[发明专利]一种液晶变焦透镜及其变焦控制方法

权利要求书

1.一种液晶变焦透镜，包括液晶盒、液晶、电控装置；液晶盒包括第一电极板、第二电极板和连接第一电极板和第二电极板的间隔物，其中至少一块电极板上具有圆环形衍射电极结构，在至少一个电极板的内表面覆盖有用于液晶分子定向的定向层；其特征在于，所述圆环型衍射电极的半径满足：其中r_j表示第j个圆环的半径，λ₀为设计波长，F₀为焦距常数，p为相位深度，取值大于1；相邻圆环形衍射电极结构对应区域之间的光程差l＝Δn_LC(V)*d满足条件l≥2λ_O，其中Δn_LC(V)为外加电压值为V时相邻区域液晶材料的折射率差，d为液晶层的厚度。

2.根据权利要求1所述的一种液晶变焦透镜，其特征在于，所述的电控装置与第一电极板和第二电极板连接，为变焦透镜提供驱动电压；电控装置通过输出驱动电压改变所述的Δn_LC(V)参数。

3.根据权利要求1所述的一种液晶变焦透镜，其特征在于，所述的圆环形衍射电极结构为平面透明导电结构。

4.根据权利要求1所述的一种液晶变焦透镜，其特征在于，所述的圆环形衍射电极结构为表面镀有均匀透明导电层的相位浮雕结构。

5.根据权利要求1所述的一种液晶变焦透镜，其特征在于，所述的圆环形衍射电极，位于电极板的同一平面上，或位于电极板的不同平面上。

6.一种如权利要求1所述的液晶变焦透镜的变焦控制方法，其特征在于：改变电控装置输出的驱动电压，控制相邻区域液晶材料的折射率差Δn_LC(V)，液晶变焦透镜的焦距满足其中，F₀为焦距常数，p为相位深度，m为透镜的衍射级，m=int[α_LCP]，int[·]为取整运算符，α_LC为由液晶的折射率变化而引起的相位变化因子，l为相邻圆环形衍射电极结构对应区域之间的光程差，l=Δn_LC(V)*d，且l≥2λ_O。