TWI663430B - 多功能透鏡裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明公開一種多功能透鏡裝置，其包括液晶透鏡單元與控制器。液晶透鏡單元的兩個液晶透鏡結構分別具有第一與第二矩陣式電場，且第一與第二矩陣式電場的不同電場區塊依據控制器所提供的預定操作模式而相互配合，進而在多功能透鏡裝置的顯示畫面上產生至少兩個分割畫面。藉此，多功能透鏡裝置可以通過對於液晶透鏡結構的第一與第二矩陣式電場的調控，而依據使用者需求在同一顯示畫面上顯示不同的分割畫面，進而具備多功能性。

Description

多功能透鏡裝置
本發明涉及一種透鏡裝置，特別是涉及一種多功能透鏡裝置。
在現有技術中，透鏡裝置一般可以被應用於電子裝置中作為用以擷取影像的鏡頭。隨著科技的發展，對於透鏡裝置的應用更加廣泛。舉例而言，將透鏡裝置應用於穿戴式裝置中可以使得使用者目視畫面具有更多功能性。
然而，在現有技術中，如何通過複雜度較低的結構、較低成本以及簡易的操作原理而將透鏡裝置應用於電子裝置中來達到智慧式的畫面觀測，仍是待解決的技術問題之一。
本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種多功能透鏡裝置，其能通過其中有關矩陣式電場的調控，而依據使用者需求而在同一顯示畫面上顯示不同的分割畫面，進而具備多功能性。
為了解決上述的技術問題，本發明所採用的其中一技術方案是，提供一種多功能透鏡裝置，其包括一液晶透鏡單元以及電性連接於所述液晶透鏡單元一控制器。所述液晶透鏡單元至少包括兩個液晶透鏡結構，且每一個所述液晶透鏡結構包括一第一電極組、一第二電極組以及設置於所述第一電極組與所述第二電極組之間的一液晶層。
所述第二電極組包括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括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括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。所述第一電極層包括多個第一導電線路，所述第二電極層包括多個第二導電線路，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。
承上述，兩個所述液晶透鏡結構分別具有一第一矩陣式電場以及一第二矩陣式電場，且所述第一矩陣式電場包括一第一電場區塊以及與所述第一電場區塊相互分離的一第二電場區塊，所述第二矩陣式電場包括一第三電場區塊以及與所述第三電場區塊相互分離的一第四電場區塊，所述第一電場區塊與所述第三電場區塊相互對應，且所述第二電場區塊與所述第四電場區塊相互對應。
再者，所述控制器提供一預定的操作模式，所述控制器依據所述預定的操作模式而控制兩個所述液晶透鏡結構，以使得所述第一矩陣式電場的所述第一電場區塊與所述第二矩陣式電場的所述第三電場區塊相互配合，而在所述多功能透鏡裝置的一顯示畫面上產生對應於所述第一電場區塊以及所述第三電場區塊的一第一分割畫面，且所述控制器依據所述預定的操作模式而控制兩個所述液晶透鏡結構，以使得所述第一矩陣式電場的所述第二電場區塊與所述第二矩陣式電場的所述第四電場區塊相互配合，而在所述多功能透鏡裝置的所述顯示畫面上產生對應於所述第二電場區塊以及所述第四電場區塊的一第二分割畫面。
為了解決上述的技術問題，本發明所採用的另外一技術方案是，提供一種多功能透鏡裝置，所述多功能透鏡裝置是電性連接於一控制器。所述多功能透鏡裝置包括一液晶透鏡單元，所述液晶透鏡單元至少包括兩個液晶透鏡結構，且每一個所述液晶透鏡結構包括一第一電極組、一第二電極組以及設置於所述第一電極組與所述第二電極組之間的一液晶層。
