TW201823772A - 變焦液晶透鏡組件及其液晶透鏡結構 - Google Patents

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Abstract

本發明公開一種變焦液晶透鏡組件及其液晶透鏡結構。液晶透鏡結構包含第一電極組、第二電極組及液晶層。液晶層設置於第一電極組及第二電極組之間。第二電極組包含第一電極結構及第二電極結構，第一電極結構包含第一透明絕緣層及設置於第一透明絕緣層上的第一電極層，且第二電極結構包含第二透明絕緣層及設置於第二透明絕緣層上的第二電極層。第一電極層包含多個第一導電線路，第二電極層包含多個第二導電線路，且第一導電線路與第二導電線路彼此分離且交錯設置，以對液晶層提供矩陣式電場。藉此，通過調整矩陣式電場的各感應點的電場強度，可以使得液晶透鏡結構產生球面或是非球面透鏡的效果。

Description

變焦液晶透鏡組件及其液晶透鏡結構
本發明涉及一種變焦液晶透鏡組件及其液晶透鏡結構，特別是涉及一種可以發揮球面鏡或非球面特性的液晶透鏡結構，以及使用液晶透鏡結構的變焦液晶透鏡組件。
一般而言，液晶透鏡結構為一種可以調整焦距的透鏡，其包含一液晶層以及一對設置於液晶層兩側的電極組。另外，還可以包含分別設置於液晶層以及兩組電極組之間的配向層。兩組電極組接收由外接電路所施加的驅動電壓，使得液晶層中的液晶分子受到電場驅動發生偏轉，進而排列成具有類似光學透鏡效果的模式。如此一來，當光線通過液晶透鏡結構時，光線會受到液晶分子排列的方式影響，進而產生聚焦或發散的光學效果。
另外，將多組液晶透鏡結構相互組合而形成的液晶透鏡，還可以進一步藉由調整各組液晶透鏡結構中液晶層的液晶分子偏轉的模式而達到變焦(zoom-in/zoom-out)的效果。
然而，現有的液晶透鏡結構僅可以產生球面透鏡的效果。
為了解決上述問題，本發明所提供的解決方案是提供一種變焦液晶透鏡組件及其液晶透鏡結構，所述液晶透鏡結構的第二電極組是包含至少兩個電極結構。通過搭配使用兩個電極結構而產生矩陣式電場，本發明所提供的液晶透鏡結構可以同時發揮球面 及非球面的液晶特性。
本發明之其中一實施例提供一種液晶透鏡結構，其包含一第一電極組、一第二電集組以及一液晶層。所述液晶層設置於所述第一電極組以及所述第二電極組之間。所述第二電極組包含一第一電極結構以及一第二電極結構，所述第一電極結構包含一第一透明絕緣層以及設置於所述第一透明絕緣層上的一第一電極層，且所述第二電極結構包含一第二透明絕緣層以及設置於所述第二透明絕緣層上的一第二電極層。所述第一電極層包含多個第一導電線路，所述第二電極層包含多個第二導電線路，且所述第一導電線路與所述第二導電線路彼此分離且交錯設置，以對所述液晶層提供一矩陣式電場。
本發明之另外一實施例提供一種液晶透鏡結構，其包含一第一電極組、一第二電極組以及一液晶層。所述第二電極組包含多個第一導電線路以及與多個所述第一導電線路彼此分離的多個第二導電線路。所述液晶層設置於所述第一電極組以及所述第二電極組之間。每一個第一導電線路具有多個第一對應點，每一個第二導電線路具有多個第二對應點，多個所述第一導電線路的多個所述第一對應點與多個所述第二導電線路的多個所述第二對應點彼此相互配合，以對所述液晶層提供一具有多個感應點的矩陣式電場，且每一個所述感應點由兩個彼此相對應的所述第一對應點與所述第二對應點所組成。
本發明之另外再一實施例提供一種變焦液晶透鏡組件，其包含兩個液晶透鏡結構，所述兩個液晶透鏡結構各包含一第一電極組、一第二電極組，以及一液晶層，所述液晶層設置於所述第一電極組以及所述第二電極組之間。所述第二電極組包含一第一電極結構以及一第二電極結構，所述第一電極結構包含一第一透明絕緣層以及設置於所述第一透明絕緣層上的一第一電極層，且所述第二電極結構包含一第二透明絕緣層以及設置於所述第二透明 絕緣層上的一第二電極層。所述第一電極層包含多個第一導電線路，所述第二電極層包含多個第二導電線路，且所述第一導電線路與所述第二導電線路彼此分離且交錯設置，以對所述液晶層提供一矩陣式電場。
