CN111929757A - 可调棱镜 - Google Patents
可调棱镜 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111929757A CN111929757A CN202010387368.3A CN202010387368A CN111929757A CN 111929757 A CN111929757 A CN 111929757A CN 202010387368 A CN202010387368 A CN 202010387368A CN 111929757 A CN111929757 A CN 111929757A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- optical element
- rigid
- adjustable prism
- optical
- adjustable
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 574
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 10
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 6
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims description 5
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 29
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 22
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 9
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 8
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 7
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 5
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 4
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 229910001285 shape-memory alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 2
- 238000009863 impact test Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 239000006117 anti-reflective coating Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- -1 polydimethylsiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/0875—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more refracting elements
- G02B26/0883—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more refracting elements the refracting element being a prism
- G02B26/0891—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more refracting elements the refracting element being a prism forming an optical wedge
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/04—Prisms
- G02B5/06—Fluid-filled or evacuated prisms
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/04—Prisms
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/004—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements based on a displacement or a deformation of a fluid
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/0816—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
- G02B26/0833—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
- Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Abstract
本发明涉及用于以可变方式使入射在可调棱镜(1)上的光(L)偏转的可调棱镜(1),可调棱镜包括:构件(10),该构件包括透明且柔性的第一表面(11)、背离第一表面的透明且柔性的第二表面(12)、和设置在两个表面之间的光学介质(2),使得入射在第一表面上的光穿过光学介质且经由第二表面离开构件,由此,光是通过构件依据两个表面之间的角度(W)而被偏转的;包括与第一表面相连的表面区域(21)的刚性的第一光学元件(20);包括与第二表面相连的表面区域(31)的刚性的第二光学元件(30);以及构造成使第一光学元件和/或第二光学元件倾斜以调节所述角度的致动器系统(S)。
Description
技术领域
本发明涉及一种可调棱镜。
特别地,这种可调棱镜可用于以受控的可调方式使入射在该棱镜上的光束偏转,即,能够调节光束的光学偏转角。
因此,根据本发明的可调棱镜可用于光束转向应用、光学图像稳定和超分辨率(例如,借助于像素移位)。
背景技术
由于常常需要将可调棱镜集成到在特定方向上的安装空间相当有限且很小的设备(例如智能手机和其他消费电子产品)中,因此希望至少在棱镜的一个关键尺寸上使设计最小化,而同时沿着该方向具有尽可能大的通光孔径。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的可调棱镜,特别是与在特定方向上减小安装空间且使通光孔径最大化的上述挑战有关的改进的可调棱镜。
该目的通过根据本发明的可调棱镜而得以解决。
本发明的这个方面的有益实施方式在下文中进行描述。
根据本申请,公开了一种可调棱镜,其用于使入射在所述可调棱镜上的光束偏转,其中,所述可调棱镜包括:
-构件,所述构件包括透明且柔性的第一表面、背离所述第一表面的透明且柔性的第二表面、以及设置在两个表面之间的光学介质,使得入射在所述第一表面上的光穿过所述光学介质且经由所述第二表面离开所述构件,由此依据所述两个表面之间的角度通过所述构件来对光进行偏转,
-刚性且透明的第一光学元件,所述第一光学元件包括连接至所述第一表面的表面区域,
-刚性且透明的第二光学元件,所述第二光学元件包括连接至所述第二表面的表面区域,以及
-致动器系统,所述致动器系统构造成使所述第一光学元件和/或所述第二光学元件倾斜以调节所述角度。
特别地,所述角度可以是双面夹角,即介于所述第一表面的延伸平面与所述第二表面的延伸平面之间的位于第三平面中的角度,该第三平面成直角切割两个延伸平面之间的交叉线。
在所有实施方式中,所述第一光学元件的附接至所述构件的表面区域可以是表面区域。特别地,该表面区域可以包括圆形的、椭圆形的或矩形的形状(也可以想到其他形状)。以相同的方式,所述第二光学元件的附接至所述构件的表面区域可以是表面区域。特别地,该表面区域也可以包括圆形的、椭圆形的或矩形的形状(也可以想到其他形状)。
特别地,所述光学元件的表面区域不必是平坦的。所述表面区域也可以是弯曲的(例如具有凹形或凸形的形状、或者形成任何其他波形成形元件)。所述光学元件还可以具有一个平坦的表面(例如表面区域),而相对的表面具有不同的形状,反之亦然。
所述可调棱镜原则上允许在一个方向上具有较小的高度,该高度可以约为系统的通光孔径,而诸如所述致动器系统的各个致动器之类的部件可以沿着与所述高度的方向垂直的方向设置。这允许将所述可调棱镜集成在诸如智能电话之类的在一个方向(例如,垂直于显示表面)上的安装空间有限的设备中。
根据本发明的实施方式,所述第一光学元件的表面区域连接至所述第一表面的一部分,使得所述第一表面包括未被第一光学元件的表面区域覆盖的自由周向部分,和/或其中,所述第二光学元件的表面区域连接至所述第二表面的一部分,使得所述第二表面包括未被第二光学元件的表面区域覆盖的自由周向部分。特别地,所述第一表面的所述周向部分围绕所述第一表面的所述部分。此外,特别地,所述第二表面的所述周向部分围绕所述第二表面的所述部分。
特别地,所述第一光学元件的所述表面区域可以由该第一光学元件的周向边缘限界。此外,所述第二光学元件的所述表面区域可以由该第二光学元件的周向边缘限界。
此外,根据本发明的实施方式,所述构件是填充有光学介质的容器,其中所述容器包括第一透明且可弹性变形的膜和第二透明且可弹性变形的膜,其中所述两个膜通过所述容器的周向侧壁来连接;并且其中,所述第一膜形成所述第一表面,并且所述第二膜形成所述第二表面,所述光学介质设置在所述第一膜与所述第二膜之间。特别地,所述第一表面的自由周向部分由所述第一膜的对应的自由周向部分形成。类似地,所述第二表面的自由周向部分特别地由所述第二膜的对应的自由周向部分形成。
特别地,所述第一表面和/或所述第二表面可包括抗反射涂覆层以使棱镜的反射最小化。
根据另一实施方式,所述侧壁可以是刚性的侧壁。根据又一实施方式,特别地为了使倾斜所述第一光学元件或所述第二光学元件所需的力减小,侧壁是柔性的侧壁。
此外,根据本发明的实施方式,所述第一光学元件的所述表面区域的直径小于由所述周向侧壁围绕的体积的直径。此外,在一实施方式中,所述第二光学元件的所述表面区域的直径小于由所述周向侧壁围绕的所述体积的直径。
此外,根据本发明的替代性实施方式,所述构件是这样的容器:该容器包括包围光学介质的透明且可弹性变形的膜(该膜因此也形成所述构件的周向侧壁),其中所述膜形成所述第一表面和所述第二表面。
此外,根据本发明的替代性实施方式,所述容器包括第一透明且可弹性变形的膜和第二透明且可弹性变形的膜,其中,所述两个膜彼此连接以包围光学介质,其中所述第一膜形成所述第一表面,并且所述第二膜形成所述第二表面。特别地,在此同样的,所述构件的周向侧壁由连接的膜自身形成。
此外,根据本发明的实施方式,所述光学介质是透明的液体或透明的凝胶。
此外,根据本发明的实施方式,所述构件是透明且柔性的本体、由橡胶形成的透明且柔性的本体、由固化凝胶形成的透明且柔性的本体中的一者。在此,特别地,所述本体(即,构件)是由光学介质(例如,橡胶、凝胶或另外的材料)形成的并且包括所述第一表面和所述第二表面。
此外,根据本发明的实施方式,所述可调棱镜包括被构造成用于保持所述第一光学元件的第一保持结构(也称为第一棱镜成形器)。此外,在一实施方式中,所述可调棱镜包括被构造成用于保持第二光学元件的第二保持结构(也被称为第二棱镜成形器)。
此外,根据本发明的实施方式,所述第一保持结构由包括开口的板形成,所述第一光学元件被设置在开口的前方,并且特别地被设置在所述第一保持结构与所述构件的第一表面之间。此外,在一实施方式中,所述第二保持结构由包括开口的板形成,所述第二光学元件被设置在所述第二保持结构的开口的前方,并且特别地被设置在所述第二保持结构与所述构件的第二表面之间。
特别地,所述第一光学元件可以连接至所述第一保持结构的周向边界区域,该边界区域围绕所述第一保持结构的开口。同样,所述第二光学元件可以连接至所述第二保持结构的周向边界区域,(所述第二保持结构的)该边界区域围绕所述第二保持结构的开口。
特别地,各个开口可以是圆形开口、椭圆形开口、矩形开口中的一者。各个板可以是矩形板。
此外,根据本发明的实施方式,特别地为了增加所述构件/容器的第一表面的自由周向部分,所述第一光学元件经由第一中间光学元件连接至第一保持结构,其中所述第一中间光学元件的直径大于第一光学元件的直径。此外,在一实施方式中,特别地为了增加所述构件/容器的第二表面的自由周向部分,所述第二光学元件经由第二中间光学元件连接至第二保持结构,其中所述第二中间光学元件的直径大于第二光学元件的直径。
