CN103134470B - 光学式测距装置及搭载该装置的电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光学式测距装置及搭载该装置的电子设备。该光学式测距装置具有：发光元件（32）、受光元件（33）、发光透镜（39）、受光透镜（40），在所述受光透镜（40）与所述受光元件（33）之间设有将通过所述受光透镜（40）会聚的光束的光轴方向改变而向所述受光元件（33）引导的第一反射面（43a）及第二反射面（41a），在所述第一反射面（43a）与所述第二反射面（41a）之间存在单一的介质。

Description

光学式测距装置及搭载该装置的电子设备

技术领域

本发明涉及以光学方式检测距物体的距离的光学式测距装置及搭载该装置的电子设备，特别涉及能够以高精度检测长距离的小型光学式测距装置及搭载该装置的电子设备。

背景技术

以往，如图5所示，已有许多人提出如下的测距装置，即该测距装置向测量对象物照射点光源，接收该反射光，通过三角测距测量距上述测量对象物的距离。在如图5所示的测距装置中，将发光透镜2的中心作为原点O（0，0），将发光轴5作为y轴，将在原点O与发光轴5正交的轴作为x轴，从配置在点A（0，-d）的发光元件1射出的光束通过配置在原点O的发光透镜2，形成为大致平行的光束，向测量对象物3上的点B（0，y）照射光斑。被测量对象物3反射的光束通过配置在点C（L，0）的受光透镜4进行会聚，在配置于从点A向x轴方向延伸的线上的位置检测元件（例如PSD：PositionSensitive Detector，位置灵敏探测器）6上的点D（L+1，-d）成像，形成受光点。

在此，如果将与通过上述受光透镜4的中心即点C的y轴平行的线与位置检测元件6交叉的点作为点E（L，-d），则三角形OBC与三角形ECD相似。因此，检测位置检测元件6上受光点的位置，测量边长ED（=1），通过对公式（1）进行运算，

$y=\frac{L\·d}{l}...\left(1\right)$

就能够算出距测量对象物3的距离y。这就是通常的三角测距原理。

作为上述位置检测元件6，可以使用上述PSD或配置有多个光电二极管的线性传感器或图像传感器等，检测照射在位置检测元件6上的受光点的光重心位置。

在此，如果将上述位置检测元件6的检测分辨能力作为Δl，则测量距离y的分辨能力Δy可以通过公式（2）表示。

$\mathrm{\Δy}=-\frac{y^2}{L\·d}\·\mathrm{\Δl}...\left(2\right)$

即因为如果选定所使用的位置检测元件6，则能够确定位置检测元件6的检测分辨能力Δl，所以，测量距离y的分辨能力Δy由发光透镜2与受光透镜4之间的距离L（以下称为基线长）及受光透镜4的焦距d决定，因为距离L及焦距d越大，测量距离y的分辨能力Δy越小，所以对距离的检测分辨能力增强。特别是在测量远处的测量对象物的距离的情况下，因为测量距离y增大，所以，为了减小分辨能力Δy，需要增大基线长L或焦距d。

图6是表示现有光学式测距装置结构的概况图。首先在引线框11上按照规定位置安装发光元件12和受光元件13，由透光性树脂分别单独地密封发光元件12和受光元件13，形成发光侧一次模体14及受光侧一次模体15。由遮光性树脂密封两个一次模体14，15，形成二次模体16。然后，通过将具有发光透镜17和受光透镜18的透镜架19嵌合在二次模体16中，形成光学式测距装置。

通过如图7所示增大受光透镜18的焦距d、或者如图8所示增大发光透镜17与受光透镜18的中心之间的距离即基线长L，能够利用上述的现有光学式测量装置测量远处的测量对象物的距离。然而，无论在任何情况下，都要增大光学式测距装置的整个体积，且价格昂贵，并且在搭载这些光学式测距装置的电子设备中需要空间，使之成为难以操纵的设备。

为了解决这样的问题，已提出公开于日本特开平7-98205号公报（专利文献1）的距离测量装置、以及公开于日本特开2011-145115号公报（专利文献2）的测距装置。

在上述专利文献1的距离测量装置中，如图9所示，在具有两个受光透镜22B，22R和两个光传感器23B，23R的测距模块21的外部具有由两对反射镜24B，25B、24R，25R构成的光路改变装置，该光路改变装置将来自测距对象物两条路径的入射光的光束光路改变为接近中心轴的方向，并且改变光路以通过第一透镜22B及第二透镜22R。这样，通过增大基线长B，能够测量精度高的距离值。

而且，在上述专利文献2的测距装置中，如图10所示，具备：具有一对测距用透镜26a，26b的透镜阵列部件26；以及为了通过一对测距用透镜26a，26b在成像元件27的成像区域27a，27b上分别形成被照射物体的图像，而具有对来自各测距用透镜26a，26b的图像形成光束进行反射的一对反射部件28a，28b的反射镜阵列部件28及中间反射镜部件29。这样，通过增大焦距、且抵消因温度变化导致的基线长变化，能够测量精度高的距离值。

然而，上述的现有距离测量装置及测距装置具有如下问题。

即在专利文献1的距离测量装置中，在具有两个受光透镜22B，22R和两个光传感器23B，23R的测距模块21的外部具有上述光路改变装置。因此，通过上述光路改变装置，将改变光路后的光会聚在受光透镜22B，22R上，因而存在使包括整个光学系统的本距离测量装置的尺寸增大的问题。

还有，在专利文献2的测距装置中，形成由透镜阵列部件26与反射镜阵列部件28组合的光学系统，具有聚光效果（曲面）的透镜面只有一面。因此，对测距用透镜26a，26b的透镜曲率半径（透镜的大小）来说，不能够期待聚光效果，可能因光量不足导致测距精度降低。再加上因为是焦距增大的光学系统，所以存在本测距装置的尺寸增大的问题。

进而，因为作为反射体，配置有上述反射镜阵列部件28和中间反射镜部件29，所以，也难以调整其位置，在上述位置没有被正确调整的情况下，在反射镜阵列部件28中的反射部件28a，28b的反射面28c，28d与中间反射镜部件29的反射面29a，29b之间存在塑料材料和空气这些不同介质，所以，也存在在塑料材料与空气的界面上发生衰减、折射、表面反射等光学问题的可能性。

专利文献1：（日本）特开平7-98205号公报

专利文献2：（日本）特开2011-145115号公报

发明内容

因此，本发明为解决上述问题而提出，目的在于能够提供可高精度地检测长距离的小型光学式测距装置及搭载该装置的电子设备。

为了解决上述问题，本发明一个方面的光学式测距装置的特征在于，具有：发光元件；

检测由从上述发光元件射出、由测量对象物反射的光而形成的光点位置的受光元件；

对从上述受光元件输出的信号进行处理的信号处理部；

由透光性树脂密封上述发光元件而形成的发光侧一次模制件部；

由遮光性树脂一体地密封上述发光侧一次模制件部、上述受光元件及上述信号处理部而形成的二次模制件部；

将从上述发光元件射出的光向上述测量对象物投射的发光透镜；

将由上述测量对象物反射的光会聚的受光透镜；

在包括上述发光透镜的发光侧光学系统与包括上述受光透镜的受光侧光学系统之间遮光的遮光壁；

配置于上述受光透镜与上述受光元件之间、且将通过上述受光透镜所会聚的光束的光轴方向改变而向上述受光元件引导的第一反射面及第二反射面，

在上述第一反射面与上述第二反射面之间存在单一的介质。

根据上述结构，通过配置于会聚由测量对象物反射的光的受光透镜与检测上述会聚光的光点位置的受光元件之间的第一反射面及第二反射面，改变通过上述受光透镜会聚的光束的光轴方向，从而使光到达上述受光元件。因此，能够增大焦距及基线长。而且，能够使本发明的光学式测距装置比在具有发光、受光元件及发光、受光透镜的测距模块的外部具有光路改变装置的情况下更小型化。

