CN102436122A - 成像单元 - Google Patents

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Abstract

一种成像单元，包括：入射侧反射表面，设置在外壳中，并反射物体发出的沿着外壳的纵向方向在外壳的厚度方向上进入外壳的光；可移动透镜组，可沿着外壳的纵向方向移动；出射侧反射表面，在外壳的厚度方向上反射光；图像传感器，设置在外壳中，并接收来自出射侧反射表面的光；以及多个光屏蔽框架，设置在外壳中且介于可移动透镜组与出射侧反射表面之间，所述多个光屏蔽框架布置在外壳的纵向方向上，并且当可移动透镜组执行功率改变操作时，所述多个光屏蔽框架在外壳的纵向方向上移动。

Description

成像单元
技术领域
本发明涉及一种具有成像光学系统和图像传感器的成像单元，图像传感器捕获从通过成像光学系统的摄影物体发出的光。成像光学系统和图像传感器容纳在成像单元的壳体中。
背景技术
近年来，主要为拍摄静止的/移动的摄影图像而设计的移动电子器件(诸如数码照相机(静态视频照相机)和数码摄像放像机(运动视频照相机))、以及其它设计成具有作为辅助功能的拍摄这种摄影图像的能力的移动电子器件(诸如装配有照相机的移动电话和装配有照相机的个人数字助理(PDA))已变得普遍。在这些类型的移动电子器件中，通常在移动电子器件中设置有成像单元，所述成像单元构造成使得，将图像传感器和用于将从摄影物体(待摄影的物体)发出的光引导至图像传感器的摄影光学系统容纳在成像单元的中空壳体中。另外，近年来，移动电子器件的小型化(减小)已进一步取得进展，从而对同样减小成像单元的需求已变得更强烈。
日本未审查专利公开No.2008-242446公开了传统成像单元的一个实例。此成像单元设置有中空外壳，并进一步在此外壳中设置有成像光学系统和图像传感器。成像光学系统设置有入射侧棱镜、出射侧棱镜以及作为功率改变透镜组的可移动透镜组。入射侧棱镜和出射侧棱镜安装成在外壳的纵向方向上彼此隔开，并且可移动透镜组定位在入射侧棱镜与出射侧棱镜之间，并沿着外壳的纵向方向前后移动。通过入射侧棱镜使将要入射到入射侧棱镜(其作为成像光学系统的入射部分)上的从摄影物体发出的光的传播方向以90度的角度而改变(即，反射)，且然后通过上述可移动透镜组，以待入射到出射侧棱镜上。于是，通过出射侧棱镜使将要入射到出射侧棱镜上的光的传播方向再次以90度的角度而改变(即，反射)，以待被图像传感器的成像表面(光敏表面)接收(捕获)。
以这样的方式使用两个棱镜来构造成像光学系统，即，使得可在实现减小外壳在其厚度方向上(在与外壳的纵向方向正交的方向上)的大小的同时，将从摄影物体发出的光引导至图像传感器。
在光学设备中，通常有这样一种情况，即，杂散光变得从正常光路的不同方向入射到成像表面(图像形成表面)上。如果杂散光入射到成像表面上，那么，在所捕获的(所摄影的)图像上会出现重影(ghost image)，且因此，通常安装用于屏蔽朝着成像表面传播的杂散光的光屏蔽框架。特别地，在如上所述的其外壳变小的成像单元中，外壳的内壁与成像光学系统之间的距离较小，这增大了被外壳的内壁反射的或被出射侧棱镜的一侧反射的杂散光直接入射到成像表面上的可能性，且因此，上述与可移动透镜组的移动相关联地移动的光屏蔽框架的安装在防止杂散光入射到成像表面上是有效的。
然而，为了将光屏蔽框架安装在外壳中，需要在光屏蔽框架与外壳的内壁之间形成间隙，却因此，杂散光可能通过上述间隙朝着图像传感器传播。另外，由于小型成像单元具有如上所述地使得杂散光容易直接入射到成像表面上的结构，所以，在对成像单元提供可移动类型的光屏蔽框架的情况中，需要特殊的技巧。
发明内容
本发明提供了一种具有这样的结构的成像单元，即，所述结构能够有效地防止杂散光入射到图像传感器上，即使成像单元的整个形状是较小的。
根据本发明的一个方面，提供了一种成像单元，包括：入射侧反射表面，所述入射侧反射表面设置在外壳中，并反射从物体发出的且从外壳的外部在外壳的厚度方向上进入外壳的光，从而使得被入射侧反射表面反射的光沿着与外壳的厚度方向正交的外壳的纵向方向传播；可移动透镜组，所述可移动透镜组作为功率改变透镜组设置在外壳中，并允许被入射侧反射表面反射的光通过可移动透镜组，可移动透镜组可沿着外壳的纵向方向移动；出射侧反射表面，所述出射侧反射表面设置在外壳中，并反射在通过可移动透镜组之后入射到出射侧反射表面上的光，从而使得光从出射侧反射表面且在外壳的厚度方向上传播；图像传感器，所述图像传感器设置在外壳中，并接收已从出射侧反射表面传播出去的光；以及多个光屏蔽框架，设置在外壳中且介于可移动透镜组与出射侧反射表面之间，所述多个光屏蔽框架布置在外壳的纵向方向上，并且当可移动透镜组执行功率改变操作时，所述多个光屏蔽框架在外壳的纵向方向上移动。
