[发明专利]电光圈

说明书

本申请涉及电光圈，并公开了具有电可变光圈的光学系统。光学系统包括光学透镜。若干透明导电层耦合到光学透镜的光学表面。通过若干透明导电层将液晶膜分离为若干部分，其中来自液晶膜的若干部分中的每个部分相对于光的透射状态被配置成响应于对若干透明导电层施加电压而改变。

相关申请的交叉引用

本申请涉及2016年8月16日发布的美国专利No.9,415,745和2017年12月5日发布的美国专利No.9,835,914。这两项专利通过引用全部并入本文。

技术领域

本公开总体涉及用于光学透镜的电f制光阑(f-stops)，并且具体涉及电控光圈，其在不运动或振动的情况下操作以保护图像传感器免受突然的强光或激光的伤害。

背景技术

诸如激光之类的高强度光源可能损坏诸如视频相机或静止图像相机之类的光学系统的图像传感器。在最基本的情况下，光学系统或相机都是密封的盒子，盒子具有小的孔或开孔，其让光进入，从而在感光表面(如照相胶片或数字图像传感器)上捕获图像。

光学系统具有各种机构来控制光如何落在感光表面上。光学透镜聚焦进入盒子的光，开孔的大小可以加宽或变窄，让更多或更少的光进入相机，快门机构确定感光表面暴露于通过开孔进来的光的时间量。开孔或光圈是光进入相机的开口。这个开口可以加宽或变窄，以控制照射感光表面的光的量。

光圈通常由交叠的板或叶片的移动进行机械操作，这些板或叶片旋转到一起或分开，以缩小和扩大中心的孔。机械光圈需要马达，无论多么小，其都可能引起振动。开孔的直径可以手动设置或基于受内部测光计影响的计算来自动设置。

光圈通常以标准增量调整开口的大小，通常称为“f制光阑(f-stops)”，其通常以以下标准增量在f/1.4到f/32的范围内：1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22和32。随着数值的增加，每个增量或“光阑”都会使进入光学系统的光的量减半。相反，数值越低，开口越大，并且因此进入光学系统的光越多。这些机械板以及驱动它们的马达的移动可能引起振动，该振动可能影响图像传感器的精度。此外，机械移动可能在调整到达光学图像传感器的光的量时产生不想要的延迟。

因此，希望具有考虑到上面讨论的至少一些问题以及其它可能问题的方法和装置。例如，将期望具有一种方法和装置，该方法和装置提供检测高强度光并将到达光学图像传感器的检测到的光的量自动最小化到安全水平以保护传感器并且仍然允许传感器捕获图像。还将希望能够通过使用没有引起运动和振动的移动部件的光圈来调整开孔的大小，从而以电子方式调整到达图像传感器的检测到的光的量。

发明内容

本公开的示例提供了一种装置，其包括光学透镜。若干透明导电层耦合到光学透镜的光学表面。通过若干透明导电层将液晶膜分离为若干部分。来自液晶膜的若干部分的每个部分相对于光的透射状态被配置成响应于向若干透明导电层施加电压而改变。

本公开的另一示例提供了一种光学系统，其包括光学透镜。若干透明导电层耦合到光学透镜的光学表面。通过若干透明导电层将液晶膜分离为若干部分。来自液晶膜的若干部分的每个部分相对于光的透射状态被配置成响应于向若干透明导电层施加电压而改变。控制器被配置成选择性地施加电压以将来自液晶膜的若干部分的一个或多个部分的透射状态在透明和反射之间改变，从而改变通过光学透镜到图像传感器的光的量。

本公开的又一示例提供了一种用于利用电光圈来自动调整到达光学透镜的光的水平的方法，该方法包括：感测光学透镜处的光的水平，以及如果光的水平超过阈值，则将电压传递到来自若干透明导电层的至少一个透明导电层，该电压足以改变与来自若干透明导电层的至少一个透明导电层相对应的液晶膜的一部分的透射状态，其中当处于反射透射状态时，液晶膜的该部分阻挡光学透镜的光学表面的对应部分传入光。

这些特征和功能可以在本公开的各种示例中独立地实现，或者可以在另一些示例中组合，其中，可以参考下面的描述和附图了解更多细节。

附图说明