阅读说明：本技术 具有可调焦透镜芯的光学变焦装置 (Optical zoom device with adjustable lens core ) 是由 曼努埃尔·阿施万登 斯蒂芬·斯莫尔卡 戴维·尼德雷尔 马库斯·盖斯纳 罗曼·帕特沙伊德 于 2018-12-04 设计创作，主要内容包括：本发明涉及光学变焦装置(1),该光学变焦装置包括具有能够调节的焦距的第一透镜(10)和具有能够调节的焦距的第二透镜(20),其中,每个透镜(10、20)包括填充有透明流体(12、22)的透镜芯(11、21),其中,相应的透镜芯(11、21)包括呈能够弹性变形的膜的形式的透明的第一壁(13、23)和面向所述第一壁(13、23)的透明的第二壁(14、24),其中,所述流体(12、22)被布置在相应的透镜芯(11、21)的两个壁(13、23；14、24)之间,以及其中,相应的透镜(10、20)包括透镜成形构件(15、25),所述透镜成形构件与相应的膜(13、23)相互作用,以用于调节相应透镜(10、20)的焦距以及/或者用于使借助于两个透镜(10、20)生成的图像稳定,其中,光学变焦装置(1)包括第一透镜镜筒(30)和分开的第二透镜镜筒(31),其中,第一透镜芯(11)安装在第一透镜镜筒(30)上,而第二透镜芯(21)安装在第二透镜镜筒(31)上,其中,光学变焦装置(1)包括与第一透镜(10)相关联的至少一个致动器(40)以及与第二透镜(20)相关联的至少一个致动器(41),与第一透镜相关联的至少一个致动器用于产生第一透镜(10)的透镜成形构件(15)与第一透镜(10)的膜(13)的所述相互作用,以用于调节第一透镜(10)的所述焦距,与第二透镜相关联的至少一个致动器用于产生第二透镜(20)的透镜成形构件(25)与第二透镜(20)的膜(23)的所述相互作用,以用于调节第二透镜(20)的所述焦距。(The invention relates to an optical zoom device (1) comprising a first lens (10) having an adjustable focal length and a second lens (20) having an adjustable focal length, wherein each lens (10, 20) comprises a lens core (11, 21) filled with a transparent fluid (12, 22), wherein the respective lens core (11, 21) comprises a transparent first wall (13, 23) in the form of an elastically deformable membrane and a transparent second wall (14, 24) facing the first wall (13, 23), wherein the fluid (12, 22) is arranged between the two walls (13, 23; 14, 24) of the respective lens core (11, 21), and wherein the respective lens (10, 20) comprises a lens shaping member (15, 25) interacting with the respective membrane (13, 23), for adjusting the focal length of the respective lens (10, 20) and/or for stabilizing an image generated by means of the two lenses (10, 20), wherein the optical zoom device (1) comprises a first lens barrel (30) and a separate second lens barrel (31), wherein the first lens core (11) is mounted on the first lens barrel (30) and the second lens core (21) is mounted on the second lens barrel (31), wherein the optical zoom device (1) comprises at least one actuator (40) associated with the first lens (10) and at least one actuator (41) associated with the second lens (20), the at least one actuator associated with the first lens for producing said interaction of the lens shaping member (15) of the first lens (10) with the membrane (13) of the first lens (10) for adjusting said focal length of the first lens (10), at least one actuator associated with the second lens is for producing said interaction of the lens-shaping member (25) of the second lens (20) with the membrane (23) of the second lens (20) for adjusting said focal length of the second lens (20).)

具有可调焦透镜芯的光学变焦装置

技术领域

本发明涉及一种使用可调焦透镜的光学变焦装置。

背景技术

特别地，关于这种光学变焦装置，非常期望使用已知的具有可调节焦距的流体透镜来具有非常紧凑的形状因子。这允许人们构造特别地包括经验证的部件的紧凑的光学变焦装置。

发明内容

通过具有权利要求1的特征的光学变焦装置解决了上述问题。本发明的优选实施方式在从属权利要求中陈述并且在下面描述。

根据权利要求1，公开了一种光学变焦装置，所述光学变焦装置包括：

-具有能够调节的焦距的第一透镜和具有能够调节的焦距的第二透镜，其中，每个透镜包括填充有透明流体的透镜芯，其中，相应的所述透镜芯包括呈能够弹性变形的膜的形式的透明的第一壁和面向所述第一壁的透明的第二壁，其中，所述流体被布置在相应的所述透镜芯的两个所述壁之间，以及其中，相应的所述透镜包括透镜成形构件，所述透镜成形构件与相应的所述膜相互作用，以用于调节相应的所述透镜的所述焦距以及/或者用于使借助于两个所述透镜生成的图像稳定，

-其中，所述光学变焦装置包括第一透镜镜筒和分开的第二透镜镜筒，其中，所述第一透镜芯安装在所述第一透镜镜筒上，而所述第二透镜芯安装在所述第二透镜镜筒上，

-其中，所述光学变焦装置包括与所述第一透镜相关联的至少一个致动器以及与所述第二透镜相关联的至少一个致动器，与所述第一透镜相关联的至少一个致动器用于产生所述第一透镜的所述透镜成形构件与所述第一透镜的所述膜的所述相互作用，以用于调节所述第一透镜的所述焦距，与所述第二透镜相关联的至少一个致动器用于产生所述第二透镜的所述透镜成形构件与所述第二透镜的所述膜的所述相互作用，以用于调节所述第二透镜的所述焦距。

换句话说，更具体地，本发明描述了一种新的方法来制造结合光学图像稳定的基于液体膜的光学变焦透镜。特别地，本发明还允许使用诸如第一透镜和第二透镜之类的现有部件来制造可靠的光学系统。此外，特别地，简单部件的使用允许使用可以在将它们组装到系统中之前进行单独测试的部件来构建复杂的相机模块，尤其是可以在构建到系统中之前评估(例如，塑料的)透镜堆叠和可调透镜的光学质量。使用特别是线性致动器，诸如音圈致动器、压电致动器或形状记忆合金，也有助于实现非常紧凑的形状因子。

此外，根据本发明的光学变焦装置还可以与光学图像稳定系统结合，该光学图像稳定系统可以使用图像传感器移位机构或棱镜倾斜机构或可调棱镜。可选地，可以通过适当地使第一透镜和/或第二透镜变形以使第一透镜和/或第二透镜代表可调节棱镜来实现光学图像稳定。

此外，根据本发明的实施方式，相应透镜镜筒保持至少一个刚性透镜，特别是保持多个刚性透镜。特别地，第一透镜和第二透镜均包括光轴，所述光轴可以彼此对准，即形成公共光轴。第一透镜的光轴特别地还形成第一透镜镜筒的刚性透镜的光轴。同样，第二透镜的光轴也形成第二透镜镜筒的刚性透镜的光轴。

此外，根据实施方式，为了实现紧凑的装置高度，在相同方向上，第一透镜具有的外径(第一透镜的外径例如，垂直于第一透镜的光轴)等于(或大于)第一透镜镜筒的外径(第一透镜镜筒的外径例如，垂直于透镜镜筒的所述光轴/径向方向)，其中，第一透镜镜筒包括用于保持第一透镜的开口。特别地，限界第一透镜镜筒的被配置为保持第一透镜的所述开口的侧壁可以包括分别容纳第一透镜的一部分的一个或更多个凹部，这允许所述直径具有相等的尺寸。

此外，以相同的方式，在相同方向上，根据实施方式的第二透镜具有的外径(第二透镜的外径例如，垂直于第二透镜的光轴)等于(或大于)第二透镜镜筒的外径(第二透镜镜筒的外径例如，垂直于第二透镜的光轴/第二透镜镜筒的径向方向)，其中，第二透镜镜筒包括用于保持第二透镜的开口。特别地，限界第二透镜镜筒的被配置为保持第二透镜的所述开口的侧壁可以包括用于分别容纳第二透镜的一部分的一个或更多个凹部，这允许所述直径再次具有相等的尺寸。

此外，根据本发明的实施方式，光学装置包括棱镜或反射镜。

此外，根据本发明的实施方式，光学变焦装置包括保持所述棱镜或所述反射镜的第三镜筒，第三镜筒连接到第一透镜镜筒，使得第一透镜在光学变焦装置的光路上被布置在棱镜或反射镜与第二透镜之间。

根据替代实施方式，棱镜或反射镜在光学变焦装置的光路中被布置在第一透镜与第二透镜之间。

此外，根据本发明的实施方式，光学装置包括图像传感器，图像传感器用于生成要稳定的所述图像。

特别地，在本发明的实施方式中，图像传感器被安装到第二透镜镜筒，具体地是使得图像传感器面向第二透镜。

此外，根据本发明的实施方式，第一透镜的至少一个致动器被配置为使第一透镜的透镜成形构件相对于第一透镜的透镜芯移动，以调节所述第一透镜的焦距。替代性地，第一透镜的至少一个致动器被配置为使第一透镜的透镜芯相对于第一透镜的透镜成形构件移动，以调节所述第一透镜的焦距。

此外，在一实施方式中，第二透镜的至少一个致动器被配置为使第二透镜的透镜成形构件相对于第二透镜的透镜芯移动，以调节第二透镜的焦距。替代性地，第二透镜的至少一个致动器被配置为使第二透镜的透镜芯相对于第二透镜的透镜成形构件移动，以调节第二透镜的焦距。

特别地，由于相应平面透镜芯的侧向移位在光学上是不可见的，因此具有固定透镜成形构件和相应透镜的移动平面透镜芯导致对准不敏感的设计。

此外，根据本发明的实施方式，第一透镜包括两个、三个或特别是四个致动器，所述致动器被配置为使第一透镜的透镜成形构件相对于第一透镜的透镜芯移动以调节第一透镜的焦距，或者所述致动器被配置为使第一透镜的透镜芯相对于第一透镜的透镜成形构件移动以调节第一透镜的焦距。

此外，根据实施方式，第二透镜还可以包括两个、三个或甚至四个致动器，所述致动器被配置为使第二透镜的透镜成形构件相对于第二透镜的透镜芯移动以调节第二透镜的焦距，或者所述致动器被配置为使第二透镜的透镜芯相对于第二透镜的透镜成形构件移动以调节第二透镜的焦距。

此外，根据本发明的实施方式，光学变焦装置被配置为使用第一透镜的所述致动器而使第一透镜的透镜成形构件相对于第一透镜的透镜芯倾斜，以使所述图像稳定。可选地，光学变焦装置可以被配置为使用第一透镜的所述致动器而使第一透镜的透镜芯相对于第一透镜的透镜成形构件倾斜，以使所述图像稳定。

此外，根据本发明的实施方式，光学变焦装置被配置为使用第二透镜的所述致动器而使第二透镜的透镜成形构件相对于第二透镜的透镜芯倾斜，以使所述图像稳定。可选地，光学变焦装置还可以被配置为使用第二透镜的所述致动器而使第二透镜的透镜芯相对于第二透镜的透镜成形构件倾斜，以使由光学变焦装置生成的所述图像稳定。

此外，根据本发明的实施方式，光学装置被配置为仅使用第一透镜或第二透镜而使所述图像稳定。这意味着未用于图像稳定的另一个透镜仅调节其焦距，并且所有图像稳定仅由两个可调焦透镜中的一个执行。

此外，根据本发明的实施方式，光学装置被配置为调谐或倾斜棱镜或调谐或倾斜反射镜而使所述图像稳定。在此，第一透镜和第二透镜都可以被配置为仅调节它们的焦距以实现光学变焦装置的变焦功能。

特别地，根据本发明的实施方式，光学装置被配置为下述各者中的一者：

-使所述第一透镜相对于所述图像传感器垂直于所述第一透镜的光轴移位，以使所述图像稳定，以及/或者，使所述第二透镜相对于所述图像传感器垂直于所述第二透镜的光轴移位以使所述图像稳定，

-使刚性透镜相对于所述图像传感器垂直于所述第一透镜的光轴移位以使所述图像稳定，以及/或者，使刚性透镜相对于所述图像传感器垂直于所述第二透镜的光轴移位以使所述图像稳定，以及/或者，使刚性透镜相对于所述图像传感器垂直于所述第三透镜镜筒的光轴移位以使所述图像稳定，使所述图像传感器相对于所述第一透镜垂直于所述第一透镜的光轴移位以使所述图像稳定，以及/或者，使所述图像传感器相对于所述第二透镜垂直于所述第二透镜的光轴移位以使所述图像稳定。

此外，根据本发明的实施方式，第一透镜形成限定光学变焦装置的视场的变焦透镜，而第二透镜被配置为将图像重新聚焦在图像传感器上。

此外，根据本发明的实施方式，第一透镜的透镜成形构件限定第一透镜的膜的具有可调节曲率的区域，和/或第二透镜的透镜成形构件限定第二透镜的膜的具有可调节曲率的区域。相应的膜的区域可以由相应透镜成形构件的周向或环形部分限定。

特别地，相应透镜成形构件可以包括圆形部分，从而产生相应透镜的旋转对称区域。然而，相应透镜成形构件还可以包括正方形部分，正方形部分然后形成柱形透镜。原则上，任何其他透镜成形构件的形状都是可能的。此外，特别地，透镜成形构件可以是注射成形部件、金属、玻璃或硅(蚀刻)透镜成形构件。

特别地，光学装置可以被配置为通过相应透镜成形构件与相应的膜的相互作用来调节相应曲率，例如，通过推动相应透镜成形构件抵靠相应的膜或通过借助于相应透镜成形构件拉动相应的膜来调节相应曲率。

特别地，相应透镜成形构件可以经由另一材料层(例如，由胶等形成)直接或间接接触相应的膜。相应透镜成形构件可以通过将其直接结合到膜上或经由另一材料层(诸如胶层)而进一步附接到相应的膜上。

特别地，根据实施方式，相应透镜成形构件可以被等离子体结合到相应的膜。

特别地，相应透镜成形构件限定膜的具有可调节曲率的区域的概念可以意味着：相应透镜成形构件通过附接到膜或通过与膜接触来限界相应的膜的弹性可扩展(例如，圆形)区域，其中，特别是相应区域延伸到相应透镜成形构件的(例如周向)内边缘。由于光穿过相应(第一或第二)透镜的相应区域并且受到相应区域的曲率的影响，因此相应区域也可以表示为光学有效区域。

当相应透镜成形构件压靠膜时，相应的膜扩展，并且由于驻留在相应透镜芯中的流体，膜的所述区域的所述曲率增加。同样地，当相应透镜成形构件较少地推靠相应的膜或甚至拉动相应的膜时，相应的膜的区域的所述曲率减小。

曲率的增加意味着相应的膜的区域可以形成更明显的凸出凸起，或者相应的膜的区域从凹入或平坦状态变为凸出状态。同样，曲率减小意味着相应的膜的区域从明显的凸出状态改变为不太明显的凸出状态或者甚至变为平坦或凹入状态，或者从平坦或凹入状态改变为甚至更明显的凹入状态。

相应的膜可以由以下材料中的至少一种制成：玻璃、聚合物、弹性体、塑料或任何其他透明且可拉伸或柔性材料。例如，该膜可以由硅酮基聚合物(诸如也称为PDMS的聚(二甲基硅氧烷))或聚酯材料(诸如PET或双轴取向聚对苯二甲酸乙二醇酯(例如，“Mylar”))制成。

此外，膜可以包括涂层，特别是由纳米结构制成的抗反射涂层，或纳米颗粒或溶胶-凝胶涂层。此外，膜也可以被结构化，例如，包括结构化的表面或整个膜具有可变的厚度或刚度。

此外，所述流体优选是液体、液态金属、凝胶、气体或任何可变形的透明、吸收或反射材料，或所述流体包括液体、液态金属、凝胶、气体或任何可变形的透明、吸收或反射材料。例如，流体可以是硅油。

此外，根据本发明的实施方式，光学变焦装置包括广角模式，在广角模式中，第一透镜的膜的区域是凹的，而第二透镜的膜的区域是凸的。

此外，根据本发明的实施方式，光学变焦装置还包括摄远模式，在摄远模式中，第一透镜的膜的区域是凸的而第二透镜的膜的区域是凹的。根据另一实施方式，光学变焦装置还包括中间变焦状态，在中间变焦状态中，两个透镜的膜的区域仅是略微凸的，或略微凹的，或者甚至是平坦的。如果第一透镜和第二透镜都是凸的，则可以实现最接近微距焦点。

此外，根据本发明的实施方式，相应致动器是以下之一或包括以下之一：线性致动器、压电致动器、形状记忆合金、步进马达、电磁致动器、动圈、动磁体。

此外，根据本发明的实施方式，第一透镜包括单个线性致动器(特别是压电致动器)，单个线性致动器被配置为使第一透镜的透镜成形构件相对于第一透镜的透镜芯移动(或者使第一透镜的透镜芯相对于第一透镜的透镜成形构件移动)，以调节第一透镜的焦距，并且其中，第二透镜包括四个线性致动器，所述四个线性致动器被配置为使第二透镜的透镜芯相对于第二透镜的透镜成形构件移动，以调节第二透镜的焦距并使第二透镜的透镜芯关于两个不同的轴线倾斜，以使所述图像稳定，其中，相应线性致动器可以包括形状记忆合金，以用于使第二透镜的透镜芯相对于第二透镜的透镜成形构件移动和倾斜。

此外，根据本发明的实施方式，第一透镜的相应致动器被布置在第一透镜镜筒的外部且在第一透镜镜筒的(例如，周向)侧壁上。此外，在实施方式中，第二透镜的相应致动器被布置在第二透镜镜筒的外部且在第二透镜镜筒的(例如，周向)侧壁上。

特别地，致动器的有利的最小配置包括每个透镜两个致动器。在此，根据本发明的实施方式，第一透镜的所述两个致动器中的每个致动器都连接到第一透镜的透镜成形构件的区域，以经由相应区域在第一透镜的透镜成形构件上施加力(例如以便调节第一透镜的焦距和/或用于使所述图像稳定)，或者第一透镜的所述两个致动器中的每个致动器连接到第一透镜的透镜芯的区域，以经由相应区域在第一透镜的透镜芯上施加力(例如，以调节第一透镜的焦距和/或用于使所述图像稳定)，其中，所述两个区域在第一方向上面向彼此。此外，第二透镜的所述两个致动器中的每个致动器连接到第二透镜的透镜成形构件的区域，以经由相应区域在第二透镜的透镜成形构件上施加力(例如，以调节第二透镜的焦距和/或用于使所述图像稳定)，或第二透镜的所述两个致动器中的每个致动器都连接到第二透镜的透镜芯的区域，以经由相应区域在第二透镜的透镜芯上施加力(例如，以调节第二透镜的焦距和/或用于使所述图像稳定)，其中，所述两个区域在第二方向上面向彼此，并且其中，所述第二方向与第一方向是不同的。特别地，所述第一方向和第二方向是偏斜的并且在平行平面中延伸。特别地，所述两个方向是正交的。

特别地，在下面描述了在第一透镜的透镜芯固定到第一透镜镜筒，而第二透镜的透镜芯固定到第二透镜镜筒的同时，通过相应致动器移动相应透镜成形构件的实施方式。

特别地，在实施方式中，光学装置被配置为通过使用相应致动器而在第一透镜的透镜成形构件的每个区域上施加力来调节第一透镜的焦距，其中，这两个力是相等的，使得第一透镜的透镜成形构件推靠第一透镜的膜或拉动第一透镜的膜，以调节第一透镜的膜的所述区域的曲率，并由此调节第一透镜的焦距。

此外，在实施方式中，为了使所述图像稳定，光学装置被配置为通过使用相应致动器在第一透镜的透镜成形构件的每个区域上施加力而在第一移位方向上移位所述图像，其中，这两个力是相反的并且特别是大小相等或基本相等的，从而使第一透镜的透镜成形构件关于第一轴线倾斜，从而使所述图像沿所述第一移动方向移位。特别地，由于第一透镜的透镜成形构件相对于第一透镜的透镜芯的倾斜，第一透镜的透镜芯形成为棱镜，即第一透镜的膜的所述区域相对于第一透镜的透镜芯的第二壁倾斜。

此外，在实施方式中，光学装置被配置为通过使用相应致动器在第二透镜的透镜成形构件的每个区域上施加力来调节第二透镜的焦距，其中，这两个力相等或基本相等的，使得第二透镜的透镜成形构件推靠第二透镜的膜或拉动第二透镜的膜，以便调节第二透镜的膜的所述区域的曲率并由此调节第二透镜的焦距。

此外，在实施方式中，为了使所述图像稳定，光学装置被配置为通过使用相应致动器在第二透镜的透镜成形构件的每个区域上施加力而在第二移位方向上移位所述图像，其中，这两个力是相反的并且特别是大小相等或基本相等的，使得第二透镜的透镜成形构件关于第二轴线倾斜，从而使所述图像在所述第二移位方向上移位。特别地，由于第二透镜的透镜成形构件相对于第二透镜的透镜芯的倾斜，第二透镜的透镜芯形成为棱镜，即第二透镜的膜的所述区域相对于第二透镜的透镜芯的第二壁倾斜。

此外，可选地，致动器还可以在相应透镜芯上施加上述力。在此，第一透镜的透镜成形构件被固定到第一透镜镜筒，而第二透镜的透镜成形构件被固定到第二透镜镜筒(当然，也可以考虑混合配置，即在两个透镜中的一个透镜中移动透镜成形构件，而在另一透镜中移动相应透镜芯)。

特别地，在实施方式中，光学装置被配置为通过使用相应致动器在第一透镜的透镜芯的每个区域上施加力来调节第一透镜的焦距，其中这两个力是相等或基本相等的，使得第一透镜的透镜芯与第一透镜的膜一起推靠第一透镜的透镜成形构件，或者从第一透镜的透镜成形构件移开，使得第一透镜的透镜成形构件拉动第一透镜的膜，以调节第一透镜的膜的所述区域的曲率，并由此调节第一透镜的焦距。

此外，在实施方式中，为了使所述图像稳定，光学装置被配置为通过使用相应致动器在第一透镜的透镜芯的每个区域上施加力而在第一移位方向上移位所述图像，其中，这两个力是相反的并且特别是大小相等或基本相等的，使得第一透镜的透镜芯相对于第一透镜的透镜成形构件关于第一轴线倾斜，由此使所述图像在所述第一移位方向移位。特别地，由于第一透镜的透镜芯的倾斜，第一透镜的透镜芯形成为棱镜，即，第一透镜的膜的所述区域相对于第一透镜的透镜芯的第二壁倾斜。

此外，在实施方式中，光学装置被配置为通过使用相应致动器在第二透镜的透镜芯的每个区域上施加力来调节第二透镜的焦距，其中，这两个力是相等或基本相等的，使得将第二透镜的透镜芯与第二透镜的膜一起推靠第二透镜的透镜成形构件，或者从第二透镜的透镜成形构件移开，使得第二透镜的透镜成形构件拉动第二透镜的膜，以调节第二透镜的膜的所述区域的曲率，从而调节第二透镜的焦距。

此外，在实施方式中，为了使所述图像稳定，光学装置被配置成通过使用相应致动器在第二透镜的透镜芯的每个区域上施加力而在第二移位方向上移位所述图像，其中，这两个力是相反并且特别是大小相等或基本相等，使得第二透镜的透镜芯相对于第二透镜的透镜成形构件关于第二轴线倾斜，由此使所述图像在所述第二移位方向上移位。特别地，由于第二透镜的透镜芯的倾斜，第二透镜的透镜芯形成为棱镜，即，第二透镜的膜的所述区域相对于第二透镜的透镜芯的第二壁倾斜。

此外，根据实施方式，第一透镜的所述两个致动器被布置在第一透镜镜筒的外部且在第一透镜镜筒的(周向)侧壁上，其中，所述两个致动器在垂直于第一透镜的光轴延伸的第一方向上面向彼此，并且其中，第二透镜的所述两个致动器布置在第二透镜镜筒的外部且在第二透镜镜筒的(周向)侧壁上，其中，第二透镜的所述两个致动器在垂直于第二透镜的光轴延伸的第二方向上面向彼此，其中，所述第二方向不同于第一方向。特别地，所述第一方向和第二方向是偏斜的并且在平行的平面中延伸。特别地，所述两个方向是正交的。

此外，根据本发明的实施方式，第一透镜的两个致动器中的每个致动器都包括沿第一透镜的光轴可移动的推动器，其中，第一透镜的所述推动器的每个推动器连接到第一透镜的透镜成形构件的所述区域中的一个区域或者连接至第一透镜的透镜芯的所述区域中的一个区域，以将相应力施加在相应区域上。此外，在实施方式中，第二透镜的两个致动器中的每个致动器还包括沿第二透镜的光轴可移动的推动器，其中，第二透镜的所述推动器的每个推动器连接到第二透镜的透镜成形构件的所述区域中的一个区域或者连接至第二透镜的透镜芯的所述区域中的一个区域，以将相应力施加在相应区域上。

