JP7416618B2 - 光学システム - Google Patents

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Description

本出願は、２０１８年１２月２７日に出願された米国仮出願番号第６２／７８５５９３、２０１９年３月２８日に出願された米国仮出願番号第６２／８２５５３８、２０１９年８月２３日に出願された米国仮出願番号第６２／８９０７３１、２０１９年８月３０日に出願された米国仮出願番号第６２／８９４２９５、および、２０１９年１２月２０日に出願された欧州出願特許番号第 １９２１８９０２．５の利益を主張するものであり、参照によりその全体が本願に組み込まれる。
本発明は、光学システムに関するものであって、特に、液体レンズを有する光学システムに関するものである。
技術の進歩に伴い、多くの電子装置、たとえば、スマートフォンは、デジタル写真、あるいは、ビデオ録画の機能を有している。電子装置上に設置されたカメラモジュールにより、ユーザーは各種イメージを捕捉することができる。
今日の電子装置の設計は小型化の趨勢にあり、カメラモジュールの各素子、あるいは、その構造が、さらに縮小し続け、小型化の目的を達成しなければいけないことを意味する。一般に、カメラモジュール中の駆動メカニズムは、カメラレンズを搭載するカメラレンズホルダーを有し、駆動メカニズムは、オートフォーカス(auto focusing)、あるいは、光学画像安定化(optical image stabilization)の機能を有する。しかし、現存の駆動メカニズムは、上述の撮影、あるいは、ビデオ撮影機能を達成することができるが、すべての要求を満たすことはできない。
これにより、オートフォーカス、光学画像安定化、および、小型化を同時に実行することができるカメラモジュールをどのように設計するかが、討論、および、解決されなければいけない今日の課題である。
本発明は、光学システム (カメラモジュール)を提供し、上述の問題を解決することを目的とする。
本発明のいくつかの実施形態によると、光学システムは、固定アセンブリ、可動素子、および、駆動モジュールを有する。固定アセンブリは主軸を有する。可動素子は、固定アセンブリに対して移動し、且つ、第一光学素子に面する可動素子表面を有する。駆動モジュールが設置されて、可動素子を、固定アセンブリに対して移動させる。
いくつかの実施形態によると、駆動モジュールは、第一駆動アセンブリ、および、第二駆動アセンブリを有する。第一駆動アセンブリは、第一駆動コイル、および、第一駆動コイルに面する第一磁性面を有する第一磁気素子を有する。第二駆動アセンブリは、第二駆動コイル、および、第二駆動コイルに面する第二磁性面を有する第二磁気素子を有する。第一磁性面、および、第二磁性面は異なる方向を向く。
いくつかの実施形態によると、光学システムはさらに、可動アセンブリ、および、接続アセンブリを有し、可動アセンブリは、接続アセンブリにより、可動素子に可動で接続され、駆動モジュールは、可動アセンブリを固定アセンブリに対して移動させ、これにより、可動素子を駆動する。
いくつかの実施形態によると、駆動モジュールは、さらに、第三駆動アセンブリを有し、可動アセンブリは、第一可動部材表面、および、第三可動部材表面を有し、第一可動部材表面は第一駆動アセンブリに面し、第三可動部材表面は第三駆動アセンブリに面する。仮想平面は光学システムにより定義され、仮想平面は主軸に垂直で、且つ、駆動モジュールが可動アセンブリを駆動するとき、および、主軸に垂直な一方向で見るとき、可動素子表面と仮想平面間の角度は、第一、第三可動部材表面の中心の接続線と仮想平面間で形成される角度以下である。
いくつかの実施形態によると、可動アセンブリは、第一可動部材、および、第二可動部材を有し、第一駆動アセンブリが設置されて、第一可動部材を固定アセンブリに対して移動させ、第二駆動アセンブリが設置されて、第二可動部材を、固定アセンブリ、および、第一可動部材に対して移動させる。
いくつかの実施形態によると、接続アセンブリは接続部材を有し、可動アセンブリは、接続部材の弾性部分により可動素子に接続される。
いくつかの実施形態によると、弾性部分は、主軸にほぼ平行な板状構造を有する。
いくつかの実施形態によると、接続部材は、可動素子に面するプラットフォーム表面を有する。
いくつかの実施形態によると、光学システムはさらに、プラットフォーム表面と可動素子間に設置される接着部材を有する。
いくつかの実施形態によると、可動アセンブリは第一収容スロットを有し、第一収容スロットは接続部材を収容する。
いくつかの実施形態によると、可動アセンブリはさらに、第二収容スロットを有し、接着素子は第二収容スロット中に設置され、接続部材に接着される。
いくつかの実施形態によると、弾性部分は、主軸に平行でない板状構造を有する。
いくつかの実施形態によると、接続部材はさらに、弾性部分と可動アセンブリ間に接続される剛性部を有し、且つ、主軸の方向で、剛性部の弾性係数は、弾性部分の弾性係数より大きい。
いくつかの実施形態によると、剛性部の一部分は可動アセンブリ中に組み込まれ、剛性部は、第一セクション、および、第一セクションに接続される第二セクション有し、第二セクションは、第一セクションに平行ではない。
いくつかの実施形態によると、弾性部分は第一カンチレバーを有し、主軸の方向で見るとき、可動素子は、第一カンチレバーの少なくとも一部と重複しない。
いくつかの実施形態によると、光学システムはさらに、少なくとも一つの第二光学素子を収容するレンズバレルを有し、レンズバレルは、可動素子に延伸する少なくとも一つの突起を有する。
いくつかの実施形態によると、接続アセンブリはさらに、複数の接続部材を有し、接続部材の弾性部分は主軸周辺に設置される。
いくつかの実施形態によると、主軸の方向で見るとき、突起は、二個の隣接する弾性部分間に位置する。
いくつかの実施形態によると、開口、および、穿孔が可動素子上に形成され、主軸は開口を通過し、穿孔は開口に隣接する。
いくつかの実施形態によると、可動素子は、対称な方式で開口を囲む複数の穿孔を有する。
いくつかの実施形態によると、光学システムはさらに、可動アセンブリを有し、主軸の一方向で見るとき、可動アセンブリは第一光学素子と重複する。
本発明は、第一光学素子、変形部材、可動素子、固定アセンブリ、接続アセンブリ、可動アセンブリ、および、駆動モジュールを有する光学システムを提供する。可動素子は、変形部材により、第一光学素子に接続され、可動アセンブリは、接続アセンブリにより、可動素子に接続される。駆動モジュールが、可動アセンブリを固定アセンブリに対して移動させるとき、可動素子が移動して、第一光学素子の底部を押させ、これにより、液体レンズ素子の光学特性が変化する。
その上、可動アセンブリの各可動部材は、個別で、あるいは、共同で移動し、よって、異なる需要によって液体レンズ素子の光学特性は変化する。これにより、光学ズーム、光学焦点調整、あるいは、光学振動補償等の機能が達成され、駆動メカニズムのパフォーマンスが改善される。
本開示のさらなる特徴および利点は、以下の説明に記載され、その一部からその説明から明らかになるか、または本明細書に開示される原理の実施によって理解され得る。本開示の特徴および利点は、添付の特許請求の範囲で特に指摘された機器および組み合わせによって実現および得ることができる。本開示のこれらおよび他の特徴は、以下の説明および添付の特許請求の範囲からより十分に明らかになるか、または本明細書に記載された原理の実施によって知ることができる。
本発明により、オートフォーカス、光学画像安定化、および、小型化を同時に実行することができる。
本発明の態様は、以下の詳細な記述と添付図面により理解できる。注意すべきことは、業界の標準的技法にしたがって、各種特徴は尺寸通りに描かれていないことである。実際、各種特徴の尺寸は、討論を明確にするため、任意に拡大、あるいは、縮小される。
本発明の一実施形態による光学システム１－１００の立体図である。 本発明の一実施形態による光学システム１－１００の立体分解図である。 本発明の一実施形態による図１の光学システム１－１００の線１－Ａ－１－Ａ’に沿った断面図である。 本発明の一実施形態による第一光学素子１－ＯＥが変形部材１－１０１により押されていない状態を説明する図である。 本発明の一実施形態による第一光学素子１－ＯＥが変形部材１－１０１により押された後を示す図である。 本発明の一実施形態による第一光学素子１－ＯＥが変形部材１－１０１により押された後を示す図である。 本発明の一実施形態による光学システム１－１００の部分構造図である。 本発明の一実施形態による光学システム１－１００の部分構造図である。 本発明の一実施形態による第一接続部材１－１０５１、および、可動素子１－１０３の立体図である。 本発明の一実施形態による第一接続部材１－１０５１、および、第一可動部材１－１０８１を示す図である。 本発明の別の実施形態による光学システム１－１００Ａの立体分解図である。 本発明の別の実施形態による光学システム１－１００Ａ部分構造の上面図である。 本発明の別の実施形態による光学システム１－１００Ａの立体分解図である。 本発明の別の実施形態による光学システム１－１００Ａの部分構造の底面図である。 本発明の別の実施形態による可動アセンブリ１－ＭＡの部分構造図である。 本発明の別の実施形態による光学システム１－１００Ａの部分構造の上面図である。 本発明の一実施形態による光学システム２－１００の立体図である。 本発明の一実施形態による光学システム２－１００の立体分解図である。 本発明の一実施形態による図１６の光学システム２－１００の線 (２－Ａ)-(２－Ａ’)に沿った断面図である。 本発明の一実施形態による第一光学素子２－ＯＥが変形部材２－１０１により押されていない状態を説明する図である。 本発明の一実施形態による第一光学素子２－ＯＥが変形部材２－１０１により押された後を示す図である。 本発明の一実施形態による第一光学素子２－ＯＥが変形部材２－１０１により押された後を示す図である。 本発明の別の実施形態による光学システム２－１００Ａの部分構造の立体図である。 本発明の別の実施形態による光学システム２－１００Ａの部分構造図である。 本発明の別の実施形態による光学システム２－１００Ａの部分構造の拡大図である。 本発明の別の実施形態による光学システム２－１００Ａの部分構造の別の視点の拡大図である。 本発明の一実施形態によるベース２－１１２除去後の光学システム２－１００Ａの拡大図である。 本発明の別の実施形態によるベース２－１１２を除去後の光学システム２－１００Ａの底面図である。 本発明の別の実施形態による光学システムの一部の構造の立体図である。 四個の駆動アセンブリ２－ＤＡ１～２－ＤＡ４の回路板２－１１４１～２－１１４４に電気的に接続される八個の導電素子２－１０６１～２－１０６４、および、２－１１０１～２－１１０４を示す図である。 四個の駆動アセンブリ２－ＤＡ１～２－ＤＡ４が、それぞれ、異なる時間間隔３－Ｔ１～３－Ｔ４で、順番に、可動部材２－１０８１～２－１０８４を、固定アセンブリ２－ＦＡに対して移動させることを示すシーケンス線図である。 駆動アセンブリ２－ＤＡ１、および、２－ＤＡ３がそれぞれ、同じ時間間隔で、可動部材２－１０８１、および、２－１０８３を固定アセンブリ２－ＦＡに対して移動させ、駆動アセンブリ２－ＤＡ２、および、２－ＤＡ４がそれぞれ、同じ時間間隔で、可動部材２－１０８２、および、２－１０８４を固定アセンブリ２－ＦＡに対して移動させることを示すシーケンス線図である。 駆動アセンブリ２－ＤＡ１～２－ＤＡ４がそれぞれ、異なる時間間隔３－Ｔ１ ～３－Ｔ４で、可動部材２－１０８１、および、２－１０８４を固定アセンブリ２－ＦＡに対して移動させることを示すシーケンス線図である。 図１７の四個の可動部材２－１０８１～２－１０８４がそれぞれ、範囲４－１～４－４内で、主軸２－ＡＸに沿って、固定アセンブリ２－ＦＡに対して可動であることを示す図である。 可動素子２－１０３の位置と駆動アセンブリ２－ＤＡ１に加えられる電流信号間の関係を示す線形補間線４－ＩＣ１である。 図３４の電流信号と電気信号コード配列 (０～４０９５)間の関係を示す線形補間線である。 可動素子２－１０３の位置と感知信号コード配列の間の関係を表す線形補間線４－ＳＣ１である。 複数のサンプリング位置４－ｈ３、４－ｈ４、および、４－ｈ５が、第一と第二高さ４－ｈ１と４－ｈ２間で、運転間隔４－Ｒ内で設定されることを示す図である。 光学機器が光線を可動素子２－１０３の主表面に投射することを示す図である。 その位置から逸脱する駆動電流値４－Ｉ３、４－Ｉ４、および、４－Ｉ５と図３４の電流曲線４－ＩＣ１の関係を示す図である。 その位置から逸脱する位置感知信号コード４－Ｓ３、４－Ｓ４、および、４－Ｓ５と図３６の位置感知信号コード配列曲線４ーＳＣ１の関係を示す図である。 本発明の一実施形態による光学システム５－１００の立体図である。 本発明の一実施形態による光学システム５－１００の立体分解図である。 本発明の一実施形態による図４１の光学システム５－１００の線５－Ａ－５－Ａ’に沿った断面図である。 本発明の一実施形態による第一光学素子５－ＯＥが変形部材５－１０１により押されていない状態を示す図である。 本発明の一実施形態による第一光学素子５－ＯＥが変形部材５－１０１により押された後を示す図である。 本発明の一実施形態による第一光学素子５－ＯＥが変形部材５－１０１により押された後を示す図である。 本発明の一実施形態による図４３の光学システム５－１００の拡大図である。 本発明の一実施形態による光学システム５－１００の部分構造の上面図である。 本発明の一実施形態による光学システム５－１００の部分構造の上面図である。 本発明の別の実施形態による光学システム５－１００の断面図である。 本発明の別の実施形態による可動素子５－１０３、および、いくつかの弾性部分５－１０５５の組み立て後の立体図である。 本発明の別の実施形態による可動素子５－１０３、および、いくつかの弾性部分５－１０５５の組み立て後の上面図である。 本発明の別の実施形態による可動素子５－１０３、および、いくつかの弾性部分５－１０５５の組み立て後の別の視点の立体図である。 本発明の別の実施形態による可動素子５－１０３、および、いくつかの弾性部分５－１０５５の組み立て後の別の視点の立体図である。 本発明の別の実施形態による可動素子５－１０３、および、いくつかの弾性部分５－１０５５の立体図である。 本発明の一実施形態による携帯型電子装置６－５０上にインストールされる光学システム６－１００の立体図である。 本発明の一実施形態による光学システム６－１００の立体図である。 本発明の一実施形態による光学システム６－１００の概略断面図である。 本発明の一実施形態による光学システム６－１００の上面図である。 本発明の一実施形態による第一光学モジュール６－１１０の立体図である。 本発明の一実施形態による第一光学モジュール６－１１０の立体分解図である。 本発明の一実施形態による第一光学モジュール６－１１０の図６０の線６－Ａ－６－Ａ'に沿った断面図である。 本発明の別の実施形態による光学システム６－１００の上面図である。 本発明の一実施形態による光学素子駆動メカニズムを有する電子装置の概略図である。 本発明の一実施形態による光学素子駆動メカニズム、および、光学素子の立体図で、光学素子駆動メカニズムの外部フレームが破線で示される。 本発明の一実施形態による光学素子駆動メカニズム立体分解図である。 本発明の一実施形態による光学素子駆動メカニズムの立体図で、光学素子駆動メカニズムの外部フレームが省略されている。 本発明の一実施形態による光学素子駆動メカニズムの駆動アセンブリの概略図である。 本発明の一実施形態による光学素子駆動メカニズムの駆動アセンブリの接続素子の概略図である。 本発明の一実施形態による光学素子駆動メカニズムの可動部分、第一表面、第二表面、および、固定素子の部分概略図である。 本発明の別の実施形態による光学素子駆動メカニズムの可動部分、第一表面、第二表面、および、固定素子の部分概略図である。 本発明の一実施例による光学素子駆動メカニズムの可動部分、第一表面、第二表面、および、固定素子の図７１の線Ａ―Ａに沿った部分断面図である。 本発明の一実施形態による光学素子駆動メカニズム可動部分、および、駆動アセンブリの概略図である。 本発明の別の実施形態による光学素子駆動メカニズム可動部分、および、駆動アセンブリの概略図である。 本発明の一実施形態による光学素子駆動メカニズム可動部分のホルダーの並進運動の概略図である。 本発明の一実施形態による光学素子駆動メカニズムの可動部分のホルダーの回転運動の概略図である。 本発明の一実施形態による光学素子駆動メカニズムの可動部分のホルダーの並進運動、および、回転運動の概略図である。 本発明の一実施形態による光学素子駆動メカニズム、および、光学素子の立体分解図である。 本発明の一実施形態による光学素子駆動メカニズム、および、光学素子の立体図であり、外部フレームが省略される。 本発明の一実施形態による光学素子駆動メカニズム、および、光学素子の立体分解図である。 本発明の一実施形態による光学素子駆動メカニズム、および、光学素子の立体図であり、外部フレーム破線で示される。 本発明の一実施形態による光学素子駆動メカニズムの光学素子、および、圧迫リングの概略図であり、圧迫リングが光学素子を圧迫しない。 本発明の一実施形態による光学素子駆動メカニズムの光学素子、および、圧迫リングの概略図で、均一な力で、圧迫リングが光学素子を圧迫する。 本発明の一実施形態による光学素子駆動メカニズムの光学素子、および、圧迫リングの概略図であり、不均一な力で、圧迫リングが光学素子を圧迫する。 この開示の一実施形態による反射素子駆動モジュールを示す図である。 この開示の一実施形態による反射素子駆動モジュールの立体分解図である。 この開示の一実施形態による第一反射素子、および、第二反射素子の概略図である。 この開示の一実施形態による反射素子駆動モジュールの上面図である。 図８５の反射素子駆動モジュールの線８－Ａ－８ーＡ’に沿った断面図である。 この開示の一実施形態による反射素子駆動モジュールのブロック図である。 本発明の一実施形態による光学素子駆動メカニズム９－１００の立体図である。 本発明の一実施形態による光学素子駆動メカニズム９－１００の立体分解図である。 本発明の一実施形態による光学素子駆動メカニズム９－１００の図９１の線９－Ａ－９－Ａ'に沿った断面図である。 本発明の一実施形態による可動部材９－１０８、および、位置感知アセンブリ９－ＳＡを示す図である。 本発明の一実施形態による光学素子駆動メカニズム９－１００の図９１の平面９－Ｂに沿った断面図である。 本発明の一実施形態による光学素子駆動メカニズム９－１００の立体分解図である。 本発明の一実施形態による光学素子駆動メカニズム９－１００のＹＺ平面に沿った断面図である。 本発明の一実施形態による光学素子駆動メカニズム９－１００のＸＹ平面に沿った断面図である。 本発明の別の実施形態による光学素子駆動メカニズム９－１００のＸＹ平面に沿った断面図である。 本発明の一実施形態による光学素子駆動メカニズム９－１００の部分構造の正面図である。 本発明の一実施形態による光学素子駆動メカニズム９－１００の部分構造の上面図である。 本発明の別の実施形態による光学素子駆動メカニズム９－１００の部分構造の立体図である。 本発明の一実施形態による光学システム１０－１００の立体図である。 本発明の一実施形態による光学システム１０－１００の立体分解図である。 本発明の一実施形態による光学システム１０－１００の図１０３の線 (１０－Ａ)-(１０－Ａ’)に沿った断面図である。 本発明の一実施形態による第一光学素子１０－ＯＥが、変形部材１０－１０１により押されていない状態を説明する図である。 本発明の一実施形態による第一光学素子１０－ＯＥが変形部材１０－１０１により押された後を示す図である。 本発明の一実施形態による第一光学素子１０－ＯＥが変形部材１０－１０１により押された後を示す図である。 本発明の一実施形態による光学システム１０－１００ の部分構造の上面図である。 本発明の一実施形態による回路板１０－１１４１、および、第一可動部材１０－１０８１の断面図である。 本発明の別の実施形態による光学システム１０－１００の断面図である。 本発明の一実施形態による光学システム１０－１００の部分構造図である。 本発明の一実施形態による光学システム１０－１００の別の角度からの部分構造図である。 本発明の別の実施形態による光学システム１０－１００Ａの立体分解図である。 本発明の別の実施形態による光学システム１０－１００Ａの部分構造図である。 本発明の別の実施形態による光学システム１０－１００Ａの部分構造図である。 本発明の別の実施形態による光学システム１０－１００Ａの部分構造図である。 本発明の別の実施形態による光学システム１０－１００Ａの部分構造の断面図である。 本発明の一実施形態による光学システム１１－１００の立体図である。 本発明の一実施形態による光学システム１１－１００の立体分解図である。 本発明の一実施形態による光学システム１１－１００の図１１９の線 (１１－Ａ)-(１１－Ａ’)に沿った断面図である。 本発明の一実施形態による第一光学素子１１－ＯＥが変形部材１１－１０１により押されていない状態を説明する図である。 本発明の一実施形態による第一光学素子１１－ＯＥが変形部材１１－１０１により押された後を説明する図である。 本発明の一実施形態による第一光学素子１１－ＯＥが変形部材１１－１０１により押された後を説明する図である。 本発明の別の実施形態による光学システム１１－１００Ａの立体分解図である。 本発明の別の実施形態による光学システム１１－１００Ａの断面図である。 本発明の別の実施形態による光学システム１１－１００Ａの部分構造図である。 本発明の別の実施形態による光学システム１１－１００Ａの部分構造の上面図である。 本発明の別の実施形態による光学システム１１－１００Ａの断面図である。 本発明の別の実施形態による光学システム１１－１００Ａの部分構造図である。 本発明の一実施形態による光学システム１１－１００ＡのＸＺ平面に沿った断面図である。 本発明の一実施形態による第一可動部材１１－１０８１の突起支柱１１－１１２７に対する移動を示す図である。 本発明の一実施形態による第一可動部材１１－１０８１の突起支柱１１－１１２７に対する移動を示す図である。 本発明の一実施形態による第一可動部材１１－１０８１の突起支柱１１－１１２７に対する移動を示す図である。 本発明の別の実施形態による光学システム１１－１００Ａの構造の一部の上面図である。 本発明の別の実施形態による光学システム１１－１００Ａの部分構造図である。 本発明の別の実施形態による光学システム１１－１００Ａの一部の構造図である。
以下の詳細な記述において、説明の目的のため、いくつかの特定の詳細、および、実施形態が説明されて、本発明の十分な理解を提供する。以下の詳細な記述中で、特定の素子、および、配置が説明されて、本発明の記述をはっきりとさせる。理解できることは、ここで説明される例示的な実施形態は、説明をはっきりとさせる目的に用いられ、本発明の概念は、各種形式で具体化され、それらの例示的実施形態に制限されない。その上、異なる実施形態の図面は、類似、および／または、対応する符号を用いて、類似、および／または、対応する素子を示して、本発明をはっきりと記述する。しかし、異なる実施形態の図面中の類似、および／または、対応する符号の使用は、異なる実施形態間の任意の相互関係を提言するものではない。方向を示す用語、たとえば、 “上”, “下”, “左”, ”右”, “前” や“後”は添付図面の基準方向である。これにより、方向用語の使用は、説明のためであり、本発明を制限するものではない。
この明細書において、相対表現が用いられる。たとえば、 “下部”, “底部”, “高い” や “頂部” が用いられて、素子間の位置を記述する。理解すべきことは、装置が逆になる場合、 “下” 側の一素子は “上”側の一素子になる。
用語“約”と “ほぼ” は通常、 規定値の +/- 20% 好ましくは、規定値の +/- 10%、さらに特に規定値の +/- 5% を表示する。本発明の規定値は近似値である。特定の説明がない状況下で、規定値は“約” や “ほぼ”の意味を含む。
第一実施形態群
図１～図３を参照する。図１は、本発明の一実施形態による光学システム１－１００の立体図であり、 図２は、本発明の一実施形態による光学システム１－１００の立体分解図であり、図３は、本発明の一実施形態による図１の光学システム１－１００の線１－Ａ－１－Ａ’に沿った断面図である。光学システム１－１００は光学カメラシステムであり、且つ、設定されて、第一光学素子１－ＯＥを搭載、および、駆動し、第一光学素子１－ＯＥは光軸１－０を定義する。光学システム１－１００は、異なる電子装置、あるいは、スマートフォン等の携帯電子機器に設置されて、ユーザーが、画像捕捉機能を実行することができるようにする。この実施形態において、光学システム１－１００は、オートフォーカス(ＡＦ)機能を有するボイスコイルモーター (ＶＣＭ)であるが、これに限定されない。その他の実施形態において、光学システム１－１００は、さらに、オートフォーカス、および、光学画像安定化 (ＯＩＳ)の機能を実行する。
図２に示されるように、この実施形態において、光学システム１－１００は、固定アセンブリ１－ＦＡ、変形部材１－１０１、可動素子１－１０３、および、接続アセンブリ１－ＣＡ、可動アセンブリ１－ＭＡ、および、駆動モジュール１－ＤＭを有する。変形部材１－１０１は、可動素子１－１０３と第一光学素子１－ＯＥの間に接続され、可動素子１－１０３は固定アセンブリ１－ＦＡに対して可動であり、駆動モジュール１－ＤＭが設置されて、可動素子１－１０３を固定アセンブリ１－ＦＡに対して移動させる。特に、可動アセンブリ１－ＭＡは、接続アセンブリ１－ＣＡにより、可動素子１－１０３に可動で接続され、駆動モジュール１－ＤＭは、可動アセンブリ１－ＭＡを固定アセンブリ１－ＦＡに対して移動させ、これにより、可動素子１－１０３を駆動する。
この実施形態において、図２、および、図３に示されるように、固定アセンブリ１－ＦＡは、ケース１－１０２、フレーム１－１０４、および、ベース１－１１２を有する。ケース１－１０２は、ベース１－１１２に固定して接続され、フレーム１－１０４も、ケース１－１０２の内壁面に固定して接続される。主軸１－ＡＸは固定アセンブリ１－ＦＡにより定義される。光学システム１－１００が作動しない時、主軸１－ＡＸは、第一光学素子１－ＯＥの光軸１－０に平行か、重複する。その上、可動素子１－１０３は、第一光学素子１－ＯＥに面する可動素子表面１－１０３Ｓを有する。
図２、および、図３に示されるように、上述のケース１－１０２は中空構造を有し、その上に、ケース開口１－１０２１が形成される。ベース開口１－１１２１がベース１－１１２上に形成される。ケース開口１－１０２１の中心は、第一光学素子１－ＯＥの光軸１－０に対応し、ベース開口１－１１２１は、ベース１－１１２下方に設置される感光部材 (図示しない)に対応する。この実施形態において、第一光学素子１－ＯＥは、ケース開口１－１０２１中に固定して設置される。外部光は、第一光学素子１－ＯＥにより、ケース１－１０２に進入し、その後、ベース開口１－１１２１を通過後、上述の感光部材により受光されて、デジタルイメージ信号を生成する。
さらに、ケース１－１０２はベース１－１１２上に設置され、且つ、収容空間１－１０２３を有して、可動素子１－１０３、フレーム１－１０４、および、可動アセンブリ１－ＭＡ、接続アセンブリ１－ＣＡ、および、駆動モジュール１－ＤＭを収容する。
図２、および、図３に示されるように、この実施形態において、可動アセンブリ１－ＭＡは、四個の可動部材(第一可動部材１－１０８１、第二可動部材１－１０８２、第三可動部材１－１０８３、および、可動部材１－１０８４)を有し、接続アセンブリ１－ＣＡは、四個の接続部材 (第一接続部材１－１０５１、第二接続部材１－１０５２、第三接続部材１－１０５３、および、第四接続部材１－１０５４)を有する。第一可動部材１－１０８１～第四可動部材１－１０８４は、それぞれ、第一接続部材１－１０５１～第四接続部材１－１０５４により、可動素子１－１０３に接続される。
その上、光学システム１－１００はさらに、第一弾性素子１－１０６、および、第二弾性素子１－１１０を有し、ベース１－１１２は四個の突出カラム１－１１２３を有する。第一弾性素子１－１０６の外側部分 (外環部)は、突出カラム１－１１２３の頂面に固定して設置され、第二弾性素子１－１１０の外側部分 (外環部)は、各突出カラム１－１１２３の平面１－１１２５に固定して設置され、第一弾性素子１－１０６、および、第二弾性素子１－１１０の内側部分(内環部)はそれぞれ、可動アセンブリ１－ＭＡの上下側に接続されて、第一可動部材１－１０８１～第四可動部材１－１０８４が収容空間１－１０２３中に吊るされる。
この実施形態において、駆動モジュール１－ＤＭは、四個の駆動アセンブリ (第一駆動アセンブリ１－ＤＡ１、第二駆動アセンブリ１－ＤＡ２、第三駆動アセンブリ１－ＤＡ３、および、第四駆動アセンブリ１－ＤＡ４)を有する。第一駆動アセンブリ１－ＤＡ１は、第一駆動コイル１－ＣＬ１、および、第一磁気素子１－ＭＧ１を有し、第二駆動アセンブリ１－ＤＡ２は、第二駆動コイル１－ＣＬ２、および、第二磁気素子１－ＭＧ２を有し、第三駆動アセンブリ１－ＤＡ３は、第三駆動コイル１－ＣＬ３、および、第三磁気素子１－ＭＧ３を有し、第四駆動アセンブリ１－ＤＡ４は、第四駆動コイル１－ＣＬ４、および、第四磁気素子１－ＭＧ４を有する。
この実施形態において、各磁気素子は磁気面を有する。たとえば、図２に示されるように、第一磁気素子１－ＭＧ１、および、第二磁気素子１－ＭＧ２はそれぞれ、第一磁性面１－ＭＳ１、および、第二磁性面１－ＭＳ２を有し、第一磁性面１－ＭＳ１は第一駆動コイル１－ＣＬ１に面し、第二磁性面１－ＭＳ２は第二駆動コイル１－ＣＬ２に面し、第一磁性面１－ＭＳ１、および、第二磁性面１－ＭＳ２は異なる方向を向く。
