CN110383115A - 液体透镜、相机模块和光学装置 - Google Patents
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Abstract
根据一个实施例的液体透镜包括:第一板,该第一板包括具有倾斜表面的腔体,液体设置在该倾斜表面上;第一电极,设置在倾斜表面上;第二电极,设置在第一板上;以及绝缘层,设置在第一电极上,其中,该液体包括导电液体和非导电液体,在导电液体和非导电液体之间形成界面,并且绝缘层可以包括设置在第一电极上的基部和设置在基部上的多个突起。
Description
技术领域
实施例涉及一种具有可变焦距的透镜。更具体地,实施例涉及一种能够使用电能调节焦距的液体透镜、相机模块和光学装置。
背景技术
使用便携式装置的人们需要具有高分辨率、小型且具有各种各样的拍摄功能(自动聚焦(AutoFocus,AF)功能、手抖动补偿或光学防抖(Optical Image Stabilization,OIS)功能等)的光学装置。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,光学装置的尺寸就会增大。
通过倾斜或移动透镜模块来执行自动聚焦和手抖动补偿功能,透镜模块包括光轴沿光轴或在垂直于光轴的方向对准的透镜,并且附加的透镜移动装置用于移动透镜模块。然而,透镜移动装置消耗大量功率,需要诸如磁铁和线圈之类的驱动构件,并且需要与相机模块分开设置附加的盖玻璃,以保护透镜移动装置,从而导致光学装置的整体厚度增加。
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】
实施例提供了一种液体透镜、一种相机模块和一种光学装置,该液体透镜能够防止使透镜的特性劣化的重影或眩光现象,并且能够有效地实现焦点调节。
然而,本公开所要达到的目的并不限于上述目的,本领域技术人员从以下描述中将清楚地理解本文未提到的其他目的。
【技术方案】
在一个实施例中,液体透镜可以包括:第一板,该第一板包括其中设置液体的腔体,该腔体具有倾斜表面;第一电极,设置在倾斜表面上;第二电极,设置在第一板上;以及绝缘层,设置在第一电极上。该液体可以包括导电液体和非导电液体,在导电液体和非导电液体之间可以形成界面,并且绝缘层可以包括基部和多个突起,基部设置在第一电极上,多个突起设置在基部上。
根据实施例,多个突起可以设置在与倾斜表面对应的位置处,并且界面可以沿着倾斜表面移动。
根据实施例,多个突起可以包括第一突起和第二突起,该第一突起设置在倾斜表面上的最上位置处,该第二突起设置在倾斜表面上的最下位置处,并且界面可以沿着绝缘层在第一突起和第二突起之间移动。
根据实施例,基部和突起可以包括彼此不同的材料。
根据实施例,多个突起可以在相对于倾斜表面的第一方向和第二方向上设置,该第一方向可以是相对于倾斜表面的上下方向,第二方向可以是相对于倾斜表面的左右方向。
根据实施例,多个突起可以包括第一行突起和第二行突起,该第一行突起包括在第二方向上设置的多个突起中设置在最上位置处的多个突起,该第二行突起设置在第一行突起的正下方。第一行突起和第二行突起可以以一一对应的方式设置。
根据实施例,可以将绝缘层设置为与第一电极或第二电极接触。
根据实施例,多个突起中的每一个可以具有5μm或更小的长度、5μm或更小的宽度以及10μm或更小的高度。
根据实施例,设置在相对于倾斜表面的第一方向上的突起中的两个相邻的突起之间的距离可以在10μm至15μm的范围内。
根据实施例,绝缘层可以包括石墨树脂或黑色树脂。
本公开的上述方面仅是本公开的示例性实施例的一部分,并且本领域技术人员可以从本公开的以下详细描述中设计和理解基于本公开的技术特征的各种实施例。
【有益效果】
根据实施例的液体透镜、相机模块和光学装置,可以防止由于光从各自具有不同性质的液体之间的界面与开口区域中的倾斜表面之间的接触区域的反射而导致的重影现象和眩光现象。
另外,可以通过增加界面和倾斜表面之间的接触角来提高屈光度控制范围。
另外,可以通过降低实现特定屈光度的驱动电压来降低驱动液体透镜的功耗。
然而,通过本公开可实现的效果不限于上述效果,并且本领域技术人员从以下描述中将清楚地理解本文未提及的其它效果。
附图说明
图1示出了根据实施例的相机模块的示例。
图2示出了包括在相机模块中的透镜组件的示例。
图3示出了透镜,其界面根据驱动电压调节。
图4是示出根据实施例的液体透镜的视图。
图5是示出图4所示的绝缘层的一部分的详细视图。
