[发明专利]具有环形接合界面的光学元件和用于组装这种元件的方法

说明书

提供了光学组件，其中光学元件通过环形突起和环形凹槽的接合而对准。多个光学元件形成堆叠，每个光学元件具有内部部分以及周围的外部部分。沿着堆叠的成对相邻光学元件在接合界面处彼此接合，所述接合界面包括在一个光学元件的外部部分上的环形突起和在另一光学元件的外部部分上的环形凹槽。环形突起和凹槽绕相应光学元件的内部部分的光轴具有旋转对称性，其中环形突起和环形凹槽彼此接合、具有相同的旋转半径。还提供了光学元件与环形支撑件的类似环形接合。

技术领域

本技术领域通常涉及光学元件的组装和对准，并且更具体地涉及在透镜或其他光学元件之间的接合界面处使用环形突起和凹槽。

背景技术

与使用传统研磨和抛光技术制造的透镜相比，使用注射成型技术制造光学元件(诸如塑料透镜)，为便利安装和对准所得的光学元件的设计提供了进一步的可能性。塑料注射可以提供复杂的几何形状，具有成型到透镜本身中的纯机械功能。例如，包括在用于电话或其他移动设备的微型照相机物镜中的透镜组件通常基于塑料透镜，所述塑料透镜具有固有地成型的机械接口。因此，包括容纳透镜的镜筒和以对准的方式将它们维持在镜筒内部的扣环的布置是不必要的，虽然对于较大尺寸的玻璃透镜来说通常是这种情况。

然而，仍然需要改进光学元件的对准。

发明内容

根据一个方面，提供了一种光学组件，所述光学组件包括多个光学元件，每个光学元件包括具有光轴的内部部分和围绕内部部分的外部部分。光学元件形成堆叠，光学元件的内部部分的光轴沿着堆叠对准。

沿着堆叠的至少一对相邻光学元件在接合界面处彼此接合，所述接合界面包括沿着所述对的相邻光学元件中的一个的外部部分延伸的环形突起，所述环形突起具有绕相应光学元件的内部部分的光轴具有旋转对称性。接合界面还包括在所述对的相邻光学元件中的另一个的外部部分中延伸的环形凹槽。环形凹槽绕相应光学元件的内部部分的光轴具有旋转对称性。环形突起和环形凹槽具有相同的旋转半径并且彼此接合。

在一些实施方式中，每个光学元件是透镜、挡板、光阑、衍射光学元件或针孔中的一个。

在一些实施方式中，对于光学元件中的至少一个，内部部分、外部部分和其上的任何环形突起或其中的环形凹槽被成型为整体元件。整体元件可以由塑料材料制成。

在一些实施方式中，对于所述光学元件中的至少一个，外部部分和内部部分已经分开制造并且通过嵌件精密成型来组装。

在一些实施方式中，对于所述光学元件中的至少一个，内部部分具有圆柱形轮廓。

在一些实施方式中，对于所述光学元件中的至少一个，外部部分为凸缘形。

在一些实施方式中，对于所述光学元件中的至少一个，环形突起具有截断的圆形横截面。在其他变型中，环形突起可以具有弯曲的非圆形横截面。

在一些实施方式中，对于所述光学元件中的至少一个，环形凹槽具有V形横截面。在其他变型中，环形凹槽可以具有曲面形的横截面。

在一些实施方式中，光学组件以与环形支撑件结合的方式提供，所述环形支撑件具有接合所述堆叠的最底部光学元件的支撑表面。在一些实施方式中，环形支撑件的支撑表面包括环形突起或环形凹槽中的一个，所述环形突起或环形凹槽与被提供在所述堆叠的最底部光学元件的外部部分的底部表面下面的匹配的环形凹槽或环形突起接合。

根据另一方面，提供了一种光学组件，所述光学组件包括光学元件以及环形支撑件，所述光学元件有具有光轴的内部部分和围绕内部部分的外部部分，所述环形支撑件具有在接合界面处接合光学元件的支撑表面。接合界面包括彼此接合的环形突起和环形凹槽。环形突起和环形凹槽各自在光学元件的外部部分和环形支撑件的支撑表面中的相应一个上延伸。环形突起和环形凹槽各自绕光学元件的内部部分的光轴具有旋转对称性并且具有相同的旋转半径。