KR20200094128A - 광학 줌 장치 - Google Patents

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KR20200094128A
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마누엘 애쉬반덴
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옵토튠 컨슈머 아게
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Abstract

본 발명은 광학 줌 장치(1)에 관한 것으로, 광학 줌 장치는 제1 렌즈 조립체(2),광(L)이 제1 렌즈 조립체(2)를 통과하고 그 뒤 광학 축(A)을 따라 이동할 때 제2 렌즈 조립체를 통과할 수 있도록 광학 줌 장치(1)의 광학 축(A)의 방향으로 제1 렌즈 조립체(2)를 따르는 제2 렌즈 조립체(3)를 포함하고, 렌즈 조립체는 각각의 렌즈(31, 32)를 구동하기 위한 형상 기억 합금(120, 220) 또는 전자영구 자석(107, 207)뿐만 아니라 초점 조절가능 렌즈(31, 32)를 포함한다.

Description

광학 줌 장치
본 발명은 청구항 제1항의 전제부에 따른 광학 줌 장치에 관한 것이다.
이러한 광학 줌 시스템은 특히 2 개의 기본 특성, 즉 조절가능한 초점 길이 및 고정된 이미지 평면을 포함한다. 종래의 광학 줌 시스템은 일반적으로 서로에 대해 변위될 수 있는 여러 렌즈 조립체를 포함한다. 여기서, 광학 줌 시스템의 초점 길이는 렌즈 조립체의 상기 변위에 의해 연속적으로 조절된다. 특히, 개별 렌즈 조립체는 사전 정해진 방식으로 변위되어 적절한 줌을 제공하기 위해 복잡한 기계/모터 시스템이 필요하다.
상기에 기초하여, 본 발명에 의해 해결될 문제점은 개선된 광학 줌 장치를 제공하는 것이다. 이 문제점은 청구항 1 또는 청구항 27의 특징을 갖는 광학 줌 장치에 의해 해결된다. 본 발명의 바람직한 실시예는 각각의 청구 범위에 기재되어 있고 아래에 기술되어 있다.
광학 줌 장치로서,
제1 렌즈 조립체,
광이 제1 렌즈 조립체를 통과하고 그 뒤 광학 축을 따라 이동할 때 제2 렌즈 조립체를 통과할 수 있도록 광학 줌 장치의 광학 축의 방향으로 제1 렌즈 조립체를 따르는 제2 렌즈 조립체를 포함하고,
제1 렌즈 조립체는 제1 강성 광학 요소 및 인접한 제1 초점 조절가능 렌즈를 포함하고, 제1 초점 조절가능 렌즈는 제1 용기 및 제1 리저버를 포함하고, 제1 용기와 제1 리저버는 유동 연통되고 투명 유체로 충전되고, 제1 용기는 유체(F)와 접촉하는 투명 및 탄성 팽창가능 제1 멤브레인을 포함하고, 제1 렌즈 조립체는 유체를 제1 리저버로부터 제1 용기 내로 및 제1 멤브레인의 곡률 및 이에 따라 제1 초점 조절가능 렌즈의 초점 길이를 조절하기 위해 제1 용기로부터 제1 리저버 내로 펌핑하기 위한 제1 액추에이터를 추가로 포함하고, 제1 액추에이터는 전자영구 자석을 포함하고, 및/또는 제2 렌즈 조립체는 제2 강성 광학 요소 및 인접한 제2 초점 조절가능 렌즈를 포함하고,
제2 초점 조절가능 렌즈는 제2 용기 및 제2 리저버를 포함하고, 제2 용기와 제2 리저버는 유동 연통되고 투명 유체로 충전되고, 제2 용기는 유체와 접촉하는 투명 및 탄성 팽창가능 제2 멤브레인을 포함하고, 제2 렌즈 조립체는 유체를 제2 리저버로부터 제2 용기 내로 및 제2 멤브레인의 곡률 및 이에 따라 제2 초점 조절가능 렌즈의 초점 길이를 조절하기 위해 제2 용기로부터 제2 리저버 내로 펌핑하기 위한 제2 액추에이터를 추가로 포함하고, 제2 액추에이터)는 제2 전자영구 자석을 포함한다.
특히, 본 발명에 따른 전자영구 자석은 코일 및 제1 보자력을 갖는 제1 자석을 포함하고 코일은 제1 자석을 둘러싼다. 즉, 본 발명은 액체-멤브레인 기반 광학 줌 렌즈를 제조하는 신규한 방법을 기재한다. 본 발명은 렌즈 용기 내외로 유체를 펌핑하기 위한 액추에이터로서 전자영구 자석을 사용하는 액추에이터 메커니즘에 관한 것이다. 이러한 액추에이터는 줌 상태로 전환할 때와 로컬 오터포커스 스윕을 위한 전력만 필요하기 때문에 매우 컴팩트하고 전력 효율적이다.
이러한 시스템은 또한 이미지 센서 시프팅 메커니즘 또는 프리즘 틸트 메커니즘 또는 조절가능 프리즘 또는 렌즈 시프팅 메커니즘을 사용할 수 있는 광학 이미지 안정화 시스템과 결합될 수 있다.
특히 본 발명의 실시예에 따르면, 제1 및 제2 강성 광학 요소는 광학 축의 방향으로 서로에 대해 고정된 일정 거리를 포함한다.
또한, 특히, 제1 및/또는 제2 멤브레인은 유리, 중합체, 엘라스토머, 플라스틱 또는 임의의 다른 투명하고 신축성 또는가요성 재료 중 하나 이상으로 제조될 수 있다. 예를 들어, 각각의 멤브레인은 PDMS로도 알려진 폴리(디메틸실록산)과 같은 실리콘계 중합체 또는 PET 또는 이축 배향 폴리에틸렌 테레프탈레이트(예를 들어 "Mylar")와 같은 폴리에스테르 재료로 제조될 수 있다. 또한, 상기 유체는 바람직하게는 액체 금속, 겔, 액체, 가스, 또는 변형될 수 있는 임의의 투명, 흡수 또는 반사 재료이거나 또는 이를 포함한다. 예를 들어, 유체는 실리콘 오일일 수 있다.
게다가, 제1 및 제2 강성 광학 요소는 본 발명의 실시예에 따라 투명하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 및/또는 제2 강성 광학 요소는 강성 렌즈, 특히 이중 볼록 렌즈이다. 특히, 강성은 렌즈/광학 요소가 초점 조절가능 렌즈의 유체와 대조적으로 고체 상태인 재료 또는 여러 재료로 형성됨을 의미한다. 따라서, 각각의 강성 렌즈는 고정 초점 길이를 포함한다. 렌즈 대신에, 제1 및/또는 제2 강성 광학 요소는 평평한 투명 부재(예를 들어, 평평한 유리 또는 플라스틱 부재)일 수 있다.
또한, 특히, 각각의 강성 광학 요소는 유리, 플라스틱, 중합체로 형성될 수 있다. 각각의 강성 광학 요소는 굴절, 회절 또는 반사 구조물을 포함할 수 있다. 또한, 각각의 강성 광학 요소는 반사 방지 코팅을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 강성 광학 요소는 제1 용기의 벽을 형성하고 제1 멤브레인(예를 들어, 광학 줌 장치의 광학 축 방향으로)을 향한다. 또한, 일 실시예에 따르면, 제2 강성 광학 요소는 제 2 용기의 벽을 형성하고 (예를 들어, 상기 광학 축 방향으로) 제2 멤브레인을 향한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따라서, 제1 멤브레인은 제1 멤브레인의 곡률 조절가능 영역을 형성하기 위한 원주 제1 렌즈 성형 요소에 연결되고, 제1 멤브레인의 곡률 조절가능 영역은 조절되는 상기 곡률을 포함한다. 또한, 제2 멤브레인은 제2 멤브레인의 곡률 조절가능 영역을 형성하기 위한 원주 제2 렌즈 성형 요소를 포함하고, 제2 멤브레인의 곡률 조절가능 영역은 조절되는 상기 곡률을 포함한다. 각각의 렌즈 성형 요소는 원형 부재일 수 있다. 각각의 멤브레인이 렌즈 성형 요소에 연결되기 때문에, 렌즈 성형 요소는 멤브레인의 각각의 곡률 조절가능 영역을 형성하고 이와 함께 각각의 초점 조절가능 렌즈의 가능한 형상을 형성한다.
유체가 각각의 리저버로부터 각각의 초점-조절가능 렌즈의 용기 내로 이동될 때, 탄성 변형가능 멤브레인, 즉 각각의 곡률-조절가능 영역이 팽창하여 예를 들어 각각의 리저버 내로 각각의 용기로부터 유체를 이송함으로써 감소될 수 있는 더욱 뚜렷한 볼록한 곡률을 형성한다. 이는 볼록 곡률을 오목 곡률로 감소/변환할 수 있게 한다. 따라서, 각각의 용기 내부 및 외부로 유체를 펌핑함으로써, 각각의 곡률 조절가능 영역의 곡률이 조절될 수 있고, 이에 따라 각각의 초점 조절가능한 렌즈의 초점 길이가 조절될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따라서, 광학 줌 장치는 내부 표면을 포함하는 원주 벽을 갖는 홀더 포함하고, 제1 렌즈 성형 요소와 제1 강성 광학 요소는 내부 표면에 연결된다. 또한, 실시예에 따라서, 제2 렌즈 성형 요소와 제2 강성 광학 요소는 내부 표면에 연결된다. 또한, 액추에이터의 전자영구 자석은 바람직하게는 홀더에 연결(예를 들어, 장착)된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따라서, 제1 및/또는 제2 리저버는 원주 벽의 횡방향으로 배열된다(예를 들어, 홀더의 벽에 횡방향, 특히 홀더의 벽의 외측에). 또한, 본 발명의 실시예에 따라서, 제1 리저버와 제1 용기 사이의 유동 연결은 홀더의 원주 벽의 제1 개구를 포함하고 및/또는 제2 리저버와 제2 용기 사이의 유동 연결은 홀더의 원주 벽의 제2 개구를 포함한다. 따라서, 유체는 광학 축에 수직인 방향으로 각각의 용기 내부 및 외부로 펌핑된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따라서, 제1 용기 내부 및 외부로 유체를 펌핑하기 위해, 제1 리지버가 탄성 변형가능 벽을 포함한다. 또한, 실시예에 따라서, 제2 리저버는 또한 상기 유체를 제2 용기의 내부 및 외부로 펌핑하기 위한 탄성변형가능 벽을 포함할 수 있다.
제1 리저버의 탄성 변형가능 벽을 이동/변형시키기 위해, 제1 액추에이터는 제1 리저버의 탄성변형가능 벽에 연결된 제1 부재에 작용하도록 구성되고, 제1 액추에이터는 중간 위치를 통하여 제1 위치와 제2 위치 사이에서 제1 부재를 이동시키도록 구성되고, 제1 부재는 제1 위치로 이동하고 제1 리저버의 탄성 변형가능 벽은 변형되고 제1 리저버의 부피가 감소하며, 유체는 제1 리저버로부터 제1 용기 내로 펌핑되고, 제1 부재는 제2 위치로 이동할 때 제1 리저버의 탄성 변형가능 벽은 변형되고 제1 리저버의 부피가 증가하며 유체는 제1 용기로부터 제1 리저버 내로 펌핑되고, 제1 부재는 제1 위치에 있을 때 제1 멤브레인의 곡률 조절가능 영역은 제1 곡률 반경을 포함하고, 제1 부재가 중간 위치에 있을 때 제1 멤브레인의 곡률 조절가능 영역은 제1 부재의 제1 위치에 연계된 제1 곡률 반경보다 큰 제2 곡률 반경을 포함하고, 제1 부재가 제2 위치에 있을 때 제1 멤브레인의 곡률 조절가능 영역이 평평하거나 또는 오목한 곡률일 수 있다.
게다가, 실시예에 따라서, 제2 리저버의 탄성 변형가능 벽을 이동/변형시키기 위해, 제2 액추에이터는 제2 리저버의 탄성변형가능 벽에 연결된 제2 부재에 작용하도록 구성되고, 제2 액추에이터는 중간 위치를 통하여 제1 위치와 제2 위치 사이에서 제2 부재를 이동시키도록 구성되고, 제2 부재는 제1 위치로 이동하고 제2 리저버의 탄성 변형가능 벽은 변형되고 제2 리저버의 부피가 감소하며, 유체는 제2 리저버로부터 제2 용기 내로 펌핑되고, 제2 부재는 제2 위치로 이동할 때 제2 리저버의 탄성 변형가능 벽은 변형되고 제2 리저버의 부피가 증가하며 유체는 제2 용기로부터 제2 리저버 내로 펌핑되고, 제2 부재는 제1 위치에 있을 때 제2 멤브레인의 곡률 조절가능 영역은 제1 곡률 반경을 포함하고, 제2 부재가 중간 위치에 있을 때 제2 멤브레인의 곡률 조절가능 영역은 제2 부재의 제1 위치에 연계된 제1 곡률 반경보다 큰 제2 곡률 반경을 포함하고, 제2 부재가 제2 위치에 있을 때 제2 멤브레인의 곡률 조절가능 영역이 제2 멤브레인의 곡률 조절가능 영역이 평평할 수 있거나 또는 오목한 곡률을 가질 수 있다.
또한, 실시예에 따라서, 광학 줌 장치는 홀 센서, 유도 센서, 광학 센서, 정전기 센서, 스트레인 센서들 중 하나를 이용하여 제1 또는 제2 부재의 위치를 측정하도록 구성된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따라서, 제1 전자영구 자석은 제1 자석(예를 들어, 반강성 자석) 및 코일을 포함하고, 제1 전자 영구 자석의 코일은 제1 전자영구 자석의 코일의 코일 축 주위에 감긴 전기 전도 전도체를 포함하고, 제1 전자영구 자석의 코일은 제1 전자영구 자석의 제1 자석 주위에서 연장되고, 제1 전자영구 자석의 제1 자석은 제1 보자력을 포함한다.
또한, 실시예에 따라서, 또한 제2 전자영구 자석은 제1 자석(예를 들어, 반강성 자석) 및 코일을 포함하고, 제2 전자 영구 자석의 코일은 제2 전자영구 자석의 코일의 코일 축 주위에 감긴 전기 전도 전도체를 포함하고, 제2 전자영구 자석의 코일은 제2 전자영구 자석의 제1 자석 주위에서 연장되고, 제2 전자영구 자석의 제1 자석은 제1 보자력을 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따라서, 제1 부재는 제1 전자영구 자석의 코일의 코일 축에 평행하게 연장되는 자화를 포함하는 영구 자석(예를 들어, 강성 자석)이고, 제2 부재는 제2 전자영구 자석의 코일의 코일 축에 평행하게 연장되는 자화를 포함하는 영구 자석(예를 들어, 강성 자석)이다.
특히, 영구 자석은 자화되어 자체 영구 자기장을 생성하는 재료로 제조된 물체이다. 특히, 영구 자석은 탈자하기 어려운 알니코(Alnico) 및 페라이트(ferrite)와 같은 강자성 재료로 제조될 수 있다. 알니코 합금의 조성은 전형적으로 8% 내지 12% Al, 15% 내지 26% Ni, 5% 내지 24% Co, 최대 6% Cu, 최대 1% Ti이고, 밸런스는 Fe이다. 또한, 희토류 금속의 일부 합금은 영구 자석에 사용될 수 있다. 특히, 자성가능한 강성 재료는 자화될 수 있지만 자화된 상태를 유지하지 않는 어닐링된 철과 같은 자성 연성 강자성 재료와 대조적으로 자성을 유지하는 경향이 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따라서, 제1 전자영구 자석의 코일의 코일 축 및/또는 제1 부재(예를 들어, 영구 자석)의 자화는 제1 리저버의 탄성 변형가능 벽에 수직으로 및/또는 광학 줌 장치의 광학 축에 수직으로 연장된다. 또한, 제2 전자영구 자석의 코일의 코일 축 및/또는 제2 부재(예를 들어, 영구 자석)의 자화는 제2 리저버의 탄성 변형가능 벽에 수직으로 및/또는 광학 줌 장치의 광학 축에 수직으로 연장된다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 광학 줌 장치는 줌 팩터의 대략적인 조절을 허용한다.
이를 위해, 실시예에 따라서, 광학 줌 장치는 제1 전자영구 자석의 코일에 전류를 인가하도록 구성되어 제1 전자영구 자석의 제1 자석을 자화하여 제1 전자영구 자석의 제1 자석의 자화가 제1 부재의 자화와 상반된 방향 또는 동일한 방향으로 향하거나 또는 제1 전자영구 자석의 제1 자석을 탈자하여(demagnetize) 제1 전자영구 자석의 제1 자석의 자화가 제거되고, 제1 전자영구 자석의 제1 자석이 탈자될 때 제1 부재가 중간 위치로 이동하고 제1 전자영구 자석의 자석이 자화되어 자화가 제1 부재의 자화와 상반된 방향을 향하고 제1 부재는 제1 위치로 이동하고, 제1 전자영구 자석의 제1 자석이 자화되어 자화가 제1 부재의 자화와 동일한 방향을 향하고 제1 부재는 제2 위치로 이동한다.
또한, 줌 기능의 대략적인 조절이 제2 렌즈 조립체에 적용된다. 이를 위해 실시예에서, 광학 줌 장치는 제2 전자영구 자석의 코일에 전류를 인가하도록 구성되어 제2 전자영구 자석의 제1 자석을 자화하여 제2 전자영구 자석의 제1 자석의 자화가 제2 부재의 자화와 상반된 방향 또는 동일한 방향으로 향하거나 또는 제2 전자영구 자석의 제1 자석을 탈자하여 제2 전자영구 자석의 제1 자석의 자화가 제거되고, 제2 전자영구 자석의 제1 자석이 탈자될 때 제2 부재가 중간 위치로 이동하고 제2 전자영구 자석의 자석이 자화되어 자화가 제2 부재의 자화와 상반된 방향을 향하고 제2 부재는 제1 위치로 이동하고, 제2 전자영구 자석의 제1 자석이 자화되어 자화가 제2 부재의 자화와 동일한 방향을 향하고 제2 부재는 제2 위치로 이동한다.
추가 실시예에 따라서, 이 대략적인 조절은 시스템의 초점 길이의 미세 조절을 위해 구현될 수 있다.
이를 위해, 실시예에 따라서, 광학 줌은 제1 부재가 제1 위치, 제2 위치 또는 중간 위치에 있을 때 제1 전자영구 자석의 코일 내의 전류가 제1 부재의 자기장과 상호작용하여 (예를 들어, 로렌츠 힘) 제1 부재가 각각의 위치로부터 이동하도록 제1 전자영구 자석의 코일에 일정한 전류를 인가하도록 구성되고 제1 멤브레인의 곡률 조절가능 영역의 곡률이 미세조절된다.
또한, 실시예에 따라서, 광학 줌은 제2 부재가 제1 위치, 제2 위치 또는 중간 위치에 있을 때 제2 전자영구 자석의 코일 내의 전류가 제2 부재의 자기장과 상호작용하여 (예를 들어, 로렌츠 힘) 제2 부재가 각각의 위치로부터 이동하도록 제2 전자영구 자석의 코일에 일정한 전류를 인가하도록 구성되고 제2 멤브레인의 곡률 조절가능 영역의 곡률이 미세조절된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따라서, 제1 부재는 제1 스프링 구조물을 통하여 제1 전자영구 자석에 결합된다. 또한, 실시예에 따라서, 제2 부재는 제2 스프링 구조물을 통하여 제2 전자영구 자석에 결합된다. 이들 스프링 구조물은 바람직하게 후술된 전자영구 자석과 함께 사용된다.
본 발명의 광학 줌 장치의 대안의 실시예에 따라서, 2개의 렌즈 조립체의 전자영구 자석은 자화 및 탈자될 수 있는 제1 자석 및 일 방향으로 영구적으로 자화되는 제2 자석(예를 들어, 강성 자석(hard magnet))을 포함한다. 여기서, 제1 전자영구 자석의 코일은 제1 전자영구 자석의 제2 자석 주위에서 연장되고, 제1 전자영구 자석의 제2 자석은 제1 전자영구 자석의 제1 자석의 제1 보자력보다 큰 제2 보자력을 포함한다.
또한, 실시예에 따라서, 제2 전자영구 자석은 제2 자석(예를 들어, 강성 자석)을 추가로 포함하고, 제2 전자영구 자석의 코일은 제2 전자영구 자석의 제2 자석 주위에서 연장되고, 제2 전자영구 자석의 제2 자석은 제2 전자영구 자석의 제1 자석의 제1 보자력보다 큰 제2 보자력을 갖는다.
또한, 실시예에 따라서, 제1 전자영구 자석이 전술된 바와 같이 2개의 자석을 포함할 때, 제1 부재는 제1 전자영구 자석의 자속 유도 구조물과 간격을 형성하는 자속 유도 부재이고, 자속 유도 구조물은 제1 전자영구 자석의 제1 및 제2 자석에 연결되고, 제1 부재는 제1 스프링 구조물을 통하여 제1 전자영구 자석에 결합된다.
또한, 실시예에 따라서(제2 전자영구 자석이 전술된 바와 같이 2개의 자석을 포함할 때), 제2 부재는 제2 전자영구 자석의 자속 유도 구조물과 간격을 형성하는 자속 유도 부재이고, 자속 유도 구조물은 제2 전자영구 자석의 제1 및 제2 자석에 연결되고, 제2 부재는 제2 스프링 구조물을 통하여 제2 전자영구 자석에 결합된다.
특히, 여기서, 실시예에 따라서, 제1 전자영구 자석의 코일의 코일 축은 제1 부재에 평행하게 연장되고 및/또는 광학 줌 장치의 광학 축에 평행하게 연장된다. 게다가, 특히 제2 전자영구 자석의 코일의 코일 축은 또한 상기 제2 부재 및/또는 광학 줌 장치의 광학 축에 평행하게 연장된다.
또한, 본 발명에 따른 광학 줌 장치의 실시에에 따라서, 제1 전자영구 자석의 제1 및 제2 자석이 제1 전자영구 자석의 자속 유도 구조물의 요소와 접촉하거나 또는 양 요소에 자속 유도 방식으로 연결되도록 제1 전자영구 자석의 자속 유도 구조물이 제1 자석과 제2 자석 사이에 2개의 이격된 요소를 포함하고, 각각의 요소는 제1 부재를 향하는 면 측면을 포함하고, 면 측면은 제1 부재(자속 유도 부재)와 간격을 형성한다. 특히, 상기 2개의 요소는 제1 전자영구 자석의 코일의 코일 축의 방향으로 서로를 향한다.
게다가, 본 발명에 따른 광학 줌 장치의 실시에에 따라서,
제2 전자영구 자석의 제1 및 제2 자석이 제2 전자영구 자석의 자속 유도 구조물의 요소와 접촉하거나 또는 양 요소에 자속 유도 방식으로 연결되도록 제2 전자영구 자석의 자속 유도 구조물이 제1 자석과 제2 자석 사이에 2개의 이격된 요소를 포함하고, 각각의 요소는 제2 부재를 향하는 면 측면을 포함하고, 면 측면은 제2 부재(자속 유도 부재)와 간격을 형성한다. 특히, 상기 2개의 요소는 제2 전자영구 자석의 코일의 코일 축의 방향으로 서로를 향한다.
또한, 전자영구 자석마다 2개의 자석을 포함하는 광학 줌 장치의 실시예에서, 줌 기능의 대략적인 조정이 제공된다. 이를 위해, 광학 줌 장치는 제1 전자영구 자석의 코일에 전류 펄스를 인가하도록 구성되어 제1 전자영구 자석의 제1 자석을 자화하여 제1 전자영구 자석의 제1 자석의 자화가 제2 자석의 자화와 상반된 방향 또는 동일한 방향으로 향하거나 또는 제1 전자영구 자석의 제1 자석을 탈자하여 제1 전자영구 자석의 제1 자석의 자화가 제거되고, 제1 전자영구 자석의 제1 자석이 탈자될 때 제1 부재가 제1 부재 상의 제1 스프링 구조물에 의해 가해진 대항력에 대해 중간 위치로 이동하고 제1 전자영구 자석의 자석이 자화되어 자화가 제2 자석의 자화와 상반된 방향을 향하고 제1 부재는 제1 부재 상의 제1 스프링 구조물에 의해 가해진 힘의 방향으로 제1 위치로 이동하고, 제1 전자영구 자석의 제1 자석이 자화되어 자화가 제2 자석)의 자화와 동일한 방향을 향하고 제1 부재는 제1 부재 상의 제1 스프링 구조물에 의해 가해진 대항력에 대해 제2 위치로 이동한다.
광학 줌 장치는 제2 전자영구 자석의 코일에 전류 펄스를 인가하도록 구성되어 제2 전자영구 자석의 제1 자석을 자화하여 제2 전자영구 자석의 제1 자석의 자화가 제2 자석의 자화와 상반된 방향 또는 동일한 방향으로 향하거나 또는 제2 전자영구 자석의 제1 자석을 탈자하여 제2 전자영구 자석의 제1 자석의 자화가 제거되고, 제2 전자영구 자석의 제1 자석이 탈자될 때 제2 부재가 제2 부재 상의 제2 스프링 구조물에 의해 가해진 대항력에 대해 중간 위치로 이동하고 제2 전자영구 자석의 제1 자석이 자화되어 자화가 제2 자석의 자화와 상반된 방향을 향하고 제2 부재는 제2 부재 상의 제2 스프링 구조물에 의해 가해진 힘의 방향으로 제1 위치로 이동하고, 제2 전자영구 자석의 제1 자석이 자화되어 자화가 제2 자석의 자화와 동일한 방향을 향하고 제2 부재는 제2 부재 상의 제2 스프링 구조물에 의해 가해진 대항력에 대해 제2 위치로 이동한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따라서, 각각의 렌즈 조립체의 미세 조절을 제공하기 위해, 광학 줌은 제1 부재가 제1 위치, 제2 위치 또는 중간 위치에 있을 때 제1 전자영구 자석의 코일에 일정한 전류를 인가하도록 구성되어 제1 전자영구 자석의 코일이 제1 전자영구 자석의 자속 유도 구조물을 통하여 자속을 변경하는 자기장을 생성하고 제1 부재(자속 유도 부재)는 이의 각각의 위치로부터 이동하여 제1 멤브레인의 곡률 조절가능 영역의 곡률이 미세조절된다.