本發明的有益效果在於，本發明所提供的變焦液晶透鏡組件及其液晶透鏡結構能通過“所述第一電極層包含多個第一導電線路，所述第二電極層包含多個第二導電線路，且所述第一導電線路與所述第二導電線路彼此分離且交錯設置，以對所述液晶層提供一矩陣式電場”或是“每一個第一導電線路具有多個第一對應點，每一個第二導電線路具有多個第二對應點，多個所述第一導電線路的多個所述第一對應點與多個所述第二導電線路的多個所述第二對應點彼此相互配合，以對所述液晶層提供一具有多個感應點的矩陣式電場，且每一個所述感應點由兩個彼此相對應的所述第一對應點與所述第二對應點所組成”的技術特徵，得以通過調整矩陣式電場的各感應點的電場強度，進而調整相對應的液晶層中的液晶分子的偏轉程度及方向，藉此以控制液晶透鏡結構中不同位置的折射率，而使得本發明所提供的變焦液晶透鏡組件及其液晶透鏡結構能產生球面或是非球面透鏡的效果。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，然而所提供的附圖僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。
L,L1,L2‧‧‧液晶透鏡結構
1‧‧‧液晶層
2‧‧‧第一電極組
21‧‧‧透明絕緣層
22‧‧‧電極層
3‧‧‧第二電極組
31‧‧‧第一電極結構
311‧‧‧第一透明絕緣層
312‧‧‧第一電極層
312a,312b,312c‧‧‧第一導電線路
32‧‧‧第二電極結構
321‧‧‧第二透明絕緣層
322‧‧‧第二電極層
322a,322b,322c‧‧‧第二導電線路
33‧‧‧第三電極結構
331‧‧‧第三透明絕緣層
332‧‧‧第三電極層
41‧‧‧第一配向層
42‧‧‧第二配向層
5‧‧‧驅動器
x1,x2,x3‧‧‧第一對應點
y1,y2,y3‧‧‧第二對應點
V‧‧‧感應點
圖1為本發明其中一實施例所提供的液晶透鏡結構的剖面示意圖；圖2為本發明另一實施例所提供的液晶透鏡結構的剖面示意圖；圖3為本發明其中一實施例所提供的液晶透鏡結構的第一電極組與第二電極組的立體分解示意圖； 圖4為本發明其中一實施例所提供的液晶透鏡結構的第一導電線路與第二導電線路相互配合的示意圖；圖5為本發明中一實施例的液晶層受第一電極組及第二電極組所產生的矩陣式電場影響而得的折射率變化曲線；圖6為本發明中另一實施例的液晶層受第一電極組及第二電極組所產生的矩陣式電場影響而得的折射率變化曲線；以及圖7為本發明實施例所提供的變焦液晶透鏡組件的剖面示意圖。
以下是通過特定的具體實例來說明本發明所公開有關“變焦液晶透鏡組件及其液晶透鏡結構”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與功效。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的精神下進行各種修飾與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，先予敘明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的技術範疇。
首先，請參閱圖1。圖1為本發明其中一實施例所提供的液晶透鏡結構的剖面示意圖。如圖1所示，液晶透鏡結構L包含第一電極組2、第二電極組3以及液晶層1。液晶層1設置於第一電極組2以及第二電極組3之間。在圖1所顯示的實施例中，第一電極組2設置於液晶層1的下方，而第二電極組3設置於液晶層1的上方。