其结果为能够小型化地构成能够以高精度检测长距离的光学式测距装置。

进而，在上述第一反射面与上述第二反射面之间存在单一的介质。这样，就能够不像存在不同介质的情况那样、在不同介质的界面发生光的衰减、折射、表面反射等问题。

而且，在一实施方式的光学式测距装置中，

上述第一反射面将通过上述受光透镜会聚的光束的光轴方向向上述发光透镜侧改变；

上述第二反射面将来自上述第一反射面的光束的光轴方向向上述受光元件侧改变。

根据该实施方式，上述第一反射面将通过上述受光透镜会聚的光束的光轴方向向上述发光透镜侧改变。因此，能够利用上述受光透镜的下部区域改变上述光轴方向，能够进一步使本光学式测距装置小型化。

还有，在一实施方式的光学式测距装置中，

还具有反射体，

上述第二反射面构成上述反射体的一面，

上述反射体与上述受光透镜一体地形成。

根据该实施方式，具有第二反射面的反射体与上述受光透镜一体地形成。因此，不需要特别的追加部件及追加工序，该追加部件及追加工序用来改变由上述受光透镜接收的光束的光轴方向以使光束到达上述受光元件，能够廉价地形成本发明的光学式测距装置。

进而，因为将上述反射体与上述受光透镜一体地形成，所以能够以模具水平的高精度配置上述受光透镜与上述反射体的位置精度。因此，与像专利文献2的测距装置那样的透镜阵列部件及成像元件另外还具有反射镜阵列部件及中间反射镜部件的情况相比，能够方便地调整上述反射体与上述受光元件的位置，使本光学式测距装置高精度化，并且能够谋求装置的小型化。

而且，在一实施方式的光学式测距装置中，

还具有保持上述发光透镜及上述受光透镜的透镜架；

与上述透镜架一体地形成的反射体，

上述第二反射面构成上述反射体的一面。

根据该实施方式，具有上述第二反射面的反射体与保持上述发光透镜及上述受光透镜的透镜架一体地形成。因此，不需要特别的追加部件及追加工序，该追加部件及追加工序用来改变由上述受光透镜接收的光束的光轴方向以使光束到达上述受光元件。因而能够廉价地形成本发明的光学式测距装置。

进而，因为将上述反射体与上述透镜架一体地形成，所以能够以模具水平的高精度配置上述透镜架与上述反射体的位置精度。因此，与像专利文献2的测距装置那样的透镜阵列部件及成像元件另外还具有反射镜阵列部件及中间反射镜部件的情况相比，能够方便地调整上述反射体与上述透镜架的位置，使本光学式测距装置高精度化，并且能够谋求装置的小型化。

还有，在一实施方式的光学式测距装置中，

在上述发光透镜及上述受光透镜与上述二次模制件部之间设有具有由遮光性树脂形成的上述遮光壁的反射体，

上述第一反射面及上述第二反射面形成于上述反射体。

根据该实施方式，能够在由遮光性树脂形成反射体时，同时形成上述第一反射面及上述第二反射面。因此，与分别单独地形成上述第一反射面与第二反射面进行组装的情况相比，能够提高两反射面的配置精度。因此，能够进一步使本光学式测距装置高精度化。

还有，在一实施方式的光学式测距装置中，

具有由透光性树脂密封上述受光元件及上述信号处理部而形成的受光侧一次模制件部，

上述二次模制件部通过由上述遮光性树脂一体地密封上述发光侧一次模制件部与上述受光侧一次模制件部，由上述遮光性树脂一体地密封上述发光侧一次模制件部、上述受光元件及上述信号处理部，

上述第一反射面经由上述基板或上述引线框，与上述受光侧一次模制件部一体地形成。

根据该实施方式，因为上述第一反射面经由上述基板或上述引线框，与上述受光侧一次模制件部一体地形成，所以，能够与上述受光侧一次模制件部同时形成上述第一反射面。因此，不需要特别的追加部件及追加工序，该追加部件及追加工序用来改变由上述受光透镜接收的光束的光轴方向以使光束到达上述受光元件。因此，能够廉价地形成本光学式测距装置。

还有，在一实施方式的光学式测距装置中，

还具有反射体，

上述第一反射面构成上述反射体的一面，

上述受光侧一次模制件部与上述反射体相互分离，

在上述受光侧一次模制件部与上述反射体之间形成遮光部。

根据该实施方式，上述受光侧一次模制件部与上述反射体相互分离，在两者之间形成遮光部。因此，能够降低侵入上述反射体的内部、而通过内部反射向上述受光元件射入的杂光，能够谋求本光学式测距装置的高精度化。