此外，根据本发明的实施方式，相应推动器经由闩锁连接而连接到相应区域，其中，特别是相应推动器的一部分与相应区域的凹部接合。

此外，根据本发明的实施方式，相应推动器经由胶合连接而连接到相应区域。

此外，根据本发明的实施方式，相应推动器经由柔性活塞而连接到相应区域。

此外，在实施方式中，相应致动器在其上施加力的相应透镜成形构件的所述区域的每个区域可以形成为从相应透镜成形构件的限定膜的相应区域的所述部分突出的臂。同样，根据实施方式，相应致动器在其上施加力的相应透镜芯的所述区域的每个区域可以形成为从相应透镜芯突出的臂，特别是从相应透镜芯的侧壁突出的臂。

此外，根据本发明的实施方式，第一透镜的两个致动器中的每个致动器包括导电线圈和磁体结构，该磁体结构包括具有第一磁化作用的第一部分和具有第二磁化作用的相邻的第二部分，其中，两个磁化作用是反向平行的(即，平行但指向相反方向)，并且特别地正交于第一透镜的光轴延伸，其中，线圈包括第一部分和第二部分，并且其中，线圈的第一部分面对线圈磁体结构的第一部分，而线圈的第二部分面对磁体结构的第二部分。此外，特别地，线圈包括围绕线圈的线圈轴线延伸的导体，其中，线圈轴线特别地平行于所述磁化作用延伸。

此外，根据实施方式，第二透镜的两个致动器中的每个致动器还可以包括导电线圈和磁体结构，该磁体结构包括具有第一磁化作用的第一部分和具有第二磁化作用的相邻的第二部分，其中，两个磁化作用是反向平行的(即，平行但指向相反方向)，并且特别地正交于第二透镜的光轴延伸，其中，线圈包括第一部分和第二部分，并且其中，线圈的第一部分面对磁体结构的第一部分，而线圈的第二部分面对磁体结构的第二部分。特别地，线圈包括围绕线圈的线圈轴线延伸的导体，其中，线圈轴线特别地平行于第二透镜的致动器的相应磁体结构的所述磁化作用延伸。

此外，根据本发明的实施方式，第一透镜的相应致动器的磁体结构刚性地联接到第一透镜镜筒，而第一透镜的相应致动器的线圈被布置在第一透镜的相应致动器的推动器上。此外，在实施方式中，第二透镜的相应致动器的磁体结构刚性地联接到第二透镜镜筒，而第二透镜的相应致动器的线圈被布置在第二透镜的相应致动器的推动器上。

特别地，光学变焦装置可以包括特别是分别呈长形板的形式的两个磁通返回结构。特别地，每个磁通返回结构连接到第一透镜的致动器的磁体结构的两个部分以及第二透镜的致动器的磁体结构的两个部分。相应返回结构被配置为将磁通从磁体结构的一部分引导或返回到与其连接的磁体结构的相邻部分。特别地，相应磁通返回结构可以沿着第一透镜的光轴和第二透镜的光轴延伸。此外，两个磁通返回结构在垂直于所述光轴的方向上面向彼此。特别地，相应磁通返回结构可以连接到包围第一透镜镜筒和/或第二透镜镜筒的壳体或遮蔽件或者可以是包围第一透镜镜筒和/或第二透镜镜筒的壳体或遮蔽件的一部分。

此外，根据本发明的实施方式，第一透镜的相应致动器的线圈刚性地联接到第一透镜镜筒，而第一透镜的相应致动器的磁体结构被布置在第一透镜的相应致动器的推动器上。此外，在实施方式中，第二透镜的相应致动器的线圈刚性地联接到第二透镜镜筒，而第二透镜的相应致动器的磁体结构被布置在第二透镜的相应致动器的推动器上。

此外，根据本发明的实施方式，相应线圈可以被嵌入到基板中，特别是被嵌入到呈印刷电路板(PCB)的形式的基板。特别地，光学变焦装置可以包括两个(例如，长形的)基板(例如，PCB)，其中，每个基板包括第一透镜的致动器的线圈以及第二透镜的致动器的线圈。特别地，两个基板可以连接到包围第一透镜镜筒和/或第二透镜镜筒的壳体。特别地，两个基板可以在垂直于第一透镜的光轴并且垂直于第二透镜的光轴的方向上面向彼此。

可选地，光学变焦装置可以包括两个基板组件，其中，每个基板组件包括两个分开的基板，该两个分开的基板通过柔性连接器彼此电连接以提供两个基板之间的电连接，其中两个基板之一包括第一透镜的致动器的嵌入式线圈，另一基板包括第二透镜的致动器的线圈。再次，特别地，两个基板组件可以在垂直于第一透镜的光轴并且垂直于第二透镜的光轴的方向上面向彼此。

此外，在涉及布置在推动器上的移动磁体结构的当前实施方式中，每个磁体结构连接到单独的第一磁通返回结构。相应磁通返回结构被配置为将来自磁体结构的一部分的磁通引导或返回到与其连接的磁体结构的相邻部分。特别地，这些第一磁通返回结构分别刚性地联接到相关联的推动器，并因此与相应的推动器一起移动。

此外，特别地，光学变焦装置可以包括两个第二磁通返回结构，特别地两个第二磁通返回结构分别呈长形板的形式。特别地，每个第二磁通返回结构面对第一透镜的致动器的磁体结构的两个部分以及第二透镜的致动器的磁体结构的两个部分。相应第二返回结构被配置为将来自磁体结构的一部分的磁通引导或返回到磁体结构的相邻部分。特别地，相应第二磁通返回结构可以沿着第一透镜的光轴和第二透镜的光轴延伸。此外，两个第二磁通返回结构在垂直于所述光轴的方向上面向彼此。特别地，相应磁通返回结构可以连接到包围第一透镜镜筒和/或第二透镜镜筒的壳体或遮蔽件或者可以是包围第一透镜镜筒和/或第二透镜镜筒的壳体或遮蔽件的一部分。因此，在此，致动器的每个线圈被布置在第一磁通返回结构与第二磁通返回结构之间。

此外，在实施方式中，第一透镜的相应致动器包括用于保持基板组件的基板(和嵌入在基板中的线圈)的线圈保持器，经由该线圈保持器，嵌入到基板中的相应线圈刚性地连接到第一透镜镜筒。

此外，在实施方式中，第二透镜的相应致动器还包括用于保持基板组件的基板(和嵌入在基板中的线圈)的线圈保持器，通过该线圈保持器，嵌入到基板中的相应线圈被刚性地连接到第二透镜镜筒。

相应线圈保持器可以包括用于容纳所述柔性连接器的凹部，所述柔性连接器连接基板组件的两个基板。

此外，根据本发明的实施方式，光学变焦装置被配置为向第一透镜的相应致动器的线圈施加电流，以与第一透镜的相应致动器的磁体结构的磁场相互作用，使得第一透镜的相应致动器的推动器沿着第一透镜的光轴移动，其中，根据第一透镜的相应致动器的线圈中的电流方向，第一透镜的相应致动器的推动器沿着第一透镜的光轴移动，使得第一透镜的透镜成形构件压靠第一透镜的膜，或者拉动第一透镜的膜，以调节第一透镜的焦距和/或使所述图像稳定。

此外，在实施方式中，光学变焦装置被配置为向第二透镜的相应致动器的线圈施加电流，以与第二透镜的相应致动器的磁体结构的磁场相互作用，使得第二透镜的相应致动器的推动器沿着第二透镜的光轴移动，其中，根据第二透镜的相应致动器的线圈中的电流方向，第二透镜的相应致动器的推动器沿第二透镜的光轴移动，使得第二透镜的透镜成形构件压靠第二透镜的膜，或拉动第二透镜的膜，以调节第二透镜的焦距和/或使所述图像稳定。

此外，特别地，相应电流在相应线圈的所述两个部分中沿相反方向流动。

此外，根据本发明的实施方式，第一透镜的相应致动器的推动器经由弹簧结构弹性地联接到第一透镜镜筒，使得第一透镜的相应致动器的推动器沿着第一透镜的光轴可移动。此外，在实施方式中，第二透镜的相应致动器的推动器也经由弹簧结构弹性地联接到第二透镜镜筒，使得第二透镜的相应致动器的推动器沿第二透镜的光轴可移动。

此外，根据本发明的实施方式，第一透镜的相应致动器的推动器被支撑在滚珠轴承上，使得第一透镜的相应致动器的推动器沿着第一透镜的光轴可移动。此外，根据实施方式，第二透镜的相应致动器的推动器也被支撑在滚珠轴承上，使得第二透镜的相应致动器的推动器沿着第二透镜的光轴可移动。

