液晶锥透镜及其驱动方法和基于液晶锥透镜的成像装置与流程

1.本发明属于锥透镜技术领域，具体是一种液晶锥透镜及其驱动方法和基于液晶锥透镜的成像装置。


背景技术：

2.无衍射贝塞尔(beasel)光束具有中心主光斑尺寸小、准直距离长而不发散，且通过障碍物具有光束重建的独特优点。近年来，锥透镜由于其良好的贝塞尔光束特性，引起了人们的广泛关注。对于传统锥透镜而言，利用其产生的贝塞尔光束的光斑尺寸固定，若要改变所产生的贝塞尔光束尺寸，则需要对其系统组件进行替换，所以其应用适应性低。同时，一些有源光学器件，例如空间光调制器(slm)和可调谐声梯度透镜，可以产生具有可变光斑参数的贝塞尔光束。然而，slm价格昂贵，可调谐声梯度透镜设计十分复杂，这都给人们的使用带来了不便。因此，新型锥透镜一直是近年来的研究热点。milne等人提出了一种新型可调流体锥透镜；z.xie等人利用梯度折射率透镜实现了锥透镜效果。而液晶分子的光学各向异性为液晶锥透镜地实现提供了可能。目前也有采用液晶锥透镜结构的设计方案，此类方案的结构由圆形电极、环形电极、圆孔图案电极及高阻层构成，虽然能够实现锥透镜效果，但结构较为复杂。因此，现有技术中还没有结构简单，制作简便的液晶锥透镜。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明提供了一种液晶锥透镜及其驱动方法和基于液晶锥透镜的成像装置，用以解决现有技术中的液晶锥透镜结构复杂的问题。
4.本发明采用的技术方案是：
5.第一方面，本发明提供一种液晶锥透镜，包括圆形透明电极、圆孔电极和依次设置的第一透明基板、液晶层、第一透明电极和第二透明基板，所述圆形透明电极和圆孔电极位于所述第一透明基板的背向所述液晶层的一侧，所述圆形透明电极的中心和圆孔电极的圆孔的中心在同一参考平面上的投影重合，所参考平面为与圆孔电极的圆孔的中心轴相垂直的平面。
6.优选地，所述圆形透明电极和圆孔电极设置在所述第一透明基板的背向液晶层的表面。
7.优选地，所述液晶锥透镜还包括第三透明基板，所述第三透明基板位于所述圆孔电极的背向所述第一透明基板的一侧，所述第三透明基板与所述圆孔电极间隔设置，所述圆形电极位于第三透明基板的朝向所述圆孔电极的表面。
8.优选地，所述第一透明电极用于接地，所述圆孔电极用于接收第一驱动电压，所述圆形透明电极用于接收第二驱动电压。
9.优选地，所述液晶锥透镜还包括第四透明基板和第二透明电极，所述第二透明电极位于所述圆孔电极的背向所述第一透明基板的一侧，所述第二透明电极与所述圆孔电极间隔设置，所述第四透明基板位于所述第二透明电极的背向所述圆孔电极的一侧，所述圆
形透明电极位于所述第四透明基板的背向所述圆孔电极的一侧，所述第二透明电极上开设有圆形的通孔，所述通孔的中心和圆形电极的圆心在所述参考平面上的投影重合。
10.优选地，所述第一透明电极用于接地，所述圆孔电极用于接收第一驱动电压，所述圆形透明电极用于接收第二驱动电压,所述第二透明电极用于接地。
11.优选地，所述第一驱动电压的范围为9v～11v，第二驱动电压的范围为30v～60v。
12.第二方面，本发明提供一种基于液晶锥透镜的成像装置，包括第一方面所述的液晶锥透镜、驱动电路和图像传感器，所述驱动电路与液晶锥透镜的各个电极电连接，所述驱动电路用于为液晶锥透镜提供驱动电压，所述图像传感器用于采集经液晶锥透镜透射的光线。
13.第三方面，本发明提供一种液晶锥透镜驱动方法，用于驱动第一方面所述的液晶锥透镜，包括以下步骤：
14.获取液晶锥透镜的最小底角的预设值；
15.根据所述液晶锥透镜的最小底角的预设值确定第一驱动电压和第二驱动电压，其中第一驱动电压为所述圆孔电极与所述第一透明电极之间的电压；第二驱动电压为圆形透明电极和第一透明电极之间的电压；
16.在所述圆孔电极与所述第一透明电极之间施加第一电压，在圆形透明电极和第一透明电极之间施加第二电压。
17.第四方面，本发明提供一种基于液晶锥透镜的激光整形装置，包括第一方面所述的液晶锥透镜、驱动电路和激光发射器，激光器用于产生并发射激光，所述激光经过所述液晶锥透镜调制后形成贝塞尔光束。
18.有益效果：本发明的液晶锥透镜、基于液晶锥透镜的成像装置和液晶锥透镜驱动方法所采用的液晶锥透镜利用圆孔电极和与圆孔电极投影同心的圆形透明电极产生近似线性变化的电场，使其符合锥透镜的波前形状，液晶层在前述电场作用下实现了与传统锥透镜等效的光学效果。本发明的液晶锥透镜结构简单，并且可以在不改变其形状或者结构的情况下方便地对液晶锥透镜的最小底角进行调节。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，这些均在本发明的保护范围内。
20.图1为本发明实施例1中的液晶锥透镜的剖面示意图；
21.图2为本发明实施例1中的液晶锥透镜的俯视图；
22.图3为本发明实施例2中的液晶锥透镜的剖面示意图；
23.图4为本发明实施例2中的液晶锥透镜的俯视图；
24.图5为本发明实施例3中的液晶锥透镜的剖面示意图；
25.图6为本发明实施例3中的液晶锥透镜的俯视图；
26.图7为实际测量下液晶分子对电场的响应曲线图；
27.图8为v1＝10v，v2＝30v时得到的液晶锥透镜波前干涉图；
28.图9为v1＝10v，v2＝40v时得到的液晶锥透镜波前干涉图；
29.图10为v1＝10v，v2＝60v时得到的液晶锥透镜波前干涉图；
30.图11为不同驱动条件下锥透镜波前拟合曲线图；
31.图12为本发明的液晶锥透镜驱动方法的流程图；
32.图13为本发明的基于液晶锥透镜的成像装置的结构示意图；
33.图14为本发明的基于液晶锥透镜的激光整形装置结构示意图。
34.附图标记说明：
35.圆形透明电极11、圆孔电极12、第一透明电极13、第二透明电极14、通孔141、第一透明基板21、第二透明基板22、第三透明基板23、第四透明基板24、液晶层30、电极引出线40、间隔子50。
具体实施方式
36.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。如果不冲突，本发明实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。
37.实施例1
38.如图1所示，本实施例提供一种液晶锥透镜，该液晶锥透镜包括圆形透明电极11、圆孔电极12和依次设置的第一透明基板21、液晶层30、第一透明电极13和第二透明基板22，所述圆形透明电极11和圆孔电极12位于所述第一透明基板21的背向所述液晶层30的一侧，所述圆形透明电极11的中心和圆孔电极12的圆孔的中心在同一参考平面上的投影重合，所参考平面为与圆孔电极12的圆孔中心轴相垂直的平面。
39.其中圆形透明电极11可以采用小圆片的形状，该电极可以是圆形的ito电极、izo电极、fto电极、azo电极、igzo电极等。圆孔电极12则可以采用非透明的金属电极，也可以选用合金、金属材料的氮化物、金属材料的氮氧化物、金属材料的氧化物，或是金属材或是金属材料与其它导电材料的堆叠层作为电极。其中金属电极材料包括但不限于al、pt、cr。其中圆孔电极12可以在非透明的面电极上开设一个圆形的同孔后形成。其中第一透明电极13采用导电的透明材质制作而成。在本实施例中，第一透明电极13可以采用面状的电极。第一透明电极13和第二透明基板22可以采用具有一定强度和刚度的透明材料制作，例如玻璃基板、塑料基板等。从图中可以看出第一透明基板21、液晶层30、第一透明电极13和第二透明
基板22依次层叠。其中第一基板可以起到支撑液晶透镜的作用，还可以用于将圆形透明电极11以及圆孔电极12和第一透明电极13隔开一定距离。其中第二基板主要起到支撑作用。
40.如图2所示，在本实施例中，如果将圆形透明电极11、圆孔电极12投影到一个法向方向与圆孔电极12的圆孔中心轴平行的参考平面上。则圆形透明电极11在该平面上的投影的位置和圆孔电极12在该平面上的投影的位置满足：圆形透明电极11投影的圆心落在圆孔电极12的投影的圆孔中心位置。
