[发明专利]一种液体透镜和光学系统

说明书

本申请属于电润湿技术领域，提供一种液体透镜和光学系统，通过使第一透明电极板和第二透明电极板相对设置，第一透明电极板包括至少一个第一导电区域，第二透明电极板包括至少一个第二导电区域，每个第一导电区域与一个第二导电区域相对设置组成一对导电区域；将弹性透明薄膜设置在第一透明电极板和第二透明电极板之间的间隔区域，使弹性透明薄膜形成第一腔体，并在第一腔体中填充透明导电液体；使得在至少一对导电区域之间施加电压时，透明导电液体发生形变，使弹性透明薄膜的表面发生形变形成自由曲面或非球面，能够通过电润湿技术实现一种面型为自由曲面或非球面的液体透镜，使得液体透镜所应用的光学系统结构精简且成像边缘清晰。

技术领域

本申请属于电润湿(Electrowetting，EW)技术领域，尤其涉及一种液体透镜和光学系统。

背景技术

电润湿是指通过改变液滴与绝缘基板之间电压，来改变液滴在绝缘基板上的润湿性，即改变液滴在绝缘基板上的接触角，使液滴发生形变、位移的现象。基于液滴的电润湿效应，电润湿技术被广泛应用于显示、流体操作、芯片实验室(Lab-On-Chip)、微变焦透镜和印刷等领域。

目前，基于电润湿技术的液体透镜的面型通常只能是球面，球面透镜容易造成光学系统的结构臃肿且成像边缘模糊。

发明内容

本申请的目的在于提供一种液体透镜和光学系统，能够通过电润湿技术实现一种面型为自由曲面或非球面的液体透镜，使得液体透镜所应用的光学系统结构精简且成像边缘清晰。

申请实施例的第一方面提了一种液体透镜，包括第一透明电极板、第二透明电极板和弹性透明薄膜；

所述第一透明电极板和所述第二透明电极板相对设置，所述第一透明电极板包括至少一个第一导电区域，所述第二透明电极板包括至少一个第二导电区域，每个所述第一导电区域与一个所述第二导电区域相对设置组成一对导电区域；

所述弹性透明薄膜设置在所述第一透明电极板和所述第二透明电极板之间的间隔区域，所述弹性透明薄膜形成第一腔体，所述第一腔体中填充有透明导电液体；

在至少一对导电区域之间施加电压时，所述透明导电液体发生形变，使所述弹性透明薄膜的表面发生形变形成自由曲面或非球面。

在一个实施例中，在任意一对导电区域之间施加电压时，所述透明导电液体发生形变，使所述弹性透明薄膜的表面发生形变形成非球面。

在一个实施例中，所述第一透明电极板包括至少两个第一导电区域，所述第二透明电极板包括至少两个第二导电区域，任意相邻的两个第一导电区域之间相互绝缘，任意相邻的两个第二导电区域之间相互绝缘；

在任意相邻的至少两对导电区域之间施加相同电压时，所述透明导电液体发生形变，使所述弹性透明薄膜的表面发生形变形成非球面或自由曲面；

在任意相邻的至少两对导电区域之间施加不同电压时，所述透明导电液体发生形变，使所述弹性透明薄膜的表面发生形变形成自由曲面；

在任意不相邻的至少两对导电区域之间施加电压时，所述透明导电液体发生形变，使所述弹性透明薄膜的表面发生形变形成自由曲面。

在一个实施例中，所述至少两个第一导电区域以阵列形式排列，所述至少两个第二导电区域以阵列形式排列。

在一个实施例中，任意相邻的两个第一导电区域之间间隔设置，任意相邻的两个第二导电区域之间间隔设置；

或者，任意相邻的两个第一导电区域之间设置有透明绝缘体，任意相邻的两个第二导电区域之间设置有透明绝缘体。

在一个实施例中，所述第一透明电极板包括第一透明基板，所述第二透明电极板包括第二透明基板，所述第一导电区域为镀设于所述第一透明基板的透明导电薄膜，所述第二导电区域为镀设于所述第二透明基板的透明导电薄膜。