特别地用于自动聚焦的薄透镜光学模块

摘要

本发明涉及一种光学装置(1)，其包括具有可调节焦距的透镜(10)，该透镜(10)包括容纳部(11)，该容纳部围封出透镜容积部(V)和连接至该透镜容积部(V)的储存容积部(R)，其中两个容积部(R、V)填充有透明液体(L)，其中容纳部(11)还包括：具有前侧部(12a)和后侧部(12b)的平坦侧向壁结构(12)、可弹性变形且透明的膜(20)、透明的覆盖元件(30)和可弹性变形的壁部分(22)，其中该膜(20)连接至侧向壁结构(12)的后侧部(12b)，其中覆盖元件(30)连接至侧向壁结构(12)的前侧部(12a)，使得透镜容积部(V)布置在覆盖元件(30)与膜(20)之间，并且其中，壁部分(22)布置成与储存容积部(R)相邻，并且其中，壁部分(R)包括内侧部(22a)和背对所述内侧部(22a)的外侧部(22b)，其中内侧部(22a)接触驻留在储存容积部(R)中的液体(L)，并且其中，透镜(10)还包括透镜成形件(40)，该透镜成形件(40)连接至膜(20)并且限定膜(20)的区域(21)，该区域(21)具有可调节曲率并与透镜容积部(V)中的液体(L)接触，并且其中，透镜(10)还包括可移动活塞(50)，该可移动活塞(50)连接至壁部分(22)的外侧部(22b)并且被配置成作用在所述外侧部(22b)上，以将液体(L)从储存容积部(R)泵送至透镜容积部(V)中，或者将液体(L)从透镜容积部(V)泵送至储存容积部(R)中，从而改变膜(20)的所述区域(21)的曲率并且随之改变透镜(10)的焦距。

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学装置，该光学装置包括具有可调节焦距的透镜。

背景技术

关于这种装置，期望提供具有小的安装空间的可调焦距的透镜。

该问题通过具有权利要求1的特征的光学装置来解决。

发明内容

本发明的优选实施方式在相应的从属权利要求中叙述并且在下面进行描述。

根据权利要求1所述的光学变焦装置，该装置包括：具有可调节焦距的透镜，该透镜包括容纳部，该容纳部围封透镜容积部和连接至该透镜容积部的储存容积部，其中两个容积部填充有透明液体，其中容纳部还包括具有前侧部和后侧部(其中，特别地是前侧部背对后侧部)的平坦侧向壁结构、可弹性变形且透明的膜、透明的覆盖元件以及可弹性变形的壁部分，其中膜连接至侧向壁结构的后侧部，并且其中，覆盖元件连接至侧向壁结构的前侧部，使得透镜容积部布置在覆盖元件和膜之间，并且其中，壁部分布置成与储存容积部相邻，并且其中，壁部分包括内侧部和背对所述内侧部的外侧部，其中内侧部接触驻留在储存容积部中的液体，并且其中，透镜还包括透镜成形件，该透镜成形件连接至膜并且限定膜的区域，该区域具有可调节曲率并且接触透镜容积部中的液体，并且其中，透镜还包括可移动活塞，该可移动活塞连接至壁部分的外侧部，并且被配置成作用在所述外侧部上，以将液体从储存容积部泵送至透镜容积部中，或者将液体从透镜容积部泵送至储存容积部中，从而改变膜的所述区域的曲率并且随之改变透镜的焦距。

特别地，关于侧向壁结构的概念平坦的是指侧向壁结构包括沿着与前侧部或后侧部正交的方向的厚度，该厚度小于侧向壁结构沿着与透镜的光轴垂直的方向的延伸部。特别地，膜和覆盖元件沿着透镜的光轴方向彼此面向。特别地，覆覆盖元件和/或膜垂直于光轴延伸。

此外，特别地，透镜成形件优选地相对于容纳部被固定，即，其不相对于覆盖元件或侧向壁结构移动。

特别地，本发明允许提供一种薄的液体透镜，其可以包括可以基于磁体和电线圈的致动器。

根据本发明的方法可容易地扩展到不同的通光孔径，并允许使装置的在三个方向(例如，所有未指向致动器方向的方向)上的外部尺寸最小化。

特别地，透镜的形状有利地是可定制的，以使电子装置(例如，智能电话)的可能的相机显示区域最大化，例如通过使用非对称的致动器/泵构型。

此外，液体透镜的容纳部可以包括弯曲的形状，特别地，从而使透镜的容纳部适于光学装置的部件(例如，透镜镜筒)，并且允许容纳部相对于使安装空间最小化的部件来布置。下面将详细解释相应的实施方式。

特别地，本发明可以应用于各种各样的不同应用，例如

a)通过增大最小高度在使用液体透镜的移动相机中自动聚焦

b)在移动电话相机中的微距(macro)

c)条形码扫描系统

d)医疗应用

e)机器人应用

f)机器视觉应用

g)监控相机

h)IOT装置

i)无人机

特别地，活塞是可移动的，以推靠壁部分的外侧部以将液体从储存容积部泵送至透镜容积部中，或者拉动该外侧部以将液体从透镜容积部泵送至储存容积部中。由于液体的不可压缩性，将液体泵送至透镜容积部中将增大透镜的所述区域的曲率(从平坦区域开始)并且随之增大光焦度，而在将液体从透镜容积部中移到储存容积部中时将再次减小所述区域的曲率。因此，通过在两个容积之间泵送液体，可以调节膜的所述区域的曲率(例如，从凹形到凸形或从平坦到凸形)，使得容纳部形成具有可调节曲率的透镜。因此，通过容纳部(例如，通过覆盖元件、透镜容积部中的液体以及膜)的光根据由膜的所述区域的曲率所限定的焦距而被折射。

