[發明專利]液體透鏡

有效

• 申請號: 201811020724.7
• 申請日: 2018-09-03
• 公開（公告）號: CN109425918B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 雷蒙德·米勒·卡拉姆
• 申請（專利權）人: 康寧公司
• 主分類號: G02B3/14
• 分類號: G02B3/14;G02B26/00
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國;吳啟超

液體透鏡可以具有腔室，該腔室被配置為例如通過改善傾斜響應時間和/或通過減少光學像差來改善液體透鏡的性能。腔室可具有符合截錐形狀的側壁。可以通過平衡競爭因素來選擇錐角、寬端直徑和窄端直徑。液體透鏡可包括兩種流體，并且可選擇流體填充率以改善液體透鏡的性能。在一些實施例中，側壁可以符合球體的一部分。

相關申請的交叉引用

本申請根據35U.S.C.§119要求享有于2017年9月1日提交的美國臨時申請No.62/553,466的優先權的權益，其內容通過引用的方式整體并入本文。

通過引用并入

于2015年12月1日授權并且題為LIQUID LENS ARRAYS的美國專利No.9,201,174通過引用的方式整體并入本文。該專利的副本隨附于附錄A。

技術領域

本文公開的一些實施例涉及可變焦距透鏡，例如液體透鏡。

發明內容

以下出于說明性目的概述某些示例性實施例。實施例不限于本文所述的特定實施方式。實施例可以包括幾個新穎特征，其中沒有一個特征單獨負責其期望的屬性或者對于實施例是必不可少的。

本文公開的各種實施例可以涉及可變焦距透鏡，其可以包括腔室、容納在腔室中的第一液體、以及容納在腔室中的第二液體。第一液體和第二液體可以基本上不混溶，以在第一液體和第二液體之間形成液體界面。液體透鏡可以具有一個或多個第一電極，其可以與第一和第二液體隔離。一個或多個第一電極可以設置在透鏡中的相應的一個或多個位置處(例如，四個象限中的四個電極)。液體透鏡可以包括與第一液體電連通的一個或多個第二電極。液體界面的位置可以至少部分地基于施加到電極的電壓而變化。液體透鏡可以包括第一窗口和第二窗口。腔室可以設置在第一窗口和第二窗口之間，以沿著穿過第一液體和第二液體之間的液體界面的光路傳送光。腔室可以成形以提高可變焦距透鏡的性能。

液體界面可以響應于傳遞到電極的信號而傾斜，使得液體界面的光軸相對于可變焦距透鏡的結構軸成光學傾斜角。對于從0度的光學傾斜角轉換到0.6度的光學傾斜角(例如，響應于階躍函數輸入)，可變焦距透鏡(例如，具有0屈光度的液體界面)可以具有約100ms或更快、約80ms或更快、約70ms或更快、約60ms或更快、約50ms或更快、約40ms或更快、約30ms或更快、約20ms或更快、約10ms或更快、或至少約5ms、或其間的任何范圍或值的10％至90％響應時間。當液體界面在光學傾斜從0度轉換到0.6度的10％和90％之間移動時，可變焦距透鏡可輸出的光具有總波前誤差為約600nm或更小、約500nm或更小、約400nm或更小、約300nm或更小、約200nm或更小、或至少約150nm或其間的任何值或范圍的光學像差。

可變焦距透鏡的腔室可以具有約2.0mm或更小、約1.0mm或更小、約0.75mm或更小、約0.6mm或更小、或至少約0.5mm、或其間的任何值或范圍的高度。腔室可以包括具有截錐形狀的側壁。側壁可相對于可變焦距透鏡的結構軸成約20度或更多、約25度或更多、約30度或更多、約35度或更多、約40度或更多、約50度或更多、約60度或更多、或85度或更少、或其間的任何值或范圍的角度。

腔室可以包括側壁，側壁具有基本上與球體一致的形狀。側壁的頂部可以與球體的中心對齊。可變焦距透鏡可以具有側壁，該側壁具有具有第一直徑的窄開口和具有第二直徑的寬開口，并且第二直徑與第一直徑的比率可以在約4比1和約1.1比1之間。第二直徑與第一直徑的比率可為約4比1、約3比1、約2比1、約1.75比1、約1.5比1、約1.25比1、約1.2比1、約1.15比1、或其間的任何值或范圍。