CN205139547U - 成像装置 - Google Patents
成像装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN205139547U CN205139547U CN201520839587.5U CN201520839587U CN205139547U CN 205139547 U CN205139547 U CN 205139547U CN 201520839587 U CN201520839587 U CN 201520839587U CN 205139547 U CN205139547 U CN 205139547U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ball
- installation portion
- optical axis
- lens
- lug boss
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B5/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
- G02B13/0055—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element
- G02B13/0065—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element having a beam-folding prism or mirror
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/64—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
- G02B27/646—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
- G02B7/023—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses permitting adjustment
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
- H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
- H04N23/681—Motion detection
- H04N23/6812—Motion detection based on additional sensors, e.g. acceleration sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
- H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
- H04N23/682—Vibration or motion blur correction
- H04N23/685—Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation
- H04N23/687—Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation by shifting the lens or sensor position
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Adjustment Of Camera Lenses (AREA)
- Studio Devices (AREA)
Abstract
一种成像装置,包括前透镜组和后透镜组,所述前透镜组在其物体侧包括反射器元件和前透镜元件;支撑构件,其固定到固定构件并支撑反射器元件,包括位于反射器元件的反射表面后的球向摆动操作支撑部,并且将支撑前透镜元件的可移动构件支撑为绕预定点进行球向摆动;旋转防止部,其防止可移动构件绕前透镜元件的光轴旋转;检测器支撑部;安装部,其安装到固定构件;致动器,其驱动可移动构件以使可移动构件响应于施加到成像光学系统的振动而球向摆动;检测器,其检测可移动构件的位置变化;调整部,其调整安装部相对于固定构件的位置。本实用新型改进了防抖系统的小型化、提高了对于前透镜元件的支撑精度并且提升了对于前透镜元件的驱动控制性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及装配有防抖(图像抖动修正/图像稳定化/抖动减小)系统的成像装置。
背景技术
近年来,主要设计用于获取静止/动态摄影图像的移动电子设备(诸如数字摄像机(静态摄像机)和数字录像机(camcorder)(摄像机))以及将能够拍摄这样的摄影图像作为附属功能的其他移动电子设备(诸如装配有相机的移动电话和装配有相机的智能设备(智能手机或平板电脑等))已经普及。对于包含在这样的移动电子设备中的成像装置存在装配有所谓的防抖(图像抖动修正/图像稳定化/抖动减小)系统的需求,该系统被设计为减小由振动(例如手的抖动)所导致的在图像平面上的图像抖动。
作为防抖系统,在本领域中已知下述类型的防抖系统:一种类型的防抖系统为,沿着垂直于光轴的平面移动(移位)诸如透镜组(其包括至少一个透镜元件)或图像传感器的防抖(图像稳定化)光学元件;另一种类型的防抖系统为,改变这样的防抖光学元件相对于光轴的角度(倾斜)。另外,在日本未审专利公开第2014-89325号(专利文献1)、日本未审查专利公开第2008-134329号(专利文献2)和日本专利第5,096,496号(专利文献3)中已经提出了另一种类型的防抖系统,该系统驱动防抖光学元件沿着假想球平面进行球向摆动而没有方向限制(下文中称为球向摆动操作),该假想的球平面具有预定的球向摆动中心。
在执行球向摆动操作的防抖系统类型中,球向摆动操作的球向摆动中心经常设定在光学系统的光轴上(或该光轴的延长线上)的点处。然而,如果简单地将用于防抖系统的支撑机构设置在该光轴上,则该机构可能会对光学系统的光学路径产生干扰,从而需要将支撑机构的设置考虑在内,使得该支撑机构不与光学路径发生干扰。
在专利文献1中,修正透镜组(图像稳定化透镜组)通过图像抖动修正单元(该单元被设置为可移动构件)进行支撑,而且对该图像抖动修正单元被支撑为可以通过多个辊子(滚动构件)(所述辊子安装在图像抖动修正单元位于修正透镜组附近的部分与固定构件之间)来执行球向摆动操作。因此,球向摆动中心通过设置在修正透镜组附近的支撑机构虚拟设置,代替将支撑机构设置在球向摆动中心的位置。在专利文献2中,对修正透镜组(图像稳定化透镜组)的支撑使其可以通过相似的结构执行球向摆动操作。在专利文献1和2所公开的结构中,在垂直于光轴的方向上,用于支撑机构的安装空间较大。
在专利文献3中,整个相机段(包括光学系统和图像传感器)被驱动为执行球向摆动操作,而且对该相机段的支撑使其可以利用突出部作为在固定部分上形成的支撑点来执行球向摆动操作。在专利文献3中,实质上的球向摆动中心被设定在光轴的延长部分上,因此,难以将专利文献3所公开的结构应用到仅驱动构成光学系统的多个光学元件中的一部分来执行防抖(图像稳定化)操作的类型的防抖系统。此外,根据专利文献3所公开的结构,由于对整个相机进行驱动以执行球向摆动操作,所以防抖系统尺寸的增加不可避免。
此外,在专利文献1、2和3中的每一个中,在固定构件上设置了用于检测可移动构件的位置的传感器,固定构件采用使得可移动构件可以执行球向摆动操作的方式支撑可移动构件。因此,当调整可移动构件的位置(例如,调整至球向摆动中心的位置)时,在传感器(其设置在固定位置处)之间出现了相对的位置偏移,而可移动构件(其位置通过传感器进行检测)可能会对传感器的检测精度产生影响。即使相对的位置偏移落在可控水平内,也需要以某种方式对位置偏移导致的影响进行修正,以便检测可移动构件的位置并且控制可移动构件的驱动,而这增加了处理负荷。
实用新型内容
鉴于上述问题提出了本实用新型,本实用新型提供了装配有执行球向摆动操作的防抖系统的成像装置,其中,光学元件被驱动为进行球向摆动以修正图像抖动,并且该成像装置的尺寸减小,并展示出对于防抖光学元件的支撑精度的提高和对驱动控制性能的提升。
根据本实用新型的一个方面,提供了一种成像装置,其包括:前透镜组,其构成成像装置的成像光学系统的一部分,并且包括反射器元件和至少一个前透镜元件,该至少一个前透镜元件位于反射器元件的物体侧,其中,反射器元件包括在不同的方向上对从物体侧入射的光束进行反射的反射表面;后透镜组,其构成成像光学系统的另一部分,并且位于前透镜组的图像侧;可移动构件,其支撑前透镜元件;固定构件,其至少支撑反射器元件;支撑构件,其固定到固定构件并且支撑可移动构件,以允许可移动构件绕预定的点进行球向摆动,所述预定的点相对于沿着前透镜元件的光轴的方向位于反射表面之后;致动器,其响应于施加到成像光学系统的振动而将驱动力施加到可移动构件以使得可移动构件绕预定的点进行球向摆动;以及检测器,在可移动构件绕预定的点进行球向摆动时,所述检测器检测可移动构件的位置改变。支撑构件包括:球向摆动操作支撑部,其在沿着前透镜元件的光轴的方向上位于反射表面之后,并且支撑可移动构件的受支撑部分以允许可移动构件绕预定的点进行球向摆动;旋转防止部,其防止可移动构件绕前透镜元件的光轴旋转;检测器支撑部,其支撑检测器;以及安装部,固定构件安装在该安装部上。该成像装置进一步包括调整部,其使得安装部可以相对于固定构件而在位置上进行调整。
所希望的是,调整部允许安装部沿着垂直于前透镜元件的光轴的平面相对于固定构件移动,同时防止安装部在沿着前透镜元件的光轴的方向上相对于固定构件向着物体侧移动。
调整部可以包括:邻接部,其形成在固定构件上,其中,在沿着前透镜元件的光轴的方向上,从邻接部的相对侧至物体侧,安装部邻接邻接部;突出部,其从邻接部向着物体侧的相对侧突出;以及孔,其形成在支撑构件的安装部中,并且突出部在孔中宽松接合。调整部使得,在通过调整在孔的内边缘与突出部的外围之间的空隙而限定的范围内,在沿着垂直于前透镜元件的光轴的平面的方向上,可以相对于固定构件进行调整安装部的位置。
所希望的是,固定构件的邻接部包括螺孔,在沿着前透镜元件的光轴的方向上,螺孔向着物体侧的相对侧开口。成像装置设置有螺栓,螺栓包括轴部和头部,轴部插入到安装部的孔中以便螺纹接合在固定构件的螺孔中,头部固定到轴部。将轴部拧入螺孔中导致安装部夹在头部与邻接部之间。
所希望的是,安装部包括凸起部,凸起部是弹性可变形的并且形成在安装部的面对螺栓的头部的表面上,并且其中,在螺孔中拧轴部导致头部按压凸起部并且使凸起部弹性变形,从而产生使安装部按压邻接部的偏斜力。
所希望的是,在沿着前透镜元件的光轴的方向上,通过邻接部分的突出部与螺栓的头部之间的接合来限定邻接部与头部之间的最小空隙。利用邻接部与头部之间的最小空隙,支撑构件的安装部沿着垂直于前透镜元件的光轴的平面是可移动的。