希望可移动透镜组包括：第一可移动透镜组；以及第二可移动透镜组，定位成比第一可移动透镜组更靠近出射侧反射表面。多个光屏蔽框架中的每个均定位成比第二可移动透镜组更靠近出射侧反射表面。
希望光屏蔽框架的第一光屏蔽框架待由支撑第一可移动透镜组的第一可移动透镜框架来支撑，并且希望光屏蔽框架的第二光屏蔽框架待由支撑第二可移动透镜组的第二可移动透镜框架来支撑。
希望第二可移动透镜组待定位在第一透镜组与第一光屏蔽框架之间，并且希望第一光屏蔽框架待定位在第二可移动透镜组与第二光屏蔽框架之间。
希望当可移动透镜组执行功率改变操作时，多个光屏蔽框架待在可移动透镜组移动的方向上被引导。
因为通过使用两个反射表面(入射侧表面和出射侧表面)构造成像光学系统(所述成像光学系统将从摄影物体发出的光引导至图像传感器)来使成像单元(外壳)减小，所以，根据本发明的成像单元构造成使得容易出现杂散光(从摄影物体发出的容许光容易被外壳的内壁反射)。
然而，由于当可移动透镜组执行功率改变操作时移动的光屏蔽框架安装在可移动透镜组与出射侧反射表面之间，所以，光屏蔽框架能防止杂散光入射到图像传感器上。
另外，虽然杂散光可能通过最靠近可移动透镜组安装的光屏蔽框架与外壳的内表面之间的间隙，但是，此杂散光能被定位在出射侧反射表面侧上的另一光屏蔽框架挡住(屏蔽)，这使得能可靠地防止杂散光入射到图像传感器上。
附图说明
下面将参考附图详细地描述本发明，附图中：
图1是从上方倾斜地观看到的根据本发明的成像单元的一实施方式的前透视图；
图2是从上方倾斜地观看到的成像单元的前分解透视图；
图3是成像单元的前正视图；
图4是当成像光学系统设置在摄远镜头末端处时去除了盖和电路板的成像单元的前正视图；
图5是当成像光学系统设置在摄远镜头末端处时沿着图1所示的线V-V剖开的横截面图；
图6是与图4的视图相似的视图，示出了当成像光学系统设置在广角末端处时去除了盖和电路板的成像单元；
图7是第二透镜组框架、第一光屏蔽框架和外围部件(peripheral parts)的透视图；
图8是第三透镜组框架、第二光屏蔽框架和外围部件的透视图；
图9是当成像单元的更改实施方式中的成像光学系统设置在摄远镜头末端处时去除了盖、电路板、第一杆、第二杆和封装件的成像单元的前正视图；
图10是示出了当图9所示的成像单元的更改实施方式中的成像光学系统设置在广角末端处时与图8的视图相似的视图；
图11是成像单元的另一更改实施方式的分解透视图；以及
图12是与图5的视图相似的截面图，示出了成像单元的又一更改实施方式。
具体实施方式
在以下描述中，相对于图中所示的双头箭头的方向来确定前后方向、左右方向、以及上下方向。
如图1和图2所示，成像单元10设置有构成成像单元10的主要组件的本体模块15、板模块65及盖76。
本体模块15设置有由合成树脂制成的壳体(外壳)16。壳体16在其前左端处设置有横截面形成为字母D的形状的安装凹槽17。另外，壳体16在除了此前左端之外的其前部上(在壳体16的大致整个前部上)设置有大致为矩形的容纳凹槽(开口)18。壳体16在安装凹槽17与容纳凹槽18之间设置有分隔壁19。壳体16在分隔壁19的中央设置有连通孔(贯通孔)20(参见图4至图6)，安装凹槽17和容纳凹槽18经由所述连通孔彼此连通地连接。壳体16在其右端处在容纳凹槽18中设置有具有大致为矩形形状的定位部分22，在前视图中，所述定位部分从容纳凹槽18的底座(即，从容纳凹槽18的底座表面的前表面)向前突出。定位部分22设置有向前突出的三个定位突起23(隔离件)，并且所述三个定位突起23的前端表面形成为平的定位表面24，所述定位表面位于与向前/向后方向(即，壳体16的厚度方向)正交的共同平面中。另外，壳体16在定位部分22中设置有棱镜安装凹槽25，所述棱镜安装凹槽在前侧和左侧处敞开。定位部分22在其左侧上设置有一对(上下)限制突起(光屏蔽框架位置限制部分)26，所述限制突起向左突出(参见图6)，并且这对限制突起26的左端表面形成为光屏蔽框架位置限制表面26a，所述光屏蔽框架位置限制表面是位于与向左/向右方向正交的共同平面中(即，在与壳体16的纵向方向正交的共同平面中)的平的表面。壳体16在容纳凹槽18的内周缘表面的前边缘周围设置有板支撑表面27，所述板支撑表面定位在壳体16的最前端之后并位于与向前/向后方向正交的平面中，并且所述壳体在板支撑表面27上进一步设置有两个锁定突起28，所述锁定突起从板支撑表面27向前突出。壳体16在壳体16的上表面的中心的前端处设置有第一接合凹槽30，所述第一接合凹槽从壳体16的上表面(周缘)向下凹入。壳体16还在壳体16的上表面的前端处在第一接合凹槽30的左手侧上设置有第二接合凹槽31，所述第二接合凹槽从壳体16的上表面(周缘)向下凹入与第一接合凹槽30相同的量，且比第一接合凹槽30宽。壳体16在第二接合凹槽31中设置有接合突起32。壳体16还在其下表面上设置有第一接合凹槽30、第二接合凹槽31及接合突起32，所述第一接合凹槽、第二接合凹槽及接合突起具有与设置在壳体16的上表面上的那些相同的构造。形成在壳体16的下表面上的第一接合凹槽30、第二接合凹槽31及接合突起32之间的位置关系与形成在壳体16的上表面上的第一接合凹槽30、第二接合凹槽31及接合突起32之间的位置关系相同；然而，在向左/向右方向上形成在壳体16的下表面上的第一接合凹槽30、第二接合凹槽31及接合突起32的位置相对于形成在壳体16的上表面上的那些全部都移动至右侧。另外，壳体16在其右侧上设置有一对(上下)接合突起34。
