CN103261938A - 拍摄单元的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够简单地制造出使与后焦距对应的焦点位置落入焦深内的拍摄单元的方法。拍摄单元的制造方法具有将拍摄透镜配置于保持器的规定位置的步骤。另外,具有测定配置于保持器状态下的拍摄透镜的后焦距的步骤。另外,具有基于预先被决定的拍摄透镜的焦深和测定出的后焦距,选择预先准备的厚度相互不同的多个平行平板中的一个平行平板的步骤。另外,具有在保持器内,将选择出的平行平板配置于上述拍摄透镜与将要配置拍摄元件的位置之间的步骤。另外,具有将拍摄元件配置于保持器的规定位置的步骤。
Description
技术领域
本发明涉及拍摄单元的制造方法。
背景技术
拍摄单元的制造方法有各种方法。例如有如下方法,即、在作为拍摄透镜使用定焦透镜的情况下,首先对定焦透镜和拍摄元件进行粘合固定,然后,将粘合固定的定焦透镜和拍摄元件嵌入保持器,从而制造出一个拍摄单元。
根据该方法,需要预先对定焦透镜和拍摄元件进行粘合固定。因此,需要在进行粘合固定前进行包括后焦距调整的焦点调整。换句话说,必须在对一个个拍摄单元实施了焦点调整的基础上进行组装,导致制造工时的增大。
另外,有不进行焦点调整就将拍摄透镜、拍摄元件组装于保持器的所谓的以无调整的方式制造拍摄单元的方法。在该方法的情况下,要求在将拍摄元件组装于保持器的阶段中,针对拍摄元件的位置而言使与拍摄透镜的后焦距对应的焦点位置落入焦深内。即,由于拍摄元件会配置于与设计的后焦距对应的焦点位置,因此使与拍摄透镜的后焦距对应的焦点位置进入设计的焦深内即可。
因此,需要严格设定作为后焦距的变动因素的透镜的厚度、透镜面的形状误差、透镜材料的折射误差以及保持器的形状误差等的误差。因此,存在导致合格率降低的可能性。
这里,在专利文献1中作为使与后焦距对应的焦点位置进入设计的焦深内的方法,记载有使用相对于拍摄透镜的芯厚误差的后焦距感光度小的类型的透镜的方法。
专利文献1:日本特开2003-149549号公报
但专利文献1所记载的技术是使用1个拍摄透镜的方法,不易进行使用了高像素的拍摄元件时的像差修正。
相反,在为了进行像差修正而增加了拍摄透镜的面数的情况下,不易进行后焦距调整。
另外,一般随着拍摄元件的像素的小型化(即高像素化),焦深变窄,但在使用1个透镜的方法中,由于需要使该透镜的制造误差减小,所以存在导致合格率降低的可能性。
发明内容
因此,本发明为了解决上述课题,其目的在于提供能够简单地制造与后焦距对应的焦点位置落入设计的焦深内的拍摄单元的方法。
为了解决上述课题,技术方案1所记载的拍摄单元的制造方法,其具有将拍摄透镜配置于保持器的规定位置的步骤。另外,具有测定配置于保持器状态下的拍摄透镜的后焦距的步骤。另外,具有基于预先被决定的拍摄透镜的焦深和测定出的后焦距,来选择预先准备的厚度相互不同的多个平行平板中的一个平行平板的步骤。另外,在保持器内,将选择出的平行平板配置于上述拍摄透镜与将要配置拍摄元件的位置之间的步骤。另外,具有将拍摄元件配置于保持器的规定位置的步骤。
为了解决上述课题,技术方案2所记载的拍摄单元的制造方法是在技术方案1所记载的拍摄单元的制造方法的基础上,多个平行平板包括厚度分别为T、T-Δ1、T+Δ2的3个平行平板。另外,Δ是满足以下式的值。即、
Df/(1-1/n)<Δ1<2Df/(1-1/n)
Df/(1-1/n)<Δ2<2Df/(1-1/n)
