KR20200144553A - 광학 줌 장치 - Google Patents

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KR20200144553A
KR20200144553A KR1020207030791A KR20207030791A KR20200144553A KR 20200144553 A KR20200144553 A KR 20200144553A KR 1020207030791 A KR1020207030791 A KR 1020207030791A KR 20207030791 A KR20207030791 A KR 20207030791A KR 20200144553 A KR20200144553 A KR 20200144553A
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스테판 스몰카
마이클 부에러
마누엘 아쉬반덴
요하네스 하세
프랑크 보스
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옵토튠 컨슈머 아게
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Abstract

본 발명은 광학 줌 장치(1)에 관한 것으로, 투명 유체(F)가 충전된 용기(41)를 포함하고 조절가능 초점 거리를 갖는 제1 렌즈(31) - 제1 렌즈(31)의 용기(41)는 제1 렌즈(31)의 용기(41)의 투명 벽(21)을 대향하는 탄성 변형가능 및 투명 멤브레인(61)을 포함함 - , 조절가능 초점 거리를 갖는 제2 렌즈(32) - 제2 렌즈(32)는 광학 줌 장치(1)의 광학 경로(A) 내에서 제1 렌즈(31) 뒤에 배열되고 제2 렌즈(32)는 투명 유체(F')가 충전된 용기(42)를 포함하고 제2 렌즈(32)의 용기(42)는 제2 렌즈(32)의 용기(42)의 투명 벽(22)을 대향하는 탄성 변형가능 및 투명 멤브레인(62)을 포함함 - , 및 광학 경로(A) 내에 배열된 광 편향 장치(70) - 제2 렌즈(32)는 광학 경로(A) 내에서 광 편향 장치(70) 뒤에 배열됨 - , 를 포함한다.

Description

광학 줌 장치
본 발명은 광학 줌 장치에 관한 것이다.
이러한 광학 줌 시스템은 특히 2개의 기본 특성, 즉 조절가능한 초점 길이 및 고정된 이미지 평면을 포함한다. 종래의 광학 줌 시스템은 일반적으로 서로에 대해 변위될 수 있는 여러 렌즈 조립체를 포함한다. 여기서, 광학 줌 시스템의 초점 길이는 렌즈 조립체의 상기 변위에 의해 연속적으로 조절된다. 특히, 개별 렌즈 조립체는 사전 정해진 방식으로 변위되어 적절한 줌을 제공하기 위해 복잡한 기계/모터 시스템이 필요하다.
상기에 기초하여, 본 발명에 의해 해결될 문제점은 개선된 광학 줌 장치를 제공하는 것이다. 이 문제점은 청구항 1의 특징을 갖는 광학 줌 장치에 의해 해결된다. 본 발명의 바람직한 실시예는 각각의 청구 범위에 기재되어 있고 아래에 기술되어 있다.
제1항에 따라서, 광학 줌 장치로서,
투명 유체가 충전된 용기를 포함하고 조절가능 초점 거리를 갖는 제1 렌즈 - 제1 렌즈의 용기는 제1 렌즈의 용기의 투명 벽을 대향하는 탄성 변형가능 및 투명 멤브레인을 포함함 - ,
조절가능 초점 거리를 갖는 제2 렌즈 - 제2 렌즈는 광학 줌 장치의 광학 경로 내에서 제1 렌즈 뒤에 배열되고 제2 렌즈는 투명 유체가 충전된 용기를 포함하고 제2 렌즈의 용기는 제2 렌즈의 용기의 투명 벽을 대향하는 탄성 변형가능 및 투명 멤브레인을 포함함 - , 및
광학 경로 내에 배열된 광 편향 장치 - 제2 렌즈는 광학 경로 내에서 광 편향 장치 뒤에 배열됨 - , 를 포함한다.
특히, 바람직한 실시예는 하위 청구항에 기재되고 및/또는 도면과 함께 아래에 설명된다. 도면에 도시되고 및/또는 도면과 관련된 문헌에서 언급된 각각의 개별적인 특징은 본 발명에 따른 장치와 관련된 청구항에(또한 분리된 방식으로) 통합될 수 있다.
특히, 제1 및 제2 렌즈의 벽은 광학 경로를 따라 서로에 대해 고정된 일정한 거리를 포함한다. 또한, 광학 줌 장치가 제3 렌즈의 투명 멤브레인(및 멤브레인과 제3 렌즈의 벽 사이의 투명한 유체, 예를 들어 액체)을 대향하는 투명한 벽을 갖는 용기를 갖는 제 3 렌즈를 포함하는 경우, 제1, 제2 및 제3 렌즈의 2개의 벽은 장치의 광학 경로를 따라 서로에 대해 고정된 일정한 거리를 포함한다. 각각의 벽은 평평하거나 비구면일 수 있다. 여기서, 특히 평평한 것은 각각의 벽이 2개의 평행한 평면을 포함한다는 것을 의미한다. 또한, 비구면은 각각의 벽이 비구면인 적어도 하나의 곡선 표면을 포함함을 의미한다.
또한, 특히, 제1, 제2 또는 제3 렌즈의 각각의 멤브레인은 유리, 중합체, 엘라스토머, 플라스틱 또는 임의의 다른 투명하고 신축성 또는 가요성 재료 중 하나 이상으로 제조될 수 있다. 예를 들어, 각각의 멤브레인은 PDMS로도 알려진 폴리(디메틸실록산)과 같은 실리콘계 중합체 또는 PET 또는 이축 배향 폴리에틸렌 테레프탈레이트(예를 들어 "Mylar")와 같은 폴리에스테르 재료로 제조될 수 있다. 또한, 상기 유체는 바람직하게는 액체 금속, 겔, 액체, 가스, 또는 변형될 수 있는 임의의 투명, 흡수 또는 반사 재료이거나 또는 이를 포함한다. 예를 들어, 유체는 실리콘 오일일 수 있다. 제1, 제2 및/또는 제3 렌즈는 동일한 유체(F, F', F'')를 가질 수 있다. 그러나, 렌즈의 유체는 또한 서로 상이할 수 있다.
특히, 본 명세서에 기술된 강성 렌즈와 관련하여, 강성이라는 개념은 각각의 요소가 조절가능 초점 거리를 갖는 렌즈의 유체와 대조적으로 고체 상태에 있는 재료 또는 여러 재료로 형성되는 것을 의미한다. 따라서 각각의 강성 렌즈는 고정된 초점 거리를 포함하고 고정 렌즈로 지칭될 수 있다.
더욱이, 특히, 각각의 강성 렌즈는 유리, 플라스틱, 폴리머로 형성될 수 있다.
실시예에 따라서, 광학 줌 장치는 특히 제1 렌즈가 광학 줌 장치의 광 경로 내에서 광 편향 장치 뒤에 배열될 때 광학 경로 내에서 광학 편향 장치(예를 들어, 폴딩 프리즘 또는 거울)의 전방에 배열된다.
추가 실시예에서 광학 줌 장치는 광학 경로 내에서 제1 렌즈 뒤에 및/또는 광학 편향 장치 뒤에 배열된 하나 이상의 강성 렌즈를 포함한다. 하나 이상의 강성 렌즈는 광 경로 내에서 제2 렌즈 뒤에 또는 제3 렌즈 뒤에 추가로 배열될 수 있다. 추가로, 복수의 강성 렌즈는 광 경로 내에서 제1 렌즈 뒤에 및/또는 광 편향 장치(예를 들어, 폴딩 프리즘 또는 거울) 뒤에 배열될 수 있다. 추가로, 각각의 강성 렌즈는 광 경로 내에서 제3 렌즈 뒤에 또는 제2 렌즈 뒤에 또는 제1 렌즈 뒤에 배열될 수 있다.
추가로, 광학 줌 장치는 광학 경로 내에서 제3 렌즈 뒤에 또는 제2 렌즈 뒤에 배열된 이미지 센서(100)를 포함한다.
추가로 실시예에 따라서, 제1 렌즈의 초점 거리를 조절하기 위하여 제1 렌즈의 멤브레인은 조절가능 곡률을 갖는 제1 렌즈의 멤브레인의 영역을 형성하기 위하여 제1 렌즈의 원주 렌즈 성형 요소에 연결된다. 또한 제2 렌즈의 초점 거리를 조절하기 위하여 제2 렌즈의 멤브레인은 조절가능 곡률을 갖는 제2 렌즈의 멤브레인의 영역을 형성하기 위하여 제2 렌즈의 원주 렌즈 성형 요소에 연결된다. 또한 제3 렌즈의 초점 거리를 조절하기 위하여 제3 렌즈의 멤브레인은 조절가능 곡률을 갖는 제3 렌즈의 멤브레인의 영역을 형성하기 위하여 제3 렌즈의 원주 렌즈 성형 요소에 연결된다.
또한, 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제1 렌즈의 용기는 유체로 충전된 렌즈 체적 및 제1 렌즈의 용기의 렌즈 체적에 연결되고 유체로 충전된 적어도 제1 리저버 체적을 둘러싸고 제1 렌즈의 용기는 제1 렌즈의 용기의 적어도 하나의 제1 리저버 체적에 인접한 탄성 변형가능 제1 벽 부재를 포함한다. 또한, 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제2 렌즈의 용기는 유체로 충전된 렌즈 체적 및 제2 렌즈의 용기의 렌즈 체적에 연결되고 유체로 충전된 적어도 제2 리저버 체적을 둘러싸고 제2 렌즈의 용기는 제2 렌즈의 용기의 적어도 하나의 제2 리저버 체적에 인접한 탄성 변형가능 제2 벽 부재를 포함한다. 또한, 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제3 렌즈의 용기는 유체로 충전된 렌즈 체적 및 제3 렌즈의 용기의 렌즈 체적에 연결되고 유체로 충전된 적어도 제3 리저버 체적을 둘러싸고 제3 렌즈의 용기는 제3 렌즈의 용기의 적어도 하나의 제3 리저버 체적에 인접한 탄성 변형가능 제3 벽 부재를 포함한다.
또한, 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제1 렌즈의 용기의 탄성 변형가능 제1 벽 부재는 제1 렌즈의 멤브레인에 의해 형성된다. 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제2 렌즈의 용기의 탄성 변형가능 제1 벽 부재는 제2 렌즈의 멤브레인에 의해 형성된다. 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제3 렌즈의 용기의 탄성 변형가능 제1 벽 부재는 제3 렌즈의 멤브레인에 의해 형성된다.
또한, 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제1 렌즈의 용기의 하나 이상의 제1 리저버 체적은 제1 렌즈의 광학 축에 수직인 방향으로 제1 렌즈의 용기의 렌즈 체적에 횡방향으로 배열된다. 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제2 렌즈의 용기의 하나 이상의 제2 리저버 체적은 제2 렌즈의 광학 축에 수직인 방향으로 제2 렌즈의 용기의 렌즈 체적에 횡방향으로 배열된다. 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제3 렌즈의 용기의 하나 이상의 제3 리저버 체적은 제3 렌즈의 광학 축에 수직인 방향으로 제3 렌즈의 용기의 렌즈 체적에 횡방향으로 배열된다.
또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제1 렌즈의 용기는 제1 렌즈의 용기의 렌즈 체적에 연결된 제2 리저버 체적을 둘러싸고 제1 렌즈의 용기는 제1 렌즈의 용기의 제2 리저버 체적에 인접한 탄성 변형가능 제2 벽 부재를 포함한다. 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제2 렌즈의 용기는 제2 렌즈의 용기의 렌즈 체적에 연결된 제2 리저버 체적을 둘러싸고 제2 렌즈의 용기는 제2 렌즈의 용기의 제2 리저버 체적에 인접한 탄성 변형가능 제2 벽 부재를 포함한다. 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제3 렌즈의 용기는 제3 렌즈의 용기의 렌즈 체적에 연결된 제3 리저버 체적을 둘러싸고 제3 렌즈의 용기는 제3 렌즈의 용기의 제3 리저버 체적에 인접한 탄성 변형가능 제3 벽 부재를 포함한다.
또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제1 렌즈의 용기의 벽은 특히 제1 렌즈의 하나 이상의 제1 리저버 체적을 증가시키기 위한 스텝을 포함한다. 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제2 렌즈의 용기의 벽은 특히 제2 렌즈의 하나 이상의 제2 리저버 체적을 증가시키기 위한 스텝을 포함한다. 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제3 렌즈의 용기의 벽은 특히 제3 렌즈의 하나 이상의 제3 리저버 체적을 증가시키기 위한 스텝을 포함한다.
또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제1 렌즈의 용기의 제1 및 제2 리저버 체적은 제1 렌즈의 광학 축에 수직인 방향으로 서로 대향하고 제1 렌즈의 용기의 제1 렌즈 체적의 동일한 측면에 배열되거나 또는 제1 렌즈의 용기의 렌즈 체적의 마주보는 측면에 배열된다. 또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제2 렌즈의 용기의 제1 및 제2 리저버 체적은 제2 렌즈의 광학 축에 수직인 방향으로 서로 대향하고 제2 렌즈의 용기의 제2 렌즈 체적의 동일한 측면에 배열되거나 또는 제2 렌즈의 용기의 렌즈 체적의 마주보는 측면에 배열된다. 또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제3 렌즈의 용기의 제1 및 제3 리저버 체적은 제3 렌즈의 광학 축에 수직인 방향으로 서로 대향하고 제3 렌즈의 용기의 제3 렌즈 체적의 동일한 측면에 배열되거나 또는 제3 렌즈의 용기의 렌즈 체적의 마주보는 측면에 배열된다.
