CN100413318C

CN100413318C - 照相机组件

Info

Publication number: CN100413318C
Application number: CNB021524742A
Authority: CN
Inventors: 谷田好范; 坂井健二
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2001-12-04
Filing date: 2002-12-03
Publication date: 2008-08-20
Anticipated expiration: 2022-12-03
Also published as: JP4033669B2; TWI227366B; US7227577B2; US20030112364A1; EP1318667B1; CN1424622A; EP1318667A2; JP2003172859A; EP1318667A3; TW200305771A

Abstract

一种照相机组件，包括固态成像装置；镜头单元，所述镜头单元具有引导光线到固态成像装置的透镜；镜头固定器，所述镜头固定器用于固定固态成像装置，所述镜头固定器包括镜头连接部分，镜头连接部分设置用来调节透镜的位置，以便透镜和固态成像装置之间的距离达到规定的焦距；及屏蔽盖，所述屏蔽盖用于覆盖镜头连接部分和镜头单元，以便允许光线被引导到镜头单元中的透镜。

Description

照相机组件

技术领域

本发明涉及一种照相机组件，特别是涉及一种包括固定固态成像装置和镜头的固定器的照相机组件，例如，互补金属氧化物半导体(CMOS)照相机组件。

背景技术

CMOS照相机组件包括镜头固定器，镜头固定器固定诸如电荷耦合器件(CCD)等的固态成像装置，和具有引导光线到固态成像装置的透镜的镜头单元，CMOS照相机组件已经得到广泛的应用，例如用于蜂窝式电话或移动终端。

图10示出了组装传统的CMOS照相机组件90的方法。CMOS照相机组件90包括作为固态成像装置的诸如CCD等的敏感元件1，具有引导光线到敏感元件1的镜头单元2，及固定敏感元件1和镜头单元2的镜头固定器93。镜头固定器93包括形状通常是长方体的固定器底座94和设置在固定器底座94的顶部表面的中心部分上的通常是空心圆柱体的镜头连接部分95。敏感元件1也具有通常为长方体的形状并且小于固定器底座94。敏感元件1容纳在固定器底座94中。敏感器元件1包括半导体芯片，半导体芯片由玻璃盖保护。玻璃盖密封半导体芯片。即使灰尘粘附在玻璃盖上，也能够擦去灰尘。

镜头单元2通常是圆柱形并且外径实质上与镜头连接部分95的外径相同。镜头单元2可以通过下述螺纹与镜头连接部分95相连接。在镜头单元2的外部圆周表面邻近镜头固定器93的部分上，形成有外螺纹10。在镜头连接部分95的内部圆周表面上，形成有内螺纹9，内螺纹9与外螺纹10可以相配合。

当将镜头单元2插入镜头连接部分95同时沿规定的方向转动镜头单元2时，镜头单元2的外螺纹10和镜头连接部分95的内螺纹9彼此配合。当镜头单元2沿相同的方向进一步转动时，镜头单元2沿镜头单元2的光轴的方向接近敏感元件1。当镜头单元2沿相反的方向转动时，镜头单元2沿镜头单元2的光轴的方向远离敏感元件1。以这种方式，通过以这种方式调节镜头单元2和敏感元件1之间的距离，同时利用成像模具(imaging jig)(未示出)检查由敏感元件1所获得的图像，在镜头单元2中的透镜8聚焦在敏感元件1上。(使镜头单元2聚焦在敏感元件1上的操作将称为“调焦”。)当在镜头单元2中的透镜8聚焦在敏感元件1上时，使粘合剂流入内螺纹9和外螺纹10之间的空间中，从而将镜头单元2紧固在镜头连接部分95上。

为了将镜头单元2牢固地紧固在镜头固定器93的镜头连接部分95上，内螺纹9和外螺纹10之间的整个空间中需要充满粘合剂。然而，充满整个空间比较困难。即使可能，由于该空间很窄，在该空间所提供的粘合剂的数量也不足以将镜头单元2牢固地紧固在镜头连接部分95上。

装入诸如便携式电话的照相机组件可能易于受到诸如冲击的外力。如果包括在照相机组件中的镜头单元2和镜头固定器93彼此不牢固地紧固在一起，敏感元件1和镜头单元2之间的距离会从规定的距离发生改变。这会使镜头单元2中的透镜8的焦点离开敏感元件1，这会导致敏感元件1所获得的图像不清楚。

