200813487 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域3 發明領域 本發明有關-電潤濕裝置，且特別有關 5 體透鏡模組，聚焦可藉由電潤濕而變動。 ^ iltr 發明背景 可變聚焦液體透鏡的數項實施例描述於歐洲專利案5虎 1166157中。本申請案的第1圖對應於該專利案的第12圖且 10顯示根據先前技藝之一可變聚焦液體透鏡的〆範例。如第1 圖所示，可變聚焦透鏡包含一具有兩絕緣遂明板100及102 之流體室及一光轴△。板102包含一圓錐形戒圆杜形凹部， 其具有一相對於裝置的光軸Δ呈傾斜之側面1〇4，且其接收 一滴身為絕緣液體106之第一液體。延伸直到透明板100之 15室的其餘部分係充填有一第二液體1〇8，其身為一傳導液 體。該等液體不相混合，且具有不同折射率俱粗略相同的 密度，而形成一折射介面或彎液面(A，B)。〆透明電極no 形成於絶緣板102的侧表面上方。另一電極112設置為接觸 於第二液體108。 20 由於電潤濕效應，可能藉由將一電壓施加至電極110與 112之間來改變第一液體與第二液體之間的介面之 曲率，譬如攸一如線A所示的初始凹形至一如線b所示的凸 形。因此’在滴106的區中穿過垂直於板1〇〇及1〇2的胞室之 光射線將依據所施加電壓而被或多或少地聚焦。 200813487 為了提供一具有充分焦度以提供變焦功能及/或容許 在聚焦的同時作橋正及/或盡量降低像差之透鏡’時常需要 -具有兩可變折射介面之透鏡。然而，使譬如上文對於第i 圖所述之一對可變聚焦液體透鏡放置在光軸上彼此旁邊將 5是不利因為如此將導致-佔體積的透鏡配置，特別是 沿著光軸尤然。因此，需要一密實的透鏡配置，其威力足 以滿足上述要求。 WO 20G4/G38480描述-具有—可控制透鏡群組之變焦 透鏡，該可控制透鏡群組包含一流體室中的第一及第二液 1。體’液體為透明、具實質相等的密度且具有不同折射：： 第-液體為非傳導性且第二液體為傳導性。第二液體形成 兩容積，其一者位於第一液體的各侧上，以在第—及第二 液體之間產生兩液體-液體介面。此配置的一缺點在於因= 需要匹配透鏡中之液體的密度，形成於第—液體任一側上 b之兩容積的液體必須為相同液體。這限制了可能的光學組 合，且代表難以將光學像差予以最佳化。 、 C發明内容3 發明概要 本發明之-目的係提供-可至少部份地解決相對於先 20前技藝所描述的上述需求之電潤濕裝置及其製造方法。 根據本發明的第-態樣，提供一可變聚焦=體透鏡， 其包含-形成第-及第二室之結構，—經過該透鏡而穿過 兩室之光徑，該第-室含有-第-絕緣液體及一第一傳導 液體，該等第-液體不減合且形成單—折射介面且該第 200813487 5 二室含有一第二絕緣液體及一第二傳導液體，該等第二液-體不相混合且形成單一折射介面，第一及第二液體之間之 折射介面的曲率可藉由將電壓施加至複數個電極由於電潤 濕而變動，其中第一及第二室係被一橫越該光徑之隔間所 分離，該隔間在該光徑之區中為透明，並包含配置為接觸 該第一及第二傳導液體的一者之該複數個電極的一第一電 極。 根據本發明的部分實施例，隔間包含一配置為接觸第 二傳導液體之第二電極。 10 根據本發明的另一態樣，提供一變焦透鏡配置，其包 含如上述沿著變焦透鏡配置的一光軸（△)呈串列配置之可 變聚焦液體透鏡的至少兩者。 根據本發明的另一態樣，提供一攝影機模組，其包含 一包含如上述可變聚焦液體透鏡及/或上述變焦透鏡配置 - 15 • 之透鏡配置，及沿著攝影機模組的一光軸(△)呈串列配置之 複數個固定式透鏡；用於控制可變聚焦液體透鏡之驅動電 路；及一用於擷取經由透鏡配置所接收的一影像之影像感 測器。 根據本發明的另一態樣，提供一包含如上述攝影機模 20 組之行動電話。 根據本發明的另一態樣，提供一用於組裝一可變聚焦 液體透鏡之方法，包含：提供一隔間，其包含隔間的一第 一表面上之一第一電極；組裝透鏡以使隔間分離液體透鏡 的第一及第二室；將一第一傳導液體及一第一絕緣液體插 7 200813487 ，入第一室内以使第一 體不相混合，單 密封第一室·，將一第二 一傳導液體接觸第一電極 ，射介面被形成於該等第 一電極」該等第一液
