[實(shí)用新型]液體透鏡、成像系統(tǒng)及電子設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202020462623.1
• 申請(qǐng)日: 2020-04-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN211718555U
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王志;毛信賢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南昌歐菲生物識(shí)別技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G02B3/14
• 分類號(hào): G02B3/14
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 唐清凱

本實(shí)用新型涉及一種液體透鏡，包括：可形變的腔體，所述凸腔體具有可填充液體的內(nèi)腔；至少一條柔性的導(dǎo)液管，所述導(dǎo)液管的一端與所述腔體相連，且與所述腔體的內(nèi)腔連通；其中，所述內(nèi)腔及所述導(dǎo)液管中均填充有透光液體，以使所述內(nèi)腔中的透光液體形成透鏡形狀。上述液體透鏡，壓縮導(dǎo)液管時(shí)，導(dǎo)液管中的液體可流入內(nèi)腔，使內(nèi)腔的形狀變化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)液體透鏡焦距的改變，從而能適應(yīng)投射器的變焦需求。還提出一種具有上述液體透鏡的成像系統(tǒng)及具有該成像系統(tǒng)的電子設(shè)備。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及光學(xué)成像技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種液體透鏡，還涉及一種具有該液體透鏡的成像系統(tǒng)，還涉及一種具有這種成像系統(tǒng)的電子設(shè)備。

背景技術(shù)

移動(dòng)電子設(shè)備的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)是使用多攝像頭，這些攝像頭各自具有特定的功能，通常地，多個(gè)攝像頭包括普通RGB攝像頭、超廣角RGB攝像頭、IR(紅外)攝像頭等。其中，IR攝像頭是用于TOF(TIme Of Flight，飛行時(shí)間測(cè)距)3D成像，IR攝像頭需搭紅外投射器使用以獲得目標(biāo)的深度信息，該深度信息與普通RGB攝像頭或超廣角RGB攝像頭拍攝的圖像擬合可得到目標(biāo)的3D圖像。普通RGB攝像頭和超廣角RGB攝像頭拍照時(shí)，二者所覆蓋的拍攝區(qū)域(視場(chǎng))大小不同，而目前的紅外投射器的視場(chǎng)角(FOV)是固定不變的，因此紅外投射器只能與普通RGB攝像頭和超廣角RGB攝像頭中的一個(gè)進(jìn)行3D成像。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本領(lǐng)域中提出使用液體透鏡來(lái)改變投射器的FOV。較普遍的做法是，利用電極來(lái)控制液體透鏡中的帶電液體的弧度，進(jìn)而改變液面的弧度。當(dāng)液面的弧度改變時(shí)，液體透鏡的焦距改變，從而實(shí)現(xiàn)FOV的改變。

然而，紅外投射器自身存在一個(gè)顯著的特點(diǎn)，即其工作時(shí)的溫度較高，能夠高達(dá)60度。利用電極來(lái)控制液體透鏡中的帶電液體的弧度時(shí)，由于帶電液體在鏡頭沒(méi)有實(shí)物束縛，純存靠電勢(shì)束縛，當(dāng)產(chǎn)生的高溫導(dǎo)致液體分子運(yùn)動(dòng)時(shí)，液面弧度的完整性可能會(huì)受到破壞，導(dǎo)致液體透鏡不能滿足投射器的使用要求。

實(shí)用新型內(nèi)容

基于此，有必要針液體透鏡不能滿足投射器的使用要求的問(wèn)題，提出一種能滿足投射器變焦需求的液體透鏡。

一種液體透鏡，包括：

可形變的腔體，所述腔體具有可填充液體的內(nèi)腔；

至少一條柔性的導(dǎo)液管，所述導(dǎo)液管的一端與所述腔體相連，且與所述腔體的內(nèi)腔連通；

其中，所述內(nèi)腔及所述導(dǎo)液管中均填充有透光液體，以使所述內(nèi)腔中的透光液體形成透鏡形狀。

上述液體透鏡，壓縮導(dǎo)液管時(shí)，導(dǎo)液管中的液體可流入內(nèi)腔，使內(nèi)腔的形狀變化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)液體透鏡焦距的改變，從而能適應(yīng)投射器的變焦需求。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述液體透鏡為凸透鏡或凹透鏡。凸透鏡或凹透鏡的內(nèi)腔的形狀變化時(shí)，焦距隨之改變，從而能適應(yīng)投射器的變焦需求。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，在垂直于所述液體透鏡的光軸的方向上，所述腔體的壁厚自所述光軸向四周邊緣逐漸增加。通過(guò)上述手段，腔體的壁厚為中間薄，四周邊緣厚,當(dāng)液體自導(dǎo)液管向內(nèi)腔中填充時(shí)，腔體承受的張力自中心向四周邊緣逐漸增加，腔體的中心的曲率變化大于四周邊緣的曲率變化，也即腔體的中心的膨脹速度比邊緣快，從而實(shí)現(xiàn)焦距的高效改變。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述導(dǎo)液管的一端連接有馬達(dá)，所述導(dǎo)液管固定于所述馬達(dá)的輸出軸，所述輸出軸用于帶動(dòng)所述導(dǎo)液管形變，以改變所述內(nèi)腔中的透光液體的形狀。導(dǎo)液管與馬達(dá)直接相連，且導(dǎo)液管本身是柔性可彎曲的，馬達(dá)工作時(shí)直接旋轉(zhuǎn)扭曲整個(gè)導(dǎo)液管，無(wú)二次傳導(dǎo)機(jī)械力，運(yùn)動(dòng)傳遞效率高，因此壓縮導(dǎo)液管的效率極高，能夠迅速將導(dǎo)液管中的液體壓入內(nèi)腔中。此外，利用馬達(dá)的運(yùn)動(dòng)壓縮導(dǎo)液管，可通過(guò)控制馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)精準(zhǔn)控制對(duì)導(dǎo)液管壓縮的程度，實(shí)現(xiàn)液體透鏡焦距的精準(zhǔn)調(diào)整。