KR20210129639A - 조절 가능한 초점 길이를 갖는 렌즈를 포함하는 광학 시스템 - Google Patents

조절 가능한 초점 길이를 갖는 렌즈를 포함하는 광학 시스템 Download PDF

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마이클 뷔엘러
스테판 스몰카
요하네스 하세
마티유 베를랑겐
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옵토튠 컨슈머 아게
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Abstract

본 발명은 광학 요소(3)용 고형 렌즈 배럴(2)을 포함하는 광학 시스템에 관한 것으로, 렌즈 배럴(2)은 광학 시스템(100)의 광학 축(100)을 따라 연장하며, 렌즈 배럴(2)은 복수의 광학 요소(3)를 보유하며, 복수의 광학 요소는 적어도 하나의 고형 렌즈(53)를 포함하는 렌즈 시스템(5) 및 조절 가능한 초점길이를 갖는 제1 렌즈(6)를 포함하며, 제1 렌즈(6)는 투명한 유체로 채워진 용기(62)를 포함하며, 용기(62)는 용기(62)의 투명한 바닥 부분(67)을 향하는 탄성 변형 가능하고 투명한 멤브레인(61)을 포함하며, 렌즈 배럴(2)은 광학 축(100)을 따라 마주하는 제1 및 제2 개구(22, 22')를 가지며, 제1 및/또는 제2 개구(22, 22')는 렌즈 시스템(5)을 수용하도록 구성되며, 렌즈 배럴(2)은 광학 축(100)에 수직으로 연장하는 제1 슬롯(24)을 가지며, 제1 렌즈(6)는 렌즈 배럴(2)로 광학 축(100)에 수직으로 제1 슬롯(24)을 통해 삽입된다.
본 발명은 또한 이러한 광학 시스템(1)의 조립 방법에 관한 것이다.

Description

조절 가능한 초점 길이를 갖는 렌즈를 포함하는 광학 시스템
본 발명은 특히 광학 이미징을 위한 광학 시스템에 관한 것이며, 시스템은 조절 가능한 초점 길이를 갖는 적어도 하나의 렌즈를 포함하고 상기 렌즈는 렌즈의 초점 길이를 조절하기 위한 탄성 변형 가능한 멤브레인을 포함한다.
조절 가능한 초점 길이 또는 줌과 같은 광학 특성을 필요로 하는 광학 시스템은 당 업계에 잘 알려져 있다.
광학 시스템의 광학 특성을 조절하기 위해 고체 고정 초점 길이 렌즈와 같은 적어도 하나의 광학 요소는 특히 광학 축을 따라 광학 시스템에서 기계적으로 이동된다.
종종 2 개의 광학 요소도 있으며, 예를 들어 광학 시스템의 원하는 광학 특성을 조절하기 위해 2 개의 렌즈가 움직여야 한다.
광학 요소의 기계적 측면 이동은 오류가 발생하기 쉽고 조절을 제공하지 않는 고정 광학 시스템에 비해 덜 견고하다.
또한, 특히 제조 공차로 인해, 광학 시스템의 조립은 만족스러운 광학 특성을 제공하기 위해 광학 요소의 정교한 조절을 필요로 한다. 이 정렬 프로세스는 일반적으로 더 많은 렌즈가 광학 시스템에 포함되어 더 지루해진다.
본 발명의 목적은 적어도 하나의 광학 특성을 조절할 수 있고 정교한 정렬 절차의 필요 없이 조립이 용이한 광학 시스템을 제공하는 것이다.
이 목적은 제1항의 특징을 갖는 광학 시스템에 의해 달성된다.
유리한 실시예가 종속항에 설명된다.
제1항에 따르면, 광학 시스템은 광학 요소를 위한 고형 렌즈 배럴을 포함하며, 렌즈 배럴은 광학 시스템의 광학 축을 따라 연장하고, 렌즈 배럴은 복수의 광학 요소를 보유하고, 복수의 광학 요소는
a) 적어도 하나의 고형 렌즈를 포함하는 렌즈 시스템,
b) 조절 가능한 초점 길이를 갖는 제1 렌즈를 포함하며, 제1 렌즈는 투명 유체로 채워진 컨테이너를 포함하며, 컨테이너는 컨테이너의 투명한 바닥 부분을 향하는 탄성 변형 가능하고 투명한 멤브레인을 포함하며,
특히 그 축 방향 단부에서, 렌즈 배럴은 광학 시스템의 입사광 및 출사광을 수용하기 위해 광학 축을 따라 제1 및 제2 개구를 갖고, 제1 및/또는 제2 개구는 렌즈 시스템을 수용하도록 추가로 구성되며, 렌즈 배럴은 광학 축에 수직으로 연장하는 제1 슬롯을 가지며, 제1 렌즈는 광학 축에 수직인 제1 슬롯을 통해 렌즈 배럴 내로 삽입된다.
렌즈 시스템은 특히 광학 시스템의 광학 축을 따라 미리 정의된 순서로 배열된 복수의 고형, 즉 강성 렌즈를 포함한다. 렌즈 시스템은 스페이서, 조리개, 필터 등과 같은 다른 광학 요소를 더 포함할 수 있다.
명세서의 맥락에서 고형 렌즈는 변경될 수 없는 고정된 초점 길이를 갖는 렌즈를 말한다.
광학 요소는 특히:
- 특히 유리, 플라스틱 또는 폴리머로 만들어진 고형 렌즈,
- 예를 들어 원하지 않는 파장 대역을 필터링하거나 광학 시스템을 통과하는 광의 양을 줄이기 위한 필터,
- 광학 축을 따라 서로에 대해 광학 요소를 이격시키기 위한 스페이서 요소,
- 광학 축을 따라 특정 위치에서 렌즈 시스템의 광학 조리개를 제한하기 위한 조리개 요소,
- 특히 반투명 거울인 거울 중 하나이다.
스페이서는 또한 광학 시스템에서 조리개 요소로 사용될 수 있으며 그 반대의 경우도 마찬가지이다.
용어 “렌즈 배럴”은 특히 광학 요소를 고정하고 특히 견고하게 고정하도록 구성된 장치를 말한다. 렌즈 배럴은 특히 광학 요소에 안정성과 환경 보호를 제공하기 위해 렌즈 배럴 벽을 갖는다.
용어 “환경 보호”는 특히 주변 광, 습기 및/또는 먼지로부터 광학 요소를 보호하는 것을 의미한다.
렌즈 배럴은 특히 광학 축 주위에서 원형으로 연장하는 광학 요소를 둘러싸고 유지하기 위한 원통형 내부 윤곽을 갖는다.
렌즈 배럴은 특히 금속, 플라스틱 또는 폴리머를 포함하거나 이로 구성된다.
렌즈 배럴은 특히 광학 축을 따라 직선으로 연장하며, 특히 외부 배럴 벽은 광학 축에 직교하는 원통형, 반원통형 또는 사각형 단면을 갖는다.
렌즈 배럴은 특히 광학 시스템의 이미지 센서에 의해 검출될 수 있는 광의 파장 범위 내에서 광을 흡수하도록 구성된다. 이러한 이유로 렌즈 배럴은 적어도 광학 요소를 둘러싸는 렌즈 배럴의 내부에서 검정색일 수 있다.
렌즈 배럴은 광학 축을 따라 제1 및 제2 개구를 가져서 광이 렌즈 배럴 내부의 렌즈 시스템에 들어오고 나갈 수 있다.
이들 개구 중 적어도 하나는 광학 시스템의 조립 동안 광학 요소를 수용하도록 구성된다. 따라서, 개구 중 적어도 하나는 광학 요소를 수용하기에 충분히 큰 조리개를 갖는다.
렌즈 배럴의 조리개를 제한하기 위한 조리개 구성 요소로 적어도 하나의 개구를 덮음으로써 조립 후 렌즈 배럴의 개방을 제한하는 것이 가능하다.
렌즈 시스템은 특히 제1 및/또는 제2 개구를 통해 렌즈 배럴 내로 삽입된다.
조절 가능한 초점 길이를 갖는 제1 렌즈의 조립을 위해, 렌즈 배럴은 특히 횡방향 방식으로 제1 렌즈를 수용하도록 구성되는 전용 제1 슬롯을 가지며, 즉 제1 렌즈는 특히 렌즈 배럴의 제1 또는 제2 개구를 통하지 않고 상기 제1 슬롯을 통해 렌즈 배럴로 삽입될 수 있고 삽입된다. 따라서, 제1 슬롯은 특히 렌즈 배럴의 측면 부분에 배치된다.
제1 슬롯은 특히 렌즈 배럴의 측면 부분에 배치된다.
제1 슬롯은 렌즈 배럴의 개구, 특히 광학 시스템의 광학 축에 수직으로 배향되는 렌즈 배럴 벽의 개구이다. 제1 슬롯은 특히 조립 동안 수직 삽입 운동에 의해 제1 렌즈를 수용하도록 구성된다.
제1 및 제2 개구는 특히 렌즈 배럴의 광학 축을 따라 축 방향으로 또는 축 방향 삽입 운동으로 렌즈 시스템을 수용하도록 구성된다.
제1 및/또는 제2 렌즈를 렌즈 배럴에 고정하기 위해, 제1 및/또는 제2 슬롯은 특히 접착제의 제공 및 수용을 위한 홀의 형태로 리세스 또는 개구 옆에 배열되는 계면을 포함한다. 제1 및/또는 제2 렌즈는 접착제에 대한 대응하는 계면을 포함한다.
제1 렌즈는 특히 광학 시스템의 광학 축에 대해 수직 운동으로 광학 시스템, 특히 렌즈 배럴 내로 삽입된다.
이는 특히 제1 또는 제2 개구를 통해 렌즈 배럴로 광학 축을 따른 움직임으로 삽입되는 렌즈 시스템과 대조된다.
제1 렌즈는 그 광학 축이 광학 시스템의 광학 축과 정렬되도록 배열되며, 즉 제1 렌즈의 멤브레인이 광학 축 상에 배열된다.
