[發明專利]一種基于SEBS薄膜的全固態可變焦壓電驅動式微透鏡

在審

• 申請號: 202010026821.8
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN110955041A
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 吳玉程;王開鷹;李剛;李廷魚;張文磊;余志超;孫旭宇;楊翠
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: G02B26/00
• 分類號: G02B26/00;G02B3/00
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

1.一種基于SEBS薄膜的全固態可變焦壓電驅動式微透鏡，其特征在于：包括兩片圓環狀壓電致動器（1）、玻璃薄膜（2）、橡膠、支撐玻璃（4）和固定框架（5），兩片壓電致動器（1）分別固定在玻璃薄膜（2）上下表面，橡膠固定在玻璃薄膜（2）和支撐玻璃（4）之間，橡膠的上端端部位于玻璃薄膜（2）下表面處的壓電致動器環內，固定框架（5）固定壓電致動器（1）和玻璃薄膜（2）的邊緣。

2.根據權利要求1所述的一種基于SEBS薄膜的全固態可變焦壓電驅動式微透鏡，其特征在于：微透鏡變焦由壓電驅動，通過控制所加電壓的大小實現微透鏡的焦距變化。

3.根據權利要求2所述的一種基于SEBS薄膜的全固態可變焦壓電驅動式微透鏡，其特征在于：玻璃薄膜（2）為二氧化硅玻璃薄膜。

4.根據權利要求3所述的一種基于SEBS薄膜的全固態可變焦壓電驅動式微透鏡，其特征在于：橡膠材料是SEBS。

5.根據權利要求4所述的一種基于SEBS薄膜的全固態可變焦壓電驅動式微透鏡，其特征在于：將顆粒狀的SEBS放入圓筒狀模具通孔中加熱塑型，制作出來圓柱體橡膠。

6.根據權利要求1或2或3或4或5所述的一種基于SEBS薄膜的全固態可變焦壓電驅動式微透鏡，其特征在于：采用壓電陶瓷材料制作壓電驅動器（1）的過程如下：

a.將壓電陶瓷粉末和聚乙烯醇粘結劑混合，造粒并過篩后，取出粉末放入模具中，擠壓成型，得到圓形素坯，即壓電致動器素坯；

b.將上述圓形素坯先燒除掉其中含有的粘結劑有機物，同時使素坯保持一定的機械強度；

c.在圓形素坯的幾何中心處打孔，形成圓環形結構的壓電板；

d.進行燒結，得到致密、均一的圓環形壓電板；

e.在圓環形結構的壓電板的上下表面上焙燒銀電極，之后對其進行高壓極化；

f.用砂紙打磨掉圓環形結構的壓電板的上下表面的銀電極，并經過超聲清洗、烘干后，通過濺射或化學電鍍方法在壓電陶瓷的上下表面制備鍍一層金膜。

7.根據權利要求5所述的一種基于SEBS薄膜的全固態可變焦壓電驅動式微透鏡，其特征在于：SEBS薄膜的制備過程如下：

a.先將加熱板上鋪上一層錫紙，再把事先切割好的支撐玻璃（4）放置在錫紙上；

b.把圓筒狀模具放在支撐玻璃的中心位置，然后粉末狀的SEBS薄膜放入模具通孔中；

c.打開加熱板的開關加熱；

d.等待SEBS冷卻固化后取下模具，支撐玻璃（4）和圓柱型的SEBS薄膜結合在了一起。

8.根據權利要求7所述的一種基于SEBS薄膜的全固態可變焦壓電驅動式微透鏡，其特征在于：可變焦微透鏡的組裝：首先把結合在一起的支撐玻璃（4）和SEBS薄膜放置在金屬框架底座并用高溫環氧化膠在100℃下粘合在一起；然后用透明高溫環氧化膠把SEBS薄膜的上端面和帶有壓電致動器（1）的玻璃薄膜（2）下表面粘合在一起；最后把玻璃薄膜（2）和壓電致動器的邊緣固定在金屬框架（5）上。

9.根據權利要求7所述的一種基于SEBS薄膜的全固態可變焦壓電驅動式微透鏡，其特征在于：模具的制作過程如下：

a. 玻璃片表面的處理：用丙酮、乙醇溶液分別超聲清洗玻璃片，之后用去離子水沖洗，氮氣吹干；再將其置于用烘箱烘干，冷卻待用；

b.涂光刻膠：采用旋涂法用甩膠機旋涂光刻膠；

c.前烘：將旋涂光刻膠的玻璃片放置在加熱板上加熱并自然冷卻至室溫，從而完成膠層的前烘固化；

d.對準和曝光：首先把一個圓形圖案在玻璃片表面上方準確定位或對準，其次通過曝光將圖案轉移到光刻膠涂層上；

e.后烘：使曝光區域的膠層能夠充分發生交聯反應進而形成致密結構；

f.顯影：通過有機溶劑二甲苯溶液將沒有被紫外光照射的膠層溶解、去除，即在光刻膠層上得到一個通孔；

g.硬烘：把玻璃片放置在加熱板上加熱；

h.剝離：采用濕法化學剝離的方法，使用強酸或強堿溶液在加熱的條件下可以在不破壞光刻膠的前提下，完成膠層的剝離，模具形成, 模具為帶有通孔的光刻膠塊狀結構。