透鏡組裝體及攝像裝置的制作方法

專利名稱：透鏡組裝體及攝像裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種裝入成像光學系統的透鏡組裝體及具備該透鏡組裝體的攝像裝置。
背景技術：
最近，在汽車上配備了攝像機，在汽車上配備的攝像機大多利用導航系統普及且 在駕駛員座設置顯示畫面，來將成為駕駛員死角的場所的狀態在該顯示畫面上顯示。
但是，汽車有時也在烈日當空的夏天或嚴寒的冬天的戶外遭受日曬雨淋，車載用 的攝像機需要在這樣極其廣泛的溫度環境下正常地工作。為了保證該正常工作，作為應用 在車載用的攝像機的透鏡組裝體所需要的性能列舉了除了輕量性和堅固性等的一般的性 質以外，還應具有為了不產生由溫度變化引起的模糊而使得由溫度引起的伸縮性小的性質 等。為了滿足這些要求考慮使用陶瓷制的鏡筒(例如參照專利文獻1、2)。另外，本申請人 提出將多孔質陶瓷應用在光學部件上(參照專利文獻3)。在該專利文獻3的說明書中敘述 的所謂多孔質是指氣孔率在10%以上的多孔體。 但是，多孔質陶瓷具有容易產生缺口的缺點，如何彌補該缺點成為問題。 在此，首先參照圖1對在鏡筒上使用多孔質陶瓷的情況的缺點是如何出現的進行說明。 圖1是表示應用在車載用的攝像機上的透鏡組裝體的構成例的圖，圖2是說明該 透鏡組裝體的組裝時的不合適的狀況的圖。另外，圖3是說明后述定位部的其它的結構的 圖。 首先，參照圖1對透鏡組裝體的結構進行簡單地說明。 在圖1的透鏡組裝體1上具備鏡筒(鏡胴)IO，在該鏡筒10上設置具有物側開口 101和成像側開口 102的中空部100。在該鏡筒10的物側外圓周形成有外螺紋SR1，使多 個光學構件Ll L4、SP1 SP3的光軸一致并從該物側開口 101裝入。在該例中如圖1所 示，作為多個光學構件將多個透鏡Ll L4和多個間隔環SP1 SP3以交替配置的方式順 次裝入鏡筒10的中空部100。 圖1的透鏡組裝體1上還具備壓環(押A環)11，該壓環11用于將裝入鏡筒10的 中空部100內部的多個光學構件L1 L4、SP1 SP3從物側開口 101壓入并固定。該壓環 11具有鏡筒10的物側部分進入的安裝開口 IIO和光學開口 lll，其中該光學開口 111使裝 入鏡筒內的多個光學構件中的在最物側裝入的透鏡L1的中央部露出，在安裝開口內側的 內壁上形成有與上述外螺紋SR1螺合的內螺紋SR2，通過該外螺紋SR1和該內螺紋SR2的螺 合來按壓位于最物側的透鏡L1的物側的面的周緣部。 通過該壓環11將鏡筒10內的多個透鏡Ll L4及多個間隔環SP1 SP3向成像 側開口側壓入來組裝圖1的透鏡組裝體1。 因此在圖1的例子中，通過以光軸為中心進行一周的線接觸對位于最成像側的透 鏡L4的成像側的面進行定位的定位部103，以兼帶擋住不需要的光的擋塊的方式設置在形
3成成像側開口 102的位置上。因此，定位部103形成成像側開口的輪廓，由此如圖1(b)所 示在包含光軸的截面上形成為銳角。 若形成這樣的結構，則通過該定位部103對位于最成像側的透鏡L4高精度地進 行定位后，順次仿照位于該最成像側的透鏡L4進行其它的透鏡Ll L3的定位。但是，如 上所述，由于多孔質陶瓷具有容易產生缺口的缺點，因此在組裝時有時缺少圖1的定位部 103。若產生缺口，不僅使外表的商品價值降低，而且入射光可能在該缺口的部分進行亂反 射且一部分進入攝影面內使攝影圖像的畫質降低。另外，由于該缺口，可能引起透鏡L4不 能正確地定位而發生傾斜，使圖像惡化。 圖2表示使用多孔質陶瓷制的鏡筒的情況的不適合的狀況，表示在形成為銳角的 定位部含有多個缺口 1031的狀況。為了阻止這些缺口 1031的發生，考慮利用專利文獻4 的技術將定位部如圖3所示形成得較厚來實現定位部103A的加固，但是如果這樣作則在圖 3的符號1031A所示的部分反射被拍攝體光，與產生缺口的情況相同，可能混入攝影面內使 攝影圖像的畫質降低。因此，需要定位部103如圖l所示形成為銳角并防止產生缺口。
此外，在此對多孔質陶瓷制的鏡筒說明了其缺點，但是即使是采用非多孔質的通 常的陶瓷制作鏡筒的情況時，可能產生比多孔質陶瓷制更大的缺口。或者對于溫度引起的 鏡筒的伸縮實行伸縮性強的設計，例如也考慮采用塑料制的鏡筒。在該塑料制的鏡筒中不 產生如陶瓷那樣的缺口的問題，但是代替該缺口的問題，這次存在如圖1所示的定位部103 被透鏡L4按壓而變形，且透鏡L4或其它透鏡的位置產生錯動而不能得到初期的光學性能 的顧慮。 專利文獻1 :日本特開2006-284991號公報
專利文獻2 :日本特開2006-292927號公報
專利文獻3 :日本特開2007-238430號公報
專利文獻4 :日本特開2007-279557號公報

發明內容
本發明鑒于上述情況，其目的在于提供一種防止成像側開口部的缺口或變形的透
鏡組裝體及具備實現防止上述情況的透鏡組裝體的攝像裝置。 為了完成上述目的的本發明的透鏡組裝體具備 多個光學構件，其包含配置在最靠近成像側的第一透鏡且作為整體形成成像光學 系統； 鏡筒，其具有物側開口和成像側開口 ，并且以將所述第一透鏡配置在最靠近成像 側的方式形成裝入所述多個光學構件的中空部，
所述鏡筒，具有 定位部，其利用以光軸為中心的一周的線接觸對所述第一透鏡的成像側的面進行 定位； 開口形成部，其從所述定位部沿著該第一透鏡的成像側的表面向光軸中心延伸， 并且形成所述成像側開口的輪廓。 根據上述本發明的透鏡組裝體，在上述開口形成部形成成像側開口 ，其中上述開 口形成部從上述鏡筒具備的上述定位部沿著上述第一透鏡的成像側的表面向光軸中心延伸。因此上述定位部如圖l所示在包含光軸的截面上不形成為銳角，形成為具有更大的角 度。其結果確保了定位部周圍的厚度并增強了定位部的強度。
這里，上述定位部優選在包含光軸的截面上形成為鈍角。 越將上述定位部在包含光軸的截面上形成為鈍角則線接觸部分的周圍的厚度越 厚，且能夠增強定位部的強度。 另外，上述定位部也可以在包含光軸的截面上形成為向上述第一透鏡凸出的弧形 狀。 上述定位部中線接觸的部分的線寬形成得越窄越容易得到更高的定位精度。但是 在不需要那樣精度的情況下可以將線接觸部的線寬形成為某個程度的粗細。即根據必要的 定位精度，定位部也可以形成為向上述第一透鏡凸出的弧形狀。 另外，在上述第一透鏡的成像側的面是凸面的情況下，也可以將上述定位部與第 一透鏡接觸的部分形成為平面。 因此，在上述第一透鏡的成像側的面是凸面的情況下，也可以不將定位部故意形 成為凸出的弧形狀而保持平面的狀態。 另外，上述開口形成部優選在包含光軸的截面上以鈍角的楔形狀的前端形成上述 成像側開口的輪廓。 如前所述，需要將通過上述第一透鏡的被拍攝體光在通過成像側開口后，以不被 遮光的狀態到達攝像元件。 如上所述，若上述開口形成部優選在包含光軸的截面上的鈍角的楔形狀的前端形 成上述成像側開口的輪廓，則多余的光不能從上述透鏡的成像側的出射面向攝像元件出 射，能夠僅使有效的被拍攝體光到達攝像元件的攝影面。 另外，上述鏡筒可以由陶瓷形成，也可以由塑料形成。另外上述鏡筒也可以由專利
文獻1中介紹的多孔質陶瓷形成。所謂多孔質是指氣孔率在10%以上的多孔體。 為了完成上述目的的攝像裝置的特征在于，其具備上述透鏡組裝體和攝像元件，
該攝像元件配置在成像光學系統的成像面上，其中該成像光學系統由構成該透鏡組裝體的
多個光學構件形成。 根據上述攝像裝置，組入在鏡筒上沒有缺口的透鏡組裝體來發揮適宜的光學性 能。 如以上說明，實現了防止成像側開口部的缺口或變形的透鏡組裝體及具備實現防 止上述情況的透鏡組裝體的攝像裝置。


圖1是表示應用在車載用的攝像機上且具備形成有中空部的鏡筒的透鏡組裝體 的結構的圖。 圖2是說明透鏡組裝體組裝時的不合適的狀況的圖。
圖3是說明定位部的其它的結構的圖。 圖4是表示作為本發明的一個實施方式的透鏡組裝體1的圖。 圖5是說明第一實施方式的效果的圖。 圖6是說明第二實施方式和第三實施方式的圖。
5
圖7是表示具備圖1的透鏡組裝體的照相機單元2的圖。 圖中 IB-透鏡組裝體； 10-鏡筒； lOO-中空部； 101-物側開口 ; 102-成像側開口； 103-定位部； ll-壓環； 110-安裝開口 ； 111-光學開口 ； Ll L4-透鏡； SPl SP3-間隔環； SR1-內螺紋； SR2-外螺紋；
具體實施例方式
以下，對本發明的實施方式進行說明。 圖4是表示作為本發明的一個實施方式的透鏡組裝體1B的圖。在圖4(a)中示出了沿著透鏡的光軸將透鏡組裝體lB截斷后的截斷面，圖4(b)表示定位部的結構。在該圖4中示出了除去圖4(b)所示的定位部103B的結構與圖l相同結構的圖。在該圖4的例子中，在透鏡組裝體1具備的鏡筒上使用多孔質陶瓷。
說明圖4所示的定位部103B的構造。 在圖4所示的鏡筒IOB上具備定位部103B，該定位部103B通過以光軸為中心的一周的線接觸對第一透鏡L4的成像側的面進行定位。在該圖4中與圖1的現有例不同，在比成像側開口 102B更靠近物側的位置設置定位部103B，并且從該定位部103B沿著第一透鏡L4的成像側的表面向光軸中心延伸，且設置形成有成像側開口的輪廓1021B、1022B及1023B的開口形成部102B。利用由該開口形成部102B形成的輪廓中的向光軸中心延伸的部分1021B的前端1022B來規定開口，并且利用在該前端1022B的光軸后方延續的錐形部1023B能夠使與圖3的符號1031相當的面的光軸方向的長度變小，因此能夠減少在該面產生的對圖像給與不良影響的反射光。 若形成這樣的結構，則用于進行第一透鏡L4定位的線接觸部分不形成為銳角而形成為鈍角，由此進行了定位部103B的結構的加固，定位部難以產生缺口 。因此在組裝時，利用壓環11壓入時定位部103產生缺口的概率與以往相比能夠顯著地減少。
圖5是說明上述實施方式的效果的圖。 在圖5中與圖3相同，表示從成像側開口觀察到的組裝后的透鏡鏡筒10B的內部的圖。在圖5中示出了透鏡L4、由圖4中說明的開口形成部102B形成的輪廓中的向光軸中心延伸的部分1021B的前端1022B以及從該前端1022B向成像側延伸的錐形部1023B。
該圖5中表示通過本實施方式的結構增強了定位部103B的韌性并能夠得到不含
6有(入6f)圖2所示的缺口的良好的組裝狀態。
因此，定位部的結構也能夠考慮其它的結構。
圖6是表示定位部的各種結構的圖。 圖6(a)中表示與作為第一實施方式的圖4(b)相同的圖，圖6(b)中表示第二實施方式，圖6(c)表示第三實施方式。 對圖6(a)的第一實施方式的說明結束，在此首先參照圖6(b)對第二實施方式進行說明。 在圖6(b)中表示在包含光軸的截面上形成為向第一透鏡凸出的弧形狀的情況。