承上述，所述第二電極組包括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括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括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。所述第一電極層包括多個第一導電線路，所述第二電極層包括多個第二導電線路，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。兩個所述液晶透鏡結構中有關第一、第二矩陣式電場與其中的電場區塊的內容如上所述。另外，所述液晶透鏡單元依據所述控制器所提供的一預定的操作模式而使得矩陣式電場的不同電場區塊相互配合而產生分割畫面的方式也如同前一個技術方案所述。
為了解決上述的技術問題，本發明所採用的另外再一技術方案是，提供一種多功能透鏡裝置，其包括至少兩個液晶透鏡結構以及一控制器。至少兩個所述液晶透鏡結構彼此鄰近且相互對應。所述控制器電性連接於至少兩個所述液晶透鏡結構，且所述液晶透鏡結構通過所述控制器的調控以提供多個電場區塊。一原始影像光源通過其中一所述液晶透鏡結構的其中一所述電場區塊與另外一所述液晶透鏡結構的其中一所述電場區塊相互配合後所提供的一第一種影像處理，而形成一第一功能畫面。所述原始影像光源通過其中一所述液晶透鏡結構的另外一所述電場區塊與另外一所述液晶透鏡結構的另外一所述電場區塊相互配合後所提供的一第二種影像處理，而形成一第二功能畫面。所述第一種影像處理與所述第二種影像處理相異或者相同。
本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的多功能透鏡裝置，其能通過“至少兩個所述液晶透鏡結構彼此鄰近且相互對應”以及“所述控制器電性連接於至少兩個所述液晶透鏡結構，且所述液晶透鏡結構通過所述控制器的調控以提供多個電場區塊”的技術方案，以使得一原始影像光源通過其中一所述液晶透鏡結構的其中一所述電場區塊與另外一所述液晶透鏡結構的其中 一所述電場區塊相互配合後所提供的一第一種影像處理，而形成一第一功能畫面，並且使得所述原始影像光源通過其中一所述液晶透鏡結構的另外一所述電場區塊與另外一所述液晶透鏡結構的另外一所述電場區塊相互配合後所提供的一第二種影像處理，而形成一第二功能畫面。因此，本發明能在確保每個畫面的品質的前提下，達到同時提供不同畫面的效果。
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圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。
D‧‧‧多功能透鏡裝置
U‧‧‧液晶透鏡單元
C‧‧‧控制器
P‧‧‧輸入單元
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
41‧‧‧第一配向層
42‧‧‧第二配向層
x1,x2,x3‧‧‧第一對應點
y1,y2,y3‧‧‧第二對應點
M1‧‧‧第一矩陣式電場
M11‧‧‧第一電場區塊
M12‧‧‧第二電場區塊
M13‧‧‧第五電場區塊
M2‧‧‧第二矩陣式電場
M21‧‧‧第三電場區塊
M22‧‧‧第四電場區塊
M23‧‧‧第六電場區塊
M3‧‧‧第三矩陣式電場
M31‧‧‧第七電場區塊
S‧‧‧顯示畫面
S1‧‧‧第一分割畫面
S2‧‧‧第二分割畫面
S3‧‧‧第三分割畫面
S4‧‧‧第四分割畫面
圖1為本發明其中一實施例所提供的多功能透鏡裝置的功能方塊圖；圖2為本發明實施例中所使用的液晶透鏡單元中的液晶透鏡結構的示意圖；圖3為本發明實施例中所使用的液晶透鏡單元中，液晶透鏡結構通過第一導電線路與第二導電線路而形成矩陣式電場的示意圖；圖4為本發明其中一實施例中第一與第二矩陣式電場中不同電場區塊對應關係的示意圖；圖5為本發明其中一實施例所提供的多功能透鏡裝置的顯示畫面的示意圖；圖6為本發明另一實施例中第一與第二矩陣式電場中不同電場區塊對應關係的示意圖；圖7為本發明另一實施例所提供的多功能透鏡裝置的顯示畫面的示意圖；以及圖8為本發明再一實施例所提供的多功能透鏡裝置的顯示畫面的示意圖。