この実施形態において、図２に示されるように、フレーム１－１０４は、複数の溝１－１０４１、および、中央開口１－１０４３を有する。この実施形態において、フレーム１－１０４は、四個の磁気素子を受け入れる四個の溝１－１０４１を有するが、溝１－１０４１、および、磁気素子の数量は、この実施形態に限定されない。中央開口１－１０４３が設置されて、第一駆動コイル１－ＣＬ１～第四駆動コイル１－ＣＬ４、および、第一可動部材１－１０８１～第四可動部材１－１０８４を収容する。
この実施形態において、第一駆動コイル１－ＣＬ１～第四駆動コイル１－ＣＬ４は巻線コイルであり、それぞれ、第一可動部材１－１０８１～第四可動部材１－１０８４上に設置され、且つ、第一駆動コイル１－ＣＬ１～第四駆動コイル１－ＣＬ４が通電するとき、それらは、それぞれ、第一磁気素子１－ＭＧ１～第四磁気素子１－ＭＧ４と作用して、電磁気駆動力を生成し、第一可動部材１－１０８１～第四可動部材１－１０８４の少なくとも一つを、光軸１－０ (Ｚ軸)に沿って、ベース１－１１２、および、フレーム１－１０４に対して移動させて、オートフォーカス、あるいは、光学画像安定化の機能を実行する。
駆動モジュール１－ＤＭの駆動アセンブリは、個別で、あるいは、共同で作動することができる。たとえば、第一駆動アセンブリ１－ＤＡ１が設置されて、第一可動部材１－１０８１を固定アセンブリ１－ＦＡに対して移動させ、第二駆動アセンブリ１－ＤＡ２が設置されて、第二可動部材１－１０８２を、固定アセンブリ１－ＦＡ、および、第一可動部材１－１０８１に対して移動させる。
さらに、図２に示されるように、この実施形態において、固定アセンブリ１－ＦＡはさらに、第一弾性素子１－１０６、あるいは、第二弾性素子１－１１０により、駆動モジュール１－ＤＭに電気的に接続される少なくとも一つの回路部材１－１７０を有する。回路部材１－１７０は、インサート成形技術により実施されるが、これに限定されない。
次に、図４～図６を参照する。図４は、本発明の一実施形態による第一光学素子１－ＯＥが変形部材１－１０１により押されていない状態を説明する図であり、図５、および、図６は、本発明の一実施形態による第一光学素子１－ＯＥが変形部材１－１０１により押された後を示す図である。図４に示されるように、第一光学素子１－ＯＥは、液体レンズ素子１－ＯＥ１、および、固定部材１－ＯＥ２を有する液体レンズである。液体レンズ素子１－ＯＥ１は、液体レンズ素子１－ＯＥ１を保護しサポートする中空構造を有する固定部材１－ＯＥ２中に設置される。変形部材１－１０１は、液体レンズ素子１－ＯＥ１、および、固定部材１－ＯＥ２下方に設置される。固定部材１－ＯＥ２の底部は薄膜なので、変形部材１－１０１が用いられて、液体レンズ素子１－ＯＥ１の形状を変化させる。
図４は、液体レンズ素子１－ＯＥ１が変形せず、且つ、変形部材１－１０１が初期位置にあり、液体レンズ素子１－ＯＥ１が光軸１－０を有することを示す。駆動モジュール１－ＤＭが、可動アセンブリ１－ＭＡを移動させるとき、たとえば、駆動電流を駆動モジュール１－ＤＭの駆動コイルに加え、磁力が、駆動コイルと対応する磁気素子間に生成されて、可動アセンブリ１－ＭＡが駆動されて、磁力により移動するとともに、接続アセンブリ１－ＣＡにより、変形部材１－１０１に力を加えて、液体レンズ素子１－ＯＥ１の下側を押す。よって、液体レンズ素子１－ＯＥ１が変形する。
図２、および、図５に示されるように、駆動モジュール１－ＤＭの第一駆動アセンブリ１－ＤＡ１、および、第三駆動アセンブリ１－ＤＡ３が、同じ大きさの押す力１－Ｆ１、１－Ｆ３を提供するとき、変形部材１－１０１は、光軸１－０に沿って平行移動する。この時、液体レンズ素子１－ＯＥ１のレンズ曲率は、図４中の液体レンズ素子１－ＯＥ１の曲率から変化する。つまり、液体レンズ素子１－ＯＥ１の形状が変化する。これにより、液体レンズ素子１－ＯＥ１の光学特性は変化し、よって、光学ズーム、焦点調整、あるいは、耐衝撃効果を達成する。
同様に、図６を参照すると、駆動モジュール１－ＤＭが、変形部材１－１０１を傾斜移動させるとき、図６に示されるように、変形部材１－１０１は斜めに移動し、不均衡な量の押す力１－Ｆ１、および、１－Ｆ３を、液体レンズ素子１－ＯＥ１の二個の異なる側に提供して、液体レンズ素子１－ＯＥ１の光軸１－０は回転し、且つ、主軸１－ＡＸから逸脱する。つまり、それらの間に形成される角度 1-θ1 がある。これにより、液体レンズ素子１－ＯＥ１の光学特性が変化し、光学ズーム、焦点調整、あるいは、耐衝撃効果が達成される。
次に、図２、および、図７を参照する。図７は、本発明の一実施形態による光学システム１－１００の部分構造図である。この実施形態において、可動アセンブリ１－ＭＡの第一可動部材１－１０８１は、第一可動部材表面１－１０８１Ｓを有し、第三可動部材１－１０８３は、第三可動部材表面１－１０８３Ｓを有し、第一可動部材表面１－１０８１Ｓは、第一駆動アセンブリ１－ＤＡ１に面し、第三可動部材表面１－１０８３Ｓは第三駆動アセンブリ１－ＤＡ３に面する。
引き続き、図８を参照し、図８は、本発明の一実施形態による光学システム１－１００の部分構造図である。仮想平面１－ＨＰが光学システム１－１００により定義され、仮想平面１－ＨＰは、主軸１－ＡＸに垂直である。駆動モジュール１－ＤＭが可動アセンブリ１－ＭＡを駆動するとき、および、主軸１－ＡＸに垂直な一方向で見るとき、可動素子表面１－１０３Ｓと仮想平面１－ＨＰ間の角度１－Ａ１は、第一可動部材表面１－１０８１Ｓと第三可動部材表面１－１０８３Ｓの中心の線１－ＬＮと仮想平面１－ＨＰの角度１－Ａ２以下である。
図２、および、図９を参照する。図９は、本発明の一実施形態による第一接続部材１－１０５１、および、可動素子１－１０３の立体図である。可動アセンブリ１－ＭＡは、四個の接続部材により、可動素子１－１０３に接続される。たとえば、第一可動部材１－１０８１は、第一接続部材１－１０５１の弾性部分１－１０５Ｆにより、可動素子１－１０３に接続される。
図２、および、図９に示されるように、弾性部分１－１０５Ｆは、主軸１－ＡＸにほぼ水平な板状構造を有する。さらに、第一接続部材１－１０５１は、可動素子１－１０３に面するプラットフォーム表面１－１０５Ｔを有する。その上、光学システム１－１００はさらに、プラットフォーム表面１－１０５Ｔと可動素子１－１０３間に設置される接着部材１－ＡＤを有する。接着部材１－ＡＤはゲル、あるいは、はんだである。
図１０は、本発明の一実施形態による第一接続部材１－１０５１、および、第一可動部材１－１０８１を示す図である。図１０に示されるように、可動アセンブリ１－ＭＡの第一可動部材１－１０８１は、第一収容スロット１－ＡＳ１を有し、第一収容スロット１－ＡＳ１は、第一接続部材１－１０５１を収容する。
その上、第一可動部材１－１０８１はさらに、第二収容スロット１－ＡＳ２を有し、接着素子１－ＡＥは、第二収容スロット１－ＡＳ２中に設置され、且つ、第一接続部材１－１０５１に接着されて、よって、第一接続部材１－１０５１が、第一可動部材１－１０８１上に固定して設置される。
図１１～図１３を参照する。図１１は、本発明の別の実施形態による光学システム１－１００Ａの立体分解図であり、図１１Ａは、本発明の別の実施形態による光学システム１－１００Ａの部分構造の上面図であり、図１２は、本発明の別の実施形態による光学システム１－１００Ａの立体分解図であり、図１３は、本発明の別の実施形態による光学システム１－１００Ａの部分構造の底面図である。光学システム１－１００Ａは、光学システム１－１００に類似する。この実施形態において、光学システム１－１００Ａの接続アセンブリ１－ＣＡはさらに、四個の接続部材を有する。
各接続部材は、弾性部分、および、剛性部を有する。図１１、図１１Ａ、および、図１２に示されるように、第二接続部材１－１０５２は、弾性部分１－１０５５、および、剛性部１－１０５６を有する。弾性部分１－１０５５は、主軸１－ＡＸに水平ではない、たとえば、主軸１－ＡＸに垂直である板状構造を有し、剛性部１－１０５６は、接着部材１－ＡＤにより、弾性部分１－１０５５に接続される。剛性部１－１０５６は、可動アセンブリ１－ＭＡの弾性部分１－１０５５、および、第二可動部材１－１０８２間に接続され、且つ、主軸１－ＡＸ (Ｚ軸)の方向で、剛性部１－１０５６の弾性係数は、弾性部分１－１０５５の弾性係数より大きい。つまり、Ｚ軸方向において、第二接続部材１－１０５２は硬く、且つ、Ｘ軸、あるいは、Ｙ軸で、柔らかい(弾性を有する)。
さらに、図１２に示されるように、光学システム１－１００Ａはさらに、少なくとも一つの第二光学素子１－ＬＳを収容するレンズバレル１－ＬＢを有し、第二光学素子１－ＬＳは固体レンズ(solid lens)である。レンズバレル１－ＬＢは、可動素子１－１０３に延伸する四個の突起１－ＬＢＰを有する。
この実施形態において、接続アセンブリ１－ＣＡの接続部材の弾性部分は、主軸１－ＡＸ周辺に配置される。特に、図１１Ａに示されるように、第一接続部材１－１０５１～第四接続部材１－１０５４の弾性部分１－１０５５は、主軸１－ＡＸ周辺に設置される。その上、図１１Ａ、および、図１２に示されるように、主軸１－ＡＸの方向で見るとき、突起１－ＬＢＰは、二個の隣接する弾性部分１－１０５５間に位置する。
次に、引き続き、図１１Ａ、および、図１３(レンズバレル１－ＬＢ、および、第二光学素子１－ＬＳは、図１３中で示されない)を参照する。弾性部分１－１０５５は、第一カンチレバー１－１０５７、第二カンチレバー１－１０５８、および、接触部分１－１０５９を有する。第一カンチレバー１－１０５７、および、第二カンチレバー１－１０５８は対称に配置される。たとえば、第四接続部材１－１０５４の第一カンチレバー１－１０５７、および、第二カンチレバー１－１０５８はＸ軸に対して対称であり、接触部分１－１０５９は、可動素子１－１０３の底部に固定される。
この実施形態において、主軸１－ＡＸの方向で見るとき、可動素子１－１０３は、第一カンチレバー１－１０５７の少なくとも一部と重複しない。図１３に示されるように、第一カンチレバー１－１０５７、および、第二カンチレバー１－１０５８の一部だけが、可動素子１－１０３と重複する。注意すべきことは、その他の実施形態において、第一カンチレバー１－１０５７、および、第二カンチレバー１－１０５８も、可動素子１－１０３と重複しない。
その上、図１３に示されるように、開口１－１０３１、および、四個の穿孔１－１０３３が、可動素子１－１０３上に形成される。主軸１－ＡＸは開口１－１０３１を通過し、これらの穿孔１－１０３３は、開口１－１０３１に隣接する。特に、これらの穿孔１－１０３３が設置されて、対称な方式で、開口１－１０３１を囲む。穿孔１－１０３３の設計に基づいて、アセンブリ操作を実行するとき、オペレータは、穿孔１－１０３３により、可動素子１－１０３を取り外すことができ、中央開口１－１０３１に接触しないので、開口１－１０３１へのダメージを回避する。
図１２、および、図１４を参照する。図１４は、本発明の別の実施形態による可動アセンブリ１－ＭＡの部分構造図である。この実施形態において、剛性部１－１０５６の一部は、第一可動部材１－１０８１に組み込まれる。剛性部１－１０５６は、第一セクション１－ＳＧ１、および、第一セクション１－ＳＧ１に接続される第二セクション１－ＳＧ２を有し、第二セクション１－ＳＧ２は、第一セクション１－ＳＧ１に平行ではない。たとえば、第一セクション１－ＳＧ１は、第二セクション１－ＳＧ２に垂直である。
図１５は、本発明の別の実施形態による光学システム１－１００Ａの部分構造の上面図である。この実施形態において、主軸１－ＡＸの方向で見るとき、可動アセンブリ１－ＭＡは第一光学素子１－ＯＥと重複し、第一光学素子１－ＯＥが大きく、且つ、たとえば、大量の光線が進入するなど、良い光学特性を有することを意味する。その他の実施形態において、可動アセンブリ１－ＭＡは第一光学素子１－ＯＥと重複しない。第一光学素子１－ＯＥは小さいので、軽量化を達成することができる。
本発明は、第一光学素子１－ＯＥ、変形部材１－１０１、可動素子１－１０３、固定アセンブリ１－ＦＡ、接続アセンブリ１－ＣＡ、可動アセンブリ１－ＭＡ、および、駆動モジュール１－ＤＭを有する光学システムを提供する。可動素子１－１０３は、変形部材１－１０１により、第一光学素子１－ＯＥに接続され、可動アセンブリ１－ＭＡは、接続アセンブリ１－ＣＡにより、可動素子１－１０３に接続される。駆動モジュール１－ＤＭが設置されて、可動アセンブリ１－ＭＡを固定アセンブリ１－ＦＡに対して移動させるとき、可動素子１－１０３が移動して、変形部材１－１０１に、第一光学素子１－ＯＥの底部を押させ、これにより、液体レンズ素子１－ＯＥ１の光学特性が変化する。
その上、可動アセンブリ１－ＭＡの各可動部材は、独立して、あるいは、共同で動くので、液体レンズ素子１－ＯＥ１の光学特性は、異なる必要性に従って変化する。よって、光学ズーム、光学焦点調整、あるいは、光学振動補償等の機能が達成され、駆動メカニズムのパフォーマンスが改善される。
第二実施形態群
図１６～図１８を参照する。図１６は、本発明の一実施形態による光学システム２－１００の立体図であり、図１７は、本発明の一実施形態による光学システム２－１００の立体分解図であり、図１８は、本発明の一実施形態による図１６の光学システム２－１００の線(２－Ａ)-(２－Ａ’)に沿った断面図である。光学システム２－１００は光学カメラシステムであり、且つ、第一光学素子２－ＯＥを搭載、および、駆動させ、第一光学素子２－ＯＥは光軸２－Ｏを定義する。光学システム２－１００は、異なる電子装置、あるいは、スマートフォン等の携帯電子機器に設置されて、ユーザーが、画像捕捉機能を実行することができるようにする。この実施形態において、光学システム２－１００は、オートフォーカス(ＡＦ)機能を有するボイスコイルモーター(ＶＣＭ)であるが、これに限定されない。その他の実施形態において、光学システム２－１００は、さらに、オートフォーカス、および、光学画像安定化(ＯＩＳ)の機能を実行することができる。
図１７に示されるように、この実施形態において、光学システム２－１００は、固定アセンブリ２－ＦＡ、変形部材２－１０１、可動素子２－１０３、および、接続アセンブリ２－ＣＡ、可動アセンブリ２－ＭＡ、および、駆動モジュール２－ＤＭを有する。変形部材２－１０１は、可動素子２－１０３と第一光学素子２－ＯＥ間に接続され、可動素子２－１０３は固定アセンブリ２－ＦＡに対し可動で、駆動モジュール２－ＤＭが設置されて、可動素子２－１０３を固定アセンブリ２－ＦＡに対して移動させる。特に、可動アセンブリ２－ＭＡは、接続アセンブリ２－ＣＡにより、可動素子２－１０３に可動で接続され、駆動モジュール２－ＤＭは、可動アセンブリ２－ＭＡを固定アセンブリ２－ＦＡに対して移動させ、これにより、可動素子２－１０３を駆動する。
この実施形態において、図１７、および、図１８に示されるように、固定アセンブリ２－ＦＡは、ケーシング２－１０２、フレーム２－１０４、および、ベース２－１１２を有する。ケーシング２－１０２は、ベース２－１１２に固定して接続され、且つ、フレーム２－１０４も、ケーシング２－１０２の内壁面に固定して接続される。主軸２－ＡＸは、固定アセンブリ２－ＦＡにより定義される。光学システム２－１００が作動しない時、主軸２－ＡＸは、第一光学素子２－ＯＥの光軸２－Ｏに平行か、あるいは、重複する。その上、可動素子２－１０３は、第一光学素子２－ＯＥに面する可動素子表面２－１０３Ｓを有する。
図１７、および、図１８に示されるように、上述のケーシング２－１０２は中空構造を有し、且つ、その上に、ケース開口２－１０２１が形成される。ベース開口２－１１２１がベース２－１１２上に形成され、ケース開口２－１０２１の中心は、第一光学素子２－ＯＥの光軸２－０に対応し、ベース開口２－１１２１は、ベース２－１１２下方に設置される感光部材 (図示しない)に対応する。この実施形態において、第一光学素子２－ＯＥは、ケース開口２－１０２１中に固定して設置される。外部光は、第一光学素子２－ＯＥにより、ケーシング２－１０２に進入し、その後、ベース開口２－１１２１を通過後、上述の感光部材により受光されて、デジタルイメージ信号を生成する。
さらに、ケーシング２－１０２はベース２－１１２上に設置され、且つ、収容空間２－１０２３を有し、可動素子２－１０３、フレーム２－１０４、および、可動アセンブリ２－ＭＡ、接続アセンブリ２－ＣＡ、および、駆動モジュール２－ＤＭを収容する。
図１７、および、図１８に示されるように、この実施形態において、可動アセンブリ２－ＭＡは、四個の可動部材(第一可動部材２－１０８１、第二可動部材２－１０８２、第三可動部材２－１０８３、および、第四可動部材２－１０８４)を有し、接続アセンブリ２－ＣＡは、四個の接続部材 (第一接続部材２－１０５１、第二接続部材２－１０５２、第三接続部材２－１０５３、第四接続部材２－１０５４)を有する。第一可動部材２－１０８１～第四可動部材２－１０８４は、それぞれ、第一接続部材２－１０５１～第四接続部材２－１０５４により、可動素子２－１０３に接続される。
その上、光学システム２－１００はさらに、第一弾性素子２－１０６、および、第二弾性素子２－１１０を有し、ベース２－１１２は、四個の突出カラム２－１１２３を有する。第一弾性素子２－１０６の外側部分(外環部)は、突出カラム２－１１２３上表面の上に固定して設置され、第二弾性素子２－１１０の外側部分(外環部)は、各突出カラム２－１１２３の平面２－１１２５上に固定して設置され、第一弾性素子２－１０６、および、第二弾性素子２－１１０の内側部分(内環部)は、それぞれ、可動アセンブリ２－ＭＡの上下側に接続されるので、第一可動部材２－１０８１～第四可動部材２－１０８４は、収容空間２－１０２３中に吊るされる。
この実施形態において、駆動モジュール２－ＤＭは、４個の駆動アセンブリ (第一駆動アセンブリ２－ＤＡ１、第二駆動アセンブリ２－ＤＡ２、第三駆動アセンブリ２－ＤＡ３、および、第四駆動アセンブリ２－ＤＡ４)を有する。第一駆動アセンブリ２－ＤＡ１は、第一駆動コイル２－ＣＬ１、および、第一磁気素子２－ＭＧ１を有し、第二駆動アセンブリ２－ＤＡ２は、第二駆動コイル２－ＣＬ２、および、第二磁気素子２－ＭＧ２を有し、第三駆動アセンブリ２－ＤＡ３は、第三駆動コイル２－ＣＬ３、および、第三磁気素子２－ＭＧ３を有し、第四駆動アセンブリ２－ＤＡ４は、第四駆動コイル２－ＣＬ４、および、第四磁気素子２－ＭＧ４を有する。
この実施形態において、各磁気素子は磁気面を有する。たとえば、図２に示されるように、第一磁気素子２－ＭＧ１、および、第二磁気素子２－ＭＧ２は、それぞれ、第一磁性面２－ＭＳ１、および、第二磁性面２－ＭＳ２を有し、第一磁性面２－ＭＳ１は第一駆動コイル２－ＣＬ１に面し、第二磁性面２－ＭＳ２は第二駆動コイル２－ＣＬ２に面し、第一磁性面２－ＭＳ１、および、第二磁性面２－ＭＳ２は異なる方向を向く。
この実施形態において、図２に示されるように、フレーム２－１０４は、複数の溝２－１０４１、および、中央開口２－１０４３を有する。この実施形態において、フレーム２－１０４は、四個の磁気素子を受け入れる四個の溝２－１０４１を有するが、溝２－１０４１と磁気素子の数量は、この実施形態に限定されない。中央開口２－１０４３が設置されて、第一駆動コイル２－ＣＬ１～第四駆動コイル２－ＣＬ４、および、第一可動部材２－１０８１～第四可動部材２－１０８４を収容する。
この実施形態において、第一駆動コイル２－ＣＬ１～第四駆動コイル２－ＣＬ４は、それぞれ、第一可動部材２－１０８１～第四可動部材２－１０８４上に設置される巻線コイルであり、第一駆動コイル２－ＣＬ１～第四駆動コイル２－ＣＬ４が通電するとき、それらは、それぞれ、第一磁気素子２－ＭＧ１ ～第四磁気素子２－ＭＧ４と作用して、電磁気駆動力を生成し、第一可動部材２－１０８１～第四可動部材２－１０８４の少なくとも一つを、ベース２－１１２、および、フレーム２－１０４に対し、光軸２－Ｏ(Ｚ軸)に沿って移動させて、オートフォーカス、あるいは、光学画像安定化の機能を実行する。
駆動モジュール２－ＤＭの駆動アセンブリは、個別で、あるいは、共同で作動することができる。たとえば、第一駆動アセンブリ２－ＤＡ１が設置されて、第一可動部材２－１０８１を固定アセンブリ２－ＦＡに対して移動させ、第二駆動アセンブリ２－ＤＡ２が設置されて、第二可動部材２－１０８２を、 固定アセンブリ２－ＦＡ、および、第一可動部材２－１０８１に対して移動させる。
さらに、図１７に示されるように、この実施形態において、固定アセンブリ２－ＦＡはさらに、少なくとも一つの回路部材２－１７０を有し、第一弾性素子２－１０６、あるいは、第二弾性素子２－１１０により、駆動モジュール２－ＤＭに電気的に接続される。回路部材２－１７０は、インサート成形技術により実施されるが、これに限定されない。その上、回路部材２－１７０、第一弾性素子２－１０６、および、第二弾性素子２－１１０は、回路アセンブリを構成する。
次に、図１９～図２１を参照する。図１９は、本発明の一実施形態による第一光学素子２－ＯＥが変形部材２－１０１により押されていない状態を説明する図であり、図２０、および、図２１は、本発明の一実施形態による第一光学素子２－ＯＥが変形部材２－１０１により押された後を示す図である。図１９に示されるように、第一光学素子２－ＯＥは液体レンズであり、液体レンズ素子２－ＯＥ１、および、固定部材２－ＯＥ２を有する。液体レンズ素子２－ＯＥ１は、液体レンズ素子２－ＯＥ１を保護、および、サポートする中空構造を有する固定部材２－ＯＥ２中に設置される。変形部材２－１０１は、液体レンズ素子２－ＯＥ１、および、固定部材２－ＯＥ２下方に設置される。固定部材２－ＯＥ２の底は薄膜なので、変形部材２－１０１が用いられて、液体レンズ素子２－ＯＥ１の形状を変化させる。
図１９は、液体レンズ素子２－ＯＥ１が変形せず、変形部材２－１０１が初期位置にあり、液体レンズ素子２－ＯＥ１が光軸２－Ｏを有することを示す図である。駆動モジュール２－ＤＭが可動アセンブリ２－ＭＡを移動させるとき、たとえば、駆動電流を、駆動モジュール２－ＤＭの駆動コイルに加え、磁力が、駆動コイルと対応する磁気素子間に生成されるので、可動アセンブリ２－ＭＡは磁力により移動するとともに、接続アセンブリ２－ＣＡにより、変形部材２－１０１に力を加えて、液体レンズ素子２－ＯＥ１の下側を押す。よって、液体レンズ素子２－ＯＥ１が変形する。
図１７、および、図２０に示されるように、駆動モジュール２－ＤＭの第一駆動アセンブリ２－ＤＡ１、および、第三駆動アセンブリ２－ＤＡ３が、同じ大きさの押す力２－Ｆ１、２－Ｆ３を提供するとき、変形部材２－１０１は、光軸２－Ｏに沿って平行移動する。この時、液体レンズ素子２－ＯＥ１のレンズ曲率は、図１９の液体レンズ素子２－ＯＥ１の曲率から変化する。つまり、液体レンズ素子２－ＯＥ１の形状は変化する。これにより、液体レンズ素子２－ＯＥ１の光学特性は変化して、光学ズーム、焦点調整、あるいは、耐衝撃効果を達成する。
同様に、図２１を参照すると、駆動モジュール２－ＤＭが変形部材２－１０１を傾斜移動させるとき、図２１に示されるように、変形部材２－１０１は斜めに移動し、不均衡な量の押す力２－Ｆ１、および、２－Ｆ３を、液体レンズ素子２－ＯＥ１の二個の異なる側に提供するので、液体レンズ素子２－ＯＥ１の光軸２－０は回転し、且つ、主軸２－ＡＸから逸脱する。つまり、それらの間に形成される角度（挟角）２－θ1がある。これにより、液体レンズ素子２－ＯＥ１の光学特性が変化し、光学ズーム、焦点調整、あるいは、耐衝撃効果が達成される。
次に、図２２は、本発明の別の実施形態による光学システム２－１００Ａの部分構造の立体図である。この実施形態において、第一弾性素子２－１０６は、四個の導電素子２－１０６１～２－１０６４を有し、第二弾性素子２－１１０は、四個の導電素子２－１１０１～２－１１０４を有する。
図２２に示されるように、第一駆動アセンブリ２－ＤＡ１の第一駆動コイル２－ＣＬ１は、回路アセンブリの導電素子２－１０６１(第一導電素子)により、第二駆動アセンブリ２－ＤＡ２の第二駆動コイル２－ＣＬ２に電気的に接続される。特に、導電素子２－１０６１(第一導電素子)は、第一ストリングアーム２－ＳＡ１、および、第二ストリングアーム２－ＳＡ２を有し、それぞれ、第一駆動アセンブリ２－ＤＡ１の第一駆動コイル２－ＣＬ１、および、第二駆動アセンブリ２－ＤＡ２の第二駆動コイル２－ＣＬ２に接続される。
その上、ベース２－１１２の突出カラム２－１１２３は、第一駆動コイル２－ＣＬ１と第二駆動コイル２－ＣＬ２間に位置し、導電素子２－１０６１(第一導電素子)は、突出カラム２－１１２３に接続される。たとえば、導電素子２－１０６１は、接着剤かはんだにより、突出カラム２－１１２３に固定される。
図２２に示されるように、第一駆動アセンブリ２－ＤＡ１の第一駆動コイル２－ＣＬ１はさらに、導電素子２－１１０１(第二導電素子)により、第二駆動アセンブリ２－ＤＡ２の第二駆動コイル２－ＣＬ２に電気的に接続され、導電素子２－１０６１(第一導電素子)、および、導電素子２－１１０１(第二導電素子)は、第一駆動アセンブリ２－ＤＡ１、および、第二駆動アセンブリ２－ＤＡ２の両側にそれぞれ設置され、たとえば、Ｚ軸で、第一駆動アセンブリ２－ＤＡ１、および、第二駆動アセンブリ２－ＤＡ２の上側と下側に設置される。
さらに、可動アセンブリ２－ＭＡの第一可動部材２－１０８１は、上述の第一、および、第二導電素子により、固定アセンブリ２－ＦＡの突出カラム２－１１２３に可動で接続されるが、これに限定されない。本発明のその他の実施形態において、可動アセンブリ２－ＭＡはさらに、上述の第一導電素子により、固定アセンブリ２－ＦＡの突出カラム２－１１２３に可動で接続される。
同様に、第二駆動アセンブリ２－ＤＡ２の第二駆動コイル２－ＣＬ２は、導電素子２－１０６２(第三導電素子)により、第三駆動アセンブリ２－ＤＡ３の第三駆動コイル２－ＣＬ３に電気的に接続され、第二駆動アセンブリ２－ＤＡ２の第二駆動コイル２－ＣＬ２はさらに、導電素子２－１１０２(第四導電素子)により、第三駆動アセンブリ２－ＤＡ３の第三駆動コイル２－ＣＬ３に電気的に接続される。上述の第三、および、第四導電素子は、それぞれ、第二駆動アセンブリ２－ＤＡ２、および、第三駆動アセンブリ２－ＤＡ３の上側と下側に設置される(Ｚ軸に沿って)。
引き続き、図２２、および、図２３を参照する。図２３は、本発明の別の実施形態による光学システム２－１００Ａの部分構造図である。上述の導電素子(たとえば、第一、および、第三導電素子)はすべて、板状構造を有し、且つ、導電素子２－１０６１の延伸方向(たとえば、Ｙ軸方向)に沿って見るとき、導電素子２－１０６１(第一導電素子)は、導電素子２－１０６２(第三導電素子)の少なくとも一部と重複する。この実施形態において、導電素子２－１０６１ (第一導電素子)は、導電素子２－１０６２(第三導電素子)と重複する。
図２４は、本発明の別の実施形態による光学システム２－１００Ａの部分構造の拡大図である。導電素子２－１０６１(第一導電素子)、および、導電素子２－１０６２(第三導電素子)は、可動アセンブリ２－ＭＡの第二可動部材２－１０８２の頂面２－１０８Ｔ上に設置され、主軸２－ＡＸ(Ｚ軸)の方向で見るとき、導電素子２－１０６１(第一導電素子)は、導電素子２－１０６２(第三導電素子)と重複しない。
さらに、この実施形態において、光学システム２－１００Ａはさらに、導電素子２－１０６１(第一導電素子)と導電素子２－１０６２(第三導電素子)の間に設置される絶縁素子２－ＩＥを有する。この実施形態において、図２４に示されるように、絶縁素子２－ＩＥはゲルで、可動アセンブリ２－ＭＡの導電素子２－１０６１(第一導電素子)、導電素子２－１０６２(第三導電素子)、および、第二可動部材２－１０８２に接続される。絶縁素子２－ＩＥが用いられて、導電素子２－１０６１(第一導電素子)、および、導電素子２－１０６２(第三導電素子)の末端を第二可動部材２－１０８２に固定するとともに、導電素子６－１０６１(第一導電素子)を、導電素子２－１０６２ (第三導電素子)から電気的に独立させる。
図２５は、本発明の別の実施形態による光学システム２－１００Ａの部分構造の別の視点の拡大図である。光学システム２－１００Ａは光学システム２－１００に類似する。それらの差異は、光学システム２－１００Ａの各接着部材は、弾性部分、および、剛性部を有することである。たとえば、第一接続部材２－１０５１は、弾性部分２－１０５５、および、剛性部２－１０５６を有し、剛性部２－１０５６は、接着部材２－ＡＤにより、弾性部分２－１０５５に接続される。剛性部２－１０５６は、弾性部分２－１０５５と第一可動部材２－１０８１間に接続される。
さらに、図２５に示されるように、導電素子２－１０６１(第一導電素子)は、電気接点２－ＥＣ、および、ナロー部分２－ＮＰを有する。電気接点２－ＥＣは、たとえば、溶接により、第一駆動アセンブリ２－ＤＡ１の第一駆動コイル２－ＣＬ１の電気接点２－ＥＣ１に電気的に接続される。ナロー部分２－ＮＰは電気接点２－ＥＣに隣接し、ナロー部分２－ＮＰの設計は、溶接中の伝熱を減少させ、第一可動部材２－１０８１がダメージを受けるのを防止することができるとともに、熱エネルギーを電気接点２－ＥＣ上に集中させて、はんだの溶解をさらに確実にし、これにより、はんだが安全にセットされる。
図２６は、本発明の一実施形態によるベース２－１１２を除去後の光学システム２－１００Ａの拡大図である。この実施形態において、導電素子２－１０６１(第一導電素子)、および、導電素子２－１１０１(第二導電素子)は、たとえば、溶接により、ベース２－１１２中に組み込まれる回路部材２－１７０により、外部の電気接続部分２－ＴＥＰに電気的に接続される。
特に、図２６に示されるように、導電素子２－１０６１(第一導電素子)は、第一電気接続点２－ＥＰ１により、回路部材２－１７０に電気的に接続され、導電素子２－１１０１(第二導電素子)は、第二電気接続点２－ＥＰ２により、回路部材２－１７０に電気的に接続される。その上、第一電気接続点２－ＥＰ１と第一光学素子２－ＯＥ間の最短距離は、第二電気接続点２－ＥＰ２と第一光学素子２－ＯＥ間の最短距離と異なる。つまり、主軸２－ＡＸに沿った方向で、第一電気接続点２－ＥＰ１と第一光学素子２－ＯＥ間の距離は、第二電気接続点２－ＥＰ２と第一光学素子２－ＯＥ間の距離より短い。
次に、図２７は、本発明の別の実施形態によるベース２－１１２除去後の光学システム２－１００Ａの底面図である。主軸２－ＡＸで見るとき、第二駆動アセンブリ２－ＤＡ２は外部の電気接続部分２－ＴＥＰと重複し、第一駆動アセンブリ２－ＤＡ１は外部の電気接続部分２－ＴＥＰと重複しない。外部の電気接続部分２－ＴＥＰは、ベース２－１１２から露出するピンである。
この実施形態において、回路部材２－１７０は多角形構造、たとえば、図２７中の長方形構造を構築する。さらに、導電素子２－１０６２(第三導電素子) は、第三電気接続点２－ＥＰ３により、回路部材２－１７０に電気的に接続され、導電素子２－１１０２(第四導電素子)は、第四電気接続点２－ＥＰ４により、回路部材２－１７０に電気的に接続され、上記の第二電気接続点２－ＥＰ２、および、第四電気接続点２－ＥＰ４は、回路部材２－１７０の一側、たとえば、左側に設置される。
注意すべきことは、主軸２－ＡＸで見るとき、上述の第二電気接続点２－ＥＰ２、および、第四電気接続点２－ＥＰ４は、上述の第一気接続点２－ＥＰ１と第三電気接続点２－ＥＰ３間に位置することである。
図２８は、本発明の別の実施形態による光学システムの一部の構造の立体図である。この実施形態において、各駆動アセンブリはさらに、フレキシブル回路板を有する。たとえば、第一駆動アセンブリ２－ＤＡ１～第四アセンブリ２－ＤＡ４は、それぞれ、回路板２－１１４１～２－１１４４を有し、各回路板は六個の電気接点２－ＥＣ１～２ＥＣ６を有する。
この実施形態において、回路板２－１１４１の電気接点２－ＥＣ１、および、電気接点２－ＥＣ２は、それぞれ、正電圧、および、負電圧に電気的に接続される。回路板２－１１４１の電気接点２－ＥＣ３、および、電気接点２－ＥＣ４は、それぞれ、データ信号、および、クロック信号に電気的に接続され、電気接点２－ＥＣ５、および、電気接点２－ＥＣ６は、それぞれ、第一出力信号、および、第二出力信号を出力する。
回路板２－１１４１、および、回路板２－１１４２は、導電素子２－１０６１、および、導電素子２－１１０１をシェアするので、回路板２－１１４２の電気接点２－ＥＣ２は、正電圧に電気的に接続され、回路板２－１１４２の電気接点２－ＥＣ４は、データ信号に電気的に接続される。同様に、回路板２－１１４２、および、回路板２－１１４３は、導電素子２－１０６２、および、導電素子２－１１０２をシェアするので、回路板２－１１４２の電気接点２－ＥＣ１は、負電圧に電気的に接続される。回路板２－１１４２の電気接点２－ＥＣ３は、クロック信号に電気的に接続され、回路板２－１１４２の電気接点２－ＥＣ５、および、電気接点２－ＥＣ６は、それぞれ、第二出力信号、および、第一出力信号を出力する。
つまり、回路板２－１１４１(第一回路素子)の回路レイアウトは、回路板２－１１４２(第二回路素子)の回路レイアウトと異なる。たとえば、回路板２－１１４１の回路レイアウトは、回路板２－１１４２の回路レイアウトと対称をなす。
本発明は、第一光学素子２－ＯＥ、変形部材２－１０１、可動素子２－１０３、固定アセンブリ２－ＦＡ、接続アセンブリ２－ＣＡ、可動アセンブリ２－ＭＡ、および、駆動モジュール２－ＤＭを有する光学システムを提供する。可動素子２－１０３は、変形部材２－１０１により、第一光学素子２－ＯＥに接続され、可動アセンブリ２－ＭＡは、接続アセンブリ２－ＣＡにより、可動素子２－１０３に接続される。駆動モジュール２－ＤＭが可動アセンブリ２－ＭＡを駆動して、固定アセンブリ２－ＦＡに対して移動させるとき、可動素子２－１０３が移動して、変形部材２－１０１に、第一光学素子２－ＯＥ底部を押させて、これにより、液体レンズ素子２－ＯＥ１の光学特性が変化する。
その上、駆動アセンブリ中の隣接する回路板の回路レイアウトは対称をなし、可動アセンブリ２－ＭＡ中の隣接する可動部材は、導電素子をシェアすることができるので、本発明の光学システムは簡単なメカニズム設計、および、小型化の目的を達成する。
第三実施形態群
図２９は、四個の駆動アセンブリ２－ＤＡ１～２－ＤＡ４の回路板２－１１４１～２－１１４４に電気的に接続される八個の導電素子２－１０６１～２－１０６４、および、２－１１０１～２－１１０４を示す図である。
図２２、図２８、および、図２９を参照すると、八個の導電素子２－１０６１～２－１０６４、および、２－１１０１～２－１１０４は、四個の駆動アセンブリ２－ＤＡ１～２－ＤＡ４の回路板２－１１４１～２－１１４４に電気的に接続される弾性のある金属スプリングシートである。ここで、二個の導電素子２－１０６１、２－１１０１は、２－１１４１、２－１１４２に電気的に接続され、二個の導電素子２－１０６２、２－１１０２は回路板２－１１４２、２－１１４３に電気的に接続され、二個の導電素子２－１０６３、２－１１０３は、回路板２－１１４３、２－１１４４に電気的に接続され、二個の導電素子２－１０６４、２－１１０４は回路板２－１１４４、２－１１４１に電気的に接続される。注意すべきことは、八個の導電素子２－１０６１～２－１０６４、および、２－１１０１～２－１１０４がさらに、ベース２－１１２の表面に露出する外部の電気接続部分２－ＴＥＰにより、外部回路に電気的に接続されることである。
図２９に示されるように、回路板２－１１４１～２－１１４４はそれぞれ、可動部材２－１０８１～２－１０８４に取り付けられ、四個の制御回路素子２－Ｃ１～２－Ｃ４は、回路板２－１１４１～２－１１４４上に設置される。さらに、可動部材２－１０８１～２－１０８４は、ＸＹ平面 (図２２)にほぼ平行な水平方向で、互いに間隔を隔てられ、水平方向、および、主軸２－ＡＸは挟角(included angle)を形成し、各可動部材２－１０８１～２－１０８４は、固定アセンブリ２－ＦＡ、および、その他の可動部材に対して移動する。
この実施形態において、回路板２－１１４１上の制御回路素子２－Ｃ１(第一制御回路素子)は、第一時間間隔で、第一駆動信号を駆動アセンブリ２－ＤＡ１に送信して、可動部材２－１０８１を固定アセンブリ２－ＦＡに対して移動させ、導電素子２－１０６１は、回路板２－１１４１により、制御回路素子２－Ｃ１に電気的に接続される。
同様に、回路板２－１１４２上の制御回路素子２－Ｃ２(第二制御回路素子)は、第二時間間隔で、第二駆動信号を駆動アセンブリ２－ＤＡ２に送信して、可動部材２－１０８２を固定アセンブリ２－ＦＡに対して移動させ、導電素子２－１０６２は、回路板２－１１４２により、制御回路素子２－Ｃ２に電気的に接続される。
同様に、回路板２－１１４３上の制御回路素子２－Ｃ３(第三制御回路素子)は、第三時間間隔で、第三駆動信号を駆動アセンブリ２－ＤＡ３に送信して、可動部材２－１０８３を固定アセンブリ２－ＦＡに対して移動させ、導電素子２－１０６３は、回路板２－１１４３により、制御回路素子２－Ｃ３に電気的に接続される。
同様に、回路板２－１１４４上の制御回路素子２－Ｃ４(第四制御回路素子)は、第四時間間隔で、第四駆動信号を駆動アセンブリ２－ＤＡ４に送信して、可動部材２－１０８４を固定アセンブリ２－ＦＡに対して移動させ、導電素子２－１０６４は、回路板２－１１４４により、制御回路素子２－Ｃ４に電気的に接続される。いくつかの実施形態において、制御回路素子２－Ｃ１～２－Ｃ４は、マイクロコントローラーユニット(ＭＣＵ)、ホール効果センサー、あるいは、ＩＣコンポーネントを有する。
図２２、図２８、および、図２９に示されるように、光学システムはほぼ方形構造を有し、駆動アセンブリ２－ＤＡ１、および、２－ＤＡ３は光学システムの二個の反対側に配置され、駆動アセンブリ２－ＤＡ２、および、２－ＤＡ４は光学システムのもう二個の反対側に配置される。さらに、二個の駆動アセンブリ２－ＤＡ１、および、２－ＤＡ２は、光学システムの隣接する側に配置され、二個の駆動アセンブリ２－ＤＡ２、および、２－ＤＡ３は、光学システムの隣接する側に配置され、二個の駆動アセンブリ２－ＤＡ３、および、２－ＤＡ４は、光学システムの隣接側に配置され、二個の駆動アセンブリ２－ＤＡ４、および、２－ＤＡ１は、光学システムの二個の隣接する側に配置される。
注意すべきことは、電流信号が、外部回路から、導電素子２－１０６１～２－１０６４、および、２－１１０１～２－１１０４により、駆動アセンブリ２－ＤＡ１～２－ＤＡ４に供給され、これにより、可動部材２－１０８１～２－１０８４を、固定アセンブリ２－ＦＡに対して移動させることである。しかし、隣接する駆動アセンブリ２－ＤＡ１、および、２－ＤＡ２は、導電素子２－１０６１、および、２－１１０１をシェアするので、導電素子２－１０６１、および、２－１１０１は、同時に、駆動アセンブリ２－ＤＡ１、および、２－ＤＡ２を用いて、可動部材２－１０８１～２－１０８２を移動させることができない。
上述と同じ理由により、駆動アセンブリ２－ＤＡ２、および、２－ＤＡ３は、可動部材２－１０８２～２－１０８３を同時に移動させることができず、駆動アセンブリ２－ＤＡ３、および、２－ＤＡ４は、可動部材２－１０８３～１０８４を同時に移動させることができず、駆動アセンブリ２－ＤＡ４、および、２－ＤＡ１は、可動部材２－１０８４～１０８１を同時に移動させることができない。
図２９、および、図３０を参照する。図３０は、四個の駆動アセンブリ２－ＤＡ１～２－ＤＡ４が、異なる時間間隔３－Ｔ１ ～３－Ｔ４で、順番に、可動部材２－１０８１～２－１０８４を、固定アセンブリ２－ＦＡに対して移動させることを示すシーケンス線図である。図３０に示されるように、隣接する駆動アセンブリが、同じ導電素子をシェアして、外部回路と通信する問題を克服するため、この実施形態における四個の駆動アセンブリ２－ＤＡ１～２－ＤＡ４は、それぞれ、第一時間間隔３－Ｔ１、第二時間間隔３－Ｔ２、第三時間間隔３－Ｔ３、および、第四時間間隔３－Ｔ４で、可動部材２－１０８１～２－１０８４を固定アセンブリ２－ＦＡに対して移動させることができる。つまり、外部回路は、異なる時間間隔で、同じ導電素子により、電流信号を異なる駆動アセンブリに送信することができる。よって、可動アセンブリ２－ＭＡ、可動素子２－１０３、および、変形部材２－１０１が移動し、液体レンズ素子２－ＯＥ１の光軸２－Ｏが効果的に調整される。
図３１は、駆動アセンブリ２－ＤＡ１、および、２－ＤＡ３が、それぞれ、同じ時間間隔で、可動部材２－１０８１、および、２－１０８３を、固定アセンブリ２－ＦＡに対して移動させ、および、駆動アセンブリ２－ＤＡ２、および、２－ＤＡ４が、それぞれ、同じ時間間隔で、可動部材２－１０８２、および、２－１０８４を、固定アセンブリ２－ＦＡに対して移動させることを示すシーケンス線図である。図２９に示されるように、駆動アセンブリ２－ＤＡ１、および、２－ＤＡ３は、同じ導電素子をシェアしないので、それらは、同じ時間間隔で、可動部材２－１０８１、および、２－１０８３を固定アセンブリ２－ＦＡに対して移動させることができる。同様に、駆動アセンブリ２－ＤＡ２、および、２－ＤＡ４は同じ導電素子をシェアしないので、それらも、同じ時間間隔で、可動部材２－１０８２、および、２－１０８４を固定アセンブリ２－ＦＡに対して移動させることができる。つまり、第一時間間隔３－Ｔ１は第三時間間隔３－Ｔ３と同じで、第二時間間隔３－Ｔ２も第四時間間隔３－Ｔ４と同じで、これにより、可動アセンブリ２－ＭＡの駆動時間が減少し、それらの光学システム２－１００、および、駆動モジュール２－ＤＭの効率が大幅に改善される。さらに、光学システム２－１００の小型化も達成される。
図３２は、駆動アセンブリ２－ＤＡ１～２－ＤＡ４が、それぞれ、異なる時間間隔３－Ｔ１～３－Ｔ４で、可動部材２－１０８１、および、２－１０８４を、固定アセンブリ２－ＦＡに対して移動させることを示すシーケンス線図である。図３２の別の実施形態において、第一時間間隔３－Ｔ１、および、第三時間間隔３－Ｔ３は部分的に重複し、第二時間間隔３－Ｔ２、および、第四時間間隔３－Ｔ４も部分的に重複し、隣接する駆動アセンブリが共同で同じ導電素子をシェアする問題を克服する。
上述の実施形態において、光学システムの隣接する側上の駆動アセンブリは同じ導電素子をシェアしないので、駆動アセンブリ２－ＤＡ１、および、２－ＤＡ３が、可動部材２－１０８１、および、２－１０８３を、固定アセンブリ２－ＦＡに対して移動させるとき、駆動アセンブリ２－ＤＡ２、および、２－ＤＡ４は、可動部材２－１０８２、および、２－１０８４を、固定アセンブリ２－ＦＡに対して移動させない。上述と同じ理由により、駆動アセンブリ２－ＤＡ２、および、２－ＤＡ４が、可動部材２－１０８２、および、２－１０８４を、固定アセンブリ２－ＦＡに対して移動させるとき、駆動アセンブリ２－ＤＡ１、および、２－ＤＡ３は、可動部材２－１０８１、および、２－１０８３を、固定アセンブリ２－ＦＡに対して移動させない。
第四実施形態群
図１７、および、図３３を参照すると、図３３は、図１７中の四個の可動部材２－１０８１～２－１０８４が、主軸２－ＡＸに沿って、範囲４－１～４－４内で、それぞれ、固定アセンブリ２－ＦＡに対して可動であることを示す図である。
図１７に示されるように、可動部材２－１０８１～２－１０８４はそれぞれ、駆動アセンブリ２－ＤＡ１～２－ＤＡ４により、主軸２－ＡＸに沿って、固定アセンブリ２－ＦＡに対して移動することができる。この実施形態において、図３３に示されるように、可動部材２－１０８１は、主軸２－ＡＸに沿って、範囲４－１中で移動し、可動部材２－１０８２は、主軸２－ＡＸに沿って、範囲４－２中で移動し、可動部材２－１０８３は、主軸２－ＡＸに沿って、範囲４－３中で移動し、可動部材２－１０８４は、主軸２－ＡＸに沿って、範囲４－４中で移動する。
注意すべきことは、光学システム中のパーツの組み立て公差のために、範囲４－１～４－４は同じではない(図３３)ことである。公差により生じる欠陥を克服するため、本発明の一実施形態による光学システムの較正方法(calibration method)が以下で提供される。
光学素子２－ＯＥを可動素子２－１０３の主表面に組み立てる前に、第一高さ４－ｈ１、および、第二高さ４－ｈ２は前もって、各範囲４－１～４－４で決定される。注意すべきことは、全可動部材２－１０８１～２－１０８４はそれぞれ、主軸２－ＡＸに沿って調整されるので、可動素子２－１０３が第一高さ４－ｈ１、あるいは、第二高さ４－ｈ２に動くとき、可動素子２－１０３の主表面は主軸２－ＡＸに垂直である。
いくつかの実施形態において、光学機器は、図３８の矢印のように、光線を可動素子２－１０３の主表面に投影するとともに、光線が主表面により反射されて、主軸２－ＡＸに対する主表面の姿勢(attitude)を検出する。いくつかの実施形態において、外部装置が用いられて、光学システム２－１００とほぼ同じ仕様を有する複数の照合システムを測定し、第一と第二高さ４－ｈ１と４－ｈ２を決定する。
ここで、図３３に示されるように、運転間隔４－Ｒが、第一と第二高さ４－ｈ１と４－ｈ２間で定義され、可動素子２－１０３が移動することができる。注意すべきことは、可動部材２－１０８１～２－１０８４はそれぞれ、範囲４－１～４－４(最大範囲)で、固定アセンブリ２－ＦＡに対して移動するとともに、運転間隔４－Ｒは、範囲４－１～４－４の各一つより小さい。本発明の目的は、運転間隔４－Ｒ中に、可動素子２－１０３の主表面が主軸２－ＡＸに垂直であることを維持することであり、よって、光学素子２－ＯＥの主軸２－ＡＸの角度偏位による光学システムの効率低下を防止する。
図３４は、可動素子２－１０３の位置と駆動アセンブリ２－ＤＡ１に加えられる電流信号間の直線関係を示す曲線である。図３５は、図３４の電流信号と電気信号コード配列(０～４０９５)間の直線関係を示す曲線である。
図３４に示されるように、可動素子２－１０３が第一高さ４－ｈ１に位置し、主表面が主軸２－ＡＸに垂直であるとき、駆動アセンブリ２－ＤＡ１に加えられる電流が第一駆動値４－Ｉ１を有すると仮定する。また、可動素子２－１０３が第二高さ４－ｈ２に位置し、主表面が主軸２－ＡＸに垂直であるとき、駆動アセンブリ２－ＤＡ２に加えられる電流が第二駆動値４－Ｉ２を有すると仮定する。この時、駆動アセンブリ２－ＤＡ１の位置対電流線形補間線４－ＩＣ１が定義される。
ここで、電気信号コード配列(０～４０９５)が、光学システム中の制御回路素子の入力パラメータとして用いられる。図３５に示されるように、コード配列は０～４０９５であり、第一、および、第二駆動値４－Ｉ１、および、４－Ｉ２はそれぞれ、コード０とコード４０９５が割り当てられる。これにより、駆動アセンブリ２－ＤＡ１に関する運転間隔４－Ｒと電気信号コード配列間の関係が形成される。同様に、その他の駆動アセンブリ２－ＤＡ２～２－ＤＡ４に関する運転間隔４－Ｒと電気信号コード配列間の関係も形成される。
このほか、光学システム２－１００はさらに、四個の位置センサー(たとえば、ホール効果センサー)を有して、それぞれ、四個の可動部材２－１０８１～２－１０８４の位置を検出する。可動素子２－１０３が第一高さ４－ｈ１にあり、主表面が主軸２－ＡＸに垂直であるとき、位置センサーが可動部材２－１０８１を検出し、第一感知信号値を生成すると仮定する。可動素子２－１０３が第二高さ４－ｈ２にあり、主表面が主軸２－ＡＸに垂直であるとき、位置センサーが可動部材２－１０８１を検出し、第二感知信号値を生成すると仮定する。
この実施形態において、第一、および、第二感知信号値はそれぞれ、位置感知信号コード配列中のコード０とコード４０９５に割り当てられる(図３６)。ここで、位置センサーに関する位置対位置感知信号コード配列曲線４ーＳＣ１が形成される。
注意すべきことは、位置対位置感知信号コード配列曲線４ーＳＣ１、および、位置対位置感知信号コード配列曲線４ーＳＣ１は、線形補間(linear interpolation)により生成される理想曲線であり、且つ、可動素子２－１０３は、第一高さ４－ｈ１、および、第二高さ４－ｈ２でのみ、光学機器により較正(calibrated)されることである。運転間隔４－Ｒで、可動素子２－１０３の位置制御の効率と正確さを改善するため、いくつかのサンプリング位置が、第一と第二高さ４－ｈ１と４－ｈ２間の運転間隔４－Ｒ、たとえば、図３７に示されるサンプリング位置４－ｈ３、４－ｈ４、および、４－ｈ５で設定される。いくつかの実施形態において、サンプリング位置４－ｈ３、４－ｈ４、および、４－ｈ５は、同じ、あるいは、異なる間隔で隔てられる。
その後、可動部材２－１０８１～２－１０８４がそれぞれ、駆動アセンブリ２－ＤＡ１～２－ＤＡ４により、主軸２－ＡＸに沿って、固定アセンブリ２－ＦＡに対して移動するので、可動素子２－１０３は順番に、サンプリング位置４－ｈ３、４－ｈ４、および、４－ｈ５まで推される。強調すべきことは、可動素子２－１０３が、サンプリング位置４－ｈ３、４－ｈ４、あるいは、４－ｈ５に移動する間、可動素子２－１０３の主表面が、主軸２－ＡＸに垂直になるように調整されることである。
駆動アセンブリ２－ＤＡ１～２－ＤＡ４が、可動素子２－１０３を順番に、サンプリング位置４－ｈ３、４－ｈ４、および、４－ｈ５まで推し、且つ、主表面が主軸２－ＡＸに垂直であるとき、各駆動アセンブリ２－ＤＡ１～２－ＤＡ４に供給される駆動電流値(図３９のサンプリング位置４－ｈ３、４－ｈ４、および、４－ｈ５に対応する)は、メモリユニット中に保存され、各駆動アセンブリ２－ＤＡ１～２－ＤＡ４の位置と駆動電流値間の関係が形成される。
可動素子２－１０３がサンプリング位置４－ｈ３、４－ｈ４、および、４－ｈ５に移動するとき、駆動アセンブリ２－ＤＡ１が、それぞれ、駆動電流値４－Ｉ３、４－Ｉ４、および、４－Ｉ５(図３９)を有すると仮定する。注意すべきことは、光学システム中の素子の組み立て公差と位置決めエラーのために、駆動電流値４－Ｉ３、４－Ｉ４、および、４－Ｉ５が、図３４の位置対電流曲線４－ＩＣ１から逸脱することである。
同様に、可動素子２－１０３が、それぞれ、サンプリング位置４－ｈ３、４－ｈ４、および、４－ｈ５に移動するとき、位置センサーは、可動部材２－１０８１の位置を検出するとともに、位置感知信号コード４－Ｓ３、４－Ｓ４、および、４－Ｓ５を生成する。注意すべきことは、位置感知信号コード４－Ｓ３、４－Ｓ４、および、４－Ｓ５が、図３６の位置対位置感知信号コード配列曲線４－ＳＣ１から逸脱することである。
理解すべきことは、可動素子２－１０３が、サンプリング位置４－ｈ３、４－ｈ４、および、４－ｈ５の任意の一つに移動するとき、駆動アセンブリ２－ＤＡ１～２－ＤＡ４に供給される駆動電流値(あるいは、電流信号のコード)は異なり、且つ、可動部材２－１０８１～２－１０８４が、サンプリング位置４－ｈ３、４－ｈ４、および、４－ｈ５の任意の一つに移動することを検出するとき、位置センサーにより生成される位置感知信号コードも異なることである。図３９、および、図４０に示されるように、サンプリング位置４－ｈ３、４－ｈ４、および、４－ｈ５は、駆動電流値、および、位置感知信号コード配列に関連する非線形関係を有する。
ここで、可動素子２－１０３の運転間隔４－Ｒ中の位置、駆動電流値と位置センサー間の関係をさらに精確にするため、曲線適合により、修正された関係曲線４－ＩＣＭ１が生成される。同様に、各位置センサーの可動素子２－１０３の位置、および、位置感知信号コード配列間の修正された関係曲線４－ＳＣＭ１も曲線適合により生成されて、以下の駆動、および、制御プロセスを実行する。
いくつかの実施形態において、修正された関係曲線４－ＩＣＭ１に基づいて、各駆動アセンブリに提供される電気信号が再符号化されて、線形補間する。同様に、修正された関係曲線４－ＳＣＭ１に基づいて、各位置センサーの位置感知信号コードがさらに再定義されて、線形補間する。一旦、上記ステップが完成したら、光学素子２－ＯＥが可動素子２－１０３に組み立てられるとともに、上述の全てのステップが再び繰り返されて、可動素子２－１０３の主表面が主軸２－ＡＸに垂直になるように確保する。
いくつかの実施形態において、慣性センサー(inertial sensor)が提供されて、光学システムの姿勢(attitude)を検出する。光学システムの姿勢情報にしたがって、修正された電気信号が駆動アセンブリ２－ＤＡ１～２－ＤＡ４に供給されて、可動素子２－１０３の主表面は、主軸２－ＡＸに垂直なまま維持される。
いくつかの実施形態において、修正された電気信号の姿勢情報、および、データがメモリユニット中に保存されて、可動素子２－１０３の効果的、且つ、快速な位置制御を促進する。
いくつかの実施形態において、駆動アセンブリ２－ＤＡ１～２－ＤＡ４に提供される電気信号は電流、あるいは、電圧信号であり、よって、可動部材２－１０８１～２－１０８４を、固定アセンブリ２－ＦＡに対して移動させる。上記ステップが完成したとき、開ループ制御(open-loop control)、あるいは、閉ループ制御(closed-loop control)により、可動素子２－１０３を、運転間隔４－Ｒ中の目標位置に効果的に移動させるとともに、可動素子２－１０３の主表面が主軸２－ＡＸに垂直な状態を保持する。よって、光学素子２－ＯＥの角度偏位が防止され、光学システムの効率を改善する。
第五実施形態群
図４１～図４３を参照する。図４１は、本発明の一実施形態による光学システム５－１００の立体図、図４２は、本発明の一実施形態による光学システム５－１００立体分解図、図４３は、本発明の一実施形態による図４１の光学システム５－１００の線５－Ａ－５－Ａ’に沿った断面図である。光学システム５－１００は光学カメラシステムであり、且つ、第一光学素子５－ＯＥを搭載、および、駆動し、第一光学素子５－ＯＥは光軸５－０を定義する。光学システム５－１００は、異なる電子装置、あるいは、スマートフォン等の携帯電子機器に設置されて、ユーザーが、画像捕捉機能を実行することができるようにする。この実施形態において、光学システム５－１００は、オートフォーカス(ＡＦ)機能を有するボイスコイルモーター(ＶＣＭ)であるが、これに限定されない。その他の実施形態において、光学システム５－１００はさらに、オートフォーカス、および、光学画像安定化(ＯＩＳ)の機能を実行することができる。
図４２に示されるように、この実施形態において、光学システム５－１００は、固定アセンブリ５－ＦＡ、変形部材５－１０１、可動素子５－１０３、および、接続アセンブリ５－ＣＡ、可動アセンブリ５－ＭＡ、および、駆動モジュール５－ＤＭを有する。変形部材５－１０１は、可動素子５－１０３と第一光学素子５－ＯＥ間に接続され、可動素子５－１０３は、固定アセンブリ５－ＦＡに対して可動であり、駆動モジュール５－ＤＭが設置されて、可動素子５－１０３を固定アセンブリ５－ＦＡに対して移動させる。特に、可動アセンブリ５－ＭＡは、接続アセンブリ５－ＣＡにより、可動素子５－１０３に可動で接続され、駆動モジュール５－ＤＭは、可動アセンブリ５－ＭＡを、固定アセンブリ５－ＦＡに対して移動させ、これにより、可動素子５－１０３を駆動する。
この実施形態において、図４２、および、図４３に示されるように、固定アセンブリ５－ＦＡは、ケーシング５－１０２、フレーム５－１０４、および、ベース５－１１２を有する。ケーシング５－１０２は、ベース５－１１２に固定して接続され、フレーム５－１０４はさらに、ケーシング５－１０２の内壁面に固定して接続される。主軸５－ＡＸは固定アセンブリ５－ＦＡにより定義される。光学システム５－１００が作動しないとき、主軸５－ＡＸは、第一光学素子５－ＯＥの光軸５－０に平行である、あるいは、重複する。その上、可動素子５－１０３は、第一光学素子５－ＯＥに面する可動素子表面 ５－１０３Ｓを有する。
図４２、および、図４３に示されるように、上述のケース５－１０２は中空構造を有し、且つ、その上に、ケース開口５－１０２１が形成される。ベース開口５－１１２１がベース５－１１２上に形成され、ケース開口５－１０２１の中心は、第一光学素子５－ＯＥの光軸５－０に対応し、ベース開口５－１１２１は、ベース５－１１２下方に設置される感光部材(図示しない)に対応する。この実施形態において、第一光学素子５－ＯＥは、ケース開口５－１０２１中に固定して設置される。外部光は、第一光学素子５－ＯＥにより、ケーシング５－１０２に進入し、その後、ベース開口５－１１２１を通過後、上述の感光部材により受光され、デジタルイメージ信号を生成する。
さらに、ケーシング５－１０２がベース５－１１２上に設置され、且つ、収容空間５－１０２３を有して、可動素子５－１０３、フレーム５－１０４、および、可動アセンブリ５－ＭＡ、接続アセンブリ５－ＣＡ、および、駆動モジュール５－ＤＭを収容する。
図４２、および、図４３に示されるように、この実施形態において、可動アセンブリ５－ＭＡは、四個の可動部材(第一可動部材５－１０８１、第二可動部材５－１０８２、第三可動部材５－１０８３、および、第四可動部材５－１０８４)を有し、接続アセンブリ５－ＣＡは、四個の接続部材(第一接続部材５－１０５１、第二接続部材５－１０５２、第三接続部材５－１０５３、および、第四接続部材５－１０５４)を有する。第一可動部材５－１０８１～第四可動部材５－１０８４は、それぞれ、第一接続部材５－１０５１～第四接続部材５－１０５４により、可動素子５－１０３に接続される。特に、第一接続部材５－１０５１～第四接続部材５－１０５４はそれぞれ、弾性部分５－１０５５、および、剛性部５－１０５６を有する。弾性部分５－１０５５は可動素子５－１０３に接続され、剛性部５－１０５６は、接着部材５－ＡＤにより、弾性部分５－１０５５に接続される。その上、図４２に示されるように、複数の弾性部分５－１０５５は弾性シートを形成して、共同で、主軸５－ＡＸを囲む。
その上、光学システム５－１００はさらに、第一弾性素子５－１０６、および、第二弾性素子５－１１０を有し、ベース５－１１２は四個の突出カラム５－１１２３を有する。第一弾性素子５－１０６の外側部分(外環部)は、突出カラム５－１１２３の上表面上に固定して設置され、第二弾性素子５－１１０の外側部分(外環部)は、各突出カラム５－１１２３の一平面５－１１２５上に固定して設置され、および、第一弾性素子５－１０６、および、第二弾性素子５－１１０の内側部分(内環部)はそれぞれ、可動アセンブリ５－ＭＡの上下側に接続されて、第一可動部材５－１０８１～第四可動部材５－１０８４は収容空間５－１０２３中に吊るされる。
この実施形態において、駆動モジュール５－ＤＭは、四個の駆動アセンブリ (第一駆動アセンブリ５－ＤＡ１、第二駆動アセンブリ５－ＤＡ２、第三駆動アセンブリ５－ＤＡ３、および、第四駆動アセンブリ５－ＤＡ４)を有する。第一駆動アセンブリ５－ＤＡ１は、第一駆動コイル５－ＣＬ１、および、第一磁気素子５－ＭＧ１を有し、第二駆動アセンブリ５－ＤＡ２は、第二駆動コイル５－ＣＬ２、および、第二磁気素子５－ＭＧ２を有し、第三駆動アセンブリ５－ＤＡ３は、第三駆動コイル５－ＣＬ３、および、第三磁気素子５－ＭＧ３を有し、第四駆動アセンブリ５－ＤＡ４は、第四駆動コイル５－ＣＬ４、および、第四磁気素子５－ＭＧ４を有する。
この実施形態において、各磁気素子は磁気面を有する。たとえば、図４２に示されるように、第一磁気素子５－ＭＧ１、および、第二磁気素子５－ＭＧ２はそれぞれ、第一磁性面５－ＭＳ１、および、第二磁性面５－ＭＳ２を有し、第一磁性面５－ＭＳ１は第一駆動コイル５－ＣＬ１に面し、第二磁性面５－ＭＳ２は第二駆動コイル５－ＣＬ２に面し、第一磁性面５－ＭＳ１、および、第二磁性面５－ＭＳ２は異なる方向を向く。
この実施形態において、図４２に示されるように、フレーム５－１０４は、複数の溝５－１０４１、および、中央開口５－１０４３を有する。この実施形態において、フレーム５－１０４は、四個の磁気素子を受け入れる四個の溝５－１０４１を有するが、溝５－１０４１、および、磁気素子の数量は、この実施形態に限定されない。中央開口５－１０４３が設置されて、第一駆動コイル５－ＣＬ１～第四駆動コイル５－ＣＬ４、および、第一可動部材５－１０８１～第四可動部材５－１０８４を収容する。
この実施形態において、第一駆動コイル５－ＣＬ１～第四駆動コイル５－ＣＬ４は巻線コイルであり、それぞれ、第一可動部材５－１０８１～第四可動部材５－１０８４上に設置され、第一駆動コイル５－ＣＬ１～第四駆動コイル５－ＣＬ４が通電するとき、それらは、それぞれ、第一磁気素子５－ＭＧ１～第四磁気素子５－ＭＧ４と作用して、電磁気駆動力を生成し、第一可動部材５－１０８１～第四可動部材５－１０８４の少なくとも一つを、光軸５－０ (Ｚ軸) に沿って、ベース５－１１２、および、フレーム５－１０４に対して移動させて、オートフォーカス、あるいは、光学画像安定化の機能を実行する。
