仿生瞳孔的製作方法
2023-07-13 23:51:56 2
專利名稱：仿生瞳孔的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種仿生瞳孔。
背景技術：
現在人們對玩具的要求越來越高，不僅要求具有多功能，而且希望玩具具有仿生 的效果。要使玩具達到仿生的效果，眼睛的製作是關鍵，正所謂「畫龍點睛」，逼真的眼睛是 製作仿生玩具的核心。瞳孔是眼睛的核心，現有玩具的眼睛中的瞳孔只是鑲嵌在玩具上，作 為一個靜止的象徵性器官，缺少活力，達不到仿生的效果，趣味性差。
發明內容
鑑於此，有必要提供一種仿生瞳孔。一種仿生瞳孔，所述仿生瞳孔包括瞳孔調節部和與瞳孔調節部電連接的控制器， 所述瞳孔調節部包括第一電極和至少一第二電極，所述每個第二電極與所述第一電極之間 形成液晶容納區，所述各液晶容納區內裝有液晶分子；所述控制器與所述第一電極、第二電 極電連接，用於選擇性地給所述第一電極、至少一第二電極之間加載控制信號，控制各液晶 容納區的液晶分子的排列狀態，以改變經過瞳孔調節部的光線的透過狀態。上述仿生瞳孔通過控制光線透過瞳孔調節部的狀態，實現瞳孔縮放，從而使仿生 瞳孔充滿活力，達到仿生的效果，增強了趣味性。
圖1為仿生瞳孔的模塊圖。圖2為一較佳實施方式的仿生瞳孔的立體圖。圖3為圖2中的仿生瞳孔的分解圖。圖4為圖3中的瞳孔調節部的分解圖。圖5為圖3中的瞳孔調節部的另一視角的分解圖。圖6為圖5中的第二透明導電玻璃基板的放大圖。
具體實施例方式請同時參閱圖1、圖2及圖3，仿生瞳孔10包括瞳孔調節部30、瞳孔固定部40、電 路板70及與瞳孔調節部30電性連接的控制器20。瞳孔調節部30、瞳孔固定部40與控制 器20設置於電路板70上。控制器20通過執行特定的指令或者程序，發送控制信號給瞳孔 調節部30，瞳孔調節部30響應該控制信號，控制光線的遮蔽或透出，實現該仿生瞳孔10的 收縮和放大功能。在此實施方式中，瞳孔固定部40為攝像頭，用於拍攝仿生瞳孔10外界的 畫面。請同時參閱圖4、圖5及圖6，瞳孔調節部30包括第一透明導電玻璃基板60、第二 透明導電玻璃基板80、貼於第一透明導電玻璃基板60的第一偏光片65、貼於第二透明導電
3玻璃基板80上的第二偏光片85和背光源95。第一透明導電玻璃基板60、第二透明導電玻 璃基板80、第一偏光片65、第二偏光片85和背光源95為對稱的六邊形，且各中心分別設有 大小相等的圓形通孔90a、90b、90c、90d和90e，並與電路板70配合形成瞳孔調節部30的容 納腔90 (參考圖2)，用於容置瞳孔固定部40。在本實施方式中，瞳孔固定部40朝向瞳孔調 節部30的一面為黑色(參考圖2)。第一透明導電玻璃基板60上開有8個第一圓環形凹槽602，每個第一圓環形凹槽 602首尾都不相連，如圖6所示。每個第一圓環形凹槽602內設有具有定向作用的第一透明 導電層60a，每個第一透明導電層60a包括透明導電金屬膜(例如，氧化銦透明導電薄膜， ΙΤ0)及配向膜。在其它實施方式中，第一透明導電層60a為塗有取向劑的透明導電金屬膜。 第一導電玻璃基板60上設有一第一電極Si，在此實施例中，第一電極Sl為導電金屬膜。8 個第一圓環形凹槽602內的第一透明導電層60a與第一電極Sl共通電連接。第二透明導電玻璃基板80上設有與第一透明導電玻璃基板60結構相同的8個第 二圓環形凹槽802，8個第一圓環形凹槽602與對應的第二圓環形凹槽802形成8個封閉的 管狀液晶容納區，液晶容納區內裝有扭曲向列型液晶分子。每個第二圓環形凹槽802內設 有具有定向作用的第二透明導電層80a，每個第二透明導電層80a包括透明導電金屬膜及 配向膜。在其它實施方式中，第二透明導電層80a為塗有取向劑的透明導電金屬膜。第二 導電玻璃基板80的兩相對邊緣設有8個第二電極S2，在此實施例中，第二電極S2為引腳。 8個第二電極S2分別與8個第二透明導電層80a的透明導電金屬膜電性連接。