TW202024676A - 體積可變的液體透鏡 - Google Patents

Abstract

一種液體透鏡可包括具有第一流體和第二流體以及這些流體之間的介面在內的腔室。第一電極可與這些流體絕緣，且第二電極可與所述第一流體電連接。所述介面的位置可至少部分地基於在所述第一電極和所述第二電極之間施加的電壓。撓曲件可配置為使視窗沿光軸軸向地移位以改變所述腔室的體積。所述撓曲件可實質上線性地從所述視窗橫向向外延伸，並且可形成在所述液體透鏡的外側上的第一凹部和所述液體透鏡的內側上的第二凹部之間。所述第二凹部可橫向向外延伸得比所述第一凹部更遠，從而所述第一凹部和所述第二凹部彼此偏移。

Description

體積可變的液體透鏡

本專利申請案主張於2018年9月21日提出申請的美國臨時申請第62/734,891號的優先權，通過引用將上述申請的內容作為整體結合在此。

通過引用將於2018年2月7日提出申請、於2018年8月16日公佈、且題為「液體透鏡」的PCT專利申請公佈第WO2018/148283號作為整體結合在此。本文揭示的各種實施方式可使用在WO2018/148283公佈中描述的特徵和細節。

本文揭示的一些實施方式涉及液體透鏡。

儘管已知各種液體透鏡，但仍需要改善液體透鏡。

本文揭示液體透鏡和包括液體透鏡的照相機模組。

本文揭示一種液體透鏡，包括：具有體積的腔室；包含在所述腔室中的第一流體；包含在所述腔室中的第二流體；及設置在所述第一流體和所述第二流體之間的介面。在一些實施方式中，一或多個第一電極與所述第一流體和所述第二流體絕緣；並且一或多個第二電極與所述第一流體電連接。所述介面的位置可至少部分地基於在所述第一電極和所述第二電極之間施加的電壓。在一些實施方式中，視窗配置為沿光軸透射光，撓曲件配置為使所述視窗沿所述光軸軸向地移位以改變所述腔室的體積。所述撓曲件可實質上線性地從所述視窗橫向向外延伸。所述撓曲件可形成在所述液體透鏡的外側上的第一凹部和所述液體透鏡的內側上的第二凹部之間。所述第二凹部可橫向向外延伸得比所述第一凹部更遠。

本文揭示一種液體透鏡，包括：具有體積的腔室；包含在所述腔室中的第一流體；包含在所述腔室中的第二流體；及設置在所述第一流體和所述第二流體之間的介面。在一些實施方式中，一或多個第一電極與所述第一流體和所述第二流體絕緣，並且一或多個第二電極與所述第一流體電連接。所述介面的位置可至少部分地基於在所述第一電極和所述第二電極之間施加的電壓。在一些實施方式中，視窗元件包括：配置為沿光軸透射光的視窗；耦接至所述液體透鏡的下部結構的附接部；所述視窗元件的第一側上的第一凹部；和所述視窗元件的第二側上的第二凹部。所述第一凹部和所述第二凹部之間的材料可提供在所述視窗和所述附接部之間延伸的撓曲件。所述第一凹部和所述第二凹部可彼此偏移（offset），從而所述視窗和所述撓曲件的移位產生比所述撓曲件上的峰值壓縮應力小的峰值張應力。

本文揭示一種照相機系統，包括：液體透鏡；和照相機模組。在一些實施方式中，所述照相機模組包括：成像感測器；和配置為將光引導至所述成像感測器上的一或多個固定透鏡。操作所述照相機模組可產生導致所述一或多個固定透鏡的焦距變化的熱量。在一些實施方式中，所述液體透鏡熱耦接至所述照相機模組，從而來自於所述照相機模組的至少一部分熱量被轉移至所述液體透鏡。被轉移至所述液體透鏡的熱量使所述視窗撓曲，以產生至少部分地抗衡所述照相機模組中所述一或多個固定透鏡的焦距變化的所述液體透鏡的焦距變化。

液體透鏡可以具有配置為膨脹及/或收縮的腔洞或腔室，例如以適應（例如，液體透鏡中裝入的流體的）熱膨脹及/或收縮。諸如通過操作與液體透鏡關聯的照相機模組、或者通過環境溫度變化等，施加至液體透鏡的熱量可以導致液體透鏡中的熱膨脹，諸如包含在液體透鏡的腔洞中的一或多個流體的熱膨脹。液體透鏡可具有配置為移動、撓曲、或彎曲例如以緩和液體透鏡中壓力變化的視窗（例如，上視窗及/或下視窗）。在一些情況下，撓曲的視窗的曲率可改變液體透鏡的光學功率，這可以使利用液體透鏡產生的圖像散焦、或者退化。舉例來說，在一些實現方式中，部分的視窗可以（例如，以非球面的方式）偏轉30微米，並且視窗的撓曲可以改變液體透鏡的光學功率（例如，視窗和流體介面的組合光學功率）數個屈光度。此外，視窗的撓曲可以將光學像差（諸如，球面像差和非球面像差）引入至利用液體透鏡產生的圖像中。在一些情況下，撓曲的視窗可以具有非球面曲率、近似高斯曲率、三階或四階曲率（4th order curvature）、或者不規則曲率。視窗的撓曲可能導致圖像中的陰影，例如當使用液體透鏡光學圖像穩定（OIS）功能時。此外，在一些情況下，視窗的撓曲可損害液體透鏡的結構集成度，例如，如果對透鏡施加足夠的熱量，則流體可以膨脹至視窗足以偏轉至破裂的程度。

在一些實施方式中，液體透鏡可以配置為使得視窗（例如，沿著液體透鏡的光軸軸向地）移位以替代彎曲或者除了彎曲以外來適應膨脹或收縮，以便在液體透鏡中減少或避免光學像差及/或散焦。撓性元件或撓曲件可以圍繞視窗的外部徑向向外地或周向地設置，並且撓性元件可以變形，使得視窗（例如，沿光軸或結構軸線軸向地）平移而不撓曲，或者減小或控制撓曲，以代償液體透鏡腔洞內部的體積膨脹。在一些實施方式中，視窗可以（例如，以球形方式）撓曲或彎曲，例如以小於撓性元件的量。視窗可以設計成使得由液體透鏡中的熱量所造成的撓曲視窗的形狀產生光學功率的變化，所述光學功率的變化至少部分地抵消由相應量的熱量在照相機模組中產生的光學功率的變化。視窗和撓性元件可以集成地形成，例如由玻璃材料形成。一部分材料可以例如通過蝕刻從材料的頂側及/或從材料的底側移除，以形成提供撓性元件的一或多個環形凹部。上凹部可以與下凹部偏移，這可以傳播及/或減小撓性元件上的應力。例如，與具有不偏移的上凹部和下凹部的液體透鏡相比，使撓性元件變形的張應力可在更大的範圍內傳播，如本文討論的一樣。

圖1是液體透鏡100的示例實施方式的截面圖。圖1的液體透鏡100，以及本文揭示的其他液體透鏡，可具有與在WO2018/148283中揭示的液體透鏡相同或者相似的特徵。液體透鏡可具有含有諸如極性流體104和非極性流體106之類的至少兩種流體和設置在這些流體之間的介面105在內的腔洞或者腔室102。在一些實施方式中，這些流體實質上互不相溶，由此形成這些流體彼此接觸的流體介面105。在一些實施方式中，這些流體不在介面105處接觸，例如當膜或者其他屏障設置在這些流體之間時。在這樣的實施方式中，這些流體可互不相溶或者可未必互不相溶。第一流體104可導電。第一流體可以是水溶液。第二流體106可電絕緣。第二流體106可以是油。兩種流體104和106可具有充分差異的折射率，從而流體介面105在呈彎曲狀時可作為透鏡利用光學功率(optical power)來折射光。腔洞102可包括具有錐台（frustum）形狀或者截錐體（truncated cone）形狀的部分。腔洞102可具有成角度的側壁。腔洞可具有側壁更靠近一起的窄部和側壁更遠離分開的寬部。儘管本文揭示的液體透鏡100可以以各種其他取向來定位，但在示出的取向中，窄部可在腔洞底端處或在腔洞底端附近，而寬部可在腔洞頂端處或在腔洞頂端附近。

可包括透明板的下視窗108可以在腔洞102下方，而可包括透明板的上視窗110可以在腔洞102上方。下視窗108及/或上視窗110可足夠地透明以如本文描述的一樣在用於在圖像感測器上形成圖像的預定範圍的波長內傳輸光。例如，下視窗108及/或上視窗110可具有約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、約95%、約99%、約100%、或通過列出的任意值所限定的任意範圍的可見光（例如，在400 nm至700 nm的波長範圍內）的透射率。下視窗108可位於腔洞102的窄部處或腔洞102的窄部附近，及/或上視窗110可位於腔洞102的寬部處或腔洞102的寬部附近。第一一或多個電極112可通過絕緣材料114與腔洞中的流體絕緣。例如，第一一或多個電極112可限定腔洞102的側壁及/或可設置在腔洞102的側壁上，且絕緣材料114可設置在第一一或多個電極112上或第一一或多個電極112的部分（例如，腔洞102內部的部分）上。第二一或多個電極116可與極性流體104電連接。例如，第二一或多個電極116可至少部分地設置在腔洞102內部且未被絕緣材料114覆蓋。第二一或多個電極116可與極性流體104接觸。在一些實施方式中，第二一或多個電極116可電容耦合至極性流體104。電壓可施加在電極112和電極116之間以控制流體104和流體106之間的流體介面105的形狀，例如以改變液體透鏡的焦距。例如。圖1示出具有在第一位置處（例如，其可以是對應無驅動電壓的靜止位置）的流體介面105的液體透鏡100，而圖2示出具有在第二位置處（例如，其可對應第一驅動電壓值）的流體介面105的液體透鏡100。液體透鏡100通過改變驅動電壓可產生不同量的光學功率。在一些實施方式中，液體透鏡100可傾斜流體介面105，例如以實現光學圖像穩定。一或多個電極112可包括（例如圍繞腔洞102周向地分佈的）多重電極，從而不同的電壓差可施加至液體透鏡的不同部分以傾斜流體介面105，例如如圖3中所示。

液體透鏡100可包括可配置為變形以使視窗110（例如沿液體透鏡100的對稱軸及/或液體透鏡100的光軸103軸向地）移動的撓性元件120，如圖2中可見。在圖2的實施方式中，視窗110已被軸向地向外推動距離124。例如，如果熱量施加至液體透鏡100，則液體透鏡100的元件（例如，流體104和流體106中的一者或兩者）可（例如因熱膨脹而）膨脹，這可推動上視窗110軸向地向外移位距離124。如果熱量施加較少，則視窗110將偏轉更小距離；而如果熱量施加較多，則視窗110將偏轉更大距離。

撓性元件120可定位在腔洞102的邊緣處、在上視窗110的周長處、及/或從上視窗110徑向地或橫向地向外定位。撓性元件120可繞液體透鏡的光軸旋轉對稱。撓性元件120可延伸完整的360度並且可圍繞上視窗110。在一些實施方式中，撓性元件120可由與上視窗110相同的材料（例如，玻璃材料）製成。例如，撓性元件120與上視窗110可由玻璃基板集成地形成。撓性元件120可具有小於視窗110厚度的厚度以使撓性元件120如本文討論的一樣變形。例如，撓性元件120可具有視窗110厚度的約70%、約60%、約50%、約40%、約30%、約20%、約10%、或約5%、或者它們之間的任意值、或者由這些值的任意組合所限界的任意範圍的厚度，儘管在這些範圍外的其他值也可用於一些實現方式中。在一些實施方式中，撓性元件120是直接鄰接於視窗110徑向外邊緣設置的撓性區域。在一些實施方式中，撓性元件120可以是比視窗110的內部薄的視窗110的外部。

在一些實施方式中，上視窗110當其移位時保持實質上平面，例如從而液體透鏡100的光學功率實質上未被移位的上視窗110的形狀所改變。在一些實施方式中，液體透鏡100可配置為使從20℃至60℃的溫度變化產生約5個屈光度、約4屈光度、約3屈光度、約2屈光度、約1屈光度、約0.5屈光度、約0.25屈光度、或更小、或者它們之間的任意值、或者由這些值的任意組合所限界的任意範圍的光學功率的變化，儘管其他值也可用於一些情況中。上視窗110可具有約20 mm、約15 mm、約12 mm、約10 mm、約8 mm、約6 mm約5 mm、約4 mm、約3 mm、約2 mm、或更小、或者它們之間的任意值、或者由這些值的任意組合所限界的任意範圍的直徑，儘管其他尺寸也可用於一些實現方式中

參照圖3，在一些實施方式中，視窗110可配置為撓曲以及可以是撓曲件或撓性元件120。視窗110可比撓性元件120撓性更差（例如，更硬或更剛性）。當撓曲時，從撓性元件120的軸向移位距離124可大於撓曲的視窗110的軸向移位距離126。（例如，在60℃或導致軸向偏轉的另一適當的測量溫度下）從撓曲件120的軸向移位距離124相對從視窗110的軸向移位距離126的比例可以是約1比1、約1.5比1、約2比1、約2.5比1、約3比1、約4比1、約5比1、約6比1、約8比1、約10比1、約12比1、約15比1、約20比1、約25比1、約30比1、約40比1、約50比1、約60比1、或者它們之間的任意值、或者由這些比例的任意組合所限界的任意範圍，儘管一些實施方式也可產生其他的比例。視窗110的軸向移位距離126可以是撓性元件120的軸向移位距離124的約1%、約1.5%、約2%、約3%、約4%、約5%、約7%、約10%、約15%、約25%、約50%、約75%、或更多、或者它們之間的任意值、或者它們中所限界的任意範圍，儘管其他配置也可實現。例如，在一些實現方式中，移位距離126可大於移位距離124。總軸向移位距離（例如，距離124和距離126的總和）相對於軸向移位距離126（即視窗110的彎曲度）的比例可以是約2比1、約2.5比1、約3比1、約4比1、約5比1、約6比1、約8比1、約10比1、約12比1、約15比1、約20比1、約25比1、約30比1、約50比1、約75比1、或更多、或者它們之間的任意值、或者由這些比例的任意組合所限界的任意範圍，儘管一些實施方式也可產生其他比例。撓性元件120的彎曲度（例如，距離124）可產生比如在軸向方向上的總視窗移位（例如，距離124加距離126）的約50%、約60%、約70%、約80%、約85%、約90%、約93%、約95%、約96%、約97%、約98%、或約99%、或者它們之間的任意值、或者由這些值的任意組合所限界的任意範圍，儘管其他實現方式也是可行的。

在一些實施方式中，撓性元件120及/或視窗110可配置為使視窗110的曲率是實質上曲面的、或是實質上抛物面的、或具有三階曲率形狀或二階曲率形狀。對於撓曲的視窗110而言，其他曲率形狀是可行的。撓性元件120及/或視窗110可配置為使得視窗110可移位（例如，在一些實施方式中撓曲）而不向由液體透鏡產生的圖像引入實質上的球面像差、並且在一些情況下不向由液體透鏡產生的圖像引入實質上的光學像差。當在20℃和60℃之間操作時，液體透鏡100可產生約1微米、約0.7微米、約0.5微米、約0.4微米、約0.3微米、約0.2微米、約0.1微米、或更小、或者它們之間的任意值、或者由這些值的任意組合所限界的任意範圍的波前誤差（例如，在從20℃至60℃升高操作溫度時引入的波前誤差），儘管其他值在一些實施方式中也是可行的。