如图4至图6所示，本体模块15在安装凹槽17中设置有第一棱镜(入射侧棱镜/入射侧反射表面)LP1，所述第一棱镜装配地接合在安装凹槽17中并固定于此。第一棱镜LP1设置有与向前/向后方向正交的入射表面LP1-a及与向左/向右方向正交的出射表面LP1-b。本体模块15设置有透镜(透镜元件)L1，所述透镜装配在安装凹槽17的前端中，并固定于此。透镜L1在横截面形状上与安装凹槽17大致相同，并且透镜L1的光轴在向前/向后方向上延伸。透镜L1的前表面露出在成像单元10的前部，并且透镜L1的后表面与入射表面LP1-a在向前/向后方向上彼此面对。如图2和图5所示，本体模块15设置有两个透镜(透镜元件)L2和L3，所述两个透镜固定地装配在连通孔20中，以在向左/向右方向上面向第一棱镜LP1的出射表面LP1-b。透镜L1、第一棱镜LP1、透镜L2及透镜L3是设置在本体模块15中的第一透镜组LG1的光学元件。
本体模块15在棱镜安装凹槽25中设置有第二棱镜(出射侧棱镜/出射侧反射表面)LP2，所述第二棱镜装配地接合在棱镜安装凹槽25中，并固定于此。第二棱镜LP2具有与向左/向右方向正交的入射表面LP2-a及与向前/向后方向正交的出射表面LP2-b。入射表面LP2-a在向左/向右方向上面向出射表面LP1-b。
本体模块15设置有第一杆(圆柱形杆)36及第二杆(圆柱形杆)37，所述第一杆及第二杆由金属制成，并在向左/向右方向上线性地延伸。第一杆36和第二杆37每个均在其两端处固定至壳体16的右侧壁的内表面和分隔壁19，从而使得第一杆36和第二杆37的左端在向上/向下方向上对准，并且使得第一杆36和第二杆37的右端在向上/向下方向上对准。
本体模块15设置有由合成树脂制成的第二透镜组框架39。穿过第二透镜组框架39的上部形成有插入孔40，第一杆36插入所述插入孔中，并且第二透镜组框架39的下端中形成有防止旋转凹槽41，第二杆37接合在所述防止旋转凹槽中。通过防止旋转凹槽41与第二杆37的接合，防止第二透镜组框架39围绕第一杆36旋转，且因此，第二透镜组框架39能在向左/向右方向上沿着第一杆36和第二杆37且在第一杆和第二杆上滑动。本体模块15设置有由两个透镜(透镜元件)L4和L5构成的第二透镜组(可移动透镜组/第一可移动透镜组)LG2，所述两个透镜在向左/向右方向上分别面向第一棱镜LP1的出射表面LP1-b和第二棱镜LP2的入射表面LP2-a。第二透镜组LG2固定地装配在透镜保持孔中，所述透镜保持孔在向左/向右方向上穿过第二透镜组框架39而形成。在其中心设置有光束限制孔43a的光屏蔽片43固定至第二透镜组框架39的右侧表面，从而使得与透镜L4和L5的光轴共轴地定位光束限制孔43a的中心。另外，第二透镜组框架39的上端处形成有螺母保持孔42，所述螺母保持孔的两端在向左/向右方向上形成为敞开端，并且从动螺母(上从动螺母)44固定地装配在螺母保持孔42中(螺母保持孔42的位于第一杆36处的端部构成上从动螺母44的旋转止挡件)，穿过所述从动螺母形成有其轴线在向左/向右方向上延伸的内螺纹孔。本体模块15设置有第一电机M1，所述第一电机由在容纳凹槽18的上部中固定至壳体16的步进电机构成。第一电机M1设置有向左线性地延伸的旋转驱动轴M1a，并且邻近其端部(相对于图4为左端)形成在旋转驱动轴M1a上的外螺纹与上从动螺母44的上述内螺纹孔螺纹接合。因此，由第一电机M1的正向和反向旋转所导致的旋转驱动轴M1a的正向和反向旋转导致第二透镜组框架39(透镜L4和L5)沿着第一杆36和第二杆37在向左/向右方向上在摄远镜头末端位置(图4和图5所示)与广角末端位置(图6所示)之间线性地移动。
