音圈式液体透镜制造技术

本发明专利技术提供音圈式液体透镜，液体透镜内部腔体放置音圈马达，所放置的音圈马达被弹性膜包裹，给音圈马达通电使音圈马达上的线圈或磁体伸出或回缩，导致液体透镜内部腔体液体压强变化，从而使透明弹性膜产生不同的凹凸程度实现变焦，主要应用于可移动设备相机，工业相机，可穿戴相机，机器视觉，或其他光学仪器领域。或其他光学仪器领域。或其他光学仪器领域。

Voice coil liquid lens

【技术实现步骤摘要】
音圈式液体透镜


[0001]本专利技术涉及一种音圈式液体透镜，液体透镜内部腔体放置音圈马达，所放置的音圈马达被弹性膜包裹，给音圈马达通电使音圈马达上的线圈或磁体伸出或回缩，导致液体透镜内部腔体液体压强变化，从而使透明弹性膜产生不同的凹凸程度实现变焦，主要应用于可移动设备相机，工业相机，可穿戴相机，机器视觉，或其他光学仪器领域。

技术介绍

[0002]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直接挤压弹性膜控制，存在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，同时按压元件在液体透镜上面或下面使整体厚度较厚导致移动设备相机模组厚的缺点，为克服上述缺点特提供一种音圈式液体透镜，液体透镜内部腔体放置音圈马达，所放置的音圈马达被弹性膜包裹，给音圈马达通电使音圈马达上的线圈或磁体伸出或回缩，导致液体透镜内部腔体液体压强变化，从而使透明弹性膜产生不同的凹凸程度实现变焦。