參照圖4，液體透鏡100可具有成形的視窗110。視窗110可具有選定的不同厚度的區域及/或不同材料的區域（例如，同心圓區域），從而視窗110在撓曲時呈現特定形狀（例如，實質上球面、實質上抛物面、等等）。視窗110可具有連續改變厚度的區域。視窗110的一個或兩個表面在靜止時可呈彎曲狀。在圖4的實施方式中，視窗是平凹形，具有實質上平面的頂表面或外表面和凹形的底表面或內表面。這種配置可導致視窗110在更薄的中心區域處撓曲得更多且在更厚的外部區域處撓曲得更少。多種變體是可行的。視窗110可以是平凸形，例如具有實質上平面的頂表面或外表面和凸形的底表面或內表面。平凸形視窗110可導致更厚的中心部比視窗110的更薄的外部撓曲得更少。在一些情況下，平面的頂表面或外表面在未撓曲時、尤其是如果視窗110的材料具有接近極性流體104的折射率的折射率（例如，從而在極性流體與視窗的呈彎曲狀的底表面或內表面之間的介面並未顯著地折射光）可降低由視窗110引入的光學功率。在一些情況下，頂表面或外表面與底表面或內表面兩者可呈彎曲狀（例如，具有雙凹形、雙凸形、彎月面形狀）。取決於所期望的視窗110的撓曲件，可使用各種不同的視窗形狀。

在一些實施方式中，視窗110可撓曲且可引入光學功率以代償當產生熱量時發生在相應的照相機模組中的光學功率變化。圖5圖示照相機系統200的示例實施方式。照相機系統200可包括液體透鏡100，其可具有與本文揭示的任意液體透鏡相關描述的特徵；及照相機模組202。照相機模組202可包括成像感測器（例如，電荷耦合裝置（CCD）或互補金屬氧化物半導體（CMOS）感測器），以及電子迴路。在一些實施方式中，照相機模組202可包括一或多個固定透鏡（例如，透鏡模組（lens stack））及/或一或多個可移動透鏡、或其他聚焦光學元件。在一些實施方式中，液體透鏡100可用照相機模組操作以提供可變焦距及/或光學圖像穩定。在一些實施方式中，操作照相機模組202比如可從電子迴路及/或類似於可移動透鏡的移動元件中產生熱量。從照相機模組202產生的熱量可被傳遞至液體透鏡100，並可導致熱膨脹。液體透鏡100可（例如，通過視窗110的移位及/或撓曲來）適應熱膨脹，如本文討論的一樣。

在一些情況下，來自於照相機模組202的熱量可影響照相機模組202的一或多個光學性質。例如，熱量可導致照相機模組元件（例如，一或多個固定透鏡或可移動透鏡）中的熱膨脹。隨著照相機模組202操作並產生熱量，照相機模組202的光學功率可改變。例如，熱量可導致熱膨脹，所述熱膨脹造成一或多個透鏡膨脹及/或造成安裝的元件改變一或多個透鏡的位置。在一些情況下，來自照相機模組202的熱量可導致照相機模組的焦距變長。這可造成由照相機模組202產生的圖像的一定程度的散焦。許多光學效果可由照相機模組202的熱量引起。在一些情況下，熱量可導致照相機模組的焦距縮短。

如前述，來自於照相機模組202的熱量可被傳遞至相應的液體透鏡100，並且可導致視窗110移動（例如，撓曲），這可影響液體透鏡100的一或多個光學性質。從照相機模組202轉移至液體透鏡100的熱量的光學效果可至少部分地抵消通過照相機模組202的熱量在照相機模組202中產生的光學效果。例如，如果照相機模組202中的熱量導致照相機模組中一或多個透鏡的焦距變長，則相應的被轉移至液體透鏡100的熱量可導致液體透鏡的焦距縮短。如果照相機模組202中的熱量導致照相機模組中一或多個透鏡的焦距縮短，則相應的被轉移至液體透鏡100的熱量可導致液體透鏡的焦距變長。液體透鏡100可這樣配置：如果照相機模組202中的熱量導致照相機模組的光學功率改變一定量（例如，1屈光度），則相應的被轉移至液體透鏡100的熱量導致液體透鏡的光學功率以相反的相應量（例如，-1屈光度）改變。在一些實施方式中，液體透鏡100中熱量的光學效果可抗衡照相機模組202中相應熱量的光學效果至約2%、約5%、約10%、約15%、約20%、約25%、約30%、約40%、或約50%、或者它們之間的任意值、或者由這些值的任意組合所限界的任意範圍的差異內，儘管在這些範圍外的值可用於一些實現方式中。例如，產生1屈光度光學功率變化的照相機模組中熱量可產生造成視窗移動以產生-0.5屈光度、-0.75屈光度、-1屈光度、-1.25屈光度、-1.5屈光度、或者它們之間的任意值的光學功率變化的液體透鏡中熱量。

圖6是示出設計液體透鏡100（例如以具有配置為抵消由照相機模組202中熱量產生的光學效果的視窗110）的示例方法300的流程圖。在方塊302處，可操作照相機模組202以在照相機模組202中產生熱量。在一些實施方式中，可從外部熱源來施加熱量，例如以提升照相機模組202處的環境溫度。在方塊304處，可隨著因產生的熱量所致的溫度變化而監測照相機模組202的焦距及/或光學功率。針對光學功率或焦距的變化而提供圖6的示例，儘管可應用類似的方法以代償由產生的熱量引起的其他光學性質的變化。在方塊306處，焦距或光學功率變化的函數可針對溫度變化而進行繪製。這可提供液體透鏡100中期望的相應回應的指示。

在方塊308處，可設計液體透鏡100。在一些實施方式中，液體透鏡100的各種方面可受應用參數所限，或者可在方塊308之前已進行設計。在方塊308處，液體透鏡100的一或多個方面（例如，視窗110及/或撓性元件120）可進行設計以導致液體透鏡100至少部分地抵消隨著熱量被轉移至液體透鏡100而在方塊306處繪製的光學功率或焦距的變化。在一些實施方式中，電腦建模可用於設計液體透鏡100的一或多個方面，例如以預測特定的視窗形狀將如何對液體透鏡100中溫度變化做出回應。在一些實施方式中，液體透鏡100中的溫度可不同於照相機模組202中的溫度。例如，一些熱量可損失在環境空氣中，而且液體透鏡100耦接至照相機模組202的模式可影響有多少熱量從照相機模組202被轉移至液體透鏡100。在一些實施方式中，預測的從照相機模組202至液體透鏡100的熱量轉移可用於影響液體透鏡100的設計。例如，如果相對小量的熱量從照相機模組202被轉移至液體透鏡100，則視窗110可設計得更薄（例如，硬度較弱或剛性較弱）以便當只有相對小量的熱量被轉移至液體透鏡100時使視窗110充分地撓曲從而提供足夠的抵消的光學功率。電腦建模可用於預測或估計從照相機模組202至液體透鏡100的熱量轉移。可進行調整以控制因熱量所致的光學功率變化的液體透鏡100的示例參數包括視窗110的厚度、撓性元件120的厚度、撓性元件120的尺寸及/或配置、視窗110的尺寸（例如，直徑）、腔洞102的尺寸、用於視窗110及/或撓性元件120的材料、以及本文討論的液體透鏡100的其他特徵。

在方塊310處，液體透鏡100可進行測試。在一些情況下，可製造液體透鏡100並進行物理測試。例如，可連接液體透鏡100和照相機模組202，並可操作照相機模組202以產生熱量。包括照相機模組202和液體透鏡100兩者的照相機系統200的焦距或光學功率可隨著熱量產生並且溫度升高而進行監測。在方塊312處，液體透鏡100的設計可選擇性地進行調整，比如考慮到在方塊310處的測試結果。如果隨著由照相機模組產生熱量而照相機系統200的焦距或光學功率改變得比期望的更多，則液體透鏡100的設計可進行調整以更好地抵消照相機模組中熱量的光學效果。在一些實施方式中，液體透鏡100可在沒有照相機模組202的情況下在方塊310處進行測試。熱量可施加至液體透鏡，可監測光學功率或焦距的變化並與照相機模組202中光學功率或焦距的變化進行比較。在一些實施方式中，可以使用電腦建模而不是通過經驗主義地測試製造的樣品來測試液體透鏡310。可以重複地進行方法300的各個方塊。例如，可執行多輪液體透鏡測試（方塊310）和液體透鏡設計調整（方塊312）。在一些實施方式中，也可對照相機模組202做出調整或不做調整，及/或可對用於將液體透鏡101耦接至照相機模組202（例如，以增加或者減少被轉移至液體透鏡100的熱量）的安裝機構做出調整。在一些實施方式中，多重照相機模組202和液體透鏡100可進行測試，例如以改善測試的精確度。例如，方塊302和304可執行多次（例如，20次、50次、100次、或更多次）並且方塊306的繪製可組合（例如，平均化）各種結果。類似地，可製造並測試多重液體透鏡，例如以改善測試的精確度。

多種變體是可行的。例如，該方法可跳過在方塊306處的繪製焦距或光學功率的變化的函數。電腦建模程式可利用來自於測試照相機模組202的資料以設計推薦的液體透鏡或者以生產設計參數而沒有在方塊306處產生繪製。在一些實施方式中，可跳過方塊312，例如如果無需調整。在一些實施方式中，所有測試和設計可利用電腦建模來執行。

儘管本文討論了與上視窗110相關的各種實施方式，但這些特徵也可應用於下視窗108（例如，除上視窗110之外或代替上視窗110）。在一些實施方式中，上視窗110和下視窗108中的任一者或兩者可具有撓性元件120及/或可配置為移動或撓曲，如本文揭示的一樣。圖7圖示具有（例如，在腔洞102的窄端處或在腔洞102的窄端附近的）下視窗108的液體透鏡100的示例實施方式，下視窗108耦接至撓性元件120從而下視窗108可（例如，軸向向下地）移位以適應因熱量所致的熱膨脹。圖8示出具有撓性元件120的液體透鏡100的示例實施方式，撓性元件120用於上視窗110和下視窗108兩者，從而視窗108和110兩者均可（例如，軸向地）移位以適應（例如，流體104和流體106的）熱膨脹。下視窗108和上視窗110可配置為在相反方向上移動以回應溫度變化。下視窗108和上視窗110可配置為移動相同量或不同量以回應溫度變化。下視窗108可（例如，軸向地）移動上視窗110（例如，軸向地）移動距離的約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、約100%、約110%、約120%、約130%、約140%、或約150%的距離以回應溫度變化。視窗108及/或視窗110移動的距離可在視窗108及/或視窗110的最大移位部分處（例如，在弓形視窗形狀的頂點處）進行測量。本文討論的各種特徵、參數、方法等可用僅用於上視窗110的撓性元件120、用僅用於下視窗108的撓性元件120、或藉由用於上視窗110和下視窗108兩者的撓性元件120來實現。此外，儘管討論了與增加腔洞或腔室102的體積以適應熱膨脹相關的各種實施方式，但本文討論的液體透鏡100可配置為減小腔洞或腔室102的體積以適應（例如，因冷卻溫度所致的）熱收縮。例如，視窗110可（例如，軸向地）移位朝向流體介面105或者進入腔洞102中，這可減小腔洞102的體積。視窗110也可朝向流體介面105向內彎曲以減小腔室或腔洞102的體積。

圖9是未撓曲配置中液體透鏡視窗元件的局部截面圖。圖10是撓曲配置中液體透鏡視窗元件的局部截面圖，陰影表示視窗元件的各個部分的偏轉量。在圖9至圖10中，截面圖取自視窗元件的「扇形切片」，從而約一半的視窗元件示出在局部截面圖中。本文揭示的視窗元件實施方式可用於上視窗110及/或下視窗108，但為了討論的簡化而通常結合上視窗110進行討論。視窗元件可包括透明視窗110、撓性元件120、和附接部128。透明視窗110可位於中心區域處、同時撓曲件120從透明視窗110徑向地或者橫向地向外定位、及/或同時附接部128從撓性元件120徑向地或者橫向地向外定位。附接部128可位於視窗元件的周邊處。附接部128可（例如，利用室溫黏合技術、或鐳射焊接、或黏合劑、或緊韌體、或任何其他適當的方式來）附接至基板或其他下部支撐結構或材料以將視窗元件定位在液體透鏡100上，例如在圖1至4中可見。在一些實施方式中，視窗110、撓性元件120、和附接部128包括（例如，從諸如玻璃基板之類的統一基板材料形成的）統一結構。

撓性元件120（有時也被稱為撓曲件）可將附接部128耦接至透明視窗110。撓性元件120可比透明視窗110更具撓性或柔性及/或比附接部128更具撓性或柔性。撓曲件120可比透明視窗110薄及/或比附接部128薄。例如，撓性元件120的材料可具有透明視窗110和附接部128中任一者或兩者的厚度132的約5%、約10%、約15%、約20%、約25%、約30%、約35%、約40%、約45%、約50%、約55%、約60%、約65%、約70%、或約75%、或者它們之間的任意值、或者由這些值的任意組合所限界的任意範圍的厚度130，儘管其他值也可用於一些實現方式中。第一凹部134a和第二凹部134b可定位在該材料的相對側上以在兩個凹部134a和134b之間的材料處形成撓曲件120。凹部134a和凹部134b可至少部分地對稱，例如具有相同的形狀、深度、尺寸、及/或位置。在一些實施方式中，凹部134a可徑向地或橫向地與凹部134b偏移，這可以隨著撓曲件120變形而橫跨更大的區域內來分佈力（例如，張應力），如本文討論的一樣。

在一些情況下，透明視窗110和附接部128可具有相同的厚度132，或者任一者可具有比另一者厚或者薄約1%、約3%、約5%、約10%、約15%、約20%、約25%、約30%、或者它們之間的任意值、或者由這些值的任意組合所限界的任意範圍的厚度。例如，如在圖9中可見，視窗110可具有比附接部128的厚度132小的厚度144。在一些實施方式中，視窗元件面向腔洞102的一側（例如，上視窗110的底側）可具有凹槽140。凹槽140可橫跨部分的或者全部的透明視窗110延伸。凹部140可具有深度146，如圖9中所示。在一些實施方式中，視窗元件背離腔洞102的一側（例如，上視窗110的頂側）可具有凹槽142。凹槽142可橫跨部分的或者全部的透明視窗110延伸。凹部142可具有深度148，如圖9中所示。

在一些實施方式中，凹槽140可產生在視窗110和液體透鏡100的下部結構（例如，諸如聚對二甲苯之類的絕緣材料114）之間的間隙，例如結合圖8的視窗110可見。間隙可阻礙撓曲件120及/或視窗110接觸下部結構。間隙可提供電極116和液體透鏡中的流體104之間的電連接。圖8示出具有上視窗110的薄化下側的液體透鏡100的示例實施方式。截錐體結構、或者其他支撐結構可延伸直至用於視窗元件的附接部128的水平。凹槽140可阻礙撓曲件120及/或視窗110觸摸截錐體結構或諸如絕緣層114（例如，聚對二甲苯）之類的液體透鏡的其他下部結構的頂表面或頂端。在一些情況下，第二電極116可在截錐體結構上方的位置處、或在截錐體結構的頂表面上的位置處接觸極性流體104。第二電極116可在撓曲件120正下方的位置處接觸極性流體104。凹槽140可產生間隙，從而極性流體104可填充撓曲件120下的區域並接觸第二電極116。在一些實施方式中，一些或者全部的撓曲件120可徑向地定位在腔洞102的截錐體部分外部，如圖8中可見。

