TW201804193A - 光學單元 - Google Patents

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白鳥敏男
神崎陽介
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日本電產三協股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種光學單元,能夠使透鏡的光軸與成為基準的中心軸線一致,並且能夠抑制光軸與通過攝像元件的攝像面中心的中心垂直線的偏離。光學單元中,當將在筒部中裝入有多個透鏡的支架組裝至基座時,使支架的被引導部由基座的引導部予以引導,以使支架的中心軸線(廣角透鏡的光軸)與成為基座的基準的中心軸線一致。在基座的基板保持部上設有基板從與物體側為相反的側抵接的定位部,在基板保持部及基板上設有固定部,該固定部以可對相對於中心軸線而正交的方向上的、基板相對於基板保持部的位置進行調整的方式來固定基板。

Description

光學單元
本發明有關於一種將保持多個透鏡(lens)的支架(holder)安裝於基座(base)的光學單元(unit)。
當將保持多個透鏡的支架經由基座而安裝於光學設備時,提出有一種結構:預先在基座的筒狀的支架保持部的內周面形成母螺紋,另一方面,在支架的外周面形成公螺紋。該結構中,當在支架的筒部的內側設置多個透鏡時,預先使多個透鏡的光軸與筒部的中心軸線一致,隨後,將支架螺入至基座的筒狀的支架保持部的內側(參照專利文獻1)。而且,在專利文獻1中提出:由於有可能因公螺紋與母螺紋之間的晃動而産生光軸的偏離或傾斜,因此預先在支架保持部設置圓筒狀的引導部,另一方面,在支架上預先設置嵌入引導部的被引導部。
而且,在專利文獻1中,關於用於設置安裝有攝像元件的基板的結構,例如在段落[0021]中提出:在基座的後端一體地形成用於安裝基板的呈大致矩形輪廓的後端面,並且以攝像元件的中心位置的定位部等的尺寸成為規定值的方式進行管理,以使通過攝像元件的攝像面中心的中心垂直線與支架保持部的中心軸線一致。 [現有技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1:日本專利特開2015-210407號公報
[發明所要解決的問題] 但是,當如專利文獻1所記載的技術般,使多個透鏡的光軸與通過攝像元件的攝像面中心的中心垂直線一致時,即使在基座中對規定攝像元件中心位置的定位部等的尺寸進行管理,有時仍會因製造基座時的尺寸精度等的影響,而導致光軸與通過攝像元件的攝像面中心的中心垂直線發生偏離,此時會産生視場角狹窄等問題。
鑒於以上問題,本發明的課題在於提供一種光學單元,能夠使透鏡的光軸與成為基準的中心軸線一致,並且能夠抑制光軸與通過攝像元件的攝像面中心的中心垂直線的偏離。 [解決問題的技術手段]
為了解決所述問題,本發明是一種光學單元,包括:多個透鏡;攝像元件,接受經由所述多個透鏡而透射來的光;基板,安裝有所述攝像元件;支架,具備在內側保持所述多個透鏡的筒部;以及基座,具備在內側保持所述支架的筒狀的支架保持部、及保持所述基板的基板保持部,所述光學單元的特徵在於,所述支架保持部的內周面具備引導部,所述引導部規定成為基準的第1中心軸線,所述筒部的外周面具備被引導部,所述被引導部規定與所述多個透鏡的光軸一致的第2中心軸線,所述被引導部由所述引導部予以定位而所述第1中心軸線與所述第2中心軸線一致,在所述基板保持部上設有所述基板從與物體側相反的側抵接的定位部,在所述基板保持部及所述基板的至少一者上設有固定部,所述固定部可調整與所述第1中心軸線正交方向上所述基板相對於所述基板保持部的位置,以固定所述基板。
本發明中,當將在筒部中裝入有多個透鏡的支架組裝至基座時,使支架的被引導部由基座的引導部予以引導,以使支架的第2中心軸線(多個透鏡的光軸)與成為基準的第1中心軸線一致。因此,即使在公螺紋與母螺紋之間存在晃動的情況下,也可抑制第2中心軸線(多個透鏡的光軸)相對於第1中心軸線的傾斜或與光軸正交的方向上的位置偏離。而且,在基板保持部上設有基板從與物體側為相反的側抵接的定位部,在基板保持部及基板中的其中一者上設有固定部,該固定部以可對相對於第1中心軸線而正交的方向上的、基板相對於基板保持部的位置進行調整的方式來固定基板,因此能夠適當地設定攝像元件的光軸方向的位置、及攝像元件的相對於光軸方向而正交的方向的位置。因此,能夠抑制透鏡的光軸與通過攝像元件的攝像面中心的中心垂直線的偏離。
