CN201340503Y - 一种混合型电控液晶变焦透镜 - Google Patents

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Abstract

一种混合型电控液晶变焦透镜，将电控位相型液晶盒与一个具有固定焦距的折射透镜组合，构成混合型电控液晶变焦透镜。通过改变施加在液晶盒上的电压，实现电控变焦。所述的折射透镜通过折射透镜固定罩壳上的外螺纹与液晶盒左连接环上设置的内螺纹连接，液晶盒左连接环连接有固定液晶盒的左支架，左支架上设置有左支架内螺纹，左支架周边开有电极口，液晶盒嵌入液晶盒左支架内，液晶盒电极线嵌入电极口，液晶盒右连接环的外螺纹与左支架内螺纹连接，组成混合型电控液晶变焦透镜。本实用新型具有无运动部件，功耗小，响应时间短，调焦准确，易于小型化等优点。在摄像、光存储、DVD机光学头、光通信等方面有广泛的应用前景。

Description

一种混合型电控液晶变焦透镜
技术领域
本实用新型涉及一种混合型电控液晶变焦透镜，具体地是将电控液晶变焦透镜和一个具有固定焦距的透镜组合，实现不同焦距的电控变焦透镜。
背景技术
现有的变焦光学成像系统透镜或者采用机械方法变焦，如照相机，其变焦功能一般通过小型马达调节透镜组间距实现系统调焦功能，有的照相机干脆直接手动实现调焦，或者通过面型的改变达到变焦目的。上述现有调焦透镜都有其自身的局限性，机械调焦透镜存在机械运动部件，变焦速度慢，能耗大，结构复杂同时体积笨重，不利于系统的小型化，而变面型调焦方法目前尚未大规模使用，还处于实验室研究阶段。除此之外，在相关的在先专利文献方面，如美国发明专利案7,079,203号案，使用聚合物网脉液晶(PNLC，polymer networkliquid crystal lens)方式，达到镜头的光学功能，但PNLC的驱动电压较大，在实施上会有所困难与不便。
实用新型内容
本实用新型公开了一种混合型电控液晶变焦透镜，它可以克服现有的机械变焦透镜，无论是自动还是手动调焦所导致的变焦速度慢，能耗大，结构复杂，体积笨重，不利于系统的小型化，同时机械部件易损等缺点。本发明调焦采用电控液晶变焦透镜，无需机械运动部件，调焦速度快、驱动电压小功耗低、利于系统小型化。本实用新型结构简单、性能可靠。
一种混合型电控液晶变焦透镜，其特征在于：将电控位相型液晶盒与一个具有固定焦距的折射透镜组合，构成混合型电控液晶变焦透镜。通过改变施加在液晶盒上的电压，实现电控变焦；所述的折射透镜通过折射透镜罩壳上的外螺纹与液晶盒左连接环上设置的内螺纹连接，液晶盒左连接环连接有固定液晶盒的左支架，左支架上设置有左支架内螺纹，左支架周边开有电极口，液晶盒嵌入液晶盒左支架内，液晶盒电极线嵌入电极口，液晶盒右连接环的外螺纹与左支架内螺纹连接，组成混合型电控液晶变焦透镜。
所述的液晶盒右连接环，环心为通光孔，
所述的位相型液晶盒为液晶菲涅耳波带片制成的位相型液晶盒。
本实用新型所述的位相型液晶盒，首先用旋转覆膜法在镀有透明导电膜的玻璃基片上均匀涂上一层光刻胶，经曝光，显影，刻蚀，基片摩擦取向，制作腔体，灌注液晶之后，得到一个位相型的液晶盒，利用液晶的电光特性，液晶光轴方向受电场作用发生规律性变化，从而改变入射光位相分布，经衍射宏观形成透镜效果。将此电控液晶变焦透镜和一个具有固定焦距的透镜组合，可以实现不同焦距的电控变焦透镜，并且由于两种透镜色散趋势相反，组合的电控变焦透镜在色散方面具有很好的表现。
本实用新型具有无运动部件，功耗小，响应时间短，调焦准确，易于小型化等优良品质。电控变焦透镜在变焦光学成像系统，视频探测监控摄像系统，光存储，DVD机光学头，光通信等方面具有广泛的应用前景。
附图说明
图1是本实用新型结构原理示意图；
图2是实施例的结构示意图。
1.折射透镜；2.位相型液晶盒；3.成像平面；4.折射透镜固定罩壳；5.外螺纹；6.电极口；7.液晶盒左连接环；8.左支架；9.左支架内螺纹；10.液晶盒左连接环上的内螺纹；11.电极线；12.液晶盒右连接环的外螺纹；13.液晶盒右连接环；14.通光孔。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型加以详细说明。
一种混合型电控液晶变焦透镜，其结构原理如图1所示：将位相型液晶盒2与一个具有固定焦距的折射透镜1组合，将图像投影到成像平面3。通过改变施加在位相型液晶盒2上的电压，实现电控变焦。
折射透镜1通过折射透镜固定罩壳4上的外螺纹5与液晶盒左连接环上的内螺纹10连接，液晶盒左连接环连接有固定液晶盒的左支架8，左支架8上设置有左支架内螺纹9，左支架8周边开有电极口6，液晶盒2嵌入左支架8内，液晶盒电极线11嵌入电极口6，液晶盒右连接环的外螺纹12与左支架内螺纹9连接，组成混合型电控液晶变焦透镜。液晶盒右连接环13的环心为通光孔14。
当对液晶盒施加液晶阈值电压前的液晶对于垂直于表面入射光的有效折射率为寻常折射率n0，当施加电压大于阈值电压后，液晶对于入射光的有效折射率逐渐由n0转变为ne，由于液晶指向矢受电场调控，折射率分布逐渐变化，相应地透镜焦距也发生改变，实现透镜电控变焦。将此电控变焦透镜和一个具有固定焦距的折射透镜通过所设计的结构组合，可实现不同焦距电控变焦透镜，其像差可通过像差平衡的方法在系统设计时进行优化，改善像质。

Claims (3)

1.一种混合型电控液晶变焦透镜，其特征在于：将电控位相型液晶盒与一个具有固定焦距的折射透镜组合，构成混合型电控液晶变焦透镜；所述的折射透镜通过折射透镜罩壳上的外螺纹与液晶盒左连接环上设置的内螺纹连接，液晶盒左连接环连接有固定液晶盒的左支架，左支架上设置有左支架内螺纹，左支架周边开有电极口，液晶盒嵌入液晶盒左支架内，液晶盒电极线嵌入电极口，液晶盒右连接环的外螺纹与左支架内螺纹连接，组成混合型电控液晶变焦透镜。
2.根据权利要求1所述的一种混合型电控液晶变焦透镜，其特征在于：所述的液晶盒左连接环与液晶盒右连接环的环心为通光孔，
3.根据权利要求1所述的一种混合型电控液晶变焦透镜，其特征在于：所述的位相型液晶盒为液晶菲涅耳波带片制成的位相型液晶盒。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101470204B1 (ko) * 2013-08-20 2014-12-05 (주) 유남옵틱스 광 초점 다중 분할 광학계
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