CN109416453B - 透镜保持机构及摄像装置 - Google Patents

Abstract

采用一种透镜保持机构，具有：透镜；透镜镜筒，固定所述透镜；偏光板；平面板，固定于所述偏光板，且具有在与光轴方向垂直的方向上相对于所述偏光板突出的突出部；和偏光板支架，固定于所述透镜镜筒，与所述突出部抵接来固定所述平面板的位置。通过该结构，提供一种减轻施加到偏光板的应力并抑制因应力而产生变形的透镜保持机构。

Description

透镜保持机构及摄像装置

技术领域

本发明的一个方式涉及一种透镜保持机构及摄像装置(车载相机等)。

背景技术

近年来，采用在汽车上搭载相机来检测障碍物从而回避危险的系统，这样等的车载相机正被广泛地采用。在这样的车载相机等摄像装置中，天气恶劣时的雨水、路面的积水或者穿过隧道时的日光等的急剧的光量变化成为问题，作为对策之一，有时会采用具有偏光板的车载相机。例如在专利文献1中，公开了一种像这样的具有偏光板的相机。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-212742号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在上述现有结构的具有偏光板的相机中，偏光板有时会因施加到偏光板的应力而变形。如果偏光板这样发生变形，则会导致拍摄的图像劣化。

用于解决问题的手段

本发明为了解决上述问题，采用以下的手段。此外，在以下的说明中，为了易于理解发明，作为一个例子，有时将实施例的附图中的附图标记等标记在括号中，但是本发明的各结构要素不限定于这些标记的附图标记，应该广泛地解释为本领域技术人员在技术上所能够理解的范围。

本发明的一手段为一种透镜保持机构，具有：

透镜；

透镜镜筒(109、109b)，固定所述透镜；

偏光板(103)；

平面板(102)，固定于所述偏光板，且具有在与光轴方向垂直的方向上相对于所述偏光板突出的突出部；和

偏光板支架(109、109a)，固定于所述透镜镜筒，与所述突出部抵接来固定所述平面板的位置。

在上述结构的透镜保持机构中，偏光板由平面板固定，平面板由偏光板支架固定，因而能够减轻施加到偏光板的应力，由此能够防止偏光板变形。

在上述透镜保持机构中，优选地，所述偏光板与所述透镜相比配置在被拍摄物体侧。

在上述的透镜保持机构中，在具有上述的透镜保持机构的摄像装置中，有时使所期望的光学设计(光路调整等)变得更容易。例如，有时，在因偏光板的部件不一致等而使得用作透镜保持机构的部件的偏光板自身出现了即使用平面板也不能矫正的程度的变形时，通过在汇聚光的透镜的前面配置偏光板，即使使用这种变形的偏光板，也能够尽可能地抑制变形的影响，从而满足所期望的光学设计。

在上述透镜保持机构中，优选地，所述偏光板配置在所述平面板与所述透镜之间。

根据上述的透镜保持机构，在平面板与透镜之间配置偏光板，从而能够防止偏光板损伤。

在上述透镜保持机构中，优选地，所述偏光板支架以使所述偏光板不转动的方式固定所述偏光板。

根据上述的透镜保持机构，通过偏光板支架，使偏光板以不转动地方式被固定，因此能够防止组装时偏光板转动而改变偏光方向。

在上述透镜保持机构中，优选地，所述透镜镜筒与所述偏光板支架形成一体(第一实施方式的透镜框9)。

根据上述的透镜保持机构，偏光板相对于透镜镜筒及偏光板支架固定，因此能够成为在固定偏光板的同时容易调整透镜的位置的结构等。

在上述透镜保持机构中，优选地，还具有透镜支架(2)，所述透镜支架在位置固定前的状态下将所述透镜镜筒(109b)支撑为能够转动，通过所述透镜支架(2a)限制所述偏光板支架(109a)的转动。

根据上述的透镜保持机构，以透镜支架为基准，透镜镜筒在组装时能够转动，另一方面，偏光板支架在组装时不能转动，因而能够成为容易连结透镜镜筒和透镜支架且不改变偏光板的偏光方向的结构。

另外，本发明为一种摄像装置，具有：

上述任一项的透镜保持机构；和

摄像部(4a)，接收并拍摄透过所述偏光板及所述透镜的光。

根据上述的摄像装置，能够作为抑制偏光板变形的结构等。

本发明还提供一种透镜保持机构，具有：透镜；透镜镜筒，固定所述透镜；偏光板；平面板，固定于所述偏光板，且具有在与光轴方向垂直的方向上相对于所述偏光板突出的突出部；偏光板支架，固定于所述透镜镜筒，与所述突出部抵接来固定所述平面板的位置；和透镜支架，在位置固定前的状态下将所述透镜镜筒支撑为能够转动；所述平面板形成为平面状，能够透过入射光，所述偏光板以与所述平面板在所述光轴方向上接触并重叠的方式固定于所述平面板，通过所述透镜支架限制所述偏光板支架的转动。

附图说明

图1是第一实施方式的摄像装置的外观立体图。

图2是第一实施方式的摄像装置的分解立体图。

图3是第一实施方式的透镜单元的分解立体图。

图4是第一实施方式的透镜单元的三面视图。

图5是第一实施方式的透镜单元的剖视图。

图6是第二实施方式的摄像装置的外观立体图。

图7是第二实施方式的摄像装置的分解立体图。

图8是第二实施方式的透镜单元的二面视图。

图9是第二实施方式的透镜单元的剖视图。

具体实施方式

按照以下的结构参照附图对本发明的实施方式进行具体说明。但是，以下所说明的实施方式仅是本发明的一个例子，并非限定地解释本发明的技术范围。此外，在各附图中，对相同的结构要素赋予相同的附图标记，并且有时省略其说明。

1.第一实施方式

2.第二实施方式

3.本发明的特征

4.补充事项

(1.第一实施方式)

本第一实施方式及第二实施方式的摄像装置的特征之一在于，通过粘合剂等将偏光板固定在平面板上，限制该平面板转动且将该平面板的位置固定。尤其，在本实施方式中，在具有以一体的结构将透镜和偏光板支撑固定的透镜框这一点上，与将透镜镜筒和偏光板支架分开构成的第二实施方式不同。以下，对本实施方式的摄像装置的结构进行具体说明。此外，在以下的说明中，被拍摄物体侧是指各图中示出的附图标记A侧，摄像部侧是指同一图中示出的附图标记B侧。另外，在本发明中，将包括透镜、偏光板以及它们的保持结构的结构称为透镜单元。

图1是本实施方式的摄像装置的外观立体图。图2是本实施方式的摄像装置的分解立体图。图3是本实施方式的摄像装置所包含的透镜单元的分解立体图。图4是本实施方式的摄像装置所包含的透镜单元的放大图，图4中的(a)是从摄像部侧观察时的图，图4中的(b)是侧视图，图4中的(c)是从被拍摄物体侧观察时的图。图5是本实施方式的摄像装置所包含的透镜单元的剖视图。

如图1及图2所示，本实施方式的摄像装置包括透镜单元1、透镜支架2、金属板3以及基板4。基板4例如为柔性印刷电路板(FPC)，并搭载有摄像元件4a。摄像元件4a例如为CCD或C-MOS等光电转换元件，但是也可以取代摄像元件4a而成为具有胶片等摄像构件的结构。在本发明中，将摄像元件及胶片等具有摄像功能的结构统称为摄像部。透镜支架2固定并支撑透镜单元1。本发明的透镜保持机构是指本实施方式的透镜单元1，或是指包括透镜单元1及透镜支架2的结构。本实施方式的摄像装置除了图示的结构之外，根据需要还包括快门(例如，镜间快门(lens shutter)或者焦面快门等)等。由于摄像部及快门等结构与以往的结构相同，因而省略对它们的说明。

(透镜单元1)

如上所述，图3～图5是示出本实施方式的透镜单元1的图。如图所示，透镜单元1包括平面板压板101、平面板102、偏光板103、隔板104、第一透镜105、隔板106、孔径板107、第二透镜108、透镜框109、第三透镜110、隔板111、第四透镜112、孔径板113、第四透镜压板114以及红外截止滤光片115。如图5的剖视图所示，透镜等各个结构被支撑并容纳在透镜框109中。

如上述那样，透镜单元1包括第一透镜105、第二透镜108、第三透镜110及第四透镜112等多个透镜。第一透镜105及第二透镜108通过透镜框109、隔板104以及隔板106固定在光轴方向上的适当位置。另外，在隔板106与第二透镜108之间配置有孔径板107，适当地限制来自被拍摄物体侧的光量。第三透镜110及第四透镜112通过透镜框109及隔板111固定在光轴方向上的适当位置。另外，第三透镜110、隔板111以及第四透镜112在光轴方向上的移动被第四透镜压板114所限制，第四透镜压板114被配置为与第四透镜112抵接，且与透镜框109螺纹嵌合。在第四透镜112与第四透镜压板114之间配置有孔径板113，该孔径板113与上述孔径板107一起适当地限制来自被拍摄物体侧的光量。在第四透镜压板114的摄像部侧，配置有红外截止滤光片115，该红外截止滤光片115用于去除(遮挡或抑制)透过的光中所包含的红外线成分(红外线区域的频率成分的光)。

(透镜框109)

透镜框109包括形成在被拍摄物体侧的偏光板支架部分和形成在摄像部侧的透镜镜筒部分。透镜框109的透镜镜筒部分容纳并支撑包括第一透镜105、第二透镜108、第三透镜110以及第四透镜112的多个透镜。透镜框109的偏光板支架部分限制平面板102转动并支撑该平面板102，其中，该平面板102粘接并支撑偏光板103。

(偏光板的支撑结构)

在第一透镜105的被拍摄物体侧，配置有偏光板103以及用于支撑并固定偏光板103的结构即隔板104、平面板102以及平面板压板101。

(偏光板103)

偏光板103是形成为板状的偏光件，仅使来自被拍摄物体侧的入射光中的特定方向的偏光或极化后的光透过，并遮挡(或抑制)除此之外的光。本实施方式的偏光板103如图所示那样形成为矩形，但是偏光板103可形成为任意的形状。偏光板103通过粘合剂等在规定的旋转位置固定在平面板102。

(平面板102)

平面板102由透过入射光的玻璃或树脂等形成为平面状，并支撑通过粘合剂等固定的偏光板103。平面板102为了以使偏光板103不变形的方式支撑该偏光板103，通过形成得比偏光板103更厚等，来形成得比偏光板103更耐受应力。平面板102由平面板压板101固定。平面板102具有比偏光板103更大的面积，由此，形成有在与光轴方向垂直的方向上相对于偏光板103突出(伸出)的突出部。平面板102借助该突出部(伸出部分)而被透镜框109的形成在被拍摄物体侧的矩形的偏光板支架部分限制转动并被支撑。另外，在平面板102上形成有切口等，使得在组装时不会弄错偏光板103的安装方向。

(隔板104)

隔板104配置在第一透镜105的被拍摄物体侧，被配置为使得第一透镜105与平面板102之间的间隔为规定距离。

(平面板压板101)

平面板压板101按压并固定平面板102，使得平面板102不会相对于透镜框109在光轴方向上移动。

(2.第二实施方式)

本实施方式的摄像装置与第一实施方式的不同点在于，代替透镜框而形成具有透镜镜筒和偏光板支架的结构，以及以限制偏光板的转动的方式形成透镜支架。以下，尤其以与第一实施方式的不同点为中心，具体说明本实施方式的摄像装置的结构。此外，在以下的说明中，对于与第一实施方式相同的结构，省略其说明。

