JP2012098043A - 測距装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、被写体までの距離を測定するＡＦセンサー等の測距装置付き撮像装置に係わり、小型化およびコスト削減を可能にする測距装置を提供する。
【解決手段】 本発明の測距装置であるＡＦセンサーユニットは、フレキシブル基板４に実装されたＡＦセンサー５と、被写体からの光を集光するＡＦセンサー５用のＡＦレンズ１と、ＡＦセンサー５とＡＦレンズとの焦点距離を調整する為のピント調整用スペーサー３と、ＡＦセンサー５とＡＦレンズ１とピント調整用スペーサー３を保持するＡＦホルダー２とで構成され、ＡＦセンサーを実装したフレキシブル基板４にＡＦセンサー５の位置を調整するための把持部（切欠き部４ａ）を備えた。
【選択図】 図３

Description

本発明は、被写体までの距離を測定するＡＦセンサー等の測距装置付き撮像装置に係わり、特に、測距装置の内部構成の改良に関するものである。

一般に、被写体までの距離を測定する測距装置を搭載した撮像装置が広く用いられている。このような測距装置を搭載した撮像装置では、撮像光学系の外側に測距装置としてのＡＦセンサーユニットを配置し、撮像装置であるビデオカメラから被写体までの距離を測定する方式の開発が進んでいる。

従来、このＡＦセンサーユニットは、一対の測距用レンズ（以下、ＡＦレンズ）と一対の測距用撮像素子（ＡＦ用撮像素子、以下、ＡＦセンサー）を用い、三角測量の原理で測定するパッシブＡＦ方式（パッシブ測距方式）を採用したものがある。このＡＦセンサーユニットは、ＡＦレンズとＡＦセンサーを内蔵し、ＡＦセンサーは電気信号を所定の電気回路に接続するためのフレキシブル基板に取り付けられている。

図５に、従来のＡＦセンサーユニットの分解斜視図を示す。図５（ａ）は、ＡＦセンサーユニットを正面側からみた分解斜視図であり、図５（ｂ）は、ＡＦセンサーユニットを背面側からみた分解斜視図である。従来のＡＦセンサーユニットは、ＡＦレンズ１１、ＡＦホルダー１２、ピント調整用スペーサー１３、ＡＦセンサーホルダー１６、フレキシブル基板１４に実装されたＡＦセンサー１５で構成されている。

ＡＦレンズ１１はＵＶ硬化接着剤によりＡＦホルダー１２に接着固定され（図６、１８の黒塗り丸部）、フレキシブル基板１４に実装されたＡＦセンサー１５はＵＶ硬化接着剤によりＡＦセンサーホルダー１６に接着固定され（図７、１９の黒塗り丸部）、ＡＦセンサー１５を接着固定したＡＦセンサーホルダー１６は、ピント調整用スペーサー１３を介してＡＦレンズ１１が設置されたＡＦホルダー１２に設置する構成となっている（図８）。

ＡＦセンサー１５はＡＦレンズ１１の光軸上に合致するように位置調整する必要があり、位置調整する際はＡＦセンサーホルダー１６の把持部（切欠き部１６ａ）に調整工具ピン（不図示）を差し込み、図８に示す矢印Ｘ，Ｙ，θの各方向について行われる。

ＡＦセンサーがＡＦレンズの光軸上に合致するように位置調整する方法で、類似の方法が、特許文献１で提案されている。測距センサーの背面を保持する保持部材を有し、保持部材には調整工具ピンを保持する２つの穴が形成され、２つの穴に調整工具ピンを挿入し、測距センサーが測距レンズ光軸に対して適正な位置に調整する測距装置について述べている。

図８の状態でＡＦセンサー１５の位置が適正に位置調整された後、その状態を保持したままＡＦセンサーホルダー１６をＡＦホルダー１２にＵＶ硬化接着剤により接着部１７に接着し（図９、矢印）、接着完了後に調整工具ピンをＡＦセンサーホルダー１６の把持部（切欠き部１６ａ）から抜いて位置調整が完了する。接着工程では、所定２箇所にＵＶ硬化接着剤を塗布し、ＵＶ光を一定時間照射してＵＶ硬化接着剤を固めた後、調整工具ピンを抜き取って作業を完了する。

