[發明專利]液晶消色差相位調制器

有效

• 申請號: 201580077572.2
• 申請日: 2015-01-09
• 公開（公告）號: CN107430309B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 林怡欣;陳宏山;陳明璿
• 申請（專利權）人: 依視路國際公司;株式會社尼康
• 主分類號: G02F1/139
• 分類號: G02F1/139;G02F1/1347
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 陳偉;王娟娟

1.一種消色差相位調制器，調制入射光的相位并輸出經相位調制的所述光，其包括：

由液晶材料組成的多個液晶元件，該多個液晶元件被串聯布置在所述入射光的光路上；和

控制單元，該控制單元用于向所述液晶元件施加驅動電信號，以便實現用于所述入射光的消色差相位調制，其中，

所述多個液晶元件包括：至少一個第一液晶元件組，該第一液晶元件組由均具有第一折射率波長依賴特性的液晶材料的一對液晶元件組成；和第二液晶元件組，該第二液晶元件組由具有第二折射率波長依賴特性的液晶材料的一對液晶元件組成；

構成所述第一液晶元件組的所述液晶元件的兩個液晶材料層的厚度彼此大致相同，并且構成所述第二液晶元件組的所述液晶元件的兩個液晶材料層的厚度彼此大致相同，

在構成所述第一液晶元件組的所述一對液晶元件中，

一個所述液晶元件中的液晶分子的取向方向能夠在包括第一取向方向和第二取向方向的平面中改變，所述第一取向方向大致平行于所述入射光前進的方向，所述第二取向方向垂直于所述第一取向方向，并且

另一個所述液晶元件中的液晶分子的取向方向能夠在包括所述第一取向方向和第三取向方向的平面中改變，所述第三取向方向垂直于所述第一取向方向和所述第二取向方向兩者，

在構成所述第二液晶元件組的所述一對液晶元件中，

一個所述液晶元件的液晶分子的取向方向能夠在包括所述第一取向方向和第四取向方向的平面中改變，所述第四取向方向垂直于所述第一取向方向，并且

另一個所述液晶元件中的液晶分子的取向方向能夠在包括所述第一取向方向和第五取向方向的平面中改變，所述第五取向方向垂直于所述第一取向方向和所述第四取向方向兩者，

在多個所述液晶元件的每一個中，通過獨立改變所述液晶分子的所述取向方向，與向各個所述液晶元件施加的所述驅動電信號對應地實現第一調制條件和第二調制條件，該第一調制條件實現第一調制量，并且第二調制條件實現與所述第一調制量不同的第二調制量；并且

對于具有給定波長的光，在所述第一液晶元件組和第二液晶元件組中的一個液晶元件組中，所述一對液晶元件在所述第一調制條件下的折射率的平均值大于所述一對液晶元件在所述第二調制條件下的折射率的平均值，并且在所述第一液晶元件組和第二液晶元件組中的另一個液晶元件組中，所述一對液晶元件在所述第一調制條件下的折射率的平均值小于所述一對液晶元件在所述第二調制條件下的折射率的平均值。

2.根據權利要求1所述的消色差相位調制器，其中，

當未向各個所述液晶元件施加所述驅動電信號時，

構成所述第一液晶元件組的一對液晶分子的兩個所述取向方向在所述第一取向方向上，而

構成所述第二液晶元件組的一對液晶分子的所述取向方向中的一個取向方向在所述第四取向方向上，并且構成所述第二液晶元件組的所述一對液晶分子的所述取向方向中的另一個取向方向在所述第五取向方向上。

3.根據權利要求1所述的消色差相位調制器，其中，

所述第二取向方向與所述第四取向方向相同，并且所述第三取向方向與所述第五取向方向相同。

4.根據權利要求1所述的消色差相位調制器，還包括：

第三液晶元件組，該第三液晶元件組由串聯布置在所述入射光的所述光路上且均具有第三折射率波長依賴特性的液晶材料的一對液晶元件組成，

在構成所述第三液晶元件組的所述一對液晶元件中，

一個所述液晶元件中的液晶分子的取向方向能夠在包括所述第一取向方向和第六取向方向的平面中改變，所述第六取向方向垂直于所述第一取向方向，并且

另一個所述液晶元件中的液晶分子的取向方向能夠在包括所述第一取向方向和第七取向方向的平面中改變，所述第七取向方向垂直于所述第一取向方向和所述第六取向方向兩者；并且

構成所述第三液晶元件組的所述液晶元件的兩個液晶材料層的厚度彼此大致相同。