JPS6313127B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、カメラの自動焦点調節にあたつて、
三角測距の原理を用いて、測距対象となる被写体
に向けて光を投射し、該測距対象からの反射光を
複数個の受光素子のいずれかにより受光して該測
距対象までの距離を測定する型の測距装置に関す
る。

従来技術 従来、三角測距の原理を利用して、一定の基線
長隔てて２つの光学系を配置し、その一方を光投
射系とし他方を受光系として、光投射系を介して
測距対象に投射された光の反射光を受光系を介し
て該受光系の後方に配置された複数個の受光素子
のいずれかに導いて、測距対象までの距離を測定
するカメラの自動焦点調節用の測距装置が提案さ
れている。

このような測距装置の原理を示す原理図が第１
図であり、第１図において、２は光源、４は光投
射系のレンズ、６は光投射系のレンズ４と基線長
（）隔てて配置された受光系のレンズ、８ａ，
８ｂ，８ｃ，８ｄはそれぞれの受光系のレンズ６
の後方に配置された受光素子、１０は該受光素子
８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの出力がそれぞれ別々に
入力され、それぞれの受光素子の出力によつて測
距対象までの距離を検知する検知装置である。こ
こで、被写体（測距対象）がａの位置付近にあれ
ば受光素子８ａのみが光源２によつて投射された
光の反射光を受光し、同様に、測距対象がｂの位
置付近にあれば受光素子８ｂのみが、ｃの位置付
近にあれば受光素子８ｃのみが、ｄの位置付近に
あれば受光素子８ｄのみが前記反射光を受光する
ように各受光素子の位置が設定されている。そし
て、検知装置１０は、光源２によつて測距対象に
向けて投射された光の該測距対象による反射光を
受光した受光素子の出力のみが高くなることか
ら、該測距対象までの距離を検知するものであ
る。

上述のような三角測距方式の測距装置におい
て、その精度を上げるためには、基線長を大きく
することや測距対象に向けて投射される光束の広
がりを小さくすることなどが考えられる。しか
し、カメラなどのスペースが限られた装置におい
ては基線長はなるべく短い方が好ましいので、測
距精度を上げるためには、測距対象に向けて投射
される光束の広がりを小さくする必要がある。そ
こで、特開昭54−40662号などによつて、測距装
置用光源としてPN接合からなる発光ダイオード
を用い、PN接合面に垂直な面から発射される巾
が狭くて強い光（以後側面光とよぶ）を測距対象
に向けて投射される光として用いることが提案さ
れている。

このように、PN接合の発光ダイオードの側面
光を用いた測距装置の一例が特開昭54−40662号
の第８図に示されており、同図においては、受光
面を前向きにした複数個の受光素子が固定かつワ
イヤダイボンデイングされ、三角測距方式の基線
長方向に平行に配置される基板の端部に発光ダイ
オードチツプ装着用の凹部が形成され、該凹部に
発光面を前向きにした発光素子がダイボンデイン
グされ、更に該発光素子が前記基板にワイヤボン
デイングされている。

ところで、このような三角測距方式の測距装置
においては、測距精度をよくするために、基線長
方向の発光素子と受光素子との相対位置関係の精
度をよくする必要がある。そこで、前記公知の測
距装置では、凹部を形成する基線長方向に垂直な
面に発光素子を当接させることによつて前記相対
位置関係を決めているが、そうすると、凹部の基
線長方向の深さの精度をよくする必要があり、凹
部の形成が困難になる。しかも、基板と発光素
子、受光素子とをワイヤボンデイングで電気的に
接続しているため、取扱い中にボンデイングワイ
ヤを切断して装置を破壊する危険性も高い。

以上のことから、前記公知の測距装置は、測距
精度をよくすることが難しく、装置を破壊する危
険性も高いので、大量生産に適していなかつた。

目 的 本発明は上述のような従来の欠点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は、大量生産に適した
精度のよい測距装置を提供することにある。

実施例 以下、図面に基いて本発明を詳細に説明する。

第２図は、２つの半導体層の接合構成よりなる
発光ダイオードの側面光を利用した測距装置の一
例を示す斜視図であり、第１図のものと同様に作
用する部材については同符号を記し、それられつ
いての説明は省略する。第２図において、１２は
三角測距方式における基線長方向にほぼ平行に配
置される測距用の基板であり、該基板１２の表面
には、測距用の受光素子８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ
及び前述の検知装置として作用するIC１４が固
定かつ電気的接続されている。１６は、２つの半
導体層１６ａ，１６ｂの接合構成からなる発光ダ
イオードチツプであり、該発光ダイオードチツプ
１６は２つの半導体層１６ａ，１６ｂの接合面１
６ｃから発せられる側面光が測距対象に向けて投
射されるように配置されている。そして、発光ダ
イオードチツプ１６の一方の半導体層１６ａは基
板１２の端面の所定位置に設けられた不図示―電
極にダイボンデイングされて固定かつ電気的接続
がなされており、他方の半導体層１６ａは該電極
に隣接して設けられた他方の電極１２ａにワイヤ
１８によつて電気的接続がなされている。

このように、基線長方向にほぼ平行に配置さ
れ、測距用の受光素子を有する基板１２の端面、
すなわち該基線長方向に垂直な面の所定位置に前
記公知例と違つて凹部を形成することなく、光源
として作用する発光ダイオードチツプ１６を直接
取り付けることにより、巾が狭くて強い発光ダイ
オードの側面光を利用した精度のよい測距装置が
得られるとともに、光源と測距用の受光素子との
基線長方向の相対位置関係が簡単に保証されうる
大量生産されても精度のよい測距装置を得ること
ができる。

しかしながら、上述のような測距装置の基板１
２の表面には、各受光素子８ａ〜８ｄ及びIC１
４などが取り付けられるので、各受光素子８ａ〜
８ｄやIC１４などのボンデイングの後に発光ダ
イオードチツプ１６を基板１２の端面にダイボン
デイング及びワイヤボンデイングするには、基板
１２の保持の仕方やボンデイングに必要な熱の加
え方がむずかしく、更に、受光素子８ａ〜８ｄや
IC１４などのボンデイングワイヤを切つてしま
危険性も相変わらず大きい。発光ダイオードチツ
プ１６のボンデイングの後に、受光素子８ａ〜８
ｄやIC１４などをボンデイングするようにして
も同様である。しかも、発光ダイオードチツプ１
６を基板１２にボンデイングした後には、基板１
２の端部にワイヤ１８が露出したままになり、基
板１２の取り扱い中にワイヤ１８を切つてしまう
危険もある。

上述のような欠点を解消した本発明の一実施例
が第３図及び第４図に示されており、第３図は本
発明一実施例の測距装置の光源ユニツトを示す斜
視図、第４図ａは該光源の基板への取付方法を示
す要部斜視図、第４図ｂは該取付状態を示す要部
正面図であり、本実施例において第２図の例と同
様に作用するものについては同符号を記し、それ
らについての説明は省略する。

本実施例における光源ユニツトの構成を第３図
を用いて説明すると、第３図において、２つの半
導体層１６ａ，１６ｂの接合構成よりなる発光ダ
イオードチツプ１６の一方の半導体層１６ａは、
導電性物質からなる平板状の第１導電性フレーム
２０の一端にダイボンデイングされることにより
固定かつ電気的接続がなされている。更に、発光
ダイオードチツプ１６の他方の半導体層１６ｂ
は、前記第１導電性フレーム２０とほぼ同一平面
上に近接して配置された導電性物質からなる第２
導電性フレーム２２にワイヤ２４によつて電気的
接続がなされている。そして、前記発光ダイオー
ドチツプ１６、第１・第２導電性フレーム２０，
２２のそれぞれの一部及びワイヤ２４はすべて、
ガラス、プラスチツクなどの透光性物質からなる
パツケージ２６によつてモールドされており、前
記第１・第２導電性フレーム２０，２２のそれぞ
れの残りの部分のみがパツケージ２６から突出さ
せられている。２８は、発光ダイオードチツプ１
６の接合面１６ｃから発せられる側面光を示して
おり、該側面光２８が、測距対象に向けて投射さ
れる光として使用される。

このような構成をとることによつて、発光ダイ
オードチツプ１６を、単体の第１・第２導電性フ
レーム２０，２２にボンデイングすることがで
き、第２図の例のように受光素子やICなどの設
けられた基板に直接発光ダイオードチツプ１６を
ボンデイングする場合よりも作業を簡単にするこ
とができる。更に、発光ダイオードチツプ１６及
びワイヤ２４などは透明なパツケージ２６によつ
てモールドされているので、発光ダイオードチツ
プ１６及びワイヤ２４などが保護され、光源の取
り扱いを簡単にすることができる。

第４図ａは、上述のような構成の光源ユニツト
を基板に取り付ける方法を示す要部斜視図であ
り、第４図ａにおいて、１２は第２図の例と同様
に表面に測距用の受光素子やICなどが固定かつ
電気的接続された基板であり、該基板１２は三角
測距方式の基線長方向にほぼ平行に配置されるも
のである。そして、該基板１２の一端面すなわち
基線長方向に垂直な面には、前記パツケージ２６
の一部が嵌入可能な凹部１２ｂが形成され、該凹
部１２ｂの両側には一対の電極１２ｃ，１２ｄが
設けられている。そして凹部１２ｂの、フレーム
２０，２２がパツケージ２６から突出した方向
（第４図ｂ中、上下方向）の大きさは、同方向の
パツケージ２６の大きさとほぼ等しく形成され、
凹部１２ｂの基線長方向（第４図ｂ中、左右方
向）の深さは、同方向の、フレーム２０，２２か
らのパツケージ２６の高さ（同図中、左方への突
出量）よりも深く形成されている。なお、この凹
部１２ｂは、フレーム２０，２２を基板１２の端
面（基線長方向に垂直な面）に当接させるために
形成されているので、深さについては、前記公知
例と違い、精度を保証する必要はない。第３図に
示されている光源ユニツトは、パツケージ２６の
一部を前記凹部１２ｂに嵌入させるとともに、第
１・第２導電性フレーム２０，２２をそれぞれ電
極１２ｃ，１２ｄに接着あるいはハンダ付けする
ことにより固定かつ電気的接続させることによつ
て、基板１２に取り付けられる。このようにし
て、光源を基板に取り付けた状態に示すのが第４
図ｂである。

第４図ｂに示されているように、発光ダイオー
ドチツプ１６は第１導電性フレーム２０に固定さ
れているので該チツプ１６と第１導電性フレーム
２０とは一体化されており、更に、面精度を比較
的保証しやすい該第１導電性フレーム２０が、測
距用の受光素子が配置された、面精度を比較的保
証しやすい基板１２の端面の所定位置に固定され
ることにより、光源と受光素子との相対位置関
係、とくに三角測距方式の基線長方向の相対位置
関係を簡単に保証することができる。

第５図は、第３図に示された光源ユニツトの基
板への別の取付方法を示すものであり、第５図ａ
はその取付方法を説明するための要部斜視図、第
５図ｂはその取付状態を示す要部正面図である。
第５図ａにおいて、測距用の受光素子及びICな
どが配置された基板１２は上下二層構造であり、
下層の上面には一対の電極１２ｃ，１２ｄが設け
られているとともに、光源のパツケージ２６の一
部が嵌入可能な凹部１２ｅが形成されている。更
に、上層には、光源ユニツト全体が貫通可能な十
字形の透孔１２ｆが形成されている。上述のよう
な構成からなる基板１２に光源ユニツトを取り付
けるには、パツケージ２６を透孔１２ｆに挿入す
るとともに、第１・第２導電性フレーム２０，２
２をそれぞれ透孔１２ｆの右側壁すなわち三角測
距方式における基線長方向に垂直な面に沿つて該
透孔１２ｆ内に挿入し、該第１・第２導電性フレ
ーム２０，２２がそれぞれ基板１２の下層上面に
設けられた一対の電極１２ｃ，１２ｄに当接する
まで光源を挿入し、第１・第２導電性フレーム２
０，２２がそれぞれ透孔１２ｆの右側壁に当接し
つつ電極１２ｃ，１２ｄに当接させられた状態
で、光源ユニツトが基板１２に接着あるいはハン
ダ付けなどによつて取り付けられる。このように
して、光源ユニツトを基板に取り付けた状態を示
すのが第５図ｂである。

第５図ｂに示されているように、発光ダイオー
ドチツプ１６は第１導電性フレーム２０に固定さ
れているので該チツプ１６と第１導電性フレーム
２０とは一体化されており、更に、該第１導電性
フレーム２０が測距用の受光素子が配置された基
板１２の所定位置に形成された透孔１２ｆの右側
壁すなわち基線長方向に垂直な面に固定されるこ
とにより、光源と受光素子との相対位置関係、と
くに三角測距方式における基線長方向の相対位置
関係を簡単に保証することができる。尚、本実施
例において、基板１２の下層に形成された凹部１
２ｅを透孔にして、該下層に設けられた一対の電
極１２ｃ，１２ｄにそれぞれ第１・第２導電性フ
レーム２０，２２を接触させて固定かつ電気的接
続させるように構成してもよい。

第６図は本発明の別の実施例を示すものであ
り、第６図ａは本実施例の光源ユニツトの正面
図、第６図ｂは該光源ユニツトの基板への取付方
法を示す要部斜視図である。本実施例において、
第３図及び第４図のものと同様に作用する部材に
ついては同符号を記し、それらについての説明は
省略する。

本実施例において、発光ダイオードチツプ１６
の２つの半導体層１６ａ，１６ｂは、それぞれ、
平板状の第１・第２導電性フレーム２０，２２に
ダイボンデイングされており、従つて、該第１・
第２導電性フレーム２０，２２は互いに同一平面
上には配置されていない。第６図ｂは、このよう
な構成の光源ユニツトの基板への取付方法を示し
ており、測距用の受光素子やICなどが配置され
た基板１２の端面には、パツケージ２６の一部が
嵌入可能な凹部１２ｂが形成され、該凹部１２ｂ
の両側には、第１・第２導電性フレーム２０，２
２がそれぞれ当接可能な一対の電極１２ｃ，１２
ｄが設けらている。そして、光源ユニツトは、パ
ツケージ２６の一部を前記凹部１２ｂに嵌入させ
るとともに、第１・第２導電性フレーム２０，２
２をそれぞれ電極１２ｃ，１２ｄに接着あるいは
ハンダ付けすることにより固定かつ電気的接続さ
せることによつて、基板１２に取り付けられる。
本実施例のように、第１・第２導電性フレーム２
０，２２は互いに同一平面上に配置させられなく
ともよい。

効 果 以上の通り、本発明の測距装置では、発光ダイ
オードチツプをパツケージによりモールドし、そ
のパツケージから突出した導電性フレームを基板
に配置された電極に当接させるので、光源ユニツ
トを基板にワイヤボンデイングする必要がなくな
り、その結果、製造が容易になり、ボンデイング
ワイヤを切断して装置を破壊してしまう危険もな
くなる。さらに、導電性フレームのパツケージか
らの突出部に形成された基線長方向に垂直な平面
を、凹部が形成された基板の面に当接させ、か
つ、凹部の深さが、フレームに形成された基線長
方向に垂直な平面からのパツケージの高さよりも
深いので、基線長方向の光源と受光素子との相対
位置関係を、特別な位置決め手段を用いることな
く、簡単に保証することができ、またフレームが
パツケージから突出した方向の凹部の大きさが、
同方向のパツケージの大きさにほぼ等しいので、
同方向についても、発光素子の位置決めを行なう
ことができる。以上のことから、大量生産に適し
た精度のよい測距装置を提供することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は測距対象に向けて光を投射し該測距対
象からの反射光を受光して距離を測定する三角測
距方式の測距装置の原理図、第２図は上述のよう
な測距装置の一例を示す斜視図、第３図は本発明
の一実施例の測距装置の光源ユニツトを示す斜視
図、第４図ａは該光源ユニツトの基板への取付方
法を示す要部斜視図、第４図ｂは該取付状態を示
す要部正面図、第５図ａは他の取付方法を示す要
部斜視図、第５図ｂは該取付状態を示す要部正面
図、第６図ａは本発明の別の実施例の光源ユニツ
トの正面図、第６図ｂは該光源ユニツトの基板へ
の取付方法を示す要部斜視図である。 ２；光源、８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ；受光素
子、１２；基板、１２ｂ；凹部、１２ｃ；第１の
電極、１２ｄ；第２の電極、１６；発光ダイオー
ドチツプ、１６ａ，１６ｂ；半導体層、１６ｃ；
接合面、２０；第１導電性フレーム、２２；第２
導電性フレーム、２６；パツケージ、２８；発光
光。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 受光素子が配置された基板に所定の基線長を
   隔てて光源部を取り付け、三角測距の原理を用い
   て、光源部から測距対象に向けて投射された光の
   測距対象からの反射光を受光素子により受光して
   測距対象までの距離を測定する測距装置におい
   て、 前記光源部を、 ２つの半導体層の接合構成よりなり接合面にほ
   ぼ垂直な方向に切断された面における接合面の露
   出部からの発光光が前記光源として用いられる発
   光ダイオードチツプと、 発光ダイオードチツプをモールドする透光性物
   質からなるパツケージと、 発光ダイオードチツプの一方の半導体層が固定
   かつ電気的接続され、少なくとも一部がパツケー
   ジより突出しており、その突出部に基線長方向に
   垂直な平面が形成されている第１導電性フレーム
   と、 発光ダイオードチツプの他方の半導体層が電気
   的接続され、少なくとも一部がパツケージより第
   １導電性フレームと反対向きに突出しており、そ
   の突出部に基線長方向に垂直な平面が形成されて
   いる第２導電性フレームとを有する 光源ユニツトとして構成するとともに、 前記基板の基線長方向に垂直な面には、この面
   から基線長方向に陥没し、基線長方向の深さが、
   前記パツケージの同方向の前記平面からの高さよ
   りも深く、かつ、前記フレームが前記パツケージ
   から突出した方向の大きさが、同方向の前記パツ
   ケージの大きさとほぼ等しい凹部を設け、 この凹部に前記パツケージの少なくとも一部を
   嵌入させることによつて前記凹部が形成された面
   に前記第１、第２フレームの平面を当接させて固
   定するとともに、前記基板の凹部の近傍に配置さ
   れた第１、第２の電極に前記第１、第２のフレー
   ムを接触させるようにしたことを特徴とする測距
   装置。 ２ 前記第１、第２の電極は、前記凹部が形成さ
   れた面内に配置されていることを特徴とする、 特許請求の範囲第１項記載の測距装置。 ３ 前記第１、第２導電性フレームのパツケージ
   からの突出部に形成された基線長方向に垂直な平
   面は、同一平面上に位置されていることを特徴と
   する、 特許請求の範囲第１項または第２項記載の測距
   装置。 ４ 前記発光ダイオードチツプの一方の半導体層
   は前記第１導電性フレームにダイボンデイングさ
   れ、他方の半導体層は第２導電性フレームにワイ
   ヤボンデイングされていることを特徴とする、 特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか
   に記載の測距装置。 ５ 前記発光ダイオードチツプの二つの半導体層
   は、それぞれ、第１、第２導電性フレームにダイ
   ボンデイングされていることを特徴とする、 特許請求の範囲第１項または第２項記載の測距
   装置。