一種多相折射率梯度變化的電潤(rùn)濕液體透鏡的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電潤(rùn)濕透鏡領(lǐng)域，特別是一種多相折射率梯度變化的電潤(rùn)濕液體透
Ho
【背景技術(shù)】
[0002]可變焦透鏡在手機(jī)、攝像機(jī)、顯微鏡等集成成像設(shè)備中有廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的變焦透鏡是由多片透鏡組合而成，采用機(jī)械裝置調(diào)節(jié)鏡片間相對(duì)位置達(dá)到變焦的目的。因此，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、能耗高、易磨損等成為傳統(tǒng)變焦系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)。液體變焦不失為一種好辦法，要實(shí)現(xiàn)液體變焦有3種途徑:(I)改變可變焦液體透鏡內(nèi)部折射率，采用物理化學(xué)方法改變液體密度透過率等內(nèi)在參數(shù)；(2 )改變液體表面曲率，通過對(duì)液體表面加壓，改變腔體表面曲率半徑，實(shí)現(xiàn)連續(xù)變焦;(3)基于電潤(rùn)濕效應(yīng)，改變液體透鏡內(nèi)部液體分布，實(shí)現(xiàn)透鏡的整體形變進(jìn)行調(diào)焦。電潤(rùn)濕可變焦液體透鏡具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、耗電量小、壽命長(zhǎng)、易于實(shí)現(xiàn)陣列型結(jié)構(gòu)和集成、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，因而被越來越多的人們關(guān)注。
[0003]近年來，國(guó)外多家科研機(jī)構(gòu)在電潤(rùn)濕型可變焦液體透鏡方面，取得很大成就
[2]。以荷蘭飛利浦公司[3]和法國(guó)Var1ptic公司為代表，他們現(xiàn)在已經(jīng)能生產(chǎn)幾種型號(hào)的液體透鏡。以Arctic316型液體透鏡為例，可以對(duì)5厘米到無窮遠(yuǎn)距離的物體清晰成像，響應(yīng)時(shí)間小于30毫秒。但這種電潤(rùn)濕型可變焦液體透鏡只能改變焦距，不能消除球差及色差，單獨(dú)使用不利于高質(zhì)量成像。
[0004]現(xiàn)有的電潤(rùn)濕液體透鏡主要面臨以下問題，①不能消除色差及球差，②結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、制作困難，③當(dāng)多個(gè)透鏡組合時(shí)，光軸準(zhǔn)直問題，④若加入其它玻璃或者塑料透鏡，其表面粗糙度大等。上述的種種技術(shù)缺陷嚴(yán)重影響了本領(lǐng)域進(jìn)一步發(fā)展及推廣應(yīng)用。
[0005]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種新的技術(shù)方案以解決現(xiàn)存的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種多相折射率梯度變化的電潤(rùn)濕液體透鏡，解決了現(xiàn)有的電潤(rùn)濕透鏡色差、球差、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制作困難、多個(gè)透鏡組合使用時(shí)具有光軸準(zhǔn)直問題等技術(shù)缺陷。
[0007 ]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種多相折射率梯度變化的電潤(rùn)濕液體透鏡，包括中空的透明管，所述透明管的內(nèi)、夕卜側(cè)壁由內(nèi)向外涂設(shè)有導(dǎo)電層薄膜層、疏水絕緣層，透明管的上、下兩端分別固定設(shè)置有導(dǎo)電透明基板和導(dǎo)電透明蓋板，所述導(dǎo)電透明基板和導(dǎo)電透明蓋板合圍的透明管內(nèi)腔中填充有互不相溶的導(dǎo)電液體層和至少三種折射率呈梯度變化的非極性液體層或其中一相濃度呈梯度變化且互不相溶的導(dǎo)電性液體層和非極性液體層。
[0008]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述透明管為一中空石英玻璃管體，石英玻璃管的內(nèi)徑為0.001-10mm，外徑為0.0l-1Omm，高度為0.01-10mm。
[0009]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述導(dǎo)電層由石英玻璃管頂部覆蓋延伸到距離石英玻璃管底部0.0l-1mm處。
[0010]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述導(dǎo)電層為厚度0.0l-1Oum的導(dǎo)電薄膜層。
[0011]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述疏水絕緣層采用的材料為氟聚物，疏水絕緣層的厚度為0.01-5umo
[0012]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述導(dǎo)電液體層采用電解質(zhì)溶液、離子液體等與非極性液體相互不相容的透明導(dǎo)電液體，所述導(dǎo)電液體層采用的電解質(zhì)溶液，優(yōu)選地
0.01-1 mol/lJ9NaCl，KCl，Na2S04，K2S04，Na3P04，K3P04水溶液或者其中兩種和三種的混合溶液。
[0013]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步實(shí)施案例，所述非極性液體層具有三層，三層非極性液體層所用的材料分別為I，6_己二醇二丙烯酸酯、苯甲基硅油和、二氯甲烷，所述三種非極性油的折射率呈梯度變化;或者使用PEG/dextran雙水相體系中的上清液，作為導(dǎo)電液，上清液濃度呈梯度變化，使用十烷作為非極性不導(dǎo)電溶液。
[0014]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述透明管與導(dǎo)電透明基板、導(dǎo)電透明蓋板通過膠水粘合，優(yōu)選UV固化膠、熱固化膠、超聲固化膠或者壓敏固化膠。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供了一種多相折射率梯度變化的電潤(rùn)濕液體透鏡，該種電潤(rùn)濕液體透鏡透過在透明管內(nèi)設(shè)置多種折射率梯度變化的非極性液體層，能夠消除色差及球差，比起現(xiàn)有透鏡簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)更加容易。該種多相折射率梯度變化的電潤(rùn)濕液體透鏡解決了現(xiàn)有的電潤(rùn)濕透鏡色差、球差、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制作困難、多個(gè)透鏡組合使用時(shí)具有光軸準(zhǔn)直問題等技術(shù)缺陷。
【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0017]圖1是本發(fā)明裝配示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下將結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果進(jìn)行清楚、完整地描述，以充分地理解本發(fā)明的目的、特征和效果。顯然，所描述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的其他實(shí)施例，均屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。另外，專利中涉及到的所有聯(lián)接/連接關(guān)系，并非單指構(gòu)件直接相接，而是指可根據(jù)具體實(shí)施情況，通過添加或減少聯(lián)接輔件，來組成更優(yōu)的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。本發(fā)明創(chuàng)造中的各個(gè)技術(shù)特征，在不互相矛盾沖突的前提下可以交互組合，參照?qǐng)D1。
[0019]—種多相折射率梯度變化的電潤(rùn)濕液體透鏡，包括中空的透明管I，所述透明管I的內(nèi)、外側(cè)壁由內(nèi)向外涂設(shè)有導(dǎo)電薄膜層2、疏水絕緣層3，透明管I的上、下兩端分別固定設(shè)置有透明導(dǎo)電基板4和透明導(dǎo)電蓋板5，所述基板4和蓋板5合圍的透明管I內(nèi)腔中填充有互不相溶的導(dǎo)電液體層6和至少三種折射率呈梯度變化的非極性液體層7或其中一相濃度呈梯度變化且互不相溶的導(dǎo)電性液體層和非極性液體層。
[0020]優(yōu)選地，所述透明管I為一中空石英玻璃管體，石英玻璃管I的內(nèi)徑為0.001-10_，外徑為0.0l-1Omm，高度為0.01-10_。
[0021]