可变聚焦透镜装置的制作方法

1.本公开的实施方案整体涉及用于成像装置的聚焦透镜组件，该成像装置诸如但不限于条形码和/或其他符号扫描仪。


背景技术：

2.申请人已经认识到与聚焦透镜组件相关联的许多技术挑战和困难。例如，许多聚焦透镜组件不提供用于确定或设置透镜的精确位置的任何机构。


技术实现要素：

3.本文所述的各种实施方案涉及示例性可变聚焦透镜装置，以及用于组装和操作该示例性可变聚焦透镜装置的示例性方法。
4.根据本公开的一些实施方案，提供了一种示例性可变聚焦透镜装置。在一些实施方案中，该示例性可变聚焦透镜装置包括：后面一对线圈元件，该后面一对线圈元件由后线圈电流供电；前面一对线圈元件，该前面一对线圈元件定位在后面一对线圈元件的前面并且由前线圈电流供电；和镜筒透镜组件，该镜筒透镜组件包括固定在该镜筒透镜组件的顶部部分上的顶部磁性元件和固定在镜筒透镜组件的底部部分上的底部磁性元件。在一些实施方案中，该镜筒透镜组件能够移动到对应于与后线圈电流和前线圈电流相关联的多个电流微分比的多个镜筒透镜组件位置。
5.在一些实施方案中，该示例性可变聚焦透镜装置还包括：后线圈可变功率电路，该后线圈可变功率电路电子联接到该后面一对线圈元件并且将后线圈电流提供到后面一对线圈元件；和前线圈可变功率电路，该前线圈可变功率电路电子联接到前面一对线圈元件并且将前线圈电流提供到前面一对线圈元件。
6.在一些实施方案中，后面一对线圈元件限定后线圈磁轴。在一些实施方案中，前面一对线圈元件限定前线圈磁轴。在一些实施方案中，顶部磁性元件和底部磁性元件定位在前线圈磁轴与后线圈磁轴之间。
7.在一些实施方案中，至少一个透镜元件固定在镜筒透镜组件内。在一些实施方案中，至少一个透镜元件限定光轴。在一些实施方案中，多个镜筒透镜组件位置沿着光轴。
8.在一些实施方案中，镜筒透镜组件包括透镜光圈。在一些实施方案中，至少一个透镜元件固定在透镜光圈内。
9.在一些实施方案中，镜筒透镜组件包括透镜镜筒。在一些实施方案中，透镜光圈定位在透镜镜筒内。在一些实施方案中，顶部磁性元件和底部磁性元件固定到镜筒透镜组件。
10.在一些实施方案中，后面一对线圈元件包括顶部后线圈元件和底部后线圈元件。在一些实施方案中，前面一对线圈元件包括顶部前线圈元件和底部前线圈元件。
11.在一些实施方案中，顶部后线圈元件在双线圈板的前表面的顶端处连接到双线圈板。在一些实施方案中，底部后线圈元件在双线圈板的前表面的底端处连接到双线圈板。
12.在一些实施方案中，顶部前线圈元件定位在顶部后线圈元件的前面。在一些实施
方案中，底部前线圈元件定位在底部后线圈元件的前面。
13.在一些实施方案中，示例性可变聚焦透镜装置还包括定位在顶部后线圈元件与底部后线圈元件之间的保持器盖。
14.在一些实施方案中，保持器盖限定保持器盖中心开口，并且包括设置在保持器盖的内周表面上的多个保持器盖螺纹。
15.在一些实施方案中，示例性可变聚焦透镜装置还包括后止动螺母，后止动螺母限定后止动螺母中心开口并且包括设置在后止动螺母的外周表面上的多个后止动螺母螺纹。在一些实施方案中，后止动螺母的多个后止动螺母螺纹与保持器盖的多个保持器盖螺纹啮合。
16.在一些实施方案中，当镜筒透镜组件处于最后镜筒透镜组件位置时，镜筒透镜组件与后止动螺母接触。
17.在一些实施方案中，示例性可变聚焦透镜装置包括模块保持器。在一些实施方案中，镜筒透镜组件至少部分地定位在模块保持器内。
18.在一些实施方案中，模块保持器限定模块保持器中心开口并且包括设置在模块保持器的内周表面上的多个模块保持器螺纹。
19.在一些实施方案中，示例性可变聚焦透镜装置还包括前止动螺母，前止动螺母限定前止动螺母中心开口并且包括设置在前止动螺母的外周表面上的多个前止动螺母螺纹。在一些实施方案中，多个前止动螺母螺纹与模块保持器的多个模块保持器螺纹啮合。
20.在一些实施方案中，当镜筒透镜组件处于最前镜筒透镜组件位置时，镜筒透镜组件与前止动螺母接触。
21.在一些实施方案中，后面一对线圈元件和前面一对线圈元件定位在模块保持器与双线圈板之间。
22.在一些实施方案中，镜筒透镜组件包括设置在镜筒透镜组件的外表面上的至少一个轴承滚珠保持部分。在一些实施方案中，至少一个轴承滚珠定位在至少一个轴承滚珠保持部分上。
23.在一些实施方案中，模块保持器包括设置在模块保持器的内表面上的至少一个轴承滚珠移动导轨。在一些实施方案中，至少一个轴承滚珠能够沿着至少一个轴承滚珠移动导轨移动。
24.上述例示性发明内容以及本公开的其他示例性目的和/或优点以及实现这些目的和/或优点的方式在以下具体实施方式及其附图中进一步解释。
附图说明
25.可结合附图阅读例示性实施方案的描述。将了解，为了说明的简单和清晰，除非另外描述，否则图中所示出的元件不一定按比例绘制。例如，除非另外描述，否则元件中的一些元件的维度可相对于其他元件被夸大。并入有本公开的教导的实施方案相对于本文中呈现的附图来展示和描述，在附图中：
26.图1a示出了根据本公开的各种实施方案的示例性可变聚焦透镜装置的示例性前透视图；
27.图1b示出了根据本公开的各种实施方案的在图1a中示出的示例性可变聚焦透镜
装置的示例性前视图；
28.图1c示出了根据本公开的各种实施方案的在图1a中示出的示例性可变聚焦透镜装置的示例性剖视图；
29.图1d示出了根据本公开的各种实施方案的在图1a中示出的示例性可变聚焦透镜装置的示例性分解图；
30.图1e示出了根据本公开的各种实施方案的在图1a中示出的示例性可变聚焦透镜装置的示例性后透视图；
31.图1f示出了根据本公开的各种实施方案的在图1a中示出的示例性可变聚焦透镜装置的示例性底部透视图；
32.图1g示出了根据本公开的各种实施方案的在图1a中示出的示例性可变聚焦透镜装置的示例性顶视图；
33.图1h示出了根据本公开的各种实施方案的在图1a中示出的示例性可变聚焦透镜装置的示例性侧视图；
34.图2a示出了根据本公开的一些实施方案的示例性镜筒透镜组件的示例性分解图；
35.图2b示出了根据本公开的一些实施方案的在图2a中示出的示例性镜筒透镜组件的示例性前透视图；
36.图2c示出了根据本公开的一些实施方案的在图2a中示出的示例性镜筒透镜组件的示例性后透视图；
37.图2d示出了根据本公开的一些实施方案的在图2a中示出的示例性镜筒透镜组件的示例性顶视图；
38.图2e示出了根据本公开的一些实施方案的在图2a中示出的示例性镜筒透镜组件的示例性前视图；
39.图2f示出了根据本公开的一些实施方案的在图2a中示出的示例性镜筒透镜组件的示例性侧视图；
40.图3a示出了根据本公开的一些实施方案的示例性模块保持器的示例性前透视图；
41.图3b示出了根据本公开的一些实施方案的在图3a中示出的示例性模块保持器的示例性后透视图；
42.图3c示出了根据本公开的一些实施方案的在图3a中示出的示例性模块保持器的示例性前视图；
43.图3d示出了根据本公开的一些实施方案的在图3a中示出的示例性模块保持器的示例性顶视图；
44.图3e示出了根据本公开的一些实施方案的在图3a中示出的示例性模块保持器的示例性侧视图；
45.图3f示出了根据本公开的一些实施方案的在图3a中示出的示例性模块保持器的示例性后视图；
46.图4示出了根据本公开的一些实施方案的组装示例性可变聚焦透镜装置的示例性方法；
47.图5示出了根据本公开的一些实施方案的示出与示例性可变聚焦透镜装置相关联的示例性部件的示例性框图；
48.图6a示出了根据本公开的一些实施方案的示例性镜筒透镜组件在示例性可变聚焦透镜装置内的示例性镜筒透镜组件位置；
49.图6b示出了根据本公开的一些实施方案的示例性镜筒透镜组件在示例性可变聚焦透镜装置内的另一示例性镜筒透镜组件位置；
50.图6c示出了根据本公开的一些实施方案的示例性镜筒透镜组件在示例性可变聚焦透镜装置内的另一示例性镜筒透镜组件位置；
51.图7a和图7b示出了根据本公开的一些实施方案的校准示例性镜筒透镜组件在示例性可变聚焦透镜装置内的镜筒透镜组件位置的示例性方法；并且
52.图8示出了根据本公开的一些实施方案的设置示例性镜筒透镜组件在示例性可变聚焦透镜装置内的示例性镜筒透镜组件位置的示例性方法。
具体实施方式
53.在下文中将参考附图更全面地描述本公开的一些实施方案，附图中示出了本公开的一些实施方案，但未示出全部实施方案。实际上，这些公开内容可以以许多不同的形式体现，并且不应该被解释为限于本文中所阐述的实施方案；相反，提供这些实施方案是为了使本公开满足适用的法律要求。在全篇内容中，类似的标号指代类似的元件。
54.在本公开中，短语“在一个实施方案中”、“根据一个实施方案”等一般意指跟在该短语后的特定特征、结构或特性可以被包括在本公开的至少一个实施方案中，并且可以被包括在本公开的不止一个实施方案中(重要的是，此类短语不一定是指相同的实施方案)。
55.在本公开中，本文使用词语“示例”或“示例性”意指“用作示例、实例或说明”。本文中描述为“示例性”的任何具体实施不一定被解释为比其他具体实施优选或有利。
56.如果说明书陈述了部件或特征“可以”、“能够”、“能”、“应当”、“将”、“优选地”、“有可能地”、“通常”、“任选地”、“例如”、“经常”或“可能”(或其他此类语言)被包括或具有特性，则具体部件或特征不是必须被包括或具有该特性。此类部件或特征可任选地包括在一些实施方案中，或可排除在外。
57.在本公开中，本公开中的术语“电子联接”、“电联接”、“电子连接”或“电连接”是指两个或更多个电元件(例如但不限于线圈元件)和/或电路(例如但不限于线圈可变功率电路)通过有线方法(例如但不限于导电线或迹线)和/或无线方法(例如但不限于电磁场)连接，使得能量(例如但不限于电流)、信号、数据和/或信息可以传输到电子联接的电元件和/或电路和/或从电子联接的电元件和/或电路接收。
58.在本公开中，术语“供电”是指向电路、部件和/或电导体提供电流。
59.在本公开中，本公开中的术语“元件”是指可以用于形成、构造或以其他方式作为示例性可变聚焦透镜装置的一部分的一个或多个可分离部件或独立单元。在一些实施方案中，元件可以包括一个或多个物理实体/结构，其可以向示例性可变聚焦透镜装置提供一个或多个特定功能。
60.在本公开中，术语“线圈元件”是指以一匝或多匝缠绕成圆形或圆柱形形状的电导体(例如但不限于载流导线)。
61.根据本公开的一些实施方案，示例性线圈元件在由电流供电时生成磁场。特别地，根据安培定律，通过任何导体的电流在导体周围创建圆形磁场。由线圈元件的单独匝生成
的磁场全部穿过线圈元件的中心并且相加(或叠加)以产生线圈元件的磁场。在一些实施方案中，线圈元件的磁场可导致吸引或排斥磁性元件(诸如磁体)的磁力。在一些实施方案中，由线圈元件生成的磁场的磁力的强度和穿过线圈元件的电流量相关。例如，流动通过线圈元件的电流越多，由线圈元件生成的磁场越强，并且磁力越强。流动通过线圈元件的电流越少，由线圈元件生成的磁场越弱，并且磁力越弱。
62.在一些实施方案中，可通过右手握拳定则确定由线圈元件产生的磁场的方向。特别地，如果右手的手指在电流流动通过线圈元件的方向上包围在线圈元件上，则右手的拇指将沿着磁场的磁轴在由线圈元件生成的磁场的磁北方向上指向，并且与右手的拇指所指向的方向相反的方向是由线圈元件生成的磁场的磁南。
63.在一些实施方案中，根据本公开的一些实施方案的示例性线圈元件可包括材料诸如但不限于铜线、涂覆铜线、镀锡线等。在一些实施方案中，根据本公开的一些实施方案的不同线圈元件可包括不同材料。
64.在本公开中，术语“磁性元件”是指产生磁场的元件。磁性元件的示例可包括但不限于磁体。
65.在本公开中，术语“磁轴”是指连接一个或多个磁场的磁极的直线。在一些实施方案中，由线圈元件生成的磁场的磁轴与线圈元件的中心轴重叠。在本文中示出和描述了磁轴的示例。
66.在本公开中，术语“模块保持器”是指根据本公开的各种实施方案的示例性可变聚焦透镜装置的示例性部件可以定位在其中的外壳或壳体。例如，示例性模块保持器可以提供用于根据本公开的一些实施方案的示例性镜筒透镜组件的至少一部分的壳体，在本文中描述了其细节。
67.如上所述，存在与聚焦透镜组件相关联的许多技术挑战和困难。
68.例如，许多聚焦透镜组件不提供用于确定透镜的精确位置的任何机构。例如，通过音圈马达透镜致动器定位透镜是磁力(由线圈驱动电流引入)抵抗片簧回复力的结果。在此类示例中，因为弹簧力和磁力可由于部件老化、温度以及其他因素而改变，所以不能确定精确的透镜位置。另外，重力和摩擦可引入残余定位误差并且限制确定透镜位置的准确性。
69.虽然一些聚焦透镜组件(诸如音圈马达可变聚焦透镜)可实施闭合控制回路以确定透镜位置，但是来自闭合控制回路的反馈可提供缓慢响应并且导致探知透镜的精确位置的延迟。在一些示例中，可添加位置传感器以确定透镜的精确位置；然而，添加位置传感器增加了制造成本，同时仍然提供受限的响应时间。因此，需要一种直接寻址开环可变聚焦透镜装置，其提供快速响应，使得其可在例如但不限于工业成像扫描仪中实施。
70.本公开的各种实施方案克服了这些技术挑战和困难，并且提供了各种技术改进和益处。例如，根据本公开的一些实施方案的示例性可变聚焦透镜装置包括双线圈元件，并且透镜的位置与双线圈元件的驱动电流比(也称为电流微分比)精确地成比例。特别地，示例性可变聚焦透镜装置利用包括线圈元件和磁性元件的电磁透镜致动器，以根据驱动电流比将镜筒透镜组件精确地移动到不同的镜筒透镜组件位置。因此，本公开的各种实施方案提供了开环的一站式动作，其可将响应时间减少到亚毫秒级别。此类快速动作致动器可实现条形码扫描中的可变聚焦而不引入处理延迟，因此为工业扫描应用提供了高度可靠的定位准确性。
71.例如，根据本公开的各种实施方案，一对线圈元件平行于镜筒透镜组件的光轴布置，并且镜筒透镜组件包括磁性元件。在一些实施方案中，该对线圈元件在相反方向上布线(或者该对线圈元件中的电流在相反方向上流动)，使得当相等的电流被施加到该对线圈元件时，磁性元件处于两个线圈中心之间的中点。当在该对线圈元件之间施加特定比率的电流时，磁性元件可移动到两个线圈中心之间的位置。在一些实施方案中，磁性元件在两个线圈中心之间的位置与施加到该对线圈元件的驱动电流比精确地成比例。
