[發明專利]電潤濕液體透鏡、制作方法以及應用該液體透鏡的設備

有效

• 申請號: 201510584987.0
• 申請日: 2015-09-15
• 公開（公告）號: CN105158827B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 水玲玲;呂文葉;蔣洪偉;金名亮;周國富
• 申請（專利權）人: 華南師范大學;深圳市國華光電科技有限公司;深圳市國華光電研究院
• 主分類號: G02B3/14
• 分類號: G02B3/14;G02B26/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 唐致明

技術領域

本發明涉及光學透鏡技術領域，尤其涉及一種電潤濕液體透鏡、制作方法以及應用該液體透鏡的設備。

背景技術

可變焦透鏡在手機、攝像機、顯微鏡等集成成像設備中有廣泛的應用。傳統的變焦透鏡是由多片透鏡組合而成，采用機械裝置調節鏡片間相對位置達到變焦的目的。因此，結構復雜、能耗高、易磨損等成為傳統變焦系統的主要缺點。為克服上述缺點，液體變焦不失為一種好辦法，要實現液體變焦有3種途徑：（1）改變可變焦液體透鏡內部折射率，采用物理化學方法改變液體密度透過率等內在參數；（2）改變液體表面曲率，通過對液體表面加壓，改變腔體表面曲率半徑，實現連續變焦；（3）基于電潤濕效應，改變液體透鏡內部液體分布，實現透鏡的整體形變進行調焦。電潤濕可變焦液體透鏡具有結構簡單、成本低、耗電量小、壽命長、易于實現陣列型結構和集成、響應速度快等優點，因而被越來越多的人們關注。

近年來,國外多家科研機構在電潤濕型可變焦液體透鏡方面,取得很大成就?，F有技術中，電潤濕型可變焦液體透鏡的主要缺點集中在以下幾點：第一，普通管狀液體透鏡只能改變焦距，光軸不穩定，不能精確定焦距，不便于制作和進行數字控制；第二，采用大液滴的液體透鏡的驅動電壓大且焦距變化范圍小。

發明內容

本發明所要解決的技術問題，在于提供一種光軸穩定、可以精確定焦距、驅動電壓小且焦距變化范圍大的電潤濕液體透鏡以及應用該液體透鏡的設備。

本發明所要解決的技術問題，還在于提供一種簡單易操作的電潤濕液體透鏡制作方法。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：

本發明提供了一種電潤濕液體透鏡，包括：容器、電解質液體以及非電解質液體，電解質液體和非電解質液體容置于所述容器內且在所述容器內形成一界面，所述容器加電后能夠對所述電解質液體施加電壓以改變所述界面的形狀，所述容器的內壁設有第一涂層，所述第一涂層對所述電解質液體的親和性弱于其對所述非電解質液體的親和性，所述內壁還設有對所述界面起定位作用的定位格。

作為上述技術方案的進一步改進，所述內壁和第一涂層之間設有定位層，所述定位層設有環狀定位墻，相鄰所述定位墻之間形成所述定位格。

作為上述技術方案的進一步改進，所述內壁和所述定位層之間設有導電層。

作為上述技術方案的進一步改進，所述容器包括導電蓋板、導電基板以及置于所述導電蓋板和導電基板之間的腔體管，所述導電層和定位層置于所述腔體管內壁和第一涂層之間。

作為上述技術方案的進一步改進，所述第一涂層由絕緣疏水材料涂覆而成。

作為上述技術方案的進一步改進，所述導電層包括至少兩塊沿所述容器軸線方向分隔而成的電極。

作為上述技術方案的進一步改進，所述定位層為采用光刻工藝形成的微米結構。

本發明提供了一種電潤濕液體透鏡的制作方法，包括：將腔體管的表面浸涂光刻膠，經光刻形成定位層；在所述定位層內表面涂鍍導電層；在所述導電層的表面涂覆絕緣疏水層；將所述腔體管與基板粘接；向腔體管內先后注入電解質液體與非電解質液體直至注滿；用蓋板將腔體管的上端開口封蓋。

本發明提供了一種手機，其包括如上所述的電潤濕液體透鏡。

本發明還提供了一種數碼相機，其包括如上所述的電潤濕液體透鏡。

本發明的有益效果是：

本發明電潤濕液體透鏡采用了定位格對界面進行精確定位，能夠使在一定電壓范圍內的界面保持不變，進而達到精確變焦、數字化變焦，且能夠解決大液滴驅動電壓大、焦距改變范圍小的問題。

采用了本發明電潤濕液體透鏡的設備也就能夠達到精確、數字化變焦的效果，且驅動電壓小、焦距改變范圍大。

本發明電潤濕液體透鏡的制作方法，采用了光刻的制作原理，能夠準確地構建定位墻，保證定位格的定位精度，而且易于制造。

附圖說明

圖1是本發明電潤濕液體透鏡的第一種實施方式的結構示意圖；

圖2是本發明電潤濕液體透鏡第一種實施方式的電極分布示意圖；

圖3是本發明電潤濕液體透鏡第二種實施方式的結構示意圖。

具體實施方式