另外，本体模块15设置有由合成树脂制成的第三透镜组框架(第二可移动透镜框架)47。穿过第三透镜组框架47的下部形成有插入孔48，第二杆37插入所述插入孔中，并且第三透镜组框架47的上端中形成有防止旋转凹槽49，第一杆36在所述防止旋转凹槽中。因此，第三透镜组框架47能在向左/向右方向上沿着第一杆36和第二杆37且在第一杆和第二杆上滑动(同时防止围绕第二杆37旋转)。本体模块15设置有由透镜(透镜元件)L6构成的第三透镜组(可移动透镜组/第二可移动透镜组)LG3，并且所述第三透镜组的光轴与第二透镜组LG2的光轴共轴。第三透镜组LG3固定地装配在透镜保持孔中，所述透镜保持孔在向左/向右方向上穿过第三透镜组框架47而形成。第三透镜组框架47的下端处形成有螺母保持孔50，所述螺母保持孔的两端在向左/向右方向上形成为敞开端，并且从动螺母(下从动螺母)44固定地装配在螺母保持孔50中(螺母保持孔50的位于第二杆37处的端部构成下从动螺母44的旋转止挡件)，穿过所述从动螺母形成有其轴线在向左/向右方向上延伸的内螺纹孔。本体模块15设置有第二电机M2，所述第二电机在规格上与第一电机M1相同，并在容纳凹槽18的下部中固定至壳体16。第二电机M2设置有旋转驱动轴M2a(在规格上与旋转驱动轴M1a相同)，并且邻近其端部(相对于图4为左端)形成在旋转驱动轴M2a上的外螺纹与下从动螺母44的上述内螺纹孔螺纹接合。因此，由第二电机M2的正向和反向旋转所导致的旋转驱动轴M2a的正向和反向旋转导致第三透镜组框架47(第三透镜组L3)沿着第一杆36和第二杆37在向左/向右方向上在摄远镜头末端位置(图4和图5所示)与广角末端位置(图6所示)之间线性地移动。
上面已描述的第一透镜组LG1(L1、LP1、L2及L3)、第二透镜组LG2(L4及L5)、第三透镜组LG3(L6)及第二棱镜LP2是成像光学系统(弯曲(bending)光学系统)的光学元件。变焦操作通过沿着第一杆36和第二杆37移动第二透镜组LG2(透镜L4及L5)和第三透镜组LG3(透镜L6)来执行，并且聚焦操作通过沿着第一杆36和第二杆37仅移动第三透镜组LG3来执行。
应该注意的是，壳体16、第一杆36、第二杆37、成像光学系统、第一电机M1及第二电机M2是本体模块15的组件。
本体模块15邻近第一杆36在容纳凹槽18中设置有由金属制成的柱形导杆(上导杆)52，所述柱形导杆与第一杆36、第二杆37及透镜L2至L6的光轴A平行地延伸。导杆52的左端邻近第二透镜组框架的上端固定至第二透镜组框架39。金属可滑动圆柱形件(上可滑动圆柱形件)53装配在导杆52上，以在所述导杆上可自由地滑动。导杆52在其右端处成一体地设置有盘状的止挡件52a，所述止挡件的直径大于可滑动圆柱形件53的内径。压缩卷簧(偏压件)S1安装在第一杆36周围，并定位在第二透镜组框架39与可滑动圆柱形件53之间。压缩卷簧S1的左端和右端分别固定至第二透镜组框架39和可滑动圆柱形件53。当没有对可滑动圆柱形件53施加外力时(当可滑动圆柱形件53位于其摄远镜头末端位置处时)，压缩卷簧S1处于自由状态中，在所述自由状态中，可滑动圆柱形件53定位在压缩卷簧S1的右端与止挡件52a之间(可滑动圆柱形件53与止挡件52a之间设置有间隔)。
本体模块15设置有由不透光材料制成的第一光屏蔽框架54，所述第一光屏蔽框架的上端固定至可滑动圆柱形件53。第一光屏蔽框架54是与导杆52的轴线正交的平面构件。第一光屏蔽框架54在其中心设置有矩形形状的光束限制孔54a。第一光屏蔽框架54在其上端处设置有固定孔54b，所述固定孔与可滑动圆柱形件53固定地接合，并且第一光屏蔽框架54在其下端处设置有防止旋转凹槽54c，第二杆37接合在所述防止旋转凹槽中。可滑动圆柱形件53与导杆52和第二透镜组框架39一起在向左/向右方向上的移动导致第一光屏蔽框架54在向左/向右方向上沿着第二杆37且在第二杆上滑动。
本体模块15邻近第二杆37在容纳凹槽18中设置有柱形导杆(下导杆)58(参见图1和图8)，所述导杆在规格上与上导杆52相同，并与导杆52平行地延伸。导杆58的左端邻近第三透镜组框架的下端固定至第三透镜组框架47。金属可滑动圆柱形件(下可滑动圆柱形件)53(在规格上与上可滑动圆柱形件53相同)装配在导杆58上，以在所述导杆上可自由地滑动。导杆58在其右端处成一体地设置有盘状的止挡件58a，所述止挡件的直径大于下可滑动圆柱形件53的内径。压缩卷簧(偏压件)S2安装在第二杆37上，并在压缩状态(弹性变形状态)中定位在第三透镜组框架47与下可滑动圆柱形件53之间。压缩卷簧S2提供偏压力，从而使得偏压下可滑动圆柱形件53以向右移动，且因此，当没有对下可滑动圆柱形件53施加向左的外力时，下可滑动圆柱形件53邻接止挡件58a。
本体模块15设置有第二光屏蔽框架59，所述第二光屏蔽框架定位在第一光屏蔽框架54与第二棱镜LP2之间，并且所述第二光屏蔽框架的下端固定至由导杆58支撑的下可滑动圆柱形件53。第二光屏蔽框架59由不透光材料制成，并由与导杆58的轴线正交的平面构件来构造。第二光屏蔽框架59在其中心设置有矩形形状的光束限制孔59a。第二光屏蔽框架59在其下端处设置有固定孔59b，所述固定孔与下可滑动圆柱形件53固定地接合，并且第二光屏蔽框架59在其上端处设置有防止旋转凹槽59c，第一杆36接合在所述防止旋转凹槽中。由导杆58支撑的下可滑动圆柱形件53与导杆58和第三透镜组框架47一起在向左/向右方向上的移动导致第二光屏蔽框架59在向左/向右方向上沿着第一杆36且在第一杆上滑动。
在上述组件中，这对限制突起26、第二杆37、第二透镜组框架39、导杆52、上可滑动圆柱形件53及压缩卷簧S1是用于第一光屏蔽框架54的光屏蔽框架位置调节机构的组件。另外，这对限制突起26、第一杆36、第三透镜组框架47、下可滑动圆柱形件53、导杆58及压缩卷簧S2是用于第二光屏蔽框架59的光屏蔽框架位置调节机构的组件。
板模块65设置有电路板66。电路板66的前部形状与容纳凹槽18的前部形状大致相同，并由与向前/向后方向正交的平板构成。电路板66在其后表面上设置有印刷电路(未示出)，并且穿过电路板66的两个沿对角线相对的角分别形成有两个圆孔67。
板模块65设置有图像传感器(图像拾取器件)69(参见图1和图5)，所述图像传感器固定在电路板66的后表面的右端处。图像传感器69的多个端子(未示出)通过焊接固定地连接至上述印刷电路。图像传感器69在其后部上设置有与向前/向后方向正交的成像表面(未示出)。另外，图像传感器69在入射表面(此图中的后表面)上设置有盖玻片70，所述盖玻片由平的玻璃板制成，并固定地安装，从而覆盖图像传感器69的整个成像表面。
图像传感器69的后表面(后端)用在前侧和左侧处敞开的由弹性材料(诸如橡胶)制成的封装件(固定件)72覆盖。封装件72设置有露出用孔(exposing hole)(贯通孔)73，图像传感器69的整个成像表面通过所述露出用孔而向后露出，并且所述封装件在露出用孔73的右手侧上进一步设置有贯通孔74。
上面已描述的电路板66、图像传感器69及封装件72是板模块65的组件。
盖(外壳)76是压模制造的金属片产品，并成一体地设置有底座77、两个(上下)短接合凸耳78、两个(上下)长接合凸耳(弹性接合凸耳)79及一对(上下)侧接合凸耳(弹性接合凸耳)81。底座77形成为与向前/向后方向正交的平面构件。上短接合凸耳78和上长接合凸耳79从底座77的上边缘向后延伸，并且下短接合凸耳78和下长接合凸耳79从底座77的下边缘向后延伸。这对侧接合凸耳81从底座77的右边缘向后延伸。如从其侧面所观看到的，每个侧接合凸耳81的形状是字母T。底座77在大小(尺寸)上略大于电路板66，并具有大致为矩形的形状，且大小能够封闭壳体16的前部开口(由容纳凹槽18限定)(该大小与壳体16的前部开口大致相同或者大于所述前部开口)。底座77设置有三个挤压片(pressure leaf)84、85及86，每个挤压片均在向前/向后方向上可弹性地变形。
挤压片84、85和86分别设置有挤压突起84a、85a及86a，所述挤压突起向后突出(挤压片84、85及86的前表面的分别与挤压突起84a、85a及86a相对应的部分向后凹进(凹入))。处于自由状态中的挤压片84、85及86位于底座77的其它部分所位于的平面中。
分别穿过每个长接合凸耳79和每个侧接合凸耳81而形成接合孔80和接合孔82。
为了将板模块65和盖76安装至本体模块15，首先，用电路板66封闭容纳凹槽18的前部开口，从而使得，电路板66的后表面的外边缘与板支撑表面27表面接触，同时电路板66的两个圆孔67与两个锁定突起28接合(于是，电路板66的前表面和壳体16的前表面大致位于共同的平面中)。于是，如图5所示，壳体16的三个定位突起23向前穿过封装件72的露出用孔73和贯通孔74，从而使得，三个定位突起23的平的定位表面24与盖玻片70的平的后表面表面接触(于紧接在图像传感器69的成像表面之后的后表面部分的外边缘处)。另外，图像传感器69的成像表面在向前/向后方向上通过露出用孔73而面向第二棱镜LP2的出射表面LP2-b。另外，封装件72的后表面与定位部分22的前表面接触。
然后，底座77从前方完全覆盖壳体16的前部的从分隔壁19向右的部分，以通过使上下短接合凸耳78分别与第一接合凹槽30相接合、使上下接合凸耳79的上下接合孔80分别与上下接合突起32相接合、并使上下侧接合凸耳81的接合孔82分别与上下接合突起34相接合而将盖76固定至壳体16。
在以上述方式装配好成像单元10之后，由于挤压片84、85及86的挤压突起84a、85a及86a与电路板66的前表面的右手侧部分相接触而导致向后挤压电路板66和图像传感器69，从而使得，向后方向上的挤压力(偏压力)从向前略微弹性变形的挤压片84、85及86(经由挤压突起84a、85a及86a)作用在电路板66的前侧上。于是，在三个定位突起23的平的定位表面24与盖76的挤压突起84a、85a及86a之间，从其前侧和后侧，保持电路板66和图像传感器69的一体式组合，因此，通过壳体16的三个定位突起23和盖76的挤压突起84a、85a及86a在向前/向后方向上相对于壳体16和第二棱镜LP2精确地定位电路板66和图像传感器69。