所希望的是,调整部包括垫片,垫片插入在邻接部与安装部之间,以在沿着前透镜元件的光轴的方向上调整支撑构件相对于固定构件的位置。
所希望的是,致动器包括音圈电机,音圈电机包括永磁体和线圈,永磁体受到可移动构件的支撑,线圈相对于固定构件受到固定的支撑。检测器包括磁传感器,其感测永磁体的磁场变化,以获得可移动构件的位置信息。
所希望的是,支撑构件的球向摆动操作支撑部包括凹陷,在凹陷中形成凹球形表面,并且,可移动构件的受支撑部分包括凸球向表面,其与凹球形表面可滑动地接合。
所希望的是,支撑构件的旋转防止部包括旋转防止凸起部,其在前透镜元件的光轴的延伸的径向方向上凸起。
所希望的是,反射器元件包括棱镜和平面镜中的一种。
所希望的是,成像装置包括垫圈,其装配在螺栓的轴部上,并且,将轴部拧在螺孔中导致安装部夹在垫圈与邻接部之间。
所希望的是,凸起部包括多个凸起部,多个凸起部绕安装部的孔以相等的角向间隔形成在安装部的表面上。
根据本实用新型,通过使前透镜元件(其是构成弯折光学系统的前透镜组的光学元件并且位于反射器元件前方)进行球向摆动以执行图像稳定化操作(球向摆动操作),成像装置在向前和向后的方向上较薄(在将物体侧限定为前侧时)并且在图像稳定化性能上更优。可移动构件受到球向摆动操作支撑部(其在沿着前透镜元件的光轴的方向上位于反射器元件的反射表面之后)的支撑,从而可以执行球向摆动操作,并且通过设置在支撑构件上的旋转防止部来防止可移动构件的旋转。使用在反射器元件的反射表面后方的空间作为用于球向摆动操作支撑部的安装空间使得可以实现在空间利用上更优而不干扰任何光学路径的用于可移动构件的支撑结构。另外,通过借由支撑构件的旋转防止部来防止可移动构件的旋转,可移动构件可以被驱动为,使用小型、重量轻且简单的致动器来执行高精度和高稳定性的球向摆动操作。另外,通过在检测器(其检测可移动构件的位置变化)受到支撑构件的支撑的同时使得支撑构件的位置相对于固定构件是可调整的,当相对于固定构件对支撑构件的位置作出调整时,在检测器与可移动构件之间不出现位置关系的变化,从而使得可以以高精度控制可移动构件的球向摆动操作。另外,当相对于固定构件对支撑构件的位置作出调整时,球向摆动操作支撑部与旋转防止部之间的位置关系也不变化,这使得可以以高精度来支撑可移动构件。利用上述特征,实现了如下的改进:改进了防抖系统的小型化,其中前透镜元件被驱动为进行球向摆动以修正图像抖动;提高了对于前透镜元件的支撑精度;以及提升了对于前透镜元件的驱动控制性能。
附图说明
下面将参照所附附图对本实用新型进行详细说明,其中:
图1是根据本实用新型的成像单元(成像装置)的实施方案的前方立体图,其显示了成像单元的外观;
图2是从物体侧观察的成像单元的平面图;
图3是沿着图2中所示的线III-III得到的横截面图;
图4是在用于第一透镜元件的支撑部与驱动机构的元件分离的状态下的成像单元的部分分解的前方立体图;
图5是处于与图4相同的状态下的成像单元的部分分解的后方立体图;
图6是在用于第一透镜元件的支撑部与驱动机构的其他元件从图4和图5所示的状态进一步分离的状态下的成像单元的部分分解的前方立体图;
图7是第一透镜框和传感器支持部的结合的前方立体图;
图8是第一透镜框和传感器支持部的结合的部分是横截面的前方立体图,其中第一透镜框在图7中显示的部分被显示为横截面;
图9是从成像单元的前方观察到的、第一透镜框和传感器支持部的结合的前方水平视图;
图10是从成像单元的左侧观察到的、第一透镜框和传感器支持部的结合的侧面水平视图;
图11是从成像单元的后方观察到的、第一透镜框和传感器支持部的结合的后方水平视图;
图12是从成像单元的底部观察到的、第一透镜框和传感器支持部的结合的视图;
图13是沿着图10中所示的线XIII-XIII得到的横截面图;
图14是第一透镜框、第一透镜元件和其他元件的前方立体图;
图15是从成像单元的前方观察到的,第一透镜框、永磁体(其由第一透镜框支撑)和线圈(其由覆盖构件支撑,该覆盖构件固定到成像单元的壳体)的前方水平视图;
图16是从成像单元的左侧观察到的、包括第一透镜框的图14所示元件的侧面水平视图;
图17是从成像单元的后方观察到的、包括第一透镜框的图14所示元件的后方水平视图;
图18是从成像单元的底部观察到的、包括第一透镜框的图14所示元件的视图;
图19是传感器支持部的前方立体视图;
图20是从成像单元的前方观察的传感器支持部的前方水平视图;
图21是从成像单元的左侧观察的传感器支持部的侧面水平视图;
图22是从成像单元的后方观察的传感器支持部的后方水平视图;
图23是从成像单元的底部观察的传感器支持部的视图;
图24是壳体、传感器支持部、第一透镜框和成像单元的其他元件的后方立体视图,其示出了将传感器支持部安装到壳体的过程;
图25是壳体、传感器支持部、第一透镜框和成像单元的其他元件的后方立体视图,其示出了将传感器支持部安装到壳体的过程;
图26是壳体、传感器支持部、第一透镜框和成像单元的其他元件的后方立体视图,其示出了将传感器支持部安装到壳体的过程;
图27是图24、图25和图26所示的成像单元的元件的底部视图,其显示了从成像单元的底部观察的、第一透镜框和传感器支持部已经安装到壳体的状态。
图28是图24、图25和图26所示的成像单元的元件的侧面水平视图,其显示了从成像单元的左侧观察的、第一透镜框和传感器支持部已经安装到壳体的状态。
图29是图24、图25和图26所示的成像单元的元件的后方水平视图,其显示了从成像单元的后方观察的、第一透镜框和传感器支持部已经安装到壳体的状态。
图30是沿着图29中所示的线XXX-XXX得到的横截面图;
图31是类似于图30的视图,其示出了沿着与图30相同的平面得到的、在形成于壳体的支撑座与形成于传感器支持部的安装部之间安装了垫片的情况;以及
图32是设置于成像单元的成像光学系统的截面图,其沿着成像单元的第一光轴、第二光轴和第三光轴所处的平面得到。
具体实施方式
下面将参考图1至图32描述根据本实用新型的成像单元(成像装置)10的实施方案。在下面的描述中,参考附图中所示的双头箭头的方向确定向前和向后方向,向左和向右方向以及向上和向下方向。物体侧对应于前侧。如图1和图2中的成像单元10的外观所示,成像单元10具有横向伸长的形状,其在向前和向后方向上较窄并且在向左和向右方向上伸长。
成像单元10设置有图32中所示的成像光学系统。如图32所示,该成像光学系统设置有第一透镜组(前透镜组)G1、第二透镜组(后透镜组)G2、第三透镜组(后透镜组)G3以及第四透镜组(后透镜组)G4。第一透镜组G1设置有第一棱镜(反射器元件)L11,成像单元10进一步在第四透镜组G4的右手侧(图像平面侧)设置有第二棱镜(第二反射器元件)L12。成像单元10的成像光学系统被配置为弯折光学系统,其在第一棱镜L11和第二棱镜L12中的每一个处基本上以直角反射(弯折)光束。如图3和图32所示,第一透镜组G1配置有第一透镜元件(前透镜组的至少一个前透镜元件)L1、第一棱镜L11和第二透镜元件L2。第一透镜元件L1位于第一棱镜L11的入射表面L11-a的前面(在第一棱镜L11的入射表面L11-a的物体侧上),而第二透镜元件L2位于第一棱镜L11的出射表面L11-b的右手侧(图像平面侧)。第一透镜元件L1是单一透镜元件,其设置为使得其入射表面L1-a面对物体侧,并且使得其出射表面L1-b面对第一棱镜L11的入射表面L11-a。第二透镜组G2、第三透镜组G3和第四透镜组G4中的每一个是不包括反射器元件(诸如棱镜)的透镜组。
如图32所示,从摄影物体发散出并沿着第一光轴O1(其从成像单元10的前面在向后方向上延伸)入射在第一透镜元件L1的光束通过入射表面L11-a进入第一棱镜L11并且借由第一棱镜L11的反射表面L11-c而在沿第二光轴O2(从左至右延伸)的方向被反射以从第一棱镜L11的出射表面L11-b出射。随后,从出射表面L11-b出射的光束穿过第一透镜组G1的第二透镜元件L2以及第二至第四透镜组G2、G3和G4(第二至第四透镜组G2、G3和G4处于第二光轴O2上),并且通过第二棱镜L12的入射表面L12-a入射到第二棱镜L12。随后,穿过入射表面L12-a的光束借由第二棱镜L12的反射表面L12-c而在沿着第三光轴O3(向前延伸)的方向上被反射,并且入射到图像传感器(图像获取设备)14的成像表面,以在其上形成物体图像。第一光轴O1和第三光轴O3基本上彼此平行,并且与第二光轴O2一起位于共同的平面上。成像单元10具有在沿着第二光轴O2的方向上伸长的形状,第一透镜组G1在成像单元10的长度方向上位于成像单元10的端部(左端)附近。
第一光轴O1、第二光轴O2和第三光轴O3所处的假想平面表示为参考平面(第一参考平面)P1(见图9至图11、图15至图17、图20至图22以及图28和图29)。垂直于第一参考平面P1的假想平面(第一光轴O1位于其上)表示为参考平面(第二参考平面)P2(见图2、图9、图11至图13、图15、图17、图18、图20、图22、图23、图29和图30)。
第一透镜元件L1是平凹透镜元件。更具体地,第一透镜元件L1的入射表面L1-a(其面对物体侧)被形成为平坦表面,第一透镜元件L1的出射表面L1-b(其面对第一棱镜L11)被形成为凹表面。另外,从成像单元10的前面观察,在沿着第二参考平面P2的方向上,第一透镜元件L1具有半月形状,其形成(限定)为,位于第二光轴O2向其延伸的一侧的第一透镜元件L1的外边缘(圆形的边缘,其圆心在第一光轴O1上)部分被切掉。第一棱镜L11的入射表面L11-a和出射表面L11-b基本上彼此垂直,第一棱镜L11的反射表面L11-c位于相对于入射表面L11-a和出射表面L11-b基本上为45度的角度处。类似于第一棱镜L11,第二棱镜L12的入射表面L12-a和出射表面L12-b基本上彼此垂直,第二棱镜L12的反射表面L12-c位于相对于入射表面L12-a和出射表面L12-b基本上为45度的角度处。
成像单元10设置有壳体(固定构件)20和后支撑板21。如图4至图6以及图24至图29所示,壳体20设置有盒形部22、第一支撑部23以及第二支撑部24。盒形部22朝向成像单元10的后方开口,第一支撑部23位于盒形部22的左侧,第二支撑部24位于盒形部22的右侧。尽管附图未显示,但是分别支持第二透镜组G2和第三透镜组G3的一个透镜框和另一透镜框位于盒形部22内并且受盒形部22支撑。如图4和图6所示,第一支撑部23和第二支撑部24设置有分别支持第一棱镜L11和第二棱镜L12的棱镜支持框23a和棱镜支持框24a。第一透镜组G1的第二透镜元件L2受到第一支撑部23的固定的支撑,第四透镜组G4受到第二支撑部24的固定的支撑。第二支撑部24在其前方设置有矩形开口24b,并且对图像传感器14进行支撑的图像传感器板15(见图32)被固定到第二支撑部24,以位于矩形开口24b内。如图4和图5所示,壳体20的后方通过后支撑板21而闭合。后支撑板21在紧挨着第一支撑部23后方的位置处设置有安装开口21a(参见图5)。
