[发明专利]泵式液体透镜

说明书

本发明提供泵式液体透镜，液体透镜内部腔体连接微型的可以双向推动液体的水泵，通过水泵向外部抽液体或通过水泵向内部加液体，改变水泵的通电时间，改变液体透镜内部腔体的液体的压强，从而改变透明弹性膜的凸起或凹陷程度实现连续变焦。

技术领域

本发明涉及一种泵式液体透镜，液体透镜内部腔体连接微型的可以双向推动液体的微型水泵，通过微型水泵向外部抽液体或通过微型水泵向内部加液体，改变水泵的通电时间，改变液体透镜内部腔体的液体的压强，从而改变透明弹性膜的凸起或凹陷程度实现连续变焦，主要应用于工业相机，可穿戴相机，机器视觉，可移动设备相机，教学演示或其他光学仪器领域。

背景技术

目前实现液态透镜的方法有多种，其中挤压填充式液态透镜对填充液体要求不高，且能适用于较大口径，填充挤压式多采用音圈马达控制，存在成本高，音圈马达去挤压透明弹性膜容易使透明弹性膜褶皱影响成像效果的缺点，为克服上述缺点特提供一种泵式液体透镜，液体透镜内部腔体连接微型的可以双向推动液体的水泵，通过水泵向外部抽液体或通过水泵向内部加液体，改变水泵的通电时间，改变液体透镜内部腔体的液体的压强，从而改变透明弹性膜的凸起或凹陷程度实现连续变焦。

发明内容

本发明的目的是提供不使用机械元件直接按压透明弹性薄膜的，结构简单的高精度的液体变焦透镜，液体透镜内部腔体连接微型的可以双向推动液体的微型水泵，通过水泵向外部抽液体或通过水泵向内部加液体，改变水泵的通电时间，改变液体透镜内部腔体的液体的压强，从而改变透明弹性膜的凸起或凹陷程度实现连续变焦，包括外壳；第一透明板；透明弹性膜；第一腔体；第一管道；储液腔；储液腔弹性膜；蠕动泵滚轮；蠕动泵；转轴；第二管道；第二透明板；液体透镜透明底板；第二腔体；液体透镜，液体透镜由透明弹性膜和第一腔体及透明底板组成，第一腔体中填充一种透明液体，第一腔体与蠕动泵通过第二管道连接，储液腔由储液腔弹性膜及支撑储液腔弹性膜的外壳围成，蠕动泵通过第一管道连通到储液腔中，第一管道与第二管道相互连通，所连通的管道在蠕动泵部分具有弹性，第一腔体与储液腔和第一管道和第二管道中均填充同一种透明液体，第一透明板与第二透明板分安装在外壳上，分别位于液体透镜正上方与正下方，光线通过第一透明板射入，通过液体透镜折射后通过第二透明板射出，第二腔体填充透明液体或气体，第二腔体填充液体为与第一腔体中液体密度接近折射率相差较大的透明液体，第一腔体中安装液压传感器，第二腔体安装液压或气压传感器，第一腔体中液体压强变大，大于第二腔体液体或气体压强时，透明弹性膜在两者压强作用下凸起，第一腔体中液体压强变小，小于第二腔体液体或气体压强时，透明弹性膜在两者压强作用下凹陷，第一腔体中液体压强与第二腔体液体或气体压强之差越大透明弹性膜凸起或凹陷程度越强，既第一腔体中液体压强与第二腔体液体或气体压强之差对应本液体透镜的每一个焦距，其对应关系内置在本液体的微机控制单元中，外壳前安装距离传感器，距离传感器将液体透镜与所照物体的距离传递给微机控制单元，蠕动泵外壳固定既蠕动泵外壳与外壳不发生位移，通过给微型电机通正向电流，微型电机带动转轴转动，转轴带动蠕动泵上多个滚轮转动，滚轮挤压蠕动泵中弹性管道将管道中的液体不断挤压到第一腔体中，使第一腔体液体压强变大，使透明弹性膜凸起，给微型电机通电时间越久明弹性膜凸起越大，液体透镜实现了在一定范围内的变焦，微机控制单元控制微型电机的通电时间，给微型电机断电后转轴停止转动，蠕动泵上多个滚轮停止转动，蠕动泵上一个或多个滚轮挤压蠕动泵上弹性管道，使管道内液体停止流动达到锁定透明弹性膜凸起程度，既是蠕动泵的断电自锁功能，达到固定本液体透镜焦距的目的，通过给微型电机通反向电流，微型电机带动转轴转动，转轴带动蠕动泵上多个滚轮转动，滚轮挤压蠕动泵中弹性管道将管道中的液体不断挤压到储液腔中，使第一腔体液体压强变小，使透明弹性膜凸起程度变小或凹陷，给微型电机通电时间越久透明弹性膜变化越明显，液体透镜实现了在一定范围内的变焦，微机控制单元控制微型电机的通电时间，给微型电机断电后转轴停止转动，蠕动泵上多个滚轮停止转动，蠕动泵上一个或多个滚轮挤压蠕动泵上弹性管道，使管道内液体停止流动达到锁定透明弹性膜凸起或凹陷程度，达到固定本液体透镜焦距的目的，变焦过程中未使用机械元件按压直接按压透明弹性膜避免了直接机械按压使透明弹性膜褶皱导致成像畸形的缺点，蠕动泵本身具有精密定量的特点使本透镜具有高精度的特点。