在装入便携式电话等的照相机组件中，当镜头单元2和镜头固定器93暴露于外部以便由用户等接触时，由人手所产生的静电电荷传送到镜头固定器93中。密封设置在敏感元件1中的半导体芯片的玻璃盖通常不能屏蔽静电电荷。因此，当静电电荷传送到容纳在镜头固定器93中的半导体芯片时，半导体芯片会不正常工作或者被损坏。

发明内容

根据本发明的照相机组件包括：固态成像装置；镜头单元，所述镜头单元具有引导光线到固态成像装置的透镜；镜头固定器，所述镜头固定器用于固定固态成像装置，所述镜头固定器包括镜头连接部分，镜头连接部分通过螺纹配合与镜头单元连接，镜头连接部分设置用来调节透镜的位置，以便透镜和固态成像装置之间的距离达到规定的焦距；屏蔽盖，所述屏蔽盖用于覆盖镜头连接部分和镜头单元，所述屏蔽盖具有设置为朝向所述透镜的导光孔，以便允许光线被引导到镜头单元中的透镜；以及设置在镜头连接部分上的突起，所述突起与屏蔽盖的内部圆周表面压力接触，以将屏蔽盖紧固到镜头连接部分上。

在本发明的一个实施例中，屏蔽盖由导电材料形成，并且电接地。

在本发明的一个实施例中，镜头固定器由导电材料形成，并且电接地。

因此，本发明提供了(1)照相机组件，该照相机组件即使当暴露于诸如冲击等的外力时也能够获得清晰的图像，(2)照相机组件，该照相机组件能够防止静电电荷引起敏感元件部正常工作或损坏。

通过阅读和理解下面结合附图的详细说明，本发明的这些和其它优点对本领域的普通技术人员而言将会显而易见。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的照相机组件的透视图；

图2是图1所示的照相机组件的俯视图；

图3A是图1所示的照相机组件的镜头单元和镜头固定器的俯视图；

图3B是图3A所示的照相机组件的镜头单元和镜头固定器的正视图；

图4是图1所示的照相机组件的透视图，图中示出了接地的屏蔽盖；

图5A是根据本发明的另一个实施例的照相机组件的镜头单元和镜头固定器的俯视图；

图5B是图5A所示的照相机组件的镜头单元和镜头固定器的正视图；

图6A是根据本发明的又一个实施例的照相机组件的镜头单元和镜头固定器的俯视图；

图6B是图6A所示的照相机组件的镜头单元和镜头固定器的正视图；

图7A是根据本发明的再一个实施例的照相机组件的镜头单元和镜头固定器的俯视图；

图7B是图7A所示的照相机组件的镜头单元和镜头固定器的正视图；

图8A是根据本发明的又一个实施例的照相机组件的镜头单元和镜头固定器的俯视图；

图8B是图8A所示的照相机组件的镜头单元和镜头固定器的正视图；

图9是根据本发明的又一个实施例的照相机组件的透视图；及

图10示出了组装传统照相机组件的方法。

具体实施方式

下面将通过示范性的实施例参照附图说明本发明。其中同样的元件始终用同样的标号且其详细说明不重复进行。

图1是根据本发明的实施例的照相机组件100的透视图。图2是照相机组件100的俯视图。即使当受到诸如冲击等的外力时照相机组件100也能获得清楚的图像。

照相机组件100包括镜头固定器3。镜头固定器3包括具有通常为长方体形状的固定器底座4，及通常是空心圆柱形的镜头连接部分5，镜头连接部分5设置在固定器底座4的顶部表面的中心部分上。镜头连接部分5外径约为9mm。照相机组件100包括敏感元件1，敏感元件1具有通常为长方体的形状并且小于固定器底座4。敏感元件1容纳在固定器底座4中。敏感元件1是固态成像装置的一个例子。