本發明中,可採用下述形態:所述固定部是將所述基板固定於所述基座的螺絲所貫穿的孔,所述孔的內徑大於所述螺絲的外徑。根據該形態,在使攝像元件的相對於光軸方向而正交的方向的位置挪動,而調整好透鏡的光軸與通過攝像元件的攝像面中心的中心垂直線的位置後,可藉由螺絲將基板固定至基座。具體而言,可構成為:所述基座的所述基板保持部具有筒狀的主體部,所述筒狀的主體部是從所述支架保持部的與物體側為相反側的端部朝向徑向外側突出,並且突出至所述攝像元件側,在所述主體部與所述基板上分別貫穿地設有所述孔,並且所述主體部的所述攝像元件側的端面是成為所述基板所抵接的所述定位部的定位平面。或者,可構成為,在所述基板上貫穿地設有所述孔,並且,所述主體部的所述攝像元件側的端面是成為所述基板所抵接的所述定位部的定位平面。
本發明中,可採用下述形態:在所述支架保持部的內周面,相對於所述引導部而在與物體側為相反的側形成有母螺紋,在所述筒部的外周面,相對於所述被引導部而在與物體側為相反的側,形成有與所述母螺紋嚙合的公螺紋。根據該形態,可藉由母螺紋與公螺紋的嚙合來將支架固定至基座。而且,藉由使支架旋轉,能夠使支架沿光軸方向移動,因此能夠容易地進行聚焦(focusing)調整。具體而言,優選的是,所述被引導部的外徑大於所述公螺紋的外徑,所述引導部的內徑大於所述母螺紋的內徑及所述公螺紋的所述外徑,所述被引導部由所述引導部進行徑向的定位,以使所述第1中心軸線與所述第2中心軸線一致。根據此種結構,藉由母螺紋與公螺紋的嚙合,能夠使支架沿光軸方向移動,並且被引導部能夠藉由引導部來使第1中心軸線與第2中心軸線在徑向上一致。
本發明中,可採用下述形態:所述多個透鏡中包含接合透鏡,所述接合透鏡在從相對於所述光軸而正交的方向觀察時,與所述公螺紋重合。當支架的被引導部由基座的引導部予以引導時,會從徑向外側對被引導部施加大的應力,但從相對於光軸而正交的方向觀察時,接合透鏡位於與公螺紋重合的位置,而非位於與被引導部重合的位置。因此,難以對接合透鏡施加大的應力,因此接合透鏡難以産生透鏡的變形或剝離等問題。
本發明中,可採用下述形態:在所述公螺紋中,所述光軸方向的中間部的螺紋外徑小於相對於所述中間部而在所述光軸方向的兩側相鄰的兩端部的螺紋外徑。根據該形態,當藉由公螺紋與母螺紋來將筒部固定於支架保持部時,能夠降低從徑向外側對形成有公螺紋的部分施加的應力。因而,能夠降低對接合透鏡施加的應力。
本發明中,可採用下述形態:在所述筒部的內周面與所述外周面之間,形成有減厚用凹部,所述減厚用凹部是從所述筒部的與物體側為相反側的端部凹陷,且在從相對於所述光軸而正交的方向觀察時,與所述公螺紋重合。根據該形態,在筒部中形成有公螺紋的部分,相對於凹部而位於徑向內側的部分與相對於凹部而位於徑向外側的部分的壁厚差小。因而,難以産生使支架樹脂成形時的縮痕,因此能夠精度良好地形成公螺紋。而且,當將支架固定於基座時,即使對筒部施加應力,該應力也會被凹部吸收。因而,不會對透鏡施加大的應力。
本發明中,可採用下述形態:所述凹部在從相對於所述光軸而正交的方向觀察時,與所述被引導部重合。根據該形態,難以産生使支架樹脂成形時的縮痕,因此能夠精度良好地形成被引導部。而且,當將支架固定於基座時,即使對被引導部施加應力,該應力也會被凹部吸收。因而,不會對透鏡施加大的應力。
本發明中,可採用下述形態:在所述被引導部上設有平面部,所述平面部朝向相對於所述第2中心軸線而正交的方向。
本發明中,可採用下述形態:分模線(parting line)位於所述平面部。
本發明中,可採用下述形態:所述多個透鏡的焦點位置伴隨溫度上升而朝與物體側相反的側偏移,所述支架的線膨脹係數小於所述基座的線膨脹係數。根據該形態,即使在焦點位置伴隨環境溫度的上升而發生偏移的情況下,也能夠藉由攝像元件的位置因支架與基座的線膨脹係數之差而移動,從而吸收該偏移。
本發明中,可採用下述形態:所述多個透鏡的焦點位置伴隨溫度上升而朝物體側偏移,所述支架的線膨脹係數大於所述基座的線膨脹係數。根據該形態,即使在焦點位置伴隨環境溫度的上升而發生偏移的情況下,也能夠藉由攝像元件的位置因支架與基座的線膨脹係數之差而移動,從而吸收該偏移。 [發明的效果]
本發明中,當將在筒部中裝入有多個透鏡的支架組裝至基座時,使支架的被引導部由基座的引導部予以引導,以使支架的第2中心軸線(多個透鏡的光軸)與成為基準的第1中心軸線一致。因此,即使在公螺紋與母螺紋之間存在晃動的情況下,也可抑制第2中心軸線(多個透鏡的光軸)相對於第1中心軸線的傾斜或與光軸正交的方向上的位置偏離。而且,在基板保持部上設有基板從與物體側為相反的側抵接的定位部,在基板保持部及基板中的其中一者上設有固定部,該固定部以可對相對於第1中心軸線而正交的方向上的、基板相對於基板保持部的位置進行調整的方式來固定基板,因此能夠適當地設定攝像元件的光軸方向的位置、及攝像元件的相對於光軸方向而正交的方向的位置。因此,能夠抑制透鏡的光軸與通過攝像元件的攝像面中心的中心垂直線的偏離。