除此之外，本發明所提供的液晶透鏡結構L還可以進一步包含第一配向層41以及第二配向層42。第一配向層41設置於第一電極組2與液晶層1之間，且第二配向層42設置於第二電極組3 與液晶層1之間。第一配向層41以及第二配向層42的主要功能為使液晶層1中的液晶分子排列的方向整齊一致，進而使液晶分子得以達成良好旋轉效果。
承上所述，第一電極組2包含透明絕緣層21以及電極層22。電極層22設置於透明絕緣層21上。具體而言，第一電極組2是包含作為基板的透明絕緣層21以及由導電線路所組成的電極層22。第二電極組3包含第一電極結構31以及第二電極結構32。第一電極結構31包含第一透明絕緣層311以及設置於第一透明絕緣層311上的第一電極層312，且第二電極結構32包含第二透明絕緣層321以及設置於第二透明絕緣層321上的第二電極層322。
換句話說，圖1所示的實施例中，第一電極組2是僅包含單個基板(透明絕緣層21)/導電線路(電極層22)結構，而第二電極組3則是包含兩個基板/導電線路結構，即，第二電極組3的第一電極結構31與第二電極結構32分別為一個基板/導電線路結構。
在圖1所示的實施例中，第一電極層312是設置於第一透明絕緣層311以及第二透明絕緣層321之間，而第二電極層322是設置於第二透明絕緣層321以及液晶層1之間。換句話說，從接近液晶層1到遠離液晶層1的方向，第二電極組3中各層結構的排列順序為第二電極層322-第二透明絕緣層321-第一電極層312-第一透明絕緣層311。然而，對於第二電極組3中各層結構的排列順序，本發明不在此限制。舉例而言，從接近液晶層1到遠離液晶層1的方向，第二電極組3中各層結構的排列順序也可以是第二透明絕緣層321-第二電極層322-第一透明絕緣層311-第一電極層312。
須說明的是，由於本發明實施例所提供的液晶透鏡結構L是利用改變液晶分子的偏轉程度，進而使得光線在通過液晶透鏡結構L後，能夠產生類似光學透鏡的效果，液晶透鏡結構L的各層結構較佳選用透光的材料來製造，讓光線得以通過液晶透鏡結構 L。
因此，在本發明實施例中，第一電極組2的透明絕緣層21以及第二電極結構3的第一透明絕緣層311與第二透明絕緣層321都可以讓光線通過。舉例而言，透明絕緣層21、第一透明絕緣層311以及第二透明絕緣層321都是由玻璃材料所形成。
另外，第一電極組2的電極層22以及第二電極組3的第一電極層312與第二電極層322可以由透光的透明導電材料，例如銦錫氧化物(Indium tin oxide,ITO)、銦鋅氧化物(Indium zinc oxide，IZO)或銦鎵鋅氧化物(Indium gallium zinc oxide，IGZO)所製成。然而本發明不以此為限。
除此之外，液晶透鏡結構L的各層結構的厚度也會影響光線通過的液晶透鏡結構L的效果，且用以驅動液晶層1中液晶分子發生偏轉所需提供的電場大小同樣會受到各層結構的厚度所影響。更重要的是，由於現今的電子產品都趨向於微型化發展，且現今液晶透鏡結構或是包含液晶透鏡結構的液晶透鏡已被廣泛應用於攜帶型電子產品中，液晶透鏡結構L或相關產品必須具有輕薄短小的特性，否則，將無法滿足產品輕巧、易攜帶的功能。因此，在本發明實施例中，液晶透鏡結構L的各層結構，特別是電極組中的透明絕緣層21、第一透明絕緣層311以及第二透明絕緣層321的厚度需要被控制在適當的範圍內。
舉例而言，在本發明實施例中，透明絕緣層21、第一透明絕緣層311以及第二透明絕緣層321都具有介於0.01毫米至0.2毫米之間的厚度；較佳地，透明絕緣層21、第一透明絕緣層311以及第二透明絕緣層321都具有介於0.01毫米至0.1毫米之間的厚度；最佳地，透明絕緣層21、第一透明絕緣層311以及第二透明絕緣層321都具有介於0.01毫米至0.05毫米之間的厚度。