镜头单元2包括透镜8。镜头单元2一般是圆柱形并且外径约是9mm。镜头单元2的外径实质上等于镜头连接部分5的外径。在镜头单元2的外部圆周表面邻近镜头固定器3的部分上，形成有外螺纹10。在镜头连接部分5的内部圆周表面上，形成有内螺纹(未示出)，内螺纹与外螺纹10可以相配合。通过外螺纹10与内螺纹配合，镜头单元2与设置在镜头固定器3中的镜头连接部分5相连接。

图3A是照相机组件100的镜头固定器3和镜头单元2的组件的俯视图。图3B是该组件的正视图。四个突起7设置在镜头连接部分5的外部圆周表面上。突起7具有相同的高度并且在镜头连接部分5的外部圆周方向上具有相等的间隔。每一个突起7呈半球形并且是可弹性变形的。每一个突起7的末端在假想圆上，该圆的直径约为12mm。每一个突起7的末端优选为弧形的。

如图1所示，空心圆柱形的屏蔽盖6设置在固定器底座上，从而覆盖镜头单元2和镜头固定部分5。屏蔽盖6与镜头固定部分5同心。屏蔽盖6的内部圆周表面直径约为11.2mm，该值小于上述假想圆的直径即12mm。由于这种结构，屏蔽盖6的内部圆周表面与突起7的末端压力接触，从而每一个突起7弹性变形。由于在每一个突起7中所产生的压应力，屏蔽盖6牢固地固定在镜头连接部分5上。

屏蔽盖6的内部圆周表面和镜头连接部分5之间除了突起7之外，还具有间隙12。导光孔11形成在屏蔽盖6的顶部表面的中心部分中。导光孔11朝向设置在镜头单元2中的透镜8。由此，屏蔽盖6允许光线被引导到镜头单元2中的透镜8。屏蔽元件6由导电材料制成，例如，不锈钢(SUS)。

具有上述结构的照相机组件100以如下方式组装。

首先，敏感元件1用粘合剂固定在镜头固定器3的固定器底座4的内部。然后，镜头单元2插入镜头连接部分5中，同时沿规定的方向转动镜头单元2，直到镜头单元2的外螺纹10和镜头连接部分5的内螺纹牢固地彼此配合。当镜头单元2沿相同的方向进一步转动时，镜头单元2沿镜头单元2的光轴的方向接近敏感元件1。当镜头单元2沿相反的方向转动时，镜头单元2沿镜头单元2的光轴的方向远离敏感元件1。以这种方式，通过调节镜头单元2和敏感元件1之间的距离，同时利用成像模具(imagingjig)(未示出)检查由敏感元件1所获得的图像，在镜头单元2中的透镜8聚焦在敏感元件1上。当在镜头单元2中的透镜8聚焦在敏感元件1上时所获得的敏感元件1和镜头单元2之间的距离被称作“焦距”。当获得焦距时，使粘合剂流入内螺纹和外螺纹10之间的空间中，从而将镜头单元2紧固在镜头连接部分5上。

其次，屏蔽盖6设置在镜头单元2和具有突起7的透镜连接部分5上。因为屏蔽盖6的内部圆周表面的直径稍稍小于突起7的末端所形成的假想圆的直径，因此，突起7被屏蔽盖6的内部圆周表面压缩，从而弹性变形。由于在每一个突起7中所产生的压应力，屏蔽盖6牢固地紧固到镜头连接部分5上。

与此实施例中一样，在突起7设置在镜头连接部分5上的情况下，屏蔽盖6的内部圆周表面仅仅与每一个突起7的末端压力接触。因此，当屏蔽盖6设置在镜头单元2和镜头连接部分5上时所产生的摩擦力小于在没有突起的情况下当屏蔽盖6与镜头连接部分5的整个外部圆周表面压力接触时所产生的摩擦力。因此，装备屏蔽盖6的操作较容易并且在此实施例中可操作性显著高于镜头连接部分5不设有突起的情形。此外，由于屏蔽盖6的内部圆周表面的直径稍稍小于由突起7的末端所形成的假想圆的直径，因此由在每一个突起7中所产生的压应力屏蔽盖6能够牢固地紧固到镜头连接部分5上。由此，不必使用粘合剂将屏蔽盖6固定到镜头连接部分5上。