以下,參照附圖來說明適用了本發明的光學單元。
[實施方式1] (整體結構) 圖1是本發明的實施方式1的光學單元100的剖面圖。圖2是從與物體側相反的側觀察本發明的實施方式1的光學單元100中所用的支架30時的立體圖。
如圖1所示,本形態的光學單元100具有:多個透鏡10;攝像元件21,接收經由多個透鏡10而透射來的光;基板20,在物體側的面上安裝有攝像元件21;以及支架30,在內側保持多個透鏡10,支架30經由基座40而搭載於攝像裝置(未圖示)。基板20被保持於基座40。
多個透鏡10構成具有6組7片的透鏡結構的廣角透鏡1。更具體而言,廣角透鏡1具備從物體側起依序配置的第1透鏡11、第2透鏡12、第3透鏡13、第4透鏡14、光圈70、第5透鏡15、第6透鏡16及第7透鏡17。第1透鏡11、第2透鏡12、第3透鏡13、第4透鏡14及第5透鏡15包含單透鏡,第6透鏡16及第7透鏡17構成將第6透鏡16的像側的凹面與第7透鏡17的物體側的凸面接合而成的接合透鏡19。第4透鏡14是在由環(ring)18支撑的狀態下保持於支架30。在廣角透鏡1中,第2透鏡12、第3透鏡13、環18、光圈70、第5透鏡15及第6透鏡16的外徑尺寸大致相同,第1透鏡11的外徑尺寸大於第2透鏡12等。而且,第7透鏡17的外徑尺寸小於第6透鏡16等,第6透鏡16的外周部分比第7透鏡17更朝徑向外側伸出。
(支架30的結構) 支架30具有:框狀的底板部31,在與物體側為相反側的端部保持紅外線濾光片(filter)等光學濾光片50;以及圓筒狀的筒部32,從底板部31延伸至物體側,在筒部32的內側,配置有廣角透鏡1(多個透鏡10)。筒部32從光軸L0方向的大致中間位置開始,物體側成為大徑部33,在大徑部33的外周面形成有周槽330。大徑部33的物體側的端部成為用於配置第1透鏡11的凹部34,在凹部34的底部與第1透鏡11之間,配置有圓環狀的橡膠制密封(seal)構件60。
在筒部32的內部,在比底板部31更遠離物體側的位置,形成有環狀的階部37,第6透鏡16的外周部分從物體側重合於階部37。因而,只要在支架30的內側依序配置有接合透鏡19(第6透鏡16及第7透鏡17)、第5透鏡15、光圈70、環18(第4透鏡14)、第3透鏡13、第2透鏡12及第1透鏡11的狀態下,以從物體側覆蓋第1透鏡11外周端部的方式來對包圍凹部34的環狀凸部341進行斂縫,廣角透鏡1便被保持於支架30的筒部32的內側。
在支架30中,在筒部32的外周面322,在從相對於光軸L0而正交的方向觀察時與接合透鏡19彼此重合的部分,形成有公螺紋326。而且,在筒部32的外周面322中,從相對於公螺紋326而在物體側鄰接的部分(保持有第5透鏡15的部分)直至大徑部33為止,形成有包含圓周面的被引導部327。因而,在筒部32的外周面322上,相對於被引導部327而在與物體側為相反的側形成有公螺紋326。被引導部327是相對於與廣角透鏡1的光軸L0一致的中心軸線L327(第2中心軸線)而呈同軸狀地形成,由被引導部327規定有中心軸線L327。即,廣角透鏡1以光軸L0與中心軸線L327一致的方式而被定位至筒部32的內側。本形態中,被引導部327的外徑φ327大於公螺紋326的外徑φ326。
多個透鏡10中,在從相對於光軸L0而正交的方向觀察時與母螺紋416重合的位置設有接合透鏡19。接合透鏡19中,在第7透鏡17與筒部32的內周面321之間空有間隙。與此相對,第7透鏡17以外的透鏡藉由輕壓入而保持於筒部32的內側。而且,也有時在筒部32的內側形成有肋(rib),利用肋來將第7透鏡17以外的透鏡輕壓入至筒部32的內側。
本形態中,支架30為樹脂制。而且,如圖2所示,在被引導部327上設有平面部328,該平面部328朝向相對於中心軸線L327而正交的方向。因此,被引導部327中的除了平面部328以外的圓周面(外周面)被利用作為實質上的被引導部327a。而且,由於製造時的模具的關係,沿著光軸L0延伸的分模線PL位於平面部328。因此,在被引導部327中的除了平面部328以外的圓周面(實質上的被引導部327a)上不存在分模線PL,因此實質上的被引導部327a成為高精度的圓弧面。