还有，在一实施方式的光学式测距装置中，

上述遮光部是构成上述二次模制件部的上述遮光性树脂的一部分。

根据该实施方式，形成于上述受光侧一次模制件部与上述反射体之间的遮光部由构成上述二次模制件部的上述遮光性树脂的一部分形成。这样，就不需要用于形成上述遮光部的追加部件，能够廉价地形成本光学式测距装置。

进而，能够在上述受光侧一次模制件部与上述反射体之间无间隙地形成上述遮光部，能够有效地防止侵入上述反射体内的杂光射入上述受光元件。

还有，该发明的另一方面的电子设备的特征在于，该电子设备搭载任意的上述光学式测距装置。

根据上述结构，因为搭载有能够以高精度检测长距离的小型光学式测距装置，所以，能够谋求如下的电子设备的高功能化，即检测距人的距离而进行关控制的个人电脑或卫生设备、检测距屏幕的距离而控制焦距的投影仪、检测距墙壁的距离而防止碰撞的自走式机器人、测量出距人手的距离而进行控制的非接触式开关等。

通过上述可明确，本发明的光学式测距装置因为在会聚由测量对象物反射的光的受光透镜与检测上述会聚的光的光点位置的受光元件之间配置第一反射面及第二反射面，所以，通过上述第一反射面及上述第二反射面，能够改变由上述受光透镜所会聚的光束的光轴方向，以使光束到达上述受光元件。因此，能够增大焦距及基线长。而且，与在具有发光、受光元件及发光、受光透镜的测距模块的外部具有光路改变装置的情况相比，能够使该光学式测距装置更小型化。即根据本发明，能够小型化地构成能够以高精度检测长距离的光学式测距装置。

进而，在上述第一反射面与上述第二反射面之间存在单一的介质。因此，能够不像存在不同介质的情况那样、在不同介质的界面发生光的衰减、折射、表面反射等问题，能够使长距离的检测精度进一步高精度化。

另外，因为本发明的电子设备搭载有能够以高精度检测长距离的小型光学式测距装置，所以，能够谋求如下电子设备的高功能化，即检测距人的距离而进行关控制的电脑或卫生设备、检测距屏幕的距离而控制焦距的投影仪、检测距墙壁的距离而防止碰撞的自走式机器人、测量出距人手的距离而进行控制的非接触式开关等。

附图说明

本发明通过下面详细的说明与附图应该能够被充分理解。附图只用来进行说明，并非限制本发明。

图1是本发明的光学式测距装置的第一实施方式的纵向剖面图；

图2是第一变形例的光学式测距装置的纵向剖面图；

图3是第二变形例的光学式测距装置的纵向剖面图；

图4是本发明的光学式测距装置的第二实施方式的纵向剖面图；

图5是表示三角测距的原理的示意图；

图6是表示现有光学式测距装置的结构的概况图；

图7是表示在图6所示的光学式测距装置中增大受光透镜焦距的情况下的变形例的示意图；

图8是表示在图6所示的光学式测距装置中增大基线长的情况下的变形例的示意图；

图9是表示专利文献1的距离测量装置的示意图；

图10是表示专利文献2的测距装置的示意图。

附图标记说明

31，51引线框；32，52发光元件；33，53受光元件；33a，53a信号处理部；34，54发光侧一次模制件部；35带第一反射体的受光侧一次模制件部；36，55二次模制件部；37，38，56，57窗口；39，60发光透镜；40，61受光透镜；41，49第二反射体；42透镜架；43，46第一反射体；44，65遮光壁；45受光侧一次模制件部；47第一遮光部；48第二遮光部；58遮光部；59反射体；62透镜架；63第一反射面；64第二反射面。

具体实施方式

下面通过图示的实施方式详细地说明本发明。

第一实施方式

图1是本实施方式的光学式测距装置的纵向剖面图。

如图1所示，在引线框31上搭载发光元件32和受光元件33。然后，由透光性树脂单独地密封发光元件32和受光元件33，形成发光侧一次模制件部34和受光侧一次模制件35。在此，受光元件33是内置能够检测受光点的位置、并输出位置信息的信号处理部33a的单芯片化元件。

