CN110168415A - 液体透镜 - Google Patents

Abstract

根据一个实施例的液体透镜包括：第一板，第一板上设置有导电液体和非导电液体，第一板包括具有倾斜表面的空腔；设置在倾斜表面上的第一电极；设置在第一板上的第二电极；黑色绝缘层，黑色绝缘层设置在第一电极和导电液体之间，其中通过导电液体和非导电液体形成的界面沿着黑色绝缘层的一个表面移动。

Description

液体透镜

技术领域

实施例涉及具有可变焦距的透镜，尤其涉及能够使用电能调节焦距的液体透镜、相机模块和光学器件。

背景技术

使用便携式设备的人们对如下这样的光学器件具有一种需求，这些光学器件分辨率高、尺寸小、具有各种各样的拍摄功能(光学放大/缩小功能、自动聚焦(AF)功能、手抖动补偿或光学图像稳定(OIS)功能等)。可以通过直接移动组合在一起的多个透镜，来实现这些拍摄功能。然而，在透镜的数量增加的情况下，光学器件的尺寸就会增加。通过倾斜或移动包括多个透镜的透镜模块，来执行自动聚焦和手抖动补偿功能，透镜模块沿着光轴或者沿垂直于光轴的方向在对准透镜的光轴的状态下固定到透镜支架。附加的透镜移动装置可以用来移动透镜模块。然而，透镜移动装置的功率消耗高，并且附加的盖玻璃需要与相机模块分开地设置，以保护透镜移动装置，从而导致了光学器件的总厚度增加。

因此，已经进行了有关液体透镜的研究，这种液体透镜配置为电动调节两种液体之间的界面的曲率，以执行自动聚焦和手抖动补偿功能。

发明内容

技术问题

第一实施例提供了一种能够减少诸如玻璃之类的部件的数量的液体透镜，这些部件制造起来都比较困难，这个实施例还提供了相机模块和光学器件。

第二实施例提供了一种能够防止重影或闪光现象的液体透镜，这种现象导致透镜的特性变差，这个实施例还提供了相机模块和光学器件。

然而，本公开所要实现的目的不限于上述目的，本领域技术人员通过以下描述能够清楚地了解没有提及的其他目的。

技术方案

在一个实施例中，液体透镜可以包括：第一板，第一板包括空腔，空腔形成在第一板中，以容纳导电液体和非导电液体；设置在第一板上的第一电极；设置在第一电极上的绝缘层；设置在绝缘层上的第二电极；第二板，第二板设置在第二电极上，并耦接到第一板；第一基板，第一基板设置在第一板和第二板之间，并电连接到第一电极和第二电极。第一电极可以连接到第一基板的下侧，第二电极可以连接到第一基板的上侧。

根据这个实施例，空腔的侧壁可以包括预定的倾斜表面。

根据这个实施例，第一电极可以包括设置在倾斜表面上的多个电极块区，第二电极可以包括一个或多个电极块区，电极块区的至少一部分与非导电液体接触。

根据这个实施例，第一基板的厚度可以小于绝缘层的厚度。

根据这个实施例，第一基板的厚度的范围可以为25μm至200μm。

根据这个实施例，绝缘层可以设置为不与第一基板重叠。

根据这个实施例，第一电极和第二电极可以不设置在光路中，通过这个光路，光穿过液体透镜。

根据这个实施例，可以通过金属沉积将第一电极设置在第一板的上侧上。

可以通过金属沉积将第二电极设置在第二板的下侧上。

根据这个实施例，可以通过接合工艺将第一电极和第二电极粘附至第一基板。

在另一个实施例中，液体透镜可以包括：第一板，第一板包括具有预定倾斜表面的开口区域；设置在第一板上的第二板；导电液体和非导电液体，导电液体和非导电液体填充在由第一板、第二板和开口区域限定的空腔中；第一电极和第二电极，第一电极和第二电极设置在第一板和第二板之间。

在又一个实施例中，相机模块可以包括：壳体，壳体包括敞口的上侧和敞口的下侧；容纳在壳体中的液体透镜；设置在液体透镜上的第一透镜单元；设置在液体透镜下方的第二透镜单元；传感器基板，传感器基板设置在第二透镜单元下方，并包括安装于其上的图像传感器；第一基板，第一基板将液体透镜电连接到传感器基板。第一基板可以设置在液体透镜的第一板和第二板之间，并且可以电连接到液体透镜的第一电极和第二电极。

在又一个实施例中，液体透镜可以包括：其中包括倾斜表面的第一板；设置在倾斜表面上的导电液体和非导电液体；设置在倾斜表面上的第一电极；设置在第一板上的第二电极；设置在第一电极上的黑色绝缘层。在导电液体和非导电液体之间形成的界面可以沿着倾斜表面上设置的黑色绝缘层移动。

根据这个实施例，黑色绝缘层可以设置为不与开口表面重叠，开口表面形成在非导电液体下方。

根据这个实施例，黑色绝缘层可以设置为与传输电信号用于控制界面的第一电极或第二电极接触。

根据这个实施例，液体透镜还可以包括设置在第三板和非导电液体之间的透明绝缘层。

根据这个实施例，透明绝缘层和黑色绝缘层可以彼此之间具有相同的厚度。

根据这个实施例，黑色绝缘层可以设置为沿着第一板的下侧或上侧延伸。

根据这个实施例，黑色绝缘层可以包含涂覆有石墨、soma膜或黑色树脂的材料。

在又一个实施例中，液体透镜可以包括：第一板，第一板包括具有预定倾斜表面的开口区域；设置在倾斜表面上的导电液体和非导电液体；设置在倾斜表面上的第一电极；设置在第一板上的第二电极；设置在第一电极下面的第三板；设置在第二电极上的第二板；设置在第一电极上的绝缘层；设置在绝缘层上的反射防止层。反射防止层可以设置在一个位置上，在这个位置，沿着倾斜表面在导电液体和非导电液体之间形成界面，从而防止由于倾斜表面引起的反射。

在又一个实施例中，相机模块可以包括：液体透镜；图像传感器，图像传感器将透过液体透镜的光转换成电信号；控制电路，控制电路产生电信号，电信号通过第一电极和第二电极进行传输，以控制界面。