因为盖76由金属制成，所以即使盖76的厚度较小，底座77和挤压片84、85及86中的每个也呈现出适当的机械强度。于是，即使在成像单元10上施加外力，或者，当尝试通过减小电路板66和盖76的厚度来减小整个成像单元10的厚度时在成像单元10中出现振动，也将图像传感器69(其成像表面)在向前/向后方向上的位置保持在预定的设计位置处。
此外，因为使用盖76来执行这种定位，所以图像传感器69相对于壳体16和第二棱镜LP2的定位不会导致组件的数量的增加。
如果成像单元10朝向位于成像单元10前方的物体，那么，由物体反射的光(从摄影物体发出的光)在通过透镜L1之后通过入射表面LP1-a进入第一棱镜LP1，并被第一棱镜LP1的内表面以90度的角度反射，以朝着出射表面LP1-b传播。然后，从出射表面LP1-b发出的反射光在通过透镜L2至L6、第一光屏蔽框架54的光束限制孔54a和第二光屏蔽框架59的光束限制孔59a之后从入射表面LP2-a进入第二棱镜LP2，并被第二棱镜LP2的内表面以90度的角度反射，以朝着出射表面LP-2b传播。然后，从出射表面LP2-b发出的反射光在通过露出用孔73和盖玻片70之后被图像传感器69的上述成像表面捕获(接收)。
即使在成像单元10上施加外力，或者，如上所述，在成像单元10中出现振动，也可将图像传感器69(其成像表面)在向前/向后方向上的位置精确地保持在预定的设计位置处，且因此，即使在成像单元10上施加外力，或者，如上所述，在成像单元10中出现振动，也能通过图像传感器69清楚地捕获清晰的物体图像。
另外，如果驱动上述成像光学系统以通过用第一电机M1和第二电机M2使第二透镜组LG2(透镜L4及L5)和第三透镜组LG3(透镜L6)沿着第一杆36和第二杆37移动来执行变焦操作和聚焦操作，那么，处于对成像光学系统进行变焦并使所述成像光学系统聚焦到摄影物体图像上的状态中的图像捕获操作变得可能。
当第三透镜组框架47(第三透镜组LG3)在第三透镜组整体移动范围(第一移动范围)(所述第三透镜组整体移动范围与第三透镜组框架47(第三透镜组LG3)在摄远镜头末端位置与位于摄远镜头末端位置附近的近摄远镜头末端位置(未示出)之间的移动范围相对应)中移动时，第三透镜组框架47与第二光屏蔽框架59之间在向左/向右方向上的距离是恒定的(不变的)。然而，当第三透镜组框架47在第三透镜组相对移动范围(第二移动范围)(所述第三透镜组相对移动范围定位成比上述近摄远镜头末端位置更靠近广角末端位置)中朝着广角末端位置移动时，通过这对限制突起26的光屏蔽框架位置限制表面26a与第二光屏蔽框架59的右侧表面的接合来防止第二光屏蔽框架59进一步向右移动，当第三透镜组框架47进一步向右移动时，这导致第二光屏蔽框架59与第三透镜组框架47(第三透镜组LG3)之间在向左/向右方向上的距离逐渐减小，并且当第三透镜组框架47到达广角末端位置时(参见图6)，上述距离最终变成最小距离。另一方面，当第二透镜组框架39在第二透镜组整体移动范围(所述第二透镜组整体移动范围与第二透镜组框架39在摄远镜头末端位置与位于广角末端位置附近的近广角末端位置之间的移动范围相对应)中移动时，第二透镜组框架39与第一光屏蔽框架54之间在向左/向右方向上的距离是恒定的(不变的)。然而，当第二透镜组框架39在第二透镜组相对移动范围(所述第二透镜组相对移动范围定位成比上述近广角末端位置更靠近广角末端位置)中朝着广角末端位置移动时，通过第一屏蔽框架54的右侧表面与第二光屏蔽框架59(通过这对限制突起26来防止其移动)的左侧表面的接合来防止第一光屏蔽框架54进一步向右移动，当第二透镜组框架39进一步向右移动，这导致第一光屏蔽框架54与第二透镜组框架39(第二透镜组LG2)之间在向左/向右方向上的距离逐渐减小，并且当第二透镜组框架39到达广角末端位置时(参见图6)，上述距离最终变成最小距离。
如果光学元件(诸如透镜L5或透镜L6)具有制造误差(例如，焦距误差)，那么，有时会出现这样的情况，即，当第二透镜组框架39和第三透镜组框架47中的每个均在摄远镜头末端位置与广角末端位置之间移动时，第三透镜组框架47的AF操作范围从预定的设计位置略微向右偏离(移动)，这导致第三透镜组框架47与第一光屏蔽框架54相接触，且然后第一光屏蔽框架54略微向右移动，以从而使压缩卷簧S1从其自由状态略微展开，因此导致第二透镜组框架39与第一光屏蔽框架54之间的距离略微增大。
在通过以上面实施方式中所描述的方式使用两个透镜(第一棱镜LP1和第二棱镜LP2)构造成像光学系统而使成像单元10小型化(变小)的情况中，成像光学系统与壳体16的内壁或电路板66的内表面(后表面)之间的距离变小，且因此，被壳体16的内壁或电路板66的内表面(后表面)反射的光(杂散光)可直接入射到图像传感器69的成像表面上，而非经由第二棱镜LP2入射，同时，该反射光可被第二棱镜LP2的一侧或出射表面LP2-b反射，以待入射到图像传感器69的成像表面上，这因而增大了在所捕获的图像中出现重影的可能性，除非采取某种对策。
