本發(fā)明涉及微光學，具體涉及一種焦距可調(diào)的液體子透鏡陣列構(gòu)成的復眼母鏡及制備方法。
背景技術(shù)：
1、微光學技術(shù)中，微透鏡陣列是一種重要的光學元件，其在光通信、光成像、光存儲等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景。微透鏡陣列作為一種前沿的二維集成光學組件，用于推動微光學元件、波導器件以及光集成系統(tǒng)的進步不可或缺，其精密的陣列結(jié)構(gòu)為光通信、光成像、光存儲、光顯示、光信息處理等多個領(lǐng)域帶來了革命性的應(yīng)用潛力，比如通過微透鏡陣列打造的高效光互連系統(tǒng)、復雜的圖像變換與識別技術(shù)，以及多功能的光無源器件陣列等，長期以來吸引了學術(shù)界與產(chǎn)業(yè)界的密切關(guān)注。
2、但是，現(xiàn)今市面上廣泛應(yīng)用的微透鏡陣列產(chǎn)品的焦距是固定的，盡管在制造與成本控制上帶來了便利，但同時也極大地限制了光學器件的靈活性與適用范圍；由于缺乏焦距調(diào)節(jié)的能力，固定焦距的微透鏡陣列無法動態(tài)調(diào)整焦距或無法根據(jù)不同工作環(huán)境的應(yīng)用場景進行調(diào)整，導致微透鏡陣列的整體性能下降并限縮了潛在的應(yīng)用領(lǐng)域，例如，在需要實時調(diào)整焦距以適應(yīng)不同距離物體成像的場合，固定焦距的微透鏡陣列無法滿足需求，限制了其在某些高端應(yīng)用中的使用；且由于焦距是固定的，導致微透鏡陣列占空比較低、球面像差較大，影響成像質(zhì)量。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了解決現(xiàn)有微透鏡陣列產(chǎn)品的焦距無法動態(tài)調(diào)整，適用范圍較小，成像質(zhì)量受到影響的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種焦距可調(diào)的液體子透鏡陣列構(gòu)成的復眼母鏡，所采用的技術(shù)方案具體如下：
2、外骨架、內(nèi)骨架、透明彈性薄膜和儲液容器；
3、所述外骨架和所述內(nèi)骨架對應(yīng)設(shè)置均呈弧狀，所述外骨架上沿中心陣列開設(shè)有第一通孔，所述內(nèi)骨架上對應(yīng)所述第一通孔開設(shè)有第二通孔，所述透明彈性薄膜設(shè)置于所述內(nèi)骨架與所述外骨架之間形成復眼結(jié)構(gòu)；
4、所述復眼結(jié)構(gòu)至少包括兩個，所述儲液容器設(shè)置于所述復眼結(jié)構(gòu)之間，且所述儲液容器上開設(shè)有注液孔。
5、優(yōu)選地，所述第一通孔和所述第二通孔的形狀包括圓形、方形和六邊形任一種。
6、為解決上述問題，本申請還提出：一種焦距可調(diào)的復眼母鏡的制備方法，用于制備如前述任一項所述的一種焦距可調(diào)的液體子透鏡陣列構(gòu)成的復眼母鏡，所述方法包括：
7、獲取外骨架和內(nèi)骨架，并進行預處理；
8、界定預處理后的內(nèi)骨架為基層，沿垂直方向依次蓋設(shè)透明彈性薄膜和預處理后的外骨架，固定形成復眼結(jié)構(gòu)；
9、儲液容器設(shè)置在復眼結(jié)構(gòu)之間，基于注液孔插入細硬管并使用紫外線無影膠粘合縫隙進行密封；
10、在細硬管的另一端連接液體抽送機構(gòu)，通過液體抽送機構(gòu)向儲液容器中注射液體或抽取液體，儲液容器對應(yīng)形成壓強差驅(qū)動復眼結(jié)構(gòu)發(fā)生形變，帶動透明彈性薄膜鼓起或凹陷。
11、優(yōu)選地，獲取外骨架和內(nèi)骨架，并進行預處理，包括：
12、基于參數(shù)化建模分別于外骨架和內(nèi)骨架上開設(shè)第一通孔和第二通孔，且第一通孔與第二通孔對應(yīng)，并調(diào)整外骨架和內(nèi)骨架的弧度；
13、采用異丙醇清洗、uv強化及納米疏水鍍膜進行預處理。
14、優(yōu)選地，所述外骨架和所述內(nèi)骨架的材料為pla、abs、柔性tpu、pa、鈦合金、不銹鋼、碳纖維復合材料和硅橡膠任一種。
15、優(yōu)選地，所述液體抽送機構(gòu)包括靠近所述細硬管依次設(shè)置的第一橡膠管、水泵、第二橡膠管和注射器，基于第一橡膠管和第二橡膠管，通過所述水泵帶動注射器對儲液容器進行注入液體、抽取液體或截止液體任一種操作。
16、本發(fā)明具有如下有益效果：
17、1、將可變焦方型液體透鏡結(jié)構(gòu)和透鏡陣列應(yīng)用相結(jié)合，構(gòu)建本申請?zhí)岢龅慕咕嗫烧{(diào)的液體子透鏡陣列構(gòu)成的復眼母鏡，通過注液孔對儲液容器中的液體進行控制，使得復眼母鏡內(nèi)外形成壓強差，驅(qū)動復眼結(jié)構(gòu)發(fā)生形變，透明彈性薄膜基于第一通孔和第二通孔的中心對應(yīng)處分割為多個子透鏡，具備“昆蟲復眼”的作用，組成透鏡陣列，而透明彈性薄膜相應(yīng)地鼓起或凹陷以對透鏡陣列進行焦距調(diào)整，還解決了球面像差較大的問題；由于不需要電極等復雜器件，使得測量計算過程大大簡便，即通過薄膜鼓起或凹陷的高度或弧度確定當前焦距，具有重要的技術(shù)價值和經(jīng)濟價值；且本申請?zhí)岢龅膹脱勰哥R結(jié)構(gòu)簡單、容易制作、成本低廉，提高了適用范圍，第一通孔和第二通孔的不同形狀設(shè)置能夠根據(jù)實際應(yīng)用提高占空比。
18、2、本發(fā)明還提供一種焦距可調(diào)的復眼母鏡的制備方法，用于制備前述提供的一種焦距可調(diào)的液體子透鏡陣列構(gòu)成的復眼母鏡，該方法具有與上述的一種焦距可調(diào)的液體子透鏡陣列構(gòu)成的復眼母鏡相同的有益效果，在此不作贅述。
1.一種焦距可調(diào)的液體子透鏡陣列構(gòu)成的復眼母鏡，其特征在于，包括：外骨架、內(nèi)骨架、透明彈性薄膜和儲液容器；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種焦距可調(diào)的液體子透鏡陣列構(gòu)成的復眼母鏡，其特征在于，所述第一通孔和所述第二通孔的形狀包括圓形、方形和六邊形任一種。
3.一種焦距可調(diào)的復眼母鏡的制備方法，其特征在于，用于制備如權(quán)利要求1~2任一項所述的一種焦距可調(diào)的液體子透鏡陣列構(gòu)成的復眼母鏡，所述方法包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種焦距可調(diào)的復眼母鏡的制備方法，其特征在于，獲取外骨架和內(nèi)骨架，并進行預處理，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種焦距可調(diào)的復眼母鏡的制備方法，其特征在于，所述外骨架和所述內(nèi)骨架的材料為pla、abs、柔性tpu、pa、鈦合金、不銹鋼、碳纖維復合材料和硅橡膠任一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種焦距可調(diào)的復眼母鏡的制備方法，其特征在于，所述液體抽送機構(gòu)包括靠近所述細硬管依次設(shè)置的第一橡膠管、水泵、第二橡膠管和注射器，基于第一橡膠管和第二橡膠管，通過所述水泵帶動注射器對儲液容器進行注入液體、抽取液體或截止液體任一種操作。