成像裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及裝配有防抖(圖像抖動(dòng)修正/圖像穩(wěn)定化/抖動(dòng)減小)系統(tǒng)的成像裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，主要設(shè)計(jì)用于獲取靜止/動(dòng)態(tài)攝影圖像的移動(dòng)電子設(shè)備(諸如數(shù)字?jǐn)z像機(jī)(靜態(tài)攝像機(jī))和數(shù)字錄像機(jī)(camcorder)(攝像機(jī)))以及將能夠拍攝這樣的攝影圖像作為附屬功能的其他移動(dòng)電子設(shè)備(諸如裝配有相機(jī)的移動(dòng)電話和裝配有相機(jī)的智能設(shè)備(智能手機(jī)或平板電腦等))已經(jīng)普及。對(duì)于包含在這樣的移動(dòng)電子設(shè)備中的成像裝置存在裝配有所謂的防抖(圖像抖動(dòng)修正/圖像穩(wěn)定化/抖動(dòng)減小)系統(tǒng)的需求，該系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為減小由振動(dòng)(例如手的抖動(dòng))所導(dǎo)致的在圖像平面上的圖像抖動(dòng)。
[0003]作為防抖系統(tǒng)，在本領(lǐng)域中已知下述類(lèi)型的防抖系統(tǒng):一種類(lèi)型的防抖系統(tǒng)為，沿著垂直于光軸的平面移動(dòng)(移位)諸如透鏡組(其包括至少一個(gè)透鏡元件)或圖像傳感器的防抖(圖像穩(wěn)定化)光學(xué)元件；另一種類(lèi)型的防抖系統(tǒng)為，改變這樣的防抖光學(xué)元件相對(duì)于光軸的角度(傾斜)。另外，在日本未審專(zhuān)利公開(kāi)第2014-89325號(hào)(專(zhuān)利文獻(xiàn)I)、日本未審查專(zhuān)利公開(kāi)第2008-134329號(hào)(專(zhuān)利文獻(xiàn)2)和日本專(zhuān)利第5，096，496號(hào)(專(zhuān)利文獻(xiàn)3)中已經(jīng)提出了另一種類(lèi)型的防抖系統(tǒng)，該系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)防抖光學(xué)元件沿著假想球平面進(jìn)行球向擺動(dòng)而沒(méi)有方向限制(下文中稱(chēng)為球向擺動(dòng)操作)，該假想的球平面具有預(yù)定的球向擺動(dòng)中心。
[0004]在執(zhí)行球向擺動(dòng)操作的防抖系統(tǒng)類(lèi)型中，球向擺動(dòng)操作的球向擺動(dòng)中心經(jīng)常設(shè)定在光學(xué)系統(tǒng)的光軸上(或該光軸的延長(zhǎng)線上)的點(diǎn)處。然而，如果簡(jiǎn)單地將用于防抖系統(tǒng)的支撐機(jī)構(gòu)設(shè)置在該光軸上，則該機(jī)構(gòu)可能會(huì)對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)路徑產(chǎn)生干擾，從而需要將支撐機(jī)構(gòu)的設(shè)置考慮在內(nèi)，使得該支撐機(jī)構(gòu)不與光學(xué)路徑發(fā)生干擾。