(基座40的結構) 再次,在圖1中,基座40具有:筒狀的支架保持部41,具備在內側保持支架30的支架插入孔410;以及基板保持部42,在支架保持部41的與物體側為相反側的端部具備朝向徑向外側突出的方筒狀的主體部420。在支架保持部41的內周面411上,從光軸L0方向的中途位置直至與物體側為相反側的端部為止,形成有與支架30的公螺紋326嚙合的母螺紋416。而且,在支架保持部41的內周面411,從相對於母螺紋416而在物體側鄰接的部分直至支架保持部41的物體側的端部為止,形成有包含圓周面的引導部417。因而,在支架保持部41的內周面411,相對於引導部417而在與物體側為相反的側形成有母螺紋416。引導部417是相對於中心軸線L417(第1中心軸線)而呈同軸狀地形成,對中心軸線L417進行規定,該中心軸線L417成為將基座40搭載於光學設備時的基準。本形態中,引導部417的內徑φ417大於母螺紋416的內徑φ416及公螺紋326的外徑φ326,與被引導部327的外徑φ327大致相等,當被引導部327的圓周面(實質上的被引導部327a)由引導部417的圓周面予以引導而定位時,中心軸線L417(第1中心軸線)與被引導部327的中心軸線L327(第2中心軸線)即廣角透鏡1的光軸L0一致,從而進行支架30的徑向定位。支架插入孔410遍及整個光軸L0方向而具有母螺紋416的內徑φ416以上的內徑,在支架保持部41上未形成從內周面411朝內側突出的凸部。
本形態中,引導部417及被引導部327的圓筒度為20 μm以下。所謂圓筒度是指原本必須為圓筒的部分從幾何學的圓筒發生偏差的大小。
在基座40的基板保持部42中,主體部420的與物體側為相反側的端部成為基板20從與物體側為相反的側抵接的定位部(定位平面)421。而且,在主體部420上形成有沿光軸L0方向貫穿主體部420的孔422,在基板20中與孔422重合的位置,形成有包含貫穿孔的孔202。因而,在從物體側以貫穿孔422、202的方式設置螺絲45之後,只要將螺母(nut)46螺合至螺絲45,便可將基板20固定於基座40。
此處,在基板保持部42及基板20中的至少一者上設有固定部48,該固定部48以可對相對於中心軸線L417而正交的方向上的、基板20相對於基板保持部42的位置進行調整的方式,來固定基板20。本形態中,固定部48是形成於基板保持部42及基板20這兩者上。更具體而言,孔202、422成為相對於中心軸線L417而正交的兩方向上的內徑比螺絲45的軸部的外徑大的固定部48。因而,當將螺母46螺合至螺絲45而將基板20固定於基座40時,作為定位平面的定位部421在完全緊固螺母46之前,藉由相對於基座40使基板20的上側平坦面挪動,能夠朝相對於中心軸線L417而正交的兩方向調整相對位置。
(光學單元100的製造方法) 在製造本形態的光學單元100時,首先設為在支架30的內側設有廣角透鏡1的狀態。此時,使被引導部327的中心軸線L327(第2中心軸線)與廣角透鏡1的光軸L0一致。而且,將光學濾光片50預先固定於支架30的底板部31。
接下來,以貫穿孔202、422的方式設置螺絲45後,將螺母46螺合於螺絲45,將基板20暫時固定於基座40。接下來,從物體側將支架30插入至基座40的支架保持部41。此時,一邊使支架30繞中心軸線L327旋轉而使公螺紋326嚙合於母螺紋416,一邊將支架30朝支架保持部41的內側插入固定尺寸。此時,由於被引導部327的外徑φ327大於公螺紋326的外徑φ326,因此,即使在使公螺紋326嚙合於母螺紋416的狀態下,支架30的被引導部327也會受基座40的引導部417引導,因此支架30的中心軸線L327(廣角透鏡1的光軸L)與基座40的中心軸線L417一致。
接下來,一邊監控(monitor)來自攝像元件21的輸出,一邊使支架30旋轉,對支架保持部41中的支架30的中心軸線L417方向的位置進行調整,以進行聚焦調整。另外,本形態中,公螺紋326的光軸L0方向的尺寸大於母螺紋416,在對支架30的中心軸線L417方向的位置進行調整時,在母螺紋416與公螺紋326的嚙合部分的兩側,公螺紋326的螺紋剩餘1螺距(pitch)以上。
而且,本形態中,監控來自攝像元件21的輸出,以確認攝像元件21的攝像面的中心與廣角透鏡1的成像中心的偏離。並且,若攝像元件21的攝像面的中心與廣角透鏡1的成像中心發生偏離,則擰松螺母46,調整基板20相對於基座40的位置,以使攝像元件21的攝像面的中心與廣角透鏡1的成像中心一致,隨後,緊固螺母46而將基板20固定至基座40。
(本形態的主要效果) 如以上所說明般,本形態的光學單元100中,當將在筒部32中裝入有多個透鏡10的支架30組裝至基座40時,使支架30的被引導部327由基座40的引導部417予以引導,以使支架30的中心軸線L327(第2中心軸線、廣角透鏡1的光軸L0)、與成為基座40的基準的中心軸線L417(第1中心軸線)一致。因此,中心軸線L327(廣角透鏡1的光軸L0)相對於成為基準的中心軸線L417的傾斜或與光軸L0正交的方向的位置偏離得到抑制。而且,在基座40的基板保持部42上設有基板20從與物體側為相反的側抵接的定位部421,在基板保持部42及基板20上設有固定部48,該固定部48以可對相對於中心軸線L417而正交的方向上的、基板20相對於基板保持部42的位置進行調整的方式來固定基板,因此能夠適當地設定攝像元件21的光軸L0方向的位置、及攝像元件21的相對於光軸方向而正交的方向的位置。因此,能夠抑制廣角透鏡1的光軸L0與通過攝像元件21的攝像面中心的中心垂直線的偏離,因此能夠獲得大的視場角。
