[發明專利]具有可變形透鏡的透鏡裝置及包括該透鏡裝置的光學系統

有效

• 申請號: 201880094374.0
• 申請日: 2018-06-11
• 公開（公告）號: CN112236692B
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發明（設計）人: 馬科·埃羅馬基
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: G02B3/14
• 分類號: G02B3/14;F03G7/06;G02B7/08;G02B15/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 熊永強;李稷芳

一種透鏡裝置，所述透鏡裝置包括填充有一定體積的透明液體的腔室，所述腔室的壁中的至少一個是透明的和有彈性的，所述腔室是T形或L形的，并且包括第一翼和第二翼。所述透鏡裝置的分支形狀允許其容納相對于所述透鏡裝置的外部尺寸的較大體積的液體。

技術領域

本公開涉及一種包括具有一定體積的透明液體的腔室的透鏡裝置、操作這種透鏡裝置的方法，以及包括兩個這種透鏡裝置的光學系統。

背景技術

在光學變焦相機中，基于壓電式SIDM（平滑沖擊驅動機構）和VCM（音圈馬達，磁線圈）的致動系統用于驅動兩個或多個透鏡組，其中至少一組用于變焦，一組用于聚焦。這種布置通常需要長的行進距離（例如幾毫米，這取決于變焦系數），并且通常需要兩個或多個致動器來分別離散地移動透鏡組以進行變焦和聚焦。此外，這些布置很消耗空間，并且這些布置的調整緩慢且有噪音，因為它們包括移動實際透鏡。

另一方面，液體透鏡的工作原理是使透鏡變形而不是移動所述透鏡。現有技術公開了這種液體透鏡，所述液體透鏡包括液體腔室，所述液體透鏡通過位于所述液體腔室內的液體體積的變化而變形。經由連接到另一腔室的管輸將液體送到液體腔室中，或經由所述管將液體從所述液體腔室輸送到所述另一腔室。活塞布置在所述另一腔室內，所述活塞的運動引起液體的運動，這是由于所述活塞造成了體積變化。所述活塞由上述基于VCM（磁線圈）的致動系統操作。這種布置很消耗空間，而且，VCM致動系統的使用限制了可以產生的力。減小VCM致動系統的大小會導致熱和力產生的問題，因為所述VCM致動系統需要特定的大小，以便能夠產生足夠的力并允許操作電流產生的熱量散發。由于這些原因，所述VCM致動系統通常布置在所述光學系統外部。

發明內容

目的在于提供一種改進的透鏡裝置和包括這種透鏡裝置的改進的光學系統。

前述和其它目的通過獨立權利要求的特征實現。進一步的實現方式在從屬權利要求、具體實施方式和附圖中是顯而易見的。

根據第一方面，提供了一種透鏡裝置，透鏡裝置包括：腔室，所述腔室填充有透明液體，所述腔室由壁限定。所述壁中的至少一個是有彈性的。所述壁中的至少另一個是第一透明壁，所述第一透明壁是有彈性的。第二透明壁與所述第一透明壁相對放置。所述腔室為T形或L形，并且包括由所述第一透明壁和所述第二透明壁限定的第一翼以及由所述彈性壁限定的第二翼。

這種解決方案使透鏡裝置盡可能緊湊，同時仍然包括所有必要的功能。所述透鏡裝置的分支形狀允許所述透鏡裝置容納相對于所述透鏡裝置的外部尺寸的較大體積的液體，而所述大體積的液體又有利于使所述第一透明壁產生充分的位移，以便所述透鏡裝置具有適當的變焦和聚焦能力。

在第一方面的一種可能的實現方式中，所述第一翼和所述第二翼彼此成直角布置，有利于使所述彈性壁產生最大可能的位移。

在第一方面的另一種實現方式中，

所述透鏡裝置還包括致動器，所述致動器用于使彈性壁變形，從而允許以簡單有效的方式移動所述彈性壁以及所述第一透明壁。

在第一方面的另一種可能的實現方式中，剛性板與所述至少一個彈性壁相關聯，用于與所述致動器接合，加固所述彈性壁，使得所述彈性壁不會通過與所述致動器接觸而受損壞。

在第一方面的另一種可能的實現方式中，所述致動器用于將彈性壁中的至少一個推入所述腔室和/或將所述彈性壁拉離所述腔室，以允許所述致動器在所述腔室外部行進盡可能短的距離。

在第一方面的另一種可能的實現方式中，所述致動器包括至少一個形狀記憶合金構件，以有利于實現高效但結構簡單的致動器。

在第一方面的另一種可能的實現方式中，所述致動器包括至少一對平行布置的形狀記憶合金構件，以允許所述致動器雙向行進。