TWI797192B - 液體透鏡系統 - Google Patents

Abstract

一種液體透鏡能經耦接至地，像是以阻礙電荷在該液體透鏡的操作期間在該液體透鏡中積累。例如，與該液體透鏡之傳導性流體電性連通的一電極能經耦接至地。能利用一開關來選擇地將該液體透鏡耦接至地，像是用於將該液體透鏡放電。能利用一開關來選擇地將一電極耦接至地及至驅動信號。在一些情況中，驅動信號能經提供給該經接地電極以外的電極以供驅動該液體透鏡。在一些情況中，能利用基於一或更多個經測量參數的反饋控制來驅動該液體透鏡，該一或更多經測量參數指示出該液體透鏡中一流體與一或更多個電極之間的電容量。

Description

液體透鏡系統

本申請案主張申請於2017年11月15日且題為LIQUID LENS SYSTEMS之美國第62/586,817號臨時專利申請案的權益，該案在此藉引用方式整體併入。

發證於2015年12月1日且題為LIQUID LENS ARRAYS的美國第9,201,174號專利在此藉引用方式整體併入。申請於2017年4月5日且題為LIQUID LENS FEEDBACK AND CONTROL的美國第62/482,149號臨時專利申請案在此藉引用方式整體併入。申請於2017年5月25日且題為LIQUID LENS FEEDBACK AND CONTROL的美國第62/511,286號臨時專利申請案在此藉引用方式整體併入。申請於2017年5月25日且題為LIQUID LENS FEEDBACK AND CONTROL的美國第62/511,264號臨時專利申請案在此藉引用方式整體併入。申請於2018年4月5日且題為LIQUID LENS FEEDBACK AND CONTROL的PCT第WO 2018/187578號專利申請案公開文件在此藉引用方式整體併入。這些專利案件中所述特徵能與本文中揭露之液體透鏡及相關聯系統使用。

本揭示案的一些實施例乃關於液體透鏡（或鏡片、鏡頭），包括用於液體透鏡的控制系統及控制方法。一些實施例乃有關電性反饋及控制系統、校正、及調整。

儘管已知有各種液體透鏡，仍需要有經改良的液體透鏡。

以下摘要了特定範例實施例以供例示之用途。實施例不受限於本文中記敘的特定實施方式。實施例可包括數個新穎特徵，該些特徵中沒有單一特徵是全然負責其可預期之屬性或是對實施例來說是必要的。

本文中揭露的不同實施例有關一種液體透鏡系統，該系統能包括具有一腔室的一液體透鏡、包含在該腔室中的第一流體、及包含在該腔室中的第二流體。該第一流體及該第二流體可能實質上不互溶以形成該第一流體與該第二流體之間的流體界面。該液體透鏡能具有與該第一及第二流體絕緣的一或更多個電極及與該第一流體電性連通的一共同電極。該液體透鏡能經配置使得該流體界面的位置是至少部分地基於該一或更多個電極與該共同電極之間的一或更多個電壓差量。該共同電極能經電耦接至地以防止電荷在該液體透鏡中積聚。

在一些實施例中，該系統能包括一信號產生器及感測器電路系統，該信號產生器經配置以供應電壓信號至該一或更多個電極，該感測器電路系統經配置以輸出指示出該流體界面之一位置的一值。該系統能包括一控制器，該控制器經配置以至少部分地基於指示出該流體界面之該位置的該值來調整供應至該一或更多個電極的該等電壓信號。該感測器電路系統能經配置以輸出一或更多個電壓值，該一或更多個電壓值指示出該一或更多個電極與該第一流體之間的電容量。該感測器電路系統能包括對應於該一或更多個電極的一或更多個取樣電容及一或更多個電流反射鏡，該一或更多個電流反射鏡能經配置以反射經傳遞給對應的該一或更多個電極的一或更多電流。該一或更多個電流反射鏡能經配置以將經反射的該一或更多電流導向該一或更多個取樣電容。該感測器電路系統能包括一或更多個電壓偵測器，該一或更多個電壓偵測器能經配置以偵測來自該一或更多個取樣電容的一或更多個電壓值。所偵測的該一或更多個電壓值能指示出該第一流體與對應的該一或更多個電極之間的一或更多電容值。在一些實施例中，該感測器電路系統能包括一或更多個取樣開關，該一或更多個取樣開關在一或更多個對應的取樣電容與電流反射鏡之間。該感測器電路系統能包括一或更多個放電開關，該一或更多個放電開關耦合至該一或更多個取樣電容。該一或更多個放電開關具有一關閉狀態及一開啟狀態，該一或更多個放電開關的該關閉狀態將對應的該一或更多個取樣電容耦接至地以供將該一或更多個取樣電容放電。

該系統能具有至少一溫度感測器，該至少一溫度感測器經配置以測量該液體透鏡的一溫度。該控制器能經配置以至少部分地基於經測量的該溫度來調整該等電壓信號。在一些實施例中，該一或更多個電極能包括經設置在該液體透鏡中之複數個位置處的複數個電極。該一或更多個電極能包括四個電極，該四個電極經設置於該液體透鏡之四個相應象限處。

經提供給該一或更多個電極的該等電壓信號可能是交流（AC）電壓信號。經提供給該一或更多個電極的該等電壓信號可能是脈寬調制（PWM）電壓信號。該信號產生器可能包括一或更多個直流（DC）對交流（AC）轉換器。該信號產生器可能包括一第一直流（DC）對DC轉換器以供應一正電壓，以及一第二DC對DC轉換器以供應一負電壓。該系統能包括一電池，該電池用於供應一直流（DC）電壓至該信號產生器以製造該等電壓信號。在一些實施例中，該系統能包括具有一第一狀態及一第二狀態的一開關，該第一狀態將該共同電極耦接至地，該第二狀態不將該共同電極耦接至地。

本文中揭露的各不同實施例可能關於一種液體透鏡，其能包括一腔室，該腔室包含一第一流體及一第二流體。該第一流體及該第二流體能為實質上不互溶以在該第一流體與該第二流體之間形成一流體界面。該液體透鏡能包括與該第一及第二流體絕緣的一電極。該第一流體能為接地的。

在一些實施例中，該液體透鏡能包括一接地電極，該接地電極與該第一流體電性連通且經電耦接至地。該液體透鏡能包括一透鏡感測器，該透鏡感測器經配置以進行測量並輸出指示出該流體界面之一位置的一值。該透鏡感測器能經配置以輸出一電壓值，該電壓值指示出該第一流體與該電極之間的電容量。該液體透鏡能包括一信號產生器及一控制器，該信號產生器經配置以供應電壓信號至該電極，該控制器經配置以至少部分地基於由該透鏡感測器輸出的該值來調整由該信號產生器供應的該等電壓信號。

該液體透鏡能包括一溫度感測器，該溫度感測器經配置以測量該液體透鏡的一溫度。該控制器能經配置以至少部分地基於經測量的該溫度來調整該信號產生器所供應的該等電壓信號。該液體透鏡能包括一或更多個額外電極，該一或更多個額外電極與該第一流體及該第二流體絕緣且該一或更多個額外電極能經定位於該液體透鏡中一或更多個與該電極不同的位置處。在一些實施例中，該液體透鏡能包括具有一第一狀態及一第二狀態的一開關，該第一狀態將該第一流體耦接至地，該第二狀態不將該第一流體耦接至地。

本文中揭露的各不同實施例可能關於一種液體透鏡系統，其能包括一腔室，該腔室包含一第一流體及一第二流體。該第一流體及該第二流體能為實質上不互溶以在該第一流體與該第二流體之間形成一流體界面。該液體透鏡系統能進一步包括一第一電極及一第二電極，該第一電極與該第一及第二流體絕緣，該第二電極與該第一流體電性連通。該系統能包括一開關，該開關具有一第一狀態及一第二狀態，該第一狀態將該第二電極耦接至地，該第二狀態不將該第二電極耦接至地。

該液體透鏡系統能包括一透鏡感測器，該透鏡感測器經配置以進行測量並輸出指示出該流體界面之一位置的一值。該透鏡感測器能經配置以輸出一電壓值，該電壓值指示出該第一流體與該第一電極之間的電容量。該液體透鏡系統能包括一信號產生器及一控制器，該信號產生器經配置以供應電壓信號至該第一電極，該控制器經配置以至少部分地基於由該透鏡感測器輸出的該值來調整由該信號產生器供應的該等電壓信號。在一些實施例中，該液體透鏡系統能包括一溫度感測器，該溫度感測器能經配置以測量該液體透鏡的一溫度。一控制器能經配置以至少部分地基於經測量的該溫度來調整該信號產生器所供應的該等電壓信號。

該液體透鏡系統能包括一或更多個額外電極，該一或更多個額外電極與該第一流體及該第二流體絕緣且該一或更多個額外電極能經定位於該液體透鏡中一或更多個與該第一電極不同的位置處。該開關的該第二狀態將該第二電極耦合至用於驅動該液體透鏡的一驅動信號。該開關的該第二狀態可能是一隔絕狀態，該隔絕狀態將該第二電極與地隔絕。在一些實施例中，該液體透鏡統能包括一信號產生器，該信號產生器經配置以供應電壓脈衝至該第一電極及至該第二電極。該信號產生器能經配置以對該等電壓脈衝中一或更多電壓脈衝施加一可變相位延遲，以在該第一電極與該第二電極之間製造一可變均方根（RMS）電壓。

液體透鏡系統

第 1A 圖 是一液體透鏡10之範例實施例的截面圖。第1A圖的液體透鏡10（還有本文中揭露的其他液體透鏡）能具有相同或類似於美國第9,201,174號專利中揭露之液體透鏡的特徵，並能利用類似於該美國專利案中揭露之技術來製成。液體透鏡10能具有一空腔12，該空腔包含至少兩不互溶流體（例如液體），像是第一流體14及第二流體16，其形成一流體界面15。第一流體14能為導電的，而第二流體16能為電絕緣的。在一些實施例中，第一流體14能為極性流體，像是水溶液。第二流體16能為油，在一些實施例中。第一流體14能具有比第二流體16高的介電常數。一較低窗口18（其能包括透明板）能為在空腔12下方，而一較高窗口20（其能包括透明板）能為在空腔12上方。能藉由一絕緣材料24將第一至少一電極22與空腔12中的流體14及16絕緣。一第二電極26能接觸第一流體14。

在電極22與26之間能施加電壓以控制流體14與16之間的流體界面15的形狀，像是去改變液體透鏡10的焦距。第1A圖顯示在第一狀態中的液體透鏡10，在該狀態中電極22與26之間沒有施加電壓，而第 1B 圖 顯示在第二狀態中的液體透鏡10，在該狀態中電極22與26之間有施加電壓。腔室12能具有由疏水材料製成的一或更多側壁。例如絕緣材料24能為聚對二甲苯，其能為絕緣性且疏水性。當沒有施加電壓時，側壁上的疏水材料能排斥第一流體14（例如水溶液）使得第二流體16（例如油）能蓋住該等側壁的較大面積以產生如第1A圖中顯示的流體界面15的形狀。當經由第二電極26在第一電極22與第一流體14之間施加電壓時，第一流體14能被吸引至第一電極22，如此能驅使流體界面15的位置往側壁下方，使得該側壁更多部分接觸第一流體14。藉由在電極22與26之間施加不同的電壓量，能驅使流體界面15至各種不同位置。

當施加電壓時，第一電極22及第一流體14能形成電容（例如類似平行板電容，其中第一流體14操作為其中一平行板），而電容值能隨著第一流體14蓋住側壁的更多面積（例如，有效地形成較大的平行板）而增加。據此，流體界面15在側壁上的位置能從一測量結果決定，該測量結果指示出第一電極22與第一流體14之間的電容值。能基於指示出該電容值的該測量結果來調整被施加在電極22與26之間的電壓，以定位該流體界面於一位置處（例如經配置以提供由相機系統所指定之焦距的位置）。例如，相機系統能提供一命令以設定液體透鏡10於一特定焦距，並能對液體透鏡10施加電壓。能進行一測量，該測量指示出第一電極22與第一流體14之間的電容值。如果該測量結果指示出電容值低於對應於該特定焦距的值，則該系統能增加所施加的電壓。如果該測量結果指示出該電容值高於對應於該特定焦距的值，則該系統能減少所施加的電壓。該系統能進行重複的測量及對電壓的調整，以維持流體界面15在提供該特定焦距的位置處。本說明書揭露的各不同實施例有關測量系統，該些測量系統用於進行測量以及反饋控制系統，測量結果指示出第一電極22與第一流體14之間的電容值，該等控制系統至少部分地基於測量結果來調整給液體透鏡的信號。在一些實施例中，能間接地決定第一電極22與第一流體14之間的電容值，像是如本文中討論基於傳遞給第一電極22的電荷量。

在一些實施例中，電極22與第一流體14之間的電容值能依溫度而異。例如，絕緣材料24（例如聚對二甲苯）的介電常數能隨溫度改變而改變，此能影響電容值。在一些實施例中，液體透鏡10能包括一溫度感測器32，該溫度感測器經配置以測量液體透鏡10中的溫度。該系統能在基於有關電容值之測量結果來調整給液體透鏡10之信號時考慮測量到的溫度。在一些實施例中，溫度感測器32能為嵌入液體透鏡10中。例如，溫度感測器32能被設置在該液體透鏡結構的兩層之間。一導電引線能從溫度感測器32的嵌入位置延伸到液體透鏡10的周圍，像是用於提供及/或接收來自溫度感測器的信號。溫度感測器32能包含熱電耦、電阻式溫度裝置（RTD）、熱阻器、紅外線感測器、雙金屬裝置、溫度計、狀態改變感測器、基於半導體的感測器（例如矽二極體），或另外類型的溫度感測裝置。

在一些實施例中，液體透鏡10能包括一加熱元件34，其能被用來控制液體透鏡10中的溫度。例如，液體透鏡10能具有一反應速率，該反應速率在一臨界溫度以下（例如冰點）大幅減少。在一些實施例中，加熱元件34能嵌入液體透鏡10中。例如，加熱元件34能被設置在該液體透鏡結構的兩層之間。一導電引線能從加熱元件34的嵌入位置延伸到液體透鏡10的周圍，像是用於提供及/或接收來自加熱元件34的信號。加熱元件34能包含電阻式加熱器、電容式加熱器、感應式加熱器、對流式加熱器、或另外類型的加熱器。該系統能至少部分地基於接收自溫度感測器32的信號來操作加熱元件34。該系統能測量溫度，及若溫度在一臨界值之下則利用加熱元件34來加溫液體透鏡。該系統能利用反饋控制以利用溫度感測器32及加熱元件34來控制溫度。

第 2A 圖 顯示液體透鏡10之一範例實施例的平面圖。在一些實施例中，第一至少一電極22能包括多個電極22，該多個電極經定位於液體透鏡10上的多個位置處。液體透鏡10能具有四個電極22a、22b、22c、及22d，該四個電極能經定位在液體透鏡10之四個象限中。在其他實施例中，第一至少一電極22能包括不同個數的電極（例如1個電極、2個電極、4個電極、6個電極、8個電極、12個電極、16個電極、或更多）。電極22a～22d能經獨立地驅動（例如被施加相同的或不同的電壓），此能被利用來將流體界面15定位在液體透鏡10之不同象限上的不同位置處。第 2B 圖 顯示通過電極22a及22d所採的截面圖。如果對電極22a施加比電極22d更大的電壓，則流體界面15能被進一步沿位在電極22a之象限處的側壁下拉，如此能致使流體界面15的光軸30相對於液體透鏡10之縱軸28傾斜。此傾斜能被該相機系統利用以提供光學影像穩定化、離軸對焦、等等。在一些情況中能對電極22a～d施加不同電壓來補償對液體透鏡10施的力，使得液體透鏡10維持軸上對焦。液體透鏡10能具有對應於各個電極的溫度感測器32a及32d，或是能利用針對液體透鏡10的單一個溫度感測器。 範例反饋及控制系統

第 3A 圖及第 3B 圖 顯示用於透鏡反饋及控制之系統的範例方塊圖300、350。第3A及/或3B圖能包括相機輸入/輸出（「I/O」）控制項301、設定及反饋控制器303、計時控制器305、信號產生器307、放大器309、透鏡311（像是液體透鏡）、電荷感測器313、其他感測器317、及電流反射鏡319。該控制系統的一些部分，像是設定及反饋控制器303和計時控制器305，能被實施在一微處理器315中。

參照第3A圖，相機I/O控制項301能被用來指示或設定焦點參數（像是用於透鏡311的焦距）及/或設定用於透鏡311的焦點方向。此可能發生在（例如）使用者增加或減少到成像目標的距離、改變相機的縮放（zoom）、等等。在一些實施例中，相機能致能離軸對焦，其中透鏡311的焦點方向相對於透鏡311之縱軸成角度（例如第2B圖中能見到的）。在一些實施例中，光學影像穩定化系統能提供焦點參數，像是藉由調整透鏡311的焦點方向來補償震動。應理解，調整焦點參數能包括調整焦距及/或焦點方向。相機I/O控制項301能向設定及反饋控制器303提供指示出目標焦距或其他焦點參數的一信號。在一些實施例中，相機能基於自動對焦、縮放、或一些其他系統或事件來發送目標焦點參數信號。

