光調(diào)制元件的制作方法
【專(zhuān)利摘要】液晶光學(xué)器件具有沿著光軸排列的多個(gè)液晶元件(2－1～2－3)。在該液晶光學(xué)器件中，各液晶元件具有封入有在規(guī)定的方向上取向了的液晶分子(15)的液晶層(10)以及配置成隔著液晶層(10)對(duì)置的兩個(gè)透明電極(13、14)，兩個(gè)透明電極中的至少一方具有多個(gè)部分電極(13－1～13－n)，并且在按規(guī)定的等級(jí)數(shù)分割了對(duì)透過(guò)液晶層的光束賦予的相位分布中的相位調(diào)制量的最大值與最小值之差時(shí)，針對(duì)此時(shí)的每個(gè)等級(jí)，在對(duì)光束賦予該等級(jí)的相位調(diào)制量的液晶層的部分配置多個(gè)部分電極中的至少一個(gè)，相對(duì)于光束的相鄰的兩個(gè)部分電極間的邊界的位置針對(duì)每個(gè)液晶元件而不同。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
光調(diào)制元件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及對(duì)光束賦予相位分布的液晶光學(xué)器件。
【背景技術(shù)】
[0002]以往以來(lái)，研究了在光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)配置液晶元件，利用該液晶元件的折射率可變性來(lái)對(duì)透過(guò)液晶元件的光束賦予所期望的相位分布，從而變更光學(xué)系統(tǒng)的焦距或者校正像差。例如，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中，公開(kāi)了如下液晶元件，該液晶元件具有液晶層，在該液晶層的至少一個(gè)面同心圓狀地設(shè)置多個(gè)環(huán)狀的透明電極，針對(duì)每個(gè)環(huán)狀的透明電極，調(diào)節(jié)在各透明電極與夾著液晶層對(duì)置的另一方的透明電極之間施加的電壓，從而能夠調(diào)節(jié)焦距。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0005]專(zhuān)利文獻(xiàn)I:日本特表2008 — 529064號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0007]如上所述，通過(guò)對(duì)隔著液晶層對(duì)置的兩個(gè)透明電極間施加的電壓來(lái)調(diào)節(jié)液晶層的折射率。因此，通過(guò)能夠施加不同的電壓的多個(gè)部分電極來(lái)形成設(shè)置于液晶層的至少一個(gè)面的透明電極并進(jìn)行圖案化，從而根據(jù)該透明電極的圖案來(lái)調(diào)節(jié)液晶層的折射率。并且，對(duì)透過(guò)液晶層的光束賦予的相位分布為與透明電極的圖案相應(yīng)的離散分布。因此，為了減小想要對(duì)透過(guò)液晶層的光束賦予的理想并且連續(xù)的相位分布與實(shí)際賦予的相位分布之差，需要減少各個(gè)部分電極并且增加部分電極的數(shù)量。
[0008]但是，如果部分電極的數(shù)量增加，則用于使相鄰的部分電極彼此絕緣的間隙也增加。另外，為了將液晶元件的控制電路與各部分電極電連接而從各部分電極引出到液晶元件的外部的引出電極的數(shù)量也增加。透過(guò)了液晶層中的相當(dāng)于間隙和引出電極的部分的光不受到基于液晶層的所期望的相位調(diào)制，所以間隙和引出電極的增加導(dǎo)致液晶元件的光學(xué)性能的降低。另外，由于在液晶層的表面設(shè)置透明電極時(shí)的加工技術(shù)的制約，在部分電極的精密化中存在限制。
[0009]因此，本發(fā)明提供一種能夠?qū)馐x予比形成于液晶層的表面的透明電極圖案的分辨率更細(xì)微的分辨率的相位分布的液晶光學(xué)器件。
[0010]解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)手段
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，提供一種具有沿著光軸排列的N個(gè)液晶元件、并且N是2以上的整數(shù)的液晶光學(xué)器件。在該液晶光學(xué)器件中，N個(gè)液晶元件分別具有:液晶層，其封入有在規(guī)定的方向上取向了的液晶分子；以及兩個(gè)透明電極，其被配置成隔著液晶層對(duì)置，兩個(gè)透明電極中的至少一方具有多個(gè)部分電極，并且按規(guī)定的等級(jí)數(shù)分割了對(duì)透過(guò)液晶層的光束賦予的相位分布中的相位調(diào)制量的最大值與最小值之差時(shí)，針對(duì)此時(shí)的每個(gè)等級(jí)，在對(duì)光束賦予該等級(jí)的相位調(diào)制量的液晶層的部分配置多個(gè)部分電極中的至少一個(gè)，相對(duì)于光束的、相鄰的兩個(gè)部分電極間的邊界的位置，針對(duì)每個(gè)液晶元件而具有不同的部位。
[0012]在該液晶光學(xué)器件中，優(yōu)選以使各等級(jí)的相位調(diào)制量針對(duì)每個(gè)液晶元件而依次偏移如下的相位調(diào)制量之差的方式，針對(duì)各液晶元件配置多個(gè)部分電極，其中該相位調(diào)制量之差是按N對(duì)在按規(guī)定的等級(jí)數(shù)對(duì)相位調(diào)制量的最大值與最小值之差進(jìn)行等分割時(shí)的相當(dāng)于相鄰等級(jí)間的差的相位調(diào)制量進(jìn)行等分割而得到的相位調(diào)制量之差。
[0013]進(jìn)而，優(yōu)選在N個(gè)液晶元件中的至少一個(gè)中，以與相位調(diào)制量的相鄰的兩個(gè)極值分別相當(dāng)?shù)?、與光軸正交的面上的位置的間隔越小則在該間隔中包括的相位調(diào)制量的等級(jí)的數(shù)量越少的方式，配置多個(gè)部分電極。
[0014]進(jìn)而，在該液晶光學(xué)器件中，優(yōu)選的是，與光軸正交的面上的、對(duì)多個(gè)部分電極供給電力的引出電極的位置針對(duì)多個(gè)液晶元件中的各液晶元件而言是相同的。
[0015]另外，液晶光學(xué)器件優(yōu)選還具有控制電路，該控制電路針對(duì)N個(gè)液晶元件中的各液晶元件，在多個(gè)部分電極中的各部分電極與對(duì)置的透明電極之間，施加與對(duì)透過(guò)液晶層中的設(shè)置有該部分電極的部分的光束賦予的相位調(diào)制量的等級(jí)相應(yīng)的電壓。