图6是示出由图4所示的突出部分引起的界面变化的视图。
图7是示出穿过包括液体透镜的光学系统的光束的路径的比较的表格。
图8是示出由以每个入射角穿过包括液体透镜的光学系统的光束形成的图像的比较的表格。
具体实施方式
现在将详细参考实施例,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,本公开涵盖落入实施例的精神和范围内的所有修改、等同物和可选方案。
可以理解,尽管本文使用术语“第一”、“第二”等来描述不同元件,但是这些元件不受这些术语限制。通常来说,仅使用这些术语来区分元件。另外,考虑实施例的构造和操作而特别定义的术语仅被用来描述实施例,但是它们并不限定实施例的范围。
在这些实施例的下文描述中,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,由相同的附图标记表示的元件可以理解为具有相同的结构、功能和材料。
图1示出了根据实施例的相机模块10的示例。
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。
对应于驱动电压调节液体透镜的焦距,该驱动电压是施加在公共电极和多个单独电极的每一个之间的,并且控制电路24发送用于向液体透镜提供驱动电压的信号。图像传感器26与透镜组件22对准,并且将通过透镜组件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,实施例不限于此。根据光学装置所需的规格,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。由此,可以进一步减小安装在便携式设备中的相机模块的尺寸。
图2示出了相机模块10中包括的透镜组件22的示例性横截面视图。
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、液体透镜单元300、支架400和连接单元500。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的结构可以根据相机模块所需的规格而改变。例如,在所示出的示例中,将液体透镜单元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)可以设置液体透镜单元300,并且可以省略第二透镜单元200。
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准,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,液体透镜单元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,那么相机模块捕获的图像的质量可能会劣化。为了防止或最小化对曝光透镜110的表面的损坏,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,以防止对曝光透镜100的表面的损坏。
第二透镜单元200可以设置在第一透镜单元100和液体透镜单元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单元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,并且可以设置在形成于支架400中的通孔中。
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,这些透镜可以沿着中心轴PL对准,以形成光学系统。
液体透镜单元300可以设置在第一透镜单元100和第二透镜单元200之间,并且可以插入形成于支架400中的插入孔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对准液体透镜300。
液体透镜单元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500施加到其上的驱动电压而产生变形,由此液体透镜单元300的曲率和/或焦距可能发生改变。在控制界面的变形及其曲率的变化时,液体透镜单元300、包括液体透镜300的透镜组件22和相机模块10可以执行自动聚焦(AF)功能、手抖动补偿或光学防抖(OIS)功能等。