[0005]在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中，修正透鏡組(圖像穩(wěn)定化透鏡組)通過(guò)圖像抖動(dòng)修正單元(該單元被設(shè)置為可移動(dòng)構(gòu)件)進(jìn)行支撐，而且對(duì)該圖像抖動(dòng)修正單元被支撐為可以通過(guò)多個(gè)輥?zhàn)?滾動(dòng)構(gòu)件)(所述輥?zhàn)影惭b在圖像抖動(dòng)修正單元位于修正透鏡組附近的部分與固定構(gòu)件之間)來(lái)執(zhí)行球向擺動(dòng)操作。因此，球向擺動(dòng)中心通過(guò)設(shè)置在修正透鏡組附近的支撐機(jī)構(gòu)虛擬設(shè)置，代替將支撐機(jī)構(gòu)設(shè)置在球向擺動(dòng)中心的位置。在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，對(duì)修正透鏡組(圖像穩(wěn)定化透鏡組)的支撐使其可以通過(guò)相似的結(jié)構(gòu)執(zhí)行球向擺動(dòng)操作。在專(zhuān)利文獻(xiàn)I和2所公開(kāi)的結(jié)構(gòu)中，在垂直于光軸的方向上，用于支撐機(jī)構(gòu)的安裝空間較大。
[0006]在專(zhuān)利文獻(xiàn)3中，整個(gè)相機(jī)段(包括光學(xué)系統(tǒng)和圖像傳感器)被驅(qū)動(dòng)為執(zhí)行球向擺動(dòng)操作，而且對(duì)該相機(jī)段的支撐使其可以利用突出部作為在固定部分上形成的支撐點(diǎn)來(lái)執(zhí)行球向擺動(dòng)操作。在專(zhuān)利文獻(xiàn)3中，實(shí)質(zhì)上的球向擺動(dòng)中心被設(shè)定在光軸的延長(zhǎng)部分上，因此，難以將專(zhuān)利文獻(xiàn)3所公開(kāi)的結(jié)構(gòu)應(yīng)用到僅驅(qū)動(dòng)構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng)的多個(gè)光學(xué)元件中的一部分來(lái)執(zhí)行防抖(圖像穩(wěn)定化)操作的類(lèi)型的防抖系統(tǒng)。此外，根據(jù)專(zhuān)利文獻(xiàn)3所公開(kāi)的結(jié)構(gòu)，由于對(duì)整個(gè)相機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)以執(zhí)行球向擺動(dòng)操作，所以防抖系統(tǒng)尺寸的增加不可避免。
[0007]此外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1、2和3中的每一個(gè)中，在固定構(gòu)件上設(shè)置了用于檢測(cè)可移動(dòng)構(gòu)件的位置的傳感器，固定構(gòu)件采用使得可移動(dòng)構(gòu)件可以執(zhí)行球向擺動(dòng)操作的方式支撐可移動(dòng)構(gòu)件。因此，當(dāng)調(diào)整可移動(dòng)構(gòu)件的位置(例如，調(diào)整至球向擺動(dòng)中心的位置)時(shí)，在傳感器(其設(shè)置在固定位置處)之間出現(xiàn)了相對(duì)的位置偏移，而可移動(dòng)構(gòu)件(其位置通過(guò)傳感器進(jìn)行檢測(cè))可能會(huì)對(duì)傳感器的檢測(cè)精度產(chǎn)生影響。即使相對(duì)的位置偏移落在可控水平內(nèi)，也需要以某種方式對(duì)位置偏移導(dǎo)致的影響進(jìn)行修正，以便檢測(cè)可移動(dòng)構(gòu)件的位置并且控制可移動(dòng)構(gòu)件的驅(qū)動(dòng)，而這增加了處理負(fù)荷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]鑒于上述問(wèn)題提出了本發(fā)明，本發(fā)明提供了裝配有執(zhí)行球向擺動(dòng)操作的防抖系統(tǒng)的成像裝置，其中，光學(xué)元件被驅(qū)動(dòng)為進(jìn)行球向擺動(dòng)以修正圖像抖動(dòng)，并且該成像裝置的尺寸減小，并展示出對(duì)于防抖光學(xué)元件的支撐精度的提高和對(duì)驅(qū)動(dòng)控制性能的提升。