CN109283603A - 一种变焦液体透镜及其组装方法 - Google Patents
一种变焦液体透镜及其组装方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109283603A CN109283603A CN201811298625.5A CN201811298625A CN109283603A CN 109283603 A CN109283603 A CN 109283603A CN 201811298625 A CN201811298625 A CN 201811298625A CN 109283603 A CN109283603 A CN 109283603A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- truncated cone
- shaped space
- liquid lens
- space
- lens according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/12—Fluid-filled or evacuated lenses
- G02B3/14—Fluid-filled or evacuated lenses of variable focal length
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/004—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements based on a displacement or a deformation of a fluid
- G02B26/005—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements based on a displacement or a deformation of a fluid based on electrowetting
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
Abstract
本发明提供一种变焦液体透镜及其组装方法,该液体透镜包括基电极、密封衬垫、上电极、上盖板、下盖板、油性液体及导电液体,其中,基电极具有上下相对设置的第一、第二沉入式平台,并具有一收容空间,收容空间包括至少一段截顶锥形空间,密封衬垫设置于第一沉入式平台表面,上电极设置于密封衬垫表面并具有透视窗,上盖板盖住透视窗,下盖板盖住所述收容空间在所述第二沉入式平台表面的开口,具有相同密度的油性液体及导电液体均设置于收容空间。本发明的透镜结构采用单锥形设计或双锥形设计,使光轴发生偏移时能够自动回到透镜中心,实现更好地固定液体透镜光轴的目的,并可以实现窄边框设计与较薄的透镜厚度,同时具有更加简单的组装工艺。
Description
技术领域
本发明属于光学器件领域,涉及一种变焦液体透镜及其组装方法。
背景技术
光学器件是许多电子设备如手机、照相机、二维扫码器以及机器视觉应用中的关键成像元器件。目前市场上手机等消费电子产品中的光变焦系统主要是通过电机和齿轮等机械装置来调节多片透镜之间的相对位置来实现变焦,由于机械部件的存在,此类镜头往往存在难以小型化、变焦速度慢、价格昂贵、寿命短、坚固性差等缺点。
现有液体透镜通过加电压来改变导电溶液在绝缘疏水材料上的电荷分布来改变导电溶液与疏水层之间的水滴角从而达到改变油与水的界面曲率达到改变透镜屈光度的目的。传统的液体透镜为圆柱体中间充满油性液体和导电液体,圆柱体内壁镀有介电材料和疏水材料,从而使在未加电压情况下,液体透镜呈现出一个凹面镜的效果。当施加电压时,由于电润湿作用,导电液体与疏水层的电荷会重新分布从而改变导电液体与疏水层材料之间接触角,通过改变初始接触角来改变两液体的界面形状,当电压足够大时,液体界面形成一个凸透镜。然而受表面粗糙度与液体黏度影响,在形变过程中液体界面无法完全对称形变,现有液体透镜难以同时固定油性液体和导电溶液,导致光轴在屈光度改变过程中尤其是在屈光度接近0dpt时容易发生偏移,影响成像质量。现有液体透镜还存在边框大的缺点,不适合应用于要求光学系统小型化诸如手机等产品中。另外,目前液体透镜的生产组装过程较为繁琐,大大提高了生产成本并且容易在组装过程中造成透镜光学缺陷,影响产品生产。