特别地，相应推动器可以通过所述滚珠轴承被支撑在壳体上，该壳体可以围绕第一透镜镜筒和/或第二透镜镜筒并且可以刚性地联接到第一透镜镜筒和/或第二透镜镜筒。

特别地，第一透镜和第二透镜的相应致动器可以包括笼状件，所述笼状件例如呈框架的形式，以用于保持相应的滚珠轴承。

此外，根据本发明的实施方式，光学装置被配置为使用与相应推动器相关联的传感器来测量第一透镜的相应推动器沿着第一透镜的光轴的移动。此外，在实施方式中，光学装置还被配置为使用与相应推动器相关联的传感器来测量第二透镜的相应推动器沿着第二透镜的光轴的移动。

此外，根据本发明的实施方式，相应传感器是以下之一：霍尔传感器、感应传感器、电容传感器、光学传感器。

此外，根据本发明的实施方式，光学变焦装置被配置为协调地调节第一透镜和第二透镜的焦距，以在图像传感器上生成特定变焦范围和清晰的图像。

此外，根据本发明的实施方式，第一透镜被配置为限定光学变焦装置的视场(变焦范围)，而第二透镜被配置为将由光学变焦装置生成的图像聚焦在图像传感器上。

此外，根据本发明的实施方式，光学变焦装置被配置为接收联接到光学变焦装置的陀螺仪的输出信号，该输出信号指示光学变焦装置的不期望移动，其中，光学变焦装置被配置为使用所述输出信号而使所述图像稳定。

此外，根据本发明的实施方式，光学变焦装置被配置为使用所述输出信号来控制相应致动器(特别是单独地控制相应致动器)以使所述图像稳定。

特别地，在实施方式中，光学变焦装置可以通过使用线性电流源记录聚焦功率相对于施加到相应致动器的致动电流而在传输中被校准，或者替代性地，光学变焦装置通过测量聚焦功率相对于一个或多个传感器信号而在传输中被校准。这使得在不进行图像传感器数据处理的情况下即可进行快速的初始调谐。

该算法可以以用于不同传感器条件和第一透镜和/或第二透镜的已知物理特性(例如，方向依赖性)的一个或多个查找表为基础。可选地，算法也可以基于诸如n阶多项式的函数，用来改变在闭环中施加到相应致动器的致动电流。

此外，环境温度可以用作附加传感器信号，以修改查找表并校正由于温度变化而引起的第一透镜和/或第二透镜的影响。

此外，可以将校准信息存储到光学变焦装置的存储器，诸如EEPROM中。

根据本发明的又一方面，公开了一种装置，该装置包括根据本发明的光学变焦装置和具有比光学变焦装置更宽的视场的相机，其中，与光学变焦装置相比，所述相机具有的F值较低。特别地，光学系统(如相机透镜)的F值是系统焦距与入射光瞳直径的比率。

这允许对于宽视场的相机具有非常好的光学质量，并且仍然给出良好的光学变焦效果，而对F值的约束较少。

特别地，本发明可以应用于以下技术领域/可以在以下装置中使用：

眼科装置，诸如验光仪、折光仪、测厚仪、生物测定学、视场计、折射角膜曲率计、折射透镜分析仪、眼压计、色觉检查仪、对比敏感度仪、内皮显微镜、***镜、双光度计、OCT、rodatest、检眼镜、RTA、机器视觉、移动电话相机、医疗装备、机器人摄像头、虚拟现实或增强现实相机、显微镜、望远镜、内窥镜、无人机相机、监控相机、网络摄像头、汽车相机、运动跟踪、双筒望远镜、研发、汽车、投影仪、眼镜片、测距仪、条形码阅读器、3D感测。

附图说明

下面将参考附图描述本发明以及本发明的实施方式的其他特征和优点，其中：

图1示出光学变焦装置的实施方式，该光学变焦装置包括用于致动第一透镜的压电致动器以及包括用于致动光学变焦装置的第二透镜的形状记忆合金的致动器。

图2示出图1所示实施方式的透视图和截面图；

图3示出图1和图2所示实施方式的细节；

图4示出图1至图3所示实施方式的另外的细节；

图5示出图1至图4所示实施方式的变型的透视图和剖视图；

图6示出本发明的另一方面，即根据本发明的包括相机和单独的光学变焦装置的装置；

图7示出关于相应透镜成形构件的位置的第一透镜和第二透镜的不同可能布置；

图8示出用于调节相应的(第一或第二)透镜的焦距的相应透镜成形构件与第一透镜或第二透镜的相关联的膜的可能的相互作用的示意图；

图9示出第一透镜和第二透镜的另外可能的布置，特别是与相应透镜成形构件的位置有关；

图10示出根据本发明的光学变焦装置的另一实施方式的示意图；

图11示出根据本发明的光学变焦装置的另外两个实施方式的示意图，其中，对于每个实施方式，仅示出了该装置的一半，即，在光轴A、A’上方示出第一实施方式，在光轴A、A’的下方描绘第二实施方式；

图12示出图11所示类型的根据本发明的光学变焦装置的实施方式的透视图(下半部分)；

图13示出在图10至图12的实施方式中使用的四个致动器的最小配置的示意图；

图14示出关于致动器的推动器与透镜成形构件(或透镜芯)之间的连接的不同实施方式；

图15至图17示出图11(下半部分)和图12的实施方式的致动器的细节；

图18示出可以在本发明的框架中用作致动器的永磁体。

图19示出光学传感器的示意图，该光学传感器可以用于测量相应致动器的推动器的移动；

图20示出在通过致动器移动相应透镜芯的情况下的光学图像稳定原理和(第一或第二)透镜的焦距的调节；

图21是示出通过致动器移动相应透镜成形构件的情况下的光学图像稳定原理和(第一或第二)透镜的焦距的调节；以及

图22至图23示出使用可倾斜棱镜来稳定借助于光学变焦装置生成的图像。

具体实施方式

本发明涉及一种光学变焦装置1，其中该装置的特定实施方式例如在图1至图5、图7至图17以及图22至图23中示出。

据此，根据本发明的光学变焦装置包括具有可调节焦距的第一透镜10和具有可调节焦距透镜的第二透镜20，其中，例如，如图8(A)所示，每个透镜10、20包括填充有透明流体(例如液体)12、22的透镜芯11、21，其中，相应透镜芯11、21包括呈能够弹性可变形的膜的形式的第一壁13、23和面对第一壁13、23的透明的第二壁14、24，其中，流体12、22被布置在相应透镜芯11、21的两个壁13、23；14、24之间，并且其中，相应的透镜10、20包括透镜成形构件15、25，所述透镜成形构件15、25与相应的膜13、23相互作用，以用于调节相应透镜10、20的焦距，并且根据一些实施方式，还用于使借助于两个透镜10、20生成的图像稳定。此外，光学变焦装置1特别包括彼此连接的第一透镜镜筒30和单独的第二透镜镜筒31，其中，第一透镜芯11安装在第一透镜镜筒30上，而第二透镜芯21安装在第二透镜镜筒31上。此外，特别地，光学变焦装置1包括图像传感器2，图像传感器2安装至第二透镜镜筒31，使得图像传感器面向第二透镜20并且特别地还面向第一透镜10。特别地，第一透镜10、第二透镜20和图像传感器可以相对于公共光轴A、A’是对准的。

为了致动相应的可调焦流体透镜10、20，光学变焦装置1包括：与第一透镜10相关联的至少一个致动器40，即，用于生成第一透镜10的透镜成形构件15与第一透镜10的膜13的所述相互作用，以用于调节第一透镜10的所述焦距；以及与第二透镜(20)相关联的至少一个致动器41，用于生成第二透镜20的透镜成形构件25与第二透镜20的膜23的所述相互作用，以用于调节第二透镜20的所述焦距。

第一透镜10或第二透镜20的焦距的调节原理例如为图8(B)、(C)和(D)所示的。特别地，相应透镜10、20的透镜成形构件15、25限定相应的膜13、23的具有可调节曲率的区域13a、23a。从图8(A)至图8(D)可以看出，在相应区域13a、23a具有较大曲率的情况下，入射在相应区域13a、23a上的光L将被更强烈地偏转。因此，可以通过使用相应透镜成形构件15、25调节所述区域13a、23a的曲率来调节相应透镜10、20的焦距。

