一种用于电子设备的光学器件的制作方法

1.本发明涉及一种光学器件，该光学器件包括限定光轴的透镜装置、容纳透镜装置的第一圆柱体元件和容纳第一圆柱体元件的第二圆柱体元件。


背景技术：

2.为了实现具有变焦或长焦功能的更长焦距相机，数码相机行业多年来一直使用缩回和突出镜头系统的伸缩相机光学器件。然而，这些器件需要进一步小型化并提高其鲁棒性，才能够在智能手机等较小的电子设备中提供。
3.在这种小型电子设备中，至少在理论上已经实现的一个方案是所谓的dsc(数字设置圈)望远镜变焦单元。一般而言，dsc望远镜变焦单元的技术架构高度复杂，由多个移动镜头组、导轨和轨道、vcm或步进电机以及螺纹和嵌套圆柱体等相互连接元件组成。此类方案具有较大的外形尺寸，因此不能直接兼容到手机中。此外，该方案的成本相对较高。
4.更具体地说，dsc望远镜变焦单元的仰角机构不仅必须具有准确、耐用和长行程，而且还必须在核心光学系统周围具有紧凑的外形尺寸。螺纹和嵌套圆柱体内必须有足够的自由空间，以容纳镜头和任何额外的致动器，例如，可用于自动对焦、光学防抖、机械快门或可变光圈。这些致动器通常位于具有最高高度的最中心圆柱体单元上，并需要通过多个旋转和增量提升的圆柱体提供适当的功率/控制信号传输。
5.因此，需要一种用于智能手机等手机产品的改进的光学器件。


技术实现要素：

6.本发明目的是提供一种改进的光学器件。上述和其他目的通过独立权利要求的特征实现。根据从属权利要求、说明书和附图，可以清楚地看到进一步的实现方式。
7.根据第一方面，本发明提供了一种用于电子设备的光学器件，所述光学器件包括限定光轴的透镜装置、用于容纳所述透镜装置并沿光轴移动的第一圆柱体元件、以及用于容纳所述第一圆柱体元件的第二圆柱体元件。所述光学器件还包括旋转元件、用于使所述旋转元件绕所述光轴旋转的驱动装置和可伸出的致动元件。所述致动元件的第一端固定在所述第一圆柱体元件上，所述致动元件的第二端固定在所述旋转元件上。所述致动元件用于在所述旋转元件绕所述光轴旋转时，使得所述第一圆柱体元件沿所述光轴相对于所述第二圆柱体元件进行移动。
8.这样的方案体积小、坚固耐用，并且包含很少的组件，但仍然提供精确且长距离的光学器件。此外，该方案可以针对任何所需的光学器件高度进行扩展，并且易于制造。
9.在第一方面的一种可能的实现方式中，所述光学器件还包括固定基座元件，所述固定基座元件用于容纳所述旋转元件和所述第二圆柱体元件，提供适于容纳任何电连接或其他连接的固定元件。
10.在第一方面的又一种可能的实现方式中，所述第二圆柱体元件是所述基座元件的一部分，减少了组件的数量。
11.在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述光学器件包括至少一个插在所述第一圆柱体元件和所述第二圆柱体元件之间的第三圆柱体元件，所述第一圆柱体元件包括螺纹外表面，所述第二圆柱体元件包括螺纹内表面，所述第三圆柱体元件包括螺纹内表面和螺纹外表面，每个螺纹内表面用于与螺纹外表面啮合，增加光学器件的透镜装置的移动范围，即可能的高度。
12.在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述第一圆柱体元件、所述第二圆柱体元件和所述第三圆柱体元件(可选的)至少部分地嵌套在彼此内和/或基底元件内，以便每个圆柱体元件的中心轴线与所述透镜装置的光轴同轴，从而允许光学器件处于缩回位置时具有尽可能小的高度，即厚度。
13.在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述光学器件用于在完全缩回的端部位置和完全伸出的端部位置之间移动，当所述光学器件处于所述完全缩回的端部位置时，所述第一圆柱体元件和所述第三圆柱体元件沿所述光轴被所述第二圆柱体元件完全包围，当所述光学器件处于所述完全伸出的端部位置时，所述第一圆柱体元件和所述第三圆柱体元件中的每一个沿所述光轴相对于所述第二圆柱体元件或相对于邻近的第三圆柱体元件部分偏移，从而允许当光学器件处于伸出位置时，圆柱体元件之间尽可能长但稳定的互连。
14.在第一方面的又一种可能的实现方式中，当所述光学器件处于所述完全伸出的端部位置时，所述第二圆柱体元件和所述第一圆柱体元件之间沿所述光轴的距离最大，从而便于透镜装置的尽可能大的高度。
15.在第一方面的又一种可能的实现方式中，所述第一圆柱体元件、所述第二圆柱体元件和所述第三圆柱体元件的中心轴与所述光轴同轴，从而便于简单而功能齐全的光学器件。
16.在第一方面的又一种可能的实现方式中，所述光学器件具有沿所述光轴的可变长度，并且在垂直于所述光轴的平面中具有固定的外部尺寸，从而便于所述透镜装置的移动范围。
17.在第一方面的另一种可能的实现方式中，当所述光学器件处于所述完全缩回的端部位置时，所述致动元件是用于在垂直于所述光轴的平面中伸出的平面元件，当所述光学器件处于所述完全伸出的端部位置时，所述致动元件用于至少部分地沿所述光轴的方向伸出，特别是当所述光学器件处于缩回位置时，从而允许所述致动元件占用尽可能小的空间。
18.在第一方面的另一种可能的实现方式中，当处于所述完全缩回的端部位置时，所述致动元件沿所述光轴具有第一长度，所述第一长度对应于所述平面致动元件的厚度，从而提供了尽可能小的致动元件，其仍然具有大的致动行程。
19.在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述致动元件包括螺旋形臂，所述螺旋形臂在所述旋转元件与所述第一圆柱体元件和/或所述第二圆柱体元件之间的间隙中伸出，从而便于占用很少空间但不影响透镜装置的性能或其他组件的移动的致动元件。
20.在第一方面的又一种可能的实现方式中，所述螺旋形臂包括至少一个台阶，当所述光学器件处于所述完全伸出的端部位置时，一个台阶设置在与所述第一圆柱体元件沿所述光轴的位置对应的位置处；可选地，当所述光学器件处于所述完全伸出的端部位置时，一个台阶设置在与所述第三圆柱体元件沿所述光轴的位置对应的位置处，所述台阶包括垂直于所述光轴的平面内看到的所述螺旋形臂的瞬时缩径，从而允许所述致动元件适应圆柱体
元件的数量及其各自的内径。
21.在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述台阶包括所述臂的横向伸出部分，所述臂的横向伸出部分使所述致动元件的路径适应所述圆柱体元件的内径。
22.在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述致动元件不影响透镜装置的光学性能，从而允许小而高效的致动元件。
23.在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述致动元件的第二端包括平面环元件，所述平面环元件用于在垂直于所述光轴的平面中伸出，而不管所述光学器件的位置如何，从而为致动元件提供小而安全的基座。
24.在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述致动元件包括导电材料，所述致动元件的所述第二端与柔性印刷电路电连接，所述柔性印刷电路伸出从而与所述第二端邻近，从而便于电信号通过所述致动元件传输。
25.在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述致动元件通过弹簧连接器与柔性印刷电路电连接，所述致动元件用于随着所述旋转元件的旋转，相对于所述柔性印刷电路和所述致动元件的所述第二端滑动，从而在透镜装置和供电组件之间提供简单而可靠的电连接。
26.在第一方面的又一种可能的实现方式中，所述光学结构还包括可伸出的止动元件，所述止动元件的第一端固定在所述第一圆柱体元件上，所述止动元件的第二端固定在所述基座元件上，当所述旋转元件绕所述光轴旋转时，所述止动元件用于防止所述第一圆柱体元件绕所述光轴旋转，当所述光学器件的其余部分在所述伸出的端部位置和所述缩回的端部位置之间移动时，将所述透镜装置保持在固定的角度位置。
27.在第一方面的又一种可能的实现方式中，所述止动元件包括沿所述光轴的方向在所述基座元件和所述致动元件之间伸出的螺旋形臂，从而便于占用很少空间但不影响透镜装置的性能或其他组件的移动的止动元件。
28.在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述驱动装置包括电磁马达，所述马达的转子用于于所述旋转元件啮合，以便所述旋转元件沿第一切向方向和第二切向方向绕所述光轴旋转，从而提供有效空间和可靠驱动。
