[发明专利]一种可变焦液体透镜阵列及其操控方法

权利要求书

1.一种可变焦液体透镜阵列及其操控方法，所述透镜阵列包括：无色透明的液体I、无色透明的液体II、无色透明的容器盒、弹性容器I、弹性容器II、无色透明的弹性薄膜、微支柱阵列、导管I和导管II，无色透明的容器盒内有一块无色透明的弹性薄膜将容器盒分成两个腔，分别为腔I和腔II，腔I装液体I，腔II装液体II，液体I和液体II不相混溶，且液体I和液体II的密度近似相等，液体I的折射率大于液体II的折射率，容器盒的腔I通过导管I与弹性容器I连通，且弹性容器I装有液体I，容器盒的腔II通过导管II与弹性容器II连通，且弹性容器II装有液体II，弹性容器I和弹性容器II均可以通过变形来改变容积，通过操控过程一实现了所述透镜阵列从有限正焦距到正无穷大的变焦，且通过操控过程二实现了所述透镜阵列从有限负焦距到负无穷大的变焦。

2.根据权利要求1中所述的一种可变焦液体透镜阵列，其特征在于，弹性薄膜的两表面由二维的柱支撑阵列支撑，容器盒的腔I和腔II内都有微支柱阵列，微支柱一端固定在容器盒的内壁上，微支柱另一端与弹性薄膜接触，且所述透镜阵列在初始状态时，弹性薄膜处于平面形态，所述透镜阵列的焦距为无穷大、无透镜功能。

3.根据权利要求1中所述的一种可变焦液体透镜阵列及其操控方法，其特征在于，对于操控过程一，所述透镜阵列首先处于初始状态，通过挤压弹性容器I来减小其容积，且放松弹性容器II，使更多液体I流入容器盒的腔I内，腔II的液体II会同时减少，弹性薄膜在液压和微支柱阵列的作用下发生二维透镜阵列轮廓一样的形变，此时，所述透镜阵列成凸透镜阵列，其焦距f为有限正值，在f为正的情况下，进一步减小弹性容器I的容积且放松弹性容器II，会使f减小；反之，进一步减小弹性容器II的容积且放松弹性容器I，会使f增大，f增大到无穷大时，弹性薄膜处于平面形态，所述透镜阵列回到初始状态。

4.根据权利要求1中所述的一种可变焦液体透镜阵列及其操控方法，其特征在于，对于操控过程二，所述透镜阵列首先处于初始状态，通过挤压弹性容器II来减小其容积，且放松弹性容器I，使更多液体II流入容器盒的腔II内，腔I的液体I会同时减少，弹性薄膜在液压和微支柱阵列的作用下发生二维透镜阵列轮廓一样的形变，此时，所述透镜阵列成凹透镜阵列，其焦距f为有限负值，在f为负的情况下，进一步减小弹性容器II的容积且放松弹性容器I，会使焦距的绝对值| f |减小；反之，进一步减小弹性容器I的容积且放松弹性容器II，会使| f |增大，| f |增大到无穷大时，弹性薄膜处于平面形态，所述透镜阵列回到初始状态。