[0016]進(jìn)而，在該液晶光學(xué)器件中，優(yōu)選的是針對(duì)N個(gè)液晶元件中的各液晶元件，多個(gè)部分電極中的相互相鄰的兩個(gè)部分電極分別通過(guò)電阻元件來(lái)連接，控制電路在對(duì)應(yīng)于相位調(diào)制分布圖中的相位調(diào)制量為極大值的位置的部分電極和對(duì)應(yīng)于相位調(diào)制量為極小值的位置的部分電極與對(duì)置的透明電極之間，分別以相位調(diào)制量成為極大值和極小值的方式施加電壓。
[0017]進(jìn)而，在該液晶光學(xué)器件中，優(yōu)選的是，針對(duì)N個(gè)液晶元件中的第I液晶元件的規(guī)定的等級(jí)數(shù)是第I等級(jí)數(shù)，針對(duì)N個(gè)液晶元件中的其他液晶元件的規(guī)定的等級(jí)數(shù)是對(duì)第I等級(jí)數(shù)加I而得到的第2等級(jí)數(shù)，
[0018]控制電路以第2電壓差相對(duì)于第I電壓差之比等于第2等級(jí)數(shù)相對(duì)于第I等級(jí)數(shù)之比的方式，控制各液晶元件的各部分電極與對(duì)置的透明電極之間的電壓，其中，第I電壓差是在第I液晶元件中的多個(gè)部分電極中的對(duì)應(yīng)于相位調(diào)制量的最大值的部分電極與對(duì)置的透明電極之間施加的電壓、和在對(duì)應(yīng)于相位調(diào)制量的最小值的部分電極與對(duì)置的透明電極之間施加的電壓的電壓差，第2電壓差是在其他液晶元件中的多個(gè)部分電極中的對(duì)應(yīng)于相位調(diào)制量的最大值的部分電極與對(duì)置的透明電極之間施加的電壓、和在對(duì)應(yīng)于相位調(diào)制量的最小值的部分電極與對(duì)置的透明電極之間施加的電壓的電壓差。
[0019]發(fā)明效果
[0020]根據(jù)本發(fā)明，液晶光學(xué)器件能夠?qū)ν高^(guò)液晶光學(xué)元件的光束賦予比形成于液晶層的表面的透明電極圖案的分辨率更細(xì)微的分辨率的相位分布。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的液晶光學(xué)器件的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖2的(A)是液晶光學(xué)器件具有的液晶元件的概略側(cè)視圖。圖2的(B)是液晶光學(xué)器件具有的液晶元件的概略主視圖。
[0023]圖3是不出液晶光學(xué)器件對(duì)光束賦予的對(duì)稱(chēng)性像差校正用的相位分布的一個(gè)例子的圖。
[0024]圖4的(A)?圖4的(C)分別是表不各個(gè)液晶元件對(duì)光束賦予的相位分布的一個(gè)例子和對(duì)應(yīng)的環(huán)形電極圖案的圖。
[0025]圖5是表示各液晶元件對(duì)光束賦予的相位分布的偏移的圖。
[0026]圖6是示出對(duì)透過(guò)了液晶光學(xué)器件整體的光束賦予的相位分布的一個(gè)例子的圖。
[0027]圖7是示出各環(huán)形電極與所施加的電壓的關(guān)系的圖。
[0028]圖8是表不各個(gè)液晶元件對(duì)光束賦予的相位分布的另一個(gè)例子的圖。
[0029]圖9是示出對(duì)透過(guò)了液晶光學(xué)器件整體的光束賦予的相位分布的另一個(gè)例子的圖。
[0030]圖10的(A)?圖10的(C)分別是表示變形例的各個(gè)液晶元件對(duì)光束賦予的相位分布的一個(gè)例子和對(duì)應(yīng)的環(huán)形電極圖案的圖。
[0031 ]圖11是表示變形例的各液晶元件對(duì)光束賦予的相位分布的偏移的圖。
[0032]圖12是示出變形例的對(duì)透過(guò)了液晶光學(xué)器件整體的光束賦予的相位分布的一個(gè)例子的圖。
[0033]圖13是實(shí)施方式或者變形例的具有液晶光學(xué)器件的激光顯微鏡的概略結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]以下，參照附圖，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的液晶光學(xué)器件的適合的實(shí)施方式。
[0035]該液晶光學(xué)器件沿著光軸方向具有多個(gè)液晶元件。各液晶元件具有液晶層以及隔著液晶層對(duì)置的兩個(gè)透明電極。并且，設(shè)置于各液晶元件的兩個(gè)透明電極中的至少一方通過(guò)根據(jù)對(duì)透過(guò)液晶光學(xué)器件的光束賦予的相位分布而配置的多個(gè)部分電極而形成。并且，以使對(duì)透過(guò)了液晶層中的與相互相鄰的兩個(gè)部分電極對(duì)應(yīng)各個(gè)區(qū)域的部分光束間賦予的相位調(diào)制量的等級(jí)差相等的方式，確定部分電極的配置。進(jìn)而，以使相對(duì)于透過(guò)液晶光學(xué)器件的光束的、部分電極間的邊界的位置針對(duì)每個(gè)液晶元件而偏移的方式，配置部分電極。由此，該液晶光學(xué)器件對(duì)光束賦予具有比各個(gè)液晶元件的透明電極的圖案的分辨率更細(xì)微的分辨率的相位分布。
[0036]此外，在入射到液晶光學(xué)器件的光束是平行光束的情況下，如果從光軸到部分電極間的邊界的距離針對(duì)每個(gè)液晶元件而不同，則相對(duì)于透過(guò)液晶光學(xué)器件的光束的、部分電極間的邊界的位置針對(duì)每個(gè)液晶元件而不同。另一方面，在入射到液晶光學(xué)器件的光束是擴(kuò)散光或者會(huì)聚光的情況下，如果從光軸到部分電極間的邊界的距離相對(duì)于從光軸到光束的外周的距離之比針對(duì)每個(gè)液晶元件而不同，則相對(duì)于透過(guò)液晶光學(xué)器件的光束的、部分電極間的邊界的位置針對(duì)每個(gè)液晶元件而不同。
[0037]圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的液晶光學(xué)器件的概略結(jié)構(gòu)圖。液晶光學(xué)器件I沿著配置液晶光學(xué)器件的光學(xué)系統(tǒng)的光軸0A，具有3個(gè)液晶元件2 — I?2 — 3和控制各液晶元件的控制電路3。并且，透過(guò)液晶光學(xué)器件I的光束透過(guò)各液晶元件2 — I?2 — 3各自具有的液晶層，從而通過(guò)各液晶元件2 — I?2 — 3而被相位調(diào)制。由此，液晶光學(xué)器件I對(duì)光束賦予所期望的相位分布、例如校正在配置有液晶光學(xué)器件I的光學(xué)系統(tǒng)中產(chǎn)生的波象差的相位分布。
