CN201266268Y - 光学单元及摄像装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的目的在于，提供一种在确实地保护光学部件的同时可使装置整体薄型化的光学单元及摄像装置。该光学单元具备：筐体，其具有光通过的孔径并内置光学部件；支承片，其在筐体外面的与孔径邻接的邻接部被贴附，并覆盖孔径的至少与邻接部邻接的周围区域；光透过性面罩，其在支承片的筐体的内侧面被贴附。由于在筐体的与孔径邻接的邻接部贴附支承片，且在该支承片的筐体的内侧面贴附面罩，所以，筐体和面罩不重叠，在筐体的孔径的内侧配置面罩，就可使光学元件整体薄型化。

Description

光学单元及摄像装置

技术领域

本发明涉及一种具备保持光学部件的面罩的光学单元及拍摄被摄体的摄像装置。

背景技术

近年来，在移动电话机等的小型机器内置用于被摄体拍摄的摄像装置广为普及。通过使通常经常携带的小型机器具备摄像装置，可省却携带数字照相机或摄像机的麻烦，随时均能够轻易地进行拍摄。另外，这些小型机器一般预先搭载有使用无线或红外线等的数据信息功能，从而还具有能够当场将拍摄的图像立即送至其他的移动电话机或个人用电脑等的优点。

然而，在移动电话机等小型机器内置的摄像装置，因与通常的数字照相机相比极为小型，所以，CCD(Charge Coupled Device)摄像元件或MOS(Metal Oxide Semiconductor)摄像元件(以下，将这些统称为“摄像元件”)、透镜及发动机等的大小或收纳它们的空间被大幅度限制。为此，这些小型机器在作为数字照相机的替代机器使用时拍摄功能或拍摄图像的画质等不充分，从而如代替存储器得到图像的情况或得到移动电话机等等待图面用图像的情况等，大多其用途限定在用于不要求高画质的拍摄。

关于这些方面，近年以来，开发了像素高的小型摄像元件或对应此的小型透镜等，使用小型机器拍摄的图像的高画质化发展迅速。而且，也开发了以省电力的方式驱动透镜的小型的传动机构等，在小型机器也搭载了自动聚焦功能或变焦功能等。如此，小型机器用摄像装置在画质方面及拍摄功能方面已将技术提高至接近于通常的数字照相机的程度，以后将会推进关于更为小型化、防水性、耐冲击性、操作性等有关的技术开发。

图1是表示在宽幅方向切断摄像装置时的剖视图。

需要说明的是，在图1中，设为从图上方将被摄体光入射，将图上方称为前、将图下方称为后进行说明。

摄像装置1，搭载在移动电话机等，在筐体30内收纳透镜40或驱动透镜40的透镜驱动机构(未图示)等，在透镜40的成像面M配备接收被摄体光而生成图像信号的摄像元件(未图示)。

在筐体30的前面设置有用于被摄体光通过的孔径30a，在形成其孔径30a的孔径部件31的前面侧涂布粘结剂50，并贴付有防止灰尘对透镜40付着的玻璃盖20。

另外，在玻璃盖20的进一步前面侧安装有在对应于筐体30的孔径30a的位置嵌入具有光透过性的透明部件11的顶盖10。

在搭载于小型机器的摄像装置1中，设想了在屋外携带使用的情况，有必要对筐体30内的透镜40或摄像元件等进行确实地防水。关于这一点，在专利文献1记载了在玻璃盖20和筐体30之间夹入防水衬垫的摄像装置。根据此专利文献1所记载的摄像装置，在雨天的屋外使用搭载该摄像装置的移动电话机等时，可避免水进入摄像装置内引起摄像装置故障的不良情况。

【专利文献1】专利公开2005-215152号公报

但是，在经常携带的小型机器中，比起高度方向或宽幅方向的小型化特别要求薄型化。然而，对拍摄图像的画质影响大且已谋求薄型化的透镜40或摄像元件等要变得更薄是困难的，并且当使对拍摄图像的画质影响小的筐体30或顶盖10或玻璃盖20等变薄时，具有摄像装置1整体强度劣化的问题。另外，在经常在屋外使用的摄像装置1中，不省却用于保护透镜40或摄像元件的顶盖10或玻璃盖20，不减少部件数或使部件本身薄型化，使摄像装置1整体薄型化的技术，其开发正在探求中。

