CN201281769Y - 液态透镜组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型为一种液态透镜组件，主要包含镜筒、胶圈、透光片、透光电极片、第一液体层，以及第二液体层。该镜筒具有容置空间，以及连通该容置空间的上开口与下开口，该胶圈设于该镜筒上缘且环绕该上开口；该透光片经由该胶圈设于该镜筒上缘并封闭该上开口，该透光电极片设于该镜筒下缘并封闭该下开口，该第一液体层设于该容置空间内并位于该透光电极片上，该第二液体层设于该容置空间内并位于该第一液体层上。该第一液体层形成的具有预定曲率的外凸上表面使通过该上表面的光线汇聚，使本实用新型具有预定焦距；可通过该透光电极片施加电场，改变该第一液体层的上表面的曲率，以达到改变本实用新型焦距的功能。
Description
技术领域
本实用新型提供一种光学组件，尤指一种液态透镜(Liquid Lens)组件。
背景技术
液态透镜组件包含封装于镜筒内的两种液体，该两种液体互不相溶且彼此接触而形成具有预定曲率的界面，可供通过的光线产生折射的效果。当施加电压于其中一种液体时，界面的曲率会产生变化而改变通过的光线的折射方向，使得液态透镜组件具有光学变焦的功能。
由于液体是借由两片透光片密封于镜筒内，且镜筒内不容许有空气存在，以避免影响光学性能，因此当液体受热膨胀时，会直接对镜筒及透光片施加压力，容易造成镜筒及透光片的结构损害而导致液体外泄。
因此，公知的液态透镜组件会采用金属作为镜筒的材质以提高其本身的强度，并在镜筒上设计缓冲结构以抵抗液体膨胀的压力，然而，此种金属材质的镜筒却大幅增加了材料成本，且需以特殊设备进行加工，增加了制作的难度，以致难以进行大量生产。
实用新型内容
因此，本实用新型的主要目的在于提供一种液态透镜组件，不仅可抵抗液体膨胀的压力，而且具有较低的材料成本且制作简易。
为达到上述目的，本实用新型提供一种液态透镜组件，主要包含镜筒、胶圈、透光片、透光电极片、第一液体层，以及第二液体层。该镜筒具有容置空间，以及连通该容置空间的上开口与下开口。该胶圈设于该镜筒上缘且环绕该上开口。该透光片经由该胶圈设于该镜筒上缘并封闭该上开口。该透光电极片设于该镜筒下缘并封闭该下开口。该第一液体层设于该容置空间内并位于该透光电极片上。该第二液体层设于该容置空间内并位于该第一液体层上。
本实用新型借由塑料材质的镜筒、搭配透光片及透光电极片共同封装第一液体层及第二液体层，并借由塑料材质的上固定件及下固定件确实将透光片及透光电极片固定于镜筒上，还借由弹性胶圈吸收液体膨胀的压力，可有效防止结构损坏，且具有较低的材料成本。
附图说明
图1为本实用新型的液态透镜组件的第一较佳实施例的立体分解图；
图2为图1的液态透镜组件沿2-2线的剖视图；
图3为本实用新型的液态透镜组件的第二较佳实施例的截面图；
图4为本实用新型的液态透镜组件的第三较佳实施例的截面图；
图5为公知透镜组组合于本实用新型的液态透镜组件的应用例的截面图。
附图标记说明
11 镜筒 110 容置空间
111 上开口 112 下开口
113 第一外螺纹 114 延伸壁
115 第二内螺纹 116 容置槽
12 胶圈 13 透光片
14 上固定件 141 顶壁
142 围绕壁 143 上透孔
144 第一内螺纹 15 透光电极片
16 下固定件 161 第二外螺纹
17 第一液体层 18 第二液体层
19 胶圈 20 透镜组
具体实施方式
有关本实用新型的技术内容，在以下配合参考附图的较佳实施例中，将可清楚地获得说明。
如图1和图2所示，为本实用新型的可变焦液态透镜组件的第一较佳实施例，该液态透镜组件主要包含镜筒11、胶圈12、透光片13、上固定件14、透光电极片15、下固定件16、第一液体层17，以及第二液体层18。
该镜筒11具有容置空间110，以及连通该容置空间110的上开口111与下开口112，该镜筒11外侧形成有第一外螺纹113，该镜筒11下缘向下延伸有两个或两个以上相对的延伸壁114，该延伸壁114内侧形成有第二内螺纹115。该镜筒11为液晶聚合物(LCP，Liquid Crystal Polymer)、聚碳酸酯(PC，Polycarbonate)与玻璃纤维混合物、聚甲苯乙烯(PVT，Polyvinyl Toluene)或聚酰胺(PA，Polyamide)等塑料材质所制成。
该胶圈12设于该镜筒11上缘与该透光片13之间且环绕该上开口111。该胶圈12为聚二甲基硅氧烷(PDMS)、橡胶、铁氟龙(Teflon)或硅胶等弹性材质所制成。
该透光片13经由该胶圈12设于该镜筒11上缘并封闭该上开口111。在本实施例中，该透光片13为平板状，实际实施时，该透光片13也可为聚焦镜片。并且，该透光片13可为塑料或玻璃材质。
该上固定件14用以将该透光片13固定于该镜筒11上缘。该上固定件14具有向下顶抵该透光片13的顶壁141，以及由该顶壁141向下延伸的围绕壁142，该围绕壁142内侧形成有与该镜筒11的第一外螺纹113对应螺合的第一内螺纹144，借以将该上固定件14锁合固定于该镜筒11外侧。此外，该顶壁141具有露出该透光片13的上透孔143。该上固定件14为液晶聚合物、聚碳酸酯与玻璃纤维混合物、聚甲苯乙烯，或聚酰胺等塑料材质所制成。
该透光电极片15设于该镜筒11下缘并封闭该下开口112，该透光电极片15具有透光基板，以及形成于该透光基板上且具有预定图案的电极(图中未示出)。
该下固定件16用以将该透光电极片15固定于该镜筒11下缘。该下固定件16大致为对应固定于该延伸壁114之间的管体，且该下固定件16外侧形成有与该镜筒11的第二内螺纹115对应螺合的第二外螺纹161。该下固定件16为液晶聚合物、聚碳酸酯与玻璃纤维混合物、聚甲苯乙烯或聚酰胺等塑料材质所制成。
该第一液体层17设于该容置空间110内并位于该透光电极片15上，该第二液体层18设于该容置空间110内并位于该第一液体层17上。该第一液体层17及第二液体层18都为硅油或醇等非导电材质且两者不互溶。在力平衡状态时，该第一液体层17形成具有预定曲率的外凸上表面，可使通过该上表面的光线汇聚，使本实用新型的液态透镜组件具有预定焦距；并且，可借该透光电极片15对该第一液体层17及该第二液体层18施加电场，以改变该第一液体层17的上表面的曲率，达到改变本实用新型液态透镜组件的焦距的功能。
由于胶圈12具有弹性，可确实密封该镜筒11上缘与该透光片13之间的微小间隙，防止该镜筒11内的液体外泄，并且可在镜筒11内的液体受热膨胀时产生微幅形变以吸收液体压力，防止液体压力过大造成镜筒11及透光片13的结构损坏而导致漏液。
如图3所示，为本实用新型的可变焦液态透镜组件的第二较佳实施例，大致与该第一较佳实施例相同，其不同之处在于该镜筒11上缘的沿该胶圈12外侧处形成有形状对应该胶圈12的环状容置槽116。在第一液体层17及第二液体层18的液体受热产生膨胀时，该容置槽116可进一步容纳胶圈12受液体压力所产生的变形部分，使该镜筒11及该透光片13的结构更不易受液体压力而产生损坏。
如图4所示，为本实用新型的可变焦液态透镜组件的第三较佳实施例，与该第一较佳实施例不同之处在于，本较佳实施例不具有设于该镜筒11上缘与该透光片13之间的胶圈12(参见图1或图2)，但进一步包含设于该镜筒11下缘与该透光电极片15之间且环绕该下开口112的胶圈19。其中该胶圈19为聚二甲基硅氧烷、橡胶、铁氟龙，或硅胶等弹性材质。借由该胶圈19的弹性以确实密封该镜筒11下缘与该透光电极片15之间的微小间隙，防止该镜筒11内的液体外泄。此外，虽然本较佳实施例的胶圈19是设于镜筒11下缘与该透光电极片15之间，然而所属技术领域中具有通常知识者可以无疑义地得知，也可将本较佳实施例的技术内容结合于第一较佳实施例或第二较佳实施例中，也即，于该镜筒11上缘与该透光片13之间及该镜筒11下缘与该透光电极片15之间两处都设置胶圈。