[0038]此外，液晶光學(xué)器件I具有的液晶元件的數(shù)量不限于3個(gè)，只要是2個(gè)以上即可。
[0039]以下，說(shuō)明液晶光學(xué)器件I具有的液晶兀件2— I?2 — 3。此外，液晶兀件2 — I?2 —3除了透明電極的配置圖案以外，具有相同的構(gòu)造和功能。因此，以下僅說(shuō)明液晶元件2 — I。
[0040]圖2的(A)是液晶元件2 — I的概略主視圖，圖2的(B)是液晶元件2 — I的概略側(cè)視圖。
[0041 ]液晶元件2 — I具有液晶層1以及沿著光軸OA大致平行地配置于液晶層1的兩側(cè)的透明基板11、12。并且，在液晶層10中包括的液晶分子15被封入到透明基板11和12與密封部件16之間。此外，在圖2的(B)中，為了方便說(shuō)明，相比實(shí)際的液晶分子的尺寸，夸大了液晶分子15的尺寸。另外，液晶元件2 — I具有配置于透明基板11與液晶層10之間的透明電極13以及配置于液晶層10與透明基板12之間的透明電極14。此外，透明基板11、12例如通過(guò)玻璃或者樹(shù)脂等對(duì)于具有在規(guī)定的波長(zhǎng)區(qū)域中包括的波長(zhǎng)的光而言透明的材料而形成。另外，透明電極13、14例如通過(guò)被稱(chēng)為ITO的、在氧化銦中添加了氧化錫的材料而形成。另外，也可以在透明電極13、14與液晶層10之間，配置使液晶分子15在規(guī)定的方向上取向的取向膜(未圖示)。
[0042]透明電極13具有以光軸OA為中心的同心圓狀地配置的多個(gè)環(huán)形電極13 — I?13 —η。各環(huán)形電極是部分電極的一個(gè)例子。并且，通過(guò)多個(gè)環(huán)形電極，覆蓋液晶層10中的、通過(guò)利用控制電路3驅(qū)動(dòng)液晶分子而能夠?qū)ν高^(guò)液晶元件2 — I的光束的相位進(jìn)行調(diào)制的區(qū)域即有源區(qū)域整體。另一方面，透明電極14形成為覆蓋有源區(qū)域整體的圓形形狀的一個(gè)電極。此夕卜，透明電極14也可以與透明電極13同樣地，具有同心圓狀地配置的多個(gè)環(huán)形電極。通過(guò)在各環(huán)形電極與透明電極14之間分別施加相互不同的電壓，在與各個(gè)環(huán)形電極對(duì)應(yīng)的液晶層10的每個(gè)環(huán)形形狀的部分(以下，為方便起見(jiàn)，簡(jiǎn)稱(chēng)為環(huán)形部)，對(duì)光束賦予不同的相位調(diào)制量。因此，通過(guò)控制電路3調(diào)節(jié)對(duì)各環(huán)形電極施加的電壓，能夠?qū)ν高^(guò)液晶元件2 — I的光束賦予所期望的相位分布。
[0043 ]被封入到液晶層1的液晶分子15例如以液晶分子15的長(zhǎng)軸方向與入射到液晶元件2 — I的直線偏振光的偏振面大致平行的方式進(jìn)行平行取向。即，各個(gè)液晶分子15以其長(zhǎng)軸方向相互平行、并且和透明基板11、12與液晶層10的界面平行的方式排列。此外，被封入到液晶元件2 — 2、2 — 3的液晶層的液晶分子也在與液晶元件2 — I的液晶分子的取向方向相同的方向上取向。
[0044]液晶分子15的長(zhǎng)軸方向上的折射率和與長(zhǎng)軸方向正交的方向上的折射率不同，針對(duì)與液晶分子15的長(zhǎng)軸方向平行的偏振分量(非尋常光線)的折射率η (3尚于針對(duì)與液晶分子15的短軸方向平行的偏振分量(尋常光線)的折射率η。。因此，使液晶分子15平行取向而得到的液晶元件2 — I作為單軸性的雙折射元件而進(jìn)行動(dòng)作。
[0045]液晶分子15具有介電常數(shù)各向異性，一般來(lái)說(shuō)力在使液晶分子長(zhǎng)軸與電場(chǎng)方向一致的方向上起作用。即，當(dāng)對(duì)設(shè)置于夾著液晶分子15的2塊透明基板11、12的透明電極13、14之間施加電壓時(shí)，液晶分子15的長(zhǎng)軸方向從與透明基板11、12平行的狀態(tài)起，根據(jù)所施加的電壓而向與透明基板11、12的表面正交的方向傾斜。此時(shí)，如果考慮與液晶分子15的長(zhǎng)軸平行的偏振分量的光束，則關(guān)于液晶層10的折射率ηφ，ηο$ηφ$η(3(η。是尋常光的折射率，Iie3是非尋常光的折射率)。因此，如果液晶層10的厚度為d，則在通過(guò)液晶層10中的被施加了電壓的區(qū)域的光束和通過(guò)未被施加電壓的區(qū)域的光束之間，產(chǎn)生光程長(zhǎng)度差為A nd( =Iie3Cl—ηΦd)。因此，該兩個(gè)光束間的相位差為2π Δικ?/λ。此外，λ是入射到液晶層10的光束的波長(zhǎng)。另夕卜，如果設(shè)為對(duì)某個(gè)環(huán)形部施加的電壓為Va時(shí)的液晶層10的其環(huán)形部的折射率為&、對(duì)其他環(huán)形部施加的電壓為Vb時(shí)的液晶層10的其環(huán)形部的折射率為nb，則在透過(guò)了該兩個(gè)環(huán)形部的光束間產(chǎn)生的相位差為2:n(na—nb)d/X
[0046]此外，根據(jù)入射到液晶層10的光束的波長(zhǎng)，液晶層10的折射率發(fā)生變化。因此，控制電路3根據(jù)入射的光束的波長(zhǎng)來(lái)調(diào)節(jié)對(duì)各環(huán)形電極施加的電壓，從而無(wú)論入射的光束的波長(zhǎng)大小，都能夠?qū)ν高^(guò)液晶元件2 — I的光束賦予規(guī)定的相位分布。
[0047]接下來(lái)，說(shuō)明各液晶元件2— I?2 — 3的透明電極13具有的各環(huán)形電極的配置圖案的確定方法。首先，確定在液晶光學(xué)器件I中想要顯示的相位調(diào)制分布圖。例如以校正在包括液晶光學(xué)器件I的光學(xué)系統(tǒng)整體中產(chǎn)生的、稱(chēng)為球面像差的以光軸OA為中心的對(duì)稱(chēng)性的波象差的方式來(lái)確定該相位調(diào)制分布圖。在該情況下，相位調(diào)制分布圖表示與包括液晶光學(xué)器件I的光學(xué)系統(tǒng)整體中產(chǎn)生的波象差的相位分布相反的相位分布。