本公开文本的以上方面仅是本公开文本的示例性实施例的一部分，通过在下文详细描述本公开文本，本领域技术人员可以设计和理解基于本公开文本的技术特征的各种实施例。

有益效果

下面将描述根据本公开文本的设备的效果。

根据第一实施例中的液体透镜、相机模块和光学器件，在不降低液体透镜的性能的情况下，可以减少玻璃量，而玻璃加工起来很困难，还可以减少柔性印刷电路板(FPCB)的数量，从而降低了制造成本，省去了不必要的工艺。

根据第二实施例中的液体透镜、相机模块和光学器件，可以防止由于具有各不相同的性质的液体之间的界面和开口区域的倾斜表面处发生光反射所产生的重影现象或闪光现象，而不影响液体透镜的视场(FOV)。

然而，通过公开内容实现的效果不限于上述效果，本领域技术人员通过以下描述能够清楚地了解并未提及的其他效果。

附图说明

图1是根据第一实施例和第二实施例的相机模块的示意性剖视图。

图2示出了根据第一实施例和第二实施例的相机模块中包括的透镜组件的示例。

图3示出了根据第一实施例和第二实施例的相机模块中的透镜，透镜的界面根据驱动电压来进行调节。

图4是示出根据第一实施例的液体透镜的图。

图5至图10是示出根据第一实施例的液体透镜的制造方法的示例的图。

图11是示出根据第一实施例的液体透镜的特性和根据比较示例的液体透镜的特性之间进行的比较的图。

图12是示出包括液体透镜的透镜组件中可能发生的现象的图。

图13是示出根据第2-1个实施例的液体透镜的图。

图14是示出根据第2-2个实施例的液体透镜的图。

图15是示出根据第2-3个实施例的液体透镜的图。

具体实施方式

现在将详细参考优选实施例，实施例的示例在附图中示出。虽然本公开易于进行各种修改，并具有多种替换形式，但是在附图中通过举例的方式示出其具体实施例。然而，不应将本公开理解为局限于本文阐述的实施例，相反，本公开涵盖所有修改、等同物和可选方案，它们都落入实施例的精神和范围内。

人们可以理解，尽管本文使用词语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不受这些词语限制。通常来说，仅使用这些词语来区分元件。另外，考虑实施例的构造和操作来特别定义的多个词语仅被用来描述实施例，但是它们并不限定实施例的范围。

在下文描述这些实施例，应当理解，在提到每个元件位于另一个元件“上方”或“下方”时，这个元件可以“直接”位于另一个元件上方或下方，或者它可以“间接”形成，从而也可以存在中间元件。另外，在提到一个元件位于“上方”或“下方”时，针对该元件，可以包括“位于元件下方”以及“位于元件上方”两种情况。

此外，仅使用诸如“上面/上部/上方”和“下面/下部/下方”之类的关系词语来将对象或元件彼此区分，但是不一定要求或涉及这些对象或元件之间的任何物理或逻辑关系或顺序。

在以下描述中，可以将由相同的附图标记表示的元件理解为具有相同的结构、功能和材料。

第一实施例

图1示出了根据一个实施例的相机模块10的一个示例。

参照图1，相机模块10可以包括透镜组件22、控制电路24和图像传感器26，透镜组件22包括液体透镜和多个透镜。

根据驱动电压来调节液体透镜的焦距，这一驱动电压是施加在包括至少一个电极块区的公共电极和包括多个电极块区的单个电极之间的，并且控制电路24发送用于向液体透镜提供或传输驱动电压的信号。图像传感器26可以与透镜组件22对准，并且可以将通过透镜组件22传输的光转换成电信号。

相机模块10可以包括多个电路24和26以及透镜组件22，电路24和26设置在单个印刷电路板(PCB)上，透镜组件22包括多个透镜。然而，这仅仅是说明性的，本公开的范围不限于此。根据光学器件所需的规格，可以将控制电路24的配置设计得不尽相同。

特别地，为了降低施加到透镜组件22的工作电压的强度，可以将控制电路24实现为单个芯片。结果是，可以进一步减小安装在便携式设备中的光学器件的尺寸。

图2示出了相机模块10中包括的透镜组件22的一个示例。

参照图2，透镜组件22可以包括第一透镜单元100、第二透镜单元200、液体透镜(或液体透镜单元)300、支架400和连接单元45。所示出的透镜组件22的结构仅仅是一个示例，并且透镜组件22的结构可以根据光学器件所需的规格而改变。例如，在所示出的示例中，将液体透镜300设置在第一透镜单元100和第二透镜单元200之间。然而，在另一个示例中，第一透镜单元100上(或者第一透镜单元的前表面上)可以设置液体透镜300，第三透镜单元200下方(或者第三透镜单元的背面上)可以设置液体透镜300，或者可以省略第二透镜单元200。

设置图2所示的液体透镜300，从而其一部分面向图像传感器，在这一部分中，形成较宽的空腔，其另一部分面向上侧(前表面)，而在这一部分中，形成较窄的空腔。然而，在第一透镜单元100上(或第一透镜单元的前表面上)设置有液体透镜300时，可以设置液体透镜300从图2所示的方向翻转过来。

第一透镜单元100设置在透镜组件22的前侧，从透镜组件22的外部接收光。第一透镜单元100可以包括至少一个透镜，或者可以沿着中心轴PL将两个或更多透镜对齐，以形成光学系统。

第一透镜单元100和第二透镜单元200可以安装在支架400中。这里，通孔可以形成在支架400中，并且第一透镜单元100和第二透镜单元200可以设置在通孔中。此外，液体透镜300可以插入支架400中的第一透镜单元100和第二透镜单元200之间的空间中。

同时，第一透镜单元100可以包括曝光透镜110。此外，曝光透镜110可以突出到支架400的外部。对于曝光透镜110来说，其透镜表面可能由于暴露在外而受到损坏。如果透镜表面损坏了，那么相机模块10拍摄的图像的质量可能会劣化。为了防止或抑制损坏曝光透镜110的表面，可以采用设置盖玻璃的方法、形成涂层的方法、或使用耐磨材料形成曝光透镜110的方法，以防止损坏曝光透镜110的表面。

第二透镜单元200可以设置在第一透镜单元100和液体透镜300的后面，从外部入射到第一透镜单元100上的光可以穿过液体透镜300，并可以入射到第二透镜单元200上。第二透镜单元200可以与第一透镜单元100间隔开，并且可以设置在支架400中所形成的通孔中。

与此同时，第二透镜单元200可以包括至少一个透镜，并且在包括两个或多个透镜时，可以沿着中心轴PL将这些透镜对齐，以形成光学系统。

液体透镜300可以设置在第一透镜单元100和第二透镜单元200之间，并且可以插入支架400中所形成的插入孔410中。通过和第一透镜单元100和第二透镜单元200相同的方式，同样可以沿着中心轴PL将液体透镜300对齐。

液体透镜300可以包括透镜区域310。透镜区域310可以是这样一个区域：穿过了第一透镜单元100的光从其透过，并且其至少一部分包含液体。例如，透镜区域310中可以包括两种液体，即导电液体和非导电液体，并且导电液体和非导电液体之间可以形成界面，而不会彼此混合。导电液体和非导电液体之间的界面可能由于通过连接单元450施加到其上的驱动电压而产生变形，由此液体透镜300的界面的曲率和/或液体透镜的焦距可能发生改变。在控制界面的变形及其曲率的变化时，液体透镜300、包括液体透镜300的透镜组件22和相机模块10可以执行光学放大/缩小功能、自动-聚焦(AF)功能、手抖动补偿或光学图像稳定(OIS)功能等。

连接单元450可以包括金属板、第一基板或导线中的至少一个，以将液体透镜300和控制电路24彼此电连接。

图3是示出液体透镜的视图，其界面相应于驱动电压来进行调节。具体而言，图3(a)和图3(b)示出了透镜组件22(参见图2)中包括的液体透镜28的示例的立体图，图3(c)示出了液体透镜28的示意性等效电路。

首先，参见图3(a)和图3(b)，液体透镜28可以通过各个电极L1、L2、L3和L4接收驱动电压，液体透镜28的界面根据驱动电压来进行调节，电极L1、L2、L3和L4沿四个不同的方向按照相同的角度间隔进行设置。在通过各个电极L1、L2、L3和L4将驱动电压施加到液体透镜时，透镜区域310中设置的导电液体和非导电液体之间的界面可能产生变形。导电液体和非导电液体之间的界面的变形程度和类型可以由控制电路24控制，以实现AF功能或OIS功能。

此外，参照图3(c)，可以将透镜28限定为多个电容器30，每个电容器的一侧从相应的一个电极L1、L2、L3和L4接收驱动电压，另一侧连接到公共电极C0。

尽管通过示例描述了一个实施例，在这个实施例中，将四个电极块区设置为各个电极，但是实施例的范围不限于此。

图4是根据一个实施例的液体透镜300A的横截面图。

参见图4，液体透镜300A的横截面对应于图2或图3所示的液体透镜300的一个示例的横截面。

液体透镜300A可以包括第一板41、第二板42、导电液体43、非导电液体44、第一电极45、第二电极46或绝缘层47中的至少一个，它还可以包括第一基板48。

第一板41可以由透明材料形成，并且可以是液体透镜300A的第一部分，第一部分接收已经穿过第一透镜单元100的光(参见图2)。尽管在假设液体透镜300A是图2所示的透镜组件22中包括的液体透镜300或28(图4中的上侧对应于图2中的下侧，图4中的下侧对应于图2中的上侧)的情况下描述了本公开文本，但是液体透镜300A可以安装在透镜组件22中，从而第一板41是接收光的液体透镜300A的最后一部分。

第一板41可以包括具有预定倾斜表面(例如，角度为大约50°至70°或大约55°至65°的倾斜表面)的开口区域，而开口区域可以具有截锥形，其上开口表面的面积大于其下开口表面的面积。

第二板42可以由透明材料形成，并可以接收穿过了第一板41、非导电液体44和导电液体43的光。

第一板41和第二板42是壳体结构，壳体结构在液体透镜300A中提供空腔，这一空腔是这样一种空间：其中可以充满、容纳或设置具有分别不同性质的两种液体。第一板41和第二板42可以包括让光信号通过的区域，因此可以由透明度高的材料(例如玻璃)形成。在为了方便加工而使用相同材料通过接合来形成空腔的情况下，防止空腔中充满的液体流出是比较容易的。因此，第一板41和第二板42可以包括彼此相同的材料。

导电液体43和非导电液体44可以充满或设置在由开口区域限定的空腔中。也就是说，导电液体43和非导电液体44可以充满或设置在空腔中，界面可以形成在导电液体43和非导电液体44之间。

在导电液体43和非导电液体44之间形成的界面的曲率、挠度、倾斜度和形状发生改变时，可以调节液体透镜300A的焦距或形状。光信号在一个区域通过界面，这个区域可以对应于参考图3描述的透镜区域310。

导电液体43可以包含乙二醇或溴化钠(NaBr)中的至少一种，或者可以由乙二醇和溴化钠(NaBr)的混合物形成。非导电液体44可以包含苯基硅油。

第一电极45和第二电极46可以用于施加从控制电路24(参考图1)接收的电信号，用于控制在导电液体43和非导电液体44之间形成的界面。

如参考图3所描述的那样，第一板41的上侧和第二板42的下侧可以包括用于形成各个电极L1、L2、L3和L4以及公共电极C0的电极和/或电极图案，第一电极45和第二电极46可以分别与之对应。尽管通过简化方式在图4中示出了第一电极45和第二电极46，但是可以将第二电极46实现为具有图案，通过这个图案，用于将公共电压(例如，地电压)提供到第一基板48的公共电极C0的端子电连接到公共电极C0，这个公共电极C0设置为围绕开口区域中的倾斜表面。此外，公共电极C0可以暴露，从而接触导电液体43。

可以将第一电极45实现为具有一个图案，通过这个图案，用于向第一基板48的各个电极L1、L2、L3和L4提供驱动电压的端子电连接到各个电极L1、L2、L3和L4，而电极L1、L2、L3和L4是沿四个不同方向按照彼此相同的角度间隔设置的。

和第二电极46不同，可以使用绝缘层48将第一电极45与导电液体43和非导电液体44电隔离，以防止电解导电液体43，而导电液体43具有导电性。

第一电极45和第二电极46可以包括铬(Cr)。铬或铬合金是有光泽的银色刚性过渡金属，这种过渡金属不易碎，不易褪色，并且熔点高。然而，由于含铬的合金具有很高的耐腐蚀性和刚性，因而可以在这样一种状态下使用铬：它与其他金属形成合金。特别是，由于铬(Cr)不易受到腐蚀或变色，因而铬对空腔中的导电液体具有很高的耐受性。

第一板41的一个表面上可以设置有第一电极45。空腔的倾斜表面上以及第一板41的上表面上可以设置有第一电极45。第二板42的一个表面上可以设置有第二电极46。空腔的内表面的至少一部分上以及第二板42的下表面上可以设置有第二电极46。

绝缘层47配置为将第一电极45与导电液体43和非导电液体44电绝缘。例如，绝缘层47可以包括聚对二甲苯C，并且可以通过诸如涂覆、沉积或电镀之类的方法形成。

绝缘层47可以设置于一倾斜表面上，而这个倾斜表面与导电液体43和非导电液体44接触。此外，绝缘层47也可以设置于第一板41上和/或非导电液体44下面。然而，绝缘层47可以不设置在位于第一板41和第二板42之间的空间中，而这一空间中插入了第一基板48。此外，第一基板48和绝缘层47可以彼此不重叠。

第一基板48可以包括驱动电压供应单元(未示出)，驱动电压供应单元从控制电路24(参见图1)的电压驱动器(未示出)接收驱动电压，并且将驱动电压施加到液体透镜300A。驱动电压包括对应于四个单独电极的模拟电压以及对应于一个公共电极的模拟电压。驱动电压供应单元可以包括电压调节电路或去噪电路，以补偿由于控制电路24和透镜组件22之间的端子连接引起的损耗，或者驱动电压可以旁路驱动电压供应单元。第一基板48可以是柔性印刷电路板(FPCB)。然而，实施例的范围不限于此。

第一基板48可以插入第一板41和第二板42之间，从而将第一板41和第二板42重叠，并且它可以电连接到第二电极46中包括的一个公共电极C0以及第一电极45中包括的四个单独电极L1、L2、L3和L4，以便向其提供驱动电压。

第一基板48还可以包括增强板。增强板可以设置于第一基板的一部分的至少一部分上，这至少一部分与第一板41或第二板42中的至少一个连接，或者它可以设置于第一基板的该部分的至少另一部分上，而这至少另一部分不与第一电极45或第二电极46中的至少一个重叠。此外，为了防止与第一板41或第二板42接合失败或损坏第一板41或第二板42，第一板41或第二板42的相应区域可以预先填充有增强材料，或者第一基板48的待弯曲区域可以很薄。

图5至图10是示出根据实施例的液体透镜的制造方法的一个示例的图。

参照图5，在步骤S10中，可以对第一板41和第二板42进行处理，从而让它们的形状适于形成预定空腔。第一板41和第二板42中的每一个可以由光学透射率较高的玻璃材料形成。然而，实施例包含的范围不限于此。在使用玻璃材料的情况下，可以防止发生光反射或光折射。第一板41的总厚度可以大于第二板42的总厚度。第一板41的总厚度可以处于第二板42的总厚度的1.5到3倍的范围内。例如，第一板41和第二板42的总厚度可以为大约1mm或更小，第一板41的厚度可以为大约0.7mm或更小，第二板42的厚度可以为大约0.3mm或更小。

参照图6，在步骤S20中，在第一板41和第二板42中的每一个的一个表面上可以执行沉积、电镀或涂覆工艺，以将第一电极45和第二电极46设置于其上。由于仅在第一板41和第二板42中的每一个的一个表面上执行用于形成电极的沉积、电镀或涂覆工艺，因而不需要在每个板的相对表面上都形成电极的工艺。

如果玻璃层的相对的表面上需要形成电极，那么玻璃层的一个表面上首先执行用于形成电极的沉积、电镀或涂覆工艺，接下来，玻璃层的另一个表面上再执行用于形成电极的沉积、电镀或涂覆工艺。此时，在玻璃层的另一个表面上形成电极时，玻璃层的先前一个表面很有可能让设备给划破。此外，需要将在玻璃层的相对表面上形成的电极彼此电连接。然而，连接工艺执行起来比较困难，并且可能会划损电极。这种刮痕可能是造成以下情况的原因：正常供应驱动电压的过程中断，因此液体透镜的驱动性能降低。

然而，根据这一实施例的液体透镜300A，因为在第一板41和第二板42中的每一个的仅一个表面上执行用于形成电极的沉积、电镀或涂覆工艺，所以没有必要执行这样一种工艺：其于这两个板中的每一个的相对的表面上形成电极，而这一工艺可能会划伤电极。

参照图7，在步骤S30中，可以设置第一电极45和第二电极46，从而使其不位于对应于光路的区域中，第一电极45和第二电极46反射或折射光，并且可以执行金属图案化工艺，以将从第一基板48提供而来的驱动电压传输到各个电极L1、L2、L3和L4以及公共电极C0。

参照图8，在步骤S40中，可以执行绝缘涂覆，以设置绝缘层47。绝缘层47可以设置为接触倾斜表面，这一倾斜表面上设置有导电液体43和非导电液体44。另外，绝缘层47可以设置于第一板41上。另外，绝缘层47可以设置在非导电液体44下面。然而，第一板41和第二板42之间的空间可能没有涂覆绝缘层47，第一基板48插入这个空间中。

参照图9，在步骤S50中，可以通过接合工艺将第一基板48接合并固定至第一电极45。第一基板48的下端子和第一电极45可以通过接合工艺彼此电连接。

考虑到接合工艺，第一基板48的厚度的范围可以为大约25μm至200μm，可以将绝缘层47的厚度设定为大于或小于第一基板48的厚度，或者设定为与其相等。绝缘层47的厚度的范围可以为大约0.5μm至250μm。第二电极46可以设置为与绝缘层47间隔开。

同时，在完成图10中的步骤S60之后，第一基板48可以弯曲，以连接到控制电路24，并耦接到盖壳体。

参照图10，在步骤S60中，在将预定体积的非导电液体44注入第一板41中的开口区域(第一基板48已接合至这一开口区域)之后，可以同时或依次进行将第二电极46、绝缘层47和第一基板48彼此接合的工艺以及将导电液体43注入空腔以完全填充空腔的工艺。

第一基板48的上端子可以接合到第二电极46，第一基板48的下端子可以接合到第一电极45。此外，可以在第一基板48和第一板41或第二板42之间执行各向异性导电膜(ACF)接合，第一板41或第二板42由玻璃材料形成。

图11是示出根据该实施例的液体透镜的特性和根据比较示例的液体透镜的特性之间进行的比较的图。

图11(a)示出了从上往下看时根据比较示例的液体透镜1100的图，还示出了液体透镜的角部中的任何一个角部C1的横截面。

曝光部分可以设置在第二板(对应于第二板42)的每个角部处，第二板设置在液体透镜1100的上侧，以暴露要连接到第二基板(对应于第一基板48)的电极。为了形成曝光部分，需要用于蚀刻第二板的玻璃蚀刻工艺，第二板是由玻璃材料形成的。然而，在蚀刻工艺期间很有可能无意间损坏第二板。

参照液体透镜的多个角部中的任何一个角部C1的横截面，依次堆叠由玻璃材料形成的第一板13、第二板11和第三层12，并且在第二板11的相对表面上将用于向各个电极和公共电极提供电压的多个电极层金属图案化。因此，如上所述，需要在第一板13的一部分以及第二板11的一部分上形成用于暴露电极的曝光部分(需要玻璃蚀刻工艺)，并且需要两个FPCB，即连接到第三层12的上侧的第二基板14和连接到第三层12的下侧的第三基板15。

图11(b)示出了从上往下看时根据该实施例的液体透镜1200的图，还示出了液体透镜的多个角部中的任何一个角部C2的横截面。这里，液体透镜1200对应于图4中的液体透镜300A。

和图11(a)所示的液体透镜1100不同，不需要在第二板42的每个角部形成用于暴露要连接到第一基板48的电极的曝光部分，第二板42设置在液体透镜1200的上侧，因此不需要玻璃蚀刻工艺。

参照液体透镜的多个角部中的任何一个角部C2的横截面，依次堆叠由玻璃材料形成的第一板22、第二板21，并且在第一板22的上侧和第二板21的下侧上将用于向各个电极和公共电极提供电压的多个电极层金属图案化。配置液体透镜1200，从而让第一基板23插入第一板22和第二板21之间。因此，不需要用于形成曝光部分的玻璃蚀刻工艺，仅需要插入一个第一基板23。

根据一个实施例的液体透镜，可以减少玻璃的量和FPCB的数量，还可以省略诸如玻璃蚀刻工艺、双面金属沉积工艺、电镀或涂覆工艺、玻璃粘合工艺和ACF粘合工艺之类的工艺(这些工艺可能会损失大量材料并且难以执行)，从而提高了液体透镜的产量，降低了制造成本。

根据一实施例的液体透镜可以包括以下至少一个：第一板41，包括形成于其中的空腔以容纳导电液体43和非导电液体44；设置于第一板41上的第一电极45；设置于第一电极45上的绝缘层47、；设置于绝缘层47上的第二电极46；第二板42，设置于第二电极46上并耦接到第一板41；或者第一基板41，第二板42设置在第一板41和第二板42之间并电连接到第一电极45和第二电极46。

此外，第一电极45可以连接到第一基板48的下侧，第二电极46可以连接到第一基板48的上侧。这里，空腔的侧壁可以包括预定的倾斜表面。

这里，第一电极45可以包括设置于倾斜表面上的多个电极块区，第二电极46可以包括至少一个电极块区，其至少一部分接触导电液体43。

这里，第一基板48的厚度可以小于绝缘层47的厚度。

这里，第一基板48的厚度的范围可以为25μm至200μm。

这里，绝缘层47可以设置为不与第一基板48重叠。

这里，第一电极45和第二电极46可以不设置在光路中，沿着这个光路，光穿过液体透镜300A中的液体43和44。

这里，第一电极45可以通过金属沉积、电镀和涂覆中的任何一种方法设置于第一板41上，第二电极46可以通过金属沉积、电镀和涂覆中的任何一种方法设置于第二板42下面。

这里，第一电极45和第二电极46可以通过接合工艺粘附到第一基板48。

根据另一个实施例的液体透镜300A可以包括以下至少一个：第一板41，包括具有预定倾斜表面的开口区域；设置于第一板41上的第二板42；填充在空腔中的导电液体43和非导电液体43，空腔是由第一板41、第二板42和开口区域限定的；或者第一电极45和第二电极46设置在第一板41和第二板42之间。

这里，液体透镜还可以包括第一基板48，第一基板48插入第一板41和第二板42之间，从而与第一板41和第二板42重叠。

根据一个实施例的相机模块可以包括以下至少一个：壳体、容纳在壳体中的液体透镜300或300A、设置于液体透镜300或300A上的第一透镜单元100、设置于液体透镜300或300A下方的第二透镜单元200、传感器基板或者第一基板48，其中壳体包括敞口的上侧和敞口的下侧，传感器基板设置在第二透镜单元200下方并包括安装于其上的图像传感器26，第一基板48将液体透镜300或300A电连接到传感器基板。此外，第一基板48可以设置在液体透镜300或300A的第一板41和第二板42之间，并且可以电连接到液体透镜300或300A的第一电极45和第二电极46。

第二实施例

在下文中，将参考附图描述第二实施例。上文参考图1、图2和图3进行的有关第一实施例的描述同样可以应用于第二实施例。此外，除非另有说明，否则第一实施例的特征可以结合到第二实施例中，第二实施例的特征可以结合到第一实施例中。

图12是示出包括液体透镜的透镜组件中可能发生的现象的图。

图12示意性地示出了根据一个角度的光束路径和异常光量，以这个角度，光入射到包括液体透镜的透镜组件22上。

通过举例的方式示出了光束路径中以一个角度入射的光，在这个角度，可能会发生重影现象或闪光现象。

重影现象是这样一种现象：在强光直接入射到透镜上并从透镜镜筒反射时，余像残留，并叠加到拍摄的图像上。根据孔径的圆周形状形成余像。

闪光现象是这样一种现象：拍摄的图像由于入射到透镜上的光从透镜镜筒反射、或者由非常明亮的物体引起的漫反射，而看起来很模糊。

重影现象和闪光现象主要是由于从透镜镜筒反射光而产生的，在很大程度上，这可能让经由透镜组件22拍摄的图像的质量变差。

异常光量是导致重影现象或闪光现象的光量与入射到透镜组件22上的总光量的比率。通常来说，随着光的入射角增大，异常光量增加。当然，用户也可以通过适当地调整拍摄角度，来减轻重影现象或闪光现象。然而，在某个角度会增强的重影现象或闪光现象的存在可能导致相机模块10的质量严重恶化。

图13是示出根据又一实施例(即第2-1个实施例)的液体透镜500的图。

图13示出了液体透镜500的横截面，这个横截面对应于图3所示的液体透镜28的横截面的一个示例。

液体透镜500可以包括导电液体52、非导电液体53、板、电极单元、绝缘层56和反射防止层60。这个板可以包括第一板54，还可以包括第二板57和第三板51。电极单元可以包括第一电极55-1和第二电极55-2，反射防止层60可以是黑色绝缘层。此外，反射防止层60可以是降低反射率的反射减少层。或者，反射防止层60可以将具有预定波长范围的光的反射率降低为小于预定反射率。例如，反射防止层60可以将波长为380nm至800nm的光(所述光对应于可见光)的反射率降低为小于5％或10％。

第三板51可以由透明材料形成，并且可以是液体透镜500的第一部分，第一部分接收已经穿过第一透镜单元100的光(参见图2)。尽管在假设液体透镜500是图2中的透镜组件22中包括的液体透镜28的情况下描述了本公开文本，但是，液体透镜500可以安装在透镜组件中，从而第三板51是接收光的液体透镜500的最后一部分。第三板51可以设置在第一电极55-1下方，第二板57可以设置在第二电极55-2上。

导电液体52和非导电液体53可以填充在由第一板54的开口区域限定的空腔中。也就是说，空腔可以充满彼此之间具有不同特性的导电液体52和非导电液体53，并且可以在彼此之间具有不同特性的导电液体52和非导电液体53之间形成界面。

在导电液体52和非导电液体53之间形成的界面的挠度和倾斜度发生改变时，可以调整液体透镜500的焦距或形状。光信号在一个区域中通过界面，这个区域对应于参考图3描述的透镜区域310。

这里，导电液体52可以包含乙二醇或溴化钠(NaBr)中的至少一种，或者可以由乙二醇和溴化钠(NaBr)的混合物形成。非导电液体53可以包含苯基硅油。

第一板54可以设置在第三板51和第二板57之间，并且可以包括具有预定倾斜表面(例如，角度为大约59°至61°的倾斜表面)的开口区域。也就是说，第一板54可以包括在其中的倾斜表面，导电液体52和非导电液体53可以设置于倾斜表面上。第一板54是液体透镜500中的壳体结构，在这一壳体结构中，容纳有两种彼此之间具有不同特性的液体。第三板51和第二板57可以包括让光信号通过的区域，因此可以由透明度较高的材料(例如，玻璃)形成。为了方便进行加工，第一板54也可以由诸如玻璃等材料形成(在使用由相同材料形成的中间层进行接合时，防止空腔中充入的液体流出是比较容易的)。根据另一个实施例，第一板54可以包含杂质，从而光信号不容易从其中通过。

第一电极55-1和第二电极55-2可以用于施加从控制电路24(参考图1)接收的电信号，用于控制在导电液体52和非导电液体53之间形成的界面。第一电极55-1可以设置在第一板54的倾斜表面上，第二电极55-2可以设置在第一板54的上侧上。

如参考图3所描述的，第一板54的两侧中可以包括用于形成各个电极L1、L2、L3和L4以及公共电极C0的电极和/或电极图案，这两侧与第三板51和第二板57相邻。第二电极55-2可以是公共电极，公共电极设置为接触导电液体52，第一电极55-1可以是单个电极，单个电极与导电液体52相邻设置，绝缘层56介于这两者之间。

这里，第一电极55-1和第二电极55-2可以包括铬(Cr)。铬或铬合金是有光泽的银色刚性过渡金属，这种过渡金属不易碎，不易褪色，并且熔点高。然而，由于含铬的合金具有很高的耐腐蚀性和刚性，因而可以在这样一种状态下使用铬：它与其他金属形成合金。特别是，由于铬(Cr)不易受到腐蚀或变色，因而铬对空腔中的导电液体具有很高的耐受性。

绝缘层56配置为将第一电极55-1与导电液体52和非导电液体53物理绝缘。例如，绝缘层56可以包括聚对二甲苯C，并且可以通过诸如涂覆、沉积或电镀之类的方法形成。

绝缘层56可以设置于倾斜表面上，从而与导电液体52和非导电液体53接触，并且可以延伸到第一板54的上侧以及非导电液体53的下侧。绝缘层56可以设置于第一电极55-1上。绝缘层56可以设置在第一板54上方，而第一板54上设置有彼此相邻的第一电极55-1和第二电极55-2，因此，覆盖第一电极55-1，从而防止第一电极55-1接触导电液体52。如图13所示，可以设置绝缘层56，从而让其至少一部分与第二电极55-2接触。然而，实施例的范围不限于此。

第二板57可以由诸如玻璃之类的透明材料形成，并且可以与第三板51和开口区域一起形成空腔，从而空腔填充有导电液体52和非导电液体53。

反射防止层60可以设置在一个位置上，在这个位置，沿着开口区域的倾斜表面在导电液体52和非导电液体53之间形成界面，并且在第一电极55-1和绝缘层56上。此外，反射防止层60可以设置为与边缘界面IF接触，边缘界面IF与绝缘层56相邻。也就是说，反射防止层60可以设置为与开口区域中的倾斜表面的最外层部分上的边缘界面IF接触。因此，在导电液体52和非导电液体53之间形成的界面可以沿着倾斜表面上设置的绝缘层56-1移动。

此外，反射防止层60可以设置为不与开口表面D重叠，开口表面D形成在非导电液体53下方以允许光通过。这么做的原因是防止液体透镜500的视场(FOV)受到反射防止层60的影响。

反射防止层60可以由不反射光的材料(例如涂覆有石墨或soma膜的材料)或具有的光反射率比绝缘层56的光反射率低的材料形成。可以通过在绝缘层56上涂覆、电镀或沉积石墨材料的工艺来设置反射防止层60，或者可以通过将soma膜接合至绝缘层56的工艺来设置反射防止层60。根据另一个实施例，反射防止层60可以包括黑色树脂。

例如，绝缘层56的厚度的范围为大约0.5μm至15μm或大约1μm至10μm。反射防止层60的厚度的范围为大约0.5μm至10μm或大约1μm至5μm。

由于产生重影现象和闪光现象最有可能是因为边缘界面IF和开口区域的倾斜表面处发生的反射，因而用于防止光反射或降低光反射率的反射防止层60可以设置在上述区域上，从而防止重影现象和闪光现象产生。

此外，反射防止层60可以设置为延伸到第一板54的上侧，并且可以防止光(所述光已经从第三板51、第一板54、电极层55或绝缘层56反射或穿过第三板51、第一板54、电极层55或绝缘层56)传输到第二板57，从而防止由于光通过液体透镜500而导致图像质量变差。或者，与这一实施例不同，反射防止层60可以防止由于光从第二板57行进到第三板51而导致图像质量变差。

反射防止层60延伸到了第一板54的上侧，但是不一定要将反射防止层60设置为与导电液体52或第二板57接触，只要它能够实现上述效果即可。此外，反射防止层60可以设置在第一板54、电极层55和绝缘层56中的两个相邻的层之间。

图14是示出根据又一个实施例(即第2-2个实施例)的液体透镜600的图。

图14示出了液体透镜600的横截面，其对应于图3所示的液体透镜28的横截面的另一个示例。

像图13所示的液体透镜500中包括的反射防止层60一样，液体透镜600中包括的反射防止层61-1可以设置在一个位置上，在这个位置，沿着开口区域的倾斜表面在导电液体52和非导电液体53之间形成界面，并且设置在第一电极55-1和绝缘层56上。此外，反射防止层61-1可以设置为与边缘界面IF接触，边缘界面IF与绝缘层56相邻。也就是说，反射防止层61-1可以设置为与开口区域中的倾斜表面的最外层部分的边缘界面IF接触。因此，在导电液体52和非导电液体53之间形成的界面可以沿着倾斜表面上设置的绝缘层56移动。此外，反射防止层61-1可以设置为不与开口表面D重叠，开口表面D形成在非导电液体53下面。这么做的原因是为了防止液体透镜500的视场(FOV)受到反射防止层61-1的影响。

反射防止层61-1和61-2可以由不反射光的材料(例如涂覆有石墨或soma膜的材料)或具有的光反射率比绝缘层56的光反射率低的材料形成。可以通过在绝缘层56上涂覆、电镀或沉积石墨材料的工艺来设置反射防止层60，或者可以通过将soma膜接合至绝缘层56的工艺来设置反射防止层60。根据另一个实施例，反射防止层61-1和61-2可以包括黑色树脂。

例如，绝缘层56的厚度的范围为大约0.5μm至15μm或大约1μm至10μm。反射防止层61-1和61-2每一个的厚度的范围可以为大约0.5μm至10μm或大约1μm至5μm。

由于产生重影现象和闪光现象最有可能是因为边缘界面IF和开口区域的倾斜表面处发生的反射，因而用于防止光反射或减小光反射率的反射防止层61-1可以设置在上述区域上，从而防止重影现象和闪光现象产生。

此外，反射防止层61-2可以设置在第一板54下方，以便不与开口表面D重叠，并且可以防止光(所述光已经从第三板51反射或通过第三板51)传输到第一板54、电极层55、绝缘层56或第二板57，从而防止由于光通过液体透镜500而导致图像质量变差。或者，与这一实施例不同，反射防止层61-2可以防止由于光从第二板57向第三板51行进而导致图像质量变差。

反射防止层61-2延伸到第一板54的下侧，但是不一定要将它设置为与第三板51接触，只要能够实现上述效果即可。此外，反射防止层也可以设置在第一电极55-1和第一板54之间。

图15是示出根据又一实施例(即第2-3个实施例)的液体透镜700的图。

图15示出了液体透镜700的横截面，其对应于图3所示的液体透镜28的横截面的又一个示例。

与图13所示的液体透镜500或600不同，液体透镜700可以不包括单独的反射防止层。换句话说，液体透镜700可以配置为让其绝缘层56-1具有反射防止功能或减少反射功能。绝缘层56-1可以定义为黑色绝缘层。

绝缘层56-1可以沿着第一板54的倾斜表面设置于第一电极55-1上。此外，绝缘层56-1可以沿着第一板54的下侧或上侧延伸。

也就是说，绝缘层56-1可以由聚对二甲苯C涂层形成。然而，绝缘层56-1可以包括用于降低透光率的黑色树脂。黑色树脂可以由这样一种材料形成：具有优异的光吸收能力，并且与聚对二甲苯C的化学反应性较低。此外，黑色树脂可以是防止反射树脂或减少反射树脂。根据另一个实施例，绝缘层56-1可以由涂覆有石墨、soma膜的材料或具有的光反射率比绝缘层的光反射率低的材料形成。可以通过在第一电极55-1上涂覆、电镀或沉积石墨材料的工艺来设置绝缘层56-1，或者可以通过将soma膜接合至第一电极55-1的工艺来设置绝缘层56-1。

包含黑色树脂的绝缘层56-1可以设置在一个位置上，在这个位置，将界面形成在导电液体52和非导电液体53之间。此外，绝缘层56-1可以设置为与边缘界面IF接触。也就是说，绝缘层56-1可以设置为与开口区域中的倾斜表面的最外层部分的边缘界面IF接触。因此，在导电液体52和非导电液体53之间形成的界面可以沿着倾斜表面上设置的绝缘层56-1移动。此外，绝缘层56-1可以设置为不与开口表面D重叠，开口表面D形成在非导电液体53下面。这么做的原因是防止液体透镜700的FOV受到绝缘层56-1的影响。

此外，在光通过的区域内，不包含黑色树脂的绝缘层56-2可以另外设置在非导电液体53和第三板51之间。在这种情况下，绝缘层56-2可以是透光率较高的透明绝缘层。此外，绝缘层56-1和56-2的厚度可以彼此相同。或者，为了调整界面的控制范围，可以根据绝缘层56-1的材料，将绝缘层56-1的厚度设定为大于或小于绝缘层56-2的厚度。

例如，包含黑色树脂的绝缘层56-1的厚度的范围可以为大约0.5μm至20μm或大约1μm至15μm。不包含黑色树脂的绝缘层56-2的厚度的范围可以为大约0.5μm至15μm或大约1μm至10μm。

由于产生重影现象和闪光现象最有可能是因为边缘界面IF和开口区域中的倾斜表面处发生的反射，因而包含黑色树脂以防止光反射的绝缘层56-1可以设置在上述区域上，从而防止重影现象和闪光现象。因此，可以在不改变液体透镜的原始结构的情况下减少重影现象和闪光现象。

此外，绝缘层56-1可以设置为延伸到第一板54的上侧，并且可以防止光(所述光已经从第三板51、第一板54、电极层55或绝缘层56反射和/或通过第三板51、第一板54、电极层55或绝缘层56)传输到第二板57，从而防止由于光通过液体透镜700而导致图像的质量变差。或者，与这一实施例不同，反射防止层可以防止由于光从第二板向第三板行进而导致图像质量变差。反射防止层可以是抑制光反射的反射抑制层。也就是说，反射防止层可以是反射抑制层，反射抑制层设置为提供的光反射率比设置反射防止层之前的光反射率低。

透明绝缘层和非导电液体彼此接触的面积可以大于或等于第三板和透明绝缘层彼此接触的面积。

参考图13至图15提到的黑色树脂的材料可以是碳纳米管(CNT)和/或聚酰胺。可以通过溅射工艺、电子束工艺和/或化学气相沉积(CVD)工艺将黑色树脂包含在液体透镜中。

下文，将描述根据一个实施例的相机模块的配置。

相机模块可以包括具有液体透镜的透镜组件、红外截止滤光器(未示出)、印刷电路板(未示出)、图像传感器(未示出)和控制器(未示出)。然而，相机模块中可以省略或修改红外截止滤光器和控制器中的任何一个或多个。

红外滤光器可以防止红外光入射到图像传感器上。红外滤光器可以设置在透镜组件和图像传感器之间。红外滤光器可以是红外吸收滤光器或红外反射滤光器。或者，红外滤光器可以不单独设置，而是可以涂覆或沉积在液体透镜的任何一个表面上。

液体透镜和印刷电路板的上表面可以彼此电连接。图像传感器可以设置在印刷电路板上。印刷电路板可以电连接到图像传感器。在一个示例中，支架构件可以设置在印刷电路板和透镜组件之间。这里，支架构件可以在其中容纳图像传感器。印刷电路板可以向液体透镜供应电力(电流或电压)。同时，用于控制液体透镜的控制器可以设置在印刷电路板上。

下文，将描述根据一个实施例的光学器件的配置。

光学器件可以是移动电话、智能电话、便携式智能设备、数码相机、膝上型计算机、数字广播终端、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)以及导航仪中的任何一种。然而，光学器件不限于此，而是可以包括能够捕获图像或图片的任何设备。

光学器件可以包括主体(未示出)、相机模块和显示单元(未示出)。然而，光学器件中可以省略或修改主体、相机模块和显示单元中的任何一个或多个。

尽管上文仅描述了数量有限的实施例，但是各种其他实施例也是有可能的。只要彼此之间不存在相互矛盾，就可以将上述实施例的技术内容组合成各种形式，因此它们可以在新的实施例中进行实现。

在不脱离本文阐述的公开内容的精神和必要特征的情况下，形式和细节上可以进行各种改变，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。因此，上文的详细描述不应理解为在所有方面限制公开内容，以及通过举例的方式进行考虑。公开内容的范围应当通过合理解释所附权利要求来确定，并且在不脱离本公开的情况下做出的所有等同修改应当包含在以下权利要求中。

【发明的实施模式】

已经在用于实施本公开的最佳实施方式中描述了各种实施例。

【工业适用性】

根据实施例的液体透镜、相机模块和光学器件可以用于移动电话、智能电话、便携式智能设备、数码相机、膝上型计算机、数字广播终端、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、导航仪等中。

Claims (10)

1.一种液体透镜，包括：

第一板，所述第一板包括空腔，所述空腔中设置有导电液体和非导电液体，所述空腔具有倾斜表面；

第一电极，设置在所述倾斜表面上；

第二电极，设置在所述第一板上；以及

黑色绝缘层，设置在所述第一电极与所述导电液体之间，

其中所述导电液体和所述非导电液体在其间形成界面，所述界面沿着所述黑色绝缘层的一个表面移动。

2.根据权利要求1所述的液体透镜，包括：

第三板，设置在所述第一板下方；以及

透明绝缘层，设置在所述第三板与所述非导电液体之间。

3.根据权利要求2所述的液体透镜，其中所述透明绝缘层的厚度大于或等于所述黑色绝缘层的厚度。

4.根据权利要求1所述的液体透镜，其中所述黑色绝缘层延伸到所述第一板的上侧。

5.根据权利要求1所述的液体透镜，其中所述透明绝缘层和所述非导电液体彼此接触的面积大于或等于所述第三板和所述透明绝缘层彼此接触的面积。

6.根据权利要求1所述的液体透镜，其中所述黑色绝缘层包含石墨、soma膜或黑色树脂。

7.一种液体透镜，包括：

第一板，所述第一板包括空腔，所述空腔中设置有导电液体和非导电液体，所述空腔具有倾斜表面；

第一电极，设置在所述倾斜表面上；

第二电极，设置在所述第一板上；

第二板，设置在所述第二电极上；

第三板，设置在所述第一电极下方；以及

绝缘层，设置在所述第三板和所述第一电极上，

其中所述绝缘层包括透光率分别不同的第一区域和第二区域。

8.根据权利要求7所述的液体透镜，其中所述第一区域的透光率比所述第二区域的透光率高，

其中所述第一区域是设置在所述非导电液体与所述第三板之间的区域，

其中所述第二区域是设置在所述第一电极、所述导电液体与所述非导电液体之间的区域。

9.一种液体透镜，包括：

第一板，所述第一板包括空腔，所述空腔中设置有导电液体和非导电液体，所述空腔具有倾斜表面；

第二板，设置在所述第一板上；

第三板，设置在所述第一板下方；

第一电极，设置在所述空腔的所述倾斜表面上；

第二电极，设置在所述第一板与所述第二板之间；以及

反射抑制层，设置在所述第一电极、所述导电液体与所述非导电液体之间。

10.根据权利要求9所述的液体透镜，包括：

绝缘层，设置在所述非导电液体与所述第三板之间，

其中所述绝缘层的厚度为0.5μm至15μm，所述反射抑制层的厚度为0.5μm至10μm。