駆動モジュール５－ＤＭの駆動アセンブリは、独立して、あるいは、共同で作動することができる。たとえば、第一駆動アセンブリ５－ＤＡ１が設置されて、第一可動部材５－１０８１を、固定アセンブリ５－ＦＡに対して移動させ、第二駆動アセンブリ５－ＤＡ２は、第二可動部材５－１０８２を、固定アセンブリ５－ＦＡ、および、第一可動部材５－１０８１に対して移動させる。
さらに、図４２に示されるように、この実施形態において、固定アセンブリ５－ＦＡはさらに、少なくとも一つの回路部材５－１７０を有して、第一弾性素子５－１０６、あるいは、第二弾性素子５－１１０により、駆動モジュール５－ＤＭに電気的に接続される。回路部材５－１７０は、インサート成形技術により実施されるが、これに限定されない。その上、回路部材５－１７０、第一弾性素子５－１０６、および、第二弾性素子５－１１０は回路アセンブリを構成する。
次に、図４４～図４６を参照する。図４４は、本発明の一実施形態による第一光学素子５－ＯＥが変形部材５－１０１により押されていない状態を示す図であり、図４５、および、図４６は、本発明の一実施形態による第一光学素子５－ＯＥが変形部材５－１０１により押された後を示す図である。図４４に示されるように、第一光学素子５－ＯＥは、液体レンズ素子５－ＯＥ１、および、固定部材５－ＯＥ２を有する液体レンズである。液体レンズ素子５－ＯＥ１は、液体レンズ素子５－ＯＥ１を保護、および、サポートする中構造を有する固定部材５－ＯＥ２中に設置される。変形部材５－１０１は、液体レンズ素子５－ＯＥ１、および、固定部材５－ＯＥ２下方に設置される。固定部材５－ＯＥ２の底部は薄膜なので、変形部材５－１０１が用いられて、液体レンズ素子５－ＯＥ１の形状を変化させる。
図４４は、液体レンズ素子５－ＯＥ１が変形せず、および、変形部材５－１０１が初期位置にあり、液体レンズ素子５－ＯＥ１が光軸５－０を有することを示す図である。駆動モジュール５－ＤＭが可動アセンブリ５－ＭＡを移動させる、たとえば、駆動電流を、駆動モジュール５－ＤＭの駆動コイルに供給するとき、磁力が、駆動コイルと対応する磁気素子間に生成されるので、可動アセンブリ５－ＭＡは磁力により移動するとともに、接続アセンブリ５－ＣＡにより、変形部材５－１０１に力が加えられて、液体レンズ素子５－ＯＥ１の下側を押す。よって、液体レンズ素子５－ＯＥ１が変形する。
図４２、および、図４５に示されるように、駆動モジュール５－ＤＭの第一駆動アセンブリ５－ＤＡ１、および、第三駆動アセンブリ５－ＤＡ３が同じ大きさの押す力５－Ｆ１、５－Ｆ３を提供するとき、変形部材５－１０１は、光軸５－０に沿って平行移動する。この時、液体レンズ素子５－ＯＥ１のレンズ曲率は、図４４の液体レンズ素子５－ＯＥ１の曲率から変化する。つまり、液体レンズ素子５－ＯＥ１の形状が変化する。これにより、液体レンズ素子５－ＯＥ１の光学特性が変化し、光学ズーム、焦点調整、あるいは、耐衝撃効果を達成する。
同様に、図４６を参照すると、駆動モジュール５－ＤＭが、変形部材５－１０１を傾斜移動させるとき、図４６に示されるように、変形部材５－１０１が斜めに移動し、不均衡な量の押す力５－Ｆ１、および、５－Ｆ３を、液体レンズ素子５－ＯＥ１の両側に提供するので、液体レンズ素子５－ＯＥ１の光軸５－０が回転し、且つ、主軸５－ＡＸから逸脱する。つまり、それらの間に角度５－θ1 を有する。これにより、液体レンズ素子５－ＯＥ１の光学特性が変化し、光学ズーム、焦点調整、耐衝撃効果が達成される。
図４７は、本発明の一実施形態による図４３の光学システム５－１００の拡大図である。図４７に示されるように、第四接続部材５－１０５４は、弾性部分５－１０５５、および、剛性部５－１０５６を有する。弾性部分５－１０５５は主軸５－ＡＸに平行ではなく、たとえば、主軸５－ＡＸに垂直である。剛性部５－１０５６は、可動アセンブリ５－ＭＡの弾性部分５－１０５５と第四可動部材５－１０８４間に接続される。注意すべきことは、主軸５－ＡＸの方向において、可動素子５－１０３の可動素子表面５－１０３Ｓ(上表面)と第一光学素子５－ＯＥ間の距離５－ｄｓ１は、接着部材５－ＡＤと第一光学素子５－ＯＥ間の距離５－ｄｓ２より小さいことである。上記の設計に基づき、可動アセンブリ５－ＭＡが移動するとき、剛性部５－１０５６、および、接着部材５－ＡＤが、第一光学素子５－ＯＥと接触して、第一光学素子５－ＯＥにダメージを与えるのを防止することができる。
図４８は、本発明の一実施形態による光学システム５－１００の部分構造の上面図である。図４８に示されるように、主軸５－ＡＸに沿って見るとき、各接続部材の弾性部分は、可動素子５－１０３から外側に延伸する。たとえば、第四接続部材５－１０５４の弾性部分５－１０５５は、可動素子５－１０３から外側に延伸する。その上、この実施形態において、接続アセンブリ５－ＣＡは四個の接続部材を有し、主軸５－ＡＸに沿って見るとき、これらの接続部材の弾性部分は、第一横軸５－ＡＸ１、あるいは、第二横軸５－ＡＸ２に対してミラー対称である。
特に、各接続部材の弾性部分は、主軸５－ＡＸに垂直な複数の方向に沿って延伸する、つまり、ＸＹ平面に沿って延伸するストリングにより形成される。その上、図４８に示されるように、主軸５－ＡＸに沿って見るとき、第四接続部材５－１０５４の弾性部分５－１０５５のストリングは、固定幅５－ＷＳを有し、ストリングの両端は可動素子５－１０３に接続される。
この実施形態において、弾性部分５－１０５５のストリングは、二個のカンチレバーを有する。たとえば、第四接続部材５－１０５４の弾性部分５－１０５５のストリングは、第一カンチレバー５－１０５７、および、第二カンチレバー５－１０５８を有し、第一カンチレバー５－１０５７、および、第二カンチレバー５－１０５８は、第一横軸５－ＡＸ１に対して対称である。
弾性部分のストリングの設計に基づいて、可動アセンブリ５－ＭＡが、接続アセンブリ５－ＣＡにより、可動素子５－１０３を駆動する安定性が増加する。たとえば、第四可動部材５－１０８４が主軸５－ＡＸに沿って移動するとき、可動素子５－１０３は、主軸５－ＡＸに沿ってだけ移動し、第一横軸５－ＡＸ１、あるいは、第二横軸５－ＡＸ２に沿って移動しない。
図４７、および、図４９を参照する。図４９は、本発明の一実施形態による光学システム５－１００の部分構造の上面図である。主軸５－ＡＸに沿って見るとき、第一光学素子５－ＯＥの表面５－ＯＥＢＳは、ストリングの少なくとも一部と部分的に重複する。表面５－ＯＥＢＳは、図４７中、光軸５－０に沿った固定部材５－ＯＥ２の底表面上の液体レンズ素子５－ＯＥ１の突起の一部である。
図４９に示されるように、表面５－ＯＥＢＳは、第一部分５－ＰＯＣ１、第二部分５－ＰＯＣ２、および、プレス表面５－ＰＲＳを有する。プレス表面５－ＰＲＳは、変形部材５－１０１は図４７の固定部材５－ＯＥ２の底表面と接触する領域であり、この実施形態において、プレス表面５－ＰＲＳは環状区域(annular area)である。
その上、第一部分５－ＰＯＣ１は、プレス表面５－ＰＲＳの内部に位置し、第二部分５－ＰＯＣ２は、プレス表面５－ＰＲＳ外部に位置し、各接続部材の弾性部分５－１０５５のストリングは、第二部分５－ＰＯＣ２の少なくとも一部と重複する。さらに、この実施形態において、第二部分５－ＰＯＣ２も、接着部材５－ＡＤと部分的に重複するが、これに限定されない。その他の実施形態において、第二部分５－ＰＯＣ２は、接着部材５－ＡＤと重複しない。
図５０は、本発明の別の実施形態による光学システム５－１００の断面図である。この実施形態は前の実施形態に類似し、且つ、それらの差異は、この実施形態中の剛性部５－１０５６が二個のストリングから構成され、且つ、二個のストリングが、主軸５－ＡＸに対してミラー対称であることである。この実施形態中、剛性部５－１０５６の設計に基づいて、可動部材(たとえば、第一可動部材５－１０８１)が主軸５－ＡＸに沿って移動するとき、剛性部５－１０５６が、ＸＹ平面に沿って折れ曲がるのが防止され、剛性部５－１０５６が容易に断裂する問題も改善される。
図５１、および、図５２を参照する。図５１は、本発明の別の実施形態による可動素子５－１０３、および、いくつかの弾性部分５－１０５５の組み立て後の立体図であり、図５２は、本発明の別の実施形態による可動素子５－１０３、および、いくつかの弾性部分５－１０５５の組み立て後の上面図である。この実施形態において、各弾性部分５－１０５５は単一ストリングから構成され、且つ、ストリングは不均一な幅を有する。弾性部分５－１０５５の設計に基づいて、応力集中により生じる弾性部分５－１０５５のダメージの問題が回避される。
図５２に示されるように、主軸５－ＡＸに沿って見るとき、各ストリングは、第一端５－１０５５１、および、第二端５－１０５５２を有する。第一端５－１０５５１は可動素子５－１０３に接続され、第二端５－１０５５２は、たとえば、接着部材５－ＡＤにより、対応する剛性部５－１０５６に接続される。その上、これらの接続部材 (弾性部分５－１０５５、および、剛性部５－１０５６を有する)は、主軸５－ＡＸに対して回転対称である。
図５３は、本発明の別の実施形態による可動素子５－１０３、および、いくつかの弾性部分５－１０５５の組み立て後の別の視点の立体図である。この実施形態において、ストリングは、接着部材５－ＡＤにより、可動素子５－１０３に接続される。特に、図５３に示されるように、開口５－１０５５Ｈが第一端５－１０５５１上に形成され、接着部材５－ＡＤが前記開口５－１０５５Ｈ中に設置されるので、弾性部分５－１０５５が可動素子５－１０３に固定される。
この実施形態において、弾性部分５－１０５５、および、可動素子５－１０３は金属材で形成される。その上、その他の実施形態において、可動素子５－１０３、および、これらの弾性部分５－１０５５ (ストリング)は、たとえば、スタンピング技術(stamping technique)により一体成型される。一体成型の設計に基づいて、位置決め不要な組み立ての便宜性、および、強度の増加が達成される。
図５４は、本発明の別の実施形態による可動素子５－１０３、および、いくつかの弾性部分５－１０５５の組み立て後の別の視点の立体図である。この実施形態において、可動素子５－１０３はプラスチック材で形成され、少なくとも一つの位置決め部分５－１０３Ｐが、可動素子５－１０３上に形成される。位置決め部分５－１０３Ｐは開口５－１０５５Ｈに対応し、且つ、ストリングの第一端５－１０５５１の位置に設置される。その上、接着部材５－ＡＤはさらに、開口５－１０５５Ｈ中に設置されて、第一端５－１０５５１は、可動素子５－１０３に固定される。位置決め部分５－１０３Ｐの設計に基づいて、組み立ての便宜性、および、位置決めの精度が向上する。
図５５は、本発明の別の実施形態による可動素子５－１０３、および、いくつかの弾性部分５－１０５５の立体図である。この実施形態において、可動素子５－１０３はプラスチック材で形成され、これらの弾性部分５－１０５５ (ストリング)は金属材で形成され、且つ、インサート成形技術により、可動素子５－１０３中に組み込まれる。この設計に基づいて、光学システム５－１００の組み立て便宜性が改善される。
本発明は、第一光学素子５－ＯＥ、変形部材５－１０１、可動素子５－１０３、固定アセンブリ５－ＦＡ、接続アセンブリ５－ＣＡ、可動アセンブリ５－ＭＡ、および、駆動モジュール５－ＤＭを有する光学システムを提供する。可動素子５－１０３は、変形部材５－１０１により、第一光学素子５－ＯＥに接続され、可動アセンブリ５－ＭＡは、接続アセンブリ５－ＣＡにより、可動素子５－１０３に接続される。駆動モジュール５－ＤＭが、可動アセンブリ５－ＭＡを固定アセンブリ５－ＦＡに対して移動させるとき、可動素子５－１０３が移動して、変形部材５－１０１に第一光学素子５－ＯＥの底部を押させ、これにより、液体レンズ素子５－ＯＥ１の光学特性が変化する。
その上、いくつかの実施形態において、弾性部分５－１０５５のストリングは、二個のカンチレバーを有するように設計され、このストリングの設計に基づいて、接続アセンブリ５－ＣＡにより、可動素子５－１０３を駆動する可動アセンブリ５－ＭＡの安定性が増加する。
第六実施形態群
図５６は、本発明の一実施形態による携帯型電子装置６－５０にインストールされる光学システム６－１００の立体図である。携帯型電子装置６－５０は、任意の種類の携帯型電子装置、あるいは、携帯端末、たとえば、ＰＤＡ、スマートフォン、タブレット、携帯電話、携帯インターネット機器 (ＭＩＤ)、ノード型パソコン、車用コンピュータ、デジタルカメラ、デジタルメディアプレーヤー、ゲーム機、あるいは、任意のその他のタイプのモバイルコンピューティングデバイスである。しかし、当業者なら理解できるように、それらの装置に制限されない。この実施形態において、光学システム６－１００は、長い焦点距離を有するカメラシステムであり、ユーザーにさらに良い撮影効果を提供することができる。光線は、開口６－５２により光学システム６－１００に発射されて、一つ、あるいは、いくつかのデジタルイメージを生成する。
図５７、および、図５８を参照する。図５７は、本発明の一実施形態による光学システム６－１００の立体図であり、図５８は、本発明の一実施形態による光学システム６－１００の断面図である。この実施形態において、光学システム６－１００は、携帯型電子装置６－５０に埋め込まれるハウジング６－１０２を有し、光学システム６－１００はさらに、ハウジング６－１０２中に設置される固定部材６－１０４、第一光学モジュール６－１１０、第二光学モジュール６－１２０、反射光学モジュール６－１４０(第四光学モジュール)、および、感光モジュール６－１８０を有する。
固定部材６－１０４は、ハウジング６－１０２の底表面に固定される板状構造を有し、第一光学モジュール６－１１０、第二光学モジュール６－１２０、反射光学モジュール６－１４０、および、感光モジュール６－１８０は、固定部材６－１０４中に固定して設置されるとともに、第一方向(Ｘ軸)で配置される。第一方向において、第一光学モジュール６－１１０は、反射光学モジュール６－１４０(第四光学モジュール)と第二光学モジュール６－１２０間に設置される。
注意すべきことは、各光学モジュール(感光モジュール６－１８０を有する)と固定部材６－１０４間に一ギャップがあることである。たとえば、図５８に示されるように、ギャップが、固定部材６－１０４と第一光学モジュール６－１１０間に形成され、もう一つのギャップが、固定部材６－１０４と第二光学モジュール６－１２０間に形成される。光学システム６－１００は複数の接着部材６－ＡＤを有し、これらのギャップを充填して、光学モジュールが固定部材１０４に固定される。
さらに、第一光学モジュール６－１１０は第一ハウジング６－１１０２を有し、第二光学モジュール６－１２０は第二ハウジング６－１２０２を有し、第一ハウジング６－１１０２は第一壁面６－１１０２Ｓを有し、第二ハウジング６－１２０２は第二壁面６－１２０２Ｓを有し、第一壁面６－１１０２Ｓは第二壁面６－１２０２Ｓに面する。この実施形態において、第一壁面６－１１０２Ｓは第二壁面６－１２０２Ｓと接触せず、第一壁面６－１１０２Ｓと第二壁面６－１２０２Ｓ間に形成されるギャップ６－ＧＰがあることを意味する。
同様に、反射光学モジュール６－１４０のハウジング６－１４０２と第一ハウジング６－１１０２間にも一ギャップがある。つまり、本発明の光学システム６－１００の各モジュールは自身のハウジングを有し、隣接するハウジングは互いに接触しない。
図５８、および、図５９を参照する。図５９は、本発明の一実施形態による光学システム６－１００の上面図である。第一光学モジュール６－１１０の第一光学素子(光学素子６－ＯＥ)は第一光軸６－０１を有し、第二光学モジュール６－１２０の第二光学素子(レンズ６－１２２０)は第二光軸６－０２を有し、第一光学モジュール６－１１０、および、第二光学モジュール６－１２０が設置されて、接着部材６－ＡＤが固化する前に、第一光軸６－０１が第二光軸６－０２に照準する。
たとえば、図５９に示されるように、第一光学モジュール６－１１０、および、第二光学モジュール６－１２０が、接着部材６－ＡＤを用いることにより、固定部材６－１０４に搭載されるとき、第二光軸６－０２は、組み立て公差のせいで、第一光軸６－０１と照準しない。この時、オペレータは第二光学モジュール６－１２０を回転させて、第二光軸６－０２が第一光軸６－０１と照準するとともに、その後、接着部材６－ＡＤが凝固して、第一光学モジュール６－１１０、および、第二光学モジュール６－１２０を固定部材６－１０４上にしっかりと固定する。
本発明の一実施形態において、接着部材６－ＡＤは紫外線(ＵＶ)ゲルであるが、これに限定されず、紫外線照射により凝固すればいい。
注意すべきことは、図５８、および、図５９に示されるように、第一方向(Ｘ軸)に垂直な第二方向(Ｙ軸)で見るとき、第一光学モジュール６－１１０の駆動アセンブリ６－ＤＡは、第二光学モジュール６－１２０のレンズ６－１２２０(第二光学素子)の少なくとも一部分と重複する。
さらに、図５７～図５９に示されるように、光学システム６－１００はさらに、第五光学モジュール６－１５０、および、第六光学モジュール６－１６０を有する。第五光学モジュール６－１５０はアパーチャーを有し、第六光学モジュール６－１６０はシャッターを有する。第五光学モジュール６－１５０は反射光学モジュール６－１４０上に設置され(図５８)、第六光学モジュール６－１６０は、感光モジュール６－１８０と第二光学モジュール６－１２０間に設置される。
第五光学モジュール６－１５０は、第三方向(Ｚ軸)の入射光６－Ｌを受光し、入射光６－Ｌは、第五光学モジュール６－１５０を通過した後、反射光学モジュール６－１４０により受光される。その後、反射光学モジュール６－１４０は反射光６－ＲＬを反射する。反射光６－ＲＬは、第一方向で移動するとともに、順に、第一光学モジュール６－１１０、第二光学モジュール６－１２０、および、第六光学モジュール６－１６０を通過して、感光モジュール６－１８０により受光されて、デジタルイメージを生成する。
次に、第二光学モジュール６－１２０の特異的構造が以下で記述される。図５８に示されるように、第二光学モジュール６－１２０は、主として、レンズ駆動メカニズム６－１２１０、および、レンズ６－１２２０を有し、レンズ駆動メカニズム６－１２１０が用いられて、レンズ６－１２２０を移動させる。たとえば、レンズ駆動メカニズム６－１２１０は、レンズホルダー６－１２１１、外側フレーム６－１２１２、二個のスプリングシート６－１２１３、少なくとも一つの コイル６－１２１４、および、少なくとも一つの磁気素子６－１２１５を有する。コイル６－１２１４、および、磁気素子６－１２１５は、第二駆動コンポーネントを構成する。
レンズ６－１２２０(第二光学素子)は、レンズホルダー６－１２１１(第二接続部材)に取り付けられる。二個のスプリングシート６－１２１３は、レンズホルダー６－１２１１、および、外側フレーム６－１２１２に接続され、且つ、それぞれ、レンズホルダー６－１２１１の反対側上に設置される。よって、レンズホルダー６－１２１１は、外側フレーム６－１２１２中に可動で吊り下げられる。コイル６－１２１４、および、磁気素子６－１２１５は、それぞれ、レンズホルダー６－１２１１、および、外側フレーム６－１２１２上に設置され、互いに対応する。電流がコイル６－１２１４を流れるとき、電磁効果が、コイル６－１２１４と磁気素子６－１２１５間に生成され、その上に設置されるレンズホルダー６－１２１１、および、レンズ６－１２２０が駆動して、外側フレーム６－１２１２(第二固定部分)に相対して移動、たとえば、Ｘ軸に沿って移動する。その上、第二光学モジュール６－１２０は、さらに、感知コンポーネント６―１２１６を有し、外側フレーム６－１２１２に相対するレンズホルダー６－１２１１の動きを感知する。
次に、反射光学モジュール６－１４０の特異的構造が以下で記述される。図５８に示されるように、反射光学モジュール６－１４０は、主として、光学部材６－１４１０、光学部材ホルダー６－１４２０、フレーム６－１４３０、少なくとも一つの第一ヒンジ６－１４５０、第一駆動モジュール６－１４６０、および、位置検出器６－１４０１を有する。
光学部材ホルダー６－１４２０は、第一ヒンジ６－１４５０により、枢動可能に、フレーム６－１４３０に接続される。光学部材ホルダー６－１４２０がフレーム６－１４３０に対して回転するとき、上に設置される光学部材６－１４１０も、フレーム６－１４３０に対して回転する。光学部材６－１４１０は、プリズムか反射鏡である。
第一駆動モジュール６－１４６０は、第一電磁気駆動アセンブリ６－１４６１、および、第二電磁気駆動アセンブリ６－１４６２を有し、それぞれ、フレーム６－１４３０、および、光学部材ホルダー６－１４２０上に設置され、且つ、互いに対応する。
たとえば、第一電磁気駆動アセンブリ６－１４６１は駆動コイルを有し、第二電磁気駆動アセンブリ６－１４６２は磁石を有する。電流が駆動コイル (第一電磁気駆動アセンブリ６－１４６１)を流れるとき、電磁効果が駆動コイルと磁石間に生成される。よって、光学部材ホルダー６－１４２０、および、光学部材６－１４１０が駆動されて、フレーム６－１４３０に相対して、第一ヒンジ６－１４５０を中心として回転し、これにより、感光モジュール６－１８０上の反射光６－ＲＬの位置を調整する。
位置検出器６－１４０１はフレーム６－１４３０上に設置され、且つ、第二電磁気駆動アセンブリ６－１４６２に対応するので、第二電磁気駆動アセンブリ６－１４６２の一部を検出して、光学部材６－１４１０の回転角度を得る。たとえば、位置検出器６－１４０１は、ホール効果センサー、磁気抵抗センサー(MR sensor)、巨大磁気抵抗効果センサー(GMR sensor)、トンネル型磁気効果センサー(TMR sensor)、あるいは、フラックスゲートセンサーである。
次に、第一光学モジュール６－１１０の構造が記述される。図６０～図６２を参照する。図６０は、本発明の一実施形態による第一光学モジュール６－１１０の立体図であり、図６１は、本発明の一実施形態による第一光学モジュール６－１１０の立体分解図であり、図６２は、本発明の一実施形態による第一光学モジュール６－１１０の図６０の線６－Ａ－６－Ａ'に沿った断面図である。この実施形態において、第一光学モジュール６－１１０は、光学素子モジュール６－ＯＥＭ、固定アセンブリ６－ＦＡ(第一固定部分)、可動アセンブリ６－ＭＡ(第一可動アセンブリ)、駆動アセンブリ６－ＤＡ(第一駆動アセンブリ)、および、位置感知アセンブリ６－ＳＡを有する。可動アセンブリ６－ＭＡは、光学素子モジュール６－ＯＥＭの光学素子６－ＯＥ(第一光学素子)に対応し、可動アセンブリ６－ＭＡは、固定アセンブリ６－ＦＡに対して可動である。駆動アセンブリ６－ＤＡが設置されて、可動アセンブリ６－ＭＡを駆動し、固定アセンブリ６－ＦＡに対して移動するとともに、位置感知アセンブリ６－ＳＡが設置されて、固定アセンブリ６－ＦＡに対する可動アセンブリ６－ＭＡの位置と移動を感知する。
図６１に示されるように、固定アセンブリ６－ＦＡは、トップフレーム６－１１０２、サイドフレーム６－１１０４、および、ベース６－１１１２を有する。トップフレーム６－１１０２は、サイドフレーム６－１１０４に固定して接続され、サイドフレーム６－１１０４は、ベース６－１１１２に固定して接続される。トップフレーム６－１１０２は、一個の開口６－１１０２１、および、四個の突出カラム６－１１０２３を有し、光学素子モジュール６－ＯＥＭは、これらの突出カラム６－１１０２３上に固定して設置される。サイドフレーム６－１１０４、および、ベース６－１１１２は収容空間６－ＡＳ(図６２)を形成し、可動アセンブリ６－ＭＡ、および、駆動アセンブリ６－ＤＡを収容する。その上、固定アセンブリ６－ＦＡは、さらに、サイドフレーム６－１１０４の一側上に固定して設置される回路板６－１１１４を有する。
可動アセンブリ６－ＭＡは、可動部材６－１１０８、および、二個の弾性部材６－１１０６を有する。可動部材６－１１０８は、収容空間６－ＡＳ中に可動で設置され、弾性部材６－１１０６は、サイドフレーム６－１１０４とベース６－１１１２間に設置される。その上、駆動アセンブリ６－ＤＡは、駆動コイル６－ＤＣＬ、第一駆動磁気素子６－ＭＧ１、および、第二駆動磁気素子６－ＭＧ２を有する。
図６１に示されるように、駆動コイル６－ＤＣＬは、可動部材６－１１０８中に設置される。可動部材６－１１０８は、駆動コイル６－ＤＣＬ周辺に位置する複数の溝６－１１０８Ｃを有し、接着部材６－ＡＤは、各溝６－１１０８Ｃ中に収容されるので、駆動コイル６－ＤＣＬが可動部材６－１１０８中に固定される。第一駆動磁気素子６－ＭＧ１、および、第二駆動磁気素子６－ＭＧ２は駆動コイル６－ＤＣＬに対応し、且つ、固定アセンブリ６－ＦＡ中に固定して提供される。特に、第一駆動磁気素子６－ＭＧ１、および、第二駆動磁気素子６－ＭＧ２は、サイドフレーム６－１１０４上に設置され、且つ、収容空間６－ＡＳ中に位置する。その上、駆動コイル６－ＤＣＬは、二個の弾性部材６－１１０６により、回路板６－１１１４に電気的に接続される。たとえば、駆動コイル６－ＤＣＬは、図６１中のはんだ６－ＳＤにより、回路板６－１１１４に電気的に接続される。
この実施形態において、位置感知アセンブリ６－ＳＡは、第二ユニット６－ＳＡＵ、および、感知素子６－ＳＥを有する。感知素子６－ＳＥは、回路板６－１１１４上に設置され、且つ、第二ユニット６－ＳＡＵに対応する。第二ユニット６－ＳＡＵは、複数の参照磁気素子６－ＲＧＥを有する。これらの参照磁気素子６－ＲＧＥは第一方向(たとえば、Ｘ軸)で配置され、第二ユニット６－ＳＡＵ、および、感知素子６－ＳＥは、配置方向(Ｙ軸)で配置され、第一方向は配置方向に垂直ではない。
図６１、および、図６２に示されるように、光学素子６－ＯＥは液体レンズであり、光学素子６－ＯＥはフローチャネル６－ＯＥ１を有する。半透明の液体は、フローチャネル６－ＯＥ１、および、光学素子６－ＯＥ中に設置される。さらに、第一光学モジュール６－１１０はさらに、変形部材６－１１０１(第一接続部材)を有し、可動部材６－１１０８の突起支柱６－１１０８１は変形部材６－１１０１に挿入され、変形部材６－１１０１は、フローチャネル６－ＯＥ１の一端と接触する(たとえば、図６２の左側)。
この実施形態において、Ｘ軸に沿った光学素子６－ＯＥ、および、フローチャネル６－ＯＥ１の一、あるいは、両側は薄膜構造である。駆動コイル６－ＤＣＬが通電するとき、駆動コイル６－ＤＣＬは、第一駆動磁気素子６－ＭＧ１、および、第二駆動磁気素子６－ＭＧ２と作用して、電磁気駆動力を生成する。この電磁気駆動力は、可動部材６－１１０８をＸ軸に沿って移動させる。これにより、可動部材６－１１０８、および、変形部材６－１１０１はフローチャネル６－ＯＥ１を押し、よって、フローチャネル６－ＯＥ１中の液体の一部が光学素子６－ＯＥに流入し、これにより、光学素子６－ＯＥを変形させる。よって、光学素子６－ＯＥの光学特性が変化して、光学ズームの効果を達成する。
図６２に示されるように、分離構造６－１１０８ＳＳ(スペーサ素子)が可動部材６－１１０８上に形成され、分離構造６－１１０８ＳＳは、これらの参照磁気素子６－ＲＧＥ間に設置される。第一方向(Ｘ軸)で見るとき、参照磁気素子６－ＲＧＥは、分離構造６－１１０８ＳＳと部分的に重複し、分離構造６－１１０８ＳＳは、非透磁材、たとえば、プラスチック材を有する。さらに、第一光学モジュール６－１１０は、分離構造６－１１０８ＳＳと対応する参照磁気素子６－ＲＧＥ間に設置される複数の接着部材６－ＡＤを有し、参照磁気素子６－ＲＧＥは、可動部材６－１０８に固定される。
図６３は、本発明の別の実施形態による光学システム６－１００の上面図である。この実施形態において、光学システム６－１００はさらに、第三光学モジュール６－１３０を有し、第三光学モジュール６－１３０は、第一光学モジュール６－１１０と同じ構造を有する。たとえば、第三光学モジュール６－１３０は、第三駆動アセンブリ(たとえば、駆動アセンブリ６－ＤＡ)、第三固定部分(たとえば、固定アセンブリ６－ＦＡ)、および、第三接続部材(たとえば、変形部材６－１１０１)を有する。
第一方向(Ｘ軸)で見るとき、第二駆動アセンブリの磁気素子６－１２１５は、第三光学モジュール６－１３０の第三光学素子(たとえば、光学素子６－ＯＥ)の少なくとも一部と重複する。第二方向(Ｙ軸)で見るとき、第三光学モジュール６－１３０の第三駆動アセンブリの駆動コイル６－ＤＣＬは部分的に、レンズ６－１２２０(第二光学素子)と重複する。
注意すべきことは、第一光学モジュール６－１１０の光学素子６－ＯＥ(第一光学素子)、および、第三光学モジュール６－１３０の光学素子６－ＯＥ(第三光学素子)は、第二駆動アセンブリの磁気素子６－１２１５の反対側上に位置する。上記の設計に基づき、第二光学モジュール６－１２０は、長いレンズ６－１２２０が設置されるので、光学システム６－１００は良い撮影効果を獲得することができる。
その上、本発明の第一光学モジュール６－１１０～反射光学モジュール６－１４０は第一方向(Ｘ軸)で配置され、それらは、第三方向(Ｚ軸)でスタックされない。第三方向は、第一方向(Ｘ軸)、および、第二方向(Ｙ軸)に垂直である。
本発明は光学システムを提供し、且つ、複数のモジュールを有し、ハウジング６－１０２中に設置され、且つ、固定部材６－１０４に固定される。これらのモジュールは、液体レンズモジュール、反射光学モジュール、アパーチャー、あるいは、感光モジュールを有する。固定部材６－１０４上のこれらのモジュールの配置は、異なる設計要求にしたがって調整されて、光学システムの良いパフォーマンスを達成することができる。
その上、これらのモジュール中の第一光学モジュール６－１１０～反射光学モジュール６－１４０は、Ｚ軸に沿ってスタックされないので、本発明の光学システムは、小型化の目的を達成することができる。
第七実施形態群
最初に、図６４を参照する。本発明の一実施形態の光学素子駆動メカニズム７－１００が電子装置７－１中に搭載されて、写真や動画を撮影し、上述の電子装置７－１は、たとえば、スマートフォンやデジタルカメラであるが、本発明はこれらに限定されない。注意すべきことは、図６４に示される光学素子駆動メカニズム７－１００と電子装置７－１間の位置とサイズは単なる例であり、光学素子駆動メカニズム７－１００と電子装置７－１間の位置とサイズを制限しない。実際、異なる需要にしたがって、光学素子駆動メカニズム７－１００は、電子装置７－１中の異なる位置に搭載される。
図６５を参照すると、光学素子駆動メカニズム７－１００は光軸７－０を有し、光軸７－０は、光学素子駆動メカニズム７－１００を貫通する。図６６を参照すると、光学素子駆動メカニズム７－１００は、可動部分７－１０、固定部分７－２０、および、駆動アセンブリ７－３０を有する。可動部分７－１０は、少なくとも三個の感知アセンブリ７－１１、四個の固定素子７－１２、および、ホルダー７－１３を有する。固定部分７－２０は、外部フレーム７－２１、ベース７－２２、および、イメージセンサーホルダー７－２３を有する。駆動アセンブリ７－３０は、四個の圧電素子７－３１、四個の変形素子７－３２、および、四個の接続素子７－３３を有する。図６５を再度参照すると、光学素子駆動メカニズム７－１００の可動部分７－１０は光学素子７－１１０と接触し、イメージセンサーホルダー７－２３は、ベース７－２２と接触して、イメージセンサー (図示しない)を搭載する。外部フレーム７－２１は四個の側壁７－２１ａを有し、側壁７－２１ａは光軸７－０に平行で、ギャップ７－Ｔが、外部フレーム７－２１と駆動アセンブリ７－３０間に提供される。このようにすることにより、光学素子駆動メカニズム７－１００が衝撃を受けるとき、駆動アセンブリ７－３０と外部フレーム７－２１間のコリジョンが回避され、これにより、駆動アセンブリ７－３０がダメージから保護される。図６５、および、図６６に示されるように、本発明の実施形態において、光学素子７－１１０はレンズである。さらに特に、可動部分７－１０のホルダー７－１３は、中空のリング構造とスルーホール７－１３ａ、および、スルーホール７－１３ａ上に形成されるねじ溝構造７－１３ｂを有し、光学素子７－１１０は、ねじ溝構造７－１３ｂにより、スルーホール７－１３ａ中にロックされる。
図６７を参照する。少なくとも三個の感知アセンブリ７－１１がホルダー７－１３上に設置されて、固定部分７－２０に対する可動部分７－１０のホルダー７－１３の動きを検出する。感知アセンブリ７－１１は、磁気素子、磁界感知ユニット、光学参照素子(an optical reference)、光線感知素子、あるいは、それらの任意の組み合わせ)である。注意すべきことは、四個、あるいは、それ以上の感知アセンブリがあることである。ベース７－２２は、ステップ部分７－２２ａ、および、表面部分７－２２ｂを有する。外部フレーム７－２１がステップ部分７－２２ａ上に設置されて(図６５を参照する)、外部フレーム７－２１がさらにしっかりと、ベース７－２２に取り付けられるように確保し、且つ、これは、取り付け面積を増加させて、ベース７－２２に対する外部フレーム７－２１の動きのレベルを抑制させる。圧電素子７－３１は、ベース７－２２の表面部分７－２２ｂと直接接触し、圧電素子７－３１は表面部分７－２２ｂ上に固定される。変形素子７－３２は圧電素子７－３１に対応し、変形素子７－３２は表面部分７－２２ｂと直接接触し、且つ、表面部分７－２２ｂ上に固定される。いくつかの実施形態において、駆動アセンブリ７－３０は、少なくとも二個の圧電素子７－３１、および、少なくとも二個の対応する変形素子７－３２を有し、圧電素子７－３１のそれぞれ一つは、対応する変形素子７－３２を独立して駆動する。図６７に示されるように、本発明の実施形態において、四個の圧電素子７－３１は、四個の変形素子７－３２に対応し、圧電素子７－３１のそれぞれ一つは、対応する変形素子７－３２を独立して駆動する。注意すべきことは、駆動アセンブリ７－３０の圧電素子７－３１、変形素子７－３２、および、接続素子７－３３の数量は四個に限定されない。その他の実施形態において、一個、二個、三個、あるいは、それ以上の圧電素子７－３１、変形素子７－３２、および、接続素子７－３３がある。
図６７に示されるように、光軸７－０に垂直な方向に沿って観察するとき、変形素子７－３２の下半分７－３２ａは圧電素子７－３１と重複し、および、変形素子７－３２の上半分７－３２ｂは、圧電素子７－３１から上方に露出する変形素子７－３２の部分である。圧電素子７－３１は二枚の圧電材料から構成され、二枚の圧電材料はそれぞれ、変形素子７－３２の下半分７－３２ａと接触して、圧電材料が外部電流を受信して変形後、圧電素子７－３１は、変形素子７－３２を、光軸７－０に平行な延伸方向に沿って変形させる。言い換えると、外部電流を受信した後、圧電素子７－３１、および、変形素子７－３２の延伸方向は、光軸７－０に平行である。変形素子７－３２の上半分７－３２ｂは接続素子７－３３と接触するが、変形素子７－３２の上半分７－３２ｂは圧電素子７－３１と接触せず、接続素子７－３３はホルダー７－１３と接触する。この方法で、外部電流を受信することにより、圧電材料が変形し、変形素子７－３２を変形させるとき、接続素子７－３３は変形素子７－３２の上半分７－３２ｂに沿って移動し、これにより、ホルダー７－１３を、光軸７－０に沿って、固定部分７－２０に対して移動させる。可動部分７－１０は、接続素子７－３３、および、固定素子７－１２により、固定部分７－２０に可動で接続される。
図６８を参照すると、圧電素子７－３１、および、変形素子７－３２は板状構造を有する。本発明の実施形態において、変形素子７－３２の下半分７－３２ａは、部分的に、圧電素子７－３１から下方に露出する。この方法で、変形素子７－３２とベース７－２２の表面部分７－２２ｂ間の接触面積が増加して、変形素子７－３２がさらにしっかりと、表面部分７－２２ｂに取り付けられ、且つ、可撓性の接着材料(たとえば、可撓性の接着剤)が用いられ、変形素子７－３２は大体でベース７－２２に固定され、圧電素子７－３１、および、変形素子７－３２の動きに影響しない。さらに、サポート構造が、変形素子７－３２(あるいは、圧電素子７－３１)と固定部分に設置されて、確実に、圧電素子７－３１、および、変形素子７－３２の位置を制限する。さらに、下半分７－３２ａの中間部分(ベースに突き出る)は硬いゲルが提供され、二個のサイドパーツ(ベースに突き出る)は柔らかなゲルが提供されて、接着力を改善する。変形素子７－３２の上半分７－３２ｂは二個の拡張部分７－３２’を有し、拡張部分７－３２’は、光軸７－０にほぼ平行な一方向に沿って、所定の距離延伸し、その後、拡張部分７－３２’は、光軸７－０にほぼ垂直な方向に沿って延伸し、拡張部分７－３２’は互いに対面して設置される。接続素子７－３３は、対応する拡張部分７－３２ｂ’の接触表面７－３２ｂ’’と接触する。特に、接続素子７－３３は、摩擦推力により、接触表面７－３２ｂ’’と隣接する。変形素子７－３２は変形材料(たとえば、金属)から形成され、接触表面７－３２ｂ’’ は硬くなければならないので、接触表面７－３２ｂ’’と接続素子７－３３間の摩擦推力は、変形素子７－３２の変形時に変化しない。さらに、図示しないその他の実施形態において、可撓性の接着材料が、上半分７－３２ｂと固定部分間、あるいは、圧電素子７－３１と固定部分間に設置される。
図６９を参照すると、接続素子７－３３は、第一部分７－３３ａ、曲げ部分７－３３ｂ、および、第二部分７－３３ｃを有する。第一部分７－３３ａは、曲げ部分７－３３ｂに直接接続され、第二部分７－３３ｃも、曲げ部分７－３３ｂに直接接続されるが、第一部分７－３３ａは第二部分７－３３ｃに直接接続されない。破線Ｗ１は第一部分７－３３ａと曲げ部分７－３３ｂ間の境界で、破線Ｗ２は、曲げ部分７－３３ｂと第二部分７－３３ｃ間の境界である。図６９に示される実施形態において、第一部分７－３３ａは直線状ではなく、且つ、曲げポイント７－Ｃ１、および、曲げポイント７－Ｃ２を有し、第二部分７－３３ｃは直線状である。一般に、接続素子７－３３は、閉鎖構造と開放構造から構成されるＵ字型構造である。接続素子７－３３はフレキシブルで、且つ、予圧を有する。接続素子７－３３の非直線状第一部分７－３３ａ、および、直線状第二部分７－３３ｃの構造は、接続素子７－３３が予圧を効果的に運用するとともに、予圧は、第一部分７－３３ａ、および、第二部分７－３３ｃを、反対方向で、変形素子７－３２の接触表面７－３２ｂ’’に隣接させて、接続素子７－３３が、接触表面７－３２ｂ’’に対して移動しないように確保する。
図７０を参照すると、接続素子７－３３の第一部分７－３３ａは第一表面７－３３ａ’を有し、第二部分７－３３ｃは第二表面７－３３ｃ’を有する。第一表面７－３３ａ’は、可動部分７－１０から見て外方向に面し、第二表面７－３３ｃ’は可動部分７－１０に面する。第一部分７－３３ａはさらに、第一開口７－３３ａ’’を有し、第二部分７－３３ｃはさらに、第二開口７－３３ｃ’’を有する。一般的に言えば、第一開口７－３３ａ’’、および、二開口７－３３ｃ’’は円形開口である。しかし、必要に応じて、第一開口７－３３ａ’’、および、第二開口７－３３ｃ’’ の形状は、その他、非円形開口でもよい。可動部分７－１０の固定素子７－１２は、第一開口７－３３ａ’’、および、第二開口７－３３ｃ’’を貫通する。
一実施形態において、第一開口７－３３ａ’’のサイズ７－３３ａ’’’は、第二開口７－３３ｃ’’のサイズ７－３３ｃ’’’より小さい。これにより、第二表面７－３３ｃ’ と固定素子７－１２間の最短距離７－Ｓ２は、第一表面７－３３ａ’と固定素子７－１２間の最短距離７－Ｓ１より長い。よって、ホルダー７－１３が、固定部分７－２０に対して回転移動するとき、第二部分７－３３ｃの開口７－３３ｃ’’は、第一部分７－３３ａの第一開口７－３３ａ’’ より大きい可動領域を有する固定素子７－１２を提供し、ホルダー７－１３は、第二開口７－３３ｃ’’により影響を受けず、これにより、ホルダー７－１３の回転運動の角度は不必要な制限により制限されない。
図７１、および、図７２を参照すると、別の実施形態において、第一開口７－３３ａ’’のサイズ７－３３ａ’’’は、第二開口７－３３ｃ’’のサイズ７－３３ｃ’’’ と同じである。しかし、固定素子７－１２のサイズは、不変ではない。固定素子７－１２は、第一開口７－３３ａ’’で、第一サイズ７－１２ａを有し、固定素子７－１２は、第二開口７－３３ｃ’’で、第二サイズ７－１２ｂを有し、第一サイズ７－１２ａは、第二サイズ７－１２ｂより大きい。この配置において、第二表面７－３３ｃ’と固定素子７－１２間の最短距離７－Ｓ２は、第一表面７－３３ａ’と固定素子７－１２間の最短距離７－Ｓ１より長い。これにより、ホルダー７－１３が固定部分７－２０に対して回転するとき、第二部分７－３３ｃの第二開口７－３３ｃ’’は、第一部分７－３３ａの第一開口７－３３ａ’’より大きい可動領域を有する固定素子７－１２を提供するので、ホルダー７－１３は、第二開口７－３３ｃ’’の影響を受けない。これにより、ホルダー７－１３の回転運動の角度は不要な制限により制限されない。
図７３を参照すると、駆動アセンブリ７－３０の接続素子７－３３の第二部分７－３３ｃは、光軸７－０に垂直な方向に沿って延伸した後、可動部分７－１０のホルダー７－１３と接触する。光軸７－０に垂直な方向に沿って延伸し、且つ、第一部分７－３３ａの曲げポイント７－Ｃ１、および、曲げポイント７－Ｃ２で曲げた後、接続素子７－３３の第一部分７－３３ａは、元の延伸方向にほぼ水平な方向に沿って延伸するとともに、曲げ部分７－３３ｂに接続される。注意すべきことは、曲げポイント７－Ｃ１と曲げポイント７－Ｃ２の湾曲後の第一部分７－３３ａは、曲げポイント７－Ｃ１と曲げポイント７－Ｃ２の湾曲前の第一部分７－３３ａより、ホルダー７－１３に接近し、且つ、第一部分７－３３ａはホルダー７－１３と接触しない。さらに、固定素子７－１２、および、第二表面７－３３ｃ’はホルダー７－１３と直接接触して、ホルダー７－１３が確実に、接続素子７－３３と接触するとともに、ホルダー７－１３を接続素子７－３３に可動で接続するようにする。固定素子７－１２は、第一部分７－３３ａの第一開口７－３３ａ’’と第二部分７－３３ｃの第二開口７－３３ｃ’’を貫通するので(図７０、図７１、および、図７２を参照する)、光軸に沿って見るとき、第一部分７－３３ａ、および、第二部分７－３３ｃは、少なくとも部分的に重複する。注意すべきことは、図７３に示される実施形態において、固定素子７－１２は、第一部分７－３３ａから突出しないことである。よって、光学素子駆動メカニズム７－１００の固定素子７－１２とその他の素子間の不要な接触が回避され、小型化効果が達成される。
図７４を参照すると、図７４に示される実施形態において、接続素子７－３３’の第一部分７－３３’ａは、曲げポイント７－Ｃ１’、 曲げポイント７－Ｃ２’、および、曲げポイント７－Ｃ３’を有する。第二部分７－３３’ｃは直線状ではなく、第二部分７－３３’ｃは曲げポイント７－Ｃ４’を有する。光軸７－０に垂直な方向に沿って延伸後、第二部分７－３３’ｃは可動部分７－１０のホルダー７－１３と接触し、第二部分７－３３’ｃの曲げポイント７－Ｃ４’で角度曲がり、光軸７－０に垂直な別の方向に沿って再び延伸し、ホルダー７－３３との接触を維持するとともに、曲げ部分７－３３’ｂに接続される。光軸７－０に垂直な方向に沿って延伸後、および、第一部分７－３３’ａの曲げポイント７－Ｃ１’、および、曲げポイント７－Ｃ２’で曲がった後、接続素子７－３３’の第一部分７－３３’ａは、第一部分７－３３’ａの元の延伸方向にほぼ平行な方向に沿って延伸し続ける。第一部分７－３３’ａは、その後、第二部分７－３３’ｃにほぼ平行な方向に沿って延伸し続けるとともに、第二部分７－３３’ｃの曲げポイント７－Ｃ４’での角度とほぼ同じ角度で、第一部分７－３３’ａが、曲げポイント７－Ｃ３’で曲がった後、曲げ部分７－３３’ｂに接続される。注意すべきことは、曲げポイント７－Ｃ２’と曲げ部分７－３３’ｂ間の第一部分７－３３’ａは、曲げポイント７－Ｃ１’と接続素子７－３３’間よりも、ホルダー７－１３に近く、第一部分７－３３’ａは、ホルダー７－１３と接触しないことである。図７３に示される実施形態中の接続素子７－３３と比較して、図７４に示される実施形態中の接続素子７－３３’は長い、よい応力分布、および、高い機械強度を有するとともに、衝突時に損壊する可能性が低い。固定素子７－１２、および、第二表面７－３３’ｃ’は、ホルダー７－１３と直接接触して、確実に、ホルダー７－１３が接続素子７－３３と接触し、ホルダー７－１３が接続素子７－３３に可動で接続されるようにする。光軸７－０に沿って観察するとき、固定素子７－１２は、第一部分７－３３’ａの第一開口７－３３’ａ’’、および、第二部分７－３３’ｃの第二開口７－３３’ｃ’’を貫通するので(図７０、図７１、および、図７２に示される実施形態と類似する)、第一部分７－３３’ａ、および、第二部分７－３３’ｃは、固定素子７－１２に対して、少なくとも部分的に重複する。注意すべきことは、図７４に示される実施形態において、固定素子７－１２は、第一部分７－３３’ａから突出しないことである。この方法で、光学素子駆動メカニズム７－１００の固定素子７－１２とその他の素子間の不要な接触が回避され、小型化効果が達成される。
図７５を参照すると、圧電素子７－３１の各一つ、および、駆動アセンブリ７－３０の対応する変形素子７－３２の各一つの変位量が同じであるとき、駆動アセンブリ７－３０は、可動部分７－１０のホルダー７－１３を、光軸７－０に平行な方向に沿って、固定部分７－２０に対して移動させるとともに、可動部分７－１０のホルダー７－１３の並進運動が達成される。破線は、ホルダー７－１３の初期位置を示す。図７６を参照すると、ひとつのケースにおいて、駆動アセンブリ７－３０の圧電素子７－３１、および、変形素子７－３２の変位量が異なるとき、駆動アセンブリ７－３０は、可動部分７－１０のホルダー７－１３を、光軸７－０に垂直な方向に、固定部分７－２０に対して回転させて、可動部分７－１０のホルダー７－１３の回転運動が達成され、破線はホルダー７－１３の初期位置を示す。図７７を参照すると、別のケースにおいて、駆動アセンブリ７－３０の圧電素子７－３１、および、変形素子７－３２の変位量が異なるとき、駆動アセンブリ７－３０は、可動部分７－１０のホルダー７－１３を光軸７－０に平行な方向に沿って移動させるとともに、光軸７－０に垂直な方向で、固定部分７－２０に対して回転させ、可動部分７－１０のホルダー７－１３の並進運動、および、回転運動が達成され、破線はホルダー７－１３の初期位置を示す。
図７８を参照すると、本発明の別の実施形態の光学素子駆動メカニズム７－１２０は、可動部分７－４０、固定部分７－５０、および、駆動アセンブリ７－３０を有する。光学素子駆動メカニズム７－１００と比較すると、光学素子駆動メカニズム７－１２０の可動部分７－４０はホルダーがないが、可動部分７－４０はさらに、イメージセンサーホルダー７－４４を有する。光学素子駆動メカニズム７－１２０の固定部分７－５０はイメージセンサーホルダーがないが、固定部分７－５０はさらに、ホルダー７－５３を有する。光学素子駆動メカニズム７－１２０の駆動アセンブリ７－３０の特徴は、光学素子駆動メカニズム７－１００の駆動アセンブリ７－３０の特徴と同じである。光学素子駆動メカニズム７－１２０の主構造、機能、および、配置は、光学素子駆動メカニズム７－１００の素子と同じなので、繰り返さない。本発明の実施形態において、光学素子７－１３０は、イメージセンサーホルダー７－４４上に設置されるイメージセンサーであり、光学素子７－１３５は一般のレンズである。つまり、本発明の実施形態において、ホルダー７－５３は固定部分７－５０に対して移動せず、可動部分７－４０のイメージセンサーホルダー７－４４は、駆動アセンブリ７－３０により、固定部分７－５０に対して移動し、これにより、イメージセンサーを駆動して、固定部分７－５０に対して移動させる。
図７９を参照すると、駆動アセンブリ７－３０の圧電素子７－３１はホルダー７－５３と接触し、駆動アセンブリ７－３０の接続素子７－３３は、イメージセンサーホルダー７－４４と接触する。つまり、外部電流を受信することにより、圧電素子７－３１の圧電材料が変形し、変形素子７－３２を変形させるとき、接続素子７－３３は、変形素子７－３２に沿って移動するので、イメージセンサーホルダー７－４４、および、光学素子７－１３０を、光軸７－０に沿って、固定部分７－５０に対して移動させる。同様に、駆動アセンブリ７－３０の圧電素子７－３１の各一つ 、および、変形素子７－３２の各一つは個別で移動して、可動部分７－４０のイメージセンサーホルダー７－４４が、平行移動、回転、あるいは、同時に回転、および、平行移動できるようにする。この方法で、光学素子７－１３５に進入し、光学素子７－１３０に到達する光線は、イメージセンサーホルダー７－４４の平行移動、回転、あるいは、同時に回転、および、平行移動により、ズーム、あるいは、フォーカスを行う。
図８０を参照すると、本発明の別の実施形態の光学素子駆動メカニズム７－１４０は、可動部分７－７０、固定部分７－８０、および、駆動アセンブリ７－３０を有する。光学素子駆動メカニズム７－１００と比較すると、光学素子駆動メカニズム７－１４０の可動部分７－７０はホルダーがないが、可動部分７－７０はさらに、圧迫リング７－７４を有する。固定部分７－８０はさらに、ホルダー７－８４を有する。つまり、本発明の実施形態において、ホルダー７－８４は固定部分７－８０上に固定される。光学素子駆動メカニズム７－１４０の駆動アセンブリ７－３０の特徴は、光学素子駆動メカニズム７－１００の駆動アセンブリ７－３０の特徴と同じである。光学素子駆動メカニズム７－１４０の主構造、機能、および、配置は光学素子駆動メカニズム７－１００の素子と同じであり、説明を繰り返さない。本発明の実施形態において、光学素子７－１５０は液体レンズであり、光学素子７－１５５は、一般のレンズである。
図８１を参照すると、液体レンズ７－１５０は、固定部分７－８０の外部フレーム７－８１上に設置され、圧迫リング７－７４は、液体レンズ７－１５０下方に設置される。本発明の実施形態において、駆動アセンブリ７－３０は固定部分７－８０上に設置され、駆動アセンブリ７－３０は、可動部分７－７０と接触する。さらに特に、駆動アセンブリ７－３０の圧電素子７－３１は、固定部分７－８０のベース７－８２と接触し、駆動アセンブリ７－３０の接続素子７－３３は、可動部分７－７０の圧迫リング７－７４と接触する。外部電流を受信することにより、圧電素子７－３１の圧電材料が変形し、変形素子７－３２を変形させるとき、接続素子７－３３は変形素子７－３２に沿って移動し、これにより、圧迫リング７－７４を、光軸７－０に沿って、固定部分７－８０に対して移動させ、圧迫リング７－７４は液体レンズ７－１５０を圧迫する。同様に、圧電素子７－３１の各一個、および、変形素子７－３２の各一個は個別で移動して、圧迫リング７－７４が、異なる方式で、液体レンズ７－１５０を圧迫する。
図８２を参照すると、変形素子７－３２が変形しないとき(図示しない)、圧迫リング７－７４は液体レンズ７－１５０を圧迫せず、液体レンズ７－１５０は変形せず、液体レンズ７－１５０の曲率は変化せず、液体レンズ７－１５０の鏡中央線７－Ｍ は変化しない(つまり、光軸７－０に平行)。図８３を参照すると、変形素子７－３２が均一に変形するとき(図示しない)、および、圧迫リング７－７４が、均一な力で液体レンズ７－１５０を圧迫するとき、液体レンズ７－１５０は変形し、曲率は変化し、液体レンズ７－１５０の鏡中央線７－Ｍは変化しない(つまり、光軸７－０に平行)。図８４を参照すると、変形素子７－３２が非均一で変形するとき(図示しない)、および、圧迫リング７－７４が、非均一な力で液体レンズ７－１５０を圧迫するとき、液体レンズ７－１５０は変形し、曲率が変化し、液体レンズ７－１５０の鏡中央線７－Ｍが変化する(つまり、光軸７－０に平行でない)。これにより、圧迫リング７－７４は、液体レンズを、変形素子７－３２の異なる変形により異なって変形させ、光学焦点調整、および、光学画像安定化の効果を達成する。
第八実施形態群
図８５、および、図８６を参照する。図８５は、この開示の一実施形態による反射素子駆動モジュール８－２０１の立体図であり、図８６は、この開示の図８５の一実施形態による反射素子駆動モジュール８－２０１の立体分解図である。図８５、および、図８６に示されるように、本発明の実施形態において、反射素子駆動モジュール８－２０１は、１０cm以下の高さの長方形構造を有し、且つ、主に、上ケース８－２１０、ベース８－２２０、フレーム８－２３０、四個の磁石８－２４０、ホルダー８－２５０、コイル８－２６０、弾性素子８－２７０、四個のサスペンションワイヤ８－２７４、駆動板２－２８０、回路板８－２９０、第一磁界感知素子８－２９２、および、第二磁界感知素子８－２９４、第三磁界感知素子８－２９６、第一反射素子８－３００、第二反射素子８－３１０、ブラケット８－３１５、および、光学素子８－３２０を有する。反射素子駆動モジュール８－２０１は、反射素子駆動モジュール８－２０１内部の第一反射素子８－３００、および、第二反射素子８－３１０により、光軸８－０を有する入射光を反射し、入射光は最後に、光学素子８－３２０で受光される。
上ケース８－２１０は中空構造を有し、且つ、ベース８－２２０と結合して、反射素子駆動モジュール８－２０１のハウジング８－Ｆを形成し、上ケース８－２１０は、ハウジング８－Ｆの上壁８－２１０Ａ、および、四個の側壁８－２１０Ｂを構成し、ベース８－２２０は、ハウジング８－Ｆの底壁８－２２０Ａを構成する。注意すべきことは、上ケース８－２１０、および、ベース８－２２０は、それぞれ、上ケース開口８－２１２、および、ベース開口８－２２２が形成されることである。上ケース開口８－２１２の中心は光軸８－０に対応し、ベース開口８－２２２は、反射素子駆動モジュール８－２０１外側に設置されるイメージ感知素子(図示しない)に対応する。外部光は、上ケース開口８－２１２により、上ケース８－２１０に進入し、光学素子８－３２０、および、ベース開口８－２２２を通過後、イメージ感知素子(図示しない)により受光され、デジタルイメージ信号を生成する。
フレーム８－２３０は、開口８－２３２、および、四個のフレームエッジ８－２３０Ａを有し、フレームエッジ８－２３０Ａは、それぞれ、ハウジング８－Ｆの四個の側壁８－２１０Ｂに対応する。磁石８－２４０の形状は長いストリップ状であり、４個磁石８－２４０は四個のフレームエッジ８－２３０Ａに固定される。いくつかの実施形態において、磁石８－２４０はその他の異なる形状を有し、４個の磁石８－２４０は、フレーム８－２３０の四隅に固定される。
ホルダー８－２５０は中空構造を有し、且つ、スルーホール８－２５２を有する。コイル８－２６０は、ホルダー８－２５０の外周辺表面周辺に巻かれる。この実施形態において、ホルダー８－２５０は、フレーム８－２３０中に可動で設置される。さらに特に、ホルダー８－２５０は、金属で形成される弾性素子８－２７０により、フレーム８－２３０中心に吊るされる。電流がコイル８－２６０に加えられるとき、コイル８－２６０は、磁石８－２４０の磁界と作用して、電磁力を生成し、ホルダー８－２５０を、フレーム８－２３０に対し、Ｚ軸に沿って移動させる。
注意すべきことは、弾性素子８－２７０の外周辺部分がフレーム８－２３０に接続され、弾性素子８－２７０の中周辺部分がホルダー８－２５０に接続され、よって、ホルダー８－２５０がフレーム８－２３０中に吊るされることである。
四個のサスペンションワイヤ８－２７４の一端が回路板８－２９０に接続され、もう一端が弾性素子８－２７０に接続され、よって、サスペンションワイヤ８－２７４は、ハウジング８－Ｆ中で、フレーム８－２３０、および、ホルダー８－２５０を吊るすことができる。サスペンションワイヤ８－２７４は金属材を有する。
駆動板８－２８０、たとえば、プリント回路板は、内部に、四個の駆動コイル(図示しない)を有する。四個の駆動コイルの位置はそれぞれ、四個の磁石８－２４０の位置に対応する。駆動板２－２８０は接着剤により、回路板８－２９０に取り付けられる。
注意すべきことは、回路板８－２９０に巻線が提供されて、電気信号を、コイル８－２６０、および、駆動板２－２８０の駆動コイルに送信し、回路板８－２９０上の巻線は、サスペンションワイヤ８－２７４、および、弾性素子８－２７０により、コイル８－２６０に電気的に接続され、これにより、光軸８－０に平行な一方向に沿って、ホルダー８－２５０の移動を制御することである。この実施形態において、回路板８－２９０はベース８－２２０に組み込まれる。
この実施形態において、回路板８－２９０に電気的に接続される第一磁界感知素子８－２９２、および、第二磁界感知素子８－２９４は、それぞれ、ベース８－２２０の異なる側に設置される。二個の磁界感知素子８－２９２、および、８－２９４は、ホール効果センサー、磁気抵抗センサー(MR sensor)、あるいは、磁束センサー (Fluxgate)等であり、フレーム８－２３０上の磁石８－２４０の磁界変化を検出することに用いられて、Ｘ方向、および、Ｙ方向のベース８－２２０に対するフレーム８－２３０、および、ホルダー８－２５０の位置オフセットを知る。その上、この実施形態において、第三磁界感知素子８－２９６はホルダー８－２５０上に設置され、感知マグネット８－２９８はフレーム８－２３０上に設置されて、Ｚ軸方向の位置オフセットを検出する。
特に注意すべきことは、回路板８－２９０が生成されるとともに、電気信号を駆動板８－２８０の駆動コイルに提供し、駆動コイルは、フレーム８－２３０上の磁石８－２４０と作用して、電磁力を生成して、フレーム８－２３０を、光軸８－０に垂直な一方向(ＸＹ平面に水平)に沿って移動させ、上述の位置オフセットを補償する。その結果、光学画像安定化(ＯＩＳ)機能が達成される。
図８７を参照する。図８７は、この開示の一実施形態による第一反射素子８－３００、および、第二反射素子８－３１０の概略図である。第一反射素子８－３００が設置されて、入射光に対応し、光線は光軸８－０を有する。第二反射素子８－３１０が設置されて、第一反射素子８－３００により反射される光線に対応し、且つ、第一反射素子８－３００に対して可動である。第一反射素子８－３００は、第一反射面８－３０１、穿孔８－３０２、および、第一反射素子側壁８－３０３を有する。穿孔は直径８－ｄを有する。光軸８－０に平行な一方向に沿って見るとき、穿孔８－３０２は、第二反射素子８－３１０と部分的に重複し、穿孔８－３０２は第一反射面８－３０１により囲まれる。第一反射素子側壁８－３０３は第一反射面８－３０１周辺に設置されるとともに、光軸８－０に平行な一方向に沿って延伸して、不要な光線をブロックする。言い換えると、第一反射素子側壁８－３０３を設置することにより、光軸８－０に平行でない光線の干渉を効果的に回避することができる。この実施形態において、第一反射面８－３０１の材料はガラスであり、第一反射素子側壁８－３０３の材料はプラスチックであるが、第一反射面８－３０１、および、第一反射素子側壁８－３０３の材料はこれに制限されず、必要に応じて変化する。たとえば、第一反射面８－３０１の材料は、ステンレス鋼、ポリカーボネート、あるいは、アクリルでもよい。さらに、第一反射面８－３０１は金属膜によりめっきされる。
図８８を参照する。図８８は、本発明の一実施例による反射素子駆動モジュール８－２０１の上面図である。第一反射素子８－３００、および、第二反射素子８－３１０は、光軸８－０に平行な一方向に沿って配置され、第一反射素子８－３００は、第二反射素子８－３１０よりも、ベース８－２２０に近い(図８９を参照する)。第二反射素子８－３１０は透過性材料を有し、光線を部分的に通過させることができる。第二反射素子８－３１０は、第二反射面８－３１１、および、凹部８－３１２(図８９を参照する)を有する。ブラケット８－３１５は光透過性材料を有し、光線を部分的に通過させることができる。ブラケット８－３１５が設置されて、ホルダー８－２５０、および、第二反射素子８－３１０を電気的に接続する。この実施形態において、ブラケット８－３１５は複数のカンチレバー８－３１５Ａを有し、カンチレバー８－３１５Ａの一端は第二反射素子８－３１０の凹部８－３１２に接続され、カンチレバー８－３１５Ａのもう一端は、インサート成形により、ホルダー８－２５０に固定される。カンチレバー８－３１５Ａの材料は金属で、第二反射素子８－３１０を安定してサポートする。光軸８－０に平行な一方向に沿って見るとき、ブラケット８－３１５は第一反射素子８－３００と部分的に重複し、カンチレバー８－３１５Ａは、光軸８－０を中心として点対称である。この実施形態において、カンチレバー８－３１５Ａの幅は約２ミリメートルであるが、これに限定されず、必要に応じて調整できる。