72.在一些实施方案中，前止动螺母和后止动螺母的位置限定镜筒透镜组件的极近和极远聚焦位置。在一些实施方案中，镜筒透镜组件在两个极限位置之间的位置由线圈驱动电流控制。在一些实施方案中，在调节并固定前止动螺母和后止动螺母之后，可基于这两个已知的极限位置来校准电流设置。在一些实施方案中，镜筒透镜组件向任何期望位置的移动可在一站式电流设置中以所需的最小响应时间实现。
73.在本公开的各种实施方案中，镜筒透镜组件的位置是线圈电流的比率的函数，并且部件老化和温度变化不改变或影响镜筒透镜组件的位置。由于驱动电流的高裕度，因此其他因素(诸如摩擦、重力和其他变化)可对镜筒透镜组件的位置具有非常低的影响(如果有的话)。因此，本公开的各种实施方案提供了一种成比例透镜致动器，其可基于驱动电流比可靠地提供镜筒透镜组件的位置，并且驱动电流水平的裕度可最小化任何残余位置变化。
74.在本公开的各种实施方案中，镜筒透镜组件可由于滚珠-导轨移动而在没有来自弹簧机构的在相反方向上的回复弹簧力的情况下移动，因此减少了向线圈元件供电以移动镜筒透镜组件所需的电流，并且降低了定位镜筒透镜组件所需的功率消耗。另外，通过消除弹簧机构，共振也被消除，这允许快速透镜移动并且最小化响应时间。
75.因此，本公开的各种实施方案可实施在线圈轴垂直于聚焦方向(例如，镜筒透镜组件的光轴)的情况下并排地布置的两对带芯线圈，以及定位在镜筒透镜组件的相反两侧上的磁体。如本文进一步描述的，可基于驱动电流的直接比率来直接确定聚焦位移函数和镜筒透镜组件的位置。
76.本公开的各种实施方案可在广泛范围的应用中实施。例如，在条形码扫描应用中，镜筒透镜组件可被配置在三个离散位置(近、中和远位置)中以覆盖整个物距，其中每个段的景深重叠。在一些实施方案中，为了提供扩展范围，五个预定义位置可覆盖非常近范围中的超高密度代码、近范围中的高密度代码、中范围中的正常密度代码、扩展范围中的低密度代码和超远范围中的大代码。另外地或另选地，镜筒透镜组件可被配置为移动穿过连续位置而不受预先确定数量的位置的限制。
77.现在参见图1a至图1h，示出了根据本公开的各种实施方案的示例性可变聚焦透镜装置100。示例性可变聚焦透镜装置100克服了上述技术挑战和困难，并且提供了技术改进和益处。
78.特别地，图1a示出了示例性可变聚焦透镜装置100的示例性前透视图，并且图1b示出了示例性可变聚焦透镜装置100的示例性前视图。
79.在图1a所示的示例中，示例性可变聚焦透镜装置100可包括模块保持器135和双线圈板105。
80.在一些实施方案中，双线圈板105可以呈印刷电路板(pcb)的形式。例如，双线圈板
105可包括具有铜电路层的非导电基板材料，该铜电路层埋入内部或设置在外表面上。在一些实施方案中，铜电路可将示例性可变聚焦透镜装置100的一个或多个电子部件连接到示例性可变聚焦透镜装置100的一个或多个其他电子部件。例如，示例性可变聚焦透镜装置100可包括多个线圈元件，并且双线圈板105可将该多个线圈元件中的每个线圈元件连接到一个或多个线圈可变功率电路，在本文中描述了其细节。
81.在图1a所示的示例中，示例性可变聚焦透镜装置100的该多个线圈元件可包括后面一对线圈元件101和前面一对线圈元件103。例如，后面一对线圈元件101和前面一对线圈元件103定位在模块保持器135与双线圈板105之间。
82.在一些实施方案中，后面一对线圈元件101可包括连接到双线圈板105和/或固定到双线圈板105的前表面的一对线圈元件。例如，后面一对线圈元件101中的线圈元件中的一个线圈元件在双线圈板105的前表面的顶端处固定到/连接到双线圈板105，同时后面一对线圈元件101中的线圈元件中的另一个线圈元件在双线圈板105的前表面的底端处固定到/连接到双线圈板105，在本文中描述了其细节。
83.如上所述，后面一对线圈元件101中的每个线圈元件可包括以一匝或多匝缠绕成圆形或圆柱形形状的电导体(诸如载流导线)。在一些实施方案中，后面一对线圈元件101中的每个线圈元件可包括相同材料，诸如但不限于铜线、涂覆铜线、镀锡线等。在一些实施方案中，后面一对线圈元件101可包括不同材料。
84.在一些实施方案中，前面一对线圈元件103定位在后面一对线圈元件101的前面。在图1a所示的示例中，前面一对线圈元件103定位在模块保持器135与后面一对线圈元件101之间。在一些实施方案中，后面一对线圈元件101可包括分别定位在示例性可变聚焦透镜装置100的顶部上和在示例性可变聚焦透镜装置100的底部上的一对线圈元件。例如，前面一对线圈元件103中的线圈元件中的一个线圈元件定位在后面一对线圈元件101中固定到双线圈板105的顶端的一个线圈元件的前面，同时前面一对线圈元件103中的线圈元件中的另一个线圈元件定位在后面一对线圈元件101中固定到双线圈板105的底端的一个线圈元件的前面，在本文中描述了其细节。
85.与上述那些类似，前面一对线圈元件103中的每个线圈元件可包括以一匝或多匝缠绕成圆形或圆柱形形状的电导体(诸如载流导线)。在一些实施方案中，前面一对线圈元件103中的每个线圈元件可包括相同材料，诸如但不限于铜线、涂覆铜线、镀锡线等。在一些实施方案中，前面一对线圈元件103可包括不同材料。
86.在一些实施方案中，后面一对线圈元件101的线圈方向可不同于前面一对线圈元件103的线圈方向。例如，当从顶部向下观看后面一对线圈元件101时，后面一对线圈元件101中的线圈可以顺时针缠绕，并且当从顶部向下观看前面一对线圈元件103时，前面一对线圈元件103中的线圈可以逆时针缠绕。
87.如上所述，模块保持器135可提供用于示例性可变聚焦透镜装置100的各种部件的外壳或壳体。在图1a所示的示例中，镜筒透镜组件111至少部分地设置在模块保持器135内。例如，如图1d所示，模块保持器135可包括多个壁，该多个壁限定用于接收镜筒透镜组件111的后开口。
88.在一些实施方案中，镜筒透镜组件111能够在模块保持器135内移动，在本文中描述了其细节。
89.在一些实施方案中，模块保持器135可包括模块保持器中心开口，该模块保持器中心开口限定/包括模块保持器135的内周表面。在一些实施方案中，前止动螺母141可固定到模块保持器135的内周表面并且防止镜筒透镜组件111通过模块保持器中心开口移出模块保持器135，在本文中描述了其细节。
90.现在参见图1b，示例性镜筒透镜组件111可包括至少一个透镜元件117。特别地，该至少一个透镜元件117与模块保持器中心开口对准，使得光通过模块保持器135的模块保持器中心开口进入并且到达该至少一个透镜元件117上。在一些实施方案中，该至少一个透镜元件117将穿过该至少一个透镜元件117的中心的轴限定为至少一个透镜元件117的光轴，并且镜筒透镜组件111能够沿着该至少一个透镜元件117的光轴移动到多个镜筒透镜组件位置，在本文中描述了其细节。
91.现在参见图1c和图1d，示出了示例性可变聚焦透镜装置100的示例性剖视图和示例性分解图。特别地，图1c示出了当从线a-a’切割并且在如图1b所示的方向上观看示例性可变聚焦透镜装置100时示例性可变聚焦透镜装置100的示例性剖视图。图1d示出了示例性可变聚焦透镜装置100的示例性分解图。
92.如以上结合图1a所描述的，示例性可变聚焦透镜装置100包括设置在双线圈板105的前表面上的后面一对线圈元件101，以及定位在后面一对线圈元件101的前面的前面一对线圈元件103。在图1c和图1d所示的示例中，后面一对线圈元件101包括顶部后线圈元件101a和底部后线圈元件101b，并且前面一对线圈元件103包括顶部前线圈元件103a和底部前线圈元件103b。
93.在一些实施方案中，顶部后线圈元件101a在双线圈板105的前表面的顶端处固定到/定位在/连接到双线圈板105。例如，顶部后线圈元件101a可连接到设置在双线圈板105的顶端处的铜电路，并且双线圈板105可将顶部后线圈元件101a连接到向顶部后线圈元件101a提供功率的后线圈可变功率电路，在本文中描述了其细节。
94.在一些实施方案中，顶部前线圈元件103a定位在顶部后线圈元件101a的前面。例如，顶部前线圈元件103a可连接到设置在双线圈板105的顶端处并且与连接到顶部后线圈元件101a的铜电路相比进一步延伸到前面的铜电路。因此，顶部前线圈元件103a定位在顶部后线圈元件101a的前面。在一些实施方案中，一种或多种非导电材料(诸如但不限于陶瓷、塑料等)可将顶部前线圈元件103a中的导线与顶部后线圈元件101a中的导线隔开，使得顶部后线圈元件101a和顶部前线圈元件103a不会短路。
95.在一些实施方案中，底部后线圈元件101b在双线圈板105的前表面的底端处固定到/定位在/连接到双线圈板105。例如，底部后线圈元件101b可连接到设置在双线圈板105的底端处的铜电路，并且双线圈板105可将底部后线圈元件101b连接到向底部后线圈元件101b提供功率的后线圈可变功率电路，在本文中描述了其细节。
96.在一些实施方案中，底部前线圈元件103b定位在底部后线圈元件101b的前面。例如，底部前线圈元件103b可连接到设置在双线圈板105的底端处并且与连接到底部后线圈元件101b的铜电路相比进一步延伸到前面的铜电路。因此，底部前线圈元件103b定位在底部后线圈元件101b的前面。在一些实施方案中，一种或多种非导电材料(诸如但不限于陶瓷、塑料等)可将底部前线圈元件103b中的导线与底部后线圈元件101b中的导线隔开，使得底部后线圈元件101b和底部前线圈元件103b不会短路。
97.虽然以上描述提供了固定顶部后线圈元件101a、顶部前线圈元件103a、底部后线圈元件101b和底部前线圈元件103b的一些示例，但是需注意，本公开的范围不限于上面的示例。在一些示例中，根据本公开的一些实施方案的示例性可变聚焦透镜装置可以与上述那些示例不同地固定顶部后线圈元件101a、顶部前线圈元件103a、底部后线圈元件101b和/或底部前线圈元件103b。
98.例如，顶部前线圈元件103a和顶部后线圈元件101a可以通过例如但不限于过盈配合固定在双线圈板105的前表面与模块保持器135的顶部部分之间，并且顶部前线圈元件103a可以定位在顶部后线圈元件101a的前面。
99.另外地或另选地，底部前线圈元件103b和底部后线圈元件101b可以通过例如但不限于过盈配合固定在双线圈板105的前表面与模块保持器135的底部部分之间，并且底部前线圈元件103b可以定位在底部后线圈元件101b的前面。
100.另外地或另选地，顶部前线圈元件103a和顶部后线圈元件101a可以固定在模块保持器135的顶部部分处，并且底部前线圈元件103b和底部后线圈元件101b可以固定在模块保持器135的底部部分处。例如，如结合至少图1g和图3a至图3f进一步详细描述的，模块保持器135可以包括左上凹陷边缘和右上凹陷边缘，并且顶部前线圈元件103a和顶部后线圈元件101a可以在左上凹陷边缘与右上凹陷边缘之间固定到模块保持器135的顶部部分。类似地，模块保持器135可以包括左下凹陷边缘和右下凹陷边缘，并且底部前线圈元件103b和底部后线圈元件101b可以在左下凹陷边缘与右下凹陷边缘之间固定到模块保持器135的底部部分。
101.另外地或另选地，本公开的示例性实施方案可以通过其他方法和/或以其他方式固定顶部后线圈元件101a、顶部前线圈元件103a、底部后线圈元件101b和/或底部前线圈元件103b。
102.如上所述，根据本公开的一些实施方案的示例性线圈元件在由电流供电时生成磁场。可通过右手握拳定则确定由线圈元件产生的磁场的磁轴以及磁北和磁南。特别地，由线圈元件生成的磁场的磁轴与线圈元件的中心轴重叠。
103.在一些实施方案中，后面一对线圈元件101由后线圈电流供电。例如，顶部后线圈元件101a的中心轴和底部后线圈元件101b的中心轴彼此重叠。例如，顶部后线圈元件101a和底部后线圈元件101b可以具有相同尺寸(例如，由顶部后线圈元件101a和底部后线圈元件101b形成的圆形或圆柱形形状具有相同直径)。在此类实施方案中，由顶部后线圈元件101a生成的磁场的磁轴和由底部后线圈元件101b生成的磁场的磁轴可以彼此对准。因此，后面一对线圈元件101(例如，顶部后线圈元件101a和底部后线圈元件101b)限定/提供后线圈磁轴107，该后线圈磁轴连接由顶部后线圈元件101a生成的磁场的磁轴和由底部后线圈元件101b生成的磁场的磁轴。在一些实施方案中，后线圈磁轴107与顶部后线圈元件101a的中心轴和底部后线圈元件101b的中心轴对准。在本文中描述了后线圈磁轴107的附加细节，包括但不限于本文结合图6a至图6c描述的那些。
104.如上所述，前面一对线圈元件103定位在后面一对线圈元件101的前面。在一些实施方案中，前面一对线圈元件103由前线圈电流供电。在一些实施方案中，顶部前线圈元件103a的中心轴和底部前线圈元件103b的中心轴彼此重叠。例如，顶部前线圈元件103a和底部前线圈元件103b可以具有相同尺寸(例如，由顶部前线圈元件103a和底部前线圈元件
103b形成的圆形或圆柱形形状具有相同直径)。在此类实施方案中，由顶部前线圈元件103a生成的磁场的磁轴和由底部前线圈元件103b生成的磁场的磁轴可以彼此对准。因此，前面一对线圈元件103(例如，顶部前线圈元件103a和底部前线圈元件103b)限定/提供前线圈磁轴109，该前线圈磁轴连接由顶部前线圈元件103a生成的磁场的磁轴和由底部前线圈元件103b生成的磁场的磁轴。在一些实施方案中，前线圈磁轴109与顶部前线圈元件103a的中心轴和底部前线圈元件103b的中心轴对准。在本文中描述了前线圈磁轴109的附加细节，包括但不限于本文结合图6a至图6c描述的那些。
105.在一些实施方案中，后线圈磁轴107与前线圈磁轴109处于彼此平行的布置。如上所述，前面一对线圈元件103定位在后面一对线圈元件101的前面。因此，前线圈磁轴109定位在后线圈磁轴107的前面。
