[发明专利]液晶光束控制装置及制造方法

权利要求书

1.一种用于调整的输出光束的光束控制装置，所述光束控制装置被配置成从光源接收入射光束，所述光束控制装置包括：

至少一个液晶单元，用于当所述入射光束通过其中传播时调制所述入射光束，每个液晶单元具有：一对由单元厚度隔开的单元基板，液晶材料填充，至少一个取向层用以控制所述液晶材料在一个基态取向方向的取向，和图案化电极结构，其在所述的单元基板中至少一个上的图案化成对电极用于提供延伸入所述液晶材料的空间调制电场，所述液晶单元具有所述成对电极的电极间距和所述单元厚度之间的预定的宽高比；

当所述图案化电极结构由预定的驱动信号驱动时，所述光束控制装置的特征在于空间调制取向的重新取向，以实现所述输出光束具有良好的均匀性和低的颜色分离的展宽，在所述的单元基板的第一个基板上的第一图案化电极结构具有第一独立电极，以提供所述第一个基板的第一平面电场和对临近第一个基板的第一区域和位于所述第一图案化电极结构的第一独立电极之间的液晶材料的第一空间调制；和与所述第一图案化电极结构成交叉取向的第二个基板上的第二图案化电极结构具有第二独立电极，以提供所述第二个基板的第二平面电场和对临近第二个基板的第二区域和位于所述第二图案化电极结构的第二独立电极之间的液晶材料的第二空间调制，其中当所述第一图案化电极结构和所述第二图案化电极结构被驱动时，在所述装置的光通孔的至少一部分上的在第一区域和第二区域之间的第三区域上形成液晶取向的扭转，以提供光通过所述装置的偏振方向的旋转；

还包括一个驱动信号源，用于产生所述预定驱动信号，所述驱动信号源被配置成对光束发散进行可变控制。

2.如权利要求1中所定义的光束控制装置，其中所述电极图案包括同心环。

3.如权利要求2中所定义的光束控制装置，还包括具有互补正交电极图案的径向延伸的电极对。

4.如权利要求1中所定义的光束控制装置，其中所述电极间隔与所述单元厚度的所述的宽高比为约0.8至约1.3之间。

5.如权利要求1至4中任一项所定义的光束控制装置，其中电极间隔基本上是恒定的，有一定微调，以使所述电极间隔与所述单元厚度的所述的宽高比为约0.8至约1.3之间。

6.如权利要求1至4中任一项所定义的光束控制装置，其中，初始光束具有大约±5度的FWHM的发散，所述调制光束具有大约±30度的FWHM发散，所述预定驱动信号具有电压低于10V，而具有良好的均匀性的所述输出光束包括所述调制光束的强度，其为角度变化的函数，大于约±30度的FWHM，强度变化小于40％。

7.如权利要求1至4中任一项所定义的光束控制装置，还包括动态发散器的控制器。

8.如权利要求1中所定义的光束控制装置，其中所述的光束控制装置被配置为在一个方位角平面控制光束的方向或发散。

9.如权利要求7中所定义的光束控制装置，其中所述的光束控制装置被配置为在一个方位角平面控制光束的方向或发散。

10.如权利要求1中所定义的光束控制装置，其中所述的光束控制装置被配置为在两个方位角平面控制光束的方向或发散。

11.如权利要求7中所定义的光束控制装置，其中所述的光束控制装置被配置为在两个方位角平面控制光束的方向或发散。

12.如权利要求1至4中任一项所定义的光束控制装置，其中所述光束控制装置被配置为提供所述调制光束作用于光的两个偏振方向。

13.如权利要求1至4中任一项所定义的光束控制装置，包括两个具有液晶单元的光束控制装置，用于沿两个方位角平面和两个偏振方向调整光。