专利名称：成像装置、具有它的移动终端及该成像装置的组装方法
技术领域：
本发明涉及成像装置的焦点调节，尤其涉及一种适用于利用移动终端内结合的成像装置进行近距离(close-up)拍摄的焦点调节机构。
背景技术：
近来，已经将紧凑且扁平的成像装置配合到在紧凑且扁平的电子装置，如移动手机或个人电脑中。这允许远距离交互传输声音信息以及图像信息。
在这样的移动终端内结合的成像装置中，成像光学系统的焦距非常短，并且光圈数小至大约2-4。因此，像侧的焦深非常小，且成像光学系统沿着光轴相对于成像表面的定位需要严格的精确度。为此，已经提出了各种用于设定成像装置中的成像光学系统的位置的方法。
例如，为了在组装成像系统过程中不必进行焦点调节，披露了如下的一种设置(例如，专利文献1日本未审专利公布No.2002-325193)，其中与一光学部件一体形成的腿部与一成像元件邻接。一弹性部件将该光学部件偏压向该成像元件，以便沿着光轴定位所述成像元件和光学部件。
披露了如下的另一种设置(例如，专利文献2日本未审专利公布No.2002-082271)，其中在拍摄透镜上以及柱形支架中分别形成突部和倾斜凹槽。拍摄透镜枢转而沿着光轴移动，以便在组装过程中进行焦点调节。利用这种调节机构能够进行近距离拍摄。
随着上述移动终端流行开来，安装在该移动终端内的成像装置需要高的图像质量并具有多功能。需要一种配合到有具有大量像素的成像元件并能进行近距离拍摄(低倍拍摄(macro-photographing)的成像装置。
为了实现高图像质量，使用具有大量像素的成像元件。因此，为了提高成像光学系统的分辨率，使用多个光学部件。必需将这些光学部件相对彼此定位，并相对于成像元件沿着光轴精确定位由所述光学部件形成的成像光学系统。
为了实现低倍拍摄，同上所述，成像光学系统沿着光轴相对于成像表面的移动量以及成像光学系统的定位也需要具有非常严格的精确度。
对于上述需求，在专利文献1描述的成像装置中，成像元件和光学元件的定位不需要调节步骤。尽管专利文献1的方法简单有效，但其没有使成像光学系统向物体移动。
假设与专利文献2中描述成像装置中的一样，形成突部和倾斜凹槽使其可彼此相对移动。倾斜凹槽必然具有相对于突部的大小和形状的间隙。当成像装置面朝上时，突部邻靠倾斜凹槽的下部。当成像装置面朝下时，突部邻靠倾斜凹槽的上部。进而，焦点对应于该间隙发生一定的移位，引起了姿态差异(posture difference)的问题。
鉴于上述问题提出本发明，本发明的目的在于提供一种成像装置，具有该成像装置的移动终端以及该成像装置的组装方法，其中，所述成像装置结构简单，不会引起姿态差异问题，能够在光轴方向上精确定位成像元件和成像光学系统，能够应对成像元件的像素数量增加的问题且能进行低倍拍摄。
发明内容
为了实现上述目的，根据本发明第一方面，提供一种成像装置，其特征在于包括成像元件，整体具有邻靠成像元件的腿部的基座，具有邻靠基座的邻接部分并引导物光到达成像元件的成像区域的成像光学系统，容纳成像元件的外部框架部件以及弹性部件，其中弹性部件被设置成向成像元件偏压成像光学系统和基座，并且在基座和成像光学系统中的任意一个通过一凸轮面枢转时，成像系统沿着光轴移动，所述凸轮面包括在基座和成像光学系统中的至少一个在所述邻接部分处的表面上形成的多个倾斜面或者倾斜面与水平面。
根据本发明第二方面，提供一种成像装置，其特征在于包括成像元件，整体具有邻靠成像元件的腿部的基座，具有邻靠基座的邻接部分并引导物光到达成像元件的成像区域的成像光学系统，容纳成像元件的外部框架部件以及向成像元件偏压成像光学系统的弹性部件，其中基座构成至少部分的外部框架部件，并且在成像光学系统通过凸轮面枢转时，成像系统沿着光轴移动，所述凸轮面包括在基座和成像光学系统中的至少一个在所述邻接部分处的表面上形成的倾斜面或者倾斜面与水平面。
根据本发明的第三方面，提供一种成像装置，其特征在于包括成像元件，整体具有邻靠成像元件的腿部的基座，具有邻靠基座的邻接部分并引导物光到达成像元件的成像区域的成像光学系统，容纳成像元件的外部框架部件以及弹性部件，其中弹性部件被设置成向成像元件偏压成像光学系统和基座，并且形成基座使得在成像光学系统通过凸轮面枢转时，成像系统沿着光轴移动，所述凸轮面包括在所述基座相对于成像光学系统的邻接部分的一侧的表面上形成的多个梯形部，以及形成在对应梯形部的位置处的外部框架的内表面上的倾斜面。
根据本发明的第四方面，提供一种成像装置的组装方法，包括步骤将外部框架部件固定在具有成像元件的板上，将基座装配到在外部框架部件内，把成像光学系统放置在基座上，将弹性部件放置在成像光学系统上，以及将盖部件固定在外部框架部件上并偏压弹性部件的另一端。
从以上方面可以了解，根据本发明，由弹性部件将成像光学系统和基座偏压向成像元件。因此，提供具有如下优点的一种成像装置以及一种具有该成像装置的移动终端，该装置结构简单，不会引起姿态差异，能够彼此相对定位成像元件和成像光学系统，可应对成像元件的像素数量增加的问题，并可进行低倍拍摄。
另外，由于从一个方向顺序放置各个组件，故易于采用利用机器进行自动组装的方法，因而提供一种能够降低成本的成像装置组装方法。
本领域技术人员参照以下详细说明和附图时，能够更清楚本发明的上述和其他目的、特征和优点，在附图中以示意性实例方式示出了结合本发明原理的优选实施例。
图1A和1B分别为示出了作为移动终端一个实例的移动手机的正面和背面外形的前视图，所述移动终端结合了本发明的成像装置；图2为示出了根据本发明第一实施例的成像装置的透视图；图3为沿着图2中所示成像装置的虚平面III截取的截面图；图4为示出了形成在第一实施例的基座上的一个凸轮面实例的展开前视图；图5为示出了成像装置的组装顺序的分解透视图；图6对应图3，是根据本发明第一实施例的成像装置的变型的截面图；
图7对应图3，是根据本发明第二实施例的成像装置的截面图；图8为示出了形成在第三实施例的基座上的凸轮面形状的展开前视图；图9为示出了第三实施例基座的一对梯形部以及位于对应这对梯形部位置的外部框架部件形状的透视图；图10A和10B分别为示出了用于本发明成像装置的两种类型压缩卷簧形状的截面图。
具体实施例方式
以下参照图描述涉及本发明最佳方式的几个优选实施例。注意到，本发明并不局限于这些实施例。
图1A和1B分别为示出了作为移动终端一个实例的移动手机T的正面和背面外形的前视图，所述移动终端结合本发明的成像装置。
图1A和1B中示出的移动手机T为折叠式移动手机，其中通过铰接件73彼此连接用作具有显示屏D的壳体的上壳体71以及具有多个操作按键P的下壳体72。成像装置S结合在上壳体内显示屏D的下方。设置成像装置S使其能够接收来自上壳体71的外表面的光。
在上壳体71的显示屏D下方形成弓形开口74，以便通过该开口露出操作部件15。如图1A所示，当操作部件在开口74内向上移动时，设定低倍拍摄所需的焦点位置。
成像装置可设置在上壳体71的显示屏D上方或在上壳体71的侧表面上。操作部件15的位置也可如此。当然，所述的移动手机不限于为折叠式的。
(第一实施例)以下描述根据本发明第一实施例的成像装置。
图2为根据本发明第一实施例的成像装置100的透视图。图2的成像装置100对应图1A和1B中的各自的成像装置S。
如图2所示，成像装置100包括具有安装有成像元件的一侧的印刷电路板11，用于与移动终端的另一控制板相连的连接板17，将印刷电路板11与连接板17相连的柔性印刷电路FPC，其中容纳成像光学系统等并在其侧表面上具有开口12K的柱形外部框架部件12，固定在外部框架部件12的顶面上的盖部件13，枢轴地联接到与外部框架部件12一体形成的凸台12b上的操作部件15，以及枢轴地固定操作部件15的台阶螺钉(stepped screw)16。位于外部框架部件12外表面侧上的操作部件15的一个端侧为盘形，并在操作部件15的盘形部分的外边缘部分上形成齿轮部分15g。
