[實用新型]變焦透鏡和成像設備

有效

• 申請號: 201220181573.5
• 申請日: 2012-04-25
• 公開（公告）號: CN202600322U
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 周曉東;柳在健
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司
• 主分類號: G02F1/29
• 分類號: G02F1/29
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術領域

本實用新型涉及光學元件技術領域，尤其涉及一種變焦透鏡和成像設備。

背景技術

現有的成像設備中一般是通過改變鏡頭中包含的多個鏡片的相對位置來改變鏡頭的焦距，這種變焦方式稱為光學變焦，光學變焦能夠獲得高質量的影像，多應用于高質量的成像系統，例如單反照相機的鏡頭等，但這種方式是通過機械調節鏡頭中各鏡片間的相對距離來完成調焦過程，不適用于成像設備輕薄化、小型化的發展方向。

為了適應成像設備輕薄化和小型化的發展方向，又提出了一種通過改變鏡頭成像面的大小，即成像面的對角線長短來改變鏡頭焦距的調焦方式，這種變焦方式稱為數碼變焦，由于其只使用單一鏡片的特點，多用于輕薄化的數碼攝影中，例如手機中的鏡頭等，這種方式雖然能夠實現一定的調焦功能，但卻是以損失影像質量為代價的。

隨著科學技術的發展，又出現了液體透鏡，液體透鏡是利用電潤濕原理，通過電場來控制液體形狀和折射率的變化，從而實現變焦，這種變焦透鏡稱為液體透鏡，由于液體透鏡的結構比較復雜，因此控制起來也相對比較困難。

綜上所述，現有技術中的調焦方式具有以下缺陷：

1、光學調焦方式的生產工藝復雜、生產成本較高、操作步驟繁瑣，需要專業人員進行操作，不利于在普通大眾中推廣應用，而且人工操作還會引起鏡頭抖動，造成成像模糊；

2、數碼變焦方式會損失影像質量，成像效果較差；

3、液體透鏡的結構復雜，控制困難。

實用新型內容

(一)要解決的技術問題

本實用新型要解決的技術問題是，針對上述缺陷，如何提供一種能夠實現調焦的變焦透鏡及成像設備，其結構簡單、生產成本低。

(二)技術方案

為解決上述技術問題，本實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置于所述電控雙折射層的兩側，在所述第一電極和所述第二電極之間形成的電場的作用下，所述電控雙折射晶體層對通過所述變焦透鏡的光線進行折射。

優選地，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。

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。

本實用新型還提供了一種成像設備，包括上述任一項變焦透鏡。

(三)有益效果

本實用新型公開了一種變焦透鏡及包括所述變焦透鏡的成像設備，利用晶體材料的一次電光效應(泡克爾斯電光效應)來改變材料的折射率分布，從而實現透鏡調焦功能。本透鏡光透過率高，響應速度快，適用范圍廣。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例1所述的變焦透鏡的結構示意圖；

圖2是本實用新型實施例2所述的變焦透鏡的結構示意圖；

圖3是本實用新型實施例3所述的變焦透鏡的結構示意圖。

其中，10：第一電極；20：電控雙折射晶體層；30：第二電極。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細說明。以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。

電致雙折射晶體在外電場的作用下折射率會發生變化，這種現象稱為電光效應。電光效應包括泡克爾斯(Pockels)效應和克爾(Kerr)效應，本實用新型中以具有一次電光效應即泡克爾斯效應的材料作為實施例。

通常可將電致雙折射晶體在外電場的作用下引起的折射率的變化用下式表示：

n＝n₀+aE+bE²+......(1)