如图5所示，为公知透镜组20组合于本实用新型的可变焦液态透镜组件的应用例，该透镜组20具有两个或两个以上透镜，其组装于下固定件16的管体内并抵接于透光电极片15，借该组合以提供手机的相机模块、台式或笔记本电脑的相机模块、数码相机，或监视器等影像撷取装置所需的光学变焦镜组。
综上所述，本实用新型借由塑料材质的镜筒11、搭配透光片13及透光电极片15共同封装第一液体层17及第二液体层18，并借由塑料材质的上固定件14及下固定件16确实将透光片13及透光电极片15固定于镜筒11上，还借由弹性胶圈12或弹性胶圈19吸收液体膨胀的压力，可有效防止结构损坏，并且，由于主要构件都为塑料材质，可具有较低的材料成本且制作简易，确实达到本实用新型的功效。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非用以限定本实用新型的实施范围。只要依本实用新型权利要求书所作的等效变化与修饰，都属于本实用新型专利所涵盖的范围内。
Claims (19)
1、一种液态透镜组件，其特征在于，包含：
镜筒，具有容置空间，以及连通该容置空间的上开口与下开口；
胶圈，设于该镜筒上缘且环绕该上开口；
透光片，经由该胶圈设于该镜筒上缘并封闭该上开口；
透光电极片，设于该镜筒下缘并封闭该下开口；
第一液体层，设于该容置空间内并位于该透光电极片上；以及
第二液体层，设于该容置空间内并位于该第一液体层上。
2、根据权利要求1所述的液态透镜组件，其特征在于，所述镜筒为塑料材质。
3、根据权利要求1所述的液态透镜组件，其特征在于，所述镜筒上缘沿该胶圈外侧形成有形状对应该胶圈的环状容置槽。
4、根据权利要求1所述的液态透镜组件，其特征在于，所述胶圈为聚二甲基硅氧烷、橡胶、铁氟龙或硅胶材质。
5、根据权利要求1所述的液态透镜组件，其特征在于，所述透光片为镜片。
6、根据权利要求5所述的液态透镜组件，其特征在于，所述透光片为塑料或玻璃材质。
7、根据权利要求1所述的液态透镜组件，其特征在于，所述液态透镜组件还包含将该透光片固定于该镜筒上缘的上固定件。
8、根据权利要求7所述的液态透镜组件，其特征在于，所述上固定件具有向下顶抵该透光片的顶壁，以及由该顶壁向下延伸并固定于该镜筒外侧的围绕壁，该顶壁具有露出该透光片的上透孔。
9、根据权利要求8所述的液态透镜组件，其特征在于，所述镜筒外侧形成有第一外螺纹，且该围绕壁内侧形成有与该第一外螺纹对应螺合的第一内螺纹。
10、根据权利要求7所述的液态透镜组件，其特征在于，所述上固定件为塑料材质。
11、根据权利要求1所述的液态透镜组件，其特征在于，所述液态透镜组件还包含设于该镜筒下缘与该透光电极片之间且环绕该下开口的胶圈。
12、根据权利要求11所述的液态透镜组件，其特征在于，所述设于该镜筒下缘与该透光电极片之间的该胶圈为聚二甲基硅氧烷、橡胶、铁氟龙或硅胶材质。
13、根据权利要求1所述的液态透镜组件，其特征在于，所述透光电极片具有透光基板，以及形成在该透光基板上并具有预定图案的电极。
14、根据权利要求1所述的液态透镜组件，其特征在于，所述液态透镜组件还包含将该透光电极片固定于该镜筒下缘的下固定件。
15、根据权利要求14所述的液态透镜组件，其特征在于，所述镜筒下缘向下延伸有两个或两个以上相对的延伸壁，该下固定件大致为对应固定于该延伸壁之间的管体。
16、根据权利要求15所述的液态透镜组件，其特征在于，所述延伸壁内侧形成有第二内螺纹，且该下固定件外侧形成有与该第二内螺纹对应螺合的第二外螺纹。
17、根据权利要求14所述的液态透镜组件，其特征在于，所述下固定件为塑料材质。
18、根据权利要求1所述的液态透镜组件，其特征在于，所述第一液体层及第二液体层为非导电材质。
19、根据权利要求18所述的液态透镜组件，其特征在于，所述第一液体层及第二液体层为硅油或醇。
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