智慧型汽车用光学系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种光学系统，特别涉及一种智能汽车用光学系统。


背景技术：

2.众所周知，在由光学透镜组合而成的透镜单元中，为了防止透镜内表面的湿气所导致的模糊不清、发霉等，在透镜单元的内部设置有干燥剂、防氧化剂、防霉剂等。
3.日本特开2003-172860提出了一种光学仪器，在镜筒内壁设置凹陷，在凹陷处以露出于与外部气体流通的空间的方式设置干燥剂等。然而，实际上在透镜11与透镜12之间的表面最容易结露却不存在干燥剂，因此干燥剂的效果小。
4.另外，日本特许第3824191提出了一种透镜镜筒内的干燥剂的安装构造，在镜筒内的处于透镜之间的内壁面配置有干燥剂。但是存在以下问题：需要设置固定构件，从而导致成本变高，另外，需要设置干燥剂的空间，从而导致透镜镜筒大型化。


技术实现要素：

5.实用新型要解决的问题
6.本公开的目的在于提供一种有效利用空间且低成本地内置有效的干燥剂等的光学系统。
7.用于解决问题的方案
8.根据本公开的一方面，提供了一种光学系统，具有多个光学构件，至少针对所述多个光学构件中的相邻的两个光学构件设置有用于设定所述相邻的两个光学构件的间隔的间隔件，在所述间隔件的内部设置有收纳了光学构件保护剂的收纳部，空气能够在所述相邻的两个光学构件间的空间与所述收纳部的内部之间流通。
9.优选地，在将所述光学系统的被光线入射的一端设为前端时，针对最靠所述前端的第一光学构件及其相邻的第二光学构件设置有所述间隔件。
10.优选地，所述第一光学构件具有在与所述光学系统的光轴垂直的方向上超出所述第二光学构件的边缘部，所述间隔件的收纳部中的所述光学构件保护剂与所述边缘部相向。
11.优选地，所述收纳部具有所述收纳部朝向所述边缘部开口，具有与所述边缘部相向的内表面，所述光学构件保护剂是片状，所述光学构件保护剂粘接固定于所述内表面。
12.优选地，所述收纳部朝向所述边缘部开口，所述光学构件保护剂为粒状，所述光学构件保护剂被收纳于开口大致全部被所述边缘部封闭的所述收纳部中。
13.优选地，所述第一光学构件和所述第二光学构件均为透镜。
14.优选地，在所述光学系统中的最靠后端的透镜的附近设置有所述光学构件保护剂。
15.优选地，在所述光学系统的后端设置有传感器元件，在所述传感器元件的与所述最靠后端的透镜相向的表面设置有所述光学构件保护剂。
16.优选地，所述间隔件是间隔环，所述间隔环设置有多个收纳部。
17.优选地，所述光学构件保护剂包括干燥剂、防氧化剂以及防霉材料。
18.实用新型的效果
19.根据以上结构，不新追加部件就能够在光学系统的需要的部位有效地配置干燥剂、防霉剂、防氧化剂等，因此能够有效利用空间且低成本地内置有效的干燥剂、防霉剂、防氧化剂等，还能够与防水密封构造相配合来长期保持光学系统的性能。
20.根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
21.包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。
22.图1是实施例所涉及的光学系统的截面图。
23.图2是示出图1的间隔环7的平面图。
24.图3是示出间隔环7的另一例的平面图。
25.附图标记说明
26.1：前组单元；2：后组单元；3：传感器单元；l1～l14：透镜；l1a：后方平面部；l2a：阶梯部；4：护圈；5：护圈；6：护圈；7：间隔环；7a：凹陷；7a’：独立室；7b：旋转工具用切口部；8：药剂；9：双面胶；20：透镜驱动马达；21：光阑驱动马达；22：光阑单元；23：药剂；24：双面胶。
具体实施方式
27.以下将参考附图详细说明本实用新型的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
28.在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
29.另外，为了更好的说明本实用新型，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本实用新型同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本实用新型的主旨。
30.本实施方式所涉及的光学系统能够应用于智慧型汽车、安防监控、智能家居、工业自动化及人脸识别等设备上。
31.本实施方式的光学系统具有多个光学构件。在光学系统中，至少针对相邻的两个光学构件设置有用于设定这两个光学构件的间隔的间隔件。即，既可以针对相邻的两个光学构件设置有用于设定这两个光学构件的间隔的间隔件，也可以以相邻的两个光学构件为一组，针对多组光学构件设置有该间隔件。在该间隔件的内部设置有收纳部，在收纳部中收纳有干燥剂、防氧化剂、防霉材料等光学构件保护剂，空气能够在相邻的两个光学构件间的空间与收纳部的内部之间流通。例如，间隔件可以为光学系统中通用的间隔环等。此时，可以在间隔环设置有多个收纳部，以实现更好的保护效果。
32.根据以上结构，不新追加部件就能够在光学系统的需要的部位有效地配置干燥剂、防霉剂、防氧化剂等，因此能够有效利用空间且低成本地内置有效的干燥剂、防霉剂、防氧化剂等，还能够与防水密封构造相配合来长期保持光学系统的性能。
33.当将光学系统的被光线入射的一端设为前端、并将光学系统的射出光线的一端设为后端时，针对最靠前端的光学构件及其相邻的光学构件设置有间隔件。以下，将该最靠前端的光学构件称作第一光学构件，将与第一光学构件相邻的光学构件称作第二光学构件。
34.间隔件与第一光学构件相邻。可以是，第一光学构件在与光学系统的光轴垂直的方向上的面积比第二光学构件大，因此，第一光学构件具有在与光轴垂直的方向上超出第二光学构件的边缘部。间隔件的收纳部中收纳的光学构件保护剂与边缘部相向，该光学构件保护剂对于该边缘部而言是暴露的。
35.举例而言，收纳部朝向第一光学构件的超出第二光学构件的边缘部开口，具有与该边缘部相向的内表面，片状的光学构件保护剂粘接固定于该内表面。优选的是，收纳部朝向第一光学构件开口，具有与边缘部相向的表面以及沿光轴的方向的两个表面，片状的光学构件保护剂通过胶带等方式粘接固定于与边缘部相向的表面。
36.或者，也可以是，收纳部朝向边缘部开口，收纳部的开口被边缘部封闭，粒状的光学构件保护剂被收纳于封闭的收纳部中。优选的是，收纳部朝向第一光学构件开口，具有与边缘部相向的表面以及沿光轴的方向的两个表面，收纳部的开口被边缘部封闭，粒状的光学构件保护剂被收纳于封闭的收纳部中。
37.根据以上结构，不新追加部件就能够在光学系统的最前端的最需要的部位有效地配置干燥剂、防霉剂、防氧化剂等，因此能够有效利用空间且低成本地内置有效的干燥剂、防霉剂、防氧化剂等，还能够与防水密封构造相配合来长期保持光学系统的性能。
38.第一光学构件和第二光学构件可以均为透镜。在温度变化大的环境中，多数情况下作为第一光学构件的透镜与外部气体接触而在该透镜的内部发生结露，通过设为上述构造，能够防止透镜内表面的湿气所导致的模糊不清、发霉、氧化等。
39.另外，还可以在光学系统中的最靠后端的透镜的附近设置有光学构件保护剂。例如，光学系统的后端设置有传感器元件，可以在传感器元件的与最靠后端的透镜相向的表面设置光学构件保护剂。由此，能够有效地防止最靠后端的透镜的结露、发霉、氧化等。
40.另外，光学系统可以还具备用于收纳多个光学构件的外壳，外壳为阻断外部气体进入的密闭构造。由此，能够更进一步保护外壳内设置的光学构件，从而长期保持光学系统的性能。
41.下面，以第一光学构件和第二光学构件均是透镜为例来说明实施例的光学系统。
42.如图1所示，光学系统包括前组单元1、后组单元2以及传感器单元3。光学系统由从光线的入射侧起依次排列的透镜l1～l14构成。前组单元1包括透镜l1～l7。后组单元包括透镜l8～l14。传感器单元3包括形成成像面25的cmos等传感器以及保持cmos等传感器的保持单元。
43.具体而言，透镜l1为配置于对于光线的入射侧而言最前部的透镜，是物侧面为凸面且像侧面为凹面的负透镜。透镜l2与透镜l1相邻，是物侧面为凸面且像侧面为凹面的负透镜，透镜l2的直径小于透镜l1的直径。透镜l3是物侧面为凸面且像侧面为凹面的负透镜。透镜l4是物侧面为凹面且像侧面为凹面的负透镜，透镜l5是物侧面为凸面且像侧面为凸面
的正透镜，透镜l4与透镜l4构成接合透镜。透镜l6是物侧面为凸面且像侧面为凹面的正透镜。透镜l7是物侧面为凸面且像侧面为凹面的负透镜。
44.另外，透镜l8是物侧面为凸面且像侧面为凹面的负透镜，透镜l9是物侧面为凸面且像侧面为凸面的正透镜，透镜l10是物侧面为凹面且像侧面为凸面的负透镜，透镜l8～l10构成了接合透镜。透镜l11是物侧面为凹面且像侧面为凸面的正透镜。透镜l12是物侧面为凸面且像侧面为凸面的正透镜，透镜l13是物侧面为凹面且像侧面为凹面的负透镜，透镜l12和透镜l13构成了接合透镜。透镜l14为配置于对于光线的入射侧而言最后部的透镜，是物侧面为凸面且像侧面为凹面的正透镜。透镜l14与传感器的成像面25相向地配置。另外，透镜l14是移动透镜，在后组单元2中设置有透镜驱动马达20，通过使透镜驱动马达20旋转来使透镜l14沿光轴方向与被摄体距离相应地移动，从而调焦到成像面25上以进行成像。
45.光学系统的上述的与透镜有关的结构为示例性的，并不限于上述结构。可以适当地增加或减少透镜的数量，也可以适当地改变透镜的形状。另外，可以根据需要设置用于调焦移动透镜的透镜，也可以不设置移动透镜。
46.在前组单元1与后组单元2之间设置有光阑单元22，在后组单元2内设置有光阑驱动马达21，通过使光阑驱动马达21旋转，来调整光阑单元22的开口直径。光阑单元22和光阑驱动马达21不是必需的构件，也可以仅设置光阑单元22而不设置光阑驱动马达21，或者不设置光阑单元22和光阑驱动马达21这两方。
47.在透镜l1与前组单元1的镜筒之间设置有护圈4。护圈4例如由橡胶制o环构成。护圈4被压紧贴合于透镜l1与前组单元1的镜筒之间，从而防止外部气体、水滴等向镜筒内部侵入。另外，在前组单元1与后组单元2之间设置有护圈5。护圈5例如由橡胶制o环构成。护圈5被压紧贴合于前组单元1的镜筒与后组单元2的镜筒之间，从而防止外部气体、水滴等向镜筒内部侵入。另外，在后组单元2与传感器单元3之间设置有护圈6。护圈6例如由橡胶制o环构成。护圈6被压紧贴合于后组单元26的镜筒与传感器单元3的镜筒之间，从而防止外部气体、水滴等向镜筒内部侵入。通过设置护圈4～6，能够形成防水且阻断外部气体进入的密闭构造。由此，能够更进一步保护镜筒内部的光学构件，从而长期保持光学系统的性能。
48.在本实施例的光学系统中，针对透镜l1和透镜l2设置有用于设定透镜l1与透镜l2的间隔的间隔环7。间隔环7通过作用于透镜l1的后方平面部l1a和透镜l2的阶梯部l2a，来设定透镜l1与透镜l2的间隔。例如，间隔环7能够通过如图1所示那样设置空间11来精密地设定透镜l1与透镜l2的间隔。
49.该间隔环7分别与透镜l1的后方平面部l1a及透镜l2的阶梯部l2a抵接，间隔环7不与透镜l1的除后方平面部l1a以外的部分抵接。在间隔环7的内部设置有凹陷7a，凹陷7a对应于本公开的“收纳部”。凹陷7a具有与透镜l1的边缘部相向的表面以及沿光轴的方向的两个表面，凹陷7a的开口被透镜l1的边缘部封闭。在间隔环7的凹陷7a内收纳有干燥剂、防氧化剂、防霉剂等辅助透镜长期保存的药剂8(光学构件保护剂)。药剂8可以是片状，也可以是粒状。在本实施例中，药剂8是片状，如图1所示通过双面胶9将药剂8粘接固定于凹陷7a的与透镜l1的边缘部相向的表面。另外，在本实施方式中，不限于双面胶这样的粘接固定方式，也可以是其它方式。另外，在药剂8是粒状的情况下，可以将粒状的药剂8封入到被封闭的凹陷7a中。
50.优选的是，通过使间隔环7的凹陷7a向空间11开口，能够使药剂8的效果充分地扩
散到透镜l1与透镜l2之间的空间内。特别是在温度变化大的环境中，多数情况下透镜l1与外部气体接触而在透镜l1的内部发生结露，通过设为上述结构，能够发挥药剂的效果从而抑制模糊不清等的发生。
51.在本实施例中，如图2所示，在间隔环7内设置有4处凹陷7a并分别存放药剂8，以实现更好的透镜保护效果。在图2中，在处于最上方和最下方的两处凹陷还设置有旋转工具用切口部7b。在本实施例中，间隔环7内设置有4处凹陷7a，但是间隔环7内设置的凹陷7a的数量不限于4处，也可以适当地增加或减少。
52.另外，光学系统的最后端的透镜l14与透镜l1同样是在光学系统中与外部气体接触的机会多的透镜，因此，在光学系统的最后端的透镜l14的近边设置干燥剂、防氧化剂、防霉剂等辅助透镜长期保存的药剂23。具体来说，通过双面胶24将药剂23粘接固定于传感器单元的与透镜l14相向的表面。另外，在本实施方式中，不限于双面胶这样的粘接固定方式，也可以是其它方式。通过设置药剂23，能够有效地防止最后端的透镜的结露、发霉、氧化等。
53.另外，在图2中示出了在间隔环7的内部设置有用于收纳干燥剂、防氧化剂、防霉剂等辅助透镜长期保存的药剂8的凹陷7a，但是并不限于此。例如，还可以如图3所示，在间隔环7本身具有凹陷的情况下，还间隔环7的内部设置有与该凹陷相独立的独立室7a’，在该独立室7a’内部收纳干燥剂、防氧化剂、防霉剂等辅助透镜长期保存的药剂8。
54.根据以上结构，不新追加部件就能够在光学系统的最前端的最需要的部位有效地配置干燥剂、防霉剂、防氧化剂等，因此能够有效利用空间且低成本地内置有效的干燥剂、防霉剂、防氧化剂等，还能够与防水密封构造相配合来长期保持光学系统的性能。
55.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。