CN110352371A - 减少高度容余的折叠摄像装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于驱动折叠摄像装置里的透镜的促动器，所述折叠摄像装置包括这样的促动器，并且双摄像装置包括这样的折叠摄像装置。所述促动器驱动具有用于自动对焦(AF)的透镜光轴和光学图像稳定(OIS)的透镜，所述促动器包括静止次组件和透镜驱动次组件，所述静止次组件包括具有OIS线圈平面的OIS线圈和具有AF线圈平面的AF线圈，所述透镜驱动次组件相对所述静止次组件是可移动的，所述静止次组件具有固持所述透镜的透镜固持件。其中，所述OIS线圈平面垂直于所述AF线圈平面，所述透镜光轴位于所述OIS线圈平面和所述AF线圈平面之间。由于在促动器外壳上有顶部和/或底部开孔，一些促动器具有使用VCM驱动和降低的高度的设计。

Description

减少高度容余的折叠摄像装置
相关申请
本申请要求2018年2月5日提交的美国临时申请62/626,306、2018年4月17日提交的美国临时申请62/658,819、2018年5月17日提交的美国临时申请62/672,754、以及2018年5月27日提交的美国临时申请62/677,012的优先权，其全文内容通过引用以其整体结合到本说明书中
技术领域
本说明书所披露的实施例大体上关于一种数字摄像装置，并且特别关于薄型的折叠光学摄像装置。
背景技术
近年来，诸如蜂窝电话(并且特别是智能电话)的移动装置、平板电脑和笔记本电脑已经广为普及了。这些装置中的许多包括一个或两个紧凑型的摄像装置/相机，例如，面向后方的主摄像头(即，设于该装置背面侧上的摄像头，其朝向远离用户的方向并且经常用于休闲摄影)和面向前方的次摄像头(即，设于该装置前面侧上的摄像头，常用于视频会议)。
尽管本身已经相对紧凑了，这些摄像装置中的大多数的设计与数字静物摄像装置的传统结构相似，即，其包括设置在图像传感器顶部的透镜组件(或者几个光学元件的系列)。所述透镜组件(也称为“透镜模组”或简单地称为“透镜”)将入射光线进行折射并将其转向以在所述传感器上生成场景的图像。这些摄像装置的大小很大程度上由所述传感器的尺寸和所述光学元件的高度来决定。这些通常通过透镜的焦距(focal length，“f”)及其视场(field ofview，FOV)来捆绑在一起的-在一定大小的传感器上产生特定FOV的透镜具有特定的焦距。保持FOV恒定的情况下，所述传感器的尺寸越大，则焦距及其光学元件高度越大。
传统摄像装置的组装过程可以包括处理若干次组件：透镜、传感器板次组件和促动器。所述透镜包括由例如塑料或金属制成的镜筒、和若干(3-7)个由塑料或玻璃制成的透镜元件。所述传感器板次组件可以包括图像传感器、印刷电路板(PCB)和本领域熟知的操作该摄像装置所需的电子元件。使用所述促动器来移动所述透镜以用于光学需要(例如用于对焦(和特别是自动对焦(AF))及/或光学图像稳定(OIS)以及用于对摄像装置的其它部件的机械保护。在现有技术中，沿所述透镜光轴从一侧将所述透镜插入并连接(例如粘接)到所述促动器，而沿所述光轴从相对侧将所述传感器板连接(例如粘接)到所述促动器。
“折叠摄像装置模组”(或简单称为“折叠摄像装置/折叠相机”)是已知的，并且已经并入了各种“主机”装置(例如：智能电话、平板电脑、笔记本电脑、智能TV，等)。在折叠相机中，诸如棱镜或镜子(于此共同称为“反射元件”)的光路折叠元件(OPFE)将到达第一光路或方向的光(例如垂直于智能电话的背侧表面)转向到第二光路或方向(例如平行于所述智能电话的背侧表面)。如果折叠相机是双孔相机的部分，如此会提供穿过透镜组件(例如Tele透镜)的折叠光路。这样的相机/摄像装置在本说明书中称为“折叠透镜双孔相机”或者“具有折叠透镜的双孔相机”。总的来说，所述折叠相机可以被包括在多孔相机中，例如和两个“非折叠”(直立)式相机模组一起包括在三孔相机中，或者在多孔相机中具有多于三个相机。
已知在智能电话中使用用于AF和OIS的促动器。通常使用的促动器是基于音圈电机(VCM)技术的。在VCM技术中，使用永久性的(或“固定的”)磁体和线圈来产生驱动力。所述线圈设置在所述固定磁体的磁场附近。当线圈中有驱动电流时，会在所述线圈上产生洛伦兹力(Lorentz force)，且反过来在所述磁体上施加相等的反作用力。所述磁体或所述线圈刚性连接到光学元件上以构建驱动组件。所述驱动组件于是由所述磁洛伦兹力来移动。VCM还可以称为“VCM发动机(engine)”，并且包括这样的VCM(或VCM发动机)的促动器可称为“VCM促动器”或简单地称为“促动器”。促动器可以部分或完全地由具有外壳厚度的外壳(有时也称为“壳体”)所围绕。
在具有移动透镜机构(由促动器/VCM驱动)的折叠相机中，需要至少一个空气间隙来允许移动。所述外壳和增加来保护所述机构的其它可选择的顶部和底部元件或部件(例如板)提高所述促动器的整体高度。折叠相机的小的高度对于使得包括它的主机装置尽可能地薄是很重要的。所述相机的高度很多时候是受限于工业设计情况的。相对地，提高用于透镜、传感器和OPFE的高度可能改善光学特性。
外壳和其它可选择的顶部和/或底部部件会增加所述折叠相机的高度。该高度因而具有需要减少的“容余(penalty)”。
在VCMs中，除了磁力之外，已知机械轨道可用于给光学元件产生运动。机械轨道在预期路径中保持所述透镜的移动，如光学需求所要求的。本领域已知的机械轨道的一个例子是“弹簧牵引的轨道”，其中使用一个弹簧或一组弹簧来界定移动方向。包括弹簧牵引的轨道的VCM被称为“弹簧牵引VCM”。例如，美国专利申请第20110235196号披露了在线性弹簧轨道中移动透镜元件来进行对焦。例如，国际专利申请PCT/IB2016/052179号揭露了将弹簧牵引VCM包括和使用在折叠相机中。该专利申请教导了移动透镜元件来进行对焦和OIS和以旋转方式移动光路折叠元件(OPEF)来产生OIS。还有，PCT/IB2016/052179号国际专利申请教导了在折叠促动器的AF+OIS，其中该促动器没有增加折叠相机的高度。
本领域已知机械轨道的另一个例子是“球引导轨道”，参阅例如美国专利第8810714号。具有球引导轨道，所述透镜通过限制在槽(也称为“狭缝”)里的球体组来使得透镜在所期望的方向里移动。包括球引导轨道的VCM称为“球引导VCM”。球引导VCM相较于弹簧牵引VCM具有若干优势，包括：(1)更低的能量消耗，因为在弹簧牵引VCM中磁力须对抗球引导VCM中不存在的弹簧机械力，及(2)在掉落中更高的可靠性，包括VCM的相机的使用寿命期间可能会发生各种掉落事件。在美国专利第8810714号中的驱动方法设计用于示例性的非折叠透镜，其中透镜光轴直接指向待拍摄的对象，且所述透镜光轴不能用于折叠相机中。
故而，有需要降低折叠相机的高度和长度容余，并且对于线性球引导VCM的结构和设计来说降低折叠相机中的高度和长度的容余都是有好处的。
发明内容
本说明书中描述的实施例关于具有降低了高度的透镜的促动器(例如VCM设计的)和具有这样的促动器的折叠相机/摄像装置。术语“透镜”可以指的是透镜组件，包括若干光学元件的系列组和收容所述透镜元件的透镜。透镜的特征在于固定有效焦距(fixedeffective focal length，EFL)、光圈(clear aperture)和高度，固定有效焦距和光圈都在国际专利申请第PCT/IB2018/050988号中有界定、并于此整体并入本说明书中，所述高度是沿所述透镜上的最高点和最低点的距离。透镜元件可以由塑料、玻璃和本领域已知的其它材料制成。
