(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-12-28
(45)【発行日】2023-01-12
(54)【発明の名称】光学ズーム装置
(51)【国際特許分類】
G02B 7/04 20210101AFI20230104BHJP
G02B 7/02 20210101ALI20230104BHJP
G02B 3/14 20060101ALI20230104BHJP
【ＦＩ】
G02B7/04 E
G02B7/02 Z
G02B3/14
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2020505386
(86)(22)【出願日】2018-08-02
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2020-10-08
(86)【国際出願番号】 EP2018071085
(87)【国際公開番号】W WO2019030129
(87)【国際公開日】2019-02-14
【審査請求日】2021-07-29
(31)【優先権主張番号】17185039.9
(32)【優先日】2017-08-05
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(73)【特許権者】
【識別番号】518044871
【氏名又は名称】ネクストレンズ スウィッツァーランド アーゲー
(74)【代理人】
【識別番号】100120891
【弁理士】
【氏名又は名称】林 一好
(74)【代理人】
【識別番号】100165157
【弁理士】
【氏名又は名称】芝 哲央
(74)【代理人】
【識別番号】100126000
【弁理士】
【氏名又は名称】岩池 満
(72)【発明者】
【氏名】アシュヴァンデン マヌエル
【審査官】藏田 敦之
(56)【参考文献】
【文献】特表２０１６－５２５７１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１６－５２８５５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１１２７５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－１３０１１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－１４７３５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１０２４２２１８５（ＣＮ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０２Ｂ ７／０２ － ７／１６
Ｇ０３Ｂ ３／１２ － ３／１４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１のレンズアセンブリ（２）と、光軸（Ａ）に沿って移動するとき、光（Ｌ）が前記第１のレンズアセンブリ（２）を通過することができ、その後第２のレンズを通過する方向に前記第１のレンズアセンブリ（２）に続く第２のレンズアセンブリ（３）とを備えた光学ズームデバイス（１）において、前記第１のレンズアセンブリ（２）は、第１の剛性光学素子（２１）と、隣接する第１の焦点調節可能なレンズ（３１）を備え、前記第１の焦点調節可能なレンズは、第１のコンテナ（４１）と第１のリザーバ（５１）を備え、前記第１のコンテナと前記第１のリザーバは、流れ接続され、透明な流体（Ｆ）で充填され、前記第１のコンテナは、前記流体（F)に接触する透明で弾性的に拡張可能な第１の膜（６１）を備え、前記第１のレンズアセンブリはさらに、前記第１の膜（６１）の曲率を調節し、それにより前記第１の焦点調節可能なレンズの焦点距離を調節するために前記第１のリザーバから前記第１のコンテナへおよび前記第１のコンテナから前記第１のリザーバへ流体をポンピングするための第１のアクチュエータ（１０７）をさらに備え、前記第１のアクチュエータ（１０７）は、少なくとも第１のスプリング（８１）と少なくとも第１の形状記憶合金（１２０）を備え、および／または
前記第２のレンズアセンブリ（３）は、第２の剛性光学素子（２２）と隣接する第２の焦点調節可能なレンズ（３２）を備え、前記第２の焦点調節可能なレンズは、第２のコンテナ（４２）と第２のリザーバ（５２）を備え、前記第２のコンテナと前記第２のリザーバは、流れ接続され、透明な流体（F)で充填され、前記第２のコンテナは、前記流体（Ｆ）と接触する透明で弾性的に拡張可能な第２の膜（６２）を備え、
前記第２のレンズアセンブリは、前記第２の膜（６２）の曲率を調整し、それにより前記第２の焦点調節可能なレンズの焦点距離を調節するために、前記第２のリザーバから前記第２のコンテナへおよび前記第２のコンテナから前記第２のリザーバへ流体をポンピングするための第２のアクチュエータ（２０７）をさらに備え、前記第２のアクチュエータ（２０７）は、少なくとも第２のスプリング（８２）と少なくとも第２の形状記憶合金（２２０）を備え、
アクチュエータは、それぞれ、ピストン、形状記憶合金、スプリングを備え、
前記形状記憶合金は、フレームおよび前記スプリングに接続されており、前記形状記憶合金に電流を印加すると、収縮し、前記スプリングを変形させ、
前記スプリングが前記ピストンに接続されている点における前記スプリングの機械的動きが、前記形状記憶合金が前記スプリングに接続されている点における前記スプリングの動きと比較して大きくなるように、前記形状記憶合金は、前記スプリングに接続される、ことを特徴とする光学ズームデバイス（１）。
【請求項2】
前記第１および第２の剛性光学素子（２１、２２）は、前記光軸（Ａ）の方向に互いに固定の一定距離（Ｄ）を備える、請求項１に記載の光学ズームデバイス。
【請求項3】
前記第１の剛性光学素子（２１）は、前記第１のコンテナ（４１）の壁を形成し、前記第１の膜（６１）に面しており、および／または前記第２の剛性光学素子（２２）は、前記第２のコンテナ（４２）の壁を形成し、前記第２の膜（６２）に面していることを特徴とする、請求項１または２に記載の光学ズームデバイス。
【請求項4】
前記第１の膜（６１）は、前記第１の膜（６１）の曲率調節可能なエリア（６１ａ）を定義するための円周方向の第１のレンズ形成素子（７１）に接続され、前記第１の膜（６１）の前記曲率調節可能なエリア（６１ａ）は、調節される前記曲率を備え、および／または前記第２の膜（６２）は、前記第２の膜（６２）の曲率調節可能なエリア（６２ａ）を定義するための円周方向の第２のレンズ形成素子（７２）に接続され、前記第２の膜（６２）の前記曲率調節可能なエリア（６２ａ）は調節される前記曲率を備える、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光学ズームデバイス。
【請求項5】
前記光学ズームデバイス（１）は、内面（７４ａ）を備える円周方向壁（７４）を有するホルダ（７３）を備え、前記第１のレンズ形成素子（７１）と前記第１の剛性光学素子（２１）は、前記内面（７４ａ）に接続され、および／または前記第２のレンズ形成素子（７２）と前記第２の剛性光学素子（２２）は前記内面（７４ａ）に接続されることを特徴とする、請求項４に記載の光学ズームデバイス。
【請求項6】
前記第１および／または前記第２のリザーバ（５１、５２）は、前記円周方向壁（７４）の横方向に配列される、請求項５に記載の光学ズームデバイス。
【請求項7】
前記第１のリザーバ（５１）と前記第１のコンテナ（４１）との間の前記流れ接続は、前記ホルダ（７３）の前記円周方向壁（７４）の第１の開口部（７５）を備え、および／または前記第２のリザーバ（５２）と前記第２のコンテナ（４２）との間の前記流れ接続は、前記ホルダ（７３）の前記円周方向壁（７４）の第２の開口部（７６）を備えることを特徴とする、請求項５または６に記載の光学ズームデバイス。
【請求項8】
前記第１のリザーバ（５１）は、弾性的に変形可能な壁（５０１）を備え、および／または前記第２のリザーバ（５２）は、弾性的に変形可能な壁（５０２）を備えることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の光学ズームデバイス。
【請求項9】
