[發明專利]一種液體透鏡、其制備方法、及其變焦方法和光學器件

在審

• 申請號: 202211635123.3
• 申請日: 2022-12-19
• 公開（公告）號: CN115951435A
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 羅毅輝;韓立彰;邱承彬
• 申請（專利權）人: 上海酷聚科技有限公司
• 主分類號: G02B3/14
• 分類號: G02B3/14;B29D11/00;G02B26/00;G02B7/04;G02B15/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 嚴慧

本發明提供了一種液體透鏡、其制備方法、及其變焦方法和光學器件。所述液體透鏡包括第一電極、第二電極、第一透光板、第二透光板和光學液體；所述第一電極為環形結構，所述第一電極的底面開設有環形凹槽，所述第一電極的內周面底部邊緣向中心水平延伸形成環形平臺，所述環形平臺上放置有所述第一透光板；所述第二電極為環形結構，所述第二電極的頂面設置有環形凸臺，所述第二電極的環形凸臺嵌入所述第一電極的環形凹槽內，所述第二電極的底面圍繞內周開設有凹槽，所述凹槽內放置有所述第二透光板。本發明提供的第一電極的特殊結構能增大第一電極與第二電極的密封接觸面積，有效提升液體透鏡的密封可靠性。

技術領域

本發明屬于光學器件技術領域，涉及一種液體透鏡、其制備方法、及其變焦方法和光學器件。

背景技術

基于電潤濕原理的液體透鏡是以一種或兩種液體為基材，通過改變液體表面曲率達到變焦的目的。傳統固體鏡頭變焦系統需要依靠步進/音圈電機等驅動一組或多組鏡頭移動，存在難以小型化、變焦速度慢、價格昂貴、壽命短、不便于精確控制以及可靠性相對較差等缺點。基于電潤濕原理的液體透鏡正好可以完美解決這些問題，其特殊優勢在于響應速度快、結構占用空間小。

但液態透鏡填充液態熱膨脹系數大，受溫度影響存在熱脹冷縮，為保證液態透鏡可靠性，現液態透鏡多采用復雜構型。CN114236653A公開了一種液體透鏡運行調控系統、液體透鏡運行調控方法及裝置，通過設置液溫調節組件調節液體的溫度，減小液體熱脹冷縮對透鏡的影響。CN211603595U公開了一種液體透鏡和一種包括該液體透鏡的照相機系統，該液體透鏡可包括具有第一流體和第二流體以及這些流體之間的界面在內的腔室。第一電極可與這些流體絕緣，且第二電極可與所述第一流體電連接。所述界面的位置可至少部分地基于在所述第一電極和所述第二電極之間施加的電壓。撓曲件可配置為使窗口沿光軸軸向地移位以改變所述腔室的體積。所述撓曲件可實質上線性地從所述窗口橫向向外延伸，并且可形成在所述液體透鏡的外側上的第一凹部和所述液體透鏡的內側上的第二凹部之間。所述第二凹部可橫向向外延伸得比所述第一凹部更遠，從而所述第一凹部和所述第二凹部彼此偏移。以上方法不僅加大了液態透鏡制造難度，還使得產品成本增加、精度降低、產品一致性變差；同時降低了液態透鏡成像質量，使透鏡的應用場景受到了較大限制。

此外，現有液體透鏡產品的第一電極與第二電極之間的密封可靠性較差。CN101639544B公開了一種液體透鏡裝置及其制造方法。液體透鏡裝置包括液體透鏡元件和固定夾具。液體透鏡元件包括主體、透鏡面和密封部，其中，主體包括第一基板、第二基板以及設置在第一基板和第二基板之間并形成液體室的第三基板，透鏡面由容納在液體室中并具有不同折射率的兩種液體之間的界面形成，并能夠被電力地變形，密封部密閉地密封主體。固定夾具與第一基板和第二基板嚙合，其中，第一基板和第二基板夾置第三基板。隨著時間推移，密封作用減弱很可能導致液體透鏡功能失效。

因此，在保證液態透鏡不受溫度影響和具有高成像質量的前提下，簡化液體透鏡結構，降低制造難度；同時增強液體透鏡密封可靠性，延長液體透鏡使用壽命是亟需解決的問題。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種液體透鏡、其制備方法、及其變焦方法和光學器件。本發明提供的液體透鏡中的第一電極結構簡單，易于制造；且第一電極的特殊結構能增大第一電極與第二電極的密封接觸面積，有效提升液體透鏡的密封可靠性。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

第一方面，本發明提供了一種液體透鏡，所述液體透鏡包括第一電極、第二電極、第一透光板、第二透光板和光學液體；

所述第一電極為環形結構，所述第一電極的底面開設有環形凹槽，所述第一電極的內周面底部邊緣向中心水平延伸形成環形平臺，所述環形平臺上放置有所述第一透光板；

所述第二電極為環形結構，所述第二電極的頂面設置有環形凸臺，所述第二電極的環形凸臺嵌入所述第一電極的環形凹槽內，所述第二電極的底面圍繞內周開設有凹槽，所述凹槽內放置有所述第二透光板；