專利名稱：承載裝置及具有該承載裝置的成像系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種光學成像技術(shù)，尤其涉及一種基于多個攝像裝置的承載裝置及具有該承載裝置的成像系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，為了拍攝某一物體的整體且細節(jié)的影像，可將整排攝像裝置排列在一起組成一個成像系統(tǒng)，同時對該被拍攝物體進行取像及影像處理，也就是所謂的數(shù)組影像。一般地，該成像系統(tǒng)利用交錯排列的多個光學元件(如平面鏡、直角棱鏡)改變來自被拍攝物體的部分或者全部光線的傳播方向，從而可以將原本需要排成一排的多個攝像裝置分散，為攝像裝置之間爭取了空間。同時，由于位于同一排的攝像裝置的取像范圍之間都可以留下間隙，因為這些間隙正好由其它排攝像裝置的取像范圍來填補，如此便有效地解決了因為攝像裝置尺寸限制而導致不能取得完整影像的問題，從而取得被拍攝物體完整且高精度影像。然而，在取像過程中該交錯排列的多個光學元件很容易因為人為因素(如晃動) 而出現(xiàn)錯位，導致以相同排列方式排列的多個光學元件的多個光學有效面(如平面鏡的反射面、直角棱鏡的斜面)不能處于同一平面上，使得該成像系統(tǒng)的影像精度隨之降低。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種多個光學元件不易錯位的承載裝置。一種承載裝置，其用于承載多個光學元件，每個光學元件均包括光學有效面。該承載裝置包括用于承載該多個光學元件的載臺及固定組件，該固定組件包括斜面。該固定組件用于將該多個光學元件固定在該載臺上，且該固定組件的斜面相貼該多個光學有效面以確保該多個光學有效面處于同一平面上。所述承載裝置，通過固定組件將多個光學元件固定在載臺上，且該固定組件的斜面確保每個光學元件的光學有效面處于同一平面上，從而多個光學元件不易錯位。有鑒于此，還有必要提供一種影像精度較佳的成像系統(tǒng)。一種成像系統(tǒng)，其包括多個攝像裝置、多個光學元件及用于承載多個光學元件的承載裝置。該多個攝像裝置通過該多個光學元件對被拍攝物體取像。每個光學元件均包括光學有效面，該多個光學有效面用于改變來自該被拍攝物體光線的傳播方向。該承載裝置包括載臺及固定組件，該固定組件包括斜面。該固定組件用于將該多個光學元件固定在該載臺上，且該固定組件的斜面相貼該多個光學有效面以確保該多個光學有效面處于同一平面上。所述成像系統(tǒng)，其承載裝置通過固定組件將多個光學元件固定在載臺上，且該固定組件的斜面確保每個光學元件的光學有效面處于同一平面上，從而多個光學元件不易錯位，進而多個攝像裝置對被拍攝物體的同時取像不易受影響，進而提高該成像系統(tǒng)的影像精度。


圖1為本發(fā)明第一實施方式提供的成像系統(tǒng)的立體示意圖。圖2為圖1中的成像系統(tǒng)的承載裝置立體分解示意圖。圖3為圖1中的成像系統(tǒng)的承載裝置的另一個視角的立體分解示意圖。圖4為圖1中的成像系統(tǒng)的承載裝置的局部剖面示意圖。圖5為本發(fā)明第二實施方式提供的成像系統(tǒng)的立體示意圖。圖6為本發(fā)明第三實施方式提供的成像系統(tǒng)的立體示意圖。主要元件符號說明成像系統(tǒng)承載裝置第一攝像裝置第二攝像裝置光學元件第一光學元件第二光學元件載臺固定組件固定塊彈性墊定位件承載面通光口第一固定件第二固定件第三固定件第四固定件第一收容槽第二收容槽定位孔第一退讓槽第二退讓槽光線
具體實施例方式請參閱圖1，其為第一實施方式中承載裝置100的結(jié)構(gòu)示意圖。該承載裝置100應用于成像系統(tǒng)200中。該成像系統(tǒng)200還包括多個第一攝像裝置211、多個第二攝像裝置 221及多個光學元件10。多個第一攝像裝置211及多個第二攝像裝置221用于通過多個光學元件10同時
200、200a、200b 100、100a、IOOb 211 221
IOUOa IOlUOla 104、104a 11 12 16
17
18 110 112
122、122a、122b
123、123a、123b
124