設定及反饋控制器303能決定如何調整透鏡311以達成目標焦點參數（例如焦距）。此能包括（例如）參照要施加至透鏡的電壓之查找表以致使透鏡提供目標焦距。此能額外地或替代地包括利用演算法或方程式來決定要施加的電壓。設定及反饋控制器也能考慮額外的變數，像是由其他感測器317測量到的溫度、動作、方位、重力、加速度、距離、等等，該些感測器像是溫度計、陀螺儀、雷射或其他距離感測器、等等。在一些實施例中，如果焦點參數的改變超過一臨界量，則控制器303能過驅電壓中的改變使得液體透鏡311的流體界面針對新的焦點參數而快速地移動到新位置。例如，針對電壓的增加，控制器303能初始地選擇一個電壓，該電壓高於可能被用來將該流體界面維持在針對新的焦點參數的位置處的電壓值，而隨著流體界面接近新的位置該被過驅的電壓能接著被減少。針對電壓的減少，控制器303能初始地選擇一個電壓，該電壓少於可能被用來將該流體界面維持在針對新的焦點參數的位置處的電壓值，而隨著流體界面接近新的位置該被過驅的電壓能接著被升高。

信號產生器307能從設定及反饋控制器303接收控制信號並能產生將被提供給透鏡311的一或更多電壓信號。在一些實施例中，單一處理器（例如微處理器315）能包括設定及反饋控制器303與信號產生器307兩者。在各種實施例中，該些電壓信號的一或更多屬性是至少部分地基於該控制信號而產生。該些屬性能包括頻率、相位、電壓幅度、脈寬、形狀、或RMS電壓。在各不同實施例中，信號產生器307能產生影響透鏡311之焦點的任何類型的電壓信號。在一些實施例中，該等電壓信號能包括能被施加至透鏡311之電極的多個振盪電壓信號，而調整該些振盪電壓信號之間的相位延遲能改變施加至透鏡311的均方根（RMS）電壓差量。在一些實施例中，該等電壓信號能包括傳遞給位於透鏡311上不同位置處之複數個電極的複數個差量電壓信號。在一些實施例中，電壓信號能為週期性信號，其具有的幅度及/或脈寬是被控制信號影響的屬性。在一些實施例中，電壓信號能是DC信號，其具有被控制信號影響的DC電壓。儘管本文中揭露的各不同實施例討論了利用被提供至液體透鏡之電壓信號間的相位延遲所做的脈寬調制，但可能使用各種其他適當的脈寬調制系統。

如本說明書中討論的，該電壓信號能被施加至透鏡311並能影響透鏡311的焦點參數（例如焦距及/或焦點方向）。該透鏡能為液體透鏡。例如，液體透鏡311能具有形成一流體界面的複數個不互溶流體（例如液體），能藉由對透鏡311施加電壓來定位該流體界面。

儘管對透鏡311施加了受控的電壓信號，在一些實例中透鏡311不一定會達到所指定的焦點屬性。可能會有某個量的錯誤。幾個因素可能影響透鏡的形狀及/或位置，而當產生該電壓信號時不一定考慮到某些因素。液體透鏡的移動可能影響該液體透鏡中之流體的位置。此外，組件製造及/或效能中的不完美可能造成無法忽略的效果。額外地，透鏡311的焦點屬性可能被滯後現象影響，使得透鏡311對該電壓信號的反應（例如流體界面的形狀及/或位置）可能基於透鏡311的前一狀態而不同。在一些實施例中，可利用反饋來考慮錯誤並對透鏡311進行調整（例如對流體界面的形狀及/或位置）。

直接測量液體透鏡311中之流體界面的形狀及/或位置可能是困難的。液體透鏡可能被設計成非常小以促進可攜性（例如智慧型手機中的透鏡）。然而，透鏡的形狀及/或位置可能通過透鏡上之組件的電容值來間接地決定。如先前針對第1B圖所述，可能將一電極定位靠近液體透鏡中的第一流體並與該第一流體絕緣。該電極及第一流體能有效地當作一電容器。隨著第一流體回應於從施加於該電極處之電壓而來的電磁力而改變形狀及/或位置，由該第一流體形成的有效電容板面積改變。因此，該有效電容的電容值指示出流體界面的形狀及/或位置。

透鏡感測器313能經配置以進行測量，該測量指示出該透鏡的電容值，其中該電容值只是出透鏡中之流體界面的形狀及/或位置。在一些實施例中，透鏡感測器313能測量（例如直接測量）液體透鏡之流體界面的位置。透鏡感測器313能為電荷感測器（如有關本文中一些實施例所討論）或其他感測器類型。透鏡感測器313能為該液體透鏡的或是液體透鏡系統的一整體組件。或者透鏡感測器313能包括外部於該液體透鏡系統的外側感測器組件，或者整體及外部感測器組件的組合。在一些實施方式中，透鏡感測器313能基於傳遞給透鏡311之一電極的電荷量來間接地測量電容值。形成在液體透鏡311中之有效電容的電極上的總電荷量能由以下決定：

方程式1 其中Q _tot 是總電荷量，C _lens 是由透鏡中電極和液體形成之有效電容的電容值，而V _Signal 是對該電極施加之電壓信號的電壓。當電壓信號的電壓是常數或是由控制信號所設定時，V _Signal 能為已知量。在某實施例中，透鏡感測器313能為電荷感測器，其基於對液體透鏡311之電極施加的總電荷來產生一信號，本文中將更詳細討論。

透鏡感測器313能對反饋控制器303提供指示出C _lens 的一信號。反饋控制器303能（基於指示出C _lens 的信號）決定液體透鏡311中的流體界面是否經定位以致使透鏡311具有所指定的焦點屬性（例如對焦在成像目標上）。反饋控制器303能接著決定任何反饋調整並依其調整控制信號，以使信號產生器307改變電壓信號的屬性，來使透鏡311更靠近地對焦在焦點目標上。在一些實施例中，反饋反應能初始為一過驅反應，來使透鏡更快速地對焦在焦點目標上。當焦點參數已改變而使得液體透鏡中的流體界面需要大幅移動到液體透鏡311中的新位置時，過驅（Overdriving）給透鏡311的信號能特別有益。

參照第3B圖，範例系統350能包括類似系統300的特徵。設定及反饋控制器303能從相機I/O控制項301接收目標焦點參數，及/或從其他感測器317接收測量結果。基於該些目標焦點參數及/或該些測量結果，設定及反饋控制器303能決定要施加至透鏡311之電極的一或更多電壓（例如差量RMS電壓），為了使透鏡311以該等焦點參數對焦。設定及反饋控制器303能對計時控制器305提供通用控制信號。計時控制器305能提供數個計時信號給各不同子系統。此能包括給電荷感測器的取樣及放電信號（例如如本說明書中討論的為了開啟及關閉取樣及放電開關）。此也包括給信號產生器307的相位偏移控制信號。

信號產生器307能產生電壓信號（例如差量電壓信號），其能包括一或更多電極週期性信號及一共同週期性信號。該一或更多電極週期性信號的相位能比起該共同週期性信號偏移一相位偏移量。能（至少部分地）藉由相位偏移控制信號來控制該相位偏移量。據此，對透鏡311施加的一或更多差量電壓信號能產生給相應之一或更多電極的一或更多RMS電壓，而該一或更多RMS電壓能（至少部分地）藉由該相位偏移控制信號來控制。

該等電壓信號能藉一或更多個放大器309來放大至一已知電壓。該共同週期性信號能經提供給透鏡311上的一共同節點。該共同週期性電壓信號能被提供給液體透鏡311的第一流體（例如經由第1A-2B圖的電極26）。該等電極週期性電壓信號能被提供給透鏡311的電極（例如給第1A～1B圖的電極22或是給第2A～2B圖的電極22a～d）。

該一或更多個電極週期性信號能通過一或更多電流反射鏡319被提供給透鏡311。一或更多電流反射鏡319能提供該一或更多電極週期性信號的電流反射給一或更多個電荷感測器313。一或更多電荷感測器313能各包括一取樣電容。在來自計時控制器305之取樣信號的啟用之後，取樣電容能接收被反射的電流。電荷感測器的類比對數位轉換器能接著讀取取樣電容的電壓並向設定及反饋控制器303提供一輸出電壓讀數。在來自計時控制器305之放電信號的啟用之後，該取樣電容能被放電。

取樣電容的電壓能指示出該取樣電容上的電荷量，而該取樣電容上的電荷量能指示出電容值C _lens （例如第一流體14與電極22之間的電容值，如關於第1B圖所討論）。這些關係能以以下方程式描述：

方程式2 其中Q _tot 是取樣電容上的總電荷量，C _sample 是取樣電容的電容值，而V _out 是取樣電容兩端的電壓。該取樣電容能具有一已知C _sample 。由於對取樣電容及對透鏡311中的有效電容都在相同時間中提供相同的反射電流，該總電荷量去往該取樣電容以及透鏡311中之有效電容兩者。方程式1及方程式2能被設為彼此相等而被解開。

方程式3

方程式4

據此，當C _sample and V _Signal 為已知時輸出信號V _out 指示出電容值C _lens 。

設定及反饋控制器303能利用V _out 或C _lens 來決定是否透鏡311以該些目標焦點參數對焦或是否需要調整透鏡311。在一些實施例中，可能需要較少的計算來使用V _out ，因此在一些實施例中能省略C _lens 之值的計算。V _out 能與一期望值比較，該期望值乃基於該些焦點參數及/或來自其他感測器317的輸入。該期望值能從查找表或公式或演算法導出。如果V _out 太高，則設定及反饋控制器303能減少差量電壓信號的電壓（例如RMS電壓）。如果V _out 太低，則設定及反饋控制器303能增加差量電壓信號的電壓（例如RMS電壓）。

能重複反饋程序以達成目標焦點參數及/或維持目標焦點參數，像是當透鏡相對於重力改變方位時。當設定及反饋控制器303提供校正通用控制信號時，該糾正通用控制信號能初始地過驅，像是為了將流體界面更快地移動到新位置。

在各不同實施例中，能使用任何組合之數位及/或類比電路系統。例如，能利用微處理器315作為計時控制器305及/或設定及反饋控制器303，或者微處理器315能進行第3A、3B圖中的任何其他系統功能。在各不同實施例中，系統的不同部件(像是信號產生器307、放大器309、電荷感測器313、或第3A、3B圖的任何其他部件)能經實施在類比電路系統或混合式類比/數位電路系統中。

範例示意圖

第4A圖顯示用於四個電極之液體透鏡的透鏡反饋及控制系統的範例示意圖400，該四個電極之液體透鏡類似或相同於第2A~2B圖的液體透鏡10。示意圖400提供第3A及3B圖之控制系統之部件的範例實施方式。信號產生器401能包括一波形產生器403及四個相位偏移器411。該示意圖也包括用於共同電壓信號的一放大器405、用於第一、第二、第三、及第四電極電壓信號的相應放大器413、用於相應電極電壓信號的相應電流反射鏡415、以及耦合至相應電流反射鏡的相應電荷感測器421，該共同電壓信號被提供給該液體透鏡的一共同節點407，該第一、第二、第三、及第四電極電壓信號被提供給液體透鏡上之相應的電極417a~417d。第4A圖中為簡化而僅顯示一個電荷感測器421，但將理解該系統包括從相應的三個額外電流反射鏡415接收電流的三個額外電荷感測器421。電荷感測器421能包括一取樣開關416、一取樣電容418、及一放電開關419。電荷感測器421能包括一緩衝器，及一類比對數位轉換器（「ADC」）。觸發線423能提供一觸發信號（例如輸出自信號產生器401）。

信號產生器401能包括一波形產生器403。在所示範例中，波形是一5 kHz方形脈衝波形。然而，在各不同實施例中，該波形能為任何週期的、AC、DC、或其他信號。該波形能具有正弦波、鋸齒、或其他形狀。該波形能具有與第4A圖中顯示實施例不同的頻率。在一些實施例中，該波形能具有比液體透鏡之反應速率更快的頻率，因此液體透鏡中之流體界面的位置不會回應波形的個別脈衝。例如，該波形能具有比液體透鏡的反應速率快了3x、5x、7x、10x、15x、20x、50x、或更多的頻率。波形產生器403的輸出能經耦合至放大器405。來自波形產生器403的輸出波形能被利用作為共同電壓信號（例如向第一流體施加，如第1B及2B圖中討論）。

放大器405的輸出能經耦合至液體透鏡的一個共同節點407。在一些實施例中，該共同節點能為液體透鏡中的第一流體或是液體透鏡中的一電極，該電極與該第一流體電性連通。共同差量信號通過放大器405被放大而有70V的幅度，並被提供給液體透鏡的共同節點407。在各不同實施例中，放大器能提供不同的放大量及/或達到不同電壓，如適用於特定實施方式者。

波形產生器403的輸出也被用來提供第一、第二、第三、及第四電極電壓信號，其能被提供給液體透鏡的電極417a～d。波形產生器403的輸出能經耦合至一第一相位偏移器411。一第一差量電壓信號能被相位偏移器411相位偏移。相位偏移量能由相位控制信號所控制，該相位控制信號能由一計時控制器或相關於第3A及3B圖所揭露的設定反饋控制器所提供。相位偏移器411的輸出能被耦合至一放大器413。經相位偏移的第一電壓信號能由放大器413放大。放大器413能放大經相位偏移的第一差量電壓信號與放大器405一樣的量（此例中為70V）或者在不同實施例中為其他量。

放大器413的輸出能通過一電流反射鏡415提供至第一電極417a。由於相位偏移的結果，在被放大、經相位偏移的第一差量電壓信號與該共同差量電壓信號之間可能有一差量電壓。據此，液體透鏡中之流體（例如液體）的一或更多者可能被該差量電壓影響而改變其形狀及/或位置，藉而影響透鏡的焦點屬性。在一些實施例中，相對短的相位延遲能對該差量電壓造成相對短的脈寬，後者能造成相對低的RMS電壓。對於傳遞給電極417a及417c之電壓信號所施加的相對短相位延遲能造成如第4A圖中所顯示之電壓差量波形425ac，在此例中該相對短相位延遲產生22.1V的RMS電壓。相對長的相位延遲能造成該差量電壓的相對長脈寬，後者能造成相對高的RMS電壓。對於傳遞給電極417d之電壓信號所施加的相對長相位延遲能造成如第4A圖中所顯示之電壓差量波形425d，在此例中該相對長相位延遲產生66.4V的RMS電壓。

電流反射鏡415能經耦合至電荷感測器421。電流反射鏡415能提供經放大、相位偏移的第一差量電壓信號的反射至一取樣電容418。在取樣時段期間，取樣開關416能被關閉，將電流反射鏡415耦合至取樣電容418，同時放電開關為開啟。取樣電容418能具有足夠的電容值及/或該取樣時段能足夠短使得取樣電容418不會被取樣時段期間傳遞給取樣電容418的電流所飽和。取樣電容418能通過一緩衝器耦合至ADC，該ADC能提供指示出跨於取樣電容418兩端之類比電壓的數位輸出。能提供一計時信號至ADC以致使該ADC進行讀取。該ADC能與一微處理器通訊，例如通過控制信號（如序列周邊介面(SPI)匯流排）。如相關於第3A及3B圖所討論的，控制器基於電荷感測器421的輸出以調整相位偏移器411對該電極信號所施加的相位延遲。藉由監測四個象限之各者上之流體界面的位置以及基於該反饋來調整相位延遲，能控制流體界面的形狀以實施目標焦點參數（例如焦距及/或焦點傾斜）。

在放電時段期間，放電開關419能為關閉的，致使取樣電容418上的任何累積電荷被釋放至地。在放電時段期間，取樣開關416能為開啟的。

將理解，針對第一電極電壓信號的教示及揭示內容能套用至第二、第三、及第四電極信號，以及在各不同實施例中，針對任意個參照信號的任意個差量信號。該第二、第三、及第四差量信號能經分別相位偏移、分別放大、被提供給透鏡中的個別電極、被分別反射、提供給個別電荷感測器，且能個別地測量電壓。

第4A圖顯示對應於該液體透鏡之電極417a~d的差量電壓波形425ac、425b、425d。該第一、第二、第三、及第四差量信號能彼此獨立地被控制。據此，四個象限電極417a-417d之各者與共同節點407之間能有獨立的差量電壓，顯示為差量電壓波形425ac、425b、425d。在此例中，第一及第三差量電壓信號被相位偏移了相同的量而造成波形425ac。相對於共同差量信號的些微相位偏移致使差量電壓波形425ac中出現短暫的波峰及波谷，其中第一/第三差量電壓信號與共同差量電壓不重疊。據此，產生了小的RMS電壓，在此例中大約22.1V。在此例中，第二差量電壓信號經相位偏移大約90度而造成波形425b。相對於共同差量信號的四分之一相位偏移致使出現適中持續時間的波峰及波谷。據此，產生了中等的RMS電壓，在此例中大約49.5V。在此例中，第四差量電壓信號經相位偏移幾乎180度而造成波形425d，致使具有較長工作週期的波峰及波谷出現。據此，造成大的RMS電壓，其在此例中為大約66.4V。

