变焦液晶透镜及其驱动方法技术

本发明专利技术公开了一种变焦液晶透镜及其驱动方法，该变焦液晶透镜包括：第一基板和第二基板，第一基板靠近第二基板的一面设置有第一电极层，第二基板靠近第一基板的一面设置有第二电极层，第一电极层包括多个按照行或列排列的第一电极，第二电极层多个按照列或行排列的第二电极；第一电极层与第二电极层组成微透镜阵列，并形成多个光心，当向其中一行或列的第一电极施加第一驱动电压，并向其中一列或行的第二电极施加第二驱动电压时，微透镜阵列中目标区域内的微透镜具有第一焦距，微透镜阵列中其它区域内的微透镜具有第二焦距，第一焦距与第二焦距不同。本发明专利技术能够降低透镜边缘的像差，提高成像清晰度。提高成像清晰度。提高成像清晰度。

【技术实现步骤摘要】
变焦液晶透镜及其驱动方法


[0001]本专利技术涉及液晶透镜
，特别是涉及一种变焦液晶透镜及其驱动方法。

技术介绍

[0002]由于离轴距离不同的光线在透镜表面形成的入射角不同而造成球面像差。当平行的光线由透镜的边缘(远轴光线)通过时，它的焦点位置比较靠近透镜；而由透镜的中央通过的光线(近轴光线)，它的焦点位置则比较远离透镜(这种沿着光轴的焦点错间开的量称为纵向球面像差)。由于这种像差的缘故，就会在通过镜头中心部分的近轴光线所形成的影像周围，形成由通过镜头边缘部分的光线所产生的光斑(Halo，光晕)，使人感到所形成的影像变成模糊不清，画面整体好像蒙上一层纱似的，变成缺少鲜锐度的灰蒙蒙的影像。
[0003]基于左右眼接收两幅略有差异的图像而形成立体视觉的近眼显示装置，由于人眼晶状体在调节其凸度使物体在视网膜上清晰成像时，聚焦距离与双眼汇聚在同一物体上的汇聚距离不完全相等，因此，常常会引起用户出现头晕等不适的感觉，而使用可变焦液晶透镜技术能有效的缓解视觉辐辏调节冲突。
[0004]现有技术中，当使用单一液晶透镜成像时，由于透镜尺寸大、光心固定不动，当视场很大时，边缘的物点距离光轴远，光束倾斜大，经过透镜后引起较大的像差，影响成像的清晰度。

技术实现思路

[0005]为此，本专利技术的目的在于提出一种变焦液晶透镜及其驱动方法，以降低透镜边缘的像差，提高成像清晰度。
[0006]本专利技术提供一种变焦液晶透镜，包括：
[0007]第一基板和第二基板，所述第一基板靠近所述第二基板的一面设置有第一电极层，所述第二基板靠近所述第一基板的一面设置有第二电极层，所述第一电极层包括多个按照行或列排列的第一电极，所述第二电极层包括多个按照列或行排列的第二电极；
[0008]所述第一电极层与所述第二电极层组成微透镜阵列，并形成多个光心，当向其中一行或列的第一电极施加第一驱动电压，并向其中一列或行的第二电极施加第二驱动电压时，所述微透镜阵列中目标区域内的微透镜具有第一焦距，所述微透镜阵列中其它区域内的微透镜具有第二焦距，所述第一焦距与所述第二焦距不同。
[0009]根据本专利技术提供的变焦液晶透镜，在第一基板和第二基板之间的两电极层按照行或列形成一定规则排布的微透镜阵列，形成了多个光心，当人眼注视的目标对象改变时，形成的微透镜的光心可以随之移动，能够有效降低透镜边缘的像差，提高成像清晰度，由于微透镜阵列中目标区域内的微透镜具有第一焦距，而其它区域内的微透镜具有第二焦距，因此当人眼注视的目标区域内液晶微透镜清晰成像的时候，非注视区域内形成的微透镜可模糊成像。
[0010]可选的，所述第一电极层包括多个在水平方向上按照行排列的第一电极，所述第
二电极层包括多个在垂直方向上按照列排列的第二电极，在每一列所述第二电极上形成有多个多边形开孔，任意相邻两行第一电极之间、以及相邻两列第二电极之间设有间隙，且彼此不导通，相邻两列第二电极上的任意两相邻多边形开孔的中心连线与水平方向形成预设角度，所述第一电极上设有多个均匀分布缺口，所述缺口与所述第二电极中的电极图案对应。
[0011]可选的，所述第一电极层包括多个在垂直方向上按照列排列的第一电极，所述第二电极层包括多个在水平方向上按照行排列的第二电极，在每一列所述第二电极上形成有多个多边形开孔，任意相邻两列第一电极之间、以及相邻两行第二电极之间设有间隙，且彼此不导通，相邻两行第二电极上的任意两相邻多边形开孔的中心连线与垂直方向形成预设角度，所述第一电极上设有多个均匀分布缺口，所述缺口与所述第二电极中的电极图案对应。
[0012]可选的，所述第一电极层包括多个在垂直方向上倾斜设置、按照列排列的第一电极，所述第二电极层包括多个在水平方向上按照行排列的第二电极，任意相邻两列第一电极之间、以及相邻两行第二电极之间设有间隙，且彼此不导通，每一行第二电极上设置有若干等间距排列的圆形开孔，相邻两行第二电极上的任意两相邻圆形开孔的圆心连线与垂直方向形成预设角度。
[0013]可选的，所述第一电极层包括多个在水平方向上按照行排列的第一电极，所述第二电极层包括多个在垂直方向上倾斜设置、按照列排列的第二电极，任意相邻两行第一电极之间、以及相邻两列第二电极之间设有间隙，且彼此不导通，每一列第二电极上设置有若干等间距排列的圆形开孔，每一列第二电极上多个圆形开孔的圆心连线与垂直方向形成预设角度。
[0014]可选的，所述第一电极层包括多个在水平方向上按照行排列的第一电极，所述第二电极层包括多个在垂直方向上按照列排列的第二电极，任意相邻两列行第一电极之间、以及相邻两列第二电极之间设有间隙，且彼此不导通，每一列第二电极上设置有若干等间距排列的圆形开孔，每一列第二电极上任意至少2个圆形开孔的圆心连线与垂直方向平行。
[0015]可选的，所述第一电极层包括多个在垂直方向上按照列排列的第一电极，所述第二电极层包括多个在水平方向上按照行排列的第二电极，任意相邻两列第一电极之间、以及相邻两行第二电极之间设有间隙，且彼此不导通，每一行第二电极上设置有若干等间距排列的圆形开孔，每一行第二电极上任意至少2个圆形开孔的圆心连线与水平方向平行。
[0016]可选的，所述第二基板靠近所述第一基板的一面设有第三电极层，所述第三电极层位于所述第二电极层与所述第二基板之间，且所述第三电极层与所述第二电极层之间有绝缘层，所述绝缘层上设有若干导通孔。
[0017]可选的，所述第一电极层包括多个在垂直方向上按照列排列的第一电极，任意相邻两列第一电极之间设有间隙，且彼此不导通，所述第二电极层包括多个同心圆环电极，多个所述同心圆环电极组成阵列排布的微透镜，每个微透镜中对应位置的同心圆环电极通过所述导通孔在所述第三电极层上进行水平方向上的串联。
[0018]可选的，所述第一电极层包括多个在水平方向上按照行排列的第一电极，任意相邻两行第一电极之间设有间隙，且彼此不导通，所述第二电极层包括多个同心圆环电极，多个所述同心圆环电极组成阵列排布的微透镜，每个微透镜中对应位置的同心圆环电极通过
所述导通孔在所述第三电极层上进行垂直方向上的串联。
[0019]本专利技术还提供了上述变焦液晶透镜的驱动方法，应用于上述的变焦液晶透镜，所述驱动方法包括：
[0020]通过视线跟踪获取人眼注视目标对象的位置及景深，以确定需要提供第一焦距的微透镜所在的目标区域及对应的第一驱动电压；
[0021]根据需要提供第一焦距的微透镜所在的目标区域对所述微透镜阵列进行寻址，以确定需要提供第一焦距的微透镜的目标行列位置；
[0022]对所述微透镜阵列中目标行列位置的第一电极和第二电极输入第一驱动电压，并对其它行列位置的第一电极和第二电极输入第二驱动电压，以进行驱动，所述第一驱动电压与所述第二驱动电压不同。
[0023]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实施例了解到。
附图说明
[0024]本专利技术实施例的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变焦液晶透镜，其特征在于，包括：第一基板和第二基板，所述第一基板靠近所述第二基板的一面设置有第一电极层，所述第二基板靠近所述第一基板的一面设置有第二电极层，所述第一电极层包括多个按照行或列排列的第一电极，所述第二电极层包括多个按照列或行排列的第二电极；所述第一电极层与所述第二电极层组成微透镜阵列，并形成多个光心，当向其中一行或列的第一电极施加第一驱动电压，并向其中一列或行的第二电极施加第二驱动电压时，所述微透镜阵列中目标区域内的微透镜具有第一焦距，所述微透镜阵列中其它区域内的微透镜具有第二焦距，所述第一焦距与所述第二焦距不同。2.根据权利要求1所述的变焦液晶透镜，其特征在于，所述第一电极层包括多个在水平方向上按照行排列的第一电极，所述第二电极层包括多个在垂直方向上按照列排列的第二电极，在每一列所述第二电极上形成有多个多边形开孔，任意相邻两行第一电极之间、以及相邻两列第二电极之间设有间隙，且彼此不导通，相邻两列第二电极上的任意两相邻多边形开孔的中心连线与水平方向形成预设角度，所述第一电极上设有多个均匀分布缺口，所述缺口与所述第二电极中的电极图案对应。3.根据权利要求1所述的变焦液晶透镜，其特征在于，所述第一电极层包括多个在垂直方向上按照列排列的第一电极，所述第二电极层包括多个在水平方向上按照行排列的第二电极，在每一列所述第二电极上形成有多个多边形开孔，任意相邻两列第一电极之间、以及相邻两行第二电极之间设有间隙，且彼此不导通，相邻两行第二电极上的任意两相邻多边形开孔的中心连线与垂直方向形成预设角度，所述第一电极上设有多个均匀分布缺口，所述缺口与所述第二电极中的电极图案对应。4.根据权利要求1所述的变焦液晶透镜，其特征在于，所述第一电极层包括多个在垂直方向上倾斜设置、按照列排列的第一电极，所述第二电极层包括多个在水平方向上按照行排列的第二电极，任意相邻两列第一电极之间、以及相邻两行第二电极之间设有间隙，且彼此不导通，每一行第二电极上设置有若干等间距排列的圆形开孔，相邻两行第二电极上的任意两相邻圆形开孔的圆心连线与垂直方向形成预设角度。5.根据权利要求1所述的变焦液晶透镜，其特征在于，所述第一电极层包括多个在水平方向上按照行排列的第一电极，所述第二电极层包括多个在垂直方向上倾斜设置、按照列排列的第二电极，任意相邻两行第一电极之间、以及相邻两列第二电极之间设有间隙，且彼此不导通，每一列第二电极上设置有若干等间距排列的圆形开孔，每一列第二电极上多个圆形开孔的圆心连线与垂直方向形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建军，向贤明，郑琼羽，孙其民，
申请(专利权)人：南昌虚拟现实研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：