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：
本實用新型涉及光學元件技術(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(zhì)量的影像，多應用于高質(zhì)量的成像系統(tǒng)，例如單反照相機的鏡頭等，但這種方式是通過機械調(diào)節(jié)鏡頭中各鏡片間的相對距離來完成調(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，即成像面的對角線長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，多用于輕薄化的數(shù)碼攝影中，例如手機中的鏡頭等，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)量為代價的。隨著科學技術(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(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)比較復雜，因此控制起來也相對比較困難。綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中的調(diào)焦方式具有以下缺陷I、光學調(diào)焦方式的生產(chǎn)工藝復雜、生產(chǎn)成本較高、操作步驟繁瑣，需要專業(yè)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(shù)碼變焦方式會損失影像質(zhì)量，成像效果較差；3、液體透鏡的結(jié)構(gòu)復雜，控制困難。

實用新型內(nèi)容(一 )要解決的技術(shù)問題本實用新型要解決的技術(shù)問題是，針對上述缺陷，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(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 ー種成像設(shè)備，包括上述任ー項變焦透鏡。(三)有益效果本實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(泡克爾斯電光效應)來改變材料的折射率分布，從而實現(xiàn)透鏡調(diào)焦功能。本透鏡光透過率高，響應速度快，適用范圍廣。

圖I是本實用新型實施例I所述的變焦透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型實施例2所述的變焦透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型實施例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。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式
作進ー步詳細說明。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(fā)生變化，這種現(xiàn)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?？蓪㈦娭码p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+......(I)其中a、b為常數(shù)，nQ是E = 0時的折射率。由一次項aE引起的折射率變化的效應，稱為一次電光效應或電光效應，也稱泡克爾斯(Pockels)效應。一次電光效應只存在于二十類無對稱中心的晶體中。由二次項bE2引起的折射率變化的效應，稱為二次電光效應也稱平方電光效應或克爾(Kerr)效應，二次電光效應則可能存在于任何物質(zhì)中，液晶的電光效應屬于二次電光效應。一般一次電光效應要比二次電光效應顯著的多。電光效應通常用折射率橢球的變化來分析，晶體在未加電場時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。
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中任一項所述的變焦透鏡。
專利摘要本實用新型涉及光學元件技術(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。應用本實用新型，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(xiàn)透鏡調(diào)焦功能。本透鏡光透過率高，響應速度快，適用范圍廣。
文檔編號G02F1/29GK202600322SQ20122018157
公開日2012年12月12日 申請日期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 申請人:京東方科技集團股份有限公司