成像装置和信息终端

文档序号:538779 发布日期:2021-06-01 浏览:7次 >En<

阅读说明:本技术 成像装置和信息终端 (Imaging device and information terminal ) 是由 宇野胜 米山厚司 于 2018-10-30 设计创作,主要内容包括:一种成像装置设有反射镜,以避免对显示屏施加限制。所述成像装置(100)包括:反射镜(3);移动机构(200),用于使所述反射镜(3)从第一位置弹出到第二位置,所述第一位置为所述装置内的保持位置,所述第二位置在所述装置的顶部处;以及切换机构(300),用于响应所述反射镜(3)的弹出使所述反射镜(3)从第一反射模式切换为第二反射模式,所述第一反射模式允许反射来自所述装置(100)的第一表面的光,所述第二反射模式允许反射来自所述装置(100)的第二表面的光。(An imaging device is provided with a mirror to avoid imposing restrictions on a display screen. The imaging apparatus (100) includes: a mirror (3); a moving mechanism (200) for ejecting the mirror (3) from a first position, which is a holding position within the device, to a second position at the top of the device; and a switching mechanism (300) for switching the mirror (3) from a first reflective mode to a second reflective mode in response to the mirror (3) being ejected, the first reflective mode allowing light from a first surface of the device (100) to be reflected, the second reflective mode allowing light from a second surface of the device (100) to be reflected.)

成像装置和信息终端

技术领域

本发明涉及一种成像装置,更具体地,涉及一种反射镜的机构。

背景技术

已知一种安装在相机上的便携式信息终端,诸如智能手机,它利用相机对物体进行成像。便携式界面设有显示设备,该显示设备能够在其显示屏上显示物体。

发明内容

本发明的实施例提供一种配备有反射镜的成像装置和信息终端,从而消除对显示屏面积的限制。

为实现前述目的,实施例中使用以下技术方案。

实施例的第一方面提供以下成像装置。

所述成像装置包括:

反射镜;

移动机构,用于使所述反射镜从第一位置弹出到第二位置,所述第一位置为所述装置内的保持位置,所述第二位置在所述装置的顶部处;以及

切换机构,用于响应所述反射镜的弹出使所述反射镜从第一反射模式切换为第二反射模式,所述第一反射模式允许反射来自所述装置的第一表面的光,所述第二反射模式允许反射来自所述装置的第二表面的光。

根据第一方面,例如,由所述反射镜的所述第一反射模式和所述第二反射模式形成的光路在第一表面侧不用作显示屏侧,从而不减小显示屏的占用面积。因此,可以消除对所述显示屏的限制。

在实施例的第一方面的第一种可能方式中,所述反射镜可以用于随着所述移动机构的位置移动相应地从所述第一位置移动到所述第二位置。这能够实现所述反射镜位置的移动,从而实现所述反射镜的弹出。

根据实施例的第一方面或第一方面的第一种可能方式,在实施例的第一方面的第二种可能方式中,所述切换机构可以用于随着所述移动机构的位置移动而移动,并且基于所述移动对所述反射镜施力从而使所述反射镜转动,以便所述第一反射模式能够改变为所述第二反射模式。这允许切换所述反射镜的所述反射模式。

根据实施例的第一方面,或第一方面的第一种可能方式或第二种可能方式,在实施例第一方面的第三种可能方式中,所述移动机构可以包括驱动源、由所述驱动源旋转的丝杆,以及用于通过所述丝杆的旋转在光轴的方向上与所述切换机构一起线性移动的构件。这可以允许所述切换机构和所述构件线性移动,因此可以实现所述反射镜的弹出和其反射模式的切换。

根据实施例的第一方面,或第一方面的第一种可能方式至第三种可能方式,在实施例的第一方面的第四种可能方式中,所述切换机构可以包括可转动的旋转构件和弹簧,所述弹簧与所述反射镜的一端相接并设置为对所述反射镜施力,以便通过所述旋转构件的旋转,将所述反射镜的反射模式从所述第一反射模式切换为所述第二反射模式。这可以允许弹簧将施加力施加到反射镜3上,以便切换所述反射镜的所述反射模式。

根据实施例的第一方面,或第一方面的第一种可能方式至第四种可能方式,在实施例的第一方面的第五种可能方式中,所述移动机构可以包括成像光学系统。这也可以允许所述移动机构移动所述成像光学系统。

