发明名称 可变焦距之微透镜
摘要 一种微透镜晶片,其包括一可变焦距之流体微透镜及致动器。该致动器改变该微透镜晶片中之一流体通道中的压力,该流体通道耦接至一含有微透镜之光圈开口(aperture opening)。施加一电场至该致动器产生了该流体通道中之流体压力之变化,其接着改变该流体微透镜之曲率半径(意即,焦距)。
申请公布号 TWI292048 申请公布日期 2008.01.01
申请号 TW094124193 申请日期 2005.07.15
申请人 科技研究局 发明人 依莎贝尔 罗德贵之 费南德兹;彼得 麦尔康 莫伦;许毅豪;沙曼 达马提拉凯
分类号 G02B1/06(200601120200601) 主分类号 G02B1/06(200601120200601)
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种可变焦距之微透镜,其包括: 一微透镜封装; 一凹室,该凹室位于该微透镜封装上且形成一透镜 光圈; 一流体通道,其安置于该微透镜封装中,该流体通 道与该透镜光圈相连通;及 一致动器,其系整合入该微透镜封装中且与该流体 通道相连通,当填充有一透镜流体时,该致动器促 使该透镜流体在透镜光圈处膨胀以形成一液体透 镜,并且藉由控制该流体通道中之流体流动以可变 地聚焦该液体透镜,该液体透镜定义一空气-液体 介面。 2.如请求项1之可变焦距微透镜,其中该液体透镜包 含一可更新之液体透镜。 3.如请求项1之可变焦距微透镜,其中该透镜光圈包 括任何几何形状,其包含一圆形或矩形形状。 4.如请求项3之可变焦距微透镜,其中该液体透镜包 括一可更新之液体透镜。 5.如请求项1、2、3或4之可变焦距微透镜,其进一步 包括覆盖该透镜光圈之一保护透镜盖。 6.如请求项1、2、3或4之可变焦距微透镜,其中该凹 室在该微透镜封装之相对表面上形成第一及第二 透镜光圈;及 当填充有该透镜流体时,该致动器促使该透镜流体 在该第一及第二透镜光圈处膨胀以形成一双凸液 体透镜或双凹液体透镜。 7.如请求项6之可变焦距微透镜,其进一步包括覆盖 该第一及第二透镜光圈之第一及第二保护透镜盖 。 8.如请求项1、2、3或4之可变焦距微透镜,其中该致 动器包括一电控型致动器。 9.如请求项8之可变焦距微透镜,其中该电控型致动 器包括一电动泵或一机电致动器。 10.如请求项9之可变焦距微透镜,其中该机电致动 器包括: 一流体贮器,该流体贮器与该流体通道相连通; 一覆盖该流体贮器之光阑;及 一电控制应力电感器,该电控制应力电感器与该光 阑相连通,该电控制应力电感器促使该光阑偏转以 控制该流体通道中之流体流动。 11.如请求项10之可变焦距微透镜,其中该电控制应 力电感器包括一音圈、微扬声器或压电应力电感 器。 12.如请求项1、2、3或4之可变焦距微透镜,进一步 包括一第二致动器。 13.如请求项12之可变焦距微透镜,其中该等第一及 第二致动器包括多个电控型致动器。 14.如请求项1、2、3或4之可变焦距微透镜,进一步 包含一辅助流体通道,该辅助流体通道与该透镜光 圈相连通,当填充有一第二流体时,该液体透镜在 填充有该第一流体时形成与该第二流体介接的一 流体-流体介面。 15.如请求项14之可变焦距微透镜,其中该辅助流体 通道及该流体通道形成一闭回路。 16.如请求项1、2、3或4之可变焦距微透镜,进一步 包括与该等透镜光圈相连通之多个辅助流体通道, 当填充有该等辅助流体时,该等液体透镜在填充有 该第一流体时形成与该等辅助流体介接的多个流 体-流体介面。 17.如请求项16之可变焦距微透镜,其中该等辅助流 体通道及该流体通道形成一闭回路。 18.一种可变焦距之微透镜,其包括: 一微透镜封装; 平行安置于该微透镜封装上之第一及第二凹室,该 等第一及第二凹室形成第一及第二透镜光圈; 一第一流体通道,其安置于该微透镜封装中,该第 一流体通道与该第一透镜光圈相连通; 一第二流体通道,其安置于该微透镜封装中,该第 二流体通道系与该第二透镜光圈相连通; 一第一致动器,其整合入该微透镜封装中且与该第 一流体通道相连通,当该第一流体通道填充有一形 成一第一液体透镜之流体时,该第一致动器促使该 透镜流体在该第一透镜光圈处膨胀以形成该第一 液体透镜,并且藉由控制该第一流体通道中之流体 流动来可变地聚焦该第一液体透镜;及 一第二致动器,其整合入该微透镜封装中且与该第 二流体通道相连通,当该第二流体通道填充有一形 成一第二液体透镜之透镜流体时,该第二致动器促 使该透镜流体在该第二透镜光圈处膨胀以形成该 第二液体透镜,并且藉由控制该第二流体通道中之 流体流动来可变地聚焦该第二液体透镜。 19.如请求项18之可变焦距微透镜,其中该等第一及 第二流体通道彼此藉由一隔离器互相分离。 20.如请求项18或19之可变焦距微透镜,其中该等第 一及第二液体透镜包括第一及第二可更新之液体 透镜。 21.如请求项18或19之可变焦距微透镜,其中至少该 等第一及第二液体透镜之一包括一可更新之液体 透镜。 22.如请求项18或19之可变焦距微透镜,其中该等第 一及第二透镜光圈包括任何几何形状,其包含一圆 形或矩形形状。 23.如请求项18或19之可变焦距微透镜,进一步包括 覆盖该等第一及第二透镜光圈之第一及第二保护 透镜盖。 24.如请求项18或19之可变焦距微透镜,进一步包括 至少一辅助流体通道,该至少一辅助流体通道与该 等透镜光圈之一相连通,当填充有一辅助流体时, 与该辅助流体通道相连通的透镜光圈之流体透镜 形成与该辅助流体介接之一液体-液体介面。 25.如请求项24之可变焦距微透镜,其中该至少一辅 助流体通道及该第一或第二流体通道形成一闭回 路。 26.如请求项18或19之可变焦距微透镜,进一步包括: 与该等第一及第二透镜光圈相连通之第一及第二 辅助流体通道,当填充有辅助流体时,该等液体透 镜在填充有第一及第二流体时形成与该等辅助流 体介接之一液体-液体介面。 27.如请求项26之可变焦距微透镜,其中该等辅助流 体通道与该等流体通道形成多个闭回路。 28.如请求项18或19之可变焦距微透镜,其中该等致 动器包括多个电控型致动器。 29.如请求项28之可变焦距微透镜,其中该等电控型 致动器包括多个电动泵、多个机电致动器或一电 动泵及一机电致动器。 30.如请求项29之可变焦距微透镜,其中该机电致动 器包括: 一流体贮器,该流体贮器与该流体通道相连通; 一覆盖该流体贮器之光阑;及 一电控制应力电感器,该电控制应力电感器与该光 阑相连通,该电控制应力电感器促使该光阑偏转以 控制该流体通道中之流体流动。 31.如请求项30之可变焦距微透镜,其中该电控制应 力电感器包括一音圈、微扬声器或压电应力电感 器。 32.如请求项18或19之可变焦距微透镜,进一步包括 与该等第一及第二流体通道相连通之至少一辅助 致动器。 33.如请求项32之可变焦距微透镜,其中该辅助致动 器包括一电动泵。 34.如请求项18或19之可变焦距微透镜,进一步包括 与该等第一及第二流体通道相连通之多个辅助致 动器。 35.如请求项34之可变焦距微透镜,其中该等辅助致 动器包括多个电动泵。 36.一种用以聚焦一液体透镜之方法,其包括: 在一微透镜封装中提供一含有一透镜流体之流体 通道,该透镜流体具有足够之表面张力以在该微透 镜封装之一表面上的一未密封透镜光圈处形成一 液体透镜,该流体通道与该透镜光圈液体相连通; 提供一整合入该微透镜封装中之电控型致动器,其 中该致动器与该流体通道相连通;及 施加一电压或电流至该致动器以控制该流体通道 中之流体压力,以藉由改变该液体透镜之曲率以致 动该透镜光圈处的该液体透镜。 图式简单说明: 图1展示习知液体微透镜; 图2展示根据本发明之一实施例之微透镜的横截面 图; 图3至图9展示根据本发明之其它实施例之微透镜 的横截面图; 图10至图13展示根据本发明之各种实施例之致动器 的俯视图; 图14a至图14b展示根据本发明之一实施例之微透镜 的俯视图及横截面图;及 图15a至图15b展示根据各种实施例之微透镜的横截 面图。
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