(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学装置（１）であって、
−流体レンズを形成する容器（２）であって、前記容器（２）は、透明で弾性的に拡張可能な膜（１０）と、前記膜（１０）に面する透明な光学要素（２０）と、壁部材（３）と、を含み、前記光学要素（２０）および前記膜（１０）は前記壁部材に接続され、前記容器（２）は流体（Ｆ）で満たされた容積（Ｖ）を囲む、容器（２）、
−前記膜（１０）の曲率調整可能領域（１０ｃ）を画定するために前記膜（１０）と接触するレンズ成形部（１１）であって、前記曲率調整可能領域（１０ｃ）は前記光学要素（２０）に面する、レンズ成形部（１１）、
−軸方向（ｚ）に延びる円周状のレンズ鏡筒（５０）であって、このレンズ鏡筒（５０）は、レンズ鏡筒（５０）によって保持される少なくとも１つの剛性レンズ（５１）が配置される開口部（５０ｃ）を囲み、前記容器（２）が取り付けられる、円周状のレンズ鏡筒（５０）、
−前記曲率調整可能領域（１０ｃ）の曲率とともに前記流体レンズ（２）の焦点距離を調整するために、前記レンズ成形部（１１）を前記容器（２）に対して軸方向（ｚ）に沿って移動させるように設計されたボイスコイルモータ（５）であって、前記ボイスコイルモータ（５）は、可動部（６）上に配置された少なくとも１つのコイル（３０、３１）と、モータホルダ（７）上に配置された複数の磁気構造（４０、４１）と、を含み、前記可動部（６）は、前記可動部（６）が前記軸方向（ｚ）に沿って移動できるようにバネ構造（８）を介して前記モータホルダ（７）に移動可能に取り付けられ、前記レンズ成形部（１１）は、前記可動部（６）に取り付けられる、ボイスコイルモータ（５）、を含む、光学装置（１）。
【請求項２】
前記バネ構造（８）は、前記可動部（６）の上部（６ｃ）に取り付けられることを特徴とする、請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
前記バネ構造（８）は、前記複数の磁気構造に含まれる磁気構造（４１）を介して前記モータホルダ（７）に接続されることを特徴とする、請求項１または２に記載の光学装置。
【請求項４】
前記バネ構造（８）は、それぞれの磁気構造（４１）の上側（４１ａａ）に接続されることを特徴とする、請求項３に記載の光学装置。
【請求項５】
前記可動部（６）は、前記レンズ鏡筒（５０）の周りに延びる円周状部材であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学装置。
【請求項６】
前記容器（２）は、前記モータホルダ（７）に取り付けられていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学装置。
【請求項７】
前記容器（２）は、前記レンズ鏡筒（５０）に取り付けられていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学装置。
【請求項８】
前記レンズ鏡筒（５０）は、前記レンズ鏡筒（５０）の上側（５０ａ）から突出する突出部（５２）を含み、前記容器（２）は、前記突出部（５２）に取り付けられ、それぞれの前記突出部（５２）は、前記レンズ成形部（１１）の関連する凹部（１１３）を通って延びることを特徴とする、請求項７に記載の光学装置。
【請求項９】
前記モータホルダ（７）は、周辺に位置する側壁を形成するために互いに接続される４つの側壁部（７００）を含み、各２つの隣接する側壁部（７００）は、前記モータホルダ（７）の内側（７ａ）で出会ってコーナ領域（７０２）を形成することを特徴とする、請求項８に記載の光学装置。
【請求項１０】
前記光学装置（１）は、前記軸方向（ｚ）において前記レンズ鏡筒（５０）に面する画像センサ（９）を含むことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の光学装置。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのコイルは、前記可動部（６）に取り付けられて、前記可動部（６）の周りに延びる円周状の第１のコイル（３０）であることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光学装置。
【請求項１２】
前記複数の磁気構造は、前記モータホルダ（７）に取り付けられ、円周状の前記第１のコイル（３０）に沿って配置された４つの第１の磁気構造（４０）を含み、４つの前記第１の磁気構造（４０）は、円周状の前記第１のコイル（３０）に面することを特徴とする、請求項１１に記載の光学装置。
【請求項１３】
４つの前記第１の磁気構造（４０）の各々は、前記コーナ領域（７０２）に配置されること、または、４つの前記第１の磁気構造（４０）の各々は、関連する側壁部（７００）の内側（７ａ）に配置されることを特徴とする、請求項９を引用するときの請求項１２に記載の光学装置。
【請求項１４】
前記複数の磁気構造は、前記モータホルダ（７）に取り付けられ、円周状の前記第１のコイル（３０）に沿って配置された４つの第２の磁気構造（４１）を含み、４つの前記第２の磁気構造（４１）は、円周状の前記第１のコイル（３０）に面することを特徴とする、請求項１２に記載の光学装置。
【請求項１５】
各第２の磁気構造（４１）は前記コーナ領域（７０２）に配置される一方、各第１の磁気構造（４０）は、関連する側壁部（７００）の内側（７ａ）上に配置されることを特徴とする、請求項９を引用するときの請求項１４に記載の光学装置。
【請求項１６】
前記光学装置（１）は、前記軸方向（ｚ）に垂直な平面内において前記画像センサ（９）を移動させるように設計されることを特徴とする、請求項１０に記載の、または請求項１０を参照するときの請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の光学装置。
【請求項１７】
前記ボイスコイルモータ（５）は、前記可動部（６）の下部（６ｄ）で前記第１のコイル（３０）の下に配置される４つの第２のコイル（４１）を含み、前記下部（６ｄ）は前記上部（６ｃ）に接続されていることを特徴とする、請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の光学装置。
【請求項１８】
４つの前記第２の磁気構造（４１）は各々上部磁石（４１ａ）および下部磁石（４１ｂ）を含み、前記上部磁石（４１ａ）は、前記下部磁石（４１ｂ）の上部に配置され、各上部磁石（４１ａ）は、関連する第２のコイル（３１）の上部（３１ａ）に面し、各下部磁石（４１ｂ）は、関連する第２のコイル（３１）の下部（３１ｂ）に面していることを特徴とする、請求項１４を引用するときの請求項１７に記載の光学装置。
【請求項１９】
前記少なくとも１つのコイルは、前記ボイスコイルモータ（５）に含まれる４つのコイル（３１）のうちの１つであり、４つのコイル（３１）は前記可動部（６）に配置されることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光学装置。
【請求項２０】
前記複数の磁気構造は４つの磁気構造（４１）によって形成され、これらの磁気構造（４１）の各々は前記モータホルダ（７）に配置され、４つの前記磁気構造（４１）の各々は、上部磁石（４１ａ）および下部磁石（４１ｂ）を含み、前記上部磁石（４１ａ）は前記下部磁石（４１ｂ）の上に配置され、各上部磁石（４１ａ））は、関連するコイル（３１）の上部（３１ａ）に面し、各下部磁石（４１ｂ）は、関連するコイル（３１）の下部（３１ｂ）に面していることを特徴とする、請求項１９に記載の光学装置。
【請求項２１】
前記光学装置（１）は、特に容器（２）を、容器（２）を通過する光を偏向させるためのプリズムのように作用する形状に形成するように、前記軸方向（ｚ）に対して前記可動部（６）とともに前記レンズ成形部（１１）を傾斜させるように設計されることを特徴とする、請求項１〜１５、１７〜２０のいずれか一項に記載の光学装置。
【請求項２２】
前記光学装置（１）は、前記第１のコイル（３０）および前記第２のコイル（３１）に適用される電流を制御するための駆動回路（１２）を含み、前記駆動回路（１２）は、第１のコイル（３０）に電流を適用するための第１のチャネル（Ｃ１）と、２つの対向する第２のコイル（３１、３１’）に電流を適用するための第２のチャネル（Ｃ２）であって、前記対向する第２のコイル（３１、３１’）に供給される電流は同じ大きさで反対の符号を有する、第２のチャネル（Ｃ２）と、他の２つの対向する第２のコイル（３１、３１’）に電流を適用するための第３のチャネル（Ｃ３）であって、前記他の対向する第２のコイル（３１、３１’）に供給される電流は同じ大きさで反対の符号を有する、第３のチャネル（Ｃ３）と、を含むことを特徴とする、請求項１７または１８に記載の光学装置。
【請求項２３】
前記光学装置（１）は、前記コイル（３１）に適用される電流を制御するための駆動回路（１２）を含み、前記駆動回路（１２）は、各コイル（３１）に電流を適用するために４つのチャネル（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）を含むことを特徴とする、請求項１９に記載の光学装置。
【請求項２４】
前記レンズ成形部（１１）は、前記レンズ成形部（１１）の環状取付構造（１１１）から突出するレンズ成形リング（１１２）を含み、前記取付構造（１１１）は、周りに前記レンズ成形リング（１１２）が延びる中央開口部（１１０）を含むことを特徴とする、請求項１〜２３のいずれか一項に記載の光学装置。
【請求項２５】
前記取付構造（１１１）は、前記凹部（１１３）を含むことを特徴とする、請求項８または２４に記載の光学装置。
【請求項２６】
前記取付構造（１１１）は、前記中央開口部（１１０）を画定する周縁部（１１１ｂ）を含み、この周縁部（１１１ｂ）は、前記取付構造（１１１）の第１の円周面（１１４ａ）および隣接する第２の円周面（１１４ｂ）によって形成され、これらの円周面（１１４ａ、１１４ｂ）は、前記周縁部（１１１ｂ）を形成するために出会い、特にこれらの円周面（１１４ａ、１１４ｂ）の各々は凹形状を含むことを特徴とする、請求項２４または２５に記載の光学装置。
【請求項２７】
前記取付構造（１１１）は、前記膜（１０）を保護するために前記膜（１０）の環状部分（１０ｂ）を覆い、この環状部分（１０ｂ）は、前記膜（１０）の前記曲率調整可能領域（１０ｃ）を取り囲むことを特徴とする、請求項２４〜２６のいずれか一項に記載の光学装置。
