WO2023182134A1 - センサモジュール、その製造方法およびセンサシステム - Google Patents

センサモジュール、その製造方法およびセンサシステム Download PDF

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lens unit
section
mount
attachment
sensor module
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克弥 田巻
郁文 本田
尚久 柴田
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日本ケミコン株式会社
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    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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    • G—PHYSICS
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    • G03B30/00—Camera modules comprising integrated lens units and imaging units, specially adapted for being embedded in other devices, e.g. mobile phones or vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/57—Mechanical or electrical details of cameras or camera modules specially adapted for being embedded in other devices

Definitions

  • the present disclosure relates, for example, to sensor technology used to detect reflected light from a subject, an image, and the like.
  • a sensor module for detecting reflected light, an image, etc. from a subject has a lens unit mounted on a base part on which the sensor is installed by installing a mount part.
  • Lens units are selected depending on the purpose and intended function, and their outer diameters vary. For this reason, the mount needs to be matched to the lens unit used.
  • a sensor module includes a base, an optical filter, an image sensor, etc., and is used in rangefinders, cameras, etc.
  • This sensor module requires lens units with different outer diameters for different uses and purposes, as well as optical filters with compatible specifications. In other words, even if a specific sensor is used, different functions can be obtained depending on its optical characteristics by using different lens units and optical filters. Even when a common lens unit is used, different functions can be obtained by using different optical filters.
  • a mount portion for mounting this lens unit is required. Therefore, in order to align the lens unit with the mount, when a specific lens unit is selected, a corresponding mount is required. In other words, once a mount that matches a lens unit is identified, other lens units with different outer diameters cannot be attached, and lens units with different diameters can be freely attached to the mount for a specific lens unit. The problem is that it is not possible to make them consistent.
  • the inventor of the present disclosure has provided an object to eliminate the need for mechanical alignment between the lens unit and the mount, increase the degree of freedom in selecting the lens unit, and enable function settings depending on the application to be set separately from the lens unit. We found that this is effective.
  • the purpose of the present disclosure is to solve the problem of consistency between the mount part and the lens unit on which the lens unit is mounted, and to increase the freedom of selection and design of the lens unit and mount part by using the matching function of the attachment part.
  • the aim is to increase
  • another object of the present disclosure is to enable function settings necessary for a sensor function with an attachment section that aligns a lens unit and a mount section.
  • a lens unit a base portion on which a sensor that receives light from the lens unit is installed, a mount portion installed on the base portion, and the mount portion and the lens unit. and an attachment part for aligning the parts.
  • the attachment section may include an aperture section that narrows down the amount of light received from the lens unit.
  • the attachment section may include an optical filter that allows light from the lens unit to pass through.
  • the attachment section may include a filter section that includes an optical filter integrated with a diaphragm section that narrows down the amount of light received from the lens unit.
  • the mount portion may include a dustproof filter that protects the sensor from dust.
  • the aperture diameter of the aperture portion may be larger than the image circle diameter of the lens unit, or may be approximately the same or the same diameter as the image circle diameter.
  • This method of manufacturing a sensor module may include a step of forming an aperture part in the attachment part to narrow down the amount of light received from the lens unit.
  • This method of manufacturing a sensor module may include a step of installing an optical filter in the attachment section that allows light from the lens unit to pass therethrough.
  • the sensor module manufacturing method includes the sensor module, receives at least reflected light from a subject, and acquires distance information using the reflected light.
  • any of the following effects can be obtained. (1) Since the lens unit and the mount are aligned at the attachment part, it is possible to eliminate the need for alignment between the mount and the lens unit, making it easier to mount lens units with different outer diameters, etc. The degree of freedom of the unit and mount can be increased.
  • the degree of freedom in design can be increased, such as by being able to mount different lens units using a common mount.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a sensor module according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing the matching function of the sensor module.
  • FIG. 3 is a diagram showing alignment of a common mount section and a lens unit.
  • FIG. 4 is a partial sectional view showing a sensor module according to the second embodiment.
  • FIG. 5 is a partial sectional view showing a sensor module according to a third embodiment.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a sensor system according to a fourth embodiment.
  • FIG. 1 shows a sensor module 2 according to a first embodiment.
  • the configuration shown in FIG. 1 is an example, and the present disclosure is not limited to such a configuration.
  • the sensor module 2 is, for example, a sensor means (not shown) used to receive light, reflected light, or an image from a subject and obtain distance information or image information.
  • This sensor module 2 includes a lens unit 4, a base section 6, a mount section 8, and an attachment section 10.
  • the lens unit 4 includes a cylindrical tube portion 12 and various lenses 14 such as an objective lens, and receives light from a subject, reflected light, or an image.
  • a male threaded portion 18 for sliding the lens unit 4 in the direction of the optical axis 16 is formed on the outer periphery of the cylindrical portion 12 .
  • the base unit 6 includes a sensor 20 such as an image sensor, operates in response to a control input (not shown), receives light through the lens unit 4, and generates a light reception signal.
  • a connector 22 for inputting a drive signal to the sensor 20 and taking out the sensor output is connected to the base portion 6.
  • the mount section 8 is a member fixed to the base section 6 to mount the lens unit 4 and the like, and has a housing function that surrounds the sensor 20 and blocks light other than the light from the lens unit 4.
  • the mount section 8 is provided with a base section 24, and the mount section 8 is fixed to the base section 6 using the base section 24.
  • a female screw portion 28 for sliding the attachment portion 10 in the direction of the optical axis 16 is formed in the cylindrical portion 26 that is integrally formed with the base portion 24 .
