折射率可变透镜及使用该透镜的照相机模块的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种折射率可变透镜及使用该折射率可变透镜的照相机模块。即，根据本发明的折射率可变透镜包括：盘状第一介质；以及第二介质，形成在所述第一介质的外周表面上且折射率高于所述第一介质的折射率。沿着所述第二介质的外周表面顺序形成有折射率高于所述第二介质的折射率的至少一个或多个介质。
【专利说明】折射率可变透镜及使用该透镜的照相机模块
【技术领域】
[0001]根据本发明的示例性且非限制性实施例的教导大致涉及一种折射率(refractiveindex)可变透镜及使用该折射率可变透镜的照相机模块。
【背景技术】
[0002]近来,包括各具有正(+ )折射力(refractive power)的多片透镜和各具有负(-)折射力的多片透镜的光学透镜系统被广泛应用于电子产品上。具体地，关于摄像系统，用于通信终端、DSC (数码相机)、摄像机和PC摄像头(附连至个人计算机的成像设备)的照相机模块包括光学透镜系统。
[0003]作为获得物体图像的重要因素，光学透镜系统通过布置多个透镜(包括各具有正(+ )折射力的多片透镜和各具有负(_)折射力的多片透镜)而形成。当前，透镜以凸或凹的方式形成球面透镜形状或非球面透镜形状，以实现具有正(+ )折射力的透镜形状和具有负(_)折射力的透镜形状。
【发明内容】
[0004][技术问题]
[0005]因而，本发明的目的在于实现一种具有正(+ )折射力的透镜和具有负(_)折射力的透镜形状，而不管透镜形状如何。
[0006][技术方案]
[0007]为了实现上述目的，在本发明的一个总体方案中，提供一种折射率可变透镜，所述透镜包括:
[0008]盘状第一介质；以及
[0009]第二介质，形成在所述第一介质的外周且折射率高于所述第一介质的折射率，其中，所述第二介质的外周顺序形成有折射率高于所述第二介质的折射率的至少一个介质。
[0010]在一些示例性实施例中，所述透镜的折射率可以从所述透镜的中心朝向所述透镜的外周增大。
[0011 ] 在一些示例性实施例中，所述第一介质和所述第二介质可以由相同材料或不同材料制成。
[0012]在一些示例性实施例中，所述第一介质的中心可以与光轴一致。
[0013]在一些示例性实施例中，所述折射率可变透镜的入射面和发光面之一可以是平面。
[0014]在一些示例性实施例中，所述折射率可变透镜的入射面或发光面可以形成有被配置为改变光路的涂覆膜。
[0015]在一些示例性实施例中，所述折射率可变透镜的入射面和发光面之一可以形成有支撑单元。
[0016]在一些示例性实施例中，所述折射率可变透镜的入射面可以形成有AR (抗反射)涂覆膜。
[0017]在本发明的另一总体方案中，提供一种折射率可变透镜，所述透镜包括:
[0018]盘状第一介质；以及
[0019]第二介质，形成在所述第一介质的外周且折射率低于所述第一介质的折射率，其中，所述第二介质的外周顺序形成有折射率低于所述第二介质的折射率的至少一个介质。
[0020]在一些示例性实施例中，所述透镜的折射率可以从所述透镜的中心朝向所述透镜的外周减小。
[0021 ] 在一些示例性实施例中，所述第一介质和所述第二介质可以由相同材料或不同材料制成。
[0022]在一些示例性实施例中，所述第一介质的中心可以与光轴一致。
[0023]在一些示例性实施例中，所述折射率可变透镜的入射面和发光面之一可以是平面。
[0024]在一些示例性实施例中，所述折射率可变透镜的入射面或发光面可以形成有被配置为改变光路的涂覆膜。
[0025]在一些示例性实施例中，所述折射率可变透镜的入射面和发光面之一可以形成有支撑单元。
[0026]在一些示例性实施例中，所述折射率可变透镜的入射面形成有AR (抗反射)涂覆膜。
[0027]在本发明的又一总体方案中，提供一种折射率可变透镜，所述透镜包括:
[0028]核心透镜单元，具有正(+ )折射力或负(_)折射力；以及
[0029]辅助透镜单元，形成在所述核心透镜单元的外周且折射率不同于所述核心透镜单元的折射率。
[0030]在一些示例性实施例中，所述辅助透镜单元可以顺序形成在所述核心透镜单元的外周且形成有多个介质，每个所述介质具有不同折射率。
[0031 ] 在一些示例性实施例中，所述核心透镜单元可以是球面透镜或非球面透镜。
