[发明专利]具有两个液体室的可变焦距透镜

说明书

技术领域

本发明涉及具有第一和第二室的可变焦距透镜，所述第一和第二室填充有具有不同折射率的液体。两个室被主要膜分开。透镜包括外壳和致动器。致动器相对于外壳在轴向上的移动导致主要膜发生形变。

本发明还涉及用于制造这样的透镜的方法。

背景技术

在WO2008/020356中示出这个类型的透镜。透镜具有填充有折射率不同但密度相似的不同液体的两个气密室。室被可变形的膜分开。这个设计的优势在于减少由重力导致的膜变形。然而，因为致动器不容易接近，所以在WO2008/020356中描述的设计需要通过磁场将力间接传送至膜。额外地，制造这个类型的透镜是困难的。具体地，已经发现难以从室移除残留空气。

发明内容

待通过本发明解决的问题为提供能够更容易制造的透镜。通过权利要求1的透镜解决这个问题。

因此，透镜包括填充有第一液体的第一室和填充有第二液体的第二室，其中所述第二液体具有与所述第一液体不同的光学特性，特别是不同的折射率。主要膜将所述第一室与所述第二室分开并且与所述第一和第二液体接触。主要膜形成与可变焦距透镜的光轴相交的透镜表面。第一辅助膜形成第一室的第一壁段并且第二辅助膜形成所述第二室的第一壁段。透镜包括外壳，所述外壳形成至少所述第一室和/或所述第二室的第二壁段。透镜进一步包括连接至所述膜中至少之一的致动器。致动器和外壳能够在平行于光轴的方向上相互位移，其中致动器和外壳的相互位移导致所述膜发生形变，因此改变透镜的焦距。

所述辅助膜中至少之一面对环境空气，这容许来自至少一个室的残留空气通过扩散穿过辅助膜而逃逸。来自另一个室的残留空气能够穿过所述另一个室的辅助膜而逃逸（假如所述辅助膜也面对空气的话），或者来自另一个室的残留空气能够在制造过程中当仅有该另一个室被填充时穿过主要膜或辅助膜逃逸。为加速空气扩散过程，在制造过程中能够使用加热、真空或诸如二氧化碳的小分子处理气体。

有利地，透镜包括形成主要膜和辅助膜的薄片，即所有膜均通过单个薄片形成。这极大地简化制造工艺。

薄片和/或任一膜能够以预拉伸方式附接至外壳，以用于防止在致动过程中起皱并且用于进一步减弱重力作用。

在有利的实施例中，外壳包括在第一区域中连接至主要膜的保持器，所述第一区域围绕透镜的光轴延伸。在该情况下，特别有利的是将第一和第二辅助膜径向布置在所述保持器外侧，即与保持器相比距光轴更远的径向距离，因此将主要膜的光学相关部分与辅助膜的光学不相关部分分开。

用于制造透镜的方法有利地包括以下步骤：

-将所述第二液体填充至第二室内，

-通过使气体扩散穿过薄片而移除来自第二室的任何残留气体，

-将所述第一液体填充至第一室内，以及

-通过使气体扩散穿过薄片而移除来自第一室的任何残留气体，

其中所述薄片形成所述膜。

这个方法利用以下事实：至少在制造过程的某些步骤中，每一个室通过薄片与环境接触，因此残留气体能够扩散穿过薄片并且因此离开液体。在生产过程中也可以将液体填充至变形状态中的薄片内，并且随后通过将室附接至已填充的薄片而将密封该室，由此当被捕获的气体通过扩散穿过薄片离开室时薄片变松弛。

附图说明

当考虑本发明的以下详细描述时本发明将被更好地理解并且除上述之外的其他目标将变得显而易见。这些描述参考附图，其中：

图1示出可变焦距透镜的第一实施例的剖面立体图，

图2示出可变焦距透镜的第二实施例的剖面立体图，

图3示出图2的透镜的分解图。

具体实施方式

定义：

术语“径向的”被理解为表示垂直于透镜的光轴的方向。

术语“轴向的”被理解为表示平行于透镜的光轴的方向。

术语“刚性的”和“柔性的”彼此相关地使用。透镜的膜与外壳和致动器相比更加柔性或更少刚性至少一个数量级。

术语“液体”表示能够流动的非气态物质，诸如水、油等。该术语还包括高黏性液体。以下给出液体的其他示例。

第一实施例：

图1的可变焦距透镜的实施例为相对于光轴A大体上旋转对称的设计。可变焦距透镜包括外壳1，所述外壳1具有在径向上延伸的带有第一环形开口3的底部段2、圆筒形的在轴向上延伸的外部壁4以及圆筒形的在轴向上延伸的内部壁或保持器5。透明的第一窗口6保持于外壳1中并且闭合第一环形开口3。