一种无机械移动部件的变焦系统和方法

技术特征：
1.一种无机械移动部件的变焦系统，其特征在于：其包括：圆形介电弹性体(3)、上柔性电极(4)、下柔性电极(5)、平顶空心圆台(6)、透明液体(7)、凸缘部(10)、高压电源(13)、开关(14)；在圆形介电弹性体的上、下表面的外周分别涂有环形的上柔性电极、下柔性电极，环形的内圆半径为b，环形的宽度为a，平顶空心圆台的内径为b且轴线经过环形的中心，在平顶空心圆台的顶部设置凸缘部，液体注满平顶空心圆台且与凸缘部相接触；上柔性电极、下柔性电极、开关、高压电源串联起来。2.根据权利要求1所述的无机械移动部件的变焦系统，其特征在于：在上柔性电极的外周上设置环形的上亚克力板(1)，在下柔性电极的外周上设置环形的下亚克力板(2)，上亚克力板的宽度小于上柔性电极的宽度，下亚克力板的宽度小于下柔性电极的宽度。3.根据权利要求2所述的无机械移动部件的变焦系统，其特征在于：在上柔性电极上电气连接左侧铜带(8)并粘接在上亚克力板的下方，在下柔性电极上电气连接右侧铜带(9)并粘接在下亚克力板的上方。4.根据权利要求3所述的无机械移动部件的变焦系统，其特征在于：通过注射器(11)将液体注满平顶空心圆台。5.根据权利要求4所述的无机械移动部件的变焦系统，其特征在于：所述平顶空心圆台是截头圆锥形状的，从下至上是减缩的。6.根据权利要求1所述的无机械移动部件的变焦系统的工作方法，其特征在于：其包括以下步骤：(1)当开关处于断开状态时，由于透明液体的表面张力，透明液体的表面形状呈现出弧形，具有类似透镜的结构并拥有初始的焦距，与光轴平行的入射平行光线经过透明液体后，汇聚于焦点f上；(2)当开关处于闭合状态时，圆形介电弹性体的外围区域的面积增加，半径变为a
′
，a
′
＞a，驱动平顶空心圆台的底部收缩，半径变为b
′
，b
′
<b，透明液体受到平顶空心圆台的挤压，由于透明液体的体积不变，与平顶空心圆台的凸缘部接触的液体形状发生变化，从而实现变焦功能，与光轴平行的入射平行光线经过透明液体后，汇聚于焦点f
′
上。

技术总结
无机械移动部件的变焦系统及方法，结构简单、响应速度快、体积小、成本低，对液体材料选择要求低，可直接观察液体形状，且变焦范围大。系统包括：圆形介电弹性体(3)、上柔性电极(4)、下柔性电极(5)、平顶空心圆台(6)、透明液体(7)、凸缘部(10)、高压电源(13)、开关(14)；在圆形介电弹性体的上、下表面的外周分别涂有环形的上柔性电极、下柔性电极，环形的内圆半径为b，环形的宽度为a，平顶空心圆台的内径为b且轴线经过环形的中心，在平顶空心圆台的顶部设置凸缘部，液体注满平顶空心圆台且与凸缘部相接触；上柔性电极、下柔性电极、开关、高压电源串联起来。联起来。联起来。


技术研发人员：程阳 郝群 李志阔 陈传训 曹杰
受保护的技术使用者：北京理工大学长三角研究院（嘉兴）
技术研发日：2022.06.06
技术公布日：2022/8/9