CN105934696A - 透镜组件以及摄像装置 - Google Patents
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Abstract
提供即使在多个光学元件中有稍微的尺寸差,也能够利用简易的手法通过精密的对准来制造的透镜组件。分别设置于三个定位部(11、12、13)的一对抵接部(凸部11a以及槽部11b、12b、13b)关于光轴(AX)方向和与光轴(AX)垂直的面上的绕中心轴的固有限制方向(P1、P2、P3)限制多个单透镜(21、22)的相对移动,三个定位部(11、12、13)形成为使固有限制方向(P1、P2、P3)相互不同,所以不仅能够关于光轴(AX)方向和与光轴(AX)垂直的面方向进行精密的定位,而且关于绕中心轴的旋转,也能够进行精密的定位。
Description
技术领域
本发明涉及重叠了多个光学元件的透镜组件以及嵌入了透镜组件的摄像装置。
背景技术
作为层叠了多个光学元件的透镜组件的装配方法,多数提出了如下方法:针对邻接的一对透镜设置以光轴等为基准而精度良好地形成的一对对应的嵌合形状,通过组合这些嵌合形状,关于与光轴垂直的方向等,使两个透镜精密地对位(参照专利文献1~5)。
例如,在专利文献1中,公开了利用嵌合构造对一对透镜进行定位的复合透镜,使设置于一个透镜的外周部且具有内朝向斜面的锥体部和设置于另一个透镜的外周部且具有外朝向的斜面的锥体部嵌合而进行定位。在专利文献2的透镜中,也设置了设置于各透镜的透镜内朝向的锥面和外朝向的锥面,通过这些面接触或者嵌合而进行使光轴一致的定位。
另外,在专利文献3中,公开了利用与光轴垂直的基准面和嵌合构造对一对透镜进行定位的复合透镜,利用在一个透镜的外周设置的多个圆弧状突起的内圆筒面和在另一个透镜的外周设置的台阶的外圆筒面,进行与光轴垂直的方向的定位。在专利文献4的透镜中,也对两个透镜设置环状的凹凸,使这些内周面和外周面嵌合,由此进行使光轴一致的定位。
在专利文献5中,为了对两个透镜阵列基板的中心进行定位,使轴状的嵌合部的两端可旋转地嵌合到在两个基板的中心设置的凹部,通过标记对两个基板的旋转方向进行定位。或者,使从一个透镜阵列基板的中心突起的轴状的嵌合部的前端可旋转地嵌合到在另一个透镜阵列基板的中心形成的嵌合孔,通过标记对两个基板的旋转方向进行定位。
但是,存在构成透镜组件的各透镜在形状、尺寸上有稍微的偏差的情况。特别是,在透镜是树脂制的情况下,由于模具加工的精度、制造条件的变动等的影响,易于在嵌合构造的尺寸等上产生偏差。
在上述专利文献1、2中使用的锥面的嵌合中,如果是理想的形状,则能够进行精密的对位,但是在嵌合部的外侧变窄那样的具有所谓负的间隙的情况下,在光轴方向上发生浮动,在具有正的间隙的情况下,由于游动而发生光轴偏移。进而,未考虑透镜彼此的相对的旋转位置的调整。
在上述专利文献3、4中使用的圆筒面的嵌合中,在嵌合部的外侧变窄那样具有负的间隙的情况下,无法嵌合或者由于压入而在光学面发生变形等,在具有正的间隙的情况下,由于游动而发生光轴偏移。进而,未考虑透镜彼此的相对的旋转位置的调整。
在上述专利文献5的手法中,即便如透镜阵列那样透镜的外形尺寸变大,嵌合部也处于中心,不易产生光轴偏移,不易产生嵌合不良的问题,但另外需要旋转方向的定位,利用显微镜等的复杂的调整工序是不可欠缺的。
专利文献1:日本特开2002-196211号公报
专利文献2:日本特开2007-163656号公报
专利文献3:日本特开2010-197816号公报
专利文献4:日本特开2005-258329号公报
专利文献5:日本特开2012-78675号公报
发明内容
本发明是鉴于上述背景技术而完成的,其目的在于提供一种即使在多个光学元件中有稍微的尺寸差,也能够利用简易的手法通过精密的对准来制造的透镜组件以及嵌入了该透镜组件的摄像装置。
为了达成上述目的,本发明的透镜组件具备:多个光学元件,被重叠而被相互固定;以及三个定位部,在将多个光学元件中的各光学元件的主体部包围的外周部,在相互离开的三个部位设置所述三个定位部,所述三个定位部协作而进行定位,其中,各定位部包括一对抵接部,该一对抵接部设置于多个光学元件的对置部位,通过相互抵接而关于光轴方向和与光轴垂直的面上的绕主体部的中心轴的固有限制方向限制多个光学元件的相对移动,三个定位部中的至少两个定位部形成为使固有限制方向相互不同。此处,光学元件的主体部是指,在单透镜的情况下意味着中央的透镜部,在具有多个小眼透镜的透镜阵列的情况下意味着多个小眼透镜整体。另外,固有限制方向是指,在各定位部中限制多个光学元件的相对移动或者旋转等的方向。
在上述透镜组件中,分别设置在三个定位部的一对抵接部关于光轴方向和与光轴垂直的面上的绕中心轴的固有限制方向限制多个光学元件的相对移动,至少两个定位部形成为使固有限制方向相互不同,所以不仅能够关于光轴方向和与光轴垂直的面方向进行精密的定位,而且关于绕中心轴的旋转,也能够进行容许稍微的尺寸差的精密的定位。
另外,本发明的摄像装置具备上述透镜组件和检测由透镜组件形成的像的传感器。
附图说明
图1A是说明第1实施方式的透镜组件等的平面图,图1B是图1A的透镜组件的从AA箭头观察的剖面图。
图2A是第1单透镜的背面图,图2B是第2单透镜的平面图。
图3A是从中心轴方向观察了第1定位部中的突起构件的图,图3B是从与中心轴垂直的方向观察了突起构件的剖面图。
图4是说明单透镜的成型方法的剖面图。
图5A是说明第2实施方式的透镜组件等的平面图,图5B是图5A的透镜组件的从BB箭头观察的剖面图。
图6A是第1透镜阵列的背面图,图6B是第2透镜阵列的平面图。
具体实施方式
〔第1实施方式〕
以下,参照附图,说明本发明的第1实施方式的透镜组件以及嵌入了该透镜组件的摄像装置。
图1A以及1B所示的摄像装置100具有四边或者矩形板状的外形,具有透镜组件20、滤光片40、单传感器50以及保持架60。在它们中,由透镜组件20、滤光片40以及保持架60构成摄像光学***200。
透镜组件20通过单独的复合光学***而形成被摄体像。透镜组件20具有第1单透镜21、第2单透镜22以及中间光圈23。这些构件21、22、23在光轴AX方向或者Z轴方向上层叠。透镜组件20具有使被摄体像成像于单传感器50的像面或者摄像面(被投影面)I的功能。另外,还有将透镜组件20本身称为摄像光学***的情况。
透镜组件20中的第1单透镜21是配置在摄像装置100的最靠物体侧的光学元件。如图1B以及图2A所示,第1单透镜(光学元件)21具备主体部即中央的第1透镜部21a和外周部即周围的框部21b,是将它们一体化的例如由热可塑性的材料形成的树脂成型品(塑料成型品),在从光轴AX方向观察时具有圆形的轮廓。第1透镜部21a具有第1光学面21c和第2光学面21d,所述第1光学面21c是向物体侧为凸形状的非球面,所述第2光学面21d是向像侧为凹形状的非球面。第1透镜部21a的框部(外周部)21b在第1以及第2光学面21c、21d的周围具有与光轴AX垂直地延伸的平坦的第1以及第2框面21e、21f。框部21b在外周具备以台阶状凹陷的薄壁部25,收进第2单透镜22的隔离(spacer)部26。另外,在本实施方式中,光轴AX与主体部的中心轴一致。