前記第１のアクチュエータ（１０７）は、前記第１のリザーバ（５１）の前記弾性的に変形可能な壁（５０１）に接続された第１の部材（１０１）に作用するように構成され、前記第１のアクチュエータ（１０７）は、中間位置を介して第１の位置と第２の位置の間で前記第１の部材（１０１）を移動するように構成され、前記第１の部材（１０１）が前記第１の位置へ移動されると、前記第１のリザーバ（５１）の前記弾性的に変形可能な壁（５０１）は、変形され、前記第１のリザーバ（５１）の容量は減少し、流体（Ｆ）は、前記第１のリザーバ（５１）から前記第１のコンテナ（４１）へポンピングされ、前記第１の部材（１０１）が前記第２の位置へ移動すると、前記第１のリザーバ（５１）の前記弾性的に変形可能な壁（５０１）は、変形され、前記第１のリザーバ（５１）の前記容量は、増大し、流体（Ｆ）は、前記第１のコンテナ（４１）から前記第１のリザーバ（５１）へポンピングされ、前記第１の部材（１０１）が前記第１の位置にあるとき、前記第１の膜（６１）の前記曲率調節可能なエリア（６１ａ）は、第１の半径の曲率を備え、前記第１の部材（１０１）が前記中間位置にあるとき、前記第１の膜（６１）の前記曲率調節可能なエリア（６１ａ）は、前記第１の部材（１０１）の前記第１の位置に関連した前記第１の半径の曲率より大きい第２の半径の曲率を備え、前記第１の部材（１０１）が前記第２の位置にあるとき、前記第１の膜（６１）の前記曲率調節可能なエリア（６１ａ）は、第３の半径の曲率を備え、および／または前記第２のアクチュエータ（２０７）は、前記第２のリザーバ（５２）の前記弾性的に変形可能な壁（５０２）に接続された第２の部材（２０１）に作用するように構成され、前記第２のアクチュエータ（２０７）は、中間位置を介して第１の位置と第２の位置の間で前記第２の部材（２０１）を移動するように構成され、前記第２の部材（２０１）が前記第１の位置へ移動されると、前記第２のリザーバ（５２）の前記弾性的に変形可能な壁（５０２）は変形され、前記第２のリザーバ（５２）の容量は減少され、流体（Ｆ）は、前記第２のリザーバ（５２）から前記第２のコンテナ（４２）へポンピングされ、前記第２の部材（２０１）が前記第２の位置へ移動すると、前記第２のリザーバ（５２）の前記弾性的に変形可能な壁（５０２）は、変形され、前記第２のリザーバ（５２）の前記容量は、増大し、流体（Ｆ）は、前記第２のコンテナから前記第２のリザーバ（５２）へポンピングされ、前記第２の部材（２０１）が前記第１の位置にあるとき、前記第２の膜（６２）の前記曲率調節可能なエリア（６２ａ）は、第１の半径の曲率を備え、前記第２の部材（２０１）が前記中間位置にあるとき、前記第２の膜（６２）の前記曲率調節可能なエリア（６２ａ）は、前記第２の部材（２０１）の前記第１の位置に関連した前記第１の半径の曲率よりも大きい第２の半径の曲率を備え、前記第２の部材（２０１）が前記第２の位置にあるとき、前記第２の膜（６２）の前記曲率調節可能なエリア（６２ａ）は、第３の半径の曲率を備えることを特徴とする、請求項４または５に記載の光学ズームデバイス。
【請求項10】
前記第１の形状記憶合金（１２０）は、第１のポイント（Ｘ１）において前記第１のスプリング（８１）に接続され、前記第１のスプリング（８１）は、第２のポイント（Ｙ１）において、前記第１の部材（１０１）に接続され、特に、前記第１のポイント（Ｘ１）は、少なくとも２回移動し、特に前記第１のアクチュエータ（１０７）がアクチュエートされるとき前記第２のポイント（Ｙ１）と同じ５回移動し、および／または前記第２の形状記憶合金（２２０）は、第１のポイント（Ｘ２）において前記第２のスプリング（８２）に接続され、前記第２のスプリング（８２）は、第２のポイント（Ｙ２）において、前記第２の部材（２０１）に接続され、特に、前記第１のポイント（Ｘ２）は、少なくとも２回移動し、特に、前記第２のアクチュエータ（２０７）がアクチュエートされると、前記第２のポイント（Ｙ２）と同じ少なくとも５回移動する、ことを特徴とする、請求項９に記載の光学ズームデバイス。
【請求項11】
前記光学ズームデバイス（１）は、前記第１の形状記憶合金（１２０）の抵抗を測定することにより、前記第１の形状記憶合金（１２０）の変形を検出するように構成され、および／または前記光学ズームデバイス（１）は、前記第２の形状記憶合金（２２０）の抵抗を測定することにより前記第２の形状記憶合金（２２０）の変形を検出するように構成されることを特徴とする、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の光学ズームデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、請求項１のプリアンブルに従う光学ズーム装置に関する。そのような光学ズームシステムは特に、２つの基本的特性、すなわち、調節可能な焦点距離並びに固定された画像面を含む。一般的な光学ズームシステムは、通常互いに配置可能ないくつかのレンズアセンブリを備える。ここでは、光学ズームシステムの焦点距離は、レンズアセンブリの配置により連続的に調節される。特に、個々のレンズアセンブリは、適切なズーミングを提供するために複雑な機械/電動システムが必要になるように、事前に定義された方法で配置される必要がある。
【0002】
上記に基づいて、本発明によって解決される課題は、改良された光学ズーム装置を提供することである。この課題は、請求項１または請求項２７の特徴を有する光学ズーム装置により解決される。この発明の好適実施形態は、それぞれの従属項に記載されるとともに以下に記載される。
【0003】
請求項１によれば、光学ズーム装置は、第１のレンズアセンブリと、第１のレンズアセンブリに続く第２のレンズアセンブリであって、すなわち、特に光学ズーム装置の光軸の方向において、光が第１のレンズアセンブリを通過し、その後、光学軸に沿って移動するときに第２のレンズアセンブリを通過する、第１のアセンブリと第２のアセンブリを備え、本発明によれば、第１のレンズアセンブリは、第１の剛性（rigid）光学素子と、隣接する第１の焦点調整可能レンズとを備え、前記第１の焦点調節可能なレンズは、第１のコンテナ（container）と第１のリザーバ（reservoir）を含み、第1の容器および第1のリザーバは流れ接続状態にあり、透明な流体で満たされ、第１のコンテナは、流体と接触する透明で弾性的に拡張可能な第１の膜（membrane）を備え、第1レンズアセンブリは、第1膜の曲率（curvature）を調整し、それにより第1焦点調整可能なレンズの焦点距離を調整するために、第1リザーバから第1容器に、および第1容器から第1リザーバに流体を圧送する第1アクチュエータをさらに備え、第１のアクチュエータは、第１の永久電磁石（electro permanent magnet）を備え、および／または第２のレンズアセンブリは、第２の剛性光学素子および隣接する第２の焦点調節可能レンズを備え、第２の焦点調節可能なレンズは、第２のコンテナおよび第２のリザーバを備え、第２のコンテナと第２のリザーバは、流れ接続状態にあり、透明な流体で満たされ、第２のコンテナは、流体と接触する透明で弾性的に拡張可能な第２の膜を備え、前記第２のレンズアセンブリは、さらに、第２の膜の曲率を調整し、それにより、第２の焦点調節可能なレンズの焦点距離を調節するために第２のリザーバから第２のコンテナへおよび第２のコンテナから第２のリザーバへ送り込む（pump）第２のアクチュエータを備え、第２のアクチュエータは、第２の永久電磁石を備える。
【0004】
特に、本発明の意味における永久電磁石は、少なくともコイルと、第１の飽和保磁力（coercivity）を有する第１磁石とを備え、コイルは前記第１磁石を取り囲んでいる。言い換えれば、この発明は、液体膜ベースの光学ズームレンズを作る新しい手法を記載する。鍵となる発明は、レンズコンテナに流体を出し入れするためのアクチュエータとして永久磁石を使用しているアクチュエータ機構に関する。このようなアクチュエータは、非常にコンパクトで電力効率が高い。何故ならば、ズーム状態に切り替えられたときのみ、およびローカルオートフォーカススイープ（a local autofocus sweep）のためにのみ電力を必要とするからである。
【0005】
このようなシステムは、また、画像センサシフト機構、プリズムチルト機構、チューン可能プリズム、またはレンズシフト機構のいずれかを使用することができる光学画像安定化システムと組み合わせることができる。特に、この発明の一実施形態によれば、第１および第２の剛性光学素子は、光学軸の方向に互いに固定された一定の距離を備える。さらに、特に、第１および／または第２の膜は、下記材料の少なくとも１つから作ることができる。ガラス、高分子化合物、エラストマー（elastomer）、プラスチックまたは任意の他の透明でストレッチ可能なまたは可撓性の材料。例えば、それぞれの膜は、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または二軸方向に配向した（biaxially-oriented）ポリエチレンテレフタル酸エステル（例えば「マイラー（Mylar）」）などのポリエステル材料から作ることができる。さらに、前記流体は、液体金属、ゲル、液体、気体、または変形可能な透明な吸収材料または反射材料であるか、それらを含むことが好ましい。例えば、流体は、シリコンオイルであり得る。
【0006】
さらに、この発明の一実施形態によれば、第１および第２の剛性光学素子は、透明である。さらに、この発明の一実施形態によれば、第１および／または第２の光学素子は、剛性レンズ、特に両凸レンズである、特に、剛性（rigid）は、レンズ／光学素子が、焦点調節可能なレンズの流体と対照的に、固体である１つまたはいくつかの材料から形成される。従って、それぞれの剛性レンズは、固定の焦点距離を含む。レンズの代わりに、第１および／または第２の剛性光学素子は、平らな透明部材（例えば、平らなガラスまたはプラスチック部材）であり得る。さらに、特に、それぞれの剛性光学素子は、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。それぞれの剛性光学素子は、屈折、回析、反射構造を備える。さらに、それぞれの剛性光学要素は、反射防止コーティングを含む。
【0007】
さらに、この発明の一実施形態によれば、第１の剛性光学素子は、第１のコンテナの壁を形成し、第１の膜に（例えば、光学ズーム装置の光軸の方向に）面している。さらに、一実施形態によれば、第２の剛性光学素子は、第２のコンテナの壁を形成し、第２の膜に（前記光軸の方向に）面している。さらに、この発明の一実施形態によれば、第１の膜は、第１の膜の曲率調節可能なエリアを定義する第１のレンズアセンブリの円周の第１のレンズ成形素子に接続され、第１の膜の曲率調節可能エリアは、前記調節される曲率を備える。
