具有扩展的两个自由度旋转范围的光路折叠元件制造技术

技术编号:26348583 阅读:45 留言:0更新日期:2020-11-13 21:45
多个致动器,用于在两个各自的旋转轴周围以一扩展旋转范围来旋转具有两个,第一及第二,自由度的一光路折叠元件,包括这种致动器的多个折叠相机以及包括一上述的折叠相机与一直立相机的双相机。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有扩展的两个自由度旋转范围的光路折叠元件相关申请的交叉引用本申请涉及且要求2018年4月23日提交的共同拥有及共同待决的美国临时专利申请第62/661,158号的优先权,所述临时专利申请的全部内容通过引用并入本文。
本文揭露的主题总体上涉及一种折叠镜头以及具有一个或多个折叠镜头的数码相机。
技术介绍
近年来,移动装置,例如手机(尤其是智能手机)、平板电脑与笔记本电脑已经普遍存在。这些装置中的许多包括一个或两个紧凑型相机,例如,紧凑型相机包括一主要后置摄像头(也就是在装置背面的摄像头,背对用户且经常用于休闲摄影)及一次要前置摄像头(也就是位于装置正面的摄像头,通常用于视频会议)。尽管本质上相对紧凑,但是大多数这些相机的设计类似于数码静态相机的传统结构,即,它包括放置在图像传感器顶部的镜头模块(或一连串的几个光学元件)。镜头模块折射入射光线并且将其弯曲以在传感器上创建场景的图像。这些相机的尺寸很大程度上取决于传感器的尺寸及光学元件的高度。它们通常通过镜头的焦距(“f”)与其视场(FOV)绑在一起-必须将一定视场成像在特定尺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种折叠相机,包括一种用于旋转一光路折叠元件(OPFE)的致动器,其特征在于,所述致动器包括:/na)一第一子组件、一第二子组件及一静止子组件,所述第一子组件配置成围绕一偏摆旋转轴以一扩展旋转范围相对于所述静止子组件来旋转所述光路折叠元件,以及所述第二子组件配置成围绕一俯仰旋转轴以一扩展旋转范围相对于所述第一子组件来旋转所述光路折叠元件,所述俯仰旋转轴实质上垂直于所述偏摆旋转轴;/nb)一第一传感器,配置为感测围绕所述偏摆旋转轴的旋转,以及一第二传感器,配置为感测围绕所述俯仰旋转轴的旋转,所述第一传感器及所述第二传感器固定到所述静止子组件,其中所述第一传感器或所述第二传感器的至少其中一个是...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180423 US 62/661,1581.一种折叠相机,包括一种用于旋转一光路折叠元件(OPFE)的致动器,其特征在于,所述致动器包括:
a)一第一子组件、一第二子组件及一静止子组件,所述第一子组件配置成围绕一偏摆旋转轴以一扩展旋转范围相对于所述静止子组件来旋转所述光路折叠元件,以及所述第二子组件配置成围绕一俯仰旋转轴以一扩展旋转范围相对于所述第一子组件来旋转所述光路折叠元件,所述俯仰旋转轴实质上垂直于所述偏摆旋转轴;
b)一第一传感器,配置为感测围绕所述偏摆旋转轴的旋转,以及一第二传感器,配置为感测围绕所述俯仰旋转轴的旋转,所述第一传感器及所述第二传感器固定到所述静止子组件,其中所述第一传感器或所述第二传感器的至少其中一个是一磁通传感器;以及
c)一音圈马达(VCM),包括一磁体与一线圈,其中所述磁体固定地附接到所述第一子组件或所述第二子组件的其中一个,其中所述线圈固定地附接到所述静止子组件,其中在所述线圈中的一驱动电流产生一个力量,所述力量转换成围绕一各自的旋转轴的一转矩,以及其中定位所述第二传感器使得所述第二传感器的感测与所述光路折叠元件围绕所述偏摆旋转轴的所述旋转进行解耦。


2.如权利要求1所述的折叠相机,其特征在于:其中所述第二传感器的位置使得所述偏摆旋转轴穿过所述第二传感器。


3.如权利要求2所述的折叠相机,其特征在于:其中所述偏摆旋转轴穿过所述第二传感器的一中心。


4.如权利要求1所述的折叠相机,其特征在于:其中所述致动器还包括一第一弯曲球引导机构,操作成启用围绕所述俯仰旋转轴的所述旋转;以及一第二弯曲球引导机构,操作成启用围绕所述偏摆旋转轴的所述旋转。


5.如权利要求4所述的折叠相机,其特征在于:其中所述弯曲球引导机构位于所述光路折叠元件的一侧,所述侧与所述光路折叠元件面向一图像传感器的一侧相对。


6.如前述权利要求1-5的任一项所述的折叠相机,其特征在于:其中围绕所述俯仰旋转轴及偏摆旋转轴的所述扩展旋转范围等于或大于±5度。


7.如前述权利要求1-5的任一项所述的折叠相机,其特征在于:其中围绕所述俯仰旋转轴及偏摆旋转轴的所述扩展旋转范围等于或大于±10度。


8.如前述权利要求1-5的任一项所述的折叠相机,其特征在于:其中围绕所述俯仰旋转轴及偏摆旋转轴的所述扩展旋转范围介于±15-40度之间。


9.如前述权利要求1-5的任一项所述的折叠相机,其特征在于:其中围绕所述俯仰旋转轴的所述扩展旋转范围不同于围绕所述第二旋转轴的所述扩展旋转范围。


10.如前述权利要求1-5的任一项所述的折叠相机,其特征在于:其中所述磁体与所述线圈用于围绕所述俯仰旋转轴的旋转,以及其中所述磁体设计成具有面对所述线圈的一平坦表面。


11.如前述权利要求1-5的任一项所述的折叠相机,其特征在于:还包括一镜头模块,所述镜头模块沿着一镜头光轴容纳多个镜头元件,其中所述光路折叠元件从沿着一第一光路的一观看部分的方向朝向沿着所述镜头光轴的一第二光路将入射到所述折叠相机的光重定向,并且其中所述致动器还包括位于所述光路折叠元件的一侧的一俯仰磁体,所述侧与面对所述观看部分的一侧相对。


12.如前述权利要求1-5的任一项所述的折叠相机,其特征在于:还包括一镜头模块,所述镜头模块沿着一镜头光轴容纳多个镜头元件,其中所述光路折叠元件从沿着一第一光路的一观看部分的方向朝向沿着所述镜头光轴的一第二光路将入射到所述折叠相机的光重定向,并且其中所述致动器还包括位于所述光路折叠元件的一侧的一偏摆磁体,所述侧与面对所述观看部分的一侧相对。


13.如前述权利要求1-5的任一项所述的折叠相机,其特征在于:其中所述磁通传感器是一霍尔传感器。


14.如前述权利要求1-5的任一项所述的折叠相机,其特征在于:其中所述致动器包括一第二磁体,所述第二磁体被塑造或成形使得所述磁体的一中心部分相对于所述第二磁体的一端部进一步远离所述第一传感器的运动的一投影线。


15.如前述权利要求1-5的任一项所述的折叠相机,其特征在于:其中所述致动器包括一第二磁体,所述第二磁体被塑造使得所述第二磁体的一横截面的宽度从实质上在它的中心的一个点朝向所述第二磁体的每个端部来增大,从而当所述第二磁体与所述传感器之间发生相对运动时,导致所述第一传感器与所述第二磁体之间的一可变距离。


16.如前述权利要求1-5的任一项所述的折叠相机,其特征在于:其中所述致动器还包括一第一磁轭对,所述第一磁轭对在相对于所述俯仰旋转轴的一径向方向上将所述第一子组件拉至所述第二子组件,以及一第二磁轭对,所述第二磁轭对在相对于所述偏摆旋转轴的一径向方向上将所述第一子组件拉至所述静止子组件。


17.如权利要求16所述的折叠相机,其特征在于:其中所述第一子组件包括一中间移动框架,其中所述第二子组件包括一光路折叠元件支架,其中所述静止子组件包括一基座,其中所述第一磁轭对将所述光路折叠元件支架拉向所述中间移动框架,以及其中所述第二对磁轭将所述中间移动框架拉向所述基座。


18.如前述权利要求1-5的任一项所述的折叠相机,其特征在于:其中所述第一子组件包括一中间移动框架,其中所述第二子组件包括一光路折叠元件支架,其中所述静止子组件包括一基座,其中围绕所述偏摆旋转轴的所述旋转是通过相对于所述基座来旋转所述中间移动框架所产生的,以及围绕所述俯仰旋转轴的所述旋转是通过相对于所述中间移动框架来旋转所述光路折叠元件支架所产生的。


19.如前述权利要求1-5的任一项所述的折叠相机,其特征在于:其中所述磁体的特征在于一切割球形,其中所述线圈的特征在于一圆形,以及其中所述线圈围绕所述切割球形以所述圆形对称地定位。


20.如前述权利要求1-5的任一项所述的折叠相机,其特征在于:其中所述磁体是一单个磁体,用于产生针对围绕所述偏摆旋转轴的旋转的一致动力、在一磁轭对中产生一预加载力用以将所述第一子组件与所述静止子组件保持在一起,以及感测围绕所述偏摆旋转轴的所述旋转。


21.如权利要求20所述的折叠相机,其特征在于:其中所述磁通量传感器是一单个磁通量传感器,用于感测围绕所述偏摆旋转轴的所述旋转。


22.如权利要求20所述的折叠相机,其特征在于:其中所述单个磁体是一极化磁体,特征在于所述磁体的一磁场的方向沿着所述磁体的一长度连续变化。


23.一种致动器,用于旋转一光路折叠元件(OPFE),其特征在于所述致动器包括:
a)一第一子组件、一第二子组件及一静止子组件,所述第一子组件配置成围绕一偏摆旋转轴以一扩展旋转范围相对于所述静止子组件来旋转所述光路折叠元件,以及所述第二子组件配置成围绕一俯仰旋转轴以一扩展旋转范围相对于所述第一子组件来旋转所述光路折叠元件,所述俯仰旋转轴实质上垂直于所述偏摆旋转轴;
b)一第一传感器,配置为感测围绕所述偏摆旋转轴的旋转,以及一第二传感器,配置为感测围绕所述俯仰旋转轴的...

【专利技术属性】
技术研发人员:伊泰·耶德以法莲·戈登堡吉尔·巴哈加尔·巴拉克耶夫塔·科瓦尔
申请(专利权)人:核心光电有限公司
类型:发明
国别省市:以色列;IL

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