成像光学系统的制作方法

技术特征：
1.成像光学系统(1)，包括-折叠部件(2)和可调光学部件(3)，其布置在光学系统(1)的光路上；-其中，可调光学部件(3)包括第一光学表面(7)、第二光学表面(8)和位于第一光学表面(7)和第二光学表面(8)之间的可变形的内部空间(9)，该内部空间(9)填充有透明液体(11)，其中，可调光学部件(3)的光学特性可通过改变内部空间(9)的形状来调整；-成像光学系统(1)进一步包括可移动地安装的笼元件(13)，其至少部分地包围折叠部件(2)，并与可调光学部件(3)机械连接，以便笼元件(13)的位移导致可调光学部件(3)的光学特性的改变；-驱动器(14、15、16)，其布置在折叠部件(2)和笼元件(13)之间，驱动器(14、15、16)配置为向笼元件(13)施加位移力。2.根据权利要求1所述的成像光学系统(1)，其中，可调光学部件(3)是可调棱镜，第一光学表面(7)是刚性的，且第二光学表面(8)是刚性的，并且通过改变第一光学表面(7)和第二光学表面(8)之间的角度来调整光学特性，或其中，可调光学部件(3)是可调透镜，第一光学表面(7)和/或第二光学表面(8)是可变形的，并且通过改变第一光学表面和第二光学表面之间的角度和/或改变可变形的第一光学表面(7)和/或第二光学表面(8)的形状来调整光学特性。3.根据权利要求2所述的成像光学系统(1)，其中，成像光学系统(1)包括至少一个图像传感器(5)，其布置在成像光学系统(1)的光路中，其中折叠部件(2)沿光路布置在可调光学部件(3)和图像传感器(5)之间。4.根据权利要求2所述的成像光学系统(1)，包括至少一个图像传感器(5)，其布置在光学系统(1)的光路中，并且其中可调光学部件(3)相对于光路布置在折叠部件(2)和图像传感器(5)之间。5.根据前述任一权利要求所述的成像光学系统(1)，其中，笼元件(13)通过轴承装置(17)相对于折叠部件(2)可移动地安装，其中轴承装置(17)配置成使笼元件(13)可围绕至少一个旋转轴(19、20)旋转，所述旋转轴垂直于光轴(6)，该光轴在折叠部件(2)和可调光学部件(3)之间延伸，使得通过成像光学系统(1)实现光学图像的稳定，和/或其中轴承装置(17)配置成使得笼元件(13)可沿着在折叠部件(2)和可调光学部件(3)之间延伸的光轴(6)移位，从而通过成像光学系统(1)实现聚焦。6.根据权利要求5所述的成像光学系统(1)，其中，轴承装置(17)是弹性弹簧元件，其基本上是平的，并且在至少一种状态下垂直于光轴(6)延伸到笼元件(13)和可调光学部件(3)之间，优选地其中轴承装置(17)包括机械基座，其限定笼元件(13)的位移。7.根据前述任一权利要求所述的成像光学系统(1)，其中致动器(14、15、16)包括至少一个线圈(23、24、27)和至少一个磁体(21、22、26)，其中线圈(23、24、27)相对于折叠部件(2)固定布置，磁体(21、22、26)固定附接到笼元件(13)上，其中优选地磁体(21、22、26)与笼元件(13)的旋转轴(19、20)的距离在3mm到15mm之
间，高度优选为5mm到10mm之间。8.根据权利要求7所述的成像光学系统(1)，其中磁屏蔽元件(31、32、33)分别布置在磁体(21、22、26)背离线圈(23、24、27)的一侧。9.根据权利要求7或8所述的成像光学系统(1)，其中，致动器(14、15)是第一致动器(14、15)，位移力是第一位移力，其中，第一致动器(14、15)的线圈(23、24)和磁体(21、22)布置为，使得第一位移力导致笼元件围绕垂直于光轴(6)的第一旋转轴(19)旋转，从而通过成像光学系统(1)实现光学成像稳定，和/或其中至少第一位移力平行于光轴(6)，并导致笼元件(13)沿光轴(6)的位移，从而使可调光学部件(3)的焦平面产生变化。10.根据权利要求9所述的成像光学系统(1)，还包括具有至少一个线圈(27)和至少一个磁体(26)的第二致动器(16)，其中线圈(27)相对于折叠部件(2)固定布置，磁体(26)固定附接到笼元件(13)上，其中，第二致动器(16)的线圈(27)和磁体(26)布置为，使得第二位移力导致壳体元件(13)围绕第二旋转轴(20)旋转，所述旋转轴垂直于第一旋转轴(19)并垂直于光轴(6)。11.根据至少权利要求9和10所述的成像光学系统(1)，其中，第一致动器(14)包括第一对线圈，它们布置在共同的第一平面(41)中，并配置成在电流流动的情况下，两个相反的磁场力与第一致动器的至少一个磁体(21)相互作用，所述磁体布置在笼元件(13)上，并产生第一位移力，导致笼元件(13)围绕第一旋转轴(19)旋转，并且其中第二致动器(16)包括第二对线圈，它们布置在与第一平面(41)平行的共同第二平面(42)中，并配置成在电流流动的情况下，两个相反的磁场力与第二致动器的至少一个磁体(26)相互作用，所述磁铁布置在笼元件(13)上，并产生第二位移力，导致笼元件围绕第二旋转轴(20)旋转，其中，光学图像稳定是通过第一致动器(14)和/或第二致动器(16)实现的。12.根据前述任一权利要求所述的成像光学系统(1)，至少一个位置传感器(28、29、30)，特别是霍尔传感器，布置为检测笼元件(13)相对于光学系统(1)的固定布置的部件，特别是线圈(23、29、27)和/或折叠部件(2)的位移。13.根据权利要求12所述的成像光学系统(1)，其中，控制器通过信号通路与位置传感器(28、29、30)和致动器(14、15、16)连接，并配置为控制笼元件(13)相对于光学系统(1)的折叠部件(2)的相对位移，作为位置传感器(28、29、30)的位置信号的函数。14.根据权利要求3或4中的至少一项所述的成像光学系统(1)，至少一个静态透镜(4)，其沿光路布置在折叠部件(2)和图像传感器(5)之间，并且至少一个静态透镜(4)可移动地安装在壳体(34)内，其中线性致动器(35)配置为使至少一个静态透镜(4)沿光轴(6)位移以改变成像光学系统(1)的焦平面和/或变焦。15.根据权利要求14所述的成像光学系统(1)，其中，静态透镜(4)通过轴承安装，所述轴承包括滚动元件(39)、磁体(40)和磁轨(41)，配合地配置为通过滚动元件(39)将静态透镜(4)偏向于壳体(34)。

技术总结
本发明涉及一种成像光学系统，包括折叠部件和可调光学部件，其布置在光学系统的光路上，其中可调光学部件包括第一光学表面、第二光学表面和第一光学表面与第二光学表面之间的可变形的内部空间，该内部空间填充有透明液体，其中可调光学部件的光学特性可通过改变内部空间的形状来调整。成像光学系统进一步包括可移动地安装的笼元件，其至少部分地包围折叠部件，并与可调光学部件机械耦合，以便笼元件的位移导致可调光学部件的光学特性的改变，以及致动器，其布置在折叠部件和笼元件之间，致动器配置为向笼元件施加位移力。动器配置为向笼元件施加位移力。动器配置为向笼元件施加位移力。


技术研发人员：曼努埃尔
受保护的技术使用者：奈科特伦斯瑞士股份公司
技术研发日：2023.04.10
技术公布日：2023/10/19