[发明专利]可变焦度光学系统

说明书

液体透镜单元用于在物体与最终图像之间形成中间图像的复合可变焦度光学系统。第一可变焦度光学部件位于物体与中间实像之间。第一可变焦度光学部件使焦度发生变化，以改变中间实像的放大率。第二可变焦度光学部件位于中间实像与最终图像之间。第二可变焦度光学部件使焦度发生变化，以改变最终图像的放大率。第一可变焦度光学部件和第二可变焦度光学部件中的至少一个静止在光轴上并且包括至少两种具有不同折射性质的液体和这两种液体之间的至少一个可变形状接触表面，通过接触表面的形状变化使光学系统中的光焦度发生了改变。

本申请为于2010年03月29日提交的、题为“可变焦度光学系统”的第201080016154.X号中国专利申请的分案申请。

相关申请

本申请要求于2009年4月10日提交的第61/168,523号美国临时申请的优先权，该临时申请的全部内容通过引用并入本文并成为本说明书的一部分。

背景技术

本发明涉及可变焦度(power)光学系统。

一些变焦透镜设计对在设计中使用的透镜分组，其中，一组主要用于变焦，第二组主要用于保持图像聚焦，第三组用于保持像平面静止。第四组还可用于形成清晰的图像。聚焦组可被调节以使变焦透镜在任一焦距位置处聚焦而不需要对该变焦透镜的其他焦距重新聚焦。变焦组(或“变化器”)在变焦期间引起显著的放大率变化。稳定像平面的透镜组还可用于提供放大率。

变焦透镜中的期望特征包括高变焦比和广角视场。随着透镜系统的变焦范围增加，通常长度和重量也增加。因为消费产品(诸如蜂窝电话或傻瓜相机)通常小且轻，所以包含在这些产品中的变焦透镜受到尺寸和重量的约束。此外，随着透镜系统的焦距范围增加，通常聚焦问题也常常在广角视场变焦位置处增加。

发明内容

液体透镜单元在腔内包括两种或多种流体。流体接触以形成例如通过电节点可变的表面。流体可以是例如一种或多种气体、一种或多种液体、或一种或多种固体与一种或多种液体的混合物。使用液体透镜单元替换一个或多个移动透镜组导致光路的额外配置选择。液体单元可用于复合变焦透镜系统以利用这些性质的优点。许多傻瓜相机和手机相机不具有用于长透镜的大量空间。使用结合折叠的液体单元或重定向放射轴线允许在这些小的相机封装中提供更好的变焦透镜系统。更大的相机也能够获益。

附图说明

图1A-1D是采用6个液体透镜单元的复合变焦透镜系统的光学图，其中通过改变液体的表面来提供一系列变焦位置；

图2A-2D是采用5个液体透镜单元的复合变焦透镜系统的光学图，其中通过改变液体的表面来提供一系列变焦位置；

图3A-3D是采用5个液体透镜单元的复合变焦透镜系统的光学图，其中通过改变液体的表面来提供一系列变焦位置；

图4A-4D是采用4个液体透镜单元的复合变焦透镜系统的光学图，其中通过改变液体的表面来提供一系列变焦位置；

图5A-5D是采用3个液体透镜单元的复合变焦透镜系统的光学图，其中通过改变液体的表面来提供一系列变焦位置；

图6A-6D是采用3个液体透镜单元的复合变焦透镜系统的光学图，其中通过改变液体的表面来提供一系列变焦位置；

图7A-7D是采用2个液体透镜单元的复合变焦透镜系统的光学图，其中通过改变液体的表面来提供一系列变焦位置；

图8A-8D是采用1个移动透镜组和2个液体透镜单元的复合变焦透镜系统的光学图，其中通过改变液体表面来提供一系列变焦位置；以及

图9示出具有变焦透镜的相机的框图。

具体实施方式

下面将参照附图进行描述。应理解，在不背离本发明的范围的情况下可使用其它结构和/或实施方式。