特别地,所述第一中间光学元件的直径大于所述第一保持结构的开口的内径。此外,特别地,所述第一光学元件的直径大于或等于所述第一保持结构的开口的内径。
同样地,所述第二中间光学元件的直径大于所述第二保持结构的开口的内径。此外,特别地,所述第二光学元件的直径大于或等于所述第二保持结构的开口的内径。
优选地,所述第一光学元件和与其连接的第一中间光学元件形成周向台阶。同样,优选地,所述第二光学元件和与其连接的第二中间光学元件也形成周向台阶。
特别地,所述第一光学元件的表面区域和/或所述第二光学元件的表面区域可以对应于所述可调棱镜的通光孔径。
此外,根据本发明的实施方式,所述第一保持结构与所述第一光学元件成一体地形成为单件。此外,在一实施方式中,所述第二保持结构与所述第二光学元件成一体地形成为单件。
也可以使用相应的光学元件的突出部来实现增加所述第一表面(或第一膜)的自由周向部分和/或所述第二表面(例如第二膜)的自由周向部分,即减小用于使相应的光学元件倾斜所必需的力,如在下文中所述。
根据本发明的实施方式,所述第一光学元件包括(例如,一体式的)突出部(例如,使得第一光学元件包括周向台阶),其中,所述第一光学元件的所述表面区域由所述突出部的周向边缘限界并且形成所述突出部的正面。此外,在一实施方式中,所述第二光学元件包括(例如,一体式的)突出部(例如,使得第二光学元件也包括周向台阶),其中,所述第二光学元件的所述表面区域由该第二光学元件的突出部的周向边缘限界并且形成该第二光学元件的突出部的正面。
此外,根据本发明的实施方式,所述可调棱镜通过所述两个保持结构(即,第一保持结构或第二保持结构)中的一个保持结构而刚性地连接至所述可调棱镜的支撑结构,其中,所述致动器系统被构造成作用于另一个保持结构以调节所述角度。在此,特别是,所述构件以浮动的方式被支撑在与所述可调棱镜的支撑结构相连接的保持结构上。
此外,根据本发明的实施方式,所述可调棱镜通过所述构件或容器(特别是通过所述构件/容器的周向侧壁)刚性地连接至所述可调棱镜的支撑结构,其中,所述致动器系统被构造成作用于所述第一保持结构以使所述第一光学元件倾斜、以及作用于所述第二保持结构以使所述第二光学元件倾斜,从而调节所述角度。
此外,根据本发明的实施方式,所述构件经由一个或更多个弹簧或者经由万向架连接至所述可调棱镜的支撑结构。
此外,根据本发明的实施方式,所述致动器系统包括多个致动器以使所述第一保持结构绕第一轴线和/或绕第二轴线倾斜,其中特别地,这两个轴线是垂直的。此外,在一实施方式中,所述致动器系统包括多个致动器以使所述第二保持结构绕第一轴线和/或绕第二轴线倾斜,其中特别地,两个轴线是垂直的。
各个致动器可以是任何类型的合适的致动器,特别是音圈致动器、形状记忆合金致动器、压电致动器、电永磁体致动器中的一者。优选地,每个倾斜尺寸使用至少一个致动器。
此外,根据本发明的实施方式,所述可调棱镜(特别是第一保持结构和/或第二保持结构)包括在第一方向上的高度和在垂直于所述第一方向延伸的第二方向上的长度,其中,所述两个方向垂直于所述可调棱镜的光轴延伸,并且其中,高度小于长度。
此外,根据本发明的实施方式,所述致动器系统的致动器被分组为两个致动器组,其中,所述致动器组相对于所述第二方向设置在所述构件的相反两侧(即,所述构件相对于所述第二方向设置在两个致动器组之间)。也可以仅使用所述致动器组中的一个致动器组(即,仅位于所述构件一侧的致动器),但是,由于致动器的数量较少,这将导致每个倾斜方向仅具有一半的力。相应地,在一实施方式中,致动器系统的所有致动器都设置在所述构件的一侧。
此外,根据本发明的实施方式,与每个致动器相邻地设置有传感器霍尔传感器,以测量相应的致动器的行程,特别是棱镜倾斜的位置或角度,其中特别地,所述可调棱镜被构造成使用相应的测量到的行程以控制所述角度的调节或减少各个致动器之间的串扰。此外,所述行程还可以在闭环控制算法中使用,从而能够使用彼此不同的致动器,和/或实现更快的阶跃响应,和/或抵消致动器的老化和效率损失,和/或抵消诸如磁场之类的外力的影响。
此外,根据本发明的实施方式,所述可调棱镜包括与所述光学介质相邻的温度传感器,以测量光学介质的温度。
特别地,温度传感器可以设置在所述保持结构中的一个保持结构上,或者设置在所述光学元件中的一个光学元件上(例如,设置在第一保持元件或第二保持元件上),或者设置在所述侧壁上。
此外,根据本发明的实施方式,为了使穿过所述可调棱镜的光产生期望的光学偏转角,所述可调棱镜被构造成基于测量到的温度来确定所述光学介质的实际折射率以及确定所述角度的参考值,从而在所述可调棱镜的所述角度被调节到所确定的参考值时获得所述期望的光学偏转角。
此外,根据本发明的又一方面,公开了一种用于以可变的方式使入射在可调棱镜上的光偏转的可调棱镜,其中所述可调棱镜包括:
-包括表面区域的刚性的第一光学元件,
-包括表面区域的刚性的第二光学元件,
-设置在所述两个表面区域之间的光学介质,使得入射在所述刚性的第一光学元件上的光可以穿过所述刚性的第一光学元件的表面区域、光学介质和所述刚性的第二光学元件的表面区域,由此依据所述两个表面区域之间的角度来对光进行偏转。
在下文中,描述了本发明的这一方面的优选实施方式。这些实施方式也可以与根据以上进一步描述的本发明的第一方面的所述可调棱镜结合使用。
根据一实施方式,所述第一刚性的光学元件是刚性的棱镜。在此,特别地,所述刚性的第二光学元件不是棱镜,而是可以是板状构件,例如平板状构件或其他光学元件(例如,刚性的透镜)。所述刚性的棱镜可以由合适的透明材料(例如玻璃或诸如聚合物之类的塑料材料)形成。
将刚性棱镜与可调棱镜直接联接在一起提供了多种优点。到目前为止,在折叠式照相机系统中,折叠式刚性棱镜是倾斜的或者另外的可调的棱镜是倾斜的,并且两个部件是彼此分开设置的。
与刚性的棱镜(例如玻璃棱镜)相比,当可调棱镜的平构件倾斜时,移动质量要小得多。此外,可以使独立系统和组合系统的刚性的棱镜的阿贝数(Abbe Number)增加,因为可以减少一个玻璃窗(刚性的棱镜直接粘贴至包围光学介质的柔性容器)。
由于减少了反射面的数量,这也导致更高的透光率和更少的波阵面误差。
通常,该实施方式还允许减少部件的数量,从而减少对准挑战。
通常,使用棱镜而不是镜子作为折叠元件,可以减小入射面积,即,棱镜需要较小的空间/高度。替代性地,对于折叠元件的相同空间,#f数可以更小,因为#f数是由光区给出的。
根据一个实施方式,所述刚性的第一光学元件包括相对于所述刚性的第一光学元件的表面区域成锐角延伸的外表面,其中,所述外表面被构造成接收将由所述可调棱镜偏转的光。特别地,该外表面背离所述刚性的第一光学元件的所述表面区域。
此外,根据一实施方式,所述刚性的第一光学元件包括凸形弯曲的第一边缘和与该第一边缘相对的凸形弯曲的第二边缘,并且所述刚性的第一光学元件包括直的第三边缘和与该第三边缘相对的直的第四边缘,所述第三边缘和所述第四边缘分别在所述第一边缘与所述第二边缘之间延伸。这种光学元件也被称为D形切割光学元件。
此外,根据一实施方式,所述刚性的第二光学元件包括凸形弯曲的第一边缘和与该第一边缘相对的凸形弯曲的第二边缘,并且所述刚性的第二光学元件包括直的第三边缘和与该第三边缘相对的直的第四边缘,所述第三边缘和所述第四边缘分别在所述第一边缘与所述第二边缘之间延伸。
此外,根据又一实施方式,所述刚性的第二光学元件被构造成相对于所述刚性的第一光学元件倾斜以调整(即,调节)所述刚性的光学元件的表面区域之间的所述角度,这允许以可调节的方式使进入所述可调棱镜的光偏转。
优选地,根据一实施方式,所述可调棱镜包括至少一个致动器,以使所述刚性的第二光学元件相对于所述刚性的第一光学元件倾斜。
根据另一实施方式,各个致动器(例如,以上进一步描述的致动器系统的各个致动器或以上描述的至少一个致动器)包括磁体和相对的电线圈,以在向所述电线圈施加电流时产生洛伦兹力,从而调节所述可调棱镜的所述角度。
特别地,所述可调棱镜可以包括多个致动器,所述多个致动器具有这样的磁体和电线圈设置分案:所述磁体和电线圈被构造成使所述刚性的第一光学元件和/或所述刚性的第二光学元件分别绕一个或两个不同的轴线倾斜,以调节所述可调棱镜的所述角度。
特别地,在一实施方式中,当所述刚性的第一光学元件的表面区域和所述刚性的第二光学元件的表面区域平行时,由电线圈的导体形成的绕组延伸所围绕的缠绕轴线优选地与磁体的磁化对准或平行。
此外,根据一实施方式,所述磁体在磁化方向和/或电线圈的缠绕轴线的方向上与电线圈间隔开。在替代性实施方式中,所述磁体伸入到电线圈的中央开口中,其中电线圈的绕组围绕该中央开口延伸。
此外,根据一实施方式,所述磁体连接至所述刚性的第二光学元件,并且所述电线圈连接至所述刚性的第一光学元件;反之亦然。
此外,在一实施方式中,所述刚性的第二光学元件和与其连接的磁体可以是固定的,而所述刚性的第一光学元件和与其连接的相对的线圈被构造成是使用致动器来使其倾斜的。
此外,在替代性实施方式中,所述刚性的第一光学元件和与其连接的电线圈可以是固定的,而所述刚性的第二光学元件和与其连接的磁体被构造成倾斜的(这特别适合于所述刚性的第一光学元件是刚性的棱镜的情况),其中,可以使用包括上述磁体/电线圈构造的多个致动器来使所述刚性的第二光学元件在两个维度上(即,绕两个不同的轴线)倾斜,以使所述容器形成为棱镜(例如楔形形状),从而以二维(2D)的方式使穿过所述可调棱镜的光偏转。
在所有实施方式中,原则上各个致动器的所述磁体和相对的电线圈的位置可以互换。
优选地,各个电线圈被集成到印刷电路板中。
特别地,根据一实施方式,为了使所述刚性的第二光学元件倾斜,将至少一个致动器连接至所述刚性的第二光学元件的外侧,该外侧面对所述刚性的第一光学元件,使得特别地所述至少一个致动器设置在所述刚性的第一光学元件的侧向上。
替代性地,为了使所述刚性的第二光学元件倾斜,可以将至少一个致动器连接至所述刚性的第二光学元件的外侧,该外侧背离所述刚性的第一光学元件,使得特别地所述第二光学元件设置在所述至少一个致动器与所述刚性的第一光学元件之间。
根据另一实施方式,所述至少一个致动器经由保持结构连接至所述外侧,其中,所述保持结构被构造成用于保持所述刚性的第二光学元件。保持结构被附接至所述外侧并且因此在所述致动器与所述刚性的第二光学元件之间形成中间元件。
根据一实施方式,所述保持结构可以由包括开口的板形成,其中,所述刚性的第二光学元件设置在所述开口的前方。所述开口可以包括两个相对的直边缘和两个相对的凹形边缘,其中,各个凹形边缘在两个直边缘之间延伸。这种开口优选地与D形切割的刚性的第二光学元件组合(也参见上文)。所述开口也可以具有其他轮廓(例如圆形的、矩形的或其他形状)。此外,本文所述的保持结构可以由以下材料之一形成:金属,玻璃,塑料材料,聚合物。此外,各个保持结构可以是以下之一:经CNC加工的,经模制的,经冲压的,经蚀刻的。
所述可调棱镜可包括用于保持所述刚性的第一光学元件的另外的保持结构。同样,该另外的保持结构可以由包括开口的板形成,其中所述刚性的第一光学元件设置在该另外的保持结构的开口的前方。特别地,所述刚性的光学元件(特别是容器)优选地设置在两个保持结构之间。该另外的保持结构的开口也可以包括两个相对的直边缘和两个相对的凹形边缘,其中,各个凹形边缘在两个直边缘之间延伸。
所述另外的保持结构可以被构造成将所述可调棱镜紧固至设备(例如,使用所述可调棱镜作为部件的设备)。替代性地,所述刚性的第一光学元件本身可以被构造成将所述可调棱镜紧固至所述设备。在这方面,所述保持结构或刚性的第一光学元件可以结合(例如胶合或焊接)至所述设备的安装结构,或者可以通过其他方式例如螺钉连接、闩锁连接或前述紧固方式的组合而紧固至所述设备。在将所述刚性的第一光学元件(例如刚性的棱镜)联接至所述设备的情况下,可以通过至少一个致动器使所述刚性的第二光学元件相对于所述刚性的第一光学装置倾斜。
此外,根据一实施方式,所述光学介质设置在柔性容器中,例如呈波纹管形式的容器中,其中,所述容器连接至所述刚性的第一光学元件和刚性的第二光学元件,并且设置在所述刚性的第一光学元件与所述刚性的第二光学元件之间,从而通过使所述刚性的第一光学元件相对于所述刚性的第二光学元件倾斜和/或通过使所述刚性的第二光学元件相对于所述刚性的第一光学元件倾斜,可以使所述容器形成为棱镜(用于例如呈楔形),以使得穿过所述容器的光偏转。优选地,所述光学介质完全填充由所述容器包围的内部空间。
根据一实施方式,所述容器包括连接至所述刚性的第一光学元件的所述表面区域的第一透明且可弹性变形的膜,其中该第一膜形成所述容器的壁。
特别地,在一实施方式中,所述刚性的第二光学元件也形成所述容器的壁,其中,所述光学介质接触所述刚性的第二光学元件的所述表面区域。优选地,所述第一膜还经由该第一膜的边缘区域而连接至所述刚性的第二光学元件。
根据另一实施方式,所述容器包括连接至所述刚性的第二光学元件的所述表面区域的第二透明且可弹性变形的膜。优选地,所述第二膜和连接至所述刚性的第一光学元件的所述表面区域的第一膜例如沿着各个膜的外周而彼此连接。因此,在该实施方式中,所述光学介质被所述两个膜包围。
