[實用新型]復合焦距可調式液晶鏡頭

無效

• 申請號: 200620175165.3
• 申請日: 2006-12-31
• 公開（公告）號: CN201057544Y
• 公開（公告）日: 2008-05-07
• 發明（設計）人: 曾令遠;薛新國
• 申請（專利權）人: 曾令遠草田敦男
• 主分類號: G02F1/133
• 分類號: G02F1/133;G02F1/1337;G02F1/1335;G02F1/13;G02B3/00;G02B3/02;H04N5/225;H04N5/232
• 代理公司: 天津三元專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 胡婉明

一、技術領域

本實用新型涉及照相設備，尤其涉及一種應用于數字相機或照相手機，具有將透鏡一體結合成單一模塊的復合焦距可調式液晶鏡頭。

二、背景技術

現有機械式變焦鏡頭通常包括至少二個運動組件，一者為放大倍率以及聚焦的光學組件，另一者為借助小型馬達非線性或線性驅動位移以變化焦距的機械組件。在現今便攜式電子/通信裝置中，受到有限的應用空間與長度限制，變焦鏡頭無法在放大與縮小倍率間，作太大距離的移動操作。

一種現有可調式液晶鏡頭(TUNABLE?LIQUlD?CRYSTAL?LENS)可以符合體積小且重量輕，沒有運動組件且容易組裝的要求。現有可調式的液晶鏡頭已發展和應用一段時間，該可調式的液晶鏡頭通過不同的電壓加在液晶層的電極上，產生不同的折射率及焦距。

但是，上述現有可調式液晶鏡頭，在應用過程中，由于必需配合透鏡系統方可進行攝影鏡頭應用，通常包括數個透鏡，而透鏡的材料為塑料或玻璃，并且透鏡的數量取決于分辨率或其它攝影功能。就算是最簡單的攝影應用作用，如應用在數字照相機或照相手機，該現有可調式液晶鏡頭所需配合的透鏡數量通常必需是2個、3個或4個；如果提升攝影功能設計，通常必需超過4個透鏡以上才能符合攝影光學的基本性能要求。因此，現有的可調式液晶鏡頭在模塊化的制作或應用過程中，有許多不利的因素，如復雜的透鏡組裝安排及制作過程，加上需配置大量的透鏡組件，增加調整及核準工序，使生產優良率不佳且生產成本較高，如果必需配合如數字照相機或照相手機的變焦鏡頭模塊裝配，裝配生產將更為困難，必需耗費更多的工時、人力及成本，不利于產業利用。

上述現有的可調式液晶鏡頭于應用上的另一個問題是，該液晶材料的優劣不一，有因為液晶材料問題而產生的極化(polarization)缺點，致使影像攝影及擷取品質受到影響。

此外，在先前的專利與技術文獻方面，如美國發明專利第4,037,927號案，揭示通過改變電極的電壓而改變折射率；美國發明專利第4,190,330號、美國發明專利第4,572,616號、美國發明專利第4,795,248號、美國發明專利第5,047,847號、美國發明專利第5,150,234號等案描述及揭示液晶鏡頭結構以凸面或凹面基層和應用不同外加電壓以產生焦距的技術。相同技術也揭示在日本人佐藤(Sato)于1979年9月的“由液晶鏡頭晶胞變焦”日本應用物理學術月刊的第18期第9頁1679-1684中。

美國發明專利第4,572,612號案，揭示了建立一系列的透射電極及借助這些電極形成復合焦距可調式液晶鏡頭的技術。其它如日本人林等人(Lin?etal.)于2005年第44期第1A號的日本應用物理月刊第243-244頁內發表的“可變焦圓柱形液晶鏡頭”內文中，揭示ITO電極涂鍍在不同兩邊的基層上而達到不同焦距取得的效果。

美國發明專利第5,124,836號案，美國發明專利第6,437,925號案則揭示一個新的方法，在液晶層中增加一些材枓以補償曲面的液晶鏡頭基層。

美國發明專利第4,907,860號案、美國發明專利第5,299,289號案、美國發明專利第5,764,317號案、美國發明專利第6,061,107號案、美國發明專利第6,072,107號案揭示了組成液晶droplets的方法，但不是關于鏡頭的應用技術。

美國發明專利第6,218,679號案，揭示了同性質的液晶droplets具備非常小的波長，且不會擴散光及透射可見光。美國發明專利第6,331,881號案提及，由樹脂和cholesteric液晶材料混合物組成的液晶層，但它會反射可見光。

美國發明專利第6,859,333號案，揭示了一種可調式的液晶鏡頭技術，即一種典型現有鏡頭，通過ITO電極涂在凹面或凸面形狀的基層，并由不同的電壓加在ITO電極上而產生液晶鏡頭的折射率。

美國發明專利第6,864,951號案和美國發明專利第7,042,549號案，揭示一個可調式的液晶鏡頭，通過非同類納米級的聚合物以分散液晶droplets組成在液晶層中，并再暴曬于紫外線中，使鏡頭結構形成，并應用不同的電壓加在電極，以形成鏡頭的折射率。

美國發明公開案第20050018127號案，揭示一種典型現有組成液晶鏡頭方法，混合液晶與聚合材料，通過不同電壓加在電極和使用激光束以固定能量強度同時照射液晶混合物，以導引在液晶層內占據空

間且為網絡結構相同性質的聚合物。