このとき、ＡＦセンサー１５を適正な位置に調整する方法は、例えばＡＦレンズ１１から所定距離位置にチャートを置き、ＡＦセンサー１５の出力波形に基づいて調整する一般的な方法を利用することができる。

ＡＦセンサーホルダー１６は、ＡＦセンサー１５を保持し、ＡＦセンサー１５の位置調整をするための把持部（切欠き部１６ａ）を有し、さらに、ＡＦセンサー１５を遮光する役目を有していた。

特開２０００−２４１１６１号公報

しかしながら、従来の構成にあるＡＦセンサーホルダー１６は、樹脂でできており、ＡＦセンサー１５の位置調整をするための把持部（切欠き部１６ａ）を有したり、ＡＦセンサー１５との接着部（図７、１９の黒塗り丸部）を確保するスペースを有したり、ＡＦホルダー１２との接着面を大きくしたり、ＡＦセンサー１５を遮光したりといった役目により、ＡＦセンサーホルダー１６自体が大きくなり、ＡＦセンサーユニットが大型化してしまうといった問題点があった。

そこで本発明は、ＡＦセンサーホルダー１６の役目を既存の他の構成部品に与え、ＡＦセンサーホルダー１６を廃止することでＡＦセンサーユニットの小型化を可能にするとともに、部品コストと接着工程作業コストの削減、ＡＦセンサーホルダー１６廃止による組立精度向上を可能にする測距装置を提供することを目的としている。

本発明の測距装置は、フレキシブル基板に実装された測距センサーと、被写体からの光を集光する測距レンズと、測距センサーと測距レンズとの焦点距離を調整する為の調整用スペーサーと、前記測距センサーと前記測距レンズと前記スペーサーを保持する保持部材とで構成された測距装置において、前記フレキシブル基板に把持部を備えることを特徴としている。

また、本発明の他の特徴とするところは、前記調整用スペーサーは、測距レンズからの光の遮光部を設けたことを特徴としている。

また、本発明のその他の特徴とするところは、前記フレキシブル基板に有する把持部は、前記測距センサーの短手側に設けることを特徴としている。

また、本発明のその他の特徴とするところは、前記フレキシブル基板の延出方向は、前記測距センサーの長手方向と略直交する方向に配することを特徴としている。

また、本発明のその他の特徴とするところは、前記測距センサーと前記保持部材との間に接着部を有し、接着部は前記フレキシブル基板の延出方向と略反対側に設けることを特徴としている。

本発明によれば、ＡＦセンサーを実装するフレキシブル基板にはＡＦセンサーの位置調整をするための把持部（切欠き部）を設け、ピント調整用のスペーサーにはＡＦレンズから入射した外乱光等で誤動作しないように遮光部を設けた。それにより、従来のＡＦセンサーユニットの構成部品であるＡＦセンサーの位置調整把持部と外乱光等の遮光の役目を有していたＡＦセンサーホルダーを廃止することが可能となり、ＡＦセンサーユニットを小型化にすることができた。また、ＡＦセンサーホルダーを廃止することで、部品コストを削減することができ、ＡＦセンサーとＡＦセンサーホルダーを接着していた作業工程も廃止することができたので、工程コストの削減をすることができた。さらに、ＡＦセンサーホルダーの部品公差がなくなるので、特に厚み方向（ＡＦレンズからＡＦセンサーまでの距離）の組立精度が向上し、寸法調整のために数種類の厚みのスペーサーを用意していたが、その削減も可能となった。

本発明の実施例における分解斜視図 （ａ）正面側視（ｂ）背面側視 本発明の実施例におけるＡＦレンズとＡＦホルダーの正面設置図 本発明の実施例におけるＡＦセンサーとＡＦホルダーの背面設置図 本発明の実施例におけるＡＦセンサーとＡＦホルダーの接着部斜視図 従来例における分解斜視図 （ａ）正面側視（ｂ）背面側視 従来例におけるＡＦレンズとＡＦホルダーの正面設置図 従来例におけるＡＦセンサーとセンサーホルダーの背面設置図 従来例におけるＡＦセンサーを固着したセンサーホルダーとＡＦホルダーの背面設置図 従来例におけるＡＦセンサーホルダーとＡＦホルダーの接着部斜視図 （ａ）従来のピント調整用スペーサー （ｂ）本発明のピント調整用スペーサー

本発明の実施形態を図１〜図４および図１０に基づいて説明する。

図１に、本発明の実施形態であるＡＦセンサーユニットの分解斜視図を示す。図１（ａ）は、ＡＦセンサーユニットを正面側からみた分解斜視図であり、図２（ｂ）は、ＡＦセンサーユニットを背面側からみた分解斜視図である。本発明のＡＦセンサーユニットは、ＡＦレンズ１、ＡＦホルダー２、ピント調整用スペーサー３、フレキシブル基板４に実装されたＡＦセンサー５で構成されている。
ＡＦレンズ１はＵＶ硬化接着剤によりＡＦホルダー２に接着固定され（図２、２０の黒塗り丸部）、フレキシブル基板４に実装されたＡＦセンサー５は、ピント調整用スペーサー３を介してＡＦレンズ１が設置されたＡＦホルダー２に設置する構成となっている（図３）。ピント調整用スペーサー３の目的は、ＡＦレンズ１とＡＦホルダー２が各々数個の取り個数で金型成形されるため、各部品の寸法のばらつきによりＡＦレンズ１からＡＦセンサー５までの焦点距離にばらつきが生じないように、数種類の厚みのスペーサーを用意し寸法調整をしている。

ＡＦセンサー５はＡＦレンズ１の光軸上に合致するように位置調整する必要がある。位置調整する際はＡＦセンサー５を実装しているフレキシブル基板４の把持部（切欠き部４ａ）に調整工具ピン（不図示）を差し込んでＡＦセンサーを把持し、図３に示す矢印Ｘ，Ｙ，θの各方向について行われる。ＡＦセンサー５を実装しているフレキシブル基板４は、ＡＦセンサー５の背面側をガラエポ等の剛性のある素材で補強している。把持部に強度を持たせることで調整時にたわまないようにし、安定した調整ができるようにするためである。

従来のＡＦセンサーユニットの構成部品であるＡＦセンサーホルダー１６では、ＡＦセンサー１５の位置調整をするための把持部（切欠き部１６ａ）は、上１箇所と下２箇所の計３箇所に設けていた。一方、本発明のＡＦセンサー５を実装しているフレキシブル基板４の把持部（切欠き部４ａ）は、ＡＦセンサー５の短手側に一対（計２箇所）のみ設けた。短手側に配置することで把持部（切欠き部４ａ）の距離が確保できるため、十分安定した保持が可能となり、安定したＸ，Ｙ，θの位置調整が可能である。

図３の状態でＡＦセンサー５の位置が適正に調整された後、その状態を保持したままＡＦセンサー５をＡＦホルダー２にＵＶ硬化接着剤により接着部７に接着し（図４、矢印）、接着完了後に調整工具ピンをＡＦセンサー５を実装しているフレキシブル基板４の把持部（切欠き部４ａ）から抜いて位置調整が完了する。

このとき、ＡＦセンサー５を適正な位置に調整する方法は、例えばＡＦレンズ１から所定距離位置にチャートを置き、ＡＦセンサー５の出力波形に基づいて調整する一般的な方法を利用することができる。

本発明では、従来のＡＦセンサーホルダー１６が有していた位置調整用の把持部（切欠き部１６ａ）の役目に対して、ＡＦセンサー５を実装しているフレキシブル基板４に調整工具ピンを差し込み位置調整することができる把持部（切欠き部４ａ）を有することで、従来のＡＦセンサーホルダー１６の把持部（切欠き部１６ａ）の役目を担うことができる。

本発明では、ＡＦセンサー５を実装したフレキシブル基板４のフレキの延出方向をＡＦセンサー５の長手側と略直交するように延ばしている（本実施例ではフレキを下方に延出している（図３に示すＹ方向））。接着部７は、フレキの延出方向とは略反対方向に設けることで、接着工程における接着作業者はフレキの延出を気にすることなく容易に接着作業ができる。従来の構成では、ＡＦセンサー１５を実装したフレキシブル基板１４のフレキの延出方向をＡＦセンサー５の短手側と略直交するように延ばしている（従来例ではフレキを横方向に延出している（図８に示すＸ方向））が、接着部１７は図９に示すように上方から接着剤を塗布するように設けているため、接着作業者は横方向に延出しているフレキに誤って接着剤を塗布してしまったり、作業時は常に横方向に延出しているフレキに気を付けながら接着作業をしなければならなかった。それゆえ、本発明の構成では、そのような点に対しても改善を図ることができる。

従来のＡＦセンサーユニットの構成部品であるＡＦセンサーホルダー１６は、ＡＦセンサー１５を保持し、ＡＦセンサー１５の位置調整をするための把持部（切欠き部１６ａ）を有するのみならず、ＡＦレンズ１１側からの入射光の中に存在するＡＦセンサーを誤動作させてしまう外乱光や、各受光部１５ａの一方に入射する光が他方に入射しないように、ＡＦセンサー１５の各受光部１５ａを遮光する役目も有していた。

その役目については、図１０に示すように、従来のピント調整用スペーサー１３では１つの大きな開口部１３ａであったことに対して（図１０ａ）、本発明のピント調整用スペーサー３では、中央に遮光部３ｂを設け、ＡＦセンサー５の各受光部５ａに各々の開口部３ａを設けることで（図１０ｂ）、ＡＦレンズ１側からの入射光の中に存在するＡＦセンサーを誤動作させてしまう外乱光や、各受光部５ａの一方に入射する光が他方に入射しないように、ＡＦセンサー５の各受光部５ａを遮光することができる。それにより、従来のＡＦセンサーホルダー１６の遮光の役目を担うことができた。

以上により、本発明では、ＡＦセンサーホルダー１６を廃止することが可能となったため、ＡＦセンサーユニットを小型化することができた。また、ＡＦセンサーホルダー１６を廃止することで、部品コストを削減することができ、それに伴いＡＦセンサー１５とＡＦセンサーホルダー１６を接着していた接着作業工程も廃止することができるので工程コストの削減をすることもできた。さらに、ＡＦセンサーホルダー１６が有する部品の公差がなくなるので、特に厚み方向（ＡＦレンズからＡＦセンサーまでの距離）における精度が向上し、寸法調整のために数種類の厚みのスペーサーを用意していたが、その削減も可能となった。

１、１１‥‥ＡＦレンズ
２、１２‥‥ＡＦホルダー
３、１３‥‥ピント調整用スペーサー
３ａ、１３ａ‥‥開口部
３ｂ‥‥遮光部
４、１４‥‥フレキシブル基板
４ａ‥‥切欠き部
５、１５‥‥ＡＦセンサー
５ａ、１５ａ‥‥ＡＦセンサー受光部
１６‥‥ＡＦセンサーホルダー
１６ａ‥‥切欠き部
７、１７‥‥接着部
１８、１９、２０‥‥接着固定部（黒塗り丸部）

Claims (5)

1. フレキシブル基板に実装された測距センサーと、被写体からの光を集光する測距レンズと、測距センサーと測距レンズとの焦点距離を調整する為の調整用スペーサーと、前記測距センサーと前記測距レンズと前記スペーサーを保持する保持部材とで構成された測距装置において、前記フレキシブル基板に把持部を備えることを特徴とする測距装置。
2. 前記調整用スペーサーは、測距レンズからの光の遮光部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の測距装置。
3. 前記フレキシブル基板に有する把持部は、前記測距センサーの短手側に設けることを特徴とする請求項１に記載の測距装置。
4. 前記フレキシブル基板の延出方向は、前記測距センサーの長手方向と直交する方向に配することを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の測距装置。
5. 前記測距センサーと前記保持部材との間には接着部を有し、接着部は前記フレキシブル基板の延出方向と反対側に設けることを特徴とする請求項１と請求項３と請求項４のうち何れか１項に記載の測距装置。