[發明專利]液晶透鏡陣列器件、成像裝置及成像方法

有效

• 申請號: 202110530599.X
• 申請日: 2018-08-28
• 公開（公告）號: CN113219758B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發明（設計）人: 葉茂;陳曉西;王思聰;晁晨
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G02F1/29
• 分類號: G02F1/29;G02F1/13;G02F1/1343
• 代理公司: 成都恪睿信專利代理事務所(普通合伙) 51303
• 代理人: 張競

本發明實施例公開液晶透鏡陣列器件、成像裝置及成像方法。液晶透鏡陣列器件包括：第一陣列電極、第二陣列電極以及液晶層。第一陣列電極包括多個第一電極對，第二陣列電極包括多個第二電極對，第一陣列電極的第一電極對在參考平面上的投影與第二陣列電極的第二電極對部分交疊，參考平面與液晶層的平面平行，第一電極對包括第一電極和第二電極，第二電極對包括第三電極和第四電極，當在T1時刻形成第一液晶透鏡陣列時，第一電極施加第一電壓，第二電極施加第二電壓，第二電極對作為公共電極；當在T2時刻形成第二液晶透鏡陣列時，第二電極對的第三電極施加第一電壓，第四電極施加第二電壓，第一電極對作為公共電極。本發明具有高占空比的優點。

本申請是2018年08月28日提交、發明名稱為“液晶透鏡陣列器件、成像裝置及成像方法”、申請號為201810991068.9的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及光學成像技術領域，尤其涉及一種液晶透鏡陣列器件、成像裝置及成像方法。

背景技術

液晶透鏡陣列是近年來出現的一種基于液晶材料的透鏡陣列。液晶是一種良好的光電材料，具有較大的光電各向異性和雙折射性，近年來廣泛應用于光開關、波前探測、相位延遲、光纖傳感等領域。將液晶材料置于一個電場或磁場中，其分子指向會隨著所處位置的電場或磁場強度發生一定角度的偏轉。利用該特性，通過施加不均勻電場，形成梯度折射率透鏡，從而對入射光進行會聚、發散以及變焦等操作。液晶透鏡陣列每個微透鏡的孔徑都很小，相比于單體液晶透鏡，有著更大的光焦度。

在現有技術中，采用液晶透鏡陣列成像時，為了獲得高質量的圖像，需要增大液晶透鏡陣列的開口率，這就需要使液晶透鏡之間的間距盡量減小。實驗研究發現，在液晶透鏡陣列中，當相鄰兩液晶透鏡之間距離較小時，采用現有的液晶透鏡陣列的驅動方式，將容易導致距離最近的相鄰兩液晶透鏡之間產生干擾，這個干擾對液晶透鏡陣列應用于成像等技術領域中時，會影響到成像質量。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供一種液晶透鏡陣列器件、成像裝置及成像方法，解決現有技術中液晶透鏡陣列中相鄰微透鏡之間間距過大影響開口率的問題。

一方面，本發明實施例提供一種液晶透鏡陣列器件，包括：第一陣列電極、第二陣列電極以及夾設于所述第一陣列電極與第二陣列電極之間的液晶層，所述第一陣列電極包括多個第一電極對，所述第二陣列電極包括多個第二電極對，所述第一陣列電極的第一電極對在參考平面上的投影與所述第二陣列電極的第二電極對部分交疊，所述參考平面與所述液晶層的平面平行，所述第一電極對包括第一電極和第二電極，所述第二電極對包括第三電極和第四電極，當在T1時刻形成第一液晶透鏡陣列時，對所述第一電極施加第一電壓，所述第二電極施加第二電壓，所述第二電極對的第三電極與第四電極之間形成一個在第一預定范圍內的電壓差，所述第二電極對作為公共電極；當在T2時刻形成第二液晶透鏡陣列時，對所述第二電極對的第三電極施加第一電壓，所述第四電極施加第二電壓，所述第一電極對的第一電極與第二電極之間形成一個在第二預定范圍內的電壓差，所述第一電極對作為公共電極。

優選地，所述第一陣列電極的相鄰兩第一電極對之間間隔第一預設距離，所述第二陣列電極的相鄰兩第二電極對之間間隔第二預設距離。

優選地，所述第一電極對呈環形狀，所述第二電極對呈環形狀。

優選地，所述第一預設距離要大于等于第一電極對的圓環形孔徑的0.1倍，第二預設距離大于等于第二電極對的圓環形孔徑的0.1倍。

優選地，所述第一電極對和所述第二電極對的直徑尺寸相同。

優選地，所述第一陣列電極和所述液晶層之間設置有第一取向層，所述第二陣列電極和所述液晶層之間設置有第二取向層。

優選地，所述第一陣列電極與第一取向層之間設置有高阻抗膜，所述第二陣列電極與第二取向層之間設置有高阻抗膜，所述第一預定范圍在正負10V之間，所述第二預定范圍在正負10V之間。