专利名称：光学组件、光学组件制造方法、及摄像用机器的制作方法
技术领域：
本发明涉及把具有自由曲面形状的多个光学组件构成一体的光学组件和该光学组件的制造方法及内置该光学组件的摄像用机器。
背景技术：
作为被内置于数码相机或带有照相机的移动电话等中的摄像装置，在专利申请中有很多关于利用同轴式光学系统的摄像装置的申请。所谓同轴式光学系统，是将透镜等的光学组件设置成相对光学系统的光轴(连接摄像系统的光阑和摄像画面的中心的轴)旋转对称的光学系统。例如在下述专利文献1～3中公开了这种同轴式摄像装置。
数码相机和带有照相机的发展趋势是小型化、薄型化和高性能化。因此，应用于这些摄像用机器的摄像用机器也必须小型化、薄型化、高性能化。为了实现摄像装置的小型化、薄型化，在利用同轴式光学系统的情况下，必须减少透镜的个数。可是，如果减少个数，则难于抑制在光学系统中产生的像差，造成画质低下。相反，为了提高画质，使摄像装置高性能化，则必须增加透镜个数，这样会使摄像装置沿着光轴方向增大。由此对于利用同轴式光学系统的摄像装置来说，实现小型化、薄型化和实现高性能化是对立的关系，很难同时满足。
作为用于解决这个问题的方法，提出有使用偏心光学系统的摄像装置。例如，下述专利文献4～6公开有例如由应用了棱镜的摄像光学系统构成的摄像装置，该棱镜具有形成为自由曲面形状的光学面。
这些记载于专利文献4～6的技术的目标，是通过使用棱镜形成摄像光学系统，并在棱镜的光入射面和光出射面、或者反射面上使用自由曲面，得到紧凑且画质良好的图像。尤其是，在专利文献5和专利文献6中，记载有组合两个棱镜，在靠近物体侧的第1光学元件的光入射面、反射面、光出射面、和靠近摄像面的第2光学元件的光入射面、两个反射面、光出射面共计7个面全部使用自由曲面的技术。
专利文献7记载的组合光学元件，具有两个光学元件(棱镜)。光学元件包括具有光学作用的3个面、和相对的2个侧面。具有光学作用的面当中的1个是曲面，形成为仅对一个对称面成面对称(非旋转对称的非球面)。第1光学元件，在第2面全反射从第1面入射的光，在第3面反射第2面反射的光，使第3面反射的光透过第2面射出。第2光学元件使从第4面入射的光透过形成为与第1光学元件的第3面形状相同的第5面。
第1和第2光学元件的各自的两个侧面，作为位置决定部设置有突出部。第1和第2光学元件，利用这些突出部被定位固定。在两个光学元件(棱镜)的相对的第三面和第五面(曲面)之间，设有间隙，其中填充有粘接剂。
另外，该光学元件应用于望远镜和双筒望远镜等观察系统，在来自外部图像信息中插入显示单元的图像信息，把这两种图像信息显示在观察者的同一视野中。
特开2001-272587号公报[专利文献2]特开2002-267928号公报[专利文献3]特开2002-320122号公报[专利文献4]特开平11-326766号公报[专利文献5]特开2002-196243号公报[专利文献6]特开2003-84200号公报[专利文献7]特开平9-73005号公报但是，在如专利文献4～7所记载的摄像装置那样通过组合多个利用了具有自由曲面的棱镜的偏心光学系统来构成光学组件的情况下，不能利用如专利文献1～3所记载的在构成同轴光学系统的光学组件时利用的筒状的透镜框，难以定位。而且，如果为了以较高的精度组合各棱镜而设置结构复杂的保持部件，那么作为摄像装置，不仅要有收容棱镜的空间，而且还需要在棱镜的周围额外设置收容该保持部件的空间。
因此，即使采用偏心光学系统减少摄像光学系统占用的体积，也由于额外需要保持摄像光学系统的机构占用的体积，弱化了作为摄像装置整体的小型化、薄型化的效果。而且，要组合的棱镜越小，就越需要绝对尺寸的高精度，并且对满足高精度的保持部件的机构也要求具有高精度。尤其是，专利文献7记载的光学元件，以应用于横切观察者的视野配置的观察系统为前提，并不是追求尽可能的小型化。即，并不是在使要组合进数码相机和带有照相机的移动电话等要小型化、薄型化的摄像用机器中的摄像装置的光学系统小型化的基础上，考虑了组装作业中的光学元件的易操作性的技术。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而提出的，本发明的目的是提供一种即使具有自由曲面形状的光学面的光学元件是很小的形状，也能用简单的结构进行确实的定位、组装的光学组件、该光学组件的制造方法、和具有该光学组件的摄像用机器。
