[发明专利]电磁致动柔性变焦透镜有效
申请号: | 201810824352.7 | 申请日: | 2018-07-25 |
公开(公告)号: | CN108873317B | 公开(公告)日: | 2019-05-21 |
发明(设计)人: | 冯雪;程嘉辉;马寅佶;陈颖;王宙恒 | 申请(专利权)人: | 清华大学 |
主分类号: | G02B26/08 | 分类号: | G02B26/08 |
代理公司: | 北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙) 11277 | 代理人: | 刘新宇;张会华 |
地址: | 100084*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 电磁铁 透镜 变焦透镜 致动 焦距 曲率 硅橡胶材料 径向作用力 延展性 透光性 变形 环绕 通电 施加 | ||
一种电磁致动的柔性变焦透镜,包括透镜;其使用具有透光性、柔性和延展性的硅橡胶材料制成;第一电磁铁,其固定于所述透镜的周缘部分;第二电磁铁,其环绕于所述第一电磁铁的周围,当所述第一电磁铁和所述第二电磁铁通电时,所述第二电磁铁对所述第一电磁铁的作用力能够使所述透镜产生变形,从而改变所述透镜的焦距。在本发明的电磁致动的柔性变焦透镜中,通过第二电磁铁施加径向作用力来改变透镜弧面的曲率,从而改变透镜的焦距。这种柔性变焦透镜体积小巧、结构简单、造价低廉。
技术领域
本发明涉及光学透镜领域,尤其涉及一种电磁致动的柔性变焦透镜。
背景技术
目前,透镜的变焦需要沿轴向移动透镜组中透镜,从而改变透镜间距离,进而改变透镜组的焦距。利用这样的变焦方式制作的透镜组需要使用多个透镜,因此体积和重量较大,结构复杂,造价较高。
发明内容
为了弥补上述缺点,本发明旨在提出了一种体积小巧、结构简单、造价低廉的电磁致动的柔性变焦透镜。
一种电磁致动的柔性变焦透镜,包括
透镜;
第一电磁铁,其固定于所述透镜的周缘部分;
第二电磁铁,其环绕于所述第一电磁铁的周围,当所述第一电磁铁和所述第二电磁铁通电时,所述第二电磁铁对所述第一电磁铁的作用力能够使所述透镜产生变形,从而改变所述透镜的焦距。
在至少一个实施方式中,当所述第一电磁铁和所述第二电磁铁通电时,所述第一电磁铁和所述第二电磁铁之间的相互作用力为排斥力,所述排斥力的方向通过所述透镜的轴心并且沿所述透镜的径向。
在至少一个实施方式中,所述第二电磁铁为环状,当所述第二电磁铁通电时,所述第二电磁铁的内环部分和所述第二电磁铁的外环部分具有不同的磁性。
在至少一个实施方式中,所述透镜为圆形,所述透镜与所述第二电磁铁同轴。
在至少一个实施方式中,所述透镜为圆形盘状体,所述盘状体的上下表面为圆弧面。
在至少一个实施方式中,所述圆弧面为外凸的圆弧面,从而使所述透镜构成为凸透镜。
在至少一个实施方式中,在所述第一电磁铁和所述第二电磁铁断电的状态下,所述圆弧面的曲率最小,即所述透镜具有最大的焦距。
在至少一个实施方式中,所述第一电磁铁为扇形电磁铁,当所述第一电磁铁通电时,所述第一电磁铁的外弧部分和所述第一电磁铁的内弧部分具有不同的磁性。
在至少一个实施方式中,所述第一电磁铁沿所述透镜的周向均匀分布设置有6个。
在至少一个实施方式中,所述第一电磁铁和所述第二电磁铁的电磁力大小是通过调节缠绕在电磁铁上的线圈的电流强度实现的。
在本发明的电磁致动的柔性变焦透镜中,通过第二电磁铁施加径向作用力来改变透镜弧面的曲率,从而改变透镜的焦距。这种柔性变焦透镜体积小巧、结构简单、造价低廉。
附图说明
图1示出了根据本发明的实施方式的电磁致动的柔性变焦透镜的结构示意图。
图2示出了根据本发明的实施方式的电磁致动的柔性变焦透镜的凸透镜的侧视图。
图3示出了根据本发明的实施方式的电磁致动的柔性变焦透镜的第二电磁铁的结构示意图。
1 透镜 11 上弧面 12 下弧面 2 第一电磁铁 21 内弧部分 22 外弧部分 3 第二电磁铁 31 内环部分 32 外环部分。
具体实施方式
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