[发明专利]制造基于电润湿的可变焦距透镜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造可变焦距透镜的方法，特别涉及通过电润湿(electrowetting)作用而使液滴变形的透镜的制造方法。本发明还涉及通过这种方法获得的基于电润湿的可变焦距透镜。

背景技术

可变焦距透镜通常包括由两个透明平行板限定边界的封罩，其容纳着至少两种具有不同折射率的不混溶液体。通常，一种液体是水性液体，另一种液体是油性液体。两种液体之间的界面限定了一可移动折射界面，透镜接收的光线穿过该界面。透镜包括利用电润湿作用使可移动折射界面变形的装置，从而可以改变透镜的光焦度(optical power)。

这样的基于电润湿的可变焦距透镜大体上描述于欧洲专利1019 758中。

用这两种液体充填透镜通常是在透明板之一尚未紧固在封罩上时进行的。然后，封罩被浸没在水性液体中，水性液体充满整个封罩。一滴油性液体随后可以投放到位，例如借助于注射器。透明板随后被装配，以便封闭封罩。

利用这种组装方法，可能难以精确控制油性液体的液滴在水性液体充填的透镜的封罩中的位置。此外，当封闭透镜的封罩时，透镜的内压可能难以精确控制。这是因为，封闭透镜的封罩的步骤通常包括挤压密封件的步骤。因此，在组装透镜的方法结束时，透镜中会有不能精确控制的过压。对于某些应用，可能希望在组装结束时精确地固定透镜的内压。特别地讲，可能希望将透镜的内压固定在低于大气压的值。

发明内容

本发明旨在提供一种制造基于电润湿的可变焦距透镜的方法，其能够实现包含于透镜中的液体的简单和精确的定位，还要提供通过这种方法获得的基于电润湿的可变焦距透镜。

本发明的另一目的是以简单且精确的方式在组装透镜时固定透镜的内压。

为此，根据本发明的第一方面，提供了一种制造基于电润湿的可变焦距透镜的方法，其包括以下步骤：

(a)提供封罩，其具有空腔和至少一个通道，所述通道在其一端与空腔连通，在其另一端呈现于透镜的外表面；

(b)通过所述通道用第一和第二液体充填空腔，所述液体不相混溶并且具有不同的折射率；以及

(c)气密性地密封所述通道。

根据本发明方法的一个实施例，透镜包括第一和第二通道，每个所述第一和第二通道在其一端与空腔连通，在其另一端呈现于透镜的外表面。所述方法包括依次进行的下述步骤：通过第一通道引入第一液体，以便至少部分地充填空腔；通过第一或第二通道引入第二液体，直至空腔完全被充填第一和第二液体；以及气密性地密封第一和第二通道。

根据本发明方法的另一个实施例，步骤(b)包括下述步骤：在空腔中产生真空；以及通过抽吸作用经所述通道顺序引入第一和第二液体，以便充填空腔。

根据本发明方法的另一个实施例，步骤(c)包括下述步骤：利用韧性材料气密性地密封所述通道；以及通过粘结剂保持韧性材料就位。

根据本发明方法的另一个实施例，步骤(c)包括下述步骤：向封罩施加过压；利用可固化的液体材料部分地充填所述通道；释放施加至封罩的过压，以引起所述可固化液体材料进一步渗入所述通道；以及硬化所述可固化液体材料。

根据本发明方法的另一个实施例，步骤(c)包括下述步骤：加热封罩；利用可固化的液体材料部分地充填所述通道；冷却封罩，以引起所述可固化液体材料进一步渗入所述通道；以及硬化所述可固化液体材料。

根据本发明方法的一个实施例，在步骤(c)之前实施下述步骤：通过所述通道在不易被穿过透镜的光线贯穿的区域中形成与第一液体接触的气泡。

根据另一个方面本发明的，提供了一种基于电润湿的可变焦距透镜，其包括封罩，所述封罩包括空腔，其含有至少两种具有不同折射率的不相混溶的液体。封罩包括至少一个通道，所述通道在其一端与空腔连通，在其另一端呈现于透镜的外表面，所述通道通过插塞而被气密性地密封。

根据本发明的一种实施方式，透镜包括至少两个通道，每个通道在其一端与空腔连通，在其另一端呈现于透镜的外表面，每个通道通过插塞而被气密性地密封，所述空腔由彼此相对的第一和第二透明板以及中间元件限定，其中一个通道在第一板和中间元件之间的结合部与空腔连通，另一通道在第二板和中间元件之间的结合部与空腔连通。

根据本发明的一种实施方式，所述通道包括横截面减小部分，插塞包括至少一个由韧性材料构成的部件，其被压缩于所述横截面减小部分中。

根据本发明的一种实施方式，插塞包括至少一个由粘结剂构成的部件。