조절 가능한 초점 길이를 갖는 제1 렌즈는 탄성 변형 가능한 멤브레인의 곡률을 조절함으로써 그 초점 길이를 변경한다(아래 참조).
제1 렌즈는 그에 따라 멤브레인 곡률을 변경하여 포지티브 렌즈에서 네거티브 렌즈로 전환할 수도 있다.
멤브레인의 곡률은 용기의 유체에 대한 압력을 증가시키거나 감소시켜 조절된다. 압력이 유체에 대해 증가하는 경우 멤브레인은 용기의 외측으로 부풀어 오르게 힘을 받고 압력이 감소하는 경우 멤브레인이 내측으로 구부러지게 힘을 받는다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 용기의 투명한 바닥 부분은 플라스틱, 폴리머 또는 유리와 같은 강성 화합물을 포함하거나 이로 이루어진다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 용기의 투명한 바닥 부분은 용기 내의 유체의 압력에 따라 곡률을 조절하는 제2 탄성 변형 가능한 멤브레인을 포함하거나 이로 구성된다.
본 발명은 매우 다양한 상이한 애플리케이션, 특히 굴절계(refractometer), 파키미터(pachymeter), 생체 측정기(biometrie), 시야계(perimeter), 굴절각막계(refrakto-keratometer), 렌즈분석기(lensanalyzer), 안압계(tonometer), 아노말로스코프(anomaloscope), 콘트라스토미터(kontrastometer), 엔도셀마이크로스코프(endothelmicroscope), 양안계(binoptometer), OCT, 검안경(ophthalmoscope), RTA, 머신 비전, 카메라, 모바일 폰, 의료 장비, 로봇 캠, 가상 현실 또는 증강 현실 카메라, 현미경, 망원경, 내시경, 드론 카메라, 감시 카메라, 웹 캡, 자동차 카메라, 모션 추적, 쌍안경, 연구, 자동차, 프로젝터, 안과용 렌즈, 거리 측정기(range finder), 바코드 판독기 등과 같은 안과용 장비에 적용될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 슬롯은 광학 시스템의 제1 렌즈에 미리 정의된 위치를 제공하기 위해 제1 렌즈에 대한 하드 스톱을 제공하도록 구성된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 광학 시스템은 조절 가능한 초점 길이를 갖는 제2 렌즈를 포함하며, 제2 렌즈는 투명 유체로 채워진 용기를 포함하며, 용기는 용기의 투명한 바닥 부분을 향하는 탄성 변형 가능하고 투명한 멤브레인을 포함하며, 렌즈 배럴은 광학 축에 수직으로 연장하는 제2 슬롯을 가지며, 제2 렌즈는 광학 축에 수직인 제2 슬롯을 통해 렌즈 배럴 내로 삽입된다.
제2 슬롯 및 제2 렌즈는 제1 슬롯 및 제1 렌즈에 대해 개시된 실시예에 따라 구현될 수 있지만 제1 슬롯 및 제1 렌즈와 동일할 필요는 없다.
이 실시예에 따르면, 조절 가능한 초점 길이를 갖는 제2 렌즈의 조립을 위해, 렌즈 배럴은 특히 횡방향으로 제2 렌즈를 수용하도록 구성된 전용 제2 슬롯을 가지며, 즉 제2 렌즈는 특히 렌즈 배럴의 제1 또는 제2 개구를 통하지 않고 상기 제2 슬롯을 통해 렌즈 배럴로 삽입될 수 있고 삽입된다.
제2 슬롯은 특히 렌즈 배럴의 측면 부분에 배치된다.
제2 슬롯은 특히 렌즈 배럴의 개구, 특히 광학 시스템의 광학 축에 수직으로 배향되는 렌즈 배럴 벽의 개구이다.
따라서 제2 렌즈는 광학 시스템, 특히 광학 시스템의 광학 축에 대해 수직 운동으로 렌즈 배럴에 삽입된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 렌즈의 용기의 투명한 바닥 부분은 폴리머 또는 유리와 같은 강성 화합물을 포함하거나 이로 구성된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제2 렌즈의 용기의 투명한 바닥 부분은 용기 내의 유체의 압력에 따라 곡률을 조절하는 제2 탄성 변형 가능한 멤브레인을 포함하거나 이로 구성된다.
제1 및 제2 렌즈는 특히 그 용기 사이의 유체 연결 없이 광학 시스템의 특히 별개의 구성 요소이다.
제1 및 제2 슬롯은 광학 시스템의 광학 축을 따라 축 방향으로 이동되어 렌즈 배럴을 따라 배열된다.
일 실시예에 따르면, 광학 줌 장치는 특히 제1 렌즈가 광학 줌 장치의 광학 경로에서 광 편향 장치 뒤에 배열될 때 광학 경로에서 광 편향 장치(예를 들어 폴딩(folding) 프리즘 또는 거울) 앞에 배열된 강성 렌즈를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 및/또는 제2 렌즈의 초점 길이를 조절하기 위해, 제1 및/또는 제2 렌즈의 멤브레인은 조절 가능한 멤브레인 곡률을 갖는 멤브레인의 영역을 정의하기 위한 제1 및/또는 제2 렌즈의 원주 방향 강성 렌즈 성형 요소에 연결된다.
렌즈 성형 요소는 예를 들어 제1 및/또는 제2 렌즈에 의해 유도된 광학 수차를 감소시킴으로써 더 나은 광학 성능을 가능하게 하는 제1 및/또는 제2 렌즈의 잘 정의된 변형을 허용한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 및/또는 제2 렌즈의 용기는 유체로 채워진 렌즈 용적 및 유체로 채워진 저장소 용적을 둘러싸며, 저장소 용적은 렌즈 용적에 연결되고, 특히 유체적으로 연결되며, 제1 및/또는 제2 렌즈의 용기는 제1 및/또는 제2 렌즈의 용기의 저장소 용적에 인접한 탄성 변형 가능한 벽 부재를 포함한다.
이 실시예는 원격으로 또는 외부에 배치된 액추에이터에 의해 제1 및/또는 제2 렌즈의 초점 길이를 조절하는 것을 허용하여 광학 시스템의 설계 및 조립의 더 큰 유연성을 허용한다.
이 실시예의 다른 이점은 멤브레인 및 렌즈 저장소가 바람직하지 않은 방식으로 렌즈의 광학 특성에 영향을 미치는 열을 생성하는 액추에이터와 같은 액체 렌즈의 구성요소로부터 이격될 수 있다는 것이다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 및/또는 제2 렌즈의 용기의 탄성 변형 가능한 벽 부재는 제1 및/또는 제2 렌즈의 멤브레인에 의해 형성된다.
이 실시예는 덜 복잡한 작동 메커니즘을 허용한다. 또한, 시스템이 전원이 꺼졌을 때, 용기 내의 압력은 멤브레인 스트레스가 작동 시간으로 최소화되도록 균등화될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 및/또는 제2 렌즈의 용기의 저장소 용적은 제1 및/또는 제2 렌즈의 광학 축에 수직인 방향으로 제1 및/또는 제2 렌즈의 용기의 렌즈 용적 옆에 측방향으로 배치된다.
실시예는 광학 축으로부터 떨어져서, 이에 따라 멤브레인과 같은 온도 민감 구성 요소로부터 떨어져서 조립 공간을 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 변형 가능한 벽 부재 및 멤브레인은 용기의 동일한 측면 상에 배치된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 렌즈의 용기는 제1 렌즈의 용기의 측벽을 형성하는 프레임 구조를 포함하며, 제1 렌즈의 용기의 프레임 구조는 제1 렌즈의 용기의 멤브레인에 의해, 특히 제1 렌즈의 용기의 벽에 의해 덮이는 제1 렌즈의 용기의 렌즈 용적을 형성하는 제1 리세스를 포함하며, 제1 렌즈의 용기의 프레임 구조는 제1 렌즈의 용기의 벽 부재에 의해, 특히 제1 렌즈의 용기의 벽에 의해 덮이는 제1 렌즈의 용기의 저장소 용적을 형성하는 제2 리세스를 포함하며; 그리고/또는 제2 렌즈의 용기는 제2 렌즈의 용기의 측벽을 형성하는 프레임 구조를 포함하며, 제2 렌즈의 용기의 프레임 구조는 제2 렌즈의 용기의 멤브레인에 의해, 특히 제2 렌즈의 용기의 벽에 의해 덮이는 제2 렌즈의 용기의 렌즈 용적을 형성하는 제1 리세스를 포함하며, 제2 렌즈의 용기의 프레임 구조는 제2 렌즈의 용기의 벽 부재에 의해, 특히 제2 렌즈의 용기의 벽에 의해 덮이는 제2 렌즈의 용기의 저장소 용적을 형성하는 제2 리세스를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 렌즈의 프레임 구조의 제1 리세스는 제1 렌즈의 렌즈 성형 요소를 형성하는 원주 에지를 포함하며; 그리고 또는 제2 렌즈의 프레임 구조의 제1 리세스는 제2 렌즈의 렌즈 성형 요소를 형성하는 원주 에지를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 및/또는 제2 렌즈는 탄성 변형 가능한 벽 부재, 특히 용기 외측을 향하는 벽 부재의 측면에 배열된 강성 푸셔 플레이트(rigid pusher plate)를 포함하며, 푸셔 플레이트는 푸셔 플레이트를 저장소 용적을 내측 또는 외측으로 이동시키는 외부 힘을 수용하도록 구성되어 저장소 용적을 수축 또는 증가시키고 이에 따라 멤브레인을 변형함으로써 렌즈 용적을 증가 또는 수축시키고 이로 인해 제1 및/또는 제2 렌즈의 초점 길이를 조절한다.
강성 푸셔 플레이트는 특히 액추에이터 피스톤 또는 핀을 수용하기 위한 액추에이터를 향하는 측면(actuator facing side) 상에 리세스를 갖는다.