또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제1 렌즈의 용기는 제1 렌즈의 용기의 측벽을 형성하는 프레임 구조를 포함하고, 제1 렌즈의 용기의 프레임 구조는 제1 렌즈의 용기의 멤브레인에 의해, 특히 제1 렌즈의 용기의 벽에 의해 덮이는 제1 렌즈의 용기의 렌즈 체적을 형성하는 제1 리세스를 포함하고, 제1 렌즈의 용기의 프레임 구조는 제1 렌즈의 용기의 제1 벽 부재에 의해, 특히 제1 렌즈의 용기의 벽에 의해 덮이는 제1 렌즈의 용기의 제1 리저버 체적을 형성하는 제2 리세스를 포함한다. 또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제2 렌즈의 용기는 제2 렌즈의 용기의 측벽을 형성하는 프레임 구조를 포함하고, 제2 렌즈의 용기의 프레임 구조는 제2 렌즈의 용기의 멤브레인에 의해, 특히 제2 렌즈의 용기의 벽에 의해 덮이는 제2 렌즈의 용기의 렌즈 체적을 형성하는 제1 리세스를 포함하고, 제2 렌즈의 용기의 프레임 구조는 제2 렌즈의 용기의 제1 벽 부재에 의해, 특히 제2 렌즈의 용기의 벽에 의해 덮이는 제2 렌즈의 용기의 제1 리저버 체적을 형성하는 제2 리세스를 포함한다. 또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제3 렌즈의 용기는 제3 렌즈의 용기의 측벽을 형성하는 프레임 구조를 포함하고, 제3 렌즈의 용기의 프레임 구조는 제3 렌즈의 용기의 멤브레인에 의해, 특히 제3 렌즈의 용기의 벽에 의해 덮이는 제3 렌즈의 용기의 렌즈 체적을 형성하는 제1 리세스를 포함하고, 제3 렌즈의 용기의 프레임 구조는 제3 렌즈의 용기의 제1 벽 부재에 의해, 특히 제3 렌즈의 용기의 벽에 의해 덮이는 제3 렌즈의 용기의 제1 리저버 체적을 형성하는 제3 리세스를 포함한다.
또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제1 렌즈의 용기의 프레임 구조는 제1 렌즈의 용기의 제2 벽 부재에 의해, 특히 제1 렌즈의 용기의 벽에 의해 덮이는 제1 렌즈의 용기의 제2 리저버 체적을 형성하는 제3 리세스를 포함한다. 또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제2 렌즈의 용기의 프레임 구조는 제2 렌즈의 용기의 제2 벽 부재에 의해, 특히 제2 렌즈의 용기의 벽에 의해 덮이는 제2 렌즈의 용기의 제2 리저버 체적을 형성하는 제3 리세스를 포함한다. 또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제3 렌즈의 용기의 프레임 구조는 제3 렌즈의 용기의 제2 벽 부재에 의해, 특히 제3 렌즈의 용기의 벽에 의해 덮이는 제3 렌즈의 용기의 제2 리저버 체적을 형성하는 제3 리세스를 포함한다.
또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제1 렌즈의 프레임 구조의 제1 리세스는 제1 렌즈의 렌즈 성형 요소를 형성하는 원주 에지를 포함한다. 또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제2 렌즈의 프레임 구조의 제1 리세스는 제2 렌즈의 렌즈 성형 요소를 형성하는 원주 에지를 포함한다. 또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제3 렌즈의 프레임 구조의 제1 리세스는 제3 렌즈의 렌즈 성형 요소를 형성하는 원주 에지를 포함한다.
또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제1 렌즈의 용기의 벽은 탄성 변형가능 및 투명 멤브레인이다. 또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제2 렌즈의 용기의 벽은 탄성 변형가능 및 투명 멤브레인이다. 또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제3 렌즈의 용기의 벽은 탄성 변형가능 및 투명 멤브레인이다.
또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제1 렌즈의 추가 멤브레인은 조절가능 곡률을 갖는 제1 렌즈의 추가 멤브레인의 영역을 형성하기 위하여 제1 렌즈의 원주 추가 렌즈 성형 요소에 연결된다. 또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제2 렌즈의 추가 멤브레인은 조절가능 곡률을 갖는 제2 렌즈의 추가 멤브레인의 영역을 형성하기 위하여 제2 렌즈의 원주 추가 렌즈 성형 요소에 연결된다. 또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제3 렌즈의 추가 멤브레인은 조절가능 곡률을 갖는 제3 렌즈의 추가 멤브레인의 영역을 형성하기 위하여 제3 렌즈의 원주 추가 렌즈 성형 요소에 연결된다.
또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제1 렌즈의 프레임 구조의 제1 리세스(51a)는 제1 렌즈의 추가 렌즈 성형 요소를 형성하는 추가 원주 에지를 포함한다. 또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제2 렌즈의 프레임 구조의 제1 리세스는 제2 렌즈의 추가 렌즈 성형 요소를 형성하는 추가 원주 에지를 포함한다. 또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제3 렌즈의 프레임 구조의 제1 리세스는 제3 렌즈의 추가 렌즈 성형 요소를 형성하는 추가 원주 에지를 포함한다.
또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제1 렌즈의 렌즈 체적은 제1 렌즈 체적 부분 및 제2 렌즈 체적 부분 내로 투명 분리 벽에 의해 분리되고 제1 렌즈의 제1 렌즈 체적 부분은 제1 렌즈의 제1 리저버 체적에 연결되고 제1 렌즈의 제2 렌즈 체적 부분은 제1 렌즈의 제2 리저버 체적에 연결된다. 또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제2 렌즈의 렌즈 체적은 제1 렌즈 체적 부분 및 제2 렌즈 체적 부분 내로 투명 분리 벽에 의해 분리되고 제2 렌즈의 제1 렌즈 체적 부분은 제2 렌즈의 제1 리저버 체적에 연결되고 제2 렌즈의 제2 렌즈 체적 부분은 제2 렌즈의 제2 리저버 체적에 연결된다. 또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제3 렌즈의 렌즈 체적은 제1 렌즈 체적 부분 및 제2 렌즈 체적 부분 내로 투명 분리 벽에 의해 분리되고 제3 렌즈의 제1 렌즈 체적 부분은 제3 렌즈의 제1 리저버 체적에 연결되고 제3 렌즈의 제2 렌즈 체적 부분은 제3 렌즈의 제2 리저버 체적에 연결된다.
또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제1 렌즈는 제1 렌즈의 멤브레인의 영역의 곡률과 제1 렌즈의 초점 거리를 변경하기 위하여 제1 렌즈의 하나 이상의 제1 리저버 체적 내로 제1 렌즈의 렌즈 체적으로부터 또는 제1 렌즈의 렌즈 체적 내로 제1 렌즈의 하나 이상의 제1 리저버 체적으로부터 유체를 펌핑하도록 제1 렌즈의 용기의 탄성 변형가능 제1 벽 부재에 작동하도록 구성된 액추에이터를 포함한다. 또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제2 렌즈는 제2 렌즈의 멤브레인의 영역의 곡률과 제2 렌즈의 초점 거리를 변경하기 위하여 제2 렌즈의 하나 이상의 제1 리저버 체적 내로 제2 렌즈의 렌즈 체적으로부터 또는 제2 렌즈의 렌즈 체적 내로 제2 렌즈의 하나 이상의 제1 리저버 체적으로부터 유체를 펌핑하도록 제2 렌즈의 용기의 탄성 변형가능 제2 벽 부재에 작동하도록 구성된 액추에이터를 포함한다. 또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제3 렌즈는 제3 렌즈의 멤브레인의 영역의 곡률과 제3 렌즈의 초점 거리를 변경하기 위하여 제3 렌즈의 하나 이상의 제1 리저버 체적 내로 제3 렌즈의 렌즈 체적으로부터 또는 제3 렌즈의 렌즈 체적 내로 제3 렌즈의 하나 이상의 제1 리저버 체적으로부터 유체를 펌핑하도록 제3 렌즈의 용기의 탄성 변형가능 제3 벽 부재에 작동하도록 구성된 액추에이터를 포함한다.
또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제1 렌즈의 액추에이터는 제1 렌즈의 멤브레인의 영역의 곡률과 제1 렌즈의 초점 거리를 변경하기 위하여 제1 렌즈의 렌즈 체적 내로 제1 렌즈의 제2 리저버 체적으로부터 또는 제1 렌즈의 제2 리저버 체적 내로 제1 렌즈의 렌즈 체적으로부터 유체를 펌핑하도록 제1 렌즈의 용기의 탄성 변형가능 제2 벽 부재에 작동하도록 구성된다. 또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제2 렌즈의 액추에이터는 제2 렌즈의 멤브레인의 영역의 곡률과 제2 렌즈의 초점 거리를 변경하기 위하여 제2 렌즈의 렌즈 체적 내로 제2 렌즈의 제2 리저버 체적으로부터 또는 제2 렌즈의 제2 리저버 체적 내로 제2 렌즈의 렌즈 체적으로부터 유체를 펌핑하도록 제2 렌즈의 용기의 탄성 변형가능 제2 벽 부재에 작동하도록 구성된다. 또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제3 렌즈의 액추에이터는 제3 렌즈의 멤브레인의 영역의 곡률과 제3 렌즈의 초점 거리를 변경하기 위하여 제3 렌즈의 렌즈 체적 내로 제3 렌즈의 제3 리저버 체적으로부터 또는 제3 렌즈의 제3 리저버 체적 내로 제3 렌즈의 렌즈 체적으로부터 유체를 펌핑하도록 제3 렌즈의 용기의 탄성 변형가능 제3 벽 부재에 작동하도록 구성된다.
또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제1 렌즈는 제1 렌즈의 멤브레인의 영역의 곡률과 제1 렌즈의 초점 거리를 변경하기 위하여 제1 렌즈의 하나 이상의 제1 리저버 체적 내로 제1 렌즈의 제1 렌즈 체적 부분으로부터 또는 제1 렌즈의 제1 렌즈 체적 부분 내로 제1 렌즈의 하나 이상의 제1 리저버 체적으로부터 유체를 펌핑하도록 제1 렌즈의 용기의 탄성 변형가능 제1 벽 부재에 작동하도록 구성된 액추에이터를 포함한다. 또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제2 렌즈는 제2 렌즈의 멤브레인의 영역의 곡률과 제2 렌즈의 초점 거리를 변경하기 위하여 제2 렌즈의 하나 이상의 제1 리저버 체적 내로 제2 렌즈의 제1 렌즈 체적 부분으로부터 또는 제2 렌즈의 제1 렌즈 체적 부분 내로 제2 렌즈의 하나 이상의 제1 리저버 체적으로부터 유체를 펌핑하도록 제2 렌즈의 용기의 탄성 변형가능 제2 벽 부재에 작동하도록 구성된 액추에이터를 포함한다. 또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제3 렌즈는 제3 렌즈의 멤브레인의 영역의 곡률과 제3 렌즈의 초점 거리를 변경하기 위하여 제3 렌즈의 하나 이상의 제1 리저버 체적 내로 제3 렌즈의 제3 렌즈 체적 부분으로부터 또는 제3 렌즈의 제3 렌즈 체적 부분 내로 제3 렌즈의 하나 이상의 제1 리저버 체적으로부터 유체를 펌핑하도록 제3 렌즈의 용기의 탄성 변형가능 제3 벽 부재에 작동하도록 구성된 액추에이터를 포함한다.
또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제1 렌즈의 액추에이터는 제1 렌즈의 멤브레인의 영역의 곡률과 제1 렌즈의 초점 거리를 변경하기 위하여 제1 렌즈의 제2 렌즈 체적 부분 내로 제1 렌즈의 제2 리저버 체적으로부터 또는 제1 렌즈의 제2 리저버 체적 내로 제1 렌즈의 제2 렌즈 체적 부분으로부터 유체를 펌핑하도록 제1 렌즈의 용기의 탄성 변형가능 제2 벽 부재에 작동하도록 구성된다. 또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제2 렌즈의 액추에이터는 제2 렌즈의 멤브레인의 영역의 곡률과 제2 렌즈의 초점 거리를 변경하기 위하여 제2 렌즈의 제2 렌즈 체적 내로 제2 렌즈의 제2 리저버 체적으로부터 또는 제2 렌즈의 제2 리저버 체적 내로 제2 렌즈의 제2 렌즈 체적 부분으로부터 유체를 펌핑하도록 제2 렌즈의 용기의 탄성 변형가능 제2 벽 부재에 작동하도록 구성된다. 또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제3 렌즈의 액추에이터는 제3 렌즈의 멤브레인의 영역의 곡률과 제3 렌즈의 초점 거리를 변경하기 위하여 제3 렌즈의 제2 렌즈 체적 부분 내로 제3 렌즈의 제3 리저버 체적으로부터 또는 제3 렌즈의 제3 리저버 체적 내로 제3 렌즈의 제3 렌즈 체적 부분으로부터 유체를 펌핑하도록 제3 렌즈의 용기의 탄성 변형가능 제3 벽 부재에 작동하도록 구성된다.
또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제1 렌즈의 액추에이터는 제1 렌즈의 용기의 탄성 변형가능 제2 벽 부재에 대해 가압하거나 또는 당기기 위해 제1 렌즈의 용기의 탄성 변형가능 제1 벽 부재에 대해 가압하거나 또는 당기도록 구성된 피스톤 구조를 포함한다. 또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제2 렌즈의 액추에이터는 제2 렌즈의 용기의 탄성 변형가능 제2 벽 부재에 대해 가압하거나 또는 당기기 위해 제2 렌즈의 용기의 탄성 변형가능 제2 벽 부재에 대해 가압하거나 또는 당기도록 구성된 피스톤 구조를 포함한다. 또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제3 렌즈의 액추에이터는 제3 렌즈의 용기의 탄성 변형가능 제3 벽 부재에 대해 가압하거나 또는 당기기 위해 제3 렌즈의 용기의 탄성 변형가능 제3 벽 부재에 대해 가압하거나 또는 당기도록 구성된 피스톤 구조를 포함한다.
