一种具有缓冲结构的液体透镜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种具有缓冲结构的液体透镜及其制备方法和应用，所述液体透镜包括上电极，所述上电极中设置有装配孔，所述装配孔中设置有第一透光板和缓冲结构；下电极，所述下电极中设置有通孔，所述通孔中设置有第二透光板；密封圈，所述密封圈设置在所述上电极和所述下电极之间，用于密封液体；通过在上电极的装配孔中设置缓冲结构，利用所述缓冲结构可以在液体受到温度影响而发生膨胀的时候起到缓冲作用，大大增强了透镜的结构稳定性和使用寿命，同时本发明专利技术提供的液体透镜的制备工艺和结构十分简单，可以有效降低液体透镜的生产成本，并增加其制造精度、提高其一致性，使其更加适合工业化批量生产。适合工业化批量生产。适合工业化批量生产。

【技术实现步骤摘要】
一种具有缓冲结构的液体透镜及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于液体透镜
，具体涉及一种具有缓冲结构的液体透镜及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]液体透镜是将液体作为透镜，通过改变液体的曲率来改变焦距。目前，较为成熟的液体透镜是利用介质上电润湿(EWOD)原理的可变焦光透镜，它可以通过外加电压改变液滴的形状，进而改变其焦距，该液体透镜可以使拍照手机在不需配备机械部件的情况下实现自动对焦和变焦。利用电润湿原理，即两种互不相溶的等密度透明液体，通过改变电压而改变两种液体交界处的接触角，进而改变液体表面曲率形状，由于折射率不同，从而达到对焦或变焦的目的。与传统的音圈马达(VAC)对焦或变焦系统相比，具有小体积和快响应速度，高变焦范围等优势，能够在手持电子移动设备上实现真正的光学变焦。采用液体透镜后，可实现平滑的连续光学变焦，将极大减小手持电子移动设备的体积，并且实现真正的光学变焦成像，提高手持电子移动设备行业的摄像体验。
[0003]目前，对于液体透镜的研究和报道有很多。CN214067421U公开了一种液体透镜，包括：第一电极板、第二电极板以及设置在第一电极板和第二电极板之间的导电液体和非导电液体，另外，还包括第一加热电极，第一加热电极与导电液体电连接，本专利技术的液体透镜，在液体透镜中设置加热电极，可以通过引出加电线路的方式对液体进行加电使其发热，实现温度补偿，并可以有效进行温度调节，该液体透镜不增加液体透镜体积，且使用较少的能耗可以更快达到的温度补偿效果。
[0004]CN112596231A公开了一种液体透镜及其制备方法、一种光学系统。所述液体透镜至少包括：外壳，所述外壳具有装配孔，所述装配孔中设有第一透光板；安装环，所述安装环安装在所述外壳的装配孔中；电极，所述电极安装在所述安装环的环孔中，用于施加电压；所述电极中设有通孔，所述通孔中安装有第二透光板；所述外壳的部分表面、所述安装环的部分表面、所述电极的部分表面、所述第一透光板以及所述第二透光板构成所述液体透镜中用于存储光学液体的封闭腔体的腔体壁。本专利技术提供的液体透镜能够利用安装环对电极与外壳之间的空隙进行密封，达到防止液体透镜中的液体在恶劣环境中泄露的目的。
[0005]但是，包括上述两篇专利在内的现有液体透镜均会因为液体存在热胀冷缩而严重影响液体透镜的性能，而为保证液态透镜的可靠性，多采用复杂构型的液体透镜来避免上述问题，但是这不仅加大了液态透镜制造难度，还使得产品成本增加、精度降低、产品一致性变差，成像质量降低，同时现有液体透镜产品的厚度较大，难以应用于电子消费领域。
[0006]因此，开发一种可靠性高、寿命长且结构简单、制造成本低的液体透镜，是本
人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0007]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种具有缓冲结构的液体透镜及其
制备方法和应用，所述液体透镜通过在装配孔中设置缓冲结构，可以对透镜内光学液体的膨胀起到缓冲作用，大大增强了液体透镜的可靠性，同时诉搜狐具有缓冲结构的液体透镜的整体结构简易，制造工艺简单、成本低且密封效果优良，适合工业化批量生产。
[0008]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]第一方面，本专利技术提供一种具有缓冲结构的液体透镜，所述液体透镜包括：
[0010]上电极，所述上电极中设置有装配孔，所述装配孔中设置有第一透光板和缓冲结构；
[0011]下电极，所述下电极中设置有通孔，所述通孔中设置有第二透光板；
[0012]密封圈，所述密封圈设置在所述上电极和所述下电极之间，用于密封液体；
[0013]所述上电极的部分表面、所述密封圈的部分表面、所述下电极的部分表面、所述第一透光板以及所述第二透光板构成所述液体透镜中用于存储光学液体的封闭腔体的腔体壁；入射到所述封闭腔体中的光束分别透过所述第一透光板与所述第二透光板。
[0014]本专利技术提供的液体透镜包括上电极，所述上电极结构简单，为垂直型结构，采用冲压而成，进而具有较高的抗压性能，不易造成裂纹或开口等损伤，所述上电极中设置有装配孔，所述装配孔中设置有第一透光板和缓冲结构，通过在装配孔中设置缓冲结构，所述缓冲结构可以在透镜内液体受到温度影响而发生膨胀的时候起到缓冲作用，大大增强了透镜结构的稳定性和使用寿命，同时在装配孔中设置缓冲结构的制备工艺十分简单，液体透镜的结构也更加简单，进而有效降低了液体透镜的生产成本，增加了液体透镜的制造精度和一致性，使其更加适合工业化批量生产。
[0015]本专利技术提供的液体透镜还包括下电极和密封圈，所述下电极设置有通孔，所述通孔中设置有第二透光板，所述密封圈位于上电极与下电极之间，起到密封液体作用；所述上电极的部分表面、所述密封圈的部分表面、所述下电极的部分表面、所述第一透光板以及所述第二透光板构成所述液体透镜中用于存储光学液体的封闭腔体的腔体壁；入射到所述封闭腔体中的光束分别透过所述第一透光板与所述第二透光板。
[0016]优选地，所述上电极的材料包括铁、铁合金、铜、铜合金、锌、锌合金、铝或铝合金中的任意一种，所述上电极可以通过数控机床加工、钣金或者模具成型。
[0017]优选地，所述下电极的材料包括金属材料。
[0018]优选地，所述金属材料包括锌、铜、铬或铝中的任意一种。
[0019]优选地，在所述金属材料的表面还可以镀金属氧化物作为粘合层，比如 Al2O3或Ta2O5等，既可以增加疏水层镀膜与基底之间的粘合力，又可以起到绝缘作用，用来提高液体透镜的击穿电压；粘合层可以通过物理气相沉积或者真空磁控溅射沉积等方法制备。
[0020]优选地，所述密封圈的材料包括聚四氟乙烯、聚对二甲苯或全氟环状聚合物中的任意一种或至少两种的组合。
[0021]优选地，所述第一透光板和第二透光板各自独立地包括玻璃板或聚甲基丙烯酸甲酯板，所述第一透光板与第二透光板能够透射可见光。
[0022]优选地，所述缓冲结构的材料为弹性材料。
[0023]优选地，所述弹性材料包括光阻材料(ps，photo spacer)。
[0024]优选地，所述缓冲结构设置在所述上电极和所述第一透光板之间，或设置在第一透光板接触所述光学液体一侧的两端。
[0025]在本专利技术中，所述缓冲结构优选设置在上电极和第一透光板之间的位置，或设置在第一透光板接触光学液体一侧两端的位置，这时可以更加有效地起到缓冲作用，进一步提高液体透镜的可靠性，需要说明的是，缓冲结构设置的位置不能阻挡光束的入射。
[0026]在实际生产时，可将缓冲材料涂覆在目标位置，然后固化即可形成缓冲结构。
[0027]优选地，所述缓冲结构在同一平面上连续分布成环或不连续均匀分布成环。
[0028]在本专利技术中，在同一平面内，所述缓冲结构的整体优选为连续分布成环或不连续均匀分布成环，对于连续分布成环的环的内径、外径、厚度等不做特殊限定，对不连续均匀分布成环的环的内径、外径、分布密度、每个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有缓冲结构的液体透镜，其特征在于，所述液体透镜包括：上电极，所述上电极中设置有装配孔，所述装配孔中设置有第一透光板和缓冲结构；下电极，所述下电极中设置有通孔，所述通孔中设置有第二透光板；密封圈，所述密封圈设置在所述上电极和所述下电极之间，用于密封液体；所述上电极的部分表面、所述密封圈的部分表面、所述下电极的部分表面、所述第一透光板以及所述第二透光板构成所述液体透镜中用于存储光学液体的封闭腔体的腔体壁；入射到所述封闭腔体中的光束分别透过所述第一透光板与所述第二透光板。2.根据权利要求1所述的液体透镜，其特征在于，所述上电极的材料包括铁、铁合金、铜、铜合金、锌、锌合金、铝或铝合金中的任意一种；优选地，所述下电极的材料包括金属材料；优选地，所述金属材料包括锌、铜、铬或铝中的任意一种。3.根据权利要求1或2所述的液体透镜，其特征在于，所述密封圈的材料包括聚四氟乙烯、聚对二甲苯或全氟环状聚合物中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述第一透光板和第二透光板各自独立地包括玻璃板或聚甲基丙烯酸甲酯板。4.根据权利要求1～3任一项所述的液体透镜，其特征在于，所述缓冲结构的材料为弹性材料；优选地，所述弹性材料包括光阻材料。5.根据权利要求1～4任一项所述的液体透镜，其特征在于，所述缓冲结构设置在所述上电极和所述第一透光板之间，或设置在所述第一透光板接触所述光学液态一侧的两端；优选地，所述缓冲结构在同一平面上连续分布或不...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘中奎，赵文锋，邱承彬，
申请(专利权)人：上海酷聚科技有限公司，
类型：发明
国别省市：