[0032]在本发明的再一总体方案中，提供一种使用折射率可变透镜的照相机模块，所述照相机模块包括:
[0033]图像传感器，被配置为拍摄物体的光；以及
[0034]透镜组，被配置为使用所述图像传感器捕捉所述物体的光，并具有至少一个折射率可变透镜，其中，所述折射率可变透镜包括:盘状第一介质；第二介质，形成在所述第一介质的外周且折射率不同于所述第一介质的折射率；核心透镜单元，具有正(+ )折射力或负(_)折射力；以及辅助透镜单元，形成在所述核心透镜单元的外周且具有折射率不同于所述核心透镜单元的折射率。
[0035][有益效果]
[0036]本发明具有如下有益效果:尽管根据现有技术是通过凸或凹的方式形成球面透镜或非球面透镜而实现具有正折射率(+ )折射力或负(_)折射力的透镜的，但根据本发明第一和第二示例性实施例的折射率可变透镜，不管其形状如何，可以利用至少两个介质的折射率的不同而实现具有正折射率(+ )折射力的透镜和具有负(_)折射力的透镜。【专利附图】
【附图说明】
[0037]图1是示出根据本发明第一示例性实施例的折射率可变透镜的模拟透视图。
[0038]图2是示出根据本发明第一示例性实施例的折射率可变透镜的示例的模拟透视图。
[0039]图3是示出根据本发明第一示例性实施例的折射率可变透镜中光的行进分布的示意图。
[0040]图4是示出根据本发明第二示例性实施例的折射率可变透镜的模拟透视图。
[0041]图5是示出根据本发明第二示例性实施例的折射率可变透镜中光的行进分布的示意图。
[0042]图6是示出根据本发明第一和第二示例性实施例的折射率可变透镜的入射面和发光面的示意剖视图。
[0043]图7-图9是示出根据本发明第一和第二示例性实施例的折射率可变透镜的另一示例的示意剖视图。
[0044]图10示出根据本发明第一和第二示例性实施例的折射率可变透镜的又一示例的示意剖视图。
[0045]图11和图12是示出根据本发明第三示例性实施例的折射率可变透镜的透视图和首1J视图。
[0046]图13是示出使用根据本发明的折射率可变透镜的照相机模块的示意方框图。【具体实施方式】
[0047]现在将参考附图详细描述根据本发明的示例性实施例的折射率可变透镜及使用该折射率可变透镜的照相机模块。
[0048]通过使用至少两个介质(每一个具有不同的折射率)且形成被配置为从透镜的中心朝向透镜的外周改变折射率的透镜，本发明被配置为具有正折射率(+ )折射力或负(_)折射力的透镜，而不管该透镜形状如何。
[0049]图1是示出根据本发明第一示例性实施例的折射率可变透镜的模拟透视图，图2是示出根据本发明第一示例性实施例的折射率可变透镜的示例的模拟透视图，以及图3是示出根据本发明第一示例性实施例的折射率可变透镜中光的行进分布的示意图。
[0050]参考图1，根据本发明第一示例性实施例的折射率可变透镜(100)包括盘状第一介质(110)以及第二介质(120)，该第二介质(120)形成在第一介质(110)的外周且折射率高于第一介质(110)的折射率，从而可以实现具有正(+ )折射率的透镜。
[0051]S卩，由于折射率从透镜的中心朝向透镜的外周(A方向)增大，且折射率高于第一介质(110)的折射率的第二介质(120)形成在第一介质(110)的外周以允许收集和输出入射光，所以根据本发明第一示例性实施例的折射率可变透镜(100)可以实现正(+)折射率的透镜。
[0052]在此，第二介质(120)的外周可以顺序形成有折射率高于第二介质(120)的折射率的至少一个介质。而且，第一介质(110)、第二介质(120)和顺序形成在第二介质(120)的外周上的介质可以应用仅折射率不同的相同材料或者不同材料。
[0053]参考图2，根据本发明第一示例性实施例的折射率可变透镜(100)被配置为使得至少一个介质(130，140，150，160)可以顺序形成在第二介质(120)的外周。
[0054]图3示出了在第二介质(120)的外周上形成有多个介质(130，140，150，160)的折射率可变透镜(100)的光的行进分布，其中可注意到从折射率可变透镜(100)发出的光会聚于一点处以允许实现具有正(+)折射率的透镜。而且，折射率可变透镜的入射面或发光面可以形成有被配置为改变光路的涂覆膜。
[0055]图4是示出根据本发明第二示例性实施例的折射率可变透镜的模拟透视图，以及图5是示出根据本发明第二示例性实施例的折射率可变透镜中光的行进分布的示意图。