강성 푸셔 플레이트는 벽 부재에 대한 작동력의 균일한 제공을 허용하여 더 정확한 작동을 허용하고 푸셔 플레이트의 전체 영역에 걸친 작동 스트레스를 분산시킨다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 및/또는 제2 슬롯에 삽입된 제1 및/또는 제2 렌즈의 멤브레인은 렌즈 배럴에 둘러싸이고 특히 광학 축 상에 배열되어, 제1 및/또는 제2 렌즈의 광학 축과 렌즈 배럴의 광학 축이 정렬되며, 변형 가능한 벽 부재 및 저장소 용적을 포함하는 용기 부분은 렌즈 배럴로부터 특히 반경 방향으로 돌출되어 변형 가능한 벽 부재, 특히 푸셔 플레이트가 렌즈 배럴의 외부로부터 접근 할 수 있어 특히 별도의 조립 단계에서 외부로부터 광학 시스템에 부착될 수 있거나 부착되는 외부 렌즈 액추에이터로 제1 및/또는 제2 렌즈의 초점 길이를 제어하게 할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 렌즈 시스템은 렌즈 배럴의 광학 축을 따라 그리고 그 상에 배열된 복수의 적층된 광학 요소를 갖는 적어도 하나의 광학 요소 스택을 포함한다.
광학 요소 스택은 렌즈 배럴의 제1 또는 제2 개구를 통해 삽입된다.
본 명세서에 맥락에서 광학 요소 스택은 특히 인접하여 연이어(in a row) 배열된 복수의 광학 요소를 말한다. 적층된 광학 요소는 특히 강성 엔티티를 형성하도록 서로 접착되거나 그렇지 않으면 부착된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 광학 요소 스택의 적층된 광학 요소 각각은 광학 요소 주위, 특히 과학 시스템의 광학 축 주위에 특히 대칭적으로 연장하는 고형 림 부분을 가지며, 적어도 광학 축을 따라 마주보는 광학 요소의 하나의 측면 상에서 상기 림 부분은 적층된 광학 요소의 인접한 광학 요소의 접촉 부분에 인접시키기 위한 접촉 부분을 포함한다.
림 부분은 특히 각각의 광학 요소 또는 광학 시스템의 광학 축으로부터 미리 정의된 반경으로 연장한다. 림 부분은 특히 광학 요소의 원주 에지에 위치된다.
림 부분은 특히 광학 요소를 프레이밍하는 별도의 구성요소로 형성된다.
대안적으로, 림 부분은 광학 요소와 일체로 형성된다.
각각의 광학 요소는 광학 축을 따라 마주보는 2 개의 측면을 포함하며, 예를 들어 입사광을 향하는 일 측면 및 광학 축을 따라 투과된 광을 향하는 대향 측면을 포함한다.
광학 요소의 측면은 고형일 필요는 없지만 광학 요소의 기하학적 특성을 설명하기 위한 참조일 뿐이다.
접촉 부분은 특히 광학 축을 따라 마주보는 림 부분의 에지에 있다.
접촉 부분에서 적층된 광학 요소는 서로 인접하여 고정된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 접촉 부분은 광학 축을 향하여 또는 광학 축으로부터 멀어지는 방향으로 원뿔형으로 기울어진다.
접촉 부분의 기하학적 구조는 적층된 광학 요소의 조립 동안 인접한 광학 요소에 대한 자체 센터링 효과(self-centering effect)를 제공하며, 이는 특히 자동화 또는 반 자동화 방식으로 광학 시스템의 빠르고 신뢰 가능한 제조를 허용한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 적층된 광학 요소의 2 개의 인접한 광학 요소의 인접한 접촉 부분은 2 개의 광학 요소의 접촉 부분이 상보적이고 인접한 접촉 표면을 형성하도록 경사진다.
이들 접촉 표면은 접착제가 접촉 표면에서 2 개의 광학 요소를 내구성 있는 방식으로 연결하도록 특히 평면이다.
이 기하학적 구조는 또한 복수의 광학 요소를 적층하는 것을 허용하며, 적층 순서는 서로 다른 기울기에 의해 경사진 접촉 부분에서 “코딩”될 수 있으므로 올바른 2 개의 광학 요소가 접촉하는 경우에만 접촉 표면이 상보적이고 접착제로 연결하기에 적합하다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 적층된 광학 요소의 적어도 하나의 고아학 요소의 림 부분은 광학 요소의 양 측에서 광학 축을 향하여 그리고/또는 광학 축으로부터 멀어지며 경사지는 접촉 부분을 갖는다.
이러한 광학 요소는 2 개 초과의 광학 요소와 적층된 광학 요소가 조립될 수 있도록 2 개의 광학 요소 사이에 위치될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 적층된 광학 요소의 인접한 광학 요소의 인접한 접촉 부분은 접촉 부분에서 인접한 광학 요소를 서로 고정하기 위한 접착 화합물을 위한 리세스를 형성하며, 리세스는 특히 접촉 부분의 접촉 표면을 원주 방향으로 둘러싼다.
리세스는 특히 접착제가 접촉 표면 사이에서 흐를 수 있도록 리세스에 접착제를 제공할 수 있게 하는 접착제용 글루 포켓이다.
이 실시예는 광학 요소 스택의 제조에 감소된 복잡성을 허용한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 적층된 광학 요소의 적어도 하나의 광학 요소는 고형 렌즈이고 렌즈의 접촉 부분은 렌즈의 표면 곡률과 다른 경사를 갖는다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 림 부분은 광학 요소로부터 광학 축을 따라 축 방향으로 돌출한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 적층된 광학 요소의 적어도 하나의 광학 요소는 실린더 벽을 갖는 실린더로서 형성된 조리개 요소 또는 스페이서 요소이며, 실린더는 광학 축을 따라 연장하고 실린더 벽은 접촉 부분을 포함한다.
스페이서 요소는 투명할 수 있고, 조리개 요소는 적어도 하나의 불 투명한 부분을 포함한다.
스페이서 요소는 예를 들어 렌즈 사이에 미리 정의된 거리를 제공하기 위해 고형 렌즈 사이에 배치된다.
스페이서 요소 및/또는 조리개 요소는 접촉 부분을 포함하고 이에 따라 광학 스택의 임의의 다른 광학 요소와 같이 자체 센터링 방식으로 광학 요소 스택에 조립될 수 있어 조립 동안 복잡성을 감소시킨다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 렌즈 배럴은 내부 배럴 벽을 갖고, 내부 배럴 벽은 렌즈 시스템 주위로 연장되고, 배럴 벽은 렌즈 시스템과 접촉하고, 내부 배럴 벽에서 3 개의 방위각으로 규칙적으로 이격된 편평한 부분으로 광학 축 상에서 렌즈 시스템을 반경 방향으로 중심으로 하도록 구성된다.
이 실시예는 적층된 광학 요소의 접촉 부분에 추가적으로 또는 대안적으로 구현될 수 있다.
3 개의 편평한 부분은 특히 시컨트 방식(secant fashion)으로 내부 배럴 벽의 원형 기하학적으로 “짧게 절단”되어 광학 요소에 약간의 클램핑력을 가하도록 구성된다. 따라서, 내부 배럴 벽은 완벽하게 원형이 아니다.
3 개의 편평한 부분은 렌즈 시스템을 위한 통합 정렬 도구를 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 렌즈 시스템의 적어도 하나의 광학 요소 또는 적층된 광학 요소의 적어도 하나의 광학 요소는 랜즈 배럴의 광학 축에 수직으로 배향된 접촉 표면을 갖는 접촉 부분을 포함하는 림 부분(상기 정의된 바와 같음)을 가지며, 상기 광학 요소는 렌즈 배럴의 대응하는 접촉 표면과 인접하는, 특히 정지하여 렌즈 배럴의 광학 축을 따라 적층된 광학 요소 또는 렌즈 시스템을 정렬시킨다. 랜즈 배럴의 수직 접촉 표면은 광학 축을 따른 수직 접촉 표면과 광학 요소를 갖는 렌즈 시스템을 정렬하는데 도움이 된다.
이 실시예는 광학 시스템의 빠르고 정확한 조립을 가능하게 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 렌즈 시스템의 적어도 하나의 고형 렌즈는 조리개 요소를 가지며, 조리개 요소는 광학 축에 수직인 링 성형 영역으로서 형성된 고형 렌즈의 부분 상에 배열되며, 상기 영역은 적어도 하나의 고형 렌즈의 림 부분의 반경 방향 내측에 위치되며, 특히 상기 영역은 상기 영역과 림 부분 사이의 원주 방향 단차에 의해 반경 방향으로 제한된다.
이 실시예는 비교적 가깝게 이격되어야 하는 적층된 광학 요소 사이의 조리개를 허용한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 광학 시스템은 특히 렌즈 배럴에 배치된 이미지 센서를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 광학 시스템은 특히 광학 요소 스택을 포함하는 렌즈 배럴에 배열된 이미지 센서를 포함하며, 조절 가능한 초점 길이를 갖는 제1 렌즈를 포함하는 제1 슬롯은 이미지 센서로부터 제1 미리 정의된 거리에 배열되며, 특히 렌즈 시스템, 특히 광학 요소 스택은 제1 렌즈와 이미지 센서 사이의 광학 축 상에 배열된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 광학 시스템은 렌즈 배럴에 배치되고, 특히 부착되는 이미지 센서를 포함하며, 렌즈 배럴은 적층된 광학 요소를 갖는 제1 광학 요소 스택, 제2 광학 요소 스택인 2 개의 광학 요소 스택을 포함하며, 조절 가능한 초점 길이를 갖는 제1 렌즈는 이미지 센서로부터 제1 미리 정의된 거리에 배치되며, 조절 가능한 초점 길이를 갖는 제2 렌즈는 이미지 센서로부터 제2 미리 정의된 거리에 배치되며, 제1 광학 요소 스택은 제1 렌즈와 이미지 센서 사이의 광학 축에 배치되며, 제2 광학 요소 스택은 렌즈 배럴의 광학 축 상의 제1 및 제2 렌즈 사이에 배치되며, 특히 줌은 제1 및 제2 렌즈의 조절 가능한 초점 길이에 의해 조절 가능하다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제2 미리 정의된 거리는 제1 미리 정의된 거리의 2배이므로, 제1 및 제2 렌즈를 포함하는 제1 및 제2 슬롯은 광학 축을 따라 서로 등거리에 배치된다.