125 131 133 1210 135 137 L對被拍攝物體取像。多個第一攝像裝置211排成一排且取像方向一致，為方便描述，下稱其為第一排攝像裝置。多個第二攝像裝置221也排成一排且取像方向一致，下稱其為第二排攝像裝置。第一排攝像裝置的排列方向與多個第一攝像裝置211的取向方向垂直，且平行于第二排攝像裝置的排列方向。多個第一攝像裝置211的取向方向與多個第二攝像裝置 221的取向方向相互平行，因此多個第一攝像裝置211及多個第二攝像裝置221形成陣列排列方式。多個光學元件10位于多個第一攝像裝置211、多個第二攝像裝置221與該被拍攝物體之間的光路中，每個光學元件10均包括光學有效面，該光學有效面用于改變來自該被拍攝物體光線的傳播方向。多個光學元件10包括多個第一光學元件101及多個第二光學元件104，在本實施方式中，該多個光學元件10為多個直角棱鏡，每個直角棱鏡的斜面為該光學有效面。多個第一光學元件101排成一排且多個第一光學元件101的多個光學有效面處于同一平面(定義為第一平面)上，下稱其為第一排光學元件。多個第二光學元件104也排成一排且多個第二光學元件104的多個光學有效面也處于同一平面(定義為第二平面) 上，下稱其為第二排光學元件。多個第一光學元件101與多個第二光學元件104交錯排列，該第一平面與該第二平面垂直，從而多個第一光學元件101與多個第二光學元件104的多個光學有效面的中心位置處于同一直線上。在本實施方式中，多個第一光學元件101以及多個第二光學元件104均由玻璃材料制成，當然，也可以由其它材料制成，如塑膠材料。請一并參閱圖2，承載裝置100包括載臺11及固定組件12。載臺11包括承載面 110，該承載面110上開設有通光口 112，該通光口 112貫穿該載臺11。該承載面110用于承載第一排光學元件與第二排光學元件，多個第一光學元件101以及多個第二光學元件104 的一個直角面與承載面110相貼，從而每個第一光學元件101以及每個第二光學元件104 的光學有效面均與承載面110呈45度。第一排光學元件與第二光學元件均橫跨在通光口 112上。來自被拍攝物體的光線穿過通光口 112后射入每個光學元件10的直角面，在光學有效面全反射后從另一個直角面射出，投射到多個第一攝像裝置211及多個第二攝像裝置 221 中。固定組件12用于將第一排光學元件與第二排光學元件固定在載臺11上，且多個第一光學元件101的多個光學有效面處于第一平面上，多個第二光學元件104的多個光學有效面處于第二平面上。固定組件12包括第一固定件122、第二固定件123、第三固定件 124、第四固定件125、多個固定塊16、多個彈性墊17及多個定位件18。第一固定件122與第二固定件123相對設置在載臺11的承載面110上，分別位于通光口 112的兩側(cè)。第一固定件122與第二固定件123用于共同挾持第一排光學元件與第二排光學元件，以將多個光學元件10固定在載臺11上，同時保證多個第一光學元件101的多個光學有效面處于第一平面上，多個第二光學元件104的多個光學有效面處于第二平面上。在本實施方式中，第一固定件122與第二固定件123在載臺11上的固定方式采用螺釘螺合的固定方式，當然，該第一固定件122與該第二固定件123也可以采用粘合的方式固定在載臺11上。第一固定件122與第二固定件123的相對表面均為斜面，第一固定件122的斜面與第二平面平行，第二固定件123的斜面與第一平面平行。在本實施方式中，第一固定件 122與第二固定件123的斜面均為45度斜面，多個光學元件10的光學有效面亦為45度斜面(即第一平面與第二平面均為45度斜面)，從而第一固定件122與第二固定件123的斜面可相貼在對應的光學元件10的光學有效面上。第一固定件122上開設有分別用于收容多個第一光學元件101的多個第一收容槽131，第二固定件123上開設有分別用于收容多個第二光學元件104的多個第二收容槽133。每個第一收容槽131與第二固定件123的45 度斜面相對的槽面上，以及每個第二收容槽133與第一固定件122的45度斜面相對的槽面上均開設有定位孔1210。該多個定位孔1210分別用于供多個定位件18通過。在本實施方式中，定位孔1210為螺孔，定位件18為螺栓，從而螺栓與螺孔通過螺合的方式配合。第一固定件122的多個第一收容槽131收容多個第一光學元件101時，第一固定件122的45度斜面抵壓每個第二光學元件104的45度光學有效面，相同地，第二固定件123的多個第二收容槽133收容多個第二光學元件104時，第二固定件123的45度斜面壓持每個第一光學元件101的45度光學有效面。請結(jié)合圖3，第一固定件122上還開設有第一退讓槽135，該第一退讓槽135與多個第一收容槽131均相通。