上述支持第二透镜组G2的透镜框(未显示)和上述支持第三透镜组G3的透镜框(未显示)在壳体20的盒形部22内被支撑为沿着第二光轴O2线性可移动,并且这两个透镜框分别通过两个透镜驱动电机M(部分显示在图1、图4和图5中)的驱动力而沿着第二光轴O2被驱动,两个透镜驱动电机M受到第二支撑部24的支撑。成像单元10的成像光学系统是变焦透镜系统(可变焦距透镜系统),并且通过沿第二光轴O2移动第二透镜组G2和第三透镜组G3而执行变焦操作(倍率变化操作)。此外,通过沿第二光轴O2移动第三透镜组G3来执行调焦(focusing)操作。
成像单元10设置有防抖(图像抖动修正/图像稳定化/抖动减少)系统,其减少由振动(诸如手的抖动)导致的图像平面上的图像抖动。该防抖系统使得第一透镜组G1的第一透镜元件L1沿着假想的球面绕球向摆动中心A1(见图3和图13)球向摆动,该球向摆动中心A1位于从第一光轴O1延伸的直线(即,第一光轴O1的延长线)上。下文中,将该第一透镜元件L1沿着假想的球面绕球向摆动中心A1的摆动操作称为球向摆动操作。成像装置的本实施方案的附图中的第一光轴O1表示的是,在不执行图像抖动修正操作时,在第一透镜元件L1位于第一透镜元件L1的初始光学设计位置(即,其在防抖系统的球向摆动操作中第一透镜元件L1的驱动范围的中心)的状态下的第一透镜元件L1的光轴的位置。下文中,该状态(参考状态)下的第一透镜元件L1的位置称为图像稳定化初始位置。
成像单元10在其左端附近设置有第一透镜框(可移动构件)30和传感器支持部(支撑构件)31。第一透镜元件L1由第一透镜框30固定地支撑,第一透镜框30借由传感器支持部31支撑为可以执行相对于传感器支持部31的球向摆动操作。传感器支持部31受到壳体20的第一支撑部23的固定的支撑。覆盖构件32(其形状为围绕第一透镜框30)安装在壳体20的第一支撑部23上。
成像单元10设置有电磁致动器,该电磁致动器包括两个用于驱动第一透镜框30(第一透镜元件L1)的音圈电机(VCM)。特别地,成像单元10设置有成对的永磁体81和82(见图7至图10、图14至图16以及图28)以及成对的线圈83和84(图6和图15),永磁体81和线圈83构成两个音圈电机中的一个,永磁体82和线圈84构成两个音圈电机中的另一个。成对的永磁体81和82受到第一透镜框30的支撑,成对的线圈83和84受到覆盖构件32的支撑。成像单元10进一步设置有由传感器支持部31支撑的成对的霍尔传感器(检测器/磁传感器)85和86(见图6、图8、图10、图19至图21和图23)。使用成对的霍尔传感器85和86检测由电磁致动器驱动的第一透镜框30(第一透镜元件L1)的位置。
永磁体81和82中的每一个具有扁平的长方体形状。永磁体81和82在形状和尺寸上基本相同。永磁体81和82分别具有磁极边界线Q1和磁极边界线Q2,如图9和图10所示,而且永磁体81和82中的每一个的北极和南极位于相关联的磁极边界线Q1或Q2的相对的侧。尽管在附图中磁极边界线Q1和Q2中的每一个被显示为直线,但是每个磁极边界线Q1和Q2的南极和北极之间的实际的边界是在永磁体的厚度方向上连续形成的假想的面。
如图15所示,线圈83是伸长的空芯线圈,其包括彼此基本平行的成对的线性部83a以及成对的曲线(U形)部83b(其在各自端部处连接成对的线性部83a)。类似地,线圈84是伸长的空芯线圈,其包括彼此基本平行的成对的线性部84a以及成对的曲线(U形)部84b(其在各自端部处连接成对的线性部84a)。线圈83和84的每一个形状为薄而平的线圈,使得在穿过空芯部的方向上的厚度小于横断成对的线性部的方向上的宽度。磁极边界线Q1和线性部83a的伸长方向彼此基本平行,磁极边界线Q2和线性部84a的伸长方向彼此基本平行。线圈83和84在形状和尺寸上彼此基本相同。线圈83和84分别受到两个线圈支撑构件87和88(见图6)的支撑,线圈支撑构件87和88固定地安装到覆盖构件32。
如图14至图18所示,第一透镜框30设置有框架形状的透镜支持部40、支撑部41以及成对的磁体支持部42和43。第一透镜元件L1固定装配在透镜支持部40中。支撑部41和磁体支持部42和43中的每一个在相对于第二参考平面P2更靠左的位置处连接至透镜支持部40的外围。支撑部41从透镜支持部40的外围的磁体支持部42与43之间的部分向后延伸,并且在支撑部41的后端附近设置有悬臂形枢转臂41a,其在向右的方向上延伸,接近第二参考平面P2(第一光轴O1)(见图3、图5、图13、图17和图18)。枢转臂41a在其端部(右端)设置有枢转凸起部(受支撑部分)44,其向后凸起。枢转凸起部44具有在其向后方向上直径减小(即,在向后的方向上锥化)的圆锥形状,并且圆锥形枢转凸起部44的尖端平滑形成为半球(球形凸表面)。如图3、图13和图18所示,枢转臂41a在其(枢转臂41a的与枢转凸起部44相对的侧(前侧)的)端部进一步设置有曲线表面41b。曲线表面41b形成为球形表面,该球形表面为面向前方的凸表面,而包括该球形表面的假想的球的表面的中心与球向摆动中心A1一致。
磁体支持部42和43中的每一个形成为从透镜支持部40向后倾斜地延伸,并且所成的角度使得从第一光轴到磁体支持部42和43的距离在远离透镜支持部40的方向上(相对于向其后端的方向上,即,向后方向上)增加。在第一透镜框30处于图像稳定化初始位置的状态下,磁体支持部42和43位于第一参考平面P1的相对的侧,相对于第一参考平面P1基本对称。永磁体81装配到磁体支持部42中形成的凹陷中并且由该凹陷支持,永磁体82装配到磁体支持部43中形成的凹陷中并且由该凹陷支持。
第一透镜框30在支撑部41的后端(枢转臂41a的底端附近)进一步设置有导引部45。导引部45具有向后开口的沟槽以及成对的面对表面45a,面对表面45a形成该沟槽的侧壁表面。成对的面对表面45a是彼此基本平行的平坦表面。在第一透镜框30处于图像稳定化初始位置的状态下,成对的面对表面45a位于第一参考平面P1的相对的侧,相对于第一参考平面P1基本对称。从图18可见,枢转凸起部44和导引部45相对于向前和向后方向是设置在基本相同的位置的。
第一棱镜L11(其受到壳体20的棱镜支持框23a的支持)设置为使得入射表面L11-a位于第一光轴O1上并且面对前方,还使得出射表面L11-b位于第二光轴O2上并且面对右方。安装空间23b形成在壳体20中,并且设置在棱镜支持框23a的左侧和后侧。棱镜支持框23a设置有成对的支撑座(调整部/邻接部)25,其向后凸起,棱镜支持框23a在成对的支撑座25的面对后方的端部进一步设置有成对的空心圆柱形延伸突出部(调整部/突出部)26,其向后突出。成对的支撑座25位于第一参考平面P1的相对的侧,相对于第一参考平面P1对称,成对的空心圆柱形的延伸突出部26位于第一参考平面P1的相对的侧,相对于第一参考平面P1基本对称。每个延伸突出部26在其底端(前端)设置有锥化表面26a,其具有截断的圆锥的形状(在向着相关联的延伸突出部26的端部的方向上减小其直径)(见图5、图24和图30)。如图5、图24、图25和图30所示,在每个支撑座25中形成了螺孔25a,螺孔25a的轴线在向前/向后的方向上延伸,并且每个螺孔25a的端部(后端)在相关联的延伸突出部26的端部表面开口。除了每个支撑座25和每个延伸突出部26,壳体20在棱镜支持框23a上进一步设置有弹簧支撑凸起部27,其向后凸起(图3和图5)。此外,棱镜支持框23a在其面对左方的表面上设置有偏斜臂支撑凸起部28和成对的支持壁29,该支持壁29位于偏斜臂支撑凸起部28的相对的侧(见图4和图6)。弹簧支撑凸起部27和偏斜臂支撑凸起部28位于第一参考平面P1上。
如图3所示,偏斜臂36设置在壳体20的安装空间23b中。如图6所示,偏斜臂36设置有支撑板部36a和阶梯按压部36b,支撑板部36a弯曲为L形,阶梯按压部36b形成在支撑板部36a的端部。在支撑板部36a的两壁中分别形成了两个接合孔36c和36d,接合孔36c和36d彼此基本垂直。通过将偏斜臂支撑凸起部28接合在接合孔36c中并且将弹簧支撑凸起部27插入到接合孔36d中,偏斜臂36受到壳体20的支撑(见图3)。在安装偏斜臂36之前将螺旋弹簧37装配在弹簧支撑凸起部27上,并且将偏斜臂36安装到壳体20,以使得螺旋弹簧37的一端与另一端(其轴线在向前和向后的方向上延伸)分别接触棱镜支持框23a和支撑板部36a。接合孔36c和偏斜臂支撑凸起部28形成为允许偏斜臂36相对于壳体20在向前和向后的方向上稍稍移动;并且接合孔36d和弹簧支撑凸起部27形成为允许偏斜臂36相对于壳体20在向前和向后的方向上稍稍移动(接合孔36c是在向前和向后的方向上伸长的孔,接合孔36d是在向前和向后的方向上延伸的通孔);偏斜臂36通过螺旋弹簧37的偏斜力而向后偏斜。偏斜臂36在螺旋弹簧37的偏斜方向上的移动借由接合孔36c的前端与偏斜臂支撑凸起部28的接合而受到限制(防止偏斜臂36脱离壳体20)。另外,支撑板部36a被支持在成对的支持壁29之间,防止偏斜臂36在向上和向下的方向上相对于壳体20移动。
如图19至图23所示,传感器支持部31设置有底板部60以及成对的传感器支撑凸起部(检测器支撑部)61和62,传感器支撑凸起部61和62形成为从底板部60向前凸起。如图7至图13所示,成对的传感器支撑凸起部61和62设置有两个倾斜表面,当传感器支持部31和第一透镜框30结合时,所述两个倾斜表面分别面对第一透镜框30的磁体支持部42和43。霍尔传感器85和霍尔传感器86被装配到在成对的传感器支撑凸起部61和62的两个倾斜表面上形成的两个凹陷中,从而受其支撑。霍尔传感器85和86电连接至对成像单元10的工作进行控制的控制电路(未显示),使得霍尔传感器85和86输出的信息被发送至控制电路。
传感器支持部31的底板部60设置有成对的安装部63、成对的圆形宽松接合孔(调整部/孔)64、枢转凹陷(球向摆动操作支撑部)65以及旋转防止凸起部(旋转防止部)66。成对的安装部63安装至壳体20的成对的支撑座25。成对的圆形宽松接合孔64形成为在向前和向后的方向上穿过成对的安装部63。枢转凹陷65位于成对的安装部63之间。每个安装部63在相关联的宽松接合孔64的内部外围表面的前端设置有锥化表面64a,锥化表面64a具有在向前方向(朝向安装部63的前表面的方向)上逐渐增加其内径的圆锥形状(见图19和图20)。如图22至图25所示,每个安装部在其后端设置有后表面63a,后表面63a从底板部60的最靠后的部分向前凹陷(即,形成为向前阶梯部)。每个安装部63的后表面63a在基本围绕相关联的宽松接合孔64的圆环范围中形成,四个支撑凸起部63b形成在每个后表面63a上(即,总共八个支撑凸起部63b形成在两个后表面63a上)以从其向后凸起。每个支撑凸起部63b形成为半球凸起部(见图23),四个支撑凸起部63b以相对于相关联的宽松接合孔64的基本相同的角向间隔(90度间隔)沿圆周设置于每个后表面63a上(图22、图24和图25)。
