CN103376613A - 成像装置 - Google Patents

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Abstract

一种成像装置，包括：前透镜组，该前透镜组在相对于光轴方向的固定位置构成成像光学系统的一部分，其中，前透镜组包括前透镜元件以及反射镜，反射镜反射从前透镜元件出射的光线；可移动透镜组，该可移动透镜组比前透镜组更靠近像平面侧设置并且可沿着光轴移动；支承构件，该支承构件支承反射镜；可移动框架，该可移动框架支承前透镜元件并且被支承构件支承以可沿着垂直于前透镜元件的光轴的平面移动；以及驱动器，该驱动器可根据施加至拍摄光学系统的振动在该平面中驱动可移动框架，以降低图像抖动。

Description

成像装置
技术领域
本发明涉及装配有防抖（图像抖动校正/图像稳定）系统的成像装置。
背景技术
近年来，主要针对拍摄静止/移动摄影图像设计的移动电子设备，例如，数码相机（静止视频照相机）和数码摄像机（运动视频照相机），以及设计成能够拍摄此类摄影图像作为辅助功能的其他移动电子设备，例如，装配有摄像头的移动电话和装配有摄像头的个人数字助理（PDA）越来越普遍。在这些类型的移动电子设备中，通常在移动电子设备中提供成像单元（成像装置），该成像单元被配置使得图像传感器（图像拾取器件）和用于将从摄影物体发出的光（物体所发出的光（object-emanated light））引导至图像传感器的拍摄光学系统容纳在成像单元的中空壳体中。此外，近年来，由于在缩小移动电子设备方面的进一步发展，对缩小这种类型的成像单元的需求越来越强烈。为了缩小成像单元，已知给成像单元提供弯曲光学系统，该弯曲光学系统利用反射镜（例如，棱镜或镜子）的反射表面反射（弯曲）光线。
此外，成像单元趋向于装配有所谓的防抖（图像抖动校正）系统，该防抖系统被设计成减少由例如手抖之类的振动引起的像平面上的图像抖动。以下四种不同类型的图像单元是本领域公知的利用装配有防抖系统的弯曲光学系统的成像单元：第一种类型（在日本未审查专利公开No.2009-86319和2008-268700中公开），其中图像传感器在垂直于像平面的方向中移动，以降低图像抖动，第二种类型（在日本未审查专利公开No.2010-128384和日本专利No.4,789,655中公开），其中设置在具有反射表面的反射镜后面（在像平面侧）的透镜具有在垂直于光轴的方向中移动的反射表面，以降低图像抖动，第三种类型（在日本未审查专利公开No.2007-228005、2010-204341、2006-330439和在日本专利No.4,717,529中公开），其中改变反射镜（反射镜的反射表面）的角度或毗邻反射镜的透镜的角度以降低图像抖动，以及第四种类型（在日本未审查专利公开No.2006-166202和2006-259247中公开），其中整个成像单元倾斜地移动以降低图像抖动。
第一种类型的防抖系统在结构上趋于变得复杂并且成本趋于增加，因为连接至图像传感器的电路板被移动以便跟随图像传感器的运动，这需要除图像传感器之外在图像传感器周围的电子部件也是可移动部件。此外，图像传感器的成像表面的外围是需要防尘的；然而，在旨在被包含到移动电话或个人数字助理的小成像单元中，难以在确保用于允许图像传感器执行防抖（图像抖动校正/图像稳定）操作的足够的空间的同时保持图像传感器的防尘结构。
第二种类型的防抖系统具有一结构，使得在防抖操作期间设置在反射镜后面的透镜组的移动方向与成像单元的厚度方向（即，成像单元的向前/向后的方向，其中朝向将被拍摄的物体的方向指的是成像单元的向前（前面）的方向）对应，因此，在缩小的成像单元中提供足够的空间来安置这种防抖结构存在问题。换言之，如果使用这种类型的防抖系统，则成像单元的缩小受到限制。其中在成像单元的厚度方向移动图像传感器而不是透镜组的类型的防抖系统中也存在类似问题。
第三种类型的防抖系统需要用于允许反射镜或透镜组在倾斜方向移动的大空间，并且相应地，容易增大成像单元的大小。第四种类型的防抖系统需要用于允许倾斜地移动整个成像单元的更大空间以降低图像抖动。
发明内容
本发明鉴于上述缺点设计并且提供一种成像装置，该成像装置可执行图像抖动校正（图像稳定）同时实现成像装置的小型化，尤其是减少成像装置的厚度。
根据本发明的一个方面，提供一种成像装置，包括：前透镜组，该前透镜组构成成像装置的成像光学系统的一部分，并设置在相对于光轴方向的固定位置，其中，前透镜组从物体侧依次包括至少一个前透镜元件、以及反射镜，其中，反射镜反射从前透镜元件出射的光线；可移动透镜组，该可移动透镜组构成成像光学系统的另一部分，比前透镜组更靠近像平面侧设置并且可沿着光轴移动；支承构件，该支承构件支承至少前透镜组的反射镜；可移动框架，该可移动框架支承前透镜组的前透镜元件并且被支承构件支承以可沿着垂直于前透镜元件的光轴的平面移动；以及驱动器，该驱动器可根据施加至拍摄光学系统的振动在平面中驱动可移动框架，以降低像平面上的图像抖动。
理想的是，前透镜组包括至少一个后透镜元件，被反射镜反射的光线入射到该至少一个后透镜元件上。
虽然前透镜组的前透镜元件可具有任意屈光力，但理想的是，前透镜组的前透镜元件具有负屈光力。
理想的是，拍摄光学系统包括变焦透镜系统，该变焦透镜系统通过在光轴方向上移动可移动透镜组来改变变焦透镜系统的焦距。
理想的是，前透镜组具有负屈光力，以及，可移动透镜组从物体侧依次包括具有正屈光力的第二透镜组和具有正屈光力的第三透镜组。
理想的是，前透镜组的反射镜包括棱镜。
理想的是，满足以下条件（1）：
1<D/S1<10...(1)，其中D表示在光轴方向中前透镜元件和反射镜之间的距离，以及S1表示在抖动校正角为0.5度时前透镜元件的运动量。
满足条件（1）使得有可能实现成像装置的小型化同时在前透镜元件和反射镜之间提供适度的（合适的）间隙，该间隙防止前透镜元件和反射镜互相干扰。
理想的是，支承构件包括盒形的框体，该框体以允许可移动透镜组在光轴方向中移动的方式支承可移动透镜组；以及支承框，该支承框固定地支承反射镜、被安装至框体、并且以允许可移动框架在垂直于前透镜元件的光轴的平面中移动的方式支承可移动框架。
理想的是，成像装置包括第二反射镜，该第二反射镜设置在可移动透镜组和像平面之间并且朝向像平面反射从可移动透镜组出射的光线。
理想的是，成像装置包括位于像平面上的图像传感器。
理想的是，满足以下条件（2）：
(2)|S/Y|<0.2，其中S表示前透镜元件沿着垂直于光轴的平面的最大运动量，以及Y表示图像传感器的有效光接收区域的对角线图像高度。
满足条件（2）使得成像装置的光学性能难以恶化并且也使得可能防止成像装置扩大尺寸。
根据本发明，通过在垂直于光轴的方向上移动位于前透镜组的反射镜的前面的前透镜元件来执行防抖操作，并因此即使成像装置包括防抖系统，也可有效地实现成像装置的小型化，尤其在向前/向后的方向中缩小成像装置。
附图说明
下面将参照所附附图详细描述本发明，其中：
图1为根据本发明的成像单元的实施例的立体图；
图2为成像单元的分解立体图；
图3为成像单元的第一透镜组单元的分解立体图；
图4为成像单元的前视图；
图5为成像单元的前视图，从其中移除了前盖和板模块。
图6是沿图4所示的直线VI-VI所呈现的横截面图；
图7是沿图4所示的直线VII-VII所呈现的纵截面图；
图8显示在成像单元中提供的成像光学系统的侧剖视图，示意性地显示处于广角极限（extremity）、中间焦距和长焦极限的成像光学系统的不同状态，其中N：负屈光力，P：正屈光力;
图9为类似于图6的视图，显示在其成像光学系统中不设置有成像单元的前一实施例中具有的第二棱镜的成像单元的另一实施例；
图10为沿着第一光轴排列并且用作成像单元的上述实施例的每一个中的成像光学系统的元件的第一透镜元件和第一棱镜的截面图;
图11为从光接收表面侧观看图2、4、6和9中所示的图像传感器的正视图;
图12为类似于图2的视图，示出了成像单元的另一实施例，其中按照允许第一透镜框架移动的方式支承第一透镜元件的第一透镜框架的机构与成像单元的上述实施例的每一个中提供的机构不同；
图13为类似于图3的视图，示出了构成图12所示的成像单元的一部分的第一透镜组单元；以及
图14为类似于图6和9所示的截面图，图14为沿着第二光轴所呈现的图12中所示的成像单元的截面图。
具体实施方式
下面将参照图1至8讨论根据本发明的成像单元（成像装置）10的实施例。在以下描述中，参照附图中所示的双箭头的方向来确定向前和向后的方向、向左和向右的方向、以及向上和向下的方向。物体侧对应于前侧。通过图1和4中的成像单元10的外观所示，成像单元10具有横向细长的形状，该成像单元10在向前/向后的方向上纤细并且在向左/向右的方向上长。
如图6和8所示，成像单元10设置有第一透镜组（前透镜组）G1、第二透镜组（可移动透镜组）G2和第三透镜组（可移动透镜组）G3。第一透镜组G1设置有第一棱镜（反射镜）L11以及成像单元10设置有在第三透镜组G3的右手侧上的第二棱镜（第二反射镜）L12，以及成像单元10被配置作为弯曲光学系统，该弯曲光学系统在第一棱镜L11和第二棱镜L12的每一个处成基本直角反射（弯曲）光线。第一透镜组G1由第一透镜元件（前透镜元件）L1、第一棱镜L11、第二透镜元件（后透镜元件）L2和第三透镜元件（后透镜元件）L3构成。第一透镜元件L1定位于第一棱镜L11的入射表面L11-a的前方（在物体侧上），而第二透镜元件L2和第三透镜元件L3定位于第一棱镜L11的出射表面L11-c的右手侧（像平面侧）上。第一透镜元件L1为负透镜元件（平凹透镜元件），面向第一棱镜L11的该第一透镜元件L1的出射表面被形成为凹面，第二透镜元件L2为负透镜元件（双凹透镜元件），该第二透镜元件L2的入射和出射表面每一个被形成为凹面，第三透镜元件L3为正透镜元件（弯月形透镜元件），该第三透镜元件L3的入射表面被形成为凸面，并且第一透镜组G1总体上具有负屈光力。第二透镜组G2由第四透镜元件L4和第五透镜元件L5构成。第四透镜元件L4为正透镜元件（双凸透镜元件），该第四透镜元件L4的入射和出射表面每一个被形成为凸面，以及第五透镜元件L5为负透镜元件（弯月形透镜元件），该第五透镜元件L5的入射和出射表面分别被形成为凸面和凹面，并且第二透镜组G2总体上具有正屈光力。第三透镜组G3由第六透镜元件L6构成，第六透镜元件L6为正透镜元件（平凸透镜元件），其出射表面被形成为凸面。第三透镜组G3具有正屈光力。
从拍摄物体发出的将沿着在向后的方向中延伸的第一光轴O1入射在第一透镜元件L1上的光线被第一棱镜L11的反射表面L11-c在沿着（在向右的方向中延伸的）第二光轴O2的方向中反射，以穿过位于第二光轴O2上的第二至第六透镜元件L2、L3、L4、L5和L6的每一个。随后，从第六透镜元件L6出射的光线被第二棱镜L12的反射表面L12-c在沿着在图像传感器IS的成像表面上形成的（在向前的方向中延伸的）第三光轴O3的方向中反射。第一光轴O1和第三光轴O3基本彼此平行并且与第二光轴O2一起位于公共平面上（在图4、5和7中所示的虚构平面P）。成像单元10的成像光学系统是变焦透镜系统，并且变焦操作（放大率变化操作）通过沿着第二光轴O2移动第二透镜组G2和第三透镜组G3来执行。此外，对焦操作通过沿着第二光轴O2移动第三透镜组G3来执行。因此，成像单元10的成像光学系统是由从物体侧依次分别具有负放大率、正放大率和正放大率的三个透镜组构成的变焦透镜系统；此外，在变焦期间，第一透镜组G1的位置在光轴方向中被固定，而第二透镜组G2和第三透镜组G3为在变焦期间沿着第二光轴O2移动的可移动透镜组。
如图1和2所示，成像单元10设置有主体模块11、第一透镜组单元12、板模块13、前盖14和后盖15。
主体模块11设置有由合成树脂制成的壳体（支承构件/框体）16，并且第二透镜组G2、第三透镜组G3和构成成像光学系统的元件的第二棱镜L12被壳体16保持在壳体16中。壳体16是盒形构件，该壳体16在向左/向右的方向中细长并且在向前/向后的方向中厚度小（纤细）。壳体16在其左端处设置有安装凹部17。壳体16在定位于安装凹部17的右侧上的部分中的壳体的前侧上设置有容纳凹部（内部空间）18，该容纳凹部18的横截面形状基本为矩形。壳体16在安装凹部17和容纳凹部18之间设置有间隔壁19。壳体16在间隔壁19的中央处设置有连通孔（通孔）20，安装凹部17和容纳凹部18经由该连通孔20彼此连通连接。壳体16在容纳凹部18的右侧上设置有定位凹部22，该定位凹部的前视图基本为矩形。定位凹部22定位于相对于容纳凹部18的基表面的前方位置处（见图6）。由弹性可变形材料制成的衬垫（packing）23定位于定位凹部22中并因此被支承。衬垫23呈装配到定位凹部22中的矩形框的形状。衬垫23在其底部处（在基部中）设置有通孔24。壳体16在定位凹部22中设置有棱镜安装凹部25，该棱镜安装凹部25在前侧和左侧处是开口的。壳体16在容纳凹部18的内周表面的前缘的周围设置有板支承表面27，该板支承表面定位于相对于壳体16的最前端的向后位置处并且位于垂直于向前/向后的方向的平面中。壳体16在其上的两个不同位置处的板支承表面27上进一步分别地设置两个锁定突出部28，该锁定突出物从板支承表面27向前突出。壳体16在其上侧和下侧的每一个上设置三个接合凹部29A、29B和29C以及两个接合突出部30和31。壳体16在其右侧上进一步设置有一对上下接合突出部32（见图5）和接合突出部33（见图6）。
第二棱镜L12被装配接合到棱镜安装凹部25中并且固定棱镜安装凹部25中。第二棱镜L12设置有入射表面L12-a、出射表面L12-b和反射表面L12-c。入射表面L12-a定位于第二光轴O2上并且面向左侧、出射表面L12-b定位于第三光轴O3上并且面向前方、以及反射表面L12-a相对于入射表面L12-a和出射表面L12-b基本成45度角。通过固定到棱镜安装凹部25的第二棱镜L12，出射表面L12-b通过衬垫23的通孔24向前露出。