特别地，根据本发明的一个实施方式，侧向壁结构包括板状构件，该板状构件包括用于容纳透镜容积部的至少一部分的贯通开口和用于容纳储存容积部的至少一部分的相邻的凹部。特别地，板状构件的该凹部也可以是板状构件的(另外的)贯通开口。

此外，根据本发明的一个实施方式，透镜成形件包括由圆形边缘限界的贯通开口，该圆形边缘接触膜以限定膜的所述区域。

根据本发明的一个实施方式，膜布置在板状构件和透镜成形件之间。在此，特别地，透镜成形件可由另外的板状构件形成，其中，透镜成形件(另外的板状构件)包括由所述圆形边缘限界的所述贯通开口，以及被配置成暴露所述壁部分的另外的贯通开口，其中活塞作用在所述壁部分上。可替代地，透镜成形件可以由环形构件形成。

此外，根据本发明的一个替代实施方式，膜经由透镜成形件连接至板状构件，使得透镜成形件布置在膜与板状构件之间。在此，特别地，透镜成形件可以由另外的板状构件形成，其中由透镜成形件的所述圆形边缘限界的透镜成形件的贯通开口容纳透镜容积部的一部分，并且其中，透镜成形件(另外的板状构件)包括用于容纳储存容积部的一部分的另外通孔。

根据另一替代实施方式，透镜成形件由板状构件本身形成，其中透镜成形件的圆形边缘由板状构件的所述贯通开口的圆形边缘形成。

此外，根据本发明的一个实施方式，板状构件是印刷电路板，其中所述圆形边缘由印刷电路板的经蚀刻的金属层(例如，由铜形成的金属或包括铜的金属)形成。

替代地，板状构件或另外的板状构件的侧向壁结构可以由金属、塑料材料、聚合物形成或可以包括：金属、塑料材料、聚合物。特别地，侧向壁结构或板状构件或另外的板状构件可以是注射成型部件。

此外，根据本发明的一个实施方式，覆盖元件连接至板状构件，使得覆盖元件覆盖板状构件的贯通开口和/或板状构件的凹部。

根据另一实施方式，另外的膜布置在板状构件和覆盖元件之间。该另外的膜可以覆盖板状构件的贯通开口和/或板状构件的凹部。特别地，该另外的膜可以适于改善液体与透镜的覆盖元件之间的折射率匹配。

此外，根据一个实施方式，该元件可以由以下各者形成或者可以包括以下各者之一：玻璃、塑料材料、聚合物。

此外，根据本发明的一个实施方式，储存容积部在与透镜的光轴垂直的方向上布置成与透镜容积部相对。因此，特别地，储存容积部相对于透镜容积部的布置相对于光轴不对称。特别地，这允许将容纳部的特别地包括相对小的高度的透镜容积部部分沿着光轴方向放置在透镜镜筒的顶部上(这仅使透镜镜筒的安装高度增加了小的高度)，但是，可以相对于透镜镜筒横向地布置较大的部分(例如，包括与活塞所作用的所述壁部分的外侧连接的活塞的容纳部的储存容积部部分)。

根据一个优选实施方式，与活塞连接的所述壁部分由透镜的膜的一部分形成，在这种情况下，该部分优选覆盖了板状构件或侧向壁结构的整个后侧。

此外，根据又一个实施方式，容纳部包括围绕透镜容积部的第一部分和围绕储存容积部的第二部分，其中第一部分与第二部分围成钝角(即，所述角大于90°且小于180°)。另外，在此，当将容纳部布置在透镜镜筒的正面部时，由于容纳部的储存部部分相对于容纳部的透镜容积部分以一角度延伸，因此容纳部的储存部部分可以相对于透镜镜筒横向地布置。

此外，根据本发明的一个实施方式，光学装置包括透镜镜筒，其中，透镜镜筒围绕透镜镜筒的内部空间延伸，其中透镜镜筒还包括在所述内部空间中彼此上下叠置的多个刚性透镜，并且其中透镜镜筒包括对开口进行限界的正面部，光可以经由该开口进入透镜镜筒的内部空间以穿过刚性透镜，并且其中，该正面部连接至透镜镜筒的侧向外表面，该外侧外表面围绕内部空间延伸。

此外，光学装置可以包括光学图像传感器，该光学图像传感器可以布置在透镜镜筒的内部空间中或者在透镜镜筒的前面，使得刚性透镜面向图像传感器，并且沿着透镜镜筒的光轴进入透镜镜筒的所述开口(即其中的刚性透镜)中的光可以穿过刚性透镜以投射在光学图像传感器上。

此外，根据本发明的一个实施方式，透镜还包括壳体，该壳体连接至透镜的容纳部使得该壳体与容纳部一起围封活塞。

特别地，根据一个实施方式，容纳部和/或壳体连接至透镜镜筒，使得容纳部被布置在透镜镜筒的正面部并且透镜容积部面向透镜镜筒的刚性透镜，并且使得活塞在与透镜(或透镜镜筒)的光轴垂直的方向上面向透镜镜筒的侧面。此外，特别地，活塞的壳体布置在透镜镜筒的侧面上。