[0048]圖3是示出液晶光學(xué)器件I對(duì)光束賦予的對(duì)稱(chēng)性的波象差校正用的相位調(diào)制分布圖的一個(gè)例子的圖。在圖3的上側(cè)，橫軸表示與光軸OA正交的面上的位置。此外，在橫軸中用O表示光軸OA的位置?？v軸表示相位調(diào)制量。曲線300表示相位調(diào)制分布圖。在本實(shí)施方式中，以使得相互相鄰的環(huán)形部間的相位差為等間隔的方式，對(duì)相位調(diào)制分布圖300進(jìn)行分害J，從而確定環(huán)形電極的配置圖案。在相互相鄰的環(huán)形部間的相位差為等間隔的情況下，如后面所述，針對(duì)相鄰的每?jī)蓚€(gè)環(huán)形電極，用具有相同的電阻值的電阻來(lái)連接，從而能夠賦予對(duì)相位調(diào)制分布圖300離散地進(jìn)行近似的相位調(diào)制分布圖310。
[0049]在圖3的下側(cè)，示出與離散的相位調(diào)制分布圖310對(duì)應(yīng)的環(huán)形電極的圖案320。此夕卜，在圖3中，用實(shí)線表示環(huán)形電極間的間隙。即，用實(shí)線分隔的各個(gè)環(huán)或者圓從中心起依次分別對(duì)應(yīng)于一個(gè)環(huán)形電極320— I?320—11。在該例子中，對(duì)相位調(diào)制分布圖300的最大相位調(diào)制量與最小相位調(diào)制量之差進(jìn)行6等分(S卩，相位調(diào)制量的等級(jí)數(shù)為6)，對(duì)應(yīng)的環(huán)形電極為11個(gè)。
[0050]進(jìn)而，在本實(shí)施方式中，以使得在各液晶元件之間相位調(diào)制量變化的邊界、即環(huán)形部間的邊界成為透過(guò)液晶光學(xué)器件I的光束的不同的位置的方式，確定各液晶元件的環(huán)形電極的圖案。例如，在對(duì)液晶光學(xué)器件I顯示的相位調(diào)制分布圖的最大相位調(diào)制量與最小相位調(diào)制量之差進(jìn)行M等分(S卩，相位調(diào)制量的等級(jí)數(shù)為M，M是2以上的整數(shù))時(shí)的、對(duì)光束賦予從相位調(diào)制量最小的等級(jí)起的第L個(gè)等級(jí)的相位調(diào)制量的各液晶元件的環(huán)形部的位置和范圍依照下式來(lái)確定。
[0051][式I]
[0052](L-k/N)/M<F(x,y)<(L+l-k/N)/M (I)
[0053](k = 0時(shí)，0《L<M、k = l，2，...，N_1 日寸，O < L < Μ)
[0054]此處，x，y表示與光軸正交的平面上的相互正交的兩個(gè)軸各自的坐標(biāo)，F(xiàn)(x，y)表示坐標(biāo)(X，y)處的歸一化相位調(diào)制分布圖的相位調(diào)制量。歸一化相位調(diào)制分布圖是將各液晶元件顯示的相位調(diào)制分布圖以其最大相位調(diào)制量為I的方式進(jìn)行歸一化而得到的。另外，N是液晶光學(xué)器件I具有的對(duì)同一偏振方向的光束的相位進(jìn)行調(diào)制的液晶元件的數(shù)量，是2以上的整數(shù)。k表示對(duì)同一偏振方向的光束的相位進(jìn)行調(diào)制的液晶元件的編號(hào)。例如，在本實(shí)施方式中，N=3，k = 0?2分別對(duì)應(yīng)于液晶元件2 — I?2 — 3。此外，(I)式中的編號(hào)k不對(duì)應(yīng)于沿著光軸OA的液晶元件的順序。依照任意的順序來(lái)確定與各液晶元件對(duì)應(yīng)的編號(hào)k即可。
[0055]滿足(I)式的坐標(biāo)(x，y)的集合為第L個(gè)環(huán)形部的位置和范圍。并且，在各個(gè)環(huán)形部處分別配置一個(gè)環(huán)形電極。即，在各液晶元件中，針對(duì)與用規(guī)定的等級(jí)數(shù)對(duì)相位調(diào)制量的最小值與最大值之差進(jìn)行等分割時(shí)的各相位調(diào)制量的等級(jí)相當(dāng)?shù)拿總€(gè)位置，設(shè)置對(duì)液晶層施加的電壓不同的環(huán)形電極。因此，相鄰等級(jí)間的相位調(diào)制量之差在各液晶元件中相同。進(jìn)而，關(guān)于相位調(diào)制量的各等級(jí)，針對(duì)每個(gè)液晶元件，利用規(guī)定的等級(jí)數(shù)對(duì)相位調(diào)制量的最小值與最大值之差進(jìn)行等分割時(shí)的相鄰等級(jí)間的相位調(diào)制量之差錯(cuò)開(kāi)利用液晶光學(xué)器件具有的液晶元件的數(shù)量進(jìn)行等分割而得到的相位調(diào)制量之差。由此，各液晶元件的各個(gè)環(huán)形部相對(duì)于其他液晶元件的環(huán)形部，各偏移該環(huán)形部的寬度的大致1/N。
[0056]圖4的(A)?圖4的(C)分別是表示在N= 3、M=6時(shí)依照(I)式來(lái)確定的液晶元件2 —I?2 — 3的相位調(diào)制分布圖的一個(gè)例子和對(duì)應(yīng)的環(huán)形電極圖案的圖。在圖4的(A)?圖4的(C)的上側(cè)，橫軸表示與光軸OA正交的面上的位置。此外，在橫軸中用O表示光軸OA的位置?？v軸表示相位調(diào)制量。在圖4的(A)?圖4的(C)的下側(cè)，表示設(shè)置于液晶元件2 — I?2 — 3的環(huán)形電極的圖案411、421、431。與圖3同樣地，用實(shí)線表示環(huán)形電極間的間隙。
[0057]如圖4的(A)的相位調(diào)制分布圖410所示，液晶元件2— I (k = O)賦予的相位調(diào)制量被等分割為6個(gè)等級(jí)。并且，當(dāng)在與圖3的相位調(diào)制分布圖300對(duì)應(yīng)的理想的相位調(diào)制分布圖400中、中心的相位調(diào)制量與光束的最外周的相位調(diào)制量相等的情況下，設(shè)定11個(gè)環(huán)形部。SP，圖4的(A)的相位調(diào)制分布圖與先前示出的圖3的相位調(diào)制分布圖310相同，液晶元件2 —I的環(huán)形電極的圖案411與圖3所示的環(huán)形電極的圖案320相同。另一方面，如圖4的(B)、圖4的(C)的相位調(diào)制分布圖420、430所示，液晶元件2 — 2 (k = I)和液晶元件2 — 3(k = 2)賦予的相位調(diào)制量被等分割為7個(gè)等級(jí)。因此，在液晶元件2 — 2、2 — 3的環(huán)形電極圖案421、431中，設(shè)定13個(gè)環(huán)形部。在該情況下，相鄰的環(huán)形部間的邊界的位置針對(duì)每個(gè)液晶元件而不同。