第2单透镜22是配置在第1单透镜21的像侧的光学元件。第2单透镜(光学元件)22具有与第1单透镜21类似的构造。即,如图1B以及图2B所示,第2单透镜22具备主体部即中央的第2透镜部22a和外周部即周围的框部22b,是将它们一体化的例如由热可塑性的材料形成的树脂成型品,在从光轴AX方向观察时具有圆形的轮廓。第2透镜部22a具有第3光学面22c和第4光学面22d,所述第3光学面22c是向物体侧为凹形状的非球面,所述第4光学面22d是向像侧为凸形状的非球面。第2透镜部22a的框部(外周部)22b在第3以及第4光学面22c、22d的周围具有与光轴AX垂直地延伸的平坦的第3以及第4框面22e、22f。框部22b在外周具备以台阶状突起的隔离部26,与第1单透镜21的薄壁部25对置。
第1以及第2单透镜21、22能够由树脂、玻璃等形成。各单透镜21、22由树脂形成的情况下,通过例如利用模具的射出成型、利用模具、树脂模等的冲压成型而一体成型。
中间光圈23是矩形或者四边形的光圈构件,设置于第1单透镜21与第2单透镜22之间。中间光圈(光圈构件)23通过粘接剂被粘接到第2单透镜22的框部22b。中间光圈23在与第2单透镜22的第2透镜部22a对应的位置具有圆形的开口部23a。中间光圈23是由金属、树脂等构成的板状构件,使用其本身具有光吸收性的黑色或者暗色的材料、或者将表面涂饰成黑色或者暗色的材料。
滤光片40是矩形或者四边形的板状构件,设置于第2单透镜22与单传感器50之间。滤光片40是具有例如使红外线反射的功能的红外线截止滤光片。
单传感器50检测由透镜组件20即一组透镜部21a、22a形成的被摄体像。单传感器50内置有沿着与光轴AX垂直的XY面延伸的摄像部52。摄像部52是由固体摄像元件构成的传感器芯片。构成摄像部52的光电变换部(未图示)由CCD、CMOS构成,针对RGB的每一个对入射光进行光电变换,输出其模拟信号。光电变换部的表面为摄像面(被投影面)I。单传感器50的表面侧被罩玻璃53覆盖,在背面侧通过未图示的布线基板被固定。该布线基板从外部电路55接受用于驱动摄像部52的电压、信号的供给,或者将检测信号输出到上述外部电路55。外部电路55具备进行图像处理的图像处理部等。
保持架60是用于收纳并保持透镜组件20、滤光片40以及单传感器50的框构件。在保持架60中,形成有具有多个台阶部T1、T2、T3的凹部60a,保持架60作为整体具有方形或者箱状的外形。在凹部60a内,依次设置透镜组件20、滤光片40以及单传感器50。各构件20、40、50通过凹部60a的各台阶部T1、T2、T3被定位。在保持架60中,在与透镜组件20的第1光学面21c对应的位置,形成有圆形的开口部60b。保持架60由遮光性的树脂、例如包含黑色颜料等着色剂的液晶聚合物(LCP)、聚邻苯二甲酰胺(PPA)等形成。
透镜组件20在第1单透镜(光学元件)21以及第2单透镜(光学元件)22的环带状的周边部,附随于薄壁部25以及隔离部26而具有第1~第3定位部11、12、13作为多个定位部。通过这些第1~第3定位部11、12、13,关于光轴AX方向以及与光轴AX垂直的XY方向,第1单透镜21和第2单透镜22被定位。绕与中心轴相当的光轴AX,以120°间隔对称地配置有第1~第3定位部11、12、13。具体而言,第1定位部11以光轴AX为基准配置在12点钟的方向,第2定位部12以光轴AX为基准配置在4点钟的方向,第3定位部13以光轴AX为基准配置在8点钟的方向。第1~第3定位部11、12、13与各单透镜21、22一体地形成,易于提高定位精度。
