CN116107108A - 液晶透镜组件、液晶透镜显示装置及驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了液晶透镜组件、液晶透镜显示装置及驱动方法。液晶透镜组件，包括：液晶波片、第一液晶透镜单元、第二液晶透镜单元和控制系统，控制系统配置成可控制所述液晶波片在第一状态和第二状态之间切换，可根据所述液晶透镜组件的目标焦距控制施加到所述第一液晶透镜单元上的第一驱动电压以及施加到所述第二液晶透镜单元上的第二驱动电压，以获得所述目标焦距。液晶透镜组件的变焦只取决于第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元的驱动电压的大小，利于降低液晶透镜组件的变焦响应时间。通过对过驱动电压进行设置，使液晶透镜组件在不同焦距之间切换的响应时间保持一致，有助于提升液晶透镜组件的显示效果。

Description

液晶透镜组件、液晶透镜显示装置及驱动方法

技术领域

本发明大致涉及显示技术领域，尤其是一种液晶透镜组件、液晶透镜显示装置及驱动方法。

背景技术

随着液晶技术的不断发展，液晶材料广泛地应用于显示技术、各类光学器件等领域。液晶透镜是一种利用液晶分子双折射特性以及随电场分布变化排列特性让光束聚焦或是发散的光学组件。液晶透镜可通过改变驱动电压来改变液晶分子的排列方向，实现调变焦距的效果，进而可以实现在较小空间内达到有效的光学变焦效果。

在三维立体显示当中，液晶透镜这种技术被广泛应用，主要原因是其具有很高的灵活性，只需要在液晶层控制相应的电极的电压分布，液晶透镜的折射率分布就会相应的改变，从而对像素出射光的分布进行控制，实现自由立体显示和2D/3D自由切换。

为了实现画面的动态流畅切换，需要立体显示装置具备动态变焦显示功能，从而实现2D/3D的快速自由切换。现有技术中，实现此功能大多是通过减小液晶透镜盒厚或改善液晶材料特性或增大驱动电压或设置特殊的电极结构以形成水平电场加速液晶分子回到初始取向位置，如采用设置特殊电极结构形成水平电场的方式获取较快的响应速度，但这类透镜的电极结构设计都较为复杂，且大部分液晶透镜仍受限于断电响应时间的影响，一方面使得动态变焦应用受到限制，另一方面，不同焦距之间切换的响应速度有快有慢，严重影响了2D/3D切换过程的显示流畅性，影响了视觉体验。

背景技术部分的内容仅仅是发明人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

发明内容

针对现有技术中的一个或多个缺陷，本发明提供一种液晶透镜单元、液晶透镜显示装置及驱动方法。

本发明提供一种液晶透镜组件，包括：

液晶波片，具有第一状态和第二状态，其中在第一状态下，所述液晶波片保持通过其中的第一线偏振光的偏振方向不变；在第二状态下，所述液晶波片将通过其中的第一线偏振光的偏振方向旋转一定角度并出射第二线偏振光；

第一液晶透镜单元，位于所述液晶波片的光路下游，其焦距可根据施加到所述第一液晶透镜单元上的第一驱动电压而调节；

第二液晶透镜单元，位于所述第一液晶透镜单元的光路下游，其焦距可根据施加到所述第二液晶透镜单元上的第二驱动电压而调节；和

控制系统，与所述液晶波片、所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元电连接，配置成可控制所述液晶波片在第一状态和第二状态之间切换，可根据所述液晶透镜组件的目标焦距控制施加到所述第一液晶透镜单元上的第一驱动电压以及施加到所述第二液晶透镜单元上的第二驱动电压，以获得所述目标焦距。

根据本发明的一个方面，其中所述控制系统包括：

控制单元，配置成用于根据所述液晶透镜组件的目标焦距确定所述第一驱动电压和第二驱动电压；

驱动单元，与所述控制单元、所述第一液晶透镜单元以及所述第二液晶透镜单元分别连接，所述驱动单元配置成将所述第一驱动电压和第二驱动电压分别施加到所述第一液晶透镜单元和所述第二液晶透镜单元。

根据本发明的一个方面，其中所述第一液晶透镜单元包括一个或多个第一液晶透镜，所述第二液晶透镜单元包括一个或多个第二液晶透镜，其中所述第一液晶透镜沿着第一方向摩擦取向，第二液晶透镜沿着第二方向摩擦取向，所述第一方向与所述第一线偏振光的偏振方向相同，所述第二方向与所述第二线偏振光的偏振方向相同。

根据本发明的一个方面，其中，所述第一方向与所述第二方向之间具有70-110°夹角。

根据本发明的一个方面，其中所述控制系统配置成：将从所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中选择一个，将所述液晶波片切换到或保持在所述第一状态或所述第二状态，通过驱动所选择的所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中的一个获得所述目标焦距。

根据本发明的一个方面，还包括跟踪单元，所述跟踪单元配置成通过眼部追踪或视线追踪确定所述目标焦距。

根据本发明的一个方面，还包括存储单元，所述存储单元存储所述第一液晶透镜单元的焦距与第一驱动电压之间的关系、所述第二液晶透镜单元的焦距与第二驱动电压之间的关系，所述存储单元另外存储所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中当前被选择的一个的信息。

根据本发明的一个方面，其中所述控制系统配置成：当从所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中选择所述第一液晶透镜单元时，将所述液晶波片切换到所述第一状态；当从所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中选择所述第二液晶透镜单元时，将所述液晶波片切换到所述第二状态。

根据本发明的一个方面，其中所述控制系统配置成：

当所述液晶透镜组件的目标焦距大于当前焦距时，增大所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中当前所选择的一个的驱动电压，以获得所述目标焦距；

当所述液晶透镜组件的目标焦距小于当前焦距时，将所述液晶波片在所述第一状态和所述第二状态之间切换，将所述当前所选择的一个的驱动电压归零，选择另一个并增大所述另一个的驱动电压，以获得所述目标焦距。

根据本发明的一个方面，其中所述控制系统配置成：

当所述液晶透镜组件的目标焦距与当前焦距不相同时，判断将所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中所选择的一个驱动至目标焦距的响应时间；