[0058]圖5是示出各液晶元件對(duì)光束賦予的相位分布的偏移的圖。另外，圖6是示出對(duì)透過(guò)了液晶光學(xué)器件整體的光束賦予的相位分布的一個(gè)例子的圖。在圖5和圖6中，橫軸表不與光軸OA正交的面上的位置。此外，在橫軸中用O表示光軸OA的位置?？v軸表示相位調(diào)制量。并且，圖5中的曲線400表示理想的相位調(diào)制分布圖，對(duì)應(yīng)于圖4的(A)?圖4的(C)中的相位調(diào)制分布圖400。另外，在圖6中虛線所示的相位調(diào)制分布圖600表示與合成通過(guò)各液晶元件賦予的相位調(diào)制分布圖而得到的相位調(diào)制分布圖610對(duì)應(yīng)的理想的相位調(diào)制分布圖(S卩，相位調(diào)制分布圖6 O O具有關(guān)于各液晶元件的理想的相位調(diào)制分布圖的相位調(diào)制量的3倍的相位調(diào)制量)。相位調(diào)制分布圖410?430分別表示液晶元件2 — I?2 — 3對(duì)光束賦予的相位調(diào)制，對(duì)應(yīng)于圖4的(A)?圖4的(C)中的相位調(diào)制分布圖410?430。如圖5所示，針對(duì)每個(gè)液晶元件，相位調(diào)制量的相鄰等級(jí)間的邊界位置不同。因此，如圖6的相位調(diào)制分布圖610所示，對(duì)透過(guò)液晶光學(xué)器件I的光束賦予的相位調(diào)制量是通過(guò)35個(gè)環(huán)形部而被等分割為18個(gè)等級(jí)而得到的。這樣，與各液晶元件具有的透明電極圖案的分辨率相比，對(duì)透過(guò)液晶光學(xué)器件I的光束賦予的相位分布的分辨率更高。并且，與相位調(diào)制分布圖410?430相比，相位調(diào)制分布圖610能夠更適當(dāng)?shù)蒯槍?duì)理想的相位調(diào)制分布圖400進(jìn)行近似。
[0059 ]此外，各液晶元件中的相位調(diào)制量的等級(jí)數(shù)M不限于上述例子。相位調(diào)制量的等級(jí)數(shù)M根據(jù)液晶光學(xué)器件I的用途和規(guī)格來(lái)適當(dāng)設(shè)定即可。例如，相位調(diào)制元件的等級(jí)數(shù)M也可以是16。即，關(guān)于N個(gè)液晶元件之一，相位調(diào)制量的最大值與最小值間之差被分割成16個(gè)等級(jí)，關(guān)于其他液晶元件，相位調(diào)制量的最大值與最小值間之差被分割成17個(gè)等級(jí)。在這種情況下，如果液晶元件的數(shù)量是3個(gè)(S卩，N=3)，則對(duì)透過(guò)液晶光學(xué)器件I的光束賦予的相位調(diào)制量被分割成48個(gè)等級(jí)。
[0060]為了關(guān)于各環(huán)形部而使液晶層10的相鄰的環(huán)形部間的相位調(diào)制量之差相同，關(guān)于各環(huán)形電極，也使對(duì)設(shè)置于相鄰的環(huán)形部的環(huán)形電極間的液晶層10施加的電壓之差相同即可。并且，為了以使相鄰的環(huán)形電極間的施加電壓之差相同的方式設(shè)定各環(huán)形電極的施加電壓，根據(jù)相位調(diào)制分布圖，確定與相位調(diào)制量最大的位置和最小的位置對(duì)應(yīng)的環(huán)形電極。并且，控制電路3將成為最大相位調(diào)制量的施加電壓與成為最低相調(diào)制量的施加電壓施加到各自對(duì)應(yīng)的環(huán)形電極。另外，多個(gè)環(huán)形電極通過(guò)具有相同的電阻的電極(電阻元件)來(lái)將各自相鄰的環(huán)形電極間連接。因此，通過(guò)電阻分壓，相鄰的環(huán)形電極間的電壓差變得相同。另外，通過(guò)這樣控制施加電壓，與獨(dú)立地控制對(duì)各環(huán)形電極施加的電壓相比，能夠減少引出電極的數(shù)量，并且能夠簡(jiǎn)化控制電路3的結(jié)構(gòu)。
[0061]圖7是示出液晶元件2— I?2 — 3具有η個(gè)環(huán)形電極的情況下的各環(huán)形電極與所施加的電壓的關(guān)系的圖。在圖7中，將中心電極設(shè)為環(huán)形電極I，將最外周的環(huán)形電極設(shè)為環(huán)形電極η，將施加最大電壓的環(huán)形電極設(shè)為環(huán)形電極m。在該例子中，對(duì)作為中心電極的第I個(gè)環(huán)形電極與最外周的第η個(gè)環(huán)形電極施加相同的電壓VI，對(duì)第m個(gè)環(huán)形電極施加電壓V2。
[0062]此處，根據(jù)(I)式，與k= O對(duì)應(yīng)的液晶元件(例如，液晶元件2—I)的相位調(diào)制量的等級(jí)數(shù)為M，比與k在O對(duì)應(yīng)的液晶元件(例如，液晶元件2 — 2、2 — 3)的相位調(diào)制量的等級(jí)數(shù)(M+1)少一個(gè)。因此，相對(duì)于與k = 0對(duì)應(yīng)的液晶元件中的最大電壓V2與最小電壓Vl之差A(yù)V0= (V2 — VI)，將與k在O對(duì)應(yīng)的液晶元件中的最大電壓V2與最小電壓Vl之差A(yù)V1 = (VS-Vl)設(shè)定為AV1= AVo(M+l)/M。例如，如圖4的(A)?圖4的(C)所示，如果與k = 0對(duì)應(yīng)的液晶元件2 — I的等級(jí)數(shù)是6，在液晶元件2— I中賦予最大相位調(diào)制量的等級(jí)與賦予最小相位調(diào)制量的等級(jí)間的電壓差是V，則在等級(jí)數(shù)為7的液晶元件2 — 2、2 — 3中賦予最大相位調(diào)制量的等級(jí)與賦予最小相位調(diào)制量的等級(jí)間的電壓差為7/6V。
[0063]另外，以使得各液晶元件的最大相位調(diào)制量和最小相位調(diào)制量成為將液晶光學(xué)器件I整體對(duì)光束賦予的最大相位調(diào)制量和最小相位調(diào)制量按液晶光學(xué)器件I具有的液晶元件的數(shù)量進(jìn)行等分而得到的相位調(diào)制量的方式，確定對(duì)各液晶元件施加的電壓即可。
[0064]另外，液晶光學(xué)器件I對(duì)光束賦予的相位分布也可以不是光軸對(duì)稱(chēng)的分布。例如，液晶光學(xué)器件I也可以以對(duì)光束賦予校正在配置有液晶光學(xué)器件I的光學(xué)系統(tǒng)整體中產(chǎn)生的慧形像差這樣的相對(duì)于光軸非對(duì)稱(chēng)的波象差的相位分布的方式，確定各液晶元件的透明電極13的配置圖案。