第1定位部11不仅关于光轴AX方向限制两个单透镜21、22的相对的移动,而且关于与光轴AX垂直的面上的绕主体部的中心轴的方向、具体而言与XY面平行且与从光轴AX朝外的半径方向D1垂直的固有限制方向P1,也限制两个单透镜21、22的相对的移动或者旋转,从而对定位作出贡献。第2定位部12不仅关于光轴AX方向限制两个单透镜21、22的相对的移动,而且关于与XY面平行且与从光轴AX朝外的半径方向D2垂直的固有限制方向P2,也限制两个单透镜21、22的相对的移动或者旋转,从而对定位作出贡献。第3定位部13不仅关于光轴AX方向限制两个单透镜21、22的相对的移动,而且关于与XY面平行且与从光轴AX朝外的半径方向D3垂直的固有限制方向P3,也限制两个单透镜21、22的相对的移动或者旋转,从而对定位作出贡献。以上,基于第1~第3定位部11、12、13的定位的固有限制方向P1、P2、P3相当于以光轴AX为中心的圆周上的定位部11、12、13处的切线方向。由此,基于三个定位部11、12、13的支撑得到平衡,稳定的高精度的定位变得容易。
如图3A以及3B所示,第1定位部11由设置于第1以及第2单透镜21、22的对置部位而相互抵接的一对抵接部构成。具体而言,在第1定位部11中,作为一个抵接部,具备半球状的凸部11a,作为另一个抵接部,具备剖面为V字状的槽部11b。凸部11a的半球状面11t在定位时与槽部11b的槽斜面11s抵接。凸部11a与第1单透镜21的薄壁部25一体化,从薄壁部25的表面21k突起。槽部11b与第2单透镜22的隔离部26一体化,从隔离部26的表面22k凹陷地形成。此处,槽部11b在半径方向D1上延伸,所以凸部11a的半球状面11t在抵接到槽部11b的槽斜面11s的状态下,在通过光轴AX且与光轴AX方向和固有限制方向P1垂直的方向即半径方向D1上滑动。即,在第1定位部11中,凸部11a受到相对槽部11b在光轴AX方向上的移动的限制,作为第1定位部11整体,能够进行与光轴AX方向有关的定位。另外,凸部11a虽然被容许相对槽部11b在半径方向D1上的移动但是受到与和半径方向D1垂直的固有限制方向P1有关的移动的限制,作为第1定位部11整体,能够进行沿着薄壁部25的圆周的与切线方向有关的定位。
第2定位部12具有与第1定位部11同样的构造,作为一个抵接部,具备半球状的凸部11a,作为另一个抵接部,具备剖面为V字状的槽部12b。第2定位部12的槽部12b具有与第1定位部11的槽部11b相同的形状,形成为从隔离部26的表面22k凹陷,但在与槽部11b延伸的半径方向D1相差120°的半径方向D2上延伸。其结果,第2定位部12能够通过凸部11a以及槽部12b进行与光轴AX方向有关的定位。另外,在第2定位部12中,凸部11a虽然被容许相对槽部12b在半径方向D2上移动但是被限制与半径方向D2垂直的固有限制方向P2的移动,从而进行沿着薄壁部25的圆周的与切线方向有关的定位。
第3定位部13具有与第1定位部11同样的构造,作为一个抵接部,具备半球状的凸部11a,作为另一个抵接部,具备剖面为V字状的槽部13b。第3定位部13的槽部13b具有与第1定位部11的槽部11b相同的形状,形成为从隔离部26的表面22k凹陷,但在与槽部11b、12b延伸的半径方向D1、D2相差120°的半径方向D3上延伸。其结果,第3定位部13能够通过凸部11a以及槽部13b,进行与光轴AX方向有关的定位。另外,在第3定位部13中,凸部11a虽然被容许相对槽部13b在半径方向D3上移动但是被限制与半径方向D3垂直的固有限制方向P3的移动,从而进行沿着薄壁部25的圆周的与切线方向有关的定位。
在第1~第3定位部11、12、13中,槽部11b、12b、13b从共同的中心点(在图示的例子中光轴AX)以放射状延伸。以上说明的第1~第3定位部11、12、13将一个抵接部设为凸部,将另一个抵接部设为槽部,由此以简单的构造易于确保精度。
在组合两个单透镜21、22时,仅通过重叠两个单透镜21、22,利用第1~第3定位部11、12、13的协作,就能调整与光轴AX方向有关的两个单透镜21、22的相对的间隔,防止单透镜21、22相对光轴AX方向的相对的倾斜。进而,仅通过重叠两个单透镜21、22,利用第1~第3定位部11、12、13的协作,就能防止两个单透镜21、22关于与光轴AX方向垂直的XY方向的相对的位置偏移,能够使两个单透镜21、22的光轴AX一致。完成了这样的定位的第1以及第2单透镜21、22通过对接近的薄壁部25的表面21k与隔离部26的表面22k之间的适当的部位供给粘接剂并使其硬化而在被定位的状态下被接合。另外,即使在两个单透镜21、22具有从精密的设计值稍微偏离的形状的情况下,也由于利用第1~第3定位部11、12、13的槽部11b、12b、13b容许两个单透镜21、22关于通过光轴AX且与光轴AX垂直的方向的相对的移动并容许这样的尺寸差,所以使光轴AX一致的对芯变得比较正确。
图4是说明第1单透镜21的制造方法的一个例子的图。第1单透镜21包括第1定位部11的凸部11a在内,通过射出成型而一体地形成。即,第1单透镜21由热可塑性树脂通过一对模具部件91、92形成。一个模具部件91的转印面91a具有使第1光学面21c、第1框面21e等反转而得到的形状。另一个模具部件92的转印面92a具有使第2光学面21d、第2框面21f、表面21k、半球状面11t等反转而得到的形状。凸部11a利用与框部21b共同的模具部件92形成,从而即使第1单透镜21是树脂成型品,也能够得到不易依赖于模具的加工、组装精度的透镜组件20。
另外,虽然省略图示,第2单透镜22也是与槽部11b、12b、13b一起利用一对模具部件来与第1单透镜21同样地制造的。
根据以上说明的第1实施方式的透镜组件20等,在三个定位部11、12、13中分别设置的一对抵接部(凸部11a以及槽部11b、12b、13b)关于光轴AX方向和与光轴AX垂直的固有限制方向P1、P2、P3,限制多个单透镜21、22的相对的移动,三个定位部11、12、13形成为使固有限制方向P1、P2、P3相互不同,所以不仅关于光轴AX方向和与光轴AX垂直的方向能够进行精密的定位,而且关于绕光轴AX的旋转,也能够进行容许稍微的尺寸差的精密的定位。
〔第2实施方式〕
以下,参照附图,说明第2实施方式的透镜组件以及嵌入了该透镜组件的摄像装置。
图5A以及5B所示的摄像装置1100用于使用多个摄像***对多个图像进行摄影,重构1个图像。摄像装置1100具有四边或者矩形板状的外形,具有透镜组件1020、滤光片40、传感器阵列1050以及保持架60。在它们中,由透镜组件1020、滤光片40以及保持架60,构成复眼摄像光学***1200。
透镜组件1020是形成多组被摄体像的层叠型透镜阵列组件。透镜组件1020具有第1透镜阵列1021、第2透镜阵列1022以及中间光圈23。这些构件1021、1022、23在光轴AX方向或者Z轴方向上层叠。透镜组件1020具有使被摄体像成像于传感器阵列1050的像面或者摄像面(被投影面)I的功能。另外,还有将透镜组件1020本身称为复眼摄像光学***的情况。