因此,如何提供一种变焦液体透镜,以无需任何机械传动装置便可改变透镜屈光度,并且能够有效稳定液体位置,防止液体透镜光轴发生改变,同时具有更窄的液体透镜边框及更简单的组装流程,成为本领域技术人员亟待解决的一个重要技术问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种变焦液体透镜及其组装方法,用于解决现有技术中液体透镜光轴容易发生偏移、封装方法繁琐的问题。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种变焦液体透镜,包括:
基电极,具有上下相对设置的第一沉入式平台与第二沉入式平台,并具有一上下贯穿所述第一沉入式平台与所述第二沉入式平台的收容空间,所述收容空间包括至少一段截顶锥形空间;
密封衬垫,设置于所述第一沉入式平台表面;
上电极,设置于所述密封衬垫表面,并具有一上下贯穿所述上电极的透视窗;
上盖板,连接于所述上电极表面,并盖住所述透视窗;
下盖板,设置于所述第二沉入式平台表面,并盖住所述收容空间在所述第二沉入式平台表面的开口;
油性液体,设置于所述收容空间内,并与所述下盖板接触;
导电液体,设置于所述收容空间内,并位于所述油性液体上方,且与所述上盖板接触。
可选地,所述截顶锥形空间的顶面直径大于底面直径。
可选地,所述截顶锥形空间的侧面与所述第二沉入式平台的交界处包括弧面。
可选地,所述收容空间包括第一截顶锥形空间及第二截顶锥形空间,所述第一截顶锥形空间设置于所述第二截顶锥形空间上方,且所述第一截顶锥形空间与所述第二截顶锥形空间的中心轴重合。
可选地,所述第一截顶锥形空间的顶面直径大于底面直径,所述第二截顶锥形空间的顶面直径大于底面直径,且所述第一截顶锥形空间的锥角小于所述第二截顶锥形空间的锥角。
可选地,所述第一截顶锥形空间的高度大于所述第二截顶锥形空间的高度。
可选地,所述第二截顶锥形空间的侧面与所述第二沉入式平台的交界处包括弧面。
可选地,所述第一截顶锥形空间的顶面直径小于底面直径,所述第二截顶锥形空间的顶面直径大于底面直径。
可选地,所述第一截顶锥形空间的锥角等于所述第二截顶锥形空间的锥角,所述第一截顶锥形空间的高度等于所述第二截顶锥形空间的高度。
可选地,所述第一截顶锥形空间的侧面与所述第一沉入式平台的交界处包括弧面;所述第二截顶锥形空间的侧面与所述第二沉入式平台的交界处包括弧面。
可选地,所述基电极与所述上电极之间通过密封胶密封。
可选地,所述密封胶的材质包括紫外丙烯酸硅胶。
可选地,所述基电极与所述上电极之间通过卷边压缩封口方式密封。
可选地,所述基电极的内表面具有疏水层镀膜。
可选地,所述基电极的内表面与所述疏水层镀膜之间还具有粘合层,所述粘合层的材质包括Zn、Cu、Cr、Al、Al2O3及Ta2O5所构成群组中的一种。
可选地,所述上电极还包括一环形凸状结构。
本发明还提供一种组装上述任意一项所述的变焦液体透镜的方法,包括以下步骤:
将所述上盖板粘接于所述上电极表面,将所述下盖板粘接于所述第二沉入式平台表面;
将所述密封衬垫装配于所述第一沉入式平台表面,并依次向所述收容空间内加入所述油性液体及所述导电溶液;
将粘接有所述上盖板的所述上电极装设于所述第一沉入式平台中,并与所述密封衬垫接触;
将所述基电极与所述上电极之间密封。
如上所述,本发明的变焦液体透镜及其组装方法,具有以下有益效果:本发明运用电润湿法及锥形结构设计实现了具有可变焦距能力的液体透镜并使其光轴能够稳定在轴心位置,即使在焦距变化过程中出现不对称形变而导致光轴发生偏移,由于独特的锥形结构设计,特别是双锥形结构设计,光轴也能自动回到中心位置。稳定的光轴显著提高了透镜的成像质量。扩展到手机等消费品成像系统中,本发明的液体透镜的锥形结构便于窄边框与薄透镜制作,从而形成比较紧凑的光学系统,为其他电子元器件节省空间。本发明摒弃传统较为复杂的制作流程,提供较简单容易的组装方案,可以缩短装配流程,提高产量。
附图说明
图1显示为实施例一中本发明的变焦液体透镜的剖面结构立体图。
图2显示为实施例一中本发明的变焦液体透镜的剖面结构正视图。
图3显示为实施例一中油性液体与导电液体设置于基电极的收容空间内的示意图。
图4显示为实施例一中基电极的剖面结构示意图。
图5显示为实施例二中本发明的变焦液体透镜的剖面结构立体图。
图6显示为实施例三中本发明的变焦液体透镜的剖面结构立体图。
图7显示为实施例四中本发明的变焦液体透镜的剖面结构立体图。
图8显示为本发明的变焦液体透镜的组装方法的工艺流程图。
图9显示为本发明的变焦液体透镜的组装方法将所述上盖板粘接于所述上电极表面的示意图。
