可高速自动变焦的液体透镜---轻松应对景深迅速大范围变化需求收藏

1. 引言：传统的调焦过程由一系列焦距固定的透镜组成，利用光学元件结合复杂的运动实现变焦，这一过程需要对透镜组的运动轨迹精确控制传统变焦方案调焦速度慢、操作复杂、体积大, 难以满足机器视觉在电子制造或柔性产线中的检测需求。

高速自动调焦技术以极小的体积和便捷的操作实现了快速变焦功能, 能够在毫秒级内轻松应对不同大范围景深变化需求2. 液体透镜技术路线：液态透镜是含有光学液体的可调焦透镜当电流或电压驱动信号加载于液态透镜元件时，该光学液体形状也发生变化，从而改变透镜的屈光度即改变了焦距。

目前较为成熟的液态透镜技术主要有两种：第一种为电润湿液态透镜，基于电润湿原理的液态透镜，通过施加电压改变液体与介电层的润湿角来改变液体界面的曲率，实现屈光度的变化；另一种为薄膜型液态透镜，使用外部机械力等驱动方式，对包裹有光学液体的弹性膜层施加压力，改变薄膜的形状实现屈光度的变化。

电润湿液态透镜的优势在于仅需改变液态透镜的驱动电压，即可改变液态透镜的屈光度，不需要任何机械结构的位移，而薄膜型液态透镜的优势在于驱动方式可与传统的相机模组中的马达驱动相兼容，且所需行程相对更小 

3. 液体透镜与传统透镜性能对比：液态透镜有大屈光度工作范围，可快速响应，快速聚焦，适应不断变化的工作距离，是成像应用的理想工具。液体透镜及传统透镜的参数特点对比如下：

4. 液态远心镜头的应用场景 带液态透镜的远心镜头集成了可调焦的液态镜头，在快速调整工作距离的同时，在整个工作距离范围内保持远心度、畸变和图像性能对物体深度进行检查时，仅需改变液体透镜的工作电压，即可改变液体透镜的屈光度，从而改变远心镜头的工作距离。

带液态透镜的远心镜头的工作距离范围通常在十几到数十毫米，且液体透镜的响应时间最快可达几毫秒到几十毫秒，可在一秒内采集十几到几十张不同距离下的图像，能够满足各类缺陷检测的工作深度及采集速度的需求由于无需机械变焦部件，液体远心镜头在工作中也避免了机械运动会带来的震动和可靠性等问题。

我们根据客户真实的使用场景搭建了具有110mm景深的模拟demo，首先让相机在不同电压下迅速完成不同景深的抓拍，再通过图像处理软件将多张图片合成出一张全景深范围的图片

（具有不同景深拼接完整酷聚LOGO的待测demo）

（通过软件将单次拍摄的不同景深的图片合成出一张全景深的图片（最下角））5. 结语液态镜头能够以毫秒级的反应时间在近距离或光学无穷远实现对焦，对于条码读取、包装分类、安保和快速自动化等需要在多个位置进行对焦的应用来说是一种理想选择，同时在半导体元件、PCB 检测、太阳能电池片、IC 芯片、激光蚀刻等工业应用中发挥重要的作用。

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