其中,
T:上述3个平行平板中具有中间的厚度的平行平板的厚度、
Δ1:平行平板间的厚度差、
Δ2:平行平板间的厚度差、
Df:焦深、
n:平行平板的折射率。
为了解决上述课题,技术方案3所记载的拍摄单元的制造方法在技术方案2所记载的拍摄单元的制造方法的基础上,厚度差Δ是满足以下式的值。即、
Df/(1-1/n)<Δ1<2Df/(1-1/n)-t
Df/(1-1/n)<Δ2<2Df/(1-1/n)-t
其中,t:平行平板的厚度公差。
为了解决上述课题,技术方案4所记载的拍摄单元的制造方法是在技术方案2所记载的拍摄单元的制造方法的基础上,平行平板间的厚度差Δ1和Δ2是相等的值。此外,也能够将技术方案4所记载的发明应用于技术方案3所记载的发明。
为了解决上述课题,技术方案5所记载的拍摄单元的制造方法是在技术方案1所记载的拍摄单元的制造方法的基础上,在测定后焦距的步骤中,测定从保持器的基准位置到拍摄透镜的焦点位置为止的距离作为后焦距。此外,也能够将技术方案5所记载的发明应用于权利要求2~4中任意一项所记载的发明。
为了解决上述课题,技术方案6所记载的拍摄单元的制造方法在技术方案1所记载的拍摄单元的制造方法的基础上,平行平板是IR截止滤光片。此外,也能够将技术方案4所记载的发明应用于技术方案2~5中任意一项所记载的发明。
根据本发明,测定配置于保持器的状态下的拍摄透镜的后焦距。而且,基于该后焦距和拍摄透镜的焦深,选择预先准备的厚度相互不同的多个平行平板中的一个。因此,能够简单地制造使与后焦距对应的焦点位置落入设计的焦深内的拍摄单元。
附图说明
图1是通过第1实施方式的制造方法制造出的拍摄单元的外观图。
图2是第1实施方式的拍摄单元的A-A剖视图。
图3是表示第1实施方式的拍摄单元的制造工序的流程图。
图4是补充图3的流程图的说明的附图。
图5是补充图3的流程图的说明的附图。
图6是补充图3的流程图的说明的附图。
图7是补充图3的流程图的说明的附图。
图8是补充图3的流程图的说明的附图。
图9是补充图3的流程图的说明的附图。
图10是补充图3的流程图的说明的附图。
图11是表示第2实施方式的拍摄单元的制造工序的流程图。
具体实施方式
第1实施方式
用图1至图10,对本实施方式的拍摄单元的制造方法进行说明。
拍摄单元的构成
首先,用图1、图2,对通过本实施方式的拍摄单元的制造方法制造出的拍摄单元1的构成进行说明。
拍摄单元1包括透镜单元2、保持器部3、拍摄元件4、平行平板5。
本实施方式中的透镜单元2包括2个透镜2a、2b和设置于透镜2a、2b之间的光阑2c。透镜2a、2b由塑料或玻璃等构成一般透镜的材质构成。通过了保持器部3的孔3b(后述)的光透过透镜2a。透过透镜2a的光的一部分被光阑2c遮住。通过光阑2c的光透过透镜2b到达平行平板5。
此外,透镜单元2不限于上述构成。例如透镜的个数也可以是3个以上。或也能够使用仅1个透镜。“透镜单元2”也包括像这样透镜为1个的构成。透镜单元2是本实施方式中的“拍摄透镜”。
在本实施方式中,保持器部3呈中空的柱体形状,在其上表面3a设置有孔3b。透镜单元2的一部分从孔3b露出(在图1中省略透镜单元2)。
另外,在保持器部3的上表面3a的背侧设置有用于将透镜单元2对位于规定位置的突起部3c。通过使透镜单元2的上表面(透镜2a的上表面)与突起部3c抵接,透镜单元2在保持器部3内被配置在规定位置。