促动器和折叠相机的所述高度主要由所述透镜的直径(高度)和“容余(penalty)”来决定。在本说明书中，附加于所述透镜直径的任何高度被认为是“容余”。更具体地，容余是上(或顶(top))高度容余和下(或底(bottom))高度容余的和，下方将对“上(upper)”、“下(lower)”和“容余(penalty)”等术语详细描述。
在本发明的各项实施例中，本说明书所描述的具有降低高度的透镜的促动器可以具有外壳，所述外壳设有底部开孔、顶部开孔或底部和顶部开孔。包括这样的促动器的折叠相机具有“降低高度的容余(reduced height penalty)”，高度降低的容余由所述底部开孔、所述顶部开孔、或者所述底部和顶部开孔造成的，所述底部开孔、所述顶部开孔、或者所述底部和顶部开孔允许缩短所述透镜和所述外壳最外面(例如，顶部或底部)表面之间的距离。所述外壳可围绕所述透镜促动器(例如，由环绕所述透镜促动器折叠或弯曲的片体(sheet)制成、或者由若干焊接或胶接在一起的部分制成)。如所提到的，所述外壳具有外壳厚度。术语“外壳厚度”指的是形成所述外壳的材料(例如不锈钢、塑料、铜等)的厚度。如果所述外壳由不同部分制成的，则术语“外壳厚度”指的是每个部分的厚度。
在本说明书中，光路折叠元件(OPFE)是包括反射板的光学元件，所述OPFE能够将光从一个轴转向到第二轴，所述两个光轴彼此大体垂直，所述反射板相对于所述两个光轴都倾斜45度。
在本发明的各项实施例中，提供一种折叠相机/摄像装置，包括：定位在OPFE和图像传感器之间的光路中的可移动的透镜和至少部分围绕所述透镜的外壳。其中，所述OPFE将光从第一方向转向到第二方向，并且所述透镜包括平行于所述第二方向的透镜光轴、大体上与所述第一方向对准的透镜高度、第一透镜表面和正对所述第一透镜表面的第二透镜表面，所述第一透镜表面和所述第二透镜表面位于垂直所述第一方向的平面里。所述外壳沿着所述第一方向包括第一外壳部分和第二外壳部分，所述第一外壳部分具有位于所述透镜的第一侧上的第一开孔，所述外壳在所述透镜完全相对的第二侧上没有开孔。其中，所述第一透镜表面沿所述第一方向相对所述第一外壳部分的外表面距离第一空气间隙；所述第二透镜表面沿所述第一方向相对所述第二外壳部分的内表面距离第二空气间隙。其中所述第二外壳部分具有第二外壳厚度，并且其中所述折叠摄像装置/折叠相机具有大体上与所述第一方向对准的摄像装置高度/相机高度，所述摄像装置高度/相机高度大体上等于所述透镜高度、所述第一空气间隙、所述第二空气间隙和所述第二外壳部分厚度的总和。
在本发明的各项实施例中，提供一种折叠摄像装置/折叠相机，包括定位在光路折叠元件(OPFE)和图像传感器之间的光路中的可移动的透镜、和至少部分围绕所述透镜的外壳。其中，所述OPFE将光从第一方向转向到第二方向，并且所述透镜包括平行于所述第二方向的透镜光轴、大体上与所述第一方向对准的透镜高度、第一透镜表面和正对所述第一透镜表面的第二透镜表面，所述第一透镜表面和所述第二透镜表面位于垂直所述第一方向的平面里。所述外壳沿着所述第一方向包括第一外壳部分和第二外壳部分，所述第一外壳部分具有位于所述透镜的第一侧上的第一开孔，所述第二外壳部分具有位于正对所述透镜的第二侧上的第二开孔。其中，所述第一透镜表面沿所述第一方向相对所述第一外壳部分的外表面距离第一空气间隙，所述第二透镜表面沿所述第一方向相对所述第二外壳部分的外表面距离第二空气间隙。所述折叠摄像装置/折叠相机具有大体上与所述第一方向对准的摄像装置高度/相机高度，所述摄像装置高度/相机高度大体上等于所述透镜高度、所述第一空气间隙和所述第二空气间隙的总和。
在如上或如下的折叠摄像装置/折叠相机的某些示例性实施例中，所述第一和第二空气间隙中的每一个可以在10-50μm的范围内。在如上或如下的折叠摄像装置/折叠相机的某些示例性实施例中，所述第一和第二空气间隙中的每一个可以在10-100μm的范围内。在如上或如下的折叠摄像装置/折叠相机的某些示例性实施例中，所述第一和第二空气间隙中的每一个可以在10-150μm的范围内。
在本发明的某些示例性实施例中，所述透镜是可移动的，以用于对焦。
在本发明的某些示例性实施例中，所述透镜是可移动的，以用于光学图像稳定。
在本发明的某些示例性实施例中，所述透镜在单一平面中的两个方向上是可移动的，以用于对焦和光学图像稳定，所述单一平面垂直于所述第一方向。
在本发明的某些示例性实施例中，所述折叠摄像装置/折叠相机具有不超过所述透镜高度多于600μm的高度。在本发明的某些示例性实施例中，所述折叠摄像装置/折叠相机具有不超过所述透镜高度多于400μm的高度。在本发明的某些示例性实施例中，所述折叠摄像装置/折叠相机具有不超过所述透镜高度多于300μm的高度。
在本发明的某些示例性实施例中，如上的折叠摄像装置/折叠相机可以和直立式摄像装置/相机一起包括在双摄像装置/相机中。
在本发明的示例性实施例中，提供一种折叠摄像装置/折叠相机，包括：在至少一个方向上移动透镜的透镜促动器，包括至少部分围绕所述透镜并具有外壳厚度的外壳，所述透镜具有透镜高度、位于光路折叠元件和图像传感器之间的光路中、并在所述至少一个方向上是可移动的，其中所述折叠摄像装置具有的高度小于所述透镜高度、从所述透镜到所述外壳的第一空气间隙的尺寸、从所述透镜到所述外壳的第二空气间隙的尺寸和所述外壳厚度的两倍的总和。
在本发明的示例性实施例中，提供一种折叠摄像装置/折叠相机，包括：用于在至少一个方向移动透镜的透镜促动器，所述透镜促动器包括至少部分围绕所述透镜并具有外壳厚度的外壳，所述透镜具有透镜高度、设于光路折叠元件和图像传感器之间的光路中、并在所述至少一个方向是可移动的，其中所述折叠摄像装置/相机具有的高度小于所述透镜高度、从所述透镜到所述外壳的外表面的第一空气间隙的尺寸、从所述透镜到所述外壳的第二空气间隙和所述外壳厚度的总和。
在本发明的各项实施例中，提供一种用于移动透镜的透镜促动器，所述透镜具有平行于第二方向的透镜光轴和大体上与第一方向对准的透镜高度，所述第二方向大体上垂直于所述第一方向，所述促动器包括：至少部分围绕所述透镜的外壳，所述外壳沿所述第一方向包括具有位于所述透镜第一侧上的第一开孔的第一外壳部分和第二外壳部分，所述外壳在所述透镜的完全相对的第二侧上没有开孔，其中第一透镜表面沿所述第一方向相对所述第一外壳部分的外表面距离第一空气间隙，其中第二透镜表面沿所述第一方向相对所述第二外壳部分的内表面距离第二空气间隙，其中所述第二外壳部分具有第二外壳厚度，并且其中所述折叠摄像装置具有大体上与所述第一方向对准的摄像装置高度，所述摄像装置高度大体上等于所述透镜高度、所述第一空气间隙、所述第二空气间隙和所述第二外壳部分厚度的总和。