图10显示为本发明的变焦液体透镜的组装方法将所述上盖板粘接于所述上电极表面的示意图。
图11显示为本发明的变焦液体透镜的组装方法将所述密封衬垫装配于所述第一沉入式平台表面的示意图。
图12显示为本发明的变焦液体透镜的组装方法将粘接有所述上盖板的所述上电极装设于所述第一沉入式平台中,并与所述密封衬垫接触的示意图。
图13显示为本发明的变焦液体透镜的组装方法将所述基电极与所述上电极之间密封的示意图。
元件标号说明
1 基电极
101 第一沉入式平台
102 第二沉入式平台
103 收容空间
1031 第一截顶锥形空间
1032 第二截顶锥形空间
2 密封衬垫
3 上电极
301 环形凸状结构
4 上盖板
5 下盖板
6 密封胶
7 油性液体
8 导电液体
D1 第一截顶锥形空间的顶面直径
D2 第一截顶锥形空间的底面直径
D3 第一截顶锥形空间的顶面直径
D4 第一截顶锥形空间的底面直径
A 第一截顶锥形空间的锥角
B 第二截顶锥形空间的锥角
S1~S4 步骤
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1至图13。需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
实施例一
本实施例提供一种变焦液体透镜,请参阅图1与图2,分别显示为该变焦液体透镜的剖面结构立体图与剖面结构正视图,包括基电极1、密封衬垫2、上电极3、上盖板4、下盖板5、油性液体7(参见图3)及导电液体8(参见图3),其中所述油性液体7与所述导电液体8具有相同的密度以消除重力作用的影响。其中,所述基电极1具有上下相对设置的第一沉入式平台101与第二沉入式平台102,并具有一上下贯穿所述第一沉入式平台101与所述第二沉入式平台102的收容空间103,所述密封衬垫2设置于所述第一沉入式平台101表面,所述上电极3设置于所述密封衬垫2表面,并具有一上下贯穿所述上电极3的透视窗,所述上盖板4连接于所述上电极3表面,并盖住所述透视窗,所述下盖板5设置于所述第二沉入式平台102表面,并盖住所述收容空间103在所述第二沉入式平台102表面的开口。
请参阅图3,显示为所述油性液体7与导电液体8设置于基电极1的收容空间103内的示意图,其中,所述油性液体7设置于所述收容空间内并与所述下盖板5接触,所述导电液体8设置于所述收容空间103内并位于所述油性液体7上方,且与所述上盖板4接触。
本发明的变焦液体透镜基于电润湿原理,通过改变外加电压来改变两液体介面曲率从而实现变焦,无需任何机械传动装置便可改变透镜屈光度,从而有效缩小了成像电子产品中的光学成像系统的体积,具有结构紧凑小巧的优势。并且由于无需任何机械可动部件,可以解决机械变焦过程中的机械噪声问题,降低了变焦过程中产生的能量消耗,具有安静、功耗小等优势。由于该液体透镜使用电压驱动,无机械劳损,所以具有坚固耐用、使用寿命长的特点。本发明的变焦液体透镜可广泛应用于图像处理、变焦透镜、3D显示、以及各种便携式电子产品中。
具体的,所述基电极1可以是金属通过计算机数控技术(Computerized NumericalControl,简称CNC)加工或开模具制备,也可以是导电高分子材料。本实施例中,所述基电极1的内表面还具有疏水层镀膜(未图示)。所述疏水层镀膜同时具有疏水性和介电特性,可采用派瑞林材料。派瑞林(Parylene)是20世纪60年代中期美国联合碳化物公司开发的一种保护性高分子材料,使用真空气相沉积工艺形成保护膜,薄膜具有厚度均匀、致密无针孔、透明无应力、优异的电绝缘性和防护性等特点。根据分子结构的不同,Parylene可分为C型、D型、N型、F型、HT型等多种类型,本实施例中,所述疏水层镀膜可以是Parylene C、ParyleneF、Parylene HT以及Parylene N,其中Parylene HT效果最佳,但成本较高。所述疏水层镀膜也可以采用含氟高分子材料,如Teflon与Cytop,其中Teflon与Cytop均为商品名,为公知材料。
进一步的,所述基电极1的内表面与所述疏水层镀膜之间还具有粘合层,用以增加基底与疏水层镀膜之间的结合力。
作为示例,金属基电极内表面可以镀金属作为粘合层,比如Zn,Cu,Cr,Al等。金属镀膜可以通过物理气相沉积(Physical vapor deposition,PVD)或者真空磁控溅射沉积(Vacuum magnetron sputtering deposition)等方法制备。
