TW201913146A - 液體透鏡 - Google Patents

Abstract

液體透鏡可以具有腔室，該腔室被配置為例如通過改善傾斜回應時間及/或通過減少光學像差來改善液體透鏡的性能。腔室可具有符合截錐形狀的側壁。可以通過平衡爭用因素來選擇錐角、寬端直徑和窄端直徑。液體透鏡可包括兩種流體，並且可選擇流體填充率以改善液體透鏡的性能。在一些實施例中，側壁可以符合球體的一部分。

Description

液體透鏡

相關申請案的交叉引用：本案根據專利法法規主張於2017年9月1日提出申請的美國臨時申請案第62/553,466號的優先權的權益，其內容通過引用的方式整體併入本文。

通過引用併入：於2015年12月1日授權並且題為「LIQUID LENS ARRAYS」的美國專利第9,201,174號通過引用的方式整體併入本文。該專利的副本隨附於附錄A。

本文揭示的一些實施例涉及可變焦距透鏡，例如液體透鏡。

無

以下出於說明性目的概述某些示例性實施例。實施例不限於本文所述的特定實施方式。實施例可以包括幾個新穎特徵，其中沒有一個特徵單獨負責其期望的屬性或者對於實施例是必不可少的。

本文揭示的各種實施例可以涉及可變焦距透鏡，其可以包括腔室、容納在腔室中的第一液體、以及容納在腔室中的第二液體。第一液體和第二液體可以基本上不混溶，以在第一液體和第二液體之間形成液體介面。液體透鏡可以具有一或多個第一電極，其可以與第一和第二液體隔離。一或多個第一電極可以設置在透鏡中的相應的一或多個位置處（例如，四個象限中的四個電極）。液體透鏡可以包括與第一液體電連通的一或多個第二電極。液體介面的位置可以至少部分地基於施加到電極的電壓而變化。液體透鏡可以包括第一視窗和第二視窗。腔室可以設置在第一視窗和第二視窗之間，以沿著穿過第一液體和第二液體之間的液體介面的光路傳送光。腔室可以成形以提高可變焦距透鏡的性能。

液體介面可以回應於傳遞到電極的信號而傾斜，使得液體介面的光軸相對於可變焦距透鏡的結構軸成光學傾斜角。對於從0度的光學傾斜角轉換到0.6度的光學傾斜角（例如，回應於階躍函數輸入），可變焦距透鏡（例如，具有0屈光度的液體介面）可以具有約100 ms或更快、約80 ms或更快、約70 ms或更快、約60 ms或更快、約50 ms或更快、約40 ms或更快、約30 ms或更快、約20 ms或更快、約10 ms或更快、或至少約5 ms、或其間的任何範圍或值的10％至90％回應時間。當液體介面在光學傾斜從0度轉換到0.6度的10％和90％之間移動時，可變焦距透鏡可輸出的光具有總波前誤差為約600 nm或更小、約500 nm或更小、約400 nm或更小、約300 nm或更小、約200 nm或更小、或至少約150 nm或其間的任何值或範圍的光學像差。

可變焦距透鏡的腔室可以具有約2.0 mm或更小、約1.0 mm或更小、約0.75 mm或更小、約0.6 mm或更小、或至少約0.5 mm、或其間的任何值或範圍的高度。腔室可以包括具有截錐形狀的側壁。側壁可相對於可變焦距透鏡的結構軸成約20度或更多、約25度或更多、約30度或更多、約35度或更多、約40度或更多、約50度或更多、約60度或更多、或85度或更少、或其間的任何值或範圍的角度。

腔室可以包括側壁，側壁具有基本上與球體一致的形狀。側壁的頂部可以與球體的中心對準。可變焦距透鏡可以具有側壁，該側壁具有具有第一直徑的窄開口和具有第二直徑的寬開口，並且第二直徑與第一直徑的比率可以在約4比1和約1.1比1之間。第二直徑與第一直徑的比率可為約4比1、約3比1、約2比1、約1.75比1、約1.5比1、約1.25比1、約1.2比1、約1.15比1、或其間的任何值或範圍。

根據請求項1至22中任一項所述的可變焦距透鏡，包括側壁，所述側壁具有具有第一直徑的窄開口和具有第二直徑的寬開口，其中所述液體介面在0屈光度且沒有光學傾斜角時具有第三直徑，並且第三直徑與第一直徑的比率可在約3比1和約1.05比1之間。第三直徑與第一直徑的比率可為約3比1、約2.5比1、約2比1、約1.75比1、約1.5比1、約1.25比1、約1.2比1、約1.15比1、約1.1比1、約1.05比1、約1.03比1、或其間的任何值或範圍。

本文揭示的各種實施例可以涉及根據本文揭示的各種實施例的具有圖像感測器和可變焦距透鏡的相機系統。可變焦距透鏡可以輸出光以通過圖像感測器產生圖像。在光學傾斜期間，由可變焦距透鏡輸出的光可以具有總波前誤差為約500 nm或更小、約400 nm、約300 nm或更小、約200 nm或更小、約150 nm或更小、或其間的任何值或範圍的光學像差。如本文所述，圖像感測器可以具有像素尺寸為1.4微米或更小的像素，但是可以使用其他像素尺寸。

各種實施例可涉及具有腔室的液體透鏡，所述腔室包括具有截錐形狀的側壁，截錐具有窄端和寬端。截錐的窄端可以具有約1.5 mm至約2.2 mm、或約1.7 mm至約2.0 mm、或1.8 mm至1.85 mm的直徑。截錐的寬端具有約2 mm至約3 mm、或約2.25 mm至約2.75 mm、或約2.4 mm至約2.5 mm的直徑。截錐可以具有約400微米至約600微米、或約450微米至約550微米的錐體高度。側壁可相對於截錐的結構軸成約20度至約40度、或約25度至約35度、或至少約30度的錐角。液體透鏡可以具有容納在腔室中的第一液體和容納在腔室中的第二液體。第一液體和第二液體可以基本上不混溶，以在第一液體和第二液體之間形成液體介面。液體透鏡可以具有設置在截錐的寬端上方的第一視窗。第一視窗可以與截錐的寬端間隔開約20微米至約70微米、或約30微米至約60微米、或約40微米至約50微米的錐體上方高度。液體透鏡可以具有設置在截錐的窄端下方的第二視窗。腔室可以設置在第一視窗和第二視窗之間，以沿著與液體介面、第一視窗和第二視窗相交的光路傳送光。在一些實施方式中，液體透鏡可以具有設置在液體透鏡中的第一象限並與第一和第二液體隔離的第一絕緣電極，設置在液體透鏡中的第二象限並與第一和第二液體隔離的第二絕緣電極，設置在液體透鏡中的第三象限並且與第一和第二液體隔離的第三絕緣電極，設置在液體透鏡中的第四象限並且與第一和第二液體隔離的第四絕緣電極。液體透鏡可以具有與第一液體電連通的公共電極。液體介面的位置可以至少部分地基於施加到公共電極和絕緣電極的一或多個電壓。液體介面可以回應於在絕緣電極之間施加的不同電壓而傾斜，使得液體介面的光軸相對於結構軸成光學傾斜角。

對於從0度的光學傾斜角轉換到0.6度的光學傾斜角（例如，回應於階躍函數輸入），液體透鏡（例如，具有0屈光度或平坦的液體介面）具有約100 ms或更短、約75 ms或更短、約60 ms或更短、約50 ms或更短、約40 ms或更短、約30 ms或更短、或至少約25 ms、或其間的任何值或範圍的10％至90％回應時間。當液體介面從光學傾斜0度移動到光學傾斜0.6度（例如，回應於階躍函數輸入）時，液體透鏡（例如，具有0屈光度或平坦的液體介面）可輸出的光具有總波前誤差為約500 nm或更小、約400 nm或更小、約300 nm或更小、或至少約250 nm、或其間的任何值或範圍的光學像差。當液體介面從光學傾斜0度移動到光學傾斜0.6度（例如，回應於階躍函數輸入）時，液體透鏡（例如，具有0屈光度或平坦的液體介面）可以在25 ms之後輸出具有總波前誤差為約400 nm或更小、約350 nm或更小、約250 nm或更小、或至少約200 nm、或其間的任何值或範圍的光學像差的光。當液體介面從光學傾斜0度移動到光學傾斜0.6度（例如，回應於階躍函數輸入）時，液體透鏡（例如，具有0屈光度或平坦的液體介面）可以在25 ms之後輸出具有約200 nm或更小、約150 nm或更小、約125 nm或更小、約100 nm或更小、或至少約50 nm、或其間的任何值或範圍的彗形光學像差的光。當液體介面從光學傾斜0度移動到光學傾斜0.6度（例如，回應於階躍函數輸入）時，液體透鏡（例如，具有0屈光度或平坦的液體介面）可以在25 ms之後輸出具有約400 nm或更小、約300 nm或更小、約200 nm或更小、或至少約100 nm、或其間的任何範圍或值的三葉形光學像差的光。

當液體介面是平坦的時，第一液體可以具有第一液體高度，第二液體可以具有第二液體高度。第一液體高度和第二液體高度變化不超過約30％、約20％、約15％、約10％、約5％、約3％、約2％、約1％或基本上0％、或其間的任何值或範圍。當液體介面是平坦的時，液體介面的活性部分和液體介面的非活性部分之間的比例可以在約2比1和約4比1之間，或者在約2.5比1和約3.5比1之間。

本文揭示的各種實施例可涉及液體透鏡，其可以包括：形成腔的腔室，腔具有約600微米或更小的腔高度；腔室中包含的第一液體；及腔室中包含的第二液體。第一液體和第二液體可以基本上不混溶，以在第一液體和第二液體之間形成液體介面。液體透鏡可以具有與第一和第二液體隔離的多個絕緣電極和與第一液體電連通的公共電極。液體介面的位置可以至少部分地基於施加到電極的電壓。液體介面可以回應於在絕緣電極之間施加的不同電壓而傾斜，以產生光學傾斜角。液體透鏡（例如，具有0屈光度或平坦的液體介面）可被配置為當液體介面從光學傾斜0度移動到光學傾斜0.6度（例如，回應於階躍函數輸入）時，在25 ms之後輸出具有總波前誤差為約350 nm或更小、約325 nm或更小、約300 nm或更小、約275 nm或更小、約250 nm或更小、或其間的任何範圍或值的光學像差的光。

腔室可以具有截錐形狀的側壁，並且側壁可以相對於截錐的結構軸成至少約20度、至少約25度的錐角、至少約30度、或約40度或更小、或其中的任何值或範圍的錐角。腔室可以具有截錐形狀的側壁，截錐形狀具有寬端和窄端。寬端的直徑與窄端的直徑之間的比率在約1和約2之間，或在約1.2和約1.5之間，或其中的任何範圍或值。多個絕緣電極可以包括設置在液體透鏡中的四個相應象限中的四個絕緣電極。在一些實施例中，液體透鏡可以僅具有四個絕緣電極，其在一些情況下可以被獨立驅動。

對於從0度的光學傾斜角轉換到0.6度的光學傾斜角（例如，回應於階躍函數輸入），液體透鏡（例如，具有0屈光度或平坦形狀的液體介面）具有在約20 nm和約100 ms之間、或約25 ms和約75 ms之間、或約50 ms和約70 ms之間、或任何這些值之間的任何值或範圍的10％至90％回應時間。當液體介面從光學傾斜0度移動到光學傾斜0.6度（例如，回應於階躍函數輸入）（例如，具有0屈光度的液體介面）時，液體透鏡可以在25 ms之後輸出具有總波前誤差為約200 nm和約400 nm之間、或在約250 nm和約350 nm之間、或在約275 nm和約325 nm之間的光學像差的光。當液體介面是平坦的時，第二液體的高度可以是腔高度的約40％至約60％、或約40％、約45％、約50％、約55％、約60％、或其間的任何值或範圍。當液體介面是平坦的時，液體介面的中心區域處的活性部分與液體介面的周邊區域處的非活性部分之間的比率可以在約2比1和約4比1之間，或者在約2.5比1和約3.5比1之間、或其中的任何值或範圍。

本文揭示的各種實施方案可涉及液體透鏡，所述液體透鏡具有腔室、容納在腔室中的第一液體和容納在腔室中的第二液體。第一液體和第二液體可以基本上不混溶，以在第一液體和第二液體之間形成液體介面。液體透鏡可以具有一或多個絕緣電極，其可與第一和第二液體隔離，以及公共電極，與第一液體電連通。液體介面的位置可以至少部分地基於施加到電極的電壓。液體介面可以在液體介面的中心區域處具有活性部分，其透射由液體透鏡輸出的光以產生圖像。液體介面可以在液體介面的周邊區域處具有非活性部分，其對圖像基本上沒有貢獻。非活性部分佔據平坦液體介面面積的至少約15％、或至少約20％、或至少約22％、或至少約24％、或50％或更少。非活性部分佔據平坦液體介面面積的至少約10％、約15％、約20％、約25％、約30％、約35％、約40％、約45％、約50％、或任何這些值之間的任何值或範圍。

腔室可以具有截錐形狀的側壁，截錐形狀具有窄端和寬端，所述寬端的直徑與所述窄端的直徑之間的比率可在約1.1比1和約2比1之間、約1.2比1和約1.5比1、或其中的任何值或範圍。腔室可以具有截錐形狀的側壁，並且側壁可相對於截錐的結構軸成約20度至約40度、或約25度至約35度、或其中的任何範圍或值的錐角。一或多個絕緣電極可以包括設置在液體透鏡中的四個相應象限中的四個絕緣電極。液體介面可以回應於施加在絕緣電極之間的不同電壓而傾斜，使得液體介面的光軸相對於液體透鏡的結構軸成光學傾斜角。對於從0度的光學傾斜角轉換到0.6度的光學傾斜角（例如，回應於階躍函數輸入）（例如，具有0屈光度的液體介面），液體透鏡具有在約25 ms和約75 ms之間的10％至90％回應時間，儘管也可以應用其他回應時間，如本文所揭示的。當液體介面從光學傾斜0度移動到光學傾斜0.6度（例如，回應於階躍函數輸入）（例如，具有0屈光度的液體介面）時，液體透鏡可以在25 ms之後輸出具有總波前誤差為350 nm或更小、或325 nm或更小、或300 nm或更小、或約250 nm和約300 nm之間、或其中的任何值或範圍的光學像差的光。當液體介面是平坦的時，第二液體的高度可以是腔高度的約40％至約60％、或腔高度的約45％至約55％。

傾斜回應時間、光學像差和物理尺寸等的各種附加值和範圍可以應用於液體透鏡，即使沒有具體列舉。例如，本文揭示的各種曲線圖顯示了作為時間函數的光學像差。關於在液體介面傾斜25 ms之後的光學像差量來說明一些示例性實施例。然而，這些曲線圖顯示了在各種其他時間的光學像差量，即使沒有具體詳細說明，其也被認為是本案內容的一部分。應當理解，可以使用各種其他液體透鏡設計，例如具有所揭示的各種實施例之間的物理特性，這可以產生歸屬於具體討論的各種實施例之間的性能。

圖 1A 是可變焦距透鏡10的示例性實施例的截面圖，其可以是液體透鏡。圖1A的液體透鏡10以及本文揭示的其他液體透鏡可以具有與'174專利中揭示的液體透鏡相同或相似的特徵，並且可以使用與'174專利中揭示的相似的技術來製造。液體透鏡10可以具有腔12，腔12包含至少兩種基本上不混溶的流體（例如，液體），例如第一流體14和第二流體16，形成流體介面（例如，液體介面）15。第一流體14可以是導電的，及第二流體16可以是電絕緣的。在一些實施例中，第一流體14可以是極性流體及/或水溶液。在一些實施例中，第二流體16可以是油。第一流體14可以具有比第二流體16更高的介電常數。下視窗18（例如，有時稱為第一視窗）可以包括透明板，可位於腔12下方，並且上視窗20（例如，有時稱為第二視窗）可以包括透明板，可位於腔12上方。儘管本文使用術語下視窗18和上視窗20，但是應該理解液體透鏡10可以以各種取向定位，這些取向可以與示例圖中所示的取向不同，包括下窗口18定位在高於上視窗20的位置（例如，圖1A中所示的位置上下顛倒）。第一至少一個電極22可以通過絕緣材料24與腔12中的流體14和16隔離。第二電極26可以與第一流體14電連通。例如，在一些實施例中，第二電極26可以與第一流體14直接電接觸。而在其他實施例中，第二電極26可以與第一流體14例如通過電容耦合間接電連通，而第二電極26和第一流體14之間沒有直接接觸。

可以在電極22和26之間施加電壓以控制流體14和16之間的流體介面15的形狀，例如以改變液體透鏡10的焦距。圖1A圖示在電極22和26之間沒有施加電壓的第一狀態中的液體透鏡10，及圖 1B 圖示在電極22和26之間施加有電壓的第二狀態中的液體透鏡10。腔室12可以具有由疏水材料製成的一或多個側壁。例如，絕緣材料24可以是疏水的。在一些實施例中，絕緣材料24可以是聚對二甲苯，其可以是絕緣的和疏水的。在一些實施例中，可以使用單獨的疏水層。當不施加電壓時，側壁上的疏水材料可以排斥第一流體14（例如，水溶液），使得第二流體16（例如，油）可以覆蓋側壁的相對大的區域，例如以產生圖1A所示的流體介面15的形狀。當經由第二電極26在第一電極22和第一流體14之間施加電壓時，第一流體14可以被吸引到第一電極22及/或第一流體14對側壁上的疏水材料的潤濕性可以增加，這可以沿側壁向下驅動流體介面15的位置，使得更多的側壁區域與第一流體14接觸。可以通過在電極22和26之間施加不同的電壓量來將流體介面15驅動到各種不同的位置。

圖 2A 圖示液體透鏡10的示例性實施例的平面圖。在一些實施例中，第一至少一個電極22可以包括位於液體透鏡10周圍的不同位置的多個電極22a-d。例如，液體透鏡10可以具有四個電極22a、22b、22c和22d，它們可以位於液體透鏡10的四個象限中。在其他實施例中，第一至少一個電極22可以包括各種數量的電極（例如，1個電極、2個電極、4個電極、6個電極、8個電極、12個電極、16個電極、32個電極或更多、或其間的任何值）。可以獨立驅動電極22a-d（例如，施加有相同或不同的電壓），這可以用於將流體介面15定位在液體透鏡10的不同象限上的不同位置。

圖 2B 圖示穿過電極22a和22d截取的截面圖。如果向電極22a施加比電極22d的電壓更大的電壓，則可以在電極22a的象限處進一步沿側壁向下拉動流體介面15，這可以使流體介面15傾斜，例如如圖2B所示。液體透鏡10的光軸30可以通過向電極22a-d施加不同的電壓而以各種不同的方向相對於液體透鏡10的結構軸28傾斜並且傾斜各種不同的量。結構軸28可以是液體透鏡10或其一部分的（例如，腔12的、截錐的等）旋轉對稱軸。結構軸28可以穿過視窗18、20中的一個或兩個的中心，或者穿過腔12的中心。液體透鏡10的結構軸28可以被認為是液體透鏡的縱軸。當流體介面15具有旋轉對稱的形狀時，例如，如圖1A和1B所示，及/或當電極22a-d由相同的電壓位準驅動時，及/或當流體介面15沒有傾斜時，結構軸28可以位於液體透鏡10的光軸30上。液體透鏡10的光軸30與液體透鏡10的結構軸28之間的光學傾斜角32的方向及/或大小可以通過驅動電極22a-d來控制，以更改流體介面15的形狀。相機系統可以使用光學傾斜來提供光學圖像穩定、離軸聚焦等。在一些情況下，可以向電極22a-d施加不同的電壓以補償施加到液體透鏡10的力。使得液體透鏡10保持軸上聚焦。穿過傾斜流體介面15的光30可以朝向光學傾斜角32相對於光進入液體透鏡10所沿著的方向成角度的方向會聚或偏離其發散。流體介面15可以傾斜產生光學傾斜角32的物理傾斜角34。光學傾斜角32和物理傾斜角34之間的關係至少部分地取決於流體14和16的折射率。例如，在一些實施例中，第一流體14可以具有在約1.35和約1.42之間，或在約1.37和約1.4之間（例如，約1.38或1.39）的折射率，而第二流體16可以具有在約1.45和約1.55之間，或在約1.47至約1.52之間（例如，約1.49或1.5）的折射率。第一流體14和第二流體16的折射率之間的差可以在約0.07和0.15之間，在約0.09和約0.13之間（例如，約0.11）。在一些實施例中，可以使用具有不同折射率的各種其他流體。結合從0度轉換到0.6度的光學傾斜來討論本文的各種實施例。在一些實施例中，這可以對應於流體介面15的物理傾斜從0度到約8度的轉換。

圖 3 圖示相機系統300的示例性實施例，其可以包括可變焦距透鏡10，例如液體透鏡。可變焦距透鏡10可以與本文描述的其他可變焦距透鏡類似或相同。相機系統300可以結合到移動電子元件中，例如智慧型電話、行動電話、平板電腦、筆記型電腦等。在一些實施例中，相機系統300可以用於專用相機設備中，例如傻瓜相機、數碼單反相機（DSLR）或任何其他合適類型的相機。在一些實施例中，相機系統300可以結合到其他設備或系統中，例如小汽車或其他汽車或機動車輛等。

相機系統300可以包括圖像感測器302，其可以是電荷耦合裝置（CCD）感測器，或互補金屬氧化物半導體（CMOS）感測器，或任何其他合適類型的圖像感測器。圖像感測器302可以接收光並產生電信號以產生電子圖像。在一些實施例中，圖像感測器302可以包括攝影膠片，其可曝光以在攝影膠片上產生圖像。數位圖像感測器302可以具有多個感測器像素，其可以具有在約0.5微米和約10微米之間的像素尺寸。例如，圖像感測器302的像素可以具有約0.5微米、約0.6微米、約0.7微米、約0.8微米、約0.9微米、約1.0微米、約1.1微米、約1.2微米、約1.5微米、約2微米、約2.5微米、約5微米、約7.5微米、約8微米、約9微米、或約10微米、或其間的任何值、或由這些值的任何組合限定的任何範圍的像素尺寸，儘管在一些情況下可以使用這些範圍之外的值。圖像感測器302的像素密度可以為約1000像素/ mm² 、約1200像素/ mm² 、約1500像素/ mm² 、約2500像素/ mm² 、約5000像素/ mm² 、約10,000像素/ mm² 、約25,000像素/ mm² 、約50,000像素/ mm² 、約100,000像素/ mm² 、約250,000像素/ mm² 、約500,000像素/ mm² 、約750,000像素/ mm² 、約850,000像素/ mm² 、約900,000像素/ mm² 、約950,000像素/ mm² 、或約1,000,000像素/ mm² 、或約2,000,000像素/ mm² 、或約3,000,000像素/ mm² 、或約4,000,000像素/ mm² 、或約5,000,000像素/ mm² 、或其間的任何值、或由這些的任何組合限制的任何範圍值，儘管在一些情況下可以使用這些範圍之外的值。

可變焦距透鏡（例如，液體透鏡）10可以將光引導到圖像感測器302以產生圖像。相機系統300可以包括一或多個透鏡元件304的堆疊，其可以固定在適當位置，並且可以定位在可變焦距透鏡10和圖像感測器302之間。一或多個透鏡元件304可以包括各種透鏡類型，例如雙凸面、平凸面、正彎月面、負彎月面、平凹面、雙凹面、雙面透鏡、非球面透鏡元件和消色差透鏡元件等的任何組合。透鏡元件304可以對引導到圖像感測器302的光進行各種光學操作，例如聚焦、散焦和減少光學像差。在一些實施方式中，可以省略一或多個透鏡元件304，並且液體透鏡10可以在沒有中間光學元件的情況下將光引導到圖像感測器302。在一些實施例中，液體透鏡10可以位於一或多個透鏡元件304和圖像感測器302之間。在一些實施例中，液體透鏡10可以位於透鏡元件304之間。在一些實施例中，相機系統300可以包括第二可變焦距透鏡10，並且透鏡系統可以使用兩個可變焦距透鏡10來實現相機變焦功能（例如，光學變焦功能）。

殼體306可以相對於圖像感測器302定位可變焦距透鏡10及/或一或多個透鏡元件304。殼體306可以是封閉結構，或者被配置為定位相機系統300的元件的任何其他合適的支撐結構。一或多個透鏡元件302的光軸29可以與液體透鏡10的結構軸28對準，當沒有光學傾斜角32應用於液體透鏡10時，光軸29也可以與液體透鏡10的光軸30對準。在將光學傾斜角32應用於液體透鏡10時，液體透鏡10的光軸30可以相對於一或多個透鏡元件304的光軸29成角度。光軸29可以與圖像感測器302相交，例如在其中心區域。在一些實施例中，一或多個反射光學元件（例如，鏡子）可用於例如在液體透鏡10和圖像感測器302之間重定向相機系統300中的光。

相機系統300可以包括控制器310。控制器310可以被配置為操作可變焦距透鏡10，例如以調節焦距及/或焦點方向。例如，控制器310可以被配置為利用被配置為實現特定焦距及/或焦點方向的電壓來驅動液體透鏡10的電極。控制器310可以控制圖像感測器302。例如，控制器310可以處理從圖像感測器302接收的信號以產生圖像。控制器310也可用於控制其他部件，例如快門（例如，圖3中未示出的物理快門或在選擇時間使能圖像感測器302以實現快門功能的電子快門），或者使用者介面312等。在一些實施例中，控制器310可以操作包含相機系統300的設備的其他功能，例如智慧型電話或平板電腦上的其他功能等。在一些實施例中，不同的控制器可以用於控制可變焦距透鏡10、圖像感測器302、使用者介面312以及相機系統300或結合設備的其他部件中的一或多個。

相機系統300可以包括使用者介面312，其可以被配置為從使用者接收輸入，諸如通過一或多個按鈕、開關、撥號盤、麥克風、觸控式螢幕或其他使用者輸入元件。使用者介面312可以接收：用於產生圖像、一系列圖像或視頻的命令；用於改變相機設置的輸入；用於啟用、禁用或設置諸如自動對焦、光學圖像穩定及/或變焦這樣的特徵的參數的命令。使用者介面312可以被配置為例如通過一或多個顯示螢幕、揚聲器、印表機或其他資訊輸出元件向使用者輸出資訊。使用者介面312可以顯示由相機系統拍攝的圖像，或者正在成像的區域的預覽，或者關於相機系統的設置的資訊。在一些實施例中，用戶輸入和輸出元件可以組合，例如用於觸控式螢幕顯示器。

相機系統300可以包括記憶體314，其可以是非暫時性電腦可讀記憶體314。控制器310可以包括一或多個電腦硬體處理器，其可以執行儲存在記憶體314中的電腦可讀取指令以實現本文描述的操作和特徵。記憶體314可用於儲存由相機系統300產生的圖像。記憶體314可用於儲存關於相機系統300的設置和參數的資訊及/或由此產生的圖像。在一些實施例中，相機系統300可以包括多個記憶體模組，這些記憶體模組可以共用或者可以專用於各儲存類型。例如，第一記憶體模組可用於儲存電腦可執行指令，其在某些情況下可以是唯讀的，第二記憶體模組可用於儲存由相機系統300產生的圖像。

相機系統300可以包括運動感測器316，其可以提供關於相機系統300的運動的資訊。例如，運動感測器316可以是加速度計、陀螺儀感測器或可以響應於相機系統300的運動而提供資訊的任何其他合適類型的運動感測器316。運動感測器316可以與可變焦距透鏡10一起使用以實現光學圖像穩定特徵。運動感測器316可以向控制器310提供運動資訊，並且控制器310可以驅動可變焦距透鏡以至少部分地補償由運動感測器316偵測到的相機系統300的運動。例如，如果相機系統300在使用期間信號干擾，則運動感測器316可以測量該運動並向控制器提供關於相機系統300的移動的資訊，例如移動方向及/或移動量。舉例來說，運動感測器316可以提供指示相機系統300已經向下旋轉一定量的資訊。控制器310可以決定用於驅動液體透鏡10以至少部分地補償相機運動（例如，通過傾斜流體介面15）的參數。本文揭示的一些示例涉及傾斜流體介面15以產生0.6度的光學傾斜。控制器310可以使用查閱資料表或公式來決定要施加到液體透鏡10的四個電極22a的電壓以產生光學傾斜（例如，在該示例中為0.6度的向上光學傾斜）。在一段時間之後，運動感測器316可以提供更新的運動資訊（例如，週期性地），並且控制器310可以相應地調節液體透鏡10。物理傾斜和光學傾斜之間的關係可以至少部分地取決於第一流體14（例如，極性流體）和第二流體16（例如，非極性流體）的折射率之間的差。

相機系統300可以包括自動聚焦系統318。例如，自動聚焦系統318可以使用相位偵測、圖像對比度偵測或鐳射距離偵測，或任何其他合適的技術，來提供用於決定如何驅動液體透鏡10的焦距的資訊。控制器310可以接收資訊並且可以決定如何驅動液體透鏡10以實現適當的焦距。舉例來說，自動聚焦系統318可以決定圖像目標距離相機系統5米。控制器310可以使用該資訊來決定如何驅動液體透鏡10，使得相機系統300實現5米的焦距。例如，控制器310可以使用查閱資料表或公式來決定要施加到液體透鏡10的電極的電壓，以實現液體透鏡10的適當焦距。控制器310可以使用液體透鏡10來同時控制焦距（例如，用於自動聚焦）和焦點方向（例如，用於光學圖像穩定）。相機系統300可以包括用於向相機系統300的部件（例如控制器310、液體透鏡10、感測器等）提供電力的電源320。在一些實施例中，電源320可以是電池。

當液體透鏡10移動流體介面15，例如改變焦距及/或焦點方向時，液體透鏡10中的流體14和16花費時間來移動位置。例如，參考圖1B和2B，如果光學圖像穩定系統將液體透鏡10從沒有光學傾斜角（例如，如圖1B所示）改變為具有向左方向的光學傾斜角32（例如，如圖2B所示），第一流體12中的一些將向左移動而第二流體14中的一些將向右移動。在一些情況下，光學圖像穩定可以使光學傾斜角32在不同方向之間來回移動，例如以補償相機系統300的信號干擾。液體透鏡10的焦距的變化也花費時間。例如，參考圖1A和1B，當施加電壓以流體介面15從圖1A的靜止狀態驅動到圖1B的驅動狀態時，第一流體14中的一些朝向腔12的側面移動，第二流體16中的一些朝向腔12的中間移動。例如由於流體相對於彼此及/或相對於腔室12的邊界移動的流體動力學，液體透鏡10中的流體14和16的漂移會花費時間。

本文揭示的一些實施例涉及液體透鏡，其被配置為改善回應時間（例如，通過減少回應時間以使液體透鏡10更快）。例如，增加液體透鏡10的高度可以改善回應時間。例如，增加流體介面15和下視窗18之間的距離及/或增加流體介面15和上視窗20之間的距離可以減少回應時間以使液體透鏡10更快。儘管本案內容理論上不受理論，但認為在發生更多流體移動處移動流體介面15遠離視窗18和20處的流體14和16的邊界層中的一個或兩個使得接近流體介面15的流體能夠更自由地移動。因此，在一些情況下，增加液體透鏡10中的流體14及/或16的量可以改善回應時間。增加流體介面15與視窗18及/或20之間的距離可以改善回應時間，但是可以具有遞減的收益。而且，在一些情況下，減小腔高度，減少液體透鏡10中的流體14及/或16的量，或減小流體介面15與視窗18及/或20之間的距離以增加液體介面移動時的阻尼可能是有利的。因此，爭用因素之間的平衡可用於決定液體透鏡10的適當腔高度和流體量。