代替连接所述两个膜的外周,根据一实施方式,还可以经由所述容器的周向侧壁(例如,呈环形构件形式的侧壁)来连接所述两个膜,其中同样地,所述光学介质设置在所述第一膜与所述第二膜之间。
根据一实施方式,所述构件在所有侧对所述光学介质的体积完整地进行限界。所述构件可以包括一个膜或两个膜,特别地,所述构件由一个膜或两个膜组成。所述一个或更多个膜可以具有枕头状或波纹管状的结构。
根据一实施方式,至少一个光学表面是由一个或更多个膜制成的。第一光学元件和/或第二光学元件在由所述构件包围的体积的相反两侧直接设置在所述一个或更多个膜上,所述光学元件可以是一块玻璃板。所述膜可以覆盖所述光学元件的表面的至少95%、特别是至少99%。特别地,表面的中心区域完全结合至表面的中心区域,并且在表面的围绕该中心区域的外部区域中,所述表面没有膜。例如,所述外部区域的宽度为2微米至200微米。,所述膜在所述中心区域中可以沿着第一光学元件的所述表面和/或第二光学元件的所述表面连续地延伸。这使得所述棱镜特别可靠。
根据一实施方式,第一膜和第二膜通过等离子体结合而彼此连接。此外,一个或更多个光学元件和一个或更多个膜可以通过等离子体结合而彼此连接。特别地,一个或更多个保持结构通过等离子体结合而连接至一个或更多个光学元件。例如,等离子体结合工艺是大气压等离子体工艺或低压等离子体工艺。特别地,所述光学元件包括透明的硼硅酸盐玻璃,其可以是D263T玻璃。所述膜包括硅树脂或由硅树脂组成。根据一实施方式,整个棱镜的阿贝数大于50,优选地大于70,特别优选地大于80。例如,所述一个或更多个光学元件的阿贝数介于40至70之间,所述光学介质的阿贝数介于40至120之间,而所述膜的阿贝数介于30至60之间。有利的是,所述棱镜的色差特别小。
根据一实施方式,在所述光学介质、所述一个或更多个膜和所述光学元件之间对折射率进行匹配。例如,所述一个或更多个膜的折射率介于所述光学介质的折射率与所述一个或更多个光学元件的折射率之间。有利地,这实现了棱镜内的折射率的平滑过渡,由此使膜、光学元件和光学介质的表面处的内部反射最小化。特别地,所述光学元件在背离所述一个或更多个膜的侧面上包括抗反射涂覆层。例如,所述一个或更多个光学元件的折射率为1.5±0.1,所述一个或更多个膜的折射率为1.4±0.1,并且所述光学介质的折射率介于1.2至1.6之间。特别地,所述光学介质的折射率为1.3±0.1。有利的是,所述光学介质的例如小于1.45的较低的折射率获得了对于一定光学倾斜角(透过棱镜的光束的偏转)所需的较大的机械倾斜角。因此,可以使用具有相对较低的机械分辨率的传感器来测量所述机械倾斜角,而光学倾斜的分辨率保持较高。
根据一实施方式,与棱镜的主延伸方向垂直的光学元件和膜的总厚度大于光学介质的沿着所述方向的厚度。
根据一实施方式,所述光学元件借助于所述构件彼此机械地连接。例如,所述构件提供足够的运动范围,使得所述光学元件沿着光束路径的距离是可调节的。特别地,所述光学元件的距离可以从5微米调节到至少150微米、特别地调节到至少370微米。例如,所述构件包括膜的足够的松弛度或足够的弹性,使得玻璃之间的距离可以设置到至少150微米、特别地设置到至少370微米。特别地,在未偏转状态下,所述构件的外周在光学元件的表面上侧向地延伸。特别地,所述外周对应于第一膜和/或第二膜的自由周向部分。在延伸状态下,将所述光学元件拉开,由此在光学元件之间拉动所述构件的外周。例如,所述构件的弹性为0.3MPa直至10MPa的杨氏模量。特别地,在延伸状态下,所述光学元件和构件的总厚度为400微米至1500微米。有利地,所述外周实现了光学元件之间的较大距离,并且减小了调节机械倾斜所需的力。
根据一实施方式,所述一个或更多个光学构件在俯视图中具有非圆几何形状、特别地具有非圆形的几何形状。例如,所述一个或更多个光学构件在俯视图中具有D形轮廓。替代性地,所述一个或更多个光学构件具有带圆角的矩形轮廓或者椭圆形轮廓。此外,所述一个或更多个光学构件具有包括两个直边缘和两个凸形弯曲边缘的轮廓,其中直边缘彼此相对并且凸形弯曲边缘彼此相对。特别地,所述一个或更多个光学构件的轮廓具有0.2毫米的最小曲率半径、特别地具有至少0.5毫米的最小曲率半径。有利地,所述一个或更多个光学构件的所述轮廓降低了光学构件刺穿膜的风险。
根据一实施方式,所述一个或更多个光学元件在俯视图中所见的侧向延伸不同。例如,第一光学元件的轮廓和第二光学元件的轮廓可以通过相似图像而彼此融合,而第一光学元件的轮廓和第二光学元件的轮廓具有不同的尺寸。有利地,不同尺寸的第一光学元件和第二光学元件允许增加光学元件相对于彼此的运动自由度。替代性地,刚性的第一光学元件的轮廓不同于第二光学元件的轮廓,使得轮廓可以不通过相似图像彼此融合。
特别地,在俯视图中,液体体积在所有方向上侧向地延伸超出光学元件中的一个光学元件。有利地,在俯视图中看到的光学元件的不同尺寸允许光学元件相对于彼此快速倾斜。此外,在光学元件之间的距离增加时,例如通过将光学元件拉开而使光学元件之间的距离增加时,在光学元件的边缘上侧向地延伸的液体体积用作在光学元件之间被拉动储存器体积。
根据一实施方式,所述两个膜是经预应变的。例如,所述两个膜被预应变至少2%、优选至少10%、25%或50%。例如,通过热预应变或机械预应变对所述膜进行预应变。所述膜的预应变减小了构件在光学元件的边缘上的侧向延伸。有利地,这导致棱镜在侧向方向上的尺寸减小。另外,预应变实现了相对于倾斜的线性力响应,由此有利地简化了借助于致动器对棱镜进行接口。
根据一实施方式,光学元件能够沿着其主延伸平面相对于彼此移动。有利地,光学元件相对于彼此的相对运动简化了棱镜在光学组件中的安装。另外,可以通过光学元件相对于彼此的相对运动来补偿制造公差。
根据一个实施方式,所述可调棱镜包括至少一个端部止动件。端部止动件是机械的硬止动件,其限制了光学元件在至少一个方向上相对于彼此的相对运动。特别地,端部止动件设置成限制所述第一光学元件和所述第二光学元件在六个方向上的相对运动。特别地,当通过所述端部止动件限制所述光学元件的运动时,所述末端止动件与所述光学元件中的一个光学元件直接接触。例如,所述端部止动件设置成限制光学元件之间的最大距离和/或最小距离。此外,所述端部止动件可以限制光学元件相对于彼此的倾斜。
所述端部止动件可以设置成在与光学元件的主延伸平面垂直的方向上限制光学元件之间的最大距离。所述端部止动件有利地防止了所述膜由于加速力而承受过大的载荷,所述加速力使光学元件相对于彼此移位。
根据一实施方式,所述棱镜包括枢转结构,该枢转结构设置成限定所述光学元件中的一个光学元件相对于另一光学元件的枢转点。所述枢转结构可以是万向架。替代性地,所述枢转结构可以包括附接至致动器的弹簧,其中,所述弹簧提供对于光学元件相对于彼此的相对运动的被动阻尼。替代性地,所述枢转结构可以包括突出部,所述突出部固定地连接至所述光学元件中的一个光学元件。所述突出部接合在轨道元件中,所述轨道元件引导所述突出部沿着所述轨道元件的运动。例如,所述突出部具有球的形状,其中,所述突出部和轨道元件构成球形联接。特别地,所述枢转结构是端部止动件。有利地,所述枢转结构提高了倾斜性能并使棱镜具有抵抗振动的更好的鲁棒性。
根据所述可调棱镜的一实施方式,对于在350nm至800nm的可见波长范围内的电磁辐射良好地限定了光学倾斜角。特别地,对于在红外光和近红外光的波长范围内的电磁辐射良好地限定了光学倾斜角。
此外,还有一种包括可调棱镜的设备。特别地,这里所描述的设备可以包括可调棱镜。这意味着针对该设备公开的所有特征也对所述可调棱镜公开了,反之亦然。
根据一实施方式,所述设备是用于投影仪或照相机中的超分辨率的光束移位器。特别地,光束移位器设置在投影仪的光路中。光束移位器设置成使投影仪发出的光的方向移位。光束移位器使投影仪产生的图像移动所述投影仪像素间距的一部分,因此需要特别精确的移位。在照相机中,光束移位器设置在图像传感器前面的光路。光束移位器设置成使通过图像传感器捕捉的图像移动所述传感器的像素间距的一部分,因此需要特别精确的移动。
光束移位器包括可调棱镜,所述可调棱镜能够限定投影仪发出的光的方向或入射到图像传感器上的光的方向。光学偏转的角度小于机械偏转的角度。因此,所述可调棱镜实现了特别精确的光束移位。例如,光束移位器被设置成使第一光学元件倾斜到至少两个预定位置,优选地倾斜到至少四个预定位置。因此,投影仪的分辨率提高了两倍,优选为提高了四倍。
此外,光束移位器设置成在预定位置之间特别快速地切换。例如,光束移位器被设置成在投影图像的一帧期间切换到每个预定位置。因此,在光束移位器的预定位置之间切换的频率比帧频至少高n倍,其中n对应于预定位置的数量。在照相机中,光束移位器可以被设置成用于在捕捉超分辨率图像的同时切换到每个预定位置。因此,照相机在光束移位器的每个预定位置处捕捉图像,之后将所捕捉的图像进行组合。经组合的图像实现了超分辨率图像。
此外,所述可调棱镜是一种固有阻尼的液体系统,没有在300Hz以下、特别是在100Hz以下的额外机械共振。有利地,所述可调棱镜可以以较大的频率带宽进行切换。
为了实现光束转换器的特别快速的切换,所述可调棱镜的移动质量较小。因此,所述第一保持结构和第一光学元件的最大总重量为100毫克,优选为60毫克。此外,所述可调棱镜使图像相对于光轴以一角度移位。特别是,所述可调棱镜不会使图像绕光轴旋转。
根据一实施方式,所述设备是图像稳定器。所述图像稳定器可以是照相机单元、双筒望远镜或望远镜的部件。所述图像稳定器减少了所捕捉的图像中的模糊,其中,模糊与照相机单元在曝光期间的运动相关联。所述图像稳定器设置成对成像设备、双筒望远镜或望远镜的移动拍摄和倾斜(等效于横摆和俯仰的角移动)进行补偿。所述图像稳定器包括可调棱镜,所述可调棱镜被设置成对曝光期间的寄生运动进行补偿。第一光学元件相对于第二光学元件的机械倾斜角导致光学倾斜角。光学倾斜角是在撞击所述可调棱镜的光束与离开所述可调棱镜的光束之间测量的。特别地,机械倾斜角的变化小于光学倾斜角的相应变化。因此,所述可调棱镜实现了对光学倾斜角的特别精确的控制。例如,3.5度的机械倾斜角产生1度的光学倾斜角。
附图说明
在下文中,参考附图描述了本发明各方面的实施方式以及本发明的其他特征和优点,其中,
图1示出了根据本发明的可调棱镜的实施方式的示意性截面图;
图2示出了图1所示的可调棱镜的示意性俯视图;
图2A示出了图2的致动器设置的改型;
图3示出了图1所示的可调棱镜的一种变型的示意性俯视图,其中,第一光学元件和/或第二光学元件能够分别绕单一轴倾斜;
图4A至图4C示出了根据本发明的可调棱镜的不同实施方式的示意性俯视图;
图5示出了根据本发明的可调棱镜的实施方式的示意性截面图,其中,第二保持结构固定至棱镜的支撑结构,并且第一保持结构是可倾斜的以调节棱镜的角度;
图6示出了根据本发明的可调棱镜的实施方式的示意性截面图,其中,包括光学介质的棱镜的构件被固定至棱镜的支撑结构,并且棱镜的第一保持结构和/或第二保持结构是可倾斜的以调节棱镜的角度;
图7示出了根据图6的情形,其中,示出了光学偏转角;此外,图6还表明,在两个保持结构都被致动/倾斜的情况下,每个保持结构需要较小的致动力来使所述构件变形;
图8示出了对于可调棱镜的固定容器和浮动容器/构件而言,施加至所述构件的转矩与棱镜的机械倾斜角的关系;
图9示出了根据本发明的可调棱镜的另一实施方式的示意性截面图,其中,中间光学元件使第一光学元件和第二光学元件的尺寸减小,使得在使相应的光学元件倾斜时致动力随着自由膜面积的增加而减小;
图10示出了图9所示实施方式的改型;
图11示出了对于所述构件/容器的侧壁的不同刚度值而言,扭矩与棱镜的机械倾斜角的关系;
图12示出了对于不同形状的构件/容器和不同的构件/容器的刚度而言,转矩与棱镜的倾斜角的关系;
图13示出了根据本发明的可调棱镜的另一实施方式的示意性截面图,其中,棱镜的构件由柔性本体形成,该柔性本体由光学介质形成;
图14示出了根据本发明的可调棱镜的另一实施方式的示意性截面图,其中,棱镜的构件/容器包括柔性侧壁,并且棱镜的光学元件延伸穿过所述侧壁;
图15示出了根据本发明的可调棱镜的另一实施方式的示意性截面图,其中,所述构件/容器通过一个或更多个弹簧连接至可调棱镜的支撑结构;
图16示出了根据本发明的可调棱镜的另一实施方式的示意性截面图,其中,所述构件/容器通过万向架连接至可调棱镜的支撑结构;
图17示出了根据本发明的可调棱镜的另一个实施方式的示意性截面图,其中,刚性的第一光学元件优选地形成刚性的棱镜;
图18示出了根据本发明的可调棱镜的另一个实施方式的示意性截面图,其中,刚性的第一光学元件优选地形成刚性的棱镜;
图19示出了根据本发明的可调棱镜的另一个实施方式的示意性截面图,其中,刚性的第一光学元件优选地形成刚性的棱镜,并且其中,用于容纳光学介质的容器是使用膜和刚性的第二光学元件形成的;
图20示出了根据本发明的可调棱镜的另一个实施方式的示意性截面图,其中,刚性的第一光学元件优选地形成刚性的棱镜,并且其中,用于容纳光学介质的容器是使用两个膜和周向侧壁形成的;
图21示出了根据本发明的可调棱镜的另一个实施方式的示意性截面图,其中,刚性的第一光学元件优选地形成刚性的棱镜,并且其中,用于容纳光学介质的容器是使用在外周处相连接的两个膜形成的;
