[发明专利]一种柔性可变焦镜头、成像装置

说明书

本发明公开了一种柔性可变焦镜头，包括：柔性变形透镜和夹紧机构，所述夹紧机构从上下方向夹持在所述柔性变形透镜的圆周上，用于受控从边部对所述柔性变形透镜施加变化的挤压力，使所述柔性变形透镜的中部发生形变，而改变其曲率，以实现对焦距的动态调节。本发明的柔性可变焦镜头与目前的固定焦距镜头相比，结构更加简单，体积更加轻薄，可电控变焦，且易于规模生产。

技术领域

本发明涉及光学制造技术领域，更具体地，涉及一种柔性可变焦镜头及带有该柔性可变焦镜头的成像装置。

背景技术

随着相机等便携成像装置的日益小型化，对成像装置中设有的镜头的要求也越来越高。

现有的光学镜头无论采用何种材料制作透镜，其曲率通常都是固定的。因而，当使用相机拍摄不同的景物时，只有通过改变镜头在光轴上的物理位置，来改变拍摄时的焦距。这种变焦方式毫无疑问地对相机体积的进一步缩小形成了制约。

此外，安装有柔性透镜的可穿戴相机，在某些高速垂直运用场合，由于重力作用，会造成柔性透镜的畸变(向重力方向形变)，因而对拍摄质量产生不利影响，从而也制约了可穿戴相机的应用范围。

因此，如何有效地提升镜头的性能，如可变焦，结构更简单，更轻薄等，变得越来越重要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种柔性可变焦镜头及带有该柔性可变焦镜头的成像装置。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种柔性可变焦镜头，包括：柔性变形透镜和夹紧机构，所述夹紧机构从上下方向夹持在所述柔性变形透镜的圆周上，用于受控从边部对所述柔性变形透镜施加变化的挤压力，使所述柔性变形透镜的中部发生形变，而改变其曲率，以实现对焦距的动态调节。

进一步地，所述柔性变形透镜为由柔性固体透光性材料制成的实心透镜，或者，所述柔性变形透镜为内部填充有液体透光性材料的复合结构透镜。

进一步地，所述夹紧机构包括一个上夹板环和一个下夹板环，所述上夹板环和下夹板环从上下方向夹持在所述柔性变形透镜的圆周上；所述上夹板环和下夹板环上设有位移调节机构，所述位移调节机构通过调节所述上夹板环和下夹板环的垂直间距，以对所述柔性变形透镜施加变化的挤压力。

进一步地，所述位移调节机构为均匀设于所述上夹板环和下夹板环之间的多个压电致动器，通过对所述压电致动器施加不同的电压，控制压电致动器产生伸缩位移，带动所述上夹板环和下夹板环相对运动，对所述柔性变形透镜施加变化的挤压力。

进一步地，所述上夹板环和下夹板环于设置所述压电致动器的部位延伸并形成上下相互交叉和转折，所述上夹板环经与所述下夹板环交叉后转折位于所述下夹板环之下，所述压电致动器连接设于交叉点外侧的所述下夹板环和上夹板环之间。

进一步地，还包括：预紧力调节机构，设于所述交叉点内侧的所述上夹板环和下夹板环之间，用于调节所述柔性变形透镜的光学中心位置和对称性。

进一步地，所述预紧力调节机构为多个设于所述交叉点内侧的所述上夹板环和下夹板环之间的弹簧。

进一步地，还包括：控制模块，所述控制模块根据聚焦要求，计算在所述压电致动器上需要的电压并施加。

进一步地，所述控制模块还根据位置传感器的信息和聚焦要求，计算在重力方向需要额外增加的电压并施加到所述压电致动器上，使所述上夹板环和下夹板环产生额外的位移，来抵消重力附加在所述柔性变形透镜上的额外变形。

本发明还提供了一种成像装置，所述成像装置设有上述任何一种的柔性可变焦镜头。

和目前的固定焦距镜头相比，本发明的柔性可变焦镜头，结构更加简单，体积更加轻薄，可电控变焦，且易于规模生产。