專利名稱:透鏡組件裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本申請涉及結(jié)合透鏡的光學(xué)裝置和操作透鏡的方法。
背景技術(shù):
這些年來為不同目的已經(jīng)使用了各種光學(xué)透鏡系統(tǒng)。例如,一些透鏡系統(tǒng)提供圖像的放大,而其它透鏡系統(tǒng)提供把鏡頭移近圖像。透鏡系統(tǒng)也能用于各種應(yīng)用和/或不同環(huán)境中。例如,透鏡系統(tǒng)可以是數(shù)字照相機的一部分,并且使用者可能希望把鏡頭移近遙遠的物體以便獲得這些物體的圖像或者聚焦在接近的物體上。在其它實施例中,透鏡系統(tǒng)可以是便攜式電話或其它小型電子裝置中的照相機的一部分,其中使用者希望獲得附近的圖像。雖然已經(jīng)在各種應(yīng)用中采用了各種類型的透鏡系統(tǒng),但是這些前述系統(tǒng)具有若干缺點。舉一個例子,由于希望系統(tǒng)的小型化,所以系統(tǒng)部件需要盡可能小。不幸地,前述系統(tǒng)具有笨重的部件而變得難以實現(xiàn)小型化。前述系統(tǒng)也常常使用沿著透鏡系統(tǒng)的軸線頻繁地移動的各種各樣的可動部件。不幸地,這些可動部件具有破壞更換系統(tǒng)部件的需要并導(dǎo)致這些前述方法不可靠的趨勢。這些系統(tǒng)還利用大量部件并且這還增加了這些方法的不可靠性(和成本)。因為所有這些原因,所以前述系統(tǒng)生產(chǎn)昂貴,并且使用者對這些系統(tǒng)的滿意常常受到上述缺點的負(fù)面影響。
為了更完整地理解本公開內(nèi)容,應(yīng)當(dāng)參考下列詳細(xì)描述和附圖,其中圖IA和圖IB示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的磁線圈透鏡組件的剖視圖;圖2A和圖2B示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的磁線圈透鏡組件的剖視圖,其中線圈定位在膜的兩側(cè);圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的磁線圈透鏡組件的剖視圖,其中多個線圈被定位以移動多個膜;圖4包括剖視圖,示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的用于組裝可變形透鏡并且從透鏡組件去除氣泡的生產(chǎn)過程;圖5包括連同圖4的剖視圖一起的流程圖,示出根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的用于組裝可變形透鏡并從透鏡組件去除氣泡的生產(chǎn)過程;圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的具有單軸向極化的電動機的磁線圈透鏡組件的剖視圖;圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的圖6的實施例的透鏡限定結(jié)構(gòu)的立體圖;圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的磁線圈透鏡組件中的通量導(dǎo)向裝置的剖視圖,其中單個電動機結(jié)構(gòu)驅(qū)動兩個線圈;圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的用于致動雙可變透鏡結(jié)構(gòu)的電動機結(jié)構(gòu)的立體剖視圖;圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的用來限定透鏡和/或儲存器成形點的磁結(jié)構(gòu)的立體剖視圖;圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的具有被分配到通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的角部內(nèi)的磁體的磁線圈透鏡組件的立體剖視圖;圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的圖11的實施例的線圈和線圈架裝置的單獨的立體圖;圖13A和圖1 示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的具有定位在線圈和線圈架裝置的角部中的磁體的圖12的該線圈和線圈架裝置的單獨的立體圖;圖14示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的具有透鏡成形器套筒的磁線圈透鏡組件的立體剖視圖;圖15示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的磁透鏡組件中的線圈連接;圖16示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的圖15的實施例的磁透鏡組件的立體剖視圖;圖17A和圖17B示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的具有兩個堆疊在殼體中的可調(diào)透鏡的磁透鏡組件的全視圖和剖視立體圖;圖18示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的磁透鏡組件的線圈架-膜界面的單獨的圖;圖19示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的線圈架-膜界面的另一個單獨的圖,其中膜被夾緊并機械地保持在圖18的線圈架中;圖20a示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的透鏡組件,其中儲存器和透鏡的定位被最優(yōu)化以減小空間;圖20b示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的圖20a的透鏡組件的另一視圖,其中儲存器和透鏡的定位被最優(yōu)化以減小空間;圖21示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的另一個透鏡組件,其中儲存器和線圈架形狀以及透鏡的定位而被最優(yōu)化以減小空間;圖22A和圖22B示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的利用壓電致動的透鏡組件;圖23A、2!3B和23C示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的圖22的透鏡組件的內(nèi)部視圖;圖24A和圖24B示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的具有包括雙繞線圈的音圈致動器的透鏡組件的立體圖25示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的圖M的組件的上線圈和下線圈的立體單獨的視圖,示出了下線圈與上線圈相反地卷繞;圖沈示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的圖M的組件的單獨的剖視圖;圖27A和圖27B示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的圖沈的組件的立體圖并且還示出了沿一個方向在頂部上和沿相反方向在底部上的電流和磁場流;圖觀示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的使由圖沈的組件產(chǎn)生的磁通量最優(yōu)化的場導(dǎo)向環(huán);圖四示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的由圖沈的組件產(chǎn)生的磁通量,其中磁場被成一定角度極化;圖30示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的透鏡組件的立體剖視圖,其中線圈架是透鏡限定結(jié)構(gòu);圖31示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的膜的傾斜接觸點和透鏡組件的環(huán)狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑的單獨的圖;圖32示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的透鏡組件的立體剖視圖;圖33示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的另一個透鏡組件的立體剖視圖;圖34示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的又一個透鏡組件的立體剖視圖;圖35示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的另一個透鏡組件的立體剖視圖;圖36示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的又一個透鏡組件的立體剖視圖;圖37A-T示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的透鏡組件的另一個實施例的各種視圖;圖38A-T示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的透鏡組件的各種視圖,示出了線圈架設(shè)計的最優(yōu)化的一個實施例;圖39A-E示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的透鏡光圈、儲存器以及磁性組件的另一個實施例的各種視圖;圖40A-C示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的透鏡組件的另一個實施例的各種視圖;圖41A-B示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的透鏡組件的另一個實施例的各種視圖;圖42A-D示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的各種透鏡構(gòu)造;圖43示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的線圈和磁體的對準(zhǔn);圖44包括根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的透鏡組件的操作的一個實施例的流程圖;圖45A-45C包括根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的透鏡組件的各種立體剖視圖;圖46A和46B包括根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的透鏡組件的另一個實施例的各種立體分解和剖視圖;圖47A-47D包括根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的透鏡組件的立體剖視和分解圖,其中多個一個或多個電動機定位成使多個膜變形;圖48A-48C包括根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的具有可傾斜透鏡的透鏡組件的立體剖視和分解圖49包括根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的透鏡組件的立體剖視圖;圖50A-50D包括根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的透鏡組件的立體剖視和分解圖;圖51A-51B包括根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的透鏡組件的立體剖視和分解圖;圖52A-52C包括根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的透鏡組件的立體和剖視圖,其中各種類型的聯(lián)動結(jié)構(gòu)被用來實現(xiàn)透鏡移動;圖53A-53D是根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的應(yīng)用于壓電電動機的電壓波形的一個實施例;圖54A-D包括根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的機械聯(lián)動結(jié)構(gòu)以及該聯(lián)動結(jié)構(gòu)的操作和運動的各種圖;圖55A-B包括根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的機械聯(lián)動結(jié)構(gòu)的各種立體圖;圖56A和圖56B包括根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的透鏡組件的圖;圖57A和圖57B包括根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的透鏡組件的立體圖;圖58A、58B、58C以及58D包括根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的透鏡組件中的致動器的視圖;圖59A和圖59B包括根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的透鏡組件的視圖;圖60包括根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的透鏡組件的視圖;圖61包括根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的透鏡陣列組件的立體圖;圖62A和圖62B包括根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的透鏡組件的視圖;圖63A和圖6 包括根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的透鏡組件的視圖;圖64A和圖64B包括根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的透鏡組件的視圖;圖65A和圖65B包括根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的透鏡成形器的視圖。技術(shù)人員應(yīng)理解圖中的元件為了簡化和清楚而示出。應(yīng)進一步理解到某些動作和/或步驟可以以特殊的發(fā)生順序來描述或描寫,然而本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解實際上不需要這種關(guān)于順序的特殊性。還應(yīng)理解到本文所用的術(shù)語和表達具有普通的含義,如相對于這些術(shù)語和表達的相應(yīng)的各自的查詢和研究范圍而給予這些術(shù)語和表達的含義,除本文已經(jīng)另外闡明的特定含義之外。
具體實施例方式本措施中的一些提供了包括磁線圈致動器(例如音圈電機)的磁透鏡組件,其中該電磁線圈致動器使透鏡組件中的一個或多個膜(例如聚合膜)變形。也可以使用諸如壓電裝置的其它裝置。在這些實施例的許多中,膜可以至少部分地限定填充有填充材料(例如液體、凝膠或聚合物)的一個或多個儲存器。膜、填充材料以及與膜相對的容器可以提供透鏡。應(yīng)該注意,術(shù)語“透鏡”在大多數(shù)即使不是所有的下列實施方式中應(yīng)被解釋為可適用為“填充有填充材料并且與儲存器連通的三維空間”。所形成的膜的變形通過從儲存器內(nèi)填充材料(例如光學(xué)流體)的移動提供的壓力而發(fā)生。透鏡的變形依照要求或根據(jù)需要改變了透鏡的光學(xué)特性。因此,實現(xiàn)了小型化,減少了全部部件數(shù),減少了可動部件數(shù),降低了成本,減小了系統(tǒng)重量,并且提高了系統(tǒng)可靠性。在這些實施方式的許多中,透鏡組件包括可動線圈、通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)、一個或多個磁體以及透鏡。透鏡包括至少部分地限定儲存器(例如流體儲存器)的膜。線圈由電流激勵并且磁通量形成并由通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)指引。通量產(chǎn)生移動線圈的電動勢。該電動勢會與磁場強度相關(guān),由電線長度和流過電線的電流相乘。線圈的移動起作用以推動或拉動膜,從而移動儲存器內(nèi)的填充材料(例如流體)而產(chǎn)生壓力,從而使膜和整個透鏡的形狀變形。因此, 改變了透鏡的光學(xué)特性。換句話說,改變了膜的光學(xué)活性區(qū)域。這種透鏡有時在本文被稱為可調(diào)焦透鏡或流體可調(diào)透鏡。在其它實施例中,線圈的位置是固定的。線圈的激勵移動磁化部件,進而移動膜。 因此,透鏡的光學(xué)特性被調(diào)節(jié)。殼體結(jié)構(gòu)(例如塑料)可以用來支撐所有組件元件或其中一些。在一些實施例中, 殼體結(jié)構(gòu)的多個部分由線圈推動(或拉動)以推動(或拉動)膜。在許多實施例中,線圈架在膜上推動。如所述的,如果電動機被用作致動器,則電動機結(jié)構(gòu)可以包括具有一個或多個永磁體的若干個構(gòu)件和具有一個或多個部件或部分的通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。該通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)引導(dǎo)并指引磁場以產(chǎn)生足夠大小和方向的電動勢以依照要求移動線圈。另外,電動機結(jié)構(gòu)可以包括為組件提供固定和對準(zhǔn)功能(例如,支撐和限定透鏡的膜或其它部分的形狀或其它性質(zhì))的各種部件。在這點上,通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)還可以提供透鏡的殼體,限定透鏡形狀,支撐透鏡結(jié)構(gòu),限定儲存器的邊界情況,支撐限定儲存器的部件, 為組件提供結(jié)構(gòu),和/或限定一個或多個儲存器。而且,當(dāng)通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)提供磁場方向和導(dǎo)向時可以通知執(zhí)行這些任務(wù)。磁透鏡的線圈部件被直接附接至膜或間接(通過諸如線圈架的另一個元件或多個元件)與膜相互作用,該膜如所述是可變形的。而且如所述的,膜限定一個或多個儲存器。這些儲存器可以填充有填充材料,僅舉幾個例子,如聚合物、凝膠、流體或離子液體。填充材料的其它例子是可行的。在這些實施例中的一些中,線圈在膜的不含填充材料(例如流體)的一側(cè)上與膜相互作用。從而,因為來自線圈的邊緣不會存在于儲存器內(nèi)部,所以儲存器可以以更便利的方式填充而不將氣泡截留在儲存器中。另外,因為線圈位于純空氣空間(air-only space) 中,所以線圈和組件外部的裝置之間的電連接更容易實現(xiàn)。線圈布置可以變化。例如,線圈可以被布置在儲存器內(nèi)(例如在填充儲存器的液體內(nèi)),部分地布置在儲存器內(nèi)(例如在由膜分開的儲存器的兩側(cè)上),或完全布置在儲存器的外面(位于儲存器的一側(cè)或兩側(cè)上)。當(dāng)被裝配在儲存器內(nèi)時,線圈也可以漂浮在儲存器中。如所述的,在這些實施例中的一些中線圈也可以被固定就位。線圈可以通過各種措施被電連接至組件的其它部分。例如,在一個實施方式中,線圈導(dǎo)線能與通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)相連接,該通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)由永磁體電絕緣或者與永磁體電絕緣。 在另一個實施方式中,導(dǎo)線通過殼體、磁體和/或金屬基結(jié)構(gòu)中的孔被引導(dǎo)到組件外面。在又一個實施方式中,導(dǎo)線被連接至金屬結(jié)構(gòu)(例如金屬彈簧),或者連接至或結(jié)合至組件的部分(例如線圈架)。在又一個實施方式中,電線通過組件中的孔/狹縫被引導(dǎo)到外面并且被固定到結(jié)合到組件內(nèi)部的金屬結(jié)構(gòu)之上。在其它實施例中,電線可以被聯(lián)接至導(dǎo)電膜。在這些實施方式中的一些中,推動措施被用在線圈(或線圈架)在膜上推動以實現(xiàn)變形的地方。在其它實施例中,推動-拉動措施被用在膜被推動和拉動的地方。膜和線圈(或線圈架)由粘合劑(例如膠)或任何其它類型的緊固件裝置(例如螺絲釘、卡扣連接器、超聲焊接、熱熔等)附接。也可以使用只拉動措施。所用的措施類型的確定除其它因素外可以取決于組件所希望的總高度和用于組件的透鏡的開始焦點或變焦距位置。本文所述措施能用來形成各種類型的透鏡組件,這些透鏡組件具有以任何組合或順序使用的多個透鏡。例如,本文所述的多個可調(diào)透鏡能和其它光學(xué)元件或透鏡一起使用以形成任何類型的光學(xué)組件。本措施另外提供一種透鏡組件,該透鏡組件包括使透鏡組件中的一個或多個膜變形的電-機械致動裝置(例如壓電電動機或一些其它類型的致動裝置)。在這些實施方式中的一些中,透鏡(例如流體透鏡)形成在膜(例如聚合膜)和容器(例如玻璃板、光學(xué)元件、透鏡或一些其它結(jié)構(gòu))之間,或者由膜(例如聚合膜)和容器(例如玻璃板、光學(xué)元件、 透鏡或一些其它結(jié)構(gòu))界定。膜和/或容器也可以至少部分地限定填充有填充材料的一個或多個儲存器。儲存器通過孔、通道、狹縫等與透鏡(例如流體或凝膠透鏡)連通,并且壓電電動機被直接地或間接地連接至容器。容器和膜共同起作用以將填充材料保持在儲存器 (多個儲存器)部分(多個部分)和透鏡部分(多個透鏡部分)中。電-機械致動裝置的致動導(dǎo)致容器移動(例如在儲存器的區(qū)域中),進而移動儲存器和透鏡區(qū)域之間的填充材料以產(chǎn)生壓力,從而使膜變形。所形成的膜的變形和填充材料的移動依照要求或根據(jù)需要改變透鏡的光學(xué)特性。因此,實現(xiàn)了小型化,減少了全部部件數(shù),減少了可動部件數(shù)量,降低了成本,減小了系統(tǒng)重量,并且提高了系統(tǒng)可靠性。應(yīng)當(dāng)理解,各種類型的電-機械致動裝置可以用于本文所述的措施中以移動透鏡組件的部件。例如并且如所述的,可以使用壓電電動機。然而,應(yīng)當(dāng)理解,這些措施不限于使用壓電電動機,而是例如可以包括任何電動機或類似電動機的裝置,舉兩個例子,例如微型步進電動機或螺旋傳動電動機。換言之,雖然本文所述的實施例中的許多利用壓電電動機,但是也可以使用任何其它類型的電動機(或者其它電-機械致動裝置)。在這些實施方式中的其它實施方式中,透鏡組件包括壓電電動機(或一些其它類型的電-機械致動裝置),聯(lián)動結(jié)構(gòu),容器以及膜組件。容器和膜組件包括膜,該膜至少部分地限定一個或多個儲存器(例如流體儲存器)以及透鏡(例如流體透鏡或凝膠透鏡),使得液態(tài)填充材料(例如流體或凝膠)能在儲存器(多個儲存器)和透鏡之間流動或以其它方式移動。壓電電動機由電信號致動。壓電電動機的致動(和位于其中的壓電材料的變形) 直接地或間接地推動或拉動聯(lián)動結(jié)構(gòu),該聯(lián)動結(jié)構(gòu)進而直接地或間接地作用于透鏡組件的儲存器以在儲存器和透鏡之間移動填充材料(例如光學(xué)流體)。填充材料的移動產(chǎn)生抵靠膜的壓力,從而使膜的形狀變形以改變透鏡的光學(xué)特性。透鏡成形器可以附接至膜的一部分以形成和/或限定透鏡的外周邊。殼體結(jié)構(gòu)可以用來支撐所有的組件元件或其中一些組件元件。在一些實施例中,殼體結(jié)構(gòu)的部分由壓電電動機(或其它類型的電-機械致動裝置)推動(或拉動)以通過聯(lián)動結(jié)構(gòu)的致動來推動(或拉動)膜。如所述的,如果壓電電動機被用作電-機械致動裝置,則壓電電動機結(jié)構(gòu)可以包括若干個構(gòu)件,這若干個構(gòu)件包括一個或多個壓電元件,這一個或多個壓電元件移動具有一個或多個部件或部分的聯(lián)動結(jié)構(gòu)。更具體地,聯(lián)動結(jié)構(gòu)可以包括一個或多個元件,這一個或多個元件起作用以接收來自電動機的機械力并且引導(dǎo)該力以移動(例如推動或拉動) 膜。該聯(lián)動結(jié)構(gòu)可以包括一個或多個銷、槳狀件、環(huán)、桿、線圈架、鉸鏈、樞軸,僅舉幾個例子。 在其它實施例中,可以省去單獨的聯(lián)動結(jié)構(gòu)并且電動機的部分可以直接作用于膜。
另外,聯(lián)動結(jié)構(gòu)可以包括為組件提供固定和對準(zhǔn)功能(例如支撐和限定透鏡的膜或其它部分的形狀或其它性質(zhì))的各種部件。在這點上,聯(lián)動結(jié)構(gòu)也可以提供為透鏡的殼體,限定透鏡形狀,支撐透鏡結(jié)構(gòu),限定儲存器的邊界情況,支撐限定儲存器的部件,為組件提供結(jié)構(gòu),和/或限制一個或多個儲存器。這些功能也可以至少部分地由其它元件而非在聯(lián)動結(jié)構(gòu)中提供。如所述的,膜可以限定一個或多個儲存器的側(cè)面以及透鏡形狀。儲存器和透鏡可以填充有填充材料,僅舉幾個填充材料的例子,諸如聚合物、凝膠或流體。填充材料的其它實施例也是可行的。透鏡成形器的內(nèi)周邊限定膜的內(nèi)部的外周邊,并且抑制膜在透鏡成形器的邊緣處移動。電-機械致動裝置的布置也可以在本措施中變化。例如當(dāng)使用壓電電動機時,壓電電動機可以被布置在儲存器內(nèi)(例如填充儲存器的液體內(nèi)),部分地布置在儲存器內(nèi)(例如儲存器的由膜或容器分開的兩側(cè)上),或完全布置在儲存器外面(位于儲存器的一側(cè)或兩側(cè))。電-機械致動裝置(例如壓電電動機)可以通過各種措施被電連接至組件的其它部分。例如,在一個實施方式中連接導(dǎo)線通過殼體中的孔被引導(dǎo)到組件外面。在又一個實施方式中,導(dǎo)線被連接至金屬結(jié)構(gòu)(例如金屬彈簧),或連接至或結(jié)合至組件的部分。在又一個實施方式中,導(dǎo)線通過組件中的孔/狹縫被引導(dǎo)到外面并且被固定到結(jié)合到組件的內(nèi)部的金屬結(jié)構(gòu)上。在這些實施方式中的一些中,只推動(push-only)措施由電動機使用以直接地或間接地推動(例如通過聯(lián)動結(jié)構(gòu))容器并且實現(xiàn)膜的變形,從而改變透鏡的光學(xué)特性。在其它實施例中,推動-拉動(push-pull)措施被用在容器(或一些其它元件)被推動和拉動的地方。電動機、容器以及聯(lián)動結(jié)構(gòu)的附接可以通過各種措施來實現(xiàn),諸如通過粘合劑(例如膠)或任何其它類型的緊固件裝置(例如螺絲釘、釘?shù)?。也可以使用只拉動(pull-only) 措施。用來移動容器(并且實現(xiàn)透鏡變形)的措施類型的確定除其他因素外可以取決于組件所希望的總高度以及組件中所用的透鏡的開始焦點或變焦距位置。在這些實施方式中的許多中,光學(xué)裝置包括第一膜、第二膜以及至少一個電磁可移位部件。第一膜包括光學(xué)活性區(qū)域。第一膜和第二膜由設(shè)置在儲存器中的填充材料聯(lián)接。 至少一個電磁可移位部件通過第二膜聯(lián)接至填充材料,使得至少一個電磁可移位部件的移位能夠通過填充材料的移動而引起第一膜的光學(xué)活性區(qū)域的變形。填充材料可以是液體、離子液體、凝膠、氣體以及聚合物。填充材料的其它實施例是可行的。在一些方面中,填充材料和膜是相同的材料。在一個實施例中,電磁可移位部件包括線圈。在另一個實施例中,電磁可移位部件包括至少一個磁體。在一些實施例中,電磁可移位部件由軟磁性材料構(gòu)成。在一些措施中,當(dāng)使用線圈時,將電流應(yīng)用于電線圈能夠與磁場作用以產(chǎn)生電動勢并且相對于透鏡的光軸沿大體上的軸向移動電線圈。在一些方面中,線圈相對于容器是靜止的并且至少一個磁體相對于線圈是可動的。在其它實施方式中,電磁可移位部件被機械聯(lián)接至第二膜,使得第二膜的變形通過填充材料的移動造成第一膜的變形。在一些其它實施例中,電磁可移位部件通過附接機構(gòu)附接至第二膜部分,諸如通過機械粘附、化學(xué)粘附、分散粘附、靜電粘附以及擴散粘附。