【請求項２８】
前記取付構造（１１１）の外縁領域（１１１ａ）は、前記可動部（６）の内側（６ｂ）から突出する前記可動部（６）の固定領域（６ｅ）に取り付けられていることを特徴とする、請求項２４〜２７のいずれか一項に記載の光学装置。
【請求項２９】
前記壁部材（３）および前記光学要素（２０）は、互いに接続される別個の部品であること、または、前記壁部材（３）は、前記光学要素（２０）と一体に形成されることを特徴とする、請求項１〜２８のいずれか一項に記載の光学装置。
【請求項３０】
前記壁部材（３）は、円形の周辺部（Ｕ）、正方形の周辺部（Ｕ）、六角形の周辺部（Ｕ）のうちの１つを含むことを特徴とする、請求項１〜２９のいずれか一項に記載の光学装置。
【請求項３１】
前記可動部（６）の空間位置を測定するために、前記光学装置（１）は、少なくとも第１および第２の誘導測定コイル（６１、６２）を含むことを特徴とする、請求項１〜３０のいずれか一項に記載の光学装置。
【請求項３２】
前記第１および第２の誘導測定コイル（６１、６２）は各々、関連する第２の磁気構造（４１）の周りに延び、前記関連する第２の磁気構造（４１）は、隣接する第２の磁気構造（４１）であることを特徴とする、請求項１４を引用するときの請求項３１に記載の光学装置。
【請求項３３】
前記第１および第２の誘導測定コイル（６１、６２）は各々、関連する磁気構造（４１）の周りに延び、前記関連する磁気構造（４１）は、隣接する磁気構造（４１）であることを特徴とする、請求項２０を引用するときの請求項３１に記載の光学装置。
【請求項３４】
前記第１の誘導測定コイル（６１）は、２つの対向する第２の磁気構造（４１、４１’）の下に延び、前記第２の誘導測定コイル（６２）は、他の２つの対向する第２の磁気構造（４１、４１’）の下に延びることを特徴とする、請求項１４を引用するときの請求項３１に記載の光学装置。
【請求項３５】
前記第１の誘導測定コイル（６１）は、２つの対向する磁気構造（４１、４１’）の下に延び、前記第２の誘導測定コイル（６２）は、他の２つの対向する磁気構造（４１、４１’）の下に延びることを特徴とする、請求項２０を引用するときの請求項３１に記載の光学装置。
【請求項３６】
前記第１の誘導測定コイル（６１）は、第２の磁気構造（４１）の下に延び、前記第２の誘導測定コイル（６２）は、隣接する第２の磁気構造（４１）の下に延びることを特徴とする、請求項１４を引用するときの請求項３１に記載の光学装置。
【請求項３７】
前記第１の誘導測定コイル（６１）は、磁気構造（４１）の下に延び、前記第２の誘導測定コイル（６１）は、隣接する磁気構造（４１）の下に延びることを特徴とする、請求項２０または３１に記載の光学装置。
【請求項３８】
前記膜（１０）は、１００μｍ以下の厚さを有し、特に前記厚さは２μｍ以上であること、および／または、前記膜（１０）は、１００％以下の予ひずみを含むことを特徴とする、請求項１〜３７のいずれか一項に記載の光学装置。
【請求項３９】
前記膜（１０）は、前記壁部材（３）の底側に接続された円周状の境界領域（１０ａ）を含み、その底側は前記レンズ成形部（１１）に面し、複数の変形可能なストッパ（８０）が前記レンズ成形部（１１）の取付構造（１１１）の上側（１１１ｄ）に配置され、その結果、前記膜（１０）の前記境界領域（１０ａ）を保護するために、前記レンズ成形部（１１）が前記容器（２）に向かって移動するとき、前記膜（１０）の前記境界領域（１０ａ）は、前記ストッパ（８０）に接触することができることを特徴とする、請求項１〜３８のいずれか一項に記載の光学装置。
【請求項４０】
前記光学装置（１）は、前記軸方向（ｚ）に沿ったならびに前記軸方向（ｚ）に垂直に延びる平面における前記レンズ成形部（１１）のおよび／または前記可動部（６）の動きを制限するための前記レンズ成形部（１１）を介する複数のストッパ（８０、８１、５０ａ）を含むことを特徴とする、請求項１〜３９のいずれか一項に記載の光学装置。
【請求項４１】
前記光学装置（１）は、前記容器（２）に向けて前記軸方向（ｚ）に沿ったならびに前記軸方向（ｚ）に垂直に延びる平面における前記レンズ成形部（１１）の動きを制限するために、前記取付構造（１１１）の周辺にストッパ（８０、８１）を含むことを特徴とする、請求項１〜４０のいずれか一項に記載の光学装置。
【請求項４２】
前記容器（２）および前記レンズ成形部（１１）に面する前記レンズ鏡筒（５０）の上側（５０ａ）は、前記容器（２）から離れる前記軸方向（ｚ）に沿った前記レンズ成形部（１１）の動きを制限するためのストッパを形成することを特徴とする、請求項１〜４１のいずれか一項に記載の光学装置。
【請求項４３】
前記膜（１０）は、前記曲率調整可能領域（１０ｃ）が前記レンズ鏡筒（５０）の少なくとも１つの剛性レンズ（５１）に向けて最大に膨らんで、前記レンズ鏡筒（５０）の第１の剛性レンズ（５１）を形成する完全に偏向された状態を含み、前記膜（１０）の前記曲率調整可能領域（１０ｃ）と前記第１の剛性レンズ（５１）との間に前記軸方向（ｚ）における所定の安全クリアランス（Ｄ）が提供されるように、前記容器（２）は、前記レンズ鏡筒（５０）に対して配置されることを特徴とする、請求項１〜４２のいずれか一項に記載の光学装置。
【請求項４４】
画像センサ（９）は、円周状の側壁（９１）を含む画像センサキャリア（９０）に取り付けられ、前記側壁（９１）は、前記レンズ鏡筒（５０）の端部の雄ねじ（５３）と係合する雌ねじ（９２）を含み、その結果、前記レンズ鏡筒（５０）と前記画像センサ（９）との間の前記軸方向（ｚ）の距離を調整することができることを特徴とする、請求項１〜４３のいずれか一項に記載の光学装置。
【請求項４５】
前記光学要素（２０）は、前記光学要素（２０）の外面（２０ａ）上に反射防止コーティング、および／または、前記光学要素（２０）の内面（２０ｂ）上に反射防止コーティングを含み、この内面（２０ｂ）は流体（Ｆ）に面していることを特徴とする、請求項１〜４４のいずれか一項に記載の光学装置。
【請求項４６】
前記光学要素（２０）は、前記光学要素（２０）の外面（２０ａ）上に反射防止コーティング、および／または、前記光学要素（２０）の内面（２０ｂ）上に反射防止コーティングを含み、この内面（２０ｂ）は流体（Ｆ）に面し、それぞれのコーティングは赤外線を排除するように適合されていることを特徴とする、請求項１〜４５のいずれか一項に記載の光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文に記載の光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上述の種類の光学装置は、通常、透明で弾性的に拡張可能な膜と、膜に対向するまたは面する光学要素と、壁部材と、を備え、光学要素および膜は、容積を有する容器が形成されるように壁部材に接続され、少なくとも膜、光学要素、および壁部材が前記容積、前記容積内に存在する流体、および前記容積から外を向く膜の外側に接触するレンズ成形部材を画定する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記に基づいて、本発明の根底にある課題は、簡単かつ効果的な方法で（例えば、画像安定化の目的で）装置の焦点距離を調整でき、光線方向を調整できる光学装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この課題は、請求項１の特徴を有する光学装置によって解決される。
【０００５】
光学装置の好ましい実施形態は、対応する従属請求項に記載されており、以下に説明される。
【０００６】
請求項１によれば、光学装置であって、
−流体レンズを形成する容器であって、容器は、透明で弾性的に拡張可能な膜と、膜に面する透明な光学要素と、壁部材と、を含み、光学要素および膜は壁部材に接続され、容器は流体で満たされた容積を囲む、容器、
−膜の曲率調整可能領域を画定するために膜と接触するレンズ成形部であって、曲率調整可能領域は光学要素に面する、レンズ成形部、
−軸方向に延びる円周状のレンズ鏡筒であって、このレンズ鏡筒は、レンズ鏡筒によって保持される少なくとも１つの剛性レンズが配置される開口部を囲む、円周状のレンズ鏡筒、
−曲率調整可能領域の曲率とともに流体レンズの焦点距離を調整するために、レンズ成形部を容器に対して軸方向に沿って移動させるように設計されたボイスコイルモータであって、ボイスコイルモータは、可動部上に配置された少なくとも１つのコイルと、モータホルダ上に配置された複数の磁気構造と、を含み、可動部は、可動部が軸方向に沿って移動できるようにバネ構造を介してモータホルダに移動可能に取り付けられ、レンズ成形部は、可動部に取り付けられる、ボイスコイルモータ、を含む、光学装置が開示される。
【０００７】
特に、前記少なくとも１つの剛性レンズは、光が容器を（光学要素、流体、および曲率調整可能領域を介して）および次いで少なくとも１つの剛性レンズ鏡筒（またはレンズ鏡筒に保持された剛性レンズのスタック）を通過できて、レンズ鏡筒の前に配置された画像センサ（すなわち、レンズ鏡筒は、画像センサと容器との間に配置される）（以下も参照）に衝突するように、容器／流体レンズに軸方向に面する。
【０００８】
さらに、膜が前記曲率調整可能領域の曲率を調整するために弾性変形できるという事実により、前記容器とその中に存在する流体は焦点調整可能（または調整可能）レンズを形成し、容器／流体レンズの焦点距離はレンズ成形部を軸方向に沿って移動することで調整でき、目的の焦点距離を実現する。特に、光学装置は、容器／流体レンズの焦点距離を所望の焦点距離に自動的に調整するために、レンズ成形部のこの軸方向の動きを制御するオートフォーカス機能を含む。
【０００９】
特に、レンズ成形部が膜に接触するという事実は、レンズ成形部が別の材料層（例えば、接着剤などによって形成される）を介して直接または間接的に膜に接触することを意味し得る。レンズ成形部はさらに、膜に直接結合することにより、または接着層などの別の材料層を介して、膜に取り付けることができる。
【００１０】
特に、流体は、膜に加えられる圧力（または力）を調整することにより（例えば、レンズ成形部を介して）膜の曲率を調整できるように容積内に存在する。特に、流体は容積を完全に満たす。
【００１１】
