折射率可變透鏡及使用該透鏡的照相機(jī)模塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種折射率可變透鏡及使用該折射率可變透鏡的照相機(jī)模塊。即，根據(jù)本發(fā)明的折射率可變透鏡包括：盤狀第一介質(zhì)；以及第二介質(zhì)，形成在所述第一介質(zhì)的外周表面上且折射率高于所述第一介質(zhì)的折射率。沿著所述第二介質(zhì)的外周表面順序形成有折射率高于所述第二介質(zhì)的折射率的至少一個(gè)或多個(gè)介質(zhì)。
【專利說明】折射率可變透鏡及使用該透鏡的照相機(jī)模塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]根據(jù)本發(fā)明的示例性且非限制性實(shí)施例的教導(dǎo)大致涉及一種折射率(refractiveindex)可變透鏡及使用該折射率可變透鏡的照相機(jī)模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]近來,包括各具有正(+ )折射力(refractive power)的多片透鏡和各具有負(fù)(-)折射力的多片透鏡的光學(xué)透鏡系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品上。具體地，關(guān)于攝像系統(tǒng)，用于通信終端、DSC (數(shù)碼相機(jī))、攝像機(jī)和PC攝像頭(附連至個(gè)人計(jì)算機(jī)的成像設(shè)備)的照相機(jī)模塊包括光學(xué)透鏡系統(tǒng)。
[0003]作為獲得物體圖像的重要因素，光學(xué)透鏡系統(tǒng)通過布置多個(gè)透鏡(包括各具有正(+ )折射力的多片透鏡和各具有負(fù)(_)折射力的多片透鏡)而形成。當(dāng)前，透鏡以凸或凹的方式形成球面透鏡形狀或非球面透鏡形狀，以實(shí)現(xiàn)具有正(+ )折射力的透鏡形狀和具有負(fù)(_)折射力的透鏡形狀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004][技術(shù)問題]
[0005]因而，本發(fā)明的目的在于實(shí)現(xiàn)一種具有正(+ )折射力的透鏡和具有負(fù)(_)折射力的透鏡形狀，而不管透鏡形狀如何。
[0006][技術(shù)方案]
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明的一個(gè)總體方案中，提供一種折射率可變透鏡，所述透鏡包括:
[0008]盤狀第一介質(zhì)；以及
[0009]第二介質(zhì)，形成在所述第一介質(zhì)的外周且折射率高于所述第一介質(zhì)的折射率，其中，所述第二介質(zhì)的外周順序形成有折射率高于所述第二介質(zhì)的折射率的至少一個(gè)介質(zhì)。
[0010]在一些示例性實(shí)施例中，所述透鏡的折射率可以從所述透鏡的中心朝向所述透鏡的外周增大。
[0011 ] 在一些示例性實(shí)施例中，所述第一介質(zhì)和所述第二介質(zhì)可以由相同材料或不同材料制成。
[0012]在一些示例性實(shí)施例中，所述第一介質(zhì)的中心可以與光軸一致。
[0013]在一些示例性實(shí)施例中，所述折射率可變透鏡的入射面和發(fā)光面之一可以是平面。
[0014]在一些示例性實(shí)施例中，所述折射率可變透鏡的入射面或發(fā)光面可以形成有被配置為改變光路的涂覆膜。
[0015]在一些示例性實(shí)施例中，所述折射率可變透鏡的入射面和發(fā)光面之一可以形成有支撐單元。
[0016]在一些示例性實(shí)施例中，所述折射率可變透鏡的入射面可以形成有AR (抗反射)涂覆膜。
[0017]在本發(fā)明的另一總體方案中，提供一種折射率可變透鏡，所述透鏡包括:
[0018]盤狀第一介質(zhì)；以及
[0019]第二介質(zhì)，形成在所述第一介質(zhì)的外周且折射率低于所述第一介質(zhì)的折射率，其中，所述第二介質(zhì)的外周順序形成有折射率低于所述第二介質(zhì)的折射率的至少一個(gè)介質(zhì)。
[0020]在一些示例性實(shí)施例中，所述透鏡的折射率可以從所述透鏡的中心朝向所述透鏡的外周減小。
[0021 ] 在一些示例性實(shí)施例中，所述第一介質(zhì)和所述第二介質(zhì)可以由相同材料或不同材料制成。
[0022]在一些示例性實(shí)施例中，所述第一介質(zhì)的中心可以與光軸一致。
[0023]在一些示例性實(shí)施例中，所述折射率可變透鏡的入射面和發(fā)光面之一可以是平面。
[0024]在一些示例性實(shí)施例中，所述折射率可變透鏡的入射面或發(fā)光面可以形成有被配置為改變光路的涂覆膜。
