[发明专利]一种用于光学成像系统的防抖光学元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于光学成像系统的防抖光学元件，特别地，这种元件可被用来补偿由光学成像系统的抖动或其它意外移动而引起的像移。

发明背景

由相机或摄像机获取的图像经常由于图像感应设备的意外移动而变得模糊不清。这种意外移动可能是由于未将相机放置在平稳位置、或由用户手震引起的。在低光线(low-light)即长曝光的情况下，或者目标物体的距离过远，这个问题变得特别严重。目前，已经开发出许多防抖技术用来解决此问题。

现有技术

用来提供防抖功能的一个主要技术是使用光学技术。光学防抖技术可以通过调整透镜位置或其它光学组件或图像感应器，从而减少或消除由手震或其它震动所引起的图像模糊不清，以使图像模糊不清降至最低。已知现有技术的例子包括US5521758、US5771123和US6606194。

US5521758描述了一种可变放大光学系统，其能够平稳图像，其中提供了一个后透镜子单元，其关于倾斜中心而倾斜(tilt)，倾斜中心是光轴上一点。后透镜子单元的倾斜能够纠正图像抖动。US6606194也描述了使用一个透镜子单元，其在垂直于光轴的方向上移动以平稳图像。US5771123披露了使用一个可变角的棱镜单元，其被安置在光圈档数(aperture stop)的图像一侧。

以上所述的防抖系统都要求一个额外光学元件在透镜单元内，其会增加透镜单元的尺寸和重量，也会使改造现有透镜单元的技术变得异常困难。

还有一已知现有技术WO2007/091112A，其使用万向棱镜或一个位于窗口透镜和透镜单元之间的反光镜。棱镜和反光镜用来折转光路径，而致动器或马达则根据移动感应器而移动棱镜或反光镜，以便能够平稳图像。类似于WO2007/091112A的有US2007/0035631A和US7454130，两者都使用反射元件以折转光路径并提供防抖功能。

发明概述

依照本发明，提供了一种光学系统，其包括一个透镜组，用来投影图象到图像感应装置上；一个所述光学系统的光入口和所述图像感应装置之间的光路径；一个具有会聚或发散光学能力并被安置在所述光路径上的反射光学元件，以及移动反射光学元件的装置，其对成像系统的意外移动作出反应，以消除或缓解所述意外移动引起的负成像效应。

在本发明的实施例里，反射光学元件可以被安置在透镜组和图像感应装置之间，或是在透镜组内，或可以在所述透镜系统的光入口和所述透镜组之间。

图像形成装置可以包括一个图像感应器或胶卷。

优选地，反射光学元件被调配关于一个轴而做倾斜运动，该轴垂直于光路径，和/或反射光学元件被调配沿着所述光路径而做平移运动。

附图说明

现参照附图，并通过范例描述本发明的一些实施例，其中：

图1是本发明一个实施例的示意图；

图2(a)和(b)显示图1实施例的反射光学元件的倾斜运动和平移运动；

图3(a)和(b)显示反射光学元件的其它形式；

图4(a)和(d)比较现有技术(图4(a)和(b))和本发明实施例(图4(c)和(d))以描述本发明的优点；

图5通过范例描述一种驱动反射光学元件的可能方法；和

图6(a)和(b)描述本发明的其它实施例，其中反射光学元件被安置在光路径的不同部分。

优选实施例详述

首先参照图1，其图解示意本发明的第一实施例。所示光学系统包含一个透镜组1，透镜组1包括一个前透镜2和一个后透镜3。透镜组1可以包括其它光学元件，如折射组件4、或任何其它已知的单个或组合光学元件。光学系统被设计以产生图像并形成在成像平面上，在成像平面上有图像感应装置，如图像感应器5或可能是传统胶片。在光学系统的光入口和图像感应器5之间就确定了光路径。

安置在后透镜3和图像感应器5之间的是一个反射功能光学元件6，其将光路径折转。如以下所述，反射功能光学元件6是一个具有光学功能的光学元件，即其不仅是一个重新定向光路经的反射面，其也能够有一个光学功能，如会聚或发散的光学能力。优选地，反射功能光学元件6是一个会聚或发散镜，但其也可以是具有一个折射元件的会聚或发散反射面的组合。

如图2(a)和(b)所示，反射功能光学元件6可以倾斜(图2(a))或平移(图2(b))。参见图1和图2(a)，将会发现，通过关于Z轴旋转反射功能光学元件6可以实现其倾斜运动，Z轴垂直于附图光路径所在的XY平面。参见图1和图2(b)，平移运动是在XY平面上移动反射功能光学元件6，从而光路径与反射功能光学元件6的接触点沿着光路径移动。