而且,採用了下述形態:固定部48是將基板20固定於基座40的螺絲45所貫穿的孔202、422,孔202、422的內徑大於螺絲45的軸部的外徑。因此,在使攝像元件21的相對於光軸L0方向而正交的方向的位置挪動,而調整好廣角透鏡1的光軸L0與通過攝像元件21的攝像面中心的中心垂直線的位置後,可藉由螺絲45將基板20固定至基座40。
而且,在支架保持部41的內周面411,相對於引導部417而在與物體側為相反的側形成有母螺紋416,在筒部32的外周面,相對於被引導部327而在與物體側為相反的側形成有公螺紋326。因此,可藉由母螺紋416與公螺紋326的嚙合來將支架30固定至基座40。而且,藉由使支架30旋轉,能夠使支架30沿光軸L0方向移動,因此能夠容易地進行聚焦調整。
而且,當支架30的被引導部327由基座40的引導部417予以引導時,會從徑向外側對被引導部327施加大的應力,但從相對於光軸L0而正交的方向觀察時,接合透鏡19位於與公螺紋326重合的位置,而非位於與被引導部327重合的位置。因此,難以對接合透鏡19施加大的應力,因此接合透鏡19難以産生伴隨第6透鏡16的變形而造成的第6透鏡16與第7透鏡17的剝離等問題。
而且,在基座40的支架保持部41中,支架插入孔410遍及整個光軸L0方向而具有母螺紋416的內徑φ416以上的內徑,在支架保持部41上未形成從內周面411朝內側突出的凸部。因此,支架保持部41中的支架30在光軸L0方向上的可動範圍長。
[實施方式2] 圖3是本發明的實施方式2的光學單元100的剖面圖。另外,本形態的基本結構與實施方式1同樣,因此對於共用的部分標注相同的符號來圖示,並省略它們的詳細說明。
如圖3所示,本形態的光學單元100也與實施方式1同樣,具有:多個透鏡10;攝像元件21,接收經由多個透鏡10而透射來的光;基板20,在物體側的面上安裝有攝像元件21;以及支架30,在內側保持多個透鏡10,支架30經由基座40而搭載於攝像裝置(未圖示)。基板20被保持於基座40。
本形態中,多個透鏡10構成具有4組5片的透鏡結構的廣角透鏡1。更具體而言,廣角透鏡1具備從物體側起依序配置的第1透鏡11、第2透鏡12、第3透鏡13、光圈70、第4透鏡14及第5透鏡15,第4透鏡14及第5透鏡15構成將第4透鏡14的像側的凹面與第5透鏡15的物體側的凸面接合而成的接合透鏡19。
本形態中,也與實施方式1同樣地,支架30具有:框狀的底板部31,在與物體側為相反側的端部保持紅外線濾光片等光學濾光片50;以及圓筒狀的筒部32,從底板部31延伸至物體側,在筒部32的內側,第4透鏡14的外周部分從物體側重合於階部37。
在支架30中,在筒部32的外周面322,在從相對於光軸L0而正交的方向觀察時與接合透鏡19彼此重合的部分,形成有公螺紋326。而且,在筒部32的外周面322中,從相對於公螺紋326而在物體側鄰接的部分(保持有第5透鏡15的部分)直至大徑部33為止,形成有包含圓周面的被引導部327。被引導部327是相對於與廣角透鏡1的光軸L0一致的中心軸線L327(第2中心軸線)而呈同軸狀地形成,由被引導部327規定有中心軸線L327。即,廣角透鏡1以光軸L0與中心軸線L327一致的方式而被定位至筒部32的內側。
多個透鏡10中,在從相對於光軸L0而正交的方向觀察時與母螺紋416重合的位置,設有接合透鏡19,接合透鏡19在從相對於光軸L0而正交的方向觀察時,也與被引導部327重合。此處,在筒部32的內周面321與外周面322之間,遍及整周而呈槽狀地形成有減厚用凹部329,該減厚用凹部329從筒部32的與物體側為相反側的端部凹陷,且在從相對於光軸L0而正交的方向觀察時與公螺紋326重合。本形態中,凹部329形成至大徑部33的徑向內側為止,在從相對於光軸L0而正交的方向觀察時與被引導部327重合。而且,凹部329中,形成在與物體側為相反側的端部的部分329b的開口寬度寬於在徑向上與被引導部327重合的部分329a的開口寬度,因此,在筒部32中形成有公螺紋326及被引導部327的部分,相對於凹部329而位於徑向內側的部分與相對於凹部329而位於徑向外側的部分的壁厚差小。
基座40具有:筒狀的支架保持部41,具備在內側保持支架30的支架插入孔410;以及基板保持部42,在支架保持部41的與物體側為相反側的端部具備朝向徑向外側突出的方筒狀的主體部420。在支架保持部41的內周面411上,從光軸L0方向的中途位置直至與物體側為相反側的端部為止,形成有與支架30的公螺紋326嚙合的母螺紋416。而且,在支架保持部41的內周面411,從相對於母螺紋416而在物體側鄰接的部分直至支架保持部41的物體側的端部為止,形成有包含圓周面的引導部417。引導部417是相對於中心軸線L417(第1中心軸線)而呈同軸狀地形成,對中心軸線L417進行規定,該中心軸線L417成為將基座40搭載於光學設備時的基準。
本形態中,在基座40的支架保持部41中,支架插入孔410也遍及整個光軸L0方向而具有母螺紋416的內徑φ416以上的內徑,在支架保持部41上未形成從內周面411朝內側突出的凸部。因此,支架保持部41中的支架30在光軸L0方向上的可動範圍長。
在基座40的基板保持部42中,主體部420的與物體側為相反側的端部成為基板20從與物體側為相反的側抵接的定位部421。而且,在主體部420上形成有沿光軸L0方向貫穿主體部420的孔422,在基板20中與孔422重合的位置,形成有包含貫穿孔的孔202。因而,在從物體側以貫穿孔422、202的方式設置螺絲45之後,只要將螺母46螺合至螺絲45,便可將基板20固定於基座40。而且,孔202、422成為相對於中心軸線L417而正交的兩方向上的內徑比螺絲45的軸部的外徑大的固定部48。因而,當將螺母46螺合至螺絲45而將基板20固定於基座40時,在完全緊固螺母46之前,能夠朝相對於中心軸線L417而正交的兩方向調整基板20相對於基座40的相對位置。
在如此般構成的光學單元100中,也與實施方式1同樣,當將在筒部32中裝入有多個透鏡10的支架30組裝至基座40時,使支架30的被引導部327由基座40的引導部417予以引導,以使支架30的中心軸線L327(第2中心軸線、廣角透鏡1的光軸L0)、與成為基座40的基準的中心軸線L417(第1中心軸線)一致。因此,中心軸線L327(廣角透鏡1的光軸L0)相對於成為基準的中心軸線L417的傾斜或與光軸L0正交的方向的位置偏離得到抑制。而且,在基座40的基板保持部42上設有基板20從與物體側為相反的側抵接的定位部421,在基板保持部42及基板20上設有固定部48,該固定部48以可對相對於中心軸線L417而正交的方向上的、基板20相對於基板保持部42的位置進行調整的方式來固定基板,因此能夠適當地設定攝像元件21的光軸L0方向的位置、及攝像元件21的相對於光軸方向而正交的方向的位置。因此,能夠抑制廣角透鏡1的光軸L0與通過攝像元件21的攝像面中心的中心垂直線的偏離,因此,起到能夠獲得大的視場角等與實施方式1同樣的效果。
而且,在筒部32的內周面321與外周面322之間,遍及整周而呈槽狀地形成有減厚用凹部329,該減厚用凹部329從筒部32的與物體側為相反側的端部凹陷,且在從相對於光軸L0而正交的方向觀察時與公螺紋326重合。因此,在筒部32中形成有公螺紋326及被引導部327的部分,相對於凹部329而位於徑向內側的部分與相對於凹部329而位於徑向外側的部分的壁厚差小。因而,難以産生使支架30樹脂成形時的縮痕,因此能夠精度良好地形成公螺紋326及被引導部327。而且,當將支架30固定於基座40時,即使對筒部32施加應力,該應力也會被凹部329吸收。因而,即使為接合透鏡19中所用的第4透鏡14接觸至筒部32的內周面321的結構,也不會對第4透鏡14施加大的應力。因此,難以産生第4透鏡14的變形或者第4透鏡14及第5透鏡15的剝離等問題。
[其他實施方式] 所述實施方式1、實施方式2中,藉由螺絲45及螺母46來將基板20固定至基座40,且使螺絲45所貫穿的兩個孔202、422的內徑大於螺絲45的軸部的外徑,由此來構成固定部48,該固定部48以可對相對於中心軸線L417而正交的方向上的、基板20相對於基板保持部42的位置進行調整的方式來固定基板。但是,固定部48的結構並不限於所述,例如也可在基座40上形成從與物體側為相反的側來使螺絲45螺合的螺絲孔,並使基板20的孔202的內徑大於螺絲45的軸部的外徑,由此來構成固定部,該固定部以可對相對於中心軸線L417而正交的方向上的、基板20相對於基板保持部42的位置進行調整的方式來固定基板。
所述實施方式1中,對於公螺紋326在光軸L0方向上的螺紋外徑的結構未作規定,但優選的是,在公螺紋326中,光軸L0方向的中間部的螺紋外徑小於相對於中間部而在光軸L方向的兩側相鄰的兩端部的螺紋外徑。根據該形態,具有下述優點,即:即使在支架30上形成圖2所示的平面部328,異物也難以從平面部328通過公螺紋326與母螺紋416之間而侵入到攝像元件21側。而且,當藉由公螺紋326與母螺紋416來將筒部32固定於支架保持部41時,能夠降低從徑向外側對形成有公螺紋326的部分施加的應力。因而,能夠降低對接合透鏡19施加的應力。
所述實施方式1、實施方式2中,使保持廣角透鏡1的支架30、與對安裝有攝像元件21的基板20進行固定的基座40分別作為獨立的構件而設置,因此,當廣角透鏡1(多個透鏡10)的焦點位置伴隨溫度上升(環境溫度的上升)而朝與物體側為相反的側偏移時,可採用支架30的線膨脹係數比基座40的線膨脹係數小的形態,而且,優選如此般構成。根據該形態,即使在焦點位置伴隨環境溫度的上升而朝與物體側為相反的側偏移的情況下,也能夠藉由攝像元件21的位置因支架30與基座40的線膨脹係數之差而朝與物體側為相反側移動,從而吸收該偏移。與此相對,在廣角透鏡1(多個透鏡10)的焦點位置伴隨溫度上升(環境溫度的上升)而朝物體側偏移的情況下,優選採用支架30的線膨脹係數比基座40的線膨脹係數大的形態。根據該形態,即使在焦點位置伴隨環境溫度的上升而朝物體側偏移的情況下,也能夠藉由攝像元件21的位置因支架30與基座40的線膨脹係數之差而朝物體側移動,從而吸收該偏移。
1‧‧‧廣角透鏡
10‧‧‧透鏡
11‧‧‧第1透鏡
12‧‧‧第2透鏡
13‧‧‧第3透鏡
14‧‧‧第4透鏡
15‧‧‧第5透鏡
16‧‧‧第6透鏡
17‧‧‧第7透鏡
18‧‧‧環
19‧‧‧接合透鏡
20‧‧‧基板
21‧‧‧攝像元件
30‧‧‧支架
31‧‧‧底板部
32‧‧‧筒部
33‧‧‧大徑部
34‧‧‧凹部
37‧‧‧階部
40‧‧‧基座
41‧‧‧支架保持部
42‧‧‧基板保持部
45‧‧‧螺絲
46‧‧‧螺母
48‧‧‧固定部
50‧‧‧光學濾光片
60‧‧‧密封構件
70‧‧‧光圈
100‧‧‧光學單元
202、422‧‧‧孔
321、411‧‧‧內周面
322‧‧‧外周面
326‧‧‧公螺紋
327、327a‧‧‧被引導部
328‧‧‧平面部
329‧‧‧減厚用凹部
329a、329b‧‧‧部分
330‧‧‧周槽
341‧‧‧環狀凸部
410‧‧‧支架插入孔
411‧‧‧內周面
416‧‧‧母螺紋
417‧‧‧引導部
420‧‧‧主體部
421‧‧‧定位部
L0‧‧‧光軸
L327‧‧‧中心軸線(第2中心軸線)
L417‧‧‧中心軸線(第1中心軸線)
PL‧‧‧分模線
φ326、φ327‧‧‧外徑
φ416、φ417‧‧‧內徑
圖1是本發明的實施方式1的光學單元的剖面圖。
圖2是從與物體側相反的側觀察本發明的實施方式1的光學單元中所用的支架時的立體圖。
圖3是本發明的實施方式2的光學單元的剖面圖。
1‧‧‧廣角透鏡
10‧‧‧透鏡
11‧‧‧第1透鏡
12‧‧‧第2透鏡
13‧‧‧第3透鏡
14‧‧‧第4透鏡
15‧‧‧第5透鏡
16‧‧‧第6透鏡
17‧‧‧第7透鏡
18‧‧‧環
19‧‧‧接合透鏡
20‧‧‧基板
21‧‧‧攝像元件
30‧‧‧支架
31‧‧‧底板部
32‧‧‧筒部
33‧‧‧大徑部
34‧‧‧凹部
37‧‧‧階部
40‧‧‧基座
41‧‧‧支架保持部
42‧‧‧基板保持部
45‧‧‧螺絲
46‧‧‧螺母
48‧‧‧固定部
50‧‧‧光學濾光片
60‧‧‧密封構件
70‧‧‧光圈
100‧‧‧光學單元
202、422‧‧‧孔
321、411‧‧‧內周面
322‧‧‧外周面
326‧‧‧公螺紋
330‧‧‧周槽
341‧‧‧環狀凸部
410‧‧‧支架插入孔
416‧‧‧母螺紋
417‧‧‧引導部
420‧‧‧主體部
421‧‧‧定位部
L0‧‧‧光軸
L327‧‧‧中心軸線(第2中心軸線)
L417‧‧‧中心軸線(第1中心軸線)
Φ326、Φ327‧‧‧外徑
Φ416、Φ417‧‧‧內徑

Claims (19)

  1. 一種光學單元,包括: 多個透鏡; 攝像元件,接受經由所述多個透鏡而透射來的光; 基板,安裝有所述攝像元件; 支架,具備在內側保持所述多個透鏡的筒部;以及 基座,具備在內側保持所述支架的筒狀的支架保持部、及保持所述基板的基板保持部, 所述光學單元的特徵在於, 所述支架保持部的內周面具備引導部,所述引導部規定成為基準的第1中心軸線, 所述筒部的外周面具備被引導部,所述被引導部規定與所述多個透鏡的光軸一致的第2中心軸線, 所述被引導部由所述引導部予以定位而所述第1中心軸線與所述第2中心軸線一致, 在所述基板保持部上設有所述基板從與物體側相反的側抵接的定位部, 在所述基板保持部及所述基板的至少一者上設有固定部,所述固定部可調整與所述第1中心軸線正交方向上所述基板相對於所述基板保持部的位置,以固定所述基板。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的光學單元,其中 所述固定部是將所述基板固定於所述基座的螺絲所貫穿的孔, 所述孔的內徑大於所述螺絲的外徑。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的光學單元,其中 所述基座的所述基板保持部具有筒狀的主體部,所述筒狀的主體部是從所述支架保持部的與物體側為相反側的端部朝向徑向外側突出,並且突出至所述攝像元件側, 在所述主體部與所述基板上分別貫穿地設有所述孔,並且 所述主體部的所述攝像元件側的端面是成為所述基板所抵接的所述定位部的定位平面。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的光學單元,其中 所述基座的所述基板保持部具有筒狀的主體部,所述筒狀的主體部是從所述支架保持部的與物體側為相反側的端部朝向徑向外側突出,並且突出至所述攝像元件側, 在所述基板上貫穿地設有所述孔,並且 所述主體部的所述攝像元件側的端面是成為所述基板所抵接的所述定位部的定位平面。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的光學單元,其中 在所述支架保持部的內周面,相對於所述引導部而在與物體側為相反的側形成有母螺紋, 在所述筒部的外周面,相對於所述被引導部而在與物體側為相反的側,形成有與所述母螺紋嚙合的公螺紋。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的光學單元,其中 所述多個透鏡中包含接合透鏡,所述接合透鏡在從相對於所述光軸而正交的方向觀察時,與所述公螺紋重合。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的光學單元,其中 在所述公螺紋中,所述光軸方向的中間部的螺紋外徑小於相對於所述中間部而在所述光軸方向的兩側相鄰的兩端部的螺紋外徑。
  8. 如申請專利範圍第5項所述的光學單元,其中 所述被引導部的外徑大於所述公螺紋的外徑, 所述引導部的內徑大於所述母螺紋的內徑及所述公螺紋的所述外徑, 所述被引導部由所述引導部進行徑向的定位,以使所述第1中心軸線與所述第2中心軸線一致。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的光學單元,其中 所述多個透鏡中包含接合透鏡,所述接合透鏡在從相對於所述光軸而正交的方向觀察時,與所述公螺紋重合。
  10. 如申請專利範圍第5項所述的光學單元,其中 在所述筒部的內周面與所述外周面之間形成有減厚用凹部,所述減厚用凹部是從所述筒部的與物體側為相反側的端部凹陷,且在從相對於所述光軸而正交的方向觀察時,與所述公螺紋重合。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的光學單元,其中 所述凹部在從相對於所述光軸而正交的方向觀察時,與所述被引導部重合。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的光學單元,其中 所述被引導部的外徑大於所述公螺紋的外徑, 所述引導部的內徑大於所述母螺紋的內徑及所述公螺紋的所述外徑, 所述被引導部由所述引導部進行徑向的定位,以使所述第1中心軸線與所述第2中心軸線一致。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的光學單元,其中 所述多個透鏡包含接合透鏡,所述接合透鏡在從相對於所述光軸而正交的方向觀察時,與所述公螺紋重合。
  14. 如申請專利範圍第5項所述的光學單元,其中 在所述被引導部上設有平面部,所述平面部朝向相對於所述第2中心軸線而正交的方向。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的光學單元,其中分模線位於所述平面部。
  16. 如申請專利範圍第14項所述的光學單元,其中所述多個透鏡包含接合透鏡,所述接合透鏡在從相對於所述光軸而正交的方向觀察時,與所述公螺紋重合。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的光學單元,其中 所述被引導部的外徑大於所述公螺紋的外徑, 所述引導部的內徑大於所述母螺紋的內徑及所述公螺紋的所述外徑, 所述被引導部由所述引導部進行徑向的定位,以使所述第1中心軸線與所述第2中心軸線一致。
  18. 如申請專利範圍第1項至第17項中任一項所述的光學單元,其中 所述多個透鏡的焦點位置伴隨溫度上升而朝與物體側相反的側偏移, 所述支架的線膨脹係數小於所述基座的線膨脹係數。
  19. 如申請專利範圍第1項至第17項中任一項所述的光學單元,其中 所述多個透鏡的焦點位置伴隨溫度上升而朝物體側偏移, 所述支架的線膨脹係數大於所述基座的線膨脹係數。
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