液态透镜的驱动方法

液态透镜的驱动方法
【专利摘要】一种液态透镜的驱动方法，以特定的电压输入模式输入控制电压于相配合的驱动电极设计来控制液态透镜的焦距。液态透镜包括两种不互溶的透明液体，一驱动电极，一封装机构件，一透明盖板。两种液体中具有较高折射率者为第一液体，具有较低折射率的液体为第二液体。驱动电极包括有M个驱动电极，M大于等于2。驱动电极为同心圆环电极，第一液体位于驱动电极之上。驱动电极由外至内分别是第一至第M电极。相邻两个电极彼此极性相反。当驱动电压输入至第一至第N电极时，第一液体的边缘会落在第N电极的最内缘位置，N大于等于2且小于等于M。
【专利说明】液态透镜的驱动方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种液态透镜的驱动方法，特别涉及一种可调制焦距液态透镜的驱动 方法。

【背景技术】
[0002] 液态透镜为一种可变焦距的透镜，其包括两种互不相溶的液体，其中，这两种液体 的接触面会形成一预定的轴对称圆球形曲面，其光学行为如同固体透镜的曲面。
[0003] 目前液态透镜的驱动模式通常是对单一个电极组施加电压，以使液液界面产生形 变，并且通过调制输入电压的数值以产生不同程度的液液界面曲率变化，进而调整液态透 镜的焦距。也就是说，已知液态透镜是采用类似类比的方式来驱动。然而，采用类比的驱动 方式可能会因为基板表面上的缺陷、微粒或者是电压的误差导致第一液体无法精准地控制 焦距调制量。


【发明内容】

[0004] 本发明提出一种液态透镜的驱动方法以调制由第一液体与第二液体形成的液液 界面的曲面，此驱动方法是电压仅输入选定的电极内，使得第一液体的边缘落在特定的电 极的最内缘位置，因而可以精准地控制第一液体表面的曲率变化，从而得到特定的焦距。
[0005] 液态透镜包括两种不互溶的透明液体、一驱动电极、一封装机构件。两种不互溶的 液体所形成的具有曲率液液界面为液态透镜的轴对称圆球形曲面。驱动电极的作用为产生 通过两种不互溶液体界面的电场，以调制两种不互溶液体界面的形状，而达到调制液态透 镜焦距的目的。封装机构件为提供密封两种液体的机构件。
[0006] 驱动电极包括有Μ个驱动电极，Μ大于或等于2。电极的形状为同心圆环电极，第 一液体所形成的液滴位于驱动电极之上。驱动电极由外至内分别是第一至第Μ电极。相邻 两个电极彼此极性相反。当驱动电压输入至第一至第Ν电极时，第一液体的边缘会落在第 Ν电极的最内缘位置，而Ν大于或等于2且小于或等于Μ。
[0007] 综上所述，本发明实施例提供一种液态透镜的驱动方法。此液态透镜的驱动方法 可以通过电压输入的电极位置来精准控制第一液体的边缘落在特定的电极最内缘上，其位 置控制精准度可达到次微米等级，而得到精准焦距变化，并且通过将输入电压区分为驱动 电压与维持电压的电压输入模式，同时达成快速反应时间以及低电能损耗的效果。
[0008] 为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说 明与附图，但是此等说明与所附图式仅用来说明本发明，而非对本发明的权利要求范围作 任何的限制。

【专利附图】

【附图说明】
[0009] 图1Α为本发明第一实施例的液态透镜俯视图。
[0010] 图1Β为本发明第一实施例的液态透镜剖面图。
[0011] 图2A至图2J为本发明第一实施例的液态透镜驱动方法示意图。
[0012] 图3为本发明第二实施例的液态透镜剖面图。
[0013] 图4A至图4J为本发明第二实施例的液态透镜驱动方法示意图。
[0014] 【主要元件符号说明】
[0015] 1 液态透镜
[0016] 2 控制器
[0017] 3 电源装置
[0018] 10 基板
[0019] 20 绝缘层
[0020] 30 电极
[0021] 32 第一电极
[0022] 34 第二电极