図８９を参照する。図８９は、図８５の反射素子駆動モジュールの線８－Ａ－８ーＡ’に沿った断面図である。光学素子８－３２０は、第一反射素子８－３００の穿孔８－３０２中に設置されて、第二反射素子８－３１０により反射される光線に対応する。穿孔８－３０２(図８７に示される)の直径８－ｄは、光学素子８－３２０の幅８－ｗより大きい。光軸８－０に垂直な一方向に沿って見るとき、光学素子８－３２０は、穿孔８－３０２の上側８－３０２Ａ、および、下側８－３０２Ｂから部分的に突起する。その上、光軸８－０に垂直な一方向に沿って見るとき、第一反射素子８－３００、および、光学素子８－３２０は少なくとも部分的に重複する。光学素子８－３２０は光学素子側壁８－３２１を有し、光学素子側壁８－３２１は、第二反射素子８－３１０方向の一方向で、縮減部８－３２１Ａを有し、よって、反射期間中、光線はあまりブロックされない。たとえば、光学素子８－３２０が縮減部８－３２１Ａを有さない場合、光線が第一反射素子８－３００に入射した後、光学素子側壁８－３２１によりブロックされる光線の一部は、第二反射素子８－３１０により直接反射できず、よって、光学素子８－３２０により受光される光線の量が減少する。これにより、この実施形態において、反射光をブロックする可能性は、光学素子側壁８－３２１を減少させることにより減少して、縮減部８－３２１Ａを形成する。
その上、この実施形態において、光学素子８－３２０は、第一反射素子８－３００に固定されるとともに、移動しないが、これに限定されない。光学素子８－３２０はさらに、第一反射素子８－３００に対して移動するとともに、さらに、光学素子の焦点調整機能の応用を高める。たとえば、図９０の本発明の一実施例による光学素子駆動モジュール８－４００のブロック図に示されるように、光学素子駆動アセンブリ８－３４０が加えられて、光学素子８－３２０を有する光学素子駆動モジュール８－４００を形成する。光学素子駆動アセンブリ８－３４０が用いられて、光学素子８－３２０を第一反射素子８－３００に対して移動させる。
図８９を参照すると、第一反射素子８－３００の第一反射面８－３０１、および、第二反射素子８－３１０の第二反射面８－３１１は、異なる方向を向く。光軸８－０に平行な一方向に沿って見るとき、第一反射素子８－３００の第一反射面８－３０１は、第二反射素子８－３１０の第二反射面８－３１１と部分的に重複する。これにより、光軸８－０に平行な光線が、外側から、第一反射素子８－３００の第一反射面８－３０１に進入するとき、第一反射素子８－３００は光線を焦点、つまり、第二反射素子８－３１０の位置に集中、および、反射させる。その後、第二反射素子８－３１０の第二反射面８－３１１は光線を光学素子８－３２０に反射させて、さらに撮像する。従来のレンズモジュールにおいて、長い焦点距離を達成するためには、レンズモジュールは長くしないといけなかった。しかし、この実施形態の光学経路設計を用いることにより、短いレンズモジュールで、長い焦点距離が達成される。
この実施形態において、磁石８－２４０、コイル８－２６０、および、駆動板２－２８０は駆動アセンブリ８－３３０を構成し、用いられて、第二反射素子８－３１０を第一反射素子８－３００に対して移動させる。光軸８－０に垂直な一方向に沿って見るとき、光学素子８－３２０、および、駆動アセンブリ８－３３０は、少なくとも部分的に重複する。駆動アセンブリ８－３３０の組成はこれに制限されず、必要な時に、コイル、磁石、および、駆動板、あるいは、その他の素子が加えられる、あるいは、除去される。上述のように、ホルダー８－２５０は、フレーム８－２３０中に可動で設置されるとともに、第二反射素子８－３１０に接続されるブラケット８－３１５がホルダー８－２５０上に設置されるので、焦点調整が実行されるとき、フレーム上に設置される第三磁界感知素子８－２９６、および、感知マグネット８－２９８により、Ｚ軸方向の位置が決定され、電気信号が、回路板８－２９０により送信されて、電流が、ホルダー８－２５０上のコイル８－２６０に供給され、その後、コイル８－２６０が磁石８－２４０の磁界と作用し、電磁気駆動力を生成して、ホルダー８－２５０、および、第二反射素子８－３１０を、Ｚ軸方向で、第一反射素子８－３００に対して移動させる。つまり、駆動アセンブリ８－３３０は、第二反射素子８－３１０を、光軸８－０に垂直な一方向に沿って移動させて、焦点調整効果を達成する。
第二反射素子８－３１０のピントがぼける場合、第一磁界感知素子８－２９２、および、第二磁界感知素子８－２９４が用いられて、フレーム８－２３０上の磁石８－２４０の磁界変化を検出することにより、Ｘ方向、および、Ｙ方向のベース８－２２０に対するフレーム８－２３０とホルダー８－２５０の位置オフセットを感知し、回路板８－２９０は、電気信号を駆動板２－２８０中の駆動コイル(図示しない)に送信し、駆動コイルは、フレーム８－２３０上の磁石８－２４０と作用して、電磁気駆動力を生成し、フレーム８－２３０を、光軸８－０に垂直な一方向に沿って移動させ、つまり、駆動アセンブリ８－３３０は、第二反射素子８－３１０を、光軸８－０に平行な一方向に沿って移動させて、上述のＸ方向、および、Ｙ方向で、位置オフセットを補償する。
本発明により開示される実施形態により、光線量が従来のレンズモジュールより多く、光学経路は、従来のレンズモジュールのように延長しなくても、同じ効果を達成することができ、レンズモジュールのサイズを大幅に縮小し、小型化を達成することができる。
第九実施形態群
図９１～図９３を参照する。図９１は、本発明の一実施形態による光学素子駆動メカニズム９－１００の立体図であり、図９２は、本発明の一実施形態による光学素子駆動メカニズム９－１００の立体分解図であり、図９３は、本発明の一実施形態による光学素子駆動メカニズム９－１００の図９１の線９－Ａ－９－Ａ'に沿った断面図である。この実施形態において、光学素子駆動メカニズム９－１００は、光学素子モジュール９－ＯＥＭ、 固定アセンブリ９－ＦＡ、可動アセンブリ９－ＭＡ、駆動アセンブリ９－ＤＡ、および、位置感知アセンブリ９－ＳＡを有する。可動アセンブリ９－ＭＡは、光学素子モジュール９－ＯＥＭの光学素子９－ＯＥに対応し、可動アセンブリ９－ＭＡは固定アセンブリ９－ＦＡに対して可動である。駆動アセンブリ９－ＤＡが設置されて、可動アセンブリ９－ＭＡを、固定アセンブリ９－ＦＡに対して移動させ、位置感知アセンブリ９－ＳＡが設置されて、固定アセンブリ９－ＦＡに対する可動アセンブリ９－ＭＡの位置と移動を感知する。
図９２に示されるように、固定アセンブリ９－ＦＡは、トップフレーム９－１０２、サイドフレーム９－１０４、および、ベース９－１１２を有する。トップフレーム９－１０２は、サイドフレーム９－１０４に固定して接続され、サイドフレーム９－１０４は、ベース９－１１２に固定して接続される。トップフレーム９－１０２は、開口９－１０２１、および、四個の突出カラム９－１０２３を有し、光学素子モジュール９－ＯＥＭは、これらの突出カラム９－１０２３上に固定して設置される。サイドフレーム９－１０４、および、ベース９－１１２は収容空間９－ＡＳ(図９３)を形成し、可動アセンブリ９－ＭＡ、および、駆動アセンブリ９－ＤＡを収容する。その上、固定アセンブリ９－ＦＡはさらに、回路板９－１１４を有し、サイドフレーム９－１０４の一側辺に固定して設置される。
可動アセンブリ９－ＭＡは、可動部材９－１０８、および、二個の弾性部材９－１０６を有する。可動部材９－１０８は、収容空間９－ＡＳ中に可動で設置され、弾性部材９－１０６は、サイドフレーム９－１０４とベース９－１１２間に設置される。その上、駆動アセンブリ９－ＤＡは、駆動コイル９－ＤＣＬ、第一駆動磁気素子９－ＭＧ１、および、第二駆動磁気素子９－ＭＧ２を有する。
図９２に示されるように、駆動コイル９－ＤＣＬは、可動部材９－１０８中に設置される。可動部材９－１０８は、駆動コイル９－ＤＣＬ周辺に位置する複数の溝９－１０８Ｃを有し、接着部材９－ＡＤは各溝９－１０８Ｃ中に収容されるので、駆動コイル９－ＤＣＬは可動部材９－１０８中で固定される。第一駆動磁気素子９－ＭＧ１、および、第二駆動磁気素子９－ＭＧ２は駆動コイル９－ＤＣＬに対応して、固定アセンブリ９－ＦＡ中に固定して提供される。特に、第一駆動磁気素子９－ＭＧ１、および、第二駆動磁気素子９－ＭＧ２は、サイドフレーム９－１０４上に設置され、且つ、収容空間９－ＡＳ中に位置する。その上、駆動コイル９－ＤＣＬは、二個の弾性部材９－１０６により、回路板９－１１４に電気的に接続される。たとえば、駆動コイル９－ＤＣＬは、図９２中のはんだ９－ＳＤにより、回路板９－１１４に電気的に接続される。
この実施形態において、位置感知アセンブリ９－ＳＡは、感知ユニット９－ＳＡＵ、および、感知素子９－ＳＥを有する。感知素子９－ＳＥは回路板９－１１４上に設置され、且つ、感知ユニット９－ＳＡＵに対応する。感知ユニット９－ＳＡＵは、複数の参照磁気素子９－ＲＧＥを有する。これらの参照磁気素子９－ＲＧＥは第一方向(たとえば、Ｚ軸)で配置され、感知ユニット９－ＳＡＵ、および、感知素子９－ＳＥは一配置方向(Ｘ軸)で配置され、第一方向は、配置方向に平行ではない。
図９２、および、図９３に示されるように、光学素子９－ＯＥは液体レンズであり、光学素子モジュール９－ＯＥＭは、光学素子９－ＯＥと通じるフローチャネル９－ＯＥ１を有する。半透明の液体は、フローチャネル９－ＯＥ１、および、光学素子９－ＯＥ中に設置される。さらに、光学素子駆動メカニズム９－１００はさらに、変形部材９－１０１を有し、可動部材９－１０８の突起支柱９ー１０８１は変形部材９－１０１に挿入され、変形部材９－１０１は、フローチャネル９－ＯＥ１の一端(たとえば、図９３の左端)と接触する。
この実施形態において、Ｚ軸に沿った、光学素子９－ＯＥ、および、フローチャネル９－ＯＥ１の一、あるいは、両側は薄膜構造である。駆動コイル９－ＤＣＬが通電するとき、駆動コイル９－ＤＣＬは、第一駆動磁気素子９－ＭＧ１、および、第二駆動磁気素子９－ＭＧ２と作用して、電磁気駆動力を生成する。この電磁気駆動力は、可動部材９－１０８を、Ｚ軸に沿って移動させる。これにより、可動部材９－１０８、および、変形部材９－１０１は、フローチャネル９－ＯＥ１を押すので、フローチャネル９－ＯＥ１中の液体の一部が、光学素子９－ＯＥに流入し、これにより、光学素子９－ＯＥを変形させる。よって、光学素子９－ＯＥの光学特性が変化して、光学ズームの効果を達成する。
図９３に示されるように、分離構造９－１０８ＳＳ(スペーサ素子)は可動部材９－１０８上に形成され、分離構造９－１０８ＳＳは、これらの参照磁気素子９－ＲＧＥ間に設置される。第一方向(Ｚ軸)で見るとき、参照磁気素子９－ＲＧＥは部分的に、分離構造９－１０８ＳＳと重複し、分離構造９－１０８ＳＳは、非透磁材、たとえば、プラスチック材を有する。さらに、光学素子駆動メカニズム９－１００は、分離構造９－１０８ＳＳと対応する参照磁気素子９－ＲＧＥ間に設置される複数の接着部材９－ＡＤを有し、参照磁気素子９－ＲＧＥは可動部材９－１０８に固定される。
次に、図９４は、本発明の一実施形態による可動部材９－１０８、および、位置感知アセンブリ９－ＳＡを示す図である。図９４に示されるように、これらの参照磁気素子９－ＲＧＥのそれぞれの磁極(Ｎ極、および、Ｓ極)の配置方向は、上述の第一方向(Ｚ軸)に平行でないＸ軸に沿っている。その上、これらの参照磁気素子９－ＲＧＥの磁極の配置順序は反対である。特に、図９４において、上参照磁気素子９－ＲＧＥのＮ極は、感知素子９－ＳＥに面し、下参照磁気素子９－ＲＧＥのＮ極は可動部材９－１０８に面する。
さらに、図９４に示されるように、本発明の駆動アセンブリ９－ＤＡは、移動９－ＭＲＧの範囲中、第一方向(Ｚ軸)で、可動アセンブリ９－ＭＡの可動部材９－１０８を、固定アセンブリ９－ＦＡに対して移動させる。移動９－ＭＲＧの範囲は、Ｚ軸方向に沿った可動部材９－１０８の中心９－１０８ＣＴの移動範囲である。第一方向において、これらの参照磁気素子９－ＲＧＥ間の中心距離ＤＣは、移動９－ＭＲＧの範囲より大きい。上記の配置に基づいて、位置感知アセンブリ９－ＳＡは、Ｚ軸に沿った可動部材９－１０８の変位量を、正確に感知する。
図９５を参照すると、本発明の一実施形態による光学素子駆動メカニズム９－１００の図９１の平面９－Ｂに沿った断面図である。図９５に示されるように、駆動コイル９－ＤＣＬ、第一駆動磁気素子９－ＭＧ１、および、第二駆動磁気素子９－ＭＧ２が、第二方向(Ｙ軸)に沿って配置されるとともに、駆動コイル９－ＤＣＬは、第一駆動磁気素子９－ＭＧ１と第二駆動磁気素子９－ＭＧ２間に設置される。注意すべきことは、第一駆動磁気素子９－ＭＧ１と駆動コイル９－ＤＣＬ間の最短距離９－Ｄｍ１は、第二駆動磁気素子９－ＭＧ２と駆動コイル９－ＤＣＬ間の最短距離９－Ｄｍ２より大きい。その上、駆動コイル９－ＤＣＬの巻線コイルはＹ軸に平行、且つ、第一方向(Ｚ軸)と異なる。
駆動アセンブリ９－ＤＡはさらに、可動部材９－１０８中に埋設される二個の磁気伝導性素子９－１３０を有し、磁気伝導性素子９－１３０は、第一駆動磁気素子９－ＭＧ１に対応する。たとえば、それらは、第一駆動磁気素子９－ＭＧ１と作用して、磁気吸引力を生成する。第一方向(Ｚ軸)で見るとき、磁気伝導性素子９－１３０は、第一駆動磁気素子９－ＭＧ１と駆動コイル９－ＤＣＬ間に位置する。
さらに、第一駆動磁気素子９－ＭＧ１は、第一表面９－ＭＧＳ１、第二表面９－ＭＧＳ２、および、第三表面９－ＭＧＳ３を有する。第一表面９－ＭＧＳ１はＹ軸(第二方向)に垂直で、第二表面９－ＭＧＳ２は第三方向(Ｘ軸)に垂直で、第三方向は、第一方向、および、第二方向に垂直である。第三表面９－ＭＧＳ３は、第一表面９－ＭＧＳ１、および、第二表面９－ＭＧＳ２に平行ではなく、且つ、磁気伝導性素子９－１３０に面する。
図９５に示されるように、磁気伝導性素子９－１３０の中心と第一駆動磁気素子９－ＭＧ１の中心の接続線９－ＣＬは第二方向(Ｙ軸)に平行ではなく、これは、二個の磁気伝導性素子９－１３０が、第一駆動磁気素子９－ＭＧ１の両側上に位置することを意味する。その上、磁気伝導性素子９－１３０は可動部材９－１０８に埋設されるので、磁気伝導性素子９－１３０も、第一駆動磁気素子９－ＭＧ１に対して可動である。
この実施形態において、図９５に示されるように、第二方向(Ｙ軸)で見るとき、磁気伝導性素子９－１３０は、第一駆動磁気素子９－ＭＧ１と重複せず、駆動コイル９－ＤＣＬは、磁気伝導性素子９－１３０に部分的に重複する。さらに、第三方向で見るとき、磁気伝導性素子９－１３０は、第一駆動磁気素子９－ＭＧ１と駆動コイル９－ＤＣＬ間に設置される。
さらに、この実施形態において、光学素子駆動メカニズム９－１００はさらに、二個の磁気伝導性固定部材９－１４０を有し、サイドフレーム９－１０４中に埋設される。第一駆動磁気素子９－ＭＧ１は、対応する磁気伝導性固定部材９－１４０と駆動コイル９－ＤＣＬ間に設置され、第二駆動磁気素子９－ＭＧ２は、対応する磁気伝導性固定部材９－１４０と駆動コイル９－ＤＣＬ間に設置され、これらの磁気伝導性固定部材９－１４０が設置されて、第一駆動磁気素子９－ＭＧ１、および、第二駆動磁気素子９－ＭＧ２を固定する。たとえば、磁気吸引力が、第一駆動磁気素子９－ＭＧ１と対応する磁気伝導性固定部材９－１４０間に生成されるので、第一駆動磁気素子９－ＭＧ１がしっかりと、対応する磁気伝導性固定部材９－１４０に取り付けられる。
図９６～図９８を参照する。図９６は、本発明の一実施形態による光学素子駆動メカニズム９－１００の立体分解図であり、図９７は、本発明の一実施形態による光学素子駆動メカニズム９－１００のＹＺ平面に沿った断面図であり、図９８は、本発明の一実施形態による光学素子駆動メカニズム９－１００のＸＹ平面に沿った断面図である。この実施形態において、光学素子駆動メカニズム９－１００は、さらに、可動アセンブリ９－ＭＡを導いて、第一方向で、固定アセンブリ９－ＦＡに対して移動させるガイドアセンブリ９－ＧＡを有し、ガイドアセンブリ９－ＧＡは、磁気伝導性素子９－１３０と第一駆動磁気素子９－ＭＧ１間に設置される。
この実施形態において、ガイドアセンブリ９－ＧＡは、二個の第一ガイド溝９－１５０、二個の第二ガイド溝９－１５２、第一ガイドトレンチ９－１５４、および、第二ガイドトレンチ９－１５６、二個の第一中間素子９－１６０、および、二個の第二中間素子９－１６２を有する。図９６～図９８に示されるように、二個の第一ガイド溝９－１５０は第一方向(Ｚ軸)で配置され、二個の第二ガイド溝９－１５２は第一方向(Ｚ軸)で配置され、第一ガイド溝９－１５０、および、第二ガイド溝９－１５２はそれぞれ、第一ガイドトレンチ９－１５４、および、第二ガイドトレンチ９－１５６に対応する。
図９８に示されるように、第一中間素子９－１６０、および、第二中間素子９－１６２はボールであり、第一中間素子９－１６０は、第一ガイド溝９－１５０と第一ガイドトレンチ９－１５４間に設置され、第二中間素子９－１６２は、第二ガイド溝９－１５２と第二ガイドトレンチ９－１５６間に設置される。その上、図９６、および、図９７に示されるように、光学素子駆動メカニズム９－１００はさらに、複数のブロック部分９－１７２、９－１７４、および、９－１７６を有する。ブロック部分９－１７２、９－１７４は、トップフレーム９－１０２に隣接する第一ガイド溝９－１５０の両側上に設置され、ブロック部分９－１７４、および、９－１７６は、ベース９－１１２に隣接する第一ガイド溝９－１５０の両側上に設置され、ブロック部分は、第一方向(Ｚ軸)で、第一中間素子９－１６０の移動の範囲を制限する。
さらに、図９８に示されるように、第一方向(Ｚ軸)で見るとき、第一ガイド溝９－１５０、および、第二ガイド溝９－１５２はそれぞれ、Ｖ字型構造を有し、それぞれ、第一中間素子９－１６０、および、第二中間素子９－１６２に対応し、第一ガイドトレンチ９－１５４、および／または、第二ガイドトレンチ９－１５６は、非Ｖ字型構造を有する。
注意すべきことは、図９６に示されるように、第一ガイド溝９－１５０に対応する第一ガイドトレンチ９－１５４は境界９－１５４１を有し、境界９－１５４１の延伸方向(Ｘ軸)は、第一方向(Ｚ軸)に垂直であることである。第二方向(Ｙ軸)で見るとき、且つ、可動アセンブリ９－ＭＡの可動部材９－１０８が、移動９－ＭＲＧの範囲中の任意の位置にあるとき、第一ガイド溝９－１５０は、境界９－１５４１と重複しない。つまり、第一中間素子９－１６０、および、第二中間素子９－１６２は、対応する第一ガイド溝９－１５０、および、第二ガイド溝９－１５２から分離しない。
その上、図９８に示されるように、磁気吸引力が、磁気伝導性素子９－１３０と第一駆動磁気素子９－ＭＧ１間に生成されるので、可動部材９－１０８が、第一中間素子９－１６０、および、第二中間素子９－１６２と接触して、第一中間素子９－１６０、および、第二中間素子９－１６２は、それぞれ、安定して、第一ガイド溝９－１５０、および、第二ガイド溝９－１５２中に設置される。
次に、図９９を参照すると、本発明の別の実施形態による光学素子駆動メカニズム９－１００のＸＹ平面に沿った断面図である。この実施形態において、第一ガイド溝９－１５０、および、第二ガイド溝９－１５２は、非Ｖ字型構造を有する。特に、第一ガイドトレンチ９－１５４は、二個の第一表面９－１５４３、９－１５４４を有し、第一表面９－１５４３、９－１５４４は、第三方向 (Ｘ軸)に平行ではない。第一ガイド溝９－１５０は、二個の第二表面９－１５０１、９－１５０２を有し、第二表面９－１５０１、９－１５０２はどちらとも、第三方向に平行ではない。図９９に示されるように、第一表面９－１５４３、９－１５４４間の最短距離９－Ｄｍ３は、第二表面９－１５０１、９－１５０２間の最短距離９－Ｄｍ４と異なる。
図１００、および、図１０１を参照する。図１００は、本発明の一実施形態による光学素子駆動メカニズム９－１００の部分構造の正面図であり、図１０１ は、本発明の一実施形態による光学素子駆動メカニズム９－１００の部分構造の上面図である。この実施形態において、駆動コイル９－ＤＣＬは、第一セグメント部分９－ＳＧ１、および、第二セグメント部分９－ＳＧ２を有し、第二セグメント部分９－ＳＧ２は、第一方向(Ｚ軸)に垂直である。図１００に示されるように、第一駆動磁気素子９－ＭＧ１、および、第二駆動磁気素子９－ＭＧ２の磁極は、同じ方向、たとえば、Ｙ軸に沿って配置される。
その上、図１０１に示されるように、第一セグメント部分９－ＳＧ１は、第一駆動磁気素子９－ＭＧ１と第二駆動磁気素子９－ＭＧ２の間に設置され、第二方向 (Ｙ軸)で見るとき、第一駆動磁気素子９－ＭＧ１、および、第二駆動磁気素子９－ＭＧ２は、第一セグメント部分９－ＳＧ１と部分的に重複する。
次に、図１０２は、本発明の別の実施形態による光学素子駆動メカニズム９－１００部分構造の立体図である。この実施形態において、駆動アセンブリ９－ＤＡは、単一の駆動磁気素子９－ＭＧ、および、二個の駆動コイル９－ＤＣＬを有する。駆動磁気素子９－ＭＧは可動部材９－１０８中に設置され、二個の駆動コイル９－ＤＣＬはサイドフレーム９－１０４中にインストールされ、且つ、駆動磁気素子９－ＭＧに対応する。駆動磁気素子９－ＭＧ、および、二個の駆動コイル９－ＤＣＬは第二方向(Ｙ軸)に配置される。
各駆動コイル９－ＤＣＬは、第一セグメント部分９－ＳＧ１、および、第二セグメント部分９－ＳＧ２を有する。第二セグメント部分９－ＳＧ２は第一方向(Ｚ軸)に垂直であり、駆動磁気素子９－ＭＧは、これらの第一セグメント部分９－ＳＧ１間に設置される。第二方向で見るとき、駆動磁気素子９－ＭＧは 、これらの第一セグメント部分９－ＳＧ１と部分的に重複する。その上、電流９－Ｉが駆動アセンブリ９－ＤＡに流れるとき、図１０２に示されるように、これらの第一セグメント部分９－ＳＧ１中の電流９－Ｉの方向は互いに反対である。たとえば、左側の第一セグメント部分９－ＳＧ１中の電流９－Ｉの一方向 は、右側の第一セグメント部分９－ＳＧ１の電流９－Ｉの一方向と反対である。
本発明は、光学素子モジュール９－ＯＥＭ、駆動アセンブリ９－ＤＡ、可動部材９－１０８、および、固定アセンブリ９－ＦＡを有する光学素子駆動メカニズムを提供する。駆動アセンブリ９－ＤＡは、電磁気駆動力を生成し、可動部材９－１０８を固定アセンブリ９－ＦＡに対して移動させる。可動部材９－１０８は、変形部材９－１０１により、フローチャネル９－ＯＥ１を押して、これにより、フローチャネル９－ＯＥ１中の液体の一部が、光学素子９－ＯＥに流入して、光学素子９－ＯＥが変形する。よって、光学素子９－ＯＥの光学特性が変化して、光学ズームの効果を達成する。
その上、磁気伝導性素子９－１３０が可動部材９－１０８中に設置される。磁気吸引力が、駆動アセンブリ９－ＤＡの磁気伝導性素子９－１３０と第一駆動磁気素子９－ＭＧ１間に生成されるので、可動部材９－１０８が、第一中間素子９－１６０、および、第二中間素子９－１６２と接触して、第一中間素子９－１６０、および、第二中間素子９－１６２はそれぞれ安定して、第一ガイド溝９－１５０、および、第二ガイド溝９－１５２中に設置される。
第十実施形態群
図１０３～図１０５を参照する。図１０３は、本発明の一実施形態による光学システム１０－１００の立体図であり、図１０４は、本発明の一実施形態による光学システム１０－１００の立体分解図であり、図１０５は、本発明の一実施形態による光学システム１０－１００の図１０３の線(１０－Ａ)-(１０－Ａ’)に沿った断面図である。光学システム１０－１００は光学カメラシステムであり、且つ、第一光学素子１０－ＯＥを搭載、および、駆動し、第一光学素子１０－ＯＥは光軸１０－０を定義する。光学システム１０－１００は、異なる電子装置、あるいは、スマートフォン等の携帯電子機器に設置され、ユーザーが、画像捕捉機能を実行することができるようにする。この実施形態において、光学システム１０－１００は、オートフォーカス(ＡＦ)機能を有するボイスコイルモーター(ＶＣＭ)であるが、これに限定されない。その他の実施形態において、光学システム１０－１００はさらに、オートフォーカス、および、光学画像安定化(ＯＩＳ)の機能を実行することができる。
図１０４に示されるように、この実施形態において、光学システム１０－１００は、固定アセンブリ１０－ＦＡ、変形部材１０－１０１、可動素子１０－１０３、および、接続アセンブリ１０－ＣＡ、可動アセンブリ１０－ＭＡ、および、駆動モジュール１０－ＤＭを有する。変形部材１０－１０１は、可動素子１０－１０３と第一光学素子１０－ＯＥ間に接続され、可動素子１０－１０３は固定アセンブリ１０－ＦＡに対して可動であり、駆動モジュール１０－ＤＭが設置されて、可動素子１０－１０３を固定アセンブリ１０－ＦＡに対して移動させる。特に、可動アセンブリ１０－ＭＡは、接続アセンブリ１０－ＣＡにより、可動素子１０－１０３に可動で接続され、駆動モジュール１０－ＤＭは、可動アセンブリ１０－ＭＡを固定アセンブリ１０－ＦＡに対して移動させ、これにより、可動素子１０－１０３を駆動する。
この実施形態において、図１０４、および、図１０５に示されるように、固定アセンブリ１０－ＦＡは、ケース１０－１０２、フレーム１０－１０４、および、ベース１０－１１２を有する。ケース１０－１０２は、ベース１０－１１２に固定して接続され、フレーム１０－１０４はさらに、ケース１０－１０２の内壁面に固定して接続される。主軸１０－ＡＸは、固定アセンブリ１０－ＦＡにより定義される。光学システム１０－１００が作動しない時、主軸１０－ＡＸは、第一光学素子１０－ＯＥの光軸１０－０に平行か、あるいは、重複する。その上、可動素子１０－１０３は、第一光学素子１０－ＯＥに面する可動素子表面１０－１０３Ｓを有する。
図１０４、および、図１０５に示されるように、上述のケース１０－１０２は中空構造を有し、上に、ケース開口１０－１０２１が形成される。ベース開口１０－１１２１がベース１０－１１２上に形成され、ケース開口１０－１０２１中心は、第一光学素子１０－ＯＥの光軸１０－０に対応し、ベース開口１０－１１２１は、ベース１０－１１２下方に設置される感光部材(図示しない) に対応する。この実施形態において、第一光学素子１０－ＯＥは、ケース開口１０－１０２１中に固定して設置される。外部光は、第一光学素子１０－ＯＥから、ケース１０－１０２に進入するとともに、その後、ベース開口１０－１１２１を通過後、上述の感光部材により受光されて、デジタルイメージ信号を生成する。
さらに、ケース１０－１０２は、ベース１０－１１２上に設置され、且つ、収容空間１０－１０２３を有して、可動素子１０－１０３、フレーム１０－１０４、および、可動アセンブリ１０－ＭＡ、接続アセンブリ１０－ＣＡ、および、駆動モジュール１０－ＤＭを収容する。
図１０４、および、図１０５に示されるように、この実施形態において、可動アセンブリ１０－ＭＡは、四個の可動部材(第一可動部材１０－１０８１、第二可動部材１０－１０８２、および、第三可動部材１０－１０８３、および、第四可動部材１０－１０８４)を有し、接続アセンブリ１０－ＣＡは、四個の接続部材(第一接続部材１０－１０５１、第二接続部材１０－１０５２、第三接続部材１０－１０５３、および、第四接続部材１０－１０５４)を有する。第一可動部材１０－１０８１～第四可動部材１０－１０８４は、それぞれ、第一接続部材１０－１０５１～第四接続部材１０－１０５４により、可動素子１０－１０３に接続される。
その上、光学システム１０－１００はさらに、第一弾性素子１０－１０６、および、第二弾性素子１０－１１０を有し、ベース１０－１１２は四個の突出カラム１０－１１２３を有する。第一弾性素子１０－１０６の外側部分(外環部)は、突出カラム１０－１１２３の上表面上に固定して設置され、第二弾性素子１０－１１０の外側部分(外環部)は、各突出カラム１０－１１２３の一平面１０－１１２５上に固定して設置され、第一弾性素子１０－１０６、および、第二弾性素子１０－１１０の内側部分(内環部)はそれぞれ、可動アセンブリ１０－ＭＡの上下側に接続されて、第一可動部材１０－１０８１～第四可動部材１０－１０８４が収容空間１０－１０２３中で吊るされる。
この実施形態において、駆動モジュール１０－ＤＭは、四個の駆動アセンブリ (第一駆動アセンブリ１０－ＤＡ１、第二駆動アセンブリ１０－ＤＡ２、第三駆動アセンブリ１０－ＤＡ３、および、第四駆動アセンブリ１０－ＤＡ４)を有する。第一駆動アセンブリ１０－ＤＡ１は、第一駆動コイル１０－ＣＬ１、および、第一磁気素子１０－ＭＧ１を有し、第二駆動アセンブリ１０－ＤＡ２は、第二駆動コイル１０－ＣＬ２、および、第二磁気素子１０－ＭＧ２を有し、第三駆動アセンブリ１０－ＤＡ３は、第三駆動コイル１０－ＣＬ３、および、第三磁気素子１０－ＭＧ３を有し、第四駆動アセンブリ１０－ＤＡ４は、第四駆動コイル、および、第四磁気素子１０－ＭＧ４を有する。
この実施形態において、各磁気素子は磁気面を有する。たとえば、図１０４に示されるように、第一磁気素子１０－ＭＧ１、および、第二磁気素子１０－ＭＧ２はそれぞれ、第一磁性面１０－ＭＳ１、および、第二磁性面１０－ＭＳ２を有し、第一磁性面１０－ＭＳ１は第一駆動コイル１０－ＣＬ１に面し、第二磁性面１０－ＭＳ２は第二駆動コイル１０－ＣＬ２に面し、第一磁性面１０－ＭＳ１、および、第二磁性面１０－ＭＳ２は異なる方向を向く。
この実施形態において、図１０４に示されるように、フレーム１０－１０４は、複数の溝１０－１０４１、および、中央開口１０－１０４３を有する。この実施形態において、フレーム１０－１０４は、四個の溝１０－１０４１を有して、四個の磁気素子を受け入れるが、溝１０－１０４１、および、磁気素子の数量は、この実施形態に限定されない。中央開口１０－１０４３は、第一駆動コイル１０－ＣＬ１を第四駆動コイルに、および、第一可動部材１０－１０８１を第四可動部材１０－１０８４に収容する。
この実施形態において、第一駆動コイル１０－ＣＬ１～第四駆動コイル１０－ＣＬ４は巻線コイルであり、それぞれ、第一可動部材１０－１０８１～第四可動部材１０－１０８４上に設置され、第一駆動コイル１０－ＣＬ１～第四駆動コイル１０－ＣＬ４が通電するとき、それらは、それぞれ、第一磁気素子１０－ＭＧ１～第四磁気素子１０－ＭＧ４と作用して、電磁気駆動力を生成し、第一可動部材１０－１０８１～第四可動部材１０－１０８４の少なくとも一つを、光軸１０－０(Ｚ軸)に沿って、ベース１０－１１２、および、フレーム１０－１０４に対して移動させて、オートフォーカス、あるいは、光学画像安定化の機能を実行する。
駆動モジュール１０－ＤＭの駆動アセンブリは、独立して、あるいは、共同で作動することができる。たとえば、第一駆動アセンブリ１０－ＤＡ１ が設置されて、第一可動部材１０－１０８１を固定アセンブリ１０－ＦＡに対して移動させ、第二駆動アセンブリ１０－ＤＡ２が設置されて、第二可動部材１０－１０８２を固定アセンブリ１０－ＦＡ、および、第一可動部材１０－１０８１に対して移動させる。
さらに、図１０４に示されるように、この実施形態において、固定アセンブリ１０－ＦＡはさらに、第一弾性素子１０－１０６、あるいは、第二弾性素子１０－１１０により、駆動モジュール１０－ＤＭに電気的に接続される少なくとも一つの回路部材１０－１７０を有する。回路部材１０－１７０は、インサート成形技術により実施されるが、これに限定されない。
次に、図１０６～図１０８を参照する。図１０６は、本発明の一実施形態による第一光学素子１０－ＯＥが変形部材１０－１０１により押されていない状態を説明する図であり、図１０７、および、図１０８は、本発明の一実施形態による第一光学素子１０－ＯＥが変形部材１０－１０１により押された後を示す図である。図１０６に示されるように、第一光学素子１０－ＯＥは、液体レンズ素子１０－ＯＥ１、および、固定部材１０－ＯＥ２を有する液体レンズである。液体レンズ素子１０－ＯＥ１は、液体レンズ素子１０－ＯＥ１を保護、および、サポートする中空構造を有する固定部材１０－ＯＥ２中に設置される。変形部材１０－１０１は、液体レンズ素子１０－ＯＥ１、および、固定部材１０－ＯＥ２下方に設置される。固定部材１０－ＯＥ２の底部は薄膜なので、変形部材１０－１０１が用いられて、液体レンズ素子１０－ＯＥ１の形状を変化させる。
図１０６は、液体レンズ素子１０－ＯＥ１が変形せず、変形部材１０－１０１が初期位置にあり、液体レンズ素子１０－ＯＥ１が光軸１０－０を有することを示す図である。駆動モジュール１０－ＤＭが、可動アセンブリ１０－ＭＡを移動させる、たとえば、駆動電流を、駆動モジュール１０－ＤＭの駆動コイルに供給するとき、磁力が、駆動コイルと対応する磁気素子の間に生成されるので、可動アセンブリ１０－ＭＡは、磁力により移動して、接続アセンブリ１０－ＣＡにより、変形部材１０－１０１に力を加えて、液体レンズ素子１０－ＯＥ１の下側を押す。よって、液体レンズ素子１０－ＯＥ１が変形する。
図１０４、および、図１０７に示されるように、駆動モジュール１０－ＤＭの第一駆動アセンブリ１０－ＤＡ１、および、第三駆動アセンブリ１０－ＤＡ３が同じ大きさの押す力１０－Ｆ１、１０－Ｆ３を提供するとき、変形部材１０－１０１は、光軸１０－０に沿って平行移動する。この時、液体レンズ素子１０－ＯＥ１のレンズ曲率は、図１０６の液体レンズ素子１０－ＯＥ１の曲率から変化する。つまり、液体レンズ素子１０－ＯＥ１の形状は変化する。これにより、液体レンズ素子１０－ＯＥ１の光学特性が変化し、よって、光学ズーム、焦点調整、あるいは、耐衝撃効果を達成する。
同様に、図１０８を参照すると、駆動モジュール１０－ＤＭが変形部材１０－１０１を傾斜移動させるとき、図１０８に示されるように、変形部材１０－１０１は斜めに移動し、不均衡な量の押す力１０－Ｆ１、および、１０－Ｆ３を、液体レンズ素子１０－ＯＥ１の二個の異なる側に提供し、液体レンズ素子１０－ＯＥ１の光軸１０－０が回転するとともに、主軸１０－ＡＸから逸脱する。つまり、それらの間に形成される角度１０－θ1がある。これにより、液体レンズ素子１０－ＯＥ１の光学特性が変化し、光学ズーム、オートフォーカス、あるいは、耐衝撃効果が達成される。
図１０９を参照すると、本発明の一実施形態による光学システム１０－１００の部分構造の上面図である。主軸１０－ＡＸに沿って見るとき、第一弾性素子１０－１０６は、多角形のケース１０－１０２の複数の角中に位置し、接続アセンブリ１０－ＣＡの複数の接続部材はそれぞれ、これらの角に均一に分布する。たとえば、図１０９に示されるように、第一弾性素子１０－１０６は、それぞれ、ケース１０－１０２の四隅に位置するベース１０－１１２の一部に接続される四個の導電素子１０－１０６１～１０－１０６４を有し、第二接続部材１０－１０５２は、導電素子１０－１０６１と導電素子１０－１０６２の間に位置する。
第一弾性素子１０－１０６、および、接続アセンブリ１０－ＣＡの配置はこの実施形態に制限されない。たとえば、その他の実施形態において、主軸１０－ＡＸに沿って見るとき、第一弾性素子１０－１０６の四個の導電素子１０－１０６１～１０－１０６４は、ケース１０－１０２の四辺に位置してもよく、接続アセンブリ１０－ＣＡの四個の接続部材(第一接続部材１０－１０５１～第四接続部材１０－１０５４)はそれぞれ、ケース１０－１０２の四隅に分布してもよい。
図１０９に示されるように、光学システム１０－１００はさらに、それぞれ、対応する駆動コイルと可動部材間に設置される複数の回路板１０－１１４１～１０－１１４４を有し、たとえば、回路板１０－１１４１は、第一可動部材１０－１０８１と第一駆動コイル１０－ＣＬ１の間に設置される。
図１１０を参照すると、本発明の一実施形態による回路板１０－１１４１、および、第一可動部材１０－１０８１の断面図である。この実施形態において、回路板１０－１１４１は板状構造であり、且つ、第一可動部材１０－１０８１上に設置される。第一駆動コイル１０－ＣＬ１は回路板１０－１１４１に整合され、電子素子１０－１５０は、回路板１０－１１４１と第一可動部材１０－１０８１間に設置される。図１１０に示されるように、回路板１０－１１４１は、コイル(第一駆動コイル１０－ＣＬ１)、および、回路線１０－１１７を有する。第一駆動コイル１０－ＣＬ１は、回路線１０－１１７により電子素子１０－１５０に電気的に接続される。回路板１０－１１４１の一方向(たとえば、Ｘ軸)で見るとき、第一駆動コイル１０－ＣＬ１は回路線１０－１１７と部分的に重複する。
この実施形態において、回路板１０－１１４１は多層構造を有し、たとえば、第一層１０－ＬＹ１～第五層１０－ＬＹ５を有し、第一駆動コイル１０－ＣＬ１は、第二層１０－ＬＹ２～第五層１０－ＬＹ５上に設置される。図１１０に示されるように、回路板１０－１１４１に垂直な一方向 (たとえば、Ｙ軸)で見るとき、第一駆動コイル１０－ＣＬ１は回路線１０－１１７と部分的に重複し、第一駆動コイル１０－ＣＬ１は、回路線１０－１１７の第一部分１０－１１７１を囲む。
図１１０に示されるように、第一駆動コイル１０－ＣＬ１の一部が第二層１０－ＬＹ２に設置され、回路線１０－１１７の第一部分１０－１１７１が第二層１０－ＬＹ２上に設置される。その上、回路線１０－１１７の第二部分１０－１１７２が第一層１０－ＬＹ１上に設置され、且つ、第一層１０－ＬＹ１の一方向(たとえば、Ｘ軸)で見るとき、第一層１０－ＬＹ１上の回路線１０－１１７は、第一駆動コイル１０－ＣＬ１と重複しない。
さらに、第一駆動コイル１０－ＣＬ１の別の部分が第三層１０－ＬＹ３上に設置され、且つ、第三層１０－ＬＹ３の一方向 (Ｘ軸)で見るとき、第三層１０－ＬＹ３上の第一駆動コイル１０－ＣＬ１は回路線１０－１１７と重複しない。
その上、回路板１０－１１４１はさらに、第一層１０－ＬＹ１と第二層１０－ＬＹ２間に形成される絶縁層１０－１１４Ｚを有し、絶縁層１０－１１４Ｚは、第一層１０－ＬＹ１、および、第二層１０－ＬＹ２と直接接触する。特に、回路板１０－１１４１は複数の絶縁層１０－１１４Ｚを有し、これらの絶縁層１０－１１４Ｚは一体に形成され、且つ、回路線１０－１１７、および、第一駆動コイル１０－ＣＬ１を被覆する。
図１１１は、本発明の別の実施形態による光学システム１０－１００の断面図である。この実施形態において、前述の実施形態の変形部材１０－１０１、および、第一光学素子１０－ＯＥは一体成型され、第一光学素子１０－ＯＥは、第一セクション１０－ＯＥＳ１、および、第二セクション１０－ＯＥＳ２を有する。主軸１０－ＡＸに沿って見るとき、第一セクション１０－ＯＥＳ１のサイズは、ケース開口１０－１０２より大きく、第二セクション１０－ＯＥＳ２のサイズは、ケース開口１０－１０２１より小さい。
その上、この実施形態において、光学システム１０－１００はさらに、レンズバレル１０－ＬＢを有し、第二光学素子１０－ＬＳはレンズバレル１０－ＬＢ中に設置され、主軸１０－ＡＸに沿って見るとき、第一光学素子１０－ＯＥの有効光学面積は、第二光学素子１０－ＬＳの有効光学面積より大きい。言い換えると、第一光学素子１０－ＯＥ (液体レンズ)の光線通過部分は、第二光学素子１０－ＬＳ (一般レンズ)の光線通過部分より大きい。
さらに、ケース１０－１０２は、第一光学素子１０－ＯＥと接触する第一上表面１０－１０２５を有し、図１１１に示されるように、主軸１０－ＡＸに沿って見るとき、第一上表面１０－１０２５は、駆動モジュール１０－ＤＭと重複しない。
図１１１に示されるように、ケース開口１０－１０２１は、ケース１０－１０２の第一上表面１０－１０２５上に位置し、且つ、主軸１０－ＡＸに対応する。第一上表面１０－１０２５は主軸１０－ＡＸに平行ではない。たとえば、主軸１０－ＡＸは、第一上表面１０－１０２５に垂直である。主軸１０－ＡＸに沿って見るとき、第一上表面１０－１０２５は、接続アセンブリ１０－ＣＡと少なくとも部分的に重複する。図１１１に示されるように、主軸１０－ＡＸに沿って見るとき、第一上表面１０－１０２５は、少なくとも、第二接続部材１０－１０５２、および、第四接続部材１０－１０５４と重複する。
図１１１に示されるように、ケース１０－１０２はさらに、第二上表面１０－１０２６を有し、第一上表面１０－１０２５、および、第二上表面１０－１０２６は主軸１０－ＡＸに平行ではなく、第一上表面１０－１０２５、および、第二上表面１０－１０２６はともに、ベース１０－１１２に戻る(つまり、ベース１０－１１２に反対の一方向に面する)。特に、第二上表面１０－１０２６とベース１０－１１２間の最短距離１０－ＬＭ２は、第一上表面１０－１０２５とベース１０－１１２間の最短距離１０－ＬＭ１より小さい。
次に、図１１２は、本発明の一実施形態による光学システム１０－１００の部分構造図である。この実施形態において、駆動モジュール１０－ＤＭの各駆動アセンブリはさらに、磁気透過素子を有する。図１１２に示されるように、第三磁気素子１０－ＭＧ３(駆動磁石)、および、第三駆動コイル１０－ＣＬ３に加え、駆動モジュール１０－ＤＭの第三駆動アセンブリ１０－ＤＡ３はさらに、磁気透過素子１０－ＰＥを有し、磁気透過素子１０－ＰＥの面積は、第三磁気素子１０－ＭＧ３より大きい。
その上、図１１２に示されるように、第三磁気素子１０－ＭＧ３は傾斜面１０－ＩＳ１を有し、停止スロープ１０－ＩＳ２がフレーム１０－１０４上に形成される。停止スロープ１０－ＩＳ２が設置されて、第三磁気素子１０－ＭＧ３をブロックして、第三磁気素子１０－ＭＧ３が第三駆動コイル１０－ＣＬ３と衝突するのを防止する。
次に、図１１２、および、図１１３を参照する。図１１３は、本発明の一実施形態による光学システム１０－１００の別の角度からの部分構造図である。図１１２、および、図１１３に示されるように、フレーム１０－１０４上の溝１０－１０４１は、磁気透過素子１０－ＰＥに対応する。さらに、この実施形態において、主軸１０－ＡＸ (Ｚ軸)に沿って見るとき、 溝１０－１０４１は、磁気透過素子１０－ＰＥと部分的に重複する。つまり、Ｙ軸において、磁気透過素子１０－ＰＥの一部は、溝１０－１０４１外側に位置する。
図１１３に示されるように、溝１０－１０４１は、第一収容部分１０－ＡＣ１、および、第二収容部分１０－ＡＣ２を有し、且つ、第一収容部分１０－ＡＣ１と第二収容部分１０－ＡＣ２間に一段を有する。この実施形態において、第一接着素子１０－１２１が第一収容部分１０－ＡＣ１中に設置され、第二接着素子１０－１２２が第二収容部分１０－ＡＣ２中に設置される。第一接着素子１０－１２１、および、第二接着素子１０－１２２が設置されて、第三磁気素子１０－ＭＧ３、および、磁気透過素子１０－ＰＥをフレーム１０－１０４に接着し、上述の第一接着素子１０－１２１、および、第二接着素子１０－１２２は異なる材料を有する。たとえば、それらの一つはＵＶゲル、もう一つは熱硬化性ゲル(thermosetting glue)である。
図１１４、および、図１１５を参照する。図１１４は、本発明の別の実施形態による光学システム１０－１００Ａの立体分解図である。図１１５は、本発明の別の実施形態による光学システム１０－１００Ａの部分構造図である。光学システム１０－１００Ａは光学システム１０－１００に類似する。この実施形態において、光学システム１０－１００Ａの接続アセンブリ１０－ＣＡはさらに、四個の接続部材を有し、各接続部材は、弾性部分、および、剛性部を有する。
図１１４、および、図１１５に示されるように、第二接続部材１０－１０５２は、弾性部分１０－１０５５、および、剛性部１０－１０５６を有する。弾性部分１０－１０５５は板状構造を有し、且つ、主軸１０－ＡＸに平行ではなく、たとえば、主軸１０－ＡＸに垂直であり、剛性部１０－１０５６は、接着部材１０－ＡＤにより、弾性部分１０－１０５５に接続される。剛性部１０－１０５６は、弾性部分１０－１０５５と第二可動部材１０－１０８２間に接続される。
さらに、第二駆動コイル１０－ＣＬ２は、可動アセンブリ１０－ＭＡの第二可動部材１０－１０８２上に設置され、収容凹部１０－ＲＣは、第二駆動コイル１０－ＣＬ２と第二可動部材１０－１０８２間に形成され、光学システム１０－１００Ａはさらに、収容凹部１０－ＲＣ中に設置される電子素子１０－１５０ (たとえば、制御ユニット、あるいは、センサー)を有する。上記の設計に基づき、電子素子１０－１５０が、コリジョン、および、ダメージから保護される。
図１１６は、本発明の別の実施形態による光学システム１０－１００Ａの部分構造図である。図１１６に示されるように、可動アセンブリ１０－ＭＡの第二可動部材１０－１０８２は、主軸１０－ＡＸに面する一平面１０－１０８Ｎ、および、曲面１０－１０８Ｃを有する。この構造設計に基づき、可動アセンブリ１０－ＭＡの機械強度が増加し、大きいサイズのレンズバレル１０－ＬＢが収容できる。
図１１７、および、図１１８を参照する。図１１７は、本発明の別の実施形態による光学システム１０－１００Ａの部分構造図であり、図１１８は、本発明の別の実施形態による光学システム１０－１００Ａの部分構造の断面図である。図１１７、および、図１１８に示されるように、可動アセンブリ１０－ＭＡの第二可動部材１０－１０８２は、可動アセンブリ表面１０－１０８２Ｔを有し、可動アセンブリ表面１０－１０８２Ｔは、第一弾性素子１０－１０６により、ベース１０－１１２に可動で接続される。その上、主軸１０－ＡＸに沿って、ケース１０－１０２の第一上表面１０－１０２５と第二上表面１０－１０２６間の距離１０－ＤＤ１は、可動アセンブリ表面１０－１０８２Ｔと第一上表面１０－１０２５間の距離１０－ＤＤ２より短い。つまり、可動アセンブリ表面１０－１０８２Ｔは、ケース１０－１０２と接触しない。
さらに、ケース１０－１０２はさらに、第一上表面１０－１０２５と第二上表面１０－１０２６間に接続される側壁１０－１０２７を有する。主軸１０－ＡＸに沿って見るとき、側壁１０－１０２７は、第二可動部材１０－１０８２と部分的に重複する。本発明のケース１０－１０２の設計に基づいて、可動アセンブリ１０－ＭＡの保護、長いレンズバレル１０－ＬＢの収容、小型化の目的が達成される。
本発明は、第一光学素子１０－ＯＥ、変形部材１０－１０１、可動素子１０－１０３、固定アセンブリ１０－ＦＡ、接続アセンブリ１０－ＣＡ、可動アセンブリ１０－ＭＡ、および、駆動モジュール１０－ＤＭを有する第一光学素子１０－ＯＥを有する光学システムを提供する。可動素子１０－１０３は、変形部材１０－１０１により、第一光学素子１０－ＯＥに接続され、可動アセンブリ１０－ＭＡは、接続アセンブリ１０－ＣＡにより、可動素子１０－１０３に接続される。駆動モジュール１０－ＤＭが設定され、可動アセンブリ１０－ＭＡを固定アセンブリ１０－ＦＡに対して移動させるとき、可動素子１０－１０３は、変形部材１０－１０１に、第一光学素子１０－ＯＥの底部を押させて、これにより、液体レンズ素子１０－ＯＥ１の光学特性が変化する。
その上、いくつかの実施形態において、磁気素子は、フレーム１０－１０４の溝１０－１０４１中に設置される。停止スロープ１０－ＩＳ２がフレーム１０－１０４上に形成される。停止スロープ１０－ＩＳ２が設置されて、磁気素子の傾斜面１０－ＩＳ１をブロックして、磁気素子が対応する駆動コイルと衝突する、および、駆動コイルがダメージを受けるのを防止する。溝１０－１０４１は、第一収容部分１０－ＡＣ１、および、第二収容部分１０－ＡＣ２を有し、第一接着素子１０－１２１、および、第二接着素子１０－１２２はそれぞれ、第一収容部分１０－ＡＣ１、および、第二収容部分１０－ＡＣ２中に設置されて、第三磁気素子１０－ＭＧ３、および、磁気透過素子１０－ＰＥをフレーム１０－１０４に接着する。その上、上述の第一接着素子１０－１２１、および、第二接着素子１０－１２２は異なる材料を有する。
第十一実施形態群
図１１９～図１２１を参照する。図１１９は、本発明の一実施形態による光学システム１１－１００の立体図であり、図１２０は、本発明の一実施形態による光学システム１１－１００の立体分解図であり、図１２１は、本発明の一実施形態による光学システム１１－１００の図１１９の線 (１１－Ａ)-(１１－Ａ’)に沿った断面図である。光学システム１１－１００は光学カメラシステムであり、且つ、第一光学素子１１－ＯＥを搭載、および、駆動し、第一光学素子１１－ＯＥは光軸１１－０を定義する。光学システム１１－１００は、異なる電子装置、あるいは、スマートフォン等の携帯電子機器に設置されて、ユーザーが、画像捕捉機能を実行することができるようにする。この実施形態において、光学システム１１－１００は、オートフォーカス(ＡＦ)機能を有するボイスコイルモーター (ＶＣＭ)であるが、これに限定されない。その他の実施形態において、光学システム１１－１００はさらにオートフォーカス機能、および、光学画像安定化 (ＯＩＳ)を実行する。
図１２０に示されるように、この実施形態において、光学システム１１－１００は、固定アセンブリ１１－ＦＡ、変形部材１１－１０１、可動素子１１－１０３、および、接続アセンブリ１１－ＣＡ、可動アセンブリ１１－ＭＡ、および、駆動モジュール１１－ＤＭを有する。変形部材１１－１０１は、可動素子１１－１０３と第一光学素子１１－ＯＥ間に接続され、可動素子１１－１０３は、固定アセンブリ１１－ＦＡに対して可動であり、駆動モジュール１１－ＤＭが設置されて、可動素子１１－１０３を固定アセンブリ１１－ＦＡに対して移動させる。特に、可動アセンブリ１１－ＭＡは、接続アセンブリ１１－ＣＡにより、可動素子１１－１０３に可動で接続され、駆動モジュール１１－ＤＭは、可動アセンブリ１１－ＭＡを固定アセンブリ１１－ＦＡに対して移動させ、これにより、可動素子１１－１０３を駆動する。
この実施形態において、図１２０、および、図１２１に示されるように、固定アセンブリ１１－ＦＡは、ケース１１－１０２、フレーム１１－１０４、および、ベース１１－１１２を有する。ケース１１－１０２は、ベース１１－１１２に固定して接続され、フレーム１１－１０４も、ケース１１－１０２の内壁面に固定して接続される。主軸１１－ＡＸは、固定アセンブリ１１－ＦＡにより定義される。光学システム１１－１００が作動しない時、主軸１１－ＡＸは、第一光学素子１１－ＯＥの光軸１１－０に平行である、あるいは、重複する。その上、可動素子１１－１０３は、第一光学素子１１－ＯＥに面する可動素子表面１１－１０３Ｓを有する。
図１２０、および、図１２１に示されるように、上述のケース１１－１０２は中空構造を有し、且つ、その上に、ケース開口１１－１０２１が形成される。ベース開口１１－１１２１がベース１１－１１２上に形成される。ケース開口１１－１０２１の中心は、第一光学素子１１－ＯＥの光軸１１－０に対応し、ベース開口１１－１１２１は、ベース１１－１１２下方に設置される感光部材 (図示しない)に対応する。この実施形態において、第一光学素子１１－ＯＥは、ケース開口１１－１０２１中に固定して設置される。外部光は、第一光学素子１１－ＯＥにより、ケース１１－１０２に進入し、その後、ベース開口１１－１１２１を通過後、上述の感光部材により受光されて、デジタルイメージ信号を生成する。
さらに、ケース１１－１０２がベース１１－１１２上に設置され、且つ、収容空間１１－１０２３を有して、可動素子１１－１０３、フレーム１１－１０４、および、可動アセンブリ１１－ＭＡ、接続アセンブリ１１－ＣＡ、および、駆動モジュール１１－ＤＭを収容する。
図１２０、および、図１２１に示されるように、この実施形態において、可動アセンブリ１１－ＭＡは、四個の可動部材(第一可動部材１１－１０８１、第二可動部材１１－１０８２、および、第三可動部材１１－１０８３、および、第四可動部材１１－１０８４)を有し、接続アセンブリ１１－ＣＡは、四個の接続部材(第一接続部材１１－１０５１、第二接続部材１１－１０５２、第三接続部材１１－１０５３、および、第四接続部材１１－１０５４)を有する。第一可動部材１１－１０８１～第四可動部材１１－１０８４は、それぞれ、第一接続部材１１－１０５１～第四接続部材１１－１０５４により、可動素子１１－１０３に接続される。
その上、光学システム１１－１００はさらに、第一弾性素子１１－１０６、および、第二弾性素子１１－１１０を有し、ベース１１－１１２は四個の突出カラム１１－１１２３を有する。第一弾性素子１１－１０６の外側部分(外環部)は、突出カラム１１－１１２３の上表面上に固定して設置され、第二弾性素子１１－１１０の外側部分(外環部)は、各突出カラム１１－１１２３の一平面１１－１１２５上に固定して設置され、第一弾性素子１１－１０６、および、第二弾性素子１１－１１０の内側部分(内環部)はさらに、可動アセンブリ１１－ＭＡの上下側に接続されて、第一可動部材１１－１０８１～第四可動部材１１－１０８４が収容空間１１－１０２３中に吊るされる。
この実施形態において、駆動モジュール１１－ＤＭは、四個の駆動アセンブリ(第一駆動アセンブリ１１－ＤＡ１、第二駆動アセンブリ１１－ＤＡ２、第三駆動アセンブリ１１－ＤＡ３、および、第四駆動アセンブリ１１－ＤＡ４)を有する。第一駆動アセンブリ１１－ＤＡ１は、第一駆動コイル１１－ＣＬ１、および、第一磁気素子１１－ＭＧ１を有し、第二駆動アセンブリ１１－ＤＡ２は、第二駆動コイル１１－ＣＬ２、および、第二磁気素子１１－ＭＧ２を有し、第三駆動アセンブリ１１－ＤＡ３は、第三駆動コイル１１－ＣＬ３、および、第三磁気素子１１－ＭＧ３を有し、第四駆動アセンブリ１１－ＤＡ４は、第四駆動コイル１１－ＣＬ４、および、第四磁気素子１１－ＭＧ４を有する。
この実施形態において、各磁気素子は磁気面を有する。たとえば、図１２０に示されるように、第一磁気素子１１－ＭＧ１、および、第二磁気素子１１－ＭＧ２はそれぞれ、第一磁性面１１－ＭＳ１、および、第二磁性面１１－ＭＳ２を有し、第一磁性面１１－ＭＳ１は第一駆動コイル１１－ＣＬ１に面し、第二磁性面１１－ＭＳ２は第二駆動コイル１１－ＣＬ２に面し、第一磁性面１１－ＭＳ１、および、第二磁性面１１－ＭＳ２は異なる方向を向く。
この実施形態において、図１２０に示されるように、フレーム１１－１０４は、複数の溝１１－１０４１、および、中央開口１１－１０４３を有する。この実施形態において、フレーム１１－１０４は、四個の磁気素子を受け入れる四個の溝１１－１０４１を有するが、溝１１－１０４１と磁気素子の数量は、この実施形態に限定されない。中央開口１１－１０４３は、第一駆動コイル１１－ＣＬ１～第四駆動コイル１１－ＣＬ４、および、第一可動部材１１－１０８１～第四可動部材１１－１０８４を収容する。
この実施形態において、第一駆動コイル１１－ＣＬ１～第四駆動コイル１１－ＣＬ４は巻線コイルで、それぞれ、第一可動部材１１－１０８１～第四可動部材１１－１０８４上に設置され、且つ、第一駆動コイル１１－ＣＬ１～第四駆動コイル１１－ＣＬ４が通電するとき、それらは、それぞれ、第一磁気素子１１－ＭＧ１～第四磁気素子１１－ＭＧ４と作用して、電磁気駆動力を生成し、第一可動部材１１－１０８１～第四可動部材１１－１０８４の少なくとも一つを、光軸１１－０(Ｚ軸)に沿って、ベース１１－１１２、および、フレーム１１－１０４に対して移動させて、オートフォーカス、あるいは、光学画像安定化の機能を実行する。
駆動モジュール１１－ＤＭの駆動アセンブリは、独立して、あるいは、共同で作動することができる。たとえば、第一駆動アセンブリ１１－ＤＡ１が設置されて、第一可動部材１１－１０８１を固定アセンブリ１１－ＦＡに対して移動させ、第二駆動アセンブリ１１－ＤＡ２が設置されて、第二可動部材１１－１０８２を固定アセンブリ１１－ＦＡ、および、第一可動部材１１－１０８１に対して移動させる。
さらに、図１２０に示されるように、この実施形態において、固定アセンブリ１１－ＦＡはさらに、第一弾性素子１１－１０６、あるいは、第二弾性素子１１－１１０により、駆動モジュール１１－ＤＭに電気的に接続される少なくとも一つの回路部材１１－１７０を有する。回路部材１１－１７０ は、インサート成形技術により実施されるが、これに限定されない。
次に、図１２２～図１２４を参照する。図１２２は、本発明の一実施形態による第一光学素子１１－ＯＥが変形部材１１－１０１により押されていない状態を説明する図であり、図１２３、および、図１２４は、本発明の一実施形態による第一光学素子１１－ＯＥが変形部材１１－１０１により押された後を説明する図である。図１２２に示されるように、第一光学素子１１－ＯＥは、液体レンズ素子１１－ＯＥ１、および、固定部材１１－ＯＥ２を有する液体レンズである。液体レンズ素子１１－ＯＥ１は、液体レンズ素子１１－ＯＥ１を保護、および、サポートする中空構造を有する固定部材１１－ＯＥ２中に設置される。変形部材１１－１０１は、液体レンズ素子１１－ＯＥ１、および、固定部材１１－ＯＥ２下方に設置される。固定部材１１－ＯＥ２の底部は薄膜なので、変形部材１１－１０１が用いられて、液体レンズ素子１１－ＯＥ１の形状を変化させる。
図１２２は、液体レンズ素子１１－ＯＥ１が変形せず、変形部材１１－１０１が初期位置にあり、液体レンズ素子１１－ＯＥ１が光軸１１－０を有することを示す図である。駆動モジュール１１－ＤＭが可動アセンブリ１１－ＭＡを移動させる、たとえば、駆動電流を駆動モジュール１１－ＤＭの駆動コイルに供給するとき、磁力が、駆動コイルと対応する磁気素子間に生成されて、可動アセンブリ１１－ＭＡが磁力により移動するとともに、接続アセンブリ１１－ＣＡにより、変形部材１１－１０１に力を加えて、液体レンズ素子１１－ＯＥ１の下側を押す。よって、液体レンズ素子１１－ＯＥ１が変形する。
図１２０、および、図１２３に示されるように、駆動モジュール１１－ＤＭの第一駆動アセンブリ１１－ＤＡ１、および、第三駆動アセンブリ１１－ＤＡ３が同じ大きさの押す力１１－Ｆ１、１１－Ｆ３を提供するとき、変形部材１１－１０１は、光軸１１－０に沿って平行移動する。この時、液体レンズ素子１１－ＯＥ１のレンズ曲率は、図１２２の液体レンズ素子１１－ＯＥ１の曲率から変化する。つまり、液体レンズ素子１１－ＯＥ１の形状が変化する。これにより、液体レンズ素子１１－ＯＥ１の光学特性が変化し、これにより、光学ズーム、焦点調整、あるいは、耐衝撃効果を達成する。
同様に、図１２４を参照すると、駆動モジュール１１－ＤＭが変形部材１１－１０１を傾斜移動させるとき、図１２４に示されるように、変形部材１１－１０１は斜めに移動し、不均衡な量の押す力１１－Ｆ１、および、１１－Ｆ３を、液体レンズ素子１１－ＯＥ１の両側に提供し、よって、液体レンズ素子１１－ＯＥ１の光軸１１－０が回転し、且つ、主軸１１－ＡＸから逸脱する。つまり、それらの間に形成される角度 １１－θ1がある。これにより、液体レンズ素子１１－ＯＥ１の光学特性が変化し、光学ズーム、焦点調整、あるいは、耐衝撃効果が達成される。
図１２５、および、図１２６を参照する。図１２５は、本発明の別の実施形態による光学システム１１－１００Ａの立体分解図であり、図１２６は、本発明の別の実施形態による光学システム１１－１００Ａの断面図である。光学システム１１－１００Ａは、光学システム１１－１００に類似し、且つ、レンズバレル１１－ＬＢを有する。この実施形態において、光学システム１１－１００Ａの接続アセンブリ１１－ＣＡは、さらに、四個の接続部材を有し、各接続部材は、弾性部分、および、剛性部を有する。
たとえば、図１２５、および、図１２６に示されるように、第二接続部材１１－１０５２は、弾性部分１１－１０５５、および、剛性部１１－１０５６を有する。弾性部分１１－１０５５は、主軸１１－ＡＸに水平でない板状構造を有する。たとえば、主軸１１－ＡＸに垂直であり、剛性部１１－１０５６は、接着部材１１－ＡＤにより、弾性部分１１－１０５５に接続される。剛性部１１－１０５６は、弾性部分１１－１０５５と第二可動部材１１－１０８２間に接続される。
図１２７は、本発明の別の実施形態による光学システム１１－１００Ａの部分構造図である。この実施形態において、光学システム１１－１００Ａはさらに、停止アセンブリを有し、停止アセンブリは複数の停止部材を有し、それぞれ、第一可動部材１１－１０８１～第四可動部材１１－１０８４上に設置される。上述の停止アセンブリが用いられて、可動アセンブリ１１－ＭＡ、および、可動素子１１－１０３の動きの範囲を制限する。
特に、図１２７に示されるように、二個の第一停止部材１１－１５１、二個の第二停止部材１１－１５２、および、二個の第三停止部材１１－１５３が、第一可動部材１１－１０８１に設置される。第一停止部材１１－１５１は、すべて、第一可動部材１１－１０８１の一辺上に設置され、第一光学素子１１－ＯＥに面し、第二停止部材１１－１５２は、すべて、第一可動部材１１－１０８１の他の一辺上に設置され、ベース１１－１１２に面する。
その上、図１２７に示されるように、第一駆動コイル１１－ＣＬ１は第三停止部材１１－１５３を囲み、光学システム１１－１００Ａはさらに、第三停止部材１１－１５３上に設置される少なくとも一つのゲル１１－ＧＵを有し、ゲル１１－ＧＵは、第一駆動コイル１１－ＣＬ１、および、第一可動部材１１－１０８１に接着される。
注意すべきことは、第二可動部材１１－１０８２、第三可動部材１１－１０８３、および、第四可動部材１１－１０８４も同じ配置を有することである。この発明中、第一停止部材１１－１５１、第二停止部材１１－１５２、および、第三停止部材１１－１５３の各可動部材上の個数は三個以下である。
図１２７、および、図１２８を参照する。図１２８は、本発明の別の実施形態による光学システム１１－１００Ａの部分構造の上面図である。この実施形態において、第一可動部材１１－１０８１上の第一停止部材１１－１５１、二個の第二停止部材１１－１５２、および、二個の第三停止部材１１－１５３は、ケース１１－１０２の側壁１１－１０２Ｓだけに対応する。つまり、主軸１１－ＡＸに沿って見るとき、第一停止部材１１－１５１の接続線は、主軸１１－ＡＸを通過しない。
さらに、図１２７、および、図１２８に示されるように、主軸１１－ＡＸに沿って見るとき、これらの第一停止部材１１－１５１は、第一駆動アセンブリ１１－ＤＡ１の第一駆動コイル１１－ＣＬ１と部分的に重複する。同様に、第二停止部材１１－１５２も、第一駆動アセンブリ１１－ＤＡ１の第一駆動コイル１１－ＣＬ１と部分的に重複する。
その上、図１２８に示されるように、Ｙ軸(第一方向)において、第三停止部材１１－１５３と第一磁気素子１１－ＭＧ１(駆動磁石)間の距離は、第一駆動コイル１１－ＣＬ１と第一磁気素子１１－ＭＧ１間の距離より小さい。つまり、第三停止部材１１－１５３が用いられて、第一駆動コイル１１－ＣＬ１が第一磁気素子１１－ＭＧ１と衝突するのを防止する。
次に、図１２９は、本発明の別の実施形態による光学システム１１－１００Ａの断面図である。図１２９に示されるように、側壁１１－１０２Ｓは、第一上表面１１－１０２５、および、第二上表面１１－１０２６を有し、主軸１１－ＡＸに沿って見るとき、第二上表面１１－１０２６は、これらの第一停止部材１１－１５１と部分的に重複する。その他の実施形態において、第二上表面１１－１０２６は第一停止部材１１－１５１と重複しない。
さらに、主軸１１－ＡＸに沿って見るとき、第一上表面１１－１０２５は、第二駆動アセンブリ１１－ＤＡ２の第二磁気素子１１－ＭＧ２、および、第二駆動コイル１１－ＣＬ２と重複しない。
図１３０は、本発明の別の実施形態による光学システム１１－１００Ａの部分構造図である。この実施形態において、四個の突起支柱１１－１１２７(図１２５)がさらに、ベース１１－１１２上に形成され、上述の停止アセンブリはさらに、Ｙ軸 (第一軸)に沿って延伸し、且つ、第一可動部材１１－１０８１上に設置される第四停止部材１１－１５４を有する。突起支柱１１－１１２７が設置されて、第四停止部材１１－１５４をブロックし、これにより、可動アセンブリ１１－ＭＡの第一可動部材１１－１０８１が、主軸１１－ＡＸで回転する、あるいは、Ｙ軸(第一軸)、あるいは、Ｘ軸(第二軸)に移動するのを防止する。
主軸１１－ＡＸ(Ｚ軸)に沿って見るとき、突起支柱１１－１１２７は、第一駆動アセンブリ１１－ＤＡ１の第一駆動コイル１１－ＣＬ１と主軸１１－ＡＸ間に位置する。その上、光学システム１１－１００Ａはさらに、突起支柱１１－１１２７と可動アセンブリ１１－ＭＡ間に設置されるゲル１１－ＧＵを有する。図１３０に示されるように、ゲル１１－ＧＵが、突起支柱１１－１１２７と第一可動部材１１－１０８１間に設置され、突起支柱１１－１１２７と第四可動部材１１－１０８４間にも設置される。
図１３０に示されるように、上述の停止アセンブリはさらに、第一可動部材１１－１０８１上に設置され、ケース１１－１０２に面する第五停止部材１１－１５５を有し、突出部分１１－１１２８が突起支柱１１－１１２７上に形成され、且つ、第五停止部材１１－１５５をブロックし、これにより、可動アセンブリ１１－ＭＡの第一可動部材１１－１０８１がＸ軸(第二軸)に沿って回転するのを防止する。
図１３０、および、図１３１を参照する。図１３１は、本発明の一実施形態による光学システム１１－１００ＡのＸＺ平面に沿った断面図である。図１３１に示されるように、主軸１１－ＡＸに沿って、突出部分１１－１１２８とケース１１－１０２間の距離は、第五停止部材１１－１５５とケース１１－１０２間の距離より小さい。
その上、図１３１に示されるように、上述の停止アセンブリはさらに、第一可動部材１１－１０８１上に設置され、ベース１１－１１２に面する第六停止部材１１－１５６を有する。突起支柱１１－１１２７が設置されて、第六停止部材１１－１５６をブロックするので、可動アセンブリ１１－ＭＡの第一可動部材１１－１０８１がＸ軸 (第二軸)に沿って回転するのを防止する。
この実施形態において、第六停止部材１１－１５６、および、第五停止部材１１－１５５は、第一可動部材１１－１０８１の反対側上に設置され、主軸１１－ＡＸに沿って見るとき、第五停止部材１１－１５５は第六停止部材１１－１５６と重複する。つまり、第五停止部材１１－１５５、および、第六停止部材１１－１５６の形状は異なる、あるいは、非対称である。
図１３０に示されるように、第一可動部材１１－１０８１は、第一表面１１－ＳＲ１、および、第二表面１１－ＳＲ２を有し、第一表面１１－ＳＲ１、および、第二表面１１－ＳＲ２は一コーナー１１－ＣＮに接続され、ゲル１１－ＧＵの第一接触表面１１－ＣＲ１は第一表面１１－ＳＲ１と接触し、ゲル１１－ＧＵの第二接触表面１１－ＣＲ２は第二表面１１－ＳＲ２と接触する。突起支柱１１－１１２７は第三表面１１－ＳＲ３を有し、ゲル１１－ＧＵの第三接触表面１１－ＣＲ３が設置されて、第三表面１１－ＳＲ３と接触する。
図１３２～図１３４は、本発明の一実施形態による第一可動部材１１－１０８１の突起支柱１１－１１２７に対する移動を示す図である。図１３２に示されるように、第一可動部材１１－１０８１が突起支柱１１－１１２７に対して移動しない時、ゲル１１－ＧＵは変形しない。次に、図１３３、および、図１３４に示されるように、可動アセンブリ１１－ＭＡの第一可動部材１１－１０８１が設置されて、主軸１１－ＡＸ (Ｚ軸)に沿って、上制限部分１１－ＵＬＰと下制限部分１１－ＤＬＰ間で移動し、ゲル１１－ＧＵは、上制限部分１１－ＵＬＰと下制限部分１１－ＤＬＰ間に設置される。たとえば、ゲル１１－ＧＵは、上制限部分１１－ＵＬＰと下制限部分１１－ＤＬＰの中心に設置されるが、これに限定されない。
さらに、図１３３に示されるように、可動アセンブリ１１－ＭＡの第一可動部材１１－１０８１が上制限部分１１－ＵＬＰに位置するとき、ゲル１１－ＧＵは変形し、第一接触表面１１－ＣＲ１とケース１１－１０２間の主軸１１－ＡＸに沿った距離Ｄ１１は、第三接触表面１１－ＣＲ３とケース１１－１０２間の距離Ｄ１２より小さい。
さらに、図１３４に示されるように、可動アセンブリ１１－ＭＡの第一可動部材１１－１０８１が下制限部分１１－ＤＬＰに位置するとき、ゲル１１－ＧＵは変形し、第一接触表面１１－ＣＲ１とケース１１－１０２間の主軸１１－ＡＸに沿った距離Ｄ１１は、第三接触表面１１－ＣＲ３とケース１１－１０２間の距離Ｄ１２より大きい。
図１３５は、本発明の別の実施形態による光学システム１１－１００Ａの構造の一部の上面図である。図１３５に示されるように、第一可動部材１１－１０８１はＸ軸 (第二軸)に沿って設置され、第二可動部材１１－１０８２はＹ軸 (第一軸)に沿って設置される。第二可動部材１１－１０８２は第一可動部材１１－１０８１に隣接し、第二可動部材１１－１０８２は、第一可動部材１１－１０８１がＸ軸、あるいは、Ｙ軸に沿って移動するのを防止する。
さらに、光学システム１１－１００Ａはさらに、第一可動部材１１－１０８１と第二可動部材１１－１０８２間に設置される一、あるいは、それ以上のゲル１１－ＧＵを有する。図１３５に示されるように、ゲル１１－ＧＵを設置することにより、第一可動部材１１－１０８１が、第二可動部材１１－１０８２と直接衝突してダメージを受けるのを防止することができる。
図１３５に示されるように、第一弾性素子１１－１０６は、それぞれ、第一可動部材１１－１０８１、および、第二可動部材１１－１０８２に接続される第一ストリングアーム１１－ＳＡ１、および、第二ストリングアーム１１－ＳＡ２を有し、ゲル１１－ＧＵが、第一ストリングアーム１１－ＳＡ１と第二ストリングアーム１１－ＳＡ２間に設置されて、第一ストリングアーム１１－ＳＡ１が第二ストリングアーム１１－ＳＡ２と衝突して、ダメージを受けるのを防止する。
その上、この実施形態において、ゲル１１－ＧＵは、弾性素子と可動アセンブリ１１－ＭＡ間に設置される。図１３５に示されるように、ゲル１１－ＧＵは、第一弾性素子１１－１０６と第二可動部材１１－１０８２間に設置される。
図１３６は、本発明の別の実施形態による光学システム１１－１００Ａの部分構造図である。この実施形態において、第一ストリングアーム１１－ＳＡ１、および、第二ストリングアーム１１－ＳＡ２に対応する回避溝１１－１１２７Ｃが突起支柱１１－１１２７上に形成される。回避溝１１－１１２７Ｃを設置することにより、第一ストリングアーム１１－ＳＡ１、および、第二ストリングアーム１１－ＳＡ２が、突起支柱１１－１１２７と直接接触して、ダメージを受けるのを防止する。
図１３７は、本発明の別の実施形態による光学システム１１－１００Ａの一部の構造図である。本発明の突起支柱１１－１１２７は異なる設計を有する。この実施形態において、受け入れ溝１１－１１２７Ｒがさらに、突起支柱１１－１１２７上に形成され、光学システム１１－１００Ａはさらに、接着素子１１－ＡＥを有し、受け入れ溝１１－１１２７Ｒ中に設置され、且つ、突起支柱１１－１１２７、第一弾性素子１１－１０６、および、ケース１１－１０２に接着されるように設置される。
その上、この実施形態において、光学システム１１－１００Ａはさらに、弾性素子と固定アセンブリ１１－ＦＡ間に設置される別のゲル１１－ＧＵを有する。特に、図１３７に示されるように、第一弾性素子１１－１０６は穿孔１１－１０６Ｈを有し、ゲル１１－ＧＵは、穿孔１１－１０６Ｈにより、第一弾性素子１１－１０６と突起支柱１１－１１２７間に設置される。
本発明は、第一光学素子１１－ＯＥ、変形部材１１－１０１、可動素子１１－１０３、固定アセンブリ１１－ＦＡ、接続アセンブリ１１－ＣＡ、可動アセンブリ１１－ＭＡ、および、駆動モジュール１１－ＤＭを有する光学システムを提供する。可動素子１１－１０３が設置されて、変形部材１１－１０１により、第一光学素子１１－ＯＥに接続され、可動アセンブリ１１－ＭＡは、接続アセンブリ１１－ＣＡにより、可動素子１１－１０３に接続される。駆動モジュール１１－ＤＭが、可動アセンブリ１１－ＭＡを固定アセンブリ１１－ＦＡに対して移動させるとき、可動素子１１－１０３が、変形部材１１－１０１に、第一光学素子１１－ＯＥの底部を押させて、これにより、液体レンズ素子１１－ＯＥ１の光学特性が変化する。
その上、本発明の光学システムは、複数のゲル１１－ＧＵを有し、ゲル１１－ＧＵは緩衝素子として作用し、停止部材と駆動コイル間、二個の隣接する可動部材間、可動部材と突起カラム１１－１１２７間、弾性素子と可動アセンブリ１１－ＭＡ間、あるいは、弾性素子と固定アセンブリ１１－ＦＡ間に設置されて、光学システム中の素子がコリジョンによりダメ―ジを受けるのを防止する。
本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の思想を脱しない範囲内で各種の変形を加えることができる。
１－１００、１－１００Ａ、２－１００、２－１００Ａ、５－１００、６－１００、１０－１００、１０－１００Ａ、１１－１００、１１－１００Ａ…光学システム
１－１０１、２－１０１、５－１０１、６－１１０１、９－１０１、１０－１０１、１１－１０１…変形部材
１－１０２、２－１０２、５－１０２、８－Ｆ、１０－１０２、１１－１０２…ケース
１－１０２１、２－１０２１、５－１０２１、１０－１０２１、１１－１０２１…ケース開口
１－１０２３、２－１０２３、５－１０２３、６－ＡＳ、９－ＡＳ、９－ＡＳ、１０－１０２３、１１－１０２３…収容空間
１－１０３、２－１０３、５－１０３、１０－１０３、１１－１０３…可動素子
１－１０３１、５－１０５５Ｈ、６－５２、８－２３２…開口
１－１０３３、８－３０２、１１－１０６Ｈ…穿孔
１－１０３Ｓ、２－１０３Ｓ、５－１０３Ｓ、１０－１０３Ｓ、１１－１０３Ｓ…可動素子表面
１－１０４、２－１０４、５－１０４、８－２３０、１０－１０４、１１－１０４…フレーム
１－１０４１、２－１０４１、５－１０４１、６－１１０８Ｃ、９－１０８Ｃ、１０－１０４１、１１－１０４１…溝
１－１０４３、２－１０４３、５－１０４３、１０－１０４３、１１１－１０４３…中央開口
１－１０５１、２－１０５１、５－１０５１、１０－１０５１、１１－１０５１…第一接続部材
１－１０５２、２－１０５２、５－１０５２、１０－１０５２、１１－１０５２…第二接続部材
１－１０５３、２－１０５３、５－１０５３、１０－１０５３、１１－１０５３…第三接続部材
１－１０５４、２－１０５４、５－１０５４、１０－１０５４、１１－１０５４…第四接続部材
１－１０５５、１－１０５Ｆ、２－１０５５、５－１０５５、１０－１０５５、１１－１０５５…弾性部分
１－１０５６、２－１０５６、５－１０５６、１０－１０５６、１１－１０５６…剛性部
１－１０５７、５－１０５７…第一カンチレバー
１－１０５８、５－１０５８…第二カンチレバー
１－１０５９…接触部分
１－１０５Ｔ…プラットフォーム表面
１－１０６、２－１０６、５－１０６、１０－１０６、１１－１０６…第一弾性素子
１－１０８１、２－１０８１、５－１０８１、１０－１０８１、１１－１０８１…第一可動部材
１－１０８１Ｓ…第一可動部材表面
１－１０８２、２－１０８２、５－１０８２、１０－１０８２、１１－１０８２…第二可動部材
１－１０８３、２－１０８３、５－１０８３、１０－１０８３、１１－１０８３…第三可動部材
１－１０８３Ｓ …第三可動部材表面
１－１０８４、２－１０８４、５－１０８４、１０－１０８４、１１－１０８４…第四可動部材
１－１１０、２－１１０、５－１１０、１０－１１０、１１－１１０…第二弾性素子
１－１１２、２－１１２、５－１１２、６－１１１２、７－２２、７－８２、８－２２０、９－１１２、１０－１１２、１１－１１２…ベース
１－１１２１、２－１１２１、５－１１２１、８－２２２、１０－１１２１、１１－１１２１…ベース開口
１－１１２３、２－１１２３、５－１１２３、６－１１０２３、６－１１０８１、９－１０２３、９－１０８１、１０－１１２３、１１－１１２３、１１－１１２…突出カラム
１－１１２５、２－１１２５、５－１１２５、９－Ｂ、１０－１０８Ｎ、１０－１１２５、１１－１１２５… 平面
１－１７０、２－１７０、５－１７０、１０－１７０、１１－１７０…回路部材
１－Ａ１、１－Ａ２、１－θ１、２－θ1、５－θ1、１０－θ1、１１－θ1…挟角
１－ＡＤ、２－ＡＤ、５－ＡＤ、１０－ＡＤ、１１－ＡＤ、６－ＡＤ、９－ＡＤ…接着部材
１－ＡＥ、１１－ＡＥ…接着素子
１－ＡＳ１…第一収容スロット
１－ＡＳ２…第二収容スロット
１－ＡＸ、２－ＡＸ、５－ＡＸ、１０－ＡＸ、１１－ＡＸ…主軸
１－ＣＡ、２－ＣＡ、５－ＣＡ、１０－ＣＡ、１１－ＣＡ…接続アセンブリ
１－ＣＬ１、２－ＣＬ１、５－ＣＬ１、１０－ＣＬ１、１１－ＣＬ１…第一駆動コイル
１－ＣＬ２、２－ＣＬ２、５－ＣＬ２、１０－ＣＬ２、１１－ＣＬ２…第二駆動コイル
１－ＣＬ３、２－ＣＬ３、５－ＣＬ３、１０－ＣＬ３、１１－ＣＬ３…第三駆動コイル
１－ＣＬ４、２－ＣＬ４、５－ＣＬ４、１０－ＣＬ４、１１－ＣＬ４…第四駆動コイル
１－ＤＡ１、２－ＤＡ１、５－ＤＡ１、１０－ＤＡ１、１１－ＤＡ１…第一駆動アセンブリ
１－ＤＡ２、２－ＤＡ２、５－ＤＡ２、１０－ＤＡ２、１１－ＤＡ２…第二駆動アセンブリ
１－ＤＡ３、２－ＤＡ３、５－ＤＡ３、１０－ＤＡ３、１１－ＤＡ３…第三駆動アセンブリ
１－ＤＡ４、２－ＤＡ４、５－ＤＡ４、１０－ＤＡ４、１１－ＤＡ４…第四駆動アセンブリ
１－ＤＭ、２－ＤＭ、５－ＤＭ、１０－ＤＭ、１１－ＤＭ…駆動モジュール
１－Ｆ１、１－Ｆ３、２－Ｆ１、２－Ｆ３、５－Ｆ１、５－Ｆ３、１０－Ｆ１、１０－Ｆ３、１１－Ｆ１、１１－Ｆ３…押す力
１－ＦＡ、２－ＦＡ、５－ＦＡ、６－ＦＡ、９－ＦＡ、１０－ＦＡ、１１－ＦＡ…固定アセンブリ
１－ＨＰ…仮想平面
１－ＬＢ、１０－ＬＢ、１１－ＬＢ…レンズバレル
１－ＬＢＰ…突起
１－ＬＳ、１０－ＬＳ…第二光学素子
１－ＭＡ、２－ＭＡ、５－ＭＡ、６－ＭＡ、９－ＭＡ、１０－ＭＡ、１１－ＭＡ…可動アセンブリ
１－ＭＧ１、２－ＭＧ１、５－ＭＧ１、１０－ＭＧ１、１１－ＭＧ１…第一磁気素子
１－ＭＧ２、２－ＭＧ２、５－ＭＧ２、１０－ＭＧ２、１１－ＭＧ２…第二磁気素子
１－ＭＧ３、２－ＭＧ３、５－ＭＧ３、１０－ＭＧ３、１１－ＭＧ３…第三磁気素子
１－ＭＧ４、２－ＭＧ４、５－ＭＧ４、１０－ＭＧ４、１１－ＭＧ４…第四磁気素子
１－ＭＳ１、２－ＭＳ１、５－ＭＳ１、１０－ＭＳ１、１－ＭＳ１１…第一磁性面
１－ＭＳ２、２－ＭＳ２、５－ＭＳ２、１０－ＭＳ２、１－ＭＳ１２…第二磁性面
１－０、２－０、５－０、７－０、８－０、１０－０、１１－０…光軸
１－ＯＥ、２－ＯＥ、５－ＯＥ、１０－ＯＥ、１１－ＯＥ…第一光学素子
１－ＯＥ１、２－ＯＥ１、５－ＯＥ１、１０－ＯＥ１、１１－ＯＥ１…液体レンズ素子
１－ＯＥ２、２－ＯＥ２、５－ＯＥ２、１０－ＯＥ２、１１１－ＯＥ２…固定部材
１－ＳＧ１…第一セクション
１－ＳＧ２…第二セクション
２－１０６１～２－１０６４、２－１１０１～２－１１０４、１０－１０６１～１０－１０６４…導電素子
２－１０８Ｔ…頂面
２－１１４１～２－１１４４、６－１１１４、９－１１４、１０－１１４１…回路板
２－ＥＣ、２－ＥＣ１～２－ＥＣ６ …電気接点
２－ＥＰ１…第一電気接続点
２－ＥＰ２…第二電気接続点
２－ＥＰ３…第三電気接続点
２－ＥＰ４…第四電気接続点
２－ＩＥ…絶縁素子
２－ＮＰ…ナロー部分
２－ＳＡ１、１１－ＳＡ１…第一ストリングアーム
２－ＳＡ２、１１－ＳＡ２…第二ストリングアーム
２－ＴＥＰ…外部の電気接続部分
２－Ｃ１…第一制御回路素子
２－Ｃ２…第二制御回路素子
２－Ｃ３…第三制御回路素子
２－Ｃ４…第四制御回路素子
３－Ｔ１…第一時間間隔
３－Ｔ２…第二時間間隔
３－Ｔ３…第三時間間隔
３－Ｔ４…第四時間間隔
４－１～４－４…範囲
４－ｈ１…第一高さ
４－ｈ２…第二高さ
４－ｈ３、４－ｈ４、４－ｈ５…サンプリング位置
４－Ｉ１…第一駆動値
４－Ｉ２…第二駆動値
４－ＩＣ１…位置対電流線形曲線
４－ＩＣＭ１…修正された関係曲線
４－Ｒ…運転間隔
４－ＳＣ１…位置と感知信号コード配列の間の関係を表す線形曲線
４－ＳＣＭ１…修正された関係曲線
５－１０３Ｐ…位置決め部分
５－１０５５１…第一端
５－１０５５２…第二端
５－ＡＸ１…第一横軸
５－ＡＸ２…第二横軸
５－ｄｓ１、５－ｄｓ２、１０－ＤＤ１、１０－ＤＤ２、１１－ＤＤ１、
１１－ＤＤ２…距離
５－ＯＥＢＳ…表面
５－ＰＯＣ１、７－３３ａ、１０－１１７１…第一部分
５－ＰＯＣ２、７－３３ｃ、１０－１１７２…第二部分
５－ＰＲＳ…プレス表面
５－ＷＳ、８－ｗ…幅
６－５０…携帯型電子装置
６－１０２…ハウジング
６－１０４…固定部材
６－１１０…第一光学モジュール
６－１１０２…第一ハウジング
６－１１０２１、９－１０２１…開口
６－１１０２Ｓ…第一壁面
６－１１０４、９－１０４…サイドフレーム
６－１１０６…弾性部材
６－１１０８…可動部材
６－１１０８ＳＳ、９－１０８ＳＳ…分離構造
６－１２０…第二光学モジュール
６－１２０２…第二ハウジング
６－１２０２Ｓ…第二壁面
６－１２１０… レンズ駆動メカニズム
６－１２１１…レンズホルダー
６－１２１２…外側フレーム
６－１２１３…スプリングシート
６－１２１４、８－２６０…コイル
６－１２１５…磁気素子
６－１２２０…レンズ
６－１３０…第三光学モジュール
６－１４０…反射光学モジュール
６－１４０１…位置検出器
６－１４１０…光学部材
６－１４２０…光学部材ホルダー
６－１４３０…フレーム
６－１４５０…第一ヒンジ
６－１４６０…第一駆動モジュール
６－１４６１…第一電磁気駆動アセンブリ
６－１４６２…第二電磁気駆動アセンブリ
６－１５０…第五光学モジュール
６－１６０…第六光学モジュール
６－１８０…感光モジュール
６－ＤＡ…駆動アセンブリ
６－ＤＣＬ…駆動コイル
６－ＧＰ、７－Ｔ…ギャップ
６－Ｌ…入射光
６－ＭＧ１、９－ＭＧ１…第一駆動磁気素子
６－ＭＧ２、９－ＭＧ２…第二駆動磁気素子
６－０１…第一光軸
６－０２…第二光軸
６－ＯＥ、７－１１０、７－１３０、７－１３５、７－１５０、７－１５５、８－３２０、９－ＯＥ…光学素子
６－ＯＥ１、９－ＯＥ１…フローチャネル
６－ＯＥＭ、９－ＯＥＭ…光学素子モジュール
６－ＲＧＥ、９－ＲＧＥ…参照磁気素子
６－ＲＬ…反射光
６－ＳＡ、９－ＳＡ…位置感知アセンブリ
６－ＳＤ、９－ＳＤ…はんだ
６－ＳＥ、９－ＳＥ…感知素子
６－ＳＡＵ、９－ＳＡＵ…第二ユニット
７－１…電子装置
７－１０、７－４０、７－７０…可動部分
７－１１…感知アセンブリ
７－１２…固定素子
７－１２ａ…第一サイズ
７－１２ｂ…第二サイズ
７－１３、７－５３、７－８４…ホルダー
７－１３ａ、８－２５２…スルーホール
７－１３ｂ…ねじ溝構造
７－２０、７－５０、７－８０…固定部分
７－２１、７－８１…外部フレーム
７－２１ａ、８－２１０Ｂ、１０－１０２７、１１－１０２Ｓ…側壁
７－２２ａ…ステップ部分
７－２２ｂ…表面部分
７－２３、７－４４…イメージセンサーホルダー
７－３０…駆動アセンブリ
７－３１…圧電素子
７－３２…変形素子
７－３２ａ…下半部
７－３２ｂ…上半部
７－３２ｂ’…拡張部分
７－３２ｂ’’… 接触表面
７－３３…接続素子
７－３３ａ…第一部分
７－３３ｂ…曲げ部分
７－３３ｃ、９－１５０１、９－１５０２、９－ＭＧＳ２…第二表面
７－７４…圧迫リング
７－１００、７－１２０、７－１４０、９－１００…光学素子駆動メカニズム
７－Ｃ１、７－Ｃ２、７－Ｃ３、７－Ｃ４…曲げポイント
７－Ｍ…鏡中央線
７－Ｓ１、７－Ｓ２、９－Ｄｍ１、９－Ｄｍ２、９－Ｄｍ３、９－Ｄｍ４、１０－ＬＭ１…最短距離
７－Ｗ１、７－Ｗ２…破線
８－２０１…反射素子駆動モジュール
８－２１０…上ケース
８－２１０Ａ…上壁
８－２１２…上ケース開口
８－２２０Ａ…底壁
８－２３０Ａ…フレームエッジ
８－２４０…磁石
８－２５０…ホルダー
８－２７０、９－１０６…弾性素子
８－２７４…サスペンションワイヤ
８－２９０…回路板
８－２９２…第一磁界感知素子
８－２９４…第二磁界感知素子
８－２９６…第三磁界感知素子
８－２９８…感知マグネット
８－３００…第一反射素子
８－３０１…第一反射面
８－３０２Ａ…上側
８－３０２Ｂ…下側
８－３０３…第一反射素子側壁
８－３１０…第二反射素子
８－３１１…第二反射面
８－３１２…凹部
８－３１５…ブラケット
８－３１５Ａ…カンチレバー
８－３２１…光学素子側壁
８－３２１Ａ…縮減部
８－３３０…駆動アセンブリ
８－３４０…光学素子駆動アセンブリ
８－４００…光学素子駆動モジュール
８－ｄ…直径
９－１０２…トップフレーム
９－１０８…可動部材
９－１０８ＣＴ…中心
９－１３０…磁気伝導性素子
９－１４０…導磁性固定部材
９－１５０、９－１５４…第一ガイドトレンチ
９－１５２、９－１５６…第二ガイドトレンチ
９－１５４１…境界
９－１５４３、９－１５４４、９－ＭＧＳ１…第一表面
９－１６０…第一中間素子
９－１６２…第二中間素子
９－１７２、９－１７４、９－１７６…ブロック部分
９－ＣＬ…中心の接続線
９－ＤＡ…駆動アセンブリ
９－ＤＣＬ…駆動コイル
９－ＧＡ…ガイドアセンブリ
９－Ｉ…電流
９－ＭＧ…駆動磁気素子
９－ＭＧＳ３…第三表面
９－ＭＲＧ…移動範囲
９－ＳＧ１、１０－ＯＥＳ１…第一セグメント
９－ＳＧ２、１０－ＯＥＳ２…第二セグメント
１０－１０２５、１１－１０２５…第一上表面
１０－１０２６、１１－１０２６…第二上表面
１０－１０８２Ｔ…可動アセンブリ表面
１０－１０８Ｃ…曲面
１０－１１４Ｚ…絶縁層
１０－１１７…回路線
１０－１２１…第一接着素子
１０－１２２…第二接着素子
１０－１５０…電子素子
１０－ＡＣ１…第一収容部分
１０－ＡＣ２…第二収容部分
１０－ＩＳ１…傾斜面
１０－ＩＳ２…停止スロープ
１０－ＬＹ１…第一層
１０－ＬＹ２…第二層
１０－ＬＹ３…第三層
１０－ＬＹ４…第四層
１０－ＬＹ５…第五層
１０－ＰＥ…磁気透過素子
１０－ＲＣ…収容凹部
１１－１１２７Ｃ…回避溝
１１－１１２７Ｒ…収容スロット
１１－１１２８…突出部分
１１－１５１…第一停止部
１１－１５２…第二停止部
１１－１５３…第三停止部
１１－１５４…第四停止部
１１－１５５…第五停止部
１１－１５６…第六停止部
１１－ＣＮ…コーナー
１１－ＣＲ１…第一接触表面
１１－ＣＲ２…第二接触表面
１１－ＣＲ３…第三接触表面
１１－ＤＬＰ…下制限部分
１１－ＧＵ…ゲル
１１－ＳＲ１…第一表面
１１－ＳＲ２…第二表面
１１－ＳＲ３…第三表面
１１－ＵＬＰ…上制限位置

Claims (10)

  1. 変形部材によって押されることにより形状が変化する液体レンズからなる第一光学素子を有する光学システムであって、
    主軸を有する固定アセンブリと、前記固定アセンブリに対して可動であり、且つ、前記第一光学素子に面するとともに前記変形部材が設置された可動素子表面を有する可動素子、および、
    前記可動素子を前記固定アセンブリに対して移動させる駆動モジュール、を有し、
    前記駆動モジュールは、
    第一駆動コイル、および、前記第一駆動コイルに面する第一磁性面を有する第一磁気素子、を有する第一駆動アセンブリ、および、
    第二駆動コイル、および、前記第二駆動コイルに面する第二磁性面を有する第二磁気素子、を有する第二駆動アセンブリ、を有し、
    前記第一磁性面、および、前記第二磁性面は異なる方向を向き、
    可動アセンブリ、および、接続アセンブリを有し、前記可動アセンブリは、前記接続アセンブリにより、前記可動素子に可動で接続され、前記駆動モジュールは、前記可動アセンブリを前記固定アセンブリに対して移動させ、これにより、前記可動素子を駆動し、
    前記駆動モジュールは、第三駆動アセンブリを有し、前記可動アセンブリは、第一可動部材表面、および、第三可動部材表面を有し、前記第一可動部材表面は前記第一駆動アセンブリに面し、前記第三可動部材表面は前記第三駆動アセンブリに面し、仮想平面は前記光学システムにより定義され、前記仮想平面は前記主軸に垂直であり、前記駆動モジュールが前記可動アセンブリを駆動するとき、および、前記主軸に垂直な一方向で見るとき、前記可動素子表面と前記仮想平面間の角度は、前記第一、前記第三可動部材表面の中心の接続線と前記仮想平面間に形成される挟角よりも小さくなり得、
    前記接続アセンブリは接続部材を有し、前記可動アセンブリは、前記接続部材の弾性部分により、前記可動素子に接続され、
    前記可動素子は略矩形状の板状体からなり、開口および複数の穿孔が前記可動素子上に形成され、前記主軸は前記開口を通過し、前記穿孔は前記開口に隣接して対称な方式で前記開口を囲むように形成され、
    前記弾性部分は第一カンチレバーおよび第二カンチレバーを有し、前記第一カンチレバーおよび前記第二カンチレバーは互いに基端側が近接し、先端側に向かって互いに開くように延在し、前記第一カンチレバーは前記可動素子の隅部を構成する二辺のうちの一方に沿うように延在して先端部が前記可動素子に接続され、前記第二カンチレバーは前記可動素子の前記隅部を構成する二辺のうちの他方に沿うように延在して先端部が前記可動素子に接続され、且つ、前記主軸の方向で見るとき、前記可動素子は、前記第一カンチレバーの少なくとも一部および前記第二カンチレバーの少なくとも一部と重複せず、前記主軸の方向で見るとき、前記穿孔の一部は、前記第一カンチレバーおよび前記第二カンチレバーの間に位置するとともに、前記第一カンチレバーおよび前記第二カンチレバーと重複しないことを特徴とする光学システム。
  2. 前記可動アセンブリは、第一可動部材、および、第二可動部材を有し、前記第一駆動アセンブリが設置されて、前記第一可動部材を前記固定アセンブリに対して移動させ、前記第二駆動アセンブリが設置されて、前記第二可動部材を、前記固定アセンブリ、および、前記第一可動部材に対して移動させることを特徴とする請求項１に記載の光学システム。
  3. 前記可動アセンブリは第一収容スロットを有し、前記第一収容スロットは、前記接続部材を収容することを特徴とする請求項１に記載の光学システム。
  4. 前記可動アセンブリはさらに、第二収容スロットを有し、接着素子は前記第二収容スロット中に設置され、且つ、前記接続部材に接着されることを特徴とする請求項３に記載の光学システム。
  5. 前記弾性部分は、前記主軸に平行でない板状構造を有することを特徴とする請求項１に記載の光学システム。
  6. 前記接続部材はさらに、前記弾性部分と前記可動アセンブリ間に接続される剛性部を有し、前記主軸において、前記剛性部の弾性係数は、前記弾性部分の弾性係数より大きいことを特徴とする請求項１に記載の光学システム。
  7. 前記剛性部の一部は前記可動アセンブリ中に組み込まれ、前記剛性部は、第一セクション、および、前記第一セクションに接続される第二セクションを有し、前記第二セクションは前記第一セクションに平行ではないことを特徴とする請求項６に記載の光学システム。
  8. 前記光学システムはさらに、少なくとも一つの第二光学素子を収容するレンズバレルを有し、前記レンズバレルは、前記可動素子に延伸する少なくとも一つの突起を有することを特徴とする請求項１に記載の光学システム。
  9. 前記主軸の方向で見るとき、前記突起は、前記弾性部分の隣接する二個間に位置することを特徴とする請求項８に記載の光学システム。
  10. 前記光学システムはさらに、可動アセンブリを有し、且つ、前記主軸の一方向で見るとき、前記可動アセンブリが前記第一光学素子と重複することを特徴とする請求項１に記載の光学システム。
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