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“多功能透鏡裝置”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效果。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也可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。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，事先聲明。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保護範圍。
應理解，雖然本文中可能使用術語第一、第二、第三等來描述各種元件或者信號，但這些元件或者信號不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件，或者一信號與另一信號。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。
請參閱圖1所示。圖1為本發明其中一實施例所提供的多功能透鏡裝置的功能方塊圖。本發明所提供的多功能透鏡裝置D包括液晶透鏡單元U以及控制器C。控制器C電性連接於液晶透鏡單元U。事實上，在本發明所提供的另一實施例中，控制器C可以是不包括在多功能透鏡裝置D內。換句話說，控制器C可以是設置在多功能透鏡裝置D的外部，並通過電性連接的方式與液晶透鏡單元U相互連接。另外，本發明所提供的多功能透鏡裝置D還可以進一步包括輸入單元P。有關輸入單元P的細節將在與圖8相關聯的說明中進行敘述。
請參閱圖2以及圖3所示。圖2為本發明實施例中所使用的液晶透鏡單元的示意圖，而圖3為液晶透鏡單元中的液晶透鏡結構通過第一導電線路與第二導電線路而形成矩陣式電場的示意圖。接下來，將針對多功能透鏡裝置D中的液晶透鏡單元U的結構特徵與運作方式進行詳細說明。
液晶透鏡單元U至少包括兩個液晶透鏡結構L。如圖2所示， 每一個液晶透鏡結構L都包括第一電極組2、第二電極組3以及設置於第一電極組2與第二電極組3之間的液晶層1。在圖2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，每個液晶透鏡結構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2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2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。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，本發明實施例所採用的液晶透鏡結構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，可以通過驅動器(未顯示)而電性連接第一電極組2與第二電極組3，用以對第二電極組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。
如前所述，液晶透鏡單元U至少包括兩個液晶透鏡結構L。因此，通過上述結構設計，兩個液晶透鏡結構L是分別具有第一矩陣式電場M1與第二矩陣式電場M2。請參閱圖4與圖5。圖4為本發明其中一實施例中第一與第二矩陣式電場中不同電場區塊對應關係的示意圖，而圖5為本發明其中一實施例所提供的多功能透鏡裝置的顯示畫面的示意圖。
具體來說，本發明的其中一個技術手段在於，通過第一矩陣式電場M1與第二矩陣式電場M2的調控與設計，可以在多功能透鏡裝置D的顯示畫面S上呈現內容相同或相異的分割畫面。
