出力信号を増幅する増幅回路を有し、前記受光素子および主回路部は集積回路により成り、前記基板側金属部は前記受光側基板に複数設けられ、前記構造体側金属部も複数設けられ、互いに近接する前記基板側金属部および構造体側金属部はレーザー溶接により接合され、前記バスバーは金属プレートに対して打抜きまたはエッチング加工を施すことにより配線パターン状に形作られ、前記発光側基板および受光側基板は前記バスバーの周囲に樹脂により一体成形されて成る請求項５記載の測距センサ。
【請求項７】
投光光学系を構成し前方に光を射出する発光素子と、
受光光学系を構成し前方からの光を受光する受光素子と、
この受光素子の出力信号から光学的三角測距方式に従った測距結果を得て、この測距結果を用いて前方における対象物の存否判定を行う主回路部と、
前記発光素子が搭載された発光側基板と、
前記受光素子が搭載された受光側基板と、
前記発光側基板の一の縁側から突設される発光側金属バーと、
前記受光側基板の一の縁側から突設され、前記発光側基板および受光側基板の双方を離間させた状態、および前記存否判定の基準となる距離調整が行われた状態で、前記発光側金属バーと接合された受光側金属バーと、
前記発光側基板および受光側基板の双方を支持する構造体と
を備える測距センサ。
【請求項８】
前記投光光学系は、前記発光素子の前方に設けられて前記構造体に支持される投光レンズを有し、前記受光光学系は、前記受光素子の前方に設けられて前記構造体に支持される受光レンズを有し、前記受光素子は２分割フォトダイオードにより成り、前記主回路部は前記２分割フォトダイオードの出力信号を増幅する増幅回路を有し、前記受光素子および主回路部は集積回路により成り、前記発光側金属バーおよび受光側金属バーはそれぞれ複数設けられ、これら各一対の発光側金属バーおよび受光側金属バーはレーザー溶接により接合される請求項７記載の測距センサ。
【請求項９】
前記発光素子および受光素子の実装用であって、前記発光素子および受光素子の少なくとも一方の搭載すべき位置に自動位置決め溝を有する基板と、
この基板に回路のパターン配線として一体成形された金属製のバスバーと
を備え、
前記自動位置決め溝は、前記基板の実装面側に近くなるほど一層広くなるテーパ状の断面構造を有する
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の測距センサ。
【請求項１０】
前記基板を支持する構造体を備え、
前記投光光学系は、前記発光素子の前方に設けられて前記構造体に支持される投光レンズを有し、前記受光光学系は、前記受光素子の前方に設けられて前記構造体に支持される受光レンズを有し、前記受光素子は２分割フォトダイオードにより成り、前記主回路部は前記２分割フォトダイオードの出力信号を増幅する増幅回路を有し、前記受光素子および主回路部は集積回路により成り、前記自動位置決め溝は前記受光素子を含む前記集積回路の搭載すべき位置に形成される
請求項９記載の測距センサ。
【請求項１１】
投光光学系を構成し前方に光を射出する発光素子と、受光光学系を構成し前方からの光を受光する受光素子と、この受光素子の出力信号から光学的三角測距方式に従った測距結果を得て、この測距結果を用いて前方における対象物の存否判定を行う主回路部と、前記発光素子が搭載された発光側基板と、前記受光素子が搭載された受光側基板と、前記発光側基板および受光側基板の双方を離間させた状態で連結し、その離間部分で屈曲可能になっているバスバーと、前記発光側基板および受光側基板の双方を支持する構造体と、前記発光側基板および受光側基板の少なくとも一方に設けられた基板側金属部と、前記構造体の前記基板側金属部と近接する位置に設けられた構造体側金属部とを備える測距センサの固定方法であって、
前記バスバーを屈曲させながら、前記構造体によって支持される前記発光側基板および受光側基板の離間距離を調節することにより前記存否判定の基準となる距離調整を行い、
互いに近接する前記基板側金属部および構造体側金属部を溶接により接合する
測距センサの固定方法。
【請求項１２】
投光光学系を構成し前方に光を射出する発光素子と、受光光学系を構成し前方からの光を受光する受光素子と、この受光素子の出力信号から光学的三角測距方式に従った測距結果を得て、この測距結果を用いて前方における対象物の存否判定を行う主回路部と、前記発光素子が搭載された発光側基板と、前記受光素子が搭載された受光側基板と、前記発光側基板および受光側基板を連結する金属製の連結部材と、前記発光側基板および受光側基板の双方を支持する構造体と、前記発光側基板および受光側基板の少なくとも一方に設けられた複数の基板側金属部と、これら複数の基板側金属部とそれぞれ近接するように前記構造体に設けられた複数の構造体側金属部とを備える測距センサの固定方法であって、
前記構造体によって支持される前記発光側基板および受光側基板の離間距離を調節することにより前記存否判定の基準となる距離調整を行い、
前記複数の基板側金属部と前記複数の構造体側金属部とをそれぞれ同時に接合する
測距センサの固定方法。
【請求項１３】
投光光学系を構成し前方に光を射出する発光素子と、受光光学系を構成し前方からの光を受光する受光素子と、この受光素子の出力信号から光学的三角測距方式に従った測距結果を得て、この測距結果を用いて前方における対象物の存否判定を行う主回路部と、前記発光素子が搭載された発光側基板と、前記受光素子が搭載された受光側基板と、前記発光側基板および受光側基板を離間させた状態でこれら双方に回路のパターン配線として一体成形され、その離間部分で屈曲可能な金属製のバスバーと、前記発光側基板および受光側基板の双方を支持する構造体と、前記発光側基板および受光側基板の少なくとも一方に設けられた基板側金属部と、前記構造体の前記基板側金属部と近接する位置に設けられた構造体側金属部とを備える測距センサの固定方法であって、
前記バスバーを屈曲させながら、前記構造体によって支持される前記発光側基板および受光側基板の離間距離を調節することにより前記存否判定の基準となる距離調整を行い、
互いに近接する前記基板側金属部および構造体側金属部を溶接により接合する
測距センサの固定方法。
【請求項１４】
投光光学系を構成し前方に光を射出する発光素子と、受光光学系を構成し前方からの光を受光する受光素子と、この受光素子の出力信号から光学的三角測距方式に従った測距結果を得て、この測距結果を用いて前方における対象物の存否判定を行う主回路部と、前記発光素子が搭載された発光側基板と、前記受光素子が搭載された受光側基板と、前記発光側基板の一の縁側から突設される発光側金属バーと、前記受光側基板の一の縁側から突設される受光側金属バーと、前記発光側基板および受光側基板の双方を支持する構造体とを備える測距センサの固定方法であって、
前記発光側金属バーと前記受光側金属バーとを当接させながら、前記構造体によって支持される前記発光側基板および受光側基板の離間距離を調節することにより前記存否判定の基準となる距離調整を行い、
互いに当接する前記発光側金属バーおよび前記受光側金属バーを溶接により接合する