在一些實施方式中，凹槽140及/或凹槽142可阻礙視窗在製造期間、在組裝期間、及/或在操作期間被破壞。由於附接部128比視窗110厚，因此整個視窗元件（例如，附接部128、撓曲件120、和視窗110）可放置在表面上，從而視窗元件被附接部128支撐，同時視窗110被懸掛在該表面上方。這可阻礙視窗110受到可使液體透鏡的光學品質退步的劃傷或其他損害。視窗110的兩側均可凹進，這可向兩側提供保護，或者在一些情況下，只有視窗110的一側或另一側凹進。

多種變體是可行的。例如，在一些實施方式中，可省略凹槽140及/或凹槽142。視窗110和附接部128可具有實質上相同的厚度。液體透鏡100可具有用於嚙合附接部128的基柱結構或其他凸起結構，這可提升視窗遠離液體透鏡的下部結構。液體透鏡100可具有懸掛在截錐體或腔洞102另一部分上方的撓曲件120（例如，參見圖1）。在一些情況下，凹槽140及/或凹槽142可只橫跨視窗的一部分延伸。凹槽140及/或凹槽142可以是環形凹槽，其可圍繞視窗110的一部分。在一些情況下，凹槽140及/或凹槽142可交疊至部分的視窗110上，但並不延伸至視窗110的中心區域（例如，不延伸至視窗110傳輸抵達感測器以產生圖像的光的部分）。

凹槽140及/或凹槽142（以及凹部134）可通過移除材料（例如，通過蝕刻、研磨、燒蝕、碾碎、或任意其他適當的模式）來形成。凹槽140及/或凹槽142可在提供撓曲件120的凹部134a和凹部134b之前或之後形成。例如，凹槽140可（例如，利用蝕刻或任意其他適當的技術）形成在玻璃板的一側上，並且凹槽140可（例如，利用蝕刻或任意其他適當的技術）形成在玻璃板的另一側上，同時或者順序地。可使用遮罩，從而材料僅從視窗元件的部分移除。凹部134a可（例如，利用蝕刻或任意其他適當的技術）形成在凹槽142的基底中。凹部134b可在凹槽142及/或凹部134a之前或者之後擇一（例如，利用蝕刻或任意其他適當的技術）形成在凹槽140的基底中，例如在玻璃基板的另一側上。在一些情況下，凹槽140可在凹部134b之後形成。在一些情況下，凹槽142可在凹部134a之後形成。例如，在一些實現方式中，形成凹槽140及/或凹槽142會減少凹部134b和凹部134a的深度。

撓曲件120可由與透明視窗110及/或附接部128相同的材料（例如，玻璃材料）集成地形成例如為一個集成片。可使用諸如玻璃、陶瓷、玻璃陶瓷、或聚合物材料之類的各種類型的透明材料。例如，透明材料可包括矽酸鹽玻璃（例如，鋁矽酸鹽玻璃、硼矽酸鹽玻璃）、石英、亞克力（例如，聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA））、聚碳酸酯等。視窗元件可由一片（例如，一板）具有厚度132的透明材料（例如，玻璃）形成。可移除材料以形成撓曲件120的更薄的（例如，具有厚度130）區域。可使用蝕刻、光刻、鐳射燒蝕、碾碎、電腦數控（CNC）碾碎、研磨、或任意其他適當的技術。令人驚訝的是，發現了薄玻璃撓曲件120可彎曲而沒有破裂，例如如圖10中所示，即使玻璃通常是一種脆性材料。

撓曲件120可以是圍繞視窗110的環形撓曲件。一或多個環形凹部134a至134b可形成在材料（例如，玻璃板）中。凹部134a至134b可延伸完整的360度以形成封閉形狀，例如圓形，儘管也可使用諸如橢圓形、正方形、矩形或其他多邊形之類的其他形狀。凹部134a至134b可以是同心圓，例如具有相同的中心點但不同的半徑或不同的寬度。第一凹部134a可鄰接於透明視窗110定位。凹部134a的徑向內部邊緣可限定透明視窗110的外周長。舉例來說，第一凹部134a可定位在頂側上，而第二凹部134b可定位在底側上。凹部134a和凹部134b之間的材料可具有厚度130。凹部134a至134b可具有實質上相同的深度。凹部134a至134b可具有實質上相同的截面形狀、截面尺寸、長度、及/或深度。一個凹部134a的截面形狀與另一個凹部134b的截面形狀相比可以是倒置的。凹部134a至134b可具有帶有呈彎曲狀（例如，圓形的）側壁的平坦基底，儘管也可使用諸如梯形截面形狀、半圓形、局部橢圓形、三角形、正方形、矩形、或其他多邊形形狀之類的各種其他適當的形狀。除了凹部134a至134b的位置的半徑或寬度可變化以外，凹部134a至134b可具有相同的尺寸和形狀。

圖10示出處於撓曲狀態的撓曲件120和透明視窗110，例如可由液體透鏡100中（例如，通過將液體透鏡100加熱至60℃的溫度導致的）熱膨脹所誘導。由於撓曲件120比透明視窗110薄且更具撓性（例如，更具柔性），所以撓曲件120變形得比透明視窗110更大。撓曲件120的移位距離124可大於透明視窗110的移位距離126，如本文討論的一樣。從撓曲件120的軸向移位距離124相對於從視窗110的軸向移位距離126的比例可以是約1比1、約1.5比1、約2比1、約2.5比1、約3比1、約4比1、約5比1、約6比1、約8比1、約10比1、約12比1、約15比1、約20比1、約25比1、或者它們之間的任意值、或者由這些比例的任意組合所限界的任意範圍，儘管一些實施方式也可產生其他的比例。總軸向移位距離（例如，距離124和126的總和）相對於視窗110的軸向移位距離126的比例可以是約2比1、約2.5比1、約3比1、約4比1、約5比1、約6比1、約8比1、約10比1、約12比1、約15比1、約20比1、約25比1、約30比1、約40比1、或者它們之間的任意值、或者由這些比例的任意組合所限界的任意範圍，儘管一些實施方式也可產生其他的比例。

（例如，由玻璃板形成的）視窗元件可具有約25微米、約30微米、約40微米、約50微米、約60微米、約70微米、約80微米、約90微米、約100微米、約110微米、約115微米、約120微米、約125微米、約130微米、約140微米、約150微米、約175微米、約200微米、約250微米、或更大、或者它們之間的任意值、或者由這些值的任意組合所限界的任意範圍的厚度（例如，圖9中的厚度132），儘管其他尺寸也可用於一些實施方式中（例如，用於更大或更小規模的液體透鏡）。在一些情況下，附接部128及/或視窗110可具有約25微米、約30微米、約40微米、約50微米、約60微米、約70微米、約80微米、約90微米、約100微米、約110微米、約115微米、約120微米、約125微米、約130微米、約140微米、約150微米、約175微米、約200微米、約250微米、或更大、或者它們之間的任意值、或者由這些值的任意組合所限界的任意範圍的厚度，儘管其他尺寸也可用於一些實施方式中（例如，用於更大或更小規模的液體透鏡）。視窗110可具有該板的全部厚度（例如，與附接部128的厚度132相同）、或者視窗110可具有減去凹槽140的厚度146及/或凹槽142的厚度148的厚度144。在一些實施方式中，凹槽140及/或凹槽142可具有約1微米、約1.5微米、約2微米、約2.5微米、約3微米、約3.5微米、約4微米、約4.5微米、約5微米、約6微米、約7微米、約8微米、約9微米、約10微米、約12微米、約15微米、或者它們之間的任意值、或者由這些值的任意組合所限界的任意範圍的相應厚度146和148，儘管也可使用其他尺寸。視窗110的厚度144可與附接部128的厚度132相同、或者與用於形成視窗元件的材料（例如，玻璃板）的厚度相同，如本文討論的一樣，或者視窗110的厚度144可低於任意這些值或範圍1微米、約1.5微米、約2微米、約2.5微米、約3微米、約3.5微米、約4微米、約4.5微米、約5微米、約6微米、約7微米、約8微米、約9微米、約10微米、約12微米、約15微米、約20微米、約25微米、約30微米、或者它們之間的任意值、或者由這些值的任意組合所限界的任意範圍，儘管也可使用其他尺寸。

（例如，由凹部134a和凹部134b之間的壁形成的）撓曲件120可具有約5微米、約7微米、約10微米、約12微米、約15微米、約17微米、約20微米、約25微米、約30微米、約35微米、約40微米、約50微米、或者它們之間的任意值、或者由這些值的任意組合所限界的任意範圍的厚度130，儘管也可使用其他尺寸。凹部134a及/或凹部134b可具有約5微米、約7微米、約10微米、約12微米、約15微米、約17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47微米、約50微米、約55微米、約60微米、約70微米、約80微米、約90微米、約100微米、約125微米、或者它們之間的任意值、或者由這些值的任意組合所限界的任意範圍的深度。凹部134a及/或凹部134b可具有約20微米、約25微米、約30微米、約35微米、約40微米、約50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225微米、約250微米、約275微米、約300微米、約325微米、約350微米、約375微米、約400微米、約425微米、約450微米、約475微米、約500微米、約525微米、約550微米、約575微米、約600微米、約650微米、約700微米、約750微米、或者它們之間的任意值、或者由這些值的任意組合所限界的任意範圍的寬度136，儘管也可使用其他尺寸。

（例如，向下或向內面向流體介面的）凹部134b可與（例如，向上或向外背離流體介面的）凹部134a徑向地或橫向地向外偏移約2微米、約3微米、約5微米、約7微米、約10微米、約12微米、約15微米、約17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70微米、約80微米、約90微米、約100微米、或者它們之間的任意值、或者由這些值的任意組合所限界的任意範圍的距離138，儘管其他配置可具有在這些範圍外的其他距離值。在徑向的或橫向的外側上凹部134a和凹部134b之間的偏移138a可與在徑向的或橫向的內側上的凹部134a和凹部134b之間的偏移138b實質上相同。在一些情況下，偏移距離138a和偏移距離138b（及/或兩個凹部134a和134b的寬度136）可相差約2%、約3%、約4%、約5%、約7%、約10%、約12%、約15%、約20%、約25%、與30%、約40%、約50%、約75%、或更多、或者它們之間的任意值、或者由這些值的任意組合所限界的任意範圍，儘管其他配置也是可行的。預期本案內容包括本文討論的及/或附圖中示出的各種特徵的各種方面之間的比例和對比。

圖11是移位配置或撓曲配置中視窗元件的示例實施方式的局部透視圖，示出其上側。圖12是移位配置或撓曲配置中視窗元件的示例實施方式的局部透視圖，示出其下側。圖13和圖14是移位配置或撓曲配置中視窗元件的示例實施方式的局部截面圖。圖11和圖12僅包括視窗元件的「扇形切片」，而在一些情況下，視窗元件可具有一些或全部的旋轉對稱的特徵。結合液體透鏡100的上視窗110討論液體透鏡視窗元件，但相似的視窗元件可用作液體透鏡100中的下視窗元件108。在圖11至圖14中，視窗110向上移位或者遠離流體介面移位，例如圖3中所示。圖11至圖14具有陰影以示出施加至處於移位狀態或撓曲狀態的撓曲件120的應力。當視窗110移位時，撓曲件120的部分可經歷壓縮應力而其他部分可經歷張應力。當如圖11和圖12中所示的移位或撓曲時，撓曲件120具有經歷壓縮應力的第一區域152（例如，上側中背離流體介面的橫向向外部分）、經歷張應力的第二區域154（例如，上側中背離流體介面的橫向向內部分）、經歷張應力的第三區域156（例如，下側中面向流體介面的橫向向外部分）、以及經歷壓縮應力的第四區域158（例如，下側中面向流體介面的橫向向內部分）。在一些情況下，材料可具有不同的壓縮強度和拉伸強度。例如，玻璃材料可具有相對低的拉伸強度和相對高的壓縮強度。

與壓縮應力相比，撓曲件120設計為在更大的區域內傳播張應力。如圖14中可見，例如，施加至區域156的張應力比施加至區域152的壓縮應力延伸得更遠到撓曲件120上（朝向圖14中右側）。此外，在圖11和圖12中，張應力區域156和壓縮應力區域152的比較結果顯示出高應力陰影延伸得更遠到撓曲件120結構上。凹部134a和凹部134b之間的偏移可提供材料的主體160，主體160設置在撓曲件的與拉伸應力區域相反（例如，與圖14中區域156相反）的一側上。材料的這一主體160可作為芯軸操作，從而隨著撓曲件120（例如，向上或者在從張應力區域156向芯軸主體160延伸的方向上）變形而撓曲件120開始「環繞」材料的芯軸主體160。與凹部134a和凹部134b同延的實施方式相比，隨著撓曲件120變形，撓曲件120不會徹底地環繞芯軸主體160，但開始「環繞」芯軸主體160的撓曲件120可將變形及/或張應力傳播得更遠到撓曲件120上而沒有偏移。通過在更大的區域內傳播張應力，峰值張應力可減小。在一些情況下，隨著撓曲件偏轉，同延凹部（例如，與凹部134a和凹部134b類似，但沒有偏移）可（例如，在對應152的區域中）產生實質上相等的峰值壓縮應力和（例如，在對應156的區域中）產生實質上相等的峰值張應力。例如，具有同延凹部而沒有偏移的撓曲件的偏轉導致了在（例如，對應區域152）的壓縮區域上實質上相等的峰值壓縮應力和在（例如，對應區域156）的拉伸區域上實質上相等的峰值張應力，二者均高於1.744x10⁸ N/m² 。通過比較，如圖11至圖14中具有偏離的凹部134a和凹部134b的撓曲件120的偏轉（例如，在區域152上）導致了約1.744x10⁸ 的峰值壓縮應力和（例如在區域156上）導致了約1.65x10⁸ N/m² 的峰值張應力。偏移的凹部134a和凹部134b可產生低於（例如，區域152處的）峰值壓縮應力的（例如，區域156處的）峰值張應力。在一些示例中，與具有同延凹部的液體透鏡相比，具有偏移的凹部134a和凹部134b、及/或芯軸主體160的液體透鏡可降低峰值張應力，並且峰值張應力的降低可以是約3%、約5%、約7%、約9%、約10%、約12%、約15%、約17%、約20%、約25%、或更多、或者它們之間的任意值或任意範圍。偏移的凹部134a和凹部134b可產生柔性弱於具有同延凹部的撓曲件的撓曲件120，從而對於具有偏移的凹部134a和凹部134b的實施方式而言，峰值壓縮應力和峰值張應力兩者均可更低。圖11中的壓縮區域152和拉伸區域154的對比示出張力在更大的區域內分佈，峰值張應力的陰影沒那麼暗，並且壓縮應力更為集中且具有用於峰值壓縮應力的更暗的陰影。

芯軸主體160可（例如由玻璃板或其他適當材料）與撓曲件120的剩餘部分、與視窗110、及/或與附接部128集成地形成。在一些實施方式中，芯軸主體160可以是與撓曲件120、視窗110、及/或附接部128不同的材料。不同的材料可通過黏合劑、鐳射焊接、超聲焊接、或任意適當的技術耦接至撓曲件120。

上凹部134a可在徑向或橫向向內的方向上與下凹部134b偏移。上凹部134a和下凹部134b可交疊凹部134a或凹部134b寬度的約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、約95%、或者它們之間的任意值、或者由它們中限界的任意範圍。下凹部134b可具有比上凹部134a更大的曲率半徑。比如當從頂部向下看時，環形的凹部134a和凹部134b可以是同心形狀（例如，圓形）。偏移可導致撓曲件120的彎曲度分佈在更大的區域內，這可減少撓曲件120所經歷的峰值應力的量。

撓曲件120可包括比視窗110薄及/或比附接部128薄的橋部，如本文描述的一樣。橋部可形成在兩個凹部134a和134b之間。橋部可（例如，在視窗110和附接部128之間）徑向地或橫向地延伸。當處於未撓曲狀態或未偏轉狀態時，橋部可以是實質上線性的。當處於撓曲狀態或偏轉狀態時橋部延伸的方向可從與光軸垂直的方向改變不多於約1度、約2度、約3度、約5度、約7度、約10度、約12度、約15度、約20度、約25度、約30度、或者它們之間的任意值、或者由它們中限界的任意範圍。橋部可從約為視窗110的厚度中間處的位置延伸至約為附接部的厚度中間處的位置。橋部和附接部128之間的連接可在橫跨附接部128厚度的中點的約2%、約5%、約7%、約10%、約15%、約20%、約25%、約30%、或者它們之間的任意值、或者由它們中限界的任意範圍內。橋部和視窗110之間的連接可在橫跨視窗110厚度的中點的約2%、約5%、約7%、約10%、約15%、約20%、約25%、約30%、或者它們之間的任意值、或者由它們中限界的任意範圍內。橋部和附接部128之間的連接可與附接部128的上表面和下表面兩者隔開。橋部和視窗110之間的連接可與視窗110的上表面和下表面兩者隔開。橋部和附接部128之間的連接及/或橋部和視窗110之間的連接與上表面和下表面隔開的距離可以是約10微米、約15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、或者它們之間的任意值、或者由它們中限界的任意範圍，儘管可使用其他值例如用於不同尺寸的液體透鏡。

徑向向內的凹部134a（例如，第一凹部134a）可形成在頂側（例如，背離液體透鏡100中腔洞102的一側）上。徑向向外的凹部134b（例如，第二凹部134b）可形成在底側（例如，面向液體透鏡100的腔洞102的一側）上，儘管相反的配置可用於在相反方向上移位的視窗。液體透鏡可配置為當視窗110向下移動或者朝向流體介面移動時管控張應力。例如，張應力會施加至區域152和區域158，而壓縮應力會施加至區域154和區域156。對於具有向下移位或者朝向流體介面移位的視窗的液體透鏡而言，上凹部134a可在徑向或橫向向外的方向上（如圖15中所示）與下凹部134b偏移例如距離138，以便在更大的區域內分佈張應力。因此，在一些實施方式中，上凹部134a和下凹部134b的參數（例如，橫向位置）可互換。

本文揭示的撓曲件120可具有任意適當數量的凹部。一些實施方式示出為具有兩個凹部134a和凹部134b，儘管也可使用其它數量的凹部，在一些情況下，例如在通過引用併入的WO2018/148283公佈中的特定實施方式中，這可在撓曲件120結構中產生起伏。在WO2018/148283公佈中揭示的各種實施方式、特徵、和細節可應用於本文揭示的各種適當實施方式。

圖16示出無獨立撓曲件120的液體透鏡視窗110的示例。圖16示出處於例如可由液體透鏡中熱膨脹誘導的撓曲位置的視窗110。撓性視窗110可在自始至終具有實質上恆定的厚度，這可以比附接部薄。圖10中視窗110的軸向移位126可顯著地小於圖16中視窗110的軸向移位126，因為圖10中撓曲件120的變形可適應顯著量的膨脹。此外，圖10的視窗110可以比圖16的視窗110厚（例如，因為圖16中整個視窗110製造得更薄且更具撓性，從而它可在沒有專用撓曲件部120的情況下適應熱膨脹），這可造成圖10的視窗110變形得更少。如果只考慮圖16的視窗110的徑向向內部分（例如，具有與圖10的視窗110相同半徑的部分）的軸向移位，圖10的實施方式仍將具有較少的視窗移位126。與圖16的方法相比，視窗110傳輸到達光學感測器以產生圖像的光的部分在圖10的實施方式中變形得更少。因此，圖10的實施方式可產生更少的因溫度變化所致的光學功率變化。圖16的視窗在撓曲時通常可具有高斯形狀。圖16的撓曲視窗的形狀可適於四階曲率，這可引入光學像差。圖10的視窗通常可具有球面或者抛物面的形狀，這可產生比圖16的撓曲視窗更少的光學像差。在一些情況下，圖10的撓曲視窗110的形狀可適於二階曲線。在一些情況下，刻蝕掉顯著量的材料以形成圖16的薄視窗例如因在蝕刻程序中的瑕疵而可導致不期望的視窗厚度變化。這些變化可導致光學像差，例如像散（astigmatism）和楔狀物（wedge）等，尤其是當視窗的不同區域隨著視窗撓曲而以不同的程度彎曲時。一些實施方式的視窗110可以是材料（例如，玻璃板）的全部厚度，或者僅移除（例如，蝕刻）少量材料以形成凹槽140及/或凹槽142，這可以減小或避免變化，並可以產生更好的光學品質。

儘管本案包含某些實施方式和示例，但是本領域技藝人士所要理解的是，其範圍超越了具體揭示的實施方式，延伸至其他替代實施方式及/或用途以及其顯而易見的修改和均等物。除此之外，儘管已經示出並詳細描述了實施方式的一些變化，但是基於本案，其他修改對於本領域技藝人士而言將顯而易見。也預期可以做出實施方式的特定特徵和方面的各種組合或子群組合，並且仍然落入本案的範圍內。應當理解的是，揭示的實施方式的各種特徵和方面可以彼此組合或替代，以便形成實施方式的變化模式。本文揭示的任何方法不必以所記載的循序執行。因此，意圖是範圍不應受上述特定實施方式所限。

除非另外具體說明或在所使用的上下文中另外理解，否則條件性語言（例如其中的「可以」，「可能」，「可」或「或」等）通常意在傳達某些實施方式包括某些特徵、要素及/或步驟而其他實施方式不包括。因此，這種條件語言通常並非意在暗示特徵、要素及/或步驟是以一或多個實施方式所需的任意方式，或者一或多個實施方式必須包括用於在有或沒有使用者輸入或提示的情況下決定在任何特定實施方式中是否包括或將要執行這些特徵、要素及/或步驟的邏輯。本文使用的標題僅是為了讀者的便利，而非意味著限制範圍。

進一步地，儘管本文描述的裝置、系統和方法可能易於進行各種修改和替代形式，但是其具體示例已經在附圖中示出並且在本文中進行了詳細描述。然而，應當理解的是，本案不限於所揭示的特定形式或方法，相反，其意在覆蓋落入所描述的各種實現方式的精神和範圍內的所有修改、均等物和替代形式。進一步地，與實現方式或實施方式有關的任何特定特徵、方面、方法、性質、特性、品質、屬性、要素等的本文揭示內容可以在本文闡述的所有其他實現方式或實施方式中使用。本文揭示的任何方法不必以所記載的循序執行。本文揭示的方法可以包括從業者採取的某些動作，然而，這些方法也可以包括這些操作的任何協力廠商指令，無論是明示還是暗示。

