成像装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及装配有防抖(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】
[0002]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。
[0003]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I)、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。
[0004]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。
[0005]在专利文献I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I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。
[0006]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。
[0007]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。
【发明内容】
[0008]鉴于上述问题提出了本发明，本发明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。
[0009]根据本发明的一个方面，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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]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。
[0016]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。
[0017]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。
[0018]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。
[0019]所希望的是，反射器元件包括棱镜和平面镜中的一种。
[0020]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。
[0021]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。
[0022]根据本发明，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】
[0023]下面将参照所附附图对本发明进行详细说明，其中:
[0024]图1是根据本发明的成像单元(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；
[0025]图2是从物体侧观察的成像单元的平面图；
[0026]图3是沿着图2中所示的线II1-1II得到的横截面图；
[0027]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；
[0028]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；
[0029]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；
[0030]图7是第一透镜框和传感器支持部的结合的前方立体图；
[0031]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；
[0032]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；
[0033]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；
[0034]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；
[0035]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；
[0036]图13是沿着图10中所示的线XII1-XIII得到的横截面图；
[0037]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；
[0038]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；
[0039]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；
[0040]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；
[0041]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；
[0042]图19是传感器支持部的前方立体视图；
[0043]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；
[0044]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；
[0045]图22是从成像单元的后方观察的传感器支