本发明的光学组件，把两个光学元件隔着形成有开口部的支撑部件固定成一体，所述光学元件包括光入射面、光反射面、形成为自由曲面形状的至少一个光反射面、除此以外的非光学面、和从所述非光学面突出形成的至少一个凸片；所述凸片仅在将两个所述光学元件进行相对定位时使用，在两个所述光学元件被相互固定之后，所述凸片被切断除去。
另外，本发明的光学组件制造方法，隔着具有通过光束的开口部的支撑部件，将两个光学元件固定成一体，包括粘接材料涂敷工序，在所述光学元件和支撑部件之间分别涂敷粘接材料；定位工序，保持形成于一方的所述光学元件的非光学面上的凸片，隔着所述支撑部件，将形成于另一方的所述光学元件的非光学面上的凸片朝着所述一方的光学元件的凸片方向按压；切断工序，在将两个所述光学元件固定于所述支撑部件上之后，分别切断所述两个光学元件的所述凸片。
而且，本发明的摄像用机器，具有本发明的光学组件；摄像元件，其受光面被配置于包含所述光学组件的成像光学系统的成像面上，将由所述成像光学系统形成的物体像转换为电信号；处理单元，通过对从所述摄像元件得到的所述电信号进行规定的电处理，而得到图像数据；和记录单元，把所述处理单元的所述图像数据记录在所使用的信息记录介质中。
根据本发明的光学组件，由于是利用光学元件的分别形成的凸片进行两个光学元件的相对定位，并在光学元件被固定于支撑部件之后切除凸片，所以能够利用将凸片形成于光学元件的简单的结构，在即使光学元件外形尺寸小的情况下也能进行准确的定位组装。
并且，根据本发明的光学组件制造方法，由于对形成于一方的光学元件的非光学面的凸片按压形成于另一方的光学元件的非光学面的凸片，所以能够不使光学面直接接触而容易地并且高精度地组装小的光学元件。
而且，具有该光学组件的摄像用机器，由于其成像光学系统紧凑，所以容易实现小型化，薄型化。
图1是表示本发明实施例1的带有照相机的移动电话的立体图。
图2是示意性地表示图1所示的带有照相机的移动电话的摄像功能的主要构成的方框图。
图3是图1所示的的摄像单元的分解立体图。
图4是组装图3所示的摄像单元的剖面图。
图5是切除了图4所示的摄像单元的外壳支持片、第1和第2支持片的状态的立体图。
图6是图3所示的光学组件的分解立体图。
图7是从第1光入射面看去的图6所示的光学组件的俯视图。
图8是表示图7所示的光学组件的第1光学元件和第2光学元件在容许公差内偏离光轴的状态的俯视图。
图9是图7所示的光学组件的侧视图。
图10是表示本如图6所示设置于第1光学元件的第1凸片上的凸起的其他实施方式的立体图。
图11是表示在本发明实施例2的光学组件的制造方法中，使用定位装置，对第1光学元件、第2光学元件和支撑部件进行定位的状态的立体图。
图12是将图11所示的定位装置和光学组件在垂直方向展开的分解立体图。
图13是表示通过在本发明的实施例2的光学组件制造方法中使用的激光切断装置，切断光学组件的第1凸片和第2凸片的状态的立体图。
图14是表示本发明实施例2的光学组件制造方法的流程图。
图中1摄像单元，10光学组件，11第1光学元件(光学元件)，11a第1光入射面(光入射面)，11b第1光反射面(光反射面)，11c第1光出射面(光出射面)，11e、11f非光学面，11g、11h第1凸片，11i第1面(基准面)，11j第2面(基准面)，12第2光学元件(光学元件)，12a第2光入射面(光入射面)，12b、12c第2光反射面(光反射面)，12d第2光出射面(光出射面)，12e、12f非光学面，12g、12h第2凸片，12i端面(基准面)，13支撑部件，13a光阑孔(开口部)，14成像面，15a、15b凸起，30摄像元件，30a受光面，100带照相机的移动电话(摄像用机器)，105图像处理电路(处理单元)，106记录部(记录单元)，263保持夹具(定位夹具)，264-按压夹具(定位夹具)，λi、λm、λo光束，A激光，α凸片配置面，S1粘接材料涂敷工序，S2定位工序，S3切断工序。
具体实施例方式
下面，根据
本发明的实施方式。
下面，参照图1至图10，对把本发明第1实施方式的光学组件应用在作为摄像用机器的一个例子的带有照相机的移动电话中的情况进行说明。图1所示的带有照相机的移动电话100具有利用铰链101可折叠为两个的壳体102、103。带有照相机的移动电话100，在折叠了壳体102、103的状态下从外侧能够看到的位置上，设置有使入射到摄像单元1的来自被摄体(物体)光束λi通过的摄像窗口104。
如图2所示，带有照相机的移动电话100，作为摄像功能的主要结构，内置有摄像单元1、作为处理单元的图像处理电路105、作为记录单元的记录部106，在壳体102的表面与摄像窗104相对的那一侧设置有显示部107。而且，用于进行摄像的操作按钮等设置于壳体102、103的未图示的外表面，例如折叠后成为内侧的部分和壳体102、103的外周缘部。
摄像单元1如图3所示，具有光学组件10、壳体20、摄像元件30和固定框架40。光学组件10具有第1光学元件11、第2光学元件12和支撑部件13。第1光学元件11和第2光学元件12是光学元件的一种形态，被安装成把支撑部件13夹在中间。
第1光学元件11具有第1光入射面11a、第1光反射面11b和第1光出射面11c。第1光学元件11是偏心棱镜，其第1光反射面11b形成为具有一个对称面(镜像面)的非旋转对称的自由曲面形状。第2光学元件12具有第2光入射面12a和两个第2光反射面12b、12c和第2光出射面12d。第2光学元件12是偏心棱镜，其两个第2光反射面12b、12c分别形成为具有一个对称面(镜像面)的非旋转对称的自由曲面形状。第1光学元件和第2光学元件的各自的对称面被设定在同一平面上。
如图6所示，支撑部件13同时又是光阑板，其在被夹在第1光学元件11和第2光学元件12之间的部分具有作为开口部的光阑孔13a。另外，在第1光入射面11a侧的支撑部件13的边缘，形成有从内侧与壳体20嵌合的嵌合凸部13b。
如图2所示，来自物体的光束λi从第1光入射面11a入射，在第1光反射面11b反射后，从第1光出射面11c射出。从第1光学元件11射出的λm通过光阑孔13a从第2光输入面12a入射到第2光学元件，在两个第2光反射面12b、12c反射后，从第2光出射面12d射出。而且，从第2光出射面12d射出的光束λo在成像面14上形成物体像。另外，这些光束λi、λm、λo的光轴通过分别设定于第1光反射面11b、第2光反射面12b、12c上的对称面。
壳体20在保持光学组件10的同时罩住光学组件10，其外形形状形成为在第1光学元件11和第2光学元件12排列的方向长的长方体状的箱形，并在成像面14侧有开口。壳体20的位于与成像面14侧相对侧的入射侧壁20a，形成有使来自物体的光束λi通过的入射窗21和能够插入设置于支撑部件13的嵌合凸部13b的嵌合孔22。入射窗21嵌入有覆盖玻璃23。
另外，壳体20具有从一对横壁20b、20c和入射侧壁20a的角部沿着入射侧壁20a向着相互离开的外侧延伸的一对壳体支持片24，该一对横壁20b、20c沿着第1光学元件11和第2光学元件12的排列方向设置。壳体支持片24在进行摄像单元1的组装时使用，并在基部设置有在板厚方向贯通的壳体定位孔24a。
摄像元件30被安装在摄像元件用基板上，其受光面30a被配置在成像面14位置。摄像元件30例如是将多个光电晶体管等的光电转换半导体元件排列于受光面30a上的CCD器件。
在摄像元件用基板31上，安装有连接摄像元件30和图像处理电路105的图像元件IF(接口)电路等。摄像元件用基板31相对于固定框架40安装在和光学组件10相对的一侧，并安装有从第1光学元件11的侧的边缘连接到图像处理电路105的柔性连接器33。
固定框架40，将安装有摄像元件30的摄像元件用基板31保持，具有能够罩住壳体20的开口部20d的足够的尺寸，并在与摄像元件30的受光面30a对应的位置形成有射出窗41。射出窗41使从第2光出射面12d射出的光束λo向着受光面30a通过。固定框架40具有作为固定框架支持片的第1支持片42和第2支持片43。第1支持片42从第2光学元件11侧的端部沿着第1光学元件11和第2光学元件12的排列方向延伸。从第1光学元件11侧的侧部两端沿着向着相互离开的方向外侧延伸配置有一对第2支持片43。第1支持片42和第2支持片43在进行摄像单元1的组装时使用，第1支持片42的基部设置有在板厚方向贯通的固定框架定位孔42a。
另外，固定框架40在比壳体20的第1光学组件11侧的第1侧壁和20e和第2光学组件12侧的第2侧壁20f更靠外侧的位置，具有沿着第1侧壁20e和第2侧部20f向着壳体20侧的固定片44。与固定片相对的第1侧壁20e和第2侧壁20f的外表面，分别设置有第1粘结面25e、25f。在本实施方式中，垂直于光学组件10的成像面14设置第1粘结面25e、25f。固定片44侧分别设置有沿着第1粘结面25e、25f平行延伸的第2粘结面44e、44f。壳体20和固定框架40之间，在光学组件10的成像面14和摄像元件30的受光面30a被定位的状态下，如图2和图4所示，形成有间隙C。
壳体20和固定框架40，维持该间隙C不变，如图5所示，通过第1合成树脂51和第2合成树脂52相互固定。第1合成树脂51，如图4和图5所示，填充在第1粘结面25e、25f和第2粘结面44e、44f之间。在本实施方式中，第1合成树脂51是通过照射作为外部因素的紫外线而固化的紫外线固化型合成树脂，尤其是，优选因固化引起的膨胀或者收缩的体积变化极少的树脂。还有，紫外线固化型的合成树脂一般大多不能指望具有很好的遮光性。因此，在利用紫外线固化型的合成树脂填充壳体20和固定框架40的间隙C的情况下，必须防止从壳体20的外部进入入射到摄像元件30的受光面30a的情况。在本实施方式中，固定片44不仅起到增加壳体20和固定框架40的粘结强度的作用，还起着在使用了紫外线固化型树脂的情况下弥补遮光性不足的作用。
第2合成树脂52如图4所示，填充并塞住形成于壳体20的开口部20d侧的边缘和与其相对的固定框架40之间的间隙C。第2合成树脂52是比第1合成树脂51固化速度慢的合成树脂。第2合成树脂52优选比第1合成树脂51的遮光性好的不透明的合成树脂。还有，优选具有以下性质的第2合成树脂52，由固化引起的体积变化极小，比第1合成树脂51粘结强度更高。
如上构成的摄像单元1对壳体20和固定框架40进行定位调整，使得壳体支持片24和第1支持片42和第2支持片43分别被把持，成像面14和受光面30a的相对位置最恰当。第2合成树脂52固化后，壳体支持片24和第1支持片42和第2支持片43如图5所示被切除，摄像单元的外形形状，成为长方体状的箱形。
这样，根据本实施方式的摄像单元1，在成像面14相对于受光面30a被定位的状态下，在壳体20和固定框架40之间的位置设置有间隙C。维持该间隙C的大小不变，利用第1合成树脂51和第2合成树脂52进行填充，相互固定壳体20和固定框架40。摄像单元1对成像面14和受光面30a的设计相对位置关系，可以进行微调，可以利用简单的结构进行成像面14和受光面30a的定位。
如图3和图4所示，光学组件10的第1光学元件11和第2光学元件12，在侧部的非光学面11e、11f、12e、12f分别具有切痕11m、11n、12m、12n。非光学面11e、11f、12e、12f与入射到第1光入射面11a的光束λi和从第2光出射面12d射出的λo的光轴穿过的面(光轴面λ)平行设置。切痕11m、11n、12m、12n如图6所示，是设置于第1光学元件11的非光学面11e、11f的第1凸片11g、11h，和设置于第2光学元件12的非光学面12e、12f的第2凸片12g、12h，在后述的光学组件制造方法中的切断工序S3(参照图13)，由激光A进行切断而形成的痕迹。
如图6所示，第1凸片11g、11h靠近第1光出射面11c成一对配置，第2凸片12g、12h靠近第2光入射面12a成一对配置。第1凸片11g、11h和第2凸片12g、12h如图7所示，向着互相相反的背离通过光阑孔的13a的光束λm的光轴的方向延伸。另外，如图9所示，第1凸片11g、11h和第2凸片12g、12h被配置于与光束λm的光轴平行且与光轴面λ正交的同一平面(凸片配制面α)上。第1凸片11g、11h的第1光入射面11a侧的第1面11i和位于该第1面11i相反侧的第2面11j，形成为随着从第1光出射面11c到第1光反射面11b侧，相互渐渐靠近的锥形。第1面11i和第2面11j是在后述的光学组件制造方法中进行定位时的基准面。还有，第1面11i和第2面11j也可以与凸片配制面α平行设置。此时，第1光反射面11b侧的第三面11k成为基准面。
第1凸片11g、11h设置有向着第2凸片12g、12h靠近的凸起15a、15b。在第1光学元件11和第2光学元件12被相互定位的状态下，凸起15a、15b的顶端15c、15d，不与第2凸片12g、12h接触而留有一点点间隙d。该间隙d如图8所示被设置为具有如下大小，无论哪一侧的凸起15a、15b与第2凸片12g、12h接触，第1光学元件11和第2光学元件12的光轴偏差也被限定在容许公差的范围内。如果凸起15a、15b的顶端15c、15d如图10所示形成为球状，则很容易间隙间隙d的设定。
还有，凸起15a、15b也可以从第2凸片12g、12h向着第1凸片11g、11h突设，也可以进行突设使得从第1凸片11g、11h和第2凸片12g、12h分别接近。还有，也可以不设置凸起15a、15b，而是使第1凸片11g、11h和第2凸片12g、12h相互留有间隙d地靠近。
另外，在本实施方式中，以将光学组件10应用于作为摄像用机器的带有照相机的移动电话100的情况为例进行了说明，但不限于此，可以通过将光学组件10应用于数码相机和具有摄影元件的照相机单元等，提供紧凑的数码相机和照相机单元。
作为插入摄像单元的光学组件，如果采用偏心光学系统的光学组件10，则可以取得下述效果。
(1)3个面的反射面使用的是具有光焦度的自由曲面，这些反射面与透镜等的折射光学系统相比能够得到大的光焦度，并且很难受到色散的影响。
(2)可以在紧凑的空间内配置7个面的光学面。即，可以在有限的空间内紧凑设置光学要素。
(3)为了提高光学性能，最好将光学系统整体的光路长度延长某种程度，但通过使用这样的棱镜光学系统，通过使光路折曲，可以使光路长度延长而整体尺寸紧凑。
如上所述，光学组件10能够同时作到紧凑化和提高画质。
下面，对本发明的第2实施方式的光学组件的制造方法，以应用第1实施方式的光学组件10的情况为例，参照图11至图14进行说明。本实施方式的光学组件的制造方法，属于隔着支撑部件13将第1光学元件11和第2光学元件12一体定位固定的制造工序的范围。关于光学组件10在第1实施方式中进行了说明，所以赋予相同符号并省略其说明。
光学组件制造方法，包括粘接材料涂敷工序S1和定位工序S2和切断工序S3。在粘接材料涂敷工序S1和定位工序S2中，使用定位装置260，在切断工序S3使用激光切断装置270。首先对定位装置260和激光切断装置270进行说明。
定位装置260如图11和图12所示，具有棱镜载置台261和按压机构262。棱镜载置台261和按压机构262配置于垂直方向，其间夹有第1光学元件11、支撑部件13、第2光学元件12。这样，定位装置260被设置为使通过光阑孔13a的光束λm的光轴指向垂直方向进行第1光学元件11和第2光学元件12的定位。
棱镜载置台261具有从基部向垂直向上的方向延伸的一对保持夹具263。保持夹具263是定位第1光学元件的定位夹具。保持夹具263的上端263a，设有缺口263b。缺口263b与第1光学元件11的第1凸片11g、11h的外形相配合地形成。在本实施方式中，第1凸片11g、11h的第1面11i和第2面11j形成为锥状，缺口263b形成为其内面与第1面11i和第2面11j抵接。通过第1凸片11g、11h被缺口263b支持，第1光学元件11以第1光出射面11c向上的姿态被设置于保持夹具263。
按压机构262被设置于棱镜载置台261的垂直方向的上方，具有向着棱镜载置台261向下延伸的按压夹具264。按压夹具264是定位第2光学元件的定位夹具。按压夹具264的顶端264a，与以第2光入射面12a指向下方的姿态被设置于定位装置的第2光学元件12的面向第2光反射面12b的第2凸片12g、12h的端面12i抵接。端面12i是用于定位第2光学元件12的基准面。
激光切断装置270，如图13所示具有喷嘴271和棱镜夹具272。另外，激光切断装置270具有激光振荡器、激光传送通道、夹具反转机构、送风机、喷嘴定位机构等。作为激光，可以应用CO2激光、CO激光、YAG激光等。
棱镜夹具272，具有基部273和按压金属板274和气缸275。基部273形成有支持第2光出射面12d侧的支撑部件13的边缘13c的棱273a。按压金属板274形成有与支撑部件13的嵌合凸部13b嵌合的保持部274a。空气气缸275的气缸部275a固定于基部273，活塞275b的顶端安装有按压金属板274。
棱镜夹具272，驱动空气气缸275，从第1光入射面11a侧和第2光出射面12d侧，利用肋部273a和保持部274a挾持安装有第1光学元件11和第2光学元件12的支撑部件13。另外，按压金属板274被设置为与支撑部件13具有相同宽度或更宽一点，兼有使从激光照射头271出射的激光A不直接照射到第1光学元件11和第2光学元件12的保护作用。
还有，棱镜夹具272只要能够将从激光照射头271出射的激光A定位于光学组件10的焦点位置，使其能够切断第1凸片11g、11h和第2凸片12g、12h的基部即可。即，不限于图13所示的上述结构，优选可以保持和反转光学组件10，使得能够切断第1凸片11g、11h和第2凸片12g、12h的结构即可。例如，也可以是用螺线管替代空气气缸进行驱动的棱镜夹具。
另外，为了在切断第1凸片11g(11h)和第2凸片12g(12h)之后再切断相对侧的第1凸片11h(11g)和第2凸片12h(12g)，夹具翻转机构也可以使光学组件10以垂直轴为中心旋转，也可以以水平轴为中心翻转，也可以移动激光照射头271。还有，在切断工序S3中的光学组件10的姿势，可以是如图13所示水平横置第1光学元件11和第2光学元件12，也可以如图11所示保持定位工序S2的姿势。
关于使用上述的定位装置260和激光切断装置270进行工作的光学组件制造方法的流程，基于图14所示的流程图进行说明。
粘接材料涂敷工序S1和定位工序S2并行施工。首先将第1凸片嵌合到保持夹具263的缺口263b，将第1光学元件11设置于棱镜载置台261(S10)。然后，利用分配器266将适量的粘接材料涂敷到第1光学元件11的第1光出射面11c(S20)。在使分配器266后退到没有妨碍的位置之后，将支撑部件13放到第1光学元件11上(S30)。
再次移近分配器266，在与第2光入射面12a当接的范围的支撑部件13上涂敷适量的粘接材料(S40)。涂敷粘接材料后，使分配器266退后，将第2光学元件12放置到支撑部件13之上(S50)。使262从上方靠近用按压夹具264的顶端264a将第2凸片12g、12h向第1凸片11g、11h按压(S60)。第1光学元件11和13，13和12的各自的对应面，形成为可以通过相互按压进行第1光学元件11和12的定位。
如图11所示，通过在第1光学元件11和12隔着13被押紧的状态下，固化粘接材料，在第1光学元件11和12夹着13的状态下成为一体。粘接材料使用到用按压夹具264按压12为止不固化的具有充分的固化时间的粘接材料。
粘接材料如果使用可通过外部因素调整固化速度的例如紫外线固化型粘接材料，则由于可以积极调整至粘接材料固化时的时间，所以可以根据定位装置260的动作，容易地调整粘接材料的固化时间。粘接材料的外部因素，除紫外线以外可以采用温度和氧气、或者促进粘接材料固化的气体、空气中的水分等，也可以选择与其相应的粘接材料。
并且，粘接材料涂敷工序S1也可以不与定位工序S2并行，而预先进行或者在图11所示的状态之后进行。此时，粘接材料由分配器266横向注入。此时优选在第1光学元件11和支撑部件13，支撑部件13和第2光学元件12之间基于毛细管现象易于扩散(易于浸透)，粘性低的粘接材料。
粘接材料固化，第1光学元件11和第2光学元件12被固定于支撑部件13之后，光学组件10从定位装置被取出(S70)，前进至切断工序S3。在S3，首先如图13所示，通过将支撑部件13保持于棱镜夹具272，光学组件10被放置于270(S80)。在该状态下，如图13所示，第1凸片11g、11h和第2凸片12g、12h被切断(S90)。而且，在切断工序S3用钢线上附着有砂砾的线切割器和圆盘上附着有砂砾的盘切割器切断第1凸片11g、11h和第2凸片12g、12h以替代利用激光A进行的切断。
然后，被切断第1凸片11g、11h和第2凸片12g、12h的光学组件10如图4所示被收纳于壳体20(S100)。并且，壳体20与安装有摄像元件30的固定框架40进行定位(S110)，固定(S120)，使得光学组件10的成像面14与摄像元件30的受光面30a一致，在第2合成树脂52固化后(S130)，切断壳体支持片和第1支持片、第2支持片(S140)，完成图5所示的摄像单元1。
根据上述的光学组件制造方法，在成为光学组件的第1光学元件11和第2光学元件12，预先设置定位保持用的第1凸片11g、11h和第2凸片12g、12h，由于在进行了第1光学元件11和第2光学元件12的定位固定之后，切断除去第1凸片11g、11h和第2凸片12g、12h，所以在最终的光学组件10的外形尺寸小的情况下也具有优秀的操作性，且能够容易地进行高精度的定位。
并且，本发明的光学组件10，在第1光学元件11的非光学面11e、11f形成第1凸片11g、11h，在第2光学元件12的非光学面12e、12f形成第2凸片12g、12h，并利用这些第1凸片11g、11h和第2凸片12g、12h进行第1光学元件11和第2光学元件12的定位，所以即使第1光学元件11和第2光学元件12变小，也能进行高精度的定位。另外，由于这些第1凸片11g、11h和第2凸片12g、12h在第1光学元件11和第2光学元件12相互进行了定位固定之后被切断除去，所以不影响摄像单元1的小型化。
因此，通过内置具有该光学组件10的摄像单元1，能够提供小型化、薄型化、且高性能的数码相机和带有照相机的移动电话100等的摄像用机器。
本发明的光学组件，除了应用于数码相机和带有照相机的移动电话的摄像部以外，也可以作为和医疗用或者工业用的内视镜的摄像部和摄像元件一起被内置于具有摄像功能的望远镜和双筒望远镜等观察系统的光学组件来利用。
权利要求
1.一种光学组件，把两个光学元件隔着形成有开口部的支撑部件固定成一体，其特征在于，所述光学元件包括光入射面、光反射面、形成为自由曲面形状的至少一个光反射面、除此以外的非光学面、和从所述非光学面突出形成的至少一个凸片；所述凸片仅在将两个所述光学元件进行相对定位时使用，在两个所述光学元件被相互固定之后，所述凸片被切断除去。
2.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述开口部是配置于两个所述光学元件之间的光阑。
3.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述光学元件通过注塑成型而形成，在至少一个所述凸片上设置有注入合成树脂的口。
4.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述光学元件通过注塑成型而形成，所述凸片接受使所述光学元件从模具中脱模的脱模销。
5.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，在至少一方的所述光学元件的所述凸片上，设有向着另一方的所述光学元件的所述凸片靠近的凸起。
6.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，在两个所述光学元件被相对定位的状态下，一方的所述光学元件的所述凸片和另一方的所述光学元件的所述凸片，被配置于与穿过所述开口部的光轴平行的同一平面上。
7.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，在两个所述光学元件被相对定位的状态下，一方的所述光学元件的所述凸片和另一方的所述光学元件的所述凸片，被配置于沿着两个所述光学组件排列方向的平面上。
8.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述凸片分别具有与相对定位两个所述光学组件的定位夹具抵接的基准面。
9.一种光学组件，包括第1光学元件，从第1光入射面入射来自物体的光束，在由自由曲面形状的至少一个第1光反射面反射后，从第1出射面射出所述光束；第2光学元件，从第2光入射面入射从所述第1光出射面射出的所述光束，在由自由曲面形状的至少一个第2光反射面反射后，从第2出射面射出所述光束；支撑部件，形成有开口部，被配置于所述第1光出射面和所述第2光入射面之间，利用粘接材料与所述第1光学元件和所述第2光学元件固定成一体；第1凸片，从所述第1光学元件的所述第1光入射面、所述第1光反射面、和所述第1光出射面之外的一对非光学面上分别突出形成；第2凸片，从所述第2光学元件的所述第2光入射面、所述第2光反射面、和所述第2光出射面之外的一对非光学面上分别突出形成；其特征在于，所述第1凸片和所述第2凸片，用于所述第1光学元件和所述第2光学元件的相对定位，在所述粘接材料固化后被切断。
10.一种光学组件制造方法，隔着具有通过光束的开口部的支撑部件，将两个光学元件固定成一体，其特征在于，包括粘接材料涂敷工序，在所述光学元件和支撑部件之间分别涂敷粘接材料；定位工序，保持形成于一方的所述光学元件的非光学面上的凸片，隔着所述支撑部件，将形成于另一方的所述光学元件的非光学面上的凸片朝着所述一方的光学元件的凸片方向按压；切断工序，在将两个所述光学元件固定于所述支撑部件上之后，分别切断所述两个光学元件的所述凸片。
11.根据权利要求10所述的光学组件制造方法，其特征在于，在所述切断工序中，利用激光切断所述凸部。
12.根据权利要求10所述的光学组件制造方法，其特征在于，在所述定位工序中，在把沿着通过所述开口部的光束的光轴的方向配置成垂直方向的状态下，配置两个所述光学元件，进行定位。
13.根据权利要求10所述的光学组件制造方法，其特征在于，在将两个所述光学元件进行了相互定位的状态下，一方的所述凸片与另一方的所述凸片互不接触。
14.一种摄像用机器，其特征在于，包括权利要求1所述光学组件；摄像元件，其受光面被配置于包含所述光学组件的成像光学系统的成像面上，将由所述成像光学系统形成的物体像转换为电信号；处理单元，通过对从所述摄像元件得到的所述电信号进行规定的电处理，而得到图像数据；和记录单元，把所述处理单元的所述图像数据记录在所使用的信息记录介质中。
全文摘要
本发明提供一种光学组件，该光学组件(10)，将两个光学元件(11、12)隔着形成有开口部(13a)的支撑部件(13)固定成一体。光学元件具有光入射面(第1光入射面(11a)、第2光入射面(12a))、形成为自由曲面形状的至少一个光反射面(第1反射面(11b)、第2反射面(11b、11c))、除这些之外的非光学面(11e、11f、12e、12f)、和从非光学面突出形成的至少一个凸片(11g、11h、12g、12h)。凸片(11g、11h、12g、12h)在两个光学元件相互固定后被切断除去。由此，即使具有自由曲面形状的光学面的光学元件的外形尺寸小，也能够以简单的结构进行准确的定位组装。
文档编号G02B7/18GK1670561SQ20051005573
公开日2005年9月21日 申请日期2005年3月18日 优先权日2004年3月19日
发明者田方博三, 平良光弘, 山冈慎太郎, 渥美元宏, 千叶隆将, 小林芳明 申请人:奥林巴斯株式会社