在本发明的各项实施例中，提供一种用于移动透镜的透镜促动器，所述透镜具有平行于第二方向的透镜光轴和大体上与第一方向对准的透镜高度，所述第二方向大体上垂直于所述第一方向，所述促动器包括：在至少部分里围绕所述透镜的外壳，所述外壳沿所述第一方向包括第一外壳部分和第二外壳部分，所述第一外壳部分具有位于所述透镜第一侧上的第一开孔，所述第二外壳部在所述透镜的完全相对的第二侧上设有第二开孔，其中第一透镜表面沿所述第一方向相对所述第一外壳部分的外表面距离第一空气间隙，其中第二透镜表面沿所述第一方向相对所述第二外壳部分的外表面距离第二空气间隙，并且其中所述折叠摄像装置具有大体上与所述第一方向对准的摄像装置高度，所述摄像装置高度大体上等于所述透镜高度、所述第一空气间隙和所述第二空气间隙的总和。
在如上或如下的促动器的某些示例性实施例中，所述第一和第二空气间隙中的每一个可以在10-50μm的范围内。在如上或如下的促动器的某些示例性实施例中，所述第一和第二空气间隙中的每一个可以在10-100μm的范围内。在如上或如下的促动器的某些示例性实施例中，所述第一和第二空气间隙中的每一个可以在10-150μm的范围内。
在本发明的某些示例性实施例中，所述透镜是可移动的，以用于对焦。
在本发明的某些示例性实施例中，所述透镜是可移动的，以用于光学图像稳定。
在本发明的某些示例性实施例中，所述透镜在单一平面中的两个方向上是可移动的，以用于对焦和光学图像稳定，所述单一平面垂直于所述第一方向。
在本发明的某些示例性实施例中，如上或如下的促动器具有不超过所述透镜高度多于600μm的高度。在本发明的某些示例性实施例中，如上或如下的促动器具有不超过所述透镜高度多于400μm的高度。在本发明的某些示例性实施例中，如上或如下的促动器具有不超过所述透镜高度多于300μm的高度。
在本发明的各项实施例中，提供一种折叠摄像装置/相机，包括：具有透镜高度的透镜，所述透镜设于光路折叠元件和图像传感器之间的光路中、并且至少在一个方向上是可移动的，其中所述折叠摄像装置具有不超过所述透镜高度多于500μm的高度。
在本发明的示例性实施例中，如上的所述折叠摄像装置/相机具有不超过所述透镜高度多于400μm的高度。
在本发明的示例性实施例中，如上的所述折叠摄像装置/相机具有不超过所述透镜高度多于250μm的高度。
在本发明的示例性实施例中，如上的所述折叠摄像装置/相机和直立式摄像装置/相机一起被包括在双摄像装置/相机里。
在本发明的示例性实施例中，提供一种促动器，用于驱动具有用于AF和光学图像稳定OIS的透镜光轴，所述促动器包括：静止次组件，所述静止次组件包括具有OIS线圈平面的OIS线圈和具有AF线圈平面的AF线圈；以及透镜驱动次组件，所述透镜驱动次组件相对所述静止次组件是可移动的，并且包括固持所述透镜的透镜固持件；其中，所述OIS线圈平面垂直于所述AF线圈平面，并且其中所述透镜光轴位于所述OIS线圈平面和所述AF线圈平面之间。
在本发明的示例性实施例中，所述静止次组件进一步包括复数个上部步进轭，其中所述透镜驱动次组件进一步包括连接到所述复数个上部步进轭的复数个步进磁体，并且其中所述复数个上部步进轭和所述复数个步进磁体可操作来产生在垂直于所述透镜光轴的方向上的步进力，以实现步进。
在本发明的示例性实施例中，如上或如下的促动器进一步包括用于AF和OIS的中间驱动次组件，其设于所述静止次组件和所述透镜顶部驱动次组件之间。
在本发明的示例性实施例中，所述静止次组件进一步包括OIS霍尔传感器棒，其与所述步进磁体中的一个一起执行位置感测。
在本发明的示例性实施例中，所述复数个步进轭中的一些轭位于第一表面上，其中所述复数个步进轭中的其它轭位于第二表面上，并且其中所述第一表面和所述第二表面是平行的。
在本发明的示例性实施例中，如上的促动器包括在折叠摄像装置/相机中。
在本发明的各项实施例中，提供一种折叠摄像装置/相机，包括：具有透镜光轴的透镜；用于将光从第一方向转向到第二方向的光路折叠元件，所述第二方向大体上与所述透镜光轴对准；图像传感器；以及用于驱动所述透镜以自动对焦(AF)和光学图像稳定(OIS)的促动器，所述促动器包括AF音圈电机(VCM)，所述AF VCM包括位于AF平面里的AF线圈和OIS VCM，所述AF线圈可操作来在AF方向上移动所述透镜，所述OIS音圈电机包括位于OIS平面里的OIS线圈、并可操作来在OIS方向上移动所述透镜，其中所述AF平面和所述OIS平面彼此垂直，并且其中所述两个VCMs设置在由所述第一方向和所述第二方向界定的平面的相对侧上。
附图说明
本说明书中所披露的非限制性实施例可参阅以下说明书附图来进行描述。在不同图示中等同的结构、元件或部件通常以相同数字进行标注。所述图示和说明书旨在阐明和澄清本发明的实施例，而不应被认为是以任何方式对本发明进行限制。在所述图示中：
图1A所示的是本发明折叠相机的实施例；
图1B所示的是图1A所示的折叠相机沿线A-A和B-B截取的截面；
图1C所示的是本发明折叠相机的另一实施例；
图1D所示的是沿图1C中B’-B’线截取的折叠相机的侧面；
图2A所示的是本发明折叠相机的各元件；
图2B所示的是本发明具有底部开孔的降低高度的折叠透镜促动器的实施例的俯视立体示意图；
图2C所示的是图2B的没有设置上外壳的促动器实施例的俯视立体示意图；
图2D所示的是图2B的促动器实施例的仰视立体分解示意图；
图2E所示的是图2B的促动器实施例沿C-C和D-D部分之间的部分的前截面示意图；
图2F所示的是包括图2B-2E中的透镜促动器的降低高度的折叠相机实施例；
图2G所示的是沿图2F的折叠相机实施例的D’-D’线截取的侧面；
图3A所示的是本发明具有顶部开孔的降低高度的折叠透镜促动器实施例的俯视立体示意图；
图3B所示的是图3A的促动器实施例没有设置上外壳的俯视立体示意图；
图3C所示的是图3A的促动器实施例的仰视立体示意图；
图3D所示的是图3B的促动器实施例的仰视立体示意图；
图3E所示的是图3A-3D的促动器实施例沿图3A中的A-A和B-B部分之间的部分的前视截面示意图；
图4A所示的是具有顶部开孔和底部开孔的降低高度的折叠透镜促动器实施例的俯视立体示意图；
图4B所示的是图4A的具有分离的上外壳的促动器实施例的仰视立体示意图；
图4C所示的是图4A的具有顶部开孔和底部开孔的促动器实施例的仰视立体示意图；
图4C所示的是图4A的促动器实施例在图4A中的H-H和I-I部分之间的侧视图；
图5A所示的是图4A-C的降低高度的折叠透镜促动器的立体分解图；
图5B所示的是图4A-C的降低高度的折叠透镜促动器的另一视角的立体分解示意图；
图6所示的是本发明降低高度的折叠透镜促动器中的电子次组件的立体分解示意图；
图7所示的是本发明降低高度的折叠透镜促动器中的基座次组件的立体分解示意图；
图8所示的是本发明降低高度的折叠透镜促动器中的透镜次组件的立体分解示意图；
图9所示的是本发明降低高度的透镜促动器中的OIS/AF板次组件的立体分解示意图；
图10A所示的是根据本发明某些方面的折叠相机透镜次组件的实施例及其各部分的立体分解示意图；
图10B所示的是本发明AF和OIS线圈相对于透镜光轴的定位的示意图；
图10C所示的是本发明AF和OIS线圈相对于透镜光轴的定位的另一示意图；
图10D所示的是图10A的透镜次组件中具有增加的顶部开孔的外壳的示意图；
图10E所示的是图10A的透镜次组件中具有增加的底部开孔的下部板体的示意图；
图11A和图11B所示的是所述透镜次组件中的第一VCM促动器的不同视角的立体分解示意图；