图22示出了根据本发明的可调棱镜的实施方式的立体图,其中,刚性的第一光学元件优选地形成刚性的棱镜,并且其中,保持结构连接至刚性的第二光学元件(例如以用于使后者倾斜);
图23示出了根据本发明的可调棱镜的实施方式的立体图,其中,刚性的第一光学元件优选地形成刚性的棱镜,并且其中,刚性的第二保持构件构造成用于直接连接至至少一个致动器,以用于使刚性的第二光学元件倾斜;
图24示出了根据本发明的可调棱镜的实施方式的示意性俯视图,其中,在刚性的第二光学元件的面向刚性的第一光学元件(例如刚性的棱镜)的一侧设置有至少一个致动器;
图25示出了图24所示实施方式的示意性侧视图;
图26示出了根据本发明的可调棱镜的替代性实施方式的示意性侧视图,其中,所述至少一个致动器设置在刚性的第二光学元件的背离刚性的第一光学元件(例如刚性的棱镜)的一侧;
图27示出了根据本发明的可调棱镜的实施方式的示意性侧视图,其中,在刚性的第二光学元件的背离刚性的第一光学元件(例如刚性的棱镜)的一侧设置有保持结构(例如以用于与至少一个致动器连接);
图28示出了根据本发明的可调棱镜的替代性实施方式的示意性侧视图,其中,在刚性的第二光学元件的面向刚性的第一光学元件(例如刚性的棱镜)的一侧设置有保持结构(例如以用于与至少一个致动器连接);
图29A、图29B、图29C示出了根据本发明的可调棱镜的不同实施方式,包括具有磁体和与磁体相对的电线圈的致动器;
图30示出了根据本发明的可调棱镜的实施方式的立体图,其中,可调棱镜包括位于光学介质两侧的两个D形切割的刚性的光学元件,其中特别地,刚性的第二光学元件被构造成连接至另一设备;
图31示出了根据本发明的可调棱镜的实施方式的立体图,其中,可调棱镜包括位于光学介质两侧的两个D形切割的刚性的光学元件,其中,第一保持结构连接至刚性的第一光学元件,并且其中特别地,刚性的第二光学元件被构造成连接至另一设备;以及
图32示出了根据本发明的可调棱镜的实施方式的立体图,其中,可调棱镜包括位于光学介质两侧的两个D形切割的刚性的光学元件,其中,第一保持结构连接至刚性的第一光学元件,并且其中,第二保持结构连接至刚性的第二光学元件,特别地第二保持结构构造成连接至另一设备;
图33、图34示出了包括端部止动件的可调棱镜的实施方式的侧视图,其限制了光学元件沿着z轴的相对运动;
图35示出了包括端部止动件和侧向端部止动件的可调棱镜的实施方式的侧视图,其限制了光学元件沿着z轴、x轴和y轴的相对运动;
图36示出了包括枢转结构的可调棱镜的实施方式的示意性立体图;
图37部分地示出了具有未预应变的第一膜和第二膜的可调棱镜的示意性侧视图;
图38和图39部分显示了具有预应变的第一膜和第二膜的可调棱镜的示意性侧视图;
图40和图41以示意性立体图的方式示出了可调棱镜的实施方式,该可调棱镜包括插入式端部止动件,所述端部止动件限制了光学元件沿着z轴的相对运动;
图42和图43以示意性侧视图的方式示出了可调棱镜的实施方式,该可调棱镜包括插入的端部止动件,所述端部止动件限制了光学元件沿着z轴的相对运动。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的可调棱镜1的实施方式,可调棱镜1被构造成以可调的方式使沿着光轴O入射在可调棱镜1上的光L偏转,即,棱镜1包括能够被调节的角度(在此也称为机械角度)W(参见例如图5所示的角度W)。为此,可调棱镜1包括构件10,构件10包括透明且柔性的第一表面11、背离第一表面11的透明且柔性的第二表面12、以及设置在两个表面11、12之间的光学介质2,使得入射在第一表面11上的光L穿过光学介质2并且经由第二表面12而离开构件10(反之亦然),由此依据两个表面11、12之间的所述角度W通过构件10来对光L进行偏转。该偏转对应于例如在图7中指示的光学偏转角U。此外,棱镜1包括刚性的第一光学元件20和刚性的第二光学元件30,第一光学元件20包括附接(例如胶合)至构件10的第一表面11的表面区域21,第二光学元件30包括附接(例如胶合)至构件10的第二表面12的表面区域31。优选地,两个表面区域21、31是平的,但是也可以是弯曲的(另请参见上文)。两个表面区域21、31的此特征也可以适用于本发明的其他实施方式。此外,两个光学元件20、30彼此相向,其中所述构件10设置在两个光学元件20、30之间。特别地,各个光学元件20、30可以是具有平行于相应的表面区域21、32的另一表面的平板状构件20、30。光学元件20、30可以由玻璃或塑料材料(例如,聚合物)形成。
此外,棱镜1优选地包括致动器系统S,该致动器系统S可以包括构造成使第一光学元件20和/或第二光学元件30倾斜以调节上文所描述的所述角度W的单独的致动器S1、S2、S3、S4。
特别地,所述角度W可以是双面夹角,即介于第一表面11的延伸平面E1与第二表面12的延伸平面E2之间的位于第三平面E3中的角度,该第三平面E3成直角切割两个延伸平面E1、E2之间的虚拟交叉线I。
如图1进一步所示,第一光学元件20的表面区域21附接至第一表面11的一部分11a,使得第一表面11包括未被第一光学元件20的表面区域21覆盖的自由周向部分11b。类似地,第二光学元件的表面区域31连接至第二表面12的一部分12a,使得第二表面12包括未被第二光学元件30的表面区域31覆盖的自由周向部分12b。
特别地,第一光学元件20的表面区域21可以由第一光学元件20的周向边缘限界。同样,第二光学元件30的表面区域31可以由第二光学元件30的周向边缘限界。
如图1进一步所示,构件10可以是填充有光学介质(例如液体或凝胶)2的容器,其中容器10包括第一透明且可弹性变形的膜101和第二透明且可弹性变形的膜102,其中,可以由诸如玻璃、塑料材料、聚合物(例如,基于硅酮的聚合物)或弹性体等之类的任何合适的透明且可伸展的材料形成的两个膜101、102是经由容器10的周向侧壁13连接的。周向侧壁13可具有各种形状,还包括星形构造。特别地,第一膜101形成所述第一表面11,且第二膜102形成所述第二表面12,其中,光学介质2(例如硅油)设置在第一膜101与第二膜102之间。另外,侧壁13是刚性的,但是在替代性实施方式中也可以是柔性的。
此外,光学元件20的表面区域21的直径D1和光学元件30的表面区域31的直径D2小于由周向侧壁13围绕的体积的直径D,这确保了自由周向膜部分/表面部分11b、12b。
此外,为了将致动力传递到光学元件20、30,设置有第一保持结构40和第二保持结构50,其中第一保持结构40构造成保持第一光学元件20,并且其中第二保持结构50被构造成保持第二光学元件30。保持结构40、50也被表示为棱镜成形器,因为保持结构40、50允许相应的光学元件20、30倾斜,这使得构件10变形以产生期望的角度W。作为示例,如图7所示,该角度W与光学介质2的折射率一起产生被偏转光束L的光学偏转角U。
特别地,保持结构40、50可以分别由包括开口41的板40和包括开口51的板50形成,在开口41、51的前面设置有相应的光学元件20、30。特别地,第一光学元件20可以连接至第一保持结构40的周向边界区域42,该边界区域42围绕第一保持结构40的开口41。类似地,第二光学元件30可以连接至第二保持结构50的周向边界区域52,该边界区域52围绕第二保持结构50的开口51。特别地,各个开口41、51可以是圆形开口、椭圆形开口、矩形开口、或者任意其他合适形状的开口中的一者。相应的板40、50可以是矩形板,但是也可以包括其他轮廓(同样参见图4A至图4C)。
有利地,本发明允许棱镜1的通光孔径C(即,开口41、51的直径)最大化,而同时将棱镜高度H保持为最小。这是由以下事实支持的:致动器系统S的致动器S1、S2、S3、S4优选地沿着第二空间方向(棱镜长度X的方向)设置。因此,致动器可以在侧向上定位成与构件10相邻而对棱镜高度H没有影响。以此方式,可调棱镜1的高度H可以比可调棱镜1的长度X小得多。
特别地,如图2所示,致动器系统S可包括四个致动器S1、S2、S3、S4以使第一保持结构40或第二保持结构50绕第一轴线A1以及线性地独立的第二轴线A2倾斜。致动器系统S还可以构造成使两个保持结构40、50都绕两个轴线A1、A2倾斜。特别地,每个倾斜方向(在一侧)使用至少一个致动器S1、S2、......。
此外,在两个保持结构/棱镜成形器40、50都倾斜的情况下,也可以将单个致动器的部件分别设置在两个保持结构40、50上,例如,可以将电线圈设置在第一保持结构40上,而将对应的磁体设置在第二保持结构50上(组合式音圈致动器)。如图2A所示,这种致动器设置方案也可以用于仅在构件10的一侧设置致动器S1、S2。
特别地,各个致动器S1、S2、S3、S4作用于被致动的保持结构(例如,第一保持结构40)的拐角区域。优选地,如图2所示,致动器S1、S2、S3、S4被分组为两个致动器组G1、G2,其中,所述致动器组G1、G2相对于垂直于高度H的第二方向设置在构件10的相反两侧。换句话说,构件10相对于如下第二方向设置在两个致动器组G1、G2之间:沿着所述第二方向,棱镜1包括长度X。
特别地,相应的致动器S1、S2、……可以是任何类型的合适的致动器,特别是音圈致动器、形状记忆合金致动器、压电致动器、电永磁体致动器中的一者。
如图3所示,可调棱镜1还可以被构造成使得第一保持结构40和/或第二保持结构50仅能够分别绕单个轴线A1倾斜。在此,使用至少两个致动器S1、S2,所述至少两个致动器S1、S2同样优选地如上所述地进行分组,即,构件10相对于如下第二方向设置在两个致动器S1、S2之间:沿着所述第二方向,棱镜1包括长度X。
此外,图4A至图4C大体示出了可以在不同实施方式中使用的光学元件20和30的不同的可能的轮廓、膜101和102的不同的可能的轮廓以及侧壁13的不同的可能的轮廓。根据图4A,前述部件可以包括圆形轮廓。替代地,所述部件20和30、所述构件101和102以及所述部件13还可以包括椭圆形轮廓(参见图4B)或者矩形轮廓(参见图4C)。特别地,各个自由膜部分11b、12b在圆形设计(图4A)中取其最小值,而在矩形设计(图4C)中取最大值。矩形设计可以包括圆角。
此外,为了调节棱镜1的角度W,第二保持结构50可以刚性地连接至可调棱镜1的支撑结构3,其中,致动器系统S被构造成作用于第一保持结构40以设定角度W。因此,特别地,构件10以浮动的方式被支撑在第二保持结构50上,该第二保持结构50连接至可调棱镜1的支撑结构3。
图6示出了另一种可能性,其中,在此改为将构件(例如,容器)10刚性地连接至支撑结构3。为此,侧壁13可以固定至所述支撑结构3。这允许通过致动系统S使两个保持结构40、50倾斜(例如同时倾斜)以设定棱镜1的角度W。
图7示出了使两个保持结构(棱镜成形器)40、50倾斜的优点。由于两个保持结构40、50都可以被致动(例如,与图5相比,使用更多数量的致动器),因而可获得更大的倾斜力,从而获得相同的光学倾斜角U。然而,在具有相同数量的致动器的情况下,图6的构造具有与图5所示的构造相近的效率。
图8示出了扭矩与第一保持结构40或第二保持结构50的机械倾斜角的函数关系,如从图8可以看出的,棱镜高度H的减小和通光孔径C的增大使将棱镜1致动到倾斜状态所需的扭矩显着增加。
通过引入浮动容器10以及具有可倾斜的第一光学元件20且所述可倾斜的第一光学元件20的直径小于由侧壁13围绕的体积的内径,可以减小转矩(在此,第二保持结构50是固定的)。
图9和图10示出了降低使第一保持结构40和/或第二保持结构50倾斜所需的力的其他策略。这些特征旨在增大自由膜区域11b,12b。棱镜宽度相应地增加。
特别地,根据图9,第一光学元件20可以经由第一中间光学元件25连接至第一保持结构40,其中第一中间光学元件25的直径D3大于第一光学元件20的直径D1。类似地,第二光学元件30经由第二中间光学元件35连接至第二保持结构50,其中第二中间光学元件35的直径D4大于第二光学元件30的直径D2。
因此,可以减小光学元件20的直径D1、光学元件30的直径D2,而同时可以将通光孔径C保持恒定。
由于光学元件20、30和中间光学元件25、35的直径不同,第一光学元件20和与其连接的第一中间光学元件25形成周向台阶26。以相同的方式,第二光学元件30和与其连接的第二中间光学元件35也形成周向台阶36。
当使用如图10所示的与相应的光学元件20、30成一体地形成的保持结构40、50时,也可以产生这些台阶26、36。在此,第一光学元件20包括突出部27,使得第一光学元件20包括周向台阶26,其中第一光学元件20的表面区域21由突出部27的周向边缘28限界。以相同的方式,第二光学元件30包括突出部37,使得第二光学元件30包括周向台阶36,其中第二光学元件30的表面区域31由第二光学元件30的突出部37的周向边缘38限界。
如图11进一步所示,壁构件13的刚度、宽度和高度也影响棱镜的倾斜力并且可以用于减小所述力。特别地,图11示出可以通过使用柔性壁13(图11中的上部的棱镜1)代替刚性的侧壁13(图11中的下部的棱镜1)来减小扭矩。
此外,图12针对不同的容器轮廓(圆形和矩形,也参见图4A和图4C)以及相应的容器10的刚度示出了扭矩与倾斜角的函数关系,以证明使用不同设计减小力的可能性。特别地,随着自由膜区域11b、12b增大(例如,从圆形增大至矩形),所需扭矩减小。此外,随着容器10的刚度减小,所需扭矩减小。
此外,根据图13,光学液体/介质2和周围的容器10可以用由光学介质2形成的透明柔性本体10来代替,透明柔性本体10特别是可固化的硅酮、凝胶或橡胶粒,其中材料2的刚度(肖氏)限定倾斜扭矩。材料2的较大的折射率可以使所需的机械倾斜角W减小。
此外,根据图14,光学元件30、40可以与成平板构件形式的相应的保持结构40、50成一体地形成,其中这些板构件可在柔性构件10上延伸以确保用于实现机械倾斜的最小的构件高度。这以成本有效的方式减小了总的棱镜高度。
此外,如图15和图16所示,构件/容器10可以经由一个或更多个弹簧4或者经由万向架5连接至可调棱镜1的支撑结构3。
构件10的侧壁13与支撑结构3的这种弹簧连接减少了构件在光轴O方向(z位)上的运动,并且特别地也减少了构件在x方向和y方向上的运动,而仍然允许倾斜运动。自由移动质量的这种减少增强了棱镜1的刚度,并因此提高了关于跌落测试或冲击测试的可靠性。此外,棱镜高度被控制从而提高精度。
根据图16,还可以使用二维万向架5来保持构件/容器10。除了上述优点之外,这种万向架5还有助于实现限定的枢转点,该枢转点增强了测量和倾斜的精度。
特别地,通过用引导弹簧引导致动器系统S,可以限定棱镜1的限定枢转点,该枢转点减少使棱镜1倾斜与沿着z方向(即沿光轴O的方向)移动之间的串扰。同样在此,可以提高致动精度并且减小致动器的自由移动质量。这进一步提高了棱镜1的刚度,且因此提高了跌落测试或冲击测试的可靠性。此外,棱镜高度被控制从而提高精度。
此外,致动器优选地包括硬止动器,所述硬止动器限制最大倾斜行程和z向移动行程(即,沿着光轴O的运动)以及与其垂直的行程(即,沿x方向和y方向的行程)。由于这种止动器,可以避免膜101、102的过度伸展、塑性变形和破裂。因此,提高了跌落测试期间的稳定性。
此外,回到图2,可调棱镜1优选地包括多个霍尔传感器H1、H2、......,其中各个霍尔传感器设置成与致动器S1、S2、......中的一个致动器相邻以测量相应的致动器的行程,特别地,可调棱镜1构造成使用相应的测量到的行程来控制所述角度W的调节或者减少各个致动器S1、S2、.......之间的串扰。通常,也可以使用其他传感器例如电容式或电感式传感器来代替霍尔传感器。
由于这种串扰,当试图使光学元件20、30沿预期方向倾斜时,可能会发生非预期的倾斜。从根本上讲,串扰可能源自致动部件的不对称行程。例如,为了绕图2中所示的预期倾斜轴线例如第一轴线A1倾斜,包括有致动器S2、S4的组G2需要被致动。如果对应的行程不对称,则可能会显现非预期的倾斜(例如,围绕第二轴线A2的倾斜)。
通过在致动器区域附近安装霍尔传感器H1、H2、......,可以读取每个区域处相应的行程并校正不对称性以减少串扰。
此外,可调棱镜1可以包括与光学介质2相邻的温度传感器6(参见图2)以测量光学介质2的温度。特别地,温度传感器6可以设置在保持结构40、50中的一者上,或者设置在光学元件20、30中的一者上(例如在第一保持元件或第二保持元件上),或者设置在侧壁13上。
使用所测量到的温度,可以计算光学液体/介质2的折射率,并且可以计算出用于实现期望的光学偏转角的机械角度W。
图17和图18示出了可调棱镜1的另外的实施方式,该可调棱镜1用于以可变的方式使入射在可调棱镜1上(在此是,入射在刚性的第一光学元件20的外表面20a上)的光L偏转。可调棱镜1包括刚性的第一光学元件20以及刚性的第二光学元件30,刚性的第一光学元件20包括表面区域21,刚性的第二光学元件30包括与刚性的第一光学元件20的表面区域21相对的表面区域31。此外,可调棱镜1包括设置在两个表面区域21、31之间的光学介质(例如液体)2,使得入射在刚性的第一光学元件20上的光L穿过刚性的第一光学元件20的表面区域21、光学介质2和刚性的第二光学元件30的表面区域31,由此,光L依据两个表面区域21、31之间的角度W而被偏转。角度W可以是如上所限定的双面夹角。优选地,刚性的第一光学元件20是例如由玻璃或合适的聚合物形成的刚性的棱镜。此外,刚性的第二光学元件30是透明的平板,但是也可以包括曲率,以用作刚性的透镜30(例如,用于校正光学误差等)。刚性的第二光学元件30也可以由玻璃或塑料材料(例如合适的聚合物)形成。
特别地,刚性的棱镜20的外表面20a相对于刚性的棱镜20的表面区域21成锐角A延伸,并且特别地与表面区域21相交以形成刚性的棱镜20的边缘,其中,外表面20a被构造成接收将由可调棱镜1偏转的光L
如图17所示,可以使刚性的棱镜20绕着第一轴线T倾斜,并且使第二光学元件30绕着不同的第二轴线T′倾斜,以影响光束L的方向。两个轴线T、T'可以是垂直的。第一轴线T可以垂直于刚性的棱镜20的表面区域21。
替代性地,如图18所示,还可以使刚性的第二光学元件30倾斜,优选地使刚性的第二光学元件30绕两个独立的轴线倾斜,并且保持刚性的棱镜20固定。
可以是合适的液体或凝胶的光学介质2优选地设置在至少部分透明的容器10中,该容器设置在两个光学元件20、30之间并且连接至表面区域21、32,其中,该容器10是可变形的,使得当刚性的第一光学元件20和/或刚性的第二光学元件30倾斜时,容器10可以成形为可变的棱镜(例如,楔形)。
图19至图21示出了图17至图18所示的棱镜1用容器10的各实施方式。
根据图19所示的第一变型,容器10至少包括第一透明且可弹性变形的膜101,该膜101连接至刚性的第一光学元件20的表面区域21,其中,第一膜101还经由第一膜101的边缘区域101a而连接至刚性的光学元件30,使得光学介质2被第一膜101和刚性的第二光学元件30的表面区域31包围。这里,光学介质2与刚性的第二光学元件30的表面区域31接触。
根据图20所示的实施方式,容器10包括第二透明且可弹性变形的膜102,该膜102连接至刚性的第二光学元件30的表面区域31,而第一膜101连接至刚性的第一光学元件20的表面区域21。在此,两个膜101、102的边缘区域101a、102a连接至可以形成为环形构件13的周向侧壁13。光学介质2现在是被两个膜101、102和侧壁13包围。
替代性地,如图21所示,两个膜101、102的边缘区域101a、102a可以彼此附接(例如,通过粘合剂),使得光学介质2现在仅被两个膜101、102包围。
如图22所示,刚性的第二光学元件30可以连接至保持结构50,该保持结构50包括用于光通过的开口51。保持结构用于对连接至柔性容器10的第二光学元件30进行保持,并且还用作一个或更多个致动器用安装结构,所述一个或更多个致动器可以经由保持结构50连接至第二光学元件30从而使第二光学元件30倾斜。
根据图22,刚性的第二光学元件30是所谓的D形切割光学元件,即,刚性的第二光学元件30包括两个相反的直边缘303、304以及两个相反的凸形弯曲边缘301、302。对应地,保持结构的开口51包括相对应的轮廓,即,两个对置的直边缘和两个对置的凹形弯曲边缘。
替代性地,如图23所示,刚性的第二光学元件30可以突出超过刚性的棱镜20的一个或两个侧壁20b以提供用于保持第二光学元件30和/或用于将一个或更多个致动器连接至第二光学元件30的部分或表面。
图24至图26示出了关于用于使刚性的第二光学元件30倾斜的致动器S1、S2、S3、S4的设置方案的不同实施方式。在此,可调棱镜1可以根据以上结合图17至图23所描述的实施方式之一来设计。
如在图24和图25中所示,可调棱镜1可包括至少一个致动器,在此例如为四个致动器S1、S2、S3、S4,以使刚性的第二光学元件30相对于刚性的第一光学元件/刚性的棱镜10倾斜。可以使用诸如动线圈式音圈电机(VCM)、动磁体式VCM、形状记忆合金致动器等之类的致动器S1、S2、S3、S4在刚性的棱镜10近旁或在相反方向上(参见图26)进行致动。相应的致动器S1、S2、S3、S4可以包括引导弹簧,以为系统提供限定的枢转点,其中,如果需要,相应的弹簧还可以用作电流引线。
特别地,根据图24和25所示,为了使刚性的第二光学元件30倾斜,将相应的致动器S1、S2、S3、S4连接至刚性的第二光学元件30的外侧30a,该外侧30a面向刚性的第一光学元件/刚性的棱镜20以使得特别地,各个致动器S1、S2、S3、S4设置在刚性的第一光学元件/刚性的棱镜20的侧向上。
替代性地,如图26所示,各个致动器S1、S2、S3、S4连接至刚性的第二光学元件30的外侧30b,该外侧30b背离刚性的第一光学元件20,使得第二光学元件30设置在致动器S1、S2、S3、S4与刚性的第一光学元件/刚性的棱镜20之间。
在图24至图26中,各个致动器直接连接至刚性的第二光学元件30以使刚性的第二光学元件30倾斜,从而调节可调棱镜1的角度W。
但是,如图27和图28所示,各个致动器S1、S2、S3、S4可以经由保持结构50连接至刚性的第二光学元件30。这种保持结构50可以连接至背离刚性的棱镜20的外侧30b(参见图27)或者连接至面对刚性的棱镜20的另一外侧30a(参见图28)。图27的保持结构50特别适用于图26的致动器设置方案。图28的保持结构50特别适用于图24和图25的致动器设置方案。此外,保持结构可以包括数个单独设置的部件(参见例如图26)。
图29A至图29C示出了根据本发明的可调棱镜1的另外的实施方式,其中,相应的致动器S1、S2包括磁体80和相对的电线圈70,用以在将电流施加至相应的电线圈70时产生Lorentz(洛伦兹)力,以用于通过分别使刚性的第一光学元件(参见图29A)或使刚性的第二光学元件30(参见图29B)围绕至少一个轴线(在此为垂直于所示截面平面延伸的轴线)倾斜来调节可调棱镜的所述角度。
如图29A至图29C所示,当刚性的第一光学元件20的表面区域21和刚性的第二光学元件30的表面区域31平行时,各个电线圈70的导体的绕组71延伸所围绕的缠绕轴线z优选地与磁体80的磁化M对准。
根据图29A和图29B中所示的实施方式,各个磁体80在磁化M的方向上和/或在相关联的电线圈70的缠绕轴线z的方向上与相关联的电线圈70间隔开。在图29C所示的替代性实施方式中,磁体80伸入到电线圈70的中央开口中,其中,电线圈的绕组71围绕该中央开口延伸。
在图29A至图29C中所示的实施方式中,磁体80连接至刚性的第二光学元件30,并且电线圈70连接至刚性的第一光学元件20。然而,磁体80和线圈70的位置也可以互换,以使得线圈70连接至刚性的第二光学元件30,并且磁体80连接至刚性的第一光学元件20。
在图29A所示的实施方式中,刚性的第二光学元件30和与其相连接的磁体80是固定的,而刚性的第一光学元件20和与其相连接的线圈70被构造成是使用致动器S1、S2来使其倾斜的。
在图29B所示的替代性实施方式中,刚性的第一光学元件20和与其相连接的电线圈70是固定的,而刚性的第二光学元件30和与其相连接的磁体80被构造成倾斜的(这特别适用于刚性的第一光学元件20是刚性的棱镜20的情况)。
优选地,各个电线圈70被集成到印刷电路板中。
可调棱镜1的运动部件既可以自由移动,也可以与挠性弹簧连接在一起以限定枢转点。
此外,磁体80和线圈70还可以通过如本文所描述的中间保持结构40、50而连接至相应的结构(第一光学元件20或第二光学元件30)。
此外,图30示出了根据本发明的可调棱镜1的实施方式的立体图,其中可调棱镜1包括位于容纳有光学介质2的容器10两侧的呈两个平坦的D形切割刚性光学元件20、30形式的刚性的第一光学元件20和刚性的第二光学元件30,其中特别地,刚性的第二光学元件30构造成连接至使用可调棱镜1的其他设备(例如其中可调棱镜1作为相机的部件的移动电话)的安装结构60。
特别地,D形切割的意思是,每个刚性的光学元件20、30包括:凸形弯曲的第一边缘201、301和与第一边缘201、301相反的凸形弯曲的第二边缘202、302,以及直的第三边缘203、303和与第三边缘203、303相反的直的第四边缘204、304,第三边缘203、303和第四边缘204、304分别在第一边缘201、301与第二边缘202、302之间延伸。
如图31所示,包括与呈D形切割形状的刚性的第一光学元件20相对应的开口41的第一保持结构40可以与刚性的第一光学元件20相连接,例如以使刚性的第一光学元件20相对于刚性的第二光学元件30倾斜,使得在两个光学元件20、30之间的容器10形成棱镜(例如楔形),从而对进入可调棱镜1的光的偏转进行调节。同样在此,刚性的第二光学元件30被构造成连接至使用可调棱镜1的其他设备(例如其中可调棱镜1作为相机的部件的移动电话)的安装结构60。
此外,如图32所示,第二保持结构50连接至第二光学元件30,第二保持结构50包括具有与D切割的第二光学元件30的形状相对应的轮廓的开口51,使得两个光学元件20、30和位于它们之间的容器10设置在两个保持结构40、50之间。在此,第二保持结构50可以构造成连接至使用可调棱镜1的其他设备(例如其中可调棱镜1作为相机的部件的移动设备)的安装结构60。
通常,在所有实施方式中,刚性的光学元件20、30(例如玻璃元件)的形式以及容器10的形式可以适配成期望的几何形状且不限于D形切割形状,而是还可以是矩形的、椭圆形的、圆形的等。此外,相应的保持结构40、50可包括序列号,例如QR码、DMC码、条形码、纯文本等,以确保在生产过程中可调棱镜1的可追溯性。
图33示出了包括端部止动件90的可调棱镜1。端部止动件90设置成限制第一光学元件20和第二光学元件30沿着z轴的相对运动。端部止动件90可以通过注射模制来制造。特别地,端部止动件90可以设置成限制光学元件的运动。例如,端部止动件90限制沿着z轴的拉动行程、沿着x轴和/或y轴的剪切行程、以及引起第一光学元件的倾斜的推动行程。
第二光学元件30安装在第二保持结构50上。第一光学元件20附接至第一保持结构40。第一保持结构40和第二保持结构50具有沿着由x轴和y轴限定的平面延伸的框架状形状。保持结构40、50中的至少一者设置成与致动器机械连接,该致动器设置成使保持结构40、50相对于彼此运动。特别地,致动器设置成使第一保持结构进入倾斜状态40'。例如,处于倾斜状态40'的第一保持结构在通过致动器而被致动时不与端部止动件90间接接触。
图34示出了图33的可调棱镜的相同实施方式,其中,保持结构40、50借助于加速力91相对于彼此移动。加速力91不是由致动器引起的。加速力91可由可移动地安装的第一保持结构40和第一光学元件20的惯性引起。加速力91沿着z轴拉动第一保持结构40和第一光学元件20。当可调棱镜1暴露于加速力91时,膜101、102同时在所有侧边上完全伸展。端部止动件90防止由于所述伸展所引起的膜101、102的损坏。第一光学元件20和第二光学元件30的相对运动受到端部止动件90的限制。光学介质2的体积保持恒定。因此,当光学元件20、30之间的距离沿着z轴增加时,膜101、102的外周被拉入光学元件20、30之间。特别地,膜的外周的尺寸被选择成使得:在光学元件的相对位置是由端部止动件90限定的状态下,在由x轴和y轴限定的平面内,膜不会突出超出光学元件。在没有加速力91的状态下,膜101、102的外周沿着由x轴和y轴限定的平面突出超出光学元件20、30的边缘。特别地,在没有加速力91的状态下,膜101、102的外周伸出光学元件至少200微米。
图35示出了包括端部止动件90的可调棱镜的实施方式的侧视图,该端部止动件限制光学元件20、30沿着z轴的相对运动。另外,可调棱镜1包括侧向端部止动件92,侧向端部止动件92限制光学元件20、30沿着由x轴和y轴限定的平面的相对运动。端部止动件90和侧向端部止动件92通过为第一保持结构40提供硬止动件来限制第一光学元件20的位置。
例如,可调棱镜1、特别是第一保持结构40如在俯视图中所见的在由x轴和y轴限定的平面上具有矩形形状。第一保持结构40具有基本上沿着x轴延伸的第一边缘和基本上沿着y轴延伸的第二边缘。第一边缘的长度大于第二边缘的长度。尤其是,端部止动件90的面对保持结构40的表面是弯曲的。因此,第一保持结构50由于加速力91而被拉动抵靠端部止动件90的最大拉动范围95不会限制第一保持结构40的最大倾斜度。例如,所述最大拉动范围95是由在非偏转状态下的第一保持结构40与端部止动件90之间的最小距离限定的。特别地,所述最大拉动范围95为200微米,优选为100微米。有利地,小的拉动范围95使第一膜101和第二膜102的突出超出第一光学元件20和第二光学元件30所需的外周材料减少。由此,可使可调棱镜101、102的尺寸最小化。因此,沿着z轴,第二边缘与端部止动件90之间的距离大于第一边缘与端部止动件90之间的距离。
图36示出了包括枢转结构的可调棱镜1的实施方式的示意性立体图,所述枢转结构设置成限定第一光学元件20相对于第二光学元件30的枢转点。所述枢转结构包括突出部94,该突出部94固定地连接至第一保持结构40。突出部94接合在轨道元件93中,该轨道元件93引导突出部94沿着轨道元件93的运动。轨道元件93可以是弯曲的,使得轨道元件93在倾斜运动期间引导第一保持结构40的运动并且在沿着z轴的方向上提供端部止挡。有利地,所述枢转结构提高了倾斜性能并且使棱镜具有抵抗振动的更好的鲁棒性。
图37部分地示出了具有未预应变的第一膜101和第二膜102的可调棱镜1的实施方式的示意性侧视图。在该实施方式中,在未偏转的状态下,膜101、102的未与第一光学元件20或第二光学元件30直接接触的外周沿着由x轴和y轴限定的平面延伸。在此以及在下文中,在未偏转的状态下,第一光学元件20通过其重量而静置在第二光学元件上,反之亦然。
图38和39部分地示出了具有预应变的第一膜101和第二膜102的可调棱镜的示意性侧视图。在未偏转的状态下,第一膜和第二膜的外周相对于由x轴和x轴限定的平面倾斜地延伸。例如,第一膜101和第二膜102的外周包括褶皱。由于所述褶皱,膜101、102至少部分地朝向第一光学元件20或第二光学元件30弯曲。
图40以示意性立体图的方式示出了包括插入式端部止动件96的可调棱镜1的实施方式,该插入式端部止动件96限制了光学元件20、30之间的最小距离。插入式端部止动件96沿着z轴的总高度大于光学元件20、30沿着z轴的厚度。插入式端部止动件96被集成到第一保持结构40和第二保持结构50中。插入式端部止动件96由第一保持结构40的突出部和第二保持结构50的突出部形成。第一保持结构40的插入式端部止动件96和第二保持结构50的插入式端部止动件96彼此相对。所述插入式端部止动件96分别沿着z轴朝向彼此延伸。有利地,减少了损坏光学元件20、30的风险。
图41和图42以示意性立体图和侧视图的方式示出了包括插入式端部止动件96的可调棱镜1的实施方式,该插入式端部止动件96限制了光学元件20、30之间的最小距离。插入式端部止动件96由球形元件形成。所述球形元件可以由金属、橡胶、PDMS(聚二甲基硅氧烷)或聚苯乙烯(polysterol)构成。特别地,插入式端部止动件96由固化胶形成。第一保持结构40和第二保持结构50包括凹部,在所述凹部中设置有插入式端部止动件96。设置在第一保持结构40上的每个插入式端部止动件96与设置在第二保持结构50上的插入式端部止动件96相对。当光学元件20、30的相对运动受到插入式端部止动件96限制时,第一保持结构40的至少一个插入式端部止动件96与第二保持结构50的相对的插入式端部止动件96直接接触。
图43以示意性侧视图的方式示出了包括插入式端部止动件96的可调棱镜1的实施方式,该插入式端部止动件96限制了光学元件20、30之间沿着z轴的最小距离。插入式端部止动件96由球形元件形成。该插入式端部止动件设置在第一保持结构40或第二保持结构50的表面上。当光学元件20、30之间的距离是通过插入式端部止动件96来限制时,至少一个球形元件与两个保持结构40、50直接接触。
Claims (44)
1.一种可调棱镜(1),用于以可变的方式使入射在所述可调棱镜(1)上的光(L)偏转,其中,可调棱镜(1)包括:
-构件(10),所述构件包括透明且柔性的第一表面(11)、背离所述第一表面(11)的透明且柔性的第二表面(12)、以及设置在所述两个表面(11、12)之间的光学介质(2),使得入射在所述第一表面(11)上的光(L)穿过所述光学介质(2)且经由所述第二表面(12)离开所述构件(10),由此依据所述两个表面(11、12)之间的角度(W)通过所述构件(10)来对所述光(L)进行偏转,
-刚性的第一光学元件(20),所述第一光学元件包括连接至所述第一表面(11)的表面区域(21),
-刚性的第二光学元件(30),所述第二光学元件包括连接至所述第二表面(12)的表面区域(31),
-致动器系统(S),所述致动器系统构造成使所述第一光学元件(20)和/或所述第二光学元件(30)倾斜以调节所述角度(W)。
2.根据权利要求1所述的可调棱镜,其中,所述构件(10)在所有侧对所述光学介质(2)的体积完整地进行限界。
3.根据权利要求1或2所述的可调棱镜,其中,所述第一光学元件(20)的所述表面区域(21)连接至所述第一表面(11)的一部分(11a),使得所述第一表面(11)包括未被所述第一光学元件(20)的所述表面区域(21)覆盖的自由周向部分(11b);和/或所述第二光学元件(30)的所述表面区域(31)连接至所述第二表面(12)的一部分(12a),使得所述第二表面(12)包括未被所述第二光学元件(30)的所述表面区域(31)覆盖的自由周向部分(12b)。
4.根据权利要求1所述的可调棱镜,其中,所述构件(10)是填充有所述光学介质(2)的容器,所述容器包括第一透明且可弹性变形的膜(101)和第二透明且可弹性变形的膜(102),所述两个膜(101、102)经由所述容器的周向侧壁(13)连接,并且所述第一膜(101)形成所述第一表面(11),所述第二膜(102)形成所述第二表面(12),所述光学介质(2)设置在所述第一膜(101)与所述第二膜(102)之间。
5.根据权利要求4所述的可调棱镜,其中,所述第一膜(101)在所述第一光学元件(20)下方连续地延伸,并且所述第二膜(102)在所述第二光学元件(30)下方连续地延伸。
6.根据权利要求5所述的可调棱镜,其中,所述侧壁(13)是刚性的或柔性的。
7.根据权利要求6所述的可调棱镜,其中,所述侧壁(13)是柔性的并且由所述自由周向部分(11b、12b)构成。
8.根据权利要求4所述的可调棱镜,其中,所述第一光学元件(20)的所述表面区域(21)的直径(D1)小于由所述周向侧壁(13)围绕的体积的直径(D);和/或所述第二光学元件(30)的所述表面区域(31)的直径(D2)小于由所述周向侧壁(13)围绕的体积的直径(D)。
9.根据权利要求1所述的可调棱镜,其中,所述构件是容器,所述容器包括包围所述光学介质的透明且可弹性变形的膜,所述膜形成所述第一表面和所述第二表面。
10.根据权利要求1所述的可调棱镜,其中,所述容器包括第一透明且可弹性变形的膜和第二透明且可弹性变形的膜,所述两个膜彼此连接以包围所述光学介质,所述第一膜形成所述第一表面,并且所述第二膜形成所述第二表面。
11.根据权利要求1所述的可调棱镜,其中,所述光学介质(2)是透明的液体或透明的凝胶。
12.根据权利要求1所述的可调棱镜,其中,所述构件(10)是透明且柔性的本体、由橡胶形成的透明且柔性的本体、由固化的凝胶形成的透明且柔性的本体中的一者。
13.根据权利要求1所述的可调棱镜,其中,所述可调棱镜(1)包括第一保持结构(40),所述第一保持结构构造成保持所述第一光学元件(20);和/或所述可调棱镜(1)包括第二保持结构(50),所述第二保持结构构造成保持所述第二光学元件(30);所述第一保持结构(40)由包括开口(41)的板形成,所述第一光学元件(20)设置在所述开口(41)的前方;和/或所述第二保持结构(50)由包括开口(51)的板形成,所述第二光学元件(30)设置在所述第二保持结构(50)的所述开口(51)的前方。
14.根据权利要求13所述的可调棱镜,其中,所述第一光学元件(20)经由第一中间光学元件(25)连接至所述第一保持结构(40),所述第一中间光学元件(25)的直径(D3)大于所述第一光学元件(20)的直径(D1);和/或所述第二光学元件(30)经由第二中间光学元件(35)连接至所述第二保持结构(50),所述第二中间光学元件(35)的直径(D4)大于所述第二光学元件(30)的直径(D2)。
15.根据权利要求13所述的可调棱镜,其中,所述第一保持结构(40)与所述第一光学元件(20)成一体地形成;和/或所述第二保持结构(50)与所述第二光学元件(30)成一体地形成。
16.根据权利要求13所述的可调棱镜,其中,所述第一光学元件(20)包括突出部(27),所述第一光学元件(20)的所述表面区域(21)由所述突出部(27)的周向边缘(28)限界;和/或所述第二光学元件(30)包括突出部(37),所述第二光学元件(30)的所述表面区域(31)由所述第二光学元件(30)的所述突出部(37)的周向边缘(38)限界。
17.根据权利要求13所述的可调棱镜,其中,所述两个保持结构(40、50)中的一者刚性地连接至所述可调棱镜(1)的支撑结构(3),所述致动器系统(S)构造成作用于所述两个保持结构(50、40)中的另一者以调节所述角度(W)。
18.根据权利要求13所述的可调棱镜,其中,所述构件(10)刚性地连接至所述可调棱镜(1)的支撑结构(3),所述致动器系统(S)构造成作用于所述第一保持结构(40)以使所述第一光学元件(20)倾斜、以及作用于所述第二保持结构(50)以使所述第二光学元件(30)倾斜,从而调节所述角度(W)。
19.根据权利要求17所述的可调棱镜,其中,所述构件(10)经由一个或更多个弹簧(4)或者经由万向架(5)连接至所述可调棱镜(1)的所述支撑结构(3)。
