[發明專利]一種基于液體器件的全息變焦系統

有效

• 申請號: 201710890526.5
• 申請日: 2017-09-27
• 公開（公告）號: CN107656431B
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發明（設計）人: 王迪;劉超
• 申請（專利權）人: 山西大學
• 主分類號: G03H1/02
• 分類號: G03H1/02;G03H1/12;G03H1/22
• 代理公司: 14105 山西五維專利事務所(有限公司)
• 代理人: 雷立康

1.一種基于液體器件的全息變焦系統，其特征在于：包括準直光源、空間光調制器、液體透鏡、液體光闌和接收屏，所述準直光源設在空間光調制器的入射光路上，所述液體透鏡設在空間光調制器的后面，所述液體光闌設在液體透鏡的后面，所述接收屏設在液體光闌的后面；為了實現變焦的功能，在空間光調制器上編碼菲涅耳透鏡，當系統中每個元件的位置固定時，通過改變空間光調制器上編碼菲涅耳透鏡的焦距f_F和液體透鏡的焦距f_L來調節再現像的大小，從而實現變焦的效果；所述液體光闌是基于電潤濕效應驅動；

所述液體光闌包括上基板、透明硬質腔體、下基板、中間基板、黑色導電液體、介電層、中部ITO電極層、底部ITO電極層、無色透明液體和環形墊圈；其中，在中間基板上鍍有中部ITO電極層，且中間基板中心設有通光孔，所述通光孔為液體光闌的最大通光孔徑，其周邊均勻分布有若干個小孔；環形墊圈與下基板緊密粘合，在環形墊圈孔內的下基板上鍍有底部ITO電極層，底部ITO電極層和中部ITO電極層的上面設有介電層；環形墊圈與下基板設在透明硬質腔體內的下部，黑色導電液體設在環形墊圈的上面且中間形成一個圓環形狀孔，無色透明液體設在黑色導電液體的圓環形狀孔中且黑色導電液體與無色透明液體互不相溶，中間基板設在黑色導電液體的上面，上基板設在透明硬質腔體的頂面；當外加電壓于黑色導電液體與底部ITO電極層時，由于電潤濕效應驅動，黑色導電液體會向中心位置涌動，由于液體表面能的驅使，黑色導電液體會形成一個圓環形狀，即液體光闌通光孔徑呈收縮狀態；當外加電壓于黑色導電液體與中部ITO電極層時，同樣由于電潤濕效應驅動，黑色導電液體會從中間基板的小孔中涌出，此時，會將黑色導電液體從下基板上抽離，導致此時所形成的圓環直徑擴大，即液體光闌通光孔徑增大。

2.根據權利要求1所述的一種基于液體器件的全息變焦系統，其特征在于：所述中間基板中心通光孔直徑d₇≥5mm且d₇≤6mm，周邊小孔直徑d₈≥1mm且d₈≤2mm，厚度d₉≥2mm且d₉≤3mm；環形墊圈外徑d₁₀＝d₄，內徑d₁₁＝d₇，厚度d₁₂≥1mm且d₁₂≤2mm；所述無色透明液體和黑色導電液體密度相同。