[发明专利]成像装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种成像装置，在所述成像装置中，棱镜使由成像光学系统形成的图像弯曲，以待入射到成像传感器上。

背景技术

当追求集成在移动电子器件(诸如移动电话)中的成像装置的进一步减小/小型化时，需要进一步减小每个光学元件的直径。然而，更小直径的光学元件会导致成像表面的周缘(边缘)区域中的光量不足。由于成像表面具有矩形形状(即，非方形形状)，沿长边的周缘光量(与成像表面的长边平行的方向上(即，邻近成像表面的短边的部分)的周缘光量)远远小于沿短边的周缘光量(与成像表面的短边平行的方向上(即，邻近成像表面的长边的部分)的周缘光量)。特别地，具有这样的一些成像装置，即，在这些成像装置中，为了满足减小其中安装有成像装置的本体的尺寸的需要，成像传感器前方设置有棱镜(弯曲光学系统)。在这种结构中，成像装置将面临一个问题，即，不能增大棱镜前方的透镜直径，这使沿成像表面的长边的周缘光量变得更小。因此，为了减小矩形形状的成像传感器的短边处的周缘光量与长边处的周缘光量之差，已做出了很多努力，以增大沿长边的周缘光量，换言之，以增大整个周缘部分(不论是短边还是长边)处的光量。

日本未审查专利申请No.2008-242446中公开了相关技术的一个实例。

发明内容

本发明提供了一种成像装置，所述成像装置由以下各项构成：成像传感器，具有矩形成像表面；成像光学系统，用于在成像表面上形成图像；以及棱镜，定位在成像光学系统与成像传感器之间，以使光路弯曲，其中，减小了矩形成像表面上的短边与长边之间的周缘光量差。

虽然待解决的问题在于如何增大沿成像表面的长边的周缘光量，但是本发明基于这样的逆向构思来解决此问题，即，减小沿短边的周缘光量，从而能减小短边与长边之间的周缘光量差。

根据本发明的一方面，提供了一种成像装置，所述成像装置包括：成像传感器，具有矩形成像表面；成像光学系统，所述成像光学系统在矩形成像表面上形成物体图像；棱镜，布置在成像光学系统与成像传感器之间，所述棱镜使成像光学系统的光路弯曲；以及遮光板(蔽光框，mask)，设置有矩形开口，所述矩形开口限制待入射到成像传感器上的光。遮光板的矩形开口的纵横比大于成像传感器的矩形成像表面的纵横比。遮光板布置在这样的位置处，即，在此位置处，成像传感器的矩形成像表面的短边与长边之间的周缘光量差小于遮光板的矩形开口的纵横比等于成像传感器的矩形成像表面的纵横比时的情况。

希望满足以下条件(1)：

(1)0.5＜B/A＜0.9，其中，A代表遮光板的矩形开口的纵横比，并且B代表成像传感器的矩形成像表面的纵横比。

希望遮光板布置在比棱镜的位置更靠近物体侧的位置处。

希望满足以下条件(2)：

(2)1.0＜Lm/V＜3.0，其中，Lm代表从成像传感器的成像表面到遮光板的开口的距离，并且V代表成像传感器的成像表面的短边的长度。

希望成像光学系统包括变焦光学系统，并且希望满足以下条件(3)：

(3)Lm··|(1/DexpW)-(1/DexpT)|＜0.3，其中，DexpW代表变焦光学系统的最短焦距极限处的出瞳直径(exit pupil diameter)，并且DexpT代表变焦光学系统的最长焦距极限处的出瞳直径。

希望满足以下条件(4)：

(4)0.6＜Y/V＜1.0，其中，Y代表遮光板的开口的短边的长度，并且V代表成像传感器的成像表面的短边的长度。

根据本发明，成像装置设置有：成像传感器，具有矩形成像表面；成像光学系统，用于在成像表面上形成图像；棱镜，定位在成像光学系统与成像传感器之间，以使光路弯曲；以及遮光板，具有用于限制入射到成像传感器上的光的矩形开口。此成像装置能够减小矩形成像表面的短边与长边之间的周缘光量差。

根据本发明的一方面，成像光学系统包括从物体侧以如下顺序布置的：具有入射侧棱镜的负第一透镜组、正第二透镜组以及正第三透镜组。在变焦操作期间，第一透镜组是固定的，而第二透镜组和第三透镜组在光轴方向上移动。

根据本发明的一方面，遮光板优选地设置在棱镜的入射表面上，所述棱镜布置在成像光学系统与成像传感器之间。

本公开涉及包含在日本专利申请No.2010-220914(于2010年9月30日提交)和日本专利申请No.2011-208760(于2011年9月26日提交)中的主题，其内容整体通过引证特意结合于此。

附图说明