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種成像裝置，其包括:前透鏡組，其構(gòu)成成像裝置的成像光學(xué)系統(tǒng)的一部分，并且包括反射器元件和至少一個(gè)前透鏡元件，該至少一個(gè)前透鏡元件位于反射器元件的物體側(cè)，其中，反射器元件包括在不同的方向上對(duì)從物體側(cè)入射的光束進(jìn)行反射的反射表面；后透鏡組，其構(gòu)成成像光學(xué)系統(tǒng)的另一部分，并且位于前透鏡組的圖像側(cè)；可移動(dòng)構(gòu)件，其支撐前透鏡元件；固定構(gòu)件，其至少支撐反射器元件；支撐構(gòu)件，其固定到固定構(gòu)件并且支撐可移動(dòng)構(gòu)件，以允許可移動(dòng)構(gòu)件繞預(yù)定的點(diǎn)進(jìn)行球向擺動(dòng)，所述預(yù)定的點(diǎn)相對(duì)于沿著前透鏡元件的光軸的方向位于反射表面之后；致動(dòng)器，其響應(yīng)于施加到成像光學(xué)系統(tǒng)的振動(dòng)而將驅(qū)動(dòng)力施加到可移動(dòng)構(gòu)件以使得可移動(dòng)構(gòu)件繞預(yù)定的點(diǎn)進(jìn)行球向擺動(dòng)；以及檢測(cè)器，在可移動(dòng)構(gòu)件繞預(yù)定的點(diǎn)進(jìn)行球向擺動(dòng)時(shí)，所述檢測(cè)器檢測(cè)可移動(dòng)構(gòu)件的位置改變。支撐構(gòu)件包括:球向擺動(dòng)操作支撐部，其在沿著前透鏡元件的光軸的方向上位于反射表面之后，并且支撐可移動(dòng)構(gòu)件的受支撐部分以允許可移動(dòng)構(gòu)件繞預(yù)定的點(diǎn)進(jìn)行球向擺動(dòng)；旋轉(zhuǎn)防止部，其防止可移動(dòng)構(gòu)件繞前透鏡元件的光軸旋轉(zhuǎn)；檢測(cè)器支撐部，其支撐檢測(cè)器；以及安裝部，固定構(gòu)件安裝在該安裝部上。該成像裝置進(jìn)一步包括調(diào)整部，其使得安裝部可以相對(duì)于固定構(gòu)件而在位置上進(jìn)行調(diào)整。
[0010]所希望的是，調(diào)整部允許安裝部沿著垂直于前透鏡元件的光軸的平面相對(duì)于固定構(gòu)件移動(dòng)，同時(shí)防止安裝部在沿著前透鏡元件的光軸的方向上相對(duì)于固定構(gòu)件向著物體側(cè)移動(dòng)。
[0011]調(diào)整部可以包括:鄰接部，其形成在固定構(gòu)件上，其中，在沿著前透鏡元件的光軸的方向上，從鄰接部的相對(duì)側(cè)至物體側(cè)，安裝部鄰接鄰接部；突出部，其從鄰接部向著物體側(cè)的相對(duì)側(cè)突出；以及孔，其形成在支撐構(gòu)件的安裝部中，并且突出部在孔中寬松接合。調(diào)整部使得，在通過(guò)調(diào)整在孔的內(nèi)邊緣與突出部的外圍之間的空隙而限定的范圍內(nèi)，在沿著垂直于前透鏡元件的光軸的平面的方向上，可以相對(duì)于固定構(gòu)件進(jìn)行調(diào)整安裝部的位置。
[0012]所希望的是，固定構(gòu)件的鄰接部包括螺孔，在沿著前透鏡元件的光軸的方向上，螺孔向著物體側(cè)的相對(duì)側(cè)開(kāi)口。成像裝置設(shè)置有螺栓，螺栓包括軸部和頭部，軸部插入到安裝部的孔中以便螺紋接合在固定構(gòu)件的螺孔中，頭部固定到軸部。將軸部擰入螺孔中導(dǎo)致安裝部夾在頭部與鄰接部之間。
[0013]所希望的是，安裝部包括凸起部，凸起部是彈性可變形的并且形成在安裝部的面對(duì)螺栓的頭部的表面上，并且其中，在螺孔中擰軸部導(dǎo)致頭部按壓凸起部并且使凸起部彈性變形，從而產(chǎn)生使安裝部按壓鄰接部的偏斜力。