在其它方面中,電磁可移位部件界定第一膜和第二膜中的至少一個。在其它實施例中,第一膜和第二膜通過透鏡成形器而彼此界定。在一些措施中,透鏡成形器包括圓形開口,該圓形開口限定第一膜的光學(xué)活性區(qū)域的形狀。在這些實施方式中一些中,至少一個電磁可移位部件被定位在第二膜的任一側(cè)上。在其它措施中,第二膜橫向圍繞第一膜。在其它實施例中,電磁可移位部件橫向圍繞第一膜。在這些措施中的一些中,第一膜或第二膜中的至少一個被以預(yù)拉伸方式布置。在其它方面中,膜至少部分地由諸如凝膠、合成橡膠、熱塑性塑料以及熱固性塑料之類的至少一個材料構(gòu)成??梢杂貌牧系钠渌鼘嵗齺順?gòu)造膜。在其它方面,線圈包括附接至第二膜的線圈架和布置在線圈架上的導(dǎo)電線。在一些措施中,線圈架由剛性材料構(gòu)成。在其它方面中,線圈用來與磁化結(jié)構(gòu)相互作用。在這些實施例中的一些中,磁化結(jié)構(gòu)包括至少一個磁體。磁化結(jié)構(gòu)包括通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu),并且通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)可以由軟磁性材料構(gòu)成。在一些方面中,磁化結(jié)構(gòu)的外周的形狀大體上是矩形的。如此構(gòu)成的光學(xué)裝置可以用于諸如光學(xué)聚焦系統(tǒng)、變焦距系統(tǒng)以及照明系統(tǒng)的各種系統(tǒng)中。系統(tǒng)的其它實施例是可行的。在這些實施方式中的其它實施方式中,光學(xué)裝置包括至少一個電磁可移位部件和連續(xù)膜。膜具有第一膜部分和第二膜部分,并且第二膜部分從第一膜部分延伸。第一膜部分和第二膜部分通過填充材料聯(lián)接。至少一個電磁可移位部件的移位引起第二膜部分的移動,從而導(dǎo)致填充材料的移動,該填充材料的移動使第一膜部分的至少一部分變形。在一些方面中,填充材料是可變形的材料。在其它方面中,電磁可移位部件包括線圈。在其它方面中,電磁可移位部件包括磁體。在其它方面中,電磁可移位部件由軟磁性材料構(gòu)成。在這些實施例中的一些中,電磁可移位部件通過附接機構(gòu)附接至第二膜部分,諸如通過機械粘附、化學(xué)粘附、分散粘附、靜電粘附以及擴散粘附。在其它方面中,電磁可移位部件界定第一膜部分和第二膜部分中的至少一個。在一些實施例中,第一膜部分和第二膜部分通過透鏡成形器而彼此界定。在一些措施中,透鏡成形器包括圓形開口,該圓形開口限定第一膜部分的光學(xué)活性區(qū)域的形狀。在其它實施例中,電磁可移位部件圍繞第一膜部分。在其它方面,第一膜部分和第二膜部分中的至少一個可以以預(yù)拉伸方式布置。膜可以至少部分地由選自凝膠、合成橡膠、熱塑性塑料以及熱固性塑料中的至少一個材料構(gòu)成。材料的其它實施例是可行的。在其它實施例中,線圈被聯(lián)接至線圈架,該線圈架被附接至第二膜。當(dāng)使用線圈架時,線圈架可以由剛性材料構(gòu)成。在一些方面中,線圈用來和磁化結(jié)構(gòu)相互作用。在一些措施中,磁化結(jié)構(gòu)包括至少一個磁體。在其它方面中,磁化結(jié)構(gòu)包括通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。該通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)可以由軟磁性材料構(gòu)成。在一些實施例中,電磁可移位部件是電動機系統(tǒng)的一部分。在一些措施中,電動機系統(tǒng)的外周的形狀大體上是矩形的。
裝置可以用于各種不同系統(tǒng)。例如它可以是光學(xué)聚焦系統(tǒng)、變焦距系統(tǒng)以及照明系統(tǒng)的至少一部分。系統(tǒng)的其它實施例是可行的。在這些實施方式中的其它實施方式中,光學(xué)裝置包括至少一個致動器元件、機械聯(lián)動元件、透鏡、與透鏡連通的儲存器、膜以及容器。膜和容器至少部分地將填充材料封閉, 并且膜被聯(lián)接至機械聯(lián)動元件。至少一個致動器元件的電激勵能夠引起至少一個致動器元件的多個運動。這多個運動中的每個運動在第一距離內(nèi)發(fā)生,并且至少一個致動器元件的多個運動能夠使機械聯(lián)動元件移動第二距離。第二距離基本上大于第一距離,并且機械聯(lián)動元件的移動引起膜和填充材料的位移。填充材料的位移改變了透鏡的至少一個光學(xué)特性。在一些方面中,至少一個致動器元件包括壓電致動器元件。該壓電致動器元件可以是壓電電動機的一部分。在其它方面中,致動器元件是壓電電動機、步進電動機、音圈電機、螺旋傳動電動機、微機電系統(tǒng)電機或者磁致伸縮電機中的一個的至少一部分。在其它方面中,填充材料和膜由相同的材料構(gòu)成。在一些實施例中,膜被以預(yù)拉伸方式布置。在一些措施中,膜至少部分地由諸如凝膠、合成橡膠、熱塑性塑料以及熱固性塑料之類的至少一種材料構(gòu)成。該裝置可以是光學(xué)聚焦系統(tǒng)、變焦距系統(tǒng)以及照明系統(tǒng)中的一個的至少一部分。 系統(tǒng)的其它實施例是可行的。在這些實施方式中的其它實施方式中,電動機包括第一磁體;放置在第一磁體附近的第一線圈;第二磁體;放置在第二磁體附近的第二線圈;由第一磁體產(chǎn)生的第一通量; 由第二磁體產(chǎn)生的第二通量;以及由第一磁體和第二磁體產(chǎn)生的第三通量。第一線圈的電流激勵與通過第一通量和第三通量作用以產(chǎn)生足夠的力而相對于第一磁體移位第一線圈, 并且第二線圈的激勵與通過第二通量和第三通量作用以產(chǎn)生足夠的力而相對于第二磁體移位第二線圈。第一通量、第二通量或第三通量中的至少一些通過可變形光學(xué)元件。在一些方面中,通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)布置成使得該通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)增大了第一線圈和第二線圈處的通量密度并且該通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)使力最優(yōu)化。在其它實施例中,第三通量是總通量的重要部分并且增大了線圈處的通量密度。在一些措施中,第一線圈被機械地聯(lián)接至光學(xué)元件。電動機還可以包括至少一個構(gòu)造成增大線圈處的通量密度的附加磁體。在這些實施方式中的其它實施方式中,光學(xué)裝置包括可變形透鏡、第一儲存器、光學(xué)傳感器以及電動機。第一儲存器與可變形透鏡連通。光學(xué)傳感器接收通過可變形透鏡的光。電動機包括第一磁體;放置在第一磁體附近的第一線圈;以及由第一磁體產(chǎn)生的第一通量,其中第一通量流過第一線圈并且與第一線圈中的電流相互作用以產(chǎn)生力。電動機的一部分定位在第一儲存器和光學(xué)傳感器之間。在其它實施例中,光學(xué)裝置還包括第二儲存器,并且電動機的一部分定位在第一儲存器和第二儲存器之間。在這些實施方式中的其它實施方式中,光學(xué)裝置包括半透膜、容器、透鏡以及填充材料。透鏡由半透膜和容器限定。填充材料被設(shè)置在透鏡內(nèi)并且由膜和容器容納在其中。 半透膜至少部分地由這樣的材料構(gòu)成,該材料對氣體是可透的但是對填充材料是基本上不可透的,并且當(dāng)透鏡由膜和容器封閉時,留在透鏡內(nèi)的氣體通過膜擴散。光學(xué)裝置的光學(xué)特性通過使填充材料變形而改變。光學(xué)裝置還可以包括機械可移位部件,該機械可移位部件被機械聯(lián)接至半透膜。在一些實施例中,半透膜具有這樣的物理性質(zhì),其中,當(dāng)橫跨半透膜存在大約一個大氣壓的壓力差時,截留在半透膜和容器之間的氣體的至少約90%通過半透膜在不到約M小時內(nèi)擴散。其它實施例是可行的。在這些實施方式中的其它實施方式中,光學(xué)裝置包括可變形透鏡、電動機以及機械聯(lián)動結(jié)構(gòu)??勺冃瓮哥R具有光軸,并且機械聯(lián)動結(jié)構(gòu)由電動機致動并且通過填充材料聯(lián)接至可變形透鏡,使得界面存在于機械聯(lián)動結(jié)構(gòu)和填充材料之間。該界面大體上圍繞光軸。在一些實施方式中,電動機移動第一距離并且該第一距離小于可變形透鏡的峰值位移。在其它實施例中,電動機沿軸向移動。在一些實施例中,設(shè)置在填充材料和機械聯(lián)動結(jié)構(gòu)裝置之間的界面處的機械聯(lián)動結(jié)構(gòu)基本上是不可變形的。在其它方面中,機械聯(lián)動結(jié)構(gòu)提供界面處的不可變形表面。填充材料提供鄰近于界面的可變形區(qū)域。不可變形表面處于從可變形區(qū)域的約25%到約900%的范圍內(nèi)。在一些實施例中,機械聯(lián)動結(jié)構(gòu)還包括附接至導(dǎo)電線圈的線圈架。在這些實施方式中的其它實施方式中,光學(xué)裝置包括致動器裝置、透鏡、儲存器、 膜以及容器。該致動器裝置包括至少一個壓電電動機并且該至少一個壓電電動機具有第一部分和第二部分及壓電致動器,并且第二部分可相對于第一部分移動并且聯(lián)接至聯(lián)動結(jié)構(gòu)。儲存器和透鏡連通。膜和容器至少部分地將填充材料封閉在透鏡和儲存器內(nèi),并且膜和聯(lián)動結(jié)構(gòu)機械地相聯(lián)接。至少一個壓電電動機的激勵能夠移動該至少一個壓電電動機的第二部分而移動聯(lián)動結(jié)構(gòu)并且引起膜和填充材料的位移。填充材料的位移改變了透鏡的至少一個光學(xué)特性。在這些實施方式中的其它實施方式中,光學(xué)裝置包括至少一個壓電電動機、透鏡、 儲存器、膜以及容器。儲存器和透鏡連通。膜和容器至少部分地將填充材料封閉在透鏡和儲存器內(nèi)。聯(lián)動構(gòu)件被聯(lián)接至至少一個壓電電動機和膜,并且聯(lián)動構(gòu)件可繞鉸鏈旋轉(zhuǎn)。至少一個壓電電動機的激勵能夠使聯(lián)動構(gòu)件繞鉸鏈旋轉(zhuǎn)并且產(chǎn)生大體上指向軸向的力,該力能夠引起膜和填充材料的位移。填充材料的位移改變了透鏡的至少一個光學(xué)特性。在這些實施方式中的其它實施方式中,光學(xué)裝置包括殼體、可變形透鏡、透鏡成形器、第一機構(gòu)以及第二機構(gòu)。透鏡成形器限定可變形透鏡的形狀。第一機構(gòu)定位在殼體內(nèi)以調(diào)節(jié)可變形透鏡的光學(xué)特性。第二機構(gòu)定位在殼體內(nèi)以調(diào)節(jié)可變形透鏡的光學(xué)特性。第二機構(gòu)是機電致動器或電動機中的至少一個,并且第一機構(gòu)和第二機構(gòu)是不同類型的機構(gòu)。在一些實施例中,第一機構(gòu)利用諸如螺釘、螺紋以及機械定位裝置之類的一個或多個部件。其它實施例是可行的。在一些措施中,光學(xué)裝置還可以包括鎖定機構(gòu),該鎖定機構(gòu)防止第一機構(gòu)進一步調(diào)節(jié)可變形透鏡的光學(xué)特性。在其它措施中,鎖定機構(gòu)中的一個或多個元件可以包括諸如粘合劑涂覆、焊接、夾緊以及熱熔之類的至少一個過程。在一些方面中,第一機構(gòu)可從殼體移除。在其它方面中,可變形透鏡至少部分由容器限定。在其它方面中,可變形透鏡的變形引起可變形透鏡的光學(xué)特性的變化。在其它方面中,第一機構(gòu)改變透鏡成形器相對于容器的位置,這引起可變形透鏡變形,從而改變可變形透鏡的光學(xué)特性。在其它實施例中,光學(xué)裝置還包括膜,并且第一機構(gòu)用來改變膜的至少一部分的初始張力。在這些實施方式中的其它實施方式中,光學(xué)裝置包括位移機構(gòu)、容器以及透鏡成形器。容器至少部分地將填充材料封閉并且填充材料至少部分地限定多個可變形透鏡。位移機構(gòu)能夠改變多個可變形透鏡中的至少一個的光學(xué)特性。在其它實施例中,裝置還包括膜并且膜至少部分地將填充材料封閉。在其它實施例中,裝置還包括至少一個光源,這至少一個光源與多個可變形透鏡中的至少一個相互作用。該光源是諸如發(fā)光二極管、激光器、鹵素?zé)艋蛘叻烹姛糁惖脑?。在其它實施例中,裝置還包括與多個可變形透鏡中的一個或多個連通的反射器。光學(xué)裝置可以用于照明用途。在這些實施方式中的其它實施方式中,光學(xué)裝置包括光源和反射器。光源發(fā)射光線并且反射器使由光源發(fā)出的光線的一部分改變方向到可變形透鏡上,該可變形透鏡接收由光源直接發(fā)出的光線,并且還接收由反射器改變方向后的光線。致動機構(gòu)聯(lián)接至可變形透鏡并且能夠引起可變形透鏡的變形,引起光學(xué)裝置的光學(xué)特性的變化。在一些方面中,可變形透鏡由諸如凝膠和聚合物之類的至少一種材料構(gòu)成。其它實施例是可行的。在其它方面中,光源是諸如發(fā)光二極管、激光器、鹵素?zé)粢约胺烹姛糁惖脑?。光源的其它實施例是可行的。在其它實施例中,反射器是諸如形式自由的金屬、鏡子、形式自由的塑料之類的元件。反射器的其它實施例是可行的。在其它實施例中,光學(xué)裝置還包括諸如濾光器、透鏡、漫射器、光柵、顯微結(jié)構(gòu)以及鏡子之類的至少一個剛性光學(xué)元件。在其它方面中,可變形透鏡的變形由剛性光學(xué)元件朝向光源的移動引起。在其它方面中,可變形透鏡的變形由透鏡成形器的位移引起。在一些實施例中,可變形透鏡由第一可變形材料構(gòu)成,該第一可變形材料至少部分地由可變形膜圍繞。在一些措施中,第一可變形材料是諸如氣體、液體、離子液體、凝膠以及聚合物之類的至少一種材料。致動機構(gòu)可以包括各種不同的機構(gòu)。例如,致動機構(gòu)可以是手動機構(gòu)或機電機構(gòu)。在一些實施例中,可變形透鏡聯(lián)接至反射器。在其它實施例中,多個光學(xué)裝置可以被布置成形成光學(xué)系統(tǒng)(例如用于照明的系統(tǒng))。在這些實施方式中的其它實施方式中,光學(xué)裝置包括第一可變形透鏡、第一儲存器、第一容器、第二可變形透鏡、第二儲存器、第二容器以及機電致動裝置。第一儲存器借助于第一填充材料與第一可變形透鏡連通。第一容器至少部分地將填充材料封閉在第一可變形透鏡和第一儲存器內(nèi)。第二儲存器借助于第二填充材料與第二可變形透鏡連通。第二容器至少部分地將填充材料封閉在第二可變形透鏡和第二儲存器內(nèi)。機電致動裝置沿多個方向操作,并且機電致動裝置的至少一個方向能夠改變第一可變形透鏡的一個光學(xué)特性。機電致動裝置的第二方向能夠改變第二可變形透鏡的一個光學(xué)特性。在這些實施方式中的其它實施方式中,光學(xué)裝置包括可變形透鏡、透鏡成形器、支承構(gòu)件以及膜。透鏡成形器至少部分地限定可變形透鏡的形狀。透鏡成形器和支承構(gòu)件將膜夾緊使得該膜始終(或基本上始終)與透鏡成形器接觸??勺冃瓮哥R能具有凸起或凹入的形狀,并且透鏡成形器和支承構(gòu)件相對于彼此是靜止的。在這些實施方式中的其它實施方式中,光學(xué)裝置包括透鏡成形器、支承構(gòu)件以及膜。透鏡成形器圍繞透鏡組件中的開口并且具有內(nèi)環(huán)部和外部,該內(nèi)環(huán)部沿大體上的軸向從外部延伸。膜大體上設(shè)置在透鏡成形器和支承構(gòu)件之間。膜是柔性的并且橫跨光學(xué)裝置中的開口進行變形。膜具有基于膜的形狀而變化的半徑,并且該半徑選擇地可調(diào)節(jié)。膜從開口徑向延伸從而與透鏡成形器的內(nèi)環(huán)部接觸。在這些實施方式中的其它實施方式中,光學(xué)裝置包括可變形透鏡、透鏡成形器以及第一分離點??勺冃瓮哥R至少由第一膜和填充材料限定。可變形透鏡在接觸區(qū)域與透鏡成形器接觸,并且在非接觸區(qū)域不與透鏡成形器接觸。第一分離點被定義為接觸區(qū)域和非接觸區(qū)域之間的界面。第一分離點限定可變形透鏡的直徑。透鏡成形器的形狀允許第一分離點的位置隨可變形透鏡的變形而變化,使得可變形透鏡的直徑隨第一分離點的位置而變化。在一些實施例中,分離點的軸向位置隨可變形透鏡的變形而變化。在這些實施例中的其它實施例中,光學(xué)裝置還包括第一支承構(gòu)件;第二膜,該第二膜是第一膜的在接觸區(qū)域與透鏡成形器接觸的子設(shè)備;第三膜,該第三膜與第二膜的端部和第一支承構(gòu)件相連接;第二分離點,該第二分離點位于第二膜和第三膜之間的連接點處; 第一理論線和第二理論線,該第一理論線在第一分離點處與透鏡成形器相切,該第二理論線在第二分離點處與透鏡成形器相切;以及連接角,該連接角被定義為第一理論線和第二理論線之間的角并且是包含大部分透鏡成形器的角的補角。連接角正指向被定義為沿從第二理論線通過第一理論線并朝向透鏡成形器的方向,其中連接角不橫跨透鏡成形器。連接角的絕對值在0度和180度之間。在一些實施例中,僅摩擦力被用來將第一膜保持到透鏡成形器。在其它實施例中,裝置還包括第二透鏡成形器和第三透鏡成形器。可變形透鏡的變形引起透鏡成形器從第二透鏡成形器轉(zhuǎn)換到第三透鏡成形器并且改變可變形透鏡的直徑。在其它實施例中,光學(xué)裝置還包括第二透鏡成形器和第三透鏡成形器??勺冃瓮哥R的變形引起分離點從第二透鏡成形器轉(zhuǎn)換到第三透鏡成形器并且改變可變形透鏡的軸向位置。在這些實施方式中的其它實施方式中,光學(xué)裝置包括可變形透鏡、透鏡成形器以及致動裝置。可變形透鏡能夠采取多個形狀。透鏡成形器至少部分地限定可變形透鏡的形狀。致動裝置能夠改變可變形透鏡的至少一個光學(xué)特性。透鏡成形器的內(nèi)表面從第一面延伸并且具有有第一形狀的周邊并且延伸到第二面,該第二面具有有第二形狀的第二周邊。 第一形狀和第二形狀是不同的。可變形透鏡的形狀可以由透鏡成形器的第一面或第二面限定。在一些實施例中,透鏡成形器的第一面大體上是圓形的并且透鏡成形器的第二面大體上是非圓形的。在其它實施例中,透鏡成形器的第一面大體上是非圓形的并且透鏡成形器的第二面大體上非圓形的。本文所述的措施能用來形成各種類型的透鏡組件,該透鏡組件具有許多透鏡或者以任何組合使用的其它光學(xué)元件。例如,本文所述的許多可調(diào)透鏡可以與其它光學(xué)元件或透鏡結(jié)合使用以形成任何類型的透鏡組件從而實現(xiàn)任何光學(xué)目的或功能。另外,組件可以與以下裝置結(jié)合,即,其它可調(diào)焦透鏡和不可調(diào)焦透鏡,濾光器以及任何其它光學(xué)系統(tǒng)的組合,包括鏡子、光柵、棱鏡、快門、圖像穩(wěn)定器以及光圈。本文所述的可調(diào)透鏡或焦點可調(diào)節(jié)透鏡中的任何一個可以并入根據(jù)以下申請中所描述的任何措施的系統(tǒng)中,該申請名稱為 “變焦距透鏡系統(tǒng)和方法(Zoom Lens System and Method) ”,代理記錄號為97373并且與本申請在同一天提交,該申請的內(nèi)容全部并入本文。
現(xiàn)在參看附圖并且具體地參看圖Ia和圖lb,描述了透鏡組件100的一個實施例。 透鏡組件100包括通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)102、磁體104、塑料保持器106、光學(xué)膜108、線圈110(設(shè)置在室107中)、底板112(例如玻璃板)以及孔口 114。該組件形成填充有空氣的中央開口 118。蓋(例如玻璃蓋并且未示出)可以布置在組件的頂部上以保護內(nèi)部部件不受碎屑影響和/或提供其它光學(xué)功能。中央開口 118沿軸向(沿ζ軸方向)延伸穿過組件100。 表示圖像的光線152沿軸向穿過透鏡結(jié)構(gòu)中的中央開口 118。一旦受到透鏡結(jié)構(gòu)的部件的作用,傳感器150(例如電荷耦合器件(CCD))或CMOS(互補金屬氧化物半導(dǎo)體)器件接收并感測圖像。如本文在別處所述,通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)102為通過線圈110的激勵產(chǎn)生的永磁體104 所提供的磁通量提供路徑。通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)102可以由諸如金屬并且特別是鐵之類的任何適當(dāng)?shù)捻槾判圆牧蠘?gòu)成。更具體地,可以使用磁性軟鐵、鋼或鎳鐵材料。材料的金屬和其它成分的其它實例是可行的。光學(xué)膜108和底板112形成并限定透鏡和儲存器116。不同的填充材料(例如流體、氣體、凝膠或其它材料)可以用來填充儲存器116。也可以改變用來填充儲存器116的填充材料的折射率。在一個實施例中,流體被用作填充材料,并且儲存器116中的流體的折射率被選擇為不同于開口 118中的空氣的折射率。底板112可以由玻璃構(gòu)成并且提供光學(xué)校正功能。而且,板112可以防止碎屑進入組件100。使透鏡的上部和下部分離的光學(xué)膜108由柔性材料制成。膜的中央部分和致動器 (環(huán)面)部分(附接有線圈110之處)可以由相同的膜材料制成。然而,在其它實施例中, 膜的致動器部分和中央/光學(xué)部分由不同的膜材料構(gòu)成。膜和/或填充材料(例如光學(xué)流體)的性質(zhì)結(jié)合起來以提供反射、折射、衍射以及吸收,和/或濾色功能。其它功能也可以由膜108和/或儲存器116中的填充材料提供??蛇x的頂板(未示出)可以用來覆蓋組件 100的頂部。線圈110是任何卷繞線線圈結(jié)構(gòu)并且能以各種不同方式構(gòu)成。例如,線圈110可以是單線圈或雙線圈。線圈110中的線也可以是任何適當(dāng)規(guī)格或直徑的。線圈110可以通過任何類型的粘合劑或緊固件(例如膠)被附接至膜。磁體104是任何適當(dāng)?shù)挠来朋w,該永磁體沿產(chǎn)生希望的磁通量流的方向被極化。 例如,磁體104可以相對于光軸沿零度軸向角被磁化??梢詾榇朋w104的磁化提供其它磁化或極化以及角方向。磁體104可以是單環(huán)狀磁體或另選地由若干段構(gòu)成。保持器106可以由任何適當(dāng)?shù)牟牧蠘?gòu)成。在一個實施例中,它由塑料構(gòu)成(例如保持器可以是塑料的或類似物)。保持器106支撐組件100的其余構(gòu)件中的一些或全部。如所述的,全部透鏡(例如包括膜108和儲存器116)的形狀可以根據(jù)希望的光學(xué)功能而被改變。例如,可以提供球面透鏡(例如凸面的和凹面的)、非球面透鏡(例如凸面的和凹面的)、柱面透鏡(例如由方形殼體而不是圓形殼體限定)、平面透鏡、顯微透鏡(例如顯微透鏡陣列或衍射光柵),以及包括一體化到或附接到透鏡的光學(xué)活性部分的抗反射涂層(例如納米結(jié)構(gòu))的透鏡。其它類型的透鏡是可行的。在圖Ia和圖Ib的實施例中,填充材料(例如光學(xué)流體)在一側(cè)由柔性膜108保持在儲存器116中,并且在另一側(cè)由剛性材料例如由板112(例如校正玻璃板)保持在儲存器116中。然而,在其它實施例中,儲存器的兩側(cè)都由單獨的膜(即兩個柔性膜和一個電動機結(jié)構(gòu))圍住。當(dāng)線圈110在室107內(nèi)運動時孔口 114允許空氣流入和流出室107。舉個例子,當(dāng)線圈110向下運動時,空氣進入室107,并且當(dāng)線圈向上運動時,空氣離開室107。組件100可以以與上述可調(diào)焦透鏡的任何組合進行堆疊,諸如與其它可調(diào)焦透鏡和不可調(diào)焦透鏡、濾光器以及任何其它光學(xué)系統(tǒng)組合(包括鏡子、光柵、棱鏡以及光圈)組合。組件100也與其它元件一起使用或包括其它元件。在圖Ia和圖Ib的系統(tǒng)的操作的一個實施例中,施加通過線圈110的電流導(dǎo)致線圈110的運動(例如向上或向下,取決于電流的方向)??梢杂稍S多裝置或措施控制所提供的電流的大小和方向。例如,使用者可以手動地按壓開關(guān)、按鈕或其它致動器以控制電流。 在另一個實施例中,可以由自動調(diào)節(jié)地供應(yīng)給線圈110的電流的程序或算法(例如自動聚焦或變焦距程序或算法)來控制電流。更具體地,在圖Ia中,電流是零安培并且線圈處于第一位置?,F(xiàn)在參看圖lb,電流被施加于線圈110,并且電流和磁體104的磁場之間發(fā)生的相互作用產(chǎn)生電動勢,該電動勢將線圈110沿軸向(沿ζ軸)從第一位置運動到第二位置。線圈110到第二位置的運動推動膜108,并且該膜108的這種擠壓使儲存器中的填充材料(例如光學(xué)流體)移位并且將膜 108從第一位置(如圖IA所示)運動到第二位置(如圖IB所示)。因此,透鏡部分(例如膜108和板112以及填充材料)的形狀變化。透鏡形狀的變化改變了透鏡的光學(xué)特性。用于膜108的不均勻的材料厚度或硬度也可以被用來改變透鏡的光學(xué)特性?,F(xiàn)在參看圖加和圖2b,描述了透鏡組件200的另一實施例。透鏡組件200包括通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)202、第一磁體204、第二磁體205、膜208、線圈210 (設(shè)置在室207中)、底板 212(例如玻璃或聚碳酸酯板)、頂板213(例如玻璃板)以及孔口 214和215。頂板213和膜208限定第一儲存器218并且底板212和膜208形成第二儲存器216。