106.如图1c和图1d所示，示例性可变聚焦透镜装置100包括保持器盖153。
107.在一些实施方案中，保持器盖153定位在顶部后线圈元件101a与底部后线圈元件101b之间。例如，保持器盖153可包括顶表面155和底表面157。在一些实施方案中，顶表面155和底表面157两者都在水平面上。在一些实施方案中，顶部后线圈元件101a与保持器盖153的顶表面155接触。在一些实施方案中，底部后线圈元件101b与保持器盖153的底表面157接触。
108.在一些实施方案中，保持器盖153可以呈类似于环形圆柱体形状的形状。例如，保持器盖153可限定/包括定位在保持器盖153的中心处的保持器盖中心开口。在一些实施方案中，保持器盖中心开口可以呈类似于圆形形状的形状。在一些实施方案中，保持器盖中心开口的中心与保持器盖153的中心重叠。在图1d中示出了保持器盖153的示例性保持器盖中心开口125。
109.在一些实施方案中，保持器盖中心开口125限定/包括保持器盖153的内周表面。在一些实施方案中，保持器盖153包括设置在保持器盖153的内周表面上的多个保持器盖螺纹127。例如，该多个保持器盖螺纹127可以呈在保持器盖153的内侧上的内螺纹(也称为凹螺纹)的形式。在此类示例中，保持器盖153的保持器盖中心开口125呈提供该多个保持器盖螺纹127的螺纹通孔的形式。
110.如图1c和图1d所示，示例性可变聚焦透镜装置100包括后止动螺母129。
111.在一些实施方案中，后止动螺母129可以呈类似于环形圆柱体形状的形状。例如，后止动螺母129可限定/包括定位在后止动螺母129的中心处的后止动螺母中心开口。在一些实施方案中，后止动螺母中心开口可以呈类似于圆形形状的形状。在一些实施方案中，后止动螺母中心开口的中心与后止动螺母129的中心重叠。在图1d中示出了后止动螺母129的示例性后止动螺母中心开口131。
112.在一些实施方案中，后止动螺母129包括外周表面。在一些实施方案中，后止动螺母129包括设置在后止动螺母129的外周表面上的多个后止动螺母螺纹133。例如，该多个后止动螺母螺纹133可以呈在后止动螺母129的外表面上的外螺纹(也称为凸螺纹)的形式。
113.在一些实施方案中，后止动螺母129的该多个后止动螺母螺纹133与保持器盖153的该多个保持器盖螺纹127啮合，使得后止动螺母129固定到保持器盖153。例如，为了将后止动螺母129固定到保持器盖153，后止动螺母129可定位在保持器盖153的保持器盖中心开口125内，并且后止动螺母129的该多个后止动螺母螺纹133可与保持器盖153的该多个保持
器盖螺纹127配合。
114.如上所述，示例性可变聚焦透镜装置100包括模块保持器135。
115.在一些实施方案中，保持器盖153固定到模块保持器135。例如，如图1d所示，模块保持器135包括后端，并且保持器盖153固定到模块保持器135的后端。
116.在一些实施方案中，模块保持器135可包括前壁，该前壁限定/包括模块保持器中心开口。在一些实施方案中，模块保持器中心开口可以呈类似于圆形形状的形状。在一些实施方案中，模块保持器中心开口的中心与模块保持器135的中心轴重叠。在图1d中示出了模块保持器135的示例性模块保持器中心开口137。
117.在一些实施方案中，模块保持器中心开口137限定/包括模块保持器135的内周表面。在一些实施方案中，模块保持器135包括设置在模块保持器135的内周表面上的多个模块保持器螺纹139。例如，该多个模块保持器螺纹139可以呈在模块保持器135的内侧上的内螺纹(也称为凹螺纹)的形式。在此类示例中，模块保持器135的模块保持器中心开口137呈提供该多个模块保持器螺纹139的螺纹通孔的形式。
118.如图1c和图1d所示，示例性可变聚焦透镜装置100包括前止动螺母141。
119.在一些实施方案中，前止动螺母141可以呈类似于环形圆柱体形状的形状。例如，前止动螺母141可限定/包括定位在前止动螺母141的中心处的前止动螺母中心开口。在一些实施方案中，前止动螺母中心开口可以呈类似于圆形形状的形状。在一些实施方案中，前止动螺母中心开口的中心与前止动螺母141的中心重叠。在图1d中示出了前止动螺母141的示例性前止动螺母中心开口143。
120.在一些实施方案中，前止动螺母141包括外周表面。在一些实施方案中，前止动螺母141包括设置在前止动螺母141的外周表面上的多个前止动螺母螺纹145。例如，该多个前止动螺母螺纹145可以呈在前止动螺母141的外表面上的外螺纹(也称为凸螺纹)的形式。
121.在一些实施方案中，前止动螺母141的该多个前止动螺母螺纹145与模块保持器135的该多个模块保持器螺纹139啮合，使得前止动螺母141固定到模块保持器135。例如，为了将前止动螺母141固定到模块保持器135，前止动螺母141可定位在模块保持器135的模块保持器中心开口137内，并且前止动螺母141的该多个前止动螺母螺纹145可与模块保持器135的该多个模块保持器螺纹139配合。
122.如图1c和图1d所示，镜筒透镜组件111至少部分地定位在模块保持器135内。
123.在一些实施方案中，镜筒透镜组件111包括透镜光圈121。在一些实施方案中，透镜光圈121限定/包括光可行进穿过的一个或多个光圈孔、光圈开口和/或光圈结构。
124.在图1c所示的示例中，透镜光圈121限定前光圈开口159。例如，光可行进穿过前光圈开口159。透镜光圈121还限定后光圈开口165。例如，光可穿过后光圈开口165从镜筒透镜组件111存在。在一些实施方案中，前光圈开口159连接到后光圈开口165。在一些实施方案中，前光圈开口159的直径不同于后光圈开口165的直径。例如，前光圈开口159的直径可以大于后光圈开口165的直径。
125.在一些实施方案中，镜筒透镜组件111包括固定在透镜光圈121内的至少一个透镜元件117。例如，该至少一个透镜元件117可固定在前光圈开口159内。如上所述，该至少一个透镜元件117限定/提供穿过该至少一个透镜元件117的中心的光轴119。在一些实施方案中，光轴119限定/示出光传播穿过镜筒透镜组件111所沿着的路径。
126.在图1c所示的示例中，前线圈磁轴109与光轴119处于垂直布置。在此类示例中，前面一对线圈元件103的中心轴垂直于镜筒透镜组件111的中心轴。类似地，后线圈磁轴107与光轴119处于垂直布置。在此类示例中，后面一对线圈元件101的中心轴垂直于镜筒透镜组件111的中心轴。
127.在一些实施方案中，镜筒透镜组件111包括透镜镜筒123。在一些实施方案中，透镜镜筒123提供用于镜筒透镜组件111的各种部件的外壳或壳体。例如，如图1c所示，透镜光圈121定位在透镜镜筒123内。在一些实施方案中，透镜镜筒123限定/包括对应于透镜光圈121的该一个或多个孔、开口和/或光圈结构的一个或多个孔、开口和/或光圈结构。在图1c所示的示例中，透镜镜筒123限定前镜筒开口167和后镜筒开口169。例如，前光圈开口159处于前镜筒开口167内，并且后光圈开口165处于后镜筒开口169内。在一些实施方案中，前镜筒开口167的直径不同于后镜筒开口169的直径。例如，前镜筒开口167的直径可以大于后镜筒开口169的直径，类似于上述那些。在一些实施方案中，前镜筒开口167的直径大于前光圈开口159的直径。在一些实施方案中，后镜筒开口169的直径大于后光圈开口165的直径。
128.在一些实施方案中，镜筒透镜组件111包括固定在镜筒透镜组件111的顶部部分上的顶部磁性元件113和固定在镜筒透镜组件111的底部部分上的底部磁性元件115。在图1c所示的示例中，顶部磁性元件113固定/附接到透镜镜筒123的顶表面，并且底部磁性元件115固定/附接到透镜镜筒123的底表面。在一些实施方案中，顶部磁性元件113和底部磁性元件115中的每一者可包括磁体。
129.在一些实施方案中，顶部磁性元件113和底部磁性元件115定位在前线圈磁轴109与后线圈磁轴107之间。在图1c所示的示例中，顶部磁性元件113和底部磁性元件115两者都定位在透镜镜筒123的后面部分处，使得它们定位在后面一对线圈元件101和前面一对线圈元件103的中心轴之间。例如，顶部磁性元件113和底部磁性元件115两者都定位在前线圈磁轴109的后面，并且定位在后线圈磁轴607的前面。
130.在一些实施方案中，顶部磁性元件113和底部磁性元件115的位置关于光轴119对称。例如，从顶部磁性元件113到光轴119的距离与从底部磁性元件115到光轴119的距离相同。
131.在一些实施方案中，顶部后线圈元件101a和底部后线圈元件101b的位置关于光轴119对称。例如，从顶部后线圈元件101a到光轴119的距离与从底部后线圈元件101b到光轴119的距离相同。
132.在一些实施方案中，顶部前线圈元件103a和底部前线圈元件103b的位置关于光轴119对称。例如，从顶部前线圈元件103a到光轴119的距离与从底部前线圈元件103b到光轴119的距离相同。
133.在图1c所示的示例中，顶部磁性元件113和底部磁性元件115定位在顶部后线圈元件101a和顶部前线圈元件103a下方。顶部磁性元件113和底部磁性元件115也定位在底部后线圈元件101b和底部前线圈元件103b上方。在一些实施方案中，顶部后线圈元件101a、顶部前线圈元件103a、底部后线圈元件101b和/或底部后线圈元件101b可以生成吸引顶部磁性元件113和底部磁性元件115并且使顶部磁性元件113和底部磁性元件115在前线圈磁轴109与后线圈磁轴107之间移动的磁场。
134.例如，顶部前线圈元件103a可以生成施加前磁力以将顶部磁性元件113吸引到示
例性可变聚焦透镜装置100的前端的磁场，并且顶部后线圈元件101a可以生成施加后磁力以将顶部磁性元件113吸引到示例性可变聚焦透镜装置100的后端的磁场。在一些实施方案中，顶部磁性元件113的移动可以和前磁力与后磁力之间的强度差相关。如上所述，前磁力的强度和顶部前线圈元件103a中的前线圈电流的量相关，并且后磁力的强度和顶部后线圈元件101a中的后线圈电流的量相关。因此，顶部磁性元件113的移动可以和与前线圈电流和后线圈电流相关联的电流微分比相关，在本文中描述了其细节。
135.另外地或另选地，底部前线圈元件103b可以生成施加前磁力以将底部磁性元件115吸引到示例性可变聚焦透镜装置100的前端的磁场，并且底部后线圈元件101b可以生成施加后磁力以将底部磁性元件115吸引到示例性可变聚焦透镜装置100的后端的磁场。在一些实施方案中，底部磁性元件115的移动可以和前磁力与后磁力之间的强度差相关。如上所述，前磁力的强度和底部前线圈元件103b中的前线圈电流的量相关，并且后磁力的强度和底部后线圈元件101b中的后线圈电流的量相关。因此，底部磁性元件115的移动可以和与前线圈电流和后线圈电流相关联的电流微分比相关，在本文中描述了其细节。
136.如上所述，顶部磁性元件113和底部磁性元件115固定到镜筒透镜组件111。因此，当顶部磁性元件113和/或底部磁性元件115移动时，镜筒透镜组件111与顶部磁性元件113和/或底部磁性元件115一起移动。在一些实施方案中，镜筒透镜组件111的移动位置和与前线圈电流和后线圈电流相关联的电流微分比相关，在本文中描述了其细节。
137.在一些实施方案中，可以通过一个或多个轴承滚珠来促进镜筒透镜组件111的移动。如图1d所示，多个移动滚珠定位在镜筒透镜组件111的外表面与模块保持器135的内表面之间。
138.特别地，镜筒透镜组件111包括设置在镜筒透镜组件111的外表面上的至少一个轴承滚珠保持部分(例如，轴承滚珠保持部分149和轴承滚珠保持部分161)。特别地，该至少一个轴承滚珠保持部分(例如，轴承滚珠保持部分149和轴承滚珠保持部分161)是镜筒透镜组件111的外表面的一部分，该部分从其在外表面上的周围部分凹陷和/或限定可以定位轴承滚珠的表面。在图1d所示的示例中，该至少一个轴承滚珠保持部分(例如，轴承滚珠保持部分149和轴承滚珠保持部分161)呈沿着镜筒透镜组件111的外表面的边缘的沟槽的形式。
139.如上所述，至少一个轴承滚珠定位在该至少一个轴承滚珠保持部分上。在图1d所示的示例中，至少一个轴承滚珠151定位在轴承滚珠保持部分149上，并且至少一个轴承滚珠163定位在轴承滚珠保持部分161上。
140.在一些实施方案中，镜筒透镜组件111可包括多于一个轴承滚珠保持部分。在图1d所示的示例中，镜筒透镜组件111包括位于镜筒透镜组件111的四个前外边缘(包括前左上边缘、前右上边缘、前左下边缘和前右下边缘)处的四个轴承滚珠保持部分，以及位于镜筒透镜组件111的四个后外边缘(包括后左上边缘、后右上边缘、后左下边缘和后右下边缘)处的四个轴承滚珠保持部分。虽然图1d示出了八个轴承滚珠保持部分的示例，但是需注意，本公开的范围不限于以上描述。在一些示例中，示例性镜筒透镜组件111可包括少于八个或多于八个轴承滚珠保持部分。
141.此外，如图1d所示，模块保持器135包括设置在模块保持器135的内表面上的至少一个轴承滚珠移动导轨147。特别地，该至少一个轴承滚珠移动导轨147是模块保持器135的内表面的一部分，该部分从其在内表面上的周围部分凹陷和/或限定轴承滚珠可以在其中
移动的导轨。在图1d所示的示例中，该至少一个轴承滚珠移动导轨147呈沿着模块保持器135的内表面的边缘的沟槽的形式。
142.在一些实施方案中，模块保持器135可包括多于一个轴承滚珠移动导轨。例如，模块保持器135包括位于模块保持器135内的四个内边缘(包括左上边缘、右上边缘、左下边缘和右下边缘)处的四个轴承滚珠移动导轨。另外地或另选地，示例性镜筒透镜组件111可包括少于四个或多于四个轴承滚珠移动导轨。
