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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于液晶光学,具体是一种光焦度可调的液晶透镜、阵列、电子产品和驱动方法。
技术介绍
1、由于液晶透镜具有电控调焦的特点,因此应用越来越广泛。为了可以将液晶透镜应用到不同的场景中,往往需要对液晶透镜中液晶层的电势分布进行精确的控制。由于液晶材料的相位在某个电压区间对所施加的电压是线性响应地,该电压区间称为线性响应区间或液晶线性工作区间。为了方便精确地控制液晶层的电势分布,现有技术中提出了根据线性响应区间的范围来控制驱动液晶透镜的电压。例如在公开号为cn114185222a的专利中,采用将驱动液晶器件的最小电压和最大电压设置在液晶线性工作区间内的方式来驱动该液晶器件工作。如图1中的液晶材料的响应曲线所示,虽然在线性响应区间内选择驱动电压可以方便准确的驱动液晶透镜工作,但是线性响应区间的电压范围较小,非线性响应区间的电压范围占比更大,从而导致了所设计的液晶器件的光焦度不够,使液晶透镜的应用范围受到了极大的限制。
技术实现思路
1、有鉴于此,本专利技术提供了一种光焦度可调的液晶透镜、阵列、电子产品和驱动方法用以解决现有的光焦度可调的液晶透镜由于液晶材料的线性响应区间范围小,导致液晶透镜的光焦度不够的技术问题。
2、本专利技术采用的技术方案是:
3、第一方面,本专利技术提供一种光焦度可调的液晶透镜,包括依次层叠设置的第一透明基板、第一电极层、第一取向层、液晶层、第二取向层、第二电极层、第二透明基板;
4、所述第一电极层和第二电极层均包括电极单元;
5、所述电极单元包括导电线和多根引出线,所述导电线包括沿电极单元的预设方向排列的多个子部,每个子部包括第一位置和第二位置,所述第一位置和所述第二位置不同,所述第一电极层的电极单元的预设方向与第二电极层的电极单元的预设方向相互垂直;
6、所述子部的第一位置用于接收第一驱动电压,第二位置用于接收第二驱动电压,所述子部位于第一位置和第二位置之间的部分宽度相同,所述引出线的一端与所述导电线连接,相对的另一端悬空,所述引出线从子部的第一位置和第二位置之间的位置引出,所述引出线与所述导电线连接的位置为引出位置,所述引出位置位于子部的第一位置和第二位置之间,且至少两个引出位置不同;在电极单元的至少一个预设区域中,各根引出线相互平行。
7、所述子部包括多个延伸线、第一连接线和第二连接线,相邻两个延伸线之间通过第一连接线或者第二连接线相连接,所述多个延伸线沿电极单元的预设方向依次排列,所述延伸线由起始位置延伸至与第一连接线相连接的位置,所述引出位置设置于延伸线与第一连接线相连的位置,所述延伸线的起始位置与第二连接线连接。
8、设在电极单元的预设方向上导电线的各个延伸线的引出位置与导电线原点位置的距离为x,则延伸线的长度为f(x),其中f(x)为由多段直线段组成的折线,f(x)的每段直线段的端点均位于g(x)上,其中c为常数,表示液晶材料的相位随电压变化的变化率,所述原点位置为其中一个子部的第一位置。
9、
10、优选地,所述导电线包括n个子部,所述n个子部在电极单元的预设方向上位于原点位置的同一侧,设第i个子部的第一驱动电压为vui,第二驱动电压为vwi,将c/g(x)对应划分为n段,其中第i段起点位置对应的驱动电压为vsi,终点位置对应的驱动电压为vei,n个子部所加载的第一驱动电压和第二驱动电压满足:
11、|vwi-vui|≤vei-vsi,并且vw1-vu1:vw2-vu2:……vwn-vun=ve1-vs1:ve2-vs2:……ven-vsn,其中n为大于等于2的整数,2≤i≤n。
12、优选地,所述引出线包括分别位于参考平面的相对两侧的第一部分和第二部分,所述第一参考平面为过原点位置且与电极单元的预设方向垂直的平面。
13、优选地,所述导电线包括2m+1个子部,所述2m+1个子部沿电极单元的预设方向对称分布在原点位置的两侧,设从原点位置朝电极单元的预设方向的第k个子部的第一驱动电压为vuk,第二驱动电压为vwk,将c/g(x)对应划分为m段,其中第k段起点位置对应的驱动电压为vsk,终点位置对应的驱动电压为vek,从原点位置朝电极单元的预设方向的m个子部所加载的第一驱动电压和第二驱动电压满足:
14、|vwi-vui|≤vei-vsi,并且vw1-vu1:vw2-vu2:……vwn-vun=ve1-vs1:ve2-vs2:……ven-vsn,其中n为大于等于2的整数,2≤i≤n;
15、其余子部的第一驱动电压和与其对称的子部所加载的第一驱动电压相同,第二驱动电压与其对称的子部所加载的第二驱动电压相同。
16、优选地,所述导电线位于光焦度可调的液晶透镜的功能区外。
17、优选地,所述第二电极层和第二取向层之间或者第二电极层和第二透明基板之间设置有高阻抗膜或者高介电常数层,和/或
18、所述第一电极层和第一取向层之间或者第一电极层和第一透明基板之间设置有高阻抗膜或者高介电常数层。
19、第二方面,本专利技术提供一种光焦度可调的液晶透镜阵列,所述光焦度可调的液晶透镜阵列包括多个第一方面所述的光焦度可调的液晶透镜,所述第一电极层和第二电极层中的至少一个电极层包括至少两个电极单元,所述第一电极层中的引出线和第二电极层中的引出线在第二参考平面上的投影形成多个呈阵列排布的交接区域,所述第二参考平面为与第一电极单元的引出线和第二电极单元的引出线均平行的平面。。
20、第三方面,本专利技术提供一种光焦度可调的液晶透镜阵列,所述光焦度可调的液晶透镜阵列包括第一方面所述的光焦度可调的液晶透镜,所述第一电极层和第二电极层中至少一个电极层中的电极单元的引出线延伸形成多个延伸段,所述第一电极层中电极单元的引出线和第二电极层中电极单元的引出线在第二参考平面上的投影形成多个呈阵列排布的交接区域;所述第二参考平面为与第一电极单元的引出线和第二电极单元的引出线均平行的平面。
21、第四方面,本专利技术提供一种电子产品,包括控制电路和第一方面所述的光焦度可调的液晶透镜或者第二方面所述的光焦度可调的液晶透镜阵列或者第三方面所述的光焦度可调的液晶透镜阵列,所述控制电路与所述光焦度可调的液晶透镜或者光焦度可调的液晶透镜阵列电连接。
22、第五方面,本专利技术提供一种光焦度可调的液晶透镜或液晶透镜柱透镜阵列的驱动方法,用于驱动第一方面所述的光焦度可调的液晶透镜或者第二方面所述的光焦度可调的液晶透镜阵列或者第三方面所述的液晶透镜阵列,所述方法包括以下步骤:
23、获取液晶透镜或液晶透镜阵列中液晶材料的相位与驱动电压的对应关系曲线;
24、根据所述对应关系曲线确定驱动电压的范围;
25、根据所述对应关系曲线和驱动电压的范围在驱动电压范围内将对应关系曲线划分为与导电线的子部数量对应的段;
26、获取对应关系曲线各段起点位置对应的电压和终点位置对应的电压;
...【技术保护点】
1.光焦度可调的液晶透镜,其特征在于,包括依次层叠设置的第一透明基板、第一电极层、第一取向层、液晶层、第二取向层、第二电极层、第二透明基板;
2.根据权利要求1所述的光焦度可调的液晶透镜,其特征在于,所述导电线包括n个子部,所述n个子部在电极单元的预设方向上位于原点位置的同一侧,设第i个子部的第一驱动电压为Vui,第二驱动电压为Vwi,将C/g(x)对应划分为n段,其中第i段起点位置对应的驱动电压为Vsi,终点位置对应的驱动电压为Vei,n个子部所加载的第一驱动电压和第二驱动电压满足:
3.根据权利要求2所述的光焦度可调的液晶透镜,其特征在于,所述引出线包括分别位于参考平面的相对两侧的第一部分和第二部分,所述第一参考平面为过原点位置且与电极单元的预设方向垂直的平面。
4.根据权利要求1所述的光焦度可调的液晶透镜,其特征在于,所述导电线包括2m+1个子部,所述2m+1个子部沿电极单元的预设方向对称分布在原点位置的两侧,设从原点位置朝电极单元的预设方向的第K个子部的第一驱动电压为VuK,第二驱动电压为VwK,将C/g(x)对应划分为m段,其中第k段
5.根据权利要求1所述的光焦度可调的液晶透镜,其特征在于,所述导电线位于光焦度可调的液晶透镜的功能区外。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的光焦度可调的液晶透镜,其特征在于,所述第二电极层和第二取向层之间或者第二电极层和第二透明基板之间设置有高阻抗膜或者高介电常数层,和/或
7.光焦度可调的液晶透镜阵列,其特征在于,包括多个权利要求1至6中任一项所述的光焦度可调的液晶透镜,所述第一电极层和第二电极层中的至少一个电极层包括至少两个电极单元,所述第一电极层中的引出线和第二电极层中的引出线在第二参考平面上的投影形成多个呈阵列排布的交接区域,所述第二参考平面为与第一电极单元的引出线和第二电极单元的引出线均平行的平面。
8.光焦度可调的液晶透镜阵列,其特征在于,包括权利要求1至6中任意项所述的光焦度可调的液晶透镜,所述第一电极层和第二电极层中至少一个电极层中的电极单元的引出线延伸形成多个延伸段,所述第一电极层中电极单元的引出线和第二电极层中电极单元的引出线在第二参考平面上的投影形成多个呈阵列排布的交接区域;所述第二参考平面为与第一电极单元的引出线和第二电极单元的引出线均平行的平面。
9.电子产品,其特征在于,包括控制电路和权利要求1至6中任意项所述的光焦度可调的液晶透镜或者权利要求7至8中任意项所述的光焦度可调的液晶透镜阵列,所述控制电路与所述光焦度可调的液晶透镜或者光焦度可调的液晶透镜阵列电连接。
10.光焦度可调的液晶透镜或液晶透镜柱透镜阵列的驱动方法,其特征在于,用于驱动权利要求1至6中任一项所述的液晶透镜或者权利要求7至8中任一项所述的液晶透镜阵列,所述方法包括以下步骤:
...【技术特征摘要】
1.光焦度可调的液晶透镜,其特征在于,包括依次层叠设置的第一透明基板、第一电极层、第一取向层、液晶层、第二取向层、第二电极层、第二透明基板;
2.根据权利要求1所述的光焦度可调的液晶透镜,其特征在于,所述导电线包括n个子部,所述n个子部在电极单元的预设方向上位于原点位置的同一侧,设第i个子部的第一驱动电压为vui,第二驱动电压为vwi,将c/g(x)对应划分为n段,其中第i段起点位置对应的驱动电压为vsi,终点位置对应的驱动电压为vei,n个子部所加载的第一驱动电压和第二驱动电压满足:
3.根据权利要求2所述的光焦度可调的液晶透镜,其特征在于,所述引出线包括分别位于参考平面的相对两侧的第一部分和第二部分,所述第一参考平面为过原点位置且与电极单元的预设方向垂直的平面。
4.根据权利要求1所述的光焦度可调的液晶透镜,其特征在于,所述导电线包括2m+1个子部,所述2m+1个子部沿电极单元的预设方向对称分布在原点位置的两侧,设从原点位置朝电极单元的预设方向的第k个子部的第一驱动电压为vuk,第二驱动电压为vwk,将c/g(x)对应划分为m段,其中第k段起点位置对应的驱动电压为vsk,终点位置对应的驱动电压为vek,从原点位置朝电极单元的预设方向的m个子部所加载的第一驱动电压和第二驱动电压满足:
5.根据权利要求1所述的光焦度可调的液晶透镜,其特征在于,所述导电线位于光焦度可调的液晶透镜的功能区外。
6.根据权利要求1至5中任一项所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:冯文斌,刘志强,王滨,叶茂,
申请(专利权)人:成都耶塔科技有限责任公司,
类型:发明
国别省市:
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