[0056]根据本发明第二示例性实施例的折射率可变透镜(200)包括盘状第一介质(210)和第二介质(220),该第二介质(220)形成在第一介质的外周且折射率低于第一介质(210)的折射率，从而可以实现具有负(_)折射率的透镜。具有负(_)折射率的折射率可变透镜(200)的折射率从透镜的中心朝向透镜的外周(B方向)减小。
[0057]因而，如图5所示，根据本发明第二示例性实施例的折射率可变透镜(200)被配置为允许入射光折射并发散到透镜的外部，从而可以实现具有负(_)折射率的透镜。
[0058]图6是示出根据本发明第一和第二示例性实施例的折射率可变透镜的入射面和发光面的示意剖视图，以及图7-图9是示出根据本发明第一和第二示例性实施例的折射率可变透镜的另一示例的示意剖视图。
[0059]根据本发明第一和第二示例性实施例的折射率可变透镜(300)的第一介质(310)的中心与光轴(O) —致。而且，优选地，当第二介质(320)和第三介质(330)顺序形成在第一介质(310)的外周时，第一、第二和第三介质(310，320，330)围绕光轴(O)对称地形成。
[0060]现在参考图6，假设在光从“C”方向行进到“D”方向时，折射率可变透镜(300)的入射光的表面被定义为入射面，且折射率可变透镜(300)的发出光的表面被定义为发光面，则折射率可变透镜(300)的入射面和发光面之一可以被配置为平面。
[0061]因而，本发明具有如下有益效果:尽管根据现有技术是通过凸或凹的方式形成球面透镜或非球面透镜而实现具有正折射率(+ )折射力或负(_)折射力的透镜的，但根据本发明第一和第二示例性实施例的折射率可变透镜可以利用至少两个介质的折射率的不同而实现具有正折射率(+ )折射力的平面透镜和具有负(_)折射力的平面透镜。
[0062]而且，折射率可变透镜(300)的入射面和发光面中的任一个可以形成有被配置为支撑第一、第二和第三介质(310，320，330)的支撑单元，其中该支撑单元可以执行支撑功能以形成根据本发明第一和第二示例性实施例的折射率可变透镜(300 )。
[0063]支撑单元必须应用透光率良好的透明材料。作为示例，支撑单元的材料可以包括塑料、透明树脂和玻璃。
[0064]S卩，如图7所示，支撑单元(510)可以形成在折射率可变透镜(300)的入射面(301)上，或者如图8所示，支撑单元(510)可以形成在折射率可变透镜(300)的发光面(302)上，或者如图9所示，支撑单元(510，520)可以分别形成在折射率可变透镜(300)的入射面(301)和发光面(302)上。
[0065]而且，支撑单元可以执行针对折射率可变透镜(300)的附加光学功能。作为示例，为了优化折射率可变透镜(300)的光学功能，支撑单元可以具有预定折射率，或者可以形成有球面透镜或非球面透镜形状。
[0066][发明的方式][0067]图10示出根据本发明第一和第二示例性实施例的折射率可变透镜的又一示例的示意剖视图。
[0068]为了减小入射光被反射的光分量并且增大透射率，根据又一示例的折射率可变透镜(300)的入射面上形成有AR (抗反射)涂覆膜(550)，AR涂覆膜(550)不仅执行减小折射率可变透镜(300)的反射率并增大透射率的功能，而且还执行支撑构成折射率可变透镜(300)的介质的功能。
[0069]图11和图12是示出根据本发明第三示例性实施例的折射率可变透镜的透视图和首1J视图。
[0070]根据本发明第三示例性实施例的折射率可变透镜包括:核心透镜单元(810)，具有正(+ )折射力或负(_)折射力；以及辅助透镜单元(820)，形成在核心透镜单元(810)的外周且折射率不同于核心透镜单元(810)的折射率。辅助透镜单元(820)与核心透镜单元(810)耦接以优化根据本发明第三示例性实施例的折射率可变透镜的光学功能。
[0071]此时，辅助透镜单元可以顺序形成在核心透镜单元(810)的外周，且形成有折射率各不相同的多个介质，其中核心透镜单元(810)可以是球面透镜或者非球面透镜。
[0072]图13是示出使用根据本发明的折射率可变透镜的照相机模块的示意方框图。
[0073]根据本发明第一、第二和第三示例性实施例的上述折射率可变透镜可以被应用到所有光学系统。