图11C和图11D所示的分别是中间支架中的轨道和基座中的轨道的立体示意图；
图12A和图12B所示的是所述透镜次组件中的第二VCM促动器的不同视角的立体分解示意图；
图12C和图12D所示的分别是中间支架中的轨道和基座中的轨道的立体示意图；
图13A和图13B所示的与驱动相关的透镜次组件的部件的示意图；
图14A和图14B所示的分别是顶部驱动次组件的立体分解示意图和组装后的立体示意图；
图14C和图14D所示的分别是沿图14A和图14B的顶部驱动次组件和棱镜的光轴截取的两个不同实施例的截面示意图；
图15所示的是包括直立式相机和具有如上和如下所公开的折叠相机的双相机的实施例的立体示意图。
具体实施方式
图1A所示为本发明折叠相机/折叠摄像装置100的实施例。折叠相机100包括载有透镜104的透镜促动器102、OPFE(例如，棱镜、镜子等)106和图像传感器108。相机100可以用来给拍摄对象或场景110拍摄。在一个实例中，沿着第一方向112(也称为“入口光轴(entrance optical axis)”)来自所述对象或场景110的光进入OPFE 106、被转向到第二方向114(也称为“透镜光轴”)、进入透镜促动器102、并且然后到达图像传感器108。透镜104可以包括若干透镜元件，这些透镜元件固定在一个镜筒(lens barrel)中或者在多个镜筒中。透镜104可具有固定焦距或变化(可变的)的焦距(“变焦距镜头”)。透镜104可以出于例如对焦(或自动对焦-AF)或光学图像稳定(OIS)的目的需要移动(或被驱动)。透镜104的驱动要求在所述透镜和其它诸如外壳122(可参阅图1B)的静止部件之间留有间隙。折叠相机100可以包括诸如用于OPFE 106的驱动机构(如在国际专利申请第PCT/IB2017/052383号中所揭露的)的其它部件、用于图像传感器108以防止散射光和机械损失的壳体(为简化而未显示)、和本领域已知的其它构件(为简化而未显示)。操作这样的折叠相机的更多细节可以在与本专利申请人共同拥有的第PCT/IB2015/056004、PCT/IB2016/052179和PCT/IB2017/058403号国际专利申请中找到，于此一起援引并入本专利申请中。
图1B所示的是沿图1A中的A-A到B-B截取的透镜促动器102的截面示意图。透镜促动器102具有介于外壳122的顶部(上部)部分(或“侧”)126的外表面140和外壳122的底部(下部)部分130的外表面128之间的促动器高度HA102。所述顶部外壳部分和底部外壳部分可以是具有垂直于第一方向112的表面的平面构件(即，具有正常对准(normal alignedwith)第一方向112的平面)。如在此所使用的，术语“顶部(top)”或“上部(upper)”指的是透镜促动器(及所述折叠相机)的一侧，所述侧沿着Y更接近于并且面对对象或场景110；而“底部(bottom)”、“下面(below)”或“下部(lower)”指的是所述透镜促动器(及所述折叠相机)的一侧，所述侧是最远的并且沿着Y面朝着离开所述拍摄对象或场景方向。沿着Y轴或者平行于所述第一光轴112来测量高度HA102，如下文所描述的。在本说明书中，“高度”、“部件高度”、“模组高度”、“促动器高度”或“相机(摄像装置)高度”指的是特定对象沿Y轴的尺寸，即沿着垂直于透镜光轴114并平行于入口光轴112面向所述对象的轴。
促动器高度HA102是透镜104的透镜高度HL、上部高度容余(upper heightpenalty)134和下部高度容余(lower height penalty)136的和。上部高度容余134被定义为在所述透镜的最顶部表面138和外顶部表面140之间的距离。下部高度容余136被定义为在所述透镜的最低(底部)表面124和外底部表面128之间的距离。换言之，上部高度容余134是上部外壳部分126的厚度和上部空气间隙142的大小的和，在透镜104和上外壳部分126之间要求设有所述上部空气间隙142，例如以允许所述透镜用于AF和/或OIS的驱动和移动。下部高度容余136是下部外壳部分130的厚度和下部空气间隙144的和，在透镜104和下部外壳部分130之间需要设有所述下部空气间隙144，例如以允许所述透镜用于AF和/或OIS的驱动和移动。反过来，高度HA102是所述透镜在Y方向(即HL)上的最大尺寸加上必要的空气间隙142和144、加上所述上部外壳部分126和下部外壳部分130的厚度的和。换言之，透镜促动器高度HA102是促动器120沿着所述Y方向的最大尺寸。
图1C所示为相似于相机100的另一折叠相机150。相机150包括具有固持所述透镜的透镜促动器102的透镜促动器部分、图像传感器固持部分152和棱镜固持部分154，所述图像传感器固持部分152包括图像传感器并具有高度HS，所述棱镜固持部分154包括OPFE 106并具有高度HP。另外地，红外(IR)滤波器156可定位于透镜104和图像传感器108之间，如图1D。图1D所示为图1C中的线B’-B’截取相机的侧面示意。在相机150中，折叠相机高度HFC由HP、HS和HA102的最大值限制。如此，HFC可以是由透镜促动器高度HA102来限制，并且HA102的减少可能导致的HFC的减少。换言之，折叠相机高度可以由所述透镜促动器高度限制(或者等于所述透镜促动器高度)。
图2A所示意的是本发明折叠相机的各构件，本发明折叠相机在示例性坐标系XYZ中标注为200。折叠相机200包括降低高度的透镜促动器202，所述透镜促动器202具有顶部开孔203、透镜204、OPFE 206和图像传感器208，也参阅图2-9。
OPFE 206将来自对象或场景210的光沿平行于Y方向的第一方向(入口光轴)212转向到平行于所述Z方向第二方向(透镜光轴)214，朝向图像传感器208。
图2B-2E提供透镜促动器202的各种视图。图2B所示为透镜促动器202的俯视立体示意图，图2C为除去上外壳部分216的透镜促动器202的俯视立体示意图。图2D所示为具有分离的上部外壳部分216的透镜促动器202的仰视立体示意图。箭头260显示上部外壳部分216安装的方向。图2E所示为促动器202沿图2A中的C-C和D-D部分之间的部分的截面示意图。顶部开孔203允许上部高度容余234比透镜促动器102的上部高度容余134小。上部高度容余(空气间隙)234在所述上部外壳部分216的透镜顶部表面238和外顶部表面224之间测量而得。上部高度容余(空气间隙)234等于沿着所述第一方向(Y轴)测量的透镜顶部表面238和外顶部表面224之间的空气间隙的大小。第二空气间隙232相对于空气间隙234位于透镜204的正对侧。空气间隙232在透镜204和底部外壳部分220的内表面236之间，并且允许透镜204相对于底部外壳部分220的移动。在一些实例中，HA202等于所述透镜高度HL加两个空气间隙234和232的尺寸加底部外壳部分220的厚度。示例性地，空气间隙234和/或232的尺寸可以是50-150μm，底部外壳部分220的厚度可以是100-150μm，并且透镜促动器高度HA202可以等于HL加250μm-500μm。所有其它尺寸都相等，折叠相机200中透镜促动器高度HA202会比折叠相机100中的透镜促动器高度HA102小。
