专利名称：透镜单元和图像拾取单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于诸如照相机之类的成像装置的光学系统内的透镜单元，以及一种包括这样透镜单元和附加的一图像拾取装置在内的图像拾取单元，具体来说，涉及一透镜单元和一相对于图像类型拾取装置具有提高了的通用性的图像拾取单元。
背景技术：
近年来，照相机已经甚至安装在诸如移动通讯终端之类的紧凑的电子设备中。例如，安装在紧凑设备内用于该种类型照相机的透镜单元或图像拾取单元已被揭示在日本未审专利出版物2002-107612中。这样的透镜单元通常包括一位于图像拾取装置侧上的底部构件和一放置在物体侧上的盖构件。透镜和其外围零件安装在底部构件上，而透镜单元的正面被盖构件覆盖。
然而，如上所述的传统的透镜单元和图像拾取单元具有以下的缺点。具体来说，它们也设计用于紧凑设备中，但其使用各种类型的图像拾取装置，以求与要求的对应规格相一致。还有，存在着许多类型可供使用的透镜。因此，用于传统透镜单元和图像拾取单元的底部构件必需被构造成具有一安装部分，其形状与各种类型的图像拾取装置和透镜中的任何一个相匹配。因此，底部构件类型的数目需要多如图像拾取装置和透镜组合数目之多，这就造成了设计的复杂性。
发明内容
鉴于以上的情形，提出了本发明，本发明的目的在于克服上述诸多问题，并提供一种能容易地符合任何类型图像拾取装置的透镜单元和一种图像拾取单元。本发明的其它目的和优点部分地将在下面的描述中进行阐述，部分地将从描述中不言自明，或可通过实践本发明得以学会。本发明的目的和优点可借助于附后权利要求中所特别指出的手段和其组合得以实现和达到。
为了达到本发明的目的提供一透镜单元，该透镜单元包括一附连到一图像拾取装置的底部构件；一附连到该底部构件的盖构件；以及，一保持一透镜或一透镜保持器的滑动件，该滑动件放置在底部构件和盖构件之间并附连到盖构件上，以便沿一轴向方向移动。
根据本发明的另一方面，提供一图像拾取单元，该图像拾取单元包括附连到本发明的透镜单元的底部构件上的一图像拾取装置。本发明的透镜单元或图像拾取单元较佳地布置成用来沿轴向移动滑动件的一驱动构件设置到盖构件上。
在本发明的透镜单元或图像拾取单元中，滑动件由盖构件保持而不是由底部构件保持。由于底部构件不保持透镜及其运动机构，故底部构件的正面可形成为简单形状。只有底部构件的背面要求有符合于图像拾取装置的形状。盖构件和滑动件对于任何类型的图像拾取装置都是共同的。因此，透镜单元或图像拾取单元可分别容易地符合任何类型的图像拾取装置并可使用诸模具制造，其中位于背面侧上的底部构件的一个模具仅可被选择用于图像拾取装置的类型。
本发明的透镜单元或图像拾取单元可设置有包括一快门和其它的附件功能单元。在此情形中，附件功能单元最好是一种附连到底部构件上的单元。较佳地，盖构件位于底部构件与附件功能单元之间。由于这样的结构，任何情形下，即无论存在或不存在附件功能单元，都可由底部构件单独支承。
根据本发明，可实现能容易地符合任何类型图像拾取装置的透镜单元和图像拾取单元。
在诸附图中，图1是第一实施例中的一透镜单元的分解立体图；图2是第一实施例中的一图像拾取单元的立体图；图3是第一实施例中的透镜单元的截面图；以及图4是第二实施例中的一透镜单元的分解立体图。
具体实施例方式
(第一实施例)现将参照附图给出本发明一优选实施例的详细描述。在此实施例中，本发明适用于一用于装备在一移动电话中的照相机的透镜单元。本实施例透镜单元的结构将参照图1予以解释，图1是一分解的立体图。本实施例中的透镜单元包括一底部构件1和一盖构件2。
底部构件1的背侧附连于一图像拾取装置60(见图2)，其前侧附连于盖构件2。底部构件1包括一其全部形状基本上呈正方形的底部零件10以及一沿图中该底部零件10的下边缘设置在其前侧上的侧部11。底部构件1的正面形成为各种形状(螺纹孔12和13等)以便附连于盖构件2。底部构件1的后面形成为一足以附连于图像拾取装置60的形状。此外，底部零件10形成有一透光孔14。
盖构件2附连于底部构件1的前侧。盖构件2包括一其全部形状基本上呈正方形的面部分20以及一包围该面部分20周缘但不包围图中的背侧底部设置的侧部分21。组装在一起的盖构件2和底部构件1整体上呈箱形。盖构件2形成有各种形状(侧部分21内的螺纹孔22、面部分20内的螺纹孔23等)以便附连于底部构件1。面部分20还形成有一透镜孔24。侧部分21形成有一与下文中将提及的滑动件3连接的突出部25、一导向滑动件3的轴向运动的导向轴27以及一其中设定一柔性板6的凹部26。设置的这些突出部25和导向轴27被用来将滑动件3等连接于盖构件2。凹部26形成为从侧部分21的顶侧延伸到其背侧(在图中看不见它)。
本实施例中的透镜单元还包括滑动件3、一压电晶体元件致动器4、一霍尔元件5以及一压力板42。它们位于底部构件1和盖构件2之间。滑动件3可沿透镜的轴向移动，同时保持住透镜保持器70。压电晶体元件致动器4沿轴向驱动滑动件3。霍尔元件5探测滑动件3沿轴向的位置。压电晶体元件致动器4和霍尔元件5布置成通过柔性板6对任何外部装置发送信号，或从任何外部装置接收信号。压力板42是一将压电晶体元件致动器4固定到盖构件2上的构件，以便与盖构件2的诸突出部25合作。为此目的，压力板42形成有诸突出部25接合在其中的多个孔43。
滑动件3形成有一其中安装透镜保持器70的透镜孔30。滑动件3还设置有一保持突耳31和一凹部32，它们将压电晶体元件致动器4的驱动部分保持在两者之间。具体来说，该保持突耳31保持住驱动部分41，通过一板弹簧33的推压力与凹部32合作。滑动件3还形成有一导向凹部35，它接合于盖构件2的导向轴27。滑动件3具有一内置的磁体34，以使霍尔元件5探测滑动件3的位置。
下面将描述本实施例中透镜单元的组装程序。首先，压电晶体元件致动器4的驱动部分41被推入滑动件3内的保持突耳31和凹部32之间的间隙内。因此，滑动件3变得可被压电晶体元件致动器4驱动。然后，滑动件3插入盖构件2内，以使盖构件2的导向轴27接合在滑动件3的导向凹部35内。柔性板6和霍尔元件5设置在盖构件2的侧部分21的外面，即，它们设定在凹部26内。因此，霍尔元件5面向磁体34。压电晶体元件致动器4然后被压力板42覆盖，使诸孔43接合于盖构件2的诸突出部25。
在此状态中，图1中标号“7”所涵盖的所有部件组装成一体，它将被称之为“通用性AF单元”7。底部构件1附连到该通用性AF单元7的背面。此外，诸螺钉52旋入螺纹孔12和22内，同时，诸螺钉53旋入螺纹孔13和23内。以此方式，本实施例的透镜单元就组装完成。
在本实施例的透镜单元中，一合适的驱动信号通过柔性板6供应到压电晶体元件致动器4以驱动滑动件3。此时，盖构件2的导向轴27阻止滑动件3转动，因此允许相对于盖构件2作轴向移动。磁体34也随滑动件3一起移动。因此，滑动件3沿轴向的位置被霍尔元件5探测并由此得到合适地控制。
透镜单元在其背侧(在底部构件1侧上)处附连于图像拾取装置60，由此提供一图像拾取单元。该状态显示在图2中，该图是图像拾取单元的立体图。图3示出该透镜单元的截面图。透镜单元或图像拾取单元布置成使透镜保持器70通过形成在透镜单元的正面(盖构件2侧上)的透镜孔24安装在滑动件3的透镜孔30内。或者，透镜保持器70可预先安装在滑动件3内。当然，一透镜已经设定在透镜保持器70内。带有安装的透镜保持器70的透镜单元的正面(盖构件2侧)将朝向一物体侧。
本实施例中的透镜单元可提供以下的优点。具体来说，透镜单元可容易地符合任何类型的图像拾取装置。一般使用的透镜具有的直径对应于图像拾取装置的成像区域的尺寸。因此，可供使用的透镜呈现各种类型(规格大小)。本实施例中的透镜单元可容易地符合如此众多类型的透镜。其原因将在下面解释。
首先，本实施例中的透镜单元可容易地符合各种类型的图像拾取装置的原因在于，盖构件2而不是底部构件1呈现为保持滑动件3和其驱动机构。具体来说，底部构件1没有合适地保持滑动件3及其驱动机构的形状。底部构件1只有在其前侧处具有一简单的形状以与盖构件2连接。根据所使用的图像拾取装置的类型需要进行个别设计的部分只是底部构件1的一部分，尤其是其背侧。由于底部构件1的前侧是一简单形状，所以，其背侧形状的设计中只有非常少的限制。因此，为形成各种类型的图像拾取装置只需少量的工时。即使在接受用于新型图像拾取装置的透镜单元订单的情形中，这样的透镜单元也可迅速地制造出来。就制造而言，只需根据图像拾取装置的类型对底部构件1的背侧适当地选择所使用的模具。而对于透镜单元的其它零件来说，不管待安装图像拾取装置的类型如何都可使用相同的模具。
其次，本实施例中的透镜单元可容易地符合许多类型透镜的原因在于透镜保持器70设定在滑动件3的透镜保持器30内。具体来说，透镜单元不是被构造成通过压电晶体元件致动器4直接地驱动透镜或透镜保持器70。如果透镜保持器70被设计成其外径对应于透镜孔30的直径，则仅根据透镜保持器70的内部形状透镜单元就可符合于任何类型的透镜。即使待使用的透镜直径具有一上限，具有小于上限的一直径的任何透镜也可安装在本实施例中的透镜单元内。此外，如果透镜本身的周缘形状匹配于滑动件3的透镜孔30的内部形状，则透镜本身可直接安装在透镜保持器内。
如以上详细地所述，本实施例中的透镜单元和图像拾取单元包括用来保持透镜保持器70的滑动件3。滑动件3及其驱动机构附连于盖构件2。该结构可实现能容易地符合许多类型图像拾取装置和透镜的透镜单元和图像拾取单元。
(第二实施例)下面将参照图4描述本发明第二实施例。在此实施例中，本发明也适用于一用于装备在一移动电话中的照相机的透镜单元。本实施例的透镜单元的结构将参照图4予以解释，图4是一分解的立体图。本实施例中的透镜单元包括一底部构件101和一通用性AF单元107。基本上与第一实施例中的结构为共同的结构将用添加上标号“100”表示，但这里不再予以解释。在此附图中，滑动件103等附连于盖构件102，它被构造成通用性AF单元107。
本实施例中的透镜单元设置有一附连于底部构件101的快门单元8。在快门单元8附连于底部构件101的状态中，通用性AF单元107位于底部构件101与快门单元8之间。一透镜保持器170安装在一固定在底部构件101的通用性AF单元107的透镜孔124内。第一实施例中的底部构件和盖构件用拧紧在螺纹孔内的螺钉彼此固定，而第二实施例中的底部构件101和盖构件102用设置在底部构件101的底部部分110的突出部54(图4中仅示出其中一个)彼此固定，以使该突出部54接合在形成在盖构件102的侧部分121内的孔55内。
在本实施例中，如图4所示，定位凸台81形成在底部构件101的底部部分110的顶上。底部构件101的侧部分111形成有两个孔82(图4中仅示出一个)。快门单元8包括一放置在通用性AF单元107正面的面部分83以及覆盖通用性AF单元107的顶部的一对臂部分84。快门结构被构造在面部分83内。此外，各臂部分84形成有一定位孔85。面部分83还形成在其带有螺纹孔86的底部内。
第二实施例中透镜单元的组装程序，如第一实施例中那样，开始于通用性AF单元107的组装，然后将底部构件101和透镜保持器170附连到其上。此后，快门单元8从图4的左侧附连于底部构件101，使通用性AF单元107与其组合。此时，快门单元8的诸定位孔85配合在底部构件101的凸台81上。然后，螺钉通过底部构件101的诸孔82从底部构件101下面拧紧到诸螺纹孔86内。采用该结构，快门单元8固定于底部构件101。在此状态中，快门单元8的面部分83覆盖通用性AF单元107的正面。一图像拾取装置160附连到底部构件101的背面上。
第二实施例中具有上述结构的透镜单元，如同第一实施例中的透镜单元那样，可符合于各种类型图像拾取装置和透镜。不管诸如快门单元8那样的附件存在与否，透镜单元均能符合于任何的情形。在接受带有快门单元8的透镜单元订单的情形中，底部构件101的正面只须稍许改变形状就可接受快门单元8。换句话说，本实施例中的透镜单元可响应这样的订单，而无需对通用性AF单元107和透镜保持器170作任何变化。因此，本实施例中的透镜单元允许使用许多类型的图像拾取装置和透镜以及它们与任何组合的附件(存在附件时)的任何组合。
如以上详细地所述，本实施例中的透镜单元和图像拾取单元还可实现能符合于各种类型图像拾取装置和透镜的透镜单元和图像拾取单元以及附件(存在附件时)与它们的组合。
以上的实施例只是实例而已，在不脱离本发明的精神或主要特征的前提下，本发明可实施为其它具体的形式。
例如，滑动件3的驱动源不局限于压电晶体元件致动器。例如，可使用一步进电机或如一杠杆那样的其它构件，它用手工操作沿轴向移动滑动件3。各零件或部分的具体形状可以不同于所示形状进行变化。附连到带有插入其间的通用性AF单元的底部构件的附件不局限于快门单元8。例如，附件可以是一镜头上光圈、遮罩、转换器、过滤镜或它们的任何组合。
权利要求
1.一种透镜单元包括一附连于一图像拾取装置的底部构件；一附连于该底部构件的盖构件；以及一保持一透镜或一透镜保持器的滑动件，该滑动件放置在底部构件与盖构件之间并附连到盖构件上，以便沿一轴向方向移动。
2.如权利要求1所述的透镜单元，其特征在于，还包括一驱动构件，它附连于盖构件并布置成沿轴向移动滑动件。
3.如权利要求1所述的透镜单元，其特征在于，还包括一附连在底部构件上的附连功能单元，其中，当附连功能单元附连到底部构件上时，盖构件位于底部构件和附连功能单元之间。
4.如权利要求1所述的透镜单元，其特征在于，盖构件设置有一导向轴，它用来导向滑动件的轴向运动。
5.如权利要求1所述的透镜单元，其特征在于，还包括一将驱动构件固定到盖构件上的压力板，其中，盖构件形成有一突出部，它将压力板附连于盖构件。
6.如权利要求1所述的透镜单元，其特征在于，还包括一附连于盖构件的位置探测元件，用来探测滑动件沿轴向方向的位置。
7.如权利要求6所述的透镜单元，其特征在于，还包括一柔性板，由此，驱动构件和位置探测元件形成与一外部装置的信号通讯，其中，盖构件形成有柔性板设定在其中的一凹部。
8.如权利要求3所述的透镜单元，其特征在于，底部构件包括一底部部分，它具有一图像拾取装置附连到其上的背面；以及一侧部分，它沿底部构件的一边缘设置在底部部分的正面侧上，其中，附连功能单元包括一面部分位于盖构件的一正面上；以及一臂部分，它覆盖盖构件的侧面以及底部构件的底部部分的侧面，以及，其中，底部构件的底部部分的侧面、底部构件的侧部分、附连功能单元的面部分的侧面，以及附连功能单元的臂部分，它们形成有用来将底部构件固定到附连功能单元的各种形状。
9.一图像拾取单元包括一图像拾取装置；一附连到该图像拾取装置的底部构件；一附连到该底部构件的盖构件；以及一保持透镜或透镜保持器的滑动件，该滑动件放置在底部构件和盖构件之间并附连于盖构件以便沿一轴向方向移动。
10.如权利要求9所述的图像拾取单元，其特征在于，还包括一驱动构件，它附连于盖构件并布置成沿轴向移动滑动件。
11.如权利要求9所述的图像拾取单元，其特征在于，还包括一附连在底部构件上的附连功能单元，其中，当该附连功能单元附连到底部构件上时，盖构件位于底部构件与附连功能单元之间。
12.如权利要求9所述的图像拾取单元，其特征在于，盖构件设置有一导向轴，其用来导向滑动件的轴向运动。
13.如权利要求9所述的图像拾取单元，其特征在于，还包括一将驱动构件固定到盖构件上的压力板，其中，盖构件形成有一突出部，它将压力板附连于盖构件。
14.如权利要求9所述的图像拾取单元，其特征在于，还包括一附连于盖构件的位置探测元件，用来探测滑动件沿轴向的位置。
15.如权利要求14所述的图像拾取单元，其特征在于，还包括一柔性板，由此，驱动构件和位置探测元件形成与外部装置的信号通讯，其中，盖构件形成有柔性板设定在其中的一凹部。
16.如权利要求11所述的图像拾取单元，其特征在于，底部构件包括一底部部分，该部分具有一图像拾取装置附连到其上的背面；以及一侧部分，该部分沿该底部构件的一边缘设置在该底部部分的一正面侧上，其中，附连功能单元包括一面部分，该部分位于盖构件的一正面上；以及一臂部分，该部分覆盖盖构件的侧面以及底部构件的底部部分的侧面，以及，其中，底部构件的底部部分的侧面、底部构件的侧部分、附连功能单元的面部分的侧面以及附连功能单元的臂部分，它们形成有用来将底部构件固定到附连功能单元的各种形状。
全文摘要
一透镜单元或一图像拾取单元除了透镜单元之外还包括一图像拾取装置，它还包括一位于该图像拾取装置侧上的一底部构件以及一朝向一物体侧的一盖构件。一滑动件附连到盖构件上以便沿轴向可移动。该滑动件用来保持透镜或一透镜保持器。一用来驱动滑动件的压电晶体元件致动器也附连到盖构件上。因此，只有底部构件的一背面必须适于各种类型的图像拾取装置。底部构件的一正面可以形成为一简单的形状，以便将底部构件附连于盖构件。因此，透镜单元和图像拾取单元可容易地符合于各种类型的图像拾取装置。此外，透镜组保持器的内部形状可适于各种类型的透镜，这样，无需变化透镜单元的结构。
文档编号G03B13/36GK1811513SQ20061000719
公开日2006年8月2日 申请日期2006年1月25日 优先权日2005年1月27日
发明者川崎丰年, 口丸亨, 细田祐吉 申请人:柯尼卡美能达精密光学株式会社