本发明专利技术公开了一种基于环形线圈的电磁驱动液态光学调焦透镜，包括依次相连的第一主体、第一绷膜部件、第二绷膜部件、第二主体，上述部件中部设有光轴通孔，第一、第二绷膜部件之间夹持有光学成像膜，光学成像膜将光轴通孔分隔为独立的第一、第二成像液腔，第一、第二主体位于光轴通孔的端部均设有光学镜片，第一主体内设有与第一成像液腔通过第一液体流道连通的第一外部储液腔，第二主体内设有与第二成像液腔通过第二液体流道连通的第二外部储液腔，第一外部储液腔和第二外部储液腔均具有液体封装膜，液体封装膜的外部设有呈环形布置的永磁体以及用于驱动永磁体运动的环形线圈。本发明专利技术具有集成度高、驱动结构简单、驱动性能好、装配简单方便的优点。装配简单方便的优点。装配简单方便的优点。
【技术实现步骤摘要】
一种基于环形线圈的电磁驱动液态光学调焦透镜
[0001]本专利技术涉及光学器件，具体涉及一种基于环形线圈的电磁驱动液态光学调焦透镜。
技术介绍
[0002]液态透镜可广泛应用于光电侦察、图像采集、手机镜头等领域，由于其在体积方面突出的优越性，已成为微纳领域一个重要的研究热点。液态透镜一般有三种实现原理，分别为电润湿效应原理，液晶材料折射率改变原理以及液压驱动原理。使用液压驱动原理的液态透镜一般具有两个液体腔，中间由周边固支的圆形弹性薄膜分隔，两腔内液体体积的相对变化驱动薄膜变形为类球面曲面，通过控制体积变化调节曲率，其光学行为与固态透镜相似。
[0003]申请号为200920166105.0的专利公开了一种基于电润湿效应的液态透镜组件，用于抵消液体的热胀冷缩作用；申请号为201320129339.2的专利公开了另一种基于电润湿效应的液态透镜，增加导电柱的设计使得电极与布线不会相互影响；论文《Multifunc-ional liquid lens for variable focus and zoom》研究了一种复合液态透镜的性能，实验中初始焦距为8.94ｍｍ，电压从0V～90V改变时，焦距呈指数增长，直至透镜变为凹面，焦距在电压为130V 时，在-13.42MM处饱和，但从相关论文研究成果来看电润湿效应所需驱动电压较大，不利于微小型系统使用；论文《Liquid lens with double tunable surfaces for large power tunability andimproved optical performance》研究了一种典型的机械液压式液态透镜，其带有一活塞，推动活塞可以促使薄膜变形并改变焦距，包括该结构在内的许多液压液态透镜都未将驱动部分集成进来，仅实现了手动控制。总之，现有的液压驱动液态透镜多数停留在试验阶段，集成化程度低，驱动结构复杂，结构难以压缩等问题限制了液态透镜的实际工程应用。
技术实现思路
[0004]本专利技术要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种基于环形线圈的电磁驱动液态光学调焦透镜，本专利技术具有集成度高、驱动结构简单、驱动性能好、装配简单方便的优点。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种基于环形线圈的电磁驱动液态光学调焦透镜，包括依次相连的第一主体、第一绷膜部件、第二绷膜部件、第二主体，所述第一主体、第一绷膜部件、第二绷膜部件、第二主体的中部设有贯穿的光轴通孔，所述第一绷膜部件、第二绷膜部件之间夹持固定有光学成像膜，所述光学成像膜将光轴通孔分隔为独立的第一成像液腔和第二成像液腔，所述第一主体、第二主体位于光轴通孔的端部均设有光学镜片，所述第一主体内设有与第一成像液腔通过第一液体流道连通的第一外部储液腔，所述第二主体内设有与第二成像液腔通过第二液体流道连通的第二外部储液腔，所述第一外部储液腔和第二外部储液腔均具有液体封装
膜，所述液体封装膜的外部设有呈环形布置的永磁体以及用于驱动永磁体运动的环形线圈。
[0006]可选地，所述第一绷膜部件、第二绷膜部件分别通过连接件与第一主体、第二主体可拆卸连接。
[0007]可选地，所述第一绷膜部件、第二绷膜部件两者为以接触面为中心的对称结构。
[0008]可选地，所述第一外部储液腔和第二外部储液腔均为环形，所述液体封装膜为环形，所述第一外部储液腔的液体封装膜的内侧边缘、外侧边缘均夹持固定在第一主体、第一绷膜部件之间，所述第二外部储液腔的液体封装膜的内侧边缘、外侧边缘均夹持固定在第二绷膜部件、第二主体之间。
[0009]可选地，所述液体封装膜为弹性薄膜，使得第一外部储液腔的液体封装膜的通过夹持固定分别与第一主体、第一绷膜部件保持密封，第二外部储液腔的液体封装膜通过夹持固定分别与第二绷膜部件、第二主体保持密封。
[0010]可选地，所述第一绷膜部件靠第一主体的一侧、第二绷膜部件靠第二主体的一侧均设有环形凹槽，所述环形线圈为环形平面线圈且布置在该环形凹槽中。
[0011]可选地，所述液体封装膜与其外部对应的永磁体之间粘接固定。
[0012]可选地，所述第一外部储液腔和第二外部储液腔对应的永磁体之间磁极相对布置。
[0013]可选地，所述第一成像液腔和第二成像液腔中分别填充有折射率不同的液体，且两者折射率不同的液体之间的密度差小于预设阈值。
[0014]可选地，所述第一主体、第一绷膜部件、第二绷膜部件、第二主体中设有依次贯穿的滑道，所述滑道与光轴通孔平行布置，所述滑道内设有与光轴通孔平行布置的多根定位销，所述第一主体以及第二主体内位于多根定位销的端部外侧均设有用于定位永磁体的永磁体卡环。
[0015]此外，本专利技术还提供一种基于环形线圈的电磁驱动液态光学调焦透镜，包括依次相连的第一主体、第一绷膜部件、第二绷膜部件、第二主体，所述第一主体、第一绷膜部件、第二绷膜部件、第二主体的中部设有贯穿的光轴通孔，所述第一绷膜部件、第二绷膜部件之间夹持固定有光学成像膜，所述光学成像膜将光轴通孔分隔为独立的第一成像液腔和第二成像液腔，所述第一主体、第二主体位于光轴通孔的端部均设有光学镜片，所述第一主体内设有与第一成像液腔通过第一液体流道连通的第一外部储液腔，所述第二主体内设有与第二成像液腔通过第二液体流道连通的第二外部储液腔，所述第一外部储液腔和第二外部储液腔均具有液体封装膜，所述液体封装膜的外部设有滑动顶杆，所述滑动顶杆滑动布置在第一主体或第二主体中，且所述第一主体或第二主体中还设有带动滑动顶杆升降运动的调节丝杆，所述调节丝杆与滑动顶杆之间螺纹配合。
[0016]和现有技术相比，本专利技术具有下述优点：1、本专利技术包括依次相连的第一主体、第一绷膜部件、第二绷膜部件、第二主体，第一主体、第一绷膜部件、第二绷膜部件、第二主体的中部设有贯穿的光轴通孔，其余部件均集成在第一主体、第一绷膜部件、第二绷膜部件、第二主体内部，具有集成度高、结构简单、装配方便的优点。
[0017]2、本专利技术第一外部储液腔和第二外部储液腔均具有液体封装膜，液体封装膜的外
部设有呈环形布置的永磁体以及用于驱动永磁体运动的环形线圈，通过环形线圈可驱动永磁体运动，进而推动第一外部储液腔和第二外部储液腔发送形变，使得第一成像液腔和第二成像液腔的压力改变，进而实现光学成像膜的发生变形，从而使得液态透镜装置的焦距发生变化；本专利技术采用环形线圈+呈环形布置的永磁体的方式来驱动使得液态透镜装置的焦距发生变化，使用环形的线圈与磁铁克服了常规手段下的驱动结构难以协调体积和进光的矛盾，在驱动结构完全避开光轴的前提下，又进一步压缩了体积，达到了很高的集成度，而且还具有驱动结构简单、驱动性能好的优点。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例一装置的剖视原理结构示意图。
[0019]图2为本专利技术实施例一装置的变焦原理示意图。
[0020]图例说明：1、第一主体；2、第二主体；3、第一绷膜部件；4、第二绷膜部件；5、光学镜片；6、永磁体；7、永磁体卡环；本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于环形线圈的电磁驱动液态光学调焦透镜，其特征在于，包括依次相连的第一主体（1）、第一绷膜部件（3）、第二绷膜部件（4）、第二主体（2），所述第一主体（1）、第一绷膜部件（3）、第二绷膜部件（4）、第二主体（2）的中部设有贯穿的光轴通孔（22），所述第一绷膜部件（3）、第二绷膜部件（4）之间夹持固定有光学成像膜（10），所述光学成像膜（10）将光轴通孔（22）分隔为独立的第一成像液腔（18）和第二成像液腔（19），所述第一主体（1）、第二主体（2）位于光轴通孔（22）的端部均设有光学镜片（5），所述第一主体（1）内设有与第一成像液腔（18）通过第一液体流道（14）连通的第一外部储液腔（16），所述第二主体（2）内设有与第二成像液腔（19）通过第二液体流道（15）连通的第二外部储液腔（17），所述第一外部储液腔（16）和第二外部储液腔（17）均具有液体封装膜（9），所述液体封装膜（9）的外部设有呈环形布置的永磁体（6）以及用于驱动永磁体（6）运动的环形线圈（11）。2.根据权利要求1所述的基于环形线圈的电磁驱动液态光学调焦透镜，其特征在于，所述第一绷膜部件（3）、第二绷膜部件（4）分别通过连接件与第一主体（1）、第二主体（2）可拆卸连接。3.根据权利要求1所述的基于环形线圈的电磁驱动液态光学调焦透镜，其特征在于，所述第一外部储液腔（16）和第二外部储液腔（17）均为环形，所述液体封装膜（9）为环形，所述第一外部储液腔（16）的液体封装膜（9）的内侧边缘、外侧边缘均夹持固定在第一主体（1）、第一绷膜部件（3）之间，所述第二外部储液腔（17）的液体封装膜（9）的内侧边缘、外侧边缘均夹持固定在第二绷膜部件（4）、第二主体（2）之间。4.根据权利要求3所述的基于环形线圈的电磁驱动液态光学调焦透镜，其特征在于，所述液体封装膜（9）为弹性薄膜，使得第一外部储液腔（16）的液体封装膜（9）的通过夹持固定分别与第一主体（1）、第一绷膜部件（3）保持密封，第二外部储液腔（17）的液体封装膜（9）通过夹持固定分别与第二绷膜部件（4）、第二主体（2）保持密封。5.根据权利要求1所述的基于环形线圈的电磁驱动液态光学调焦透镜，其特征在于，所述第一绷膜部件（3）靠第一主体（1）的一侧、第二绷膜部件（4）靠第二主体（2）的一侧均设有环形凹槽，所述环形线圈（...
【专利技术属性】
技术研发人员：洪华杰，甘子豪，顾海鹏，许泽南，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。