儲存器216和218 中的每一個均填充有諸如液體、凝膠或一些其它填充材料之類的填充材料。支撐結(jié)構(gòu)(例如塑料部件并且在圖加和2b中未示出)可以支撐組件200的元件中的全部元件或一些元件。當(dāng)線圈210在室207內(nèi)運動時,孔口 214允許空氣流入和流出室207。中央開口 230沿軸向(沿ζ軸方向)延伸穿過組件200。表示圖像的光線252沿軸向穿過透鏡結(jié)構(gòu)中的中央開口 230。一旦受到透鏡結(jié)構(gòu)的部件的作用,傳感器250(例如電荷耦合器件(CCD))就接收和感測圖像。在該實施例中,線圈210被附接在膜208的兩側(cè)上。可以通過任何粘合劑或緊固件裝置(例如膠)進行附接。這例如允許僅僅需要在膜208上推動而不是拉動膜的操作, 從而將透鏡從凸起形狀轉(zhuǎn)變或調(diào)整到凹入形狀。因此,支撐結(jié)構(gòu)(例如線圈架)可以不需要被粘貼到或另外地附接到膜208上。為了防止重力效應(yīng),儲存器216和218的兩側(cè)填充有具有相似密度但是具有不同折射率的填充材料(例如液體)。如本文在別處所述,通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)202為由永磁體產(chǎn)生的并且與線圈210的磁場相互作用的磁通量提供路徑。通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)202可以由諸如鐵之類的任何適當(dāng)?shù)慕饘贅?gòu)成。軟磁材料或其它成分的其它實例是可行的。在圖2A和圖2B的實施例中,光學(xué)膜208使透鏡的上部和下部分離并且由柔性材料制成。膜208的中央部分和致動器(環(huán)面)部分(附接有線圈210之處)可以由一種膜材料制成。然而,在其它實施例中,膜的致動器部分和中央/光學(xué)部分由不同的膜材料構(gòu)成。如同圖IA和圖IB的實施例一樣,膜或填充材料(例如光學(xué)流體)可以結(jié)合起來以為系統(tǒng)提供各種反射、折射、衍射以及吸收或者濾色特性。也可以提供其它特性。線圈210是任何的卷繞線線圈并且能以各種不同方式構(gòu)造。例如,線圈210可以是單線圈或雙線圈。另外,線圈210中的線可以是任何規(guī)格或直徑的。磁體204和205是沿著產(chǎn)生希望的磁通量流的方向被極化的任何適當(dāng)?shù)挠来朋w(例如磁體可以被徑向地或軸向地極化)。保持器(未示出)可以由任何適當(dāng)?shù)牟牧蠘?gòu)成。如所述的,保持器可以是塑料部件或類似的裝置。在一個實施例中,它由塑料構(gòu)成。保持器支撐組件的其余構(gòu)件中的一些或全部。透鏡的形狀(例如,膜208相對于儲存器216和218中的每一個的相對定位)可以變化。例如,可以產(chǎn)生球面透鏡(例如凸面的和凹面的)、非球面透鏡(例如凸面的和凹面的)、柱面透鏡(例如由方形殼體而不是圓形殼體限定)、平面透鏡、任何顯微透鏡(例如顯微透鏡陣列或衍射光柵),以及包括能夠一體化到或附接到透鏡的光學(xué)活性部分的抗反射涂層(例如納米結(jié)構(gòu))的透鏡。其它實施例也是可行的。在圖2A和2B的實施例中,膜208使儲存器216和218分離。板212和213圍住儲存器216和218的其它側(cè)面。板212和213可以由玻璃構(gòu)成并且提供光學(xué)校正功能。而且,當(dāng)板的另一側(cè)上有空隙時,板212和213可以防止碎屑進入組件200。組件200可以以與上述可調(diào)焦透鏡的任何組合進行堆疊,諸如與其它可調(diào)焦透鏡和不可調(diào)焦透鏡,濾光鏡以及光學(xué)系統(tǒng)的任何其它組合(包括鏡子、光柵、棱鏡以及光圈) 組合。組件200也可以與其它元件一起使用。在圖2A和圖2B的系統(tǒng)的有效的一個實施例中,施加通過線圈210的電流導(dǎo)致線圈210的運動(例如,向上或向下,取決于電流的方向)??梢杂稍S多裝置或措施控制所提供的電流的大小和方向。例如,使用者可以手動地按壓開關(guān)、按鈕或其它致動器以控制電流。在另一個實施例中,可以由自動地調(diào)節(jié)供應(yīng)給線圈的電流的程序或算法(例如自動聚焦或變焦距程序或算法)來控制電流。更具體地,在圖2A中,電流是零安培并且線圈處于第一位置,并且膜208也處于第一位置?,F(xiàn)在參看圖2B,電流被施加至線圈210。電流與由磁體204和205及通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的磁通量相互作用,并且所形成的電動勢將線圈210沿著ζ軸沿軸向從第一位置移到第二位置。線圈210到第二位置的運動推動膜208,并且該膜208的這種推動使儲存器216 和218中的填充材料移位,使得膜208向上運動。因為第一儲存器216、第二儲存器218以及膜208的相對形狀被改變,所以這種運動改變了透鏡的光學(xué)特性。用于膜208的不均勻的材料厚度或硬度也可以被用來改變透鏡的光學(xué)特性。現(xiàn)在參看圖3,描述了透鏡組件300的另一個實施例。透鏡組件300包括通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)302、第一磁體304、第二磁體305、保持器306、第一膜308、第二膜309、第一線圈 310 (設(shè)置在室327中)、第二線圈311(設(shè)置在第二室3 中)、頂板312、第一孔口 314以及第二孔口 315。室316形成在頂板312(例如玻璃板)和第一膜308之間并且填充有空氣。 儲存器318形成在第一膜308和第二膜309之間并且填充有填充材料。第二開口 313在組件的底部延伸并且填充有空氣。中央開口 330沿軸向(沿ζ軸方向)延伸穿過組件300。 表示圖像的光線352沿軸向穿過透鏡結(jié)構(gòu)中的中央開口 330。一旦受到透鏡結(jié)構(gòu)的部件的作用,傳感器350(例如電荷耦合器件(CCD))就接收和感測圖像??卓?314和315允許空氣流入和流出室327和328,并且線圈310和311在這些室內(nèi)運動。舉個例子,當(dāng)線圈310向下移動時,空氣進入室327,并且當(dāng)線圈向上移動時,空氣離開室327。板312可以由玻璃構(gòu)成并且提供光學(xué)校正功能。而且,板312可以防止碎屑進入組件300。在該實施例中,使用兩個電動機。更具體地,利用定位在該透鏡的每一側(cè)上的單獨的電動機使透鏡(例如第一膜308、儲存器318以及第二膜309)的兩側(cè)變形。當(dāng)室316或開口 313(當(dāng)該開口用蓋或板密封時)中的一個被氣密密封時,則可以使透鏡的兩側(cè)(即膜 308和309)彼此獨立地變形。通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)302為由第一磁體304和第二磁體305產(chǎn)生的磁通量提供路徑。通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)302可以由諸如鐵之類的任何適當(dāng)?shù)能洿判圆牧蠘?gòu)成。金屬或其它成分的其它實施例也是可行的。使上部和下部分離的光學(xué)膜308和309由柔性材料制成。膜的中央部分和致動器 (環(huán)面)部分(附接有線圈310或311之處)可以由一種膜材料制成。然而,在其它實施例中,膜的致動器部分和中央/光學(xué)部分由不同的膜材料構(gòu)成。如本文在別處所述的,膜308、 膜309和/或儲存器318可以為整個系統(tǒng)提供各種反射、折射、衍射以及吸收或濾色功能。 也可以提供功能的其它實施例。線圈310和311是任何的卷繞線線圈并且可以以各種不同方式構(gòu)造。例如,線圈 310或311可以是單線圈或雙線圈。線圈310和311中的線可以是任何適當(dāng)?shù)囊?guī)格或直徑的。線也可以是矩形的或六角形的以改進組裝密度。磁體304和305是沿著產(chǎn)生希望的磁通量流的方向被極化的任何適當(dāng)?shù)拇朋w。保持器306可以由任何適當(dāng)?shù)牟牧蠘?gòu)成。在一個實施例中,它是由塑料構(gòu)成的部件。保持器306支撐組件的其余構(gòu)件中的一些或全部。透鏡(例如膜308、309以及儲存器318)的形狀可以被改變以制造各種類型的透鏡。例如,可以產(chǎn)生球面透鏡(例如凸面的和凹面的)、非球面透鏡(例如凸面的和凹面的)、柱面透鏡(例如由方形殼體而不是圓形殼體限定的)、平面透鏡、顯微透鏡(例如顯微透鏡陣列、衍射光柵)以及包括能夠一體到或附接到透鏡的光學(xué)活性部分的抗反射涂層 (例如納米結(jié)構(gòu))的透鏡。透鏡結(jié)構(gòu)的其它實施例也是可行的。膜308的不均勻材料厚度或硬度也可以被用來改變透鏡的光學(xué)特性。如圖3所示,膜308、309將填充材料限制在儲存器318中。頂蓋為室316提供氣密密封。底蓋(未示出)也可以密封開口 313。組件300可以以與上述可調(diào)焦透鏡的任何組合堆疊,諸如與其它可調(diào)焦透鏡和不可調(diào)焦透鏡,濾光鏡以及光學(xué)系統(tǒng)的任何其它組合(包括鏡子、光柵、棱鏡以及光圈)組合。 組件300也能與其它元件一起使用。在圖3的系統(tǒng)的操作的一個實施例中,電流可以被施加到線圈310和311中的一個或兩個??梢杂稍S多裝置或措施控制所提供的電流的大小和方向。例如,使用者可以手動地按壓開關(guān)、按鈕或其它致動器以控制電流。在另一個實施例中,電流可以由自動地調(diào)節(jié)供應(yīng)給線圈的電流的程序或算法(例如自動聚焦程序)控制。電流與磁體的磁場的相互作
26用產(chǎn)生了電動勢,該電動勢使線圈中的一個或兩個沿著ζ軸沿軸向運動。線圈310和/或 311的運動使儲存器318中的填充材料(例如光學(xué)流體)移位,從而改變整個透鏡形狀。因為室316被密封,所以可以獨立地控制膜308和309中的每一個的運動。如本文所述的膜能通過利用各種方法和制造技術(shù)來生產(chǎn)。例如,膜可以利用刮刀涂布、幕式淋涂、壓延成型、噴射成型、納米壓印、濺射、熱壓成型、鑄造、旋涂、噴涂和/或化學(xué)自組裝技術(shù)來形成。其它實施例是可行的。膜也能由各種材料構(gòu)成。例如,膜可以由凝膠(例如,由Litway制造的光學(xué)凝膠 0G-1001)、聚合物(例如由道康寧(Dow Corning)制造的聚二甲基硅氧烷(PDMS)Sylgard 186或者Neukasil RTV25)、丙烯酸材料(例如,由3M公司制造的VHB4910)、聚氨酯和/或合成橡膠制成,這僅是舉幾個例子。在這些實施例中的多數(shù)中,膜由空氣(而非液體或凝膠)能通過的可滲透材料構(gòu)成。其它實施例是可行的。另外,在一些實施例中,膜是預(yù)拉伸的。該技術(shù)可以提供改進的光學(xué)性能和對膜的運動或變形的更快速響應(yīng)。例如,膜可以在彈性張力下以預(yù)拉伸方式安裝。膜可以被分階段拉伸,使得膜的內(nèi)部區(qū)域的彈性張力小于膜的外部區(qū)域中的張力。在其它實施方式中,不使用預(yù)拉伸?,F(xiàn)在參看圖4和圖5,描述了用于形成透鏡組件的方法的一個實施例。在步驟 502(圖如),設(shè)置殼體。舉兩個示例元件,殼體可以包括通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)和塑料保持器。一般而言,本文所述的用于透鏡組件的部件的材料選擇可以被選擇為將本文所述的透鏡組件的可動部件之間的摩擦力減到最小。例如,可以使用耐用塑料。在步驟504 (圖4b),膜被聯(lián)接至或連接至殼體。膜可以具有柔性抗反射涂層,該柔性抗反射涂層例如具有整合到或附接到限定膜的透鏡的柔性材料所模制的納米結(jié)構(gòu)。涂層能具有薄層納米顆粒(例如均勻分布在膜上的薄層上的SiO2顆粒)。也可以考慮本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的其它涂層。在步驟506(圖如),結(jié)構(gòu)被顛倒地翻轉(zhuǎn),并且引入真空。然后將流體(例如油)施加在膜上??梢酝ㄟ^各種方法施加流體。例如,可以使用噴墨、分配、抽吸和/或定量給料。 也可以考慮本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的其它方法。在步驟508(圖4d),蓋(例如玻璃蓋)被聯(lián)接至殼體??梢酝ㄟ^膠或一些其它粘合劑或緊固件(例如螺釘、卡扣連接器、超聲焊接、熱熔等)進行聯(lián)接。位于透鏡光程中的蓋例如可以是反射的、衍射的、透明的、吸收的、折射的或濾色器玻璃。它也可以采取任何形狀,包括但不限于棱鏡、透鏡、或顯微結(jié)構(gòu)或納米結(jié)構(gòu),包括抗反射、抗擦傷以及抗反光涂層。其它實施例是可行的。在步驟510(圖如),殼體被再次顛倒(翻轉(zhuǎn))并且氣泡出現(xiàn)在頂部。在步驟512(圖 4f),空氣通過擴散而穿過膜,使儲存器沒有或基本上沒有氣泡。流體室可以通過各種方法諸如熱熔、膠粘、化學(xué)交聯(lián)、超聲焊接和/或夾緊而被密封。還可以考慮本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的其它密封方法?,F(xiàn)在參看圖6至圖8,描述了透鏡組件600的實施例。透鏡組件600包括第一線圈架601 (例如L形線圈架)、第二線圈架602 (例如L形線圈架)、第一線圈604、第二線圈 605、磁體606、外殼體返回結(jié)構(gòu)608、中芯610、金屬筒612 (在剖視圖中表現(xiàn)為桿)、第一流體透鏡613、第二流體透鏡614、固定透鏡616、光圈部618以及透鏡附著點620。單獨的圖像傳感器650接收通過組件600的圖像。這些實施例中未示出傳感器650(例如C⑶傳感器)的附件、頂蓋以及另外的校正光學(xué)元件。透鏡光圈部分618包括開口,并且被沿各個方向固定,并且至少部分地由通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)限定。在該實施例中,塑料件保持每個器件并且通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)被嵌入塑料件。該措施導(dǎo)致比具有限定透鏡的邊界的可動磁體或線圈的結(jié)構(gòu)高得多的光學(xué)性能。改進的光學(xué)性能至少部分由于使用單個部件以限定大多數(shù)或全部公差結(jié)構(gòu)。另外,光學(xué)性能強烈地依賴透鏡的橫向布置的精確性。線圈架601和602可以是將一些或所有的其它組件元件保持就位的任何結(jié)構(gòu)。線圈604和605是由卷繞的電線構(gòu)成的任何電線圈。線圈604和605可以例如由繞線圈架的一部分卷繞的電線構(gòu)成,或者可以是片式電感器制造的線圈。線圈的其它實施例是可行的。 線圈架601和602運動以使透鏡變形。磁體606是沿任何適當(dāng)?shù)姆较?例如徑向)被極化的任何永磁體。金屬筒612和外殼體返回結(jié)構(gòu)608提供可以由金屬或其它順磁性的/軟磁性材料構(gòu)成的通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。 該結(jié)構(gòu)提供用來產(chǎn)生使線圈運動的電動勢的磁通路線。提供一種方法,該通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)可以利用夾物模壓技術(shù)制造。也可以使用其它構(gòu)造技術(shù)。因此,在該實施例中,兩個獨立的線圈被設(shè)置在相同的電動機結(jié)構(gòu)中。如所述的,兩個獨立的線圈604和605被使用并且當(dāng)被激勵時,使線圈架601和 602運動。線圈架601和602的運動改變了在組件的頂部或底部處的透鏡的形狀和光學(xué)特性。例如,透鏡613和614可以由膜和固定板限定,并且線圈架的運動使儲存器中的填充材料運動或移位,如本文在別處所述。兩個可調(diào)焦透鏡613和614被用來實現(xiàn)光學(xué)變焦距效應(yīng)。當(dāng)透鏡613或614中的一個的特性被改變時,則另一個透鏡被調(diào)節(jié),以使圖像再聚焦在圖像傳感器上。因此,單個的可調(diào)透鏡中的任一個可以用作自動聚焦和/或變焦距透鏡。固定的透鏡616可以由玻璃或塑料(或其它適當(dāng)?shù)牟牧?構(gòu)成并且是發(fā)散透鏡,該發(fā)散透鏡用來減小組件的高度同時仍能照亮整個或基本上整個傳感器650。組件600的中芯610可以由塑料或其它適當(dāng)?shù)牟牧夏V?,并且是為膜或其它系統(tǒng)部件提供支撐的固定件。中芯610還限定所有光學(xué)部件的位置。例如,中芯610限定流體透鏡614和固定透鏡616的位置。中芯610還可以包括通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的全部或一部分。圖 6至圖8的實施例包括聚焦透鏡(透鏡61 和變焦距透鏡(透鏡614)。提供有單個電動機結(jié)構(gòu)。板(例如玻璃板,未示出)可以被放置在結(jié)構(gòu)的頂部。因此,從組件的頂部向下運動的是第一流體透鏡系統(tǒng)(即,板、流體儲存器和膜)以及線圈架。相似的流體透鏡系統(tǒng)被設(shè)置在組件的底部。當(dāng)線圈604和605被激勵時,它們使線圈架601和602運動,從而調(diào)節(jié)系統(tǒng)的光學(xué)特性。在該實施方式中,所有的固定和光學(xué)特征部都置于在中芯610中。因此,構(gòu)造組件所需的部件的數(shù)量和復(fù)雜性被最小化。在一些實施例中,組件的主要成本由透鏡附接圓的公差、光圈、校正透鏡、凹凸透鏡、其它光學(xué)元件以及電荷耦合器件(CCD)傳感器布置所確定。關(guān)于圖6至圖8示出的實施例包括倒置頂部透鏡。在該情況下,頂部透鏡朝向傳感器向下落下而不是朝物體向外落下。線圈架的向上力產(chǎn)生透鏡的向下運動并且向下力產(chǎn)生向下向上移動。該布置可以產(chǎn)生空間、成本以及磁效應(yīng)優(yōu)勢。然而,在其它方法中流體儲存器向上面朝物體。在這種情況下,線圈/線圈架的向下力產(chǎn)生透鏡上的向上力(例如參見圖IA和圖1B)。如圖7所示,組件的外部包括環(huán)622,該環(huán)622是用于上透鏡的上膜的附接點。環(huán) 622設(shè)置在模制的中芯610周圍?,F(xiàn)在參看圖8,示出了由通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)引導(dǎo)的希望的磁通量圖的一個實施例。該結(jié)構(gòu)用于八磁體結(jié)構(gòu),但是可以被改變成四磁體結(jié)構(gòu)并且導(dǎo)向結(jié)構(gòu)將被適當(dāng)?shù)刈兏?。該結(jié)構(gòu)也可以是具有兩個板的軸向磁化結(jié)構(gòu)。筒612可以被彎曲并且內(nèi)部(在這些圖中顯示為桿)向內(nèi)運動。使圓筒612向遠處運動到組件的角部中允許使用可以從底部突出并且使電路連接的夾物模壓連接器。中芯610包含用于整個組件的固定件的大部分,并且外部夾緊結(jié)構(gòu)也用作通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。中芯610包含底孔。用于校正透鏡結(jié)構(gòu)的固定件也形成在該孔中。中芯610例如可以包含具有用于極片磁結(jié)構(gòu)的插入件的結(jié)構(gòu)、高精度透鏡限定結(jié)構(gòu)、用于音圈引出線的線敷設(shè),以及用于從單元外連接至電路板的銷的夾物模壓。如圖8所示,如圖所示通量線630被形成且被引導(dǎo)。該通量線630沿垂直于ζ軸的方向(軸向)形成并且通過線圈。這種通過線圈的通量的選擇方向產(chǎn)生使線圈運動所需的希望的(并且最大化)且可利用的電動勢?,F(xiàn)在參看圖9,描述了透鏡組件的另一個實施例。環(huán)狀結(jié)構(gòu)902(例如唇部)限定透鏡(例如膜904、填充材料、容器等)。環(huán)狀結(jié)構(gòu)902影響膜904的同心性、平面度、平行度、圓度以及表面光潔度,因此影響透鏡的光學(xué)特性。如同本文在別處討論的實施例一樣, 通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)911(引導(dǎo)用于磁體的磁通量的結(jié)構(gòu))可以根據(jù)希望的結(jié)果被設(shè)置在組件的若干不同部分中。組件包括磁體906、第一線圈908、第二線圈910、圓筒形金屬件912、第一線圈架 914以及第二線圈架918。除了線圈架中的一個向上推動同時另一個線圈架向下推動以外, 圖9的實施例以和圖6至圖8的實施例相似的方式操作?,F(xiàn)在參看圖10,描述了透鏡組件1000的另一個實施例。該實施例具有關(guān)于本文的其它實施例已經(jīng)描述的類似部件。然而,在該實施例中,通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)被利用以限定透鏡成形點。圖10的實施例是膜被推動和拉動的推動-拉動實施例。還使用軸向極化的磁體。組件1000包括通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)1002、磁體1004、線圈1006以及頂板1008。還提供用于可選的頂蓋的標(biāo)引部1001,并且用于膜(未示出)的膜接觸點1010被附接至線圈和通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)1002。與圖IA和圖IB的實施例相似地完成使膜運動的組件1000的操作?,F(xiàn)在參看圖11至圖16,示出了透鏡組件1100,其中磁體被設(shè)置在通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的角部處并且被沿徑向極化。應(yīng)當(dāng)理解,這些圖中相似的附圖標(biāo)記指的是相似的元件(例如, 圖11中的元件1116和圖12中的元件1216相同等等)。該實施例可以減小透鏡的總的高度和/或直徑并且對于需要緊湊尺寸的應(yīng)用特別有利。另外,該實施例可構(gòu)造成聯(lián)接至截面形狀是正方形(或矩形)的圖像傳感器。組件1100包括通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)1102、線圈1104、第一磁體1116、第二磁體1118、第三磁體1120、第四磁體1122、線圈架1106、柔性觸點11 以及形成在膜1110和板1112之間的儲存器1108。透鏡成形器套筒1114固定并限定膜1110。控制元件IlM被用來控制線圈1104中的電流。如前所述,控制元件IlM可以是由使用者手動地調(diào)節(jié)的任何致動器 (例如,按鈕、開關(guān)、旋鈕等)或者基于例如接收到的圖像的特性自動調(diào)節(jié)電流的控制程序 (例如自動聚焦或變焦距算法)??梢蕴峁┎煌目刂圃钥刂撇煌耐哥R。磁體在組件1100的角部的布置可以通過利用將磁化的磁體自動對準(zhǔn)到通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)中來進行。這也可以手動地進行并且隨后被磁化。磁體1116、1118、1120和1122在角部的定位還為將線圈線引導(dǎo)出殼體提供了更多的自由度。具體地,可以在殼體的不存在磁體的側(cè)面上將線引出殼體。可以在殼體的平面?zhèn)壬闲纬瑟M縫以提供通風(fēng)。為了說明線圈的運動,可以將線圈線連接至被引導(dǎo)到外面的柔性彈簧觸點。另選地,在另一個實施例中,線圈線的柔性可以被用來將線引導(dǎo)到整合到透鏡的殼體內(nèi)的固定電觸點,如圖16所見。本文所用的任何實施例中的的部件的形狀和構(gòu)造也可以被改變。另外,在圖11至圖16的實施例中,兩個相反極化的磁體可以被用于四個角部中的每一個,消除了對通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)中的至少一些部分乃至大部分的需要。抗反射(AR)涂層可以用在組件的各種結(jié)構(gòu)上以便當(dāng)光通過組件時減少光的反射??梢詧?zhí)行使線圈架形狀與流體保持結(jié)構(gòu)相匹配。使形狀相匹配有助于或減小總的部件尺寸,改善沖擊性能,并且減小使結(jié)構(gòu)運動所需的總的力。通過利用大體上正方形的線圈架,線圈架的軸向位移可以被減小到由透鏡成形器套筒1114限定的光學(xué)活性透鏡部分的直徑的約10%。當(dāng)例如需要透鏡從透鏡半徑的約 10%變形到透鏡半徑的約70%時,這會證明是有利的。如所示的,第一磁體1116、第二磁體1118、第三磁體1120以及第四磁體1122位于組件的角部,并且磁體被沿著箭頭1330的方向徑向向內(nèi)磁化。而且,如所示的,線圈的線被直接粘結(jié)到與塑料線圈架相連接的柔性金屬觸點。這防止了在線被從繞線機取出后線的復(fù)雜附接。如所述的,所提供的音圈電機結(jié)構(gòu)具有在角部中的四個三角形磁體。這種設(shè)計減小了組件的高度、寬度以及長度。因為可以避免厚板所以減小了高度。矩形設(shè)計允許與矩形形狀的傳感器相匹配。透鏡成形器套筒1114允許減小在金屬返回結(jié)構(gòu)上的公差,同時維持透鏡限制結(jié)構(gòu)的精度。這減小了組件的制造成本。如圖15和圖16所示,利用線圈線的柔性以電連接至電導(dǎo)體,可以采用交替線圈連接措施?,F(xiàn)在參看圖17a和圖17b,描述了透鏡組件1700的另一個實施例。組件包括上柔性透鏡1702、雙凹面透鏡1704、下柔性透鏡1706以及紅外(IR)濾光片1708。隔離件1710 將組件1700的不同部分分離。組件1700可以利用由至少一個可調(diào)焦透鏡(例如,用于自動聚焦)組成單獨的可調(diào)透鏡(例如透鏡1702和1706)的任何組合,或者與其它可調(diào)焦透鏡或其它硬的光學(xué)元件 (諸如透鏡、濾光器、漫射器、光學(xué)光圈以及其它實施例)結(jié)合的多個透鏡(例如,具有可能的變焦距特征)。透鏡在透鏡鏡筒中的堆疊可以允許簡單的組裝和成本降低。另外,可以通過在外透鏡鏡筒內(nèi)設(shè)置狹槽以將電觸點從透鏡鏡筒引導(dǎo)到控制集成電路?,F(xiàn)在參看圖18和圖19,描述了將膜1801附接到線圈架1804的一個實施例。在該實施例中,線圈架是線圈繞其卷繞的結(jié)構(gòu)。線圈1802當(dāng)被通電時運動,從而由于線圈電流與由磁體1806產(chǎn)生的由通量導(dǎo)向路徑引導(dǎo)的磁場的相互作用而使線圈架1804運動。膜 1801和罩1810以由標(biāo)識符1808表示的角度定位。