另外，这样的技术开发不是仅限定于具备保护透镜的顶盖或保护镜片的摄像装置的问题，是在具备保护光学部件的顶盖或保护镜片的光学单元领域中，通常被要求的技术。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，提供一种在确实地保护光学部件的同时可使装置整体薄型化的光学单元及摄像装置。

为达成上述目的，本发明的光学单元，其特征在于，具备：

筐体，其具有光通过的孔径并内置光学部件；

支承片，其被贴附于筐体外面的与孔径邻接的邻接部，并覆盖孔径的至少与邻接部邻接的周围区域；

光透过性面罩，其被贴附于支承片的筐体的内侧面。

根据本发明的光学单元，在筐体的与孔径邻接的邻接部贴附支承片，在该支承片的筐体的内侧面贴附面罩。为此，筐体和面罩不重合，在筐体的孔径的内侧配置面罩，可使光学元件整体薄型化。

另外，在本发明的光学单元中，优选上述邻接部具有比邻接部的周围以持有段差的方式更凹陷的形状；

上述支承片被贴附于凹形状的邻接部的外面。

通过在邻接于筐体的孔径的邻接部设置段差，在其凹陷部分贴付支承片，可抑制筐体的强度恶化，进一步使光学单元变薄。

根据本发明的光学单元，优选上述支承片被贴附于邻接部并覆盖孔径的整面且由光透过性材料构成。

在内置于移动电话机等的摄像装置用光学单元中，一般在筐体内收纳光学部件，该筐体的孔径由面罩覆盖之后，进一步使该面罩的前面整体由顶盖覆盖是公知的。通过将该顶盖用作支承片，可不追加新的部件，同时满足光学单元的薄型化和对光学部件的保护。

另外，为达成上述目的，本发明的摄像单元，其特征在于，具备：

筐体，其具有光通过的孔径并内置光学部件；

支承片，其被贴附于筐体外面的与孔径邻接的邻接部，并覆盖孔径的至少与邻接部邻接的周围区域；

光透过性面罩，其被贴附于支承片的筐体的内侧面；和

摄像部，其捕捉穿过光学部件而来的被摄体光，且生成图像信号。

根据本发明的摄像装置，可确实地保护光学部件，且使装置整体薄型化。

需要说明的是，关于摄像装置，此处虽仅表示它们的基本方式，但这只是为了避免重复，在本发明所言及的摄像装置中，不仅是上述的基本方式，还包括对应于上述光学单元各形态的各种形态。

根据本发明，提供一种在确实地保护光学部件的同时可薄型化装置整体的光学单元及摄像装置。

附图说明

图1是表示在宽幅方向切断摄像装置时的剖视图的图。

图2是本发明的一实施方式所适用的移动电话机的外观立体图。

图3是移动电话机的模块图。

图4是摄像装置的分解立体图。

图5是表示在宽幅方向切断摄像装置时的剖视图的图。

图6是表示在宽幅方向切断本发明的第2实施方式的摄像装置时的剖视图的图。

图7是表示从前面侧观察摄像装置时的顶盖、玻璃盖及外装面罩的位置关系的图。

图中：100-移动电话机，101-液晶面板，102-话筒，103a-第1天线，104-选择钮，105-按钮，106-听筒，107-确定钮，108-电源钮，109a-第2天线，112-CCD，113-A/D转换部，120-接口部，121-麦克，122-扬声器，130-输入控制器，140-图像信号处理部，150-影像编码器，160-图像显示装置，170-存储器，180-CPU，181-各种开关，1、200、300-摄像装置，210-外装盖，213-下盖，220-后盖，230-快门单元，240-透镜筒，250-透镜架，260-透镜驱动部，260a-压电元件，260b-引导棒，210a、250a-螺丝孔，210b、250b-引导孔，400-两面胶。