另外,在保持器部3内设置有用于将平行平板5对位于规定位置的切口部3d。通过使平行平板5的上表面与切口部3d抵接,将平行平板5在保持器部3内配置在规定位置(透镜单元2和配置拍摄元件4的位置之间)。
另外,在保持器部3的下表面3e固定配置有拍摄元件4。拍摄元件4具有经由孔3b(透镜单元2)接受入射至拍摄单元1内的光,将接受的光作为电信号发送给图像处理单元(未图示)等的功能。
平行平板5被配置固定于与保持器部3内的切口部3d抵接的位置。平行平板5例如由使经由透镜单元2到达的光的红外波长部分截止透过的IR截止滤光片构成。另外,通过配置平行平板5,透镜单元2(透镜2b的像侧面21b)至焦点位置的距离,即后焦距(后述)变化。换句话说,平行平板5具有调整拍摄单元1的后焦距的功能。
另外,平行平板5不限于IR截止滤光片。例如也可以是覆盖拍摄元件4的盖玻片。另外,也能够将IR截止滤光片以及盖玻片一并作为“平行平板”。
在本实施方式中,将透镜单元2、拍摄元件4、以及平行平板5在分别被定位的状态下粘合固定于保持器部3。
例如,在透镜单元2与突起部3c抵接的状态(被配置于规定位置的状态)下,通过使透镜单元2的外周面与保持器部3的内周面粘合,从而将透镜单元2在保持器部3内固定于规定位置。
拍摄单元的制造工序
接下来,用图3至图10对本实施方式的拍摄单元的制造工序进行说明。这里,叙述制造图1、图2所示的拍摄单元1的情况。
另外,在本实施方式中,“后焦距”指透镜2b的像侧面21b至透镜2b的焦点位置的距离(至应配置拍摄元件4的位置的距离)。另外,如上所述,在有平行平板5的情况下和没有平行平板5的情况下,后焦距的值变化。在本实施方式中,将后焦距设计值设为“后焦距α”。另外,将从设计值除去了平行平板5的状态下的后焦距设为“后焦距β”。
具体而言,如图4所示,后焦距α是在存在平行平板5的情况下的从透镜2b的像侧面21b至透镜2b的焦点位置(设计的焦点位置P。配置拍摄元件4的位置)的距离。另外,如图5所示,后焦距β是不存在平行平板5的情况下的从透镜2b的像侧面21b至设计的焦点位置P的距离。此外,图4以及图5所示的虚线间表示设计的焦深(±Df)。
如图3所示,在制造拍摄单元1时,首先使用计算机(未图示)进行要制造的拍摄单元1的光学设计(S10)。这里,决定后焦距α、后焦距β的值。此外,通过使用的透镜单元的焦距比数(f-number)、以及使用的拍摄元件的像素大小来预先决定透镜单元2的焦深Df。另外,预先决定在拍摄单元1中使用的平行平板5(厚度T)。
这里,使用后焦距α、平行平板5的厚度T、平行平板5的折射率n,用下式(1)能够求出后焦距β。
[式1]
β=α-T×(1-1/n) (1)
接下来,计算机预测由透镜单元2的制造误差产生的后焦距误差。而且,计算机基于预测出的后焦距误差求出其他平行平板5的规定厚度差Δ1、Δ2(Δ=能够修正后焦距误差的值)(S11)。基于在S11求出的厚度差Δ1、Δ2来准备厚度T-Δ1、T、T+Δ2的3个平行平板5。
这里,由于以Δ1×(1-1/n)或Δ2×(1-1/n)(n为平行平板5的折射率)表示后焦距变动量dfB,所以想要缩短后焦距的情况下优选使用厚度差-Δ1的平行平板5。另外,想要增加后焦距的情况下优选使用厚度差+Δ2的平行平板5。
另外,优选,在S11求出的厚度差Δ是满足下式(2)、(3)的值。
[式2]
Df/(1-1/n)<Δ1<2Df/(1-1/n) (2)
Df/(1-1/n)<Δ2<2Df/(1-1/n) (3)