[0023] 36 第三电极
[0024] 38 第四电极
[0025] N 第N电极
[0026] Μ 第Μ电极
[0027] 40 低表面能层
[0028] 50 第一液体
[0029] 50a、50b 第一液体曲面
[0030] 60 第二液体
[0031] 70 封装机构件
[0032] 80 透明盖板
[0033] bl 边缘
[0034] Ε1、Ε2、Ε3、ΕΝ、ΕΓ、Ε2，、Ε3，、ΕΝ' 电场
[0035] Τ1、Τ2 时间
[0036] VI、VI' 维持电压
[0037] V2、V2' 驱动电压

【具体实施方式】
[0038] 图1A为本发明实施例的液态透镜1的俯视图，而图1B是本发明实施例的液态透 镜1的剖面图，其中，图1B的剖面图是根据图1A的剖面线A-A进行剖面而得。请参阅图1A， 液态透镜1是由控制器2以及电源装置3来控制液态透镜1的驱动。请参阅图1B，详细而 言，液态透镜1包括基板10、绝缘层20、驱动电极30、低表面能层40、第一液体50、第二液体 60、封装机构件70以及透明盖板80。
[0039] 驱动电极30位于基板10上，驱动电极由Μ个同心圆环电极组成，须说明的是Μ为 正整数，且Μ大于或等于2。也就是说，液态透镜1包括两个或是两个以上的同心圆环。而 在图1Α中，仅示出四个同心圆环电极来做说明，分别是第一电极32、第二电极34、第三电极 36以及第四电极38。同心圆环电极之间彼此不相接触，在电性上为断路。此驱动电极30 由外至内的排列依序分别是第一电极32、第二电极34、第三电极36、第四电极38到第Μ电 极。
[0040] 值得说明的是，驱动电极30的材料可以是不透光的金属电极，例如是钥、铬、铜或 其他导电金属合金。另外，驱动电极30的材料也可以是透光的透明导电材料，例如是铟锡 氧化物（Indium tin oxide，ΙΤ0)、铟锋氧化物（Indium zinc oxide，ΙΖ0)或铟嫁锋氧化物 (Indium gallium zinc oxide, IGZ0)。此外，每个同心圆环电极彼此间距大约为10 μ m。然 而，本发明并不限定驱动电极30的材料以及同心圆环电极的间距。
[0041] 请再次参阅图1B,绝缘层20位于基板10以及驱动电极30上方,并且覆盖基板10 以及驱动电极30。此外，绝缘层20能将驱动电极30彼此隔开，以防止第一电极32至第Μ 电极Μ之间产生电压击穿问题（voltage breakdown)。而在本实施例中，绝缘层20的厚度 可以小于2 μ m，而绝缘层20的材料为透明绝缘材料，例如是树脂、氧化硅或者是聚酰亚胺 (Polyimide)。然而，本发明不限定绝缘层20的厚度大小与材料种类。
[0042] 低表面能层40位于绝缘层20之上。第一液体50配置于低表面能层40之上，并 位于驱动电极30的正上方。如图1B所示，低表面能层40的边缘约略位于第一电极32之 上。第二液体60位于第一液体50以及低表面能层40的上方，并覆盖第一液体50以及低 表面能层40。须说明的是，在本实施例中，第一液体50和第二液体60均为不导电液体，其 中第一液体50为油相液体，例如是硅油，而第二液体60为水相液体，例如是水或者是醇类 溶液。因此，第一液体50和第二液体60为两种不相溶的液体。此外，第一液体50的折射 率可大于第二液体60的折射率，以使得液态透镜1具有聚焦功能。
[0043] 值得一提的是，第一液体50和第二液体60也为两种互不相容的液体。例如，在其 他实施例中，第一液体50及第二液体60可以为一导电液体以及一非导电第二液体，此为电 湿润式液态透镜。此外，第一液体50及第二液体60还可为两种不导电第二液体，此为介电 式液态透镜。本发明不以此为限。
