一种液体透镜的制作方法

本发明涉及光学，具体的，涉及一种液体透镜。

背景技术：

1、基于电润湿原理的液体透镜以一种或两种液体为基材，通过改变液体表面曲率达到变焦的目的，能够解决传统固体透镜难以小型化、变焦速度慢、价格昂贵、寿命短、不便于精确控制等问题。

2、由于液体透镜内部填充了液体，而液体的热膨胀系数通常比固体高得多，因此液体透镜在受热后液体的膨胀通常会导致其腔体结构发生形变，进而影响结构的密封性、胶的粘合以及窗口玻璃的平面度，从而影响液体透镜的成像质量，导致透镜中出现气泡、透镜内液体漏出、玻璃粘接面失效、玻璃开裂等问题。现有技术通常通过结构设计等手段降低液体膨胀带来的影响，但会导致体积偏大，结构复杂，难以加工等问题，因此在降低液体透镜结构复杂度的同时保证液体透镜的性能和可靠性成为本技术领域人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明提供的液体透镜包含连接单元，连接单元中设置有填充层，以及形成于该填充层上表面和下表面的电极，该填充层由在外加电场下能够产生弹性形变的材料制成。当液体透镜中的光学液体发生膨胀时，将填充层上表面和下表面的电极导通，填充层在外加电场的作用下，其高度或宽度会发生变化，以适应光学液体的膨胀，有效解决光学液体体积变化的问题，从而避免因光学液体体积变化导致的可靠性及成像质量差等问题，提高光学系统的成像质量；另外，本发明提供的液体透镜制作方法简单，制作成本较低，能够大大提高制作效率，降低制作成本。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种液体透镜，包括：

3、第一电极，形成所述液体透镜的第一视窗；

4、第二电极，所述第二电极具有通孔以形成所述液体透镜的第二视窗，所述第二视窗与所述第一视窗同轴设置；

5、连接单元，连接所述第一电极与所述第二电极，所述连接单元中设置有填充层，所述填充层由在外加电场下产生弹性形变的材料制成；

6、第一透光板，设置在所述第一电极的表面，覆盖所述第一视窗；

7、第二透光板，设置在所述第二电极的下方，覆盖所述第二视窗，且所述第二透光板与所述第一透光板相对平行设置。

8、可选的，所述连接单元中还设置有第三电极和第四电极，分别设置于所述填充层的上表面和下表面。

9、可选的，所述连接单元中还设置有绝缘层，所述绝缘层形成在所述第三电极、所述填充层及所述第四电极的周围。

10、可选的，所述第一透光板与所述第一电极、所述第二电极、所述第二透光板及所述连接单元构成所述液体透镜的封闭腔体。

11、可选的，所述封闭腔体中存储有光学液体，所述光学液体包括：

12、第一液体，与所述第一透光板接触；

13、第二液体，与所述第二透光板接触，所述第二液体不溶于所述第一液体，且与所述第一液体形成液体界面。

14、可选的，所述第二电极与所述光学液体的接触面为斜面，所述斜面与所述第二透光板之间的夹角为α，且0°＜α＜90°。

15、可选的，所述第二电极与所述光学液体接触的面依次镀有介电膜和疏水膜，所述疏水膜覆盖所述介电膜。

16、可选的，所述填充层由压电陶瓷、压电单晶体、电活性聚合物(eap)中的任意一种或几种材料制成。

17、可选的，所述填充层为由多层材料堆叠成的多层堆栈(multilayer-stack)结构。

18、本发明提供的液体透镜，至少具有以下技术效果：

19、本发明提供一种液体透镜，该液体透镜包含连接单元，连接单元中设置有填充层，以及形成于该填充层上表面和下表面的电极，该填充层由在外加电场下能够产生弹性形变的材料制成。当液体透镜中的光学液体发生膨胀时，将填充层上表面和下表面的电极导通，填充层在外加电场的作用下，其高度或宽度会发生变化，以适应光学液体的膨胀，有效解决光学液体体积变化的问题，从而避免因光学液体体积变化导致的成像质量差等问题，提高光学系统的成像质量；另外，本发明提供的液体透镜制作方法简单，制作成本较低，能够大大提高制作效率，降低制作成本。

技术特征：

1.一种液体透镜，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的液体透镜，其特征在于，所述连接单元中还设置有第三电极和第四电极，分别设置于所述填充层的上表面和下表面。

3.根据权利要求2所述的液体透镜，其特征在于，所述连接单元中还设置有绝缘层，所述绝缘层形成在所述第三电极、所述填充层及所述第四电极的周围。

4.根据权利要求1所述的液体透镜，其特征在于，所述第一透光板与所述第一电极、所述第二电极、所述第二透光板及所述连接单元构成所述液体透镜的封闭腔体。

5.根据权利要求4所述的液体透镜，其特征在于，所述封闭腔体中存储有光学液体，所述光学液体包括：

6.根据权利要求5所述的液体透镜，其特征在于，所述第二电极与所述光学液体的接触面为斜面，所述斜面与所述第二透光板之间的夹角为α，且0°＜α＜90°。

7.根据权利要求5所述的液体透镜，其特征在于，所述第二电极与所述光学液体接触的面依次镀有介电膜和疏水膜，所述疏水膜覆盖所述介电膜。

8.根据权利要求1所述的液体透镜，其特征在于，所述填充层由压电陶瓷、压电单晶体、电活性聚合物(eap)中的任意一种或几种材料制成。

9.根据权利要求8所述的液体透镜，其特征在于，所述填充层为由多层材料堆叠成的多层堆栈(multilayer-stack)结构。

技术总结
本发明提供一种液体透镜，该液体透镜包含连接单元，连接单元中设置有填充层，以及形成于该填充层上表面和下表面的电极，该填充层由在外加电场下能够产生弹性形变的材料制成。当液体透镜中的光学液体发生膨胀时，将填充层上表面和下表面的电极导通，填充层在外加电场的作用下，其高度或宽度会发生变化，以适应光学液体的膨胀，有效解决光学液体体积变化的问题，从而避免因光学液体体积变化导致的成像质量差等问题，提高光学系统的成像质量；另外，本发明提供的液体透镜制作方法简单，制作成本较低，能够大大提高制作效率，降低制作成本。

技术研发人员：郑明天,罗毅辉,邱承彬
受保护的技术使用者：上海酷聚科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/26