[0065]圖8是示出在設(shè)為N= 3、M = 7時(shí)依照(I)式來(lái)確定的、液晶元件2 — I?2 — 3的相位調(diào)制分布圖的另一個(gè)例子的圖。另外，圖9是示出對(duì)透過(guò)了液晶光學(xué)器件I整體的光束賦予的相位調(diào)制分布圖的另一個(gè)例子的圖。圖8所示的理想的相位調(diào)制分布圖800以及圖9所示的與合成了各液晶元件快速地賦予的相位調(diào)制分布圖而得到的相位調(diào)制分布圖對(duì)應(yīng)的理想的相位調(diào)制分布圖900例如是校正具有液晶光學(xué)器件I的光學(xué)系統(tǒng)產(chǎn)生的慧形像差這樣的非對(duì)稱(chēng)的像差的相位調(diào)制分布圖。
[ΟΟ??]在圖8和圖9中，橫軸表不與光軸OA正交的面上的位置。此外，在橫軸中用O表不光軸OA的位置?？v軸表示相位調(diào)制量。如圖8的相位調(diào)制分布圖810所示，液晶元件2 — l(k = O)賦予的相位調(diào)制量被等分割為6個(gè)等級(jí)。并且，針對(duì)與各等級(jí)對(duì)應(yīng)的液晶層10的每個(gè)部分配置部分電極。另一方面，如相位調(diào)制分布圖820、830所示，液晶元件2 — 2 (k = I)和液晶元件2 — 3(k = 2)賦予的相位調(diào)制量被等分割為7個(gè)等級(jí)。在該情況下，相位調(diào)制量的相鄰等級(jí)間的邊界的位置、即相鄰的部分電極間的邊界的位置也針對(duì)每個(gè)液晶元件而不同。因此，如圖9的相位調(diào)制分布圖910所示，對(duì)透過(guò)液晶光學(xué)器件I的光束賦予的相位調(diào)制量被等分割為18個(gè)等級(jí)。這樣，液晶光學(xué)器件I整體對(duì)光束賦予的相位調(diào)制分布圖910與對(duì)應(yīng)的理想的相位調(diào)制分布圖900之差小于各個(gè)液晶元件對(duì)光束賦予的相位調(diào)制分布圖810?830與理想的相位調(diào)制分布圖800之差。
[0067 ]此外，如圖8所示，在相位調(diào)制量的極大點(diǎn)、極小點(diǎn)和液晶層的有源區(qū)域的最外周處的相位調(diào)制量分別不同的情況下，從控制電路3經(jīng)由引出電極對(duì)設(shè)置于該極大點(diǎn)、極小點(diǎn)和有源區(qū)域的最外周的部分電極供給與設(shè)置有該部分電極的部分的相位調(diào)制量相應(yīng)的電壓。并且，相鄰的部分電極間通過(guò)具有相同的電阻的電極(電阻元件)來(lái)連接即可。
[0068]此外，用于從控制電路3對(duì)各液晶元件的環(huán)形電極供給電力的引出電極也可以分別設(shè)置于與光軸OA正交的面上的相同位置。由此，入射到液晶光學(xué)器件I的光束中的、透過(guò)引出電極的部分的比例變小，所以液晶光學(xué)器件I能夠?qū)υ撊肷涔馐母嗟牟糠仲x予所期望的相位分布。
[0069]如以上說(shuō)明的那樣，該液晶光學(xué)器件以使得相對(duì)于入射的光束的部分電極間的邊界的位置針對(duì)每個(gè)液晶元件而不同的方式，確定透明電極的圖案。因此，該液晶光學(xué)器件能夠?qū)ν高^(guò)的光束賦予具有比各個(gè)液晶元件的透明電極的圖案的分辨率更細(xì)微的分辨率的相位分布。因此，該液晶光學(xué)器件能夠減小對(duì)光束賦予的理想并且連續(xù)的相位分布與實(shí)際對(duì)光束賦予的離散的相位分布的誤差，所以能夠?qū)馐x予更適當(dāng)?shù)南辔环植?。進(jìn)而，該液晶光學(xué)器件能夠使各個(gè)液晶元件對(duì)光束賦予的相位調(diào)制量的等級(jí)數(shù)少于作為液晶光學(xué)器件整體對(duì)光束賦予的相位調(diào)制量的等級(jí)數(shù)，所以各個(gè)液晶元件具有的部分電極的數(shù)量也可以少。因此，該液晶光學(xué)器件能夠抑制部分電極間的間隙和引出電極的數(shù)量。
[0070]此外，關(guān)于各液晶元件中的、相鄰的兩個(gè)部分電極間的多個(gè)邊界中的一部分邊界，也可以相對(duì)于透過(guò)各液晶元件的光束而成為相同的位置。在該情況下，關(guān)于相鄰的兩個(gè)部分電極間的多個(gè)邊界的其他邊界，也相對(duì)于透過(guò)各液晶元件的光束而成為不同的位置，所以液晶光學(xué)器件能夠?qū)ν高^(guò)的光束賦予具有比各個(gè)液晶元件的透明電極的圖案的分辨率更細(xì)微的分辨率的相位分布。
[0071]另外，根據(jù)變形例，在液晶光學(xué)器件中，為了關(guān)于具有任意的方向的偏振面的光束也能夠進(jìn)行所期望的相位調(diào)制，也可以具有兩組上述液晶元件的組，使各組液晶元件的電極的配置圖案和液晶的配列方向相互正交?；蛘?，液晶光學(xué)器件也可以針對(duì)作為校正對(duì)象的像差的每個(gè)種類(lèi)而具有上述液晶元件的組。
[0072]根據(jù)再另一個(gè)變形例，相鄰的部分電極間的施加電壓之差也可以不同。即，基于各個(gè)液晶元件的相位調(diào)制量的相鄰等級(jí)間的差也可以針對(duì)每個(gè)等級(jí)而不同。例如，為了避免部分電極變得微小，在至少一個(gè)液晶元件中，也可以相位調(diào)整量的相鄰的兩個(gè)極值間的沿著與光軸正交的面的間隔越窄、即相位調(diào)整量越陡峭地變化，則使在該間隔中包括的相位調(diào)制量的等級(jí)的數(shù)量越少。
[0073]圖10的(A)?圖10的(C)分別是示出變形例的、用于對(duì)光束賦予相當(dāng)于圖3所示的相位調(diào)制分布圖的相位調(diào)制的液晶兀件2 — I?2 — 3的相位調(diào)制分布圖的一個(gè)例子和對(duì)應(yīng)的環(huán)形電極圖案的圖。在圖10的(A)?圖10的(C)的上側(cè)，橫軸表示與光軸OA正交的面上的位置。此外，在橫軸中用O表示光軸OA的位置?？v軸表示相位調(diào)制量。在圖10的(A)?圖10的(C)的下側(cè)，示出設(shè)置于液晶元件2 — I?2 — 3的環(huán)形電極的圖案1011、1021、1031。與圖3同樣地，用實(shí)線示出環(huán)形電極間的間隙。此外，在該變形例中，也設(shè)為N = 3，依照(I)式來(lái)確定環(huán)形電極圖案。
[0074]如圖10的(A)的相位調(diào)制分布圖1010所示，從相位調(diào)制量為極小值的光軸的位置O到相位調(diào)制量為極大值的位置rl，與圖4的(A)所示的相位調(diào)制分布圖同樣地，相位調(diào)制量被等分割為6個(gè)等級(jí)(S卩，M = 6)。另一方面，從位置rl到成為有源區(qū)域的最外周的位置即與位置rl相鄰的、相位調(diào)制量為極小值的位置r2，相位調(diào)制量被分割成4個(gè)等級(jí)。特別是，在相位調(diào)制量變得陡峭的部分，相鄰等級(jí)間的相位調(diào)制量之差為從位置O到rl的范圍內(nèi)的相鄰等級(jí)間的相位調(diào)制量之差的2倍。因此，在該變形例中，在與圖3的相位調(diào)制分布圖300對(duì)應(yīng)的理想的相位調(diào)制分布圖1000中，設(shè)定比圖4的(A)所示的環(huán)形電極圖案具有的環(huán)形部的數(shù)量少的9個(gè)環(huán)形部。
[0075]此外，如圖7所示，在相位調(diào)制量為極值的環(huán)形電極與控制電路3相連接的例子中，為了實(shí)現(xiàn)這樣的相位調(diào)制分布圖，相鄰等級(jí)間的相位調(diào)制量差越大，則使連接對(duì)應(yīng)的兩個(gè)環(huán)形電極的電阻元件的電阻值越大即可。在圖10的(A)的例子中，在液晶元件2 — I的環(huán)形電極的圖案1011中，相當(dāng)于相鄰等級(jí)間的相位調(diào)制量之差為其他部分中的相鄰等級(jí)間的相位調(diào)制量之差的2倍的部分的、連接于從最外周起的第2個(gè)環(huán)形電極1lla與第3個(gè)環(huán)形電極1llb之間的電阻元件、以及連接于環(huán)形電極1llb與從最外周起的第4個(gè)環(huán)形電極1llc之間的電阻元件與連接于其他環(huán)形電極間的電阻元件的電阻值相比，具有2倍的電阻值。
[0076]同樣地，如圖10的(B)、圖10的(C)的相位調(diào)制分布圖1020、1030所示，從光軸的位置O到相位調(diào)制量為極大值的位置rI，液晶元件2 — 2(k= I)和液晶元件2 — 3(k = 2)賦予的相位調(diào)制量被等分割為7個(gè)等級(jí)。另一方面，從位置rl到位置r2，相位調(diào)制量分別被分割成5個(gè)等級(jí)、4個(gè)等級(jí)。并且，在相位調(diào)制分布圖1020和1030中，在相位調(diào)制量變得陡峭的部分，相鄰等級(jí)間的相位調(diào)制量之差也為從位置O到rl的范圍內(nèi)的相鄰等級(jí)間的相位調(diào)制量之差的2倍。因此，在液晶元件2 — 2、2 — 3的環(huán)形電極圖案1021、1031中，設(shè)定比圖4的(B)和圖4的(C)所示的環(huán)形電極圖案具有的環(huán)形部的數(shù)量少的11個(gè)、10個(gè)環(huán)形部。此外，在該變形例中，相鄰的環(huán)形部間的邊界的位置也針對(duì)每個(gè)液晶元件而不同。
[0077]圖11是示出具有圖10的(A)?圖10的(C)所示的環(huán)形電極圖案的各液晶元件對(duì)光束賦予的相位分布的偏移的圖。另外，圖12是示出對(duì)透過(guò)了液晶光學(xué)器件整體的光束賦予的相位分布的一個(gè)例子的圖。在圖11和圖12中，橫軸表不與光軸OA正交的面上的位置。此夕卜，在橫軸中用O表示光軸OA的位置。縱軸表示相位調(diào)制量。并且，圖11中的曲線1000表示各個(gè)液晶元件對(duì)光束賦予的理想的相位調(diào)制分布圖，對(duì)應(yīng)于圖10的(A)?圖10的(C)中的相位調(diào)制分布圖1000。相位調(diào)制分布圖1010?1030分別表示液晶元件2 — I?2 — 3對(duì)光束賦予的相位調(diào)制，對(duì)應(yīng)于圖10的(A)?圖10的(C)中的相位調(diào)制分布圖1010?1030。另外，在圖12中虛線所示的相位調(diào)制分布圖1200表示對(duì)應(yīng)于合成通過(guò)各液晶元件賦予的相位調(diào)制分布圖而得到的相位調(diào)制分布圖1210的理想的相位調(diào)制分布圖。如圖11所示，針對(duì)每個(gè)液晶元件，相位調(diào)制量的相鄰等級(jí)間的邊界位置不同。因此，如圖12的相位調(diào)制分布圖1210所示，對(duì)透過(guò)液晶光學(xué)器件I的光束賦予的相位調(diào)制量通過(guò)30個(gè)環(huán)形部而被等分割為18個(gè)等級(jí)。因此，在該變形例中，與各液晶元件具有的透明電極圖案的分辨率相比，對(duì)透過(guò)液晶光學(xué)器件I的光束賦予的相位分布的分辨率也更高。另外，在該變形例中，與上述實(shí)施方式相比，各個(gè)環(huán)形部的寬度中的最小的寬度變寬，所以容易在透明基板上形成透明電極圖案。
[0078]另外，在單獨(dú)地調(diào)節(jié)相位調(diào)制量的相鄰等級(jí)間的差的情況下，各液晶元件的各部分電極相互絕緣，各部分電極分別經(jīng)由引出電極，從控制電路單獨(dú)地接受與設(shè)置有該部分電極的部分對(duì)光束賦予的相位調(diào)制量相應(yīng)的電壓即可。
[0079]圖13是具備本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式或者變形例的液晶光學(xué)器件的激光顯微鏡100的概略結(jié)構(gòu)圖。通過(guò)準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)102將從作為相干光源的激光光源101射出的激光光束調(diào)整成平行光，該平行光在透過(guò)上述實(shí)施方式或者變形例的液晶光學(xué)器件103之后，通過(guò)物鏡104而會(huì)聚于試樣105上。通過(guò)試樣105反射或者散射了的光束或者通過(guò)試樣產(chǎn)生的熒光等包括試樣的信息的光束在光程中反向前進(jìn)，被分束器106反射，通過(guò)作為第2光學(xué)系統(tǒng)的共焦光學(xué)系統(tǒng)107而再次會(huì)聚于共焦點(diǎn)針孔108上。并且，共焦點(diǎn)針孔108切斷來(lái)自試樣的焦點(diǎn)位置以外的光束，所以通過(guò)檢測(cè)器109而得到SN比良好的信號(hào)。此外，激光光源101也可以具有所放射的激光的波長(zhǎng)不同的多個(gè)激光光源。
[0080]此處，估計(jì)通過(guò)包括物鏡104的從激光光源I到光束的會(huì)聚位置的光學(xué)系統(tǒng)而產(chǎn)生的波象差，將消除該波象差那樣的相位分布作為相位調(diào)制分布圖而顯示于液晶光學(xué)器件103，從而該激光顯微鏡100使成像性能提尚。
[0081]另外，在以上說(shuō)明的實(shí)施方式中，示出了將本發(fā)明的液晶光學(xué)器件用于激光顯微鏡等光學(xué)系統(tǒng)的像差校正的例子，但本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。例如，本發(fā)明的液晶光學(xué)器件也可以用作光軸對(duì)稱(chēng)的折射率分布透鏡。
[0082]符號(hào)說(shuō)明
[0083]I液晶光學(xué)器件
[0084]2 — I?2 — 3 液晶兀件
[0085]3控制電路
[0086]10液晶層
[0087]11,12透明基板
[0088]13、14透明電極
[0089]n — i'n一 η 環(huán)形電極(部分電極)
[0090]15液晶分子
[0091]16密封部件
[0092]100激光顯微鏡
[0093]101激光光源
[0094]102準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)
[0095]103像差校正器件
[0096]104物鏡
[0097]105試樣
[0098]106分束器
[0099]107共焦光學(xué)系統(tǒng)
[0100]108共焦點(diǎn)針孔
[0101]109檢測(cè)器。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種液晶光學(xué)器件，其具有沿著光軸排列的N個(gè)液晶元件，并且N是2以上的整數(shù)，所述液晶光學(xué)器件的特征在于， 所述N個(gè)液晶元件分別具有: 液晶層，其封入有在規(guī)定的方向上取向了的液晶分子；以及 兩個(gè)透明電極，其被配置成隔著所述液晶層對(duì)置， 所述兩個(gè)透明電極中的至少一方具有多個(gè)部分電極，并且按規(guī)定的等級(jí)數(shù)分割了對(duì)透過(guò)所述液晶層的光束賦予的相位分布中的相位調(diào)制量的最大值與最小值之差時(shí)，針對(duì)此時(shí)的每個(gè)等級(jí)，在對(duì)所述光束賦予該等級(jí)的相位調(diào)制量的所述液晶層的部分配置所述多個(gè)部分電極中的至少一個(gè)， 相對(duì)于所述光束的、相鄰的兩個(gè)所述部分電極間的邊界的位置，針對(duì)每個(gè)所述液晶元件而具有不同的部位。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶光學(xué)器件，其特征在于， 以使各等級(jí)的相位調(diào)制量針對(duì)每個(gè)所述液晶元件而依次偏移如下的相位調(diào)制量之差的方式，針對(duì)各液晶元件配置所述多個(gè)部分電極，其中該相位調(diào)制量之差是按所述N對(duì)在按所述規(guī)定的等級(jí)數(shù)對(duì)所述相位調(diào)制量的最大值與最小值之差進(jìn)行等分割時(shí)的相當(dāng)于相鄰等級(jí)間的差的相位調(diào)制量進(jìn)行等分割而得到的相位調(diào)制量之差。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶光學(xué)器件，其特征在于， 在所述N個(gè)液晶元件中的至少一個(gè)中， 以與所述相位調(diào)制量的相鄰的兩個(gè)極值分別相當(dāng)?shù)摹⑴c所述光軸正交的面上的位置的間隔越小則在該間隔中包括的相位調(diào)制量的等級(jí)的數(shù)量越少的方式，配置所述多個(gè)部分電極。4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中的任一項(xiàng)所述的液晶光學(xué)器件，其特征在于， 與所述光軸正交的面上的、對(duì)所述多個(gè)部分電極供給電力的引出電極的位置針對(duì)所述多個(gè)液晶元件中的各液晶元件而言是相同的。5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中的任一項(xiàng)所述的液晶光學(xué)器件，其特征在于， 還具有控制電路，該控制電路針對(duì)所述N個(gè)液晶元件中的各液晶元件，在所述多個(gè)部分電極中的各部分電極與對(duì)置的所述透明電極之間，施加與對(duì)透過(guò)所述液晶層中的設(shè)置有該部分電極的部分的光束賦予的相位調(diào)制量的所述等級(jí)相應(yīng)的電壓。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶光學(xué)器件，其特征在于， 針對(duì)所述N個(gè)液晶元件中的各液晶元件，所述多個(gè)部分電極中的相互相鄰的兩個(gè)部分電極分別通過(guò)電阻元件來(lái)連接， 所述控制電路在對(duì)應(yīng)于所述相位調(diào)制分布圖中的相位調(diào)制量為極大值的位置的所述部分電極和對(duì)應(yīng)于所述相位調(diào)制量為極小值的位置的所述部分電極與對(duì)置的所述透明電極之間，分別以所述相位調(diào)制量成為極大值和極小值的方式施加電壓。7.根據(jù)權(quán)利要求5或者6所述的液晶光學(xué)器件，其特征在于， 針對(duì)所述N個(gè)液晶元件中的第I液晶元件的所述規(guī)定的等級(jí)數(shù)是第I等級(jí)數(shù)，針對(duì)所述N個(gè)液晶元件中的其他液晶元件的所述規(guī)定的等級(jí)數(shù)是對(duì)所述第I等級(jí)數(shù)加I而得到的第2等級(jí)數(shù)， 所述控制電路以第2電壓差相對(duì)于第I電壓差之比等于所述第2等級(jí)數(shù)相對(duì)于所述第I等級(jí)數(shù)之比的方式，控制各液晶元件的各部分電極與對(duì)置的所述透明電極之間的電壓，其中，所述第I電壓差是在所述第I液晶元件中的所述多個(gè)部分電極中的對(duì)應(yīng)于所述相位調(diào)制量的最大值的部分電極與對(duì)置的所述透明電極之間施加的電壓、和在對(duì)應(yīng)于所述相位調(diào)制量的最小值的部分電極與對(duì)置的所述透明電極之間施加的電壓的電壓差，所述第2電壓差是在所述其他液晶元件中的所述多個(gè)部分電極中的對(duì)應(yīng)于所述相位調(diào)制量的最大值的部分電極與對(duì)置的所述透明電極之間施加的電壓、和在對(duì)應(yīng)于所述相位調(diào)制量的最小值的部分電極與對(duì)置的所述透明電極之間施加的電壓的電壓差。
【文檔編號(hào)】G02F1/13GK105829958SQ201480069445
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2014年11月20日
【發(fā)明人】田邊綾乃, 松本健志, 橫山正史, 橋本信幸, 栗原誠(chéng), 根本知己, 日比輝正, 本島佐理, 一本島佐理
【申請(qǐng)人】西鐵城控股株式會(huì)社