一种调焦微镜和一种调焦装置的制造方法

文档序号:9909900阅读:416来源:国知局
一种调焦微镜和一种调焦装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光学元件技术领域,具体涉及一种调焦微镜和一种调焦装置。
【背景技术】
[0002]用于将光束进行分割并分别聚焦的微镜阵列是信息光学领域的重要研究内容之一,在光通信、光计算、光互连、光电探测阵列、成像、光束整形与控制、光显示、传感等诸多领域有广泛应用。
[0003]传统的微镜在加工制作完成后其焦距是固定的,因而光学性能与功能也就完全确定,不能进行调控。由于控制的需要,近年来可调焦微镜逐渐出现,但是目前的可调焦微镜是通过力、热、电等手段改变镜面形状实现对焦距的调节,如液体型可调焦微透镜,结构复杂且体积大,由此,需要一种结构简单的能够调节微镜焦距的装置。

【发明内容】

[0004]本发明的目的在于:针对目前可调焦微镜结构复杂的问题,提供一种结构简单的调焦微镜。
[0005]为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种调焦微镜,包括用于反射光线的反光体,所述反光体用于反射光线的侧面为反光面;还包括隔开设置的导电部件甲和导电部件乙,在所述导电部件甲和所述导电部件乙上通同性或者异性电荷时,导电部件甲与导电部件乙之间产生相斥或相吸的力,使所述反光面发生形变。
[0006]在本方案中,支撑部件支撑反光体,但是反光体的中央悬空,也就是说,反光体的中央区域没有被支撑部件支撑,导电部件甲和导电部件乙分别接电源的两个电极,使导电部件甲和导电部件乙上带有异性电荷,由此,导电部件甲与导电部件乙之间会相互吸引,随着电源电压的增加,导电部件甲和导电部件乙上的电荷数量增加,导电部件甲逐渐向导电部件乙移动,而导电部件甲固定设置在反光体上且反光体由支撑部件支撑,反光体固定设置导电部件甲的区域在导电部件甲的作用下逐渐向导电部件乙移动,而反光体上与支撑部件相接触的部分不会移动或者移动的位移量小于导电部件甲的移动量,如此,反光体逐渐的凹陷,反光体的反射面变成一个凹下的曲面,并且凹下的曲面的曲率越来越大,由此,实现了反光面的焦距发生变化,如此,能够实现反光体反光焦距的调节。
[0007]本方案与现有技术相比,没有液体型变焦微镜所需的密闭空间,整体结构仅有简单的结构体构成,结构更加简单。
[0008]作为优选,所述导电部件甲、导电部件乙和反光体相对布置,所述导电部件甲设置在所述导电部件乙和反光体之间,所述导电部件甲设置在所述反光体上,所述导电部件乙与导电部件甲隔开合适距离,如此,当导电部件甲和导电部件乙带上异性电荷之后会相互吸引,由于导电部件甲设置在导电部件乙与反光体之间,并且导电部件甲固定设置在反光体上,如此,反光体与导电部件甲固定的部分会在导电部件甲的带动下向导电部件乙移动,由此反光体会发生凹陷,曲率会发生变化。
[0009]作为优选,还包括用于保持所述反光体的外缘部分固定,并使所述反光体中部悬空的支撑部件,也就是说,支撑部件设置在所述反光体侧面的边缘,如此,在同样的吸引力作用下,支撑部件设置在反光体侧面的边缘时,反光体凹下的程度更大,也就是说反光面的曲率更小,焦距调节的范围更大。
[0010]作为优选,所述支撑部件为导电体,如此,电流通过支撑部件传递至反光体上的导电部件甲,而不需要专门设置导线,能够进一步简化装置。
[0011]作为优选,所述支撑部件为直条形的支撑粧,特别的,为圆柱形的支撑粧,如此,容易制造,制造成本低廉。
[0012]作为优选,所述支撑部件包括直条形的支撑横梁,所述支撑横梁的两端均设置有一个支边,这两个支边中的一个支边向反光体延伸形成反光体的支撑部,另一个支边背离反光体延伸形成支撑部件的固定部,如此,与直条形的支撑粧相比,本方案中的支撑部件具有更好地弹性,同样驱动电压下可获得更大调焦范围。
[0013]作为优选,所述导电部件甲固定设置在所述反光体的侧面的中央,相比于导电部件甲没有设置在反光体侧面的中央,本方案的反光体凹下的程度更大,也就是说反光面的曲率更小,焦距调节的范围更大。
[0014]作为优选,所述反光体与导电部件甲为一体式结构,所述导电部件甲上涂覆有镜面材料形成所述反光面,如此,结构更加简单,稳定牢固。