41.在本实施例中，所述圆形透明电极11和圆孔电极12设置在所述第一透明基板21的背向液晶层30的表面。其中圆形透明电极11和圆孔电极12可以位于同一层，这种情况下圆形透明电极11刚好位于圆孔电极12的中心位置。为了便于描述，在本实施例中圆形透明电极11和圆孔电极12所在的同一层称为驱动电极层，前述驱动电极层与第一透明基板21、液晶层30、第一透明电极13和第二透明基板22依次层叠设置。射向液晶锥透镜的光线可以通过圆形的透明电极和圆孔电极12的圆孔后进入到液晶层30中。
42.在本实施例中，还可以在液晶层30中设置支撑结构例如间隔子50来支撑液晶层30，从而使液晶层30能够保持良好的形状。
43.在本实施例中，所述第一透明电极13用于接地，所述圆孔电极12用于接收第一驱动电压，所述圆形透明电极11用于接收第二驱动电压，为了便于描述，在本实施例中第一驱动电压用v1表示，第二驱动电压用v2表示。
44.在对本实施例的液晶锥透镜进行驱动时，将第一透明电极13接地，然后对圆孔电极12施加第一驱动电压用v1，对圆形透明电极11施加第二驱动电压v2，其中第一驱动电压的范围为9v～11v，第二驱动电压的范围为30v～60v，例如可以采用30v、40v和60v分别作为第二驱动电压。
45.为了便于为圆形电极施加第二驱动电压，在本实施例中，所述液晶锥透镜还包括电极引出线40，所述电极引出线40的一端与所述圆形透明电极11电连接，相对的另一端用于接收第二驱动电压。
46.实施例2
47.如图3所示，本实施例提供另一种结构形式的液晶锥透镜，该液晶锥透镜包括圆形透明电极11、圆孔电极12和依次设置的第一透明基板21、液晶层30、第一透明电极13和第二透明基板22，所述圆形透明电极11和圆孔电极12位于所述第一透明基板21的背向所述液晶层30的一侧，所述圆形透明电极11的中心和圆孔电极12的圆孔的中心在同一参考平面上的投影重合，所参考平面为与圆孔电极12的圆孔中心轴相垂直的平面。所述液晶锥透镜还包括第三透明基板23，所述第三透明基板23位于所述圆孔电极12的背向所述第一透明基板21的一侧，所述第三透明基板23与所述圆孔电极12间隔设置，所述圆形电极位于第三透明基板23的朝向所述圆孔电极12的表面。
48.其中第三透明基板23与所述圆孔电极12间隔设置是指第三透明基板23和圆孔电极12之间间隔一段距离，而不相互接触。对此可以在圆孔电极12和第三透明基板23之间设置间隔子50，从而使圆孔电极12和第三透明基板23之间设置间隔一定的距离。由于圆形电极位于第三透明基板23的朝向所述圆孔电极12的表面，因此在圆孔电极12圆孔的轴向方向上，圆形透明电极11和圆孔电极12之间也间隔了一定的距离。
49.其中圆形透明电极11可以采用小圆片的形状，该电极可以是圆形的ito电极、izo
电极、fto电极、azo电极、igzo电极等。圆孔电极12则可以采用非透明的金属电极，也可以选用合金、金属材料的氮化物、金属材料的氮氧化物、金属材料的氧化物，或是金属材或是金属材料与其它导电材料的堆叠层作为电极。其中金属电极材料包括但不限于al、pt、cr。其中圆孔电极12可以在非透明的面电极上开设一个圆形的同孔后形成。其中第一透明电极13采用导电的透明材质制作而成。在本实施例中，第一透明电极13可以采用面状的电极。第一透明电极13和第二透明基板22可以采用具有一定强度和刚度的透明材料制作，例如玻璃基板、塑料基板等。从图中可以看出第一透明基板21、液晶层30、第一透明电极13和第二透明基板22依次层叠。其中第一基板可以起到支撑液晶透镜的作用，还可以用于将圆形透明电极11以及圆孔电极12和第一透明电极13隔开一定距离。其中第二基板主要起到支撑作用。
50.如图4所示，在本实施例中，如果将圆形透明电极11、圆孔电极12投影到一个法向方向与圆孔电极12的圆孔中心轴平行的参考平面上。则圆形透明电极11在该平面上的投影的位置和圆孔电极12在该平面上的投影的位置满足：圆形透明电极11投影的圆心落在圆孔电极12的投影的圆孔中心位置。