請參閱圖4，第一矩陣式電場M1包括第一電場區塊M1以及與第一電場區塊M1相互分離的第二電場區塊M2。第二矩陣式電場M2包括第三電場區塊M21以及與第三電場區塊M21相互分離的第四電場區塊M22。第一電場區塊M11與第三電場區塊M21相互對應，且第二電場區塊M12與第四電場區塊M22相互對應。
舉例而言，第一電場區塊M11和與其相互對應的第三電場區塊M21可以是彼此平行且具有相同面積的電場區塊，而第二電場 區塊M12和與其相互對應的第四電場區塊M22可以是彼此平行且具有相同面積的電場區塊。值得注意的是，雖然在圖4中所顯示的第一電場區塊M11與第二電場區塊M12是彼此相鄰的電場區塊，在其他實施方式中，第一電場區塊M11也可以是包圍第二電場區塊M12但與第二電場區塊M12分離而不重疊的電場區塊。換句話說，本發明中的電場區塊的排列設計可以依需求而進行調整。
接下來，請參閱圖5。圖5所示的顯示畫面S可以通過圖4所示的第一矩陣式電場M1與第二矩陣式電場M2相互配合而形成。具體來說，多功能透鏡裝置D的控制器C，或是設置在多功能透鏡裝置D外部的控制器C可以通過預定的操作模式來控制兩個液晶透鏡結構L以及其中的矩陣式電場。舉例而言，預定的操作模式可以是通過特定人士(例如製造商或是使用者)而預先設定的操作模式，其是用以使得多功能透鏡裝置D的顯示畫面S依據使用需求被切格成兩個以上的分割畫面。
例如，在圖4以及圖5所示的實施例中，預定的操作模式可以使得顯示畫面S被切隔成至少兩個分割畫面(圖5所示的第一分割畫面S1與第二分割畫面S2)。在本發明中，預定的操作模式可以依據使用需求加以調整。
接下來，請繼續參閱圖5。控制器C提供預定的操作模式並依據預定的操作模式而控制兩個液晶透鏡結構L，以使得第一矩陣式電場M1的第一電場區塊M11與第二矩陣式電場M2的第三電場區塊M21相互配合，而在多功能透鏡裝置D的顯示畫面S上產生對應於第一電場區塊M11以及第三電場區塊M21的第一分割畫面S1。同時，控制器C依據預定的操作模式而控制兩個液晶透鏡結構L，以使得第一矩陣式電場M1的第二電場區塊M12與第二矩陣式電場M2的第四電場區塊M22相互配合，而在多功能透鏡裝置L的顯示畫面S上產生對應於第二電場區塊M12以及第四電場區塊M22的第二分割畫面S2。
換句話說，在本發明中，原始影像光源可以通過其中一個液晶透鏡結構L的其中一個電場區塊(例如第一矩陣式電場M1的第一電場區塊M11)與另外一個液晶透鏡結構L的其中一個電場區塊(例如第二矩陣式電場M2的第三電場區塊M21)相互配合後所提供的第一種影像處理，而形成第一功能畫面(例如第一分割畫面S1)。
同時，在本發明中，原始影像光源通過其中一個液晶透鏡結構L的另外一個電場區塊(例如第一矩陣式電場M1的第二電場區塊M12)與另外一個液晶透鏡結構L的另外一個電場區塊(例如第二矩陣式電場M2的第四電場區塊M22)相互配合後所提供的第二種影像處理，而形成第二功能畫面(例如第二分割畫面S2)。
上述第一種影像處理與第二種影像處理為相異或者相同。在本發明的實施例中，分別通過第一種影像處理與第二種影像處理所獲得的第一分割畫面S1以及第二分割畫面S2可以是原始畫面或是經過聚焦的畫面。具體來說，在本發明的其中一個實施方式中，可以通過對第一矩陣式電場M1以及第二矩陣式電場M2的控制，而使得在兩個液晶透鏡結構L中的液晶層1的分子都不發生偏轉，如此一來，原始影像光源(例如環境中的光源)可以直接通過多功能透鏡裝置D，使得使用者直接通過多功能透鏡裝置D的液晶透鏡單元U而觀測前方的原始畫面，即，具有原始大小、亮度等參數的畫面。
另外，通過對第一矩陣式電場M1以及第二矩陣式電場M2的控制，可以調整液晶透鏡結構L中與第二電場區塊M12與第四電場區塊M22相互對應的液晶分子的偏轉，使得顯示畫面S中的第二分割畫面是經過聚焦的定焦畫面。
除此之外，本發明所提供的多功能透鏡裝置D中的液晶透鏡單元U可以包括三個液晶透鏡結構L。換句話說，除了上述分別具有第一矩陣式電場M1與第二矩陣式電場M2的兩個液晶透鏡結構L之外，液晶透鏡單元U還可以進一步包括具有第三矩陣式電 場M3的另一液晶透鏡結構L。
請配合參閱圖6以及圖7。圖6為本發明另一實施例中第一與第二矩陣式電場中不同電場區塊對應關係的示意圖，而圖7為本發明另一實施例所提供的多功能透鏡裝置的顯示畫面的示意圖。如圖6所示，第一矩陣式電場M1除了具有第一電場區塊M11以及第二電場區塊M12之外，還具有第五電場區塊M13。另外，第二矩陣式電場M2除了具有第三電場區塊M21以及第四電場區塊M22之外，還具有第六電場區塊M23。第三矩陣式電場M3具有對應於第五電場區塊M13以及第六電場區塊M23的第七電場區塊M33。
圖6以及圖7所示的實施例與先前實施例的主要差異處在於，由於多功能透鏡裝置D的液晶透鏡單元是包括至少三個液晶透鏡結構L，其可以使三個液晶透鏡結構L相互配合而達到變焦的效果。
舉例而言，如同先前所述，控制器C可以用以依據預定的操作模式而控制三個液晶透鏡結構L，以使得第一矩陣式電場M1的第五電場區塊M13、第二矩陣式電場M2的第六電場區塊M14與第三矩陣式電場M3的第七電場區塊M31相互配合，而在多功能透鏡裝置D的顯示畫面S上產生對應於第五電場區塊M13、第六電場區塊M14以及第七電場區塊M31的第三分割畫面S3。通過三個液晶透鏡結構L的配合所形成的第三分割畫面S可以是放大畫面或是縮小畫面。
接下來，請參閱圖8，圖8為本發明再一實施例所提供的多功能透鏡裝置的顯示畫面的示意圖。請先參閱圖1所示，本發明所提供的多功能透鏡裝置D除了液晶透鏡單元U與控制器C之外，還可以包括輸入單元P。輸入單元P可以用以將外部訊號輸入至多功能透鏡裝置D內，以使顯示畫面S的第四分割畫S4面顯示外來影音訊息。外來影音訊息可以是影片、照片以及文字訊息的至 少一種。
具體來說，由多功能透鏡裝置D的顯示畫面S所顯示的內容不只是限於使用者前方的觀測畫面，而可以包括額外輸入的影音訊息。舉例而言，多功能透鏡裝置D可以進一步包括背光板(未繪示於圖中)等組件，以使得多功能透鏡裝置D發揮顯示器的功能而提供使用者外來影音訊息。
請參閱圖8所示，舉例而言，在圖8中，第一分割畫面S1與第二分割畫面S2為畫面中的畫面(picture in picture)的形式。第一分割畫面S1可以是使用者前方所觀測到的原始畫面。第二分割畫面S2可以是通過液晶透鏡單元U的運作而進行聚焦的定焦畫面。舉例而言，通過預定的操作模式，可以藉由控制器C使得第二分割畫面S2對使用者前方所觀測到的畫面的某一區塊進行對焦。
接下來，第三分割畫面S3可以是放大畫面。舉例而言，通過預定的操作模式的設計，可以藉由控制器C控制液晶透鏡單元U中的至少三個液晶透鏡結構L，進而對使用者前方所觀測到的畫面的某一區塊進行放大(zoom-in)或是縮小(zoom-out)。另外，第四分割畫面S3則可以配合多功能透鏡裝置D的其他組件的設置，而將外來影音訊息顯是於顯示畫面S上。
如此一來，通過多功能透鏡裝置D，特別是其中液晶透鏡單元U中有關矩陣式電場的設計，本發明可以在單一顯示畫面S上顯示相同或不同內容的分割畫面。除此之外，本發明所提供的多功能透鏡裝置D可以通過單一個經過編程的控制器C，而在不增加組件困難度的情形下有系統地調整液晶透鏡單元U的功效，進而控制顯示畫面S所顯示的方式以及內容。
[實施例的有益效果]
本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的多功能透鏡裝置D，其能通過“至少兩個液晶透鏡結構L彼此鄰近且相互對 應”以及“控制器C電性連接於至少兩個液晶透鏡結構L，且液晶透鏡結構L通過控制器C的調控以提供多個電場區塊”的技術方案，以使得原始影像光源通過其中一液晶透鏡結構L的其中一電場區塊與另外一液晶透鏡結構L的其中一電場區塊相互配合後所提供的第一種影像處理，而形成第一功能畫面，並且使得原始影像光源通過其中一液晶透鏡結構L的另外一電場區塊與另外一液晶透鏡結構L的另外一電場區塊相互配合後所提供的第二種影像處理，而形成第二功能畫面。因此，本發明能在確保每個畫面的品質的前提下，達到同時提供不同畫面的效果。