特に、レンズ成形部が調整可能な曲率を有する膜の領域を定義する概念は、レンズ成形部が、膜に取り付けられるかまたは膜に接触することにより、膜の弾性的に拡張可能な（例えば円形）領域を区切ることを意味し得る。特に前記領域は、レンズ成形部（特に、レンズ成形リングの、以下も参照）の（例えば、円周状の）内縁まで延びている。この領域は、光が流体レンズのこの領域を通過し、この領域の曲率の影響を受けるので、光学的にアクティブな領域と呼ばれてもよい。
【００１２】
レンズ成形部が容器に向かって移動することにより、レンズ成形部が（特にそのレンズ成形リングを介して）膜を押すと、容器内の流体の本質的に一定の体積により流体の圧力が増加し、膜を膨張させ、および膜の前記曲率調整可能領域の前記曲率を増加させる。同様に、レンズ成形部が膜をより小さく押スかまたは膜を引っ張ることでさえ、流体の圧力が低下し、膜を収縮させ、膜の曲率調整可能領域の曲率を減少させる。それにより、曲率が大きくなるということは、膜の前記領域がより顕著な凸状の膨らみを生じる可能性があること、または膜の前記領域が凹状または平坦な状態から凸状に変化することを意味する。同様に、湾曲の減少は、膜の前記領域が顕著な凸状態からそれほど顕著でない凸状態、さらには平坦または凹状態に変化すること、または平坦または凹状態からさらに顕著な凹状態に変化することを意味する。
【００１３】
膜は、ガラス、ポリマー、エラストマー、プラスチック、またはその他の透明で伸縮性または柔軟性のある材料の少なくとも１つで作成できる。例えば、膜は、ＰＤＭＳとしても知られているポリ（ジメチルシロキサン）などのシリコーン系ポリマー、またはＰＥＴまたは２軸配向ポリエチレンテレフタレート（例えば、「マイラー」）などのポリエステル材料から作られてもよい。。
【００１４】
さらに、膜はコーティングを含むことができる。さらに、膜は構造化することもでき、例えば、構造化された表面を含むか、膜全体に可変の厚さまたは剛性を有する。
【００１５】
さらに、前記流体は、好ましくは、液体金属、ゲル、液体、気体、あるいは任意の変形可能な透明な吸収材料または反射材料を含む。たとえば、流体は、シリコーンオイル（たとえば、ビスフェニルプロピルジメチコン）でってもよい。さらに、流体は、過フッ素化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）不活性流体などのフッ素化ポリマーを含んでもよい。
【００１６】
さらに、光学要素および／またはレンズ鏡筒内の少なくとも１つの剛性レンズは、膜と比較して剛性であることが好ましい。
【００１７】
特に、本発明の実施形態によれば、バネ構造は、可動部の上部、特に上側に取り付けられる。特に、前記上側は、画像センサまたはレンズ鏡筒から離れる方向を向いている。
【００１８】
ここで、特に、可動部の上部は、特に光学装置の画像センサのより近くに配置された可動部の下部に比べて容器により近い配置の可動部の部分である（以下も参照）。
【００１９】
さらに、本発明の実施形態によれば、バネ構造は、前記複数の磁気構造に含まれる磁気構造を介してモータホルダに接続される。特に、すべての磁気構造は、バネ構造の固定領域として使用できる。特に、バネ構造は、別個のバネ要素で構成することができ、各バネ要素は、可動要素を磁気構造に接続する。
【００２０】
さらに、本発明の実施形態によれば、バネ構造は、それぞれの磁気構造の上側に接続される。さらに、各別個のばね要素は、それぞれ関連する磁気構造の上側に接続することができる。
【００２１】
ここで、特に、それぞれの磁気構造の上側は、それぞれの磁気構造の底側よりも容器に近い側に配置されたそれぞれの磁気構造の側であり、底側は上側とは反対側を向き、底側は、特に上側よりも光学装置の画像センサの近くに配置される（以下も参照）。
【００２２】
さらに、本発明の一実施形態によれば、可動部は、レンズ鏡筒の周りに延びる円周状部材であり、円筒形状を備えてもよい。特に、可動部は、レンズ鏡筒を円周状に取り囲んでいる。
【００２３】
さらに、本発明の一実施形態によれば、容器はモータホルダに取り付けられる。特に、モータホルダは、モータホルダの上壁に容器を受け入れるための開口部を形成し、容器は、この開口部の円周状の境界領域に取り付けられている。
【００２４】
さらに、本発明の別の実施形態によれば、容器はレンズ鏡筒に取り付けられる。ここで、一実施形態によれば、レンズ鏡筒は、レンズ鏡筒の上側から突出する突出部を備え、容器は前記突出部に取り付けられ、それぞれの突出部は、レンズ成形部の関連する凹部を通って延びる。
【００２５】
さらに、本発明の実施形態によれば、モータホルダは、特に可動部およびレンズ鏡筒を囲む円周状の側壁を形成するように互いに接続された４つの側壁部を備え、前記側壁部は、特に、前記容器が配置される前記中央開口部を含む頂壁により接続される。特に、上記も参照して、容器は、開口部の境界領域またはレンズ鏡筒の前記突出部に接続することができる。後者の場合、開口部の境界領域と容器との間に隙間が存在する可能性がある。さらに、特に、各２つの隣接する側壁部は、モータホルダの内側に出会ってコーナ領域を形成する。特に、この内側は可動部またはレンズ鏡筒の外側に面している。
【００２６】
また、本発明の一実施形態によれば、光学装置は、軸方向においてレンズ鏡筒に面する画像センサを備える。特に、画像センサは、容器およびレンズ鏡筒の少なくとも１つの剛性レンズを通って進む光を受け入れるように構成される。画像センサは、ＣＭＯＳ、ＣＣＤ、アバランシェダイオードアレイ、ＮＭＯＳ、網膜、またはその他の光センサのいずれかである。
【００２７】
さらに、本発明の一実施形態によれば、少なくとも１つのコイルは、可動部に取り付けられた円周状の第１のコイルである。特に、第１のコイルは、レンズ鏡筒とは反対側の可動部の外側に配置されている。さらに、第１のコイルは、可動部の周りを環状に延びている。
【００２８】
特に、第１のコイルは導電性コイルであり、コイル軸の周りに巻かれているか、または延びている導体を含む。円周状の第１のコイルの場合、前記コイル軸は前記軸方向と平行に走る（または一致する）。すなわち、コイルは、前記軸方向に垂直に走る平面内で可動部（およびレンズ鏡筒）の周りに延びる。
【００２９】
さらに、本発明の実施形態によれば、４つの第１の磁気構造が円周状のコイルに面する（前記軸方向に垂直に延びる平面内で）ように、前記複数の磁気構造は、モータホルダに取り付けられ、円周状の第１のコイルに沿って配置された４つの第１の磁気構造を備える。特に、４つの第１の磁気構造は、可動部の前記外側に面するモータホルダの内側に配置される。さらに、特に、第１の磁気構造は、永久磁石によって各々形成される。特に、軸方向を含む平面において、磁化は、光学装置の軸方向または光軸に向かって（または離れて）指す。特に、磁化は軸方向に垂直に走る。
【００３０】
さらに、本発明の一実施形態によれば、４つの第１の磁気構造の各々は、モータホルダの関連するコーナ領域に配置される。あるいは、４つの第１の磁気構造の各々は、関連する側壁部の内側に、特に、モータホルダの円周に関して中心に配置され、円周は軸方向に垂直に延びる。
【００３１】
さらに、本発明の一実施形態によれば、前記複数の磁気構造は、４つの第２の磁気構造が円周状のコイルに面するように（前記軸方向に垂直に延びる平面内で）、モータホルダに取り付けられ、円周状の第１のコイルに沿って配置された４つの第２の磁気構造をさらに備える。特に、４つの第２の磁気構造は、可動部の前記外側に面するモータホルダの内側にも配置される。また、ここで、各第２の磁気構造は、永久磁石を備えてもよい。特に、軸方向を含む平面内で、それぞれの永久磁石の磁化は、光学装置の軸方向または光軸に向かって（または離れるように）向いていてもよい。特に、磁化は軸方向に垂直に走る。
【００３２】
電流が周囲の第１のコイルに適用される場合、第１のコイルの電流の方向に応じて可動部およびそれとともにレンズ成形部が軸方向に沿って容器に向かってまたは容器から離れるように移動し、それにより膜の前記曲率調整可能領域の曲率を調整する（および容器／流体レンズの焦点距離）ように、第１のコイルは、電流の方向および大きさ（磁気構造の特定の磁化のための）に応じて、第１および特に第２の磁気構造と相互作用する。
【００３３】
さらに、本発明の実施形態によれば、各第１の磁気構造は、関連する側壁部の内側に配置され、各第２の磁気構造は、モータホルダの関連するコーナ領域に配置される。
【００３４】
さらに、本発明の一実施形態によれば、光学装置は、光学画像安定化（ＯＩＳ）を達成するために、前記軸方向に垂直な平面内で画像センサを移動させるように設計される。これは特に、光学装置（カメラなど）が（突然の）望ましくない動きを受けたときに、画像センサによって生成された画像を安定させるために、光学装置は、ＯＩＳ機能を備えて前記平面内の前記動きを制御することを意味する。
【００３５】
したがって、光学装置のオートフォーカス（ＡＦ）に使用できるレンズ整形部の軸方向の動きに加えて、同時に、レンズ整形部の軸方向の動きとは無関係に行うことができる画像センサの横方向の動きは、ＯＩＳを実行できる。
【００３６】
あるいは、画像センサの横方向の動きの代わりに、画像センサを固定することができ、次いで光学装置は、レンズ成形部の軸方向の動きを生成することに加えて、ＯＩＳを達成するために軸方向に対して可動部およびレンズ成形部を独立して傾けるように設計される。傾斜運動により、容器は、プリズムまたはくさびのように作用する形状に形成できるため、容器は、軸方向に関してレンズ成形部の傾斜角度に応じて調整可能な方法で容器を通過する光線を画像センサに向けて偏向できる。
【００３７】
さらに、傾けるとき、ボイスコイルモータは、好ましくは流体内の圧力が一定に保たれるように制御されるように設計され、その結果、壁部材／光学要素を傾けたときに膜の曲率は一定に保たれる。
【００３８】
さらに、同じ構造を使用して、（ＯＩＳの代わりに）イメージシフトを使用した超解像イメージングを行うことができる。特に携帯電話の現在のカメラの光学解像度は、画像センサで使用可能なピクセル数によって制限される。光学ズームの実装は難しく、高価であり、大容量が必要である。特に、サブピクセル単位で画像をシフトし、画像後処理を行うことにより、画像の解像度を４倍または９倍以上高めることができ、２倍または３倍またはさらに高いズーム率になる。
【００３９】
ボイスコイルモータの可動部およびレンズ成形部の上述の傾斜は、周囲の第１のコイルに加えて４つの第２のコイルを有するボイスコイルモータを含む光学装置によって達成することができ、第２のコイルは、可動部の下部にある第１のコイルの下に配置され、その下部は前記上部に（例えば一体的に）接続される。