29.在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述转子包括导螺杆或齿轮，并且所述旋转元件包括与所述导螺杆或所述齿轮的螺纹啮合的齿，从而提供有效空间和可靠驱动。
30.在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述光学器件还包括至少一个垫圈，所述垫圈伸出从而与所述螺纹内表面和所述螺纹外表面中的一个邻近，从而确保组件之间密封紧密，以便防止水分和/或污垢的进入。
31.在第一方面的另一种可能的实现方式中，每个螺纹内表面和/或螺纹外表面包括螺纹止动件，所述螺纹止动件用于：防止所述第一圆柱体元件和所述第三圆柱体元件(可选的)旋转时超出所述螺纹止动件，将所述第一圆柱体元件和所述第三圆柱体元件与所述第二圆柱体元件或与邻近的第三圆柱体元件互锁，防止邻近的圆柱体元件在到达高度终点时分离。
32.根据第二方面，本发明提供了一种电子设备，包括根据上述的光学器件、底盘和至少部分包围所述光学器件和所述底盘的外壳，所述外壳包括用于至少容纳所述光学器件的第一圆柱体元件的贯通开口。光学器件很小，为电池和所述设备的其他组件留下了空间。此
外，光学器件可以针对任何所需的光学器件高度进行扩展，允许简单地适应任何特定的设备配置。
33.在第二方面的一种可能的实现方式中，所述贯通开口用于容纳所述光学器件的所述第二圆柱体元件，允许所述光学器件适应特定的设备配置。
34.在第二方面的另一种可能的实现方式中，所述设备还包括在所述贯通开口与所述光学器件的所述第一圆柱体元件和/或所述第二圆柱体元件之间伸出的垫圈，从而确保设备外壳和光学器件之间的密封紧密，以便防止水分和/或污垢进入。
35.在第二方面的又一种可能的实现方式中，所述底盘用于承载所述光学器件的所述旋转元件、所述外壳和所述柔性印刷电路中的至少一个，从而允许所述设备的几个组件预组装成一个单元。
36.根据第三方面，本发明提供了一种提供物体的放大图像的方法，所述方法包括步骤：提供限定光轴的透镜装置和容纳所述透镜装置的第一圆柱体元件；提供第二圆柱体元件，该第二圆柱体元件用于以配合构造容纳所述第一圆柱体元件；提供旋转元件和可伸出的致动元件，所述致动元件的第一端固定在所述第一圆柱体元件上，所述致动元件的第二端固定在所述旋转元件上；驱动所述旋转元件绕所述光轴沿第一切向方向和第二切向方向中的一个旋转。当所述旋转元件沿所述第一切向方向旋转时，所述第一圆柱体元件和所述透镜装置沿所述光轴相对于所述第二圆柱体元件朝着完全伸出的端部位置移动。当所述旋转元件沿所述第二切向方向旋转时，所述第一圆柱体元件和所述透镜装置沿所述光轴相对于所述第二圆柱体元件朝着完全缩回的端部位置移动。所述第一圆柱体元件和所述透镜装置响应于所述致动元件沿所述光轴的伸出或折叠而沿所述光轴移动。这样的方法允许使用小、坚固、并且包含很少的组件，但仍然提供精确且长距离的光学器件。此外，所述方法可以针对任何所需的光学器件高度进行扩展，并允许易于制造。
37.在第三方面的一种可能的实现方式中，所述方法还包括以下步骤：在第一圆柱体元件和第二圆柱体元件之间提供至少一个第三圆柱体元件，以便所述第一圆柱体元件容纳在一个所述第三圆柱体元件内，每个所述第三圆柱体元件容纳在邻近的所述第三圆柱体元件和所述第二圆柱体元件中的一个内。所述第一圆柱体元件和所述透镜装置沿所述光轴的所述移动使得所述第三圆柱体元件沿所述光轴进行相应移动，增加了所述光学器件的所述透镜装置的移动范围，即可能的高度。
38.根据下面描述的一个或多个实施例，这些和其它方面将显而易见。
附图说明
39.在本发明的以下具体实施方式中，将参考附图中所示的示例性实施例，更详细地解释各方面、各个实施例和各种实现方式，在附图中：
40.图1a示出了本发明实施例提供的电子设备的透视图，其中该设备的光学器件处于完全缩回的端部位置；
41.图1b示出了本发明实施例提供的电子设备的透视图，其中该设备的光学器件处于完全伸出的端部位置；
42.图2a示出了本发明实施例提供的光学器件的透视图，其中该光学器件处于完全缩回的端部位置；
43.图2b和2c示出了图2a的光学器件的顶部和底部透视图，其中该光学器件处于完全伸出的端部位置；
44.图3示出了本发明实施例提供的光学器件的部分横截面视图，其中该光学器件处于完全伸出的端部位置；
45.图4示出了本发明实施例提供的光学器件的部分横截面视图，其中该光学器件处于完全缩回的端部位置；
46.图5示出了本发明实施例提供的光学器件的分解视图；
47.图6示出了本发明实施例提供的光学器件的底部透视图，其中该光学器件处于完全缩回的端部位置；
48.图7示出了本发明实施例提供的光学器件的部分横截面视图，其中该光学器件处于完全伸出的端部位置；
49.图8a示出了本发明实施例提供的光学器件的致动元件的透视图，当该光学器件处于完全伸出的端部位置时，致动元件伸出；
50.图8b示出了本发明实施例提供的光学器件的致动元件的透视图，当该光学器件处于完全缩回的端部位置时，致动元件是平面的；
51.图9示出了本发明实施例提供的光学器件处于完全缩回的端部位置时的旋转元件、驱动装置和致动元件的透视图；
52.图10a和10b示出了本发明实施例提供的光学器件处于完全缩回的端部位置时的透镜装置、旋转元件、驱动装置和致动元件的顶部和底部透视图；
53.图11a和11b示出了本发明实施例提供的光学器件的底部透视图，其中该光学器件处于伸出位置；
54.图12示出了本发明实施例提供的光学器件处于完全缩回的端部位置时的致动元件的透视图；
55.图13a示出了本发明实施例提供的光学器件的透镜装置的透视图；
56.图13b示出了图13a提供的透镜装置和本发明实施例提供的第一圆柱体元件的分解视图；
57.图13c示出了图13b提供的元件的透视图，其中这些元件已经被组装；
58.图14示出了本发明实施例的光学器件处于完全伸出的端部位置时的透镜装置和致动元件的透视图；
59.图15示出了本发明实施例提供的光学器件的部分横截面视图，其中该光学器件处于完全缩回的端部位置；
60.图16示出了本发明实施例提供的光学器件的部分横截面视图，其中该光学器件处于完全伸出的端部位置；
61.图17示出了本发明实施例提供的光学器件的部分分解视图；
62.图18示出了本发明实施例提供的光学器件的部分横截面视图，其中该光学器件处于完全伸出的端部位置；
具体实施方式
63.图1a和1b示出了包括光学器件1的电子设备2，例如智能手机或平板电脑。图1a示
出了处于完全缩回的端部位置p1中的光学器件1，图1b示出了处于完全伸出的端部位置p2中的光学器件1。
64.光学器件1包括用于容纳透镜装置3并沿光轴a移动的第一圆柱体元件4、用于容纳第一圆柱体元件4的第二圆柱体元件5、旋转元件6、用于使该旋转元件6绕光轴a旋转的驱动装置7，以及可伸出的致动元件8。
65.致动元件8的第一端固定在第一圆柱体元件4上，致动元件8的第二端固定在旋转元件6上。致动元件8用于在旋转元件6绕光轴a旋转时，使得第一圆柱体元件4沿光轴a相对于第二圆柱体元件5进行移动。
66.如图2a、3和4的更多细节显示，光学器件1包括透镜装置3，该透镜装置3限定了透镜装置3和光学器件1的光轴a。
67.第一圆柱体元件4用于容纳(即承载)透镜装置3，并沿光轴a移动。
68.第二圆柱体元件5用于容纳(即承载)第一圆柱体元件4。
69.光学器件1还可以包括固定基座元件9，该固定基座元件9用于容纳旋转元件6和第二圆柱体元件5。第二圆柱体元件5可以是基座元件9的一部分，如图3和7所示。第二圆柱体元件5也可以是连接到基座元件9的单独元件，如图16中所建议的。
70.光学器件1可以沿光轴a具有可变长度，并且在垂直于光轴a的平面中具有固定的外部尺寸。当光学器件1处于完全伸出的端部位置p2时，第二圆柱体元件5和第一圆柱体元件4之间沿光轴a的距离可以是最大的，如图1b、2b、2c、3、7以及18所示。
71.光学器件可以包括至少一个插在第一圆柱体元件4和第二圆柱体元件5之间的第三圆柱体元件10，如图3至7，图11a和11b，图15、16以及18所示。第一圆柱体元件4、第二圆柱体元件5和第三圆柱体元件10的中心轴线可以与光轴a同轴。每个第一圆柱体元件4和第三圆柱体元件10(可选的)用于以配合构造容纳和/或容纳在第二圆柱体元件5或邻近第三圆柱体元件10内，换句话说，第一圆柱体元件4、第二圆柱体元件5和第三圆柱体元件10(可选的)至少可以部分地嵌套在彼此内和/或在基底元件9内，以便每个圆柱体元件的中心轴线与透镜装置3的光轴a同轴。当光学器件1处于完全缩回的端部位置p1时，每个圆柱体元件可以被邻近的圆柱体元件完全包围和/或完全包围邻近的圆柱体元件。当光学器件1处于完全伸出的端部位置p2时，第一圆柱体元件4和/或每个第三圆柱体元件10可以部分地从邻近的第二圆柱体元件5或第三圆柱体元件10突出，同时部分地被完全相同的邻近圆柱体元件包围。