具體來說，當透明絕緣層21、第一透明絕緣層311以及第二透明絕緣層321都具有上述範圍內的厚度時，液晶透鏡結構L的 整體體積可以被大幅減小。相較於現有液晶透鏡結構中作為導電線路的基板的玻璃層一般具有0.5毫米以上的厚度，當本發明實施例採用厚度為0.05毫米的玻璃層作為透明絕緣層21、第一透明絕緣層311以及第二透明絕緣層321，液晶透鏡結構L的整體厚度可以被降低1.35毫米。
接下來，請同時參閱圖3。圖3為本發明其中一實施例所提供的液晶透鏡結構的第一電極組與第二電極組的立體分解示意圖。如圖3所示，第一電極層312包含多個第一導電線路(312a、312b、312c)，第二電極層322包含多個第二導電線路(322a、322b、322c)，且第一導電線路(312a、312b、312c)與第二導電線路(322a、322b、322c)彼此分離且交錯設置。在圖3所示的實施例中，多個第一導電線路(312a、312b、312c)以及第二導電線路(322a、322b、322c)的佈線方向彼此垂直。
通過第二電極組3中的第一電極結構31以及第二電極結構32的設計，本發明實施例所提供的液晶透鏡結構L的第一電極組2以及第二電極組3可以與第一電極組2相互配合而產生矩陣式電場。具體來說，如圖1所示，本發明實施例所提供的液晶透鏡結構L還進一步包含驅動器5(請參圖7)，驅動器5電性連接於第一電極組2與第二電極組3。驅動器5可以對第二電極組3的第一電極結構31及第二電極結構32提供互為相同或是不同的電壓，使得液晶透鏡結構L的第一電極組2以及第二電極組3之間產生電壓差，進而對設置於第一電極組2以及第二電極組3之間的液晶層1提供電場。
詳細來說，在第一電極結構31的第一電極層312的各第一導電線路(312a、312b、312c)上，由驅動器5所提供的驅動電壓可為相同或不同，且在第二電極結構32的第二電極層322的各第二導電線路(322a、322b、322c)上，由驅動器5所提供的驅動電壓可為相同或不同。換句話說，第一導電線路312a以及第一導電線路312b 可以被提供有相同或不同的驅動電壓，第二導電線路322a以及第二導電線路322b可以被提供有相同或不同的驅動電壓。如此一來，分別設置於第一透明絕緣層311與第二透明絕緣層321上的第一導電線路(312a、312b、312c)以及第二導電線路(322a、322b、322c)相對於第一電極組2都具有電壓差，進而對液晶層1提供電場。具體而言，由第一導電線路(312a、312b、312c)以及第二導電線路(322a、322b、322c)與第一電極組2所提供給液晶層1的電場為矩陣式電場。
在本發明的實施例中，“矩陣式電場”代表電場中可以以矩陣方式定義出多個感應點，且通過控制施加於第一導電線路(312a、312b、312c)以及第二導電線路(322a、322b、322c)的電壓，多個感應點具有相同或者不同的電場強度。
請同樣參閱圖3。第一導電線路(312a、312b、312c)具有多個第一對應點(x1,x2,x3)，第二導電線路(322a、322b、322c)具有多個第二對應點(y1,y2,y3)，第一導電線路(312a、312b、312c)的多個第一對應點(x1,x2,x3)與第二導電線路(322a、322b、322c)的多個第二對應點(y1,y2,y3)彼此相互配合，以對液晶層1提供具有多個感應點的矩陣式電場。且每一個感應點由兩個彼此相對應的第一對應點(x1,x2,x3)與第二對應點(y1,y2,y3)所組成。
在圖3中，所標示出的第一對應點x1、第一對應點x2、第一對應點x3是位於第一電極層312的不同導電線路上，而所標示出的第二對應點y1、第二對應點y2以及第二對應點y3都是位於第二導電線路322a上。值得一提的是，標示方式是為了後續說明的方便性，並非用以限制本發明。在本發明中，任一第一對應點可以位於任一條第一導電線路上的任何位置，而任一第二對應點可以位於任一條第二導電線路上的任何位置，只要第一對應點以及第二對應點彼此對應而形成矩陣式電場中的感應點。
