[发明专利]一种低电压驱动的反转变焦微透镜

权利要求书

1.一种低电压驱动的反转变焦微透镜的制备工艺，包括底层(6)，其特征在于：底层(6)为透明导电层，作为电极；底层(6)上面设有镶嵌有微透镜阵列(4)的多孔结构(5)，镶嵌有微透镜阵列(4)的多孔结构(5)作为中间层；多孔结构(5)的四周连接有第一透明固体板(2)，在多孔结构(5)上部及第一透明固体板(2)内部装有第一透明液体(3)，第一透明固体板(2)及透明液体(3)的上部通过第二透明固体板(1)封装，第一透明固体板(2)、第一透明液体(3)、第二透明固体板(1)构成顶层，顶层为封装保护层；

所述的的制备工艺，包括以下步骤：

第一步，多孔结构(5)制造：在底层(6)表面制备一层微米级别厚度为h₂的透明薄膜，采用微纳米压印方法获得多孔结构(5)，多孔结构(5)为周期性透明微孔阵列，周期性透明微孔阵列的槽宽w₁、间距w₂和槽深h₁为微米级别；

第二步，微透镜阵列(4)的制备：利用模板诱导的实验装置，将多孔结构(5)完全浸没在装有第二透明液体(9)的供液槽(8)内，通过调控线位移控制系统，使多孔结构(5)以一定的速度从供液槽(8)中竖直拉出，获得液面高度h₃小于20um的微透镜阵列(4)，模板诱导的实验装置包括供液槽(8)和线位移控制系统，线位移控制系统作由步进电机、线位移导轨、PLC控制器构成，利用PLC控制器设置不同的程序，使多孔结构(5)能以不同的速度从供液槽中拉出，而不同的移动速度能获得具有不同液面高度h₃的微透镜阵列(4)；

第三步，顶层封装:在多孔结构(5)的四周连接厚度为h₄的第一透明固体板(2)，要求h₄大于微透镜的液面高度h₃，注入第一透明液体(3)，另取第二透明固体板(1)与第一透明固体板(2)粘附，将微透镜阵列(4)和第一透明液体(3)密封在多孔结构(5)和第二透明固体板(1)、第一透明固体板(2)内。

2.根据权利要求1所述的一种低电压驱动的反转变焦微透镜的制备工艺，其特征在于：在底层(6)未施加电压U的初始状态下，微透镜呈现凸起形貌，具备凸透镜功能；施加外部电压U后，微透镜焦距能从初始有限正焦距到正无穷大连续变焦，微透镜仍为凸透镜；随施加电压U时间的延长，正无穷大焦距迅速反转为负无穷大焦距，微透镜表现为平面镜；继续施加电压U，又从负无穷大焦距到有限负焦距的连续变焦，此阶段微透镜为凹透镜；当断开电源U后，焦距逆向连续恢复，从有限负焦距到无穷大负焦距，再到无穷大正焦距最终恢复至初始有限正焦距，微透镜从凹透镜到平面镜再恢复至初始状态凸透镜。

3.根据权利要求1所述的一种低电压驱动的反转变焦微透镜的制备工艺，其特征在于：所述的多孔结构(5)为周期性透明微孔阵列。

4.根据权利要求1所述的一种低电压驱动的反转变焦微透镜的制备工艺，其特征在于：所述的多孔结构(5)材料为NOA。

5.根据权利要求1所述的一种低电压驱动的反转变焦微透镜的制备工艺，其特征在于：所述的微透镜阵列(4)和第一透明液体(3)材料密度相近，表面能差大，不能混溶。

6.根据权利要求1所述的一种低电压驱动的反转变焦微透镜的制备工艺，其特征在于：所述的微透镜阵列(4)的材料为丙三醇。

7.根据权利要求1所述的一种低电压驱动的反转变焦微透镜的制备工艺，其特征在于：所述的第一透明液体(3)的材料为硅油。