CN220473723U - 一种基于液体透镜的可变焦光学装置 - Google Patents
一种基于液体透镜的可变焦光学装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN220473723U CN220473723U CN202320813781.0U CN202320813781U CN220473723U CN 220473723 U CN220473723 U CN 220473723U CN 202320813781 U CN202320813781 U CN 202320813781U CN 220473723 U CN220473723 U CN 220473723U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- liquid
- electrode
- cylindrical container
- optical device
- device based
- 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.)
- Active
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 81
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 29
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 20
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 3
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000008358 core component Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
Abstract
本实用新型提供一种基于液体透镜的可变焦光学装置，包括圆筒型容器，其内部沿轴向依次设置有互不相融的第一液体和第二液体；所述圆筒型容器的两端为平面透镜，圆筒型容器的内壁设置有疏水层，其侧壁相对两侧均设置有第一电极和第二电极；所述第一液体为导电溶液，第二液体为非导电溶液，且第一电极和第二电极导通第一液体；所述第一电极和第二电极均连接有变压调节装置；本申请通过控制电压就可以进行焦距调节，花费时间短，调节精度高，同时，可以应用于大范围内的连续变焦，适用性和通用性强，最后，本申请解决了现有技术中采用大量镜片组装搭建的繁琐步骤，具有较好便携性。
Description
技术领域
本实用新型涉及可变焦光学系统技术领域，具体为一种基于液体透镜的可变焦光学装置。
背景技术
现在的可变焦光学系统都是传统机械式的调焦系统，这些系统不论是在使用时间，调节时间上还是在调焦精度上都略显不足。这些光学调焦系统作为光学器件的核心部件之一，在很多方面都会使用，特别是针对于雷达方面，如连续波测风雷达通过将发射光聚焦在不同距离点处，获取对应焦点处的回波信息，通过改变聚焦点位置，实现在发射路径上不同距离处的信息探测。对于脉冲激光雷达，虽然在分辨距离上并不直接依赖于变焦光学系统，但是针对多变的大气环境，采用变焦光学系统后也会提高探测性能；在车载全固态雷达系统中，变焦光学系统可以根据目标的范围调整视场角从而可以用最低的功耗获得最大探测动态范围，还在其他的探测方面也有广泛的作用，但是因为以前的机械式调焦系统精度不准确。调焦时间较长，影响这些设备的使用，所以急需研发这种液体透镜可变焦光学系装置。
液体透镜可实现主动变焦，是重要的新型液体光子器件之一，近年来，液体透镜、液体光开关、液体光偏转器等液体光子器件被广泛应用于光学成像、信息技术、通信和显示等领域，液体光子器件的研发受到广泛的关注，但是很大程度上这类液体透镜都是应用于微观成像，微观探测上面，探测距离较短，据相关了解，很多单个液体透镜经过调焦后，探测距离不到10m,这类透镜无法满足较远距离探测，所以需要一种基于液体透镜的可变焦光学装置来提高探测距离。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种基于液体透镜的可变焦光学装置，易于调节，且调节精度高，探测距离远，具有较好便携性和通用性。
本实用新型是通过以下技术方案来实现：
一种基于液体透镜的可变焦光学装置，包括圆筒型容器，其内部沿轴向依次设置有互不相融的第一液体和第二液体；
所述圆筒型容器的两端为平面透镜，圆筒型容器的内壁设置有疏水层，其侧壁相对两侧均设置有第一电极和第二电极；
所述第一液体为导电溶液，第二液体为非导电溶液，且第一电极和第二电极导通第一液体；
所述第一电极和第二电极均连接有变压调节装置。
进一步的，所述圆筒型容器两端的输出端和输出端间隔设置有镜片，所述镜片用于调节固定焦距。
进一步的，所述疏水层和第一电极和第二电极之间设置有介电层。
进一步的，所述第一液体采用无机溶液，第二液体采用油类溶液。
进一步的，所述第一液体采用可导电的水性溶液。
进一步的，所述第二液体采用不导电的硅油等有机高分子溶液。
进一步的，所述第一液体和第二液体密度不同。
进一步的，所述第一液体和第二液体折射率差。
进一步的，所述圆筒型容器采用玻璃材质，所述压调节装置采用微型低压纯铜变压器。
进一步的，所述第一电极和第二电极均采用氧化铟锡。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
本实用新型提供一种基于液体透镜的可变焦光学装置，包括圆筒型容器，其内部沿轴向依次设置有互不相融的第一液体和第二液体；所述圆筒型容器的两端为平面透镜，圆筒型容器的内壁设置有疏水层，其侧壁相对两侧均设置有第一电极和第二电极；所述第一液体为导电溶液，第二液体为非导电溶液，且第一电极和第二电极导通第一液体；所述第一电极和第二电极均连接有变压调节装置；本申请通过控制电压就可以进行焦距调节，花费时间短，调节精度高，同时，可以应用于大范围内的连续变焦，适用性和通用性强，最后，本申请解决了现有技术中采用大量镜片组装搭建的繁琐步骤，具有较好便携性。
附图说明
图1为本实用新型一种基于液体透镜的可变焦光学装置结构示意图；
图2为本实用新型一种基于液体透镜的可变焦光学装置调焦示意图；
图3为本实用新型另一种基于液体透镜的可变焦光学装置结构示意图。
图中：1、圆筒型容器；2、第一液体；3、第二液体；4、疏水层；5、第一电极；6、第二电极；7、变压调节装置；8、介电层；9、镜片。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本申请提供一种基于液体透镜的可变焦光学装置，如图1和图2所示，包括圆筒型容器1，其内部沿轴向依次设置有互不相融的第一液体2和第二液体3；
所述圆筒型容器1的两端为平面透镜，圆筒型容器1的内壁设置有疏水层4，其侧壁相对两侧均设置有第一电极5和第二电极6；
所述第一液体2为导电溶液，第二液体3为非导电溶液，且第一电极5和第二电极6导通第一液体2；
所述第一电极5和第二电极6均连接有变压调节装置7。
优选的，如图3所示，所述圆筒型容器1两端的输出端和输出端间隔设置有镜片9，所述镜片9用于调节固定焦距，能够在20-200m内连续的大范围变焦。
优选的，所述疏水层4和第一电极5和第二电极6之间设置有介电层8，所述介电层8用于保持第一电极5和第二电极6及各层之间的绝缘性；进一步的，所述第一液体2采用无机溶液，第二液体3采用油类溶液；具体的，所述第一液体2采用可导电的水性溶液，所述第二液体3采用不导电的硅油等有机高分子溶液。
优选的，所述第一液体2和第二液体3密度不同，进而第一液体2和第二液体3会在圆筒型容器1内形成分层现象。
优选的，所述第一液体2和第二液体3折射率差，防止成像不清楚或变形。
优选的，所述圆筒型容器1采用玻璃材质，所述压调节装置7采用微型低压纯铜变压器，调节精度较大，使用寿命长，能适应多种复杂环境。
优选的，所述第一电极5和第二电极6均采用氧化铟锡。
本实用新型在使用时，使用变压调节装置7向第一电极5和第二电极6供电，此时，第一液体2和第二液体3在电润湿效应原理下，会改变液体界面的接触角，是的液面曲率发生变化，从而实现透镜焦距的改变，进而实现可变焦功能。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种基于液体透镜的可变焦光学装置，其特征在于，包括圆筒型容器(1)，其内部沿轴向依次设置有互不相融的第一液体(2)和第二液体(3)；
所述圆筒型容器(1)的两端为平面透镜，圆筒型容器(1)的内壁设置有疏水层(4)，其侧壁相对两侧均设置有第一电极(5)和第二电极(6)；
所述第一液体(2)为导电溶液，第二液体(3)为非导电溶液，且第一电极(5)和第二电极(6)导通第一液体(2)；
所述第一电极(5)和第二电极(6)均连接有变压调节装置(7)；
所述圆筒型容器(1)两端的输出端和输出端间隔设置有镜片(9)，所述镜片(9)用于调节固定焦距。
2.根据权利要求1所述一种基于液体透镜的可变焦光学装置，其特征在于，所述疏水层(4)和第一电极(5)和第二电极(6)之间设置有介电层(8)。
3.根据权利要求1所述一种基于液体透镜的可变焦光学装置，其特征在于，所述第一液体(2)采用无机溶液，第二液体(3)采用油类溶液。
4.根据权利要求1所述一种基于液体透镜的可变焦光学装置，其特征在于，所述第一液体(2)采用可导电的水性溶液。
5.根据权利要求1所述一种基于液体透镜的可变焦光学装置，其特征在于，所述第二液体(3)采用不导电的硅油有机高分子溶液。
6.根据权利要求1所述一种基于液体透镜的可变焦光学装置，其特征在于，所述第一液体(2)和第二液体(3)密度不同。
7.根据权利要求1所述一种基于液体透镜的可变焦光学装置，其特征在于，所述第一液体(2)和第二液体(3)折射率差。
8.根据权利要求1所述一种基于液体透镜的可变焦光学装置，其特征在于，所述圆筒型容器(1)采用玻璃材质，所述压调节装置(7)采用微型低压纯铜变压器。
9.根据权利要求1所述一种基于液体透镜的可变焦光学装置，其特征在于，所述第一电极(5)和第二电极(6)均采用氧化铟锡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202320813781.0U CN220473723U (zh) | 2023-04-12 | 2023-04-12 | 一种基于液体透镜的可变焦光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202320813781.0U CN220473723U (zh) | 2023-04-12 | 2023-04-12 | 一种基于液体透镜的可变焦光学装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN220473723U true CN220473723U (zh) | 2024-02-09 |
Family
ID=89773344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202320813781.0U Active CN220473723U (zh) | 2023-04-12 | 2023-04-12 | 一种基于液体透镜的可变焦光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN220473723U (zh) |
-
2023
- 2023-04-12 CN CN202320813781.0U patent/CN220473723U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7515348B2 (en) | Zoom optical system | |
| CN100472271C (zh) | 可变透镜 | |
| CN101910904A (zh) | 摄像透镜系统和使用该摄像透镜系统的摄像装置 | |
| CN101490583A (zh) | 变焦光学系统、以及具有该变焦光学系统的相机和装置 | |
| JP2010181887A (ja) | ズームレンズ | |
| CN1961227A (zh) | 变焦透镜 | |
| CN101441284A (zh) | 电调谐微流控双变焦透镜 | |
| CN101194188A (zh) | 具有两个弯月面的变焦流体透镜 | |
| CN110045495B (zh) | 一种基于液体透镜的光学调相方法 | |
| CN101694543A (zh) | 一种电控宽角度光扫描装置及其阵列 | |
| CN101539639B (zh) | 一种可改变光轴的双液体变焦透镜 | |
| CN110806569A (zh) | 一种激光雷达 | |
| CN100405086C (zh) | 基于介质上电润湿的电控流体变焦透镜 | |
| CN113238372A (zh) | 一种基于介电弹性体驱动的Alvarez变焦透镜 | |
| WO2007085658A1 (en) | Lens arrangement for a variable focus optical device | |
| CN220473723U (zh) | 一种基于液体透镜的可变焦光学装置 | |
| CN111854635B (zh) | 一种基于液体透镜的非球面检测方法 | |
| CN109870749B (zh) | 一种大口径双通道变焦液体透镜 | |
| CN214795396U (zh) | 一种电动变倍镜头 | |
| CN211856886U (zh) | 一种激光雷达 | |
| CN109839686A (zh) | 一种基于点润湿技术的微流控双变焦透镜系统 | |
| CN113670582B (zh) | 一种基于液体透镜的面型检测方法 | |
| CN218003834U (zh) | 一种无机械运动大范围调焦的望远物镜系统 | |
| CN111812801A (zh) | 一种液态透镜定焦系统、液态镜头及电子设备 | |
| CN114690405B (zh) | 一种红外变焦光学镜头的设计方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |