專利名稱：變焦透鏡和成像設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光學(xué)元件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種變焦透鏡和成像設(shè)備。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的成像設(shè)備中一般是通過改變鏡頭中包含的多個(gè)鏡片的相對(duì)位置來改變鏡頭的焦距，這種變焦方式稱為光學(xué)變焦，光學(xué)變焦能夠獲得高質(zhì)量的影像，多應(yīng)用于高質(zhì)量的成像系統(tǒng)，例如單反照相機(jī)的鏡頭等，但這種方式是通過機(jī)械調(diào)節(jié)鏡頭中各鏡片間的相對(duì)距離來完成調(diào)焦過程，不適用于成像設(shè)備輕薄化、小型化的發(fā)展方向。 為了適應(yīng)成像設(shè)備輕薄化和小型化的發(fā)展方向，又提出了一種通過改變鏡頭成像面的大小，即成像面的對(duì)角線長(zhǎng)短來改變鏡頭焦距的調(diào)焦方式，這種變焦方式稱為數(shù)碼變焦，由于其只使用單一鏡片的特點(diǎn)，多用于輕薄化的數(shù)碼攝影中，例如手機(jī)中的鏡頭等，這種方式雖然能夠?qū)崿F(xiàn)一定的調(diào)焦功能，但卻是以損失影像質(zhì)量為代價(jià)的。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，又出現(xiàn)了液體透鏡，液體透鏡是利用電潤(rùn)濕原理，通過電場(chǎng)來控制液體形狀和折射率的變化，從而實(shí)現(xiàn)變焦，這種變焦透鏡稱為液體透鏡，由于液體透鏡的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因此控制起來也相對(duì)比較困難。綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中的調(diào)焦方式具有以下缺陷I、光學(xué)調(diào)焦方式的生產(chǎn)工藝復(fù)雜、生產(chǎn)成本較高、操作步驟繁瑣，需要專業(yè)人員進(jìn)行操作，不利于在普通大眾中推廣應(yīng)用，而且人工操作還會(huì)引起鏡頭抖動(dòng)，造成成像模糊；2、數(shù)碼變焦方式會(huì)損失影像質(zhì)量，成像效果較差；3、液體透鏡的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，控制困難。

實(shí)用新型內(nèi)容(一 )要解決的技術(shù)問題本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)上述缺陷，如何提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)焦的變焦透鏡及成像設(shè)備，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低。(二)技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種變焦透鏡，包括第一電極、第二電極和電控雙折射晶體層，其中所述第一電極和所述第二電極分別設(shè)置于所述電控雙折射層的兩側(cè)，在所述第一電極和所述第二電極之間形成的電場(chǎng)的作用下，所述電控雙折射晶體層對(duì)通過所述變焦透鏡的光線進(jìn)行折射。優(yōu)選地，所述第一電極的寬度小于所述第二電極的寬度。其中，所述通過變焦透鏡的光線的入射方向與所述第一電極和第二電極之間形成的電場(chǎng)方向平行。其中，所述第一電極和所述第二電極均為透明電極。其中，所述電控雙折射晶體層由磷酸二氫鉀晶體材料制成。其中，所述電控雙折射晶體層各處的厚度相同。[0018]其中，所述電控雙折射晶體層呈凸透鏡狀。其中，所述通過變焦透鏡的光線的入射方向與所述第一電極和第二電極之間形成的電場(chǎng)方向垂直。其中，所述電控雙折射晶體層由鈮酸鋰晶體材料制成。 其中，所述電控雙折射晶體層各處的厚度相同。本實(shí)用新型還提供了 ー種成像設(shè)備，包括上述任ー項(xiàng)變焦透鏡。(三)有益效果本實(shí)用新型公開了ー種變焦透鏡及包括所述變焦透鏡的成像設(shè)備，利用晶體材料的一次電光效應(yīng)(泡克爾斯電光效應(yīng))來改變材料的折射率分布，從而實(shí)現(xiàn)透鏡調(diào)焦功能。本透鏡光透過率高，響應(yīng)速度快，適用范圍廣。

圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例I所述的變焦透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例2所述的變焦透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例3所述的變焦透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，10 :第一電極；20 :電控雙折射晶體層；30 :第二電極。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)ー步詳細(xì)說明。以下實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型，但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。電致雙折射晶體在外電場(chǎng)的作用下折射率會(huì)發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為電光效應(yīng)。電光效應(yīng)包括泡克爾斯(Pockels)效應(yīng)和克爾(Kerr)效應(yīng)，本實(shí)用新型中以具有一次電光效應(yīng)即泡克爾斯效應(yīng)的材料作為實(shí)施例。通?？蓪㈦娭码p折射晶體在外電場(chǎng)的作用下引起的折射率的變化用下式表示n = n0+aE+bE2+......(I)其中a、b為常數(shù)，nQ是E = 0時(shí)的折射率。由一次項(xiàng)aE引起的折射率變化的效應(yīng)，稱為一次電光效應(yīng)或電光效應(yīng)，也稱泡克爾斯(Pockels)效應(yīng)。一次電光效應(yīng)只存在于二十類無對(duì)稱中心的晶體中。由二次項(xiàng)bE2引起的折射率變化的效應(yīng)，稱為二次電光效應(yīng)也稱平方電光效應(yīng)或克爾(Kerr)效應(yīng)，二次電光效應(yīng)則可能存在于任何物質(zhì)中，液晶的電光效應(yīng)屬于二次電光效應(yīng)。一般一次電光效應(yīng)要比二次電光效應(yīng)顯著的多。電光效應(yīng)通常用折射率橢球的變化來分析，晶體在未加電場(chǎng)時(shí)的折射率橢球方程為
權(quán)利要求1.ー種變焦透鏡,其特征在于,包括第一電極、第二電極和電控雙折射晶體層，其中所述第一電極和所述第二電極分別設(shè)置于所述電控雙折射層的兩側(cè)，在所述第一電極和所述第二電極之間形成的電場(chǎng)的作用下，所述電控雙折射晶體層對(duì)通過所述變焦透鏡的光線進(jìn)行折射。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變焦透鏡，其特征在于，所述第一電極的寬度小于所述第二電極的寬度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變焦透鏡，其特征在于，通過所述變焦透鏡的光線的入射方向與所述第一電極和第二電極之間形成的電場(chǎng)方向平行。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變焦透鏡，其特征在于，所述第一電極和所述第二電極均為透明電極。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任ー項(xiàng)所述的變焦透鏡，其特征在于，所述電控雙折射晶體層由磷酸ニ氫鉀晶體材料制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變焦透鏡，其特征在于，所述電控雙折射晶體層各處的厚度相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的變焦透鏡，其特征在于，所述電控雙折射晶體層呈凸透鏡狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變焦透鏡，其特征在于，通過所述變焦透鏡的光線的入射方向與所述第一電極和第二電極之間形成的電場(chǎng)方向垂直。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的變焦透鏡，其特征在于，所述電控雙折射晶體層由鈮酸鋰晶體材料制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的變焦透鏡，其特征在于，所述電控雙折射晶體層各處的厚度相同。
11.ー種成像設(shè)備，其特征在于，包括上述權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的變焦透鏡。
專利摘要本實(shí)用新型涉及光學(xué)元件技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種變焦透鏡及包括所述變焦透鏡的成像設(shè)備，所述變焦透鏡包括第一電極、第二電極和電控雙折射晶體層，其中所述第一電極和所述第二電極分別設(shè)置于所述電控雙折射層的兩側(cè)，在所述第一電極和所述第二電極之間形成的電場(chǎng)的作用下，所述電控雙折射晶體層對(duì)通過所述變焦透鏡的光線進(jìn)行折射。應(yīng)用本實(shí)用新型，利用晶體材料的一次電光效應(yīng)(泡克爾斯電光效應(yīng))來改變材料的折射率分布，從而實(shí)現(xiàn)透鏡調(diào)焦功能。本透鏡光透過率高，響應(yīng)速度快，適用范圍廣。
文檔編號(hào)G02F1/29GK202600322SQ20122018157
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月25日
發(fā)明者周曉東, 柳在健 申請(qǐng)人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司