特别地，光学装置1被配置为通过相应透镜成形构件15、25与相应的膜13、23的相互作用来调节相应的曲率，例如，如图8(B)所示，通过推动相应透镜成形构件15、25抵靠相应的膜13、23，从而生成相应区域13a、23b或透镜10、20的更明显的凸形形状，或者如图8(D)所示，通过借助于相应透镜成形构件15、25来拉动相应的膜13、23，这允许实现相应区域13a，23a或透镜10、20的凹形形状。

因此，通过相应透镜成形构件15、25朝向或背离相应透镜芯11、21的轴向移动，可以调节相应透镜10、20的焦距。当然，这也可以通过移动相应透镜芯11、21并将相应透镜成形构件15、25保持在固定位置来实现。基本上，在所有实施方式中，或者相应透镜成形构件15、25被移动或者相应透镜芯11、21被移动。

此外，透镜10、20中的一个透镜或两个透镜10、20也可用于稳定通过光学变焦装置生成的投影到装置1的图像传感器2上的图像。这样的稳定允许对抗光学变焦装置1的不期望的(例如突然的)移动。这种移动可以由例如，如在图1中示出的陀螺仪100检测，陀螺仪100生成指示不期望的移动的输出信号。该信号可以用于控制第一和/或第二透镜10使得生成的图像被移位，从而对抗不期望的移动。因此，可以保持图像在图像传感器2上的位置。这被称为光学图像稳定(OIS)。

根据图20和图21，可以通过在图像传感器2的图像平面中相对于图像传感器移位2D图像来实现光学图像稳定。通过使进入透镜10、20中的一个透镜中的光L在二维上(即，在两个不同的、特别是正交的方向上)偏转，或者通过使入射的光L在第一方向上通过第一透镜10偏转，在第二方向上通过第二透镜20偏转来实现图像的这种移位。

图20和图21示出作为使用单个透镜10或20的单个方向的示例的这种图像偏移。特别地，根据图20，相应透镜芯11、12可以相对于固定透镜成形构件15、25倾斜，固定透镜成形构件15、25使相应透镜芯11、12变形，使得相应透镜芯形成(可调节的)棱镜，所述棱镜以期望的方式使出射光L’偏转。可以使用陀螺仪100的所述输出信号来控制倾斜量。特别地，图20(A)至图20(C)示出具有平坦区域13a、23a的透镜芯11、21的倾斜，而图20(D)至图20(F)示出相应透镜10、20的具有弯曲区域13a、23a的相应透镜芯11、21的倾斜。

可选地，如图21所示，相应透镜成形构件15、25可以相对于固定透镜芯11、21倾斜，固定透镜芯11、21也生成可调节棱镜。同样在此，图21(A)至图21(C)示出具有平坦区域13a、23a的透镜成形构件15、25的倾斜，而图21(D)至图21(F)示出相应透镜10、20的具有弯曲区域13a、23a的相应透镜成形构件15、25的倾斜。因此，可以同时执行光学图像稳定和聚焦调节。然而，也可以不将透镜10、20用于光学图像稳定。特别地，在各个实施方式中，也可以想到如下变型：在所述变型中，使用如图22至图23所示的可倾斜棱镜5执行图像稳定。在此，棱镜被布置在万向节上，使得棱镜可以相对于与图像传感器2上图像的2D移位相对应的两个独立轴线倾斜。可以使用连接到万向节的磁体202来倾斜万向节201，其中，通过施加到布置在基板PCB 204内或布置在基板PCB 204上的线圈的电流来移动磁体。万向节201/棱镜202的移动可以通过如下方式来测量：借助于可以布置在基板/PCB 204上的霍尔传感器203来测量磁体202的移动。

图1结合图2至图4示出本发明的一实施方式，在该实施方式中，第一透镜由单个线性致动器致动，特别是由压电致动器致动，而第二透镜10由分别包括形状记忆合金411的四个致动器41致动。在此，这四个致动器41被配置为调节第二透镜20的焦距以及偏转穿过第二透镜20的光，以稳定借助于透镜10、20生成并投射到图像传感器2上的图像。

特别地，第一透镜10的线性致动器40被布置在第一透镜镜筒30的外部且在第一透镜镜筒30的侧壁30a上，并且第一透镜10的线性致动器40被配置为使呈杆形式的推动器400沿着第一透镜10的光轴A移动，其中推动器400连接到第一透镜10的透镜成形构件15，使得第一透镜10的焦距可以如上所述的通过使透镜成形构件15相对于第一透镜10的透镜芯11移动来调节，透镜芯11固定至光学变焦装置1的第一透镜镜筒30。在此，第一透镜10仅被配置为用于调节第一透镜10的焦距，使得仅需要单个致动器40。

在图5所示的替代实施方式中，这种单个致动器40可以由音圈马达替代形成，该音圈马达包括围绕光轴A延伸的线圈62，该线圈62面向附接至透镜成形构件15的周向磁体72。在此，装置1被配置为向线圈62施加电流，使得根据线圈62中的电流方向(用于平行于光轴A的磁体72的给定磁化作用)，磁体72被推离线圈62或被拉向线圈62。

此外，第二透镜20的四个致动器41被布置在第二透镜镜筒31的外部且在第二透镜镜筒31的侧壁31a上。四个致动器41每个都包括由形状记忆合金形成的长形构件411，其中每个构件411的一端连接到第二透镜20的透镜芯21的区域510，而另一端连接到第二透镜镜筒31的侧壁31a。此外，弹簧412与每个构件411相关联，并且弹簧的一端也连接到相应区域510，而另一端连接到第二透镜镜筒31的侧壁31a。通过将单个构件411加热到一定温度，相应构件抵抗相应弹簧412的恢复作用而收缩。因此，通过同时致动所有构件，可以推动第二透镜的透镜芯21抵靠第二透镜20的透镜成形构件25，该透镜成形构件25相对于第二透镜镜筒31固定，或者透镜芯21可以从透镜成形构件25移开，使得透镜成形构件25也可以拉动第二透镜20的膜23，这允许如上文结合图8(A)至(D)所述的来调节第二透镜20的焦距。

通过致动致动器41，例如，通过致动成对的致动器41(例如，在图1中相对于第二透镜镜筒31在对角线上面向彼此的两个致动器41)，透镜芯21可以相对于至少两个不同的轴线倾斜，这允许如上所述的稳定由光学变焦装置1投射到图像传感器2上的图像。在此，图像传感器2被安装到第二透镜镜筒31的端部，使得图像传感器2垂直于第二透镜20的光轴A’延伸并且在光轴A’的方向上面向第二透镜20。

特别地，除了可调焦透镜10、20之外，每个透镜镜筒还可以保持另外的刚性透镜3，例如，如图2所示。此外，第一透镜镜筒30可以包括在第一透镜镜筒30的内侧上以周向方式延伸的管300，该管300被配置为防止杂散光。

此外，光学变焦装置1可以包括在装置1的光路上形成第一透镜的前透镜，在透镜4之后的是棱镜5。棱镜5和前透镜4均安装到与第一透镜镜筒30连接的第三镜筒32，使得第一透镜镜筒被布置在第三(棱镜)镜筒32与第二透镜镜筒31之间。

此外，为了允许光学变焦装置的快速组装，每两个相邻的镜筒30、31、32被配置为经由正连接而彼此连接。此外，如图2所示，为了实现紧凑的装置高度，第一透镜10具有垂直于第一透镜10的光轴A的外径D1，该外径D1等于垂直于第一透镜镜筒30的所述光轴A的第一透镜镜筒30的外径D2，其中第一透镜镜筒30包括用于保持第一透镜10的透镜芯11的开口301。特别地，限定第一透镜镜筒30的所述开口301的侧壁302包括分别用于容纳第一透镜10的透镜芯11的一部分的凹部303，这允许所述直径D1、D2具有相同的尺寸。该概念也可以应用于装置1的部件之间的其他界面。

关于相应部件的放置，特别是透镜10、20在装置1的光路中的放置，如图7(A)至(D)和图9(A)至(D)所示，各种构型都是可能的。

例如，如图7(A)至(D)所示，第一透镜可以在装置的光路中被放置的反射镜6(或可选地棱镜5)之后，其中，第一透镜10的透镜成形构件15可以背对棱镜5/反射镜6(图7(A)和图7(B))或面对棱镜5或反射镜6(图7(C)和图7(D))。以相同的方式，第二透镜20的透镜成形构件25可以面对棱镜5/反射镜6(图7(A)和图7(C))或背对棱镜5/反射镜6(图7(B)和图7(C))。