用屏蔽盖6覆盖的镜头连接部分5并不暴露于诸如冲击等的外力。即使施加外力，也被屏蔽盖6吸收。由此，防止在镜头单元2中的透镜8由于敏感元件1和镜头单元2之间的距离从焦距被改变而不聚焦在敏感元件1上。由此，确保照相机组件100获得清晰的图像。

由于突起7设置在镜头连接部分5上，当屏蔽盖6装备到镜头连接部分5上时，使用于吸收诸如冲击的外力的屏蔽盖6牢固地紧固到镜头连接部分5上，而不需要利用诸如粘合剂，螺钉等的连接件。由此，能够吸收外力，而不会显著增加照相机组件100的成本，或生产步骤数。

由于屏蔽盖6是可拆的，因此焦距调节可以重新进行。

由于设置了突起7，在屏蔽盖6的内部圆周表面和镜头连接部分5的外部圆周表面之间形成间隙12。间隙12也可以吸收施加在屏蔽盖6上的外力。

在此实施例中，屏蔽盖6的内部圆周表面稍稍小于由突起7的末端所形成的假想圆的直径。作为选择，两者的直径可以实质上彼此相同。除非假想圆的直径小于屏蔽盖6的内部圆周表面的直径，屏蔽盖6不容易从镜头连接部分5上脱落。

在此实施例中，镜头元件2的外径实质上与镜头连接部分5的外径相同。作为选择，镜头单元2的外径可以小于镜头连接部分5的外径。

如上所述，屏蔽盖6覆盖镜头固定器3的镜头连接部分5和镜头单元2。由此，外力被屏蔽盖6吸收，并且从不作用在镜头连接部分5或镜头单元2上。因此，可以防止在镜头单元2中的透镜8由于敏感元件1和镜头单元2之间的距离从焦距被改变而不聚焦在敏感元件1上。由此，即使当诸如冲击等的外力施加在其上时，也确保照相机组件100获得清晰的图像。

如上所述，设置在镜头连接部分5上的突起7便利了将屏蔽盖6装备到镜头单元2和镜头连接部分5上的操作，并且突起7还牢固地将屏蔽盖6连接到镜头连接部分5上。

图4是照相机组件100的透视图，图中屏蔽盖6被接地。由导电材料制成的屏蔽盖6可以电接地，如图4所示。在图4所示的实施例中，照相机组件100安装在基座14上，并且屏蔽盖6经导线13连接到设置在基座14上的地15上。

采用这种结构，外部供给的静电电荷经导线13流到基座14上面的地15上。由此，伴随静电电荷的干扰与照相机组件100相屏蔽，并且同时防止静电电荷到达镜头固定器3的内部。这保护了容纳在固定器底座中的敏感元件1中的芯片，使其不会不正常工作和损坏。

屏蔽盖6可以连接到设置在基座上的地上，基座具有安装到其上的敏感元件1。作为选择，屏蔽盖6可以连接到设置在装置中的地上，该装置装有照相机组件100，如便携式电话等。作为另一选择，屏蔽盖6可以连接到设置在镜头固定器3中的电路图案上的地上。在这种情况下，优选方式是设置在电路图案上的地暴露在镜头固定器3的表面的外部，从而，仅仅通过将屏蔽盖6装备到镜头连接部分5上，地和屏蔽盖6就彼此导电。采用这种结构，不必设置将屏蔽盖6连接到地的导线。其优点是降低了装入照相机组件100的产品的生产成本。

代替设置导线13，可以使用下面的结构。镜头固定器3的镜头连接部分5和固定器底座4由导电材料形成，从而，镜头固定器3导电到设置在基座14上的地15上。同样采用这种结构，伴随静电电荷的干扰与照相机组件100相屏蔽，并且同时防止静电电荷到达镜头固定器3的内部。采用这种结构，只要屏蔽盖6具有吸收外力的功能就足够了，并不需要具有屏蔽静电电荷的功能。因此，屏蔽盖6可以由诸如塑料的不导电的材料形成。

图5A是根据本发明的另一个实施例的照相机组件的镜头单元2和镜头固定器3的组件俯视图。图5B是组件的正视图。如图5A和5B所示，设置在镜头连接部分5的外部圆周表面上的突起7的数目可以是两个，而不是四个。两个突起7具有相同的高度并且在镜头连接部分5的外部圆周方向上具有相等的间隔。