【００４０】
特に、第２のコイルは導電性コイルであり、各第２のコイルは、コイル軸の周りに巻かれたまたは延びる導体を含む。ここで、第２のコイルのそれぞれのコイル軸は、可動部の外側に垂直（ｎｏｒｍａｌ）に、または軸方向に垂直（ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ）に延びる（可動部が軸方向に対して傾斜せず、軸方向に整列している場合）。
【００４１】
さらに、本発明の実施形態によれば、前記４つの第２の磁気構造は各々上部磁石および下部磁石を備え、上部磁石は、下部磁石の上に配置され（軸方向に関して、下部磁石は容器からさらに離れている）、各上部磁石は、（軸方向に垂直に延びる平面内で）関連する第２のコイルの上部に面し、各下部磁石は、関連する第２のコイルの下部に（平面内で）面している。
【００４２】
特に、各第２の磁気構造の上部磁石および下部磁石は、関連する第２のコイルのコイル軸と整列した磁化を含む。さらに、特に、それぞれの上部磁石および下部磁石の磁化は、反平行である。特に、上部磁石の磁化は、鏡筒の方を向き、下部磁石の磁化は、鏡筒から離れる方を向く（またはその逆）。特に、軸方向を含む平面では、磁化は、軸方向／光軸に向かって（または離れて）向いてもよい。特に、磁化は、軸方向／光軸に垂直に延びてもよい。
【００４３】
第２のコイルに適切な電流を加えると、第２のコイルは、第２の磁気構造の関連する磁石と相互作用し、前記電流が対応して制御されると、可動部が光軸に対して傾斜する。同時に、レンズ成形部の前記軸方向の動きは、第１の磁気構造、特に第２の磁気構造の上部磁石との円周状の第１のコイルの相互作用を使用して生成することができる。
【００４４】
上記の実施形態では、レンズ成形部の軸方向の動きを生成するための第１の磁気構造（例えば永久磁石）および第２の磁気構造の上部磁石と相互作用する円周状の第１のコイル、ならびに、膜／容器の対応する変形が容器を通過する光線の偏向を画像センサに向かってもたらすように、可動部を軸方向に対して傾けるための第２の磁気構造を有する一方、前記第１の磁気構造を必要としない以下に説明される代替実施形態がある。
【００４５】
ここで、本発明のこの代替実施形態では、光学装置／ボイスコイルモータは、可動部、特にレンズ鏡筒とは反対側を向く可動部の外側に配置される４つのコイルを備える。
【００４６】
特に、これらのコイルは導電性コイルであり、各コイルは、コイル軸の周りに巻かれるかまたは延びる導体を含む。ここで、そのようなコイルのそれぞれのコイル軸は、可動部の前記外側に垂直に、または軸方向に垂直に延びる（可動部が軸方向に対して傾斜せず、軸方向に整列している場合）。
【００４７】
さらに、特に、前記４つのコイルの各々は、関連する磁気構造（ここでは４つの磁気構造）と相互作用し、これらの磁気構造の各々は、モータホルダ上（特に、可動部の前記外側に面するモータホルダの内側）に配置される。さらに、特に、上記の４つの磁気構造の各々は、前述のように上部磁石および下部磁石を備え、上部磁石は下部磁石の上に配置され（したがって、軸方向に関して、下部磁石は容器からさらに離れ）、各上部磁石は、（前記軸方向に垂直に延びる平面内で）関連するコイルの上部に面し、各下部磁石は（前記平面内で）関連するコイルの下部に面する。
【００４８】
特に、各磁気構造の上部磁石および下部磁石は、反対方向の磁化を含む。特に、軸方向／光軸を含む平面では、上部磁石の磁化は光軸の方向を指し、下部磁石の磁化は光軸／軸方向から離れる方向を指す。特に、それぞれのコイル軸は、関連する磁気構造の磁化と整列している。
【００４９】
上記の実施形態では、可動部がバネ構造を介して上部でモータホルダに接続されているという事実は、可動部の下部に配置された第２のコイルを使用する可動部の傾斜に十分なレバーが提供されることを有利に意味する。したがって、傾斜／ＯＩＳ機能に必要な力は比較的小さいだけである。
【００５０】
さらに、可動部の上部に第１のコイルを配置すると、横方向の位置安定性が向上し、レンズ成形部の軸方向の動き（ＡＦ）と可動部の傾斜運動（ＯＩＳ）との間のクロストークが少なくなる。特に、第１のコイルは、可動部の傾斜にもかかわらず、それぞれの磁気構造に対してほぼ同じ距離に留まる。
【００５１】
さらに、本発明の実施形態によれば、光学装置は、第１のコイルおよび第２のコイルに適用される電流を制御するためのドライバを備え、前記ドライバは、第１のコイルに電流を適用するための第１のチャネルと、２つの対向する第２のコイルに電流を適用するための第２のチャネルであって、対向する第２のコイルに供給される電流は同じ大きさで反対の符号を有する、第２のチャネルと、他の２つの対向する第２のコイルに電流を適用するための第３のチャネルであって、他の対向する第２のコイルに供給される電流は同じ大きさで反対の符号を有する、第３のチャネルと、を備える。
【００５２】
したがって、このような３チャネルドライバを使用すると、円周状の第１のコイル（ＡＦ）および４つの第２のコイル（ＯＩＳ）の場合、レンズ成形部の軸方向の動きおよび同時に可動部／レンズ成形部の傾斜を制御することができる。
【００５３】
さらに、前記第１のコイルが省略され、４つのコイルが可動部／レンズ成形部の軸方向運動ならびに傾斜運動を生成するために使用される場合、光学装置は、さらなる実施形態によれば、前記コイルに適用される電流を制御するための駆動回路を備え、前記ドライバは、各コイルに電流を適用するための４つのチャネルを備え、各コイルは独立して制御されることができる。ここで、選択されたコイルに対応する電流を適用することにより、前記軸方向の動きおよび前記傾斜運動を実現できるように、各コイルは個別に制御できる。
【００５４】
本発明のさらに別の実施形態によれば、レンズ成形部は、環状取付構造から突出するレンズ成形リングを備え、前記取付構造は、レンズ成形リングが周囲に延びる中央開口部を備える。
【００５５】
さらに、本発明の実施形態によれば、前記取付構造は、容器をレンズ鏡筒に取り付ける実施形態で使用される、レンズ鏡筒の前記突出部が貫通する前記凹部（例えば、貫通穴）を含む。
【００５６】
特に、各凹部は、取付構造の外縁に沿って延びる湾曲した細長い貫通穴として形成することができる。
【００５７】
さらに、本発明の一実施形態によれば、レンズ成形リングを膜にプラズマ結合することができる。
【００５８】
さらに、本発明の一実施形態によれば、容器がモータホルダに取り付けられる場合、レンズ成形部の取付構造は、中央開口部から離れた凹部を含まなくてもよい。
【００５９】
さらに、本発明の一実施形態によれば、取付構造は、中央開口部を画定する周縁部を備え、この周縁部は、取付構造の第１の円周面および隣接する第２の円周面によって形成され、これらの円周面は、前記周縁部を形成するために出会い、これらの円周面の各々は凹形状を備えてもよい。これにより、迷光を減らすことができる。特に、光軸に平行な円筒形の壁は、迷光を画像センサに向かって反射する。周縁部は光バッフルとして作用し、視野外からの迷光はほとんどが光学装置／カメラモジュールから反射され、画像センサへは反射されない。
【００６０】
特に、第１の面は、縁部からレンズ成形リングの正面側に延び、一方、第２の面は、前記縁部から取付構造の底側に延びる。
【００６１】
さらに、本発明の一実施形態によれば、取付構造は、膜を保護するために膜の環状部分を覆い、この環状部分は、膜の前記湾曲調整可能領域を取り囲む。
【００６２】
さらに、本発明の実施形態によれば、取付構造の外縁領域は、可動部の内側から突出する可動部の固定領域に取り付けられる。特に、前記内側はレンズ鏡筒に面している。
【００６３】
特に、一実施形態では、底側がレンズ鏡筒および／または画像センサに面する外縁領域／取付構造の底側は、固定領域の上側に接合され、固定領域の上側は、レンズ鏡筒から離れる方を向く。ここで、接着剤ラインを縁領域／取付構造の上側に配置することができ、後者を可動部に結合することができる。
【００６４】
さらに、代替の実施形態では、上側がレンズ鏡筒および／または画像センサから離れる方を向く外縁領域／取付構造の上側は、レンズに面する固定領域の底側に結合される。
【００６５】
さらに、本発明のさらに別の実施形態によれば、壁部材および光学要素は、互いに接続される別個の部品である。あるいは、壁部材は、光学要素と一体的に形成される。ここで、壁部材および光学要素は、１つの連続した部分を形成する。
【００６６】
壁部材は、金属、シリコン、ガラス、プラスチック、ポリマーから形成することができる。それは、（例えばガラスの）平らな窓、レンズ、鏡、屈折構造、回折構造および／または反射構造を有する微細構造要素を含むことができ、または形成することができる。
【００６７】
壁部材および光学要素が互いに一体的に接続される場合、壁部材および光学要素は、特に、ガラス、または透明なプラスチックまたはポリマーから形成される。
【００６８】
特に、前記光学要素は、剛性レンズ、特に収束レンズを形成することができる。さらに、剛性レンズは平凸レンズでありえる。特に、光学要素は、前記膜から離れて面する凸面領域を備えてもよい。
【００６９】
さらに、本発明の実施形態によれば、壁部材は、（軸方向に垂直に延びる平面に関して）円形の周辺部、正方形の周辺部、六角形の周辺部のうちの１つを含む。これは、軸方向に容器を見たときに、容器が円形、正方形、または六角形のフットプリントを含むことを意味する。
【００７０】
さらに、膜から離れて面する光学要素の外面および／または膜に面する光学要素の内面は、反射防止コーティングを含むことができる。
【００７１】
さらに、フレア、迷光またはゴーストライトを低減するために、膜は反射防止コーティングを含むことができる。反射防止コーティングは、サブ波長ナノ構造層、１つまたは複数の屈折率整合層、または別の適切なコーティングからなることができる。
【００７２】
さらに、一実施形態によれば、容器の透明部分（例えば、ガラス窓）は、（外側の媒体、主に空気に面する）外面に反射防止コーティングを有することができ、（容器内の流体／液体に面する）内面に反射防止コーティングを追加的に有することができる。あるいは、容器のこの透明な部分の内面または外面は、赤外光を拒否するコーティングを有することができ、したがってＩＲフィルタとして作用する。特に、画像センサの前にあるＩＲフィルタは省略できる。