图9(A)至(D)也示出了这些构型，其中，与图8相比，此处，第一透镜在装置1的光路中被布置在棱镜5/反射镜6的前方，即，棱镜5/反射镜6在装置的光路中被布置在第一透镜10和第二透镜20之间。

图10至图17所示的光学装置的另外的实施方式涉及如下构型：在该构型中，每个透镜10、20包括两个致动器40、41，其中，第一透镜10的两个致动器40调节焦距并被配置为在第一移位方向D上移位图像，而第二透镜20的两个致动器41也提供焦距的调节，但是被配置为沿不同的(例如，正交的)第二移位方向D’移位图像，如图13中示意性地示出的。

这是通过将第一透镜10的两个致动器40布置在第一透镜镜筒30的侧壁30a上(位于第一透镜镜筒30的外部)，使得两个致动器40各自可作用于第一透镜10的透镜成形构件15的区域500上，其中，这些区域500在第一移动方向D’上对角地面向彼此。与此相反，第二透镜20的致动器41所作用的透镜成形构件25的区域510在不同的(例如正交的)第二移动方向D’上面向彼此。同样在此，两个致动器441被布置在第二透镜镜筒31的侧壁31a上(位于第二透镜镜筒31的外部)。这允许使第一透镜10的透镜成形构件15关于相关联的轴线B(垂直于D)倾斜，而透镜成形构件25可以关于不同的轴线B’(垂直于D’)倾斜。特别地，这两个轴线B、B’可以相对于彼此垂直定向。

在下文中，假设在将相应透镜芯11、21固定到对应透镜镜筒30、31的同时，使相应透镜成形构件15、25移动。然而，在修改的实施方式中，总有可能代替地移动透镜芯11、21并将相应透镜成形件15、25固定到相关联的透镜镜筒30、31。

如图10所示，第一透镜10的两个致动器40中的每个致动器都包括布置在第一透镜镜筒30外部的推动器400，其中，相应推动器400沿着第一透镜10的光轴A可移动，其中如上所述，第一透镜10的所述推动器400中的每个推动器被连接到第一透镜10的透镜成形构件15的所述区域500中的一个区域，以在透镜成形构件15的相应区域500上施加力。此外，第二透镜20的两个致动器41中的每个致动器还包括推动器410，该推动器410沿着第二透镜20的光轴A’可移动，其中，第二透镜20的所述推动器410的每个推动器连接到第二透镜20的透镜成形构件25的所述区域510中的一个区域，以在相应区域510上施加力。

特别地，关于与推动器400、410有关的所有实施方式，存在用于将相应推动器400、410连接到相应透镜成形构件15、25的相关联的区域500、510的不同可能性。

特别地，如图14(A)所示，相应推动器400、410可以经由闩锁连接C1连接到相应区域500、510，其中，相应推动器400、410的一部分与相应区域500、510的凹部接合。

可选地，如图14(C)所示，相应推动器400、410可以经由胶合连接C2连接到相应区域500、510。

此外，相应推动器400、410可以经由柔性活塞C3连接到相应区域500、510。

此外，参照图10，第一透镜10的两个致动器40中的每个致动器40包括导电线圈60和磁体结构70，磁体结构70包括具有第一磁化作用M1的第一部分70a和具有第二磁化作用M2的相邻第二部分70b，其中，两个磁化作用M1，M2是反向平行的(即，平行但指向相反方向)，并且两个磁化作用M1，M2特别地垂直于第一透镜10的光轴A延伸。此外，相应线圈60包括第一部分60a和第二部分60b，其中，线圈60的第一部分60a面对磁体结构70的第一部分70a，而线圈60的第二部分60b面对磁体结构70的第二部分70b。此外，特别地，相应线圈60包括围绕相应线圈60的线圈轴线C延伸的导体，其中，线圈轴线C特别地平行于磁化作用M1、M2延伸。

同样，第二透镜20的两个致动器40中的每个致动器41也包括导电线圈61和磁体结构71，磁体结构71包括具有第一磁化作用M1的第一部分71a和具有第二磁化作用M2的相邻第二部分71b，其中，两个磁化作用M1、M2是反向平行的，并且特别地正交于第二透镜20的光轴A’延伸。此外，相应线圈61再次包括第一部分61a和第二部分61b，其中，相应线圈61的第一部分61a面对相应磁体结构71的第一部分71a，而相应线圈61的第二部分61b面对相应磁体结构71的第二部分71b。此外，特别地，相应线圈61包括围绕相应线圈61的线圈轴线C’延伸的导体，其中，相应线圈轴线C’特别地平行于磁化作用M1、M2延伸。

从图10可以看出，该实施方式实现了所谓的动圈配置，即，第一透镜10的相应致动器40的磁体结构70刚性地联接到第一透镜镜筒30，而第一透镜10的相应致动器40的线圈60被布置在第一透镜10的相应致动器40的推动器400上并因此与相应推动器400一起移动。

同样，第二透镜20的相应致动器41的磁体结构71刚性地联接到第二透镜镜筒31，而第二透镜20的相应致动器41的线圈61被布置在第二透镜20的相应致动器41的推动器410上并因此与相应推动器410一起移动。

此外，第一透镜10的相应致动器40的推动器400经由弹簧结构9弹性地联接到第一透镜镜筒30，使得第一透镜10的相应致动器40的推动器400沿第一透镜10的光轴A可移动。以相同的方式，第二透镜20的相应致动器41的推动器410经由弹簧结构9弹性地联接到第二透镜镜筒31，使得第二透镜20的相应致动器41的推动器410沿着第二透镜20的光轴A’可移动。

此外，为了适当地引导由磁体结构70、71生成的磁通，光学变焦装置1可以包括两个磁通返回结构800，特别地，两个磁通返回结构分别呈长形板的形式。特别地，每个磁通返回结构800连接到第一透镜10的致动器40的磁体结构70的两个部分70a、70b以及第二透镜20的致动器41的磁体结构71的两个部分71a、71b。相应返回结构800被配置为将磁通从磁体结构70、71的部分70a、70b、71a、71b引导或返回到与其连接的磁体结构70、71的相邻部分70a、70b、71a、71b。特别地，相应磁通返回结构800可以沿着第一透镜10的光轴A和第二透镜20的光轴A’延伸。此外，两个磁通返回结构800在垂直于所述光轴A、A’的方向上面向彼此。特别地，相应磁通返回结构800可以连接到包围第一和/或第二透镜镜筒30、31的壳体7或遮蔽件8，或者相应磁通返回结构800可以是包围第一和/或第二透镜镜筒30、31的壳体7或遮蔽件8的一部分。

现在，为了移动致动器的推动器400、410以调节透镜的焦距并提供图像稳定，光学变焦装置1被配置为向第一透镜10的相应致动器40的线圈60施加电流，以与第一透镜10的相应致动器40的磁体结构70的磁场相互作用，从而使第一透镜10的相应致动器40的推动器400沿着第一透镜10的光轴A移动，其中，根据第一透镜10的相应致动器40的线圈60中的电流方向，第一透镜10的相应致动器40的推动器400沿第一透镜10的光轴A移动，使得第一透镜10的透镜成形构件15压靠第一透镜10的膜13，或者拉动第一透镜10的膜13，以调节第一透镜10的焦距和/或使所述图像稳定。在每种情况下，相应推动器400经由相应区域500将相应力施加在第一透镜10的透镜成形构件15上。在区域500上的力相等的情况下，仅调节第一透镜10的焦距(参见上文)。在将相反的力施加在透镜成形构件15的所述区域500上的情况下，后者可以倾斜以在第一移位方向D上移位图像，以用于提供光学图像稳定。

类似地，光学变焦装置1还被配置为向第二透镜20的相应致动器41的线圈61施加电流，以与第二透镜20的相应致动器41的磁体结构71的磁场相互作用，使得第二透镜20的相应致动器41的推动器410沿着第二透镜20的光轴A’移动，其中，根据第二透镜20的相应致动器41的线圈61中的电流方向，第二透镜20的相应致动器41的推动器410沿着第二透镜20的光轴A’移动，使得第二透镜20的透镜成形构件25压靠第二透镜20的膜23，或者拉动第二透镜20的膜23，以调节第二透镜20的焦距和/或使所述图像稳定。在每种情况下，相应推动器410经由相应区域510将相应力施加在第二透镜20的透镜成形构件25上。在区域510上的力相等的情况下，再次仅调节第二透镜20的焦距(参见上文)。在将相反的力施加在透镜成形构件25的所述区域510上的情况下，后者可以倾斜以在第二移位方向D’上移位图像，以用于提供光学图像稳定。因此，如果需要，使两个透镜成形构件15、25都倾斜以允许实现图像在图像传感器2上的2D移位。特别地，在相应线圈60、61的所述两个部分60a、60b、61a、61b中，相应电流沿相反方向流动。

