具有带可移动透镜的折叠光学器件的相机制造技术

各种实施方案包括具有折叠光学器件和透镜移位能力的相机。一些实施方案包括音圈马达(VCM)致动器装置，以提供自动对焦(AF)和/或光学图像稳定(OIS)移动。一些实施方案包括悬挂装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有带可移动透镜的折叠光学器件的相机
技术介绍

本公开总体上涉及具有折叠光学器件和透镜移位能力的相机的架构。
技术介绍
小型移动多用途设备诸如智能电话和平板电脑或平板设备的出现导致对高分辨率小外形相机集成在设备中的需求。一些小外形相机可结合可通过调节光学透镜在X轴和/或Y轴上的位置来感测外部激励/干扰并对其做出反应的光学图像稳定(OIS)机构，以试图补偿透镜的不想要的动作。一些小外形相机可结合自动对焦(AF)机构，可通过该AF机构来调节对象焦距，以使相机前方的对象平面聚焦于由图像传感器所捕获的图像平面处。在一些此类自动对焦机构中，光学透镜作为单刚体沿相机的光轴移动，以对相机重聚焦。附图说明图1示出了根据一些实施方案的具有折叠光学器件装置的示例性相机的透视图。图2示出了根据一些实施方案的折叠光学器件装置内的透镜组的3轴移动的示例。图3示出了根据一些实施方案的具有折叠光学器件装置的示例性相机的透视图。图3的相机包括根据一些实施方案的用于沿三个轴线移位相机的透镜组的示例性致动器装置。图4示出了根据一些实施方案的图3的示例性相机的侧剖视图。图5示出了根据一些实施方案的具有折叠光学器件装置的相机的示例性悬挂装置的透视图。图6A示出了根据一些实施方案的具有折叠光学器件装置的相机的另一示例性悬挂装置的透视图。图6B示出了根据一些实施方案的连接两根悬挂线的示例性支架，所述两根悬挂线可用于具有折叠光学器件装置的相机的悬挂装置中。图7A至图7C分别示出了根据一些实施方案的具有折叠光学器件装置的相机的又一示例性悬挂装置的相应视图。图7A示出了悬挂装置的顶视图。图7B示出了图7A的悬挂装置的拐角部分的顶视细节图。图7C示出了图7A的悬挂装置的拐角部分的透视细节图。图8A至图8D分别示出了根据一些实施方案的用于相机的折叠光学器件装置内的透镜组的3轴移位的示例性致动器装置的相应视图。图8A示出了致动器装置的透视图。图8B示出了致动器装置的侧剖视图。图8C示出了致动器装置的前剖视图。图8D示出了致动器装置的磁体和线圈的透视图。图9A至图9C分别示出了根据一些实施方案的用于相机的折叠光学器件装置内的透镜组的3轴移位的示例性致动器装置的相应示意图。图9A示出了致动器装置的示意性侧视图。图9B示出了致动器装置的示意性顶视图。图9C示出了致动器装置的示意性剖视图。图10A至图10C分别示出了根据一些实施方案的用于相机的折叠光学器件装置内的透镜组的3轴移位的另一示例性致动器装置的相应示意图。图10A示出了致动器装置的示意性侧视图。图10B示出了致动器装置的示意性顶视图。图10C示出了致动器装置的示意性剖视图。图11A至图11C分别示出了根据一些实施方案的用于相机的折叠光学器件装置内的透镜组的3轴移位的又一示例性致动器装置的相应示意图。图11A示出了致动器装置的示意性侧视图。图11B示出了致动器装置的示意性顶视图。图11C示出了致动器装置的示意性剖视图。图12A至图12C分别示出了根据一些实施方案的用于相机的折叠光学器件装置内的透镜组的3轴移位的又一示例性致动器装置的相应示意图。图12A示出了致动器装置的示意性侧视图。图12B示出了致动器装置的示意性顶视图。图12C示出了致动器装置的示意性剖视图。图13A至图13C分别示出了根据一些实施方案的用于相机的折叠光学器件装置内的透镜组的3轴移位的又一示例性致动器装置的相应示意图。图13A示出了致动器装置的示意性侧视图。图13B示出了致动器装置的示意性顶视图。图13C示出了致动器装置的示意性剖视图。图14A和图14B分别示出了根据一些实施方案的具有折叠光学器件装置的示例性相机的相应透视图。图14A示出了具有覆盖相机的内部部件的至少一部分的屏蔽罩的相机的透视图。图14B示出了没有覆盖内部部件的屏蔽罩的相机的透视图。图15示出了根据一些实施方案的具有折叠光学器件装置的示例性相机的侧剖视图。图16是根据一些实施方案的用于组装具有折叠光学器件装置的相机的示例性方法的流程图。