유사하게, 실시예에 따라서, 광학 줌은 제2 부재가 제1 위치, 제2 위치 또는 중간 위치에 있을 때 제2 전자영구 자석의 코일에 일정한 전류를 인가하도록 구성되어 제2 전자영구 자석의 코일이 제2 전자영구 자석의 자속 유도 구조물을 통하여 자속을 변경하는 자기장을 생성하고 제2 부재(자속 유도 부재)는 이의 각각의 위치로부터 이동하여 제2 멤브레인의 곡률 조절가능 영역의 곡률이 미세조절된다.
특히, 각각의 최적의 초점 길이를 제공하는 특정 일정한 전류를 찾기 위해, 광학 줌 장치는 제1 전자영구 자석의 코일에 인가된 일정한 전류를 찾기 위해 제1 전자영구 자석의 코일에 인가된 전류를 통하여 스윕하도록 구성되고, 광학 줌 장치는 제2 전자영구 자석의 코일에 인가된 일정한 전류를 찾기 위해 제2 전자영구 자석의 코일에 인가된 전류를 통하여 스윕하도록 구성되어 광이 이미지 센서 상에 포커싱된다.
또한, 본 발명에 따른 광학 줌 장치의 실시예에 따라서, 광학 줌 장치는 제1 전자영구 자석의 코일에 인가된 전류를 생성하기 위해 제1 전자영구 자석의 코일에 전압 펄스를 인가하도록 제1 전자영구 자석의 코일에 연결된 전압원을 포함한다. 또한, 실시예에 따라서, 광학 줌 장치는 제2 전자영구 자석의 코일에 인가된 전류를 생성하기 위해 제2 전자영구 자석의 코일에 전압 펄스를 인가하도록 제2 전자영구 자석의 코일에 연결된 전압원을 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따라서, 전압원은 제1 전자영구 자석의 코일에 인가된 대응 전압 펄스의 지속시간을 조절하거나 또는 제1 전자영구 자석의 코일에 인가된 대응 전압 펄스의 전압을 조절함으로써 제1 전자영구 자석의 제1 자석의 자화를 조절하도록 구성된다(펄스 지속 시간이 일정하게 유지되는 상태에서).
유사하게, 실시예에 따라서, 전압원은 제2 전자영구 자석의 코일에 인가된 대응 전압 펄스의 지속시간을 조절하거나 또는 제2 전자영구 자석의 코일에 인가된 대응 전압 펄스의 전압을 조절함으로써 제2 전자영구 자석의 제1 자석의 자화를 조절하도록 구성된다(펄스 지속 시간이 일정하게 유지되는 상태에서).
또한, 실시예에 따라서, 전압원은 전압원에 의해 제1 전자영구 자석의 코일에 인가된 전압에 대한 로우-패스 필터 또는 펄스 폭 변조를 적용함으로써 광학 줌 장치의 노이즈 감소를 달성하기 위하여 제1 전자영구 자석의 코일 내의 전류를 쉐이핑하도록(shape) 구성되고, 및/또는 전압원은 전압원에 의해 제2 전자영구 자석의 코일에 인가된 전압에 대한 로우-패스 필터 또는 펄스 폭 변조를 적용함으로써 광학 줌 장치의 노이즈 감소를 달성하기 위하여 제2 전자영구 자석의 코일 내의 전류를 쉐이핑하도록 구성된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따라서, 광학 줌 장치는 이미지 센서(예를 들어, CMOS 또는 CCD 센서)를 포함하여 2개의 렌즈 조립체를 통하여 광학 줌 장치의 광학 경로를 따라 이동하는 광이 이미지 센서에 충돌한다. 또한, 본 발명의 실시예에 따라서, 광학 줌 장치는 조절가능 멤브레인의 변형을 감지하거나 액추에이터의 변형을 감지하는 피드백 방법(예를 들어, 알고리즘)을 수행하도록 구성된다. 특히, 홀 센서 또는 유도 센서와 같은 전자기 센서, 용량성 감지 또는 광학 감지와 같은 정전기 센서와 같은 감지 방법 중 하나가 사용될 수 있다.
실시예에 따라서, 이미지 센서는 광 이미지 안정화를 제공하기 위해 이미지 센서의 연장 평면에서 이동하도록 구성된다. 광학 이미지 안정화는 광학 줌 장치의 갑작스런 (원치않는) 움직임으로 인한 이미지 센서에서의 광선의 이동이 이미지 센서의 대응하는 움직임에 의해 (또는 틸트가능, 조절가능 프리즘 또는 횡방향으로 이동된 렌즈로 인한 이에 따른 광선의 해당 편향에 의해) 보상됨을 의미한다.
대안으로 실시예에 따라서, 광학 줌 장치는 광학 줌 장치의 광학 경로에 배열된 프리즘을 포함하고, 프리즘은 광 이미지 안정화를 제공하기 위해 이미지 센서에 충돌하고 프리즘을 통과하는 광선을 편향시키도록 기울어진다.
또 다른 대안의 실시예에 따라서, 광학 줌 장치는 광학 줌의 광학 경로에 배열되는 조절가능 프리즘을 포함하고, 조절가능 프리즘은 광 이미지 안정화를 제공하기 위해 이미지 센서에 충돌하고 프리즘을 통과하는 광선을 편향시키도록 구성된다.
또 다른 대안의 실시예에 따라서, 광학 줌 장치는 광학 줌 장치의 광학 경로에 배열되는 횡방향으로 이동가능한 광학 렌즈를 포함하고, 횡방향으로 이동가능한 광학 렌즈는 광학 축에 수직으로 이동하고 이에 따라 광 이미지 안정화를 제공하기 위해 이미지 센서에 충돌하고 횡방향으로 이동가능한 광학 렌즈를 통하여 이동하는 광선을 편향시킨다.
또한, 다른 대안의 실시예에 따라서, 광학 줌 장치는 스프링, 특히 리프 스프링, 피스톤 및 형상 기억 합금으로 구성되거나 이를 포함하는 액추에이터를 포함한다. 형상 기억 합금은 프레임 및 스프링에 연결된다. 형상 기억 합금에 전류를 인가 할 때, 이는 수축하여 스프링을 변형시킨다. 형상 기억 합금은 스프링에 연결되어 스프링이 피스톤에 연결된 지점에서의 스프링의 기계적 운동이 형상 기억 합금이 연결된 위치에서의 스프링의 운동에 비해 확대된다.
본 발명은 안과용 기구 예컨대, 포롭터(phoropter), 굴절계, 두께 측정기, ppt, 바이오메트리, 페리미터, 리플락토-케라토미터(refrakto-keratometer), 굴절 렌즈 분석기, 토노미터, 아노말로스코프, 콘트라스미터, 엔도덜마이크로스코프, 바이노토미터, OCT, 로다테스트, 검안경, RTA, 머신 비전 장치, 레이저 가공 장치, 모바일 폰 카메라, 의료 장치, 로봇 캠, 모션 추적 장치, 현미경, 망원경, 내시경, 쌍안경, 감시 카메라, 자동차 장치, 프로젝터, 거리 측정기, 바코드 판독기 및 웹캠, 광 커플 링, 생체 인식 장치, 전자 돋보기, 모션 추적, 안구 내 렌즈, 휴대 전화, 군사용 디지털 스틸 카메라, 웹캠을 포함하는 조절가능 초점 길이를 필요로 하는 다양한 응용에서 사용될 수 있다.
도 1은 상이한 상태/위치 (A), (B), (C)에서 광학 줌 장치의 제1(제2) 렌즈 조립체의 도식적인 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 광학 줌 장치의 실시예의 도식적인 단면도.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 유형의 본 발명에 따른 광학 줌 장치의 실시예의 사시도 및 단면도.
도 4는 상이한 상태/위치 (A), (B), (C)에서 본 발명에 따른 광학 줌 장치의 추가 실시예의 제1(제2) 렌즈 조립체의 도식적인 단면도.
도 5는 도 4에 도시된 유형의 본 발명에 따른 광학 줌 장치의 실시예의 사시도.
도 6은 전자영구 자석과 상호작용하는 부재 및 본 발명에 따른 광학 줌 장치의 전자영구 자석(액추에이터) 사이의 힘 대 거리를 도시하고, 상기 힘과 거리 사이의 기능적인 관계는 전자영구 자석이 제어 및 효율적인 방식으로 부재를 변위시키기 위해 사용됨을 나타냄.
도 7은 전자영구 자석의 4가지의 상이한 자화를 위해 전자영구 자석에 인가된 전류를 스윕할 때 부재 상의 예시적인 전자영구 자석에 의해 생성된 힘의 변화를 도시하는 도면이고, 선형 관계는 각각의 전자영구 자석의 특정 자화를 나타내고 상기 자석의 위치의 미세조절은 각각의 전자영구 자석에 전류(더 작음)를 인가함으로서 구현됨.
도 8은 잔류 자화(Mr)과 보자력(Hc)의 관계를 도시하며 특히, 보자력은 상기 재료의 자화가 포화된 후에 고려된 재료의 자화를 0으로 만드는데 필요한 인가된 자기장의 세기이며; 따라서 보자력은 강자성 재료가 탈자되는 것에 대한 저항을 측정함.
도 9는 본 발명에 따른 광학 줌 장치의 실시예의 전자영구 자석의 자화를 변경하기 위한 전압 펄스 대 대응 전류 펄스를 도시함.
도 10은 본 발명에 따른 광학 줌의 실시예의 전자영구 자석 내에서 노이즈를 감소시키기 위하여 사용될 수 있는 특정 전압 펄스 대 대응 전류를 도시하는 도면.
도 11은 본 발명에 따른 광학 장치에서 사용될 수 있는 전자영구 자석의 상이한 구성(A) 내지 (M)을 도시하는 도면.
도 12는 광학 이미지 안정화(OIS)를 포함하는 본 발명에 따른 광학 줌 장치의 실시예의 도면.
도 13은 도 12에 도시된 실시예의 사시도.
도 14는 상이한 상태/위치 (A), (B), (C)에서 형상 기억 합금 액추에이터를 기초한 광학 줌 장치의 제1(제2)렌즈 조립체 및 광학 줌 장치(D)의 제2 렌즈 조립체의 도식적인 단면도.
도 15는 도 14(A) 내지 도 14(D)에 도시된 실시예에서 사용되는 형상 기억 합금 액추에이터의 상면도.
본 발명은 광학 줌 장치(1)에 관한 것이다. 광학 줌 장치(1)는 초점 길이(시야 각)가 변화할 수 있는 렌즈 요소의 기계식 조립체이다.
본 발명에 따르면(도 1 내지 도 5 참조) 이러한 광학 줌 장치(1)는 특히 적어도 이미지 센서, 고정 초점 수정 렌즈 및 제1 및 제2 렌즈 조립체(2, 3)를 포함하며, 각 렌즈 조립체(2, 3)는 강성 광학 요소(21, 22) 및 인접 초점 조절가능 렌즈(31, 32)를 포함한다. 특히, 다음에, 상기 강성 광학 요소(21, 22)는 강성 렌즈(21, 22)이다. 특히, 렌즈 조립체(2, 3)는 서로에 대해 고정된 거리(D)를 포함하여 서로에 대한 강성 렌즈(21, 22)의 복합 전동 변위가 생략될 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 제1 실시예에 따라서, 광학 줌 장치(1)의 각각의 초점 조절가능 렌즈(31, 32)는 전자영구 자석(107, 207)에 의해 작동되며, 제1 실시예에 따르면 상기 전자영구 자석(107, 207)은 상반된 방향으로 자화 및 탈자될 수 있는 단일의 제1 자석(104, 204)을 포함한다. 이에 의해, 각각의 전자영구 자석(107, 207)은 영구 자석에 의해 형성된 제1 부재(101, 201)와 상호 작용하여, 각각의 전자영구 자석이 제1 부재에 작용하는 인력 및 척력을 생성할 수 있다(예를 들어, 쌍극자-쌍극자 상호 작용).
상세하게, 도 1 및 도 2에 따르면, 이 광학 줌 장치(1)는 제1 렌즈 조립체(2), 및 광학 줌 장치(1)의 광학 축(A)의 방향으로 제1 렌즈 조립체(2)를 따른 제2 렌즈 조립체(3)를 포함하여 광(L)이 제1 렌즈 조립체(2)를 통과하고 광학 축(A)을 따라 이동할 때 제2 렌즈 조립체(3)를 통과하고 장치(1)에 의해 줌될 수 있는 이미지 센서 상에 이미지를 형성한다.
특히, 제1 렌즈 조립체(2)는 제1 강성 렌즈(21) 및 인접한 제1 초점 조절가능 렌즈(31)를 포함하고, 여기서 제1 초점 조절가능 렌즈는 제1 용기(41) 및 제1 리저버(51)를 포함하고, 제1 용기(41) 및 제1 리저버(51)는 투명 유체(F)와 접촉하고 유동 연결된다. 제1 용기(41)는 유체(F)와 접촉하는 투명 및 탄성 팽창가능 제1 멤브레인(61)을 포함한다. 제1 용기(41)와 제1 리저버 사이에서 유체(F)를 앞뒤로 펌핑하기 위해, 제1 렌즈 조립체(31)는 제1 전자영구 자석(107)에 의해 형성된 제1 액추에이터를 더 포함한다.
