本發(fā)明涉及光學(xué)器件，尤其涉及一種大視角液體透鏡結(jié)構(gòu)及光學(xué)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、液體透鏡是一種使用液體制成的無(wú)機(jī)械連接的光學(xué)元件，可以通過(guò)外部控制改變光學(xué)元件的內(nèi)部參數(shù)，實(shí)現(xiàn)變焦。液體透鏡的應(yīng)用領(lǐng)域包括攝像、光學(xué)測(cè)量等。相比于傳統(tǒng)的透鏡，液體透鏡具有體積小、響應(yīng)快、成本低、集成度高等優(yōu)點(diǎn)。

2、現(xiàn)有的液體透鏡多為可變焦距設(shè)計(jì)，采用多電極設(shè)計(jì)可以引起透鏡光軸變化。然而目前常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，一般設(shè)計(jì)透鏡轉(zhuǎn)動(dòng)范圍有限。同時(shí)，由于結(jié)構(gòu)限制，透鏡光軸轉(zhuǎn)動(dòng)后的透鏡外形較光軸不轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)下變異較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施例提供一種大視角液體透鏡結(jié)構(gòu)及光學(xué)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)大視角液體透鏡結(jié)構(gòu)的焦距和/或光軸的調(diào)整，以及增加了光軸的偏轉(zhuǎn)角度，增加了大視角液體透鏡結(jié)構(gòu)的反應(yīng)速度。

2、本發(fā)明的第一方面提供一種大視角液體透鏡結(jié)構(gòu)，包括：沿軸線依次設(shè)置的第一液體、第二液體和第三液體，所述第二液體與所述第一液體以及所述第三液體不相融；所述第一液體與所述第三液體為絕緣液體，所述第二液體包括離子液體；至少兩個(gè)第一電極，位于所述第一液體圍繞所述軸線的外圍；至少一個(gè)第二電極，與所述離子液體電連接，被配置為使所述離子液體帶電；至少兩個(gè)第三電極，位于所述第三液體圍繞所述軸線的外圍。

3、于本發(fā)明的第一方面的一些實(shí)施例中，沿所述軸線的延伸方向，所述第二電極位于所述第一電極與所述第三電極之間。

4、于本發(fā)明的第一方面的一些實(shí)施例中，所述第一電極遠(yuǎn)離所述第二液體的端部圍繞形成第一通光口；所述第二電極圍繞所述第二液體形成第二通光口；所述第三電極遠(yuǎn)離所述第二液體的端部圍繞形成第三通光口；所述第一通光口的口徑大于所述第二通光口的口徑，和/或，所述第三通光口的口徑大于所述第二通光口的口徑。

5、于本發(fā)明的第一方面的一些實(shí)施例中，所述第一通光口的口徑大于或者等于所述第三通光口的口徑。

6、于本發(fā)明的第一方面的一些實(shí)施例中，所述第一電極沿所述軸線所在平面的切面形狀包括第一電極第一部和第一電極第二部，所述第一電極第一部與所述第一電極第二部均為直線段；和/或，所述第三電極沿所述軸線所在平面的切面形狀包括第三電極第一部和第三電極第二部，所述第三電極第一部與所述第三電極第二部均為直線段。

7、于本發(fā)明的第一方面的一些實(shí)施例中，所述第一電極與所述第三電極關(guān)于水平參考面對(duì)稱設(shè)置；所述水平參考面與所述沿軸垂直。

8、于本發(fā)明的第一方面的一些實(shí)施例中，所述第二電極包括相對(duì)設(shè)置的第一子第二電極和第二子第二電極。

9、于本發(fā)明的第一方面的一些實(shí)施例中，至少兩個(gè)所述第一電極包括相對(duì)設(shè)置的第一子第一電極和第二子第一電極；至少兩個(gè)所述第三電極包括相對(duì)設(shè)置的第一子第三電極和第二子第三電極。

10、于本發(fā)明的第一方面的一些實(shí)施例中，至少兩個(gè)所述第一電極還包括相對(duì)設(shè)置的第三子第一電極和第四子第一電極；沿圍繞所述軸線的軸向方向上，所述第三子第一電極位于所述第一子第一電極與所述第二子第一電極之間，所述第四子第一電極位于所述第一子第一電極與所述第二子第一電極之間；至少兩個(gè)所述第三電極還包括相對(duì)設(shè)置的第三子第三電極和第四子第三電極；沿圍繞所述軸線的周向方向上，所述第三子第三電極位于所述第一子第三電極與所述第二子第三電極之間，所述第四子第三電極位于所述第一子第三電極與所述第二子第三電極之間。

11、于本發(fā)明的第一方面的一些實(shí)施例中，第一液體與所述第三液體均包括油性液體；所述第一液體與所述第三液體的材料相同或者不同。

12、于本發(fā)明的第一方面的一些實(shí)施例中，所述大視角液體透鏡結(jié)構(gòu)還包括介電層，所述介電層圍繞所述第一液體、所述第二液體和所述第三液體，位于所述第一電極與所述第一液體之間，位于所述第三電極與所述第三液體之間。

13、本發(fā)明的第二方面提供一種光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)包括如上所述的大視角液體透鏡結(jié)構(gòu)。

14、本發(fā)明實(shí)施例提供的大視角液體透鏡結(jié)構(gòu)，包括第一液體、第二液體和第三液體，以及適配第一液體、第二液體和第三液體的至少兩個(gè)第一電極、至少一個(gè)第二電極和至少兩個(gè)第三電極。通過(guò)調(diào)整向第一電極、第二電極和第三電極所施加的電壓，實(shí)現(xiàn)了對(duì)大視角液體透鏡結(jié)構(gòu)的焦距和/或光軸的調(diào)整。進(jìn)一步地，相比于設(shè)置兩種液體的液體透鏡而言，本發(fā)明實(shí)施例中的第二液體可以同時(shí)受到上下兩個(gè)方向的作用力，增加了第二液體的形變程度，以及增加了第二液體達(dá)到預(yù)設(shè)形變位置的速度。從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)大視角液體透鏡結(jié)構(gòu)的焦距和/或光軸的調(diào)整，以及增加了光軸的偏轉(zhuǎn)角度，增加了大視角液體透鏡結(jié)構(gòu)的反應(yīng)速度。

技術(shù)特征：

1.一種大視角液體透鏡結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大視角液體透鏡結(jié)構(gòu)，其特征在于，沿所述軸線的延伸方向，所述第二電極位于所述第一電極與所述第三電極之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大視角液體透鏡結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一電極遠(yuǎn)離所述第二液體的端部圍繞形成第一通光口；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大視角液體透鏡結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一通光口的口徑大于或者等于所述第三通光口的口徑。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大視角液體透鏡結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一電極沿所述軸線所在平面的切面形狀包括第一電極第一部和第一電極第二部，所述第一電極第一部與所述第一電極第二部均為直線段；

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大視角液體透鏡結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一電極與所述第三電極關(guān)于水平參考面對(duì)稱設(shè)置；

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大視角液體透鏡結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二電極包括相對(duì)設(shè)置的第一子第二電極和第二子第二電極。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大視角液體透鏡結(jié)構(gòu)，其特征在于，至少兩個(gè)所述第一電極包括相對(duì)設(shè)置的第一子第一電極和第二子第一電極；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的大視角液體透鏡結(jié)構(gòu)，其特征在于，至少兩個(gè)所述第一電極還包括相對(duì)設(shè)置的第三子第一電極和第四子第一電極；沿圍繞所述軸線的軸向方向上，所述第三子第一電極位于所述第一子第一電極與所述第二子第一電極之間，所述第四子第一電極位于所述第一子第一電極與所述第二子第一電極之間；

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大視角液體透鏡結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一液體與所述第三液體均包括油性液體；

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大視角液體透鏡結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括介電層，所述介電層圍繞所述第一液體、所述第二液體和所述第三液體，位于所述第一電極與所述第一液體之間，位于所述第三電極與所述第三液體之間。

12.一種光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，包括權(quán)利要求1-11任一項(xiàng)所述的大視角液體透鏡結(jié)構(gòu)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種大視角液體透鏡結(jié)構(gòu)及光學(xué)系統(tǒng)，涉及光學(xué)器件技術(shù)領(lǐng)域。所述大視角液體透鏡結(jié)構(gòu)包括沿軸線依次設(shè)置的第一液體、第二液體和第三液體，所述第二液體與所述第一液體以及所述第三液體不相融；所述第一液體與所述第三液體為絕緣液體，所述第二液體包括離子液體；至少兩個(gè)第一電極，位于所述第一液體圍繞所述軸線的外圍；至少一個(gè)第二電極，與所述離子液體電連接，被配置為使所述離子液體帶電；至少兩個(gè)第三電極，位于所述第三液體圍繞所述軸線的外圍。實(shí)現(xiàn)了對(duì)大視角液體透鏡結(jié)構(gòu)的焦距和/或光軸的調(diào)整，以及增加了光軸的偏轉(zhuǎn)角度，增加了大視角液體透鏡結(jié)構(gòu)的反應(yīng)速度。

技術(shù)研發(fā)人員：畢德鋒,趙本剛,蔡韜,曹黛華
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南通燧影光電科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23