  • the attachment section 10 is installed between the lens unit 4 and the mount section 8, is an alignment member for aligning the lens unit 4 and the mount section 8, and has a light blocking function of blocking light from sources other than the lens unit 4. .
  • a cylindrical portion 30 provided in this attachment portion 10 has a male threaded portion 32 formed on its outer circumference that aligns with the female threaded portion 28 of the mount portion 8, and a male threaded portion 32 that aligns with the male threaded portion 18 of the lens unit 4 on the inner periphery of the cylindrical portion 30.
  • a female threaded portion 34 is formed.
  • a first sliding part 36-1 is configured in the mount part 8 and the attachment part 10 by the female thread part 28 on the mount part 8 side and the male thread part 32 on the attachment part 10 side.
  • a second sliding portion 36-2 is formed in the attachment portion 10 by the male screw portion 18 on the lens unit 4 side and the female screw portion 34 on the attachment portion 10 side. Therefore, in the sensor module 2, the lens unit 4 is slid in the direction of the optical axis 16 using one or both of the first sliding part 36-1 and the second sliding part 36-2.
  • a focusing mechanism 38 is configured to form an image on the light receiving surface of the sensor 20 using the light received from the unit 4.
  • FIG. 2 shows a cross section of the assembled sensor module 2.
  • a dustproof filter 40 is installed on the mount portion 8 to protect the sensor 20 from dust.
  • a diaphragm section 42 is installed in the attachment section 10, and an optical filter 44 is installed in this diaphragm section 42 for setting optical functions according to the application.
  • an optical filter 44 is integrated on the back surface of the diaphragm section 42, and the opening 46 of the diaphragm section 42 is closed by this optical filter 44.
  • R1 is the diameter of the first sliding part 36-1
  • R2 is the diameter of the second sliding part 36-2
  • W1 is the wall thickness of the attachment part 10. It is expressed by Equation 1.
  • W1 (R1-R2)/2 ⁇ Wx...(Formula 1)
  • the thickness W1 of the attachment section 10 is greater than or equal to the thickness Wx, and the thickness Wx is such that the attachment section 10 is slidably supported on the mount section 8 by the first sliding section 36-1 and the second sliding section 36 -2, the thickness is such that the lens unit 4 is slidably supported by the attachment section 10.
  • the size relationship between the diameters R1 and R2 is R1>R2, and the diameter R1 has a size that allows the attachment section 10 including the second sliding section 36-2 for sliding the lens unit 4 to slide thereon. is necessary. That is, the wall thickness W1 needs to be greater than or equal to the thickness Wx that allows the first sliding portion 36-1 and the second sliding portion 36-2 to be formed on the attachment portion 10.
  • FIG. 3 shows the alignment of the common mount portion 8 and lens units 4 of different diameters.
  • the lens unit 4 shown in FIG. 3 has a smaller diameter than the lens unit 4 shown in FIG. 2, and the mount portion 8 is the same as the previously described mount portion 8 (FIG. 2). Therefore, the attachment section 10 is configured to align the lens unit 4 and the mount section 8.
  • the attachment part 10 can be slidably supported on the mount part 8.
  • the diameter R4 of the second sliding portion 36-2 is set to match the lens unit 4, the lens unit 4 can be slidably supported by the attachment portion 10.
  • the thickness of the attachment part 10 is W2 can be expressed by Equation 2 similarly to Equation 1.
  • the attachment part 10 is slidably supported on the mount part 8 by the first sliding part 36-1, and the lens unit 4 is supported by the second sliding part 36-2 on the attachment part.
  • the thickness is at least Wx such that it can be slidably supported by 10.
  • Equation 3 the thickness difference ⁇ W between the thicknesses W1 and W2 of the attachment portion 10 can be expressed by Equation 3.
  • the manufacturing of the sensor module 2 includes a process of selecting or forming the lens unit 4, a process of forming the mount part 8, a process of mounting the sensor 20 and the mount part 8, a process of forming the attachment part 10, and a process of forming the lens unit 4. This includes the assembly process of the sensor module 2 using the unit 4, the mount section 8, and the attachment section 10.
  • lens unit 4 When the sensor 20 necessary for the sensor module 2 is selected, the lens unit 4 corresponding to this sensor 20 is selected. Instead of selecting this lens unit 4, a lens unit 4 having optical characteristics compatible with the application or the sensor 20 may be formed.
  • the cylindrical portion 12 of the lens unit 4 may be formed of metal such as aluminum or hard synthetic resin such as PET (polyethylene terephthalate).
  • the external threaded portion 18 of the second sliding portion 36-2 is formed on the outer periphery of this lens unit 4.
  • the mount portion 8 to be adapted to the lens unit 4 is formed.
  • This mount section 8 surrounds the sensor 20 mounted on the base section 6 to form a dark room space, and has a size that can be aligned with the first sliding section 36-1 that slidably supports the attachment section 10. Formed into a form with a mount housing.
  • the mount portion 8 may be formed of metal such as aluminum or hard synthetic resin such as PET.
  • the internal thread portion 28 of the first sliding portion 36-1 is formed on the inner peripheral portion of the mount portion 8.
  • the diameter R1 of the first sliding portion 36-1 of the mount portion 8 needs to match the outer diameter of the attachment portion 10 that slidably supports the lens unit 4.
  • a dustproof filter 40 is integrally attached to this mount section 8 to make the light receiving surface of the sensor 20 mounted on the base section 6 dustproof.
  • the attachment part 10 which is aligned with the lens unit 4 on the inner circumference side and aligned with the mount part 8 on the outer circumference side, is formed by molding or cutting.
  • the attachment portion 10 may be made of a metal material such as aluminum or a hard synthetic resin material such as PET.
