[发明专利]具有光学变焦功能的液晶元件及其制造方法

说明书

本分案申请基于2004年9月27日提出的申请号为200480044083.9、发明名称为“具有光学变焦功能的液晶元件及其制造方法”的国际申请而做出。

技术领域

本发明涉及光学变焦功能。更详细地说涉及适用于便携式电话机、便携式信息终端机(PDA)等的小型数字照相机、数字摄像机等中的光学变焦功能。

背景技术

近年来，一般都普及了搭载超小型照相机的带摄影功能的便携式电话机、便携式信息终端机(PDA)等。在现有的超小型照相机中，由于尺寸等的限制，一般都是单焦点的透镜系统，但是伴随着便携式电话机的照相机规格的快速的高像素化，100～200万以上的有效像素数成为标准，随之要求搭载光学变焦功能，最近已提出了几个光学式的小型变焦透镜。

例如，在(专利文献1)中公开了在光轴上依次排列前组透镜、后组透镜、CCD等摄像元件，利用驱动机构在导销的方向(光轴方向)上仅驱动后组透镜的超小型的透镜驱动装置。

此外，在(专利文献2)中公开了一种变焦透镜，该变焦透镜从物体侧向着像面侧依次具有：整体具有负的折射能力的第一透镜组、整体具有正的折射能力的第二透镜组、整体具有正的折射能力的第三透镜组，进行在第二透镜组从像面侧向物体侧移动、且第三透镜组一旦从像面侧向物体侧移动了之后再次向像面侧移动时，从广角端向望远端的变倍和伴随着变倍的像面变动的修正。

如上所述的现有的变焦透镜能实现在透镜的驱动方式上下功夫而得到的某种程度上的小型化和薄型化，但是由于以机械方式移动透镜，故必须要确保其移动空间，实际上透镜镜筒的厚度只有10mm左右，十分有限。因此，必须要避免透镜部分的突出，因此有限制了便携式电话机的外观设计的自由度的问题，实际上当前现状是依然依靠数字变焦方式。随着照相机的有效像素数进一步提高，如何在很小的壳体中收容透镜单元的问题依然很重要。

专利文献1：(日本)特开2004-258111号公报

专利文献2：(日本)特开2004-212737号公报

发明内容

因此，本发明鉴于上述现有的问题而做出，其目的在于提供一种新的液晶元件，特别是用于搭载在便携式电话机等机器中的照相机的透镜系统中，能够得到比现有技术小型薄型且轻量的光学变焦功能。

为了解决上述问题，本发明提供一种液晶元件，与透镜一起配置在光轴上构成光学变焦系统，通过施加电压形成折射率分布，发挥光学变焦功能，其具有液晶和夹着上述液晶而对置的多个电极，在施加电压时，上述液晶的取向状态以上述光轴为中心同心状地变化。

根据该结构，与同心状地变化的液晶的取向状态相对应，对整个元件赋予规定的折射率分布，焦点移动而发挥光学变焦功能。

在本发明中，提供一种液晶元件，与透镜一起配置在光轴上构成光学变焦系统，通过施加电压形成折射率分布，发挥光学变焦功能，其具有液晶和夹着上述液晶而对置的多个电极，按照使大小、或配置间隔、或者其两者沿着将电极划分为同心圆状时的半径方向而变化的配置图形，在上述电极的至少一个上形成不存在电极材料的多个非电极部位，在上述非电极部位的内侧，在施加电压时液晶不均匀地取向。

根据该结构，由于在形成了多个的非电极部位的中心部，向垂直于电极的方向形成弱电场，在非电极部位的端部，向倾斜方向形成电场，因此，通过液晶分子沿着该电场分布不均匀取向，就得到折射率从非电极部位的中心到周边连续变化的光的折射效果(透镜效果)。由于使非电极部位的大小或配置间隔在电极上同心圆状地变化，因此，作为整个元件，赋予了规定的折射率分布，焦点移动而发挥光学变焦功能。

此外，在本发明中，提供一种液晶元件，与透镜一起配置在光轴上构成光学变焦系统，通过施加电压形成折射率分布，发挥光学变焦功能，其具有液晶和夹着上述液晶而对置的多个电极，按照使大小、或配置间隔、或者其两者沿着将电极划分为同心圆状时的半径方向而变化的配置图形，在上述电极的至少一个上形成不存在电极材料的多个非电极部位，在上述非电极部位的内侧，在施加电压时液晶不均匀地取向，并且，按照规定的间隔，沿着上述同心圆状地变化的配置图形，环形地配设了施加不同电压的多条线状电极。

根据该结构，通过如上所述地使非电极部位的大小或配置间隔同心圆状地变化，在得到期望的折射率分布的同时，环形配设多条线状电极，进一步对规定部位施加电压，因此，更强调了上述的折射率分布，提高光学变焦功能。

此外，本发明的特征是，在上述发明涉及的液晶元件中，多个非电极部位的配置间隔在电极上的被划分为同心圆状的各区域内是不规则的。