[0014]所希望的是，在沿著前透鏡元件的光軸的方向上，通過(guò)鄰接部分的突出部與螺栓的頭部之間的接合來(lái)限定鄰接部與頭部之間的最小空隙。利用鄰接部與頭部之間的最小空隙，支撐構(gòu)件的安裝部沿著垂直于前透鏡元件的光軸的平面是可移動(dòng)的。
[0015]所希望的是，調(diào)整部包括墊片，墊片插入在鄰接部與安裝部之間，以在沿著前透鏡元件的光軸的方向上調(diào)整支撐構(gòu)件相對(duì)于固定構(gòu)件的位置。
[0016]所希望的是，致動(dòng)器包括音圈電機(jī)，音圈電機(jī)包括永磁體和線圈，永磁體受到可移動(dòng)構(gòu)件的支撐，線圈相對(duì)于固定構(gòu)件受到固定的支撐。檢測(cè)器包括磁傳感器，其感測(cè)永磁體的磁場(chǎng)變化，以獲得可移動(dòng)構(gòu)件的位置信息。
[0017]所希望的是，支撐構(gòu)件的球向擺動(dòng)操作支撐部包括凹陷，在凹陷中形成凹球形表面，并且，可移動(dòng)構(gòu)件的受支撐部分包括凸球向表面，其與凹球形表面可滑動(dòng)地接合。
[0018]所希望的是，支撐構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)防止部包括旋轉(zhuǎn)防止凸起部，其在前透鏡元件的光軸的延伸的徑向方向上凸起。
[0019]所希望的是，反射器元件包括棱鏡和平面鏡中的一種。
[0020]所希望的是，成像裝置包括墊圈，其裝配在螺栓的軸部上，并且，將軸部擰在螺孔中導(dǎo)致安裝部夾在墊圈與鄰接部之間。
[0021]所希望的是，凸起部包括多個(gè)凸起部，多個(gè)凸起部繞安裝部的孔以相等的角向間隔形成在安裝部的表面上。
[0022]根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)使前透鏡元件(其是構(gòu)成彎折光學(xué)系統(tǒng)的前透鏡組的光學(xué)元件并且位于反射器元件前方)進(jìn)行球向擺動(dòng)以執(zhí)行圖像穩(wěn)定化操作(球向擺動(dòng)操作)，成像裝置在向前和向后的方向上較薄(在將物體側(cè)限定為前側(cè)時(shí))并且在圖像穩(wěn)定化性能上更優(yōu)?？梢苿?dòng)構(gòu)件受到球向擺動(dòng)操作支撐部(其在沿著前透鏡元件的光軸的方向上位于反射器元件的反射表面之后)的支撐，從而可以執(zhí)行球向擺動(dòng)操作，并且通過(guò)設(shè)置在支撐構(gòu)件上的旋轉(zhuǎn)防止部來(lái)防止可移動(dòng)構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)。使用在反射器元件的反射表面后方的空間作為用于球向擺動(dòng)操作支撐部的安裝空間使得可以實(shí)現(xiàn)在空間利用上更優(yōu)而不干擾任何光學(xué)路徑的用于可移動(dòng)構(gòu)件的支撐結(jié)構(gòu)。另外，通過(guò)借由支撐構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)防止部來(lái)防止可移動(dòng)構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)，可移動(dòng)構(gòu)件可以被驅(qū)動(dòng)為，使用小型、重量輕且簡(jiǎn)單的致動(dòng)器來(lái)執(zhí)行高精度和高穩(wěn)定性的球向擺動(dòng)操作。