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LIQUID CRYSTAL OPTICAL ELEMENT commons

Patent code P05P001951
File No. RJ007P02
Posted date May 16, 2005
Application number P2003-352515
Publication number P2005-115266A
Patent number P3873049
Date of filing Oct 10, 2003
Date of publication of application Apr 28, 2005
Date of registration Oct 27, 2006
Inventor
  • (In Japanese)佐藤 進
  • (In Japanese)葉 茂
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人科学技術振興機構
Title LIQUID CRYSTAL OPTICAL ELEMENT commons
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal optical element which is light in weight and small in size, can realize a liquid crystal lens having large diameter with a simple configuration, and has a function for easily electrically controlling the focal length and favorable response characteristics.
SOLUTION: This element essentially comprises a liquid crystal cell comprising a liquid crystal layer 14 between a first electrode 11 and a cover substrate 13, a glass lens 15 stacked on the cell, and an electrode 12 disposed thereon. Thereby, a lens having a wide range of structural dimensions can be obtained, and functions of controlling the wavefront of incident light or compensating the aberration in an optical element can be imparted to the lens. The thickness of the liquid crystal layer can be made thin, and the response characteristics are enhanced.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


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

Field of industrial application (In Japanese)


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。

Scope of claims (In Japanese)
【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。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2003352515thum.jpg
State of application right Registered
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