菲涅尔液晶透镜、电子产品和菲涅尔液晶透镜驱动方法与流程

文档序号:32883648发布日期:2023-01-12 21:09阅读:76来源:国知局
菲涅尔液晶透镜、电子产品和菲涅尔液晶透镜驱动方法与流程

1.本发明属于液晶透镜技术领域,具体是一种菲涅尔液晶透镜、电子产品和菲涅尔液晶透镜驱动方法。


背景技术:

2.液晶透镜由于其具有较好的电控调焦的特性而得到较为广泛的应用。当液晶透镜的口径较大时,所需要的驱动电压会很高。现有技术中利用菲涅尔透镜的原理设计了菲涅尔液晶透镜。例如国际公开号为:wo2021113963a1的专利提出了一种菲涅尔液晶透镜,该专利采用了多组同心圆环形的电极对来实现菲涅尔液晶透镜,当给每组同心圆环对施加两个驱动电压后,每个同心圆环对产生一定的电势分布,从而驱动液晶层中的液晶分子偏转,从而产生与菲涅尔透镜中各个菲涅尔带类似的光学效果。但是采用前述电极对的结构,并不能对电极对之间的电势分布进行精确的控制,因此其所产生的光学效果与理想的菲涅尔透镜还有很大的差距。


技术实现要素:

3.有鉴于此,本发明提供了一种菲涅尔液晶透镜、电子产品和菲涅尔液晶透镜驱动方法用以解决现有的菲涅尔液晶透镜电势分布控制精度低,不能形成理想的菲涅尔透镜光学效果的技术问题。
4.本发明采用的技术方案是:
5.第一方面,本发明提供一种菲涅尔液晶透镜,包括依次层叠设置的第一透明基板、第一电极层、第一取向层、液晶层、第二取向层、第二电极层和第二透明基板;
6.所述第一电极层为面电极;
7.所述第二电极层包括多个电极单元,所述电极单元包括导电线和多根引出线,所述导电线包括第一位置和第二位置,所述第一位置和所述第二位置不同,所述引出线的一端与所述导电线连接,相对的另一端悬空,所述引出线与所述导电线连接的位置为引出位置,至少一部分所述引出位置位于导电线的第一位置和第二位置之间,且至少两个引出位置不同,所述第一位置用于接收第一驱动电压,所述第二位置用于接收第二驱动电压;
8.所述第二电极层中的每个电极单元对应至少一个菲涅尔带;
9.在预设区域中,所述电极单元的导电线上各个引出位置到电极单元的第一位置之间的电阻值与各个引出位置所对应的引出线之间在预设方向上的相对距离呈抛物线分布,当所述电极单元加载第一驱动电压和第二驱动电压后,所述电极单元的引出线所产生的电势使液晶层中的液晶形成与所述电极单元对应的菲涅尔带等效的相位分布。
10.优选地,在所述预设区域中,各个电极单元的引出线沿预设方向排列且相互平行。
11.优选地,所述电极单元的导电线位于第二位置和第一位置之间的部分的宽度相同,所述电极单元的导电线上各个引出位置到电极单元的第一位置之间的长度与各个引出位置所对应的引出线之间在预设方向上的相对距离呈抛物线分布。
12.优选地,所述电极单元包括中心电极单元和至少两个外侧电极单元,在所述预设区域中,所述外侧电极单元的引出线位于中心电极单元的引出线的两侧。
13.优选地,所述中心电极单元的导电线还包括第三位置,所述第一位置位于第三位置和第二位置之间,至少一部分所述引出位置位于第二位置和第三位置之间,所述中心电极单元的导电线的第三位置用于接收第二驱动电压。
14.优选地,所述中心电极单元的导电线位于第二位置和第三位置之间的部分的宽度相同,所述导电线上各个引出位置到电极单元的第一位置之间的长度与各个引出位置所对应的引出线之间在预设方向上的相对距离呈抛物线分布。
15.优选地,所述中心电极单元还包括第一电连接件,所述第一电连接件与所述第一电极单元的导电线在第一位置连接;
16.所述第一电极单元的导电线在第一位置和第二位置之间的部分为第一子部,所述第一电极单元的导电线在第一位置和第三位置之间的部分为第二子部,所述第一子部和第二子部分别位于第一电连接件的相对的两侧。
17.优选地,所述电极单元的引出线包括分别位于第一参考平面的相对两侧的第一部分和第二部分,所述电极单元的导电线同第一部分或第二部分位于所述第一参考平面的同一侧,所述第一参考平面为过的中心电极单元的第一位置且与所述预设方向垂直的平面。
18.优选地,所述电极单元的引出线包括第一组引出线和第二组引出线,所述第一组引出线由导电线引出至第一区域,所述第二组引出线由导电线引出至第二区域,所述第一区域和第二区域分布位于分别位于第一参考平面的相对两侧,所述第一参考平面为第一电极单元过第一位置且与第一方向垂直的平面,所述第一电极单元的导电线位于第一区域或第二区域。
19.优选地,所述电极单元的导电线经多次弯折形成多个分段,所述引出位置位于相邻两个分段之间的弯折处,所述各个分段的宽度相同,各个所述分段的长度由第一位置朝第二位置的方向依次线性递增。
20.优选地,所述导电线位于菲涅尔液晶透镜的功能区外。
21.优选地,所述第二电极层和第二取向层之间或者第二电极层和第二透明基板之间设置有高阻抗膜或者高介电常数层。
22.第二方面,本发明提供一种电子产品,包括控制电路和第一方面所述的菲涅尔液晶透镜,所述控制电路与所述菲涅尔透镜电连接。
23.第三方面,本发明提供一种菲涅尔液晶透镜的驱动方法,用于驱动第一方面所述的菲涅尔液晶透镜,设第一驱动电压为v1,第二驱动电压电压为v2,所述方法包括以下步骤:
24.s1:获取菲涅尔液晶透镜液晶线性响应电压区间;
25.s2:根据所述液晶线性响应电压区间获取液晶线性工作区间内的最小电压v
min
和最大电压v
max

26.s3:根据最小电压v
min
和最大电压v
max
调整v1和v2的电压差以调整菲涅尔液晶透镜的光焦度和/或切换液晶透镜或液晶透镜阵列的正透镜和负透镜状态,其中v
min
≤v1≤v
max
,v
min
≤v2≤v
max

27.有益效果:本发明的菲涅尔液晶透镜、电子产品和菲涅尔液晶透镜驱动方法,利用
第二电极层中各个电极单元的导电线产生随导电线位置分布的大小不同的电势,并将多根引出线分别从不导电线的不同位置引出,利用引出线将导电线上引出位置的电势扩散到引出线延伸的区域,从而在液晶透镜的功能区中形成精确的抛物线电势分布,让每个电极单元所产生的电势分布可以驱动液晶分子偏转,从而产生与各个电极单元对应的菲涅尔带等同的光学效果。本发明可以利用导电线和引出线形成高精度的电势分布,使各个电极单元驱动液晶分子偏转后所产生的光学效果更加接近理想的菲涅尔透镜的光学效果。此外,本发明不需要利用高阻抗膜或者高介电常数层就可以产生高精度的电势分布,因此不受高阻抗膜或者高介电常数层特性改变的影响,其优异的光学效果可以长期保持稳定。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图,这些均在本发明的保护范围内。
29.图1为本发明的菲涅尔液晶透镜的剖视图;
30.图2为本发明的第二电极层的结构示意图;
31.图3为本发明的第二电极层的分解结构示意图;
32.图4为本发明的其中一个电极单元的结构示意图;
33.图5为本发明的另一个电极单元的结构示意图;
34.图6为本发明的各个电极单元对应的菲涅尔带的电势分布示意图;
35.图7为本发明的一种电极单元的导电线的结构示意图;
36.图8为本发明中一种采用半边导电线的电极单元的结构示意图;
37.图9为本发明中另一种采用半边导电线的电极单元组的结构示意图;
38.图10为本发明的各根引出线的电势分布的示意图;
39.图11为本发明另一种形式的电极单元的结构示意图;
40.图12为本发明另一种形式的电极单元的结构示意图;
41.图13为本发明另一种形式的电极单元的结构示意图;
42.图14为本发明另一种形式的电极单元的结构示意图;
43.图15为本发明另一种形式的电极单元的结构示意图;
44.图16为本发明的液晶透镜或液晶透镜阵列的驱动方法的流程示意图;
45.图17为本发明的菲涅尔液晶柱透镜的干涉波纹图;
46.图18为本发明一个电极单元中引出线的相对距离的示意图。
47.附图标记说明:
48.液晶透镜100、第一透明基板10、第一电极层20、第一取向层30、液晶层40、第二取向层50、第二电极层60、导电线61、第一位置611、第二位置612、第三位置613、第一子部614、第二子部615、第一组引出线616、第二组引出线617、引出线62、参考引出线620、第一电连接件63、第二透明基板70、参考平面80、电极单元90。
具体实施方式
49.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例,
对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。如果不冲突,本发明实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合,均在本发明的保护范围之内。
50.实施例1
51.如图1所示,本实施例提供一种菲涅尔液晶透镜,本实施例中的菲涅尔液晶透镜包括液晶层40,第一取向层30、第二取向层50、第一电极层20、第二电极层60、第一透明基板10和第二透明基板70,其中第一取向层30和第二取向层50分别位于液晶层40的相对两侧,其中第一电极层20位于所述第一取向层30背向液晶层40的一侧,其中第二电极层60位于第二取向层50背向液晶层40的一侧;其中第一透明基板10位于第一电极层20背向液晶层40的一侧,其中第二透明基板70位于第二电极层60背向液晶层40的一侧;
52.本实施例中的菲涅尔液晶透镜可以采用层状的结构。前述液晶层40,第一取向层30、第二取向层50、第一电极层20、第二电极层60、第一透明基板10和第二透明基板70分别位于不同的层,前述各层沿着菲涅尔液晶透镜各层的法向方向层叠排布。排布方式可以参见图1所示,在图1中沿着液晶透镜的各层的法向方向依次是第一透明基板10、第一电极层20、第一取向层30、液晶层40、第二取向层50、第二电极层60和第二透明基板70。其中第一透明基板10和第二透明基板70可以采用具有一定强度和刚度的透明材料制作,例如玻璃基板、塑料基板等。其中第一基板可以起到支撑液晶透镜的作用。其中第一透明基板10可以作为第一电极层20的承载体,第一电极层20可以镀在第一基板上。其中第二基板也起到支撑作用,还可以作为第二电极层60的承载体,第二电极层60可以镀在第二透明基板70上。所述第一电极层20为面电极,第一电极层20可以形成一个等电势的平面。
53.如图2和图3所示,其中第二电极层60包括了多个电极单元90。前述多个电极单元90是指第二电极层60中电极单元90的数量为2个或者2个以上。
54.如图4和图5所示,所述电极单元90包括导电线61和多根引出线62,所述导电线61包括第一位置和第二位置,所述第一位置和所述第二位置不同,所述引出线62的一端与所述导电线61连接,相对的另一端悬空,所述引出线62与所述导电线61连接的位置为引出位置,至少一部分所述引出位置位于导电线61的第一位置和第二位置之间,且至少两个引出位置不同,如图2所示,所述第一位置用于接收第一驱动电压,所述第二位置用于接收第二驱动电压;
55.其中引出线62的根数可以大于等于2根。每根引出线62的引出位置可以相同也可
以不同。其中引出线62可以全部或者至少一部分采用透明材料制作。本实施例中的导电线61可以是具有一定电阻的导线,还可以是镀在第二基板上的具有一定电阻且可以导电的较薄的线条。导电线61都可以采用透明的导电材料制作,前述透明的导电材料包括但不限于ito电极材料、izo电极材料、fto电极材料、azo电极材料、igzo电极材料等。对于其中的一个电极单元来说可以在导电线61上两个不同的位置即第一位置611和第二位置612分别加载第一驱动电压和第二驱动电压。当导电线61上加载了前述两个驱动电压后,导电线61上不同位置的分布着不同大小的电势。由于在本实施例中所述引出线62的一端与所述导电线61连接,相对的另一端悬空,因此同一根引出线62上各个位置的电势相等,且等于该引出线62与导电线61连接位置处的导电线61的电势。这样我们就可以通过配置每根引出线62的引出位置,来获得所期望的每根引出线62的电势。我们可以将每根引出线62延伸到我们需要的某些位置,通过引出线62上的电势来控制这些位置的电势分布。例如将引出线62延伸到其所产生的电场可以驱动液晶光学器件中的液晶分子偏转的区域。由于实际应用中引出线62可能只有一部分用于控制电势分布,因此我们可以只对这一部分的位置进行设置,当然也可以根据需要对引出线62的所有部分的位置进行设置,这里不做限制。
56.根据菲涅尔透镜的设计和加工原理,光学成像中光学表面曲率决定成像特性,在光学透镜的设计中可以保持其表面曲率不变,但在加工的过程中减少其表面的厚度,这样设计的透镜依然能对光线起到汇聚作用,能将入射到其表面的光线聚焦到焦点处。在透镜的实际加工和应用中可以将球面透镜看作若干个非连续的分体,并将分体间的多余部分去除,但在加工的过程中保持其表面原有的曲率不变,不影响光线的偏转,前述若干个非连续的分体的功能由菲涅尔透镜上一系列的菲涅尔带来实现。本实施例也可以利用液晶透镜来实现与菲涅尔透镜等效的效果。由于传统的菲涅尔透镜有一系列的菲涅尔带组成,因此本实施例利用各个电极单元90来对应实现菲涅尔透镜中各个菲涅尔带的光学效果。所有的电极单元90实现的效果组合在一起则等同与一个菲涅尔透镜的整体光学效果。前面我们已经介绍了可以利用从导电线61上所引出的引出线62来控制电势分布,为了使液晶层在电极单元90的作用下可以产生与该电极单元90对应的菲涅尔带等同的光学效果,在预设区域中,所述电极单元90的导电线61上各个引出位置到电极单元90的第一位置之间的电阻值与各个引出位置所对应的引出线62之间在预设方向上的相对距离呈抛物线分布,当所述电极单元90加载第一驱动电压和第二驱动电压后,所述电极单元90的引出线62所产生的电势使液晶层中的液晶形成与所述电极单元90对应的菲涅尔带等效的相位分布。
57.这里与菲涅尔带等效的相位分布是指当液晶层形成前述相位分布后对光线的调制效果与对应的与对应的菲涅尔带对光线的调制效果等同。如图6所示,本实施例利用电极单元90的导电线61上各个引出位置到电极单元90的第一位置之间的电阻值与各个引出位置所对应的引出线62之间在预设方向上的相对距离呈抛物线分布来产生成抛物线分布的电场,在这种抛物线分布电场的作用下液晶层中相应区域中的液晶分子偏转,可以使通过液晶层中相应区域的光线的波前分布也满足抛物线分布,从而实现了对应的菲涅尔带的光学效果。由于同一个菲涅尔透镜中不同菲涅尔带的光学效果可能不同,不同设计的菲涅尔透镜中各个菲涅尔带的光学效果也可能不同,因此各个电极单元90的引出线62所对应的抛物线的具体形状也可以不相同,具体形状可以根据其对应实现等同效果的菲涅尔带的抛物面形状来设置,这里不做限制。
58.前述预设方向可以根据需要任意指定,例如当需要控制液晶透镜所处空间中某一方向上各个位置的电势分布,则可以将该方向指定为预设方向,例如图18中的x方向。如图18所示,图中18中x方向表示预设方向,d1、d2、d3表示相对距离。对于属于同一个电极单元的一组引出线,我们可以将预设方向上排在最前面或者最后面的引出线作为参考引出线620,例如图18中的第一根引出线,以该引出线的位置作为原点位置,即该引出线与自身的相对距离为0,其它引出线和参考引出线之间的距离作为前述相对距离,例如图18中第二根延长线和参考引出线之间的距离d1为该引出线的相对距离,第三根引出线和参考引出线之间的距离d2为该引出线的相对距离,第四根引出线和参考引出线之间的距离d3为该引出线的相对距离,依次类推可以得到这个电极单元中各个引出线的相对距离。由于本实施例所采用的是相对距离,因此在设置时这些引出线可以进行任意的整体平移。前述电极单元90的导电线61上各个引出位置到电极单元90的第一位置之间的电阻值与各个引出位置所对应的引出线62之间在预设方向上的相对距离呈抛物线分布,是指以引出位置到第一位置611之间的电阻值和各个引出位置所对应的引出线之间在预设方向上的相对距离分别作为坐标轴建立直角坐标系,在该直角坐标系中表示所述导电线61上各个引出位置到第一位置611之间的电阻值与各个引出位置所对应的引出线之间在预设方向上的相对距离之间对应关系的曲线为抛物线。
59.如图10所示,对于第二电极层中的任意一个电极单元而言,我们以第一位置611为原点,预设方向为x轴,电势大小为y轴建立直角坐标系,其中x轴的坐标表示在预设方向上各个引出线62的至少一部分到第一位置611的距离。当加载第一驱动电压和第二驱动电压后,各个引出位置到第一位置611之间的电阻值与该引出位置的电势成正比关系,因此当电极单元90的导电线61上各个引出位置到电极单元90的第一位置之间的电阻值与各个引出位置所对应的引出线62之间在预设方向上的相对距离呈抛物线分布时,预设区域中的引出线6262在预设方向上所形成的电势分布为抛物面分布。
60.作为其中的一种实施方式,在所述预设区域中,各个电极单元90的引出线62沿预设方向排列且相互平行。这样在预设区域中,电势沿引出线62的方向呈抛物柱面分布,从而得到菲涅尔液晶柱透镜,本实施例中菲涅尔液晶柱透镜的透镜效果参见图17中所示的干涉波纹图。在本实施例中所述电极单元的导电线61位于第二位置612和第一位置611之间的那一部分的宽度相同,导电线61上从各个引出位置到第一位置611之间的长度与各个引出位置到电极单元的第一位置之间的长度与各个引出位置所对应的引出线62之间在预设方向上的相对距离呈抛物线分布。
61.由于在导电线61宽度相同的情况下导电线61上各个引出位置到第一位置611之间的电阻值与导电线61上从各个引出位置到第一位置611之间的长度成正比,因此本实施例也可以通过使预设区域中导电线61上从各个引出位置到第一位置611之间的长度与与各个引出位置所对应的引出线62之间在预设方向上的相对距离呈抛物线分布来实现至预设区域中引出线62在第一方向上所形成的电势分布为抛物线分布。本实施例还可以采用图11至图15中的任一一种结构形式的电极单元来产生抛物线的电势分布。
62.如图8和图11至图14所示,在本实施例中所述导电线61经多次弯折形成多个分段,所述引出位置位于相邻两个分段之间的弯折处,且各个引出位置在第一方向上的投影相互错开。所述各个分段的宽度相同,所述各个分段由第一位置611朝第二位置612方向依次线
性递增。或者所述各个分段的宽度相同,位于第一位置611和第二位置612之间的各个分段由第一位置611朝第二位置612方向依次线性递增,且位于第一位置611和第三位置613之间的各个分段由第一位置611朝第三位置613方向依次线性递增。采用前述方式也可以使电极单元产生抛物线的电势分布。
63.在本实施例中,所述电极单元90包括中心电极单元90和至少两个外侧电极单元90,在所述预设区域中,所述外侧电极单元90的引出线62位于中心电极单元90的引出线62的两侧。采用前述结构后本实施例的菲涅尔透镜的菲涅尔带可以由中间向两边依次排布。
64.如图5所示,作为其中的一种实施方式,在本实施例中,所述中心电极单元的导电线61还包括第三位置613,所述第一位置611位于第三位置613和第二位置612之间,至少一部分所述引出位置位于第二位置612和第三位置613之间,所述中心电极单元的导电线61的第三位置613用于接收第二驱动电压。
65.本实施例在前述中间电极单元的第二位置612基础上增加了一个加载驱动电压的第三位置613,其中中心电极单元911的第三位置613用于加载第二驱动电压,这样可以同时在导电线61的第二位置612和第三位置613施加第二驱动当导电线61的第二位置612和第三位置613同时施加第二驱动电压后,在导电线61的第二位置612到第一位置611之间以及第三位置613到第一位置611之间都能产生随位置变化的电势,引出线62可以从第一位置611的两侧分别引出,即引出位置既可以位于第二位置612至第一位置611之间,也可以位于第三位置613到第一位置611之间。采用前述结构后,可以利用第一位置611两侧的引出线62来控制第一位置611两侧的电势分布,还可以形成两边对称的电势分布。
66.由于在导电线61宽度相同的情况下导电线61上各个引出位置到第一位置611之间的电阻值与导电线61上从各个引出位置到第一位置611之间的长度成正比,因此在本实施例中所述中心电极单元90的导电线61位于第二位置和第三位置之间的部分的宽度相同,所述导电线61上各个引出位置到电极单元90的第一位置之间的长度与各个引出位置所对应的引出线62之间在预设方向上的相对距离呈抛物线分布。
67.如图7所示,在本实施例中,所述中心电极单元还包括第一电连接件63,所述第一电连接件63与所述导电线61在第一位置611连接;本实施例通过所述第一电连接件63相导电线61的第一位置611施加第一驱动电压。
68.所述第一电极单元的导电线61在第一位置611和第二位置612之间的部分为第一子部614,所述导电线61在第一位置611和第三位置613之间的部分为第二子部615,所述第一子部614和第二子部615分别位于第一电连接件63的相对的两侧。为了便于第一电连接件63从导电线61的第一位置611向外引出,本实施例使导电线61的两个部分即第一子部614和第二子部615分别位于第一电连接件63的两侧,既可以实现在第一位置611的两侧产生随位置变化的电势,又可以避开第一电连接件63,方便第一驱动电压的加载。
69.如图8所示,所述电极单元90的引出线62包括分别位于第一参考平面的相对两侧的第一部分和第二部分,所述第一参考平面为过的中心电极单元90的第一位置且与所述预设方向垂直的平面。如图8所示,以第一参考平面80为界将液晶透镜所处空间划分为两个区域,其中引出线62可以跨越两个区域,这样可以用同一根导电线61控制两个区域的电势分布,从而使导电线61的长度缩短一半,使液晶透镜的制作成本和能耗也显著降低。
70.为了节约控制,在本实施例中所述电极单元90导电线61同第一部分或第二部分位
于所述第一参考平面的同一侧,这样导电线61只需要占用一根区域就可以实现对两个区域的电势分布进行控制。
71.在本实施例中,所述电极单元90的引出线62包括第一组引出线62和第二组引出线62,所述第一组引出线62由导电线61引出至第一区域,所述第二组引出线62由导电线61引出至第二区域,所述第一区域和第二区域分布位于分别位于第一参考平面的相对两侧,所述第一参考平面为第一电极单元90过第一位置且与第一方向垂直的平面,如图9所示,本实施例将引出线62分为两组,两组引出线62都从同一根导电线61引出,然后分别延伸到第一区域和第二区域。采用这种方式也可以只在两个位置施加驱动电压就可以控制两个区域的电势分布,并且导电线61的长度可以缩短一半,使液晶透镜的制作成本和能耗也显著降低。其中所述电极单元的导电线可以只位于第一区域或第二区域,以节约空间。
72.作为一种优选的实施方式,在本实施例中,所述导电线61位于菲涅尔液晶透镜的功能区外。其中菲涅尔液晶透镜的功能区是指液晶透镜中可以根据需要对光线进行调制的区域。在现有技术中,通常都是用同一个元件产生大小不同的电势并控制电势的分布,用于该元件要控制电势的分布,因此通常设置在菲涅尔液晶透镜的功能区中。但是采用这种方式时,产生不同大小的电势的元件会受到功能区范围的限制,难以满足电势控制的需求。而本实施例则将产生电势分布的元件即本实施例中的导电线61和控制电势分布的元件即本实施例中的引出线62分离开来,并使产生电势的元件位于功能区外,而使至少一部分控制电势的元件位于菲涅尔液晶透镜的功能区中。这样产生电势分布的元件可以不受功能区大小和形状的限制,从而可以方便地对导电线61进行精确的设计,并且产生电势分布的元件和功能区可以互不影响。
73.此外,本实施例还可以设置高阻抗膜或者高介电常数层,为了使第一电极层20中相邻引出线62之间的电势变得更加平滑,其中高阻抗膜或者高介电常数层可以设置在第一电极层20和第一取向层之间,也可以设置在第一电极层20和第一透明基板之间。为了使第二电极层60中相邻引出线62之间的电势变得更加平滑,其中高阻抗膜或者高介电常数层可以设置在第二电极层60和第二取向层之间,也可以设置在第二电极层60和第二透明基板之间。
74.实施例2
75.如图16所示,本实施例提供一种菲涅尔液晶透镜驱动方法,该方法用于驱动实施例1所述的菲涅尔液晶透镜设第一驱动电压为v1,第二驱动电压电压为v2,所述方法包括以下步骤:
76.s1:获取菲涅尔液晶透镜液晶线性响应电压区间;其中液晶线性工作区间是指液晶相位延迟量和驱动电压成线性关系的电压区间。
77.s2:根据所述液晶线性响应电压区间获取液晶线性工作区间内的最小电压v
min
和最大电压v
max

78.s3:根据最小电压v
min
和最大电压v
max
调整v1和v2的电压差以调整菲涅尔液晶透镜的光焦度和/或切换液晶透镜或液晶透镜阵列的正透镜和负透镜状态,其中v
min
≤v1≤v
max
,v
min
≤v2≤v
max
,当为本实施例中菲涅尔液晶透镜的每个电极单元加载第一驱动电压v1和第二驱动电压v2后,各个电极单元的引线在预设区域中形成对应的抛物线分布的电势,各个电极单元所形成的抛物线分布的电势使相应区域的液晶分子偏转,从而使液晶层中各个相
应的区域对应光线的调制与对应的菲涅尔带对光线的调制效果等同。本步骤可以通过调整v1-v2的值来调整菲涅尔液晶透镜的光焦度。具体调整时可以保持v1不变,而调整v2的大小;也可以保持v1不变,而调整v2的大小;还可以同时改变v1和v2的大小。当保持v1不变,而调整v2的大小时,可以设置v1=vmin或者v1=vmax,而调整v2的大小;当保持v2不变,而调整v1的大小时,可以设置v2=vmin或者v2=vmax,而调整v1的大小。此外本实施例还可以通过改变v1和v2的大小关系来切换液晶透镜的正透镜和负透镜状态。当v1-v2的值变化时,各个电极单元所产生的电势分布也在满足抛物线分布的前提下变化,从而产生使整个菲涅尔液晶透镜的光焦度产生变化,或者使菲涅尔液晶透镜在正透镜状态和负透镜状态之间进行切换。
79.实施例3
80.本实施例提供一种电子产品,该电子产品包括控制电路和实施例1中任一项所述的液晶透镜,所述控制电路与所述液晶透镜或者液晶透镜阵列电连接。所述电子产品包括但不限于成像装置、显示装置、移动电话、ar设备、vr设备、裸眼3d产品、可穿戴设备等。
81.以上是对本发明实施例提供的液晶透镜驱动方法、装置、设备及存储介质的详细介绍。需要明确的是,本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见,这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中,描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是,本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤,本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后,作出各种改变、修改和添加,或者改变步骤之间的顺序。
82.以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时,其可以例如是电子电路、专用集成电路(asic)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时,本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中,或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、rom、闪存、可擦除rom(erom)、软盘、cd-rom、光盘、硬盘、光纤介质、射频(rf)链路,等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。还需要说明的是,本发明中提及的示例性实施例,基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是,本发明不局限于上述步骤的顺序,也就是说,可以按照实施例中提及的顺序执行步骤,也可以不同于实施例中的顺序,或者若干步骤同时执行。
83.以上所述,仅为本发明的具体实施方式,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。应理解,本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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