第二透镜组G2和第三透镜组G3被支承以定位于第二棱镜L12的入射表面L12-a的左手侧上的第二光轴O2上。主体模块11设置有第一杆36和第二杆37，第一杆和第二杆的每一个由金属制成并且在向左/向右方向中线性延伸。第一杆36和第二杆37每一个以其两端固定至壳体16的右侧壁的内表面和间隔壁19，使得第一杆36和第二杆37在向上/向下的方向中对齐。在由合成树脂制成的第二透镜组框架34的上部上形成的通孔被装配至第一杆36上，而在第二透镜组框架34的下端中形成的旋转止动槽与第二杆37接合。由于上述旋转止动槽与第二杆37的这种接合防止第二透镜组框架34围绕第一杆36旋转，因此，第二透镜组框架34在沿着第一杆36和第二杆37的向左/向右方向中是可滑动的。构成第二透镜组G2的第四透镜元件L4和第五透镜元件L5被装配接合并且固定至透镜保持孔，该透镜保持孔在向左/向右的方向中通过第二透镜组框架34形成。此外，螺母保持部分34a（见图5）在第二透镜组框架34的上端处形成，以及从动螺母38（见图5）具有阴螺纹孔，从动螺母的轴在向左/向右的方向中延伸，从动螺母与螺母保持部分34a接合，以便不旋转（螺母保持部分34a的一部分构成从动螺母38的旋转止动）。螺母保持部分34a和从动螺母38通过扭转弹簧130有弹性地彼此连接。主体模块11设置有第一电机M1（见图5），该第一电机被固定到在棱镜安装凹部25的上部中的壳体16。第一电机M1为步进电机。第一电机M1设置有向左线性延伸的旋转驱动轴M1a，以及在旋转驱动轴M1a上形成的阳螺纹与从动螺母38的阴螺纹孔螺旋接合。因此，第一电机M1的旋转驱动轴M1a的正向和反向旋转使得第二透镜组框架34（第二透镜组G2）沿着第一杆36和第二杆37在向左/向右的方向中线性移动。
通过由合成树脂制成并且定位于第二透镜组框架34的右手侧上的第三透镜组框架35的下部形成的通孔被装配到第二杆37，而在第三透镜组框架35的上端上形成的旋转止动槽与第一杆36接合，并且相应地，第三透镜组框架35沿着第一杆36和第二杆37在向左/向右的方向中是可滑动的（同时防止围绕第二杆37旋转）。构成第三透镜组G3的元件的第六透镜元件L6被装配接合并且固定到在向左/向右的方向中通过第三透镜组框架35形成的透镜保持孔，螺母保持部分35a（见图5）在第三透镜组框架35的下端处形成，以及从动螺母39（见图5）具有阴螺纹孔，从动螺母的轴在向左/向右的方向中延伸，从动螺母与螺母保持部分35a接合，以便不旋转（螺母保持部分35a的一部分构成从动螺母39的旋转止动）。螺母保持部分35a和从动螺母39通过扭转弹簧131有弹性地彼此连接。主体模块11设置有第二电机M2（见图5），该第二电机被固定到在棱镜安装凹部25的下部中的壳体16。第二电机M2是步进电机，第二电机的规格与第一电机M1相同。第二电机M2设置有旋转驱动轴M2a（规格与旋转驱动轴M1a相同），该旋转驱动轴M2a向左线性延伸，以及在旋转驱动轴M2a上形成的阳螺纹与从动螺母39的阴螺纹孔螺旋接合。因此，第二电机M2的旋转驱动轴M2a的正向和反向旋转使得第三透镜组框架39（第三透镜组G3）沿着第一杆36和第二杆37在向左/向右的方向中线性移动。
主体模块11设置有分别被第一杆36和第二杆37可滑动支承的光屏蔽框120和光屏蔽框121。光屏蔽框120和121定位于第三透镜组框架35（第三透镜组G3）和棱镜安装凹部25（第二棱镜L12）之间，主体模块11在光屏蔽框120和第二透镜组框架34之间设置有压缩螺旋弹簧122，该压缩螺旋弹簧122使光屏蔽框120能够保持在光屏蔽框120的可滑动方向中的适当位置处，以及主体模块11在光屏蔽框121和第三透镜组框架35之间设置有压缩螺旋弹簧123，该压缩螺旋弹簧123使光屏蔽框121能够保持在光屏蔽框121的可滑动方向中的适当位置处。光屏蔽框120和121的每一个在其中央处设置有在向左/向右的方向中通过其中延伸的矩形孔径，并且进一步设置有围绕矩形孔径的框架部分。光屏蔽框120和121的矩形孔径允许光线从第三透镜组G3（第六透镜元件L6）传播到第二棱镜L12以穿过光屏蔽框120和121，同时光屏蔽框120和121的框架部分屏蔽掉不需要的光。
如图3所示，第一透镜组单元12设置有保持第一透镜元件L1的第一透镜框架（可移动框架）40和保持第一棱镜L11、第二透镜元件L2和第三透镜元件L3的基架（支承构件/支承框）41。如图6所示，基架41设置有棱镜安装凹部42，该棱镜安装凹部42在前侧和左侧处是开口的，以及第一棱镜L11装配接合到棱镜安装凹部42中并固定到棱镜安装凹部42。第一棱镜L11设置有如上所述的入射表面L11-a、出射表面L11-b和反射表面L11-c。入射表面L11-a定位于第一光轴O1上并且面向前方、出射表面L11-b定位于第二光轴O2上并且面向右侧、以及反射表面L11-c相对于入射表面L11-a和出射表面L11-b基本成45度角定位。基架41进一步设置有透镜保持部分43，该透镜保持部分43在向右的方向中通过基架41从棱镜安装凹部42延伸，以及第二透镜元件L2和第三透镜元件L3被装配接合到透镜保持部分43中。
基架41设置有分别向上和向下突出的一对凸缘44。每个凸缘44在图5所示的前视图中为字母L（或倒立的L）的形状。螺钉插入孔45（见图3）在向左/向右的方向中通过每个在向上/向下的方向中延伸的凸缘44的壁（垂直壁）延伸。接合突出部46设置在向左/向右的方向中延伸的每个凸缘44的一部分上的每个凸缘44的壁（水平壁）的外表面上并从在向左/向右的方向中延伸的每个凸缘44的一部分上的每个凸缘44的壁（水平壁）的外表面上突出。在每个凸缘44中，螺钉插入孔45通过其开口的凸缘44的垂直壁的右侧被形成为平面的隔离件保持表面47，以及围绕螺钉插入孔45的螺钉座48在凸缘44的垂直壁的左侧上形成，该螺钉座48在凸缘44的与隔离件保持表面47相反的一侧上。基架41在其左端设置有一对上下外壁49。此外，基架41在该对上下外壁49的附近分别设置有一对上下防抖传感器支承部分55和56（见图3和7）。防抖传感器支承部分55和56的每一个基本为矩形凹槽的形状，该矩形凹槽面向基架41的后面（就图7而言为左侧）。
如图5所示，从一对凸缘44向右的基架41的一部分具有能够使基架41的一部分装配到安装凹部17中的形状。第一杆36和第二杆37的左端从壳体16的间隔壁19向左突出（图2中示出了其中第一杆36的左端从间隔壁19向左突出的状态）。当基架41装配接合到安装凹部17时，从间隔壁19突出的第一杆36和第二杆37的左端被插入到在基架41中形成的定位孔中（未示出），从而在向前/向后的方向和向上/向下的方向中固定基架41的位置。此外，基架41的透镜保持部分43被装配到壳体16的间隔壁19的连通孔20中，以及构成第一透镜组G1的元件的第三透镜元件L3的出射表面面向构成第二透镜组G2的元件的第四透镜元件L4的入射表面。
一对凸缘支承座50分别在壳体16上的直接高于和低于安装凹槽17的位置处形成，以及螺钉孔51在每个凸缘支承座50中形成，使得螺钉孔51的轴在向左/向右的方向中延伸。该对凸缘支承座50面向基架41的一对凸缘44的隔离件保持表面47，以及在向左/向右的方向中相对于壳体16的基架41的位置通过一对凸缘44的隔离件保持表面47和一对凸缘支承座50之间的距离确定。用于调节上述距离的一对隔离件52分别安装并保持在一对凸缘44（隔离件保持表面47）和一对凸缘支承座50之间。每个隔离件52为矩形板的形状并且设置有从其一侧朝向隔离件52的中央形成（凹进）的螺钉插入槽53。预先准备具有不同厚度的各种类型的隔离件52，以及从这些隔离件52选择具有合适厚度的一对隔离件52并将该对隔离件52插入一对凸缘44的隔离件保持表面47和一对凸缘支承座50之间。其后，两个固定螺钉54的螺钉轴分别通过一对凸缘44的螺钉插入孔45和一对隔离件52的螺钉插入槽53拧入一对凸缘支承座50的螺钉孔51中，并且拧紧固定螺钉54直到两个固定螺钉54的头分别与两个螺钉座48接触。这使基架41固定到壳体16。可通过改变每个隔离件52的厚度来改变在沿着第二光轴O2的方向中的第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的相对位置（通过用具有不同厚度的另一隔离件52来代替每个隔离件52）。更具体地，改变第三透镜元件L3和第四透镜元件L4之间的距离。整个成像光学系统上的背焦调节的效果通过具有预确定的屈光力的第一透镜组G1在光轴方向中的位置的改变来获得。
