备，其中所述信号源进一步被配置为驱动所述内部环形电极段，以提供温度补偿。
[0063]按照所提出的方案的一个方面，提供了一种具有层状结构和一个光通孔的液晶梯度变折射率的光学设备，包括:至少两个支撑基板；设置在一个所述基板上的外部环形控制电极，具有一个孔；弱导电性材料层设置在基板上，完全在所述孔中；平面透明电极设置在另一个所述基板上；取向表面设置在所述基板上，并覆盖所述电极；液晶材料层被包含在所述基板之间，并和所述基板上的取向表面接触。
[0064]按照所提出的方案的另一个方面，提供了一种光学设备，其中所述光学设备是一个圆形透镜，所述外部环形电极具有圆形孔和弱导电材料层是盘形的。
[0065]按照所提出的方案的另一个方面，提供了一种如权利要求33所述的光学设备，其中所述光学设备是一个圆柱形透镜，所述外部环形电极是平行的条带和所述弱导电性材料层被拉长。
[0066]按照所提出的方案的另一个方面，提供了一种光学设备，还包括连接到所述外部环形电极和所述平面电极的驱动信号源，所述驱动信号源被配置以提供所述外部环形电极和所述平面电极之间的驱动信号。
[0067]按照所提出的方案的另一个方面，提供了一种光学设备，其中所述弱导电材料层是可操作的，以实现所述驱动信号源获得具有在所述孔中心部分的抛物线轮廓的电场。
[0068]按照所提出的方案的另一个方面，提供了一种光学设备，其中使用两倍的所述几何结构，以提供两个单偏振光器件，配合取向层叠在一起，形成基本上正交地聚焦光线的两个偏振方向。
[0069]按照所提出的方案的另一个方面，提供了一种光学设备，其中，在所述两个单偏振透镜之间提供单一的所述弱导电层。
[0070]按照所提出的方案的另一个方面，提供了一种光学设备，其中所述外部环形电极被分段，其中，所述信号源被进一步配置为提供独立的驱动信号到每个外部环形电极段。
[0071]按照所提出的方案的另一个方面，提供了一种光学设备，其中所述信号源进一步被配置为驱动所述多个外部环形电极段，用于施加不对称电场分布，以实现光倾斜，光学防抖，子像素移位，校正停顿像差和校正散光像差。
[0072]按照所提出的方案的另一个方面，提供了一种光学设备，其中所述信号源进一步被配置为驱动所述多个外部环形电极段，以提供温度补偿。
【附图说明】
[0073]本发明将通过参照所附的附图详细描述实施例，以更好的理解本发明的实施方式，其中:
[0074]图1是示意性地表示了现有技术中，液晶透镜使用一个环形电极，其采用“模态的方式控制”；
[0075]图2是按照所提出的解决方案，一个偏振无关的LC透镜的示意性表示，其具有共同的电场控制结构；
[0076]图3是一个由环形电极和弱导电层所产生的以夸张形式表示的所期望的波阵面形状，和一个例子(其他情况中的一种)所产生的非球面波阵面畸变；
[0077]图4是根据所建议的解决方案的一种实施方式，示出了偏振无关的光学设备采用的层状结构；
[0078]图5和6是根据所建议的解决方案，使用图4中示出的偏振无关的可调谐液晶透镜结构的波阵面的调整的测量值；
[0079]图7A和7B是根据所建议的解决方案，使用图4中示出的偏振相关的结构的顶视图和横截面图；
[0080]图7C是根据所建议的解决方案，示出图7A和7B中的偏振无关的几何结构；
[0081]图8是一个曲线图，根据所建议的方案，测定在图5所示的变型的波形延迟分布；
[0082]图9A示出了根据又一个建议的解决方案的实施例中，如图7A所示的半TLCL的Shack-Hartman (SH)传感器的快照；
[0083]图9B是一个曲线图，根据所建议的方案，测定在图9A所示的变型的波形延迟分布；
[0084]图10是根据提出的解决方案，示出了对应于如图9A所示的Shack-Hartman (SH)波阵面传感器的快照的条纹图案；
[0085]图11是根据另一实施例所提出的方案，示出了图7A的液晶透镜的俯视图；
[0086]图12是根据解决方案的一个示意图，示出了偏振无关层状光学设备结构，其采用单一甜甜圈形或环形控制电极，位于环形电极的内部，并使用单个弱导电层同步地操作两个LC单元；
[0087]图13是根据提出的解决方案，如图12中所示的光学设备的电场控制结构的顶视图；
[0088]图14是根据提出的解决方案，示出了周边波阵面调整；
[0089]图15A、15B和15C示出了根据提出的解决方案，如图12_14所示的电场控制结构得到的实验周边波阵面调整的结果；
[0090]图16是根据另一实施例所提出的方案，光学设备的电场控制结构的示意性剖视图；
[0091 ] 图17A和17B是根据所提出的解决方案，如图16中的电场控制结构得到的实验周边波阵面调整的结果；
[0092]图18A和18B是根据提出的其他解决方案，液晶透镜的俯视平面图；
[0093]图19是一个示意图，根据提出的解决方案，示出了另一个半可调谐透镜的几何结构；
[0094]图20示出了如图20中的几何结构的不同光学倍率下光通孔上的相位延迟变化；
[0095]图21是一个示意图，根据提出的解决方案，示出了另一个半可调谐透镜的几何结构；
[0096]图22示出了如图22中的几何结构的不同光学倍率下光通孔上的相位延迟变化；
[0097]图23是一个示意图，根据提出的解决方案，单个甜甜圈形控制电极形成的光学设备的光通孔上的电场分布；
[0098]图24是根据解决方案的一个示意图，示出了偏振无关层状光学设备结构，其采用单一甜甜圈形控制电极，并使用单个弱导电层同步地操作两个LC单元；
[0099]图25A是根据解决方案的一个示意图，液晶透镜的剖视图，其包括两个LC单元，具有两个弱导电层，和一个在共同的基板上的共同浮置电极；
[0100]图25B是根据另一个解决方案的一个示意图，示出了图25A的液晶透镜的俯视图；
[0101]图26是根据解决方案的一个示意图，示出了具有如图25所示的层状几何结构的液晶透镜的理论波阵面调整的曲线图，其中采用了导电圆盘的浮置电极；
[0102]图27是使用相同的圆盘形浮置电极，保持不同的光学倍率时，波阵面轮廓圆化情况的曲线图；
[0103]图28是根据解决方案的一个示意图，液晶透镜的剖视图，其包括两个LC单元，具有在一个共同的基板有限延伸的中间弱导电层；
[0104]图29是根据解决方案的一个示意图，示出利用一个可调谐液晶透镜在一个较大的系统中增加的光学孔径；
[0105]图30是一个示意图，示出了提出的解决方案的另一实施例；
[0106]图31是一个示意图，示出了提出的解决方案的另一实施例；
[0107]图32是根据解决方案的一个示意图，示出了可调谐液晶透镜被用在眼假体内，
[0108]其中，各个图中类似的特征使用类似的标号。“顶部”和“底部”在本说明书中的限定，仅仅是用于参考附图中的方向，并不意味着任何绝对的空间方向。
【具体实施方式】
[0109]电场控制结构对波阵面调整
[0110]对于毫米大小的清晰光通孔的TLCL，实验测量已发现驱动电压相对于3、5、7系列的球面畸变(SA)，和具有亚微米振幅的RMS畸变。
[0111]所提出的解决方案包括可调LC光学设备的控制方面，其协同增强波阵面的调整。当可调LC光学设备是一个TLCL时，控制方面结合，以提高波阵面调整的球形特性，用于聚焦入射的偏振无关的波阵面。
[0112]所提出的方案的各方面被首先描述，并与实验结果一起呈现。所采用的控制等方面的影响，在最后以自上而下的方式描述。
[0113]高级波阵面调整
[0114]图4是一个(不按比例的)示意图，示出了根据所提出的解决方案的一个光学设备的层状结构400，其同时采用了浮置导电的中心电极430和内部甜甜圈形控制电极420a和420b，形成了偏振无关的光学设备的几何结构。
[0115]图5示出了根据图4中的几何结构实现的完整TLCL测得波阵面调整，其具有3.1毫米直径的外部控制电极(ARD)，相比较于实施相同的完整TLCL，而不设置内部圆环形控制电极420a和420b而获得的波阵面的调整(之后会讨论更多)，以及相对于虚线的球面波阵面分布(长宽比已经被忽略，以夸大球形偏离/误差)，所有曲线都在2屈光度的光学倍率。单独使用2mm的导电浮置电极430和使用外部环形电极驱动信号V1 (5V，8.5kHz)，所提供的波阵面调整分布是在中心基本上是球形的，在周边是0.12微米的RMS像差。一个大的导电浮置电极430基本上覆盖所述环形电极214(a，b)的光通孔和一个2.6毫米直径、100微米宽的圆环形控制电极420(a，b)，由环形控制环电极驱动信号V1(SVAkHz)和内部圆环形控制电极驱动信号V2 (1.3V，6kHz)，提供了所测量的RMS像差降低到0.0027微米。虽然优选地，提供独立的驱动信号到内部环形电极和外部环形电极，也可以使用耦合器从一个单一的信号源传送两个控制信号。应注意，图4是不按比例的，如在图中示出了的几何结构中，内部圆环形控制电极420 (a，b)基本上接近于环形电极214 (a，b)的内边缘。
[0116]图6示出了根据图4中的相同的几何结构实现的完整TLCL测得波阵面调整，相比较于实施如图5所示的相同的完整TLCL，所有曲线都在4屈光度的光学倍率。单独使用导电浮置电极430和使用环形控制电极214 (a，b)驱动信号V1 (5V，16.5kHz)，所提供的波阵面调整分布是在中心基本上是球形的，在周边是0.3微米的RMS像差。一个导电浮置电极430和圆环形控制电极420 (a，b)的组合，由外部环形控制环电极驱动信号V1 (5V，11.5kHz)和内部圆环形控制电极驱动信号V2(2.52V，11.5kHz)，提供了所测量的RMS像差降低到0.08微米。
[0117]根据提出的解决方案的另一实施例，更精细的波阵面调整控制是通过采用如图7A和图7B所示的几何结构500的圆环形外部控制电极714来实现，其中为一个半TLC