[0044] 低表面能层40的材料包括聚对二甲苯（Poly-para-xylene)或者是聚四氟乙烯 (Polytetrafluoroethene，也就是铁氟龙)，当第一液体50放置在低表面能层40上时，第一 液体50的接触角可以小于20度，然而，本发明不限定第一液体50在低表面能层40上的接 触角大小。此外，根据低表面能层40的表面特性，第一液体50在低表面能层40上移动的 摩擦力极小，因此产生第一液体50形变所需的能量较低，从而达到低电压驱动的效果。此 夕卜，在其他实施例中，液态透镜1也可以选择低表面能材料为绝缘层20的材料，如此将绝缘 层20与低表面能层40合而为一。
[0045] 另外，如图1B所示，在本实施例中，液态透镜1可包括一封装机构件70以及一透 明盖板80。封装机构件70,驱动基板与透明盖板80形成一密闭空间。第一液体50以及第 二液体60可以放置在此密闭空间之中。封装机构件70以及透明盖板80的结构可以减少 液态透镜1在保存或者是移动时，造成第一液体50以及第二液体60漏液或者是液体蒸发 的可能性。
[0046] 以上所述为本实施例的液态透镜1的结构，接下来将配合图1B的内容，详细说明 液态透镜1的驱动方法。图2A至图2J为本发明第一实施例的液态透镜1驱动方法示意图。 在本实施例中，液态透镜1包括驱动电极30。驱动电极30是由Μ个同心圆环电极组成，而 Μ大于等于2。在此，仅标示出第一电极32、第二电极34、第三电极36、以及第四电极38以 及第Μ电极Μ，来做说明如何驱动第一液体50产生形变，并使得第一液体50的边缘bl落在 不同同心圆环电极的最内缘位置上。而驱动第一液体50的边缘bl落在其他同心圆环电极 位置上的驱动方法均相同，将不再多做赘述。
[0047] 液态透镜1是利用一控制器2以及一电源装置3 (如图1B所示）来提供并且控制 驱动第一液体50形变所需要的电压。请先参阅图2A，图2A为液态透镜1的驱动方法电压 时序图。液态透镜1的驱动方法包括三个阶段，分别是未施加电压(时间从〇至T1)，其所对 应到的图示为图2B、施加一驱动电压V2 (driving voltage，Vdriving，时间从T1至T2,其 中，T1代表开始施加驱动电压V2的时间，而T2代表施加完驱动电压V2的时间，且从T2之后 开始施加维持电压VI)，其所对应到的图示为图2C、施加一维持电压Vl(holding voltage， Vholding，施加时间在T2之后)，其所对应到的图示为图2D。
[0048] 须说明的是，液态透镜1的电压输入模式区分为两种，一种为驱动电压V2,一种为 维持电压VI。驱动电压V2的作用是使第一液体50产生形变，使第一液体50边缘的位置从 一同心圆环电极的边缘向内移动到另外一同心圆环电极的边缘，也就是从一焦距值变化到 另外一焦距值的电压。另外，在本实施例中，液态透镜1仅具有一驱动电压V2。但在其他实 施例中，液态透镜1可具有多个驱动电压，详细而言，在其他实施例中，除了第一电极32之 夕卜，驱动电极30中的每个电极，例如是第二电极34、第三电极36或者是第四电极38,均可 具有一驱动电压，本发明不以此为限。
[0049] 维持电压VI则为维持第一液体50形变量值所需要的电压，此时维持电压VI应 该要大于或等于维持第一液体50形变量值所需要的最小电压。另外，在本实施例中，液态 透镜1仅具有一维持电压VI。但在其他实施例中，液态透镜1可具有多个维持电压，详细 而言，在其他实施例中，除了第一电极32之外，驱动电极30中的每个电极，例如是第二电极 34、第三电极36或者是第四电极38,均可具有一维持电压，本发明不以此为限。
[0050] 在本实施例中，电源装置3所提供的驱动电压V2应该大于液态透镜1的维持电压 VI。驱动电压V2的值越大，所产生的作用力越大，第一液体50的形变速度也会越快。也就 是说，第一液体50的形变速度取决于电源装置3所提供的驱动电压V2大小。