成像单元10设置有防抖（图像抖动校正/图像稳定）系统，该防抖系统降低由例如手抖之类的振动引起的像平面上的图像抖动。该防抖系统在垂直于第一光轴O1的平面中驱动第一透镜组G1的第一透镜元件L1，更具体地，防抖系统在该垂直平面中相对于基架41驱动第一透镜框架40。基架41在棱镜安装凹部42周围设置有向前方突出的两个运动限制突出部（运动限制器）60，以及向前方开口的底部孔的三个球支承孔61。三个球支承孔61在第一光轴O1周围的圆周方向中基本等间隔排列。基架41进一步设置有三个弹簧钩突出部62。
第一透镜框架40设置有圆柱形透镜保持部分63并且分别在透镜保持部分63周围的不同位置处设置有径向向外突出的三个凸缘64。三个球接触表面66（见图6和7）分别在凸缘64的后表面上形成，以及三个引导球（防抖引导构件）67分别保持在球接触表面66和球支承孔61的底部表面之间。球接触表面66为基本垂直于第一光轴O1的平面表面。引导球67分别宽松地装配到球支承孔61中。当定位在相关联的支承孔61的中央附近时，每个引导球67不与相关联的球支承孔61的内壁接触。
第一透镜框架40在其外周围上的不同圆周位置处分别设置有三个弹簧钩突出部68，并且三个拉伸弹簧69分别拉伸并安装在基架41上形成的弹簧钩突出部68和弹簧钩突出部62之间。第一透镜框架40通过拉伸弹簧69的偏置力在接近基架41的方向中偏置（即，向后偏置），以使球接触表面66分别压向引导球67，从而防止第一透镜框架40向后移动。在该状态中，球接触表面66分别与引导球67点接触，以及第一透镜框架40可通过使球接触表面66滑动接触引导球67在垂直于第一光轴O1的方向中移动（或当引导球67不与球支承孔61的内壁接触时，同时分别使引导球67滚动）。棱镜安装凹槽42、凸缘44和基架41的外壁49被形成具有合适的形状，以便不干涉第一透镜框架40的运动。
第一透镜框架40进一步设置有两个运动限制孔70，基架41的运动限制突出部60被分别插入该两个运动限制孔70中。如图4和5所示，每个运动限制孔70的内壁为矩形，在基本垂直于第一光轴O1的平面中一般为正方形。在以下描述中，在垂直于第一光轴O1的平面中穿过每个运动限制孔70的内壁的两个对角线中的一个的方向指的是X轴方向，以及另一对角线的方向为Y轴方向。X轴方向一般与成像单元10的向上/向下的方向一致，以及Y轴方向一般与成像单元10的向左/向右方向一致。第一透镜框架40在垂直于第一光轴O1的平面中可相对于基架41在一范围内移动直到运动限制突出部60分别与运动限制孔70的内壁接触
第一透镜框架40通过电磁致动器驱动。该电磁致动器设置有通过第一透镜框架40支承的两个永磁体（驱动器的元件）71和72，和通过板模块13的电路板73支承的两个线圈（驱动器的元件）74和75。永磁体71和72分别被固定到设置在第一透镜框架40上的磁体保持部分76和77。磁体保持部分76和77的后表面被成型以使基架41的防抖传感器支承部分55和56的前表面分别与组合的第一透镜框架40和基架41重叠（见图7）。永磁体71和72在形状和大小上彼此基本相同。永磁体71和72的每一个为窄、薄矩形板的形状。永磁体71和72相对于第一光轴O1、第二光轴O2和第三光轴O3所在的虚构平面P（见图4、5和7）对称地排列。更具体地，在其长度方向中延伸并且相对于其宽度穿过永磁体71的近似中央的永磁体71的磁极边界线Q1（见图5）的相对两侧分别被磁化为北极和南极，而在其长度方向中延伸并且相对于其宽度穿过永磁体72的近似中央的永磁体72的磁极边界线Q2（见图5）的相对两侧分别被磁化为北极和南极。换言之，磁极边界线Q1定义永磁体71的北极和南极之间的边界，而磁极边界线Q2定义永磁体72的北极和南极之间的边界。永磁体71的磁极边界线Q1和永磁体72的磁极边界线Q2彼此倾斜，以使其之间的距离（即，从虚构平面P的距离）在从左到右的方向中逐渐增加。永磁体71和72的磁极边界线Q1和Q2相对于虚构平面P的倾角分别被设置为约±45度。即，永磁体71和72的长度方向（磁极边界线Q1和Q2）基本彼此垂直。由于将基架41固定至壳体16的固定螺钉54被定位于永磁体71和72附近，每个固定螺钉54由例如树脂之类的非金属或非磁（非磁性吸引的）金属制成，使得没有影响被施加到电磁致动器的防抖驱动操作。
板模块13设置有由平板制成的电路板73，该平板的正面形状对应于壳体16的容纳凹部18与第一透镜组单元12的组合的正面形状。电路板73处于与向前/向后的方向垂直的平面中。印刷电路在电路板73的后表面上形成，并连接至从电路板73向右延伸的柔性线路板FL。图像传感器IS在靠近电路板73右端的位置处被固定至电路板73的后面，并且设置在图像传感器IS上的多个端子（未示出）通过焊接被固定连接至印刷电路。图像传感器IS的面向后方的表面被形成为成像表面，该成像表面的整个表面被盖玻璃覆盖。在图6中，图像传感器IS和盖玻璃被示为单个主体。在电路板73的两个对角相对的转角附近分别设置有两个圆孔80。在电路板73的左端附近还设置有拍摄孔径81，该拍摄孔径81在向前/向后的方向上穿过电路板73形成。
构成电磁致动器的元件的线圈74和75在电路板73的左端附近被固定至电路板73的后表面。如图4所示，线圈74和75中的每一个是空气芯线圈，其包括一对彼此基本平行的细长部分和在该对细长部分的相应端连接该对细长部分的一对弯曲（U形）部分。线圈74和75在形状和大小上彼此基本相同。在电路板73的左端处还设置有两个传感器支承臂82和83。两个传感器支承臂82和83中的每一个首先向后突出，然后弯曲以与电路板73所处的平面基本平行地延伸。防抖传感器84由传感器支承臂82在其前表面上支承，并且面向线圈74的后面。防抖传感器85由传感器支承臂83在其前表面上支承，并且面向线圈75的后面。
板模块13被安装至主体模块11（壳体16），第一透镜组单元12被安装至该主体模块11。当板模块13被安装至主体模块11时，容纳凹部18的前开口封闭以使电路板73的后表面的外围部分与板支承表面27接触，伴随着电路板73的圆形孔80分别装配在壳体16的接合突出部28上（电路板73和壳体16的前表面基本在一个平面内）。随即，如图6所示，图像传感器IS（盖玻璃）与衬垫23接触，从而图像传感器IS的成像表面的外围被衬垫23密封。第二棱镜L12的出射表面L12-b与图像传感器IS之间的光学路径经由衬垫23的通孔24得以确保。第一透镜元件L1通过电路板73的拍摄孔81向前露出，并且通过拍摄孔81周围的电路板73的板表面防止第一透镜框架40脱离向前。
在上述板模块13安装至主体模块11的状态下，线圈74的长度方向与永磁体71的磁极边界线Q1基本平行，并且线圈75的长度方向与永磁体72的磁极边界线Q2基本平行。线圈74和75连接至在电路板73的后表面上形成的印刷电路。对施加至线圈74和75的功率的控制由控制电路（未示出）来执行。在线圈74通电时，在垂直于光轴O的平面内，在与永磁体71的磁极边界线Q1基本垂直（即垂直于线圈74的长度方向）的方向上产生驱动力。该驱动力的施力方向通过图4和5中的双向箭头F1示出。另一方面，在线圈75通电时，在垂直于光轴O的平面内，在与永磁体72的磁极边界线Q2基本垂直（即垂直于线圈75的长度方向）的方向上产生驱动力。该驱动力的施力方向通过图4和5中的双向箭头F2示出。上述两个驱动力中的每一个的施力方向以大约45度的角度与X轴方向和Y轴方向相交，从而通过控制线圈74和75中的每一个中的电流的通过，可使第一透镜框架40在垂直于第一光轴O1的平面中相对于基架41（以及相对于基架41固定的主体模块11和板模块13）移动至任意位置。如上所述，第一透镜框架40的移动范围通过两个移动限制孔70的内壁与两个移动限制突出部60的分别接合而受限制。
两个防抖传感器84和85中的每一个是磁传感器（霍尔传感器），并且连接至形成在电路板73的后表面上的上述印刷电路。如图7所示，当板模块13被安装至主体模块11和第一透镜组单元12时，防抖传感器84从后侧进入基架41的防抖传感器支承部分55以定位在永磁体71后方，同时防抖传感器85从后侧进入基架41的防抖传感器支承部分56以定位在永磁体72后方。根据由电磁致动器引起的第一透镜框架40的运动的永磁体71的位置变化导致防抖传感器84的输出变化，同时根据由电磁致动器引起的第一透镜框架40的运动的永磁体72的位置变化导致防抖传感器85的输出变化，并且从两个防抖传感器84和85的输出变化可检测出第一透镜框架40的位置。
通过将前盖14和后盖15固定至主体模块11、第一透镜组单元12和板模块13的上述组合，完成成像单元10的组装。前盖14是压模金属板成品并且一体地设置有基部90、一对上下接合突耳91、一对上下接合突耳92以及一对上下侧接合突耳93。基部90被形成为与向前/向后的方向垂直的平面构件。上接合突耳91和上接合突耳92从基部90的上边缘向后延伸，并且下接合突耳91和下接合突耳92从基部90的下边缘向后延伸。该对侧接合突耳93从基部90的右边缘向后延伸。矩形接合孔91a、矩形接合孔92a和矩形接合孔93a分别穿过上和下接合突耳91中的每一个、上和下接合突耳92中的每一个以及侧接合突耳93中的每一个而形成。在基部90的右端设置有三个压片94，其中每一个压片94可在向前/向后的方向上弹性变形。自由状态下的每个压片94处于基部90的另一部分所处的平面中。在每个压片94的自由端附近设置有向后突出的压力突出部94a。在基部90的左端附近设置有拍摄孔径95，该拍摄孔径95在向前/向后的方向上穿过基部90形成。
后盖15是压模金属板成品并且一体地设置有基部100、一对上下接合突耳101、一对上下接合突耳102、侧接合突耳103以及支承突耳104。基部100被形成为与向前/向后的方向垂直的平面构件。上接合突耳101和上接合突耳102从基部100的上边缘向前延伸，并且下接合突耳101和下接合突耳102从基部100的下边缘向前延伸。侧接合突耳103从基部100的右边缘向前延伸，并且支承突耳104从基部100的左端突出。矩形接合孔101a穿过上和下接合突耳101中的每一个而形成，并且矩形接合孔103a穿过侧接合突耳103而形成。如图7所示，支承突耳104设置有基部分105、一对竖直壁106以及一对传感器支承壁107。基部分105与基部100连续并且从基部100向左突出，该对竖直壁106分别从基部分105的上端和下端向前突出，以及该对传感器支承壁107分别从该对竖直壁106的前缘按照相反方向远离彼此垂直地延伸。接合孔106a穿过每个竖直壁106形成。构成第一透镜组单元12的元件的基架41设置有支承凸出部78，该支承凸出部78向后突出以装配接合到支承突耳104的部分（凹部），该部分被基部分105和该对竖直壁106包围。在支承凸出部78的上侧和下侧分别设置有两个（上和下）接合突出部78a，两个接合突出部78a分别与该对竖直壁106的接合孔106a接合。
前盖14被安装至板模块13的正面，并且矩形遮光板108被保持在前盖14与板模块13的正面之间。如果在没有遮光板108的情况下也可确保足够的光密性，则可省去遮光板108。通过使基部90从正面覆盖电路板73，同时使上和下接合突耳91分别与壳体16的上和下接合凹部29A接合，使上和下接合突耳91的上和下接合孔91a分别与壳体16的上和下接合突出部30接合，以及使上和下侧接合突耳93的接合孔93a与壳体16的上和下接合突出部32分别接合，使前盖14被固定至壳体16。此外，通过使上和下接合突耳92的接合孔92a与基架41的上和下接合突出部46接合，同时分别使上和下接合突耳92在上凸缘44的上表面和下凸缘44的下表面上滑动，使前盖14被固定至基架41。当前盖14被固定至壳体16时，每个压片94的压力突出部94a与电路板73的前表面接触，并且随即，向后的压力（偏置力）从稍向前弹性变形的压片94作用在电路板73的前表面上，从而电路板73（板模块13）相对于壳体16（主体模块11）在向前/向后的方向上被精确地定位和保持在预定位置。形成在前盖14中的拍摄孔径95被形成为在位置和形状上与电路板73的拍摄孔径81相对应，以使拍摄孔径95连通地连接至拍摄孔径81，以及使得在前盖14被安装至板模块13的正面的状态下，第一透镜元件L1穿过拍摄孔径81和95向成像单元10的正面露出。
后盖15被安装至主体模块11和第一透镜组单元12的后侧。通过使基部100覆盖壳体16的后侧，同时使上和下接合突耳101中的每一个以及上和下接合突耳102中的每一个分别与壳体16的相关联的接合凹部29B和相关联的接合凹部29C接合，使每个接合突耳101的接合孔101a与壳体16的相关联的接合突出部31接合，以及使后盖15的侧接合突耳103的接合孔103a与形成在壳体16的右侧上的接合突出部33（参见图6）接合，使后盖15被固定至壳体16。此外，如图7所示，通过使后盖15的基部100从后面覆盖基架41，同时使基架41的支承凸出部78接合在后盖15的支承突耳104的凹部（该凹部由后盖15的支承突耳104的基部分105和该对竖直壁106形成）中，并且使支承凸出部78的上和下接合突出部78a分别接合在上和下接合孔106a中，使后盖15被固定至基架41。随即，该对传感器支承壁107面对电路板73的传感器支承臂82和83的后表面，以防止传感器支承臂82和83向后变形。上和下传感器支承臂107弹性变形以将传感器支承臂82和83稍向前按压，以将防抖传感器84和85分别保持在防抖传感器支承部分55和56中。利用该结构，防抖传感器84和85的每一个被精确地保持在预定位置。
如果如上所述完全组装的成像单元10被引导朝向位于成像单元10前方的物体，则由该物体反射的光（从拍摄物体发出的光）在通过第一透镜元件L1之后穿过入射表面L11-a进入第一棱镜L11，并被第一棱镜L11的反射表面L11-c以90度角反射，以朝着出射表面L11-b行进。随后，从第一棱镜L11的出射表面L11-b出射的反射光在穿过透镜元件L2到L6之后从入射表面L12-a进入第二棱镜L12，并被第二棱镜L12的反射表面L12-c以90度角反射，以朝着出射表面L12-b行进。随后，从出射表面L12-b出射的反射光被图像传感器IS的成像表面捕获（接收）。
通过利用第一电机M1和第二电机M2使第二透镜组G2（透镜元件L4和L5）和第三透镜组G3（透镜元件L6）沿第一杆36和第二杆37移动，执行成像光学系统的变焦操作。通过利用第二电机M2使第三透镜组G3（透镜元件L6）沿第一杆36和第二杆37移动，执行成像光学系统的对焦操作。图8示出被设置于广角极限、中间焦距以及长焦极限的成像光学系统的不同状态。当执行变焦操作以将焦距从广角极限向长焦极限改变时，第一透镜组G1、第二棱镜L12和图像传感器IS的位置不会改变，而第一透镜组G1与第二透镜组G2之间的距离（沿第二光轴O2的方向上的距离）逐渐减小。第二透镜组G2与第三透镜组G3之间的距离（沿第二光轴O2的方向上的距离）从广角极限到中间焦距增大，并从中间焦距到长焦极限减小。
在成像单元10中，利用定位于第一棱镜L11前方的第一透镜组G1的第一透镜元件L1来执行防抖（图像抖动校正/图像稳定）操作。如上所述，防抖系统按照允许第一透镜框架40相对于基架41（基架41相对于壳体16固定）在垂直于第一光轴O1的平面中移动的方式支承第一透镜框架40，并利用电磁致动器来驱动第一透镜框架40。如图6所示，第一透镜框架40位于成像单元10的前侧上，在成像单元的左端附近。虽然壳体16的间隔壁19和凸缘支承座50被设置在第一透镜框架40周围，但壳体16被形成为在壳体16与第一透镜框架40之间创建预定空间（间隙），以即使在第一透镜框架40在由防抖系统限定的移动范围内移动时，也可防止间隔壁19和凸缘支承座50与第一透镜框架40干扰。此外，第一透镜元件L1的入射表面与前盖14的基部90的前表面基本平齐，并且如图6所示，第一透镜框架40的透镜保持部分63被插入电路板73的拍摄孔径81和前盖14的拍摄孔径95中；每个拍摄孔径81和95的大小也被设置成即使第一透镜框架40在由防抖系统限定的移动范围内移动时也不与第一透镜框架40相干扰。因此，可使第一透镜框架40可靠地执行防抖操作，而不会对成像单元10的任何其它元件产生任何干扰。
第一透镜元件L1在防抖操作期间的移动方向与第一光轴O1垂直。相应地，保持第一透镜元件L1的第一透镜框架40不在与成像单元10的厚度的方向相对应的向前/向后的方向上移动。此外，用于使第一透镜框架40相对于基架41移动的支承机构（其配置有运动限制突出部60、球支承孔61、球接触表面66、引导球67、运动限制孔70）和驱动器（永磁体71和72、线圈74和75）被设置在第一光轴O1周围的多个位置，这多个位置包围第一透镜元件L1，从而用于支承机构和驱动器的安装空间相对于成像单元10的向前/向后的方向可以小。相应地，将第一透镜元件L1选择为防抖光学元件使得有可能缩小成像元件10，同时给成像单元10提供防抖系统。例如，假定使第二透镜组G2或第三透镜组G3在垂直于第二光轴O2的方向上移动以消除图像抖动的防抖系统（与本实施例不同），为第二透镜框架34或第三透镜框架35留出空间并安装用于第二透镜框架34或第三透镜框架35的驱动器需要壳体16中的向前/向后的方向上的用于防抖系统的比上述实施例更大的安装空间，从而增大了成像单元10的厚度。
支承第一透镜框架40的第一透镜元件L1不需要连接至电路板73（不像诸如成像传感器IS之类的电气组件那样），因此用于第一透镜框架40的支承结构不需要因为柔性线路板的布线而变得复杂，或柔性电路板不会在防抖操作期间在第一透镜元件L1上施加阻力。
例如，与本实施例不同，假定使图像传感器IS在垂直于第三光轴O3的方向上移动以消除图像抖动的防抖系统，在图像传感器IS受电路板73支承之后，图像传感器IS和电路板73可经由柔性线路板彼此连接。在该情况下，要求柔性线路板具有足够的长度，从而不对图像传感器IS的运动提供阻力；然而，在图像传感器IS周围没有太多空间，因此如果将柔性线路板制造得长，则柔性线路板将会与其它构件相干扰。为了防止该问题发生，如果图像传感器IS和电路板73在向前/向后的方向上相互间隔，则该间距变得与成像单元10的缩小相冲突。
将与第一透镜元件L1相对应的前透镜元件选择为防抖光学元件避免了上述问题，并且使得有可能实现有助于成像单元10的缩小的简单的防抖系统。由于在防抖控制期间仅驱动被定位在第一棱镜L11的物体侧上的前透镜元件，而不是驱动整个第一透镜组G1，因此存在可使防抖系统的移动部件紧凑并使其上的驱动负荷小的优势。注意，在所示实施例中，虽然仅在第一棱镜L11的物体侧上设置了第一透镜元件（防抖光学元件）L1，但防抖光学元件不限于一个透镜元件，本发明也可应用于其中驱动设置在第一棱镜L11的物体侧上的多个透镜元件（防抖光学元件）以执行防抖控制的配置。因此，虽然说明书下文描述其中仅第一透镜元件L1被描述为第一透镜元件L1的配置，但通过将术语“第一透镜元件L1”替换为“前透镜元件”，其中驱动（移动）多个透镜元件以执行防抖控制的配置也适用。
在典型的防抖系统中，如果仅在垂直于光轴的方向上驱动透镜组的透镜元件（或其一部分），则拍摄光学系统的像差劣化，这会导致拍摄光学系统变得不实用。在该连接中，由于在本实施例中，操作仅为了反射入射光线的第一棱镜L11被设置在第一透镜组G1中的用于防抖操作的第一透镜元件（第一透镜元件L1）和第二透镜元件L2（其为具有屈光力的光学元件）之间，所以前透镜元件（第一透镜元件L1）与第二透镜元件L2之间的距离大，因此即使仅移动前透镜元件（第一透镜元件L1）以执行防抖控制，像差的劣化也小。因此，即使将在光轴方向上彼此远远相隔并且有第一棱镜L11定位在其之间的前透镜元件（第一透镜元件L1）和第二透镜元件L2作为不同的透镜组来对待，即使在从前透镜元件（第一透镜元件L1）延伸至第三透镜元件L3的作为变焦透镜系统一部分的整个第一透镜组G1上控制像差，也可确保对于防抖操作的令人满意的光学性能；因此，在本实施例中，只有定位在第一棱镜L11的物体侧上的前透镜元件被设置为用于防抖操作的光学元件。
与其中光轴方向上的长度（像平面与最接近物体侧的透镜元件之间的距离）在执行变焦操作或镜筒回缩操作时变化的伸缩透镜筒不同，成像单元10中的从前透镜元件（第一透镜元件L1）的入射表面到像平面（图像传感器IS的成像表面）的光程长度总是恒定。因此，有可能将成像单元10嵌入到移动电子设备中，并使用保护玻璃或类似物覆盖前透镜元件（第一透镜元件L1）的正面，即使驱动成像单元10的光学系统的最接近物体侧的前透镜元件（第一透镜元件L1）以消除图像抖动，也不会产生实际问题。
在其中前透镜元件被用作防抖光学元件的光学配置中，需要满足下文将讨论的光学条件。注意，在下文中将基于其中仅一个第一透镜元件L1设置在第一棱镜L11前方（在物体侧）的配置来描述光学条件，然而，这些光学条件也适用于其中多个透镜元件（防抖光学元件/第一透镜元件L1）设置在在第一棱镜L11前方（在物体侧）的配置，如上所述。
首先，要求确保第一透镜元件L1与第一棱镜L11之间的足够的距离（间隙量），以防止当使第一透镜元件L1在垂直于第一光轴O1的方向上移动时，第一透镜元件L1与第一棱镜L11（或第一透镜框架40与基架41）相互干扰。另一方面，如果使第一透镜元件L1与第一棱镜L11之间的距离过大，则成像单元10在其厚度方向（向前/向后的方向）上的大小变得极大。因此，要求在考虑该距离与成像单元10的大小之间的平衡的同时来确定第一透镜元件L1与第一棱镜L11之间的距离。