該第一退讓槽135用于收容多個第二光學元件104的45度光學有效面靠近承載面110的多個端部，從而保證多個第二光學元件104的45度光學有效面與第一固定件122的45度斜面能充分有效地接觸。第二固定件123上還開設有第二退讓槽137，該第二退讓槽137與多個第二收容槽133均相通。該第二退讓槽137用于收容多個第一光學元件101的45度光學有效面靠近承載面110的多個端部，從而保證多個第一光學元件101的45度光學有效面與第二固定件123的45度斜面能充分有效地接觸。當然，該第一退讓槽135與該第二退讓槽137也可以不設置。每個第一收容槽131與每個第一光學元件101之間，以及每個第二收容槽133與每個第二光學元件104之間均依次設置固定塊16及彈性墊17。每個定位件18穿過對應的定位孔1210與對應的固定塊16接觸，并通過對應的固定塊16、對應的彈性墊17將對應的光學元件10緊固在第一固定件122與第二固定件123之間。每個固定塊16均用于均衡來自對應的定位件18的壓力，使對應的光學元件10受力均衡。每個彈性墊17用于提供緩沖空間，緩沖來自對應的固定塊16的壓力，同時避免固定塊16磨損對應的光學元件10。每個彈性墊17由質(zhì)地比光學元件10的質(zhì)地軟的材料制成，例如橡膠墊，從而彈性墊17可以防止光學元件10在挾持過程中受到刮傷，另外，彈性墊17還可以通過與光學元件10的緊密接觸，使光學元件10受力更加均勻。該承載裝置100的其它元件的材料沒有特殊要求，當然，該承載裝置100上的與光學元件10相接觸的部分的材料不能選用與光學元件10可發(fā)生化學反應的材料，以免光學元件10受到腐蝕?？梢岳斫?，多個固定塊16、多個彈性墊17可以不設置，每個定位件18穿過對應的定位孔1210直接將對應的光學元件10緊固在第一固定件122與第二固定件123之間。第三固定件IM與第四固定件125相對設置于載臺11的承載面110上，分別位于通光口 112兩端部。該第三固定件IM緊靠第一固定件122與第二固定件123的一端，該第四固定件125緊靠第一固定件122與第二固定件123的另一端。第三固定件124、第四固定件125用于與第一固定件122、第二固定件123共同挾持第一排光學元件與第二排光學元件，從而鞏固第一排光學元件與第二排光學元件的固定方式。特別的，可以防止位于兩邊的光學元件10脫離第一固定件122和第二固定件123的夾持。可以理解，第三固定件IM與第四固定件125也可以不設置。其他實施例中，第一固定件122、第二固定件123、第三固定件IM及第四固定件125可一體成型。請結(jié)合圖4，組裝時，先將第一固定件122(或第二固定件123)固定在載臺11的承載面110上。接著，將多個固定塊16、多個彈性墊17依次分別收容于對應的第一收容槽 131(或第二收容槽13 內(nèi)。之后，將交錯排列的第一排光學元件與第二排光學元件橫跨在承載面110的通光口 112上，且多個第一收容槽131(或第二收容槽13 收容第一排光學元件(或第二排光學元件)，第一固定件122(或第二固定件12 的45度斜面相貼第二排光學元件(或第一排光學元件)的45度光學有效面。然后，參照之前步驟，安裝第二固定件123 (或第一固定件12 、多個固定塊16、多個彈性墊17，從而第一固定件122與第二固定件123挾持交錯排列的第一排光學元件與第二排光學元件，第一固定件122的45度斜面壓持第二排光學元件的45度光學有效面，第二固定件123的45度斜面壓持第一排光學元件的45度光學有效面。此后，將多個定位件18穿過對應的定位孔1210與對應的固定塊 16接觸，并通過對應的固定塊16、對應的彈性墊17將對應的光學元件10緊固在第一固定件122與第二固定件123之間。最后，將第三固定件124、第四固定件125固定，并與第一固定件122、第二固定件123共同挾持交錯排列的第一排光學元件與第二排光學元件。綜上所述，承載裝置100通過固定組件12將交錯排列的第一排光學元件與第二排光學元件固定在載臺11上，從而能保證多個第一光學元件101的多個斜面處于第一平面上，多個第二光學元件104的多個光學有效面處于第二平面上，故，交錯排列的第一排光學元件與第二排光學元件不易產(chǎn)生錯位的情況。成像系統(tǒng)200工作時，來自被拍攝物體的光線L經(jīng)由載臺11的通光口 112進入至交錯排列的第一排光學元件與第二排光學元件的45 度光學有效面，從而該來自被拍攝物體的光線L經(jīng)過全反射后到達陣列排列的第一攝像裝置211及第二攝像裝置221，因而不會影響陣列排列的第一攝像裝置211及第二攝像裝置 221對被拍攝物體的同時取像。