透镜组件1020中的第1透镜阵列1021配置于摄像装置1100的最靠物体侧。如图6A所示,第1透镜阵列1021具备在与光轴AX垂直的XY方向上二维地排列的多个第1小眼透镜121a和将这些多个第1小眼透镜121a从周围连结的框部21b,第1透镜阵列1021是例如由热可塑性的材料形成的树脂成型品,在从光轴AX方向观察时具有四边形的轮廓。沿着在XY方向上反复的矩形格子点,二维地排列了小眼透镜121a。各小眼透镜121a具有第1光学面21c和第2光学面21d,所述第1光学面21c是向物体侧为凸形状的非球面,所述第2光学面21d是向像侧为凹形状的非球面。小眼透镜121a的周围的框部21b在第1以及第2光学面21c、21d的周围具有与光轴AX垂直地延伸的平坦的第1以及第2框面21e、21f。为了相对第2透镜阵列1022确保Z轴方向的间隔,框部21b在外周部具备隔离部27。另外,在本实施方式中,作为光学元件的第1透镜阵列1021的主体部是多个第1小眼透镜121a整体,其中心为中心轴CX。
第2透镜阵列1022配置于第1透镜阵列1021的像侧。如图6B所示,第2透镜阵列1022与第1透镜阵列1022同样地,具备在与光轴AX垂直的XY方向上二维地排列的多个第2小眼透镜122a和将这些多个第2小眼透镜122a从周围连结的框部22b,第2透镜阵列1022是例如由热可塑性的材料形成的树脂成型品,在从光轴AX方向观察时具有四边形的轮廓。沿着矩形格子点,二维地排列了小眼透镜122a。各小眼透镜122a具有第3光学面22c和第4光学面22d,所述第3光学面22c是向物体侧为凹形状的非球面,所述第4光学面22d是向像侧为凸形状的非球面。小眼透镜122a的周围的框部22b在第3以及第4光学面22c、22d的周围具有与光轴AX垂直地延伸的平坦的第3以及第4框面22e、22f。为了相对第1透镜阵列1021确保Z轴方向的间隔,框部22b在外周部具备与第1透镜阵列1021的隔离部27接合的隔离部28。
构成第1透镜阵列1021的某一个第1小眼透镜121a和与该第1小眼透镜121a对置地在第2透镜阵列1021侧在同一光轴AX上配置的第2小眼透镜122a作为单独地形成物体像(被摄体像)的1个摄像透镜、即摄像用的小眼光学***20s发挥功能。在XY方向上,矩阵状地排列了该小眼光学***20s。另外,多个小眼光学***20s被分成例如适合于红色(R)的被摄体像、绿色(G)的被摄体像以及蓝色(R)的被摄体像的多个类型,但还能够作成例如视场相互不同等的不同的类型、或者将全部作成同一类型。
第1以及第2透镜阵列1021、1022能够由树脂、玻璃等形成。第1以及第2透镜阵列1021、1022由树脂形成的情况下,通过例如利用模具的射出成型、利用模具、树脂模等的冲压成型而成型。
中间光圈23是矩形板状的光圈构件,设置于第1透镜阵列1021、与第2透镜阵列1022之间。中间光圈(光圈构件)23通过粘接剂被粘接到第1透镜阵列1021的框部21b。中间光圈23在与构成第1透镜阵列1021的第1小眼透镜121a对应的位置,具有圆形的开口部23a。
滤光片40是矩形或者四边形的板状构件,设置于第2透镜阵列1022与传感器阵列1050之间。滤光片40是具有例如使红外线反射的功能的红外线截止滤光片。
