CN111103699A - 带手抖校正功能的摄像装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种摄像装置，其在具有弯曲光学系统的摄像装置中，不使装置大型化地具备防抖机构。一种光学系统，具有使光轴弯曲的反射部件，从物侧起依次具备反射部件、摄像透镜组、以及摄像元件，绕与由第一光轴(O1)和第二光轴(O2)形成的平面垂直的轴的图像抖动通过所述反射部件的转动来进行校正，绕所述第一光轴的图像抖动通过紧跟上述反射部件之后的第一透镜组的移动来进行校正。

Description

带手抖校正功能的摄像装置
技术领域
本发明涉及带手抖校正功能的摄像装置。
背景技术
随着摄影技术的飞速发展，透镜驱动装置被广泛应用于众多的摄影装置中。将透镜驱动装置应用于各种便携式电子设备，例如移动电话、平板电脑等尤其被消费者所接受。
适用于通常的便携式电子设备的透镜驱动装置的驱动机构一般由线圈和磁钢形成，线圈固定于透镜架的外周。当向线圈施加电流时，通过电磁力的作用，线圈使透镜架移动并使透镜架沿着透镜的光轴方向移动，由此能够聚焦。另外，在用户用手拿着电子设备进行摄影时，对于手抖动所引起的透镜驱动装置的抖动，通过向与光轴垂直的方向进行驱动而能够校正抖动。但是，例如对于作为搭载于便携式电子设备的小型光学设备的光学总长度较长的变焦光学系统来说，难以直接搭载于便携式电子设备，需要采用弯曲等结构。
对于这种使用了弯曲结构的光学系统来说，有时使用于弯曲光线的棱镜绕两个轴进行旋转来进行抖动校正，但是在以与棱镜入射面的光轴平行的轴进行旋转的情况下，有时周边图像会旋转，无法得到防抖效果。
因此，通过设为使棱镜仅在与棱镜入射面的光轴和摄像透镜组的光轴分别垂直的轴向转动，并且另一个轴向的抖动校正使摄像透镜移动这样的结构，能够提高校正效果。
但是，使整个摄像透镜组移动可能会使重量和体积增加，造成致动器的尺寸增大。
因此，若能够将移动的透镜设为最小限度，则也能够有助于摄像装置的小型化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-66770号公报
专利文献2：日本特开2015-141401号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于，在具有弯曲光学系统的摄像装置的手抖校正中，不会使摄像装置大型化而实现节省空间的防抖机构。
用于解决问题的手段
本发明的目的是以如下方式实现的。另外，在以下的说明中，为了便于理解发明，在括号中标注附图中的符号等，但本发明的各构成要素并不限定于这些所标注的要素，本领域技术人员应该广义地解释为在技术上可理解的范围。
本发明的特征在于，在根据施加于摄像光学系统的抖动使构成摄像光学系统的光学要素进行图像抖动抑制动作的摄像装置中，具有以下的结构。作为摄像光学系统的光学要素，具有：反射部件，其将沿着第一光轴从物侧入射的光束向沿着第二光轴的方向反射；以及摄像透镜组，其位于与该反射部件相比在光轴方向上更靠近像面侧。绕与由上述摄像透镜组的光轴和在上述反射部件反射的物侧的光轴形成的平面垂直的轴的图像抖动能够通过所述反射部件的转动进行校正，绕与所反射的物侧的光轴平行的轴的图像抖动能够通过紧跟所述反射部件之后的第一透镜组进行校正。
在二个可动部件配置有使可动部件转动或移动的致动器，根据施加于摄像光学系统的抖动来进行图像抖动抑制动作。
在致动器为具有永久磁铁和线圈的音圈马达的情况下，可动部件的致动器支承部对永久磁铁和线圈中的任意一者进行支承。
发明效果