其中,
T:3个平行平板中具有中间的厚度的平行平板5的厚度、
Δ1:平行平板间的厚度差、
Δ2:平行平板间的厚度差、
Df:焦深、
n:平行平板5的折射率。
通过设定高于式(2)、(3)的下限的厚度差Δ1、或者Δ2,使平行平板5的厚度差Δ引起的后焦距变动量dfB(=Δ1×(1-1/n),或者Δ2×(1-1/n))比焦深Df大。因此,能够将透镜制造误差等引起的后焦距变动的允许范围扩大至焦深Df的2倍以上的范围。
另外,通过设定低于式(2)、(3)的上限的厚度差Δ,能够减少平行平板5的厚度差过大引起的拍摄性能的恶化。另外,通过设定低于式(2)、(3)的上限的厚度差Δ(通过使后焦距变动量dfB比焦深Df的2倍小),能够防止超过焦深Df的范围而进行过度修正。在本实施方式中,Δ1和Δ2是相等的值。换句话说,由于厚度差相同,后焦距变动量易于计算,适于量产。但若Δ1、Δ2的值满足上述式(2)(3),则即便Δ1和Δ2的厚度不同也具有本申请发明的效果。
接下来,透镜制造装置(未图示)基于来自计算机的指示制作透镜单元2(S12)。在本实施方式中,以在透镜2a、2b之间隔着光阑2c的形式进行粘合固定(参照图6)。此外,在将1个透镜作为透镜单元2使用的情况下,或使用现有的透镜单元的情况下不需要该工序。
接下来,透镜制造装置基于来自计算机的指示将在S12中制作出的透镜单元2压入保持器部3,在规定位置进行固定(S13,图7)。在本实施方式中,从保持器部3的下表面3e侧插入透镜单元2。而且,压入透镜单元2,直至透镜2a的上表面与突起部3c抵接。通过在透镜2a与突起部3c抵接的状态下进行粘合固定,从而将透镜单元2在保持器部3内固定在规定位置。
接下来,在S13中制作出的单元中基于来自计算机的指示,测定透镜单元2的后焦距γ(S14,图8)。在后焦距γ的测定中使用专用的测定器。具体而言,通过以非接触的方式来测定使与透镜单元2的光轴平行的光线入射时焦点正好对齐的位置(应配置拍摄元件4的位置)与透镜单元2的像侧面21b的光轴中心之间的距离,可求出后焦距γ。
接下来,计算机进行在S14中测定出的后焦距γ是否进入后焦距β±焦深Df内的判断处理(S15)。
这里,在后焦距γ处于后焦距β±焦深Df内(β-Df~β+Df)的情况下(参照图9。图9为后焦距β-Df的情况),后焦距γ与在S10求出的后焦距β几乎相等。因此,在将厚度T的平行平板5放入在S13中制作出的单元的情况下,能够得到与后焦距对应的焦点位置处于设计的焦深内的理想的后焦距α。
因此,该情况下,通过计算机选择厚度T的平行平板5(S16a)。而且,利用透镜制造装置将平行平板5组装于保持器部3。在通过保持器部3的切口部3d进行了定位的状态下,利用粘合剂固定平行平板5(S17,图10)。
另外,在后焦距γ比后焦距β±焦深Df长的情况下(γ>β+Df),后焦距γ会比在S10求出的、没有平行平板5的状态下的理想的后焦距β长。因此,向在S13制作出的单元放入厚度T-Δ1的平行平板5时,能够得到与后焦距对应的焦点位置处于设计的焦深内的理想的后焦距α。
因此,该情况下,通过计算机选择厚度T-Δ的平行平板5(S16b)。而且,平行平板5由透镜制造装置组装于保持器部3。在通过保持器部3的切口部3d进行了定位的状态下,利用粘合剂固定平行平板5(S17,图10)。