传感器阵列1050检测由构成透镜组件1020的各小眼透镜121a、122a形成的被摄体像。传感器阵列1050内置有由沿着与光轴AX垂直的XY面二维地排列的传感器部51构成的摄像部52。摄像部52是由固体摄像元件构成的传感器芯片。构成摄像部52的传感器部51的光电变换部的表面为摄像面(被投影面)I。传感器阵列1050的表面侧被罩玻璃53覆盖并且在背面侧通过未图示的布线基板被固定。该布线基板从外部电路55接受用于驱动摄像部52的电压、信号的供给、或者将检测信号输出到上述外部电路55。外部电路55具备进行适合于超清晰方式或者视场分割方式的图像处理的图像处理部等。此处,超清晰方式是指,从由各个透镜成像的相同的视场的图像通过图像处理得到1个高清晰度的图像的方式。另外,视场分割方式是指,针对由各个透镜成像的不同视场的图像,利用图像处理而将各视场的图像接在一起,从而得到1个图像的方式。
另外,还能够代替针对每个小眼光学***20s设置传感器部51的传感器阵列1050,使用对来自透镜组件1020的多个图像一并地进行受光而检测的单一的传感器元件。
保持架60是用于收纳并保持透镜组件1020、滤光片40以及传感器阵列1050的框构件。在保持架60中,形成有具有多个台阶部T1、T2、T3的凹部60a,保持架60作为整体具有方形或者箱状的外形。在凹部60a内,依次设置透镜组件1020、滤光片40以及传感器阵列1050。各构件1020、40、1050通过凹部60a的各台阶部T1、T2、T3被定位。在保持架60中,在与透镜组件1020的多个第1光学面21c对应的格子点位置,形成了圆形的开口部60b。
透镜组件20在矩形的外周部或者周边部附随于隔离部27、28而具有第1~第3定位部11、12、13作为多个定位部。绕中心轴CX,以120°间隔,对称地配置了第1~第3定位部11、12、13。这些第1~第3定位部11、12、13具有与图3A以及3B所示的第1实施方式的情况同样的构造。即,第1定位部11具备凸部11a和槽部11b,第2定位部12具备凸部11a和槽部12b,第3定位部13具备凸部11a和槽部13b。
在第2实施方式的透镜组件1020的情况下,也与第1实施方式的透镜组件20同样地,仅通过重叠两个透镜阵列1021、1022,利用第1~第3定位部11、12、13的协作,就能调整与中心轴CX方向有关的两个透镜阵列1021、1022的相对的间隔,防止透镜阵列1021、1022相对中心轴CX方向的相对的倾斜。进而,仅通过重叠两个透镜阵列1021、1022,利用第1~第3定位部11、12、13的协作,就能防止两个透镜阵列1021、1022关于与中心轴CX、光轴AX方向垂直的XY方向的相对的位置偏移,能够沿着两个透镜阵列1021、1022的中心轴CX使第1以及第2小眼透镜121a、122a的光轴AX一致。完成了这样的定位的第1以及第2透镜阵列1021、1022通过对接近的隔离部27的表面21k与隔离部28的表面22k之间的适当部位供给粘接剂并使其硬化,从而在定位的状态下被接合。另外,即使在两个透镜阵列1021、1022具有从精密的设计值稍微偏离的形状的情况下,也由于第1~第3定位部11、12、13的槽部11b、12b、13b容许这样的尺寸差,所以使中心轴CX一致的对芯变得比较正确,能够使对应的小眼透镜121a、122a(即小眼光学***20s)的光轴AX比较精密地一致。
以上,结合实施方式进行了说明,但本发明的透镜组件20、1020等不限于上述例示。例如,第1~第3定位部11、12、13不限于凸部11a以及槽部11b、12b、13b的组合,可以作成组合了凹凸的各种部分性的嵌合构造或者具有方向性的嵌合构造。凸部11a的形状不限于半球,可以作成包括旋转椭圆体、四角锥、截头锥体等的各种形状。槽部11b、12b、13b的形状也不限于剖面V字,可以作成剖面圆弧、剖面U字、其他弯曲形状。
除了上述第1~第3定位部11、12、13以外,还可以追加设置第4定位部。在该情况下,第4定位部容许从光轴AX或者中心轴CX关于放射方向或者半径方向相对移动,将与其垂直的圆周方向设为限制相对移动的固有限制方向。