图3为沿着图2中的成像装置100的虚平面III截取的截面图。如图3所示，在柱形外部框架部件12内从物侧起设置成像光学系统50、基座6、红外截止滤光片7、安装在印刷电路板11上的成像元件8、用作弹性元件的压缩卷簧9、压紧卷簧9的垫圈10以及盖部件13，其中所述成像光学系统50具有第一透镜1、确定成像光学系统50的孔径F值的孔径光阑14、第二透镜2、用于遮蔽非需要光的固定光阑5和第三透镜3。盖部件13固定到外部框架部件12的上部。
参照图3，根据本发明的基座6为环形，并且在基座6上的成像元件8一侧上形成邻靠成像元件8的上表面的腿部6d。在基座6上的成像光学系统50一侧以大致120°的间隔形成具有不同的高度的水平面6a和6b以及连续地连接所述水平面的倾斜面6c。这些面在下文称作凸轮面。凹部6e形成在基座6的侧表面上。在外部框架部件12的对应基座6的外表面的至少一部分内表面上形成凸部12e，使其配合到在基座6的一部分外表面上形成的凹部6e内，进而定位基座6并禁止基座6枢转移动。
如图3所示，通过使第一透镜1、第二透镜2和第三透镜3彼此邻靠在除有效光学表面以外的凸缘处并借助粘结剂等将其固定在一起，将成像光学系统50形成一个单元。由于在不插入任何其他部件的情况下形成成像光学系统50，可在透镜之间没有间隙误差的情况下组装成像光学系统50。
对应于基座6上形成的凸轮面，在第三透镜3上的成像元件8一侧上，以大致120°的间隔形成突部3a，这样形成了成像光学系统50。第三透镜3通过突部3a邻靠基座6的凸轮面。在第三透镜3的对应于外部框架部件12的开口12k的侧部外表面上形成齿轮部分3g。
此外，在第三透镜3的盖部件13一侧上的凸缘设置上垫圈10，并且在盖部件13和垫圈10之间弹性地设置压紧卷簧9。通过压紧卷簧9的弹性操作，将成像光学系统50和基座6持续地偏压向成像元件8。
形成在可通过台阶螺钉16枢转的操作部件15的一个端部上的齿轮部分15g设置成与第三透镜3的齿轮部分3g啮合。从图1A中所示的移动终端T的开口74露出的操作部件15的另一端部(近端部分)15r是可由用户操作的部分。
现描述具有上述设置的成像装置100的操作、功能和效果。
当用户操作所述操作部件15的远端15r时，操作部件15围绕作为中心的台阶螺钉16枢转，以便通过第三透镜3的与齿轮部分15g啮合的齿轮部分3g枢转第三透镜3。因此，第三透镜3的以大致为120°间隔设置的突部3a从以大致为120°的间隔设置在基座6上的凸轮面的水平面6a，经由倾斜面6c移动至与成像元件8间隔开的水平面6b。进而，成像光学系统50沿着光轴移动预定量(对应于水平面6a和6b之间高度差的距离)，并设定在适于近距离拍摄的焦距位置处。
此时，根据本发明用作弹性部件的压紧卷簧9向成像元件持续偏压成像光学系统50和邻靠成像光学系统的基座6。因此，无论成像光学系统50是何种姿态，从成像元件8到成像光学系统50的间隙可总保持恒定而没有偏差。进而，根据本发明，可获得能够进行低倍拍摄且解决了姿态差异的问题的成像装置。
成像光学系统50通过压紧卷簧9稳定地固定在外部框架部件12中。即使是在当运输成像装置100或将成像装置100装入移动终端时，外部框架部件12承受冲击或外部压力的情况下，该力也不会直接传递到内部成像光学系统50或基座6。因此，可提供高度可靠的成像装置，其中作为主要部分的成像光学系统50和基座6不会变形。
操作部件15的远端部分15r的枢轴移动可通过移动终端T的开口74进行调节。即使是在大的操作力作用于远端部分15r时，该力被开口74接收并不会传递到成像光学系统50。进而，能够获得几乎无缺陷的结构。
此外，基座6的腿部6d在光接收表面的外部邻靠成像元件8。当红外截止滤光片7设置在基座上，可环绕成像元件8的光接收表面侧。能够防止外部进入的灰尘以及操作时产生的灰尘粘附在光接收表面上。
