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JPH05100201A - Variable focus lens - Google Patents

Variable focus lens

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Publication number
JPH05100201A
JPH05100201A JP26202191A JP26202191A JPH05100201A JP H05100201 A JPH05100201 A JP H05100201A JP 26202191 A JP26202191 A JP 26202191A JP 26202191 A JP26202191 A JP 26202191A JP H05100201 A JPH05100201 A JP H05100201A
Authority
JP
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Application
Patent type
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electrode
out
lead
lines
shaped
Prior art date
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Pending
Application number
JP26202191A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidefumi Sakata
Osamu Yokoyama
秀文 坂田
修 横山
Original Assignee
Seiko Epson Corp
セイコーエプソン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date

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Abstract

PURPOSE: To form ring band-shaped electrodes without any missing and to make image formation characteristics excellent by forming electrode lead-out lines on a different surface from the ring band-shaped electrodes.
CONSTITUTION: On a transparent substrate 101, the electrode lead-out lines 102 are formed. Those electrode lead-out lines 102 are formed of transparent electrode films and a transparent insulating film 103 which is as thick as the electrode lead-out lines 102 are formed except at the pattern of the electrode lead-out lines 102. Then connection parts 104 for connecting the electrode lead- out lines 102 and ring band-shaped electrodes 106 are formed. The electrode lead--out lines 102 are connected to the ring band-shaped electrodes 106 through the connection parts 104. In this case, the ring band-shaped electrodes 106 and the electrode lead-out lines 102 and formed on different surfaces. Then the proper ring band-shaped electrode 106 is selected and applied with a voltage to vary the refractive index of liquid crystal to incident light, and thus a necessary phase distribution is generated to vary the focal length.
COPYRIGHT: (C)1993,JPO&Japio

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】本発明は、焦点距離を電気的に変えられるレンズの構造に関する。 The present invention relates to a structure of a lens for changing the focal length electrically.

【0002】 [0002]

【従来の技術】従来の可変焦点レンズの例としては、特開昭63ー249125に記載されているように、液晶を用いてフレネルゾーンプレートを構成する方法が考えられていた。 Examples of a conventional variable focus lens, as described in JP 63 over 249 125, a method of constituting the Fresnel zone plate by using a liquid crystal has been considered. そこに記載されている電極パターンは図5 Electrode pattern described therein are 5
に示す様になっており、電極パターン501の一部を除去して電極引き出し線502を設けるようになっている。 It has become as shown in, so as to remove a portion of the electrode pattern 501 providing an electrode lead line 502.

【0003】 [0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フレネルゾーンプレートにおける輪帯状の電極パターンの一部の欠落は、結像特性を劣化させる、という問題点があった。 [SUMMARY OF THE INVENTION However, some of the missing of the annular electrode patterns in the Fresnel zone plate deteriorates the imaging characteristics, there is a problem that.

【0004】本発明はこの様な問題を解決するものであり、その目的とするところは、欠落のない輪帯状電極から成り、良好な結像特性をもつ可変焦点レンズを提供するところにある。 [0004] The present invention has been made to solve such problems, and an object made without lack annular electrode, is to provide a variable focus lens having a good imaging characteristic.

【0005】 [0005]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の可変焦点レンズは、屈折率可変材料が輪帯状電極と対向電極とに挟持されている可変焦点レンズにおいて、前記輪帯状電極の電極引き出し線が前記輪帯状電極とは異なる面内にあることを特徴とする。 According to a first aspect of the variable focus lens of the present invention, in the variable focus lens in which the refractive index variable material is sandwiched between the annular electrode and the counter electrode, the electrode lead line of the annular electrode there, characterized in that is in a different plane from that of the annular electrode.

【0006】本発明の第2の可変焦点レンズは、前記第1の可変焦点レンズにおいて、電極引き出し線と、該電極引き出し線と輪帯状電極とを接続する接続部と、前記輪帯状電極とが順次積層され、各層において導体間を該導体と同じ厚みの透明絶縁膜で埋めたことを特徴とする。 [0006] The second variable focus lens of the present invention, in the first variable-focus lens, and the electrode lead wire, and a connecting portion for connecting the said electrode lead wire and the annular electrode, and the said annular electrode They are sequentially stacked, characterized in that filled with a transparent insulating film having the same thickness as the conductor between the conductor in each layer.

【0007】本発明の第3の可変焦点レンズは、前記第1の可変焦点レンズにおいて、屈折率可変材料が液晶であることを特徴とする。 A third variable focus lens of the present invention, in the first variable focus lens, the refractive index variable material is characterized in that it is a liquid crystal.

【0008】本発明の第4の可変焦点レンズは、前記第1の可変焦点レンズにおいて、最内周の電極以外の輪帯状電極の幅が等しいことを特徴とする。 [0008] The fourth variable focus lens of the present invention, in the first variable focus lens, wherein the width of the annular electrodes other than the innermost electrodes are equal.

【0009】本発明の第5の可変焦点レンズは、前記第1の可変焦点レンズにおいて、隣合う複数の輪帯状電極にステップ状に電圧を印加することを特徴とする。 [0009] The fifth variable focus lens of the present invention, in the first variable focus lens, and applying a voltage stepwise to a plurality of annular electrodes adjacent.

【0010】本発明の第6の可変焦点レンズは、前記第1の可変焦点レンズにおいて、輪帯状電極が楕円状のパターンを有することを特徴とする。 [0010] The sixth variable focus lens of the present invention, in the first variable focus lens, annular electrode is characterized by having an elliptical pattern.