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通過將透鏡薄膜捕獲系統(tǒng)凹入、插入或以其它方式設(shè)置到線圈或模制磁體內(nèi),提供低輪廓組件,該低輪廓組件可以不在組件的填充階段保留氣泡。此外,可以在適當(dāng)?shù)奈恢煤附颖…h(huán)用于固定連接。在一些實施例中,在透鏡的液體側(cè)上存在膜和罩的大約90度的相接。然而,在圖18所示的實施例中,角1808更接近于大約180度。因為可以存在0.5mm半徑(當(dāng)膜被定位在罩1810和線圈架1804之間時),所以仍將存在輕微凹痕(或罩和膜之間的某些小的角度),但是該角度將比在其它實施例中的小得多。罩1810捕獲罩1810和線圈架1804之間的膜。線圈架1804的彎曲部1812有助于避免氣泡產(chǎn)生或形成在儲存器中。盡管可應(yīng)用到多種類型的透鏡組件,但是該實施例在利用推拉膜的透鏡組件中特別有用。通道表示路徑,該路徑產(chǎn)生圍繞膜的路徑??妆硎敬檀┎⑶以趫D20B示出。現(xiàn)在參看圖20a、圖20b以及圖21,描述了透鏡組件的另一個實施例。膜2002在位置2004和2006之間運動,并且在板2010和膜2002之間形成儲存器2008。線圈2012被通電并且產(chǎn)生的電磁力推動線圈2012抵靠膜2002。如在圖20b中具體示出,當(dāng)運動發(fā)生時,流體被從儲存器中的第一部分2016經(jīng)由膜2002中的通道(例如孔)2014交換到儲存器中的第二部分2018。在圖20a和圖20b的實施例中,儲存器被分開在不同部分之間。為了連接這些部分,在膜中設(shè)置通道2014,該通道2014影響流體在膜周圍并在儲存器的不同部分之間的運動。通道2014可以以任何豎直位置定位在膜中。在替代實施例中,可以使用獨立的膜而不設(shè)置通道。當(dāng)使用獨立的膜時,儲存器位置可以完全與透鏡位置無關(guān)。因為流體被擠壓,例如,所以儲存器可以位于任何位置并被沿任何方位擠壓。在圖21的實施例中,同圖20a和圖20b的實施例相比,儲存器被降低。電動機結(jié)構(gòu)被布置成使得線圈2012正好在膜的初始曲線的切線2100下方。例如,和前述實施例相比,電動機可以運動毫米距離的一半。因此,提供高度可以小于IOmm的結(jié)構(gòu)。在該實施例中,線圈架形狀被最優(yōu)化以通過小的行程實現(xiàn)大的透鏡變形。線圈架結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化在本說明書的別處被進一步論述?,F(xiàn)在參看圖22A、圖22B、圖23A、圖23B以及圖23C,描述了透鏡組件的實施例,其中音圈電機由壓電致動器代替。代替使用音圈電機,這些實施例使用行進的壓電致動器 (也稱為壓電電動機)使透鏡變形。通過利用粘滑效應(yīng),可以將小的壓電運動轉(zhuǎn)換為大的行
進距離。壓電致動器2202包括具有壓電體2206的滑塊2204。透鏡限定套筒2208裝配到滑塊2204內(nèi)并且附接至覆蓋儲存器2212的膜2210。在膜2210和玻璃蓋2211之間形成儲存器2212。殼體蓋2214裝配在整個組件上方。壓電元件2206的致動器使滑塊2204上下運動而撞擊膜2210,并且通過該撞擊改變膜2210的形狀。在組件的底部設(shè)置蓋(例如玻
璃)ο如在圖23A至圖23C中具體示出,壓電元件被固定到滑塊2204。另選地,可以使用單個壓電環(huán)?;瑝K2204上下行進而使儲存器2212中的液體移位,從而改變透鏡的形狀。這些實施例示出了利用壓電致動器元件2206沿豎直路徑使滑塊2204運動。如所示的,壓電致動器元件2206以環(huán)狀設(shè)置,其中單個帶整合到殼體中或運動部件上。利用壓電致動力的優(yōu)點在于可以通過壓電致動器元件2206提供相對大的力。另外,當(dāng)使滑塊2204上下運動時這些壓電致動器可以僅需要動力。一旦達到規(guī)定的焦距,滑塊2204和壓電元件 2206就保持固定就位而不利用任何附加動力?,F(xiàn)在參看圖M至圖30,描述了透鏡組件MOO的另一個實施例。雙線圈M02當(dāng)被激勵時擠壓線圈架M04。線圈架M04是圓筒形的并且該形狀減小摩擦。柔性觸點對06 激勵線圈。磁體M08圍繞線圈M02定位?,F(xiàn)在參看圖30,線圈架M02限定膜MlO的形狀。透鏡成形器套筒對12附接至膜M10。蓋對16的底板對在膜MlO和板M16之間形成的儲存器對14進行密封。因為透鏡限定結(jié)構(gòu)的軸向運動不但使液體能在線圈架下移位而且改變透鏡限定結(jié)構(gòu)和蓋M16的底板之間的距離,所以這些實施例提供了緊湊的組件。這導(dǎo)致增強的光學(xué)效果。在另一個實施例中,磁體可以被成一定角度(并且依照需要沿徑向或非徑向)極化?,F(xiàn)在再次參看圖25和圖沈,示出了類似于圖M的實施方式。這里,上線圈被順時針卷繞并且下線圈被逆時針卷繞。從上線圈到下線圈設(shè)置跳線M13。弓形表面對15提供線圈架和透鏡成形器(例如金屬圓筒)之間較少的摩擦和接觸。另選地,可以在運動軸線上放置肋。由于儲存器中的恒壓,膜有助于保持線圈架垂直于透鏡成形器的相對位置。為了實現(xiàn)沿兩個方向的電流,線在跳線點處回轉(zhuǎn)。現(xiàn)在具體參看圖27、圖觀以及圖四,描述了基于透鏡組件的設(shè)計的通量分布圖調(diào)整。圖27示出了通量分布圖的實例,其中沒有圓筒形鋼筒(例如圖6中橫截面示出為桿的的圓筒612)被用作通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。在圖6的實施例中,兩個線圈架沿不同方向運動。在圖25至圖四的本實施例以及圖6中,利用徑向向內(nèi)和向外的通量。然而,在圖25至圖四的實施例中,線圈架沿一個相同方向運動并且線圈繞組改變方向使得力僅沿一個方向起作用。圖觀示出了其中鋼筒被用于通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的實施例。圖四示出了通量分布圖的實施例,其中磁體被成一定角度極化,這改變了磁化方向。在所有這些實施例中,線圈被卷繞在線圈架上。在圖四的實施例中,線圈具有250個繞圈,被通電到100毫安培,并且使用陶質(zhì)磁體。現(xiàn)在參看圖31,描述了透鏡組件的另一個實施例。透鏡限定點3102出現(xiàn)在膜從完全變形位置3104運動到最小變形位置3105的情況下。結(jié)構(gòu)3107被斜切并且壓靠在膜上 (為了清楚起見在圖31中示出該結(jié)構(gòu);它被壓靠在膜上)。斜切可以產(chǎn)生本措施中的各種優(yōu)點。例如,如果膜和組件之間的接觸點被成形,由此它具有一個或多個斜面,則它可以提供更可測的部件。多個斜面也可以減小與透鏡限定點3102的半徑3113相關(guān)聯(lián)的誤差。斜面也可以具有不同形狀,諸如圓形、橢圓形或正方形。如圖31所示,提供正好在完全高度處透鏡的位置的上方的第一斜面3106,該第一斜面3106與在低位置和高側(cè)的膜相匹配。還有第二斜面1309和第三斜面1311。透鏡當(dāng)其變形時可以接觸第二斜面1309和第三斜面1311中的一些或全部而不接觸第一斜面3106。 然而,透鏡限定點3102保持不變。透鏡限定點實際上可以是半徑(即,長度)。無論透鏡限定點3102是單點還是弧 (長度),該點都能根據(jù)透鏡成形器的形狀運動或保留在固定位置處。具有單個斜面的實施例可以用金屬制造,而使用多個斜面的實施例可以用塑料制造?,F(xiàn)在參看圖32,描述了透鏡組件3200的另一個實施例。組件3200包括透鏡成形器(例如塑料部件)3202、膜3204、線圈3206、金屬推動器3208、殼體(例如塑料殼體)3210、 金屬殼體3212以及蓋(例如玻璃蓋)3214。蓋3214和膜3204限定儲存器3216。在該實施例中,不使用磁體。金屬推動器3208和金屬殼體3212由磁性可滲透材料或軟磁材料構(gòu)成,并且在極化中被磁化使得當(dāng)電流流過線圈3206時,金屬推動器3208向上或向下運動。獲得校正過的響應(yīng),其中推動器的運動與電流的振幅成比例而與電流方向無關(guān)。例如,在0安培下,裝置處于靜止位置。在+0. 1安培和-0. 1安培下裝置運動到相同的關(guān)閉位置。金屬推動器3208 通過粘合劑、緊固件或一些其它裝置附接到膜3204。其余部件的特性已經(jīng)在本文的別處論述過而在這里將不再進一步論述。在操作中,線圈3206被固定并且當(dāng)被激勵時金屬推動器3208被向下拉。因此,儲存器3216中的填充材料(例如,光學(xué)流體)被移位,膜3204改變形狀,并且透鏡(膜3204、 填充材料、板3212)的光學(xué)特性被調(diào)節(jié)。更具體地,當(dāng)沒有電流流過線圈3206時,沒有磁場存在并且沒有磁場流過金屬殼體3212(由磁性可滲透材料或軟磁材料構(gòu)成)。當(dāng)電流流過線圈3206時,閉合磁通量建立在金屬部分中并且該通量流過金屬殼體3212和金屬推動器3208。金屬推動器3208和金屬殼體3212之間所形成的吸引力引起外環(huán)中的膜3204的變形,導(dǎo)致膜3204的中央的、光學(xué)活性部分的改變。關(guān)于圖32描述的實施例的一個優(yōu)點在于,因為沒有使用永磁體,所以不會發(fā)生永磁體咬接(snap-in)。一般而言,當(dāng)磁體被定位得太靠近時,磁體和金屬之間的吸引力大于阻止磁體和金屬匯合的膜和彈性膜的保持力。一旦這種情況發(fā)生,“咬接”就發(fā)生,并且當(dāng)電流被去除時,磁體和金屬通常不能再(通過它們自己)動作來分離它們自己,意味著裝置被鎖定在固定位置。圖32的構(gòu)造防止了咬接發(fā)生,并且如果咬接確實發(fā)生了,則允許容易地解除咬接。如所示出的,不需要永磁體而使該措施制造便宜。線圈3206被固定在殼體中并且不運動。這使線圈抗震并且易于與內(nèi)部和外部部件或裝置進行電連接。另外,透鏡成形器 3202被固定,提供高的光學(xué)性能?,F(xiàn)在參看圖33,描述了透鏡組件3300的另一個實施例。組件3300包括透鏡成形器(例如未被磁化的塑料部件)3302、膜3304、線圈3306、金屬推動器3308、磁體3310、金屬殼體3312以及蓋(例如玻璃蓋)3314。蓋3314和膜3304限定儲存器3316。彈性橡膠密封件3318被定位在金屬推動器3308和線圈3306之間。該彈性橡膠密封件3318被用作密封元件,也用于防止“咬接”。在該實施例中,使用在金屬殼體3312和金屬推動器3308中產(chǎn)生恒定通量的永磁體3310。這導(dǎo)致金屬推動器3308和金屬殼體3312的永久引力。金屬推動器3308以極化模式被磁化,使得當(dāng)電流流過線圈3306時(并且取決于電流的方向)并且由于由磁體3310產(chǎn)生的磁場,金屬推動器3308向上或向下運動。金屬推動器3308通過粘合劑、緊固件或一些其它裝置被附接至膜3304。其余部件的特性已經(jīng)在本文別處論述過并且這里將不再進一步論述。在操作中,線圈3306被固定并且當(dāng)被激勵時金屬推動器3308運動。因此,儲存器 3316中的填充材料(例如光學(xué)流體)被移位,膜3304改變形狀,并且透鏡(膜3304、儲存
33器3316、板3312)的光學(xué)特性被調(diào)節(jié)。更具體地,金屬殼體3312和金屬推動器3308之間的初始距離由彈性橡膠密封件 3318限定,該彈性橡膠密封件3318反抗金屬推動器3308和磁體3310的吸引力。當(dāng)電流流過線圈3306時,可控場被疊加在DC(直流電)場之上。根據(jù)電流方向,金屬推動器3308和磁體3310之間的引力增大或減小。當(dāng)金屬推動器3308和磁體3310之間的距離減小時,為避免咬接,彈性橡膠密封件3318被調(diào)節(jié)成使得壓縮橡膠所需的力增加到大于金屬推動器 3308和磁體3310之間的吸引力。如所示出的,沒有可動線圈存在并且沒有關(guān)于引出線的問題存在。透鏡可以被沿兩個方向調(diào)整,意味著金屬推動器3308上的力通過控制電流可以被增大或減小。彈性橡膠密封件3318中所用的橡膠被選擇成足夠硬以防止咬接發(fā)生。通過將非磁性元件在防咬接的距離處放置在金屬中也可以防止咬接?,F(xiàn)在參看圖34,描述了透鏡組件3400的另一個實施例。組件3400包括膜3404、線圈3406、金屬推動器3408、磁體3410、金屬殼體3412以及蓋(例如玻璃蓋)3414。蓋3414 和膜3404限定儲存器3416。彈性橡膠密封件3418被定位在金屬推動器3308和線圈3406 之間。在該實施例中,金屬推動器3408限定膜3404的形狀。與圖32和圖33的實施例相比,沒有使用透鏡成形器,提供較小的形狀因數(shù)。彈性橡膠密封件3418可以被構(gòu)造成使得金屬推動器3408保持良好地居中并且防止了咬接。在該實施例中,當(dāng)施加電流時透鏡的位置和形狀改變。金屬推動器3408在極化中被磁化,使得當(dāng)電流流過線圈3406時(并且取決于電流的方向)并且由于由磁體3410產(chǎn)生的磁場,金屬推動器向上或向下運動。金屬推動器 3408通過粘合劑、緊固件或一些其它裝置被附接至膜3404。在操作中,線圈3406被固定并且當(dāng)被激勵時金屬推動器3408運動。因此,儲存器 3416中的填充材料(例如光學(xué)流體)被移位,膜3404改變形狀,并且透鏡(膜3404、儲存器3416、板3412)的光學(xué)特性被調(diào)節(jié)?,F(xiàn)在參看圖35,描述了透鏡組件3500的另一個實施例。組件3500包括透鏡成形器(例如金屬部件)3502、膜3504、線圈3506、金屬殼體3512以蓋(例如玻璃蓋)3514。蓋 3514和膜3504限定儲存器3516。在該實施例中,不使用磁體和金屬推動器。彈性密封件 3518被定位在金屬透鏡成形器3502和線圈3506之間。金屬透鏡成形器3502被附接至膜 3504并且限定膜3504。與圖32的實施例相比,不使用透鏡成形器,提供較小的形狀因數(shù)。 另外,彈性橡膠密封件3518可以被構(gòu)造成使得金屬推動器3508保持良好居中并且防止咬接。在該實施例中,當(dāng)施加電流時透鏡的位置和形狀改變。金屬透鏡成形器3502以極化模式被磁化,使得當(dāng)電流流過線圈3506時,金屬透鏡成形器3502運動。金屬透鏡成形器3502通過粘合劑、緊固件或一些其它裝置被附接至膜 3504。其余部件的特性已經(jīng)在本文別處論述過并且這里將不再進一步論述。在操作中,線圈3506被固定并且當(dāng)被激勵時金屬透鏡成形器3502被向下拉動。因此,儲存器3516中的填充材料(例如光學(xué)流體)被移位,膜3504改變形狀,并且透鏡(膜 3504、儲存器3516、板3512)的光學(xué)特性被調(diào)節(jié)?,F(xiàn)在參看圖36,描述了透鏡組件3600的另一個實施例。組件3600包括透鏡成形器(例如金屬部件)3602、膜3604、線圈3606、金屬殼體3612以及蓋(例如玻璃蓋)3614。蓋3614和膜3604限定儲存器3616。在該實施例中,不使用磁體和金屬推動器,并且線圈 3606和金屬透鏡成形器3602位于膜3604的同一側(cè)上。彈性密封件3618被定位在金屬透鏡成形器3602和線圈3606之間。透鏡成形器3602被附接至膜3604并且限定膜3604。為了將高度減到最小,金屬透鏡成形器3602被設(shè)置在柔性膜3604的側(cè)面上。膜3604可以被附接至金屬殼體3612以容易地密封透鏡中的液體,或者彈性橡膠密封件3618可以被用作密封材料。在該實施方式中,當(dāng)施加電流時,透鏡的位置和形狀改變。金屬透鏡成形器3602在極化中被磁化使得當(dāng)電流流過線圈3606時,金屬透鏡成形器3602運動。電流的振幅決定透鏡成形器3602的運動。金屬透鏡成形器3602和線圈 3606通過粘合劑、緊固件或一些其它裝置附接至膜3604。其余部件的性質(zhì)已經(jīng)在本文別處論述過并且這里將不再進一步論述。在操作中,線圈3606不與圖32至圖35的實施例一樣被固定而是隨著透鏡成形器 3602運動。當(dāng)線圈3603被激勵時,金屬透鏡成形器3602被向下拉動。因此,儲存器3616中的填充材料(例如光學(xué)流體)被移位,膜3604改變形狀,并且透鏡(膜3604、儲存器3616、 板3612)的光學(xué)特性被調(diào)節(jié)。如所述的,本措施提供各種優(yōu)點。此外,由本文所述的措施中的任何一個所提供的耐磨性比前述系統(tǒng)的耐磨性更好。因為許多透鏡組件常常需要提供100,000運行周期以滿足工業(yè)的或政府的要求,所以,由于塑料的耐久性用于組件部件中的許多部件的塑料結(jié)構(gòu)很可能確保如此構(gòu)造的組件部件不會發(fā)生故障。然而,也可以使用其它材料。在如本文所描述的一些只推透鏡(push-only lens)中,線圈將不需要與透鏡頻繁地接觸。音圈可以被卷繞在線圈架上或被封裝,使得它能浮動并且間斷性地擦入電動機空隙中。規(guī)定公差可以被構(gòu)造成使線圈架/涂層能在電動機上摩擦并且不摩擦線圈。線圈接近電動機可以有助于使當(dāng)組件被碰撞、移動或震動時產(chǎn)生的沖擊問題最小化。這些措施的優(yōu)點在于線圈接近電動機壁可以允許組件起作用而無需一次性的固定件。將透鏡限定結(jié)構(gòu)用作通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)允許使可以使用的金屬和磁體的數(shù)量最大化, 因而允許使由可動線圈產(chǎn)生的力最大化,因而使功率消耗減到最小化。此外,將磁性構(gòu)件用作透鏡組件的殼體的一部分允許容易的組裝而不需要膠,使組裝更容易并且成本更低。在這里所描述的措施中所用的可動線圈防止磁體粘到金屬結(jié)構(gòu)。如果可動永磁體被連接至可變形膜并且發(fā)生強烈的機械沖擊時,磁體會永久地粘到金屬結(jié)構(gòu)(咬接),導(dǎo)致透鏡發(fā)生故障。借助于可動線圈通過本文所述的措施可以避免這個問題。對于變焦距模塊,采用兩個可調(diào)透鏡并且允許獨立控制兩個透鏡。當(dāng)使用多個可動磁體代替可動線圈時不是這種情形。此外,因為透鏡膜用作彈性件,所以通過改變流過線圈的電流可以容易地控制膜變形。另外并且如所述的,制造過程非常簡單,特別是在采用透鏡從平面形狀變形成球形的情況下?,F(xiàn)在共同參看圖37A至圖37T,描述了透鏡組件3700的另一個實施例。透鏡組件 3700包括頂膜3702、底膜3703、芯組件3704、殼體基座組件3706、最后蓋組件3708、襯墊 3710(以提供組件3700中的元件的減震并且可以由諸如硅膠之類的任何適當(dāng)?shù)娜嵝圆牧蠘?gòu)成)、頂部電動機組件3712以及底部電動機組件3714。組件3700被構(gòu)造成實現(xiàn)最佳公差結(jié)構(gòu)的一個實施例。通過附加的或插進的元件的最小數(shù)來對組件3700中的一些或所有光學(xué)元件進行標(biāo)記或標(biāo)引。如圖37K、圖37L以及圖37T所示,頂膜3702和底膜3703類似于本文所述的其它膜。在這些實施例中的許多中,膜3702和3703至少部分地可透空氣。當(dāng)完全變形時,膜 3702已經(jīng)被沿向上方向運動,并且當(dāng)完全變形時,膜3703已經(jīng)被沿向下方向運動。膜的其它特征已經(jīng)在本文中在前論述過并且這里將不再進一步討論。如圖37B和圖37J具體所示,芯組件3704包括頂部透鏡蓋3720(例如由玻璃或一些其它透明材料構(gòu)成)、頂部透鏡光圈部3722 (包括光圈或開口 3723)、中央透鏡片37 、底部透鏡光圈部37 (包括光圈或開口 3727)以及底部玻璃蓋37觀。如圖37C具體所示,頂膜3702裝在芯組件3704上并且可以通過粘合劑(例如膠)或一些緊固件裝置附接。如圖37S所示,中央透鏡片37M包括校正透鏡3780 (例如在一個實施例中具有大約3mm的直徑)、光圈保持輪廓部3782 (用于保留和保持其中一個光圈部)、保持輪廓部 3783(用于保持蓋)、孔口 3784(用于從中央透鏡片37M的內(nèi)部釋放空氣)、自動操縱點 3785(用于組件的標(biāo)引/對準(zhǔn),例如用于附接至其它部分)、儲存器3785(在儲存器的底部具有蓋)以及膜附著面3786。光圈部和蓋被應(yīng)用于中央透鏡片37M以形成芯組件3704。 應(yīng)當(dāng)理解,圖37S僅示出了中央透鏡片37M的一側(cè)并且相同的特征也存在于中央透鏡片 3724的底部(用于底部流體可調(diào)透鏡)。中央透鏡片37M可以形成為外殼的一部分,這允許下半部包含在內(nèi)、低成本以及較高公差。如所述的,該結(jié)構(gòu)包括用于兩個流體可調(diào)透鏡中的每一個的兩個儲存器。還如所述的,可以使用標(biāo)引輪廓部(例如四個孔,每一側(cè)上兩個孔以允許容易地組裝)。還設(shè)置孔口以在真空組裝過程期間允許空氣逸出并且當(dāng)溫度較冷時防止截留的濕空氣冷凝。中央透鏡片的底面附接至底部透鏡成形器3762以限定用于底膜3703的光學(xué)容限。底部透鏡光圈部3722和底部透鏡光圈部37 由諸如聚對苯二甲酸乙二醇酯 (PET)的材料構(gòu)成并且具有分別貫穿延伸的光圈3723和3727。在這些措施中的許多措施中材料被染上黑色。如圖37D和圖37N所示,底部電動機組件3714包括線圈3730、線圈架3731、磁體 3732以及通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)3734。如圖37E和圖37M所示,頂部電動機組件包括線圈3740、線圈架3741、磁體3742以及通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)3744。為使線圈行程最小化,線圈架3731和3741 圍繞組件3700的光學(xué)部件。如所示出的,電動機包括L形(橫截面)的八邊形通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)3734和3744。該構(gòu)造產(chǎn)生用于組件的磁結(jié)構(gòu),該磁結(jié)構(gòu)是緊湊的并且提供磁體的較高操作點以允許即使在高溫下使用較高的產(chǎn)能磁體(energy product magnet)。如圖37F和圖371所示,最后蓋組件3708包括保護蓋3750和透鏡成形器3752。 如圖37G和圖37H所示,殼體基座組件3706包括凹凸透鏡3760和底部透鏡成形器3762。頂部透鏡成形器3752包括各種特征部。例如,力對準(zhǔn)肋3753迫使頂部電動機結(jié)構(gòu)就位并且使頂板與結(jié)構(gòu)的其余部分對準(zhǔn)。肋還提供將電動機結(jié)構(gòu)推入凝膠襯墊的力。該特征部使頂蓋的應(yīng)力最小化并且有助于維持透鏡成形器的良好公差。透鏡形成特征部還利用孔口 37M提供氣壓釋放。槽口 3755提供為組件的其它部分提供線圈對準(zhǔn)特征部。線圈架的內(nèi)徑與透鏡成形器3752的外徑3756對準(zhǔn)。透鏡成形器3752包括蓋玻璃對準(zhǔn)特征部(例如呈環(huán)的形式)。還提供底切部以支持將透鏡成形器3752膠粘到膜。這些特征部也可以被包括在底部透鏡成形器3762中。在這些實施方式中的許多中,使線圈架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造(例如,形狀和尺寸)最優(yōu)化。 在這方面并且如圖370所示,線圈架3741被成形(橫截面)為有點像“T”。根據(jù)各種參數(shù)使線圈架的形狀最優(yōu)化。首先,需要使線圈/線圈架移位的力足夠大以使線圈架3741和線圈3740運動并且移位足夠的流體以使透鏡完全變形。在一個實施例中,當(dāng)膜3702被移位時,線圈3740被布置/放置在高磁場區(qū)域中??梢员蛔顑?yōu)化的另一個參數(shù)是線圈架3741 的內(nèi)徑符合透鏡成形器3752的外徑的位置。如果線圈架3741的尺寸太小,例如,如果“T”的豎直部分太小,則由線圈3740提供的力不足以使線圈架3741運動。如果“T”的水平部分太小,因為需要太多的線圈架行程來移位足夠的液體,則膜會變得過度延伸。在另一個實施例中,如果線圈架的豎直尺寸(即, “T”的豎直部分)太長,則沿儲存器的χ方向發(fā)生太高的流體位移。另一方面,如果線圈架的水平方向(即,“T”的水平部分)太大,則需要太多的力來移位液體。因此希望通過改變線圈架的水平和豎直尺寸來提供中間位移情況(低位移和高位移之間的中途的某處)。現(xiàn)在參看圖37P和圖37Q,示出了當(dāng)線圈架3741保持線圈3740時,該線圈架3741 的最優(yōu)化T形的實施例。應(yīng)當(dāng)理解,如本文所用的“T形的”可以指的是有點像T形的(甚至呈L形)而不是確切的T形的結(jié)構(gòu)。在該實施例中,線圈架的形狀被最優(yōu)化,使得在變形狀態(tài)下,當(dāng)膜3702被從非變形狀態(tài)(圖37P)移到完全變形狀態(tài)(圖37Q)時,形成膜3702 的S狀曲線。當(dāng)膜3702被移動時,它被改變成圖37Q的“S”形,在一些實施例中,已經(jīng)發(fā)現(xiàn) “S”形是最佳形狀。圖37的系統(tǒng)以類似于本文所述的其它實施例中的一些的方式操作。也就是說,與每個透鏡相關(guān)聯(lián)的線圈由電流激勵。該電流與由永磁體產(chǎn)生的、由與每個流體可調(diào)透鏡相關(guān)聯(lián)的通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)引導(dǎo)的磁通量相互作用。電流和磁通量之間的相互作用產(chǎn)生了使相應(yīng)的線圈運動的電動勢。線圈的運動用來推動它們相關(guān)聯(lián)的膜,從而移動儲存器內(nèi)的填充材料(例如流體)而產(chǎn)生壓力,從而使膜和整個透鏡的形狀變形。因此,根據(jù)需要改變透鏡的光學(xué)特性。線圈架3741的正方形(或者至少矩形)截面形狀還提供與位移特征相對的優(yōu)選的力。線圈架內(nèi)線圈的布置允許只推結(jié)構(gòu)(push only structure)中優(yōu)選的力位移。線圈布置被布置成使得線圈在最大位移點處得到最大磁通量。線圈頂部上的肋提供線3749的布線特征部(見圖37R)。線圈架3741還被構(gòu)造成使得當(dāng)線圈和線圈架運動時,來自線圈的線不能被卷曲和損壞。線圈架的形狀和“T”的水平部分的尺寸給出線圈架和流體結(jié)構(gòu)之間的距離,使得膜實現(xiàn)線圈架和線圈之間的S形位移。在完全變形狀態(tài)下變成氣泡形的膜是不合需要的, 因為那時膜會摩擦/撞擊其它結(jié)構(gòu)。該措施提供了緊湊結(jié)構(gòu),并且通過改變部分線圈架的與膜/流體儲存器接觸的表面積而改變了力位移曲線。