專利名稱：液態(tài)透鏡組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型提供一種光學(xué)組件，尤指一種液態(tài)透鏡(LiquidLens)組件。
背景技術(shù)：
液態(tài)透鏡組件包含封裝于鏡簡(jiǎn)內(nèi)的兩種液體，該兩種液體互不相溶且彼此 接觸而形成具有預(yù)定曲率的界面，可供通過(guò)的光線產(chǎn)生折射的效果。當(dāng)施加電 壓于其中一種液體時(shí)，界面的曲率會(huì)產(chǎn)生變化而改變通過(guò)的光線的折射方向，
使得液態(tài)透鏡組件具有光學(xué)變焦的功能。
由于液體是借由兩片透光片密封于鏡簡(jiǎn)內(nèi)，且鏡簡(jiǎn)內(nèi)不容許有空氣存在， 以避免影響光學(xué)性能，因此當(dāng)液體受熱膨脹時(shí)，會(huì)直接對(duì)鏡簡(jiǎn)及透光片施加壓 力，容易造成鏡簡(jiǎn)及透光片的結(jié)構(gòu)損害而導(dǎo)致液體外泄。
因此，公知的液態(tài)透鏡組件會(huì)采用金屬作為鏡簡(jiǎn)的材質(zhì)以提高其本身的強(qiáng) 度，并在鏡簡(jiǎn)上設(shè)計(jì)緩沖結(jié)構(gòu)以抵抗液體膨脹的壓力，然而，此種金屬材質(zhì)的 鏡簡(jiǎn)卻大幅增加了材料成本，且需以特殊設(shè)備進(jìn)行加工，增加了制作的難度， 以致難以進(jìn)行大量生產(chǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容
因此，本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種液態(tài)透鏡組件，不僅可抵抗液 體膨脹的壓力，而且具有較低的材料成本且制作簡(jiǎn)易。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供一種液態(tài)透鏡組件，主要包含鏡簡(jiǎn)、膠 圈、透光片、透光電極片、第一液體層，以及第二液體層。該鏡簡(jiǎn)具有容置空 間，以及連通該容置空間的上開(kāi)口與下開(kāi)口。該膠圏設(shè)于該鏡簡(jiǎn)上緣且環(huán)繞該 上開(kāi)口。該透光片經(jīng)由該膠圈設(shè)于該鏡簡(jiǎn)上緣并封閉該上開(kāi)口。該透光電極片 設(shè)于該鏡簡(jiǎn)下緣并封閉該下開(kāi)口。該第一液體層設(shè)于該容置空間內(nèi)并位于該透光電極片上。該第二液體層設(shè)于該容置空間內(nèi)并位于該第一液體層上。
本實(shí)用新型借由塑料材質(zhì)的鏡簡(jiǎn)、搭配透光片及透光電極片共同封裝第一 液體層及第二液體層，并借由塑料材質(zhì)的上固定件及下固定件確實(shí)將透光片及 透光電極片固定于鏡簡(jiǎn)上，還借由彈性膠圈吸收液體膨脹的壓力，可有效防止 結(jié)構(gòu)損壞，且具有較低的材料成本。


圖1為本實(shí)用新型的液態(tài)透鏡組件的第一較佳實(shí)施例的立體分解圖2為圖1的液態(tài)透鏡組件沿2-2線的剖視圖3為本實(shí)用新型的液態(tài)透鏡組件的第二較佳實(shí)施例的截面圖4為本實(shí)用新型的液態(tài)透鏡組件的第三較佳實(shí)施例的截面圖5為公知透鏡組組合于本實(shí)用新型的液態(tài)透鏡組件的應(yīng)用例的截面圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明
11鏡簡(jiǎn)110容置空間
111上開(kāi)口112下開(kāi)口
113第一外螺紋114延伸壁
115第二內(nèi)螺紋116容置槽
12膠圈13透光片
14上固定件141頂壁
142圍繞壁143上透孔
144第一內(nèi)螺紋15透光電極片
16下固定件161第二外螺紋
17第 一 液體層18第二液體層
19膠圈20透鏡組
具體實(shí)施方式
有關(guān)本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容，在以下配合參考附圖的較佳實(shí)施例中，將可清楚地獲得說(shuō)明。
如圖1和圖2所示，為本實(shí)用新型的可變焦液態(tài)透鏡組件的第一較佳實(shí)施例， 該液態(tài)透鏡組件主要包含鏡簡(jiǎn)ll、膠圈12、透光片13、上固定件14、透光電極
片15、下固定件16、第一液體層17，以及第二液體層18。
該鏡簡(jiǎn)11具有容置空間110,以及連通該容置空間110的上開(kāi)口111與下開(kāi)口 112，該鏡筒11外側(cè)形成有第一外螺紋113,該鏡簡(jiǎn)ll下緣向下延伸有兩個(gè)或兩 個(gè)以上相對(duì)的延伸壁114,該延伸壁114內(nèi)側(cè)形成有第二內(nèi)螺紋115。該鏡簡(jiǎn)ll 為液晶聚合物(LCP， Liquid Crystal Polymer )、聚碳酸酯(PC, Polycarbonate) 與玻璃纖維混合物、聚甲苯乙烯(PVT， Polyvinyl Toluene)或聚酰胺(PA， Polyamide)等塑料材質(zhì)所制成。
該膠圈12設(shè)于該鏡簡(jiǎn)11上緣與該透光片13之間且環(huán)繞該上開(kāi)口111。該膠圈 12為聚二甲基硅氧烷(PDMS)、橡膠、鐵氟龍(Teflon)或硅膠等彈性材質(zhì)所 制成。
該透光片13經(jīng)由該膠圈12設(shè)于該鏡簡(jiǎn)11上緣并封閉該上開(kāi)口111。在本實(shí)施 例中，該透光片13為平板狀，實(shí)際實(shí)施時(shí)，該透光片13也可為聚焦鏡片。并且， 該透光片13可為塑料或玻璃材質(zhì)。
該上固定件14用以將該透光片13固定于該鏡簡(jiǎn)11上緣。該上固定件14具有 向下頂?shù)衷撏腹馄?3的頂壁141,以及由該頂壁141向下延伸的圍繞壁142,該圍 繞壁142內(nèi)側(cè)形成有與該鏡筒11的第一外螺紋113對(duì)應(yīng)螺合的第一內(nèi)螺紋144，借 以將該上固定件14鎖合固定于該鏡簡(jiǎn)11外側(cè)。此外，該頂壁141具有露出該透光 片13的上透孔143。該上固定件14為液晶聚合物、聚碳酸酯與玻璃纖維混合物、 聚甲苯乙烯，或聚酰胺等塑料材質(zhì)所制成。
該透光電極片15設(shè)于該鏡簡(jiǎn)11下緣并封閉該下開(kāi)口112，該透光電極片15
具有透光基板，以及形成于該透光基板上且具有預(yù)定圖案的電極(圖中未示出)。 該下固定件16用以將該透光電極片15固定于該鏡簡(jiǎn)11下緣。該下固定件16 大致為對(duì)應(yīng)固定于該延伸壁114之間的管體，且該下固定件16外側(cè)形成有與該鏡 簡(jiǎn)11的第二內(nèi)螺紋115對(duì)應(yīng)螺合的第二外螺紋161。該下固定件16為液晶聚合物、聚碳酸酯與玻璃纖維混合物、聚甲苯乙烯或聚酰胺等塑料材質(zhì)所制成。
該第一液體層17設(shè)于該容置空間110內(nèi)并位于該透光電極片15上，該第二液
體層18設(shè)于該容置空間110內(nèi)并位于該第一液體層17上。該第一液體層17及第二 液體層18都為硅油或醇等非導(dǎo)電材質(zhì)且兩者不互溶。在力平衡狀態(tài)時(shí)，該第一 液體層17形成具有預(yù)定曲率的外凸上表面，可使通過(guò)該上表面的光線匯聚，使 本實(shí)用新型的液態(tài)透鏡組件具有預(yù)定焦距；并且，可借該透光電極片15對(duì)該第 一液體層17及該第二液體層18施加電場(chǎng)，以改變?cè)摰谝灰后w層17的上表面的曲 率，達(dá)到改變本實(shí)用新型液態(tài)透鏡組件的焦距的功能。
由于膠圈12具有彈性，可確實(shí)密封該鏡簡(jiǎn)11上緣與該透光片13之間的微小 間隙，防止該鏡簡(jiǎn)ll內(nèi)的液體外泄，并且可在鏡簡(jiǎn)ll內(nèi)的液體受熱膨脹時(shí)產(chǎn)生 微幅形變以吸收液體壓力，防止液體壓力過(guò)大造成鏡簡(jiǎn)11及透光片13的結(jié)構(gòu)損 壞而導(dǎo)致漏液。
如圖3所示，為本實(shí)用新型的可變焦液態(tài)透鏡組件的第二較佳實(shí)施例，大致 與該第一較佳實(shí)施例相同，其不同之處在于該鏡簡(jiǎn)11上緣的沿該膠圈12外側(cè)處 形成有形狀對(duì)應(yīng)該膠圈12的環(huán)狀容置槽116。在第一液體層17及第二液體層18 的液體受熱產(chǎn)生膨脹時(shí)，該容置槽116可進(jìn)一步容納膠圈12受液體壓力所產(chǎn)生的 變形部分，使該鏡簡(jiǎn)11及該透光片13的結(jié)構(gòu)更不易受液體壓力而產(chǎn)生損壞。
如圖4所示，為本實(shí)用新型的可變焦液態(tài)透鏡組件的第三較佳實(shí)施例，與該 第一較佳實(shí)施例不同之處在于，本較佳實(shí)施例不具有設(shè)于該鏡簡(jiǎn)ll上緣與該透 光片13之間的膠圈12(參見(jiàn)圖1或圖2),但進(jìn)一步包含設(shè)于該鏡簡(jiǎn)ll下緣與該透 光電極片15之間且環(huán)繞該下開(kāi)口112的膠圈19。其中該膠圈19為聚二甲基硅氧 烷、橡膠、鐵氟龍，或硅膠等彈性材質(zhì)。借由該膠圈19的彈性以確實(shí)密封該鏡 簡(jiǎn)11下緣與該透光電極片15之間的微小間隙，防止該鏡簡(jiǎn)ll內(nèi)的液體外泄。此 外，雖然本較佳實(shí)施例的膠圈19是設(shè)于鏡簡(jiǎn)11下緣與該透光電極片15之間，然 而所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者可以無(wú)疑義地得知，也可將本較佳實(shí)施例的 技術(shù)內(nèi)容結(jié)合于第一較佳實(shí)施例或第二較佳實(shí)施例中，也即，于該鏡簡(jiǎn)ll上緣 與該透光片13之間及該鏡簡(jiǎn)11下緣與該透光電極片15之間兩處都設(shè)置膠圈。如圖5所示，為公知透鏡組20組合于本實(shí)用新型的可變焦液態(tài)透鏡組件的應(yīng)
用例，該透鏡組20具有兩個(gè)或兩個(gè)以上透鏡，其組裝于下固定件16的管體內(nèi)并 抵接于透光電極片15，借該組合以提供手機(jī)的相機(jī)模塊、臺(tái)式或筆記本電腦的
相機(jī)模塊、數(shù)碼相機(jī)，或監(jiān)視器等影像擷取裝置所需的光學(xué)變焦鏡組。
綜上所述，本實(shí)用新型借由塑料材質(zhì)的鏡簡(jiǎn)ll、搭配透光片13及透光電極 片15共同封裝第一液體層17及第二液體層18,并借由塑料材質(zhì)的上固定件14及 下固定件16確實(shí)將透光片13及透光電極片15固定于鏡筒11上，還借由彈性膠圈 12或彈性膠圈19吸收液體膨脹的壓力，可有效防止結(jié)構(gòu)損壞，并且，由于主要 構(gòu)件都為塑料材質(zhì)，可具有較低的材料成本且制作簡(jiǎn)易，確實(shí)達(dá)到本實(shí)用新型 的功效。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非用以限定本實(shí)用新型的實(shí)施 范圍。只要依本實(shí)用新型權(quán)利要求書(shū)所作的等效變化與修飾，都屬于本實(shí)用新 型專利所涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種液態(tài)透鏡組件，其特征在于，包含鏡筒，具有容置空間，以及連通該容置空間的上開(kāi)口與下開(kāi)口；膠圈，設(shè)于該鏡筒上緣且環(huán)繞該上開(kāi)口；透光片，經(jīng)由該膠圈設(shè)于該鏡筒上緣并封閉該上開(kāi)口；透光電極片，設(shè)于該鏡筒下緣并封閉該下開(kāi)口；第一液體層，設(shè)于該容置空間內(nèi)并位于該透光電極片上；以及第二液體層，設(shè)于該容置空間內(nèi)并位于該第一液體層上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的液態(tài)透鏡組件，其特征在于，所述鏡簡(jiǎn)為塑料材質(zhì)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的液態(tài)透鏡組件，其特征在于，所述鏡簡(jiǎn)上緣沿該 膠圈外側(cè)形成有形狀對(duì)應(yīng)該膠圈的環(huán)狀容置槽。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的液態(tài)透鏡組件，其特征在于，所述膠圈為聚二甲 基硅氧烷、橡膠、鐵氟龍或硅膠材質(zhì)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的液態(tài)透鏡組件，其特征在于，所述透光片為鏡片。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的液態(tài)透鏡組件，其特征在于，所述透光片為塑料 或玻璃材質(zhì)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的液態(tài)透鏡組件，其特征在于，所述液態(tài)透鏡組件 還包含將該透光片固定于該鏡簡(jiǎn)上緣的上固定件。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的液態(tài)透鏡組件，其特征在于，所述上固定件具有 向下頂?shù)衷撏腹馄捻敱?