CN205787510U - 液晶透镜及成像装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种液晶透镜及成像装置。该成像装置包括：主透镜单元、可变焦透镜单元、图像传感器、处理器及存储器。该可变焦透镜单元包括至少一个液晶透镜。该液晶透镜包括：第一基板、与所述第一基板相对设置的第二基板，所述第一基板表面依次设有第一电极层、第一绝缘层、第二电极层以及第一配向层，所述第二基板表面依次设有第三电极层以及第二配向层，所述第一配向层与所述第二配向层之间夹设有液晶层，其中，所述液晶透镜还包括一弱导电膜，所述第二电极层包括圆孔电极，所述弱导电膜至少有一部分位于所述圆孔电极内。本实用新型的液晶透镜及成像装置具有不易受外部电磁场的影响，形成的透镜特性较稳定的有益效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及成像技术领域，具体涉及一种液晶透镜及成像装置。
背景技术
液晶透镜由于具有体积小，重量轻，功耗低等优点，近年来，成为业界研究的热点。经过近几年的发展，液晶透镜及其阵列在光通讯器件、光纤开关、光偏转器件、3D显示、集成图像***及图像处理等各种领域表现出极大的潜在应用价值。
请参见图1，图1为现有技术中的液晶透镜的结构示意图。如图1所示，现有技术的液晶透镜100包括第一基板110、与第一基板110相对设置的第二基板190，第一基板110表面依次设有第一电极层、绝缘层130、高阻抗膜层160及第一配向层150a，第二基板190表面依次设有第二电极层180以及第二配向层150b，第一配向层150a与第二配向层150b之间夹设液晶层170。其中第一电极层包括圆孔电极120和位于圆孔电极120内且与圆孔电极120彼此绝缘的圆形电极140。第一电极层中的圆孔电极120与圆形电极140位于同一电极层且与高阻抗膜层160相对，高阻抗膜层160的高阻抗膜有弱导电性。当具有上述结构的液晶透镜在实际使用时，经常受到外界电磁场的干扰，而使得液晶透镜的透镜特性受到影响，严重时导致具有液晶透镜的成像装置的成像质量不佳。
因此，如何克服外界电磁场干扰影响液晶透镜的透镜特性成为目前业界亟待解决的课题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种液晶透镜及成像装置，用以解决现有技术中液晶透镜受电磁场干扰影响透镜特性的问题。
一种液晶透镜，包括第一基板、与所述第一基板相对设置的第二基板，所述第一基板表面依次设有第一电极层、第一绝缘层、第二电极层以及第一配向层，所述第二基板表面依次设有第三电极层以及第二配向层，所述第一配向层与所述第二配向层之间夹设有液晶层，其中，所述液晶透镜还包括一弱导电膜，所述第二电极层包括圆孔电极，所述弱导电膜至少有一部分位于所述圆孔电极内。
较佳地，所述弱导电膜为高阻抗透明薄膜。
较佳地，所述高阻抗透明薄膜的面电阻范围在1.0×105Ω/□～1.0×1010Ω/□。
较佳地，所述弱导电膜为含有ZnO材料的透明薄膜。
较佳地，所述弱导电膜为圆形透明薄膜，所述弱导电膜的圆心与所述圆孔电极的圆心相同。
较佳地，所述弱导电膜的直径小于或等于所述圆孔电极的内径。
较佳地，所述弱导电膜包括第一部和第二部，所述第一部位于所述第二电极层与所述第一配向层之间，所述第二部位于所述第二电极层的所述圆孔电极内，所述第一部与所述第二部一体连接。
一种成像装置，包括：用于拍摄场景的主透镜单元、图像传感器、处理器以及存储器，其中，所述成像装置还包括可变焦透镜单元，所述可变焦透镜单元包括至少一个液晶透镜，所述液晶透镜设于所述主透镜单元内或所述主透镜单元第一侧或与所述主透镜单元第一侧相对的第二侧，所述主透镜单元的第一侧面向所述场景，所述液晶透镜为如前任一项所述的液晶透镜。
较佳地，所述主透镜单元包括光圈，所述可变焦透镜单元包括一个所述液晶透镜，所述液晶透镜设置于靠近所述光圈第一侧或与所述 光圈第一侧相对的第二侧，所述光圈第一侧面向所述场景。
较佳地，所述液晶透镜的大小与所述光圈大小相适配。