具體來說，在本發明中，通過鏡片組合(包括液晶透鏡結構L的液晶透鏡單元U)中液晶層1的功能運作，可以在顯示畫面S的不同區塊作出不同電子訊號處理，使得不同區塊顯示不同的影像資訊。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包括於本發明的申請專利範圍內。

Claims (10)

  1. 一種多功能透鏡裝置，其包括：一液晶透鏡單元；以及一控制器，所述控制器電性連接於所述液晶透鏡單元；其中，所述液晶透鏡單元至少包括兩個液晶透鏡結構，且每一個所述液晶透鏡結構包括一第一電極組、一第二電極組以及設置於所述第一電極組與所述第二電極組之間的一液晶層；其中，所述第二電極組包括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括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括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，所述第一電極層包括多個第一導電線路，所述第二電極層包括多個第二導電線路，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；其中，兩個所述液晶透鏡結構分別具有一第一矩陣式電場以及一第二矩陣式電場，且所述第一矩陣式電場包括一第一電場區塊以及與所述第一電場區塊相互分離的一第二電場區塊，所述第二矩陣式電場包括一第三電場區塊以及與所述第三電場區塊相互分離的一第四電場區塊，所述第一電場區塊與所述第三電場區塊相互對應，且所述第二電場區塊與所述第四電場區塊相互對應；其中，所述控制器提供一預定的操作模式，所述控制器依據所述預定的操作模式而控制兩個所述液晶透鏡結構，以使得所述第一矩陣式電場的所述第一電場區塊與所述第二矩陣式電場的所述第三電場區塊相互配合，而在所述多功能透鏡裝置的一顯示畫面上產生對應於所述第一電場區塊以及所述第三電場區塊的一第一分割畫面，且所述控制器依據所述預定的操作模式而控制兩個所述液晶透鏡結構，以使得所述第一矩陣式電場的所述第二電場區塊與所述第二矩陣式電場的所述第四電場區塊相互配合，而在所述多功能透鏡裝置的所述顯示畫面上產生對應於所述第二電場區塊以及所述第四電場區塊的一第二分割畫面。
  2. 如請求項1所述的多功能透鏡裝置，其中，所述液晶透鏡單元還進一步包括具有一第三矩陣式電場的另一液晶透鏡結構，且所述第一矩陣式電場進一步包括與所述第一電場區塊以及所述第二電場區塊相互分離的一第五電場區塊，所述第二矩陣式電場進一步包括與所述第三電場區塊以及所述第四電場區塊相互分離的一第六電場區塊，所述第三矩陣式電場具有對應於所述第五電場區塊以及所述第六電場區塊的一第七電場區塊；其中，所述控制器是用以依據所述預定的操作模式而控制三個所述液晶透鏡結構，以使得所述第一矩陣式電場的所述第五電場區塊、所述第二矩陣式電場的所述第六電場區塊與所述第三矩陣式電場的所述第七電場區塊相互配合，而在所述多功能透鏡裝置的所述顯示畫面上產生對應於所述第五電場區塊、所述第六電場區塊以及所述第七電場區塊的一第三分割畫面；其中，所述第三分割畫面為一放大畫面或是一縮小畫面。
  3. 如請求項1所述的多功能透鏡裝置，其中，所述第一分割畫面為一原始畫面。
  4. 如請求項3所述的多功能透鏡裝置，其中，所述第一矩陣式電場的所述第一電場區塊與所述第二矩陣式電場的所述第三電場區塊相互配合，以使得一原始影像光源直接穿透所述液晶透鏡單元而形成所述原始畫面。
  5. 如請求項1所述的多功能透鏡裝置，其中，所述第二分割畫面為一定焦畫面。
  6. 如請求項5所述的多功能透鏡裝置，其中，所述第一矩陣式電場的所述第二電場區塊與所述第二矩陣式電場的所述第四電場區塊相互配合，以使得一原始影像光源通過所述液晶層的液晶分子的偏轉而形成所述定焦畫面。