[0015]作为优选,所述导电部件甲和/或所述导电部件乙由导体材料和/或半导体材料制成。
[0016]本申请还公开了一种调焦装置,包括至少两个上述调焦微镜,所述调焦微镜依次紧挨布置,使所有调焦微镜的反光面组合形成面积更大的反光面,如此,能够获得更大的反光面,此外,所述的调焦装置可使光束聚焦为一个一维或二维光点阵,从而将光束分割开并可调节点阵聚焦位置,特别的,每个调焦微镜由单独的一个电源控制。
[0017]综上所述,由于采用了上述技术方案,本申请的有益效果是:
1、结构简单:与现有技术相比,没有液体型变焦微镜所需的密闭空间,整体结构仅有简单的结构体构成,结构更加简单;
2、调焦范围更大:由于结构简单因而镜面口径易于缩小,根据焦距计算公式可知在同样变形下口径更小的器件具有更大的调焦范围;
3、调节速度更快:本发明采用静电方式驱动,而静电场的产生与消逝速度很快,另外本发明结构简单镜面口径较小质量较轻,具有较快的响应速度。与之相比,采用热膨胀方式改变镜面曲率的方案实施中有通电、发热、膨胀、散热、收缩的过程,其中尤其散热过程速度较慢,且受环境温度影响很大。另外,采用液晶空间光调制器等方案的调焦微镜由于液晶分子的极慢响应速度因而调节速度更慢。
【附图说明】
[0018]图1为调焦微镜的结构示意图;
图2为图1的零部件组成示意图;
图3为图1的前视剖面图; 图4为图3的另一种状态不意图;
图5为图4的另一种状态不意图;
图6为图5的另一种状态不意图;
图7为图6的另一种状态不意图;
图8为图1的仰视图;
图9为区别于图1的调焦微镜的另一种结构的仰视图;
图10为区别于图1的调焦微镜的另一种结构的仰视图;
图11为区别于图1的调焦微镜的另一种结构的仰视图;
图12为调焦微镜的另一种结构的正视图;
图13为图12的仰视图;
图14为调节装置的结构示意图;
图中标记:1-反光体,2-支撑部件,21-支撑横梁,211支撑部,212-固定部,22-支撑粧,
3-导电部件甲,4-导电部件乙。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图,对本发明作详细的说明。
[0020]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0021]实施例1:
如图1?11,一种调焦微镜,包括用于反射光线的反光体I,反光体I用于反射光线的侧面为反光面11;还包括隔开设置的导电部件甲3和导电部件乙4,在导电部件甲3和导电部件乙4上通同性或者异性电荷时,导电部件甲3与导电部件乙4之间产生相斥或相吸的力,使反光面11发生形变。
[0022]导电部件甲3、导电部件乙4和反光体I相对布置,导电部件甲3设置在导电部件乙4和反光体I之间,导电部件甲3固定设置在反光体I上,导电部件乙4与导电部件甲3隔开合适距离,该合适距离在反光体I发生最大允许形变时,导电部件甲3和导电部件乙4不接触,如此,当导电部件甲3和导电部件乙4带上异性电荷之后会相互吸引,由于导电部件甲3设置在导电部件乙4与反光体I之间,并且导电部件甲3固定设置在反光体I上,如此,反光体I与导电部件甲3固定的部分会在导电部件甲3的带动下向导电部件乙4移动,由此反光体I会发生凹陷,曲率会发生变化。
[0023]还包括用于保持反光体I的外缘部分固定,并使反光体I中部悬空的支撑部件2,也就是说,支撑部件2设置在反光体I侧面的边缘,如此,在同样的吸引力作用下,支撑部件2设置在反光体I侧面的边缘时,反光体I凹下的程度更大,也就是说反光面11的曲率更小,焦距调节的范围更大。
[0024]支撑部件2为导电体,如此,电流通过支撑部件2传递至反光体I上的导电部件甲3,
而不需要专门设置导线,能够进一步简化装置。
[0025]如图12和13,支撑部件2为直条形的支撑粧22,特别的,为圆柱形的支撑粧,如此,
容易制造,制造成本低廉。
[0026]或者,如图1?12,支撑部件2包括直条形的支撑横梁21,支撑横梁21的两端均设置有一个支边,这两个支边中的一个支边向反光体I延伸形成反光体I的支撑部211,另一个支边背离反光体I延伸形成支撑部件2的固定部212,如此,与直条形的支撑粧22相比,本方案中的支撑部件2可获得更大调焦范围。
[0027]导电部件甲3
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