此外，根据一个实施方式，容纳部和/或壳体被胶合至透镜镜筒。

此外，根据本发明的一个实施方式，容纳部和/或壳体以形状配合的方式布置(或连接)至透镜镜筒。

此外，在一个实施方式中，容纳部形成活塞的在活塞的第一运动方向上的止动部，活塞沿着活塞的第一运动方向推靠壁部分的外侧部。此外，特别地，通过壳体将活塞围封允许在活塞的第二运动方向上提供用于活塞的止动部，活塞沿着活塞的第二运动方向拉动壁部分的外侧部。根据另一实施方式，壳体还可以形成用于活塞的在与所述运动方向垂直的方向上的止动部。因此，透镜的壳体和/或容纳部有助于限制磁体的移动(例如，由于机械冲击)，这改善了对与磁体连接的并支撑磁体的膜/壁部分的保护。

此外，根据本发明的一个替代实施方式，代替提供用于活塞的单独壳体，透镜镜筒的正面部可以包括用于接纳活塞的凹部，其中，容纳部现在连接(特别地被胶合)到透镜镜筒的正面部，使得透镜容积部面向透镜镜筒的刚性透镜，并且使得活塞从壁部分的外侧部突出到透镜镜筒的正面部的凹部中。在此，透镜镜筒本身提供了用于活塞的壳体。

同样在这里，特别地，凹部的底部或布置在底部上的印刷电路板可以形成用于活塞的在活塞的第二运动方向上的止动部，活塞沿着活塞的第二运动方向拉动壁部分的外侧部。此外，凹部的内侧可以形成用于活塞的在与活塞的第一运动方向和第二运动方向垂直的方向上的止动部。此外，在此，容纳部也可以形成用于活塞的在活塞的第一运动方向上的止动部，活塞沿着活塞的第一运动方向抵靠壁部分的外侧部。

此外，根据本发明的一个实施方式，活塞的壳体(或透镜镜筒的凹部)包括空气管道，该空气管道将壳体的(或凹部的)内部空间连接至壳体的(或透镜镜筒的)外侧，以允许对内部空间(或透镜镜筒的凹部)的通气，活塞被布置在壳体的(或凹部的)内部空间中。

此外，根据本发明的一个实施方式，壳体(或透镜镜筒的凹部)包括将壳体的(或凹部的)内部空间与透镜镜筒的内部空间连接的另外的空气管道，以允许对透镜镜筒的内部空间的通气。替代地(或附加地)，光学装置可包括将透镜镜筒的内部空间连接至透镜镜筒的外侧的另外的空气管道。

除了提供节省透镜到透镜镜筒连接的安装空间的连接之外，还可以将透镜以有利的方式连接至诸如折叠棱镜等的其他光学部件。在此，透镜的容纳部可以连接(特别地被胶合)到折叠棱镜的表面。特别地，容纳部被这样连接至折叠棱镜的所述表面，使得透镜的膜布置在折叠棱镜的所述表面与透镜的覆盖元件之间。同样在这里，光学装置可包括如上所述的透镜镜筒，其中，现在优选将透镜镜筒在光学装置的光路中布置在折叠棱镜与光学装置的光学图像传感器之间。特别地，透镜镜筒可以被配置为相对于图像传感器移动，以提供自动聚焦和/或光学图像稳定。然而，同样在这种配置中，透镜可以执行自动聚焦功能，并且特别地还能够产生微距镜头。

此外，根据本发明的一个实施方式，光学装置包括致动器，其中致动器被配置成使活塞移动，使得活塞推靠壁部分的外侧部以将液体从储存容积部泵送至透镜容积部中，从而改变膜的所述区域的曲率(例如，从平坦到凸形)并且随之改变透镜的焦距，以及/或者其中，致动器被配置成使活塞移动，使得活塞拉动壁部分的外侧部以将液体从透镜容积部泵送至储存容积部中，从而改变膜的所述区域的曲率(例如，从凸形到较少凸形或平坦)并且随之改变透镜的焦距。

此外，根据本发明的一个实施方式，活塞包括磁体，其中该磁体特别地形成致动器的部件。

此外，根据本发明的一个实施方式，磁体经由间隔件连接至壁部分的外侧部。

此外，根据本发明的一个实施方式，致动器包括电传导线圈，该电传导线圈被配置成当电流流过线圈时与磁体相互作用以使活塞移动，其中特别地，活塞的运动方向，例如，朝向壁部分的外侧部以推靠壁部分的外侧部(第一运动方向)或者远离外侧部以拉动壁部分的外侧部(第二运动方向)，取决于流过线圈的电流方向(对于给定的磁体磁化方向)。特别地，光学设备可以包括用于控制所述电流的驱动器电路。

此外，根据本发明的一个实施方式，线圈包括电导体，该电导体包括绕着(例如，虚拟的)卷绕轴线延伸的卷绕部，其中特别地，卷绕轴线平行于透镜的光轴和/或正交于容纳部的壁部分延伸。

特别地，根据一个实施方式，线圈沿着卷绕轴线的方向面向磁体，其中，磁体的磁化强度平行于卷绕轴线延伸。替代地，磁体也可以被布置成使得磁体至少部分地布置在由线圈的卷绕部围绕的空间(例如，气隙)中。同样在此，磁体可以包括平行于卷绕轴线延伸的磁化强度。此外，替代性地，在磁体至少部分地布置在所述空间中或完全布置在由线圈的卷绕部围绕的所述空间中的情况下，磁体可以是径向极化的环形磁体，即包括在环形磁体的径向方向上延伸的磁化强度。在此，特别地，磁化强度垂直于卷绕轴线延伸。