線圈架的表面積相對于流體透鏡的表面積的最優(yōu)構(gòu)造產(chǎn)生了杠桿作用,因此從透鏡獲得不同的位移。當(dāng)線圈架被從在中心定位的光學(xué)結(jié)構(gòu)徑向向外定位時,在線圈架上產(chǎn)生更大的表面積并且獲得有效的變壓比。在該實施例中透鏡堆中的所有透鏡都被標(biāo)引/能被容易地指引并確定它們的位置。這允許所用部件上的極低公差。在這一點上,與頂部透鏡成形器向下延伸比較,底部透鏡成形器3762進一步向上延伸組件。該部件包括透鏡對準(zhǔn)件、凹凸透鏡、圖像傳感器、所有透鏡的基準(zhǔn)面以及透鏡限定部件。焊接特征部(圖37A的組件的頂部上所示的桿)允許熱熔固定以及對準(zhǔn)并且容易組裝。點線槽被小心地成形使得電線不能受損并且能被帶到可軟焊的位置??梢杂酶鞣N措施將抗反射涂層涂至組件3700的現(xiàn)有界面(例如空氣與膜的界面) 上。在一個實施例中,母板可以用來復(fù)制納米結(jié)構(gòu)并且將該結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到膜上。未硫化的聚合物被涂在納米結(jié)構(gòu)母板上。母板被放置在拉伸的膜上。聚合物被硫化(例如使用紫外線 (UV)或者熱硫化)。母板被從預(yù)拉伸膜剝離,該預(yù)拉伸膜具有附著的納米結(jié)構(gòu)聚合物層。通過噴墨印刷或噴涂將納米微粒涂在膜上。納米結(jié)構(gòu)被熱模壓印或等離子蝕刻在可以被預(yù)拉伸的膜上??梢杂酶鞣N措施將頂膜施加到芯/光圈組件。具有光圈組件的芯被插入真空室以避免氣泡被截留在流體中。氣泡會使光學(xué)性能退化。將膠涂在頂部附著面上。將流體分配到頂部液體存儲器內(nèi)。將膜放置在頂面上并且使膠固化。其余空氣通過半透膜擴散??梢岳孟铝谐绦蚪M裝芯組件。將具有光圈組件的芯組件插入真空室(例如10 毫巴以去除99%的空氣或者100毫巴以去除90%的空氣)。將膠涂在頂部附著面。將流體分配到頂部液體容器(儲存器)中。將膜放置在頂面上并且使膠固化。還可以使用UV粘合劑以節(jié)省時間并且提供穩(wěn)定性。然后倒轉(zhuǎn)(即,迅速翻轉(zhuǎn))中央透鏡部。將膠涂在底部附著面。將流體分配到底部液體容器(儲存器)中。將膜放置在底面上。使膠固化。從真空室移除芯,并且可以執(zhí)行部件的分離(例如可以使用熱刀)。可以以各種不同方式組裝圖37的組件3700的其它部分。可以通過將頂部透鏡光圈應(yīng)用到中央透鏡片(CLP)的頂側(cè)來組裝具有光圈組件的芯。將頂部透鏡蓋加到CLP的頂側(cè)。將膠涂到光圈和CLP之間的凹槽內(nèi)。在操作期間使用固定件來固定玻璃。翻轉(zhuǎn)(即倒轉(zhuǎn))CLP,并且將底部透鏡光圈應(yīng)用到CLP的底側(cè)。將底部透鏡蓋附接到CLP的底側(cè)。將膠涂在光圈和CLP之間的凹槽內(nèi),并且在紫外線輻射下使膠固化??梢允褂幂^粘稠的膠來避免流動問題。膜的預(yù)拉伸可以用來提供更好的光學(xué)性能。預(yù)拉伸可以防止透鏡起皺,減小透鏡形狀上重力效應(yīng),并且允許透鏡的電應(yīng)用對線圈的更快響應(yīng)??梢酝ㄟ^將凹凸透鏡插入底部透鏡成形器來組裝殼體基座。將膠涂在凹凸透鏡和底部透鏡成形器之間的凹槽內(nèi),并且使膠固化??梢酝ㄟ^將底部通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)插入底部透鏡成形器來組裝底部電動機組件。將底部磁體插入到底部通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)上。將膠涂在磁體之間的間隙內(nèi),降低粘合劑固化溫度。通過將線插過/穿過底部透鏡成形器并且將線附接到任何相關(guān)聯(lián)銷(例如在外部設(shè)備上)來將底部線圈插在磁體上。通過將頂部磁體插入頂部通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)中(例如插入角部中,并且,如必要的話, 涂粘合劑)來組裝頂部電動機組件。通過將線插過/穿過頂部通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)來將頂部線圈插在磁體上??梢酝ㄟ^將頂部防護板放置在頂部透鏡成形器上來組裝最后蓋組件。將膠涂在頂部防護板和頂部透鏡成形器之間的間隙內(nèi),并且使膠固化。
通過將芯組件插入底部電動機組件中來組裝組件的芯。將襯墊施加在芯組件上。 襯墊可以由任何適當(dāng)?shù)挠捕群腿嵝缘墓柘鹉z制成??梢栽谲堓佒休斔鸵r墊以用于組裝過程。將襯墊的薄片用于覆蓋中央透鏡。頂部電動機被插入并且最后蓋被放置在定位銷上。對于最后蓋,熱熔和定位銷一起使用。將來自線圈的線焊接到適當(dāng)?shù)匿N(例如外部設(shè)備的)。應(yīng)當(dāng)理解,上述制造/組裝措施僅是實施例并且如需要可以被改變/修改以適應(yīng)使用者或特定設(shè)計的具體要求。例如,材料、所用的工藝、所用的工具、尺寸、執(zhí)行的動作以及執(zhí)行的步驟順序可以通過這些措施被改變/變化。另外,用于組裝/制造所有或一些上述元件的措施的其它實施例是可行的?,F(xiàn)在參看圖38A至38F,描述了線圈架結(jié)構(gòu)的一個實施例,已經(jīng)根據(jù)本文所述的原理使該線圈架結(jié)構(gòu)的尺寸和構(gòu)造最優(yōu)化?,F(xiàn)在具體參看圖38A,線圈架3802的內(nèi)徑與透鏡限定結(jié)構(gòu)3804的外徑相匹配。已經(jīng)發(fā)現(xiàn),如果線圈架3802具有的公差并且透鏡限定結(jié)構(gòu)3804具有的公差,則兩個元件之間的差僅僅大于組件的半徑的2%。線圈3806定位在磁體3808內(nèi)部。對于頂部電動機,當(dāng)線圈3806剛好到達由位置3803表示的磁體3808的端部時, 線圈架3802被最優(yōu)地布置。線圈3806的頂部尺寸和組件將允許的一樣大。在一些實施例中,這延伸到磁體3808的頂部而在其它實施例中它不會這樣。有限的空間存在于透鏡限定結(jié)構(gòu)3804和透鏡組件的外徑之間。線圈3806和磁體 3808兩者都裝配到該空間中。在一些實施例中,從力的觀點看,線圈3806的最優(yōu)數(shù)值是大約0. 5mm。較大的線圈寬度產(chǎn)生相同量的力,但是當(dāng)磁體變得較小時磁體3808的操作點將被降低。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在這些措施中小于約0. 5mm的繞組寬度產(chǎn)生較小的力。現(xiàn)在參看圖38B,示出了膜3810處于未變形位置。如圖38C所示,示出膜3810處于完全變形狀態(tài)?,F(xiàn)在參看圖38D,如果部分3805 (T的水平部分)太大,則膜3810將拉伸為直線,并且將需要額外的力以使膜3810變形?,F(xiàn)在參看圖38F,如果部分3805太小,則膜3810將傾向于向內(nèi)變形,并且力將被浪費而使膜3810的儲存器部分變形。在用于部分3805(和線圈架3802)的最優(yōu)構(gòu)造的如圖38E所示的一個實施例中,膜3810的變形將傾向于采取S狀形狀?,F(xiàn)在共同參看圖39A至39E,描述了透鏡組件3900的另一個實施例。在該實施例中,底部柔性透鏡指向物體而不是如圖37的實施例中所示的傳感器。透鏡組件3900包括頂膜3902、底膜3903、第一芯組件3904、第二芯組件3905、殼體基座組件3906、最后蓋組件 3908、頂部電動機組件3912、底部電動機組件3713、第一光圈部3922、第二光圈部3923、頂部固定透鏡3940(例如校正透鏡)、底部固定透鏡3941 (例如凹凸透鏡)、第一板3943、第二板3944、第一儲存器3945以及第二儲存器3946。板和膜組合限定相應(yīng)的儲存器的形狀。 因此,組件3900包括兩個可調(diào)的(例如流體可調(diào)的)透鏡和兩個固定透鏡。組件3900可以被操作以提供變焦距、自動聚焦或其它光學(xué)功能。在該實施例中,提供兩個芯組件3904和3905,并且這些組件中的每一個均提供一個液體儲存器(室)3945和3946。因此,因為能獨立構(gòu)造儲存器(容器),所以減少了成品率問題。另外,不需要側(cè)面動作(即,需要工具的一部分來自/定位/用在側(cè)面的噴射造型中的工藝,其允許制造不能由二維工藝制造的結(jié)構(gòu))以提供透鏡中的氣壓釋放孔。利用例
39如熱熔固定頂部透鏡成形器和底部固定透鏡3941 (例如凹凸透鏡)兩者。如圖39B所示,頂部電動機組件3912包括頂部線圈3930、頂部磁體3931以及頂部線圈架3950。底部電動機組件3913包括底部線圈3932、底部磁體3933以及底部線圈架 3951。頂部透鏡成形器3934限定透鏡3902。底部透鏡成形器3936限定底部透鏡3903。組件3900的調(diào)節(jié)膜3902和3903的形狀的操作先前已經(jīng)描述過并且這里將不再重復(fù)。如圖39C所示,線圈線3938通過底部透鏡成形器3936退出。將線3938穿線被用來在制造過程期間將從線3938組件3900移除。如圖39D所示,第一光圈部3922被涂上黑色以提供吸收特性。底部襯墊3917用來固定底部電動機并且補償公差。熱焊接件3919可以類似于最后蓋組件使用。如圖39E 所示,孔口 3937可以用來為組件3900提供氣壓釋放?,F(xiàn)在參看圖40A至40C,描述了透鏡組件4000的另一個實施例。透鏡組件4000包括頂膜4002、芯組件4004、殼體基座組件4006、最后蓋組件4008、電動機組件4012、第一光圈部4022(例如涂上黑色以提供吸收特性)、第二光圈部4023(例如涂上黑色以提供非反射特性)、頂部固定透鏡(例如校正透鏡)4041、中間固定透鏡4040(例如校正透鏡)、底部固定透鏡4042(例如凹凸透鏡)、襯墊4010(以提供組件4000中的元件的減震并且可以由諸如橡膠之類的任何適當(dāng)?shù)娜嵝圆牧蠘?gòu)成)、頂蓋4044(例如由玻璃構(gòu)成)、頂部透鏡成形器 4045、板4046以及儲存器4047。板和膜組合限定儲存器4047的形狀。電動機組件4012包括線圈架4050、線圈4051以及磁體4052。組件4000的調(diào)節(jié)膜4002的形狀的操作以前已經(jīng)描述過并且這里將不再重復(fù)。另外,存在于圖40中的元件的許多已經(jīng)在本文討論過(例如關(guān)于圖37和圖39的實施例)并且它們的組成和功能性這里將不再論述。組件4000包括一個流體可調(diào)透鏡和三個固定透鏡。通過固定透鏡中的斜面4053 可以提供氣壓釋放。在該實施例中,固定透鏡4040、4041和4042可以被壓配合到組件4000 中。在一個實施例中,可調(diào)透鏡可以被操作為自動聚焦模塊的一部分?,F(xiàn)在參看圖41a和圖41b,描述了透鏡成形的另一個實施例。第一膜4102被附著在附著點(圖41a中的4104和圖41b中的4106)。圖41A還示出了第二附著點418。組件還包括支撐件4108和透鏡成形器4110。圖41a示出了凸面形的透鏡并且圖41b示出了凹面形的透鏡。圖41a還示出了第一理論線4136和第二理論線4138。這些線限定連接角 4135。為了得到在凸起和凹入狀態(tài)下可調(diào)節(jié)同時保持高質(zhì)量形狀的精密透鏡,透鏡成形器4110形成為使得膜附著點由單個透鏡成形器限定。為了避免使用膠,支撐件4108以支撐件4108和透鏡成形器之間的第一角α布置,并且該角α大于處于凹入位置的膜的曲率 (由角β表示)。在這些措施中的一個優(yōu)點中,透鏡成形器和支撐件之間不需要膠粘,同時, 透鏡附著點被很好地限定。如圖41Α所示,可變形透鏡至少由第一膜4102和填充材料限定??勺冃瓮哥R在接觸區(qū)域和透鏡成形器4110接觸并且在非接觸區(qū)域不和透鏡成形器接觸。第一分離點4104 被定義為接觸區(qū)域和非接觸區(qū)域之間的界面。第一分離點4104限定可變形透鏡的直徑。透鏡成形器4110的形狀允許第一分離點4104的位置隨可變形透鏡的變形而變化,使得可變形透鏡的直徑隨第一分離點4104的位置而變化。在一些實施例中,該分離點4104的軸向位置隨可變形透鏡的變形而變化。
在這些實施例中的其它實施例中,光學(xué)裝置還包括第一支承構(gòu)件4108 ;第二膜 (或膜部或部分)4132,該第二膜是在接觸區(qū)域與透鏡成形器4110相接觸的第一膜的子部件;第三膜(或膜部或部分)4140,該第三膜與第二膜4132的端部和第一支承構(gòu)件4108相連接;第二分離點4138,該第二分離點位于第二膜4132和第三膜4140之間的連接點處。第一理論線4136在第一分離點4140處與透鏡成形器4140相切,并且第二理論線4134在第二分離點4138處與透鏡成形器4110相切。連接角4135被定義為第一理論線4136和第二理論線4134之間的角并且是包含大部分透鏡成形器4110的角的補角。連接角正指向被定義為從第二理論線4134通過第一理論線4136并且朝向透鏡成形器4110的方向,其中連接角4135不會橫跨透鏡成形器4110。連接角4135的絕對值在0度和180度之間。在一些實施例中,僅用摩擦力將第一膜4102保持到透鏡成形器。還有在其它實施例中,裝置還包括第二透鏡成形器和第三透鏡成形器??勺冃瓮哥R的變形導(dǎo)致透鏡成形器從第二透鏡成形器變動到第三透鏡成形器并且改變了可變形透鏡的直徑。還有在其它實施例中,光學(xué)裝置還包括第二透鏡成形器和第三透鏡成形器??勺冃瓮哥R的變形導(dǎo)致分離點從第二透鏡成形器變動到第三透鏡成形器并且改變了可變形透鏡的軸向位置?,F(xiàn)在參看圖42A至42D,應(yīng)當(dāng)理解,上述措施可以和兩個可變透鏡結(jié)構(gòu)4202和 4204 一起使用。如這些實施例中所示,底部透鏡和頂部透鏡可以擴展為凹面形狀或凸面形狀并且可以用于所示的并且根據(jù)本文所述的各種措施的各種組合中。現(xiàn)在參看圖43,線圈4302從第一位置4304移到第二位置4306。如果線圈4302在磁體4310的平面4308下面移動,則產(chǎn)生動力的與線圈中的電流正交的通量將迅速減少或消除。在本實施例中,在最大變形狀態(tài)下,線圈4302與磁體4310的底面對齊。如圖43所示,示出了通量圖,其中線圈4302處于最大變形位置。如所示出的,線圈4302的底部與磁體4310的底部對齊。本文所述措施可以與比前述系統(tǒng)中所用的膜更厚的膜一起使用。在一些實施例中,使用具有10至50微米厚度和0. 的剛度(楊氏模數(shù))的膜。其它實施例是可行的。相對厚的膜提供若干優(yōu)點。例如,較厚的膜允許在生產(chǎn)中更容易地加工膜并且它們的形狀更易于保持。另外,膜較少易于受重力效應(yīng)影響(當(dāng)透鏡處于豎直位置時),使得較大的透鏡仍可以提供良好的光學(xué)性能。而且,當(dāng)被處理時或當(dāng)沖擊發(fā)生時,較厚的膜不易于破裂。膜厚度更易于控制(1微米厚度誤差對于100微米厚膜僅是1%,但是對于10微米厚膜是10%)并且導(dǎo)致改進的光學(xué)性能。另外,較厚的膜使將防反射涂層(AR coating) 結(jié)合到較厚的膜內(nèi)變得更容易?,F(xiàn)在參看圖44,描述了用于調(diào)節(jié)一個或多個透鏡的光學(xué)特征的措施的一個實施例。在步驟4402,發(fā)生了電能到機械能的轉(zhuǎn)換。通過利用電-機械致動裝置(僅舉幾個例子,諸如壓電電動機、磁致伸縮電動機、步進電動機或音圈電機)可以實現(xiàn)電能到機械能的轉(zhuǎn)換。壓電電動機例如可以是準(zhǔn)靜態(tài)的、超聲的、步進的、慣性的、駐波的、行波的、雙向的或單向的壓電電動機。這種電動機具有通常由Williams and Brown、Konico Minolta、New Focus、Lavrinenko、Bacnsiavichus、Nanomotion、Physik Instrumente 或者 New Scale 公司制造的型號,這僅是舉幾個壓電電動機制造商的例子。
在本文所述的實施例中的一些中,電動機被描述為壓電電動機。然而,應(yīng)當(dāng)理解, 電動機可以是任何類型的適當(dāng)?shù)碾?機械致動裝置,諸如電活性聚合物電動機、磁致伸縮電動機、音圈電機或者步進電動機。電動機或裝置的其它實施例是可行的。在步驟4404,機械力(在步驟4402產(chǎn)生的)被轉(zhuǎn)換成最后改變透鏡的光學(xué)特性的壓力。透鏡可以是填充有填充材料并且和儲存器連通的三維空間。電-機械致動裝置(例如壓電電動機)產(chǎn)生機械力以直接或間接作用于透鏡和/或儲存器內(nèi)的填充材料。在一個措施中,聯(lián)動結(jié)構(gòu)機械地與儲存器的表面互連,并且聯(lián)動結(jié)構(gòu)包括驅(qū)動桿、 槳狀件、銷、粘合劑,僅舉幾個例子。由聯(lián)動結(jié)構(gòu)傳遞的機械力在儲存器的表面上方產(chǎn)生壓力并且該壓力使儲存器和/或透鏡中的填充材料運動。更具體地并且如所述的,儲存器與透鏡連通,并且基于作用于儲存器的力的方向、大小或其它性質(zhì)而在儲存器和透鏡之間交換填充材料。應(yīng)當(dāng)理解,在本文所述的實施例中的一些中,一個或多個儲存器被描述為與透鏡互連或連通,并且填充材料在這兩個不同的空間之間交換。然而,應(yīng)當(dāng)理解,代替兩個標(biāo)記的、單獨的且不同的空間(即,透鏡和儲存器),可以使用單個空間(例如,單個儲存器) 并且填料在這單個空間內(nèi)運動。另外,儲存器可以是一個或多個儲存器。還可以使用多個儲存器、組合或儲存器和管或通道。儲存器可以經(jīng)由打開的通道或開口或通過一個或多個流體箱的網(wǎng)絡(luò)被直接連接至透鏡(即,確定光學(xué)特性的光學(xué)區(qū)域)。其它構(gòu)造是可行的。在步驟4406,對膜的壓力導(dǎo)致發(fā)生透鏡的光學(xué)變形。膜的尺寸、曲率和形狀至少部分地確定透鏡組件內(nèi)的透鏡的光學(xué)特性。填料(例如光學(xué)流體)中的壓力使膜變形并且決定發(fā)生的變形量。膜可以被變形成為凹面、凸面或平面形狀。膜的曲率可以是其它形狀中的球形。其它實施例是可行的。現(xiàn)在參看圖45A,描述了透鏡組件4500的一個實施例。透鏡組件4500包括頂部殼體4501,其具有頂部透鏡成形器4522 ;底部殼體4502,其具有底部透鏡成形器4523 ;頂部填料4512,其被封閉在頂部容器4503和頂膜4505之間;底部填料4513,其被封閉在底部容器4504和底膜4506之間。應(yīng)當(dāng)理解,在圖中,術(shù)語“頂部”表示光通過其進入透鏡組件的透鏡組件的那一側(cè),并且術(shù)語“底部”表示光通過其退出透鏡組件以例如投射在傳感器上的透鏡組件的那一側(cè)。還應(yīng)當(dāng)理解,盡管在所有實施例中的光軸(是通過光學(xué)元件的名義上的中心的線)被示出為單直線,但是可以引入諸如鏡子或棱鏡之類的反射元件,以在透鏡組件中的光學(xué)元件之前、之間或之后改變光軸的方向。膜4505由頂部透鏡成形器4522分成內(nèi)部4565和外部4555。膜4506可以由底部透鏡成形器4523分成內(nèi)部4566和外部4556。 內(nèi)部4565的朝向頂部容器4503延伸的周邊將填料分到透鏡(由內(nèi)部4565限制)和儲存器(內(nèi)部之外)中。內(nèi)部4566的朝向底部容器4504延伸的周邊將填料4513分到透鏡(由內(nèi)部4566限制)和儲存器(內(nèi)部之外)中。在一個實施例中容器4503和4504是硬塑料構(gòu)件(例如,板)。在另一個實施例中,容器4503和4504由玻璃和/或其它光學(xué)材料構(gòu)成并且提供光學(xué)校正功能。也可以用其它材料來構(gòu)造容器4503和4504。光線4550穿過,并且它們的性質(zhì)由透鏡組件4500改變,并且改變的光線由傳感器4552感測,傳感器4552在一個實施例中可以是電子傳感器芯片。殼體4501、4502支撐所有的或一些其它元件并且可以由塑料或任何其它適當(dāng)?shù)牟牧蠘?gòu)成。頂部透鏡成形器4522和底部透鏡成形器4523限定它們的相應(yīng)的膜的二維形狀,并因此限定透鏡的形狀。具體地,透鏡成形器接觸相應(yīng)的膜4505和4506并且由于它們和膜4505、4506的接觸而在一定程度上限定透鏡4531和4535的形狀的周邊。有助于透鏡 4505,4506的形狀的其它因素是膜中的彈性應(yīng)力和填料容積中填料的液壓。填料容積被認(rèn)為是透鏡和儲存器中的填料的總體積,其優(yōu)勢可以存在于膜和容器之間。如由成形器環(huán)約束的膜中填料壓力和恢復(fù)力之間的力的平衡決定透鏡的形狀。界定透鏡的膜4505和4506至少部分地由柔性材料制成。膜的內(nèi)部和外部可以由相同的膜材料制成。然而,在其它實施例中,膜的致動器部分和內(nèi)部由不同的膜材料構(gòu)成。 膜4505、4506和/或填充材料(例如,光學(xué)流體)的性質(zhì)結(jié)合以提供反射、折射、衍射和吸收,和/或濾色功能。也可以由膜和/或儲存器中的填充材料提供其它功能??蛇x的頂板 (未示出)可以用來覆蓋組件4500的頂部。膜4505和4506以及容器4503和4504限定分別由儲存器4533和4537以及透鏡 4531和4535組成的填料容積。可以用不同的填充材料(例如,流體、離子液體、氣體、凝膠或其它材料)來填充儲存器4533、4537及透鏡4531、4535。也可以改變用來填充儲存器和透鏡的填充材料4512和4513的折射率。在一個實施例中,流體被用作填充材料并且儲存器和透鏡中的流體的折射率被選擇為不同于周圍空氣的折射率。通過利用壓電電動機(為了清楚起見,在圖45A中未示出)軸向移動容器4503和 4504或者與容器4503和4504相互作用,使膜4505和4506變形(通過來自填充材料4512 和4513的運動的壓力),而導(dǎo)致透鏡組件中的透鏡的光學(xué)行為改變。頂部校正透鏡4520 定位在第一容器4503的底部,并且第二校正透鏡45 定位在第二容器4504的頂部。校正透鏡4520和45 是無源元件(例如,它們的形狀不會改變)并且確保透過透鏡組件4500 的光4550的適當(dāng)聚焦。例如,如果透鏡組件提供變焦距和/或自動聚焦功能,則校正透鏡 4520和45 確保接收的光在傳感器4552處適當(dāng)聚焦?,F(xiàn)在參看圖45B和圖45C,描述了以兩種操作狀態(tài)示出的透鏡組件的一個實施例。 這些圖中用于元件的標(biāo)號與圖45A中所用的標(biāo)號對應(yīng)。如圖45B所示,頂部校正透鏡4520 和底部校正透鏡45 分開距離d3。如圖45C所示,壓電電動機(為了清楚起見在這些圖中未示出)已經(jīng)被致動以移動容器4503和/或4504。因此,因為容器4503和4504移動,所以校正透鏡4520和4522之間的距離如圖45C所示減小到距離d4。因此,本文所述的措施可以自動調(diào)節(jié)透鏡4500的至少一些聚焦性能?,F(xiàn)在參看圖46A和46B,描述了透鏡組件的詳細(xì)視圖,其示出了位于殼體的角部的壓電電動機。透鏡組件4600包括頂部殼體4601 ;頂部透鏡成形器4622 ;底部殼體4602 ;底部透鏡成形器4623 ;頂部填料4612,其被封閉在頂部容器4603和頂膜4605之間;底部填料 4613,其被封閉在底部容器4604和底膜4606之間。頂膜4605可以由頂部透鏡成形器4622 分成內(nèi)部4665和外部4655。底膜4606可以由底部透鏡成形器4623分成內(nèi)部4666和外部 4656。內(nèi)部4665的朝向頂部容器4603延伸的周邊將填料分成透鏡(由內(nèi)部4665界定) 和儲存器(內(nèi)部之外)。內(nèi)部4666的朝向底部容器4604延伸的周邊將填料4613分成透鏡 (由內(nèi)部4666限制)和儲存器(內(nèi)部的外部)。容器4603和4604在一個實施例中是硬塑料構(gòu)件(例如,板)。在另一個實施例中,容器4603和4604由玻璃和/或其它光學(xué)材料構(gòu)成并且提供光學(xué)校正功能。也可以用其它材料來構(gòu)造容器4603和4604。當(dāng)它們移動時,容器4603和4604通過第一壓電電動機4642和第二壓電電動機4643由組件4600的一側(cè)上和組件4600的另一側(cè)上的滾珠軸承4640和4641引導(dǎo)。壓電電動機4642和4643可以被聯(lián)接至聯(lián)動裝置4645和4646,并且聯(lián)動裝置4645和4646可以進而被聯(lián)接至容器4603和
4604。滾珠軸承4640和4641可以聯(lián)接至聯(lián)動裝置4648,并且聯(lián)動裝置4647和4648可以與容器4603和4604連通。在其它實施例中,省略聯(lián)動裝置。界定透鏡的膜4605和4606至少部分地由柔性材料制成。膜的內(nèi)部和外部可以由相同膜材料制成。然而,在其它實施例中,膜的致動器部分和內(nèi)部由不同的膜材料構(gòu)成。膜
