CN101713854B

CN101713854B - 透镜组装体及摄像装置

Info

Publication number: CN101713854B
Application number: CN2009101787282A
Authority: CN
Inventors: 佐佐木龙太; 佐佐木直喜; 酒井雄也; 田中康则; 泷郁夫
Original assignee: Fujinon Corp; Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2008-09-30
Filing date: 2009-09-28
Publication date: 2011-04-06
Anticipated expiration: 2029-09-28
Also published as: JP2010085716A; CN101713854A; US20100079879A1; US8023211B2

Abstract

本发明公开一种透镜组装体以及摄像装置，其在比镜筒的成像侧开口部更靠近物侧的位置设置定位部(103B)，该(103B)通过以光轴为中心一周的线接触将第一透镜(L4)的成像侧的面定位。开口形成部(102B)从该定位部(103B)沿着第一透镜(L4)的成像侧的表面向光轴中心延伸，并且形成成像侧开口的轮廓(1021B)、(1022B)及(1023B)以使得从透镜出射的光不被遮光地到达摄像元件。通过将定位部的周围比以往形成得更厚来增强韧性且难以产生缺口，从而防止成像侧开口部的缺口或变形。

Description

透镜组装体及摄像装置

技术领域

本发明涉及一种装入成像光学系统的透镜组装体及具备该透镜组装体的摄像装置。

背景技术

最近，在汽车上配备了摄像机，在汽车上配备的摄像机大多利用导航系统普及且在驾驶员座设置显示画面，来将成为驾驶员死角的场所的状态在该显示画面上显示。

但是，汽车有时也在烈日当空的夏天或严寒的冬天的户外遭受日晒雨淋，车载用的摄像机需要在这样极其广泛的温度环境下正常地工作。为了保证该正常工作，作为应用在车载用的摄像机的透镜组装体所需要的性能列举了除了轻量性和坚固性等的一般的性质以外，还应具有为了不产生由温度变化引起的模糊而使得由温度引起的伸缩性小的性质等。为了满足这些要求考虑使用陶瓷制的镜筒(例如参照专利文献1、2)。另外，本申请人提出将多孔质陶瓷应用在光学部件上(参照专利文献3)。在该专利文献3的说明书中叙述的所谓多孔质是指气孔率在10％以上的多孔体。

但是，多孔质陶瓷具有容易产生缺口的缺点，如何弥补该缺点成为问题。

在此，首先参照图1对在镜筒上使用多孔质陶瓷的情况的缺点是如何出现的进行说明。

图1是表示应用在车载用的摄像机上的透镜组装体的构成例的图，图2是说明该透镜组装体的组装时的不合适的状况的图。另外，图3是说明后述定位部的其它的结构的图。

首先，参照图1对透镜组装体的结构进行简单地说明。

在图1的透镜组装体1上具备镜筒(鏡胴)10，在该镜筒10上设置具有物侧开口101和成像侧开口102的中空部100。在该镜筒10的物侧外圆周形成有外螺纹SR1，使多个光学构件L1～L4、SP1～SP3的光轴一致并从该物侧开口101装入。在该例中如图1所示，作为多个光学构件将多个透镜L1～L4和多个间隔环SP1～SP3以交替配置的方式顺次装入镜筒10的中空部100。

图1的透镜组装体1上还具备压环(押え環)11，该压环11用于将装入镜筒10的中空部100内部的多个光学构件L1～L4、SP1～SP3从物侧开口101压入并固定。该压环11具有镜筒10的物侧部分进入的安装开口110和光学开口111，其中该光学开口111使装入镜筒内的多个光学构件中的在最物侧装入的透镜L1的中央部露出，在安装开口内侧的内壁上形成有与上述外螺纹SR1螺合的内螺纹SR2，通过该外螺纹SR1和该内螺纹SR2的螺合来按压位于最物侧的透镜L1的物侧的面的周缘部。

通过该压环11将镜筒10内的多个透镜L1～L4及多个间隔环SP1～SP3向成像侧开口侧压入来组装图1的透镜组装体1。

因此在图1的例子中，通过以光轴为中心进行一周的线接触对位于最成像侧的透镜L4的成像侧的面进行定位的定位部103，以兼带挡住不需要的光的挡块的方式设置在形成成像侧开口102的位置上。因此，定位部103形成成像侧开口的轮廓，由此如图1(b)所示在包含光轴的截面上形成为锐角。

若形成这样的结构，则通过该定位部103对位于最成像侧的透镜L4高精度地进行定位后，顺次仿照位于该最成像侧的透镜L4进行其它的透镜L1～L3的定位。但是，如上所述，由于多孔质陶瓷具有容易产生缺口的缺点，因此在组装时有时缺少图1的定位部103。若产生缺口，不仅使外表的商品价值降低，而且入射光可能在该缺口的部分进行乱反射且一部分进入摄影面内使摄影图像的画质降低。另外，由于该缺口，可能引起透镜L4不能正确地定位而发生倾斜，使图像恶化。

图2表示使用多孔质陶瓷制的镜筒的情况的不适合的状况，表示在形成为锐角的定位部含有多个缺口1031的状况。为了阻止这些缺口1031的发生，考虑利用专利文献4的技术将定位部如图3所示形成得较厚来实现定位部103A的加固，但是如果这样作则在图3的符号1031A所示的部分反射被拍摄体光，与产生缺口的情况相同，可能混入摄影面内使摄影图像的画质降低。因此，需要定位部103如图1所示形成为锐角并防止产生缺口。

此外，在此对多孔质陶瓷制的镜筒说明了其缺点，但是即使是采用非多孔质的通常的陶瓷制作镜筒的情况时，可能产生比多孔质陶瓷制更大的缺口。或者对于温度引起的镜筒的伸缩实行伸缩性强的设计，例如也考虑采用塑料制的镜筒。在该塑料制的镜筒中不产生如陶瓷那样的缺口的问题，但是代替该缺口的问题，这次存在如图1所示的定位部103被透镜L4按压而变形，且透镜L4或其它透镜的位置产生错动而不能得到初期的光学性能的顾虑。

专利文献1：日本特开2006-284991号公报

专利文献2：日本特开2006-292927号公报

专利文献3：日本特开2007-238430号公报

专利文献4：日本特开2007-279557号公报

发明内容

本发明鉴于上述情况，其目的在于提供一种防止成像侧开口部的缺口或变形的透镜组装体及具备实现防止上述情况的透镜组装体的摄像装置。

为了完成上述目的的本发明的透镜组装体具备：

多个光学构件，其包含配置在最靠近成像侧的第一透镜且作为整体形成成像光学系统；

镜筒，其具有物侧开口和成像侧开口，并且以将所述第一透镜配置在最靠近成像侧的方式形成装入所述多个光学构件的中空部，

所述镜筒，具有：

定位部，其利用以光轴为中心的一周的线接触对所述第一透镜的成像侧的面进行定位；

开口形成部，其从所述定位部沿着该第一透镜的成像侧的表面向光轴中心延伸，并且形成所述成像侧开口的轮廓。

根据上述本发明的透镜组装体，在上述开口形成部形成成像侧开口，其中上述开口形成部从上述镜筒具备的上述定位部沿着上述第一透镜的成像侧的表面向光轴中心延伸。因此上述定位部如图1所示在包含光轴的截面上不形成为锐角，形成为具有更大的角度。其结果确保了定位部周围的厚度并增强了定位部的强度。

这里，上述定位部优选在包含光轴的截面上形成为钝角。

越将上述定位部在包含光轴的截面上形成为钝角则线接触部分的周围的厚度越厚，且能够增强定位部的强度。

另外，上述定位部也可以在包含光轴的截面上形成为向上述第一透镜凸出的弧形状。

上述定位部中线接触的部分的线宽形成得越窄越容易得到更高的定位精度。但是在不需要那样精度的情况下可以将线接触部的线宽形成为某个程度的粗细。即根据必要的定位精度，定位部也可以形成为向上述第一透镜凸出的弧形状。

另外，在上述第一透镜的成像侧的面是凸面的情况下，也可以将上述定位部与第一透镜接触的部分形成为平面。

因此，在上述第一透镜的成像侧的面是凸面的情况下，也可以不将定位部故意形成为凸出的弧形状而保持平面的状态。

另外，上述开口形成部优选在包含光轴的截面上以钝角的楔形状的前端形成上述成像侧开口的轮廓。

如前所述，需要将通过上述第一透镜的被拍摄体光在通过成像侧开口后，以不被遮光的状态到达摄像元件。

如上所述，若上述开口形成部优选在包含光轴的截面上的钝角的楔形状的前端形成上述成像侧开口的轮廓，则多余的光不能从上述透镜的成像侧的出射面向摄像元件出射，能够仅使有效的被拍摄体光到达摄像元件的摄影面。

另外，上述镜筒可以由陶瓷形成，也可以由塑料形成。另外上述镜筒也可以由专利文献1中介绍的多孔质陶瓷形成。所谓多孔质是指气孔率在10％以上的多孔体。

为了完成上述目的的摄像装置的特征在于，其具备上述透镜组装体和摄像元件，该摄像元件配置在成像光学系统的成像面上，其中该成像光学系统由构成该透镜组装体的多个光学构件形成。

根据上述摄像装置，组入在镜筒上没有缺口的透镜组装体来发挥适宜的光学性能。

如以上说明，实现了防止成像侧开口部的缺口或变形的透镜组装体及具备实现防止上述情况的透镜组装体的摄像装置。

附图说明

图1是表示应用在车载用的摄像机上且具备形成有中空部的镜筒的透镜组装体的结构的图。

图2是说明透镜组装体组装时的不合适的状况的图。

图3是说明定位部的其它的结构的图。

图4是表示作为本发明的一个实施方式的透镜组装体1的图。

图5是说明第一实施方式的效果的图。

图6是说明第二实施方式和第三实施方式的图。

图7是表示具备图1的透镜组装体的照相机单元2的图。

图中：

1B-透镜组装体；

10-镜筒；

100-中空部；

101-物侧开口；

102-成像侧开口；

103-定位部；

11-压环；

110-安装开口；

111-光学开口；

L1～L4-透镜；

SP1～SP3-间隔环；

SR1-内螺纹；

SR2-外螺纹；

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行说明。

图4是表示作为本发明的一个实施方式的透镜组装体1B的图。在图4(a)中示出了沿着透镜的光轴将透镜组装体1B截断后的截断面，图4(b)表示定位部的结构。在该图4中示出了除去图4(b)所示的定位部103B的结构与图1相同结构的图。在该图4的例子中，在透镜组装体1具备的镜筒上使用多孔质陶瓷。

说明图4所示的定位部103B的构造。

在图4所示的镜筒10B上具备定位部103B，该定位部103B通过以光轴为中心的一周的线接触对第一透镜L4的成像侧的面进行定位。在该图4中与图1的现有例不同，在比成像侧开口102B更靠近物侧的位置设置定位部103B，并且从该定位部103B沿着第一透镜L4的成像侧的表面向光轴中心延伸，且设置形成有成像侧开口的轮廓1021B、1022B及1023B的开口形成部102B。利用由该开口形成部102B形成的轮廓中的向光轴中心延伸的部分1021B的前端1022B来规定开口，并且利用在该前端1022B的光轴后方延续的锥形部1023B能够使与图3的符号1031相当的面的光轴方向的长度变小，因此能够减少在该面产生的对图像给与不良影响的反射光。

若形成这样的结构，则用于进行第一透镜L4定位的线接触部分不形成为锐角而形成为钝角，由此进行了定位部103B的结构的加固，定位部难以产生缺口。因此在组装时，利用压环11压入时定位部103产生缺口的概率与以往相比能够显著地减少。

图5是说明上述实施方式的效果的图。

在图5中与图3相同，表示从成像侧开口观察到的组装后的透镜镜筒10B的内部的图。在图5中示出了透镜L4、由图4中说明的开口形成部102B形成的轮廓中的向光轴中心延伸的部分1021B的前端1022B以及从该前端1022B向成像侧延伸的锥形部1023B。

该图5中表示通过本实施方式的结构增强了定位部103B的韧性并能够得到不含有(入らず)图2所示的缺口的良好的组装状态。

因此，定位部的结构也能够考虑其它的结构。

图6是表示定位部的各种结构的图。

图6(a)中表示与作为第一实施方式的图4(b)相同的图，图6(b)中表示第二实施方式，图6(c)表示第三实施方式。

对图6(a)的第一实施方式的说明结束，在此首先参照图6(b)对第二实施方式进行说明。

在图6(b)中表示在包含光轴的截面上形成为向第一透镜凸出的弧形状的情况。

在如前所述，定位部的线接触的部分的线宽形成得越窄越容易得到更高的定位精度，但是在不需要那样的精度的情况下可以将线接触部的线宽形成为某个程度的粗细。因此在将透镜的光轴定位精度在某种程度上能够放宽的情况下，也可以形成如该图6(b)所示的第二实施方式那样的定位部103C。

接下来参照图6(c)对本发明的第三实施方式进行说明。

如图6(c)所示，在原本第一透镜是凸面的情况下，由于即使使用平面支承也能形成线接触，因此也可以形成图6(c)的定位部103D。

最后，对将图4的透镜组装体1B应用在摄像机的情况的结构进行说明。

图7是表示具备图4的透镜组装体1B的照相机单元2的图。

图7中示出了将照相机单元2沿光轴截断的面。

图7中所示的照相机单元2具备图4的透镜组装体1B、摄像机主体框架20和摄像元件21，该摄像元件21安装在摄像元件基板210上，并与摄像机主体框架20粘接(接着)固定。在该图4的透镜组装体1B的透镜框架10的外圆周面及摄像机主体框架20的内圆周面上各自形成有螺纹部。

在组装该照相机单元2时，首先，在将图4的透镜组装体1B一边螺合(ねじ込み)一边插入摄像机主体框架20后，将透镜组装体1B与摄像机主体框架20粘接固定。之后将搭载CCD固体摄像元件等的摄像元件21的基板210与摄像机主体框架20粘接固定。利用这样简单的步骤能够将图1的透镜组装体1B组入照相机单元2。

Claims

1.一种透镜组装体，其特征在于，

具备：

所述镜筒，具有：

2.如权利要求1所述的透镜组装体，其特征在于，

所述的定位部在包含光轴的截面上形成为钝角。

3.如权利要求1所述的透镜组装体，其特征在于，

所述定位部在包含光轴的截面上被形成为向着所述第一透镜凸出的弧形状。

4.如权利要求1所述的透镜组装体，其特征在于，

所述第一透镜的成像侧的面是凸面，且所述定位部与该第一透镜接触的部分形成为平面。

5.如权利要求1至4中任一项所述的透镜组装体，其特征在于，

所述开口形成部在包含光轴的截面上，在钝角的楔形状的前端形成所述成像侧开口的轮廓。

6.如权利要求1至5中任一项所述的透镜组装体，其特征在于，

所述镜筒由陶瓷形成。

7.如权利要求1至6中任一项所述的透镜组装体，其特征在于，

所述镜筒由多孔质陶瓷形成。

8.一种摄像装置，其特征在于，

其具备权利要求1至7中任一项所述的透镜组装体和摄像元件，该摄像元件配置在成像光学系统的成像面上，其中该成像光学系统由构成该透镜组装体的多个光学构件组成。