攝像機模塊的連接結構及可攜式終端設備的製作方法
2023-05-24 17:55:01 2
專利名稱:攝像機模塊的連接結構及可攜式終端設備的製作方法
技術領域:
本發明涉及一種將攝像機(camera)連接在殼體中的連接結構,以及及一種利用此連接結構將攝像機模塊連接在其上的可攜式終端設備,這種可攜式終端設備的實例包括可攜式電話、PHS(個人手機)、PDA(個人數字助理)和筆記本式計算機。
本發明要求2002年11月29日遞交的日本專利申請No.2002-347072的優先權,其內容一併作為參考。
背景技術:
近年來,如可攜式電話等具有小型攝像機模塊的可攜式終端設備的使用變得越來越普遍。
在這種類型的攝像機模塊中,存在一種具有採用CCD(電荷耦合器件)的圖像拾取部分、以及在圖像信息表面上形成物體圖像的鏡頭部分的現有設計。圖像拾取部分和鏡頭部分安裝在基片上以形成整體結構。例如,圖像拾取部分可以通過焊接與基片相連,而鏡頭部分通過在其內周形成的螺紋槽旋入到圖像拾取部分中進行連接。例如,如日本專利申請未審公開(JP-A)No.Heisei 05-323164中所示,在以這種方式形成了整體結構的攝像機模塊中,以強固定形式連接圖像拾取部分、鏡頭部分和基片,從而增加攝像機模塊的強度。
但是,當上述攝像機模塊受到衝擊負載時,這種衝擊負載很容易擴散到整個結構,引起如破壞了圖像拾取部分內部的圖像形成表面、對攝像機模塊的內部部件的不利影響等問題。相反,如果嘗試著通過降低圖像拾取部分、鏡頭部分和基片之間的連接強度來降低衝擊負載的傳遞,則引起了如鏡頭部分光學象素的偏移和攝像機模塊原始特性惡化等其他問題。具體地,當將攝像機模塊加載到可攜式終端設備中時,很可能受到由於該設備的墜落等所引起的衝擊負載。由於這個原因,及其希望在攝像機模塊的圖像拾取特性及其吸收衝擊負載的能力之間產生相容性。
考慮到上述環境,構思了本發明,而本發明涉及一種用於連接攝像機模塊的連接結構和一種採用該連接結構的可攜式終端設備,本發明的目的在於,在攝像機模塊的圖像拾取特性及其吸收衝擊負載的能力之間提供相容性。
發明內容
本發明的第一方面是一種攝像機模塊的連接結構,用於將具有安裝在基片上的圖像捕獲元件部分和設置在所述圖像捕獲元件部分上的鏡頭部分的攝像機模塊連接於殼體,具有設置在所述基片和所述殼體之間、沿厚度方向使其彈性變形的彈性件;以及設置在所述殼體上的鎖定部分,其中所述攝像機模塊與所述鎖定部分接合,並限制所述彈性件沿恢復方向的運動。
在這種攝像機模塊連接結構中,將彈性件放置在殼體與攝像機模塊的基片之間。結果,即使殼體受到來自外部的衝擊負載,這種負載被彈性材料吸收,使其能夠減少向攝像機模塊的傳輸。此外,鎖定部分設置於殼體,這些鎖定部分限制攝像機模塊沿彈性件恢復方向的運動。結果,可以將攝像機模塊安全地連接在殼體中,並可以防止攝像機模塊的位置偏移。
此外,優選的是,所述基片具有覆蓋件,覆蓋所述圖像捕獲元件部分,並設置有開口。
在攝像機模塊的這種連接結構中,設置覆蓋件以留有空隙地覆蓋圖像捕獲元件。結果,可以保護圖像捕獲元件。此外,在將攝像機模塊連接在殼體中時,殼體的鎖定部分不需要直接與圖像捕獲元件接合,而是可以與攝像機模塊的覆蓋件接合。這樣,可以防止巨大力量作用在圖像捕獲元件上而引起的損壞。
此外,優選的是,所述鎖定部分包括位於將所述攝像機模塊連接於其上的所述殼體的連接區域周圍的彈性件;以及向所述連接區域側凸出並設置在所述彈性件上、可以與所述覆蓋件的頂部接合的叉形部分。