4605、4606和/或填充材料(例如,光學(xué)流體)的性質(zhì)結(jié)合以提供反射、折射、衍射和吸收, 和/或濾色功能。其它功能也可以由膜和/或儲存器中的填充材料提供??蛇x的頂板(未示出)可以用來覆蓋組件4600的頂部。膜4605和4606以及容器4603和4604限定分別由儲存器4633和4637以及透鏡 4631和4635組成的填料容積。不同的填充材料(例如,流體、氣體、凝膠或其它材料)可以用來填充儲存器4633、4637以及透鏡4631、4635。也可以改變用于填充儲存器和透鏡的填充材料4612和4613的折射率。在一個實施例中,流體被用作填充材料并且儲存器和透鏡中的流體的折射率被選擇為不同于周圍空氣的折射率。通過利用壓電電動機4642和4643軸向移動容器4603和4604或者與容器4603和 4604相互作用,使膜4605和4606變形(通過來自填充材料4612和4613的運動的壓力), 而導(dǎo)致透鏡組件中的透鏡的光學(xué)行為的改變。頂部校正透鏡4620定位在第一容器4603的底部并且第二校正透鏡46 定位在第二容器4604的頂部。校正透鏡4620和46 是無源元件(例如,它們的形狀不會改變)并且確保透過透鏡組件4600的光的適當(dāng)聚焦。例如, 如果透鏡組件提供變焦距和/或自動聚焦功能,則校正透鏡4620和46 確保接收的光在傳感器(為了清楚起見,在圖46A或46B中未示出)處的正確聚焦。如圖46A和46B所示,容器在一側(cè)通過滾珠軸承4640和4641并且在另一側(cè)通過壓電電動機4642和4643被引導(dǎo)。當(dāng)將電壓施加于壓電電動機4642和4643時,壓電材料 (在壓電電動機內(nèi))變形或振動,導(dǎo)致電動機的一些元件的運動,并且該運動被傳遞到被移動的聯(lián)動裝置4645和4646,并且該聯(lián)動運動使容器大體沿由標(biāo)記46M的箭頭表示的方向運動。在該實施例中,壓電電動機4642和4643被獨立控制(即,將單獨的控制信號應(yīng)用到每個壓電電動機以獨立控制每個透鏡的成形)。壓電電動機4642或4643內(nèi)的壓電材料的變形或振動被控制,使得沿一個方向,聯(lián)動裝置粘在容器的接觸面上并且沿另一個方向,聯(lián)動裝置和容器相對于彼此滑動(即,滑脫),從而使容器能沿特定方向移動。該“粘滑”行為導(dǎo)致容器的軸向移動。通過改變電信號的形狀(或其它特征),可以使粘性滑動反向,導(dǎo)致容器反向軸向移動。各種容器移動導(dǎo)致膜(和透鏡)的各種變形,從而導(dǎo)致透鏡的光學(xué)特性的改變。在一些實施例中,滾珠軸承用來防止液體容器傾斜并且減小摩擦力。另選地,壓電電動機可以沒有中間聯(lián)動裝置的情況下直接驅(qū)動或移動容器。還應(yīng)當(dāng)理解,設(shè)置兩個壓電電動機并且這提供每個電動機的獨立控制,而導(dǎo)致具有使頂部透鏡和底部透鏡獨立成形的能力(即,兩個自由度)。在另一個實施例中,還可以使用能沿著兩個軸線獨立運動的單個電動機。壓電電動機4642或4643可以是剪切的、堆疊的或旋轉(zhuǎn)的壓電電動機,僅舉幾個例子。例如,圖46A和圖46B中的壓電電動機是固定在透鏡組件的殼體4602上的剪切壓電塊。 另選地,壓電電動機4642和4643可以被連接至由于位于這些裝置內(nèi)的壓電材料的變形而旋轉(zhuǎn)的金屬、塑料或陶瓷銷(例如,見圖50和圖55的實施例)。該旋轉(zhuǎn)被沿著容器的軸向移動轉(zhuǎn)換,該容器與光學(xué)膜互連。通常,有利的是,將壓電電動機4642或4643定位在相對于殼體4602的不動部件中或該不動部件處,使得更容易使壓電電動機4642或4643與電源連接。在一實施方式中,為了允許裝置的有效功能,需要殼體中的光學(xué)開口和通過電動機推到膜上的部分之間的氣體交換。該氣體交換可以通過殼體中的排氣孔4651或小狹縫實現(xiàn)。排氣孔4651被布置成使得通過透鏡和儲存器中的流體運動而移位的空氣可以與外部空氣均衡。另選地,交換可以發(fā)生在儲存器上方的空氣與透鏡上方的空氣之間。如果需要,可以用空氣彈簧來使空氣運動減速并且可以去除孔口。組件4600可以與其它可調(diào)焦透鏡和不可調(diào)焦透鏡,濾光器以及光學(xué)系統(tǒng)的任何其它組合(包括鏡子、光柵、棱鏡、快門、圖像穩(wěn)定器及光圈)結(jié)合。組件4600也可以和其它元件一起使用或者包括其它元件。壓電電動機移動的量和方向可以由許多裝置或措施來控制。例如,使用者可以手動地壓開關(guān)、按鈕或其它控制裝置以控制電壓。在另一些實施例中,施加電壓可以由程序或算法(例如自動聚焦或變焦距程序或算法)來控制,該程序或算法自動調(diào)節(jié)施加到電動機的電壓?,F(xiàn)在參看圖47A至47D,描述了透鏡組件4700的另一個實施例。透鏡組件4700 分別包括頂部殼體4701,底部殼體4702,頂部透鏡成形器4722,底部透鏡成形器4723,頂部容器4703和底部容器4704,四個壓電電動機4742、4743、4744和4753,四個電襯墊4710、 4777,4778和4799,頂環(huán)4714和底環(huán)4715,以及頂膜4705和底膜4706。頂膜4705和頂部容器4703形成頂部填料容積4717,并且底膜4706和底部容器4704形成底部填料容積 4718。填料容積4717、4718包括膜和容器之間的所有三維空間。填料容積4717和4718中的每個均填充有諸如液體、離子液體、凝膠或一些其它填充材料之類的填充材料??卓?4751 允許空氣流入和流出透鏡組件4700中的非填充區(qū)域。根據(jù)本文在別處描述的措施構(gòu)造各種元件,并且這里將不再重復(fù)該構(gòu)造。中央開口 4730沿軸向(沿ζ軸方向)延伸通過組件4700。光線4750沿軸向通過透鏡結(jié)構(gòu)中的中央開口 4730投射。一旦受到透鏡結(jié)構(gòu)的圖中的未示出的可調(diào)透鏡和其它光學(xué)元件的作用,傳感器4752(例如電荷耦合器件(CCD))可以接收并感測圖像。傳感器 4752可以與進一步處理和/或存儲獲得的圖像的其它處理元件連通。在該實施例中,環(huán)4714和4715被分別附接至膜4705和4706。通過任何粘合劑或緊固件裝置(例如,膠)可以進行附接。例如,這允許以下操作,即,需要在膜4705和4706 上推動和拉動,從而將透鏡從凸面形狀改變或調(diào)整到凹面形狀。為了防止重力效應(yīng),在一個實施方式中,儲存器4712和4713的兩側(cè)可以填充有具有相似密度但是具有不同折射率的填充材料(例如,液體)。在圖47A至47D的實施例中,光學(xué)膜4705由柔性材料制成。膜4705和4706的內(nèi)部和外部可以由一種膜材料制成。然而,在其它實施例中,膜的外部和內(nèi)部由不同膜材料構(gòu)成。膜或填充材料(例如,光學(xué)流體)可以結(jié)合以為系統(tǒng)提供各種反射、折射、衍射和吸收、 或濾色性能。也可以提供其它性能。壓電電動機4742、4743、4744和4753由任何類型的彎曲的、剪切的、堆疊的或旋轉(zhuǎn)的,或多模式壓電致動器制成。電襯墊4710、4777、4778和4779可以由導(dǎo)電和不導(dǎo)電聚合物(例如,泡沫材料)制成,并且可以用來填充該結(jié)構(gòu)以防止部件移動,允許組裝公差,和/ 或滑動。環(huán)4714和4715可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員所預(yù)期的材料(多個材料)制成。在一個實施例中,環(huán)4714和4715由塑料材料構(gòu)成。為了改善壓電電動機4742、4743、4744和4753 的粘滑相互作用,環(huán)4714和4715可以由金屬制成或可以合并金屬銷,該金屬銷與壓電電動機4742、4743、4744和4753直接接觸。在粘滑操作期間,壓電電動機通過與環(huán)4714和4715 接觸來移動環(huán)4714和4715。最后,接觸可以被釋放(例如,當(dāng)壓電電動機旋轉(zhuǎn)或其一部分旋轉(zhuǎn)離開或遠離環(huán)4714或4715時),并且壓電電動機4742、4743、4744和4753以及環(huán)彼此相反滑動(即,滑脫發(fā)生)。例如,壓電電動機4742、4743、4744和4753可以具有或驅(qū)動旋轉(zhuǎn)圓筒部,該旋轉(zhuǎn)圓筒部同時接觸環(huán)4714或4715并且通過與環(huán)摩擦而粘貼或粘附到(由于摩擦)環(huán)。在該時間期間,環(huán)4714或4715被移動。在其它時候,摩擦不足夠強以接合/ 移動環(huán)4714或4715,并且環(huán)和壓電電動機4742或4743的圓筒形元件彼此相反/相對于彼此滑動。這樣,環(huán)4714或4715由壓電電動機4742、4743、4744和4753移動。然而,應(yīng)當(dāng)理解,可以用除粘滑措施之外的其它致動措施和技術(shù)來移動環(huán)4714或4715。通過利用粘滑或其它措施來移動機械部件,壓電電動機大體沿由標(biāo)記47M的箭頭表示的方向向上或向下沿軸向移動透鏡環(huán)4714或4715。環(huán)4714和4715在膜上或膜內(nèi)推動或拉動,導(dǎo)致膜4705和4706分別變形。該變形導(dǎo)致填充材料的移動,以及透鏡形狀的變化,從而導(dǎo)致透鏡的光學(xué)特性的變化。該措施的一個優(yōu)點在于透鏡成形器的固定位置起作用以減小對移動的公差要求。為了進一步減小透鏡組件的橫向尺寸,還可以將推動到膜上的環(huán)用作如本文在別處描述的透鏡限定環(huán)。這種措施可以為透鏡成形器節(jié)約空間。儲存器的內(nèi)部(S卩,由透鏡成形器的朝向它們的相應(yīng)的容器的基座突出的內(nèi)周邊限定的容積)限定透鏡4731和4735,并且可以改變透鏡4731和4735的三維形狀。例如, 可以產(chǎn)生球面透鏡(例如,凸面的和凹面的),非球面透鏡(例如,凸面的和凹面的),柱面透鏡(例如由正方形透鏡成形器限定的而不是圓形)、平面透鏡以及任何顯微透鏡(例如, 顯微透鏡陣列或衍射光柵),以及納米透鏡結(jié)構(gòu)(例如包括抗反射鍍膜),這些透鏡可以結(jié)合或附接到透鏡的光學(xué)活性部分??梢援a(chǎn)生透鏡形狀的其它實施例。膜的不均勻的材料厚度、硬度以及預(yù)拉伸還可以用來改變透鏡的光學(xué)特性。組件4700可以與其它可調(diào)焦透鏡和不可調(diào)焦透鏡,濾光器以及光學(xué)系統(tǒng)的任何其它組合(包括鏡子、光柵、棱鏡以及光圈)結(jié)合。組件4700也可以與其它元件一起使用。在圖47A至47D的系統(tǒng)的操作的一個實施例中,將驅(qū)動信號電壓施加于壓電電動機4742、4743、4744和4753導(dǎo)致環(huán)4714和4715移動(例如向上或向下,取決于施加的電信號的形狀、時機、頻率和/或其它特征)。電控制信號的形狀和其它特征可以由許多裝置或措施控制并被提供給電動機。例如,使用者可以手動地按壓開關(guān)、按鈕或其它控制裝置或界面以控制電壓。在另一個實施例中,電壓可以由程序或算法(例如自動聚焦或變焦距程序或算法)控制。現(xiàn)在參看圖53A至53D,施加到粘滑電動機的波形可以是鋸齒波形。如圖53A所示,聯(lián)動元件5302可以在波形的緩慢上升部期間(當(dāng)它在點5306處被施加于電動機時) 由電動機腿5304推動并且當(dāng)波形下降時粘附。在點5308處,粘附依然發(fā)生(見圖53B),但
46是滑動發(fā)生在點5310處(見圖53C)。粘附發(fā)生在點5312處(見圖53D)。施加的波形可以是高頻波形(例如,320kHz),并且壓電電動機的不同共振頻率模式被致動以實現(xiàn)沿優(yōu)選方向的運動。現(xiàn)在參看圖48A至48C,描述了透鏡組件4800的又一個實施例。透鏡組件4800 包括殼體4802,頂部透鏡成形器4822和底部透鏡成形器4823,頂部容器4803和底部容器 4804,壓電電動機4842和具有滾珠的滾珠軸承4808以及固定件4807,頂膜4805和底膜 4806。在頂部容器4803(例如,玻璃板)和第一膜4805之間形成頂部填料容積4817。在底部液體容器4804和第二膜4806之間形成底部填料容積4818,并且該底部填料容積4818 填充有填充材料。中央開口 4830沿軸向(沿ζ軸方向)延伸通過組件4800。光線4850表示圖像,其沿軸向穿過透鏡結(jié)構(gòu)中的中央開口 4830。一旦受到透鏡結(jié)構(gòu)的部件的作用,傳感器4852(例如,電荷耦合器件(CXD))就接收和感測由光線4850傳送的圖像。在該實施例中,使用三個壓電電動機。更具體地,頂部透鏡成形器由第一壓電電動機4842移動。底部透鏡成形器由第二壓電電動機(未示出)和第三壓電電動機4844移動并且由滾珠軸承4808引導(dǎo)。第二和第三壓電電動機4844可以被單獨控制(并且還與第一壓電電動機4842分離),導(dǎo)致具有不但能夠軸向移動透鏡成形器而且能夠使透鏡成形器傾斜。該技術(shù)可以被用來實現(xiàn)圖像穩(wěn)定并且還用來補償組裝公差。膜的內(nèi)部和外部可以由一種類型的膜材料制成。然而,在其它實施例中,膜的外部和內(nèi)部由不同膜材料構(gòu)成。膜4805和4806、儲存器4812和4813,以及頂部容器4803和底部容器4804可以為整個系統(tǒng)提供各種反射、折射、衍射和吸收,或濾色功能。這些功能的其它實施例可以由膜/儲存器提供??梢愿淖兺哥R的形狀以生產(chǎn)各種類型的透鏡。例如,可以產(chǎn)生球面透鏡(例如凸面的和凹面的)、非球面透鏡(例如凸面的和凹面的)、柱面透鏡(例如由正方形殼體而不是圓形殼體限定的)、平面透鏡、顯微透鏡(例如顯微透鏡陣列或衍射光柵),以及納米透鏡結(jié)構(gòu)(例如包括透光鍍膜),這些透鏡能結(jié)合或附接至透鏡的光學(xué)活性部分。透鏡結(jié)構(gòu)的其它實施例是可行的。也可以用膜4805和4806的不均勻材料厚度或硬度來改變透鏡的光學(xué)特性。組件4800可以以與上述可調(diào)焦透鏡,諸如與其它可調(diào)焦透鏡和不可調(diào)焦透鏡,濾光器和光學(xué)系統(tǒng)的任何其它組合(包括鏡子、光柵、棱鏡、快門、圖像穩(wěn)定器以及光圈)的任何組合進行堆疊。組件4800也可以構(gòu)造成具有其它元件。在圖48A至48C的系統(tǒng)的有效的一個實施例中,可以將電信號施加于一個或所有的壓電電動機。提供的電信號可以由許多裝置或措施來控制。例如,使用者可以手動地按壓開關(guān)、按鈕或其它致動器以控制所施加的電壓。在另一個實施例中,電壓可以由自動調(diào)節(jié)供給到壓電電動機的電壓的程序或算法(例如自動聚焦程序)來控制。壓電電動機與透鏡成形器的直接相互作用導(dǎo)致透鏡成形器4822或4823沿ζ軸軸向移動。透鏡成形器4822 和4823的移動使填料容積中的填充材料(例如光學(xué)流體)移位,從而改變整個透鏡形狀和透鏡的光學(xué)特性。如所述的,如本文所述的膜可以利用各種方法和制造技術(shù)來生產(chǎn)。例如,可以利用刮刀涂布、壓延、水鑄造、噴射造型、納米壓印、濺射、熱模成型、鑄造、旋涂、噴射、幕式淋涂和/或化學(xué)自組裝技術(shù)來形成膜。其它實施例是可行的。
膜也可以由各種材料構(gòu)成。例如,膜可以由凝膠(例如,由Litway制造的光學(xué)凝膠 0G-1001)、聚合物(例如,由 Dow Corning 制造的 PDMS Sylgard 186,或者 Neukasil RTV 25)、丙烯酸材料(例如,由3M公司制造的VHB 4910)、聚亞胺酯和/或合成橡膠構(gòu)成,這僅舉是幾個例子。在這些實施例中的許多中,膜由空氣(而非液體或凝膠)可通過的材料構(gòu)成。另外,在一些實施例中,膜被預(yù)拉伸。該技術(shù)可以提供改善的光學(xué)性能并且提供對膜的移動或變形的更快響應(yīng)。例如,可以在彈性張力下以預(yù)拉伸方式安裝膜。膜可以被分階段拉伸,使得膜的內(nèi)部區(qū)域的彈性張力小于膜的外部區(qū)域中的張力。在其它實施方式中, 不使用預(yù)拉伸?,F(xiàn)在參看圖49,描述了透鏡組件4900的另一個實施例。殼體4901將容器4903封閉并且殼體4901的一部分還起透鏡成形器4922的作用。壓電電動機4942被聯(lián)接至容器 4903。膜4905將填充材料4912保持在膜4905和容器4903之間的填料容積4917中。填料容積4917具有內(nèi)部或透鏡部4931和外部或儲存器部4921。用滾珠軸承4907來減小摩擦力并且防止在殼體4901和容器4903之間傾斜。上述元件的詳細(xì)的構(gòu)造和布置已經(jīng)在本文別處描述過并且這里將不再重復(fù)。壓電電動機4942被聯(lián)接至容器4903。聯(lián)接可以通過膠或任何其它適當(dāng)?shù)木o固件機構(gòu)或緊固措施來進行。殼體4901具有一體的透鏡成形器4922并且殼體4901通過壓電電動機(例如,通過粘性滑動)在壓電電動機4942和殼體之間移動。殼體4901的移動導(dǎo)致填料容積4917內(nèi)的填充材料4912的移動和膜4905的變形。因此,內(nèi)部4931的光學(xué)特性改變?,F(xiàn)在參看圖50A至50B,描述了透鏡組件5000的另一個實施例。該組件5000包括將透鏡成形器5022封閉的殼體50001、5002,容器5003,膜50005,填充材料5012,填料容積 5017(形成在膜5005和容器5003之間),環(huán)5014以及壓電電動機5042。這些元件的構(gòu)造和布置已經(jīng)在前描述過并且這里將不再描述。在該實施例中,壓電電動機50 和銷5016 充當(dāng)螺旋傳動電動機。壓電電動機5042由銷5016聯(lián)接并且被接合在環(huán)5014的孔中。銷 5016的旋轉(zhuǎn)沿由箭頭50M表示的方向在接合的區(qū)域處推動或拉動環(huán)5014。環(huán)5014被聯(lián)接到柔性鉸鏈50 或者與該柔性鉸鏈50 結(jié)合,該柔性鉸鏈50 允許環(huán)沿著鉸鏈50 彎曲。在該實施例中并且同本文所述的一些其它實施例相比,排除了使用滾珠軸承從而減少了部件數(shù)。通過利用壓電電動機5042在一側(cè)上使環(huán)5014移動(具有大體由標(biāo)記為 50 的箭頭表示的向上和向下移動)而使膜5005變形。在相對側(cè)上,環(huán)5014被附接至殼體5002。如所述的,環(huán)包括允許彎曲發(fā)生的柔性鉸鏈5(^8。當(dāng)環(huán)由壓電電動機移動時,環(huán)被傾斜(相對于ζ軸)并且推動和拉動膜5005的外部,這進而使填料容積5017的外部變形并且改變填料容積5017的內(nèi)部或透鏡部5031的形狀。移動可以由沿著標(biāo)記為5049和 5024的箭頭實現(xiàn)。因為透鏡部成形器5022限定可變形透鏡5031,所以環(huán)5014的傾斜不會影響透鏡部5031的光學(xué)性能。代替利用鉸鏈50 ,圖50A和50B的裝置也可以允許傾斜環(huán)的固定側(cè)繞一點旋轉(zhuǎn),如圖50C和50D所示?,F(xiàn)在具體參看圖50C和50D,環(huán)5014可以在點5057處被固定,并且當(dāng)銷5014沿由標(biāo)記50M的箭頭表示的方向向上和向下移動時,環(huán)沿由標(biāo)記為5049的箭頭表示的方向旋轉(zhuǎn)。壓電電動機5042使銷5016轉(zhuǎn)動并且銷被接合到環(huán)5014的孔中。由壓電電動機 5042中的粘滑或多模式振動所導(dǎo)致的銷5016的轉(zhuǎn)動沿大體上如由標(biāo)號50M表示的箭頭表示的向上或向下方向推動或拉動環(huán)5014。另選地,銷5016和壓電電動機5042可以是單個元件并且被直接連接至環(huán)5014。應(yīng)當(dāng)理解,圖50A至50D的實施例對比變焦距透鏡需要更少調(diào)整的聚焦透鏡特別有利?,F(xiàn)在參看圖51A和51B,描述了透鏡組件5100的另一個實施例。該組件5100包括將透鏡成形器5122封閉的殼體5101、5102,容器5103,膜5105,填充材料5112,填料容積 5117(形成在膜5105和容器5103之間),滾珠軸承5107以及壓電電動機5142。這些元件以前已經(jīng)描述過(例如關(guān)于圖45和圖46)并且這里將不再描述。在該實施例中,壓電電動機5142的形狀被構(gòu)造成握持或夾緊容器5103(例如呈U 形)。更具體地,容器5103的延伸件5125由壓電電動機5142夾緊。當(dāng)被致動時,壓電電動機5142向上和向下(例如,根據(jù)粘性滑動)移動延伸件5125(從而移動整個容器5103)。 如所述的,延伸件5125的該運動沖擊填料容器5117以移動膜5105并且改變內(nèi)部或透鏡部 5131的形狀。這進而改變透鏡部5131 (在光學(xué)上作用于通過透鏡組件5100的光線5150的部分)的光學(xué)特性?,F(xiàn)在參看圖52A,描述了不對稱設(shè)計的透鏡模塊5200(諸如與照相機一起使用的透鏡模塊)的一個實施例。第一連接器聯(lián)動裝置5259(和臺階元件526 和第二連接器聯(lián)動裝置5261將槳狀件5258連接至壓電電動機5242。聯(lián)動裝置5259和5261可以是獨立部件或槳狀件5258、壓電電動機5242的一部分。聯(lián)動裝置5259和5261起作用以將力從壓電電動機5242傳遞到槳狀件5258。臺階元件5262被插入或聯(lián)接至槳狀件5258,使得在不接觸膜5205或容器5203的外部5255的情況下可以進行連接。膜5255被設(shè)置在槳狀件5258 和頂部容器5203之間。舉容器構(gòu)造的兩個例子,容器5203可以是塑料部件或玻璃板。還在組件5200內(nèi)設(shè)置底部容器5204。應(yīng)當(dāng)理解,也可以使用包括底部容器的第二膜/槳狀件裝置,但是為了簡單起見在圖52A中未示出該裝置。校正透鏡鏡筒殼體5263收納上述元件。在該構(gòu)造中,它被示出為頂部容器5203和底部容器5204的一體部分。透鏡鏡筒殼體 5263還包括用于校正光學(xué)元件的夾緊裝置和校正光學(xué)元件(未示出)。在一個實施例中, 光圈被模制為透鏡鏡筒的一體部分,但是這不是必需的。槳狀件5258與電動機和流體機械地互連或者被聯(lián)接至電動機和流體。在一個實施例中,槳狀件5258是平的并且可以包括加強肋。槳狀件5258的形狀和尺寸可以被最優(yōu)化以有效地將力傳遞(例如推動)到填充材料上。在該實施例中,槳狀件5258包括腿部 5264。當(dāng)槳狀件的移動緩慢時該腿部5264允許槳狀件_填料相互作用降低,并且當(dāng)移動更快時允許槳狀件-填料相互作用變高。膜5205由透鏡成形器(未示出)分成內(nèi)部5265和外部5255。膜的接觸透鏡成形器的內(nèi)部邊緣通過限定透鏡的外部形狀來約束膜。鉸鏈52 和52 被聯(lián)接至槳狀件5258 和頂部容器5203。在該實施例中,鉸鏈被設(shè)置在腿部5264的端部的離散點處。鉸鏈52 和52 可以由諸如膠、膜材料之類的各種不同材料制成,并且可以被設(shè)置在容器5203中的袋處。鉸鏈52 和52 可以由腿部5264制成并且通過使腿部5264變得柔性而向上延伸到腿部5264內(nèi)。鉸鏈52 和52 可以是容器5203的一部分。
現(xiàn)在參看圖52B,示出圖52A的裝置具有向外推動透鏡并且增大其曲率的裝置。更具體地,壓電電動機推動聯(lián)動裝置5259,該聯(lián)動裝置5259被機械地連接至槳狀件5258,該槳狀件5258推進容器5203并且將流體推進透鏡5235以改變其形狀。容納填料的膜5205 在標(biāo)記為5觀0、5281和5282的點處伸展。膜5205在標(biāo)記為5283和5284的點處的外邊緣處被保持就位。膜5205在標(biāo)記為5285和5286的點處被保持就位,并且這些還是限定透鏡形狀的外邊緣的位置。如所示的,膜5205被設(shè)置在槳狀件5258和容器5203之間。因為這種定位允許容易地構(gòu)造組件5200,這種定位在制造期間是有利的。在另一個實施例中,槳狀件 5258直接在容器5203上推動。現(xiàn)在參看圖52C,示出了圖52A和圖52B的裝置向內(nèi)推透鏡而產(chǎn)生是凹面形狀而不是凸面形狀的透鏡形狀。應(yīng)當(dāng)理解,形成在膜5205和容器5203之間的儲存器內(nèi)的填充材料的雙向移動可以被采用但是不是必需的。例如,根據(jù)儲存器的最初填充的量,透鏡可以改變曲率而不是允許移動。這里在該實施方式中示出為從凸面形狀變成凹面形狀。電動機推動機械地連接至槳狀件5258的聯(lián)動裝置5259,槳狀件5258推進容器 5203并且將填料(例如,光學(xué)流體)推進透鏡5235以改變其形狀。容納流體的膜5205在 5280,5281和5282處伸展。膜5205在標(biāo)記為5283和5284的點處在外邊緣處被保持就位。 膜5205在標(biāo)記為5285和5286的點處被保持就位并且這還是限定透鏡形狀的外邊緣的位置?,F(xiàn)在參看圖54A至MD,描述了用于相對于透鏡成形器軸向地移動液體容器的機械聯(lián)動裝置的另一個實施例。應(yīng)當(dāng)理解,為了清楚起見從圖54A至圖54D省略了本文已經(jīng)論述過的透鏡組件的一些元件。在該實施例中,能夠獨立地并同時沿二維變形的電-機械致動裝置M67被設(shè)置在透鏡組件殼體(為了清楚未示出)的一個壁上。例如,該致動裝置可以包括電活性聚合物,當(dāng)橫跨一組電極M68施加電壓時,該電活性聚合物沿水平方向變形,并且當(dāng)橫跨第二組電極M69施加電壓時,該電活性聚合物沿豎直方向變形。致動裝置M67在驅(qū)動點M70處被固定到底環(huán)M15。具有鉸接構(gòu)件5472、剛性構(gòu)件M73以及樞軸M74的機械聯(lián)動裝置M71將致動器M67在驅(qū)動點M70處的豎直運動與底環(huán)M15的豎直運動耦合并且將水平致動與頂環(huán)M14的豎直運動耦合。聯(lián)動裝置M71 中與導(dǎo)向支座M75和M76的鉸接被使用成以便不過度限制機械系統(tǒng)并約束所有預(yù)期的運動。鉸接構(gòu)件M72通過固定到底環(huán)M15的導(dǎo)向支座M76而聯(lián)接至底環(huán)M15。剛性構(gòu)件M73通過固定到頂環(huán)M14的頂部導(dǎo)向支座M75類似地連接至頂環(huán)M14。一旦沿豎直方向致動,底環(huán)M15被沿豎直方向移動。鉸接構(gòu)件討72自由地在底部導(dǎo)向支座討76內(nèi)水平移動,從而將該運動耦合到剛性構(gòu)件M73中。一旦沿水平方向致動,鉸接構(gòu)件討72通過底部導(dǎo)向支座M76自由地滑動并且使剛性構(gòu)件M73繞樞軸M74 旋轉(zhuǎn),從而引起剛性構(gòu)件M73在頂部導(dǎo)向支座M75處的豎直運動。頂部導(dǎo)向支座M75允許剛性構(gòu)件討73自由地旋轉(zhuǎn)。剛性構(gòu)件討73在底部導(dǎo)向支座討75處的豎直運動被耦合到頂環(huán)5414。圖54B至54D進一步示出了機械聯(lián)動裝置M71的操作。在圖54B中的致動裝置的未致動狀態(tài)下,機械聯(lián)動裝置將環(huán)保持在靜止位置。如圖54C所示,一旦在驅(qū)動點M70處
