CN116263532A - 包括具有可调透镜、实现可调透镜的高效对准的透镜镜筒的光学器件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光学器件，包括：具有可调光焦度的可调透镜，以及沿中心轴线延伸的透镜镜筒，透镜镜筒包括包围透镜镜筒的内部空间的圆周侧壁，以容纳可调透镜，其中可调透镜由透镜镜筒承载并至少部分地布置在透镜镜筒的内部空间中、相对于中心轴线相隔一定高度，其中透镜镜筒包括第一横截面和第二横截面，所述横截面沿中心轴线彼此相交，其中透镜镜筒包括在可调透镜的所述高度处沿第一横截面延伸的第一直径以及沿第二横截面延伸的第二直径，其中第一直径小于第二直径，并且其中透镜镜筒包括形成在所述第一横截面附近侧壁的至少一个开口，其中可调透镜布置在邻近所述至少一个开口的内部空间中。

Description

包括具有可调透镜、实现可调透镜的高效对准的透镜镜筒的 光学器件

技术领域

本发明涉及一种光学器件以及用于制造这种光学器件的方法。

背景技术

关于光学器件，经常出现的挑战是，将可调透镜，例如液体透镜集成至光学器件中。尤其是，在仅需要小的安装空间的相对小的系统中，需要将光学器件的透镜精确对准彼此可能是困难的任务。

发明内容

基于以上，本发明将要解决的问题是提供一种光学器件，以及当在透镜镜筒的内部空间组装可调透镜和所述至少一个其他光学部件(例如刚性透镜)时允许可调透镜对准光学器件的至少一个其他光学部件和/或透镜镜筒的方法，该内部空间用于承载可调透镜和所述至少一个其他光学部件。

此问题通过具有权利要求1的特征的光学器件以及具有权利要求14的特征的方法来解决。

本发明的这些方面的优选实施例在相应的从属权利要求中陈述并在下面描述。

根据权利要求1，公开了一种光学器件，包括：

可调透镜，具有可调光焦度，以及

透镜镜筒，沿中心轴线延伸，透镜镜筒包括圆周侧壁，包围透镜镜筒的内部空间以容纳可调透镜，其中可调透镜由透镜镜筒承载并且至少部分地布置在透镜镜筒的内部空间中，沿中心轴线与透镜镜筒的一端相隔一定距离，

其中透镜镜筒包括形成所述端的第一段，以及通过过渡区域连接至第一段的第二段，其中所述过渡区域布置在所述距离处，

并且其中透镜镜筒包括形成在侧壁的至少一个开口，其中可调透镜邻近所述至少一个开口布置。

本发明因此提供了简单而高效的、最简单可行的机械连接，当可调透镜布置在带有静态透镜的透镜镜筒中时，用于控制可调透镜。当可调透镜位于多个静态部件之间的中间时，这是特别困难的。如果可调透镜是镜筒中的最后或第一个光学元件，触及的问题更少。

根据一个实施例，所述至少一个开口至少部分地形成在透镜镜筒的过渡区域中。

根据一个实施例，至少一个开口具有连续狭缝的形状，从过渡区域的该端伸出。尤其是，镜筒包括多个具有连续狭缝形状的开口，从过渡区域的该端伸出。例如，多个开口沿侧壁的周长均匀分布。多个开口可以相对于中心轴线对称分布。例如，狭缝以垂直于中心轴线的方向完全延伸穿过侧壁。尤其是，透镜镜筒包括多个开口，其中每个开口具有从过渡区域的该端伸出的连续狭缝形状。尤其是，多个开口相对于中心轴线对称分布。

根据一个实施例，刚性透镜布置在该端与可调透镜之间的透镜镜筒内。尤其是，另一刚性透镜布置在面向第二段的可调透镜一侧上。尤其是，另一刚性透镜布置在透镜镜筒的内部空间的第二段内。换言之，可调透镜沿着中心轴线布置在刚性透镜与另一刚性透镜之间。尤其是，刚性透镜在第一段具有非圆形，尤其是非圆轮廓，沿中心轴线的俯视图可见。例如，相比圆形轮廓，刚性透镜具有凹部，其中凹部具有圆形部分的形状。凹部布置为邻近开口。尤其是，透镜镜筒包括多个开口，并且刚性透镜包括多个凹部，其中凹部分别邻近开口。

根据一个实施例，第一段包括垂直于中心轴线的第一外径，并且第二段包括垂直于中心轴线的第二外径，其中第一外径(D1)大于第二外径(D2)。因此，换言之，透镜镜筒具有两个不同的直径，其中可调透镜优选布置在透镜镜筒的台阶区域内，即发生所述直径之间的过渡处，这样实现了不仅从侧面，还从沿中心轴线，尤其是光轴的方向控制可调透镜。更进一步，致动器可放置于透镜镜筒外侧的包括较小直径的段内。尤其是，形成在透镜镜筒的至少一个开口还可以布置在所述台阶的正面上。

根据另一实施例，过渡区域包括侧壁外表面的台阶，其中所述至少一个开口至少部分地形成在所述台阶。

有利地，由于至少一个开口，当可调透镜按照预期布置在透镜镜筒的内部空间中，可调透镜是可触及的，并因此允许以方便的方式从内部空间外侧控制可调透镜的调试状态(例如其光焦度)。

当组装光学器件、通过部件观察并基于成像质量评估部件的正确对准时，这是特别理想的。此程序称为“光学主动对准”。本发明特别适用于此程序，因为可调透镜在组装期间可触及并因此允许在组装时控制可调透镜的调试状态。更进一步，可调透镜在组装之后也是可触及的，并因此实现了在组装光学器件的操作期间以简单且高效的方式改变可调透镜的调试状态。

光学器件可包括——除了可调透镜之外——至少一个刚性透镜，特别是多个液体透镜。进一步，可调透镜可布置在两个相邻的刚性透镜之间。透镜镜筒可因此容纳一叠透镜，在它们之中的是可调透镜。

根据光学器件的优选实施例，光学器件包括至少一个调试元件，用于调试可调透镜的光焦度，其中形成于透镜镜筒的侧壁上的所述至少一个开口为至少一个调试元件想可调透镜的通路。

进一步，在一实施例中，至少一个调试元件配置为沿可调透镜的光轴移动，以调试光焦度。可替换地或附加地，调试元件配置为绕可调透镜的光轴转动。

更进一步，根据光学器件的实施例，透镜镜筒的中心轴线与可调透镜的光轴重合。

进一步，在光学器件的实施例中，光学器件包括耦合至至少一个调试元件的致动器，致动器配置为沿光轴移动调试元件，和/或绕光轴转动调试元件。

进一步，在一实施例中，致动器布置在面向透镜镜筒的侧壁的第一横截面上。尤其是，致动器布置在第一横截面上意味着所述第一横截面与致动器的一部分相交。

进一步，根据本发明的光学器件的优选实施例，可调透镜包括限定了填充有透明液体的容积的容器，其中容器包括邻近所述液体、透明且可弹性变形的膜，以及附接至所述膜的透镜整形器，透镜整形器或容器连接至至少一个调试元件，以调试可调透镜的光焦度。

尤其是，在一实施例中，透镜整形器是环状元件。进一步，在一实施例中，透镜整形器限定了膜的光学有效面积，其包括可调曲率，该可调曲率可通过沿可调透镜的光轴移动透镜整形器来调试，这样引起所述面积的曲率的相应变化(例如从不明显的隆起变成对应于增大的光焦度的更明显隆起)。膜的光学有效面积还可以呈现为平坦的或者甚至是凹的状态。取代移动透镜整形器并将容器保持在固定位置，还可以在将透镜整形器保持在固定位置的同时移动容器。在此，容器耦合至至少一个调试元件。

更进一步，根据替代实施例，可调透镜包括限定了填充有透明液体的容积的容器，其中容器包括邻近所述液体、透明且可弹性变形的第一膜，邻近所述液体、相对的透明且可弹性变形的第二膜，以及连接至第二膜的透明板构件(作为对所述透镜整形器的替选)，其中板构件连接至至少一个调试元件，以调试可调透镜的光焦度。

尤其是，在一实施例中，板构件可以是平面圆形板构件。尤其是，在一实施例中，第一膜包括可调曲率，其能够通过沿可调透镜的光轴移动板构件来调试，这引起所述曲率的相应变化(例如从不明显的隆起变成对应于增大的光焦度的更明显隆起)。膜的光学有效面积还可以呈现为平坦的或者甚至是凹的状态。取代将板构件连接至至少一个调试元件并将容器保持在固定位置，在将板构件保持在固定位置的同时，能够移动容器(即连接至至少一个调试元件)。

更进一步，根据本发明的光学器件的另一实施例，致动器是音圈，包括至少一个磁体，特别是两个相反的磁体，以及包围磁体的线圈。各个磁体通过弹簧结构弹性支撑在透镜镜筒上，其中至少一个调试元件连接至至少一个磁体，特别是连接至至少一个磁体的顶侧。在两个相反磁体的情况下，可提供两个调试元件，其中每个调试元件连接指其中一个磁体，特别是连接至相关磁体的顶侧。

进一步，根据优选实施例，容器包括圆周壁，其包括在透镜镜筒的侧壁的至少一个开口附近、靠在透镜镜筒上的至少一个扩大区段。尤其是，在两个调试元件的情况下，可提供透镜镜筒的侧壁的两个相对开口，并且容器的壁可包括两个这样的扩大区段，各自靠在透镜镜筒的相关开口附近。

根据一实施例，光学器件是物镜，特别是摄像机的物镜，特别是移动电话的摄像机。

尤其是，透明液体是以下其中之一：水，油、尤其是硅基油，丙三醇。

更进一步，各个透明且可弹性变形的膜可由PDMS支撑或包括PDMS。

根据本发明的再一方面，公开了一种用于制造尤其是根据本发明的光学器件的方法，其中该方法包括以下步骤：

将至少一个刚性透镜和带有可调光焦度的可调透镜布置在透镜镜筒的内部空间，内部空间由透镜镜筒的圆周侧壁包围，使得可调透镜邻近形成在透镜镜筒的圆周侧壁上的至少一个开口来布置，

在光学反馈下相对于刚性透镜和/或透镜镜筒对准可调透镜，其中定位元件保持可调透镜的预定义调试状态，

将至少一个调试元件可操作地连接至可调透镜，其中调试元件延伸穿过至少一个开口，使得可调透镜的光焦度通过相对于透镜镜筒移动调试元件而可调整，并且

将至少一个调试元件连接至致动器。

在此处以及下文中，“光学反馈”指的是用于调整参数的方法，其中测试图案借助刚性透镜和可调透镜来成像，其中图像借助传感器来捕获。取决于光学反馈的参数基于所成像的测试图案特性来选择，该测试图案借助传感器来捕获。参数可以是在进程步骤b)的对准期间的相对位置或在方法步骤e)中为了借助致动器实现专门的调试状态的、施加至致动器的电流。

尤其是，开口具有连续狭缝的形状，从过渡区域的该端伸出。尤其是，镜筒包括多个具有连续狭缝形状的开口，从过渡区域的该端伸出。在方法步骤c)中，调试元件插入至透镜镜筒的该端处的狭缝状开口中，并且然后调试元件沿中心轴线移动，以将调试元件机械附接至可调透镜。

刚性透镜或布置在第一段的多个刚性透镜分别具有凹部，其中凹部邻近开口。因此在方法步骤c)中，调试元件在内部空间中沿光轴从该端向可调透镜移动，其中调试元件穿过刚性透镜的凹部。

根据一个实施例在方法步骤e)中，其在方法步骤d)之后执行，光学器件在光学反馈下校准。在校准期间，电流施加至致动器，直至得到光学器件的期望光学性能。光学性能借助所成像的测试图案来确定。

附图说明

下面结合附图对本发明的进一步特征和优点以及本发明的实施例进行描述，其中

图1示出了根据本发明的光学器件的实施例，其中左手侧示出了光学器件的透镜镜筒的俯视图，中间部分示出了沿第一横截面(A)的透镜镜筒横截面图，并且右手侧示出了沿第二横截面(B)的透镜镜筒横截面图，

图2示出了根据图1的透镜镜筒内部空间中堆叠刚性透镜以及可调透镜的示范性流程，

图3示出了将根据图2组装的透镜镜筒安装至致动器，以调试可调透镜的光焦度并最终将透镜镜筒和致动器安装至图像传感器的示范性流程，

图4示出了可与本发明一起使用的可调透镜的实施例，其中可调透镜包括限定了填充有透明液体的容积的容器，可调透镜进一步包括透镜整形器，用于调试可调透镜的透明且可弹性变形的膜的曲率，其中所述膜部分界定了所述容积，

图5示出了可与本发明一起使用的可调透镜的替代实施例，取代透镜整形器，可调透镜包括附接至透明且可弹性变形的膜的平面透明板构件，容器进一步包括相对的透明且可弹性变形的膜，使得相对膜的曲率可借助板构件来调试，以便调整可调透镜的光焦度，

图6示出了将根据图4或图5的可调透镜布置在透镜镜筒的内部空间中的示范性流程，

图7示出了将至少一个调试元件连接至各个被布置在透镜镜筒的内部空间中的可调透镜的示范性流程，

图8和9以示意性截面图和沿光轴以示意性俯视图示出了光学器件的示例性实施例，以及

图10示出了本发明的一个方面的示意性截面图，根据该方面，可调透镜由刚性透镜或刚性透明窗口板代替，

图11示出了本发明的另一实施例的示意性截面图，其中可调透镜借助至少一个磁体和线圈来致动，以及

图12示出了图11实施例的示意性俯视图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的光学器件1的实施例，其中光学器件1包括具有可调光焦度的可调透镜2，以及沿中心轴线z延伸的透镜镜筒3，透镜镜筒3包括包围内部空间31的圆周侧壁30。透镜镜筒3进一步包括两个孔31a、31b，其彼此沿中心轴线z的方向反向布置，并且光穿过它们可进入或离开透镜镜筒3的内部空间31，以穿过布置在透镜镜筒3的内部空间31中的光学部件(例如一个或若干刚性透镜6和可调透镜2)。

尤其是，可调透镜2至少部分地布置在透镜镜筒3的内部空间31中、沿中心轴线z与透镜镜筒3的一端3a相隔一定距离h，该端3a由透镜镜筒3的第一段3b形成，其通过过渡区域(3c)连接至透镜镜筒3的第二段3d。尤其是，第二段3d包括与透镜镜筒3的物镜相关联的孔31b。

更进一步，尤其是，第一段3b包括垂直于中心轴线z的第一外径D1，然而第二段3d包括垂直于中心轴线z的第二外径D2，其中第一外径D1大于第二外径D2，并且其中所述过渡区域3c布置在所述距离h处。透镜镜筒3包括形成在透镜镜筒3的侧壁30的至少一个开口32，尤其是2-4个这样的开口32，其中可调透镜2邻近所述至少一个开口32布置。优选地，过渡区域3c包括侧壁30外表面的(例如圆周的)台阶，其中所述至少一个开口32或所述开口32在图1所示的所述步骤中至少部分地形成。

尤其是，如图1左手侧所示，透镜镜筒3包括四个开口32，其中两个开口32彼此相对地布置在第一横截面A，并且另外两个开口32彼此相对地布置在第二横截面B，所述横截面A、B沿中心轴线z彼此相交并彼此正交地延伸。

优选地，由于至少一个开口32或所述上述开口32，布置在透镜镜筒3的内部空间31中的可调透镜2从透镜镜筒3的外部可触及，使得可调透镜2可关于光学器件1的透镜镜筒3且关于其他部件(诸如至少一个刚性透镜6)对准。优选地，由于开口32至少部分地形成在所述过渡区域3c，例如台阶上，可调透镜在平行于中心轴线/光轴z延伸的方向上可触及。

因此尤其是，至少一个开口32提供了这样的优点，可调透镜2的光焦度可以从透镜镜筒3的外部以高效的方式调试。尤其是，这样允许人们在从光学器件1的透镜镜筒3外部对准/组装期间固定可调透镜2的调试状态(即保持恒定的光焦度)，以保证可调透镜2相对于透镜镜筒3和/或至少一个刚性透镜6(或若干个这样的刚性透镜6，其与可调透镜2一起形成透镜堆叠)的正确有效光学对准。

更进一步，如图1-3和6-7所示，光学器件1可包括——除了可调透镜2之外——至少一个刚性透镜6，尤其是多个刚性透镜6。进一步，可调透镜2可布置在两个相邻的刚性透镜6之间。透镜镜筒2可因此容纳一叠透镜6、2，在它们之中的是可调透镜2。

由于形成在透镜镜筒3的侧壁30的至少一个开口32或由于多个这样的开口32，根据本发明的方法实现了可调透镜2的有效光学对准，其中可调透镜2的布置和/或调试状态(即其光焦度)可从透镜镜筒3的外部以方便的方式调整/调试。