图4为示出了基座6上形成的一个凸轮面的实例的示图。图4为形成环形的凸轮面经过360°的展开前视图(凸轮图)。注意到，图4中所示的凸轮图在高度方向上被放大了。
如图4所示，每隔120°形成三种凸轮形状，即区域A限定的一种，区域B限定的一种以及区域C限定的一种。形成凸轮形状A、B和C，使其水平面具有不同的高度并且一对水平面之间的高度差(标示为d)相同。每个凸轮形状A、B和C的使用区域大致为30°，而在各个凸轮形状中设置10°的非使用区域。当这些凸轮面用在图3中所示的成像装置时，成像光学系统50的摆角(pivot angle)被设定为略小于30°。
按照以下方式组装成像光学系统50。即，在上述三种凸轮形状中，如果从最终表面(final surface)到成像光学系统50的焦点位置的距离落于设计值的邻近范围内，第三透镜3的突部3a邻靠凸轮形状B。如果从最终表面到成像光学系统50的焦点距离小于设计值，则第三透镜3的突部3a邻靠凸轮形状A。如果从最终表面到成像光学系统50的焦点位置的距离大于设计值，则第三透镜3的突部3a邻靠凸轮形状C。
可对每个成像光学系统50测量从最终表面到成像光学系统50的焦点位置的距离，并选择与所测距离匹配的凸轮面。可选地，对每组(lot)设定距离而作为一个单元。
在其上形成有凸轮面的基座6中，以40°的角度间隔形成至少三个凹部6e。当选择限定配合在外部框架部件12的凸部12e上的凹部时，可选择邻靠第三透镜3的突部3a的凸轮形状。
更特别地，在当相对于外部框架部件12选择在基座6的周边方向上的相位之后将凹部配合在凸部上的情况下，根据预先已经组装的成像光学系统50的焦点位置的各种变化选择所使用的凸轮的形状。因此，消除了常规距离拍摄(ordinary-distance photographing)和低倍拍摄时对焦中的物体距离的变化。
尽管在上面实施例中描述了具有形成在基座6上的三种凸轮形状的凸轮面情况，但凸轮形状的类型数量并不限于三种。根据凸轮形状适当地设定成像光学系统50的摆角。
以下描述怎样组装具有上述设置的成像装置100。
图5为示出了根据本发明的成像装置100组装顺序的分解透视图。在图5中，为简化说明，由相同的附图标记标示与图2和3中相同功能的部件并对其进行描述。
(1)首先，制备印刷电路板单元，其中安装有成像元件8的印刷电路板11在预定位置处通过柔性印刷电路板FPC与连接板17相连，以便与移动终端的另一控制板相连。
(2)随后，将外部框架部件12固定在印刷电路板11上。定位外部框架部件12，并利用粘结剂相互固定印刷电路板11和外部框架部件12。通过借助例如制备为处理定位器(process jig)的照相机对成像元件8的位置进行图像识别，并相对于经过图像识别的成像元件8将外部框架部件12放置在预定位置，能够精确进行上述的定位。如果不需要高的精确度，尽管未示出，但可通过将外部框架部件12上所形成的凸台配合到在印刷电路板11中形成的定位孔内来进行定位。
(3)随后，其中预先装入红外截止滤光片7的基座6配合到外部框架部件12中。此时，基座6装入外部框架部件1中，使得外部框架部件12的内表面中形成的一凸部12e(参见图3)配合到预定位置处的位于三个位置处的凹部6e中的一凹部内。当选择位于三个位置处的凹部6e中的任一个凹部时，在通过如上所述事先测量成像光学系统50获得的结果的基础上确定如何选择。
(4)事先已经组装成一个单元的成像光学系统50放置在基座6的凸轮面上。此时，在第三透镜上的三个位置处形成的突部3a落在凸轮面上的预定位置处，并且安装成像光学系统50使得齿轮部分3g面向外部框架部件12的开口12k。
(5)垫圈10放置在成像光学系统50的第三透镜的凸缘上。
(6)弹性部件9的一端上放置在垫圈上。弹性部件9通过垫圈10放置在成像光学系统50上。
(7)当压紧弹性部件9的另一端时，盖部件13固定在外部框架部件12上并安装在其上。利用粘结剂等进行这种安装接。