50豎直致動,鉸接構(gòu)件討72以與剛性構(gòu)件M73最小的耦合與底環(huán)M15 —起移動。如圖54D 所示,一旦在驅(qū)動點討70處水平致動,鉸接構(gòu)件M72水平推動剛性構(gòu)件M73,該剛性構(gòu)件 5473繞樞軸M74旋轉(zhuǎn)并且導(dǎo)致在頂部導(dǎo)向支座M75處豎直運動。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)可該實施例的聯(lián)動裝置將僅大體允許頂環(huán)M14和底環(huán)M15 的獨立運動。底環(huán)M15的一些運動可能與頂環(huán)討14的運動耦合,反之亦然。聯(lián)動裝置討71 旨在使該效應(yīng)最小化。替代的機構(gòu)被預(yù)期用于獨立地或近似獨立地將二自由度致動裝置聯(lián)接至沿公共軸線移動的兩個構(gòu)件。圖55A示出了具有可變光學(xué)透鏡5531的透鏡模塊5500的一部分。該模塊5500具有電-機械致動機構(gòu),該機構(gòu)利用至流體系統(tǒng)和可變光學(xué)透鏡陽31的聯(lián)動裝置。在圖55A 中未整體示出殼體和連接;僅提供連接點以便使該描述與致動機構(gòu)分開。在殼體(未示出)和槳狀件5558之間設(shè)置連接件5587。槳狀件5558可以具有大體的“U”形,盡管可以考慮其它形狀。腿部5564可以被間隔開以圍繞透鏡5531裝配。連接件5587例如可以呈能允許槳狀件5558的豎直移動的滾珠軸承結(jié)構(gòu)或機械導(dǎo)向件的形式。在另一個實施方式中,連接件5587還可以是鉸鏈。更具體地,鉸鏈可以是由用來構(gòu)造槳狀件的相同材料制成的活動鉸鏈。在一實施方式中,鉸鏈由諸如塑料的附加部分之類的不同材料構(gòu)成。在又一個實施方式中,材料可以是合成橡膠的、粘合劑或者能夠提供鉸鏈的希望的性能的其它類似材料。這種類型的連接件5587或連接物可以導(dǎo)致槳狀件5558繞連接件5587的大體的旋轉(zhuǎn)運動。在另一個實施方式中,連接件5587可以是槳狀件5507的腿部5564可以裝配在其中的袋或凹槽。該實施方式可以減小或消除對粘合劑或附加連接結(jié)構(gòu)的需要。它可以是加有例如阻尼化合物的連接件陽87。這將導(dǎo)致大體的旋轉(zhuǎn)運動。然而,該袋或凹槽可以被設(shè)計成用于其它類型的運動。在又一個實施方式中,連接件5587可以是鉸鏈或圓形部,該鉸鏈或圓形部定位到圓形槽內(nèi)以允許方便的旋轉(zhuǎn)。填料容積5517可以形成在槳狀件5558和容器5503之間。由于槳狀件5558的移動,填料可以被朝向或遠離透鏡陽31移位??梢栽O(shè)置驅(qū)動聯(lián)動裝置5559,該驅(qū)動聯(lián)動裝置 5559將換能器或電動機(電-機械)5542的運動連接至槳狀件5558。聯(lián)動裝置5559可以是例如軸、螺桿或其它類型的聯(lián)動裝置。電動機5542可以是例如微型步進電動機、無電刷電動機、壓電電動機、電活性聚合物電動機或能夠提供希望的功能的任何其它類型的換能器。在圖55A所示的實施方式中,電動機5542轉(zhuǎn)動或推動聯(lián)動裝置5559。在一個實施方式中,電動機5542可以是螺桿傳動旋轉(zhuǎn)聯(lián)動裝置5559,并且聯(lián)動裝置5559可以是接合在槳狀件5558的螺紋部分5588中的螺桿。在另一個實施方式中,槳狀件5558的該區(qū)域5588可以具有或形成袋或凹槽以允許聯(lián)動裝置陽59推動或拉動槳狀件5558,該聯(lián)動裝置5559可以被成形或形成圓形以裝配在接合區(qū)域陽88內(nèi)。接合特征部5588在槳狀件5558上的位置可以影響杠桿作用,當(dāng)電動機5542被致動時獲得該杠桿作用。例如,當(dāng)接合特征部陽88靠近連接件5587時,可以最優(yōu)使用能夠在小位移內(nèi)傳遞高力的電動機5542,其中,在接合特征部5588更遠離連接件5588的情況下, 可以最優(yōu)使用在較大位移內(nèi)傳遞低的力的電動機陽42。槳狀件5558的形狀可以被設(shè)計成在膜5505上方分配推力或拉力以增大該結(jié)構(gòu)的機械效率。圖55B示出了其中槳狀件5558由電動機5549致動的另一個實施方式。在該實施方式中,槳狀件5558具有延伸部5589,該延伸部5589大體上不平行于由槳狀件5558的主體限定的平面延伸。該延伸部陽89可以具有由聯(lián)動裝置5559推動或拉動的接合特征部 5588。連接至電動機5542的聯(lián)動裝置5559可以具有成形端或圓端以與接合特征部5588相配合。通過提供這種類型的界面,換能器的運動不與槳狀件5558的運動處于相同平面。這改變了杠桿作用并且提供潛在的空間優(yōu)化。其它聯(lián)動裝置和/或界面是可行的,包括但不限于簡單的摩擦附著。還應(yīng)理解,利用單的、雙的或多個電動機的單的、雙的或多個透鏡組件的任何組合被預(yù)期為特定應(yīng)用所必需的,諸如被用于調(diào)焦和/或變焦的單透鏡組件(即, 單可變透鏡)。在其它實施方式中,組合的兩個或多個組件可以用于執(zhí)行這些功能?,F(xiàn)在參看圖56A和56B,描述了透鏡組件的另一個實施例。透鏡組件包括具有第一部分5601的容器、光學(xué)透明部分5612、光學(xué)流體5616、膜5608、具有氣體交換孔5615的透鏡成形器5602、蓋板5613 (例如,由玻璃構(gòu)成)、底部殼體5606、由螺紋5631連接的頂部殼體5605,以及公差吸收環(huán)5630。該吸收環(huán)5630可以是大約0. 2mm厚的環(huán)并且由硅樹脂、聚亞胺酯或丙烯酸材料構(gòu)成。其它尺寸和材料也可以用來構(gòu)成環(huán)5630。圖中的其它元件已經(jīng)在上面論述過并且通常以和前述相同的方式起作用。通過利用底部殼體5606和頂部殼體5605以及軟的公差吸收環(huán)5630之間的螺旋機構(gòu)(該軟的公差吸收環(huán)5630沿由標(biāo)記為5632的箭頭表示的方向可壓縮(并可減壓)) 調(diào)節(jié)第一部分5601和透鏡成形器5602之間的距離,可以補償流體5616的填充容積和容器容積中的生產(chǎn)公差。通過可以手動進行或者通過自動裝置進行的機械調(diào)整進行調(diào)整。也可以使用其它調(diào)整措施。在這些措施中,通過沿著由標(biāo)記為5632的箭頭表示的方向進行上述調(diào)整,來實現(xiàn)在填充之后對透鏡系統(tǒng)的最初焦距的容易調(diào)整?,F(xiàn)在參看圖57A和圖57B,描述了透鏡組件5700的另一個實施例。如圖57A所示, 透鏡組件5700包括透鏡鏡筒殼體5704,該透鏡鏡筒殼體5704包含用于圖像校正目的的多個透鏡5705、5706和5707。這些透鏡可以由諸如聚碳酸酯、聚苯乙烯或者其它光學(xué)清晰塑料之類的塑料材料構(gòu)成。也可以使用材料的其它實施例。光學(xué)清晰液體5702(或其它填充材料)由可變形膜5701和光學(xué)透明容器5703封閉。容器5703和殼體5704通過機械聯(lián)鎖或膠粘而彼此互連。殼體5710的中央部與可變形膜5701接觸并且限定該膜的形狀。線圈 5708被連接至可變形膜5701。由磁體5709的由標(biāo)號5711表示的磁場與流過線圈5708的電流相互作用,導(dǎo)致線圈上的沿標(biāo)記5712的箭頭方向的軸向力。該力在膜5701的變形中轉(zhuǎn)化,從而改變可變形膜5701的作用于光線5713的中央的、光學(xué)活性部分的形狀。該實施方式僅需要非常少量的部件,使自動聚焦模塊非常成本有效。另外,它對公差非常不敏感。圖57B描述了相似的實施方式,其中一個差異在于磁體5709正移動并且線圈5708 被固定在透鏡鏡筒殼體5704上。圖57B所示的所以其它元件都與圖57A的相同并且執(zhí)行類似功能?,F(xiàn)在參看圖58A,描述了對稱致動器的一個實施例。該結(jié)構(gòu)圍繞中央軸5擬6。該結(jié)構(gòu)包括第一線圈5802、第二線圈5804、第一磁體5818、第二磁體5820以及第三磁體5822。 當(dāng)線圈5802和5804中的線由電流激勵時,線圈5802和5804與如所示的磁通量相互作用, 該磁通量沿由標(biāo)記為5812的箭頭表示的方向由底部返回通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)5806、頂部返回通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)5808、側(cè)面返回通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)5810引導(dǎo)。通過使所有磁體的極化反向,流量將是相等的但是反向的。側(cè)面返回磁通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)5810包括側(cè)面返回懸突部5擬4以幫助吸收與部件和/或控制漏磁場相關(guān)聯(lián)的制造公差?;蚨嗷蛏俚膽彝粚⒉桓淖冊搶嵤├牟僮鞯幕驹怼4朋w、線圈以及磁通量返回結(jié)構(gòu)可以如本文在別處描述的執(zhí)行。在圖58A的實施例中,通量線的重要部分流過大體上垂直于電流的方向的線圈 5802和5804。換言之,產(chǎn)生以下結(jié)構(gòu),其包含漏磁場并且以適當(dāng)?shù)慕顷P(guān)系將磁場聚焦線圈處,從而產(chǎn)生用于給定空間的力的優(yōu)選量。通量集中在由標(biāo)記為5812的箭頭表示的路徑中。結(jié)果,線圈5802和5804接收足夠的力以被移動和/或移動如本文在前已經(jīng)描述的調(diào)節(jié)透鏡的特征的其它元件?,F(xiàn)在參看圖58B和圖58C,描述了另一個致動器。該致動器包括第一線圈5856、第一磁體5852、第二線圈5858以及第二磁體5邪4。該致動器被設(shè)置在極接近于容器5864和 5866 (本文在別處所述的)之處并且靠近圖58B中的主光程5868和圖58C中的主光程5880 內(nèi)的外部光線。當(dāng)電流被施加到線圈5856和5858中的線時,磁體5852和5邪4與該電流的交感與磁通量線相互作用,該磁通量線沿由標(biāo)記為5872、5874和5876的箭頭表示的方向流動。通量線流過透鏡的可以包括容器5864和5866的光學(xué)結(jié)構(gòu),并且通量中的一些線將橫跨到主光程5868中。圖58B示出了主磁通路線5872、5874、5876并且圖58C示出了次要磁通路線。磁體、線圈以及磁通量返回結(jié)構(gòu)可以如本文在別處所述的執(zhí)行。底部磁體5邪4的第一(頂)部分分享由頂部磁體5852的第二(底)部分產(chǎn)生的通量線。如所示出的,通量線被再用并加強在磁體5852和5邪4之間并且變成相同磁通路的一部分。底部磁體MM提供以下路徑,該路徑具有比沒有底部磁體5邪4的情況下將提供的更少的用于頂部磁體5852的磁阻。因此,提供了有效的致動器結(jié)構(gòu),該致動器結(jié)構(gòu)產(chǎn)生足夠的力以移動線圈5856和5858(如本申請中在別處描述的直接或間接移動膜),并且同時,該致動器結(jié)構(gòu)足夠小以裝配到在將光學(xué)器件布置在組件內(nèi)之后剩余的極其受限的且不連續(xù)的空間內(nèi)。應(yīng)當(dāng)理解,盡管圖58A和58B中(也在本文別處)描述的致動器被示出為透鏡組件的一部分,但是致動器可以相對于其它類型的裝置使用并且和各種其它應(yīng)用一起使用。 例如,致動器可以和揚聲器一起使用(例如,舉個例子,以移動高頻揚聲器和低音揚聲器)。 其它實施例是可行的。事實上,本文所述的致動器可以用來將力提供給任何類型的系統(tǒng)或任何類型的應(yīng)用的任何適當(dāng)?shù)牟考?。圖58D示出了組件的光學(xué)部分的一個實施例。該實施例包括頂部可變光學(xué)組件 5890,該光學(xué)組件5890包括膜5892、光學(xué)填充材料5893、容器5891以及嵌入容器5894中的校正透鏡5894。該組件5890是最遠離傳感器5899的光學(xué)部件。該措施允許這樣的組件,該組件將使性能最佳化同時使從傳感器5899到蓋5898 (例如,覆蓋玻璃)的高度最小化。另一方面是具有嵌入到容器5891的光學(xué)元件5894。在該實施例中,第二透鏡是允許非常緊湊的光學(xué)設(shè)計的推拉式(凸凹)透鏡。在圖58A至圖58D的實施例中,磁結(jié)構(gòu)被聯(lián)接在一起并且還通過系統(tǒng)的一個或多個光學(xué)元件(例如,通過透鏡、容器或膜)聯(lián)接。兩個電動機結(jié)構(gòu)中存在非常小的空隙。側(cè)面返回結(jié)構(gòu)可以自附接到殼體,從而提供容易組裝而不需要粘合劑(例如,膠)。因為磁結(jié)構(gòu)的松散定位將僅最低程度地減小由線圈產(chǎn)生的磁力,所以從組裝觀點看這些措施也是容錯的。另選地,磁體被很好地限定并且殼體中的柱限定磁體的定位?,F(xiàn)在參看圖59A和圖59B,描述了透鏡組件5900的實施例。透鏡組件包括頂部殼體 5905、頂部容器5904、頂部磁返回結(jié)構(gòu)5擬6、光圈5921、蓋板5901、填充材料5903、膜5902、校正透鏡5925、磁體5914、頂部線圈架5912、頂部線圈5913、返回結(jié)構(gòu)5915、柔性電路導(dǎo)管 5920、填充材料5906、磁體5919、底部線圈架5916、底部線圈5917、磁通量返回結(jié)構(gòu)5918、傳感器蓋5911 (例如,玻璃板)、膜5908、底部殼體5910、凹凸透鏡5909以及底部容器5907。這些部件的構(gòu)造、操作以及相互作用大體已經(jīng)在本文別處描述過并且這里將不再描述。另外,應(yīng)當(dāng)理解,操作和致動的一個實施例已經(jīng)關(guān)于圖58B在上面描述過。如圖59B所示,柔性電路5920被聯(lián)接至連接器5922。柔性電連接器5921 (例如, 電線)從連接器5922延伸并且被卷繞在線圈架5916上以形成線圈5917。因此,電流從外面電流源(未示出)流到柔性電路5920,通過連接器5922、通過導(dǎo)體5921、圍繞線圈(圍繞線圈架),并且通過柔性電路5920收回。用于線圈5913的線接頭通過柔性電路和連接器 5924,該連接器5擬4通過柱5923被向下引導(dǎo)到柔性電路。導(dǎo)體5921自由移動并且當(dāng)移動時僅吸收很小的力。因為導(dǎo)體5921通過保護通道以將它們引導(dǎo)到外部源或連接件,所以導(dǎo)體5921被設(shè)置成提供相對于頂部線圈能節(jié)省空間的能力并且還提供安全。底部線圈5917上的底部導(dǎo)體在磁體5919下面滑動并且位于遠離膜5908的基本距離。底部殼體5910中的間隙允許容易地將導(dǎo)體引導(dǎo)到外部源。如所示出的,頂部線圈架5912包括四個指狀元件以保持頂部線圈5913。該構(gòu)造措施提供減震能力和節(jié)約空間特性,允許構(gòu)造出比如果頂部線圈架不如此構(gòu)造的情況下更小的組件。該線圈架構(gòu)造還使光學(xué)器件能夠定位得更接近頂蓋5901。一般而言,因為光在最早可能的位置處被再成形,所以第一可調(diào)透鏡越早(即,更接近頂部)定位在光程中,則可以越短地構(gòu)造模塊。因為線圈5913被定位成遠離膜和填充材料相當(dāng)距離處但是接近于導(dǎo)熱外部金屬,所以提供了溫度改善。線圈架5912的正方形狀使磁場中電線的長度最大化。正方形的線圈架的角部通常不是通量效率高的,因此該措施提供角部中的柱以提高效率。因為電線不再需要被膠粘或用一些其它粘合劑附著,所以具有正方形線圈架5912的柱構(gòu)造還使磁體5914和通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)5915之間的空間最小化并且降低成本。該線圈5912的十字叉狀指形件提供膜推動環(huán)和線圈保持結(jié)構(gòu)之間的最短距離。底部線圈架5916與膜5908機械地互連。線圈架5916具有大的行程范圍,并且部分由于長磁體5919和產(chǎn)生的相對直的場線而具有幾乎相同的力。頂部殼體5905是筒設(shè)計并且包括除凹凸透鏡5909外的所有透鏡。頂部殼體5905 另外提供透鏡成形器功能。殼體的一側(cè)定位大多數(shù)光學(xué)元件(例如,提供平行參照),能夠采用單個銷模(pin-mold),從而提供更好的同心性和公差。頂部殼體5905保護線圈5913 不受機械沖擊(即,線圈5913被機械地約束)。另外,頂部殼體具有孔,該孔能使空氣從光學(xué)部分流到電動機部分,從而提供一體的氣壓釋放功能。底部可調(diào)透鏡是利用如圖41A和圖41B所示的透鏡成形器和保持器機構(gòu)/支承構(gòu)件的推拉式透鏡(如本文在別處已經(jīng)描述的)。透鏡的可變半徑不但改變透鏡的形狀而且機械夾緊結(jié)構(gòu)也可以提供該功能。當(dāng)使透鏡變形時,不但透鏡的形狀改變而且其軸向位置以及半徑也改變。凹凸透鏡5909被緊緊地設(shè)置到殼體5910,該殼體5910被直徑連接到圖像傳感器以使其成本有效并且對公差不敏感。校正透鏡5925(可以是由任何材料構(gòu)成的任何校正光學(xué)元件)被設(shè)置在容器5904中。在這方面,校正透鏡5925與本文所述的填料填充的透鏡結(jié)構(gòu)成一體。如此組裝的,組件5900包括用于對通過蓋5901進入的光線進行聚焦的第一可調(diào)透鏡(包括元件5903、5902、5904、5912以及5913)。還提供第二可調(diào)透鏡(包括元件5906、 5908,5907,5916以及5917)并且該第二可調(diào)透鏡用于變焦。因此,提供兩個不同的可調(diào)系統(tǒng),可以為不同功能、約束條件而使這兩個不同的可調(diào)系統(tǒng)最優(yōu)化。校正透鏡5925校正諸如球面象差之類的光學(xué)誤差。凹凸透鏡5909有助于達到主光角要求。在這些實施例中的許多中,上述所有光學(xué)元件都是圓形或大體上圓形形狀的。然而,根據(jù)需要,也可以使用其它形狀。在這些實施例中,引起膜變形的填充材料的量是不變的(然而,其在具體透鏡內(nèi)的相對位移改變)。磁體5914和5919可以被極化以提供垂直于線圈5913和5917的場,并且線圈5913和5917以及磁體5914和5919相對于彼此移位。現(xiàn)在參看圖60,描述了透鏡組件6000的另一個實施例。該組件6000類似于圖 59A和59B中所述的組件并且相似的附圖標(biāo)記表示相同的元件。應(yīng)當(dāng)理解,圖60的致動器的致動以相對于圖58A的致動器的上述方式進行操作。更具體地,該組件6000包括頂部殼體6005、頂部通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)6019、蓋6001 (例如,用玻璃構(gòu)成)、填充材料6003、膜6002、頂部容器6004、外屏蔽或殼體6030、推動器6012、線圈6013、磁體6020、底部線圈6017、底部磁體6021、外部返回結(jié)構(gòu)6015、底部線圈架6016、凹凸透鏡6009、底部容器6007、校正透鏡 6025、填充材料6006、膜6008、透鏡成形器6022、底部返回結(jié)構(gòu)6018以及磁體6014。在圖60的實施例中,因為透鏡鏡筒設(shè)計意味著大多數(shù)光學(xué)元件被定位到殼體 6005的一側(cè),光學(xué)透鏡之間的互連被最小化,使組件和部件公差最小化。底部線圈架6016 被分成兩部分,使得在堆疊透鏡之后可以加上線圈6017?,F(xiàn)在參看圖61,描述了透鏡陣列6100的一個實施例。該透鏡陣列6100包括透明的光學(xué)板6101、容器元件6102、殼體6108、光源(例如,發(fā)光二極管(LEDs)) 6107、透鏡區(qū)域 6106,包括區(qū)域6105內(nèi)移位的填充材料的填充材料6104。在操作中,容器6102通過推動填充材料通過光學(xué)板6101而使填充材料移位。這產(chǎn)生了壓力以選擇性地將填充材料6104移到區(qū)域6105并從該區(qū)域6105移出。在這方面,區(qū)域6105(和那里限定的透鏡的形狀)可以是相同的或不同的。因此,從光源6107傳輸?shù)墓猱?dāng)它穿過填充材料6104和板6101時, 可以使其性質(zhì)中的一個或多個性質(zhì)改變。受到影響的性質(zhì)可以包括光分配、亮度以及顏色, 僅舉幾個例子。其它實施例是可行的。該組件6100可以用來在任何環(huán)境或任何情境中,諸如在建筑物內(nèi)、在戶外以及在車輛內(nèi)提供光。光源6107可以是諸如發(fā)光二極管的任何發(fā)光裝置。填充材料6104可以是本文已經(jīng)提及的任何類型的液體、凝膠、聚合物、氣態(tài)的或者任何其它可變形填充材料。如本文所述的其它致動措施(例如,利用壓電元件或6101的機械推動)還可以代替容器6102使用。填充材料可以由一種材料或者膜和液體材料制成?,F(xiàn)在參看圖62A和圖62B,描述了透鏡組件6200的另一個實施例。該組件6200包括光源6201 (例如,發(fā)光二極管)、第一光學(xué)介質(zhì)6202 (例如,氣體、液體聚合物或玻璃)、剛性光學(xué)元件6203(例如,透鏡、漫射器、濾光器或光柵)、第二光學(xué)介質(zhì)6208(例如,氣體、液體聚合物或玻璃)、反射器6204 (例如,形式自由的鏡子)、可變形填充材料6205 (例如,液體、凝膠或聚合物)以及剛性校正光學(xué)元件6206(例如,透鏡、漫射器、濾光器或光柵)。當(dāng)校正光學(xué)元件6206被沿軸向6209機械地或電力地移位時,填充材料6205被變形,導(dǎo)致在
556210的界面處的變形,從而改變光線6207的方向。使第二光學(xué)介質(zhì)6208和填充材料6205分離的界面6210可以是由與第二光學(xué)介質(zhì)6208或可變形填充材料6205相同或不同的材料制成的可變形膜。組件6200可以用于諸如照明系統(tǒng)的光導(dǎo)應(yīng)用。組件6200可以是獨立單元,陣列的一部分或者較大光學(xué)系統(tǒng)的一部分。現(xiàn)在參看圖63A和圖63B,描述了透鏡組件的另一個實施例。該組件6300包括光源 6301 (例如,發(fā)光二極管)、反射器6202 (例如形式自由的鏡子)、可變形填充材料6203 (例如,液體、凝膠或聚合物)以及透鏡成形器6304。當(dāng)透鏡成形器6304被沿軸向6306機械地或電力地移位時,填充材料6303被變形,導(dǎo)致界面6307的變形,從而改變光線6305。界面6307使可變形填充材料6303和光學(xué)介質(zhì)6308分離,并且該界面6307可以是由與光學(xué)介質(zhì)6308或可變形填充材料6303相同或不同的材料制成的可變形膜。組件6300 可以用于諸如照明系統(tǒng)的光導(dǎo)應(yīng)用。組件6300可以是獨立單元、陣列的一部分或者較大光學(xué)系統(tǒng)的一部分?,F(xiàn)在參看圖64A和圖64B,描述了透鏡組件的另一個實施例。該組件6400包括光源6401 (例如,發(fā)光二極管)、反射器6402 (例如形式自由的鏡子)、第一光學(xué)介質(zhì)6406 (例如,氣體、液體聚合物或玻璃)、可變形填充材料6403(例如,液體、凝膠或聚合物)以及透鏡成形器6404。當(dāng)透鏡成形器6404被沿軸向6407機械地或電力地移位時,填充材料6403 被變形,導(dǎo)致界面6408和6409變形,從而光線6405的方向改變。分別使可變形填充材料6403以及光學(xué)介質(zhì)6406和6410分離的界面6408和6409 可以是由與光學(xué)介質(zhì)6406、6403和6410相同或不同的材料構(gòu)成的可變形膜。組件6400可以用于諸如照明系統(tǒng)的光操縱應(yīng)用。組件6400可以是獨立單元、陣列的一部分或較大光學(xué)系統(tǒng)的一部分?,F(xiàn)在參看圖65A,描述了透鏡成形器6500的一個實施例,該透鏡成形器6500可以與本文所述的實施方式一起使用。該透鏡成形器6500包括第一表面6511,該第一表面6511 從具有第一形狀的第一周邊6501的第一面6521延伸到具有第二形狀的第二周邊6502的第二面6522。第一形狀和第二形狀是不同的。膜形狀由透鏡成形器限定。當(dāng)透鏡被從凸面狀態(tài)改變到凹面狀態(tài)時,透鏡成形器的不同周邊限定膜的形狀,從而限定可變形透鏡的形狀。透鏡成形器6500將膜/可變形透鏡的形狀從由周邊6501限定的大橢圓形透鏡轉(zhuǎn)換成由周邊6502限定的小橢圓形透鏡?,F(xiàn)在參看圖65B,描述了供本文所述的實施例使用的另一個透鏡成形器6510。在該實施例中,透鏡成形器6510包括矩形第一周邊6511和圓形第二周邊6512。根據(jù)膜的變形,膜形狀由透鏡成形器的不同部分限定,因此可變形膜的形狀從大體上的矩形透鏡變成圓形透鏡。雖然本公開內(nèi)容允許各種變型和替代方案,但是某些實施方式在通過附圖中的實施例示出并且這些實施方式在本文被詳細(xì)描述。然而,應(yīng)當(dāng)理解,本公開內(nèi)容并不旨在將發(fā)明限于所描述的具體形式,而是與此相反,本發(fā)明旨在覆蓋落在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有的變型、替代方案以及等同物。這里描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,包括用于實施本發(fā)明的為發(fā)明人所知的最佳方式。應(yīng)當(dāng)理解,所示的實施方式僅是示例性的,并且不應(yīng)被理解為限制本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)裝置,該光學(xué)裝置包括第一膜,該第一膜包括光學(xué)活性區(qū)域;第二膜;其中,所述第一膜和所述第二膜由設(shè)置在儲存器中的填充材料聯(lián)接;并且至少一個電磁可移位部件經(jīng)由所述第二膜聯(lián)接至所述填充材料,使得所述至少一個電磁可移位部件的位移能夠通過所述填充材料的移動引起所述第一膜的所述光學(xué)活性區(qū)域的變形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)裝置,其中,所述填充材料是選自由下列組成的組的材料液體、離子液體、凝膠、氣體以及聚合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)裝置,其中,所述電磁可移位部件包括線圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)裝置,其中,所述電磁可移位部件包括至少一個磁體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)裝置,其中,所述電磁可移位部件由軟磁性材料構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)裝置,其中,將電流施加到電線圈而與磁場進行作用以產(chǎn)生電動勢并且相對于所述裝置的光軸沿大體上的軸向使所述電線圈移動。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)裝置,其中,線圈相對于容器是靜止的并且所述至少一個磁體相對于所述線圈是可動的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)裝置,其中,所述填充材料和所述膜包含相同的材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)裝置,其中,所述電磁可移位部件被機械聯(lián)接至所述第二膜,使得所述第二膜的變形通過所述填充材料的移動而導(dǎo)致所述第一膜的變形。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)裝置,其中,所述電磁可移位部件通過選自由下列組成的組的附著機構(gòu)被附著至所述第二膜機械粘附、化學(xué)粘附、分散粘附、靜電粘附以及擴散粘附。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)裝置,其中,所述電磁可移位部件界限出所述第一膜和所述第二膜中的至少一個。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)裝置,其中,所述第一膜和所述第二膜通過透鏡成形器而彼此界限。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的光學(xué)裝置,其中,所述透鏡成形器包括圓形開口,該圓形開口限定所述第一膜的所述光學(xué)活性區(qū)域的形狀。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)裝置,其中,所述至少一個電磁可移位部件被定位在所述第二膜的任一側(cè)上。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)裝置,其中,所述第二膜橫向地包圍所述第一膜。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)裝置,其中,所述電磁可移位部件橫向地包圍所述第一 膜。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)裝置,其中,所述第一膜或所述第二膜中的至少一個被以預(yù)拉伸方式布置。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)裝置,其中,所述膜至少部分地由選自有下列組成的組的至少一個材料構(gòu)成凝膠、合成橡膠、熱塑性塑料以及熱固性塑料。