另外,还可以设为如下:在固有限制方向P1~P3上,容许从偏离中心轴CX的轴或者基点向放射方向相对移动,限制与其垂直的圆周方向的相对移动。在该情况下,在使用例如槽部11b、12b、13b的例子中,槽部11b、12b、13b从离开中心轴CX的任意的基点向放射方向延伸。即,定位的基点也可以不处于透镜组件1020等的中心轴CX上。但是,在定位的基点处于中心轴CX的附近或者比较接近的位置时,更易于提高对准精度。
另外,能够根据透镜组件20或者摄像装置100的用途或者规格,适当变更构成单透镜21、22的透镜部21a、22a的光学面21c、21d、…的形状等。
进而,能够根据透镜组件1020或者摄像装置1100的用途或者规格,适当变更构成透镜阵列1021、1022的小眼透镜121a、122a的排列、其光学面21c、21d、…的形状等。例如,小眼透镜121a、122a不限于按照4×4的格子点排列,能够按照例如3×3、2×2、5×5等格子点排列。另外,构成透镜组件1020的透镜阵列不限于上述例示的2层,可以设为3层或者4层以上。
透镜组件20、1020的轮廓形状一般为矩形或者四边形,但可以稍微变形。例如,具有削掉了角的接近四边形的八边形等轮廓的单透镜、透镜阵列也能够成为构成本发明的透镜组件的要素。
Claims (10)
1.一种透镜组件,具备:
多个光学元件,被重叠而被相互固定;以及
三个定位部,在将所述多个光学元件中的各光学元件的主体部包围的外周部,在相互离开的三个部位设置所述三个定位部,该三个定位部协作而进行定位,
其中,
各定位部包括一对抵接部,该一对抵接部设置于所述多个光学元件的对置部位,通过相互抵接而关于光轴方向和与所述光轴垂直的面上的绕所述主体部的中心轴的固有限制方向限制所述多个光学元件的相对移动,
所述三个定位部中的至少两个定位部形成为使所述固有限制方向相互不同。
2.根据权利要求1所述的透镜组件,其特征在于,
所述一对抵接部容许所述多个光学元件关于通过所述中心轴且与所述中心轴垂直的方向相对移动。
3.根据权利要求1或者2所述的透镜组件,其特征在于,
所述一对抵接部中的一个抵接部是具有球状面的凸部,另一个抵接部是剖面为V字状的槽部。
4.根据权利要求1~3中的任意一项所述的透镜组件,其特征在于,所述三个定位部绕所述中心轴而对称地配置,将以所述中心轴为中心的圆周上的各定位部处的切线方向设为固有限制方向。
5.根据权利要求1~4中的任意一项所述的透镜组件,其特征在于,所述一对抵接部与所述多个光学元件一体地形成。
6.根据权利要求1~5中的任意一项所述的透镜组件,其特征在于,所述多个光学元件是树脂成型品,所述一对抵接部与所述各光学元件中的至少所述外周部利用共同的模具部件形成。
7.根据权利要求6所述的透镜组件,其特征在于,
所述多个光学元件由热可塑性的材料形成。
8.根据权利要求1~7中的任意一项所述的透镜组件,其特征在于,
构成所述多个光学元件的各光学元件是具有多个小眼透镜的透镜阵列,所述三个定位部设置于多个透镜阵列的外周部的三个部位。
9.根据权利要求1~7中的任意一项所述的透镜组件,其特征在于,
构成所述多个光学元件的各光学元件是单透镜。
10.一种摄像装置,具备:
权利要求1~9中的任意一项所述的透镜组件;以及
传感器,检测由所述透镜组件形成的像。
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Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |