具有彎曲光學(xué)元件的成像裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種成像裝置，其包括彎曲光學(xué)元件、前透鏡組和后透鏡組，其中，前透鏡組和后透鏡組分別設(shè)置在彎曲光學(xué)元件的前彎曲光軸和后彎曲光軸上。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，設(shè)計(jì)為主要用于拍取靜止/移動(dòng)攝影圖像的移動(dòng)電子設(shè)備(比如，數(shù)碼相機(jī)(靜止視頻相機(jī))和數(shù)碼攝像機(jī)(運(yùn)動(dòng)視頻相機(jī)))和設(shè)計(jì)為能夠拍取這樣的攝影圖像(作為輔助功能)的其他移動(dòng)電子設(shè)備(比如，裝備有相機(jī)的移動(dòng)電話和裝備有相機(jī)的平板計(jì)算機(jī)(智能設(shè)備)等)已經(jīng)普遍，并且對(duì)于使合并在這些類型的移動(dòng)電子設(shè)備中的成像單元小型化存在需求。為了使成像單元小型化，已知的是，將成像單元的光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)造成彎曲光學(xué)系統(tǒng)，其中，彎曲光學(xué)系統(tǒng)使用反射元件(彎曲光學(xué)元件)(比如，棱鏡或鏡子)的反射表面反射(彎曲)光束。具有至少一個(gè)彎曲光學(xué)元件的成像光學(xué)系統(tǒng)(下文中也稱作“成像裝置”)的優(yōu)點(diǎn)在于，實(shí)現(xiàn)減小成像單元的厚度，尤其是在從待拍攝的物體傳出的入射光的傳播方向上。
[0003]這種成像裝置在本領(lǐng)域中是公知的，其中，前透鏡組和后透鏡組設(shè)置在彎曲光學(xué)元件的前彎曲光軸和后彎曲光軸上，并且前透鏡組由發(fā)散透鏡元件(在彎曲光學(xué)元件側(cè)上具有凹表面的透鏡元件)形成(公布在日本未經(jīng)審查的專利公開(kāi)N0.2004-355010和N0.2007-219199中)。另外，在日本未經(jīng)審查的專利公開(kāi)N0.2007-219199中，位于垂直于后彎曲光軸的平面內(nèi)的切割表面(與后彎曲光軸成直角而不與后彎曲光軸交叉的表面)形成在在最靠近后透鏡組的前透鏡組的側(cè)上的前透鏡組的外邊緣的部分上，使得前透鏡組和后透鏡組可以設(shè)置于盡可能地彼此靠近而不彼此干擾(換言之，前透鏡組形成為半月型透鏡)。
[0004]相關(guān)技術(shù)的又一個(gè)實(shí)例公布在日本未經(jīng)審查的專利公開(kāi)N0.2006-267391，N0.2010-243763 和 N0.2013-105049 中。
[0005]然而，根據(jù)本實(shí)用新型的發(fā)明人，仍然具有減小傳統(tǒng)成像裝置的尺寸(小型化)的空間，該傳統(tǒng)成像裝置比如公布在日本未經(jīng)審查的專利公開(kāi)N0.2007-219199中的成像裝置，其中，光學(xué)地位于彎曲光學(xué)元件的前面的前透鏡組配置有半月型透鏡元件。具體地，在當(dāng)前已由本實(shí)用新型的申請(qǐng)人開(kāi)發(fā)的前透鏡組作為防震(圖像穩(wěn)定)透鏡組驅(qū)動(dòng)的成像裝置中，已需要盡可能多地減小玻璃前透鏡組的尺寸(小型化)并且減小其重量。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型提供一種成像裝置，其包括彎曲光學(xué)元件、前透鏡組和后透鏡組，其中，前透鏡組和后透鏡組分別位于彎曲光學(xué)元件的前彎曲光軸和后彎曲光軸上，并且其中，成像裝置使得可以實(shí)現(xiàn)前透鏡組的進(jìn)一步小型化并且減小其重量。
[0007]考慮到上述觀點(diǎn)，S卩，如果前透鏡組的切割表面形成為傾斜到前透鏡組的光軸的平坦表面則進(jìn)一步小型化前透鏡組并且減小其重量是可能，從而設(shè)計(jì)了本實(shí)用新型，然而，傳統(tǒng)的半月型透鏡的切割表面僅僅形成為平行于前透鏡組的光軸的平坦表面。
[0008]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種成像裝置，其包括彎曲光學(xué)元件、前透鏡組和后透鏡組。所述前透鏡組和所述后透鏡組分別設(shè)置在所述彎曲光學(xué)元件的前彎曲光軸和后彎曲光軸上。所述前透鏡組包括在所述后透鏡組附近的側(cè)上在所述前透鏡組的外邊緣的部分上形成為傾斜的平坦表面的切割表面，所述傾斜的平坦表面位于垂直于第一參考平面的平面上，所述第一參考平面包括所述前彎曲光軸和所述后彎曲光軸。所述傾斜的平坦表面傾斜到第二參考平面以在從所述前透鏡組的入射表面到所述前透鏡組的出射表面的方向上接近所述第二參考平面，所述第二參考平面垂直于所述第一參考平面并且包括所述前彎曲光軸。
[0009]因此，可以實(shí)現(xiàn)極限地小型化前透鏡組并且減小其重量。
[0010]期望的是，在所述第一參考平面中，所述傾斜的平坦表面和所述第二參考平面之間的角度處于10到30度的范圍內(nèi)。
[0011]期望的是，所述后透鏡組包括剛好位于所述彎曲光學(xué)元件后面的剛好后向透鏡元件，并且在所述第一參考平面中，所述剛好后向透鏡元件的邊緣表面和所述第二參考平面之間的角度等于或小于90度。
[0012]所述前透鏡組形成為玻璃透鏡元件的構(gòu)造增強(qiáng)了小型化所述前透鏡組的效果。
[0013]期望的是，除了所述前透鏡組的外邊緣的部分之外，所述前透鏡組的外邊緣形成為圍繞所述前透鏡組的部分圓柱表面。
[0014]期望的是，所述傾斜的平坦表面和所述前透鏡組的入射表面和出射表面中的每一個(gè)彼此直接交叉而在其間沒(méi)有傾斜的斜面表面。線性邊界限定在所述傾斜的平坦表面和所述前透鏡組的所述入射表面之間，并且線性邊界限定在所述傾斜的平坦表面和所述前透鏡組的所述出射表面之間。
[0015]因?yàn)闆](méi)有光線可以通過(guò)斜面(也即，斜面不能用作用于圖像形成的有效光學(xué)表面)，所以形成斜面對(duì)于小型化(減小直徑)是不利的。換言之，上述結(jié)構(gòu)使得可以將所述前透鏡組的有效光學(xué)表面擴(kuò)大到切割表面的臨近區(qū)域，從而有助于小型化(減小直徑)。
[0016]由于可以減小前透鏡組的重量，所以，根據(jù)本實(shí)用新型的成像裝置尤其適合于成像裝置結(jié)合防震系統(tǒng)的情況，其中，防震系統(tǒng)在交叉前彎曲光軸的方向上驅(qū)動(dòng)前透鏡組，所述方向包括垂直于前彎曲光軸的方向分量。
[0017]期望的是，前透鏡組由具有凹出射表面的單一的透鏡元件組成。
【附圖說(shuō)明】
[0018]下面將參考附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型，在附圖中:
[0019]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的成像裝置(成像單元)的實(shí)施方案的外部立體圖；
[0020]圖2是成像單元的立體圖，示出其內(nèi)部結(jié)構(gòu)；
[0021]圖3是沿著成像單元的縱向所呈現(xiàn)的其橫向截面圖；
[0022]圖4是組成成像單元的部件的第一透鏡組單元的分解立體圖；
[0023]圖5是組成成像單元的第一透鏡組單元的主要組件的第一透鏡框、引導(dǎo)軸以及線圈的立體圖，示出這些元件之間的位置關(guān)系；
[0024]圖6是圖5中示出的第一透鏡框、引導(dǎo)軸和線圈的分解立體圖；
[0025]圖7是從物體側(cè)觀察的將覆蓋構(gòu)件去除的第一透鏡組單元的前視正視圖；
[0026]圖8是沿著圖7中所示的線VII1-VIII所呈現(xiàn)的第一透鏡組單元的截面圖；
[0027]圖9是沿著圖7中所示的線IX-1X所呈現(xiàn)的第一透鏡組單元的截面圖；
[0028]圖10是沿著圖7中所示的線X-X所呈現(xiàn)的截面圖，示出設(shè)置在第一透鏡組單元中的電磁致動(dòng)器的部分和其附近，其中安裝了覆蓋構(gòu)件；
[0029]圖11是沿著圖7中所示的線X1-XI所呈現(xiàn)的截面圖，示出電磁致動(dòng)器的另一部分和其附近，其中安裝了覆蓋構(gòu)件；
[0030]圖12A、圖12B、圖12C和圖12D是從不同方向觀察的成像單元的第一透鏡組單元的第一透鏡元件的立體圖；以及