[0051] 请参阅图2Α以及图2Β，在时间从0至Τ0的阶段中，并未施加电压给电极30。第 一液体曲面50a代表未施加电压下的第一液体50。此时第一液体50的边缘bl约略位于第 一电极32的上方。之后，请参阅图2C，在时间从T0至Tdriving的阶段中，电源装置3会施 加一驱动电压V2至电极30。第一液体曲面50b则代表施加电压后的第一液体50的曲面。
[0052] 详细而言，在图1B中，控制器2会发出信号以控制电源装置3提供一驱动电压V2 给第一电极32、第二电极34以及第三电极36。以使得第一电极32、第二电极34之间产生 一第一电场E1，第二电极34、第三电极36之间产生依第二电场E2。此时，第一液体50的 边缘会受到电场的影响而从第一电极32的上方向内移动，并落在第三电极36的上方移动。 须说明的是，在本实施例中，电源装置3所施加的电压为交流电压。然而在其他实施例中， 驱动电压V2也可以是直流电压。
[0053] 对介电式液态透镜1从长焦距调制到短焦距，也就是第一液体从起始状态到受力 凸起的控制方式如下，当控制器2发出信号，控制电源装置3提供一特定量值的电压给第 一电极32、第二电极34、第三电极36,相邻的两个同心圆环电极的极性相反，因此相邻的 两个同心圆环电极之间会产生一电场。当电场通过由两种绝缘液体(第二液体与第一液 体）形成界面时，在界面上就会产生一表面极化电荷分布（surface polarization charge 虹81：1^13111：；[011)，此表面极化电荷在电场的作用下，在界面上产生一由高介电常数绝缘液体 (第二液体)向低介电常数的第一液体方向作用的介电力，在此介电力作用下第一液体50产 生形变，使得第一液体曲面50b的边缘bl向中心移动，而由于第四电极38并没有通入电 压，因此在第三电极36与第四电极38间并没有电场存在。最后，第一液体曲面50b的边缘 bl会停在第三电极36的最内缘位置上，也就是电场的最内缘位置。因此液态透镜1的焦 距调制量与电压大小无关，而是决定于电压输入到第几个同心圆环电极。因此液态透镜1 的调控精准度也就取决于电极尺寸的精准度，也就是可以达到半导体黄光工艺的次微米尺 寸。
[0054] 对于电湿润液态透镜，导电液体也就是第二液体本身就是电极的一部分，此第二 液体通常是添加带电荷离子于第二液体内增加其导电度，其从长焦距调制到短焦距，也就 是第一液体从起始状态到受力凸起的控制方式如下。当控制器2发出信号，控制电源装置 3提供一特定量值的电压给第二液体与第一电极32、第二电极34、第三电极36,此时第一电 极32,第二电极34与第三电极36为相同极性，与第二液体极性相反，此时在第二液体界面 与第一电极32、第二电极34、第三电极36之间产生一电场，而第二液体表面的带电荷离子 在电场作用下使第一液体50产生形变，使得第一液体曲面50b的边缘bl向中心移动，而由 于第四电极38并没有通入电压，因此在第三电极36与第四电极38之间并没有电场存在。 最后，第一液体曲面50b的边缘bl会停在第三电极36的最内缘位置上，也就是电场的最内 缘位置。因此液态透镜的焦距调制量与电压大小无关，而是决定于电压输入到第几个同心 圆环电极。因此液态透镜的调控精准度也就取决于电极尺寸的精准度，也就是可以达到半 导体黄光工艺的次微米尺寸。
[0055] 更详细的说明如下，请参阅图2C，举例来说，若要使得第一液体曲面50b边缘bl落 在第三电极36的位置，电源装置3需要提供一驱动电压V2 (driving voltage，Vdriving) 给第一电极32、第二电极34、第三电极36。使得第一电极32与第二电极34之间产生电场 E1、第二电极34与第三电极36之间产生电场E2 (如图2C所示)。
[0056] 而第一液体曲面50b的边缘bl会先受到电场E1的驱动跑至第二电极34的位置 上。再受到电场E2的驱动跑至第三电极36的位置上。由于第三电极36与第四电极38之 间不存在电场，因此没有作用力作用于液态液珠曲面50b上，所以第一液体曲面50b的边缘 bl不会继续向中心移动。
[0057] 以此类推，若要使得第一液体曲面50b边缘bl落在第二电极36的位置时，电源装 置3需要提供一驱动电压V2给第一电极32以及第二电极34,使得第一电极32与第二电极 34之间产生电场E1。而第一液体曲面50b的边缘bl会先受到电场E1的驱动跑至第二电 极34的位置上。
[0058] 再来，请参阅图2D，待第一液体曲面50b形变到定位后，控制器2可以发信号通知 电源装置3将电压调降为维持电压VI (holding voltage, Vholding)，以保持第一液体曲 面50b的边缘bl在第三电极36的位置上。因此液态透镜1除了在调制焦距变动时需要提 供较高电压的驱动电压V2外，大部分的时间都是以较小电压的维持电压VI以维持其液态 透镜1的焦距，因此可以减少其电量损耗。
[0059] 另外，要保持第一液体50的边缘bl落在某一电极，例如是第N电极N的方法有两 种。首先，请参阅图2E，当第一液体50的边缘bl落在第N电极时，电源装置3可以将对第 一电极32至第N电极N所施加的驱动电压V2调降为维持电压VI。则第一液体50的边缘 bl会受到第N电极N以及第N-1电极N-1之间的电场EN的影响而停留在第N电极N之上。
[0060] 由于停留在第N电极N时，第一液体50仅会受到第N电极N以及第N-1电极N-1 之间的电场EN的影响。因此，如图2F所示，在其他实施例中，也可以仅对第N电极N以及 第N-1电极N-1施加维持电压VI。而第一液体50的边缘bl会因为第N电极N以及第N-1 电极N-1之间的电场EN的影响而停留在第N电极N之上。
[0061] 以上所述第一液体曲面50b的形变方向是由第一电极32的方向往内部电极30移 动。接下来将说明第一液体曲面50b由内部电极30往第一电极32移动的方法，也就是液 态透镜1从短焦距变化为长焦距或回复起始焦距的控制模式。
[0062] 详细而言，在第一液体曲面50b的边缘bl落在第N电极N的位置之后，若不提供维 持电压VI给第N电极N，仅提供维持电压VI给第一至第L电极时，则第N电极N与第N-1 电极N-1之间的电场消失。此时第一液体曲面50b界面的作用力消失，而第一液体曲面50b 在表面张力的作用下会有回复到起始状态的趋势，也就是第一液体曲面50b的边缘bl会向 外扩张至第L电极L的上方。当第一液体曲面50b的边缘bl落在第L电极上，第一液体曲 面50b的边缘bl会受到第L电极L至第L-1电极L-1之间的作用力影响而停在第L电极 L之上。而L为第一到第N电极之中的任一电极，且L大于等于2,小于N。
[0063] 以图2G以及图2H为例，请参阅图2G以及图2H，在第一液体曲面50b的边缘bl落 在第N电极N的位置之后，若控制器2发出信号通知电源装置3不提供维持电压VI给第N 电极N，仅提供维持电压VI给第一至第四电极时，则第N电极N与第N-1电极N-1之间的电 场消失。此时第一液体曲面50b界面的作用力消失，而第一液体曲面50b在表面张力的作 用下会有回复到起始状态的趋势，也就是第一液体曲面50b的边缘bl会开始向外扩张。
[0064] 但当第一液体曲面50b的边缘bl扩张到第四电极38的最内边缘时，由于第四电 场38与第三电场36之间存在一电场E3、第三电场36与第二电场34之间存在一电场E2、 而第二电极与第一电极间存在电场E1，此时维持电压VI产生的电场开始作用于第一液体 的界面，第一液体曲面50b的边缘bl停止移动，第一液体曲面50b的曲面停止变形(如图2H 所示)。
[0065] 同理可知，若控制器2发出信号告知电源装置3不提供电压给第四电极38以及第 三电极36,则第一液体曲面50b仅受到第二电极34、第一电极32之间的电场E1的驱动，而 第一液体曲面50b的边缘bl会落在第二电极34的位置上。若控制器2发出信号通知电源 装置3不提供电压给任何一个电极30,则第一液体曲面50b的边缘bl会回到未形变的位置 上。