19.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)裝置,其中,所述線圈包括線圈架和導(dǎo)電電線,該線圈架被附接到所述第二膜,該導(dǎo)電電線被布置在所述線圈架上。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的光學(xué)裝置,其中,所述線圈架由剛性材料構(gòu)成。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)裝置,其中,所述線圈用來和磁化結(jié)構(gòu)相互作用。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的光學(xué)裝置,其中,所述磁化結(jié)構(gòu)包括至少一個磁體。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的光學(xué)裝置,其中,所述磁化結(jié)構(gòu)包括通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的光學(xué)裝置,其中,所述通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)由軟磁性材料構(gòu)成。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的光學(xué)裝置,其中,所述磁化結(jié)構(gòu)的外周大體上是矩形形狀。
26.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)裝置,其中,所述裝置是光學(xué)聚焦、變焦距系統(tǒng)以及照明系統(tǒng)中的一個的至少一部分。
27.一種光學(xué)裝置,該光學(xué)裝置包括 至少一個電磁可移位部件;連續(xù)膜,該膜具有第一膜部分和第二膜部分,該第二膜部分從該第一膜部分延伸; 其中,所述第一膜部分和所述第二膜部分經(jīng)由填充材料聯(lián)接; 其中,所述至少一個電磁可移位部件的位移引起所述第二膜部分的移動,從而引起使所述第一膜部分的至少一部分變形的所述填充材料的移動。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的光學(xué)裝置,其中,所述填充材料是可變形材料。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的光學(xué)裝置,其中,所述電磁可移位部件包括線圈。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的光學(xué)裝置,其中,所述電磁可移位部件包括磁體。
31.根據(jù)權(quán)利要求27所述的光學(xué)裝置,其中,所述電磁可移位部件由軟磁性材料構(gòu)成。
32.根據(jù)權(quán)利要求27所述的光學(xué)裝置,其中,所述電磁可移位部件通過選自由下列組成的組的附著機構(gòu)被附著至所述第二膜部分機械粘附、化學(xué)粘附、分散粘附、靜電粘附以及擴散粘附。
33.根據(jù)權(quán)利要求27所述的光學(xué)裝置,其中,所述電磁可移位部件界限出所述第一膜部分和所述第二膜部分中的至少一個。
34.根據(jù)權(quán)利要求27所述的光學(xué)裝置,其中,所述第一膜部分和所述第二膜部分通過透鏡成形器而彼此界限。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的光學(xué)裝置,其中,所述透鏡成形器包括圓形開口,該圓形開口限定所述第一膜部分的光學(xué)活性區(qū)域的形狀。
36.根據(jù)權(quán)利要求27所述的光學(xué)裝置,其中,所述電磁可移位部件包圍所述第一膜部分。
37.根據(jù)權(quán)利要求27所述的光學(xué)裝置,其中,所述第一膜部分和所述第二膜部分中的至少一個被以預(yù)拉伸方式布置。
38.根據(jù)權(quán)利要求27所述的光學(xué)裝置,其中,所述膜至少部分地由選自由下列組成的組的至少一個材料構(gòu)成凝膠、合成橡膠、熱塑性塑料以及熱固性塑料。
39.根據(jù)權(quán)利要求四所述的光學(xué)裝置,其中,所述線圈被聯(lián)接至線圈架,該線圈架被附接至所述第二膜。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的光學(xué)裝置,其中,所述線圈架由剛性材料構(gòu)成。
41.根據(jù)權(quán)利要求四所述的光學(xué)裝置,其中,所述線圈用來和磁化結(jié)構(gòu)相互作用。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的光學(xué)裝置,其中,所述磁化結(jié)構(gòu)包括至少一個磁體。
43.根據(jù)權(quán)利要求41所述的光學(xué)裝置,其中,所述磁化結(jié)構(gòu)包括通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的光學(xué)裝置,其中,所述通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)由軟磁性材料構(gòu)成。
45.根據(jù)權(quán)利要求27所述的光學(xué)裝置,其中,所述電磁可移位部件是電動機系統(tǒng)的一部分。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的光學(xué)裝置,其中,所述電動機系統(tǒng)的外周大體上是矩形。
47.根據(jù)權(quán)利要求27所述的光學(xué)裝置,其中,所述裝置是光學(xué)聚焦、變焦距系統(tǒng)以及照明系統(tǒng)中的一個的至少一部分。
48.一種光學(xué)裝置,該光學(xué)裝置包括至少一個致動器元件;機械聯(lián)動元件;透鏡;與所述透鏡連通的儲存器;至少部分地將填充材料封閉的膜和容器,該膜被聯(lián)接至所述機械聯(lián)動元件;其中,所述至少一個致動器元件的電激勵能夠引起所述至少一個致動器元件的多個運動,所述多個運動中的每一個均超過第一距離,其中所述至少一個致動器元件的所述多個運動能夠使所述機械聯(lián)動元件移動第二距離,其中所述第二距離基本大于所述第一距離, 所述機械聯(lián)動元件的運動引起所述膜和所述填充材料的位移,所述填充材料的位移改變所述透鏡的至少一個光學(xué)特性。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的光學(xué)裝置,其中,所述至少一個致動器元件包括壓電致動器元件。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的光學(xué)裝置,其中,所述壓電致動器元件是壓電電動機的一部分。
51.根據(jù)權(quán)利要求48所述的光學(xué)裝置,其中,所述致動器元件是壓電電動機、步進電動機、音圈電動機、螺旋傳動電動機、微型機電系統(tǒng)電動機以及磁致伸縮電動機中的一個的至少一部分。
52.根據(jù)權(quán)利要求48所述的光學(xué)裝置,其中,所述填充材料和所述膜由相同的材料構(gòu)成。
53.根據(jù)權(quán)利要求48所述的光學(xué)裝置,其中,所述裝置是光學(xué)聚焦、變焦距系統(tǒng)以及照明系統(tǒng)中的一個的至少一部分。
54.根據(jù)權(quán)利要求48所述的光學(xué)裝置,其中,所述膜被以預(yù)拉伸方式布置。
55.根據(jù)權(quán)利要求48所述的光學(xué)裝置,其中,所述膜至少部分地由選自由下列組成的組的至少一個材料構(gòu)成凝膠、合成橡膠、熱塑性塑料以及熱固性塑料。
56.一種電動機,該電動機包括第一磁體;第一線圈,該第一線圈接近于所述第一磁體布置;第二磁體;第二線圈,該第二線圈接近于所述第二磁體布置;由所述第一磁體產(chǎn)生的第一通量,由所述第二磁體產(chǎn)生的第二通量,以及由所述第一磁體和所述第二磁體兩者產(chǎn)生的第三通量;其中,所述第一線圈的電流激勵與所述第一通量和所述第三通量進行作用以產(chǎn)生足夠的力從而使所述第一線圈相對于所述第一磁體移位,并且所述第二線圈的激勵與所述第二通量和所述第三通量進行作用以產(chǎn)生足夠的力從而使所述第二線圈相對于所述第二磁體移位;其中,所述第一通量、所述第二通量或者所述第三通量中的至少一些穿過可變形的光學(xué)元件。
57.根據(jù)權(quán)利要求56所述的電動機,其中,通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)被布置成使得該通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)增大所述第一線圈和所述第二線圈處的通量密度,并且其中該通量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)使所述力最優(yōu)化。
58.根據(jù)權(quán)利要求56所述的電動機,其中,所述第三通量是總通量的重要部分并且增大了所述線圈處的通量密度。
59.根據(jù)權(quán)利要求56所述的電動機,其中,所述第一線圈被機械地聯(lián)接至光學(xué)元件。
60.根據(jù)權(quán)利要求56所述的電動機,該電動機還包括至少一個附加磁體,該至少一個附加磁體構(gòu)造成增大所述線圈處的通量密度。
61.一種光學(xué)裝置,該光學(xué)裝置包括 可變形透鏡;第一儲存器,該第一儲存器與所述可變形透鏡連通; 光學(xué)傳感器,該光學(xué)傳感器接收通過所述可變形透鏡的光;以及電動機,該電動機包括 第一磁體;第一線圈,該第一線圈接近于所述第一磁體布置;以及第一通量,該第一通量由所述第一磁體產(chǎn)生,其中所述第一通量流過所述第一線圈并且與所述第一線圈中的電流相互作用以產(chǎn)生力;其中,所述電動機的一部分被定位在所述第一儲存器和所述光學(xué)傳感器之間。
62.根據(jù)權(quán)利要求61所述的光學(xué)裝置,該光學(xué)裝置還包括第二儲存器,其中所述電動機的一部分被定位在所述第一儲存器和所述第二儲存器之間。
63.一種光學(xué)裝置,該光學(xué)裝置包括 半透膜;容器;透鏡,該透鏡由所述半透膜和所述容器限定;填充材料,該填充材料設(shè)置在所述透鏡內(nèi)并且由所述膜和所述容器容納在其中; 其中,所述半透膜至少部分地由這樣的材料構(gòu)成,該材料對氣體是可透的但是對所述填充材料是基本不透的,并且其中當(dāng)所述透鏡由所述膜和所述容器封閉時,留在所述透鏡內(nèi)的氣體通過所述膜擴散;其中,通過使所述填充材料變形來改變所述光學(xué)裝置的光學(xué)特性。
64.根據(jù)權(quán)利要求63所述的光學(xué)裝置,該光學(xué)裝置還包括 機械地聯(lián)接至所述半透膜的機械可移位部件。
65.根據(jù)權(quán)利要求63所述的光學(xué)裝置,其中,所述半透膜具有以下物理性質(zhì),當(dāng)大約一個大氣壓的壓差橫跨所述半透膜存在時,被截留在所述半透膜和所述容器之間的氣體的至少大約90%在約小于M小時內(nèi)通過所述半透膜擴散。
66.一種光學(xué)裝置,該光學(xué)裝置包括 具有光軸的可變形透鏡;電動機;機械聯(lián)動裝置,該機械聯(lián)動裝置由所述電動機致動并且通過填充材料被聯(lián)接至所述可變形透鏡,使得所述機械聯(lián)動結(jié)構(gòu)和所述填充材料之間存在界面; 其中,所述界面大體上圍繞所述光軸。
67.根據(jù)權(quán)利要求66所述的光學(xué)裝置,其中,所述電動機移動第一距離并且該第一距離小于所述可變形透鏡的峰值位移。
68.根據(jù)權(quán)利要求66所述的光學(xué)裝置,其中,所述電動機沿軸向移動。
69.根據(jù)權(quán)利要求66所述的光學(xué)裝置,其中,所述機械聯(lián)動裝置在所述填充材料和所述機械聯(lián)動裝置之間的所述界面處基本上不變形。
70.根據(jù)權(quán)利要求69所述的光學(xué)裝置,其中,所述機械聯(lián)動結(jié)構(gòu)在所述界面處提供不變形表面;其中,所述填充材料提供靠近所述界面的可變形區(qū)域;并且其中,所述不變形表面在所述可變形區(qū)域的25%至900%的范圍內(nèi)。
71.根據(jù)權(quán)利要求66所述的光學(xué)裝置,其中,所述機械聯(lián)動裝置還包括線圈架,該線圈架被附接到導(dǎo)電線圈。
72.一種光學(xué)裝置,該光學(xué)裝置包括致動器裝置,該致動器裝置包括至少一個壓電電動機,所述至少一個壓電電動機具有第一部分和第二部分以及壓電致動器,該第二部分可相對于該第一部分移動并且被聯(lián)接至聯(lián)動結(jié)構(gòu); 透鏡;與所述透鏡連通的儲存器;膜和容器,該膜和容器至少部分地將填充材料封閉在所述透鏡和所述儲存器內(nèi),所述膜被機械地聯(lián)接至所述聯(lián)動結(jié)構(gòu);其中,所述至少一個壓電電動機的激勵能夠移動所述至少一個壓電電動機的所述第二部分以便移動所述聯(lián)動結(jié)構(gòu)并且導(dǎo)致所述膜和所述填充材料位移,所述填充材料的位移改變所述透鏡的至少一個光學(xué)特性。
73.一種光學(xué)裝置,該光學(xué)裝置包括 至少一個壓電電動機;透鏡;與所述透鏡連通的儲存器;膜和容器,該膜和容器至少部分地將填充材料封閉在所述透鏡和所述儲存器內(nèi); 基本上不變形的聯(lián)動構(gòu)件,該基本上不變形的聯(lián)動構(gòu)件被聯(lián)接至所述至少一個壓電電動機和所述膜,該聯(lián)動構(gòu)件能夠繞一鉸鏈旋轉(zhuǎn);其中,所述至少一個壓電電動機的激勵能夠使所述聯(lián)動構(gòu)件繞所述鉸鏈旋轉(zhuǎn)并且產(chǎn)生能夠引起所述膜和所述填充材料的位移的大體上軸向指向的力,所述填充材料的位移改變所述透鏡的至少一個光學(xué)特性。
74.一種光學(xué)裝置,該光學(xué)裝置包括殼體;可變形透鏡;透鏡成形器,該透鏡成形器限定所述可變形透鏡的形狀;第一機構(gòu),該第一機構(gòu)定位在所述殼體內(nèi)以調(diào)節(jié)所述可變形透鏡的光學(xué)特性;第二機構(gòu),該第二機構(gòu)定位在所述殼體內(nèi)以調(diào)節(jié)所述可變形透鏡的光學(xué)特性,其中所述第二機構(gòu)是機電致動器或電動機中的至少一個,并且進一步地,其中所述第一機構(gòu)和所述第二機構(gòu)是不同類型的機構(gòu)。
75.根據(jù)權(quán)利要求74所述的光學(xué)裝置,其中,所述第一機構(gòu)利用選自由下列組成的組的一個或多個部件螺釘、螺紋以及機械定位裝置。
76.根據(jù)權(quán)利要求74所述的光學(xué)裝置,該光學(xué)裝置還包括鎖定機構(gòu),該鎖定機構(gòu)防止所述第一機構(gòu)進一步調(diào)節(jié)所述可變形透鏡的光學(xué)特性。
77.根據(jù)權(quán)利要求76所述的光學(xué)裝置,其中,所述鎖定機構(gòu)中的一個或多個元件包括選自由下列組成的組的工藝中的至少一個粘合劑涂敷、焊劑、夾緊以及熱熔。
78.根據(jù)權(quán)利要求74所述的光學(xué)裝置,其中,所述第一機構(gòu)能夠從所述殼體移除。
79.根據(jù)權(quán)利要求74所述的光學(xué)裝置,其中,所述可變形膜至少部分地由容器限定。
80.根據(jù)權(quán)利要求74所述的光學(xué)裝置,其中,所述可變形膜的變形引起所述可變形膜的光學(xué)特性的改變。
81.根據(jù)權(quán)利要求79所述的光學(xué)裝置,其中,所述第一機構(gòu)改變所述透鏡成形器相對于所述容器的位置,該位置的改變引起所述可變形透鏡變形,從而改變所述可變形透鏡的光學(xué)特性。
82.根據(jù)權(quán)利要求74所述的光學(xué)裝置,該光學(xué)裝置還包括膜,其中,所述第一機構(gòu)起作用以改變所述膜的至少一部分的初始張力。
83.一種光學(xué)裝置,該光學(xué)裝置包括移位機構(gòu);容器;透鏡成形器;其中,所述容器至少部分地封閉填充材料,其中該填充材料至少部分地限定多個可變形透鏡,所述移位機構(gòu)能改變所述多個可變形透鏡中的至少一個的光學(xué)特性。
84.根據(jù)權(quán)利要求83所述的光學(xué)裝置,該光學(xué)裝置還包括膜,其中所述膜至少部分地封閉所述填充材料。
85.根據(jù)權(quán)利要求83所述的光學(xué)裝置,該光學(xué)裝置還包括至少一個光源,該至少一個光源與所述多個可變形透鏡中的至少一個相互作用。
86.根據(jù)權(quán)利要求83所述的光學(xué)裝置,該光學(xué)裝置還包括與所述多個可變形透鏡中的一個或多個連通的反射器。
87.一種光學(xué)裝置,該光學(xué)裝置包括光源,該光源發(fā)射光線;反射器,該反射器使由所述光源發(fā)射的光線改變方向到可變形透鏡上,該可變形透鏡接收由所述光源發(fā)射的光線并且還接收由所述反射器改變方向的光線;其中,聯(lián)接至所述可變形透鏡的致動機構(gòu)能夠引起所述可變形透鏡的變形,而引起所述光學(xué)裝置的光學(xué)特性的改變。
88.根據(jù)權(quán)利要求87所述的光學(xué)裝置,其中,所述可變形透鏡由選自由下列組成的組的至少一種材料構(gòu)成凝膠和聚合物。
89.根據(jù)權(quán)利要求87所述的光學(xué)裝置,其中,所述光源選自由下列組成的組發(fā)光二極管、激光器、鹵素?zé)粢约胺烹姛簟?br>
90.根據(jù)權(quán)利要求87所述的光學(xué)裝置,其中,所述反射器選自由下列組成的組形式自由的金屬、鏡子、形式自由的塑料。
91.根據(jù)權(quán)利要求87所述的光學(xué)裝置,該光學(xué)裝置還包括選自由下列組成的組的至少一個剛性光學(xué)元件濾光器、透鏡、漫射器、光柵、顯微結(jié)構(gòu)以及鏡子。
92.根據(jù)權(quán)利要求91所述的光學(xué)裝置,其中,所述可變形透鏡的變形由所述剛性光學(xué)元件朝向所述光源的移動引起。
93.根據(jù)權(quán)利要求87所述的光學(xué)裝置,其中,所述可變形透鏡的變形由透鏡成形器的移動引起。
94.根據(jù)權(quán)利要求87所述的光學(xué)裝置,其中,所述可變形透鏡由第一可變形材料構(gòu)成, 該第一可變形材料至少部分地由可變形膜圍繞。
95.根據(jù)權(quán)利要求87所述的光學(xué)裝置,其中,所述第一可變形材料是選自由下列組成的組的至少一種材料氣體、液體、離子液體、凝膠以及聚合物。
96.根據(jù)權(quán)利要求87所述的光學(xué)裝置,其中,所述致動機構(gòu)選自由下列組成的組手動機構(gòu)和機電機構(gòu)。
97.根據(jù)權(quán)利要求87所述的光學(xué)裝置,其中,所述可變形膜被聯(lián)接至所述反射器。
98.一種包括多個權(quán)利要求87所述的光學(xué)裝置的光學(xué)系統(tǒng)。
99.一種光學(xué)裝置,該光學(xué)裝置包括 第一可變形透鏡;第一儲存器,該第一儲存器借助于第一填充材料與所述第一可變形透鏡連通; 第一容器,該第一容器至少部分地將所述填充材料封閉在所述第一可變形透鏡和所述第一儲存器內(nèi);第二可變形透鏡;第二儲存器,該第二儲存器借助于第二填充材料與所述第二可變形透鏡連通; 第二容器,該第二容器至少部分地將所述填充材料封閉在所述第二可變形透鏡和所述第二儲存器內(nèi);機電致動裝置,該機電致動裝置沿多個方向操作,其中,所述機電致動裝置的至少一個方向能夠改變所述第一可變形透鏡的一個光學(xué)特性;并且其中所述機電致動裝置的第二方向能夠改變所述第二可變形透鏡的一個光學(xué)特性。
100.一種光學(xué)裝置,該光學(xué)裝置包括 可變形透鏡;透鏡成形器,該透鏡成形器至少部分地限定所述可變形透鏡的形狀; 支承構(gòu)件;以及膜,其中,所述透鏡成形器和所述支承構(gòu)件夾緊所述膜,使得所述膜始終與所述透鏡成形器接觸;其中,所述可變形透鏡能具有凸面形狀或凹面形狀,并且所述透鏡成形器和所述支承構(gòu)件相對于彼此是靜止的。
101.一種光學(xué)裝置,該光學(xué)裝置包括可變形透鏡,該可變形透鏡至少由第一膜和填充材料限定;透鏡成形器,其中,所述可變形透鏡在接觸區(qū)域與所述透鏡成形器接觸,并且在非接觸區(qū)域不與所述透鏡成形器接觸,第一分離點,該第一分離點被定義為所述接觸區(qū)域和所述非接觸區(qū)域之間的界面; 其中所述第一分離點限定所述可變形透鏡的直徑;其中所述透鏡成形器的形狀允許所述第一分離點的位置隨所述可變形透鏡的變形而變化,使得所述可變形透鏡的直徑隨所述第一分離點的位置而變化。
102.根據(jù)權(quán)利要求101所述的光學(xué)裝置,其中,所述分離點的軸向位置隨所述可變形透鏡的變形而變化。
103.根據(jù)權(quán)利要求101所述的光學(xué)裝置,該光學(xué)裝置還包括 第一支承構(gòu)件;第二膜,該第二膜是第一膜的在所述接觸區(qū)域與所述透鏡成形器接觸的子設(shè)備; 第三膜,該第三膜與所述第二膜的端部和所述第一支承構(gòu)件相連接; 第二分離點,該第二分離點位于所述第二膜和所述第三膜之間的連接點處; 第一理論線和第二理論線,該第一理論線在所述第一分離點處與所述透鏡成形器相切,該第二理論線在所述第二分離點處與所述透鏡成形器相切;連接角,該連接角被定義為所述第一理論線和所述第二理論線之間的角并且是包含大部分透鏡成形器的角的補角;連接角正指向,該連接角正指向被定義為從所述第二理論線通過所述第一理論線并朝向所述透鏡成形器的方向,其中所述連接角不會橫跨所述透鏡成形器; 其中所述連接角的絕對值在O度和180度之間。
104.根據(jù)權(quán)利要求101所述的光學(xué)裝置,其中,僅摩擦力被用來將所述第一膜保持到所述透鏡成形器。
105.根據(jù)權(quán)利要求101所述的光學(xué)裝置,該光學(xué)裝置還包括 第二透鏡成形器;和第三透鏡成形器,其中,所述可變形透鏡的變形導(dǎo)致所述透鏡成形器從所述第二透鏡成形器轉(zhuǎn)換到所述第三透鏡成形器并且改變所述可變形透鏡的直徑。
106.根據(jù)權(quán)利要求101所述的光學(xué)裝置,該光學(xué)裝置還包括 第二透鏡成形器;和第三透鏡成形器,其中所述可變形透鏡的變形導(dǎo)致所述分離點從所述第二透鏡成形器轉(zhuǎn)換到所述第三透鏡成形器并且改變所述可變形透鏡的軸向位置。
107.一種光學(xué)裝置,該光學(xué)裝置包括可變形透鏡,該可變形透鏡能采取多種形狀;透鏡成形器,該透鏡成形器至少部分地限定所述可變形透鏡的形狀;致動裝置,該致動裝置能改變所述可變形透鏡的至少一個光學(xué)特性; 其中,所述透鏡成形器的內(nèi)表面從具有第一形狀的第一周邊的第一面延伸到具有第二形狀的第二周邊的第二面,其中所述第一形狀和所述第二形狀是不同的;其中所述可變形透鏡的形狀能由所述透鏡成形器的所述第一面或所述第二面限定。
108.根據(jù)權(quán)利要求107所述的光學(xué)裝置,其中,所述透鏡成形器的所述第一面大體上是圓形的,并且所述透鏡成形器的所述第二面大體上是非圓形的。
109.根據(jù)權(quán)利要求107所述的光學(xué)裝置,其中,所述透鏡成形器的所述第一面大體上是非圓形的,并且所述透鏡成形器的所述第二面大體上是非圓形的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光學(xué)裝置,該光學(xué)裝置包括第一膜、第二膜以及至少一個電磁可移位部件。所述第一膜包括光學(xué)活性區(qū)域。所述第一膜和所述第二膜由設(shè)置在儲存器中的填充材料聯(lián)接。所述至少一個電磁可移位部件經(jīng)由所述第二膜被聯(lián)接至所述填充材料,使得所述至少一個電磁可移位部件的位移能夠通過所述填充材料的移動來引起所述第一膜的所述光學(xué)活性區(qū)域的變形。
文檔編號G02B7/04GK102422185SQ201080020549
公開日2012年4月18日 申請日期2010年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月13日
發(fā)明者C·羅梅爾, C·金, D·R·奇赫霍夫爾, D·內(nèi)德爾, D·瓦恩, M·阿希萬登, T·克恩, T·施米達希爾, 楊書衡 申請人:奧普圖恩公司, 美商樓氏電子有限公司