또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제1 렌즈의 액추에이터는 제1 렌즈의 액추에이터의 피스톤 구조를 이동시키기 위하여 제1 렌즈의 액추에이터의 자석과 상호작용하도록 구성되고 제1 렌즈의 액추에이터의 피스톤 구조에 연결되는 전기 전도성 코일을 포함한다. 또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제2 렌즈의 액추에이터는 제2 렌즈의 액추에이터의 피스톤 구조를 이동시키기 위하여 제2 렌즈의 액추에이터의 자석과 상호작용하도록 구성되고 제2 렌즈의 액추에이터의 피스톤 구조에 연결되는 전기 전도성 코일을 포함한다. 또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제3 렌즈의 액추에이터는 제3 렌즈의 액추에이터의 피스톤 구조를 이동시키기 위하여 제3 렌즈의 액추에이터의 자석과 상호작용하도록 구성되고 제3 렌즈의 액추에이터의 피스톤 구조에 연결되는 전기 전도성 코일을 포함한다.
또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제1 렌즈의 액추에이터는 제1 렌즈의 액추에이터의 피스톤 구조를 이동시키기 위하여 제1 렌즈의 액추에이터의 전기 전도성 코일과 상호작용하도록 구성되고 제1 렌즈의 액추에이터의 피스톤 구조에 연결되는 자석을 포함한다. 또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제2 렌즈의 액추에이터는 제2 렌즈의 액추에이터의 피스톤 구조를 이동시키기 위하여 제2 렌즈의 액추에이터의 전기 전도성 코일과 상호작용하도록 구성되고 제2 렌즈의 액추에이터의 피스톤 구조에 연결되는 자석을 포함한다. 또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제3 렌즈의 액추에이터는 제3 렌즈의 액추에이터의 피스톤 구조를 이동시키기 위하여 제3 렌즈의 액추에이터의 전기 전도성 코일과 상호작용하도록 구성되고 제3 렌즈의 액추에이터의 피스톤 구조에 연결되는 자석을 포함한다.
또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제1 렌즈의 용기의 하나 이상의 제1 리저버는 제1 렌즈의 용기의 탄성 변형가능 제1 벽 부재가 볼록한 벌지를 포함하도록 유체로 충전된다. 또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제2 렌즈의 용기의 하나 이상의 제1 리저버는 제2 렌즈의 용기의 탄성 변형가능 제1 벽 부재가 볼록한 벌지를 포함하도록 유체로 충전된다. 또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제3 렌즈의 용기의 하나 이상의 제3 리저버는 제3 렌즈의 용기의 탄성 변형가능 제1 벽 부재가 볼록한 벌지를 포함하도록 유체로 충전된다.
또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제1 렌즈의 용기의 하나 이상의 제2 리저버는 제1 렌즈의 용기의 탄성 변형가능 제2 벽 부재가 볼록한 벌지를 포함하도록 유체로 충전된다. 또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제2 렌즈의 용기의 하나 이상의 제2 리저버는 제2 렌즈의 용기의 탄성 변형가능 제2 벽 부재가 볼록한 벌지를 포함하도록 유체로 충전된다. 또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제3 렌즈의 용기의 하나 이상의 제2 리저버는 제3 렌즈의 용기의 탄성 변형가능 제2 벽 부재가 볼록한 벌지를 포함하도록 유체로 충전된다.
또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제1 렌즈의 용기는 유체가 충전된 렌즈 체적을 둘러싸고, 제1 렌즈의 용기는 제1 렌즈의 멤브레인의 영역의 곡률 및 제1 렌즈의 초점 거리를 조절하기 위하여 제1 렌즈의 용기의 벽에 연결된 변형가능 측벽을 포함한다. 또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제2 렌즈의 용기는 유체가 충전된 렌즈 체적을 둘러싸고, 제2 렌즈의 용기는 제2 렌즈의 멤브레인의 영역의 곡률 및 제2 렌즈의 초점 거리를 조절하기 위하여 제2 렌즈의 용기의 벽에 연결된 변형가능 측벽을 포함한다. 또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제3 렌즈의 용기는 유체가 충전된 렌즈 체적을 둘러싸고, 제3 렌즈의 용기는 제3 렌즈의 멤브레인의 영역의 곡률 및 제3 렌즈의 초점 거리를 조절하기 위하여 제3 렌즈의 용기의 벽에 연결된 변형가능 측벽을 포함한다.
또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제1 렌즈는 제1 렌즈의 멤브레인의 상기 영역의 곡률 및 제1 렌즈의 초점 거리를 조절하도록 구성된 액추에이터를 포함하고, 제1 렌즈의 액추에이터는 제1 렌즈의 멤브레인의 영역의 곡률을 조절하고 제1 렌즈의 용기의 측벽을 변형하기 위하여 제1 렌즈의 용기의 벽 상에 또는 제1 렌즈의 렌즈 성형 요소에 작용하도록 구성된다. 또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제2 렌즈는 제2 렌즈의 멤브레인의 상기 영역의 곡률 및 제2 렌즈의 초점 거리를 조절하도록 구성된 액추에이터를 포함하고, 제2 렌즈의 액추에이터는 제2 렌즈의 멤브레인의 영역의 곡률을 조절하고 제2 렌즈의 용기의 측벽을 변형하기 위하여 제2 렌즈의 용기의 벽 상에 또는 제2 렌즈의 렌즈 성형 요소에 작용하도록 구성된다. 또한 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 제3 렌즈는 제3 렌즈의 멤브레인의 상기 영역의 곡률 및 제3 렌즈의 초점 거리를 조절하도록 구성된 액추에이터를 포함하고, 제3 렌즈의 액추에이터는 제3 렌즈의 멤브레인의 영역의 곡률을 조절하고 제3 렌즈의 용기의 측벽을 변형하기 위하여 제3 렌즈의 용기의 벽 상에 또는 제3 렌즈의 렌즈 성형 요소에 작용하도록 구성된다.
또한, 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 광 편향 장치는 폴딩 프리즘, 거울 및 틸팅가능 거울 중 하나이다.
본 발명은 안과용 기구 예컨대, 포롭터(phoropter), 굴절계, 두께 측정기, ppt, 바이오메트리, 페리미터, 리플락토-케라토미터(refrakto-keratometer), 굴절 렌즈 분석기, 토노미터, 아노말로스코프, 콘트라스미터, 엔도덜마이크로스코프, 바이노토미터, OCT, 로다테스트, 검안경, RTA, 머신 비전 장치, 레이저 가공 장치, 모바일 폰 카메라, 의료 장치, 로봇 캠, 모션 추적 장치, 현미경, 망원경, 내시경, 쌍안경, 감시 카메라, 자동차 장치, 프로젝터, 거리 측정기, 바코드 판독기 및 웹캠, 광 커플 링, 생체 인식 장치, 전자 돋보기, 모션 추적, 안구 내 렌즈, 휴대 전화, 군사용 디지털 스틸 카메라, 웹캠을 포함하는 조절가능 초점 길이를 필요로 하는 다양한 응용에서 사용될 수 있다.
하기에서, 추가 특징 및 본 발명의 실시예는 청구항에 첨부된 도면을 참조하여 기술된다.
도 1은 본 발명에 따른 광학 줌 장치의 실시예의 도식적인 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 광학 줌 장치의 실시예의 도식적인 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 광학 줌 장치의 실시예의 도식적인 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 광학 줌 장치의 실시예의 도식적인 단면도.
도 5는 틸팅가능 거울의 형태인 광 편향 장치를 사용하여 광 이미지 안정화를 수행하도록 구성된 광학 줌 장치의 실시예를 도시한 도면.
도 6은 조절가능 초점 거리를 갖는 본 발명에 따른 광학 줌 장치의 제1, 제2 또는 제3 렌즈의 도식적인 평면도이며, 렌즈 성형 요소 및 용기는 시스템에 고정될 수 있다.
도 7은 도 6에 도시된 렌즈의 도식적인 단면도.
도 8 및 도 9는 렌즈 체적/리저버 체적(들)을 형성하기 위한 리세스를 포함하는 평평한 프레임 구조를 갖는 용기를 포함한 광학 줌 장치의 렌즈(제1, 제2 및/또는 제3 렌즈)의 실시예를 도시하는 도면.
도 10은 이동 코일을 포함하는 본 발명에 따른 광학 줌 장치의 액추에이터를 도시하는 도면.
도 11은 이동 자석을 포함하는 본 발명에 따른 광학 줌 장치의 액추에이터의 도면.
도 12는 강성 벽 대신에 멤브레인을 포함하는 광학 줌 장치의 렌즈(제1, 제2 및/또는 제3 렌즈)의 실시예의 단면도(좌측) 및 상면도(우측).
도 13은 2개의 개별 체적 부분으로 분리된 렌즈 체적을 포함하는 광학 줌 장치의 렌즈(제1, 제2 및/또는 제3 렌즈)의 실시예의 단면도(좌측) 및 상면도(우측) 및 저면도(상부 우측).
도 14는 액추에이터의 스트로크를 증가시키기 위한 리저버 체적의 과충전을 도시하는 도면.
도 15는 용기 상에 스텝을 제공함으로써 리저버 체적을 증가시키는 것을 도시하는 도면.
도 16은 변형가능 측벽(예를 들어, 벨로우)을 사용하여 본 발명에 따른 광학 줌 장치의 렌즈(제1, 제2 및/또는 제3 렌즈)의 실시예를 도시하며, 측벽이 두꺼운 멤브레인과 같은 가요성 재료로 제조된다.
도 17은 측벽(들)이 가요성 재료(예를 들어, 접힘가능 고무 재료)로 제조되며, 벨로우 렌즈 컨셉을 도시하는 도면.
본 발명은 광학 줌 장치(1)에 관한 것이다. 광학 줌 장치(1)는 초점 길이(시야 각)가 변화할 수 있는 렌즈 요소의 기계식 조립체이다.
본 발명(예를 들어, 도 1 내지 17 참조)에 따르면, 이러한 광학 줌 장치(1)는 특히 적어도 이미지 센서(100), 고정 초점 보정 렌즈(90, 91)(본 명세서에서 강성 렌즈로도 표시됨) 및 조절가능 초점 거리(31, 32)(조정가능 렌즈로 지칭됨)를 갖는 적어도 제1 및 및 제2 렌즈를 포함한다. 특히, 이들 렌즈(31, 32)는 광학 줌 장치의 광학 경로(A)를 따라 서로에 대해 고정된 거리를 포함하여 서로에 대한 강성 렌즈의 복잡한 전동 변위가 생략될 수 있다. 또한, IR 필터(101)는 모든 실시예에서 이미지 센서(100) 전방에 배열될 수 있다.
도 1에 도시된 제1 실시예에 따르면, 광(L)은 제1 렌즈(31)를 통과하고 그 후에 장치(1)에 의해 확대될 수 있는 이미지 센서(100) 상에 이미지를 형성하고 광학 축(a)을 따라 이동할 때 광 편향 장치(70)(예를 들어 폴딩 프리즘 또는 틸트가능 거울, 아래 참조), 제2 렌즈(32) 및 제3 렌즈(33)를 통과할 수 있다.
따라서, 도 1에 도시된 실시예에 따르면, 광학 줌 장치(1)는 조절가능 초점 거리를 갖는 3개의 조절가능 렌즈(31, 32, 33)를 포함하고, 여기서 조절가능 렌즈 중 하나, 예를 들어, 제1 렌즈(31)는 광 편향 장치(70) 및 다른 2개의 조절가능 렌즈의 전방에 배열되고, 예를 들어, 제2 및 제3 렌즈(32, 32)는 광 편향 장치(70) 뒤에 배치된다(광학 경로(A)/제1 렌즈(31)에 입사되는 광(L)의 방향에 대하여). 일 실시예에 따르면, 제1, 제2 및/또는 제3 렌즈(31, 32, 33)의 튜닝 범위는 -100 디옵터에서 +100 디옵터 범위 내에 있다. 또한, 제1, 제2 및/또는 제3 렌즈(31, 32, 33)의 명확한 조리개 범위는 실시예에 따라 1.0mm 내지 6.0mm 범위에 있을 수 있다(이러한 디옵터 범위 및 명확한 조리개 범위는 또한 도 2 내지 도 4에 도시된 실시예에 적용될 수 있다).
또한, 도 1에 도시된 광학 줌 장치(1)는 고정된 초점 거리를 갖는 하나 또는 복수의 강성 렌즈(91)를 포함할 수 있다. 각각의 강성 렌즈(91)는 예를 들어 플라스틱 재료 또는 유리로 제조된다. 또한, 각각의 강성 렌즈(91)는 구형 또는 비구면 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 예에서, 강성 렌즈(91)는 이미지 센서(100)와 제3 렌즈(33) 사이에 배열될 수 있고, 2개의 추가 강성 렌즈(91)가 광학 경로(A)에 대해 제3 렌즈(33)와 제2 렌즈 사이에 배열될 수 있다.
또한, 도 1에 따른 광학 줌 장치(1)는 구경 조리개(80)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 구경 조리개(80)는 제1 렌즈(31)와 제2 렌즈(32) 사이 또는 제2 렌즈(32)와 제3 렌즈(33)(도 1 참조) 사이 또는 제3 렌즈(33)와 이미지 센서(100) 사이에 배열될 수 있다. 각각의 조절가능 렌즈(31, 32, 33)는 여기에 설명된 실시예들에 따라 설계될 수 있다(이는 또한 도 2 내지 도 4에 적용). 특히, 도 1에 나타낸 바와 같이, 각각의 조절가능 렌즈(31, 32, 33)는 투명한 유체(F, F', F'')(예를 들어 광학 액체)로 충전된 용기(41, 42, 43)를 포함하고, 여기서 각각의 용기(41, 42, 43)는 각각의 용기(41, 42, 43)의 투명 벽(21, 22, 23)을 향하는 탄성 변형가능하고 투명한 멤브레인(61, 62, 63)(각 렌즈의 초점 거리를 조정하기 위한)을 포함한다. 각각의 용기(41, 42, 43) 또는 벽(21, 22, 23)은 예를 들어 평면 또는 비구면 형상을 가질 수 있다.