【００７３】
さらに、本発明の一実施形態によれば、可動部の空間位置を測定するために、光学装置は、少なくとも第１および第２の誘導測定コイルを備える。
【００７４】
特に、本発明の実施形態によれば、第１および第２の誘導測定コイルは各々、関連する第２の磁気構造の周りに延び、前記第２の磁気構造は（可動要素の周辺方向に関して）隣接する第２の磁気構造である。したがって、可動部が軸方向に沿って傾斜および／または移動する場合、関連するコイルまたは第２のコイルがそれぞれの測定コイルに対して移動すると、それぞれの測定コイルを通る磁気流れが変化し、それぞれの測定コイルに対応する電圧信号を生成する。これらの信号から、可動部の空間位置を導出できる。これらの信号は、可動部の軸方向および／または傾斜運動、さらに焦点距離および光線偏向の閉ループ制御のためのフィードバック信号として使用できる。
【００７５】
また、円周状の第１のコイルを省略する実施形態の場合、第１および第２の誘導測定コイルは各々、関連する磁気構造の周りに延びてもよく、前記磁気構造は、隣接する磁気構造である（可動要素の周辺方向に関して）。
【００７６】
さらに、本発明の代替実施形態によれば、第１の誘導測定コイルは、２つの対向する第２の磁気構造の下に延び、第２の誘導測定コイルは、他の２つの他の対向する第２の磁気構造の下に延びる。ここで、誘導測定コイルは各々、軸方向に垂直に延びる平面内に延びている。さらに、特に、測定コイルは、それぞれの対向するコイルの下に延びるフレックスＰＣＢに統合することができる。ここで、特に、下は、第２の磁気構造が、前記軸方向に関して誘導測定コイルと容器との間に配置されることを意味する。
【００７７】
繰り返しになるが、円周状の第１のコイルが省略される場合、第１の誘導測定コイルはまた、２つの対向する磁気構造の下に延び、第２の誘導測定コイルは、他の２つの対向する磁気構造の下に延びる。また、ここでは、誘導測定コイルは各々、軸方向に垂直に延びる平面内に延びていてもよい。さらに、特に、誘導測定コイルはまた、それぞれの対向するコイルの下に延びるフレックスＰＣＢに統合することもできる。また、ここで、特に、下は、磁気構造が、前記軸方向に関して誘導測定コイルと容器との間に配置されることを意味する。
【００７８】
さらに、本発明のさらに別の実施形態によれば、第１の誘導測定コイルは、第２の磁気構造の下に延び、第２の誘導測定コイルは、隣接する第２の磁気構造の下に延びる。ここで、誘導測定コイルは各々、軸方向に垂直に延びる平面内で延びることができる。さらに、特に、誘導測定コイルは、それぞれの第２の磁気構造の下に延びるフレックスＰＣＢに統合することができる。また、ここで、特に、下は、それぞれの第２の磁気構造が、前記軸方向に関してそれぞれの誘導測定コイルと容器との間に配置されることを意味する。
【００７９】
さらに、本発明の実施形態によれば、円周状の第１のコイルがない場合、第１誘導測定コイルは、磁気構造の下に延び、第２誘導測定コイルは、隣接する磁気構造の下に延びる。ここで、誘導測定コイルは各々、軸方向に垂直に延びる平面内で延びることができる。さらに、特に、誘導測定コイルは、それぞれのコイルの下に延びるフレックスＰＣＢに統合できる。また、ここで、特に、下は、それぞれの磁気構造が、前記軸方向に関してそれぞれの誘導測定コイルと容器との間に配置されることを意味する。
【００８０】
さらに、本発明のさらに別の実施形態によれば、流体レンズ／容器の膜は、２μｍ以上の厚さおよび／または１００μｍ以下の厚さを含む。さらに、本発明の実施形態によれば、膜は、１００％以下の予ひずみを含む。この割合は、膜／材料の元の長さ（半径など）に関連している。特に、前記予ひずみは、すべての半径方向に実行される。例えば、予ひずみが１００％に達する場合、材料の元の半径は、予ひずみのために２倍になる。
【００８１】
さらに、本発明の実施形態によれば、膜は、壁部材の底側に接続された円周状の境界領域を備え、その底側はレンズ成形部に面し、複数の変形可能なストッパがレンズ整形部の取付構造の上側に配置される、これにより、壁部材とレンズ成形部の取付構造との間で圧搾されることに対して膜の境界領域を保護するために、レンズ整形部が容器に向かって移動するときに、膜の境界領域は、ストッパに接触できる。
【００８２】
さらに、本発明の一実施形態によれば、光学装置は、軸方向に沿ったレンズ成形部のおよび／または可動部の動きならびに前記軸方向に垂直に延びる平面におけるレンズ成形部のおよび／または可動部の動きを制限するための（すなわち、すべての空間方向の制約）複数のストッパを備える。
【００８３】
さらに、本発明の実施形態によれば、光学装置は、容器に向けて軸方向に沿ったレンズ成形部の動きならびに前記軸方向に垂直に延びる平面におけるレンズ成形部の動きを制限するために、取付構造の周囲にストッパを備える。
【００８４】
さらに、本発明の実施形態によれば、レンズ鏡筒の上側は、容器およびレンズ成形部に面し、レンズ鏡筒の上側は、容器から離れる軸方向に沿ったレンズ成形部の動きを制限するためのストッパを形成する。
【００８５】
さらに、本発明の実施形態によれば、膜は、曲率調整可能領域がレンズ鏡筒の少なくとも１つの剛性レンズに向かって最大限に膨らみ、レンズ鏡筒の第１の剛性レンズ（すなわち、レンズ鏡筒の最上部のレンズ、すなわち、軸方向で容器に最も近いレンズ）を形成する完全に偏向された状態を含み、膜の曲率調整可能領域と第１の剛性レンズとの間に軸方向における所定の安全クリアランスが提供されるように、容器は、レンズ鏡筒に対して配置される。
【００８６】
さらに、本発明の一実施形態によれば、画像センサは、円周状の側壁を含む画像センサキャリアに取り付けられ、側壁は、レンズ鏡筒の端部の雄ねじと係合する雌ねじを含み、その結果、レンズ鏡筒と画像センサとの間の軸方向の距離を調整できる。
【００８７】
本発明のさらなる特徴および利点ならびに本発明の実施形態は、図面を参照して以下に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】図１は、容器（流体レンズ）と、流体レンズを通過する光線の焦点距離および偏向を調整するために容器の膜に作用するレンズ成形部とを有する、本発明による光学装置の概略的断面図を示す。
【図２】図２は、容器（流体レンズ）と、流体レンズを通過する光線の焦点距離および偏向を調整するために容器の膜に作用するレンズ成形部とを有する、本発明による光学装置の概略的断面図を示す。
【図３】図３は、容器（流体レンズ）と、流体レンズを通過する光線の焦点距離および偏向を調整するために容器の膜に作用するレンズ成形部とを有する、本発明による光学装置の概略的断面図を示す。
【図４】図４は、本発明による光学装置のさらなる実施形態の概略的断面図である。
【図５】図５は、本発明による光学装置のさらなる実施形態の概略的断面図である。
【図６】図６は、本発明による光学装置のさらなる実施形態の概略的断面図である。
【図７】図７は、図４〜図６に示される種類の光学装置の斜視図を示す。
【図８】図８は、本発明による光学装置の別の実施形態の概略的断面図を示す。
【図９】図９は、本発明による光学装置のコイルおよび磁気構造の構成の概略的上面図を示す。
【図１０】図１０は、本発明による光学装置のコイルおよび磁気構造の構成の概略的上面図を示す。
【図１１】図１１は、本発明による光学装置のコイルおよび磁気構造の構成の概略的上面図を示す。
【図１２】図１２は、本発明による光学装置のコイルおよび磁気構造の構成の概略的上面図を示す。
【図１３】図１３は、本発明による光学装置のコイルおよび磁気構造の構成の概略的上面図を示す。
【図１４】図１４は、コイルに供給される電流をそれぞれ制御するためのドライバを含む、本発明による光学装置の概略的上面図を示す。
【図１５】図１５は、コイルに供給される電流をそれぞれ制御するためのドライバを含む、本発明による光学装置の概略的上面図を示す。
【図１６】図１６は、本発明による光学装置のレンズ成形部の断面図を示す。
【図１７】図１７は、レンズ鏡筒からの突出部を受け入れるための凹部を含む、図１６に示すレンズ成形部の斜視図を示す。
【図１８】図１８は、図１６および図１７に示すレンズ成形部の斜視図および断面図を示す。
【図１９】図１９は、例えば、図１〜図３に示す実施形態において使用できる、突出凹部のない代替レンズ成形部の斜視図を示す。
【図２０】図２０は、本発明による光学装置のレンズ成形部とボイスコイルモータの可動部との間の接続の詳細を示す図である。
【図２１】図２１は、本発明による光学装置のレンズ成形部とボイスコイルモータの可動部との間の接続の詳細を示す図である。
【図２２】図２２は、本発明による光学装置のボイスコイルモータのレンズ成形部と可動部との間の接続の詳細を示す図である。
【図２３】図２３は、容器の別個の壁部材に接続された光学要素を有する、本発明による光学装置の容器（流体レンズ）の概略的断面図を示す。
【図２４】図２４は、光学要素が壁部材に一体的に接続されている、本発明による光学装置の容器（流体レンズ）の概略的断面図を示す。
【図２５】図２５は、異なる周辺輪郭を含む本発明による光学装置の容器の概略的上面図を示す。
【図２６】図２６は、異なる周辺輪郭を含む本発明による光学装置の容器の概略的上面図を示す。
【図２７】図２７は、異なる周辺輪郭を含む本発明による光学装置の容器の概略的上面図を示す。
【図２８】図２８は、本発明による光学装置の容器の概略的断面図を示す。
【図２９】図２９は、レンズ成形部が迷光を低減するための凹面によって形成された中央開口部の鋭いエッジを含む、本発明による光学装置の容器の概略的断面図を示す。
【図３０】図３０は、磁気構造に関して誘導測定コイルを配置する方法を示す。
【図３１】図３１は、磁気構造に関して誘導測定コイルを配置する方法を示す。
【図３２】図３２は、磁気構造に関して誘導測定コイルを配置する方法を示す。
【図３３】図３３は、磁気構造に関して誘導測定コイルを配置する方法を示す。
【図３４】図３４は、膜を保護するためにレンズ成形部の取付構造上に配置されたストッパを示す。
【図３５】図３５は、膜を保護するためにレンズ成形部の取付構造上に配置されたストッパを示す。
【図３６】図３６は、ＡＦおよびＯＩＳ処置時のレンズ成形部のさまざまな動きを示す。
【図３７】図３７は、ＡＦおよびＯＩＳ処置時のレンズ成形部のさまざまな動きを示す。
【図３８】図３８は、レンズ成形部の動きを制限するためのストッパの概略的断面図を示す。