測距センサの固定方法。
【請求項１５】
前記発光素子および受光素子の実装用であって、前記発光素子および受光素子の少なくとも一方の搭載すべき位置に自動位置決め溝を有する基板と、この基板に回路のパターン配線として一体成形された金属製のバスバーとを備え、前記自動位置決め溝は、前記基板の実装面側に近くなるほど一層広くなるテーパ状の断面構造を有する測距センサの固定方法であって、
前記発光素子および受光素子のうち前記自動位置決め溝に搭載すべき素子を、その自動位置決め溝に落とし込むようにして前記基板に載置して固定する
請求項１１ないし請求項１３のいずれか１項に記載の測距センサの固定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、民生用では、コピー機、自動販売機およびキャッシュディスペンサなどで、省エネのために周囲に人がいる場合にのみ電源をオンにするなどの用途に使用される人体検知センサとして、またＦＡ用では、工場のラインに流れるものを検知して工程の管理に使用されるセンサとして、利用可能な測距センサおよびこの測距センサの固定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、発光素子および受光素子などを用いて距離の測定を行う種々の測距センサが市販され、また提案されている。
【０００３】
例えば、特開平５−３１２９４８号公報には、収納ケース内に、発光素子と、受光素子と、受光素子からの信号電流を検出する信号処理回路が形成された配線基板とが収納され、発光素子からの光を検出物体に当て、その反射した光を受光素子で受け、その信号電流に基づいて検出物体までの距離を測定するものであって、周囲温度が変化しても信号電流のバランスを変化させずに検出精度の劣化を防止する測距センサが記載されている。
【０００４】
また、特開平５−２３１８１９号公報には、１個の発光素子と、２個の受光素子とを備え、発光素子より測定対象物に照射した光成分のうち略同一位置に斜めに入射した光成分の反射光を上記測定対象物の距離に応じて相補的に分離して上記２個の受光素子に入射させ、上記２個の受光素子の出力信号を使用して距離信号を形成し、測定対象物の反射率などに影響されない高精度な距離信号を得るようにした距離センサが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光学的三角測距方式を利用したセンサの場合、必ず距離調整を行う必要がある。例えば、受光レンズを移動させる方法（特開昭６１−２４１６１６号公報）、受光素子を移動させる方法および電気的に調整する方法（一般的で、ＦＡ用のセンサはボリウムにより実行）がある。電気的に調整する方法では、測定したい距離に応じた抵抗を回路に接続することにより調整が行われる。また、ユーザ側で距離調整が可能な受光レンズ移動式などでは、レンズをスライドさせたりあるいは回転させたりするレンズ移動機構が設けられる。距離固定式のセンサでは、受光レンズや受光素子が位置調整後に固定されるが、その固定には接着剤が使用される。
【０００６】
しかしながら、このように受光レンズや受光素子が接着剤により固定される場合、接着剤の硬化中に受光レンズや受光素子が移動してしまい、調整した距離がずれるという問題が発生する。これは、接着剤の収縮や接着剤の塗布状況によって受光レンズや受光素子がある方向に引っ張りを受けてその部品の位置が移動することによる。また、接着工程ではバッチ処理となって作業時間がかかり、量産には不向きなどの問題もある。
【０００７】
また、図１１に示すように、発光素子１および受光素子付きＩＣ２が実装された基板３を有し、光学的三角測距方式を利用する測距センサの場合、発光素子１と受光素子２との光軸Ａ１，Ａ２（発光素子１の光軸と受光素子２の光軸との上下方向のずれ）をきちんと合わせなくてはならない。図１２に示すように、光軸Ａ１，Ａ２にずれがあると、発光素子１からの光を投光レンズにより前方に照射し、その前方からの反射光が受光レンズにより集光されたとき、受光素子上から外れた位置Ｓに集光することになり、光の利用効率が低下して検知精度が低下するという問題が発生する。
【０００８】
ところが、発光素子１および受光素子付きＩＣ２が基板３の実装面上にハンダ付けされるため、光軸Ａ１，Ａ２を合わせた状態でのハンダ付け固定はかなり困難である。このため、受光素子のサイズを大きくして、実装時の位置ずれ（アライメントのずれ）を許容するようにしているのが現状である。しかしながら、精度を低下させずに測距センサを低価格化しようとすると、素子チップサイズを小さくする必要があり、受光素子のサイズを大きくする対処法ではこの要求に応えるのが困難となる。また、実装でずれた素子を修正する場合もコストアップとなる。なお、素子の固定時に治具などを利用して位置合わせが行われたり、あるいは調整機構が設けられる場合もある。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、高精度な検出を可能に構成部品が固定される測距センサおよびこの測距センサの固定方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１記載の発明の測距センサは、投光光学系を構成し前方に光を射出する発光素子と、受光光学系を構成し前方からの光を受光する受光素子と、この受光素子の出力信号から光学的三角測距方式に従った測距結果を得て、この測距結果を用いて前方における対象物の存否判定を行う主回路部と、前記発光素子が搭載された発光側基板と、前記受光素子が搭載された受光側基板と、前記発光側基板および受光側基板の双方を離間させた状態で連結し、その離間部分で屈曲可能になっているバスバーと、このバスバーの屈曲により前記存否判定の基準となる距離調整が行われた状態で、前記発光側基板および受光側基板の双方を支持する構造体と、前記発光側基板および受光側基板の少なくとも一方に設けられた基板側金属部と、前記構造体の前記基板側金属部と近接する位置に設けられ、その近接する基板側金属部と溶接により接合された構造体側金属部とを備えるのである。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の測距センサにおいて、前記投光光学系は、前記発光素子の前方に設けられて前記構造体に支持される投光レンズを有し、前記受光光学系は、前記受光素子の前方に設けられて前記構造体に支持される受光レンズを有し、前記受光素子は２分割フォトダイオードにより成り、前記主回路部は前記２分割フォトダイオードの出力信号を増幅する増幅回路を有し、前記受光素子および主回路部は集積回路により成り、前記基板側金属部は前記受光側基板に複数設けられ、前記構造体側金属部も複数設けられ、互いに近接する前記基板側金属部および構造体側金属部はレーザー溶接により接合されるものである。
【００１２】