특히, 도 1(A)는 광각 구성(더 큰 시야)의 광학 줌 장치(1)를 도시하고, 도 1(B)는 망원 구성(더 작은 시야)의 광학 줌 장치(1)를 도시한다.
도 2는 제1 렌즈(31)가 렌즈 편향 장치(여기서는 폴딩 프리즘)(70) 뒤에 배열되는 광학 줌 장치(1)의 실시예를 도시한다. 특히, 도 2에 따르면, 3개의 조절가능 렌즈(31, 32, 33) 모두 광학 경로(A)/제1 렌즈(31)에 입사되는 광(L)의 방향에 대해 광 편향 장치(70)(예를 들어 프리즘) 뒤에 배치된다. 도 2에 따르면, 도 1과 달리, 고정된 초점 거리를 갖는 강성 렌즈(90)가 광 편향 장치(70) 전방에 배열된다. 이 강성 렌즈(90)는 플라스틱 재료 또는 유리로 제조될 수 있다. 이는 구형 또는 비구면 형상을 가질 수 있다. 또한, 이미지 센서(100)와 제3 렌즈(33) 사이 및 제3 렌즈(33)와 제2 렌즈(32) 사이에는 고정 초점을 갖는 추가 강성 렌즈(91)가 배열될 수 있다. 또한 이러한 강성 렌즈(91)는 플라스틱 재료 또는 유리로 제조될 수 있다. 또한, 강성 렌즈(91)는 각각 구형 또는 비구면 형상을 가질 수 있다.
이전에 도 1과 관련하여 설명된 바와 같이, 도 2에 따른 광학 줌 장치(1)는 또한 구경 조리개(80)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 이 구경 조리개(80)는 제1 렌즈(31)의 전방 또는 제1 렌즈와 제2 렌즈(도 2) 사이에, 또는 제2 렌즈(32)와 제3 렌즈(33) 사이, 또는 제3 렌즈(33)와 이미지 센서(100) 사이에 배열될 수 있다. 특히, 여기서 도 2(A)는 넓은 상태(더 큰 시야)의 광학 줌 장치(1)를 나타내고, 도 2(B)는 망원 상태(작은 시야)의 광학 줌 장치(1)를 나타낸다.
또한, 도 3은 조절가능 초점 거리를 갖는 제1 렌즈(31) 및 제2 렌즈(32)만이 사용되는 실시예를 도시하며, 여기서 제1 렌즈(31)는 광 편향 장치(70)의 전방에 배치되고 제2 렌즈(32)는 광 편향 장치(70)의 후방에 배치된다.
또한, 광학 줌 장치(1)는 고정 초점 거리를 갖는 하나 또는 복수의 강성 렌즈(91)를 포함할 수 있다. 각각의 강성 렌즈(91)는 예를 들어 플라스틱 재료 또는 유리로 제조된다. 또한, 각각의 강성 렌즈(91)는 구형 또는 비구면 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 예에서, 강성 렌즈(91)는 이미지 센서(100)와 제2 렌즈(32) 사이에 배열될 수 있고, 광학 경로(A)/제1 렌즈(31)에 입사되는 광(L)의 방향에 대한 장치(70)(예를 들어 폴딩 프리즘)에 대해 복수의 추가 강성 렌즈(91)가 제2 렌즈(32)와 광 편향 사이에 배열될 수 있다.
더욱이, 도 3에 도시된 광학 줌 장치(1)는 또한 구경 조리개(80)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 이 구경 조리개(80)는 제1 렌즈(31)와 제2 렌즈(32) 사이에 또는 제2 렌즈(32)와 이미지 센서(100) 사이에 배열될 수 있다(도 3 참조).
특히, 도 3의 상부(A)는 제1 렌즈(32)의 영역(61a)이 곡률을 포함하지 않을 수 있고(즉, 평평함) 제2 렌즈(32)의 영역(62a)이 볼록한 광각 구성을 도시한다. 특히, 도 3의 하부(B)는 제1 렌즈(31)의 영역(61a)이 볼록하고 제2 렌즈(32)의 영역(62a)이 오목한 망원 각도 구성을 나타낸다.
또한, 도 4는 2개의 조절가능 렌즈(31, 32)를 포함하는 실시예를 도시하며, 여기서 제1 렌즈(31) 및 제2 렌즈(32)는 광학 경로(A)/제1 렌즈(31)에 입사되는 광(L)의 방향에 대해 광 편향 장치(예를 들어 폴딩 프리즘)(70) 뒤에 배열된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 광학 줌 장치(1)는 고정된 초점 거리를 갖는 하나 또는 복수의 강성 렌즈(90, 91)를 포함할 수 있다. 각각의 강성 렌즈(90, 91)는 예를 들어 플라스틱 재료 또는 유리로 제조된다. 또한, 각각의 강성 렌즈(90, 91)는 구형 또는 비구면 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 예에서, 강성 렌즈(90)가 광 편향 장치(70) 전방에 배열된다. 또한, 추가 강성 렌즈(91)가 이미지 센서(100)와 제2 렌즈(32) 사이에 배열될 수 있고, 복수의 추가 강성 렌즈(91)가 제2 렌즈(32)와 광 편향 장치(70)(예를 들어 폴딩 프리즘) 사이에 배열될 수 있다.
더욱이, 도 4에 도시된 광학 줌 장치(1)는 또한 구경 조리개(80)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 이 구경 조리개(80)는 제1 렌즈(31)의 전방 또는 제1 렌즈(31)와 제2 렌즈(32) 사이에 또는 제2 렌즈(32)와 이미지 센서(100) 사이에 배열될 수 있다(도 4 참조).
특히, 도 4의 상부(A)는 제1 렌즈(31)의 영역(61a)이 볼록하고 제2 렌즈(32)의 영역(62a)도 볼록한 광각 구성을 나타낸다. 도 4의 하부(B)는 제1 렌즈(31)의 영역(61a)이 오목하고, 제2 렌즈(32)의 영역(62a)도 오목한 망원 각도 구성을 도시한다.
더욱이, 특히 본 발명에 따른 광학 줌 장치(1)는 액체 렌즈를 포함하는 접힌 줌 모듈을 형성한다. 특히, 본 발명에 따른 광학 줌 장치(1)는 예를 들어(다른 것들 중에서) 사용하는 광학 이미지 안정화를 특징으로 할 수 있다:
-장치(1)의 움직임으로 인한 이미지 움직임의 동일한 보상이 모듈 입구에서 더 낮은 기계적 스트로크로 달성될 수 있기 때문에 바람직하게는 광학 줌 장치(1)의 입구에 있는 액체 프리즘(이전 특허 참조),
-액체 프리즘을 모방한 액체 렌즈의 쉐이퍼(렌즈 셰이핑 요소)의 틸팅,
-강성 구형 광학 요소 중 하나를 2차원(x 및 y)으로 이동,
-프리즘(70)의 틸팅,
-광학 줌 장치(1)을 x, y, z로 이동.
더욱이, 여기에 설명된 모든 실시예에서, 프리즘(70)은 도 5에 도시된 바와 같이 거울로 대체될 수 있다. 실시예에 따르면, 거울은 2차원(예를 들어, 약 2개의 다른 축)으로 기울일 수 있다. 특히, 거울(70) 전방에 광학 요소가 없을 때 액체 렌즈와 결합하면 광학 줌 장치의 시야가 좁다(예를 들어 70 ° 미만, 바람직하게는 30 ° 미만). 또한 거울 크기는 프리즘과 비슷하거나 작을 수 있다. 더욱이, 위에 열거된 다른 광학 이미지 안정화 수단과는 대조적으로, 거울(70)의 틸팅은 이미지 코너에서 오류의 유도가 없고 원근의 변화가 일어나지 않기 때문에 더 높은 품질을 특징으로 한다.
특히, 광학 이미지 안정화는 동일한 광학 틸트를 달성하기 위해 상당히 더 낮은 기계적 틸트를 필요로 하는 반사에서 수행된다(기계적 틸트는 광학 틸트의 절반에 해당하는 반면 전송 시 프리즘의 기계적 틸트는 프리즘의 굴절률에 따라 종속되고 광학 틸트보다 항시 더 크다(지수 2 내지 10). 결과적으로 동일한 기계적 틸트에 대해 상당히 더 큰 이미지 오류를 보상할 수 있다.
특히, 전술한 제1, 제2 및 제3 렌즈(31, 32, 33)는 예를 들어 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 설계될 수 있다. 이에 따라, 각각의 렌즈(31, 32, 33)는 투명한 유체(F, F', F'')로 충전된 용기(41, 42, 43)를 포함하고, 여기서 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 용기(41, 42, 43)는 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 용기(41, 42, 43)의 투명한 벽(21, 22, 33)을 향하는 탄성 변형 가능한 투명한 멤브레인(61, 62, 63)을 포함한다.
각 렌즈(31, 32, 33)의 초점 거리를 조정하기 위해, 각 렌즈(31, 32, 33)의 멤브레인(61, 62, 63)은 조절가능 곡률을 갖는 멤브레인(61, 62, 63)의 영역(61a, 62a, 63a)을 형성하기 위한 각 렌즈(31)의 원주 렌즈 성형 요소(71, 72, 73)에 연결된다. 곡률은 멤브레인(61, 62, 63)에 대해 유체(F, F', F'')를 밀거나 멤브레인(61, 62, 63)에서 유체(F, F', F'')의 압력을 감소시킴으로써 조정될 수 있다.
이를 위해, 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 용기(41, 42, 43)는 유체(F, F', F'')로 충전된 렌즈 체적(V1)과 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 용기(41, 42, 43)의 렌즈 체적(V1, V2, V3)에 연결되고 유체()로 충전된 제1 리저버 체적(R1, R2, R3)을 둘러싼다. 또한, 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 용기(41, 42, 43)는 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 용기(41, 42, 43)의 적어도 하나의 제1 리저버 체적(R1, R2, R3)에 인접한 탄성 변형 가능한 제1 벽 부재(41a, 42a, 43a)를 포함한다.
특히, 렌즈(31, 32, 33) 각각의 용기(41, 42, 43)의 탄성 변형 가능한 제1 벽 부재(41a, 42a, 43a)는 각 렌즈(31, 32, 33)의 멤브레인(61, 62, 63)에 의해 형성될 수 있다. 또한, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 적어도 하나의 제1 리저버 체적(R1, R2, R3)은 각 렌즈(31, 32, 33)의 광학 축에 수직인 방향으로 각 렌즈(31, 32, 33)의 렌즈 체적(V1, V2, V3) 옆에 측면으로 배열된다.
이제 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 멤브레인(61, 62, 63) 상에서 유체(F, F', F'')의 압력을 증가 또는 감소시키기 위하여, 이는 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 초점 거리 및 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 멤브레인(61, 62, 63)의 영역(61a, 62a, 63a)의 곡률을 변경하도록 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 제1 리저버 체적(R1, R2, R3) 내로 렌즈 체적(V1, V2, V3)으로부터 또는 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 렌즈 체적(V1, V2, V3) 내로 하나 이상의 제1 리저버 체적(R1, R2, R3)으로부터 유체(F, F', F'')를 펌핑하기 위해 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 용기(41, 42, 43)의 탄성 변형가능 제1 벽 부재(41a, 42a, 43a)에 작용하는 액추에이터(111, 112, 113)를 포함한다. 이는 영역(61a, 62a, 63a)을 추가로 외측을 향하여(도 7에서 점선) 각각의 렌즈 체적(V1, V2, V3) 내로 더 많은 유체(F, F', F'')를 펌핑하며, 렌즈 체적(V1, V2, V3)으로부터 유체(F, F', F'')를 펌핑함에 따라 도 7에서 점선으로 도시된 바와 같이 오목한 영역(61a, 62a, 63a)을 구현하는 효과를 감소시킨다. 이에 따라 예를 들어 볼록으로부터 오목으로 영역(61a, 62a, 63a)의 곡률을 연속적으로 변경할 수 있고 렌즈(31, 32, 33)의 초점 거리(f)를 조정할 수 있어서 렌즈(31, 32, 33)상에 입사하는 광(L)이 이에 따라 편향될 것이다(볼록한 영역(61a, 62a, 63a)에 대해 도 7에 도시된 바와 같이).
도 6 및 7에 도시된 실시예에 관하여, 복수의 변경이 허용될 수 있다. 예를 들어, 강성의 후방 커버 유리/벽(21, 22, 23) 대신에 추가(제2) 멤브레인(21, 22, 23)을 추가할 수 있다(예를 들어도 12 참조). 이는 줌 계수를 향상시키기 위해 광학 줌 장치(1)에서 중요한 단일 액체 렌즈에서 가능한 광학 파워 범위를 두 배로 늘린다. 또한, 일반적으로 용기(41, 42, 43)의 형상/외형은 용도에 맞게 조정될 수 있다. 용기는 금속, 플라스틱 재료 또는 임의의 다른 고체 재료로 형성될 수 있다. 각각의 재료는 강성이거나 또는 유연할 수 있지만, 바람직하게는 항상 멤브레인(61, 62, 63, 21, 22, 23)보다 훨씬 더 강성이다.
더욱이, 본 명세서에 기술된 렌즈(31, 32, 33)는 적어도 하나의 리저버 체적(R1, R3, R3)을 특징으로 할 수 있지만, 하나의 리저버 체적으로 제한되지 않는다(아래도 참조). 또한, 리저버 체적(R1, R2, R3)의 형상과 유체 또는 액체 채널(C1, C2, C3)의 형상을 조정하여 최상의 성능을 보여줄 수 있다.
또한, 도 8에 도시된 실시예에 따르면, 제1, 제2 또는 제3 렌즈(31, 32, 33)는 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 용기(41, 42, 43)의 측면 벽을 형성하는 프레임 구조(51, 52, 53)를 포함하는 용기(41, 42, 43)를 포함할 수 있고 여기서 각각의 프레임 구조(51, 52, 53)은 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 용기(41, 42, 43)의 벽(21, 22, 23)에 의해 및 멤브레인(61, 62, 63)에 의해 덮인 렌즈 체적(V1, V2, V3)을 형성하는 제1 리세스(51a, 52a, 53a)를 포함한다.