[0074]S卩，如图13所示，使用根据本发明的折射率可变透镜的照相机模块包括:图像传感器(700)，被配置为拍摄物体的光；以及透镜组(600)，被配置为使用图像传感器捕捉物体的光，并具有第一、第二和第三折射率可变透镜之中的至少一个折射率可变透镜。
[0075]本发明的上述说明被提供以使本领域的任何技术人员能够制作或使用本发明。对于本领域技术人员而言对本发明进行各种修正将是显而易见的，且在此限定的一般性原则可以被应用到其它改变中而不脱离本发明的构思或范围。因而，本发明并不旨在限制在此描述的示例，而应遵从与在此公开的原则和新颖特征一致的最宽范围。
[0076][工业适用性]
[0077]本发明具有如下工业适用性:利用至少两个介质的折射率的不同，可以将折射率可变透镜设置为具有正折射率(+ )折射力和具有负(_)折射力，而不管该透镜形状如何。
【权利要求】
1.一种折射率可变透镜，所述透镜包括: 盘状第一介质；以及 第二介质，形成在所述第一介质的外周且折射率高于所述第一介质的折射率，其中，所述第二介质的外周顺序形成有折射率高于所述第二介质的折射率的至少一个介质。
2.根据权利要求1所述的折射率可变透镜，其中，所述透镜的折射率从所述透镜的中心朝向所述透镜的外周增大。
3.根据权利要求1所述的折射率可变透镜，其中，所述第一介质和所述第二介质由相同材料或不同材料制成。
4.根据权利要求1所述的折射率可变透镜，其中，所述第一介质的中心与光轴一致。
5.根据权利要求1所述的折射率可变透镜，其中，所述折射率可变透镜的入射面和发光面之一是平面表面。
6.根据权利要求1所述的折射率可变透镜，其中，所述折射率可变透镜的入射面或发光面形成有被配置为改变光路的涂覆膜。
7.根据权利要求1所述的折射率可变透镜，其中，所述折射率可变透镜的入射面和发光面之一形成有支撑单兀。
8.根据权利要求1所述的折射率可变透镜，其中，所述折射率可变透镜的入射面形成有AR (抗反射)涂覆膜。
9.一种折射率可变·透镜，所述透镜包括: 盘状第一介质；以及 第二介质，形成在所述第一介质的外周且折射率高于所述第一介质的折射率，其中，所述第二介质的外周顺序形成有折射率低于所述第二介质的折射率的至少一个介质。
10.根据权利要求9所述的折射率可变透镜，其中，所述透镜的折射率从所述透镜的中心朝向所述透镜的外周减小。
11.根据权利要求9所述的折射率可变透镜，其中，所述第一介质和所述第二介质由相同材料或不同材料制成。
12.根据权利要求9所述的折射率可变透镜，其中，所述第一介质的中心与光轴一致。
13.根据权利要求9所述的折射率可变透镜，其中，所述折射率可变透镜的入射面和发光面之一是平面。
14.根据权利要求9所述的折射率可变透镜，其中，所述折射率可变透镜的入射面或发光面形成有被配置为改变光路的涂覆膜。
15.根据权利要求9所述的折射率可变透镜，其中，所述折射率可变透镜的入射面和发光面之一形成有支撑单兀。
16.根据权利要求9所述的折射率可变透镜，其中，所述折射率可变透镜的入射面形成有AR (抗反射)涂覆膜。
17.一种折射率可变透镜，所述透镜包括: 核心透镜单元，具有正(+ )折射力或负(_)折射力；以及 辅助透镜单元，形成在所述核心透镜单元的外周且折射率不同于所述核心透镜单元的折射率。
18.根据权利要求17所述的折射率可变透镜，其中，所述辅助透镜单元顺序形成在所述核心透镜单元的外周且形成有多个介质，每个所述介质具有不同折射率。
19.根据权利要求17所述的折射率可变透镜，其中，所述核心透镜单元是球面透镜或非球面透镜。
20.一种使用折射率可变透镜的照相机模块，所述照相机模块包括: 图像传感器，被配置为拍摄物体的光；以及 透镜组，被配置为使用所述图像传感器捕捉所述物体的光，并具有至少一个折射率可变透镜，其中，所述折射率可变透镜包括:盘状第一介质；第二介质，形成在所述第一介质的外周且折射率不同于所述第一介质的折射率；核心透镜单元，具有正(+ )折射力或负(_)折射力；以及辅助透镜单元，形成在所述核心透镜单元的外周且折射率不同于所述核心透镜单元的折射 率。
【文档编号】G02B3/00GK103547947SQ201280024004
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2012年5月18日 优先权日:2011年5月18日
【发明者】具淑英 申请人:Lg伊诺特有限公司