在攝像機模塊的這種連接結構中,鎖定部分的彈性件的彈性變形允許攝像機連接在其殼體上的連接位置上。當已經連接了攝像機模塊時,鎖定部分的彈性件恢復到其彈性變形前的狀態,而且鎖定部分的叉形部分與攝像機模塊的覆蓋件的頂部接合。結果,能夠防止攝像機模塊從其殼體中的連接位置上脫離。此外,將覆蓋件設置於攝像機模塊以留有空隙地覆蓋圖像捕獲元件,此覆蓋件與鎖定部分接合。結果,能夠防止對攝像機捕獲元件的損壞或攝像機捕獲元件的位置偏移。
此外,優選的是,在所述叉形部分上形成用於導引所述攝像機模塊的導引表面,具有所述叉形部分的頂面和端面之間的傾斜形狀。
當在攝像機模塊的這種連接結構中,將攝像機模塊連接在殼體中的連接位置上時,將攝像機模塊壓向鎖定部分的導引表面,並且在這種狀態下,向其連接位置導引。與此同時,鎖定部分的彈性件收到沿與攝像機模塊的連接位置相反的方向的彈性變形。結果,可以容易地將攝像機模塊連接在其連接位置上。
本發明的第二方面是一種具有攝像機模塊和將所述攝像機模塊連接在其上的殼體的可攜式終端設備,所述攝像機模塊具有安裝在基片上的圖像捕獲元件部分和設置在所述圖像捕獲元件部分上的鏡頭部分,所述殼體包括將所述攝像機模塊連接在其中的第一外殼和用於覆蓋所述第一外殼並形成了針對所述鏡頭部分的開口區域的第二外殼,其中利用攝像機模塊的所述連接結構將所述攝像機模塊連接在所述殼體上。
在此可攜式終端設備中,可以控制攝像機模塊的光軸的振動或傾斜,並使其能夠執行極好的圖像捕獲。此外,即使殼體受到衝擊負載,仍然難以使攝像機模塊受到損壞。此外,因為簡單的結構和連接過程,可以期望較低的成本。
應當注意的是,可攜式終端設備可以包括攝像機模塊和將所述攝像機模塊連接在其上的殼體,所述攝像機模塊具有安裝在基片上的圖像捕獲元件部分和設置在所述圖像捕獲元件部分上的鏡頭部分,所述殼體具有將攝像機模塊連接在其中的第一外殼和用於覆蓋第一外殼並形成了針對鏡頭部分的開口區域的第二外殼,攝像機模塊具有設置在基片和所述殼體之間、沿厚度方向彈性變形的彈性件和設置在殼體上的鎖定部分,其中攝像機模塊與鎖定部分接合,並限制彈性件沿恢復方向的運動。
本發明的第三方面是一種具有攝像機模塊和將所述攝像機模塊連接在其上的殼體的攝像機,所述攝像機模塊具有安裝在基片上的圖像捕獲元件部分和設置在所述圖像捕獲元件部分上的鏡頭部分,所述殼體包括將所述攝像機模塊連接在其中的第一外殼和用於覆蓋所述第一外殼並形成了針對所述鏡頭部分的開口區域的第二外殼,其中利用攝像機模塊的所述連接結構將所述攝像機模塊連接在所述殼體上。
圖1是從正面觀察時,按照本發明實施例的可攜式電話的透視圖。
圖2是從背面觀察時,按照本發明實施例的可攜式電話的透視圖。
圖3是從背面觀察時,第二殼體的前殼的透視圖。
圖4是攝像機模塊的透視圖。
圖5是沿圖3中線A-A得到的橫截面視圖。
具體實施例方式
現在,將參照附圖,對本發明的優選實施例進行描述。應當注意的是,以下的說明使用其中已經採用本發明的攝像機模塊連接結構安裝了攝像機模塊的可攜式電話作為示例。
圖1所示的可攜式電話1(可攜式終端設備)被設計為具有以平面大體上為矩形平行六面體形成的第一殼體10和第二殼體20的可摺疊可攜式電話,當摺疊可攜式電話1時,這些殼體堆疊在彼此上面。如圖所示,將第一殼體10和第二殼體20的長度方向定義為垂直方向。將第一鉸鏈11設置在殼體10的頂側,而將第二鉸鏈21設置在第二殼體20的底側。通過圖中未示出的鉸鏈軸連接這些鉸鏈11和21,連接第一殼體10和第二殼體20以能夠相互旋轉。
將多個操作鍵13設置在第一殼體10的正面12上。將通信用麥克風14放置於正面12的底部。將如液晶顯示器等顯示器23設置於第二殼體20的正面22,而將通信用揚聲器24設置在正面22的頂部上。第一殼體10和第二殼體20各自的正面12和22是當將第一殼體10和第二殼體20圍繞其各自的鉸鏈11和21的軸一個相對於另一個旋轉大約180°而使一個位於另一個上時,即當可攜式電話1閉合時,位於相互上方的表面。
如圖2所示,將可拆卸的電池16安裝於第一殼體10的背面15,而用於發出聲音的揚聲器17和可伸縮的天線18均設置在背面15上,當面對背面15時,分別位於左側和右側。如液晶顯示設備等用於顯示時間和信號的簡單顯示器26設置於第二殼體20的背面25的中心。在第二殼體20的背面25的鉸鏈20端,設置了加長橢圓形的窗口27。在面向窗口27時的左側,設置有安裝在第二殼體20內部的攝像機模塊30的鏡頭窗口28。在此可攜式電話1中,將鏡頭窗口28指向物體,並操作特定的操作鍵,使其能夠拾取顯示在顯示器23上的物體的圖像。應當注意的是,在面向窗口27的右側設置有鏡子29,使操作者在捕獲其自身的圖像時能夠檢查構圖。
設計第一殼體10和第二殼體20,使其能夠沿其厚度方向分為前殼和後殼。在這些外殼內部容納如顯示器23和操作鍵13等多種單元及電路板。
如圖3所示,在第二殼體20的正面22側上的外殼40具有形成了正面22的前壁41和圍繞外殼40的整個外圍延伸設置的圍壁42。從前壁41的周圍大體上垂直於背面25側形成圍壁42。應當注意的是,將第二鉸鏈21設置在圍壁42的底側。在前壁41的中心附近設置開口43,以將顯示器23暴露在正面22上。向上設置圍繞開口43的整個周圍的肋44,並從前壁41向背面25側延伸。
在底側44a和底側42a之間,從前壁41開始且相對於背面25側向上延伸地設置垂直連接肋44的底側44a和圍壁42的底側42a的一對側壁(彈性件)45a和46a。側壁45a大體上位於外殼40左右方向的中心位置,而側壁46a位於外殼40的左側。這兩個側壁45a和46a與圍壁42的底側42a和肋44的底側44a一起形成了粗略為正方形的邊界。
由側壁45a和46a、圍壁42的底側42a和肋44的底側44a環繞的位置形成了在背面25側開口、大體為盒子形狀的殼體(即攝像機模塊的連接位置)47。以其光軸大體上平行於第二外殼20的厚度方向,並且將鏡頭表面31指向背面25側的狀態,將攝像機模塊30安裝在此殼體部分47中。應當注意的是,數字符號32表示連接於攝像機模塊30、能夠彎曲的接線板。
這裡,如圖4所示,攝像機模塊30具有大體上為矩形平行六面體的形狀並安裝有CCD等圖像捕獲元件33,以及用於在圖像捕獲元件33中的圖像拾取表面上形成物體圖像的圓柱形鏡頭部分34。圖像捕獲元件33與鏡頭部分34連接在一起以形成圖像拾取部分35。圖像拾取部分35安裝在位於圖像捕獲元件33的底面(即正面22側)並利用焊接等安裝在那裡的基片36上。應當注意的是,接線板32與基片36相連。除了圍繞鏡頭表面31的區域之外,以覆蓋件37覆蓋圖像拾取部分35,並連接在基片36上。由圖像拾取部分35、基片36和覆蓋件37這些主要的部件形成了攝像機模塊30。
覆蓋件37由用於覆蓋圖像捕獲元件33的盒子形狀的部分37a和用於覆蓋鏡頭部分34的圓形管37b形成。鎖定表面38、39設置在盒子形狀的部分37a的頂面上(即在背面25側),當面向鏡頭表面31時,分別位於左上和右下區域。對應於鎖定表面39的鎖定叉(叉形部分)49設置在側壁45a上,並且對應於鎖定表面39的鎖定叉(叉形部分)48設置在側壁46a上,所述的側壁45a和46a形成了其中裝載攝像機模塊30的殼體部分47(參見圖3)。由側壁45a和鎖定叉49形成了可以支撐安裝在殼體部分47中的攝像機模塊30的鎖定部分45。類似地,由側壁46a和鎖定叉48形成鎖定部分46。這裡,如圖3所示,通過多個沿第二殼體20的厚度方向延伸設置的凸出部分50來實現將攝像模塊30安裝在殼體部分47中時沿上下左右方向的定位,這些凸出部分設置於每個側壁45a和46a、以及設置於肋44的底側44a和圍壁42的底側42a。
如圖5所示,在側壁45a和46a的上邊緣,向殼體部分47的內部凸出地形成鎖定叉48和49。作為覆蓋件37的每個鎖定表面38和39與鎖定叉48和49的底面48a和49a相接觸的結果,限制了攝像機模塊309沿開口51側方向的運動(即沿彈性件53的恢復方向的運動)。應當注意的是,「彈性件53的恢復方向」表示彈性件53從彈性變形狀態返回到未受到任何負載的狀態的方向。
放置覆蓋件37,在其與圖像捕獲元件33之間留有空隙,並在底部開口。基片36的周圍在其底端的內部與覆蓋件37接合,從而覆蓋件37與基片36相互連接。形成覆蓋件37的盒子形狀的部分37a的外圍表面,與攝像機模塊30的光軸平行。此盒子形狀的部分37a的外圍表面形成了攝像機模塊30的最外側表面,並向下凸出稍微超過位於攝像機模塊30的底端的基片36。鎖定叉48和49的末端表面之間的距離小於覆蓋件37的盒子形狀的部分37a的相對側的表面之間的距離。
形成鎖定叉48和49,從而切除其頂面和端面之間的邊界以形成錐形。這些切除了的表面形成從其頂部向其端部傾斜的錐形導引表面(導引部分)52。側壁45a和46a能夠沿相反的方向彈性變形,以達到允許鎖定叉48和49之間的攝像機模塊30通過的程度,即達到允許在鎖定叉48和49的端面之間的覆蓋件37的盒子形狀的部分37a通過的程度。此外,在將攝像機模塊30通過孔51導入到殼體部分47中時,按壓覆蓋件37的盒子形狀的部分37a的底端和導引表面52,以使其接觸。在這種狀態下,當沿其導入方向在攝像機模塊30上施加負載時,盒子形狀的部分37a的底端推嚮導引表面52,而且鎖定部分45和46沿相反的方向發生彈性變形。
平板形狀的彈性件53放置在攝像機模塊30的基片36與第二殼體20的前壁41之間。由攝像機模塊30和第二殼體20沿其厚度方向擠壓此彈性件53,例如在彈性件53由聚氨酯泡沫塑料構成的情況下,使其受到彈性變形,從而其厚度縮減到其無負載狀態的0.5~0.6倍,從而使攝像機模塊30壓向開口51側。通過彈性變形彈性件53,使其厚度縮減到其無負載狀態的0.5~0.6倍,可以偏壓攝像機模塊30,同時外圍部分的累積尺寸公差被吸收,並且剩餘了適當的彈性量。因為覆蓋件37的鎖定表面38和39與鎖定叉48和49的底面48a和49a相接觸,從而鎖定叉48和49對其進行水平支撐並壓向側壁41。
現在,將對本發明的功能進行解釋。
在將攝像機模塊30從開口51導入到外殼40的殼體部分47中時,覆蓋件37的盒子形狀的部分37a與鎖定部分45、46的導引表面52相互接觸,並將沿其導入方向的負載施加在攝像機模塊30上。結果,盒子形狀的部分37a壓嚮導引表面52,而鎖定部分45和46沿相反的方向彈性變形。結果,鎖定叉48和49之間的距離增加,並且攝像機模塊30的覆蓋件37的盒子形狀的部分37a能夠通過。
例如,彈性件53事先設置在殼體部分47的內部,並受到通過在外殼40的前壁41與通過鎖定差48和49之間而導入到殼體部分47中的攝像機模塊30的底端即基片36之間的擠壓而產生的彈性變形。當攝像機模塊30的覆蓋件37的盒子形狀的部分37a通過鎖定叉48和49之間時,鎖定部分45和46返回到其變形之前的狀態,而且鎖定叉48和49與覆蓋件37的鎖定表面38和39接合。在彈性件53的偏壓力的作用下,鎖定表面38和39與鎖定叉48和49的底面48a和49a相接觸。此外,由鎖定叉48和49確定攝像機模塊30的定位。但是,為了實現更為精確的定位,採用了多個凸出部分50以確定攝像機模塊30沿上下左右方向的定位。結果,鎖定叉48和49與鎖定表面38和39牢固地接合。因此,攝像機模塊30並不振動或使其光軸傾斜,而是在殼體部分47的內部安全地保持在安裝狀態。
在前述實施例的攝像機模塊連接結構中,由彈性件53對攝像機模塊30施加偏壓,並通過第二殼體20的鎖定部分45和46的鎖定叉48和49的擠壓牢固地支撐攝像機模塊30。結果,可以消除攝像機模塊30的光軸的振動或傾斜。能夠實現極好的圖像捕獲。特別地,通過精確地處理鎖定叉48和49的底面48a和49a,能夠防止攝像機模塊30的光軸的傾斜。
此外,通過在攝像機模塊30與第二殼體20之間插入彈性件53,可以減少從第二殼體20向攝像機模塊30擴散的衝擊負載等,並且可以控制對攝像機模塊30的損壞。
此外,利用在鎖定部分45和46上形成的導引表面52,可以將攝像機模塊30容易地導入到殼體部分47中,而不需要執行將鎖定部分45和46推開的操作。此外,與利用機械螺釘等將攝像機模塊30連接在第二殼體20中的情況相比,可以減少部件部分和工時的數量。
此外,作為插入與攝像機模塊30的基片36的彈性件53的偏壓力的結果,以及作為適當連接在基片36上的覆蓋件37與鎖定叉48和49相接觸的結果,支撐了攝像機模塊30。結果,消除了對安裝在基片36上的圖像拾取部分35的負載,從而可以控制對圖像拾取部分35的損壞或對其內部部件的不利影響。此外,由於彈性件53接觸,可以靈活地調整覆蓋件37的光軸方向上的尺寸公差。
在其中採用了上述攝像機模塊連接結構的可攜式電話1中,可以獲得極好的圖像拾取,即使在受到了衝擊負載時,仍能限制對攝像機模塊30的損壞,並且作為部件部分和工時的減少的結果,可以降低成本。因此,可以提高可攜式電話1的商業價值。
應當注意的是,本發明並不局限於上述實施例。例如,可以將如矽橡膠等橡膠材料或卷簧等用於彈性件53。此外,可以通過焊接等將彈性件53與攝像機模塊30和第二殼體20相連,在上下左右方向上適當地連接攝像機模塊30。在這種狀態下,可以取消凸出部分50。
此外,通過向側壁45a和46a提供覆蓋件37的鎖定表面38和39,可以縮減鎖定部分45、46的高度。其中將鎖定叉和錐形表面設置於攝像機模塊30的設計也是可以接受的。
在上面的描述中,將攝像機模塊30沿著其光軸從基片36側導入到殼體部分47中。但是,從鏡頭表面31側、或者從上下左右方向導入攝像機模塊30也是可以接受的。
例如,攝像機模塊30可以採用MOS或CMOS類型的。此外,不需要可攜式電話1是可摺疊類型的;而是,可攜式電話1可以是單一的整體結構。
本發明不僅適用於可攜式電話,而且適用於其中安裝有攝像機模塊的可攜式終端設備,如數字攝像機、PDA、筆記本式計算機等。
儘管上面已經描述和示出了本發明的優選實施例,應當理解的是,這些是本發明的示例,而並不能被認作是限制。在不偏離本發明的精神或範圍的前提下,可以進行添加、省略、替代或其他修改。因此,不能認為本發明受到前述描述的限制,而只是由所附權利要求的範圍加以限制。
權利要求
1.一種攝像機模塊的連接結構,用於將具有安裝在基片上的圖像捕獲元件部分和設置在所述圖像捕獲元件部分上的鏡頭部分的攝像機模塊連接於殼體上,具有設置在所述基片和所述殼體之間、沿厚度方向使其彈性變形的彈性件;以及設置在所述殼體上的鎖定部分;其中所述攝像機模塊與所述鎖定部分接合,並限制所述彈性件沿恢復方向的運動。
2.按照權利要求1所述的攝像機模塊的連接結構,其特徵在於,所述基片具有覆蓋件,覆蓋所述圖像捕獲元件部分,並設置有開口。
3.按照權利要求2所述的攝像機模塊的連接結構,其特徵在於,所述鎖定部分包括位於將所述攝像機模塊連接於其上的所述殼體的連接區域周圍的彈性件;以及向所述連接區域側凸出並設置在所述彈性件上、可以與所述覆蓋件的頂部接合的叉形部分。
4.按照權利要求3所述的攝像機模塊的連接結構,其特徵在於,在所述叉形部分上形成用於導引所述攝像機模塊的導引表面,具有所述叉形部分的頂面和端面之間的傾斜形狀。
5.一種可攜式終端設備,包括攝像機模塊,具有安裝在基片上的圖像捕獲元件部分和設置在所述圖像捕獲元件部分上的鏡頭部分;以及將所述攝像機模塊連接在其上的殼體;所述殼體包括將所述攝像機模塊連接在其上的第一外殼;以及用於覆蓋所述第一外殼並形成了針對所述鏡頭部分的開口區域的第二外殼;其中利用按照權利要求1所述的攝像機模塊的連接結構將所述攝像機模塊連接在所述殼體上。
6.一種可攜式終端設備,包括攝像機模塊,具有安裝在基片上的圖像捕獲元件部分和設置在所述圖像捕獲元件部分上的鏡頭部分;以及將所述攝像機模塊連接在其上的殼體;所述殼體包括將所述攝像機模塊連接在其中的第一外殼;以及用於覆蓋所述第一外殼並形成了針對所述鏡頭部分的開口區域的第二外殼;所述攝像機模塊包括設置在所述基片和所述殼體之間、沿厚度方向彈性變形的彈性件;以及設置在所述殼體上的鎖定部分;其中所述攝像機模塊與所述鎖定部分接合,並限制所述彈性件沿恢復方向的運動。
7.按照權利要求6所述的可攜式終端設備,其特徵在於,所述基片具有覆蓋件,覆蓋所述圖像捕獲元件部分,並設置有開口。
8.按照權利要求7所述的可攜式終端設備,其特徵在於,所述鎖定部分包括位於將所述攝像機模塊連接於其上的所述殼體的連接區域周圍的彈性件;以及向所述連接區域側凸出並設置在所述彈性件上、可以與所述覆蓋件的頂部接合的叉形部分。
9.按照權利要求8所述的可攜式終端設備,其特徵在於,在所述叉形部分上形成用於導引所述攝像機模塊的導引表面,具有所述叉形部分的頂面和端面之間的傾斜形狀。
10.一種攝像機,包括攝像機模塊,具有安裝在基片上的圖像捕獲元件部分和設置在所述圖像捕獲元件部分上的鏡頭部分;以及將所述攝像機模塊連接在其上的殼體;所述殼體包括將所述攝像機模塊連接在其中的第一外殼;和用於覆蓋所述第一外殼並形成了針對所述鏡頭部分的開口區域的第二外殼;其中利用按照權利要求1所述的攝像機模塊的連接結構將所述攝像機模塊連接在所述殼體上。
全文摘要
一種攝像機模塊的連接結構,用於將具有安裝在基片上的圖像捕獲元件部分和設置在所述圖像捕獲元件部分上的鏡頭部分的攝像機模塊連接於殼體上,包括設置在所述基片和所述殼體之間、沿厚度方向使其彈性變形的彈性件;以及設置在所述殼體上的鎖定部分;其中所述攝像機模塊於所述鎖定部分接合,並限制所述彈性件沿恢復方向的運動。
文檔編號H04M1/00GK1505464SQ20031011797
公開日2004年6月16日 申請日期2003年11月26日 優先權日2002年11月29日
發明者山崎真人 申請人:京瓷株式會社