仿生瞳孔 【技术领域】
本发明涉及一种仿生瞳孔。背景技术 现在人们对玩具的要求越来越高， 不仅要求具有多功能， 而且希望玩具具有仿生 的效果。要使玩具达到仿生的效果， 眼睛的制作是关键， 正所谓 “画龙点睛” ， 逼真的眼睛是 制作仿生玩具的核心。 瞳孔是眼睛的核心， 现有玩具的眼睛中的瞳孔只是镶嵌在玩具上， 作 为一个静止的象征性器官， 缺少活力， 达不到仿生的效果， 趣味性差。
发明内容 鉴于此， 有必要提供一种仿生瞳孔。
一种仿生瞳孔， 所述仿生瞳孔包括瞳孔调节部和与瞳孔调节部电连接的控制器， 所述瞳孔调节部包括第一电极和至少一第二电极， 所述每个第二电极与所述第一电极之间 形成液晶容纳区， 所述各液晶容纳区内装有液晶分子 ； 所述控制器与所述第一电极、 第二电 极电连接， 用于选择性地给所述第一电极、 至少一第二电极之间加载控制信号， 控制各液晶 容纳区的液晶分子的排列状态， 以改变经过瞳孔调节部的光线的透过状态。
上述仿生瞳孔通过控制光线透过瞳孔调节部的状态， 实现瞳孔缩放， 从而使仿生 瞳孔充满活力， 达到仿生的效果， 增强了趣味性。
附图说明
图 1 为仿生瞳孔的模块图。 图 2 为一较佳实施方式的仿生瞳孔的立体图。 图 3 为图 2 中的仿生瞳孔的分解图。 图 4 为图 3 中的瞳孔调节部的分解图。 图 5 为图 3 中的瞳孔调节部的另一视角的分解图。 图 6 为图 5 中的第二透明导电玻璃基板的放大图。具体实施方式
请同时参阅图 1、 图 2 及图 3， 仿生瞳孔 10 包括瞳孔调节部 30、 瞳孔固定部 40、 电 路板 70 及与瞳孔调节部 30 电性连接的控制器 20。瞳孔调节部 30、 瞳孔固定部 40 与控制 器 20 设置于电路板 70 上。控制器 20 通过执行特定的指令或者程序， 发送控制信号给瞳孔 控制光线的遮蔽或透出， 实现该仿生瞳孔 10 的 调节部 30， 瞳孔调节部 30 响应该控制信号， 收缩和放大功能。在此实施方式中， 瞳孔固定部 40 为摄像头， 用于拍摄仿生瞳孔 10 外界的 画面。
请同时参阅图 4、 图 5 及图 6， 瞳孔调节部 30 包括第一透明导电玻璃基板 60、 第二 透明导电玻璃基板 80、 贴于第一透明导电玻璃基板 60 的第一偏光片 65、 贴于第二透明导电玻璃基板 80 上的第二偏光片 85 和背光源 95。第一透明导电玻璃基板 60、 第二透明导电玻 璃基板 80、 第一偏光片 65、 第二偏光片 85 和背光源 95 为对称的六边形， 且各中心分别设有 大小相等的圆形通孔 90a、 90b、 90c、 90d 和 90e， 并与电路板 70 配合形成瞳孔调节部 30 的容 纳腔 90( 参考图 2)， 用于容置瞳孔固定部 40。在本实施方式中， 瞳孔固定部 40 朝向瞳孔调 节部 30 的一面为黑色 ( 参考图 2)。
第一透明导电玻璃基板 60 上开有 8 个第一圆环形凹槽 602， 每个第一圆环形凹槽 602 首尾都不相连， 如图 6 所示。 每个第一圆环形凹槽 602 内设有具有定向作用的第一透明 导电层 60a， 每个第一透明导电层 60a 包括透明导电金属膜 ( 例如， 氧化铟透明导电薄膜， ITO) 及配向膜。 在其它实施方式中， 第一透明导电层 60a 为涂有取向剂的透明导电金属膜。 第一导电玻璃基板 60 上设有一第一电极 S1， 在此实施例中， 第一电极 S1 为导电金属膜。8 个第一圆环形凹槽 602 内的第一透明导电层 60a 与第一电极 S1 共通电连接。
第二透明导电玻璃基板 80 上设有与第一透明导电玻璃基板 60 结构相同的 8 个第 二圆环形凹槽 802， 8 个第一圆环形凹槽 602 与对应的第二圆环形凹槽 802 形成 8 个封闭的 管状液晶容纳区， 液晶容纳区内装有扭曲向列型液晶分子。每个第二圆环形凹槽 802 内设 有具有定向作用的第二透明导电层 80a， 每个第二透明导电层 80a 包括透明导电金属膜及 配向膜。在其它实施方式中， 第二透明导电层 80a 为涂有取向剂的透明导电金属膜。第二 导电玻璃基板 80 的两相对边缘设有 8 个第二电极 S2， 在此实施例中， 第二电极 S2 为引脚。 8 个第二电极 S2 分别与 8 个第二透明导电层 80a 的透明导电金属膜电性连接。第二透明导 电玻璃基板 80 上还设有一与第一电极 S1 位置相对应的连接导电膜 808， 和与连接导电膜 808 电连接的第三电极 S3。在此实施例中， 第三电极 S3 也为引脚。当第一导电玻璃基板 60 与第二导电玻璃基板 80 贴合时， 第一电极 S1 通过连接导电膜 808 与第三电极 S3 电连接。