相似于折叠相机200，图2F所示为本发明另一实施例的折叠相机并标注为250。相机250包括具有透镜促动器高度HA202的透镜促动器202，并载有透镜204。图像传感器208固定在图像传感器固持件252中。OPFE 206固定在棱镜固持件254中。另外地，在某些实施例中，IR滤波器256可选择地定位于透镜204和图像传感器208之间。图2G所示为沿图2F的折叠相机250的D’-D’线截取的侧视图。在相机250中，折叠相机高度HFC由HA202、HP和HS的最大值限定。如此，HA202的减少会导致HFC的减少。
可替换地，对于给定的折叠相机高度，具有更好的光学特性的更高的透镜(即具有大的HL的透镜)可在具有开孔的设计方案中使用，相对于没有开孔的设计。明显地，因其对于相同的光学特性具有更低的相机高度、或者由于对相同相机高度具有更好的光学特性，相机250的设计比相机150的设计具有优势。
图3A-3E提供透镜促动器302的第二实施例的各种视图，其中所述透镜促动器外壳314在底盖306中设有底部开孔304。透镜促动器302相似于透镜促动器202，并且能够以相似的方式安装在诸如折叠相机200的折叠相机中。图3A显示的是驱动透镜310的透镜促动器302的俯视图，图3B所示为没有上部外壳部分的透镜促动器302的俯视图。图3C所示为透镜促动器302的仰视图。图3D显示了没有上部外壳部分的透镜促动器302的仰视图，并且图3E所示为透镜促动器302沿图3A中的A-A和B-B部分之间的部分的截面示意图。底部开孔304允许更低的高度容余(空气间隙)336，并等于沿着所述第一方向(Y轴)测量的所述透镜的底部表面324和底部外壳部分306的外底部表面328之间的空气间隙。即，更低的高度容余336比图1A中的更低的高度容余136更小。相对于空气间隙336，第二空气间隙332位于透镜310的正对侧上。空气间隙232设于透镜310和上部外壳部分360的所述内表面362之间，并允许透镜310相对于上部外壳部分360的移动。在一些实例中，HA302等于HL加两个空气间隙332和336的尺寸加上部外壳部分360的厚度。示例性地，每个空气间隙332和336的高度可以是50-150μm，上部外壳部分360的厚度可以是100-150μm，并且HA302可以等于所述透镜高度HL加250μm-500μm。所有其它尺寸是相等的，相机300的透镜促动器高度HA302会比相机100的透镜促动器高度HA102更小。像透镜促动器202，透镜促动器302可以组合到折叠相机中，位于OPFE和图像传感器之间，以使得所述折叠相机的高度HFC等于所述透镜促动器的高度HA302。
图4A-4C提供驱动透镜410的折叠透镜促动器402的第三实施例的各种视图，其中透镜促动器外壳414具有底部开孔和顶部开孔。图4A显示了透镜促动器402的俯视图，图4B所示为具有分离的上外壳部分416的透镜促动器402的仰视图，并且图4C所示为透镜促动器402在图4A中G-G和H-H部分之间的截面示意图。箭头460显示的是上外壳部分216的安装方向。透镜促动器402包括具有像透镜促动器202中的开孔203的开孔403的上部外壳部分416、和具有像透镜促动器302中的开孔304的开孔404的底部外壳部分406。两个开孔403和404定位于透镜410的正相对的两侧上。因而，透镜促动器402结合了由透镜促动器202的顶部开孔203和透镜促动器302的底部开孔304提供的优势，并具有小于促动器102、202和302中的透镜促动器高度的最终透镜促动器高度HA402。在一些实例中，透镜促动器高度HA402等于所述透镜高度加两个空气间隙418的尺寸。示例性地，每个空气间隙418和432的大小可以是50-150μm，并且透镜促动器高度HA402可以等于HL加100μm或250μm或300μm。像透镜促动器202，透镜促动器402可以组合在折叠相机中，位于OPFE和图像传感器之间，以使得所述折叠相机的高度HFC等于所述透镜促动器的高度HA402。
图5A、5B、6、7、8和9显示了使用VCM驱动的示例性透镜促动器设计方案。这样的设计可以与透镜促动器202、302和402的外壳设计一起使用。
图5A和图5B分别显示了VCM 502的仰视和俯视立体分解图。VCM 502包括外壳506、OIS/AF板次组件508、四个上部球体510、透镜载座次组件512、透镜514、四个下部球体516、电子次组件530、基座次组件540和下部板522。VCM 502能够在两个正交方向上驱动如上文所描述的任何透镜，例如用于对焦和光学图像稳定。
图6所示为电子次组件530的立体分解图。电子次组件530包括OIS霍尔棒传感器(OIS Hall bar sensor)602、OIS线圈604、AF霍尔棒传感器(AF Hall bar sensor)606、第一刚性印刷电路板(PCB)608、第二刚性PCB610和柔性PCB612。本说明书上文和下文所描述的任何一种透镜的控制都可使用由霍尔棒传感器602和606允许的位置感测在闭环模式来实现。
图7所示为基座次组件540的立体分析图。基座次组件540包括AF VCM704、AF步进轭702和基座706。
图8所示为透镜载座次组件512的立体分解图。透镜载座次组件包括OIS VCM磁体804、OIS感测磁体802和透镜载座806。
图9所示为OIS/AF板次组件508的立体分解图。OIS/AF板次组件508包括AF电机磁体902、OIS步进轭904和OIS/AF板906。
图10-14显示的是使用VCM驱动的另一示例性透镜促动器。图10A所示为根据本发明某些方面的使用VMC驱动的透镜促动器1004的立体分解图。透镜促动器1004包括用于所述透镜和其它机械部件的保护的外壳1014、具有透镜光轴1012的透镜1016、透镜载座(固持件)1018、复数(例如四)个步进磁体1020a,b,c和d、OIS磁体1022、四个上部球体1024、AF磁体1026、中间支架1028、四个下部球体1030、基座1032、复数个(例如四个)上部步进轭1034a,b,c和d、AF霍尔传感器棒(Hall sensor bar)1036、AF线圈1038、用作旋转电子元件及其之间电性链路的平台的PCB1042、OIS霍尔传感器棒1044和用作所述相机的底部机械保护的下部板1048。在一些实施例中，所述步进轭中的一些可以设于第一表面上，而另一些步进轭可以设于第二表面上，其中所述第一表面和所述第二表面是平行的。
图10B和10C从两个不同的视角显示了AF线圈1038和OIS线圈1040相对于所述透镜光轴1012的定位。每个线圈具有体育场形状(stadium shape)，使得其具有两个长的尺寸(典型地是1-5mm长)和一个短的尺寸(典型地是0.1-0.5mm厚)。每个线圈典型地具有几十个绕组(例如，在非限制性范围50-250)，具有10-30ohm的示例性阻抗。所述线圈的所述长的尺寸所在的所述平面可被认为是相应的“线圈平面”。在所示的实例中，OIS线圈1040的“OIS线圈平面”平行于XZ平面，即它的两个长尺寸位于XZ平面里而它的短尺寸则沿着Y轴。在所示的实例中，AF线圈1038的“AF线圈平面”平行于YZ平面，即它的两个长尺寸位于YZ平面里而它的短尺寸沿着X轴。如此，在该实例中，所述OIS线圈平面垂直于所述AF线圈平面。在本发明的实施例中，OIS线圈1040面对OIS磁体1022(图10A)。所述OIS磁体是固定的(即，永久性的)磁体。磁体1022可以制造(例如，烧结，切割)为使得它具有变化的磁场极性：在其正X尺寸，OIS磁体1022具有面向所述负Y方向的磁场，而在其负X侧，OIS磁体1022具有面向所述正Y方向的磁场。一旦驱动OIS线圈1040中的电流，OIS磁体1022的磁场在OIS线圈1040上产生所述负或正Y方向的洛伦兹力(Lorenz force)。因此，在所述Y方向有相等的力施加在OIS磁体1022上。在XZ平面中具有OIS线圈1040具有这样的优势，当在驱动过程中，OIS磁体被保持在离OIS线圈1022恒定的距离处。即，用于OIS的洛伦兹力对于不同的AF位置是均匀的，并且所述OIS位置读数对于OIS移动/运动是线性的、和对于不同AF位置是均匀的。