請求項３記載の発明の測距センサは、投光光学系を構成し前方に光を射出する発光素子と、受光光学系を構成し前方からの光を受光する受光素子と、この受光素子の出力信号から光学的三角測距方式に従った測距結果を得て、この測距結果を用いて前方における対象物の存否判定を行う主回路部と、前記発光素子が搭載された発光側基板と、前記受光素子が搭載された受光側基板と、前記発光側基板および受光側基板を連結する金属製の連結部材と、前記存否判定の基準となる距離調整が行われた状態で、前記発光側基板および受光側基板の双方を支持する構造体と、前記発光側基板および受光側基板の少なくとも一方に設けられた複数の基板側金属部と、これら複数の基板側金属部とそれぞれ近接するように前記構造体に設けられた複数の構造体側金属部とを備え、前記複数の基板側金属部と前記複数の構造体側金属部とはそれぞれ同時に接合されるものである。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の測距センサにおいて、前記投光光学系は、前記発光素子の前方に設けられて前記構造体に支持される投光レンズを有し、前記受光光学系は、前記受光素子の前方に設けられて前記構造体に支持される受光レンズを有し、前記受光素子は２分割フォトダイオードにより成り、前記主回路部は前記２分割フォトダイオードの出力信号を増幅する増幅回路を有し、前記受光素子および主回路部は集積回路により成り、前記各一対の基板側金属部および構造体側金属部はレーザー溶接により接合されるものである。
【００１４】
請求項５記載の発明の測距センサは、投光光学系を構成し前方に光を射出する発光素子と、受光光学系を構成し前方からの光を受光する受光素子と、この受光素子の出力信号から光学的三角測距方式に従った測距結果を得て、この測距結果を用いて前方における対象物の存否判定を行う主回路部と、前記発光素子が搭載された発光側基板と、前記受光素子が搭載された受光側基板と、前記発光側基板および受光側基板を離間させた状態でこれら双方に回路のパターン配線として一体成形され、その離間部分で屈曲可能な金属製のバスバーと、前記バスバーの屈曲により前記存否判定の基準となる距離調整が行われた状態で、前記発光側基板および受光側基板の双方を支持する構造体と、前記発光側基板および受光側基板の少なくとも一方に設けられた基板側金属部と、前記構造体の前記基板側金属部と近接する位置に設けられ、その近接する基板側金属部と溶接にて接合された構造体側金属部とを備えるものである。
【００１５】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の測距センサにおいて、前記投光光学系は、前記発光素子の前方に設けられて前記構造体に支持される投光レンズを有し、前記受光光学系は、前記受光素子の前方に設けられて前記構造体に支持される受光レンズを有し、前記受光素子は２分割フォトダイオードにより成り、前記主回路部は前記２分割フォトダイオードの出力信号を増幅する増幅回路を有し、前記受光素子および主回路部は集積回路により成り、前記基板側金属部は前記受光側基板に複数設けられ、前記構造体側金属部も複数設けられ、互いに近接する前記基板側金属部および構造体側金属部はレーザー溶接により接合され、前記バスバーは金属プレートに対して打抜きまたはエッチング加工を施すことにより配線パターン状に形作られ、前記発光側基板および受光側基板は前記バスバーの周囲に樹脂により一体成形されて成るものである。
【００１６】
請求項７記載の発明の測距センサは、投光光学系を構成し前方に光を射出する発光素子と、受光光学系を構成し前方からの光を受光する受光素子と、この受光素子の出力信号から光学的三角測距方式に従った測距結果を得て、この測距結果を用いて前方における対象物の存否判定を行う主回路部と、前記発光素子が搭載された発光側基板と、前記受光素子が搭載された受光側基板と、前記発光側基板の一の縁側から突設される発光側金属バーと、前記受光側基板の一の縁側から突設され、前記発光側基板および受光側基板の双方を離間させた状態、および前記存否判定の基準となる距離調整が行われた状態で、前記発光側金属バーと接合された受光側金属バーと、前記発光側基板および受光側基板の双方を支持する構造体とを備えるものである。
【００１７】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の測距センサにおいて、前記投光光学系は、前記発光素子の前方に設けられて前記構造体に支持される投光レンズを有し、前記受光光学系は、前記受光素子の前方に設けられて前記構造体に支持される受光レンズを有し、前記受光素子は２分割フォトダイオードにより成り、前記主回路部は前記２分割フォトダイオードの出力信号を増幅する増幅回路を有し、前記受光素子および主回路部は集積回路により成り、前記発光側金属バーおよび受光側金属バーはそれぞれ複数設けられ、これら各一対の発光側金属バーおよび受光側金属バーはレーザー溶接により接合されるものである。
【００１８】
請求項９記載の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の測距センサにおいて、前記発光素子および受光素子の実装用であって、前記発光素子および受光素子の少なくとも一方の搭載すべき位置に自動位置決め溝を有する基板と、この基板に回路のパターン配線として一体成形された金属製のバスバーとを備え、前記自動位置決め溝は、前記基板の実装面側に近くなるほど一層広くなるテーパ状の断面構造を有するものである。
【００１９】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の測距センサにおいて、前記基板を支持する構造体を備え、前記投光光学系は、前記発光素子の前方に設けられて前記構造体に支持される投光レンズを有し、前記受光光学系は、前記受光素子の前方に設けられて前記構造体に支持される受光レンズを有し、前記受光素子は２分割フォトダイオードにより成り、前記主回路部は前記２分割フォトダイオードの出力信号を増幅する増幅回路を有し、前記受光素子および主回路部は集積回路により成り、前記自動位置決め溝は前記受光素子を含む前記集積回路の搭載すべき位置に形成されるものである。
【００２０】
請求項１１記載の発明は、投光光学系を構成し前方に光を射出する発光素子と、受光光学系を構成し前方からの光を受光する受光素子と、この受光素子の出力信号から光学的三角測距方式に従った測距結果を得て、この測距結果を用いて前方における対象物の存否判定を行う主回路部と、前記発光素子が搭載された発光側基板と、前記受光素子が搭載された受光側基板と、前記発光側基板および受光側基板の双方を離間させた状態で連結し、その離間部分で屈曲可能になっているバスバーと、前記発光側基板および受光側基板の双方を支持する構造体と、前記発光側基板および受光側基板の少なくとも一方に設けられた基板側金属部と、前記構造体の前記基板側金属部と近接する位置に設けられた構造体側金属部とを備える測距センサの固定方法であって、前記バスバーを屈曲させながら、前記構造体によって支持される前記発光側基板および受光側基板の離間距離を調節することにより前記存否判定の基準となる距離調整を行い、互いに近接する前記基板側金属部および構造体側金属部を溶接により接合するものである。
