光学模块制造技术

技术编号:2670404 阅读:133 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种光学模块,其具有:包括成像元件的电路板(1);镜头筒(11),其固定在电路板上并容纳镜头架而使得可沿光轴方向(LD)移动,该镜头架具有用于将图像聚焦在成像元件的成像表面上的镜头;设在镜头筒外侧的中空柱形凸轮(15),其具有与从镜头架的侧面伸出的凸起件接合的凸轮面,并移动该镜头架;和驱动部分,其中致动器(30)通过齿轮系(36、43、44)驱动中空柱形凸轮。该光学模块系统具有确定在镜头筒与驱动部分之间的位置关系的定位件(40)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种包含在小型相机中的光学模块,该光学模块使用诸如电荷耦合装置(CCD)的成像元件。
技术介绍
近年来,提供了诸如移动电话和膝上型计算机的使用小型相机的电子设备。对于这些电子设备的小型化和减轻重量存在很高的要求。也需要使安装在这些设备中的相机以较小尺寸制造并减轻重量。因此,需要使作为相机的光学部件的光学模块进一步小型化。对于光学模块,传统上实现这样的结构,其具有保持镜头的镜头架;存放镜头架以允许运动的镜头筒;具有凸轮槽的柱形凸轮,该凸轮槽与从镜头架侧面伸出的接合销接合并沿光轴方向移动镜头架;以及驱动柱形凸轮的致动器。即使在小型化的光学模块中,上述基本结构也相同并且必须精确装配这些多个部件。尤其在安装于移动电话等中的光学模块中,在将镜头筒相对于布置在电路板上的CCD精确定位之后布置柱形凸轮,而且布置致动器以使得驱动力有效地传递至柱形凸轮等等是至关重要的。在小型化的光学模块中,即使是细微的未对准也能导致捕捉图像的质量下降,因此必须仔细地进行装配。专利文献1公开了一种光学模块。在专利文献1中,示出了光学模块中包含的普通镜头筒和致动器(电机)的布置关系。传统上执行这样的方法,即,分别构造镜头筒和电机,并将它们装配和安装到框架上。该方法还应用于小型化光学模块的构造。透镜筒和小型电机被分别构造并接合到电路板上,从而形成一个光学模块。当实现这样的装配结构时,用于定位的孔和销或者用于定位的导销设在电路板上并且电机安装在预定位置。专利文献1日本专利申请特开平No.7-63972
技术实现思路
本专利技术待解决的问题然而,在镜头筒和电机分开装配连接的结构中,镜头筒首先固定在电路板上,镜头筒的位置成为基准。镜头筒的位置相对于CCD确定并固定在电路板上。具体地,镜头筒布置成使得电路板上的CCD位于焦点上。然而,在许多情况下,在实际装配和连接操作期间,镜头筒的位置从预定位置偏移。如果不对准超过可接受的误差限度,就必须通过将镜头筒向CCD的中央调整或者基于CCD的外部形式调整镜头筒的位置来校正误差。当实施如上所述其中镜头筒和电机单独构成并装配连接到电路板上的结构时,在将镜头筒布置在电路板上预定位置的前提下确定致动器的布置位置。然而,在实际装配连接期间镜头筒的位置通常未对准。如果镜头筒的位置如上所述未对准,那么设在镜头筒中的柱形凸轮的位置也不会对准。结果发生这样的情况,其中柱形凸轮和电机的相对位置超出设计范围。在装配期间未对准的光学模块不能有效地将电机的驱动力传递至柱形凸轮侧而且不能保持预定的性能。因此本专利技术的目的在于提供一种光学模块,其具有其中镜筒和驱动件侧的相对位置可按预定装配并得到保持的结构。解决问题的方法上述目的可通过一光学模块实现,其具有包括成像元件的电路板;镜头筒,其固定在电路板上以沿光轴方向可移动地容纳具有镜头的镜头架,该镜头在成像元件的成像表面上形成图像;柱形凸轮,布置在所述镜头筒外侧,具有与从所述镜头架的侧面伸出的凸起接合的凸轮面,以移动该镜头架;和驱动件,其中致动器通过齿轮系驱动柱形凸轮。该光学模块包括确定在镜头筒与驱动件之间的位置关系的定位件。根据本专利技术,镜头筒和驱动件之间的相对位置由定位件设定。因此,如果在装配连接期间镜头筒未对准,那么驱动件的位置也未对准。因为这两个部件的相对位置保持不变,所以基于镜头筒设置的柱形凸轮与驱动件中包含的齿轮系的相对位置也同样被保持。因此,光学模块实现了可以根据预期设计驱动柱形凸轮的结构。在上述光学模块中,致动器和齿轮系优选预先装配在定位件中。在该结构中,可仅通过将定位件设在镜头筒上的预定位置来确定镜头筒、致动器和齿轮系的相对位置。另外,定位件用作一体遮盖镜头筒和致动器的遮盖件。在这种情况下,该遮盖件可用于镜头筒和致动器,从而节省空间并降低成本。在遮盖件中可形成用于定位镜头筒的通孔。可通过以下步骤装配光学模块装配成像部分,该成像部分包括具有成像元件的电路板;镜头筒,固定在电路板上以沿光轴方向可移动地容纳具有镜头的镜头架,该镜头在成像元件的成像表面上形成图像;以及柱形凸轮,布置在所述镜头筒外侧,具有与从所述镜头架的侧面伸出的凸起接合的凸轮面,以移动该镜头架;装配驱动件,该驱动件包括具有贯穿镜头筒的通孔的遮盖件、设在遮盖件上的致动器、和布置在遮盖件上以传递致动器的驱动力的齿轮系;以及将镜头筒插入通孔中,使柱形凸轮和齿轮系接合,并组合成像单元和驱动件。而且,具有上述光学模块的便携式电子设备有效地传递驱动力,从而是高精度设备。专利技术效果根据本专利技术,可获得一种按预期保持镜头筒和驱动件的相对位置的光学模块。附图说明本专利技术的其它目的、特征和优点将从以下结合附图的详细描述中更加清楚,附图中图1是表示根据实施例的光学模块内部的分解立体图;图2是表示图1所示的第三镜头架和第二镜头架的放大图;图3是表示处于其中图1所示的各部件均装配连接的状态下的光学模块的剖面结构的图;图4是图3所示的柱形凸轮的放大图,该柱形凸轮处于其被分为两个部件的状态;图5是更清晰地表示形成在柱形凸轮内壁上的凸轮槽的展开图;图6是示意性表示由多个凸轮部件形成的柱形凸轮的变型例的图;图7A和图7B是表示用于调节形成在柱形凸轮内壁上的凸轮槽的优选凸轮曲线(轮廓)的图;图8是表示设在驱动光学单元的驱动件上的遮盖件以及光学单元的图;以及图9是表示处于其中光学单元和电机已装配连接的完成状态下的光学模块的剖面结构的图。具体实施例方式以下参照附图描述本专利技术实施例。图1是表示根据实施例的光学模块内部的分解立体图。图1中,省略在中间插入的滤光器、孔等等以便于理解特征结构。用作成像元件的CCD 2固定在电路板1上,在电路板1上形成预定的布线图案。例如柔性印刷电路板(FPC板)可实施为电路板1。布置光学单元3以使得在布置于电路板1上的CCD 2上形成捕捉图像。可将本说明书中所述的光学模块理解为包括光学单元3和致动器(稍后描述)的结构,也可以理解为还包括电路板1的结构。以下将顺序说明光学单元中包含的结构、光学单元中优选实施的柱形凸轮、以及光学单元中优选实施的定位结构。(光学单元结构)光学单元3从电路板1侧开始包括镜头筒11、作为弹性件的环状圆锥盘簧12、第三镜头架13、第三镜头14、柱形凸轮15、第二镜头架16、第二镜头17、第一镜头18和第一镜头架19。镜头筒11在底侧上具有底板110。镜头筒基本呈柱形形状并布置成以固定在电路板1上的CCD 2为中心围绕CCD 2。在底板110中形成与CCD 2的形状对应成形的开口(未示出)。当镜头筒11设在电路板1上时,CCD 2装配在底板110的开口中。另外,底板110形成为比镜头筒11的主柱形部分大的盘状,其外周部分突出成凸缘部分115。如下文所述,盘簧12安装在凸缘部分115上。在镜头筒11的侧壁上形成多个导向槽11A至11H。导向槽中的四个导向槽11A、11B、11E和11F部分切入镜头筒的侧壁中,并形成为沿光轴方向LD延伸的长槽部分。导向槽11A至11F将在下文说明,四个导向槽11A、11C、11E和11G形成为引导第三镜头架13,另外四个导向槽11B、11D、11F、11H形成为引导第二镜头架16。盘簧12为环状并形成为圆锥形式,其中缠绕半径朝着下部增加。盘簧12装配在镜头筒11的主柱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学模块,具有:包括成像元件的电路板;镜头筒,其固定在所述电路板上以沿光轴方向可移动地容纳具有镜头的镜头架,该镜头在所述成像元件的成像表面上形成图像;柱形凸轮,布置在所述镜头筒外侧,具有与从所述镜头架的侧面伸出的凸起接合的凸轮面,以移动该镜头架;和驱动件,其中致动器通过齿轮系驱动所述柱形凸轮,该光学模块的特征在于包括确定在所述镜头筒与驱动件之间的位置关系的定位件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:森永真司中川原寿彦
申请(专利权)人:精工精密株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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