枢转凹陷65是具有圆锥形状内表面的凹陷,其允许第一透镜框30的枢转凸起部44装配到其中,而且枢转凹陷65的最靠内的底部分形成为球形(凹球形),其对应于枢转凸起部44的端部形状(球形尖端)。旋转防止凸起部66是杆状凸起部,其轴线(伸长方向)在枢转凹陷65的径向方向上延伸。旋转防止凸起部66在其整个长度上(其轴线方向上)的横截面形状基本上是均匀的。随着枢转凸起部44装配到枢转凹陷65中(如图3和图13所示),旋转防止凸起部66插入在第一棱镜框30的导引部45的成对的面对表面45a之间(见图7、图8、图10、图11、图25、图26和图29)。导引部45可以沿着第一参考平面P1相对于旋转防止凸起部66移动(滑动)(在成像单元10的向前/向后方向上和向左/向右方向上),防止导引部45在连接成对的面对表面45a的方向(成像单元10的向上和向下方向)上相对于旋转防止凸起部66移动。
如图24所示,随着成对的安装部63的前表面(其上形成了锥化表面64a)面对壳体20的成对的支撑座25,传感器支持部31在向前方向上从后侧插入在第一支撑部23的安装空间23b中。如图5所示,在此阶段,在后支撑板21已经安装在壳体20上的情况下,传感器支持部31可以通过安装开口21a插入在安装空间23b中。将传感器支持部31插入到安装空间23b中导致成对的延伸突出部26(其形成在成对的支撑座25的端部)分别进入成对的宽松接合孔64,如图25和图30所示。在此插入操作期间,成对的宽松接合孔64的锥化表面64a作用为导引部,其将成对的延伸突出部26导引到成对的宽松接合孔64中,这使得易于将成对的延伸突出部26插入到成对的宽松接合孔64中而不需要在每个延伸突出部26与相关联的宽松接合孔64之间做出精确的对准。在传感器支持部31插入安装空间23b中的情况下,直到成对的安装部63的前表面接触成对的支撑座25的端部,传感器支持部31才被防止向前进一步移动(向前进一步插入)。即,通过将传感器支持部31插入在安装空间23b中直到成对的安装部63的前表面接触成对的支持座25的端部,传感器支持部31在沿着第一光轴O1的方向上(成像单元10的向前和向后方向上)的位置是被限定的。如图25和图30所示,成对的延伸突出部26和成对的宽松接合孔64的直径被设定为使得成对的延伸突出部26可以宽松地装配到成对的宽松接合孔64,同时具有形成在每个延伸突出部26与相关联的宽松接合孔64之间的预定的径向空隙。另外,成对的锥化表面26a的外径和处于该互相面对状态(每个延伸突出部26与相关联的宽松接合孔64彼此面对的状态)的成对的宽松接合孔64的锥化表面64a的内径被设定为使得每个延伸突出部26以足够的余量宽松地接合在相关联的宽松接合孔64中(见图30)。因此,在成对的安装部63被简单地制作为邻接成对的支撑座25的端部的状态下,在由每个宽松接合孔64的内边缘与相关联的延伸突出部26的外围之间的空隙所限定的允许范围内,传感器支持部31可以沿着垂直于第一光轴O1的平面相对于壳体20移动。
传感器支持部31安装在壳体20的安装空间23b中,并且利用两个固定螺栓67固定到壳体20。每个固定螺栓67设置有轴部(螺栓轴部)67a和头部67b,轴部上形成螺纹(公螺纹),头部67b固定到轴部67a的端部并且头部67b的直径大于轴部67a的直径;环形垫圈68装配在每个固定螺栓67的轴部67a上以支撑在头部67b(轴部67a从头部67b凸起)的表面(相对于图30和图31的上表面)上。垫圈68的直径大于固定螺栓67的头部67b。如图26至图30所示,通过将两个固定螺栓67的轴部67a从后方拧到螺孔25a(螺孔25a形成于成对的支撑座25)中,借由将底板部60的每个安装部63夹在相关联的垫圈68与支撑座25之间,从而将传感器支持部31支撑在安装空间23b中。在传感器支持部31被这样支撑的状态下,成对的传感器支撑凸起部61和62位于棱镜支持框23a的左手侧,底板60位于棱镜支持框23a的后方,形成在底板60上的枢转凹陷65位于第一光轴O1的延长线上(见图3和图13)。旋转防止凸起部66的中心轴线位于第一参考平面P1上并且位于枢转凹陷65的左手侧。
将进一步详细讨论传感器支持部31到壳体20的安装结构。如上所述,四个支撑凸起部63b(每个具有半球形状)形成在传感器支持部31的每个安装部63的后表面63a上以从其向后凸起。在将传感器支持部31安装到壳体20时,将每个固定螺栓67拧到相关联的螺孔25a中导致相关联的垫圈68接触相关联的四个支撑凸起部63b。因为通过将传感器支持部31的成对的安装部63的前表面与成对的支撑座25的端部接合而防止了传感器支持部31向前移动,所以将每个固定螺栓67拧下从而减小每个支撑座25与相关联的垫圈68之间的在向前和向后方向上的间隙,导致在减小每个支撑凸起部63b从相关联的支撑座25的后表面63a的凸起量的方向(坍缩方向)上,在每个后表面63a上的四个支撑凸起部63b借由相关联的垫圈68而受到按压并弹性变形。这导致传感器支持部31由于在每个后表面63a上的支撑凸起部63b的弹性力而向前偏斜,从而导致传感器支持部31的成对的安装部63的前表面按压成对的支撑座25的端部。如图30所示,在成对的安装部63的前表面接触成对的支撑座25的端部的状态下,成对的延伸突出部26的端部从成对的宽松接合孔64分别向后凸起,每个固定螺栓67的拧入限制借由相关联的垫圈68与相关联的延伸突出部26的端部的接合而限定(在向前和向后的方向上的每个支撑座25与相关联的垫圈68之间的最小空隙得到限定)。如上所述,成对的宽松接合孔64和成对的延伸突出部26彼此宽松地接合,在每个延伸突出部26与相关联的宽松接合孔64之间具有预定的径向空隙,在每个固定螺栓67达到了其拧入限制的状态下,传感器支持部31相对于壳体20的位置可以沿着垂直于第一光轴O1的平面调整。在该调整期间,以每个支撑座25与相关联的垫圈68之间的最小空隙夹在每个支撑座25与相关联的垫圈68之间的传感器支持部31通过在每个后表面63a上的支撑凸起部63b的弹性变形所产生的偏斜力而得到稳定的支持。因此,当沿着垂直于第一光轴O1的平面而调整传感器支持部31相对于壳体20的位置时,借由上述偏斜力产生了适当的摩擦力,而该摩擦力的存在导致在使用夹具等调整传感器支持部31的位置时可以利用特定量的驱动力而相对于壳体20稳定地移动传感器支持部31。在完成了设定传感器支持部31的位置的操作之后,传感器支持部31利用粘合剂结合到壳体20。在该结合操作中,将上述偏斜力施加到传感器支持部31也防止传感器支持部31偏离设定的位置,这使得可以将传感器支持部31精确固定到壳体20。即,将偏斜力(每个支撑凸起部63b的弹性)施加到传感器支持部31有助于调整传感器支持部31相对于壳体20的位置,并且有助于将传感器支持部31精确固定到壳体20,从而可以高精度设定传感器支持部31相对于壳体20的位置。
另外,除了使得壳体20的成对的支撑座25与传感器支持部31的成对的安装部63直接彼此接触,也可以如图31所示地在每个支撑座25与相关联的安装部63之间插入垫片(调整部)69,以在沿着第一光轴O1的方向上调整传感器支持部31相对于壳体20的位置。在该情况下,所希望的是,通过拧紧每个固定螺栓67,借由使得每个垫圈68按压相关联的四个支撑凸起部63b以使支撑凸起部63b弹性变形,从而产生偏斜力以使成对的支撑座25按压传感器支持部31。
第一透镜框30通过传感器支持部31而受到壳体20的支撑。如图3所示,通过将支撑部41插入到安装空间23b中而使得第一透镜框30被安装在壳体20中,从而枢转臂41a位于壳体20的棱镜支持框23a与传感器支持部31的底板部60之间。通过将形成在枢转臂41a上的枢转凸起部44装配到形成在传感器支持部31中的枢转凹陷65中,并且通过将旋转防止凸起部66插入在第一透镜框30的导引部45的成对的面对表面45a之间,从而借由传感器支持部31支撑第一透镜框30。枢转臂41a的曲线表面41b(其形成在枢转臂41a的相对于枢转凸起部44相对的侧)接触偏斜臂36的阶梯按压部36b,偏斜臂36被向前按压为对抗螺旋弹簧37的偏斜力。这导致偏斜臂36(其接收螺旋弹簧37的排斥力)对着枢转凹陷65的底部按压枢转凸起部44的端部,使得第一透镜框30(其支持第一棱镜元件L1)受到传感器支持部31的稳定的支撑,同时可以执行球向摆动操作。在第一透镜框30的该受支撑状态下,第一透镜元件L1位于第一棱镜L11的入射表面L11-a的前方。另外,如图7、图8和图10所示,磁体支持部42邻近传感器支持部31的传感器支撑凸起部61,并且磁体支持部43邻近传感器支持部31的传感器支撑凸起部62。
如图24至图26所示,在将第一透镜框30和传感器支持部31安装到壳体20时,所希望的是下述顺序:首先,从前方将第一透镜框30插入壳体20的第一支撑部23中;接下来,从后方将传感器支持部31安装到壳体20的第一支撑部23;之后,拧紧两个固定螺栓67。另外,在传感器支持部31上执行位置调整操作和固定操作,以固定(限定)第一棱镜框30的支撑位置。
如图1、图2和图4至图6所示,覆盖构件32成形为从前方覆盖壳体20的第一支撑部23。覆盖构件32设置有侧壁70和前壁71。侧壁70覆盖第一支撑构件23的上侧、下侧和左侧,而前壁71覆盖第一支撑部23的前方。照相光圈72(第一透镜元件L1通过该照相光圈而暴露)形成在前壁71中。侧壁70设置有多个接合孔73,前壁71设置有多个接合孔74。壳体20的第一支撑部23设置有多个接合凸起部23c和多个凸起部23d,接合凸起部23c和凸起部23d分别接合在接合孔73和接合孔74中。将覆盖构件32的每个接合孔73和74与相关联的接合凸起部23c或23d接合的同时,通过将覆盖构件32装配在第一支撑构件23上,覆盖构件32受到壳体20的固定支撑。
覆盖构件32在侧壁70与前壁71之间的边界上设置有两个线圈插入孔75。两个线圈支撑构件87和88(其支撑两个线圈83和84)安装在覆盖构件32上,以便覆盖两个线圈插入孔75的外侧,并且将两个线圈83和84分别插入两个线圈插入孔75中。在覆盖构件32安装到壳体20的状态下,线圈83和84定位为分别面对永磁体81和82(见图15)。穿过线圈83和84的电流的流动受到控制电路(未显示)的控制,所述控制电路控制成像单元10的总体工作。
在第一透镜框30外围表面上、相对于第一光轴O1的圆周方向上以基本相同的角向间距(90度的间距)处,第一透镜框30设置有四个位置限制凸起部46。如图9和图15所示,当第一透镜框30位于图像稳定化初始位置时,横向设置的成对的位置限制凸起部46在第一参考平面P1上,竖直设置的成对的位置限制凸起部46在第二参考平面P2上。覆盖构件32在其内侧设置有四个位置限制表面76,在覆盖构件32安装到壳体20时,四个位置限制表面76面对第一透镜框30的四个位置限制凸起部46。
在与第一透镜元件L1的支撑和驱动(移动)相关联的每个构件安装到壳体20的状态下,通过枢转凸起部44与枢转凹陷65之间的接合,第一透镜框30被支撑在传感器支持部31上,传感器支持部31连接至壳体20。如上所述,枢转凹陷65是这样的凹陷:其在传感器支持部31的底板部60的前侧开口,并且具有圆锥形的内表面(该内表面在朝向凹陷底的方向上逐渐减小其内径),而且,枢转凹陷65的最靠内的底部形成为具有凹球形表面。该凹球形表面是中心在球向摆动中心A1的球的表面的一部分。枢转凸起部44具有圆锥外表面的凸起,该圆锥外表面在向着枢转凸起部44的端部的方向上逐渐减小其直径,而且,枢转凸起部44的端部被形成为具有凸球形表面。该凸球形表面是中心在球向摆动中心A1的球的表面的一部分。借由螺旋弹簧37偏斜的偏斜臂36提供使枢转凹陷65的底部按压枢转凸起部44的端部的力,第一透镜框30被支撑为,通过在枢转凸起部44与枢转凹陷65之间的接触部分的导引,可以绕球向摆动中心A1球向摆动(使得枢转凸起部44相对于枢转凹陷65倾斜)。因为枢转凸起部44的端部形成绕球向摆动中心A1的球向表面的一部分,所以在改变枢转凸起部44与枢转凹陷65之间的接触点时执行该球向摆动操作而不改变球向摆动中心A1的位置。从图3和图13可见,枢转凹陷65的圆锥内表面形成为圆锥形状(其中心角大于枢转凸起部44的圆锥外表面的中心角),从而允许第一透镜框30执行球形摆动操作而不受干扰。另外,因为枢转凸起部44与枢转凹陷65之间的接触部分形成绕球向摆动中心A1的球向表面的一部分(上述凸球形表面和上述凹球形表面),并且因为枢转臂41a的曲线表面41b形成了绕球向摆动中心A1的(另一)球形表面的一部分,当第一透镜框30执行球向摆动操作时,偏斜臂36的阶梯按压部36b不在向前和向后的方向上移动,使得螺旋弹簧37的弹簧负载不变(在向前/向后方向上,偏斜臂36的阶梯按压部36b在枢转凸起部44的端部上给出固定的负载度,并且防止在除了向前/向后方向的方向上出现多余的负载)。这使得可以实现稳定且高精度的图像稳定化控制而电磁致动器(永磁体81和82以及线圈83和84)不在第一透镜框30的驱动控制上施加不利影响。
导引部45和旋转防止凸起部66用作旋转防止部,其防止第一透镜框30关于第一透镜元件L1的光轴旋转,同时允许第一透镜框30执行球向摆动操作。这里的“第一透镜元件L1的光轴”指的是在第一透镜框30位于图像稳定化初始位置时的第一透镜元件L1的光轴(即,附图中所示的光轴O1),以及在第一透镜框30从图像稳定化初始位置执行球向摆动操作时的第一透镜元件L1的光轴。旋转防止凸起部66形成为使得其轴线(伸长方向)在作为第一光轴O1的延长部分的假想线的径向方向上延伸,并且旋转防止凸起部66被夹在第一透镜框30的导引部45的成对的面对表面45a之间。旋转防止凸起部66的外围表面的被夹在(滑动接触)导引部45的成对的面对表面45a之间的部分形成为圆柱外围表面。通过将旋转防止凸起部66夹在导引部45的成对的面对表面45a之间,防止第一透镜元件L1绕第一透镜元件L1的光轴旋转。当第一透镜框30处于图像稳定化初始位置时,导引部45和旋转防止凸起部66防止第一透镜框30绕第一光轴O1旋转,因为第一透镜元件L1的光轴与附图中所示的第一光轴O1一致。另一方面,当第一透镜框30(第一透镜元件L1)由于球向摆动操作而处于相对于图像稳定化初始位置的倾斜位置时,导引部45和旋转防止凸起部66防止第一透镜框30绕倾斜的第一透镜元件L1的光轴旋转。
在成像单元10的向左和向右方向上,旋转防止凸起部66的长度大于每个面对表面45a的长度,导引部45沿着旋转防止凸起部66在向左和向右方向上是可滑动的。另外,在成像单元10的向前和向后的方向上,导引部45具有允许导引部45相对于旋转防止凸起部66滑动的深度。此外,旋转防止凸起部66的圆柱形外围表面允许导引部45相对于旋转防止凸起部66的轴线摆动(倾斜)(旋转防止凸起部66的轴线作为支撑点)。即,如果第一透镜框30在其中移动并且平行于第一参考平面P1的平面被限定为第一操作平面,则导引部45可以沿着第一操作平面在相对于旋转防止凸起部66的向前和向后的方向上以及向左和向右的方向上滑动。另外,如果第一透镜框30在其中移动并且垂直于第一参考平面P1且平行于第一光轴O1(即,平行于第二参考平面P2)的平面被限定为第二操作平面,则在该第二操作平面中,导引部45可以相对于旋转防止凸起部66沿着第一光轴O1在向前和向后的方向上滑动,并且绕旋转防止凸起部66的轴线摆动。根据这些移动,导引部45和旋转防止凸起部66可以防止第一透镜框30绕第一透镜元件L1的光轴旋转,而不会阻止第一透镜框30执行绕球向摆动中心A1的球向摆动操作。
第一透镜框30的球向摆动中心A1和旋转防止凸起部66的轴线中的每一个位于第一参考平面P1中。因此,当第一透镜框30从图像稳定化初始位置沿着第二操作平面(平行于第二参考平面P2的平面)而绕球向摆动中心A1摆动时,不会引起导引部45与旋转防止凸起部66的每个接触点的位置从第一透镜框30位于图像稳定化初始位置时的位置改变。相反,使第一透镜框30沿着第一操作平面(平行于第一参考平面P1的平面)而绕球向摆动中心A1摆动导致导引部45与旋转防止凸起部66的每个接触点的位置在绕球向摆动中心A1的摆动方向上改变。在向前和向后方向上将导引部45的深度设定为使得导引部45在第一透镜框30的该移动期间不脱离旋转防止凸起部66。尽管已经描述了第一透镜框30在沿着分别平行于第一参考平面P1和第二参考平面P2的第一操作平面和第二操作平面的方向上摆动的情况,但是除了第一操作平面和第二操作平面,第一透镜框30还可以沿着无限数量的平面(其中每个平面包括第一光轴O1)摆动。
驱动第一透镜框30(其如上所述地被支撑)使得第一透镜框30执行球向摆动操作的驱动器是电磁致动器,该电磁致动器包括两个音圈电机(VCM)。两个音圈电机中的一个由永磁体81和线圈83配置,另一个有永磁体82和线圈84配置。因为成像单元10包含上述旋转防止部(导引部45和旋转防止凸起部66)(所述旋转防止部防止第一透镜框30绕第一透镜元件L1的光轴旋转,同时允许第一透镜框30执行绕球向摆动中心A1的球向摆动操作),所以第一透镜框30可以被驱动为通过两个音圈电机(其在驱动力作用方向上是不同的)而精确且稳定地执行球向摆动操作。
下文将讨论驱动第一透镜框30以使得第一透镜框30执行球向摆动操作的驱动器。永磁体81和82中的每一个具有扁平形状(扁平长方体),沿着与绕球向摆动中心A1的公共假想球形表面相切的切平面延伸。线圈83和84中的每一个是扁平线圈,其通过将导线绕在与绕球向摆动中心A1的公共假想球形表面的切平面平行的平面上而形成。成对的线圈83和84定位为总是相对于第一参考平面P1基本对称,而不考虑第一透镜框30的球向摆动操作。类似地,成对的霍尔传感器85和86定位为总是相对于第一参考平面P1基本对称,而不考虑第一透镜框30的球向摆动操作。仅在第一透镜框30处于图像稳定化初始位置时,成对的永磁体81和82定位为相对于第一参考平面P1基本对称。在中心在球向摆动中心A1的假想的球的径向方向上,霍尔传感器85、永磁体81和线圈83从更靠近球向摆动中心A1的内径侧顺序排列,并且线圈83和霍尔传感器85位于永磁体81的磁场中。霍尔传感器86、永磁体82和线圈84从更靠近球向摆动中心A1的内径侧顺序排列,并且线圈84和霍尔传感器86位于永磁体82的磁场中。
一旦线圈83(其位于永磁体81的磁场中)受到激励,根据弗莱明左手定律,则在垂直于线圈83的成对的线性部83a并且垂直于永磁体81的磁极边界线Q1的方向上产生驱动力。类似地,一旦线圈84(其位于永磁体82的磁场中)受到激励,根据弗莱明左手定律,则在垂直于线圈84的成对的线性部84a并且垂直于永磁体82的磁极边界线Q2的方向上产生驱动力。线圈83和84借由覆盖构件32而受到壳体20的固定支撑,并且永磁体81和82受到第一透镜框30(其是可移动构件)的支撑,因此,在每个线圈83和84受到激励的情况下产生的驱动力充当使得第一透镜框30沿着绕球向摆动中心A1的假想的球形表面移动的力。因为两个音圈电机(永磁体81和线圈83的结合以及永磁体82和线圈84的结合)在绕第一光轴O1的圆周方向上设置在不同的位置,所以通过结合对穿过两个音圈电机的电流流动的控制,可以使第一透镜框30在任意方向上执行球向摆动操作。如上所述,在执行球向摆动操作时,由于导引部45与旋转防止凸起部66之间的接合,从而防止第一透镜框30绕第一透镜元件L1的光轴旋转。另外,形成在第一透镜框30上的四个位置限制凸起部46以及形成在覆盖构件32上的四个位置限制表面76用作限位器,其限定了第一透镜框30的球向摆动操作的机械移动的终点。这些限位器防止第一透镜框30过度移动至每个永磁体81和82与相关联的线圈83和84不彼此面对的点,从而可以通过两个音圈电机来一直安全且可靠地控制第一透镜框30的位置。
根据第一透镜框30的球向摆动操作的永磁体81的位置变化导致面对永磁体81的霍尔传感器85的输出变化,而且根据第一透镜框30的球向摆动操作的永磁体82的位置变化导致面对永磁体82的霍尔传感器86的输出变化。可以从两个霍尔传感器85和86的输出变化检测到第一透镜框30在其球向摆动操作期间的位置。
如果具有上述结构的成像单元10指向位于成像单元10前方的物体,则由物体反射的光(照相物体发散的光)在穿过了第一透镜元件L1之后通过入射表面L11-a进入第一棱镜L11,被第一棱镜L11的反射表面L11-c基本上以直角反射,并且向出射表面L11-b行进。接下来,从第一棱镜L11的出射表面L11-b发射的反射光在穿过第二透镜元件L2、第二透镜组G2、第三透镜组G3和第四透镜组G4之后从入射表面L12-a进入第二棱镜L12,被第二棱镜L12的反射表面L12-c基本上以直角反射,并且向出射表面L12-b行进。接下来,反射光从出射表面L12-b发射,并且被图像传感器14的成像表面捕捉(接收)。使用两个透镜驱动电机M,通过沿着第二光轴O2移动第二透镜组G2和/或第三透镜组G3而执行成像单元10的成像光学系统的变焦操作(倍率变化操作)和调焦操作。
在成像单元10中,使用第一透镜组G1的第一透镜元件L1(其位于第一棱镜L11前方)来执行图像稳定化(图像抖动修正/抖动减少)操作。如上所述,防抖系统相对于传感器支持部31和相对于壳体20固定的覆盖构件32而驱动第一透镜框30。选择第一透镜元件L1作为图像稳定化(防抖)光学元件的益处在于,即使成像单元10装配有防抖系统,成像单元10也可以在向前/向后的方向上构造为较薄。例如,不同于成像单元10的本实施方案,在防抖系统在垂直于第二光轴O2的方向上移动第二透镜组(对应于第二透镜组G2)或第三透镜组(对应于第三透镜组G3)的情况下,用于第二透镜组或第三透镜组的透镜框(未显示)的移动空间的确保以及用于该透镜框的驱动器的设置将在向前/向后方向上导致壳体20中所需的空间增加,从而导致成像单元10的厚度增加。
另外,根据成像单元10的本实施方案的结构,在执行图像稳定化控制时,只有第一透镜元件L1被驱动,而非整个第一透镜组G1,因此存在着移动部分紧凑的益处,因此使得驱动负载较小。在典型的防抖系统中,通常驱动整个透镜组以消除图像抖动。相反,在成像单元10的本实施方案的第一透镜组G1中,因为第一棱镜L11(其仅用作对入射光束进行反射的反射器元件)设置在第一透镜元件L1与第二透镜元件L2之间(第一透镜元件L1和第二透镜元件L2中的每一个具有折射能力),所以第一透镜元件L1与第二透镜元件L2之间的距离较大;因此,尽管第一透镜元件L1被单独驱动以执行图像稳定化控制,但是像差导致的恶化较小。因此,作为成像光学系统,像差受到整个第一透镜组G1(从第一透镜元件L1到第二透镜元件L2)的控制;然而,对于防抖系统,即使将第一透镜元件L1和第二透镜元件L2(第一透镜元件L1和第二透镜元件L2在光轴方向上彼此隔开,且第一棱镜L11位于其间)视为基本上不同的透镜组,也可以实现令人满意的光学性能,基于该发现,仅第一透镜元件L1被用作图像稳定化(防抖)光学元件。
相比于第一透镜元件L1沿着垂直于第一光轴O1的平面线性移动的情况,在第一透镜元件L1被驱动为执行图像稳定化操作时执行的球向摆动操作允许第一透镜元件L1在较小的空间内宽广地移动(当沿着第一光轴O1从前方观察成像单元10时)。因此,通过在保持成像单元10紧凑的同时增加图像稳定化操作可以容纳的最大振动角(不仅相对于向前/向后方向,也相对于向上/向下方向和向左/向右方向(在从前方观察成像单元10时)),图像稳定化性能可以得到改善。
特别地,在成像单元10中,关注集中于成像单元10是第一棱镜L11位于第一透镜元件L1后方的弯折光学系统的事实,球向摆动中心A1(第一透镜框30被驱动为绕球向摆动中心A1执行球向摆动操作)的位置设定在第一棱镜L11的反射表面L11-c之后的位置。在该结构中,第一棱镜L11后方的空间可以被有效利用为用于第一透镜框30的支撑机构的安装空间,而且通过就空间利用而言更优的结构实现球向摆动操作。更特别地,诸如枢转凸起部44(枢转臂41a)、枢转凹陷65(传感器支持部31)、偏斜臂36、螺旋弹簧37、导引部45以及旋转防止凸起部66(传感器支持部31)的与第一透镜框30的支撑相关联的部分被整合和容纳在第一棱镜L11的反射表面L11-c之后的位置。反射表面L11-c之后的位置位于成像单元10的成像光学系统的光学路径之外,从而即使在该位置安装了用于第一透镜框30的支撑结构,也不会出现在光学上不利的影响。
另外,永磁体81和82、线圈83和84以及霍尔传感器85和86(其与用于第一透镜元件L1的图像稳定化驱动和控制相关联)设置在第二参考平面P2的相对的侧上的两个(左和右)段中的左段,即,在由第一棱镜L11偏转的光束的行进方向上,第二参考平面P2与第二光轴O2延伸的侧相对的侧的段。此外,在第二参考平面P2的左侧的段,没有设置在光学上位于第一棱镜L11后方的成像光学系统的光学元件(即,参考图32从第二透镜元件L2起向右,没有成像光学系统的光学元件设置在该左段中),因此,在成像单元10的本实施方案中的永磁体81和82、线圈83和84以及霍尔传感器85和86的设置不易受到空间限制,从而适用于永磁体81和82、线圈83和84以及霍尔传感器85和86。
另外,诸如电机M的金属部件(其构成用于沿着第二光轴O2移动第二透镜组G2和第三透镜组G3的驱动机构的构件)设置在从第一棱镜L11延伸的光学路径周围(在第二参考平面P2的右侧的段中)。如果这些金属部件由磁性材料制作并且位于电磁致动器附近,这样的金属部件有可能对电磁致动器的图像稳定化驱动操作施加不利的影响。相反,在成像单元10中,永磁体81和82以及线圈83和84设置在第二参考平面P2的左侧的段中;因此,即使包含磁性金属,用于第二透镜组G2和第三透镜组G3的支撑和驱动机构也不易对电磁致动器的驱动产生不利影响。
如上所述,在成像单元10中,支撑第一透镜元件L1的第一透镜框30受到传感器支持部31(其支撑霍尔传感器85和86)的支撑,从而可以执行球向摆动操作。通过旋转防止凸起部66与导引部45之间的接合,传感器支持部31也具有防止第一透镜框30绕第一透镜元件L1的光轴旋转的能力。此外,成像单元10被构造为可以使得传感器支持部31相对于壳体20(其支撑除了第一光学元件L1之外的其他光学元件)而调整位置。通过调整传感器支持部31相对于壳体20的位置,可以将球向摆动中心A1设定在光学上最佳的位置。因此,传感器支持部31是多功能的,其具有下述能力:支撑霍尔传感器85和86的能力、以允许第一透镜框30执行球向摆动操作的方式支撑第一透镜框30的能力、防止第一棱镜框30旋转的能力以及对球向摆动中心A1的位置作出调整的能力。
根据该结构,可以在不降低位置精度的情况下对第一透镜元件L1作出光学调整。特别地,在对第一透镜元件L1作出光学调整时,传感器支持部31(其具有枢转凹陷65)相对于壳体20移动。传感器支持部31相对于壳体20的移动导致旋转防止凸起部66(其防止第一透镜框30旋转)和霍尔传感器85和86(其安装在成对的传感器支撑凸起部61和62上)随枢转凹陷65移动。因为旋转防止凸起部66与枢转凹陷65一同移动,所以旋转防止部(旋转防止凸起部66和导引部45)与第一透镜元件L1的球向摆动中心A1之间的相对位置保持不变。如果球向摆动中心A1与旋转防止部之间的相对位置关系变化,则依据相对位置关系变化的方向,有可能在第一透镜框30的支撑的精度上施加不利的影响,而不可能对成像单元10的本实施方案中的第一透镜框30的支撑精度施加这样的不利影响。另外,因为霍尔传感器85和86与枢转凹陷65一同移动,所以成对的永磁体81和82(其受到第一透镜框30的支撑)与霍尔传感器85和86(其受到传感器支持部31的支撑)之间的相对位置保持不变。因为霍尔传感器85和86工作为,在第一透镜框30的球向摆动操作(图像稳定化操作)期间检测永磁体81和82的位置的变化,以检测第一透镜框30的位置,如果成对的永磁体81和82与成对的霍尔传感器85和86之间的相对位置由于除了防抖驱动操作之外的原因变化,则会在第一透镜框30的位置的检测精度上施加不利的影响,而在成像单元10的本实施方案中,不可能出现这样的问题。
另外,因为传感器支持部31具有上述的多中功能,所以通过减小配置防抖系统的部件数量,可以有助于减小成像装置的尺寸、重量和生产成本。
尽管本实用新型是基于上述实施方案进行描述的,但是本实用新型不仅限于此;在不偏离本实用新型的范围的情况下,可以对上述实施方案作出各种修改。例如,用于调整传感器支持部31相对于壳体20的位置的位置调整部的结构不限于上述的位置调整部。特别地,在上述实施方案中,尽管设置在壳体20上的两个延伸突出部26被插入传感器支持部31的两个宽松接合孔64中,但是成像装置可以设置有一个或多于两个的位置调整部,每个包括分别对应于每个延伸突出部26和相关联的宽松接合孔64的突出部和孔。另外,延伸突出部26和宽松接合孔64的位置可以对调;即,下述实施方案也是可能的:对应于宽松接合孔64的孔形成在壳体20中,而对应于两个延伸突出部26的突出部形成在传感器支持部31上。另外,尽管在上述实施方案中每个延伸突出部26是圆柱形突出部,并且每个宽松接合孔64是圆形孔,但是下述实施方案也是可能的:每个延伸突出部26和每个宽松接合孔64具有与上述实施方案的形状不同的形状。
在上述实施方案中,如上所述,通过使每个固定螺栓67(每个垫圈68)按压相关联的四个支撑凸起部63b,借由多个支撑凸起部63b(其设置在传感器支持部31上以从其凸起)的弹性变形而产生用于使传感器支持部31按压壳体20的偏斜力。该结构就减少部件数量而言是更优的,因为无需额外构件就可以将偏斜力施加到传感器支持部31。然而,除了为传感器支持部31提供有多个支撑凸起部63b以使传感器支持部31偏斜,也可以通过不同的偏斜部来使传感器支持部31偏斜。例如,也可以将每个垫圈68替换为弹簧垫圈,或在传感器支持部31的每个后表面63a与相关联的垫圈68之间插入独立的偏斜构件。
在上述实施方案中,尽管传感器支持部31通过粘合剂最后固定至壳体20,但是将传感器支持部31固定到壳体20的方式不仅限于该特定方式。例如,可以通过调整每个固定螺栓67的拧紧量来简单地将传感器支持部31固定到壳体20。关于借由通过使固定螺栓67(垫圈68)按压支撑凸起部63b而导致的多个支撑凸起部63b的弹性变形所产生的用于使传感器支持部31按压壳体20的偏斜力,该修改的实施方案与上述实施方案相同,但是与上述实施方案的不同之处在于:在每个固定螺栓67达到其拧紧限制时,防止传感器支持部31相对于壳体20移动以移动至固定状态(此时,相关联的垫圈68邻接相关联的延伸突出部26的端部表面)。更具体地,当沿着垂直于第一光轴O1的平面调整传感器支持部31的位置时,每个固定螺栓67拧至拧紧限制之前的中间点(此时,相关联的垫圈68还没有接触相关联的延伸突出部26的端部表面)。在该状态下,被相关联的垫圈68按压的每个支撑凸起部63b发生弹性变形,使得传感器支持部31得到稳定的支持,这允许对传感器支持部31的位置进行高精度的调整。在调整并固定了传感器支持部31的位置之后,每个固定螺栓67拧下到其拧紧限制,此时,相关联的垫圈68邻接相关联的延伸突出部26的端部表面。于是,每个支撑凸起部63b几乎完全压缩,从而传感器支持部31的成对的安装部63固定支持在相关联的支撑座25与相关联的垫圈68之间。简而言之,在每个固定螺栓67拧下到其拧紧限制时,传感器支持部31进入固定状态(在该状态下,每个固定螺栓67的紧固力防止传感器支持部31相对于壳体20的位置进行调整)。
另外,对于采用允许第一透镜框30执行球向摆动操作的方式支撑第一透镜框30的结构,也可以采用不同于上述实施方案的结构。例如,枢转凸起部44和枢转凹陷65的位置可以对调;即,也可以为传感器支持部31提供对应于枢转凸起部44的凸起部,并且为第一透镜框30提供对应于枢转凹陷65的凹陷。另外,即使使用对应于枢转凸起部44的凸起部接触垂直于第一光轴O1的平表面(而不是枢转凹陷65的凹陷的底)的结构,第一透镜框30也可以执行球向摆动操作。在该情况下,第一透镜框30或传感器支持部31也可以设置有这样的凸起部和平表面中的一个。此外,除了采用使得第一透镜框30与传感器支持部31彼此直接接触的结构之外(如同上述使用枢转凸起部44和枢转凹陷65的结构),即使使用下述结构也可以使得第一透镜框30执行球向摆动操作:在所述结构中,中间构件设置在第一透镜框30与传感器支持部31之间,并且第一透镜框30和传感器支持部31通过中间构件连接,以允许第一透镜框30绕彼此垂直的两个轴线(例如,分别沿着第一参考平面P1和第二参考平面P2延伸的两个轴线)进行球向摆动。
也可以采用不同于上述旋转防止结构(其防止第一透镜框30相对于传感器支持部31旋转)的结构。例如,不同于导引部45(面对表面45a)与旋转防止凸起部66之间的关系,也可以通过为传感器支持部31设置孔或沟槽(其在第一光轴O1的径向方向延长)并且为第一透镜框30设置凸起部(该凸起部装配到伸长的孔或沟槽中)来防止第一透镜框30相对于传感器支持部31旋转。在该替换配置中,可取的是,设置在第一透镜框30上的上述凸起部形成为可以相对于伸长的孔或沟槽滑动和倾斜的形状。特别地,所希望的是,设置在第一透镜框30上的上述凸起部形成为杆状体或球状体,该杆状体具有圆柱形外围表面(类似在上述实施方案中提供的旋转防止凸起部66),该球状体具有球形外围表面。另外,在上述实施方案中提供的传感器支持部31设置有旋转防止凸起部66,旋转防止凸起部66形成为从枢转凹陷65向左(即,在与第二光轴O2延伸的方向相反的方向上)凸起。旋转防止凸起部66的该凸起方向(向左方向)被选择为这样的方向:旋转防止凸起部66不受空间限制,所述空间限制可以是外围结构(例如第一棱镜L11(棱镜支持框23a)、成对的传感器支撑凸起部61和62以及成对的安装部63)引起的;然而,依据与外围结构相关联的所获得的空间,也可以在不同于在枢转凹陷65的左侧位置的位置处设置旋转防止部(其在允许第一透镜框30执行球形摆动操作的同时防止第一透镜框30绕第一透镜元件L1的光轴旋转)。
尽管上述成像装置的成像光学系统使用棱镜作为反射器元件(其弯折光学路径),也可以由平面镜等替换棱镜作为反射器元件。另外,本实用新型也可以应用到下述类型的成像装置:其具有L形光学路径而不包括对应于成像光学系统中的第二棱镜L12的反射器元件。或者,本实用新型还可以应用到包括这样的弯折光学系统的成像装置:除了第一棱镜L11和第二棱镜L12之外,所述弯折光学系统还包括一个或多个额外的反射器元件。在任何情况下,通过弯折光学系统的反射器元件的光轴的弯折角度(反射角度)可以是不同于90度的任何角度。
另外,位于反射器元件(其对应于上述实施方案中的第一棱镜L11)的物体侧以执行图像稳定化操作的前透镜元件(第一透镜元件L1)可以是由多个透镜元件配置的透镜组,而不是类似上述实施方案中提供的第一透镜元件L1的单一透镜元件。
上述实施方案中的第一透镜元件L1具有半月形,其通过将第一透镜元件L1的外边缘的一部分切掉而形成,这有助于在沿着第二光轴O2的方向上使第一透镜组单元12小型化。然而,本实用新型中的前透镜元件的前方水平形状不限于半月形透镜元件的形状;本实用新型也可以应用于包括在前方水平视角上具有不同于半月形透镜的形状(例如,圆形形状)的前透镜元件的成像装置。
本实用新型不限制驱动部(其使得第一透镜框30执行球向摆动操作);只要满足与高速防抖驱动兼容的条件,也可以使用除了音圈电机之外的致动器。
可以在本文中描述的本实用新型的特定实施方案中进行明显的改变,这些修改处于本实用新型的所要求的精神和范围内。应当指出,包括在本文中的所有主题是说明性的,并不限制本实用新型的范围。
Claims (13)
1.一种成像装置,其特征在于,包括:
前透镜组,其构成所述成像装置的成像光学系统的一部分,并且包括反射器元件和至少一个前透镜元件,该至少一个前透镜元件位于所述反射器元件的物体侧,其中,所述反射器元件包括反射表面,该反射表面在不同的方向上对从物体侧入射的光束进行反射;
后透镜组,其构成所述成像光学系统的另一部分,并且位于所述前透镜组的图像侧;
可移动构件,其支撑所述前透镜元件;
固定构件,其至少支撑所述反射器元件;
支撑构件,其固定到所述固定构件并且支撑所述可移动构件,以允许所述可移动构件绕预定的点进行球向摆动,所述预定的点相对于沿着所述前透镜元件的光轴的方向位于所述反射表面后方;
致动器,其响应于施加到所述成像光学系统的振动而将驱动力施加到所述可移动构件以使得所述可移动构件绕所述预定的点进行球向摆动;以及
检测器,在所述可移动构件绕所述预定的点进行球向摆动时,所述检测器检测所述可移动构件的位置变化,
其中,所述支撑构件包括:球向摆动操作支撑部,其在沿着所述前透镜元件的所述光轴的所述方向上位于所述反射表面之后,并且支撑所述可移动构件的受支撑部分以允许所述可移动构件绕所述预定的点进行球向摆动;旋转防止部,其防止所述可移动构件绕所述前透镜元件的所述光轴旋转;检测器支撑部,其支撑所述检测器;以及安装部,其安装至所述固定构件,并且
其中,所述成像装置进一步包括调整部,其使得所述安装部能够相对于所述固定构件进行位置调整。
2.根据权利要求1所述的成像装置,其特征在于,其中,所述调整部允许所述安装部沿着垂直于所述前透镜元件的所述光轴的平面相对于所述固定构件移动,同时防止所述安装部在沿着所述前透镜元件的所述光轴的所述方向上相对于所述固定构件向着所述物体侧移动。
3.根据权利要求2所述的成像装置,其特征在于,其中所述调整部包括:
邻接部,其形成在所述固定构件上,其中,在沿着所述前透镜元件的所述光轴的所述方向上,从所述邻接部的相对侧至所述物体侧,所述安装部邻接所述邻接部;
突出部,其从所述邻接部向着所述物体侧的所述相对侧突出;以及
孔,其形成在所述支撑构件的所述安装部中,并且所述突出部在所述孔中宽松接合,
其中,所述调整部使得,在通过调整在所述孔的内边缘与所述突出部的外围之间的空隙而限定的范围内,在沿着垂直于所述前透镜元件的所述光轴的所述平面的方向上,所述安装部的位置能够相对于所述固定构件进行调整。
4.根据权利要求3所述的成像装置,其特征在于,其中,所述固定构件的所述邻接部包括螺孔,在沿着所述前透镜元件的所述光轴的所述方向上,所述螺孔向着所述物体侧的所述相对侧开口,
其中,所述成像装置设置有螺栓,所述螺栓包括轴部和头部,所述轴部插入到所述安装部的所述孔中以便螺纹接合在所述固定构件的所述螺孔中,所述头部固定到所述轴部,并且
其中,在将所述轴部拧入所述螺孔中会导致所述安装部夹在所述头部与所述邻接部之间。
5.根据权利要求4所述的成像装置,其特征在于,其中,所述安装部包括凸起部,所述凸起部是弹性能够变形的并且形成在所述安装部的面对所述螺栓的所述头部的表面上,并且
其中,在所述螺孔中拧所述轴部导致所述头部按压所述凸起部并且使所述凸起部弹性变形,从而产生使所述安装部按压所述邻接部的偏斜力。
6.根据权利要求5所述的成像装置,其特征在于,其中,在沿着所述前透镜元件的所述光轴的所述方向上,通过所述突出部与所述螺栓的所述头部之间的接合来限定所述邻接部与所述头部之间的的最小空隙,并且
其中,利用所述邻接部与所述头部之间的所述最小空隙,所述支撑构件的所述安装部沿着垂直于所述前透镜元件的所述光轴的所述平面是能够移动的。
7.根据权利要求3所述的成像装置,其特征在于,其中,所述调整部进一步包括垫片,所述垫片插入在所述邻接部与所述安装部之间,以在沿着所述前透镜元件的所述光轴的所述方向上调整所述支撑构件相对于所述固定构件的位置。
8.根据权利要求1所述的成像装置,其特征在于,其中,所述致动器包括音圈电机,所述音圈电机包括永磁体和线圈,所述永磁体受到所述可移动构件的支撑,所述线圈相对于所述固定构件受到固定的支撑,并且
其中,所述检测器包括磁传感器,其感测所述永磁体的磁场变化,以获得所述可移动构件的位置信息。
9.根据权利要求1所述的成像装置,其特征在于,其中,所述支撑构件的所述球向摆动操作支撑部包括凹陷,在所述凹陷中形成凹球形表面,并且
其中,所述可移动构件的所述受支撑部分包括凸球形表面,其与所述凹球形表面能够滑动地接合。
10.根据权利要求1所述的成像装置,其特征在于,其中,所述支撑构件的所述旋转防止部包括旋转防止凸起部,其在所述前透镜元件的所述光轴的延伸的径向方向上凸起。
11.根据权利要求1所述的成像装置,其特征在于,其中,所述反射器元件包括棱镜和平面镜中的一种。
12.根据权利要求4所述的成像装置,其特征在于,其中,所述成像装置进一步包括垫圈,其装配在所述螺栓的所述轴部上,并且
其中,将所述轴部拧入所述螺孔中导致所述安装部夹在所述垫圈与所述邻接部之间。
13.根据权利要求5所述的成像装置,其特征在于,其中,所述凸起部包括多个凸起部,所述多个凸起部绕所述安装部的所述孔以相等的角向间隔形成在所述安装部的所述表面上。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014218164A JP6382066B2 (ja) | 2014-10-27 | 2014-10-27 | 撮像装置 |
JP2014-218164 | 2014-10-27 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN205139547U true CN205139547U (zh) | 2016-04-06 |
Family
ID=55625323
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510707910.8A Pending CN105549296A (zh) | 2014-10-27 | 2015-10-27 | 成像装置 |
CN201520839587.5U Expired - Fee Related CN205139547U (zh) | 2014-10-27 | 2015-10-27 | 成像装置 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510707910.8A Pending CN105549296A (zh) | 2014-10-27 | 2015-10-27 | 成像装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9939654B2 (zh) |
JP (1) | JP6382066B2 (zh) |
CN (2) | CN105549296A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109633854A (zh) * | 2019-01-08 | 2019-04-16 | 瑞声声学科技(深圳)有限公司 | 一种图像采集器及移动电子设备 |
CN112230442A (zh) * | 2017-02-15 | 2021-01-15 | 三星电机株式会社 | 反射模块、相机模块、可运动保持件及壳体 |
CN113960742A (zh) * | 2020-07-03 | 2022-01-21 | 新思考电机有限公司 | 光学部件驱动装置、照相装置以及电子设备 |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016208549A1 (de) * | 2016-05-18 | 2017-11-23 | Robert Bosch Gmbh | Kameramodul für ein Fahrzeug |
WO2018035944A1 (zh) * | 2016-08-24 | 2018-03-01 | 宁波舜宇光电信息有限公司 | 具有镜头和棱镜装置的潜望式摄像模组 |
CN111983767A (zh) * | 2016-08-24 | 2020-11-24 | 宁波舜宇光电信息有限公司 | 潜望式镜头模组及移动终端 |
CN107783244B (zh) * | 2016-08-24 | 2019-10-25 | 宁波舜宇光电信息有限公司 | 用于摄像模组的棱镜装置 |
CN107783243B (zh) * | 2016-08-24 | 2019-10-15 | 宁波舜宇光电信息有限公司 | 潜望式摄像模组 |
US20180067335A1 (en) * | 2016-09-07 | 2018-03-08 | Google Inc. | Optical image stabilization for folded optics camera modules |
CN109407258A (zh) * | 2017-08-17 | 2019-03-01 | 信泰光学(深圳)有限公司 | 镜头装置 |
CN111543048B (zh) * | 2017-12-28 | 2021-04-23 | 富士胶片株式会社 | 图像抖动校正装置及摄像装置 |
JP7124366B2 (ja) | 2018-03-20 | 2022-08-24 | 株式会社リコー | 撮像素子固定構造及び撮像装置 |
CN109407441B (zh) * | 2018-11-22 | 2020-05-12 | 信利光电股份有限公司 | 无转轴防抖反射模块及潜望式模组 |
KR102346005B1 (ko) * | 2019-01-03 | 2022-01-03 | 코어포토닉스 리미티드 | 적어도 하나의 2 상태 줌 카메라를 갖는 멀티-애퍼처 카메라 |
US11609436B2 (en) * | 2019-05-16 | 2023-03-21 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Folded optics reflecting module |
CN211741660U (zh) * | 2019-09-12 | 2020-10-23 | 台湾东电化股份有限公司 | 光学元件驱动机构 |
KR20210044646A (ko) * | 2019-10-15 | 2021-04-23 | 엘지이노텍 주식회사 | 프리즘 구동 장치 |
JP7349893B2 (ja) * | 2019-12-10 | 2023-09-25 | シャープ株式会社 | 光走査装置及びそれを備えた画像形成装置 |
JPWO2021234995A1 (zh) * | 2020-05-22 | 2021-11-25 | ||
JP2022136419A (ja) * | 2021-03-08 | 2022-09-21 | 日本電産サンキョー株式会社 | 振れ補正機能付き光学ユニット |
KR102651831B1 (ko) * | 2021-04-05 | 2024-03-29 | 삼성전기주식회사 | 렌즈 조립체 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7465107B2 (en) * | 2004-09-21 | 2008-12-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Photographing apparatus and control method therefor |
JP2008134329A (ja) | 2006-11-27 | 2008-06-12 | Sony Corp | 像ぶれ補正装置、レンズ鏡筒及び撮像装置 |
WO2010010712A1 (ja) * | 2008-07-24 | 2010-01-28 | パナソニック株式会社 | カメラ駆動装置 |
JP2013238848A (ja) * | 2012-04-20 | 2013-11-28 | Hoya Corp | 撮像装置 |
JP5997992B2 (ja) | 2012-09-25 | 2016-09-28 | Hoya株式会社 | 撮像装置 |
JP5797627B2 (ja) * | 2012-09-25 | 2015-10-21 | Hoya株式会社 | 撮像装置 |
JP2014089325A (ja) | 2012-10-30 | 2014-05-15 | Canon Inc | 像振れ補正装置、光学機器、および撮像装置 |
US9285566B2 (en) * | 2013-08-08 | 2016-03-15 | Apple Inc. | Mirror tilt actuation |
JP2015099360A (ja) | 2013-10-17 | 2015-05-28 | Hoya株式会社 | 撮像装置 |
JP2015099361A (ja) | 2013-10-17 | 2015-05-28 | Hoya株式会社 | 撮像装置 |
JP2015099359A (ja) | 2013-10-17 | 2015-05-28 | Hoya株式会社 | 撮像装置 |
JP6198621B2 (ja) * | 2014-01-30 | 2017-09-20 | Hoya株式会社 | 撮像装置 |
US9338357B2 (en) * | 2014-01-30 | 2016-05-10 | Hoya Corporation | Imaging apparatus |
JP6231416B2 (ja) * | 2014-03-20 | 2017-11-15 | Hoya株式会社 | 撮像装置 |
US9335560B2 (en) * | 2014-01-30 | 2016-05-10 | Hoya Corporation | Imaging apparatus |
-
2014
- 2014-10-27 JP JP2014218164A patent/JP6382066B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2015
- 2015-10-16 US US14/885,250 patent/US9939654B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2015-10-27 CN CN201510707910.8A patent/CN105549296A/zh active Pending
- 2015-10-27 CN CN201520839587.5U patent/CN205139547U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112230442A (zh) * | 2017-02-15 | 2021-01-15 | 三星电机株式会社 | 反射模块、相机模块、可运动保持件及壳体 |
CN112965316A (zh) * | 2017-02-15 | 2021-06-15 | 三星电机株式会社 | 反射模块、相机模块、可运动保持件及壳体 |
CN112965316B (zh) * | 2017-02-15 | 2022-10-21 | 三星电机株式会社 | 反射模块、相机模块、可运动保持件及壳体 |
US11579462B2 (en) | 2017-02-15 | 2023-02-14 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Reflecting module for OIS and camera module including the same |
US11579463B2 (en) | 2017-02-15 | 2023-02-14 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Reflecting module for OIS and camera module including the same |
CN109633854A (zh) * | 2019-01-08 | 2019-04-16 | 瑞声声学科技(深圳)有限公司 | 一种图像采集器及移动电子设备 |
CN109633854B (zh) * | 2019-01-08 | 2020-09-29 | 瑞声通讯科技(常州)有限公司 | 一种图像采集器及移动电子设备 |
US11463565B2 (en) | 2019-01-08 | 2022-10-04 | Aac Optics Solutions Pte. Ltd. | Image capturing device and mobile electronic device |
CN113960742A (zh) * | 2020-07-03 | 2022-01-21 | 新思考电机有限公司 | 光学部件驱动装置、照相装置以及电子设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6382066B2 (ja) | 2018-08-29 |
CN105549296A (zh) | 2016-05-04 |
US20160116758A1 (en) | 2016-04-28 |
US9939654B2 (en) | 2018-04-10 |
JP2016085347A (ja) | 2016-05-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN205139547U (zh) | 成像装置 | |
US9338357B2 (en) | Imaging apparatus | |
US9335560B2 (en) | Imaging apparatus | |
KR102513965B1 (ko) | 손떨림 보정 반사모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈 | |
US9635264B2 (en) | Imaging apparatus | |
CN203745778U (zh) | 成像装置 | |
US20210080808A1 (en) | Anti-shake compensation structure for auto-focus | |
KR102640659B1 (ko) | 카메라 모듈 및 카메라 장치 | |
CN204203597U (zh) | 成像装置 | |
US11698571B2 (en) | Optical system | |
CN204359994U (zh) | 具有弯曲光学元件的成像装置 | |
KR102581965B1 (ko) | 카메라 모듈 | |
US9063347B2 (en) | Imaging apparatus | |
CN204203598U (zh) | 成像装置 | |
JP6231416B2 (ja) | 撮像装置 | |
CN211206941U (zh) | 潜望式光学模块以及光学系统 | |
KR20130044438A (ko) | 손 떨림 보정 엑츄에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈 | |
JP2022136419A (ja) | 振れ補正機能付き光学ユニット | |
JP6235388B2 (ja) | 撮像装置 | |
JP2021092655A (ja) | 振れ補正機能付き光学ユニット | |
JP2024036887A (ja) | 振れ補正機能付き光学ユニット | |
JP2007047685A (ja) | レンズ駆動装置及びカメラ付き携帯電話端末 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160406 Termination date: 20201027 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |