具有弯曲光学元件的成像装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种成像装置，其包括弯曲光学元件、前透镜组和后透镜组，其中，前透镜组和后透镜组分别设置在弯曲光学元件的前弯曲光轴和后弯曲光轴上。
【背景技术】
[0002]近年来，设计为主要用于拍取静止/移动摄影图像的移动电子设备(比如，数码相机(静止视频相机)和数码摄像机(运动视频相机))和设计为能够拍取这样的摄影图像(作为辅助功能)的其他移动电子设备(比如，装备有相机的移动电话和装备有相机的平板计算机(智能设备)等)已经普遍，并且对于使合并在这些类型的移动电子设备中的成像单元小型化存在需求。为了使成像单元小型化，已知的是，将成像单元的光学系统构造成弯曲光学系统，其中，弯曲光学系统使用反射元件(弯曲光学元件)(比如，棱镜或镜子)的反射表面反射(弯曲)光束。具有至少一个弯曲光学元件的成像光学系统(下文中也称作“成像装置”)的优点在于，实现减小成像单元的厚度，尤其是在从待拍摄的物体传出的入射光的传播方向上。
[0003]这种成像装置在本领域中是公知的，其中，前透镜组和后透镜组设置在弯曲光学元件的前弯曲光轴和后弯曲光轴上，并且前透镜组由发散透镜元件(在弯曲光学元件侧上具有凹表面的透镜元件)形成(公布在日本未经审查的专利公开N0.2004-355010和N0.2007-219199中)。另外，在日本未经审查的专利公开N0.2007-219199中，位于垂直于后弯曲光轴的平面内的切割表面(与后弯曲光轴成直角而不与后弯曲光轴交叉的表面)形成在在最靠近后透镜组的前透镜组的侧上的前透镜组的外边缘的部分上，使得前透镜组和后透镜组可以设置于尽可能地彼此靠近而不彼此干扰(换言之，前透镜组形成为半月型透镜)。
[0004]相关技术的又一个实例公布在日本未经审查的专利公开N0.2006-267391，N0.2010-243763 和 N0.2013-105049 中。
[0005]然而，根据本实用新型的发明人，仍然具有减小传统成像装置的尺寸(小型化)的空间，该传统成像装置比如公布在日本未经审查的专利公开N0.2007-219199中的成像装置，其中，光学地位于弯曲光学元件的前面的前透镜组配置有半月型透镜元件。具体地，在当前已由本实用新型的申请人开发的前透镜组作为防震(图像稳定)透镜组驱动的成像装置中，已需要尽可能多地减小玻璃前透镜组的尺寸(小型化)并且减小其重量。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型提供一种成像装置，其包括弯曲光学元件、前透镜组和后透镜组，其中，前透镜组和后透镜组分别位于弯曲光学元件的前弯曲光轴和后弯曲光轴上，并且其中，成像装置使得可以实现前透镜组的进一步小型化并且减小其重量。
[0007]考虑到上述观点，S卩，如果前透镜组的切割表面形成为倾斜到前透镜组的光轴的平坦表面则进一步小型化前透镜组并且减小其重量是可能，从而设计了本实用新型，然而，传统的半月型透镜的切割表面仅仅形成为平行于前透镜组的光轴的平坦表面。
[0008]根据本实用新型的一个方面，提供了一种成像装置，其包括弯曲光学元件、前透镜组和后透镜组。所述前透镜组和所述后透镜组分别设置在所述弯曲光学元件的前弯曲光轴和后弯曲光轴上。所述前透镜组包括在所述后透镜组附近的侧上在所述前透镜组的外边缘的部分上形成为倾斜的平坦表面的切割表面，所述倾斜的平坦表面位于垂直于第一参考平面的平面上，所述第一参考平面包括所述前弯曲光轴和所述后弯曲光轴。所述倾斜的平坦表面倾斜到第二参考平面以在从所述前透镜组的入射表面到所述前透镜组的出射表面的方向上接近所述第二参考平面，所述第二参考平面垂直于所述第一参考平面并且包括所述前弯曲光轴。
[0009]因此，可以实现极限地小型化前透镜组并且减小其重量。
[0010]期望的是，在所述第一参考平面中，所述倾斜的平坦表面和所述第二参考平面之间的角度处于10到30度的范围内。
[0011]期望的是，所述后透镜组包括刚好位于所述弯曲光学元件后面的刚好后向透镜元件，并且在所述第一参考平面中，所述刚好后向透镜元件的边缘表面和所述第二参考平面之间的角度等于或小于90度。
[0012]所述前透镜组形成为玻璃透镜元件的构造增强了小型化所述前透镜组的效果。
[0013]期望的是，除了所述前透镜组的外边缘的部分之外，所述前透镜组的外边缘形成为围绕所述前透镜组的部分圆柱表面。
[0014]期望的是，所述倾斜的平坦表面和所述前透镜组的入射表面和出射表面中的每一个彼此直接交叉而在其间没有倾斜的斜面表面。线性边界限定在所述倾斜的平坦表面和所述前透镜组的所述入射表面之间，并且线性边界限定在所述倾斜的平坦表面和所述前透镜组的所述出射表面之间。
[0015]因为没有光线可以通过斜面(也即，斜面不能用作用于图像形成的有效光学表面)，所以形成斜面对于小型化(减小直径)是不利的。换言之，上述结构使得可以将所述前透镜组的有效光学表面扩大到切割表面的临近区域，从而有助于小型化(减小直径)。
[0016]由于可以减小前透镜组的重量，所以，根据本实用新型的成像装置尤其适合于成像装置结合防震系统的情况，其中，防震系统在交叉前弯曲光轴的方向上驱动前透镜组，所述方向包括垂直于前弯曲光轴的方向分量。