此外，根据本发明的一个实施方式，线圈集成到板状构件中，并且特别地沿着板状构件的容纳储存容积部的凹部的边界延伸，其中特别地，磁体沿着第一运动方向面向线圈，并且其中特别地，磁体包括平行于线圈的卷绕轴线延伸的磁化强度。

此外，根据一个实施方式，磁化强度可以平行于活塞的第一或第二运动方向和/或平行于透镜的光轴延伸。

此外，根据本发明的一个实施方式，线圈是以下各者中的一者：线圈集成到布置在透镜镜筒的正面部的凹部的底部上的印刷电路板中(参见上文)、线圈布置在透镜镜筒的正面部的凹部的底部上、线圈集成到透镜镜筒的正面侧的凹部的底部中。特别地，磁体可以沿着活塞的第二运动方向面向线圈。此外，特别地，磁体可以包括平行于卷绕轴线延伸的磁化强度。此外，特别地，包含线圈的印刷电路板可以经由挠性导体连接至另外的(例如，挠性)连接件，该连接件被配置成提供与光学设备的电接触，特别地是提供与图像传感器和透镜(例如，与透镜的致动器)的电接触。

此外，根据本发明的一个实施方式，透镜镜筒包括模制在透镜镜筒中的电连接件，其中，电连接件从透镜镜筒向外突出成：具有焊接到线圈的两个第一端部部分，并且其中特别地，电连接件从透镜镜筒向外突出成：具有形成可焊接的电接触部的两个第二端部部分。

此外，根据本发明的一个实施方式，活塞的壳体包括底部和侧壁，该底部面向壁部分，该侧壁将壳体的底部连接至透镜的容纳部。

此外，根据本发明的一个实施方式，线圈集成到壳体的底部中或被布置在壳体的底部上，使得磁体沿着活塞的第二运动方向面向线圈。在此，磁体可以包括平行于线圈的卷绕轴线延伸的磁化强度。

此外，根据本发明的一个实施方式，线圈集成到壳体的侧壁中或被布置在壳体的侧壁上，其中特别地，磁体至少部分地或完全地被布置在由线圈的卷绕部围绕的空间(例如气隙)中。在此，特别地，磁体可以包括平行于卷绕轴线(轴向极化)或垂直于卷绕轴线(径向极化)延伸的磁化强度。

此外，根据本发明的一个实施方式，致动器包括用于使活塞移动的由形状记忆合金形成的构件，该构件特别地将活塞连接至活塞的所述壳体或连接至透镜镜筒，其中特别地，所述构件包括以下状态：在该状态中，构件致使活塞拉动壁部分的外侧。致动器还可以包括多个形状记忆合金构件，以允许关于活塞结构的推/拉操作。

附图说明

在下文中，将参照权利要求书所附的附图来描述本发明的其他特征以及实施方式，其中：

图1示出了根据本发明的光学装置的一个实施方式的立体图，其中该光学装置包括透镜镜筒和具有可调节焦距的液体透镜，其中该透镜包括用于液体的储存容积部，该储存容积部相对于透镜和透镜镜筒的公共光轴不对称地布置；

图2示出了根据本发明的光学装置的另一实施方式，其中透镜被布置在光学装置的折叠棱镜上；

图3示出了光学装置的一个实施方式的横截面图，以示出透镜的可调节焦距，其中，(A)示出了无限远聚焦配置，并且(B)示出了以下配置：在该配置中，通过将液体从储存容积部泵送至透镜容积部中来迫使膜的光学活性区域呈现凸曲率；

图4示出了根据本发明的光学装置的另一实施方式的局部横截面图，其中，透镜镜筒本身形成用于接纳活塞的壳体；

图5示出了根据本发明的光学装置的透镜的一个实施方式的示意性横截面视图(A)和分解视图(B)；

图6示出了根据本发明的光学装置的透镜的另一实施方式的示意性横截面视图(A)和分解视图(B)；

图7示出了根据本发明的光学装置的透镜的另一实施方式的示意性横截面视图(A)和分解视图(B)；

图8示出了根据本发明的光学装置的透镜的另一实施方式的示意性横截面视图(A)和分解视图(B)；

图9示出了根据本发明的光学装置的透镜的另一实施方式的示意性横截面视图(A)和分解视图(B)；

图10示出了根据本发明的光学装置的透镜的另一实施方式的示意性横截面视图(A)，其中透镜包括成角度的壳体，并且其中，(B)示出了透镜相对于光学装置的透镜镜筒的布置；

图11示出了根据本发明的光学装置的透镜另一实施方式的示意性横截面试图，其中额外的膜布置在覆盖元件与包括透镜的液体的透镜容积部之间，其中，另外的膜用于将液体的折射率与覆盖元件(例如玻璃)进行匹配；

图12示出了根据本发明的光学装置的一个实施方式的横截面视图，其中该装置包括用于使活塞的壳体和透镜镜筒的内部空间通气的空气管道；

图13示出了根据本发明的光学装置的透镜的另一实施方式的示意性横截面视图(A)和分解视图(B)，其中形成透镜的容纳部的侧壁的板状构件是具有透镜的致动器的集成线圈的印刷电路板；