(8)操作部件15联接到外部框架部件12的凸台12b上。在此安装过程中，操作部件15上形成的齿轮部分15g与第三透镜上形成的齿轮部分3g啮合，使得预定的齿部与预定齿部啮合。此后，操作部件15通过台阶螺钉16枢转地联接到外部框架部件12上。
至此，已经描述了成像装置的组装方法。由于是从一个方向顺序放置各个组件，因而可利用机械很容易地进行自动组装。因此，降低了成本，并能迅速地应对产品量的改变。
在上述第一实施例中，描述了一种设置，其中凸轮面形成在基座6上并且突部3a形成在成像光学系统50一侧。然而，本发明并不限于此。可以使用这样的设置，其中凸部形成在基座6上，而凸轮面形成在成像光学系统上。可选地，可以使用这样的设置，其中凸轮面形成在基座6上，而凸轮面形成在成像光学系统上。在第一实施例中，基座6不枢转，而成像光学系统50是枢转的。然而，本发明并不限于此。相反地，成像光学系统50可以是不枢转的，而基座6是可枢转的。尽管已经描述了具有通过倾斜面连接具有不同高度的水平面而获得的凸轮形状的凸轮面，但凸轮面可仅由倾斜面自然地形成。
下面描述第一实施例的一种变型。
图6为示出了图3中所示第一实施例的一种变型。这种变型示出了根据另一方面的成像装置的设置，其中未改变地使用图3中所示成像装置的设置的思路。
在图6中所示的成像装置中，基座和弹性部件没有围绕成像光学系统设置，而是设置在成像光学系统的一侧。为了简化说明，在图6中，如果部件具有与图3中所示相应部件相同的功能，则也用相同的附图标记表示具有不同形状的部件。
在成像装置150中，具有开口12k的外部框架部件12以及轴14联接到其上安装有成像元件8的印刷电路板11上。在一个表面上具有凸轮面6a、6b和6c的基座6联接到成像装置150，以便围绕轴14枢转，所述轴作为中心轴安装在外部框架部件12的一侧。基座6的另一表面6d邻靠成像元件8。基座6与操作部件15一体形成，并通过图1中所示的开口74露出其远端部分15r。第三透镜3通过引导柱体3s装配到轴14上。形成在第三透镜3的下表面上的突部3a邻靠凸轮面。第三透镜3由于防止旋转部件(未示出)而不能枢转，并仅能沿着光轴移动。围绕引导柱体3s设置用作弹性部件的压紧卷簧9。当轴14的另一端被联接到红外截止滤光片7的盖部件13固定时，包括第三透镜3的成像光学系统和基座6被压紧卷簧9持续地偏压向成像元件8。
当用户操作远端部分15r时，成像装置150的基座6围绕用作中心轴的轴14枢转。随后，第三透镜的突部3a邻靠基座6的凸轮面经由表面6c从表面6a至表面6b，以便将成像光学系统50朝物体移动一对应于凸轮面高度差的距离。进而，能够进行低倍拍摄。
在此情况中，虽然突部3a必须与第三透镜3整体形成，但引导柱体3s可由单独的部件形成。
为了消除成像光学系统中焦点位置的变化，基座6的凸轮面可被制备成具有各种高度，并选择与成像光学系统相匹配地适当使用。
在此情况中，无论成像光学系统50具有什么样的姿态，成像元件8到成像光学系统50的间隙可一直保持恒定而没有偏差。因此，能够获得可以进行低倍拍摄并解决了姿态差异问题的成像装置。
(第二实施例)以下参照图7描述根据本发明第二实施例的成像装置200。
图7对应图3并且是根据本发明第二实施例的成像装置200的截面图。成像装置200对应图1的成像装置S。在图7中，为简化说明，与图3中部件具有相同功能的部件由相同的附图标记表示。
成像装置200从物体侧起包括成像光学系统50、基座6、红外截止滤光片7、安装在印刷电路板11上的成像元件8、用作弹性元件的压缩卷簧9、垫圈10、用作弹性元件的压缩卷簧9、外部框架部件12以及适用于外部框架部件12的盖部件13，其中，成像光学系统50具有第一透镜1、确定成像光学系统50的孔径F值的孔径光阑4，第二透镜2、用于遮蔽非需要光的固定光阑5以及第三透镜3。