根据实施例的第一方面,或第一方面的第一种可能方式至第五种可能方式,在实施例的第一方面的第六种可能方式中,所述移动机构可以包括:振荡器;驱动部件,该驱动部件设置在所述成像光学系统的透镜的一端侧上并且用于通过所述振荡器的振荡沿着光轴的方向移动所述成像光学系统的所述透镜;以及引导部件,该引导部件设置在所述透镜的另一侧上,并且用于引导所述透镜的移动。这可以允许移动所述成像光学系统中的所述透镜。

附图说明

为了更清楚地描述实施例中的技术方案,下文简要说明描述本实施例所需的附图。显而易见地,以下描述中的附图仅仅描绘其中一些可能的实施例,并且本领域的普通技术人员仍可以在不付出创造性劳动的情况下从这些附图获得其他的附图,在附图中:

[图1A]图1A是在反射镜弹出之前根据一个实施例的成像装置的示意性配置示例的立体图。

[图1B]图1B是在反射镜弹出之后根据一个实施例的成像装置的示意性配置示例的立体图。

[图2A]图2A是图1A中成像装置的横截面的示例图。

[图2B]图2B是图1B中成像装置的横截面的示例图。

[图3]图3是图1A中成像装置的内部组件的示意图。

[图4]图4是图3中成像装置中的反射镜、切换机构和移动机构的横截面的示例图。

[图5A]图5A是图1A中成像装置中的反射镜和切换机构的配置示意图。

[图5B]图5B是从A侧观察到的图5A中成像装置中的反射镜和切换机构的配置示意图。

[图6A]图6A是图2A中成像装置中的反射镜和切换机构的配置示意图。

[图6B]图6B是从A侧观察到的图6A中成像装置中的反射镜和切换机构的配置示意图。

具体实施方式

下面参考实施例的附图清楚地描述了实施例的技术方案。显而易见地,所描述的实施例不是全部实施例,而仅仅是一些实施例。需要说明的是,本领域的技术人员可以在不付出创造性劳动的情况下基于实施例获得的全部其他实施例应落入本发明的保护范围内。

下文中将对本实施例中的成像装置100进行说明。在此成像装置100中,反射镜用于弹出。作为示例,实施例示出了成像装置并入智能手机中的示例性情况,但不限于此。信息终端,诸如平板型终端、笔记本个人计算机等是成像装置100的示例。

首先,参考图1A、图1B、图2A和图2B,将对反射镜弹出之前和之后的状态进行说明。图1A是反射镜3弹出之前成像装置100的示意性配置示例的立体图。图1B是在反射镜弹出之后成像装置100的示意性配置示例的立体图。图2A是图1A中成像装置100的横截面的示例图。图2B是图1B中成像装置100的横截面的示例图。

如图1A和图2A所示,在成像装置100的后侧100B中设有光圈,并且设有透镜13以阻挡此光圈。在弹出前的状态中,反射镜3放置在透镜13背面的存储位置(第一位置)处。反射镜3的角度设定成使得在图2A中所示的此位置处的反射镜3可以反射经由透镜13从背侧100B进入的光d1,并且朝向光学系统(位于图2A中的装置的下侧上)引导光d1。

如图1B和图2B所示,另一方面,在反射镜3弹出后,将反射镜3放置在装置的上部上方的位置(第二位置)处。在这种情况下,如后面将描述,反射镜3的角度设定成使得反射镜3可以从显示屏(顶表面)100A反射光d2,并且朝向光学系统引导光d2。如下文将对此进行详细说明,当反射镜3从弹出前的状态移动到弹出后的状态时,反射镜3随着该移动动作而旋转,由此可以设定反射镜3的角度。因此,在反射镜3处于弹出状态的情况下,例如,可以对在智能手机的显示屏一侧的物体成像。此时,例如,由于智能手机的显示屏在对物体成像时不作为光路,因此显示屏的占用面积不会变小,因此可以消除对显示屏的限制。

在实施例的以下描述中,在如图1A所示的弹出之前,反射镜3反射如示例性图2A所示的光d1的方式称为“第一反射模式”。在如图1B所示的弹出之后,反射镜3反射如示例性图2B所示的光d2的方式称为“第二反射模式”。

图3示出了在图1A和图2A所示的弹出之前成像装置100的示例性内部组件。在图3的示例中,成像装置100包括用于反射镜3的移动机构200和用于切换反射镜3的反射模式的切换机构300。

移动机构200可以包括步进电机(驱动源)21、由步进电机21转动的丝杆9,以及用于随着丝杆9的转动沿着x轴方向(光轴)与切换机构300一起线性移动的构件5。可以在接收到弹出指令时驱动步进电机21。例如,此指令可以包括基于显示屏上的触摸操作的指令。