技术实现思路

[0003]本专利技术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，响应迅速的，适用于移动设备厚度薄的液体变焦透镜，液体透镜内部腔体放置音圈马达，所放置的音圈马达被弹性膜包裹，给音圈马达通电使音圈马达上的线圈或磁体伸出或回缩，导致液体透镜内部腔体液体压强变化，从而使透明弹性膜产生不同的凹凸程度实现变焦，包括液体透镜腔体；透明弹性膜；上顶板；弹性隔液膜；音圈马达外壳；音圈马达线圈；音圈马达磁体；第一孔；第二孔；透明底板，液体透镜腔体中填充一种透明液体，透明底板安装在液体透镜上，光线垂直通过透明底板，上顶板上固定安装音圈马达线圈，音圈马达线圈套在音圈马达磁体上能上下移动，音圈马达外壳与上顶板之间通过弹性隔液膜密封连接，音圈马达外壳外的液体无法进入音圈马达外壳所构成的音圈马达内部，第一孔使音圈马达外壳所构成的音圈马达内部与外接连通中间填充空气，液体透镜腔体中的液体因弹性隔液膜的阻隔无法通过第一孔连通到外部空气，音圈马达外壳所在的腔体与液体透镜腔体通过第二孔连通，音圈马达线圈的电源线通过第一孔连接到外部，给音圈马达线圈通电，音圈马达线圈在音圈马达磁体所产生的磁场中受到洛伦兹力也受到弹性隔液膜的弹力作用，在这两个力的作用下上顶板会上下运动直到受力平衡而静止，对音圈马达线圈通不同的电压电流会使上顶板运动到不同的位置，上顶板向上运动，使音圈马达外壳所构成的音圈马达总体积变大，液体透镜腔体液体压强变大，从而挤压透明弹性膜凸起，上顶板向上运动越多，透明弹性膜凸起程度越大实现了连续变焦，上顶板向下运动，使音圈马达外壳所构成的音圈马达总体积变小，液体透镜腔体液体压强变小，从而使透明弹性膜凸起程度变小甚至凹陷，上顶板向下运动越多，透明弹性膜形变程度越明显，挤压透明弹性膜的凹陷与凸起由液体透镜腔体液体压强引起，无机械元件直接挤压透明弹性膜避免了机械元件挤压透明弹
性膜使成像畸形的缺点，音圈马达外壳所构成的音圈马达在液体透镜腔体的侧边，使本液体透镜厚度可以做到很薄，便于轻薄的移动设备使用，音圈马达具有响应速度快，精度高，体积小固有特点，使本液体镜头具有高响应速度，精度高，体积小的特点。
[0004]音圈马达外壳所构成的音圈马达外形为环状或非环状，若为环状其位置放置在透明弹性膜边缘，其环的中心与透明弹性膜的中心的连线在与水平面垂直的直线上。
[0005]第一孔为孔或为空心管道，若为空心管道一端连接到音圈马达外壳所构成的音圈马达内部，一端连接到外部空气或液体，若一端连接的是液体则此液体与液体透镜腔体所填充的液体密度接近或相同折射率相差大。
[0006]音圈马达外壳与上顶板之间通过弹性隔液膜密封连接或弹性隔液膜将音圈马达外壳所构成的音圈马达除第一孔的部分外全部包裹，第一孔换成空心管道连通到外部气体或液体，弹性隔液膜有弹性或无弹性，若无弹性要预留上顶板上下移动的空间。
[0007]上顶板上固定安装音圈马达线圈或固定安装音圈马达磁体，若固定安装音圈马达磁体则音圈马达线圈固定安装在音圈马达外壳上，构成线圈固定磁体运动的音圈马达。
[0008]上顶板与音圈马达外壳之间安装一根或多根形状记忆和金线，给形状记忆和金线通电使其温度变化发生拉长或伸缩，使上顶板相对于音圈马达外壳上下运动实现变焦。
[0009]上顶板与音圈马达外壳相对运动由超声波马达或微机电系统控制，超声波马达或微机电系统固定在音圈马达外壳上，超声波马达或微机电系统通电发生位移的元件固定在上顶板上，或通电发生位移的元件安装在音圈马达外壳上，超声波马达或微机电系统固定在上顶板上。
[0010]第二孔为孔或为空心管道，若第二孔为孔，给孔上安装弹性膜，圈马达外壳从竖直安装改变成横向安装，上顶板安装在第二孔上的弹性膜上，上顶板左右移动挤压第二孔上的弹性膜继而挤压液体透镜腔体中的液体，继而挤压透明弹性膜实现变焦。
[0011]音圈马达外壳所构成的音圈马达替换成电致伸缩或磁致伸缩材料，第一孔密封不通气体或液体，给电致伸缩材料通不同的电压电流，控制其体积变化，使液体透镜腔体液体压强发生变化实现连续变焦，给磁致伸缩材料加上不同的磁场控制控制其体积变化，使液体透镜腔体液体压强发生变化实现连续变焦。
[0012]液体透镜腔体安装温度传感器，液压传感器，透明弹性膜上侧安装液体或气压传感器，传感器数据传递给微机控制单元，微机控制单元控制音圈马达外壳所构成的音圈马达的通电电流，通电电压，通电时间。
附图说明
[0013]图1是本专利技术的剖面主视图。
[0014]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方案，下面将对方案具体的附图加以说明。
[0015]图中：液体透镜腔体1；透明弹性膜2；上顶板3；弹性隔液膜4；音圈马达外壳5；音圈马达线圈6；音圈马达磁体7；第一孔8；第二孔9；透明底板10。
具体实施方式
[0016]液体透镜腔体1中填充一种透明液体，透明底板10安装在液体透镜上，光线垂直通过透明底板10，上顶板3上固定安装音圈马达线圈6，音圈马达线圈6套在音圈马达磁体7上
能上下移动，音圈马达外壳5与上顶板3之间通过弹性隔液膜4密封连接，音圈马达外壳5外的液体无法进入音圈马达外壳5所构成的音圈马达内部，第一孔8使音圈马达外壳5所构成的音圈马达内部与外接连通中间填充空气，液体透镜腔体1中的液体因弹性隔液膜4的阻隔无法通过第一孔8连通到外部空气，音圈马达外壳5所在的腔体与液体透镜腔体1通过第二孔9连通，音圈马达线圈6的电源线通过第一孔8连接到外部，给音圈马达线圈6通电，音圈马达线圈6在音圈马达磁体7所产生的磁场中受到洛伦兹力也受到弹性隔液膜4的弹力作用，在这两个力的作用下上顶板3会上下运动直到受力平衡而静止，对音圈马达线圈6通不同的电压电流会使上顶板3运动到不同的位置，上顶板3向上运动，使音圈马达外壳5所构成的音圈马达总体积变大，液体透镜腔体1液体压强变大，从而挤压透明弹性膜2凸起，上顶板3向上运动越多，透明弹性膜2凸起程度越大实现了连续变焦，上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.音圈式液体透镜，其主要包括液体透镜腔体(1)；透明弹性膜(2)；上顶板(3)；弹性隔液膜(4)；音圈马达外壳(5)；音圈马达线圈(6)；音圈马达磁体(7)；第一孔(8)；第二孔(9)；透明底板(10)，其特征在于：液体透镜腔体(1)中填充一种透明液体，透明底板(10)安装在液体透镜上，光线垂直通过透明底板(10)，上顶板(3)上固定安装音圈马达线圈(6)，音圈马达线圈(6)套在音圈马达磁体(7)上能上下移动，音圈马达外壳(5)与上顶板(3)之间通过弹性隔液膜(4)密封连接，音圈马达外壳(5)外的液体无法进入音圈马达外壳(5)所构成的音圈马达内部，第一孔(8)使音圈马达外壳(5)所构成的音圈马达内部与外接连通中间填充空气，液体透镜腔体(1)中的液体因弹性隔液膜(4)的阻隔无法通过第一孔(8)连通到外部空气，音圈马达外壳(5)所在的腔体与液体透镜腔体(1)通过第二孔(9)连通，音圈马达线圈(6)的电源线通过第一孔(8)连接到外部，给音圈马达线圈(6)通电，音圈马达线圈(6)在音圈马达磁体(7)所产生的磁场中受到洛伦兹力也受到弹性隔液膜(4)的弹力作用，在这两个力的作用下上顶板(3)会上下运动直到受力平衡而静止，对音圈马达线圈(6)通不同的电压电流会使上顶板(3)运动到不同的位置，上顶板(3)向上运动，使音圈马达外壳(5)所构成的音圈马达总体积变大，液体透镜腔体(1)液体压强变大，从而挤压透明弹性膜(2)凸起，上顶板(3)向上运动越多，透明弹性膜(2)凸起程度越大实现了连续变焦，上顶板(3)向下运动，使音圈马达外壳(5)所构成的音圈马达总体积变小，液体透镜腔体(1)液体压强变小，从而使透明弹性膜(2)凸起程度变小甚至凹陷，上顶板(3)向下运动越多，透明弹性膜(2)形变程度越明显，挤压透明弹性膜(2)的凹陷与凸起由液体透镜腔体(1)液体压强引起，无机械元件直接挤压透明弹性膜(2)避免了机械元件挤压透明弹性膜(2)使成像畸形的缺点，音圈马达外壳(5)所构成的音圈马达在液体透镜腔体(1)的侧边，使本液体透镜厚度可以做到很薄，便于轻薄的移动设备使用，音圈马达具有响应速度快，精度高，体积小固有特点，使本液体镜头具有高响应速度，精度高，体积小的特点。2.根据权利要求1所述的音圈式液体透镜，其特征在于：音圈马达外壳(5)所构成的音圈马达外形为环状或非环状，若为环状其位置放置在透明弹性膜(2)边缘，其环的中心与透明弹性膜(2)的中心的连线在与水平面垂直的直线上。3.根据权利要求1所述的音圈式液体透镜，其特征在于：第一孔(8)为孔或为空心管道，若为空心管道一端连接到音圈马达外...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁世冬，
申请(专利权)人：梁世冬，
类型：发明
国别省市：