图3示出液体透镜,其界面根据驱动电压调节。具体地,图3的(a)示出了透镜组件22(参见图2)中包括的液体透镜28,以及图3的(b)示出了液体透镜28的等效电路。
首先,参见图3的(a),液体透镜28可以通过多个单独电极L1、L2、L3和L4来接收驱动电压,根据驱动电压来调节液体透镜28的界面。可以在各自不同的方向上以彼此相同的角度间隔设置单独电极。在通过单独电极L1、L2、L3和L4将驱动电压施加到液体透镜时,设置在透镜区域310中的导电液体和非导电液体之间的界面可以由于施加到公共电极的电压而变形,这将在后面描述。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,以便实现AF功能或OIS功能。
此外,参照图3的(b),可以将透镜28限定为多个电容器30,每个电容器的一侧从单独电极L1、L2、L3和L4中相应的一个电极接收驱动电压,另一侧连接到公共电极C0。
尽管在本说明书中通过示例的方式描述了其中设置四个单独电极的实施例,但是实施例的范围不限于此。
图4是示出根据实施例的液体透镜的视图。图5是示出图4所示的绝缘层的一部分的详细视图。
参考图4,液体透镜500的横截面对应于图3所示的液体透镜的横截面的一个实施例。
液体透镜500可以包括导电液体52、非导电液体53、板、电极单元和绝缘层56。该板可以包括第一板54,并且还可以包括第二板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。
第三板51可以由透明材料形成,并且可以是液体透镜500的接收已经穿过第一透镜单元100的光(参见图2)的第一部分。尽管在假设液体透镜500是图2中所示的透镜组件22中包括的液体透镜28的情况下描述了本公开,但是,液体透镜500可以安装在透镜组件中,从而第三板51是液体透镜500的接收光的最后一部分。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的开口区域限定的腔体中。也就是说,腔体可以由彼此之间具有不同性质的导电液体52和非导电液体53充满,并且可以在彼此之间具有不同性质的导电液体52和非导电液体53之间形成界面。
随着形成在导电液体52和非导电液体53之间的界面的曲率或倾斜度改变,可以调节液体透镜500的焦距或形状。光信号穿过界面的区域可以对应于参考图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可以在其中包括倾斜表面,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性质的液体。第三板51和第二板57可以包括光信号可以通过的区域,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,特别是因为在使用由相同材料形成的中间层进行接合时,易于防止填充在腔体中的液体流出,第一板54也可以由诸如玻璃等材料形成。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上。
如参照图3所述,用于形成单独电极L1、L2、L3和L4以及公共电极C0的电极和/或电极图案可以包括在第一板54的与第三板51和第二板57相邻的两侧中。第二电极55-2可以是公共电极,该公共电极设置为接触导电液体52,第一电极55-1可以是单独电极,该单独电极与导电液体52相邻设置,其中,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,因而可以在铬与其他金属形成合金的状态下使用铬。特别是,由于铬(Cr)不易受到腐蚀或变色,因而铬对腔体中的导电液体表现出高电阻。
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,并且可以延伸到设置在第一板54的上侧以及非导电液体53的下方。绝缘层56可以从倾斜表面延伸,以便设置在第三板51和液体之间。例如,绝缘层56可以设置在第三板51的上表面上。可以将绝缘层56设置成防止倾斜表面和第一电极55-1接触液体,该第一电极55-1从倾斜表面延伸以设置在第一板54上。绝缘层56可以延伸以便设置在第一电极55-1和第二电极55-2之间,该第一电极55-1延伸以便设置在第一板54上,该第二电极55-2设置在第一板上。绝缘层56可以设置在第一电极55-1上。绝缘层56可以设置在第一板54上,在第一板54上第一电极55-1和第二电极55-2彼此相邻设置,以覆盖第一电极55-1,从而防止第一电极55-1接触导电液体52。如图4所示,可以设置绝缘层,从而允许导电液体52的至少一部分接触第二电极55-2,但是实施例的范围不限于此。
绝缘层56可以包括突出部分60,该突出部分60形成在可以接触导电液体52和非导电液体53的倾斜表面的至少一部分上。突出部分60可以被称为突起。绝缘层56可以设置在第一电极55-1的上表面上,并且绝缘层56可以包括设置在第一电极55-1的上表面上的基部。此外,绝缘层56可以包括从基部突出的多个突起60。突起60可以设置在腔体侧壁的倾斜表面上。突起60可以设置在电极和基部上,电极和基部设置在腔体侧壁的倾斜表面上。在导电液体52和非导电液体53之间形成的界面可以沿着腔体的倾斜表面移动。形成在导电液体52和非导电液体53之间的界面的外周端部可以沿着倾斜表面移动。突起60可以包括第一突起和第二突起,该第一突起设置在倾斜表面上的最上位置处,该第二突起设置在倾斜表面上的最下位置处。形成在导电液体52和非导电液体53之间的界面可以沿着绝缘层56在第一突起和第二突起之间移动。第一突起或第二突起中的至少一个可以设置为多个。
基部的材料和突起60的材料可以彼此不同。
图5中示出了绝缘层56的倾斜表面的一部分。绝缘层56可以包括突出部分60,并且可以将突出部分60实现为从绝缘层56的倾斜表面突出的多个突起。多个突起可以接触形成在导电液体52和非导电液体53之间的界面。
多个突起可以在相对于倾斜表面的第一方向和第二方向上以网格形式设置,但是实施例的范围不限于此。第一方向可以是相对于绝缘层56的倾斜表面的上下方向,并且第二方向可以是相对于绝缘层56的倾斜表面的左右方向。
例如,每个突起可以具有大约5μm或更小的长度L、大约5μm或更小的宽度W、以及大约10μm或更小的高度H。在第一方向上设置的两个相邻的突起之间的第一距离D1可以在从大约10μm至15μm的范围内。在第二方向上设置的两个相邻的突起之间的第二距离D2可以在从大约10μm至15μm的范围内。如果突起设置在上述范围之外,即使在施加相同强度的电压时,在液体和电极之间或者在液体和倾斜表面之间形成的角度也会减小。
例如,绝缘层56的基部可以具有大约0.5μm至15μm或大约1μm至10μm的厚度。另外,基部的厚度和每个突起的高度的总和可以在3μm至15μm的范围内。每个突起60的高度可以是基部厚度的1.5至20倍。假设施加相同强度的电压,随着绝缘层56的厚度减小,液体和其上设置电极的表面之间的角度可以增大,因此可以提高效率。然而,在希望形成极薄的基部时,由于绝缘涂层的特性,可能难以以一致的厚度和粗糙度进行基部涂覆。
突起60的高度、尺寸或宽度可以不一致。例如,当突起设置在倾斜表面上的较高位置处时,突起的高度、尺寸或宽度可以以一致的趋势变化,或者可以以随机的方式形成而没有一致的趋势。例如,随着突起在倾斜表面上的位置变高,突起的高度、尺寸或宽度可以逐渐增加或减小。或者,突起可以以随机的方式形成。多个突起可以包括第一行突起和第二行突起,该第一行突起包括在第二方向上设置的多个突起中设置在最上位置处的多个突起,该第二行突起设置在第一行突起的正下方。第一行突起和第二行突起可以以一一对应的方式设置。
在图5中,将突起图示为具有彼此相同的形状和尺寸。然而,根据实施例,突起可以具有彼此不同的形状或必须不同的尺寸。每个突起可以具有长方体形状或各种多面体形状中的任何一种,例如立方体形状、圆柱形状和截顶四角锥形状。
根据另一实施例,第一距离D1和第二距离D2可以彼此不同,或者多个突起可以不以统一的第一距离D1和第二距离D2设置,而是可以不规则地设置。
包括突出部分60的绝缘层56可以包括聚对二甲苯C,并且可以通过诸如涂覆、沉积或电镀的方法形成,并且突出部分60可以通过蚀刻形成在绝缘层上。
根据另一实施例,包括突出部分60的绝缘层56可以形成为膜状,并且可以接合到第一板54和电极单元上。
可以将突出部分60设置成接触界面的与绝缘层56相邻的边缘ED。也就是说,可以将包括突出部分60的绝缘层56设置成接触开口区域中的倾斜表面的最外部上的界面IF的边缘。由此,形成在导电液体52和非导电液体53之间的界面可以沿着突出部分60移动。
可以将包括突出部分60的绝缘层56设置成不与开口表面D重叠,该开口表面D形成在非导电液体53下方以允许光通过。其原因是为了防止液体透镜500的视场(FOV)受到绝缘层56的影响。根据另一个实施例,可以将绝缘层56设置成与开口表面D重叠,以便简化工艺。此时,绝缘层56可以包括透光材料。
绝缘层56可以包括不反射光的材料(例如,涂覆有石墨或遮光膜(soma film)的材料)或具有低光反射率的材料(例如,黑色树脂)。
第二板57可以由诸如玻璃等透明材料形成,并且可以与第三板51和开口区域一起限定腔体,导电液体52和非导电液体53被充入该腔体中。
图6是示出由图4所示的突出部分引起的界面变化的视图。
在图6中,示意性地示出了填充有导电液体52和非导电液体53的液体透镜500的腔体600。
如果绝缘层56在其倾斜表面上不包括突出部分60,则导电液体52和非导电液体53可以在特定驱动电压(例如,30V)下在其间形成界面IF。
然而,由于根据本实施例的绝缘层56包括突出部分60,所以导电液体52和非导电液体53可以在相同的驱动电压(例如,30V)下在其间形成界面IF'。
由于突出部分60的不平坦结构,绝缘层56的表面张力可以增加,因此在相同的驱动电压下,界面和倾斜表面之间的接触角可以增加,从而增加界面IF'的曲率。
也就是说,由于界面的曲率与用于调节焦距的屈光度或折射率成比例,因此可以增大能够被控制的屈光度的范围。另外,由于实现相同屈光度所需的驱动电压可以减小,所以可以减小用于控制液体透镜500的功耗。
图7是示出了比较示例和实施例之间的穿过包括液体透镜的光学系统的光束的路径的比较的表格。图8是示出由以每个入射角穿过包括液体透镜的光学系统的光束形成的图像的比较的表格。
图7示出了具有特定入射角的光束700穿过包括液体透镜720-1的光学系统710-1和710-2并到达图像传感器26的光接收表面(即,像素阵列730-1和730-2的前表面)所沿的路径。
左图对应于改进之前的结构,即,液体透镜720-1的绝缘层不包括突出部分的比较示例。右图对应于改进后的结构,即,液体透镜720-1的绝缘层56包括突出部分60的实施例。
将描述改进之前和之后的状态之间的比较结果。在改进之前,光束700在通过液体透镜720-1时在各种路径中被折射和分散。当分散的光束通过紧随液体透镜720-1的光学系统并到达光接收表面730-1时,光束未被聚集在特定区域中,而是被分散。
相反,在改进之后,光束700在通过液体透镜720-2时不被分散,而是被传输到紧随液体透镜720-1的光学系统。在到达光接收表面730-2时,光束可以被聚集在特定区域中。
光反射可以发生在导电液体52和非导电液体53之间的界面的边缘ED处,其接触绝缘层的倾斜表面。由于在改进之前的结构中由于光反射被分散的光,在图像传感器26生成的图像中可能出现重影现象或眩光现象。
重影现象是这样一种现象:当强光直接入射到透镜上并从镜筒反射时,余像残留并叠加在捕获的图像上。余像根据光圈的圆周形状而形成。
眩光现象是这样一种现象:由于自镜筒反射的入射到透镜上的光或者由非常亮的对象引起的漫反射而使得捕获的图像看起来模糊。
重影现象和眩光现象可能极大地劣化通过透镜组件22捕获的图像的质量,并且可能主要由光自透镜镜筒的反射引起,并且特别地可能发生在液体透镜的倾斜表面处。
然而,在改进后的结构中,可以看出,在液体透镜720-2的界面的边缘ED处的光反射被极大地减少。这是因为包括突出部分60的绝缘层56的不平坦结构或纳米结构使得光以不规则的角度反射。重影或眩光现象的出现是由于一定量的光以规则的角度从倾斜表面反射并聚集在特定区域中。然而,在改进后的结构中,液体透镜720-2实现不规则的光反射,由此光可以被分散而不被聚集,并且可以在光入射的方向上被反射,从而不被传输到图像传感器26。因此,可以极大地减少重影或眩光现象。
图8示出了已经以每个入射角穿过包括液体透镜的光学系统并到达光接收表面的光束的形状的比较。
光束到达并在其上形成图像的光接收表面可以呈现蓝色,并且到达光接收表面的光束的量可以由色温来表征。也就是说,相对大量的光束到达的区域可以具有白色色温,并且相对少量的光束到达的区域可以具有红色色温。
理想地,随着入射角增大,当光被聚集的区域从中心向上移动与入射角成比例的距离时,可以不发生重影或眩光现象。
将描述当入射角为0°时改进之前和之后的状态之间的比较。可以看出,在改进之前和之后,光都聚集在光接收表面的中心。这是因为,当入射角为0°时,光沿着光学系统的光轴入射,因此几乎不从开口区域中的倾斜表面反射。
将描述当入射角为4°和12°时改进之前和之后的状态之间的比较。可以看出,在改进之前和之后,光被聚集的区域都从光接收表面的中心向上移动,但是在改进之前,光被聚集的区域在图像形成中稍微扩展。这是因为,当入射角超过0°时,光以一定角度入射,而不是沿着光学系统的光轴入射,并且从开口区域中的倾斜表面递增地反射。
将描述当入射角为20°、28°和40°时改进前后之间的图像形成的比较。在改进之前,可以看出,光没有聚集在特定区域上,而是分散到周围。这是因为,当入射角增大时,光以相对于光学系统的光轴的更大的入射角入射,因此更大量的光从开口区域中的倾斜表面反射。通过该反射而折射的光可能引起重影现象和眩光现象。
相反,在改进之后,可以看出相对大量的光被聚集在特定区域上,并且被分散到周围的光量减少。因此,与改进之前相比,可以极大地减少重影现象和眩光现象。
下文,将描述根据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,在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电(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装置的配置。
光学装置可以是移动电话、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,光学装置不限于此,而是可以包括能够捕获图像或图片的任何设备。
光学装置可以包括主体(未示出)、相机模块和显示单元(未示出)。然而,在光学装置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。
对于本领域技术人员来说是显而易见的是,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,可以进行形式和细节上的各种改变。因此,上文的详细描述不应理解为在各个方面限制本公开,而应当通过举例的方式进行考虑。本公开的范围应当通过所附权利要求的合理解释来确定,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后附的权利要求中。
【发明的模式】
已经在用于实施本公开的最佳模式中描述了各种实施例。
【工业实用性】
根据实施例的液体透镜、相机模块和光学装置可以用于相机/视频装置、望远装置、显微装置、干涉仪、光度计、偏振计(polarimeter)、光谱仪、反射计、自动准直仪、透镜计、智能电话、膝上型计算机和平板计算机中。
Claims (10)
1.一种液体透镜,包括:
第一板,包括其中设置液体的腔体,所述腔体具有倾斜表面;
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
绝缘层,设置在所述第一电极上,
其中,所述液体包括导电液体和非导电液体,
其中,在所述导电液体和非导电液体之间形成界面,并且
其中,所述绝缘层包括基部和多个突起,所述基部设置在所述第一电极上,所述多个突起设置在所述基部上。
2.根据权利要求1所述的液体透镜,其中,所述多个突起设置在与所述倾斜表面对应的位置处,并且
其中,所述界面沿着所述倾斜表面移动。
3.根据权利要求1所述的液体透镜,其中,所述多个突起包括第一突起和第二突起,所述第一突起设置在倾斜表面上的最上位置处,所述第二突起设置在倾斜表面上的最下位置处,并且
其中,所述界面沿着所述绝缘层在所述第一突起和所述第二突起之间移动。
4.根据权利要求1所述的液体透镜,其中,所述基部和所述突起包括彼此不同的材料。
5.根据权利要求1所述的液体透镜,其中,所述多个突起设置在相对于所述倾斜表面的第一方向上和第二方向上,
其中,所述第一方向是相对于倾斜表面的上下方向,并且
其中,所述第二方向是相对于倾斜表面的左右方向。
6.根据权利要求5所述的液体透镜,其中,所述多个突起包括:
第一行突起,包括在所述第二方向上设置的多个突起中设置在最上位置处的多个突起;以及
第二行突起,设置在第一行突起的正下方,并且
所述第一行突起和第二行突起以一一对应的方式设置。
7.根据权利要求1所述的液体透镜,其中,所述绝缘层设置为与所述第一电极或所述第二电极接触。
8.根据权利要求1所述的液体透镜,其中,所述多个突起中的每一个具有5μm或更小的长度、5μm或更小的宽度以及10μm或更小的高度。
9.根据权利要求1所述的液体透镜,其中,所述突起中的在相对于所述倾斜表面的第一方向上设置的两个相邻的突起之间的距离在10μm至15μm的范围内。
10.根据权利要求1所述的液体透镜,其中,所述绝缘层包括石墨树脂或黑色树脂。
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