[發明專利]一種靈敏度可控的變焦液體微透鏡的加工方法

有效

• 申請號: 200810051612.8
• 申請日: 2008-12-17
• 公開（公告）號: CN101430390A
• 公開（公告）日: 2009-05-13
• 發明（設計）人: 韓艷春;胡本慧;薛龍建;楊平
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: G02B3/14
• 分類號: G02B3/14
• 代理公司: 長春科宇專利代理有限責任公司
• 代理人: 馬守忠

技術領域

本發明屬于一種靈敏度可控的變焦液體微透鏡的加工方法。?

背景技術

作為光學系統的重要元件，變焦透鏡受到越來越廣泛的關注。近來隨著光通訊技術和微型化技術的發展，微型變焦透鏡的需求也日益增大。傳統變焦通常依靠透鏡組合并由機械裝置調節透鏡相對位置來實現，這種系統結構復雜、易磨損且不利于微型化。為實現單透鏡變焦和微型化，已有技術一般采用基于介質上電潤濕的流體變焦微透鏡。公開號為CN?1705901的中國專利提供了一種利用電潤濕原理實現微透鏡焦距調節的功能。該可控透鏡組包括電壓控制的電潤濕器件，該器件包括具有不同折射率的第一流體和第二流體，并具有至少兩個第一流體-第二流體界面。通過向該器件的電極施加電壓可獨立地改變這些界面的曲率，由此改變透鏡的焦距，因此不需要機械移動這些透鏡元件。但是電潤濕器件要求的加工精度高且驅動電壓高，并要求絕緣層擊穿電壓要高，同時還存在電潤濕飽和的問題。?

發明內容

本發明的目的是提供一種靈敏度可控的變焦液體微透鏡的加工方法。?

本發明利用夾在兩塊具有相同潤濕性表面的玻璃板中的水滴為液?體模板，制備了以聚二甲基硅氧烷(PDMS)為基體的可變焦液體微透鏡腔體。?

本發明的具體制備方法如下：如圖1所示，?

通過改變兩塊玻璃板的表面潤濕性可以改變腔體內側壁的曲率半徑，從而調節變焦微透鏡的靈敏度。由于該腔體內壁呈弧形，如果注入該腔體的液體與腔體內壁接觸角保持恒定，當液體在腔體中處于不同液位高度時，其彎液面曲率半徑將發生變化，從而實現焦距的改變，而其焦距改變的靈敏度，也由該腔體內壁的曲率半徑決定。焦距變化與液位高度的關系式如下(分別適用于圖1和圖2所示的微透鏡)：?

f1=3b-2rh-h2-sin(π-θ0-arccosr-hr)]]>

f2=3b-r+2rh-h2sin(θ0-arccosr-hr)]]>

其中，θ₀為水與聚二甲基硅氧烷(PDMS)表面的平衡態接觸角，r為微透鏡腔體側壁曲率半徑，b為微透鏡腔體開口最大處的半徑，h為液位高度。?