无移动变焦镜头制造技术

本发明专利技术公开了无移动变焦镜头。例如，根据本发明专利技术的一个实施例，变焦镜头（１００）带有一个可调谐的透镜（１０４）。不需要机械地运动或改变一个或多个镜头元件之间的隔开距离，而可以改变该变焦镜头的焦距。

【技术实现步骤摘要】
本申请是2004年10月15日提交的专利技术名称为“不动的变焦距透镜”的申请号为200480036130.5的中国专利技术专利申请的分案申请。上述母案是申请号为PCT/US2004/033889的PCT申请进入中国国家阶段的申请。
本专利技术一般涉及光学装置，更具体地，涉及变焦镜头。
技术介绍
变焦镜头(即具有可变化的焦距的任何形式的镜头)是众所周知和在各种应用场合中使用的。通常的变焦镜头可以包括至少二个镜头元件，其间隔确定该变焦镜头的焦距。作为一个例子，照相机的机械补偿的变焦镜头一般可使二个元件运动，使图像位置或图像平面保持固定不变。作为另一个例子，变焦镜头可以具有一个物镜，一个目镜和该物镜和该目镜之间的一个场镜。通过使该场镜和可能的话，该物镜运动，可改变该变焦镜头的焦距。通常的变焦镜头的一个缺点为它们大和重，迫使得难以将该变焦镜头结合到一个小的装置(例如，移动电话，个人数字助理(PDA)或紧凑照相机)中。一般，变焦镜头通常的另一个缺点为必需使一个或多个镜头元件运动(例如，在该变焦镜头内机械地重新定位)以改变焦距，这通常需要空间和动力来完成该运动。作为一个例子，随着一般有严格的功率要求和受其电池容量限制的移动电话的小照相机、PDA、和紧凑的数码相机的发展和快速进入市场，明显地需要一种改善的变焦镜头。
技术实现思路
现在说明形成变焦镜头的系统和方法。例如，根据本专利技术的一个实施例，变焦镜头带有一个可调谐的镜头。通过在不改变第一透镜形状的情况下改变加在该可调谐镜头上的电压电平，可改变该变焦镜头的焦距。因-->此，可以不需要机械地使其镜头元件运动，即可以改变该变焦镜头的焦距。结果，该变焦镜头比通常的变焦镜头有一些优点，例如，功率要求低，没有机械驱动机构，能够制造得较小，较轻和更加紧凑。更具体地说，根据本专利技术的一个实施例，变焦镜头包括折射率可变化的第一透镜，和第二透镜。根据该第一透镜的折射率，该第一透镜和第二透镜可提供该变焦镜头的可变化的焦距。根据本专利技术的另一个实施例，一个光学装置包括第一镜头；至少是相对该第一透镜放置的第二透镜，使得光通过该光学装置的第一透镜和至少是第二透镜，并且该第一镜头的折射率可变化，以形成该光学装置的可变化的焦距。根据本专利技术的另一个实施例，改变变焦镜头的焦距的方法包括提供具有可变化的折射率的第一透镜，提供第二透镜，和改变第一透镜的折射率以改变变焦镜头的焦距。本专利技术的范围由包括在这部分中供参考的权利要求书确定。本领域的技术人员通过考虑以下一个或多个实施例的详细说明，将会完全了解本专利技术的实施例以及其另外的优点的实现。现对附图作第一次简要的说明。附图说明图1表示根据本专利技术的一个实施例的变焦镜头；图2表示根据本专利技术的一个实施例的变焦镜头；图3表示根据本专利技术的一个实施例的变焦镜头；图4表示根据本专利技术的一个实施例的变焦镜头；图5a和5b表示根据本专利技术的一个实施例的可调谐的透镜的顶部透视图和侧视图；图6表示根据本专利技术的一个实施例的非线性晶体和可调谐的透镜。通过参照下列的详细说明，可以最好地了解本专利技术的实施例及其优点。应当明了利用相同的符号表示在一个或多个图中所示的相同的元件。具体实施方式图1表示根据本专利技术的一个实施例的变焦镜头100。变焦镜头100包括一个物镜102，一个可调谐的场镜104和一个成像透镜106。物镜102(标记-->为f0)和成像透镜106(标记为f1)可以分别代表通常的物镜和通常的像镜(也称为成像透镜或目镜)，并可以由玻璃、塑料或其他已知的通常的镜头材料制成。成像透镜106可以放置在靠近可调谐的场镜104的地方，或形成可调谐场镜104的一部分(标记为fLC)。如进一步详细说明那样，可调谐场镜104为通过将电压加在可调谐场镜104上，可以改变其折射率的透镜。通过改变可调谐场镜104的折射率，可以改变变焦镜头100的焦距。如图1中作为一个例子所示，物镜102，可调谐的场镜104和成像透镜106作用是将光110引导(例如放大)和聚焦在成像平面108上。使用者可以改变可调谐的场镜104的折射率，以改变变焦镜头100的焦距(根据应用情况不同，也称为变焦，变倍，变度数或变视场)。相反，通常的变焦镜头一般需要使其一个或多个镜头元件物理方法运动或重新定位，以形成不同的焦距。因为变焦镜头100不需要使其镜头元件(例如，物镜102，可调谐的场镜104和/或成像透镜106)运动或机械地重新定位，以调节其焦距，因此变焦镜头100(与这里所述的一个或多个其他实施例一起)比通常的变焦镜头具有一些优点。例如，变焦镜头100可为便携时装置(例如，照相机，移动电话或PDA)提供无移动的、紧凑的变焦镜头。变焦镜头100可以设计成紧凑的，同时仍然提供宽广的视角和可变化的焦距。变焦镜头100表示镜头元件的一个示例性结构，但这个结构不是限制性的，应当理解本专利技术的原理可以用在各种可调谐透镜的镜头结构和应用中。例如，图2表示根据本专利技术的一个实施例的变焦镜头200。变焦镜头200包括一个物镜202和一个目镜204。物镜202为一个可调谐的物镜。如这里进一步详细说明的那样，它例如通过改变加在物镜202上的电压206，可以调谐(例如参见图5a和5b)。通过改变电压206的电压电平，物镜202改变加在光110上的偏转量(例如，改变物镜202的折射率)结果，改变变焦镜头200提供的变焦量或放大倍数。作为另一个例子，图3表示根据本专利技术的一个实施例的变焦镜头300。变焦镜头300包括一个物镜302，一个场镜304和一个目镜306。场镜304为一个可调谐的场镜，它可通过改变加在场镜304上的电压308的电压电平而调谐。物镜302，场镜304和目镜306可以实现的例如作为一个无移动-->的变焦镜头，以提供可变化的焦距和将光110引导至成像平面310上。场镜304可以实现的例如作成为一个充满液晶的透镜，其倍率可由电压308的电压电平(即场镜304的外部偏压)调谐。通过调谐场镜304的倍率，可以改变场镜304的有效的折射率，结果，也可改变变焦镜头300的焦距。作为另一个例子，图4表示根据本专利技术的一个实施例的变焦镜头400。变焦镜头400包括一个物镜402，一个场镜404和一个目镜406。变焦镜头400与变焦镜头300(图3)相同，但变焦镜头400提供一个可调谐的透镜402，而不是可调谐的场镜304(图3)。通过加电压408，物镜402可调谐，当改变电压408的电压电平时，物镜402的折射率改变。物镜402，场镜404和目镜406可以实现的例如作为一个无移动的变焦镜头，以提供可变化的焦距和将光110引导至成像平面310上。图5a和5b表示根据本专利技术的一个实施例的可调谐透镜500的顶部透视图和侧视图。可调谐透镜500包括一个基片502和一个透镜504。基片502可由玻璃或塑料或其他所希望的材料制成，以支承该透镜504。透镜504可由本领域的技术人员知道的向列液晶制成。由液晶制成的透镜504可以提供可使用通常的半导体处理技术制造的一个低成本的可调谐透镜。可将一个或多个导体508(例如，诸如铟锡氧化物(ITO)一类的透明导体)包括在可调谐的透镜500中以将外部偏压506(例如，一个可变化的电压源)加在透镜504上。作为一个例子，根据本专利技术的一个实施例，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种照相机的变焦镜头，该变焦镜头包括：　第一透镜，其由向列液晶制成，并且适于在不改变第一透镜形状的情况下提供可变的折射率；和　第二透镜和第三透镜，其中该第一透镜、第二透镜和第三透镜放置在固定的位置，以提供该变焦镜头的焦距，基于该第一透镜的折射率改变所述焦距。

【技术特征摘要】
US 2003-12-18 10/741,9681.一种照相机的变焦镜头，该变焦镜头包括:第一透镜，其由向列液晶制成，并且适于在不改变第一透镜形状的情况下提供可变的折射率；和第二透镜和第三透镜，其中该第一透镜、第二透镜和第三透镜放置在固定的位置，以提供该变焦镜头的焦距，基于该第一透镜的折射率改变所述焦距。2.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征为，该第一透镜为可调谐的场镜，该第二透镜为物镜，该第三透镜为像镜，第一透镜通过改变加在第一透镜上电压是可调谐的，以控制第一透镜的折射率，第一透镜、第二透镜和第三透镜适于为照相机的非偏振光提供变焦镜头功能。3.如权利要求2所述的变焦镜头，其特征为，该第一透镜还包括玻璃或塑料的一个基片。4.如权利要求3所述的变焦镜头，其特征为，该第一透镜还包括将电压电平加在液晶材料上的导体。5.如权利要求3所述的变焦镜头，其特征为，该基片由扩散、沉积、旋转聚合物方法中的至少一种和光刻形成图形技术制成。6.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征为，通过改变加在该第一透镜上的电压电平，所述电压电平改变该第一透镜的折射率，来改变焦距。7.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征为，该变焦距透镜的放大倍数只由第一透镜的折射率确定。8...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤寅生，
申请(专利权)人：汤寅生，
类型：发明
国别省市：US[美国]