本文揭示的範圍也涵蓋其任意和所有的重疊、子範圍及組合。諸如「至多」、「至少」、「大於」、「小於」、「在...之間」等之類的用語包括所記載的數位。諸如「大約」或「約」之類的術語之後的數位包括所記載的數位，並應基於情況（例如，在這種情況下，例如±5％，±10％，±15 ％等，盡可能合理地準確地）進行解釋。例如，「約3.5 mm」包括「3.5 mm」。在用語前加上諸如「實質上」之類的術語包括所記載的用語，並且應基於情況（例如，在這種情況下盡可能合理地）來解釋。例如，「實質上恆定」包括「恆定」。除非另有說明，否則所有測量均在包括環境溫度和壓力在內的標準條件下進行。

100:液體透鏡 102:腔洞 103:光軸 104:第一流體 105:流體介面 106:第二流體 108:下視窗 110:上視窗 112:電極 114:絕緣材料 116:電極 120:撓曲件 124:移位距離 126:移位距離 128:附接部 130:厚度 132:厚度 134a:凹部 134b:凹部 136:寬度 138:距離 138a:偏移距離 138b:偏移距離 140:凹槽 142:凹槽 144:厚度 146:厚度 148:厚度 152:區域 154:區域 156:區域 158:區域 160:主體 200:照相機系統 202:照相機模組 300:方法 302:方塊 304:方塊 306:方塊 308:方塊 310:方塊 312:方塊

圖1是液體透鏡的一些實施方式的截面圖。

圖2是具有軸向向外推動的視窗的液體透鏡的一些實施方式的截面圖。

圖3是具有撓曲的視窗的液體透鏡的一些實施方式的截面圖。

圖4是具有成形的視窗的液體透鏡的一些實施方式的截面圖。

圖5是照相機系統的一些實施方式的方塊圖。

圖6是示出設計液體透鏡的方法的一些實施方式的流程圖。

圖7是具有耦接至撓性元件的下視窗的液體透鏡的一些實施方式的截面圖。

圖8是具有用於上視窗和下視窗兩者的撓性元件的液體透鏡的一些實施方式的截面圖。

圖9是未撓曲配置中液體透鏡視窗元件的一些實施方式的局部截面圖。

圖10是撓曲配置中液體透鏡視窗元件的一些實施方式的局部截面圖。

圖11是移位配置或撓曲配置中視窗元件的一些實施方式的局部透視圖，圖示其上側。

圖12是移位配置或撓曲配置中視窗元件的一些實施方式的局部透視圖，圖示其下側。

圖13是移位配置或撓曲配置中視窗元件的一些實施方式的局部截面圖。

圖14是移位配置或撓曲配置中視窗元件的一些實施方式的局部截面圖。

圖15是具有上凹部與下凹部在徑向或橫向地向外偏移的液體透鏡的一些實施方式的局部截面圖。

圖16是具有無獨立撓曲件的視窗的液體透鏡的一些實施方式的局部透視圖。

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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

110:上視窗

120:撓曲件

128:附接部

130:厚度

132:厚度

134a:凹部

134b:凹部

136:寬度

138a:偏移距離

138b:偏移距離

140:凹槽

142:凹槽

144:厚度

146:厚度

148:厚度

Claims (20)

1. 一種液體透鏡，包括： 具有一體積的一腔室； 包含在該腔室中的一第一流體； 包含在該腔室中的一第二流體； 設置在該第一流體和該第二流體之間的一介面； 與該第一流體和該第二流體絕緣的一或多個第一電極；和 與該第一流體電連接的一或多個第二電極，該介面的一位置至少部分地基於在該第一電極和該第二電極之間施加的一電壓； 配置為沿一光軸透射光的一視窗；和 一撓曲件，該撓曲件配置為使該視窗沿該光軸軸向地移位以改變該腔室的體積，其中該撓曲件實質上線性地從該視窗橫向向外延伸，其中該撓曲件形成在該液體透鏡的一外側上的一第一凹部和該液體透鏡的一內側上的一第二凹部之間，並且其中該第二凹部橫向向外延伸得比該第一凹部更遠。
2. 如請求項1所述之液體透鏡，包括一附接部，其中該撓曲件在該視窗和該附接部之間延伸。
3. 一種液體透鏡，包括： 具有一體積的一腔室； 包含在該腔室中的一第一流體； 包含在該腔室中的一第二流體； 設置在該第一流體和該第二流體之間的一介面； 與該第一流體和該第二流體絕緣的一或多個第一電極；和 與該第一流體電連接的一或多個第二電極，其中該介面的一位置至少部分地基於在該第一電極和該第二電極之間施加的一電壓； 一視窗元件，該視窗元件包括： 配置為沿一光軸透射光的一視窗； 耦接至該液體透鏡的一下部結構的一附接部； 該視窗元件的一第一側上的一第一凹部；和 該視窗元件的一第二側上的一第二凹部，其中該第一凹部和該第二凹部之間的材料提供在該視窗和該附接部之間延伸的一撓曲件，其中該第一凹部和該第二凹部彼此偏移，從而該視窗和該撓曲件的移位產生比該撓曲件上的峰值壓縮應力小的峰值張應力。
4. 如請求項2至3中任一項所述的液體透鏡，其中該撓曲件在該附接部的一厚度的一中間處耦接至該附接部。
5. 如請求項1至3中任一項所述的液體透鏡，其中該撓曲件在該視窗的一厚度的一中間處耦接至該視窗。
6. 如請求項1至3中任一項所述的液體透鏡，其中該第一凹部橫向向內延伸得比該第二凹部更遠。
7. 如請求項1至3中任一項所述的液體透鏡，其中該第一凹部和該第二凹部具有實質上相同的寬度。
8. 如請求項1至3中任一項所述的液體透鏡，其中該第一凹部和該第二凹部具有實質上相同的深度。
9. 如請求項1至3中任一項所述的液體透鏡，其中該撓曲件由與該視窗相同的材料製成。
10. 如請求項1至3中任一項所述的液體透鏡，其中該撓曲件與該視窗集成地形成。
11. 如請求項1至3中任一項所述的液體透鏡，其中該視窗和該撓曲件由玻璃製成。
12. 如請求項1至3中任一項所述的液體透鏡，其中 當該液體透鏡處於一撓曲狀態時，該視窗從該撓曲件的彎曲處軸向地移位撓曲件移位距離，並且該視窗從該視窗的彎曲處軸向地移位一視窗彎曲距窗；且 該撓曲件移位距離大於該視窗彎曲距離。
13. 如請求項12所述之液體透鏡，其中當該液體透鏡處於該撓曲狀態時，該撓曲件移位距離相對於該視窗彎曲距離的比例至少為2:1。
14. 如請求項12所述之液體透鏡，其中當該液體透鏡處於該撓曲狀態時，該撓曲件移位距離相對於該視窗彎曲距離的比例至少為4:1。
15. 如請求項13所述的液體透鏡，其中該比例小於或等於12:1。
16. 如請求項1至3中任一項所述的液體透鏡，其中該視窗具有撓性，且該撓曲件具有比該視窗更大的撓性。
17. 如請求項1至3中任一項所述的液體透鏡，其中該視窗撓曲至具有實質上球面的曲率或者實質上抛物面的曲率。
18. 如請求項1至3中任一項所述的液體透鏡，其中該撓曲件圍繞該視窗周向地定位。
19. 如請求項1至3中任一項所述的液體透鏡，其中該第一流體和該第二流體實質上互不相溶以形成該第一流體和該第二流體之間的介面。
20. 一種照相機系統，包括： 請求項1至19中任一項所述的液體透鏡；和 一照相機模組，該照相機模組包括： 一成像感測器；和 配置為將光引導至該成像感測器上的一或多個固定透鏡，其中操作該照相機模組產生導致該一或多個固定透鏡的一焦距變化的熱量； 其中該液體透鏡熱耦接至該照相機模組，從而來自於該照相機模組的至少一部分熱量被轉移至該液體透鏡，其中被轉移至該液體透鏡的熱量使該視窗撓曲，以產生至少部分地抗衡該照相機模組中該一或多個固定透鏡的焦距變化的該液體透鏡的焦距變化。

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