20.根据权利要求1所述的可调棱镜,其中,所述致动器系统(S)包括多个致动器(S1、S2、……)以使所述第一保持结构(40)绕第一轴线(A1)和/或绕第二轴线(A2)倾斜,特别地,所述两个轴线(A1、A2)垂直;和/或所述致动器系统(S)包括多个致动器(S1、S2、……)以使所述第二保持结构(50)绕第一轴线和/或绕第二轴线倾斜,特别地,所述两个轴线垂直。
21.根据权利要求1所述的可调棱镜,其中,所述可调棱镜(1)包括在第一方向上的高度(H)和在垂直于所述第一方向延伸的第二方向上的长度(X),所述两个方向垂直于所述可调棱镜(1)的光轴(O)延伸,并且所述高度(H)小于所述长度(X)。
22.根据权利要求20所述的可调棱镜,其中,所述致动器(S1、S2、……)被分组为两个致动器组(G1,G2),所述致动器组(G1,G2)相对于所述第二方向设置在所述构件(10)的相反两侧。
23.根据权利要求20所述的可调棱镜,其中,与每个致动器(S1、S2、……)相邻地设置有传感器(H1、H2、......)、特别是霍尔传感器,以测量相应的致动器的行程,特别地,所述可调棱镜(1)构造成使用相应的测量到的行程来控制所述角度(W)的调节或者减少各个致动器(S1、S2、……)之间的串扰。
24.根据权利要求1所述的可调棱镜,其中,所述可调棱镜(1)包括与所述光学介质(2)相邻的温度传感器,以测量所述光学介质(2)的温度。
25.根据权利要求24所述的可调棱镜,其中,为了使穿过所述可调棱镜(1)的所述光(L)产生期望的光学偏转角(U),所述可调棱镜(1)构造成基于测量到的温度来确定所述光学介质(2)的实际折射率以及确定所述角度(W)的参考值,从而在所述可调棱镜(1)的所述角度(W)被调节到所确定的参考值时获得所述期望的光学偏转角(U)。
26.一种可调棱镜(1),用于以可变的方式使入射在所述可调棱镜(1)上的光(L)偏转,其中,所述可调棱镜(1)包括:
-包括表面区域(21)的刚性的第一光学元件(20),
-包括表面区域(31)的刚性的第二光学元件(30),
-光学介质(2),所述光学介质(2)设置在所述两个表面区域(21、31)之间,使得入射在所述刚性的第一光学元件上的光(L)穿过所述刚性的第一光学元件(20)的所述表面区域(21)、所述光学介质(2)和所述刚性的第二光学元件(30)的所述表面区域(31),由此依据所述两个表面区域(21、31)之间的角度(W)来对所述光(L)进行偏转。
27.根据权利要求26所述的可调棱镜,其中,所述第一刚性的光学元件(20)是刚性的棱镜。
28.根据权利要求26所述的可调棱镜,其中,所述刚性的第一光学元件(20)包括相对于所述刚性的第一光学元件(20)的所述表面区域(21)成锐角(A)延伸的外表面(20a),所述外表面(20a)构造成接收将由所述可调棱镜(1)偏转的光(L)。
29.根据权利要求26所述的可调棱镜,其中,所述刚性的第一光学元件(20)包括凸形弯曲的第一边缘(201)和与所述第一边缘(201)相反的凸形弯曲的第二边缘(202),并且,所述刚性的第一光学元件(20)包括直的第三边缘(203)和与所述第三边缘(203)相反的直的第四边缘(204),所述第三边缘(203)和所述第四边缘(204)分别在所述第一边缘(201)与所述第二边缘(202)之间延伸。
30.根据权利要求26所述的可调棱镜,其中,所述刚性的第二光学元件(30)包括凸形弯曲的第一边缘(301)和与所述第一边缘(301)相反的凸形弯曲的第二边缘(302),并且,所述刚性的第二光学元件(30)包括直的第三边缘(303)和与所述第三边缘(303)相反的直的第四边缘(304),所述第三边缘(303)和所述第四边缘(304)分别在所述第一边缘(301)与所述第二边缘(302)之间延伸。
31.根据权利要求26所述的可调棱镜,其中,所述刚性的第二光学元件(30)被构造成倾斜的以调节所述角度(W);和/或所述刚性的第一光学元件(20)被构造成倾斜的以调节所述角度(W)。
32.根据权利要求26所述的可调棱镜,其中,所述可调棱镜(1)包括至少一个致动器(S1、S2、S3、S4)以使所述刚性的第二光学元件(30)相对于所述刚性的第一光学元件(20)倾斜。
33.根据权利要求32所述的可调棱镜,其中,为了使所述刚性的第二光学元件(30)倾斜,所述至少一个致动器(S1、S2、S3、S4)连接至所述刚性的第二光学元件(30)的面向所述刚性的第一光学元件(20)的外侧(30a)。
34.根据权利要求32所述的可调棱镜,其中,为了使所述刚性的第二光学元件(30)倾斜,所述至少一个致动器(S1、S2、S3、S4)连接至所述刚性的第二光学元件(30)的背离所述刚性的第一光学元件(20)的外侧(30b)。
35.根据权利要求32所述的可调棱镜,其中,所述至少一个致动器(S1、S2、S3、S4)经由保持结构(50)连接至所述外侧(30a,30b),所述保持结构(50)构造成保持所述刚性的第二光学元件(30),并且所述保持结构(50)附接至所述外侧(30a,30b)。
36.根据权利要求26所述的可调棱镜,其中,各个致动器(S1、S2、S3、S4)包括磁体(80)和相对的电线圈(70),以在将电流施加至所述电线圈时产生洛伦兹力。
37.根据权利要求35所述的可调棱镜,其中,所述保持结构(50)由包括开口(51)的板形成,所述刚性的第二光学元件(30)设置在所述开口(51)的前方。
38.根据权利要求26所述的可调棱镜,其中,所述光学介质(2)设置在容器(10)中。
39.根据权利要求38所述的可调棱镜,其中,所述容器(10)包括与所述刚性的第一光学元件(20)的所述表面区域(21)相连接的第一透明且可弹性变形的膜(101),特别地,所述第一膜(101)形成所述容器(10)的壁。
40.根据权利要求38所述的可调棱镜,其中,所述刚性的第二光学元件(30)形成所述容器(10)的壁,所述光学介质(2)接触所述刚性的第二光学元件(30)的所述表面区域(31)。
41.根据权利要求39所述的可调棱镜,其中,所述第一膜(101)经由所述第一膜(101)的边缘区域(101a)连接至所述刚性的第二光学元件(30)。
42.根据权利要求38所述的可调棱镜,其中,所述容器(10)包括与所述刚性的第二光学元件(30)的所述表面区域(31)相连接的第二透明且可弹性变形的膜(102)。
43.根据权利要求42所述的可调棱镜,其中,所述第一膜(101)和所述第二膜(102)彼此连接。
44.根据权利要求42所述的可调棱镜,其中,所述第一膜(101)和所述第二膜(102)经由所述容器(10)的周向侧壁(13)彼此连接,所述光学介质(2)设置在所述第一膜(101)与所述第二膜(102)之间。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP19173970.5 | 2019-05-12 | ||
EP19173970 | 2019-05-12 | ||
EP19219062 | 2019-12-20 | ||
EP19219062.7 | 2019-12-20 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111929757A true CN111929757A (zh) | 2020-11-13 |
Family
ID=70482512
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010387368.3A Pending CN111929757A (zh) | 2019-05-12 | 2020-05-09 | 可调棱镜 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20200355910A1 (zh) |
EP (1) | EP3798697A1 (zh) |
JP (1) | JP2020187355A (zh) |
KR (1) | KR20200131173A (zh) |
CN (1) | CN111929757A (zh) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102705493B1 (ko) * | 2018-10-11 | 2024-09-11 | 엘지이노텍 주식회사 | 카메라 액추에이터, 및 이를 포함하는 카메라 모듈 |
US11906728B2 (en) | 2021-04-16 | 2024-02-20 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Pixel shifting device |
WO2022221054A1 (en) * | 2021-04-16 | 2022-10-20 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Pixel shifting device |
US11422429B1 (en) * | 2021-04-21 | 2022-08-23 | Ii-Vi Delaware, Inc. | Tunable optical wedge for beam steering |
WO2022263439A1 (en) * | 2021-06-14 | 2022-12-22 | Polight Asa | Controllable light deflection device with reduced aberration |
KR20230034163A (ko) * | 2021-09-02 | 2023-03-09 | 넥스트렌즈 스위저랜드 아게 | 통합된 조정 가능한 렌즈를 가진 누화 감소된 조정 가능한 프리즘 |
US20230179865A1 (en) * | 2021-12-07 | 2023-06-08 | Tdk Taiwan Corp. | Optical system |
GB2616298A (en) * | 2022-03-03 | 2023-09-06 | Cambridge Mechatronics Ltd | SMA actuator assembly |
KR20230145930A (ko) * | 2022-04-11 | 2023-10-18 | 넥스트렌즈 스위저랜드 아게 | 이미징 광학 시스템 |
WO2024089055A1 (en) * | 2022-10-25 | 2024-05-02 | Nextlens Switzerland Ag | Folded optical assembly and camera module |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3337287A (en) * | 1964-03-09 | 1967-08-22 | Cinerama Inc | Projection system |
US3520595A (en) * | 1968-02-29 | 1970-07-14 | North American Rockwell | Optical beam angle generator |
US4840473A (en) * | 1985-09-27 | 1989-06-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical device |
JPH0213901A (ja) * | 1988-07-01 | 1990-01-18 | Canon Inc | 可変頂角プリズム装置 |
US5168385A (en) * | 1990-01-24 | 1992-12-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical device and producing method therefor |
US5311367A (en) * | 1990-04-12 | 1994-05-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical device including a transparent material between two relatively adjustable transparent members |
US5796531A (en) * | 1993-07-22 | 1998-08-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Light beam deflection unit |
US20130088637A1 (en) * | 2011-10-11 | 2013-04-11 | Pelican Imaging Corporation | Lens Stack Arrays Including Adaptive Optical Elements |
CN104865621A (zh) * | 2007-08-11 | 2015-08-26 | 奥普托图尼股份公司 | 液体透镜系统 |
CN109073791A (zh) * | 2016-03-02 | 2018-12-21 | 奥普托图尼康苏默尔股份公司 | 特别是包括自动聚焦、图像稳定和超分辨率的光学设备,特别是摄像机 |
US20190011612A1 (en) * | 2016-01-06 | 2019-01-10 | University Of Utah Research Foundation | Low-power large aperture adaptive lenses for smart eyeglasses |
CN109655946A (zh) * | 2013-10-08 | 2019-04-19 | 奥普图恩科技股份公司 | 可调透镜设备 |
Family Cites Families (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3489486A (en) * | 1966-09-15 | 1970-01-13 | Dynasciences Corp | Fluid-filled reflecting prism |
BE793707A (fr) * | 1972-01-05 | 1973-05-02 | Toy William W | Periscope notamment a vue arriere pour equiper les vehicules |
US5589239A (en) * | 1988-11-02 | 1996-12-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Variable-angle optical device with optically transparent substance |
US5166831A (en) * | 1991-10-02 | 1992-11-24 | Spectra-Physics Laserplane, Inc. | Light beam deflecting apparatus including a fluid |
JPH0643309A (ja) * | 1992-07-24 | 1994-02-18 | Canon Inc | 光学素子 |
JPH0675102A (ja) * | 1992-08-28 | 1994-03-18 | Canon Inc | 光学素子 |
JP2002243918A (ja) * | 2001-02-14 | 2002-08-28 | Olympus Optical Co Ltd | 可変焦点レンズ、光学特性可変光学素子及び光学装置 |
JP4307056B2 (ja) * | 2002-12-13 | 2009-08-05 | キヤノン株式会社 | 撮像装置、揺れ補正方法、及びプログラム |
JP4471220B2 (ja) * | 2006-01-18 | 2010-06-02 | トヨタ自動車株式会社 | 流体プリズム |
US20110158617A1 (en) * | 2007-02-12 | 2011-06-30 | Polight As | Device for providing stabilized images in a hand held camera |
US8699141B2 (en) * | 2009-03-13 | 2014-04-15 | Knowles Electronics, Llc | Lens assembly apparatus and method |
KR20120030412A (ko) * | 2009-05-08 | 2012-03-28 | 코닝 인코포레이티드 | 폴리머 오버몰드를 갖는 유리 제품 및 그 제조방법 |
KR101912092B1 (ko) * | 2010-10-05 | 2018-10-26 | 삼성전자 주식회사 | 액체 렌즈 |
CN105593708A (zh) * | 2013-07-26 | 2016-05-18 | 美商楼氏电子有限公司 | 光学设备及方法 |
EP2869097A1 (en) * | 2013-11-01 | 2015-05-06 | Optotune AG | Tunable optical device |
FR3015699B1 (fr) * | 2013-12-20 | 2016-02-05 | Wavelens | Dispositif optique pour stabilisation d'images |
KR101634299B1 (ko) * | 2015-03-17 | 2016-06-30 | 마이크로엑츄에이터(주) | 손떨림 방지장치, 및 이에 사용되는 액체 주머니의 제조방법 |
KR101691727B1 (ko) * | 2015-04-23 | 2017-01-09 | 명지대학교 산학협력단 | 전자기력으로 구동되는 유체 프리즘 소자 및 이의 제어 방법 |
US10197791B2 (en) * | 2016-11-23 | 2019-02-05 | Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. | Fluid filled beam steering prisms |
KR101960192B1 (ko) * | 2017-11-23 | 2019-03-19 | 킴 훙 유 | 중첩된 편광을 이용한 입체 영상 제공 |
EP3495867A1 (en) * | 2017-12-06 | 2019-06-12 | Optotune Consumer AG | Tunable prism for optical image stabilization |
KR20200053958A (ko) * | 2018-11-09 | 2020-05-19 | 엘지전자 주식회사 | 프리즘 장치, 이를 구비하는 카메라 |
US11974041B2 (en) * | 2019-06-13 | 2024-04-30 | Lg Innotek Co., Ltd. | Shaper unit and image stabilization device |
CN115038993B (zh) * | 2019-12-20 | 2024-09-27 | 奈科特伦斯瑞士股份公司 | 具有固定透镜整形元件和可移动透明窗口的液体透镜 |
-
2020
- 2020-05-09 CN CN202010387368.3A patent/CN111929757A/zh active Pending
- 2020-05-10 KR KR1020200055544A patent/KR20200131173A/ko unknown
- 2020-05-11 JP JP2020083008A patent/JP2020187355A/ja active Pending
- 2020-05-12 EP EP20174091.7A patent/EP3798697A1/en active Pending
- 2020-05-12 US US16/872,372 patent/US20200355910A1/en active Pending
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3337287A (en) * | 1964-03-09 | 1967-08-22 | Cinerama Inc | Projection system |
US3520595A (en) * | 1968-02-29 | 1970-07-14 | North American Rockwell | Optical beam angle generator |
US4840473A (en) * | 1985-09-27 | 1989-06-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical device |
JPH0213901A (ja) * | 1988-07-01 | 1990-01-18 | Canon Inc | 可変頂角プリズム装置 |
US5168385A (en) * | 1990-01-24 | 1992-12-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical device and producing method therefor |
US5311367A (en) * | 1990-04-12 | 1994-05-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical device including a transparent material between two relatively adjustable transparent members |
US5796531A (en) * | 1993-07-22 | 1998-08-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Light beam deflection unit |
CN104865621A (zh) * | 2007-08-11 | 2015-08-26 | 奥普托图尼股份公司 | 液体透镜系统 |
US20130088637A1 (en) * | 2011-10-11 | 2013-04-11 | Pelican Imaging Corporation | Lens Stack Arrays Including Adaptive Optical Elements |
CN109655946A (zh) * | 2013-10-08 | 2019-04-19 | 奥普图恩科技股份公司 | 可调透镜设备 |
US20190011612A1 (en) * | 2016-01-06 | 2019-01-10 | University Of Utah Research Foundation | Low-power large aperture adaptive lenses for smart eyeglasses |
CN109073791A (zh) * | 2016-03-02 | 2018-12-21 | 奥普托图尼康苏默尔股份公司 | 特别是包括自动聚焦、图像稳定和超分辨率的光学设备,特别是摄像机 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020187355A (ja) | 2020-11-19 |
KR20200131173A (ko) | 2020-11-23 |
US20200355910A1 (en) | 2020-11-12 |
EP3798697A1 (en) | 2021-03-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111929757A (zh) | 可调棱镜 | |
US20230185078A1 (en) | Optical device, particularly camera, particularly comprising autofocus and optical image stabilization | |
US11317010B2 (en) | Optical device, particularly camera, particularly comprising autofocus, image stabilization and super resolution | |
EP4163682A1 (en) | Optical zoom device with focus tunable lens cores | |
JP6498188B2 (ja) | 調整可能なレンズ装置 | |
US7573648B2 (en) | Zoom lens | |
WO2015052233A1 (en) | Tunable lens | |
KR20160040603A (ko) | 광학 장치 및 방법 | |
CN115038993B (zh) | 具有固定透镜整形元件和可移动透明窗口的液体透镜 | |
KR20200139581A (ko) | 카메라 모듈 및 이를 포함하는 카메라 장치 | |
US20220075101A1 (en) | Lens comprising an adjustable optical power | |
US20240077789A1 (en) | Imaging optical system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |