成像装置和终端的制作方法

1.本实用新型涉及电子产品领域，尤其涉及一种成像装置、以及一种终端。


背景技术：

2.对于具备摄像功能的终端，其出于外形结构等限制，镜头与图像传感器之间可能呈夹角设置，需要配合棱镜对光路进行引导，以达到成像目的。棱镜通常通过支架固定于终端内部，且需要与图像传感器形成预设距离，以收容装配公差，避免棱镜与图像传感器之间形成抵持压力。
3.该预设距离的设置，容易导致图像传感器灰尘或水汽侵入，可能影响到成像质量。且用于固定棱镜的支架增加了成像装置的结构复杂度，容易累积装配公差，使得棱镜与图像传感器的预设距离难以控制，也可能影响到成像装置的成像质量。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本技术提供了一种能够减小棱镜与图像传感器之间距离的成像装置及包括该成像装置的终端，具体包括如下方案：
5.本技术提供一种成像装置，包括棱镜、图像传感器、基板、镜头及外壳，镜头和基板分别相对于外壳固定，图像传感器固设于基板朝向外壳内部的一侧，棱镜收容于外壳内部，并包括正对镜头的入光面，和正对图像传感器的出光面，棱镜还包括反光面，光线从入光面进入棱镜，经反光面反射后从出光面射出，出光面与图像传感器和/或基板贴合。
6.本技术通过棱镜的出光面与图像传感器和/或基板之间的贴合，能够减小棱镜与图像传感器之间的距离，消除棱镜与图像传感器之间的预设距离，避免外界灰尘或水汽入侵。同时因为省去了单独用于固定棱镜的支架，也简化了成像装置的结构，减小装配公差。
7.一种实施例，出光面包括出光区，光线从出光区射出出光面，图像传感器包括成像区，出光区完全覆盖成像区。
8.在本实施例中，通过使出光区完全覆盖成像区，能够提高图像传感器的利用率。
9.一种实施例，棱镜还包括固定部，固定部在出光面上形成至少一个贴合区，贴合区与图像传感器或基板贴合，或同时与图像传感器和基板共同形成的平面贴合。
10.在本实施例中，因为图像传感器与基板相对位置固定，因此通过设置贴合区与图像传感器或基板贴合，能够使棱镜相对于图像传感器位置固定。
11.一种实施例，贴合区的边缘与出光区的边缘重合，或贴合区与出光区间隔设置。
12.在本实施例中，通过使至少一个贴合区围设在出光区的周围，能够避免射入成像区的光线被贴合区遮挡，进而影响图像传感器的成像质量。
13.一种实施例，固定部包括第一固定部和第二固定部，第一固定部和第二固定部沿第一方向分列棱镜的两侧，第一方向垂直于光线在棱镜内的传播方向。
14.在本实施例中，通过沿第一方向在棱镜两侧分别设置第一固定部和第二固定部能够提高棱镜与图像传感器的连接稳定性。
15.一种实施例，固定部还包括第三固定部，第三固定部沿第二方向位于棱镜的一侧，且第二方向与第一方向相互垂直。
16.在本实施例中，通过第三固定部与图像传感器或基板的贴合，进一步增加了棱镜与图像传感器之间的贴合面积，使得棱镜相对于图像传感器的固定更加牢固。
17.一种实施例，固定部还包括第四固定部，第四固定部沿第二方向位于棱镜相对于第三固定部的另一侧。
18.在本实施例中，第四固定部与第三固定部配合，在第二方向上增加了棱镜与图像传感器之间的贴合面积，进一步增加棱镜相对于图像传感器的连接可靠性。
19.一种实施例，固定部为三角型、梯型或阶梯型。
20.在本实施例中，通过使固定部为三角形、梯形或阶梯型，能够在不大幅度增加棱镜体积的前提下，增大棱镜与图像传感器之间的贴合面积。
21.一种实施例，所述棱镜与图像传感器和/或基板通过胶水、无影胶或双面胶粘合。
22.在本实施例中，通过胶水、无影胶或双面胶能够保证棱镜相对于图像传感器或基板之间的贴合牢固。
23.一种实施例，入光面与出光面相互垂直。
24.在本实施例中，通过设置入光面和出光面的垂直，使得外界光线在垂直进入入光面后，还能够垂直从出光面射出，避免光线在棱镜中传播时出现反射或折射的损耗，进而保证射入图像传感器的进光量。
25.一种实施例，镜头包括第一镜头和第二镜头，第一镜头和第二镜头分列基板的相对两侧，对应图像传感器包括第一图像传感器和第二图像传感器，棱镜包括第一棱镜和第二棱镜，第一图像传感器和第一棱镜相对于基板位于第一镜头的同侧，第二图像传感器和第二棱镜相对于基板位于第二镜头的同侧。
26.在本实施例中，基板两侧分别设置有第一镜头和第二镜头，在第一镜头的同侧设置对应的第一图像传感器和第一棱镜，在第二镜头的同侧设置对应的第二图像传感器和第二棱镜，能够实现第一棱镜与第一图像传感器的直接贴合，以及第二棱镜与第二图像传感器的直接贴合，消除第一棱镜与第一图像传感器之间的预设距离，及第二棱镜与第二图像传感器之间的预设距离，避免外界灰尘和水汽侵入第一图像传感器和第二图像传感器，从而影响成像质量。
27.本技术还提供一种终端，包括上述任一种实施例的成像装置。
28.本技术终端因为采用了上诉的成像装置，因此也具备了上述成像装置可能具备的有益效果，并使得终端的整体结构更加简单，同时提升终端的成像质量。
附图说明
29.为更清楚地阐述本实用新型的构造特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。
30.图1为本技术提供的成像装置的工作场景示意图；
31.图2为本技术提供的成像装置一侧视角的结构示意图；
32.图3为本技术提供的成像装置一种实施例的分解结构示意图；
33.图4为本技术提供的成像装置一种实施例的内部结构示意图；
34.图5为本技术提供的成像装置一种实施例中棱镜的一种结构示意图；
35.图6为本技术提供的成像装置一种实施例中棱镜的另一种结构示意图；
36.图7为本技术提供的成像装置一种实施例中棱镜的另一种结构示意图；
37.图8为本技术提供的成像装置一种实施例中棱镜的另一种结构示意图；
38.图9为本技术提供的成像装置一种实施例中棱镜的另一种结构示意图；
39.图10为本技术提供的成像装置另一种实施例一侧视角的结构示意图；
40.图11为图10所示实施例一侧视角的分解结构示意图；
41.图12为图10所示实施例另一侧视角的分解结构示意图。
具体实施方式
42.为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的较佳实施方式。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本技术的公开内容理解的更加透彻全面。
43.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本技术。
44.下面结合附图，具体说明本技术成像装置100的具体结构及成像过程。
45.请参阅图1，图1为本技术成像装置100的工作场景示意图。如图1所示，物体a表面的光线l被本技术成像装置100的镜头140捕获，光线l经镜头140射至棱镜110上，并通过棱镜110改变传播方向。光线l经棱镜110改变传播方向后射至图像传感器120上，以使得物体a在图像传感器120上成像。
46.请参阅图2和图3，图2为本技术成像装置100一侧视角的结构示意图，图3为本技术成像装置100的分解结构示意图。在图2的示意中，成像装置100包括基板130、镜头140及外壳150。其中，基板130与外壳150相对固定，镜头140固定于外壳150上，并穿过外壳150指向内腔151中。在图3的示意中，基板130与外壳150合围形成内腔151，内腔151中还收容有棱镜110和图像传感器120。图像传感器120固设于基板130朝向内腔151的一侧，棱镜110则相对于基板130固定。
47.镜头140沿第二方向002固定连接于外壳150的一端，且镜头140可以直接固定于外壳150上，也可以通过其他方式固定于外壳150上，本技术实施例对此不作具体限制。其中，第二方向002与镜头140的轴向同向。在图3所示的实施例中，外壳150包括镜头支架152，镜头支架152可以与外壳150一体成型，也可以与外壳150可拆卸连接，本技术不做具体限制。通过镜头支架152可以使得镜头140相对于外壳150固定。具体的，镜头140的一端插设于镜头支架152的轴孔1521中，进而将镜头140固定于镜头支架152上。镜头140的另一端露出镜头支架152并沿第二方向002朝向背离镜头支架152的一侧，以捕获光线l。
48.基板130沿第三方向003固设于外壳150的一端，如图3所示，第三方向003垂直于第一方向001和第二方向002。其中，第一方向001垂直于光线l在棱镜110内部的传播方向(请参阅图4)。具体的，光线l从棱镜110的入光面111射至反光面113，再从反光面113反射至出光面112，光线l在棱镜110内部的传播形成两个传播方向。此时，第一方向001需要同时垂直
于这两个方向。即，光线l在棱镜110中两个传播方向构成一平面，第一方向001垂直于该平面。具体的，基板130可以为矩形板，且可以与外壳150可拆卸连接，本技术不作具体限制。在图3所示的实施例中，基板130相对于外壳150固定连接。具体的，基板130包括安装面131，安装面131为基板130正对内腔151的表面。外壳150固定连接于安装面131上。
49.请参阅图3和图4，其中，图4为成像装置100去掉外壳150后的内部结构示意图。如图3和图4所示，棱镜110包括入光面111、出光面112和反光面113，其中入光面111正对镜头140，出光面112正对图像传感器120，反光面113位于入光面111和出光面112之间，并分别与入光面111和出光面112形成一定夹角，以使得光线l从入光面111进入后，再从出光面112射出。光线l从入光面111进入棱镜110，经反光面113反射后从出光面112射出。其中，通过棱镜110的出光面112与图像传感器120贴合，以使得棱镜110相对于基板130固定。
50.棱镜110可以为三角型、梯形棱柱或其他形状，本技术不做具体限制。在图3所示的实施例中，棱镜110为三棱镜，其入光面111为棱镜110正对镜头140的一侧面，出光面112为棱镜110正对图像传感器120的另一侧面，反射面113分别连接入光面111和出光面112，且分别与入光面111和出光面112形成一定夹角。具体的，如图4所示，镜头140捕获的光线l，经镜头140射至正对镜头140的入光面111处，从入光面111垂直射入棱镜110内部。射入棱镜110内部的光线l射至反光面113表面，经反光面113的反射后，射至出光面112，最后从出光面112射出。
51.一种实施例，如图4所示，入光面111与出光面112垂直连接。可以理解的，通过设置入光面111与出光面112的垂直连接，使得外界光线在垂直进入光面111后，还能够垂直地从出光面112射出，进一步避免光线在棱镜110中传播时出现反射或折射的损耗，进而保证射入图像传感器120的进光量。
52.请参阅图3，图像传感器120包括成像区121，成像区121用于接收从出光面112射出的光线l。图像传感器120固定连接于基板130上，本技术对图像传感器120与基板130的连接方式不做具体限定。在图3所示的实施例中，图像传感器120凹设于基板130上，使得图像传感器120朝向内腔151的表面与安装面131形成一平整的平面，使得出光面112可以与图像传感器120贴合，也可以与图像传感器120和基板130形成的共同的平面贴合，从而使棱镜110相对于基板130固定。另外，图像传感器120正对内腔151，并完全收容于内腔151中。
53.一种实施例，图像传感器120还可以固设于安装面131上。此时，通过使出光面112与图像传感器120贴合，使得棱镜110相对于基板130固定。
54.进一步的，棱镜110的出光面112可以与图像传感器120或基板130贴合，或可以同时与图像传感器120和基板130共同形成的平面贴合，进而使得棱镜110相对于基板130固定，本技术对此不做具体限制。可以理解的，棱镜110的出光面112与图像传感器120贴合，使得棱镜110能够相对于图像传感器120固定。
55.另外，如图3所示，外壳150与基板130的安装面131形成的内腔151具有与棱镜110的外形结构相适应的形状，以使得棱镜110能够完全收容于外壳150中。
56.在现有技术中，一般通过棱镜支架或其他结构将棱镜110固定于终端200(图中为示出)内部，且为了避免棱镜110与图像传感器120之间形成抵持压力，需要棱镜110与图像传感器120之间形成预设距离以用于收容装配公差。而棱镜110与图像传感器120之间的预设距离容易使得图像传感器120受到灰尘和水汽侵入，可能影响到成像质量。且专门设置固
定棱镜110的支架或其他结构，增加了成像装置100的结构复杂度，容易积累装配公差，使得棱镜110和图像传感器120的预设距离难以控制，也可能影响到成像质量。本技术通过棱镜110的出光面112与图像传感器120或基板130贴合，能够减小棱镜110与图像传感器120之间的距离，消除棱镜110与图像传感器120的预设距离，避免外界灰尘与水汽侵入图像传感器120，进而造成图像传感器120的损坏，使得成像质量不高。同时，通过使棱镜110直接固定于图像传感器120或基板130上，省去了单独用于固定棱镜110的棱镜支架或结构，进一步简化了成像装置100的结构，且减小零部件之间的装配公差。
57.一种实施例，棱镜110相对于图像传感器120或基板130之间的贴合可以通过胶水、无影胶或双面胶实现，本技术对棱镜110与图像传感器120或基板130之间的贴合方式不做具体限定。通过胶水、无影胶或双面胶能够保证棱镜110相对于图像传感器120或基板130之间的贴合牢固。
58.一种实施例请参阅图5，图5为棱镜110一侧视角的结构示意图。如图5所示，出光面112包括出光区1121，光线l从出光区1121射出出光面112。当棱镜110通过出光面112与图像传感器120或基板130贴合时，出光区1121能够完全覆盖图像传感器120的成像区121，以提高图像传感器120的利用率。在本实施例中，采用可透光的粘接剂，如光学胶、无影胶等粘接剂时，还可以设置粘接剂进一步位于出光区1121之内，使得棱镜110的出光区1121与图像传感器120的成像区121通过粘接剂贴合，进一步提高棱镜110与图像传感器120之间的连接稳定性。