进而，由遮光性树脂密封上述两个一次模制件部34，35，形成二次模制件部36。在该二次模制件部36（遮光性树脂体）的发光元件32的上方与受光元件33的上方的规定位置形成窗口37，38。然后，透镜架42与二次模制件部36卡止以覆盖在二次模制件部36的上方，在所述透镜架42中设有发光透镜39及受光透镜40并且具备第二反射体41，该第二反射体41具有与受光元件33的受光面大致45度倾斜面。

在此，对于上述受光侧一次模制件部35的受光元件33来说，在与发光元件32侧相反一侧的表面设置具有与受光透镜40的受光轴大致45度倾斜面的第一反射体43。而且，第一反射体43从二次模制件部36的窗口38向受光透镜40侧突出。以下，受光侧一次模制件部35也称为带第一反射体的受光侧一次模制件部35。

然后，在将上述透镜架43与二次模制件部36卡止的情况下，配置发光透镜39，以经由二次模制件部36的窗口37与发光元件32共有发光轴。而且，配置受光透镜40，以与从二次模制件部36的窗口38突出的第一反射体43的反射面43a（具有倾斜面的面）相对。并且，配置第二反射体41，使其反射面41a（具有倾斜面的面）与第一反射体43的反射面43a相对、且经由窗口38与受光元件33的受光面相对。

而且，在上述透镜架42上形成用来以光学方式分离发光透镜39的下侧空间和受光透镜40的下侧空间的遮光壁44，与二次模制件部36的遮光性树脂共同发挥作用，防止来自发光元件32的发光光束直接侵入受光侧。

具有上述结构的光学式测距装置将从上述发光元件32射出的发光光束通过发光透镜39而成为大致平行的光束，向测量对象物（未图示）射出。然后，由上述测量对象物反射的光通过受光透镜40会聚，并且通过具有与受光透镜40的受光轴大致45度倾斜面的第一反射体43和具有与受光元件33的受光面大致45度倾斜面的第二反射体41相互相对的反射面，改变受光轴的方向，从而形成射入受光元件33的光路。

这样，通过由配置于上述受光透镜40之下的第一反射体43与配置于受光元件33之上的第二反射体41使受光轴弯曲，能够有效利用受光透镜40的下侧空间，从而得到较大的焦距。而且，如果发光元件32与受光元件33的间隔与现有装置的间隔相同，则能够增大发光透镜39与受光透镜40的间隔即基线长。而且，与像专利文献1的距离测量装置那样的在具有发光、受光元件及发光、受光透镜的测距模块的外部具有光路改变装置的情况下相比，能够使装置更小型化。因此，能够提供能够以高精度检测长距离的小型光学式测距装置。

而且，如图1所示，形成上述第一反射体43，使受光透镜40的受光轴向发光侧光学系统的方向反射。通过这样配置，能够更有效地利用受光透镜40的下侧空间，所以能够有效地使本光学式测距装置小型化。

还有，如图1所示，上述第一反射体43与受光侧一次模制件部35一体地形成。即在通过传递模塑成形由透光性树脂对受光元件33进行一次模制时，能够同时形成第一反射体43。虽然通常由环氧树脂等透光性树脂密封安装在引线框上的发光元件及受光元件，形成一次模制件体，但在该传递模塑成形时，通过同时与上述一次模体一体地形成与受光元件33相邻的第一反射体43，不需要用来形成第一反射体43的特别追加部件及追加工序，能够廉价地形成本光学式测距装置。

还有，如图1所示，在通过注塑成型形成由透光性树脂构成的受光透镜40时，同时且一体地形成上述第二反射体41。通过由丙烯酸或聚碳酸树脂等透光性树脂进行的注塑成型，形成发光透镜39、受光透镜40及第二反射体41，紧接着通过由ABS（acrylonitrile butadiene styrene copolymer：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）树脂及PPS（聚苯硫醚）树脂等遮光性树脂进行双色成型，使这些成型体一体化，从而形成透镜架42。这样，通过与受光透镜40一体地形成第二发射体41，能够不需要用来形成第二反射体41的特别的追加部件及追加工序，廉价地形成本发明的光学式测距装置。

