一种可变焦液晶透镜的制作方法

本申请属透镜，尤其涉及一种可变焦液晶透镜。

背景技术：

1、通常液晶变焦透镜要想实现理想透镜的光程差分布，需要采用离散的多电极设计、高阻膜设计或等线宽等线距的螺旋线或同心圆设计。离散多电极的方式需要搭配较复杂的外部驱动电路，电极数量多，并且对每一个电极的电压都要单独精确控制，电路复杂，调试难度也比较大；而高阻膜设计的方法需要制作均一性、稳定性好的高阻膜，这个问题目前还没有解决；等线宽等线距的螺旋线或同心圆设计的方法需要整个透镜区域都采用同样的电极采样率，而透镜中心区域原本不需要与外环区域同样高的采样率，这会导致中心区域出现由过采样和衍射效应所引起的像质下降。

技术实现思路

1、为了解决或缓解现有技术中为了实现理想透镜的光程差分布存在的问题，本发明实施例提供了一种可变焦液晶透镜，包括上基板、下基板和液晶材料，所述液晶材料设置在所述上基板和下基板之间；

2、所述下基板内部包括第一电极区，所述第一电极区包括从内到外依次设置的多个不等间距不等线宽的环形电极；

3、所述下基板外围设置有分压电路，所述分压电路包括连接线和环形走线，所述环形走线环绕所述下基板外围设置，所述环形走线通过不同连接线分别与多个所述环形电极连接，所述连接线与所述环形电极一一对应设置，每个所述连接线与环形走线之间的连接处形成多个间隔设置的连接点，相邻两个所述连接点之间均设置有环形走线缠绕区，相邻两个所述连接点之间的距离相等，相邻两个所述连接点之间的电阻相等；

4、所述环形走线包括初始端和末端，调整所述环形走线的初始端电压和末端电压，并控制所述液晶材料工作在电压-光程差曲线的线性区，从而得到等阶梯分布的光程差。

5、作为本申请一优选实施例，每个所述环形电极之间的宽度m通过以下方式计算：

6、m= rn-rn-1，其中，rn为第n个环形电极半径，rn-1为第n-1个环形电极半径，n为大于等于2的自然数；

7、；

8、，其中，  f为可变焦液晶透镜的焦距， fs为每λ波长的光程差内含有的环形电极数，为入射光波长。

9、作为本申请一优选实施例，所述第一电极区包括第一子环形电极和第二子环形电极，所述分压电路包括第一子分压电路和第二子分压电路；

10、所述第一子分压电路包括第一子环形走线和第一子连接线，所述第二子分压电路包括第二子环形走线和第二子连接线；

11、所述第一子环形走线通过不同第一子连接线分别与多个第一子环形电极电连接，所述第一子连接线与所述第一子环形电极一一对应设置；

12、所述第二子环形走线通过不同第二子连接线分别与多个第二子环形电极电连接，所述第二子连接线与所述第二子环形电极一一对应设置。

13、作为本申请一优选实施例，所述第一子环形走线设置在靠近第一电极区的一侧，所述第二子环形走线设置在远离第一电极区的一侧。

14、作为本申请一优选实施例，所述连接点包括第一子连接点和第二子连接点；

15、每个所述第一子连接线与第一子环形走线之间的连接处形成多个间隔设置的第一子连接点，每个所述第二子连接线与第二子环形走线之间的连接处形成多个第二子连接点。

16、作为本申请一优选实施例，所述环形走线缠绕区包括第一子环形走线缠绕区和第二子环形走线缠绕区；

17、相邻两个所述第一子连接点之间均设置有第一子环形走线缠绕区，相邻两个所述第二子连接点之间均设置有第二子环形走线缠绕区。

18、作为本申请一优选实施例，所述第一电极区外围从内到外依次设置有多个第二电极区；

19、每个所述第二电极区包括具有相同数量的多个所述环形电极，在所述第一电极区和多个第二电极区的第n个环形电极均与同一条连接线连接，其中，n为自然数。

20、作为本申请一优选实施例，所述第一子环形走线和第二子环形走线设置在多个所述第二电极区外围。

21、作为本申请一优选实施例，每个所述第二电极区包括第三子环形电极和第四子环形电极；

22、所述第一子环形走线通过不同第一子连接线与多个第二电极区的第三子环形电极连接，所述第二子环形走线通过不同第二子连接线与多个第二电极区的第四子环形电极连接。

23、与现有技术相比，本申请实施例提供了一种可变焦液晶透镜，本申请通过在液晶透镜的下基板外围设计分压电路，且在相邻两个所述连接点之间的距离相等，相邻两个所述连接点之间的电阻相等，所述环形走线包括初始端和末端，调整所述环形走线的初始端电压和末端电压，并控制所述液晶材料工作在电压-光程差曲线的线性区，从而得到等阶梯分布的光程差，且在相邻两个所述连接点之间均设置有环形走线缠绕区可以降低连接点之间的长度偏差引起的电压误差。

技术特征：

1.一种可变焦液晶透镜，其特征在于，包括上基板、下基板和液晶材料，所述液晶材料设置在所述上基板和下基板之间；

2.如权利要求1所述的一种可变焦液晶透镜，其特征在于，每个所述环形电极之间的宽度m通过以下方式计算：

3.如权利要求1所述的一种可变焦液晶透镜，其特征在于，所述第一电极区包括第一子环形电极和第二子环形电极，所述分压电路包括第一子分压电路和第二子分压电路；

4.如权利要求3所述的一种可变焦液晶透镜，其特征在于，所述第一子环形走线设置在靠近第一电极区的一侧，所述第二子环形走线设置在远离第一电极区的一侧。

5.如权利要求4所述的一种可变焦液晶透镜，其特征在于，所述连接点包括第一子连接点和第二子连接点；

6.如权利要求5所述的一种可变焦液晶透镜，其特征在于，所述环形走线缠绕区包括第一子环形走线缠绕区和第二子环形走线缠绕区；

7.如权利要求3所述的一种可变焦液晶透镜，其特征在于，所述第一电极区外围从内到外依次设置有多个第二电极区；

8.如权利要求7所述的一种可变焦液晶透镜，其特征在于，所述第一子环形走线和第二子环形走线设置在多个所述第二电极区外围。

9.如权利要求7所述的一种可变焦液晶透镜，其特征在于，每个所述第二电极区包括第三子环形电极和第四子环形电极；

技术总结
本申请提供了一种可变焦液晶透镜，包括上基板、下基板和液晶材料，所述液晶材料设置在所述上基板和下基板之间；下基板内部包括第一电极区，第一电极区包括从内到外依次设置的多个不等间距不等线宽的环形电极；下基板外围设置有分压电路，环形走线通过不同连接线分别与多个环形电极连接，每个连接线与环形走线之间形成多个间隔设置的连接点，相邻两个连接点之间均设置有环形走线缠绕区，相邻两个连接点之间的距离相等，相邻两个连接点之间的电阻相等；调整环形走线的初始端电压和末端电压，控制液晶材料工作在电压‑光程差曲线的线性区，得到等阶梯分布的光程差，通过设置环形走线缠绕区可以降低连接点之间的长度偏差引起的电压误差。

技术研发人员：霍英东,彭志刚
受保护的技术使用者：南昌虚拟现实研究院股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19