  • This attachment portion 10 has a male screw portion 32 of a first sliding portion 36-1 formed on the outer peripheral side, and a female screw portion 34 of a second sliding portion 36-2 on an inner peripheral side.
  • the thickness W1 of the attachment part 10 is such that the attachment part 10 is slidably supported on the mount part 8 by the first sliding part 36-1, and the second sliding part 36-2 Accordingly, the thickness Wx is set to be at least such that the lens unit 4 is slidably supported by the attachment section 10.
  • a diaphragm part 42 is installed in the attachment part 10, and an optical filter 44 is installed on the lower surface side of this diaphragm part 42, and the opening 46 is closed with this optical filter 44.
  • a flange portion may be formed on the inner peripheral portion of the attachment portion 10 by cutting or molding the attachment portion 10, and a circular opening 46 may be formed in this flange portion to form the constricted portion 42.
  • a filter unit may be used in which the aperture part 42 is a separate member from the attachment part 10, and the optical filter 44 is integrally installed in the pre-formed aperture part 42. Then, the optical filter 44 is set with desired optical characteristics specified by the application. Therefore, the attachment section 10 constitutes an optical component having optical characteristics suitable for the application.
  • any of the following effects can be obtained.
  • (1) The alignment of the mount section 8 and the lens unit 4 can be eliminated, and the degree of freedom of the mount section 8 and the lens unit 4 can be increased.
  • any lens unit 4 can be aligned with the mount section 8 using the attachment section 10.
  • a desired optical filter 44 can be set in the attachment section 10 according to the application to be executed, the lens unit 4 can be freed from the constraints of the application, and the degree of freedom in selecting the lens unit 4 can be increased.
  • the optical filter 44 Since the optical filter 44 is disposed on the attachment section 10, the optical filter 44 can be easily changed using the attachment section 10, compared to the conventional configuration in which the optical filter 44 is incorporated into the mount section 8.
  • the aperture diameter r of the aperture section 42 disposed in the attachment section 10 and the image circle diameter ic of the lens unit 4 can be changed together with the attachment section 10.
  • the attachment section 10 Since the attachment section 10 is equipped with the aperture section 42 as an optical function section, the attachment section 10 can suppress noise light that enters through the lens unit 4 and unnecessary light outside the optical path. As a result, unnecessary light reflection and scattering (stray light) can be suppressed, so necessary light can be focused and a sharp image can be realized.
  • FIG. 4 shows a sensor module 2 according to a second embodiment.
  • the same parts as in FIGS. 1 and 2 are given the same reference numerals.
  • the attachment part 10 and the mount part 8 are made slidable only by the first sliding part 36-1, the attachment part 10 is fixed to the lens unit 4, and the second sliding part 36-1 is unified.
  • any of the following effects can be obtained.
  • the second sliding part 36-2 can be omitted and the lens unit 4 can be slid and focused using only the first sliding part 36-1.
  • a sliding range equivalent to that of the first embodiment can be achieved only in the first sliding portion 36-1 between the mount portion 8 and the attachment portion 10.
  • FIG. 5 shows a sensor module 2 according to a third embodiment.
  • the same parts as in FIGS. 1, 2, and 3 are designated by the same reference numerals.
  • the lens unit 4 and the attachment part 10 can be slid only by the second sliding part 36-2, and the mount part 8 and the attachment part 10 are fixed and unified, and the first sliding part This is a configuration in which the section 36-1 is omitted.
  • the first sliding part 36-1 can be omitted and the lens unit 4 can be slid only by the second sliding part 36-2.
  • the sliding range is limited to only the second sliding part 36-2 between the lens unit 4 and the attachment part 10.
  • a sliding width equivalent to the shape can be achieved.
  • FIG. 6 shows a sensor system 50 according to a fourth embodiment.
  • This sensor system 50 is a system that uses the previously described sensor module 2 to obtain, for example, distance information.
  • the sensor system 50 shown in FIG. 6 includes a sensor module 2, a light source 52, a control section 54, and an information presentation section 56.
  • the light source 52 is controlled by the control unit 54, and irradiates the subject 58 with, for example, a laser beam Li.
  • the control unit 54 is composed of a computer, and controls the light emission of the light source 52 as well as the reception of the reflected light Lr from the subject 58 by the sensor module 2, and controls the time from the point of emission of the laser beam Li to the point of reception of the reflected light Lr. is measured, distance information of the subject 58 is obtained, and presentation information is generated.
  • the information presentation section 56 includes, for example, an LCD (Liquid Crystal Display) display, and under presentation control of the control section 54 presents image information including, for example, gradation information representing distance information of the subject 58.
  • image information including, for example, gradation information representing distance information of the subject 58.
  • contrast information representing an object image in which distant positions are darkened and close positions are brightened is one example.
  • the sensor module 2 can be used to configure a sensor system 50 such as a distance meter.
  • first sliding part 36-1 and the second sliding part 36-2 use a rotary sliding mechanism using a male screw and a female screw, but other sliding mechanisms such as a friction-based sliding mechanism are used. A sliding mechanism may also be used.
  • the attachment section 10 that includes the diaphragm section 42 and the optical filter 44 is used; Any attachment member having either the section 42 or the optical filter 44 may be used. That is, even if such an attachment member is used for the attachment section 10, the lens unit 4 and the mount section 8 can be aligned.
  • the sensor system 50 that acquires distance information using the sensor module 2 is illustrated, but it is also possible to acquire image information and present the image.
  • the mount portion and the lens unit are aligned by the attachment portion, it is convenient that the degree of freedom for alignment of the mount portion and the lens unit can be expanded. , extremely useful.

