[发明专利]压电变焦流体透镜和聚焦方法

权利要求书

1.一种变焦透镜(10)，所述变焦透镜(10)包括：

流体腔室(12)，所述流体腔室(12)具有光轴(20)；

一个或多个压电元件(22)，所述一个或多个压电元件(22)在 所述流体腔室的一部分内设置在所述光轴的周围；以及

第一和第二流体(24、26)，所述第一和第二流体(24、26)设 置在所述流体腔室的另一部分内并在横过所述光轴延伸的弯月面(28、 36)的上方相互接触，所述弯月面的周边固定地位于与所述一个或多 个压电元件有关的表面上，所述第一和第二流体基本上不溶混并具有 不同的折射指数，其中，响应于加到所述一个或多个压电元件上的一 个或多个电压电位，所述一个或多个压电元件可控地改变以下情形中 的一种或多种：(i)所述弯月面的形状或(ii)所述弯月面的平移。

2.如权利要求1所述的变焦透镜，其特征在于：所述表面包括以 下表面中的一个或多个：(i)所述一个或多个压电元件(22、52、82、 212、312)的表面，或(ii)一个或多个中间元件(152)的表面，所 述一个或多个中间元件物理性地设置在所述一个或多个压电元件与所 述弯月面(28)之间。

3.如权利要求1所述的变焦透镜，其特征在于：所述第一流体(24) 包括绝缘流体且所述第二流体(26)包括导电流体。

4.如权利要求1所述的变焦透镜，其特征在于：所述第一流体(24) 包括蒸汽且所述第二流体(26)包括导电流体。

5.如权利要求1所述的变焦透镜，其特征在于：所述流体腔室(12) 包括基本上呈圆柱形的腔室，所述腔室具有圆柱形壁(14)、前元件 (16)和后元件(18)。

6.如权利要求5所述的变焦透镜，其特征在于：所述前元件(16) 包括透明部分，且所述后元件(18)包括透明部分。

7.如权利要求6所述的变焦透镜，其特征在于：所述压电元件(22) 还包括前表面(34)和后表面，所述弯月面的周边固定地位于所述前 表面上，且所述压电表面的所述后表面固定附接到所述后元件(18)。

8.如权利要求7所述的变焦透镜，其特征在于：将所述电压电位 (32)加到所述压电元件引起所述压电元件的长度以平行于所述光轴 的方向的变化。

9.如权利要求1所述的变焦透镜，其特征在于：所述压电元件(52) 还包括内环(54)，所述弯月面(60、64)的周边(62)固定地位于 所述内环(54)上，且所述压电元件固定地耦接到所述腔室的内表面 (45)。

10.如权利要求9所述的变焦透镜，其特征在于：将所述电压电 位(32)加到所述压电元件引起所述压电元件的尺寸的变化，以使所 述内环以基本上平行于所述光轴的方向横过。

11.如权利要求1所述的变焦透镜，其特征在于：所述压电元件 (82)还包括内圆周表面(90)和外圆周表面，所述弯月面(88、92) 的周边固定地位于所述内圆周表面上，且所述压电元件的所述外圆周 表面固定地耦接到所述腔室(74)的内表面。

12.如权利要求11所述的变焦透镜，其特征在于：所述内圆周表 面包括所述压电元件(82)的前表面、中表面和后表面，且所述弯月 面的周边固定地位于所述压电元件的前表面、中表面或后表面中的一 个上。

13.如权利要求11所述的变焦透镜，其特征在于：将所述电压电 位(32)加到所述压电元件引起所述压电元件的尺寸以径向方向的变 化，所述径向方向横向于所述光轴。

14.如权利要求1所述的变焦透镜，其特征在于：所述压电元件 (82)还包括内表面和外表面，所述内表面包括前表面、中表面和后 表面，所述弯月面的周边固定地位于所述内表面的所述前表面、中表 面或后表面中的一个上，且所述压电表面的所述外表面固定地耦接到 所述腔室的内表面。