电路板上有 9 个连接孔 75( 参考图 2)。8 个第二电极 S2 和第三电极 S3 分别插入 到连接孔 75， 并通过焊接方式固定在电路板 70 上， 电路板 70 上设有与第三电极 S3 和 8 个 第二电极 S2 电连接的 9 个连接点 ( 图未示 )， 控制器 20 与 9 个连接点电连接， 通过控制 9 个连接点的连通或断开来控制第三电极 S3 和各个第二电极 S2 的连通或断开， 控制是否在 第一电极 S1 和各个第二电极 S2 之间加载电压， 进而控制各个管状液晶容纳区内液晶分子 的排列方向。在其它实施方式中， 电路板 70 上设有连接器， 第三电极 S3 和 8 个第二电极 S2 通过连接器固定在电路板 70 上。
背光源 95 位于第二偏光片 85 与电路板之间， 并贴于第二偏光片 85 上。背光源 95 具有第一控制电极 92 和第二控制电极 96， 第一控制电极 92 和第二控制电极 96 均与控制器 20 电连接， 通过控制器 20 控制背光源 95 是否发出自然光光线。
当控制器 20 给第一电极 S1 与从里向外的若干个第二电极 S2 之间加载电压时， 第 一导电层 60a 与对应的若干个第二导电层 80a 形成电场， 使其对应区域的管状液晶容纳区 内的液晶分子产生排列变化。背光源 95 发出的自然光光线透过第二偏光片 85 形成第一偏 振光光线， 该第一偏振光光线通过液晶分子空隙维持原方向。由于第一偏光片 65 的透光方 向与第二偏光片 85 的透光方向相垂直 ( 或者正交 )， 该第一偏振光光线被第一偏光片 65 遮 蔽， 光线无法透出， 使瞳孔调节部 30 的部分区域显示黑色， 由于容置于容纳腔 90 内的瞳孔 固定部 40 面向瞳孔调节部 30 的一面为黑色， 上述瞳孔调节部 30 的黑色区域与瞳孔固定部 40 共同形成瞳孔区。 而剩下的从外向里的若干个第二电极 S2 与第一电极 S1 之间没有加载电压， 透过第二偏光片 85 的第一偏振光光线跟着扭曲向列型液晶做 90 度扭转后， 其偏振方 向与第一偏光片 65 的透光方向一致， 使第一偏振光光线穿过第一偏光片 65， 从而使瞳孔调 节部 30 的其余区域显示背光源 95 发光时的颜色， 在此实施例为白色， 形成眼白。
当第一电极 S1 与 8 个第二电极 S2 之间都加载电压时， 瞳孔为最大状态。当第一 电极 S1 与 8 个第二电极 S2 之间都没有加载电压时， 瞳孔为最小状态， 瞳孔固定部 40 的大 小即为瞳孔区。在本实施方式中， 仿生瞳孔 10 通过背光源 95 发出光线， 因此， 可以在黑暗 环境下使用。
在其它实施方式中， 可不用背光源 95， 而仅仅利用自然光或者环境光的光线。 此种 情况下， 当控制器 20 给第一电极 S1 与从外向里的若干个第二电极 S2 之间加载电压时， 第 一导电层 60a 与对应的若干个第二导电层 80a 形成电场， 使其对应区域的管状液晶容纳区 内的液晶分子产生配列变化。自然光线透过第一偏光片 65 形成第一偏振光光线， 该第一偏 振光光线通过液晶分子空隙维持原方向。由于第二偏光片 85 的透光方向与第一偏光片 65 的透光方向相垂直 ( 或者正交 )， 该第一偏振光光线被第二偏光片 85 遮蔽， 光线无法透出， 第一偏振光光线发生反射返回， 人眼接收瞳孔调节部 30 的部分区域的光线， 人感觉瞳孔调 节部 30 的此部分区域显示透明， 此透明区域充当眼白。而剩下的从里向外的若干个第二电 极 S2 与第一电极 S1 之间没有加载电压， 透过第一偏光片 65 的第一偏振光光线跟着扭曲向 列型液晶做 90 度扭转后， 其偏振方向与第二偏光片 85 的透光方向一致， 使第一偏振光光线 穿过第二偏光片 85， 此时人眼没有接收瞳孔调节部 30 的光线， 人感觉瞳孔调节部 30 的其 余区域显示黑色， 由于容置于容纳腔 90 内的瞳孔固定部 40 面向瞳孔调节部 30 的一面为黑 色， 上述瞳孔调节部 30 的黑色区域与瞳孔固定部 40 共同形成瞳孔区。
在此实施方式中， 当第一电极 S1 与 8 个第二电极 S2 之间都加载电压时， 瞳孔为最 小状态， 瞳孔固定部 40 的大小即为瞳孔区。当第一电极 S1 与 8 个第二电极 S2 之间都没有 加载电压时， 瞳孔为最大状态。
上述仿生瞳孔 10 通过选择性地加载电压来控制光线透过瞳孔调节部 30 的各个圆 环形液晶区的状态， 实现瞳孔缩放， 从而使瞳孔充满活力， 达到仿生的效果， 增强了趣味性。
本技术领域的普通技术人员应当认识到， 以上的实施方式仅是用来说明本发明， 而并非用作为对本发明的限定， 只要在本发明的实质精神范围之内， 对以上实施例所作的 适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。