作为示例,金属基电极内表面还可以镀金属氧化物作为粘合层,比如Al2O3,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。
具体的,粘合层(可以是金属、也可以是金属氧化物)与后续形成的有机高分子疏水层镀膜组成双层结构,采用该双层结构可以有效弥补覆盖镀膜中的缺陷。其中,镀膜中的缺陷包括镀膜表面局部出现孔洞、开裂、以及碎片等现象,双层结构主要针对镀膜层上的孔洞现象,双层结构形成复杂镀膜网络,这样即使其中一层镀膜出现孔洞现象,也会被另一层镀膜给覆盖住,避免水分子或盐离子直接渗透形成漏电现象。
具体的,所述油性液体7需要与基电极上高分子疏水层材料有相近的表面能,即疏水层镀膜的表面自由能要与油性液体的表面张力相匹配,以此来减少液体透镜的迟滞效应。该油性液体可以是溴代苯、氯代苯、硅油、以及溴代十二烷。低粘度的油性液体有利于降低液体透镜的迟滞效应以及缩短透镜的响应时间。高折射率的油性液体有利于提高液体透镜的屈光度范围。
具体的,所述导电液体8主要起到承载电荷分配的作用,可由纯水中加入氯化钾溶液制备得到,溶液中的离子浓度越大离子半径越小,液体透镜的击穿电压就会越低。导电溶液的密度可以通过调节所加入盐的浓度来控制。由于油性物质和导电溶液互不相溶,在施加不同电压时所形成的界面便起到凹透镜或凸透镜的作用。
具体的,所述上电极3采用导电金属材料如铝或者不锈钢。本实施例中,所述上电极还包括一环形凸状结构301,该环形凸状结构有利于卸载装配过程中或者由于热胀冷缩而引起的液体透镜各组分的体积变化。
具体的,所述上盖板4与所述下盖板5采用玻璃或其它可见光范围内或非可见光范围内透明材料,例如聚四氟乙烯(PTFE)或者硅酸盐玻璃等。
具体的,所述密封衬垫2起到密封作用。本实施例中,所述基电极1与所述上电极3之间还进一步通过密封胶6密封。所述密封胶的材质包括但不限于紫外丙烯酸硅胶(如LOCTITE 5091)。其中,采用UV丙烯酸硅胶来进行密封,既利用了UV胶快速固化的特点,又能利用硅胶其具有较好的密封特点,因此在达到密封效果的同时,大大缩短了胶的固化时间。
具体的,所述基电极1的所述收容空间103包括至少一段截顶锥形空间。锥形结构能够在光轴发生偏移时产生相应的附加能量,该能量的大小正比于液滴离开锥形结构轴心距离的平方,同时取决于油性液体与导电液体之间的界面张力、锥角A和B(图4)、以及导电溶液在疏水绝缘层镀膜上的接触角。因此,从热力学系统角度分析,当在外力作用下液滴轴心偏离锥形结构轴心时,该过程为整个系统的自由能增加的过程,从而使整个透镜系统处于一种不稳定状态,而液滴回到锥形结构轴心是一个自由能减小的过程,所以为自发过程,从而将光轴牵引回中心位置。并且在手机等消费产品应用中,对光学成像系统要求其能够小型化,本发明的液体透镜通过锥形结构设计,在保证导电液体与疏水层接触面不变的情况下可以实现窄边框设计与较薄的透镜厚度。
请参阅图4,显示为所述基电极1的剖面结构示意图。本实施例中,所述基电极1的收容空间103采用双锥形结构设计,包括第一截顶锥形空间1031及第二截顶锥形空间1032,所述第一截顶锥形空间1031设置于所述第二截顶锥形空间1032上方,且所述第一截顶锥形空间1031与所述第二截顶锥形空间1032的中心轴重合。双锥形结构能够同时固定两种液体,从而使两液体界面更趋向于完美的中心对称的球形结构,使液体透镜屈光度在变化过程中不发生光轴偏移等问题,达到更好的固定液体透镜光轴的目的。
作为示例,所述第一截顶锥形空间的顶面直径D1大于所述第一截顶锥形空间的底面直径D2,所述第二截顶锥形空间的顶面直径D3大于所述第二截顶锥形空间的底面直径D4。也就是说,所述第一截顶锥形空间1031与所述第二截顶锥形空间1032均采用上部开口大于下部开口的设计。
作为示例,所述第一截顶锥形空间1031的侧壁倾斜角度与所述第二截顶锥形空间1032的侧壁倾斜角度不同,所述第一截顶锥形空间1031平缓过渡至所述第二截顶锥形空间1032。本实施例中,所述第一截顶锥形空间的锥角A小于所述第二截顶锥形空间的锥角B,且所述第一截顶锥形空间1031的高度大于所述第二截顶锥形空间1032的高度,且所述第二截顶锥形空间1032的侧面与所述第二沉入式平台102的交界处包括弧面。
本发明的变焦液体透镜采用锥形结构设计,可以使光轴发生偏移时能够自动回到透镜中心,使液体透镜屈光度在变化过程中不发生光轴偏移等问题。特别的,本实施例的变焦液体透镜采用双锥形结构,可以同时固定两种液体,从而使两液体界面更趋向于完美的中心对称的球形结构,达到更好的固定液体透镜光轴的目的。另外,在手机等消费产品应用中,对光学成像系统要求其能够小型化,本发明的液体透镜通过双锥形结构设计,在保证导电液体与疏水层镀膜接触面不变的情况下可以使液体透镜边框更窄,厚度更薄。