이 실시예는 제1 및 제2 렌즈의 초점 길이를 작동시키기 위해 동일하거나 유사한 액추에이터 유형을 사용하는 것을 특히 허용하는데, 이는 초점 길이의 유사한 변화가 이 기하학적 구조에서 일반적으로 요구되기 때문이다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 폴드 거울 또는 폴드 프리즘이 렌즈 배럴에 배치되고 특히 이에 부착된다.
용어 “폴드 거울” 또는 “폴드 프리즘”은 특히 거울 또는 프리즘의 기능, 즉 광학 시스템의 광학 경로를 접는 것을 말한다. 폴드 거울은 때때로 당 업계에서 폴딩 거울 또는 폴딩된 거울로 지칭된다.
거울은 견고한 광학 시스템을 제공하기 위해 렌즈 배럴에(거울 프레임과 함께) 접착될 수 있다.
이 실시예는 특히 컴팩트하고 모바일 폰과 같은 다른 구성요소로 혼잡한 미리 정의된 공간 및 레이아웃 기하학적 구조를 갖는 장치에 광학 시스템을 배열하는 것을 허용한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 폴딩 거울은 광학 시스템을 특히 능동적으로 광학적으로 안정화시키도록 구성된 조절 가능한 거울이다.
이 실시예는 모바일 폰과 같은 카메라를 갖는 이동 휴대용 장치에서 광학 시스템의 통합을 허용한다. 능동 안정화는 폐쇄 루프 제어에 의해 달성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 렌즈 배럴은 돌출부 및/또는 리세스를 포함하는 센터링 구조를 포함하며, 폴드 거울 또는 폴드 프리즘은 렌즈 배럴의 센터링 구조의 돌출부를 수용하기 위한 렌즈 배럴 및/또는 리세스의 센터링 구조의 리세스에 맞는 돌출부를 포함하는 상보적인 센터링 구조를 포함하여서, 폴드 거울 또는 폴드 프리즘이 렌즈 배럴에 미리 정의된 위치에 배치되고 부착될 수 있다.
이 실시예는 광학 정렬 단계를 생략할 수 있는 광학 시스템의 신속하고 자동화되고 신뢰할 수 있는 조립을 허용한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 렌즈 배럴은 렌즈 배럴에 광학 요소를 고정하기 위한 접착제 또는 정렬 도구의 삽입을 위한 횡방향 개구를 포함한다.
이 실시예는 렌즈 배럴에 삽입된 렌즈 시스템으로 광학 시스템을 미세 조정하는 것을 허용한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 및/또는 제2 슬롯은 제1 및/또는 제2 렌즈를 미리 정의된 위치에서 상기 하드 스톱 부분에 인접하게 하기 위한 제1 및/또는 제2 렌즈를 위한 하드 스톱 부분을 갖는다.
이 실시예는 렌즈 배럴에서 제1 및 제2 렌즈의 정확한 조립 및 잘 정의된 위치 및 배향을 허용한다.
하드 스톱 부분은 특히 렌즈 배럴, 특히 제1 및/또는 제2 슬롯과 일체로 형성된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 렌즈 배럴은 렌즈 배럴 주위에 배치된 클램핑 장치에 포함되며, 클램핑 장치는 특히 광학 시스템에 특히 스티프니스(stiffness) 및 강성(rigidity) 측면에서 추가적인 안정성을 제공하기 위해 광학 축을 따라 렌즈 배럴에 클램핑력을 가한다.
클램핑 장치는 특히 금속 또는 폴리머를 포함하거나 이로 구성된다.
클램핑 장치는 먼지, 습기 또는 광과 같은 환경적 영향에 대한 추가적인 보호를 제공하기 위해 하우징으로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 렌즈는 제1 렌즈의 저장소 용적으로부터 제1 렌즈의 렌즈 용적으로 또는 제1 렌즈의 렌즈 용적으로부터 제1 렌즈의 저장소 용적으로 유체를 펌핑하기 위해 제1 렌즈의 용기의 탄성 변형 가능한 제1 벽 부재에 작용하도록 구성된 액추에이터를 포함하여, 제1 렌즈의 멤브레인의 상기 영역의 곡률 및 그와 함께 제1 렌즈의 초점 길이를 변경한다.
액추에이터는 특히 보이스 코일 액추에이터, 릴럭턴스 액추에이터 또는 용기의 변형 가능한 벽 부재에 힘을 가하기 위한 가동 액추에이터 피스톤을 갖는 압전 액추에이터이다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제2 렌즈는 제2 렌즈의 저장소 용적으로부터 제2 렌즈의 렌즈 용적으로 또는 제2 렌즈의 렌즈 용적으로부터 제2 렌즈의 저장소 용적으로 유체를 펌핑하기 위해 제2 렌즈의 용기의 탄성 변형 가능한 벽 부재에 작용하도록 구성된 액추에이터를 포함하여, 제2 렌즈의 멤브레인의 상기 영역의 곡률 및 그와 함께 제2 렌즈의 초점 길이를 변경한다.
액추에이터는 특히 보이스 코일 액추에이터, 릴럭턴스 액추에이터 또는 용기의 변형 가능한 벽 부재에 힘을 가하기 위한 가동 액추에이터 피스톤을 갖는 압전 액추에이터이다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 및/또는 제2 렌즈의 용기는 제1 및/또는 제2 렌즈의 액추에이터가 측방향으로 이동된 제1 조립 위치에서 용기와 인접하게 하는 조립 구조를 포함하며, 조립 구조는 액추에이터의 측면 이동이 액추에이터의 작동 피스톤과 변형 가능한 벽 부재 사이의 안전 간극을 유지하는 상기 제1 조립 위치로부터 변형 가능한 벽 부재 위에 중심을 둔 제2 위치로 변형 가능한 벽 부재를 향하게 하도록 구성되며, 조립 구조는 액추에이터가 제2 위치에 있을 때만 액추에이터 피스톤이 변형 가능한 벽 부재, 특히 푸쉬 플레이트와 인접하는 제3 위치로 렌즈 배럴의 광학 축에 평행한 액추에이터의 축방향 이동을 허용하도록 구성되며, 특히 조립 구조는 액추에이터를 제3 위치에서 잠그도록 구성된다.
이 실시예는 특히 제1 및/또는 제2 렌즈의 변형 가능한 벽 부재에 대한 손상과 관련하여 광학 시스템의 안전하고 파괴적인 자유조립을 허용한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 렌즈 배럴은 배럴의 스티프니스가 증가하도록 직사각형 외부 단면을 갖는 부분을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 렌즈 시스템에 포함된 적어도 하나, 특히 모든 광학 요소, 특히 모든 광학 요소, 즉 제1 및 제2 렌즈는 광학 시스템의 광학 축 주위로 연장하며, 광학 요소의 특히 광학 축에 직교하는 단면인 외부 윤곽은 원형 섹션 및 적어도 하나, 특히 2 개의 편평하거나 비 원형인 섹션을 가지며, 적어도 하나의 편평하거나 비원형인 섹션은 원형 섹션과 접하며, 렌즈 배럴은 광학 요소를 편평하거나 비원형인 섹션과 맞추는 것과 같이 동일한 단면을 나타내는 광학 축을 따라 적어도 하나의 부분을 갖는다.
이 실시예는 D-컷 광학 요소라고도 하는 렌즈 배럴의 적어도 하나의 광학 요소에 미리 정의된 배향을 제공한다. 비원형 섹션은 돌출부 및 압출부 또는 노치일 수 있다. 따라서 D-컷 광학 요소는 광학 요소의 회전 대칭이 깨지도록 원형 외부 윤곽으로부터 적어도 한 섹션에서 벗어난다. 이 섹션을 편평하거나 비원형이라고 한다.
이 실시예에 따른 렌즈 배럴은 특히 D-컷 광학 요소를 둘러싸고 보유하기 위한 비원통형 내부 윤곽을 갖는다.
내부 윤곽은 특히 렌즈 배럴의 광학 축을 따라 D-컷 요소의 형상의 압출부이다.
일 실시예에 따르면, 편평한 섹션은 광학 요소 주위의 원형 섹션의 완전한 가상 연속에 의해 정의되는 원의 할선(secant)을 따른다.
다른 실시예에 따르면, 림 부분은 광학 요소의 D-컷 윤곽을 따라 연장한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 렌즈 배럴은 먼지 및 환경 영향으로부터 광학 시스템을 보호하지만 공기 교환을 허용하는 직물로 덮인 그 배럴 벽에 개구를 갖는다.
본 발명에 따른 문제는 또한 광학 시스템을 위한 조립 방법에 의해 해결되며, 방법은:
a) 렌즈 배럴의 제1 및/또는 제2 개구를 통해 렌즈 배럴에 렌즈 시스템을 삽입하는 단계,
b) 제1 슬롯에 제1 렌즈를 삽입하는 단계,
c) 제1 렌즈용 액추에이터를 제1 렌즈 및 렌즈 배럴에 조립하는 단계,
d) 폴딩 거울을 렌즈 배럴에 부착하는 단계,
e) 이미지 센서를 렌즈 배럴에 부착하는 단계를 포함한다.
방법의 다른 실시예에 따르면, 렌즈 시스템은 제1 및 제2 광학 요소 스택을 포함하며, 렌즈 시스템을 삽입하는 제1 단계에서, 제1 광학 요소 스택은 렌즈 배럴의 제1 개구를 통해 렌즈 배럴에 삽입되며, 렌즈 시스템을 삽입하는 제2 단계에서, 제2 광학 요소 스택은 렌즈 배럴의 제2 개구를 통해 렌즈 배럴에 삽입된다.
방법의 다른 실시예에 따르면, 방법의 단계 d) 이전에 제2 렌즈는 렌즈 배럴의 제2 슬롯에 삽입되며 제2 렌즈용 액추에이터는 제2 렌즈 및 렌즈 배럴에 부착된다.