【0011】 [0011]

【作用】位相の周期構造によってレンズ作用を持つフレネルレンズでは、焦点距離は位相の周期構造のパターンによって決まる。 [Action] In the Fresnel lens having a lens action by the periodic structure of the phase, the focal length is determined by the pattern of the periodic structure of the phase. 逆に言えば、位相の周期構造のパターンを変えることによって焦点距離を変えることができる。 Conversely, it is possible to change the focal length by changing the pattern of the periodic structure of the phase. どれだけ細かく位相の周期構造を変えてやれば良いかということから決まる細さの輪帯状電極を用意しておき、この電極に印加する電圧によって液晶の配向を変え、入射光に対する液晶の屈折率を変えてやることによって位相を変化させる。 How much is prepared finely phase fineness annular electrode of which is determined by the fact whether the periodic structure may do it by changing the, changing the orientation of the liquid crystal by a voltage applied to the electrode, the refractive index of the liquid crystal with respect to the incident light changing the phase by'll change. 所望の焦点距離に対応する位相の周期構造のパターンに合う輪帯状電極を選択して電圧を印加することによって所望の焦点距離を得ることができる。 It is possible to obtain a desired focal length by application of a voltage by selecting the annular electrode that fits the pattern of the periodic structure of the corresponding phase to the desired focal length.

【0012】 [0012]

【実施例】 【Example】

(実施例1)図1は本発明の可変焦点レンズの構成を示す図である。 (Example 1) FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a variable focus lens of the present invention. 図1(a)は断面図であり、図1(b)は電極だけを抜き出して描いた平面図である。 1 (a) is a sectional view, FIG. 1 (b) is a plan view depicting an extracted only electrode. 図1(a) FIGS. 1 (a)
は図1(b)のAーB断面を示している。 Shows the A-B cross section of FIG. 1 (b). 見やすくするために図の電極数は実際より少なく描いてある。 The number of electrodes figure for clarity is drawn than the actual reduced.

【0013】透明な基板であるガラス基板101上に、 [0013] on a glass substrate 101 is a transparent substrate,
電極引き出し線102が形成される。 Electrode lead wire 102 are formed. 電極引き出し線1 Electrode lead wire 1
02は透明導電膜から成る。 02 consists of a transparent conductive film. 電極引き出し線102のパターン以外の部分には、電極引き出し線102と同じ厚みを持つ透明絶縁膜103が形成される。 The portions other than the pattern of the electrode lead lines 102, a transparent insulating film 103 having the same thickness as the electrode lead wire 102 is formed. 続いて、電極引き出し線102と輪帯状電極106を接続するための接続部104が形成される。 Subsequently, connecting portions 104 for connecting the electrode lead wire 102 and the annular electrode 106 is formed. 接続部104は透明導電膜から成る。 Connection 104 is made of a transparent conductive film. 接続部104のパターン以外の部分には、接続部104と同じ厚みを持つ透明絶縁膜105が形成される。 The portion other than the pattern of the connecting portion 104, a transparent insulating film 105 having the same thickness as the connecting portion 104 is formed.

【0014】さらに、液晶108の屈折率を制御してフレネルレンズを形成するための輪帯状電極106が形成される。 Furthermore, ring-shaped electrode 106 for forming a Fresnel lens by controlling the refractive index of the liquid crystal 108 is formed. 輪帯状電極106は透明導電膜から成る。 Annular electrode 106 is made of a transparent conductive film. 輪帯状電極106のパターン以外の部分には、輪帯状電極1 The portion other than the pattern of the annular electrode 106, annular electrode 1
06と同じ厚みを持つ透明絶縁膜107が形成される。 06 a transparent insulating film 107 having the same thickness is formed as.

【0015】電極引き出し線102、接続部104、及び輪帯状電極106を構成する透明導電膜としては酸化インジウムと酸化錫とから成るITOを用いることができる。 The electrode lead wire 102, the transparent conductive film constituting the connection portion 104 and the annular electrode 106, it is possible to use ITO consisting of indium oxide and tin oxide.

【0016】また、透明導電膜のパターン以外の部分を埋める透明絶縁膜103、105、107としては、透明導電膜との屈折率差による不要な回折を防ぐために、 [0016] As the transparent insulating film 103, 105, 107 to fill the portion other than the pattern of the transparent conductive film, in order to prevent unnecessary diffraction by the refractive index difference between the transparent conductive film,
透明導電膜の屈折率と同じ屈折率を持つ材料を用いるのが最適であるが、現実的には電極引き出し線の屈折率になるべく近い屈折率を持つ材料を使うことになる。 Although it is optimal to use a material having the same refractive index as the refractive index of the transparent conductive film, in reality be using materials with as close as possible the refractive index to the refractive index of the electrode lead wire. 例えば酸化セリウム(CeO 2 )、酸化ケイ素(SiO)、 For example, cerium oxide (CeO 2), silicon oxide (SiO),
酸化ジルコニウム(ZrO 2 )などである。 Zirconium oxide (ZrO 2), and the like.

【0017】液晶108はガラス基板110に形成されている透明導電膜から成る共通電極109と、輪帯状電極106および透明絶縁膜107の間に封入されている。 [0017] The liquid crystal 108 and the common electrode 109 made of a transparent conductive film formed on the glass substrate 110, is sealed between the annular electrode 106 and the transparent insulating film 107.