在图10B所示的实例中，透镜光轴1012是沿Z方向。OIS和AF平面的每一个平行于透镜光轴1012。另外，相对于由所述第一光轴1010和所述第二(透镜)光轴1012界定的平面，所述OIS线圈和所述AF线圈位于此平面的相对侧上。此特点具有降低所述两个VCM的磁场干涉的优点。
在实施例中，AF线圈1038面对AF磁体1026。所述AF磁体是固定的(即，永久性的)磁体。AF磁体1026可以制作(例如烧结，切割)为使得它具有变化的磁场极性：在其正Z尺寸上，AF磁体1026具有面对所述负X方向的磁场，而在其负Z侧OIS磁体1022具有面对所述正X方向的磁场。一旦驱动AF线圈1038里的电流，AF磁体1026的所述磁场在AF线圈1038上在所述负或正Z方向上产生洛伦兹力。因此，在所述Z方向上对AF磁体1026施加相等的力。在YZ平面里具有AF线圈1038具有这样的优势，在驱动过程中，所述AF磁体保持在离OIS线圈1040恒定距离处。即，用于AF的所述洛伦兹力对于不同OIS位置是均匀的，并且所述AF位置读数对于AF移动来说是线性的和对于不同OIS位置来说是均匀的。
图10D所示为类似于VCM 1004中的外壳1014的外壳1014’，其具有增加的顶部开孔1062。图10E所示为相似于VCM 1004的下部板1048的下部板1048’，其具有增加的底部开孔1064。开孔1062和1064以相似于上文描述的开孔203和304的方式降低VCM 1004的高度。关于顶部和底部开孔的好处，实施例202、302、402的描述适用于VCM 1004的描述并可用于VCM1004中。
图11A和11B显示了包括在透镜促动器1004的第一VCM促动器1100的两个不同视角的分解示意图。在实例中，VCM促动器1100可用于AF。在另一实例中，VCM促动器1100可用于OIS。在VCM促动器1100中，顶部驱动次组件1110相对于AF静止次组件1120在平行于光轴1012的方向是可动的。顶部驱动次组件1110包括透镜1016、透镜固持体1018、中间支架1028、AF磁体1026和四个步进磁体1020a,b,c和d、OIS磁体1022、和四个上部球体1024。中间支架1028和AF磁体1026形成中间驱动次组件1130。AF静止次组件1120包括下部步进轭1050、OIS霍尔传感器棒1044、印刷电路板1042、OIS线圈1040、AF线圈1038、AF霍尔传感器棒1036、四个上部步进轭1034a,b,c和d、以及基座1032(在图示中仅有部分可见)。中间驱动次组件1130相对AF静止次组件1120在平行于光轴1012的方向上是可动的，并且相对于透镜驱动次组件1210在垂直于光轴1012的方向上是可移动的。
图11C和11D分别显示了在中间支架1028中的四个轨道1052和在基座1032中的四个轨道1054。尽管轨道1054中的一个隐在图11D中，本领域技术人员会理解其位置与其他可见的轨道是对称的。
在VCM促动器1100中，所述四个轨道1052中的每一个面对轨道1054中的对应轨道，而下部球体1030中的一个球位于所述轨道之间。所述轨道和球结构限制了顶部驱动次组件1110在平行于光轴1012的方向上相对AF静止次组件1120的移动。另外，由于磁体1020的磁力和上部步进轭1034(可参下)，顶部驱动次组件1110在所述Y方向上被拉向AF静止次组件1120；而球体1030在所述Y方向上保持顶部驱动次组件1110和AF静止次组件1120之间的距离恒定。在本说明书中，相对移动部件的术语“恒定距离(constant distance)”指的是在垂直于移动方向的方向上所述部件之间的距离是恒定的，可具有±10μm、±30μm、±50μm、或者甚至是±100μm的公差。
图12A和12B所示为透镜次组件10004的第二VCM促动器1200的俯视和仰视图。VCM促动器1200包括相对OIS静止次组件1220为可移动的透镜驱动次组件1210。VCM促动器1200可用于OIS。透镜驱动次组件1210包括透镜1016、透镜固持体1018、四个步进磁体1020和OIS磁体1022(其也是顶部驱动次组件1110的部分)。OIS静止次组件1220包括透镜固持体1018、中间支架1028、AF磁体1026、AF静止次组件1120和所述四个下部球体1030。
图12C和12D所示分别为透镜固持体1018中的四个轨道和中间支架1028中的四个轨道1058。在VCM促动器1200中，所述四个轨道1056的每一个面对轨道1058中对应的轨道，而上部球体1024的一个球体设于所述轨道之间。所述轨道和球体结构限制透镜驱动次组件1210在垂直于光轴1012的方向上相对OIS静止驱动次组件1220的移动。另外，由于磁体1020a,b,c和d的磁力和步进轭1034a,b,c和d(可参阅下文)，透镜驱动次组件1210在所述Y方向上被拉向OIS静止次组件1220，而上部球体1024保持透镜驱动次组件1210和OIS静止次组件1220之间的距离在所述Y方向上恒定。
在一些实施例中，所述透镜驱动次组件被拉向所述静止次组件，而中间驱动次组件位于二者之间。
在使用促动器1100用于AF时，AF线圈1038中的电流产生作用于AF磁体1026的力，在平行于透镜光轴1012的方向(例如沿着所述正或负Z方向)驱动中间支架1028。中间支架1028固持住透镜驱动次组件1210，并且当在所述AF方向移动时带着透镜驱动次组件1210一起移动，使得透镜1016被操作来根据光学要求在图像传感器1006上对焦。通过在位于中间支架1028中的所述四个对应的轨道1052中、以及位于基座1032中的四个对应轨道1054中滚动和/或滑动所述四个下部球体1030来引导所述AF的移动。
在使用促动器1200用于OIS时，OIS线圈1040中的电流产生作用于OIS磁体1022的力，在垂直于所述透镜光轴1012并且平行所述X轴(如在示例性坐标系XYZ中所显示的)的方向上驱动透镜固持体1018。在这个移动过程中，透镜固持体1018(其固持住1016)和所述透镜在任意OIS方向一起移动。通过在位于透镜固持体1018上的所述四个对应的轨道1052中、以及位于所述中间支架1028上的四个对应轨道1054中滚动和/或滑动所述四个下部球体1030来引导所述OIS的移动。
