经由挠性接头致动的可控透镜制造技术

本发明专利技术涉及一种具有可变光焦度的可控透镜。该透镜包括：第一和第二覆盖构件(111，112)、夹置在第一和第二透明覆盖构件之间的透明的、可变形的非流体本体(105)，使得第一和第二透明覆盖构件以及非流体本体构成透镜；一个或更多个致动器，该一个或更多个致动器布置成提供沿着光轴的方向上的位移；以及一个或更多个弹性元件(130，130_1，130_2)，该一个或更多个弹性元件将致动器位移元件与第一覆盖构件连接，其中，所述一个或更多个弹性元件中的每一个的至少一部分被布置成响应于第一透明覆盖构件和致动器位移元件之间的相对径向位移而弹性变形。而弹性变形。而弹性变形。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】经由挠性接头致动的可控透镜


[0001]本专利技术涉及具有可变焦距的透镜，比如用于在小型相机中使用的可变透镜。

技术介绍

[0002]在照相机和其他电子装置中使用可变焦距的透镜是非常令人感兴趣的，因为这种透镜可以代替配置有用于使透镜移位以实现可变焦距的马达的多透镜系统。可变焦距的透镜可以用于提高电子装置的性能和/或用于减小尺寸。仍然需要改进可变透镜的性能和质量，比如降低透镜的波前误差性能。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是改进可变焦距透镜。特别地，本专利技术的目的是提供一种合适的致动器机构，其包括一种将致动器运动传递到透镜膜的方式，该方式不会导致膜的变形，所述变形可能导致像差和波前误差的产生。
[0004]在本专利技术的第一方面，提供了一种具有可变光焦度的可控透镜，该透镜包括
[0005]‑
第一覆盖构件和第二覆盖构件，其中，第一覆盖构件和第二覆盖构件中的一个是透明的，而第一覆盖构件和第二覆盖构件中的另一个是透明的或反射性的，
[0006]‑
夹置在第一覆盖构件和第二覆盖构件之间的透明的、可变形的非流体本体，使得第一透明覆盖构件和第二透明覆盖构件以及非流体本体构成透镜，该透镜具有与第一覆盖构件和第二覆盖构件以及非流体本体相交的光轴，
[0007]‑
一个或更多个致动器，其包括多个致动器位移元件，这些致动器位移元件被布置成在与光轴平行或基本平行的方向上移位，
[0008]‑
一个或更多个弹性元件，其将致动器位移元件与第一覆盖构件连接，其中，一个或更多个弹性元件中的每一个的至少一部分(比如弹性部分)被布置成响应于第一覆盖构件和致动器位移元件之间的相对径向位移而弹性变形，其中，一个或更多个弹性元件中的每一个在径向方向上具有第一刚度并且在光轴的方向上具有第二刚度，其中，第一刚度小于第二刚度。
[0009]弹性元件的刚度可以是弹性刚度，比如弹簧的弹性系数或粘弹性刚度。刚度可以由弹性元件的尺寸和弹性材料特性(比如材料的杨氏模量)的组合给出。第一刚度和第二刚度给出了径向方向和轴向方向(沿着光轴)上的变形与导致径向变形的径向力或径向扭矩和导致轴向变形的轴向力之间的关系。
[0010]有利地，通过弹性连接元件将致动器输出端与覆盖构件(即透镜膜)连接，弹性元件可以累积由致动器引起的覆盖构件的径向延伸的变化，所述弹性连接元件可以被设计成响应于覆盖构件的弯曲而至少在径向方向上弹性变形。相对径向位移被理解为相对径向位移的至少一个分量在径向方向上具有垂直于光轴的方向。
[0011]弹性元件包括具有可弯曲形状的结构，该可弯曲形状被设计成在径向方向(即朝向光轴)上弯曲，而该结构在沿着光轴的轴向方向上不太能够弯曲或不可弯曲或者仅允许
较小的压缩或拉伸，其中，所述设计规定第一刚度或径向刚度小于第二刚度或轴向刚度。
[0012]弹性变形可以包括在朝向光轴的径向方向上的变形、由于扭矩引起的在旋转方向上的变形。径向变形可以包括在0.05μm至500μm范围内的变形，比如该变形在0.1μm至250μm范围内、在0.1μm至50μm范围内、在0.5μm至50μm范围内、在1μm至25μm范围内、在2μm至500μm范围内、在5μm至500μm范围内、在5μm至250μm范围内，比如该变形在7μm至150μm范围内。
[0013]第一覆盖构件是第一透明覆盖构件，而第二覆盖构件是第二透明覆盖构件或第二反射性覆盖构件。替代地，第一覆盖构件是第一透明覆盖构件或第一反射性覆盖构件，而第二覆盖构件是第二透明覆盖构件。
[0014]根据一个实施例，弹性元件中的每一个被布置成响应于围绕与环绕光轴的路径相切的轴线作用的扭矩而弹性变形，其中，扭矩由第一覆盖构件和致动器位移元件之间的相对径向位移产生。
[0015]有利地，弹性元件能够以低弹性阻力支撑由第一覆盖构件的弯曲而引起的旋转分量。
[0016]根据一个实施例，每个弹性元件具有固定到第一覆盖构件上的第一部分和固定到致动器位移元件上或者固定到至少一个致动器位移元件上的第二部分，其中，第一部分和第二部分弹性连接，比如通过弹性元件的被布置成响应于相对径向位移而弹性变形的部分。
[0017]有利地，固定连接提供了刚性连接，从而允许将致动器运动有效地传递到第一覆盖构件。