減小流體介面15的寬度可以改善回應時間（例如，降低回應時間）。例如，減小液體透鏡10的直徑（例如，在下視窗18處的腔室12的窄端處的光學孔徑的直徑）及/或使腔室12變窄（例如，截錐）可以減小液體透鏡10的回應時間。在一些情況下，減小錐角402（例如，使側壁更陡）可以減小回應時間以加速液體透鏡。儘管本案內容理論上不受限制，但認為減少在液體透鏡內移動的流體量使得液體透鏡10能夠更快地回應焦距及/或焦點方向的變化。

在一些情況下，液體透鏡10可以將光學像差引入透射穿過液體透鏡10的光。流體介面15的形狀可以具有光學上不理想的形狀，這可以引入光學像差。在一些情況下，當液體介面傾斜至光學傾斜角32時，流體介面15的形狀可以引入光學像差，例如彗差、三葉形、像散等。在一些實施例中，液體透鏡10具有用於控制流體介面15的形狀的有限數量的電極（例如，圖2A和2B中的四個電極22a-d），其在某些情況下可以防止流體介面15實現最佳形狀。例如，在兩個相鄰電極（例如，如圖2A所示的電極22a和22b）之間的過渡區域處，流體介面15可受到兩個相鄰電極的影響。特別是當相鄰電極被驅動到顯著不同的電壓時（例如，相鄰電極之間的電壓差約為1伏、約1.5伏、約2伏、約2.5伏、約3伏、約4伏或更高，或其間的任何數值或範圍，儘管其他電壓值並且根據液體透鏡的配置產生實質誤差），相鄰電極的爭用效應可以導致相鄰電極之間的過渡區域處的流體介面15引入包括三葉形的光學像差。

本文揭示的一些實施例涉及液體透鏡，其被配置為減小光學像差或以其他方式改善液體透鏡的光學性能。使用附加電極可以緩和電極之間過渡區域處的電壓位準變化。例如，液體透鏡10可以具有8或16個電極而不是圖2A中所示的4個電極22a-d，並且可以減小相鄰電極之間的電壓差，從而減少來自液體透鏡10的光學像差。如本文所討論的，可以使用各種數量的電極。

在一些情況下，增加流體介面15的尺寸可以減少光學像差。例如，相對於光學孔徑加寬液體透鏡10的腔室12（例如，通過增加錐角402來加寬形成腔室12的側壁的截錐）可以減少一些光學像差。儘管本案內容理論上不受限制，但認為最強的光學像差（例如，對於三葉形）發生在流體介面15的邊緣處（例如，流體介面15最靠近電極22a-d的地方）。通過將流體介面15的邊緣進一步移動到透射到達圖像感測器302的光的液體透鏡15的區域（例如，光學孔徑）之外，可以減少對於到達圖像感測器302以產生圖像的光的光學像差。液體介面的將產生較強光學像差的部分（例如，來自三葉形）對於液體介面的周邊部分中的圖像感測器可以是「隱藏」的。增加液體透鏡10的直徑可以減少光學像差。例如，增加截錐的窄開口的尺寸（例如，窄直徑404）同時保持錐角402相同可以減少一些光學像差。儘管本案內容理論上不受限制，但認為增加與電極22a-d間隔開的流體介面15的面積，及/或增加從電極22a-d到流體介面15的中心的距離可以減小流體介面15上由於電極22a-d之間的電壓轉換而造成的整體變形。

在一些情況下，某些類型的波前誤差可以增加而其他類型的波前誤差減小，反之亦然。例如，減小錐角402（例如，使側壁陡峭）可以增加三葉形，同時減少彗差。當流體介面15傾斜時，較大的液體介面可以產生更多的泵送。較大的液體介面可能花費較長的時間來穩定，這會隨著時間的推移而增加整體彗差。較大的錐角402可導致流體介面15更多的移動以產生相同量的物理傾斜34或光學傾斜32，這可產生更多的彗差。因此，爭用因素之間的平衡可用於決定液體透鏡10的參數。

圖 4 和圖 5 圖示可變焦距透鏡10（例如液體透鏡）的示例性實施例的截面圖。液體透鏡10可以對於至少一部分腔室12具有截錐結構。在一些實施例中，液體透鏡10可以具有相對寬的截錐，這可以減少一些光學像差（例如，三葉形）對使用液體透鏡產生的圖像的影響。在一些實施例中，液體透鏡10可以具有相對窄的截錐，這可以減少一些光學像差（例如，彗差），並且可以改善回應時間。可以選擇腔12的形狀（例如，包括截錐結構）以平衡或優先化液體透鏡10的指令引數。截錐的側壁可以相對於結構軸28成錐角402。本文揭示的液體透鏡10的錐角402可以為約5度、約10度、約20度、約25度、約30度、約35度、約40度、約45度、約50度、約60度、約70度、約80度、約85度、或其間的任何角度、或這些角度值的任何組合所限定的任何角度範圍，但在某些情況下可使用這些範圍之外的其它角度。在一些實施方式中，腔室12的至少一部分可以具有圓柱形狀（例如，具有0度的角度402）。

截錐結構可以具有具有窄直徑404的窄部分（例如，在下視窗18處的截錐端部處的相對窄的開口）和具有寬直徑406的寬部分（例如，在最接近上視窗20的截錐端部處的相對寬的開口）。寬部分直徑406與窄部分直徑404的比率可以是約1.1比1、約1.2比1、約1.3比1、約1.4比1、約1.5比1、約2.0比1、約2.5比1、約3.0比1、約3.5比1、約4.0比1、約4.5比1、約4.8比1、約5.0比1、或其間的任何比值、或由這些比值的任何組合限定的任何比率範圍，儘管在某些情況下可以使用這些範圍之外的值。

當處於0屈光度時（例如，當水平橫跨垂直於結構軸28的平面時），流體介面15可以具有平坦流體介面直徑408。在一些實施例中，以增大的電壓驅動流體介面可以使流體介面直徑408隨著沿截錐的側壁向下驅動流體介面15的邊緣而減小。降低施加到液體透鏡的電壓可以使流體介面直徑408隨著流體介面15的邊緣沿截錐的側壁向上移動而增加。圖4和5圖示處於平坦狀態的流體介面，其不能產生光功率（例如，0屈光度）。平坦流體介面直徑408與窄直徑404之間的比率可為約1.02比1、約1.05比1、約1.07比1、約1.08比1、約1.09比1、約1.1比1、約1.2比1、約1.5比1、約2.0比1、約2.5比1、約3.0比1、約3.5比1、約4.0比1、約4.5比1、約4.8比1、約5.0比1、或其間的任何比率值、或由這些比值的任何組合限定的任何比率範圍，儘管在某些情況下可以使用這些範圍之外的值。截錐的寬直徑406與平坦流體介面直徑408之間的比率可以是約1.02比1、約1.05比1、約1.07比1、約1.08比1、約1.09比1、約1.1比1、約1.2比1、約1.5比1、約2.0比1、約2.5比1、約3.0比1、約3.5比1、約3.8比1、約4.0比1、約4.5比1、約5比1、或其間的任何比率值、或由這些比值的任何組合限定的任何比率範圍，儘管在某些情況下可以使用這些範圍之外的值。

截錐的窄部分可以為用於產生圖像的光提供光學孔徑，在一些情況下，進入液體透鏡10的光的一部分不通過光學孔徑輸出以產生圖像。例如，一些光可以通過上視窗20進入液體透鏡10，可以穿過流體介面，並且可以照射在截錐的側壁上，或者液體透鏡中的某個其他結構上，使得光不通過液體透鏡10的下視窗18輸出。應該理解，在一些實施方式中，光可以在另一個方向上通過液體透鏡傳播，穿過下視窗18，穿過流體介面15，並穿過上視窗20。截錐的窄部分（例如，端部）在該實施方式中也可以提供光學孔徑。

參考圖 6 ，其圖示液體透鏡10的俯視圖，流體介面15可以具有活性流體介面部分15a和非活性流體介面部分15b。光可以穿過活性流體介面部分15a並且可以由液體透鏡10輸出以產生圖像。非活性流體介面部分15b基本上對從液體透鏡10輸出以用於產生圖像的光沒有貢獻。應當理解，穿過非活性流體介面部分15b的一些少量光可以從液體透鏡10輸出並且有助於產生圖像，例如如果光從液體透鏡10的一或多個部件反射或散射。在一些實施例中，穿過活性流體介面部分15a的光可以從液體透鏡10輸出而不被液體透鏡10反射及/或散射。在一些實施例中，穿過活性流體介面部分15a的大部分光可以從液體透鏡10輸出以產生圖像，及/或穿過非活性流體介面部分15b的大部分光不從液體透鏡10輸出以產生圖像。在一些實施方式中，穿過非活性流體介面部分15b的大部分光可被液體透鏡吸收或反射、散射或以其他方式改變方向而無助於產生圖像。活性流體介面部分15a可以包括流體介面15的中心部分，如圖6中所見的。非活性流體介面部分15b可以包括流體介面15的周邊部分，如圖6中所見的。非活性流體介面部分15b可以圍繞活性流體介面部分15a。當將流體介面15驅動到不同位置時，活性和非活性的流體介面15的量可以改變。例如，當施加更多電壓以沿著側壁向下驅動流體介面15時，活性流體介面部分15a的面積可以增加。當施加的電壓減小或停止時，流體介面15可以沿側壁向上移動，這可以增加非活性流體介面部分15b的面積。當流體介面15是平坦的（例如，0屈光度而不傾斜）時，活性流體介面部分15a的面積與非活性流體介面部分15b的面積比率可以是約0.2比1、約0.3比1、約0.4比1、約0.5比1、約0.6比1、約0.7比1、約0.8比1、約0.9比1、約1比1、約1.5比1、約2比1、約2.5比1、約3比1、約3.5比1、約4比1、約4.5比1、約5比1、或其間的任何值、或由這些值的任何組合限定的任何範圍，儘管在一些實施方式中可以使用這些範圍之外的其他比率。非活性部分15b可以佔據流體介面面積（例如當平坦時）的至少約5％、約10％、約15％、約20％、約25％、約30％、約35％、約40％、約45％、約50％、約60％、約70％、約80％或更多、或其間的任何值、或由此限制的任何範圍，儘管其他配置也是可能的。活性部分15a可以佔據流體介面面積（例如當平坦時）的至少約5％、約10％、約15％、約20％、約25％、約30％、約35％、約40％、約45％、約50％、約60％、約70％、約80％、或更多、或其間的任何值、或由此限制的任何範圍，儘管其他配置也是可能的。

在一些實施例中，例如通過增加錐角402以加寬腔12的截錐結構及/或通過添加更多的第二流體16來提高平坦流體介面的水平面，來增加非活性流體介面部分15b的面積，這可以減少光學像差，例如通過將更多的光學像差推入非活性流體介面部分15b。例如，與圖2B的液體透鏡相比，圖4的液體透鏡10可以被配置為對於透射穿過液體透鏡10的光減少某些類型的光學像差（例如，三葉形）。圖4的液體透鏡10可以具有更寬的錐角402（例如，45度，儘管可以使用各種其他錐角，諸如30度、或60度、或更大）和更高的流體介面15，這可以減少由流體介面15的活性部分15a產生的某些光學像差（例如，三葉形及/或像散）的量。

然而，圖4的液體透鏡10可以具有比圖2B的液體透鏡更慢的回應時間。例如，圖4實施例的較大流體介面15可能需要更多時間來改變位置，因為移動比圖2B實施例中更多的流體。圖5的液體透鏡可以被配置為具有比圖4的液體透鏡更快的回應時間。液體透鏡10可以具有錐體高度410，其可以是腔12的截錐部分沿著平行於結構軸28的線的高度。液體透鏡10可以具有錐體上方高度412，其可以是沿著平行於結構軸28的線在截錐上方的腔12的高度。總腔室高度可以是例如錐體高度410和錐體上方高度412的總和。液體透鏡10可以具有第一流體高度414，其可以是流體介面15（例如，當平坦時，例如在0屈光度下並且不傾斜）和上視窗20之間沿著與結構軸28平行的線的距離。液體透鏡10可以具有第二流體高度416，其可以是流體介面15（例如，當平坦時，例如在0屈光度下並且不傾斜）和下視窗18之間沿著與結構軸28平行的線的距離。總腔室高度可以是第一流體高度414和第二流體高度416的總和。

通過比較圖4和5可以看出，圖5的液體透鏡10具有比圖4的實施例更大的總腔室高度。在圖5的示例性實施例中，錐體上方高度412更大，並且流體介面水平面升高（例如，通過在圖5中使用比圖4中更多的第二流體16）。較大的第一流體高度414可以使得在流體介面15附近具有最大流體移動的區域與上部視窗20間隔更遠，並且因此進一步遠離上部視窗處的邊界層流體，這可以使流體介面15附近的流體能夠更快地移動（例如，回應於施加到液體透鏡10的電壓的變化）。較大的第二流體高度416可以使得在流體介面15附近具有最大流體運動的區域與下部視窗18間隔更遠，並因此進一步遠離下部視窗處的邊界層流體，這可以使流體介面15附近的流體能夠更快地移動（例如，回應於施加到液體透鏡10的電壓的變化）。許多變化都是可能的。例如，通過在截錐結構和上視窗20之間使用較大的電極26或間隔物，可以增加錐體上方高度412。可以使用較大的錐體高度410來增加腔12的總高度，這可以用於增加第一流體高度414和第二流體高度416中的一個或兩個。在一些實施例中，截錐形狀可以延伸腔12的整個高度。

在一些情況下，彗差可以隨著液體透鏡的腔高度增加而增加。例如，在保持流體介面在中間（或任何其他比例位置）的同時增加腔高度可以導致更大的流體介面。在某些情況下，增加的腔高度可以通過減少穩定時間來減少彗差。在某些情況下（例如，如果腔高度增加到穩定時間的收益遞減點），較大的流體介面可以產生更多的彗差（例如，當流體介面15傾斜時）。可以平衡爭用因素以決定液體透鏡的參數。

可以使用各種液體透鏡結構。圖 7 圖示液體透鏡10的示例性實施例，其可以包括與本文揭示的其他液體透鏡以及'174專利中描述的各種特徵類似或相同的特徵。結合圖4-6的液體透鏡描述的相同測量、距離、尺寸、比率和功能可以應用於圖7的實施例。圖7的液體透鏡10可以被配置為出於與本文例如結合圖4-6討論的那些相似的原因而提供低光學像差。上視窗20可以具有變窄的中心部分，該中心部分可以彎曲以適應液體透鏡10中的壓力變化（例如，諸如由溫度變化引起的）及/或對液體透鏡10的衝擊（例如，由於包含液體透鏡的設備的下落引起的）。在圖7中，上視窗20可以是透明材料板（例如玻璃），並且可以從上視窗20的兩側移除（例如，通過蝕刻或任何其它合適的技術）材料。上視窗20可以具有頂側的凹槽和底側的凹槽。當上視窗20未彎曲時，可以測量諸如第一流體高度414、錐體上方高度412及/或總腔室高度的測量值。參考圖 8 ，在一些實施例中，上視窗20可以具有形成在視窗20的內側部分（例如，底側）上的凹槽。在一些情況下，上視窗20的外側部分（例如，頂側）可以是齊平的或平坦的。為了製造視窗20，可以僅從視窗20的內側部分（例如，底側）移除材料（例如，通過蝕刻）而不從視窗20的外側部分（例如，頂側）移除材料。在一些實施例中，從視窗20的內側部分（例如，底側）移除比外側部分（例如，頂側）更多的材料，以在內側部分（例如，底側）上形成比視窗20的外側部分（例如，頂側）上的凹槽更大（例如，更深）的凹槽。液體透鏡10的視窗20的內側部分（例如，底側）上的凹槽可以增加腔室高度，如本文所討論的，這可以改善液體透鏡回應時間或其他液體透鏡性能參數。

在各種實施例中，截錐結構的窄開口可以具有約0.25 mm、約0.5 mm、約0.75 mm、約1.0 mm、約1.25 mm、約1.5 mm、約1.7 mm、約1.75 mm、約1.8 mm、約1.85 mm、約1.9 mm、約1.95 mm、約2.0 mm、約2.1 mm、約2.25 mm、約2.5 mm、約3 mm、約3.5 mm、約4.0 mm、約5 mm、約6 mm、約7 mm、約8 mm、約9 mm、約10 mm、約11 mm、約12 mm、或其間的任何值、或由這些值的任何組合限定的任何範圍的窄直徑404，儘管在某些情況下可以使用這些範圍之外的值，例如較大規模的透鏡。截錐結構的寬開口可以具有約0.5 mm、約1.0 mm、約1.25 mm、約1.5 mm、約1.75 mm、約2.0 mm、約2.25 mm、約2.5 mm、約2.75 mm、約3 mm、約3.5 mm、約4 mm、約5 mm、約6 mm、約7.5 mm、約10 mm、約12.5 mm、約15 mm、約20 mm、約30 mm、約40 mm、約50 mm、約60 mm、或其間的任何值、或由這些值的任何組合限定的任何範圍的寬直徑406，儘管在某些情況下可以使用這些範圍之外的值，例如較大規模的透鏡。平坦流體介面（例如，0屈光度且沒有光學傾斜角）可以具有約0.3 mm、約0.5 mm、約0.75 mm、約1.0 mm、約1.25 mm、約1.5 mm、約1.75 mm、約2.0 mm、約2.25 mm、約2.5 mm、約3 mm、約3.5 mm、約4.0 mm、約5 mm、約6 mm、約7.5 mm、約10 mm、約15 mm、約20 mm、約25 mm、約30 mm、約40 mm、或其間的任何值、或由這些值的任何組合限定的任何範圍的直徑408，儘管在某些情況下可以使用這些範圍之外的值，例如較大規模的透鏡。

錐體高度410可以為約0.1 mm、約0.2 mm、約0.25 mm、約0.3 mm、約0.4 mm、約0.5 mm、約0.6 mm、約0.75 mm、約1.0 mm、約1.25 mm、約1.5 mm、約1.75 mm、約2.0 mm、約2.5 mm、約3 mm、約4 mm、約5 mm、約6 mm、約7 mm、約8 mm、約9 mm、約10 mm、約12 mm、或其間的任何值、或由這些值的任何組合限定的任何範圍，儘管在某些情況下可以使用這些範圍之外的值，例如較大規模的透鏡。錐體上方高度412可以為約5微米、約10微米、約20微米、約25微米、約30微米、約35微米、約40微米、約45微米、約50微米、約55微米、約60微米、約65微米、約75微米、約100微米、約125微米、約150微米、約175微米、約200微米、約250微米、約300微米、約350微米、約400微米、約500微米、約700微米、約1.0 mm、約1.5 mm、約2 mm、約3 mm、約4 mm、約5 mm、約7 mm、約8 mm、約10 mm、或其間的任何值、或由這些值的任何組合限定的任何範圍，儘管在某些情況下可以使用這些範圍之外的值，例如較大規模的透鏡。錐體高度410與錐體上方高度412的比率可以為約20比1、約17比1、約15比1、約13比1、約12比1、約11比1、約10比1、約9比1、約8比1、約7比1、約5比1、約3比1、約2比1、約1.5比1、約1比1、約0.75比1、約0.5比1、約0.25比1、或其間的任何值、或由這些值的任何組合限定的任何範圍，儘管在某些情況下可以使用這些範圍之外的值。錐體高度410可以比錐體上方高度412（或反之亦然）大約0％（相同尺寸）、約5％、約10％、約20％、約30％、約40％、約50。％、約75％、約100％、約150％、約200％、約300％、約400％、約500％、約700％、約1,000％、約1,500％、約2,000％或其間的任何值、或由這些值的任何組合限定的任何範圍，儘管可以使用這些範圍之外的值。

第一流體高度414（例如當流體介面是平坦的時測量的，如本文所討論的）可以具有約0.1 mm、約0.15 mm、約0.2 mm、約0.25 mm、約0.3 mm、約0.35 mm、約0.4 mm、約0.5 mm、約0.75 mm、約1.0 mm、約1.25 mm、約1.5 mm、約2.0 mm、約3.0 mm、約4.0 mm、約5.0 mm、約6.0 mm的值、或其間的任何值、或由這些值的任何組合限定的任何範圍，儘管在某些情況下可以使用這些範圍之外的值，例如較大規模的透鏡。第二流體高度416（例如當流體介面是平坦的時測量的，如本文所討論的）可以具有約0.1 mm、約0.15 mm、約0.2 mm、約0.25 mm、約0.3 mm、約0.35 mm、約0.4 mm、約0.5 mm、約0.75 mm、約1.0 mm、約1.25 mm、約1.5 mm、約1.75 mm、約2.0 mm、約2.5 mm、約3.0 mm、約4.0 mm、約5.0 mm、約6.0 mm的值、或其間的任何值、或由這些值的任何組合限定的任何範圍，儘管在某些情況下可以使用這些範圍之外的值，例如較大規模的透鏡。

液體透鏡10可以被配置為使得當液體透鏡10移動流體介面15（例如，調節焦距及/或傾斜介面15）時，第一流體14上的剪切力和第二流體16上的剪切力可以平衡。在一些實施例中，第一和第二流體的剪切力可以變化不超過約1％、約2％、約3％、約5％、約7％、約10％、約15％、約20％、約25％、約30％、或其間的任何值、或由這些值的任何組合限定的任何範圍，儘管可以使用其他值。例如，當液體透鏡10移動流體介面15（例如，以產生0.6度的光學傾斜）時，第一流體14中的一些和第二流體16中的一些可以在液體透鏡中移動。與液體透鏡10中的固定結構（例如，下視窗18及/或上視窗20）相鄰的流體14、16可以用作流體14、16的邊界層，其可以阻擋移動。在一些情況下，剪切力可以延伸到並影響流體在流體介面處的移動，這可以減緩液體透鏡10的回應時間。在一些情況下，剪切力可以增加液體透鏡10中的阻尼。剪切力可以影響流體介面15的移動的程度可以取決於流體的黏度、與固定結構的介面的面積、及/或從邊界層到流體介面15的距離。液體透鏡10可以被配置為使得流體介面15處的第一流體14的剪切力和流體介面15處的第二流體16的剪切力可以平衡，可以基本相等，或者可以彼此相差上述數量或範圍。舉例來說，第一流體14可以是極性流體並且可以具有1至2 mPa*s（20攝氏度）的黏度，第二流體16可以是非極性流體並且可以具有2至5 mPa*s（20攝氏度）的黏度。因為第二流體16比第一流體14更黏稠，剪切力可以在第二流體16中比第一流體14中從邊界層更遠處具有更大的影響。第二流體高度416可以隨著第二流體16的黏度相對於第一流體14的增加而增加以平衡剪切力（例如，在流體介面15處）。在一些實施例中，更多邊界層區域（例如，流體和固定結構之間的更多接觸區域）可以增加剪切力，並且可以調整流體14、16的高度414、416以考慮到流體14、16中的邊界層區域。第一流體高度414與第二流體高度416的比率可以是約10比1、約7比1、約5比1、約3比1、約2比1、約1.5比1、約1比1、約0.75比1、約0.5比1、約0.25比1、約0.1比1、或其間的任何值、或由這些值的任何組合限定的比率的任何範圍，儘管在某些情況下可以使用這些範圍之外的值。在一些實施例中，第二流體高度416可以比第一流體高度414大（或反之亦然），例如0％（相同尺寸）、約5％、約10％、約20％、約30％、約40％、約50％、約75％、約100％、約150％、約200％、約300％、或其間的任何值、或由這些值的任何組合限定的值的任何範圍，儘管可以使用其他值。

截錐的窄部分直徑404與第一流體高度414及/或第二流體高度416的比率可以是約25比1、約20比1、約15比1、約12比1、約10比1、約8比1、約6比1、約5比1、約4比1、約3比1、約2比1、約1.5比1、約1.25比1、約1比1、約0.9比1、約0.8比1、約0.75比1、或其間的任何比率值、或由這些比率值的任何組合限定的值的任何範圍，儘管在一些實施方式中可以使用這些範圍之外的其他值。總腔室高度可以是針對錐體高度410和錐體上方高度412揭示的任何值的總和，或者是針對第一流體高度414和第二流體高度416揭示的任何值的總和。截錐的窄部分直徑404可以比第一流體高度414及/或第二流體高度416大0％（相同尺寸）、約5％、約10％、約20％、約30％、約40％、約50％、約75％、約100％、約150％、約200％、約300％、約350％、約400％、約450％、約500％、約600％、約700％、約800％、約900％、約1,000％、或其間的任何值、或由這些值的任何組合限定的值的任何範圍，儘管可以使用其他值。在一些實施例中，第一流體高度414及/或第二流體高度416可以比截錐的窄部分直徑404大0％（相同尺寸）、約5％、約10％、約20％、約30％、約40％、約50％、約75％、約100％、約150％、約200％、約300％、約400％、約500％、或其間的任何值、或由這些值的任何組合限定的值的任何範圍，儘管可以使用其他值。

預期本案內容包括基於本文揭示的部件的尺寸的各種其他比率，以及基於本文列出的比率的各種部件尺寸。例如，在第一特徵被揭示為具有尺寸X1或X2並且第二特徵被描述為具有尺寸Y1或Y2的情況下，本案內容還預期揭示第一特徵與第二特徵之間的比率為X1比Y1、X1比Y2、X2比Y1及/或X2比Y2的實施例。比率可以縮放到大於或小於本文所述值的尺寸，例如用於更大或更小規模的液體透鏡。本文揭示的一些實施例可以涉及液體透鏡10，其尺寸適於與智慧型電話或其他手持設備一起使用。在一些實施例中，液體透鏡可以是本文所述尺寸的約5倍、約10倍、約20倍、或約100倍，或其間的任何尺寸。在一些實施例中，相同比例的部件尺寸可應用於較大的液體透鏡。在一些實施例中，液體透鏡回應時間和光學像差的原理可以縮放並應用於較大的液體透鏡。液體透鏡的回應時間可取決於液體透鏡10的固有頻率、液體透鏡內的聲速（其可以是液體透鏡10中的流體的函數）、液體透鏡10的幾何形狀及/或液體透鏡10的阻尼比中的一或多個。

圖 9A -9D 是示出當液體透鏡從無光學傾斜的狀態轉換為具有0.6度光學傾斜角32的狀態時來自具有不同錐角402的液體透鏡的資料的圖表。圖9A-9B的液體透鏡具有四個電極22a-d，截錐結構具有1.8 mm的窄直徑404、600微米的錐體高度、以及對於630微米的腔高度具有30微米的錐體上方高度。線502對應於具有30度的錐角402的液體透鏡10。線504對應於具有40度的錐角402的液體透鏡10。線506對應於具有50度的錐角402的液體透鏡10。線508對應於具有60度的錐角402的液體透鏡10。

圖9A顯示了液體透鏡的回應時間。X軸對應於以秒為單位的時間，Y軸對應於以0.6度光學傾斜的百分比為單位的光學傾斜。本文提供了各種曲線圖，圖示示例性液體透鏡的平坦流體介面的傾斜，但是類似的曲線圖可以應用於彎曲流體介面傾斜以提供光功率。從圖9A中可以看出，具有30度較窄錐角的液體透鏡具有最快的回應時間，並且隨著錐角增加，回應時間變得更慢。具有60度錐角的液體透鏡的回應時間最慢。可以使用各種技術來決定回應時間。10％至90％的技術可以將回應時間決定為液體透鏡10從轉換的10％變化到90％（例如，回應於階躍函數輸入）所花費的時間量。例如，對於從0度光學傾斜角32到0.6度光學傾斜角32的轉換，10％至90％回應時間可以是液體透鏡10從0.06度的光學傾斜角32變為0.54度（例如，響應於目標光學傾斜輸入中從0度到0.6度的突然變化）所花費的時間量。

圖9B圖示液體透鏡的彗形光學像差。X軸對應於以秒為單位的時間，Y軸對應於以微米為單位的來自液體透鏡的光輸出的彗形光學像差的波前誤差。從圖9B中可以看出，具有30度較窄錐角的液體透鏡具有最大的彗形光學像差，具有約0.41微米的峰值，並且隨著錐角402增加，彗形光學像差減小。具有40度錐角的液體透鏡具有約0.36微米的峰值彗差。具有50度錐角的液體透鏡具有約0.31微米的峰值彗差。具有60度錐角的液體透鏡具有約0.22微米的峰值彗差。儘管本案內容不受理論限制，但是認為較寬的錐角使得流體介面的更多周邊在視圖中被「隱藏」，使得對於較寬的錐角可以看到較少的彗形光學像差。然而，具有較大錐角的液體透鏡可能需要較長時間才能穩定，這會隨著時間的推移而增加整體彗差。具有30度錐角的液體透鏡（例如，線502）在約17 ms後可達到約0.1微米的彗差。具有40度錐角的液體透鏡（例如，線504）約20 ms可以達到約0.1微米的彗差。具有50度錐角的液體透鏡（例如，線506）約24 ms可以達到約0.1微米的彗差。具有約60度錐角的液體透鏡（例如，線508）約30 ms可以達到約0.1微米的彗差。通過比較線502、504、506和508的曲線下的面積，可以看出下錐角可以產生較小的整體彗差。

圖9C圖示液體透鏡的三葉形光學像差。X軸對應於以秒為單位的時間，Y軸對應於以微米為單位的來自液體透鏡的光輸出的三葉形光學像差的波前誤差。在圖9C中，三葉形的Y軸上的負數表示圖表上空間上較低的值對應於更多的三葉形光學像差。從圖9C中可以看出，具有30度較窄錐角的液體透鏡具有最大的三葉形光學像差，穩定在約-0.27微米處，並且三葉形光學像差隨著錐角402增加而減小。具有40度錐角的液體透鏡具有穩定在約-0.24微米處的三葉性。具有50度錐角的液體透鏡具有穩定在約-0.21微米處的三葉形。具有60度錐角的液體透鏡具有穩定在約-0.17微米處的三葉形。

圖9D圖示除位移和傾斜之外來自光學像差的總波前誤差。在本文揭示的各種實施例中，總波前誤差不包括位移或傾斜，因為位移和傾斜可用於調節流體介面的聚焦，並且不是非預期的誤差。X軸對應於以秒為單位的時間，Y軸對應於以微米為單位的波前誤差。從圖9D中可以看出，具有30度較窄錐角的液體透鏡具有最大的波前誤差，並且隨著錐角402的增加，波前誤差減小。在一些情況下，隨著錐角增加，彗差可以增加，而三葉形（例如，對於圖像感測器可見的）可以減小。在一些情況下，三葉形的減小可以多於彗差的增加，使得增加錐角具有減小總計波前誤差的整體效果。如圖9A-9D所示，增加錐角402可以改善液體透鏡10的光學品質，例如通過減少光學像差。然而，增加錐角402可以增加回應時間以減慢液體透鏡10。

圖 10A -10D 是示出當液體透鏡從無光學傾斜的狀態轉換為具有0.6度光學傾斜角32的狀態時來自具有不同錐角402的液體透鏡的資料的圖表。用於圖10A-10B的液體透鏡與用於圖9A-9D的液體透鏡相同，除了用於圖10A-10D的液體透鏡的截錐具有2.0 mm的窄直徑404。錐體高度為600微米，及錐體上方高度為30微米，腔高為630微米。線510對應於具有30度的錐角402的液體透鏡10。線512對應於具有40度的錐角402的液體透鏡10。線514對應於具有50度的錐角402的液體透鏡10。線516對應於具有60度的錐角402的液體透鏡10。

圖10A類似於圖9A，且圖示隨著錐角402變寬，液體透鏡的回應時間減慢。圖9A與圖10A的比較表明，將液體透鏡10的窄直徑404從1.8 mm增加到2.0 mm導致液體透鏡10的回應時間增加，表示液體透鏡10減慢。

圖10B類似於圖9B，圖示隨著液體透鏡10的錐角402變大以使截錐結構變寬，峰值彗形光學像差減小。然而，隨著錐角402增加以使錐體變寬，可以隨時間的推移增加整體彗形光學像差。圖9B至10B的比較表明，將液體透鏡10的窄直徑404從1.8 mm增加到2.0 mm導致峰值彗形光學像差減小。然而，增加窄直徑404導致整體彗差隨時間增加。

圖10C類似於圖9C，圖示隨著液體透鏡10的錐角402變大以使腔12的截錐結構變寬，三葉形光學像差減小。圖9C與10C的比較表明，將液體透鏡10的窄直徑404從1.8 mm增加到2.0 mm導致三葉形光學像差減小。

圖10D類似於圖9D，圖示隨著液體透鏡10的錐角402變大以使腔12的截錐結構變寬，除了位移和傾斜之外來自光學像差的波前誤差減小。圖9D與圖10D的比較表明，將液體透鏡10的窄直徑404從1.8 mm增加到2.0 mm導致波前誤差減小。在一些情況下，三葉形的減少可以多於彗差的增加，使得增加錐角具有減小總計波前誤差的整體效果。

圖 11A -11D 是示出當液體透鏡從無光學傾斜的狀態轉換為具有0.6度光學傾斜角32的狀態（例如，回應於階躍函數輸入信號）時來自具有不同錐角402的液體透鏡的資料的圖表。用於圖11A-11B的液體透鏡與用於圖9A-9D的液體透鏡相同，除了用於圖11A-11D的液體透鏡的截錐具有2.2 mm的窄直徑404。錐體高度為600微米，及錐體上方高度為30微米，腔高為630微米。線520對應於具有30度的錐角402的液體透鏡10。線522對應於具有40度錐角402的液體透鏡10。線524對應於具有50度錐角402的液體透鏡10。線526對應於具有60度錐角402的液體透鏡10。

圖11A類似於圖9A，圖示隨著錐角402變寬，液體透鏡的回應時間減慢。圖10A和圖11A的比較表明，將液體透鏡10的窄直徑404從2.0 mm增加到2.2 mm導致液體透鏡10的回應時間進一步增加，表示液體透鏡10進一步減慢。

圖11B類似於圖9B，且圖示隨著液體透鏡10的錐角402變大以使截錐結構變寬，峰值彗形光學像差減小。然而，隨著錐角402增加以使錐體變寬，可以隨時間的推移增加整體彗形光學像差。圖10B與圖11B的比較表明，將液體透鏡10的窄直徑404從2.0 mm增加到2.2 mm導致峰值彗形光學像差進一步減小。然而，增加窄直徑404導致整體彗差隨時間增加。

圖11C類似於圖9C，且圖示隨著液體透鏡10的錐角402變大以使腔12的截錐結構變寬，三葉形光學像差減小。圖10C與11C的比較表明，將液體透鏡10的窄直徑404從2.0 mm增加到2.2 mm導致三葉形光學像差進一步減小。

圖11D類似於圖9D，且圖示隨著液體透鏡10的錐角402變大以使腔12的截錐結構變寬，除了位移和傾斜之外來自光學像差的波前誤差減小。圖10D與圖11D的比較表明，將液體透鏡10的窄直徑404從2.0 mm增加到2.2 mm導致波前誤差減小。在一些情況下，三葉形的減少可以多於彗差的增加，使得增加錐角具有減小總計波前誤差的整體效果。

如圖9A-11D所示，增加窄部分直徑404（例如，其可以作為光學孔徑操作）可以改善光學品質，例如通過減少總計光學像差，但是也可以增加回應時間，或者減慢液體透鏡10。通過加寬窄直徑形成的較寬孔徑也可以具有其他光學益處，例如允許更多光線通過液體透鏡以產生圖像。較大的孔徑可以使圖像能夠更快地產生（例如，更快的快門速度），並且可以減少移動模糊。較大的孔徑還可以改善相機系統的視場特性（例如，以在由相機系統產生的圖像中產生散景效果）

圖 12A -12D 是示出當液體透鏡從無光學傾斜的狀態轉換為具有0.6度光學傾斜角32的狀態（例如，回應於階躍函數輸入信號）時來自液體透鏡10中截錐結構的窄直徑404具有不同尺寸的液體透鏡的資料的圖表。用於圖12A-12D的液體透鏡具有30度的錐角402，600微米的錐體高度和123微米的錐體上方高度，723微米的腔高度。對於圖12A-12D，第二流體高度416具有175微米的值，可以在流體介面15是平坦的（例如，0屈光度且沒有傾斜）時測量該值。線530對應於具有1.8 mm的窄直徑404的液體透鏡10。線532對應於具有2.0 mm的窄直徑404的液體透鏡10。線534對應於具有2.2 mm的窄直徑404的液體透鏡10。線536對應於具有2.5 mm的窄直徑404的液體透鏡10。線538對應於具有3.0 mm的窄直徑404的液體透鏡10。

圖12A類似於圖9A、10A和11A，且圖示隨著液體透鏡10的窄直徑404從1.8 mm增加到3.0 mm，液體透鏡的回應時間增加，或液體透鏡減慢。圖12B類似於圖9B、10B和11B，且圖示隨著液體透鏡10的窄直徑404從1.8 mm增加到3.0 mm，峰值彗形光學像差減小。然而，增加窄直徑404導致整體彗差隨時間增加。圖12C類似於圖9C、10C和11C，且圖示隨著液體透鏡10的窄直徑404從1.8 mm增加到3.0 mm，三葉形光學像差減小。圖12D類似於圖9D、10D和11D，且圖示隨著液體透鏡10的窄直徑404從1.8 mm增加到3.0 mm，除了位移和傾斜之外來自光學像差的總計波前誤差減小。在一些情況下，三葉形的減少可以多於彗差的增加，使得增加錐角具有減小總計波前誤差的整體效果。

圖 13A -13B 是示出當液體透鏡從無光學傾斜的狀態轉換為具有0.6度光學傾斜角32的狀態（例如，回應於階躍函數輸入信號）時，來自液體透鏡10中截錐結構的窄直徑404具有不同尺寸的液體透鏡的資料的圖表。用於圖13A-13D的液體透鏡與用於圖12A-12B的液體透鏡相同，除了用於圖13A-13B的液體透鏡的第二流體高度416是250微米，相比於用於圖12A-12D中使用的液體透鏡的175微米。因此，比較圖12A-12D與圖13A-13D可以說明增加第二流體16（例如油）的高度416的效果。對於圖13A-13D，液體透鏡具有30度的錐角402，600微米的錐體高度和123微米的錐體上方高度。線540對應於具有1.8 mm的窄直徑404的液體透鏡10。線542對應於具有2.0 mm的窄直徑404的液體透鏡10。線544對應於具有2.2 mm的窄直徑404的液體透鏡10。線546對應於具有2.5 mm的窄直徑404的液體透鏡10。線548對應於具有3.0 mm的窄直徑404的液體透鏡10。

圖13A類似於圖12A，且圖示隨著液體透鏡10的窄直徑404從1.8 mm增加到3.0 mm，液體透鏡的回應時間增加，或液體透鏡減慢。圖12A與圖13A的比較表明，增加第二流體16的高度416可以減少回應時間，表示液體透鏡加速。因此，向液體透鏡添加額外的流體及/或增加液體透鏡的高度可以改善回應時間，使得液體透鏡更快，這可能是令人驚訝的結果。可以預期，增加液體透鏡中的流體量會使液體透鏡減慢。增加第二流體的量可以使流體介面定位在錐體上方更高的位置，這可以導致更大的流體介面，並且可以預期這個更大的流體介面將更慢（例如，具有更長的回應時間）。然而，如本文所討論的，發現增加第二流體的高度可以加速透鏡（例如，減少回應時間）。

增加底部視窗和流體介面之間的距離（例如，通過增加第二流體的高度）可以改善回應時間，但是隨著添加額外的流體可以具有遞減的收益。而且，如果添加額外體積的第二流體以使流體介面定位在頂部視窗附近，則回應時間可以增加（例如，由於頂部視窗處的邊界條件下的剪切力）。而且，在一些情況下，液體透鏡可以設計成具有增大的阻尼，例如通過將流體介面定位成更靠近一個或兩個視窗。因此，爭用因素之間的平衡可用於決定要使用的流體量和流體介面的位置。在一些情況下，液體透鏡可以被配置為使得平坦流體介面可以定位在腔12的高度的大約一半處。在一些情況下，液體透鏡可以被配置（例如，具有流體體積）為使得平坦流體介面可以定位在腔高度的約20％、約30％、約40％、約50％、約60％、約70％、約80％或更多，或其間的任何值或範圍，儘管其他配置是可能的。在一些情況下，流體介面的實際位置可取決於流體介面的曲率，這可影響將產生最快響應時間的流體體積。例如，如果液體透鏡具有大部分或全部凹陷的流體介面移動範圍（例如，從第一流體到第二流體），例如圖1A中，那麼流體介面的中心區域（例如，與腔體側壁處的邊界條件隔開）可以相對靠近底部視窗18。在該實施例中，增加第二流體16的體積可能是有利的，這可以使流體介面遠離底部視窗18，其可以改善回應時間（例如，通過將流體介面的中心區域朝向液體透鏡的平均移動範圍的腔12的中間定位）。如果液體透鏡具有大部分或全部凸起的流體介面移動範圍（例如，從第一流體到第二流體），例如圖1B中，那麼流體介面的中心區域（例如，與腔室側壁處的邊界條件隔開）可以相對靠近頂部視窗20。在一些實施例中，減小第二流體16的體積可能是有利的，這可以降低流體介面以遠離頂部視窗20，其可以改善回應時間（例如，通過將流體介面的中心區域朝向液體透鏡的平均運動範圍的腔的中間定位）。

圖13B類似於圖12B，且圖示隨著液體透鏡10的窄直徑404從1.8 mm增加到3.0 mm，峰值彗形光學像差減小。然而，增加窄直徑404導致整體彗差隨時間增加。圖12B與圖13B的比較表明，增加第二流體16的高度416可以減小液體透鏡10的峰值彗形光學像差。還可以通過增加第二流體16的高度416來減小整體彗差（例如，將流體介面朝向腔高度的中心移動）。圖13C類似於圖12C，且圖示隨著液體透鏡10的窄直徑404從1.8 mm增加到3.0 mm，三葉形光學像差減小。圖12C與圖13C的比較表明，增加第二流體16的高度416可以減少液體透鏡10的三葉形光學像差。例如，將流體介面15沿側壁向上移動可以導致流體介面的更多周邊對於圖像感測器是隱藏的，因此三葉形（其在周邊可能最明顯的）對結果圖像的影響較小。圖13D與圖12D類似，且圖示隨著液體透鏡10的窄直徑404從1.8 mm增加到3.0 mm，除了位移和傾斜之外的光學像差的總計波前誤差減小。圖12D與圖13D的比較表明，增加第二流體16的高度416可以減少液體透鏡10的波前誤差。

在一些情況下，添加更多的第二流體（例如，油）以增加第二流體16的高度416可以改善液體透鏡的回應時間和光學品質，例如通過減少光學像差。然而，可以限制第二流體高度416可以增加的量。在一些實施方式中，液體透鏡10的可用高度受限制，例如在諸如智慧型電話或平板電腦的緊湊電子元件中。在一些情況下，第二流體16可以是液體透鏡的相對昂貴的部件，並且在一些情況下，添加更多量的第二流體16可以在改善液體透鏡10的速度及/或光學品質方面具有遞減的收益。在一些情況下，對於第二流體高度，增加第二流體高度達2毫米可以在液體透鏡中產生速度提高。其他透鏡配置，例如使用不同黏度的不同流體，可以在其他高度處具有遞減的收益。在一些實施例中，添加太多的第二流體16可導致不可接受的顏色分割，尤其是當流體介面15傾斜到光學傾斜角32時。在一些實施例中，光學特徵可用於抵消或防止顏色分割。如在圖12A-13D中可以看到的，增加第二流體高度416對於減少回應時間比減少光學像差具有更顯著的效果。在一些情況下，較寬的錐角402（例如，50度、60度或更大）可以導致第二流體高度416的增加更有效地減少光學像差，例如通過推動流體介面15的邊緣更遠離液體透鏡10的中心，從而將流體介面15的邊緣移出視場。

圖 14 是示出當液體透鏡從無光學傾斜的狀態轉換為具有0.6度光學傾斜角32的狀態（例如，回應於階躍函數輸入信號）時來自液體透鏡中的第一流體高度414具有不同尺寸的液體透鏡的資料的圖表。對於圖14，液體透鏡的錐角402為50度，錐體高度為600微米，及窄直徑404為1.8毫米。圖14的圖表包括對應於具有30微米、60微米、90微米、120微米、150微米、180微米、240微米和300微米的錐體上方高度412的液體透鏡的線。增加錐體上方高度412（和整個腔高度）可以使第一流體高度414增加，這可以增加流體介面15和上視窗20之間的距離。標記為550的線對應於具有30微米的錐體上方高度的液體透鏡，且標記為552的線對應於具有300微米的錐體上方高度的液體透鏡。由於空間限制，未標記圖14中550和552之間的線，但對應於60微米、90微米、120微米、150微米、180微米和240微米的錐體上方高度（從下向上工作）。圖14圖示增加第一流體14的高度414（例如，通過增加液體透鏡中的錐體上方高度412）可以減少回應時間以加速液體透鏡10。因此，向液體透鏡添加額外的流體及/或增加液體透鏡的高度可以改善回應時間，使液體透鏡更快，這是令人驚訝的結果。可以預期，增加液體透鏡中的流體量會使液體透鏡減慢。然而，如本文所討論的，發現增加第一流體的高度加速透鏡（例如，減少回應時間）。

圖 15A -15D 是示出當液體透鏡從無光學傾斜的狀態轉換為具有0.6度光學傾斜角32的狀態（例如，回應於階躍函數輸入信號）時來自液體透鏡中的第一流體高度414具有不同尺寸的液體透鏡的資料的圖表。對於圖15A-15D，液體透鏡的錐角402為30度，錐體高度為600微米，窄直徑404為1.8 mm，及第二流體高度416為175微米。線560對應於具有30微米的錐體上方高度的液體透鏡。線562對應於具有100微米的錐體上方高度的液體透鏡。線564對應於具有200微米的錐體上方高度的液體透鏡。增加錐體上方高度412可以使第一流體高度414增加，這可以增加流體介面15和上視窗20之間的距離。

圖15A圖示類似於圖9A的回應時間，圖示隨著第一流體高度414增加（例如，通過增加錐體上方高度412），回應時間減小，或液體透鏡加速。第一流體高度414可以通過其他結構變化而增加，例如通過增加錐體高度410。圖15B示出具有30微米、100微米和200微米的錐體上方高度的液體透鏡具有大約相同量的峰值彗差。整體彗差（例如，曲線圖15B中的曲線下方的面積）對於較大的錐體上方高度可以較低（例如，線564），並且對於較小的錐體上方高度可以較高（例如，線560），升高小的程度。圖15C圖示具有30微米、100微米和200微米的錐體上方高度的液體透鏡可以具有大約相同量的三葉形光學像差。圖15D圖示具有30微米、100微米和200微米的錐體上方高度的液體透鏡可以具有大約相同量的不包括位移和傾斜的光學像差的波前誤差。

圖 16A -16D 是顯示來自與用於圖15A-15D的液體透鏡相同的液體透鏡的資料的圖表，不過圖16A-16D的液體透鏡具有250微米的第二流體高度416，與圖15A-15D中的175微米不同。因此，將圖15A-15D與圖16A-16D進行比較可以說明改變液體透鏡10中的第二流體高度416的效果。對於圖16A-16D，液體透鏡具有30度的錐角402，錐體高度為600微米，窄直徑404為1.85毫米，及第二流體高度416為250微米。線570對應於具有30微米的錐體上方高度的液體透鏡。線572對應於具有100微米的錐體上方高度的液體透鏡。線574對應於具有200微米的錐體上方高度的液體透鏡。增加錐體上方高度412可以使第一流體高度414增加，這可以增加流體介面15和上視窗20之間的距離。

圖16A圖示類似於圖9A的回應時間，圖示隨著第一流體高度414增加（例如，通過增加錐體上方高度412），回應時間減小，或液體透鏡加速。圖15A與圖16A的比較表明，將第二流體高度416從175微米增加到250微米可以導致回應時間減小，表示液體透鏡加速。圖16B顯示具有30微米、100微米和200微米的錐體上方高度的液體透鏡具有大約相同量的峰值彗差。整體彗差（例如，曲線圖16B中的曲線下方的面積）對於較大的錐體上方高度可以較低（例如，線574），並且對於較小的錐體上方高度可以較高（例如，線570），相差較小的程度。圖15B與圖16B的比較表明，將第二流體高度416從175微米增加到250微米可以減少彗形光學像差，在一些情況下僅減小相對小的程度。圖16C圖示具有30微米、100微米和200微米的錐體上方高度的液體透鏡可以具有大約相同量的三葉形光學像差。圖15C與16C的比較表明，將第二流體高度416從175微米增加到250微米可以減少三葉形光學像差，在一些情況下僅僅減小相對小的程度。圖16D圖示具有30微米、100微米和200微米的錐體上方高度的液體透鏡可以具有大約相同量的不包括位移和傾斜的光學像差的波前誤差。圖15D與16D的比較表明，將第二流體高度416從175微米增加至250微米可以減少不包括位移和傾斜的光學像差的波前誤差，在一些情況下僅僅減小相對較小的程度。

在一些實施例中，液體透鏡10可以具有腔室12，腔室12包括截錐（例如，取決於取向的倒置截錐）結構。當流體介面15不傾斜時，流體介面15的邊緣可以具有圓形形狀。當流體介面15傾斜到光學傾斜角32時，流體介面15的邊緣可以具有橢圓形狀，這會使液體透鏡10的光學系統降級。例如，流體介面15的橢圓形狀可以導致穿過液體透鏡10透射的光中的像散。在一些情況下，與具有較大錐角402（例如，更傾斜的側壁）的腔形狀相比，對於具有較低錐角402（例如，較陡的側壁）的腔形狀，像散可能更嚴重。因此，可以平衡各種因素以決定液體透鏡的性質。

圖 17A -17D 是示出當液體透鏡從無光學傾斜的狀態（例如，平坦流體介面）轉換為具有0.6度光學傾斜角32的狀態（例如，回應於階躍函數輸入信號）時來自具有不同錐體高度410和不同流體量的液體透鏡的資料的圖表。用於圖17A-17D的液體透鏡具有1.8 mm的窄直徑，30度的錐角和30微米的錐體上方高度。對於線580、582和584，液體透鏡具有0.5的填充率，其中平坦流體介面位於腔的中間，並且第一流體高度基本上等於第二流體高度。對於線590、592和594，液體透鏡具有0.6的填充率，其中平坦流體介面位於腔高度的60％（例如，第一流體高度與第二流體高度之間的比率為4比6）。對於線580和590，液體透鏡的錐體高度為400微米（腔高度為430微米）。對於線582和592，液體透鏡的錐體高度為500微米（腔高度為530微米）。對於線584和594，液體透鏡的錐體高度為600微米（腔高度為630微米）。

圖17A類似於圖9A，圖示隨著錐體高度（和腔高度）增加，液體透鏡的回應時間改善。圖17A還圖示0.5的填充率產生比0.6的填充率更快的響應時間。圖17B類似於圖9B，可以通過增加錐體高度（和腔高度）來減小隨時間的推移的整體彗形光學像差。圖17B還圖示，對於0.5的填充率，整體彗差可以比對於0.6的更低。對於線580的液體透鏡，在約45 ms後彗差可以穩定到0.1微米。對於線582的液體透鏡，在約26 ms後彗差可以穩定到0.1微米。對於線584的液體透鏡，在約17 ms後彗差可以穩定到0.1微米。對於線590的液體透鏡，在約58 ms後彗差可以穩定到0.1微米。對於線592的液體透鏡，在約29 ms後彗差可以穩定到0.1微米。對於線594的液體透鏡，在約20 ms後彗差可以穩定到0.1微米。對於線580的液體透鏡，在約25 ms後彗差可以穩定到約0.17微米。對於線582的液體透鏡，在約25 ms後彗差可以穩定到約0.1微米。對於線584的液體透鏡，在約25 ms後彗差可以穩定到約0.06微米。對於線590的液體透鏡，在約25 ms後彗差可以穩定到約0.18微米。對於線592的液體透鏡，在約25 ms後彗差可以穩定到約0.12微米。對於線594的液體透鏡，在約25 ms後彗差可以穩定到約0.07微米。

圖17C類似於圖9C，圖示具有相同流體填充率的情況下，隨著錐體高度（和腔高度）增加，三葉形光學像差可以減小。具有相同填充率的較高腔高度可以將流體介面定位在側壁上方較高處，這可以導致對於圖像感測器是「隱藏」的流體介面的較大周邊區域。圖17C還圖示將填充率從0.5改變到0.6可以減小三葉形。將填充比從0.5改變到0.6可以使流體介面在腔中向上移動，且增加對於圖像感測器是「隱藏」的流體介面的周邊部分的尺寸。在一些情況下，增加填充比可以增加某個光學像差（例如，彗差），同時減少其他光學像差（例如，三葉形）。可以平衡爭用因素以選擇液體透鏡的流體填充率。圖17D類似於圖9D，且圖示總波前誤差（除了位移和傾斜）。從圖17D中可以看出，通過將錐體高度從400微米（線580和590）增加到500微米（線582和592），並進一步通過將錐體高度增加到600微米（線584和594），可以減小波前誤差。對於600微米的錐體高度（線584和594），將填充率從0.5增加到0.6可以減小整體波前誤差。對於500微米的錐體高度（線582和592），將填充率從0.5增加到0.6可以減小整體波前誤差。對於400微米的錐體高度（線580和590），對於0.5和0.6的填充率，波前誤差大致相同。對於線580的液體透鏡，在約25 ms後波前誤差可為約0.35微米。對於線582的液體透鏡，在約25 ms後波前誤差可為約0.31微米。對於線584的液體透鏡，在約25 ms後波前誤差可為約0.28微米。對於線590的液體透鏡，在約25 ms後波前誤差可為約0.35微米。對於線592的液體透鏡，在約25 ms後波前誤差可為約0.31微米。對於線594的液體透鏡，在約25 ms後波前誤差可為約0.28微米。

本文提供了各種示例，其具有回應於階躍函數傾斜輸入而測量的光學像差，該階躍函數傾斜輸入突然從0度光學傾斜改變為0.6度光學傾斜（例如可以使用大約8度的物理傾斜角來實現）。在某些情況下，當實現光學圖像穩定時，傾斜輸入可以更像是正弦輸入而不是階躍函數輸入。例如，持有相機（例如，在智慧型電話上）的人的手可以以大致正弦圖案信號干擾（例如，以大約10 Hz）。

流體填充率可以相對於整個腔高度或錐體高度。第二流體的高度可以是錐體高度或腔高度的25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％或75％或者其間的任何值或範圍，儘管其他配置也是可能的。

圖 18A -18B 圖示由具有各種腔高度的液體透鏡的正弦傾斜輸入信號產生的彗形光學像差的曲線圖。圖18A和18B的液體透鏡具有1.8 mm的窄直徑，30度的錐角，0.5的填充率和30微米的錐體上方高度。線650表示頻率為10Hz的正弦傾斜輸入。線652表示錐體高度為600微米的液體透鏡（例如，腔高度為630微米）。線654表示錐體高度為700微米的液體透鏡（例如，腔高度為730微米）。線656表示錐體高度為800微米的液體透鏡（例如，腔高度為830微米）。線658表示錐體高度為900微米的液體透鏡（例如，腔高度為930微米）。隨著腔高度從630微米增加到930微米（例如，通過增加錐體高度），可以減小彗形光學像差。在圖18B中，線660表示錐體高度為900微米的液體透鏡（例如，腔高度為930微米）。線662表示錐體高度為1,000微米的液體透鏡（例如，腔高度為1,030微米）。線664表示錐體高度為1,100微米的液體透鏡（例如，腔高度為1,130微米）。線666表示錐體高度為1,200微米的液體透鏡（例如，腔高度為1,230微米）。隨著腔高度從930微米增加到1,230微米（例如，通過增加錐體高度），可以減少彗形光學像差，但是該彗差減少遠小於由630微米和930微米之間的腔高度變化導致的彗差減少。增加腔高度可以對於改善光學品質（例如，通過減少彗差）具有遞減的收益。在該特定示例中，與在930微米以下增加腔高度相比，在930微米以上增加腔高度時，彗差的增量改善顯著減小。其他配置也是可能的，其在不同的腔高度處可以具有遞減的收益。

在一些實施例中，液體透鏡10可以具有基本上符合球體形狀的側壁，其可在傾斜時改善流體介面15的邊緣的形狀。在某些位置，彎曲的側壁可能不完全符合假想球體的形狀，例如由於製造公差或微小的調整。例如，彎曲側壁可以與假設球體相差不超過約15％、約10％、約5％或約3％，或其間的任何值或範圍，但是在一些實施例中可以使用其他值。在一些實施例中，側壁可以基本上符合橢圓體形狀、卵形形狀或其他彎曲形狀。

圖19A圖示從0度光學傾斜驅動到朝向透鏡幾何形狀的最大光學傾斜角的四個液體透鏡的資料。圖19B圖示從無光功率狀態驅動到約66屈光度的光功率的四個液體透鏡的資料。線670對應於具有30度的錐角，2 mm的窄直徑，350微米的錐體高度和30微米的腔上方高度（腔高度為380微米）的液體透鏡。線672對應於類似的液體透鏡，但具有400微米的錐體高度（腔高度為430微米）。線674對應於類似的液體透鏡，但具有450微米的錐體高度（腔高度為480微米）。線676對應於類似的液體透鏡，但具有600微米的錐體高度（腔高度為630微米）。圖19A和19B圖示600微米的錐體高度（線676）可以產生最快的傾斜回應時間，但是阻尼最小（例如，可以導致過衝及/或振盪）。450微米的錐體高度可以產生較慢的傾斜回應時間，但更大的阻尼（例如，可以減少過衝及/或振盪）。400微米的錐體高度可以產生更慢的傾斜回應時間，但更大的阻尼。350微米的錐體高度可以產生四個液體透鏡中的最慢傾斜響應時間，但最大的阻尼（可以減少過衝並減少振盪）。如圖19B中可見的，由於減小腔高度而增加的阻尼可以具有遞減的收益。當決定液體透鏡的參數（例如腔高度）時，可以考慮爭用因素。

圖 20 是液體透鏡10的示例性實施例的截面圖，其中腔室12的至少一部分包括符合球體的一部分的側壁。液體透鏡腔室12的截錐結構可以具有彎曲的側壁，其可以符合球體的一部分的形狀。由側壁的形狀限定的假想球體在圖20中以虛線示出。側壁可以具有從寬開口移動到窄開口的尺寸連續減小的寬度。在一些實施例中，寬開口可以與假想球體的中心對準，如圖20所示。假想球體的中心在圖20中以水平虛線示出。如果流體介面15橫跨球體的中心定位，則當傾斜以具有光學傾斜角時，流體介面15的邊緣將保持圓形形狀。然而，流體介面15可以與球體的中心間隔開，使得流體介面15可以具有空間來傾斜及/或沿側壁上下移動，以改變液體透鏡10的焦距及/或焦點方向。當流體介面15傾斜時，流體介面15的邊緣可呈現非圓形形狀。然而，與液體透鏡具有用以形成截錐結構的直的側壁的情況相比，該非圓形形狀更接近於圓形形狀。因此，能夠符合假想球體的一部分的形狀的彎曲側壁可以改善液體透鏡10的光學性能。

流體介面15越接近假想球體的中心定位，傾斜的流體介面15的邊緣的形狀就越接近圓形，這可以改善光學品質。然而，流體介面15越接近假想球體的中心定位，流體介面具有的傾斜移動範圍就越小。可以平衡爭用因素以決定液體透鏡的配置，例如以滿足特定的性能參數。在一些實施例中，相比於與結構軸28相交的球體的邊緣，流體介面15在平坦時（例如，0屈光度且沒有光學傾斜角）可以更接近球體的中心。在圖20中，距離602是從平坦流體介面15到假想球體中心的距離，距離604是從平坦流體介面15到與液體透鏡10的結構軸28相交的假想球體邊緣的距離，其中流體介面15位於假想球體的中心和假想球體的邊緣之間，該邊緣與液體透鏡10的結構軸28相交。距離604與距離602的比率可以是約5比1、約4比1、約3比1、約2.5比1、約2比1、約1.5比1、約1.25比1、約1.1比1、約1比1、約0.9比1、約0.8比1、或約0.75比1、或其間的任何值或由任何上述值限定的任何範圍，儘管可以使用這些範圍之外的值。距離604可以比距離602大（或反之亦然）例如0％（相同尺寸）、約5％、約10％、約20％、約30％、約40％、約50％、約75％、約100％、約150％、約200％、約300％或其間的任何值，或由這些值的任何組合限定的任何值範圍，儘管可使用其它值。從平坦流體介面15到假想球體中心的距離602可以是假想球體半徑的約3％、約5％、約10％、約15％、約20％、約25％、約30％、約35％、約40％、或約45％，或其間的任何數值或範圍。

在一些情況下，限定側壁形狀的球體區域可以偏離球體的中心，如圖21中所示，其可以具有加寬側壁相對於平行於結構軸28的線的角度606的效果，這可以減小光學像差，類似於加寬錐角402，如本文所討論的。

圖 22 圖示液體透鏡10的示例性實施例，其中流體介面15位於限定了側壁的形狀的假想球體的中心。當流體介面15傾斜到光學傾斜角32時，流體介面的第一側（例如，圖22中的右側）可以定位在球體中心下方，並且流體介面的第二側（例如，與第一側相對）（例如，圖22中的左側）可以定位在球體中心上方。圖22的液體透鏡10可以具有由基礎部分612和懸垂部分610形成的腔的側壁，基礎部分612和懸垂部分610可以例如使用黏合劑或黏結劑或製造製程而聯接在一起。許多變化都是可能的。側壁可以符合其他彎曲形狀，例如環形、橢圓形、卵形等。

圖 23A -23C 是示出來自具有不同錐角402的液體透鏡的資料的圖表。線680對應於5度的錐角。線682對應於10度的錐角。線684對應於20度的錐角。線686對應於30度的錐角。線688對應於40度的錐角。圖23A-23C的液體透鏡具有1.85 mm的窄直徑、500微米的錐體高度、30微米的錐體上方高度（例如，總腔高度為530微米）和0.5的填充率。在圖23A-23C中，液體透鏡從無光學傾斜的狀態（例如，具有0屈光度光功率的平坦流體介面）轉換為具有1度光學傾斜角32的狀態（例如，回應於階躍函數輸入信號）。第一和第二流體的折射率之差為0.11。

圖23A類似於圖9A，圖示隨著錐角減小（例如，以形成更陡的側壁），液體透鏡的回應時間改善。例如，線680的液體透鏡（例如，錐角為5度）可具有約28 ms的10%至90%回應時間。線682的液體透鏡（例如，錐角為10度）可具有約30 ms的10%至90%回應時間。線684的液體透鏡（例如，錐角為20度）可具有約36 ms的10%至90%回應時間。線686的液體透鏡（例如，錐角為30度）可具有約45 ms的10%至90%回應時間。線688的液體透鏡（例如，錐角為40度）可具有約58 ms的10%至90%回應時間。

圖23B類似於圖9B，圖示可以通過減小錐角來減小隨時間的推移的整體彗形光學像差。對於線680的液體透鏡（例如，錐角為5度），在約21 ms後彗差可以穩定到0.1微米。對於線682的液體透鏡（例如，錐角為10度），在約23 ms後彗差可以穩定到0.1微米。對於線684的液體透鏡（例如，錐角為20度），在約26 ms後彗差可以穩定到0.1微米。對於線686的液體透鏡（例如，錐角為30度），在約30 ms後彗差可以穩定到0.1微米。對於線688的液體透鏡（例如，錐角為40度），在約35 ms後彗差可以穩定到0.1微米。對於具有較高錐角的液體透鏡，可降低峰值彗差。儘管本案理論上不受限制，但應當認為，更多的導致彗差的初始流體介面形變「隱藏」在由較大的錐角引起的較大流體介面的光學孔徑之外。

圖23C類似於圖9C，圖示通過增大錐角，三葉形光學像差可以減小。對於線680的液體透鏡（例如，錐角為5度），峰值三葉形可以為約0.6微米且可以（例如，在約0.1秒後）穩定到約0.53微米。對於線682的液體透鏡（例如，錐角為10度），峰值三葉形可以為約0.58微米且可以（例如，在約0.1秒後）穩定到約0.51微米。對於線684的液體透鏡（例如，錐角為20度），峰值三葉形可以為約0.53微米且可以（例如，在約0.1秒後）穩定到約0.47微米。對於線686的液體透鏡（例如，錐角為30度），峰值三葉形可以為約0.47微米且可以（例如，在約0.1秒後）穩定到約0.425微米。對於線688的液體透鏡（例如，錐角為40度），峰值三葉形可以為約0.42微米且可以（例如，在約0.1秒後）穩定到約0.38微米。

正如這裡所討論的，增大錐角可以減小三葉形光學像差。然而，增大錐角也可以對液體透鏡具有副作用，例如增大像散、增大彗差、及/或減慢液體透鏡的回應時間。因此，當決定液體透鏡的錐角和其他物理參數（例如，錐體高度、腔高度、孔徑大小，等等）時要考慮爭用因素。在一些實施例中，可以將約15度至約45度、約20度至約40度、約25度至約35度、或約30度的錐角用於在這些爭用因素之間具有平衡的液體透鏡，當然也可以使用其他構造。

使用本文揭示的原理，可以將液體透鏡10設計為最佳化液體透鏡10的一或多個參數。例如，可以將液體透鏡10設計為具有快速回應時間，同時犧牲由於像差造成的一定量的光學品質。可以將液體透鏡設計為具有高光學品質（例如，通過減少光學像差），同時具有稍微慢一些的回應時間。可以將液體透鏡設計為不太緊湊（例如，具有更大的腔室高度及/或更大的寬度），這使得液體透鏡與具有類似光學品質的其他液體透鏡相比能夠具有改進的光學品質和相對快的回應時間。在一些實施例中，對於光學傾斜角從0度轉換到0.6度（例如，回應於從0度突然變為0.6度的階躍函數輸入信號），液體透鏡10可以具有約400 ms、約300 ms、約250 ms、約200 ms、約150 ms、約100 ms、約75 ms、約60 ms、約50 ms、約40 ms、約30 ms、約25 ms、約20 ms、約15 ms、約10 ms、約5 ms、或其間的任何值、或由這些值的任何組合限制的任何範圍的10％至90％回應時間。液體透鏡10可以被配置為當液體透鏡10從無傾斜轉換（例如，回應於階躍函數輸入）為0.6度的光學傾斜，或到0.6度的光學傾斜的90％，或向著0.6度的光學傾斜的10％至90％，或在轉換25 ms之後，輸出具有約500 nm、約400 nm、約350 nm、約300 nm、約250 nm、約200 nm、約175 nm、約150 nm或其間的任何值、或由這些值的任何組合限定的任何範圍（但也可以使用其他值）的來自光學像差的波前誤差（例如，在圖像獲取時間期間的最大值或平均值）的光，不包括位移或傾斜（由於它們用於改變液體透鏡10的焦距和焦點方向，因此不被認為是誤差）。液體透鏡10可以被配置為當液體透鏡10從無傾斜轉換（例如，回應於階躍函數輸入）為0.6度的光學傾斜，或到0.6度的光學傾斜的90％，或向著0.6度的光學傾斜的10％到90％，或在轉換25 ms之後，輸出具有500 nm、約400 nm、約350 nm、約300 nm、約250 nm、約200 nm、約175 nm、約150 nm、約125 nm、約100 nm、約75 nm、約50 nm、約40 nm、約30 nm、約20 nm、約10 nm或其間的任何值、或由這些值的任何組合限定的任何範圍（但也可以使用其他值）的來自光學像差的彗形波前誤差（例如，在圖像獲取時間期間的最大值或平均值）的光，不包括位移或傾斜（由於它們用於改變液體透鏡10的焦距和焦點方向，因此不被認為是誤差）。液體透鏡10可以被配置為當液體透鏡10從無傾斜轉換（例如，回應於階躍函數輸入）為0.6度的光學傾斜，或到0.6度的光學傾斜的90％，或向著0.6度的光學傾斜的10％至90％，或在轉換25 ms之後，輸出具有約500 nm、約400 nm、約350 nm、約300 nm、約250 nm、約200 nm、約175 nm、約150 nm或其間的任何值、或由這些值的任何組合限定的任何範圍（但也可以使用其他值）的來自光學像差的三葉形波前誤差（例如，在圖像獲取時間期間的最大值或平均值）的光，不包括位移或傾斜（由於它們用於改變液體透鏡10的焦距和焦點方向，因此不被認為是誤差）。

在一些實施例中，當使用具有高像素密度的圖像感測器時，液體透鏡可被配置為具有較小的波前誤差。例如，如果不包括位移或傾斜的來自光學像差的最大（或圖像採集時間期間的平均）波前誤差為200 nm或者更小，則發現具有像素尺寸為1微米的像素的圖像傳感器具有良好的圖像品質。如果不包括位移或傾斜的來自光學像差的最大（或圖像採集時間期間的平均）波前誤差為300 nm或者更小，則發現具有像素尺寸為1.2微米的像素的圖像傳感器具有良好的圖像品質。如果不包括位移或傾斜的來自光學像差的最大（或圖像採集時間期間的平均）波前誤差為375 nm或者更小，則發現具有像素尺寸為1.3微米的像素的圖像傳感器具有良好的圖像品質。相機系統可以使用液體透鏡來產生每微米像素尺寸約200 nm、約225 nm、約250 nm、約275 nm或約300 nm或其間的任何值或範圍的波前誤差的圖像，雖然其他設計是可能的。液體透鏡10可以具有約100微米、約200微米、約300微米、約400微米、約500微米、約600微米、約700微米、約800微米、約900微米、約1 mm、約1.1 mm、約1.2 mm、約1.3 mm、約1.4 mm、約1.5 mm、約1.7 mm、約2.0 mm、約2.5 mm、約3.0 mm、約4.0 mm、約5.0 mm、約7 mm、約10 mm、或其間的任何值或由這些值的任何組合限定的任何範圍的腔室高度，但是可以使用其他值，例如對於較大規模的液體透鏡，如本文所討論的。液體透鏡10可以具有約200微米、約300微米、約400微米、約500微米、約600微米、約700微米、約800微米、約900微米、約1 mm、約1.1 mm、約1.2 mm、約1.3 mm、約1.4 mm、約1.5 mm、約1.7 mm、約2.0 mm、約2.5 mm、約3.0 mm、約4.0 mm、約5.0 mm、約7 mm、約10 mm、或其間的任何值或由這些值的任何組合限定的任何範圍的的總高度（例如，包括視窗），雖然可以使用其它值，例如對於較大規模的液體透鏡，如本文所討論的。

對於光學傾斜角從0度轉換到0.6度（例如，回應於階躍函數輸入信號），液體透鏡10可以具有約100 ms或更快的10％至90％回應時間，以及約500 nm或更小的不包括位移或傾斜的來自光學像差的波前誤差。對於光學傾斜角從0度轉換到0.6度（例如，回應於階躍函數輸入信號），液體透鏡10可以具有約60 ms或更快的10％至90％回應時間，以及約400 nm或更小的不包括位移或傾斜的來自光學像差的波前誤差。對於光學傾斜角從0度轉換到0.6度（例如，回應於階躍函數輸入信號），液體透鏡10可以具有約50 ms或更快的10％至90％回應時間，以及約300 nm或更小的不包括位移或傾斜的來自光學像差的波前誤差。對於光學傾斜角從0度轉換到0.6度（例如，回應於階躍函數輸入信號），液體透鏡10可以具有約40 ms或更快的10％至90％回應時間，以及約200 nm或更小的不包括位移或傾斜的來自光學像差的波前誤差。對於光學傾斜角從0度轉換到0.6度（例如，回應於階躍函數輸入信號），液體透鏡10可以具有約20 ms或更快的10％至90％回應時間，以及約400 nm或更小的不包括位移或傾斜的來自光學像差的波前誤差。對於光學傾斜角從0度轉換到0.6度（例如，回應於階躍函數輸入信號），液體透鏡10可以具有約15 ms或更快的10％至90％回應時間，以及約500 nm或更小的不包括位移或傾斜的來自光學像差的波前誤差。其他實施例可以包括被配置為具有在這些示例之間的回應時間和波前誤差值的液體透鏡。上述各種實施例可以具有約5 mm或更小、約4 mm或更小、約3.0 mm或更小、或約2.0 mm或更小、或約1.5 mm或更小、或約1.0 mm或更小、或約0.75 mm或更小、或約0.6 mm或更小、或約0.5 mm或更小、或約0.4 mm或更小、或約0.3 mm或更小、或其間的任何值或範圍的腔室高度，但也可使用其它尺寸。

本文描述的原理和優點可以在各種裝置中實現。這種裝置的示例可以包括但不限於消費電子產品，消費電子產品的部件，電子測試設備等。本文描述的原理和優點涉及透鏡。具有透鏡的示例性產品可以包括行動電話（例如，智慧型電話）、醫療保健監視設備、諸如汽車電子系統的車載電子系統、網路攝像頭、電視、電腦監視器、電腦、手持電腦、平板電腦、筆記型電腦、個人數位助理（PDA）、冰箱、DVD播放機、CD播放機、數位視訊錄影機（DVR）、可攜式相機、相機、數碼相機、影印機、傳真機、掃瞄器、多功能周邊設備、手錶、時鐘等。此外，裝置可以包括未完成的產品。

在一些實施例中，本文描述的方法、技術、微處理器及/或控制器由一或多個專用計算設備實現。專用計算設備可以被硬體連接以執行這些技術，或者可以包括數位電子元件，諸如一或多個特殊應用積體電路（ASIC）或現場可程式設計閘陣列（FPGA），其被持久地程式設計以執行技術，或者可以包括一或多個通用硬體處理器，其被程式設計為根據韌體、記憶體、其他儲存器或組合中的程式指令執行技術。指令可以常駐在RAM記憶體、快閃記憶體、ROM記憶體、EPROM記憶體、EEPROM記憶體、暫存器、硬碟、抽取式磁碟、CD-ROM或任何其他形式的非暫時性電腦可讀儲存媒體中。這種專用計算設備還可以將定制的硬佈線邏輯、ASIC或FPGA與定制程式設計相結合以實現這些技術。專用計算設備可以是桌上型電腦系統、伺服器電腦系統、可攜式電腦系統、手持設備、網路設備或包含硬體連接及/或程式邏輯以實現這些技術的任何其他設備或設備的組合。

本文描述的微處理器或控制器可以由作業系統軟體協調，例如iOS、Android、Chrome OS、Windows XP、Windows Vista、Windows 7、Windows 8、Windows Server、Windows CE、Unix、Linux、SunOS、Solaris、iOS、Blackberry OS、VxWorks或其他相容的作業系統。在其他實施例中，計算設備可以由專有作業系統控制。傳統的作業系統控制和排程用於執行的電腦程序，執行記憶體管理，提供檔案系統、網路連接、I/O服務，以及提供使用者介面功能，例如圖形化使用者介面（「GUI」）等。

本文描述的微處理器及/或控制器可以使用定制的硬步線邏輯、一或多個ASIC或FPGA、韌體及/或使微處理器及/或控制器成為專用機器的程式邏輯來實現本文描述的技術。根據一個實施例，響應於執行包含在記憶體中的一或多個序列指令，由圖3的控制器310執行本文揭示的技術的部分。這些指令可以從諸如儲存設備的另一儲存媒體讀入記憶體。包含在記憶體中的指令序列的執行使處理器或控制器執行本文描述的處理步驟。在替代實施例中，可以使用硬佈線電路代替軟體指令或與軟體指令相結合。

此外，結合本文揭示的實施例描述的各種說明性邏輯區塊和模組可以用設計為執行本文所述功能的機器來實施或執行，機器例如是處理器設備、數位訊號處理器（DSP）、特殊應用積體電路（ASIC）、現場可程式設計閘陣列（FPGA）或其它可程式設計邏輯設備、個別閘門或電晶體邏輯、個別硬體部件或其任何組合。處理器設備可以是微處理器，但是在可替換方案中，處理器設備可以是控制器、微控制器或狀態機、它們的組合等。處理器設備可以包括被配置為處理電腦可執行指令的電路。在另一實施例中，處理器設備包括FPGA或其他可程式設計設備，其執行邏輯操作而不處理電腦可執行指令。處理器設備還可以實施為計算設備的組合，例如DSP和微處理器的組合、多個微處理器、一或多個微處理器結合DSP核心或任何其他這樣的配置。儘管本文主要關於數位技術進行了描述，但是處理器設備也可以主要包括類比部件。例如，本文描述的一些或所有渲染技術可以用類比電路或混合類比和數位電路實現。

除非上下文明確另有要求，否則在整個說明書和申請專利範圍中，詞語「包括」、「包含」等應以包含性的意義來解釋，而不是排他或窮舉的意義；也就是說，是「包括但不限於」的意義。本文通常使用的詞語「耦合」或「連接」是指可以直接連接或通過一或多個中間元件連接的兩個或多個元件。另外，當在本案中使用時，詞語「此處」、「上方」、「下方」和類似含義的詞語應當指代本案的整體而不是本案的任何特定部分。在上下文允許的情況下，使用單數或複數的具體實施方式中的詞語也可以分別包括複數或單數。兩個或多個項目的清單中提及的詞語「或」旨在涵蓋對該詞語的所有以下解釋：列表中的任何項目，列表中的所有項目以及清單中專案的任何組合。本文提供的所有數值旨在包括測量誤差範圍內的類似值。