在如前所述，定位部的線接觸的部分的線寬形成得越窄越容易得到更高的定位精度，但是在不需要那樣的精度的情況下可以將線接觸部的線寬形成為某個程度的粗細。因此在將透鏡的光軸定位精度在某種程度上能夠放寬的情況下，也可以形成如該圖6(b)所示的第二實施方式那樣的定位部103C。 接下來參照圖6 (c)對本發明的第三實施方式進行說明。 如圖6(c)所示，在原本第一透鏡是凸面的情況下，由于即使使用平面支承也能形成線接觸，因此也可以形成圖6(c)的定位部103D。 最后，對將圖4的透鏡組裝體1B應用在攝像機的情況的結構進行說明。
圖7是表示具備圖4的透鏡組裝體1B的照相機單元2的圖。
圖7中示出了將照相機單元2沿光軸截斷的面。 圖7中所示的照相機單元2具備圖4的透鏡組裝體1B、攝像機主體框架20和攝像元件21，該攝像元件21安裝在攝像元件基板210上，并與攝像機主體框架20粘接(接著)固定。在該圖4的透鏡組裝體1B的透鏡框架10的外圓周面及攝像機主體框架20的內圓周面上各自形成有螺紋部。 在組裝該照相機單元2時，首先，在將圖4的透鏡組裝體1B —邊螺合(ti i;込* )一邊插入攝像機主體框架20后，將透鏡組裝體1B與攝像機主體框架20粘接固定。之后將搭載CCD固體攝像元件等的攝像元件21的基板210與攝像機主體框架20粘接固定。利用這樣簡單的步驟能夠將圖1的透鏡組裝體1B組入照相機單元2。
權利要求
一種透鏡組裝體，其特征在于，具備多個光學構件，其包含配置在最靠近成像側的第一透鏡且作為整體形成成像光學系統；鏡筒，其具有物側開口和成像側開口，并且以將所述第一透鏡配置在最靠近成像側的方式形成裝入所述多個光學構件的中空部，所述鏡筒，具有定位部，其利用以光軸為中心的一周的線接觸對所述第一透鏡的成像側的面進行定位；開口形成部，其從所述定位部沿著該第一透鏡的成像側的表面向光軸中心延伸，并且形成所述成像側開口的輪廓。
2. 如權利要求l所述的透鏡組裝體，其特征在于，所述的定位部在包含光軸的截面上形成為鈍角。
3. 如權利要求l所述的透鏡組裝體，其特征在于，所述定位部在包含光軸的截面上被形成為向著所述第一透鏡凸出的弧形狀。
4. 如權利要求l所述的透鏡組裝體，其特征在于，所述第一透鏡的成像側的面是凸面，且所述定位部與該第一透鏡接觸的部分形成為平面。
5. 如權利要求1至4中任一項所述的透鏡組裝體，其特征在于，所述開口形成部在包含光軸的截面上，在鈍角的楔形狀的前端形成所述成像側開口的輪廓。
6. 如權利要求1至5中任一項所述的透鏡組裝體，其特征在于，所述鏡筒由陶瓷形成。
7. 如權利要求1至6中任一項所述的透鏡組裝體，其特征在于，所述鏡筒由多孔質陶瓷形成。
8. —種攝像裝置，其特征在于，其具備權利要求1至7中任一項所述的透鏡組裝體和攝像元件，該攝像元件配置在成像光學系統的成像面上，其中該成像光學系統由構成該透鏡組裝體的多個光學構件組成。
全文摘要
本發明公開一種透鏡組裝體以及攝像裝置，其在比鏡筒的成像側開口部更靠近物側的位置設置定位部(103B)，該(103B)通過以光軸為中心一周的線接觸將第一透鏡(L4)的成像側的面定位。開口形成部(102B)從該定位部(103B)沿著第一透鏡(L4)的成像側的表面向光軸中心延伸，并且形成成像側開口的輪廓(1021B)、(1022B)及(1023B)以使得從透鏡出射的光不被遮光地到達攝像元件。通過將定位部的周圍比以往形成得更厚來增強韌性且難以產生缺口，從而防止成像側開口部的缺口或變形。
文檔編號H04N5/225GK101713854SQ200910178728
公開日2010年5月26日 申請日期2009年9月28日 優先權日2008年9月30日
發明者佐佐木直喜, 佐佐木龍太, 瀧郁夫, 田中康則, 酒井雄也 申請人:富士能株式會社;富士膠片株式會社