确定该响应时间与预设时间的关系；

当所述响应时间小于所述预设时间时，则驱动所述所选择的一个以获得所述目标焦距；

若所述响应时间大于所述预设时间时，将所述液晶波片在所述第一状态和所述第二状态之间切换，将所述当前所选择的一个的驱动电压归零，选择另一个并增大所述另一个的驱动电压，以获得所述目标焦距。

根据本发明的一个方面，所述控制系统配置成可以实时地计算或读取预存的所述响应时间。

根据本发明的一个方面，其中所述控制系统配置成以“过电压-稳定”的方式驱动所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元。

本发明还提供一种液晶透镜显示装置，包括：

显示模块，用于发射图像光，所述图像光为第一线偏振光；

如权利要求1-12中任一项所述的液晶透镜组件，所述液晶透镜组件设置在所述显示模块的光路下游以接收所述第一线偏振光并投射出去。

本发明还提供一种液晶透镜组件的驱动方法，其中所述液晶透镜组件包括液晶波片、第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元，所述驱动方法包括：

以预设电压将所述第一液晶透镜单元驱动至预设焦距，将所述液晶波片切换到第一状态，或者，以预设电压将所述第二液晶透镜单元驱动至预设焦距，将所述液晶波片切换到第二状态；

确定所述液晶透镜组件的目标焦距；

从所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中选择一个，将所述液晶波片切换到或保持在所述第一状态或所述第二状态，对于所选择的一个，获得与所述目标焦距对应的驱动电压，以所述驱动电压驱动所述所选择的一个。

根据本发明的一个方面，还包括：通过眼部追踪或视线追踪确定所述目标焦距。

根据本发明的一个方面，其中所述第一液晶透镜单元的焦距与驱动电压之间的关系、所述第二液晶透镜单元的焦距与驱动电压之间的关系、以及当前被选择的一个的信息被存储在存储单元中；

所述获得与所述目标焦距对应的驱动电压的步骤包括：通过查询所述存储单元，获得与所述目标焦距对应的驱动电压。

根据本发明的一个方面，其中当从所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中选择所述第一液晶透镜单元时，将所述液晶波片切换到所述第一状态；当从所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中选择所述第二液晶透镜单元时，将所述液晶波片切换到所述第二状态。

根据本发明的一个方面，所述液晶透镜组件配置成接收第一线偏振光，所述第一液晶透镜单元包括一个或多个第一液晶透镜，所述第二液晶透镜单元包括一个或多个第二液晶透镜，其中所述第一液晶透镜沿着第一方向摩擦取向，第二液晶透镜沿着第二方向摩擦取向，所述第一方向与所述第一线偏振光的偏振方向相同，所述驱动方法还包括：当选择所述第二液晶透镜时，在入射到所述第一液晶透镜单元之前，通过所述液晶波片将所述第一线偏振光的偏振方向旋转为所述第二方向。

根据本发明的一个方面，其中所述从所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中选择一个，将所述液晶波片切换到或保持在所述第一状态或所述第二状态的步骤包括：

当所述液晶透镜组件的目标焦距大于当前焦距时，保持选择当前选择的一个，将所述液晶波片保持在所述第一状态或所述第二状态；

当所述液晶透镜组件的目标焦距小于当前焦距时，将所述当前所选择的一个的驱动电压归零，选择另一个，将所述液晶波片在所述第一状态与所述第二状态之间切换。

根据本发明的一个方面，其中所述从所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中选择一个，将所述液晶波片切换到或保持在所述第一状态或所述第二状态的步骤包括：

当所述液晶透镜组件的目标焦距与当前焦距不相同时，判断将所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中所选择的一个驱动至目标焦距的响应时间；

确定该响应时间与预设时间的关系；

当所述响应时间小于所述预设时间时，保持选择当前选择的一个，将所述液晶波片保持在所述第一状态或所述第二状态；

若所述响应时间大于所述预设时间时，将所述当前所选择的一个的驱动电压归零，选择另一个，将所述液晶波片在所述第一状态与所述第二状态之间切换。

根据本发明的一个方面，其中所述以所述驱动电压驱动所述所选择的一个的步骤包括：

以“过电压-稳定”的方式驱动所述所选择的一个。

与现有技术相比，本发明的实施例提供了一种液晶透镜组件、液晶透镜显示装置及驱动方法，液晶透镜组件的变焦只取决于第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元的驱动电压的大小，利于降低液晶透镜组件的变焦响应时间。通过对过驱动电压进行设置，使液晶透镜组件在不同焦距之间切换的响应时间保持一致，有助于提升液晶透镜组件的显示效果。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1示出了根据本发明的一个实施例的液晶透镜组件的示意图；

图2示出了根据本发明一个优选实施例的控制系统控制液晶透镜组件的焦距的具体方法；

图3示出了根据本发明另一个优选实施例的控制系统控制液晶透镜组件的具体方法；

图4示出了根据本发明的一个实施例的液晶透镜显示装置的示意图；

如图5a示出了图4的液晶透镜显示装置200的部分结构示意图；图5b示出了第一液晶透镜单元工作时的状态；图5c示出了第二液晶透镜单元工作时的状态。

图6示出了根据本发明的一个实施例的液晶透镜组件的驱动方法的流程图。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"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发明和简化描述，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。此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接:可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之"上"或之"下"可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征"之上"、"上方"和"上面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

以下结合附图对本发明的实施例进行说明，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了根据本发明的一个实施例的液晶透镜组件100的示意图，下面结合图1进行详细描述。

如图1所示，液晶透镜组件100包括液晶波片110、第一液晶透镜单元120、第二液晶透镜单元130和控制系统140，三者顺序放置。液晶波片110具有第一状态和第二状态，其中在第一状态下，液晶波片110保持通过它的第一线偏振光的偏振方向不变；在第二状态下，液晶波片110将通过它的第一线偏振光的偏振方向旋转一定角度并出射第二线偏振光。其中，第一状态例如可以是通电(开启)状态，第二状态例如可以是断电(关闭)状态，通过控制液晶波片110的通断电，可以将液晶波片110在第一状态与第二状态之间切换，从而控制是否对通过其中的第一线偏光的偏振方向进行调制。在其它实施例中，第一状态也可以是断电(关闭)状态，第二状态也可以是通电(开启)状态。第一液晶透镜单元120设置在液晶波片110的光路下游，第一液晶透镜单元120可以用于对第一线偏振光聚焦，第一液晶透镜单元120的焦距可以根据施加到第一液晶透镜单元120上的第一驱动电压而调节，当第一液晶透镜单元120处于断电状态或第一驱动电压为零时，第一液晶透镜单元120的焦距为无穷大，也即对光(尤其是第一线偏振光)不聚焦。第二液晶透镜单元130设置在第一液晶透镜单元120的光路下游，第二液晶透镜单元130可以用于对第二线偏振光聚焦，第二液晶透镜单元130的焦距可以根据施加到第二液晶透镜单元130上的第二驱动电压而调节，当第二液晶透镜单元130处于断电状态或第二驱动电压为零时，第二液晶透镜单元130的焦距为无穷大，也即对光(尤其是第二线偏振光)不聚焦。在其它实施例中也可以是第一液晶透镜单元120用于对第二线偏振光聚焦，第二液晶透镜单元130用于对第一线偏振光聚焦。

在向液晶透镜组件100投射第一线偏振光时，若液晶波片110处于第一状态，液晶波片110保持通过它的第一线偏振光的偏振方向不变，第一液晶透镜单元120对第一线偏振光进行汇聚(聚焦)，第二液晶透镜单元130对第一线偏振光不产生汇聚作用，这时液晶透镜组件100的焦距由第一液晶透镜单元120决定(液晶透镜组件100的焦距为第一液晶透镜单元120的焦距)。若液晶波片110处于第二状态，液晶波片110将通过它的第一线偏振光的偏振方向旋转一定角度并出射第二线偏振光，第一液晶透镜单元120对第二线偏振光不产生汇聚作用，第二液晶透镜单元130对第二线偏振光进行汇聚，这时液晶透镜组件100的焦距由第二液晶透镜单元130决定(液晶透镜组件100的焦距为第二液晶透镜单元130的焦距)。

如图1所示，控制系统140与液晶波片110、第一液晶透镜单元120、第二液晶透镜单元130分别电连接；控制系统140配置成可控制液晶波片110在第一状态和第二状态之间切换，可根据液晶透镜组件100的目标焦距控制施加到第一液晶透镜单元120上的第一驱动电压以及施加到第二液晶透镜单元130上的第二驱动电压，以获得目标焦距。

响应时间是液晶器件的一个重要的技术参数。对于液晶透镜来说，响应时间是指驱动电压切换过程中，液晶透镜由一个相对稳定的状态变化到另一个相对稳定的状态所需要的时间。液晶透镜的响应时间一般包含两个部分，即通电的响应时间与断电的响应时间，由于液晶透镜中液晶分子之间的电容以及液晶分子的旋转粘度的制约，液晶分子在撤掉电场后恢复到初始状态的响应时间远远长于在电场控制下的响应时间，也即在器件固定的情况下，通电的响应时间主要受驱动电压大小控制，断电的响应时间主要受液晶材料特性限制，因此通常断电的响应时间要远大于通电的响应时间，即液晶透镜的响应时间主要取决于断电响应时间的大小。本发明中可以通过控制液晶波片110在第一状态与第二状态之间切换以及第一液晶透镜单元120和第二液晶透镜单元130交替工作，使得液晶透镜组件100的变焦只取决于第一液晶透镜单元120和第二液晶透镜单元130的驱动电压的大小，利于降低液晶透镜组件100的变焦响应时间。

根据本发明的一个实施例，如图1所示，控制系统140配置成可以以“过电压-稳定”的方式驱动第一液晶透镜单元120和第二液晶透镜单元130。具体的，以“过电压-稳定”的方式驱动第一液晶透镜单元120为例进行说明。确定目标焦距之后，例如通过第一液晶透镜单元120来提供该目标焦距，此时可以首先根据目标焦距确定与其对应的稳定电压，也就是当稳定电压施加到第一液晶透镜单元120时，第一液晶透镜单元120最终将提供该目标焦距。在确定了稳定电压之后，先使用过驱动电压(高于所述稳定电压)快速驱动第一液晶透镜单元120至目标焦距后，再使用稳定电压驱动第一液晶透镜单元120，将第一液晶透镜单元120的焦距稳定在目标焦距。其中，稳定电压用于维持第一液晶透镜单元120的焦距稳定在所述目标焦距，过驱动电压高于所述稳定电压，用于加速改变第一液晶透镜单元120中的液晶分子排列方向，以使第一液晶透镜单元120快速变焦至目标焦距。通过“过电压-稳定”的方式驱动第一液晶透镜单元120和第二液晶透镜单元130，有助于缩短液晶透镜组件100的变焦响应时间。而且，也可以通过对过驱动电压进行设置，使液晶透镜组件100在不同焦距之间切换的响应时间保持一致，例如都控制在100ms或更短的数十毫秒之内，有助于提升液晶透镜组件100的显示效果。

根据本发明的一个实施例，如图1所示，第一液晶透镜单元120可以包括一个或多个第一液晶透镜，第一液晶透镜沿着第一方向摩擦取向，第一方向与第一线偏振光的偏振方向相同；由于第一液晶透镜沿第一方向摩擦取向，第一液晶透镜只会对偏振方向与第一方向相同的第一线偏振光进行汇聚，而不会对第二线偏振光进行汇聚。第二液晶透镜单元130可以包括一个或多个第二液晶透镜，第二液晶透镜沿着第二方向摩擦取向，第二方向与第二线偏振光的偏振方向相同；由于第二液晶透镜沿第二方向摩擦取向，第二液晶透镜只会对偏振方向与第二方向相同的第二线偏振光进行汇聚，而不会对第二线偏振光进行汇聚。其中，第一液晶透镜、第二液晶透镜以及液晶波片110都可以使用正性液晶材料制作，第一液晶透镜和第二液晶透镜可以是折射率渐变透镜(微透镜阵列)或菲涅尔液晶透镜。

根据本发明的一个实施例，第一方向与第二方向之间具有夹角α，夹角α的范围为70-110°，本实施例中以α＝90°为例，此时第一液晶透镜单元120和第二液晶透镜单元130所适宜的入射光的偏振方向是正交，以使第一液晶透镜单元120和第二液晶透镜单元130能分别对不同角度的入射光有较好的汇聚效果。

根据本发明的一个实施例，如图1所示，控制系统140可以包括控制单元142和驱动单元141，其中，控制单元142配置成可以根据液晶透镜组件100的目标焦距确定第一驱动电压和第二驱动电压。驱动单元141与控制单元142、第一液晶透镜单元120以及第二液晶透镜单元130分别连接，驱动单元141配置成可以根据控制单元142的指令，将第一驱动电压和第二驱动电压分别施加到第一液晶透镜单元120和第二液晶透镜单元130。另外，控制单元142配置成可以根据液晶透镜组件100的目标焦距确定将液晶波片110切换到或保持在第一状态或第二状态，驱动单元141配置成可以向液晶波片110通电或断电，以将液晶波片110切换到或保持在第一状态或第二状态。

根据本发明的一个实施例，如图1所示，液晶透镜组件100还可以包括跟踪单元150，跟踪单元150与控制单元142电连接。跟踪单元150配置成可以通过眼部追踪或实现追踪确定目标焦距。通过跟踪单元150可以快速并且准确的获取液晶透镜组件100变焦的目标焦距，并将目标焦距反馈给控制单元142，使控制单元142可以实时根据跟踪单元150获取到的目标焦距确定第一驱动电压和第二驱动电压，提高液晶透镜组件100变焦的流畅性和准确性。

根据本发明的一个实施例，如图1所示，控制系统140可以配置成：将从第一液晶透镜单元120和第二液晶透镜单元130中选择一个，将液晶波片110切换到或保持在第一状态或第二状态，通过驱动所选择的第一液晶透镜单元120和第二液晶透镜单元130中选择的一个获得目标焦距。其中，当从第一液晶透镜单元120和第二液晶透镜单元130中选择第一液晶透镜单元120时，将液晶波片110切换到第一状态；当从第一液晶透镜单元120和第二液晶透镜单元130中选择第二液晶透镜单元130时，将液晶波片110切换到第二状态。

具体的，在本实施例中，控制系统140在液晶透镜组件100的目标焦距大于当前焦距时，增大第一液晶透镜单元120和第二液晶透镜单元130中当前所选择的一个的驱动电压，以获得目标焦距；在液晶透镜组件100的目标焦距小于当前焦距时，将液晶波片110在第一状态和第二状态之间切换，将第一液晶透镜单元120和第二液晶透镜单元130中当前所选择的一个驱动电压归零，选择第一液晶透镜单元120和第二液晶透镜单元130中的另一个并增大另一个的驱动电压，以获得目标焦距。其中，以第一液晶透镜单元120为例，将第一液晶透镜单元120的电压归零是指，将第一液晶透镜单元120中的第一液晶透镜的电极板的两侧施加0电压(或将第一液晶透镜断电)，此时电极板两侧的电压会越来越小，直至液晶分子回到初始状态(此时第一液晶透镜单元120的焦距为无穷)。在本实施例中，使得液晶透镜组件100的变焦只取决于液晶玻片110的状态以及第一液晶透镜单元120和第二液晶透镜单元130的驱动电压的大小，通过“过电压-稳定”的方式驱动第一液晶透镜单元120和第二液晶透镜单元130可以大大缩短液晶透镜组件100的变焦响应时间，也可以通过对过驱动电压进行设置，使液晶透镜组件100在不同焦距之间切换的响应时间保持一致，有助于提升液晶透镜组件100的显示效果。图2示出了根据本发明一个优选实施例的控制系统140控制液晶透镜组件100的具体方法，下面参考图2详细描述。

如图2所示，在步骤S101，液晶透镜组件100上电并初始化，从第一液晶透镜单元120和第二液晶透镜单元130选择一个并驱动至预设的初始焦距f0(也称为当前焦距)。初始焦距f0可以大于零，也可以等于零。另外，可以将所选择的液晶透镜单元的编号存储起来。

在步骤S102，确定目标焦距f1。优选的，通过图1所示的跟踪单元150实时地确定目标焦距f1，以满足用户的最佳观感。

在步骤S103，判断目标焦距f1是否等于当前焦距f0。如果二者相等，则无需调整驱动电压，返回到步骤S102，持续监控目标焦距f1。如果二者不相等，表明目标焦距f1与当前焦距f0之间产生了不一致，则进行到步骤S104。

在步骤S104，判断目标焦距f1是否大于当前焦距f0。如果目标焦距f1不大于当前焦距f0，进行到步骤S105，否则进行到步骤S107。

在步骤S105，由于目标焦距f1小于当前焦距f0，因此根据本发明，切换使用另一个液晶透镜单元，也就是将当前选择的液晶透镜单元的驱动电压归零，切换驱动另一个液晶透镜单元至f1。通过这样的方式，可以提高液晶透镜组件100的响应速度。优选的，在切换液晶透镜单元时，相对应地切换液晶波片的状态，例如当从第一液晶透镜单元120和第二液晶透镜单元130中选择第一液晶透镜单元120时，将液晶波片110切换到第一状态；当从第一液晶透镜单元120和第二液晶透镜单元130中选择第二液晶透镜单元130时，将液晶波片110切换到第二状态。

在步骤S106，将液晶透镜组件100的当前焦距f0置为f1，然后返回步骤S102，继续检测目标焦距f1。

在步骤S107，由于目标焦距f1大于当前焦距f0，因此不必切换液晶透镜单元，直接驱动当前选择的液晶透镜单元至目标焦距f1即可，保持另一个未被选择的液晶透镜单元的驱动电压为零。然后进行到步骤S108，将液晶透镜组件100的当前焦距f0置为f1，然后返回步骤S102，继续检测目标焦距f1。

在另一实施例中，控制系统140在液晶透镜组件100的目标焦距与当前焦距不相同时，判断将第一液晶透镜单元120和第二液晶透镜单元130中当前所选择的一个驱动至目标焦距的响应时间，并确定该响应时间与预设时间的关系，其中，控制系统140可以读取预存的响应时间，在其它实施例中，控制系统140也可以实时地计算该响应时间。控制系统140直接读取预存的响应时间，可以减小控制系统140的计算量，提高液晶透镜组件100的变焦速度。当该响应时间小于预设时间时，则驱动第一液晶透镜单元120和第二液晶透镜单元130中当前所选择的一个，以获得目标焦距。当该响应时间大于预设时间时，将液晶波片110在第一状态和第二状态之间切换，将第一液晶透镜单元120和第二液晶透镜单元130中当前所选择的一个的驱动电压归零，选择第一液晶透镜单元120和第二液晶透镜单元130中的另一个并增大另一个的驱动电压，以获得目标焦距。在该实施例中，通过确定响应时间与预设时间的关系，来在第一液晶透镜单元120和第二液晶透镜单元130中进行选择，可以确保液晶透镜组件100的响应时间始终不大于系统设定的响应时间(预设时间)，使液晶透镜组件100的焦距切换更流畅，显示效果更好。

图3示出了根据本发明另一个优选实施例的控制系统140控制液晶透镜组件100的具体方法，下面参考图3详细描述。

如图3所示，在步骤S201，液晶透镜组件100上电并初始化，从第一液晶透镜单元120和第二液晶透镜单元130选择一个并驱动至预设的初始焦距f0(也称为当前焦距)。初始焦距f0可以大于零，也可以等于零。另外，可以将所选择的液晶透镜单元的编号存储起来，以供后续查询使用。

在步骤S202，确定目标焦距f1。优选的，通过图1所示的跟踪单元150实时地确定目标焦距f1，以满足用户的最佳观感。

在步骤S203，判断目标焦距f1是否等于当前焦距f0。如果二者相等，则无需调整驱动电压，返回到步骤S202，持续监控目标焦距f1。如果二者不相等，表明目标焦距f1与当前焦距f0之间产生了不一致，则进行到步骤S204。

在步骤S204，判断当前选择的液晶透镜单元从当前焦距f0切换到目标焦距f1的焦距切换时间是否大于设定值。如果焦距切换时间不大于设定值，进行到步骤S207，否则进行到步骤S205。

在步骤S205，由于焦距切换时间大于设定值，因此根据本发明，切换使用另一个液晶透镜单元，也就是将当前选择的液晶透镜单元的驱动电压归零，切换驱动另一个液晶透镜单元至f1。通过这样的方式，可以提高液晶透镜组件100的响应速度。优选的，在切换液晶透镜单元时，相对应地切换液晶波片的状态，例如当从第一液晶透镜单元120和第二液晶透镜单元130中选择第一液晶透镜单元120时，将液晶波片110切换到第一状态；当从第一液晶透镜单元120和第二液晶透镜单元130中选择第二液晶透镜单元130时，将液晶波片110切换到第二状态。

在步骤S206，将液晶透镜组件100的当前焦距f0置为f1，然后返回步骤S202，继续检测目标焦距f1。

在步骤S207，由于焦距切换时间小于设定值，因此不必切换液晶透镜单元，直接驱动当前选择的液晶透镜单元至目标焦距f1即可，保持另一个未被选择的液晶透镜单元的驱动电压为零。然后进行到步骤S208，将液晶透镜组件100的当前焦距f0置为f1，然后返回步骤S202，继续检测目标焦距f1。

根据本发明的一个实施例，液晶透镜组件100还可以包括存储单元160，存储单元160与控制系统140电连接，存储单元160中可以存储有第一液晶透镜单元120的焦距与第一驱动电压之间的关系和第二液晶透镜单元130的焦距与第二驱动电压之间的关系。控制系统140，尤其是控制单元142在获得液晶透镜组件100的目标焦距后，可以通过读取存储单元160中预存的焦距与驱动电压之间的关系，确定第一驱动电压和第二驱动电压的值。存储单元160中还可以存储第一液晶透镜单元120和第二液晶透镜单元130中当前被选择的一个的信息，控制系统140通过读取该信息可以获知当前第一液晶透镜单元120和第二液晶透镜单元130中当前哪一个被选择。在本发明的另一个实施例中，存储单元160中还可以存储有将第一液晶透镜单元120在不同焦距之间驱动的响应时间和将第二液晶透镜单元130在不同焦距之间驱动的响应时间，控制系统140可以通过读取存储单元160，得到将第一液晶透镜单元120和第二液晶透镜单元130中当前所选择的一个驱动至目标焦距的响应时间，即焦距切换时间。

图4示出了根据本发明的一个实施例的液晶透镜显示装置200的示意图，下面结合图4进行详细描述。

如图4所示，液晶透镜显示装置200包括显示模块210和如上所述的液晶透镜组件100，其中，显示模块210用于发射图像光，图像光为第一线偏振光；液晶透镜组件100设置在显示模块的光路下游以接收图像光(第一线偏振光)并投射出去。显示模块210可以是显示屏；当显示模块的出射光为非线偏振光时，可以在显示模块的出光侧设置起偏器或者波片，将显示模块的出射光转换成线偏振光。

如图5a示出了图4的液晶透镜显示装置200的部分结构示意图，其中主要示出了显示模块210、液晶波片110、第一液晶透镜单元120、第二液晶透镜单元130，未示出驱动单元141、控制单元142、存储单元160及跟踪单元150。显示模块50的出射光为线偏振光，当显示模块50的出射光为非线偏振光时，可以在出光侧设置起偏器或者波片转换成线偏振光。假定线偏振光的偏振方向为x轴方向。第一液晶透镜单元120的摩擦方向在第一方向上，这里假设为x轴方向，第二液晶透镜单元130的摩擦方向不同于第一方向，这里假设为y方向。第一方向与第二方向具有较大的夹角α，夹角的范围为70°≤110°,优选的α＝90°，此时第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元对入射光的偏振方向是正交，分别能对不同角度的入射光具有较好的汇聚效果。第一液晶透镜单元120与第二液晶透镜单元130在厚度方向(z方向)上层叠设置，第一液晶透镜单元的电极结构可以不同于第二液晶透镜单元。液晶波片110具有两个状态，例如通电状态下不改变入射光的偏振方向及断电状态下将入射的偏振光偏振方向旋转角度α。液晶波片110与液晶透镜单元120/130都使用正性液晶材料，第一液晶透镜单元120与第二液晶透镜单元130可以是折射率渐变透镜(微透镜阵列)或菲涅尔透镜。

图5b示出了第一液晶透镜单元120工作时的状态。如图5b所示，在第一液晶透镜单元120工作时，液晶波片110也处于加电状态，从显示模块50出射的沿x轴偏振的线偏振光经过液晶波片110后不改变偏振方向，经过第一液晶透镜单元120时，由于第一液晶透镜单元120的摩擦方向沿着x方向，对x轴方向偏振的光进行汇聚。对第二液晶透镜单元而言，由于其摩擦方向不同于第一液晶透镜单元，对x轴方向偏振的入射光不产生汇聚作用，因此该显示装置的焦距由第一液晶透镜单元120决定，具有第一焦距。

图5c示出了第二液晶透镜单元130工作时的状态。如图5c所示，在第二液晶透镜单元130工作时，液晶波片110处于断电状态，从显示模块50出射的沿x轴偏振的线偏振光经过液晶波片110后旋转角度α，经过第一液晶透镜单元120时，由于第一液晶透镜单元120的摩擦方向沿着x轴方向，对入射光不汇聚。对第二液晶透镜单元130而言，由于其摩擦方向与入射光偏振方向平行，对入射光进行汇聚，因此该显示装置的焦距由第二液晶透镜单元130决定，具有第二焦距。

参照图5b和图5c，在第一液晶透镜单元120的工作状态下，第二液晶透镜单元130内的液晶分子可能是处于其初始取向位置(如较长时间未驱动第二液晶透镜单元130工作)，也可能处于从某个状态回复到液晶分子初始位置的过程中；同样，在第二液晶透镜单元130的工作状态下，第一液晶透镜单元120内液晶分子可能是处于其初始取向位置(如较长时间未驱动第一液晶透镜单元120工作)，也可能处于从某个状态回复到液晶分子初始位置的过程中，但对于入射光的线偏振光而言，该偏振方向的相位延迟没有改变，对系统的焦距没有影响。

综上所述，本发明提供的液晶透镜显示装置及驱动方法，通过液晶波片的设置，使显示装置在焦距切换时，总是选择两组液晶透镜组中的其中一个进行工作，使液晶透镜装置的响应时间仅取决于通电响应时间，也即仅取决于施加在液晶透镜组上的过驱动电压大小，有效地缩短了整个液晶透镜显示装置的响应时间，适用于动态变焦显示；同时，在动态变焦时，无论大焦距至小焦距切换或小焦距至大焦距的切换，均能够维持相同的响应时间，提高显示效果，实现了画面的动态流畅切换。

为直观的体现本发明实施例公开的液晶透镜显示装置200的效果，结合相关技术进行举例说明。

以正焦距液晶透镜为例，设单个液晶透镜的盒厚为15um，液晶材料旋转粘度为0.265Pa.Sec。下表1列出了采用该液晶透镜的显示装置的部分焦距切换响应时间(仅列出了焦距在f＝1.5m/2.0m/2.25m/3.0m时的情况)，以用于举例说明。

表1

对于相关技术中的显示装置而言，其焦距变化主要分两种情况：

(1)从小焦距变焦到大焦距时，例如，从当前焦距f0＝1.5m变焦至目标焦距f1＝2.0m/2.25m/3.0m，为提高响应速度可以采用本发明所采用的“过电压-稳定”的驱动方式对液晶透镜进行驱动，此时液晶透镜的响应时间等于通电响应时间，根据过驱动电压的不同，通电响应时间也不同，而且过驱动电压越大，通电响应时间越小。如施加一定的过驱动电压，可将通电响应时间控制在一定时间内，例如100ms。

(2)从大焦距变焦到小焦距，例如，从当前焦距f0＝3.0m变焦至目标焦距f1＝2.25m/2.0m/1.5m，为加快液晶透镜的断电响应时间，可以在液晶透镜的电极上施加0电压，直至液晶透镜的焦距切换为f1，然后在施加f1对应的稳定电压。此时，液晶透镜的响应时间等于施加0电压的时间，也即焦距从f0切换为f1的断电响应时间，由于断电响应时间随着焦距变化幅度不一致，例如，由f0＝3.0m变焦至f＝1.5m需要460ms的断电响应时间，当液晶透镜具有更大的盒厚(或变焦跨度较大)时，从大焦距变焦至小焦距的时间将可能超过1s，这将会使画面的切换显得很卡顿，难以被用户接受。

因此，在上述相关技术中，显示装置从大焦距切换至小焦距时，当焦距变化幅度较大时，响应时间过长且响应时间不一致，严重影响了焦距切换过程的显示流畅性，严重影响了视觉体验。而本发明提供的液晶透镜显示装置200采用了两个液晶透镜单元(第一液晶透镜单元120、第二液晶透镜单元130)，无论是大焦距至小焦距的切换，还是小焦距至大焦距的切换，液晶透镜组件100的响应时间都只取决于过驱动电压的大小，无论液晶透镜的盒厚是15um或者更大，都可以通过“过电压-稳定”的驱动方式缩短通电响应时间，而且不同焦距之间切换的响应时间都可以保持一致，例如都控制在100ms或者更短的数十毫秒之内，提升液晶透镜显示装置200的显示效果。表2中列出了本发明中的液晶透镜显示装置200中在部分焦距间的切换响应时间(仅列出了焦距f＝1.5m/2.0m/2.25m/3.0m时的情况)，以用于举例说明。这里的响应时间对比虽然是以正透镜进行的，但对于负透镜而言，该技术方案具有同样的特征和效果。

表2

图6示出了根据本发明的一个实施例的液晶透镜组件的驱动方法300的流程图，以下结合图6进行详细说明。

液晶透镜组件例如图1所示的液晶透镜组件100，包括液晶波片110、第一液晶透镜单元120和第二液晶透镜单元130。其中，液晶透镜组件110配置成可以接收图像光，图像光为第一线偏振光。液晶波片110具有第一状态和第二状态，其中在第一状态下，液晶波片110保持通过它的第一线偏振光的偏振方向不变；在第二状态下，液晶波片110将通过它的第一线偏振光的偏振方向旋转一定角度并出射第二线偏振光。第一液晶透镜单元120包括一个或多个第一液晶透镜，其中，第一液晶透镜沿着第一方向摩擦取向，第一方向与第一线偏振光的偏振方向相同。第二液晶透镜单元130包括一个或多个第二液晶透镜，其中，第二液晶透镜沿着第二方向摩擦取向。

如图3所示，驱动方法300包括以下步骤，下面分别对其进行详细描述。

在步骤S310：以预设电压将第一液晶透镜单元驱动至预设焦距，将液晶波片切换到第一状态；或者，以预设电压将第二液晶透镜单元驱动至预设焦距，将液晶波片切换到第二状态。

在步骤S320：确定液晶透镜组件的目标焦距。其中，可以通过眼部追踪或视线追踪的方式确定目标焦距。采用这两种方式确定目标焦距技术成熟，效率高，准确性好，利于提高液晶透镜组件变焦的流畅性和准确性。

在步骤S330：从第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中选择一个，将液晶波片切换到或保持在第一状态或第二状态，对于所选择的一个，获得与目标焦距对应的驱动电压，以驱动电压驱动所选择的一个。

其中，当从第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中选择第一液晶透镜单元时，将液晶波片切换到第一状态，以使液晶透镜组件接收到的图像光穿过液晶波片后不被液晶波片旋转偏振方向，图像光依然以第一线偏振光传播，进而使图像光被第一液晶透镜单元汇聚，而不被第二液晶透镜单元汇聚，此时，液晶透镜组件的焦距由第一液晶透镜单元决定。当从第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中选择第二液晶透镜单元时，将液晶波片切换到第二状态；以使液晶透镜组件接收到的图像光在入射到第一液晶透镜单元之前，被液晶波片旋转偏振方向(由第一线偏振光旋转为第二线偏振光)进而使图像光不被第一液晶透镜单元汇聚，而被第二液晶透镜单元汇聚，此时，液晶透镜组件的焦距由第二液晶透镜单元决定。

关于从第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元的选择。在本实施中，可以对液晶透镜组件的目标焦距与当前焦距进行比较，当目标焦距大于或等于当前焦距时，保持第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中当前所选择的一个，并将液晶波片保持在第一状态或第二状态。当目标焦距小于当前焦距时，将第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中当前所选择的一个的驱动电压归零，选择第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元当中的另一个，将液晶波片在第一状态与第二状态之间切换，例如上文参考图2所描述的。

在另一实施例中，可以对液晶透镜组件的目标焦距与当前焦距进行比较，当目标焦距与当前焦距相同时，保持第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中当前所选择的一个，并将液晶波片保持在第一状态或第二状态。当液晶透镜组件的目标焦距与当前焦距不相同时，判断将第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中当前所选择的一个驱动至目标焦距的响应时间，并确定该响应时间与预设时间的关系，其中，该响应时间可以是通过实时计算得出的，也可以是通过读取预存信息得出的。当该响应时间小于和等于预设时间时，保持第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中当前所选择的一个，将液晶波片保持在第一状态或第二状态。当该响应时间大于预设时间时，将第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中当前所选择的一个的驱动电压归零，选择第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中的另一个，并将液晶波片在第一状态与第二状态之间切换，例如上文参考图3所描述的。

根据本发明的一个实施例，第一液晶透镜单元的焦距与驱动电压之间的关系、第二液晶透镜单元的焦距与驱动电压之间的关系、以及当前被选择的一个的信息被存储在存储单元中。在获得与目标焦距对应的驱动电压的步骤中，可以通过查询存储单元，获得与目标焦距对应的驱动电压。

根据本发明的一个实施例，可以以“过电压-稳定”的方式驱动第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中所选择的一个，以缩短液晶透镜组件的变焦响应时间。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (21)

1.一种液晶透镜组件，包括：

液晶波片，具有第一状态和第二状态，其中在第一状态下，所述液晶波片保持通过其中的第一线偏振光的偏振方向不变；在第二状态下，所述液晶波片将通过其中的第一线偏振光的偏振方向旋转一定角度并出射第二线偏振光；

第一液晶透镜单元，位于所述液晶波片的光路下游，其焦距可根据施加到所述第一液晶透镜单元上的第一驱动电压而调节；

第二液晶透镜单元，位于所述第一液晶透镜单元的光路下游，其焦距可根据施加到所述第二液晶透镜单元上的第二驱动电压而调节；和

控制系统，与所述液晶波片、所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元电连接，配置成可控制所述液晶波片在第一状态和第二状态之间切换，可根据所述液晶透镜组件的目标焦距控制施加到所述第一液晶透镜单元上的第一驱动电压以及施加到所述第二液晶透镜单元上的第二驱动电压，以获得所述目标焦距。

2.根据权利要求1所述的液晶透镜组件，其中所述控制系统包括：

控制单元，配置成用于根据所述液晶透镜组件的目标焦距确定所述第一驱动电压和第二驱动电压；

驱动单元，与所述控制单元、所述第一液晶透镜单元以及所述第二液晶透镜单元分别连接，所述驱动单元配置成将所述第一驱动电压和第二驱动电压分别施加到所述第一液晶透镜单元和所述第二液晶透镜单元。

3.根据权利要求1所述的液晶透镜组件，其中所述第一液晶透镜单元包括一个或多个第一液晶透镜，所述第二液晶透镜单元包括一个或多个第二液晶透镜，其中所述第一液晶透镜沿着第一方向摩擦取向，第二液晶透镜沿着第二方向摩擦取向，所述第一方向与所述第一线偏振光的偏振方向相同，所述第二方向与所述第二线偏振光的偏振方向相同。

4.根据权利要求3所述的液晶透镜组件，其中，所述第一方向与所述第二方向之间具有70-110°夹角。

5.根据权利要求1所述的液晶透镜组件，其中所述控制系统配置成：将从所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中选择一个，将所述液晶波片切换到或保持在所述第一状态或所述第二状态，通过驱动所选择的所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中的一个获得所述目标焦距。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的液晶透镜组件，还包括跟踪单元，所述跟踪单元配置成通过眼部追踪或视线追踪确定所述目标焦距。

7.根据权利要求5所述的液晶透镜组件，还包括存储单元，所述存储单元存储所述第一液晶透镜单元的焦距与第一驱动电压之间的关系、所述第二液晶透镜单元的焦距与第二驱动电压之间的关系，所述存储单元另外存储所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中当前被选择的一个的信息。

8.根据权利要求5所述的液晶透镜组件，其中所述控制系统配置成：当从所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中选择所述第一液晶透镜单元时，将所述液晶波片切换到所述第一状态；当从所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中选择所述第二液晶透镜单元时，将所述液晶波片切换到所述第二状态。

9.根据权利要求8所述的液晶透镜组件，其中所述控制系统配置成：

当所述液晶透镜组件的目标焦距大于当前焦距时，增大所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中当前所选择的一个的驱动电压，以获得所述目标焦距；

当所述液晶透镜组件的目标焦距小于当前焦距时，将所述液晶波片在所述第一状态和所述第二状态之间切换，将所述当前所选择的一个的驱动电压归零，选择另一个并增大所述另一个的驱动电压，以获得所述目标焦距。

10.根据权利要求8所述的液晶透镜组件，其中所述控制系统配置成：

当所述液晶透镜组件的目标焦距与当前焦距不相同时，判断将所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中所选择的一个驱动至目标焦距的响应时间；

确定该响应时间与预设时间的关系；

当所述响应时间小于所述预设时间时，则驱动所述所选择的一个以获得所述目标焦距；

若所述响应时间大于所述预设时间时，将所述液晶波片在所述第一状态和所述第二状态之间切换，将所述当前所选择的一个的驱动电压归零，选择另一个并增大所述另一个的驱动电压，以获得所述目标焦距。

11.根据权利要求10所述的液晶透镜组件，其中，所述控制系统配置成可以实时地计算或读取预存的所述响应时间。

12.根据权利要求1-5中任意一项所述的液晶透镜组件，其中所述控制系统配置成以“过电压-稳定”的方式驱动所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元。

13.一种液晶透镜显示装置，包括：

显示模块，用于发射图像光，所述图像光为第一线偏振光；

如权利要求1-12中任一项所述的液晶透镜组件，所述液晶透镜组件设置在所述显示模块的光路下游以接收所述第一线偏振光并投射出去。

14.一种液晶透镜组件的驱动方法，其中所述液晶透镜组件包括液晶波片、第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元，所述驱动方法包括：

以预设电压将所述第一液晶透镜单元驱动至预设焦距，将所述液晶波片切换到第一状态，或者，以预设电压将所述第二液晶透镜单元驱动至预设焦距，将所述液晶波片切换到第二状态；

确定所述液晶透镜组件的目标焦距；

从所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中选择一个，将所述液晶波片切换到或保持在所述第一状态或所述第二状态，对于所选择的一个，获得与所述目标焦距对应的驱动电压，以所述驱动电压驱动所述所选择的一个。

15.根据权利要求14所述的驱动方法，还包括：通过眼部追踪或视线追踪确定所述目标焦距。

16.根据权利要求14所述的驱动方法，其中所述第一液晶透镜单元的焦距与驱动电压之间的关系、所述第二液晶透镜单元的焦距与驱动电压之间的关系、以及当前被选择的一个的信息被存储在存储单元中；

所述获得与所述目标焦距对应的驱动电压的步骤包括：通过查询所述存储单元，获得与所述目标焦距对应的驱动电压。

17.根据权利要求14所述的驱动方法，其中当从所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中选择所述第一液晶透镜单元时，将所述液晶波片切换到所述第一状态；当从所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中选择所述第二液晶透镜单元时，将所述液晶波片切换到所述第二状态。

18.根据权利要求15所述的驱动方法，所述液晶透镜组件配置成接收第一线偏振光，所述第一液晶透镜单元包括一个或多个第一液晶透镜，所述第二液晶透镜单元包括一个或多个第二液晶透镜，其中所述第一液晶透镜沿着第一方向摩擦取向，第二液晶透镜沿着第二方向摩擦取向，所述第一方向与所述第一线偏振光的偏振方向相同，所述驱动方法还包括：当选择所述第二液晶透镜时，在入射到所述第一液晶透镜单元之前，通过所述液晶波片将所述第一线偏振光的偏振方向旋转为所述第二方向。

19.根据权利要求17所述的驱动方法，其中所述从所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中选择一个，将所述液晶波片切换到或保持在所述第一状态或所述第二状态的步骤包括：

当所述液晶透镜组件的目标焦距大于当前焦距时，保持选择当前选择的一个，将所述液晶波片保持在所述第一状态或所述第二状态；

当所述液晶透镜组件的目标焦距小于当前焦距时，将所述当前所选择的一个的驱动电压归零，选择另一个，将所述液晶波片在所述第一状态与所述第二状态之间切换。

20.根据权利要求17所述的驱动方法，其中所述从所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中选择一个，将所述液晶波片切换到或保持在所述第一状态或所述第二状态的步骤包括：

当所述液晶透镜组件的目标焦距与当前焦距不相同时，判断将所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中所选择的一个驱动至目标焦距的响应时间；

确定该响应时间与预设时间的关系；

当所述响应时间小于所述预设时间时，保持选择当前选择的一个，将所述液晶波片保持在所述第一状态或所述第二状态；

若所述响应时间大于所述预设时间时，将所述当前所选择的一个的驱动电压归零，选择另一个，将所述液晶波片在所述第一状态与所述第二状态之间切换。

21.根据权利要求14所述的驱动方法，其中所述以所述驱动电压驱动所述所选择的一个的步骤包括：

以“过电压-稳定”的方式驱动所述所选择的一个。

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