图14示出了根据本发明的光学装置的透镜的一个实施方式的示意性横截面视图，其中透镜的致动器包括面向轴向极化磁体的线圈；

图15示出了根据本发明的光学装置的透镜的另一实施方式的示意性横截面视图，其中透镜的致动器包括浸入在致动器的线圈中的磁体，其中该磁体是轴向极化的；

图16示出了根据本发明的光学装置的透镜的另一实施方式的示意性横截面视图，其中透镜的致动器包括形状记忆合金构件以使透镜的活塞移动；

图17示出了根据本发明的光学装置的透镜的另一实施方式的示意性横截面视图，其中透镜的致动器包括浸入在致动器的线圈中的磁体，其中该磁体是径向极化的；

图18说明了透镜镜筒上的储存容积部相对于透镜的光学活性区域的不对称布置的不同可能性，其中，在(A)中示出了其中储存容积部布置在透镜镜筒的拐角区域上的配置，而(B)示出了将储存容积部以居中的方式布置在透镜镜筒的边缘上的配置。此外，(C)示出了其中储存容积部被布置在透镜镜筒的边缘上但是从透镜镜筒突出超过边缘的配置；

图19示出了根据本发明的光学装置的一个实施方式的示意性横截面视图，该光学装置包括连接件，该连接件特别地通过嵌入式模制而集成到透镜镜筒中；以及

图20示出了储存部和透镜容积部的不同可能的形状，其中优选地，透镜容积部包括圆形横截面(A)、(B)，而储存容积部可以不是圆形形状，即呈正方形(A)或椭圆形(B)。

具体实施方式

本发明涉及一种光学装置1，例如，相机，如在图1至图4中所示。特别地，光学装置1包括具有可调节焦距的透镜，其中透镜10包括容纳部11，该容纳部围封透镜容积部V和连接至透镜容积部V的储存容积部R。两个容积V、R填充有透明液体L。容纳部11还包括平坦的侧向壁结构12，该平坦的侧向壁结构12包括前侧部12a和后侧部12b、可弹性变形且透明的膜20，透明的覆盖元件30以及可弹性变形的壁部分22(参见例如图3)，其中膜20连接至侧向壁结构12的后侧部12b，并且其中，覆盖元件30连接至侧向壁结构12的前侧部12a，使得透镜容积部V布置在覆盖元件30和膜20之间。因此，光可以穿过覆盖元件30、填充有透明液体L的透镜容积部V以及膜20。通过使膜20的与透镜容积部V相邻的区域21的曲率改变，可以调节透镜10的焦距，这将在下面详细说明。

进一步地，所述壁部分22布置成与储存容积部R相邻，其中壁部分R包括内侧部22a和背对所述内侧部22a的外侧部22b，其中内侧部22a接触驻留在储存容积部R中的液体L(参见例如图3)。

为了确保膜20形成经限定的、精确的曲率，透镜10还包括透镜成形件40，该透镜成形件40连接至膜20并限定例如膜20的圆形区域21，该区域21具有可调节曲率并且接触透镜容积部V中的液体L。为了调节该曲率并且随之调节透镜10的焦距，透镜10还包括可移动活塞50，该活塞连接至壁部分22的外侧部22b并且被配置成作用在所述外侧部22b上，以将液体L从储存容积部R泵送至透镜容积部V中，或者将液体L从透镜容积部V泵送至储存容积部R中。优选地，壁部分22由膜20的一部分形成。特别地，活塞50可以由连接至透镜10的容纳部11的壳体80所围封(参见例如图1和图3)。

透镜10的焦距的调节是示例性地说明的，例如在图3中示出了相机自动聚焦功能的工作原理。在此，通过将液体L从储存容积部R泵送至透镜容积部V中，使得透镜容积部V中的液体L压靠所述区域21然后形成凸曲率，以将所述区域21的曲率从图3(A)所示的平坦状态变为图3(B)所示的凸形状态。因此，如果活塞拉动膜20的部分22，则液体L被泵送回储存容积部R中，并且区域21的曲率可以减小回到平坦状态。由于以下事实，即活塞可以沿相反的运动方向B、B’连续地移动，即朝向或远离膜20的所述部分22的外侧部22b移动，因此可以在一定范围内以连续的方式来调节焦距，例如，该一定范围是由活塞行程、活塞面积以及光学透镜面积所给出的。

如图1和图3所示，透镜的容纳部11特别地适于以节省安装空间的方式布置在透镜镜筒60上。特别地，这样的透镜镜筒60以周向的方式延伸并且围绕内部空间61，在内部空间61中的多个刚性透镜62彼此上下叠置布置。此外，透镜镜筒60包括对开口64限界的正面部63，光可通过该开口进入透镜镜筒60的内部空间61以穿过刚性透镜62。此外，透镜镜筒60包括围绕内部空间61延伸的侧向外表面65。

透镜镜筒60将沿着透镜镜筒60的光轴A’通过透镜镜筒60的光偏转到光学装置(例如，相机)的图像传感器70上，其中，透镜10(例如，焦距的调节)可以通过由图像传感器70提供的光学自动聚焦反馈信号来驱动。

特别地，如图1和图3所示，储存容积部R在与透镜10的光轴A垂直的方向上布置成与透镜容积部V相对。

通常，容纳部10在透镜L的光轴A的方向上包括相对小的高度，而包括了连接至膜部分22的活塞50和储存容积部R的部分在所述高度方向上(沿着光轴A)需要较大的安装空间。

然而，透镜10的容纳部11的设计允许容纳部11/储存容积部R关于光轴A不对称地布置，使得仅可能小于0.5mm的小高度被添加至透镜镜筒60。特别地，容纳部11的非对称布置允许将透镜移动到移动电话的显示器的边缘。

特别地，如图1和图3所示，容纳部11和壳体80优选地安装至镜筒60，特别地被胶合至镜筒60，使得容纳部11布置在透镜镜筒60的正面部63上，其中，透镜容积部V面向透镜镜筒60的刚性透镜62，并且使得活塞50和壳体80在与透镜10的光轴A垂直的方向(或与透镜镜筒60的光轴A’垂直的方向，该光轴A’与光轴A相一致)上面向透镜镜筒60的侧向外表面65。此外，特别地，活塞50的壳体80以形状配合的方式布置在透镜镜筒60的侧向外表面65上。

除了透镜10在透镜镜筒上的布置之外，该不对称布置还可以与其他光学部件例如图3中所示的折叠棱镜3结合使用。根据该实施方式，容纳部11连接至折叠棱镜3的表面3a、特别地被胶合至折叠棱镜3的表面3a，使得透镜10的膜20布置在折叠棱镜3的表面3a与透镜10的覆盖元件30之间。壳体80/活塞50可以相对于棱镜横向地布置，以节省在高度方向上的安装空间。

同样在这里，光学装置1可以包括透镜镜筒60(参见上文)，其中透镜镜筒60现在优选地在光学装置1的光学路径P中布置在折叠棱镜3与光学装置1的光学图像传感器70之间。特别地，透镜镜筒60可以被配置为相对于图像传感器70移动，以提供自动聚焦和/或光学图像稳定。然而，透镜10也可以提供自动聚焦和微距。

图4示出了根据本发明的光学装置1的另一实施方式，该实施方式允许省略用于围封活塞50的附加壳体80。

在此，在透镜镜筒60的正面部63中形成有用于接纳活塞50的凹部66，其中，透镜10的容纳部11连接至透镜镜筒60的正面部63、特别地被胶合至透镜镜筒60的正面部63，使得透镜容积部V面向透镜镜筒60的刚性透镜62，并且使得活塞50从壁部分22的外侧部22b突出到凹部66中。因此，在该实施方式中，用于围封活塞50的壳体由透镜镜筒60形成。

特别地，为了实现这种配置，透镜镜筒60的外部形状适于容纳用于致动器的空间，特别地是提供用于活塞50的腔。此外，用于使活塞50移动的线圈101可以集成到布置在凹部66的底部66a上的印刷电路板(PCB)103，其中线圈101可以经由挠性导体104连接至透镜镜筒60的底部处的另外的挠性连接件105，该挠性连接件用于电接触光学装置1。

特别地，通过提起挠性尾部104以及蚀刻为PCB103的线圈101，并将该PCB胶合到凹部66，可以有效地建立图4所示的配置。此后，在活塞50连接至膜20的部分22的情况下，透镜10被胶合到透镜镜筒60，从而使活塞50被凹部66接纳。这使得可以非常简化地将AF驱动器电连接至线圈101。

在下文中，图5至图13示出了透镜的容纳部11的不同可能的设计，特别地是关于透镜成形件40的设计。此外，图14至图17特别地涉及致动器100(例如，双向微型泵)的设计，该致动器用于使活塞50沿着相反的运动方向B、B’移动，以便在容积V、R之间泵送液体L。

特别地，根据图5(A)和图5(B)所示的实施方式，透镜10的容纳部11的侧向壁结构12(例如，由金属、玻璃或塑料形成)可以是由板状构件120形成，该板状构件120包括用于容纳透镜容积部V的至少一部分的贯通开口121和用于容纳储存容积部R的至少一部分的相对的凹部122。特别地，板状构件120布置在覆盖元件30(例如玻璃)和膜20之间，其中膜20连接至板状构件120的后侧部12b，并且覆盖元件30连接至板状构件120的前侧部12a，使得透镜容积部V由覆盖元件30和膜20覆盖，并且凹部122仅由膜22覆盖，特别地是由形成膜20的组成部分的所述弹性壁部分22覆盖。但是，部分22也可以是独立的部分。

为了限定膜20的所述曲率可调节区域21，提供了透镜成形件40，该透镜成形件40由另外的(例如，由金属、玻璃或塑料形成的)板状构件40形成，其中膜20布置在板状构件120与透镜成形件40之间。特别地，透镜成形件40包括由圆形边缘42限界的贯通开口41，该圆形边缘与膜20接触以限定所述区域21。为了暴露储存容积部R的壁部分22使得活塞50能够与储存容积部R相互作用，透镜成形件40包括另外的贯通开口43。在此，透镜成形件40还用作相对于透镜镜筒60的距离保持件。此外，透镜成形件40在区域21处于凸形状态时为区域提供保护。

图6示出了一个替代实施方式，与图5相比，透镜成形件40和板状构件120的位置互换了，使得膜20经由透镜成形件40连接至板状构件120，这意味着已知透镜成形件40布置在膜20与板状构件120之间。在此，透镜成形件40的贯通开口41有助于透镜容积部V，而另外的贯通开口43有助于储存容积部R。

图7示出了图5所示实施方式的变型，在图7所示的变型中，透镜成形件40由环形构件40(例如，由金属、玻璃或塑料形成)形成，环形构件包括贯通开口41和用于限定膜20的区域21的圆形边缘42。板状构件120的另外的贯穿开口122也被膜20(即，部分22是膜20的组成部分)覆盖。

此外，图8示出了透镜10的一个实施方式，其中，透镜成形件40(例如，由金属、玻璃或塑料形成)由板状构件120本身形成，其中，透镜成形件40的圆形边缘42由板状构件120的贯通开口121的圆形边缘42形成。此外，板状构件120的凹部122形成为贯通开口。在此，两个贯通开口121、122在前侧部12a上被覆盖元件30覆盖，而在后侧部12b上被膜20覆盖。

图9示出了图8所示的实施方式的变型，其中，覆盖元件30是圆形的覆盖元件30，圆形的覆盖元件30覆盖板状构件120的贯通开口121。还为了围封凹部(即贯通开口)122，提供了布置在覆盖元件30与板状构件120之间的另外的膜25。因此，储存容积部在前侧部12a以及在后侧部12b上被弹性壁部分25、22覆盖。

如图10所示，透镜10的容纳部10原则上也可以包括弯曲形状，以允许相对于透镜镜筒60的使装置1的安装空间最小化的布置。

为此，容纳部11包括具有透镜容积部V的第一部分11a和具有储存容积部R的第二部分11b，其中第一部分11a相对于容纳部11的第二部分11b以钝角W延伸(参见图10(A))。这允许如图10(B)所示的容纳部11的位置，其中容纳部的第一部分11a布置在透镜镜筒的正面部63上，使得膜20的所述区域21和透镜容积部V面向透镜镜筒的刚性透镜62，并且其中，容纳部11的第二部分11b相对于透镜镜筒60横向地布置，并且在与透镜10的光轴A垂直(或者与透镜镜筒60的光轴A’垂直)的方向上面向透镜镜筒60的侧向外表面65。

此外，如上所述，在所有透镜设计中，可以在覆盖元件(例如玻璃)的下方布置另外的膜25，以改善液体L与覆盖元件30之间的折射率匹配。

此外，上面讨论的所有板状构件120还可以通过将多个平坦的元件彼此上下叠置(例如，代替对板状构件120的深度蚀刻和/或注射成型)而形成。

此外，如图12所示，当将透镜10安装(例如胶合)到透镜镜筒60时，优选地在透镜区域中设置有空气管道(例如，气缝或气隙)，以使膜20的偏转能够发生(交换空气以补偿过压或负压)。对于壳体80或凹部66而言同样如此。可以以壳体80的空气管道84和85(或凹部66)的形式进行一种通常的空气交换，使得透镜镜筒的内部空间61可以经由壳体80的内部空间85(或经由凹部66)或者经由壳体80的空气管道84(或凹部66)和另一空气管道67进行通气，以允许透镜镜筒的内部空间61的通气。特别地，可以存在所有三个空气管道84、86、67。仅使用管道84、86的配置具有的优点是：更少的颗粒可以进入透镜区域(即，透镜镜筒60的内部空间61)中。

此外，图13示出了透镜10的容纳部11的设计的又一实施方式，其对应于图8所示的实施方式的变型。特别地，根据图13，板状构件120是印刷电路板，其中，透镜成形件40的所述圆形边缘42由印刷电路板120的经蚀刻的金属层44(例如，由铜形成的金属或包括铜的金属)形成。

蚀刻这样的顶部层(例如，铜层)可以得到高质量的透镜成形件40。可以以精确的直径钻出板状构件120的贯通开口121，但是该贯通开口不必具有光学质量。这允许构建非常小、低成本且薄的透镜10。

可替代地，本文描述的侧向壁结构12或板状构件120或另外的板状构件40可以由金属、塑料材料、聚合物形成或包括金属、塑料材料、聚合物。特别地，侧向壁结构12或板状构件120或另外的板状构件120可以被注塑成型。通常，覆盖元件30可以由玻璃、塑料材料、聚合物形成或可以包括玻璃、塑料材料、聚合物。

此外，图14至图17示出了可以与本发明一起使用的不同的可能的致动器设计。

如图参照图14至图17所示，光学装置1包括致动器100，该致动器被配置为使透镜10的与(例如，膜20的)所述部分22连接的活塞50移动。特别地，致动器被配置成使活塞沿着第一运动方向B(例如，沿着透镜的光轴A)移动，使得活塞50靠着壁部分22的外侧部22b进行推动，以将液体L从储存容积部R泵送至透镜容积部V中，以便改变(例如，增大)透镜10的膜20的所述区域21的曲率并且随之改变(例如，减小)透镜10的焦距。此外，致动器100被配置成使活塞50沿着相反的第二运动方向B’移动，使得活塞50在壁部分22的外侧部22b拉动，以将液体L从透镜容积部V泵送至储存容积部R中，从而改变透镜10的膜20的所述区域21的曲率并且随之改变透镜10的焦距。

特别地，如图14、图15和图17所示，活塞50包括磁体51，该磁体51优选地通过布置在磁体51与储存容积部R的壁部分22之间的间隔件52而连接至所述壁部分22(例如，膜20的部分)。

此外，如图14、图15和图17所示，致动器100包括电传导线圈101，该电传导线圈被配置成与磁体51相互作用以使活塞50沿着所述运动方向B、B’移动。

特别地，各个线圈101包括电导体102，该电导体102包括绕着卷绕轴线C延伸的卷绕部102a，其中特别地，卷绕轴线C平行于透镜的光轴A延伸和/或正交于容纳部11的壁部分22延伸。

