液体透镜装置

本申请涉及光学透镜，尤其涉及液体透镜装置。

背景技术：

1、传统的光学变焦系统通过精密机械结构的配合从而改变多个固体透镜之间的距离来实现变焦，其结构复杂且笨重、响应慢、易于损坏。液体透镜通过直接改变液体形状来调整焦距，具有结构紧凑、响应时间快、可调节性强、便于微型化和轻量化等优点，受到了广泛的关注和研究。

2、相关技术中的液体透镜的调节方式，大多是基于电润湿原理的直接调节和机械驱动调节，上述调节方式都需要与液体直接接触，容易对透镜成像的稳定性造成干扰。

技术实现思路

1、本申请旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种液体透镜装置，实现了对液体透镜的场外调节，无需与液体透镜内的液体直接接触，避免了对透镜成像的稳定性造成干扰。

2、根据本申请实施例的液体透镜装置，包括：

3、液体透镜，内部设置有腔体，所述腔体内设置有导电流体和透明液体；

4、旋转组件，位于所述液体透镜的上方或下方，所述旋转组件上设置有磁铁，所述旋转组件适于带动所述磁铁在静止状态和旋转状态之间切换，其中，在所述静止状态，所述透明液体位于所述导电流体的上方，在所述旋转状态，所述磁铁旋转形成旋转磁场，所述导电流体处于旋转磁场中，使得所述导电流体旋转并在中心处形成有通孔，所述透明液体位于所述通孔处。

5、根据本申请实施例的液体透镜装置，在不使用时，旋转组件不工作，磁铁处于静止状态，此时的导电流体没有受到外力作用也保持静止，透明液体位于导电流体的上方。当液体透镜装置开始使用时，旋转组件带动磁铁转动，磁铁转动时会形成旋转磁场，而根据法拉第电磁感应定律，导电流体在旋转磁场中产生感应电流，进而根据左手定则，导电流体受到与磁场旋转方向相同的安培力，带动导电流体与磁场同方向旋转，当达到一定速度时，在离心力的作用下，导电流体会往远离中心的方向移动，导电流体中心会形成通孔，使铺展在导电流体上部的透明液体流动到通孔中并形成透镜。通过旋转组件控制磁铁的旋转速度或更换磁铁以改变磁场强度的大小，可以控制导电流体中心处的通孔的大小和通孔中透明液体的形状，磁铁的旋转速度越大，通孔就越大，磁场强度越大，通孔就越大。进而实现了对液体透镜的场外调节，无需与液体透镜内的液体直接接触即可调节焦距和光阑，避免了对透镜成像的稳定性造成干扰，稳定性高，可操作性强。

6、根据本申请的一个实施例，所述旋转组件包括旋转托盘，所述旋转托盘位于所述液体透镜的下方，所述磁铁固定安装在所述旋转托盘上。

7、根据本申请的一个实施例，所述旋转托盘为圆形托盘，所述旋转托盘的中心处设置有第一透光孔，所述第一透光孔与所述通孔同轴。

8、根据本申请的一个实施例，所述旋转组件包括至少两个所述旋转托盘，两个所述旋转托盘关于所述液体透镜对称设置，两个所述旋转托盘上均设置有所述磁铁，两个所述旋转托盘之间设置有第二透光孔，所述第二透光孔与所述通孔同轴，其中，在所述旋转状态，两个所述旋转托盘的旋转方向相同。

9、根据本申请的一个实施例，所述旋转托盘为磁屏蔽托盘，所述磁铁位于所述旋转托盘和所述液体透镜之间。

10、根据本申请的一个实施例，所述旋转托盘上设置有连接部，所述磁铁与所述连接部通过插接、卡接、磁吸、螺纹连接中的至少一种方式可拆卸连接。

11、根据本申请的一个实施例，所述液体透镜包括侧板、上透光板和下透光板，所述上透光板与所述侧板的一端密封连接，所述下透光板与所述侧板的另一端密封连接，所述上透光板、所述侧板和所述下透光板围合形成所述腔体。

12、根据本申请的一个实施例，所述液体透镜上设置至少一个散热片，所述散热片适于对所述液体透镜进行散热。

13、根据本申请的一个实施例，所述液体透镜上设置有至少两个所述散热片，相邻两个所述散热片之间设置有间隙。

14、根据本申请的一个实施例，所述导电流体与所述透明液体互不相溶。

15、本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种液体透镜装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的液体透镜装置，其特征在于，所述旋转组件包括旋转托盘，所述旋转托盘位于所述液体透镜的下方，所述磁铁固定安装在所述旋转托盘上。

3.根据权利要求2所述的液体透镜装置，其特征在于，所述旋转托盘为圆形托盘，所述旋转托盘的中心处设置有第一透光孔，所述第一透光孔与所述通孔同轴。

4.根据权利要求2所述的液体透镜装置，其特征在于，所述旋转组件包括至少两个所述旋转托盘，两个所述旋转托盘关于所述液体透镜对称设置，两个所述旋转托盘上均设置有所述磁铁，两个所述旋转托盘之间设置有第二透光孔，所述第二透光孔与所述通孔同轴，其中，在所述旋转状态，两个所述旋转托盘的旋转方向相同。

5.根据权利要求2所述的液体透镜装置，其特征在于，所述旋转托盘为磁屏蔽托盘，所述磁铁位于所述旋转托盘和所述液体透镜之间。

6.根据权利要求2所述的液体透镜装置，其特征在于，所述旋转托盘上设置有连接部，所述磁铁与所述连接部通过插接、卡接、磁吸、螺纹连接中的至少一种方式可拆卸连接。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的液体透镜装置，其特征在于，所述液体透镜包括侧板、上透光板和下透光板，所述上透光板与所述侧板的一端密封连接，所述下透光板与所述侧板的另一端密封连接，所述上透光板、所述侧板和所述下透光板围合形成所述腔体。

8.根据权利要求1至6任意一项所述的液体透镜装置，其特征在于，所述液体透镜上设置至少一个散热片，所述散热片适于对所述液体透镜进行散热。

9.根据权利要求8所述的液体透镜装置，其特征在于，所述液体透镜上设置有至少两个所述散热片，相邻两个所述散热片之间设置有间隙。

10.根据权利要求1至6任意一项所述的液体透镜装置，其特征在于，所述导电流体与所述透明液体互不相溶。

技术总结本申请涉及光学透镜技术领域，提供一种液体透镜装置。液体透镜装置，包括液体透镜和旋转组件，液体透镜内部设置有腔体，腔体内设置有导电流体和透明液体，旋转组件位于液体透镜的上方或下方，旋转组件上设置有磁铁，旋转组件适于带动磁铁在静止状态和旋转状态之间切换，其中，在静止状态，透明液体位于导电流体的上方，在旋转状态，磁铁旋转形成旋转磁场，导电流体处于旋转磁场中，使得导电流体旋转并在中心处形成有通孔，透明液体位于通孔处。根据本申请实施例的液体透镜装置，实现了对液体透镜的场外调节，无需与液体透镜内的液体直接接触，避免了对透镜成像的稳定性造成干扰。技术研发人员：李昱庆,邓中山,刘静受保护的技术使用者：中国科学院理化技术研究所技术研发日：技术公布日：2024/6/11