进而，通过在受光侧一次模制件部35形成上述第一反射体43，并且与受光透镜40一体地形成第二反射体41，能够以模具水平的高精度配置受光元件33与第一反射体43的位置精度、以及受光透镜40与第二反射体41的位置精度。因此，例如只要吻合受光透镜40与第一反射体43的位置，就必然能够确定第一反射体43与第二反射体41的位置、以及第二反射体41与受光元件33的位置，所以，与像专利文献2的测距装置那样的透镜阵列部件及成像元件另外还具有反射镜阵列部件及中间反射镜部件的情况相比，方便调整受光透镜40与第一反射体43、以及第二反射体41与受光元件33的位置，能够使本光学式测距装置高精度化，并且能够谋求装置的小型化。

还有，在调整上述受光透镜40与第一反射体43、以及第二反射体41与受光元件33的位置的情况下，因为存在于第一反射体43的反射面43a与第二反射体41的反射面41a之间的介质只是单一的空气，所以不会出现在不同介质的界面所发生的光的衰减、折射、表面反射等问题。

图2是表示本实施方式的第一变形例的光学式测距装置的纵向剖面图。针对本变形例，只说明在与图1的比较中的不同的部分。

在本变形例中，将受光侧一次模制件部45与第一反射体46分离而构成，所述受光侧一次模制件部45由透光性树脂密封上述受光元件33而形成，所述第一反射体46具有与受光透镜40的受光轴大致45度倾斜面（反射面）46a且由透光性树脂形成。第一反射体46的构成包括引线框31，在受光侧一次模制件部45与第一反射体46之间存在形成二次模制件部36的遮光性树脂。在此，将发光侧一次模制件部34与受光侧一次模制件部45之间的遮光性树脂作为第一遮光部47，将受光侧一次模制件部45与第一反射体46之间的遮光性树脂作为第二遮光部48。

与图1所示的光学式测距装置的情况相同，上述第一反射体46优选通过传递模塑成形与受光侧一次模制件部45同时地形成，由此经由引线框31与受光侧一次模制件部45一体地形成。

在这样形成的本变形例中，虽然由上述受光透镜40会聚的受光光束由第一反射体46的反射面46a反射，但一部分的光束向透光性树脂所形成的第一反射体46内侵入。虽然该侵入光通过第一反射体46内的引线框31、第一反射体46的侧壁及底面等反复反射，但因为在密封受光元件33的受光侧一次模制件部45与第一反射体46之间具有由遮光性树脂（二次模制件）形成的第二遮光部48，所以光不会侵入到受光侧一次模制件45内。

因此，能够防止向上述第一反射体46内侵入的光成为杂光成分，能够使图1所示的光学式测距装置进一步高精度化。

图3是表示本实施方式中的第二变形例的光学式测距装置的纵向剖面图。针对本变形例，只说明在与图2所示的第一变形例的比较中的不同的部分。

在本变形例中，由以光学方式分离上述透镜架42中的发光透镜39的下侧空间与受光透镜40的下侧空间的遮光壁构成第二反射体49。通过这样，能够在通过由遮光性树脂进行的双色成型使发光透镜39及受光透镜40一体化而形成透镜架42时，同时形成该第二反射体49。因此，不需要用来形成第二反射体49的特别追加部件及追加工序，能够廉价地形成本光学式测距装置。

进而，能够以模具水平的高精度配置上述受光透镜40与第二反射体49的位置精度。因此，与图1及图2所示的光学式测距装置的情况相同，能够使本光学式测距装置高精度化。

另外，因为上述第二反射体49由上述遮光性树脂形成，所以，受光光束不会向第二反射体49内侵入。因此，能够确实防止向第二反射体49内侵入的光向受光元件射入而成为杂光成分，能够使本光学式测距装置进一步高精度化。

在上述第一实施方式及其第一、第二变形例中，将受光元件33作为内置能够检测受光点的位置并输出位置信息的信号处理部33a的单芯片元件进行了说明。本发明当然不限于此，也可以由检测受光点位置的位置检测元件（PSD、线性传感器、图像传感器、光电二极管）、以及对来自该位置检测元件的信号进行处理并生成位置信息且输出的信号处理IC（集成电路）的这两种元件构成。

而且，在上述第一实施方式及其第一、第二变形例中，对发光元件32与受光元件33安装在引线框31上的情况进行了说明，但也可以将发光元件32与受光元件33安装在表面形成有配线的基板上。

另外，在下面的实施方式中，虽然对受光元件作为信号处理部内置式的单芯片元件、发光元件及受光元件安装在引线框上的情况进行说明，但如上所述，即使受光元件由位置检测元件与信号处理IC这两个元件构成，也可以将发光元件及受光元件安装在基板上。

第二实施方式

图4是本实施方式的光学式测距装置的纵向剖面图。

如图4所示，在引线框51上搭载发光元件52与受光元件53。然后，由透光性树脂密封发光元件52，形成发光侧一次模制件部54。与此相对，内置信号处理部53a的受光元件53与发光侧一次模制件部54一起，由遮光性树脂密封，形成二次模制件部55。

然后，在上述二次模制件部55（遮光性树脂体）的发光元件52的上方与受光元件53的上方的规定位置形成窗口56，57。之后，经由该窗口56从发光元件52射出光，经由窗口57向受光元件53射入光。在发光元件52与受光元件53之间由遮光性树脂遮蔽，形成遮光部58。

在此，在本实施方式中，虽然表示了未由透光性树脂对上述受光元件53进行一次铸模的情况，但与上述实施方式的情况形同，也可以由透光性树脂对受光元件53进行一次铸模。

在上述二次模制件部55上形成反射体59，设有发光透镜60及受光透镜61的透镜架62与二次模制件部55卡止，以覆盖反射体59的上方与反射体59及二次模制件部55的侧方。

上述反射体59通过注塑成型由遮光性树脂形成，设有具有与受光透镜61的受光轴大致45度倾斜的第一反射面63、以及具有与受光元件53的受光面大致45度倾斜且与第一反射面63相对的第二反射面64。然后，通过设有发光透镜60及受光透镜61的透镜架62，将整体卡止，由此形成本光学式测距装置。

在上述反射体59上形成用来以光学方式分离发光透镜60的下侧空间与受光透镜61的下侧空间的遮光壁65，与二次模制件部55的遮光部58共同发挥作用，防止来自发光元件52的发光光束直接向受光侧侵入。在此，第二反射面64形成于遮光壁65的受光侧的侧面。

具有上述结构的光学式测距装置将从上述发光元件52射出的发光光束通过发光透镜60而成为大致平行的光束，向测量对象物（未图示）射出。然后，由上述测量对象物反射的光通过受光透镜61会聚，并且通过具有与受光透镜61的受光轴大致45度倾斜的第一反射面63和具有与受光元件53的受光面大致45度倾斜的第二反射面64改变受光轴的方向，从而形成向受光元件53射入的光路。

这样，通过配置于上述受光透镜61之下的第一反射面63与配置于受光元件53之上的第二反射面64使受光轴弯曲，由此能够有效地利用受光透镜61的下侧空间，得到较大的焦距。而且，如果发光元件52与受光元件53的间隔与现有装置的间隔相同，则能够增大发光透镜60与受光透镜61的间隔即基线长。而且，与像专利文献1的距离测量装置那样的在具有发光、受光元件及发光、受光透镜的测距模块的外部具有上述光路改变装置的情况相比，能够使装置更小型化。因此，能够提供能够以高精度检测长距离的小型光学式测距装置。

而且，如图4所示，因为上述第一反射面63及第二反射面64是反射体59形成时同时形成的一体化部件，所以，能够特别提高两反射面63，64的位置精度。因此，例如只要吻合受光透镜61与第一反射面63的位置，就必然能够确定第一反射面63与第二反射面64的位置、以及第二反射面64与受光元件53的位置，所以，能够使本光学式测距装置进一步高精度化。