間；及密封第二室。 示範性實施例的下文詳細描述得知本發 二室内，該等第二沐 該等第二液體之間； 將連同圖式從示 明之其他目的、特徵結構及優點。 圖式簡單說明 圖中： ° fl®(上述)顯示一包含可藉由電潤濕相對於彼此移動 的液體之液體透鏡的一實施例； 第2A圖顯示根據本發明第一示範性實施例之一液體透 鏡的橫剖視圖； 第2B圖更詳細地顯示第2A圖的透鏡之部份； 15 第3A圖顯示根據本發明第二示範性實施例之一液體透 鏡的橫剖視圖； 第3B圖更詳細地顯示第3A圖的透鏡之部份； 第4圖顯示根據本發明的一實施例之一透鏡模組；及 第5圖顯示一採用根據本發明的一實施例之一透鏡模 20 組之攝影機模級。 為清楚起見，各圖中，已對於對應的特徵結構使用類 似的編號。圖式未依實際比例繪製。 C實施方式3 較佳實施例之詳細說明 8 200813487 第2A及2B圖以橫剖視圖J貪示一具有兩可變液體介面 之液體透鏡400的第一實施例。特定言之，參照第2A圖，透 鏡400包含一第一容積的一第一液體401，一第二容積的一 第二液體402，一第三容積的一第三液體403及一第四容積 5 的一第四液體404。液體401、402不相混合且在本實施例中 分別包含一絕緣液體及一傳導液體。液體403、404亦不相 混合且在本實施例中分別包含一傳導液體及一絕緣液體。 液體401、404譬如以油為基礎。液體402、403譬如包含與 一諸知鹽等電解質混合之水。液體401、402的密度較佳為 10 近似相等，如同液體403、404的密度。 液體401、402界定一其中使其相遇之第一介面406，介 面406的曲率可被電潤濕所控制。同理，液體4〇3、404界定 一其中使其相遇之第二介面408，介面408的曲率可被電潤 濕所控制。選擇液體401至404的折射率以使介面406、408 15具有所需要焦度範圍的一透鏡之性質。 液體401、402被圍堵在一由一結構形成之第一室中， 该結構在此實施例中係包含一雙凸透鏡41〇，一第一體部部 分412，及一包含一板414及一第一透明電極416之隔間 413 ’第一透明電極416覆蓋與液體4〇2產生電性接觸之玻璃 20板的一表面之一中央區。體部部分412在此實施例中包含一 諸如鋼等傳導材料且形成液體透鏡的一第一環狀電極。體 部部分412具有一内表面418，其較佳為一截頭圓錐的形狀 且對於透鏡的光軸△呈可旋轉式對稱。遍及本說明書中的用 戴頭圓錐”係指具有一圓錐的一分段而無尖端之形狀， 200813487 且切過垂直於旋轉·對稱的圓錐軸線之平面。内表面被二 用以防止體部部分412與液體402之間直接電性接觸之絕緣 層（第2A圖中未顯示）所覆蓋。板414譬如為一玻璃平面性 窗，且透明電極416譬如為塗覆在面朝第一室中之板414的 5表面上之一很薄層的一傳導材料。 隔間413係使第一室自一含有液體4〇3、4〇4之第二室分 離。第二室由一結構形成，該結構譬如包含一雙凹透鏡 417，一第二體部部分42〇，在此實施例中形成一第二環狀 電極及隔間413，其包含位於板414之對於透明電極416的相 10對側上之另一透明電極422，且其與液體403產生電性接 觸。體部部分42〇在此實施例中包含一諸如鋼等傳導材料且 作為一用於第二室之第二環狀電極。體部部分42〇具有一内 表面423，其較佳為一截頭圓錐的形狀可對於透鏡的光軸△ 呈旋轉對稱。喊純3被-絕緣層（帛2Affl未顯示)所覆蓋 15以防止體部部分42〇與液體4〇3之間直接電性接觸。如同透 明電極416,透明電極422譬如為塗覆在面朝第二室中之板 414的表面上之一很薄層的一傳導材料。 第2A圖的實施例中，體部部分412、420的圓錐形内表 面418 423分別相對於光軸△在同方向傾斜，易言之，其皆 20在其取接近雙凸透鏡410之端為最寬、且在其最接近雙凹透 鏡417之端處為最窄，且在此範例中内表面被對準以使其一 起形成一共同截頭圓錐的部份。 體部部分412在此範例中具有一頂表面，其包含一最遠 離光軸△且實質地垂直於透鏡光軸△之環狀表面424，及亦 200813487 ， 實質地垂直於透鏡光軸△、但位於表面425内側、且由另一 實質地平行於透鏡光軸A的環狀表面425而與表面425分離 之另一環狀表面426。