然而，在成像单元的上述实施方式中，因为第一光屏蔽框架54和第二光屏蔽框架59安装在第三透镜组框架47(第三透镜组LG3)与第二棱镜LP2之间，所以，通过第一光屏蔽框架54和第二光屏蔽框架59能有效地防止杂散光入射到图像传感器69的成像表面上。另外，第一光屏蔽框架54与壳体16的内壁和电路板66的内表面中的每个之间形成有实现第一光屏蔽框架54的移动的间隙，并且第二光屏蔽框架59与壳体16的内壁和电路板66的内表面中的每个之间形成有实现第二光屏蔽框架59的移动的间隙，从而使得杂散光可通过第一光屏蔽框架54与壳体16的内壁和电路板66的内表面中的每个之间的间隙。然而，由于第二光屏蔽框架59能挡住(屏蔽)这种杂散光，所以，这使得能可靠地防止这种杂散光入射到图像传感器69的成像表面上。
另外，当第二透镜组框架39(透镜L4及L5)和第三透镜组框架47(第三透镜组LG3)分别在第二透镜组整体移动范围和第三透镜组整体移动范围中移动时，用于第一光屏蔽框架54的光屏蔽框架位置调节机构和用于第二光屏蔽框架59的光屏蔽框架位置调节机构使第二透镜组框架39与第一光屏蔽框架54之间在向左/向右方向上的距离保持恒定(不变)，并使第三透镜组框架47与第二光屏蔽框架59之间在向左/向右方向上的距离保持恒定(不变)，同时，当第二透镜组框架39和第三透镜组框架47在第二透镜组相对移动范围和第三透镜组相对移动范围中移动时，用于第一光屏蔽框架54的光屏蔽框架位置调节机构和用于第二光屏蔽框架59的光屏蔽框架位置调节机构逐渐改变(减小)第二透镜组框架39与第一光屏蔽框架54之间的距离以及第三透镜组框架47与第二光屏蔽框架59之间的距离，以从而分别将第一光屏蔽框架54定位在用于屏蔽杂散光的最佳位置处，并将第二光屏蔽框架59定位在用于屏蔽杂散光的最佳位置处，而无论所设置的成像光学系统的焦距为多少。因此，可有效地防止出现重影。
另外，当第二透镜组框架39和第三透镜组框架47分别在上述第二透镜组相对移动范围和上述第三透镜组相对移动范围中移动时，第二透镜组框架39与第一光屏蔽框架54之间在向左/向右方向上的距离以及第三透镜组框架47与第二光屏蔽框架59之间在向左/向右方向上的距离逐渐减小，这使得第二透镜组框架39(第二透镜组LG2)、第三透镜组框架47(第三透镜组LG3)、第一光屏蔽框架54和第二光屏蔽框架59能够在较宽范围中滑动地移动，无需增大成像单元10在向左/向右方向上的大小。
此外，由于第一光屏蔽框架54由导杆52(其固定至第二透镜组框架39)和第二杆37(其在向左/向右方向上引导第二透镜组框架39和第三透镜组框架47)支撑，并且由于第二光屏蔽框架59由导杆58(其固定至第三透镜组框架47)和第一杆36(其在向左/向右方向上引导第二透镜组框架39和第三透镜组框架47)支撑，所以，对于第一光屏蔽框架54或第二光屏蔽框架59，无需特殊的保持框架，并且用于第一光屏蔽框架54和第二光屏蔽框架59的移动支撑机构在结构上是简单的。
此外，因为每个用于改变第二透镜组框架39与第一光屏蔽框架54之间在向左/向右方向上的距离以及第三透镜组框架47与第二光屏蔽框架59之间在向左/向右方向上的距离的机构都采用一种使用这对限制突起26的简单构造，所以，这些机构中的每个的结构都是简单的。
虽然已基于以上示出的实施方式描述了本发明，但是，对以上示出的实施方式作出各种更改是可能的。例如，如图9和图10所示的更改的采用是可能的。特别地，在图9和图10所示的实施方式中，与导杆52相对应的导杆87固定至第二透镜组框架39(在规格上与止挡件52a相同的止挡件87a与导杆87的右端成一体地形成)，同时，与导杆58相对应的导杆88固定至第三透镜组框架47(将在规格上与止挡件58a相同的止挡件88a与导杆87的右端成一体地形成)。导杆87形成为在长度上大于导杆88，第一光屏蔽框架54(其防止旋转凹槽54c与第二杆37相接合，以待在所述导杆上自由滑动)固定至可滑动圆柱形件53，所述可滑动圆柱形件由导杆87支撑，以待在所述导杆上可自由滑动，并且第二光屏蔽框架59(其防止旋转凹槽59c与第一杆36相接合，以待在所述导杆上自由滑动)固定至可滑动圆柱形件53，所述可滑动圆柱形件由导杆88支撑，以待在所述导杆上可自由滑动。
另外，根据本发明的成像单元能设置有三个或更多个可移动透镜组(与三个或更多个相关联的支撑框架一起)，并且至少一个可移动透镜组能设置有光屏蔽框架位置调节机构和光屏蔽框架。
另外，如图11所示，本体模块15可由彼此独立的第一透镜组单元1和本体单元2来构造，并且本体模块15的壳体(其与壳体16相对应)可由两个组件(支架3和主壳体7)来构造。
第一透镜组单元1设置有形成为合成树脂模制的产品的支架3。支架3在其左端处设置有一对(上下)凸耳4，每个所述凸耳均具有贯通孔5。支架3中形成有在前侧和右侧处敞开的棱镜容纳空间。支架3在棱镜容纳空间的前部开口处设置有前部透镜保持孔6，所述前部透镜保持孔在其前部和左部处敞开，并且所述支架在棱镜容纳空间的右侧开口处设置有右侧透镜保持孔。第一棱镜LP1装配在棱镜容纳孔中，以固定在所述棱镜容纳孔中，并且透镜L1装配在前部透镜保持孔6中，以固定在所述前部透镜保持孔中。另外，透镜L2和L3装配在右侧透镜保持孔中，以固定在所述右侧透镜保持孔中。
本体单元2的主壳体7在结构上与从中去除了其左端部分(其与支架3相对应)的壳体16相同，并在主壳体7的左端处设置有安装凹槽8。另外，与安装在壳体16的容纳凹槽18中的那些组件相同的组件安装在主壳体7的安装凹槽18中，并且用盖76覆盖主壳体7的前部。
通过从左侧将一对固定螺钉B插入到支架3的上下贯通孔5中、并将这对固定螺钉B的外螺纹部分旋拧到一对形成在主壳体7的上下左端表面中的内螺钉孔(未示出)中、将支架3的定位在这对凸耳4的右手侧上的部分装配在安装凹槽8中、并将一对(上下)隔离件S保持在支架3的上下凸耳4与主壳体7的上下左端表面(其是形成在安装凹槽8的竖直地相对侧上的主壳体7的一对突起的左端表面)之间来将第一透镜组单元1和本体单元2作为一个单元固定到一起。
在将第一透镜组单元1和本体单元2作为一个单元固定到一起之后，将支架3的右端(其中形成有右侧透镜保持孔)装配到主壳体7的分隔壁19的连通孔20(图10中未示出)中，并使透镜L2和L3的光轴A与第二透镜组LG2和第三透镜组LG3的光轴重合。
另外，可通过如图12所示地更改壳体16’(其与壳体16相对应)的形状(通过颠倒图12所示的成像单元的与图11所示的更改实施方式的支架3相对应的部分的向前/向后方向)来使透镜L1从盖76朝着成像单元的相对侧(即，相对于图12向下)向外露出，以改变通过成像光学系统(第一透镜组LG1、第二透镜组LG2、第三透镜组LG3和第二棱镜LP2)的光的方向。
另外，通过由与每个可移动透镜组(及为此的支撑框架)不同的构件支撑每个光屏蔽框架，当每个可移动透镜组执行功率改变操作时，能使每个光屏蔽框架与每个可移动透镜组独立地移动。
另外，第一棱镜LP1和第二棱镜LP2中的每个均能用镜子代替。
可对本文中描述的本发明的具体实施方式作出明显的改变，这种更改落在所要求保护的本发明的实质和范围内。应指出的是，本文中所包含的所有内容都是说明性的，而没有限制本发明的范围。

Claims (5)

1.一种成像单元(10)，包括：
入射侧反射表面(LP1)，所述入射侧反射表面设置在外壳(16)中，并反射从物体发出的且从所述外壳的外部在所述外壳的厚度方向上进入所述外壳的光，从而使得被所述入射侧反射表面反射的所述光沿着与所述外壳的所述厚度方向正交的所述外壳的纵向方向传播；
可移动透镜组(LG2或LG3)，所述可移动透镜组作为功率改变透镜组设置在所述外壳中，并允许被所述入射侧反射表面反射的所述光通过所述可移动透镜组，所述可移动透镜组可沿着所述外壳的所述纵向方向移动；
出射侧反射表面(LP2)，所述出射侧反射表面设置在所述外壳中，并反射在通过所述可移动透镜组之后入射到所述出射侧反射表面上的所述光，从而使得所述光从所述出射侧反射表面且在所述外壳的所述厚度方向上传播；
图像传感器(69)，所述图像传感器设置在所述外壳中，并接收已从所述出射侧反射表面传播出去的所述光；以及
多个光屏蔽框架(54和59)，设置在所述外壳中且介于所述可移动透镜组与所述出射侧反射表面之间，所述多个光屏蔽框架布置在所述外壳的所述纵向方向上，并且当所述可移动透镜组执行功率改变操作时，所述多个光屏蔽框架在所述外壳的所述纵向方向上移动。
2.根据权利要求1所述的成像单元，其中，所述可移动透镜组包括：第一可移动透镜组(LG2)；以及
第二可移动透镜组(LG3)，定位成比所述第一可移动透镜组更靠近所述出射侧反射表面，并且
其中，所述多个光屏蔽框架中的每个均定位成比所述第二可移动透镜组更靠近所述出射侧反射表面。
3.根据权利要求2所述的成像单元，其中，所述光屏蔽框架的第一光屏蔽框架(54)由支撑所述第一可移动透镜组的第一可移动透镜框架(39)来支撑，并且
其中，所述光屏蔽框架的第二光屏蔽框架(59)由支撑所述第二可移动透镜组的第二可移动透镜框架(47)来支撑。
4.根据权利要求3所述的成像单元，其中，所述第二可移动透镜组定位在所述第一透镜组与所述第一光屏蔽框架之间，并且
其中，所述第一光屏蔽框架定位在所述第二可移动透镜组与所述第二光屏蔽框架之间。
5.根据权利要求1所述的成像单元，其中，当所述可移动透镜组执行所述功率改变操作时，所述多个光屏蔽框架在所述可移动透镜组移动的方向上被引导。
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