【００２１】
請求項１２記載の発明は、投光光学系を構成し前方に光を射出する発光素子と、受光光学系を構成し前方からの光を受光する受光素子と、この受光素子の出力信号から光学的三角測距方式に従った測距結果を得て、この測距結果を用いて前方における対象物の存否判定を行う主回路部と、前記発光素子が搭載された発光側基板と、前記受光素子が搭載された受光側基板と、前記発光側基板および受光側基板を連結する金属製の連結部材と、前記発光側基板および受光側基板の双方を支持する構造体と、前記発光側基板および受光側基板の少なくとも一方に設けられた複数の基板側金属部と、これら複数の基板側金属部とそれぞれ近接するように前記構造体に設けられた複数の構造体側金属部とを備える測距センサの固定方法であって、前記構造体によって支持される前記発光側基板および受光側基板の離間距離を調節することにより前記存否判定の基準となる距離調整を行い、前記複数の基板側金属部と前記複数の構造体側金属部とをそれぞれ同時に接合するものである。
【００２２】
請求項１３記載の発明は、投光光学系を構成し前方に光を射出する発光素子と、受光光学系を構成し前方からの光を受光する受光素子と、この受光素子の出力信号から光学的三角測距方式に従った測距結果を得て、この測距結果を用いて前方における対象物の存否判定を行う主回路部と、前記発光素子が搭載された発光側基板と、前記受光素子が搭載された受光側基板と、前記発光側基板および受光側基板を離間させた状態でこれら双方に回路のパターン配線として一体成形され、その離間部分で屈曲可能な金属製のバスバーと、前記発光側基板および受光側基板の双方を支持する構造体と、前記発光側基板および受光側基板の少なくとも一方に設けられた基板側金属部と、前記構造体の前記基板側金属部と近接する位置に設けられた構造体側金属部とを備える測距センサの固定方法であって、前記バスバーを屈曲させながら、前記構造体によって支持される前記発光側基板および受光側基板の離間距離を調節することにより前記存否判定の基準となる距離調整を行い、互いに近接する前記基板側金属部および構造体側金属部を溶接により接合するものである。
【００２３】
請求項１４記載の発明は、投光光学系を構成し前方に光を射出する発光素子と、受光光学系を構成し前方からの光を受光する受光素子と、この受光素子の出力信号から光学的三角測距方式に従った測距結果を得て、この測距結果を用いて前方における対象物の存否判定を行う主回路部と、前記発光素子が搭載された発光側基板と、前記受光素子が搭載された受光側基板と、前記発光側基板の一の縁側から突設される発光側金属バーと、前記受光側基板の一の縁側から突設される受光側金属バーと、前記発光側基板および受光側基板の双方を支持する構造体とを備える測距センサの固定方法であって、前記発光側金属バーと前記受光側金属バーとを当接させながら、前記構造体によって支持される前記発光側基板および受光側基板の離間距離を調節することにより前記存否判定の基準となる距離調整を行い、互いに当接する前記発光側金属バーおよび前記受光側金属バーを溶接により接合するものである。
【００２７】
請求項１５記載の発明は、請求項１１ないし請求項１３のいずれか１項に記載の発明において、前記発光素子および受光素子の実装用であって、前記発光素子および受光素子の少なくとも一方の搭載すべき位置に自動位置決め溝を有する基板と、この基板に回路のパターン配線として一体成形された金属製のバスバーとを備え、前記自動位置決め溝は、前記基板の実装面側に近くなるほど一層広くなるテーパ状の断面構造を有する測距センサの固定方法であって、前記発光素子および受光素子のうち前記自動位置決め溝に搭載すべき素子を、その自動位置決め溝に落とし込むようにして前記基板に載置して固定するものである。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１実施形態に係る測距センサを示す図で、この図を用いて以下に第１実施形態の説明を、本発明の測距センサの固定方法に係る実施形態の説明とともに行う。ただし、図１（ａ）は測距センサをこれが有する基板の下面から見た平面図、図１（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。
【００２９】
図１に示す測距センサには、投光光学系として、前方（図１（ｂ）では上方）に光を射出する表面実装タイプの発光素子１１１と、この発光素子１１１の前方に設けられる投光レンズ１１２とが具備されている。また、受光光学系として、前方からの光を受光する２分割フォトダイオード（図１１の２参照）により成る受光素子およびこの受光素子の前方に設けられる受光レンズ１２２とが設けられている。ただし、その受光素子は、当該受光素子の出力信号から光学的三角測距方式に従った測距結果を得て、この測距結果を用いて前方における対象物の存否判定を行う主回路部とともに、集積回路（以下、単にＩＣ）１２１に設けられている。また、このＩＣ１２１の主回路部には、受光素子、すなわち２分割フォトダイオードの出力信号を増幅する増幅回路などが設けられている。
【００３０】
発光素子１１１は発光側の基板１３１に搭載され、ＩＣ１２１は受光側の基板１３２に搭載されている。また、基板１３１の裏面にはコネクタ１１３が搭載されている。そして、基板１３１，１３２の双方は、互いに離間した状態で金属製のバスバー１４により連結され、このバスバー１４により回路的にも接続されている。また、バスバー１４はその離間部分で屈曲可能になっている。これら基板１３１，１３２およびバスバー１４は、一体成形されて一体成形品を構成する。
【００３１】
図２はこの一体成形の手順を示す図、図３はその一体成形品を示す図で、これらの図を用いて、その一体成形の手順について説明する。ただし、図２（ｄ）は図２（ｂ）の側面図である。また、図３（ａ）は平面図で、図３（ｂ）は（ａ）の断面図であり、Ｐは電子部品用の実装パッドを、Ｌはパターン配線を示す。
【００３２】
まず、図２（ａ）に示す長方形状の金属プレートＭＰに対し、図２（ｂ）に示すような配線パターンを形作るようにして打抜きおよび厚み方向の曲げ加工（打抜きおよび曲げ加工は同時実行可能）を施す。続いて、パターン配線の周囲に樹脂により基板１３１，１３２を一体成形する。これにより、図２（ｃ）および図３に示すような一体成形品を得ることができ、コスト低減が可能となる。なお、パターン配線は、エッチングにより形作られるようにしてもよい。
【００３３】
このようにして得られる一体成形品は、図１（ｂ）に示すように、上述の投光レンズ１１２および受光レンズ１２２とともに遮光性の光学ブロック１５（構造体）によって支持されている。この光学ブロック１５は、一面（図１（ｂ）の例では下面）開口の箱状に形成され、内部に遮光壁１５１を有し、この遮光壁１５１で仕切られた各室の上方に各レンズの取付孔が穿設されている。そして、一体成形品の基板１３１は、支持部材１５２を介して光学ブロック１５に支持されている。