특히, 예시적인 실시예는 도면과 함께 아래에서 설명된다. 도면은 청구 범위에 첨부되고 도시된 실시예의 개별적인 특징 및 본 발명의 양태를 설명하는 텍스트가 수반된다. 도면에 도시되고 그리고/또는 도면의 상기 텍스트에 언급된 각 개별 특징은 본 발명에 따른 장치에 관한 청구 범위에 (또한 분리된 방식으로) 통합될 수 있다.
다음에서, 본 발명의 추가 특징 및 실시예가 청구범위에 첨부된 도면을 참조하여 설명된다:
도 1은 본 발명에 따른 광학 줌 시스템의 분해 개략도를 도시한다.
도 2는 제1 및 제2 슬롯으로의 제1 및 제2 렌즈의 삽입 과정을 도시한다.
도 3은 경사진 접촉 표면을 갖는 접촉 부분을 갖는 광학 요소 스택을 통한 개략적인 분해 단면을 도시한다.
도 4a+b는 인접한 접촉 표면에 의해 형성된 글루 포켓 및 경사진 접촉 표면을 갖는 접촉 부분을 갖는 광학 요소를 통한 개략적인 단면을 도시한다.
도 5는 경사진 접촉 표면 및 광학 축에 수직한 하나의 접촉 표면을 갖는 접촉 부분을 갖는 광학 요소 스택을 통한 개략적인 단면을 도시한다.
도 6은 렌즈 배럴의 3 개의 방위각으로 편평한 부분을 도시한다.
도 7은 고형 렌즈에 부착된 조리개 요소를 갖는 조립된 광학 요소 스택을 통한 개략적인 단면을 도시한다.
도 8은 등거리로 배열된 제1 및 제2 렌즈를 갖는 광학 줌 시스템을 통한 개략적인 단면을 도시한다.
도 9는 조립을 위한 접착 홀을 갖는 렌즈 배럴을 통한 개략적인 컷을 도시한다.
도 10은 광학 시스템에 대한 액추에이터의 조립 과정을 도시한다.
도 11은 렌즈 배럴에 대한 조립 과정 및 폴드 미러에 대한 결합 핀을 도시한다.
도 12는 클램핑 장치를 포함하는 광학 시스템의 개략적인 단면을 도시한다.
도 1은 본 발명에 따른 광학 시스템(1)의 예시적인 실시예의 개략적인 분해 단면도를 도시한다. 광학 시스템(1)은 광학 시스템(1)의 광학 축(100)을 따라 연장하는 렌즈 배럴(2)을 포함한다. 렌즈 시스템(5)은 제1 광학 요소 스택(51) 및 제2 광학 요소 스택(52)인 2 개의 별개의 광학 요소 스택(51, 52)으로 구성된다. 2 개의 스택(51, 52) 각각은 복수의 고형 렌즈(53) 및 스페이서(54)를 포함한다. 제1 광학 요소 스택(51)은 배럴(2)의 제1 개구(22)를 통해 배럴(2)로 삽입된다. 제2 광학 요소 스택(52)은 렌즈 배럴(2)의 제2 개구(22')를 통해 삽입된다. 렌즈 배럴(2)의 제1 개구(22)는 폴딩된 거울(4)로부터 들어오는 입사광을 향하는 측에 위치되고, 렌즈 배럴(2)의 제2 개구(22')는 제1 개구(22)에 대향하여, 즉 광학 시스템(1)의 이미지 센서(9)를 향하는 측면에 위치된다.
광학 시스템(1)의 조립된 상태에서 폴드 거울(4)은 렌즈 배럴(2)에 부착되고 또한 이미지 센서(9)는 예를 들어 접착제에 의해 렌즈 배럴(2)에 부착된다.
렌즈 배럴(2)은 제1 조정 가능한 렌즈(6) 및 제2 조정 가능한 렌즈(7)를 수용하기 위한 제1 슬롯(24)(예를 들어, 도 2 참조) 및 제2 슬롯(25)(예를 들어, 도 2 참조)를 포함한다.
본 명세서의 맥락에서 제1 렌즈(6)라고도 하는 제1 조정 가능한 렌즈(6)는 조절 가능한 초점 길이를 갖는다. 또한, 제2 조정 가능한 렌즈(7)는 조절 가능한 초점 길이를 갖는다.
제1 및 제2 렌즈(6, 7) 각각은 투명한 유체로 저장소를 둘러싸는 용기(62, 72)를 갖는다.
저장소는 조절 가능한 렌즈 표면으로 작용하는 탄성 변형 가능한 멤브레인(61, 71)으로 용기(62, 72)의 렌즈 용적에 덮힌다.
멤브레인(61, 71) 반대편에 있는 용기(62, 72)는 투명한 바닥 부분(67, 77)을 포함한다. 이 예에서, 바닥 부분(67, 77)은 강성 바닥 부분이다.
제1 및 제2 렌즈(6, 7) 각각은 멤브레인(61, 71)을 통해 수직으로 연장하는 광학 축을 포함한다.
제1 렌즈(6) 및 제2 렌즈(7)의 용기(62, 72)는 제1 및 제2 렌즈(6, 7)의 광학 축(100)으로부터 일 측으로 측방향으로 연장한다. 용기(62, 72)는 멤브레인(61, 71) 아래의 렌즈 용적(미도시)에 대해 측방향으로 이동되어 배치된 저장소 용적(미도시)를 포함한다. 제1 및/또는 제2 렌즈(6, 7)의 저장소 용적 및 렌즈 용적은 유체적으로 직접 연결되거나 예를 들어 저장소 용적을 렌즈 용적으로부터 분리하는 제3 멤브레인에 의해 통신 방식으로 연결된다.
저장소 용적은 변형 가능한 벽 부분(63, 73)으로 덮이며, 이 예에서 벽 부재(63, 73)는 탄성 변형 가능한 멤브레인(61, 71)에 의해 형성된다.
멤브레인(61, 71)은 원형 방식으로 멤브레인(61, 71)을 둘러싸는 렌즈 성형 장치와 연결되어 멤브레인(61, 71)이 광학 축(100)을 중심으로 대칭적으로 팽창하거나 구부러질 수 있다.
변형 가능한 벽 부분(63, 73)은 용기 벽(66, 76)에 연결된다. 변형 가능한 벽 부분(63, 73)은 멤브레인(61, 71)과 동일한 측에 위치된다. 변형 가능한 벽 부재(63, 73) 상에 푸셔 플레이트(미도시)가 액추에이터 피스톤(미도시)에 의해 이동되도록 배치되고 구성된다. 푸셔 플레이트는 변형 가능한 벽 부재에 접착될 수 있다.
액추에이터 피스톤이 저장소 용적을 향해 푸셔 플레이트를 밀 때, 변형 가능한 벽 부재(63, 73)가 저장소 용적을 향해 팽창함에 따라 상기 용적은 수축한다. 따라서, 멤브레인(61, 71)은 멤브레인(61, 71)을 렌즈 용적 외측으로 구동시키는 경험을 하고, 이에 의해 제1 및/또는 제2 렌즈(6, 7)의 초점 길이를 조절한다.
조립된 상태 또는 조립 중에, 제1 렌즈(6) 및 제2 렌즈(7)는 렌즈 배럴(2)의 측방향으로 배치된 슬롯(24, 25)을 통해 렌즈 배럴(2)에 삽입된다(예를 들어 도 2 참조). 이는 제1 및 제2 렌즈(6, 7), 광학 요소 스택(51, 52), 이미지 센서(9) 및 폴드 거울(4)의 독립적이고 신속한 조립을 허용한다.
렌즈 배럴(2)은 먼지, 습기 및 광 및 다른 환경적 영향으로부터의 보호를 제공한다. 렌즈 배럴(2)은 하우징으로 형성되고 광학 시스템(1)에서 광학 요소(3)를 보유하고 고정하도록 구성된다. 렌즈 배럴(2)은 조립된 광학 요소(3)에 안정성을 제공하기 위해 광학 시스템(1)의 딱딱하고 단단한 구성 요소이다.
제1 및 제2 렌즈(6, 7)의 용기(62, 72)의 측방향으로 이동된 저장소 용적으로 인해, 액추에이터(68, 78)는 렌즈 배럴(2) 외부에 배치된다. 이 레이아웃은 제1 및 제2 렌즈(6, 7)의 광학 활성 영역, 즉 멤브레인(61, 71), 렌즈 용적 및 투명한 바닥 부분(67, 77) 사이의 개선된 열 분리를 제공한다. 각각의 액추에이터(68, 78)에 의해 생성된 열은 렌즈 배럴(2) 외부에서 보다 효율적으로 소산될 수 있고 제1 및/또는 제2 렌즈(6, 7)의 광학 활성 영역에 직접 결합되지 않는다.
용기(62, 72)의 특정 레이아웃으로 인한 제1 및 제2 렌즈(6, 7)의 광학 활성 영역의 개선된 열적 고립은 보다 컴팩트하고 견고한 광학 시스템을 허용한다.
광학 시스템(1)의 폴드 거울(4)은 광학 이미지 안정화를 위한 작동식 폴드 거울이다.
도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 제1 및 제2 렌즈(6, 7)는 액추에이터(68, 78) 없이 제1 및 제2 슬롯(24, 25)에 삽입되어 조립을 단순화한다.
조립하는 동안 시스템(1)의 광학 축(100)은 특히 중력 벡터를 따라 배향되어 중력 처짐을 최소화하여 광학 시스템(1)을 공칭 성능에 더 가깝게 남겨둔다.
제1 및 제2 렌즈(6, 7) 및 렌즈 시스템(5)의 최종 정렬은 레이저 또는 광 중심 장치 및 다축 스테이지 시스템에 의해 수행될 수 있다.
제1 및 제2 렌즈(6, 7)는 접착제로 렌즈 배럴(2)에 접착된다. 제1 및 제2 렌즈(6, 7)용 슬롯(24, 25)은 제1 및 제2 렌즈(6, 7)을 멈추고 함께 접착되는 계면(26) 전용 글루 포켓을 갖는다.
렌즈 배럴(2)은 예를 들어 사출 성형, 예를 들어 EDM인 기계 가공, 추가 제조 등에 의해 플라스틱 또는 금속으로 제조될 수 있다.
도 3은 복수의 고형 렌즈(53)를 포함하는 광학 요소 스택(51, 52)의 분해도를 도시한다. 각 렌즈(53)는 렌즈(53)에 인접하기 위한 적어도 하나의 접촉 부분(56)을 갖는 일체로 형성된 림 부분(55)을 포함한다. 스택의 좌우측의 2 개의 고형 렌즈(53) 각각은 광학 축(100)을 향해 그리고 중앙에 배치된 렌즈(53)를 향해 경사진 접촉 표면(57)을 갖는 하나의 접촉 부분(56)을 포함한다. 중앙 렌즈는 2 개의 접촉 부분(56) 및 2 개의 접촉 표면(57)을 포함한다. 접촉 표면(57)은 광학 축(100)을 향해 경사져서 그들이 좌우 렌즈(53)의 접촉 표면(57)에 대해 상부적인 표면(57)을 형성한다. 3 개의 렌즈(53)의 조립된 상태에서 렌즈(53)는 접촉 표면(57)에 인접하고 접촉 표면(57)과 함께 접착된다. 원뿔형으로 경사진 접촉 표면(57)으로 인해 3 개의 렌즈(53)가 접촉 부분(56)에서 접촉할 때 자체 중심에 위치한다. 조립은 예를 들어 렌즈(53)를 렌즈(53)가 자동으로 정렬하도록 진동 세이커 장치에 수직으로 적층함으로써 용이해질 수 있다.
광학 축(100) 외측을 향하고 랜즈 베럴(2)을 향하는 림 부분(55)의 편평한 영역(28)은 적층된 렌즈(53)를 예를 들어 접착제에 의해 렌즈 배럴92)에 고정하는데 사용될 수 있다.
도 4a는 조립된 상태의 광학 요소 스택(51, 52)을 도시하며, 스택(51, 52)은 렌즈(53)뿐만 아니라 스페이서 요소(54)도 포함한다. 도 4b는 스택을 분해도로 도시한다. 스택의 모든 광학 요소(53, 54)는 스택의 다른 광학 요소(53, 54)에 대해 광학 요소(53, 54)를 자체 정렬하기 위해 그 림 부분(55)에서 인접하고 상보적인 접촉 표면(57)을 갖는다.
알 수 있는 바와 같이, 2 개의 인접한 광학 요소(53, 54)의 접촉 부분(56)은 접착제를 위한 리세스(57b)를 형성한다. 이들 리세스(57b)는 또한 접착제가 접촉 표면(57) 사이에서 발생하고 표면(57)을 서로 접착하기 위해 리세스(57b)에 제공됨에 따라 글루 포켓으로 지칭된다.
이러한 리세스(57b)는 스택(51, 52)의 조립된 상태에서도 외부에서 접근이 가능하며, 이는 스택의 빠르고 간단한 조립을 가능하게 한다. 따라서 스택은 렌즈 배럴(2) 외부 또는 내부에서 조립되고 함께 접착될 수 있다. 이러한 이유로 렌즈 배럴(2)은 접착제를 제공하기 위해 미리 정의된 개구(29)를 포함할 수 있다.
이 예에 도시된 스페이서(54) 및 렌즈(53)의 특정 조합은 인접한 광학 요소(3, 53, 54)로부터 형성되는 리세스(57b)의 일반적인 원리를 제한하지 않는다는 것이 명백히 주목된다.
도 5는 렌즈 배럴(2) 내부에 조립된 광학 요소 스택을 도시한다. 렌즈 배럴(2)을 향하는 마주보는 플랫 영역(28)은 내부 렌즈 배럴 벽(27)에 광학 요소(53)를 접착하는데 사용될 수 있음을 알 수 있다.
또한, 렌즈 배럴(2)의 제2 개구(22')의 측면에서, 렌즈 배럴(2)은 광학 축(100)에 수직으로 배향된 그 내부에 접촉 표면을 갖는다. 가장 우측 광학 요소(53r)는 또한 가장 우측 광학 요소(53r)가 렌즈 배럴(2)의 접촉 표면에서 멈출 수 있도록 광학 축(100)에 수직으로 연장하는 접촉 표면(57a)을 갖는 접촉 부분(56)을 갖는다. 이 기하학적 구조는 특히 렌즈 배럴(2)을 갖는 광학 요소 스택의 광학 축(100)을 따른 자체 정렬을 허용한다. 예를 들어 이미지 센서(9)는 미리 정의된 거리에서 제2 개구(22')에 배치되기 때문에, 렌즈 배럴(2) 내부의 광학 축(100)을 따른 렌즈의 위치 또한 매우 중요하다. 가장 우측 광학 요소(53r)는 또한 전술한 바와 같이 인접한 광학 요소(53)를 자체 정렬하기 위해 인접한 광학 요소(53)를 마주보는 측에 경사 접촉 표면(57)을 갖는다.
도 6은 원형 광학 요소(3)를 렌즈 배럴(2) 내부의 특정 배향에 고정 시키도록 구성된 렌즈 배럴(2)의 3 개의 방위각으로 편평한 부분(27a)을 도시한다. 이 기하학적 구조는 광학 요소(3) 및 렌즈 배럴(2) 사이의 접촉 영역이 완전히 원형인 렌즈 배럴 벽(27) 기하학적 구조와 대조적으로 명확하게 정의된다는 이점을 갖는다.
편평한 부분(27a)은 렌즈 배럴(2) 단면의 나머지 윤곽과 정렬하는 원에 대한 할선이다.
또한 렌즈 배럴(2)은 외부 윤곽(이 예에서 직사각형)과 다른 내부 단면(여기서 거의 원형)을 가질 수 있어 렌즈 배럴(2)에 증가된 스티프니스를 제공할 수 있다.
도 7은 고형 렌즈(53)에 부착된 조리개 요소(59a)를 갖는 조립된 광학 요소 스택을 통한 개략적인 단면을 도시한다. 렌즈(53)는 광학 축(100)에 수직으로 연장하는 링 성형 영역(58)을 갖는다. 이 영역(58)은 광학 축(100)을 따라 서로 아주 가깝게 이격되어야 하는 2 개의 렌즈(53) 사이의 얇은 조리개(59a)를 배치하고 접착하는데 사용되며 조리개 요소(59a)는 접촉 부분(56)을 갖는 별도의 광학 요소(3)로 형성될 수 없다.
이러한 조리개(59a)는 광학 요소 스택의 조립 전에 렌즈(53)에 부착된다.
도 8은 등거리로 배치된 제1 및 제2 렌즈(6, 7)를 갖는 광학 줌 시스템(1)을 통한 개략적인 분해 단면을 도시한다. 이러한 줌 시스템(1)은 도 1에 도시된 광학 시스템(1)의 특별한 경우이다. 따라서, 도 1에 이미 설명된 요소 및 특징은 여기서 반복되지 않는다.
광학 줌 시스템(1)은 이미지 센서(9), 제1 및 제2 렌즈(6, 7)가 서로 미리 정의된 거리에 배치된다. 제1 렌즈(6)는 광학 축을 따라 제1 미리 정의된 거리(101a)에서 배치되며, 제2 렌즈(7)는 이미지 센서(9)에 대해 광학 축을 따라 제2 거리에 배치되며, 제2 거리(101b)는 제1 거리(101a)의 2배이다. 따라서, 렌즈 배럴의 슬롯(미도시)은 그에 따라 렌즈 배럴(2)에 배치된다.
이미지 센서(9)에 대해 이러한 특정 거리(101a, 101b)에서 렌즈(6, 7)를 배열하는 것은 동일한 액추에이터의 사용을 허용한다.
줌 시스템(1)은 제1 고형 렌즈에 가까운 조리개 스톱(59a)을 갖느다. 이는 컴팩트한 줌 시스템을 허용한다.
도 9는 접착제의 제공을 위한 홀(29)을 갖는 렌즈 배럴(2)을 통한 개략적인 컷을 도시한다. 홀(29)은 광학 요소(3, 53, 54)의 림 부분(55)의 편평한 영역(28) 위에 배치된다. 홀(29)에 제공된 접착제가 홀(29)을 통해 스며들어 광학 요소(3, 53, 54)의 내부 렌즈 배럴 벽(27) 및 편평한 영역(28) 사이에서 발생하여 광학 요소(3, 53, 54)를 렌즈 배럴(2)에 고정시킨다.
홀(29)은 먼지 및 습기에 대한 보호를 제공하기 위해 적절한 천 또는 화합물로 접착제를 제공한 후에 덮일 수 있다.
도 10은 광학 시스템(1)에 대한 액추에이터(68, 78)의 조립 과장을 도시한다. 렌즈 시스템(5)이 제공되고 렌즈 배럴(2)에 고정된 후, 제1 및 제2 렌즈(6, 7)가 제1 및 제2 슬롯(24, 25)을 통해 삽입된다.
변형 가능한 벽 부재(63, 73)를 포함하는 제1 및 제2 렌즈(6, 7)의 용기의 일부는 렌즈 배럴(2)의 외부에 있다.
렌즈 배럴(2)은 중공 화살표로 표시된 측방향 이동에 의해 제2 위치에서 액추에이터(68, 78)를 수용하도록 구성된 가이드 노치(21)를 포함하며, 액추에이터(68, 78)는 가이드 노치(21)에 인접하도록 설계된 부분을 갖는다.
메이팅 구역이라고도 하는 제2 위치로부터, 액추에이터는 시스템의 가이드 노치(21)에 의해 광학 축(100)에 평행하게(중공 화살표로 표시됨) 이동될 수 있어서 제3 위치에서 제1 및 제2 렌즈(6, 7)의 변형 가능한 벽 부재(63, 73)와 인접하고 잠재적으로 결합(즉, 메이팅) 될 수 있다. 제3 위치에서만 액추에이터 피스톤과 변형 가능한 벽 부재(63, 73) 또는 벽 부재(63, 73)에 배치된 푸셔 플레이트 사이에 접촉이 이루어진다.
제3 위치에서 액추에이터(68, 78)는 광학 시스템(1)에 잠기거나 렌즈 배럴(2) 및/또는 제1 및 제2 렌즈(6, 7) 각각에 접착될 수 있다.
이는 상이한 액추에이터 및/또는 조절 가능한 렌즈 및/또는 렌즈 시스템을 갖는 복수의 상이한 광학 시스템을 조립하는 것을 허용한다. 빠르고 쉽게 조립할 수 있는 모듈식 광학 시스템이 생성된다. 이는 본 발명의 새롭고 유리한 양태이다.
따라서, 제1 및/또는 제2 렌즈(6, 7), 렌즈 배럴(2) 및 액추에이터(68, 78)는 기계적 충격에 저항하는 특히 강성 시스템을 형성한다.
액추에이터(68, 78)는 시스템(1)의 광학 축(100)에 평행한 작동력을 제공하도록 구성된다.
변형 가능한 벽 부재(63, 73)는 광학 축(100)에 평행한 작동력을 수용하도록 구성된다.
폴드 거울(4)을 렌즈 배럴(2)에 대한 정확한 위치에 배치하기 위해, 렌즈 배럴(2)은 광학 축(100)을 따라 마주하는 측에 메이팅 핀(23) 및/또는 홀(23)을 포함하며, 예를 들어 도 11을 참조한다.
폴드 거울(4)은 배럴(2)에 대해 미리 정의된 배향 및 위치에 폴드 거울(4)을 위치시키도록 구성되는 대응하는 메이팅 홀(23) 및/또는 핀(23)을 포함한다. 접착제가 메이팅 핀(23) 및 홀(23)에 제공될 수 있다. 이는 광학 시스템(1)에 대한 폴드 거울(4)의 간단한 조립을 허용한다.
도 12는 클램핑 장치(8)(파선)를 포함하는 광학 시스템(1)의 개략적인 단면을 도시한다. 클램핑 장치(8)는 특히 광학 축(100)을 따라 렌즈 배럴(2)에 클램핑력을 가하여 추가적인 안정성을 제공한다.
클램핑 장치(8)는 먼지 및 다른 외부 영향에 대한 보호를 제공하기 위해 하우징으로 형성될 수 있다.

Claims (38)

  1. 광학 요소(3)를 위한 고형 렌즈 배럴(2)을 포함하는 광학 시스템(1)으로서,
    상기 렌즈 배럴(2)은 광학 시스템(1)의 광학 축(100)을 따라 연장하며, 상기 렌즈 배럴(2)은 복수의 광학 요소(3)를 보유하며, 상기 복수의 광학 요소는:
    a) 적어도 하나의 고형 렌즈(53)를 포함하는 렌즈 시스템(5); 및
    b) 조절 가능한 초점 길이를 갖는 제1 렌즈(6) ― 상기 제1 렌즈(6)는 투명한 유체로 채워진 용기(62)를 포함하며, 용기(62)는 용기(62)의 투명한 바닥 부분(67)을 향하는 탄성 변형 가능하고 투명한 멤브레인(61)을 포함함 ―;를 포함하며,
    상기 렌즈 배럴(2)은 광학 축(100)을 따라 마주하는 제1 및 제2 개구(22, 22')를 가지며, 제1 및/또는 제2 개구(22, 22')는 렌즈 시스템(5)을 수용하도록 구성되며, 렌즈 배럴(2)은 광학 축(100)에 수직으로 연장하는 제1 슬롯(24)을 가지며, 제1 렌즈(6)는 광학 축(100)에 수직으로 제1 슬롯(24)을 통해 렌즈 배럴(2)로 삽입되는,
    광학 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광학 시스템(1)은 조절 가능한 초점 길이를 갖는 제2 렌즈(7)를 포함하며, 제2 렌즈(7)는 투명한 유체로 채워진 용기(72)를 포함하며, 용기(72)는 용기(72)의 투명한 바닥 부분(77)을 향하는 탄성 변형 가능하고 투명한 멤브레인(71)을 포함하며, 렌즈 배럴(2)은 광학 축(100)에 수직으로 연장하는 제2 슬롯(25)을 가지며, 제2 렌즈(7)는 렌즈 배럴(2)에서 제2 슬롯(25)을 통해 삽입되는,
    광학 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 및/또는 제2 렌즈(6, 7)의 초점 길이를 조절하기 위해, 상기 제1 및/또는 제2 렌즈(6, 7)의 멤브레인(61, 71)은 조절 가능한 멤브레인 곡률을 갖는 멤브레인(61, 71)의 영역을 정의하기 위한 제1 및/또는 제2 렌즈(6, 7)의 원주 방향 강성 렌즈 성형 요소에 연결되는,
    광학 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및/또는 제2 렌즈(6, 7)의 컨테이너(62, 72)는 유체로 채워진 렌즈 용적 및 유체로 채워진 저장소 용적으로 둘러싸이며, 저장소 용적은 렌즈 용적에 연결, 특히 유체적으로 연결되며, 제1 및/또는 제2 렌즈(6, 7)의 용기(62, 72)는 제1 및/또는 제2 렌즈(6, 7)의 용기(62, 72)의 저장소 용적에 인접한 탄성 변형 가능한 벽 부재(63, 73)를 포함하는,
    광학 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 및/또는 제2 렌즈(6, 7)의 용기(62, 72)의 탄성 변형 가능한 벽 부재(63, 73)는 제1 및/또는 제2 렌즈(6, 7)의 멤브레인(61, 71)에 의해 형성되는,
    광학 시스템.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 제1 및/또는 제2 렌즈(6, 7)의 용기(62, 72)의 저장소 용적은 제1 및/또는 제2 렌즈(6, 7)의 광학 축에 수직인 방향으로 제1 및/또는 제2 렌즈(6, 7)의 용기(62, 72) 옆에 측방향으로 배치되는,
    광학 시스템.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 변형 가능한 벽 부재(63, 73) 및 멤브레인(6, 7)은 용기(62, 72)의 동일한 측면 상에 배치되는,
    광학 시스템.
  8. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 및/또는 제2 렌즈(6, 7)는 탄성 변형 가능한 벽 부재(63, 73), 특히 용기(62, 72) 외측으로 향하는 벽 부재(63, 73)의 측면에 배치되는 강성 푸셔 플레이트를 포함하며, 푸셔 플레이트는 저장소 용적 내측 또는 외측으로 푸셔 플레이트를 이동시키는 외부 힘을 수용하도록 구성되어 저장소 용적을 수축 또는 증가시키며 이에 따라 멤브레인(61, 71)의 변형에 의해 렌즈 용적이 증가 또는 수축하며 이로 인해 제1 및/또는 제2 렌즈(6, 7)의 초점 길이를 조절하는,
    광학 시스템.
  9. 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및/또는 제2 슬롯(24, 25)에 삽입된 제1 및/또는 제2 렌즈(6, 7)의 멤브레인(61, 71)은 렌즈 배럴(2)에 의해 둘러싸이며, 변형 가능한 벽 부재(63, 73) 및 저장소 용적을 포함하는 용기 부분은 렌즈 배럴(2)로부터 돌출하여 변형 가능한 부재(63, 73), 특히 푸셔 플레이트가 렌즈 배럴(2)의 외부로부터 접근 가능하여 외부 렌즈 액추에이터(68, 78)로 제1 및/또는 제2 렌즈(6, 7)의 초점 길이를 제어하게 하는,
    광학 시스템.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 렌즈 시스템(5)은, 렌즈 배럴(2)에서 광학 축(100)을 따라 그리고 광학 축(100) 상에 배치된 복수의 적층된 광학 요소(3, 53, 54)를 갖는 적어도 하나의 광학 요소 스택(51, 52)을 포함하는,
    광학 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 적층된 광학 요소(3, 53, 54) 각각은 광학 요소(3, 53, 54) 주위로 연장하는 고형 림 부분(55)을 가지며, 적어도 광학 축(100)을 따라 마주보는 광학 요소(3, 53, 54)의 하나의 측면 상에서 상기 림 부분(55)은 적층된 광학 요소(51, 52)의 인접한 광학 요소(3, 53, 54)의 접촉 부분(56)에 인접시키기 위한 접촉 부분(56)을 포함하는,
    광학 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 접촉 부분(56)은 광학 축(100)을 향해 원뿔형으로 경사진,
    광학 시스템.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 적층된 광학 요소(51, 52)의 2 개의 인접 광학 요소(3, 53, 54)의 인접 접촉 부분(65)은 2 개의 광학 요소(3, 53, 54)의 접촉 부분(56)이 상보적이고 인접한 접촉 표면(57)을 형성하도록 경사진,
    광학 시스템.
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적층된 광학 요소(51, 52)의 적어도 하나의 광학 요소(3, 53, 54)의 림 부분(55)은 광학 요소(3, 53, 54)의 양 측면 상의 광학 축(100)을 향해 경사진 접촉 부분(56)을 갖는,
    광학 시스템.
  15. 제11항 또는 제14항에 있어서,
    상기 적층된 광학 요소(51, 52)의 인접 광학 요소(3, 53, 54)의 인접 접촉 부분(56)은 접촉 부분(56)에서 서로에 대해 인접 광학 요소(3, 53, 54)를 고정하도록 접착 화합물을 위한 리세스(57b)를 형성하며, 특히 리세스(57b)는 접촉 부분(56)의 접촉 표면(57)을 원주 방향으로 둘러싸는,
    광학 시스템.
  16. 제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적층된 광학 요소(51, 52)의 적어도 하나의 광학 요소(3, 53, 54)는 고형 렌즈(53)이며, 고형 렌즈(53)의 접촉 부분(56)은 고형 렌즈(53)의 표면 곡률과 상이한 경사를 갖는,
    광학 시스템.
  17. 제11항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적층된 광학 요소(51, 52)의 적어도 하나의 광학 요소(3, 53, 54)는 특히 실린더 벽을 갖는 실린더로서 형성되는 스페이서 요소(54) 또는 조리개 요소(54)이며, 실린더는 광학 축(100)을 따라 연장하며 실린더 벽은 접촉 부분(56)을 포함하는,
    광학 시스템.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 렌즈 배럴(2)은 내부 배럴 벽(27)을 가지며, 내부 배럴 벽(27)은 렌즈 시스템(5) 주위로 특히 원형으로 연장하며, 배럴 벽(27)은 렌즈 시스템(5)과 접촉하고 내부 배럴 벽(17)에서 형성된 3 개의 방위각으로 규칙적으로 이격된 편평한 부분(27a)으로 광학 축(100) 상에서 렌즈 시스템(5)을 반경 방향으로 중심으로 하도록 구성되는,
    광학 시스템.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 렌즈 시스템(5) 또는 적층된 광학 요소(51, 52)의 적어도 하나의 광학 요소(3, 53, 54)는 렌즈 배럴(2)의 광학 축(100)에 수직으로 배향되는 접촉 표면(57a)을 갖는 접촉 부분(56)을 포함하는 림 부분(55)을 가지며, 상기 광학 요소(3, 53, 54)는 렌즈 배럴(2)의 광학 축(100)을 따른 적층된 광학 요소(51, 52) 또는 렌즈 시스템(5)과 정렬하도록 렌즈 배럴(2)의 대응하는 접촉 표면과 인접하는,
    광학 시스템.
  20. 제11항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 고형 렌즈(53)는 조래기 요소(59a)를 가지며, 조래기 요소(59a)는 광학 축(100)에 수직하는 링 성형 영역(58)으로 형성되는 고형 렌즈(53)의 부분 상에 배치되며, 상기 영역(58)은 적어도 하나의 고형 렌즈(58)의 림 부분(55)의 반경 방향 내측에 위치되며, 특히 상기 영역(58)은 상기 영역(58) 및 림 부분(55) 사이의 원주 방향 단차에 의해 반경 방향으로 제한되는,
    광학 시스템.
  21. 제10항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 시스템(1)은 렌즈 배럴(2)에 배치되는 이미지 센서(9)를 포함하며, 렌즈 배럴(2)은 적층된 광학 요소(3, 53, 54)를 갖는 제1 광학 요소 스택(51) 및 제2 광학 요소 스택(52)인 2 개의 광학 요소 스택(51, 52)을 포함하며, 조절 가능한 초점 길이를 갖는 제1 렌즈(6)는 이미지 센서(9)로부터 제1 미리 정의된 거리(101a)에 배치되며, 조절 가능한 초점 길이를 갖는 제2 렌즈(7)는 이미지 센서(9)로부터 제2 미리 정의된 거리(101b)에 배치되며, 제1 광학 요소 스택(51)은 제1 렌즈(6) 및 이미지 센서(9) 사이의 광학 축(100) 상에 배치되며, 제2 광학 요소 스택(52)은 특히 광학 시스템(1)이 광학 줌 시스템을 형성하도록 렌즈 배럴(2)의 광학 축(100) 상의 제1 및 제2 렌즈(6, 7) 사이에 배치되며, 특히 줌은 제1 및 제2 렌즈(6, 7)의 조절 가능한 초점 길이에 의해 조절 가능한,
    광학 시스템.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 제2 미리 정의된 거리(101b)는 제1 미리 정의된 거리(101a)의 두 배인,
    광학 시스템.
  23. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    폴드 거울(4) 또는 폴드 프리즘은 상기 렌즈 배럴(2)에 배치되는,
    광학 시스템.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 폴드 거울(4)은 광학 시스템(1)에 특히 폐쇄 루프 광학 안정화를 제공하도록 구성되는,
    광학 시스템.
  25. 제22항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 렌즈 배럴(2)은 돌출부 및/또는 리세스(23)를 포함하는 센터링 구조를 포함하며, 폴드 거울(4) 또는 폴드 프리즘은, 렌즈 배럴의 센터링 구조의 돌출부를 수용하기 위해 렌즈 배럴 및/또는 리세스의 센터링 구조의 리세스(23)에 맞는 돌출부(23)를 포함하는 상보적인 센터링 구조를 포함하여 폴드 거울(4) 또는 폴더 프리즘이 렌즈 배럴(2)에서 미리 정의된 위치에 배치될 수 있는,
    광학 시스템.
  26. 제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 렌즈 배럴(2)은 렌즈 배럴(2)의 광학 요소(3, 53, 54, 6, 7)를 고정하도록 정렬 도구 또는 접착제의 삽입을 위한 횡방향 개구(29)를 포함하는,
    광학 시스템.
  27. 제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및/또는 제2 슬롯(24, 25)은, 미리 정의된 위치에서 상기 하드 스탑 부분에 제1 및/또는 제2 렌즈(6, 7)를 인접시키기 위해 제1 및/또는 제2 렌즈(6, 7)를 위한 하드 스탑 부분을 갖는,
    광학 시스템.
  28. 제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 렌즈 배럴(2)은 렌즈 배럴(2) 주위에 배치되는 클램핑 장치(8)로 구성되며, 클램핑 장치(8)는 광학 축(100)을 따라 렌즈 배럴(2)에 클램핑력을 가하여 광학 시스템(1)에 추가적인 안정성을 제공하는,
    광학 시스템.
  29. 제1항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 렌즈(6)는, 제1 렌즈(6)의 저장소 용적으로부터 제1 렌즈(6)의 렌즈 용적으로 또는 제1 렌즈(6)의 렌즈 용적으로부터 제1 렌즈(6)의 저장소 용적으로 유체를 펌핑하도록 제1 렌즈(6)의 용기(62)의 탄성 변형 가능한 제1 벽 부재(63) 상에 작용하도록 구성되는 렌즈 액추에이터(68)를 포함하여 제1 렌즈(6)의 멤브레인(61)의 곡률 및 이와 함께 제1 렌즈(6)의 초점 길이를 변경하는,
    광학 시스템.
  30. 제1항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 렌즈(7)는, 제2 렌즈(7)의 저장소 용적으로부터 제2 렌즈(7)의 렌즈 용적으로 또는 제2 렌즈(7)의 렌즈 용적으로부터 제2 렌즈(7)의 저장소 용적으로 유체를 펌핑하도록 제2 렌즈(7)의 용기(72)의 탄성 변형 가능한 제2 벽 부재(73) 상에 작용하도록 구성되는 렌즈 액추에이터(78)를 포함하여 제2 렌즈(7)의 멤브레인(71)의 곡률 및 이와 함께 제2 렌즈(7)의 초점 길이를 변경하는,
    광학 시스템.
  31. 제1항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및/또는 제2 렌즈(6, 7)의 용기(62, 72)는 제1 및/또는 제2 렌즈(6, 7)의 액추에이터(68, 78)가 렌즈 배럴의 제1 및/또는 제2 렌즈(6, 7)의 삽입 후에 독립적으로 광학 시스템에 부착되고 위치되는 것을 허용하는 조립 구조를 포함하여 렌즈 배럴(2), 제1 및/또는 제2 렌즈(6, 7) 및 렌즈 액추에이터(68, 78) 사이에 기계적 충격에 대해 견고한 강성 구조가 형성되며, 특히 조립 구조는 광학 시스템의 제조 공차를 고려하는,
    광학 시스템.
  32. 제1항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 렌즈 배럴(2)은 직사각형 외부 단면을 갖는 부분을 포함하는,
    광학 시스템.
  33. 제1항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 렌즈 배럴(2)은 먼지 및 환경적 영향으로부터 광학 시스템(1)을 보호하기 위한 직물로 덮인 그 배럴 벽에 개구(29)를 갖는,
    광학 시스템.
  34. 제1항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 렌즈 배럴(2)은 제1 및/또는 제2 렌즈(6, 7)의 액추에이터(68, 78)를 수용하기 위한 가이드 노치(21)를 포함하며, 상기 액추에이터(6, 7)는 대응하는 가이드 돌출부를 가지며, 가이드 노치(21)는 렌즈 배럴(2)을 따라 렌즈 배럴(2)에 인접하는 액추에이터(68, 78)의 축방향 이동을 허용하여 제1 및/또는 제2 렌즈(6, 7)의 변형 가능한 벽 부재(63, 73)와 액추에이터(68, 78)를 인접시키는,
    광학 시스템.
  35. 제1항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 렌즈 배럴(2)은 먼지에 대해 광학 요소(3, 53, 54)를 보호하기 위해 구성된 하우징인,
    광학 시스템.
  36. 제1항 내지 제35항 중 어느 한 항에 따른 광학 시스템(1)을 조립하는 방법으로서,
    f) 렌즈 배럴(2)의 제1 및/또는 제2 개구(22, 22')를 통해 렌즈 배럴(2)에 렌즈 시스템(5)을 삽입하는 단계,
    g) 제1 슬롯(24)에 제1 렌즈(6)를 삽입하는 단계,
    h) 제1 렌즈(6) 및 렌즈 배럴(2)에 제1 렌즈(6)를 위한 액추에이터(68)를 인접시키는 단계,
    i) 렌즈 배럴(2)에 폴딩 거울(4)을 부착시키는 단계, 및
    j) 렌즈 배럴(2)에 이미지 센서(9)를 부착시키는 단계를 포함하는,
    광학 시스템을 조립하는 방법.
  37. 제36항에 있어서,
    상기 렌즈 시스템(5)은 제1 및 제2 광학 요소 스택(51, 52)을 포함하며, 렌즈 시스템(5)을 삽입하는 제1 단계에서, 제1 광학 요소 스택(51)은 렌즈 배럴(2)의 제1 개구(22)를 통해 렌즈 배럴(2)에 삽입되며, 렌즈 시스템(5)을 삽입하는 제2 단계에서, 제2 광학 요소 스택(52)은 렌즈 배럴(2)의 제2 개구(22')를 통해 렌즈 배럴(2)에 삽입되는,
    광학 시스템을 조립하는 방법.
  38. 제36항 또는 제37항에 있어서,
    상기 제2 렌즈(7)는 렌즈 배럴(2)의 제2 슬롯(25)에 삽입되며 제2 렌즈(7)를 위한 액추에이터(78)는 단계 d) 전에 제2 렌즈(7) 및 렌즈 배럴(2)에 부착되는,
    광학 시스템을 조립하는 방법.
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