设于所述透镜固持体1018的所述四个步进磁体1020a,1020b,1020c和1020d与位于AF静止次组件1120上的四个步进轭1034a,1034b,1034c和1034d相关联，产生由箭头所指示的在垂直于光轴1012方向上的步进力。步进磁体1020a-d和步进轭1034a-d在图13A中可见，显示VCM 1100的立体分解图，而图13B仅显示所述磁体和轭沿着所述力的方向，其指示在负Y方向上。在实施例中，透镜驱动次组件1210被拉向AF静止次组件1120，而OIS次组件1220设于二者之间。位于透镜驱动次组件1210和OIS静止次组件1220之间的上部球体1024防止所述两个次组件之间的接触。类似地，位于OIS静止次组件1220和AF静止次组件1120之间的下部球体1030防止所述两个次组件之间的接触。同时，产生在四个步进磁体1020和四个步进轭1034之间的所述拉力将促动器1100固持为一个单元/整体，并防止所有移动部件分离开。在一些实例中，所述三个步进磁体仅用于步进，而所述四个磁体用于步进和感测。
图14A和14B分别显示顶部驱动次组件1110的立体分解图和组装示意图。在一些实施例中，透镜固持体1018具有允许光从OPFE穿过到达透镜1016的开孔1402。开孔1402由壁体1404a,b,c,和d围绕。在实施例中，中间支架1028包括壁体1406a,b,c和d。壁体1406b可用来增加机械强度和所述轨道之间的连接。图14C和14D显示两个不同的实施例沿顶部驱动次组件1110和棱镜1410的光轴的截面示意图。图14C和14D所示的实施例描述了壁体1406b和1404b的两个相对的位置。在图14C的实施例中，壁体1406b位于壁体1404b(在所述-Y方向)的下方。
相对地，在图14D的实施例中壁体1406b’代替壁体1406b，并位于壁体1404b旁边(在所述-Z方向)。距离1408指示从棱镜到顶部驱动次组件1110的最小距离。距离1408由顶部驱动次组件1110的用于AF的一次冲程(a stroke for AF)来决定，如光学需要和组装公差及机械需要所要求的。距离1408在两种布置(图14C和14D)中都是恒定的。因而，图14C中的布置具有优势，由于它允许沿所述光轴方向(-Z方向)更短的促动器，即折叠相机1000(图10A)长度的减小。
图15所示为双相机1500，其包括直立式相机1502和折叠相机1504。折叠相机1504可包括类似于上文描述的任何促动器/VCM的透镜促动器，例如促动器/VCMs 102、202、302、402、502或1004。
尽管本说明书中描述了有限数据的实施例，然而应理解的是可以对这些实施例进行多种改变、修改和其它的应用。总地来说，本发明不限于本说明书中的实施例，而仅由权利要求书的范围界定。
本说明书所提到的所有参考文献都全文并入本说明书中，如同每个参考文献被明确和单独指出要被包括到本发明中去的程度。另外，所引用的或指出的任何参考文献不应被解释为承认这些参考文献可作为本发明的现有技术。

Claims (50)

1.一种折叠摄像装置，包括：
a)可移动的透镜，定位在光路折叠元件(OPFE)和图像传感器之间的光路中，其中所述OPFE将光从第一方向转向到第二方向，并且其中所述透镜包括平行于所述第二方向的透镜光轴、大体上与所述第一方向对准的透镜高度、第一透镜表面和正对所述第一透镜表面的第二透镜表面，所述第一透镜表面和所述第二透镜表面位于垂直所述第一方向的平面里；以及
b)外壳，至少部分围绕所述透镜，并且沿着所述第一方向包括第一外壳部分和第二外壳部分，所述第一外壳部分具有位于所述透镜的第一侧上的第一开孔，所述外壳在所述透镜完全相对的第二侧上没有开孔，其中所述第一透镜表面沿所述第一方向相对所述第一外壳部分的外表面距离第一空气间隙，其中所述第二透镜表面沿所述第一方向相对所述第二外壳部分的内表面距离第二空气间隙，其中所述第二外壳部分具有第二外壳厚度，并且其中所述折叠摄像装置具有大体上与所述第一方向对准的摄像装置高度，所述摄像装置高度大体上等于所述透镜高度、所述第一空气间隙、所述第二空气间隙和所述第二外壳部分厚度的总和。
2.如权利要求1所述的折叠摄像装置，其中所述第一空气间隙和所述第二空气间隙中的每一个处于10-50μm的范围内。
3.如前述权利要求1所述的折叠摄像装置，其中所述第一空气间隙和所述第二空气间隙中的每一个处于10-100μm的范围内。
4.如前述权利要求1所述的折叠摄像装置，其中所述第一空气间隙和所述第二空气间隙中的每一个处于10-150μm的范围内。
5.如前述权利要求1所述的折叠摄像装置，其中所述透镜可移动用于对焦。
6.如前述权利要求1所述的折叠摄像装置，其中所述透镜可移动用于光学图像稳定。
7.如前述权利要求1所述的折叠摄像装置，其中所述透镜在单个平面里可沿两个方向移动以用于对焦和光学图像稳定，所述单个平面垂直于所述第一方向。
8.如前述权利要求1-7中任一项所述的折叠摄像装置，其中所述折叠摄像装置具有不超过所述透镜高度多于600μm的高度。
9.如前述权利要求1-7中任一项所述的折叠摄像装置，和直立式摄像装置一起包括在双摄像装置里。
10.一种折叠摄像装置，包括
a)可移动的透镜，定位在光路折叠元件(OPFE)和图像传感器之间的光路中，其中所述OPFE将光从第一方向转向到第二方向，并且其中所述透镜包括平行于所述第二方向的透镜光轴、大体上与所述第一方向对准的透镜高度、第一透镜表面和正对所述第一透镜表面的第二透镜表面，所述第一透镜表面和所述第二透镜表面位于垂直所述第一方向的平面里；以及
b)外壳，至少部分围绕所述透镜，并且沿着所述第一方向包括第一外壳部分和第二外壳部分，所述第一外壳部分具有位于所述透镜的第一侧上的第一开孔，所述第二外壳部分具有位于正对所述透镜的第二侧上的第二开孔，其中所述第一透镜表面沿所述第一方向相对所述第一外壳部分的外表面距离第一空气间隙，其中所述第二透镜表面沿所述第一方向相对所述第二外壳部分的外表面距离第二空气间隙，并且其中所述折叠摄像装置具有大体上与所述第一方向对准的摄像装置高度，所述摄像装置高度大体上等于所述透镜高度、所述第一空气间隙和所述第二空气间隙的总和。
11.如权利要求10所述的折叠摄像装置，其中所述第一空气间隙和所述第二空气间隙中的每一个处于10-50μm的范围内。
12.如前述权利要求10所述的折叠摄像装置，其中所述第一空气间隙和所述第二空气间隙中的每一个处于10-100μm的范围内。
13.如前述权利要求10所述的折叠摄像装置，其中所述第一空气间隙和所述第二空气间隙中的每一个处于10-150μm的范围内。
14.如前述权利要求10所述的折叠摄像装置，其中所述透镜可移动用于对焦。
15.如前述权利要求10所述的折叠摄像装置，其中所述透镜可移动用于光学图像稳定。
16.如前述权利要求10所述的折叠摄像装置，其中所述透镜在单个平面里可沿两个方向移动以用于对焦和光学图像稳定，所述单个平面垂直于所述第一方向。
17.如前述权利要求11-16中任一项所述的折叠摄像装置，其中所述折叠摄像装置具有不超过所述透镜高度多于400μm的高度。
18.如前述权利要求11-16中任一项所述的折叠摄像装置，其中所述折叠摄像装置具有不超过所述透镜高度多于300μm的高度。
19.如前述权利要求11-16中任一项所述的折叠摄像装置，和直立式摄像装置一起包括在双摄像装置里。