59.如图5所示，棱镜110还包括固定部114，固定部114在出光面112上形成至少一个贴合区1141，贴合区1141可以为长方形、正方形、圆形或其他形状。另外，贴合区1141的边缘可以与出光区1121的边缘重合，也可以与出光区1121间隔设置，本技术对贴合区1141的形状和位置不做具体限制。通过至少一个的贴合区1141与图像传感器120或基板130贴合，使得棱镜110的位置相对于图像传感器120固定。进一步的，至少一个的贴合区1141围设于出光区1121的周围，能够避免射入成像区121的光线被贴合区1141遮挡，进而影响图像传感器120的成像质量。在本实施例中，当采用非透光的粘接剂，如双面胶时，可以使非透光的粘接剂位于贴合区1141内，使得固定部114的贴合区1141与图像传感器120或基板130贴合，进而使得棱镜110与图像传感器120固定，且不遮挡出光区1121的出射光线l。
60.一种实施例，当使用非透光的粘接剂使贴合区1141与图像传感器120或基板130贴合时，可以进一步的提高贴合区1141的表面粗糙度或在贴合区1141的表面增设凹凸不平的结构，如波浪结构、锯齿结构、或点阵结构等，进而提升粘接剂与相对两个表面之间的接触面积，使得贴合区1141与图像传感器120或基板130之间的连接稳定性提高。
61.进一步的，固定部114可以为三角型、三棱锥、梯型或者阶梯型，本技术不作具体限制。通过使固定部114为三角型、三棱锥或梯型等结构，能够在不大幅度增加棱镜110的体积的前提下，增大棱镜110与图像传感器120或基板130之间的贴合面积。具体的，在图5所示的实施例中，固定部114包括第一固定部1142和第二固定部1143，第一固定部1142和第二固定部1143为三角型，沿第一方向001分列于出光区1121的两侧，其边缘与出光区1121重合。
62.如图3所示，固定部114一共设有四个贴合区1141，其中，第一固定部1142和第二固定部1143上分别设有两个贴合区1141，位于同一侧的两个贴合区1141间隔一定距离设置，且边缘均与出光区1121重合。通过第一固定部1142和第二固定部1143分别与图像传感器
120或基板130贴合，能够进一步提高棱镜110与图像传感器120的连接稳定性。
63.一种实施例，第一固定部1142和第二固定部1143为三棱锥结构。具体的，请参阅图6，图6为第一固定部1142和第二固定部1143为三棱锥的结构示意图。如图6所示，当第一固定部1142和第二固定部1143为三棱锥时，入光面111为梯形形状。
64.一种实施例，第一固定部1142和第二固定部1143为阶梯型结构。具体的，请参阅图7，图7为第一固定部1142和第二固定部1143为阶梯型结构的结构示意图。如图7所示，当第一固定部1142和第二固定部1143为阶梯型结构时，入光面111呈“凸”形。
65.一种实施例，固定部114还可以包括第三固定部1144。请参阅图8，图8为第三固定部1144的结构示意图。第三固定部1144沿第二方向002位于棱镜110的一侧，即第三固定部1144可以沿第二方向002位于棱镜110的入光面111的一侧，也可以位于棱镜110的反光面113的一侧。在图8所示的实施例，第三固定部1144沿第二方向002位于棱镜110的反光面113一侧。通过第三固定部1144与图像传感器120或基板130的贴合，进一步增加了棱镜110与图像传感器120之间的贴合面积，使得棱镜110相对于图像传感器120的固定更加的稳定。
66.一种实施例，固定部114还可以包括第四固定部1145。请参阅图9，图9为第四固定部1145的结构示意图。如图9所示，第四固定部1145沿第二方向002位于棱镜110相对于第三固定部1144的另一侧。可以理解的，当第三固定部1144沿第二方向002位于棱镜110的反光面113一侧时，第四固定部1145与之相对的位于棱镜110的入光面111一侧，反之也可。通过第四固定部1145与第三固定部1144配合，在第二方向002上增加了棱镜110与图像传感器120或基板130之间的贴合面积，进一步增加了棱镜110相对于图像传感器120的连接可靠性。
67.一种实施例，请参阅图10-图12，图10为镜头140包括第一镜头145和第二镜头146的一侧视角结构示意图，图11为图10所示实施例一侧视角的分解结构示意图，图12为图10所示实施例的另一侧视角的分解结构示意图。如图10所示，镜头140包括第一镜头145和第二镜头146，外壳150包括第一外壳155和第二外壳156。其中，第一镜头145与第一外壳155固定连接，第二镜头146与第二外壳156固定连接，第一外壳155与第二外壳156分别固定连接于基板130沿第三方向003的相对两侧面上，第一镜头145和第一外壳155位于基板130的同侧，第二镜头146和第二外壳156位于基板130的同侧。可以理解的，如图10所示，基板130包括相背的第一表面135和第二表面136，第一表面135和第二表面136为基板130沿第三方向003的相对表面。其中，第一外壳155固定连接于第一表面135上，且与基板130形成第一内腔1515。第二外壳156固定连接于第二表面136上，且与基板130形成第二内腔1516。
68.一种实施例，如图11所示，第一镜头145和第二镜头146可以通过双镜头支架153与第一外壳155和第二外壳156固定连接。具体的，双镜头支架153包括第一轴孔1535和第二轴孔1536，双镜头支架153可以分别与第一外壳155和第二外壳156可拆卸连接。第一镜头145沿第二方向002的一端设有与第一轴孔1535配合的第一连接部1451，即第一镜头145通过第一连接部1451插设于第一轴孔1535内，以使得第一镜头145固定于双镜头支架153上，且相对于基板130位于第一外壳155的同侧。第二镜头146沿第二方向002的一端设有与第二轴孔1536配合的第二连接部1461，即第二镜头146通过第二连接部1461插设于第二轴孔1536内，以使得第二镜头146固定于双镜头支架153上，且相对于基板130位于第二外壳156的同侧。另外，第一镜头145与第一连接部1451相对的另一端从双镜头支架153中露出，沿第二方向
002朝向背离双镜头支架153的一侧。第二镜头146与第二连接部1461相对的另一端从双镜头支架153中露出，沿第二方向002朝向背离双镜头支架153的一侧。进一步的，双镜头支架153同时相对于第一外壳155和第二外壳156固定，即使得第一镜头145和第二镜头146相对于第一外壳155和第二外壳156固定。
69.进一步的，如图11所示，图像传感器120包括第一图像传感器125(请参阅图12)和第二图像传感器126，棱镜110包括第一棱镜115和第二棱镜116。其中，第一图像传感器125和第一棱镜115相对于基板130位于第一镜头145的同侧，且第一图像传感器125和第一棱镜115均收容于第一内腔1515内部。第二图像传感器126和第二棱镜116相对于基板130位于第二镜头146的同侧，且第二图像传感器126和第二棱镜116均收容于第二内腔1516内部。
70.如图11和图12所示，第一图像传感器125和第二图像传感器126相背地固凹设于基板130沿第三方向003的两表面上。可以理解的第一图像传感器125朝向第一内腔1515的侧面与第一表面135形成一平整的平面，第二图像传感器126朝向第二内腔1516的侧面与第二表面136形成一平整的平面。另外，第一图像传感器125与第一镜头145位于基板130的同侧，第二图像传感器126与第二镜头146位于基板130的同侧。
71.第一棱镜115与第一镜头145位于基板130的同侧，且贴合于第一图像传感器125或基板130上。第二棱镜116与第二镜头146位于基板130的同侧，且贴合于第二图像传感器126或基板130上。
72.通常的，成像装置100设置第一镜头145和第二镜头146，能够通过两个镜头的搭配实现不同的成像效果。利用本技术的结构，在第一镜头145的同侧设置对应的第一图像传感器125和第一棱镜115，在第二镜头146的同侧设置对应的第二图像传感器126和第二棱镜116，也能够消除棱镜110与图像传感器130之间的预设距离，避免外界灰尘与水汽侵入图像传感器120。同时，还省去了需要固定第一棱镜115和第二棱镜116的支架或其他结构，进一步简化了成像装置100的结构，且减小零部件之间的装配公差。
73.本技术还包括一种终端200(图中未示出)，终端200包括上述任一种实施例的成像装置100。终端200可以为电脑、移动手机或其他电子产品，本技术对此不做具体限制。可以理解的，本技术终端200因为采用了上述的成像装置100，因此也具备了上述成像装置100可能具备的有益效果，使得终端200的整体结构更加简单，同时提升终端的成像质量。
74.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易的想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。