透镜阵列驱动单元、液晶透镜阵列及成像装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种透镜阵列驱动单元、液晶透镜阵列及成像装置。该透镜阵列驱动单元包括：微控制电路，用于控制该透镜阵列驱动单元工作；信号产生电路，用于产生驱动液晶透镜的初始驱动信号；地址译码器，用于接收微控制电路输出的查询待驱动液晶透镜地址的信号，输出该待驱动液晶透镜的地址信息；信号幅值调制电路，依据微控制电路输出的该待驱动液晶透镜的控制信号以及该地址译码器发出的地址信息，将该初始驱动信号进行幅值调制后输出驱动信号驱动与该地址信息相对应的该待驱动液晶透镜。本实用新型专利技术可实现液晶透镜阵列中指定液晶透镜的独立驱动控制，从而提升后续光学系统的设计灵活性，简化图像拼接处理难度，并提高成像质量。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及液晶透镜
，具体涉及一种透镜阵列驱动单元、液晶透镜阵列及成像装置。
技术介绍
由于液晶透镜阵列器件具有体积小，重量轻，功耗小等优势，其无需机械部件实现可调焦距的特点表现出独有的优势。经过近几年的发展，液晶透镜及其阵列在光通讯器件、光纤开关、光偏转器件、3D显示、集成图像系统及图像处理等各种领域具有极大的潜在应用价值。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(Aperture)，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
中时，会影响到成像质量。此外，在用于成像装置的液晶透镜阵列中大量的液晶透镜呈阵列排布，由于液晶透镜尺寸小至毫米级，走线较复杂，通常是一个总输出，同时控制整个液晶透镜阵列中的全部液晶透镜。若在某一驱动时刻要对其中某一指定的液晶透镜进行精准控制则较为困难。因而有必要提出一种透镜阵列驱动单元，以解决液晶透镜阵列中指定液晶透镜的独立驱动控制问题。
技术实现思路
本技术提供一种透镜阵列驱动单元、液晶透镜阵列及成像装置，用以解决现有技术的液晶透镜阵列中对指定液晶透镜单独驱动控制的问题。为达成上述目的，一种透镜阵列驱动单元，用于驱动一组呈阵列分布的液晶透镜，其中，所述透镜阵列驱动单元包括：微控制电路，用于控制所述透镜阵列驱动单元工作；信号产生电路，用于产生驱动所述液晶透镜的初始驱动信号；地址译码器，用于接收所述微控制电路输出的查询待驱动液晶透镜地址的信号，输出所述待驱动液晶透镜的地址信息；信号幅值调制电路，依据所述微控制电路输出的所述待驱动液晶透镜的控制信号以及所述地址译码器发出的地址信息，将所述初始驱动信号进行幅值调制后输出驱动信号驱动与所述地址信息相对应的所述待驱动液晶透镜。优选地,所述透镜阵列驱动单元还包括：信号校正电路，用于对所述信号产生电路产生的所述初始驱动信号去除其中的直流分量，然后输出至所述信号幅值调制电路。优选地,所述信号幅值调制电路包括：多个信号幅值调制模块，每一信号幅值调制模块对应一个液晶透镜，且每一信号幅值调制模块输出第一驱动电压和不同于所述第一驱动电压的第二驱动电压驱动对应的所述液晶透镜。优选地,所述地址译码器与所述微控制电路通过TFT阵列或FPGA阵列输出信号至所述信号幅值调制电路。优选地,所述微控制电路包括用于输出控制信号的数据驱动器，所述地址译码器与所述数据驱动器通过所述TFT阵列输出信号至所述信号幅值调制电路，其中，数据驱动器通过多路数据线输出控制信号，所述地址译码器通过多个地址线输出地址信息，TFT阵列包括多个薄膜晶体管，每个薄膜晶体管包括源极、栅极和漏极，所述源极连接到一数据线，所述栅极连接到一地址线，所述漏极连接到所述信号幅值调制电路。本技术还提供一种液晶透镜阵列，包括：多个呈阵列分布的液晶透镜以及透镜阵列驱动单元，所述透镜阵列驱动单元驱动各液晶透镜在透镜状态和非透镜状态之间切换，其中，所述透镜阵列驱动单元为前面所述的透镜阵列驱动单元。优选地，在一个驱动周期内，在T1时刻，间隔距离最近的任意相邻两液晶透镜中的第一液晶透镜处于透镜状态，第二液晶透镜处于非透镜状态；在T2时刻，所述第一液晶透镜处于非透镜状态，所述第二液晶透镜处于透镜状态。优选地,所述液晶透镜包括：每一所述液晶透镜包括第一基板、第二基板、设于所述第一基板上的第一电极、第二电极与设于所述第二基板上的第三电极，以及设于所述第二电极与第三电极之间的液晶层，所述第一电极与所述第二电极彼此绝缘且至少有一部分不重叠，所述第一电极与第二电极为驱动电极，所述第三电极为公共电极。优选地,所述第二电极呈圆形或正六边形。本技术还提供一种成像装置,用于拍摄一场景形成场景图像，包括：主透镜单元、图像传感器、图像处理控制器及存储器，其中,所述成像装置还包括：液晶透镜阵列，所述液晶透镜阵列设于所述主透镜单元与所述图像传感器之间，所述图像处理控制器调用所述存储器中存储的程序指令控制所述图像传感器和所述液晶透镜阵列工作，其中，所述液晶透镜阵列为前面所述的液晶透镜阵列。本技术的透镜阵列驱动单元、液晶透镜阵列及成像装置，可实现液晶透镜阵列中指定液晶透镜的独立驱动控制，从而提升了后续光学系统的设计灵活性，简化了图像拼接处理难度，并提高了成像装置的成像质量。附图说明图1为本技术较佳实施方式的液晶透镜阵列的电路结构示意图。图2为图1中微控制电路与地址译码器通过TFT阵列连接信号幅值调制电路的一个实施例的具体结构示意图。图3a为图1中液晶透镜的一个实施例的结构示意图。图3b为图1中液晶透镜的另一个实施例的结构示意图。图4a为图3a中液晶透镜的第二电极一个实施例的排布示意图。图4b为图3a中液晶透镜的第二电极另一个实施例的排布示意图。图5为本技术较佳实施方式的成像装置的结构示意图。图6为本技术较佳实施方式的成像方法的流程示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进行详细说明。需要说明的是，如果不冲突，本技术实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本技术的保护范围之内。请参见图1，图1为本技术较佳实施方式的液晶透镜阵列的电路结构示意图。如图1所示，本技术提供一种液晶透镜阵列，包括：多个呈阵列分布的液晶透镜410、420、430，以及透镜阵列驱动单元200。所述透镜阵列驱动单元200驱动各液晶透镜410、420、430在透镜状态和非透镜状态之间切换。其中，在一个驱动周期内，在T1时刻，间隔距离最近的任意相邻两液晶透镜410、420中的第一液晶透镜410处于透镜状态，第二液晶透镜420处于非透镜状态；在T2时刻，所述第一液晶透镜410处于非透镜状态，所述第二液晶透镜420处于透镜状态。在上述驱动周期内，液晶透镜阵列中的全部液晶透镜410、420、430均有一次处于透镜状态。这里的透镜状态是指液晶透镜410、420、430的折射率分布呈一定规则的梯度排布，呈现与玻璃透镜一样的透镜效果，由于施加电压可以改变焦距，因而呈现出凸透镜或者凹透镜的；而非透镜状态是指液晶透镜410、420、430未加电压或者施加了电压但此时的液晶透镜就如两块平板玻璃那样，不对光线起折射作用。因而本技术的液晶透镜阵列通过改变透镜阵列驱动单元200的驱动电压幅值可以实现凸透镜(正透镜)、凹透镜(负透镜)或平行玻璃板的作用。还有这里液晶透镜阵列中的液晶透镜的尺寸本技术并不限定，可以是几毫米至几十毫米级的，也可以是更小尺寸或更大尺寸的，多个液晶透镜按照阵列的方式排布。本技术的液晶透镜阵列，通过将任意两个距离最近的液晶透镜在同一时刻分别处于透镜状态和非透镜状态，分时驱动两个距离最近的液晶透镜处于透镜状态，而驱动时处于透镜状态的透镜面积大于其电极面积，使得距离最近的两个液晶透镜的透镜面积存在部分重叠，从而使得液晶透镜阵列的总开口率大于同孔径的玻璃透镜阵列的总开口率，可以大幅度提高液晶透镜阵列的开口率而不会产生干扰，物理上实现了透镜成像的交叠，为光学系统的设计提供更本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种透镜阵列驱动单元，用于驱动一组呈阵列分布的液晶透镜，其特征在于，所述透镜阵列驱动单元包括：微控制电路，用于控制所述透镜阵列驱动单元工作；信号产生电路，用于产生驱动所述液晶透镜的初始驱动信号；地址译码器，用于接收所述微控制电路输出的查询待驱动液晶透镜地址的信号，输出所述待驱动液晶透镜的地址信息；信号幅值调制电路，依据所述微控制电路输出的所述待驱动液晶透镜的控制信号以及所述地址译码器发出的地址信息，将所述初始驱动信号进行幅值调制后输出驱动信号驱动与所述地址信息相对应的所述待驱动液晶透镜。

【技术特征摘要】
1.一种透镜阵列驱动单元，用于驱动一组呈阵列分布的液晶透镜，其特征在于，所述透镜阵列驱动单元包括：微控制电路，用于控制所述透镜阵列驱动单元工作；信号产生电路，用于产生驱动所述液晶透镜的初始驱动信号；地址译码器，用于接收所述微控制电路输出的查询待驱动液晶透镜地址的信号，输出所述待驱动液晶透镜的地址信息；信号幅值调制电路，依据所述微控制电路输出的所述待驱动液晶透镜的控制信号以及所述地址译码器发出的地址信息，将所述初始驱动信号进行幅值调制后输出驱动信号驱动与所述地址信息相对应的所述待驱动液晶透镜。2.如权利要求1所述的透镜阵列驱动单元,其特征在于,所述透镜阵列驱动单元还包括：信号校正电路，用于对所述信号产生电路产生的所述初始驱动信号去除其中的直流分量，然后输出至所述信号幅值调制电路。3.如权利要求2所述的透镜阵列驱动单元,其特征在于,所述信号幅值调制电路包括：多个信号幅值调制模块，每一信号幅值调制模块对应一个液晶透镜，且每一信号幅值调制模块输出第一驱动电压和不同于所述第一驱动电压的第二驱动电压驱动对应的所述液晶透镜。4.如权利要求3所述的透镜阵列驱动单元,其特征在于,所述地址译码器与所述微控制电路通过TFT阵列或FPGA阵列输出信号至所述信号幅值调制电路。5.如权利要求4所述的透镜阵列驱动单元,其特征在于,所述微控制电路包括用于输出控制信号的数据驱动器，所述地址译码器与所述数据驱动器通过所述TFT阵列输出信号至所述信号幅值调制电路，其中，数据驱动器通过多路数据线输出控制信号，所述地址译码器通过多个地址线输出地址信息，TFT阵列包括多个薄膜晶体...

【专利技术属性】
技术研发人员：李其昌，
申请(专利权)人：成都微晶景泰科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51