[發明專利]具有可變焦距的自適應電激活透鏡

有效

• 申請號: 200680009263.2
• 申請日: 2006-01-19
• 公開（公告）號: CN101194198A
• 公開（公告）日: 2008-06-04
• 發明（設計）人: N·佩哈姆巴里安;G·李;P·艾拉斯
• 申請（專利權）人: 莊臣及莊臣視力保護公司
• 主分類號: G02B15/14
• 分類號: G02B15/14;G02B7/02;G02B15/15;G02F1/1335;G02F1/1343
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 盧江;劉春元

1.一種可調整聚焦的、可電學控制的電激活透鏡，其包括：

位于一對透明襯底之間的液晶層；菲涅耳區被構圖電極，其具有M個區域，每個區域都具有位于液晶層與第一透明襯底的面向內的表面之間的L個可單獨尋址的子區域，其中M和L是正整數；以及

液晶層與第二透明襯底的面向內的表面之間的導電層。

2.如權利要求1所述的透鏡，其中，菲涅耳區被構圖電極的可單獨尋址的子區域在同一個水平面上。

3.如權利要求1所述的透鏡，其中，液晶從由下面的材料組成的組中選擇：向列型、膽甾型、電激活聚合物、聚合物液晶、聚合物分散的液晶、聚合物穩定的液晶、以及自組裝的非線性的超分子結構。

4.如權利要求3所述的透鏡，其中，液晶是向列型的。

5.如權利要求4所述的透鏡，其中，液晶是E7。

6.如權利要求1所述的透鏡，其中，透明襯底是玻璃。

7.如權利要求1所述的透鏡，其中，透明襯底是塑料。

8.如權利要求1所述的透鏡，進一步包括電連接到可單獨尋址的子區域和導電層的電控制裝置。

9.如權利要求8所述的透鏡，其中，電控制裝置向可單獨尋址的子區域施加正電壓或負電壓。

10.如權利要求9所述的透鏡，其中，電壓在負的3伏特到正的3伏特之間。

11.如權利要求8所述的透鏡，進一步包括電連接到電控制裝置的測距設備。

12.如權利要求1所述的透鏡，其中，被構圖的電極和導電層是透明的。

13.如權利要求12所述的透鏡，其中，被構圖的電極和導電層是氧化銦錫。

14.如權利要求1所述的透鏡，進一步包括在液晶層周圍的對準層。

15.如權利要求14所述的透鏡，其中，對準層是聚乙烯醇。

16.如權利要求14所述的透鏡，其中，對準層是尼龍6，6。

17.如權利要求1所述的透鏡，其中，透明襯底分開大約3微米到大約20微米之間。

18.如權利要求1所述的透鏡，其中，焦距是正的。

19.如權利要求1所述的透鏡，其中，焦距是負的。

20.一種將透鏡的焦距調整為初始焦距F的整數倍的方法，該方法包括：

提供一透鏡，該透鏡包括：密封在一對透明襯底之間的液晶層的；位于液晶層與第一透明襯底的面向內的表面之間的菲涅耳區被構圖電極，所述被構圖的電極具有M個區域，每個區域都具有L個子區域，所述被構圖的電極總共具有M·L個可單獨尋址的電極；液晶層與第二透明襯底的面向內的表面之間的導電層；以及電連接到電極區和導電層的電控制裝置；向每k個可單獨尋址的電極施加相同的電壓，從而將焦距調整為k·F，其中k是從1到M·L的整數。

21.如權利要求20所述的方法，其中，所施加的電壓在負的3伏特到正的3伏特之間。

22.一種連續調整透鏡的焦距的方法，該方法包括：

(a)提供一透鏡，該透鏡包括：密封在一對透明襯底之間的液晶層；菲涅耳區被構圖電極，其具有位于該液晶層與第一透明襯底的面向內的表面之間的L個衍射級，所述被構圖的電極是可單獨尋址的環的圓形陣列；液晶層與第二透明襯底的面向內的表面之間的導電層；以及電連接到電極區和導電層的電控制裝置；

(b)確定所希望的焦距(f′)；

(c)利用方程式：r_m²+f′²＝(f′+mλ)²來計算菲涅耳區被構圖電極的第m個區域的面積，其中f′是設計焦距，而λ是設計波長；

(d)用L或更大的整數去除所計算得到的第m個區域的面積，以確定形成設計子區域的可單獨尋址的電極的數量；

(e)給設計子區域中的這些數量的可單獨尋址的電極施加相同的電壓。