【0008】
さらに、一実施形態によれば、第２の膜は、第２の膜の曲率調整可能なエリアを定義する第２のレンズアセンブリの円周の第２のレンズ形成素子に接続され、第２の膜の曲率調整可能なエリアは、調節される前記曲率を備える。それぞれのレンズ形成素子は、環状部材であり得る。それぞれの部材は、レンズ形成素子に接続されるので、後者は、膜のそれぞれの曲率調節可能なエリアを定義し、それにより、それぞれの焦点調節可能なレンズの可能な形状を定義する。流体が、それぞれのリザーバ（reservoir）から、それぞれの焦点調節可能なレンズのそれぞれのコンテナへ移動されると、弾性的に変形可能な膜、すなわち、それぞれの曲率調節可能なエリアは、さらに膨らみ、例えばより顕著な凸状の湾曲となり、これは、それぞれのコンテナからそれぞれのリザーバに流体を移動させることにより減少させることができる。これは、凸状湾曲から凹状湾曲へ低減／変形可能にする。従って、流体を、それぞれのコンテナへ送り込み、およびコンテナから送り出すことにより、それぞれの曲率調節可能なエリアのそれぞれの曲率は、調節可能であり、それにより、それぞれの焦点調節可能なレンズの焦点距離が調節可能である。
【0009】
さらに、この発明の一実施形態によれば、光学ズーム装置は、内面を備えた円周方向壁（circumferential wall）を有するホルダ（例えば、鏡筒（lens barrel））を備え、第１のレンズ形成素子および第１のレンズ剛性光学素子は、内面に接続される。さらに、一実施形態によれば、第２のレンズ形成素子と第２の剛性光学素子は、また、内面に接続される。さらに、アクチュエータの永久電磁石は、望ましくは、ホルダに接続される（例えば、取り付けらる）。
【0010】
さらに、この発明の一実施形態によれば、第１および／第２のリザーバは、ホルダの横方向（例えば、ホルダの壁の横方向、特に、ホルダの壁の外側に）に配置される。さらに、この発明の一実施形態によれば、第１のリザーバと第１のコンテナとの間の流体接続は、ホルダの前記壁の第１の開口部を備える。さらなる実施形態によれば、第２のリザーバと第２のコンテナとの間の流体接続もホルダの前記壁の第２の開口部を備えることができる。従って、流体は、特に、光軸に垂直な方向にそれぞれのコンテナへ送り込まれ、およびそれぞれのコンテナから送り出される。
【0011】
さらに、この発明の一実施形態によれば、流体を、第１のコンテナへ送り込み、第１のコンテナから送り出すために、第１のリザーバは、弾性的に変形可能な壁を備える。さらに、一実施形態によれば、第２のリザーバは、また、前記流体を、第２のコンテナへ送り込み、第２のコンテナから送り出すために弾性的に変形可能な壁を備える。第１のリザーバの弾性的に変形可能な壁を移動／変形するために、第１のアクチュエータは、第１のリザーバの弾性的に変形可能な壁に接続された第１の部材上で動作するように構成され、第１のアクチュエータは、中間位置を介して第１および第２の位置の間の第１の部材を移動するように構成され、前記第１の部材が第１の位置に移動されると、第１のリザーバの弾性的に変形可能な壁は変形され、第１のリザーバの容積は低減され、流体は、流体接続を介して第１のリザーバから第１のコンテナへ送り込まれ、第１の部材が第２の位置へ移動すると、第１のリザーバの弾性的に変形可能な壁は、変形され、第１のリザーバの容積は、増大され、流体は、流体接続を介して第１のコンテナから第１のリザーバへ送り込まれ、第１の部材が第１の位置にあるとき、第１の膜の曲率調節可能なエリアは、凸状湾曲を備え、第１の部材が中間位置にあるとき、第１の膜の曲率調節可能なエリアは、第１の位置に関連した曲率の前記凸面曲率半径（convex radius）より大きい凸面曲率半径を備え、第１の部材が第２の位置にあるとき、第１の膜の曲率調節可能なエリアは、平坦であり得るか、または凹面曲率さえ有することができる。
【0012】
同様に、一実施形態によれば、第２のリザーバの弾性的に変形可能な壁を変形／移動させるために、第２のアクチュエータは、第２のリザーバの弾性的に変形可能な壁に接続された第２の部材上で動作するように構成され、第２のアクチュエータは、中間位置を介して第１の位置と第２の位置の間に第２の部材を移動させるように構成され、第２の部材が第１の位置に移動されると、第２のリザーバの弾性的に変形可能な壁は、変形され、第２のリザーバの容積は減少し、流体接続を介して、流体が、第２のリザーバから第２のコンテナへ送り込まれ、第２の部材が第２の位置へ移動すると、第２のリザーバの弾性的に変形可能な壁は、変形され、第２のリザーバの容積は、増大し、流体は、流体接続を介して第２のコンテナから第２のリザーバへ送り込まれ、第２の部材が第１の位置にあるとき、第２の部材の曲率調節可能なエリアは、凸状湾曲を備え、第２の部材が中間位置にあるとき、第２の部材の曲率調節可能なエリアは、第１の位置に関連した前記凸面曲率半径より大きな凸面曲率半径を備え、第２の部材が、第２の位置にあるとき、第２の膜の曲率調節可能なエリアは、平坦であり得るかまたは凹面湾曲を有することさえできる。
【0013】
さらに、一実施形態によれば、光学ズーム装置は、以下のセンサの１つを用いて第１または第２の部材の位置を測定するように構成される。ホールセンサ（Hall sensor）、誘導センサ（an inductive sensor）、光センサ、静電気センサ、歪センサ。さらに、この発明の一実施形態によれば、第１の永久電磁石は、第１の磁石（例えば、半硬質磁石（semi-hard magnet））およびコイルを備え、第１の永久電磁石のコイルは、第１の永久電磁石のコイルのコイル軸の周りに巻回された電気的に誘導するコンダクタを備え、第１の永久電磁石のコイルは、第１の永久電磁石の第１の磁石の周りに延伸し、第１の永久電磁石の第１の磁石は第１の飽和保持力（coercivity）を備える。さらに、一実施形態によれば、第２の永久電磁石は、第１の磁石（例えば、半硬質磁石）とコイルを備え、第２の永久電磁石のコイルは、第２の永久電磁石のコイルのコイル軸に巻回された電気的に誘導するコンダクタを備え、第２の永久電磁石のコイルは、第２の永久電磁石の第１の磁石の周りに延伸し、第２の永久電磁石の第１の磁石は、第１の飽和保持力を備える。
【0014】
さらに、この発明の一実施形態によれば、第１の部材は、第１の永久電磁石のコイルのコイル軸に平行に延伸する磁化を備えた永久磁石（例えば、硬磁石）である。同様に、一実施形態によれば、第２の部材は、第２の永久電磁石のコイルのコイル軸に平行に延伸する磁化を備えた永久電磁石（例えば、硬磁石）である。特に、永久電磁石は、磁化された材料から形成された物体であり、固有の永続的な磁界を発生する。特に、永久電磁石は、消磁することが困難なアルニコ（alnico）およびフェライトのような硬質磁性材料（例えば、強磁性体）で作ることが可能である。アルニコ合金の組成は、典型的に８％乃至１２％のアルミニウムと、１５％乃至２６％のニッケルと、５％乃至２４％のコバルトと、最大６％の銅と、最大１％のチタンと、残りは鉄である。
【0015】
さらに、レアアースメタルのいくつかの合金は、永久磁石に使用することができる。特に、磁化されたままでも磁化されたままにならない焼きなまし鉄のような磁気的に柔らかい強磁性材料とは対照的に、磁気的に硬い材料は、磁化されたままになる傾向がある。さらに、この発明の一実施形態によれば、第１の永久電磁石のコイルのコイル軸および／または第１の部材（例えば、永久磁石）の磁化は、第１のリザーバの弾性的に変形可能な壁に垂直に延伸し、および／または光学ズーム装置の光軸に垂直に延伸する。さらに、第２の永久電磁石のコイルのコイル軸および／または第２の部材（例えば、永久磁石）の磁化は、第２のリザーバの弾性的に変形可能な壁に垂直に延伸することができ、および／またはこの発明の一実施形態に従う光学ズーム装置の光軸に垂直に延伸することができる。
【0016】
さらに、この発明の他の実施形態によれば、光学ズーム装置は、ズーム係数の粗いチューニングを可能にする。このため、一実施形態によれば、光学ズーム装置は、第１の永久電磁石の第１の磁石の磁化が反対方向を指すか、または第１の部材の磁化と同じ方向を指すように、第１の永久電磁石の第１の磁石を磁化するように、または、第１の永久電磁石の第１の磁石の磁化が必然的に消磁するように第１の永久電磁石の第１の磁石を消磁するように、第１の永久電磁石のコイルに電流パルスを印加するように構成され、第１の永久電磁石の第１の磁石が消磁されると、第１の部材は、中間位置に移動され、第１の部材の磁化と反対方向に磁化が指すように、第１の永久電磁石の第１の磁石が磁化されると、第１の部材は、第１の位置に移動され、第１の部材の磁化と同じ方向に磁化が指すように第１の永久電磁石の第１の磁石が磁化されると、第１の部材は、第２の位置に移動される。さらに、ズーム機能の粗いチューニングは、第２のレンズアセンブリにも適用される。このため、一実施形態において、第２の永久電磁石の第１の磁化が、第２の部材の磁化と反対方向または同じ方向を指すように第２の永久電磁石の第１の磁石を磁化するために、あるいは、第２の永久電磁石の第１の磁石の磁化が必然的に消失するように第２の永久電磁石の第１の磁石を消磁するように、第２の永久電磁石のコイルに電流パルスを印加するように構成され、第２の永久電磁石の第１の磁石が消磁されると、第２の部材は、中間位置に移動され、第２の部材の磁化と同じ方向に磁化が指すように、第２の永久電磁石の第１の磁石が磁化されると、第２の部材は第１の位置に移動され、第２の部材の磁化と同じ方向にその磁化が指すように第２の永久電磁石の第１の磁石が磁化されると、第２の部材は、第２の位置に移動され、さらなる実施形態によれば、この粗いチューニングは、システムの焦点距離の微調整により補足することができる。