143.如上所述，模块保持器135可容纳镜筒透镜组件111。在一些实施方案中，当镜筒透镜组件111与模块保持器135定位在一起时，镜筒透镜组件111的该至少一个轴承滚珠保持部分与模块保持器135的该至少一个轴承滚珠移动导轨配合，使得该至少一个轴承滚珠保持部分和该至少一个轴承滚珠移动导轨限定其中可以存储、旋转和移动该至少一个轴承滚珠的空间。例如，该至少一个轴承滚珠能够沿着该至少一个轴承滚珠移动导轨移动。因此，当该至少一个轴承滚珠沿着该至少一个轴承滚珠移动导轨移动时，镜筒透镜组件111能够在模块保持器135内移动。
144.如上所述，顶部磁性元件113可被由顶部前线圈元件103a生成的磁场的前磁力吸引。因为顶部磁性元件113固定到镜筒透镜组件111，所以前磁力也使镜筒透镜组件111移动到示例性可变聚焦透镜装置100的前端。因为该至少一个轴承滚珠定位在镜筒透镜组件111的外表面与模块保持器135的内表面之间，所以该至少一个轴承滚珠将镜筒透镜组件111与模块保持器135分开，同时允许镜筒透镜组件111移动到模块保持器135的前端。
145.类似地，如上所述，顶部磁性元件113可被由顶部后线圈元件101a生成的磁场的后磁力吸引。因为顶部磁性元件113固定到镜筒透镜组件111，所以后磁力也使镜筒透镜组件111移动到示例性可变聚焦透镜装置100的后端。因为该至少一个轴承滚珠定位在镜筒透镜组件111的外表面与模块保持器135的内表面之间，所以该至少一个轴承滚珠将镜筒透镜组件111与模块保持器135分开，同时允许镜筒透镜组件111移动到模块保持器135的后端。
146.在图1d所示的示例中，双线圈板105可限定/包括定位在双线圈板105的中心处的双线圈板开口171。在一些实施方案中，双线圈板开口171可以呈类似于圆形形状的形状。在一些实施方案中，双线圈板开口171的中心与双线圈板105的中心重叠。
147.在一些实施方案中，当组装示例性可变聚焦透镜装置100时，前止动螺母中心开口143、模块保持器中心开口137、保持器盖中心开口125、后止动螺母中心开口131和双线圈板开口171彼此对准。例如，前止动螺母中心开口143的中心轴、模块保持器中心开口137的中心轴、保持器盖中心开口125的中心轴、后止动螺母中心开口131的中心轴和双线圈板开口171的中心轴可以与镜筒透镜组件111的光轴对准，使得光可以在行进穿过前止动螺母中心开口143和模块保持器中心开口137之后进入镜筒透镜组件111，并且可以离开镜筒透镜组件111并且行进穿过保持器盖中心开口125、后止动螺母中心开口131和双线圈板开口171(例如，在到达成像传感器之前)。
148.在一些实施方案中，镜筒透镜组件111可以在光轴上限定焦点，光在行进穿过镜筒透镜组件111之后在该焦点处相遇。在一些实施方案中，成像传感器的感测区域可以与双线圈板开口171对准以捕获图像数据。在一些实施方案中，镜筒透镜组件111可以沿着光轴移动到合适的镜筒透镜组件位置，使得镜筒透镜组件111的焦点的位置在成像传感器的感测区域处，并且由成像传感器捕获的图像处于焦点。本文描述了使镜筒透镜组件111移动到不
同的镜筒透镜组件位置的示例性方法。
149.现在参见图1e，示出了示例性可变聚焦透镜装置100的示例性后透视图。例如，图1e示出了示例性双线圈板开口171定位在双线圈板105的中心处。图1e还示出了顶部后线圈元件101a和顶部前线圈元件103a沿着模块保持器135的顶表面定位。
150.现在参见图1f，示出了示例性可变聚焦透镜装置100的示例性底部透视图。例如，图1f示出了底部后线圈元件101b和底部前线圈元件103b沿着模块保持器135的底表面定位。
151.现在参见图1g，示出了示例性可变聚焦透镜装置100的示例性顶视图。
152.在一些实施方案中，模块保持器135可包括顶壁173。在一些实施方案中，顶壁173可包括一个或多个凹陷边缘。在图1g所示的示例中，顶壁173可包括左上凹陷边缘175和右上凹陷边缘177。在一些实施方案中，左上凹陷边缘175和右上凹陷边缘177中的每一者限定从模块保持器135的顶壁173的外表面凹陷的凹陷边缘表面。在一些实施方案中，顶壁173在左上凹陷边缘175与右上凹陷边缘177之间的部分被移除，使得左上凹陷边缘175和右上凹陷边缘177限定磁化开口。在一些实施方案中，顶部后线圈元件101a和顶部前线圈元件103a定位在左上凹陷边缘175和右上凹陷边缘177上/由它们支撑。如上所述，顶部后线圈元件101a和顶部前线圈元件103a可各自生成磁场，该磁场可穿过磁化开口并且对顶部磁性元件施加磁力。本文描述了与模块保持器135相关联的附加细节，包括但不限于结合至少图3a至图3f描述的那些。
153.现在参见图1h，示出了示例性可变聚焦透镜装置100的示例性侧视图。如图1h所示，双线圈板105固定到模块保持器135。
154.现在参见图2a至图2f，示出了与根据本公开的一些实施方案的示例性镜筒透镜组件200相关联的示例性视图。
155.特别地，图2a示出了示例性镜筒透镜组件200的示例性分解图。在图2a所示的示例中，示例性镜筒透镜组件200可包括一个或多个光学元件(诸如但不限于第一透镜元件202、第二透镜元件206、红外(ir)截止滤光器208)、透镜光圈204、透镜镜筒210和一个或多个磁性元件(诸如但不限于顶部磁性元件212和底部磁性元件214)。
156.类似于上述那些，透镜光圈204和/或透镜镜筒210限定/包括光可行进穿过的一个或多个光圈孔、光圈开口和/或光圈结构。在一些实施方案中，示例性镜筒透镜组件200的该一个或多个光学部件可定位在由透镜光圈204和/或透镜镜筒210限定的光圈孔、光圈开口和/或光圈结构内。
157.在一些实施方案中，示例性镜筒透镜组件200可包括第一透镜元件202、第二透镜元件206和ir截止滤光器208。在一些实施方案中，第一透镜元件202、第二透镜元件206和ir截止滤光器208固定在示例性镜筒透镜组件200内。
158.例如，第一透镜元件202和第二透镜元件206设置/固定在透镜光圈204的光圈开口216中，并且ir截止滤光器208设置/固定在透镜镜筒210中。在一些实施方案中，透镜光圈204定位在透镜镜筒210内。因此，第一透镜元件202、第二透镜元件206和ir截止滤光器208固定在透镜镜筒210内。
159.在一些实施方案中，光可行进穿过第一透镜元件202，然后穿过第二透镜元件206，并且然后穿过ir截止滤光器208。
160.在一些实施方案中，第一透镜元件202可以呈平凸透镜的形式。在一些实施方案中，第二透镜元件206可以呈负弯月形透镜的形式。在一些实施方案中，第一透镜元件202和第二透镜元件206可聚集进入透镜镜筒210的光。在一些实施方案中，ir截止滤光器208可反射或阻挡近红外波长，同时使可见光通过。
161.虽然以上描述提供了定位在透镜光圈204的光圈开口内的光学部件的示例，但是需注意，本公开的范围不限于以上描述。在一些示例中，示例性镜筒透镜组件可包括用于聚集、折射和/或以其他方式操纵进入示例性镜筒透镜组件的光的一个或多个光学元件。例如，该一个或多个光学元件可包括多个子透镜，该多个子透镜被设计成以期望方式操纵通过光圈穿越的光。另外地或另选地，该一个或多个光学元件可被设计成使光成角度以用于在一个或多个期望点处(诸如在相关联的成像传感器的位置处)捕获。该一个或多个光学元件可由任何数量的材料构造，例如玻璃、光学塑料等或它们的组合。另外地或另选地，该一个或多个光学元件可由体现任何数量的透镜设计的一个或多个透镜构造。
162.在一些实施方案中，示例性镜筒透镜组件200可包括透镜镜筒210。如上所述，透镜光圈204可定位在透镜镜筒210内。在图2a所示的示例中，顶部磁性元件212定位在透镜镜筒210的顶部上，并且底部磁性元件214定位在透镜镜筒210的底部上。
163.图2b示出了示例性镜筒透镜组件200的示例性前透视图。如图2b所示，透镜光圈204可包括设置在透镜光圈204的外表面上并且从透镜光圈204的外表面延伸的一个或多个突起(例如，突起218)。透镜镜筒210可包括一个或多个凹陷部分(例如，凹陷部分220)。在一些实施方案中，透镜光圈204的该一个或多个突起可与透镜镜筒210的该一个或多个凹陷部分配合，使得透镜光圈204可固定在透镜镜筒210内。
164.此外，如图2b所示，示例性镜筒透镜组件200可包括设置在透镜镜筒210的外表面上的至少一个轴承滚珠保持部分(例如但不限于轴承滚珠保持部分222和轴承滚珠保持部分224)。类似于上述那些，每个轴承滚珠保持部分可以呈沿着透镜镜筒210的外表面的边缘设置的沟槽的形式，并且至少一个轴承滚珠定位在轴承滚珠保持部分中的每一者上。
165.图2c示出了示例性镜筒透镜组件200的示例性后透视图。
166.在图2c所示的示例中，示例性镜筒透镜组件200包括多个凹陷边缘。在一些实施方案中，顶部磁性元件212和底部磁性元件214各自通过来自一对凹陷边缘的支撑而固定到示例性镜筒透镜组件200。例如，示例性镜筒透镜组件200可包括设置在透镜镜筒210的顶部部分上的左上凹陷边缘226和右上凹陷边缘228，并且左上凹陷边缘226与右上凹陷边缘228处于平行布置。在此类示例中，顶部磁性元件212可附接到左上凹陷边缘226和右上凹陷边缘228。另外地或另选地，示例性镜筒透镜组件200可包括设置在透镜镜筒210的底部部分上的右下凹陷边缘232和左下凹陷边缘230，并且右下凹陷边缘232与左下凹陷边缘230处于平行布置。在此类示例中，底部磁性元件214可附接到右下凹陷边缘232和左下凹陷边缘230。
167.现在参见图2d至图2f，示出了示例性镜筒透镜组件200的附加视图。特别地，图2d示出了示例性镜筒透镜组件200的示例性顶视图，图2e示出了示例性镜筒透镜组件200的示例性前视图，并且图2f示出了示例性镜筒透镜组件200的示例性侧视图。
168.现在参见图3a至图3f，示出了根据本公开的一些实施方案的示例性模块保持器300的示例性视图。特别地，图3a示出了示例性模块保持器300的示例性前透视图。图3b示出了示例性模块保持器300的示例性后透视图。
169.类似于上述模块保持器的示例，示例性模块保持器300可限定模块保持器中心开口303。例如，示例性模块保持器300可包括定位在示例性模块保持器300的前面处的前壁309，并且模块保持器中心开口303可设置在前壁309的中心处。
170.在一些实施方案中，示例性模块保持器300可包括设置在示例性模块保持器300的内周表面上的多个模块保持器螺纹301，类似于上述那些。
171.在一些实施方案中，示例性模块保持器300可包括定位在示例性模块保持器300的顶部处的顶壁311、定位在示例性模块保持器300的底部处的底壁315、定位在示例性模块保持器300的左侧处的左壁313和定位在示例性模块保持器300的右侧处的右壁317。
172.在一些实施方案中，顶壁311的后面部分被移除，从而在左壁313的顶部上创建了左上凹陷边缘305并且在右壁317的顶部上创建了右上凹陷边缘319。在一些实施方案中，顶部后线圈元件和顶部前线圈元件设置在左上凹陷边缘305和右上凹陷边缘319上/由它们支撑。
173.类似地，底壁315的后面部分被移除，从而在左壁313的底部处创建了左下凹陷边缘321并且在右壁317的底部处创建了右下凹陷边缘323。在一些实施方案中，底部后线圈元件和底部前线圈元件设置在左下凹陷边缘321和右下凹陷边缘323上/由它们支撑。
174.此外，如图3b所示，示例性模块保持器300可包括在模块保持器300的内表面上的一个或多个轴承滚珠移动导轨。例如，轴承滚珠移动导轨307可限定在左壁313的内表面与底壁315的内表面之间。类似地，轴承滚珠移动导轨325可限定在顶壁311的内表面与左壁313的内表面之间。
175.现在参见图3c至图3f，示出了示例性模块保持器300的附加视图。特别地，图3c示出了示例性模块保持器300的示例性前视图。图3d示出了示例性模块保持器300的示例性顶视图。图3e示出了示例性模块保持器300的示例性侧视图。图3f示出了示例性模块保持器300的示例性后视图。
176.图4示出了根据本公开的一些实施方案的组装示例性可变聚焦透镜装置的示例性方法400。
177.现在参见图4，示例性方法400开始于步骤/操作402。在一些实施方案中，在步骤/操作402之后，示例性方法400前进至步骤/操作404。在步骤/操作404处，示例性方法400包括将透镜元件、滤光器和磁体元件固定到透镜镜筒。
178.例如，如以上结合图2a所描述的，示例性镜筒透镜组件200的一个或多个光学部件可定位在由透镜光圈204和/或透镜镜筒210限定的光圈孔、光圈开口和/或光圈结构内。例如，第一透镜元件202、第二透镜元件206和/或ir截止滤光器208可通过例如但不限于过盈配合固定在透镜光圈204和/或透镜镜筒210内。另外地或另选地，第一透镜元件202、第二透镜元件206和/或ir截止滤光器208可通过例如但不限于化学胶水固定在透镜光圈204和/或透镜镜筒210内。另外地或另选地，第一透镜元件202、第二透镜元件206和/或ir截止滤光器208可通过其他机构固定在透镜光圈204和/或透镜镜筒210内。
179.重新参见图4，在步骤/操作404之后，示例性方法400前进至步骤/操作406。在步骤/操作406处，示例性方法400包括利用轴承滚珠使镜筒透镜组件通过模块保持器的后开口定位。
180.例如，如以上结合图1d所描述的，模块保持器135可包括限定后开口的多个壁。作
为组装示例性可变聚焦透镜装置100的一部分，镜筒透镜组件111可通过模块保持器135的后开口定位，使得镜筒透镜组件111可定位在模块保持器135内。
181.此外，如上所述，模块保持器包括设置在模块保持器的内表面上的至少一个轴承滚珠移动导轨，并且镜筒透镜组件包括设置在镜筒透镜组件的外表面上的至少一个轴承滚珠保持部分。在一些实施方案中，组装示例性可变聚焦透镜装置包括将至少一个轴承滚珠定位在镜筒透镜组件的该至少一个轴承滚珠保持部分上，并且将镜筒透镜组件的该至少一个轴承滚珠保持部分与模块保持器的该至少一个轴承滚珠移动导轨配合，使得当该至少一个轴承滚珠沿着该至少一个轴承滚珠移动导轨移动时，镜筒透镜组件能够在模块保持器内移动，类似于上述那些。