儘管本案內容包含某些實施例和示例，但本領域技藝人士將理解，該範圍超出了具體揭示的實施例，延伸到其他替代實施例及/或用途以及其明顯的修改和均等物。另外，雖然已經詳細示出和描述了實施例的若干變型，但是基於本案內容，其他修改對於本領域技藝人士而言將是顯而易見的。還預期可以進行實施例的特定特徵和態樣的各種組合或子群組合，並且仍然屬於本案內容的範圍內。應當理解，所揭示的實施例的各種特徵和方面可以彼此組合或替換，以便形成實施例的變化模式。本文揭示的任何方法不需要按照所述循序執行。因此，意圖是範圍不應受上述特定實施例的限制。

條件語言，例如，除其他之外，「可以」、「可能」或「或許」，除非另有明確說明，或者在所使用的上下文中以其他方式理解，通常旨在表達某些實施例包括，而其他實施例不包括某些特徵、元素及/或步驟。因此，這種條件語言通常不旨在暗示特徵、元素及/或步驟以任何方式是一或多個實施例必需的，或者一或多個實施例必須包括邏輯，用於在有或沒有使用者輸入或提示的情況下決定這些特徵、元件及/或步驟是否包括在任何特定實施例中或將在任何特定實施例中執行。本文使用的標題僅是為了方便讀者，並不意味著限制範圍。

此外，雖然本文描述的設備、系統和方法可以容許各種修改和替代形式，但是其具體示例已在附圖中示出並且在本文中詳細描述。然而，應該理解，本發明不限於所揭示的特定形式或方法，相反，本發明將覆蓋屬於所述的各種實施方式的精神和範圍內的所有修改、均等物和替代物。此外，本文與實施方式或實施例有關的任何特定特徵、態樣、方法、屬性、特性、品質、屬性、元素等的揭示可以在本文闡述的所有其他實施方式或實施例中使用。本文揭示的任何方法不需要按照所述循序執行。本文揭示的方法可以包括從業者採取的某些操作；但是，這些方法還可以明確地或隱含地包括這些操作的任何協力廠商指令。

本文揭示的範圍還涵蓋任何和所有重疊、子範圍及其組合。諸如「高達」、「至少」、「大於」、「小於」、「在...之間」等語言包括所述的數位。在諸如「約」或「大約」的術語之後的數位包括所引用的數位並且應該基於環境來解釋（例如，在這種環境下儘可能準確，例如±5％，±10％，±15％等）。例如，「約3.5 mm」包括「3.5 mm」。在諸如「基本上」的術語之後的短語包括所述的短語，並且應該基於環境來解釋（例如，在這種環境下儘可能多）。例如，「基本上恆定」包括「恆定」。除非另有說明，否則所有測量均在標準條件下，包括環境溫度和壓力。

10‧‧‧液體透鏡

12‧‧‧腔

14‧‧‧第一流體

15‧‧‧流體介面

15a‧‧‧活性流體介面部分

15b‧‧‧非活性流體介面部分

16‧‧‧第二流體

18‧‧‧下視窗

20‧‧‧上視窗

22‧‧‧電極

22a‧‧‧電極

22b‧‧‧電極

22c‧‧‧電極

22d‧‧‧電極

24‧‧‧絕緣材料

26‧‧‧第二電極

28‧‧‧結構軸

29‧‧‧光軸

30‧‧‧光軸

32‧‧‧光學傾斜角

302‧‧‧圖像感測器

304‧‧‧透鏡元件

306‧‧‧殼體

310‧‧‧控制器

312‧‧‧使用者介面

314‧‧‧記憶體

316‧‧‧運動感測器

318‧‧‧自動聚焦系統

320‧‧‧電源

402‧‧‧錐角

404‧‧‧窄直徑

406‧‧‧寬直徑

408‧‧‧直徑

410‧‧‧錐體高度

412‧‧‧錐體上方高度

414‧‧‧第一流體高度

416‧‧‧第二流體高度

502‧‧‧線

504‧‧‧線

506‧‧‧線

508‧‧‧線

510‧‧‧線

512‧‧‧線

514‧‧‧線

516‧‧‧線

520‧‧‧線

522‧‧‧線

524‧‧‧線

526‧‧‧線

530‧‧‧線

532‧‧‧線

534‧‧‧線

536‧‧‧線

538‧‧‧線

540‧‧‧線

542‧‧‧線

544‧‧‧線

546‧‧‧線

548‧‧‧線

550‧‧‧線

552‧‧‧線

560‧‧‧線

562‧‧‧線

564‧‧‧線

570‧‧‧線

572‧‧‧線

574‧‧‧線

580‧‧‧線

582‧‧‧線

584‧‧‧線

590‧‧‧線

592‧‧‧線

594‧‧‧線

602‧‧‧距離

604‧‧‧距離

606‧‧‧角度

610‧‧‧懸垂部分

612‧‧‧基礎部分

650‧‧‧線

652‧‧‧線

654‧‧‧線

656‧‧‧線

658‧‧‧線

660‧‧‧線

662‧‧‧線

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將參考以下附圖詳細討論某些實施例，其中相似的元件符號在通篇中指代類似的特徵。提供這些圖是出於說明性目的，並且實施例不限於圖中所示的具體實施方式。

圖1A是液體透鏡的示例性實施例的橫截面圖。

圖1B是液體透鏡的示例性實施例的橫截面圖。

圖2A圖示具有四個象限電極的液體透鏡的示例性實施例。

圖2B是液體透鏡的示例性實施例的橫截面圖。

圖3是相機系統的示例性實施例的示意圖。

圖4是液體透鏡的示例性實施例的橫截面圖。

圖5是液體透鏡的示例性實施例的橫截面圖。

圖6圖示具有含有活性部分和非活性部分的液體介面的液體透鏡的示例。

圖7是液體透鏡的示例性實施例的橫截面圖。

圖8是液體透鏡的示例性實施例的橫截面圖。

圖9A、10A、11A、12A、13A、14、15A、16A、17A和23A是示出液體透鏡的示例性實施例的傾斜反應時間的曲線圖。

圖9B、10B、11B、12B、13B、15B、16B、17B和23B是示出液體透鏡的示例性實施例的彗形光學像差的曲線圖。

圖9C、10C、11C、12C、13C、15C、16C、17C和23C是示出液體透鏡的示例性實施例的三葉形光學像差的曲線圖。

圖9D、10D、11D、12D、13D、15D、16D和17D是示出液體透鏡的示例性實施例的總計波前誤差的曲線圖。

圖18A和18B是示出液體透鏡的示例性實施例的彗形光學像差的曲線圖。

圖19A是示出液體透鏡的示例性實施例的傾斜回應時間的曲線圖。

圖19B是示出液體透鏡的示例性實施例的聚焦回應的曲線圖。

圖20是液體透鏡的示例性實施例的橫截面圖。

圖21是液體透鏡的示例性實施例的橫截面圖。

圖22是液體透鏡的示例性實施例的橫截面圖。

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國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

Claims (29)

1. 一種液體透鏡，包括： 一腔室，該腔室包括具有一截錐形狀的一側壁，該截錐具有一窄端和一寬端，其中該截錐的該窄端具有約1.7 mm至約2.0 mm的一直徑，其中該截錐的該寬端具有約2.25 mm至約2.75 mm的一直徑，其中該截錐具有約400微米至約600微米的一錐體高度，及其中該側壁相對於該截錐的一結構軸成約20度至約40度的一錐角；容納在該腔室中的一第一液體；容納在該腔室中的一第二液體，其中該第一液體和該第二液體基本上不混溶，以在該第一液體和該第二液體之間形成一液體介面；設置在該截錐的該寬端上方的一第一視窗，其中該第一視窗與該截錐的該寬端間隔開約20微米至約70微米的一錐體上方高度；設置在該截錐的該窄端下方的一第二視窗，其中該腔室設置在該第一視窗和該第二視窗之間，以沿著與該液體介面、該第一視窗和該第二視窗相交的一光路傳送光；一第一絕緣電極，設置在該液體透鏡中的一第一象限並與該第一和第二液體隔離；一第二絕緣電極，設置在該液體透鏡中的一第二象限並與該第一和第二液體隔離；一第三絕緣電極，設置在該液體透鏡中的一第三象限並與該第一和第二液體隔離；一第四絕緣電極，設置在該液體透鏡中的一第四象限並與該第一和第二液體隔離；及一公共電極，與該第一液體電連通，其中該液體介面的一位置至少部分地基於施加到該公共電極和該等絕緣電極的電壓，及其中該液體介面回應於在該絕緣電極之間施加的不同電壓而傾斜，使得該液體介面的一光軸相對於該結構軸成一光學傾斜角。
2. 一種液體透鏡，包括： 一腔室，形成一腔，該腔具有約600微米或更小的一腔高度，該腔室中包含的一第一液體；該腔室中包含的一第二液體，其中該第一液體和該第二液體基本上不混溶，以在該第一液體和該第二液體之間形成一液體介面；多個絕緣電極，與該第一和第二液體隔離；及一公共電極，與該第一液體電連通，其中該液體介面的一位置至少部分地基於施加到該電極的電壓，其中該液體介面回應於在該絕緣電極之間施加的不同電壓而傾斜，以產生一光學傾斜角，及其中該液體透鏡被配置為當該液體介面回應於一階躍函數輸入而從光學傾斜0度移動到光學傾斜0.6度時，在25 ms之後輸出具有總波前誤差為約350 nm或更小的光學像差的光。
3. 一種液體透鏡，包括： 一腔室；容納在該腔室中的一第一液體；容納在該腔室中的一第二液體，其中該第一液體和該第二液體基本上不混溶，以在該第一液體和該第二液體之間形成一液體介面；一或多個絕緣電極，與該第一和第二液體隔離；及一公共電極，與該第一液體電連通，其中該液體介面的一位置至少部分地基於施加到該電極的電壓；其中該液體介面在該液體介面的一中心區域處具有一活性部分，該活性部分透射由該液體透鏡輸出的光以產生一圖像，其中該液體介面在該液體介面的一周邊區域處具有一非活性部分，該非活性部分對該圖像基本上沒有貢獻，其中該非活性部分佔據該平坦液體介面面積的至少約20％。
4. 如請求項1至3中任一項所述的液體透鏡，其中對於回應於一階躍函數輸入而從0度的一光學傾斜角轉換到0.6度的一光學傾斜角，該液體透鏡具有約100 ms或更短的10％至90％回應時間。
5. 如請求項1至3中任一項所述的液體透鏡，其中對於回應於一階躍函數輸入而從0度的一光學傾斜角轉換到0.6度的一光學傾斜角，該液體透鏡具有約75 ms或更短的10％至90％回應時間。
6. 如請求項1至3中任一項所述的液體透鏡，其中對於回應於一階躍函數輸入而從0度的一光學傾斜角轉換到0.6度的一光學傾斜角，該液體透鏡具有至少約25 ms的10％至90％回應時間。
7. 如請求項1至3中任一項所述的液體透鏡，其中當該液體介面回應於一階躍函數輸入而從光學傾斜0度移動到光學傾斜0.6度時，該液體透鏡輸出具有一總波前誤差為約500 nm或更小的光學像差的光。
8. 如請求項1至3中任一項所述的液體透鏡，其中當該液體介面回應於一階躍函數輸入而從光學傾斜0度移動到光學傾斜0.6度時，該液體透鏡輸出具有一總波前誤差為約400 nm或更小的光學像差的光。
9. 如請求項7所述之液體透鏡，其中當該液體介面回應於一階躍函數輸入而從光學傾斜0度移動到光學傾斜0.6度時，該液體透鏡輸出具有一總波前誤差為至少約250 nm的光學像差的光。
10. 如請求項1至3中任一項所述的液體透鏡，其中當該液體介面回應於一階躍函數輸入而從光學傾斜0度移動到光學傾斜0.6度時，該液體透鏡在25 ms之後輸出具有一總波前誤差為約400 nm或更小的光學像差的光。
11. 如請求項1至3中任一項所述的液體透鏡，其中當該液體介面回應於一階躍函數輸入而從光學傾斜0度移動到光學傾斜0.6度時，該液體透鏡在25 ms之後輸出具有一總波前誤差為約350 nm或更小的光學像差的光。
12. 如請求項10所述之液體透鏡，其中當該液體介面回應於一階躍函數輸入而從光學傾斜0度移動到光學傾斜0.6度時，該液體透鏡在25 ms之後輸出具有一總波前誤差為至少約200 nm的光學像差的光。
13. 如請求項1至3中任一項所述的液體透鏡，其中當所述液體介面回應於一階躍函數輸入而從光學傾斜0度移動到光學傾斜0.6度時，該液體透鏡在25 ms之後輸出具有約150 nm或更小的彗形光學像差的光。
14. 如請求項1至3中任一項所述的液體透鏡，其中當該液體介面回應於一階躍函數輸入而從光學傾斜0度移動到光學傾斜0.6度時，該液體透鏡在25 ms之後輸出具有約125 nm或更小的彗形光學像差的光。
15. 如請求項13所述之液體透鏡，其中當該液體介面回應於一階躍函數輸入而從光學傾斜0度移動到光學傾斜0.6度時，該液體透鏡在25 ms之後輸出具有至少約50 nm的彗形光學像差的光。
16. 如請求項1至3中任一項所述的液體透鏡，其中當該液體介面回應於一階躍函數輸入而從光學傾斜0度移動到光學傾斜0.6度時，該液體透鏡在25 ms之後輸出具有約400 nm或更小的三葉形光學像差的光。
17. 如請求項1至3中任一項所述的液體透鏡，其中當該液體介面回應於一階躍函數輸入而從光學傾斜0度移動到光學傾斜0.6度時，該液體透鏡在25 ms之後輸出具有約300 nm或更小的三葉形光學像差的光。
18. 如請求項1至3中任一項所述的液體透鏡，其中當該液體介面回應於一階躍函數輸入而從光學傾斜0度移動到光學傾斜0.6度時，該液體透鏡在25 ms之後輸出具有至少約100 nm或更小的三葉形光學像差的光。
19. 如請求項1至3中任一項所述的液體透鏡，其中當該液體介面平坦時，該第一液體具有一第一液體高度，該第二液體具有一第二液體高度，及其中該第一液體高度和該第二液體高度變化不超過約20％。
20. 如請求項1至3中任一項所述的液體透鏡，其中當該液體介面平坦時，該液體介面的一活性部分和該液體介面的一非活性部分之間的一比例在約2比1和約4比1之間。
21. 如請求項2至3中任一項所述的液體透鏡，其中該腔室具有一截錐形狀的一側壁，及其中該側壁相對於該截錐的一結構軸成至少約20度的一錐角。
22. 如請求項21之液體透鏡，其中該錐角為約40度或更小。
23. 如請求項2至3中任一項所述的液體透鏡，其中該腔室具有一截錐形狀的一側壁，該截錐具有一寬端和一窄端，其中該寬端的一直徑與該窄端的一直徑之間的一比率在約1.2和約1.5之間。
24. 如請求項2至3中任一項所述的液體透鏡，其中該多個絕緣電極包括設置在該液體透鏡中的四個相應象限中的四個絕緣電極。
25. 如請求項1至3中任一項所述的液體透鏡，其中當該液體介面平坦時，該第二液體的一高度是該腔高度的約40％至約60％。
26. 如請求項1至3中任一項所述的液體透鏡，其中當該液體介面平坦時，該液體介面的一中心區域處的一活性部分與該液體介面的一周邊區域處的一非活性部分之間的一比率在約2比1和約4比1之間。
27. 如請求項3之液體透鏡，其中該非活性區域佔據平坦時的液體介面的至少24％。
28. 如請求項3或27中任一項所述的液體透鏡，其中該非活性區域佔據平坦時的該液體介面的50％或更少。
29. 如請求項3所述之液體透鏡，其中該液體介面回應於施加在該等絕緣電極之間的不同電壓而傾斜，從而該液體介面的一光軸相對於該液體透鏡的一結構軸成一光學傾斜角。