【図３９】図３９は、図３４および図３５に示される種類のストッパならびにレンズ成形部の動きを制限するためのさらなるストッパの概略的断面図を示す。
【図４０】図４０は、レンズ成形部の異なる状態に対する様々な距離および角度を示す。
【図４１】図４１は、レンズ鏡筒の図１のレンズと完全に湾曲した膜との間の最小クリアランスを示す。
【発明を実施するための形態】
【００８９】
図１〜図３および図４〜図７は、本発明による光学装置１の異なる実施形態を示す。そのような光学装置１は、オートフォーカス（ＡＦ）および光学画像安定化（ＯＩＳ）を提供するためにカメラで使用することができる。光学装置１は、流体レンズを形成する少なくとも容器２を備え、容器２は、透明かつ弾性的に拡張可能な膜１０と、膜１０に面する透明な光学要素２０（例えばガラス板またはレンズ）と、壁部材とを備え、光学要素２０および膜１０は壁部材３に接続され、前記容器２は流体Ｆで満たされた容積Ｖを封入する。装置１は、レンズ成形部１１であって、前記膜１０と接触して、膜１０の曲率調整可能領域１０ｃを画定し、領域１０ｃは前記光学要素２０に面する、レンズ成形部１１と、軸方向ｚ（光軸）に延びる円周状のレンズ鏡筒５０と、をさらに備える。レンズ鏡筒５０は開口部５０ｃを囲み、開口部５０ｃには、レンズ鏡筒５０によって保持される少なくとも１つの剛性レンズ５１が配置されている。少なくとも１つの剛性レンズ５１は、軸方向ｚにおいて容器／流体レンズ２に面している。特に、光学装置１はカメラを構成することができる。ここで、光学装置１はまた、レンズ鏡筒の端部上に形成されたレンズ鏡筒５０の雄ねじ５３と係合する雌ねじ９２が形成された円周状の側壁９１を含む画像センサキャリア９０によって担持される画像センサ９を含む。したがって、レンズ鏡筒を画像センサキャリア９０にねじ込むことにより、画像センサ９とレンズ鏡筒との間の距離を調整／較正することができる。
【００９０】
さらに、装置１は、前記領域１０ｃの湾曲およびそれとともに流体レンズ２の焦点距離を調整するように、前記容器２に対して少なくとも前記軸方向ｚに沿ってレンズ成形部１１を移動させるように設計されたボイスコイルモータ５を備え、ボイスコイルモータ５は、可動部６上に配置された少なくとも１つのコイル３０またはいくつかのコイル３０、３１と、モータホルダ７上に配置された複数の磁気構造４０、４１とを備え、前記可動部６は、前記軸方向ｚに沿って移動できるように、バネ構造８を介してモータホルダ７に移動可能に取り付けられている。さらに、レンズ成形部１１は、ボイスコイルモータ５を使用して作動できるように、前記可動部６に取り付けられている。
【００９１】
図１〜図３に示す実施形態では、バネ構造８は、一方の側で可動部６の上部６ｃ（ここでは上側）に取り付けられ、他方の側で、第２の磁気構造４１を介してモータホルダ７に（すなわち各磁気構造４１の上側４１ａａに）取り付けられている。
【００９２】
特に、可動部６は、レンズ鏡筒５０の周りに延びる円周状部材であり、したがって、レンズ鏡筒５０を円周状に取り囲む（軸方向ｚに垂直に走る）。
【００９３】
図１〜図３に示す実施形態では、容器２は、モータホルダ７に取り付けられている。ここで、モータホルダ７は、容器２を受け入れるための開口部７０を形成し、この開口部７０は、前記開口部７０の円周状の境界領域７１に取り付けられている。
【００９４】
モータホルダ７は、互いに接続されて円周状の側壁を形成する４つの側壁部７００を含むことができ（図９〜図１３も参照）、前記側壁部７００は、前記容器２が配置される中央開口部７０を含む頂壁７０１によって接続され、容器２は、開口部７０の境界領域７１に接続されている。さらに、各２つの隣接する側壁部７００は、モータホルダ７の内側７ａ上でコーナ領域７０２に出会って形成し、内側７ａは可動部６の外側６ａに面している。外側６ａは、レンズ鏡筒５０とは反対側を向いている。
【００９５】
詳細には、レンズ成形部１１を軸方向に（すなわち、前記軸方向ｚに前後に）移動させるために、図１〜図３に示す実施形態によるボイスコイルモータ５は、可動部６の外側６ａに取り付けられ、可動部６およびレンズ鏡筒５０の周りに環状に延びる導電性の円周状の第１のコイル３０を含む。第１のコイル３０は、軸方向ｚと一致するコイル軸ｚの周りに巻かれるかまたは延びる導体を含む。
【００９６】
第１のコイル３０は、図１〜図３には示されていないが図７ならびに図１２および図１３からわかる少なくとも４つの第１の磁気構造４０と相互作用するように構成される。第１の磁気構造は、図７に示されるように永久磁石４０によって形成されてもよい。特に、４つの第１の磁気構造４０が各々、前記軸方向ｚならびに可動部６の外側６ａに垂直に延在する平面内で円周状の第１のコイル３０に面するように、前記第１の磁気構造４０は、モータホルダ７に取り付けられ、円周状の第１のコイル３０に沿ってモータホルダ７の内側７ａに配置される。特に、それぞれの第１の磁気構造／永久磁石４０の磁化は、軸方向／光軸ｚに垂直に延び、軸方向／光軸ｚを含む平面内で、光学装置１の／光軸ｚに向かって（または離れて）指すことができる。
【００９７】
さらに、図１〜図３に示す光学装置は、４つの第２の磁気構造４１（図７も参照）を含み、これらも、４つの第２の磁気構造４１が円周状のコイル３０に面するように、モータホルダ７に取り付けられ、円周状の第１のコイル３０に沿って配置される。４つの第２の磁気構造４１も、モータホルダ７の内側７ａに配置され、可動部６の前記外側６ａにも面している。しかしながら、第１の磁気構造４０は、モータホルダのそれぞれの側壁部７００に配置される一方、第２の磁気構造は、特に、図９〜図１３と一緒に以下でさらに説明されるように、２つの出会う壁部７００によって形成される関連するコーナ領域７０２に各々配置される。
【００９８】
さらに、図１〜図３に示すように、前記４つの第２の磁気構造４１は各々、上部磁石４１ａおよび下部磁石４１ｂを備え、上部磁石４１ａは、軸方向ｚに関して下部磁石４１ｂの上に配置され、下部磁石４１ｂは、容器２からさらに離れている。さらに、各上部磁石４１ａは、前記第１のコイル３０のそばで、関連する導電性の第２のコイル３１の上部３１ａに面し、一方、対応する下部磁石４１ｂは、それぞれの第２のコイル３１の下部３１ｂに面する。図１〜図３からわかるように、ボイスコイルモータ５の第２のコイル３１は、可動部６の下部６ｄ上で第１のコイル３０より下に配置されている。さらに、各第２のコイル３１は、コイル軸Ａ（図７参照）の周りに巻かれるかまたは延びる導体を備え、第２のコイル３１のそれぞれのコイル軸Ａは、可動部６の前記外側６ａに垂直に延びるか、または軸方向ｚに垂直に（可動部６が軸方向ｚに対して傾斜していないが軸方向ｚに整列している場合）延びる。それぞれのコイル軸Ａに関して、各第２の磁気構造４１の上部磁石４１ａおよび下部磁石４１ｂは、関連する第２のコイル３１のコイル軸Ａと整列する磁化（図１〜図３に矢印で表される）を含む。さらに、特に、上部磁石４１ａおよび下部磁石４１ｂのそれぞれの磁化は、反平行である。特に、軸方向／光軸ｚを含む平面において、上部磁石４１ａの磁化はレンズ鏡筒５０の方を指し、下部磁石４１ｂの磁化はレンズ鏡筒５０から離れる方向を指し得る（またはその逆）。特に、上部磁石４１ａおよび下部磁石４１ｂの磁化は、光軸／軸方向ｚに垂直である。
【００９９】
第１のコイル３０に適用される電流の方向および大きさに応じて、第１のコイル３０は、第１の磁気構造４０および第２の磁気構造４１の上部磁石４１ｂと相互作用し、軸方向ｚの上方に移動する（図２に示すように）か、または、モータホルダ７に固定された前記磁気構造４０、４１に対して下向き（図２から図１への遷移）に移動する。第１のコイル３０は、ボイスコイルモータの可動部６上に配置されているので、ボイスコイルモータは、復元力を提供し、可動部６の上部６ｃに取り付けられたレンズ成形部１１を連れて行くバネ構造８の作用に抗して上下に移動する。レンズ成形部１１が可動部６とともに容器２に向かって上／下に移動する場合、図２に示すように、レンズ成形部１１は膜１０を押し、曲率調整可能領域１０ｃをさらに膨らませる。
【０１００】
適切な電流を第２のコイル３１に適用することにより、可動部６は、軸方向ｚに垂直に延びる２つの独立した軸の周りに傾斜することができる。このような傾斜を図３に示す。ここで、図３に示される第２のコイル３１は、関連する第２の磁気構造４１から離れるように移動する。さらに（図３には示されていない）、図３に示される第２のコイル３１に対向するさらなる第２のコイル３１は、同時に、図３に示される第２の磁気構造に対向する別の第２の磁気構造４１に近づくように移動する（例えば、以下でさらに説明する図９〜図１３参照）。
【０１０１】
図３に示すようにレンズ成形部１１を傾けると、容器２が変形し、容器２を通過する光Ｌが偏向される。したがって、可動部６／レンズ整形部１１をそれ相応に傾けることにより、レンズ鏡筒５０の前方に配置された画像センサ９に光線Ｌが当たる位置をシフトさせることができる。これにより、光学画像安定化ＯＩＳを行うことができる。つまり、光学装置１の突然の望ましくない動きに起因して画像センサに当たる光の位置がシフトした場合、そのシフトを補正するようにそれぞれの光線を偏向することができる。同時に、流体レンズ／容器２の焦点距離は、光学装置１のオートフォーカス（ＡＦ）を提供するために使用できる可動部６／レンズ整形部の軸方向ｚの独立した軸方向の動きによって調整することができる。
【０１０２】
一般に、両方の場合（軸方向の移動および傾斜）、それぞれのコイル３０、３１および関連する磁気構造４０、４１によって生成される力は、光軸／軸方向ｚに平行に作用する。軸方向の動きの場合、すべての力ベクトルは同じ方向（軸方向ｚに沿って上向きまたは下向き）を指す一方、コイル３１および関連する磁気構造４１によって生成される力は、対向するコイル３１磁気構造４１ペア（それぞれのコイル３１の電流の方向に依存する）のための上向き（軸方向に平行）または下向きを指すことができる。特に、対向するコイル３１が反対の電流方向を含む場合、生成される（ローレンツ）力は反対方向を指す。したがって、対応するトルクが可動部６に作用し、可動部６はそれに応じて傾く。
【０１０３】
第１のコイル３０（ＡＦ）が可動部６の上部６ｃ上に位置するという事実は、横方向の位置安定性の向上およびＡＦとＯＩＳとの間のクロストークの減少をもたらす。なぜなら、ＯｌＳの傾きにも関わらず、第１の磁気構造４０および第２の磁気構造４１の上部磁石４１ａに対して第１のコイル３０はほぼ同じ距離のままであるからである。
【０１０４】
さらに、可動部６の上部６ａ、特に上側、に固定されているバネ構造８は、可動部６を傾けるのに必要な力を小さくする（ＯＩＳ）。最後に、第２の（ＯＩＳ）コイル３１は、可動部６の下部６ｄに配置され、可動部６／レンズ成形部１１を傾けるための良好な長いレバーアームを提供する。
【０１０５】
特に、図１〜図３に示す実施形態に関して、レンズ成形部１１は、図１９に示すように形成することができ、環状取付構造１１１から突出するレンズ成形リング１１２を備え、前記取付構造１１１は、中央開口部１１０を備え、その周りにレンズ成形リング１１２が延在する。開口部１１０は、光Ｌがレンズ鏡筒５０／剛性レンズ５１および画像センサ９に向かってレンズ成形部１１を通過することを可能にする。
【０１０６】
レンズ成形リング１１２は、膜１０に作用し、したがって膜１０の曲率調整可能領域１０ｃならびにこの領域１０ｃの曲率（およびそれにより流体レンズ／容器２の焦点距離）を定義／画定する面側１１２ａを備える。特に、レンズ成形リング１１２／面側１１２ａは、膜１０にプラズマ結合することができる。取付構造１１１は、膜１０の一部（例えば、環状部１０ｂ）を覆い、したがって膜１０を保護する。
【０１０７】
図２９にさらに示されるように、迷光の影響を低減するために、取付構造１１１は、取付構造１１１の前記中央開口部１１０を画定する周縁部１１１ｂを任意に備えてよく、周縁部１１１ｂは、取付構造１１１の第１の円周面１１４ａと、隣接する第２の円周面１１４ｂとによって形成され、これらの面１１４ａ、１１４ｂは、鋭角エッジ１１１ｂを形成するために出会い、これらの面１４ａ、１１４ｂの各々は、凹形状を含む。特に、第１の面１１４ａは、縁部１１１ｂからレンズ成形リング１１２の前記面側１１２ａまで延び、一方、第２の面１１４ｂは、前記縁部１１１ｂから取付構造１１１の底側１１１ｃまで延びる。。
【０１０８】
さらに、図２３および図２４に示すように、すべての実施形態において、容器２は、図２３に示されるように別個の壁部材３および光学要素２０、あるいは、光学要素２０と一体に形成される壁部材３、のいずれかを含むことができる。さらに、すべての実施形態において、容器２は、円形の輪郭または周辺Ｕを有してもよく、これはまた、正方形（図２６参照）または六角形（図２７参照）を有してもよい。さらに、図２８に示すように、すべての実施形態（特に図２３および図２４）において、膜１０から離れて面している光学要素２０の外面２０ａ、および／または膜１０に面している光学要素２０の内面２０ｂは、反射防止コーティングを含むことができる。あるいは、光学要素２０の内面２０ｂまたは外面２０ａ／容器２の透明部分は、赤外光（ＩＲ）を拒絶し、したがって、ＩＲフィルタ、特に画像センサ９の正面のＩＲフィルタを置き換えるＩＲフィルタとして機能する、コーティングを有することができる。
【０１０９】
さらに、フレア、迷光またはゴースト光を低減するために、膜１０は反射防止コーティングを含むことができる。  反射防止コーティングは、サブ波長ナノ構造層、１つまたは複数の屈折率整合層、または別の適切なコーティングから構成することができる。
【０１１０】
図１〜図３の実施形態では、容器２はモータホルダ７の上壁７０１を介してモータホルダ７に取り付けられている一方、図４〜図７は代替実施形態を示し、図１〜図３では、容器２はモータホルダ７の上壁７０１の開口部７０にまだ配置されているのに対して、容器２は、モータホルダ７の上壁７０１に直接取り付けられておらず、レンズ鏡筒５０に取り付けられている。このため、レンズ鏡筒５０は、レンズ鏡筒５０の上側５０ａから突出する突出部５２を備える（上側５０ａは、少なくとも１つの剛性レンズ５１が載るレンズ鏡筒５０の中央開口部５０ｃを囲む）。ここで、各突出部５２は、図１６〜図１８に示すように、レンズ成形部１１の取付構造１１内に形成された凹部１１３を通って延び、すなわち、レンズ成形部１１は上述のように形成することができるが、ここでは、レンズ成形部１１がボイスコイルモータの可動部６によりまだ移動可能である一方、レンズ成形部１１は、突出部５２が容器２に接続できるようにするための貫通孔の形態の前記凹部１１３を備える。
【０１１１】
図７は、容器２が前記突出部５２に取り付けられている光学装置１の斜視図を示し、突出部５２がレンズ成形部１１の凹部１１３からどのように突出するかを示す。
【０１１２】
特に、バネ構造８は、第２の磁気構造４１ごとに、可動部６に接続する第１の固定構造８ａならびに、それぞれの第２の磁気構造４１の上側４１ａａに接続する第２の固定構造８ｃを備えてよく、図７に示されるように、それぞれの第１および第２の固定構造は、蛇行形状を備え得るバネアーム８ｂによって接続される。このようなバネ構造８は、図１〜図３に示す実施形態でも使用できることに留意されたい。
【０１１３】
さらに、図４〜図７に示す実施形態に関するレンズ成形部１１をモータホルダに接続する様々な方法が図２０〜図２２に概略的に示されている（しかしながら、これらの特徴は、図１〜図３の実施形態にも適用できる）。
【０１１４】
図２０によれば、取付構造１１１の外縁領域１１１ａは、可動部６の固定領域６ｅに取り付けられ、固定領域６ｅは、可動部６の内側６ｂから突出しており、内側６ｂは、レンズ鏡筒５０に面している。ここで、特に、レンズ鏡筒５０および／または画像センサ９に面している、外縁領域１１１ａ／取付構造１１１の底側１１１ｃは、固定領域６ｅの上側６ｆに結合され、固定領域６ｅの上側６ｆは、レンズ鏡筒５０から離れて面している。
【０１１５】
図２１にさらに示されるように、接着剤ライン１３は、縁領域１１１ａ／取付構造１１１の上側１１１ｄ上に配置されることができ、後者を可動部６に結合することができる。
【０１１６】
あるいは、図２２に示すように、レンズ鏡筒５０および／または画像センサ９から離れて面している、外縁領域１１１ａ／取付構造体１１１の上側１１１ｄは、固定領域６ｅの底側６ｇに結合され、底側６ｇはレンズ鏡筒５０に面している。
【０１１７】
図１〜図７は、ボイスコイルモータ５の可動部６を適宜傾けることによりＯＩＳを達成できる光学装置の実施形態を示す一方、図８は、磁石４０がコイル３０に面し、前記コイル３０における電流の方向に依存してコイル３０／可動部６／レンズ成形部１１の上下運動を生成するように、円周状のコイル３０と、コイル３０に沿って配置された永久磁石４０の形態の４つの磁気構造４０を使用して、可動部６の軸方向の動き（例えば、ＡＦを実行する）が上記のように行われる実施形態を示すが、ここで、ＯＩＳは、軸方向ｚに垂直な平面内でレンズ鏡筒５０に対して画像センサ９自体を動かすことによって行われる。画像センサ９のそのような動きは、形状記憶合金モータまたは別の適切なアクチュエータなどの適切なアクチュエータ９３を使用して生成することができる。
【０１１８】
図９および図１０は、図１〜図７に示す実施形態において可動部６／レンズ成形部１１を傾斜させるために使用する第２の磁気構造４１の配置を説明するために本発明による光学装置１の実施形態の概略的上面図を示す。レンズ成形部１１の軸方向（ＡＦ）移動は、４つの第２の磁気構造４１（その後、磁気構造として示される）だけでも達成できるので、これらの実施形態の円周状のコイル３０は、省略されてもよいことに留意されたい。
【０１１９】
図９に示されるように、図１〜図７に示されるように各々下部および上部磁石４１ａ、４１ｂを含んでよい第２の磁気構造４１は、モータホルダ７のコーナ領域７０２に配置され、モータホルダの２つの出会い側壁部７００によってそれぞれ形成される。したがって、４つの第２の磁気構造は、対角線上に対向する第２の磁気構造４１の２つのペアを形成する。
【０１２０】
したがって、対角線方向に対向するコイル３１を作動させることにより、可動部６／レンズ成形部１１は、点線として示される軸Ａ’および／または軸Ａ’’の周りに傾斜させることができる。磁気構造４１（および関連するコイル３１）のこの配置は、図１〜図７に示される実施形態に使用される。
【０１２１】
しかし、図１０に示すように、各（第２の）磁気構造４１が側壁部７００上に配置され、第２の磁気構造４１が対向する磁気構造４１の２つのペアを再び形成する代替構成も使用され得る。また、ここでは、対向するコイル３１を作動させることにより、可動部６／レンズ成形部１１は、軸Ａ’および／または軸Ａ’’の周りに傾斜させることができる。
【０１２２】
すでに上で示したように、これらの構成（すなわち、図９および図１０）は、図１１〜図１３に示すように、軸方向ｚにおける可動部６の軸方向の動きを実現するために、前記円周状の第１のコイル３０によって補足することができる。しかしながら、レンズ成形部１１の軸方向の移動は、図９または図１０に示されるすべてのコイルに同じ方向で同時に電流を適用することにより、第１のコイル３０なしでも達成することができる（たとえば、すべてのコイル３１に独立して電流を供給する４チャネルドライバを使用）。次に、コイル３１および関連する磁気構造４１によって生成されるすべての力は、同じ方向（軸方向／光軸ｚに平行）を指す。
【０１２３】
図１１は、円周状のコイル３０に関連して図９に示されている磁気構造４１の構成を示す。レンズ成形部１１の傾斜の代わりに画像センサ９が横方向に移動する場合（上記参照）、磁気構造４１は単一の磁石４１であり得て、そうでない場合、磁気構造は、各々上部磁石４１ａおよび下部磁石４１ｂを含み得る。後者の場合、磁気構造４１は、関連するコイル３１と一緒に使用して、レンズ成形部１１を軸方向に移動させ（ＡＦ）、レンズ成形部１１を傾けることができる（ＯＩＳ）。
【０１２４】
図１２は、例えば図７のような磁気構造４０の配置を示す。これらの磁気構造４０は各々、モータホルダ７の側壁部７００上に配置され、それぞれ単一の永久磁石４０によって形成されてもよい。軸方向／光軸ｚを含む平面では、磁化は軸方向／光軸ｚに向かって（またはその代わりに）向く。特に、磁化は軸方向／光軸ｚに垂直に延びる。
【０１２５】
画像センサ９が（レンズ成形部１１を傾ける代わりに）横方向に移動する場合、さらなる磁気構造は不要である。
【０１２６】
図１３は、図７にも示されるような磁気構造４０、４１の配置を示す。ここで、単一の永久磁石４０であり得る第１の磁気構造４０は、モータホルダの側壁部７００上に配置され、一方、第２の磁気構造４１は、モータホルダ７のコーナ領域７０２に配置され、各々、図１〜図７に示すように下部磁石４１ｂの上に上部磁石４１ａを備えることができる。
【０１２７】
図１４は、上部磁石４１ａおよび下部磁石４１ｂを含む４つの磁気構造４１を有する光学装置１の場合、駆動回路１２を使用してコイル３１を駆動する可能性を示す。磁気構造４１の各々は、図１〜図７に関連して説明したように、関連するコイル３１に面している。４チャネルドライバの関連チャネルＣ１、Ｃ２、Ｃ３、またはＣ４を介して各コイル３１に独立して電流を適用することにより、可動部６／レンズ成形部１１を傾けるように（例えばＯＩＳ用）、ならびに可動部６／レンズ成形部１１を軸方向に移動させるように（例えばＡＦ用）、コイルを制御することができる。
【０１２８】
あるいは、図１５は、例えば、図１〜図７の実施形態に対応する光学装置の第１のコイル３０および第２のコイル３１を制御するために使用することができる３チャネルドライバ１２を示す。ここで、前記ドライバ１２は、第１のコイル３０に電流を流すための第１のチャネルＣ１と、２つの対向する第２のコイル３１、３１’に同じ大きさで反対の符号の電流を流すための第２のチャネルＣ２と、他の２つの対向する第２のコイル３１、３１’に同じ大きさで反対の符号の電流を流すための第３のチャネルＣ３とを備える。これにより、レンズ成形部１１を軸方向ｚに動かし、同時に傾けることができる。
【０１２９】
可動部６／レンズ成形部１１の移動（すなわち、軸方向の移動および／または傾斜）を制御するために、閉ループ制御を採用することができる。閉ループ制御のためのフィードバック信号は、図３０〜図３３示されるように、少なくとも２つの誘導測定コイル６１、６２によって提供されることができる。
【０１３０】
図３０は、上記の円周状の第１のコイル３０ならびに、上部および下部磁石４１ａ、４１ｂを含む４つの（第２の）磁気構造４１（その磁気構造は各々第２のコイル３１に面している）を有する光学装置１の斜視図を示す。コイル３０、３１および磁気構造４１のこの構成に関して、図３１〜３３は、第１および第２の誘導測定コイル６１、６２を配置する異なる可能性を示す。
【０１３１】
図３１によれば、第１の誘導測定コイル６１は、２つの対向する第２の磁気構造４１、４１’の下に延びてよく、第２の誘導測定コイル６２は、他の２つの対向する第２の磁気構造４１、４１’の下に延びてよい。特に、誘導測定コイル６１、６２は各々、軸方向ｚに垂直に延びる平面内に延びる。さらに、特に、測定コイル６１、６２は、それぞれの対向する第２の磁気構造４１、４１’の下に延びるフレックスＰＣＢに統合することができる。
【０１３２】
あるいは、図３２によれば、第１および第２の誘導測定コイル６１、６２は各々、軸方向ｚに平行に延びる平面内において関連する第２の磁気構造４１の周りに延びることができ、前記第２の磁気構造４１は、可動要素の円周に対して磁気構造４１に隣接している。
【０１３３】
あるいは、図３３によれば、第１の誘導測定コイル６１は磁気構造４１の下に延びることができる一方、第２の誘導測定６２コイルは隣接する磁気構造４１の下に延びる。ここで、誘導測定コイル６１、６２も各々、軸方向ｚに垂直に延びる平面内で延びる。さらに、特に、誘導測定コイル６１、６２は、それぞれの第２の磁気構造４１の下に延びるフレックスＰＣＢに統合することができる。
【０１３４】
さらに、光学機器１を、特に機械的衝撃から保護するために、後者は、レンズ成形部１１の動きを制限するためのストッパを備えてもよい。図３６は、機械的衝撃に起因するレンズ成形部の可能な動きを示し、図３７は、レンズ成形部１１の傾斜運動の場合の状況を示す。
【０１３５】
図３４〜図３５に示すように、膜１０は、壁部材３の底側に接続された円周状の境界領域１０ａを含み、その底側はレンズ成形部１１に面し、複数の変形可能なストッパ８０がレンズ成形部１１の取付構造１１１の上側１１１ｄ上に配置され、これにより、レンズ１０成形部１１が容器２に向かって移動するとき、膜１０の前記境界領域１０ａは、前記ストッパ８０に接触することができる。これにより、膜１０の境界領域１０ａは、壁部材３とレンズ成形部１１の取付構造１１１との間で圧搾されることから保護される。特に、変形可能なストッパ８０は、分配システムによって自動的に配置され得る接着剤の隆起であり得る。
【０１３６】
さらに、図３９に示されるように、前記ストッパ８０は、軸方向ｚに沿ったレンズ成形部１１の移動を制限するために、さらなるストッパ５０ａ、８１とともに、すなわち前記ストッパ８０により、ならびにレンズ鏡筒５０の上側５０ａにより、ならびにレンズ成形部１１の周辺に配置されたストッパ８１により達成される前記軸方向ｚに垂直に延びる平面内において、使用することができる。
【０１３７】
図３８は、図３９に対してわずかに異なる設計を示し、ここでは、膜の境界領域１０ａを保護するストッパ８０が省略されて、レンズ成形部１１の周囲のストッパ８１に置き換えられ、ストッパ８１は、容器２に向かう軸方向ｚのレンズ成形部の動きも制限するように構成される。
【０１３８】
さらに、図４０は、膜１０に対するレンズ成形部１１の異なる状態を示す。
【０１３９】
特に、「状態１」は、レンズ成形部１１のニュートラル状態（電流オフ）を特徴づける一方、「状態２」は、レンズ成形部が容器に最も近く、膜１０の曲率調整可能領域１０ｃが完全に膨らんでいる（フルオートフォーカス）ことを特徴付ける。さらに、「状態３」は、レンズ整形部１１の最大傾斜αならびにフルオートフォーカスの状態を特徴付ける。
【０１４０】
この点に関して、図４０には以下のパラメータが示される。ａ：オートフォーカスのための必要なｚ方向の最大レンズシェーパーストローク。
【０１４１】
本発明の一例では、３．０ｍｍから４０ジオプタの焦点力（２５ｍｍの焦点距離）のクリアアパーチャ直径を有する流体レンズを集束するために、ａ＝０．０８ｍｍを有する。
【０１４２】
α：光学画像安定化のためのｘまたはｙ周りの機械的最大傾斜角（最大オートフォーカス時）。
【０１４３】
本発明の例では、補償のために、すなわち１°の運動（ＯＩＳ）を補正するためにαａ＝３°を有する。
【０１４４】
ｂ：最大画像安定化傾斜角から生じるｚ方向の最大ストローク。
【０１４５】
ｃ：容器２の高さ。
【０１４６】
本発明の一例では、４０ジオプタの焦点力（２５ｍｍの焦点距離）に焦点を合わせることができる３．０ｍｍのクリアアパーチャ直径を有する流体レンズの場合、ｃは０．２５ｍｍから０．３０ｍｍの範囲にある。
【０１４７】
ｄ：レンズ成形部１１の高さ。
【０１４８】
本発明の一例では、４０ジオプタの焦点力（２５ｍｍの焦点距離）に焦点を合わせることができる３．０ｍｍのクリアアパーチャ直径を有する液体レンズの場合、ｃ＝０．２０ｍｍである。
【０１４９】
ｅ：レンズシェーピングリング１１２の外側半径と容器の内側半径との間の半径方向の隙間。
【０１５０】
ｆ：ｘ方向およびｙ方向における取付構造１１１の外側半径と機械的ストッパ８１との間の半径方向の隙間。
【０１５１】
ｒ：容器の外側半径。
【０１５２】
本発明の例では、４０ジオプタの焦点力（２５ｍｍの焦点距離）に焦点を合わせることができる３．０ｍｍのクリアアパーチャ直径を有する流体レンズの場合、ｒは６ｍｍと９．５ｍｍとの間である。
【０１５３】
特に、光学装置１は、好ましくは、上記の量に関して以下の関係にしたがう。
−ｄはｃよりも小さい。
−ｂはｒ＊ｔａｎ（α）に等しい。
−ａ＋ｂはｄよりも小さい。
−ｆはｅよりも小さい。
【０１５４】
最後に、図４１は、曲率調整可能領域１０ｃがレンズ鏡筒５０の少なくとも１つの剛性レンズ５１に向かって最大限に膨らんだ完全に偏向した状態の本発明による光学装置１の膜１０を示し、これは、レンズ鏡筒５０の第１の剛性レンズ５１（すなわち、容器２に最も近いレンズ鏡筒５０の最上部のレンズ５１）を形成し、容器２は、好ましくは、レンズ鏡筒５０に対して配置され、膜１０の曲率調整可能領域１０ｃと第１の剛性レンズ５１との間には、軸方向ｚにおいて所定の安全な隙間Ｄが設けられている。
【図１】
0006989625.tif 000002
【図２】
0006989625.tif 000003
【図３】
0006989625.tif 000004
【図４】
0006989625.tif 000005
【図５】
0006989625.tif 000006
【図６】
0006989625.tif 000007
【図７】
0006989625.tif 000008
【図８】
0006989625.tif 000009
【図９】
0006989625.tif 000010
【図１０】
0006989625.tif 000011
【図１１】
0006989625.tif 000012
【図１２】
0006989625.tif 000013
【図１３】
0006989625.tif 000014
【図１４】
0006989625.tif 000015
【図１５】
0006989625.tif 000016
【図１６】
0006989625.tif 000017
【図１７】
0006989625.tif 000018
【図１８】
0006989625.tif 000019
【図１９】
0006989625.tif 000020
【図２０】
0006989625.tif 000021
【図２１】
0006989625.tif 000022
【図２２】
0006989625.tif 000023
【図２３】
0006989625.tif 000024
【図２４】
0006989625.tif 000025
【図２５】
0006989625.tif 000026
【図２６】
0006989625.tif 000027
【図２７】
0006989625.tif 000028
【図２８】
0006989625.tif 000029
【図２９】
0006989625.tif 000030
【図３０】
0006989625.tif 000031
【図３１】
0006989625.tif 000032
【図３２】
0006989625.tif 000033
【図３３】
0006989625.tif 000034
【図３４】
0006989625.tif 000035
【図３５】
0006989625.tif 000036
【図３６】
0006989625.tif 000037
【図３７】
0006989625.tif 000038
【図３８】
0006989625.tif 000039
【図３９】
0006989625.tif 000040
【図４０】
0006989625.tif 000041
【図４１】
0006989625.tif 000042