제1 전자영구 자석(107)을 사용하여 더 많은 유체(F)가 제1 리저버(51)로부터 제1 용기(41)로 펌핑되는 경우, 제1 용기(41)의 압력이 증가하고 유체(F)는 멤브레인(61)의 곡률 조절가능 영역(61a)에 대해 가압되고 상기 영역(61)의 볼록한 거동이 증가하고 결과적으로 초점 조절가능 렌즈(31)의 초점 길이가 감소된다.
도 1은 제1 렌즈 조립체(31)만을 도시하지만, 제2 렌즈 조립체는 동일하게 설계될 수 있다. 도 2는 2개의 렌즈 조립체가 있는 광학 줌 장치(1)를 도시한다.
또한, 제2 렌즈 조립체(3)는 제2 강성 렌즈(22) 및 인접한 제2 초점 조절가능 렌즈(32)를 포함하고, 여기서 제2 초점 조절가능 렌즈는 제2 용기(42) 및 제2 리저버(52)를 포함한다.
제2 용기(42)와 제2 리저버(52)는 유동 연결되어 있고 또한 투명한 유체(F)로 충전된다. 또한, 제2 용기(42)는 유체(F)와 접촉하는 투명하고 탄성적으로 팽창 가능한 제2 멤브레인(62)을 포함한다. 제2 렌즈 조립체(3)는 제2 초점 조절가능 렌즈(32)의 초점 길이와 함께 제2 멤브레인(62)의 곡률 조절가능 영역(62a)의 곡률을 조절하기 위하여 제2 리저버(52)로부터 제2 용기(42) 내로 유체(F)를 펌핑하고 제2 용기(42)로부터 제2 리저버(52)로 제2 전자영구 자석(207)에 의해 형성된 제2 액추에이터(207)를 추가로 포함한다.
전술한 바와 같이, 제1 및 제2 강성 렌즈(21, 22)는 광학 축(A)의 방향으로 서로에 대해 고정된 일정한 거리(D)를 포함한다(도 2 참조). 특히, 각각의 강성 렌즈(21, 22)는 양면 볼록형, 양면 오목형 또는 평평한 또는 임의의 다른 형상일 수 있다(상기 참조). 또한, 각각의 강성 렌즈(21, 22)는 각각의 용기(41, 42)의 벽을 형성하고 그와 관련된 멤브레인(61, 62)을 향한다.
상기 곡률 조절가능 영역(61a, 62a)을 형성하기 위해, 각각의 멤브레인(61)은 관련된 원주 제1 렌즈 성형 요소(71, 72)에 각각 연결된다. 이들 렌즈 성형 요소(71, 72)는 바람직하게는 각각의 멤브레인(61, 62)이 부착되는 원형 링 부재(71, 72)로서 형성된다. 각각의 렌즈 성형 요소(71, 72)의 중심 개구는 각각의 곡률 조절가능 영역(61a, 62a)에 의해 덮이고 이들 영역(61a, 62a)에 대해 가압되는 유체(F)에 의해 탄성변형될 수 있다.
강성 렌즈(21, 22) 및 인접한 초점 조절가능 렌즈(31, 32)는 홀더/렌즈 배럴(73)의 내부 공간에 배치되며, 이 내부 공간은 홀더(73)의 원주 벽(74)에 의해 둘러싸여 있으며, 여기서 강성 렌즈(21) 또한, 렌즈 성형 요소(71, 72)는 상기 원주 벽(74)의 내부 표면(74a)에 연결된다. 원주 벽(74)은 이에 따라 각각의 용기(41, 42)의 횡방향 벽을 형성할 수 있다.
도 2에서 도시된 같이, 제1 및 제2 리저버(51, 52)는 원주 벽(74)의 측면에 배열되고 홀더(73)의 원주 벽(74)에 형성된 개구(75, 76)를 통해 각각 관련된 리저버에 연결된다.
또한, 각각의 리저버(51, 52)는 탄성 변형가능한 벽(501, 502)을 포함하여, 각각의 벽(501, 502)이 변형될 때 각각의 리저버(51, 52)의 부피가 감소될 수 있고(도 2(b) 및 도 4(b), 유체(F)는 각각의 용기(41, 42)로 펌핑되고 각각의 렌즈(31, 32)의 광 출력은 증가됨) 또는 증가될 수 있다(도 2(c) 및 도 4(c), 유체(F)는 각각의 리저버(51, 52) 내로 펌핑되고 각각의 렌즈(31, 32)의 광 출력은 감소됨).
도 1 내지 도 3 또는 도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 각각의 액추에이터(107, 207)는 각각의 리저버(51, 52)의 각각의 탄성 변형가능한 벽(501, 502)에 연결된 각각의(제1 또는 제2) 부재(101, 201)에 작용하도록 구성되며, 여기서 각각의 액추에이터(107, 207)는 제1 위치(도 2(b) 및 도 4(b))와 제2 위치(도 2(c) 및 도 4(c)) 사이에서 각각의 부재(101, 201)를 중간 위치(도 2(a) 및 도 4(a))를 통하여 이동시키도록 구성되고, 각각의 부재(101, 201)가 제1 위치로 이동될 때, 각각의 탄성 변형가능 벽(501, 502)이 변형되고 각각의 리저버(51, 52)의 체적이 감소되며, 여기서 각각의 리저버(51)로부터 관련 용기(41, 42)로 유체(F)가 펌핑되고, 각각의 부재(101, 201)가 제2 위치로 이동될 때, 각각의 리저버(51, 52)의 탄성 변형가능 벽(501, 502)이 변형되고 각각의 리저버(51, 52)의 체적이 증가되고 유체(F)는 각각의 용기(41, 42)로부터 연계된 리저버(51, 52) 내로 펌핑된다.
상기 부재(101, 202)의 개별 위치는 각각의 부재(101, 201)가 제1 위치에 있을 때 각각의 곡률 조절가능 영역(61a, 62a)이 볼록 곡률을 포함하도록 설계되고, 각각의 부재(101, 201)가 중간 위치에 있을 때 곡률 조절가능 영역(61a, 62a)은 더 큰 볼록 곡률 반경을 포함하고, 각각의 부재(101, 201)가 제2 위치에 있을 때 각각의 곡률 조절가능 영역(61a, 62a)은 오목 곡률을 포함한다.
이제, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 부재(101, 201)는 영구 자석이고, 액츄에이터(107, 207)가 홀더(73)에 장착되는 각각의 액츄에이터/전자영구 자석(107, 207)의 코일 축선(C)에 평행하게 진행하는 자화(M)를 포함한다. 각각의 액츄에이터/전자영구 자석(107, 207)은 전류가 코일(103)에 인가되지 않을 때 최소한의 힘이 제1 부재(101)에 작용하도록 도 1(a)에 도시된 바와 같이 탈자될 수 있는 각각의 액츄에이터(107, 207)의 제1 자석(104, 204)을 둘러싸는 코일(103, 203)을 포함한다.
이에 대응하여, 제1 부재(101) 및 탄성 압축가능 벽(501)은 상기 중간 위치에 있다. 충분히 높은 전류를 인가함으로써, 제1 자석(104)은 자화될 수 있어서 제1 부재(101) 및 제1 자석(104)의 자화(M, M1)가 반대이고 제1 부재(101)가 제1 자석(104)으로부터 멀어지도록 가압될 수 있다. 따라서, 제1 부재(101) 및 탄성 변형가능 벽(501)은 도 1(b)에 도시된 바와 같이 제1 위치에 있다. 또한, 코일(103)에인가된 적절한 전류 펄스를 사용하여, 제1 자석(104)의 자화(M1)는 제1 자석(104)에 의해 자화(M1, M) 지점 및 동일한 방향 및 제1 부재(101)가 모두 끌어당겨지도록 배향될 수 있다. 결과적으로, 제1 부재(101) 및 탄성 변형가능 벽(501)은 도 1(c)에 도시된 바와 같이 제2 위치에 있다.
따라서, 시스템(1)의 초점 길이의 코스 조절을 달성하기 위해 충분한 크기의 전류 펄스가 사용될 수 있다. 특히, 렌즈 조립체(2 및 3)는 이러한 방식으로 코스 방식으로 조정되어 광학 줌 장치(1)에 의해 생성된 이미지의 특정 줌을 달성할 수 있다. 이러한 전류 펄스는 약 5A의 전형적인 크기 및 수 마이크로초의 지속 시간을 가질 수 있다.
또한 초점 길이의 미세 조정은 다음과 같이 설정할 수 있다. 각각의 부재(101, 201)가 전술한 위치들 중 하나에 있을 때, 더 작은 전류(예를 들어 -500 mA 내지 500 mA의 범위)가 각각의 코일(103, 203)에 인가되어 각각의 제1 자석(104, 204)의 각각의 자화(M1)가 변경되지 않는다. 그러나, 각각의 코일(103, 203)을 통해 흐르는 전류는 부재(101, 201)에 의해 생성된 자기장과 상호 작용하고 로렌츠 힘이 생성된다. 이 로렌츠 힘은 이전에 조정된 위치 주위의 각각의 부재(101, 201)의 위치를 조절할 수 있고 이에 따라 각각의 곡률 조절가능 영역(61a, 62a)의 곡률의 대응하는 미세 조정을 허용한다.
또한, 도 4 및 도 5는 제1 렌즈 조립체(2)의 대안적인 실시예를 도시한다(또한 여기서 제2 렌즈 조립체(3)는 제1 렌즈 조립체(2)와 같이 설계될 수 있음, 도 2 참조). 여기서, 상기 제1 자석(104, 204) 외에, 각각의 액추에이터/전자-영구 자석(107, 207)은 또한 제1 자석(104, 204)보다 높은 보자력을 갖는 제2 자석(105, 205)을 포함한다. 이들 2개의 자석(104, 105 또는 204, 205)은 도 4(A) 내지 (C)에 도시된 바와 같이 각각의 코일(103, 203)에 의해 둘러싸인다. 보자력은 각각의 제1 자석의 자화(M1)가 각각의 코일(103, 203)에 전류 펄스를 인가함으로써 변화하고 반면 각각의 제2 자석(105, 205)의 자화는 변화하지 않도록 유지되도록 선택된다.
또한, 도 1 내지 도 3과 대조적으로, 각각의 부재(101, 201)는 이제 자속 유도 부재이지만 영구 자기장을 포함하지 않는다. 각각의 전자영구 자석(107, 207)은 이제 자기저항 인력을 생성하기 때문에, 각각의 부재(101, 201)는 스프링 구조물(81, 82)에 의해 각각의 전자영구 자석에 결합된다. 이 스프링 구조는 리프 스프링, 감긴 스프링 또는 임의의 다른 스프링일 수 있다.
특히, 도 4(A) 내지(C) 및 도 5에 도시된 바와 같이, 각각의 전자영구 자석(107, 207)의 각각의 코일(103, 203)의 코일 축(C)은 각각의 부재(101, 201) 및/또는 광학 줌 장치(1)의 광학 축(A)에 평행하게 연장된다.
정해진 자기 저항력을 발생시키기 위해, 각각의 전자영구 자석(107, 207)은 바람직하게는 2개의 이격된 요소(102, 202)를 포함하는 자속 유도 구조물(102, 102)을 포함하고 이들 요소들 사이에 각각의 제1 및 제2 자석(104, 105 또는 204, 205)이 배열되어 각각의 제1 및 제2 자석(104, 105 또는 204, 205)이 양 요소(102, 202)에 자속 유도 방식으로 연결되거나 또는 각각의 자기 유속 유도 구조물(102, 202)의 양 요소(102, 202)와 접촉한다.
또한, 각각의 요소(102, 202)는 각각의 부재(101, 202)와 대향하는 면(102a, 202a)을 포함하고, 이 면(102a, 202a)은 각각의 부재(101, 202)와 간격(G1, G2)을 형성한다. 특히, 상기 2개의 요소(102, 202)는 각각의 전자영구 자석(107, 207)의 각각의 코일(103, 203)의 코일 축(C)의 방향으로 서로 향한다.
또한, 제1 렌즈 조립체에 대한 도 4(A) 내지 (B)에 도시된 바와 같이 대략적인 조정을 위해, 광학 줌 장치(1)는 제1 전자영구 자석(107)의 코일(103)에 제1 전자영구 자석(107)의 제1 자석(104)을 자화시키기 위해 전류 펄스를 인가하도록 구성되어 제1 전자영구 자석(107)의 제1 자석(104)의 자화(M1)가 제1 전자영구 자석(107)의 제2 자석(105)의 자화(M2)와 반대 방향 또는 동일한 방향을 나타내고 또한 제1 전자영구 자석(107)의 제1 자석(104)을 탈자하여 제1 전자영구 자석(107)의 제1 자석(104)의 자화(M1)가 실질적으로 제거된다.
도 4(A)에 도시된 바와 같이 제1 코일(103)에 적절한 전류 펄스를 인가하여 제1 전자영구 자석(107)의 제1 자석(104)이 탈자될 때, 제1 부재(101)는 제1 부재(101) 상의 제1 스프링 구조물(81)에 의해 가해진 역력에 대해 중간 위치로 이동한다. 여기서, 제2 자석(105)의 잔류 자화(M2)로 인해, 제1 전자영구 자석(107)으로부터 이격되게 제1 부재(101)를 가압하는 경향이 있는 제1 스프링 구조물(81)에 의해 균형이 유지되는 자기 저항력(간격(G1)을 통한 원형 자속으로 인한)이 여전히 존재한다.
또한, 제1 전자영구 자석(107)의 제1 자석(104)이 코일(103)에 인가된 전류 펄스에 의해 자화되어, 자화(M1)가 제2 자석(105)의 자화(M2)와 반대 방향을 나타내고, 제1 부재(101)는 제1 부재(101) 상의 제1 스프링 구조물(81)에 의해 가해진 힘의 방향으로 제1 위치로 이동한다. 여기서, 2개의 자석(104, 105)이 반대 방향으로 자화되기 때문에, 자속은 간격(G1)을 통해 흐르지 않는다. 결과적으로, 제1 스프링 구조물(81)은 제1 부재(101)를 전자영구 자석(107)으로부터 이격되도록 제1 위치로 가압한다.
또한, 제1 전자영구 자석(107)의 제1 자석(104)이 대응하는 전류 펄스에 의해 자화되어 그 자화(M1)가 제1 전자영구 자석(107)의 제2 자석(105)의 자화(M2)와 동일한 방향을 나타내고, 제1 부재(101)는 더 큰 자기 저항력으로 인해(자속은 이제 제1 부재를 통해 간격(G1)을 통해 흐르고 간격(G1)을 최소화하는 경향이 있음) 제1 부재(101) 상의 제1 스프링 구조물(81)에 의해 가해진 역력에 대해 제2 위치로 이동한다.
또한, 여기서 제1 자석(104)의 자화(M1)를 변화시키지 않는 더 작은 전류(상기 참조)를 코일(103)에 인가함으로써 초점 길이의 미세 조정이 달성될 수 있다. 그 결과 수정된 자속은 제1 부재를 이의 조정된 위치(즉, 제1, 제2 또는 중간 위치) 주위로 이동할 수 있게 한다. 상술된 전자영구 자석(107, 207) 외에, 도 1 내지 도 5와 관련된 상술된 실시예에서 다른 구성이 사용될 수 있다.
특히, 도 11a) 내지 11M)은 이러한 대안적인 전자영구 자석(107, 207)의 상이한 구성을 도시한다. 이하에서는 제1 전자영구 자석(107)만이 도시되어 있음에 유의한다. 제2 전자영구 자석(207)은 동일하게 형성될 수 있다. 또한 도 12A) 내지 M)에서, 제1 부재(101)는 제1 리저버(51)의 탄성 변형가능 벽(501)에 연결되는 반면, 제1(2) 전자영구 자석(107(207))은 홀더(73)에 연결된다.
도 11a에 따르면, 전자영구 자석(107)은 자석(104)에 연결된 자속 유도 구조물(102)을 포함하고, 이 자속 유도 구조물(102)는 제1 리저버(51)의 제1 탄성 변형가능 벽(501)의 제1 부재(101)와 각각의 간극(G1)을 형성한다. 여기서, 특히, 자속 유도 구조물은 서로 이격된 2개의 자속 유도 요소(102)를 포함하고, 상기 자속 유도 요소들 사이에 각각의 자석(104, 105)이 두 요소(102)와 접촉하도록 상기 제1 및 제2 자석(105)이 배열되고 각각의 요소(102)는 제1 부재(101)를 향하는 면 측면(102a)을 포함하고 상기 면 측면(102a)은 제1 부재(101)와 간격(G1)을 형성한다. 특히, 단지 제1 자석(104)은 코일(103)에 의해 둘러싸이고, 제1 자석(104)의 보자력은 제2 자석(105)의 보자력보다 작다.
도 11a) 내지 L에 도시된 전자영구 자석(107)의 작동 원리는 도 11a)를 사용하여 용이하게 설명될 수 있다. 제2 자석(105)의 제2 자화(M2)가 우측을 가리키는 경우, 도 11a)에 도시된 바와 같이 제1 자석(104)의 자화(M1)도 우측으로 스위칭하면 우측 및 자속 유도 부재(제1 부재)(101)는 다시 자속 유도 구조의 다른 요소(102)(좌측)로 되돌아간다. 이는 간격(G1)을 최소화하려고 하는 자기 저항력을 발생시킨다. 자화(M1, M2)가 역 병렬이되도록 제1 자석(104)의 자화(M1)를 스위칭하여 자기 저항이 사라지도록 구조물(102) 내부의 자속을 폐쇄한다.
제1 자화(M1)의 스위칭은 제1 자석(104)을 둘러싸는 코일(103)에 전류 펄스를 인가함으로써 달성될 수 있다. 유리하게는, 에너지는 제1 자석(104)의 자화(M1)의 방향을 변경하기 위해서만 필요하지만 스위칭 방향으로 유지하기 위해 필요한 것은 아니다. 따라서, 여기에 설명된 액추에이터(107)는 상당한 양의 에너지를 절약하는 일련의 전류 펄스에 의해 구동될 수 있다.
특히, 두 자석(104, 105)은 이의 자화(M1, M2)가 평행 또는 역평행이고 제1 부재(101)의 연장 평면을 따라 본질적으로 연장되도록 배열된다. 대안으로, 도 11d) 하부에서, 제1 부재(101)는 또한 이중 화살표로 표시된 방향으로 틸팅 운동을 발생시키기 위해 상기 자화에 수직으로 연장될 수 있다. 이는 또한 제1 리저버(51)의 압축 또는 팽창으로 이어질 수 있다.
도 11b)에 도시된 바와 같이, 코일(103)은 또한 제2 자석(105)을 둘러쌀 수 있다. 또한, 도 11b)는 코일(103)의 일부 또는 별도의 코일이 자속 유도 요소(102)의 일부 주위에 감긴 실시예를 도시한다. 또한, 제2 자석(105)은 별도의 추가 코일(103a)(도 11c 참조)에 의해 둘러싸일 수 있다. 또한, 도 11d에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 추가 영구 자석(132)이 제1 부재(101)에 부착될 수 있다. 자석(132)을 갖는 제1 부재(101)가 매우 근접하지 않으면, 자기력(쌍극자-쌍극자 상호 작용)이 지배적이다.
자석(132)이 전자영구 자석(107)에 매우 근접한 경우(예를 들어, 1mm 미만의 경우), 전자영구 자석(107)을 턴온하면 쌍극자-쌍극자 상호 작용이 생성되고 전자영구 자석(107)이 오프인 경우, 요소(102)에 대한 자기 저항력이 생성된다. 쌍극자-쌍극자 상호 작용/힘은 자석(132) 및 전자영구 자석(107)의 분극에 따라 반발하거나 당겨질 수 있다. 힘 방향은 전계 구배(field gradient)에 의존한다.
적어도 하나의 자석(132)이 2개의 요소/플레이트(102) 사이에 위치되는 경우, 주로 기계적 모멘트는 자석(들)(132) 및 부재(101)에 각각 작용할 것이다(도시되지 않음). 기계적 스프링과 결합된 쌍극자-쌍극자 상호 작용 및/또는 자기 저항력을 사용하여, 부재(101)의 안정적인 정지 지점이 생성될 수 있다. 추가의 이점은 전자영구 자석의 스위칭 동안 부재(101)에 힘 임펄스의 부재로 인한 노이즈의 감소일 수 있다.
또한, 도 11e)에 도시된 바와 같이, 이러한 영구 자석(132)은 또한 전자영구 자석(107)의 비자기 지지물(예를 들어, 홀더)(73)에 부착되어 상기 부재(101) 상에 배열된 영구 자석(132)과 반발적으로 상호 작용할 수 있다. 상기 하나 이상의 영구 자석(132)은 또한 부재(101)의 모멘트를 강제하기 위해 사용될 수 있다. 도 11F) 및 11G)에 따르면, 제1 자석(104)은 또한 제2 자석(105) 주위에서 원주 방향으로 연장될 수 있고, 단일 코일(103)은 두 자석을 둘러싸고 있거나(도 11F), 또는 추가 코일(103a)은 외부 코일(103)이 도한 추가 코일(103a)(도 11g 참조)을 둘러싸도록 내부 제2 자석(105)을 둘러쌀 수 있다.
또한, 도 11h)에 따르면, 전자영구 자석(107)은 자속 유도 부재(101)의 제1 부재(1011)와 제2 부재(1011, 1012) 사이에 배치되어, 전자영구 자석(107)은 부재(1011, 1012)와 함께 2개의 간격(G1, G11)을 형성한다. 따라서, 제1 부재(101)는 부재가 턴온될 때 어느 부재(1011, 1012)가 전자영구 자석(107)에 더 가까운 지에 따라 양 측면으로부터 전자영구 자석(107)에 끌어당겨질 수 있다. 따라서, 2개의 접촉점 또는 2개의 안정 지점에 도달할 수 있다.
또한, 도 11I)에 도시된 바와 같이, 전자영구 자석(107)은 추가의 제2 자석(105)을 포함할 수 있고, 제1 자석(104)은 2개의 제2 자석(105) 사이에 배열되고, 제1 및 2개의 제2 자석(104, 105)은 단일 자속 유도 구조물/플레이트(102) 상에 하부 면에 따라 배열된다. 여기서, 제1 및 제2 자석(104, 105)은 각각 상부 측면(104a, 105a)을 포함하고, 상부 측면은 자속 유도 영역(101)일 수 있지만 비자성일 수 있는 제1 부재(101)에 부착되는 영구 자석(132)과 간격(G1)을 형성한다. 여기서, 특히 강성의 제2 자석(큰 보자력)(105)은 영구 자석(132)(도 11I) 참조)과 비교하여 반대 방향으로 자화된다.
또한, 도 11 J)에 도시된 바와 같이, 제1 자석(104)은 제2 자석(105)을 둘러싸고, 제1 및 제2 자석(104, 105)은 횡방향 부분(102p)을 포함하는 자속 유도 구조물(102) 상에 하부 측면과 배열되고 이들 사이에 제1 및 제2 자석(104, 105)이 배열되며, 상기 제1 및 제2 자석(104, 105)은 각각 대향하는 상면(104a, 105a)을 포함하고, 상기 제1 자석(104)의 상부 측면(104f)은 제2 자석(105)의 상부 측면(105a)을 덮는다. 특히, 상기 측면 부분(102p)은 상기 제1 부재(101)(자속 가이드 부재)와 간격(G1)을 형성한다.
또한, 도 11의 K)에서, 제1 자석(104)은 제2 자석의 상부 측면(105a)을 덮지 않는다. 여기서, 2개의 자석(104, 105)은 그 하부 측면과 함께 단일 자속 유도 구조물/플레이트(102) 상에 단지 배열되는 반면, 제1 자석(104) 및 제2 자석(105)의 상부 측면(104a, 105a)은 제1 부재(101)에 부착된 영구 자석(132)과 간격(G1)을 형성한다(자속 유도 영역(101)일 수 있지만 비자성임). 특히, 영구 자석(132) 및 제2 자석(105)은 척력을 발생시키도록 장착된다.
마지막으로, 도 30L)은 별도의 자속 유도 구조물(102)이 없는 구성을 도시한다. 여기서, 제1 자석(104)은 다시 제2 자석(105)을 둘러싸고, 제1 및 제2 자석(804, 805)은 각각 상부 측면(104a, 105a) 및 대향하는 하부 측면(104b, 105b)을 포함하며, 여기서 제1 자석(104)의 상부 측면(804a)은 제2 자석(105)의 상부 측면(105a)을 덮고, 제2 자석(105)이 제1 자석(104)에 의해 완전히 둘러싸여지도록 제1 자석(104)의 하부 측면(104b)이 제2 자석(805)의 하부 측면(105b)을 덮고, 제1 자석(104)의 상부 측면(104a)은 제1 부재(101)의 제1 부분(1011)(예를 들어, 자속 유도 부재)과 간격(G1)을 형성하는 반면, 제1 자석(104)의 하부 측면(104b)은 제1 자석의 제2 부분(1012)과 추가적인 간격(G11)을 형성한다. 또한, 부재(101)는 전자영구 자석(107)이 턴온될 때 어느 부분(1011, 1012)이 전자영구 자석(107)에 더 가까운 지에 따라 양 측면으로부터 전자영구 자석(107)으로 끌어 당겨질 수 있다. 따라서, 다시 2개의 접촉 지점 또는 2개의 안정 지점에 도달할 수 있다.
특히, 도 11A) 내지 11L)에서 제2 자석(105)의 자화는 위 또는 아래를 나타낸다. 제1 자석(104)의 자화(M1)는 전압원 및 코일(103) 및 특히 추가 코일(103a)에 의해 제2 자석(들)(105)의 고정 자화(M2)와 평행하거나 반평행이되도록 스위칭될 수 있다. 또한, 코일(103a)은 제2 전자기장을 생성하여 전체 결과 필드를 미세 조정하는 데 사용될 수 있다. 또한, 이 코일은 감지 목적으로 사용될 수 있으며, 전자영구 자석(107)에서의 스위칭 동안 자속을 유지함으로써 노이즈를 감소시키는데 도움이 될 수 있다(101에 강한 펄스는 없음).
또한, 특히 자속 유도 부재(101)는 예를 들어 스틸, 스프링 강, 코발트-철 연 자성 합금, 예를 들어 퍼멘더(permendur), 하이퍼코(hyperco)와 같은 연 자석/자속 자속 유도 재료로 형성될 수 있다. 또한, 도 11M)에 따르면, 제2 자석(105)은 링 자석(105)일 수 있으며, 제1 자석(104)은 코일(103)에 의해 둘러싸이고 코일(103)을 둘러싸는 원주 벽(102p)을 포함하는 자기장 유도 구조물(102)의 하부에 배열된다. 또한, 링 자석(105)의 중심 개구는 그 아래에 제1 자석(104)이 배열되는 자속 유도 요소(102m)로 충전된다. 코일(103)은 링 자석(105) 아래에 배치된다.
본 명세서에 기술된 전자영구 자석(107, 207)은 도 6에 도시된 힘 거리 관계로부터 알 수 있는 바와 같이 초점 조절가능 렌즈(31, 32)를 작동시키기에 매우 적합하다. 또한, 각각의 코일(103, 203)에 인가된 전류와 도 7에 도시된 결과적인 힘 사이의 선형 관계는 전자영구 자석(107, 207)이 각각의 부재(101, 102)의 위치를 미세 조정하는데 특히 적합함을 나타낸다. 도 8에 도시된 바와 같이, 이러한 미세 조정은 충분히 작은 전류가 각각의 코일(103, 203)에 인가되어 제1 자석(104, 204)의 자화(M1)가 변경되지는 않지만 각각의 코일(103, 203)에 의해 생성된 대응 자기장으로 인해 제1 및 제2 부재(101, 201)의 위치를 미세조정할 수 있기 때문에 가능하다.
도 9에 추가로 도시된 바와 같이, 제1 자석(104, 204)의 자화는 인가된 전압 펄스의 펄스 지속 시간을 증가시킴으로써(도 9(A) 및(C)) 또는 펄스 지속 시간을 일정하게 유지하면서(도 9(B) 및(D)) 인가된 전압 펄스의 크기를 증가시킴으로써 제어될 수 있다. 또한, 도 10(A) 및 (B)에 도시된 바와 같이 인가된 전압의 펄스 폭 변조(PWM) 또는 저역 통과 필터링을 사용함으로써 노이즈 감소가 달성될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 광학 장치(1)의 모든 실시예는 광학 이미지 안정화 기능을 포함할 수 있다.
여기서, 광학 줌 장치(1)는 2개의 렌즈 조립체(2, 3)를 통해 광학 줌 장치(1)의 광학 경로를 통과하는 광(L)이 이미지 센서(I)에 충돌하여 이미지를 생성하도록 이미지 센서(I)를 포함한다. 특히, 이미지 센서(I)는 광학 이미지 안정화를 제공하기 위해 이미지 센서(I)의 연장 평면에서 이동하도록 구성될 수 있다. 이러한 이미지 센서(1)의 움직임은 광학 줌 장치(1)가 급작스러운 원하지 않는 움직임을 겪을 때 이미지의 원하지 않는 움직임을 보상하기 위해 사용될 수 있다.
특히, 도 12 및 13에 도시된 바와 같이, 광학 줌 장치(1)는 광학 줌 장치(1)의 상기 광 경로에 배열된 프리즘(301)을 포함할 수 있으며, 프리즘(301)은 광학 이미지 안정화를 제공하기 위해 이미지 센서(I) 상에 충돌하고 프리즘(304)을 통과하는 광선(L)을 편향시키도록 경사지게 구성된다.
프리즘(301)을 기울이기 위해, 프리즘은 자석(302)이 부착되는 짐벌(302)에 장착될 수 있다. 자석(303) 및 그와 함께 짐벌(302) 및 프리즘(304)은 기판(304)(예를 들어, 인쇄 회로 기판에 내장된 키드니 코일)에 통합된 코일(305)에 의해 생성된 로렌츠 힘에 의해 2개의 독립적인 축에 대해 기울어 질 수 있다. 홀 센서(306)는 자석(303)의 위치를 검출하기 위해 사용될 수 있다. 홀 센서(306)의 대응하는 신호는 자석(302)의 위치를 나타내며 프리즘(301)의 틸팅을 제어하기 위한 피드백 신호로서 사용될 수 있다.
대안적으로, 조절가능 프리즘이 사용될 수 있다. 조절가능 프리즘은 두 개의 평면 광학 윈도우로 둘러싸인 유체로 구성된다. 2개의 윈도우를 서로에 대해 기울임으로써, 2개의 윈도우 사이의 각도가 변경되고, 따라서 조절가능 프리즘이 생성된다. 이는 조절가능 프리즘을 통과하는 광을 이동시키고 따라서 광학 이미지 안정화 요소로서 작용한다. 대안적으로, 광학 줌 장치는 광학 축(A)에 수직으로 이동가능한 렌즈를 포함할 수 있다. 이동가능 렌즈는 이동가능 렌즈를 통과하고 광학 이미지 안정화를 제공하기 위해 이미지 센서에 충돌하는 광선을 편향시키도록 구성된다.
도 14(A)-(D)는 도 15와 관련하여 본 발명에 따른 광학 줌 장치(1)의 대안적인 실시예를 도시한다. 도 14(A) 내지 (D)는 장치(1)의 제1 렌즈 조립체(2)를 3개의 상이한 상태, 즉 제1 부재(101)가 제1 위치(도 14(A)), 중간 위치(도 14(B)) 및 제2 위치(도 14(C))에 배열된 것을 도시한다. 도 14(D)는 전술된 바와 같이 제1 렌즈 조립체(2)와 유사하게 설계될 수 있는 제2 렌즈 조립체(3)를 도시한다. 여기서, 제2 부재(201)의 제2 위치만이 도시되어있다.
도 15는 도 14에 도시된 광학 줌 장치의 제1/제2 부재(101, 202) 상면도를 도시한다. 특히, 도 15는 도 14에 따른 광학 줌 장치(1)는 전술된 바와 같이 구성될 수 있으며, 전술된 실시예와 달리, 제1 및 제2 부재(101, 202)는 특히 피스톤으로서 형성되고 전자영구 자석과 상호 작용하지 않는다. 대신에, 각각의 부재(101, 202)는 관련 형상 기억 합금(120, 220) 및 관련 스프링(81, 82)에 의해 이동되며, 각각의 스프링(81, 82)은 예를 들어 연계된 프레임(901, 902)을 통하여 각각의 부재(101, 201)를 홀더에 연결하는 리프 스프링일 수 있다. 또한, 각각의 형상 기억 합금(120, 220)은 각각의 스프링(81, 82)을 각각의 프레임(901, 902)에 연결한다.
이제, 광학 줌 장치(1)는 각각의 형상 기억 합금(120, 220)을 통해 전류를 인가하여 각각의 피스톤/부재(101, 201)를 도 14의(A) 내지(C)에 도시된 각각의 위치로 이동시키고, 각각의 초점 조절가능 렌즈(31, 32)의 곡률 조절 영역(61a, 62a)의 변형을 제어한다. 비 작동 위치에서, 각각의 리프 스프링(81, 82)은 각각의 피스톤(101, 201)이 가장 낮은(제1) 위치에 있고, 렌즈(31, 32)를 가장 볼록한 위치로 가압하도록 형성된다. 전류가 증가할 때, 각각의 형상 기억 합금(120, 220)은 수축하여 각각의 리프 스프링(81, 82)을 위로 구부린다.
따라서, 각각의 리프 스프링(81, 82)에 연결된 각각의 피스톤(101, 201)은 상향으로 밀리고 렌즈는 편평하거나 심지어 오목해진다(도 14(B)는 중간 위치, 도 14(C)는 제2 위치).

Claims (37)

  1. 광학 줌 장치(1)로서,
    제1 렌즈 조립체(2),
    광(L)이 제1 렌즈 조립체(2)를 통과하고 그 뒤 광학 축(A)을 따라 이동할 때 제2 렌즈 조립체를 통과할 수 있도록 광학 줌 장치(1)의 광학 축(A)의 방향으로 제1 렌즈 조립체(2)를 따르는 제2 렌즈 조립체(3)를 포함하고,
    제1 렌즈 조립체(2)는 제1 강성 광학 요소(21) 및 인접한 제1 초점 조절가능 렌즈(31)를 포함하고, 제1 초점 조절가능 렌즈는 제1 용기(41) 및 제1 리저버(51)를 포함하고, 제1 용기와 제1 리저버는 유동 연통되고 투명 유체(F)로 충전되고, 제1 용기는 유체(F)와 접촉하는 투명 및 탄성 팽창가능 제1 멤브레인(61)을 포함하고, 제1 렌즈 조립체는 유체를 제1 리저버로부터 제1 용기 내로 및 제1 멤브레인(61)의 곡률 및 이에 따라 제1 초점 조절가능 렌즈의 초점 길이를 조절하기 위해 제1 용기로부터 제1 리저버 내로 펌핑하기 위한 제1 액추에이터(107)를 추가로 포함하고, 제1 액추에이터(107)는 전자영구 자석(107)을 포함하고, 및/또는 제2 렌즈 조립체(3)는 제2 강성 광학 요소(22) 및 인접한 제2 초점 조절가능 렌즈(32)를 포함하고,
    제2 초점 조절가능 렌즈는 제2 용기(42) 및 제2 리저버(52)를 포함하고, 제2 용기와 제2 리저버는 유동 연통되고 투명 유체(F)로 충전되고, 제2 용기는 유체(F)와 접촉하는 투명 및 탄성 팽창가능 제2 멤브레인(62)을 포함하고, 제2 렌즈 조립체는 유체를 제2 리저버로부터 제2 용기 내로 및 제2 멤브레인(62)의 곡률 및 이에 따라 제2 초점 조절가능 렌즈의 초점 길이를 조절하기 위해 제2 용기로부터 제2 리저버 내로 펌핑하기 위한 제2 액추에이터(207)를 추가로 포함하고, 제2 액추에이터(207)는 제2 전자영구 자석(207)을 포함하는 광학 줌 장치(1).
  2. 제1항에 있어서, 제1 및 제2 강성 광학 요소(21, 22)는 광학 축(A)의 방향으로 서로에 대해 고정된 일정 거리(D)를 포함하는 광학 줌 장치(1).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 강성 광학 요소(21)는 제1 용기(41)의 벽을 형성하고 제1 멤브레인(61)을 향하며, 및/또는 제2 강성 광학 요소(22)는 제2 용기(42)의 벽을 형성하고 제2 멤브레인(62)을 향하는 광학 줌 장치(1).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 멤브레인(61)은 제1 멤브레인(61)의 곡률 조절가능 영역(61a)을 형성하기 위한 원주 제1 렌즈 성형 요소(71)에 연결되고, 제1 멤브레인(61)의 곡률 조절가능 영역(61a)은 조절되는 상기 곡률을 포함하고, 제2 멤브레인(62)은 제2 멤브레인(62)의 곡률 조절가능 영역(62a)을 형성하기 위한 원주 제2 렌즈 성형 요소(72)를 포함하고, 제2 멤브레인(62)의 곡률 조절가능 영역(62a)은 조절되는 상기 곡률을 포함하는 광학 줌 장치(1).
  5. 제4항에 있어서, 광학 줌 장치(1)는 내부 표면(74a)을 포함하는 원주 벽(74)을 갖는 홀더(73)를 포함하고, 제1 렌즈 성형 요소(71)와 제1 강성 광학 요소(21)는 내부 표면(74a)에 연결되고 및/또는 제2 렌즈 성형 요소(72)와 제2 강성 광학 요소(22)는 내부 표면(74a)에 연결되는 광학 줌 장치(1).
  6. 제5항에 있어서, 제1 및/또는 제2 리저버(51, 52)는 원주 벽(74)의 횡방향으로 배열되는 광학 줌 장치(1).
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 제1 리저버(51)와 제1 용기(41) 사이의 유동 연결은 홀더(73)의 원주 벽(74)의 제1 개구(75)를 포함하고 및/또는 제2 리저버(52)와 제2 용기(42) 사이의 유동 연결은 홀더(73)의 원주 벽(74)의 제2 개구(76)를 포함하는 광학 줌 장치(1).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 리저버(51)는 탄성 변형가능 벽(501)을 포함하고 및/또는 제2 리저버(52)는 탄성 변형가능 벽(502)을 포함하는 광학 줌 장치(1).