51.在本实施例中，所述第三透明基板23、圆形透明电极11、圆孔电极12、第一透明基板21、液晶层30、第一透明电极13和第二透明基板22依次层叠设置。射向液晶锥透镜的光线可以通过圆形的透明电极和圆孔电极12的圆孔后进入到液晶层30中。
52.在本实施例中，还可以在液晶层30中设置支撑结构例如间隔子50来支撑液晶层30，从而使液晶层30能够保持良好的形状。
53.在本实施例中，所述第一透明电极13用于接地，所述圆孔电极12用于接收第一驱动电压，所述圆形透明电极11用于接收第二驱动电压，为了便于描述，在本实施例中第一驱动电压用v1表示，第二驱动电压用v2表示。
54.在对本实施例的液晶锥透镜进行驱动时，将第一透明电极13接地，然后对圆孔电极12施加第一驱动电压用v1，对圆形透明电极11施加第二驱动电压v2，其中第一驱动电压的范围为9v～11v，第二驱动电压的范围为30v～60v。例如可以采用30v、40v和60v分别作为第二驱动电压。
55.在本实施例中，为了便于为圆形电极施加第二驱动电压，所述液晶锥透镜还包括电极引出线40，所述电极引出线40的一端与所述圆形透明电极11电连接，相对的另一端用于接收第二驱动电压。
56.实施例3
57.如图5所示，本实施例提供另一种结构形式的液晶锥透镜，该液晶锥透镜包括圆形透明电极11、圆孔电极12和依次设置的第一透明基板21、液晶层30、第一透明电极13和第二透明基板22，所述圆形透明电极11和圆孔电极12位于所述第一透明基板21的背向所述液晶层30的一侧，所述圆形透明电极11的中心和圆孔电极12的圆孔的中心在同一参考平面上的投影重合，所参考平面为与圆孔电极12的圆孔中心轴相垂直的平面。为了便于为圆形电极施加第二驱动电压，在本实施例中，所述液晶锥透镜还包括电极引出线40，所述电极引出线40的一端与所述圆形透明电极11电连接，相对的另一端用于接收第二驱动电压。
58.在本实施例中，所述液晶锥透镜还包括第四透明基板24和第二透明电极14，所述第二透明电极14位于所述圆孔电极12的背向所述第一透明基板21的一侧，所述第二透明电极14与所述圆孔电极12间隔设置，所述第四透明基板24位于所述第二电极的背向所述圆孔
电极12的一侧，所述圆形透明电极11位于所述第四透明基板24的背向所述圆孔电极12的一侧。所述第二透明电极14上开设有圆形的通孔141，所述通孔141的中心和圆形电极的圆心在所述参考平面上的投影重合。
59.其中第四透明基板24与所述圆孔电极12间隔设置是指第四透明基板24和圆孔电极12之间间隔一段距离，而不相互接触。对此可以在圆孔电极12和第四透明基板24之间设置间隔子50，从而使圆孔电极12和第四透明基板24之间设置间隔一定的距离。由于圆形电极位于第四透明基板24的背向所述圆孔电极12的表面，因此在圆孔电极12圆孔的轴向方向上，圆形透明电极11和圆孔电极12之间也间隔了一定的距离。
60.从图5中可以看出，在本实施例中，所述圆形透明电极11、第四透明基板24、第二透明电极14、圆孔电极12、第一透明基板21、液晶层30、第一透明电极13和第二透明基板22依次层叠设置。射向液晶锥透镜的光线可以通过圆形透明电极11、第二透明电极14和圆孔电极12的圆孔后进入到液晶层30中。
61.其中圆形透明电极11可以采用小圆片的形状，该电极可以是圆形的ito电极、izo电极、fto电极、azo电极、igzo电极等。圆孔电极12则可以采用非透明的金属电极，也可以选用合金、金属材料的氮化物、金属材料的氮氧化物、金属材料的氧化物，或是金属材或是金属材料与其它导电材料的堆叠层作为电极。其中金属电极材料包括但不限于al、pt、cr。其中圆孔电极12可以在非透明的面电极上开设一个圆形的同孔后形成。其中第一透明电极13和第二透明电极14采用导电的透明材质制作而成。在本实施例中，第一透明电极13和第二透明电极14可以采用面状的电极。第一透明电极13和第二透明基板22可以采用具有一定强度和刚度的透明材料制作，例如玻璃基板、塑料基板等。从图中可以看出第一透明基板21、液晶层30、第一透明电极13和第二透明基板22依次层叠。其中第一基板可以起到支撑液晶透镜的作用，还可以用于将圆形透明电极11以及圆孔电极12和第一透明电极13隔开一定距离。其中第二基板主要起到支撑作用。
62.如图6所示，在本实施例中，如果将圆形透明电极11、圆孔电极12投影到一个法向方向与圆孔电极12的圆孔中心轴平行的参考平面上。则圆形透明电极11在该平面上的投影的位置和圆孔电极12在该平面上的投影的位置满足：圆形透明电极11投影的圆心落在圆孔电极12的投影的圆孔中心位置。
63.在本实施例中，还可以在液晶层30中设置支撑结构例如间隔子50来支撑液晶层30，从而使液晶层30能够保持良好的形状。
64.在本实施例中，所述第一透明电极13用于接地，所述圆孔电极12用于接收第一驱动电压，所述圆形透明电极11用于接收第二驱动电压,所述第二透明电极14用于接地。为了便于描述，在本实施例中第一驱动电压用v1表示，第二驱动电压用v2表示。
65.由于位于液晶层30和圆形透明电极11之间的第二透明电极14接地，因此由圆形透明电极11所引出的电极引出线40所产生的电场被第二透明电极14屏蔽，不会对作用在液晶层30的电场分布产生不良影响。由于第二透明电极14的中间开设了一个通孔141，使施加给圆形透明电极11的第二驱动电压所产生的电场可以透过所述通孔141作用在液晶层30上。因此本实施例的液晶锥透镜结构既消除了圆形透明电极11的电极引出线40的影响，又保证了在驱动电压的作用下可以产生使液晶层30形成锥透镜的电场分布。
66.作为一种优选的实施方式，在本实施例中所述通孔141的直径等于所述圆形透明
电极11的直径。采用前述结构从圆形透明电极11所引出的电极引出线40的电场可以被完全屏蔽，而圆形透明电极11所形成的电场则可以对液晶层30产生作用。
67.在对本实施例的液晶锥透镜进行驱动时，将第一透明电极13接地，然后对圆孔电极12施加第一驱动电压用v1，对圆形透明电极11施加第二驱动电压v2，其中第一驱动电压的范围为9v～11v，第二驱动电压的范围为30v～60v。
68.按照前述方式施加电压后液晶层30的电场分布如图所示，从图中可以看出在圆孔电极12的圆孔孔区域内液晶层30电压随位置变化趋势为圆孔中心到圆孔边缘的电压值逐渐增加，在圆孔边缘处电压值最大，且此变化曲线近似线性。
69.由于液晶指向矢排列可电控调节，在非均匀电场中呈现不同的折射率梯度分布；所以施加具有一定梯度分布的电压，就能诱导液晶指向矢为非均匀分布，使经液晶层30中传播的出射光产生特定的相位分布。如图7所示，图7为实际测量得到的液晶分子对非均匀电场的响应曲线，该曲线表明了对液晶分子所加电压与光束通过液晶分子所产生的相位差间的关系。从图7中可以看出，液晶分子所加电压从2v增至4v的过程中其响应基本随电压线性变化，因此采用前述液晶锥透镜结构和驱动电压可以实现液晶锥透镜的效果。作为一种优选的实施方式，第二驱动电压v2的取值范围为59v～60v。
70.本技术可以利用马赫-曾德尔(mach-zehnder)干涉装置来记录光束经过本技术的液晶锥透镜的波前情况。在不同驱动电压下所得到的液晶锥透镜波前干涉情况如图8至图10所示。其中所采用的驱动电压有三组，第一组驱动电压为v1＝10v，v2＝30v，波前干涉情况参见图8；第二组驱动电压为v1＝10v，v2＝40v，波前干涉情况参见图9；第三组驱动电压为v1＝10v，v2＝60v，波前干涉情况参见图10。
71.通过对图8至图10所示中不同驱动条件下圆孔电极12圆孔区域内不同位置相位进行测试，再对所测多组数据拟合，可得到图11所示的不同驱动条件下锥透镜波前拟合情况。由图11可以看出不同驱动电压下的液晶锥透镜具有不同的最小底角。
72.实施例4
73.如图12所示，本实施例提供一种液晶锥透镜驱动方法，用于前述任一实施例中的液晶锥透镜，包括以下步骤：
74.s1：获取液晶锥透镜的最小底角的预设值；
75.其中最小底角的预设值是指液晶锥透镜的使用者所希望的在驱动电压的驱动下所形成的液晶锥透镜的最小底角的值。该值可以由使用者根据使用需求设置。
