CN114910987A - 液体透镜及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供液体透镜及其制作方法，该液体透镜包含弹性体，弹性体的弹性能力优于液体透镜中光学液体的膨胀能力，因此能够有效解决光学液体膨胀的问题，从而避免因光学液体膨胀导致的通光孔尺寸减小、成像质量差等问题，提高电子设备的成像质量；另外，本发明提供的液体透镜的制作方法简单，制作成本较低，能够大大提高制作效率，降低制作成本。在本发明提供的液体透镜中，弹性体与壳体具有多种组合方式，增加了透镜设计的灵活性及多样式，增加了弹性体与透镜的适用性。
Description
技术领域
本发明涉及光学技术领域，具体的，涉及液体透镜及其制作方法。
背景技术
基于电润湿原理的液体透镜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，能够解决传统固体透镜难以小型化、变焦速度慢、价格昂贵、寿命短、不便于精确控制等问题。
由于液体透镜内部填充有液体，该液体在透镜工作过程中会发生膨胀，因此需要在透镜中设计相关结构用于应对液体膨胀。但在现有技术中，该结构会使液体透镜的边框增大，通光孔尺寸减小，导致成像质量变差；另外，在液体透镜中制造用于应对液体膨胀的相关结构也增加了透镜的制作难度，造成产品成本高、精度低、产品一致性差等问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明提供液体透镜及其制作方法，该液体透镜包含弹性体，弹性体的弹性能力优于液体透镜中光学液体的膨胀能力，因此能够有效解决光学液体膨胀的问题，从而避免因光学液体膨胀导致的通光孔尺寸减小、成像质量差等问题，提高电子设备的成像质量；另外，本发明提供的液体透镜的制作方法简单，制作成本较低，能够大大提高制作效率，降低制作成本。在本发明提供的液体透镜中，弹性体与壳体具有多种组合方式，增加了透镜设计的灵活性及多样式，增加了弹性体与透镜的适用性。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种液体透镜，包括：
壳体，形成所述液体透镜的第一视窗，所述壳体的上表面和下表面相对设置有上装配孔和下装配孔；
电极，所述电极具有通孔以形成所述液体透镜的第二视窗，所述第二视窗与所述第一视窗同轴设置，所述电极的上表面和下表面相对设置有上安装部和下安装部；
弹性体，设置在所述下装配孔及所述上安装部中以连接所述壳体与所述电极。
可选的，所述上装配孔安装有第一透光板，所述第一透光板覆盖所述第一视窗；所述下安装部安装有第二透光板，所述第二透光板覆盖所述第二视窗，且所述第二透光板与所述第一透光板相对平行设置。
可选的，所述弹性体与所述壳体、第一透光板、第二透光板及电极构成所述液体透镜的封闭腔体。
本发明还提供一种液体透镜，包括：
壳体，所述壳体包括侧壁及自所述侧壁向内侧延伸的上壁和下壁，所述侧壁及上壁和下壁形成容纳部，所述上壁形成所述液体透镜的第一视窗；
电极，设置在所述壳体的容纳部内，并且所述电极具有通孔以形成所述液态透镜的第二视窗，所述第二视窗与所述第一视窗同轴设置；
第一透光板，设置在所述壳体上方覆盖所述第一视窗；
弹性体，设置在所述壳体与所述第一透光板之间。
可选的，还包括第二透光板，所述第二透光板覆盖所述第二视窗，且所述第二透光板与所述第一透光板相对平行设置。
可选的，所述弹性体与所述壳体的上壁、第一透光板、第二透光板及电极构成所述液体透镜的封闭腔体。
可选的，所述容纳部中设置有密封垫圈，所述密封垫圈位于所述壳体与所述电极之间。
可选的，所述弹性体为圆环结构，所述圆环结构的内径大于或等于所述第一视窗的直径。
本发明还提供一种液体透镜，包括：
壳体，所述壳体包括第一侧壁及自所述第一侧壁向内侧延伸的第一下壁和第一上壁，自所述第一侧壁向上延伸的第二侧壁以及自所述第二侧壁向内侧延伸的第二上壁，所述第一侧壁及第一下壁和第一上壁形成第一容纳部，所述第二侧壁及所述第二上壁形成第二容纳部，所述第一上壁形成所述液体透镜的第一视窗；
电极，设置在所述壳体的下容纳部内，并且形成所述液态透镜的第二视窗，所述第二视窗与所述第一视窗同轴设置；
第一透光板，设置在所述第二容纳部内，并覆盖所述第一视窗；
弹性体，设置在所述第二容纳部内，位于所述第一透光板上方并与所述第二上壁连接。
可选的，还包括第二透光板，所述第二透光板覆盖所述第二视窗，且所述第二透光板与所述第一透光板相对平行设置。
可选的，所述第一透光板与所述第二透光板、电极构成所述液体透镜的封闭腔体。
可选的，所述第一容纳部中设置有密封垫圈，所述密封垫圈位于所述壳体与所述电极之间。
可选的，所述弹性体为圆环结构，所述圆环结构的内径小于所述第一视窗的直径。
可选的，所述封闭腔体中存储有光学液体，所述光学液体包括：
第一液体，与所述第一透光板接触；
第二液体，与所述第二透光板接触，所述第二液体不溶于所述第一液体，且与所述第一液体形成液体界面。
可选的，所述电极与所述光学液体的接触面为斜面，所述斜面与所述第二透光板之间的夹角为α，且0°＜α＜90°。
可选的，所述弹性体的材料为氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、铂金硅胶(Ecoflex)中的任意一种。
可选的，所述电极与所述光学液体接触的面依次镀有介电膜和疏水膜，所述疏水膜覆盖所述介电膜。
可选的，还包括：
第一密封胶层，设置于所述壳体与所述第一透光板之间；
第二密封胶层，设置于所述壳体与所述弹性体之间；
第三密封胶层，设置于所述弹性体与所述电极之间；
第四密封胶层，设置于所述电极与所述第二透光板之间。
可选的，还包括：
第五密封胶层，设置于所述第一透光板与所述弹性体之间；
第六密封胶层，设置于所述壳体与所述弹性体之间；
第七密封胶层，设置于所述电极与所述第二透光板之间。
本发明还提供一种液体透镜的制作方法，包括如下步骤：
S1：提供壳体和电极，所述壳体的上表面和下表面相对设置有上装配孔和下装配孔，所述电极的上表面和下表面相对设置有上安装部和下安装部；
S2：在所述上装配孔中安装第一透光板，在所述下安装部中安装第二透光板；
S3：利用弹性体连接所述壳体和所述电极，所述弹性体设置在所述下装配孔及所述上安装部中，连接完成后，所述第一透光板和所述第二透光板相对平行设置；
其中，所述弹性体与所述壳体、第一透光板、第二透光板及电极构成所述液体透镜的封闭腔体。
本发明还提供一种液体透镜的制作方法，包括如下步骤：
S1：提供第一透光板，在所述第一透光板的一面胶粘弹性体；
S2：提供电极，所述电极具有通孔以形成所述液态透镜的第二视窗，安装第二透光板覆盖所述第二视窗；
S3：在所述电极的侧壁及部分表面设置壳体，所述壳体包括侧壁及自所述侧壁向内侧延伸的上壁和下壁，所述上壁形成所述液体透镜的第一视窗；
S4：利用所述弹性体连接所述第一透光板与所述壳体，所述第一透光板覆盖所述第一视窗，且所述第一透光板与所述第二透光板相对平行设置；
其中，所述弹性体与所述壳体、第一透光板、第二透光板及电极构成所述液体透镜的封闭腔体。
本发明还提供一种液体透镜的制作方法，包括如下步骤：
S1：提供第一透光板，在所述第一透光板的上表面胶粘弹性体；
S2：提供电极，所述电极具有通孔以形成所述液态透镜的第二视窗，安装第二透光板覆盖所述第二视窗；
S3：提供壳体，所述壳体包括第一侧壁及自所述第一侧壁向内侧延伸的第一下壁和第一上壁，自所述第一侧壁向上延伸的第二侧壁以及自所述第二侧壁向内侧延伸的第二上壁，所述第一侧壁及第一下壁和第一上壁形成第一容纳部，所述第二侧壁及所述第二上壁形成第二容纳部，所述第一上壁形成所述液体透镜的第一视窗；
S4：通过所述壳体连接所述第一透光板与所述电极，所述第一透光板设置在所述第二容纳部内，覆盖所述第一视窗，且所述第一透光板胶粘弹性体的一面朝上设置，所述电极设置在所述第一容纳部内；
其中，所述第一透光板与所述第二透光板、电极构成所述液体透镜的封闭腔体。
本发明提供的液体透镜及其制作方法，至少具有以下技术效果：
本发明提供的液体透镜包含弹性体，弹性体的弹性能力优于液体透镜中光学液体的膨胀能力，因此能够有效解决光学液体膨胀的问题，从而避免因光学液体膨胀导致的通光孔尺寸减小、成像质量差等问题，提高电子设备的成像质量；另外，本发明提供的液体透镜制作方法简单，制作成本较低，能够大大提高制作效率，降低制作成本。
在本发明提供的液体透镜中，弹性体与壳体具有多种组合方式，增加了透镜设计的灵活性及多样式，增加了弹性体与透镜的适用性。
附图说明
图1显示为实施例一提供的液体透镜的结构示意图。
图2显示为实施例一中壳体的结构示意图。
图3显示为实施例一～实施例三中电极的结构示意图。
图4a～4b显示为实施例一～实施例三中弹性体的结构示意图。
图5显示为实施例一提供的液体透镜的制作方法的流程图。
图6显示为实施例二提供的液体透镜的结构示意图。
图7显示为实施例二中壳体的结构示意图。
图8显示为实施例二提供的液体透镜的制作方法的流程图。
图9显示为实施例三提供的液体透镜的结构示意图。
图10显示为实施例三中壳体的结构示意图。
图11显示为实施例三提供的液体透镜的制作方法的流程图。
元件标号说明
10 壳体 202 下安装部
20 电极 210 斜面
30 弹性体 11 第一透光板
100 第一视窗 12 第二透光板
200 第二视窗 40 光学液体
101 上装配孔 41 第一液体
102 下装配孔 42 第二液体
103 侧壁 51 介电膜
104 上壁 52 疏水膜
105 下壁 61 第一密封胶圈
106 第一侧壁 62 第二密封胶圈
107 第一下壁 63 第三密封胶圈
108 第一上壁 64 第四密封胶圈
109 第二侧壁 65 第五密封胶圈
110 第二上壁 66 第六密封胶圈
111 第一容纳部 67 第七密封胶圈
112 第二容纳部 70 密封垫圈
113 容纳部 A 界面A
201 上安装部 B 界面B
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它优点与功效。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。
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，虽图示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形态、数量、位置关系及比例可在实现本方技术方案的前提下随意改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。
实施例一
本实施例提供一种液体透镜，如图1所示，包括壳体10、电极20和弹性体30，壳体10形成液体透镜的第一视窗100，电极20具有通孔以形成液体透镜的第二视窗200，第二视窗200与第一视窗100同轴设置，弹性体30连接壳体10与电极20。
参照图1和图2所示，壳体10形成液体透镜的第一视窗100，壳体10为中间具有通孔的圆柱形结构，其上表面和下表面相对设置有上装配孔101和下装配孔102。作为示例，壳体10的材料包含金属铁、铁合金、金属铜、金属锌、铜合金、锌合金、铜锌合金、金属铝和铝合金中的任意一种。
参照图1和图3所示，电极20具有通孔以形成液体透镜的第二视窗200，第二视窗200与第一视窗100同轴设置，电极20的上表面和下表面相对设置有上安装部201和下安装部202。作为示例，电极20由金属材料制成，例如锌、铜、镉、铝等金属材料。
参照图1～图3所示，壳体10的上装配孔101中安装有第一透光板11，第一透光板11覆盖第一视窗100；电极20的下安装部202中安装有第二透光板12，第二透光板12覆盖第二视窗200，且与第一透光板11相对平行设置。第一透光板11与第二透光板12能够透射可见光，作为示例，第一透光板11和第二透光板12可以为玻璃板或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)板。
如图1所示，壳体10与电极20之间通过弹性体30相连接，弹性体30设置在下装配孔102和上安装部201中，与壳体10、第一透光板11、第二透光板12及电极20构成液体透镜的封闭腔体。作为示例，弹性体30由具有低弹性模量的材料制成，例如氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、铂金硅胶(Ecoflex)等。封闭腔体中存储有光学液体40，在液体透镜工作过程中由于温度的变化，光学液体40会发生膨胀，而弹性体30的弹性能力优于光学液体的膨胀能力，因此弹性体30的形貌能够适应性地发生改变，例如光学液体40发生膨胀时，第一透光板11位置上移，弹性体30的厚度d由此增大，从而有效解决光学液体膨胀的问题。
作为示例，弹性体30为圆环结构，其内径大于或等于第一视窗100的直径，以不遮挡光线通过，如图4a～图4b所示，弹性体30可以为上表面与下表面相等的圆环结构，即，图4a所示的圆环的截面形状为矩形；也可以为上表面与下表面不相等的圆环结构，即，图4b所示的圆环的截面形状为直角梯形，并且直角梯形的直角边为圆环的内侧。在可选实施例中，弹性体30还可以为其他结构，以进一步加强其形变能力。
如图1所示，封闭腔体中存储有光学液体40，光学液体40包括第一液体41和第二液体42，其中，第一液体41与第一透光板11接触，第二液体42与第二透光板12接触，第二液体42不溶于第一液体41，且与第一液体41形成液体界面。作为示例，第一液体41至少包括水和电解质，电解质可以选用化学性质稳定不易挥发、分解、结晶或者沉淀的材料，例如溴化锂、硫酸钠、氯化钾等，第二液体42至少包括硅油，例如可以选用氨基硅油、环氧改性硅油、羧基改性硅油、醇基改性硅油、酚基改性硅油、巯基改性硅油、丙烯酰氧基及甲基丙烯酰氧基改性硅油、甲基长链烷基硅油、甲基三氟丙基硅油和聚醚改性硅油中的任意一种。在实际应用中，可以将壳体10和电极20作为两个电极并进行导通，因此壳体10、第一液体41及电极20能够形成连通回路，连通回路处于导通状态下时，第一液体41与第二液体42接触面的电荷分布发生变化，因此第一液体41与第二液体42之间的接触角发生变化，第一液体41与第二液体42间的液体界面曲率变大，液体界面由界面A变化至扩张情况下的界面B，进而扩张情况下界面B的屈光度增大，相应地，扩张情况下界面B的焦距缩小，通过改变连通电压来实现电润湿液体透镜的调焦，电润湿液体透镜的结构紧凑、便于小型化、调焦的相应速度快。
如图3所示，电极20与光学液体40的接触面为斜面210，斜面210与第二透光板12之间的夹角为α，且0°＜α＜90°，优选地，30°＜α＜40°。通过将电极20与光学液体40的接触面设置为斜面，能够增加电极20与光学液体中第一液体41的接触面积，提高电极20对第一液体41的电触发效率。
如图1所示，电极20与光学液体40接触的面依次镀有介电膜51和疏水膜52，疏水膜52覆盖介电膜51，介电膜51能够防止电极20被电击穿，疏水膜52是为了获得更大的初始接触角以使液体透镜的迟滞更小。作为示例，介电膜51可选为聚对二甲苯、五氧化二钽、氮化硅中的一种或多种；疏水膜52可以为Cytop、AF1600或其它氟化物，疏水膜52与水接触角大于100°。在其他可选实施例中，也可仅采用一层膜既当作介电膜也当作疏水膜，其材料可选为聚对二甲苯、AF1600等。
参照图1所示，壳体10与第一透光板11之间进一步通过第一密封胶圈61密封，壳体10与弹性体30之间通过第二密封胶圈62密封，弹性体30与电极20之间进通过第三密封胶圈63密封，电极20与第二透光板12之间通过第四密封胶圈64密封。作为示例，第一密封胶圈61、第二密封胶圈62、第三密封胶圈63及第四密封胶圈64的材质相同也可以不同，例如包括但不限于UV丙烯酸硅胶(如LOCTITE 5091)，优选采用固化时间短的UV丙烯酸硅胶来进行密封，在达到密封效果的同时，大大缩短了胶的固化时间。
本实施例还提供一种液体透镜的制作方法，如图5所示，包括如下步骤：
S1：提供壳体和电极，所述壳体的上表面和下表面相对设置有上装配孔和下装配孔，所述电极的上表面和下表面相对设置有上安装部和下安装部；
如图2所示，提供壳体10，壳体10的上表面和下表面相对设置有上装配孔101和下装配孔102。作为示例，壳体10的材料包含金属铁、铁合金、金属铜、金属锌、铜合金、锌合金、铜锌合金、金属铝和铝合金中的任意一种。壳体10可以通过数控机床加工、钣金或者模具成型等方式获取。
如图3所示，提供电极20，电极20的上表面和下表面相对设置有上安装部201和下安装部202。电极20内壁为斜面210，斜面210与水平面之间的夹角为α，0°＜α＜90°，优选地，30°＜α＜40°。作为示例，电极20由金属材料制成，例如锌、铜、镉、铝等金属材料。
S2：在所述上装配孔中安装第一透光板，在所述下安装部中安装第二透光板；
参照图1～图3所示，在壳体10的上装配孔101中安装第一透光板11，第一透光板11覆盖第一视窗100；在电极20的下安装部202中安装第二透光板12，第二透光板12覆盖第二视窗200，且与第一透光板11相对平行设置。作为示例，壳体10与第一透光板11之间进一步通过第一密封胶圈61密封，电极20与第二透光板12之间通过第四密封胶圈64密封。
S3：利用弹性体连接所述壳体和所述电极，所述弹性体设置在所述下装配孔及所述上安装部中，连接完成后，所述第一透光板和所述第二透光板相对平行设置；
首先，在电极20内壁的斜面210上形成介电膜51和疏水膜52，参照图1和图3所示，疏水膜52覆盖介电膜51，介电膜51能够防止电极20被电击穿，疏水膜52是为了获得更大的初始接触角以使液体透镜的迟滞更小。
接着，如图1所示，在电极20内形成光学液体40。作为示例，用移液枪先向电极20内滴加第二液体42，然后向装有第二液体42的电极中滴加过量的第一液体41，第一液体41和第二液体42形成光学液体40，其中，第一液体41至少包括水和电解质，第二液体42至少包括硅油。
最后，如图1所示，将壳体10与电极20通过弹性体30相连接，弹性体30设置在下装配孔102和上安装部201中，与壳体10、第一透光板11、第二透光板12及电极20构成液体透镜的封闭腔体。作为示例，壳体10与弹性体30之间通过第二密封胶圈62密封，弹性体30与电极20之间进通过第三密封胶圈63密封。
本实施例提供一种液体透镜及其制作方法，所述液体透镜中包含弹性体，弹性体的弹性能力优于液体透镜中光学液体的膨胀能力，因此能够有效解决光学液体膨胀的问题，从而避免因光学液体膨胀导致的通光孔尺寸减小、成像质量差等问题，提高电子设备的成像质量；另外，本实施例提供的液体透镜的制作方法简单，制作成本较低，能够大大提高制作效率，降低制作成本。
实施例二
本实施例同样提供一种液体透镜，如图6所示，包括壳体10、电极20和弹性体30，电极20位于壳体10中，弹性体30位于壳体10表面。本实施例与实施例一的相同之处，在此不再赘述。不同之处在于：
如图6和图7所示，壳体10包括侧壁103及自侧壁103向内侧延伸的上壁104和下壁105，侧壁及上壁和下壁形成容纳部113，上壁104形成液体透镜的第一视窗100。
如图6所示，电极20设置在壳体的容纳部113内，并且电极具有通孔以形成液态透镜的第二视窗200，第二视窗200与第一视窗100同轴设置。电极20与壳体10之间还设置有密封垫圈70，用于密封光学液体40，且密封垫圈70的大小与电极20和壳体10相匹配。作为示例，密封垫圈70的材料包含绝缘体材料，例如硅胶、橡胶、聚四氟乙烯、聚对二甲苯、全氟环状聚合物等。
如图6所示，第一透光板11设置在壳体10上方覆盖第一视窗100，通过弹性体30与壳体10相连接；第二透光板12设置在电极20下方，覆盖第二视窗200，且与第一透光板11相对平行设置。弹性体30与壳体的上壁104、第一透光板11、第二透光板12及电极20共同围成液体透镜的封闭腔体。
参照图6所示，第一透光板11与弹性体30之间进一步通过第五密封胶层65密封，壳体10与弹性体30之间通过第六密封胶圈66密封，电极20与第二透光板12之间通过第七密封胶圈67密封。作为示例，第五密封胶圈65、第六密封胶圈66及第七密封胶圈67的材质相同也可以不同，例如包括但不限于UV丙烯酸硅胶(如LOCTITE 5091)，优选采用固化时间短的UV丙烯酸硅胶来进行密封，在达到密封效果的同时，大大缩短了胶的固化时间。
本实施例还提供一种液体透镜的制作方法，如图8所示，包括如下步骤：
S1：提供第一透光板，在所述第一透光板的一面胶粘弹性体；
参照图6所示，在第一透光板11的一面胶粘弹性体30，二者通过第五密封胶层65连接。
S2：提供电极，所述电极具有通孔以形成所述液态透镜的第二视窗，安装第二透光板覆盖所述第二视窗；
参照图6所示，电极20具有通孔以形成液态透镜的第二视窗200，安装第二透光板12覆盖第二视窗200，第二透光板12与电极20通过第七密封胶层67连接。
S3：在所述电极的侧壁及部分表面设置壳体，所述壳体包括第一侧壁及自所述第一侧壁向内侧延伸的第一上壁和下壁，所述第一上壁形成所述液体透镜的第一视窗；
如图6所示，先在电极20的侧壁及部分表面设置密封垫圈70，再在密封垫圈70的侧壁及部分表面形成壳体10，壳体10包括侧壁103及自侧壁103向内侧延伸的上壁104和下壁105，上壁104形成液体透镜的第一视窗100。
S4：利用所述弹性体连接所述第一透光板与所述壳体，所述第一透光板覆盖所述第一视窗，且所述第一透光板与所述第二透光板相对平行设置；
如图6所示，利用弹性体30将壳体的上壁104与第一透光板11相连接，且壳体10与弹性体30之间通过第六密封胶圈66密封，弹性体30与壳体10、第一透光板11、第二透光板12及电极20构成液体透镜的封闭腔体。
本实施例提供一种液体透镜及其制作方法，所述液体透镜中包含弹性体，弹性体的弹性能力优于液体透镜中光学液体的膨胀能力，因此能够有效解决光学液体膨胀的问题，从而避免因光学液体膨胀导致的通光孔尺寸减小、成像质量差等问题，提高电子设备的成像质量；另外，本实施例提供的液体透镜的制作方法简单，制作成本较低，能够大大提高制作效率，降低制作成本。
实施例三
本实施例同样提供一种液体透镜，如图9所示，包括壳体10、电极20和弹性体30，电极20和弹性体30均位于壳体10内部，弹性体30位于电极20上方，本实施例与实施例二的相同之处，在此不再赘述。不同之处在于：
如图9和图10所示，壳体10包括第一侧壁106及自第一侧壁向内侧延伸的第一下壁107和第一上壁108，自第一侧壁向上延伸的第二侧壁109以及自第二侧壁向内侧延伸的第二上壁110，其中，第一侧壁106及第一下壁107和第一上壁108形成第一容纳部111，第二侧壁109及第二上壁110形成第二容纳部112，第一上壁108形成液体透镜的第一视窗100。
如图9所示，电极20设置在壳体的第一容纳部111内，并且形成液态透镜的第二视窗200，第二视窗200与第一视窗100同轴设置。电极20与壳体10之间同样设置有用于密封光学液体40密封垫圈70，在此不再赘述。
如图9所示，第一透光板11设置在第二容纳部120内覆盖第一视窗100，通过弹性体30与壳体的第二上壁110连接；第二透光板12设置在电极20下方，覆盖第二视窗200，且与第一透光板11相对平行设置。第一透光板11与第二透光板12、电极20构成液体透镜的封闭腔体。
同样参照图4a～图4b所示，弹性体30为圆环结构，其内径小于第一视窗100的直径，弹性体30可以为上表面与下表面相等的圆环结构，即，图4a所示的圆环的截面形状为矩形；也可以为上表面与下表面不相等的圆环结构，此时弹性体30的外侧壁与壳体的第二侧壁109相匹配，在可选实施例中，弹性体30还可以为其他结构，以进一步加强其形变能力。如图9所示，弹性体30与壳体10进一步通过第五密封胶层65密封，弹性体30与第一透光板11通过第六密封胶圈66密封，电极20与第二透光板12通过第七密封胶圈67密封。
本实施例还提供一种液体透镜的制作方法，如图11所示，包括如下步骤：
S1：提供第一透光板，在所述第一透光板的上表面胶粘弹性体；
参照图9所示，在第一透光板11的上表面胶粘弹性体30，二者通过第六密封胶层66连接。
S2：提供电极，所述电极具有通孔以形成所述液态透镜的第二视窗，安装第二透光板覆盖所述第二视窗；
参照图9所示，电极20具有通孔以形成液态透镜的第二视窗200，安装第二透光板12覆盖第二视窗200，第二透光板12与电极20通过第七密封胶层67连接。
S3：提供壳体，所述壳体包括第一侧壁及自所述第一侧壁向内侧延伸的第一下壁和第一上壁，自所述第一侧壁向上延伸的第二侧壁以及自所述第二侧壁向内侧延伸的第二上壁，所述第一侧壁及下壁和第一上壁形成第一容纳部，所述第二侧壁及所述第二上壁形成第二容纳部，所述第一上壁形成所述液体透镜的第一视窗；
如图9所示，壳体10包括第一侧壁106及自第一侧壁向内侧延伸的第一下壁107和第一上壁108，自第一侧壁向上延伸的第二侧壁109以及自第二侧壁向内侧延伸的第二上壁110，其中，第一侧壁106及第一下壁107和第一上壁108形成第一容纳部111，第二侧壁109及第二上壁110形成第二容纳部112，第一上壁108形成液体透镜的第一视窗100。
S4：通过所述壳体连接所述第一透光板与所述电极，所述第一透光板设置在所述第二容纳部内，覆盖所述第一视窗，且所述第一透光板胶粘弹性体的一面朝上设置，所述电极设置在所述第一容纳部内；
如图9所示，第一透光板11胶粘弹性体30的一面朝上设置，利用弹性体30将壳体的第二上壁110与第一透光板11相连接，第一透光板11设置在第二容纳部112内，覆盖第一视窗100。壳体10与弹性体30之间通过第五密封胶圈65密封，第一透光板11与第二透光板12、电极20共同围成液体透镜的封闭腔体。
本发明提供液体透镜及其制作方法，所述液体透镜中包含弹性体，弹性体的弹性能力优于液体透镜中光学液体的膨胀能力，因此能够有效解决光学液体膨胀的问题，从而避免因光学液体膨胀导致的通光孔尺寸减小、成像质量差等问题，提高电子设备的成像质量；另外，本实施例提供的液体透镜的制作方法简单，制作成本较低，能够大大提高制作效率，降低制作成本。在本发明提供的液体透镜中，弹性体与壳体具有多种组合方式，增加了透镜设计的灵活性及多样式，增加了弹性体与透镜的适用性。
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 (22)
1.一种液体透镜，其特征在于，包括：
壳体，形成所述液体透镜的第一视窗，所述壳体的上表面和下表面相对设置有上装配孔和下装配孔；
电极，所述电极具有通孔以形成所述液体透镜的第二视窗，所述第二视窗与所述第一视窗同轴设置，所述电极的上表面和下表面相对设置有上安装部和下安装部；
弹性体，设置在所述下装配孔及所述上安装部中以连接所述壳体与所述电极。
2.根据权利要求1所述的液体透镜，其特征在于，所述上装配孔安装有第一透光板，所述第一透光板覆盖所述第一视窗；所述下安装部安装有第二透光板，所述第二透光板覆盖所述第二视窗，且所述第二透光板与所述第一透光板相对平行设置。
3.根据权利要求2所述的液体透镜，其特征在于，所述弹性体与所述壳体、第一透光板、第二透光板及电极构成所述液体透镜的封闭腔体。
4.一种液体透镜，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体包括侧壁及自所述侧壁向内侧延伸的上壁和下壁，所述侧壁及上壁和下壁形成容纳部，所述上壁形成所述液体透镜的第一视窗；
电极，设置在所述壳体的容纳部内，并且所述电极具有通孔以形成所述液态透镜的第二视窗，所述第二视窗与所述第一视窗同轴设置；
第一透光板，设置在所述壳体上方覆盖所述第一视窗；
弹性体，设置在所述壳体与所述第一透光板之间。
5.根据权利要求4所述的液体透镜，其特征在于，还包括第二透光板，所述第二透光板覆盖所述第二视窗，且所述第二透光板与所述第一透光板相对平行设置。
6.根据权利要求5所述的液体透镜，其特征在于，所述弹性体与所述壳体的上壁、第一透光板、第二透光板及电极构成所述液体透镜的封闭腔体。
7.根据权利要求4所述的液体透镜，其特征在于，所述容纳部中设置有密封垫圈，所述密封垫圈位于所述壳体与所述电极之间。
8.根据权利要求1或4所述的液体透镜，其特征在于，所述弹性体为圆环结构，所述圆环结构的内径大于或等于所述第一视窗的直径。
9.一种液体透镜，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体包括第一侧壁及自所述第一侧壁向内侧延伸的第一下壁和第一上壁，自所述第一侧壁向上延伸的第二侧壁以及自所述第二侧壁向内侧延伸的第二上壁，所述第一侧壁及第一下壁和第一上壁形成第一容纳部，所述第二侧壁及所述第二上壁形成第二容纳部，所述第一上壁形成所述液体透镜的第一视窗；
电极，设置在所述壳体的下容纳部内，并且形成所述液态透镜的第二视窗，所述第二视窗与所述第一视窗同轴设置；
第一透光板，设置在所述第二容纳部内，并覆盖所述第一视窗；
弹性体，设置在所述第二容纳部内，位于所述第一透光板上方并与所述第二上壁连接。
10.根据权利要求9所述的液体透镜，其特征在于，还包括第二透光板，所述第二透光板覆盖所述第二视窗，且所述第二透光板与所述第一透光板相对平行设置。
11.根据权利要求10所述的液体透镜，其特征在于，所述第一透光板与所述第二透光板、电极构成所述液体透镜的封闭腔体。
12.根据权利要求9所述的液体透镜，其特征在于，所述第一容纳部中设置有密封垫圈，所述密封垫圈位于所述壳体与所述电极之间。
13.根据权利要求9所述的液体透镜，其特征在于，所述弹性体为圆环结构，所述圆环结构的内径小于所述第一视窗的直径。
14.根据权利要求3或6或11项所述的液体透镜，其特征在于，所述封闭腔体中存储有光学液体，所述光学液体包括：
第一液体，与所述第一透光板接触；
第二液体，与所述第二透光板接触，所述第二液体不溶于所述第一液体，且与所述第一液体形成液体界面。
15.根据权利要求14所述的液体透镜，其特征在于，所述电极与所述光学液体的接触面为斜面，所述斜面与所述第二透光板之间的夹角为α，且0°＜α＜90°。
16.根据权利要求1或4或9所述的液体透镜，其特征在于，所述弹性体的材料为氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、铂金硅胶(Ecoflex)中的任意一种。
17.根据权利要求14所述的液体透镜，其特征在于，所述电极与所述光学液体接触的面依次镀有介电膜和疏水膜，所述疏水膜覆盖所述介电膜。
18.根据权利要求1所述的液体透镜，其特征在于，还包括：
第一密封胶层，设置于所述壳体与所述第一透光板之间；
第二密封胶层，设置于所述壳体与所述弹性体之间；
第三密封胶层，设置于所述弹性体与所述电极之间；
第四密封胶层，设置于所述电极与所述第二透光板之间。
19.根据权利要求6或11所述的液体透镜，其特征在于，还包括：
第五密封胶层，设置于所述第一透光板与所述弹性体之间；
第六密封胶层，设置于所述壳体与所述弹性体之间；
第七密封胶层，设置于所述电极与所述第二透光板之间。
20.一种液体透镜的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：提供壳体和电极，所述壳体的上表面和下表面相对设置有上装配孔和下装配孔，所述电极的上表面和下表面相对设置有上安装部和下安装部；
S2：在所述上装配孔中安装第一透光板，在所述下安装部中安装第二透光板；
S3：利用弹性体连接所述壳体和所述电极，所述弹性体设置在所述下装配孔及所述上安装部中，连接完成后，所述第一透光板和所述第二透光板相对平行设置；
其中，所述弹性体与所述壳体、第一透光板、第二透光板及电极构成所述液体透镜的封闭腔体。
21.一种液体透镜的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：提供第一透光板，在所述第一透光板的一面胶粘弹性体；
S2：提供电极，所述电极具有通孔以形成所述液态透镜的第二视窗，安装第二透光板覆盖所述第二视窗；
S3：在所述电极的侧壁及部分表面设置壳体，所述壳体包括侧壁及自所述侧壁向内侧延伸的上壁和下壁，所述上壁形成所述液体透镜的第一视窗；
S4：利用所述弹性体连接所述第一透光板与所述壳体，所述第一透光板覆盖所述第一视窗，且所述第一透光板与所述第二透光板相对平行设置；
其中，所述弹性体与所述壳体、第一透光板、第二透光板及电极构成所述液体透镜的封闭腔体。
22.一种液体透镜的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：提供第一透光板，在所述第一透光板的上表面胶粘弹性体；
S2：提供电极，所述电极具有通孔以形成所述液态透镜的第二视窗，安装第二透光板覆盖所述第二视窗；
S3：提供壳体，所述壳体包括第一侧壁及自所述第一侧壁向内侧延伸的第一下壁和第一上壁，自所述第一侧壁向上延伸的第二侧壁以及自所述第二侧壁向内侧延伸的第二上壁，所述第一侧壁及第一下壁和第一上壁形成第一容纳部，所述第二侧壁及所述第二上壁形成第二容纳部，所述第一上壁形成所述液体透镜的第一视窗；
S4：通过所述壳体连接所述第一透光板与所述电极，所述第一透光板设置在所述第二容纳部内，覆盖所述第一视窗，且所述第一透光板胶粘弹性体的一面朝上设置，所述电极设置在所述第一容纳部内；
其中，所述第一透光板与所述第二透光板、电极构成所述液体透镜的封闭腔体。
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