특히 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 벽(21, 22, 23)은 프레임 구조(51, 52, 53)의 후면에 배열되는 커버 유리일 수 있다. 또한, 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 프레임 구조(51, 52, 53)의 제1 리세스(51a, 52a, 53a)는 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 렌즈 성형 요소(71, 72, 73)를 형성하는 원주 에지(71, 72, 73)를 포함한다.
또한, 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 용기(41, 42, 43)의 프레임 구조(51, 52, 53)는 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 용기(41, 42, 43)의 벽(21, 22, 23)에 의해 및 제1 벽 부재(41a, 42a, 43a)에 의해 덮인 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 용기(41, 42, 43)의 제1 리저버 체적(R1, R2, R3)을 형성하는 제2 리세스(51b, 52b, 53b)를 포함한다. 특히, 각 렌즈(31, 32, 33)의 벽 부재(41a, 42a, 43a)는 각 렌즈의 멤브레인(61, 62, 63)에 의해 형성될 수 있으며, 개별 부재로 제공되지 않는다. 특히 벽 부재/멤브레인(41a, 42a, 43a)을 가압함으로써 광 활성 영역(V1, V2, V3) 내로 펌핑하거나 또는 부재(41a, 42a, 43a)를 당김으로써 광 영역(V1, V2, V3)으로부터 액체(F, F', F'')를 펌핑함에 따라 액추에이터(111, 112, 113)에 의해 이동되는 피스톤(201, 202, 203)을 사용하여 수행될 수 있다.
특히, 각 렌즈(31, 32, 33)의 렌즈 체적(V1, V2, V3)은 유체 채널(C1, C2, C3)을 통해 각 렌즈(31, 32, 33)의 리저버 체적(R1, R2, R3)에 연결될 수 있다. 유체 채널(C1, C2, C3)은 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 프레임 구조(51, 52, 53)에 형성된 리세스일 수 있다. 또한, 도 9는 도 8에 도시된 실시예의 변형을 도시하며, 여기서 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 용기(41, 42, 43)는 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 렌즈 체적(V1, V2, V3)에 연결된 제2 리저버 체적(R12, R22, R32)을 둘러싼다. 제2 리저버 체적(R12, R22, R32)을 펌핑하기 위해, 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 용기(41, 42, 43)는 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 제2 리저버 체적(R12, R22, R32)에 인접한 탄성 변형가능 제2 벽 부재(41b, 42b, 43b)를 포함한다.
제2 리저버 체적(R12, R22, R32)은 제1 리저버 체적(R1, R2, R3)과 동일한 액추에이터에 의해 또는 추가 액추에이터에 의해 작동될 수 있다. 특히 2개의 리저버 체적을 사용하면 액추에이터(들)의 푸시/풀 스트로크 감소가 가능하다. 또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 제1 및 제2 리저버 체적(R1, R2, R3, R12, R22, R33)은 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 중심 렌즈 체적(V1, V2, V3)의 마주보는 측면에 배열될 수 있고 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 광학 축에 수직인 방향으로 서로 대향할 수 있다.
또한, 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 멤브레인(61, 62, 63)의 상기 영역(61a, 62a, 63a)을 형성하기 위한 렌즈 성형 요소(71, 72, 73)는 개별 렌즈 성형 요소(71, 72, 73)의 형태로 용기(41, 42, 43)의 상부에 배열될 수 있다. 더욱이, 제1, 제2 또는 제3 렌즈(31, 32, 33)의 액추에이터(111, 112, 113)는 예를 들어 도 10 및 11에 도시된 실시예에 따라 형성된다.
도 10은 본 발명에 따른 광학 줌 장치(1)의 이동 코일 액추에이터(111, 112, 113)를 도시하며, 즉, 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 액추에이터(111, 112, 113)는 전기 전도성 코일(211, 212, 213)을 포함하고, 이 코일은 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 액추에이터(111, 112, 113)의 피스톤 구조(201, 202, 203)에 연결되고 코일(211, 212, 213) 내에 전류가 생성될 때 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 액추에이터(111, 112, 113)의 피스톤 구조(201, 202, 203)를 이동시키기 위해 액추에이터(111, 112, 123)의 고정 자석(221, 222, 223)과 상호작용하도록 구성된다. 피스톤 구조(201, 202, 203)는 각각의 리저버 체적에 있는 유체(F, F', F'')를 펌핑하기 위해 리저버 멤브레인/벽 부재(41a, 42a, 43a/41b, 42b, 43b)에 부착된다. 각각의 액추에이터(111, 112, 113)는 자속을 안내하기 위해 고정 자석(221, 222, 223)에 연결된 복귀 구조(401, 402, 403)를 포함할 수 있다.
도 11은 이동 자석 액추에이터(111, 112, 113)로 구성된 본 발명에 따른 광학 줌 장치(1)의 액추에이터의 대안적인 설계를 도시한다. 여기서, 각각의 렌즈(31)의 액추에이터(111, 112, 113)는 각 렌즈(31, 32, 33)의 액추에이터(111, 112, 113)의 피스톤 구조(201, 202, 203)에 연결되고 전류가 코일(211, 212, 213) 내에 생성될 때 각각의 리저버 체적 내에 있는 유체(F, F', F'')를 펌핑하기 위해 리저버 멤브레인/벽 부재(41a, 42a, 43a/41b, 42b, 43b)에 부착되는 피스톤 구조(201, 202, 203)를 이동시키기 위하여 각각의 렌즈(31)의 액추에이터(111, 112, 113)의 고정 전기 저도성 코일(211, 212, 213)과 상호작용하는 자석(221, 222, 223)을 포함한다. 도 10 및 도 11에서 피스톤 구조(201, 202, 203)의 이동 방향(예를 들어 밀기 또는 당기기)은 예를 들어, 코일(211, 212, 213)에서 전류의 방향을 변경하여 변경될 수 있다.
또한, 이동 자석 액추에이터(111, 112, 113)의 경우, 각각의 액추에이터(111, 112, 113)는 자속을 안내하기 위해 이동 자석(221, 222, 223)에 연결된 복귀 구조(401, 402, 403)를 포함할 수 있다. 도 12는 예를 들어 양면 볼록 또는 양면 오목 렌즈를 형성하기 위하여 강성 벽(21, 22, 23) 대신에 투명하고 탄성적으로 변형가능한 멤브레인(21, 22, 23)을 포함하는 본 발명에 따른 광학 줌 장치(1)의 렌즈(제1, 제2 및/또는 제3 렌즈)의 실시예를 도시한다.
특히, 각 렌즈(31, 32, 33)의 추가 멤브레인(21, 22, 23)은 조절가능 곡률을 포함하는 추가 멤브레인(21, 22, 23)의 영역(61b, 62b, 63b)을 형성하기 위해 각 렌즈(31, 32, 33)의 원주 방향 추가 렌즈 성형 요소(171, 172, 173)에 연결된다.
특히, 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 용기(41, 42, 43)가 위에서 설명한 프레임 구조(51, 52, 53)를 포함하는 경우, 각각의 추가 렌즈 성형 요소(171, 172, 173)는 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 프레임 구조(51, 52, 53)의 제1 리세스(51a, 52a, 53a)의 추가 원주(171, 172, 173)에 의해 형성될 수 있다. 또한 이 실시예에서, 리저버 체적(R1, R2, R3)은 전술된 바와 같이 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 초점 거리를 조절하기 위하여 렌즈 체적(V1, V2, V3)과 리저버 체적(R1, R2, R3) 사이에서 유체(F, F', F'')를 전후로 펌핑하기 위하여 탄성 변형가능 벽 부재(41a, 42a, 43a)에 대해 가압되고 이를 당기는 피스톤(201, 202, 203)에 의해 작동될 수 있다.
또한, 도 13은도 12에 도시된 실시예의 변형을 도시하며, 여기서 도 13에 따라 각각의 조절가능 렌즈(예를 들어, 제1, 제2 또는 제3) 렌즈(31, 32, 33)는 독립적인 리저버 체적(R1, R2, R3, R12, R22, R32)에 각각 연결되는 2개의 개별 볼록/오목 렌즈 체적 부분(V11, V21, V31, V12, V22, V32) 및 피스톤 구조(201, 202, 203)를 구동하기 위한 단일 액추에이터를 갖는 양볼록/양오목 렌즈로 형성될 수 있다. 바람직하게는 시스템의 각 리저버(R1, R2, R3, R12, R22, R32)에 대한 일정한 스트로크가 사용되어 개별 멤브레인(21, 22, 23, 61, 62, 63)의 강성에 독립적이 된다. 또한, 양측의 멤브레인(21, 22, 23, 61, 62, 63)은 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 전체 용기(41, 42, 43)에 걸쳐 연장될 수 있다.
특히, 도 13(A)는 각 렌즈(31, 32, 33)의 단면도를 나타내고, 도 13(B)는 멤브레인(61, 62, 63)의 상면도를 도시하고 도 13(C)는 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 추가 멤브레인(21, 22, 23)에 대한 저면도를 도시한다.
도 13에 나타낸 바와 같이, 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 렌즈 체적 부분(V11, V21, V31, V12, V22, V32)의 분리는 투명한 분리 벽(예를 들어 유리)(75, 76, 77)에 의해 달성되고 여기서, 각 렌즈(31, 32, 33)의 제1 렌즈 체적 부분(V11, V21, V31)은 각 렌즈(31, 32, 33)의 제1 리저버 체적(R1, R2, R3)에 연결되고, 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 제2 렌즈 체적 부분(V12, V22, V32)은 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 제2 리저버 체적(R12, R22, R32)에 연결된다.
특히 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 액추에이터(111, 112, 113)는 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 용기(41, 42, 43)의 제2 리저버 체적(R12, R22, R32)에 인접하게 탄성 변형가능 제2 벽 부재(41b, 42b, 43b) 상에 및 제1 리저버 체적(R1, R2, R3)에 인접한 탄성 변형가능 제1 벽 부재(41a, 42a, 43a) 상의 피스톤 구조(201, 202, 203)를 통하여 동시에 기능하도록 구성되어 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 제1 리저버 체적(R1, R2, R3)으로부터 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 제1 렌즈 체적 부분(V11, V21, V31)으로 유체(F, F', F'')를 펌핑하고 또는 역으로도 구현하며(피스톤 구조(201, 202, 203)는 제1 벽 부재(41a, 42a, 43a)를 가압), 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 제2 리저버 체적(R12, R22, R32)으로부터 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 제2 렌즈 체적 부분(V12, V22, V32)으로 유체(F, F', F'')를 펌핑하고 또는 역으로도 구현하며(피스톤 구조(201, 202, 203)는 제2 벽 부재(41b, 42b, 43b)를 가압) 이에 따라 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 초점 거리와 2개의 멤브레인(61, 62, 63, 21, 22, 23)의 영역(61a, 62a, 63a, 61b, 61b, 61b)의 곡률을 변경한다.
또한, 도 13에 도시된 바와 같이, 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 멤브레인(61, 62, 63)의 곡률 조절가능 영역(61a, 62a, 63a)은 멤브레인(61, 62, 63) 상에 배열된 렌즈 성형 요소(71, 72, 73)(예를 들어, 셰이퍼 링)에 의해 정의/형성될 수 있다. 마찬가지로, 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 추가 멤브레인(21, 22, 23)의 곡률 조절가능 영역(61b, 62b, 63b)은 추가 멤브레인(21, 22, 23) 상에 배열된 추가 렌즈 성형 요소(71, 72, 73)에 의해 정의/형성되며, 추가 렌즈 성형 요소(171, 172, 173)는 영역(61b, 62b, 63b)의 크기에 대응하는 개구를 포함하는 플레이트 부재로 형성될 수 있다.
또한, 제1 리저버 체적(R1, R2, R3)은 각 렌즈(31, 32, 33)의 제1 렌즈 체적 부분(V11, V12, V13)에 유체(F, F', F'')에 의해 연결될 수 있으며, 여기서 이 유체 채널(C1, C2, C3)은 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 렌즈 성형 요소(71, 72, 73) 아래로 연장된다. 유사하게, 제2 리저버 체적(R12, R22, R32)은 추가 유체 채널(C12, C22, C32)에 의해 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 제2 렌즈 체적 부분(V12, V22, V32)에 연결될 수 있고, 여기서 추가 유체 채널(C12, C22, C32)은 각 렌즈(31, 32, 33)의 추가 렌즈 성형 요소(71, 72, 73) 아래로 연장된다. .
더욱이, 도 14와 관련하여, 각각의 리저버 체적(R1, R2, R3)(또는 R12, R22, R32)은 각각의 피스톤 구조(201, 202, 203)의 스트로크를 증가시키기 위해 과도하게 충전될 수 있다. 특히, 도 14는 벽 부재(41a, 42a, 43a)에 대해 가압하기 위한 가능한 스트로크(Spush)를 도시하고, 추가 스트로크(Sadd) 및 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 벽 부재(41a, 42a, 43a)를 당기기 위한 스트로크(Spull)를 도시한다. 특히, 각각의 제1 벽 부재(41a, 42a, 43a)는 특히 각각의 피스톤 구조(201, 202, 203)가 각각의 벽 부재(41a, 42a, 43a)에 대해 가압되지 않을 때 벌지, 특히 볼록한 벌지를 포함할 수 있다.
특히, 리저버 체적(R1, R2, R3)(및/또는 R12, R22, R32)의 약간의 액체 과충전으로 각 리저버 체적으로 가압될 수 있는 가능한 스트로크를 증가시킬 수 있다(볼록한 액체 렌즈 생성). 또한, 자유 멤브레인(벽 부재(41a, 42, 43a)) 폭과 피스톤(201, 202, 203)의 폭을 조정함으로써 스트로크 및 스트로크 힘이 최적화될 수 있다. 리저버 멤브레인(벽 부재(41a, 42a, 43a))의 다른 멤브레인 강성을 가짐으로써 힘이 더욱 최적화될 수 있다.
