[发明专利]液晶透镜阵列器件、成像装置及成像方法

说明书

本发明实施例公开液晶透镜阵列器件、成像装置及成像方法。液晶透镜阵列器件包括：第一阵列电极、第二阵列电极以及液晶层。第一阵列电极包括多个第一电极对，第二阵列电极包括多个第二电极对，第一阵列电极的第一电极对在参考平面上的投影与第二阵列电极的第二电极对部分交叠，参考平面与液晶层的平面平行，第一电极对包括第一电极和第二电极，第二电极对包括第三电极和第四电极，当在T1时刻形成第一液晶透镜阵列时，第一电极施加第一电压，第二电极施加第二电压，第二电极对作为公共电极；当在T2时刻形成第二液晶透镜阵列时，第二电极对的第三电极施加第一电压，第四电极施加第二电压，第一电极对作为公共电极。本发明具有高占空比的优点。

本申请是2018年08月28日提交、发明名称为“液晶透镜阵列器件、成像装置及成像方法”、申请号为201810991068.9的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及光学成像技术领域，尤其涉及一种液晶透镜阵列器件、成像装置及成像方法。

背景技术

液晶透镜阵列是近年来出现的一种基于液晶材料的透镜阵列。液晶是一种良好的光电材料，具有较大的光电各向异性和双折射性，近年来广泛应用于光开关、波前探测、相位延迟、光纤传感等领域。将液晶材料置于一个电场或磁场中，其分子指向会随着所处位置的电场或磁场强度发生一定角度的偏转。利用该特性，通过施加不均匀电场，形成梯度折射率透镜，从而对入射光进行会聚、发散以及变焦等操作。液晶透镜阵列每个微透镜的孔径都很小，相比于单体液晶透镜，有着更大的光焦度。

在现有技术中，采用液晶透镜阵列成像时，为了获得高质量的图像，需要增大液晶透镜阵列的开口率，这就需要使液晶透镜之间的间距尽量减小。实验研究发现，在液晶透镜阵列中，当相邻两液晶透镜之间距离较小时，采用现有的液晶透镜阵列的驱动方式，将容易导致距离最近的相邻两液晶透镜之间产生干扰，这个干扰对液晶透镜阵列应用于成像等技术领域中时，会影响到成像质量。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种液晶透镜阵列器件、成像装置及成像方法，解决现有技术中液晶透镜阵列中相邻微透镜之间间距过大影响开口率的问题。

一方面，本发明实施例提供一种液晶透镜阵列器件，包括：第一阵列电极、第二阵列电极以及夹设于所述第一阵列电极与第二阵列电极之间的液晶层，所述第一阵列电极包括多个第一电极对，所述第二阵列电极包括多个第二电极对，所述第一阵列电极的第一电极对在参考平面上的投影与所述第二阵列电极的第二电极对部分交叠，所述参考平面与所述液晶层的平面平行，所述第一电极对包括第一电极和第二电极，所述第二电极对包括第三电极和第四电极，当在T1时刻形成第一液晶透镜阵列时，对所述第一电极施加第一电压，所述第二电极施加第二电压，所述第二电极对的第三电极与第四电极之间形成一个在第一预定范围内的电压差，所述第二电极对作为公共电极；当在T2时刻形成第二液晶透镜阵列时，对所述第二电极对的第三电极施加第一电压，所述第四电极施加第二电压，所述第一电极对的第一电极与第二电极之间形成一个在第二预定范围内的电压差，所述第一电极对作为公共电极。

优选地，所述第一阵列电极的相邻两第一电极对之间间隔第一预设距离，所述第二阵列电极的相邻两第二电极对之间间隔第二预设距离。

优选地，所述第一电极对呈环形状，所述第二电极对呈环形状。

优选地，所述第一预设距离要大于等于第一电极对的圆环形孔径的0.1倍，第二预设距离大于等于第二电极对的圆环形孔径的0.1倍。

优选地，所述第一电极对和所述第二电极对的直径尺寸相同。

优选地，所述第一阵列电极和所述液晶层之间设置有第一取向层，所述第二阵列电极和所述液晶层之间设置有第二取向层。

优选地，所述第一阵列电极与第一取向层之间设置有高阻抗膜，所述第二阵列电极与第二取向层之间设置有高阻抗膜，所述第一预定范围在正负10V之间，所述第二预定范围在正负10V之间。