[发明专利]包括自动聚焦和光学图像稳定的光学设备

说明书

一种光学设备，包括：形成流体透镜的容器，容器包括透明且可弹性膨胀的膜、面向膜的透明光学元件、以及壁构件，光学元件和膜连接至壁构件，且容器封围成填充有流体的容积；透镜成形部件，透镜成形部件与膜接触以限定膜的面向光学元件的曲率可调节区域；以及沿轴向方向延伸的周向透镜筒，透镜筒围成开口，在开口中布置有由透镜筒保持的至少一个刚性透镜；音圈电机，音圈电机被设计成使透镜成形部件相对于容器沿轴向方向移动，以调节区域的曲率并调节流体透镜的焦距，音圈电机包括布置在可移动部件上的至少一个线圈和布置在电机支架上的多个磁性结构，其中可移动部件经由弹簧结构可移动地安装至电机支架，使得可移动部件沿轴向方向移动。

技术领域

本发明涉及根据本发明实施方式的光学设备。

背景技术

前述种类的光学设备通常包括：透明且可弹性膨胀的膜、与该膜相反或面向该膜的光学元件、壁构件，其中，光学元件和膜连接至壁构件，使得形成具有一定容积的容器，其中，至少膜、光学元件和所述壁构件界定了所述容积，流体驻留在所述容积中，并且透镜成形构件与膜的外侧接触，该外侧背离所述容积。

发明内容

基于以上，本发明所要解决的问题是提供一种光学设备，该光学设备允许以简单且有效的方式调节设备的焦距并且调整光束方向(例如，为了图像稳定的目的)。

通过根据本发明实施方式的光学设备解决了该问题。

光学设备的优选实施方式在下面描述。

根据本发明实施方式，公开了光学设备，其包括：

-形成流体透镜的容器，该容器包括：透明且可弹性膨胀的膜、面向该膜的透明光学元件、以及壁构件，其中，光学元件和膜连接至壁构件，并且其中，所述容器封围成填充有流体的容积，

-透镜成形部件，该透镜成形部件与所述膜接触以用于限定膜的曲率可调节区域，该区域面向所述光学元件；以及

-沿轴向方向(例如光轴)延伸的周向透镜筒，该透镜筒围成开口，在该开口中布置有由透镜筒(特别地，该透镜筒在轴向方向上面向容器)保持的至少一个刚性透镜，以及

-音圈电机，其设计成使透镜成形部件相对于所述容器沿轴向方向(例如光轴)移动，以便调节所述区域的曲率并以此调节流体透镜的焦距(例如，为了实现自动聚焦)，其中，音圈电机包括布置在音圈电机的可移动部件上的至少一个线圈和布置在电机支架(holder，保持器、保持装置)上的多个磁性结构(例如，每个磁性结构包括一个或若干永磁体)，其中，所述可移动部件经由弹簧结构可移动地安装至电机支架，使得该可移动部件可以沿所述轴向方向移动，并且其中，透镜成形部件安装至所述可移动部件。

特别地，所述至少一个刚性透镜在轴向方向上面向容器/流体透镜，使得光可以(经由光学元件、流体和曲率可调节区域)穿过容器，然后穿过透镜筒的至少一个刚性透镜(或由透镜筒支撑的一摞刚性透镜)以例如入射到布置在透镜筒前面的(即透镜筒布置在所述图像传感器和容器之间)图像传感器(同样参见下文)上。

此外，由于膜可以弹性变形以用于调节所述曲率可调节区域的曲率的事实，所述容器和驻留在其中的流体形成焦点可调节(或可调谐)透镜，其中，可以通过使透镜成形部件沿轴向方向移动来调节容器/流体透镜的焦距，以达到期望的焦距。特别地，光学设备包括自动聚焦功能，该自动聚焦功能控制透镜成形部件的轴向移动，以便将容器/流体透镜的焦距自动调整成期望的焦距。

特别地，透镜成形部件接触该膜的事实意味着透镜成形部件可以经由另一材料层(例如，由胶状物等形成)直接或间接地接触该膜。透镜成形部件还可以通过将其直接粘合到膜上或经由另一材料层诸如胶合层而附接到膜上。

特别地，流体驻留在该容积中，使得可以通过调节施用在膜上的压力(或力)(例如，经由透镜成形部件)来调节膜的曲率。特别地，流体将容积完全充满。