本实用新型专利技术提供了一种液体透镜及光学装置，所述的液体透镜包括第一电极柱、第二电极柱、第一透光板与第二透光板，第一电极柱与第二电极柱由下至上同轴设置，第一电极柱上开设有第一通光孔，第二电极柱上开设有第二通光孔，第一通光孔与第二通光孔相互连通；第一透光板密封第一通光孔，第二透光板密封第二通光孔，第一电极柱、第二电极柱、第一透光板与第二透光板围设成用于放置光学溶液的容纳腔，将液体透镜在与所述第一通光孔轴线垂直的截面上的最大线性距离记为第一距离，且第一距离≤8mm，第一通光孔的孔径与第一距离的比值≥0.5。本实用新型专利技术通过合理设计液体透镜的关联规格参数，得到了适用于消费类产品领域的液体透镜。透镜。透镜。
【技术实现步骤摘要】
一种液体透镜及光学装置
[0001]本技术属于透镜制造
，涉及一种液体透镜及光学装置。
技术介绍
[0002]基于电润湿原理的液体透镜是以一种或两种液体为基材，通过改变液体表面曲率达到变焦的目的。传统固体镜头变焦系统需要依靠步进电机或音圈电机驱动一组或多组镜头移动，存在难以小型化、变焦速度慢、价格昂贵、寿命短、不便于精确控制以及可靠性差等缺点。基于电润湿原理的液体透镜能够解决这些问题，其优势在于响应速度快、结构占用空间小。
[0003]然而，现有液体透镜产品整体规格的关联设计几乎仅仅参考了工业使用特征，以至于现有液体透镜无论是结构特征、成像质量或是成像能力都无法满足消费类产品应用。因此，现有液体透镜规格参数使得其仅适合应用于工业领域，而在消费类产品(例如手机、AR/VR等)领域应用上则很难适用。
[0004]考虑液体透镜规格关联设计，保证液体透镜成像质量前提下，开发一款能应用于消费类产品领域的液体透镜是十分必要的，也是本
人员亟待解决的技术性难题。
技术实现思路
[0005]针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供一种液体透镜及光学装置，通过探究液体透镜的关联规格参数设计，得到适用于消费类产品领域的液体透镜，解决了现有液体透镜产品无法应用于消费类产品领域的难题。
[0006]为达此目的，本技术采用以下技术方案：
[0007]第一方面，本技术提供了一种液体透镜，所述的液体透镜包括第一电极柱、第二电极柱、第一透光板与第二透光板，所述第一电极柱与所述第二电极柱由下至上同轴设置，所述第一电极柱上开设有第一通光孔，所述第二电极柱上开设有第二通光孔，所述第一通光孔与第二通光孔相互连通；
[0008]所述第一透光板密封所述第一通光孔，所述第二透光板密封所述第二通光孔，所述第一电极柱、第二电极柱、第一透光板与第二透光板围设成容纳腔，所述容纳腔用于放置光学溶液；
[0009]将液体透镜在与所述第一通光孔轴线垂直的截面上的最大线性距离记为第一距离，所述第一距离≤8mm；
[0010]所述第一通光孔的孔径与所述第一距离的比值≥0.5。
[0011]需要说明的是，本技术中第一距离是指液体透镜的外周的最大尺寸，即液体透镜投射在与第一通光孔轴线垂直的水平面上的最大线性距离。当第一电极柱与第二电极柱的外部未设置其他零部件时，第一距离为第一电极柱或第二电极柱在与第一通光孔轴线垂直的水平面上的最大线性距离；当第一电极柱与第二电极柱的外部存在其他零部件(如本领域技术人员所熟知的固定套筒或加热环等)时，第一距离是包含了所有其他零部件的
整体结构的最大线性距离。本技术的液体透镜的结构紧凑，已符合消费类产品的要求。
[0012]作为本技术一个优选技术方案，将液体透镜在与所述第一通光孔轴线平行的截面上的最大垂直线性距离记为第二距离，所述第二距离与所述第一距离的比值≤0.8175。
[0013]需要说明的是，本技术中第二距离是指液体透镜的外周的最大厚度，即液体透镜投射在与第一通光孔轴线水平的水平面上的最大线性距离。当第一电极柱与第二电极柱的外部未设置其他零部件时，第二距离为第一电极柱或第二电极柱在与第一通光孔轴线水平的水平面上的最大垂直线性距离；当第一电极柱与第二电极柱的外部存在其他零部件(如本领域技术人员所熟知的固定套筒、加热环等)时，第二距离是包含了所有其他零部件的整体结构的最大线性距离。
[0014]作为本技术一个优选技术方案，所述第二距离＜1.5mm。
[0015]作为本技术一个优选技术方案，所述第一电极柱上开设有第一固定孔，所述第二电极柱上开设有第二固定孔，所述第一固定孔与所述第二固定孔相对设置，所述第一透光板固定于所述第一固定孔内，所述第二透光板固定于所述第二固定孔内。
[0016]作为本技术一个优选技术方案，所述第一通光孔的轴线与所述第一电极柱的轴线重合，所述第二通光孔的轴线与所述第二电极柱的轴线重合。
[0017]需要说明的是，本技术中第一电极柱的部分表面、第二电极柱的部分表面、密封垫圈的部分表面、以及第一透光板与第二透光板构成容纳腔的腔壁，即为封闭结构，用于存储光学溶液，入射到容纳腔中的光束依次透过第二透光板、第二通光孔、光学溶液、第一通光孔与第一透光板。第一电极柱与第二电极柱进行接电，以施加电压，以使得液体透镜形成负光焦度或正光焦度。
[0018]还需要说明的是，本技术中第一固定孔开设在第一电极柱中，第二固定孔开设在第二电极柱中，实现第一电极柱与第一透光板的连接，第二电极柱与第二透光板的连接。
[0019]作为本技术一个优选技术方案，所述第一电极柱和第二电极柱之间还设置有密封垫圈。
[0020]作为本技术一个优选技术方案，所述第一通光孔包括沿远离所述第一透光板的方向依次设置的平滑段与渐扩段；所述渐扩段的直径由所述平滑段向靠近所述第二电极柱的方向递增；
[0021]所述渐扩段的延长线与所述第一透光板之间的夹角为0～90
°
，且不为0
°
，例如可以是5
°
、10
°
、14
°
、15
°
、20
°
、25
°
、30
°
、40
°
、45
°
、60
°
、70
°
、75
°
、80
°
或90
°
，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0022]作为本技术一个优选技术方案，位于所述渐扩段的所述第一电极柱的内壁表面设置有介电膜层与疏水膜层，所述介电膜层与所述疏水膜层由第一电极柱向靠近所述容纳腔内光学溶液的方向依次层叠设置，所述介电膜层与所述第一电极柱之间还设置有粘合层。
[0023]需要说明的是，本技术中的介电膜层与疏水膜层固定于第一电极柱的倾斜面的表面，且疏水膜层完全覆盖住介电膜层。介电膜层能够防止第一电极柱被电击穿，疏水膜层的水接触角大于100
°
，为了获得更大的初始接触角，以减小液体透镜的迟滞。
[0024]还需要说明的是，本技术中可采用镀金属氧化物作为粘合层，例如Al2O3或Ta2O5，既可以增加介电膜层与之间的粘合力，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(Physical vapor deposition，PVD)或真空磁控溅射沉积(Vacuum magnetron sputtering deposition)等方法制备。
[0025]作为本技术一个优选技术方案，所述光学溶液包括导电液体与非导电液体，所述导电液体与非导电液体互不相溶；
[0026]所述导电液体的折射率与所述非导电液体的折射率的差值＞0.15。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种液体透镜，其特征在于，所述的液体透镜包括第一电极柱、第二电极柱、第一透光板与第二透光板，所述第一电极柱与所述第二电极柱由下至上同轴设置，所述第一电极柱上开设有第一通光孔，所述第二电极柱上开设有第二通光孔，所述第一通光孔与第二通光孔相互连通；所述第一透光板密封所述第一通光孔，所述第二透光板密封所述第二通光孔，所述第一电极柱、第二电极柱、第一透光板与第二透光板围设成容纳腔，所述容纳腔用于放置光学溶液；将液体透镜在与所述第一通光孔轴线垂直的截面上的最大线性距离记为第一距离，所述第一距离≤8mm；所述第一通光孔的孔径与所述第一距离的比值≥0.5。2.根据权利要求1所述的液体透镜，其特征在于，将液体透镜在与所述第一通光孔轴线平行的截面上的最大垂直线性距离记为第二距离，所述第二距离与所述第一距离的比值≤0.8175。3.根据权利要求2所述的液体透镜，其特征在于，所述第二距离＜1.5mm。4.根据权利要求1所述的液体透镜，其特征在于，所述第一电极柱上开设有第一固定孔，所述第二电极柱上开设有第二固定孔，所述第一固定孔与所述第二固定孔相对设置，所述第一透光板固定于所述第一固定孔内，所述第二透光板固定于所述第二固定孔内。5.根据权利要求1所述的液体透镜...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗毅辉，赵文锋，邱承彬，
申请(专利权)人：上海酷聚科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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