尤其是，关于根据本发明的方法，图2以示范方式示出了在透镜镜筒3的内部空间31中、至少一个刚性透镜6(在此例如是两个刚性透镜6)邻近透镜镜筒3的孔31b的布置，光能够穿过它们进入透镜镜筒3，其中透镜镜筒3大致向此孔31b/透镜镜筒3的此端(参照图2的左手侧)逐渐变小。此后，可调透镜2放置在透镜镜筒3的内部空间31中(参照图2的中间部分)。更进一步，根据图2的右手侧，至少一个另一刚性透镜6(或若干个另一刚性透镜6)堆叠在透镜镜筒3的内部空间31中的可调透镜2上方。换言之，透镜6、2特别在一个轴向组装进程中组装。

然后，透镜镜筒3中的透镜堆叠6、2的调制传递功能(MTF)可使用耦合至可调透镜2的调试元件4(图2未示出)、针对可调透镜2的不同调试状态(光焦度)来测量，以产生并保持各个调试状态。

此后，透镜镜筒2可根据图3的左手侧安装至致动器5(例如音圈电机)，其中调试元件4现在耦合至致动器5(参照图3的中间部分)，其中各个开口32提供了通向透镜镜筒3的内部空间31中的可调透镜2的通路，使得可调透镜2的光焦度可使用致动器5来调试。现在，MTF可针对施加至致动器/音圈电机5的不同电流来测量，以校准光学器件1。此后，在光学器件1的操作期间，透镜镜筒3与致动器5一起可使用校准电流(参照图3的右手侧)安装至图像传感器7。

通常地，光学器件1可包括至少一个调试元件4(尤其是调试元件4的数量相当于透镜镜筒3的侧壁30的开口32的数量)，其中各个调试元件4可连接至可调透镜2，使得力能够通过各个调试元件4传递至可调透镜2，其实现了从内部空间31外部将可调透镜2的光焦度调试到预定义值，其中这个值能够通过将各个调试元件4的空间位置借助合适的工具，诸如固定各个调试元件4的空间位置的夹来固定，从而保持恒定。在已经执行有效光学对准之后，调试元件4可连接至实际致动器5(参照图3的中间部分)，使得可调透镜2可被致动并且其光焦度在组装光学器件1的操作期间以预定义方式改变。

通常地，本发明可应用于所有种类的可调透镜2，尤其是液体可调透镜2，尤其是例如图4和5所示的可调透镜2。

根据图4所示的实施例，可调透镜2可包括限定了填充有透明液体21的容积的容器20，其中容器20包括邻近所述液体21、透明且可弹性变形的膜22以及附接至所述膜22的透镜整形器23(参照图4左手侧的可调透镜2的俯视图)。膜22可连接至容器20的圆周壁20a(参照图4的中间部分)。尤其是，透镜整形器23为环状元件并可限定膜22的光学有效面积22a，其包括可调曲率，该可调曲率可通过沿可调透镜2的光轴z移动例如透镜整形器23来调试，这样引起所述面积22a的曲率的相应变化(参照图4的右手侧，例如从不明显的隆起变成对应于增大的光焦度的更明显隆起)。更进一步，可调透镜2的容器20特别包括与膜22相对的透明光学元件22b，使得透明液体21布置在膜22与光学元件22b之间。光学元件22b可以是平面玻璃构件或其他合适的透明光学元件。光学元件22b还可以是另一透明且可弹性变形的膜22b。

更进一步，图5示出了可调透镜2的另一实施例，其中在这里可调透镜2包括限定了填充有透明液体21的容积的容器20(参照图5左手侧所示的可调透镜2的俯视图)，其中容器20包括邻近所述液体21、透明且可弹性变形的第一膜24，邻近所述液体21、相对的透明且可弹性变形的第二膜25，以及连接至第二膜25的透明板构件26。膜24、25可连接至容器20的壁20a的相反侧，使得液体21留存在两块膜24、25之间。尤其是，板构件26可以是平面圆形板构件26(参照图5的左手侧)。进一步，如图5的中间部分和右手侧所示，第一膜24包括能够通过沿可调透镜2的光轴z移动例如板构件26来调试的可调曲率，这样引起所述曲率的相应变化(例如从图5中间部分所示的不明显的隆起或平面状态变成对应于图5的右手侧所示的增大的光焦度的更明显隆起)。