[0018]第一部分和第二部分可以经由一个或更多个弹性元件的相关弹性部分弹性连接，该相关弹性部分被布置成弹性变形。第一部分和第二部分可以形成弹性元件的更刚性的部分，例如响应于第一透明覆盖构件和致动器位移元件之间的相对径向位移而不变形或变形较少的部分。因此，第一部分和第二部分可以在弹性方面区别于弹性元件的弹性部分，比如抵抗第一透明覆盖构件和致动器位移元件之间的相对径向位移的较低弹性(高刚度)。
[0019]根据一个实施例，弹性元件的第一部分在沿着环绕光轴的路径分布的分离位置处连接到第一覆盖构件。
[0020]例如，一个或更多个致动器可以被布置成沿着环绕第一覆盖构件的光轴的路径产生力，以便产生第一覆盖构件和/或第二覆盖构件的曲率的可控变化。
[0021]根据一个实施例，每个弹性元件在径向方向上具有第一弹簧常数，并且在光轴的方向上具有第二弹簧常数，其中，第一弹簧常数小于第二弹簧常数。
[0022]根据一个实施例，可控透镜包括将致动器位移元件与第二覆盖构件连接的一个或更多个其他弹性元件。
[0023]因此，可控透镜可以包括第一弹性元件和第二弹性元件，第一弹性元件和第二弹性元件被定位成使得它们分别面向第一覆盖构件和第二覆盖构件。
[0024]根据一个实施例，每个弹性元件包括弹性粘合剂。替代地或附加地，弹性元件包括非金属材料或粘弹性材料，弹性粘合剂是其中一个示例。
[0025]有利地，胶或粘合剂可以用作弹性部件或与其他类型的弹性部件(比如弹性铰链、挠曲结构和其他弹簧元件)组合使用。
[0026]根据一个实施例，每个弹性元件包括一个或更多个弹簧元件，其中，每个弹簧元件
包括第一部分。
[0027]根据一个实施例，每个弹性元件包括支撑构件，其中，支撑构件包括第二部分。支撑构件可以被布置为用于多个位移元件和/或用于一个或更多个弹性元件中的每一个的多个弹性部分的公共支撑。
[0028]因此，支撑构件(比如力分配支撑构件)可以与多个位移元件和/或与多个弹性部分(比如弹簧元件)连接。根据一个实施例，弹簧元件中的每一个被构造为单独的弹簧元件。因此，每个弹簧元件能够独立于其他弹簧元件变形。
[0029]根据一个实施例，与弹簧元件相比，支撑构件被定位成在径向上更靠近光轴。
[0030]根据一个实施例，可控透镜包括将致动器位移元件与第一覆盖构件连接的第一弹性元件和/或将其他致动器位移元件与第二覆盖构件连接的第二弹性元件。
[0031]根据一个实施例，每个弹性元件包括一个或更多个弹簧元件以及连接到第一部分和/或第二部分的弹性材料(比如弹性粘合剂)。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种具有可变光焦度的可控透镜(100)，所述透镜包括：
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第一覆盖构件(111)和第二覆盖构件(112)，其中，所述第一覆盖构件和所述第二覆盖构件中的一个是透明的，而所述第一覆盖构件和所述第二覆盖构件中的另一个是透明的或反射性的，
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夹置在所述第一覆盖构件和所述第二覆盖构件之间的透明的、可变形的非流体本体(105)，使得所述第一覆盖构件和所述第二透明覆盖构件以及非流体本体构成透镜，所述透镜具有与所述第一覆盖构件和所述第二覆盖构件以及所述非流体本体相交的光轴(150)，
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一个或更多个致动器(121)，其包括多个致动器位移元件(122)，所述多个致动器位移元件被布置成在与所述光轴平行或基本平行的方向上移位，
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一个或更多个弹性元件(130，130a，130_1，130_2)，其将所述致动器位移元件与所述第一覆盖构件连接，其中，所述一个或更多个弹性元件中的每一个的至少一部分被布置成响应于所述第一覆盖构件和所述致动器位移元件(122)之间的相对径向位移而弹性变形，其中，所述一个或更多个弹性元件中的每一个在径向方向上具有第一刚度，并且在所述光轴的方向上具有第二刚度，其中，所述第一刚度小于所述第二刚度。2.根据权利要求1所述的可控透镜，其中，所述一个或更多个弹性元件中的每一个被布置成响应于围绕与环绕所述光轴的路径(151)相切的轴线的扭矩(Ty)而弹性变形，其中，所述扭矩由所述第一覆盖构件和所述致动器位移元件之间的相对径向位移产生。3.根据前述权利要求中任一项所述的可控透镜，其中，所述一个或更多个弹性元件中的每一个具有固定到所述第一覆盖构件上的至少一个第一部分(201)和固定到至少一个致动器位移元件上的第二部分(202)，其中，所述第一部分和所述第二部分弹性连接。4.根据权利要求3所述的可控透镜，其中，所述可控透镜包括所述一个或更多个弹性元件(130)的多个第一部分(201)，其中，所述第一部分在其沿着环绕所述光轴的路径(151)分布的分离位置处连接到所述第一覆盖构件(101)。5.根据前述权利要求中任一项所述的可控透镜，其中，所述一个或更多个弹性元件中的每一个在所述径向方向上具有第一弹簧常数(k1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：皮埃尔，
申请(专利权)人：珀莱特股份有限公司，
类型：发明
国别省市：