[发明专利]电容耦合电场控制装置

权利要求书

1.一种液晶透镜或光学装置，其包括：

液晶单元，其具有：

单元壁，其具有取向表面；

与单元壁接触的液晶材料；

电极结构，其具有：

多个电容耦合的电极段，由至少一个绝缘层隔开，提供透明光通孔；

对置电极；

其特征在于，由所述液晶单元内的所述电极段和所述对置电极产生一个电场；

在所述多个电极段的第一个电极段施加电压，以在所述多个电极段中随后的一个或多个电容耦合的电极段上产生减小的电压；

所述电极段的设置对应于所述液晶单元的光通孔上的所希望的电场空间轮廓。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光学装置是柱面透镜，所述电极结构包括多个基本平行的电极条，电容耦合的所述第一电极段包括外侧的平行的电极条。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光学装置是液晶透镜，所述电极结构包括一个大致圆形的孔，所述多个电容耦合的电极段包括多个基本上同心的电容耦合电极段。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，每个电容耦合的电极段进一步包括用于使所述光学装置对波阵面进行控制的圆周形子段，优选的，进一步包括控制器，其被设置为向所述子段提供随时间变化的调整电压，以实现光学成像稳定。

5.如权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，所述的多个电容耦合的电极段被分隔为位于两层的第一段和第二段，其由以下的一个进行分隔：设置在所述所述第一组多个电容耦合电极段上的一个绝缘层或一个高介电常数层。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，第二组多个电极段的每个电极段都与相邻的第一组多个电极段中的电极段部分重叠。

7.如权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述的电极结构包括以下的其中一个：

在一个基本上平的透明导电电极层上的电介质基板；和

在一个基本上平的透明导电电极层上的绝缘层。

8.如权利要求1-7中任一项所述的装置，其特征在于，接收所述电压的所述第一段包括以下的其中一个：

一个蝴蝶形、电导通的透明电极，其与其他电极段部分重叠，所述部分重叠随着所述光通孔的位置而变化；和

一个第一马耳他十字形、电导通的透明电极，其与其他电极段部分重叠。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述电极结构包括与所述第一马耳他十字形电极在方向上互补的第二马耳他十字形电极。

10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述基本上平的透明导电层进一步包括：一个环形电极和该环形电极内的一个圆盘形电极，以实现所述光学装置的双极性工作。

11.如权利要求1-10中任一项所述的装置，包括两个所述液晶单元布置成作用于光的两个线性偏振方向，所述电极结构被布置为提供横跨所述两个液晶单元的光通孔的所需电场空间分布，优选地，其中所述的电极结构布置在一个所述单元的壁内部，并且为所述两个液晶单元的每一个分别设置。

12.如权利要求11所述的装置，包括四个所述液晶单元，设置以提供两个单元，其具有所述线性偏振的每一个的相反的平行液晶取向。

13.如权利要求12所述的装置，其中所述电极结构被布置在所述单元的壁内部，并且为所述四个液晶单元的每一个分别设置。

14.如权利要求12所述的装置，其中具有所述相反的平行液晶取向的所述两个单元的每一个由一薄拉伸膜分隔和共享布置在所述单元的壁内侧的公共所述电极结构。

15.如权利要求1-14中任一项所述的装置，其中，所述绝缘层允许所述期望的电场空间分布是相对于应用于所述多个分段中的第一段的控制信号的频率基本上不变的函数。

16.如权利要求15所述的装置，还包括：覆盖所述光通孔的至少中央部分的电极，用于形成区分于所述电极段的电场。

17.如权利要求1-14中任一项所述的装置，其中，所述绝缘层提供了少量的导电性，并允许所述期望的电场空间分布是基本上受应用于所述多个分段中的第一段的控制信号的频率控制的函数。