72.第一圆柱体元件4可以包括螺纹外表面11，第二圆柱体元件5可以包括螺纹内表面12，第三圆柱体元件10可以包括螺纹内表面12和螺纹外表面11，每个螺纹内表面12用于与螺纹外表面11啮合。在仅包括第一圆柱体元件4和第二圆柱体元件5的实施例中，第一圆柱体元件4的螺纹外表面11直接与第二圆柱体元件5的螺纹内表面12啮合。如图3、4、5、7、16以及18所示，在包括一个第一圆柱体元件4、两个第三圆柱体元件10和一个第二圆柱体元件5的实施例中，第一圆柱体元件4的螺纹外表面11与最邻近的第三圆柱体元件10的螺纹内表面12啮合，最邻近的第三圆柱体元件10的螺纹外表面11与另一个第三圆柱体元件10的螺纹内表面12啮合，另一个第三圆柱体元件10的螺纹外表面11与第二圆柱体元件5的螺纹内表面12啮合。
73.如图13a至13c所示，每个螺纹内表面12和/或一个螺纹外表面11可以包括一个螺
纹止动件16，螺纹止动件16用于：防止第一圆柱体元件4和第三圆柱体元件10(可选的)旋转时超出螺纹止动件16，将第一圆柱体元件4和第三圆柱体元件10与第二圆柱体元件5或与邻近的第三圆柱体元件10互锁。
74.如上所述，光学器件1用于在完全缩回的端部位置p1和完全伸出的端部位置p2之间移动。当光学器件1处于完全缩回的端部位置p1时，第一圆柱体元件4和第三圆柱体元件10可以沿光轴a被第二圆柱体元件5完全包围。当光学器件1处于完全伸出的端部位置p2时，第一圆柱体元件4和第三圆柱体元件10中的每一个可以沿光轴a相对于第二圆柱体元件5或相对于邻近的第三圆柱体元件10部分偏移。
75.光学器件1还包括旋转元件6和驱动装置7，驱动装置7用于使旋转元件6绕光轴a旋转。旋转元件6优选形状为中空圆柱体或环形，并且具有与光轴a同轴的中心轴线。旋转元件6优选设置在第二圆柱体元件5附近，以便它不影响沿光轴a或透镜装置3的光路的圆柱体元件。
76.驱动装置7可以包括一个电磁马达，该马达的转子7a用于与旋转元件6啮合，以便旋转元件6沿第一切向方向d1和第二切向方向d2绕光轴a旋转，如图10a所示。
77.转子7a可以包括导螺杆或齿轮，并且旋转元件6可以包括与导螺杆或齿轮的螺纹啮合的齿6a，如图9、10a、10b以及17所示。齿6a优选沿旋转元件6的外周外表面设置，以便旋转元件6类似于并充当与转子7a的导螺杆啮合的齿轮。
78.可伸出的致动元件8的第一端固定在第一圆柱体元件4上，致动元件8的第二端固定在旋转元件6上。致动元件8用于在旋转元件6绕光轴a旋转时，使得第一圆柱体元件4沿光轴a相对于第二圆柱体元件5进行移动。
79.当光学器件1处于完全缩回的端部位置p1时，致动元件8可以是用于在垂直于光轴a的平面中伸出的平面元件，如图8b、9至10b以及12所示。换句话说，当处于完全缩回的端部位置p1时，致动元件8可以具有沿光轴a的第一长度，该第一长度对应于平面致动元件8的厚度。当光学器件1处于完全伸出的端部位置p2时，致动元件8还可以用于至少部分地沿光轴a的方向伸出，如图7以及8a所示。
80.致动元件8可以包括螺旋形臂8a，臂8a在旋转元件6与第一圆柱体元件4和/或第二圆柱体元件5之间的间隙中伸出。此外，当臂8a已经在光轴a的方向伸出时，臂8a可以在第二圆柱体元件5和第一圆柱体元件4或邻近的第三圆柱体元件10之间、邻近的第三圆柱体元件10之间和/或第一圆柱体元件4和邻近的第三圆柱体元件10之间的相应间隙中伸出，如图7所示。因此，致动元件8不影响透镜装置3的光学性能。
81.螺旋形臂8a可以包括至少一个台阶8b，当光学器件1处于完全伸出的端部位置p2时，一个台阶8b设置在第一圆柱体元件4沿光轴a的位置对应的位置处。所以，当光学器件1处于完全伸出的端部位置p2时，至少一个台阶8b可以设置在与第三圆柱体元件10沿光轴a的位置对应的位置处，如图11a中所建议的。
82.每个台阶8b包括垂直于光轴a的平面内看到的螺旋形臂8a的瞬时缩径。换句话说，台阶8b包括臂8a的横向伸出部分，横向伸出优选意味着在螺旋形臂8a基本呈圆柱形伸出的实施例中径向伸出。
83.致动元件8的第二端可以包括平面环元件8c，该平面环元件8c用于在垂直于光轴a的平面中伸出，而不管光学器件1的位置如何。臂8a可以连接到平面环元件8c并从平面环元