【００３４】
一方、一体成形品の基板１３２は以下のようにして光学ブロック１５に支持固定される。まず、固定部材について説明すると、基板１３２の三方の縁側には、図１（ａ）に示すように、金属部１６が固着されており、また、光学ブロック１５の金属部１６と近接する位置にも金属部１７が固着されている。
【００３５】
次に、基板１３２の光学ブロック１５への支持固定について説明すると、例えば、投光レンズ１１２および受光レンズ１２２側を下にして、基板１３１，１３２側を上にする。これにより、基板１３２の各金属部１６が近接する金属部１７上に載置されることとなり、基板１３２は水平面内をスライド自在となる。
【００３６】
続いて、基板１３２を水平面内でスライドさせて、図１（ｃ）に示すようにバスバー１４を屈曲させながら、光学ブロック１５によって支持されている基板１３１，１３２の離間距離を調節することにより上記存否判定の基準となる距離調整を行う。ここで、この距離調整を行うことで、調整された距離内に対象物があると、２分割フォトダイオードのうちの発光素子１１１から遠い方に、光分布が位置してそのフォトダイオードの受光量が増加することとなり、これにより、２分割フォトダイオードの出力を見ることで、上記調整により設定される所望の距離内に対象物が存在しているか否かの判定が可能になるのである。
【００３７】
続いて、調整済みの離間距離を保持しながら、互いに当接する金属部１６，１７を、例えば接合箇所Ｐ１〜Ｐ３の順でレーザー溶接により接合する。これにより、基板１３２は光学ブロック１５に支持固定されることとなる。
【００３８】
なお、３個の金属部１６と３個の金属部１７とをそれぞれ同時にレーザー溶接により接合するようにしてもよい。各一対毎に溶接を行うと、溶接毎にある方向にわずかながら引っ張り力が発生して若干の位置ずれが生じるので、全てを同時に溶接することで、溶接による位置ずれを小さくすることができ、これにより、固定精度をより一層向上させることができる。あるいは、接合箇所Ｐ１，Ｐ２を同時に溶接した後に接合箇所Ｐ３を溶接するようにしてもよい。
【００３９】
以上により、距離調整を高精度に行うことができるとともに、固定精度を向上させることができる。従来では、調整後の接着作業がバッチ処理となるため、その間の運搬や接着剤の塗布作業などによる作業中の振動などで仮固定の位置からずれが生じ、完成品としての測距センサにおける存否判定の基準となる距離にばらつきが生じ、カタログなどの距離精度を低めに設定しなければならないという問題があったが、このような問題は第１実施形態により解決可能となる。
【００４０】
また、接着剤による固定では、長期信頼性に難があり、また温度や湿度により固定状態にずれが生じることもあったが、溶接による固定を採用することで、固定安定性および信頼性を高めることが可能となる。さらに、調整固定の作業時間短縮が可能で量産性に優れ、加工費低減が可能となる。例えば、レンズや受光素子の位置調整から固定までをオンライン作業で行えるので、工程時間短縮、加工費低減および量産性向上、ひいては商品の低価格化を図ることができる。
【００４１】
なお、第１実施形態では、金属部１６，１７による固定は、基板１３２に対して行われる構造になっているが、これに限らず、基板１３１に対して行われる構造でもよい。
【００４２】
また、金属部１６，１７は、３対設けられる構造になっているが、例えば４対設けられる構造でもよい。あるいは、例えば接合箇所Ｐ３の場所に一対設けられる構造でもよい。要するに、少なくとも一対設けられる構造であればよい。
【００４３】
また、基板１３１，１３２の離間部分おけるバスバー１４の本数は３本になっているが、これに限らず４本以上、例えば５本でもよいのは言うまでもない。
【００４４】
さらに、バスバーは、回路のパターン配線として基板と一体成形される構造になっているが、これに限らず、屈曲可能な金属バーが例えば単に両基板に埋め込まれて、両基板間の接続はコネクタおよびケーブルを介して行われる構造でもよい。
【００４５】
図４は本発明の第２実施形態に係る測距センサを示す図で、この図を用いて以下に第２実施形態の説明を、本発明の測距センサの固定方法に係る実施形態の説明とともに行う。ただし、図４（ａ）は測距センサをこれが有する基板の下面から見た平面図、図４（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。
【００４６】
図４に示す測距センサは、基板２３１，２３２がそれぞれ第１実施形態の基板１３１，１３２に代えて使用され、基板２３１の右方の縁側から突設される３本の金属バー２４１および基板２３２の左方の縁側から突設される３本の金属バー２４２が第１実施形態のバスバー１４に代えて使用される構造になっている以外は第１実施形態の測距センサと同様に構成されている。
【００４７】
ここで、金属バー２４１が突設される基板２３１と、金属バー２４２が突設される基板２３２とは、例えば、第１実施形態と同様に一体成形品を製造し（図３（ａ）参照）、続いて、その一体成形品の両基板の離間部分における中央で各バスバーを切断することにより形成されるようにしてもよい。ただし、図３（ｂ）の例では、離間部分における各バスバーは上に凸の形状に形成されているので、一体成形品を製造する際、離間部分における各バスバーをフラットにする必要がある。
【００４８】
次に、金属バー２４１が突設される基板２３１は支持部材１５２を介して光学ブロック１５に支持固定されるので、基板２３２の光学ブロック１５への支持固定について説明すると、例えば、投光レンズ１１２および受光レンズ１２２側を下にして、基板２３１，２３２側を上にする。これにより、基板２３２の各金属部１６が近接する金属部１７上に載置されることとなり、基板２３２は水平面内をスライド自在となる。
【００４９】
続いて、図４（ｂ）に示すように各一対の金属バー２４１，２４２を当接させながら、基板２３２を水平面内でスライドさせて、光学ブロック１５によって支持されている基板２３１，２３２の離間距離を調節することにより存否判定の基準となる距離調整を行う。
【００５０】
続いて、調整済みの離間距離を保持しながら、互いに当接する金属部１６，１７を接合箇所Ｐ１〜Ｐ３でレーザー溶接により接合するとともに、各一対の金属バー２４１，２４２を接合箇所Ｐ４〜Ｐ６でレーザー溶接により接合する。これにより、基板２３２は光学ブロック１５に支持固定されることとなる。
【００５１】
なお、上記接合は所望する順番で個別に行われるようにしてもよく、あるいは全接合が同時に行われるようにしてもよいのは前述した通りである。
【００５２】
図５は本発明の第３実施形態に係る測距センサで使用される電気部品および基板などを示す図、図６は測距センサで使用される一体成形品の正面図で、これらの図を用いて以下に第３実施形態の説明を、本発明の測距センサの固定方法に係る実施形態の説明とともに行う。ただし、図５（ａ）および（ｂ）はそれぞれ電気部品・基板などを示す平面図および側面図である。
【００５３】