體部部分412進一步包含一接觸於板 414之底表面427，其垂直於透鏡光軸△。體部部分412亦具 5有一背離透鏡光軸之環狀侧表面428,其實質地平行於透鏡 . 光轴△。一包含表面429、430之對準溝槽設置於其中使側表 面428與底表面427相遇之體部部分412中，此溝道用來對準 對準體部部分412與體部部分420，如下文更詳細地描述。 ® 雙凸透鏡410被一蓋件431固持，其譬如包含衝壓成具 10有對於透鏡光軸A呈旋轉對稱形狀之一片的金屬。特定言 之，蓋件431較佳定形成可使其在橫剖面中包含_唇432， 唇432係接觸雙凸透鏡41〇的折射性外或内表面之邊緣且界 定一定心於光軸△上之圓形開口以容許光進入透鏡。透鏡 410譬如藉由膠劑附接至此唇、或藉由將唇選擇性加熱以局 -15部地融化透鏡410以生成密封而被直接地密封。從唇432往 外，較佳提供一S形部分433以容許雙凸透鏡410在平行於光 ^ 軸△的方向中作部分運動以補償液體401、402的膨脹或收 縮。部分433外，提供一L形部分434，其具有一與體部部分 412的頂表面424相鄰地延伸之第一肢及一與體部部分412 20的側表面428相鄰地延伸之第二肢，及一彎往光軸△且接觸 於體部部分412的一角落之彎曲邊緣435，其譬如被壓抵或 褶縐以將蓋件保持在位置中。一密封件設置於蓋件431與體 部部分412之間以在第一室中緊密地密封液體4〇1、402，該 密封件包含一L形墊片436，L形墊片436被嵌夾於L形蓋件 11 200813487 - 部分的角落之内表面與體部部分412的側428及頂表面424 之間的角落之間。 本實施例中，體部部分420包含一位於其底側中之開口 ^接收雙凹透鏡417,該開口包含-垂直於透鏡400的光軸△ • 5之裱狀表面438及一平行於光軸△之環狀表面440。體部部分 • 420譬如以膠劑被膠接至表面438、440、或藉由選擇性加熱 用以接收透鏡之開口邊緣而被直接地密封。 冑部部分42G包含-接觸於板414之頂表面442。為了確 保體部部分412與體部部分42〇之間精確的對準，提供一對 10準部分444藉以從體部部分42〇的頂表面料2突起至設置於 體部部分412中之對準溝槽内。 參照第2B圖，更詳細地顯示體部部分412、42〇與隔間 413的邊緣之間的介面。體部部分412中的對準溝槽係包含 近似平行於透鏡光軸△從底表面427延伸至體部部分412中 -15之表面429。本實施例中，對準溝槽沿透鏡整個周邊延伸， ㈣代性實施例中其可只沿周邊-部份設置。體部部分42〇 中的對準部分444包含-近似平行於透鏡練△從體部部分 420的頂表面442往上延伸之第一表面45〇，及一近似垂直於 光軸Α且從表面450延伸至體部部分42〇的一側表面454之第 20二表面452。並且，對準部分444較佳沿透鏡整個周邊延伸， 但替代性實施例中可只沿部份的周邊而延伸。 體部部分412、420因此較佳被對準溝槽的表面429與對 準部分444的表面450之間的接觸、且較佳亦藉由對準溝槽的 表面430與對準部分444的第二表面452之間的接觸所對準\ 12 200813487 如第2B亂所詳示.，提供一在板414與體部部分412之間 產生緊密密封之第一 0環456且提供一在板414與體部部分 420之間產生緊密密封之第二〇環458，Ο環456、458配合於 各別第一及第二0環漢槽460、462内。Ο環460在内邊緣418 5與對準溝槽的表面429之間的一點處被定位於體部部分412 的底表面427上。Ο環462在内表面423與對準部分444的表面 45 0之間的一點處被定位於體部部分420的頂表面442上。 提供電極溝槽以接收從板414的表面略微地突起之隔 間413的透明電極416、422。一第一者設置於體部部分412 10的底表面427中而一第二者設置於體部部分420的頂表面 442中，以分別接收透明電極416、422，這些溝槽分別從内 表面418、423延伸一短距離進入各電極中。替代性實施例 中，透明電極416、422可一路延伸至對準部分444，且因此 將不提供溝槽。 15 為了使電壓提供至透明電極416、422，分別提供金屬 軌道464及466。這些軌道464、466譬如為以一窄軌道施加 至板414表面且延伸至隔間的外邊緣而在其中使其分別接 觸第一及第二導線468及470之薄金屬塗層。本實施例中， 在對準突件中設置444孔以使導線468、470提供至透鏡的外 20邊緣。提供一第三導線472以與體部部分420產生電性接 觸。提供一第四導線474以與蓋件431產生電性接觸，其轉 而在角落435處與體部部分412呈電性接觸。 在此實施例中提供一絕緣層476覆蓋住内表面418、電 極溝槽的表面及體部部分412的底表面427、及對準溝槽的 13 200813487 _ .表面429、430。絕緣層476及因此絕緣體部部分412不與第 一液體402、透明電極416、金屬軌道464及體部部分420電 性接觸。同理，此實施例中，提供—絕緣層478覆蓋住體部 部分420，使其絕緣不與液體403、透明電極422、金屬軌道 5 466及體部部分412電性接觸。 . 替代性實施例中，進一步的金屬執道可設置於表面 429、430上及/或表面450、452上以分別將軌道464、466連 接至透鏡邊緣。這些進一步的金屬軌道設置於透鏡圓周中 ^ 之不同點處使其分開且未彼此產生電性接觸。 10 蓋件431中的S形部分433係補償譬如由於溫度或壓力 變化所致之液體401、402的容積變化，且此等壓力補償手 段更詳細地描述於共同審查中歐洲申請案號EP1662276 中，該案依法律所容許合併入本文中以供參考。 第二室中之液體403、404的膨脹被一膨脹室480所補 15 償。膨脹室480係為體部部分420的表面438中之一 V形溝 - 槽，且部份地被液體404、部份地被空氣所充填。膨脹室480 較佳延伸於一沿透鏡周圍之圓形中，但在替代性實施例中 可只沿部份的透鏡延伸。一窄通路設置於第二室與膨脹室 480之間以當透鏡組裝及液體插入透鏡中時由於毛細作用 20 容許液體部份地充填膨脹室。此通路隨後可容許膨脹室中 之液體位準依據透鏡在其壽命期間所承受的熱量及/或壓 力而變。透鏡400的替代性實施例中，可使用不同的膨脹室 配置。此等膨脹室詳細描述於共同審查中的歐洲申請號EP 06115595中，該案依法律所容許合併於本文中以供參考。 14 200813487 操作中，將一第一電壓VI施加至導線468、474之間， 及因此透明電極416與體部部分412之間。因此改變内表面 418被液體402之可濕性，故可控制介面406的曲率。將一第 二電壓V2施加至導線470、472之間，改變了體部部分420 5的内表面423被液體403之可濕性且因此得以控制介面408 的曲率。電壓VI及V2較佳為振盪(AC)電壓，且依據所需要 曲率而譬如在0與12〇 VRMS之間的範圍中變動。 第3A及3B圖顯示一具有第一及第二室之液體透鏡5〇〇 的一替代性實施例，第一者含有相同的兩液體4〇1及4〇2且 10第二者含有相同的兩液體403及404如上述，液體提供兩折 射介面406、408，在各室中具有一者。第3八及3]8圖中，與 第2A及2B1I中特徵結構相同之特徵結構已標以類似的編 號，且將不再詳述。 雖然第2A圖的實施例中，體部部分412、42〇的内表面 15 418、423為截頭圓錐形且兩者相對於光軸△在相同方向中傾 斜第圖的貝施例中，内表面亦為截頭圓錐形但在相反 方向中傾斜。特定言之，第3八圖所示的内表面418係與第 圖1表面418以相同方式傾斜，故在其最接近雙凸透鏡410 之端處為最寬，而内表面523則在與第2A圖的内表面423相 2〇 ^的^向中傾斜’故在其最接近雙凸透鏡41G之端處為最 窄:若需使介面406、408在沿著光軸的一組態絕緣液體、 傳導液體、傳導液體、絕緣液體中於零伏特具有相反曲 則偏好此配置。 第3八圖的實施例中，未提供蓋件427,且取而代之，雙 15 200813487 … 凸透鏡410被膠接或藉由直接選擇性熔接至體部部分4i2的 内邊緣425而被直接地密封。直接密封固定式透鏡或窗之方 法詳細地描述於共同審查中的歐洲專利申請案號 EP05112671巾’其依法律所容許合併於本文巾以供參考。 5此實施例中，邊緣425包括一膨脹室582以補償液體4〇卜4〇2 • 的膨脹，此膨脹室與上述的室480相同。 雙凹透鏡417已在第3A圖的實施例中由一雙凸透鏡517 取代，此透鏡被固接至體部部分42〇中的一開口，且特別是 ® 固接至一垂直於透鏡5〇〇的光軸△之環狀表面538及一平行 10於該光軸之環狀表面540。第3A圖的隔間413更詳細地顯示 於第3B圖。如圖所示，第一及第二透明電極416、422在第 3A圖的實施例中由環狀碟形電極516、522取代，其譬如包 含金。如同先前範例，提供沿環狀電極516、522旁邊分別 從表面518、523延伸至體部部分412、420中之電極溝槽。 * 15此實施例中，電極溝槽的表面係與環狀溝槽510、522分隔 ^ - 故谷許液體402、403進入溝槽且分別接觸電極516、522。 尚且，此實施例中，環狀電極510、522較佳未超過電極溝 槽的内邊緣延伸至第一及第二室中，且因此經過透鏡的開 口直徑未被這些電極降低，其在此範例中為不透明。 20 環狀碟形電極516、522譬如藉由一CVD(化學氣相沉積) 被施加或膠接至板414的各別側。第2B圖中提供金屬軌道 464、466以連接至透明電極416、422，第3B圖的實施例中 則提供單一導線568以將環狀電極516、522兩者連接至液體 透鏡的邊緣處之一終端，在此實施例中，導線568被定位在 16 200813487 • 板·414之表面上的一溝槽中或其一孔中，且隨後經過<設置 於對準突件444的表面450、452中之溝槽。環狀電極516、522 皆連接至一共同導線，且因此連接至一共同電壓。提供分別 連接至體部部分420、412之進一步導線472及474。用於控制 5介面406曲率之電壓VI係施加至導線568與474之間，而用於 控制介面408曲率之電壓V2施加至導線568與472之間。 在第3Α圖的實施例中以膠劑達成將體部部分412、42〇 密封至環狀電極516、522及隔間413。 ® 提供一從表面442延伸至體部部分420内之膨脹室580 10以補償液體403、404的膨脹。第3Β圖的實施例中，絕緣層 476、478只分別從邊緣418、423延伸一短距離，朝向透鏡 邊緣’且防止液體401、403及體部部分412、420之間的電 性接觸。對準部分444及/或對準溝槽之表面較佳塗覆有一 絕緣層以防止體部部分412、420之間的電性接觸。 ‘ 15 第4圖顯示一在此實施例中提供一具有可變聚焦的變 ^ ~ 焦透鏡之透鏡配置600，其包含第一及第二液體透鏡602、 604 ’各身為一類似於上述透鏡4〇〇及5〇〇之液體透鏡。液體 透鏡602類似於第2Α圖的實施例，且包含一雙凸透鏡410， 一雙凹透鏡417，及一隔間413，然而在此實施例中，第一 20及第二透明電極4!6、422延伸橫越整體隔間413，而覆蓋住 板414的表面。 液體透鏡604相對於前述實施例具有數項差異。特定言 之，透鏡410及4Π已分別由一彎液面透鏡61〇及一凸-凹透 鏡618取代。尚且，隔間413已由一隔間613取代，隔間613 17 200813487 …一係由一撓性薄膜614及除了差異在於一路延伸至體部部分 412、420外侧邊緣其餘皆與對於第3A圖所描述的碟形電極 相同之兩個環狀碟形電極516、522所形成。薄膜614被嵌夾 於兩環狀電極516、522之間，但未被電極516、522所固持 5之第一及第二室之間的一中央區除外，且因此其可自由移 ， 動且可補领弟一及弟二室之間液體容積的變化。因此對於 第二液體透鏡604整體只提供一膨脹室680。 液體透鏡604包含對於第2A及3A圖所描述用於對準體 ^ 部部分412、420的對準部分444之替代性部件。此實施例 10中，對於此對準作用提供數個圓柱形金屬螺栓，第4圖中顯 示其標為644及646之兩者。這些螺栓各包含一螺紋區648， 其螺入在體部部分420中配置用來接收螺栓的一孔649中之 一對應螺紋區中。螺栓亦包含一平坦區65〇，此區具有精密 維度以使其緊緊配合於一位居體部部分412中且部份進入 15體4 4为420内之孔652内。因此’ 一旦螺检已經經由盆螺 馨— 紋區固接至體部部分42〇，各螺检的平坦區係接觸於孔652 内表面且因此藉以使體部部分412對準於體部部分42〇。平 坦區650及對應的孔652較佳具有比螺紋區648更大的一直 徑。為了確保體部部分412、420仍為電性絕緣，螺栓644、 20 646較佳由一諸如耐綸或陶瓷等絕緣材料形成，或者螺栓為 金屬製但螺检644、646及或孔649、652的表面塗覆有一諸 如陶瓷等絕緣材料。 透鏡配置600進一步包含在液體透鏡6〇2、604之間定心 於光轴A上之兩固定式透鏡606、608，透鏡606譬如為一具 18 200813487 - 有一平面側、且具有一突起於平面侧上以接收譬如身為雙 凸透鏡之透鏡608的環狀外緣之非球形透鏡。提供另一雙凸 透鏡612及一彎液面透鏡616，雙凸透鏡612被定位成使其一 凸面接觸於彎液面透鏡的凹面。透鏡612及616定心於光轴 5上，且沿著光軸△被定位於第二液體透鏡604之後。 ， 提供一透鏡殼體620，其具有將液體透鏡602、604及不 同固定式透鏡固持於定位、且對準這些透鏡之功用。特定 言之，殼體620具有一呈圓柱形且平行於透鏡光轴△之内表 * 面622。此内表面622接觸於各液體透鏡6〇2、6〇4之體部部 10分412、420的側表面且接觸於環狀支撐件的侧表面以支撐 固定式透鏡且因此沿著光軸對準這些組件。 因此，透鏡配置600總共包含八個固定式透鏡，及不同 曲率的四個液體折射介面。操作中，各折射介面較佳受到 控制以進行一特定功能。譬如，液體透鏡6〇2的介面4〇6、 ^ 15 408分別受到驅動電壓V1&V2所控制以提供一變焦，液體 φ 透鏡604的介面406由一驅動電壓V3控制以提供背焦變異的 矯正，且液體透鏡6〇4的介面408被驅動電壓V4驅動以提供 聚焦。液體透鏡602的介面406、408及液體透鏡6〇4的介面 4〇6之組合係譬如提供色品性及/或場曲率像差之構正。 2〇 ;夜體透鏡的各介面處之液體的折射率之間的差異將部 份地決定透鏡的焦度。為了實行變焦功能，第一液體透鏡 6〇2的液體彻、402較佳在其折射率之間具有大於〇·2、鐵 如位於〇·2至〇·5的範圍中之差異，且液體403、404較佳在复 折射率之間具有小於〇·2、譬如位於㈣至〇·2範圍中之^ 19 200813487 - 異。這些差異‘譬如係為空氣中對應於邛見光譜具有近似58-7 nm波長的光之折射率差異。 第4圖中液體透鏡6〇2中之透鏡中的各液體的相對密度 d及折射率η係為： 5 液體401: n=1.66 ; d=：L；2 ; 液體402: n=1.33 ; d=le：2 ; 液體403: η=1·33 ; d=l ;及 液體404: n=1.53 ; d=l。 _ ㈣透鏡_中的液體可與透鏡6G2中相同，且沿著光 10軸具有與第4圖所示者相同之次序。然而，替代性實施例 中，透鏡604中的液體較佳沿著光軸以與透鏡6〇2逆反的次 序作配置’因其可有利地提供沿著光軸的對稱性而得以降 低光學像差。在此例中，各液體4〇1及4〇4譬如具有與透鏡 602中相同之折射率及密度，唯_差異在於液體的逆反次 - 15 序。 可冑透鏡配置_、或如此處所述之液體透鏡的實施例 #人譬如數位攝影機、行動電話、内視鏡系統、條碼讀取 器、個人數位助理等需要微小化可變聚焦長度透鏡之多種 不同的系、、4中 光學裝置譬如包含攝影機模組之一液體 2〇透鏡的-實施例，其如此處所描述被配置為將一影像聚焦 於s WCMOS感測益等影像感測器上。藉由驅動電路將控 制電壓提供至賴感測器，其譬如由—微處理 器或一影像 信號處理器所控制。藉由處理部件來使用影像感測器所操 取的影像以決定需要何者聚焦或像素矯正，故可產生所需 20 200813487 …要的控制信號。 — 第5圖示意地顯示一光學裝置的一攝影機模組7〇〇之一 範例，其併入有一具有兩折射性液體介面之可變聚焦長度 的透鏡702 ’在由一隔間708所分離之第一及第二室704、706 5各者上具有一折射性液體介面。透鏡702為根據本發明的實 施例之一透鏡，譬如透鏡4〇〇、500、602及604如上述。光 學裝置700譬如為一數位攝影機、行動電話、顯微鏡或類似 物。光學裝置包含一用以固持可變聚焦透鏡7〇2之安裝座 710及一群組712的固定式透鏡。該裝置進一步包含一用於 10控制透鏡702之控制區塊714，控制區塊714經由連接件 716、718、720、722被連接至透鏡702的各室之第一及第二 電極。此範例中，液體透鏡的室之間的隔間係包含一各室 中之一用於接收一獨立電壓之電極。然而，若第3A圖的透 鏡譬如被併入攝影機模組700中，一共同電壓將在隔間上施 15 加至電極，且因此從控制區塊714至透鏡702將只需要三個 連接件，連接件718、720只是一共同連接件。提供一影像 感測器724以擷取經由透鏡702及712接收之影像。透鏡 702、712及影像感測器724係對準於攝影機模組的一光軸八。 譬如藉由首先將隔間413、613定位在體部部分412、420 2〇 之間且將液體401、402插入第一室中的位置中使傳導液體 接觸於電極416、516來組裝液體透鏡400、500、602、604。 隨後可藉由將透鏡410膠接或直接地密封於位置中、或藉由 將蓋件431褶縐於位置中而其中透鏡410已固定至唇432,藉 以密封這些液體。液體403、404隨後可插入第二室内而其 21 200813487 - 中傳導㈣接觸於電_、奶，且透鏡417、5i7膠接或 直接地搶封於位置中以密封住透鏡。 因此，已經描述具有兩個各含有兩液體的室之一 魏的實施例，其卜者為傳導性且-者麵傳導性 5兩液體之間於各室中的一介面係提供 • 制夕Ik Μ人 稽由私潤濕所控 歡可咖介面。第一及第二室係由—隔間所分離。隔 間可有利地包含至少一個配置為與一傳導液體產生電 狀電極。φ於併人㈣電極之_可在與透鏡其餘部分 組裝之財分離地製造，亦即密封於透鏡的體部部分之 10間，這提供―用於形成電極之低成本解決方案。 申請人已經發現，在具有—絕緣液體、然後一傳導液 體、然後另一傳導液體、然後另一絕緣液體之沿著光轴所 配置之-液體透鏡中提供四個液體係能夠特別良好地運 作。由於第-絕緣/傳導液體介面所導致之任何散光可更容 -15㈣被第二傳導/絕緣紐介面所矯正，這是因為此配置: 於"面之間的像差構正所致。此配置較佳處亦在於傳導液 _為透鏡的室之_關之任—侧且這將㈣使隔間包 含一或多個如此述的電極藉以與傳導液體產生電性接觸。 較佳地，-室中的絕緣液體由一與另一室中的絕緣液 2〇體不同之材料形成，故其具有不同折射率。這將使像差續 正更為容易。 較佳地’-室中的液體具有比另一室中的液體更高之 折射率。易言之，-室中的傳導及絕緣液體分別具有比另 一室中的傳導及絕緣液體更高之折射率。這亦可有利地改 22 200813487 一 良光學像差的.降低。 較佳地，接觸於隔間之兩液體的折射率亦具有比另兩 液體更低之折射率，這將有助於降低光學像差。因此，若 接觸於隔間之兩液體身為各室中的傳導液體，傳導液體較 5佳具有比絕緣液體更低之折射率。 ， 各室中接觸於液體介面的邊緣之内表面418、423、523 • 較佳係為傾斜以使其呈圓柱形且較佳相對於透鏡光軸△具 有近似10與15度之間的傾斜，此傾斜改良了液體介面與内 ® 表面418、423、523之間可能的接觸角範圍，且因此改良了 10 介面的曲率範圍。 义實施例中’隔間中所包含之電極的一或兩者較佳 係喪入體部部分的内表面418、423之側中，且一間隙較佳 設置為與一或兩電極相鄰而容許傳導液體與電極產生電性 接觸。因此，經過透鏡之光徑的寬度未被電極降低。 -15 雖然體部部分412、420已經描述為環狀且由一諸如鋼 等傳導材料構成使得整體體部形成一電極，替代性實施例 中’只有體部部分412、420的内表面418、423、523可由傳 導材料形成且形成電極，其被一絕緣材料塗覆，且各體部 部分的其餘部分由一諸如耐綸或玻璃等替代性材料形成。 20 雖然上文已經描述根據本發明的液體透鏡之實施例的 數個特定範例，熟習該技術者可瞭解許多變異。 譬如，雖然已在部分實施例中描述一用於分離液體透 鏡中的第一及第二室之包含一平面性玻璃板414之隔間 413 ’替代性實施例中，此隔間可由一固定式透鏡所取代’ 23 200813487 譬如一凹透鏡或一凸透鏡。 雖然已經描述其中隔間對於透鏡400、5〇〇、6〇2、綱 的第一及第二室皆包含-電極之實施例，替代性實施例 中’若液體4G1為傳導性而液體為絕緣性，關可只包 含-對於這些室—者之電極，譬如第从圖中經由蓋件對於 另一室提供另—電極，或藉由-進人該室之銷針。 ^雖然已經描述包含藉由一隔間413所分離的兩室之實 施例，替代性實施例中，可签