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的实施方式。

图2是本发明的一实施方式所适用的移动电话机的外观立体图。

图2(A)表示移动电话机100的正视图。在移动电话机100的前面配备有显示菜单画面或拍摄图像等的液晶面板101，在内部配备有扬声器(参照图3)，并配备有播放从扬声器发出的声音的话筒102、用于通过电话局收发声音或邮件等数据的第1天线103a、各种功能选项或作为进行拍摄时的快门钮使用的选择钮104、用于输入电话号码的按钮105，在内部配备麦克(参照图3)，且具备有将声音传至麦克的听筒106、确定使用者输入的电话号码等的确定钮107、电源钮108及不通过电话局而通过近距离用的无线通信收发图像或地址信息的第2天线109a。

图2(B)表示移动电话机100的背视图。在移动电话机100的背面嵌入有摄像透镜100a。

图3是移动电话机100的模块图。

在移动电话机100的内部配备有摄像装置200、CCD112、A/D(Analog/Degital)转换部113、麦克121、扬声器122、接口部120、第1天线103a、第1收发信部103、输入控制器130、图像信号处理部140、影像编码器150、图像显示装置160、第2天线109a、第2收发信部109、存储器170、CPU180、媒体控制器190及图1所示的选择钮104或按钮105等各种开关181，另外，连接有记录媒体190a。摄像装置200相当于本发明的摄像装置的一实施方式，CCD112相当于本发明所言及的摄像部的一例。

CPU180向图3所示的移动电话机100的各种要素传送处理指示，控制各种要素。例如，在设定了进行拍摄的拍摄模式的状态下按下图2的选择钮104，则从CPU180向图3所示的各种要素赋予指示，开始拍摄。

摄像装置200具备有对由图2(B)所示的摄像透镜100a或CCD112接收的的被摄体光的光量进行调整的可变光阑111等。需要说明的是，本来在摄像装置200配备了多个透镜，但在此图3中，将这些多个透镜作为摄像透镜100a进行示意表示。以后详细说明摄像装置200。

按下图2(A)的选择钮104开始拍摄时，CCD112接收通过摄像透镜100a及可变光阑111而来的被摄体光，将基于被摄体光的被摄体像作为模拟信号的物体信号读取。在CCD112生成的物体信号通过A/D转换部113转换为数字摄影图像。转换后的摄影图像数据通过输入控制器130被送至图像信号处理部140。

在图像信号处理部140中，对图像数据实施RGB电平的调节、伽马调整等图像处理，而且，对图像处理后的图像数据实施压缩处理。压缩后的图像数据暂且被送至存储器170。

存储器170包括：存储有在该移动电话机100内实行的程序、或作为中间缓冲器所使用的记录速度高的SDRAM；存储有各种菜单图面用数据或使用者的设定内容等的数据保存用的存储器的SRAM；存储有被压缩的图像数据的VRAM。VRAM被分割为多个区域，图像数据被依次存储在多个区域，被存储的图像数据依次被影像编码器150或媒体控制器190读出。

影像编码器150按照来自CPU180的指示，从存储器170取得压缩后的图像数据，将压缩后的图像数据转换为可在液晶面板101显示的数据形式。转换后的图像数据被送至图像显示装置160，通过图像显示装置160，在液晶面板101显示图像数据所表示的图像。媒体控制器190将存储器170所存储的压缩后的图像数据记录到记录媒体190a、或读出在记录媒体190a中记录的图像数据。

另外，使用图2(A)所示的按钮105输入电话号码，按下确定钮107，则开始与所设定电话号码的对方装置进行通信。这时，从CPU180向第1收发信部103传送移动电话机100的电话号码或被输入的电话号码等通信信息，通信信息被转换为电波且被传送至第1天线103a，进而从第1天线103a发出电波。从第1天线103a发出的电波通过在建筑物或电线杆等各处设置的共同天线(未图示)传送至电话局，在电话局确立与分配了所指定的电话号码的对方装置的连接。