图17示出了根据一些实施方案的便携式多功能设备的框图，该便携式多功能设备可以包括具有折叠光学器件装置的相机。图18描绘了根据一些实施方案的便携式多功能设备，该便携式多功能设备可以包括具有折叠光学器件装置的相机。图19示出了根据一些实施方案的示例性计算机系统，该计算机系统可以包括具有折叠光学器件装置的相机。本说明书包括参考“一个实施方案”或“实施方案”。出现短语“在一个实施方案中”或“在实施方案中”并不一定是指同一个实施方案。特定特征、结构或特性可以与本公开一致的任何合适的方式被组合。“包括”，该术语是开放式的。如在所附权利要求书中所使用的，该术语不排除附加结构或步骤。考虑以下引用的权利要求：“一种包括一个或多个处理器单元…的装置”此类权利要求不排除该装置包括附加部件(例如，网络接口单元、图形电路等)。“被配置为”，各种单元、电路或其他部件可被描述为或叙述为“被配置为”执行一项或多项任务。在此类上下文中，“被配置为”用于通过指示单元/电路/部件包括在操作期间执行这一项或多项任务的结构(例如，电路)来暗指该结构。如此，单元/电路/部件据称可被配置为即使在指定的单元/电路/部件当前不可操作(例如，未接通)时也执行该任务。与“被配置为”语言一起使用的单元/电路/部件包括硬件-例如电路、存储可执行以实现操作的程序指令的存储器等。引用单元/电路/部件“被配置为”执行一项或多项任务明确地旨在针对该单元/电路/部件不援引35U.S.C.§112的第六段。此外，“被配置为”可包括由软件和/或固件(例如，FPGA或执行软件的通用处理器)操纵的通用结构(例如，通用电路)以能够执行待解决的一项或多项任务的方式操作。“被配置为”还可包括调整制造过程(例如，半导体制作设施)，以制造适用于实现或执行一项或多项任务的设备(例如，集成电路)。“第一”“第二”等。如本文所用，这些术语充当它们所在之前的名词的标签，并且不暗指任何类型的排序(例如，空间的、时间的、逻辑的等)。例如，缓冲电路在本文中可被描述为执行“第一”值和“第二”值的写入操作。术语“第一”和“第二”未必暗指第一值必须在第二值之前被写入。“基于”。如本文所用，该术语用于描述影响确定的一个或多个因素。该术语不排除影响确定的附加因素。即，确定可仅基于这些因素或至少部分地基于这些因素。考虑短语“基于B来确定A”。在这种情况下，B为影响A的确定的因素，此类短语不排除A的确定也可基于C。在其他实例中，可仅基于B来确定A。还将理解的是，虽然术语“第一”、“第二”等可能在本文中用于描述各种元素，但是这些元素不应当被这些术语限定。这些术语只是用于将一个元件与另一元件区分开。例如，在不脱离预期范围的情况下，第一接触可被称为第二接触，并且类似地，第二接触可被称为第一接触。第一接触和第二接触两者都是接触，但是它们不是同一接触。在本文描述中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相机，包括：/n折叠光学器件装置，所述折叠光学器件装置用于折叠光路，所述折叠光学器件装置包括：/n第一棱镜；/n第二棱镜；和/n透镜组，所述透镜组设置在所述第一棱镜和所述第二棱镜之间，其中所述透镜组包括一个或多个透镜元件；/n图像传感器，所述图像传感器用于捕获已经通过所述第一棱镜、所述透镜组和所述第二棱镜的光；/n致动器模块，所述致动器模块用于沿多个轴线移动所述透镜组；以及/n载体结构，所述载体结构至少部分地环绕所述折叠光学器件装置，其中所述载体结构与所述透镜组耦接，使得所述载体结构和所述透镜组能够相对于所述图像传感器一起移动。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180110 US 62/615,824;20190109 US 16/244,0301.一种相机，包括：
折叠光学器件装置，所述折叠光学器件装置用于折叠光路，所述折叠光学器件装置包括：
第一棱镜；
第二棱镜；和
透镜组，所述透镜组设置在所述第一棱镜和所述第二棱镜之间，其中所述透镜组包括一个或多个透镜元件；
图像传感器，所述图像传感器用于捕获已经通过所述第一棱镜、所述透镜组和所述第二棱镜的光；
致动器模块，所述致动器模块用于沿多个轴线移动所述透镜组；以及
载体结构，所述载体结构至少部分地环绕所述折叠光学器件装置，其中所述载体结构与所述透镜组耦接，使得所述载体结构和所述透镜组能够相对于所述图像传感器一起移动。


2.根据权利要求1所述的相机，其中所述致动器模块包括：
第一光学图像稳定(OIS)音圈马达(VCM)致动器，所述第一OISVCM致动器用于移动所述透镜组以提供经由所述图像传感器捕获的图像在至少第一方向上的OIS移动；
第二OISVCM致动器，所述第二OISVCM致动器用于移动所述透镜组以提供所述图像在与所述第一方向正交的至少第二方向上的OIS移动；以及
自动对焦(AF)VCM致动器，所述AFVCM致动器用于移动所述透镜组以提供所述图像在与所述第一方向和所述第二方向正交的至少第三方向上的AF移动。


3.根据权利要求1所述的相机，其中：
所述致动器模块包括：
一个或多个磁体；和
一个或多个线圈；
所述载体结构包括内部框架，所述一个或多个线圈中的至少一个线圈附接到所述内部框架；以及
所述相机还包括：
外部框架，所述一个或多个磁体中的至少一个磁体附接到所述外部框架，其中所述外部框架至少部分地环绕所述内部框架。


4.根据权利要求1所述的相机，还包括：
悬挂装置，所述悬挂装置用于悬挂所述透镜组并允许所述透镜组沿所述多个轴线的移动，其中所述悬挂装置包括：
片簧，所述片簧附接到所述载体结构；和
悬挂线，其中所述悬挂线中的悬挂线包括：
第一端部部分，所述第一端部部分附接到所述片簧；和
第二端部部分，所述第二端部部分附接到相对于所述透镜组的移动静止的固定结构。


5.根据权利要求1所述的相机，其中：
所述第一棱镜和所述第二棱镜沿由所述透镜组限定的光轴定位；以及
所述图像传感器限定与所述光轴平行的平面。


6.一种设备，包括：
一个或多个处理器；
存储器，所述存储器存储能够由所述一个或多个处理器执行以控制相机的操作的程序指令；以及
所述相机，包括：
折叠光学器件装置，所述折叠光学器件装置用于折叠光路，所述折叠光学器件装置包括：
第一棱镜；
第二棱镜；和
透镜组，所述透镜组设置在所述第一棱镜和所述第二棱镜之间，其中所述透镜组包括一个或多个透镜元件；
图像传感器，所述图像传感器用于捕获已经通过所述第一棱镜、所述透镜组和所述第二棱镜的光；
致动器模块，所述致动器模块用于沿多个轴线移动所述透镜组；以及
载体结构，所述载体结构至少部分地环绕所述折叠光学器件装置，其中所述载体结构与所述透镜组耦接，使得所述载体结构和所述透镜组能够相对于所述图像传感器一起移动。


7.根据权利要求6所述的设备，其中所述一个或多个处理器还用于：
致使所述致动器模块在与由所述透镜组限定的光轴平行的至少第一方向上移动所述载体结构，以提供经由所述图像传感器捕获的图像的自动对焦(AF)移动；
致使所述致动器模块在与所述第一方向正交的至少第二方向上移动所述载体结构，以提供所述图像的光学图像稳定移动；以及
致使所述致动器模块在与所述第一方向和所述第二方向正交的至少第三方向上移动所述载体结构。


8.根据权利要求6所述的设备，其中：
所述致动器模块包括：
一个或多个磁体；和
一个或多个线圈；
所述载体结构包括内部框架，所述一个或多个线圈中的至少一个线圈附接到所述内部框架；以及
所述相机还包括：
外部框架，所述一个或多个磁体中的至少一个磁体附接到所述外部框架，其中所述外部框架至少部分地环绕所述内部框架。


9.根据权利要求6所述的设备，其中：
所述第一棱镜包括：
物体侧，光通过所述物体侧进入所述第一棱镜；和
第一反射表面侧，所述第一反射表面侧包括第一反射表面以将所述光朝向所述透镜组重定向；以及
所述第二棱镜包括：
第二反射表面侧，所述第二反射表面侧包括第二反射表面以将所述光朝向所述图像传感器重定向；和
图像侧，所述光通过所述图像侧离开所述第一棱镜，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·W·米勒，A·N·米里奥特，B·V·约翰逊，N·D·斯迈思，R·R·阿德里亚诺，S·莎玛，S·韦伯斯特，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：美国;US