如图10所示，第一透镜元件L1设置有入射表面L1-a，该入射表面L1-a面对物体侧和位于像平面侧上的凹面L1-b，该凹面构成出射表面。凹面L1-b是位于图像表面侧的第一透镜元件L1的有效光学表面，并且第一透镜元件L1设置在具有边缘L1-c的凹面L1-b周围。边缘L1-c的后端表面L1-d是第一透镜元件L1的最接近第一棱镜L11的入射表面L11-a的部分。第一透镜元件L1的后端表面L1-d是位于与第一光轴O1基本垂直的平面中的平坦表面。要求满足以下条件（1）：
1<D/S1<10...(1),
其中D表示后端表面L1-d与入射表面L11-a在沿第一光轴O1的方向上的距离（参见图10），而S1表示当抖动校正角为0.5度时第一透镜元件L1的运动量。
当抖动校正角为0.5度时第一透镜元件L1的运动量由第一透镜元件L1的焦距来确定。由于第一透镜元件L1的焦距是根据成像光学系统的整体结构来确定的，所以导致第一透镜元件L1的焦距基于第一透镜元件L1的焦距与容纳成像光学系统的成像单元10的整体大小之间的平衡来选择性确定。因此，通过参考第一透镜元件L1的运动量将第一透镜元件L1与第一棱镜L11之间的距离设置为满足条件（1）的值，有可能在将第一透镜元件L1与第一棱镜L11之间的要求距离与成像单元10的整个大小之间的平衡考虑在内的同时确保该距离。更具体地，如果条件（1）中的值D/S1等于或大于上限（＝10），则第一透镜元件L1与第一棱镜L11之间的距离变得过大，这成为使成像单元10缩小（在向前/向后的方向上尺寸减小）的障碍。如果条件（1）中的值D/S1等于或小于下限（＝1），则第一透镜元件L1与第一棱镜L11之间的距离变得过小，这会导致第一透镜元件L1和第一棱镜L11、或第一透镜框架40和基架41在防抖操作期间相互干扰。虽然在上述实施例中第一透镜元件L1的后端被形成为作为基本垂直于第一光轴O1的平坦表面的后端表面L1-d，但条件（1）在其中第一透镜元件L1的后端没有这样的平坦表面的结构中也是有效的。
如果提供了多个前透镜元件，则条件（1）中的“D”是从最接近像侧（最接近第一棱镜L1）设置的前透镜元件的后端到第一棱镜L11的入射表面L11-a的距离。
表1示出满足条件（1）的第一到第四实施例的数值：
[表1]
S1[mm] D[mm] D/S1
实施例1 0.062 0.150 2.419
实施例2 0.075 0.236 3.147
实施例3 0.053 0.238 4.491
实施例4 0.091 0.281 3.088
如可从表1理解的那样，关于条件（1），还需要满足条件1<D/S1<6。
此外，需要在确定用于图像抖动校正的第一透镜元件L1的最大运动量时考虑成像单元10的光学性能和大小。因此，要求满足以下条件（2）：
|S/Y|<0.2...(2),
其中S指定第一透镜元件L1沿垂直于第一光轴O1的平面的最大运动量（受两个运动限制突出部60和两个运动限制孔70机械限制的第一透镜框架40的最大运动量），且Y表示图像传感器IS上的对角图像高度。
如图11所示，对角图像高度Y表示图像传感器IS的有效光接收区域IS-a的对角线的一半的长度。
如果未满足条件（2），则第一透镜元件L1在防抖操作期间的运动量变得过大，从而超出可允许在像场边缘的光学性能劣化和亮度降低的范围。此外，如果未满足条件（2），则要求确保第一透镜元件L1的大运动空间，因为第一透镜元件L1也机械地移动，这增大了成像单元10的大小。如果满足了条件（2），则光学性能不容易劣化，同时可防止成像单元10变大。
表2示出满足条件（2）的第一到第四实施例的数值：
[表2]
S[mm] Y[mm] |S/Y|
实施例1 0.370 2.856 0.13
实施例2 0.451 3.600 0.13
实施例3 0.320 2.856 0.11
实施例4 0.546 2.856 0.19
本发明还可适用于与图9所示成像单元210类似类型的成像光学系统，该光学系统在可移动透镜组（第二透镜组G2与第三透镜组G3）与图像传感器IS之间不包括诸如棱镜的反射镜。在图9中所示的成像单元210中，传感器支承空间225在与棱镜安装凹部25形成在成像单元10的前一实施例中的位置相对应的位置处形成，并且图像传感器IS被安装在传感器支承空间225中，使得成像传感器IS的成像表面面向左。图像传感器IS位于第二光轴O2上，并且从第三透镜组G3（第六透镜元件L6）出射的光线入射在图像传感器IS上而不被反射。同样在包括这样的L形光路的成像单元210中，通过使第一透镜元件L1充当防抖光学元件，也可获得上述效果。具体而言，在成像单元210中，如果使图像传感器IS充当防抖光学元件，则与其中使第二透镜组G2或第三透镜组G3充当防抖光学元件的情况相似，壳体16在向前/向后的方向上尺寸增加的可能性很大，并且因此本发明适用于实现成像单元210的缩小（在向前/向后的方向上的尺寸减小）。
图12到14示出成像单元的另一实施例。使基架41按照允许第一透镜框架40在成像单元310中移动的方式支承第一透镜框架40的机构与设置在成像单元的每个先前实施例中的机构不同。在上述成像单元10和210中的每一个中，三个引导球67被保持在第一透镜框架40与基架41之间，而在成像单元310中，滑动板86被保持在第一透镜框架40与基架41之间。如图13和14所示，滑动突出部87被形成在第一透镜框架40的三个凸缘64的每一个上，以按照接近基架41的方向向后突出（注意仅一个滑动突出部87在图13和14中的每一个中出现）。三个滑动突出部87的后端被形成为位于垂直于第一光轴O1的平面中的表面。在基架41的分别面对第一透镜框架40的凸缘64的三个位置处设置了三个支承表面88，三个支承表面88位于垂直于第一光轴O1的平面中。在基架41的三个支承表面88中的定位于棱镜安装凹部42的垂直相对侧上的两个支承表面上分别设置了两个定位突出部89。如图13所示，滑动板86是薄板构件，该薄板构件在正视图中基本为U形，包括三个接触部分86a和连接三个接触部分86a的框架形状的连接部分86b。滑动板86由具有低表面摩擦阻力的材料（例如聚四氟乙烯）制成。滑动板86设置有两个定位孔86c，基架41的定位突出部89接合在所述定位孔86c中。在滑动板86通过定位突出部89与定位孔86c之间的接合来定位的状态下，每个接触部分86a通过拉伸弹簧69的偏置力被保持在第一透镜框架40与基部41之间，同时被夹置在第一透镜框架40的相关联凸缘64的滑动突出部87与基架41的相关联支承表面88之间。
在成像单元310中，类似于利用三个引导球67的上述情况，通过将低滑动阻力的滑动板86夹置在第一透镜框架40与基部41之间，可相对于基架41平滑地驱动第一透镜框架40以减少图像抖动。由于滑动板86由包括三个接触部分86a和连接三个接触部分86a的框架形状连接部分86b的单个构件组成，所以元件数量小，从而能够容易地安装滑动板86。此外，滑动板86处于薄板形状，这使得容易缩小照相机（在向前/向后的方向上减小照相机的大小）。将滑动板86夹置在三个滑动突出部87和三个支承表面88之间的结构也具有不要求第一透镜框架40或基架41具有复杂形状的优势。
虽然已经基于上述实施例描述了本发明，但本发明并非仅限于此；对上述实施例的各种修改是可能的。例如，虽然在成像单元的上述实施例中基架41被形成为与壳体16不同的构件，但有可能提供与基架41和壳体16的组合相对应的单个支承构件，并使该单个支承构件支持除第一透镜元件L1之外的所有光学元件。
虽然已参考图9描述了被设置成从第一透镜组G1向物体侧延伸并且不包括第二棱镜的该光学系统的经修改的实施例，但也可采用同一光学系统的又一修改实施例。例如，尽管在上述实施例中第二透镜组G2和第三透镜组G3是受支承而可在第二光轴O2上移动的透镜组，但本发明也可适用于包括在第二光轴O2上的两个以上的可移动透镜组的另一类型的成像光学系统。
此外，有可能改变安装在第一透镜组G1中的第一棱镜L11前面（物体侧）或后面（像平面侧）的透镜数量。
如上所述，上述实施例中的第一透镜元件L1可被替换为设置在第一棱镜L11前面的两个或两个以上前透镜元件。在该情况下，安装在第一棱镜L11前面的前透镜元件之间的距离小，因此为了防止像差劣化，建议通过使设置在第一棱镜L11前面的所有多个前透镜元件在垂直于第一光轴O1的方向上移动来执行防抖控制。然而，如果多个前透镜元件的透镜元件具有极弱的屈光力而不影响像差，则其中在防抖控制期间不移动这样的弱屈光力的透镜元件的配置也是可能的。此外，还有可能将多个前透镜元件提供为粘合透镜，或由玻璃和塑料透镜材料形成的混合透镜。
此外，尽管在上述实施例中第二透镜元件L2和第三透镜元件L3设置在第一棱镜L11后面，但在第一透镜组G1中设置在第一棱镜L11后面的透镜元件的数量可以是一个或两个以上。此外，有可能修改第一G1，从而不在第一棱镜L11后面设置透镜元件。
如上所述，在上述实施例中，在成像单元10（210、310）中，从第一透镜元件L1的入射表面到像平面的光程长总是恒定。在这种类型的成像光学系统中，最接近物体侧的第一透镜元件L1一般是负透镜。然而，在根据本发明的成像装置中用于防抖控制的透镜（前透镜元件）可以是正透镜。不论前透镜元件的放大率是负还是正，可采用任何透镜元件作为前透镜，只要其具有屈光力。在前透镜元件的像侧上的表面是凸面的情况下，这样的前棱镜元件的从反射镜（第一棱镜L11的入射表面L11-a）到该凸面的边缘的后端或顶点（只要是最接近反射镜的那一个）的距离是条件（1）的“D”。
此外，在所示实施例中，虽然第一透镜元件L1沿垂直于光轴的平面的运动量（对应于条件（2）中的“S”）由运动限制突出部60和运动限制孔70决定，但用于机械地确定条件（2）中的“S”的机构不限于实施例中描述的配置，替代机构等等是可能的。
此外，虽然成像单元10（210、310）的上述实施例的成像光学系统是通过使第二透镜组G2和第三透镜组G3沿第二光轴O2移动来执行变焦操作的变焦透镜（可变放大率光学系统），但本发明也适用于包含无改变放大率能力的成像光学系统的成像装置。例如，有可能修改成像单元10（210、310）以使得第二透镜组G2和第三透镜组G3对于变焦操作不移动，并且第二透镜组G2或第三透镜组G3仅对于对焦操作移动。
此外，虽然在成像单元的上述实施例中的每一个中的拍摄光学系统使用至少一个棱镜作为弯曲光学路径的反射镜，但该棱镜可被替换为诸如镜子之类的不同类型的反射镜。此外，反射镜对光轴的弯曲角（反射角）可以是除90度之外的角度。
虽然在成像单元的上述实施例的每个实施例中使用三个拉伸弹簧69来将第一透镜框架40耦合至基架41，但可改变拉伸弹簧69的数量。例如，可修改成像单元的上述实施例中的每一个以使用仅两个拉伸弹簧69。此外，在可靠地防止第一透镜框架40脱离基板41向前并且确保在第一透镜框架40与前盖14之间的足够间隙的情况下，可修改成像单元的上述实施例中的每一个以使其不具有像拉伸弹簧69那样的偏置装置。
可在本申请中描述的本发明的具体实施例中作出显而易见的改变，这样的修改在所要求保护的本发明的精神和范围以内。这意味着本申请中包含的所有内容都是说明性的，并且不限制本发明的范围。

Claims (11)

1.一种成像装置，其特征在于，包括：
前透镜组，所述前透镜组构成所述成像装置的成像光学系统的一部分，并设置在相对于光轴方向的固定位置，其中所述前透镜组从物体侧依次包括至少一个前透镜元件以及反射镜，其中所述反射镜反射从所述前透镜元件出射的光线；
可移动透镜组，所述可移动透镜组构成所述成像光学系统的另一部分，并且比所述前透镜组更靠近像平面侧设置且可沿着光轴移动；
支承构件，所述支承构件支承至少所述前透镜组的所述反射镜；
可移动框架，所述可移动框架支承所述前透镜组的所述前透镜元件并且被所述支承构件支承以能够沿着垂直于所述前透镜元件的光轴的平面移动；以及
驱动器，所述驱动器可根据施加至所述拍摄光学系统的振动在所述平面中驱动所述可移动框架，以降低所述像平面上的图像抖动。
2.如权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述前透镜组包括至少一个后透镜元件，被所述反射镜反射的所述光线入射到所述至少一个后透镜元件上。
3.如权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述前透镜组的所述前透镜元件具有负屈光力。
4.如权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述拍摄光学系统包括变焦透镜系统，所述变焦透镜系统通过在所述光轴方向上移动所述可移动透镜组来改变所述变焦透镜系统的焦距。
5.如权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述前透镜组具有负屈光力，并且所述可移动透镜组从所述物体侧依次包括具有正屈光力的第二透镜组和具有正屈光力的第三透镜组。
6.如权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述前透镜组的所述反射镜包括棱镜。
7.如权利要求1所述的成像装置，其特征在于，满足以下条件（1）：
1<D/S1<10...(1),
其中D表示在所述光轴方向中所述前透镜元件和所述反射镜之间的距离，以及
S1表示在抖动校正角为0.5度时所述前透镜元件的运动量。
8.如权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述支承构件包括：
盒形的框体，所述框体以允许所述可移动透镜组在所述光轴方向中移动的方式支承所述可移动透镜组；以及
支承框，所述支承框固定地支承所述反射镜、被固定至所述框体、并且以允许所述可移动框架在垂直于所述前透镜元件的光轴的所述平面中移动的方式支承所述可移动框架。
9.如权利要求1所述的成像装置，其特征在于，还包括第二反射镜，所述第二反射镜设置在所述可移动透镜组和所述像平面之间并且朝向所述像平面反射从所述可移动透镜组出射的光线。
10.如权利要求1所述的成像装置，其特征在于，还包括位于所述像平面上的图像传感器。
11.如权利要求10所述的成像装置，其特征在于，满足以下条件（2）：
(2)|S/Y|<0.2,
其中S表示所述前透镜元件沿着垂直于所述光轴的平面的最大运动量，以及
Y表示所述图像传感器的有效光接收区域的对角线图像高度。
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