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^ , Q 」/Q考先軸在—線中提供更多個 至，各具有可變曲率的一液體介 . 面且各者藉由一與隔間 413相似或相同的隔間與旁者分離。 雖然部分實施例中，利助環或膠劑來密封液體透鏡的 部伤’替代性貫施财，可採料些方法的任-者，或替 代性地可將該等部份熔接在_起。 ,已經將液财鏡描述料含-❹_於補償任何液 體膨服之膨服室。替代性竇# 曰代财，可能不需要此等膨脹 室，若需要此等補償，可提供-膨脹室或-包含-S形部分 之透鏡蓋件。 雖然已經描述特定實施例具有有利特徵結構之组合， 替代性實施财，可峡•合來合料姆徵結構。 20 6依此描述本發明的至少—示範性實施例，熟習該技 術者可得知不同的替代方式、修改及改良。此等更改、修 改及改良預定位於本發明的範圍内。為此，上文描述只供 範例實施例用且無意用於限制。本發明只限於被申請專利 範圍及其均等物所界定。 24 200813487 【圖式簡單說明】 第1圖（上述)顯示一包含可藉由電潤濕相對於彼此移動 的液體之液體透鏡的一實施例； 第2 A圖顯示根據本發明第一示範性實施例之一液體透 5 鏡的橫剖視圖， ' 第2B圖更詳細地顯示第2A圖的透鏡之部份； 第3A圖顯示根據本發明第二示範性實施例之一液體透 鏡的橫剖視圖； • 第3B圖更詳細地顯示第3A圖的透鏡之部份； 10 第4圖顯示根據本發明的一實施例之一透鏡模組；及 第5圖顯示一採用根據本發明的一實施例之一透鏡模 組之攝影機模組。 【主要元件符號說明】 100，102···絕緣透明板 406···第一介面 104·· ·侧面 408…第二介面 106···絕緣液體，第一液體 410,517,612…雙凸透鏡 108···第二液體，傳導液體 412…第一體部部分 110,422…透明電極 413,613,708 …隔間 112…電極 414…板 400,500…液體透鏡 416…第一透明電極 401···第一液體 417…雙凹透鏡 402···第二液體 418…内表面 403···第三液體 420…第二體部部分 404···第四液體 422…透明電極 25 200813487 _ 423…内表面.. 424,426,438,440,538,540 …環 狀表面 425…表面 427…底表面 428…環狀側表面 429,430…表面 431…蓋件 ⑩ 432…唇 433. "S形部分 434. "L形部分 435…彎曲邊緣 436"七形墊片 442…頂表面 . 444…對準部分 ^ 450…第一表面 ⑩ 452···第二表面 454…侧表面 456…第一 Ο環 458…第二0環 460…第一 Ο環溝槽 462…第二Ο環溝槽 464,466…金屬軌道 468…第一導線 470"•第二導線 一 472···第三導線 474".第四導線
A
476,478…絕緣層 J 480,580,582,680〜膨脹室 516,522…環狀電極 518…表面 523···内表面 568…導線 600···透鏡配置 602···第一液體透鏡 604…第二液體透鏡 606,608···固定式透鏡 610,616···彎液面透鏡 614···撓性薄膜 618…凸-凹透鏡 620…透鏡殼體 622…内表面 644,646· · ·圓柱形金屬螺栓 648…螺紋區 649,652···孔 650···平坦區 700···攝影機模組 702···可變聚焦長度的透鏡 26 200813487 704…第一室 A，B…折射介面或彎液面 706…第二室 d…液體的相對密度 708…隔間 π…折射率 710…安裝座 VI···第一電壓 7 712…群組 V2…第二電壓 _ 714…控制區塊 V3···驅動電壓 716,718,720,722〜連接件 724…影像感測器 Δ…光轴 27