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液晶光学素子 コモンズ

国内特許コード P05P001951
整理番号 RJ007P02
掲載日 2005年5月16日
出願番号 特願2003-352515
公開番号 特開2005-115266
登録番号 特許第3873049号
出願日 平成15年10月10日(2003.10.10)
公開日 平成17年4月28日(2005.4.28)
登録日 平成18年10月27日(2006.10.27)
発明者
  • 佐藤 進
  • 葉 茂
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 液晶光学素子 コモンズ
発明の概要 【課題】軽量小型、簡単な構成で、直径の大きな液晶レンズを実現可能で、また、電気的に焦点距離の調整機能が容易で応答特性も良い液晶光学素子を得る。
【解決手段】基本的には、第1の電極11とカバー基板13との間に液晶層14を構成し、この液晶セルと、ガラスレンズ15を積層し、電極12を設ける。これにより、広範囲の構造寸法を有するレンズを得ることができ、また入射光の波面制御や光学素子における収差の補償機能を持たせることができる。また液晶層自身は厚みを薄くしてもよく、応答特性を向上することができる。
【選択図】 図1
従来技術、競合技術の概要


液晶の特徴を利用した液晶表示素子は、薄型軽量の平板型表示素子として、目覚ましい発展を続けている。液晶分子の配向状態は、液晶表示素子を構成する2枚の透明導電膜を付したガラス基板の表面の処理や、外部印加電圧により容易に制御することができる。



ネマティック液晶セルにおいて、液晶分子は電界の方向に配向するという性質を利用すると、軸対称的な不均一電界による液晶分子配向効果により、空間的な屈折率分布特性を有する液晶レンズを得ることができる。例えば、特開平11-109304号公報では、液晶マイクロレンズが開示されており、焦点位置を光軸方向と光軸に垂直な方向とのいずれにも制御できるようにした技術が開示されている。
【特許文献1】
特開平11-109304号公報

産業上の利用分野


本発明は、簡単な構造であり、外部電圧により光学特性を可変することができる液晶光学素子に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
透明な第1の電極を有する平行平板からなる第1の基板と、
電極を有しない平行平板からなり、前記第1の基板に一方の面が対向した第1のカバー基板と、
前記カバー基板の他方の面に対向した透明な第2の電極を有する平行平板からなる第2の基板と、
前記第1の基板と、前記カバー基板との間に収容された液晶層と、
前記第1のカバー基板と前記第2の電極との間に配置されて、曲面構造で透明な絶縁性媒体と
を具備したことを特徴とする液晶光学素子。

【請求項2】
前記第2の電極と対向した第2のカバー基板と、
前記第2のカバー基板と前記第2の電極との間に収容された第2の液晶層と
を更に有したことを特徴とする請求項1記載の液晶光学素子。

【請求項3】
前記曲面構造の透明な絶縁性媒体は、その曲面の形状が半球面又は球面の一部であることを特徴とする請求項1又は2記載の液晶光学素子。

【請求項4】
前記曲面構造の透明な絶縁性媒体は、その曲面の形状が正弦波関数又は正弦波関数の重畳関数で与えられていることを特徴とする請求項1又は2記載の液晶光学素子。

【請求項5】
前記曲面構造の透明な絶縁性媒体は、その曲面の形状がべき乗の関数で与えられていることを特徴とする請求項1又は2記載の液晶光学素子。

【請求項6】
前記液晶層は、透明な絶縁層で分割されていることを特徴とする請求項1、2,3,4又は5のいずれかに記載の液晶光学素子。

【請求項7】
前記第1,第2の電極の両電極に駆動電圧が与えられたとき、又は両電極間の電圧が可変されたときに、いずれか一方の電極に一定時間電位勾配を与える手段が設けられていることを特徴とする請求項1、2,3,4,5又は6のいずれかに記載の液晶光学素子。

【請求項8】
前記第1の基板と、前記第1のカバー基板と、前記第2の基板と、前記液晶層と、前記曲面構造の透明な絶縁性媒体とによる構造体が、2次元アレイ状に配列されていることを特徴とする請求項1,2,3,4,5,6又は7のいずれかに記載の液晶光学素子。

【請求項9】
前記液晶層は重合硬化性液晶からなり、前記液晶層に所定の電界を与え液晶分子の配向を制御した状態で紫外線または可視光線を照射して重合硬化させていることを特徴とする請求項請求項1,2,3,4,5,6,7又は8のいずれかに記載の液晶光学素子。

【請求項10】
前記第1の基板と、前記第2の基板又はいずれか一方の基板が剥離されていることを特徴とする請求項9記載の液晶光学素子。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2003352515thum.jpg
出願権利状態 登録
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