[发明专利]液晶透镜

说明书

技术领域

本发明涉及液晶透镜。

背景技术

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。

请参考图1A，图1A为公知的液晶透镜结构100的示意图。液晶透镜结构100包含两个玻璃层110及120、分别形成于两个玻璃层110及120上的两个氧化铟锡(Indium-Tin Oxide，ITO)电极层112及122、以及液晶层130。图1B所示为氧化铟锡电极层112的俯视图，其中氧化铟锡电极层112具有圆形的空洞。为了达到透镜的效果，液晶层130内的电场强度分布的形状必须要近似于传统透镜的表面曲线形状，然而，参考图1C所示的电场强度分布图，液晶透镜结构100并无法使得液晶层130内的电场强度分布具有理想的形状。

为了改善液晶透镜结构100的透镜效果，一种如图2A-2C所示的同心圆设计被提出。图2A为另一公知的液晶透镜结构200的示意图。液晶透镜结构200包含两个玻璃层210及220、分别形成于两个玻璃层210及220上的两个氧化铟锡电极层212及222、以及液晶层230。图2B所示为氧化铟锡电极层212的俯视图，其中氧化铟锡电极层212具有多个同心圆，且该多个同心圆分别被施加不同的控制电压V1～V3。虽然如图2C所示的液晶层230内的电场强度分布形状比图1C所示的液晶层130内的电场强度分布形状来得好，但是因为需要多个控制电压V1～V3，所以液晶透镜结构200的设计会较为复杂。

发明内容

因此，本发明的目的之一在于提供一种液晶透镜，其具有简单的设计，且液晶层内的电场强度分布形状与玻璃透镜的表面曲线形状非常类似，以解决上述的问题。

依据本发明一实施例，液晶透镜包含第一透光板、第二透光板、设置于该第一透光板上的第一电极层、设置于该第二透光板上的第二电极层、以及设置于该第一透光板与该第二透光板之间的液晶层，其中该第一电极层包含多个同心电极，且相邻的两个外层同心电极之间的间距不同于相邻的两个内层同心电极之间的间距。

依据本发明另一实施例，液晶透镜包含第一透光板、第二透光板、设置于该第一透光板上的第一电极层、设置于该第二透光板上的第二电极层、以及设置于该第一透光板与该第二透光板之间的液晶层，其中该第一电极层包含螺旋电极。

本发明的液晶透镜中，氧化铟锡电极层包含螺旋电极或是多个同心电极，其中电极中靠近外层的间距小于电极中靠近内层的间距；此外，氧化铟锡电极层由单一电压源来进行电压供应。如此一来，液晶层内的电场强度分布形状与传统玻璃透镜的表面曲线形状非常类似，且液晶透镜与其周边电路的设计会较为简单。

附图说明

图1A为公知的液晶透镜结构的示意图。

图1B为图1A所示的氧化铟锡电极层的俯视图。

图1C为图1A所示的液晶层内的电场强度分布的示意图。

图2A为另一公知的液晶透镜结构的示意图。

图2B为图2A所示的氧化铟锡电极层的俯视图。

图2C为图2A所示的液晶层内的电场强度分布的示意图。

图3A为依据本发明一实施例的液晶透镜的示意图。

图3B为图3A所示的氧化铟锡电极层的俯视图。

图3C为图3A所示的液晶层内的电场强度分布的示意图。

图4为依据本发明一实施例的氧化铟锡电极层的俯视图，其中该氧化铟锡电极层包含多个同心椭圆电极。

图5为依据本发明一实施例的氧化铟锡电极层的俯视图，其中该氧化铟锡电极层包含平均分布于多个同心圆电极中的多个连接电极。

图6为依据本发明一实施例的氧化铟锡电极层的俯视图，其中该氧化铟锡电极层包含螺旋电极。

其中，附图标记说明如下：

100、200                       液晶透镜结构

110、120、210、220、310、320   玻璃层

112、122、212、222、312、322   氧化铟锡电极层

130、230、330                  液晶层

300                            液晶透镜