[实用新型]成像单元

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种成像单元（imaging unit，摄像单元），该成像单元包括成像光学系统和图像传感器。

背景技术

近年来，主要设计成用于采集静止/运动的摄像图像的移动电子装置（比如，数码相机（静止视频照相机）和数码摄录机（运动视频照相机）），以及设计成将采集这种摄像图像的能力作为辅助功能的其他移动电子装置（比如，配备有照相机的手机和配备有照相机的个人数字助理（PDA））已经非常普遍。在这些类型的移动电子装置内，通常在移动电子装置内部提供成像单元，该成像单元的结构设计成使得图像传感器和摄像光学系统容纳在成像单元的中空壳体内，所述摄像光学系统用于将从摄像物体中发射的光（物体发射的光）引向成像传感器。

图6显示了相关技术的成像单元。

这种成像单元100具有中空壳体101。第一透镜元件102以外露的方式固定到壳体101在物体侧（前侧）的一端。入射侧棱镜103、第二透镜组104以及第三透镜组105固定在壳体101的内部空间内。入射侧棱镜103直接位于第一透镜元件102的后面（入射侧棱镜103的入射表面103a和出射表面103c之间的交叉角（intersecting angle，夹角）为90°），并且第二透镜组104朝着入射侧棱镜103的出射表面103c。出射侧棱镜106在壳体101的内部空间中固定到所述壳体，并且处于这个内部空间中与入射侧棱镜103的相对端（入射表面106a和出射表面106c之间的交叉角为90°）。此外，虽然图6中未显示，但是在第三透镜组105和出射侧棱镜106之间安配备有光学元件。图像传感器（图像拾取装置）107直接固定在出射侧棱镜106的前面。此外，除了第一透镜元件102侧上的前面的端部以外，壳体101的前面完全打开，并且这个前开口由电路板108封闭，图像传感器107安装至该电路板。此外，盖109从前面覆盖壳体101的这个前开口，从而防止电路板108脱离壳体101的前开口。

由位于成像单元100前面的摄像物体（要拍摄的物体；未显示）反射的将入射在第一透镜元件102上的光线向后（在图6中向下）穿过第一透镜元件102，并将在入射侧棱镜103的入射表面103a上入射。随后，在正交方向（与第一透镜元件102的光轴正交的方向）上被入射侧棱镜103的反射表面103b反射之后，在入射表面103a上入射的光线从入射侧棱镜103的出射表面103c射出。随后，从出射表面103c射出的光线穿过第二透镜组104、第三透镜组105以及上述光学元件（未显示），并将在出射侧棱镜106的入射表面106a上入射。在从出射侧棱镜106的出射表面106c射出之后，在入射表面106a上入射的光线被出射侧棱镜106的反射表面106b向前反射，以便被图像传感器107（其成像表面）捕获（接收）。

在日本未经审查的专利公开号No.2008-242446中披露了上述相关技术的实例（图6中所示）。在日本未经审查的专利公开号No.2004-355010、2007-6318以及2009-116074中披露了转弯光学系统的其他实例。

虽然缩减（slim down，缩小）这种成像单元的要求越来越强烈，但是由于成像单元内也要求越来越多的像素（需要更高的分辨率），所以别无选择，只能将较厚的大型图像传感器用作图像传感器107。另一方面，通过增大第一透镜元件102的折射能力或者调节第一透镜元件102的倍率（power），可缩减第一透镜元件102，同时满足增加成像单元内图像传感器107的像素数量的要求（需要更高的分辨率）。因此，如果缩减的第一透镜元件102的背面（出射表面）的位置以及在向前/向后的方向上较厚的大型图像传感器107的背面的位置彼此基本上一致（如果入射侧棱镜103的入射表面103a的位置和出射侧棱镜106的出射表面106c的位置在向前/向后的方向上彼此基本上一致，以便基本位于共同的平面上），那么盖板109相对于第一透镜元件102的前表面进一步朝前定位（更靠近物体侧）（从而在成像单元100的正面上形成大的凸出部以及大的凹陷部），因此，这使得即使第一透镜元件102缩减，也不能缩减整个成像单元100。

实用新型内容

本实用新型提供了一种成像单元，其可整体缩减而无需在该成像单元的物体侧表面上形成大的凹陷部和大的凸出部，并且甚至在成像单元具有使大致字母U形状的物体发射光线转弯的成像光学系统的情况下以及在相对于缩减的入射侧光学系统的厚度图像传感器不能充分地缩减的情况下，该成像单元也可使从在入射侧棱镜的出射表面射出的所有有效的光线在出射侧棱镜的入射表面上入射到。