[0017]期望的是，前透镜组由具有凹出射表面的单一的透镜元件组成。
【附图说明】
[0018]下面将参考附图详细描述本实用新型，在附图中:
[0019]图1是根据本实用新型的成像装置(成像单元)的实施方案的外部立体图；
[0020]图2是成像单元的立体图，示出其内部结构；
[0021]图3是沿着成像单元的纵向所呈现的其横向截面图；
[0022]图4是组成成像单元的部件的第一透镜组单元的分解立体图；
[0023]图5是组成成像单元的第一透镜组单元的主要组件的第一透镜框、引导轴以及线圈的立体图，示出这些元件之间的位置关系；
[0024]图6是图5中示出的第一透镜框、引导轴和线圈的分解立体图；
[0025]图7是从物体侧观察的将覆盖构件去除的第一透镜组单元的前视正视图；
[0026]图8是沿着图7中所示的线VII1-VIII所呈现的第一透镜组单元的截面图；
[0027]图9是沿着图7中所示的线IX-1X所呈现的第一透镜组单元的截面图；
[0028]图10是沿着图7中所示的线X-X所呈现的截面图，示出设置在第一透镜组单元中的电磁致动器的部分和其附近，其中安装了覆盖构件；
[0029]图11是沿着图7中所示的线X1-XI所呈现的截面图，示出电磁致动器的另一部分和其附近，其中安装了覆盖构件；
[0030]图12A、图12B、图12C和图12D是从不同方向观察的成像单元的第一透镜组单元的第一透镜元件的立体图；以及
[0031]图13是沿着通过弯曲光学元件的前弯曲光轴和后弯曲光轴的第一参考平面所呈现的将覆盖构件去除的第一透镜组单元的放大的截面图。
【具体实施方式】
[0032]下面将参考图1到图13讨论根据本实用新型的成像单元(具有至少一个弯曲光学元件的成像装置)10的实施方式。在下面的描述中，参考图1到图11中所示的双头箭头的方向来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。物体侧对应于前侦U。如通过图1中的成像单元10的向外外观所示的，成像单元10具有横向伸长的形状，其在向前/向后方向上是薄的并且在向左/向右方向上是长的。
[0033]如图2和图3所示，成像单元10具有成像光学系统，成像光学系统设置有第一透镜组G1、第二透镜组(后透镜组)G2、第三透镜组(后透镜组)G3和第四透镜组(后透镜组)G4。第一透镜组Gl设置有第一棱镜(弯曲光学元件)L11，并且成像单元10在第四透镜组G4的右手侧(图像平面侧)上设置有第二棱镜L12。成像单元10的成像光学系统构造成弯曲光学系统，其在第一棱镜Lll和第二棱镜L12的每个处大体上以直角反射(弯曲)光束。如图3和图9所示，第一透镜组Gl构造有第一透镜元件(前透镜组)L1、第一棱镜Lll和第二透镜元件(后透镜组、刚好后向透镜元件)L2。第一透镜元件LI位于第一棱镜Lll的入射表面LI Ι-a的前面(在物体侧上)，而第二透镜元件L2位于第一棱镜Lll的出射表面Lll-b的右手侧(图像平面侧)上(也即，刚好位于弯曲光学元件后面)。第二透镜组G2、第三透镜组G3和第四透镜组G4中的每个是不包括弯曲光学元件(比如，棱镜)的透镜组。
[0034]如图3中所示，从摄影物体传出并且沿着前弯曲光轴(第一光轴)Ol (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LI上的光束通过入射表面Lll-a进入第一棱镜LI I，并且通过第一棱镜Lll的反射表面Lll-C在沿着后弯曲光轴(第二光轴)02(在向右方向上延伸)的方向上反射，以从第一棱镜Lll的出射表面Lll-b出射。随后，从出射表面Lll-b出射的光束通过位于后弯曲光轴02上的第一透镜组G1、第二透镜组到第四透镜组G2、G3、G4的第二透镜元件L2，并且通过第二棱镜L12的入射表面L12_a入射在第二棱镜L12上。随后，通过入射表面L12-a的光束通过第二棱镜L12的反射表面L12_c在沿着第三光轴03 (在向前方向上延伸)的方向上反射并且在图像传感器IS的成像表面上入射以在其上形成物体图像。前弯曲光轴01和第三光轴03大体上彼此平行并且与后弯曲光轴02 —起位于共同平面上。该共同(假想的)平面限定第一参考平面(包括前弯曲光轴Ol和后弯曲光轴02两者的平面)Pl (参见图7和图8)，其中，前弯曲光轴01、后弯曲光轴02和第三光轴03位于第一参考平面Pl中，并且垂直于第一参考平面Pl并包括前弯曲光轴01的假想的平面通过第二参考平面P2(参见图7和图9)表示。成像单元10具有在沿着后弯曲光轴02的方向上伸长的形状，并且第一透镜元件LI在成像单元10的纵向方向上位于成像单元10的端部(左端部)附近。
[0035]如图1到图3所示，成像单元10设置有本体模块11和第一透镜组单元12，其中，本体模块11保持第二透镜组G2、第三透镜组G3、第四透镜组G4、第二棱镜L12和成像传感器IS，第一透镜组单元12保持第一透镜组G1。本体模块11设置有盒形壳体13，其中盒形壳体13在向左/向右方向上是伸长的并且在向前/向后方向上(较薄)厚度较小。第一透镜组单元12在其纵向方向上固定到壳体13的一个端部(左端部)，并且第四透镜组G4、第二棱镜L12和