182.重新参见图4，在步骤/操作406之后，示例性方法400前进至步骤/操作408。在步骤/操作408处，示例性方法400包括将保持器盖固定在模块保持器的后端处。
183.例如，如以上结合至少图1d所描述的，模块保持器135包括后端，并且保持器盖153固定到模块保持器135的后端(例如，通过化学胶水和/或机械锁定机构)。如上所述，镜筒透镜组件定位在模块保持器内。因此，在保持器盖固定在模块保持器的后端处之后，镜筒透镜组件(连同轴承滚珠)定位在保持器盖的前面。
184.重新参见图4，在步骤/操作408之后，示例性方法400前进至步骤/操作410。在步骤/操作410处，示例性方法400包括通过将后止动螺母螺纹与保持器盖螺纹啮合来将后止动螺母固定到保持器盖。
185.如上所述，保持器盖可包括设置在保持器盖的内周表面上的多个保持器盖螺纹。例如，该多个保持器盖螺纹可以呈在保持器盖的内侧上的内螺纹(例如，凸螺纹)的形式。
186.后止动螺母可包括设置在后止动螺母的外周表面上的多个后止动螺母螺纹。例如，该多个后止动螺母螺纹可以呈在后止动螺母的外表面上的外螺纹(例如，凸螺纹)的形式。因此，通过将保持器盖的该多个保持器盖螺纹与后止动螺母的该多个后止动螺母螺纹啮合，后止动螺母可固定到保持器盖。
187.在一些实施方案中，后止动螺母的位置可基于该多个保持器盖螺纹与该多个后止动螺母螺纹的配合量来调节。
188.重新参见图4，在步骤/操作410之后，示例性方法400前进至步骤/操作412。在步骤/操作412处，示例性方法400包括通过将前止动螺母螺纹与模块保持器螺纹啮合来将前止动螺母固定到模块保持器。
189.如上所述，模块保持器可包括设置在模块保持器的内周表面上的多个模块保持器螺纹。例如，该多个模块保持器螺纹可以呈在模块保持器的内侧上的内螺纹(例如，凸螺纹)的形式。
190.前止动螺母可包括设置在前止动螺母的外周表面上的多个前止动螺母螺纹。例如，该多个前止动螺母螺纹可以呈在前止动螺母的外表面上的外螺纹(例如，凸螺纹)的形式。因此，通过将前止动螺母螺纹与模块保持器螺纹啮合，前止动螺母可固定到模块保持器。
191.在一些实施方案中，前止动螺母的位置可基于该多个模块保持器螺纹与该多个前止动螺母螺纹的配合量来调节。
192.重新参见图4，在步骤/操作412之后，示例性方法400前进至步骤/操作414。在步
骤/操作414处，示例性方法400包括将后线圈和前线圈固定到模块保持器的顶部和底部。
193.例如，如以上结合图1d所描述的，后面一对线圈元件101包括顶部后线圈元件101a和底部后线圈元件101b，并且前面一对线圈元件103包括顶部前线圈元件103a和底部前线圈元件103b。在一些实施方案中，组装示例性可变聚焦透镜装置100可包括将顶部后线圈元件101a和顶部前线圈元件103a固定到模块保持器135的顶部部分，并且将底部后线圈元件101b和底部前线圈元件103b固定到模块保持器135的底部部分。
194.例如，如以上结合至少图1g和图3a至图3f所描述的，顶部前线圈元件和顶部后线圈元件可以在左上凹陷边缘与右上凹陷边缘之间固定到模块保持器的顶部部分，并且底部前线圈元件和底部后线圈元件可以在左下凹陷边缘与右下凹陷边缘之间固定到模块保持器的底部部分。
195.重新参见图4，在步骤/操作414之后，示例性方法400前进至步骤/操作416。在步骤/操作416处，示例性方法400包括将双线圈板固定到模块保持器。
196.例如，示例性方法400可通过螺钉将模块保持器的后面部分固定到双线圈板的前表面。另外地或另选地，示例性方法400可通过其他方法(诸如但不限于化学胶水)将模块保持器的后面部分固定到双线圈板的前表面。
197.如以上结合步骤/操作406所描述的，镜筒透镜组件定位在模块保持器内。因此，镜筒透镜组件可定位在由模块保持器和双线圈板限定的壳体内。例如，镜筒透镜组件可定位在前止动螺母与后止动螺母之间，类似于上述那些。
198.重新参见图4，在步骤/操作416之后，示例性方法400前进至步骤/操作418并结束。
199.图5示出了根据本公开的一些实施方案的示出与示例性可变聚焦透镜装置500相关联的示例性部件的示例性框图。
200.在图5所示的示例中，示例性可变聚焦透镜装置500可包括处理电路501、数据存储介质505、通信电路503和输入/输出电路507。另外，示例性可变聚焦透镜装置500可包括前线圈可变功率电路509，其电子联接到前面一对线圈元件513并向前面一对线圈元件513提供前线圈电流。另外，示例性可变聚焦透镜装置500可包括后线圈可变功率电路511，其电子联接到后面一对线圈元件515并向后面一对线圈元件515提供后线圈电流。
201.根据本公开的一些实施方案，示例性可变聚焦透镜装置500可被配置为执行本文所述的操作。虽然针对功能限制描述了各部件，但应当理解，特定的具体实施必定包括使用特定硬件。还应当理解，本文所述的某些部件可包括类似或常见的硬件。例如，两组电路均可使用相同的处理器、网络接口、存储介质等以执行其相关联的功能，使得每组电路均不需要重复的硬件。
202.在一些实施方案中，处理电路501(和/或协处理器或协助该处理器或以其他方式与该处理器相关联的任何其他处理电路)可经由总线与数据存储介质505通信，以用于在装置的部件之间传递信息。数据存储介质505可为非暂态的，并且可包括例如一个或多个易失性和/或非易失性存储器。换句话讲，例如，数据存储介质505可为电子存储设备(例如，计算机可读存储介质)。数据存储介质505可被配置为存储用于使得示例性可变聚焦透镜装置500能够执行根据本公开的示例性实施方案的各种功能的信息、数据、内容、应用程序、指令等。
203.处理电路501可以多种不同的方式体现，并且例如可包括被配置为独立执行的一
个或多个处理设备。例如，处理电路501可体现为一个或多个复杂可编程逻辑设备(cpld)、微处理器、多核处理器、协同处理实体、专用指令集处理器(asip)和/或控制器。此外，处理电路501可体现为一个或多个其他处理设备或电路。术语电路可指完全硬件实施方案或硬件和计算机程序产品的组合。因此，处理电路501可体现为集成电路、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、可编程逻辑阵列(pla)、硬件加速器、其他电路等。
204.在示例性实施方案中，处理电路501可被配置为执行存储在数据存储介质505中或可以其他方式供处理电路501访问的指令。另选地或另外地，处理电路501可被配置为执行硬编码功能。因此，无论通过硬件方法或软件方法配置，还是通过它们的组合配置，处理电路501均可表示能够根据本公开的实施方案执行操作同时进行相应配置的实体(例如，以电路形式物理地体现)。另选地，又如，当处理电路501体现为软件指令的执行器时，指令可将处理器专门配置为在执行指令时执行本文所述的算法和/或操作。
205.在一些实施方案中，示例性可变聚焦透镜装置500可包括输入/输出电路507，该输入/输出电路可继而与处理电路501通信以向用户提供输出，并且在一些实施方案中，接收用户输入的指示。输入/输出电路507可包括接口、移动应用程序、信息亭等。在一些实施方案中，输入/输出电路507还可包括键盘、鼠标、操纵杆、触摸屏、触摸区域、软键、麦克风、扬声器或其他输入/输出机构。
206.在一些实施方案中，输入/输出电路507可包括显示器，该显示器可继而与处理电路501通信以显示对用户界面的呈现。在本公开的各种示例中，显示器可包括液晶显示器(lcd)、发光二极管(led)显示器、等离子体(pdp)显示器、量子点(qled)显示器等。
207.通信电路503可为任何装置，诸如以硬件或者硬件和软件的组合体现的设备或电路，其被配置为从/向网络和/或与示例性可变聚焦透镜装置500通信的任何其他设备、电路或模块接收和/或传输数据。就这一点而言，通信电路503可包括例如用于实现与有线或无线通信网络的通信的网络接口。例如，通信电路503可包括一个或多个网络接口卡、天线、总线、交换机、路由器、调制解调器和支持硬件和/或软件，或适用于经由网络实现通信的任何其他设备。附加地或另选地，通信接口可包括用于与一个或多个天线交互的电路系统以使得信号经由一个或多个天线传输或处理经由一个或多个天线接收的信号接收。
208.还需注意，本文所讨论的所有或一些信息可基于由示例性可变聚焦透镜装置500的一个或多个部件接收、生成和/或维护的数据。在一些实施方案中，还可利用一个或多个外部系统(诸如远程计算和/或数据存储系统)来提供本文所讨论的至少一些功能。
209.在图5所示的示例中，示例性可变聚焦透镜装置500可包括连接到前面一对线圈元件513的前线圈可变功率电路509。在一些实施方案中，前线圈可变功率电路509可向前面一对线圈元件513提供可调节电流。例如，前线圈可变功率电路509可以呈联接到电源(例如，直流(dc)电流源)的可调节电流调节器的形式。另外地或另选地，前线圈可变功率电路509可以呈联接到电源的可变电阻器的形式。另外地或另选地，前线圈可变功率电路509可以呈其他形式。
210.在一些实施方案中，处理电路501可将控制指令传输到前线圈可变功率电路509以设置前面一对线圈元件513中的前线圈电流的值。例如，控制指令可包括用于前线圈电流的值。在一些实施方案中，响应于接收到控制指令，前线圈可变功率电路509可基于控制指令中指示的用于前线圈电流的值来调节在前面一对线圈元件513中流动的前线圈电流。
211.类似地，示例性可变聚焦透镜装置500可包括连接到后面一对线圈元件515的后线圈可变功率电路511。在一些实施方案中，后线圈可变功率电路511可向后面一对线圈元件515提供可调节电流。例如，后线圈可变功率电路511可以呈联接到电源(例如，直流(dc)电流源)的可调节电流调节器的形式。另外地或另选地，后线圈可变功率电路511可以呈联接到电源的可变电阻器的形式。另外地或另选地，后线圈可变功率电路511可以呈其他形式。
212.在一些实施方案中，处理电路501可将控制指令传输到后线圈可变功率电路511以设置后面一对线圈元件515中的后线圈电流的值。例如，控制指令可包括用于后线圈电流的值。在一些实施方案中，响应于接收到控制指令，后线圈可变功率电路511可基于控制指令中指示的用于后线圈电流的值来调节在后面一对线圈元件515中流动的后线圈电流。
213.因此，处理电路501可控制向前面一对线圈元件供电的前线圈电流的量和向后面一对线圈元件供电的后线圈电流的量。在一些实施方案中，处理电路501可通过电流设置(例如，设置前线圈电流和后线圈电流)使镜筒透镜组件移动到多个镜筒透镜组件位置，在本文中描述了其细节。
214.现在参见图6a至图6c，示出了根据本公开的一些实施方案的示例性可变聚焦透镜装置600的示例性剖视图。类似于上述图1d，在图6a至图6c中示出的示例性剖视图示出了当从线a-a’切割并且在如图1b所示的方向上观看示例性可变聚焦透镜装置时的情形。
215.如图6a至图6c所示，示例性可变聚焦透镜装置600包括定位在模块保持器635内的镜筒透镜组件611。在一些实施方案中，镜筒透镜组件611能够移动到多个镜筒透镜组件位置。在一些实施方案中，该多个镜筒透镜组件位置对应于与后线圈电流和前线圈电流相关联的多个电流微分比。
216.特别地，图6a示出了其中示例性镜筒透镜组件611的镜筒透镜组件位置在最前镜筒透镜组件位置与最后镜筒透镜组件位置之间的示例。图6b示出了其中示例性可变聚焦透镜装置600处于最前镜筒透镜组件位置处的示例。图6c示出了其中示例性可变聚焦透镜装置600处于最后镜筒透镜组件位置处的示例。
217.现在参见图6a，示例性可变聚焦透镜装置600包括设置在双线圈板605的前表面上的后面一对线圈元件，以及定位在后面一对线圈元件的前面的前面一对线圈元件，类似于上述那些。特别地，后面一对线圈元件包括顶部后线圈元件601a和底部后线圈元件601b，并且前面一对线圈元件包括顶部前线圈元件603a和底部前线圈元件603b。
218.类似于上述那些，顶部后线圈元件601a的中心轴和底部后线圈元件601b的中心轴可以彼此重叠。在此类实施方案中，由顶部后线圈元件601a生成的磁场的磁轴和由底部后线圈元件601b生成的磁场的磁轴可以彼此对准，使得后面一对线圈元件(例如，顶部后线圈元件601a和底部后线圈元件601b)限定/提供后线圈磁轴607，该后线圈磁轴连接由顶部后线圈元件601a生成的磁场的磁轴和由底部后线圈元件601b生成的磁场的磁轴。
219.如以上结合图5所描述的，后线圈可变功率电路可电子联接到后面一对线圈元件(例如，顶部后线圈元件601a和底部后线圈元件601b)并且向后面一对线圈元件(例如，顶部后线圈元件601a和底部后线圈元件601b)提供后线圈电流。在一些实施方案中，可根据右手握拳定则来确定由顶部后线圈元件601a和底部后线圈元件601b产生的磁场的方向。
220.例如，当从顶部后线圈元件601a的顶部观看时，顶部后线圈元件601a中的后线圈电流可在顺时针方向上流动。在此类示例中，由顶部后线圈元件601a产生的磁场包括磁南
607s-1和磁北607n-1，并且磁北607n-1沿着后线圈磁轴607定位在磁南607s-1下方。类似于上述那些，顶部磁性元件613定位在顶部后线圈元件601a下方并且在后线圈磁轴607的前面。因此，磁场的磁北607n-1比磁场的磁南607s-1更靠近顶部磁性元件613。在一些实施方案中，顶部磁性元件613的后侧可以是磁性南极。因此，由顶部后线圈元件601a生成的磁场的磁北607n-1可使后磁力将顶部磁性元件613吸引到示例性可变聚焦透镜装置600的后端。
221.类似地，当从底部后线圈元件601b的顶部观看时，底部后线圈元件601b中的后线圈电流可在顺时针方向上流动。在此类示例中，由底部后线圈元件601b产生的磁场包括磁南607s-2和磁北607n-2，并且磁北607n-2沿着后线圈磁轴607定位在磁南607s-2下方。类似于上述那些，底部磁性元件615定位在底部后线圈元件601b上方并且在后线圈磁轴607的前面。因此，磁场的磁南607s-2比磁场的磁北607n-2更靠近底部磁性元件615。在一些实施方案中，底部磁性元件615的后侧可以是磁性北极。因此，由底部后线圈元件601b生成的磁场的磁南607s-2可使后磁力将底部磁性元件615吸引到示例性可变聚焦透镜装置600的后端。
222.在一些实施方案中，来自由顶部后线圈元件601a生成的磁场的后磁力与在顶部后线圈元件601a中流动的后线圈电流成比例，并且来自由底部后线圈元件601b生成的磁场的后磁力与在底部后线圈元件601b中流动的后线圈电流成比例。在一些实施方案中，在顶部后线圈元件601a中流动的后线圈电流与在底部后线圈元件601b中流动的后线圈电流相同。因此，来自由顶部后线圈元件601a生成的磁场的后磁力与来自由底部后线圈元件601b生成的磁场的后磁力相同。
223.类似于上述那些，顶部前线圈元件603a的中心轴和底部前线圈元件603b的中心轴可以彼此重叠。在此类实施方案中，由顶部前线圈元件603a生成的磁场的磁轴和由底部前线圈元件603b生成的磁场的磁轴可以彼此对准，使得前面一对线圈元件(例如，顶部前线圈元件603a和底部前线圈元件603b)限定/提供前线圈磁轴609，该前线圈磁轴连接由顶部前线圈元件603a生成的磁场的磁轴和由底部前线圈元件603b生成的磁场的磁轴。
224.如以上结合图5所描述的，前线圈可变功率电路可电子联接到前面一对线圈元件(例如，顶部前线圈元件603a和底部前线圈元件603b)并且向前面一对线圈元件(例如，顶部前线圈元件603a和底部前线圈元件603b)提供前线圈电流。在一些实施方案中，可根据右手握拳定则来确定由顶部前线圈元件603a和底部前线圈元件603b产生的磁场的方向。
225.例如，当从顶部前线圈元件603a的顶部观看时，顶部前线圈元件603a中的前线圈电流可在逆时针方向上流动。在此类示例中，由顶部前线圈元件603a产生的磁场包括磁南609s-1和磁北609n-1，并且磁南609s-1沿着前线圈磁轴609定位在磁北609n-1下方。类似于上述那些，顶部磁性元件613定位在顶部前线圈元件603a下方并且在前线圈磁轴609的后面。因此，磁场的磁南609s-1比磁场的磁北609n-1更靠近顶部磁性元件613。在一些实施方案中，顶部磁性元件613的前侧可以是磁性北极。因此，由顶部前线圈元件603a生成的磁场的磁南609s-1可使前磁力将顶部磁性元件613吸引到示例性可变聚焦透镜装置600的前侧。
226.类似地，当从底部前线圈元件603b的顶部观看时，底部前线圈元件603b中的前线圈电流可在逆时针方向上流动。在此类示例中，由底部前线圈元件603b产生的磁场包括磁南609s-2和磁北609n-2，并且磁南609s-2沿着前线圈磁轴609定位在磁北609n-2下方。类似于上述那些，底部磁性元件615定位在底部前线圈元件603b上方并且在前线圈磁轴609的前面。因此，磁场的磁北609n-2比磁场的磁南609s-2更靠近底部磁性元件615。在一些实施方
案中，底部磁性元件615的前侧可以是磁性南极。因此，由底部前线圈元件603b生成的磁场的磁北609n-2可使前磁力将底部磁性元件615吸引到示例性可变聚焦透镜装置600的前侧。
227.在一些实施方案中，来自由顶部前线圈元件603a生成的磁场的前磁力与在顶部前线圈元件603a中流动的前线圈电流成比例，并且来自由底部前线圈元件603b生成的磁场的前磁力与在底部前线圈元件603b中流动的前线圈电流成比例。在一些实施方案中，在顶部前线圈元件603a中流动的前线圈电流与在底部前线圈元件603b中流动的前线圈电流相同。因此，来自由顶部前线圈元件603a生成的磁场的前磁力与来自由底部前线圈元件603b生成的磁场的前磁力相同。
228.根据本公开的一些实施方案，镜筒透镜组件611能够移动到多个镜筒透镜组件位置。
229.例如，为了朝向示例性可变聚焦透镜装置600的前面移动镜筒透镜组件611，可以增加向顶部前线圈元件603a和底部前线圈元件603b供电的前线圈电流和/或可以减小向顶部后线圈元件601a和底部后线圈元件601b供电的后线圈电流，使得来自由顶部前线圈元件603a生成的磁场和来自由底部前线圈元件603b生成的磁场的前磁力大于来自由顶部后线圈元件601a生成的磁场和来自由底部后线圈元件601b生成的磁场的后磁力。因此，前磁力使顶部磁性元件613和底部磁性元件615朝向示例性可变聚焦透镜装置600的前端(例如，朝向模块保持器635的前端)移动。因为顶部磁性元件613和底部磁性元件615固定到镜筒透镜组件611，所以前磁力使镜筒透镜组件611也朝向示例性可变聚焦透镜装置600的前端(例如，朝向模块保持器635的前端)移动。如上所述，镜筒透镜组件与模块保持器之间的轴承滚珠可促进镜筒透镜组件相对于模块保持器的移动。
230.又如，为了朝向示例性可变聚焦透镜装置600的后端移动镜筒透镜组件611，可以减小向顶部前线圈元件603a和底部前线圈元件603b供电的前线圈电流和/或可以增加向顶部后线圈元件601a和底部后线圈元件601b供电的后线圈电流，使得来自由顶部后线圈元件601a生成的磁场和来自由底部后线圈元件601b生成的磁场的后磁力大于来自由顶部前线圈元件603a生成的磁场和来自由底部前线圈元件603b生成的磁场的前磁力。因此，后磁力使顶部磁性元件613和底部磁性元件615移动到示例性可变聚焦透镜装置600的后端(例如，朝向模块保持器635的后端移动)。因为顶部磁性元件613和底部磁性元件615固定到镜筒透镜组件611，所以后磁力使镜筒透镜组件611也朝向示例性可变聚焦透镜装置600的后端(例如，朝向模块保持器635的后端)移动。如上所述，镜筒透镜组件与模块保持器之间的轴承滚珠可促进镜筒透镜组件相对于模块保持器的移动。
231.在一些实施方案中，镜筒透镜组件611可移动到的该多个镜筒透镜组件位置沿着光轴619。如上所述，顶部磁性元件613和底部磁性元件615的位置关于光轴619对称，顶部后线圈元件601a和底部后线圈元件601b的位置关于光轴619对称，并且顶部前线圈元件603a和底部前线圈元件603b的位置关于光轴619对称。另外，来自由顶部后线圈元件601a生成的磁场的后磁力与来自由底部后线圈元件601b生成的磁场的后磁力相同，并且来自由顶部前线圈元件603a生成的磁场的前磁力与来自由底部前线圈元件603b生成的磁场的前磁力相同。因此，可以向上吸引顶部磁性元件613的任何磁力(由于由顶部前线圈元件603a和/或顶部后线圈元件601a生成的磁场)被可以向下吸引顶部磁性元件613的磁力(由于由底部后线圈元件601b和/或底部前线圈元件603b生成的磁场)抵消。因此，该多个镜筒透镜组件位置
沿着光轴619。
232.由于镜筒透镜组件611能够沿着光轴619移动到多个镜筒透镜组件位置，因此不同的镜筒透镜组件位置可提供镜筒透镜组件611的该至少一个透镜元件与示例性可变聚焦透镜装置600捕获其图像的物体之间的不同距离。此外，镜筒透镜组件位置沿着光轴619的变化还导致光轴619上的焦点位置(例如，镜筒透镜组件611的焦点)的变化。因此，本公开的各种实施方案提供了一种克服上述各种技术挑战和困难的可变聚焦透镜装置。
233.在一些实施方案中，可基于前线圈电流和前线圈电流来确定镜筒透镜组件611的镜筒透镜组件位置。例如，该多个镜筒透镜组件位置对应于与前线圈电流和后线圈电流相关联的多个电流微分比。在一些实施方案中，可基于以下算法来计算与前线圈电流和后线圈电流相关联的电流微分比：
234.r＝(i_front
–
i_rear)/(i_front+i_rear)
235.在以上示例性算法中，r是电流微分比，i_front是前线圈电流，i_rear是后线圈电流。因此，可基于将前线圈电流与后线圈电流之间的差除以前线圈电流和后线圈电流的和来计算电流微分比。
236.在一些实施方案中，每个镜筒透镜组件位置可对应于唯一的电流微分比。例如，可基于以下算法来计算镜筒透镜组件的镜筒透镜组件位置：
237.z＝k*r＝k*(i_front
–
i_rear)/(i_front+i_rear)
238.在以上示例性算法中，z是相对于中间镜筒透镜组件位置的镜筒透镜组件位置，r是电流微分比，k是常数，i_front是前线圈电流，并且i_rear是后线圈电流。因此，可基于将电流微分比乘以常数来计算镜筒透镜组件位置。在一些实施方案中，如果z是正值，则其意味着镜筒透镜组件位置在中间镜筒透镜组件位置的前面。如果z是负值，则其意味着镜筒透镜组件位置在中间镜筒透镜组件位置的后面。
239.在一些实施方案中，可基于以下算法来计算常数k：
240.k＝(c_coil
–
l_magnet)/2
241.在以上示例性算法中，c_coil是后面一对线圈元件与前面一对线圈元件之间的中心至中心距离。例如，c_coil可等于后线圈磁轴607与前线圈磁轴609之间的距离。l_magnet是磁性元件的磁极的有效间隔(例如，顶部磁性元件613的磁性北极与顶部磁性元件613的磁性南极之间的有效间隔距离，或者底部磁性元件615的磁性北极与底部磁性元件615的磁性南极之间的有效间隔距离)。因此，可基于将(1)后面一对线圈元件与前面一对线圈元件的中心至中心距离与(2)磁性元件的磁极的有效间隔之间的差除以2来计算常数k。
242.如以上算法所示，镜筒透镜组件的镜筒透镜组件位置是前面一对线圈元件和后面一对线圈元件中的驱动电流的函数。
243.特别地，镜筒透镜组件位置不依赖于任何线圈元件单独的绝对电流值。例如，在前线圈电流的增加可能导致前磁力的强度增加时，如果后线圈电流也成比例地增加，则后磁力的强度也增加，并且后磁力的强度的增加可抵消前磁力的强度的增加，使得镜筒透镜组件位置可不改变。又如，如果存在前线圈电流的增加而后线圈电流没有变化，则镜筒透镜组件可被移动到前面。
244.另外，镜筒透镜组件位置不依赖于顶部磁性元件613或底部磁性元件615的磁体强度。例如，顶部磁性元件613/底部磁性元件615的磁体强度的增加导致顶部磁性元件613/底
部磁性元件615所经受的前磁力和后磁力两者的增加，并且前磁力的增加可抵消后磁力的增加，类似于上述示例。
245.根据本公开的一些实施方案，镜筒透镜组件位置由电流微分比确定，因为转换常数k仅与结构几何形状相关。换句话讲，可基于后线圈电流和前线圈电流来直接确定镜筒透镜组件的精确位置。其他因素(诸如但不限于磁性元件的磁性强度)不影响镜筒透镜组件位置。
246.在一些实施方案中，在组装和校准镜筒透镜组件之后，精确的镜筒透镜组件位置可以是稳定的，在本文中描述了其细节。
247.重新参见图6a，镜筒透镜组件611处于在该多个镜筒透镜组件位置的中间的中间镜筒透镜组件位置。如图6a所示，顶部磁性元件613/底部磁性元件615与前线圈磁轴609之间的距离与顶部磁性元件613/底部磁性元件615与后线圈磁轴607之间的距离相同。例如，后面一对线圈元件和前面一对线圈元件可以被相等地通电(例如，接收相同量的电流)，使得由前面一对线圈元件施加的前磁力等于由后面一对线圈元件施加的后磁力。
248.在一些实施方案中，中间镜筒透镜组件位置对应于其中镜筒透镜组件611的焦点在光轴619上处于在当镜筒透镜组件611移动到不同的镜筒透镜组件位置时镜筒透镜组件611的不同焦点中的中间点的位置。
249.如上所述，镜筒透镜组件611可朝向示例性可变聚焦透镜装置600的前端或朝向示例性可变聚焦透镜装置600的后端移动，并且镜筒透镜组件611的移动与电流微分比成比例(例如，顶部磁性元件613和底部磁性元件615的位置与前线圈电流和后线圈电流的比率成比例，如上所述)。
250.在一些实施方案中，镜筒透镜组件611可以与
±
250um的最大移动范围相关联。在此类实施方案中，前面一对线圈元件和后面一对线圈元件连同顶部磁性元件613和底部磁性元件615可使镜筒透镜组件611移动到最前镜筒透镜组件位置(例如，镜筒透镜组件的最前镜筒透镜组件位置)，该最前镜筒透镜组件位置朝向示例性可变聚焦透镜装置的前端距图6a所示的中间镜筒透镜组件位置250um。类似地，前面一对线圈元件和后面一对线圈元件连同顶部磁性元件613和底部磁性元件615可使镜筒透镜组件611移动到最后镜筒透镜组件位置(例如，镜筒透镜组件的最后镜筒透镜组件位置)，该最后镜筒透镜组件位置朝向示例性可变聚焦透镜装置的后端距图6a所示的中间镜筒透镜组件位置250um。
251.另外地或另选地，与镜筒透镜组件611相关联的移动范围可包括其他值。
252.图6b示出了示例性镜筒透镜组件611的示例性镜筒透镜组件位置。特别地，图6b示出了示例性可变聚焦透镜装置600的最前镜筒透镜组件位置。
253.如上所述，当前线圈电流增加和/或后线圈电流减小时，前磁力可增加超过后磁力，这使镜筒透镜组件611朝向示例性可变聚焦透镜装置的前端移动。当前线圈电流继续增加并且镜筒透镜组件611继续朝向前面移动时，前止动螺母641可限定最前镜筒透镜组件位置，该最前镜筒透镜组件位置是镜筒透镜组件611可在前面方向上移动的距中间镜筒透镜组件位置最远的位置。在一些实施方案中，最前镜筒透镜组件位置对应于其中镜筒透镜组件611的焦点在光轴619上处于在镜筒透镜组件611的对应于镜筒透镜组件611的不同的镜筒透镜组件位置的不同焦点中的最前点的位置。
254.在图6b所示的示例中，当镜筒透镜组件611处于最前镜筒透镜组件位置时，镜筒透
镜组件611与前止动螺母641接触。如上所述，镜筒透镜组件611可包括限定光可行进穿过的前光圈开口的透镜光圈621，并且前止动螺母641可包括前止动螺母中心开口。在一些实施方案中，前止动螺母中心开口的中心轴与前光圈开口的中心轴对准，并且前止动螺母中心开口的直径小于前光圈开口的直径。因为前止动螺母641固定到模块保持器635，所以当镜筒透镜组件611变得与前止动螺母641接触时，前止动螺母641阻挡镜筒透镜组件611进一步移动到示例性可变聚焦透镜装置的前端，并且因此限定镜筒透镜组件611的最前镜筒透镜组件位置。
255.图6c示出了示例性镜筒透镜组件611的示例性镜筒透镜组件位置。特别地，图6c示出了示例性可变聚焦透镜装置600的最后镜筒透镜组件位置。
256.如上所述，当前线圈电流减小和/或后线圈电流增加时，后磁力可增加超过前磁力，这使镜筒透镜组件611朝向示例性可变聚焦透镜装置的后端移动。当后线圈电流继续增加并且镜筒透镜组件611继续朝向后端移动时，后止动螺母629可限定最后镜筒透镜组件位置，该最后镜筒透镜组件位置是镜筒透镜组件611可在后面方向上移动的距中间镜筒透镜组件位置最远的位置。在一些实施方案中，最后镜筒透镜组件位置对应于其中镜筒透镜组件611的焦点在光轴619上处于在对应于镜筒透镜组件611的不同的镜筒透镜组件位置的不同焦点中的最后点的位置。
257.在图6c所示的示例中，当镜筒透镜组件611处于最后镜筒透镜组件位置时，镜筒透镜组件611与后止动螺母629接触。如上所述，镜筒透镜组件611可包括限定后镜筒开口的透镜镜筒623，并且后止动螺母629可包括后止动螺母中心开口。在一些实施方案中，后止动螺母中心开口的中心轴与后镜筒开口的中心轴对准，并且后止动螺母中心开口的直径小于后镜筒开口的直径。因为后止动螺母629固定到保持器盖653，所以当镜筒透镜组件611变得与后止动螺母629接触时，后止动螺母629阻挡镜筒透镜组件611进一步移动到后端，并且因此限定镜筒透镜组件611的最后镜筒透镜组件位置。
258.现在参见图7a、图7b和图8，提供了用于操作示例性可变聚焦透镜装置的示例性方法。需注意，流程图中的每个框以及流程图中的各框的组合可以通过各种构件(诸如硬件、固件、电路系统和/或与包括一个或多个计算机程序指令的软件的执行相关联的其他设备)来实现。例如，图7a、图7b和/或图8中描述的程序中的一个或多个程序可由计算机程序指令体现，这些计算机程序指令可由采用本公开的实施方案的装置的非暂态存储器存储并且由该装置中的处理器执行。这些计算机程序指令可指示计算机或另一可编程装置以特定方式工作，使得存储在计算机可读存储存储器中的指令产生一种制品，该制品的执行实现流程图框中指定的功能。
259.如上所述并且基于本公开应当理解，本公开的实施方案可被配置为方法、移动设备、后端网络设备等。因此，实施方案可包括各种装置，这些装置包括完全硬件或者软件和硬件的任何组合。此外，实施方案可采取至少一个非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序产品的形式，该计算机程序产品具有体现在存储介质中的计算机可读程序指令(例如，计算机软件)。类似地，实施方案可以采取存储在至少一个非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序代码的形式。可利用任何合适的计算机可读存储介质，包括非暂态硬盘、cd-rom、闪存存储器、光存储设备或磁存储设备。
260.图7a示出了根据本公开的一些实施方案的校准示例性镜筒透镜组件在示例性可
变聚焦透镜装置内的镜筒透镜组件位置的示例性方法700a。特别地，图7a示出了校准示例性可变聚焦透镜装置的最前镜筒透镜组件位置的示例。
261.现在参见图7a，示例性方法700a开始于步骤/操作701。在步骤/操作701之后和/或响应于该步骤/操作，示例性方法700a前进至步骤/操作703。在步骤/操作703处，处理电路(例如但不限于以上结合图5描述的示例性可变聚焦透镜装置500的处理电路501)可接收触发校准最前镜筒透镜组件位置的用户输入。
262.例如，用户可通过以上结合图5描述的示例性可变聚焦透镜装置500的输入/输出电路507来提供用户输入。在一些实施方案中，用户输入可指示来自用户的触发校准镜筒透镜组件的最前镜筒透镜组件位置的请求。
263.如上所述，根据本公开的一些实施方案的示例性可变聚焦透镜装置可限定最前镜筒透镜组件位置，其对应于镜筒透镜组件在示例性可变聚焦透镜装置中的最前位置。如上所述，当镜筒透镜组件处于最前镜筒透镜组件位置时，前止动螺母可防止镜筒透镜组件进一步移动到前面。
264.在一些实施方案中，用户可请求校准镜筒透镜组件的最前镜筒透镜组件位置，以便确定最前镜筒透镜组件位置与中间镜筒透镜组件位置之间的距离。通过校准，处理电路可确定当镜筒透镜组件处于最前镜筒透镜组件位置时与后线圈电流和前线圈电流相关联的电流微分比。
265.重新参见图7a，在步骤/操作703之后和/或响应于该步骤/操作，示例性方法700a前进至步骤/操作705。在步骤/操作705处，处理电路(例如但不限于以上结合图5描述的示例性可变聚焦透镜装置500的处理电路501)可引起前线圈电流的增加。
266.为了校准最前镜筒透镜组件位置，处理电路可使镜筒透镜组件移动到示例性可变聚焦透镜装置的前面，直到镜筒透镜组件与前止动螺母接触。例如，前面一对线圈元件可生成施加前磁力以将镜筒透镜组件的顶部磁性元件和镜筒透镜组件的底部磁性元件吸引到前面的磁场。在一些实施方案中，前线圈电流越高，前磁力越强。
267.如以上结合至少图5所描述的，处理电路可电子联接到前线圈可变功率电路，并且前线圈可变功率电路可将前线圈电流提供到前面一对线圈元件。在一些实施方案中，处理电路可向前线圈可变功率电路传输控制指令，并且控制指令可包括前线圈电流的增加值。在一些实施方案中，响应于接收到控制指令，前线圈可变功率电路可基于前线圈电流的增加值来增加到前面一对线圈元件的前线圈电流。
268.重新参见图7a，在步骤/操作703之后和/或响应于该步骤/操作，作为步骤/操作705的补充或替代方案，示例性方法700a前进至步骤/操作707。在步骤/操作707处，处理电路(例如但不限于以上结合图5描述的示例性可变聚焦透镜装置500的处理电路501)可引起后线圈电流的减小。
269.如上所述，后面一对线圈元件可生成施加后磁力以将镜筒透镜组件的顶部磁性元件和镜筒透镜组件的底部磁性元件吸引到示例性可变聚焦透镜装置的后端的磁场。在一些实施方案中，后线圈电流越低，后磁力越弱。因此，为了使镜筒透镜组件移动到示例性可变聚焦透镜装置的前端，可减小后线圈电流。
270.如以上结合至少图5所描述的，处理电路可电子联接到后线圈可变功率电路，并且后线圈可变功率电路可将后线圈电流提供到后面一对线圈元件。在一些实施方案中，处理
电路可向后线圈可变功率电路传输控制指令，并且控制指令可包括后线圈电流的减小值。在一些实施方案中，响应于接收到控制指令，后线圈可变功率电路可基于后线圈电流的减小值来减小到后面一对线圈元件的后线圈电流。
271.在一些实施方案中，示例性方法700a可执行步骤/操作705或步骤/操作707中的一者。在一些实施方案中，示例性方法700a可执行步骤/操作705和步骤/操作707两者。
272.重新参见图7a，在步骤/操作705和/或步骤/操作707之后和/或响应于该步骤/操作，示例性方法700a前进至步骤/操作709。在步骤/操作709处，处理电路(例如但不限于以上结合图5描述的示例性可变聚焦透镜装置500的处理电路501)可确定镜筒透镜组件是否与前止动螺母接触。
273.如上所述，当镜筒透镜组件与前止动螺母接触时，镜筒透镜组件处于最前镜筒透镜组件位置。在一些实施方案中，处理电路可通过各种不同的方式来确定镜筒透镜组件是否与前止动螺母接触。
274.例如，如上所述，镜筒透镜组件位置的变化可导致焦点位置的变化，这继而可导致由成像传感器捕获的图像数据的变化。当镜筒透镜组件处于最前镜筒透镜组件位置时，即使在步骤/操作705处存在前线圈电流的增加和/或在步骤/操作707处存在后线圈电流的减小，镜筒透镜组件也不能进一步移动到前面。因此，处理电路可基于在步骤/操作705处的前线圈电流的增加和/或在步骤/操作707处的后线圈电流的减小之后由成像传感器捕获的图像数据中是否存在变化来确定镜筒透镜组件是否与前止动螺母接触。如果不存在变化，则处理电路确定镜筒透镜组件与前止动螺母接触(即，镜筒透镜组件处于最前镜筒透镜组件位置)。如果存在变化，则处理电路确定镜筒透镜组件不与前止动螺母接触(即，镜筒透镜组件不处于最前镜筒透镜组件位置)。
275.如果在步骤/操作709处，处理电路确定镜筒透镜组件不与前止动螺母接触，则示例性方法700a返回至步骤/操作705和/或步骤/操作707。
276.例如，处理电路可继续引起前线圈电流的增加和/或引起后线圈电流的减小，直到镜筒透镜组件与前止动螺母接触(即，直到镜筒透镜组件处于最前镜筒透镜组件位置)。
277.如果在步骤/操作709处，处理电路确定镜筒透镜组件与前止动螺母接触，则示例性方法700a前进至步骤/操作711。在步骤/操作711处，处理电路(例如但不限于以上结合图5描述的示例性可变聚焦透镜装置500的处理电路501)可记录前线圈电流和后线圈电流的值。
278.例如，处理电路可基于以上结合步骤/操作705描述的前线圈电流的增加来记录前线圈电流的值，和/或可基于以上结合步骤/操作707描述的后线圈电流的减小来记录后线圈电流的值。
279.在一些实施方案中，处理电路可基于以下算法来计算当镜筒透镜组件处于最前镜筒透镜组件位置时与前线圈电流和后线圈电流相关联的电流微分比：
280.r＝(i_front
–
i_rear)/(i_front+i_rear)
281.在以上示例性算法中，r是电流微分比，i_front是前线圈电流，i_rear是后线圈电流。
282.在一些实施方案中，处理电路可基于以下算法来计算最前镜筒透镜组件位置：
283.z＝k*r＝k*(i_front
–
i_rear)/(i_front+i_rear)
284.在以上示例性算法中，z是相对于中间镜筒透镜组件位置的最前镜筒透镜组件位置，r是电流微分比，k是常数，i_front是前线圈电流，并且i_rear是后线圈电流。在一些实施方案中，可基于本文所述的示例性算法来计算k。
285.在一些实施方案中，在计算电流微分比r和/或最前镜筒透镜组件位置z之后，处理电路可将电流微分比r和/或最前镜筒透镜组件位置z存储在数据存储介质中。在一些实施方案中，处理电路可将r和/或z的值与它们对应于最前镜筒透镜组件位置的指示相关联。
286.重新参见图7a，在步骤/操作711之后和/或响应于该步骤/操作，示例性方法700a前进至步骤/操作713并结束。
287.图7b示出了根据本公开的一些实施方案的校准示例性镜筒透镜组件在示例性可变聚焦透镜装置内的镜筒透镜组件位置的示例性方法700b。特别地，图7b示出了校准示例性可变聚焦透镜装置的最后镜筒透镜组件位置的示例。
288.现在参见图7b，示例性方法700b开始于步骤/操作702。在步骤/操作702之后和/或响应于该步骤/操作，示例性方法700b前进至步骤/操作704。在步骤/操作704处，处理电路(例如但不限于以上结合图5描述的示例性可变聚焦透镜装置500的处理电路501)可接收触发校准最后镜筒透镜组件位置的用户输入。
289.例如，用户可通过以上结合图5描述的示例性可变聚焦透镜装置500的输入/输出电路507来提供用户输入。在一些实施方案中，用户输入可指示来自用户的触发校准镜筒透镜组件的最后镜筒透镜组件位置的请求。
290.如上所述，根据本公开的一些实施方案的示例性可变聚焦透镜装置可限定最后镜筒透镜组件位置，其对应于镜筒透镜组件在示例性可变聚焦透镜装置中的最后位置。例如，当镜筒透镜组件处于最后镜筒透镜组件位置时，后止动螺母可防止镜筒透镜组件进一步移动到示例性可变聚焦透镜装置的后端。
291.在一些实施方案中，用户可请求校准镜筒透镜组件的最后镜筒透镜组件位置，以便确定最后镜筒透镜组件位置与中间镜筒透镜组件位置之间的距离。通过校准，处理电路可确定当镜筒透镜组件处于最后镜筒透镜组件位置时与后线圈电流和前线圈电流相关联的电流微分比。
292.重新参见图7b，在步骤/操作704之后和/或响应于该步骤/操作，示例性方法700b前进至步骤/操作706。在步骤/操作706处，处理电路(例如但不限于以上结合图5描述的示例性可变聚焦透镜装置500的处理电路501)可引起前线圈电流的减小。
293.为了校准最后镜筒透镜组件位置，处理电路可使镜筒透镜组件朝向示例性可变聚焦透镜装置的后端移动，直到镜筒透镜组件与后止动螺母接触。然而，前面一对线圈元件可生成施加前磁力以将镜筒透镜组件的顶部磁性元件和镜筒透镜组件的底部磁性元件吸引到前面的磁场。在一些实施方案中，前线圈电流越低，前磁力越弱。
294.如以上结合至少图5所描述的，处理电路可电子联接到前线圈可变功率电路，并且前线圈可变功率电路可将前线圈电流提供到前面一对线圈元件。在一些实施方案中，处理电路可向前线圈可变功率电路传输控制指令，并且控制指令可包括前线圈电流的减小值。在一些实施方案中，响应于接收到控制指令，前线圈可变功率电路可基于前线圈电流的减小值来减小到前面一对线圈元件的前线圈电流。
295.重新参见图7b，在步骤/操作704之后和/或响应于该步骤/操作，作为步骤/操作
706的补充或替代方案，示例性方法700b前进至步骤/操作708。在步骤/操作708处，处理电路(例如但不限于以上结合图5描述的示例性可变聚焦透镜装置500的处理电路501)可引起后线圈电流的增加。
296.如上所述，后面一对线圈元件可生成施加后磁力以将镜筒透镜组件的顶部磁性元件和镜筒透镜组件的底部磁性元件吸引到示例性可变聚焦透镜装置的后端的磁场。在一些实施方案中，后线圈电流越高，后磁力越强。因此，为了使镜筒透镜组件朝向示例性可变聚焦透镜装置的后端移动，可增加后线圈电流。
297.如以上结合至少图5所描述的，处理电路可电子联接到后线圈可变功率电路，并且后线圈可变功率电路可将后线圈电流提供到后面一对线圈元件。在一些实施方案中，处理电路可向后线圈可变功率电路传输控制指令，并且控制指令可包括后线圈电流的增加值。在一些实施方案中，响应于接收到控制指令，后线圈可变功率电路可基于后线圈电流的增加值来增加到后面一对线圈元件的后线圈电流。
298.在一些实施方案中，示例性方法700b可执行步骤/操作706或步骤/操作708中的一者。在一些实施方案中，示例性方法700b可执行步骤/操作706和步骤/操作708两者。
299.重新参见图7b，在步骤/操作706和/或步骤/操作708之后和/或响应于该步骤/操作，示例性方法700b前进至步骤/操作710。在步骤/操作710处，处理电路(例如但不限于以上结合图5描述的示例性可变聚焦透镜装置500的处理电路501)可确定镜筒透镜组件是否与后止动螺母接触。
300.如上所述，当镜筒透镜组件与后止动螺母接触时，镜筒透镜组件处于最后镜筒透镜组件位置。在一些实施方案中，处理电路可通过各种不同的方式来确定镜筒透镜组件是否与后止动螺母接触。
301.例如，如上所述，镜筒透镜组件位置的变化可导致焦点位置的变化，这继而可导致由成像传感器捕获的图像数据的变化。然而，当镜筒透镜组件处于最后镜筒透镜组件位置时，即使在步骤/操作706处存在前线圈电流的减小和/或在步骤/操作708处存在后线圈电流的增加，镜筒透镜组件也不能进一步移动到后端。因此，处理电路可基于在步骤/操作706处的前线圈电流的减小和/或在步骤/操作708处的后线圈电流的增加之后由成像传感器捕获的图像数据中是否存在变化来确定镜筒透镜组件是否与后止动螺母接触。如果不存在变化，则处理电路确定镜筒透镜组件与后止动螺母接触(即，镜筒透镜组件处于最后镜筒透镜组件位置)。如果存在变化，则处理电路确定镜筒透镜组件不与后止动螺母接触(即，镜筒透镜组件不处于最后镜筒透镜组件位置)。
302.如果在步骤/操作710处，处理电路确定镜筒透镜组件不与后止动螺母接触，则示例性方法700b返回至步骤/操作706和/或步骤/操作708。
303.例如，处理电路可继续引起前线圈电流的减小和/或引起后线圈电流的增加，直到镜筒透镜组件与后止动螺母接触(即，镜筒透镜组件处于最后镜筒透镜组件位置)。
304.如果在步骤/操作710处，处理电路确定镜筒透镜组件与后止动螺母接触，则示例性方法700b前进至步骤/操作712。在步骤/操作712处，处理电路(例如但不限于以上结合图5描述的示例性可变聚焦透镜装置500的处理电路501)可记录前线圈电流和后线圈电流的值。
305.例如，处理电路可基于以上结合步骤/操作706描述的前线圈电流的减小来记录前
线圈电流的值，和/或可基于以上结合步骤/操作708描述的后线圈电流的增加来记录后线圈电流的值。
306.在一些实施方案中，处理电路可基于以下算法来计算当镜筒透镜组件处于最后镜筒透镜组件位置时与前线圈电流和后线圈电流相关联的电流微分比：
307.r＝(i_front
–
i_rear)/(i_front+i_rear)
308.在以上示例性算法中，r是电流微分比，i_front是前线圈电流，i_rear是后线圈电流。
309.在一些实施方案中，处理电路可基于以下算法来计算最后镜筒透镜组件位置：
310.z＝k*r＝k*(i_front
–
i_rear)/(i_front+i_rear)
311.在以上示例性算法中，z是相对于中间镜筒透镜组件位置的最后镜筒透镜组件位置，r是电流微分比，k是常数，i_front是前线圈电流，并且i_rear是后线圈电流。在一些实施方案中，可基于本文所述的示例性算法来计算k。
312.在一些实施方案中，在计算电流微分比r和/或最后镜筒透镜组件位置z之后，处理电路可将电流微分比r和/或最后镜筒透镜组件位置z存储在数据存储介质中。在一些实施方案中，处理电路可将r和/或z的值与它们对应于最后镜筒透镜组件位置的指示相关联。
313.重新参见图7b，在步骤/操作712之后和/或响应于该步骤/操作，示例性方法700b前进至步骤/操作714并结束。
314.在一些实施方案中，基于以上结合图7a描述的示例性方法700a和以上结合图7b描述的示例性方法700b，处理电路可确定镜筒透镜组件的移动范围。例如，处理电路可基于示例性方法700a来计算最前镜筒透镜组件位置与中间镜筒透镜组件位置之间的第一距离z1，并且基于示例性方法700b来计算最后镜筒透镜组件位置与中间镜筒透镜组件位置之间的第二距离z2。在一些实施方案中，处理电路可通过将第一距离z1和第二距离z2相加来计算移动范围。
315.在一些实施方案中，处理电路可基于移动范围来设置预定义镜筒透镜组件位置。例如，为了设置总共n个预定义镜筒透镜组件位置，处理电路可将移动范围除以n以确定预定义镜筒透镜组件位置之间的位置差m。处理电路可基于最后镜筒透镜组件位置来设置第一预定义镜筒透镜组件位置，基于最后镜筒透镜组件位置加m来设置第二预定义镜筒透镜组件位置，以此类推。如上所述，在条形码扫描应用中，处理电路可设置五个预定义镜筒透镜组件位置，其可覆盖(1)非常近范围中的超高密度代码、(2)近范围中的高密度代码、(3)中范围中的正常密度代码、(4)扩展范围中的低密度代码和(5)超远范围中的大代码。
316.图8示出了根据本公开的一些实施方案的设置示例性镜筒透镜组件在示例性可变聚焦透镜装置内的示例性镜筒透镜组件位置的示例性方法800。
317.在图8所示的示例中，示例性方法800开始于步骤/操作802。在步骤/操作802之后和/或响应于该步骤/操作，示例性方法800进行到步骤/操作804。在步骤/操作804处，处理电路(例如但不限于以上结合图5描述的示例性可变聚焦透镜装置500的处理电路501)可接收指示镜筒透镜组件位置的用户输入。
318.例如，用户可通过以上结合图5描述的示例性可变聚焦透镜装置500的输入/输出电路507来提供用户输入。在一些实施方案中，用户输入可指示将镜筒透镜组件移动到特定镜筒透镜组件位置的请求。例如，用户输入可指示将镜筒透镜组件移动到相对于中间镜筒
透镜组件位置的镜筒透镜组件位置的请求。
319.虽然以上描述提供了接收指示镜筒透镜组件位置的用户输入的示例，但是需注意，本公开的范围不限于以上描述。在一些示例中，示例性方法可从另一处理电路(例如，从与成像传感器相关联的处理电路)接收镜筒透镜组件位置的指示。在此类示例中，该另一处理电路可确定镜筒透镜组件的合适的镜筒透镜组件位置，并且可请求镜筒透镜组件移动到该合适的镜筒透镜组件位置。
320.重新参见图8，在步骤/操作804之后和/或响应于该步骤/操作，示例性方法800前进至步骤/操作806。在步骤/操作806处，处理电路(例如但不限于以上结合图5描述的示例性可变聚焦透镜装置500的处理电路501)可计算前后线圈电流微分比。
321.例如，处理电路可基于以下算法来确定前后线圈电流微分比：
322.r＝z/k
323.在以上示例性算法中，z是在步骤/操作804处接收到的相对于中间镜筒透镜组件位置的镜筒透镜组件位置，r是前后线圈电流微分比，并且k是常数。在一些实施方案中，可基于本文所述的示例性算法来计算k。
324.重新参见图8，在步骤/操作806之后和/或响应于该步骤/操作，示例性方法800前进至步骤/操作808。在步骤/操作808处，处理电路(例如但不限于以上结合图5描述的示例性可变聚焦透镜装置500的处理电路501)可确定前线圈电流和后线圈电流。
325.在一些实施方案中，处理电路可基于以下算法来确定前线圈电流和后线圈电流：
326.r＝(i_front
–
i_rear)/(i_front+i_rear)
327.在以上示例性算法中，r是在步骤/操作806处计算的电流微分比，i_front是前线圈电流，并且i_rear是后线圈电流。
328.在一些实施方案中，处理电路可将前线圈电流的值设置在预先确定的值，并且然后可基于以上示例性算法来计算后线圈电流的值。另外地或另选地，处理电路可将后线圈电流的值设置在预先确定的值，并且然后可基于以上示例性算法来计算前线圈电流的值。
329.重新参见图8，在步骤/操作808之后和/或响应于该步骤/操作，示例性方法800前进至步骤/操作810。在步骤/操作810处，处理电路(例如但不限于以上结合图5描述的示例性可变聚焦透镜装置500的处理电路501)可使前面一对线圈元件接收前线圈电流并且使后面一对线圈元件接收后线圈电流。
330.如以上结合至少图5所描述的，处理电路可电子联接到前线圈可变功率电路，并且前线圈可变功率电路可将前线圈电流提供到前面一对线圈元件。在一些实施方案中，处理电路可向前线圈可变功率电路传输控制指令，并且控制指令可包括在步骤/操作808处计算的前线圈电流的值。在一些实施方案中，响应于接收到控制指令，前线圈可变功率电路可将前线圈电流施加到前面一对线圈元件，使得前面一对线圈元件接收对应于在步骤/操作808处计算的前线圈电流的前线圈电流。
331.类似地，处理电路可电子联接到后线圈可变功率电路，并且后线圈可变功率电路可将后线圈电流提供到后面一对线圈元件。在一些实施方案中，处理电路可向后线圈可变功率电路传输控制指令，并且控制指令可包括在步骤/操作808处计算的后线圈电流的值。在一些实施方案中，响应于接收到控制指令，后线圈可变功率电路可将后线圈电流施加到后面一对线圈元件，使得后面一对线圈元件接收对应于在步骤/操作808处计算的后线圈电
流的后线圈电流。
332.因此，通过设置在前面一对线圈元件中流动的前线圈电流和在后面一对线圈元件中流动的后线圈电流，本公开的各种实施方案可直接设置镜筒透镜组件的位置。因此，本公开的各种实施方案提供了用于设置镜筒透镜组件的位置的开环的一站式动作，其可减少响应时间，具有用于工业扫描应用的可靠的定位准确性。
333.重新参见图8，在步骤/操作810之后和/或响应于该步骤/操作，示例性方法800前进至步骤/操作812并结束。
334.虽然以上描述提供了基于镜筒透镜组件位置来确定前线圈电流和后线圈电流的示例，但是需注意，本公开的范围不限于以上描述。在一些示例中，示例性方法可包括基于前线圈电流和后线圈电流来确定镜筒透镜组件位置。例如，处理电路(例如但不限于以上结合图5描述的示例性可变聚焦透镜装置500的处理电路501)可接收前线圈电流和后线圈电流的值(例如，基于来自前线圈可变功率电路和后线圈可变功率电路的信号)，并且可基于以下算法来确定镜筒透镜组件位置：
335.z＝k*(i_front
–
i_rear)/(i_front+i_rear)
336.在以上示例性算法中，z是相对于中间镜筒透镜组件位置的镜筒透镜组件位置，k是常数，i_front是前线圈电流，并且i_rear是后线圈电流。在一些实施方案中，可基于本文所述的示例性算法来计算k。
337.以上示例示出了由本公开的一些实施方案提供的各种技术改进和益处。由于驱动电流的高裕度，因此其他因素(诸如摩擦、重力和其他变化)可对镜筒透镜组件的位置具有非常低的影响(如果有的话)。因此，本公开的各种实施方案提供了一种成比例透镜致动器，其可基于驱动电流比可靠地提供镜筒透镜组件的位置，并且驱动电流水平的裕度可最小化任何残余位置变化。
338.应当理解的是，本公开不限于所公开的特定实施方案，并且修改和其他实施方案旨在包括在所附权利要求的范围内。尽管本文采用了特定术语，但是除非另有说明，否则它们仅以一般性和描述性意义使用，而不是出于限制的目的。

技术特征：
1.一种可变聚焦透镜装置，包括：后面一对线圈元件，所述后面一对线圈元件由后线圈电流供电；前面一对线圈元件，所述前面一对线圈元件定位在所述后面一对线圈元件的前面并且由前线圈电流供电；和镜筒透镜组件，所述镜筒透镜组件包括固定在所述镜筒透镜组件的顶部部分上的顶部磁性元件和固定在所述镜筒透镜组件的底部部分上的底部磁性元件，其中所述镜筒透镜组件能够移动到对应于与所述后线圈电流和所述前线圈电流相关联的多个电流微分比的多个镜筒透镜组件位置。2.根据权利要求1所述的可变聚焦透镜装置，还包括：后线圈可变功率电路，所述后线圈可变功率电路电子联接到所述后面一对线圈元件并且将所述后线圈电流提供到所述后面一对线圈元件；和前线圈可变功率电路，所述前线圈可变功率电路电子联接到所述前面一对线圈元件并且将所述前线圈电流提供到所述前面一对线圈元件。3.根据权利要求1所述的可变聚焦透镜装置，其中所述后面一对线圈元件限定后线圈磁轴，其中所述前面一对线圈元件限定前线圈磁轴，其中所述顶部磁性元件和所述底部磁性元件定位在所述前线圈磁轴与所述后线圈磁轴之间。4.根据权利要求3所述的可变聚焦透镜装置，其中至少一个透镜元件固定在所述镜筒透镜组件内，其中所述至少一个透镜元件限定光轴，其中所述多个镜筒透镜组件位置沿着所述光轴。5.根据权利要求4所述的可变聚焦透镜装置，其中所述镜筒透镜组件包括透镜光圈。6.根据权利要求5所述的可变聚焦透镜装置，其中所述镜筒透镜组件包括透镜镜筒，其中所述透镜光圈定位在所述透镜镜筒内，其中所述顶部磁性元件和所述底部磁性元件固定到所述镜筒透镜组件。7.根据权利要求1所述的可变聚焦透镜装置，其中所述后面一对线圈元件包括顶部后线圈元件和底部后线圈元件，其中所述前面一对线圈元件包括顶部前线圈元件和底部前线圈元件。8.根据权利要求7所述的可变聚焦透镜装置，其中所述顶部后线圈元件在双线圈板的前表面的顶端处连接到所述双线圈板，其中所述底部后线圈元件在所述双线圈板的所述前表面的底端处连接到所述双线圈板。9.根据权利要求7所述的可变聚焦透镜装置，其中所述顶部前线圈元件定位在所述顶部后线圈元件的前面，其中所述底部前线圈元件定位在所述底部后线圈元件的前面。10.根据权利要求7所述的可变聚焦透镜装置，还包括：保持器盖，所述保持器盖定位在所述顶部后线圈元件与所述底部后线圈元件之间。

技术总结
本公开提供了示例性可变聚焦透镜装置，以及用于组装和操作该示例性可变聚焦透镜装置的示例性方法。该示例性可变聚焦透镜装置包括：后面一对线圈元件，该后面一对线圈元件由后线圈电流供电；前面一对线圈元件，该前面一对线圈元件定位在该后面一对线圈元件的前面并且由前线圈电流供电；和镜筒透镜组件，该镜筒透镜组件包括固定在该镜筒透镜组件的顶部部分上的顶部磁性元件和固定在该镜筒透镜组件的底部部分上的底部磁性元件。在一些示例中，该镜筒透镜组件能够移动到对应于与该后线圈电流和该前线圈电流相关联的多个电流微分比的多个镜筒透镜组件位置。比的多个镜筒透镜组件位置。比的多个镜筒透镜组件位置。


技术研发人员：陈锋 冼涛 E
受保护的技术使用者：手持产品公司
技术研发日：2023.02.24
技术公布日：2023/9/13