在各不同實施例中，能使用不同電壓控制機制。例如，個別的差量電壓信號能讓其幅度被調整而非其相位。做為另一例，個別差量電壓信號的工作週期能被調整。雖然此例顯示四個信號及四個電極，但任何個數的信號及電極能被用來對透鏡施加電壓。

第 4B 圖 顯示用於四電極液體透鏡之透鏡反饋及控制系統的另一範例實施例的示意圖450。第4B圖的實施方式類似於第4A圖的實施方式，但第4B圖的做法使用一種不同的電荷感測器配置方式。雖然在本說明書中未詳細討論，但相關於第4A圖所討論的許多細節也能套用至第4B圖。第4B圖的範例實施例能使用開關451以在第一狀態與第二狀態之間切換。第一狀態（舉例，未顯示在第4B圖中）能經配置以將電極417a～d與液體透鏡之傳導性流體之間形成的有效電容充電。第二狀態（舉例，顯示在第4B圖中）能經配置以至少部分地將那些有效電容放電並將釋放的電流導向感測電路系統（例如，向電荷感測器421）。例如，開關451能經配置以在第一狀態中將放大器413的輸出耦合至第一電極417a，藉以對電極417a施加電壓。開關451能被切換到第二狀態（顯示在第4B圖中）以在第一電極417a與電荷感測器421之間提供連接。在取樣時段期間，開關451能將電荷感測器421耦合至第一電極417a（例如在第二狀態中），藉以致使電極417a上的電荷被提供至取樣電容418的表現。取樣電容的電壓能由ADC測量。在一些實施例中，開關451能在第一狀態中以將取樣電容418從第一電極417a解耦合，同時ADC進行讀取。在各不同實施例中，能利用其他的開關配置方式來取樣及維持電壓供ADC測量。第4B圖之實施例的取樣時段能比第5圖中所示的晚，因此開關451切換至第二狀態的時間晚於施加一電壓差量以將液體透鏡上之有效電容充電的時間。對於第4B圖的實施例，放電及讀取時段也能發生在晚於第5圖中所示。雖然第4B圖中僅顯示一電荷感測器421，但對於各個電極417a~d能包括一電荷感測器421，且該電荷感測器能按照本文中的討論來操作。應注意在一些實例中開關451及電流反射鏡415能被認為是對應電荷感測器421之部分。

液體透鏡上的有效電容的電容值能以其他方式來測量或不然經決定。例如，能利用電容值的相位同步偵測。能將一高頻率(例如MHz)低幅度電壓振盪信號與提供至液體透鏡之電極的電壓信號合併。藉由測量輸入振盪信號到輸出振盪信號的差異(例如振盪信號中的相位及幅度改變)，能決定該電容值。在一些實施例中，能使用電容值的波峰偵測。在一些實施例中，能利用電容值差異化、電阻電容值(RC)罐、或相位偏移偵測做法來決定電容值。在一些實施例中，能利用RC衰減做法來決定電容值。在一些實施例中，能利用頻譜分析或外差做法來決定電容值。

時序圖

第5圖顯示一反饋及控制系統中之信號的範例時序圖。該時序圖包括一共同波形501a、提供至第一電極的第一電壓信號503、第一電極電壓信號503與共同信號501a之間的第一差量電壓505、提供至第N個電極的第N個電極電壓信號507、以及第N個電壓信號507與共同信號501a之間的第N個差量電壓509。展開圖511 顯示在時間段513期間的信號，其為指示出一透鏡上之電荷的樣本。時間段513的位置能經選擇，使得電壓夠低而避免利用高電壓類比台來測量電容值。該展開圖包括一共同命令信號501b、一實際共同電壓501c、一放電信號515、一取樣信號517、及一中斷信號519。

第5圖中顯示的信號控制機制能被套用至(例如)第4A圖中的電荷感測器421。然而，各不同實施例能利用其他的信號控制項機制，且不同電荷感測器能被不同地控制。共同波形501a顯示週期為200微秒(頻率為5kHz)的週期性脈衝波形。能將共同波形501a提供給(例如)第4A圖中的共同節點407。第一電壓信號503也是週期為200微秒的週期脈衝波形。然而，第一電壓信號503相較於共同波形501a經相位偏移一延遲。第一電壓信號503能被提供至(例如)第4A圖中之電極的一者，像是電極417a。第一不同電壓505顯示了第一電壓信號503與共同信號501a之間的差量電壓，該差量電壓產生自相位延遲。第N個電壓信號507也是週期為200微秒的週期脈衝波形。然而，第N個電壓信號507相較於共同波形501a被相位偏移。第N個電壓信號507能被提供至(例如)第4A圖中之電極的一者，像是電極417d。第N個不同電壓509顯示相位延遲所產生的在第一電壓信號509與共同信號501a之間的差量電壓。

在展開圖511中，共同命令信號501b於一參照時間0ns處減少，致使實際共同波形501c從高信號掉到低信號。實際共同波形501c在小延遲之後進行轉變。

能提供一放電信號515來控制一放電開關(像是第4A圖中的放電開關419)來將取樣電容耦合至地或解耦合，像是第4A圖的取樣電容418，藉以在放電開關為關閉時將該取樣電容放電。放電信號515能初始地使放電開關於0ns時關閉。回應於共同命令信號501b的開關及/或在實際共同波形501c回應之前，放電信號515能切換及開啟放電開關。在已進行取樣測量之後，放電信號515能切換以使放電開關419關閉，(例如)藉以在下個測量之前將取樣電容418放電。

能提供一取樣信號517來控制一取樣開關(像是第4A圖中的取樣開關416)耦合/解耦合一取樣電容(像是第4A圖中的取樣電容418)，以取樣經提供給該透鏡之電流的反射。取樣信號517能初始地使取樣開關於0ns時開啟。回應於共同命令信號501b開關，及/或在放電開關開啟之後，取樣信號517能切換及關閉取樣開關416來對取樣電容418提供電荷。

取樣信號517能在取樣時間段之後回到初始狀態，以開啟取樣開關416。在取樣時段之後，能提供中斷信號519來致使從取樣電容418讀取電壓(例如利用ADC來對儲存在取樣電容418上的電壓進行讀取)。讀取完成之後，取樣電容能被放電。

第5圖中顯示的例子中，週期是200微秒使得取樣在每秒發生約5,000次（5KHz）。然而，週期能更快或更慢。在各不同實施例中，取樣能發生不同時間量，甚至比一個週期還長。在各不同實施例中，充電/放電/取樣能回應於其他信號或是在各週期中發生不同次數。充電/放電/取樣的發生能為回應於該共同信號的上升邊緣、該共同信號的上升邊緣、或以其他次數發生（具適當的改變）。 範例方法

第 6 圖 顯示用於控制一透鏡之焦點參數的範例方法600。透鏡能為（例如）液體透鏡。於方塊601，能決定目標焦點參數。這些參數的決定能為（例如）回應於經由對相機之輸入（像是按鈕或觸控螢幕選擇）而設定的使用者所選焦點。做為另一例，使用者能選擇自動對焦功能以自動地決定一焦點目標。目標焦點參數的決定能（例如）藉由微控制器。在一些實施例中，光學影像穩定化系統能對目標焦點參數做出貢獻，像是補償相機系統所經歷的震動。

於方塊603，能接收到感測器測量結果。範例感測器能包括溫度計、陀螺儀、加速度計、距離感測器、等等。感測器能對於影響透鏡對電壓之反應的變數進行讀取。

於方塊605，決定一電壓信號的初始值。微處理器能（例如）藉由參看關聯於焦點目標的電壓值查找表來決定該初始值。查找表也能包括關於其他變數的查找值，像是距離、濕度、溫度、加速度、等等。替代於查找表或額外地，能藉由演算法或公式來決定及/或調整該初始值。例如，微處理器可在透鏡溫度為100°F時接收目標焦距為5公尺，並對於在第一方向中影響透鏡的第一電極決定30V RMS作為電壓信號的初始值，並且將該30V RMS調整+5 V RMS至35V RMS以誘發焦點傾斜（舉例）來補償相機的移動。

於方塊607，產生電壓信號。該電壓信號能具有該初始值用於初始電壓。在一些實施例中，該電壓信號能為相對於週期性信號的一差量信號。於方塊609，能提供該電壓信號至一透鏡。能施加該電壓信號至定位在液體透鏡中的一電極來影響該透鏡的形狀及/或位置。該透鏡的電極及一或更多部件（像是第一液體）能具有一有效電容值，其隨液體透鏡的形狀及/或位置改變。

於方塊611，電壓信號的電流能被反射。此可（例如）藉由一電流反射鏡（像是第4A圖中的電流反射鏡415）完成。於方塊613，能向一感測器提供被反射的電流。當透鏡中的流體界面之形狀及/或位置影響該有效電容的電容值，該感測器能經配置以感測該電容值的指示，像是電荷量。該感測器能包括（例如）經配置以接收被反射的電流的一取樣電容及經配置以測量該取樣電容兩端之電壓的一ADC。該感測器也能包括（例如）複數個開關，該複數個開關經配置以致使該取樣電容分別在充電、放電、及取樣時段期間充電、放電、及維持。於方塊615，能提供感測器讀數至控制器。

於方塊617，能決定針對該電壓信號的經改正數值。該經改正數值能至少部分地基於感測器讀數所決定。例如，若感測器讀數太高，其可能表示有效電容的電容值太高，此可能指示出流體界面位在側壁上過低的位置，而作為回應，該控制器可能減少該電壓信號的數值。例如，若感測器讀數太低，其可能表示有效電容的電容值太低，此可能指示出透鏡中之流體界面位於側壁上過高之處，而作為回應，該控制器可能增加該電壓信號的數值。該控制器能（例如）藉由比較來自感測器讀數的值與查找表中（或記憶體中儲存之其他類似結構）關聯於焦點目標的電壓，或者藉由利用公式或演算法，來做出決定。控制器能額外地或替代地經由表格、公式、及/或演算法來考慮先前描述的其他變數（如溫度、相機移動、等等）。在一些實施例中，當決定新的電壓信號時能於方塊617使用來自感測器的額外測量結果。在一些情況中，能在每次決定新電壓時採取新的測量（例如溫度測量），或者能較不頻繁地進行測量。能針對多於一個電極來進行第6圖的程序，像是為了獨立地驅動第2A～2B圖的四個電極22a～d或是第4A圖的四個電極417a～d。

方塊617能循環回方塊607，而能藉經改正數值來產生電壓信號。即使當像是溫度、加速度、方位、等等因素改變時，反饋迴圈能重複以維持焦點在焦點目標上。反饋迴圈能持續直到接收到新的焦點目標為止。

在一些實施例中，用於電壓信號的初始值（方塊6050）及/或用於電壓信號的經改正值（方塊617）能初始地被過驅一短時間，以使在實際的經改正數值上穩定下來以前透鏡能更快地朝向所欲形狀及/或位置移動。 測試結果

第 7 圖 顯示來自耦合至一液體透鏡的電荷感測器的電壓測量結果圖。第7圖的結果是利用第4A圖之系統所得。各電荷感測器耦合至液體透鏡之四個電極（X+、X-、Y+、Y-）中之一者，使得來自電荷感測器的電壓輸出指示出形成在液體透鏡之電極與一流體之間的有效電容的電容值，該電容值指示出該液體透鏡於該電極處流體界面的位置。第7圖中，從ADC採取輸出電壓並經描繪成離0V之參考點的偏移量。在第7圖中，該液體透鏡的四個電極被提供輸入電壓，該些輸入電壓在24V RMS與67V RMS之間以1 Hz上升，而四個電極經驅動為彼此同相位。來自ADC的輸出電壓反映了透鏡的位置隨電壓以1 Hz上升而改變。輸出電壓離0V的參考值差異為大約+/- 2.5V，反映了該液體透鏡的電極與流體之間的電容值從大約10 pF到大約60 pF。第7圖中關聯於該四個電極的輸出電壓彼此同相位。

第 8 圖 顯示電壓測量結果圖，該些測量結果來自耦合至一液體透鏡的電荷感測器。第7圖的結果是利用第4A圖的系統所採的。在第8圖的例子中，用於液體透鏡的目標焦距被固定在一恆定值。該些電極經驅動，以藉由驅動X-及Y+電極彼此同相位，且X+及Y-電極彼此同相位，但X-及Y+電極與X+及Y-電極不同相位，來引發流體界面以1 Hz於+/-1.2°傾斜掃描（tilt sweep）。來自用於X-及Y+電極之ADC的輸出電壓為彼此同相位，而來自用於X+及Y-電極之ADC的輸出電壓為彼此同相位，且X-及Y+電極的輸出電壓與X+及Y-電極不同相位。

第 9 圖 顯示測量到的電容值與用來驅動一液體透鏡之輸入DC電壓的關係的範例圖表。y軸指示出在一電極與一液體透鏡之一部分（例如傳導性流體）之間有效地形成的電容的經測量電容值。x軸指示出對該電極施加的相對DC電壓。隨著電壓從-40V變到0V到+40V，所測量到的電容數值跟隨的描繪線具有第9圖之曲線902的形狀。這樣的關係能被使用為了決定施加什麼電壓，以達到指示了透鏡的形狀及/或位置的電容值。在靠近0V之第一範圍內的電壓調整對所測量電容值有非常小的效果。遠離0V之較高電壓處的類似調整可能在所測得電容值中致使較大的改變。 校正

液體透鏡在被製造後能經校正。經製造組件的一些屬性（例如尺寸）可在一公差範圍內變化。例如絕緣層（例如聚對二甲苯）的厚度可能因為製造公差所致而異於目標厚度。這些變異可於操作期間影響電極與該液體透鏡之第一流體之間的電容值，且可能影響該液體透鏡的光功率。例如，具有稍微不同厚度之絕緣層（例如聚對二甲苯層）的兩個液體透鏡，即使當對兩液體透鏡施加相同的電壓時，能具有不同的流體界面位置（因此還有不同焦距）。液體透鏡之校正可能考慮此種製造變異的效果，使得不管組件尺寸不同也能達成所期望的光功率或焦距。

一些校正技巧利用分析液體透鏡所製成之影像來校正該液體透鏡。用於以液體透鏡校正相機的一種此類範例方法包括將相機定位於距離一目標有一參照距離處。該目標能包括（例如）細線、對比色、及其他能在所產生之目標影像中分析以評估相機焦點的視覺指示符。能利用自動化影像處理來評估相機的焦點。例如，當相機正確地對焦在該目標上時，能在該目標之結果影像中識別出該目標之各部分之間經良好界定的對比。相機的一或更多設定（例如對液體透鏡施加的電壓）能經調整，直到該影像成為焦點。在一些實施例中，能藉由於複數個不同距離處來成像該目標以重複此程序，以供於不同距離處校正該液體透鏡。

本說明書中揭露的一些校正技巧能利用電性控制系統來校正液體透鏡（例如沒有將目標成像及/或沒有進行影像處理）。在一些實施例中，液體透鏡能獨立於最終將與該液體透鏡一起使用的相機模組而經校正。第 10A 圖 顯示用於校正液體透鏡的範例方法1000的方塊圖。方法1000能包括基於電性測試來設定一或更多校正參數。這些電性測試能基於對所決定電容值的分析，該電容值當作電壓的函數來指示出液體透鏡中之流體界面的形狀及/或位置，如本文所討論的。在一些實施例中，這些電性測試能經更簡單地自動化並能比基於影像分析的測試更快速進行。

於方塊1001能對該液體透鏡施加複數個電壓，像是以製造該液體透鏡之電極之間的電壓差量。如本說明書中揭露，該液體透鏡能相同於（或類似於）第1A、1B、2A、2B、4A、及4B圖的液體透鏡。在一些實施例中，該液體透鏡能包括多個電極（例如第2A圖的電極22a～d），該多個電極能對應於該液體透鏡上的多個區域。能在校正期間對該多個電極（例如電極22a～d或417a～d）之各者施加相同電壓。對液體透鏡施加的電壓能為直流（DC）電壓或交流（AC）均方根（RMS）電壓（例如利用脈寬調制(PWM)），如本說明書中討論的。在一些實施例中，跨於該液體透鏡能橫掃一範圍的電壓。該範圍能包括（例如）-40V到+40V、0V到45V、10V到75V、等等。在一些實施例中，該等電壓能從高電壓橫掃至低電壓（例如從75V縮小至10V）或從低電壓到高電壓（例如從10V放大達75V）或以其他方式變化。電壓能持續地跨於一範圍變化，或者電壓能跨於該範圍逐漸增加。在一些實施例中，能改變電壓直到決定一分析屬性為止。在一些實施例中，該電壓能開始增加並能回應於判定電容反應已達到飽和點而停止。經施加電壓的至少一些電壓能致使液體透鏡的焦距改變（例如藉由驅動流體界面的位置）。

於方塊1003，決定於複數個電壓指示出流體界面位置的數值。例如，能測量或監測對液體透鏡電極上之電荷量的一指示（如本說明書中討論的）。在一些實施例中，透鏡感測器能輸出一電壓值，其指示出該液體透鏡中一流體與一電極之間的電容值，如本說明書中討論的（例如關聯於第4A～4B圖）。能（例如）利用第4A圖及/或第4B圖中顯示的系統來決定指示出流體界面位置的該些數值。

於方塊1005，能對指示出流體界面位置的該些值進行分析。此分析能包括以下的任意組合：決定一斜率、決定一轉變電壓值、決定一實質上直線區域、及/或決定一飽和電壓值。本說明書中進一步針對第11A～11B圖討論這些分析屬性。

於方塊1007，能設定一或更多校正參數。至少部分地基於方塊1005中的分析來決定校正參數。能至少部分地基於於方塊1001施加的複數個電壓及/或於方塊1003決定的數值（例如，方塊1005能被省略）來校正該些參數。在一些實施例中，設定該一或更多校正參數的步驟能包括填入一查找表（例如要對該液體透鏡施加的電壓查找表，為了使液體透鏡提供目標焦距）。例如，能填入該查找表使得關聯於一轉變點的電壓值（例如本說明書中討論的）對應於第一屈光度值或第一焦距（例如一最小屈光度值或零屈光度值）。在一些實施例中，設定一校正參數的步驟能包括設定將被加至未經校正電壓量或從未經校正電壓量減去的一偏移量電壓。設定一或更多校正參數的步驟能包括更動用於控制透鏡焦點的一或更多個控制演算法，或設定公式（例如將所請求焦距對映至用於該液體透鏡之驅動電壓的公式）。接著，在操作期間，當該液體透鏡被請求提供一指定焦距（例如由相機模組指定的）時，能應用公式來決定用以驅動液體透鏡的電壓來達成該指定焦距。在一些實施例中，查找表能操作地比應用演算法來決定驅動電壓更為快速。在一些實施例中，該一或更多個校正參數能包括該液體透鏡之操作範圍（例如操作電壓範圍）的一開端及/或結束點。能設定一或更多個校正參數以考慮影響液體透鏡焦距的製造變異。在一些實施例中，能至少部分地基於經決定指示出在轉變點及/或飽和點處之電容值的一經決定值及/或一經決定斜率來設定增益及/或偏移量，如關聯於第11A～11B圖所討論。在一些實施例中，利用指示出流體界面之該些數值（例如基於電容反應）所決定的斜率能被用來決定哪些電壓將使得對於正被校正的液體透鏡產生哪些焦距。

第 10B 圖 顯示用於校正液體透鏡之範例方法1050的流程圖。將參照第 11A 圖 ，其顯示的範例圖表1100顯示的值指示出於各不同經施加電壓（X軸）在一液體透鏡中之流體界面位置（Y軸）。Y軸的值可能是從透鏡感測器輸出的電壓，其中該些輸出電壓指示出液體透鏡之電極與流體之間的電容值（如本說明書中討論的）。曲線1102顯示了指示出當電壓從V₀ 橫掃至V_max 時該流體界面的數值（例如基於經決定電容值）的一範例集合。曲線1102乃以虛線顯示。在一些實例中，電壓能藉分離的電壓間隔遞增（例如類似於被用來描繪曲線1102的點）。在一些實例中，電壓能跨於該範圍持續改變。在第一區域1104中，曲線1102大概是平坦的。在區域1104中改變對液體透鏡施加的電壓實質上並不會改變該液體透鏡上的經決定電容值。在第二區域1106中，曲線大概是線性的。在區域110中改變對液體透鏡施加的電壓致使該流體界面之位置上有概略線性反應（舉例來說，還有在該液體透鏡上的經決定電容值的相應概略線性反應）。在第三區域1108中，曲線1102大概為平坦的。在區域1104中改變對液體透鏡施加的電壓實質上並不會改變該液體透鏡上的經決定電容值（舉例來說，因為由電極與流體形成的有效電容實質上飽和）。在區域1108中施加更大電壓實質上並不移動液體透鏡中的流體界面，因為其已達到飽和限度。從第一區域1104到第二區域1106的轉變能對應於液體透鏡之流體界面的休息位置。在一些實施例中，從第一區域1104到第二區域1106的轉變能對應於不具光功率之液體透鏡的狀態（例如，零屈光度狀態），且隨著跨於第二區域1106施加更大電壓該光功率可能線性增加。接著於第二區域1106與第三區域1108之間的轉變處可能到達一最大光功率。

參照第10B及11A圖，於方塊1051，能對液體透鏡施加第一電壓V1（例如在第一區域1104中），且一相應第一值能經決定，該第一值能由第11A圖中的點1110指示。於方塊1053，能對液體透鏡施加第二電壓V2（例如在第二區域1106中），及能決定一相應第二值，該第二值能由第11A圖中的點1112指示。於方塊1055，能對液體透鏡施加第三電壓V3（例如在第二區域1106中），及能決定一相應第三值，該第三值能由第11A圖中的點1114指示。於方塊1157，能基於該第二及第三值決定一斜率，且該斜率能由線1116表示在第11A圖中。

於方塊1159，能決定一轉變電壓V_T 。轉變電壓V_T 能為第一區域1104與第二區域1106之間轉變處的電壓。例如，能基於經決定的斜率與該第一值來決定一轉變點1118。轉變點1118可能位於具有該經決定斜率的線1116與穿過該第一值的水平線1120的交會處。對應於轉變點1118的電壓能被決定為轉變電壓V_T 。能進行計算來決定轉變電壓V_T 而不必實際描繪轉變點1118。例如，能利用數學方程式來表示線1116及1120，而能計算其交會處的電壓值。在一些實施例中，轉變電壓V_T 的決定能藉由跨於該範圍至少部分橫掃電壓並監測數值，以識別出在大概平坦的第一區域1104與大概線性傾斜的第二區域1106之間轉變的位置。例如，於V₀ 開始，電壓可能斜坡上升，而在第一區域1104中之電壓的數個數值能建立一下限值1122。能將轉變電壓V_T 決定為產生高於下限值1122一臨界量的一相應值的電壓。在一些實施例中，能利用用於額外鄰近電壓的額外值來確認在臨界上方的該值並非雜訊或錯誤所致。能利用各種其他方法來決定轉變電壓V_T 。

於方塊1061，能設定一或更多個校正參數。決定該一或更多校正參數能至少部分地基於經決定的斜率及/或經決定的轉變電壓V_T 或轉變點1118。例如，經決定的斜率能被使用當作針對液體透鏡的增益校正，及/或轉變電壓V_T 能被使用當作針對液體透鏡的偏移量校正。在一些實施例中，設定該一或更多個校正參數的步驟能包括以數值填入一查找表，或決定一公式，或修改一演算法，如本文中討論。在查找表中能將轉變電壓V_T 設定成用於驅動液體透鏡的最小電壓，或者能用其決定用於該液體透鏡的最小驅動電壓。

在一些實施例中，能針對額外的施加電壓決定額外數值，來決定或確認在校正中使用的電壓及數值是在期望的區域中。能基於3個或更多個點而非2個點來決定斜率。在一些實施例中，能進行曲線擬合運算來決定配合曲線1102的點中至少一部分的一數學方程式（例如多項式方程式）。曲線擬合運算對於其中在第二區域1106中的液體透鏡反應為非線性的實施方式而言能是有益的，或者能更佳地將轉變部分配合於第二區域2206的末端處。

在一些實施例中，能類似於轉變電壓V_T 地決定一飽和電壓V_S 。能對液體透鏡施加第四電壓V4且能決定一相應的第四值，該第四值能在第11A圖中由點1124表示。飽和轉變點1126能被決定為在具有該斜率的線1116交會延伸通過點1124的一水平線1128之處。飽和電壓V_S 能為對應於飽和轉變點1126的驅動電壓值。能利用飽和電壓V_S 作為（或被用來決定）用於驅動該液體透鏡的最大驅動器電壓。

第 11B 圖 顯示一範例數值圖表，該些數值指示出作為用來驅動液體透鏡之輸入電壓的回應的流體界面的位置（例如利用經決定電容值）。X軸指示出被施加的電壓，舉例來說其可能是直流（DC）電壓。Y軸能指示出感測器所輸出的數值，該些數值對應於液體透鏡中之電極與流體之間的電容值，其可能指示出流體界面位置。曲線1101顯示了當被施加至液體透鏡的電壓範圍從負電壓-V到正電壓+V時的經決定電容值指示。

經製成部件中的變異能影響第11B圖之曲線1101及第11A圖之曲線1102的一或更多屬性。例如，曲線的一部分或全部能向左或向右位移，曲線之特定部分的斜率可能改變，及/或曲線的不同部分可能相對於其他部分而向左、向右、向上、或向下移。作為例子，較厚的絕緣層（如聚對二甲苯層）能使轉變電壓V_T 增加，因此需要額外電壓來驅動液體透鏡。較厚的絕緣層能向右位移第二區域1106或整個曲線1102。關聯於第11A圖所討論的特性也能概略地套用至第11B圖。在一些實施例中，能藉正電壓或負電壓驅動液體透鏡，且能針對正電壓和負電壓兩者進行校正。

虛線1105指示出電容值的下限或最小指示。第11B圖的實施例中，電容值的下限指示能發生在接近0V點的一電壓範圍之中。在該範例實施例中，下限區域的中點恰好與零電壓位置重合。然而，其他實施例中，製造變異可能致使下限區域的中點發生於零伏特以外的位置。據此，能利用下限以決定校正值。對於上限能應用類似的原理（例如如本說明書中討論的，決定一最大驅動器電壓）。在一些實施例中，當所請求焦距超出液體透鏡所提供的最大光功率時，相機使用者介面能向使用者顯示一指示。相機能利用最大驅動器電壓值來避免浪費電力，如果驅動器試圖以高於最大驅動器電壓的電壓來驅動液體透鏡時浪費電力的情況可能發生。另外，若最大驅動器電壓是已知的（如本說明書中討論的），則能較佳地指派控制解析度至可用電壓範圍。

第11B圖中，虛線1107及1109指示出一電壓範圍（V1至V2），曲線1101跨於該範圍表現為實質上線性的。在一些實施例中，這些數值V1及V2能被用來設定用於調整透鏡的最小及最大操作範圍。將控制系統設計為在直線區域中操作可能有優點，特別是易於實施。在一些實施例中，V1可能關聯於電容值的第一指示及/或第一焦距，而V2可能關聯於電容值的第二指示及/或第二焦距。這些測量結果能被用來校正一或更多個控制器、查找表、偏移量、或其他校正值。製造變異（例如聚對二甲苯層之厚度中的差異）能使線性區域向左或向右位移。

曲線1101的線性區域具有一斜率。在一些情況中，製造變異能影響斜率。斜率的值代表焦距如何回應於電壓中的改變而改變。據此，能基於（至少部分地）直線區域的斜率來決定一或更多個校正值（例如增益）。

在一些實施例中，藉由提供接近0V的電壓並測量電容值的表示，能決定一下限值。在一些實施例中，斜率的決定能藉由在直線區域之內任何地方提供兩個或更多個不同電壓，測量相應的電容值指示，並決定斜率。據此，能藉由提供三個或更多個不同電壓來決定下限及斜率。

點1111指示一轉變點。轉變點1111能指示出電容值（以及相應的焦距）在何處開始大致對增加的電壓做出回應。在一些實施例中，能在（例如）曲線1101超出距離下限一臨界差異量時或者在該曲線所具有的斜率超過一臨界斜率量時，或者當該曲線所具有斜率已穩定時，識別出曲線1101之實質上線性區域的開始，來決定點1111。

點1113指示出一飽和點。飽和點是電容值開始漸近地飽和，且來自增加之電壓的焦距變化經漸近地減少的地方。此可能發生在（例如）有效電容飽和之時。決定飽和點能在（例如）線的斜率相較於直線區域的斜率改變一特定量時，當線的斜率落在最小斜率量之下時，及/或當曲線1101落在該上限值之最小範圍之內時。

製造變異能影響轉變點1111及飽和點1113的位置。在一些實施例中，能類似於如何使用虛線1107及1109來利用點1111及/或1113校正液體透鏡。例如，相應的經施加電壓值（例如線1107的V1及線1109的V2）能被用來界定用於液體透鏡校正的驅動器電壓界限。在一些實施例中，點1111及1113能落在個別的線1107及1109上。

在一些實施例中，當液體透鏡的電容值實質上不再隨著向一電極施加的增加電壓改變時（例如隨著增加電壓被施加至該液體透鏡，反應漸近地趨近一上限值）。據此，能至少部分地基於V2處的曲線、點1113、曲線V2與點1113之間的一點、以及該上限中的任一者或任意組合，來決定要施加以達到最大透鏡曲度的一最大電壓。

儘管第11B圖中的點乃針對該圖表的正數側所標明，但除了（或替代於）針對右側的校正，在該圖表之負數側能決定及分析該些點。

在一些實施例中，處理器（像是第3B圖中的微處理器315及/或設定及反饋控制器303）能致使液體透鏡進行校正。該處理器能在（例如）組裝該液體透鏡之後、製造測試期間、隨需要、包括該液體透鏡的系統被啟用（例如在將包括該液體透鏡的相機系統開機或啟用之後）的任何時候、定期地（例如每幾分鐘、每幾小時、每幾天）、在使用一時間量之後（例如在一經設定時數的相機使用之後）、或於其他時間起始校正。例如，在一些實施例中，第3B圖中的設定及反饋控制器303能產生控制信號，該些控制信號致使差量電壓信號橫掃過一電壓範圍、分析輸出電壓、並基於該分析來設定校正設定（例如在查找表中、增益、偏移量）。在一些情況中，液體透鏡的長寬比能隨時間改變，使得校正可能變得過時。例如，隨著絕緣層（例如聚對二甲苯）老化，其介電屬性可能隨時間改變，此能影響從施加電壓所導致的流體界面位置。據此，再校正液體透鏡（例如定期地）可能是有益的。操作液體透鏡的控制器也可能經配置以校正液體透鏡。再校正能經自動化而不需要來自使用者的輸入。

在一些實施例中，能利用外部測試裝置來進行校正及測試。例如，外部測試裝置供應的電壓向第3B圖中所示的計時控制器305、信號產生器307、放大器309、及/或電極供應輸入。在一些實施例中，也能使用電荷感測器313、設定及反饋控制器303、及/或一外部測試裝置來測量及分析電容值的指示。能基於該分析來進行校正。在一些實施例中，測試裝置能經耦合至第3B圖中顯示之系統的任何部分以為了提供輸入或讀取輸出。利用校正系統來進行液體透鏡校正，該校正系統不同於被用來操作液體透鏡產品的控制器，能使得能利用更容易操作的控制器。 控制解析度

在一些實施方式中，液體透鏡能經配置以在一操作電壓範圍內操作。例如，液體透鏡的物理特性（例如像是聚對二甲苯之絕緣材料的厚度、液體透鏡大小、電極材料、腔室形狀、所使用的流體、等等）能影響該流體界面如何回應於不同的經施加電壓。具有不同物理特性的液體透鏡能具有不同操作電壓範圍。例如，第一液體透鏡可經配置使得液體透鏡的焦距隨著電壓在10V與50V的操作電壓範圍之間改變而改變。然而，液體透鏡的焦距並不實質上回應於在操作電壓範圍之外的電壓改變。例如，如果電壓從50V被升高到60V，流體界面實質上將不會移動作為回應。繼續此例，第二液體透鏡能具有一不同配置方式（例如不同的絕緣層厚度）致使液體透鏡的焦距隨著電壓在20V到80V的範圍之內調整而改變，但是第二液體透鏡的焦距並不實質上回應於在操作範圍之外的電壓改變。

能藉一控制器來使用液體透鏡，該控制器具有預定義的控制解析度的量。例如，控制器能具有8位元、10位元、12位元、14位元、16位元、等等的控制解析度。控制解析度能決定該控制器能夠多精細地調整用於驅動該液體透鏡的電壓。在一些情況中，一控制器能經配置以跨於一電壓範圍來應用其控制解析度，該電壓範圍不同於該液體透鏡的操作電壓範圍。繼續以上的例子，控制器可能具有0V到100V的範圍，其所具控制解析度為12位元。如果與此範例的第一液體透鏡（例如具有10V到50V的操作電壓範圍）使用此範例控制器，則經指派以於0V與10V之間及50V與100 V之間調整電壓的控制位元將是白費的。該控制器將具有比12位元低得多的有效控制解析度。若此範例的第二液體透鏡與此控制器一起使用，則有效控制解析度將比第一液體透鏡好些，但20V之下及80V之上的控制解析度將是白費的，使得第二液體透鏡的有效控制解析度也將低於該控制器的12位元能力。