作为本发明的优点，就本发明的弯曲式摄像装置的防抖机构而言，通过绕与由摄像透镜组的光轴和在反射部件反射的物侧的光轴形成的平面垂直的轴的图像抖动通过反射部件的转动来进行手抖校正，绕与反射的物侧的光轴平行的轴的图像抖动通过紧跟反射部件之后的第一透镜组来进行手抖校正，从而与仅利用反射部件来进行所述两个轴的手抖校正相比，能够减少像面上的性能影响。此外，能够相对于手抖校正角将可动范围抑制在最小限度，因此能够实现在小型化发展的便携式电子设备中采用更高效的防抖机构的目的，并且摄像图像的质量变得良好。
附图说明
图1是从下方观察本发明的实施方式的弯曲式摄像装置的立体图。
图2是从下方观察本发明的实施方式的弯曲式摄像装置的去掉前侧盖板、后侧盖板和挠性基板之后的立体图。
图3是从上方观察本发明的实施方式的弯曲式摄像装置的去掉前侧盖板、后侧盖板和挠性基板之后的立体图。
图4是将本发明的实施方式的弯曲式摄像装置分解并从下方观察的立体图。
图5是将本发明的实施方式的弯曲式摄像装置分解并从上方观察的立体图。
图6是将本发明的实施方式的弯曲式摄像装置用由第一光轴和第二光轴形成的平面剖开的剖视图。
图7是将本发明的实施方式的弯曲式摄像装置的棱镜防抖单元分解并从下方观察的立体图。
图8是将本发明的实施方式的弯曲式摄像装置的棱镜防抖单元分解并从上方观察的立体图。
图9是将本发明的实施方式的弯曲式摄像装置的第一透镜组的防抖机构分解并从上方观察的立体图。
图10是将本发明的实施方式的弯曲式摄像装置的第一透镜组的防抖机构分解并从下方观察的立体图。
图11是将本发明的实施方式的弯曲式摄像装置的摄像元件单元分解并从上方观察的立体图。
图12是将本发明的实施方式的弯曲式摄像装置的摄像元件单元分解并从下方观察的立体图。
图13是具备本发明的弯曲式摄像装置的便携式电子设备(便携式信息终端)。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明进行详细说明。
图1～图12是表示本发明的弯曲式摄像装置100的附图。
图1～图13示出了本发明的实施方式所涉及的摄像装置及其构成要素。
弯曲式摄像装置100的摄像光学系统成为如下的弯曲光学系统，即：从物侧起由作为反射部件的棱镜21、第一透镜组30、第二透镜组40、第三透镜组50、第四透镜组60、摄像元件71构成，通过棱镜21来反射光束。
摄像光学系统是通过使第二透镜组40和第三透镜组50分别向光轴方向移动而使拍摄倍率变化的变焦光学系统。此外，第四透镜组60通过向光轴方向移动，从而作为根据拍摄距离进行焦点调整的自动聚焦发挥功能。在其他实施方式中，本发明也适用于焦点固定的光学系统。
沿着第一光轴O1入射到棱镜21的入射面21-a的来自被摄体的光束由棱镜21的反射面21-b向沿着第二光轴O2的方向反射并从射出面21-c射出。接着，光束通过位于第二光轴O2上的第一透镜组30、第二透镜组40、第三透镜组50、第四透镜组60，在摄像元件71的摄像面上成像。
弯曲式摄像装置100具有作为对第一透镜组30、第二透镜组40、第三透镜组50进行保持的摄像透镜组保持框的壳体10。如图9、图10所示，壳体10具有：上方固定部11，其保持包含棱镜21和棱镜防抖基座的棱镜防抖单元80，并构成第一透镜组防抖机构；前侧开口部12，其装入有作为变焦透镜的第二透镜组40、第三透镜组50；后侧开口部13，其在与前侧开口部12相反一侧开口；以及下方固定部14，其对保持第四透镜组60和摄像元件的摄像元件单元70进行固定。
在上方固定部11固定有包含棱镜21的棱镜防抖单元80，在前侧开口部12，分别保持第二透镜组40、第三透镜组50的第二透镜组框41、第三透镜组框51由两根轴17支承，并以能够沿着第二光轴O2进退的方式保持。在下方固定部固定有保持第四透镜组60和摄像元件71的摄像元件单元70。此外，在壳体10的侧面固定有使第二透镜组40、第三透镜组50分别进行变焦动作的两个步进马达A、B(18、19)。
壳体10的前侧开口部12、后侧开口部13由前侧盖板15、后侧盖板16(图1、图4、图5)堵塞。
此外，在壳体10的周围围绕有用于电连接电气部件的挠性基板93，且图案布线到外部基板和连接部。
作为变焦透镜而发挥作用的第二透镜组40和第三透镜组50分别保持于第二透镜组框41和第三透镜组框51，并能够通过步进马达A、B(18、19)向光轴方向进退。步进马达A、B(18、19)的输出轴成为导螺杆，与螺母部件进行螺纹结合，该螺母部件具有与第二透镜组框41、第三透镜组框51的旋转止动槽形状卡合的内螺纹。因此，只要向步进马达A、B(18、19)输入给定的脉冲，就会旋转与脉冲响应的旋转角度量。由于螺母部件的旋转被第二透镜组框41和第三透镜组框51限制，因此通过上述的旋转给定的旋转角的导螺杆，能够使第二透镜组框41和第三透镜组框51沿光轴方向进退根据螺纹间距和旋转角计算出的移动距离。由此，能够控制与变焦步长相应的组间隔。
此外，实施例中的步进马达A、B(18、19)的脉冲驱动为开环控制，分别进行基于光传感器94的原点确定。
作为自动聚焦而发挥功能的第四透镜组60保持于第四透镜组框61。在第四透镜组框支架62固定有第四透镜组框61和两个第四透镜组自动聚焦用永久磁铁63，在摄像元件支架72固定有与挠性基板93连接的两个第四透镜组自动聚焦用线圈64和第四透镜组自动聚焦用霍尔传感器65，构成音圈马达。此外，在与第四透镜组框支架62和摄像元件支架72相互对置设置的三处第四透镜组框支架V槽48与摄像元件支架V槽73之间，配置有三个第四透镜组自动聚焦用滚珠67，从而第四透镜组支架62构成为能够相对于摄像元件支架72沿着与光轴平行的方向低摩擦地移动。
此外，在对与两个第四透镜组自动聚焦用永久磁铁63对置的两个第四透镜组自动聚焦线圈64进行了连接的挠性基板93的背面，设置有第四透镜组自动聚焦用磁轭66，该第四透镜组自动聚焦用磁轭66作为通过与第四透镜组自动聚焦用永久磁铁之间的磁性而保持于给定位置(实施例中为移动范围的中心)的磁性弹簧而发挥作用。
摄像元件支架72固定于被固定于壳体10的两根轴17，因而能够相对于其他透镜组框而高精度地组合光轴。
在棱镜支架81固定有棱镜21、两个棱镜防抖用永久磁铁83。此外，在覆盖棱镜反射面21-c的面的外侧，设置有两处棱镜支架圆锥槽部91，该棱镜支架圆锥槽部91用于保持成为旋转轴的两个棱镜防抖用滚珠87。此外，在作为基座部件的棱镜防抖基座82的与棱镜支架圆锥槽部91对置的面，同样地构成有棱镜防抖基座圆锥槽部92，通过彼此相互隔着棱镜防抖用滚珠87抵靠，从而能够低摩擦且高精度地旋转。在抵靠组装后，将板簧89定位固定于棱镜支架81的圆筒突起部，使弯曲的四条臂对棱镜防抖基座82的突起部向使棱镜支架81和棱镜防抖基座82彼此抵靠棱镜防抖用滚珠87的方向施力，由此防止因姿势差或冲击引起的滚珠落下。
在棱镜防抖基座82固定有与挠性基板93连接的两个棱镜防抖用线圈84和一个棱镜防抖用霍尔传感器85，与固定于棱镜支架81的两个棱镜防抖用永久磁铁83构成音圈马达。
此外，在与两个棱镜防抖用永久磁铁83对置的两个棱镜防抖用线圈84的背面设置有棱镜防抖磁轭86，作为通过与棱镜防抖用永久磁铁83之间的磁性而保持于给定位置(实施例中为移动范围的中心)的磁性弹簧发挥作用。
在组装棱镜支架81后，将止动销90固定于棱镜支架81，通过开口得比止动销90的直径更大的棱镜防抖基座82的孔，能够限制旋转方向的移动量。移动量设定为能够比有效的校正量稍大地移动，用于棱镜防抖用霍尔传感器85的校正。
棱镜防抖单元80固定于被固定于壳体10的两根轴17，因而能够相对于其他透镜组框而高精度地组合光轴。
第一透镜组30保持于第一透镜组框31，并固定有两个第一透镜组防抖用永久磁铁32。在壳体10的上方固定部11，在与两个第一透镜组防抖用永久磁铁32对置的位置固定有与挠性基板93连接的两个第一透镜组防抖用线圈33和一个第一透镜组防抖用霍尔传感器34。第一透镜组框31构成为：在以相对于壳体10仅能够在左右方向移动的方式设置于壳体10的四处壳体V槽20中，经由第一透镜组防抖用滚珠仅能够在左右方向移动。
此外，在与两个第一透镜组防抖用永久磁铁32对置的两个第一透镜组防抖用线圈33所连接的挠性基板93的背面，设置有第一透镜组防抖用磁轭35，通过与第一透镜组防抖用永久磁铁32之间的磁性，作为对第一透镜组框31向壳体10方向施力并保持于给定位置(实施例中为移动范围的中心)的磁性弹簧而发挥作用。
第一透镜组框31构成为仅能够在左右方向移动，此外，构成音圈马达的第一透镜组防抖用永久磁铁32、第一透镜组防抖用线圈33和第一透镜组防抖用滚珠36也在第一透镜组框31的移动方向上对称地配置在隔着第一透镜组的两侧，因而能够不使摄像装置100的厚度增加而有助于摄像装置100的小型化。
此外，虽然未图示，但是在第一透镜组框31与壳体10之间设置有限制其移动量的止动件，能够确保与手抖校正量相当的移动量，并且进行第一透镜组防抖用霍尔传感器34的校正。
如此，第一透镜组框31能够从外侧装入壳体10，因此也实现了容易组装。
上述的弯曲式摄像装置100也可以用于例如图13所示的所谓的智能手机、所谓的功能手机或平板设备等便携式信息设备200用的摄像装置100中。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不限于上述实施方式，本领域技术人员基于本发明公开的内容而进行的同等的修改或变形全部包含在本申请的权利要求书所述的本发明中。
符号说明
10…壳体
11…上方固定部
12…前侧开口部
13…后侧开口部
14…下方固定部
15…前侧盖板
16…后侧盖板
17…轴
18…步进马达A
19…步进马达B
20…壳体V槽
21…棱镜
21-a…棱镜入射面
21-b…棱镜反射面
21-c…棱镜射出面
30…第一透镜组
31…第一透镜组框
32…第一透镜组防抖用永久磁铁
33…第一透镜组防抖用线圈
34…第一透镜组防抖用霍尔传感器
35…第一透镜组防抖用磁轭
36…第一透镜组防抖用滚珠
37…第一透镜组框V槽
40…第二透镜组
41…第二透镜组框
50…第三透镜组
51…第三透镜组框
60…第四透镜组
61…第四透镜组框
62…第四透镜组框支架
63…第四透镜组自动聚焦用永久磁铁
64…第四透镜组自动聚焦用线圈
65…第四透镜组自动聚焦用霍尔传感器
66…第四透镜组自动聚焦用磁轭
67…第四透镜组自动聚焦用滚珠
68…第四透镜组框支架V槽
70…摄像元件单元
71…摄像元件基板
72…摄像元件支架
73…摄像元件支架V槽
80…棱镜防抖单元
81…棱镜支架
82…棱镜防抖基座
83…棱镜防抖用永久磁铁
84…棱镜防抖用线圈
85…棱镜防抖用霍尔传感器
86…棱镜防抖用磁轭
87…棱镜防抖用滚珠
88…棱镜开口部片材
89…板簧
90…止动销
91…棱镜支架圆锥槽部
92…棱镜防抖基座圆锥槽部
93…挠性基板
94…光传感器
100…弯曲式摄像装置
200…便携式信息设备
O1…第一光轴
O2…第二光轴。

Claims (10)

1.一种弯曲式摄像装置的防抖机构，所述弯曲式摄像装置为包括具有使光轴弯曲的反射面的反射部件的光学系统，根据施加于该光学系统的抖动进行手抖校正，其特征在于，
反射部件配置为比摄像透镜组更靠近物侧，在摄像面中，绕与由第一光轴(O1)和第二光轴(O2)形成的平面垂直的轴的图像抖动通过所述反射部件的转动来进行校正，绕所述第一光轴(O1)的图像抖动通过紧跟所述反射部件之后的第一透镜组来进行校正。
2.根据权利要求1所述的弯曲式摄像装置的防抖机构，其特征在于，
通过所述反射部件的转动对在摄像面中绕与由所述第一光轴(O1)和所述第二光轴(O2)形成的平面垂直的轴的图像抖动进行校正的机构部以能够转动的方式保持于用于保持所述反射部件的反射部件保持框，通过紧跟所述反射部件之后的第一透镜组对在摄像面中绕所述第一光轴(O1)的图像抖动进行校正的机构部以能够移动的方式保持于用于保持第一透镜组的第一透镜组框。
3.根据权利要求2所述的弯曲式摄像装置的防抖机构，其特征在于，
在所述反射部件保持框与基座部件之间，具备使所述反射部件保持框转动的第一电磁致动器，在所述第一透镜组框与摄像透镜组保持框之间，具备使所述第一透镜组框移动的第二电磁致动器。
4.根据权利要求3所述的弯曲式摄像装置的防抖机构，其特征在于，
所述第一透镜组框构成于所述摄像透镜组保持框的物侧侧面。
5.根据权利要求4所述的弯曲式摄像装置的防抖机构，其特征在于，
所述第一电磁致动器和所述第二电磁致动器为音圈马达。
6.根据权利要求5所述的弯曲式摄像装置的防抖机构，其特征在于，
所述第二电磁致动器在所述第一透镜组框的移动方向上在隔着所述第一透镜组的两端配置有多个。
7.根据权利要求1所述的弯曲式摄像装置的防抖机构，其特征在于，
所述反射部件为棱镜。
8.根据权利要求1所述的弯曲式摄像装置的防抖机构，其特征在于，
所述反射部件为反射镜。
9.一种照相机，其特征在于，具备权利要求1至8中任一项所述的弯曲式摄像装置的防抖机构。
10.一种便携式电子设备，其特征在于，具备权利要求9所述的照相机。
CN201911408900.9A 2019-12-25 2019-12-31 带手抖校正功能的摄像装置 Active CN111103699B (zh)

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SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information
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Address after: 213000 Xinwei 1st Road, Changzhou Comprehensive Bonded Zone, Jiangsu Province

Applicant after: Chengrui optics (Changzhou) Co., Ltd

Address before: 213000 Xinwei Road, Changzhou Export Processing Zone, Jiangsu Province

Applicant before: Ruisheng Communication Technology (Changzhou) Co.,Ltd.

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