本測距センサは、図５に示すように、基板３３２が第１実施形態の基板１３２に代えて使用され、ＩＣ３２１が第１実施形態のＩＣ１２１に代えて使用されている以外は第１実施形態の測距センサと同様に構成される。
【００５４】
ＩＣ３２１は、回路構成がＩＣ１２１と同様である一方、リードおよびプラスチックモールドによる構造がＩＣ１２１と相違している。すなわち、ＩＣ３２１は、図５（ｂ）に示すように、中心から厚み方向に離れるほど一層狭くなるテーパ状の断面構造になっているとともに、フラットなリード３２１ａを一方（図５（ａ）では左方）に複数（４本）有する外形構造になっている。
【００５５】
図６に示す基板１３１，３３２およびバスバー１４の一体成形品は、第１実施形態と同様にして製造される。ただし、基板３３２の樹脂成形の際、図５（ｂ）に示すように、基板３３２の実装面側に近くなるほど一層広くなるテーパ状の断面構造を有する溝３３２ａ（自動位置決め溝）がＩＣ３２１を搭載すべき位置に形成される。このとき、溝３３２ａは、ＩＣ３２１の受光素子の光軸と発光素子１１１の光軸とが図１１に示したずれを生じさせない位置に形成される。このように溝３３２ａを形成することにより、リフロー工程で、基板上にクリームハンダを印刷可能になる。
【００５６】
図７は図５に示すＩＣ３２１が溝３２１ａに填り込む様子を示す図で、この図をさらに用いて、第１実施形態と相違する、ＩＣ３２１の基板３３２への実装手順を説明すると、まず、クリームハンダが印刷された一体成形品の実装面を上向きにする。
【００５７】
続いて、ＩＣ３２１を溝３３２ａに落とし込むようにして基板３３２上に載置する。これにより、図７に示すように、ＩＣ３２１のほぼ下半分が溝３３２ａに填り込む。この結果、ＩＣ３２１の受光素子の光軸と発光素子１１１の光軸との間の図１１に示したずれを生じ難くすることが可能になる。すなわち、セルフアライメント効果が得られる。ただし、図７（ａ）は溝３３２ａの方が角度が大きい場合の例で、図７（ｂ）は逆に小さい場合の例である。
【００５８】
続いて、リフロー工程により、発光素子１１１などを基板１３１上にはんだ付けするとともに、ＩＣ３２１などを基板３３２上にはんだ付けする。この結果、ＩＣ３２１は、上記セルフアライメント効果で最適な位置にはんだ付け固定されるとともに、表面実装タイプの発光素子１１１も、リフロー時のはんだ溶融および硬化時のセルフアライメント効果により、はんだパターンの中央の最適な位置にはんだ付け固定される。
【００５９】
以上、第３実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏することが可能になるほか、ＩＣ３２１の受光素子の光軸と発光素子１１１の光軸との間の図１１に示したずれを生じ難くすることが可能になる。この結果、受光素子のサイズを大きくする必要がなくなり、低コスト化を図ることができる。また、受光素子のサイズが小さくて済むので、受光素子を主回路部とモノリシック化して得られるチップのサイズが小型になり、低コスト化を図ることができる。さらに、自動実装が可能になるので、実装費低減が可能になる。
【００６０】
なお、第３実施形態では、ＩＣ３２１に対してセルフアライメント用の溝が適用されるが、発光素子に対してセルフアライメント用の溝を適用するようにしてもよい。
【００６１】
また、第３実施形態では、ＩＣ３２１は、フラットなリード３２１ａを一方に複数有する外形構造になっているが、これに限らず、図８に示すようにフラットなリード３２１ａを両測にそれぞれ複数有する外形構造でもよい。この場合も、ＩＣ３２１の受光素子の光軸と発光素子１１１の光軸との間の図１１に示したずれを生じ難くすることが可能になる。あるいは、図９に示すように、ガルウイングタイプのリード３２１ｂを両測にそれぞれ複数有する外形構造でもよい。この場合、例えば、リード３２１ｂの先端部分に当接する実装パッドを溝に設けるようにすれば、ＩＣ３２１のほぼ下半分が溝３３２ａに填り込むことになるので、上記同様の効果を奏することが可能になる。
【００６２】
さらに、第３実施形態では、一体成形品が使用されるが、図１１に示したずれを生じ難くするだけであるなら、図１０に示すように、通常のプリント基板４３を使用することができる。この場合には、プリント基板４３におけるＩＣ３２１を搭載すべき位置に孔４３ａを穿設し、溝３３２ａと同様の溝４３０ａを有する成形部材４３０（自動位置決め部材）をその孔４３ａに嵌入すればよい。これにより、プラスチックモールドされたＩＣ３２１を成形部材４３０の溝４３０ａにマウントすると、溝４３０ａのテーパによってＩＣ３２１が自動的にその溝４３０ａの中央に填り込む。この結果、セルフアライメント効果が得られ、ＩＣ３２１の受光素子の光軸と発光素子１１１の光軸との間の図１１に示したずれを生じ難くすることが可能になる。
【００６３】
【発明の効果】
以上のことから明らかなように、請求項１記載の発明によれば、投光光学系を構成し前方に光を射出する発光素子と、受光光学系を構成し前方からの光を受光する受光素子と、この受光素子の出力信号から光学的三角測距方式に従った測距結果を得て、この測距結果を用いて前方における対象物の存否判定を行う主回路部と、前記発光素子が搭載された発光側基板と、前記受光素子が搭載された受光側基板と、前記発光側基板および受光側基板の双方を離間させた状態で連結し、その離間部分で屈曲可能になっているバスバーと、このバスバーの屈曲により前記存否判定の基準となる距離調整が行われた状態で、前記発光側基板および受光側基板の双方を支持する構造体と、前記発光側基板および受光側基板の少なくとも一方に設けられた基板側金属部と、前記構造体の前記基板側金属部と近接する位置に設けられ、その近接する基板側金属部と溶接により接合された構造体側金属部とを備えるので、存否判定の基準となる距離調整の精度を向上させて高精度な検出を可能にするように、基板を構造体に固定することができる。
【００６４】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の測距センサにおいて、前記投光光学系は、前記発光素子の前方に設けられて前記構造体に支持される投光レンズを有し、前記受光光学系は、前記受光素子の前方に設けられて前記構造体に支持される受光レンズを有し、前記受光素子は２分割フォトダイオードにより成り、前記主回路部は前記２分割フォトダイオードの出力信号を増幅する増幅回路を有し、前記受光素子および主回路部は集積回路により成り、前記基板側金属部は前記受光側基板に複数設けられ、前記構造体側金属部も複数設けられ、互いに近接する前記基板側金属部および構造体側金属部はレーザー溶接により接合されるので、存否判定の基準となる距離調整の精度を向上させて高精度な検出を可能にするように、基板を構造体に固定することができる。
【００６５】
請求項３記載の発明によれば、投光光学系を構成し前方に光を射出する発光素子と、受光光学系を構成し前方からの光を受光する受光素子と、この受光素子の出力信号から光学的三角測距方式に従った測距結果を得て、この測距結果を用いて前方における対象物の存否判定を行う主回路部と、前記発光素子が搭載された発光側基板と、前記受光素子が搭載された受光側基板と、前記発光側基板および受光側基板を連結する金属製の連結部材と、前記存否判定の基準となる距離調整が行われた状態で、前記発光側基板および受光側基板の双方を支持する構造体と、前記発光側基板および受光側基板の少なくとも一方に設けられた複数の基板側金属部と、これら複数の基板側金属部とそれぞれ近接するように前記構造体に設けられた複数の構造体側金属部とを備え、前記複数の基板側金属部と前記複数の構造体側金属部とはそれぞれ同時に接合されるので、存否判定の基準となる距離調整の精度を向上させて高精度な検出を可能にするように、基板を構造体に固定することができるとともに、その固定の精度を向上させることができる。
【００６６】
請求項４記載の発明によれば、請求項３記載の測距センサにおいて、前記投光光学系は、前記発光素子の前方に設けられて前記構造体に支持される投光レンズを有し、前記受光光学系は、前記受光素子の前方に設けられて前記構造体に支持される受光レンズを有し、前記受光素子は２分割フォトダイオードにより成り、前記主回路部は前記２分割フォトダイオードの出力信号を増幅する増幅回路を有し、前記受光素子および主回路部は集積回路により成り、前記各一対の基板側金属部および構造体側金属部はレーザー溶接により接合されるので、存否判定の基準となる距離調整の精度を向上させて高精度な検出を可能にするように、基板を構造体に固定することができるとともに、その固定の精度を向上させることができる。
【００６７】
請求項５記載の発明によれば、投光光学系を構成し前方に光を射出する発光素子と、受光光学系を構成し前方からの光を受光する受光素子と、この受光素子の出力信号から光学的三角測距方式に従った測距結果を得て、この測距結果を用いて前方における対象物の存否判定を行う主回路部と、前記発光素子が搭載された発光側基板と、前記受光素子が搭載された受光側基板と、前記発光側基板および受光側基板を離間させた状態でこれら双方に回路のパターン配線として一体成形され、その離間部分で屈曲可能な金属製のバスバーと、前記バスバーの屈曲により前記存否判定の基準となる距離調整が行われた状態で、前記発光側基板および受光側基板の双方を支持する構造体と、前記発光側基板および受光側基板の少なくとも一方に設けられた基板側金属部と、前記構造体の前記基板側金属部と近接する位置に設けられ、その近接する基板側金属部と溶接にて接合された構造体側金属部とを備えるので、存否判定の基準となる距離調整の精度を向上させて高精度な検出を可能にするように、基板を構造体に固定することができる。
【００６８】
請求項６記載の発明によれば、請求項５記載の測距センサにおいて、前記投光光学系は、前記発光素子の前方に設けられて前記構造体に支持される投光レンズを有し、前記受光光学系は、前記受光素子の前方に設けられて前記構造体に支持される受光レンズを有し、前記受光素子は２分割フォトダイオードにより成り、前記主回路部は前記２分割フォトダイオードの出力信号を増幅する増幅回路を有し、前記受光素子および主回路部は集積回路により成り、前記基板側金属部は前記受光側基板に複数設けられ、前記構造体側金属部も複数設けられ、互いに近接する前記基板側金属部および構造体側金属部はレーザー溶接により接合され、前記バスバーは金属プレートに対して打抜きまたはエッチング加工を施すことにより配線パターン状に形作られ、前記発光側基板および受光側基板は前記バスバーの周囲に樹脂により一体成形されて成るので、存否判定の基準となる距離調整の精度を向上させて高精度な検出を可能にするように、基板を構造体に固定することができる。
【００６９】
請求項７記載の発明によれば、投光光学系を構成し前方に光を射出する発光素子と、受光光学系を構成し前方からの光を受光する受光素子と、この受光素子の出力信号から光学的三角測距方式に従った測距結果を得て、この測距結果を用いて前方における対象物の存否判定を行う主回路部と、前記発光素子が搭載された発光側基板と、前記受光素子が搭載された受光側基板と、前記発光側基板の一の縁側から突設される発光側金属バーと、前記受光側基板の一の縁側から突設され、前記発光側基板および受光側基板の双方を離間させた状態、および前記存否判定の基準となる距離調整が行われた状態で、前記発光側金属バーと接合された受光側金属バーと、前記発光側基板および受光側基板の双方を支持する構造体とを備えるので、存否判定の基準となる距離調整の精度を向上させて高精度な検出を可能にするように、基板を固定することができる。
【００７０】
請求項８記載の発明によれば、請求項７記載の測距センサにおいて、前記投光光学系は、前記発光素子の前方に設けられて前記構造体に支持される投光レンズを有し、前記受光光学系は、前記受光素子の前方に設けられて前記構造体に支持される受光レンズを有し、前記受光素子は２分割フォトダイオードにより成り、前記主回路部は前記２分割フォトダイオードの出力信号を増幅する増幅回路を有し、前記受光素子および主回路部は集積回路により成り、前記発光側金属バーおよび受光側金属バーはそれぞれ複数設けられ、これら各一対の発光側金属バーおよび受光側金属バーはレーザー溶接により接合されるので、存否判定の基準となる距離調整の精度を向上させて高精度な検出を可能にするように、基板を固定することができる。
【００７１】
請求項９記載の発明によれば、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の測距センサにおいて、前記発光素子および受光素子の実装用であって、前記発光素子および受光素子の少なくとも一方の搭載すべき位置に自動位置決め溝を有する基板と、この基板に回路のパターン配線として一体成形された金属製のバスバーとを備え、前記自動位置決め溝は、前記基板の実装面側に近くなるほど一層広くなるテーパ状の断面構造を有するので、自動位置決め溝に素子を載置すればセルフアライメント効果が得られる。したがって、高精度な検出を可能にするように素子を基板に固定することができる。
【００７２】
請求項１０記載の発明によれば、請求項９記載の測距センサにおいて、前記基板を支持する構造体を備え、前記投光光学系は、前記発光素子の前方に設けられて前記構造体に支持される投光レンズを有し、前記受光光学系は、前記受光素子の前方に設けられて前記構造体に支持される受光レンズを有し、前記受光素子は２分割フォトダイオードにより成り、前記主回路部は前記２分割フォトダイオードの出力信号を増幅する増幅回路を有し、前記受光素子および主回路部は集積回路により成り、前記自動位置決め溝は前記受光素子を含む前記集積回路の搭載すべき位置に形成されるので、高精度な検出を可能にするように素子を基板に固定することができる。
【００７３】
請求項１１記載の発明によれば、投光光学系を構成し前方に光を射出する発光素子と、受光光学系を構成し前方からの光を受光する受光素子と、この受光素子の出力信号から光学的三角測距方式に従った測距結果を得て、この測距結果を用いて前方における対象物の存否判定を行う主回路部と、前記発光素子が搭載された発光側基板と、前記受光素子が搭載された受光側基板と、前記発光側基板および受光側基板の双方を離間させた状態で連結し、その離間部分で屈曲可能になっているバスバーと、前記発光側基板および受光側基板の双方を支持する構造体と、前記発光側基板および受光側基板の少なくとも一方に設けられた基板側金属部と、前記構造体の前記基板側金属部と近接する位置に設けられた構造体側金属部とを備える測距センサの固定方法であって、前記バスバーを屈曲させながら、前記構造体によって支持される前記発光側基板および受光側基板の離間距離を調節することにより前記存否判定の基準となる距離調整を行い、互いに近接する前記基板側金属部および構造体側金属部を溶接により接合するので、存否判定の基準となる距離調整の精度を向上させて高精度な検出を可能にするように、基板を構造体に固定することができる。
【００７４】
請求項１２記載の発明によれば、投光光学系を構成し前方に光を射出する発光素子と、受光光学系を構成し前方からの光を受光する受光素子と、この受光素子の出力信号から光学的三角測距方式に従った測距結果を得て、この測距結果を用いて前方における対象物の存否判定を行う主回路部と、前記発光素子が搭載された発光側基板と、前記受光素子が搭載された受光側基板と、前記発光側基板および受光側基板を連結する金属製の連結部材と、前記発光側基板および受光側基板の双方を支持する構造体と、前記発光側基板および受光側基板の少なくとも一方に設けられた複数の基板側金属部と、これら複数の基板側金属部とそれぞれ近接するように前記構造体に設けられた複数の構造体側金属部とを備える測距センサの固定方法であって、前記構造体によって支持される前記発光側基板および受光側基板の離間距離を調節することにより前記存否判定の基準となる距離調整を行い、前記複数の基板側金属部と前記複数の構造体側金属部とをそれぞれ同時に接合するので、存否判定の基準となる距離調整の精度を向上させて高精度な検出を可能にするように、基板を構造体に固定することができるとともに、その固定の精度を向上させることができる。
【００７５】
請求項１３記載の発明によれば、投光光学系を構成し前方に光を射出する発光素子と、受光光学系を構成し前方からの光を受光する受光素子と、この受光素子の出力信号から光学的三角測距方式に従った測距結果を得て、この測距結果を用いて前方における対象物の存否判定を行う主回路部と、前記発光素子が搭載された発光側基板と、前記受光素子が搭載された受光側基板と、前記発光側基板および受光側基板を離間させた状態でこれら双方に回路のパターン配線として一体成形され、その離間部分で屈曲可能な金属製のバスバーと、前記発光側基板および受光側基板の双方を支持する構造体と、前記発光側基板および受光側基板の少なくとも一方に設けられた基板側金属部と、前記構造体の前記基板側金属部と近接する位置に設けられた構造体側金属部とを備える測距センサの固定方法であって、前記バスバーを屈曲させながら、前記構造体によって支持される前記発光側基板および受光側基板の離間距離を調節することにより前記存否判定の基準となる距離調整を行い、互いに近接する前記基板側金属部および構造体側金属部を溶接により接合するので、存否判定の基準となる距離調整の精度を向上させて高精度な検出を可能にするように、基板を構造体に固定することができる。
【００７６】
請求項１４記載の発明によれば、投光光学系を構成し前方に光を射出する発光素子と、受光光学系を構成し前方からの光を受光する受光素子と、この受光素子の出力信号から光学的三角測距方式に従った測距結果を得て、この測距結果を用いて前方における対象物の存否判定を行う主回路部と、前記発光素子が搭載された発光側基板と、前記受光素子が搭載された受光側基板と、前記発光側基板の一の縁側から突設される発光側金属バーと、前記受光側基板の一の縁側から突設される受光側金属バーと、前記発光側基板および受光側基板の双方を支持する構造体とを備える測距センサの固定方法であって、前記発光側金属バーと前記受光側金属バーとを当接させながら、前記構造体によって支持される前記発光側基板および受光側基板の離間距離を調節することにより前記存否判定の基準となる距離調整を行い、互いに当接する前記発光側金属バーおよび前記受光側金属バーを溶接により接合するので、存否判定の基準となる距離調整の精度を向上させて高精度な検出を可能にするように、基板を固定することができる。
【００８０】
請求項１５記載の発明によれば、請求項１１ないし請求項１３のいずれか１項に記載の発明において、前記発光素子および受光素子の実装用であって、前記発光素子および受光素子の少なくとも一方の搭載すべき位置に自動位置決め溝を有する基板と、この基板に回路のパターン配線として一体成形された金属製のバスバーとを備え、前記自動位置決め溝は、前記基板の実装面側に近くなるほど一層広くなるテーパ状の断面構造を有する測距センサの固定方法であって、前記発光素子および受光素子のうち前記自動位置決め溝に搭載すべき素子を、その自動位置決め溝に落とし込むようにして前記基板に載置して固定するので、自動位置決め溝への素子の載置の際にセルフアライメント効果が得られる。したがって、高精度な検出を可能にするように素子を基板に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る測距センサを示す図である。
【図２】一体成形の手順を示す図である。
【図３】第１実施形態の測距センサで使用される一体成形品を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る測距センサを示す図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る測距センサで使用される電気部品および基板などを示す図である。
【図６】第３実施形態の測距センサで使用される一体成形品の正面図である。
【図７】図５に示すＩＣが溝に填り込む様子を示す図である。
【図８】図５に示すＩＣに適用可能なリード形状の一例を示す図である。
【図９】図５に示すＩＣに適用可能なリード形状の別例を示す図である。
【図１０】第３実施形態のセルフアライメントを可能にする構造を通常のプリント基板に適用した場合の説明図である。
【図１１】従来における基板への発光素子および受光素子付きＩＣの実装の様子を示す図である。
【図１２】図１１に示す実装例で生じうるずれの説明図である。
【符号の説明】
１１１  発光素子
１１２  投光レンズ
１２１，３２１  ＩＣ
１２２  受光レンズ
１３１，２３１  基板
１３２，２３２，３３２  基板
４３  プリント基板
１４  バスバー
２４１，２４２  金属バー
１５  光学ブロック
１６  金属部
１７  金属部
３３２ａ，４３０ａ  溝
４３０  成形部材
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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