[實用新型]液體透鏡、成像系統及電子設備

有效

• 申請號: 202020462623.1
• 申請日: 2020-04-01
• 公開（公告）號: CN211718555U
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 王志;毛信賢
• 申請（專利權）人: 南昌歐菲生物識別技術有限公司
• 主分類號: G02B3/14
• 分類號: G02B3/14
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 唐清凱

本實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腔；至少一條柔性的導液管，所述導液管的一端與所述腔體相連，且與所述腔體的內腔連通；其中，所述內腔及所述導液管中均填充有透光液體，以使所述內腔中的透光液體形成透鏡形狀。上述液體透鏡，壓縮導液管時，導液管中的液體可流入內腔，使內腔的形狀變化，進而實現液體透鏡焦距的改變，從而能適應投射器的變焦需求。還提出一種具有上述液體透鏡的成像系統及具有該成像系統的電子設備。

技術領域

本實用新型涉及光學成像技術領域，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，還涉及一種具有這種成像系統的電子設備。

背景技術

移動電子設備的一個發展趨勢是使用多攝像頭，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，飛行時間測距)3D成像，IR攝像頭需搭紅外投射器使用以獲得目標的深度信息，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的3D圖像。普通RGB攝像頭和超廣角RGB攝像頭拍照時，二者所覆蓋的拍攝區域(視場)大小不同，而目前的紅外投射器的視場角(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攝像頭中的一個進行3D成像。

為解決上述技術問題，本領域中提出使用液體透鏡來改變投射器的FOV。較普遍的做法是，利用電極來控制液體透鏡中的帶電液體的弧度，進而改變液面的弧度。當液面的弧度改變時，液體透鏡的焦距改變，從而實現FOV的改變。

然而，紅外投射器自身存在一個顯著的特點，即其工作時的溫度較高，能夠高達60度。利用電極來控制液體透鏡中的帶電液體的弧度時，由于帶電液體在鏡頭沒有實物束縛，純存靠電勢束縛，當產生的高溫導致液體分子運動時，液面弧度的完整性可能會受到破壞，導致液體透鏡不能滿足投射器的使用要求。

實用新型內容

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腔；

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

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

上述液體透鏡，壓縮導液管時，導液管中的液體可流入內腔，使內腔的形狀變化，進而實現液體透鏡焦距的改變，從而能適應投射器的變焦需求。

在其中一個實施例中，所述液體透鏡為凸透鏡或凹透鏡。凸透鏡或凹透鏡的內腔的形狀變化時，焦距隨之改變，從而能適應投射器的變焦需求。

在其中一個實施例中，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。通過上述手段，腔體的壁厚為中間薄，四周邊緣厚,當液體自導液管向內腔中填充時，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，從而實現焦距的高效改變。

在其中一個實施例中，所述導液管的一端連接有馬達，所述導液管固定于所述馬達的輸出軸，所述輸出軸用于帶動所述導液管形變，以改變所述內腔中的透光液體的形狀。導液管與馬達直接相連，且導液管本身是柔性可彎曲的，馬達工作時直接旋轉扭曲整個導液管，無二次傳導機械力，運動傳遞效率高，因此壓縮導液管的效率極高，能夠迅速將導液管中的液體壓入內腔中。此外，利用馬達的運動壓縮導液管，可通過控制馬達的運轉來精準控制對導液管壓縮的程度，實現液體透鏡焦距的精準調整。