CN111886542B - 光学系统和成像装置 - Google Patents

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Abstract

一种光学系统,包括两个成像光学系统和两个保持器,其中一个保持器用于保持一个成像光学系统,另一保持器用于保持另一成像光学系统。每个保持器包括用于确定构成每个成像光学系统的透镜的位置的透镜定位器,以及与透镜定位器分开设置的两个触头。当一个保持器与另一保持器组合时,该一个保持器的两个触头与另一保持器的两个触头接触,并且透镜保持在由每个保持器的透镜定位器确定的位置。

Description

光学系统和成像装置
技术领域
本公开的实施例涉及一种光学系统和结合该光学系统的成像装置。
背景技术
已知通过组合由两个图像传感器捕获的图像来生成在4π立体弧度的立体角内的图像的球面成像系统(JP-6019970-B)。这样的球面成像系统包括两个具有相同构造的成像光学系统,其中布置了具有180度或更大的广角的广角透镜和捕获由该广角透镜形成的图像的图像传感器。JP-6019970-B描述了在一个透镜镜筒构件中组装两个成像系统的技术。
引用文献列表
专利文献
专利文献1:JP-6019970-B
发明内容
技术问题
这样的配备有如上所述的多个光学系统的成像系统在安装在成像装置上时具有以下困难。首先,当将多个光学系统结合到单个透镜镜筒中时,透镜镜筒趋于具有复杂的结构并且难以制造。此外,将构成光学系统的光学元件结合到透镜镜筒中也是困难的。其次,当在组合透镜镜筒之前将多个光学系统结合到各自具有不同结构的透镜镜筒中时,需要预先准备各自具有不同结构和外围部件的透镜镜筒,这不利地增加了部件种类的数量、制造该部件的时间和成本。此外,当在将透镜镜筒安装到基部上之前将多个光学系统结合到具有相同结构的每个透镜镜筒中时,部件的数量增加并且导致较高的成本。更糟糕的是,在透镜镜筒之间需要布置额外的部件,这从透镜镜筒之间的组装精度的观点来看是不利的。
当将多个光学系统组合以构成光学系统时,需要容易地设定光学系统的适当的取向和相对位置,并且还需要获得足够的强度以防止所定位的光学系统的移位。
解决问题的技术方案
鉴于以上内容,提供了一种光学系统,其包括两个成像光学系统和两个保持器,其中一个保持器用于保持一个成像光学系统,而另一保持器用于保持另一成像光学系统。每个保持器包括用于确定构成每个成像光学系统的透镜的位置的透镜定位器,以及与透镜定位器分开设置的两个触头。当一个保持器与另一保持器组合时,一个保持器的两个触头与另一保持器的两个触头接触,并且透镜保持在由每个保持器的透镜定位器确定的位置。
此外,还提供了一种光学系统,其包括两个成像光学系统和两个保持器,其中一个保持器用于保持一个成像光学系统,而另一保持器用于保持另一成像光学系统。每个保持器包括用于确定构成每个成像光学系统的透镜的位置的透镜定位器;与透镜定位器分开设置的两个触头;以及与触头和透镜定位器分开的透镜容纳部。当一个保持器与另一保持器组合时,一个成像光学系统的透镜布置在彼此面对的一个保持器的透镜定位器和另一保持器的透镜容纳部之间。当一个保持器与另一保持器组合时,另一成像光学系统的透镜设置在彼此面对的另一保持器的透镜定位器和一个保持器的透镜容纳部之间。当一个保持器与另一保持器组合时,一个保持器的两个触头接触另一保持器的两个触头。
此外,还提供了一种成像装置,其包括上述光学系统和两个图像传感器,以形成由两个成像光学系统捕获的图像,以将形成的图像组合以获得一个图像。
发明的有益效果
本公开的实施例提供了一种结合了两个光学系统的高生产率的光学系统,其中光学系统可以容易且可靠地定位。此外,本公开的实施例提供一种能够使用光学系统获得高质量图像的成像装置。
附图说明
当结合附图考虑时,通过参考以下详细描述,将更好地理解本公开的前述和其他方面、特征和优点。附图旨在描绘本公开的实施例,并且不应解释为限制其范围。除非明确指出,否则附图不应视为按比例绘制。
图1是构成根据本公开实施例的成像装置的成像系统的左侧视图。
图2是图1中的成像系统的后视图;
图3是图1中的成像系统的俯视图;
图4是包括成像系统的复合镜筒的透视图;
图5是图4中的复合透镜镜筒的后视图;
图6是图4中的复合透镜镜筒的左侧视图;
图7是图4中的复合透镜镜筒的俯视图;
图8是图4中的复合透镜镜筒的仰视图;
图9是构成图4中的复合透镜镜筒的两个分开的透镜镜筒的透视图;
图10是图9中的两个分开的透镜镜筒的左侧视图;
图11是图9中两个分开的透镜镜筒的顶视图;
图12是图9中两个分开的透镜镜筒的仰视图;
图13是图9中两个分开的透镜镜筒之一的前视图;
图14是图9中两个分开的透镜镜筒之一的后视图;
图15是构成图9中的两个分开的透镜镜筒之一的基部框架的前视图;
图16是基部框架的后视图;
图17是从后侧观察的基部框架的透视图;
图18是两个透镜镜筒的分开的基部框架的透视图;
图19是具有两个用于定位附接的轴构件的前侧透镜镜筒的基部框架的透视图;
图20A是沿着图15和16中的线XX-XX截取的未安装轴构件的基部框架的截面图;
图20B是沿着图15和16中的线XX-XX截取的安装有轴构件的基部框架的截面图;
图21是沿着图5中的线XXI-XXI截取的透镜镜筒的一部分的截面图;
图22A和22B(图22)是在主参考侧上的定位机构的截面图;
图23是图21中的透镜镜筒的一部分的截面图,其中安装了成像装置的前盖;
图24A是沿着图15和16中的线XXIV-XXIV截取的未安装轴构件的基部框架的截面图;
图24B是沿着图15和16中的线XXIV-XXIV截取的安装有轴构件的基部框架的截面图;
图25是沿着图5中的线XXV-XXV截取的透镜镜筒的一部分的截面图;
图26A和26B(图26)是子基准侧的定位机构的截面图;
图27是图25中的透镜镜筒的一部分的截面图,其中安装了成像装置的前盖;
图28是子基准侧的定位机构的截面图,其中,轴构件在相反方向上以一误差组装;
图29是安装了前后框架的基部框架的后视图;
图30是沿着图29中的线XXX-XXX截取的透镜镜筒的截面图;
图31是沿着图29中的线XXX-XXX线截取的基部框架和前组框架的透视图;
图32是图30的一部分的粘合剂结构的放大截面图;
图33是图32中的粘合剂结构的一变型的图示;
图34是图32中的粘合剂结构的另一变型的截面图;
图35A是从前侧观察的成像装置的外部构造的前视图;
图35B是从后侧观察的成像装置的外部构造的后视图;
图36A是成像装置的外部构造的右侧视图;
图36B是成像装置的外部构造的左侧视图;
图37A是成像装置的外部构造的俯视图;
图37B是成像装置的外部构造的仰视图;
图38A和38B(图38)是壳体和成像单元组合的相对位置的图示;
图39是沿着图35中的线XXXIX-XXXIX截取的成像装置的截面图;
图40是沿着图35中的线XL-XL截取的成像装置的截面图;
图41是沿着图35中的线XLI-XLI截取的成像装置的截面图;
图42是成像装置的硬件构造的框图。
具体实施方式
参照附图描述根据本公开的实施例的光学系统和成像装置。根据本公开的实施例的成像装置包括结合有成像系统1(图1至图3中的光学系统)的复合透镜镜筒10(图4至图7),并通过将例如外部构件附接到复合透镜镜筒10进行构造。复合透镜镜筒10通过对称地组合每个具有相同结构的透镜镜筒11A和透镜镜筒11B而形成。首先,简要描述成像系统1的轮廓,然后描述复合透镜镜筒10。如图3所示,前后方向平行于前组AF或BF的第一透镜和第三透镜之间的光轴中的前透镜的光轴。左右方向与前后方向竖直正交。如图2所示,上下方向平行于壳体81的顶部和底部之间的虚拟线。
成像系统1包括彼此对称布置的两个广角透镜系统(成像光学系统)A和B以及两个图像传感器AI和BI,每个图像传感器AI和BI形成由对应的广角透镜A/B捕获的图像。两个广角透镜系统A和B以及图像传感器AI和BI中的每组可以具有相同的规格。广角透镜系统A和B中的每一个具有大于180度的视角。成像系统1可以被构造为球面成像系统,该球面成像系统组合由图像传感器AI和BI形成的两个图像以获得具有4π立体弧度的立体角的图像。
广角透镜系统A包括负前组AF、第一棱镜AP1、可变孔径光阑AS、第二棱镜AP2、正后组AR和第三棱镜AP3,它们从物体侧到图像侧依次布置。广角透镜系统B包括负前组BF、第一棱镜BP1、可变孔径光阑BS、第二棱镜BP2、正后组BR和第三棱镜BP3,它们从物体侧到图像侧依次布置。广角透镜系统A和广角透镜系统B的每个具有至少一个反射面。前组AF/BF能够捕获180度或更大的广视角的光线,后组AR/BR能够校正由透镜系统A/B形成的图像的像差。可变孔径光阑AS和BS如图2所示。
在广角透镜系统A(一个光学系统)中,前组AF使来自已经从前侧(如图1所示的前组AF侧)进入前组AF的物体的光发散,同时引起发散光向后行进(到如图1所示的前组BF侧)。第一棱镜AP1将从前组AF行进的光向左反射90度。可变孔径光阑AS调节由第一棱镜AP1反射的光的透射量(光量)。第二棱镜AP2将其量由可变孔径光阑AS调节的光向下反射90度。后组AR会聚第二棱镜AP2反射的光,同时使会聚光向下行进。第三棱镜AP3将从后组AR行进的光向右反射90度,并且反射的光在图像传感器AI(一个图像传感器)的成像平面上形成图像。前组AF和后组AR的每个包括多个透镜。
在广角透镜系统B(另一光学系统)中,前组BF使来自已从前侧(如图1所示的前组BF侧)进入前组BF的物体的光发散,同时导致散射光向前行进(到如图1所示的前组AF侧)。第一棱镜BP1将从前组BF向右(如图2所示)行进的光反射90度。可变孔径光阑BS调节由第一棱镜BP1反射的光的透射量(光量)。第二棱镜BP2将其量已经由可变孔径光阑BS调节的光向下反射90度。后组BR会聚由第二棱镜BP2反射的光,同时使会聚光向下行进。第三棱镜BP3将从后组BR行进的光向右反射90度,并且反射的光在图像传感器BI(另一图像传感器)的成像平面上形成图像。负前组BF和正后组BR的每个包括多个透镜。
第一棱镜AP1的倾斜表面和第一棱镜BP1的倾斜表面彼此紧密接触,使得第一棱镜AP1和第一棱镜BP1面对相反的方向。在广角透镜系统A中,图像传感器AI的成像平面面对左。在广角透镜系统B中,图像传感器BI的成像平面面对右。图像传感器AI和BI的后侧(每个成像平面的相反平面)面对相反的方向。
在广角透镜系统A和广角透镜系统B中,前组AF和BF的光轴被定义为光轴X1(入射光的光轴)。从第一棱镜AP1/BP1的反射表面到第二棱镜AP2/BP2的反射表面的光路的光轴被定义为光轴X2。后组AR和BR的光轴被定义为光轴X3。从第三棱镜AP3/BP3的反射表面到图像传感器AI/BI的光路的光轴被定义为光轴X4。广角透镜系统A和广角透镜系统B被布置成使得光轴X1在前后方向上同轴地定位和取向。此外,前组AF和前组BF被布置成关于沿前后方向垂直于光轴X1的预定平面(在相对的透镜(广角透镜系统A和B的前透镜AF和BF)之间的虚拟平面)是对称的。
广角透镜系统A的光轴X2、X3和X4以及广角透镜系统B的光轴X2、X3和X4位于相对的透镜之间的平面内。更具体地,广角透镜系统A的光轴X2和广角透镜系统B的光轴X2在左右方向上同轴地定位。此外,广角透镜系统A的光轴X4和广角透镜系统B的光轴X4在左右方向上同轴地定位。此外,后组AR的光轴X3和后组BR的光轴X3在左右方向上彼此平行地间隔开。
如上所述,通过在广角透镜系统A和B的相对的透镜之间的平面内在不同方向上多次弯曲光路,可以获得广角透镜系统A和B的长的光路长度。此外,这样的构造可以减小形成最大视角的光线进入最靠近广角透镜系统A和B中的物体侧的透镜(前组AF和BF的第一透镜L1)的位置之间的距离(最大视角点之间的距离)。最大视角点之间的距离示出在图1中。结果,可以增大图像传感器AI和BI的尺寸并且可以减小成像系统1的尺寸。此外,减少了与要通过校准结合的两个图像的重叠区域相对应的视差,从而获得了高质量的图像。
通过组合支撑广角透镜系统A和图像传感器AI的透镜镜筒11A以及支撑广角透镜系统B和图像传感器BI的透镜镜筒11B来构造复合透镜镜筒10。透镜镜筒11A和透镜镜筒11B具有相同的形状(结构),并且沿着前后方向是对称的以能够组合。参考图4之后的附图,详细描述透镜镜筒11A和11B。透镜镜筒11A和透镜镜筒11B的相同的组成元件由相同的附图标记表示。在透镜镜筒11A和11B中的每个中,物体侧是前侧,并且物体侧的相反侧是沿着(成像系统1的)光轴X1的前后方向的后侧。透镜镜筒11A的前面(物体侧)面对前侧,并且透镜镜筒11A的后侧面对成像系统1的前后方向的后侧。透镜镜筒11B的前面(物体侧)面对后侧,透镜镜筒11B的后侧朝向成像系统1的前后方向的前侧。
根据本公开的实施例的透镜镜筒11A和透镜镜筒11B中的每一个是包括图像形成光学系统(广角透镜系统A/B)和图像传感器(AI/BI)的成像单元,并能够独立捕获物体的图像。在透镜镜筒11A和11B中的每一个中,图像形成光学系统(广角透镜系统A/B)和直接或间接支撑(保持)图像形成光学系统的构件(例如,基部框架12、前组框架13(粘合剂固定构件)、后组框架14、下面将描述的第三棱框架架15)构成所述光学系统。
透镜镜筒11A,11B中的每个具有基部框架12、前组框架13、后组框架14、第三棱框架架15以及图像传感器单元16。基部框架12、前组框架13、后组框架14和第三棱框架架15中的每个形成为例如由塑料制成的模制产品。
在透镜镜筒11A中,基部框架12(保持器)保持第一棱镜AP1、可变孔径光阑AS和第二棱镜AP2。前组框架13保持前组AF。后组框架14保持后组AR。第三棱框架架15保持第三棱镜AP3。图像传感器单元16通过例如将图像传感器AI和基板17组合而形成。
在透镜镜筒11B中,基部框架12(另一保持器)保持第一棱镜BP1、可变孔径光阑BS和第二棱镜BP2。前组框架13保持前组BF。后组框架14保持后组BR。第三棱框架架15保持第三棱镜BP3。图像传感器单元16通过例如将图像传感器BI和基板17组合而形成。
如图15至图19所示,基部框架12包括前壁20、位于前壁20的上部的上壁21以及分别位于前壁20的左边缘和右边缘的侧壁22和23。拐角壁24设置在上壁21和侧壁22的边界附近,并且拐角壁25设置在上壁21和侧壁23的边界附近。
前壁20具有在前后方向上贯穿前壁20并大致面对物体的前开口20a。光轴X1基本上穿过前开口20a的中心。如图15所示,前壁20还具有多个前组框架触头26(在本实施例中为三个),该前组框架触头26定位成围绕前壁20的前侧上的前开口20a。前组框架触头26中的每一个是垂直于光轴X1的突出部,其在前后方向上向前突出。
前壁20还具有围绕前开口20a的多个结合孔27(在本实施例中为四个)。每个结合孔27是长孔,其长方向在绕光轴X1的圆周方向上取向,并在前后方向上贯穿前壁20。在结合孔27中的每个的周围形成有朝向前方的接合面28。在前开口20a的外边缘上形成有多个结合凹陷部分。
透镜镜筒11A和透镜镜筒11B中的每一个均设置有光学调节器(26、32等:透镜镜筒11A的第一光学调节器和透镜镜筒11B的第二光学调节器),其能够相对于基部框架12在与光轴X1垂直的方向上调节前组AF/BF(前组框架13)的位置。下面描述包括光学调节器的组件的前组AF/BF(前组框架13)的支撑结构。
如图1和图3所示,前组AF和前组BF中的每个包括第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3。如图30和图31所示,前组框架13包括支撑(保持)第一透镜L1的环形的第一保持器13a、保持第二透镜L2的环形的第二保持器13b,以及保持第三透镜L3的环形的第三保持器13c。
如图30和31所示,由前组框架13的第一保持器13a保持的第一透镜L1是具有面对物体侧的凸面的负弯月形透镜。环形平面L1a形成在第一透镜L1的输出光的凹面的外围上,并且垂直于光轴X1。第一保持器13a在前侧具有环形的透镜支撑表面30,以支撑平面L1a。透镜支撑表面30在后侧上包括面对基部框架12的前壁20的前表面(包括接合面28)的接合面31和定位成围绕接合面31的外围的多个触头32(在本实施例中为三个)。触头32中的每个是垂直于光轴X1的突出部,其在前后方向上从接合面31向后突出。触头32中的每个被定位成面对基部框架12的前组框架触头26。
在前组框架13的第一保持器13a中还形成有多个结合孔33(在本实施例中为四个)。结合孔33中的每个是长形孔,其长方向在绕光轴X1的圆周方向上取向,并在前后方向上贯穿第一保持器13a。结合孔33的透镜支撑表面30侧被第一透镜L1的平面L1a覆盖,结合孔33的接合面31侧开口。
如图30至32中所示的,前组框架13的每个触头32与基部框架12的每个前组框架触头26接触,使得前组框架13在前后方向上相对于基部框架12定位。第二保持器13b和第三保持器13c具有比第一保持器13a小的直径,并且被构造成进入前开口20a中。在这样的状态下,在前开口20a与第二和第三保持器13b和13c之间绕光轴X1在径向上存在空间,这使得前组框架13的位置沿垂直于光轴X1的方向相对于基部框架12是可调节的(光学调节)。在位置调整之后,前组框架13通过粘合剂结合到基部框架12。下面描述粘合剂结构。
如图29所示,当前组框架13的触头32与基部框架12的前组框架触头26接触并且从前组框架13的后侧观察时,四个结合孔27和结合孔33彼此连通。此外,前组框架13的第三保持器13c的后表面通过结合凹陷部分29露出。结合孔27、结合孔33和结合凹陷部分29填充有粘合剂,并且粘合剂被固化。因此,前组框架13被固定到基部框架12。例如,当前组框架13在位置调节之后被定位时,结合凹陷部分29被填充有紫外线固化粘合剂,其然后用紫外线照射以将前组框架13临时固定在其上。随后,用具有强粘合力的粘合剂填充结合孔27和结合孔33,并进行最终固定。
结合孔27和结合孔33附近的截面结构被放大并在图32中示出。结合孔27具有窄部分(第一部分)27a、宽部分(第二部分)27b和宽度-渐变部分(第三部分)27c。第一部分27a朝向前侧(接合面28侧)开口。第二部分27b朝向后侧开口。第三部分27c设置在第一部分27a和第二部分27b之间。第二部分27b在以光轴X1为中心的径向和圆周方向上的长度比第一部分27a更长。即,第二部分27b具有比第一部分27a更大的横截面积。第三部分27c在径向和圆周方向上的长度在从第一部分27a到第二部分27b的方向上逐渐增加。即,第三部分27c具有在从第一部分27a到第二部分27b的方向逐渐增大的横截面积。通过这样的构造,如图32所示,在沿光轴X1的方向的截面图中观察结合孔27时,第一部分27a和第二部分27b的内表面与光轴X1平行,然而第三部分27c具有形成锥形的粘合剂配合面27d的内表面,该粘合剂配合面的宽度朝向后侧增加。
结合孔33包括窄部分(第一部分)33a、宽部分(第二部分)33b和宽度-渐变部分(第三部分)33c。第一部分33a朝向后侧侧(后侧,后侧)(接合面31侧)开口。第二部分33b朝向前侧(透镜支撑表面30侧)开口。第三部分33c设置在第一部分33a和第二部分33b之间。第二部分33b在以光轴X1为中心的径向和圆周方向上的长度比第一部分33a更长。即,第二部分33b具有比第一部分33a更大的横截面积。在宽度渐变部分33c中,径向方向上的宽度和周向方向上的长度从窄部分33a到宽部分33b逐渐增大(截面积增大)。在这样的构造中,如图32所示,在沿光轴X1的方向的截面中观察结合孔33时,第一部分33a和第二部分33b的内表面平行于光轴X1,然而第三部分33c具有形成锥形的粘合剂配合面33d的内表面,该粘合剂配合面的宽度朝向前侧增加。
每个结合孔27均大于对应的结合孔33(沿前后方向可连通)。当从后侧观察结合孔27时,在结合孔33周围视觉上看到前组框架13的接合面31(见图29)。更具体地,结合孔27的第一部分27a在绕光轴X1的径向方向上的宽度(图32中的竖直方向上的宽度)与结合孔33的第二部分33b的宽度相同。在结合孔27和结合孔33的部分中,第一部分33a具有最小的宽度,第二宽度27b具有最大的宽度。此外,每个结合孔27在绕光轴X1的圆周方向上比每个相应的结合孔33更长(见图29)。通过结合孔27和结合孔33之间的尺寸上的这种差异,前组框架13的结合孔33能够与基部框架12的结合孔27连通,而不会在当前组框架13的位置相对于基部框架12在预定范围内调节时被阻挡。因此,可以从结合孔27侧向结合孔33侧顺利地注入(施加)粘合剂。此外,在结合孔27和结合孔33的结合(结合目标是结合孔27和结合孔33)的构造中,即使调节量大于预定值并且第一部分33a的一部分超出第一部分27a的范围,也可以从结合孔27侧向结合孔33施加粘合剂。通过这种构造,调节量比将突起插入孔中以结合该突起和孔的构造更加灵活。如图32所示,通过触头32与前框架触头26接触,接合面28与接合面31之间沿着前后方向存在微小的间隙。结合孔27和结合孔33与该间隙连通。
如图32中的箭头T所示,从结合孔27的第二部分27b侧注入的粘合剂通过第三部分27c和第一部分27a流到结合孔33。薄片材TS夹在透镜支撑表面30和第一透镜L1的平面L1a之间。该片材防止粘合剂从结合孔33泄漏,使得结合孔33和结合孔27被粘合剂填充。取决于粘合剂的粘度,粘合剂的一部分扩展到接合面28和接合面31之间的间隙。填充在结合孔33和结合孔27中的粘合剂从流体状态硬化为固体状态,该状态随着时间的流逝或施加能量(例如加热)而变化,使得基部框架12和前组框架13彼此固定。注入到结合孔27和结合孔33中并固化的粘合剂U实际上由图32中的双点划线表示。
粘合剂U被注入到结合孔27和结合孔33两者中,这提供了强的固定力。通过这样的强的固定力,当在绕光轴X1的径向方向上或绕光轴X1的圆周方向上施加载荷时,能够可靠地防止基部框架12与前组框架13之间的相对移动。
此外,当在前后方向上施加载荷以使基部框架12的接合面28与前组框架13的接合面31分开时,固化的粘合剂U配合在结合孔27和结合孔33中防止基部框架12的接合面28与前组框架13的接合面31分开。更具体地,结合孔27和结合孔33形成为使得彼此面对的结合孔27和结合孔33的接合面28侧和接合面31侧的开口宽度(第一部分27a和第一部分33a的宽度)较小。此外,基本上形成横截面区域,以使得两个在相反方向上面对的楔形件的尖端部接合。因此,注入到结合孔27和结合孔33中的粘合剂U也具有与所述横截面面积相同的形状。
在这样的构造中,当在远离基部框架12的方向上(到前侧)向前组框架13施加载荷时,沿相同方向上的载荷通过粘合剂配合面33d作用在固化的粘合剂U上。因此,粘合剂U像楔形件一样作用在面对与粘合剂配合面33d面对的方向相反的方向(后侧)的粘合剂配合面27d上。该作用防止前组框架13与基部框架12分开。与在相反方向上的情况相同,当在远离前组框架13的方向上(到后侧)向基部框架12施加载荷时,相同方向的载荷通过粘合剂配合面27d作用在固化的粘合剂U上。因此,粘合剂U像楔形件一样作用在面对与粘合剂配合面27d面对的方向相反的方向(前侧)的粘合剂配合面33d上。该作用防止前组框架13与基部框架12分开。
根据本公开的一实施例的粘合剂结构使用粘合剂U、粘合剂配合面27d、以及沿着前后方向在相反方向上倾斜的结合孔27和结合孔33的粘合剂配合面33d显示出楔形件效果。因此,与依赖于粘合剂U固定到其内表面沿前后方向延伸的第一部分27a和33a以及第二部分27b和33b的构造相比,这样的结构增加了基部框架12和前组框架13之间的粘合强度。通过在每个结合孔27和每个对应的结合孔33之间提供优异的粘合强度的构造,可以减少结合位置的数目和接合面积,以便提供部件的固定。特别是在根据本公开的实施例的复合透镜镜筒10中,因为第一棱镜AP1和BP1以及第二棱镜AP2和BP2密集地包装在基部框架12的后侧(稍后将进行描述),所以前组框架13的空间更成功地减小并且用粘合剂更牢固地固定。
用于结合基部框架12和前组框架13的粘合剂结构不限于上述结构。图33和34是粘合剂结构变化的示意图。图33是其中基部框架12的结合孔127和前组框架13的结合孔133具有整体呈锥形形状的粘合剂配合面27e和粘合剂配合面33e的构造的图示,其中该锥形形状的宽度在朝向接合面28和接合面31的方向上分别减小。图34是其中基部框架12的结合孔227和前组框架13的结合孔233具有分别代替上述粘合剂配合面27d和粘合剂配合面33d的垂直于光轴X1的平面粘合剂配合面27f和平面粘合剂配合面33f的构造的图示。在图33和图34的这些构造中,粘合剂配合面27e和粘合剂配合面33e面对相反的方向并形成一对配合面以配合粘合剂U,粘合剂配合面27f和粘合剂配合面33f面对相反方向并形成一对配合面以配合粘合剂U。因此,这些构造表现出与上述构造相同的有益效果。
可替代地,设置在基部框架12侧上的结合孔27(图32)、结合孔127(图33)或结合孔227(图34)以及设置在前组框架13侧上的结合孔33(图32)、结合孔133(图33)或结合孔233(图34)的组合可以适当地改变以便获得形成在前后方向上不对称形状的一对配合面。
基部框架12的结合孔27、127和227以及前组框架13的结合孔33、133和233中的任何一个具有易于通过在前后方向上脱模的模具制造的形状。因此,可以在不增加制造成本的情况下容易地获得基部框架12和前组框架13。
下面进一步描述基部框架12的构造。如图16至19所示,上壁21从前壁20的上边缘延伸至复合透镜镜筒10的后侧,并具有顶部21a(透镜镜筒11A和11B的顶部以及从顶部21a的左右边缘延伸到复合透镜镜筒10的下侧的一对侧部21b和21c。上壁21形成U形,该U形由上侧的顶部21a和下侧开口的上壁21的右侧和左侧的侧部21b和21c限定。
侧壁23和侧壁22设置在上壁21的下方,并分别从左右侧边缘延伸至复合透镜镜筒10的后侧。范围从前壁20到侧壁22的区域和范围从前壁20到侧壁23的区域中的每个形成勾勒出稍后描述的后组框架14的曲线形状。
拐角壁24和拐角壁25中的每一个在大致前后方向上面对相反的方向,并且相对于前壁20移位到后侧。拐角壁24从上壁21的侧部21b侧向地突出,并且拐角壁24的下端连接到侧壁22的上部。拐角壁25从上壁21的侧部21c侧向地突出,并且拐角壁25的下端连接到侧壁23的上部。拐角壁24和拐角壁25连接到沿不同方向延伸的多个壁,这增加了支撑强度,从而防止了拐角壁24和25的变形。
基部框架12还包括在前壁20的后侧(上的第一棱镜保持器35(反射光学元件保持器)和第二棱镜保持器36(反射光学元件保持器)。第一棱镜保持器35用于将第一棱镜AP1或第一棱镜BP1保持在前开口20a的后侧上。第二棱镜保持器36用于保持第二棱镜AP2或第二棱镜BP2。
第一棱镜保持器35在前开口20a的上边缘侧具有上壁35a,在前开口20a的下边缘侧具有下壁35b。在上壁35a的左右方向上的一端上,形成有向下方突出的竖直壁35c。在下壁35b的左右方向上的另一端上,形成有向上突出的竖直壁35d。
第一棱镜AP1和BP1设置在上壁35a、下壁35b以及竖直壁35c和35d之间。在壁35a,35b,35c,35d中的每个与第一棱镜AP1/BP1之间存在间隙,并且在用粘合剂将第一棱镜AP1/BP1结合到第一棱镜保持器35之前,使用定位工具来定位第一棱镜AP1/BP1。
如上所述的,在完全组装的复合透镜镜筒10中,第一棱镜AP1和第一棱镜BP1的倾斜表面彼此紧密接触,面对相反方向。通过这样的布置,第一棱镜保持器35形成为使得第一棱镜AP1和第一棱镜BP1的倾斜表面的后侧未被覆盖,从而第一棱镜AP1和第二棱镜BP1的倾斜表面的后侧露出到复合透镜镜筒10的外部。
第二棱镜保持器36设置在上壁21的侧部21b和拐角壁24的下方,并且包括面对复合透镜镜筒10的后侧的支撑座36a和从该支撑座36a突出到复合透镜镜筒10的后侧的支撑壁36b。第二棱镜AP2和BP2的侧表面接触支撑座36a。第二棱镜AP2和BP2的倾斜表面接触支撑壁36b。使用定位工具沿倾斜方向定位第二棱镜AP2和BP2。然后,将定位的第二棱镜AP2和BP2通过粘合剂结合(固定)到第二棱镜保持器36。
图13是未附接有基部框架12的单独的后组框架14的图示。如图9、13和14所示,后组框架14具有圆柱形部分14a,该圆柱形部分具有以竖直方向延伸的光轴X3为中心的大致圆柱形。此外,构成后组AR或BR的多个透镜被固定地保持在圆柱部分14a内。后组框架14还包括在圆柱部分14a的上部上的棱镜盖14b。支撑突片14c从圆柱形部分14a侧向突出,并且支撑突片14d从棱镜盖14b向上突出。在圆柱部分14a的下端形成有接合凸缘14e。
如图16至图19所示,在基部框架12的后侧,在拐角壁24和第二棱镜保持器36的下方形成有后组框架保持器37。后组框架保持器37是由前壁20和侧壁22包围的凹部,并且具有使后组框架14的圆柱部分14a的大致一半(位于前侧的部分)能够容纳在后组框架保持器37内的形状。棱镜盖14b覆盖由基部框架12的第二棱镜保持器36保持的第二棱镜AP2和BP2的一部分,使圆柱形部分14a容纳在后组框架保持器37中。
在后组框架保持器37的侧面(在第一棱镜保持器35的下壁35b的下方)上形成有支撑座38(透镜定位器),在第二棱镜保持器36上方形成有支撑座39(透镜定位器)。支撑座38和支撑座39中的每个具有与光轴X1垂直的环状平面,在该环状平面的中央形成有螺孔。通过将后组框架14的圆柱形部分14a容纳在后组框架保持器37中,支撑突片14c与支撑座38接触,并且支撑突片14d与支撑座39接触。在支撑突片14c和支撑突片14d中分别形成有通孔。固定螺钉40通过支撑突片14c的通孔拧入支撑座38的螺孔中,固定螺钉41通过支撑突片14d的通孔拧入支撑座39的螺孔中。通过拧紧固定螺钉40和固定螺钉41,将后组框架14定位并固定至基部框架12(见图14)。
在基部框架12的后侧,在拐角壁25的下方形成有后组框架容纳部42(透镜容纳部)。后组框架容纳部42是被前壁20和前壁20包围的凹陷部并且具有使后组框架14的圆柱部分14a的大致一半(位于后侧上的部分)能够容纳在后组框架容纳部42内的形状。在组合透镜镜筒11A和透镜镜筒11B之前,后组框架容纳部42为空的空间(参照图9和图14)。当透镜镜筒11A和透镜镜筒11B组合时,一个基部框架12的后组框架保持器37和另一基部框架12的后组框架容纳部42在前后方向上彼此面对,以便形成一空间来将将后组框架14的圆柱体14a容纳在透镜镜筒11A和透镜镜筒11B的组合内部。
第三棱框架架15包括棱镜支撑壁15a,该棱镜支撑壁支撑第三棱镜AP3和BP3的倾斜表面和侧表面。第三棱镜AP3和BP3中的每个通过粘合剂结合(固定)到第三棱框架架15。在第三棱框架架15的上部上,设置有接合凸缘15b。接合凸缘15b可以从下方配合到后组框架14的接合凸缘14e中。通过将接合凸缘15b配合至接合凸缘14e,第三棱框架架15被定位并通过粘合剂固定至后组框架14。
图像传感器单元16在前后方向的边缘处设置有一对配合件43。该一对配合件43配合到形成在第三棱框架架15的棱镜支撑壁15a中凹陷,其将图像传感器单元16相对于第三棱框架架15定位。图像传感器单元16用粘合剂固定至第三棱框架架15。通过这样的状态,成像传感器AI和BI的成像平面面对垂直于光轴X4的方向。此外,图像传感器AI的成像平面面对第三棱镜AP3的出射表面,并且图像传感器BI的成像平面面对第三棱镜BP3的出射表面。
图像传感器单元16包括在一侧上具有图像传感器AI和BI的基板17。基板17是大致矩形的。通过将图像传感器单元16结合到第三棱框架架15,基板17的长度方向沿着上下方向,基板17的侧向方向沿着成像装置80的前后方向。此外,基板17的厚度方向沿着左右方向。在基板17的下端附近,设置有将与成像装置80的控制电路连接的连接器17a。连接器17a设置在基板17的设置有图像传感器AI和BI的一侧上。
通过组合上述构成元件,透镜镜筒11A和透镜镜筒11B中的每个被完全组装。图9至图12是彼此分开的透镜镜筒11A和透镜镜筒11B的图示。图13和图14是透镜镜筒11A和透镜镜筒11B之一的图示。如从这些图中可以看到的,透镜镜筒11A和透镜镜筒11B具有相同的结构。
如图10所示,透镜镜筒11A和透镜镜筒11B中的每一个具有在前后方向上的尺寸,其适于在基板17的侧向方向(前后方向)的宽度内,除了其中前组AF和BF中的每一个以及前组框架13的一部分露出于成像装置80的外部的部分之外。广角镜系统A和B中的每一个被构造为折叠光学系统,其中光路使用在垂直于光轴X1的平面(在广角透镜系统A和B中最靠近物体侧的透镜之间的平面)内的多个棱镜弯曲多次(光被棱镜反射(重新定向)多次(多个棱镜设置成将光反射多次))。该构造使得透镜镜筒11A和透镜镜筒11B在前后方向上变薄。
具有相同结构的透镜镜筒11A和透镜镜筒11B组合在一起并沿着前后方向彼此相对(见图9和12),这提供了如在图4至8中所示的完整状态下的复合透镜镜筒10。如图9至图12所示,透镜镜筒11A和透镜镜筒11B具有其中透镜镜筒11A和透镜镜筒11的突出部和凹陷通过将透镜镜筒11A和11B带在一起而被组合的结构。由此,该构造能够将透镜镜筒11A和透镜镜筒11B彼此紧凑地联接。
在图5中,示出了虚拟平面Q1和虚拟平面Q2。虚拟平面Q1包括光轴X1并且沿着上下方向延伸。虚拟平面Q2垂直于虚拟平面Q1并穿过基部框架12的下端。在透镜镜筒11A中,从第二棱镜AP2到图像传感器AI的光路在被第一棱镜AP1弯曲之后穿过虚拟平面Q1的左侧区域。在透镜镜筒11B中,从第二棱镜BP2到图像传感器BI的光路在被第一棱镜BP1弯曲之后穿过虚拟平面Q1的右侧区域。如图11和图12所示,在虚拟平面Q1的左侧上,透镜镜筒11A的构成元件突出超过基部框架12到成像装置80的后侧,而透镜镜筒11B的构成元件没有突出超过基部框架12到成像装置80的前侧。同样,在虚拟平面Q1的右侧上,透镜镜筒11B的构成元件突出超过基部框架12到成像装置80的前侧,而镜镜筒11A的构成元件没有突出超过基部框架12到成像装置80的后侧。因此,当透镜镜筒11A和透镜镜筒11B组合时,在透镜镜筒11A侧和透镜镜筒11B侧上的后组框架14、第三棱框架架15和图像传感器单元16相对于虚拟平面Q1对称地并排布置而没有彼此干涉。
此外,在广角透镜系统A和B中,已被第一棱镜AP1和BP1分别向左和右反射的来自物体的光束被第三棱镜AP3和BP3反射以在到虚拟平面Q1的方向上行进并分别到达图像传感器AI和BI。由于该原因,透镜镜筒11A侧上的图像传感器单元16沿左右方向靠近透镜镜筒11B侧上的图像传感器单元16。特别地,透镜镜筒11A侧上的基板17跨过虚拟平面Q1而靠近透镜镜筒11B侧上的基板17。在透镜镜筒11A和11B中的每个沿左右方向的中央部分中,第一棱镜AP1/BP1设置在虚拟平面Q2的上方,并且两个图像传感器单元16布置成在虚拟平面Q2下方后侧彼此相对。透镜镜筒11A侧和透镜镜筒11B侧上的基板17具有与虚拟平面Q1大致平行的平面形状。此外,在左右方向上在透镜镜筒11A侧和透镜镜筒11B侧上的基板17之间具有间隙。当透镜镜筒11A靠近透镜镜筒11B时,这样的构造防止这些基板17彼此干涉。
由于第一棱镜AP1和第一棱镜BP1被布置成使得第一棱镜AP1和第一棱镜BP1的倾斜表面彼此紧密接触,因此,复合透镜镜筒10在前后方向上基本上由两个棱镜AP1和BP1占据的厚度基本上仅对应于一个棱镜的空间,虽然两个棱镜AP1和BP1在前后方向上并排布置(见图3)。此外,透镜镜筒11A的图像传感器单元16和透镜镜筒11B的图像传感器单元16在前后方向上基本上位于相同的位置,并且在左右方向上并排布置。因此,通过在复合透镜镜筒10的前后方向上的空间足以容纳一个基板17在侧向方向上的宽度,两个图像传感器单元16能够被容纳在复合透镜镜筒10中的第一棱镜AP1和BP1的下方。通过这样的构造,对于复合透镜镜筒10在左右方向上的中央部分(其中透镜镜筒11A和11B的构成元件(第一棱镜AP1和BP1和图像传感器单元16)重叠)以及对于复合透镜镜筒10在左右方向上的端部(在其每个中设置有透镜镜筒11A和11B之一的构成元件(后组框架14和第三棱框架架15))附近,复合透镜镜筒10在前后方向上的厚度可以减小。
如上所述的,透镜镜筒11A和透镜镜筒11B的构成元件在前后方向、左右方向以及上下方向上紧凑地设置在复合透镜镜筒10中。因此,提供了紧凑的结构,同时包括两个透镜镜筒11A和11B。
如上所述的,透镜镜筒11A和透镜镜筒11B沿着前后方向对称地设置,并沿前后方向带到一起以便彼此组合。注意到,透镜镜筒11A和透镜镜筒11B以稳定的相对位置组合,使得透镜镜筒11A和11B的光学系统(广角透镜系统A和B)面对适当的方向。具体地,透镜镜筒11A和透镜镜筒11B沿着光轴X1在前前后方向上定位,并且沿着垂直于光轴X1的平面的方向(上下和左右方向)上定位。此外,为了使包括两个光学系统(广角透镜系统A和B)的成像系统1工作,在组合透镜镜筒11A和透镜镜筒11B之后(更具体地,在对包括广角透镜系统A和B的成像系统1进行校准之后),需要高的结合强度以防止例如由于外力引起的透镜镜筒11A和透镜镜筒11B之间的相对位置的变化。