[0031]圖13是沿著通過(guò)彎曲光學(xué)元件的前彎曲光軸和后彎曲光軸的第一參考平面所呈現(xiàn)的將覆蓋構(gòu)件去除的第一透鏡組單元的放大的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面將參考圖1到圖13討論根據(jù)本實(shí)用新型的成像單元(具有至少一個(gè)彎曲光學(xué)元件的成像裝置)10的實(shí)施方式。在下面的描述中，參考圖1到圖11中所示的雙頭箭頭的方向來(lái)確定向前和向后方向，向左和向右方向，以及向上和向下方向。物體側(cè)對(duì)應(yīng)于前偵U。如通過(guò)圖1中的成像單元10的向外外觀所示的，成像單元10具有橫向伸長(zhǎng)的形狀，其在向前/向后方向上是薄的并且在向左/向右方向上是長(zhǎng)的。
[0033]如圖2和圖3所示，成像單元10具有成像光學(xué)系統(tǒng)，成像光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置有第一透鏡組G1、第二透鏡組(后透鏡組)G2、第三透鏡組(后透鏡組)G3和第四透鏡組(后透鏡組)G4。第一透鏡組Gl設(shè)置有第一棱鏡(彎曲光學(xué)元件)L11，并且成像單元10在第四透鏡組G4的右手側(cè)(圖像平面?zhèn)?上設(shè)置有第二棱鏡L12。成像單元10的成像光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)造成彎曲光學(xué)系統(tǒng)，其在第一棱鏡Lll和第二棱鏡L12的每個(gè)處大體上以直角反射(彎曲)光束。如圖3和圖9所示，第一透鏡組Gl構(gòu)造有第一透鏡元件(前透鏡組)L1、第一棱鏡Lll和第二透鏡元件(后透鏡組、剛好后向透鏡元件)L2。第一透鏡元件LI位于第一棱鏡Lll的入射表面LI Ι-a的前面(在物體側(cè)上)，而第二透鏡元件L2位于第一棱鏡Lll的出射表面Lll-b的右手側(cè)(圖像平面?zhèn)?上(也即，剛好位于彎曲光學(xué)元件后面)。第二透鏡組G2、第三透鏡組G3和第四透鏡組G4中的每個(gè)是不包括彎曲光學(xué)元件(比如，棱鏡)的透鏡組。
[0034]如圖3中所示，從攝影物體傳出并且沿著前彎曲光軸(第一光軸)Ol (從成像單元10的前面在向后方向上延伸)入射在第一透鏡元件LI上的光束通過(guò)入射表面Lll-a進(jìn)入第一棱鏡LI I，并且通過(guò)第一棱鏡Lll的反射表面Lll-C在沿著后彎曲光軸(第二光軸)02(在向右方向上延伸)的方向上反射，以從第一棱鏡Lll的出射表面Lll-b出射。隨后，從出射表面Lll-b出射的光束通過(guò)位于后彎曲光軸02上的第一透鏡組G1、第二透鏡組到第四透鏡組G2、G3、G4的第二透鏡元件L2，并且通過(guò)第二棱鏡L12的入射表面L12_a入射在第二棱鏡L12上。隨后，通過(guò)入射表面L12-a的光束通過(guò)第二棱鏡L12的反射表面L12_c在沿著第三光軸03 (在向前方向上延伸)的方向上反射并且在圖像傳感器IS的成像表面上入射以在其上形成物體圖像。前彎曲光軸01和第三光軸03大體上彼此平行并且與后彎曲光軸02 —起位于共同平面上。該共同(假想的)平面限定第一參考平面(包括前彎曲光軸Ol和后彎曲光軸02兩者的平面)Pl (參見(jiàn)圖7和圖8)，其中，前彎曲光軸01、后彎曲光軸02和第三光軸03位于第一參考平面Pl中，并且垂直于第一參考平面Pl并包括前彎曲光軸01的假想的平面通過(guò)第二參考平面P2(參見(jiàn)圖7和圖9)表示。成像單元10具有在沿著后彎曲光軸02的方向上伸長(zhǎng)的形狀，并且第一透鏡元件LI在成像單元10的縱向方向上位于成像單元10的端部(左端部)附近。
[0035]如圖1到圖3所示，成像單元10設(shè)置有本體模塊11和第一透鏡組單元12，其中，本體模塊11保持第二透鏡組G2、第三透鏡組G3、第四透鏡組G4、第二棱鏡L12和成像傳感器IS，第一透鏡組單元12保持第一透鏡組G1。本體模塊11設(shè)置有盒形殼體13，其中盒形殼體13在向左/向右方向上是伸長(zhǎng)的并且在向前/向后方向上(較薄)厚度較小。第一透鏡組單元12在其縱向方向上固定到殼體13的一個(gè)端部(左端部)，并且第四透鏡組G4、第二棱鏡L12和