一种菲涅尔透镜装置的制作方法

技术特征：

1.一种菲涅尔透镜装置，其特征在于，所述装置包括：

第一透明基板、第二透明基板、填充在所述第一透明基板和所述第二透明基板间的液晶层；

所述第一透明基板为菲涅尔透镜，所述菲涅尔透镜朝向所述液晶层的一面设有按菲涅尔波带间隔分布的凹槽；

所述第二透明基板用于控制所述液晶层中液晶的状态，使射入所述液晶的偏振光经过所述液晶的折射率在所述液晶的第一折射率和所述液晶的第二折射率之间切换，所述第一折射率大于所述第二折射率，所述菲涅尔透镜的折射率等于所述液晶层中的液晶的第一折射率。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述液晶为棒状液晶，所述液晶的长轴的初始配向方向平行于所述第一透明基板，且与所述偏振光的振动方向垂直或平行；

所述第二透明基板用于控制所述液晶的长轴在初始配向方向和控制方向之间变换，所述液晶的长轴的控制方向平行于所述第一透明基板，且与所述初始配向方向垂直。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括偏光片，所述偏光片设置在所述菲涅尔透镜装置的入光侧，所述偏光片的透光轴与所述液晶的长轴的初始配向方向垂直或平行。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第二透明基板包括透明基板，以及依次设置在所述透明基板上的第一透明电极层、透明绝缘层和第二透明电极层。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第二透明电极层包括多个平行间隔设置的条状电极，所述条状电极的长度方向与所述液晶的长轴的初始配向方向平行。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述液晶为蓝相液晶；

所述第二透明基板用于控制所述蓝相液晶在球状液晶和棒状液晶之间切换，所述棒状液晶的长轴方向平行于所述第一透明基板，且与所述偏振光的振动方向垂直或平行。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括偏光片，所述偏光片设置在所述菲涅尔透镜装置的入光侧，所述偏光片的透光轴与所述棒状液晶的长轴方向垂直或平行。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二透明基板包括透明基板，以及依次设置在所述透明基板上的第一透明电极层、透明绝缘层和第二透明电极层。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二透明电极层包括多个平行间隔设置的条状电极，所述条状电极的长度方向与所述棒状液晶的长轴方向垂直。

10.根据权利要求4或8所述的装置，其特征在于，所述第一透明电极层为氧化铟锡ITO薄膜层或氧化铟锌IZO薄膜层，所述第二透明电极层为ITO薄膜层或IZO薄膜层。

11.根据权利要求1-9任一项所述的装置，其特征在于，所述凹槽内设有台阶。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，当所述凹槽内设有至少两个台阶时，所述至少两个台阶沿凹槽至所述菲涅尔透镜中心方向逐渐升高。

13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，每个所述凹槽内的台阶数目为N，N＝2^m-1，m为正整数，光经过相邻台阶的相位差为2π/(N+1)。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，每个所述台阶的高度满足以下公式：

$h=\frac{\mathrm{\λ}/(N+1)}{n_1-n_2};$

h为所述台阶的高度，λ为波长，n₁为所述液晶的第一折射率，n₂为所述液晶的第二折射率。

15.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，第j个凹槽内台阶的宽度满足以下公式：

$t_j=\frac{d_j}{(N+1)/2};$

t_j为所述第j个凹槽内台阶的宽度，j为由所述菲涅尔透镜中心向外方向的凹槽序号，d_j为所述第j个凹槽对应的菲涅尔波带的波带宽度；

所述菲涅尔透镜中第j个图形的宽度满足以下公式：

$T_j=D_j-\underset{i=1}{\overset{m-1}{\Σ}}\frac{d_j}{2^i};$

T_j为所述第j个图形的宽度，所述图形为两个凹槽之间的环形或者第1个凹槽和所述菲涅尔透镜中心之间的圆形，所述圆形的宽度为圆形半径，j为由所述菲涅尔透镜中心向外方向的图形序号，D_j为所述第j个图形对应的菲涅尔波带的波带宽度。

16.根据权利要求3或7所述的装置，其特征在于，所述装置包括在所述第一透明基板或者所述第二透明基板上的一个偏光片，或者所述装置包括分别设置在所述第一透明基板和所述第二透明基板上的两个偏光片。

17.根据权利要求1-9任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括驱动电路，所述驱动电路与所述第一透明电极层和所述第二透明电极层电连接。