또한, 도 15에서 설명된 바와 같이, x 및 y 방향으로 제한된 공간(즉, 멤브레인(61, 62, 63)의 평면에 평행)의 경우, 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 용기(41, 42, 43) 내에 스텝(301, 302, 303)을 제공함으로써 제1 리저버 체적(R1, R2, R3)을 증가시킬 수 있다. 특히, 단계는 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 용기(41, 42, 43)의 벽(21, 22, 23)에 형성될 수 있다.
도 16은 본 발명에 따른 광학 줌 장치(1)의 렌즈(제1, 제2 및/또는 제3 렌즈)(31, 32, 33)의 실시예를 도시하며, 여기서 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 용기(41, 42, 43)는 유체(F, F', F'')로 충전될 렌즈 체적(V1, V2, V3)을 둘러싸고, 각 렌즈(31, 32, 33)의 용기(41, 42, 43)는 변형가능 횡방향 벽(121, 122, 123)을 추가로 포함한다. 특히, 도 16(A)는 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 횡단면도를 도시하고, 도 16(B)는 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 투명하고 탄성적으로 변형가능 멤브레인(61, 62)의 평면도를 도시한다.
특히, 변형가능 측벽(121, 122, 123)은 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 링 구조(131, 132, 133)를 통해 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 용기(41, 42, 43)의 벽(21, 22, 23)(예를 들어, 커버 유리)에 연결될 수 있으며, 원주 렌즈 성형 요소(71, 72, 73)를 통해 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 멤브레인(61, 62, 63)에 연결될 수 있다. 변형가능 측벽(121, 122, 123)은 각 렌즈(31, 32, 33)의 멤브레인(61, 62, 63)의 영역(61a, 62a, 63a)의 곡률과 그에 따른 각 렌즈(31, 32, 33)의 초점 거리를 조정할 수 있게 한다. 특히, 변형가능 측벽(121, 122, 123)은 벨로우즈 또는 가요성 멤브레인(예를 들어, 멤브레인(61, 62, 63)보다 두꺼움)일 수 있다.
각각의 렌즈(31, 32, 33)의 초점 거리를 조절하도록 측벽(121, 122, 123)을 실제로 변형시키기 위하여, 이는 도 17에 따라서, 측벽(121, 122, 123)을 변형시키기 위해 각각의 용기(41, 42, 43)의 벽 상에 또는 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 렌즈 성형 요소(71, 72, 73)에 작용함으로써 제1 렌즈(31, 32, 33)의 초점 거리 및 제1 렌즈(31, 32, 33)의 멤브레인(61, 62, 63)의 영역(61a, 62a, 63a)의 곡률을 조절하도록 구성된 액추에이터(111, 112, 113)를 포함한다. 렌즈 성형 요소(71, 72, 73)를 향하여 또는 이로부터 이격되게 벽(21, 22, 23)이 이동하거나 또는 벽(21, 22, 23)을 향하여 또는 이로부터 이격되게 렌즈 성형 부재(71, 72, 73)를 이동시킴으로써 멤브레인(61, 62, 63) 상에 가해진 압력은 이에 따라 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 광학 활성 영역(61a, 62a, 63a)의 곡률의 대응 변화를 야기할 수 있다.
특히, 렌즈 성형 요소(71, 72, 73)를 가압함으로써 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 변형가능 측벽(들)(121, 122, 123)의 편향은 볼록 렌즈 형태로 이어진다. 렌즈 성형 요소(71, 72, 73)를 당김으로써, 광학 활성 영역(61a, 62a, 63a)의 멤브레인 형상은 오목한 형태로 이어진다. 렌즈 성형 요소(71, 72, 73)에 비대칭 힘을 사용함으로써, 각각의 렌즈(31, 32, 33)가 기울어져 광학 이미지 안정화에 사용될 수 있는 기울어진 렌즈 형태로 이어지고, 대안적으로, 렌즈 성형 요소(71, 72, 73)는 광학 시스템에 고정될 수 있고 푸셔(예를 들어, 피스톤 구조)는 각각의 렌즈(31, 32, 33)의 벽(21, 22, 23)에 작용할 수 있다.

Claims (38)

  1. 광학 줌 장치(1)로서,
    투명 유체(F)가 충전된 용기(41)를 포함하고 조절가능 초점 거리를 갖는 제1 렌즈(31) - 제1 렌즈(31)의 용기(41)는 제1 렌즈(31)의 용기(41)의 투명 벽(21)을 대향하는 탄성 변형가능 및 투명 멤브레인(61)을 포함함 - ,
    조절가능 초점 거리를 갖는 제2 렌즈(32) - 제2 렌즈(32)는 광학 줌 장치(1)의 광학 경로(A) 내에서 제1 렌즈(31) 뒤에 배열되고 제2 렌즈(32)는 투명 유체(F')가 충전된 용기(42)를 포함하고 제2 렌즈(32)의 용기(42)는 제2 렌즈(32)의 용기(42)의 투명 벽(22)을 대향하는 탄성 변형가능 및 투명 멤브레인(62)을 포함함 - , 및
    광학 경로(A) 내에 배열된 광 편향 장치(70) - 제2 렌즈(32)는 광학 경로(A) 내에서 광 편향 장치(70) 뒤에 배열됨 - , 를 포함하는 광학 줌 장치(1).
  2. 제1항에 있어서, 제1 렌즈(31)는 광학 경로(A) 내에서 광 편향 장치(70) 뒤에 또는 광 편향 장치(70)의 전방에 배열되는 광학 줌 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 광학 줌 장치(1)는 조절가능 초점 거리를 갖는 제3 렌즈(33)를 포함하고, 제3 렌즈(33)는 투명 유체(F")가 충전된 용기(43)를 포함하고, 제3 렌즈(33)의 용기(43)는 제3 렌즈(33)의 용기(43)의 투명 벽(23)을 대향하는 탄성 변형가능 및 투명 멤브레인(63)을 포함하는 광학 중 장치.
  4. 제3항에 있어서, 제3 렌즈(33)는 광학 경로(A) 내에서 광 편향 장치(70) 뒤에 배열되는 광학 줌 장치.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 제3 렌즈(33)는 광학 경로(A) 내에서 제2 렌즈(32) 뒤에 배열되는 광학 줌 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 광학 줌 장치(1)는 광학 경로(A) 내에 배열된 구경 조리개(80)를 포함하는 광학 줌 장치.
  7. 제6항에 있어서, 구경 조리개(80)는 광학 경로(A) 내의 광학 편향 장치(70) 뒤에 배열되는 광학 줌 장치.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 구경 조리개(80)는 광학 경로(A) 내에서 제1 렌즈(31)와 제2 렌즈(32) 사이에 배열되는 광학 줌 장치.
  9. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 구경 조리개(80)는 광학 경로(A) 내에서 제2 렌즈(32)와 제3 렌즈(33) 사이에 배열되는 광학 줌 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 광학 줌 장치(1)는 광학 경로(A) 내에서 광학 편향 장치(70)의 전방에 배열되는 광학 줌 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 광학 줌 장치(1)는 광학 경로(A) 내에서 제1 렌즈(31) 뒤에 및/또는 광학 편향 장치(70) 뒤에 배열된 하나 이상의 강성 렌즈(91)를 포함하는 광학 줌 장치.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 광학 줌 장치(1)는 광학 경로(A) 내에서 제3 렌즈(33) 뒤에 또는 제2 렌즈(32) 뒤에 배열된 이미지 센서(100)를 포함하는 광학 줌 장치.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 렌즈(31)의 초점 거리를 조절하기 위하여 제1 렌즈(31)의 멤브레인(61)은 조절가능 곡률을 갖는 제1 렌즈(31)의 멤브레인(61)의 영역(61a)을 형성하기 위하여 제1 렌즈(31)의 원주 렌즈 성형 요소(71)에 연결되고 및/또는 제2 렌즈(32)의 초점 거리를 조절하기 위하여 제2 렌즈(32)의 멤브레인(62)은 조절가능 곡률을 갖는 제2 렌즈(32)의 멤브레인(62)의 영역(62a)을 형성하기 위하여 제2 렌즈(32)의 원주 렌즈 성형 요소(72)에 연결되고 및/또는 제3 렌즈(33)의 초점 거리를 조절하기 위하여 제3 렌즈(33)의 멤브레인(63)은 조절가능 곡률을 갖는 제3 렌즈(33)의 멤브레인(63)의 영역(63a)을 형성하기 위하여 제3 렌즈(33)의 원주 렌즈 성형 요소(73)에 연결되는 광학 줌 장치.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 렌즈(31)의 용기(41)는 유체(F)로 충전된 렌즈 체적(V1) 및 제1 렌즈(31)의 용기(41)의 렌즈 체적(V1)에 연결되고 유체(F)로 충전된 적어도 제1 리저버 체적(R1)을 둘러싸고 제1 렌즈(31)의 용기(41)는 제1 렌즈(31)의 용기(41)의 적어도 하나의 제1 리저버 체적(R1)에 인접한 탄성 변형가능 제1 벽 부재(41a)를 포함하고, 및/또는 제2 렌즈(32)의 용기(42)는 유체(F')로 충전된 렌즈 체적(V2) 및 제2 렌즈(32)의 용기(42)의 렌즈 체적(V2)에 연결되고 유체(F')로 충전된 적어도 제2 리저버 체적(R2)을 둘러싸고 제2 렌즈(32)의 용기(42)는 제2 렌즈(32)의 용기(42)의 적어도 하나의 제2 리저버 체적(R2)에 인접한 탄성 변형가능 제2 벽 부재(42a)를 포함하고 및/또는 제3 렌즈(33)의 용기(43)는 유체(F")로 충전된 렌즈 체적(V3) 및 제3 렌즈(33)의 용기(43)의 렌즈 체적(V3)에 연결되고 유체(F")로 충전된 적어도 제3 리저버 체적(R3)을 둘러싸고 제3 렌즈(33)의 용기(43)는 제3 렌즈(33)의 용기(43)의 적어도 하나의 제3 리저버 체적(R3)에 인접한 탄성 변형가능 제3 벽 부재(43a)를 포함하는 광학 줌 장치.
  15. 제14항에 있어서, 제1 렌즈(31)의 용기(41)의 탄성 변형가능 제1 벽 부재(41a)는 제1 렌즈(31)의 멤브레인(61)에 의해 형성되고 및/또는 제2 렌즈(32)의 용기(42)의 탄성 변형가능 제1 벽 부재(42a)는 제2 렌즈(32)의 멤브레인(62)에 의해 형성되고 및/또는 제3 렌즈(33)의 용기(43)의 탄성 변형가능 제1 벽 부재(43a)는 제3 렌즈(33)의 멤브레인(63)에 의해 형성되는 광학 줌 장치.
  16. 제14항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 렌즈(31)의 용기(41)의 하나 이상의 제1 리저버 체적(R1)은 제1 렌즈(31)의 광학 축에 수직인 방향으로 제1 렌즈(31)의 용기(41)의 렌즈 체적(V1)에 횡방향으로 배열되고, 및/또는 제2 렌즈(32)의 용기(42)의 하나 이상의 제2 리저버 체적(R2)은 제2 렌즈(32)의 광학 축에 수직인 방향으로 제2 렌즈(32)의 용기(42)의 렌즈 체적(V2)에 횡방향으로 배열되고, 및/또는 제3 렌즈(33)의 용기(43)의 하나 이상의 제3 리저버 체적(R3)은 제3 렌즈(33)의 광학 축에 수직인 방향으로 제3 렌즈(33)의 용기(43)의 렌즈 체적(V3)에 횡방향으로 배열되는 광학 줌 장치.
  17. 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 렌즈(31)의 용기(41)는 제1 렌즈(31)의 용기(41)의 렌즈 체적(V1)에 연결된 제2 리저버 체적(R12)을 둘러싸고 제1 렌즈(31)의 용기(41)는 제1 렌즈(31)의 용기(41)의 제2 리저버 체적(R12)에 인접한 탄성 변형가능 제2 벽 부재(41b)를 포함하고, 및/또는 제2 렌즈(32)의 용기(42)는 제2 렌즈(32)의 용기(42)의 렌즈 체적(V2)에 연결된 제2 리저버 체적(R22)을 둘러싸고 제2 렌즈(32)의 용기(42)는 제2 렌즈(32)의 용기(42)의 제2 리저버 체적(R22)에 인접한 탄성 변형가능 제2 벽 부재(42b)를 포함하고, 및/또는 제3 렌즈(33)의 용기(43)는 제3 렌즈(33)의 용기(43)의 렌즈 체적(V3)에 연결된 제3 리저버 체적(R32)을 둘러싸고 제3 렌즈(33)의 용기(43)는 제3 렌즈(33)의 용기(43)의 제3 리저버 체적(R32)에 인접한 탄성 변형가능 제3 벽 부재(43b)를 포함하는 광학 줌 장치.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 렌즈(31)의 용기(41)의 벽(21)은 특히 제1 렌즈(31)의 하나 이상의 제1 리저버 체적(R1)을 증가시키기 위한 스텝(301)을 포함하고, 및/또는 제2 렌즈(32)의 용기(42)의 벽(22)은 특히 제2 렌즈(32)의 하나 이상의 제2 리저버 체적(R2)을 증가시키기 위한 스텝(302)을 포함하고 및/또는 제3 렌즈(33)의 용기(23)의 벽(33)은 특히 제3 렌즈(33)의 하나 이상의 제3 리저버 체적(R3)을 증가시키기 위한 스텝(303)을 포함하는 광학 줌 장치.
  19. 제14항 및 제17항에 있어서, 제1 렌즈(31)의 용기(41)의 제1 및 제2 리저버 체적(R1, R12)은 제1 렌즈(31)의 광학 축에 수직인 방향으로 서로 대향하고 제1 렌즈(31)의 용기(41)의 제1 렌즈 체적(V1)의 동일한 측면에 배열되거나 또는 제1 렌즈(31)의 용기(41)의 렌즈 체적(V1)의 마주보는 측면에 배열되고 및/또는 제2 렌즈(32)의 용기(42)의 제1 및 제2 리저버 체적(R2, R22)은 제2 렌즈(32)의 광학 축에 수직인 방향으로 서로 대향하고 제2 렌즈(32)의 용기(42)의 제2 렌즈 체적(V2)의 동일한 측면에 배열되거나 또는 제2 렌즈(32)의 용기(42)의 렌즈 체적(V2)의 마주보는 측면에 배열되고 및/또는 제3 렌즈(33)의 용기(43)의 제1 및 제3 리저버 체적(R3, R33)은 제3 렌즈(33)의 광학 축에 수직인 방향으로 서로 대향하고 제3 렌즈(33)의 용기(43)의 제3 렌즈 체적(V3)의 동일한 측면에 배열되거나 또는 제3 렌즈(33)의 용기(43)의 렌즈 체적(V3)의 마주보는 측면에 배열되는 광학 줌 장치.
  20. 제14항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 렌즈(31)의 용기(41)는 제1 렌즈(31)의 용기(41)의 측벽을 형성하는 프레임 구조(51)를 포함하고, 제1 렌즈(31)의 용기(41)의 프레임 구조(51)는 제1 렌즈(31)의 용기(41)의 멤브레인(61)에 의해, 특히 제1 렌즈(31)의 용기(41)의 벽(21)에 의해 덮이는 제1 렌즈(31)의 용기(41)의 렌즈 체적(V1)을 형성하는 제1 리세스를 포함하고, 제1 렌즈(31)의 용기(41)의 프레임 구조(51)는 제1 렌즈(31)의 용기(41)의 제1 벽 부재(41)에 의해, 특히 제1 렌즈(31)의 용기(41)의 벽(21)에 의해 덮이는 제1 렌즈(31)의 용기(41)의 제1 리저버 체적(R1)을 형성하는 제2 리세스(51b)를 포함하고, 및/또는 제2 렌즈(32)의 용기(42)는 제2 렌즈(32)의 용기(42)의 측벽을 형성하는 프레임 구조(52)를 포함하고, 제2 렌즈(32)의 용기(42)의 프레임 구조(52)는 제2 렌즈(32)의 용기(42)의 멤브레인(62)에 의해, 특히 제2 렌즈(32)의 용기(42)의 벽(22)에 의해 덮이는 제2 렌즈(32)의 용기(42)의 렌즈 체적(V2)을 형성하는 제1 리세스(52a)를 포함하고, 제2 렌즈(32)의 용기(42)의 프레임 구조(52)는 제2 렌즈(32)의 용기(42)의 제1 벽 부재(42a)에 의해, 특히 제2 렌즈(32)의 용기(42)의 벽(22)에 의해 덮이는 제2 렌즈(32)의 용기(42)의 제1 리저버 체적(R2)을 형성하는 제2 리세스(52b)를 포함하고, 및/또는 제3 렌즈(33)의 용기(43)는 제3 렌즈(33)의 용기(43)의 측벽을 형성하는 프레임 구조(53)를 포함하고, 제3 렌즈(33)의 용기(43)의 프레임 구조(53)는 제3 렌즈(33)의 용기(43)의 멤브레인(63)에 의해, 특히 제3 렌즈(33)의 용기(43)의 벽(23)에 의해 덮이는 제3 렌즈(33)의 용기(43)의 렌즈 체적(V3)을 형성하는 제1 리세스(53a)를 포함하고, 제3 렌즈(33)의 용기(43)의 프레임 구조(53)는 제3 렌즈(33)의 용기(43)의 제1 벽 부재(43a)에 의해, 특히 제3 렌즈(33)의 용기(43)의 벽(23)에 의해 덮이는 제3 렌즈(33)의 용기(43)의 제1 리저버 체적(R3)을 형성하는 제3 리세스(53b)를 포함하는 광학 줌 장치.
  21. 제17항 및 제20항에 있어서, 제1 렌즈(31)의 용기(41)의 프레임 구조(51)는 제1 렌즈(31)의 용기(41)의 제2 벽 부재(41)에 의해, 특히 제1 렌즈(31)의 용기(41)의 벽(21)에 의해 덮이는 제1 렌즈(31)의 용기(41)의 제2 리저버 체적(R12)을 형성하는 제3 리세스(51c)를 포함하고, 및/또는 제2 렌즈(32)의 용기(42)의 프레임 구조(52)는 제2 렌즈(32)의 용기(42)의 제2 벽 부재(41b)에 의해, 특히 제2 렌즈(32)의 용기(42)의 벽(22)에 의해 덮이는 제2 렌즈(32)의 용기(42)의 제2 리저버 체적(R22)을 형성하는 제3 리세스(51c)를 포함하고, 및/또는 제3 렌즈(33)의 용기(43)의 프레임 구조(53)는 제3 렌즈(33)의 용기(43)의 제2 벽 부재(43b)에 의해, 특히 제3 렌즈(33)의 용기(43)의 벽(23)에 의해 덮이는 제3 렌즈(33)의 용기(43)의 제2 리저버 체적(R32)을 형성하는 제3 리세스(51c)를 포함하는 광학 줌 장치.
  22. 제13항 및 제20항 또는 제21항에 있어서, 제1 렌즈(31)의 프레임 구조(51)의 제1 리세스(51a)는 제1 렌즈(31)의 렌즈 성형 요소(71)를 형성하는 원주 에지(71)를 포함하고, 및/또는 제2 렌즈(32)의 프레임 구조(52)의 제1 리세스(52a)는 제2 렌즈(32)의 렌즈 성형 요소(72)를 형성하는 원주 에지(72)를 포함하고, 및/또는 제3 렌즈(33)의 프레임 구조(53)의 제1 리세스(53a)는 제3 렌즈(33)의 렌즈 성형 요소(73)를 형성하는 원주 에지(73)를 포함하는 광학 줌 장치.
  23. 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 렌즈(31)의 용기(41)의 벽(21)은 탄성 변형가능 및 투명 멤브레인(21)이고, 및/또는 제2 렌즈(32)의 용기(42)의 벽(22)은 탄성 변형가능 및 투명 멤브레인(22)이고 및/또는 제3 렌즈(33)의 용기(43)의 벽(23)은 탄성 변형가능 및 투명 멤브레인(23)인 광학 줌 장치.
  24. 제23항에 있어서, 제1 렌즈(31)의 추가 멤브레인(21)은 조절가능 곡률을 갖는 제1 렌즈(31)의 추가 멤브레인(21)의 영역(61b)을 형성하기 위하여 제1 렌즈(31)의 원주 추가 렌즈 성형 요소(171)에 연결되고 및/또는 제2 렌즈(32)의 추가 멤브레인(22)은 조절가능 곡률을 갖는 제2 렌즈(32)의 추가 멤브레인(22)의 영역(62b)을 형성하기 위하여 제2 렌즈(32)의 원주 추가 렌즈 성형 요소(172)에 연결되고 및/또는 제3 렌즈(33)의 추가 멤브레인(23)은 조절가능 곡률을 갖는 제3 렌즈(33)의 추가 멤브레인(23)의 영역(63b)을 형성하기 위하여 제3 렌즈(33)의 원주 추가 렌즈 성형 요소(173)에 연결되는 광학 줌 장치.
  25. 제20항 및 제24항에 있어서, 제1 렌즈(31)의 프레임 구조(51)의 제1 리세스(51a)는 제1 렌즈(31)의 추가 렌즈 성형 요소(171)를 형성하는 추가 원주 에지(171)를 포함하고, 및/또는 제2 렌즈(32)의 프레임 구조(52)의 제1 리세스(52a)는 제2 렌즈(32)의 추가 렌즈 성형 요소(172)를 형성하는 추가 원주 에지(172)를 포함하고 및/또는 제3 렌즈(33)의 프레임 구조(53)의 제1 리세스(53a)는 제3 렌즈(33)의 추가 렌즈 성형 요소(173)를 형성하는 추가 원주 에지(173)를 포함하는 광학 줌 장치.
  26. 제14항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 렌즈(31)의 렌즈 체적(V1)은 제1 렌즈 체적 부분(V11) 및 제2 렌즈 체적 부분(V12) 내로 투명 분리 벽(75)에 의해 분리되고 제1 렌즈(31)의 제1 렌즈 체적 부분(V11)은 제1 렌즈(31)의 제1 리저버 체적(R1)에 연결되고 제1 렌즈(31)의 제2 렌즈 체적 부분(V12)은 제1 렌즈(31)의 제2 리저버 체적(R12)에 연결되고 및/또는 제2 렌즈(32)의 렌즈 체적(V2)은 제1 렌즈 체적 부분(V21) 및 제2 렌즈 체적 부분(V22) 내로 투명 분리 벽(76)에 의해 분리되고 제2 렌즈(32)의 제1 렌즈 체적 부분(V21)은 제2 렌즈(32)의 제1 리저버 체적(R2)에 연결되고 제2 렌즈(31)의 제2 렌즈 체적 부분(V22)은 제2 렌즈(32)의 제2 리저버 체적(R22)에 연결되고 및/또는
    제3 렌즈(33)의 렌즈 체적(V3)은 제1 렌즈 체적 부분(V31) 및 제2 렌즈 체적 부분(V32) 내로 투명 분리 벽(77)에 의해 분리되고 제3 렌즈(33)의 제1 렌즈 체적 부분(V31)은 제3 렌즈(33)의 제1 리저버 체적(R3)에 연결되고 제3 렌즈(33)의 제2 렌즈 체적 부분(V32)은 제3 렌즈(33)의 제2 리저버 체적(R32)에 연결되는 광학 줌 장치.
  27. 제14항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 렌즈(31)는 제1 렌즈(31)의 멤브레인(61)의 영역(61a)의 곡률과 제1 렌즈(31)의 초점 거리를 변경하기 위하여 제1 렌즈(31)의 하나 이상의 제1 리저버 체적(R1) 내로 제1 렌즈(31)의 렌즈 체적(V1)으로부터 또는 제1 렌즈(31)의 렌즈 체적(V1) 내로 제1 렌즈(31)의 하나 이상의 제1 리저버 체적(R1)으로부터 유체를 펌핑하도록 제1 렌즈(31)의 용기(41)의 탄성 변형가능 제1 벽 부재(41a)에 작동하도록 구성된 액추에이터(111)를 포함하고, 및/또는 제2 렌즈(32)는 제2 렌즈(32)의 멤브레인(62)의 영역(62a)의 곡률과 제2 렌즈(32)의 초점 거리를 변경하기 위하여 제2 렌즈(32)의 하나 이상의 제1 리저버 체적(R2) 내로 제2 렌즈(32)의 렌즈 체적(V2)으로부터 또는 제2 렌즈(32)의 렌즈 체적(V2) 내로 제2 렌즈(32)의 하나 이상의 제1 리저버 체적(R2)으로부터 유체(F')를 펌핑하도록 제2 렌즈(32)의 용기(42)의 탄성 변형가능 제2 벽 부재(42a)에 작동하도록 구성된 액추에이터(112)를 포함하고, 및/또는 제3 렌즈(33)는 제3 렌즈(33)의 멤브레인(63)의 영역(63a)의 곡률과 제3 렌즈(33)의 초점 거리를 변경하기 위하여 제3 렌즈(33)의 하나 이상의 제1 리저버 체적(R3) 내로 제3 렌즈(33)의 렌즈 체적(V3)으로부터 또는 제3 렌즈(33)의 렌즈 체적(V3) 내로 제3 렌즈(33)의 하나 이상의 제1 리저버 체적(R3)으로부터 유체(F'')를 펌핑하도록 제3 렌즈(33)의 용기(43)의 탄성 변형가능 제3 벽 부재(43a)에 작동하도록 구성된 액추에이터(113)를 포함하는 광학 줌 장치.
  28. 제14항 내지 제25항 중 어느 한 항 또는 제27항에 있어서, 제1 렌즈(31)의 액추에이터(111)는 제1 렌즈(31)의 멤브레인(61)의 영역(61a)의 곡률과 제1 렌즈(31)의 초점 거리를 변경하기 위하여 제1 렌즈(31)의 렌즈 체적(V1) 내로 제1 렌즈(31)의 제2 리저버 체적(R12)으로부터 또는 제1 렌즈(31)의 제2 리저버 체적(R12) 내로 제1 렌즈(31)의 렌즈 체적(V1)으로부터 유체를 펌핑하도록 제1 렌즈(31)의 용기(41)의 탄성 변형가능 제2 벽 부재(41b)에 작동하도록 구성되고, 및/또는 제2 렌즈(32)의 액추에이터(112)는 제2 렌즈(32)의 멤브레인(62)의 영역(62a)의 곡률과 제2 렌즈(32)의 초점 거리를 변경하기 위하여 제2 렌즈(32)의 렌즈 체적(V2) 내로 제2 렌즈(32)의 제2 리저버 체적(R22)으로부터 또는 제2 렌즈(32)의 제2 리저버 체적(R22) 내로 제2 렌즈(32)의 렌즈 체적(V2)으로부터 유체를 펌핑하도록 제2 렌즈(32)의 용기(42)의 탄성 변형가능 제2 벽 부재(42b)에 작동하도록 구성되고, 및/또는 제3 렌즈(33)의 액추에이터(113)는 제3 렌즈(33)의 멤브레인(63)의 영역(63a)의 곡률과 제3 렌즈(33)의 초점 거리를 변경하기 위하여 제3 렌즈(33)의 렌즈 체적(V3) 내로 제3 렌즈(33)의 제3 리저버 체적(R33)으로부터 또는 제3 렌즈(33)의 제3 리저버 체적(R33) 내로 제3 렌즈(33)의 렌즈 체적(V3)으로부터 유체를 펌핑하도록 제3 렌즈(33)의 용기(43)의 탄성 변형가능 제3 벽 부재(43b)에 작동하도록 구성되는 광학 줌 장치.
  29. 제14항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 렌즈(31)는 제1 렌즈(31)의 멤브레인(61)의 영역(61a)의 곡률과 제1 렌즈(31)의 초점 거리를 변경하기 위하여 제1 렌즈(31)의 하나 이상의 제1 리저버 체적(R1) 내로 제1 렌즈(31)의 제1 렌즈 체적 부분(V11)으로부터 또는 제1 렌즈(31)의 제1 렌즈 체적 부분(V11) 내로 제1 렌즈(31)의 하나 이상의 제1 리저버 체적(R1)으로부터 유체를 펌핑하도록 제1 렌즈(31)의 용기(41)의 탄성 변형가능 제1 벽 부재(41a)에 작동하도록 구성된 액추에이터(111)를 포함하고, 및/또는 제2 렌즈(32)는 제2 렌즈(32)의 멤브레인(62)의 영역(62a)의 곡률과 제2 렌즈(32)의 초점 거리를 변경하기 위하여 제2 렌즈(32)의 하나 이상의 제1 리저버 체적(R2) 내로 제2 렌즈(32)의 제1 렌즈 체적 부분(V21)으로부터 또는 제2 렌즈(32)의 제1 렌즈 체적 부분(V21) 내로 제2 렌즈(32)의 하나 이상의 제1 리저버 체적(R2)으로부터 유체(F')를 펌핑하도록 제2 렌즈(32)의 용기(42)의 탄성 변형가능 제2 벽 부재(42a)에 작동하도록 구성된 액추에이터(112)를 포함하고, 및/또는 제3 렌즈(33)는 제3 렌즈(33)의 멤브레인(63)의 영역(63a)의 곡률과 제3 렌즈(33)의 초점 거리를 변경하기 위하여 제3 렌즈(33)의 하나 이상의 제1 리저버 체적(R3) 내로 제3 렌즈(33)의 제3 렌즈 체적 부분(V31)으로부터 또는 제3 렌즈(33)의 제3 렌즈 체적 부분(V31) 내로 제3 렌즈(33)의 하나 이상의 제1 리저버 체적(R3)으로부터 유체(F'')를 펌핑하도록 제3 렌즈(33)의 용기(43)의 탄성 변형가능 제3 벽 부재(43a)에 작동하도록 구성된 액추에이터(113)를 포함하는 광학 줌 장치.
  30. 제14항 내지 제26항 중 어느 한 항 또는 제29항에 있어서, 제1 렌즈(31)의 액추에이터(111)는 제1 렌즈(31)의 멤브레인(21)의 영역(61b)의 곡률과 제1 렌즈(31)의 초점 거리를 변경하기 위하여 제1 렌즈(31)의 제2 렌즈 체적 부분(V12) 내로 제1 렌즈(31)의 제2 리저버 체적(R12)으로부터 또는 제1 렌즈(31)의 제2 리저버 체적(R12) 내로 제1 렌즈(31)의 제2 렌즈 체적 부분(V12)으로부터 유체를 펌핑하도록 제1 렌즈(31)의 용기(41)의 탄성 변형가능 제2 벽 부재(41b)에 작동하도록 구성되고, 및/또는 제2 렌즈(32)의 액추에이터(112)는 제2 렌즈(32)의 멤브레인(22)의 영역(62b)의 곡률과 제2 렌즈(32)의 초점 거리를 변경하기 위하여 제2 렌즈(32)의 제2 렌즈 체적(V22) 내로 제2 렌즈(32)의 제2 리저버 체적(R22)으로부터 또는 제2 렌즈(32)의 제2 리저버 체적(R22) 내로 제2 렌즈(32)의 제2 렌즈 체적 부분(V22)으로부터 유체를 펌핑하도록 제2 렌즈(32)의 용기(42)의 탄성 변형가능 제2 벽 부재(42b)에 작동하도록 구성되고, 및/또는 제3 렌즈(33)의 액추에이터(113)는 제3 렌즈(33)의 멤브레인(23)의 영역(63b)의 곡률과 제3 렌즈(33)의 초점 거리를 변경하기 위하여 제3 렌즈(33)의 제2 렌즈 체적 부분(V32) 내로 제3 렌즈(33)의 제3 리저버 체적(R33)으로부터 또는 제3 렌즈(33)의 제3 리저버 체적(R33) 내로 제3 렌즈(33)의 제3 렌즈 체적 부분(V32)으로부터 유체를 펌핑하도록 제3 렌즈(33)의 용기(43)의 탄성 변형가능 제3 벽 부재(43b)에 작동하도록 구성되는 광학 줌 장치.
  31. 제27항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 렌즈(31)의 액추에이터(111)는 제1 렌즈(31)의 용기(41)의 탄성 변형가능 제2 벽 부재(41b)에 대해 가압하거나 또는 당기기 위해 및/또는 제1 렌즈(31)의 용기(41)의 탄성 변형가능 제1 벽 부재(41a)에 대해 가압하거나 또는 당기도록 구성된 피스톤 구조(201)를 포함하고, 및/또는 제2 렌즈(32)의 액추에이터(112)는 제2 렌즈(32)의 용기(42)의 탄성 변형가능 제2 벽 부재(42b)에 대해 가압하거나 또는 당기기 위해 및/또는 제2 렌즈(32)의 용기(42)의 탄성 변형가능 제2 벽 부재(42a)에 대해 가압하거나 또는 당기도록 구성된 피스톤 구조(202)를 포함하고, 및/또는 제3 렌즈(33)의 액추에이터(113)는 제3 렌즈(33)의 용기(43)의 탄성 변형가능 제3 벽 부재(43b)에 대해 가압하거나 또는 당기기 위해 및/또는 제3 렌즈(33)의 용기(43)의 탄성 변형가능 제3 벽 부재(43a)에 대해 가압하거나 또는 당기도록 구성된 피스톤 구조(303)를 포함하는 광학 줌 장치.
  32. 제31항에 있어서, 제1 렌즈(31)의 액추에이터(111)는 제1 렌즈(31)의 액추에이터(111)의 피스톤 구조(201)를 이동시키기 위하여 제1 렌즈(31)의 액추에이터(111)의 자석(221)과 상호작용하도록 구성되고 제1 렌즈(31)의 액추에이터(111)의 피스톤 구조(201)에 연결되는 전기 전도성 코일(211)을 포함하고, 및/또는 제2 렌즈(32)의 액추에이터(112)는 제2 렌즈(32)의 액추에이터(112)의 피스톤 구조(202)를 이동시키기 위하여 제2 렌즈(32)의 액추에이터(112)의 자석(222)과 상호작용하도록 구성되고 제2 렌즈(32)의 액추에이터(112)의 피스톤 구조(202)에 연결되는 전기 전도성 코일(212)을 포함하고 및/또는 제3 렌즈(33)의 액추에이터(113)는 제3 렌즈(33)의 액추에이터(113)의 피스톤 구조(303)를 이동시키기 위하여 제3 렌즈(33)의 액추에이터(113)의 자석(223)과 상호작용하도록 구성되고 제3 렌즈(33)의 액추에이터(113)의 피스톤 구조(303)에 연결되는 전기 전도성 코일(213)을 포함하는 광학 줌 장치.
  33. 제31항에 있어서, 제1 렌즈(31)의 액추에이터(111)는 제1 렌즈(31)의 액추에이터(111)의 피스톤 구조(201)를 이동시키기 위하여 제1 렌즈(31)의 액추에이터(111)의 전기 전도성 코일(211)과 상호작용하도록 구성되고 제1 렌즈(31)의 액추에이터(111)의 피스톤 구조(201)에 연결되는 자석(221)을 포함하고, 및/또는 제2 렌즈(32)의 액추에이터(112)는 제2 렌즈(32)의 액추에이터(112)의 피스톤 구조(202)를 이동시키기 위하여 제2 렌즈(32)의 액추에이터(112)의 전기 전도성 코일(212)과 상호작용하도록 구성되고 제2 렌즈(32)의 액추에이터(112)의 피스톤 구조(202)에 연결되는 자석(222)을 포함하고 및/또는 제3 렌즈(33)의 액추에이터(113)는 제3 렌즈(33)의 액추에이터(113)의 피스톤 구조(303)를 이동시키기 위하여 제3 렌즈(33)의 액추에이터(113)의 전기 전도성 코일(213)과 상호작용하도록 구성되고 제3 렌즈(33)의 액추에이터(113)의 피스톤 구조(303)에 연결되는 자석(223)을 포함하는 광학 줌 장치.
  34. 제14항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 렌즈(31)의 용기(41)의 하나 이상의 제1 리저버(R1)는 제1 렌즈(31)의 용기(41)의 탄성 변형가능 제1 벽 부재(41a)가 볼록한 벌지를 포함하도록 유체(F)로 충전되고, 및/또는 제2 렌즈(32)의 용기(42)의 하나 이상의 제1 리저버(R2)는 제2 렌즈(32)의 용기(42)의 탄성 변형가능 제1 벽 부재(42a)가 볼록한 벌지를 포함하도록 유체(F')로 충전되고, 및/또는 제3 렌즈(33)의 용기(43)의 하나 이상의 제3 리저버(R3)는 제3 렌즈(33)의 용기(43)의 탄성 변형가능 제1 벽 부재(43a)가 볼록한 벌지를 포함하도록 유체(F")로 충전되는 광학 줌 장치.
  35. 제17항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 렌즈(31)의 용기(41)의 하나 이상의 제2 리저버(R12)는 제1 렌즈(31)의 용기(41)의 탄성 변형가능 제2 벽 부재(41b)가 볼록한 벌지를 포함하도록 유체(F)로 충전되고, 및/또는 제2 렌즈(32)의 용기(42)의 하나 이상의 제2 리저버(R22)는 제2 렌즈(32)의 용기(42)의 탄성 변형가능 제2 벽 부재(42b)가 볼록한 벌지를 포함하도록 유체(F')로 충전되고, 및/또는 제3 렌즈(33)의 용기(43)의 하나 이상의 제2 리저버(R32)는 제3 렌즈(33)의 용기(43)의 탄성 변형가능 제2 벽 부재(43b)가 볼록한 벌지를 포함하도록 유체(F")로 충전되는 광학 줌 장치.
  36. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 렌즈(31)의 용기(41)는 유체(F)가 충전된 렌즈 체적(V1)을 둘러싸고, 제1 렌즈(31)의 용기(41)는 제1 렌즈(31)의 멤브레인(61)의 영역(61a)의 곡률 및 제1 렌즈(31)의 초점 거리를 조절하기 위하여 제1 렌즈(31)의 용기(41)의 벽(21)에 연결된 변형가능 측벽(121)을 포함하고, 및/또는 제2 렌즈(32)의 용기(42)는 유체(F')가 충전된 렌즈 체적(V2)을 둘러싸고, 제2 렌즈(32)의 용기(42)는 제2 렌즈(32)의 멤브레인(62)의 영역(62a)의 곡률 및 제2 렌즈(32)의 초점 거리를 조절하기 위하여 제2 렌즈(32)의 용기(42)의 벽(22)에 연결된 변형가능 측벽(122)을 포함하고, 및/또는 제3 렌즈(33)의 용기(43)는 유체(F")가 충전된 렌즈 체적(V3)을 둘러싸고, 제3 렌즈(33)의 용기(43)는 제3 렌즈(33)의 멤브레인(63)의 영역(63a)의 곡률 및 제3 렌즈(33)의 초점 거리를 조절하기 위하여 제3 렌즈(33)의 용기(43)의 벽(33)에 연결된 변형가능 측벽(123)을 포함하는 광학 줌 장치.
  37. 제13항 및 제36항에 있어서, 제1 렌즈(31)는 제1 렌즈(31)의 멤브레인(61)의 상기 영역(61a)의 곡률 및 제1 렌즈(31)의 초점 거리를 조절하도록 구성된 액추에이터(111)를 포함하고, 제1 렌즈(31)의 액추에이터(111)는 제1 렌즈(31)의 멤브레인(61)의 영역(61a)의 곡률을 조절하고 제1 렌즈(31)의 용기(41)의 측벽(121)을 변형하기 위하여 제1 렌즈(31)의 용기(41)의 벽 상에 또는 제1 렌즈(31)의 렌즈 성형 요소(71)에 작용하도록 구성되고 및/또는 제2 렌즈(32)는 제2 렌즈(32)의 멤브레인(62)의 상기 영역(62a)의 곡률 및 제2 렌즈(32)의 초점 거리를 조절하도록 구성된 액추에이터(112)를 포함하고, 제2 렌즈(32)의 액추에이터(112)는 제2 렌즈(32)의 멤브레인(62)의 영역(62a)의 곡률을 조절하고 제2 렌즈(32)의 용기(42)의 측벽(122)을 변형하기 위하여 제2 렌즈(32)의 용기(42)의 벽 상에 또는 제2 렌즈(32)의 렌즈 성형 요소(72)에 작용하도록 구성되고 및/또는 제3 렌즈(33)는 제3 렌즈(33)의 멤브레인(63)의 상기 영역(63a)의 곡률 및 제3 렌즈(33)의 초점 거리를 조절하도록 구성된 액추에이터(113)를 포함하고, 제3 렌즈(33)의 액추에이터(113)는 제3 렌즈(33)의 멤브레인(63)의 영역(63a)의 곡률을 조절하고 제3 렌즈(33)의 용기(43)의 측벽(123)을 변형하기 위하여 제3 렌즈(33)의 용기(43)의 벽 상에 또는 제3 렌즈(33)의 렌즈 성형 요소(73)에 작용하도록 구성되는 광학 줌 장치.
  38. 제1항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 광 편향 장치(70)는 폴딩 프리즘(70), 거울(70) 및 틸팅가능 거울(70) 중 하나인 광학 줌 장치.
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