本实用新型的液晶透镜及成像装置，通过设置弱导电膜至第二电极层的圆孔电极内，具有不易受外部电磁场的影响，形成的透镜特性较稳定的有益效果。
附图说明
图1为现有技术中的液晶透镜的结构示意图。
图2为本实用新型第一实施例的液晶透镜的结构示意图。
图3为本实用新型第二实施例的液晶透镜的结构示意图。
图4为本实用新型第三实施例的液晶透镜的结构示意图。
图5为本实用新型成像装置的较佳实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。需要说明的是，如果不冲突，本实用新型实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本实用新型的保护范围之内。
实施例1
请参见图2，图2为本实用新型第一实施例的液晶透镜的结构示意图。本实用新型第一实施例的液晶透镜10，包括第一基板11、与所述第一基板11相对设置的第二基板19。第一基板11和第二基板19为玻璃基板，或者透明的塑料基板。
在该第一基板11表面依次设有第一电极层12、第一绝缘层13、第二电极层以及第一配向层15a。上述第一电极层12具有一个整面电极，液晶透镜的驱动电路施加一个第一驱动电压V1至该整面电极上，第一绝缘层13位于第一电极层12与第二电极层之间，使第一电极层12与第二电极层之间绝缘。液晶透镜的驱动电路施加一个第二驱动电压V2至第二电极层的圆孔电极14。
在第二基板19表面依次设有第三电极层16以及第二配向层15b。所述第一配向层15a与所述第二配向层15b之间夹设有液晶层17。通常情况下，液晶层17的液晶分子在第一配向层15a与第二配向层15b的作用下，以一定的预倾角排列。该第三电极层16包括为上述圆孔电极14及整面电极提供参考电压的公共电极，该公共电极是一个面电极。液晶透镜的驱动电路施加一个公共电压V0至该公共电极上。
其中，所述液晶透镜10还包括一弱导电膜18，该弱导电膜18介于第一绝缘层13与第一配向层15a之间，且至少有一部分位于所述第二电极层的圆孔电极14内。该弱导电膜18主要是引导电荷至圆孔电极14的中心区域，使得中心区域有电场，这样形成的液晶透镜效果较好。
本实用新型的液晶透镜，通过设置弱导电膜18至第二电极层的圆孔电极14内，具有不易受外部电磁场的影响，形成的透镜特性较稳定的有益效果。
在一个较佳实施例中，该弱导电膜18为高阻抗透明薄膜。进一步地，上述高阻抗透明薄膜的面电阻范围在1.0×105Ω/□～1.0×1010Ω/□。较佳地，在液晶透镜为2mm大小时，面电阻值取1.0×108Ω/□左右较佳。
在一个实施例中，所述弱导电膜18为含有ZnO材料的透明薄膜。
进一步地，所述弱导电膜18为圆形透明薄膜，所述弱导电膜18的圆心与所述圆孔电极14的圆心相同。该圆形透明薄膜的直径小于圆孔电极14的内径，二者之间间隔一预设距离。
实施例2
请参见图3，图3为本实用新型第二实施例的液晶透镜的结构示意图。如图3所示，本实用新型第二实施例的液晶透镜的结构与第一实施例的液晶透镜的结构大致相同，主要区别在于，弱导电膜28的直径等于所述圆孔电极14的内径，弱导电膜28与圆孔电极14相接触。
实施例3
请参见图4，图4为本实用新型第三实施例的液晶透镜的结构示意图。如图4所示，本实用新型第三实施例的液晶透镜的结构与第一实施例的液晶透镜的结构大致相同，主要区别在于，弱导电膜38包括第一部381和第二部382，所述第一部381位于所述第二电极层与所述第一配向层15a之间，所述第二部382位于所述第二电极层的所述圆孔电极14内，该弱导电膜38的第一部381与第二部382一体连接成型。
请参见图5，图5为本实用新型成像装置的较佳实施例的结构示意图。如图5所示，本实用新型还提供一种基于上述第一实施例、第二实施例以及第三实施例所述的液晶透镜的成像装置。该成像装置包括：用于拍摄场景23的主透镜单元24、图像传感器26、处理器21以及存储器22，处理器21调用存储器22中存储的程序，控制所述图像传感器26工作。所述成像装置还包括可变焦透镜单元25，所述处理器21控制所述可变焦透镜单元25处于透镜状态或非透镜状态。该可变焦透镜单元25包括至少一个液晶透镜。在本实施例中，该可变焦透镜单元25设于所述主透镜单元24与图像传感器26之间，也即主透镜单元24的第二侧，此时的可变焦透镜单元25可以是由多个尺寸较小的液晶透镜按阵列排布方式形成，也可是尺寸与主透镜单元相对应的单个液晶透镜。这里的液晶透镜的结构采用前面第一实施例、第二实施例、第三实施例的液晶透镜的结构，详细请参见前面的 叙述，在此不再赘述。
当然，可变焦透镜单元25的设置并不局限于此，可变焦透镜单元25还可设于主透镜单元24第一侧，此时，可变焦透镜单元25包括一个液晶透镜，该液晶透镜的尺寸与主透镜单元24尺寸相对应。所述主透镜单元第一侧与主透镜单元的第二侧相对，主透镜单元第一侧面向所述场景23。
此外，在一个变形实施例中，可变焦透镜单元25设于主透镜单元24内。所述主透镜单元24包括光圈，所述可变焦透镜单元25设置于靠近所述光圈第一侧或与所述光圈第一侧相对的第二侧，所述光圈第一侧面向所述场景。此时，可变焦透镜单元25包括一个液晶透镜，所述液晶透镜的大小与所述光圈大小相适配。
本实用新型的成像装置，由于其可变焦透镜单元25包括上述第一实施例、第二实施例以及第三实施例的液晶透镜，通过设置弱导电膜至第二电极层的圆孔电极内，具有不易受外部电磁场的影响，形成的透镜特性较稳定的有益效果。因而，具有上述液晶透镜结构的成像装置的成像效果较佳。
以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种液晶透镜，其特征在于，包括第一基板、与所述第一基板相对设置的第二基板，所述第一基板表面依次设有第一电极层、第一绝缘层、第二电极层以及第一配向层，所述第二基板表面依次设有第三电极层以及第二配向层，所述第一配向层与所述第二配向层之间夹设有液晶层，其中，所述液晶透镜还包括一弱导电膜，所述第二电极层包括圆孔电极，所述弱导电膜至少有一部分位于所述圆孔电极内。
2.如权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，所述弱导电膜为高阻抗透明薄膜。
3.如权利要求2所述的液晶透镜，其特征在于，所述高阻抗透明薄膜的面电阻范围在1.0×105Ω/□～1.0×1010Ω/□。
4.如权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，所述弱导电膜为含有ZnO材料的透明薄膜。
5.如权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，所述弱导电膜为圆形透明薄膜，所述弱导电膜的圆心与所述圆孔电极的圆心相同。
6.如权利要求5所述的液晶透镜，其特征在于，所述弱导电膜的直径小于或等于所述圆孔电极的内径。
7.如权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，所述弱导电膜包括第一部和第二部，所述第一部位于所述第二电极层与所述第一配向层之间，所述第二部位于所述第二电极层的所述圆孔电极内，所述第一部与所述第二部一体连接。
8.一种成像装置，包括：用于拍摄场景的主透镜单元、图像传感器、处理器以及存储器，其特征在于，所述成像装置还包括可变焦透镜单元，所述可变焦透镜单元包括至少一个液晶 透镜，所述液晶透镜设于所述主透镜单元内或所述主透镜单元第一侧或与所述主透镜单元第一侧相对的第二侧，所述主透镜单元的第一侧面向所述场景，所述液晶透镜为权利要求1至7任一项所述的液晶透镜。
9.如权利要求8所述的成像装置，其特征在于，所述主透镜单元包括光圈，所述可变焦透镜单元包括一个所述液晶透镜，所述液晶透镜设置于靠近所述光圈第一侧或与所述光圈第一侧相对的第二侧，所述光圈第一侧面向所述场景。
10.如权利要求9所述的成像装置，其特征在于，所述液晶透镜的大小与所述光圈大小相适配。
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