【0017】
このため、一実施形態によれば、光学ズームは、第１の部材が第１の位置または第２の位置または中間位置にあるとき一定の電流を第２の永久電磁石のコイルに印加し、それにより、第１の永久電磁石のコイルが、前記第１の部材の磁界と相互作用（例えば、ロレンツ力）する磁界を発生し、それにより、第１の部材がそれぞれの位置から移動し、それにより、前記第１の膜の曲率調整可能なエリアの曲率が微調整される。
【0018】
さらに、一実施形態によれば、光学ズームは、第２の部材が第１の位置、または第２の位置または中間位置にあるとき、第２の永久電磁石のコイルに一定の電流を印加するように構成されるので、第２の永久電磁石のコイルは、第２の部材の磁界と相互作用する磁界（例えば、ロレンツ力）を発生し、それにより、第２の部材は、それぞれの位置から移動され、それにより第２の膜の曲率調整可能なエリアの曲率が微調整される。さらに、この発明の一実施形態によれば、第１の部材は、第１のスプリング構造を介して第１の永久電磁石に結合される。
【0019】
さらに、同様に、一実施形態によれば、第２の部材は、第２のスプリング構造を介して第２の永久電磁石に結合される。これらのスプリング構造は、望ましくは、以下に記載する永久電磁石と共に使用される。この発明に従う光学ズームデバイスの代替実施形態によれば、２つのレンズアセンブリの永久電磁石は、磁化および消磁可能な第１の磁石だけでなく、一方向に永久に磁化される第２の磁石（例えば、硬磁石）を備える。ここでは、第１の永久電磁石のコイルはまた、第１の永久電磁石の第２の磁石の周りにも延伸し、第１の永久電磁石の第２の磁石は、第１の永久電磁石の第１の磁石の第１の導電性より大きい第２の飽和保持力を備える。
【0020】
さらに、一致実施形態によれば、第２の永久電磁石は、さらに、第２の磁石（例えば、硬磁石）を備え、第２の永久電磁石のコイルは、また、第２の永久電磁石の第２の磁石の周りに延伸し、第２の永久電磁石の第２の磁石は、第２の永久電磁石の第１の飽和保持力より大きい第２の飽和保持力を備える。さらに、一実施形態によれば、第１の永久電磁石が上述した２つの磁石を備えるとき、第１の部材は、（例えば、磁気的に軟質材料／金属からの）磁束誘導部材であり、第１の永久電磁石の磁束誘導構造とギャップを形成し、磁束誘導構造は、第１の永久電磁石の第１および第２の磁石に接続され、第１の部材は、第１のスプリング構造を介して第１の永久電磁石に結合される。
【0021】
さらに、一実施形態によれば、（第２の永久電磁石が上述した２つの磁石を備えるとき）、第２の部材は、また（磁気的に軟質な材料／金属からの）磁束誘導部材であり、第２の永久電磁石の磁束誘導構造とギャップを形成し、磁束誘導構造は、第２の永久電磁石の第１および第２の磁石に接続され、第２の部材は、第２のスプリング構造を介して第２の永久電磁石に結合される。特に、ここでは、一実施形態によれば、第１の永久電磁石のコイルのコイル軸は、第１の部材に平行に、および／または光学ズーム装置の光軸に平行に延伸することもできる。同様に、特に、第２の永久電磁石のコイルのコイル軸は、また、前記第２の部材に平行に、および／または光学ズーム装置の光軸に平行に延伸することができる。
【0022】
さらに、この発明に従う光学ズーム装置の一実施形態によれば、第１の永久電磁石の前記第１の磁石および前記第２の磁石が第１の永久電磁石の磁束誘導構造の両方の素子に接触するか、または磁束誘導方式で両方の素子に接続されるように、第１の永久電磁石の磁束誘導構造は、第１の電磁石の前記第１の磁石と前記第２の磁石が配列された、２つの離間した素子を備え、各素子は、第１の部材（磁束誘導部材）とのギャップを形成する第１の部材に面する面側（face side）を含む。特に、前記２つの素子は、第１の永久電磁石のコイルのコイル軸の方向に互いに面する。同様に、光学デバイスの一実施形態によれば、第２の永久電磁石の磁束誘導構造は、第２の永久電磁石の第１および第２の磁石が、第２の永久電磁石の磁束誘導構造の両方の素子に接触するか、または磁束誘導方式で両方の素子に接続されるように、第２の永久電磁石の第１の磁石と第２の磁石が配列された間に２つの離間した素子を備え、各素子は、第２の部材に面する面側を備え、面側は、第２の部材（磁束誘導部材）とギャップを形成する。
【0023】
特に、前記２つの素子は、第２の永久電磁石のコイルのコイル軸の方向に互いに面する。また、永久電磁石毎に２つの磁石を備える光学ズーム装置の実施形態において、ズーム機能の粗い調整を設けることが望ましい。このため、光学ズーム装置は、第１の永久電磁石の第１の磁石の磁化が、第１の永久電磁石の第２の磁石の磁化と反対方向または同じ方向を指すように、あるいは、第１の永久電磁石の第１の磁石が必須的に消失するように第１の永久電磁石の第１の磁石を消磁するように、第１の永久電磁石の第１の磁石を磁化するように第１の永久電磁石のコイルに電流パルスを印加するように構成され、第1の永久磁石の第1の磁石が消磁されると、第1の部材は、第１の部材上の第1のバネ構造によって第1の部材に加えられる反力に抗して中間位置に移動され、第１の永久電磁石の第２の磁石の磁化と反対方向に磁化が指すように、第１の永久電磁石の第１の磁石が磁化されると、第１の部材は、第１の部材の第１のスプリング構造により抽出された力の方向の第１の位置に移動され、第１の永久電磁石の第２の磁石の磁化と同じ方向にその磁化がされるように第１の永久電磁石の第１の磁石が磁化されると、第１の部材は、第１の部材上の第１のバネ構造によって抽出された反力に抗して第２の位置に移動される。
【0024】
同様に、一実施形態によれば、光学ズーム装置はまた、第２の永久電磁石の第１の磁石の磁化が、第２の永久電磁石の第２の磁石の磁化と反対方向または同じ方向を指すように第２の永久電磁石の第１の磁石を磁化するように、あるいは、第２の永久電磁石の第１の磁石の磁化が必須的に消失するように第２の永久電磁石の第１の磁石を消磁するように、第２の永久電磁石のコイルに電流パルスを印加するように構成され、第２の永久電磁石の第１の磁石が消磁されると、第２の部材は、第２の部材上の第２のバネ構造により抽出された反力に抗して中間位置に移動され、第２の永久電磁石の第２の磁石の磁化と反対方向にその磁化が指すように第２の永久電磁石の第１の磁石が磁化されると、第２の部材は、第２の部材上の第２のバネ構造により抽出された力の方向の第１の位置に移動され、第２の永久電磁石の第２の磁石の磁化と同じ方向にその磁化が指すように、第２の永久電磁石の第１の磁石が磁化されると、第２の部材は、第２の部材上の第２のバネ構造により抽出された反力に抗して第２の位置に移動される。さらに、この発明の一実施形態によれば、特に、それぞれのレンズアセンブリの微調整を提供するために、第１の部材（磁束誘導部材）がそれぞれの位置から移動されるように第１の永久電磁石の磁束誘導構造を介して磁束を変更する磁界を第１の永久電磁石のコイルが生成するように、第１の部材が第１の位置、または第２の位置、または中間位置にあるとき、第１の永久電磁石のコイルに一定の電流を印加するように光学ズームが構成され、それにより、第１の膜の曲率調整可能なエリアの曲率が微調整される。
【0025】
同様に、一実施形態によれば、光学ズームは、第２の部材が第１の位置、または第２の位置、または中間位置にあるとき、第２の電磁石のコイルに一定の電流を印加するように構成されるので、第２の電磁石のコイルは、第２の永久電磁石の磁束誘導構造を介して磁束を変更する磁束を第２の永久電磁石のコイルが生成し、第２の部材（磁束誘導部材）は、それぞれの位置から移動し、それにより、第２の部材の曲率調整可能なエリアの曲率が微調整される。特に、それぞれの最適焦点距離を提供するために、最適ズームデバイスは、第１の永久電磁石のコイルに印加された前記定電流を見つけるために第１の永久電磁石のコイルに印加された電流を掃引するように構成される。
【0026】
さらに、一実施形態において、光学ズームデバイスは、または第２の永久電磁石のコイルに印加された前記定電流を見つけるために第２の永久電磁石のコイルに印加された電流を掃引するように構成される。さらに、この発明に従う光学ズーム装置の一実施形態によれば、光学ズーム装置は、第１の永久電磁石のコイルに印加された電流を発生するように第１の電気永久磁石のコイルに電圧パルスを印加する第１の永久電磁石のコイルに接続された電圧源を備える。さらに、一実施形態によれば、光学ズーム装置は、第２の永久電磁石のコイルに印加された前記電流を発生するように第２の電気永久磁石のコイルに電圧パルスを印加するための第２の永久電磁石のコイルに接続された電圧源を備える。さらに、この発明の一実施形態によれば、電圧源は、それに応じて第１の永久電磁石のコイルに印加された対応する電圧パルスの期間を調節することにより、または、（パルス期間定数を維持しながら）それに応じて第１の永久電磁石のコイルに印加された対応する電圧パルスの電圧を調節することにより、第１の永久電磁石の第１の磁石の磁化を調節するように構成される。