因此，該成像系統(tǒng)200具有較佳的影像精度?？梢岳斫猓鈱W元件10并不局限于第一實施方式中的直角棱鏡。請參閱圖5，其為第二實施方式中承載裝置IOOa的結(jié)構(gòu)示意圖，該承載裝置IOOa應用于成像系統(tǒng)200a中。 第二實施方式提供的成像系統(tǒng)200a與第一實施方式提供的成像系統(tǒng)200的區(qū)別在于(1) 多個光學元件IOa為多個平面鏡，該多個光學元件IOa的第一光學元件IOla通過粘貼的方式固定在第二固定件123a的斜面上，該多個光學元件IOa的第二光學元件10 通過粘貼的方式固定在第一固定件12 的斜面上；( 承載裝置IOOa沒有設置第一實施方式中的多個固定塊16、多個彈性墊17及多個定位件18。第二實施方式的成像系統(tǒng)200a具有與第一實施方式的成像系統(tǒng)200相同的有益效果。請參閱圖6，其為第三實施方式中承載裝置IOOb的結(jié)構(gòu)示意圖，該承載裝置IOOb 應用于成像系統(tǒng)200b中。第三實施方式提供的成像系統(tǒng)200b與第一實施方式提供的成像系統(tǒng)200的區(qū)別在于(1)承載裝置IOOb包括多個第一光學元件101 ； (2)第一固定件122b 沒有設置第一實施方式中的斜面，也沒有開設第一實施方式中的第一退讓槽135 ； (3)第二固定件12 并未開設第一實施方式中的第二收容槽133 ； (4)成像系統(tǒng)200b包括多個第一攝像裝置211。第三實施方式的成像系統(tǒng)200b的有益效果為承載裝置IOOb通過第一固定件 122b與第二固定件12 將多個第一光學元件101固定在載臺11上，從而能保證多個第一光學元件101的多個光學有效面處于第一平面上，故，多個第一光學元件101不易產(chǎn)生錯位
8的情況。成像系統(tǒng)200b工作時，來自被拍攝物體的光線L經(jīng)由載臺11的通光口 112(圖未示)進入至每個第一光學元件101的光學有效面，從而該來自被拍攝物體的光線L經(jīng)過全反射后到達對應的第一攝像裝置211，因而不會影響多個第一攝像裝置211對被拍攝物體的同時取像。因此，該成像系統(tǒng)200b具有較佳的影像精度?？梢岳斫?，成像系統(tǒng)200b也可以保留多個第二攝像裝置221以替換多個第一攝像裝置211，承載裝置IOOb也對應地做變更以適應該多個第二攝像裝置221的變動。 本技術(shù)領域的普通技術(shù)人員應當認識到，以上的實施方式僅是用來說明本發(fā)明， 而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍之內(nèi)，對以上實施例所作的適當改變和變化都落在本發(fā)明要求保護的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種承載裝置，其用于承載多個光學元件，每個光學元件均包括光學有效面，該承載裝置包括用于承載該多個光學元件的載臺，其特征在于該承載裝置還包括固定組件，該固定組件包括斜面，該固定組件用于將該多個光學元件固定在該載臺上，且該固定組件的斜面相貼該多個光學有效面以確保該多個光學有效面處于同一平面上。
2.如權(quán)利要求1所述的承載裝置，其特征在于，該載臺包括承載面，該承載面上開設有貫穿該載臺的通光口，該通光口用于傳遞光線至與該多個光學有效面上。
3.如權(quán)利要求1所述的承載裝置，其特征在于，該固定組件包括可拆卸地、相對固定在該載臺上的第一固定件及第二固定件，該第一固定件及該第二固定件用于共同挾持該多個光學元件，該第一固定件與該第二固定件相對的表面為該斜面，該第二固定件與該第一固定件相對的一側(cè)開設有分別用于收容該多個光學元件的多個收容槽，該第二固定件的多個收容槽收容該多個光學元件時，該第一固定件的斜面相貼該多個光學元件的多個光學有效
4.如權(quán)利要求1所述的承載裝置，其特征在于，該多個光學元件包括多個第一光學元件及多個第二光學元件，該多個第一光學元件排成一排且該多個第一光學元件的多個光學有效面處于第一平面上，該多個第二光學元件排成一排且該多個第二光學元件的多個光學有效面處于第二平面上，該多個第一光學元件與該多個第二光學元件交錯排列，該第一平面與該第二平面垂直。
5.如權(quán)利要求4所述的承載裝置，其特征在于，該固定組件包括可拆卸地、相對固定在該載臺上的第一固定件及第二固定件，該第一固定件及該第二固定件用于共同挾持該多個交錯排列的第一光學元件與第二光學元件，該第一固定件與該第二固定件的相對表面均為該斜面，該第一固定件上開設有分別用于收容多個第一光學元件的多個第一收容槽，該第二固定件上開設有分別用于收容多個第二光學元件的多個第二收容槽，該第一固定件的多個第一收容槽收容多個第一光學元件時，該第二固定件的斜面相貼該多個第一光學元件的多個光學有效面，該第二固定件的多個第二收容槽收容多個第二光學元件時，該第一固定件的斜面相貼該多個第二光學元件的多個光學有效面。
6.如權(quán)利要求5所述的承載裝置，其特征在于，該固定組件還包括多個定位件，每個第一收容槽與該第二固定件相對的槽面上開設有定位孔，每個第二收容槽與該第一固定件相對的槽面也開設有定位孔，該多個定位孔分別用于收容該多個定位件。
7.如權(quán)利要求6所述的承載裝置，其特征在于，該多個定位孔為螺孔，該多個定位件為螺栓，該多個定位件與該多個定位孔通過螺合的方式配合。
8.如權(quán)利要求5所述的承載裝置，其特征在于，該第一固定件上還開設有第一退讓槽， 該第一退讓槽與多個第一收容槽均相通，該第一退讓槽用于收容每個第二光學元件的光學有效面靠近該載臺的端部，該第二固定件上還開設有第二退讓槽，該第二退讓槽與多個第二收容槽均相通，該第二退讓槽用于收容每個第一光學元件的光學有效面靠近該載臺的端部。
9.如權(quán)利要求5所述的承載裝置，其特征在于，該固定組件還包括多個固定塊，該多個固定塊分別設置于每個第一收容槽與對應的第一光學元件之間以及每個第二收容槽與對應的第二光學元件之間，每個定位件穿過對應的定位孔與對應的固定塊接觸，每個固定塊均用于均衡來自該多個定位件的壓力，使對應的第一光學元件或第二光學元件受力均衡。
10.如權(quán)利要求9所述的承載裝置，其特征在于，該固定組件還包括多個彈性墊，該多個彈性墊分別設置于多個固定塊與多個第一光學元件以及多個第二光學元件之間，每個定位件穿過對應的定位孔與對應的固定塊接觸，并通過對應的固定塊、對應的彈性墊將對應的第一光學元件或第二光學元件緊固在該第一固定件與該第二固定件之間。
11.如權(quán)利要求5所述的承載裝置，其特征在于，該固定組件還包括相對設置在該載臺上的第三固定件及第四固定件，該第三固定件位于該第一固定件與該第二固定件的一端， 該第四固定件位于該第一固定件與該第二固定件的另一端，該第三固定件、該第四固定件用于與該第一固定件、該第二固定件共同挾持交錯排列的多個第一光學元件以及多個第二光學元件。
12.如權(quán)利要求1所述的承載裝置，其特征在于，該多個光學元件為多個直角棱鏡，該多個直角棱鏡的多個斜面為該多個光學有效面。
13.如權(quán)利要求1所述的承載裝置，其特征在于，該多個光學元件為多個平面鏡。
14.一種成像系統(tǒng)，其包括多個攝像裝置及多個光學元件，該多個攝像裝置通過該多個光學元件對被拍攝物體取像，每個光學元件均包括光學有效面，該多個光學有效面用于改變來自該被拍攝物體光線的傳播方向，其特征在于該成像系統(tǒng)還包括用于承載多個光學元件的承載裝置，該承載裝置包括載臺及固定組件，該固定組件包括斜面，該固定組件用于將該多個光學元件固定在該載臺上，且該固定組件的斜面相貼該多個光學有效面以確保該多個光學有效面處于同一平面上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種承載裝置，其用于承載多個光學元件，每個光學元件均包括光學有效面。該承載裝置包括用于承載該多個光學元件的載臺及固定組件，該固定組件包括斜面。該固定組件用于將該多個光學元件固定在該載臺上，且該固定組件的斜面相貼該多個光學有效面以確保該多個光學有效面處于同一平面上。所述承載裝置，通過固定組件將多個光學元件固定在載臺上，且該固定組件的斜面確保每個光學元件的光學有效面處于同一平面上，從而該多個光學元件不易錯位。本發(fā)明還涉及一種具有該承載裝置的成像系統(tǒng)。
文檔編號G02B7/18GK102193158SQ20101011538
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月1日
發(fā)明者唐佩忠, 王振華 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司