[0025]在一些示例性實(shí)施例中，所述折射率可變透鏡的入射面和發(fā)光面之一可以形成有支撐單元。
[0026]在一些示例性實(shí)施例中，所述折射率可變透鏡的入射面形成有AR (抗反射)涂覆膜。
[0027]在本發(fā)明的又一總體方案中，提供一種折射率可變透鏡，所述透鏡包括:
[0028]核心透鏡單元，具有正(+ )折射力或負(fù)(_)折射力；以及
[0029]輔助透鏡單元，形成在所述核心透鏡單元的外周且折射率不同于所述核心透鏡單元的折射率。
[0030]在一些示例性實(shí)施例中，所述輔助透鏡單元可以順序形成在所述核心透鏡單元的外周且形成有多個(gè)介質(zhì)，每個(gè)所述介質(zhì)具有不同折射率。
[0031 ] 在一些示例性實(shí)施例中，所述核心透鏡單元可以是球面透鏡或非球面透鏡。
[0032]在本發(fā)明的再一總體方案中，提供一種使用折射率可變透鏡的照相機(jī)模塊，所述照相機(jī)模塊包括:
[0033]圖像傳感器，被配置為拍攝物體的光；以及
[0034]透鏡組，被配置為使用所述圖像傳感器捕捉所述物體的光，并具有至少一個(gè)折射率可變透鏡，其中，所述折射率可變透鏡包括:盤狀第一介質(zhì)；第二介質(zhì)，形成在所述第一介質(zhì)的外周且折射率不同于所述第一介質(zhì)的折射率；核心透鏡單元，具有正(+ )折射力或負(fù)(_)折射力；以及輔助透鏡單元，形成在所述核心透鏡單元的外周且具有折射率不同于所述核心透鏡單元的折射率。
[0035][有益效果]
[0036]本發(fā)明具有如下有益效果:盡管根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)是通過凸或凹的方式形成球面透鏡或非球面透鏡而實(shí)現(xiàn)具有正折射率(+ )折射力或負(fù)(_)折射力的透鏡的，但根據(jù)本發(fā)明第一和第二示例性實(shí)施例的折射率可變透鏡，不管其形狀如何，可以利用至少兩個(gè)介質(zhì)的折射率的不同而實(shí)現(xiàn)具有正折射率(+ )折射力的透鏡和具有負(fù)(_)折射力的透鏡?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0037]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的折射率可變透鏡的模擬透視圖。
[0038]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的折射率可變透鏡的示例的模擬透視圖。
[0039]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的折射率可變透鏡中光的行進(jìn)分布的示意圖。
[0040]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的折射率可變透鏡的模擬透視圖。
[0041]圖5是示出根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的折射率可變透鏡中光的行進(jìn)分布的示意圖。
[0042]圖6是示出根據(jù)本發(fā)明第一和第二示例性實(shí)施例的折射率可變透鏡的入射面和發(fā)光面的示意剖視圖。
[0043]圖7-圖9是示出根據(jù)本發(fā)明第一和第二示例性實(shí)施例的折射率可變透鏡的另一示例的示意剖視圖。
[0044]圖10示出根據(jù)本發(fā)明第一和第二示例性實(shí)施例的折射率可變透鏡的又一示例的示意剖視圖。
[0045]圖11和圖12是示出根據(jù)本發(fā)明第三示例性實(shí)施例的折射率可變透鏡的透視圖和首1J視圖。
[0046]圖13是示出使用根據(jù)本發(fā)明的折射率可變透鏡的照相機(jī)模塊的示意方框圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0047]現(xiàn)在將參考附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的折射率可變透鏡及使用該折射率可變透鏡的照相機(jī)模塊。
[0048]通過使用至少兩個(gè)介質(zhì)(每一個(gè)具有不同的折射率)且形成被配置為從透鏡的中心朝向透鏡的外周改變折射率的透鏡，本發(fā)明被配置為具有正折射率(+ )折射力或負(fù)(_)折射力的透鏡，而不管該透鏡形狀如何。
[0049]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的折射率可變透鏡的模擬透視圖，圖2是示出根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的折射率可變透鏡的示例的模擬透視圖，以及圖3是示出根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的折射率可變透鏡中光的行進(jìn)分布的示意圖。
[0050]參考圖1，根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的折射率可變透鏡(100)包括盤狀第一介質(zhì)(110)以及第二介質(zhì)(120)，該第二介質(zhì)(120)形成在第一介質(zhì)(110)的外周且折射率高于第一介質(zhì)(110)的折射率，從而可以實(shí)現(xiàn)具有正(+ )折射率的透鏡。
[0051]S卩，由于折射率從透鏡的中心朝向透鏡的外周(A方向)增大，且折射率高于第一介質(zhì)(110)的折射率的第二介質(zhì)(120)形成在第一介質(zhì)(110)的外周以允許收集和輸出入射光，所以根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的折射率可變透鏡(100)可以實(shí)現(xiàn)正(+)折射率的透鏡。
[0052]在此，第二介質(zhì)(120)的外周可以順序形成有折射率高于第二介質(zhì)(120)的折射率的至少一個(gè)介質(zhì)。而且，第一介質(zhì)(110)、第二介質(zhì)(120)和順序形成在第二介質(zhì)(120)的外周上的介質(zhì)可以應(yīng)用僅折射率不同的相同材料或者不同材料。
[0053]參考圖2，根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的折射率可變透鏡(100)被配置為使得至少一個(gè)介質(zhì)(130，140，150，160)可以順序形成在第二介質(zhì)(120)的外周。
[0054]圖3示出了在第二介質(zhì)(120)的外周上形成有多個(gè)介質(zhì)(130，140，150，160)的折射率可變透鏡(100)的光的行進(jìn)分布，其中可注意到從折射率可變透鏡(100)發(fā)出的光會(huì)聚于一點(diǎn)處以允許實(shí)現(xiàn)具有正(+)折射率的透鏡。而且，折射率可變透鏡的入射面或發(fā)光面可以形成有被配置為改變光路的涂覆膜。
[0055]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的折射率可變透鏡的模擬透視圖，以及圖5是示出根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的折射率可變透鏡中光的行進(jìn)分布的示意圖。
[0056]根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的折射率可變透鏡(200)包括盤狀第一介質(zhì)(210)和第二介質(zhì)(220),該第二介質(zhì)(220)形成在第一介質(zhì)的外周且折射率低于第一介質(zhì)(210)的折射率，從而可以實(shí)現(xiàn)具有負(fù)(_)折射率的透鏡。具有負(fù)(_)折射率的折射率可變透鏡(200)的折射率從透鏡的中心朝向透鏡的外周(B方向)減小。
[0057]因而，如圖5所示，根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的折射率可變透鏡(200)被配置為允許入射光折射并發(fā)散到透鏡的外部，從而可以實(shí)現(xiàn)具有負(fù)(_)折射率的透鏡。
[0058]圖6是示出根據(jù)本發(fā)明第一和第二示例性實(shí)施例的折射率可變透鏡的入射面和發(fā)光面的示意剖視圖，以及圖7-圖9是示出根據(jù)本發(fā)明第一和第二示例性實(shí)施例的折射率可變透鏡的另一示例的示意剖視圖。
[0059]根據(jù)本發(fā)明第一和第二示例性實(shí)施例的折射率可變透鏡(300)的第一介質(zhì)(310)的中心與光軸(O) —致。而且，優(yōu)選地，當(dāng)?shù)诙橘|(zhì)(320)和第三介質(zhì)(330)順序形成在第一介質(zhì)(310)的外周時(shí)，第一、第二和第三介質(zhì)(310，320，330)圍繞光軸(O)對(duì)稱地形成。
[0060]現(xiàn)在參考圖6，假設(shè)在光從“C”方向行進(jìn)到“D”方向時(shí)，折射率可變透鏡(300)的入射光的表面被定義為入射面，且折射率可變透鏡(300)的發(fā)出光的表面被定義為發(fā)光面，則折射率可變透鏡(300)的入射面和發(fā)光面之一可以被配置為平面。