本文中揭露的一些實施例有關校正一液體透鏡系統，使得控制器的控制解析度更接近地被對映到液體透鏡的操作電壓範圍上。在一些實施例中，控制器能具有複數個操作範圍，而控制器能經校正以在操作範圍中選擇將使用的一範圍。繼續以上的例子，控制器能具有12位元的控制解析度以及四個可選擇的操作範圍：1) 0V到30V；2) 10V到50V；3) 25V到75V；及4) 20V到100V。對於第一液體透鏡（例如所具有的操作電壓範圍是10V到50V），可能選擇控制器範圍2號。12位元的控制解析度將被指派給10V到50V的電壓範圍。由於液體透鏡操作電壓範圍與所選擇的控制器範圍相同，完整的12位元控制解析度將可用於控制該液體透鏡。

對於第二液體透鏡來說，此範例的4個可選擇控制器範圍中沒有一個符合20V到80V的操作電壓範圍。在此，能選擇控制器範圍3號或4號以與第二液體透鏡一起使用。如果選擇控制器範圍3號，12位元的控制解析度將被指派給25V到75V的電壓範圍。據此，該控制器將無法使用第二液體透鏡之操作電壓範圍的20V到25V部分以及75V到80V部分。但是完整的12位元控制解析度將可使用於控制該液體透鏡，雖然只有在25V與75V之間。替代地，如果選擇了控制器範圍4號供與第二液體透鏡使用，則12位元之解析度將被指派給20V到100V的電壓範圍。那麼完整的20V到80V操作電壓範圍將可以被控制器使用，但是可用控制解析度將稍微低於12位元，因為指派給80V到100V的控制解析度將為無法使用。因此在此例中，使用者能在控制範圍3（其將提供液體透鏡的更精確控制，但跨較窄的範圍）與控制範圍4（其將利用液體透鏡的完整範圍但具較少粒度）之間選擇。

在一些實施例中，控制器能具有一離散個數的預定義控制範圍，該些範圍能經選擇（像是在以上的例子中）。一控制器能具有2個、3個、4個、6個、8個、12個、16個、20個、30個、50個、或更多個可選擇範圍，或者其之間的任何數值，或者這些數值之任意組合所劃定的範圍，不過在一些實施方式中能利用這些範圍之外的數值。

在一些實施例中，能指定（而非選擇）控制器的控制範圍。例如，能指定一最小電壓及一最大電壓，而該控制器能跨於該指定範圍指派其控制解析度。利用來自上面例子的第一液體透鏡，該控制器能被給定一最小電壓10V以及一最大電壓50V，而該控制器將跨於從10V到50V的範圍指派其控制解析度（此例中為12位元）。對於來自上面例子的第二液體透鏡，該控制器能被給定一最小電壓20V及一最大電壓80V，而該控制器將跨於從20V到80V的範圍指派其控制解析度（此例中為12位元）。在一些情況中，該控制器能經配置以接受落在可接受的範圍內的指定電壓範圍。例如，控制器能經配置以接受落在0V到100V之可接受範圍內的任何指定電壓範圍。據此，在此例中，該控制器將可使用10V到50V以及20V到80V的指定範圍，但是40V到120V的指定範圍將不能被該控制器使用。

在一些實施例中，指定範圍能補償製造變異（像是本文中他處討論的）。例如，液體透鏡能經製造而具有1.7微米的目標絕緣層厚度。然而，由於製造公差所致，對於不同液體透鏡其實際絕緣層厚度可能距此目標厚度有不同量。如本說明書中討論的，液體透鏡能經校正以實證地決定將像是聚對二甲苯或其他絕緣層中之變異（例如關聯於至少第10B及11A圖所討論者）之製造變異考量在內的一最小操作電壓及一最大操作電壓。能提供該些最小及最大操作電壓值給控制器以指定控制器操作範圍。

在一些實施例中，最小操作電壓及最大操作電壓中僅一者能被指定，而另一者在控制器中經設定且無法改變。在一些實施例中，控制器操作範圍能為動態的。例如，如果系統經配置以進行週期性校正手續，則能更新控制器的操作範圍（像是，若絕緣層的介電常數隨時間改變而使得對於該液體透鏡的最小及/或最大操作電壓改變）。

第 12A 圖 顯示用於校正一液體透鏡系統的範例方法1200。該液體透鏡能為（例如）第1A圖、第1B圖、第2A圖、第2B圖、第4A圖、及/或第4B圖中所示液體透鏡，或是任何其他適合的液體透鏡。

於方塊1201，對液體透鏡施加複數個校正測試電壓。

於方塊1203，能測量液體透鏡的一或更多屬性，該等屬性對校正電壓做出回應且被組件大小變異影響。

於方塊1205，能基於（至少部分地）該一或更多屬性來決定操作電壓範圍。該操作電壓範圍的範圍能從第一電壓值到第二電壓值。在一些實施例中，第一電壓值能為第11A圖的轉變電壓V_T 、第11B圖的電壓V1、關聯於點1111的電壓、及/或任何轉變電壓。在一些實施例中，第二電壓值能為第11A圖的飽和電壓V_S 、第11B圖的電壓V2、關聯於點1113的電壓、及/或任何轉變電壓。該些電壓範圍能基於設計上的不同及/或製造變異而不同。在一些實施例中，方塊1201、1203、及1205能經實施為類似於方法1000及/或方法1050的部分。

於方塊1207，電壓產生器能經配置，像是用以產生跨於液體透鏡之操作電壓範圍的電壓。能向一控制器指定電壓範圍（例如與於方塊1205對於液體透鏡所決定的操作電壓範圍相同者）。在一些實施例中，能選擇複數個預定義的電壓操作範圍中之一者（例如最佳地符合液體透鏡之操作範圍者）。該電壓產生器能包括（例如）如第3B圖中顯示的信號產生器307及/或放大器309。在一些實施例中，當第3B圖中的計時控制器305產生給信號產生器的相位偏移控制信號時，該計時控制器當成電壓產生器之部分作動。在一些實施例中，電壓產生器接收輸入信號（例如具有不同位元）並基於不同輸入信號（例如位元的不同排列）產生不同（非零）電壓輸出。在一些實施例中，電壓產生器及/或查找表能經配置以從複數個預先設定校正設定檔（profile）之中選擇。

在方塊1207的一些實施方式中，電壓產生器回應於一經設定控制信號範圍提供一經設定輸出範圍。一控制器（例如第3B圖中的微處理器315）向該電壓產生器提供該控制信號範圍，其將致使電壓產生器產生該操作範圍內的電壓。該控制器能將該控制信號範圍限制為致使該電壓產生器產生在該操作範圍內之電壓的信號。

在方塊1207的一些實施方式中，該信號產生器的完整控制範圍經配置以對應於該操作範圍。例如，該信號產生器被一控制信號控制，其中該控制信號具有一控制值範圍。該信號產生器經配置使得該控制信號的一最小值致使該電壓產生器產生該第一電壓，而該控制信號的一最大值致使該電壓產生器產生該第二電壓。此之實施能藉由（例如）加入一偏移量電壓使得由該電壓產生器輸出的該最小或最大電壓中之一者成為該第一或第二電壓，以及調整該電壓產生器的一增益使得該最小或最大電壓輸出中之另一者成為該第一或第二電壓中的另一者。此實施方式在該電壓產生器回應於具有限解析度之控制信號時更有效率地利用輸出解析度。在該電壓產生器基於受限於控制範圍的一控制信號來產生一電壓時，完整控制範圍（例如在數位實施方式中的完整位元解析度）致使該電壓產生器產生該操作範圍。

第 12B 圖 顯示用於校正液體透鏡系統的範例方法1250。於方塊1251，提供一液體透鏡，且該液體透鏡能具有一操作電壓範圍。例如液體透鏡可經設計而具有25V到60V的操作範圍，但因為製造公差（例如聚對二甲苯或其他絕緣層中的變異）其可具有26V到58V的操作範圍。在一些實施例中，該操作電壓範圍能經實證地決定，如本說明書中討論的。在一些實施例中，此方法中使用的操作電壓範圍能為基於設計參數且未將製造變異納入考量。例如，利用以上的例子，所使用的操作範圍能為25V到60V。

於方塊1253，該液體透鏡能經耦合至一控制器。該控制器能包括驅動器、信號產生器、等等以操作該液體透鏡。於方塊1255，能基於該液體透鏡的操作電壓範圍來設定（例如選擇或指定）用於該控制器的一操作電壓範圍，如本說明書中範例中討論的。該控制器能對該經設定操作範圍指派其控制解析度（例如8位元、16位元、等等）。如本說明書中討論的，該範圍能為選自數個預先設定範圍中，或者該範圍能經指定（例如與液體透鏡電壓操作範圍相同）。據此，用於該控制器的操作電壓範圍能至少部分地基於液體透鏡中絕緣層（例如聚對二甲苯層）的厚度來決定。

本說明書中揭示的校正方法公開了包括施加複數個電壓之步驟的方法。這些電壓能被施加至液體透鏡中的電極。在一些實施例中，這些電壓能被同時地、連續地、或以不同組合被施加至複數個電極。

本說明書中揭示的校正方法能由一外部測試裝置進行，或者一相機能經配置有內建硬體來進行測試。在各不同實施例中，校正的進行能在製造期間、回應於相機開機、或者在特定使用量之後（例如指定的使用時數之後）定期地進行。 校正範例

關聯於第13A及13B圖還揭露了兩個藉查找表及電壓產生器來校正系統的例示性方法。第 13A 圖 顯示有關校正之一系統的範例圖1300A。於方塊1301，施加不同電壓所導致的電容值的指示被測量及分析。針對第11A～11B圖及第12A～12B圖描述了範例分析。

於方塊1303，基於分析決定焦距（在一些實施例中，焦距能經表示成屈光度值），並填入查找表。在第13A圖的範例實施例中，焦距被填入查找表1305A中。能使用各種其他類型的查找表，該些查找表能不同於經圖示的範例查找表1305A。例如，在一些實施例中，查找表能包括光功率及電壓的列表，該些電壓乃於校正期間經決定以提供表列的光功率。

查找表1305A顯示三個相應值：控制值、焦距、及經施加電壓。控制值指示出一控制信號的值，該控制信號會致使電壓產生器1307產生一相應電壓。例如，電壓產生器1307當被提供以具有值00000之控制信號時會產生具有電壓值V1的輸出信號，當被提供以具有值11001之控制信號時會產生具有電壓值V2的輸出信號，當被提供以具有值11111之控制信號時會產生具有電壓值Vmax的輸出信號，等等。

基於對不同電壓之電容值的指示的分析（例如針對第11A～11B圖及第12A～12B圖所述者），該查找表的焦距能被填入及/或調整。例如，能決定出對一電極施加電壓值V1會致使一焦距AAA，施加電壓值V2將致使一焦距ZZZ，以及施加甚至更高的電壓值Vmax仍將致使效果上為ZZZ的焦距（例如，因為漸近效應所致）。

提供了範例三欄查找表1305A以幫助釐清及理解。一些實施例能實施具有兩欄的查找表。例如，在查找表的一些實施例中能省略查找表中的電壓欄。此外，範例查找表1305A使用易於用離散個數之位元表示的數位控制信號（例如第3B圖中之設定及反饋控制器303提供的數位控制信號），但其他例子能使用類比控制信號（例如針對第3B圖討論的經相位偏移信號）。此外，應認清在一些實施例中，焦距能被表示成一相應屈光度值。

於方塊1309，能接收到對一經選擇焦距或光功率（例如Fselect）的請求。能（例如）由使用者通過一控制介面、或由相機模組基於正要成像的目標、從一測距裝置接收的距離信號、等等，來選擇該焦距。該焦距能（例如）由一自動對焦感測器選擇。

於方塊1311，能藉由參照查找表1305A來獲得用於經選擇焦距的控制值。能（例如）藉由第3圖中顯示之微處理器315或設定及反饋控制器303來進行控制功能。

在查找表中能參照到所選擇的焦距Fselect。在查找表中的關聯指示出，相應控制信號（Ccorr）將使電壓產生器產生電壓Vselect並對一電極施加Vselect，藉而使液體透鏡的流體界面彎曲成達成所選擇焦距的一形狀。

相應控制信號（Ccorr）被提供給該電壓產生器。在一些實施例中，該控制信號是藉由像是第3圖中顯示之微處理器315（舉例而言）所產生。

應注意第13A圖中查找表1305A中的焦距被填入以對應於致使該液體透鏡達成各個別焦距的電壓。例如，電壓產生器可經配置以輸出電壓，該些電壓所具的值範圍從V1到Vmax。然而，基於於方塊1301的分析，能決定該些焦距可能在施加範圍從V1到V2之電壓下實質上線性地改變，而超過V2的話焦距乃有效地飽和。據此，任何從11011到11111的控制值將導致與ZZZ相同或實質上類似的焦距。此種配置方式可能較容易去程式化。然而，此範例電壓產生器的完整5位元解析度並未被完全使用。

第 13B 圖 顯示有關校正的一系統的範例圖1300B。方塊1301、1309、及1311類似於第13A圖中所示者。第13B圖中，方塊1303使得查找表1305B被不同地填入且使電壓產生器1307被不同地配置。查找表1305B能經填入使得針對操作範圍V1到V2的所施加電壓遍及該等控制值的完整解析度。此能致使（例如）在電壓產生器具有固定輸出解析度的實施例中的較精細解析度。

控制值00000將致使電壓產生器產生最低電壓V1，藉而致使最小焦距Fmin將被液體透鏡所設定。控制值11111將致使電壓產生器產生最高電壓V2，藉而致使最大或接近漸近的焦距Fmax將被液體透鏡所設定。電壓產生器將以1/(total_bits^2)的遞增量一步一步走完整個電壓輸出解析度。據此，能達成改良的焦距解析度。

提供了範例三欄查找表1305B以幫助釐清。一些實施例能實施具有兩欄的查找表。例如，查找表中提供控制值以幫助釐清及理解，但在查找表的實際記憶體實施方式中能省略控制值。此外，此範例使用易於用離散個數之位元表示的數位控制信號，但其他例子能使用類比控制信號(例如針對第3B圖討論的經相位偏移信號)。此外，應認清在一些實施例中，焦距能被表示成一相應屈光度值。

能藉增益及偏移量，或是利用其他適用的校正參數，來校正電壓產生器1307。例如，校正電壓產生器可能導致回應於控制信號00000而最小輸出電壓值為V1，回應於控制信號11111而最大輸出電壓值為V2，以及基於00000與11111之間的相應控制信號而輸出電壓在V1與V2之間。能使用電壓產生器的完整解析度。該增益及偏移量能為基於(至少部分地)方塊1303中進行的分析及/或查找表1305B中的設定。

在一些實施例中，能至少部分地基於直線區域的斜率來校正電壓產生器的增益。在一些實施例中，能基於電容值的一下限指示來校正電壓產生器的一或更多偏移量。在一些實施例中，最小及最大電壓值V1及V2能為基於第11A、11B圖中顯示的V1及V2(及/或類似轉變點)。

在一些實施例中，能(例如)藉由設定放大器(像是放大器309)的增益來配置該增益。在一些實施例中，能藉由提供不同偏壓或供應電壓來配置增益。在一些實施例中，能利用分壓器、電壓相加器、可變電阻、等等來配置偏移量。

減少的電力消耗

液體透鏡系統能利用脈寬調制(PWM)來驅動一液體透鏡。例如，在第4A圖的實施例中，電壓脈衝被施加至電極417a~d以及至共同電極(例如與液體透鏡中一流體電性連通的電極)。能引入相位延遲來調制被施加在該共同電極與四個象限電極417a~d之間的電壓的脈寬，如本說明書中討論的。能使用其他適用的PWM技術。能使用各種不同個數的電極。因此，控制器及/或信號產生器能利用脈寬調制來對液體透鏡施加不同RMS電壓(例如控制液體透鏡的流體界面)。

在第4A圖中的範例實施例中，能使用5kHz之載波頻率(例如開關頻率)。波形產生器403能生成每秒重複5,000次的電壓脈衝的信號。能使用各種其他適用的載波頻率(例如開關頻率)，像是在0.5kHz到50kHz、1kHz到20kHz、或2kHz到10kHz的範圍，不過在一些實施方式中能使用此範圍以外的數值。載波頻率可能比液體透鏡的反應時間更快，例如使得該液體透鏡是被所產生RMS電壓驅動而非由用於脈寬調制的電壓脈衝所驅動。

在一些情況中，較快的載波頻率可能對於利用該液體透鏡所製影像造成較佳的影像品質。控制系統能利用基於載波頻率的反饋控制資訊，如本說明書中討論的。因此，載波頻率越快，反饋控制系統將越常提供能被用來調整電壓的資訊，以正確地定位液體透鏡中的流體界面。此可能對光學影像穩定化特別有用。能控制電極(例如電 極22a~d)上的電壓以將流體界面的光軸離一縱軸28成一偏移角度，例如關聯於第2B圖所討論者。利用較快的載波頻率能更佳地操作光學影像穩定化的特性。作為例子，10kHz的載波頻率能比2kHz更快5倍地對控制器提供反饋，允許10kHz實施例對液體透鏡的搖動或其他移動更快速地反應。此能對較快的載波頻率造成改良的影像品質，特別是在搖動或其他移動期間的成像。

使用較高載波頻率的系統能消耗較多電力。例如，增加開關速率可能造成較高的電力損失。開關電力損失的一個來源是，當電晶體開關改變狀態時有小量電流可能被導至地面。特別在電力受限的系統中(例如以電池當作電力供應的裝置)，使用較低載波頻率來減少電力消耗可能是有利的。對於一些行動電子裝置(像是行動電話及平板)，保留電池電力可能是特別重要的。因此，在一些包括液體透鏡的系統中，在利用高載波頻率以製成較高品質之影像以及利用較低載波頻率以減少電力消耗之間可能有緊張關係。

本文中揭露的一些實施例有關液體透鏡系統，該些系統能改變用於PWM的載波頻率。例如，系統能在進行高品質成像時及/或當電力充足時(例如當行動電子裝置正從一外部電力供應接收電力)利用較高的載波頻率。該系統也能在進行低品質成像時及/或當電力稀缺時(例如當電池容量低或啟用電力保留模式時)利用較低的載波頻率。

第14圖是顯示一行動電子裝置1400之範例實施例的方塊圖，行動電子裝置1400併有具有液體透鏡1404的相機系統1402。該行動電子裝置可能是行動電話、平板計算裝置、膝上型電腦、等等。相機系統1402能具有一液體透鏡1404、一或更多固定透鏡1406、及一成像感測器1408。相機系統控制器1410能操作相機系統1402。例如，控制器1410能利用信號產生器1412來驅動液體透鏡1404，如本說明書中討論的。控制器1410能操作該相機系統的成像感測器1408及/或其他組件來製成影像。在一些實施例中，控制器1410能具有多個控制器元件或多個處理器，像是液體透鏡控制器元件或處理器以及成像感測器控制器元件或處理器。

行動電子裝置1400能具有一裝置控制器1414，該裝置控制器能經配置以操作行動電子裝置1400。該裝置控制器能與相機系統控制器1410通訊，像是提供成像請求及/或成像參數給相機系統控制器1410，或是從相機系統1402接收已擷取影像。在一些實施例中，控制器1410及1414使用相同的處理器，或者能使用多個處理器。行動電子裝置1400能具有記憶體1416，該記憶體能被用以儲存已擷取影像，用來儲存電腦可執行的指令，該些指令能由處理器執行來操作裝置1400以及實施本說明書中揭露的方法及特性。能利用一使用者介面1418接收來自使用者的輸入及/或輸出給使用者的資訊。使用者介面1418能包括以下的一或更多 者：顯示器、觸控螢幕、按鈕、開關、轉盤、揚聲器、麥克風、鍵盤、或其他經配置以從使用者接收輸入的使用者輸入元件。裝置1400也能具有一輸入/輸出介面1420用於接收及/或輸出來自外部來源的資訊。輸入/輸出介面能包括無線通訊裝置(例如WiFi、藍芽、蜂巢式通訊、等等)或用於有線通訊的埠(例如USB埠)。行動電子裝置能包括電力供應，像是電池1422。電池能向行動電子裝置1400(包括相機模組1402)提供電力。信號產生器1412能從電池1422接收電力以用於驅動液體透鏡1404。在一些實施例中，行動電子裝置1400能經耦合至一外部電力供應(未圖示)，該外部電力供應能被用以供電給行動電子裝置1400及/或將電池1422再充電。

第15圖是用於製成具不同品質水準之影像的方法1500的範例實施例。於方塊1502利用第一PWM頻率(例如載波頻率或開關頻率)來驅動該液體透鏡。於方塊1504，製成具有第一品質水準的一或更多影像。例如，相機系統1410能接收對高品質水準之一或更多影像的請求。例如，能利用一行動電話來以完整解析度拍下一靜態影像。控制器1410能以第一PWM頻率驅動液體透鏡1404，該第一PWM頻率可能是相對快的載波頻率以用於提供高水準成像品質。於方塊1506，以第二PWM頻率驅動該液體透鏡，第二PWM頻率不同於該第一PWM頻率。第二PWM頻率可能比第一PWM頻率慢。於方塊1508，能製成具有第二品質水準的一或更多影像。第二品質水準 可能是比第一品質水準低的品質水準。例如，能利用一行動電話來製成用於視訊聊天功能的影像。在一些實施例中，相機系統1410能接收對視訊影像的請求。在一些實施例中，行動電話能具有經配置以製成較低品質影像的前向式相機(例如比來自背向式相機之影像具有更低的影像解析度)。在一些實施例中，對影像的請求能包括指示出允許或期望較低品質成像的影像參數(例如用於將被壓縮或串流的影像)。

在一些實施例中，較低載波頻率可能在從0.5kHz到5kHz的範圍中或從1kHz到3kHz的範圍中，不過在一些情況中可能使用這些範圍以外的數值。在一些實施例中，較高的載波頻率可能在從3kHz到50kHz的範圍中或從5kHz到15kHz的範圍中，不過在一些情況中可能使用這些範圍以外的數值。

第16圖是用於製成一或更多影像的範例方法1600。於方塊1602，系統能接收關聯於對一或更多影像之請求的影像參數及/或裝置參數。於方塊1604，能至少部分地基於該些影像參數及/或該些裝置參數，決定用於該液體透鏡的一PWM頻率(例如載波頻率或開關頻率)。本說明書討論了範例影像參數及裝置參數和範例頻率決定方式，至少關聯於第17圖。於方塊1606，系統能利用經決定的PWM頻率來驅動液體透鏡，且於方塊1608能製成一或更多影像。能針對許多不同影像或不同影像群組重 複進行第16圖的方法1600，且針對不同影像或不同影像群組能決定及使用不同PWM頻率。

第17圖顯示範例影像參數、裝置參數、及能被用來決定PWM頻率(例如載波頻率或開關頻率)的其他考量。這些因素的任意組合能被用來決定PWM頻率。該系統基於各不同輸入進行運算來決定要使用的PWM頻率。在一些情況中，某些因素可能支配了較高的PWM頻率而同時其他因素支配了較低的PWM頻率(例如在電池容量低時擷取高解析度影像)。該系統能利用演算法、公式、查找表、或其他技術來基於一或更多因素決定一PWM頻率。

在一些實施例中，能利用影像品質設定來決定一PWM頻率。例如，影像請求能包括一影像參數，其指示該影像應具有儘可能最高的影像品質、或低影像品質、或是其中間的某值。在一些實例中可能需要較低品質影像。例如，較低品質影像的大小可能較小，較容易儲存，較容易經由有限頻寬通道(例如經由文字訊息或串流，等等)來傳送。在一些實例中一影像將要被壓縮，所以高影像品質無論如何將會失去，因此較低品質影像是適當的。當指定了較低品質的影像品質設定時，其可能影響系統去選擇較低PWM頻率，而當指定了較高品質影像品質設定時其能影響該系統去選擇較高的PWM頻率。在一些實施例中，裝置控制器能例如基於影像的意欲用法來決定影像品質設定，並能將該設定連同成像請求傳遞給相機系統。 在一些實施例中，相機系統能決定影像品質設定。在一些實施例中，使用者能指定影像品質設定(例如使用行動裝置上的使用者介面)。

在一些實施例中，能在決定PWM頻率上利用影像解析度。例如，一影像請求能包括一影像解析度參數，像是完整解析度設定、減少的解析度設定、像素數大小、完整解析度的百分比、等等。當正擷取較低解析度影像時，能選擇較低的PWM頻率。例如，已擷取影像於降低的解析度可能丟失利用較高的PWM頻率所導致的額外影像品質之部分或全部。在一些情況中視訊影像能利用比靜態影像更低的影像解析度。還有，來自一視訊影片的單一圖框能具有比一已擷取靜態影像更低的影像品質。在一些實施例中對視訊成像能利用比對擷取靜態影像更低的PWM頻率。能製成具有完整解析度設定、但具有低影像品質設定的影像，像是如同對該影像套用有損壓縮法。

在一些實施例中，能製成將被用作預覽的影像(例如將顯示在顯示螢幕上，以協助使用者瞄準相機)。預覽影像常見為不長期存在記憶體中。在一些實施例中，預覽影像能具有降低的解析度或降低的影像品質，例如由於它們不將被擷取供稍後使用，及/或由於它們將被快速顯示以促進即時瞄準相機。預覽影像能影響系統去套用較慢的PWM頻率，同時將被儲存的影像(例如供稍後使用或檢視)可能影響該系統去套用較高的PWM頻率。

在一些情況中，能針對特定影像請求來啟用或停用光學影像穩定化。例如，使用者能針對某些系統啟用或停用此功能。如果對一影像停用了光學影像穩定化，那可能影響系統去減少PWM頻率。在一些實施例中，系統能決定是否去啟用或停用光學影像穩定化，像是基於成像類型、基於來自加速度計的資訊(例如指示出相機搖晃或移動的存在或不存在)。

在一些實施例中，PWM頻率的決定能為至少部分地基於被用來做出影像請求的應用，或是基於該影像的有意用途。例如，來自視訊聊天應用的影像請求能觸發低PWM頻率，而來自電話上之相機應用的靜態影像能觸發較高的PWM頻率。

在一些實施例中，在決定PWM頻率上能利用可得的電量。如果電池幾乎耗盡或否則電力稀缺，其可能影響系統去使用較低PWM頻率。如果電池容量接近全滿或否則電力充沛(例如裝置正從外部電源接收電力，像是牆壁插座)其可能影響系統去施加較高PWM頻率。如果裝置在一較低電力消耗模式中，其可能影響系統去使用低PWM頻率。

在一些實施例中，控制器1010及/或信號產生器1012能經配置以藉高PWM頻率(例如10kHz)抑或低PWM頻率(例如2kHz)來驅動液體透鏡，而該系統能在高與低頻率之間選擇。在一些實施例中，控制器1010及/或信號產生器1012能經配置以提供跨於一範圍的不 同PWM頻率。例如，系統可以決定用於第一影像的PWM頻率是5.5kHz，用於第二影像的PWM頻率是2.6kHz，用於第三影像的PWM頻率是3.1kHz，等等。

在一些實施例中，該系統能經配置以改變用於PWM信號的轉換率，此能被用來進一步減少電力消耗。第18A圖顯示具有第一PWM頻率的PWM信號，而第18B圖顯示具有第二PWM頻率的PWM信號，第二PWM頻率比第一PWM頻率慢。在此例中，第二PWM頻率是第一PWM頻率的一半。第18B圖的第二PWM信號能比第18A圖之第一PWM信號消耗更少電力。第18A及18B圖中，可見以虛線表示的轉換率。實際上從低到高或從高到低轉變的電壓並不瞬間發生。相反地由於轉換率(或是電壓從第一電壓位準改變至第二電壓位準的速率)之故，電壓採取有些梯形波的形狀。第18A及18B圖的實施例中，第二PWM信號具有的轉換率是第一PWM信號之轉換率的一半。該系統能經配置以依PWM頻率中的改變來成比例地縮放轉換率。在一些實施例中，能調整PWM頻率而不改變轉換率。能套用第17圖的相同考量及第15及16圖的相同方法來降低轉換率以保留電力。

在一些實施例中，能配置該系統的一驅動器以提供用於驅動器信號的一可調整轉換率。能將所期望轉換率當作參數傳遞給驅動器，而該驅動器能輸出具有該所期望轉換率的信號(假設所期望轉換率在正使用之驅動器之 能力範圍內)。能利用電流限制、利用可變電阻、利用其他主動電性組件、或其他適用的方式來調整轉換率。

接地的液體透鏡

反饋控制系統能被用以驅動液體透鏡的電極。例如，如相關於第4A圖所述，能將脈衝電壓信號供應至電極417a~d(其等能與液體透鏡的流體絕緣)，還有共同電極407(其能與液體透鏡的一導電流體電性連通)。控制器能調整供應給電極417a~d之脈衝電壓信號的相位，以供控制在共同電極407與個別的電極417a~d之間之電壓差量的脈衝寬度。因此，第4A圖的控制系統能藉由調整相位延遲來實施脈衝寬度調制。該系統能包括一反饋控制系統，其能包括如本文中所述的電荷感測器421(舉例)。該反饋控制系統能提供反饋控制信號，該等信號指示出在傳導性流體與個別的電極417a~d之間的電容量。該等反饋控制信號能指示出於該等電極之位置處流體界面的位置，且該控制器能至少部分地基於該等反饋控制信號來調整電壓信號的相位，以定位該流體界面的位置來產生特定的焦距或光學傾斜(如本文中討論的)。

在一些實例中，液體透鏡的焦距可能隨時間改變，雖然傳導性流體與電極之間的電容量是恆定的。如本文中討論的，該控制器能利用來自液體透鏡之一或更多個溫度感測器的資訊來補償溫度的改變。然而，已觀察到在一些實例中，即使當傳導性流體與電極之間的溫度與電容 量是恆定時，液體透鏡的焦距可能隨時間改變。不受理論束縛，有人相信驅動液體透鏡使得電荷在該液體透鏡中積累，如此可能影響傳導性流體與電極之間的電容量。在一些情況中，所產生的交流(AC)電壓差量信號(例如第4A圖中的425a~d)可具有微小的不對稱，如此可能導致電壓隨時間積累。作為範例，如果在AC電壓差量信號中正電壓脈衝具有比負電壓脈衝稍微更高的大小，則正電壓可能逐漸在該液體透鏡中積累。在一些情況中電荷可能積累在該等電極與傳導性流體之間的絕緣材料上。當利用AC電壓差量信號時，電荷將比起利用直流(DC)電壓差量信號時更緩慢地積累，但隨著時間來自AC信號中之微小不對稱的該些逐漸累積的電荷可能在液體透鏡之焦距上有有意義的效果。在不使用電容量相關反饋系統的一些控制系統中，驅動液體透鏡以具有恆定的焦距可能致使電荷隨時間積累，如此可能致使電極與傳導性流體之間的電容量漂移或逐漸改變數值。因此，在一些實施方式中，在液體透鏡上累積的小量漸進電荷不會在透鏡的焦距或光學功率上產生有意義的效果。然而，在電容量相關的控制系統中(像是本文中所述)，在該控制系統維持恆定的電容量的同時，液體透鏡上逐漸累積的電荷可能使焦距漂移或隨時間逐漸改變數值。電荷積累可能對於不使用電容量相關之反饋控制系統的液體透鏡系統來說是麻煩的，而阻礙或防止在各種類型之液體透鏡及系統中(不管液體透鏡控制系統的類型為何)的電荷積累可能是有優點的。

在一些實施例中，液體透鏡能經電耦接至地，使得液體透鏡上的電荷能被放電至地面及/或以阻礙電荷在液體透鏡上積累。第19圖是能耦接至地的液體透鏡10之範例實施例的截面圖。除了如本文中所述者之外，第19圖的液體透鏡10可能類似相關於第1A圖所述的液體透鏡。液體透鏡10能具有一電極26，該電極能與第一流體14電性連通，該第一流體是液體透鏡10的傳導性流體。電極26能經電耦接至地。如果電荷在液體透鏡10中積累(例如在絕緣材料24上)，電荷能經釋放至地面，像是通過第一流體14、通過電極26、以及通過對地面的電耦合。在一些實施例中，傳導性第一流體14能為接地的(例如具有恆定的0V電壓值)。

能對電極22(能與傳導性第一流體14絕緣)提供驅動電壓信號，以為了製造電極22與傳導性第一流體14之間的電壓差量值來定位流體界面15，類似於本文中對其他實施例的討論。在一些實施例中能對電極22供應交流(AC)電壓信號以供驅動液體透鏡。AC電壓信號能為概略對稱的，其中正的及負的電壓脈衝具有概略相同的幅度和大小(及其他)，除了可能(例如)從電路系統組件或設計中的不完美或不一致之處導致的微小的不對稱之外。例如，若用於產生正電壓脈衝之中的開關、放大器、或其他組件與用於產生負電壓脈衝之中的一相應開關稍微不同，像是因為製造公差所致。在一些情況中，不同的電路路徑長能導致對於正及負脈衝之電壓下降中的少 許差異。如上討論，耦接至地的電極26可能因為電壓信號中的不對稱而阻礙電荷在液體透鏡10中積累。液體透鏡中的電荷(像是由電壓信號中的不對稱而產生者)能從液體透鏡10通過接地的電極26放電。

許多替代方式是可行的。例如，在一些實施例中，一開關(未圖示在第19圖中)能選擇地將電極26在地面及驅動電壓信號之間切換。能類似於有關第4A圖所說明之透鏡驅動器作法來操作液體透鏡10，像是其中脈衝電壓信號被供應給電極22及26，其中脈衝電壓信號的相對相位能經調整以控制所產生的AC電壓差量。當驅動液體透鏡時，該開關能在將電極26耦接至電壓信號來源的一第一狀態中。如上討論，此做法能致使電荷逐漸地在液體透鏡中積累。該開關能被過渡至一第二狀態，其將電極26耦接至地以將該液體透鏡放電。接著在放電完全完成或部分完成後，該開關能過渡回到該第一狀態，來繼續驅動液體透鏡10。該開關能經切換成將液體透鏡10定期地放電、間歇地放電、及/或隨需要放電。例如，若感測器決定液體透鏡的焦距已經漂移及/或已在液體透鏡10中積累足夠的電荷(例如基於影像清晰度或對比度分析或直接測量)，控制器能切換該開關來將液體透鏡10放電。