实施例二
请参阅图5,显示为本实施例中变焦液体透镜的剖面结构立体图。本实施例与实施例一采用基本相同的技术方案,不同之处在于,实施例一中,所述基电极与所述上电极之间采用密封胶密封,而本实施例中,所述基电极1与所述上电极3之间通过卷边压缩封口方式密封。通过卷边压缩来封口密封,该方法省去了胶的使用但价格相对昂贵。
需要指出的是,若采用卷边密封,所述密封衬垫3的外侧面可采用弧形坡面设计,以与卷边形状相适应,达到更好的密封效果。
实施例三
请参阅图6,显示为本实施例中变焦液体透镜的剖面结构立体图。本实施例与实施例一采用基本相同的技术方案,不同之处在于,实施例一中,所述第一截顶锥形空间的顶面直径D1大于所述第一截顶锥形空间的底面直径D2,所述第二截顶锥形空间的顶面直径D3大于所述第二截顶锥形空间的底面直径D4,也就是说,所述第一截顶锥形空间1031与所述第二截顶锥形空间1032均采用上部开口大于下部开口的设计。而本实施例中,所述第一截顶锥形空间的顶面直径小于底面直径,所述第二截顶锥形空间的顶面直径大于底面直径,也就是说,所述第一截顶锥形空间采用上部开口小于下部开口的设计,而所述第二截顶锥形空间1032均采用上部开口大于下部开口的设计。
作为示例,所述第一截顶锥形空间的锥角等于所述第二截顶锥形空间的锥角,所述第一截顶锥形空间的高度等于所述第二截顶锥形空间的高度。所述第一截顶锥形空间的侧面与所述第一沉入式平台的交界处包括弧面;所述第二截顶锥形空间的侧面与所述第二沉入式平台的交界处包括弧面。
本实施例的变焦液体透镜有利于在不同使用方向上固定液体透镜的光轴,导电溶液和油性溶液具有趋向轴心的趋势。
实施例四
请参阅图7,显示为本实施例中变焦液体透镜的剖面结构立体图。本实施例与实施例一采用基本相同的技术方案,不同之处在于,实施例一中,所述基电极的收容空间采用双锥形结构设计,而本实施例中,所述基电极的收容空间采用单锥形设计,也就是说,所述收容空间103仅包括一段截顶锥形空间。
作为示例,所述截顶锥形空间的顶面直径大于底面直径,所述截顶锥形空间的侧面与所述第二沉入式平台的交界处包括弧面。
本实施例的变焦液体透镜可以有效缩短透镜的厚度。
实施例五
本实施例中提供一种变焦液体透镜的组装方法,请参阅图8,显示为该组装方法的工艺流程图,包括以下步骤:
首先执行步骤S1:请参阅图9,将所述上盖板4粘接于所述上电极3表面,请参阅图10,将所述下盖板5粘接于所述第二沉入式平台102表面。
然后执行步骤S2:请参阅图11,将所述密封衬垫2装配于所述第一沉入式平台101表面,并依次向所述收容空间103内加入所述油性液体7及所述导电溶液8(可参见图3)。
作为示例,用移液枪向所述基电极的收容空间内滴加油性液体,然后向装有油性液体的基电极中滴加过量的导电溶液。
再执行步骤S3:请参阅图12,将粘接有所述上盖板4的所述上电极3装设于所述第一沉入式平台101中,并与所述密封衬垫2接触。
最后执行步骤S4:将所述基电极1与所述上电极3之间密封。可以用UV丙烯酸硅胶也可以通过封口机卷边处理实现密封。
本发明的液体透镜具有更加简单的组装工艺,因此能够节省成本,缩短生产流程。通过利用新型密封胶UV丙烯酸硅胶来进行密封,可以省去繁琐而昂贵的开模挤压步骤,既利用了UV胶快速固化的特点实现液体透镜的快速固化密封,又能利用硅胶其具有较好的密封特点,在达到良好密封效果的同时大大缩短了胶的固化时间,减少在组装过程中造成的透镜光学缺陷。
综上所述,本发明的变焦液体透镜通过改变电压来调节液体透镜的屈光度,无需任何机械传动装置便可改变透镜屈光度,从而有效缩小了成像电子产品中的光学成像系统的体积,解决机械变焦过程中的机械噪声问题,降低了变焦过程中产生的能量消耗问题。由于该液体透镜使用电压驱动,无机械劳损,所以具有使用寿命长的特点。本发明的透镜结构采用单锥形设计或双锥形设计,使光轴发生偏移时能够自动回到透镜中心,因为锥形结构能够在光轴发生偏移时产生相应的附加能量从而将光轴牵引回中心位置。其中,双锥形结构能够同时固定两种液体,从而使两液体界面更趋向于完美的中心对称的球形界面,使得本发明的液体透镜结构能够固定光轴,使液体透镜屈光度在变化过程中不发生光轴偏移等问题,达到更好的固定液体透镜光轴的目的。在手机等消费产品应用中,对光学成像系统要求其能够小型化,本发明的液体透镜通过单锥形或双锥形结构设计,在保证导电液体与疏水层接触面不变的情况下实现窄边框设计与较薄的透镜厚度。本发明的液体透镜具有更加简单的组装工艺,因此能够节省成本,缩短生产流程。通过利用新型密封胶UV丙烯酸硅胶来进行密封,可以省去繁琐而昂贵的开模挤压步骤,既利用了UV胶快速固化的特点实现液体透镜的快速固化密封,又能利用硅胶其具有较好的密封特点,在达到良好密封效果的同时大大缩短了胶的固化时间,减少在组装过程中造成的透镜光学缺陷。所以,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (17)
1.一种变焦液体透镜,其特征在于,包括:
基电极,具有上下相对设置的第一沉入式平台与第二沉入式平台,并具有一上下贯穿所述第一沉入式平台与所述第二沉入式平台的收容空间,所述收容空间包括至少一段截顶锥形空间;
密封衬垫,设置于所述第一沉入式平台表面;
上电极,设置于所述密封衬垫表面,并具有一上下贯穿所述上电极的透视窗;
上盖板,连接于所述上电极表面,并盖住所述透视窗;
下盖板,设置于所述第二沉入式平台表面,并盖住所述收容空间在所述第二沉入式平台表面的开口;
油性液体,设置于所述收容空间内,并与所述下盖板接触;
导电液体,设置于所述收容空间内,并位于所述油性液体上方,且与所述上盖板接触。
2.根据权利要求1所述的变焦液体透镜,其特征在于:所述截顶锥形空间的顶面直径大于底面直径。
3.根据权利要求2所述的变焦液体透镜,其特征在于:所述截顶锥形空间的侧面与所述第二沉入式平台的交界处包括弧面。
4.根据权利要求1所述的变焦液体透镜,其特征在于:所述收容空间包括第一截顶锥形空间及第二截顶锥形空间,所述第一截顶锥形空间设置于所述第二截顶锥形空间上方,且所述第一截顶锥形空间与所述第二截顶锥形空间的中心轴重合。
5.根据权利要求4所述的变焦液体透镜,其特征在于:所述第一截顶锥形空间的顶面直径大于底面直径,所述第二截顶锥形空间的顶面直径大于底面直径,且所述第一截顶锥形空间的锥角小于所述第二截顶锥形空间的锥角。
6.根据权利要求5所述的变焦液体透镜,其特征在于:所述第一截顶锥形空间的高度大于所述第二截顶锥形空间的高度。
7.根据权利要求5所述的变焦液体透镜,其特征在于:所述第二截顶锥形空间的侧面与所述第二沉入式平台的交界处包括弧面。
8.根据权利要求1所述的变焦液体透镜,其特征在于:所述第一截顶锥形空间的顶面直径小于底面直径,所述第二截顶锥形空间的顶面直径大于底面直径。
9.根据权利要求8所述的变焦液体透镜,其特征在于:所述第一截顶锥形空间的锥角等于所述第二截顶锥形空间的锥角,所述第一截顶锥形空间的高度等于所述第二截顶锥形空间的高度。
10.根据权利要求8所述的变焦液体透镜,其特征在于:所述第一截顶锥形空间的侧面与所述第一沉入式平台的交界处包括弧面;所述第二截顶锥形空间的侧面与所述第二沉入式平台的交界处包括弧面。
11.根据权利要求1所述的变焦液体透镜,其特征在于:所述基电极与所述上电极之间通过密封胶密封。
12.根据权利要求11所述的变焦液体透镜,其特征在于:所述密封胶的材质包括紫外丙烯酸硅胶。
13.根据权利要求1所述的变焦液体透镜,其特征在于:所述基电极与所述上电极之间通过卷边压缩封口方式密封。
14.根据权利要求1所述的变焦液体透镜,其特征在于:所述基电极的内表面具有疏水层镀膜。
15.根据权利要求14所述的变焦液体透镜,其特征在于:所述基电极的内表面与所述疏水层镀膜之间还具有粘合层,所述粘合层的材质包括Zn、Cu、Cr、Al、Al2O3及Ta2O5所构成群组中的一种。
16.根据权利要求1所述的变焦液体透镜,其特征在于:所述上电极还包括一环形凸状结构。
17.一种组装如权利要求1~16任意一项所述的变焦液体透镜的方法,包括以下步骤:
将所述上盖板粘接于所述上电极表面,将所述下盖板粘接于所述第二沉入式平台表面;
将所述密封衬垫装配于所述第一沉入式平台表面,并依次向所述收容空间内加入所述油性液体及所述导电溶液;
将粘接有所述上盖板的所述上电极装设于所述第一沉入式平台中,并与所述密封衬垫接触;
将所述基电极与所述上电极之间密封。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811298625.5A CN109283603A (zh) | 2018-11-02 | 2018-11-02 | 一种变焦液体透镜及其组装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811298625.5A CN109283603A (zh) | 2018-11-02 | 2018-11-02 | 一种变焦液体透镜及其组装方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109283603A true CN109283603A (zh) | 2019-01-29 |
Family
ID=65174775
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811298625.5A Pending CN109283603A (zh) | 2018-11-02 | 2018-11-02 | 一种变焦液体透镜及其组装方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109283603A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110441902A (zh) * | 2019-08-08 | 2019-11-12 | 上海酷聚科技有限公司 | 一种液体透镜及其制备方法 |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1769941A (zh) * | 2004-11-01 | 2006-05-10 | 富士能株式会社 | 具有聚焦功能的摄影光学系统 |
CN1788220A (zh) * | 2003-05-15 | 2006-06-14 | 柯尼卡美能达精密光学株式会社 | 光学系统及摄像装置 |
CN1996056A (zh) * | 2006-12-19 | 2007-07-11 | 南京邮电大学 | 电调谐微流控变焦透镜阵列芯片的制作方法 |
CN101213477A (zh) * | 2005-06-23 | 2008-07-02 | 瓦里奥普蒂克公司 | 制造基于电润湿的可变焦距透镜的方法 |
CN101331412A (zh) * | 2005-12-13 | 2008-12-24 | 瓦里奥普蒂克公司 | 密封的电润湿设备 |
CN101458346A (zh) * | 2007-12-11 | 2009-06-17 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 液体镜片 |
CN101685173A (zh) * | 2008-09-26 | 2010-03-31 | 索尼株式会社 | 光学元件、成像装置以及驱动光学元件的方法 |
CN101858996A (zh) * | 2009-04-02 | 2010-10-13 | 索尼公司 | 液体透镜装置及其制造方法 |
JP2012135432A (ja) * | 2010-12-27 | 2012-07-19 | Fujifilm Corp | 内視鏡 |
CN103105673A (zh) * | 2011-11-10 | 2013-05-15 | 索尼公司 | 光学元件阵列、其形成方法、显示装置和电子设备 |
CN103809228A (zh) * | 2012-11-13 | 2014-05-21 | 三星电子株式会社 | 电润湿透镜阵列、3d图像显示装置和3d图像拾取装置 |
-
2018
- 2018-11-02 CN CN201811298625.5A patent/CN109283603A/zh active Pending
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1788220A (zh) * | 2003-05-15 | 2006-06-14 | 柯尼卡美能达精密光学株式会社 | 光学系统及摄像装置 |
CN1769941A (zh) * | 2004-11-01 | 2006-05-10 | 富士能株式会社 | 具有聚焦功能的摄影光学系统 |
CN101213477A (zh) * | 2005-06-23 | 2008-07-02 | 瓦里奥普蒂克公司 | 制造基于电润湿的可变焦距透镜的方法 |
CN101331412A (zh) * | 2005-12-13 | 2008-12-24 | 瓦里奥普蒂克公司 | 密封的电润湿设备 |
CN1996056A (zh) * | 2006-12-19 | 2007-07-11 | 南京邮电大学 | 电调谐微流控变焦透镜阵列芯片的制作方法 |
CN101458346A (zh) * | 2007-12-11 | 2009-06-17 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 液体镜片 |
CN101685173A (zh) * | 2008-09-26 | 2010-03-31 | 索尼株式会社 | 光学元件、成像装置以及驱动光学元件的方法 |
CN101858996A (zh) * | 2009-04-02 | 2010-10-13 | 索尼公司 | 液体透镜装置及其制造方法 |
JP2012135432A (ja) * | 2010-12-27 | 2012-07-19 | Fujifilm Corp | 内視鏡 |
CN103105673A (zh) * | 2011-11-10 | 2013-05-15 | 索尼公司 | 光学元件阵列、其形成方法、显示装置和电子设备 |
CN103809228A (zh) * | 2012-11-13 | 2014-05-21 | 三星电子株式会社 | 电润湿透镜阵列、3d图像显示装置和3d图像拾取装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110441902A (zh) * | 2019-08-08 | 2019-11-12 | 上海酷聚科技有限公司 | 一种液体透镜及其制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10241319B2 (en) | Electrowetting display pixels with fluid motion initiator | |
CN100439968C (zh) | 电润湿法小室 | |
JP5070517B2 (ja) | 気密エレクトロウェッティング装置 | |
EP2270555B1 (en) | Optical liquid lens with a buffer elastic film | |
JP4503585B2 (ja) | 電気湿潤を用いた液体レンズの製造方法 | |
US7675687B2 (en) | Liquid lens group | |
US7385765B2 (en) | Optical element | |
CN102385077B (zh) | 液体透镜和包含液体透镜的设备 | |
US8238033B2 (en) | Liquid lens device and manufacturing method therefor | |
US7982964B2 (en) | Liquid lens device and manufacturing method therefor | |
US10067336B1 (en) | Pixel wall and spacer configuration for an electrowetting display | |
US10133058B1 (en) | Pixel wall and spacer configuration for an electrowetting display | |
CN209311723U (zh) | 一种变焦液体透镜 | |
CN109283603A (zh) | 一种变焦液体透镜及其组装方法 | |
CN106707643B (zh) | 像素结构及其驱动方法和显示装置 | |
CN105527666B (zh) | 一种多相折射率梯度变化的电润湿液体透镜 | |
CN109254335A (zh) | 变焦液体透镜及其组装方法 | |
CN109445223B (zh) | 一种显示粒子、电子墨水、电子墨水屏及其驱动方法 | |
CN208953720U (zh) | 变焦液体透镜 | |
CN110456432A (zh) | 一种液体透镜及其制备方法 | |
CN110441902A (zh) | 一种液体透镜及其制备方法 | |
KR20070008169A (ko) | 액체 렌즈 | |
JP2003302502A (ja) | 光学素子 | |
CN205263337U (zh) | 一种多相折射率梯度变化的电润湿液体透镜 | |
CN101915989A (zh) | 一种电场力控制的液体透镜 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |