光轴可移动的液晶柱透镜、电子产品和驱动方法与流程
未命名
07-27
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1.本发明属于液晶透镜技术领域,具体是一种光轴可移动的液晶柱透镜、电子产品和驱动方法。
背景技术:
2.由于液晶透镜具有电控调焦的特点,因此应用越来越广泛。在一些应用场景中常常需要方便灵活地改变液晶透镜的光轴的位置。对此,公开号为cn115586679a的专利中采用设置在同一电极层中的两个电极单元来实现改变液晶透镜光轴的位置。但是该专利中两个电极单元中的引出线既要相互交替排布又不能相交,因此中两个电极单元中的引出线之间的间隔距离的最小值受到限制,不能排布过密。由于引出线之间间隔距离越小,电极单元对电势控制的精度也越高,因此该专利的电势控制的精度到了两个电极单元交替排布的引出线间隔距离的限制,难以进一步提高。
技术实现要素:
3.有鉴于此,本发明提供了一种光轴可移动的液晶柱透镜、电子产品、驱动方法以解决现有的光轴可移动的液晶柱透镜电势控制精度不够高的技术问题。
4.本发明采用的技术方案是:
5.第一方面,本发明提供一种光轴可移动的液晶柱透镜,包括依次层叠设置的第一基板、第一电极层、第一取向层、液晶层、第二取向层、第二电极层和第二基板;
6.所述第一电极层设置有第一电极单元,所述第一电极单元包括第一导电线和多个相互平行的第一悬空线,所述第一导电线上设置有用于接收第一电压的第一位置和用于接收第二电压的第二位置,所述多个第一悬空线的一端在第一导电线的第一位置和第二位置之间的不同位置与第一导电线连接,相对的另一端悬空,各个第一悬空线与第一导电线的连接位置到第一位置之间的电阻值与沿预设方向上第一悬空线与第一导电线的连接位置到第一位置的距离满足第一条件;
7.所述第二电极层设置有第二电极单元,所述第二电极单元包括第二导电线和多个相互平行的第二悬空线,所述第二导电线上设置有用于接收第三电压的第三位置和用于接收第四电压的第四位置,所述多个第二悬空线的一端在第二导电线的第三位置和第四位置之间的不同位置与第二导电线连接,相对的另一端悬空,各个第二悬空线与第二导电线的连接位置到第三位置之间的电阻值与沿预设方向上第二悬空线与第二导电线的连接位置到第三位置的距离呈线性分布;
8.所述多个第二悬空线在第一电极层上的正投影所在区域和所述多个第一悬空线在第一电极层上所在的区域至少有一部分重叠,所述多个第二悬空线所在平面与所述多个第一悬空线所在平面平行。
9.优选地,所述第一电导电线位于第二位置和第一位置之间的部分的宽度相同,各个第一悬空线与第一导电线的连接位置到第一位置之间的电阻值与沿预设方向上第一悬
空线与第一导电线的连接位置到第一位置的距离呈抛物线分布或线性分布。
10.优选地,所述第一导电线还包括第五位置,所述第一位置位于第五位置和第二位置之间,至少一部分所述第一悬空线与第一导电线的连接位置位于第二位置和第五位置之间,所述第一导电线的第五位置用于接收第二电压。
11.优选地,所述第一导电线位于第二位置和第五位置之间的部分的宽度相同,所述第一导电线上从各个第一悬空线与第一导电线连接的位置到第一位置之间的长度与在预设方向上各个引出线在预设区域中的部分到第一位置的距离呈抛物线分布或线性分布。
12.优选地,所述第一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导电线在第一位置连接;
13.所述第一导电线在第一位置和第二位置之间的部分为第一子部,所述第一导电线在第一位置和第五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。
14.优选地,所述第一导电线和/或第二导电线位于光轴可移动的液晶柱透镜的功能区外。
15.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。
16.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光轴可移动的液晶柱透镜,所述控制电路与所述光轴可移动的液晶柱透镜电连接。
17.第三方面,本发明提供一种光轴可移动的液晶柱透镜的驱动方法,用于驱动第一方面所述的光轴可移动的液晶柱透镜,设第一驱动电压为v1,第二驱动电压电压为v2,第三驱动电压为v3,第四驱动电压电压为v4,所述方法包括以下步骤:
18.s1:获取光轴可移动的液晶柱透镜光轴移动的目标位置坐标xc;
19.s2:获取液晶柱透镜功能区域的宽度a;
20.s3:获取液晶柱透镜中心轴位置的目标电压vc和液晶柱透镜功能区域边界处的目标电压ve:
21.s4:根据目标位置坐标xc、宽度a、目标电压vc、目标电压ve确定第一电压v1,第二电压v2,第三电压v3和第四电压v4;
22.s5:向第一导电线加载第一电压v1和第二电压v2,向第二导电线加载第三电压v3和第四电压v4。
23.有益效果:本发明的光轴可移动的液晶柱透镜、电子产品和驱动方法,利用第一电极单元和第二电极单元的协同作用将导电线产生的随导电线位置分布的大小不同的电势通过悬空线引入到液晶透镜的功能区,形成可以使液晶偏转形成液晶柱透镜的电势分布。并可以通过调整加载在第一导电线上的第一电压和第二电压以及加载在第二导电线上的第三电压和第四电压来调整液晶柱透镜的光轴的位置和光焦度。由于本技术将第一电极单元和第二电极单元设置在液晶层相对的两侧,因此第一悬空线之间的间隔距离和第二悬空线之间的间距距离可以互不限制,从而可以采用更加密集的第一悬空线和第二悬空线来提高电势分布的精度。
附图说明
24.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。
25.图1为本发明的光轴可移动液晶柱透镜的剖视图;
26.图2为本发明的一种第一电极单元的结构示意图;
27.图3为本发明的一种第一导电线的结构示意图;
28.图4为本发明的一种第一电极单元电压加载的示意图;
29.图5为本发明的第二电极单元的结构示意图;
30.图6为本发明的第二导电线的结构示意图;
31.图7为本发明的第二电极单元电压加载的示意图;
32.图8为本发明另一种第一电极单元的结构示意图;
33.图9为本发明另一种第一导电线的结构示意图;
34.图10为本发明另一种第一电极单元电压加载的示意图;
35.图11为本发明的光轴可移动液晶柱透镜的驱动方法的流程示意图;
36.图12为本发明的光轴可移动液晶柱透镜的光焦度调节方法的流程示意图;
37.图13为本发明的光轴可移动液晶柱透镜的光轴处于中间位置时的干涉条纹图;
38.图14为本发明的光轴可移动液晶柱透镜的光轴移动至左边位置时的干涉条纹图;
39.图15为本发明的光轴可移动液晶柱透镜的光轴移动至右边位置时的干涉条纹图;
40.附图标记说明:
41.第一基板1、第一电极层2、第一电极单元20、第一导电线21、第一位置211、第二位置212、第五位置213、第一子部214、第二子部215、第一悬空线22、第一电连接件23、第一取向层3、液晶层4、第二取向层5、第二电极层6、第二电极单元60、第二导电线61、第三位置611、第四位置612、第二悬空线62、第二基板7。
具体实施方式
42.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。
43.实施例1
44.如图1所示,包括依次层叠设置的第一基板1、第一电极层2、第一取向层3、液晶层4、第二取向层5、第二电极层6和第二基板7。
45.本实施例中的液晶透镜可以采用层状的结构。前述第一基板1、第一电极层2、第一取向层3、液晶层4、第二取向层5、第二电极层6和第二基板7分别位于不同的层,前述各层沿着液晶透镜的通光方向即各层的法向方向层叠排布。其中第一电极层2设置在第一基板1的内侧(靠近液晶层4的一侧),第二电极层6也设置在第二基板7的内侧(靠近液晶层4的一侧)。
46.如图2和图8所示,在本实施例中,第一电极层2设置有第一电极单元20,所述第一电极单元20包括第一导电线和多个相互平行的第一悬空线22,这些第一悬空线22之间的间距可以相等也可以不相等,这里不做限制。
47.如图3所示所述第一导电线上设置有用于接收第一电压的第一位置211和用于接收第二电压的第二位置212。本实施例在第一导电线上两个不同的位置分别施加电压,由于第一导电线具有一定电阻值,因此第一导电线在第一位置211和第二位置212之间的部分会形成随位置改变的电势分布。
48.所述多个第一悬空线22的一端在第一导电线的第一位置211和第二位置212之间的不同位置与第一导电线连接,相对的另一端悬空。为了便于描述第一悬空线22与第一导电线连接的位置称为第一连接位置。其中第一连接位置位于第一位置211和第二位置212之间,不同的第一悬空线22的连接位置也不相同。
49.在本实施例中各个第一悬空线22与第一导电线的连接位置到第一位置211之间的电阻值与沿预设方向上第一悬空线22与第一导电线的连接位置到第一位置211的距离满足第一条件;
50.由于第一连接位置和第一位置211之间的第一导电线具有一定的电阻,因此从第一位置211到第一连接位置会产生压降,第一连接位置和第一位置211之间的电阻值的大小将会决定第一连接位置的电势。
51.如图4所示,对第一导电线的第一位置211和第二位置212分别施加第一电压和第二电压后,导电线上第一位置211到第二位置212之间的电势随着导电线的位置而成梯度分布,由于本实施例的第一悬空线22采用了一端与所述第一导电线连接,相对的另一端悬空的配置方式,因此同一根第一悬空线22上的电势处处相等,且等于该悬空线与导电线连接位置处的导电线的电势。因此可以根据液晶柱透镜空间电势的分布来设置各个第一悬空线22的电势和各个第一悬空线22经过的位置。在设置了各个第一悬空线22的电势后就可以设置各个第一悬空线22与第一导电线的连接位置,使该连接位置的电势刚好前述需要设置的第一悬空线22的电势。
52.由于各个第一连接位置的电势与各个第一悬空线22与第一导电线的连接位置到第一位置211之间的电阻值相关,为了便于控制液晶透镜的空间电势分布,可以以第一位置211作为参考的原点,让各个第一悬空线22与第一导电线的连接位置到第一位置211之间的电阻值与沿预设方向上第一悬空线22与第一导电线的连接位置到第一位置211的距离满足一定的条件即前述第一条件,该条件使所有第一悬空线22在空间中延伸后形成所需要的电
势分布,该电势分布使液晶层4中的液晶偏转形成预期效果的液晶透镜。由于第一悬空线22相互平行,因此第一悬空线22所形成的电势分布为柱面分布,因此可以形成液晶柱透镜。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4中的x方向。
53.如图5所示,为了能够和第一电极单元20配合形成光轴可移动的液晶柱透镜,在本实施例中所述第二电极层6设置有第二电极单元60,所述第二电极单元60包括第二导电线61和多个相互平行的第二悬空线62,如图6和图7所示,所述第二导电线61上设置有用于接收第三电压的第三位置611和用于接收第四电压的第四位置612,所述多个第二悬空线62的一端在第二导电线61的第三位置611和第四位置612之间的不同位置与第二导电线61连接,相对的另一端悬空,各个第二悬空线62与第二导电线61的连接位置到第三位置611之间的电阻值与沿预设方向上第二悬空线62与第二导电线61的连接位置到第三位置611的距离呈线性分布;
54.与第一电极单元20类似,第二导电线61的两个不同位置分别加载第三驱动电压和第四驱动电压后,在第二导电线61的第三位置611和第四位置612之间会形成梯度的电势分布。为了便于描述,本文件第二悬空线62与第二导电线61连接的位置称为第二连接位置。由于各个第二悬空线62一端与第二导电线61连接另一端悬空,因此各个第二悬空线62上的电势处处相等且等于第二悬空线62的第二连接位置的电势。
55.其中各个第二悬空线62与第二导电线61的连接位置到第三位置611之间的电阻值与沿预设方向上第二悬空线62与第二导电线61的连接位置到第三位置611的距离呈线性分布是指以第二连接位置到第三位置611之间的电阻值和在预设方向上各个悬空线到第三位置611的距离分别作为两个相互垂直的坐标轴建立直角坐标系,在该直角坐标系中表示所述各个第二连接位置到第三位置611之间的电阻值与在预设方向上各个第二连接位置到第三位置611的距离之间对应关系的函数图像是一段直线。
56.本实施例通过第二悬空线62的延伸将满足前述条件而形成的电势分布配置在液晶透镜的功能区中,并与第一电极单元20所产生的电势分布协同作用,形成光轴可移动的液晶柱透镜。
57.为了保持两个电极层的压差的轮廓不变,现有技术通常将第一电极单元20和第二电极单元60的悬空线设置在同一电极层,虽然这种方式容易保持两个电极层的压差的轮廓不变,但是两种悬空线只能交替排布,不能密集排布,因此电势分布的精度受到了很大的影响。而本实施例则将两个电极单元设置在不同的电极层,这样两个电极单元的悬空线的间隔距离互不影响,因此可以排布得更加密集,这样液晶柱透镜电势分布的精度就得到了显著的提高。
58.本发明的光轴可移动的液晶柱透镜、利用第一电极单元20和第二电极单元60的协同作用将的导电线产生的随导电线位置分布的大小不同的电势通过悬空线引入到液晶透镜的功能区,形成可以使液晶偏转形成液晶柱透镜的电势分布。并可以通过调整加载在第一导电线上的第一电压和第二电压以及加载在第二导电线61上的第三电压和第四电压来调整液晶柱透镜的光轴的位置和光焦度。由于本技术将第一电极单元20和第二电极单元60设置在液晶层4相对的两侧,因此第一悬空线22之间的间隔距离和第二悬空线62之间的间距距离可以互不限制,从而可以采用更加密集的第一悬空线22和第二悬空线62来提高电势
分布的精度。
59.在本实施例中所述多个第二悬空线62在第一电极层2上的正投影所在区域和所述多个第一悬空线22在第一电极层2上所在的区域至少有一部分重叠。其中多个第二悬空线62在第一电极层2上的正投影是指第二悬空线62以与第一电极层2所在平面垂直的方向投影到第二电极层6上所得到的投影。前述正投影所在区域和第一悬空线22所在区域的重叠部分即为两个电极层可以相互影响形成光轴可移动的液晶柱透镜。此外,为了提高对液晶透镜光轴移动和光焦度调节的精确性,在本实施例中所述多个第二悬空线62所在平面与所述多个第一悬空线22所在平面平行。
60.其中第一悬空线22和第二悬空线62可以全部或者至少一部分采用透明的导电材料制作。而第一导电线和第二导电线61则可以采用具有一定电阻的导线,也可以采用镀在第一基板1或者第二基板7上的具有一定电阻且可以导电的较薄的线条。导电线也可以采用透明的导电材料制作,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。其中第一基板1和第二基板7可以采用透明的基板。
61.当所述第一电导电线位于第二位置212和第一位置211之间的部分的宽度相同,且所述第一条件为各个第一悬空线22与第一导电线的连接位置到第一位置211之间的电阻值与沿预设方向上第一悬空线22与第一导电线的连接位置到第一位置211的距离呈抛物线分布时可以使液晶偏转形成截面为抛物面的液晶柱透镜。
62.由于在第一导电线宽度相同的情况下第一导电线上各个第一连接位置到第一位置211之间的电阻值与第一导电线上从各个第一连接位置到第一位置211之间的长度成正比,因此本实施例可以通过使第一导电线上从各个第一连接位置到第一位置211之间的长度与在预设方向上各个第一连接位置到第一位置211的距离呈抛物线分布来实现抛物柱面的电势分布。
63.前述各个第一悬空线22与第一导电线的连接位置到第一位置211之间的电阻值与沿预设方向上第一悬空线22与第一导电线的连接位置到第一位置211的距离呈抛物线分布是指以第一连接位置到第一位置211之间的电阻值和在预设方向上各个悬空线到第一位置211的距离分别作为两个相互垂直的坐标轴建立直角坐标系,在该直角坐标系中表示所述各个第一连接位置到第一位置211之间的电阻值与在预设方向上各个第一连接位置到第一位置211的距离之间对应关系的函数曲线为抛物线。
64.由于在第一导电线宽度相同的情况下第一导电线上各个第一连接位置到第一位置211之间的电阻值与第一导电线上从各个第一连接位置到第一位置211之间的长度成正比,因此本实施例可以通过使第一导电线上从各个第一连接位置到第一位置211之间的长度与在预设方向上各个第一连接位置到第一位置211的距离呈线性分布来实现锥柱面的电势分布。
65.当所述第一电导电线位于第二位置212和第一位置211之间的部分的宽度相同,且所述第一条件为各个第一悬空线22与第一导电线的连接位置到第一位置211之间的电阻值与沿预设方向上第一悬空线22与第一导电线的连接位置到第一位置211的距离呈线性分布时可以使液晶偏转形成截面为锥面的液晶柱透镜。
66.前述各个第一悬空线22与第一导电线的连接位置到第一位置211之间的电阻值与沿预设方向上第一悬空线22与第一导电线的连接位置到第一位置211的距离呈线性分布是
指以第一连接位置到第一位置211之间的电阻值和在预设方向上各个悬空线到第一位置211的距离分别作为两个相互垂直的坐标轴建立直角坐标系,在该直角坐标系中表示所述各个第一连接位置到第一位置211之间的电阻值与在预设方向上各个第一连接位置到第一位置211的距离之间对应关系的函数图像为一段直线。
67.如图8所示,在本实施例中,所述第一导电线还包括第五位置213,所述第一位置211位于第五位置213和第二位置212之间,至少一部分所述第一悬空线22与第一导电线的连接位置位于第二位置212和第五位置213之间,所述第一导电线的第五位置213用于接收第二电压。
68.如图9所示,本实施例在第一导电线的第二位置212基础上增加了一个加载第二电压的第五位置213,这样可以同时在第一导电线的第二位置212和第五位置213施加第二电压。如图10所示,当第一导电线的第二位置212和第五位置213同时施加第二电压后,在第一导电线的第二位置212到第一位置211之间以及第五位置213到第一位置211之间都能产生随位置变化的电势,第一悬空线22可以从第一位置211的两侧分别向液晶柱透镜的功能区延伸。这样第一悬空线22既可以设置在第二位置212至第一位置211之间,还可以设置在第五位置213到第一位置211之间。采用前述结构后,可以利用第一位置211两侧的悬空线来控制第一位置211两侧的电势分布,还可以形成两边对称的电势分布。
69.作为一种可选但有利的实施方式,在本实施例中所述第一导电线位于第二位置212和第五位置213之间的部分的宽度相同,所述第一导电线上从各个第一悬空线22与第一导电线连接的位置到第一位置211之间的长度与在预设方向上各个引出线在预设区域中的部分到第一位置211的距离呈抛物线分布或线性分布。采用前述结构后导电线上第二位置212和第五位置213之间各个连接位置的电势分与第一连接位置到第一位置211之间的长度成正比,这样通过控制配置第一悬空线22与第一导电线的连接位置就可以方便地控制悬第一悬空线22上的电势。
70.作为一种可选但有利的实施方式,在本实施例中所述第一电极单元20还包括第一电连接件23,所述第一电连接件23与所述第一导电线在第一位置211连接;
71.所述第一导电线在第一位置211和第二位置212之间的部分为第一子部214,所述第一导电线在第一位置211和第五位置213之间的部分为第二子部215,所述第一子部214和第二子部215分别位于第一电连接件23的相对的两侧。
72.本实施例利用第一电连接件23为第一导电线施加第一电压,为了便于电压的加载,本实施例以第一位置211为分界点,将第一电导线分成两个子部,并使两个子部分别位于第一电连接件23的两侧。这样可以在实现在第一位置211的两侧产生随位置变化的电势的同时避开第一电连接件23,方便第一电压的加载。
73.作为一种优选的实施方式,在本实施例中,所述第一导电线和/或第二导电线61位于光轴可移动的液晶柱透镜的功能区外。其中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,因此通常设置液晶透镜的功能区中。本实施例通过将第一导电线和/或第二导电线61与第一悬空线22和/或第二悬空线62分离开来,并使产生梯度电势分布的第一导电线和/或第二导电线61的位于功能区外,而使控制电势的第一悬空线22和/或第二悬空线62位于液晶透镜的功能区中。这样产生梯度电势分布