  7. 如請求項1所述的多功能透鏡裝置，還進一步包括：一輸入單元，所述輸入單元將一外部訊號輸入至所述多功能透鏡裝置內，以使所述顯示畫面的一第四分割畫面顯示一外來影音訊息，其中，所述外來影音訊息是一影片、一照片以及一文字訊息的至少一種。
  8. 一種多功能透鏡裝置，其是電性連接於一控制器，且所述多功能透鏡裝置包括一液晶透鏡單元，所述液晶透鏡單元至少包括兩個液晶透鏡結構，且每一個所述液晶透鏡結構包括一第一電極組、一第二電極組以及設置於所述第一電極組與所述第二電極組之間的一液晶層；其中，所述第二電極組包括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括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括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，所述第一電極層包括多個第一導電線路，所述第二電極層包括多個第二導電線路，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；其中，兩個所述液晶透鏡結構分別具有一第一矩陣式電場以及一第二矩陣式電場，且所述第一矩陣式電場包括一第一電場區塊以及與所述第一電場區塊相互分離的一第二電場區塊，所述第二矩陣式電場包括一第三電場區塊以及與所述第三電場區塊相互分離的一第四電場區塊，所述第一電場區塊與所述第三電場區塊相互對應，且所述第二電場區塊與所述第四電場區塊相互對應；其中，所述液晶透鏡單元依據所述控制器所提供的一預定的操作模式而使得所述第一矩陣式電場的所述第一電場區塊與所述第二矩陣式電場的所述第三電場區塊相互配合而在所述多功能透鏡裝置的一顯示畫面上產生對應於所述第一電場區塊以及所述第三電場區塊的一第一分割畫面，且所述液晶透鏡單元依據所述控制器所提供的所述預定的操作模式而使得所述第一矩陣式電場的所述第二電場區塊與所述第二矩陣式電場的所述第四電場區塊相互配合，而在所述多功能透鏡裝置的所述顯示畫面上產生對應於所述第二電場區塊以及所述第四電場區塊的一第二分割畫面。
  9. 如請求項8所述的多功能透鏡裝置，其中，所述液晶透鏡單元還進一步包括具有一第三矩陣式電場的另一液晶透鏡結構，且所述第一矩陣式電場進一步包括與所述第一電場區塊以及所述第二電場區塊相互分離的一第五電場區塊，所述第二矩陣式電場進一步包括與所述第三電場區塊以及所述第四電場區塊相互分離的一第六電場區塊，所述第三矩陣式電場具有對應於所述第五電場區塊以及所述第六電場區塊的一第七電場區塊；其中，所述控制器是用以依據所述預定的操作模式而控制三個所述液晶透鏡結構，以使得所述第一矩陣式電場的所述第五電場區塊、所述第二矩陣式電場的所述第六電場區塊與所述第三矩陣式電場的所述第七電場區塊相互配合而在所述多功能透鏡裝置的所述顯示畫面上產生對應於所述第五電場區塊、所述第六電場區塊以及所述第七電場區塊的一第三分割畫面；其中，所述第三分割畫面為一放大畫面或是一縮小畫面。
  10. 一種多功能透鏡裝置，其包括：至少兩個液晶透鏡結構，至少兩個所述液晶透鏡結構彼此鄰近且相互對應；以及一控制器，所述控制器電性連接於至少兩個所述液晶透鏡結構，所述液晶透鏡結構通過所述控制器的調控以提供多個電場區塊；其中，一原始影像光源通過其中一所述液晶透鏡結構的其中一所述電場區塊與另外一所述液晶透鏡結構的其中一所述電場區塊相互配合後所提供的一第一種影像處理，而形成一第一功能畫面；其中，所述原始影像光源通過其中一所述液晶透鏡結構的另外一所述電場區塊與另外一所述液晶透鏡結構的另外一所述電場區塊相互配合後所提供的一第二種影像處理，而形成一第二功能畫面；其中，所述第一種影像處理與所述第二種影像處理相異或者相同。
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