在一些實施例中，提供給液體透鏡10(例如至電極22)的電壓信號能為直流(DC)電壓信號，像是恆定或脈衝DC電壓信號。在一些實施例中，在電極22與26之間產生的電壓差量可能是DC電壓，像是恆定或脈衝 DC電壓。液體透鏡10能經配置以將從利用DC電壓可能導致的積累電荷釋放。據此，液體透鏡驅動器能提供可變值DC電壓(像是來自可變的DC對DC轉換器)，來驅動液體透鏡10。在一些情況中，能使用脈衝DC驅動電壓信號而DC脈衝(例如正電壓脈衝)能經脈衝寬度調制(pulse width modulated，PWM)、脈衝頻率調制(pulse frequency modulated，PFM)、及/或脈衝振幅調制(pulse amplitude modulated，PAM)以控制液體透鏡10中流體界面15的位置。由於液體透鏡10能接地以阻礙電荷在液體透鏡中積累，能利用DC信號來驅動液體透鏡10。

第20圖是能耦接至地的液體透鏡10之範例實施例的截面圖。除了本文中所述處之外，第20圖的液體透鏡10可能類似相關於第2B圖所說明的液體透鏡。液體透鏡10能具有四個電極22a~d及一共同電極26。能使用各種其他數目的電極(例如2、4、6、8、16、32個電極等等)。共同電極26能被耦接至地，類似於第19圖的討論。能對電極22a~d供應獨立的電壓信號來驅動液體透鏡10。該些獨立的電壓能具有相同的值(例如用於在沒有光學傾斜下改變焦距)或者能具有不同的值(例如用於利用流體界面15來誘發光學傾斜)。第20圖中，能對電極22a供應一第一電壓信號V_a，及對電極22d供應一第二電壓信號V_d。能供應額外的電壓V_b及V_c到電極22b及22c，這些未顯示在第20圖的截面中。除了可能使用多 個電極22a~d之外，第20圖的液體透鏡10能為類似第19圖的液體透鏡10。

第21圖顯示用於液體透鏡反饋及控制之系統300的範例方塊圖。第21圖的系統300可能類似第3A圖，除了如本文中討論的以外。來自對應於第3A圖之系統300的討論適用於第21圖，但在此不重複。如本文中討論的，系統300的液體透鏡311能經耦接至地。透鏡311能放電至地面以在反饋控制期間減少或防止焦距漂移。在一些實施例中，微處理器能包括控制器303以及部分或整個信號產生器307。在一些情況中，信號產生器307能異於微處理器315。

作為範例，相機能指示出一目標焦距(像是通過相機I/O控制301)，而控制器能產生控制信號來嘗試產生該目標焦距(例如基於查找表或公式)。例如，控制器303能傳送控制信號至信號產生器307，以使信號產生器307產生將被提供給液體透鏡311的驅動信號。例如，能從該信號產生器供應電壓信號(例如AC電壓信號)至液體透鏡10的電極22a~d。透鏡感測器313能產生指示出液體透鏡中流體界面15之位置的信號，像是基於在傳導性第一流體14與電極22a~d之間的電容量。控制器303能基於來自透鏡感測器313的信號來產生新的控制信號。例如，若來自透鏡感測器313的電壓信號低於該目標焦距的期望值，則控制器303能調整給信號產生器307的控制信號來產生對於液體透鏡311的較高驅動電壓。據 此，反饋控制系統能重複地檢查流體界面的位置並調整驅動電壓信號來將流體界面固定於適當的位置，以產生該目標焦距。

透鏡311能被耦接至地(如本文中討論的)來基於驅動電壓信號阻礙電荷在液體透鏡上積累。液體透鏡311能持續地、定期地、間歇地、或隨需要地耦接至地。

第22圖顯示用於四電極液體透鏡之透鏡反饋及控制系統400的範例示意圖。第22圖的系統400能類似於第4A圖的系統，除了如本文中討論者以外。系統400能利用一反饋控制系統，其如本文中討論地能包括電流反射鏡415及電荷感測器421。共同電極407能耦接至地，此如本文中討論地能阻礙電荷在該液體透鏡中積累。因為共同電極47被耦接至地，脈衝電壓信號沒有被傳遞至共同電極407，而沒有利用相位延遲驅動做法。相反地，能提供驅動電壓信號410a~d至電極417a~d(該等電極能與傳導性流體絕緣)，同時不提供驅動信號至共同電極407(其能電耦合至液體透鏡的傳導性流體)。提供給電極417a~d的驅動信號410a~d能為AC電壓信號。在一些實施例中，所產生的在電極417a~d與共同電極407之間的電壓差量信號425a~d可能與驅動電壓410a~d相同(例如因為共同電極407是接地的)。

比較第22圖與第4A圖，能看到兩個驅動系統都能產生類似的AC電壓差量信號425a~d。第4A圖的系統中，在液體透鏡中積累的電荷能在AC差量值425a~d 中產生一DC偏移。例如，在一些情況中，經脈衝寬度調制的信號的關閉狀態不會是零電壓狀態，卻會具有一DC偏移電壓值。如此能致使隨著電荷在液體透鏡中積累而液體透鏡之焦距漂移或逐漸改變數值。在本案的第22圖中，由於第22圖的液體透鏡耦接至地，電壓差量信號425a~d中的DC偏移能經移除或減少。因為液體透鏡是接地的，經脈衝寬度調制的電壓差量信號425a~d的關閉狀態能為0伏特。在一些實施例中能使用雙極PWM信號。

能利用一信號產生器408產生驅動電壓信號410a~d。電力供應器406能提供電力至信號產生器408以供製造驅動電壓信號410a~d。例如，電力供應器406能為電池、DC電力供應、或任何其他適當的電力來源。信號產生器408能包括一電壓升壓器，其能增加由電力供應器406(例如電池)提供的電壓。在一些實施例中，3V到5V的電池電壓能被升壓至50V到100V以供驅動液體透鏡。DC對DC轉換器、電壓升壓調節器、電荷泵、電壓放大器、及/或任何其他用於增加電壓的適用電路能被使用於電壓升壓器。在一些實施例中，信號產生器能於一相較低的電壓來輸出信號，而放大器能增加電壓以製造傳遞給液體透鏡的驅動電壓信號(例如類似本文中所述第4A圖)。信號產生器408能將DC電壓轉換成為輸出AC電壓信號。信號產生器408能包括一或更多DC對AC反流器。H型橋、半橋、或其他適用的電路能被利用以製造輸 出AC電壓信號。由於電極417a~d能接收獨立的驅動電壓信號(例如具有不同的脈衝寬度、或RMS電壓)，信號產生器能包括多個DC對AC反流器以製造該些信號。在一些實施例中，信號產生器能包括兩個DC對DC轉換器以供製造正DC電壓及負DC電壓，而該些電壓能經調制(例如利用半橋)來製造用於驅動液體透鏡的AC輸出信號。在一些實施例中，信號產生器能為正弦波產生器。任何其他適用的電路、系統、或裝置能被利用以製造驅動電壓信號410a~d。

許多替代方式是可行的。例如，在一些實施例中，能傳遞DC驅動電壓至電極417a~d。例如信號產生器能具有一或更多個可變電壓DC對DC轉換器，其能針對驅動電壓信號410a~d輸出獨立的DC電壓。該些DC電壓值能由一控制器決定，像是基於控制反饋系統。由於液體透鏡是耦接至地的，能在沒有過量電荷積累在液體透鏡中的情況下使用DC電壓。如本文中討論的，能利用不同的反饋系統。例如，類似於第4B圖，能利用開關而省略電流反射鏡415。能利用其他方式來決定電容量，像是相位同步偵測、RC衰減作法、頻率頻譜分析、或外插法，如本文中討論的。第22圖顯示四個電極417a~d，不過能使用任意數目的電極(例如1、2、4、6、8、16、32個電極，或更多)。

第23圖顯示用於測量液體透鏡之電容量的系統之示意圖。第24圖顯示在第23圖之液體透鏡系統的測 試期間所取得的溫度資料。第25圖顯示在第23圖之液體透鏡系統的測試期間所取得的電容量資料。該液體透鏡經耦接至地，如第23圖中顯示。液體透鏡電容量是利用一高電壓正弦波產生器並藉由測量5kΩ電阻兩端的電流所測得。電壓V_LENS及V_SENS的測量是藉鎖相放大器進行的，該鎖相放大器也是正弦波的來源。透鏡電容量是利用V_LENS及V_SENS並在Z_L的校正值上計算的。藉由從固定件移除透鏡並藉已知電容量替代來校正設定。針對各分支的Z_L值是基於此測量結果計算的並接著被用在透鏡電容量的計算中。透鏡的溫度是在測試期間利用一基於熱敏電阻之商業溫度計所測量。該熱敏電阻被放置於靠近透鏡處。如能在第24圖中看到的，在測試的大部分時間透鏡的溫度是穩定的。在第一資料點的時間時該透鏡較暖十分之幾度。透鏡電容量是藉一恆定驅動電壓46.0Vrms來測量數個小時。該四個電極之各者到該共同電極的電容量被描點在第25圖中。在第一與第二時間點(見第24圖)之間的透鏡溫度有一可測量變化，此造成第一與第二時間點之間電容量的變化。然而，第二與第四時間點中間的期間溫度是相對地恆定，而電容值也相對恆定。第23圖的液體透鏡經耦接至地而測量結果沒有展現出電容量漂移。

在一些實施例中，該液體透鏡能僅為定期地、間歇地、或隨需要地耦接至地，以將液體透鏡放電。據此，能傳遞一驅動信號至該共同電極，同時也具有將透鏡放電的能力。因此，在一些實施例中，能利用第4A與4B圖的 相位偏移驅動系統，同時也將透鏡放電。第26圖顯示用於四電極液體透鏡之透鏡反饋及控制系統400的範例示意圖，該系統也類似第4A圖，除了如本文中所述者以外。該系統能具有一開關420，其能在接地狀態(如第26圖中所示)以及驅動狀態之間切換。當在接地狀態中時該開關能將液體透鏡的共同電極407耦接至地，像是用於將液體透鏡放電，如本文中討論的。當在驅動狀態中時，開關420能將液體透鏡的共同電極407耦接至共同驅動電壓信號，像是用於驅動液體透鏡。該系統能在驅動狀態中藉開關420操作液體透鏡，及能定期地(例如每1秒、5秒、10秒、30秒、1分鐘、5分鐘、15分鐘、30分鐘、1小時或更多)將開關420切換至放電狀態來定期地將該液體透鏡部分或完全放電。該系統能間歇地將開關420切換至放電位置，像是回應於一事件(像是當液體透鏡及/或相關聯的相機被關機或在一非操作狀態上)。

第27圖顯示用於四電極液體透鏡之透鏡反饋及控制系統400的範例示意圖，該系統類似第4A圖，除了如本文中所述者以外。該系統能具有一開關422，其能在接地狀態及隔絕狀態(例如第27圖中顯示)之間切換。當在接地狀態中時開關422能將液體透鏡的共同電極407耦接至地，像是用於將液體透鏡放電，如本文中討論的。當在隔絕狀態中時，開關422能將液體透鏡的共同電極407與地面隔絕。類似於有關第26圖的討論，該系統能將開關422切換至接地狀態。

額外揭示內容

在以上提供之揭示內容中，關聯於特定範例實施例說明了液體透鏡及用於透鏡之反饋及控制的設備、系統、及方法。然而，將理解，能針對任何其他需要回應於電容值之指示的反饋及控制的系統、設備、或方法利用該些實施例的原理及優點。儘管某些實施例的說明是參照一範例取樣及維持電壓感測器，將理解本說明書中說明的原理及優點能套用至其他類型的感測器。所揭露實施例中有些可參照類比、數位、或混合式電路系統來說明，同時在不同實施例中，本說明書中討論的原理及優點能針對類比、數位、或混合式電路系統的不同部件實施。更甚者，在提供了一些電路示意圖做為例示用途的同時，能替代地實施其他等效電路來達成本說明書中所述功能性。在一些圖中顯示四個電極。本說明書中討論的原理及優點能套用至具有超過四個電極或少於四個電極的實施例。

本說明書中說明的原理及優點能實施在各種不同設備中。此類設備的例子能包括(但不限於)消費者電子產品、消費者電子產品的部件、電子測試裝備、等等。本說明書中說明的原理及優點有關透鏡。具有透鏡的範例產品能包括行動電話(例如智慧手機)、保健監測裝置、車載電子系統(像是自動車電子系統)、網路攝影機、電視、電腦監視器、電腦、手持式電腦、平板電腦、膝上型電腦、個人數位助理(PDA)、冰箱、DVD播放器、CD 播放器、數位錄影機(DVR)、攝錄影機、相機、數位相機、影印機、傳真機、掃描器、多功能周邊裝置、腕表、時鐘、等等。進一步，設備能包括未加工(unfinished)產品。

在一些實施例中，本說明書中說明的方法、技術、微處理器、及/或控制器由一或更多特殊用途計算裝置實施。該些特殊用途計算裝置可為固線的(hard-wired)以進行該些技術，或者可包括像是一或更多應用特定積體電路(ASIC)或現場可程式化閘極陣列(FPGA)之經永久程式編寫的數位電子裝置以進行該些技術，或者可包括經程式編寫的一或更多通用硬體處理器，以按照韌體、記憶體、其他儲存器、或其組合中的程式指令來進行該些技術。程式指令能駐存在RAM記憶體、快閃記憶體、ROM記憶體、EPROM記憶體、EEPROM記憶體、暫存器、硬碟、可移除碟片、CD-ROM、或任何其他形式的非暫態電腦可讀取儲存媒體中。此類特殊用途計算裝置也可合併有具有自訂程式的自訂固接線邏輯、ASIC、或FPGA來完成該些技術。該些特殊用途計算裝置可為桌上型電腦系統、伺服器電腦系統、可攜式電腦系統、手持式裝置、連網裝置或任何其他裝置，或是併有固接線及/或程式邏輯的裝置組合，以實施該些技術。

本說明書中描述的微處理器或控制器能藉由作業系統軟體來協調，像是iOS、Android、Chrome OS、Windows XP、Windows Vista、Windows 7、Windows 8、Windows Server、Windows CE、Unix、Linux、SunOS、Solaris、iOS、Blackberry OS、VxWorks、或其他相容的作業系統。其他實施例中，計算裝置可由一私有作業系統所控制。習用的作業系統控制並排程電腦程序以供執行、進行記憶體管理、提供檔案系統、連網、I/O服務、及提供使用者介面功能性，像是圖形化使用者介面(「GUI」)及其他。

本說明書中所述微處理器及/或控制器可利用致使微處理器及/或控制器成為特殊用途機器的經自訂固接線邏輯、一或更多ASIC或FPGA、韌體及/或程式邏輯來實施本文中所述技術。按照一些實施例，本說明書中所述技術及/或特徵之至少部分能由第3A圖之微處理器315、第3A圖及第3B圖的反饋及設定控制器303、第3B圖的計時控制器305、及/或其他控制器回應於執行一或更多指令序列而進行，該些指令序列包含在記憶體中。此類指令可從另一儲存媒體(像是儲存裝置)讀入記憶體中。包含在記憶體中的該些指令序列的執行致使該處理器或控制器進行本說明書中所述程序步驟。在替代實施例中，可使用固接線電路系統替代(或組合以)軟體指令。

更甚者，關聯於本文中揭露之實施例所述的各不同例示性邏輯方塊及模組能藉由一機器實施或進行，該機器像是處理器裝置、數位信號處理器(DSP)、應用特定積體電路(ASIC)、現場可程式化閘極陣列(FPGA) 或其他可程式化邏輯裝置、離散閘極或電晶體邏輯、離散硬體組件、或以上的任意組合經設計來進行本說明書中所述功能。處理器裝置能為微處理器，但替代地，處理器裝置能為控制器、微控制器、或狀態機、以上之組合，或類似者。處理器裝置能包括經配置以處理電腦可執行指令的電性電路系統。在另一實施例中，處理器裝置包括FPGA或其他可程式編寫裝置，其在沒有處理電腦可執行指令之下進行邏輯運算。處理器裝置也能經實施成計算裝置的組合，例如DSP及微處理器的組合、複數個微處理器、一或更多微處理器連同一DSP核心、或任何其他此類配置方式。雖然本說明書中主要針對數位技術說明，但處理器裝置也可包括類比為主的組件。例如，本說明書中所述之顯色(rendering)技術中部份或全部可經實施在類比電路系統或混合式類比及數位電路系統中。

除非前後文清楚地做出相反要求，在整份說明書及申請專利範圍中的「包含」、「包括」、及類似用詞將被解讀為包容性意義(相對於排他性及窮舉性意義)；換言之是「包括，但不限於」的意義。本說明書中所通用的詞句「經耦合」或「經連接」指的是兩個或更多個元件能直接連接或是藉由一或更多中介元件來連接。額外地，「本說明書中」、「本文中」、「以上」、「以下」、或類似之用詞，當被使用在本案中時，應指稱本案之整體而非本案之任何特定部分。在前後文許可下，實施方式部分中使用單數或複數的字詞也分別能包括複數或單數。參 照了兩個或更多個項目之清單的用詞「或」乃意圖涵蓋該用詞之以下解讀方式的全部：該清單中之項目的任意者、該清單中之項目的全部、及該清單中項目的任意組合。本說明書中提供的全部數值乃意圖包括落在測量錯誤範圍內的類似值。

儘管本揭示文件包含了特定實施例及範例，本領域之技術人員應理解本案之範疇延伸超過特定揭露之實施例而至其他替代的實施例及/或用法以及顯而易見之修改和以上之均等者。此外，已經詳細地顯示出及描述本案實施例的數種變化，但本領域之技術人員基於此揭示文件將顯而易見其他修改。也可設想可做出本案實施例之特定特徵及態樣的各種組合或次組合而仍落在本揭示文件的範疇內。應理解所揭示之實施例的各不同特徵及態樣能組合以(或被替代以)另外的特徵及態樣，以形成本案實施例的變化模式。本說明書中揭露的任何方法不須以所記載的順序進行。因此，本意為本案的範疇不應被上述特定實施例所限制。

條件式用語，像是(僅舉數例)「能」、「能夠」、「可以」、或「可」，除非特定地相反指明，或是在所使用之前後文內會經相反理解，否則其通常意圖傳達出特定實施例包括了特定特徵、元件及/或步驟，同時其他實施例並不包括該特定特徵、元件及/或步驟。因此，此類條件式用語通常不意圖暗示該特徵、元件及/或步驟對一或更多實施例是絕對必要的，或者不意圖暗示一或更 多實施例必須包括邏輯以供決定(在有或沒有使用者輸入或提示下)是否這些特徵、元件及/或步驟被包括(或將被進行)在任何特定實施例中。本說明書中使用的標題僅為方便讀者，並非刻意限制本案範疇。

進一步，本說明書中所述裝置、系統、及方法易於受到各種不同修改或替代形式，而該些裝置、系統、及方法的特定範例已被顯示在圖式中並在本說明書中詳細說明。然而，應理解，本發明不受限於所揭露的特定形式或方法，卻是相反地本發明將涵蓋落在所述各種實施方式之精神及範疇內的全部修改、均等者、及替代者。進一步，本文關聯於一實施方式或實施例的任何特定特徵、態樣、方法、屬性、特性、品質、性質、元件、或類似者的揭示內容能被使用在本文中闡述之全部其他實施方式或實施例中。本說明書中揭露的任何方法不需要以所記載的順序進行。本說明書中揭露的方法可包括一實行者所採取的特定動作；然而，該些方法也能包括該些動作的任何第三方指令，無論是明確的或是隱含的。

本說明書中揭露的範圍也涵蓋任何及全部重疊、次範圍、或其組合。像是「高達」、「至少」、「大於」、「少於」、「在...之間」、極類似的用語包括其記載的數字。接在數字之前的用語像是「大約」或「趨近於」包括所記載的數字，且應基於情況被解讀(例如，在該些情況下儘合理可能地準確，例如±5%、±10%、±15%、等等)。例如，「約3.5mm」包括「3.5mm」。接在 一用詞之前的像是「實質上」之語句包括所記載的語句，且應基於情況被解讀(例如，在該些情況下僅合理可能地多)。例如，「實質上恆定」包括「恆定」。除非相反指明，全部的測量乃於包括環境溫度及壓力的標準條件下。

10:液體透鏡

12:空腔

14:第一流體

15:流體界面

16:第二流體

18:較低窗口

20:較高窗口

22、22a、22b、22c、22d:電極

24:絕緣材料

26:電極

28:縱軸

30:光軸

32、32a、32d:溫度感測器

34:加熱元件

300:系統

301:相機輸入/輸出(I/O)控制項

303:設定及反饋控制器

305:計時控制器

307:信號產生器

309:放大器

311:透鏡

313:電荷感測器

315:微處理器

317:其他感測器

319:電流反射鏡

350:方塊圖

400:系統

401:信號產生器

403:波形產生器

405:放大器

406:電力供應器

407:共同節點/共同電極

408:信號產生器

410a~410d:驅動電壓信號

411:相位偏移器

413:放大器

415:電流反射鏡

416:取樣開關

417a~417d:電極

418:取樣電容

419:放電開關

420:開關

421:電荷感測器

422:開關

423:觸發線

425ac、425b、425d:電壓差量波形

450:示意圖

451:開關

501a:共同波形

501b:共同命令信號

501c:實際共同電壓

503:第一電壓信號

505:第一差量電壓

507:第N個電極電壓信號

509:第N個差量信號

511:展開圖

513:時間段

515:放電信號

517:取樣信號

519:中斷信號

600:方法

601:方塊

603:方塊

605:方塊

607:方塊

609:方塊

611:方塊

613:方塊

615:方塊

617:方塊

1000:方法

1001:方塊

1003:方塊

1005:方塊

1007:方塊

1050:方法

1051:方塊

1053:方塊

1055:方塊

1057:方塊

1059:方塊

1061:方塊

1100:圖表

1101:曲線

1102:曲線

1104:第一區域

1105:虛線

1106:第二區域

1107:虛線

1108:第三區域

1109:虛線

1110:點

1111:轉變點

1112:點

1113:飽和點

1114:點

1116:線

1118:轉變點

1120:線

1122:下限值

1124:點

1126:飽和轉變點

1128:水平線

1200:方法

1201:方塊

1203:方塊

1205:方塊

1207:方塊

1250:方法

1251:方塊

1253:方塊

1255:方塊

1300A:圖

1300B:圖

1301:方塊

1303:方塊

1305A:查找表

1305B:查找表

1307:電壓產生器

1309:方塊

1311:方塊

1400:行動電子裝置

1402:相機系統

1404:液體透鏡

1406:固定透鏡

1408:成像感測器

1410:相機系統控制器

1412:信號產生器

1414:裝置控制器

1416:記憶體

1418:使用者介面

1420:I/O介面

1422:電池

1500:方法

1502:方塊

1504:方塊

1506:方塊

1508:方塊

1600:方法

1602:方塊

1604:方塊

1606:方塊

1608:方塊

V_a、V_b、V_c、V_d:電壓信號

將參照以下圖式詳細討論特定實施例，其中在整份圖式中相像的參考元件符號指稱類似的特徵。為了例示之目的提供這些圖式，而本案實施例不限於這些圖式中描繪的特定實施方式。

第1A圖是一液體透鏡之範例實施例的截面圖，該液體透鏡經顯示在第一狀態中。

第1B圖是經顯示在第二狀態中的一液體透鏡之範例實施例的截面圖，其中一電壓被施加至該液體透鏡。

第2A圖是一液體透鏡之範例實施例的平面圖。

第2B圖是通過一液體透鏡之範例實施例的兩電極所採之截面圖。

第3A圖是用於透鏡反饋及控制之系統的範例實施例之方塊圖。

第3B圖是用於透鏡反饋及控制之系統的範例實施例之方塊圖。

第4A圖顯示用於四個電極之液體透鏡的透鏡反饋及控制系統的一範例實施例。

第4B圖顯示用於四個電極之液體透鏡的透鏡反饋及控制系統的另一範例實施例。

第5圖顯示在一反饋及控制系統中的範例信號時序圖。

第6圖顯示用於控制一透鏡之焦點參數的範例方法。

第7圖顯示來自耦合至一液體透鏡的電荷感測器的電壓量測結果的圖表。

第8圖顯示來自耦合至一液體透鏡的電荷感測器的電壓量測結果的另一圖表。

第9圖顯示測量到的電容值與用來驅動一液體透鏡之輸入DC電壓的範例關係圖表。

第10A圖顯示用於校正液體透鏡之範例方法的流程圖。

第10B圖顯示用於校正液體透鏡之另一範例方法的流程圖。

第11A圖顯示一範例圖表，該圖表顯示的值指示出於各不同經施加電壓（X軸）在液體透鏡中之流體界面位置（Y軸）。

第11B圖顯示一範例圖表，該圖表所具數值指示了回應於被用以驅動一液體透鏡的輸入電壓的該流體界面的位置（例如利用經決定的電容值）。

第12A圖顯示用於校正液體透鏡系統之一範例方法的流程圖。

第12B圖顯示用於校正液體透鏡系統之另一範例方法的流程圖。

第13A圖顯示關於變焦透鏡之校正的範例系統。

第13B圖顯示關於變焦透鏡之校正的另一範例系統。

第14圖是顯示了一行動電子裝置之範例實施例的方塊圖，該行動電子裝置併有具有一液體透鏡的相機系統。

第15圖是用於製成具不同品質水準之影像的範例方法的流程圖。

第16圖是用於製成一或更多影像的範例方法的流程圖。

第17圖顯示能被用來決定PWM頻率（像是用於一液體透鏡）之範例影像參數、裝置參數、及其他考量。

第18A圖顯示具有第一PWM頻率及第一轉換率的一PWM信號。

第18B圖顯示具有第二PWM頻率及第二轉換率的一PWM信號。

第19圖顯示接地的液體透鏡的範例實施例。

第20圖顯示接地的液體透鏡的另一範例實施例。

第21圖顯示具有一液體透鏡之系統的範例實施例，該液體透鏡經由一開關耦接至地。

第22圖顯示一液體透鏡系統的範例實施例，該液體透鏡系統具有耦接至地的一液體透鏡。

第23圖顯示一範例系統的示意圖，該系統能經使用於測量液體透鏡的電容量。

第24圖顯示在第23圖之液體透鏡系統的測試期間所取得的溫度資料。

第25圖顯示在第23圖之液體透鏡系統的測試期間所取得的電容量資料。

第26圖顯示一液體透鏡系統的範例實施例，該液體透鏡系統包括能將液體透鏡耦接至地的一開關。

第27圖顯示一液體透鏡系統的另一範例實施例，該液體透鏡系統包括能將液體透鏡耦接至地的一開關。

500‧‧‧信號時序圖

501a‧‧‧共同波形

501b‧‧‧共同命令信號

501c‧‧‧實際共同電壓

503‧‧‧第一電壓信號

505‧‧‧第一差量電壓

507‧‧‧第N個電極電壓信號

509‧‧‧第N個差量信號

511‧‧‧展開圖

513‧‧‧時間段

515‧‧‧放電信號

517‧‧‧取樣信號

519‧‧‧中斷信號

Claims (20)

1. 一種液體透鏡系統，包含：一液體透鏡，包含：一腔室；一第一流體，該第一流體包含在該腔室中；一第二流體，該第二流體包含在該腔室中，其中該第一流體及該第二流體為實質上不互溶以在該第一流體與該第二流體之間形成一流體界面；一或更多個電極，該一或更多個電極與該第一及第二流體絕緣；及一共同電極，該共同電極與該第一流體電性連通，其中該液體透鏡經配置使得該流體界面的一位置是至少部分地基於該一或更多個電極與該共同電極之間的一或更多個電壓差量，且其中該共同電極經電耦接至地以阻礙電荷在該液體透鏡中積聚；一開關，該開關具有一第一狀態及一第二狀態，該第一狀態將該共同電極耦接至地，該第二狀態不將該共同電極耦接至地；一信號產生器，該信號產生器經配置以供應電壓信號至該一或更多個電極；感測器電路系統，該感測器電路系統經配置以輸出指示出該流體界面之一位置的一值；及 一控制器，該控制器經配置以至少部分地基於指示出該流體界面之該位置的該值來調整供應至該一或更多個電極的該等電壓信號。
2. 如請求項1所述之液體透鏡系統，其中該感測器電路系統經配置以輸出一或更多個電壓值，該一或更多個電壓值指示出該一或更多個電極與該第一流體之間的電容量。
3. 如請求項1所述之液體透鏡系統，其中該感測器電路系統包含：一或更多個取樣電容，該一或更多個取樣電容對應於該一或更多個電極；一或更多個電流反射鏡，該一或更多個電流反射鏡經配置以反射經傳遞給對應的該一或更多個電極的一或更多電流，該一或更多個電流反射鏡經配置以將經反射的該一或更多電流導向該一或更多個取樣電容；及一或更多個電壓偵測器，該一或更多個電壓偵測器經配置以偵測來自該一或更多個取樣電容的一或更多個電壓值，其中所偵測的該一或更多個電壓值指示出該第一流體與對應的該一或更多個電極之間的一或更多電容值。
4. 如請求項3所述之液體透鏡系統，其中該感 測器電路系統包含：一或更多個取樣開關，該一或更多個取樣開關在一或更多個對應的取樣電容與電流反射鏡之間；以及一或更多個放電開關，耦合至該一或更多個取樣電容，該一或更多個放電開關具有一關閉狀態及一開啟狀態，其中該一或更多個放電開關的該關閉狀態將對應的該一或更多個取樣電容耦接至地以供將該一或更多個取樣電容放電。
5. 如請求項1所述之液體透鏡系統，進一步包含至少一溫度感測器，該至少一溫度感測器經配置以測量該液體透鏡的一溫度，其中該控制器經配置以至少部分地基於經測量的該溫度來調整該等電壓信號。
6. 如請求項1所述之液體透鏡系統，其中經提供給該一或更多個電極的該等電壓信號是交流(AC)電壓信號。
7. 如請求項1所述之液體透鏡系統，其中經提供給該一或更多個電極的該等電壓信號是脈寬調制(PWM)電壓信號。
8. 如請求項1所述之液體透鏡系統，其中該信號產生器包含一或更多個直流(DC)對交流(AC)轉換器。
9. 如請求項1所述之液體透鏡系統，其中該信 號產生器包含供應一正電壓的一第一直流(DC)對DC轉換器及供應一負電壓的一第二DC對DC轉換器。
10. 如請求項1所述之液體透鏡系統，進一步包含一電池，該電池用於供應一直流(DC)電壓至該信號產生器以製造該等電壓信號。
11. 一種液體透鏡，包含：一腔室，該腔室包含一第一流體及一第二流體，其中該第一流體及該第二流體為實質上不互溶以在該第一流體與該第二流體之間形成一流體界面；及一電極，該電極與該第一及第二流體絕緣；其中該第一流體是經由一接地電極而接地的，該接地電極與該第一流體電性連通且經電耦接至地，並且一開關具有一第一狀態及一第二狀態，該第一狀態將該第一流體耦接至地，該第二狀態不將該第一流體耦接至地。
12. 如請求項11所述之液體透鏡，進一步包含一透鏡感測器，該透鏡感測器經配置以進行測量並輸出指示出該流體界面之一位置的一值。
13. 如請求項12所述之液體透鏡，其中該透鏡感測器經配置以輸出一電壓值，該電壓值指示出該第一流體與該電極之間的電容量。
14. 如請求項12所述之液體透鏡，進一步包含：一信號產生器，該信號產生器經配置以供應電壓信號至該電極；及一控制器，該控制器經配置以至少部分地基於由該透鏡感測器輸出的該值來調整由該信號產生器供應的該等電壓信號。
15. 如請求項14所述之液體透鏡，進一步包含一溫度感測器，該溫度感測器經配置以測量該液體透鏡的一溫度，其中該控制器經配置以至少部分地基於經測量的該溫度來調整該信號產生器所供應的該等電壓信號。
16. 一種液體透鏡系統，包含：一腔室，該腔室包含一第一流體及一第二流體，其中該第一流體及該第二流體為實質上不互溶以在該第一流體與該第二流體之間形成一流體界面；及一第一電極，該第一電極與該第一及第二流體絕緣；一第二電極，該第二電極與該第一流體電性連通；及一開關，該開關具有一第一狀態及一第二狀態，該第一狀態將該第二電極耦接至地，該第二狀態不將該 第二電極耦接至地。
17. 如請求項16所述之液體透鏡系統，進一步包含一透鏡感測器，該透鏡感測器經配置以進行測量並輸出指示出該流體界面之一位置的一值。
18. 如請求項16所述之液體透鏡系統，其中該開關的該第二狀態將該第二電極耦合至用於驅動該液體透鏡的一驅動信號。
19. 如請求項16所述之液體透鏡系統，其中該開關的該第二狀態是一隔絕狀態，該隔絕狀態將該第二電極與地隔絕。
20. 如請求項16所述之液體透鏡系統，進一步包含一信號產生器，該信號產生器經配置以供應電壓脈衝至該第一電極及至該第二電極，其中該信號產生器經配置以對該等電壓脈衝中一或更多電壓脈衝施加一可變相位延遲，以在該第一電極與該第二電極之間製造一可變均方根(RMS)電壓。

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