[0066] 另外，也可以仅提供维持电压VI给第L电极L以及第L-1电极L-1，而第一液体曲 面50b的边缘bl则会落在第L电极L之上。如图21以及图2J所示，在其他实施例中，当 第一液体曲面50b的边缘bl落在第四电极38的位置之后，控制器2可以发信号给电源装 置3仅提供维持电压VI给第三电极36以及第四电极38，并停止提供维持电压VI给第一电 极32以及第二电极34。此时，由于第一液体曲面50b的边缘bl已落在第四电极38上，因 此只需要利用电场E3来维持第一液体曲面50b的形变位置。而停止提供维持电压VI给第 一电极32以及第二电极34可以更进一步地降低电源的耗损。
[0067] 以上所述为本发明第一实施例的液态透镜1的驱动方法，接下来将介绍本发明第 二实施例的液态透镜Γ的驱动方法。图3为本发明第二实施例的液态透镜Γ的剖面示意 图。图4Α至图4J为本发明第二实施例的液态透镜Γ的驱动方法示意图。请参阅图3,本 实施例的液态透镜Γ结构大致和前一实施例相同。
[0068] 然而，在本实施例中，是将第二液体60'作为一电极，当电源装置3对第二液体 60'、第一电极32'、第二电极34'或第三电极36'施加电压时，第二液体60'会与下方的第 一电极32'之间形成一电场Ε1'、与下方的第二电极34'之间形成一电场Ε2'、与下方的第 三电极36'之间形成一电场Ε3'（如图3所示)。
[0069] 而液态透镜Γ的驱动方式可以参考图4Α至图4D。如图4Β所示，当为施加电压 时，第一液体曲面50b'会约略落在第一电极32'之上。之后，如图4C所示，当电源装置3对 第二液体60'、第一电极32'、第二电极34'或第三电极36'施加电压时，第一液体曲面50b' 的边缘bl'会向中心移动。此时第一液体50'的边缘会受到电场的影响而从第一电极32' 向中心移动，而由于第四电极38'并没有通入电压因此在第三电极36'与第四电极38'之 间并没有电场存在。最后第一液体曲面50b'的边缘bl'会停在第三电极36'的最内缘位 置上。
[0070] 再来，请参阅图4D，待第一液体曲面50b'形变到定位后，控制器2可以发信号通知 电源装置3将电压调降为维持电压VI'，以保持第一液体曲面50b'的边缘bl'在第三电极 36'的位置上。而图4E、图4F为两种维持第一液体曲面50b'停留在某一电极位置，例如是 第N电极N，不产生形变的方式。首先，请参阅图4E，当第一液体50'的边缘bl'落在第Ν' 电极时，电源装置3可以将对第一电极32'至第Ν'电极Ν'所施加的驱动电压V2'调降为 维持电压VI'。则第一液体50'的边缘bl'会受到第Ν'电极Ν'以及第Ν-Γ电极Ν-Γ之 间的电场ΕΝ'的影响而停留在第Ν'电极Ν'之上。
[0071] 由于停留在第Ν'电极Ν'时，第一液体50仅会受到第Ν'电极Ν'以及第Ν-Γ电 极Ν-Γ之间的电场ΕΝ'的影响。因此，如图4F所示，在其他实施例中，也可以仅对第Ν'电 极Ν'以及第Ν-Γ电极Ν-Γ施加维持电压VI'。而第一液体50'的边缘bl'会因为第Ν' 电极Ν'以及第Ν-Γ电极Ν-Γ之间的电场ΕΝ'的影响而停留在第Ν'电极Ν'之上。
[0072] 另外，图4G至图4J则为第一液体曲面50b'由内部电极30'往第一电极32'移动 的方法，也就是液态透镜Γ从短焦距变化为长焦距或回复起始焦距的控制模式。其原理以 及方法和第一实施例大致上相同，在此不多做赘述。
[0073] 总结以上所述，本发明液态透镜1的驱动方法包括，当控制器2发出信号告知电源 装置3提供一驱动电压V2给第一至第N (例如是第四）电极时，第一液体曲面50b的边缘 bl会形变至第N (例如是第四）电极的位置。第一液体50的形变位置是根据输入电压的同 心圆环电极的位置来决定。而液态透镜1的驱动电极30具有Μ个同心圆环电极，因此第一 液体50可以具有Μ-1个形变位置。也就是说，液态透镜1具有Μ-1种不同的焦距值。须说 明的是，Ν为正整数，且Ν大于等于2,小于等于Μ。