  9. 제4항 및 제8항에 있어서, 제1 액추에이터(107)는 제1 리저버(51)의 탄성변형가능 벽(501)에 연결된 제1 부재(101)에 작용하도록 구성되고, 제1 액추에이터(107)는 중간 위치를 통하여 제1 위치와 제2 위치 사이에서 제1 부재(101)를 이동시키도록 구성되고, 제1 부재(101)는 제1 위치로 이동하고 제1 리저버(51)의 탄성 변형가능 벽(501)은 변형되고 제1 리저버(51)의 부피가 감소하며, 유체(F)는 제1 리저버(51)로부터 제1 용기(41) 내로 펌핑되고, 제1 부재(101)는 제2 위치로 이동할 때 제1 리저버(51)의 탄성 변형가능 벽(501)은 변형되고 제1 리저버(51)의 부피가 증가하며 유체(F)는 제1 용기(41)로부터 제1 리저버(51) 내로 펌핑되고, 제1 부재(101)는 제1 위치에 있을 때 제1 멤브레인(41)의 곡률 조절가능 영역(61a)은 제1 곡률 반경을 포함하고, 제1 부재(101)가 중간 위치에 있을 때 제1 멤브레인(61)의 곡률 조절가능 영역(61a)은 제1 부재(101)의 제1 위치에 연계된 제1 곡률 반경보다 큰 제2 곡률 반경을 포함하고, 제1 부재(101)가 제2 위치에 있을 때 제1 멤브레인(61)의 곡률 조절가능 영역(61a)이 제3 곡률 반경을 포함하고,
    제2 액추에이터(207)는 제2 리저버(52)의 탄성변형가능 벽(502)에 연결된 제2 부재(201)에 작용하도록 구성되고, 제2 액추에이터(207)는 중간 위치를 통하여 제1 위치와 제2 위치 사이에서 제2 부재(201)를 이동시키도록 구성되고, 제2 부재(201)는 제1 위치로 이동하고 제2 리저버(52)의 탄성 변형가능 벽(502)은 변형되고 제2 리저버(52)의 부피가 감소하며, 유체(F)는 제2 리저버(52)로부터 제2 용기(42) 내로 펌핑되고, 제2 부재(201)는 제2 위치로 이동할 때 제2 리저버(52)의 탄성 변형가능 벽(502)은 변형되고 제2 리저버(52)의 부피가 증가하며 유체(F)는 제2 용기(42)로부터 제2 리저버(52) 내로 펌핑되고, 제2 부재(201)는 제1 위치에 있을 때 제2 멤브레인(62)의 곡률 조절가능 영역(62a)은 제1 곡률 반경을 포함하고, 제2 부재(201)가 중간 위치에 있을 때 제2 멤브레인(62)의 곡률 조절가능 영역(62a)은 제2 부재(201)의 제1 위치에 연계된 제1 곡률 반경보다 큰 제2 곡률 반경을 포함하고, 제2 부재(201)가 제2 위치에 있을 때 제2 멤브레인(62)의 곡률 조절가능 영역(62a)이 제3 곡률 반경을 포함하는 광학 줌 장치(1).
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 전자영구 자석(107)은 제1 자석(104) 및 코일(103)을 포함하고, 제1 전자 영구 자석(107)의 코일(103)은 제1 전자영구 자석(107)의 코일(103)의 코일 축(C) 주위에 감긴 전기 전도 전도체를 포함하고, 제1 전자영구 자석(107)의 코일(103)은 제1 전자영구 자석(107)의 제1 자석(104) 주위에서 연장되고, 제1 전자영구 자석(107)의 제1 자석(104)은 제1 보자력을 포함하고, 및/또는
    제2 전자영구 자석(207)은 제1 자석(204) 및 코일(203)을 포함하고, 제2 전자 영구 자석(207)의 코일(203)은 제2 전자영구 자석(207)의 코일(203)의 코일 축(C) 주위에 감긴 전기 전도 전도체를 포함하고, 제2 전자영구 자석(207)의 코일(203)은 제2 전자영구 자석(207)의 제1 자석(204) 주위에서 연장되고, 제2 전자영구 자석(207)의 제1 자석(204)은 제1 보자력을 포함하는 광학 줌 장치(1).
  11. 제9항 및 제10항에 있어서, 제1 부재(101)는 제1 전자영구 자석(107)의 코일(103)의 코일 축(C)에 평행하게 연장되는 자화(M)를 포함하는 영구 자석이고, 및/또는 제2 부재(201)는 제2 전자영구 자석(207)의 코일(203)의 코일 축(C)에 평행하게 연장되는 자화(M)를 포함하는 영구 자석인 광학 줌 장치(1).
  12. 제11항에 있어서, 광학 줌 장치(1)는 제1 전자영구 자석(107)의 코일(103)에 전류를 인가하도록 구성되어 제1 전자영구 자석(107)의 제1 자석(104)을 자화하여 제1 전자영구 자석(107)의 제1 자석(104)의 자화(M1)가 제1 부재(101)의 자화(M)와 상반된 방향 또는 동일한 방향으로 향하거나 또는 제1 전자영구 자석(107)의 제1 자석(104)을 탈자하여 제1 전자영구 자석(107)의 제1 자석(104)의 자화(M1)가 제거되고, 제1 전자영구 자석(107)의 제1 자석(104)이 탈자될 때 제1 부재(101)가 중간 위치로 이동하고 제1 전자영구 자석(107)의 자석(104)이 자화되어 자화(M1)가 제1 부재(101)의 자화(M)와 상반된 방향을 향하고 제1 부재(101)는 제1 위치로 이동하고, 제1 전자영구 자석(107)의 제1 자석(104)이 자화되어 자화(M1)가 제1 부재(101)의 자화(M)와 동일한 방향을 향하고 제1 부재(101)는 제2 위치로 이동하고 및/또는
    광학 줌 장치(1)는 제2 전자영구 자석(207)의 코일(203)에 전류를 인가하도록 구성되어 제2 전자영구 자석(207)의 제1 자석(204)을 자화하여 제2 전자영구 자석(207)의 제1 자석(204)의 자화(M2)가 제2 부재(201)의 자화(M)와 상반된 방향 또는 동일한 방향으로 향하거나 또는 제2 전자영구 자석(207)의 제1 자석(204)을 탈자하여 제2 전자영구 자석(207)의 제1 자석(204)의 자화(M1)가 제거되고, 제2 전자영구 자석(207)의 제1 자석이 탈자될 때 제2 부재가 중간 위치로 이동하고 제2 전자영구 자석(207)의 자석(204)이 자화되어 자화(M2)가 제2 부재(201)의 자화(M)와 상반된 방향을 향하고 제2 부재(201)는 제1 위치로 이동하고, 제2 전자영구 자석(207)의 제1 자석(204)이 자화되어 자화(M1)가 제2 부재(201)의 자화(M)와 동일한 방향을 향하고 제2 부재(201)는 제2 위치로 이동하는 광학 줌 장치(1).
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 광학 줌(1)은 제1 부재(101)가 제1 위치, 제2 위치 또는 중간 위치에 있을 때 제1 전자영구 자석(107)의 코일(103) 내의 전류가 제1 부재(101)의 자기장과 상호작용하여 제1 부재(101)가 각각의 위치로부터 이동하도록 제1 전자영구 자석(107)의 코일(103)에 일정한 전류를 인가하도록 구성되고 제1 멤브레인(61)의 곡률 조절가능 영역(61a)의 곡률이 미세조절되고 및/또는
    광학 줌(1)은 제2 부재(201)가 제1 위치, 제2 위치 또는 중간 위치에 있을 때 제2 전자영구 자석(207)의 코일(203) 내의 전류가 제2 부재(201)의 자기장과 상호작용하여 제2 부재(201)가 각각의 위치로부터 이동하도록 제2 전자영구 자석(207)의 코일(203)에 일정한 전류를 인가하도록 구성되고 제2 멤브레인(62)의 곡률 조절가능 영역(62a)의 곡률이 미세조절되는 광학 줌 장치(1).
  14. 제10항에 있어서, 제1 전자영구 자석(107)은 제2 자석(105)을 추가로 포함하고, 제1 전자영구 자석(107)의 코일(103)은 제1 전자영구 자석(107)의 제2 자석(105) 주위에서 연장되고, 제1 전자영구 자석(107)의 제2 자석(105)은 제1 전자영구 자석(107)의 제1 자석(104)의 제1 보자력보다 큰 제2 보자력을 가지며, 및/또는
    제2 전자영구 자석(207)은 제2 자석(205)을 추가로 포함하고, 제2 전자영구 자석(207)의 코일(203)은 제2 전자영구 자석(207)의 제2 자석(205) 주위에서 연장되고, 제2 전자영구 자석(207)의 제2 자석(205)은 제2 전자영구 자석(207)의 제1 자석(204)의 제1 보자력보다 큰 제2 보자력을 갖는 광학 줌 장치(1).
  15. 제9항 및 제14항에 있어서, 제1 부재(101)는 제1 전자영구 자석(107)의 자속 유도 구조물(102)과 간격(G1)을 형성하는 자속 유도 부재이고, 자속 유도 구조물(102)은 제1 전자영구 자석(107)의 제1 및 제2 자석(104, 105)에 연결되고, 제1 부재(101)는 제1 스프링 구조물(81)을 통하여 제1 전자영구 자석(107)에 결합되고 및/또는
    제2 부재(201)는 제2 전자영구 자석(207)의 자속 유도 구조물(202)과 간격(G2)을 형성하는 자속 유도 부재이고, 자속 유도 구조물(202)은 제2 전자영구 자석(207)의 제1 및 제2 자석(204, 205)에 연결되고, 제2 부재(201)는 제2 스프링 구조물(82)을 통하여 제2 전자영구 자석(207)에 결합되는 광학 줌 장치(1).
  16. 제15항에 있어서, 광학 줌 장치(1)는 제1 전자영구 자석(107)의 코일(103)에 전류 펄스를 인가하도록 구성되어 제1 전자영구 자석(107)의 제1 자석(104)을 자화하여 제1 전자영구 자석(107)의 제1 자석(104)의 자화(M1)가 제2 자석(105)의 자화(M2)와 상반된 방향 또는 동일한 방향으로 향하거나 또는 제1 전자영구 자석(107)의 제1 자석(104)을 탈자하여 제1 전자영구 자석(107)의 제1 자석(104)의 자화(M1)가 제거되고, 제1 전자영구 자석(107)의 제1 자석(104)이 탈자될 때 제1 부재(101)가 제1 부재(101) 상의 제1 스프링 구조물(81)에 의해 가해진 대항력에 대해 중간 위치로 이동하고 제1 전자영구 자석(107)의 자석(104)이 자화되어 자화(M1)가 제2 자석(105)의 자화(M2)와 상반된 방향을 향하고 제1 부재(101)는 제1 부재(101) 상의 제1 스프링 구조물(81)에 의해 가해진 힘의 방향으로 제1 위치로 이동하고, 제1 전자영구 자석(107)의 제1 자석(104)이 자화되어 자화(M1)가 제2 자석(105))의 자화(M2)와 동일한 방향을 향하고 제1 부재(101)는 제1 부재(101) 상의 제1 스프링 구조물(81)에 의해 가해진 대항력에 대해 제2 위치로 이동하고 및/또는
    광학 줌 장치(1)는 제2 전자영구 자석(207)의 코일(203)에 전류 펄스를 인가하도록 구성되어 제2 전자영구 자석(207)의 제1 자석(204)을 자화하여 제2 전자영구 자석(207)의 제1 자석(204)의 자화(M2)가 제2 자석(205)의 자화(M1)와 상반된 방향 또는 동일한 방향으로 향하거나 또는 제2 전자영구 자석(207)의 제1 자석(204)을 탈자하여 제2 전자영구 자석(207)의 제1 자석(204)의 자화(M1)가 제거되고, 제2 전자영구 자석(207)의 제1 자석(204)이 탈자될 때 제2 부재(201)가 제2 부재(201) 상의 제2 스프링 구조물(82)에 의해 가해진 대항력에 대해 중간 위치로 이동하고 제2 전자영구 자석(207)의 제1 자석(204)이 자화되어 자화(M1)가 제2 자석(205)의 자화(M2)와 상반된 방향을 향하고 제2 부재(201)는 제2 부재(201) 상의 제2 스프링 구조물(82)에 의해 가해진 힘의 방향으로 제1 위치로 이동하고, 제2 전자영구 자석(207)의 제1 자석(204)이 자화되어 자화(M1)가 제2 자석(205)의 자화(M2)와 동일한 방향을 향하고 제2 부재(201)는 제2 부재(201) 상의 제2 스프링 구조물(82)에 의해 가해진 대항력에 대해 제2 위치로 이동하는 광학 줌 장치(1).
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 광학 줌(1)은 제1 부재(101)가 제1 위치, 제2 위치 또는 중간 위치에 있을 때 제1 전자영구 자석(107)의 코일(103)에 일정한 전류를 인가하도록 구성되어 제1 전자영구 자석(107)의 코일(103)이 제1 전자영구 자석(107)의 자속 유도 구조물(102)을 통하여 자속을 변경하는 자기장을 생성하고 제1 부재(101)는 이의 각각의 위치로부터 이동하여 제1 멤브레인(61)의 곡률 조절가능 영역(61a)의 곡률이 미세조절되고 및/또는
    광학 줌(1)은 제2 부재(201)가 제1 위치, 제2 위치 또는 중간 위치에 있을 때 제2 전자영구 자석(207)의 코일(203)에 일정한 전류를 인가하도록 구성되어 제2 전자영구 자석(207)의 코일(203)이 제2 전자영구 자석(207)의 자속 유도 구조물(202)을 통하여 자속을 변경하는 자기장을 생성하고 제2 부재(201)는 이의 각각의 위치로부터 이동하여 제2 멤브레인(62)의 곡률 조절가능 영역(62a)의 곡률이 미세조절되는 광학 줌 장치(1).
  18. 제13항 또는 제17항에 있어서, 광학 줌 장치(1)는 제1 전자영구 자석(107)의 코일(103)에 인가된 일정한 전류를 찾기 위해 제1 전자영구 자석(107)의 코일(103)에 인가된 전류를 통하여 스윕하도록 구성되고, 광학 줌 장치(1)는 제2 전자영구 자석(207)의 코일(203)에 인가된 일정한 전류를 찾기 위해 제2 전자영구 자석(207)의 코일(203)에 인가된 전류를 통하여 스윕하도록 구성되어 광이 이미지 센서(I) 상에 포커싱되는 광학 줌 장치(1).
  19. 제12항 또는 제16항에 있어서, 광학 줌 장치(1)는 제1 전자영구 자석(107)의 코일(103)에 인가된 전류를 생성하기 위해 제1 전자영구 자석(107)의 코일에 전압 펄스를 인가하도록 제1 전자영구 자석(107)의 코일(103)에 연결된 전압원을 포함하고, 및/또는
    광학 줌 장치(1)는 제2 전자영구 자석(207)의 코일(203)에 인가된 전류를 생성하기 위해 제2 전자영구 자석(207)의 코일에 전압 펄스를 인가하도록 제2 전자영구 자석(207)의 코일(203)에 연결된 전압원을 포함하는 광학 줌 장치(1).
  20. 제19항에 있어서, 전압원은 제1 전자영구 자석(107)의 코일(103)에 인가된 대응 전압 펄스의 지속시간을 조절하거나 또는 제1 전자영구 자석(107)의 코일(103)에 인가된 대응 전압 펄스의 전압을 조절함으로써 제1 전자영구 자석(107)의 제1 자석(104)의 자화(M1)를 조절하도록 구성되고 및/또는
    전압원은 제2 전자영구 자석(207)의 코일(203)에 인가된 대응 전압 펄스의 지속시간을 조절하거나 또는 제2 전자영구 자석(207)의 코일(203)에 인가된 대응 전압 펄스의 전압을 조절함으로써 제2 전자영구 자석(207)의 제1 자석(204)의 자화(M1)를 조절하도록 구성되는 광학 줌 장치(1).
  21. 제19항 또는 제20항에 있어서, 전압원은 전압원에 의해 제1 전자영구 자석(107)의 코일(103)에 인가된 전압에 대한 로우-패스 필터 또는 펄스 폭 변조를 적용함으로써 광학 줌 장치(1)의 노이즈 감소를 달성하기 위하여 제1 전자영구 자석(107)의 코일(103) 내의 전류를 쉐이핑하도록 구성되고, 및/또는
    전압원은 전압원에 의해 제2 전자영구 자석(207)의 코일(203)에 인가된 전압에 대한 로우-패스 필터 또는 펄스 폭 변조를 적용함으로써 광학 줌 장치(1)의 노이즈 감소를 달성하기 위하여 제2 전자영구 자석(207)의 코일(103) 내의 전류를 쉐이핑하도록 구성되는 광학 줌 장치(1).
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 광학 줌 장치(1)는 이미지 센서(I)를 포함하여 2개의 렌즈 조립체(2, 3)를 통하여 광학 줌 장치(1)의 광학 경로를 따라 이동하는 광(L)이 이미지 센서(I)에 충돌하는 광학 줌 장치(1).
  23. 제22항에 있어서, 이미지 센서(I)는 광 이미지 안정화를 제공하기 위해 이미지 센서(I)의 연장 평면에서 이동하도록 구성되는 광학 줌 장치(1).
  24. 제22항에 있어서, 광학 줌 장치(1)는 광학 줌 장치(1)의 광학 경로에 배열된 프리즘(301)을 포함하고, 프리즘(304)은 광 이미지 안정화를 제공하기 위해 이미지 센서(I)에 충돌하고 프리즘을 통과하는 광선을 편향시키도록 기울어지는 광학 줌 장치(1).
  25. 제22항에 있어서, 광학 줌 장치(1)는 광학 줌의 광학 경로에 배열되는 조절가능 프리즘을 포함하고, 조절가능 프리즘은 광 이미지 안정화를 제공하기 위해 이미지 센서에 충돌하고 프리즘을 통과하는 광선을 편향시키도록 구성되는 광학 줌 장치(1).
  26. 제22항에 있어서, 광학 줌 장치(1)는 광학 줌 장치(1)의 광학 경로에 배열되는 횡방향으로 이동가능한 광학 렌즈를 포함하고, 횡방향으로 이동가능한 광학 렌즈는 광학 축에 수직으로 이동하고 이에 따라 광 이미지 안정화를 제공하기 위해 이미지 센서에 충돌하고 횡방향으로 이동가능한 광학 렌즈를 통하여 이동하는 광선을 편향시키는 광학 줌 장치(1).
  27. 광학 줌 장치(1)로서,
    제1 렌즈 조립체(2),
    광(L)이 제1 렌즈 조립체(2)를 통과하고 그 뒤 광학 축(A)을 따라 이동할 때 제2 렌즈 조립체를 통과할 수 있도록 광학 줌 장치(1)의 광학 축(A)의 방향으로 제1 렌즈 조립체(2)를 따르는 제2 렌즈 조립체(3)를 포함하고,
    제1 렌즈 조립체(2)는 제1 강성 광학 요소(21) 및 인접한 제1 초점 조절가능 렌즈(31)를 포함하고, 제1 초점 조절가능 렌즈는 제1 용기(41) 및 제1 리저버(51)를 포함하고, 제1 용기와 제1 리저버는 유동 연통되고 투명 유체(F)로 충전되고, 제1 용기는 유체(F)와 접촉하는 투명 및 탄성 팽창가능 제1 멤브레인(61)을 포함하고, 제1 렌즈 조립체는 유체를 제1 리저버로부터 제1 용기 내로 및 제1 멤브레인(61)의 곡률 및 이에 따라 제1 초점 조절가능 렌즈의 초점 길이를 조절하기 위해 제1 용기로부터 제1 리저버 내로 펌핑하기 위한 제1 액추에이터(107)를 추가로 포함하고, 제1 액추에이터(107)는 제1 스프링(81) 및 제1 형상 기억 합금(120)을 포함하고, 및/또는
    제2 렌즈 조립체(3)는 제2 강성 광학 요소(22) 및 인접한 제2 초점 조절가능 렌즈(32)를 포함하고, 제2 초점 조절가능 렌즈는 제2 용기(42) 및 제2 리저버(52)를 포함하고, 제2 용기와 제2 리저버는 유동 연통되고 투명 유체(F)로 충전되고, 제2 용기는 유체(F)와 접촉하는 투명 및 탄성 팽창가능 제2 멤브레인(62)을 포함하고, 제2 렌즈 조립체는 유체를 제2 리저버로부터 제2 용기 내로 및 제2 멤브레인(62)의 곡률 및 이에 따라 제2 초점 조절가능 렌즈의 초점 길이를 조절하기 위해 제2 용기로부터 제2 리저버 내로 펌핑하기 위한 제2 액추에이터(207)를 추가로 포함하고, 제2 액추에이터(207)는 제2 스프링(82) 및 제2 형상 기억 합금(220)을 포함하는 광학 줌 장치(1).
  28. 제27항에 있어서, 제1 및 제2 강성 광학 요소(21, 22)는 광학 축(A)의 방향으로 서로에 대해 고정된 일정 거리(D)를 포함하는 광학 줌 장치(1).
  29. 제27항 또는 제28항에 있어서, 제1 강성 광학 요소(21)는 제1 용기(41)의 벽을 형성하고 제1 멤브레인(61)을 향하며, 및/또는 제2 강성 광학 요소(22)는 제2 용기(42)의 벽을 형성하고 제2 멤브레인(62)을 향하는 광학 줌 장치(1).
  30. 제27항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 멤브레인(61)은 제1 멤브레인(61)의 곡률 조절가능 영역(61a)을 형성하기 위한 원주 제1 렌즈 성형 요소(71)에 연결되고, 제1 멤브레인(61)의 곡률 조절가능 영역(61a)은 조절되는 상기 곡률을 포함하고, 제2 멤브레인(62)은 제2 멤브레인(62)의 곡률 조절가능 영역(62a)을 형성하기 위한 원주 제2 렌즈 성형 요소(72)를 포함하고, 제2 멤브레인(62)의 곡률 조절가능 영역(62a)은 조절되는 상기 곡률을 포함하는 광학 줌 장치(1).
  31. 제30항에 있어서, 광학 줌 장치(1)는 내부 표면(74a)을 포함하는 원주 벽(74)을 갖는 홀더(73)를 포함하고, 제1 렌즈 성형 요소(71)와 제1 강성 광학 요소(21)는 내부 표면(74a)에 연결되고 및/또는 제2 렌즈 성형 요소(72)와 제2 강성 광학 요소(22)는 내부 표면(74a)에 연결되는 광학 줌 장치(1).
  32. 제31항에 있어서, 제1 및/또는 제2 리저버(51, 52)는 원주 벽(74)의 횡방향으로 배열되는 광학 줌 장치(1).
  33. 제31항 또는 제32항에 있어서, 제1 리저버(51)와 제1 용기(41) 사이의 유동 연결은 홀더(73)의 원주 벽(74)의 제1 개구(75)를 포함하고 및/또는 제2 리저버(52)와 제2 용기(42) 사이의 유동 연결은 홀더(73)의 원주 벽(74)의 제2 개구(76)를 포함하는 광학 줌 장치(1).
  34. 제1항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 리저버(51)는 탄성 변형가능 벽(501)을 포함하고 및/또는 제2 리저버(52)는 탄성 변형가능 벽(502)을 포함하는 광학 줌 장치(1).
  35. 제30항 및 제31항에 있어서, 제1 액추에이터(107)는 제1 리저버(51)의 탄성변형가능 벽(501)에 연결된 제1 부재(101)에 작용하도록 구성되고, 제1 액추에이터(107)는 중간 위치를 통하여 제1 위치와 제2 위치 사이에서 제1 부재(101)를 이동시키도록 구성되고, 제1 부재(101)는 제1 위치로 이동하고 제1 리저버(51)의 탄성 변형가능 벽(501)은 변형되고 제1 리저버(51)의 부피가 감소하며, 유체(F)는 제1 리저버(51)로부터 제1 용기(41) 내로 펌핑되고, 제1 부재(101)는 제2 위치로 이동할 때 제1 리저버(51)의 탄성 변형가능 벽(501)은 변형되고 제1 리저버(51)의 부피가 증가하며 유체(F)는 제1 용기(41)로부터 제1 리저버(51) 내로 펌핑되고, 제1 부재(101)는 제1 위치에 있을 때 제1 멤브레인(41)의 곡률 조절가능 영역(61a)은 제1 곡률 반경을 포함하고, 제1 부재(101)가 중간 위치에 있을 때 제1 멤브레인(61)의 곡률 조절가능 영역(61a)은 제1 부재(101)의 제1 위치에 연계된 제1 곡률 반경보다 큰 제2 곡률 반경을 포함하고, 제1 부재(101)가 제2 위치에 있을 때 제1 멤브레인(61)의 곡률 조절가능 영역(61a)이 제3 곡률 반경을 포함하고,
    제2 액추에이터(207)는 제2 리저버(52)의 탄성변형가능 벽(502)에 연결된 제2 부재(201)에 작용하도록 구성되고, 제2 액추에이터(207)는 중간 위치를 통하여 제1 위치와 제2 위치 사이에서 제2 부재(201)를 이동시키도록 구성되고, 제2 부재(201)는 제1 위치로 이동하고 제2 리저버(52)의 탄성 변형가능 벽(502)은 변형되고 제2 리저버(52)의 부피가 감소하며, 유체(F)는 제2 리저버(52)로부터 제2 용기(42) 내로 펌핑되고, 제2 부재(201)는 제2 위치로 이동할 때 제2 리저버(52)의 탄성 변형가능 벽(502)은 변형되고 제2 리저버(52)의 부피가 증가하며 유체(F)는 제2 용기(42)로부터 제2 리저버(52) 내로 펌핑되고, 제2 부재(201)는 제1 위치에 있을 때 제2 멤브레인(62)의 곡률 조절가능 영역(62a)은 제1 곡률 반경을 포함하고, 제2 부재(201)가 중간 위치에 있을 때 제2 멤브레인(62)의 곡률 조절가능 영역(62a)은 제2 부재(201)의 제1 위치에 연계된 제1 곡률 반경보다 큰 제2 곡률 반경을 포함하고, 제2 부재(201)가 제2 위치에 있을 때 제2 멤브레인(62)의 곡률 조절가능 영역(62a)이 제3 곡률 반경을 포함하는 광학 줌 장치(1).
  36. 제35항에 있어서, 제1 형상 기억 합금(120)은 제1 지점(X1)에서 제1 스프링(81)에 연결되고 제1 스프링(81)은 제2 지점(Y1)에서 제1 부재(101)에 연결되며, 제1 지점(X1)은 제1 액추에이터(107)가 구동될 때 제2 지점(Y1)보다 2배 이상, 특히 5배 이상 이동하고, 및/또는
    제2 형상 기억 합금(220)은 제2 지점(X2)에서 제2 스프링(82)에 연결되고 제2 스프링(82)은 제2 지점(Y2)에서 제2 부재(201)에 연결되며, 제1 지점(X2)은 제2 액추에이터(207)가 구동될 때 제2 지점(Y2)보다 2배 이상, 특히 5배 이상 이동하는 광학 줌 장치(1).
  37. 제27항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서, 광학 줌 장치(1)는 제1 형상 기억 합금(120)의 저항을 측정함으로써 제1 형상 기억 합금(120)의 변형을 감지하도록 구성되고 및/또는 광학 줌 장치(1)는 제2 형상 기억 합금(120)의 저항을 측정함으로써 제2 형상 기억 합금(220)의 변형을 감지하도록 구성되는 광학 줌 장치(1).
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