图6是本实施方式的摄像装置的外观立体图。图7是本实施方式的摄像装置的分解立体图。图8是本实施方式的摄像装置的透镜单元(偏光板支架及透镜镜筒)的放大图，图8中的(a)是侧视图，图8中的(b)是从被拍摄物体侧观察时的图。图9是本实施方式的摄像装置所包含的透镜单元(偏光板支架及透镜镜筒)的剖视图。

如图6及图7所示，本实施方式的摄像装置与第一实施方式同样地，包括透镜单元1、透镜支架2、金属板3以及基板4。透镜单元1包括平面板压板201、平面板102、偏光板103、偏光板支架109a以及透镜镜筒109b。本实施方式的偏光板支架109a和透镜镜筒109b形成一体的结构对应于第一实施方式的透镜框109。平面板压板201与第一实施方式的平面板压板101同样地，按压并固定平面板102，使得平面板102不会相对于透镜镜筒109b在光轴方向上移动。

(透镜镜筒109b)

透镜镜筒109b支撑并固定第一透镜105、隔板106、孔径板107、第二透镜108、第三透镜110、隔板111、第四透镜112、孔径板113、第四透镜压板114以及红外截止滤光片115。

(偏光板支架109a)

如图9所示，偏光板支架109a在功能上被分为用于抵接并支撑平面板102的偏光板支撑部109a1和用于与透镜镜筒109b径向嵌合(或者螺纹嵌合、螺合)的嵌合部109a2，但是偏光板支撑部109a1和嵌合部109a2形成为一体。偏光板支架109a与第一实施方式的偏光板支架部分同样地，通过限制平面板102转动并支撑该平面板102，来间接地支撑偏光板103。

在透镜支架2上，形成有偏光板支架转动限制部2a。偏光板支架转动限制部2a与偏光板支架109a抵接并限制偏光板支架109a的转动，由此，偏光板103的旋转位置相对于透镜支架2固定。

在本实施方式的摄像装置中，通过上述结构，以透镜支架2为基准，偏光板103以不转动的方式被固定。另一方面，透镜镜筒109b以在固定前的状态下能够相对于透镜支架2自由转动的方式与透镜支架2径向嵌合(或者螺纹结合、螺合)，由此，能够在产品组装时在光轴方向上进行焦点调整。

(3.本发明的特征)

上述第一实施方式及第二实施方式中记载的摄像装置的包括透镜单元1的透镜保持机构，均具有：偏光板103；平面板102，固定于偏光板103，且具有在与光轴方向垂直的方向上相对于偏光板103突出的突出部(与偏光板103贴合时伸出的部分等)；偏光板支架109a(或者透镜框109的偏光板支架部分)，固定于透镜镜筒109b(或者透镜框109的透镜镜筒部分)，与突出部抵接来固定平面板102的位置。由此，偏光板103由平面板102固定，平面板102由偏光板支架109a(或者透镜框109的偏光板支架部分)固定，因此与直接支撑偏光板103的结构相比，能够减轻施加到偏光板103的应力，由此能够防止偏光板103变形。进而，能够防止因偏光板103变形而使拍摄图像劣化。

另外，在本发明的透镜保持机构中，偏光板103配置在平面板102与第一透镜105之间，因而能够防止偏光板103被损坏等。

另外，在本发明的透镜保持机构中，偏光板103以不转动的方式被固定，因而能够防止组装时偏光板103转动而改变偏光方向。

另外，在第一实施方式的透镜保持机构中，透镜框109成为透镜镜筒部分和偏光板支架部分形成一体的结构，所以偏光板103相对于透镜镜筒部分及偏光板支架部分固定。因此，能够成为在固定偏光板103的同时易于调整透镜的位置的结构等。

另外，在第二实施方式的透镜保持机构中，以透镜支架2为基准，透镜镜筒109b在组装时能够转动，另一方面，偏光板支架109a在组装时不能转动，因而能够成为易于连结透镜镜筒109b和透镜支架2且不改变偏光板103的偏光方向的结构。另外，由于成为容易调整容纳于透镜镜筒(109b)的透镜的光轴位置的结构，因而容易进行焦点调整等。

另外，在本发明的摄像装置中，由于可以将偏光板103配置在靠近第一透镜105的位置，因而能够使偏光板103的尺寸最小化，由此能够降低成本等。该“靠近的位置”是满足例如第一透镜与偏光板105的间隔为0.5mm～1mm左右(优选0.5mm～1mm)的位置。

(4.补充事項)

以上，对本发明的实施方式进行了具体说明。在上述说明中，仅是作为一个实施方式进行说明，本发明的范围不限于该一个实施方式，而是广泛地解释为本领域技术人员所能够掌握的范围。

例如，在上述实施方式中，平面板102及偏光板103均形成为矩形，但是可以任意地改变它们的形状。例如，平面板102及偏光板103也可以均为圆形或椭圆形等，也可以形成为正方形。但是，由于重点在于偏光板103以在与光轴垂直的方向上不旋转的方式被安装，因此为了确定偏光板103的旋转位置，以使得偏光板103与平面板102的结合位置及平面板102的固定位置没有错位的方式，在各结构上形成切口等，优选这样等的能够确定旋转位置的结构。

另外，在上述实施方式中，作为一个例子，列举了包括4个透镜的结构，但是可以任意决定透镜的数量，并且也可以任意改变隔板和孔径板的数量和配置。

另外，上述实施方式的摄像装置所包含的多个透镜可以以塑料为材料，也可以以玻璃为材料，也可以使用具有透射性的其他材料。

另外，优选上述实施方式的平面板102相对于偏光板103四周形成得大(宽)，此时，换言之，平面板102的外径尺寸比偏光板103大。此时，在平面板102与偏光板103重叠时伸出的部分构成突出部。

此外，在本发明中，具有摄像部和透镜保持机构的结构被称为摄像装置，但是摄像装置还包括相机模块。

产业上的可利用性

本发明有效地用作具有偏光板的透镜保持机构等。

附图标记说明

1：透镜单元

2：透镜支架

2a：偏光板支架转动限制部

3：金属板

4：基板

4a：摄像元件

101、201：平面板压板

102：平面板

103：偏光板

104：隔板

105：第一透镜

106：隔板

107：孔径板

108：第二透镜

109：透镜框

109a：偏光板支架

109b：透镜镜筒

110：第三透镜

111：隔板

112：第四透镜

113：孔径板

114：第四透镜压板

115：红外截止滤光片

Claims (6)

1.一种透镜保持机构，其特征在于，具有：

透镜；

透镜镜筒，固定所述透镜；

偏光板；

平面板，固定于所述偏光板，且具有在与光轴方向垂直的方向上相对于所述偏光板突出的突出部；

偏光板支架，固定于所述透镜镜筒，与所述突出部抵接来固定所述平面板的位置；和

透镜支架，在位置固定前的状态下将所述透镜镜筒支撑为能够转动；

所述平面板形成为平面状，能够透过入射光，所述偏光板以与所述平面板在所述光轴方向上接触并重叠的方式固定于所述平面板，

通过所述透镜支架限制所述偏光板支架的转动。

2.根据权利要求1所述的透镜保持机构，其特征在于，所述偏光板与所述透镜相比配置在被拍摄物体侧。

3.根据权利要求1或2所述的透镜保持机构，其特征在于，所述偏光板配置在所述平面板与所述透镜之间。

4.根据权利要求1或2所述的透镜保持机构，其特征在于，所述偏光板支架以使所述偏光板不转动的方式固定所述偏光板。

5.根据权利要求1或2所述的透镜保持机构，其特征在于，所述透镜镜筒与所述偏光板支架形成一体。

6.一种摄像装置，其特征在于，具有：

权利要求1至5中任一项所述的透镜保持机构；和

摄像部，接收并拍摄透过所述偏光板及所述透镜的光。

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