的第一导电线和/或第二导电线61可以不受功能区大小和形状的限制,从而可以方便地对第一导电线的结构进行精确的设计,并且第一导电线和/或第二导电线61功能区可以互不影响。
74.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2中相邻的第一悬空线22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2和第一取向层3之间,也可以设置在第一电极层2和第一透明基板之间。为了使第二电极层6中相邻的第二悬空线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6和第二取向层5之间,也可以设置在第二电极层6和第二透明基板之间。
75.作为其中的一种实施方式,在本实施例中所述第一导电线经多次弯折形成多个分段,所述每各个第一连接位置位于相邻两个分段之间的弯折处,且各个第一连接位置在第一方向上的投影相互错开。这样当各个分段的宽度相同,且所述各个分段由第一位置211朝第二位置212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211和第二位置212之间的各个分段由第一位置211朝第二位置212方向依次线性递增,且位于第一位置211和第五位置213之间的各个分段由第一位置211朝第五位置213方向依次线性递增时也可以得到抛物柱面的电势分布。
76.实施例2
77.本实施例提供一种光轴可移动的液晶柱透镜的驱动方法,用于驱动实施例1所述的光轴可移动的液晶柱透镜或,设第一驱动电压为v1,第二驱动电压电压为v2,第三驱动电压为v3,第四驱动电压电压为v4,如图11所示,所述方法包括以下步骤:
78.s1:获取光轴可移动的液晶柱透镜光轴移动的目标位置坐标xc;
79.其中目标位置坐标xc,是指液晶柱透镜的光轴完成移动后所在的位置的坐标。我们可以以预设方向为x轴,并以液晶柱透镜光轴在x轴上的坐标值作为液晶柱透镜在x轴上的位置坐标。
80.s2:获取液晶柱透镜功能区域的宽度a;
81.该宽度即为液晶柱透镜功能区域在预设方向上的长度。
82.s3:获取液晶柱透镜中心轴位置的目标电压vc和液晶柱透镜功能区域边界处的目标电压ve:
83.其中目标电压vc、目标电压ve可以根据需要进行设定,由于这两个电压决定了液晶柱透镜的光焦度,因此也可以根据光焦度来设置目标电压vc和目标电压ve84.s4:根据目标位置坐标xc、宽度a、目标电压vc、目标电压ve确定第一电压v1,第二电压v2,第三电压v3和第四电压v4。
85.在第一电导电线采用两个电压加载位置,并由第一位置211加载第一电压,第二位置212加载第二电压的情况下,第一电极层2中坐标为x的位置的电压v
upper
和第二电极层6中坐标为x的位置的电压v
lower
为:
86.87.则施加在液晶层4上的电压差为:
[0088][0089]
对上式求导可得柱液晶柱透镜的中心轴坐标为:
[0090][0091]
本实施例通过设置电压差满足下述条件来使保持电压差轮廓不变:
[0092][0093]
求解上述方程得到:
[0094][0095]
在第一电导电线采用三个电压加载位置,并由第一位置211加载第一电压,第二位置212和第五位置213分别加载第二电压的情况下,第一电极层2中坐标为x的位置的电压v
upper
和第二电极层6中坐标为x的位置的电压v
lower
为:
[0096][0097]
则施加在液晶层4上的电压差为:
[0098][0099]
对上式求导可得柱液晶柱透镜的中心轴坐标为:
[0100][0101]
通过设置电压差满足下述条件来使保持电压差轮廓不变:
[0102][0103]
求解上述方程得到:
[0104][0105]
s5:向第一导电线加载第一电压v1和第二电压v2,向第二导电线61加载第三电压v3和第四电压v4。
[0106]
其中光轴移动的效果参见图13、图14和图15,从前述3副图可以看出光轴准确地从中间移动到了左边和右边。
[0107]
本步骤在求解出四个电压后按照求解得到的电压分别向第一导电线和第二导电线61加载即可得到光轴位置坐标为xc,边缘电压为ve,中心电压为vc的液晶锥透镜。
[0108]
步骤先任意选取v1,v3,v5的s2:获取所述第一电极层2中多个第一悬空线22所处区域的宽度a;
[0109]
如图12所示,本实施例还可以在保持液晶透镜光轴位置固定的情况下调整液晶柱透镜的光焦度,具体方法包括以下步骤:
[0110]
s41:根据调整的目标光焦度确定调整后的目标电压vc和目标电压vc;
[0111]
由于本文中的液晶柱透镜的光焦度与液晶柱透镜的中心电压vc和边缘电压vc的差值具有对应关系,因此可以事先通过标定得到液晶柱透镜的光焦度与液晶柱透镜的中心电压vc和边缘电压vc的差值的对应关系,然后根据目标光焦度找到对应的中心电压vc和边缘电压vc的差值,并根据该差值设置中心电压vc和边缘电压vc的具体值。
[0112]
s42:保持目标位置坐标xc和宽度a不变,根据目标位置坐标xc、宽度a、和调整后的目标电压vc以及调整后的目标电压ve确定新的第一电压v1,第二电压v2,第三电压v3和第四电压v4。
[0113]
如果采用在第一电导电线采用两个电压加载位置,并由第一位置211加载第一电压,第二位置212加载第二电压,则确定新的第一电压v1,第二电压v2,第三电压v3和第四电压v4的公式为:
[0114][0115]
如果在第一电导电线采用三个电压加载位置,并由第一位置211加载第一电压,第二位置212和第五位置213分别加载第二电压的情况下,则确定新的第一电压v1,第二电压v2,第三电压v3和第四电压v4的公式为:
[0116][0117]
实施例3
[0118]
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中所述的光轴可移动的液晶柱透镜,所述控制电路与所述光轴可移动的液晶柱透镜电连接。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。
[0119]
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。
[0120]
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。
[0121]
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。
[0122]
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。
[0123]
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。
技术特征:
1.光轴可移动的液晶柱透镜,其特征在于,包括依次层叠设置的第一基板、第一电极层、第一取向层、液晶层、第二取向层、第二电极层和第二基板;所述第一电极层设置有第一电极单元,所述第一电极单元包括第一导电线和多个相互平行的第一悬空线,所述第一导电线上设置有用于接收第一电压的第一位置和用于接收第二电压的第二位置,所述多个第一悬空线的一端在第一导电线的第一位置和第二位置之间的不同位置与第一导电线连接,相对的另一端悬空,各个第一悬空线与第一导电线的连接位置到第一位置之间的电阻值与沿预设方向上第一悬空线与第一导电线的连接位置到第一位置的距离满足第一条件;所述第二电极层设置有第二电极单元,所述第二电极单元包括第二导电线和多个相互平行的第二悬空线,所述第二导电线上设置有用于接收第三电压的第三位置和用于接收第四电压的第四位置,所述多个第二悬空线的一端在第二导电线的第三位置和第四位置之间的不同位置与第二导电线连接,相对的另一端悬空,各个第二悬空线与第二导电线的连接位置到第三位置之间的电阻值与沿预设方向上第二悬空线与第二导电线的连接位置到第三位置的距离呈线性分布;所述多个第二悬空线在第一电极层上的正投影所在区域和所述多个第一悬空线在第一电极层上所在的区域至少有一部分重叠,所述多个第二悬空线所在平面与所述多个第一悬空线所在平面平行。2.根据权利要求1所述的光轴可移动的液晶柱透镜,其特征在于,所述第一电导电线位于第二位置和第一位置之间的部分的宽度相同,各个第一悬空线与第一导电线的连接位置到第一位置之间的电阻值与沿预设方向上第一悬空线与第一导电线的连接位置到第一位置的距离呈抛物线分布或线性分布。3.根据权利要求1所述的光轴可移动的液晶柱透镜,其特征在于,所述第一导电线还包括第五位置,所述第一位置位于第五位置和第二位置之间,至少一部分所述第一悬空线与第一导电线的连接位置位于第二位置和第五位置之间,所述第一导电线的第五位置用于接收第二电压。4.根据权利要求3所述的光轴可移动的液晶柱透镜,其特征在于,所述第一导电线位于第二位置和第五位置之间的部分的宽度相同,所述第一导电线上从各个第一悬空线与第一导电线连接的位置到第一位置之间的长度与在预设方向上各个引出线在预设区域中的部分到第一位置的距离呈抛物线分布或线性分布。5.根据权利要求3所述的光轴可移动的液晶柱透镜,其特征在于,所述第一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导电线在第一位置连接;所述第一导电线在第一位置和第二位置之间的部分为第一子部,所述第一导电线在第一位置和第五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。6.根据权利要求1至5中任一项所述的光轴可移动的液晶柱透镜,其特征在于,所述第一导电线和/或第二导电线位于光轴可移动的液晶柱透镜的功能区外。7.根据权利要求1至5中任一项所述的光轴可移动的液晶柱透镜,其特征在于,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。
8.电子产品,其特征在于,包括控制电路和权利要求1至7中任一项所述的光轴可移动的液晶柱透镜,所述控制电路与所述光轴可移动的液晶柱透镜电连接。9.光轴可移动的液晶柱透镜的驱动方法,其特征在于,用于驱动权利要求1至7中任一项所述的光轴可移动的液晶柱透镜,设第一驱动电压为v1,第二驱动电压电压为v2,第三驱动电压为v3,第四驱动电压电压为v4,所述方法包括以下步骤:s1:获取光轴可移动的液晶柱透镜光轴移动的目标位置坐标x
c
;s2:获取液晶柱透镜功能区域的宽度a;s3:获取液晶柱透镜中心轴位置的目标电压v
c
和液晶柱透镜功能区域边界处的目标电压v
e
:s4:根据目标位置坐标x
c
、宽度a、目标电压v
c
、目标电压v
e
确定第一电压v1,第二电压v2,第三电压v3和第四电压v4;s5:向第一导电线加载第一电压v1和第二电压v2,向第二导电线加载第三电压v3和第四电压v4。10.根据权利要求9中所述的光轴可移动的液晶柱透镜的驱动方法,其特征在于,在所述s4之后还包括以下步骤:s41:根据调整的目标光焦度确定调整后的目标电压v
c
和目标电压v
e
;s42:保持目标位置坐标x
c
和宽度a不变,根据目标位置坐标x
c
、宽度a、和调整后的目标电压v
c
以及调整后的目标电压v
e
确定新的第一电压v1,第二电压v2,第三电压v3和第四电压v4。
技术总结
本发明属于液晶透镜技术领域,具体是一种光轴可移动的液晶柱透镜、电子产品和驱动方法。本发明的光轴可移动的液晶柱透镜包括依次层叠设置的第一基板、第一电极层、第一取向层、液晶层、第二取向层、第二电极层和第二基板;所述第一电极层设置有第一电极单元,所述第一电极单元包括第一导电线和多个相互平行的第一悬空线,所述第一导电线上设置有用于接收第一电压的第一位置和用于接收第二电压的第二位置;第二电极层设置有第二电极单元,第二电极单元包括第二导电线和多个相互平行的第二悬空线,所述第二导电线上设置有用于接收第三电压的第三位置和用于接收第四电压的第四位置。本发明可以显著提高光轴可移动的液晶透镜的电势控制精度。电势控制精度。电势控制精度。
技术研发人员:冯文斌 王滨 叶茂
受保护的技术使用者:成都耶塔科技有限责任公司
技术研发日:2023.03.17
技术公布日:2023/7/25
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