与图10相反，图11示出包括具有所谓的动磁体的致动器构型的实施方式。

在此，第一透镜10的相应致动器40的线圈60刚性地联接到第一透镜镜筒30，而第一透镜10的相应致动器40的磁体结构70被布置在第一透镜10的相应致动器40的推动器400上。此外，第二透镜20的相应致动器41的线圈61刚性地联接到第二透镜镜筒31，而第二透镜20的相应致动器41的磁体结构71被布置在第二透镜20的相应致动器41的推动器410上。

根据图11的上半部分，相应线圈60、61可以被嵌入到基板600中，基板600特别地呈印刷电路板的形式。特别地，光学变焦装置1可以包括两个(例如，长形的)基板600(例如，印刷电路板)，其中，每个基板600包括第一透镜10的致动器40的线圈60以及第二透镜20的致动器41的线圈61。特别地，两个基板600可以连接到包围第一和/或第二透镜镜筒30、31的壳体7。特别地，两个基板600可以在垂直于第一透镜10的光轴A和第二透镜20的光轴A’的方向上面向彼此。

此外，根据图11(上半部分)，代替具有用于第一透镜10和第二透镜20的两个相邻致动器40、41的公共返回结构800，每个磁体结构70、71连接到单独的第一磁通返回结构80、81。相应磁通返回结构80、81被配置为将来自磁体结构的一个部分70a、70b、71a、71b的磁通引导或返回到与其连接的磁体结构70、71的相邻部分70a、70b、71a、71b。特别地，这些第一磁通返回结构80、81分别刚性地联接到相关联的推动器400、410，并因此与相应推动器400、410一起移动。

图11的下半部分以示意图的方式示出本发明的另一实施方式。图12、图14至图17进一步示出这种实施方式。

在此，特别地，光学变焦装置1可以包括两个基板组件610，其中，每个基板组件610包括两个基板611、612，该两个基板611、612通过柔性连接器613电连接以提供两个基板611、612之间的电连接，其中，两个基板中的一个基板611包括第一透镜10的致动器40的嵌入式线圈60，而另一个基板612包括第二透镜20的致动器41的线圈61。同样，特别地，两个基板组件610可以在垂直于第一透镜10的光轴A和第二透镜20的光轴A’的方向上面向彼此。

此外，除了结合图11(上半部分)描述的第一返回结构80、81之外，光学变焦装置1可以包括两个第二磁通返回结构800，两个第二磁通返回结构特别地分别呈长形板的形式。特别地，每个第二磁通返回结构800面对第一透镜10的致动器40的磁体结构70的两个部分70a、70b以及第二透镜20的致动器41的磁体结构71的两个部分71a、71b。相应第二返回结构800被配置为将来自磁体结构70、71的部分70a、70b、71a、71b的磁通引导或返回到磁体结构70、71的相邻部分70a、70b、71a、71b。特别地，相应第二磁通返回结构800可以沿着第一透镜10的光轴A和第二透镜20的光轴A’延伸。此外，两个第二磁通返回结构800在垂直于所述光轴A、A’的方向上面向彼此。特别地，相应磁通返回结构800可以连接到包围第一和/或第二透镜镜筒30、31的壳体7或遮蔽件8，或者可以是包围第一和/或第二透镜镜筒30、31的壳体7或遮蔽件8的一部分。因此，在此，致动器40、41的每个线圈60、61被布置在第一磁通返回结构和第二磁通返回结构80、81、800之间。

此外，如图12和图15至图17中特别示出，第一透镜10的相应致动器40包括线圈保持器620，以用于保持基板组件610的基板611(以及嵌入其中的线圈60)，经由该线圈保持器620，嵌入到基板611中的相应线圈60刚性地连接到第一透镜镜筒30。

此外，第二透镜20的相应致动器41还包括线圈保持器630，以用于保持基板组件610的基板612(以及嵌入其中的线圈61)，经由该线圈保持器630，嵌入到基板612中的相应线圈61刚性地连接到第二透镜镜筒31。

相应线圈保持器620、630还可以包括用于容纳所述柔性连接器613的凹部621、631，所述柔性连接器613连接基板组件610的两个基板611、612。

此外，如图11(下半部分)和图15至图17所示，第一透镜10的相应致动器40的推动器400被支撑在滚珠轴承641上，使得第一透镜10的相应致动器40的推动器400沿第一透镜10的光轴A可移动。同样，第二透镜20的相应致动器41的推动器410被支撑在滚珠轴承651上，使得第二透镜20的相应致动器41的推动器410沿第二透镜20的光轴A’可移动。

特别地，相应推动器400、410可以经由所述(例如四个)滚珠轴承641、651被支撑在线圈保持器620、630上，线圈保持器620、630可以围绕第一和/或第二透镜镜筒30、31，并且可以被刚性地联接到第一和/或第二透镜镜筒30、31。

特别地，第一透镜10的相应致动器40可以包括例如呈框架的形式的笼状件640，以用于保持相应滚珠轴承641，特别地四个滚珠轴承641可以由笼状件640的角部区域保持。同样地，第二透镜20的相应致动器41可以包括例如呈框架的形式的笼状件650，以用于保持相应滚珠轴承651。同样在此，四个滚珠轴承651可以由笼状件650的角部区域保持。

此外，在上述实施方式中，根据本发明的光学装置1优选地被配置为使用与相应推动器400相关联的传感器90来测量第一透镜10的相应推动器400沿着第一透镜10的光轴A的移动。此外，以相同的方式，光学装置1优选地被配置为使用与相应推动器410相关联的传感器91来测量第二透镜20的相应推动器410沿着第二透镜20的光轴A’的移动。

特别地，相应传感器90、91是霍尔传感器，以用于测量相应磁体结构70、71的移动。

根据图11、图15和图17，相应霍尔传感器可以被布置在相应基板611、612上。替代性地，也可以想到允许感测磁体结构70、71的移动的其他位置(参见图11)。此外，在图15中，还为线圈60指示了可能的电流方向I。

替代性地，也可以采用感应传感器或电容传感器。根据图19，也可以使用光学传感器90、91。这样的传感器可以包括移动反射镜900(例如，布置在相应推动器400、410上)和将光入射到移动反射镜上的光源(例如，LED)901。然后由光敏元件(例如，光电二极管)902检测反射光。反射光的强度取决于移动反射镜900的位置。

此外，在以上实施方式中，通常所有合适的致动器类型都可以用于致动器40、41。

特别地，根据图18，还可以使用包括永磁体40、41的致动器。这样的致动器40、41包括第一磁体75，该第一磁体75包括通过向围绕第一磁体的线圈65施加电流来转换的磁化作用。致动器40、41还包括沿着第一磁体延伸的第二永磁体76。在两个磁体75、76包括反向平行的磁化作用的情况下，没有外部磁场生成。在通过施加到线圈65上的电流脉冲来转换第一磁体的磁化作用的情况下，磁通通过返回结构和(空气)间隙G被引导到磁通引导结构78，并且磁通引导结构78抵抗将磁通引导结构78连接到返回结构77的弹簧结构79的作用而朝向返回结构被吸引。

特别地，磁通引导结构可以连接到透镜成形构件15、25或透镜芯11、21，以如本文所述的调节焦距或提供光学图像稳定。

此外，线圈65中的不同电流水平导致不同的Hc值。来自线圈65的这些磁场以期望的Mr值对电永磁体40、41编程。

致动器40、41的调谐可以通过使用线圈65的电感例如，通过开关时间、通过施加电压、通过PWM信号(任何形状)来实现。

最后，图6示出本发明的另一方面，该方面涉及一种装置1’，该装置1’包括根据本发明的光学变焦装置1和具有比光学变焦装置1更宽的视场的相机1”，其中，与光学变焦装置1相比，所述相机1”具有更低的F值。这样的装置1’可以例如是可以用于移动电话或其他手持装置，并且可以对于宽视场相机具有非常好的光学质量，并且仍然给出良好的光学变焦效果，而对F值的约束较少。