关于根据本发明的方法，图6示出了光学元件1关于图4和5所示的可调透镜类型的组装。尤其是，如图6的截面(a)所示，透镜镜筒3可包括狭缝33，以接合捕获器。当可调透镜2和刚性透镜如图6的截面(b)所示地堆叠在彼此上方(其中透镜镜筒3特别由捕获器所保持)，包括根据图4的透镜整形器23的可调透镜2放置在内部空间31中，其中刚性光学元件22b面向孔31b，在运行期间镜筒3通过其接收光。这样得到如图6的截面(c)所示的组件。另一方面，在使用图5所示的可调透镜2情形下，可调透镜2利用图6的截面(b’)所示的朝向插入至透镜镜筒3的内部空间31中，即板构件26在前并且面向孔31b，这样得到图6的截面(c’)所示的组件。

进一步如图7所示，一旦透镜6、2按照预期布置在透镜镜筒3内，调试元件4可如图7的左手侧(a)所示地耦合至可调透镜2，其中利用到透镜镜筒3的侧壁30的所述开口32并用作通向可调透镜2的通路。这能够意味着，可调透镜2的至少一部分凸出透镜镜筒3，以实现耦合至各个调试元件4或各个调试元件4能够接合各个开口32，以到达可调透镜2。

取决于被使用的可调透镜2的类型(还参照图4和5)，调试元件4可耦合至不同结构的各个可调透镜2，以实现调试可调透镜2的光焦度。

尤其是，四种配置是可以想到的，其在图7的截面(b)-(e)中示出。据此，各个调试元件4可连接至透镜整形器23，其然后相对于固定的容器20，特别是相对于固定的侧壁20a移动。这在图7的截面(b)以及图7的截面(g)中示出，它们示出了可调透镜2和调试元件4的俯视图。在此，四个这样的可调元件4特别利用由透镜镜筒3的侧壁30的四个开口32提供的通路连接至透镜整形器23。

进一步，如图7的截面(c)和(f)所示，调试元件4还可以连接至容器20，特别是壁20a，以相对于固定的板构件26移动容器20。在此，如图7的截面(f)所示，四个这样的可调元件4特别利用由透镜镜筒3的侧壁30的四个开口32提供的通路连接至容器20/壁20a。

更进一步，如图7的截面(d)所示，调试元件4还可以连接至容器20，特别是壁20a或光学元件22b，以相对于固定的透镜整形器23移动容器20。

更进一步，如图7的截面(e)所示，调试元件4还可以连接至板构件26，以相对于可调透镜2的固定的容器20/壁20a移动板构件。

尤其是，各个固定部件附接至透镜镜筒3，同时可移动部件通过各个调试元件4附接至致动器5。尤其是，容器20、壁20a、光学元件22b、透镜整形器23或板构件26可如上述般固定或可移动(可调)。

图8以示意性截面图示出了光学器件的示例性实施例。结合图5所述，光学器件1包括可调透镜2。可替代地，可调透镜2可以是结合图4所示实施例描述的可调透镜。

光学器件1包括沿中心轴线z延伸的透镜镜筒3。透镜镜筒3包括圆周侧壁30，包围透镜镜筒3的内部空间31以容纳可调透镜2，其中可调透镜2由透镜镜筒3承载并且至少部分地布置在透镜镜筒3的内部空间31中，沿中心轴线z与透镜镜筒的一端3a相隔一定距离h。

透镜镜筒3包括形成所述端3a的第一段3b，以及通过过渡区域3c连接至第一段3b的第二段3d，其中所述过渡区域3c布置在所述距离h处。

透镜镜筒3包括形成在侧壁30的至少一个开口32，其中可调透镜2邻近所述至少一个开口32布置。至少一个开口32至少部分地形成在透镜镜筒3的过渡区域3c中。至少一个开口32具有连续狭缝的形状，从过渡区域3c的该端3a伸出。

可调透镜2沿中心轴线z布置在刚性透镜6之间。尤其是，至少一个刚性透镜6布置在第一段3b，至少一个刚性透镜6布置在第二段3d以及可调透镜2布置在第一段3b与第二段3d之间的过渡区域3c中。

图9以沿中心轴线z的示意性俯视图示出了结合图8所述的光学器件的示例性实施例。刚性透镜6在第一段3b具有非圆形，尤其是非圆轮廓，沿中心轴线z的俯视图可见。相比圆形轮廓，刚性透镜6具有凹部61，其中凹部61具有圆形部分的形状。凹部布置为邻近开口32。尤其是，透镜镜筒3包括多个开口32，并且刚性透镜6包括多个凹部61，其中凹部61分别邻近开口32。尤其是，凹部61实现了在内部空间31中沿中心轴线z的方向触及可调透镜2。

图10示出了本发明的另一方面，其中在这里，可调透镜2由刚性透镜200或刚性光学元件200代替，例如透明窗口板。尤其是，所述刚性透镜/光学元件200可部分地凸出形成在透镜镜筒3的侧壁30的开口32。这意味着，刚性透镜/光学元件200也能够从透镜镜筒3的外部调整。

图11结合图12示出了本发明的另一实施例，其中可调透镜2由包括例如两个相反的磁体50或单个(例如圆周的)磁体50、以及包围两个磁体50的线圈51的的致动器5致动。磁体50可弹性支撑在透镜镜筒3上(例如通过弹簧结构52)。而且，线圈51可安装至透镜镜筒3。可调透镜2可通过两个相反的调试元件4来致动，它们各自连接至其中一个磁体50，特别是连接至各个磁体50的顶侧。进一步，每个调试元件4通过透镜镜筒3的侧壁30的相关开口32到达透镜镜筒3的内部空间31中。

可调透镜2包括限定了填充有透明液体21的容积的容器20，其中容器20包括邻近所述液体21、透明且可弹性变形的第一膜24，邻近所述液体21、相对的透明且可弹性变形的第二膜25，以及连接至第二膜25的透明板构件26。膜24、25可连接至容器20的圆周壁20a的相反侧，使得液体21留存在两块膜24、25之间。尤其是，板构件26可以是平面圆形板构件26。进一步，第一膜24包括可调曲率，其能够通过沿可调透镜2的光轴z移动例如板构件26来调试，这引起所述曲率的相应变化(例如从不明显的隆起变成对应于增大的光焦度的更明显隆起)。为了移动板构件26，后者通过调试元件4连接至致动器5。

如图11和12所见，容器20的壁20a包括两个相对且扩大的部分20b，容器20通过其靠在透镜镜筒3的各个开口32附近。

本发明有利地实现了光学部件与其间的可调透镜的精确对准，这样得到高光学质量，其中附加地提供了致动器对可调透镜的简单附接。

尤其是，本发明确保了光学系统的所有光学部件的精确且紧凑的对准，这是由于事实上所有部件布置在共同的透镜镜筒中。

本发明特别适用于物镜形式的光学器件，尤其是摄像机的物镜，尤其是移动电话摄像机。

Claims (15)

1.一种光学器件(1)，包括：

-可调透镜(2)，具有可调光焦度，以及

-透镜镜筒(3)，沿中心轴线(z)延伸，所述透镜镜筒(3)包括圆周侧壁(30)，包围所述透镜镜筒(3)的内部空间31以容纳所述可调透镜(2)，其中所述可调透镜(2)由所述透镜镜筒(3)承载并且至少部分地布置在所述透镜镜筒(3)的所述内部空间(31)中，沿所述中心轴线(z)与所述透镜镜筒的一端(3a)相隔一定距离(h)，

-其中所述透镜镜筒(3)包括形成所述端(3a)的第一段(3b)，以及通过过渡区域(3c)连接至所述第一段(3b)的第二段(3d)，其中所述过渡区域(3c)布置在所述距离(h)处，

-并且其中所述透镜镜筒(3)包括形成在所述侧壁(30)的至少一个开口(32)，其中

所述可调透镜(2)邻近所述至少一个开口(32)布置。

2.根据权利要求1所述的光学器件，其中所述至少一个开口至少部分地形成在所述透镜镜筒的所述过渡区域中。

3.根据权利要求1或2所述的光学器件，其中所述至少一个开口具有连续狭缝的形状，从所述过渡区域(3c)的所述端(3a)伸出。

4.根据前述任一权利要求所述的光学器件，其中刚性透镜(6)布置在所述端(3a)与所述可调透镜(2)之间的所述透镜镜筒(3)中。

5.根据前述任一权利要求所述的光学器件，其中所述第一段(3b)包括垂直于所述中心轴线(z)的第一外径(D1)，并且所述第二段(3d)包括垂直于所述中心轴线(z)的第二外径(D2)，其中所述一外径(D1)大于所述第二外径(D2)。

6.根据前述任一权利要求所述的光学器件，其中所述可调透镜(2)通过所述至少一个开口(32)可触及。

7.根据前述任一权利要求所述的光学器件，其中所述光学器件(1)包括至少一个调试元件(4)，用于调试所述可调透镜(2)的所述光焦度，其中所述调试元件(4)延伸穿过所述至少一个开口。

8.根据权利要求7所述的光学器件，其中所述调试元件(4)配置为沿所述可调透镜(2)的光轴(z)移动，用于调试所述光焦度，和/或其中所述调试元件(4)配置为绕所述可调透镜(2)的所述光轴转动。

9.根据权利要求7或8任一项所述的光学器件，其中所述光学器件(1)包括耦合至所述至少一个调试元件(4)的致动器(5)，所述致动器(5)配置为沿所述光轴(z)移动所述至少一个调试元件(4)和/或绕所述光轴(z)转动所述调试元件(4)，其中所述致动器(5)可选地布置在所述透镜镜筒(3)的所述第二段(3d)侧面。

10.根据权利要求7或在引用权利要求7范围内根据权利要求8-9任一项所述的光学器件，其中所述可调透镜(2)包括限定了填充有透明液体(21)的容积的容器(20)，其中所述容器(20)包括邻近所述液体(21)、透明且可弹性变形的膜(22)以及附接至所述膜(22)的透镜整形器(23)，其中所述透镜整形器(23)或所述容器(20)连接至所述至少一个调试元件(4)，用于调试所述可调透镜(2)的所述光焦度。

11.根据权利要求7或在引用权利要求7范围内根据权利要求8-9任一项所述的光学器件，其中所述可调透镜(2)包括限定了填充有透明液体(21)的容积的容器(20)，其中所述容器包括邻近所述液体(21)、透明且可弹性变形的第一膜(24)，邻近所述液体(21)、相对的透明且可弹性变形的第二膜(25)，以及连接至所述第二膜(25)的透明板构件(26)，其中所述透明板构件(26)或所述容器(20)连接至所述至少一个调试元件(4)，用于调试所述可调透镜(2)的所述光焦度。

12.根据权利要求9-11任一项所述的光学器件，其中所述致动器(5)为音圈致动器，包括至少一个磁体(50)和包围所述至少一个磁体(50)的线圈(51)，所述磁体通过弹簧结构(52)弹性支撑在所述透镜镜筒(3)上，其中所述至少一个调试元件(4)连接至所述至少一个磁体(50)。

13.根据权利要求11或12的光学器件，其中所述容器(20)包括圆周壁(20a)，其包括在所述至少一个开口(32)附近、靠在所述透镜镜筒(3)上的至少一个扩大区段。

14.用于制造特别是根据前述任一权利要求所述的光学器件(1)的方法，其中所述方法包括以下步骤：

a)将至少一个刚性透镜(6)和带有可调光焦度的可调透镜(2)布置在透镜镜筒(3)的内部空间(31)，所述内部空间(31)由所述透镜镜筒(3)的圆周侧壁(30)包围，使得所述可调透镜(2)邻近至少一个形成在所述透镜镜筒(3)的所述圆周侧壁(30)上的至少一个开口(32)来布置，

b)在光学反馈下相对于所述刚性透镜(6)和/或所述透镜镜筒(3)对准所述可调透镜，

其中定位元件保持所述可调透镜的预定义调试状态，

c)将至少一个调试元件(4)可操作地连接至所述可调透镜(2)，其中所述调试元件延伸穿过所述至少一个开口(32)，使得所述可调透镜(2)的所述光焦度通过相对于所述透镜镜筒(3)移动所述调试元件(4)而可调整，并且

d)将所述至少一个调试元件(4)连接至致动器(5)。

15.根据权利要求14所述的方法，其中在方法步骤e)中，其在方法步骤d)之后执行，所述光学器件(1)在光学反馈下校准。

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