给出了对将透镜镜筒11A和透镜镜筒11B在前后方向上定位的结构的描述。在基部框架12上,在拐角壁24的后侧上设置有接触表面50,在拐角壁25的后侧上设置有接触表面51。接触表面50形成为向前和向后突出超过拐角壁24的圆柱状凸台52的端表面,并且接触表面51形成为向前和向后突出超过拐角壁25的圆柱状凸台53的端表面。接触表面50和接触表面51是垂直于光轴X1的环形平面并且在前后方向上具有对称的形状。
在凸台52的内部,形成有其长轴线在前后方向上取向的螺孔54。螺孔54在接触表面50处的后侧上的端部处开口,而相对的前端是封闭的。在凸台53的内部,形成有沿前后方向贯通的螺钉插入孔55。
图9至图12是透镜镜筒11A和透镜镜筒11B的示意图,其中透镜镜筒11A的接触表面50和接触表面51分别面对透镜镜筒11B的接触表面51和接触表面50。当透镜镜筒11A和透镜镜筒11B以该相对位置在前后方向上放在一起时,透镜镜筒11A和11B的接触表面50分别与透镜镜筒11A和11B的接触表面51接触(邻接),其确定透镜镜筒11A和11B在前后方向上的相对位置。彼此接触的接触表面50和接触表面51是彼此平行的平面并且彼此对称。通过使接触表面50与接触表面51接触而将透镜镜筒11A固定至透镜镜筒11B,从而控制复合透镜镜筒10的透镜镜筒11A和透镜镜筒11B在前后方向上的位置精度。
使用螺钉将透镜镜筒11A固定到透镜镜筒11B。具体地,将固定螺钉从前面插入到透镜镜筒11A的螺钉插入孔55中,并拧入透镜镜筒11B的螺孔54中。此外,将固定螺钉插入到透镜镜筒11B的螺孔54中并拧入到透镜镜筒11B的螺钉插入孔55中。通过拧紧固定螺钉,透镜镜筒11A和透镜镜筒11B彼此固定。
透镜镜筒11A和11B中的每一个的基部框架12保持(支撑)多个棱镜(第一棱镜AP1、第一棱镜BP1、第二棱镜AP2和第二棱镜BP2)。此外,前组框架13和后组框架14附接到基部框架12。即,所有光学元件均由作为支撑基准的基部框架12支撑。因此,由于基部框架12的组装精度对光学性能产生特别大的影响,因此基部框架12设置有用作在透镜镜筒11A和11B中的每一个的前后方向上的相对位置基准的接触表面50和51。
接触表面50和接触表面51沿左右方向设置在基部框架12的左右端处。在基部框架12的尺寸限制下,在左右方向上设置了接触表面50和接触表面51之间的最大距离。随着作用位置基准的接触表面50和接触表面51之间的距离增加,有效地防止了两个基部框架12倾斜,从而增加了透镜镜筒11A和11B的定位精度。如图14所示,接触表面50设置在第二棱镜AP2和BP2的倾斜表面的后侧上的空间中。即,有效地利用了空间。接触表面50设置在保持后组框架14的后组框架保持器37的上方。接触表面51设置在从后侧覆盖后组框架14的后组框架容纳部42的上方。通过这样的布置,接触表面50和51被布置为以便不与由各自基部框架12保持在后侧上的后组AR和BR、第一棱镜AP1和BP1以及第二棱镜AP2和BP2的位置重叠。此外,接触表面50和接触表面51在接触表面50和接触表面51之间设置有宽距离。
拐角壁24包括接触表面50,而拐角壁25包括接触表面51。拐角壁24和拐角壁25在上壁21和侧壁22和23附近被连接到面对不同方向的多个壁。因此,拐角壁24和拐角壁25具有平面形状并且仍然具有高刚性。即,接触表面50和接触表面51具有高的表面精度,这防止了拐角壁24和25变形,并且当接触表面50与接触表面51接触时允许高度精确的定位。
此外,如图5所示,具有接触表面50的凸台52和具有接触表面51的凸台53相对于光轴X1沿左右方向大致对称地设置。这样的布置提供了在光轴X1的左右侧上在前后方向上相等的定位精度,并且在获得前组AF和BF以及第一棱镜AP1和BP1的位置精度方面是特别有利的。此外,由于接触表面50和51提供高的定位精度和稳定性,所以透镜镜筒11A和透镜镜筒11B被组合而不会彼此干扰。
例如,当透镜镜筒11A与透镜镜筒11B组合时,对应的透镜镜筒11A/11B的后组框架14的圆柱部14a进入在各基部框架12的后侧上的后组框架容纳部42中,使得圆柱部14a(后组AR/BR)位于彼此相对的后组框架保持器37与后组框架容纳部42之间。此时,保持后组AR的后组框架14(在透镜镜筒11A侧的后组框架14)从后侧(后侧)被设置在透镜镜筒11B的基部框架12上的后组框架容纳部42覆盖。然而,透镜镜筒11B侧上的后组框架容纳部42与透镜镜筒11A侧上的后组框架14不接触,因此在前后方向上在其间存在间隙。因此,透镜镜筒11A侧的后组框架14被保持在透镜镜筒11A的基部框架12上的后组框架保持器37内的适当位置。然而,只要将透镜镜筒11A侧上的后组框架14保持在透镜镜筒11A的基部框架12上的后组框架保持器37中的适当位置,透镜镜筒11B侧上的后组框架容纳部42可接触透镜镜筒11A侧上的后组框架14。类似地,保持后组BR的后组框架14(在透镜镜筒11B侧上的后组框架14)由设置在透镜镜筒11A的基部部框架12上的后组框架容纳部42从后侧(前侧)覆盖。然而,透镜镜筒11A侧上的后组框架容纳部42与透镜镜筒11B侧上的后组框架14不接触,因为在前后方向上在其间存在间隙。因此,透镜镜筒11B侧的后组框架14被保持在透镜镜筒11B的基部框架上的后组框架保持器37内的适当位置。然而,只要将透镜镜筒11B侧上的后组框架14保持在透镜镜筒11B的基部框架12上的后组框架保持器37中的适当位置,透镜镜筒11A侧上的后组框架容纳部42可以接触透镜镜筒11B侧上的后组框架14。以这样的方式,利用接触表面50和51将基部框架12稳定且高精度地定位,因此,每个后组框架14可以被容纳在每个基部框架12的后组框架容纳部42的适当位置而没有任何干扰。
接触表面50和接触表面51中的每一个都是垂直于光轴X1的平面,并且具有沿前后方向对称的形状。通过这样的构造,在当使透镜镜筒11A在前后方向上沿着光轴X1与透镜镜筒11B接触以便使接触表面50与接触表面51接触时,没有产生多余的力,并且沿前后方向进行可靠而准确的定位。
具有接触表面50的凸台52和具有接触表面51的凸台53都容易通过沿前后方向分开的模具形成。因此,可以在不增加成本的情况下容易地制造基部框架12。
当透镜镜筒11A通过接触表面50和51彼此接触而固定到透镜镜筒11B时,基部框架12的上壁21、侧壁22和侧壁23组合以形成复合透镜镜筒10的外壁,该外壁在前后方向上是连续的。更具体地,在复合透镜镜筒10的上表面上,透镜镜筒11A和透镜镜筒11B的上壁21(顶部21a)的边缘部分彼此接触。在复合透镜镜筒10的左侧表面上,透镜镜筒11A的侧壁22的边缘部分与透镜镜筒11B的侧壁23的边缘部分接触。在复合透镜镜筒10的右侧表面上,透镜镜筒11A的侧壁23的边缘部分与透镜镜筒11B的侧壁22的边缘部分接触。当接触表面50和51彼此接触时,这些边缘部分彼此之间以微小的间隙相对,这不会对由接触表面50接触接触表面51在前后方向上的定位精度产生影响。在上壁21、侧壁22和侧壁23中的每个边缘部分处提供即使在它们之间具有间隙也能够防止不希望的外部光进入复合透镜镜筒10的光遮蔽结构(光遮蔽件:肋21d、肋21e、肋22、肋23a)。
具体地,如图16和17所示,肋21d和21e设置在顶部表面21a的端部处。当透镜镜筒11A和透镜镜筒11B组合时,透镜镜筒11A的肋21d和21e以及透镜镜筒11B的肋21d和21e具有沿上下方向相互重叠的相对位置。肋22a和23a设置在透镜镜筒11A和透镜镜筒11B的侧壁22和侧壁23的端部处,并且当透镜镜筒11A和透镜镜筒11B被组合时具有沿左到右方向彼此重叠的相对位置。通过这样的重叠,外部光被阻挡。如图7、11和17所示,肋21设置在侧部21c上,并从上部21a向后突出。当组合透镜镜筒11A和透镜镜筒11B时,肋21f在左右方向上与对应的透镜镜筒的侧部21b的一部分重叠(见图7)。通过其中肋21f与侧部21b重叠的构造,阻挡了外部光。
如上所述,透镜镜筒11A和透镜镜筒11B在前后方向上的相对位置由接触表面50与接触表面51接触确定。此外,预定的间隙沿前后方向设置在透镜镜筒11A和透镜镜筒11B之间的除接触表面50和接触表面51的区域以外的区域中。
第一棱镜保持器35的上壁35a和下壁35b中的每一个形成为使得面对后侧的边缘具有由连续的成组的垂直于光轴X1的平面和平行于光轴X1的平面形成的阶梯状形状。当透镜镜筒11A和透镜镜筒11B组合时,透镜镜筒11A和透镜镜筒11B之一的上壁35a的阶梯状的边缘与其他透镜镜筒11A或11B的下壁35b的阶梯状的边缘在前后方向上以微小间隙相对。当在前后方向上对透镜镜筒11A和透镜镜筒11B施加过大的载荷(在透镜镜筒11A和透镜镜筒11B放置在一起的方向上的过大载荷),透镜镜筒11A的上壁35a(下壁35b)的边缘与接收所述载荷的透镜镜筒11B的上壁35a(下壁35b)的边缘接触。即,上壁35a和下壁35b的相对部分被用作辅助触头以在透镜镜筒11A和透镜镜筒11B之间分配载荷,从而整体上增强了复合透镜镜筒10。因为上壁35a和下壁35b的边缘,即垂直于光轴X1的平面彼此相对,所以当这些平面接触时,不会产生不必要的分力,从而所述载荷由所述平面可靠地接收。特别地,设置第一棱镜保持器35的位置围绕在左右方向上显著分开的接触表面50和接触表面51之间的中间位置,以及保持第一棱镜AP1和BP1的位置对光学性能有显著影响。通过以第一棱镜保持器35作为辅助工具接收具有前后载荷的载荷,从而提高了复合透镜镜筒10整体的强度,并获得了光学性能。
如上所述,当组合透镜镜筒11A和透镜镜筒11B时,后组框架14的圆柱部分14a配合在在前后方向上彼此相对的后组框架保持器37与后组框架容纳部42之间的空间中。在基部框架12的后侧上,在后组框架保持器37中形成有后组框架相对部分56(见图16至19)。后组框架相对部分56是垂直于光轴X1的平面。如图13所示,后组框架14在面对基部框架12的后组框架保持器37的前侧上具有相对的凸部14f。相对的凸部14f设置在面对基部框架12的后组框架相对部分56的位置,后组框架14附接到基部框架12。从设计的角度来看,相对凸部14f被构造为接触后组框架相对部分56。如果存在使相对凸部14f与后组框架相对部分56分开的公差误差,在基部框架12和后组框架14之间插入挠性构件,以对后组框架14施加偏压力,以便与后组框架相对部分接触,其提供稳定的接触作用。具体地,当后组框架14的相对凸部14f与透镜镜筒11A侧上的后组框架相对部分56分开时,在透镜镜筒11B侧上的基部框架12的后组框架容纳部42的内表面上设置挠性构件。因此,向前按压透镜镜筒11A上的后组框架14,以使相对凸部14f接触后组框架相对部分56。以这样的方式,后组框架14的位置在透镜镜筒11A和11B中的每一个中以高精度进行控制。注意到,后组框架14的定位不妨碍使用接触表面50和51的透镜镜筒11A和11B的定位。
给出了确定透镜镜筒11A和透镜镜筒11B在垂直于光轴X1的方向上的位置的构造(定位机构P)的描述。透镜镜筒11A和透镜镜筒11B的每个的基部框架12具有第一孔60和第二孔61。第一孔60形成在向前和向后突出超过拐角壁24的圆柱形凸台62内,并且第二孔61形成在向前且向后突出超过拐角壁25的圆柱形凸台63内。凸台62位于具有接触表面50的凸台52的上方,凸台63位于具有接触表面51的凸台53的上方。第一孔60和第二孔61都是在前后方向上贯穿基部框架12的通孔。第一孔60和第二孔61相对于包括光轴X1并沿上下方向延伸的虚拟平面Q1(图5)设置在大致对称的位置(在左右右方向上与虚拟平面Q1大致等距离)。
第一孔60具有在前后方向上可彼此连通的圆孔60a和长孔60b。圆孔60a位于基部框架12的后侧上,长孔60b位于基部框架12的前表面上。圆孔60a是具有围绕在前后方向上取向的轴线的圆柱状的内周表面的圆孔。长孔60b是在左右方向(圆孔60a的径向方向)上具有长方向的长孔,并且具有在上下方向侧彼此相对的一对平行平面60c。每个平面60c是平行于光轴X1、X2和X4并且垂直于光轴X3的平面。该一对平面60c形成在关于圆孔60a的轴线竖直对称的位置。如图22A、22B、26A和26B所示,长孔60b的竖直尺寸K2(该一对平面60c之间的距离)小于圆孔60a的内径K1。此外,长孔60b在前后方向上的长度M2长于圆孔60a在前后方向上的长度M1。
第二孔61具有在前后方向上彼此可连通的圆孔61a和小直径孔61b。圆孔61a位于基部框架12的后侧,小直径孔61b位于基部框架12的前表面上。圆孔61a和小直径孔61b中的每个是具有围绕前后方向取向的轴线的圆柱形内周边表面。圆孔61a和小直径孔61b具有不同的内径。如图22A、22B、26A和26B所示,小直径孔61b的内径K4小于圆孔61a的内径K3。圆孔61a在前后方向上的长度M3长于长孔60b在前后方向上的长度M4。
在第一孔60和第二孔61中,圆孔60a的内径K1基本等于圆孔61a的内径K3,并且长孔60b的竖直宽度K2基本等于小直径孔61b的直径K4。关于前后方向的长度,圆孔61a的长度M3比长孔60b的长度M2长。长孔60b的长度M2比圆孔60a的长度M1长。圆孔60a的长度M1比小直径孔61b的长度M4长。
第一孔60在前后方向上的全长与第二孔61在前后方向上的全长大致相同。第一孔60在圆孔60a和长孔60b之间具有锥形形状,其宽度沿从圆孔60a到长孔60b的方向逐渐减小。第一孔60的整个长度包括锥形部分的长度。
轴构件65和轴构件66分别插入到透镜镜筒11A和11B中的每一个中的基部框架12的第一孔60和第二孔61中。轴构件65和轴构件66由金属制成。图22A、22B、26A和26B分别是轴构件65和轴构件66的放大图。
轴构件65具有在前后方向上对准的轴65a和轴65b,以及在轴65a和轴65b之间的凸缘65c。轴部65a和轴65b具有围绕沿前后方向取向的相同轴线的圆柱形外表面,并且轴65a和轴65b的外径大致相等。凸缘65c的直径大于轴65a和轴65b的外径,并且是从轴65a和轴65b的外表面突出的环形部分。
轴65a和轴65b在前后方向上的长度彼此相等,并且比第一孔60中的圆孔60a的长度M1略短。轴65a和轴65b相对于凸缘65c在轴向方向上对称(外径和长度相同)。因此,如果使轴构件65前后反转,以使轴65a面对后侧而轴65b面对前侧,则获得相同的结构。
轴65a和轴65b的外径基本上等于圆孔部分60a的内径K1和圆孔61a的内径K3。更具体地,轴65a和轴65b的外径稍大于内径K1和K3,并且轴65a和轴65b两者均通过轻压入力被插入到圆孔60a和圆孔61a中。
轴构件66包括沿前后方向布置的大直径轴66a和小直径轴66b,以及在大直径轴66a和小直径轴66b之间的凸缘66c。大直径轴66a和小直径轴66b具有圆柱形的外表面,该外表面围绕在前后方向上取向的同一轴线。大直径轴66a的外径大于小直径轴66b的外径。另外,大直径轴66a在前后方向上的长度大于小直径轴66b的长度。
大直径轴66a还包括靠近凸缘66c的基端部66d和远离凸缘66c的尖端部66e。基端部66d的外径大于尖端部66e的外径。大直径轴66a在前后方向上的全长(基端部66d和顶端部66e的长度之和)比圆孔60a的长度M1和小直径孔61b的长度M4的总长度长,以及比长孔60b的长度M2和圆孔61a的长度M3的总长度短。另外,基端部66d在前后方向上的长度比尖端部66e的长度长。
小直径轴66b还包括靠近凸缘66c的基端部66f和远离凸缘66c的尖端部66g。基端部66f的外径大于尖端部66g的外径。小直径轴66b在前后方向上的整个长度(基端部66f和尖端部66g的长度之和)比圆孔60a的总长度稍长,并且是也比圆孔61a的总长度稍长。另外,基端部66f的前后方向的长度比尖端部66g的长度长。基端部66f的长度长于圆孔60a的长度M1、长孔60b的长度M2和小直径孔61b的长度M4中的每个。基端部66f的长度比圆孔61a的长度M3稍短。尖端部66g的长度稍大于小直径孔61b的长度M4,而稍小于圆孔60a的长度M1。
大直径轴66a的外径基本上等于圆孔60a的内径K1和圆孔61a的内径K3。更具体地,大直径轴66a的基端部66d的外径稍大于内径K1和K3,并且尖端部66e的外径稍小于内径K1和K3。因此,大直径轴66a通过基端部66d被轻压配合而插入到圆孔60a或圆孔61a中。
小直径轴66b的外径基本上等于长孔60b的竖直宽度K2和小直径孔61b的内径K4。更具体地,小直径轴66b的基端部66f的外径稍大于竖直宽度K2和内径K4,尖端部66g的外径稍小于竖直宽度K2和内径K4。因此,小直径轴66b通过基端部66f被轻压配合而被插入到长孔60b或小直径孔61b中。然而,实际上,基端部66f向小直径孔61b的插入受到凸缘66c的限制(见图28)。
在本实施例的附图中,示出了其中参考镜筒11A调节透镜镜筒11B的位置的情况。即,描述了其中透镜镜筒11A是支撑透镜镜筒的基准并且透镜镜筒11B是要对准的支撑的透镜镜筒的情况。
首先,如图20A和20B所示,将轴构件65的轴65a从后侧插入到透镜镜筒11A侧上的第一孔60中。轴构件65的插入被限制在凸缘65c与凸台62的后侧上的端面进行接触的位置。由于轴65a的长度小于圆孔60a的长度M1,轴65a插入圆孔部分60a而没有到达长孔60b的位置(见图22A和22B)。由于轴65a的外径稍大于圆孔60a的内径K1,所以轴65a被圆孔60a轻轻地压配合,轴构件65被稳定地安装在透镜镜筒11A侧上的基部框架12上而没有嘎嘎声。
此外,如图24A和24B所示,轴构件66的大直径轴66a从后侧插入到透镜镜筒11A侧上的第二孔61中。轴构件66的插入被限制在凸缘66c与凸台63的后侧上的端面接触的位置处。由于大直径轴66a的长度小于圆孔61a的长度M3,因此大直径轴66a插入到圆孔61a中而没有到达小直径孔61b的位置(见图26A和26B)。由于基端部66d的外径稍大于圆孔61a的内径K3,因此大直径轴66a通过圆孔61a轻轻地压配合,轴构件66被稳定地安装在透镜镜筒11A侧上的基部框架12上,而没有嘎嘎声。
由于大直径轴66a的尖端部66e的外径稍小于圆孔61a的内径K3,因此大直径轴66a被平滑地插入到圆孔61a中,而无需在插入的初始阶段压配合。换句话说,大直径轴66a构造成在需要稳定支撑的插入的最后阶段压配合,这有助于插入。
图19是附接到透镜镜筒11A侧的基部框架12上的轴构件65和轴构件66的图示。如从图19可以看到的,轴构件65的轴65b和轴构件66的小直径轴66b向后(向透镜镜筒11A的后侧)突出。
轴构件65和轴构件66在任何期望的时间被附接到透镜镜筒11A。例如,如图19所示,将轴构件65和轴构件66预先附接到单体基部框架12上,然后将其他部件(例如,后组框架14、第三棱框架架15和图像传感器单元16)附接到基部框架12。替代地,不是轴构件65和轴构件66的其他部件首先被附接到基部框架12,然后轴构件65和轴构件66被附接到基部框架12。在任一情况下,由于轴构件65和轴构件66被基部框架12压配合,所以不存在轴构件65和轴构件66在组装后不会意外掉落的可能性。轴构件65和轴构件66所插入的第一孔60和第二孔61位于基部框架12的上端,该上端远离第一棱镜保持器35、第二棱镜保持器36、后组框架保持器37和后组容纳部42。通过这样的布置,在将不是轴构件65和66的部件组装到基部框架12上之后,仍然容易穿过第一孔60和第二孔61来组装轴构件65和66。
接下来,将透镜镜筒11B附接到组装有轴构件65和轴构件66的透镜镜筒11A。透镜镜筒11B侧上的第二孔61(圆孔61a)与轴构件65的轴65b相对,并且透镜镜筒11B侧上的第一孔60(圆孔60a)与轴构件66的小直径轴66b相对。当将透镜镜筒11A和透镜镜筒11B沿前后方向安置在一起时,将轴65b插入到透镜镜筒11B的第二孔61中(图21),并且小直径轴66b插入透镜镜筒11B的第一孔60中(图25)。
如上所述,透镜镜筒11A和11B的接触表面50和51彼此接触,这限制了进一步的接近(透镜镜筒11A和透镜镜筒11B在前后方向上的位置被确定)。如图22A、22B、26A和26B所示,当接触表面50与接触表面51接触时,在凸台62和63的相对端面之间在前后方向上存在间隙N。轴构件65的凸缘65c和轴构件66的凸缘66c中的每个的厚度稍小于间隙N。因此,轴构件65和轴构件66不会妨碍透镜镜筒11A和11B在前后方向上使用接触表面50和51的定位。
如图22A和22B所示,由于轴65b的长度短于圆孔61a的长度M3,所以轴65b插入圆孔61a而没有到达透镜镜筒11B侧上的第二孔61中的小直径孔61b的位置。由于圆柱状内表面的圆孔61a配合到圆柱状外表面的轴65b,因此在透镜镜筒11B侧上的基部框架12沿轴65b的径向方向(垂直于光轴X1的所有方向)的移动受到限制。通过这样的构造,在垂直于光轴X1的平面内确定透镜镜筒11A和透镜镜筒11B的相对位置。
由于轴65b的外径稍大于圆孔61a的内径K3,所以轴65b由圆孔61a轻微压配合。因此,通过透镜镜筒11A和透镜镜筒11B组合,轴构件65可能不会发出嘎嘎声并且产生异常噪声。
如图26A和26B所示,小直径轴66b从圆孔60a侧插入到长孔60b,从而插入到透镜镜筒11B侧上的第一孔60中。由于基端部66f和尖端部66g的外径均小于圆孔60a的内径K1,因此小直径轴66b在插入的初始阶段不与第一孔60的内表面接触。
当小直径轴66b在第一孔60内移动得更深时,小直径轴66b的尖端部66g进入长孔60b。由于尖端部66g的外径小于长孔60b的竖直宽度K2,因此在此阶段在轴构件66和第一孔60之间不产生载荷。当小直径轴66b进一步在第一孔60内移动时,小直径轴66b的基端部66f进入长孔60b。然后,基端部66f被夹在长孔60b中的上下一对平面60c之间,因此,在透镜镜筒11B侧上的基部框架12的竖直移动相对于小直径轴66b受到限制。结果,限制了透镜镜筒11A相对于透镜镜筒11B绕轴构件65的旋转。
此外,由于长孔60b在左右方向上的长度大于基端部66f的外径,因此小直径轴66b不会限制透镜镜筒11B在左右方向上的位置。即,透镜镜筒11B的长孔60b仅在与光轴X1垂直的平面内的一定方向(左右方向)上相对于小直径轴66b是可移动的。通过这样的构造,小直径轴66b和第一孔60工作以抵消透镜镜筒11A和透镜镜筒11B之间的组装公差。
注意到,由于基端部66f的外径稍大于长孔60b的竖直宽度K2,所以小直径轴66b被轻压配合到长孔60b中。因此,通过透镜镜筒11A和透镜镜筒11B组合,轴构件66可能不会发出嘎嘎声并产生异常噪声。如上所述,由于尖端部66g设置在小直径轴66b的尖端处,所以直到小直径轴66b在长孔60b内前进到一定程度之前,不会发生压配合。通过该构造,将轴构件66的小直径轴66b(基端部66f)压配合到长孔60b中的时刻与轴构件65的轴65b压配合到第二孔61的圆孔61a中的时刻基本相同。因此,透镜镜筒11B与透镜镜筒11A组合而不会倾斜。与本实施例不同,如果在小直径轴66b上没有设置尖端部66g,并且小直径轴66b整体上具有与基端部66f相同的直径,则小直径轴66b压配合到第一孔的长孔60b中的时刻显著早于轴65b压配合到第二孔61的圆孔61a中的时刻。透镜镜筒11B可能以轴构件66和第一孔60的位置为支点而相对于透镜镜筒11A倾斜。
如图26A和26B所示,由于小直径轴66b的长度稍长于第一孔60的整个长度,所以小直径轴66b穿过透镜镜筒11B侧上的第一孔60,从而尖端部66g突出到透镜镜筒11A的后侧超过凸台63。通过这样的构造,虽然透镜镜筒11A和透镜镜筒11B沿前后方向具有相同的对称形状,但是容易识别出轴构件66突出超过凸台63的透镜构件11B的前侧,从而提高了可加工性。
如上所述,轴构件65和轴构件66分别压配合到第一孔60和第二孔61中。然而,如果压配合的载荷过大,则基部框架12侧上的加工性降低或发生变形,其会影响定位精度。为了避免这种情况,第一孔60、第二孔61以及轴构件65和66的相对直径被设定为以便略微压配合而不损害定位精度。
轴构件65和轴构件6所在的位置与通过接触表面50和接触表面51沿着前后方向进行定位的位置接近。轴构件65和轴构件66相对于包括光轴X1并沿上下方向延伸的虚拟平面Q1(图5)基本对称地设置。通过这样的构造,其中轴构件65和轴构件66之间沿着左右方向的距离增加,并且轴构件65和轴构件66相对于前组AF和BF以及第一棱镜AP1和BP1位置对称地设置,定位精度提高。
轴构件65和轴构件66所插入的第一孔60和第二孔61被布置在基部框架12的拐角壁24和拐角壁25中,其能够有效地利用空间而不会与构成透镜镜筒11A和透镜镜筒11B的其他部件干涉。除了拐角壁24和25的刚性之外,具有第一孔60的凸台62和具有第二孔61的凸台63的厚度也提供了加强。因此,第一孔60和第二孔61不太可能通过使用轴构件65和轴构件66而移位。
第一孔60和第二孔61还用于将构成成像装置80的外表面的外部构件附接到其上。图23和27中的前盖70是覆盖成像装置80的前侧的外部构件。前盖70具有向后突出的支撑突出部71(图23)和在内表面上的支撑突出部72(图27)。支撑突出部71和支撑突出部72被设置为分别对应于基部框架12中的第一孔60和第二孔61。支撑突出部71具有圆柱形的外表面部分,该圆柱形的外表面部分在支撑突出部71的尖端周围具有恒定的外径。圆柱形的外表面的外径与第一孔60中的长孔60b的竖直宽度K2基本相同。支撑突出部72具有圆柱形的外表面部分,该圆柱形的外表面部分在支撑突出部72的尖端部周围具有恒定的外径。圆柱形的外表面部分的外径基本上与第二孔61中的小直径孔61b的竖直宽度K4相同。
在将前盖70组装到复合透镜镜筒10时,将支撑突出部71的尖端部(圆柱状的外表面部分)从前侧插入透镜镜筒11A侧上的第一孔60的长孔60b中。此外,支撑突出部72的尖端部(圆柱形外表面部分)从前侧插入到透镜镜筒11A侧上的第二孔61的小直径孔61b中。在透镜镜筒11A上,轴构件65的轴65a尚未进入长孔60b,并且轴构件66的大直径轴66a也尚未进入小直径孔61b。因此,支撑突出部71和支撑突出部72分别成功地插入到第一孔60和第二孔61中,而不会干扰轴构件65和轴构件66。
圆柱形外表面的支撑突出部72与圆柱形内表面的小直径孔61b配合,使得前盖70位于垂直于光轴X1的平面内。此外,支撑突出部71夹在长孔60b的一对平面60c之间,这限制了前盖70围绕支撑突出部72的旋转。长孔60b在左右方向上的长度大于支撑突出部71的外径,并且支撑突出部71在左右方向上的位置不受长孔60b的限制。通过这样的构造,支撑突出部71和第一孔60工作以抵消前盖70和复合透镜镜筒10的组装公差。以该方式,第一孔60和第二孔61用于定位轴构件65和轴构件66,还用于组装和定位前盖70。
在透镜镜筒11B侧,轴构件66的小直径轴66b整体穿过第一孔60(见图26A和26B),而轴构件65尚未进入第二孔61的小直径孔61b(图22A和22B)。因此,另一构件(例如,与前盖70一起构成成像装置80的外部部件的后盖)的突出部从后侧插入透镜镜筒11B的小直径孔61b,以便定位另一构件。
由于轴构件65在轴向方向上具有对称的形状,所以轴65a和轴65b的取向可以是相反的。然而,由于轴构件66沿轴向方向具有不对称的形状,因此其取向相反的大直径轴66a和小直径轴66b在组装失败并发生故障。根据本实施例的成像装置80具有防止轴构件66沿相反方向组装的结构。
图28是沿相反方向组装轴构件66的情况的图示。小直径轴66b插入到透镜镜筒11A上的第二孔61中。小直径轴66b的基端部66f的外径比圆孔61a的内径K3短,尖端部66g的外径比小直径孔61b的内径K4短。通过这样的构造,小直径轴66b可以在第二孔61内前进以到达凸缘66c与凸台63的后侧端面接触的位置。
大直径轴66a的长度比第一孔60的圆孔60a的长度M1长。因此,当大直径轴66a插入透镜镜筒11B侧的第一孔60时,大直径轴66a的尖端圆孔60a和长孔60b之间的边界中邻接抵靠所述台阶比接触表面50和51彼此接触要早。因此,进一步的插入受到限制。在此状态下,在凸缘66c和凸台63之间在前后方向上存在较大的间隙,这允许识别防止透镜镜筒11A和透镜镜筒11B由于轴构件66的组装失败而彼此靠近。
在图28的状态下将前盖70(图23和图27)组装到复合透镜镜筒10时,支撑突出部72邻接抵靠在小直径轴66b上,从而支撑突出部72不能插入到第二孔61(小直径孔61b)中。因此,前盖70没有配合到前侧复合透镜镜筒10中,这也使得认识到轴构件66组装失败。
在本实施例中,描述了其中镜筒11B相对于镜筒11A侧定位的情况。然而,在一些实施例中,因为透镜镜筒11A和透镜镜筒11B具有相同的形状,所以可以参考透镜镜筒11B来定位透镜镜筒11A。换句话说,也可以颠倒支撑透镜镜筒作为用于定位的基准,并且使支撑透镜镜筒被支撑镜筒定位。具体地,将轴构件65(其可以是轴65a和轴65b中的任一个)插入到透镜镜筒11B上的第一孔60(圆孔60a)中,并且将该轴构件66的大直径轴66a插入透镜镜筒11B侧上的第二孔61(圆孔61a)中。随后,将轴构件65(未插入透镜镜筒11B的第一孔60中的轴65a和轴65b中的一个)插入透镜镜筒11A侧上的第二孔61(圆孔61a)中,轴构件66的小直径轴66b插入透镜镜筒11A侧上的第一孔60(长孔60b)中。
在如上所述的本实施例中,包括广角透镜系统A和图像传感器AI的透镜镜筒11A与包括广角透镜系统B和图像传感器BI的透镜镜筒11B组合以构成复合透镜镜筒10。每个成像系统都容纳在相应的透镜镜筒11A/11B中,这有助于在每个透镜镜筒11A和11B中组装光学部件,从而提高了生产率。此外,将其成像性能相似的两个透镜镜筒重新选择作为要组合的透镜镜筒11A和透镜镜筒11B。因此,容易整体上控制成像系统1的性能。在将多个光学系统组装到一个透镜镜筒中的模式下,当在完成透镜镜筒后(特别是在通过例如粘合固定部件后)发现一个光学系统出现任何故障时,包括没有故障的其他光学系统的整个系统都将被丢弃,从而造成浪费。然而,根据本公开的实施例的将透镜镜筒11A和透镜镜筒11B组合的构造有利于提高生产率和降低成本而没有任何浪费。
此外,透镜镜筒11A和11B中的每一个具有接触表面50和51,接触表面50和51确定透镜镜筒11A和11B在前后方向(光轴X1的方向)上的相对位置。透镜镜筒11A的接触表面50和51以及透镜镜筒11B的接触表面50和51相对于最接近广角透镜系统A和广角透镜系统B的物体侧的透镜之间的平面对称地设置。接触表面50和51中的每一个都垂直于光轴X1。通过这样的构造,通过使用其构造在透镜筒11A和透镜镜筒11B之间是共同的接触表面50、51,高精度地确定透镜镜筒11A和透镜镜筒11B沿前后方向上的相对位置。
由于透镜镜筒11A和透镜镜筒11B具有包括接触表面50和51在内的整体相同的形状,所以与其中组合具有不同结构的多个透镜镜筒的构造相比,可以减少部件数量、制造成本和时间。此外,在根据本公开的实施例的构造中,使构成透镜镜筒11A的基部框架12的接触表面50和51与构成透镜镜筒11B的基部框架12的接触表面51和50直接接触,以便定位透镜镜筒11A和透镜镜筒11B。与在两个透镜镜筒之间包括另一构件以定位透镜镜筒的构造相比,该构造提供了透镜镜筒的低成本且简单的结构,并且有助于在透镜镜筒之间进行精度控制。
参考图35A、35B、36A,36B,37A、37B、38A、38B、39、40和41,给出了应用根据本公开的实施例的成像系统1和复合透镜镜筒10的全视角球面成像系统的整体构造的描述。
如图35A、35B、36A、36B、37A和37B所示,成像装置80包括壳体81,成像装置80的部件组装在壳体81中。壳体81是短的左右方向和长的上下方向。壳体81在前后方向上具有预定厚度并且具有圆形顶部。壳体81具有后金属壳体82和前金属壳体83。上述前盖70(见图23和27)是前金属壳体83的一部分。壳体81包括后金属壳体82和前金属壳体83。后金属壳体82和前金属壳体83由具有比后树脂壳体87、前树脂壳体88和后述的连接树脂壳体89更高的刚性(更刚性的)的金属材料(例如,镁合金)制成。后金属壳体82和前金属壳体83组合为单个模制产品。
后金属壳体82和前金属壳体83经由左表面连接壳体84、右表面连接壳体85和底表面连接壳体86彼此连接。例如,左表面连接壳体84、右表面连接壳体85和底表面连接壳体86可以由与后金属壳体82和前金属壳体83相同的金属材料制成。但是,材料允许一定的范围,并且可能进行各种设计更改。
在后金属壳体82和前金属壳体83中的一个上形成有定位凸台,在后金属壳体82和前金属壳体83中的另一上形成有凸台插入孔。将定位凸台插入到凸台插入孔中,以使后金属壳体82和前金属壳体83定位在一起。后金属壳体82和前金属壳体83在左表面、右表面和底表面上具有螺孔,该螺孔以使后金属壳体82和前金属壳体83定位在一起的状态来紧固后金属壳体82和前金属壳体83在一起。
左表面连接壳体84、右表面连接壳体85和底表面连接壳体86被分别配合到后金属壳体82和前金属壳体83之间的左侧表面、右侧表面和底表面上的间隙中。接合紧固螺钉穿过上述螺孔插入以组合后金属壳体82、前金属壳体83、左表面连接壳体84、右表面连接壳体85和底表面连接壳体86在一起。注意到,组合后金属壳体82、前金属壳体83、左表面连接壳体84、右表面连接壳体85和底表面连接壳体86时存在一定的范围,并且可以进行各种设计更改。
后金属壳体82在上部具有大致圆形的透镜露出孔82a。前金属壳体83在上部具有大致圆形的透镜露出孔83a。广角透镜系统A的前组AF(第一透镜L1)通过透镜露出孔83a被露出,广角透镜系统B的前组BF(第一透镜L1)通过透镜露出孔82a被露出。后金属壳体82具有快门按钮90,该快门按钮90用作沿上下方向设置在后金属壳体82的中间部分稍下方的、用于捕获图像(捕获静止图像并捕获运动图像)的触发器。后金属壳体82还具有显示单元91,该显示单元91用于显示例如设置在快门按钮90下方的各种信息,例如,成像装置80的操作画面和设置画面。显示单元91可以是例如,有机电致发光(EL)显示器。
左表面连接壳体84具有例如用于沿上下方向设置在左表面连接壳体84的中间部分上的用于发出例如语音指导消息的扬声器92。右表面连接壳体85具有电源按钮93,该电源按钮93用于接通和断开成像系统1的电源,设置在沿着按钮94的右表面连接壳体85的中间部分上,用于设定提供在电源按钮93下方的拍摄模式或适度无线连接。
后金属壳体82在右侧的快门按钮90的稍微上方还具有两个麦克风95,并且这些麦克风沿上下方向彼此分开。前金属壳体83沿上下方向在前金属壳体83的中间部分的稍上方具有两个麦克风96,并且这些麦克风沿左右方向彼此分开。因此,设置在壳体的前侧和后侧上的这四个麦克风95和96分别允许三维(3D)语音。
后金属壳体82、前金属壳体83、左表面连接壳体84、右表面连接壳体85和底表面连接壳体86的组合构成沿着上下方向在壳体81的中间部分的下面的抓握部GP。拍摄者能够在握住抓握部GP的同时按下快门按钮90、电源按钮93和多个操作按钮94。
此外,后金属壳体82、前金属壳体83、左表面连接壳体84、右表面连接壳体85以及底表面连接壳体86的组合具有在顶部的开口OS。开口OS由后树脂壳体87、前树脂壳体88和连接树脂壳体89填充。后树脂壳体87、前树脂壳体88和连接树脂壳体89可以是由树脂材料制成的单一模制产品,所述树脂材料为例如聚碳酸酯(PC)、丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物(ABS)树脂以及PC和ABS树脂的混合物,其具有比后金属壳体82和前金属壳体83刚性相对低的刚性。
后树脂壳体87具有弯曲形状以配合到后金属壳体82的顶部上的开口OS的弯曲开口部分中。前树脂壳体88具有弯曲形状以配合到前金属壳体83的顶部上的开口OS的弯曲开口部分中。后树脂壳体87和前树脂壳体88形成为沿前后方向面对彼此相反方向的对称形状。连接树脂壳体89具有弯曲的形状,以配合到形成在后金属壳体82和前金属壳体83的顶部上形成的开口OS内的后树脂壳体87和前树脂壳体88之间的空间中。
后金属壳体82具有一对突出部分,该突出部分设置有沿左右方向彼此分开的螺孔,该螺孔稍微在透镜露出孔82a的上方。后树脂壳体87具有与一对具有螺孔的突出部分相对应的一对螺孔。该一对螺钉插入孔和具有螺孔的一对突出部分彼此对准,并且将一对紧固螺钉插入到一对螺钉插入孔中以拧入(紧固)到突出部分的螺孔中。因此,后金属壳体82联接(连接)到后树脂壳体87。相同的连接结构适用于前金属壳体83和前树脂壳体88。
例如,如图9中所示,透镜镜筒11A和透镜镜筒11B中的每一个的基部框架12具有一对左右螺钉插入孔12a和12b。螺钉插入孔12a设置在凸台52与凸台62之间,并沿前后方向贯通拐角壁24。螺钉插入孔12b设置在凸台53与凸台63之间,并沿前后方向贯通拐角壁25。通过将透镜镜筒11A和透镜镜筒11B组合以形成复合透镜镜筒10,透镜镜筒11A的螺钉插入孔12a和透镜镜筒11B的螺钉插入孔12b彼此连通。此外,在这样的状态下,透镜镜筒11A的螺钉插入孔12b和透镜镜筒11B的螺钉插入孔12a彼此可连通。后金属壳体82具有被定位为对应于螺钉插入孔12a和12b的左右螺孔。插入到透镜镜筒11A的螺钉插入孔12a和透镜镜筒11B的螺钉插入孔12b中的固定螺钉97(图38A)被插入到后金属壳体82的一个螺孔中。插入到透镜镜筒11A的螺钉插入孔12b和透镜镜筒11B的螺钉插入孔12a中的固定螺钉98(图38A)被插入到后金属壳体82的另一螺孔中。因此,复合透镜镜筒10和后金属壳体82被组装。此外,组装后金属壳体82和其他外部部件(例如,前金属壳体83),使得将复合透镜镜筒10容纳在壳体81中。注意到,在复合透镜镜筒10和壳体81时存在一定范围,可以进行各种设计改变。
图38A和38B是组装(组合)的壳体81和后金属壳体82的相对位置的图示。在图38A和38B中,由复合透镜镜筒10在壳体81中占据的区域被突出的粗线包围。
如图38A和图38B所示,将保持复合透镜镜筒10的壳体81划分为用于将复合透镜镜筒10保持在壳体81的上部的保持区域和用于不沿着壳体81的上下方向将复合透镜镜筒10保持在壳体81的下部中的非保持区域。复合透镜镜筒10的一部分使前组AF和BF的广角透镜A和B即第一透镜(例如,负透镜L1)的至少一部分露出到壳体81的外部,从而限定了复合透镜镜筒10的除了露出区域以外的最大轮廓线。在图38A和图38B中,w表示复合透镜镜筒10的宽度(左右方向的长度),以及d表示由最大轮廓线限定的复合透镜镜筒10的厚度(左右方向的长度)。
图39、40和41分别是沿图35A中的线XXXIX-XXXIX、XL-XL和XLI-XLI截取的截面图。
如图40和41所示,其中复合透镜镜筒10未保持在壳体81中的非保持区域保持(容纳)无线模块板100,该无线模块板100转换来自图像传感器AI和BI的成像信号变成无线信号。无线模块板100包括在前侧上的子板101和在后侧上的主板102,其沿前后方向重叠并且彼此电联接。子板101在平面图中形成相对较小且大致矩形的形状,而主板102在平面图中形成相对较大且大致矩形的形状。主板102包括向上延伸至由后树脂壳体87、前树脂壳体88和连接树脂壳体89形成的内部空间的传输构件。该传输构件可以由例如同轴电缆或柔性印刷电路(FPC)构成。
如图41所示,在后树脂壳体87、前树脂壳体88和连接树脂壳体89的内部空间中设置有通信天线103。传输构件的一端与主板102连接,另一端连接到通信天线103。传输构件将图像传感器AI和BI的成像信号传输到通信天线103,并且通信天线103将成像信号无线传输到外部设备。此外,通信天线103能够与外部设备之间传输和接收各种信号。
通信天线103包括天线主体和用于支撑天线主体的天线板。天线主体可以由例如FPC或刚性FPC组成。天线板沿着形成在壳体81(后金属壳体82、前金属壳体83、左表面连接壳体84、右表面连接壳体85和底表面连接壳体86)的顶表面上的开口OS的形状具有弯曲形状(圆形)。传输构件的端部连接到天线主体所附接到的弯曲形状部分的上表面。
如图40和41所示,向成像装置80的每个部件供电的电池104被保持(存储)在壳体81的复合透镜镜筒10的非保持区域中。电池104沿上下方向重叠无线模块板100并且相对于无线模块板100位于前侧。
此外,当从撞击透镜L1的光的光轴方向看时,图像传感器AI和BI被设置为不与最靠近物体侧的透镜L1重叠(见图2和5)。当从撞击透镜L1(光轴X1)的光的方向观看成像装置80时,无线模块基板100、通信天线103、电池104和其他部件被布置在除第一透镜L1和图像传感器AI和BI被占据的区域之外的区域中。通过这样的构造,可以在上下方向、左右方向以及前后方向上最小化复合透镜镜筒10。
图42是成像装置80的硬件构造的示例的框图。成像装置80包括数字静态相机处理器(在下文中,简称为处理器)500、镜筒单元502和连接到处理器500的各种部件。透镜镜筒单元502具有上述的两对广角透镜系统A和B以及图像传感器AI和BI。图像传感器AI和BI由来自处理器500中的CPU 530的命令控制,这将在后面描述。
处理器500包括图像信号处理器(ISP)508A和508B、直接存储器访问控制器(DMAC)510、用于裁决存储器访问的裁决器(ARBMEMC)512、用于控制存储器访问的存储器控制器(MEMC)514以及失真校正/图像合成块518。ISP508A和508B将白平衡校正和伽马校正应用于由图像传感器AI和BI处理的图像信号。MEMC 514联接到同步动态随机存取存储器(SDRAM)516。当ISP 508A和508B以及失真校正/图像合成块518执行处理时,SDRAM 516临时存储数据。失真校正/图像合成块518使用来自三轴加速度计520的数据将失真校正和上下校正应用于由成像系统(一组广角透镜系统A和图像传感器AI以及一组广角透镜系统B和图像传感器BI)捕获的部分图像,以合成图像。
处理器500还包括DMAC 522、图像处理块524、CPU 530、图像数据传输单元526、同步动态随机存取存储器(SDRAM)528、存储卡控制块540、通用串行总线(USB)块546、外围块550、声音单元552、串行块558、液晶显示(LCD)驱动器562和桥568。
CPU 530控制成像装置80中的各个元件的操作。图像处理块524使用调整大小块532、接合摄影专家组(JPEG)块534和H.264块536对图像数据执行各种类型的图像处理。调整大小块532通过插值处理来放大或缩小图像数据的大小。JPEG块534是执行JPEG压缩和解压缩的编解码器块。H.264块536是压缩和解压缩诸如H.264的运动图像的编解码器块。图像数据传送单元526传送已经由图像处理块524执行了图像处理的图像。SDRAMC528控制联接至处理器500的SDRAM 538,并且当在处理器500中对图像数据执行各种处理时,SDRAM 538临时存储图像数据。
存储卡控制块540控制对存储卡以及插入存储卡插槽542的闪存只读存储器(ROM)544的读取和写入。存储卡插槽542是用于将存储卡可拆卸地附接到成像装置80的插槽。USB块546控制与外部设备(例如经由USB连接器548联接的个人计算机)的USB通信。外围块550联接到电源开关566。声音单元552联接到接收来自用户的音频信号的麦克风556以及输出记录的音频信号并控制声音的输入和输出的扬声器554。串行块558控制与诸如PC之类的外部设备的串行通信,并连接至无线网络接口卡(NIC)560。液晶显示器(LCD)驱动器562是驱动器电路,其驱动LCD监视器564并执行用于在LCD监视器564上显示各种状态的信号的转换。LCD监视器564构成显示单元91(参见图35B、36A、36B、40和41)。
闪存ROM 544存储以可以被CPU 530解码的代码编写的控制程序以及各种参数。当通过操作电源按钮93等经由电源开关566接通电源时,控制程序被加载到主存储器中。CPU530根据加载到主存储器中的程序来控制成像系统1中每个部分的操作,同时暂时将控制所需的数据保存在SDRAM 538和本地静态随机存取存储器(SRAM)上。
图42中的成像装置80能够组合由两个成像系统捕获的两个局部图像。与该构造不同,可以应用另一构造,其中成像装置80输出两个部分图像,并且与成像装置80分开的外部设备(例如,个人计算机(PC))处理图像,例如以合成图像。
本公开不限于上述实施例,并且根据以上教导,许多附加和变化是可能的。例如,在上述实施例中,在构成透镜镜筒11A和11B的多个透镜镜筒构件中,基部框架12设置有接触表面50和51。然而,在一些实施例中,一些除基部框架12以外的一些其他透镜镜筒构件(用于直接或间接支撑光学系统的至少一部分的支撑件)可以设置有接触表面50和51。
本公开的实施例在其中要组合的两个成像单元具有相同形状的成像装置中特别有效。在上述实施例中,透镜镜筒11A和透镜镜筒11B具有相同的形状,并且结合在复合透镜镜筒10中的左右轴构件65和66具有彼此不同的形状。在本公开中,通过这样的构造,可以说两个成像单元具有相同的形状。换句话说,由于透镜镜筒11A和11B沿前后方向组合,所以不管轴构件65和66的形状如何,都可以获得接触表面50和51的有利效果。
可替代地,代替轴构件65和66,可以在垂直于光轴X1的方向上定位其他两个具有相同形状的轴构件,以获得组合的透镜镜筒10的前后对称构造。具体地,两个轴构件都可以像轴构件65一样无间隙地插入孔(60和61)中。在该结构中,尽管透镜镜筒11A和透镜镜筒11B之间的误差吸收减小,但是由于透镜镜筒11A和11B具有相同的形状,与组合两个不同形状的透镜镜筒的情况相比,相对精度误差不太可能发生,并且实用性足够。
在上述实施例中,基部框架12中的每个在沿左右方向(在每个基部框架12的左端和右端附近)彼此远离的位置处包括接触表面50和51。通过这样的布置,当两个基部框架12组合在一起时,通过彼此接触的接触表面50和51提供了高稳定性。特别地,在每个基部框架12中,一个接触表面50位于后组框架保持器37上方,而另一接触表面51位于后组框架容纳部42上方。因此,接触表面50和接触表面51之间的距离增加使得接触表面50和接触表面51的位置不与后组AR和BR、第一棱镜AP1和BP1以及第二棱镜AP2和BP2由每个基部框架的后侧保持的位置重叠。然而,也可以使用具有与接触表面50和51不同的构造的触头。
例如,在每个基部框架12上提供的触头的数量可以是一个、或者三个或更多。注意,当每个基部框架12在靠近基部框架12的外围部分的位置处包括一个触头时,与基部框架12接触的一个触头可能会妨碍基部框架12倾斜的减小。由于此原因,当每个基部框架12包括一个触头时,该触头设置在远离基部框架12的外围部分的位置,并且具有基本防止基部框架12倾斜的形状(例如,具有大的接触表面积)。
在上述实施例中,每个基部框架上的接触表面50和接触表面51都是垂直于前后方向的两个平面(彼此接触的平行平面)。通过该构造,当接触表面50和接触表面51彼此接触时,在与接触方向相交的方向(前后方向)上不产生分力,并且两个基部框架在前后方向上的位置稳定地确定。然而,可以应用这样的构造,其中设置在每个基部框架12上的触头不是垂直于触头彼此面对的方向的平面(接触表面50和51)。
在以上实施例中,设置在两个基部框架12上的接触表面50和接触表面51具有对称的形状,使得接触表面50和接触表面51彼此面对并且接触,但是可以具有不对称的结构。例如,一个触头具有一平面,另一触头包括多个与该平面接触的突出部。
在根据本公开的实施例的复合透镜镜筒10中,透镜镜筒11A的光轴X1和透镜镜筒11B的光轴X1同轴布置。根据本公开的实施例的构造可以应用于光学系统,在该光学系统中,来自光学系统中的物体的入射光的光轴不是同轴布置的。例如,根据本公开的实施例的构造可以应用于这样的光学系统,在该光学系统中,来自两个光学系统中的物体的入射光的光轴以在上述实施例中的平行的左右方向或上下方向布置。在此情况下,设置在保持两个光学系统的两个保持器(对应于基部框架12)上的接触表面沿着两个光学系统中的入射光的光轴平行(在上述实施例中在左右方向或上下方向上)布置的方向彼此面对。
在上述实施例中,描述了组合包括广角透镜系统A和B以及图像传感器AI和BI(两个成像单元)的两个透镜镜筒11A和11B的情况。根据本公开的实施例的光学系统可以应用于通过使用接触表面来定位两个保持器的构造,而无需将图像传感器AI和BI设置在透镜镜筒11A和11B中(即,图像传感器AI和BI与光学系统分开)。
在上述实施例中,将保持后组AR和BR的各个透镜的后组框架14附接到每个都构成保持器的基部框架12上。替代地,其中构成后组AR/BR的每个透镜直接由基部框架12保持的构造(包括其中基部框架12直接保持后组AR/BR的各透镜的透镜定位器的构造)是可适用的。即,根据本公开的实施例的保持器被构造为直接或间接地保持诸如透镜的光学元件,并且定位光学元件。保持器的具体构造不限于根据上述实施例的基部框架12。
在上述实施例中,复合透镜镜筒10或成像装置80产生球形图像。然而,由此预期没有限制,并且由光学系统获得的图像可以是除球面图像之外的图像,诸如仅通过在水平平面中拍摄360度而获得的全景图像。
鉴于以上教导,许多附加的修改和变化是可能的。因此,应理解,在以上教导的范围内,可以不同于本文具体描述的方式实践本公开。在已经描述了一些实施例的情况下,很明显,可以以许多方式改变它们。这样的变化不应被认为是背离本公开和所附权利要求的范围,并且所有这样的修改旨在被包括在本公开和所附权利要求的范围内。
本专利申请根据35U.S.C.§119(a)基于并要求于2018年3月20日向日本专利局提交的日本专利申请No.2018-053347和2019年2月5日提交的日本专利申请No.2019-018649的优先权,其全部公开在此通过引用并入本文。
附图标记列表
1 成像系统
10 复合透镜镜筒
11A 透镜镜筒(成像单元)
11B 透镜镜筒(成像单元)
12 基部框架(支撑件、一个支撑件、另一支撑件)
13 前组框架(粘合剂固定构件)
14 后组框架
15 第三棱框架架
16 图像传感器单元
17 基板
20 前壁
21 上壁
22 侧壁
23 侧壁
24 拐角壁
25 拐角壁
26 前组框架触头
27 结合孔
33 结合孔
35 第一棱镜保持器(反射光学元件保持器)
35a 上壁(辅助触头)
35b 下壁(辅助触头)
36 第二棱镜保持器(反射光学元件保持器)
37 后组框架保持器
38 支撑座(透镜定位器)
39 支撑座(透镜定位器)
42 后组框架容纳部
50 接触表面(触头)
51 接触表面(触头)
56 后组框架相对部分
60 第一孔
61 第二孔
65 轴构件
66 轴构件
70 前盖
80 成像装置
81 壳体
127 结合孔
133 结合孔
227 结合孔
233 结合孔
A 广角透镜系统(一个光学系统)
AF 前组
AI 图像传感器(一个图像传感器)
AP1 第一棱镜
AP2 第二棱镜
AP3 第三棱镜
AR 后组
AS 可变孔径光阑
B 广角透镜系统(另一光学系统)
BF 前组
BI 图像传感器(另一图像传感器)
BP1 第一棱镜(反射光学元件)
BP2 第二棱镜(反射光学元件)
BP3 第三棱镜(反射光学元件)
BR 后组
BS 可变孔径光阑
X1 光轴(入射光/撞击光的光轴)
X2 光轴
X3 光轴
X4 光轴

Claims (18)

1.一种光学系统,包括两个成像光学系统和容纳所述两个成像光学系统的复合透镜镜筒,其中,
该复合透镜镜筒通过对称地组合具有相同结构的两个透镜镜筒而形成,
所述具有相同结构的两个透镜镜筒包括两个保持器,其中一个保持器用于保持一个成像光学系统,另一个保持器用于保持另一个成像光学系统,
所述两个透镜镜筒分别支撑所述两个成像光学系统,
所述两个保持器中的每个保持器包括:
透镜定位器,确定构成每个成像光学系统的透镜的位置;和
两个触头,设置成与透镜定位器分开,
其中,当该一个保持器与另一保持器组合时,该一个保持器的两个触头与另一保持器的两个触头接触,并且透镜保持在由每个保持器的透镜定位器确定的位置处。
2.根据权利要求1所述的光学系统,
其中该一个保持器的一个触头和另一保持器的相应一个触头具有彼此平行的平面。
3.根据权利要求1所述的光学系统,
其中该一个保持器的每个触头和另一保持器的每个触头具有彼此对称的形状。
4.根据权利要求1所述的光学系统,
其中,两个保持器中的每一个包括多个触头,所述多个触头包括该两个触头。
5.根据权利要求1所述的光学系统,
其中,两个保持器中的每一个还包括与触头和透镜定位器分开的透镜容纳部,
其中,当该一个保持器与另一保持器组合时,一个成像光学系统的透镜设置在彼此面对的一个保持器的透镜定位器与另一保持器的透镜容纳部之间,和
另一成像光学系统的透镜布置在彼此相对的另一保持器的透镜定位器和一个保持器的透镜容纳部之间。
6.根据权利要求1所述的光学系统,
其中,当该一个保持器与另一保持器组合时,一个成像光学系统和另一成像光学系统面对相反方向。
7.根据权利要求6所述的光学系统,
其中一个成像光学系统和另一成像光学系统被设置成使得来自入射在一个成像光学系统上的物体的光的光轴和来自入射在另一成像光学系统上的物体的光的光轴同轴地布置,和
该两个保持器中的每个保持器的两个触头相对于同轴的光轴基本对称地定位。
8.根据权利要求7所述的光学系统,还包括定位机构,当该一个保持器与另一保持器组合时,所述定位机构确定该一个保持器和另一保持器在垂直于同轴的光轴的方向上的相对位置。
9.根据权利要求7或8所述的光学系统,还包括:
第一光学调节器,设置在一个成像光学系统上,第一光学调节器构造为在垂直于同轴的光轴的方向上调节该一个成像光学系统的一部分的位置;和
第二光学调节器,设置在另一成像光学系统上,该第二光学调节器构造为在垂直于同轴的光轴的方向上调节另一成像光学系统的一部分的位置。
10.根据权利要求1至8中的任一项所述的光学系统,
其中该两个保持器中的每一个还包括光遮蔽件,和
其中,当该一个保持器与另一保持器组合时,该一个保持器的光遮蔽件和另一保持器的光遮蔽件被构造成阻止外部光进入两个保持器而没有沿触头彼此面对的方向彼此接触。
11.根据权利要求1至8中的任一项所述的光学系统,
其中,两个成像光学系统中的每一个具有至少一个反射表面。
12.根据权利要求11所述的光学系统,
其中该两个保持器中的每一个都包括反射光学元件保持器,以保持具有反射表面的反射光学元件。
13.根据权利要求12所述的光学系统,
其中,一个成像光学系统的一个反射光学元件和另一成像光学系统的另一反射光学元件将来自物体的光束反射到相反的方向,和
其中,每个保持器的两个触头设置成沿由反射光学元件反射的光束的相反方向彼此远离。
14.根据权利要求1至8中的任一项所述的光学系统,
其中该一个保持器和另一保持器中的每一个都包括辅助触头,并且一个保持器的辅助触头和另一保持器的辅助触头根据在触头彼此接触的方向上的载荷量是彼此可接触的。
15.根据权利要求1至8中的任一项所述的光学系统,
其中,两个成像光学系统中的每一个都包括粘合剂固定构件,该粘合剂固定构件仅通过粘合剂固定到相应的成像光学系统,
该粘合剂固定构件保持相应的成像光学系统的一部分。
16.一种光学系统,包括两个成像光学系统和容纳所述两个成像光学系统的复合透镜镜筒,其中,
该复合透镜镜筒通过对称地组合具有相同结构的两个透镜镜筒而形成,
所述具有相同结构的两个透镜镜筒包括两个保持器,其中一个保持器用于保持一个成像光学系统,另一个保持器用于保持另一成像光学系统,
所述两个透镜镜筒分别支撑所述两个成像光学系统,所述两个保持器中的每个保持器包括:
透镜定位器,确定构成每个成像光学系统的透镜的位置;
两个触头,设置成与透镜定位器分开;和
透镜容纳部,与触头和透镜定位器分开,
其中,当该一个保持器与另一保持器组合时,一个成像光学系统的透镜设置在彼此面对的一个保持器的透镜定位器与另一保持器的透镜容纳部之间,
其中,当该一个保持器与另一保持器组合时,另一成像光学系统的透镜设置在彼此面对的另一保持器的透镜定位器与该一个保持器的透镜容纳部之间,和
其中,当该一个保持器与另一保持器组合时,该一个保持器的两个触头接触另一保持器的两个触头。
17.一种成像装置,包括:
根据权利要求1至16中的任一项所述的光学系统;和
两个图像传感器,以形成由两个成像光学系统捕获的图像,以组合形成的图像以获得一个图像。
18.根据权利要求17所述的成像装置,还包括:
第一成像单元,包括一个成像光学系统、一个图像传感器和一个保持器;和
第二成像单元,包括另一成像光学系统、另一图像传感器和另一保持器,
第一成像单元和第二成像单元具有相同的形状。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102511623B1 (ko) * 2018-04-11 2023-03-20 엘지이노텍 주식회사 카메라 모듈
JP7268372B2 (ja) * 2019-01-31 2023-05-08 株式会社リコー 撮像装置
JP7293698B2 (ja) * 2019-02-07 2023-06-20 株式会社リコー 光学システム、撮像システム及び撮像装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104506761A (zh) * 2014-12-20 2015-04-08 中国地质大学(武汉) 一种360度全景立体摄像机
CN205450557U (zh) * 2016-01-13 2016-08-10 北京疯景科技有限公司 全景图像采集系统
CN205942245U (zh) * 2016-08-17 2017-02-08 深圳岚锋创视网络科技有限公司 一种拍摄装置及其镜头组件
CN206805136U (zh) * 2017-04-06 2017-12-26 深圳市友坚科技有限公司 一种手持全景相机
CN206863472U (zh) * 2017-03-22 2018-01-09 黄深喜 一体式立体视觉三维全景相机

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6019970B2 (ja) 1980-12-25 1985-05-18 マツハシ冷熱工業株式会社 差圧通風冷却用多段式建造物
US5883663A (en) * 1996-12-02 1999-03-16 Siwko; Robert P. Multiple image camera for measuring the alignment of objects in different planes
TWI302632B (en) * 2004-10-26 2008-11-01 Asia Optical Co Inc Optical lens and assembly process thereof
US8456769B2 (en) * 2008-11-28 2013-06-04 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Lens unit and vehicle-mounted infrared lens unit
CN101833157A (zh) * 2009-03-13 2010-09-15 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 相机模组
JP5910485B2 (ja) * 2012-03-16 2016-04-27 株式会社リコー 撮像システム
JP6019970B2 (ja) * 2012-09-11 2016-11-02 株式会社リコー 全天球型の撮像システムおよび撮像光学系
US9977226B2 (en) * 2015-03-18 2018-05-22 Gopro, Inc. Unibody dual-lens mount for a spherical camera
KR102378518B1 (ko) * 2015-05-15 2022-03-25 삼성전자주식회사 카메라 모듈 및 이를 포함하는 전자 장치
JP6583204B2 (ja) 2016-09-30 2019-10-02 Jfeスチール株式会社 スラグ高さ測定装置、スラグ高さ測定方法および溶銑の予備処理方法
JP6923379B2 (ja) 2017-07-13 2021-08-18 三菱造船株式会社 図面管理システム、図面管理システムの制御方法及びプログラム
CN208636508U (zh) * 2018-08-07 2019-03-22 瑞声科技(新加坡)有限公司 镜头模组

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104506761A (zh) * 2014-12-20 2015-04-08 中国地质大学(武汉) 一种360度全景立体摄像机
CN205450557U (zh) * 2016-01-13 2016-08-10 北京疯景科技有限公司 全景图像采集系统
CN205942245U (zh) * 2016-08-17 2017-02-08 深圳岚锋创视网络科技有限公司 一种拍摄装置及其镜头组件
CN206863472U (zh) * 2017-03-22 2018-01-09 黄深喜 一体式立体视觉三维全景相机
CN206805136U (zh) * 2017-04-06 2017-12-26 深圳市友坚科技有限公司 一种手持全景相机

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