[0074] 另外，当第一液体曲面50b的边缘bl形变至第Ν电极位置之后，控制器2发出信 号通知电源装置3仅提供驱动电压V2给第N以及第N-1电极电压，以降低电源的损耗。在 第一液体曲面50b形变至第N电极位置之后，控制器2可以发出信号通知电源装置3不提 供电压给第N电极。则第一液体曲面50b的边缘bl会从第N电极的位置形变至第N-1电 极的位置。
[0075] 此外，液态透镜1可以具有一个或多个维持电压VI。当液态透镜1具有一个维持 电压VI时，驱动电压V2需要大于或等于此维持电压VI。在液态透镜1具有多个维持电压 的情况下，除了第一电极32的其他电极30均分别具有一个维持电压。当驱动电压第一液 体曲面50b形变至第N个电极时，驱动电压需要大于或等于第N个电极的维持电压。另外， 在驱动电压大于维持电压的情况下，第一液体曲面50b形变之后可将驱动电压调降成维持 电压，以降低电源的损耗。
[0076] 值得说明的是，驱动电压的值越高，第一液体曲面50b到达预定电极30位置的时 间也就越短。也就是说，第一液体曲面50b到达预定焦距的时间也就越短，从而缩短液态透 镜1的变焦时间。
[0077] 根据实施例以数据来说明在此驱动模式下，驱动电压大小与反应时间的关系，在 一实际测量的介电式液态透镜驱动数据，当输入电压恰恰好等于第一液体曲面50b停在某 个同心圆环电极最内缘的最小维持电压30伏特时，所需要的反应时间为216毫秒。当驱动 电压增加为40伏特时，所需要的反应时间缩短为88毫秒。当驱动电压再升高至60伏特时， 反应时间缩短为40毫秒，也就是驱动电压为30伏特的五分之一。
[0078] 由上述介绍的液态透镜1的驱动方法可知，相较于已知液态透镜采用类似类比方 式的驱动方法，本实施例的液态透镜1驱动方法类似于数字的方式，而本实施例的驱动方 法是以第Μ个同心圆环电极的所在位置来控制第一液体50的形变，从而得到不同的焦距。 因此，本实施例的驱动方法不仅能加速第一液体50的形变，而且还比已知的驱动方法更准 确地控制第一液体50的形变，以得到较为精确的焦距。
[0079] 综上所述，本发明提供一种液态透镜的驱动方法，以特定的电压输入模式输入控 制电压于相配合的驱动电极设计来控制液态透镜的焦距。当驱动第一液体形变时，控制器 可发出信号通知电源装置提供驱动电压给第一至第Ν个同心圆环电极，来驱动第一液体形 变，以使得第一液体的边缘bl落在不同的同心圆环电极最内缘上，而得到不同的焦距。此 夕卜，驱动电压需大于或等于维持电压。驱动电压和维持电压相差越大，第一液体能越快速地 达到预定的焦距，从而缩短液态透镜进行变焦的时间。
[0080] 以上所述仅为本发明的实施例，其并非用以限定本发明的专利保护范围。本领域 任何普通技术人员，在不脱离本发明的精神与范围内，所作的更动及润饰的等效替换，仍为 本发明的专利保护范围内。
【权利要求】
1. 一种液态透镜的驱动方法，其特征在于，所述液态透镜的驱动方法是以特定的电压 输入模式输入电压于相配合的驱动电极以控制液态透镜的焦距，所述驱动电极为Μ个电极 且Μ大于或等于2,而所述电极由外至内分别是一第一电极至一第Μ电极，所述液态透镜的 驱动方法包括： 当输入一驱动电压至所述第一电极至一第Ν电极时，一第一液体的边缘落在所述第Ν 电极的内缘位置，Ν大于或等于2且小于或等于Μ，所述驱动电压调制所述液态透镜焦距的 电压； 当所述第一液体的边缘落在所述第Ν电极的内缘位置后，将所述驱动电压调为一维持 电压以保持所述第一液体的形状，所述维持电压则为提供维持所述液态透镜焦距的电压。
2. 根据权利要求1所述的液态透镜的驱动方法，其特征在于，所述驱动电压大于或等 于所述维持电压。
3. 根据权利要求1所述的液态透镜的驱动方法，其特征在于，所述液态透镜还包括一 第二液体，所述第一液体与所述第二液体互不相溶，且所述第一液体与所述第二液体均为 非导电液体。
4. 根据权利要求1所述的液态透镜的驱动方法，其特征在于，所述电极为同心圆环电 极。
5. 根据权利要求4所述的液态透镜的驱动方法，其特征在于，相邻的两个所述同心圆 环电极的极性彼此相反，且当输入所述驱动电压至所述第一电极至所述第Ν电极时，两个 相邻的所述电极之间存在电场。
6. 根据权利要求5所述的液态透镜的驱动方法，其特征在于，当输入所述驱动电压至 所述第一电极至所述第Ν电极时，所述第一液体的边缘落在所述第Ν电极的内缘位置，Ν大 于或等于2且小于或等于Μ，之后将所述驱动电压调降为所述维持电压以保持所述第一液 体的形状。
7. 根据权利要求5所述的液态透镜的驱动方法，其特征在于，当所述第一液体的边缘 落在所述第Ν电极的内缘位置之后，将所述驱动电压调为所述维持电压，且所述维持电压 仅提供给所述第Ν-1个电极以及所述第Ν个电极。
8. 根据权利要求5所述的液态透镜的驱动方法，其特征在于，当所述第一液体的边缘 落在所述第Ν电极的内缘位置之后，将所述驱动电压调为所述维持电压，且所述维持电压 仅提供给一第L电极以及所述第一电极，此时所述第一液体的边缘会落在所述第L电极的 内缘位置，L大于或等于2且小于Ν。
9. 根据权利要求5所述的液态透镜的驱动方法，其特征在于，当所述第一液体的边缘 落在所述第Ν电极的内缘位置之后，将所述驱动电压调为所述维持电压，且所述维持电压 仅提供给一第L电极以及一第L-1电极，此时所述第一液体的边缘会落在所述第L电极的 内缘位置，L大于或等于2且小于Ν。
10. 根据权利要求4所述的液态透镜的驱动方法，其特征在于，所述液态透镜还包括一 第二液体，所述第一液体与所述第二液体互不相溶，且所述第一液体为非导电液体，而所述 第二液体为导电液体。
11. 根据权利要求10所述的液态透镜的驱动方法，其特征在于，所述液态透镜的驱动 方法还包括输入所述驱动电压至所述第二液体，相邻的两个所述同心圆环电极的极性彼此 相同，且当输入所述驱动电压至所述第一电极至所述第N电极时，所述第二液体和各个所 述驱动电极之间存在电场。
12. 根据权利要求11所述的液态透镜的驱动方法，其特征在于，当输入所述驱动电压 至所述第一电极至所述第N电极以及所述第二液体时，所述第一液体的边缘落在所述第N 电极的内缘位置，N大于或等于2且小于或等于M，之后将所述驱动电压调降为所述维持电 压以保持所述第一液体的形状。
13. 根据权利要求11所述的液态透镜的驱动方法，其特征在于，当所述第一液体的边 缘落在所述第N电极的内缘位置之后，将所述驱动电压调为所述维持电压，且所述维持电 压仅提供给所述第N-1个电极、所述第N个电极以及所述第二液体。
14. 根据权利要求11所述的液态透镜的驱动方法，其特征在于，当所述第一液体的边 缘落在所述第N电极的内缘位置之后，将所述驱动电压调为所述维持电压，且所述维持电 压仅提供给一第L电极、所述第一电极以及所述第二液体，此时所述第一液体的边缘会落 在所述第L电极的内缘位置，L大于或等于2且小于N。
15. 根据权利要求11所述的液态透镜的驱动方法，其特征在于，当所述第一液体的边 缘落在所述第N电极的内缘位置之后，将所述驱动电压调为所述维持电压，且所述维持电 压仅提供给一第L电极、一第L-1电极以及所述第二液体，此时所述第一液体的边缘会落在 所述第L电极的内缘位置，L大于或等于2且小于N。
【文档编号】G02B26/02GK104102000SQ201310146475
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2013年4月24日 优先权日:2013年4月10日
【发明者】蔡智伟 申请人:齐发光电股份有限公司