另外,在后焦距γ比后焦距β±焦深Df短的情况下(γ<β-Df),后焦距γ会比在S10求出的、没有平行平板5的状态下的理想的后焦距β短。因此,向在S13制作出的单元放入厚度T+Δ2的平行平板5时,能够得到与后焦距对应的焦点位置处于焦深内的理想的后焦距α。
因此,该情况下,通过计算机选择厚度T+Δ2的平行平板5(S16c)。而且,利用透镜制造装置将平行平板5组装于保持器部3。在通过保持器部3的切口部3d进行了定位的状态下,利用粘合剂固定平行平板5(S17,图10)。
接下来,透镜制造装置基于来自计算机的指示,将拍摄元件4配置于在S17制作出的保持器部3的下表面3e,进行粘合固定(S18)。通过这样配置拍摄元件4,能够完成与后焦距α对应的焦点位置落入由透镜单元2以及平行平板5构成的光学系统的焦深内的拍摄单元1(参照图1、图2)。
此外,在上述说明中,对计算机自动地进行的方案进行了说明,但作业者也可以手动地进行上述各工序。
具体例
进行对上述拍摄单元的制造工序使用了具体数值的一个例子的说明。
这里,使用像素大小为1.75μm的拍摄元件4。另外,将透镜单元2的焦距比数设为2.8。另外,使用折射率n=1.525、设计厚度T=0.21mm的平行平板5。另外设为厚度差Δ1=Δ2。
首先,在S10中,在使用上述透镜单元2、拍摄元件4、以及平行平板5的条件下进行光学设计。其结果,这里将后焦距α设计成0.800mm。
另外,根据透镜单元2的焦距比数2.8、以及拍摄元件4的像素尺寸1.75μm,透镜单元2的焦深Df大约为10μm。
在本实施方式中,根据这些值,使后焦距α进入0.79mm~0.81mm之间即可。
另外,通过将α、T、n的值代入式(1),求出后焦距β=0.728mm。
接下来,计算机预测由透镜单元2的制造误差而产生的后焦距误差。这里,预测后焦距误差为±18μm。
该情况下,在后焦距的焦点位置从焦深Df(±10μm)脱离的情况下(-18μm~-10μm,以及+10μm~+18μm),需要改变平行平板5的厚度,调整后焦距。
例如,在后焦距的焦点位置处于-18μm的情况下,为了使该焦点位置进入±10μm,所以需要利用平行平板5进行+8μm以上的修正。即,只要由厚度差Δ(Δ1=Δ2)引起的后焦距变动量dfB比0.008mm大即可。该情况下根据dfB=Δ×(1-1/n)>0.008,Δ>0.0232mm即可。
这里,根据式(2)可知,成为0.029mm<Δ<0.058mm。因此,优选选择满足前面的条件(Δ>0.0232mm)和式(2)的条件的Δ。这里,选择Δ=0.04mm。该情况下,得到T-Δ=0.17mm、T+Δ=0.25mm,决定出3个不同厚度的平行平板5。
接下来,进行在S13测定出的透镜单元2的后焦距γ与后焦距β的比较。这里,由于β-Df=0.718mm、β+Df=0.738mm,所以在0.718<γ<0.738的情况下,使用0.21mm的平行平板5。另外,在γ<0.718的情况下,使用0.25mm的平行平板5。同样,在γ>0.738的情况下,使用0.17mm的平行平板5。
若基于该条件,例如在针对γ=0.730使用了厚度0.21mm的平行平板5的情况下,后焦距α=0.802mm。另外,在针对γ=0.710使用了厚度0.25mm的平行平板5的情况下,后焦距α=0.796mm。无论在哪种情况下,都满足后焦距α的条件(0.79mm<α<0.81mm)。
第1实施方式的作用效果
根据本实施方式,将拍摄透镜(透镜单元2)配置于保持器部3的规定位置,测定配置于保持器部3的状态下的拍摄透镜的后焦距γ。而且,基于预先求出的拍摄透镜的后焦距β和测定出的后焦距γ,选择预先准备的厚度相互不同的多个平行平板5(T,T-Δ1,T+Δ2)中的一个。而且,将选择出的平行平板5配置于保持器部3的规定位置(切口部3d),将拍摄元件4配置于保持器部3的规定位置(下面3e)。另外,厚度差Δ是满足以下式(2)、(3)的值。
Df/(1-1/n)<Δ1<2Df/(1-1/n) (2)
Df/(1-1/n)<Δ2<2Df/(1-1/n) (3)
其中,
T:上述3个平行平板中具有中间的厚度的平行平板的厚度、
Δ1:平行平板间的厚度差、
Δ2:平行平板间的厚度差、
Df:焦深、
n:平行平板的折射率。
这样,根据本实施方式,通过选择规定厚度的平行平板5配置于透镜单元2与拍摄元件4之间,能够可靠地使与透镜单元2的后焦距α对应的焦点位置进入透镜单元2的焦深内。另外,由于在拍摄单元制造过程中对后焦距变动进行修正,所以也可以不预先调整透镜的制造误差等引起的后焦距变动。换句话说,由于无需严格控制透镜制造时的制造误差,所以能够简单地制造出与后焦距对应的焦点位置落入设计的焦深内的拍摄单元。
第2实施方式
接下来,使用图11,对第2实施方式的拍摄单元的制造方法进行说明。由于通过本实施方式的制造方法制造出的拍摄单元的构成与第1实施方式相同,所以省略说明。
在第1实施方式中,对即便存在透镜单元2的制造误差、保持器部3的制造误差,也能够将与后焦距对应的焦点位置收纳于设计的焦深内的拍摄单元的简单制造方法进行了说明。
另一方面,对于误差而言,还存在平行平板5的厚度公差(厚度差的误差)。后焦距变动量也因平行平板5的厚度公差而变化。例如,若厚度差Δ的平行平板5存在+t的厚度公差,则后焦距变动量变大t×(1-1/n)程度。
在本实施方式中,对考虑了平行平板5的厚度公差的拍摄单元的制造方法进行了说明。
拍摄单元的制造工序
使用图11,对本实施方式的拍摄单元的制造工序进行说明。另外,由于与第1实施方式相同的工序也较多,所以对不同点进行详细叙述。
另外,本实施方式中的“后焦距”具有与第1实施方式相同的含义。
在制造拍摄单元1的情况下,首先使用计算机(未图示)进行要制造的拍摄单元1的光学设计(S20)。与第1实施方式相同,通过光学设计来决定后焦距α、以及后焦距β。
接下来,计算机预测由透镜单元2的制造误差产生的后焦距误差。而且,计算机基于预测出的后焦距误差求出其他平行平板5的规定厚度差Δ1、Δ2(Δ=能够修正后焦距误差的值)(S21)。基于在S21求出的厚度差Δ1、Δ2准备厚度T-Δ1、T、T+Δ2的3个平行平板5。
另外,优选,在S21求出的厚度差Δ是满足考虑了厚度公差t的下式(4)的1个值。另外,在公差的上限值和下限值不同的情况下,将厚度公差t的绝对值大的一方设为t。
[式3]
Df/(1-1/n)<Δ1<2Df/(1-1/n)-t (4)
Df/(1-1/n)<Δ2<2Df/(1-1/n)-t (5)
其中,
T:3个平行平板中具有中间的厚度的平行平板5的厚度、
Δ1:平行平板间的厚度差、
Δ2:平行平板间的厚度差、
Df:焦深、
n:平行平板5的折射率、
t:平行平板5的厚度公差。
通过设定高于式(4)、(5)的下限的厚度差Δ1或者Δ2,平行平板5的厚度差Δ引起的后焦距变动量dfB(=Δ1×(1-1/n),或者Δ2×(1-1/n)))比焦深Df大。因此,能够将透镜制造误差等引起的后焦距变动的允许范围扩大至焦深Df的2倍以上的范围。