【0018】本実施例における可変焦点レンズは、位相の周期構造によってレンズ作用を持つフレネルレンズであり、その中でもブレーズ型フレネルレンズと呼ばれているものである。 The variable focus lens of this embodiment is a Fresnel lens having a lens action by the periodic structure of the phase, is what is called a blazed Fresnel lens among them. 図2を用いて本実施例における可変焦点レンズの動作を説明する。 The operation of the variable focus lens of this embodiment will be described with reference to FIG. 軸対称のプラスレンズの位相分布を図2(a)に示す。 The phase distribution of the positive lens of axial symmetry shown in FIG. 2 (a). 横軸はレンズの半径Rを表しており、縦軸は位相を表している。 The horizontal axis represents the radius R of the lens, and the vertical axis represents the phase. レンズの中心Oからレンズ外周に向かって位相が周期的に、かつ鋸歯状に2πずつ変化している。 Lens center O phase periodically towards the lens periphery from, and is changed to a sawtooth by 2 [pi. 位相が0から−2πにかわる一周期をゾーンと呼ぶことにする。 It will be referred to as one cycle to replace from phase 0 to -2π the zone. ゾーンの半径Rmは次式で与えられる。 Radius Rm of the zone is given by the following equation.

【0019】 Rm=(2mλf+(mλ) 21/2 … (1) ここで、mは整数、λは波長、fは焦点距離である。 [0019] Rm = (2mλf + (mλ) 2) 1/2 ... (1) where, m is an integer, lambda is the wavelength, f is the focal length. つまり、レンズの焦点距離fが決まるとゾーンの位置が決まる。 In other words, the zone position is determined when the focal length f of the lens is determined. 従って、所望の焦点距離を実現するRmを計算し、そのパターンに対応した輪帯状電極を選択して電圧を印加し、入射光に対する液晶の屈折率を変えて所望の位相分布をつければ、所望の焦点距離が実現できる。 Therefore, to calculate the Rm to achieve the desired focal length, a voltage is applied by selecting the annular electrodes corresponding to the pattern, I mean a desired phase distribution by changing the refractive index of the liquid crystal with respect to the incident light, the desired the focal length of can be realized. この場合、一つのゾーン内の位相を0からー2πまで連続的に変化させるのが望ましいが、離散的な輪帯状電極によって液晶の屈折率を変えるので、位相変化も離散的になる。 In this case, it is desirable to continuously change the phase in one zone 0 Color 2 [pi, since changing the liquid crystal refractive index of the discrete annular electrode, the phase change becomes discrete. 従って、できるだけ理想的な位相分布に近づけるように各輪帯状電極に印加する電圧を制御する。 Therefore, controlling the voltage applied to each annular electrode as close to as possible ideal phase distribution. これを図2(b)及び図2(c)を用いて具体的に説明する。 This will be specifically described with reference to FIGS. 2 (b) and 2 (c).

【0020】図2(b)は焦点距離f bの場合の輪帯状電極106とそれぞれの電極に印加される電圧の分布を示したものである。 [0020] FIG. 2 (b) shows the distribution of voltages applied to respective electrodes and the annular electrode 106 in the case of focal length f b. わかりやすくするために、レンズの一部だけを取り出して描いている。 For clarity, it is drawn only taking out part of the lens. 横軸はレンズの半径R方向を示しており、Oはレンズの中心である。 The horizontal axis represents the radial direction R of the lens, O is the center of the lens. 201 201
は電圧分布を示している。 It shows the voltage distribution.

【0021】ゾーンの半径Rm b 、Rm b +1は式(1)より、 Rm b =(2m b λf b +(m b λ) 21/2 … (2ー1) Rm b +1=(2(m b +1)λf b +((m b +1)λ) 21/2 … (2ー2) である。 [0021] radius Rm b of the zone, Rm b +1 is from the equation (1), Rm b = ( 2m b λf b + (m b λ) 2) 1/2 ... (2 over 1) Rm b + 1 = a (2 (m b +1) λf b + ((m b +1) λ) 2) 1/2 ... (2 - 2). このRm bとRm b +1の間で位相を0から−2πまで変えるために、輪帯状電極Emb1とEmb2の間の電極に電圧をステップ状に印加する。 The phase between the Rm b and Rm b +1 to change from 0 to -2.pi., a voltage is applied to the stepwise electrodes between annular electrodes Emb1 and Emb2. ステップの大きさは等しくても良い、すなわち、電極Emb1からEmb2までの間で電圧が直線的に変化しても良いが、図2(a)に示されている位相分布に近づけるようにステップの大きさを電極ごとに変化させる方が望ましい。 The step size may be equal, i.e., the voltage between the electrodes Emb1 to Emb2 may change linearly, steps, as close to the phase distribution shown in FIGS. 2 (a) Write changing the size for each electrode is desirable.

【0022】一方、図2(c)には焦点距離f c (≠ On the other hand, the focal length f c in FIG. 2 (c) (≠
b )の場合の輪帯状電極106とそれぞれの電極に印加される電圧の分布を示した。 shows the distribution of voltages applied to respective electrodes and the annular electrode 106 in the case of f b). 図2(b)と同様にレンズの一部だけを取り出して描いている。 Figure 2 (b) depicts taken out only a portion of similarly lens. 横軸はレンズの半径R方向を示しており、Oはレンズの中心である。 The horizontal axis represents the radial direction R of the lens, O is the center of the lens. 2
02は電圧分布を示している。 02 shows the voltage distribution.

【0023】焦点距離f cに対応するゾーンの半径R The radius R of the zone corresponding to the focal length f c
m c 、Rm c +1は式(1)より、 Rm c =(2m c λf c +(m c λ) 21/2 … (3ー1) Rm c +1=(2(m c +1)λf c +((m c +1)λ) 21/2 … (3ー2) である。 m c, Rm c +1 with the formula (1), Rm c = ( 2m c λf c + (m c λ) 2) 1/2 ... (3 over 1) Rm c + 1 = ( 2 (m c +1 ) is λf c + ((m c +1 ) λ) 2) 1/2 ... (3 -2). このRm cとRm c +1の間で位相を0から−2πまで変えるために、輪帯状電極Emc1とEmc2の間の電極に電圧をステップ状に印加する。 The phase between the Rm c and Rm c +1 to change from 0 to -2.pi., a voltage is applied to the stepwise electrodes between annular electrodes Emc1 and EMC2.

【0024】以上のようにして、適当な輪帯状電極を選択して電圧を印加し、入射光に対する液晶の屈折率を変えて必要な位相分布を作り出すことによって焦点距離を変えることができる。 [0024] As described above, a voltage is applied to select an appropriate annular electrode, it can be changed focal length by creating a phase distribution required by changing the refractive index of the liquid crystal with respect to the incident light.

【0025】輪帯状電極106一本一本の幅は、位相分布の変化に対応できる程度に細くなければならず、レンズ全面にわたって必要な分解能程度の幅で等しいことが望ましい。 The width of the annular electrode 106 one by one is not must be thin enough to respond to changes in the phase distribution, it is preferably equal with the required resolution of approximately the width across the entire lens surface. ただし、最内周の輪帯の大きさはある程度の大きさ以下にはならないので、最内周の輪帯状電極11 However, since the size of the innermost annular zone not fall below a certain size, the innermost annular electrodes 11
1の半径は、その他の輪帯状電極の幅ほどには小さくする必要はない。 1 radius need not be small enough width of other annular electrodes.

【0026】(実施例2)本実施例における可変焦点レンズは、実施例1と同様にブレーズ型フレネルレンズであるが、図3に示すように輪帯状電極301が楕円パターンである。 [0026] (Example 2) the variable focus lens of this embodiment is similar to the blazed Fresnel lens of Example 1, the annular electrode 301 as shown in FIG. 3 is elliptical pattern. 図3は輪帯状電極の平面図であり、見やすくするために図の電極数は実際より少なく描いてある。 Figure 3 is a plan view of the annular electrode, the number of electrodes figure for clarity is drawn than the actual reduced.
実施例1のレンズとは輪帯状電極と電極引き出し線の平面的な形状が異なるだけである。 Planar shape of the annular electrode and the electrode lead wire and the lenses of Example 1 is different.

【0027】楕円パターンを有するフレネルレンズの焦点距離は図のY方向とX方向とで異なる。 The focal length of the Fresnel lens having an elliptical pattern differs between the Y direction and the X direction in FIG. 従って、輪帯状電極301に印加する電圧パターンを変えることにより、Y方向の焦点距離とX方向の焦点距離を変えることができる。 Therefore, by changing the voltage pattern to be applied to the annular electrode 301, it is possible to change the focal length of the X direction of the Y-direction.

【0028】(実施例3)本実施例における可変焦点レンズは、実施例1、実施例2と同様に位相の周期構造によってレンズ作用を持つフレネルレンズであるが、その中でもバイナリ型フレネルレンズと呼ばれているものである。 [0028] (Example 3) variable focus lens of this embodiment, in Example 1, but a Fresnel lens having a lens action by the periodic structure of the phase in the same manner as in Example 2, referred to as a binary Fresnel lens among them it is what is. 図4を用いて本実施例における可変焦点レンズの動作を説明する。 The operation of the variable focus lens of this embodiment will be described with reference to FIG.

【0029】軸対称のプラスレンズの位相分布を図4 FIG. 4 the phase distribution of the positive lens of axial symmetry
(a)に示す。 It is shown in (a). 横軸はレンズの半径Rを表しており、縦軸は位相を表している。 The horizontal axis represents the radius R of the lens, and the vertical axis represents the phase. レンズの中心Oからレンズ外周に向かって位相が周期的にπずつ変化している。 Lens phase toward the center O in the lens periphery of is varied by periodically [pi. 位相が0から−πにかわる一周期をゾーンと呼ぶことにする。 It will be referred to as one cycle to replace from phase 0 to -π the zone.
位相が変化する半径Rnは次式で与えられる。 Radius Rn which phase changes is given by the following equation.

【0030】 Rn=(nλf+(nλ/2) 21/2 … (4) ここで、nは整数、λは波長、fは焦点距離である。 [0030] Rn = (nλf + (nλ / 2) 2) 1/2 ... (4) where, n represents an integer, lambda is the wavelength, f is the focal length. つまり、レンズの焦点距離fが決まるとゾーンの位置が決まる。 In other words, the zone position is determined when the focal length f of the lens is determined. 従って、所望の焦点距離を実現するRnを計算し、そのパターンに対応した輪帯状電極を選択して電圧を印加し、入射光に対する液晶の屈折率を変えて所望の位相分布をつければ、所望の焦点距離が実現できる。 Therefore, to calculate the Rn to achieve the desired focal length, a voltage is applied by selecting the annular electrodes corresponding to the pattern, I mean a desired phase distribution by changing the refractive index of the liquid crystal with respect to the incident light, the desired the focal length of can be realized. これを図4(b)及び図4(c)を用いて具体的に説明する。 This will be specifically described with reference to FIG. 4 (b) and 4 (c).

【0031】図4(b)は焦点距離f bの場合の輪帯状電極106とそれぞれの電極に印加される電圧の分布を示したものである。 [0031] FIG. 4 (b) shows the distribution of voltages applied to respective electrodes and the annular electrode 106 in the case of focal length f b. わかりやすくするために、レンズの一部だけを取り出して描いている。 For clarity, it is drawn only taking out part of the lens. 横軸はレンズの半径R方向を示しており、Oはレンズの中心である。 The horizontal axis represents the radial direction R of the lens, O is the center of the lens. 401 401
は電圧分布を示している。 It shows the voltage distribution.

【0032】位相を反転させる半径Rn b 、Rn b +1は式(4)より、 Rn b =(n b λf b +(n b λ/2) 21/2 … (5ー1) Rn b +1=((n b +1)λf b +((n b +1)λ/2) 21/2 … (5−2) である。 The radius Rn b to invert the phase, Rn b +1 with the formula (4), Rn b = ( n b λf b + (n b λ / 2) 2) 1/2 ... (5 over 1) Rn b is a +1 = ((n b +1) λf b + ((n b +1) λ / 2) 2) 1/2 ... (5-2). Rn bとRn b +1の間の位相をπだけ変えるためには、入射光に対する液晶の屈折率を変えれば良く、これは、Enb1からEnb2の間の輪帯状電極に印加する電圧を変えれば実現できる。 To vary the phase between rn b and Rn b +1 only π may be changed refractive index of the liquid crystal with respect to the incident light, which, if changing the voltage applied to the zonal electrodes between Enb1 the Enb2 realizable. 式(4)で決まるパターンに従ってレンズの中心Oからレンズ最外周へ向かって輪帯状電極を選択して電圧を印加し、所望の位相分布を形成する。 The voltage is applied by selecting the annular electrode from the center O of the lens in accordance with a pattern determined by the equation (4) to the lens outermost periphery to form a desired phase distribution.

【0033】一方、図4(c)には焦点距離f c (≠ On the other hand, the focal length in Fig. 4 (c) f c (≠
b )の場合の輪帯状電極106とそれぞれの電極に印加される電圧の分布を示した。 shows the distribution of voltages applied to respective electrodes and the annular electrode 106 in the case of f b). 図4(b)と同様にレンズの一部だけを取り出して描いている。 Figure 4 (b) and depicts taken out only a portion of similarly lens. 横軸はレンズの半径R方向を示しており、Oはレンズの中心である。 The horizontal axis represents the radial direction R of the lens, O is the center of the lens. 4
02は電圧分布を示している。 02 shows the voltage distribution.

【0034】位相を反転させる半径Rn c 、Rn c +1は式(4)より、 Rn c =(n c λf c +(n c λ/2) 21/2 … (6ー1) Rn c +1=((n c +1)λf c +((n c +1)λ/2) 21/2 … (6−2) である。 The radius Rn c to invert the phase, Rn c +1 with the formula (4), Rn c = ( n c λf c + (n c λ / 2) 2) 1/2 ... (6 over 1) Rn c is a +1 = ((n c +1) λf c + ((n c +1) λ / 2) 2) 1/2 ... (6-2). Rn cとRn c +1の間の位相をπだけ変えるためには、Enc1からEnc2の間の輪帯状電極に印加する電圧を変えれば良い。 To vary the phase between rn c and Rn c +1 only π may be changed the voltage to be applied to the annular electrode between Enc1 the Enc2.

【0035】以上のようにして、適当な輪帯状電極を選択して電圧を印加し、入射光に対する液晶の屈折率を変えて必要な位相分布を作り出すことによって焦点距離を変えることができる。 [0035] As described above, a voltage is applied to select an appropriate annular electrode, it can be changed focal length by creating a phase distribution required by changing the refractive index of the liquid crystal with respect to the incident light.

【0036】レンズの透過率は、実施例1のブレーズ型フレネルレンズの方が本実施例のバイナリ型フレネルレンズより高い。 The transmittance of the lens, blazed Fresnel lens of Example 1 is higher than the binary Fresnel lens of the present example.

【0037】以上、本発明の焦点可変レンズの実施例を説明したが、本発明の可変焦点レンズは、光ディスク用光学ヘッドのレンズ、レーザビ−ムプリンタ用のレンズ、あるいは眼鏡レンズへの応用が可能である。 [0037] Having described the embodiments of the variable focus lens of the present invention, the variable focus lens of the present invention, a lens of the optical head for an optical disk, Rezabi - can be applied to beam lens for printer or spectacle lenses, it is. また、 Also,
輪帯状電極と引き出し電極を異なる層で構成し、それぞれの電極の間を絶縁膜で埋めて平坦化する構造は、反射型の焦点可変ミラ−にも適用が可能である。 Configure the annular electrode and the extraction electrode at different layers, the structure is planarized filled with insulating films between the respective electrodes are reflective variable focus Mira - also is applicable.

【0038】なお、輪帯状電極によって非球面レンズに相当するゾーンパターンを形成することにより、収差のコントロールも可能になる。 [0038] Note that by forming a zone pattern corresponding to the aspherical lens by annular electrode enables also the control of the aberration.

【0039】 [0039]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、電極引き出し線を輪帯状電極とは異なる面に形成することにより、欠落のない輪帯状電極を形成できるという効果を有する。 According to the present invention as described above, according to the present invention comprises by forming the electrode lead wire to a surface different from the annular electrode, an effect of forming the missing free annular electrode.

【0040】従って、良好な結像特性を得ることができるという効果を有する。 [0040] Therefore, an effect that it is possible to obtain a good imaging characteristics.

【0041】また、電極引き出し線と、この電極引き出し線と輪帯状電極とを接続する接続部と、輪帯状電極とを順次積層し、各層において導体間をこれらの導体と同じ厚みの透明絶縁膜で埋めることによって、段差をなくして導体の断線が防げると共に、不要な回折光の発生が抑えられるという効果を有する。 Further, the electrode lead wire, and a connecting portion for coupling the electrode lead line and the annular electrode, sequentially stacking the annular electrode, the transparent insulating film of the same thickness between the conductor and the conductors in each layer by filling in, it has the effect that with disconnection of the conductor can be prevented by eliminating the step, generation of unnecessary diffracted light is suppressed.