【0027】
同様に、一実施形態によれば、電圧源は、それに応じて第２の永久電磁石のコイルに印加された対応する電圧パルスの期間を調節することにより、または（パルス期間定数を維持しながら）それに応じて第２の永久電磁石のコイルに印加された対応する電圧パルスを調節することにより、第２の永久電磁石の第１の磁石の磁化を調節するように構成される。さらに、一実施形態によれば、電圧源は、特に、電圧源により第１の永久電磁石のコイルに印加された電圧にパルス幅変調を印加することにより、光学ズーム装置のノイズリダクションを達成するように第１の永久電磁石の前記コイル内の電流を形成するように構成され、および／または電圧源は、特に、電圧源により第２の永久電磁石のコイルに印加された電圧にパルス幅変調を印加することにより、光学ズーム装置のノイズリダクションを達成するように第２の永久電磁石の前記コイル内の電流を形成するように構成される。
【0028】
さらに、この発明の一実施形態によれば、光学ズーム装置は、イメージセンサ（例えば、ＣＭＯＳまたはＣＣＤセンサ）を備えているので、２つのレンズアセンブリおよび他の補正レンズ（例えば、プラスチックまたはガラスレンズ）を介して光学ズーム装置の光学経路に沿って通過する光は、イメージセンサに衝突する。さらに、この発明の一実施形態によれば、光学ズーム装置は、調節可能な膜の変形を検出するか、またはアクチュエータの変形を検出するフィードバック方法（例えば、アルゴリズム）を行うように構成される。
【0029】
特に、以下の検出方法の１つを使用することができる。ホールセンサのような電磁センサ、容量検出または光学検出のような静電センサ。一実施形態によれば、イメージセンサは、光学式手ぶれ補正（ＯＩＳ）を提供するためにイメージセンサの拡張面に移動するように構成される。光学式手ぶれ補正は、光学ズーム装置の突然の（無用の）移動によるイメージセンサ上の光ビームの偏移が、イメージセンサの対応する移動により、（または角度調整可能で、同調可能なプリズムまたは横方向にシフトされたレンズにより光ビームの対応する偏向により、下記参照）補償される。
【0030】
代替的に一実施形態によれば、光学ズーム装置は、光学ズーム装置に、前記光学経路に配列されたプリズムを備え、前記プリズムは、光学式手ぶれ補正を提供するために、プリズムを通過する光ビームを偏向し、イメージセンサに衝突させるように構成される。他の代替実施形態によれば、光学ズーム装置は、光学ズーム装置の前記光学経路に配列された同調可能なプリズムを備えることができ、同調可能なプリズムは、光学式手ぶれ補正を提供するために、プリズムを通過する光ビームを偏向し、イメージセンサに衝突するように構成される。
【0031】
他の代替実施形態によれば、光学ズーム装置は、光軸に垂直に移動可能であり、光学ズーム装置の前記光路に配列されたレンズを備え、移動可能なレンズは、光学式手ぶれ補正を提供するために移動可能なレンズを通過し、イメージセンサに衝突する光ビームを偏向するように構成される。さらに、他の実施形態によれば、光学ズーム装置は、バネ、特に板バネ、ピストン、形状記憶合金から構成される、または含むアクチュエータを備える。形状記憶合金は、フレームおよびスプリングに接続される。形状記憶合金に電流を印加すると、収縮し、バネを変形させる。形状記憶合金は、バネに接続されているため、バネがピストンに接続されている点における、バネの機械的動きは、形状記憶合金が接続されている位置でのバネの動きと比較して大きくなる。
【0032】
この発明は、多種多様な異なるアプリケーション、特に、フォロプター（phoropter）、屈折計、厚度計、ｐｐｔバイオメトリ（ppt.biometrie）、ペリメータ（perimeter）、屈折ケラトメーター（refrakto-keratometer）、屈折レンズアナライザ（refra.Lensanalyzer）、眼圧計（tonometer）、アノマロスコップ（anomaloskop）、コントラストメータ（kontrastometer）、内皮顕微鏡（endothelmicroscope）、アノマロスコープ（anomaloscope）、ビンオプトメータ（binoptometer）、ＯＣＴ、ロダテスト（roda test）、検眼鏡、ＲＴＡ、マシンビジョンのような眼科機器、携帯電話カメラ、医療機器、ロボットカム（robot cams）、バーチャルリアリティまたは拡張現実カメラ（virtual reality or augmented reality camera）、顕微鏡、望遠鏡、内視鏡、ドローンカメラ、監視カメラ、ウェブカム、自動車用カメラ、モーショントラッキング（motion tracking）、双眼鏡、リサーチ（research）、自動車、プロジェクター、眼科用レンズ、レンジファインダー、バーコードリーダー等。以下において、さらなる利点、特徴並びにこの発明の実施形態が図を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図6】図６は、この発明に従う光学ズーム装置の永久電磁石（アクチュエータ）と、永久電磁石と相互作用する部材との間の力対距離を示し、前記力と前記距離との間の関数関係は、永久電磁石が、制御された効率的な方法で、前記部材を配置するために使用することができる。
【図7】図７は、永久電磁石の４つの異なる磁化に対して、永久電磁石に印加された電流を掃引するとき、前記部材上の永久電磁石により生成された力の変化を示す。線形関係は、それぞれの永久電磁石のある磁化、前記磁石の位置の微調整は、適切な（より小さな）電流を永久電磁石の磁化を変化させない、それぞれの永久電磁石に印加することにより確立することができることを示す。
【図8】図８は、永久磁石Ｍｒと飽和保持力Ｈｅとの間の関係を示す。特に、飽和保持力は、前記部材の磁化が飽和に駆動された後で、考察される部材の磁化をゼロにするのに必要な磁界の強度である。それゆえ、飽和保持力は、強磁性材料の消磁に対する抵抗を測定する。
【発明を実施するための形態】
【0034】
この発明は、光学ズーム装置１に関する。特に、光学ズーム装置１は、焦点距離（および視野角）が変更可能なレンズアセンブリのメカニカルアセンブリである。特に、光学ズーム装置１のようなこの発明（図１乃至５参照）によれば、少なくともイメージセンサと、固定焦点補正レンズと、第１および第２のアセンブリ２、３を備え、各レンズアセンブリ２、３は、剛性光学エレメント２１、２２および隣接する焦点調節レンズ３１、３２を備える。特に、以下において、前記剛性光学素子２１、２２は、剛性レンズ２１、２２である。特に、レンズアセンブリ２、３は、互いに固定距離Ｄを備えるので、互いに、剛性レンズ２１、２２の複雑なモーダ駆動配置を省略することができる。
【0035】
図１乃至３に示す第１の実施形態によれば、光学ズーム装置１の各焦点調節可能なレンズ３１、３２は、永久電磁石１０７、２０７によりアクチュエートされ、第１の実施形態によれば、前記永久電磁石１０７、２０７は、反対方向に磁化並びに消磁することができる単一の第１の磁石１０４、２０４を備える。それぞれの永久電磁石１０７、２０７はそれにより永久磁石により形成された第１の部材（１０１、２０１）と相互作用するので、それぞれの永久電磁石は、第１の部材（例えば、双極子間相互作用）に作用する引力並びに反発力を発生することができる。
【0036】
詳細には、図１および２によれば、この光学ズーム装置１は、第１のレンズアセンブリ２、および光学ズーム装置１の光軸Ａの方向に第１のレンズアセンブリ２に従う第２のレンズアセンブリ３を備えるので、光軸Ａに沿って移動するとき、光Ｌは、第１のレンズアセンブリ２を通過し、その後、第２のレンズアセンブリ３を通過し、装置１によりズームインすることができるイメージセンサ上にイメージを形成することができる。
【0037】
特に、第１のレンズアセンブリ２は、第１の剛性レンズ２１と隣接する第１の焦点調節可能なレンズ３１を備え、第１の焦点調節可能なレンズは、第１のコンテナ４１と第１のリザーバ５１を備え、第１のコンテナ４１と第１のリザーバ５１はフロー接続され（in flow connection）、透明流体Ｆで充填される。第１のコンテナ４１は、透明であり、流体Ｆに接触する弾性的に拡張可能な第１の部材６１を備える。第１のコンテナ４１と第１のリザーバとの間で流体Ｆを前後にポンピング（pumping）するために、第１のレンズアセンブリ３１は、さらに、第１の永久電磁石１０７により形成された第１のアクチュエータを備える。第１の永久電磁石１０７を用いて、第１のリザーバ５１から第１のコンテナ４１へ流体Ｆがポンピングされる場合、第１のコンテナ４１における圧力は、増大し、流体Ｆは、膜６１の曲率調節可能なエリアを押圧し、前記エリア６１の増大した凸状挙動と焦点調節可能なレンズ３１の減少した焦点距離を生ずる。
【0038】
図１は、第１のレンズアセンブリ３１のみを示すが、同様に第２のレンズアセンブリを設計することができる。図２は、２つのそのようなレンズアセンブリ２を有する光学ズーム装置１を示す。また、第２のレンズアセンブリ３は、第２の剛性レンズ２２と、隣接する第２の焦点調節可能なレンズ３２を備え、同様に第２の焦点調節可能なレンズは、第２のコンテナ４２と第２のリザーバ５２を備える。第２のコンテナ４２と第２のリザーバ５２は、フロー接続され、また、透明流体Ｆで充填される。また、ここでは、第２のコンテナ４２は、流体Ｆに接触する透明で弾性的に拡張可能な第２の膜６２を備える。第２のレンズアセンブリ３はさらに、第２の部材６２の曲率調節可能なエリア６２ａの曲率を調節し、それにより第１の焦点調節可能なレンズ３２の焦点距離を調節するために、第２のリザーバ５２から第２のコンテナ４２へ、および第２のコンテナ４２から第２のリザーバ５２へ流体Ｆをポンピングする第２の永久電磁石により形成された第２のアクチュエータ２０７をさらに備える。
【0039】
上で示したように、第１および第２の剛性レンズ２１、２２は、光学軸Ａ（図２参照）の方向に体外に固定された一定の距離Ｄを備える。特に、それぞれの剛性レンズ２１、２２は、両凸、両凹、またはフラットであり得、または任意の他の形状（上記参照）であり得る。さらに、それぞれの剛性レンズ２１、２２は、それぞれのコンテナ４１の壁を形成し、その関連する膜６１、６２に面している。
【0040】
前記曲率調節可能なエリア６１ａ、６２ａを定義するために、それぞれの膜６１は、それぞれ関連する円周の第１のレンズ形成素子７１、７２に接続される。これらのレンズ形成素子７１、７２は、望ましくは、それぞれの部材６１、６２が取り付けられた環状リング部材７１、７２として形成される。それぞれのレンズ形成素子７１、７２の中央開口部は、それぞれの曲率調節可能なエリア６１ａ，６２ａによりカバーされ、流体Ｆがこれらのエリア６１ａ、６２ａを押圧することにより弾性的に変形／湾曲可能である。
【0041】
剛性レンズ２１、２２と、隣接する焦点調節可能なレンズ３１、３２は、ホルダ／レンズバレル（holder/lens barrel）７３の内部空間に配列され、内部空間は、ホルダ７３の周壁７４により囲まれ、剛性レンズ２１、２２とレンズ形成素子７１、７２は、前記周壁７４の内面７４ａに接続される。したがって、周壁７４は、また、それぞれのコンテナ４１、４２の側壁を定義する。
【0042】
図２からわかるように、第１および第２のリザーバ５１、５２は、周壁７４の横方向に配列され、各々が、ホルダ７３の周壁７４に形成された開口部７５、７６を介して関連するリザーバに接続される。さらに、各リザーバ５１、５２は、弾性的に変形可能な壁５０１、５０２を備え、それぞれの壁５０１、５０２が変形すると、それぞれのリザーバ５１、５２の容量は、減少し得（図２（Ｂ）と図４（Ｂ）、流体Ｆは、それぞれのコンテナ４１にポンピングされ、それぞれのレンズ３１、３２の屈折力は増大する）、または増大し得る（図２（Ｃ）と図４（Ｃ）、流体Ｆは、それぞれのリザーバ５１、５２にポンピングされ、それぞれのレンズ３１、３２の屈折力は減少する）。
【0043】
図１乃至３または図４乃至５を考察すると、それぞれのアクチュエータ１０７、２０７は、それぞれのリザーバ５１、５２のそれぞれの弾性的に変形可能な壁５０１、５０２に接続されたそれぞれの（第１または第２の）部材１０１、２０１に作用するように構成され、それぞれのアクチュエータ１０７、２０７は、中間位置（図２（Ａ）および図４（Ａ））を介して第１の位置（図２（Ｂ）および図４（Ｂ））および第２の位置（図２（Ｃ）および図４（Ｃ））との間でそれぞれの部材１０１、２０１を移動するように構成され、それぞれの部材１０１、２０１が第１の位置に移動されると、それぞれの弾性的に変形可能な壁５０１、５０２は、変形され、それぞれのリザーバ５１、５２の容量は、減少し、流体Ｆは、それぞれのリザーバから関連するコンテナ４１、４２へポンピングされ、それぞれの部材１０１、２０１が第２の位置へ移動されると、それぞれのリザーバ５１、５２の弾性的に変形可能な壁５０１、５０２は、変形され、それぞれのリザーバ５１、５２の容量は、増大され、流体Ｆは、それぞれのコンテナ４１、４２から関連するリザーバ５１、５２へポンピングされる。
【0044】
前記部材１０１、２０２の個々の位置は、それぞれの部材１０１、２０１が第１の位置にあるとき、それぞれの曲率調節可能なエリア６１ａ、６２ａは、凸状湾曲を備え、それぞれの部材１０１、２０１が中間位置にあるとき、曲率調節可能なエリア６１ａ、６２ａは、より大きな凸状半径を備え、それぞれの部材１０１、２０１が第２の位置にあるとき、それぞれの曲率調節可能なエリア６１ａ、６２ａは、凹状曲率を備えるように、前記部材１０１、２０２の個々の位置が設計される。
【0045】
次に、図１乃至３によれば、それぞれの部材１０１、２０１は、永久磁石であり、それぞれのアクチュエータ／永久電磁石１０７、２０７のコイル軸Ｃに並行に走る磁化Ｍを備え、アクチュエータ１０７、２０７は、ホルダ７３に取り付けられる。各アクチュエータ／永久電磁石１０７、２０７は、電流がコイル１０３に印加されないとき、最小力が第１の部材１０１に作用するように、図１（Ａ）に示すように消磁可能であるそれぞれのアクチュエータ１０７、２０７の第１の磁石１０４、２０４を囲むコイル１０３、２０３を備える。対応して、第１の部材１０１と弾性的に圧縮可能な壁５０１は、前記中間位置にある。十分に高い電流を印加することにより、第１の磁石１０４が磁化され得るので、第１の部材１０１と第１の磁石１０４の磁化Ｍ、Ｍ１は、反対であり、第１の部材１０１は、それゆえ第１の磁石１０４から押しやられる（pushed away）。したがって、第１の部材１０１と弾性的に変形可能な壁５０１は、図１（Ｂ）に示すように第１の位置にある。さらに、コイル１０３に印加された適切な電流パルスを用いることにより、第１の磁石１０４の磁化Ｍ１は、両方の磁化点M１、Ｍが同じ方向を指し、第１の部材１０１が、第１の磁石１０４により引っ張られるように配向することができる。したがって、第１の部材１０１と弾性的に変形可能な壁５０１は、図１（Ｃ）に示すように第２の位置にある。
【0046】
したがって、十分な大きさの電流パルスは、システム１の焦点距離のコース調整（course adjustment）を得るのに使用することができる。特に、レンズアセンブリ２および３の両方は、このようにして、光学ズーム装置１によって生成された画像の特定のズームを達成するために、この方法で調整することができる。そのような電流パルスは、約５Ａの典型的な大きさと数マイクロ秒の期間を有することができる。さらに、焦点距離の微調整は、以下のように行うことができる。それぞれの部材１０１、２０１が上述した位置の１つにあるとき、より小さな電流（例えば、－５００ｍＡ乃至５００ｍＡ）は、それぞれの第１の磁石１０４、２０４の磁化Ｍ１が変化しないように、それぞれのコイル１０３、２０３に印加することができる。しかしながら、それぞれのコイル１０３、２０３を流れる電流は、部材１０１、２０１によって発生された磁界と相互作用し、ロレンツ力が発生される。このロレンツ力は、従前に調節された位置の周りのそれぞれの部材１０１、２０１の位置を調節可能にし、それにより、それぞれの曲率調節可能なエリア６１ａ、６２ａの曲率の対応する微調整を可能にする。
【0047】
さらに、図４と５は、第１のレンズアセンブリ２（またここでは、第２のレンズアセンブリ３は、図２の第１のレンズアセンブリ２と同様に設計することができる）の代替実施形態を示す。ここでは、第１の磁石１０４、２０４の他に、それぞれのアクチュエータ／永久電磁石１０７、２０７は、また、第１の磁石１０４、２０４よりも、より高い飽和保持力を有する第２の磁石１０５，２０５を備える。これらの２つの磁石１０４、１０５、または２０４、２０５は、図４（Ａ）乃至（Ｃ）に示されるように、それぞれのコイル１０３、２０３により囲まれている。飽和保持力は、それぞれの第１の磁石の磁化Ｍ１が、電流パルスをそれぞれのコイル１０３、２０３に印加することにより変化することができ、一方それぞれの第２の磁石１０５、２０５の磁化は、変わらないように、選択される。
【0048】
さらに、図１乃至３と対照的に、それぞれの部材１０１、２０１は、磁束誘導部材であるが、永久磁界を含まない。それぞれの永久電磁石１０７、２０７は、単に引力リラクタンス力（attractive reluctance forces）を発生するので、それぞれの部材１０１、２０１は、バネ構造８１、８２により、それぞれの永久電磁石に結合される。このバネ構造は、板バネ（leaf spring）、巻回バネ（wound spring）、または任意の他のバネであり得る。
【0049】
特に、図４（Ａ）乃至（Ｃ）および図５に示すように、それぞれの永久電磁石１０７、２０７のそれぞれのコイル１０３、２０３のコイル軸Cは、それぞれの部材１０１、２０１および／または光学ズーム装置１の光軸Ａに並行に延伸する。定義されたリラクタンス力を発生するために、それぞれの永久電磁石１０７、２０７は、望ましくは、それぞれ第１および第２の磁石１０４、１０５または２０４、２０５が配列された２つの離間した素子１０２、２０２を備える磁束誘導構造１０２、２０２を備えるので、それぞれ第１および第２の磁石１０４、１０５または２０４、２０５が、それぞれの磁束誘導構造１０２、２０２の両方の素子１０２、２０２に接触するか、または磁束を誘導する態様で両方の素子１０２、２０２に接続される。さらに、各素子１０２、２０２は、それぞれの部材１０１、２０１に面する面側１０２ａ、２０２ａを備え、面側１０２ａ、２０２ａは、それぞれの部材１０１、２０２とギャップＧ１、Ｇ２を形成する。
【0050】
特に、前記２つの素子１０２、２０２は、それぞれの永久電磁石１０７、２０７のそれぞれのコイル１０３、２０３のコイル軸Ｃの方向に互いに面している。また、ここでは、粗調整（coarse tuning）のために、第１レンズアセンブリに関して図４（Ａ）乃至（Ｂ）に示すように、光学ズーム装置１は、第１の永久電磁石１０７のコイル１０３に電流パルスを印加するように構成されるので、第１の電気永久磁石１０７の第１の磁石１０４の磁化Ｍ１は、第１の永久電磁石１０７の第２の磁石１０５の磁化Ｍ２と反対方向を指すか、または同じ方向を指し、または第１の永久電磁石１０７の第１の磁石１０４を消磁して、第１の永久電磁石１０７の第１の磁石１０４が必須的に消磁する。
【0051】
図４（Ａ）に示すように、第１のコイル１０３に適切な電流を印加することにより、第１の永久電磁石１０７の第１の磁石１０４が消磁されると、第１の部材１０１は、第１の部材１０１上の第１のバネ構造８１により抽出された反力（counterforce）に対して中間位置に移動される。ここでは、第２の磁石１０５の残りの磁化Ｍ２により、第１の部材１０１を第１の永久電磁石１０７から押し離そうとする第１のバネ構造８１によりバランスが取られるリラクタンス力（ギャップＧ１を介した円形磁束」により）が依然としてある。さらに、磁化Ｍ１が第２の磁石１０５の磁化Ｍ２と反対方向を指すように、第１の永久電磁石１０７の第１の磁石１０４がコイル１０３に印加された電流パルスにより磁化されると、第１の部材１０１は、第１の部材１０１上の第１のバネ構造８１により抽出された力の方向の第１の位置に移動される。ここで、２つの磁石１０４、１０５は、反対方向に磁化されるため、磁束はギャップＧ１を介して流れない。その結果、第１のバネ構造８１は、第１の部材１０１を永久磁石１０７から離れて第１の位置に押圧する。
【0052】
さらに、磁化Ｍ１が、第１の永久電磁石１０７の第２の磁石１０５の磁化Ｍ２と同じ方向を指すように、第１の永久電磁石１０７の第１の磁石１０４が対応する電流パルスにより磁化されると、より強いリラクタンス力により第１の部材１０１上の第１のバネ構造８１により抽出される反力（counterforce）に対して、第２の位置に移動される（磁束は、第１の部材を介してギャップＧ１を介して流れ、ギャップＧ１を最小にする傾向がある）。また、ここでは、焦点距離の微調整は、第１の磁石１０４の磁化Ｍ１を変化させないコイル１０３により、小さな電流（上記参照）を印加することにより達成することができる。この結果得られる変更された磁束は、その粗調整された位置（すなわち、第１、第２または中間位置）の周りに第１の部材を移動可能にする。上述した永久電磁石１０７、２０７の他に、他の構成も図１乃至５に関連した上述した実施形態に使用することができる。
【0053】
特に、図１１Ａ）乃至Ｍ）は、そのような代替永久電磁石１０７、２０７の異なる構成を示す。以下の記述では、第１の永久電磁石のみが描画されていることに留意する必要がある。第２の永久電磁石２０７は、同様に形成することができる。さらに、図１２Ａ）乃至Ｍ）において、第１の部材１０１は、第１のリザーバ５１の弾性的に変形可能な壁５０１に接続され、一方、第１（第２）の永久電磁石１０７（２０７）は、ホルダ７３に接続される。
【0054】
図１１Ａ）によれば、永久電磁石１０７は、磁石１０４、１０５に接続された磁束誘導構造１０２を備え、磁束誘導構造１０２は、第１のリザーバ５１の弾性的に変形可能な壁５０１の第１の部材１０１とそれぞれのギャップＧ１を形成する。ここでは、特に、磁束誘導構造は、間に前記第１の磁石１０４と前記第２の磁石１０５が配列された、互いに離間した２つの磁束誘導素子１０２を備え、各磁石１０４、１０５が両方の素子１０２と接触し、各素子１０２は、第１の部材１０１に面する面側１０２ａを備え、面側１０２ａは、第１の部材１０１とギャップＧ１を形成する。特に、第１の磁石１０４は、単にコイル１０３により囲まれ、第１の磁石１０４の飽和保持力は、第２の磁石１０５の飽和保持力より小さい。
【0055】
図１１Ａ）乃至１１Ｌ）に示す永久電磁石１０７の動作原理は、図１１Ａ）を用いて容易に説明することができる。第２の磁石１０５の第２の磁化Ｍ２が右を指す場合、図１１Ａに示すように、第１の磁石１０４の磁化ＭＩも右に切り替えると、素子１０２を介して誘導される磁束を右側に生成し、磁束誘導部材（第１の部材）１０１を、磁束誘導構造の他の素子１０２（左側）に戻す。これは、ギャップＧ１を最小にしようとするリラクタンス力を発生する。磁化Ｍ１、Ｍ２が逆平行になるように第１の磁石１０４の磁化Ｍ１を切り替えると、リラクタンス力が消失するように構造１０２内の磁束が閉じる。第１の磁石Ｍ１の切り替えは、電流パルスを、第１の磁石１０４を取り巻くコイル１０３に印加することにより達成することができる。有利なことに、エネルギは、第１の磁石１０４の磁化Ｍ１の方向に切り替える場合にのみ必要であり、切り替えた方向に維持するためには必要でない。従って、ここに記載したアクチュエータ１０７は、かなりの量のエネルギを節約する一連の電流パルスにより駆動することができる。特に、両方の磁石１０４、１０５は、それらの磁化Ｍ１、Ｍ２が平行または逆平行のいずれかであり、必須的に第１の部材１０１の平面に延伸するように配列される。
【0056】
代替的に、（図１１Ｄ）参照）下部では、第１の部材１０１は、二重矢印によって示される方向に傾斜運動(tilting movement）を生成するために、前記磁化に対して垂直に延びることもできる。これは、また、第１のリザーバ５１の圧縮または伸張をもたらすことができる。図１１Ｂ）に示すように、コイル１０３は、また第２の磁石１０５を取り囲む。さらに、図１１Ｂ）は、また、コイル１０３の一部または別個のコイルが磁束誘導素子１０２の一部の周りに巻回されることを示す。さらに、第２の磁石１０５は、別個のさらなるコイル１０３ａ（図１１Ｃ参照）により囲まれることができる。
【0057】
さらに、図１１Ｄ）に示すように、少なくとも１つのさらなる永久磁石１３２を第１の部材１０１に取り付けることができる。磁石１３２を備えた第１の部材１０１が非常に接近していない場合、磁力（双極子－双極子相互作用）が支配的である。磁石１３２が永久電磁石１０７に非常に近接している（例えば、１ｍｍより小さい）場合、永久電磁石１０７をオンにすると、双極子－双極子相互作用を発生し、永久電磁石１０７がオフの場合、素子１０２方向へのリラクタンス力が発生される。双極子－双極子相互作用／力は、磁石１３２および永久電磁石１０７の分極に依存して反発または引きつけることができる。力の方向は、場勾配（field gradient）に依存する。少なくとも１つの磁石１３２が２つの素子／プレート１０２の間に位置する場合、主として、機械モーメントが、それぞれ磁石１３２（複数の場合もある）と部材１０１に作用する。双極子－双極子相互作用または／およびメカニカルスプリングと結合されたリラクタンス力を用いて、部材１０１の安定した停止点を作り出すことができる。さらなる利点は、永久電磁石の切り替えの期間に部材１０１への力の衝動（force impulse）の欠如によるノイズの低減であり得る。
【0058】
さらに、図１１Ｅ）に示すように、そのような永久磁石１３２は、また、前記部材１０１に配列された永久磁石１３２と反発するように相互作用するように永久電磁石１０７の非磁性サポート（例えばホルダ）７３に取り付けることもできる。前記１つまたはいくつかの永久磁石１３２は、また、部材１０１のモーメントを強化するのに使用することもできる。
【0059】
図１１Ｆ）および１１Ｇ）によれば、第１の磁石１０４は、または第２の磁石の周りに円周方向に延伸することができ、単一コイル１０３は、両方の磁石（図１１Ｆ）を取り囲むか、またはさらなるコイル１０３ａが内部の第２の磁石１０５を取り囲むので、外部コイル１０３は、また更なるコイル１０３ａ（図１１Ｇ参照）を取り囲む。
【0060】
さらに、図１１Ｈ）によれば、永久電磁石１０７は、磁束誘導部材１０１の第１および第２の部材１０１１、１０１２間に配列することができるので、永久電磁石１０７は、部材１０１１および１０１２と、２つのギャップＧ１およびＧ１１を形成することができる。したがって、第１の部材１０１は、永久電磁石１０７がオンになると、部材１０１１、１０１２が電気永久磁石１０７に近接することに依存して、両方の側から永久電磁石１０７に引き付けることができる。したがって、2つの接触点(touching）または2つの安定点に到達できます。
【0061】
さらに、図１１Ｉ）に示すように、永久電磁石１０７は、さらなる第２の磁石１０５を備えることができ、第１の磁石１０４は、２つの第２の磁石１０５の間に配列され、第１および２つの第２の磁石１０４、１０５は、単一の磁束誘導／プレート１０２上の底側に配列される。個々では、第１および２つの第２の磁石１０４、１０５は、各々上側１０４ａ、１０５ａを備え、上側は、第１の部材１０１に取り付けられた永久磁石１３２とギャップＧ１を形成し、磁束誘導領域１０１であり得るが、非磁性でもあり得る。ここで、特に、硬質の第２の磁石（大きな保磁力）１０５は、永久磁石１３２と比較して反対方向に磁化される（図１１Ｉ)を参照）。
【0062】
さらに、図１１Ｊ）に示すように、第１の磁石１０４は、第２の磁石１０５を取り囲み、第１と第２の磁石１０４、１０５は、間に第１と第２の磁石１０４、１０５が配列された、外側部（lateral portion）１０２ｐを備えた磁束誘導構造１０２上の底側に配列される、第１と第２の磁石１０４、１０５は、各々対向する上側１０４ａ、１０５ａを備え、第１の磁石１０４の上側１０４ｆは、第２の磁石１０５の上側１０５ａをカバーする。特に、前記外側部１０２ｐは、前記第１の部材１０１（磁束誘導部材）とギャップＧ１を形成する。
【0063】
さらに、図１１Ｋ）において、第１の磁石１０４は、第２の磁石の上側１０５ａをカバーしない。ここでは、２つの磁石１０４、１０５は、単に２つの磁石１０４、１５の底側が単一の磁束誘導構図／プレート１０２に配列され、一方第１の磁石１０４と第２の磁石１０５の上側１０４ａ、１０５ａは、第１の部材１０１（磁束誘導領域１０１であるが、非磁性でもあり得る）に取り付けられた永久磁石１３２とギャップＧ１を形成する。特に、永久磁石１３２と第２の磁石１０５は、反発力を発生するように取り付けられる。最後に、図３０Ｌ）は、別個の磁束誘導構造１０２を伴わない構成を示す。
【0064】
ここでは、第１の磁石１０４は、再び第２の磁石１０５を取り囲み、第１と第２の磁石８０４、８０５は、各々上側１０４ａ、１０５ａおよび対向する外側１０４ｂ、１０５ｂを備え、第１の磁石１０４の上側８０４ａは、第２の磁石１０５の上側１０５ａをカバーし、第１の磁石１０４の底側１０４ｂは、第２の磁石８０５の底側１０５ｂをカバーするので、第２の磁石１０５は、完全に第１の磁石１０４により取り囲まれ、第２の磁石１０４の上側１０４ａは、第１の部材（例えば磁束誘導部材）の第１の部分１０１とギャップＧ１を形成し、一方第１の磁石１０４の底側１０４ｂは、第１の部材１０１の第２の部分１０１２とギャップＧ１１を形成する。また、ここでは、部材１０１は、永久電磁石１０７がオンになったとき、どの部分１０１１、１０１２が電気永久磁石１０７により近接しているかに応じて両側から永久電磁石１０７に引きつけることができる。したがって、再び、２つの接触点または２つの安定点に到達することができる。
【0065】
特に、図１１Ａ）乃至１１Ｌ）において、第２の磁石１０５の磁化は、上方向または下方向を指す。第１の磁石１０４の磁化Ｍ１は、電圧源とコイル１０３、特に、第２の磁石（複数の場合もある）１０５の固定された磁化Ｍ２に平行または逆平行のいずれかである、さらなるコイル１０３ａにより切り替えることが可能である。加えて、コイル１０３ａを使用して第２の電磁場を生成し、結果として生じる場全体を微調整することができる。さらに、このコイルは、検知目的に使用でき、永久電磁石１０７のスイッチング中に磁束を維持することによりノイズを低減するのに役立たせることができる（１０１に大きな力パルスはない）。さらに、特に、磁束誘導部材１０１は、鋼、ばね鋼、コバルト鉄軟磁性合金、例えば、パーメンジュール（permendur）、ハイパコ（hyperco）などの軟磁石／磁束誘導材料から形成することができる。
【0066】
さらに、図１１Ｍ）によれば、第２の磁石１０５は、リング磁石１０５であり得、ここでは、第１の磁石１０４は、コイル１０３で囲まれ、前記コイル１０３を囲む円周方向壁１０２ｐを備えた磁束誘導構造１０２の底部に配列される。さらに、リング磁石１０５の中央開口部は、磁束誘導素子１０２ｍで充填され、その下に第１の磁石１０４が配列される。コイル１０３は、リング磁石１０５ｂの下部に配列される。ここに記載した永久電磁石１０７、２０７は図６に示す力と距離の関係からわかるように焦点調節可能なレンズ３１、３２をアクチュエートするのによく適している。さらに、それぞれのコイル１０３、２０３に印加された電流と図７に示す結果として生じる力との間の線形関係は、永久電磁石１０７、２０７は、特にそれぞれの部材１０１、１０２の位置を微調整するのに適している。
【0067】
図８に示すように、そのような微調整は、可能である。なぜならば、十分に小さな電流は、それぞれのコイル１０３、２０３に印加することができるので、第１の磁石１０４、２０４の磁化Ｍ１は変化されないが、それぞれのコイル１０３、２０３により発生された対応する磁界による第１および第２の部材１０１、２０１の位置の微調整を可能にする。
【0068】
更に、図９に示すように、第１の磁石１０４、２０４の磁化は、印加された電圧パルス（図９（Ａ）および（Ｃ））の期間パルスを増加させることにより制御することができ、または、パルス期間を一定に維持しながら（図９（Ｂ）および（Ｄ））印加されたパルス電圧の大きさを増加することにより制御することができる。
【0069】
さらに、ノイズリダクション（noise reduction）は、図１０（Ａ）および１０（Ｂ）に示すように印加された電圧のパルス幅変調（ＰＷＭ）またはローパスフィルタリングを用いることにより達成することができる。さらに、この発明による光学デバイス１のすべての実施形態は、光学画像安定化機能を備えることができる。ここでは、光学ズーム装置１は、イメージセンサＩを備えるので、２つのレンズアセンブリ２、３を介して光学ズームデバイス１の光路に沿って通過する光Ｌは、イメージセンサＩに衝突し、画像を形成する。
【0070】
特に、イメージセンサＩは、光学画像を安定化するためにイメージセンサＩの拡張面に移動するように構成されることができる。画像センサＩのそのような動きは、光学ズーム装置１が突然の望ましくない動きを受けるときの画像の望ましくないシフトを補償するために使用することができる。
【0071】
特に、図１２および１３に示すように、光学ズームデバイス１は、光学ズームデバイス１の光路に配列されたプリズム３０１を備えることができ、プリズム３０１は、プリズム３０４を介して通過する光ビームLを偏向し、イメージセンサ（Ｉ）に衝突させて光画像の安定化を提供するように傾斜させる（tilt）ように構成することができる。プリズム３０１を傾斜させるために、後者は、磁石３０２が取り付けられたジンバル３０２に取り付けることができる。磁石３０３とジンバル３０２とプリズム３０４は、基板３０４に集積されたコイル３０５（例えば、印刷回路基板に埋め込まれたキドニーコイル（kidney coils））により発生されたロレンツ力により２つの独立した軸の周りを傾斜することができる。ホールセンサ３０６は、磁石３０３の位置を検出するように使用することができる。ホールセンサ３０６の対応する信号は、磁石３０２の位置を示し、プリズム３０１のチルト動作（tilting）を制御するフィードバック信号として使用することができる。
【0072】
代替的に、調整可能なプリズムを使用することができる。調整可能なプリズムは、２つのフラットな光の窓により囲まれた流体を構成する２つの窓を互いに傾斜させることにより、２つの窓間の角度が変化され、それゆえ調整可能なプリズムが生成される。次に、これは、調整可能なプリズムを通過させて光をシフトし、それゆえ光画像安定化素子として作用する。代替的に、光ズームデバイスは、光軸Ａに対して垂直に移動可能なレンズを備えることができる。移動可能なレンズは、可動レンズを通過する光ビームを偏向し画像センサに衝突させて光画像安定化を提供するように構成される。
【0073】
図１４（Ａ）－（Ｄ）は、図１５と併せて、この発明による光学ズームデバイス１の代替実施形態を示す。図１４（Ａ）－（Ｄ）は、３つの異なる状態におけるデバイス１の第１のレンズアセンブリ２を示し、すなわち、第１の位置（図１４（Ａ））と、中間位置（図１４（Ｂ）)と、第２の位置（図１４（Ｃ）)に配列された第１の部材１０１を示す。図１４（Ｄ）は、上述したように第１のレンズアセンブリ２に類似して設計することができる第２のレンズアセンブリ３を示す。ここでは、第２の部材２０１の第２の位置のみが示される。
【0074】
図１５は、図１４に示す光学ズームデバイスの第１／第２の部材１０１、２０２の上面図を示す。図１４および１５に従う光学ズームデバイス１は、上述したように構成することができ、上述した実施形態とは対照的に、第１及び第２の部材１０１、２０２は、特に、ピストンとして形成され、永久電磁石と相互作用しない。代わりに、それぞれの部材１０１、２０２は、関連する形状記憶合金１２０、２２０と関連するスプリング８１、８２により移動され、それぞれのスプリング８１、８２は、それぞれの部材１０１、２０１をホルダ７３、例えば、関連するフレーム９０１、９０２に接続する板バネでありえる。
【0075】
さらに、それぞれの形状記憶合金１２０、２２０は、それぞれのスプリング８１、８２をそれぞれのフレーム９０１、９０２に接続する。光学ズームデバイス１は、それぞれのプリズム／部材１０１、２０１を、図１４（Ａ）乃至（C)に示すそれぞれの位置に移動するようにそれぞれの形状記憶合金１２０、２２０を介して電流を印加し、それぞれの焦点調節可能なレンズ３１、３２の曲率調節可能なエリア６１ａ、６２ａの変形を制御するように構成される。非アクチュエート位置において、それぞれの板バネ８１、８２は、それぞれのピストン１０１、２０１が最も低い（第１の）位置にあり、レンズ３１、３２をその最も出っ張った位置に押し込むように形成される。電流が増加すると、それぞれの形状記憶合金１２０、２２は、収縮し、それゆえ、それぞれの板バネ８１、８２を上方向に傾ける。それぞれの板バネ８１、８２に接続されたそれぞれの位置１０１、２０１は、それゆえ、上方向に押されレンズはフラットになるか、または窪んだ（図１４（Ｂ）)中央位置になる。
【図1(A)】
【図1(B)】
【図1(C)】
【図2】
【図3】
【図4(A)】
【図4(B)】
【図4(C)】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10(A)】
【図10(B)】
【図11-1】
【図11-2】
【図11-3】
【図11-4】
【図11-5】
【図12】
【図13】
【図14】
【図14(D)】
【図15】
