一种透镜区域可调的液晶透镜制造技术

本发明专利技术公开了一种透镜区域可调的液晶透镜，包括：第一基板；设置于第一基板上按照预设间隔的若干个第一导电电极；设置于第一导电电极两两之间的第二高阻栅条；设置于第一基板对向的第二基板，第二基板上设置有公共面电极；设置于第一基板和第二基板之间的液晶层，液晶层内填充有液晶分子；其中，液晶透镜被配置为：根据拟构建透镜的位置信息、直径信息，在第一导电电极中选取液晶透镜中的第一边缘电极、第二边缘电极以及中心电极，并分别向第一边缘电极、第二边缘电极施加第一电位，向中心电极施加第二电位，向公共面电极施加第三电位。本发明专利技术在提高液晶透镜光学特性的同时可以使得透镜区域可以调整以适应各种应用场景。镜区域可以调整以适应各种应用场景。镜区域可以调整以适应各种应用场景。

【技术实现步骤摘要】
一种透镜区域可调的液晶透镜


[0001]本专利技术涉及液晶透镜领域，特别是涉及一种透镜区域可调的液晶透镜。

技术介绍

[0002]透镜是基本的光学器件，在光学仪器和设备中随处可见。随着光学技术的发展，对透镜的要求越来越高，其一是要求透镜的焦距连续可调，其二是要求提供大焦距透镜。
[0003]液晶透镜(liquid crystal lens)是一种利用液晶材料所具有的独特物理及光学特性所创造出的技术。不同于传统的玻璃透镜，液晶透镜可以依据施加于其上的电场以聚集或发散入射光，特别地，液晶透镜的焦距可以藉由改变供应电压来进行调整。因为液晶透镜不需要使用到机械动作来调整焦距，因此，液晶透镜比传统玻璃透镜更适合应用在许多图像获取技术中。
[0004]在液晶透镜实际应用过程中，相邻两个电极的间距(pitch)往往会远大于液晶透镜的间隙(cell gap)。使得电力线的分布会被局限在电极附近，而使液晶透镜无法具有良好的光学特性，且由于电极固定施加电压透镜区域难以更改。

技术实现思路

[0005]经申请人研究发现：当液晶透镜的电极间距与其间隙差距过大时，电力线的分布会被局限在电极附近，而使液晶透镜无法具有良好的光学特性。现有技术有通过在电极之间设置高电阻从而形成多段电压降，利用所述多段电压降，电极之间的电压差在液晶层中形成的电力线可理想地分布在电极之间，而不易局限在电极附近，进而使液晶透镜具有良好的光学特性。但是该技术只能应用于固定透镜区域的装置内，无法更改透镜区域使得应用场景受限。
[0006]有鉴于现有技术的上述的一部分缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种透镜区域可调的液晶透镜，旨在提高液晶透镜光学特性的同时可以使得透镜区域可以调整以适应各种应用场景。
[0007]为实现上述目的，本专利技术公开了一种透镜区域可调的液晶透镜，所述液晶透镜包括：
[0008]第一基板；
[0009]设置于所述第一基板上按照预设间隔的若干个第一导电电极；
[0010]设置于所述第一导电电极两两之间的第二高阻栅条；
[0011]设置于所述第一基板对向的第二基板，所述第二基板上设置有公共面电极；
[0012]设置于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层，所述液晶层内填充有液晶分子；其中，所述液晶透镜被配置为：
[0013]根据拟构建透镜的位置信息、直径信息，在所述第一导电电极中选取所述液晶透镜中的第一边缘电极、第二边缘电极以及位于所述第一边缘电极与所述第二边缘电极中间的中心电极，并分别向所述第一边缘电极、所述第二边缘电极施加第一电位，向所述中心电
极施加第二电位，向所述公共面电极施加第三电位；其中，所述第一边缘电极与所述第二边缘电极之前除去所述中心电极的其它所述第一导电电极未施加电压且外接输入处于高阻态状态；其中，所述中心电极与所述第一边缘电极、所述二边缘电极通过之间的各个所述第一导电电极以及各个所述第二高阻栅条分别形成导电通路，并根据所述第二高阻栅条的电阻阻值，为各个所述第一导电电极赋予多段渐变的阶梯电位，所述液晶层中的液晶分子受到各个所述阶梯电位与所述公共面电极的第三电位之间的电位差影响而形成呈拱形排布的透镜。
[0014]可选的，采用不同厚度的所述第二高阻栅条以达到通过调控电阻改变自身两侧的电位差；其中，所述第二高阻栅条越厚，其对应的电阻阻值越小。
[0015]可选的，相邻的各个所述第一导电电极之间的距离小于预设距离，所述预设距离根据所述液晶透镜需求精度进行确定；其中，所述液晶透镜需求精度越高，所述预设距离越小。
[0016]可选的，所述第一导电电极的电阻阻值小于所述第二高阻栅条，所述第一导电电极未施加电压时其两侧电位相同。
[0017]可选的，所述液晶透镜还被配置为：
[0018]根据拟构建平面显示镜的位置信息、直径信息，在所述第一导电电极中选取与所述平面显示镜对应的平面显示导电电极，并分别向平面显示导电电极施加第四电位，向所述公共面电极施加第五电位；其中，第四电位大于所述第五电位；所述液晶层中的液晶分子受到所述第四电位与所述第五电位之间的电位差影响从而倾斜透光。
[0019]可选的，所述第二高阻栅条由多个高阻子栅条通过低阻导线串联形成，将所述第二高阻栅条两侧的对应的电位差划分成多个渐变子电位差。
[0020]可选的，所述液晶透镜具体被配置为：
[0021]在所述第一导电电极中选取所述液晶透镜中的第一边缘电极、第二边缘电极以及位于所述第一边缘电极与所述第二边缘电极中间的中心电极，并分别向所述第一边缘电极、所述第二边缘电极施加第一电位，向所述中心电极施加第二电位，向所述公共面电极施加第三电位；其中，所述第一电位大于所述第二电位，所述第一电位大于所述第三电位。
[0022]本专利技术的有益效果：1、本专利技术在第一基板上按照预设间隔设置若干个第一导电电极，在第一导电电极两两之间设置第二高阻栅条。且液晶透镜被配置为：根据拟构建透镜的位置信息、直径信息，在第一导电电极中选取液晶透镜中的第一边缘电极、第二边缘电极以及位于第一边缘电极与第二边缘电极中间的中心电极，并分别向第一边缘电极、第二边缘电极施加第一电位，向中心电极施加第二电位，向公共面电极施加第三电位。一方面本专利技术对应的液晶透镜可以根据拟构建透镜的位置信息、直径信息，给对应电极施加电位，进而根据需求调整透镜区域，实现了透镜区域可调的功能。
[0023]另一方面本专利技术第一边缘电极与第二边缘电极之前除去中心电极的其它第一导电电极未施加电压且外接输入处于高阻态状态。通过在第一边缘电极与第二边缘电极的第二高阻栅条充当电阻，未施加电压的第一导电电极充当导线，为各个第一导电电极赋予多段渐变的阶梯电位。在第一边缘电极和二边缘电极之间形成多段渐变电位差，在液晶层中形成的电力线可理想地分布在第一边缘电极与第二边缘电极之间的各个位置，而不易局限在第一边缘电极与第二边缘电极附近，进而使液晶透镜具有良好的光学特性。
[0024]2、本专利技术通过采用不同厚度的第二高阻栅条以达到通过调控电阻改变自身两侧的电位差；其中，第二高阻栅条越厚，其对应的电阻阻值越小。通过这样改变电位差，以使透镜的焦距等可以根据需求进行变化，达到灵活使用的特点。
[0025]3、本专利技术相邻的各个第一导电电极之间的距离小于预设距离，预设距离根据液晶透镜需求精度进行确定；其中，液晶透镜需求精度越高，预设距离越小。第一导电电极间隔越小，形成的多段电位差渐变越平缓，液晶分子偏转变化越平滑，形成的透镜效果越好。
[0026]4、本专利技术第二高阻栅条由多个高阻子栅条通过低阻导线串联形成，将第二高阻栅条两侧的对应的电位差划分成多个渐变子电位差。通过高阻子栅条进一步将多段电位差进行再划分，使得电位变化更平缓，液晶分子偏转变化越平滑，形成的透镜效果越好。
[0027]综上，本专利技术在提高液晶透镜光学特性的同时可以使得透镜区域可以调整以适应各种应用场景。
附图说明
[0028]图1是本专利技术一具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种透镜区域可调的液晶透镜，其特征在于，所述液晶透镜包括：第一基板；设置于所述第一基板上按照预设间隔的若干个第一导电电极；设置于所述第一导电电极两两之间的第二高阻栅条；设置于所述第一基板对向的第二基板，所述第二基板上设置有公共面电极；设置于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层，所述液晶层内填充有液晶分子；其中，所述液晶透镜被配置为：根据拟构建透镜的位置信息、直径信息，在所述第一导电电极中选取所述液晶透镜中的第一边缘电极、第二边缘电极以及位于所述第一边缘电极与所述第二边缘电极中间的中心电极，并分别向所述第一边缘电极、所述第二边缘电极施加第一电位，向所述中心电极施加第二电位，向所述公共面电极施加第三电位；其中，所述第一边缘电极与所述第二边缘电极之前除去所述中心电极的其它所述第一导电电极未施加电压且外接输入处于高阻态状态；其中，所述中心电极与所述第一边缘电极、所述二边缘电极通过之间的各个所述第一导电电极以及各个所述第二高阻栅条分别形成导电通路，并根据所述第二高阻栅条的电阻阻值，为各个所述第一导电电极赋予多段渐变的阶梯电位，所述液晶层中的液晶分子受到各个所述阶梯电位与所述公共面电极的第三电位之间的电位差影响而形成呈拱形排布的透镜。2.根据权利要求1所述透镜区域可调的液晶透镜，其特征在于，采用不同厚度的所述第二高阻栅条以达到通过调控电阻改变自身两侧的电位差；其中，所述第二高阻栅条越厚，其对应的电阻阻值越小。3.根据权利要求1所述透镜区域可调的液晶透镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永爱，康家欣，陈婉翟，林坚普，周雄图，吴朝兴，严群，郭太良，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：