【0042】また、輪帯状電極の幅を、最内周の電極以外の部分において等間隔にすることにより、任意の位相分布を形成できるという効果を有する。 Further, the width of the annular electrodes, by equally spaced in a portion other than the innermost electrode, an effect that can form an arbitrary phase distribution.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】 本発明の可変焦点レンズの構成を示す図である。 1 is a diagram showing a configuration of a variable focus lens of the present invention. (a)は断面図。 (A) is a cross-sectional view. (b)は電極だけを描いた平面図。 (B) is a plan view depicting only electrode. (a)は(b)のAーB断面。 (A) the A-B cross section of (b).

【図2】 本発明の可変焦点レンズの第1の実施例における可変焦点レンズの動作を説明する図である。 Is a diagram for explaining the operation of the variable focus lens according to the first embodiment of the variable focus lens of the present invention; FIG. (a) (A)
はレンズの位相分布を示す図。 It shows the phase distribution of the lens. (b)は焦点距離f bの場合に輪帯状電極に印加される電圧の分布を示す図。 (B) is a diagram showing the distribution of voltage applied to the annular electrode in the case of the focal length f b.
(c)は焦点距離f cの場合に輪帯状電極に印加される電圧の分布を示す図。 (C) is a diagram showing the distribution of voltage applied to the annular electrode in the case of the focal length f c.

【図3】 本発明の可変焦点レンズの第2の実施例における輪帯状電極のパターンを示す平面図である。 3 is a plan view showing a pattern of annular electrodes in the second embodiment of the variable focus lens of the present invention.

【図4】 本発明の可変焦点レンズの第3の実施例における可変焦点レンズの動作を説明する図である。 Is a diagram for explaining the operation of the variable focus lens of the third embodiment of the variable focus lens of the present invention; FIG. (a) (A)
はレンズの位相分布を示す図。 It shows the phase distribution of the lens. (b)は焦点距離f bの場合に輪帯状電極に印加される電圧の分布を示す図。 (B) is a diagram showing the distribution of voltage applied to the annular electrode in the case of the focal length f b.
(c)は焦点距離f cの場合に輪帯状電極に印加される電圧の分布を示す図。 (C) is a diagram showing the distribution of voltage applied to the annular electrode in the case of the focal length f c.

【図5】 従来の可変焦点レンズにおける電極パターンを示す図である。 5 is a diagram illustrating an electrode pattern of a conventional variable focus lens.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

101、110 ガラス基板 102 電極引き出し線 103、105、107 透明絶縁膜 104 接続部 106 輪帯状電極 108 液晶 109 共通電極 111 最内周の輪帯状電極 201、202 電圧分布 Rm、Rm+1、Rmb、Rmb+1、Rmc、Rmc+1 ゾーン半径 Emb1、Emb2、Emc1、Emc2 輪帯状電極 O レンズの中心 R 半径 301 輪帯状電極 401、402 電圧分布 Rn、Rn+1、Rnb、Rnb+1、Rnc、Rnc+1 半径 Enb1、Enb2、Enc1、Enc2 輪帯状電極 501 電極パターン 502 電極引き出し線 101, 110 glass substrate 102 electrode lead wires 103, 105, 107 a transparent insulating film 104 connecting portion 106 orbicular electrode 108 liquid crystal 109 common electrode 111 innermost annular electrode 201 voltage distribution Rm, Rm + 1, Rmb, rmb + 1, Rmc, Rmc + 1 zone radius Emb1, Emb2, emc1, Emc2 orbicular electrodes O lens center R radius 301 orbicular electrode 401 voltage distribution Rn of, Rn + 1, Rnb, Rnb + 1, Rnc, Rnc + 1 radius Enb1, Enb2, Enc1, Enc2 orbicular electrode 501 electrode pattern 502 electrode lead wire

Claims (6)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 屈折率可変材料が輪帯状電極と対向電極とに挟持されている可変焦点レンズにおいて、前記輪帯状電極の電極引き出し線が前記輪帯状電極とは異なる面内にあることを特徴とする可変焦点レンズ。 1. A variable focus lens in which the refractive index variable material is sandwiched between the annular electrode and the counter electrode, characterized in that the electrode lead line of the annular electrode is in a different plane from that of the annular electrode variable focus lens to.
  2. 【請求項2】 電極引き出し線と、該電極引き出し線と輪帯状電極とを接続する接続部と、前記輪帯状電極とが順次積層され、各層において導体間を該導体と同じ厚みの透明絶縁膜で埋めたことを特徴とする請求項1記載の可変焦点レンズ。 2. A electrode lead wire, the electrode lead wire and a connecting portion connecting the annular electrode, said annular electrodes and are sequentially stacked, a transparent insulating film having the same thickness as the conductor between conductors in each layer in variable focus lens according to claim 1, wherein the filling.
  3. 【請求項3】 屈折率可変材料が液晶であることを特徴とする請求項1記載の可変焦点レンズ。 3. A variable focus lens as claimed in claim 1, wherein the variable refractive index material is characterized in that it is a liquid crystal.
  4. 【請求項4】 最内周の電極以外の輪帯状電極の幅が等しいことを特徴とする請求項1記載の可変焦点レンズ。 4. A variable focus lens as claimed in claim 1, wherein a width of the annular electrodes other than the innermost electrodes are equal.
  5. 【請求項5】 隣合う複数の輪帯状電極にステップ状に電圧を印加することを特徴とする請求項1記載の可変焦点レンズ。 5. adjacent variable focus lens according to claim 1, wherein applying a voltage stepwise to a plurality of annular electrodes.
  6. 【請求項6】 輪帯状電極が楕円状のパターンを有することを特徴とする請求項1記載の可変焦点レンズ。 6. A variable focus lens according to claim 1, wherein the annular electrode is characterized by having an elliptical pattern.
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Cited By (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6778246B2 (en) * 2001-01-26 2004-08-17 University Of Alabama In Huntsville Liquid crystal adaptive lens with closed-loop electrodes and related fabrication methods and control methods
JP2004341488A (en) * 2003-03-12 2004-12-02 Asulab Sa Substrate provided with transparent electrode and device comprising the substrate
US7019812B2 (en) * 2001-11-16 2006-03-28 Citizen Watch Co., Ltd. Liquid crystal optical element and an optical device
JP2007017510A (en) * 2005-07-05 2007-01-25 Citizen Watch Co Ltd Liquid crystal optical element and camera using the same, and optical pickup device
JP2007017511A (en) * 2005-07-05 2007-01-25 Citizen Watch Co Ltd Liquid crystal optical element and camera using the same, and optical pickup device
WO2005101111A3 (en) * 2004-04-13 2007-03-15 Gerald Meredith Patterned electrodes for electroactive liquid-crystal ophthalmic devices
EP1816507A1 (en) * 2004-11-22 2007-08-08 Citizen Holdings Co., Ltd. Liquid crystal optical element and manufacturing method thereof
JP2008076926A (en) * 2006-09-25 2008-04-03 Citizen Holdings Co Ltd Liquid crystal lens
JP2008089834A (en) * 2006-09-29 2008-04-17 Citizen Holdings Co Ltd Liquid crystal optical element and liquid crystal optical module
JP2008529064A (en) * 2005-01-21 2008-07-31 ジョンソン・アンド・ジョンソン・ビジョン・ケア・インコーポレイテッドJohnson & Johnson Vision Care, Inc. Electroactive adaptation lens with a variable focal length
US7423719B2 (en) * 2000-08-31 2008-09-09 Toppan Printing Co., Ltd. Optical film using diffraction grating and display device using the same
US7450487B2 (en) * 2004-06-11 2008-11-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Optical pickup apparatus
JP2009175751A (en) * 2009-03-31 2009-08-06 Citizen Holdings Co Ltd Liquid crystal variable-wavelength filter device
JP2009276624A (en) * 2008-05-15 2009-11-26 Dic Corp Liquid crystal lens and eyesight correcting apparatus using the same
JP2010134981A (en) * 2008-12-03 2010-06-17 Citizen Holdings Co Ltd Liquid crystal optical element and optical pickup apparatus
US7755583B2 (en) 2006-06-12 2010-07-13 Johnson & Johnson Vision Care Inc Method to reduce power consumption with electro-optic lenses
US7926940B2 (en) 2007-02-23 2011-04-19 Pixeloptics, Inc. Advanced electro-active optic device
CN102193202A (en) * 2010-03-17 2011-09-21 三星电子株式会社 Image display device using diffractive lens
CN102759837A (en) * 2011-04-27 2012-10-31 点晶科技股份有限公司 The liquid crystal lens
US8358399B2 (en) * 2007-12-14 2013-01-22 Lg Display Co., Ltd. Electrically-driven liquid crystal lens and stereoscopic display device using the same
US8773600B2 (en) 2010-02-15 2014-07-08 Japan Display West Inc. Liquid crystal lens and display device
US8915588B2 (en) 2004-11-02 2014-12-23 E-Vision Smart Optics, Inc. Eyewear including a heads up display
JP2015018200A (en) * 2013-07-12 2015-01-29 點晶科技股▲ふん▼有限公司 The liquid crystal lens and the liquid crystal lens module
US9028062B2 (en) 2007-05-04 2015-05-12 Mitsui Chemicals, Inc. Electronic eyeglass frame
US9033494B2 (en) 2007-03-29 2015-05-19 Mitsui Chemicals, Inc. Multifocal lens having a progressive optical power region and a discontinuity
US9122083B2 (en) 2005-10-28 2015-09-01 E-Vision Smart Optics, Inc. Eyewear docking station and electronic module
US9124796B2 (en) 2004-11-02 2015-09-01 E-Vision Smart Optics, Inc. Eyewear including a remote control camera
US9155614B2 (en) 2007-01-22 2015-10-13 E-Vision Smart Optics, Inc. Flexible dynamic electro-active lens
US9323101B2 (en) 1999-07-02 2016-04-26 E-Vision Smart Optics, Inc. Electro-active opthalmic lens having an optical power blending region
US9411172B2 (en) 2007-07-03 2016-08-09 Mitsui Chemicals, Inc. Multifocal lens with a diffractive optical power region
US9801709B2 (en) 2004-11-02 2017-10-31 E-Vision Smart Optics, Inc. Electro-active intraocular lenses

Cited By (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9411173B1 (en) 1999-07-02 2016-08-09 E-Vision Smart Optics, Inc. Electro-active opthalmic lens having an optical power blending region
US9323101B2 (en) 1999-07-02 2016-04-26 E-Vision Smart Optics, Inc. Electro-active opthalmic lens having an optical power blending region
US9500883B2 (en) 1999-07-02 2016-11-22 E-Vision Smart Optics, Inc. Electro-active opthalmic lens having an optical power blending region
US7423719B2 (en) * 2000-08-31 2008-09-09 Toppan Printing Co., Ltd. Optical film using diffraction grating and display device using the same
US6778246B2 (en) * 2001-01-26 2004-08-17 University Of Alabama In Huntsville Liquid crystal adaptive lens with closed-loop electrodes and related fabrication methods and control methods
US7019812B2 (en) * 2001-11-16 2006-03-28 Citizen Watch Co., Ltd. Liquid crystal optical element and an optical device
JP2004341488A (en) * 2003-03-12 2004-12-02 Asulab Sa Substrate provided with transparent electrode and device comprising the substrate
JP4647921B2 (en) * 2003-03-12 2011-03-09 アスラブ・エス アーAsulab Societa Anonyme Device comprising a substrate and a substrate with a transparent electrode
WO2005101111A3 (en) * 2004-04-13 2007-03-15 Gerald Meredith Patterned electrodes for electroactive liquid-crystal ophthalmic devices
US7450487B2 (en) * 2004-06-11 2008-11-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Optical pickup apparatus
US9124796B2 (en) 2004-11-02 2015-09-01 E-Vision Smart Optics, Inc. Eyewear including a remote control camera
US8931896B2 (en) 2004-11-02 2015-01-13 E-Vision Smart Optics Inc. Eyewear including a docking station
US8915588B2 (en) 2004-11-02 2014-12-23 E-Vision Smart Optics, Inc. Eyewear including a heads up display
US9801709B2 (en) 2004-11-02 2017-10-31 E-Vision Smart Optics, Inc. Electro-active intraocular lenses
EP1816507A4 (en) * 2004-11-22 2009-02-25 Citizen Holdings Co Ltd Liquid crystal optical element and manufacturing method thereof
EP1816507A1 (en) * 2004-11-22 2007-08-08 Citizen Holdings Co., Ltd. Liquid crystal optical element and manufacturing method thereof
US7619713B2 (en) 2004-11-22 2009-11-17 Citizen Holdings Co., Inc. Liquid crystal optical element and method for manufacturing thereof
JP2008529064A (en) * 2005-01-21 2008-07-31 ジョンソン・アンド・ジョンソン・ビジョン・ケア・インコーポレイテッドJohnson & Johnson Vision Care, Inc. Electroactive adaptation lens with a variable focal length
JP2013047823A (en) * 2005-01-21 2013-03-07 Johnson & Johnson Vision Care Inc Adaptive electro-active lens with variable focal length
US8885139B2 (en) 2005-01-21 2014-11-11 Johnson & Johnson Vision Care Adaptive electro-active lens with variable focal length
JP2007017510A (en) * 2005-07-05 2007-01-25 Citizen Watch Co Ltd Liquid crystal optical element and camera using the same, and optical pickup device
JP2007017511A (en) * 2005-07-05 2007-01-25 Citizen Watch Co Ltd Liquid crystal optical element and camera using the same, and optical pickup device
US9122083B2 (en) 2005-10-28 2015-09-01 E-Vision Smart Optics, Inc. Eyewear docking station and electronic module
US7755583B2 (en) 2006-06-12 2010-07-13 Johnson & Johnson Vision Care Inc Method to reduce power consumption with electro-optic lenses
JP2008076926A (en) * 2006-09-25 2008-04-03 Citizen Holdings Co Ltd Liquid crystal lens
JP2008089834A (en) * 2006-09-29 2008-04-17 Citizen Holdings Co Ltd Liquid crystal optical element and liquid crystal optical module
US9155614B2 (en) 2007-01-22 2015-10-13 E-Vision Smart Optics, Inc. Flexible dynamic electro-active lens
US7926940B2 (en) 2007-02-23 2011-04-19 Pixeloptics, Inc. Advanced electro-active optic device
US9033494B2 (en) 2007-03-29 2015-05-19 Mitsui Chemicals, Inc. Multifocal lens having a progressive optical power region and a discontinuity
US9028062B2 (en) 2007-05-04 2015-05-12 Mitsui Chemicals, Inc. Electronic eyeglass frame
US9411172B2 (en) 2007-07-03 2016-08-09 Mitsui Chemicals, Inc. Multifocal lens with a diffractive optical power region
US8358399B2 (en) * 2007-12-14 2013-01-22 Lg Display Co., Ltd. Electrically-driven liquid crystal lens and stereoscopic display device using the same
JP2009276624A (en) * 2008-05-15 2009-11-26 Dic Corp Liquid crystal lens and eyesight correcting apparatus using the same
JP2010134981A (en) * 2008-12-03 2010-06-17 Citizen Holdings Co Ltd Liquid crystal optical element and optical pickup apparatus
JP2009175751A (en) * 2009-03-31 2009-08-06 Citizen Holdings Co Ltd Liquid crystal variable-wavelength filter device
US8773600B2 (en) 2010-02-15 2014-07-08 Japan Display West Inc. Liquid crystal lens and display device
US9075242B2 (en) 2010-03-17 2015-07-07 Samsung Display Co., Ltd. Image display device using diffractive lens
US9354451B2 (en) 2010-03-17 2016-05-31 Samsung Display Co., Ltd Image display device using diffractive lens
JP2011197640A (en) * 2010-03-17 2011-10-06 Samsung Electronics Co Ltd Image display device using diffractive lens
US8988649B2 (en) 2010-03-17 2015-03-24 Samsung Display Co., Ltd. Image display device using a diffractive lens wherein the diffractive lens comprises a first electrode array and a second electrode array and operates as a fresnel zone plate
CN102193202B (en) * 2010-03-17 2015-09-30 三星显示有限公司 Using the image display apparatus of the diffractive lens
CN102193202A (en) * 2010-03-17 2011-09-21 三星电子株式会社 Image display device using diffractive lens
US8421990B2 (en) * 2011-04-27 2013-04-16 Silicon Touch Technology Inc. Liquid crystal lens
JP2012234135A (en) * 2011-04-27 2012-11-29 Silicon Touch Technology Inc Liquid crystal lens
CN102759837A (en) * 2011-04-27 2012-10-31 点晶科技股份有限公司 The liquid crystal lens
JP2015018200A (en) * 2013-07-12 2015-01-29 點晶科技股▲ふん▼有限公司 The liquid crystal lens and the liquid crystal lens module

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