[0061]因而，本發(fā)明具有如下有益效果:盡管根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)是通過凸或凹的方式形成球面透鏡或非球面透鏡而實(shí)現(xiàn)具有正折射率(+ )折射力或負(fù)(_)折射力的透鏡的，但根據(jù)本發(fā)明第一和第二示例性實(shí)施例的折射率可變透鏡可以利用至少兩個(gè)介質(zhì)的折射率的不同而實(shí)現(xiàn)具有正折射率(+ )折射力的平面透鏡和具有負(fù)(_)折射力的平面透鏡。
[0062]而且，折射率可變透鏡(300)的入射面和發(fā)光面中的任一個(gè)可以形成有被配置為支撐第一、第二和第三介質(zhì)(310，320，330)的支撐單元，其中該支撐單元可以執(zhí)行支撐功能以形成根據(jù)本發(fā)明第一和第二示例性實(shí)施例的折射率可變透鏡(300 )。
[0063]支撐單元必須應(yīng)用透光率良好的透明材料。作為示例，支撐單元的材料可以包括塑料、透明樹脂和玻璃。
[0064]S卩，如圖7所示，支撐單元(510)可以形成在折射率可變透鏡(300)的入射面(301)上，或者如圖8所示，支撐單元(510)可以形成在折射率可變透鏡(300)的發(fā)光面(302)上，或者如圖9所示，支撐單元(510，520)可以分別形成在折射率可變透鏡(300)的入射面(301)和發(fā)光面(302)上。
[0065]而且，支撐單元可以執(zhí)行針對(duì)折射率可變透鏡(300)的附加光學(xué)功能。作為示例，為了優(yōu)化折射率可變透鏡(300)的光學(xué)功能，支撐單元可以具有預(yù)定折射率，或者可以形成有球面透鏡或非球面透鏡形狀。
[0066][發(fā)明的方式][0067]圖10示出根據(jù)本發(fā)明第一和第二示例性實(shí)施例的折射率可變透鏡的又一示例的示意剖視圖。
[0068]為了減小入射光被反射的光分量并且增大透射率，根據(jù)又一示例的折射率可變透鏡(300)的入射面上形成有AR (抗反射)涂覆膜(550)，AR涂覆膜(550)不僅執(zhí)行減小折射率可變透鏡(300)的反射率并增大透射率的功能，而且還執(zhí)行支撐構(gòu)成折射率可變透鏡(300)的介質(zhì)的功能。
[0069]圖11和圖12是示出根據(jù)本發(fā)明第三示例性實(shí)施例的折射率可變透鏡的透視圖和首1J視圖。
[0070]根據(jù)本發(fā)明第三示例性實(shí)施例的折射率可變透鏡包括:核心透鏡單元(810)，具有正(+ )折射力或負(fù)(_)折射力；以及輔助透鏡單元(820)，形成在核心透鏡單元(810)的外周且折射率不同于核心透鏡單元(810)的折射率。輔助透鏡單元(820)與核心透鏡單元(810)耦接以優(yōu)化根據(jù)本發(fā)明第三示例性實(shí)施例的折射率可變透鏡的光學(xué)功能。
[0071]此時(shí)，輔助透鏡單元可以順序形成在核心透鏡單元(810)的外周，且形成有折射率各不相同的多個(gè)介質(zhì)，其中核心透鏡單元(810)可以是球面透鏡或者非球面透鏡。
[0072]圖13是示出使用根據(jù)本發(fā)明的折射率可變透鏡的照相機(jī)模塊的示意方框圖。
[0073]根據(jù)本發(fā)明第一、第二和第三示例性實(shí)施例的上述折射率可變透鏡可以被應(yīng)用到所有光學(xué)系統(tǒng)。
[0074]S卩，如圖13所示，使用根據(jù)本發(fā)明的折射率可變透鏡的照相機(jī)模塊包括:圖像傳感器(700)，被配置為拍攝物體的光；以及透鏡組(600)，被配置為使用圖像傳感器捕捉物體的光，并具有第一、第二和第三折射率可變透鏡之中的至少一個(gè)折射率可變透鏡。
[0075]本發(fā)明的上述說明被提供以使本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員能夠制作或使用本發(fā)明。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修正將是顯而易見的，且在此限定的一般性原則可以被應(yīng)用到其它改變中而不脫離本發(fā)明的構(gòu)思或范圍。因而，本發(fā)明并不旨在限制在此描述的示例，而應(yīng)遵從與在此公開的原則和新穎特征一致的最寬范圍。
[0076][工業(yè)適用性]
[0077]本發(fā)明具有如下工業(yè)適用性:利用至少兩個(gè)介質(zhì)的折射率的不同，可以將折射率可變透鏡設(shè)置為具有正折射率(+ )折射力和具有負(fù)(_)折射力，而不管該透鏡形狀如何。
【權(quán)利要求】
1.一種折射率可變透鏡，所述透鏡包括: 盤狀第一介質(zhì)；以及 第二介質(zhì)，形成在所述第一介質(zhì)的外周且折射率高于所述第一介質(zhì)的折射率，其中，所述第二介質(zhì)的外周順序形成有折射率高于所述第二介質(zhì)的折射率的至少一個(gè)介質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的折射率可變透鏡，其中，所述透鏡的折射率從所述透鏡的中心朝向所述透鏡的外周增大。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的折射率可變透鏡，其中，所述第一介質(zhì)和所述第二介質(zhì)由相同材料或不同材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的折射率可變透鏡，其中，所述第一介質(zhì)的中心與光軸一致。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的折射率可變透鏡，其中，所述折射率可變透鏡的入射面和發(fā)光面之一是平面表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的折射率可變透鏡，其中，所述折射率可變透鏡的入射面或發(fā)光面形成有被配置為改變光路的涂覆膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的折射率可變透鏡，其中，所述折射率可變透鏡的入射面和發(fā)光面之一形成有支撐單兀。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的折射率可變透鏡，其中，所述折射率可變透鏡的入射面形成有AR (抗反射)涂覆膜。
9.一種折射率可變·透鏡，所述透鏡包括: 盤狀第一介質(zhì)；以及 第二介質(zhì)，形成在所述第一介質(zhì)的外周且折射率高于所述第一介質(zhì)的折射率，其中，所述第二介質(zhì)的外周順序形成有折射率低于所述第二介質(zhì)的折射率的至少一個(gè)介質(zhì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的折射率可變透鏡，其中，所述透鏡的折射率從所述透鏡的中心朝向所述透鏡的外周減小。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的折射率可變透鏡，其中，所述第一介質(zhì)和所述第二介質(zhì)由相同材料或不同材料制成。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的折射率可變透鏡，其中，所述第一介質(zhì)的中心與光軸一致。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的折射率可變透鏡，其中，所述折射率可變透鏡的入射面和發(fā)光面之一是平面。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的折射率可變透鏡，其中，所述折射率可變透鏡的入射面或發(fā)光面形成有被配置為改變光路的涂覆膜。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的折射率可變透鏡，其中，所述折射率可變透鏡的入射面和發(fā)光面之一形成有支撐單兀。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的折射率可變透鏡，其中，所述折射率可變透鏡的入射面形成有AR (抗反射)涂覆膜。
17.一種折射率可變透鏡，所述透鏡包括: 核心透鏡單元，具有正(+ )折射力或負(fù)(_)折射力；以及 輔助透鏡單元，形成在所述核心透鏡單元的外周且折射率不同于所述核心透鏡單元的折射率。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的折射率可變透鏡，其中，所述輔助透鏡單元順序形成在所述核心透鏡單元的外周且形成有多個(gè)介質(zhì)，每個(gè)所述介質(zhì)具有不同折射率。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的折射率可變透鏡，其中，所述核心透鏡單元是球面透鏡或非球面透鏡。
20.一種使用折射率可變透鏡的照相機(jī)模塊，所述照相機(jī)模塊包括: 圖像傳感器，被配置為拍攝物體的光；以及 透鏡組，被配置為使用所述圖像傳感器捕捉所述物體的光，并具有至少一個(gè)折射率可變透鏡，其中，所述折射率可變透鏡包括:盤狀第一介質(zhì)；第二介質(zhì)，形成在所述第一介質(zhì)的外周且折射率不同于所述第一介質(zhì)的折射率；核心透鏡單元，具有正(+ )折射力或負(fù)(_)折射力；以及輔助透鏡單元，形成在所述核心透鏡單元的外周且折射率不同于所述核心透鏡單元的折射 率。
【文檔編號(hào)】G02B3/00GK103547947SQ201280024004
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月18日
【發(fā)明者】具淑英 申請(qǐng)人:Lg伊諾特有限公司