換句話說，在圖3所示的實施例中，矩陣式電場的感應點的 電場是通過兩層的電極層中的導電線路所被施加的電壓彼此疊加所產生的。針對調整兩層電極層中導電線路所被施加的電壓而產生具有不同電場強度的感應點的詳細技術手段將於稍後敘述。
承上所述，由於矩陣式電場中不同感應點是具有相同或不同的電場強度，對應於矩陣式電場中各感應點的液晶層1的不同位置可以受到不同強度的電場的影響，進而驅使液晶分子發生不同程度的偏轉。換句話說，在通過驅動器5提供驅動電壓至第一電極組2以及第二電極組3時，液晶層1內部的液晶分子則可根據矩陣式電場各點的電場強度而產生不同的偏轉型態。
請一併參閱圖4所示。圖4為本發明其中一實施例所提供的液晶透鏡結構的第一導電線路與第二導電線路相互配合的示意圖。由圖4所示的第二電極組3配合第一電極組2所獲得的矩陣式電場的各感應點也標示輿圖4中，而在第二電極組3的第一電極結構31中，第一電極層312的第一導電線路(312a、312b、312c)是沿y軸排列，而第二電極組3的第二電極結構中，第二電極層322的第二導電線路(322a、322b、322c)是沿x軸排列。如此一來，可以構成具有多個感應點的矩陣式電場，且各感應點的位置則以座標(x,y)表示。
舉例而言，位於液晶層1的表面的中心點的感應點的位置座標為(0,0)，此感應點以V(0,0)表示，而圖中所示位於中心點右上方(正x，正y方向)的感應點的位置座標為(1,1)，此感應點以V(1,1)表示。位於矩陣式電場中的其他感應點的座標可依據上述方式編列。另外，在本發明中，矩陣式電場中的感應點的數量是依據第一導電線路(312a、312b、312c)以及第二導電線路(322a、322b、322c)的數量而定，且可依據實際需求加以調整。在其他實施例中，還可以通過進一步在液晶層1以及第二電極組3設置第三電極組來增加感應點的數量。
請參閱圖2。圖2為本發明另一實施例所提供的液晶透鏡結構 的剖面示意圖。承上所述，除了第一電極結構以及第二電極結構之外，本發明其他實施例所提供的液晶透鏡結構L的第二電極組3還可以進一步包含第三電極層332以及第三透明絕緣層331。換句話說，如圖2所示，在一實施例中，液晶透鏡結構L的第二電極組3還進一步包含第三電極結構33。第三電極層332設置於液晶層1與第三透明絕緣層331之間，第二電極層322設置於第三透明絕緣層331與第二透明絕緣層321之間。第一電極層312設置於第二透明絕緣層321與第一透明絕緣層311之間。
第三電極結構33的第三電極層332中的第三導電線路(未顯示)的排列方式可以與第一導電線路(312a、312b、312c)或是第二導電線路(322a、322b、322c)的排列方式垂直或平行，或是以沿其他與第一導電線路(312a、312b、312c)以及第二導電線路(322a、322b、322c)的排列方向不垂直或平行的方向排列。換句話說，只要可以用以增加由第一電極組2以及第二電極組3所形成的矩陣式電場的感應點，或是調整矩陣式電場內的感應點的電場強度，第三電極結構的設計方式可以依據產品需求加以調整。
接下來，請再次參閱圖4，並配合圖5所示。以下將以實例說明通過雙層電極層(第一電極層312以及第二電極層322)與第一電極組2配合而形成矩陣式電場，進而使得液晶層1內液晶分子發生偏轉的技術手段。圖5為本發明中一實施例的液晶層受第一電極組及第二電極組所產生的矩陣式電場影響而得的折射率變化曲線。在圖4以及圖5所示的實例中，通過控制分別施加於第一電極層312以及第二電極層322上的電壓，可以使本發明所提供的液晶透鏡結構L發揮球面透鏡的效果。
具體而言，圖4所示的第二電極組3與第一電集組2所形成的矩陣式電場中，位於由虛線所構成的圓上的各感應點具有相同的電場強度。舉例而言，V(1,1)、V(1,-1)、V(-1,-1)及V(-1,1)四個感應點具有相同的電場強度a。另外，位於矩陣式電場中心的感應 點V(0,0)的電場為0。
在圖4中，為了維持使圖式內容清晰簡潔，在由虛線所構成的圓之內所繪示出的感應點的數量有限。然而，如前所述，由虛線所構成的圓上的感應點的數量可以通過調整第一導電線路(312a、312b、312c)以及第二導電線路(322a、322b、322c)的數量而改變。或是，還可以新增第三電極層332用以增加感應點的數量。
為使液晶透鏡結構L發揮球面透鏡的效果，在感應點V(0,0)與由虛線所構成的圓之間的感應點的電場強度是介於0與a之間，且感應點的電場強度隨著感應點與感應點V(0,0)之間的距離縮短而增加。舉例而言，感應點V(1,0)具有介於0與a之間的電場強度。如此一來，矩陣式電場中的感應點的電場會依據其所在的座標位置而有所不同，即，矩陣式電場中的電場強度呈現梯度分佈。
通過前述感應點的電場強度的配置，對應於由第一電極組2與第二電極組3所形成的矩陣式電場的液晶層1中的液晶分子會依據不同的電場強度而發生不同程度的偏轉。由於液晶層1的各個位置對於光線的折射率是依液晶分子的偏轉角度而定，在圖4所示的第二電極組3以及第一電極組2所形成的矩陣式電場下，液晶層1上的折射率變化是如圖5所示。如前所述，圖5是沿著第一電極組的中央的第一導電線路的方向，液晶層1的折射率變化曲線，而橫軸為液晶層1上對應至第二電極組32的第二電極層322的座標值(即圖4中的x軸)，縱軸為折射率。
受到矩陣式電場的驅動，液晶層1中央處的液晶分子受到的電壓較弱，因此液晶的偏轉角度較小，而液晶層1周緣的液晶分子受到的電壓較強，液晶旋轉角度較大。因此，如圖5所示，液晶層1內部的折射率具有曲線變化，其中液晶層1中央的折射率較高而接近液晶層1周緣的折射率較低。據此，通過調整矩陣式 電場中各感應點的電場強度，可以使液晶層1模擬球面透鏡的效果。換句話說，本發明的第一電極組2以及第二電極組3的組合可以達到傳統上使用圓孔電極來使液晶層1內部的液晶分子發生偏轉的效果。
再更詳細而言，為使矩陣式電場中的各感應點的電場強度為相同或不同，或是使得矩陣式電場中的各感應點具有所欲的電場強度，需要控制分別設置於第一電極層312以及第二電極層322的兩條交錯設置的導電線路所被施加的電壓，即，控制施加於每一個第一導電線路(312a、312b、312c)的多個第一對應點(x1,x2,x3)，以及每一個第二導電線路(322a、322b、322c)的多個第二對應點(y1,y2,y3)的電壓。
請參閱圖4，如前所述，感應點V(1,1)以及感應點V(1,-1)具有相同的電場強度。為了使位於感應點V(1,1)以及感應點V(1,-1)之間的感應點V(1,0)具有較感應點V(1,1)以及感應點V(1,-1)小的電場強度，可以調整施加於對應至感應點V(1,-1)的第一對應點以及第二對應點的電壓值，即，施加至第一對應點x2以及第二對應點y2的電壓值。
為達到上述不同感應點之間電場強度的差異，舉例而言，可以對第二電極層322中的第二導電線路322a施加1V的電壓。同時，對第一電極層312中的第一導電線路312a及第一導電線路312c都施加1V的電壓，而不對第一電極層312中的第一導電線路312b施加任何電壓。如此一來，位於第二導電線路322a上的第二對應點y1、第二對應點y2以及第二對應點y3都被施加1V的電壓。位於第一導電線路312a上的第一對應點x1以及位於第一導電線路312c上的第一對應點x3都被施加1V的電壓。另外，位於第一導電線路312b上的第一對應點x2未被施加電壓。
由上述內容可以推知，由第一對應點x1與第二對應點y1所組成的感應點V(1,1)的電場強度會等同於由第一對應點x3與第二 對應點y3所組成的感應點V(1,-1)的電場強度，而由第一對應點x2與第二對應點y2所組成的感應點V(1,0)的電場強度會小於感應點V(1,1)以及感應點V(1,-1)的電場強度。
換句話說，通過對雙層電極層的不同導電線路施加不同的驅動電壓，可以精準控制矩陣式電場中各個感應點的電場強度，進而控制對應至各個感應點的液晶層1中液晶分子的偏轉角度。如此一來，可以依據實際需求而調整液晶層1中各點的折射率而使液晶透鏡結構L達到變焦的目的。
接下來，請參閱圖6。圖6為在另一矩陣式電場的影響下，沿著第一電極組的中央的第一導電線路的方向，液晶層的折射率變化曲線。與圖5所示的折射率變化曲線不同的是，在圖6所示的實施例中，通過調整施加於第一導電線路(312a,312b,312c)以及第二導電線路(322a,322b,322c)的電壓，液晶透鏡結構L是用以模擬非球面透鏡的效果。為了達到圖6所示的折射率曲線，只要控制第一導電線路上的各個第一對應點(x1,x2,x3)以及第二導電線路上的第二對應點(y1,y2,y3)被施加的電壓值，即可控制由相對應的第一對應點(x1,x2,x3)以及第二對應點(y1,y2,y3)所組成的感應點的電場強度，進而控制液晶層1相對應的位置的折射率。
另外，如圖7所示，本發明另外提供一種變焦液晶透鏡組件，其包含兩個液晶透鏡結構(L1,L2)。具體而言，在本發明所提供的變焦液晶透鏡組件中是包含兩個以上如先前實施例所述的液晶透鏡結構L。如此一來，可以達到變焦(zoon-in/zoom-out)的效果。當變焦液晶透鏡組件包含三個液晶透鏡結構L時，可以將原始影像放大至少2倍。在本發明中，變焦液晶透鏡組件中所包含的液晶透鏡結構L的數量並不加以限制。
具體來說，變焦液晶透鏡組件所包含的每個液晶透鏡結構(L1,L2)包含第一電極組2、第二電極組3以及設置於第一電極組2以及第二電極組3之間的液晶層1。液晶層1。如前所述，第二電極 組3包含第一電極結構31以及第二電極結構32，第一電極結構31包含第一透明絕緣層311以及設置於第一透明絕緣層311上的第一電極層312，且第二電極結構32包含第二透明絕緣層321以及設置於第二透明絕緣層321上的第二電極層322。第一電極層312包含多個第一導電線路(312a,312b,312c)，第二電極層322包含多個第二導電線路(322a,322b,322c)，且第一導電線路(312a,312b,312c)與第二導電線路(322a,322b,322c)彼此分離且交錯設置，以對液晶層1提供矩陣式電場。有關變焦液晶透鏡組件中的液晶透鏡結構(L1,L2)的其他細節，都如先前實施例中所述，在此不再次敘述。
[實施例的有益效果]
本發明的有益效果在於，本發明所提供的變焦液晶透鏡組件及其液晶透鏡結構L能通過“所述第一電極層312包含多個第一導電線路(312a,312b,312c)，所述第二電極層322包含多個第二導電線路(322a,322b,322c)，且所述第一導電線路(312a,312b,312c)與所述第二導電線路(322a,322b,322c)彼此分離且交錯設置，以對所述液晶層1提供一矩陣式電場”或是“每一個第一導電線路(312a,312b,312c)具有多個第一對應點(x1,x2,x3)，每一個第二導電線路(322a,322b,322c)具有多個第二對應點(y1,y2,y3)，多個所述第一導電線路(312a,312b,312c)的多個所述第一對應點(x1,x2,x3)與多個所述第二導電線路(322a,322b,322c)的多個所述第二對應點(y1,y2,y3)彼此相互配合，以對所述液晶層1提供一具有多個感應點V的矩陣式電場，且每一個所述感應點V由兩個彼此相對應的所述第一對應點(x1,x2,x3)與所述第二對應點(y1,y2,y3)所組成”的技術特徵，得以通過調整矩陣式電場各感應點V的電場強度，進而調整相對應的液晶層1中的液晶分子的偏轉程度及方向，藉此以控制液晶透鏡結構L中不同位置的折射率，而使得本 發明所提供的變焦液晶透鏡組件及其液晶透鏡結構L能產生球面或是非球面透鏡的效果。
以上所述僅為本發明的較佳可行實施例，非因此侷限本發明的專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及附圖內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的保護範圍內。

Claims (10)

  1. 一種液晶透鏡結構，其包含：一第一電極組；一第二電極組；以及一液晶層，所述液晶層設置於所述第一電極組以及所述第二電極組之間；其中，所述第二電極組包含一第一電極結構以及一第二電極結構，所述第一電極結構包含一第一透明絕緣層以及設置於所述第一透明絕緣層上的一第一電極層，且所述第二電極結構包含一第二透明絕緣層以及設置於所述第二透明絕緣層上的一第二電極層；其中，所述第一電極層包含多個第一導電線路，所述第二電極層包含多個第二導電線路，且所述第一導電線路與所述第二導電線路彼此分離且交錯設置，以對所述液晶層提供一矩陣式電場。
  2. 如請求項1所述的液晶透鏡結構，其中，所述第二電極組還進一步包含一第三電極層以及一第三透明絕緣層，所述第三電極層設置於所述液晶層與所述第三透明絕緣層之間，所述第二電極層設置於所述所述第三透明絕緣層與所述所述第二透明絕緣層之間，且所述第一電極層設置於所述第二透明絕緣層與所述所述第一透明絕緣層之間。
  3. 如請求項2所述的液晶透鏡結構，其中，所述第一透明絕緣層、所述第二透明絕緣層以及所述第三透明絕緣層都是由玻璃材料所製成。
  4. 如請求項2所述的液晶透鏡結構，其中，所述第一透明絕緣層、所述第二透明絕緣層以及所述第三透明絕緣層都具有介於0.01毫米至0.2毫米之間的厚度。
  5. 如請求項2所述的液晶透鏡結構，其中，所述第一透明絕緣層、所述第二透明絕緣層以及所述第三透明絕緣層都具有介於0.01毫米至0.05毫米之間的厚度。
  6. 如請求項1所述的液晶透鏡結構，還進一步包含：一第一配向層以及一第二配向層，所述第一配向層設置於所述第一電極組與所述液晶層之間，且所述第二配向層設置於所述第二電極組與所述液晶層之間。
  7. 如請求項2所述的液晶透鏡結構，其中，所述第一電極層、所述第二電極層以及所述第三電極層都是由氧化銦錫所製成。
  8. 如請求項1所述的液晶透鏡結構，還進一步包含：一驅動器，所述驅動器電性連接於所述第一電極組與所述第二電極組，以使得所述矩陣式電場中的多個感應點具有相同或者不同的電場強度。
  9. 一種液晶透鏡結構，其包含：一第一電極組；一第二電極組，所述第二電極組包含多個第一導電線路以及與多個所述第一導電線路彼此分離的多個第二導電線路；以及一液晶層，所述液晶層設置於所述第一電極組以及所述第二電極組之間；其中，每一個第一導電線路具有多個第一對應點，每一個第二導電線路具有多個第二對應點，多個所述第一導電線路的多個所述第一對應點與多個所述第二導電線路的多個所述第二對應點彼此相互配合，以對所述液晶層提供一具有多個感應點的矩陣式電場，且每一個所述感應點由兩個彼此相對應的所述第一對應點與所述第二對應點所組成。
  10. 一種變焦液晶透鏡組件，其包含兩個液晶透鏡結構，且每一個所述液晶透鏡結構包含：一第一電極組； 一第二電極組；以及一液晶層，所述液晶層設置於所述第一電極組以及所述第二電極組之間；其中，在每一個所述液晶透鏡結構中，所述第二電極組包含一第一電極結構以及一第二電極結構，所述第一電極結構包含一第一透明絕緣層以及設置於所述第一透明絕緣層上的一第一電極層，且所述第二電極結構包含一第二透明絕緣層以及設置於所述第二透明絕緣層上的一第二電極層；其中，在每一個所述液晶透鏡結構中，所述第一電極層包含多個第一導電線路，所述第二電極層包含多個第二導電線路，且所述第一導電線路與所述第二導電線路彼此分離且交錯設置，以對所述液晶層提供一矩陣式電場。
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