一种基于液体透镜的可变焦光学装置

本技术涉及可变焦光学系统，具体为一种基于液体透镜的可变焦光学装置。

背景技术：

1、现在的可变焦光学系统都是传统机械式的调焦系统，这些系统不论是在使用时间，调节时间上还是在调焦精度上都略显不足。这些光学调焦系统作为光学器件的核心部件之一，在很多方面都会使用，特别是针对于雷达方面，如连续波测风雷达通过将发射光聚焦在不同距离点处，获取对应焦点处的回波信息，通过改变聚焦点位置，实现在发射路径上不同距离处的信息探测。对于脉冲激光雷达，虽然在分辨距离上并不直接依赖于变焦光学系统，但是针对多变的大气环境，采用变焦光学系统后也会提高探测性能；在车载全固态雷达系统中，变焦光学系统可以根据目标的范围调整视场角从而可以用最低的功耗获得最大探测动态范围，还在其他的探测方面也有广泛的作用，但是因为以前的机械式调焦系统精度不准确。调焦时间较长，影响这些设备的使用，所以急需研发这种液体透镜可变焦光学系装置。

2、液体透镜可实现主动变焦，是重要的新型液体光子器件之一，近年来，液体透镜、液体光开关、液体光偏转器等液体光子器件被广泛应用于光学成像、信息技术、通信和显示等领域，液体光子器件的研发受到广泛的关注，但是很大程度上这类液体透镜都是应用于微观成像，微观探测上面，探测距离较短，据相关了解，很多单个液体透镜经过调焦后，探测距离不到10m,这类透镜无法满足较远距离探测，所以需要一种基于液体透镜的可变焦光学装置来提高探测距离。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种基于液体透镜的可变焦光学装置，易于调节，且调节精度高，探测距离远，具有较好便携性和通用性。

2、本实用新型是通过以下技术方案来实现：

3、一种基于液体透镜的可变焦光学装置，包括圆筒型容器，其内部沿轴向依次设置有互不相融的第一液体和第二液体；

4、所述圆筒型容器的两端为平面透镜，圆筒型容器的内壁设置有疏水层，其侧壁相对两侧均设置有第一电极和第二电极；

5、所述第一液体为导电溶液，第二液体为非导电溶液，且第一电极和第二电极导通第一液体；

6、所述第一电极和第二电极均连接有变压调节装置。

7、进一步的，所述圆筒型容器两端的输出端和输出端间隔设置有镜片，所述镜片用于调节固定焦距。

8、进一步的，所述疏水层和第一电极和第二电极之间设置有介电层。

9、进一步的，所述第一液体采用无机溶液，第二液体采用油类溶液。

10、进一步的，所述第一液体采用可导电的水性溶液。

11、进一步的，所述第二液体采用不导电的硅油等有机高分子溶液。

12、进一步的，所述第一液体和第二液体密度不同。

13、进一步的，所述第一液体和第二液体折射率差。

14、进一步的，所述圆筒型容器采用玻璃材质，所述压调节装置采用微型低压纯铜变压器。

15、进一步的，所述第一电极和第二电极均采用氧化铟锡。

16、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

17、本实用新型提供一种基于液体透镜的可变焦光学装置，包括圆筒型容器，其内部沿轴向依次设置有互不相融的第一液体和第二液体；所述圆筒型容器的两端为平面透镜，圆筒型容器的内壁设置有疏水层，其侧壁相对两侧均设置有第一电极和第二电极；所述第一液体为导电溶液，第二液体为非导电溶液，且第一电极和第二电极导通第一液体；所述第一电极和第二电极均连接有变压调节装置；本申请通过控制电压就可以进行焦距调节，花费时间短，调节精度高，同时，可以应用于大范围内的连续变焦，适用性和通用性强，最后，本申请解决了现有技术中采用大量镜片组装搭建的繁琐步骤，具有较好便携性。

技术特征：

1.一种基于液体透镜的可变焦光学装置，其特征在于，包括圆筒型容器(1)，其内部沿轴向依次设置有互不相融的第一液体(2)和第二液体(3)；

2.根据权利要求1所述一种基于液体透镜的可变焦光学装置，其特征在于，所述疏水层(4)和第一电极(5)和第二电极(6)之间设置有介电层(8)。

3.根据权利要求1所述一种基于液体透镜的可变焦光学装置，其特征在于，所述第一液体(2)采用无机溶液，第二液体(3)采用油类溶液。

4.根据权利要求1所述一种基于液体透镜的可变焦光学装置，其特征在于，所述第一液体(2)采用可导电的水性溶液。

5.根据权利要求1所述一种基于液体透镜的可变焦光学装置，其特征在于，所述第二液体(3)采用不导电的硅油有机高分子溶液。

6.根据权利要求1所述一种基于液体透镜的可变焦光学装置，其特征在于，所述第一液体(2)和第二液体(3)密度不同。

7.根据权利要求1所述一种基于液体透镜的可变焦光学装置，其特征在于，所述第一液体(2)和第二液体(3)折射率差。

8.根据权利要求1所述一种基于液体透镜的可变焦光学装置，其特征在于，所述圆筒型容器(1)采用玻璃材质，所述压调节装置(7)采用微型低压纯铜变压器。

9.根据权利要求1所述一种基于液体透镜的可变焦光学装置，其特征在于，所述第一电极(5)和第二电极(6)均采用氧化铟锡。

技术总结
本技术提供一种基于液体透镜的可变焦光学装置，包括圆筒型容器，其内部沿轴向依次设置有互不相融的第一液体和第二液体；所述圆筒型容器的两端为平面透镜，圆筒型容器的内壁设置有疏水层，其侧壁相对两侧均设置有第一电极和第二电极；所述第一液体为导电溶液，第二液体为非导电溶液，且第一电极和第二电极导通第一液体；所述第一电极和第二电极均连接有变压调节装置；本申请通过控制电压就可以进行焦距调节，花费时间短，调节精度高，同时，可以应用于大范围内的连续变焦，适用性和通用性强，最后，本申请解决了现有技术中采用大量镜片组装搭建的繁琐步骤，具有较好便携性。

技术研发人员：罗道斌,胡广东,李方明,郭晓凡,李少鹏,刘晓静,侯瑞宁
受保护的技术使用者：陕西科技大学
技术研发日：20230412
技术公布日：2024/2/19