李零印，王一凡

(1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033;2.中国科学院大学，北京100049)

1 引言

近几年来，液体变焦技术在光学领域引起了人们极大的关注。随着法国Varioptic公司Arctic系列“液体透镜技术”的推出，一种可以改变焦距的液体透镜技术成为光学领域众多学者研发创新的热点。液体透镜在使用材料和实现形式上与传统透镜有所不同，它是一种使用一种或多种液体制成的无机械连接的光学元件，可以通过外部控制改变光学元件的内部参数［1］，有着传统光学透镜无法比拟的性能。从仿生态学角度来分析，人类的眼球具有极强的调节能力，可通过睫状肌的收缩与松弛，调整晶状体的曲率，实现对光线和背景目标的适应［2］性。针对液体变焦技术，目前研究人员正在研究如何采用非移动的形式实现自主变焦的功能，以解决传统变焦系统无法超越的难点。

早在70年代，国外一些公司已开始研究新型液体变焦透镜理论和技术推广方案［3］，目前，液体变焦技术在美国、日本、欧洲取得了显著成果。国内国防科技大学，上海理工大学有关液体透镜的研究也在同步进行。理论上，一种无需输出光学元件的位移量，而是通过改变光学元件自身性质的变焦距方式已经得到认证［4-7］。

在变焦镜头中使用液体透镜，可以避免传统变焦系统的机械传动环节，可无需改变镜组位置，完成变焦功能，从而推动变焦系统向小型化、灵巧方面发展。寻求一种全新、高集成度、智能化的控制系统有望给生物医疗、通讯技术、智能机器人、空间光学领域带来前所未有的突破。……