图6A是根据本发明的又一个实施例的照相机组件的镜头单元2和镜头固定器3的组件的俯视图。图6B是组件的正视图。如图6A和6B所示，设置在镜头连接部分5的外部圆周表面上的突起7的数目可以是三个。三个突起7具有相同的高度并且在镜头连接部分5的外部圆周方向上具有相等的间隔。突起7的数目可以是五或更大的整数。

图7A是根据本发明的再一个实施例的照相机组件的镜头单元2和镜头固定器3的组件的俯视图。图7B是组件的正视图。如图7A和7B所示，突起7A可以设置在镜头连接部分5的整个外部圆周表面上。突起7A具有相同的高度并且其截面优选具有弧形的端部。

图8A是根据本发明的再一个实施例的照相机组件的镜头单元2和镜头固定器3A的组件的俯视图。图8B是组件的正视图。

如图8A和8B所示，镜头固定器3A包括具有长方体形状的镜头连接部分5A，而不是圆柱形的镜头连接部分5和图3A和3B所示的四个突起7。镜头固定器3A还包括具有长方体形状的固定底座4。镜头连接部分5A小于固定底座4并且设置在固定底座4的顶部表面的中心部分。设置镜头连接部分5A和固定底座4，使其相应的侧面彼此平行。

镜头单元2一般是圆柱形的。镜头连接部分5A的顶部表面的对角线比镜头单元2的外部直径长。当镜头单元2和镜头固定器3的组件从镜头单元2的顶部观看时，镜头连接部分5A的四个角形部分81从镜头单元2的一般圆形的周边突出，角形部分81相对于固定器底座4的顶部表面垂直延伸。每一个角形部分81包括相对于固定器底座4的顶部表面垂直延伸的边缘和介于边缘之间的两个表面。角形部分81与图3A和3B中的突起7具有同样的功能。每一个角形部分81的边缘在假想圆上。

当装备屏蔽盖6(在图8A或8B中未示出)，从而覆盖镜头单元2和镜头连接部分5A时，屏蔽盖6的内部圆周表面的直径稍稍小于由角形部分81的边缘所形成的假想圆。由此，角形部分81被屏蔽盖6的内部圆周表面压缩，从而，弹性变形。由于在每一个角形部分中所产生的压缩应力，屏蔽盖6牢固地紧固到镜头连接部分5A上。

图9是根据本发明的又一个实施例的照相机组件200的透视图。如图9所示，可以设置覆盖整个镜头固定器3和镜头单元2的屏蔽盖6A，代替图1所示的覆盖透镜单元2和透镜连接部分5的屏蔽盖6。采用这种结构，诸如冲击的外力可以确保被吸收。

如上所述，根据本发明，即使当暴露于诸如冲击等的外力时照相机组件也能够获得清晰的图像。

根据本发明，可以提供照相机组件，该组件能够防止静电电荷引起敏感元件部正常工作或损坏。

在不偏离本发明的范围和精神的情况下，对本领域的普通技术人员来说，各种修改是显而易见的并且本领域的普通技术人员容易做出各种修改。因此，权利要求的范围并不限于上述说明，而是广泛地解释。

Claims

1. 一种照相机组件，包括：

固态成像装置；

镜头单元，所述镜头单元具有引导光线到固态成像装置的透镜；

镜头固定器，所述镜头固定器用于固定固态成像装置，所述镜头固定器包括镜头连接部分，镜头连接部分通过螺纹配合与镜头单元连接，镜头连接部分设置用来调节透镜的位置，以便透镜和固态成像装置之间的距离达到规定的焦距；

屏蔽盖，所述屏蔽盖用于覆盖镜头连接部分和镜头单元，所述屏蔽盖具有设置为朝向所述透镜的导光孔，以便允许光线被引导到镜头单元中的透镜；以及

设置在镜头连接部分上的突起，所述突起与屏蔽盖的内部圆周表面压力接触，以将屏蔽盖紧固到镜头连接部分上。

2. 根据权利要求1所述的照相机组件，其中屏蔽盖由导电材料形成，并且电接地。

3. 根据权利要求1所述的照相机组件，其中镜头固定器由导电材料形成，并且电接地。