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Abstract

レンズユニットを実装するマウント部およびレンズユニットの整合性を解消し、アタッチメント部の整合機能によりレンズユニットやマウント部の選択や設計の自由度を高める。　本開示のセンサモジュールは、レンズユニット（４）と、前記レンズユニットから光を受けるセンサ（２０）が設置される基盤部（６）と、前記基盤部に設置されたマウント部（８）と、前記マウント部と前記レンズユニットを整合させるアタッチメント部（１０）とを備える。

Description

センサモジュール、その製造方法およびセンサシステム
　本開示はたとえば、被写体からの反射光や画像などの検出に用いられるセンサ技術に関する。
　被写体から反射光や画像などを検出するためのセンサモジュールは、当該センサが設置される基盤部にマウント部を設置してレンズユニットが実装されている。レンズユニットは用途や目的とする機能などにより選択されるが、その外径は区々である。このため、マウント部は用いられるレンズユニットに整合させる必要がある。
　このようなレンズユニットの装着に関し、レンズ装着部に小さい外径のレンズを装着する場合、大きい外径のレンズに対応するアダプタを用意し、アダプタに雄ねじおよび雌ねじを形成して異なるレンズを装着可能にしたことが開示されている（たとえば、特許文献１）。これは、アダプタを用いて単に異径レンズの装着をしているにすぎない。
特開２００６－２７６４２０号公報
　センサモジュールは、基盤部、光学フィルタ、イメージセンサなどを備え、距離計やカメラなどに用いられる。このセンサモジュールでは用途や目的に向けた外径の異なるレンズユニットの他、適合する仕様の光学フィルタが必要である。つまり、特定のセンサを用いても異なるレンズユニットや光学フィルタを用いれば、その光学特性によって異なる機能を得ることができた。レンズユニットを共通化した場合にも異なる光学フィルタによって異なる機能を得ることができる。
　そこで、所望の機能を実現するためにレンズユニットが選択されると、このレンズユニットを実装するためのマウント部をレンズユニットに整合させる必要がある。つまり、レンズユニットの外径に応じたマウント部が必要である。このため、レンズユニットをマウント部に整合させるため、特定のレンズユニットが選択されると、これに対応するマウント部が必要となる。つまり、レンズユニットに整合させたマウント部が特定されると、外径の異なった他のレンズユニットを取り付けることができないし、特定のレンズユニットのためのマウント部に異径のレンズユニットを自由に整合させることはできないという課題がある。
　目的に応じて光学フィルタをレンズユニットに設置すると、レンズユニットごとに異なる光学特性が得られる点で有効である。しかしながら、異なる光学フィルタを含むレンズユニットを個別に実現することは容易でないし、しかも、光学フィルタのバリエーションの増加はコスト高になるという課題がある。
　本開示の発明者は、レンズユニットおよびマウント部の機械的な整合性を排し、レンズユニットの選択の自由度を高め、しかもアプリケーションに応じた機能設定をレンズユニットとは別に設定可能にすることが有効であるとの知見を得た。
　そこで、本開示の目的は上記課題および上記知見に鑑み、レンズユニットを実装するマウント部およびレンズユニットの整合性を解消し、アタッチメント部の整合機能によりレンズユニットやマウント部の選択や設計の自由度を高めることにある。
　また、本開示の他の目的は上記課題および上記知見に鑑み、レンズユニットおよびマウント部を整合させるアタッチメント部でセンサ機能に必要な機能設定を可能にすることにある。
　本開示のセンサモジュールの一側面によれば、レンズユニットと、前記レンズユニットから光を受けるセンサが設置される基盤部と、前記基盤部に設置されたマウント部と、前記マウント部と前記レンズユニットを整合させるアタッチメント部とを備える。
　このセンサモジュールにおいて、少なくとも前記マウント部に前記アタッチメント部を摺動可能に支持させる第一摺動部、または前記アタッチメント部に前記レンズユニットを摺動可能に支持させる第二摺動部の何れか一方を備え、または前記第一摺動部および前記第二摺動部の双方を備えてもよい。
　このセンサモジュールにおいて、前記アタッチメント部が、前記レンズユニットからの受光量を絞る絞り部を備えてもよい。
　このセンサモジュールにおいて、前記アタッチメント部が、前記レンズユニットからの光を通過させる光学フィルタを備えてもよい。
　このセンサモジュールにおいて、前記アタッチメント部が、前記レンズユニットからの受光量を絞る絞り部に光学フィルタを一体に備えたフィルタ部を備えてもよい。
　このセンサモジュールにおいて、前記マウント部に前記センサを防塵する防塵フィルタを備えてもよい。
　このセンサモジュールにおいて、前記絞り部の開口径が前記レンズユニットのイメージサークル径より径大であるか、イメージサークル径とほぼ同径または同径であってもよい。
　本開示のセンサモジュールの製造方法の一側面によれば、レンズユニットから光を受けるセンサが設置される基盤部に前記レンズユニットを実装するためのマウント部を形成する工程と、前記マウント部に前記レンズユニットを支持するためのアタッチメント部を形成する工程と、少なくとも、前記マウント部に前記アタッチメント部を摺動可能に支持させる第一摺動部、または前記アタッチメント部に前記レンズユニットを摺動可能に支持させる第二摺動部の何れか一方を形成し、または前記第一摺動部および前記第二摺動部の双方を形成する工程とを含む。
