透镜曲率改变装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及透镜曲率改变装置。根据实施方式的透镜曲率改变装置是一种用于基于施加的电信号来改变具有可变曲率的液体透镜的曲率的透镜曲率改变装置，该透镜曲率改变装置包括：以及控制单元，用于根据所感测的曲率控制透镜驱动单元形成液体透镜的目标曲率。传感器单元感测液体透镜中的在电极上的绝缘体与导电水溶液之间的边界区域的面积或大小的变化。因此，可以快速且准确地感测透镜的曲率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】透镜曲率改变装置
本专利技术涉及透镜曲率改变装置，并且更具体地，涉及能够快速且准确地感测透镜的曲率的透镜曲率改变装置。
技术介绍
透镜是使光路转向的设备。透镜用在各种电子设备、尤其是摄像机中。穿过摄像机中的透镜的光通过图像传感器被转换为电信号，并且可以基于通过转换获得的电信号来获取图像。为了调整要捕获的图像的聚焦，需要改变透镜的位置。然而，当摄像机用于小型电子设备时，需要确保相当大的空间以改变透镜的位置，这导致了不便。因此，正在研究在不改变透镜的位置的情况下用于调整要捕获的图像的聚焦的方法。
技术实现思路
技术问题因此，鉴于上述问题而提出本专利技术，本专利技术的目的是提供一种能够快速且准确地感测透镜的曲率的透镜曲率改变装置。本专利技术的另一目的为提供一种能够快速且准确地改变透镜的曲率的透镜曲率改变装置。技术方案根据本专利技术的一个方面，上述和其他目的可以通过提供一种用于基于施加的电信号来改变液体透镜的曲率的透镜曲率改变装置来实现，该透镜曲率改变装置包括：透镜驱动器，用于向液体透镜施加电信号；传感器单元，用于感测基于电信号形成的液体透镜的曲率；以及控制器，用于基于感测的曲率来控制透镜驱动器以形成液体透镜的目标曲率，其中，传感器单元感测电极上的绝缘体与液体透镜中的导电水溶液之间的边界区域的面积的大小或大小的变化。有益效果从以上描述中明显的是，根据本专利技术的实施方式的透镜曲率改变装置被配置成基于施加的电信号来改变液体透镜的可变的曲率，并且该透镜曲率改变装置包括：透镜驱动器，用于向液体透镜施加电信号；传感器单元，用于感测基于电信号形成的液体透镜的曲率；以及控制器，用于基于所感测的曲率来控制透镜驱动器以形成液体透镜的目标曲率。传感器单元可以通过感测电极上的绝缘体与液体透镜中的导电水溶液之间的边界区域的面积的大小或该大小的变化来快速且准确地感测透镜的曲率。特别地，可以通过感测电容来准确地检测透镜的曲率，该电容对应于电极上的绝缘体与液体透镜中的导电水溶液之间的边界区域的面积的大小或该大小的变化。传感器单元可以感测与电极上的绝缘体与液体透镜中的导电水溶液之间的边界区域的面积的大小或该大小的变化相对应的电容，并且反馈电容以向液体透镜施加电信号，使得透镜的曲率被改变。因此，透镜的曲率可以快速且准确地改变。透镜曲率改变装置可以包括：多个导线，用于将从透镜驱动器输出的多个电信号提供给液体透镜；以及开关元件，其设置在多个导线中的一个导线与传感器单元之间，并且在开关元件的接通时段期间，传感器单元可以感测电极上的绝缘体与液体透镜中的导电水溶液之间的边界区域的面积的大小或者该大小的变化。因此，可以快速且准确地感测透镜的曲率。透镜曲率改变装置可以包括：均衡器，用于基于所计算的曲率和目标曲率来计算曲率误差；以及脉冲宽度变化控制器，用于基于所计算的曲率误差生成并输出脉冲宽度变化信号。因此，可以快速且准确地感测透镜的曲率。附图说明从下面结合附图给出的详细描述中将更清楚地理解本专利技术的上述和其他目的、特征和其他优点，在附图中：图1A是根据本专利技术的实施方式的摄像机的截面图；图1B是图1A的摄像机的内部框图；图2是示出透镜驱动方法的图；图3A和图3B是示出驱动液体透镜的方法的图；图4A至图4C是示出液体透镜的结构的图；图5A至图5E是示出液体透镜的透镜曲率的变化的图；图6是与本专利技术相关的摄像机的示例性内部框图；图7是根据本专利技术的实施方式的摄像机的示例性内部框图；图8A至图12B是图7的描述中所参考的图；图13A是根据本专利技术另一实施方式的摄像机的示例性内部框图；图13B是根据本专利技术的又一实施方式的摄像机的示例性内部框图。具体实施方式现在将详细参考本专利技术的优选实施方式，其示例在附图中示出。在可能的情况下，在整个附图中使用相同的附图标记来表示相同或相似的部分。如本文所使用的，后缀“模块”和“单元”被可互换地增加或使用以便于本说明书的准备，并且不旨在暗示不同的含义或功能。因此，术语“模块”和“单元”可以互换地使用。图1A是根据本专利技术实施方式的摄像机的截面图。首先，图1A是摄像机195的截面图的示例。摄像机195可以包括孔径194、透镜193和图像传感器820。孔径194可以阻挡或允许光入射到透镜193上。图像传感器820可以包括RGB滤波器910和传感器阵列911，用于将光信号转换为电信号以感测RGB颜色。因此，图像传感器820可以感测并输出RGB图像。图1B是图1A的摄像机的内部框图。参照图1B，摄像机195可以包括透镜193和图像传感器820以及图像处理器830。图像处理器830可以基于来自图像传感器820的电信号来生成RGB图像。可以基于来自图像传感器820的电信号来调整曝光时间。图2是示出透镜驱动方法的图。图2(a)示出了来自焦点401的光被传输至透镜403、分束器405、微透镜407和图像传感器409，并且因此在图像传感器409上形成具有尺寸Fa的图像PH。特别地，图2(a)示出了与焦点401相对应正确地形成聚焦。接下来，与图2A相比，图2(b)示出了透镜403朝向焦点401移动，并且具有小于Fa的尺寸Fb的图像PH聚焦在图像传感器409上。特别地，图2(b)示出了与焦点401相对应地过度向前形成聚焦。接下来，图2(c)示出了透镜403从焦点401移开，并且因此具有大于Fa的尺寸Fc的图像PH聚焦在图像传感器409上。特别地，图2(c)示出了与焦点401相对应地过度向后形成聚焦。也就是说，图2示出了改变透镜的位置以调整所捕获图像的焦点。如图2所示，音圈电机(VCM)用于改变透镜403的位置。然而，当VCM用于诸如图1的移动终端的小型电子设备中时，VCM需要相当大的空间以用于透镜的移动。在移动终端中使用摄像机195的情况下，除了自动聚焦之外，还需要光学图像稳定(OIS)功能。由于VCM仅允许沿着诸如图2所示的左右方向的方向上的一维移动，所以不适合于稳定图像。为了解决这个问题，本专利技术使用液体透镜驱动系统代替VCM系统。在液体透镜驱动系统中，通过向液体透镜施加电信号来改变液体透镜的曲率，并且因此不需要为了自动聚焦而移动透镜。另外，在实现图像稳定功能时，液体透镜驱动系统可以防止二维或三维的模糊。图3A和图3B是示出驱动液体透镜的方法的图。首先，图3A(a)示出了第一电压V1被施加到液体透镜500并且液体透镜用作凹透镜。接下来，图3A(b)示出了当大于第一电压V1的第二电压V2被施加到液体透镜500时液体透镜500不改变光的行进方向。接下来，图3A(c)示出了当大于第二电压V2的第三电压V3被施加到液体透镜500时液体透镜500用作凸透镜。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种透镜曲率改变装置，用于基于施加的电信号来改变液体透镜的曲率，所述透镜曲率改变装置包括：/n透镜驱动器，用于向所述液体透镜施加所述电信号；/n传感器单元，用于感测基于所述电信号形成的所述液体透镜的曲率；以及/n控制器，用于基于所感测的曲率来控制所述透镜驱动器以形成所述液体透镜的目标曲率，/n其中，所述传感器单元感测在电极上的绝缘体与所述液体透镜中的导电水溶液之间的边界区域的面积的大小或所述大小的变化。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171208 KR 10-2017-01685171.一种透镜曲率改变装置，用于基于施加的电信号来改变液体透镜的曲率，所述透镜曲率改变装置包括：
透镜驱动器，用于向所述液体透镜施加所述电信号；
传感器单元，用于感测基于所述电信号形成的所述液体透镜的曲率；以及
控制器，用于基于所感测的曲率来控制所述透镜驱动器以形成所述液体透镜的目标曲率，
其中，所述传感器单元感测在电极上的绝缘体与所述液体透镜中的导电水溶液之间的边界区域的面积的大小或所述大小的变化。


2.根据权利要求1所述的透镜曲率改变装置，其中，所述传感器单元感测由所述导电水溶液和所述电极形成的、与在所述电极上的绝缘体与所述液体透镜中的导电水溶液之间的所述边界区域的面积的大小或所述大小的变化相对应的电容。


3.根据权利要求2所述的透镜曲率改变装置，其中，所述传感器单元将所感测的电容转换为电压信号。


4.根据权利要求2所述的透镜曲率改变装置，还包括：
转换器，用于将与由所述传感器单元感测的所述电容相关的信号转换为数字信号。


5.根据权利要求1所述的透镜曲率改变装置，其中，所述传感器单元感测所述导电水溶液与所述电极之间的、与在所述电极上的绝缘体与所述液体透镜中的导电水溶液之间的所述边界区域的面积的大小或所述大小的变化相对应的电势差或电流。


6.根据权利要求1所述的透镜曲率改变装置，还包括：
多个导线，用于将从所述透镜驱动器输出的多个电信号提供给所述液体透镜；以及
开关元件，其设置在所述多个导线中的任何一个导线与所述传感器单元之间。


7.根据权利要求6所述的透镜曲率改变装置，其中，在所述开关元件的接通时段期间，所述传感器单元感测在所述电极上的绝缘体与所述液体透镜中的导电水溶液之间的边界区域的面积的大小或所述大小的变化。


8.根据权利要求6所述的透镜曲率改变装置，其中，在对所述多个导线中的至少一个导线施加有脉冲信号并且所述开关元件接通时，所述传感器单元感测在所述电极上的绝缘体与所述液体透镜中的导电水溶液之间的所述边界区域的面积的大小或所述大小的变化。


9.根据权利要求1所述的透镜曲率改变装置，其中，所述液体透镜包括：
公共电极；
与所述公共电极间隔开的多个电极；以及
设置在所述公共电极与所述多个电极之...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋昇昕，梁诚午，
申请(专利权)人：LG伊诺特有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR