Линзовый растр Советский патент 1985 года по МПК G02B21/08 

Изобретение относится к оптике, чптико-механйческой промышленности и может быть использовано в оптоэлектронике, вычислительной технике для оптической обработки информации, в роботостроении для технического . зрения роботов. Цель изобретения - обеспечение плавной регулировки фокусного расстояния и удобства эксплуатации. На фиг,1 приведен линзовый растр в виде круглого диска, вариант исполнения; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1 (вариант линзового растра с параллельным взаиморасположением каналов-капилляров на подложке) на фнг.З и 4 - то же: (случаи со сходя.щимися каналами-капиллярами к обще.му центру за пределами подложки, за сче .взаиморасопложения каналов-капилляров; на фиг. 4 - за счет кривизны подложк Подложка 1 при помощи электродов 2 и 3 подключена к источникам 4 и 5 пита НИН и содержит каналы-капилляры 6, вну ри которых расположены жидкостные микролинзы 7 о Подложка 1 вьтолнена из ас-среза (среза Кюри) какого-либо материала, обладающего обратным пьезоэффектом (например, кварца, тинтанат и цирконат бария и т.д.). Внешне подложка может быть вьшолнена в виде плоского круга или многоугольника. Она может быть также объемной в виде части сферы Электроды 2 и 3 наносятся на боковые и торцовые поверхности подложки с двух взаимопротивоположных сторон. Они могут быть выполнены про зрачными. В подложке 1 тем или иным способом (лазерным лучом, ультразвуком, химическим травлением) выполнены-каналы капилляры 6. в виде сквозных цилиндров, продольные оси котоpbFx совмещены с электрической осью пьезоматериала. Каналы-капилляры проделаны в подложке 1 с той или иной регулярностью (например, прямоугольной, гексогональной, либо гиперболи еской, степенной, параболической по отношению к геометрическому центру подложки). Продольные оси каналов-капилляров либо параллельны друг к другу, либо взаимосхйдящиеся к общему центру вне пределов подложки 1. Микролинзы 7, в зависимости от требований, выполняются из жидкости с требуемым спектральным 1грог1усканием, смачивающей либо не 1 32 смачивакнцей материал подложки 1. В случае необходимости положительной линзы жидкость должна быть несмачивающей материал подложки, а в случае отрицательной - наоборот. Каждый канал-капилляр 6 может содержать одну или несколько положительных или отрицательных жидкостных микролинз. При зтом главная оптическая ось микролинз 7, находящаяся в канале-капилляре 6, совмещена с продольной осью каналов-капилляров 6. С торцов каналы-капилляры с целью герметизации по всей торцовой поверхности подложки 1 покрыты прозрачными токопроводящими электродами 3. При этом создается герметизированный объем, что способствует постоянству характеристик жидкости микролинз 7. Работа устройства заключается в плавной регулировке фокусного расстояния микролинз 7. Подачей напряжения йа боковые .2 и торцовые 3 электроды от.источников 4 и 5 питания подложка 1 деформируется, растягиваясь либо сжимаясь. Растяжение либо сжатие происходит в зависимости от величины и полярности подаваемого на электроды напряжения. Ввидутого, что электрическая ось подложки 1 главная оптическая ось микролинз 7 и продольная ось каналакапилляра 6 совмещены, то при растяжении подложки 1 диаметр канала- . капилляра 6 увеличивается, при сжатии подложки 1 диаметр канала-капилляра 6 уменьшается. При этом микролинза 7 из-за наличия поверхностного натяжения, следуя за изменяющимся диаметром канала-капилляра 6, изменяет свою форму и, тем самым, кривизну поверхностей. Результат .перемена фокусного расстояния. Плавной регулировкой величины напряжения на электродах достигается плавная регулировка фокусного расстояния. Вместо замены жидкости при каждом требуемом новом фокусном расстоянии и необходимьгх .при этом операциях в предлагаемом устройстве изменение фокусного расстояния сводится к регулировке напряжения на электродах 3 и 2. Кроме того, изменение напряжения на электродах легко подается автоматизациии регулировке, , что,в своюочередь,приводит кувепичению быстродействия системы.

фи1, 2

ЛИНЗОВЫЙ РАСТР, состоящий из подложки и микролинз, отличающийся тем, что, с целью повьшения удобства эксплуатации за счет обеспечения плавной регулировки фокусного расстояния, подложка выполнена из материала, обладающего обратным пьезоэффектом, и содержит каналы-капилляры, в которых расположены жидкостные микролинзы, причем продольные оси каналов-капилляров параллельны электрической оси материала подложки, на боковые и торцовые стороны которой нанесены foKoпроводящие прозрачные электроды, подключенные к управляемым источникам питания. .L

(put.3 АА ut.