在图3的示例中,主轴8设置为在x轴方向上平行于丝杆9延伸,并且经由螺母11耦合到丝杆9。保持构件81、82、83设置为与构件5的边缘相连接以保持构件5。移动机构200也用于可相对于主轴8滑动。保持构件82的一端连接到用于环绕主轴8的弹簧22的一端。弹簧22的另一端连接到固定端91。因此,步进电机21的旋转可以经由丝杆9转换成螺母11沿着主轴8的线性运动。螺母11的移动和弹簧22的弹性力允许构件5如上文描述移动。

移动机构200还包括成像光学系统。例如,变焦透镜10和自动聚焦透镜15配备有成像光学系统。光圈系统16安装在自动聚焦透镜15的前侧上,并且具有两个不同的光圈直径。这些光圈直径可以调节焦点。

在此实施例中,将由于施加的电压而伸长和收缩的压电元件(振荡器)13a和13b用作透镜10和15的位置调节的示例。

压电元件13a用于调节变焦透镜10在x轴方向上的位置。在图3的示例中,固定构件12a与压电元件13a的一端相接,作为驱动摩擦构件的驱动轴14a与压电元件13a的另一端相接。固定构件12a例如是芯轴。驱动部件30摩擦地保持在驱动轴14a上。引导部件33以可移动的方式安装在驱动轴14a上。

另外,固定构件12b与压电元件13b的一端相接,作为驱动摩擦构件的驱动轴14b与压电元件13b的另一端相接。固定构件12b例如是芯轴。驱动轴14b平行于驱动轴14a设置。引导部件31以可移动的方式安装在驱动轴14b上。

与透镜10类似,自动聚焦透镜15可以通过连接到固定构件12b的一端的压电元件13b的振荡沿着x轴方向移动。也就是说,在图3的示例中,驱动部件34安装到驱动轴14b上,并且用于通过压电元件13b的振荡沿着x轴方向移动。另外,引导部件33安装在平行于驱动轴14b设置的驱动轴14a上,并且用于沿着x轴方向移动。

在图3中,作为成像元件的传感器18与传感器保持件19相接,传感器保持件19可在y轴和z轴方向上移动。传感器18是图像传感器,诸如电荷耦合器件(Charged-CoupledDevice,CCD)、互补金属氧化物半导体(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,CMOS)等。

在图3中,当该成像装置100的丝杆9旋转且所述螺母11沿着x轴方向移动时,安装在主轴8上的保持构件81和82也可以沿着x轴方向移动。由于构件5由所述保持构件81和82保持,因此构件5也可以随着保持构件81和82的移动沿着x轴方向移动。在这种情况下,保持构件83也可以在保持构件5的同时进行移动。在该实施例中,由于透镜10和15、传感器18和切换机构300安装在构件5上,这些构件也可以随着构件5的移动而移动。

在图3中,例如,当驱动压电元件13a以伸长时,驱动部件30会由于驱动轴14a的摩擦而移动。相比之下,当驱动压电元件13a以收缩时,驱动轴14a的摩擦减小,使得驱动部件30可以基本上保持在该位置。压电元件13a的这种伸长和收缩(振荡)可以使驱动部件30沿着x轴方向移动。由于驱动部件30与变焦透镜10的一端侧相接,因此变焦透镜10也可以随着驱动部件30的移动沿着x轴方向移动。由于引导部件31与变焦透镜10的另一端侧相接,因此当驱动部件30移动时,引导部件31可以用于引导变焦透镜10的另一端侧的移动。

类似于压电元件13a的情况,压电元件13b的伸长和收缩(振荡)可以使驱动部件34沿着x轴方向移动。在这种情况下,由于驱动部件34与自动聚焦透镜15的一端侧相接,因此自动聚焦透镜15也可以随着驱动部件34的移动沿着x轴方向移动。由于引导部件33与自动聚焦透镜15的另一端侧相接,因此当驱动部件34移动时,引导部件33可以用于引导自动聚焦透镜15的另一端侧的移动。

在图3中,传感器18可以随着由压电元件13d的伸长和收缩(振荡)引起的传感器保持件19在y轴方向上的移动而在y轴方向上移动。在图4中详细示出传感器18在z轴方向上移动的方式。

作为示例,图4是移动机构200和切换机构200在x轴方向上的配置方面的示意图。在图4中,固定构件12c与压电元件13c的一端相接,作为驱动摩擦构件的驱动轴14c与该压电元件13c的另一端相接。示例性的,该固定构件12c可以是芯轴。传感器保持件19由于所述压电元件13c的伸长和收缩(振荡)而沿着z轴方向移动,并且传感器18也可以沿着z轴方向移动。

在该成像装置100中,与压电元件13a的一端相接的固定构件12a安装在透镜底座17上,该透镜底座17安装在构件5上的子底座2上。光圈系统16与自动聚焦透镜15的前侧相接。

在图4中,反射镜3可以以一种方式配置,所述方式使得在从实线位置(第一位置,其中反射镜3保持在装置内)移动到虚线位置(第二位置,其中反射镜3弹出并在装置的上部分上方移动)时,反射镜3可以旋转90度,以便将反射镜3的反射方式从第一反射模式(图2A)切换到第二反射模式(图2B)。为了示意性简化,图4仅示出了反射镜3,并且省略了其切换机构的图示。

接下来,参考图5A、图5B、图6A和图6B,下文将对反射镜3的切换方式进行说明。图5A是当反射镜3基本上处于第一位置时反射镜3和切换机构300的配置示意图。图5B是从图5A所示的A侧观察到的反射镜3和切换机构300的配置示例图。图6A是当反射镜3基本上处于第二位置时反射镜3和切换机构300的配置示意图。图6B是从图6A的A侧观察到的反射镜3和切换机构300的配置示例图。

如图5A和图5B所示,所述切换机构300包括可转动的切换板4,在该切换板4上形成两个突出部分41和42。如上所述,该切换机构300可以由于步进电机的驱动力而沿着z轴方向移动。在所述切换机构300中设置踢板50,其中,突出部分41和42的一端能够分别与该踢板50相接触。也就是说,该踢板550固定到装置主体(主底座1)上,并且具有上述的位置关系。因此,突出部分41、42中的一个随着切换机构300的移动抵接在踢板50上,由此使得突出部分41或42旋转,从而使切换板4旋转。反射镜3的旋转轴与切换板4的旋转轴同轴地设置在此切换板4上。因此,反射镜3能够随着切换板4的旋转而旋转。

在图5A的示例中,突出部分41可以抵接在踢板50的一端上。如上所述,由于踢板50的一端设置为固定到装置主体,因此切换板4随着切换机构300的移动而转动,并且反射镜3随着切换板4的转动而转动。切换机构300包括中心弹簧7,中心弹簧7的一端固定到反射镜3的一端,以便在所述端处可转动,并且中心弹簧7的另一端固定到移动机构200的子底座2,以便在固定点处可转动。弹簧7的施加力可以在反射镜3的第一位置处抵靠挡块27从而对反射镜3施力,并且在反射镜3的第二位置处抵靠挡块28从而对反射镜3施力。因此,可以稳定地设置反射镜3的相应位置。

当切换板4从图中的图5A和图5B所示的位置(基本上是第一位置)顺时针旋转,以使反射镜3在图5A中的箭头400的方向上旋转时,反射镜3首先克服中心弹簧7的收缩力旋转,并且当旋转约45度时,反射镜3在也由中心弹簧7的收缩力增加的施加力的作用下旋转。然后,反射镜3到达如图6A和图6B所示的反射镜3旋转约90度的状态(基本上是第二位置)。此时,在图6A和图6B所示的示例中,突出部分41和42随着切换板4在顺时针方向上旋转而旋转,同时反射镜3从第一位置移动到第二位置,以便突起部分42可以抵接在踢板50的一端上。

如上所述,成像装置100配置成使得反射镜3的弹出可以将反射镜3的反射模式从第一反射模式(图2A)切换到第二反射模式(图2B)。应该注意的是,即使当反射镜3弹出时,反射镜3的光路也不会在显示屏的侧面上使用,以便显示屏的占用面积不会变小,也不会限制显示屏。

反射镜3可以用于从第二位置(图1B)返回到第一位置(图1A)。也就是说,由于丝杆9可以沿着x轴方向在与上述实施例中的方向相反的方向上旋转,因此切换机构300的切换板4可以随着构件5的移动而沿着x轴方向移动。结果,在图6A和图6B中,中心弹簧7可以从切换板4的突起部分42抵接在踢板50的一端上的状态在与抵接的方向相反的方向上对突起部分42施力。此施加力可以使反射镜3在与箭头400的方向相反的方向上旋转,并将反射镜3压靠在挡块28上。因此,例如,反射镜3可以旋转约90度,如图5A和图5B中所示。

前述描述仅为具体实现方式,并不用以限制本发明的保护范围。本领域的技术人员在所公开的技术范围内容易想到的任何变化或替换都应落入本发明的保护范围内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

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