另外,通过设定低于式(4)、(5)的上限的厚度差Δ1或者Δ2,能够防止平行平板5的厚度差过大引起的拍摄性能的恶化。另外,通过使平行平板5的厚度为公差的下限的情况下的后焦距变动量dfB(=(Δ1-t)×(1-1/n),或者(Δ2-t)×(1-1/n))比焦深Df的2倍小(通过设定低于式(4)、(5)的上限的厚度差Δ),能够防止超过焦深Df的范围而进行过度修正。
接下来,透镜制造装置(未图示)基于来自计算机的指示制作透镜单元2(S22)。而且,透镜制造装置基于来自计算机的指示,将在S22制作出的透镜单元2压入保持器部3,在规定位置进行固定(S23)。另外,在S23制作出的单元中,基于来自计算机的指示测定透镜单元2的后焦距γ(S24)。
接下来,计算机进行在S24测定出的后焦距γ是否进入后焦距β±焦深Df内的判断处理(S25)。
这里,在后焦距γ处于后焦距β±焦深Df内的情况下,通过计算机选择厚度T的平行平板5(S26a)。而且,利用透镜制造装置将平行平板5组装于保持器部3。在通过保持器部3的切口部3d进行了定位的状态下,利用粘合剂固定平行平板5(S27)。
另外,在后焦距γ比后焦距β±焦深Df长的情况下,通过计算机选择厚度T-Δ1的平行平板5(S26b)。而且,利用透镜制造装置将平行平板5组装于保持器部3。在通过保持器部3的切口部3d进行了定位的状态下,利用粘合剂固定平行平板5(S27)。
另外,在后焦距γ比后焦距β±焦深Df短的情况下,通过计算机选择厚度T+Δ2的平行平板5(S26c)。而且,利用透镜制造装置将平行平板5组装于保持器部3。在通过保持器部3的切口部3d进行了定位的状态下,利用粘合剂固定平行平板5(S27)。
接下来,透镜制造装置基于来自计算机的指示,将拍摄元件4配置于在S27制作出的保持器部3的下表面3e,进行粘合固定(S28)。这样,通过配置拍摄元件4,完成使与后焦距α对应的焦点位置进入由透镜单元2以及平行平板5构成的光学系统的焦深内的拍摄单元1(参照图1、图2)。
此外,在上述说明中,对计算机自动地进行的方案进行了说明,但作业者也可以手动地进行上述各工序。
第2实施方式的作用效果
根据本实施方式,将拍摄透镜(透镜单元2)配置于保持器部3的规定位置,测定配置于保持器部3的状态下的拍摄透镜的后焦距γ。而且,基于预先求出的拍摄透镜的后焦距β和测定出的后焦距γ来选择预先准备的厚度相互不同的多个平行平板5(T,T-Δ1,T+Δ2)中的一个。而且,将选择出的平行平板5配置于保持器部3的规定位置(切口部3d),将拍摄元件4配置于保持器部3的规定位置(下面3e)。另外,厚度差Δ是满足以下式(4)、(5)的值。
Df/(1-1/n)<Δ1<2Df/(1-1/n)-t (4)
Df/(1-1/n)<Δ2<2Df/(1-1/n)-t (5)
其中,
T:上述3个平行平板中具有中间厚度的平行平板的厚度、
Δ1:平行平板间的厚度差、
Δ2:平行平板间的厚度差、
Df:焦深、
n:平行平板的折射率、
t:平行平板的厚度公差。
这样,根据本实施方式,在考虑了平行平板5的厚度公差的基础上,通过选择规定厚度的平行平板5配置于透镜单元2与拍摄元件4之间,能够可靠地使与透镜单元2的后焦距α对应的焦点位置落入设计的焦深内。因此,能够严格决定厚度差Δ1、Δ2。换句话说,除了第1实施方式的效果外,能够更加准确地使与后焦距对应的焦点位置落入设计的焦深内。
变形例
在上述实施方式中,使用将“后焦距”设为“从透镜2b的像侧面21b至透镜2b的焦点位置的距离(至配置拍摄元件4的位置的距离)”的一般的定义,但并不局限于此。也能够将某基准位置至焦点的距离定位为“后焦距”。例如也能够将“后焦距”定义为“从保持器部3的上表面3a(将其作为基准位置)至配置拍摄元件4的位置的距离”。或也能够将“后焦距”定义为“从保持器部3的下表面3e(将其作为基准位置)至配置拍摄元件4的位置的距离”。
基于这些定义,即便求出从某基准位置至焦点位置的值,也能够通过与第1实施方式相同的工序,简单地制造将与后焦距对应的焦点位置纳于焦深内的拍摄单元。
另外,在上述实施方式中,通过与保持器部3抵接来对透镜单元2、平行平板5进行定位,但并不局限于此。例如,能够在保持器部3的内部设置槽部,在该槽部嵌入透镜单元2、平行平板5。这样,也能够将透镜单元2、平行平板5定位于规定位置。通过设为嵌合构成,由于不需要基于粘合剂的固定,所以工时减少。
在上述实施方式中,各平行平板5(厚度分别为T-Δ1,T,T+Δ2)使用相同折射率的相同材料,但并不局限于此。
例如,也能够针对各平行平板5使用折射率不同的材料。该情况下,能够代替厚度差而使用折射率差来调整后焦距。
此外,折射率相比厚度差不容易调整。因此,在使用折射率不同的材料的情况下,优选也一并进行平行平板5的厚度差Δ的调整。
附图标记说明
1…拍摄单元;2…透镜单元;2a、2b…透镜;2c…光阑;3…保持器部;3a…上表面;3b…孔;3c…突起部;3d…切口部;3e…下面;4…拍摄元件;5…平行平板;21b…像侧面。
Claims (6)
1.一种拍摄单元的制造方法,其中,具有:
将拍摄透镜配置于保持器的规定位置的步骤;
测定配置于所述保持器状态下的所述拍摄透镜的后焦距的步骤;
基于预先被决定的所述拍摄透镜的焦深和所述测定出的后焦距,来选择预先准备的厚度相互不同的多个平行平板中的一个平行平板的步骤;
在所述保持器内,将所述选择出的平行平板配置于所述拍摄透镜与将要配置拍摄元件的位置之间的步骤;
将所述拍摄元件配置于所述保持器的规定位置的步骤。
2.根据权利要求1所述的拍摄单元的制造方法,其特征在于,
所述多个平行平板包括厚度分别为T、T-Δ1、T+Δ2的3个平行平板,
Δ是满足下式的值,即、
Df/(1-1/n)<Δ1<2Df/(1-1/n)
Df/(1-1/n)<Δ2<2Df/(1-1/n)
其中,
T:所述3个平行平板中具有中间的厚度的平行平板的厚度、
Δ1:平行平板间的厚度差、
Δ2:平行平板间的厚度差、
Df:焦深、
n:平行平板的折射率。
3.根据权利要求2所述的拍摄单元的制造方法,其特征在于,
所述厚度差Δ1、Δ2是满足下式的值,即、
Df/(1-1/n)<Δ1<2Df/(1-1/n)-t
Df/(1-1/n)<Δ2<2Df/(1-1/n)-t
其中,t:平行平板的厚度公差。
4.根据权利要求2所述的拍摄单元的制造方法,其特征在于,
所述平行平板间的厚度差Δ1和Δ2是相等的值。
5.根据权利要求1所述的拍摄单元的制造方法,其特征在于,
在测定所述后焦距的步骤中,测定从所述保持器的基准位置到所述拍摄透镜的焦点位置为止的距离作为所述后焦距。
6.根据权利要求1所述的拍摄单元的制造方法,其特征在于,
所述平行平板是IR截止滤光片。
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