参照图7，根据本发明的基座6具有邻靠成像表面一侧上的成像元件8的腿部6d。具有不同高度的水平面6a和6b以及连续地连接水平面的倾斜面6c以大致120°的间隔形成在成像光学系统50一侧。以下将这些面6a、6b和6c称作凸轮面。
根据第二实施例，如图7所示，包括其上枢转联接有操作部件15的凸台12b的基座6，与部分的外部框架部件12一体形成。基座6由遮光材料制成。基座6的位于成像元件8上方的部分形成开口。红外截止滤光片7安装在该开口上。
形成基座6，使得腿部6d邻靠在成像元件8而其余部分相对于印刷电路板11形成小的间隙。在将基座6安装在印刷电路板11上时，印刷电路板11中形成的孔(未示出)与基座6上形成的凸台(未示出)配合，进而定位基座6。此后，利用粘结剂等将基座6固定在印刷电路板11上。
以与第一实施例中大致相同的方式组装成像装置200。在固定基座6后，放置成像装置50并在成像装置200中安装垫圈10和压缩卷簧9。随后，将具有开口12k的盖部件13放置在成像装置200上。
除此之外，成像装置200各个部分的名称、功能和操作与第一实施例的成像装置100(参见图3)完全相同，并由此省略其描述。
利用这种设置，可获得能够进行低倍拍摄并解决姿态差异问题的成像装置。由于组件的数量比成像装置100中减少的更多，故能够进一步降低成本。
已经描述了这样一种设置，其中在基座6上形成凸轮面并且在成像光学系统50的第三透镜3上形成突部。然而，本发明并不限于此。例如，可在基座上形成突部，并且可在第三透镜的下表面上形成凸轮面。可选地，凸轮面可形成在基座6和第三透镜的下表面上。虽然凸轮面为由倾斜面连接的不同高度的水平面，但凸轮面可仅由倾斜面自然地形成。
(第三实施例)以下描述根据本发明第三实施例的成像装置。
第三实施例的成像装置的主要组件的设置与图3中所示第一实施例的成像装置100的相同。参照图3描述与第一实施例对应部的不同。
根据本发明第三实施例的成像装置与对应部不同之处在于，基座6的凸轮面的形状以及面向基座的外部框架部件12的形状(如图3中所示)。参照图8和9详细描述这些不同部分。
图8为示出了形成在第三实施例的基座6上的环状凸轮面形状的展开图(凸轮图)。注意到，凸轮图在高度方向上被放大了。
如图8所示，在凸轮面上每隔120°形成了三种凸轮形状，即由区域A限定的一种、区域B限定的一种以及区域C限定的一种。
形成凸轮形状A、B和C使其水平面具有不同的高度而一对水平面之间的高度差(由d标示)相同。每个凸轮形状A、B和C的使用区域大致为30°，并在各个凸轮形状中设置10°的非使用区域。当这些凸轮面用于图3中所示的成像装置中时，成像光学系统50的摆角被设定为小于30°。
图9为示出了形成在基座6上的一对凸轮形状以及外部框架部件的在对应于该对凸轮形状位置处的形状的透视图。
如图9所示，基座6在对应一对低水平面a和高水平面b形成的梯形部的部分处具有槽口。在外部框架部件12上的内表面上对应槽口的位置处形成山形倾斜面12s，以连接水平面a和b。图表面3a表示形成在第三透镜上的突部。
描述具有上述设置的第三实施例的操作。
当图3中所示的操作部件15枢转时，与其啮合的第三透镜枢转。此时，与第三透镜整体形成的突部3a移动到图9中梯形部的左侧。当突部3a到达倾斜面12s时，其沿着倾斜升高并停止在水平面b上与倾斜面12s分隔开的位置处(虚线所示)。因此，成像光学系统50朝物体移动对应于该梯形部的一距离并设置在低倍拍摄的焦点位置处。
在外部框架部件12的内表面上对应基座6中形成的槽口的位置处形成三个倾斜面12s。由于倾斜面12s使得基座6不枢转，故图3中所示的凸部12e是非必要的。在基座6中，分别对于所述凸轮形状，即每隔40°形成这些槽口，并且所述槽口用于相对于外部框架部件12在基座6的周边方向上在凸轮面A、B和C中进行选择。
按照以下方式组装成像光学系统50。也就是说，在上述三种凸轮形状中，如果最终表面到成像光学系统50的焦点位置的距离处于大约设计值的范围内，则第三透镜的突部3a邻靠凸轮面B。如果最终表面到成像光学系统50的焦点位置的距离小于设计值，则第三透镜的突部3a邻靠凸轮面A。如果最终表面到成像光学系统50的焦点位置的距离大于设计值，则第三透镜的突部3a邻靠凸轮面C。
虽然在基座6上形成三种凸轮形状，但凸轮形状的类型数量不限于三种。同样，根据凸轮形状的数量适当地设定成像光学系统50的摆角。
图10A和10B分别为示出了用于本发明每个实施例中描述的成像装置的两种压缩卷簧形状的实例的截面图。
图10A中示出的压缩卷簧9具有弯曲的终端9m。机械加工图10B中示出的压缩卷簧9，使得弹簧与将被偏压的部件相接触的线材表面平整。
当以这种方式机械加工卷簧的端部使其不会与接收成像光学系统的偏压力的部分相接触时，接触部分平滑操作，并防止由于接触部分磨损而产生灰尘。由此，无需使用所述的垫圈。
当在与枢转方向，即成像光学系统移动而与成像元件8分离的方向相同的方向上缠绕压缩卷簧时，如果没有在偏压力沿其增加的枢转方向上卡住压缩卷簧的端部，则可除去垫圈。
在上述第一至第三实施例中每个实施例的成像装置中，成像光学系统50具有三个透镜。然而，本发明并不限于此，而自然地适用于结合单一透镜的透镜设置或结合多个透镜的透镜设置。成像光学系统50整体(整个透镜组伸出设置)移动。如果成像光学系统50具有多个透镜，则本发明可用于如下方式的一个设置(前透镜组伸出设置)，其中在基座6上形成透镜并且设置在基座前面的光学系统移动。在前透镜组伸出的情况下，能以比整个透镜组伸出设置中更小的移动量进行低倍拍摄。
在第一至第三实施例中每个实施例的成像装置中，压缩卷簧作为弹性部件的一个示例。然而，本发明并不限于此。可以使用板簧或海绵状部件。同样，可利用张力卷簧使成像光学系统与基座自然地邻接。同样，作为示例，弹性部件推动的部分为第三透镜的边缘。如果弹性部件推动第一或第二透镜，则上述设置自然地不脱离本发明的范围。
对于第一至第三实施例中每个实施例中描述的红外截止滤光片7，基座可由覆盖成像元件8并覆盖有具有红外截止特性的材料的透明材料形成。当以这种方式在光学系统中或其后设置具有红外截止滤功能的部件，整个成像装置的厚度比在成像光学系统50前表面上设置红外截止功能部件的情况要减少得多。如果基座与由覆盖成像元件8上表面的透明材料形成的平板部分整体模制而成，且在第一透镜的前面设置红外截止滤光片，则上述设置也不脱离本发明的范围。
权利要求
1.一种成像装置，其特征在于，包括一成像元件；整体具有邻靠所述成像元件的一腿部的一基座；具有邻靠所述基座的一邻接部分并引导物光到达所述成像元件的成像区域的一成像光学系统；容纳所述成像元件的一外部框架部件；以及一弹性部件；其中，设置所述弹性部件以将所述成像光学系统和所述基座偏压向所述成像元件，并且当所述基座和成像光学系统中的任意一个通过一凸轮面枢转时，所述成像系统沿着一光轴移动，其中，所述凸轮面包括在所述邻接部分处所述基座和所述成像光学系统中的至少一个的表面上形成的多个倾斜面或者倾斜面与水平面。
2.一种成像装置，其特征在于，包括一成像元件；整体具有邻靠所述成像元件的腿部的一基座；具有邻靠所述基座的一邻接部分并引导物光到达所述成像元件的成像区域的一成像光学系统；容纳所述成像元件的一外部框架部件；以及将所述成像光学系统偏压向所述成像元件的一弹性部件；其中，所述基座构成至少部分的所述外部框架部件，并且当所述成像光学系统通过一凸轮面枢转时，所述成像系统沿着一光轴移动，其中所述凸轮面包括在所述邻接部分处在所述基座和所述成像光学系统中的至少一个的表面上形成的一倾斜面或者一倾斜面与水平面。