　このセンサモジュールの製造方法において、前記アタッチメント部に前記レンズユニットからの受光量を絞る絞り部を形成する工程を含んでもよい。
　このセンサモジュールの製造方法において、前記アタッチメント部に、前記レンズユニットからの光を通過させる光学フィルタを設置する工程を含んでもよい。
　本開示のセンサシステムの一側面によれば、このセンサモジュールの製造方法において、前記センサモジュールを備えて被写体から少なくとも反射光を受光し、該反射光を用いて距離情報を取得する。
　本開示によれば、次の何れかの効果が得られる。
　(1) レンズユニットとマウント部をアタッチメント部で整合させるので、マウント部とレンズユニットを整合させるための整合性を排することができ、外径の異なるレンズユニットの実装が容易になるなど、レンズユニットおよびマウント部の自由度を高めることができる。
　(2) マウント部を共通化して異なるレンズユニットを実装できるなど、設計の自由度を高めることができる。
図１は、第一の実施の形態に係るセンサモジュールを示す分解斜視図である。 図２は、センサモジュールの整合機能を示す部分断面図である。 図３は、共通化されたマウント部とレンズユニットの整合を示す図である。 図４は、第二の実施の形態に係るセンサモジュールを示す部分断面図である。 図５は、第三の実施の形態に係るセンサモジュールを示す部分断面図である。 図６は、第四の実施の形態に係るセンサシステムを示すブロック図である。
〔第一の実施の形態〕
　図１は、第一の実施の形態に係るセンサモジュール２を示している。図１に示す構成は一例であり、斯かる構成に本開示が限定されるものではない。
　センサモジュール２は図示しないたとえば、被写体からの光、反射光または画像を受けて距離情報や画像情報を取得するために用いられるセンサ手段である。このセンサモジュール２はレンズユニット４、基盤部６、マウント部８およびアタッチメント部１０を備えている。
　レンズユニット４は、円筒状の筒部１２に対物レンズなどの各種のレンズ１４を備え、被写体からの光、反射光または画像を受ける。筒部１２の外周には光軸１６方向にレンズユニット４を摺動させるための雄ねじ部１８が形成されている。
　基盤部６は、イメージセンサなどのセンサ２０を備え、図示しない制御入力を受けて動作し、レンズユニット４を通して光を受け、受光信号を生成する。この基盤部６にはセンサ２０に駆動信号を入力し、センサ出力を取り出すためのコネクタ２２が接続されている。
　マウント部８は、基盤部６に固定されてレンズユニット４などを実装するための部材であって、センサ２０を包囲してレンズユニット４からの光以外の光を遮断するハウジング機能を備える。このマウント部８には基体部２４が備えられ、この基体部２４を以てマウント部８が基盤部６に固定される。この基体部２４に一体に形成された筒部２６には、光軸１６方向にアタッチメント部１０を摺動させるための雌ねじ部２８が形成されている。
　アタッチメント部１０は、レンズユニット４とマウント部８の間に設置され、レンズユニット４およびマウント部８を整合させるための整合部材であって、レンズユニット４以外からの光を遮る光遮断機能を持つ。このアタッチメント部１０に備えた筒部３０には、外周部にマウント部８の雌ねじ部２８と整合する雄ねじ部３２が形成され、筒部３０の内周部にレンズユニット４の雄ねじ部１８と整合する雌ねじ部３４が形成されている。
　この実施の形態では、マウント部８およびアタッチメント部１０にはマウント部８側の雌ねじ部２８とアタッチメント部１０側の雄ねじ部３２を以て第一摺動部３６－１が構成され、また、レンズユニット４およびアタッチメント部１０にはレンズユニット４側の雄ねじ部１８とアタッチメント部１０側の雌ねじ部３４を以て第二摺動部３６－２が構成されている。したがって、センサモジュール２には、第一摺動部３６－１、第二摺動部３６－２の何れか一方または双方を用いてレンズユニット４を光軸１６方向に摺動させることにより、レンズユニット４から受けた光によりセンサ２０の受光面に結像させるための合焦機構３８を構成している。
　図２は、組み立てられたセンサモジュール２の断面を示している。マウント部８にはセンサ２０を防塵するための防塵フィルタ４０が設置されている。
　アタッチメント部１０には絞り部４２が設置されており、この絞り部４２にはアプリケーションに応じた光学機能を設定するための光学フィルタ４４が設置されている。この実施の形態では、絞り部４２の背面に光学フィルタ４４が一体化されており、この光学フィルタ４４を以て絞り部４２の開口４６が閉塞されている。
　図２において、Ｒ１は第一摺動部３６－１の径であり、Ｒ２は第二摺動部３６－２の径であり、Ｗ１はアタッチメント部１０の肉厚であり、この肉厚Ｗ１は式１で表される。
　　　Ｗ１＝（Ｒ１－Ｒ２）／２≧Ｗｘ　　　　　　　　　・・・（式１）
　アタッチメント部１０の肉厚Ｗ１は、厚みＷｘ以上であり、厚みＷｘは、第一摺動部３６－１によってアタッチメント部１０がマウント部８に摺動可能に支持されるとともに第二摺動部３６－２によってレンズユニット４がアタッチメント部１０に摺動可能に支持される程度の厚みである。
　言い換えれば、径Ｒ１、Ｒ２の大小関係はＲ１＞Ｒ２であって、径Ｒ１にはレンズユニット４を摺動させる第二摺動部３６－２を含むアタッチメント部１０が摺動可能な大きさが必要である。つまり、肉厚Ｗ１は、アタッチメント部１０に第一摺動部３６－１および第二摺動部３６－２が形成可能な厚みＷｘ以上であることが必要である。
＜アタッチメント部１０によるレンズユニット４およびマウント部８の整合＞
　図３は、共通のマウント部８と異径のレンズユニット４の整合を示している。図３に示すレンズユニット４は図２に示すレンズユニット４より径小であり、マウント部８は既述のマウント部８（図２）と共通である。したがって、アタッチメント部１０はこれらレンズユニット４とマウント部８とを整合する形態である。
　この場合、マウント部８が図２に示すマウント部８と共通化されていれば、第一摺動部３６－１の径Ｒ３は径Ｒ１と同径（Ｒ３＝Ｒ１）である。マウント部８に対してアタッチメント部１０を摺動可能に支持させることができる。これに対し、第二摺動部３６－２の径Ｒ４をレンズユニット４に整合する大きさに設定すれば、レンズユニット４をアタッチメント部１０に摺動可能に支持させることができる。
　このような摺動関係を得るには、第一摺動部３６－１の径をＲ３（＝Ｒ１）、第二摺動部３６－２の径をＲ４とすれば、アタッチメント部１０の肉厚Ｗ２は式１と同様に式２で表すことができる。
　　　Ｗ２＝（Ｒ３－Ｒ４）／２＝（Ｒ１－Ｒ４）／２　　・・・（式２）
　アタッチメント部１０の肉厚Ｗ２についても、第一摺動部３６－１によってアタッチメント部１０がマウント部８に摺動可能に支持されるとともに第二摺動部３６－２によってレンズユニット４がアタッチメント部１０に摺動可能に支持される程度の厚みＷｘ以上である。
　そして、式１および式２から、アタッチメント部１０の肉厚Ｗ１、Ｗ２の肉厚差ΔＷは、式３で表すことができる。
　　　ΔＷ＝Ｗ２－Ｗ１＝（Ｒ２－Ｒ４）／２　　　　　　・・・（式３）
　したがって、マウント部８を共通化して第一摺動部３６－１の径Ｒ３を径Ｒ１（図２）と共通化した場合（Ｒ３＝Ｒ１）、アタッチメント部１０の肉厚Ｗ２を調整して第二摺動部３６－２の径Ｒ４を実現すればよい。
＜センサモジュール２の製造方法＞
　この実施の形態に係るセンサモジュール２の製造には、レンズユニット４の選択工程または形成工程、マウント部８の形成工程、センサ２０およびマウント部８の実装工程、アタッチメント部１０の形成工程、これらレンズユニット４、マウント部８およびアタッチメント部１０を用いたセンサモジュール２の組立工程などが含まれる。
　Ａ）レンズユニット４の選択工程または形成工程
　センサモジュール２に必要なセンサ２０が選択されると、このセンサ２０に対応したレンズユニット４が選択される。このレンズユニット４の選択に代えて、アプリケーションやセンサ２０に対応した光学特性を備えたレンズユニット４を形成してもよい。レンズユニット４の筒部１２はアルミニウムなどの金属、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの硬質の合成樹脂で形成すればよい。このレンズユニット４の外周部には第二摺動部３６－２の雄ねじ部１８を形成する。
　Ｂ）マウント部８の形成工程
　レンズユニット４が選択または形成されると、このレンズユニット４に適合させるためのマウント部８を形成する。このマウント部８は、基盤部６に搭載されるセンサ２０を包囲して暗室空間を形成するとともに、アタッチメント部１０を摺動可能に支持する第一摺動部３６－１と整合可能な大きさを持つマウント筐体を備えた形態に形成する。マウント部８はアルミニウムなどの金属、ＰＥＴなどの硬質の合成樹脂で形成すればよい。このマウント部８の内周部には第一摺動部３６－１の雌ねじ部２８を形成する。
　このマウント部８の第一摺動部３６－１の径Ｒ１は、レンズユニット４を摺動可能に支持するアタッチメント部１０の外径と整合させることが必要である。そして、このマウント部８には、防塵フィルタ４０を一体的に取り付け、基盤部６に実装されるセンサ２０の受光面の防塵化を図る。
　Ｃ）センサ２０およびマウント部８の実装工程
　予めプリント基板などで基盤部６を形成し、この基盤部６にセンサ２０を実装した後、このセンサ２０を覆ってマウント部８が基盤部６に実装される。この実装によって、センサ２０はマウント部８で包囲され、暗室化が図られる。同時に、マウント部８にある防塵フィルタ４０によって防塵化される。
　Ｄ）アタッチメント部１０の形成工程
　内周部側でレンズユニット４と整合し、外周部側でマウント部８と整合するアタッチメント部１０を成形または切削によって形成する。アタッチメント部１０にはアルミニウムなどの金属材料、ＰＥＴなどの硬質の合成樹脂材料を用いればよい。このアタッチメント部１０には外周部側に第一摺動部３６－１の雄ねじ部３２を形成し、内周部側に第二摺動部３６－２の雌ねじ部３４を形成する。
　したがって、アタッチメント部１０の肉厚Ｗ１は、既述したように、第一摺動部３６－１によってアタッチメント部１０がマウント部８に摺動可能に支持されるとともに第二摺動部３６－２によってレンズユニット４がアタッチメント部１０に摺動可能に支持される程度の厚みＷｘ以上に設定される。
　アタッチメント部１０には絞り部４２が設置され、この絞り部４２の下面側には光学フィルタ４４が設置され、この光学フィルタ４４で開口４６を閉塞する。たとえば、アタッチメント部１０の切削加工や成形加工でアタッチメント部１０の内周部にフランジ部を形成し、このフランジ部に円形の開口４６を形成して絞り部４２とすればよい。
　絞り部４２をアタッチメント部１０と別部材とし、予め形成された絞り部４２に一体に光学フィルタ４４を設置したフィルタユニットを用いてもよい。そして、光学フィルタ４４にはアプリケーションで指定される所望の光学特性が設定される。したがって、アタッチメント部１０はアプリケーションに適合する光学特性を備えた光学部品を構成している。
　Ｅ）センサモジュール２の組立工程
　基盤部６の所定位置にセンサ２０が実装された後、マウント部８、アタッチメント部１０およびレンズユニット４を実装する。アタッチメント部１０とレンズユニット４を予め一体化して単一の部品としてマウント部８に実装してもよく、また、マウント部８にアタッチメント部１０を実装してアタッチメント部１０をマウント部８と一体化し、そのアタッチメント部１０にレンズユニット４を装着してもよい。
＜レンズユニット４のイメージサークル径と絞り部４２の開口４６の関係＞
　レンズユニット４のイメージサークル径をｉｃ、絞り部４２の開口径をｒとすると、イメージサークル径ｉｃおよび開口径ｒの大小関係は次のとおりである。
　開口径ｒは、
　ａ）イメージサークル径ｉｃより径大：　ｒ＞ｉｃ
　ｂ）イメージサークル径ｉｃとほぼ同径：　ｒ≒ｉｃ
　ｃ）イメージサークル径ｉｃと同径：　ｒ＝ｉｃ
の何れでもよい。
　つまり、絞り部４２の開口径ｒとイメージサークル径ｉｃの大小関係がｒ＞ｉｃであればよいが、絞り部４２の開口径ｒとイメージサークル径ｉｃとがほぼ同径（すなわち、ｒ≒ｉｃ）であれば好ましく、または同径（すなわち、ｒ＝ｉｃ）であればより好ましい。
＜第一の実施の形態の効果＞
　この第一の実施の形態によれば、次の何れかの効果が得られる。
　(1) マウント部８およびレンズユニット４の整合性を排することができ、マウント部８およびレンズユニット４の自由度を高めることができる。
　(2) マウント部８を共通化しても、任意のレンズユニット４をアタッチメント部１０でマウント部８に整合させることができる。
　(3) マウント部８とレンズユニット４を別個に製造しても、アタッチメント部１０を介して精緻にマウント部８とレンズユニット４を整合させることができる。
　(4) 実行するアプリケーションに応じて所望の光学フィルタ４４をアタッチメント部１０に設定でき、アプリケーションによる束縛からレンズユニット４を開放し、レンズユニット４の選択の自由度を高めることができる。
　(5) レンズユニット４の外径に合わせてアタッチメント部１０の内径を調整すれば、外径の異なるレンズユニット４であってもマウント部８を変更することなく、マウント部８にレンズユニット４を整合させることができる。
　(6) 光学フィルタ４４は、アタッチメント部１０に配置されているので、マウント部８に光学フィルタ４４を組み込む従来の構成に比較し、アタッチメント部１０を以て容易に光学フィルタ４４を変更できる。
　(7) アタッチメント部１０に配置した絞り部４２の開口径ｒおよびレンズユニット４のイメージサークル径ｉｃをアタッチメント部１０とともに変更することができる。
　(8) アタッチメント部１０に光学機能部として絞り部４２を備えたので、レンズユニット４を通して侵入するノイズ光や光路外の不要光をアタッチメント部１０で抑制できる。この結果、不必光の反射や散乱（迷光）が抑制できるので、必要光の集光やシャープな画像を実現できる。
〔第二の実施の形態〕
　図４は、第二の実施の形態に係るセンサモジュール２を示している。図４において、図１および図２と同一部分には同一符号を付してある。
　この実施の形態のセンサモジュール２では第一摺動部３６－１のみでアタッチメント部１０とマウント部８を摺動可能にし、レンズユニット４にアタッチメント部１０を固定して単一化して第二摺動部３６－２を省略した構成である。
＜第二の実施の形態の効果＞
　この第二の実施の形態によれば、次の何れかの効果が得られる。
　(1) 第二摺動部３６－２を省略して第一摺動部３６－１のみでレンズユニット４を摺動させ、合焦させることができる。
　(2) 摺動範囲は、マウント部８とアタッチメント部１０との間の第一摺動部３６－１のみで第一の実施の形態と同等の摺動幅を実現できる。
〔第三の実施の形態〕
　図５は、第三の実施の形態に係るセンサモジュール２を示している。図５において、図１、図２および図３と同一部分には同一符号を付してある。
　この実施の形態のセンサモジュール２では第二摺動部３６－２のみでレンズユニット４とアタッチメント部１０を摺動可能にし、マウント部８とアタッチメント部１０を固定し単一化して第一摺動部３６－１を省略した構成である。
＜第三の実施の形態の効果＞
　この第三の実施の形態によれば、次の何れかの効果が得られる。
　(1) 第一摺動部３６－１を省略して第二摺動部３６－２のみでレンズユニット４を摺動させることができる。
　(2) 摺動範囲は第二の実施の形態と同様に、レンズユニット４とアタッチメント部１０との間の第二摺動部３６－２のみで第一の実施の形態または第二の実施の形態と同等の摺動幅を実現できる。
〔第四の実施の形態〕
　図６は、第四の実施の形態に係るセンサシステム５０を示している。図６において、図１と同一部分には同一符号を付してある。このセンサシステム５０は既述のセンサモジュール２を用いてたとえば、距離情報を取得するシステムである。
　図６に示すセンサシステム５０では、センサモジュール２、光源５２、制御部５４および情報提示部５６を備えている。
　光源５２は、制御部５４によって制御され、たとえば、レーザ光Ｌｉを被写体５８に照射する。
　制御部５４は、コンピュータで構成され、光源５２の発光制御とともに、被写体５８からの反射光Ｌｒのセンサモジュール２による受光制御を行い、レーザ光Ｌｉの発光時点から反射光Ｌｒの受光時点までの時間を計測し、被写体５８の距離情報を取得し、提示情報を生成する。
　情報提示部５６はたとえば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）表示器を備え、制御部５４の提示制御により、被写体５８の距離情報を表すたとえば、濃淡情報を含む画像情報を提示する。たとえば、遠ざかった位置を暗く、近い位置を明るくした被写体画像を表すコントラスト情報はその一例である。
＜第四の実施の形態の効果＞
　この第四の実施の形態によれば、次の何れかの効果が得られる。
　(1) センサモジュール２を用いて距離計などのセンサシステム５０を構成することができる。
　(2) このセンサシステム５０を用いて被写体５８の距離を容易に認識することができる。
〔他の実施の形態〕
　以下、他の実施形態について言及する。
　(1) 上記実施の形態では、第一摺動部３６－１、第二摺動部３６－２は、雄ねじおよび雌ねじによる回転摺動を用いているが、摩擦による摺動機構などの他の摺動機構を用いてもよい。
　(2) 上記実施の形態では、単一のアタッチメント部１０を備えているが、２以上のアタッチメント部１０を備えてもよい。
　(3) 上記実施の形態では、絞り部４２および光学フィルタ４４を備えたアタッチメント部１０を用いているが、アタッチメント部１０には絞り部４２および光学フィルタ４４の双方を備えていないアタッチメント部材、絞り部４２または光学フィルタ４４の何れか一方を備えたアタッチメント部材の何れを用いてもよい。つまり、このようなアタッチメント部材をアタッチメント部１０に用いてもレンズユニット４とマウント部８を整合させることができる。
　(4) 上記実施の形態では、センサモジュール２を用いて距離情報を取得するセンサシステム５０を例示したが、画像情報を取得して画像を提示してもよい。
　以上説明したように、本開示の最も好ましい実施の形態等について説明した。本開示の技術は、上記記載に限定されるものではない。請求の範囲に記載され、又は明細書に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能である。斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
　本開示のセンサモジュール、その製造方法またはセンサシステムによれば、マウント部とレンズユニットをアタッチメント部により整合させるので、マウント部およびレンズユニットの整合のための自由度を拡大できるなどの利便性があり、極めて有益である。
　２　センサモジュール
　４　レンズユニット
　６　基盤部
　８　マウント部
　１０　アタッチメント部
　１２　筒部
　１４　レンズ
　１６　光軸
　１８、３２　雄ねじ部
　２０　センサ
　２２　コネクタ
　２４　基体部
　２６　筒部
　２８、３４　雌ねじ部
　３０　筒部
　３６－１　第一摺動部
　３６－２　第二摺動部
　３８　合焦機構
　４０　防塵フィルタ
　４２　絞り部
　４４　光学フィルタ
　４６　開口
　５０　センサシステム
　５２　光源
　５４　制御部
　５６　情報提示部
　５８　被写体

Claims (11)

  1. 　レンズユニットと、
    　前記レンズユニットから光を受けるセンサが設置される基盤部と、
    　前記基盤部に設置されたマウント部と、
    　前記マウント部と前記レンズユニットを整合させるアタッチメント部と、
    を備える、
    センサモジュール。
  2. 　少なくとも前記マウント部に前記アタッチメント部を摺動可能に支持させる第一摺動部、または前記アタッチメント部に前記レンズユニットを摺動可能に支持させる第二摺動部の何れか一方を備え、または前記第一摺動部および前記第二摺動部の双方を備える、請求項１に記載のセンサモジュール。
  3. 　前記アタッチメント部が、前記レンズユニットからの受光量を絞る絞り部を備える、
    請求項１または請求項２に記載のセンサモジュール。
  4. 　前記アタッチメント部が、前記レンズユニットからの光を通過させる光学フィルタを備える、
    請求項１ないし請求項３のいずれかの請求項に記載のセンサモジュール。
  5. 　前記アタッチメント部が、前記レンズユニットからの受光量を絞る絞り部に光学フィルタを一体に備えたフィルタ部を備える、
    請求項１ないし請求項４のいずれかの請求項に記載のセンサモジュール。
  6. 　前記マウント部に前記センサを防塵する防塵フィルタを備える、
    請求項１ないし請求項５のいずれかの請求項に記載のセンサモジュール。
  7. 　前記絞り部の開口径が前記レンズユニットのイメージサークル径より径大であるか、イメージサークル径とほぼ同径または同径である、
    請求項３または請求項５に記載のセンサモジュール。
  8. 　レンズユニットから光を受けるセンサが設置される基盤部に前記レンズユニットを実装するためのマウント部を形成する工程と、
    　前記マウント部に前記レンズユニットを支持するためのアタッチメント部を形成する工程と、
    　少なくとも、前記マウント部に前記アタッチメント部を摺動可能に支持させる第一摺動部、または前記アタッチメント部に前記レンズユニットを摺動可能に支持させる第二摺動部の何れか一方を形成し、または前記第一摺動部および前記第二摺動部の双方を形成する工程と、
    を含む、
    センサモジュールの製造方法。
  9. 　前記アタッチメント部に前記レンズユニットからの受光量を絞る絞り部を形成する工程を含む、
    請求項８に記載のセンサモジュールの製造方法。
  10. 　前記アタッチメント部に、前記レンズユニットからの光を通過させる光学フィルタを設置する工程を含む、
    請求項８または請求項９に記載のセンサモジュールの製造方法。
  11. 　請求項１ないし請求項７のいずれかの請求項に記載の前記センサモジュールを備えて被写体から少なくとも反射光を受光し、該反射光を用いて距離情報を取得する、
    センサシステム。
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