还有，因为存在于上述第一反射面63与第二反射面64之间的介质只是单一的空气，所以不会出现在不同介质的界面上所发生的光的衰减、折射、表面反射等问题。

上述第一实施方式及第二实施方式的光学式测距装置通过搭载在如下的电子设备中，能够作为有助于上述电子设备的高功能化的传感器、非接触式开关、非接触式控制器等加以使用。

例如，通过搭载在笔记本电脑的显示器边框部，高精度地检测该电脑前是否有人，当检测到个人电脑前无人时自动切断显示器的电源，由此能够更细致地实现电脑的节电。

还有，通过搭载在西式座便等的卫生设备上，检测是否有人在使用，从而能够高精度地控制便器清洁及卫生设备的动作。

另外，通过搭载在各种投影仪（固定式及便携式等）上，高精度地检测距墙壁等的屏幕的距离，从而能够进行高精度的调焦控制。

还有，通过搭载在以扫地机器人为代表的各种自走式机器人上，能够作为防止碰撞的传感器加以使用。进而，通过设置在房门或房间的墙壁上，检测距人手的距离，从而能够作为开关房门或照明房间的非接触式开关加以使用。进而，通过设置在厨房家电或空调设备中，检测距人手的距离，从而能够作为控制厨房家电或空调设备的非接触式控制器加以使用。

以上，说明了本发明的实施方式，但显然本发明可以进行各种变更。其变更不应该被认为是脱离了本发明的主旨和范围，对于本领域的技术人员来说，显而易见的所有变更都包含在本发明的权利要求的范围内。

Claims (9)

1.一种光学式测距装置，其特征在于，具有：

发光元件；

检测由从所述发光元件射出、由测量对象物反射的光形成的光点位置的受光元件；

对从所述受光元件输出的信号进行处理的信号处理部；

由透光性树脂密封所述发光元件而形成的发光侧一次模制件部；

由遮光性树脂一体地密封所述发光侧一次模制件部、所述受光元件及所述信号处理部而形成的二次模制件部；

将从所述发光元件射出的光向所述测量对象物投射的发光透镜；

将由所述测量对象物反射的光会聚的受光透镜；

在包括所述发光透镜的发光侧光学系统与包括所述受光透镜的受光侧光学系统之间进行遮光的遮光壁；

配置于由所述受光透镜、所述受光元件、所述遮光壁、以及保持所述发光透镜及所述受光透镜的透镜架划定的空间，且将通过所述受光透镜会聚的光束的光轴方向改变而向所述受光元件引导的第一反射面及第二反射面，

在所述第一反射面与所述第二反射面之间存在单一的介质。

2.如权利要求1所述的光学式测距装置，其特征在于，所述第一反射面将通过所述受光透镜会聚的光束的光轴方向向所述发光透镜侧改变，

所述第二反射面将来自所述第一反射面的光束的光轴方向向所述受光元件侧改变。

3.如权利要求1或2所述的光学式测距装置，其特征在于，还具有反射体，

所述第二反射面构成所述反射体的一面，

所述反射体与所述受光透镜一体地形成。

4.如权利要求1或2所述的光学式测距装置，其特征在于，还具有：保持所述发光透镜及所述受光透镜的所述透镜架以及与所述透镜架一体地形成的反射体，

所述第二反射面构成所述反射体的一面。

5.如权利要求1或2所述的光学式测距装置，其特征在于，在所述发光透镜及所述受光透镜与所述二次模制件部之间设有包括由遮光性树脂形成的所述遮光壁的反射体，

所述第一反射面及所述第二反射面形成于所述反射体。

6.如权利要求1或2所述的光学式测距装置，其特征在于，具有由透光性树脂密封所述受光元件及所述信号处理部而形成的受光侧一次模制件部，

所述二次模制件部通过由所述遮光性树脂一体地密封所述发光侧一次模制件部与所述受光侧一次模制件部，由所述遮光性树脂一体地密封所述发光侧一次模制件部、所述受光元件及所述信号处理部，

所述第一反射面经由基板或引线框而与所述受光侧一次模制件部一体地形成。

7.如权利要求6所述的光学式测距装置，其特征在于，还具有反射体，

所述第一反射面构成所述反射体的一面，

所述受光侧一次模制件部与所述反射体相互分离，

在所述受光侧一次模制件部与所述反射体之间形成遮光部。

8.如权利要求7所述的光学式测距装置，其特征在于，所述遮光部是构成所述二次模制件部的所述遮光性树脂的一部分。

9.一种电子设备，其特征在于，该电子设备搭载所述权利要求1至8中任一项所述的光学式测距装置。