20.一种用于移动透镜的透镜促动器，所述透镜具有平行于第二方向的透镜光轴和大体上与第一方向对准的透镜高度，所述第二方向大体上垂直于所述第一方向，所述促动器包括：至少部分围绕所述透镜的外壳，所述外壳沿所述第一方向包括具有位于所述透镜第一侧上的第一开孔的第一外壳部分和第二外壳部分，所述外壳在所述透镜的完全相对的第二侧上没有开孔，其中第一透镜表面沿所述第一方向相对所述第一外壳部分的外表面距离第一空气间隙，其中第二透镜表面沿所述第一方向相对所述第二外壳部分的内表面距离第二空气间隙，其中所述第二外壳部分具有第二外壳厚度，并且其中所述折叠摄像装置具有大体上与所述第一方向对准的摄像装置高度，所述摄像装置高度大体上等于所述透镜高度、所述第一空气间隙、所述第二空气间隙和所述第二外壳部分厚度的总和。
21.如权利要求20所述的促动器，其中所述第一空气间隙和所述第二空气间隙中的每一个处于10-50μm的范围内。
22.如前述权利要求20所述的促动器，其中所述第一空气间隙和所述第二空气间隙中的每一个处于10-100μm的范围内。
23.如前述权利要求20所述的促动器，其中所述第一空气间隙和所述第二空气间隙中的每一个处于10-150μm的范围内。
24.如前述权利要求20所述的促动器，其中所述透镜可移动用于对焦。
25.如前述权利要求20所述的促动器，其中所述透镜可移动用于光学图像稳定。
26.如前述权利要求20所述的促动器，其中所述透镜在单个平面里可沿两个方向移动以用于对焦和光学图像稳定，所述单个平面垂直于所述第一方向。
27.如前述权利要求20-26中任一项所述的促动器，其中所述折叠摄像装置具有不超过所述透镜高度多于600μm的高度。
28.一种用于移动透镜的透镜促动器，所述透镜具有平行于第二方向的透镜光轴和大体上与第一方向对准的透镜高度，所述第二方向大体上垂直于所述第一方向，所述促动器包括：至少部分围绕所述透镜的外壳，所述外壳沿所述第一方向包括第一外壳部分和第二外壳部分，所述第一外壳部分具有位于所述透镜第一侧上的第一开孔，所述第二外壳部在所述透镜的完全相对的第二侧上设有第二开孔，其中第一透镜表面沿所述第一方向相对所述第一外壳部分的外表面距离第一空气间隙，其中第二透镜表面沿所述第一方向相对所述第二外壳部分的外表面距离第二空气间隙，并且其中所述折叠摄像装置具有大体上与所述第一方向对准的摄像装置高度，所述摄像装置高度大体上等于所述透镜高度、所述第一空气间隙和所述第二空气间隙的总和。
29.如权利要求28所述的促动器，其中所述第一空气间隙和所述第二空气间隙中的每一个处于10-50μm的范围内。
30.如前述权利要求28所述的促动器，其中所述第一空气间隙和所述第二空气间隙中的每一个处于10-100μm的范围内。
31.如前述权利要求28所述的促动器，其中所述第一空气间隙和所述第二空气间隙中的每一个处于10-150μm的范围内。
32.如前述权利要求28所述的促动器，其中所述透镜可移动用于对焦。
33.如前述权利要求28所述的促动器，其中所述透镜可移动用于光学图像稳定。
34.如前述权利要求28所述的促动器，其中所述透镜在单个平面里可沿两个方向移动以用于对焦和光学图像稳定，所述单个平面垂直于所述第一方向。
35.如前述权利要求28-34中任一项所述的促动器，其中所述折叠摄像装置具有不超过所述透镜高度多于600μm的高度。
36.如前述权利要求28所述的促动器，其中所述折叠摄像装置具有不超过所述透镜高度多于400μm的高度。
37.如前述权利要求28所述的促动器，其中所述折叠摄像装置具有不超过所述透镜高度多于250μm的高度。
38.一种折叠摄像装置，包括：具有透镜高度的透镜，所述透镜设于光路折叠元件和图像传感器之间的光路中、并且至少在一个方向上是可移动的，其中所述折叠摄像装置具有不超过所述透镜高度多于500μm的高度。
39.如前述权利要求38所述的促动器，其中所述折叠摄像装置具有不超过所述透镜高度多于400μm的高度。
40.如前述权利要求38所述的促动器，其中所述折叠摄像装置具有不超过所述透镜高度多于250μm的高度。
41.如前述权利要求38-40任一项所述的折叠摄像装置，和直立式摄像装置一起包括在双摄像装置里。
42.一种折叠摄像装置，包括：在至少一个方向上移动透镜的透镜促动器，包括至少部分围绕所述透镜并具有外壳厚度的外壳，所述透镜具有透镜高度、位于光路折叠元件和图像传感器之间的光路中、并在所述至少一个方向上是可移动的，其中所述折叠摄像装置具有的高度小于所述透镜高度、从所述透镜到所述外壳的第一空气间隙的尺寸、从所述透镜到所述外壳的第二空气间隙的尺寸和所述外壳厚度的两倍的总和。
43.一种折叠摄像装置，包括：用于在至少一个方向移动透镜的透镜促动器，包括至少部分围绕所述透镜并具有外壳厚度的外壳，所述透镜具有透镜高度、设于光路折叠元件和图像传感器之间的光路中、并在所述至少一个方向是可移动的，其中所述折叠摄像装置具有的高度小于所述透镜高度、从所述透镜到所述外壳的外表面的第一空气间隙的尺寸、从所述透镜到所述外壳的第二空气间隙和所述外壳厚度的总和。
44.一种促动器，用于驱动具有用于自对焦(AF)和光学图像稳定(OIS)的透镜光轴的透镜，所述促动器包括：
a)静止次组件，所述静止次组件包括具有OIS线圈平面的OIS线圈和具有AF线圈平面的AF线圈；以及
b)透镜驱动次组件，所述透镜驱动次组件相对所述静止次组件是可移动的、并且包括固持所述透镜的透镜固持件；
其中，所述OIS线圈平面垂直于所述AF线圈平面，并且其中所述透镜光轴位于所述OIS线圈平面和所述AF线圈平面之间。
45.如前述权利要求45所述的促动器，其中所述静止次组件进一步包括复数个上部步进轭，其中所述透镜驱动次组件进一步包括连接到所述复数个上部步进轭的复数个步进磁体，并且其中所述复数个上部步进轭和所述复数个步进磁体可操作来产生在垂直于所述透镜光轴的方向上的步进力，以实现步进。
46.如前述权利要求45所述的促动器，进一步包括用于AF和OIS的中间驱动次组件，其设于所述静止次组件和所述透镜顶部驱动次组件之间。
47.如前述权利要求46所述的促动器，其中所述静止次组件进一步包括OIS霍尔传感器棒，其与所述步进磁体中的一个一起执行位置感测。
48.如前述权利要求46所述的促动器，其中所述复数个步进轭中的一些轭位于第一表面上，其中所述复数个步进轭中的其它轭位于第二表面上，并且其中所述第一表面和所述第二表面是平行的。
49.如前述权利要求45-49中任一项所述的促动器，包括在折叠摄像装置中。
50.一种折叠摄像装置，包括：
a)具有透镜光轴的透镜；
b)用于将光从第一方向转向到第二方向的光路折叠元件，所述第二方向大体上与所述透镜光轴对准；
c)图像传感器；以及
d)用于驱动所述透镜以自动对焦(AF)和光学图像稳定(OIS)的促动器，所述促动器包括AF音圈电机(VCM)，所述AF音圈电机包括位于AF平面里的AF线圈和OIS VCM，所述AF线圈可操作来在AF方向上移动所述透镜，所述OIS VCM包括位于OIS平面里的OIS线圈、并可操作来在OIS方向上移动所述透镜，其中所述AF平面和所述OIS平面彼此垂直，并且其中所述两个VCMs设置在由所述第一方向和所述第二方向界定的平面的相对侧上。
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