专利名称：变焦透镜和成像设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光学元件技术领域，尤其涉及一种变焦透镜和成像设备。
背景技术：
现有的成像设备中一般是通过改变镜头中包含的多个镜片的相对位置来改变镜头的焦距，这种变焦方式称为光学变焦，光学变焦能够获得高质量的影像，多应用于高质量的成像系统，例如单反照相机的镜头等，但这种方式是通过机械调节镜头中各镜片间的相对距离来完成调焦过程，不适用于成像设备轻薄化、小型化的发展方向。 为了适应成像设备轻薄化和小型化的发展方向，又提出了一种通过改变镜头成像面的大小，即成像面的对角线长短来改变镜头焦距的调焦方式，这种变焦方式称为数码变焦，由于其只使用单一镜片的特点，多用于轻薄化的数码摄影中，例如手机中的镜头等，这种方式虽然能够实现一定的调焦功能，但却是以损失影像质量为代价的。随着科学技术的发展，又出现了液体透镜，液体透镜是利用电润湿原理，通过电场来控制液体形状和折射率的变化，从而实现变焦，这种变焦透镜称为液体透镜，由于液体透镜的结构比较复杂，因此控制起来也相对比较困难。综上所述，现有技术中的调焦方式具有以下缺陷I、光学调焦方式的生产工艺复杂、生产成本较高、操作步骤繁琐，需要专业人员进行操作，不利于在普通大众中推广应用，而且人工操作还会引起镜头抖动，造成成像模糊；2、数码变焦方式会损失影像质量，成像效果较差；3、液体透镜的结构复杂，控制困难。
实用新型内容(一 )要解决的技术问题本实用新型要解决的技术问题是，针对上述缺陷，如何提供一种能够实现调焦的变焦透镜及成像设备，其结构简单、生产成本低。(二)技术方案为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种变焦透镜，包括第一电极、第二电极和电控双折射晶体层，其中所述第一电极和所述第二电极分别设置于所述电控双折射层的两侧，在所述第一电极和所述第二电极之间形成的电场的作用下，所述电控双折射晶体层对通过所述变焦透镜的光线进行折射。优选地，所述第一电极的宽度小于所述第二电极的宽度。其中，所述通过变焦透镜的光线的入射方向与所述第一电极和第二电极之间形成的电场方向平行。其中，所述第一电极和所述第二电极均为透明电极。其中，所述电控双折射晶体层由磷酸二氢钾晶体材料制成。其中，所述电控双折射晶体层各处的厚度相同。[0018]其中，所述电控双折射晶体层呈凸透镜状。其中，所述通过变焦透镜的光线的入射方向与所述第一电极和第二电极之间形成的电场方向垂直。其中，所述电控双折射晶体层由铌酸锂晶体材料制成。 其中，所述电控双折射晶体层各处的厚度相同。本实用新型还提供了 ー种成像设备，包括上述任ー项变焦透镜。(三)有益效果本实用新型公开了ー种变焦透镜及包括所述变焦透镜的成像设备，利用晶体材料的一次电光效应(泡克尔斯电光效应)来改变材料的折射率分布，从而实现透镜调焦功能。本透镜光透过率高，响应速度快，适用范围广。
图I是本实用新型实施例I所述的变焦透镜的结构示意图；图2是本实用新型实施例2所述的变焦透镜的结构示意图；图3是本实用新型实施例3所述的变焦透镜的结构示意图。其中，10 :第一电极；20 :电控双折射晶体层；30 :第二电极。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式
作进ー步详细说明。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。电致双折射晶体在外电场的作用下折射率会发生变化，这种现象称为电光效应。电光效应包括泡克尔斯(Pockels)效应和克尔(Kerr)效应，本实用新型中以具有一次电光效应即泡克尔斯效应的材料作为实施例。通常可将电致双折射晶体在外电场的作用下引起的折射率的变化用下式表示n = n0+aE+bE2+......(I)其中a、b为常数，nQ是E = 0时的折射率。由一次项aE引起的折射率变化的效应，称为一次电光效应或电光效应，也称泡克尔斯(Pockels)效应。一次电光效应只存在于二十类无对称中心的晶体中。由二次项bE2引起的折射率变化的效应，称为二次电光效应也称平方电光效应或克尔(Kerr)效应，二次电光效应则可能存在于任何物质中，液晶的电光效应属于二次电光效应。一般一次电光效应要比二次电光效应显著的多。电光效应通常用折射率椭球的变化来分析，晶体在未加电场时的折射率椭球方程为
权利要求1.ー种变焦透镜,其特征在于,包括第一电极、第二电极和电控双折射晶体层，其中所述第一电极和所述第二电极分别设置于所述电控双折射层的两侧，在所述第一电极和所述第二电极之间形成的电场的作用下，所述电控双折射晶体层对通过所述变焦透镜的光线进行折射。
2.根据权利要求I所述的变焦透镜，其特征在于，所述第一电极的宽度小于所述第二电极的宽度。
3.根据权利要求I所述的变焦透镜，其特征在于，通过所述变焦透镜的光线的入射方向与所述第一电极和第二电极之间形成的电场方向平行。
4.根据权利要求I所述的变焦透镜，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极均为透明电极。
5.根据权利要求1-4中任ー项所述的变焦透镜，其特征在于，所述电控双折射晶体层由磷酸ニ氢钾晶体材料制成。
6.根据权利要求5所述的变焦透镜，其特征在于，所述电控双折射晶体层各处的厚度相同。
7.根据权利要求6所述的变焦透镜，其特征在于，所述电控双折射晶体层呈凸透镜状。
8.根据权利要求I所述的变焦透镜，其特征在于，通过所述变焦透镜的光线的入射方向与所述第一电极和第二电极之间形成的电场方向垂直。
9.根据权利要求8所述的变焦透镜，其特征在于，所述电控双折射晶体层由铌酸锂晶体材料制成。
10.根据权利要求9所述的变焦透镜，其特征在于，所述电控双折射晶体层各处的厚度相同。
11.ー种成像设备，其特征在于，包括上述权利要求1-10中任一项所述的变焦透镜。
专利摘要本实用新型涉及光学元件技术领域，提供了一种变焦透镜及包括所述变焦透镜的成像设备，所述变焦透镜包括第一电极、第二电极和电控双折射晶体层，其中所述第一电极和所述第二电极分别设置于所述电控双折射层的两侧，在所述第一电极和所述第二电极之间形成的电场的作用下，所述电控双折射晶体层对通过所述变焦透镜的光线进行折射。应用本实用新型，利用晶体材料的一次电光效应(泡克尔斯电光效应)来改变材料的折射率分布，从而实现透镜调焦功能。本透镜光透过率高，响应速度快，适用范围广。
文档编号G02F1/29GK202600322SQ20122018157
公开日2012年12月12日 申请日期2012年4月25日 优先权日2012年4月25日
发明者周晓东, 柳在健 申请人:京东方科技集团股份有限公司