3.一种成像装置，其特征在于，包括一成像元件；整体具有邻靠所述成像元件的腿部的一基座；具有邻靠所述基座的一邻接部分并引导物光到达所述成像元件的成像区域的一成像光学系统；容纳所述成像元件的一外部框架部件；以及一弹性部件；其中，设置所述弹性部件以将所述成像光学系统和所述基座偏压向所述成像元件，并且形成所述基座，使得当所述成像光学系统通过一凸轮面枢转时，所述成像系统沿着一光轴移动，其中所述凸轮面包括在所述基座相对于所述成像光学系统的邻接部分一侧的表面上形成的多个梯形部，以及在对应所述梯形部的位置处的所述外部框架的内表面上形成的一倾斜面。
4.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述成像光学系统包括多个光学部件，并且所述光学部件彼此邻靠。
5.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述基座具有构成所述成像光学系统的光学部件的一部分。
6.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述基座与一平板部分整体模制而成。
7.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述基座形成有一红外截止滤光器。
8.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述弹性部件包括一卷簧，并且所述卷簧与所述成像光学系统在除了所述卷簧的端面以外的部分处接触。
9.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述弹性部件包括一卷簧，并且所述卷簧在与所述成像光学系统移动以与所述成像元件分离的枢转方向相同的方向上卷绕。
10.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述弹性部件包括一卷簧，并且在所述卷簧和被所述卷簧偏压的所述成像光学系统之间设置一垫圈。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的成像装置，其特征在于，所述基座具有环形。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的成像装置，其特征在于，所述弹性部件设置在所述成像光学系统和固定在所述外部框架部件上的一盖部件之间。
13.一种移动终端，其特征在于，安装有根据权利要求1的成像装置。
14.一种移动终端，其特征在于，安装有根据权利要求2的成像装置。
15.一种移动终端，其特征在于，安装有根据权利要求3的成像装置。
16.一种成像装置的组装方法，包括以下步骤将一外部框架部件固定在具有一成像元件的一板上；将一基座装配到所述外部框架部件内；把一成像光学系统放置在所述基座上；将一弹性部件放置在所述成像光学系统上；并且将一盖部件固定到所述外部框架部件上并偏压所述弹性部件的另一端。
17.根据权利要求12所述的成像装置的组装方法，其特征在于，在所述将所述基座装配到所述外部框架部件的步骤中，选择所述基座在周边方向上相对于外部框架部件的相位并装配所述基座。
全文摘要
一种成像装置，其具有不会引起姿态差异的简单结构并能够在成像元件和成像光学系统的光轴方向上精确定位，可应对成像元件的像素增加的问题并进行低倍成像。该成像装置包括成像元件(8)；具有与成像元件邻接的一体腿部的基座(6)；具有与基座邻接并引导物光进入成像元件的成像区域的邻接部分的成像系统(50)；容纳成像光学系统的外部框架部件(12)；以及向成像元件(8)推压成像光学系统(50)和基座(6)的弹性部件(9)。当基座(6)或成像光学系统(50)通过由形成基座(6)和成像光学系统(50)邻接表面中的至少一个的多个倾斜面或者倾斜面和水平面构成的凸轮面旋转时，成像光学系统(50)沿着光轴移动。
文档编号G02B7/08GK1798994SQ200480014830
公开日2006年7月5日 申请日期2004年5月28日 优先权日2003年5月30日
发明者上坂武史 申请人:柯尼卡美能达精密光学株式会社