为了实现非常薄的设计，如图13所示，线圈101可以集成到板状构件(PCB)120中，其中，磁体51在活塞(50)的第一运动方向B上面向线圈101。此外，磁体51可以包括磁化强度M，该磁化强度M平行于卷绕轴线C(或平行于运动方向B、B’或平行于透镜10的光轴A)延伸。

此外，如结合图4所述，线圈101也可以集成到印刷电路板103中，该印刷电路板103布置在透镜镜筒60的正面部63的凹部66的底部66a上。替代性地，可以将线圈101布置在所述凹部66的底部66a上，或者可以将线圈101集成到所述底部66a中。

此外，在图14至图17所示的实施方式中，透镜10还包括壳体80(该壳体也可以由本文所述的透镜镜筒的凹部66形成)，其中，壳体80包括底部80a和侧壁80b，该底部80a面向壁部分22，该侧壁80b将壳体80的底部80a连接至透镜10的容纳部11。

特别地，根据图14所示的实施方式，线圈101集成到壳体80的底部80a中或布置在壳体80的底部80a上，使得磁体51在活塞50的第二运动方向B’上面向线圈101。此外，磁体51包括平行于线圈101的卷绕轴线C延伸的磁化强度M。根据光学装置1在线圈101中提供的电流I的方向，活塞50沿着第一运动方向B移动(由于磁体和线圈之间的偶极-偶极相互作用)以将液体L从储存容积部R泵送至透镜容积部V中(例如，使区域21呈凸曲率)，或者活塞50沿着第二运动方向B’移动以将液体L从透镜容积部泵送至储存容积部R中(例如，将凸曲率减小回到平坦状态)。

图15示出了一个替代实施方式，其中(与图14不同)线圈191为101，该线圈被集成到壳体80的侧壁80b中，或者被布置在壳体80的侧壁80b上。在此，磁体51被至少部分地或完全地布置在由线圈101的卷绕部102a围绕的空间107(例如，气隙)中，其中磁体51可以包括平行于卷绕轴线C(或平行于光轴A或平行于运动方向B、B’)延伸的磁化强度M。

图17示出了图15所示的实施方式的另一变型，其中，磁体50是径向极化的环形磁体，即，相应的磁化强度M垂直于线圈101的卷绕轴线C(或垂直与光轴或运动方向B、B’)延伸。

图16示出了不需要磁体51的一个替代性致动器设计。此处，致动器100包括由形状记忆合金形成的用于使活塞50移动的构件200，该构件200将活塞50连接至活塞50的所述壳体80(或连接至透镜镜筒60)。特别地，所述构件200包括这样的状态：在该状态下，构件200通过收缩形状记忆合金构件(例如，线状件)的长度来致使活塞50拉动壁部分22。在双向形状记忆合金配置中，可以推动和拉动活塞50，即，代替所述构件200，致动器可以包括双向形状记忆合金结构，该结构被配置成使活塞50推靠壁部分22或致使活塞50拉动壁部分22。

如图14至图17进一步所示，容纳部11还可以形成用于活塞50的在活塞50的第一运动方向B上的止动部81。此外，壳体80可以形成用于活塞50的在活塞50的相反的第二运动方向B’上的止动部82。此外，壳体还可提供用于活塞50的在与活塞50的所述运动方向B、B’垂直的方向上的止动部83。由于这些止动部81、82、83，膜20/壁部分22可以被保护免受机械损坏。

如图18所示，其示出了移动电话的透镜镜筒60和布置在透镜镜筒上的透镜10的示意性平面视图(A)、(B)和(C)，根据本发明的透镜10的容纳部11以及特别地壳体80的设计允许透镜10的相对于透镜镜筒60的优化并且最小化移动电话的显示区域的布置。

在这方面，图18(A)示出了其中储存容积部R布置在透镜镜筒的拐角区域60b上的配置，而图18(B)示出了其中储存容积部R以居中的方式沿着透镜镜筒60的边缘60c布置的配置。此外，图18(C)示出了其中储存容积部R布置在透镜镜筒60的边缘60c上但是从透镜镜筒60突出超过边缘60c的配置。

此外，通常，透镜10(特别是透镜的致动器100的线圈101)可以通过使用排针、柔性电缆(例如，w/o专用连接器)或半通孔进行电接触，特别地是将透镜10直接连接至相机模块。根据图19中所示的优选变型，可以通过嵌入式模制金属件106来降低电连接。

换句话说，透镜镜筒60可以包括模制到透镜镜筒60中(例如通过嵌入式模制)的电连接件106，其中电连接件106从透镜镜筒60向外突出成：具有焊接(或以其他方式电连接)到线圈101的两个第一端部部分106a，并且其中特别地，电连接件106在相反侧上从透镜镜筒60向外突出成：具有两个第二端部部分106b，该两个第二端部部分例如焊接到布置在印刷电路板或挠性连接件105上的电接触部。

最后，图20示出了储存容积部R(和活塞50)的形状可以是任意的并且彼此不同。特别地，图20示出了储存容积部和透镜容积部的不同的可能形状，其中特别地，透镜容积部V可包括圆形横截面(A)、(B)，而储存容积部R可以不是圆形形状，并且可以包括例如正方形(A)或椭圆形(B)的横截面。

此外，本文描述的基于电线圈的所有致动器可包括线圈，该线圈可以是卷绕线圈或PCB线圈(例如，集成到PCB中的线圈)。特别地，在PCB线圈的情况下，可以将驱动器直接焊接到线圈101的PCB上，并使用数字信号进行控制，该数字信号例如I2C、SPI等。