件8c伸出。因此，平面环元件8c不影响透镜装置3的光学性能。
84.致动元件8可以包括导电材料，致动元件8的第二端与柔性印刷电路13电连接，该柔性印刷电路13伸出从而与该致动元件8的第二端邻近。致动元件8可以通过弹簧连接器与柔性印刷电路13电连接，如图17所示，该致动元件8随着旋转元件6的旋转，相对于柔性印刷电路13和该致动元件8的第二端滑动。臂8a和平面环元件8c的有限部分可以导电，如图12所示。
85.光学器件1还可以包括图14至16所示的可伸出的止动元件14。止动元件14的第一端固定在第一圆柱体元件4上，止动元件14的第二端固定在基座元件9上。因此，当旋转元件6绕光轴a旋转时，止动元件14用于防止第一圆柱体元件4绕光轴a旋转。与致动元件8类似，止动元件14可以包括沿光轴a的方向在基座元件9和致动元件8之间伸出的螺旋形臂14a。如图16所示，当处于完全缩回的端部位置p1时，止动元件14可以在与致动元件8的平面平行的平面中伸出，致动元件8优选地设置得比止动元件14更靠近第一、第二和第三圆柱体元件4、5、10。当处于完全伸出的端部位置p2时，致动元件8和止动元件14可以沿与光轴a的方向基本上平行的方向螺旋伸出。
86.光学器件1还可以包括至少一个垫圈15，垫圈15伸出从而与邻近螺纹内表面12和螺纹外表面11中的一个邻近，如图18所示。
87.除了光学器件1之外，电子设备2还包括底盘17和至少部分包围光学器件1和底盘17的外壳9，如图16所示。底盘17可以是一系列装置组件的载体，如图18所示，例如，底盘17可以用于承载光学器件1的旋转元件6、外壳9和柔性印刷电路13中的至少一个。
88.外壳9可以包括贯通开口，该贯通开口用于至少容纳光学器件1的第一圆柱体元件4。贯通开口还可以用于容纳光学器件1的第二圆柱体元件5。垫圈18可以在通孔和光学器件1的第一圆柱体元件4(未示出)和/或第二圆柱体元件5之间伸出，如图18所示。
89.本发明还涉及提供物体的放大图像的方法。该方法包括许多步骤，包括提供限定光轴o的透镜装置3和容纳透镜装置3的第一圆柱体元件4，如图13b所示。提供第二圆柱体元件5，该第二圆柱体元件用于以配合构造容纳第一圆柱体元件4，如图5所示。还提供旋转元件6和可伸出的致动元件8，该致动元件8的第一端固定到第一圆柱体元件4上，该致动元件8的第二端固定到旋转元件6上，如图17所示。
90.驱动旋转元件6绕光轴a沿第一切向方向d1和第二切向方向d2中的一个旋转，如图10a所示，当旋转元件6沿第一切向方向d1旋转时，以便第一圆柱体元件4和透镜装置3沿光轴a相对于第二圆柱体元件5朝着完全伸出的端部位置p2移动，并且当旋转元件6沿第二切向方向d2旋转时，以便第一圆柱体元件4和透镜装置3沿光轴a相对于第二圆柱体元件5朝着完全缩回的端部位置p1移动。第一圆柱体元件4和透镜装置3响应于致动元件8沿光轴a的伸出或折叠而沿光轴a移动。
91.该方法还可以包括以下步骤：在第一圆柱体元件4和第二圆柱体元件5之间提供至少一个第三圆柱体元件10，以便第一圆柱体元件4容纳在一个第三圆柱体元件10内，其中，每个第三圆柱体元件10容纳在邻近的第三圆柱体元件10和第二圆柱体元件5中的一个内，如图5所示。第一圆柱体元件4和透镜装置3沿光轴a的移动使得第三圆柱体元件10沿光轴a进行相应移动
92.已经结合本文的各种实施例描述了各个方面和实现方式。然而，本领域技术人员
在实践所要求保护的主题时，可以通过对附图、发明内容和所附权利要求的研究来理解和实现所发明实施例的其他变化。在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，不定冠词“a”或“an”不排除多个。仅仅是在相互不同的从属权利要求中叙述了某些措施这一事实并不表明这些措施的组合不能被用来发挥优势。
93.权利要求中使用的参考符号不应解释为限制范围。除非另有说明，否则附图应与说明书一起阅读(例如，交叉阴影、零件装置、比例、度数等)，并应被视为本发明的整个书面描述的一部分。在描述中，术语“水平”、“垂直”、“左”、“右”、“向上”和“向下”，以及其形容词和状语衍生词(例如，“水平”、“向右”、“向上”等)，只是指特定附图面对读者时的说明结构的方向。类似地，术语“向内”和“向外”通常是指表面相对于其伸长轴线或旋转轴线的取向，视情况而定。

技术特征：
1.一种用于电子设备(2)的光学器件(1)，其特征在于，所述光学器件(1)包括：透镜装置(3)，其中，所述透镜装置(3)限定光轴(a)；第一圆柱体元件(4)，其中，所述第一圆柱体元件用于容纳所述透镜装置(3)并沿所述光轴(a)移动；第二圆柱体元件(5)，其中，所述第二圆柱体元件(5)用于容纳所述第一圆柱体元件(4)；旋转元件(6)；驱动装置(7)，其中，所述驱动装置(7)用于使所述旋转元件(6)绕所述光轴(a)旋转；可伸出的致动元件(8)，其中，所述致动元件(8)的第一端固定在所述第一圆柱体元件(4)上，所述致动元件(8)的第二端固定在所述旋转元件(6)上，所述致动元件(8)用于在所述旋转元件(6)绕所述光轴(a)旋转时，使得所述第一圆柱体元件(4)沿所述光轴(a)相对于所述第二圆柱体元件(5)进行移动。2.根据权利要求1所述的光学器件(1)，其特征在于，还包括固定基座元件(9)，其中，所述固定基座元件(9)用于容纳所述旋转元件(6)和所述第二圆柱体元件(5)。3.根据权利要求1或2所述的光学器件(1)，其特征在于，还包括至少一个插在所述第一圆柱体元件(4)和所述第二圆柱体元件(5)之间的第三圆柱体元件(10)，其中，所述第一圆柱体元件(4)包括螺纹外表面(11)，所述第二圆柱体元件(5)包括螺纹内表面(12)，所述第三圆柱体元件(10)包括螺纹内表面(12)和螺纹外表面(11)，每个螺纹内表面(12)用于与螺纹外表面(11)啮合。4.根据前述权利要求中任一项所述的光学器件(1)，其特征在于，所述光学器件(1)用于在完全缩回的端部位置(p1)和完全伸出的端部位置(p2)之间移动，当所述光学器件(1)处于所述完全缩回的端部位置(p1)时，所述第一圆柱体元件(4)和所述第三圆柱体元件(10)沿所述光轴(a)被所述第二圆柱体元件(5)完全包围，当所述光学器件(1)处于所述完全伸出的端部位置(p2)时，所述第一圆柱体元件(4)和所述第三圆柱体元件(10)中的每一个沿所述光轴(a)相对于所述第二圆柱体元件(5)或相对于邻近的第三圆柱体元件(10)部分偏移。5.根据前述权利要求中任一项所述的光学器件(1)，其特征在于，当所述光学器件(1)处于所述完全缩回的端部位置(p1)时，所述致动元件(8)是用于在垂直于所述光轴(a)的平面中伸出的平面元件，当所述光学器件(1)处于所述完全伸出的端部位置(p2)时，所述致动元件(8)用于至少部分地沿所述光轴(a)的方向伸出。6.根据前述权利要求中任一项所述的光学器件(1)，其特征在于，所述致动元件(8)包括螺旋形臂(8a)，其中，所述螺旋形臂(8a)在所述旋转元件(6)与所述第一圆柱体元件(4)和/或所述第二圆柱体元件(5)之间的间隙中伸出。7.根据权利要求6所述的光学器件(1)，其特征在于，所述螺旋形臂(8a)包括至少一个台阶(8b)，其中，当所述光学器件(1)处于所述完全伸出的端部位置(p2)时，一个台阶(8b)设置在与所述第一圆柱体元件(4)沿所述光轴(a)的位置对应的位置处；可选地，当所述光学器件(1)处于所述完全伸出的端部位置(p2)时，一个台阶(8b)设置在与所述第三圆柱体元件(10)沿所述光轴(a)的位置对应的位置处，所述台阶(8b)包括垂直于所述光轴(a)的平面内看到的所述螺旋形臂(8a)的瞬时缩径。
8.根据前述权利要求中任一项所述的光学器件(1)，其特征在于，所述致动元件(8)的所述第二端包括平面环元件(8c)，其中，所述平面环元件(8c)用于在垂直于所述光轴(a)的所述平面中伸出，而不管所述光学器件(1)的位置如何。9.根据前述权利要求中任一项所述的光学器件(1)，其特征在于，所述致动元件(8)包括导电材料，其中，所述致动元件(8)的所述第二端与柔性印刷电路(13)电连接，所述柔性印刷电路(13)伸出从而与所述第二端邻近。10.根据前述权利要求中任一项所述的光学器件(1)，其特征在于，所述光学器件还包括可伸出的止动元件(14)，其中，所述止动元件(14)的第一端固定在所述第一圆柱体元件(4)上，所述止动元件(14)的第二端固定在所述基座元件(9)上，当所述旋转元件(6)绕所述光轴(a)旋转时，所述止动元件(14)用于防止所述第一圆柱体元件(4)绕所述光轴(a)旋转。11.根据权利要求10所述的光学器件(1)，其特征在于，所述止动元件(14)包括沿所述光轴(a)的方向在所述基座元件(9)和所述致动元件(8)之间伸出的螺旋形臂(14a)。12.根据前述权利要求中任一项所述的光学器件(1)，其特征在于，所述驱动装置(7)包括电磁马达，其中，所述马达的转子(7a)用于与所述旋转元件(6)啮合，以便所述旋转元件(6)沿第一切向方向(d1)和第二切向方向(d2)绕所述光轴(a)旋转。13.根据权利要求12所述的光学器件(1)，其特征在于，所述转子(7a)包括导螺杆或齿轮，所述旋转元件(6)包括与所述导螺杆或所述齿轮的螺纹啮合的齿(6a)。14.根据前述权利要求中任一项所述的光学器件(1)，其特征在于，还包括至少一个垫圈(15)，其中，所述垫圈(15)伸出从而与所述螺纹内表面(12)和所述螺纹外表面(11)中的一个邻近。15.根据权利要求3至14中任一项所述的光学器件(1)，其特征在于，每个螺纹内表面(12)和/或螺纹外表面(11)包括螺纹止动件(16)，其中，所述螺纹止动件用于：防止所述第一圆柱体元件(4)和所述第三圆柱体元件(10)(可选的)旋转时超出所述螺纹止动件(16)，将所述第一圆柱体元件(4)和所述第三圆柱体元件(10)与所述第二圆柱体元件(5)或与邻近的第三圆柱体元件(10)互锁。16.一种电子设备(2)，其特征在于，包括根据权利要求1至15中任一项所述的光学器件(1)、底盘(17)和至少部分包围所述光学器件(1)和所述底盘(17)的外壳(9)，其中，所述外壳(9)包括用于至少容纳所述光学器件(1)的第一圆柱体元件(4)的贯通开口。17.一种提供物体的放大图像的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：提供限定光轴(o)的透镜装置(3)和容纳所述透镜装置(3)的第一圆柱体元件(4)；提供第二圆柱体元件(5)，其中，所述第二圆柱体元件用于以配合构造容纳所述第一圆柱体元件(4)，提供旋转元件(6)和可伸出的致动元件(8)，其中，所述致动元件(8)的第一端固定在所述第一圆柱体元件(4)上，所述致动元件(8)的第二端固定在所述旋转元件(6)上；驱动所述旋转元件(6)绕所述光轴(a)沿第一切向方向(d1)和第二切向方向(d2)中的一个旋转，其中，当所述旋转元件(6)沿所述第一切向方向(d1)旋转时，所述第一圆柱体元件(4)和所述透镜装置(3)沿所述光轴(a)相对于所述第二圆柱体元件(5)朝着完全伸出的端部位置(p2)移动，并且
其中，当所述旋转元件(6)沿所述第二切向方向(d2)旋转时，所述第一圆柱体元件(4)和所述透镜装置(3)沿所述光轴(a)相对于所述第二圆柱体元件(5)朝着完全缩回的端部位置(p1)移动，所述第一圆柱体元件(4)和所述透镜装置(3)响应于所述致动元件(8)沿所述光轴(a)的伸出或折叠而沿所述光轴(a)移动。18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：在所述第一圆柱体元件(4)和所述第二圆柱体元件(5)之间提供至少一个第三圆柱体元件(10)，以便所述第一圆柱体元件(4)容纳在一个第三圆柱体元件(10)内，其中，每个第三圆柱体元件(10)容纳在邻近的第三圆柱体元件(10)和所述第二圆柱体元件(5)中的一个内，所述第一圆柱体元件(4)和所述透镜装置(3)沿所述光轴(a)的所述移动使得所述第三圆柱体元件(10)沿所述光轴(a)进行相应移动。

技术总结
本发明提供了一种光学器件(1)，所述光学器件包括限定光轴(A)的透镜装置(3)、容纳所述透镜装置(3)并可沿光轴(A)移动的第一圆柱体元件(4)、第二圆柱体元件(5)和至少一个第三圆柱体元件(10)(可选的)。圆柱体元件可以布置成嵌套构造，所述第三圆柱体元件(10)设置在所述第一圆柱体元件(4)和所述第二圆柱体元件(5)之间。驱动装置(7)用于使旋转元件(6)绕光轴(A)旋转。致动元件(8)的第一端固定在所述第一圆柱体元件(4)上，所述致动元件(8)的第二端固定在所述旋转元件(6)上。所述致动元件(8)用于在所述致动元件(6)绕所述光轴(A)旋转时，使得所述第一圆柱体元件(4)沿所述光轴(A)相对于所述第二圆柱体元件(5)进行移动。所述第二圆柱体元件(5)进行移动。所述第二圆柱体元件(5)进行移动。


技术研发人员：马科
受保护的技术使用者：华为技术有限公司
技术研发日：2021.03.29
技术公布日：2023/9/20