，以及由該頂壁向下延伸并固定于該鏡簡(jiǎn)外側(cè)的圍繞 壁，該頂壁具有露出該透光片的上透孔。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的液態(tài)透鏡組件，其特征在于，所述鏡簡(jiǎn)外側(cè)形成 有第一外螺紋，且該圍繞壁內(nèi)側(cè)形成有與該第一外螺紋對(duì)應(yīng)螺合的第一內(nèi)螺紋。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的液態(tài)透鏡組件，其特征在于，所述上周定件為塑 料材質(zhì)。
11、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的液態(tài)透鏡組件，其特征在于，所述液態(tài)透鏡組件還包含設(shè)于該鏡簡(jiǎn)下緣與該透光電極片之間且環(huán)繞該下開(kāi)口的膠圈。
12、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的液態(tài)透鏡組件，其特征在于，所述設(shè)于該鏡簡(jiǎn)下緣與該透光電極片之間的該膠圈為聚二甲基硅氧烷、橡膠、鐵氟龍或硅膠材質(zhì)。
13、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的液態(tài)透鏡組件，其特征在于，所述透光電極片具有透光基板，以及形成在該透光基板上并具有預(yù)定圖案的電極。
14、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的液態(tài)透鏡組件，其特征在于，所述液態(tài)透鏡組件還包含將該透光電極片固定于該鏡簡(jiǎn)下緣的下固定件。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的液態(tài)透鏡組件，其特征在于，所述鏡簡(jiǎn)下緣向下延伸有兩個(gè)或兩個(gè)以上相對(duì)的延伸壁，該下固定件大致為對(duì)應(yīng)固定于該延伸壁之間的管體。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的液態(tài)透鏡組件，其特征在于，所述延伸壁內(nèi)側(cè)形成有第二內(nèi)螺紋，且該下固定件外側(cè)形成有與該第二內(nèi)螺紋對(duì)應(yīng)螺合的第二外螺紋。
17、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的液態(tài)透鏡組件，其特征在于，所述下固定件為塑料材質(zhì)。
18、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的液態(tài)透鏡組件，其特征在于，所述第一液體層及第二液體層為非導(dǎo)電材質(zhì)。
19、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的液態(tài)透鏡組件，其特征在于，所述第一液體層及第二液體層為硅油或醇。
專利摘要本實(shí)用新型為一種液態(tài)透鏡組件，主要包含鏡筒、膠圈、透光片、透光電極片、第一液體層，以及第二液體層。該鏡筒具有容置空間，以及連通該容置空間的上開(kāi)口與下開(kāi)口，該膠圈設(shè)于該鏡筒上緣且環(huán)繞該上開(kāi)口；該透光片經(jīng)由該膠圈設(shè)于該鏡筒上緣并封閉該上開(kāi)口，該透光電極片設(shè)于該鏡筒下緣并封閉該下開(kāi)口，該第一液體層設(shè)于該容置空間內(nèi)并位于該透光電極片上，該第二液體層設(shè)于該容置空間內(nèi)并位于該第一液體層上。該第一液體層形成的具有預(yù)定曲率的外凸上表面使通過(guò)該上表面的光線匯聚，使本實(shí)用新型具有預(yù)定焦距；可通過(guò)該透光電極片施加電場(chǎng)，改變?cè)摰谝灰后w層的上表面的曲率，以達(dá)到改變本實(shí)用新型焦距的功能。
文檔編號(hào)G02B3/14GK201281769SQ20082012712
公開(kāi)日2009年7月29日 申請(qǐng)日期2008年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月24日
發(fā)明者徐仲凱, 林明杰, 游昆潔, 蘇鈴達(dá) 申請(qǐng)人:菱光科技股份有限公司