[发明专利]光学系统

权利要求书

1.一种光学系统，用以形成物体的影像，其特征在于，所述光学系统包括：

至少一个液晶透镜，设置在来自所述物体的光的路径上，且包括；

第一衬底；

第二衬底，相对于所述第一衬底；以及

液晶层，设置在所述第一衬底及所述第二衬底之间，其中在所述液晶层上的每个位置的有效折射率与被施加的电压有关，及所述至少一个液晶透镜用以通过改变所述液晶层的液晶分子的转向分布使得所述液晶透镜的光轴平移并偏离所述液晶透镜的几何轴；以及

成像镜头模块，设置在来自所述物体的光的路径上且包括多个透镜，其中所述至少一个液晶透镜及所述成像镜头模块形成所述物体的所述影像。

2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于：所述成像镜头模块的光轴平行于所述至少一个液晶透镜的光轴。

3.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于：所述物体是在物平面上，所述影像是在像平面上，所述像平面及所述物平面互为共轭平面，及

自所述物平面上的同一点所发出的成像光线全都会聚到所述像平面上的同一点。

4.根据权利要求3所述的光学系统，其特征在于：所述液晶透镜设置在所述物平面及所述成像镜头模块之间，或设置在所述像平面及所述成像镜头模块之间。

5.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于：所述成像镜头模块的所述多个透镜包括具有正屈亮度的会聚透镜及具有负屈亮度的发散透镜。

6.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于：所述液晶透镜包括多个电极与至少一个高阻抗材料层以控制电压分布，及所述多个电极与所述至少一个高阻抗材料层设置在所述第一衬底及所述第二衬底中的至少一者上，其中电压分布在所述多个电极之间连续地变化。

7.根据权利要求6所述的光学系统，其特征在于：所述液晶透镜还包括设置在所述多个电极与所述高阻抗材料层之间的绝缘层。

8.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于：所述液晶透镜包括设置在所述第一衬底及所述第二衬底中的至少一者上的多个浮动电极，以控制电压分布。

9.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于：所述液晶透镜还包括多个第一电极及多个第二电极，所述多个第一电极设置在所述第一衬底上并沿着第二方向排列，每个所述第一电极沿着第一方向延伸，所述多个第二电极设置在所述第二衬底上并沿着所述第一方向排列，及每个第二电极沿着所述第二方向延伸，其中所述第一方向正交于所述第二方向。

10.根据权利要求9所述的光学系统，其特征在于：所述多个第一电极的宽度不同于所述多个第二电极的宽度。

11.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于：所述液晶透镜还包括设置在所述第一衬底上的共享电极、及多个薄膜晶体管与分别电性连接到所述多个薄膜晶体管的像素电极，其设置在所述第二衬底上。

12.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于：所述液晶透镜是通过电压驱动而改变所述液晶分子的转向分布，以使得所述液晶透镜的屈亮度为可调整。

13.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于：还包括光阀，其中所述光阀为所述物体，及所述光阀是由微结构像素阵列形成。

14.根据权利要求13所述的光学系统，其特征在于：所述光阀的上半部或下半部的成像光束的光程差是通过将所述液晶透镜的光轴偏移而补偿。

15.根据权利要求13所述的光学系统，其特征在于：所述光阀的光轴及所述成像镜头模块的光轴相对于所述液晶透镜的所述几何轴具有倾斜角度，其中所述倾斜角度大于0度且小于或等于60度。