当确立与对方装置的连接时，则使用者向移动电话机100发出的声音由麦克121汇集，被汇集的声音由接口部120被转换为表示声音数据的电波，通过第1收发信部103的第1天线103a被发送至对方装置。另外，通过第1天线103a接收的声音用电波由接口部120被转换为声音数据，从扬声器122作为声音被发出。在第1收发信部103、第1天线103a，不仅可收发声音数据，而且也可收发取代电话号码而使用邮件地址表示邮件的邮件数据。由第1天线103a接收且由第1收发信部103被数字化的邮件数据，通过输入控制器130被存储在存储器170。

另外，在该移动电话机100中还具备：与通过电话局同其他移动电话机等对方装置通信的通信接口(第1收发信部103、第1天线103a)不同，不通过电话局而通过近距离用的无线通信进行通信的无线通信接口(第2收发信部109、第2天线109a)。作为近距离无线通信用通信接口，可适用红外线通信或蓝牙(Bluetooth)等。本实施方式中，当作为通信接口适用了红外线通信，由第2天线109a接收从其他移动电话机等直接发送来的红外线时，则基于该接收的红外线的电信号由第2收发信部109拾取，被转换为数字数据。相反的，向外部装置发送数据时，数据被传送至第2收发信部109，该数据在第2收发信部109被转换为电波，从第2天线109a被发出。

当由该第2天线109a接收到表示图像的红外线时，则在第2收发信部109将基于红外线的电信号转换为图像数据。被转换的图像数据与摄像图像数据相同，被送至图像显示装置160，在液晶面板101显示图像数据所表示的图像，通过媒体控制器190被记录在记录媒体109a。

移动电话机100基本如以上构成。

接下来，详细说明摄像装置200。

图4是摄像装置200的分解立体图。

以下，在假设被摄体光从图左下入射至摄像装置200内的情况下进行说明，将图左下称为前，将图右上称为后进行说明。

摄像装置200在外装盖210和后盖220及下盖213之间的空间内自前方依次收纳有快门单元230、透镜筒240、透镜架250及透镜驱动部260等。

后盖220在其背面安装有图3所示的CCD112，在其前面安装有截止图像形成所不需要的成为发热源的红外线的IR截止滤波器221。

透镜驱动部260由接受电压的施加而伸缩的压电元件260a、和伴随压电元件260a的伸缩沿前后方向移动的引导棒260b构成。

透镜筒240在其内部收纳有图3所示的摄像透镜100a，分别在其上部和下部设置有V沟240a、240b。透镜筒240相当于本发明所言及的光学部件的一例。

快门单元230内置有图3所示的可变光阑111，通过螺丝244被固定在透镜架250。

在外装盖210设置有被摄体光穿过的孔径210c、螺入螺丝290的螺丝孔210a、和引导棒260b贯通的引导孔250b。在外装盖210的前面贴付有为了避免灰尘进入摄像装置200内的不良情况的前面盖211和支承片210d，而且，在孔径210c的内侧配备有透镜筒240防尘的玻璃盖212。外装盖210相当于本发明所言及的筐体的一例，孔径210c相当于本发明所言及的孔径的一例。另外，支承片210d相当于本发明所言及的支承片的一例，玻璃盖212相当于本发明所言及的面罩的一例。

在透镜架250设置有与外装盖210的螺丝孔210a连通的螺丝孔250a、和引导棒260b所贯通的引导孔250b，在其侧面安装有透镜位置检测用传感器270和检测电路280。

在组装摄像装置200时，首先，在外装盖210贴付顶盖211和支承片210d，在支承片210d贴付玻璃盖212，在透镜架250的侧面安装传感器270和检测电路280，在透镜筒240固定快门单元230。

其次，在透镜筒240上侧的V沟240a和透镜架250的杆孔250c嵌入停止转动的杆251。另外，在后盖220的贯通孔220a嵌入驱动架262，由驱动架262保持透镜驱动部260。这时，透镜驱动部260的后端相对于后盖220被固定。

接着，在透镜筒240下侧的V字沟240b安装第1板242，透镜驱动部260的引导棒260b，不仅以其间夹住硅橡胶261的状态被插入透镜架250的引导孔250b，并且以其间夹住第1板242状态被嵌入透镜筒240的V字沟240b。而且，以在与第1板242之间夹住引导棒260b的状态安装第2板243，并且安装将该第2板243向上方向赋予弹力的板弹簧241。第1板242及第2板243夹住引导棒260b，板弹簧241将第1板242及第2板243向引导棒260b赋予弹力，由此，第1板242及第2板243与引导棒260b摩擦卡合。板弹簧241相当于本发明所言及的弹力赋予部件的一例。这时，透镜驱动部260的引导棒260b由透镜架250限定位置，通过引导棒260b由透镜架250间接支承透镜筒240。

引导棒260b的前端插入外装盖210的引导孔210b。引导孔210b比引导棒260b的外形形成得大，被设计为不妨碍引导棒260b的位置或移动。

最后，在外装盖210的螺丝孔210a和透镜架250的螺丝孔250a螺入螺丝290，使透镜架250固定在外装盖210，并且使后盖220和下盖213与外装盖210粘接。

如以上组装摄像装置200。

通过玻璃盖212入射而来的被摄体光穿过快门单元230、透镜筒240及IR截止滤波器221，由安装在后盖220后面的CCD112接收。需要说明的是，在实行自动聚焦功能或变焦功能时，通过图3所示的CPU180对压电元件260a施加锯状电压，使压电元件260a伸缩。当压电元件260a慢慢伸缩时，引导棒260b沿透镜架250的引导孔250b慢慢移动，同与引导棒260b间接摩擦卡合的透镜筒240与引导棒260b一起移动。另外，当压电元件260a高速伸缩时，引导棒260b也高速移动，但透镜筒240借助质量的惯性会停留在相同的位置。通过对压电元件260a反复施加锯状电压，可使透镜筒240以细小的间距间歇性地移动，可抑制消费电力而实现自动聚焦功能或变焦功能。

此处，在本实施方式的摄像装置200中，在外装盖210的孔径210c内配置玻璃盖212，由此可谋求装置整体的薄型化。

图5是表示在宽幅方向切断摄像装置200时的剖视图的图。

需要说明的是，在图5中，设为从图上方入射被摄体光，将图上方称为前，将图下方称为后进行说明。

如图5所示，在顶盖211的与外装盖210的孔径210c相对向的部分，嵌入有具有光透过性的透明部件211a，并且顶盖211保护外装盖210内的部件。另外，外装盖210在接近孔径210c的部分设置有段差210e，孔径210c的外周部分Q₁比周围更凹陷。段差210e相当于本发明所言及的段差的一例，外周部分Q₁相当于本发明所言及的邻接部的一例。

支承片210d在背面整体贴有两面胶，被贴付于外装盖210的外周部分Q1。另外，支承片210d的端部分Q₂覆盖外装盖210的孔径210c。外装盖210所设置的孔径210c内的与端部分Q₂相对应的部分，相当于本发明所言及的周围部分的一例。

玻璃盖212，其外形W₁小于外装盖210的孔径210c的孔径W2，通过贴付于支承片210d背面的两面胶而被贴付于孔径210c的内侧。

如此，根据本实施方式的摄像装置200，因为玻璃盖212贴付在外装盖210的孔径210c内，所以，可不减少部件或不使部件本身薄型化就可使装置整体薄型化。另外，通过在外装盖210设置段差210e，且在凹陷的外周部分Q₁贴付支承片210d，可抑制装置整体的强度的恶化，进一步薄型化装置整体。

此处，使用厚度相同的外装盖210(图1的筐体30)、玻璃盖212(图1的玻璃盖20)、透镜筒240(图1的透镜40)，组装图1所示的以往的摄像装置1及图5所示的本实施方式的摄像装置200，计测从除顶盖211(图1的顶盖10)外的最前面至成像面M的高度h、h₁。需要说明的是，玻璃盖212(图1的玻璃盖20)使用了厚度为0.8mm玻璃盖。其结果，相对于图1所示的以往的摄像装置1中的高度h₁为9.31mm，图5所示的本实施方式的摄像装置中200中的高度h为9.05mm。在本实施方式的摄像装置200中，与图1所示的以往的摄像装置1相比，可薄型化相当于玻璃盖212的厚度(0.8mm)和粘结剂的厚度(约0.01mm)的量。

以上结束了对本发明的第1实施方式的说明，接着，说明本发明的第2实施方式。本发明的第2实施方式，因与图5所示的本发明的第1实施方式在外装盖的形状上有所不同而除此以外具有大致相同的构成，所以，关于与第1实施方式相同的部件附上相同的符号且省略说明，只说明与第1实施方式不同的部分。

图6是表示在宽幅方向切断本发明的第2实施方式的摄像装置300时的剖视图的图。

本发明的第2实施方式的摄像装置300具有与图5所示的本发明的第1实施方式的摄像装置200大致相同的构成，但在本实施方式的摄像装置300中，在顶盖211的后面侧贴付有两面胶400，通过该两面胶400，在外装盖210′的段差210f贴付有顶盖211，而且，在顶盖211的覆盖外装盖210′的孔径210c′的部分贴付有玻璃盖212。顶盖211相当于本发明所言及的支承片的一例。

图7是表示从前面侧观察摄像装置300时的顶盖211、玻璃盖212及外装盖210′的位置关系的图。

图7中，顶盖211在从外侧部分211_2至内侧部分211_1之间的粘结区域P贴付有两面胶400。通过该粘结区域P的从外侧部分211_2至外装盖210′的孔径210c′之间的区域，将顶盖211贴付在外装盖210′。另外，在本实施方式中，也通过玻璃盖212的外形小于外装盖210′的孔径210c′的孔径，通过粘结区域P的从玻璃盖212的外周部分212至内侧部分211_1之间的区域，将玻璃盖212贴付在顶盖211。其结果，玻璃盖212就被配备在外装盖210′的孔径210c′的内侧。

如此，通过在顶盖211贴付玻璃盖212，且在外装盖210′贴付该顶盖211，不必另外设置图5所示的支承片210d，就可减少部件件数。

此处，上述虽说明了作为摄像部具备CCD的例子，但本发明所言及的摄像部也可以是MOS传感器等。

另外，上述虽说明了由玻璃盖进行透镜防尘的例子，但本发明所言及的光学部件，例如，也可以是摄像元件等，本发明所言及的面罩也可以是防止灰尘对摄像元件的付着的面罩。

另外，上述虽说明了在移动电话机搭载本发明的摄像装置的例子，但本发明的摄像装置也可以是小型的数字照相机等。

Claims (4)

1.一种光学单元，其特征在于，具备：

筐体，其具有光通过的孔径并内置光学部件；

支承片，其在上述筐体外面的与上述孔径邻接的邻接部被贴附，并覆盖该孔径的至少与该邻接部邻接的周围区域；

光透过性面罩，其在上述支承片的上述筐体的内侧面被贴附。

2.根据权利要求1所述的光学单元，其特征在于，

上述邻接部具有比该邻接部的周围以持有段差的方式更凹陷的形状；

上述支承片被贴附于凹形状的上述邻接部的外面。

3.根据权利要求1所述的光学单元，其特征在于，上述支承片被贴附于上述邻接部并覆盖上述孔径的整面且由光透过性材料构成。

4.一种摄像装置，其特征在于，具备：

筐体，其具有光通过的孔径并内置光学部件；

支承片，其在上述筐体外面的与上述孔径邻接的邻接部被贴附，并覆盖该孔径的至少与该邻接部邻接的周围区域；

光透过性面罩，其在上述支承片的上述筐体的内侧面被贴附；和

摄像部，其捕捉穿过上述光学部件而来的被摄体光，且生成图像信号。

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