调整机构以及拍摄装置

相关申请的相互参照

本申请主张在日本提出的专利申请2020-102624号(2020年6月12日申请)的优先权，并将该申请的全部内容援引于此以用于参照。

技术领域

本发明涉及调整机构以及拍摄装置。

背景技术

近年来，要求拍摄装置进一步高像素化，随着像素间距的缩小而被允许的误差也变小。在拍摄装置的组装中，例如在利用粘接剂固定安装有拍摄元件的基板的情况下，有时由于在固化时粘接剂收缩而使拍摄元件的位置发生变化。通过能够调整光的方向的调整机构，从而能够应对这样的位置的变化。

例如，专利文献1公开了通过改变两个棱镜的相对关系来调整光的方向的机构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-174785号公报

发明内容

本发明的一个实施方式的调整机构具有：

第一光学元件；

第二光学元件，与所述第一光学元件共享光轴；以及

旋转机构，在使所述第一光学元件绕光轴在第一方向上旋转的情况下，改变所述第一光学元件相对于所述第二光学元件的旋转角度，在使所述第一光学元件绕光轴在第二方向上旋转的情况下，不改变所述第一光学元件相对于所述第二光学元件的所述旋转角度而使所述第一光学元件旋转。

本发明的一个实施方式的拍摄装置具有：

第一光学元件；

第二光学元件，与所述第一光学元件共享光轴；

旋转机构，在使所述第一光学元件绕光轴在第一方向上旋转的情况下，改变所述第一光学元件相对于所述第二光学元件的旋转角度，在使所述第一光学元件绕光轴在第二方向上旋转的情况下，不改变所述第一光学元件相对于所述第二光学元件的所述旋转角度而使所述第一光学元件旋转；以及

拍摄元件，将受光面配置在通过了所述第一光学元件和所述第二光学元件的光所成像的位置处。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的拍摄装置的外观图。

图2是表示拍摄装置的主要元件的剖视图。

图3是用于说明沿第一方向旋转时的第一保持架与第二保持架的关系的图。

图4是例示第一光学元件与第二光学元件的位置关系和光的方向的图。

图5是例示第一光学元件与第二光学元件的位置关系和光的方向的图。

图6是用于说明沿第二方向旋转时的第一保持架与第二保持架的关系的图。

图7是用于说明拍摄元件与光的方向的关系的图。

具体实施方式

图1是本发明的一个实施方式的拍摄装置10的外观图。另外，图2是表示除了框体11以外的拍摄装置10的主要元件的剖视图。图2在图1所示的A-A处的拍摄装置10的剖面中表示位于框体11的内部的主要元件。如后所示，拍摄装置10具有光的方向的调整机构。

在此，如图1以及图2所示，设定与拍摄装置10的方向对应的正交坐标。z轴方向是与拍摄装置10的光轴L

如图1所示，拍摄装置10被框体11覆盖。如图2所示，拍摄装置10具有：拍摄光学系统20、透镜镜筒21、内部框架30、拍摄元件31、基板32、驱动装置50、传动构件51、第一保持架61、第二保持架62、旋转机构63以及滚珠轴承64。即，拍摄装置10具有图2所示的元件被图1所示的框体11覆盖的构造。稍后将详细描述拍摄装置10所具有的结构元件。其中，图1以及图2为示例。拍摄装置10可以不包括图1以及图2所示的全部结构元件。另外，拍摄装置10可以具有图1以及图2所示的以外的结构元件。

框体11保护内部的部件免受冲击等影响。在本实施方式中，框体11由3个部件(parts)构成，但也可以由1个、2个或4个以上的部件构成。在框体11由多个部件构成的情况下，部件彼此之间例如通过粘接剂连接，但也可以通过熔接、嵌合或者螺纹固定等其他方法连接。

框体11的材料例如是树脂，但并不限定于树脂。成为框体11的材料的树脂例如可以是聚苯硫醚(PPS)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚碳酸酯(PC)、环烯烃聚合物(COP)、ABS树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)以及聚苯乙烯(PS)等，但并不限定于这些。作为另一例，为了提高散热性，框体11的至少一部分的部件的材料可以是金属。成为框体11的材料的金属例如可以是铝、铜、镍、铜镍锌合金、镁合金以及锌合金等，但并不限定于这些。

框体11具有不遮挡入射到拍摄光学系统20的入射光的第一开口。第一开口设置于框体11的前方，使拍摄光学系统20和透镜镜筒21的一部分露出。框体11例如可以通过框体11的第一开口与透镜镜筒21的一部分相嵌合而与透镜镜筒21连接。作为另一例，框体11和透镜镜筒21可以通过粘接剂或者熔接等其他方法连接。框体11还具有将拍摄光学系统20向后方按压以防止拍摄光学系统20从第一开口脱落的功能。

框体11具有用于配线的第二开口。配线包括向拍摄装置10供电的电力供给线、输出来自拍摄元件31的图像信号的信号线以及接收驱动驱动装置50的驱动信号的控制信号线等。配线可以从设置于框体11的后方的第二开口向拍摄装置10的外部引出，与位于拍摄装置10的外部的电子设备连接。

拍摄光学系统20具有光学构件，并且被设计成满足焦距以及焦深等所期望的光学特性。在本实施方式中，拍摄光学系统20具有第一光学元件201、第二光学元件202、第一透镜211、第二透镜212、保护罩213作为光学构件。第一光学元件201和第二光学元件202分别是以不平行的2个面与光轴L

第一光学元件201、第二光学元件202、第一透镜211、第二透镜212以及保护罩213的材料例如是树脂，但并不限定于树脂。例如，它们中的至少一部分可以由与树脂不同的材料构成。例如，第一光学元件201和第二光学元件202可以是玻璃制成的棱镜。另外，例如，第一透镜211和第二透镜212可以是玻璃透镜。拍摄光学系统20还可以包括光圈和滤光器等。拍摄光学系统20所包括的光学构件的数量可以为1个以上且4个以下，也可以为6个以上。另外，保护罩213可以具有选择入射光的波长的滤光器的功能。

透镜镜筒21是保持构成拍摄光学系统20的光学构件中的至少透镜的构件。透镜镜筒21具有包围拍摄光学系统20的光轴L

拍摄元件31在拍摄光学系统20的像侧被配置成能够接受经由拍摄光学系统20成像的被拍摄体像。即，拍摄元件31将受光面配置在通过了第一光学元件201和第二光学元件202的光所成像的位置处。拍摄元件31对在受光面上成像的被拍摄体像进行拍摄并转换为图像信号进行输出。作为拍摄元件31，例如能够使用电荷耦合器件(Charge CoupledDevice：CCD)、互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor：CMOS)图像传感器等。

基板32是电路基板，并且安装至少包含拍摄元件31的电子部件。基板32在前方的面上安装拍摄元件31。即，基板32被安装为使得拍摄元件31的受光面能够接受经由拍摄光学系统20成像的被拍摄体像。基板32的位置通过粘接剂相对于内部框架30固定。

内部框架30安装于透镜镜筒21。在本实施方式中，内部框架30通过粘接剂安装于透镜镜筒21，但并不限定于此。作为另一例，内部框架30可以通过螺纹固定安装于透镜镜筒21。内部框架30的材料例如是树脂，但并不限定于树脂。成为内部框架30的材料的树脂例如是在框体11的说明中列举出的树脂，但并不限定于这些。成为内部框架30的材料的树脂优选是吸湿性较低的树脂。作为另一例，内部框架30的材料可以是铝合金、镁合金或者锌合金等金属。

驱动装置50是用于向第一光学元件201等传递动力而使其移动的装置。在本实施方式中，驱动装置50是使轴绕旋转轴L

传动构件51安装在驱动装置50的一部分上，并且是向第一光学元件201传递驱动装置50的动力的构件。在本实施方式中，传动构件51是安装在驱动装置50的轴上的齿轮。

第一保持架61是保持第一光学元件201的筒状的构件。第一保持架61通过经由传动构件51被赋予驱动装置50的动力，从而以光轴L

第二保持架62是保持第二光学元件202的筒状的构件。另外，在本实施方式中，第二保持架62收纳第一保持架61的至少一部分。使用滚珠轴承64将第二保持架62以能够旋转的方式收纳在透镜镜筒21的内部。第二保持架62以光轴L

滚珠轴承64是使用了滚珠的滚动轴承。滚珠轴承64以包围光轴L

旋转机构63设置在第一保持架61与第二保持架62之间，并且是根据旋转方向将第一保持架61的运动传递至第二保持架62的机构。在本实施方式中，旋转机构63是单向离合器。旋转机构63经由第一保持架61和第二保持架62使第一光学元件201和第二光学元件202旋转。

图3是用于说明在沿第一方向旋转时的第一保持架61与第二保持架62的关系的图。在图3的例子中，驱动装置50的动力经由传动构件51被传递至第一保持架61，以使该第一保持架61沿第一方向即顺时针CW旋转。旋转机构63在使保持第一光学元件201的第一保持架61绕光轴L

图4和图5是例示在使第一保持架61相对于第二保持架62改变旋转角度θ

图6是用于说明在沿第二方向旋转时的第一保持架61和第二保持架62的关系的图。图6的例子示出了使沿第一方向旋转而相对于第二保持架62具有旋转角度θ

图7是用于说明拍摄元件31和光的方向的关系的图。本实施方式的拍摄装置10通过具有第一光学元件201、第二光学元件202、以及旋转机构63的调整机构，能够调整光相对于拍摄元件31的受光面的方向。图7的a示出了从第二光学元件202的第二面202B射出的光的最初的方向。如上所述，通过使保持第一光学元件201的第一保持架61绕光轴L

在此，上述的调整机构能够通过一个驱动装置50使第一光学元件201和第二光学元件202旋转。另外，与现有技术不同，即使不通过平行移动来改变第一光学元件201与第二光学元件202的间隔，也能够调整为使光以所期望的方向入射到拍摄元件31的受光面上。因此，能够实现拍摄装置10的小型化。

如上述的例子那样，拍摄装置10的调整机构能够用于针对因拍摄装置10的制造中的粘接剂的收缩所引起的拍摄元件31的位置变化，调整入射的光的方向。另外，拍摄装置10的调整机构例如在拍摄装置10搭载于车辆等而进行使用的情况下，能够用于针对因在高温环境下的基板32的膨胀所引起的拍摄元件31的位置变化，调整入射的光的方向。另外，拍摄装置10的调整机构例如在拍摄装置10在数字静态照相机中使用的情况下，能够用于有意地使拍摄元件31的受光面上的焦点位置偏移的特殊摄影。

基于附图以及实施方式对本发明进行了说明，但应该注意本领域技术人员容易基于本发明进行各种变形以及修正。因此，应该注意的是，这些变形以及修正包含在本发明的范围内。例如，各单元等所包含的功能等能够以逻辑上不矛盾的方式进行重新配置，能够将多个单元等组合成一个或进行分割。

在上述的实施方式中，第一光学元件201的第二面201B和第二光学元件202的第一面202A被配置为彼此面对。即，作为棱镜的第一光学元件201和第二光学元件202的斜面彼此面对。其中，第一光学元件201和第二光学元件202的方向并没有限定，也可以配置为以斜面以外的面面对。例如，第一光学元件201的第一面201A和第二光学元件202的第二面202B可以被配置为彼此面对。

在上述的实施方式中，拍摄光学系统20从物体侧向像侧依次配置有第二透镜212、第一透镜211、第一光学元件201、以及第二光学元件202。这些光学构件的配置的顺序并不限定于此。例如，可以将第一光学元件201配置在第二透镜212的紧后方。

另外，第一保持架61、第二保持架62、透镜镜筒21的包含关系也不限于上述的实施方式的例子。例如，也可以是第一保持架61收纳第二保持架62的至少一部分的结构。另外，拍摄装置10也可以是不具有透镜镜筒21，而第一保持架61或者第二保持架62还保持透镜的结构。

在上述的实施方式中，第一方向是顺时针方向，第二方向是逆时针方向。这些方向的对应可以是相反的。即，第一方向可以是逆时针方向，第二方向可以是顺时针方向。

在上述的实施方式中，驱动装置50的动力经由传动构件51被传递至第一保持架61。作为另一方式，驱动装置50的动力可以经由传动构件51被传递至第二保持架62。此时，旋转机构63可以设置为使第二光学元件202相对于第一光学元件201在第一方向上自由旋转，而在第二方向上不能旋转。

附图标记的说明：

10 拍摄装置

11 框体

20 拍摄光学系统

21 透镜镜筒

30 内部框架

31 拍摄元件

32 基板

50 驱动装置

51 传动构件

61 第一保持架

62 第二保持架

63 旋转机构

64 滚珠轴承

201 第一光学元件

202 第二光学元件

211 第一透镜

212 第二透镜

213 保护罩

CW 顺时针

CCW 逆时针

L

L

θ