76.s2：根据所述液晶锥透镜的最小底角的预设值确定第一驱动电压和第二驱动电压，其中第一驱动电压为所述圆孔电极12与所述第一透明电极13之间的电压；第二驱动电压为圆形透明电极11和第一透明电极13之间的电压；
77.本步骤可以根据不同驱动电压下所形成的液晶锥透镜的最小底角和其驱动电压的对应关系来确定满足最小底角的预设值。其中不同驱动电压下所形成的液晶锥透镜的最小底角和其驱动电压的对应关系可以事先通过实验检测得到。例如可以在不同驱动电压下检测出液晶透镜的最小底角，从而建立起不同驱动电压与液晶透镜最小底角间的对应关系。
78.s3：在所述圆孔电极12与所述第一透明电极13之间施加第一电压，在圆形透明电极11和第一透明电极13之间施加第二电压。
79.在确定好驱动电压后就可以对液晶锥透镜的各个电极施加相应的驱动电压，从而形成前述预设最小底角的液晶锥透镜。
80.实施例5
81.本实施例提供了一种液晶锥透镜驱动装置，包括：
82.最小底角获取模块，所述最小底角获取模块用于获取液晶锥透镜的最小底角的预设值；
83.驱动电压确定模块，所述驱动电压确定模块用于根据所述液晶锥透镜的最小底角的预设值确定第一驱动电压和第二驱动电压，其中第一驱动电压为所述圆孔电极12与所述第一透明电极13之间的电压；第二驱动电压为圆形透明电极11和第一透明电极13之间的电压；
84.驱动模块，所述驱动模块用于在所述圆孔电极12与所述第一透明电极13之间施加第一电压，在圆形透明电极11和第一透明电极13之间施加第二电压。
85.实施例6
86.如图13所示，本实施例提供一种基于液晶锥透镜的成像装置，包括实施例液晶锥透镜、驱动电路和图像传感器，所述驱动电路与液晶锥透镜的各个电极电连接，所述驱动电路用于为液晶锥透镜提供驱动电压，所述图像传感器用于采集经液晶锥透镜透射的光线。
87.本实施例的成像装置工作时，利用驱动电路对液晶锥透镜施加第一驱动电压和第二驱动电压，使其工作在锥透镜状态。待成像物体的光线经过液晶锥透镜的调制后被图像传感器感测到形成可以记录待成像物体信息的图像数据。
88.其中驱动电路包括控制子电路，所述控制子电路用于控制驱动电路的输出电压，使驱动电路输出满足要求的第一驱动电压和第二驱动电压来驱动液晶锥透镜工作。
89.其中子控制电路还用于接收聚焦深度值；将聚焦深度值转换成对应的驱动电压值；控制驱动电路按照转换后的驱动电压值输出相应电压给液晶锥透镜的各个电极。
90.前述控制子电路可以采用中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器，单片机，arm，数字信号处理器(digital signal processor，dsp)，专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)，现成可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)，或者其他可编程逻辑器件，分立门或者晶体管逻辑器件，分立硬件组件等。
91.在本实施例中，所述成像装置还包括图像处理器，所述图像处理器与所述图像传感器电连接，所述图像处理器用于对图像传感器所采集到的图像进行处理。
92.实施例7
93.如图14所示，本实施例提供一种基于液晶锥透镜的激光整形装置，该装置包括前述任一实施例中所述的液晶锥透镜、驱动电路和激光发射器，激光器用于产生并发射激光，所述激光经过所述液晶锥透镜调制后形成贝塞尔光束。
94.其中驱动电路为液晶锥透镜提供驱动电压。在驱动电压作用下各个电极在液晶层30周围空间形成电场，以驱动液晶锥透镜工作在锥透镜状态。激光器所反射出的激光通过液晶锥透镜的调制产生贝塞尔光束。
95.实施例8
96.本实施例提供一种液晶锥透镜阵列，所述液晶锥透镜阵列包括多个呈阵列分布的
液晶锥透镜，所述液晶锥透镜为前述任一实施例中的液晶锥透镜。
97.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。