另外，通過(guò)在檢測(cè)器(其檢測(cè)可移動(dòng)構(gòu)件的位置變化)受到支撐構(gòu)件的支撐的同時(shí)使得支撐構(gòu)件的位置相對(duì)于固定構(gòu)件是可調(diào)整的，當(dāng)相對(duì)于固定構(gòu)件對(duì)支撐構(gòu)件的位置作出調(diào)整時(shí)，在檢測(cè)器與可移動(dòng)構(gòu)件之間不出現(xiàn)位置關(guān)系的變化，從而使得可以以高精度控制可移動(dòng)構(gòu)件的球向擺動(dòng)操作。另外，當(dāng)相對(duì)于固定構(gòu)件對(duì)支撐構(gòu)件的位置作出調(diào)整時(shí)，球向擺動(dòng)操作支撐部與旋轉(zhuǎn)防止部之間的位置關(guān)系也不變化，這使得可以以高精度來(lái)支撐可移動(dòng)構(gòu)件。利用上述特征，實(shí)現(xiàn)了如下的改進(jìn):改進(jìn)了防抖系統(tǒng)的小型化，其中前透鏡元件被驅(qū)動(dòng)為進(jìn)行球向擺動(dòng)以修正圖像抖動(dòng)；提高了對(duì)于前透鏡元件的支撐精度；以及提升了對(duì)于前透鏡元件的驅(qū)動(dòng)控制性能。
【附圖說(shuō)明】
[0023]下面將參照所附附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，其中:
[0024]圖1是根據(jù)本發(fā)明的成像單元(成像裝置)的實(shí)施方案的前方立體圖，其顯示了成像單元的外觀；
[0025]圖2是從物體側(cè)觀察的成像單元的平面圖；
[0026]圖3是沿著圖2中所示的線II1-1II得到的橫截面圖；
[0027]圖4是在用于第一透鏡元件的支撐部與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的元件分離的狀態(tài)下的成像單元的部分分解的前方立體圖；
[0028]圖5是處于與圖4相同的狀態(tài)下的成像單元的部分分解的后方立體圖；
[0029]圖6是在用于第一透鏡元件的支撐部與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的其他元件從圖4和圖5所示的狀態(tài)進(jìn)一步分離的狀態(tài)下的成像單元的部分分解的前方立體圖；
[0030]圖7是第一透鏡框和傳感器支持部的結(jié)合的前方立體圖；
[0031]圖8是第一透鏡框和傳感器支持部的結(jié)合的部分是橫截面的前方立體圖，其中第一透鏡框在圖7中顯示的部分被顯示為橫截面；
[0032]圖9是從成像單元的前方觀察到的、第一透鏡框和傳感器支持部的結(jié)合的前方水平視圖；
[0033]圖10是從成像單元的左側(cè)觀察到的、第一透鏡框和傳感器支持部的結(jié)合的側(cè)面水平視圖；
[0034]圖11是從成像單元的后方觀察到的、第一透鏡框和傳感器支持部的結(jié)合的后方水平視圖；
[0035]圖12是從成像單元的底部觀察到的、第一透鏡框和傳感器支持部的結(jié)合的視圖；
[0036]圖13是沿著圖10中所示的線XII1-XIII得到的橫截面圖；
[0037]圖14是第一透鏡框、第一透鏡元件和其他元件的前方立體圖；
[0038]圖15是從成像單元的前方觀察到的，第一透鏡框、永磁體(其由第一透鏡框支撐)和線圈(其由覆蓋構(gòu)件支撐，該覆蓋構(gòu)件固定到成像單元的殼體)的前方水平視圖；
[0039]圖16是從成像單元的左側(cè)觀察到的、包括第一透鏡框的圖14所示元件的側(cè)面水平視圖；
[0040]圖17是從成像單元的后方觀察到的、包括第一透鏡框的圖14所示元件的后方水平視圖；
[0041]圖18是從成像單元的底部觀察到的、包括第一透鏡框的圖14所示元件的視圖；
[0042]圖19是傳感器支持部的前方立體視圖；
[0043]圖20是從成像單元的前方觀察的傳感器支持部的前方水平視圖；
[0044]圖21是從成像單元的左側(cè)觀察的傳感器支持部的側(cè)面水平視圖；
[0045]圖22是從成像單元的后方觀察的傳感器支