第二透明導 電玻璃基板80上還設有一與第一電極Sl位置相對應的連接導電膜808，和與連接導電膜 808電連接的第三電極S3。在此實施例中，第三電極S3也為引腳。當第一導電玻璃基板60 與第二導電玻璃基板80貼合時，第一電極Sl通過連接導電膜808與第三電極S3電連接。電路板上有9個連接孔75 (參考圖2)。8個第二電極S2和第三電極S3分別插入 到連接孔75，並通過焊接方式固定在電路板70上，電路板70上設有與第三電極S3和8個 第二電極S2電連接的9個連接點(圖未示)，控制器20與9個連接點電連接，通過控制9 個連接點的連通或斷開來控制第三電極S3和各個第二電極S2的連通或斷開，控制是否在 第一電極Sl和各個第二電極S2之間加載電壓，進而控制各個管狀液晶容納區內液晶分子 的排列方向。在其它實施方式中，電路板70上設有連接器，第三電極S3和8個第二電極S2 通過連接器固定在電路板70上。背光源95位於第二偏光片85與電路板之間，並貼於第二偏光片85上。背光源95 具有第一控制電極92和第二控制電極96，第一控制電極92和第二控制電極96均與控制器 20電連接，通過控制器20控制背光源95是否發出自然光光線。當控制器20給第一電極Sl與從裡向外的若干個第二電極S2之間加載電壓時，第 一導電層60a與對應的若干個第二導電層80a形成電場，使其對應區域的管狀液晶容納區 內的液晶分子產生排列變化。背光源95發出的自然光光線透過第二偏光片85形成第一偏 振光光線，該第一偏振光光線通過液晶分子空隙維持原方向。由於第一偏光片65的透光方 向與第二偏光片85的透光方向相垂直(或者正交)，該第一偏振光光線被第一偏光片65遮 蔽，光線無法透出，使瞳孔調節部30的部分區域顯示黑色，由於容置於容納腔90內的瞳孔 固定部40面向瞳孔調節部30的一面為黑色，上述瞳孔調節部30的黑色區域與瞳孔固定部 40共同形成瞳孔區。而剩下的從外向裡的若干個第二電極S2與第一電極Sl之間沒有加載電壓，透過第二偏光片85的第一偏振光光線跟著扭曲向列型液晶做90度扭轉後，其偏振方 向與第一偏光片65的透光方向一致，使第一偏振光光線穿過第一偏光片65，從而使瞳孔調 節部30的其餘區域顯示背光源95發光時的顏色，在此實施例為白色，形成眼白。當第一電極Sl與8個第二電極S2之間都加載電壓時，瞳孔為最大狀態。當第一 電極Sl與8個第二電極S2之間都沒有加載電壓時，瞳孔為最小狀態，瞳孔固定部40的大 小即為瞳孔區。在本實施方式中，仿生瞳孔10通過背光源95發出光線，因此，可以在黑暗 環境下使用。在其它實施方式中，可不用背光源95，而僅僅利用自然光或者環境光的光線。此種 情況下，當控制器20給第一電極Sl與從外向裡的若干個第二電極S2之間加載電壓時，第 一導電層60a與對應的若干個第二導電層80a形成電場，使其對應區域的管狀液晶容納區 內的液晶分子產生配列變化。自然光線透過第一偏光片65形成第一偏振光光線，該第一偏 振光光線通過液晶分子空隙維持原方向。由於第二偏光片85的透光方向與第一偏光片65 的透光方向相垂直(或者正交)，該第一偏振光光線被第二偏光片85遮蔽，光線無法透出， 第一偏振光光線發生反射返回，人眼接收瞳孔調節部30的部分區域的光線，人感覺瞳孔調 節部30的此部分區域顯示透明，此透明區域充當眼白。而剩下的從裡向外的若干個第二電 極S2與第一電極Sl之間沒有加載電壓，透過第一偏光片65的第一偏振光光線跟著扭曲向 列型液晶做90度扭轉後，其偏振方向與第二偏光片85的透光方向一致，使第一偏振光光線 穿過第二偏光片85，此時人眼沒有接收瞳孔調節部30的光線，人感覺瞳孔調節部30的其 餘區域顯示黑色，由於容置於容納腔90內的瞳孔固定部40面向瞳孔調節部30的一面為黑 色，上述瞳孔調節部30的黑色區域與瞳孔固定部40共同形成瞳孔區。在此實施方式中，當第一電極Sl與8個第二電極S2之間都加載電壓時，瞳孔為最 小狀態，瞳孔固定部40的大小即為瞳孔區。當第一電極Sl與8個第二電極S2之間都沒有 加載電壓時，瞳孔為最大狀態。上述仿生瞳孔10通過選擇性地加載電壓來控制光線透過瞳孔調節部30的各個圓 環形液晶區的狀態，實現瞳孔縮放，從而使瞳孔充滿活力，達到仿生的效果，增強了趣味性。本技術領域的普通技術人員應當認識到，以上的實施方式僅是用來說明本發明， 而並非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神範圍之內，對以上實施例所作的 適當改變和變化都落在本發明要求保護的範圍之內。
權利要求
一種仿生瞳孔，其特徵在於，所述仿生瞳孔包括瞳孔調節部和與瞳孔調節部電連接的控制器，所述瞳孔調節部包括第一電極和至少一第二電極，所述每個第二電極與所述第一電極之間形成液晶容納區，所述各液晶容納區內裝有液晶分子；所述控制器與所述第一電極、第二電極電連接，用於選擇性地給所述第一電極、至少一第二電極之間加載控制信號，控制各液晶容納區的液晶分子的排列狀態，以改變經過瞳孔調節部的光線的透過狀態。
2.如權利要求1所述的仿生瞳孔，其特徵在於所述各透明液晶容納區與第一電極之 間具有定向作用的第一透明導電層，所述第一電極與各第一透明導電層電連接；所述各透 明液晶容納區與各第二電極之間具有定向作用的第二透明導電層，所述第二電極與對應的 所述一第二透明導電層電連接。
3.如權利要求1所述的仿生瞳孔，其特徵在於所述仿生瞳孔還包括一瞳孔固定部，所 述瞳孔調節部中心具有一用於容納所述瞳孔固定部的通孔，沒有光透過的所述瞳孔調節部 的部分與所述瞳孔固定部均顯示黑色。
4.如權利要求1所述的仿生瞳孔，其特徵在於所述瞳孔調節部還包括一背光源，所述 背光源與控制器電連接。
5.如權利要求2所述的仿生瞳孔，其特徵在於所述第一透明導電層包括透明導電金 屬膜及配向膜。
6.如權利要求2所述的仿生瞳孔，其特徵在於所述第一透明導電層為塗有取向劑的 透明導電金屬膜。
7.如權利要求2所述的仿生瞳孔，其特徵在於所述第二透明導電層包括透明導電金 屬膜及配向膜。
8.如權利要求2所述的仿生瞳孔，其特徵在於所述第二透明導電層為塗有取向劑的 透明導電金屬膜。
9.如權利要求1所述的仿生瞳孔，其特徵在於還包括一電路板，所述電路板上包括復 數個引腳和一連接導電膜，所述第一電極通過所述連接導電膜與所述一引腳電連接，所述 第二電極為所述電路板上的其它引腳，所述電路板上還設有與所述引腳電連接的連接點， 所述控制器與所述連接點電連接。
10.如權利要求1所述的仿生瞳孔，其特徵在於所述仿生瞳孔還包括至少一偏光片， 用以改變光的偏振方向。
11.如權利要求10所述的仿生瞳孔，其特徵在於所述偏光片為兩個，所述兩偏光片的 偏光方向互相垂直。
12.如權利要求2所述的仿生瞳孔，其特徵在於所述第一電極固定在第一導透明電 玻璃基板上，所述第一導電玻璃基板上設有至少一第一環形凹槽；所述各第二電極固定在 第二透明導電玻璃基板，所述第二導電玻璃基板上設有與所述第一凹槽數量相等的第二凹 槽，所述第一環形凹槽與對應的第二環形凹槽形成若干封閉的首尾不相連的管狀液晶容納 區封閉的液晶容納區。
全文摘要
一種仿生瞳孔，所述仿生瞳孔包括瞳孔調節部和與瞳孔調節部電連接的控制器，所述瞳孔調節部包括第一電極和至少一第二電極，所述每個第二電極與所述第一電極之間形成液晶容納區，所述各液晶容納區內裝有液晶分子；所述控制器與所述第一電極、第二電極電連接，用於選擇性地給所述第一電極、至少一第二電極之間加載控制信號，控制各液晶容納區的液晶分子的排列狀態，以改變經過瞳孔調節部的光線的透過狀態。上述仿生瞳孔通過控制瞳孔調節部的光線的透過狀態，實現瞳孔縮放，從而使仿生瞳孔充滿活力，達到仿生的效果，增強了趣味性。
文檔編號A63H3/42GK101905084SQ20091030287
公開日2010年12月8日 申請日期2009年6月3日 優先權日2009年6月3日
發明者聶劍揚, 褚永鴻 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司;鴻海精密工業股份有限公司