DE102006013213A1

DE102006013213A1 - Flüssigkristall-Linse und optische Einrichtung

Info

Publication number: DE102006013213A1
Application number: DE102006013213A
Authority: DE
Inventors: Megumi Fujiyoshida Horiuchi; Toshiro Fujiyoshida Yukinari
Original assignee: Citizen Electronics Co Ltd
Current assignee: Citizen Electronics Co Ltd
Priority date: 2005-03-22
Filing date: 2006-03-22
Publication date: 2006-10-19
Also published as: CN1837864A; KR20060102531A; JP2006267150A; US7567337B2; JP4623722B2; US20060215107A1

Abstract

Eine Flüssigkristall-Linse weist einen ersten Flüssgkristall-Linsenteil auf. Der erste Flüssigkristall-Linsenteil umfasst ein erstes und ein zweites flaches paralleles Substrat und einen Flüssigkristall, der zwischen den ersten und zweiten lichtdurchlässigen Bereichen eingeführt ist. Erste und zweite Elektroden sind auf dem ersten bzw. zweiten Substrat vorgesehen, um eine Spannung über dem ersten Flüssigkristall anzulegen. Ein elektrisches Heizelement ist auf dem ersten Substrat vorgesehen, um den ersten Flüssigkristall aufzuheizen.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gegenstand der Erfindung:
Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristall-Linse mit einem Paar transparenter Substrate, einem Flüssigkristall, der zwischen die transparenten Substrate gefüllt ist und an den transparenten Substraten vorgesehene Elektroden, wobei eine Spannung an die Elektroden angelegt wird, um den Brechungsindex des Flüssigkristalls zu verändern und dabei die Brennweite zu verändern.

Es wurde bereits vorgeschlagen, eine Flüssigkristall-Linse als eine Linse mit veränderlichem Fokus eines Fokussierungsmechanismus zu verwenden, der in Kameras, Einrichtungen für optische Speichermedien (Optical-Disk-Einrichtungen, usw.) eingesetzt wird.

Ein Beispiel herkömmlicher Flüssigkristall-Linsen weist ein Paar transparenter Substrate auf, die in Form einer Linse als Ganzes einander gegenüber liegen. Ein Flüssigkristall ist zwischen den transparenten Substraten eingeschlossen. Transparente Elektroden sind auf den transparenten Substraten vorgesehen. Der Brechungsindex des Flüssigkristalls wird durch Einstellen oder Verändern der an den Elektroden anliegenden Spannung geändert (vergleiche beispielsweise die japanische Offenlegungsschrift Nr. Sho 63-206721).

Ein weiteres Beispiel herkömmlicher Flüssigkristall-Linsen ist eine ebene Flüssigkristall-Linse, die ein Paar flacher transparenter Substrate und transparenter Elektroden umfasst, die auf den einander gegenüber liegenden inneren Oberfläche der transparenten Substrate vorgesehen sind. Wenigstens eine der transparenten Elektroden weist mehrere konzentrische Elektroden auf, die konzentrisch um die optische Achse der Flüssigkristall-Linse angeordnet sind.

Ein Flüssigkristall ist in einem flachen Zwischenraum zwischen den Substraten eingeschlossen. Die an den transparenten konzentrischen Elektroden anliegenden Spannungen werden verändert, um eine Spannungsverteilung zu erzeugen, die sich bzgl. des Flüssigkristalls radial verändert, so dass dadurch der Brechungsindex des Flüssigkristalls verändert werden kann (vergleiche beispielsweise die japanische Offenlegungsschrift Nr. Hei 5-53089).

Weiterhin wurde eine Technik vorgeschlagen, die auf der Feststellung beruht, dass ein Flüssigkristall-Panel, das in einer Anzeigeeinrichtung verwendet wird, hinsichtlich seiner Betriebseigenschaften bei niederen Temperaturen schlechter wird, obgleich dies nicht in Zusammenhang mit einer Flüssigkristall-Linse steht. Entsprechend der vorgeschlagenen Technik ist ein elektrisches Heizelement auf dem Flüssigkristall-Panel vorgesehen, um das Panel auf eine niedere Temperatur aufzuheizen (vergleiche beispielsweise die japanische Offenlegungsschrift Nr. 2004-170852).

Der Erfinder der vorliegenden Erfindung hat eine Technik vorgeschlagen, um ein elektrisches Heizelement auf einem Glassubstrat eines Flüssigkristall-Panels auszubilden (vergleiche beispielsweise die japanische Offenlegungsschrift Nr. Hei 11-194358).

Um eine Flüssigkristall-Linse als Zoomfunktion oder Fokussierungsfunktion einer Kamera zu verwenden, muss der veränderliche Bereich der Brennweite erweitert werden. Zu diesem Zwecke ist es erforderlich, den Brechungsindex der Flüssigkristall-Linse über einen beträchtlichen Umfang hinweg veränderlich zu machen.

Um den veränderlichen Bereich des Brechungsindex einer planaren Flüssigkristall-Linse zu erweitern, ist es erforderlich, die Brechungsindex-Anisotropie (Δn) des Flüssigkristall-Materials zu erhöhen, das in der Flüssigkristall-Linse verwendet wird, oder den Abstand (d) zwischen den Substraten zu vergrößern. Es besteht jedoch eine Begrenzung bei der Vergrößerung der Brechungsindex-Anisotropie des Flüssigkristall-Materials. Übliche Flüssigkristall- Materialien weisen eine Brechungsindex-Anisotropie Δn von 0,4 oder weniger auf. Um gewünschte Brechungsindex-Änderungen zu erhalten, ist es daher erforderlich, den Abstand (d) zwischen den Substraten zu vergrößern. In Zusammenhang damit nimmt die Geschwindigkeit des ansteigenden oder abfallenden Verhaltens der Flüssigkristall-Linse bei Anlegen der Ansteuer- oder Treiberspannung proportional zum Quadrat des Abstands (d) zwischen den Substraten ab.

Wenn eine Flüssigkristall-Linse als Fokussierungsmechanismus einer Kamera verwendet wird, ist mittlerweile eine Ansprechgeschwindigkeit von 2 Sekunden oder geringer gefordert.

14 zeigt die Ansprechgeschwindigkeit-Kennlinien LC₁ und LC₂ eines Flüssigkristalls, wenn eine Treiberspannung über dem Flüssigkristall angelegt wird, und zwar für zwei unterschiedliche Fälle, bei denen die Abstände (d) zwischen den Substraten, die den Flüssigkristall einschließen, 10 μm und 25 μm betragen. Wie aus 14 klar ersichtlich ist, ist bei einem Substratabstand (d) von 10 μm (LC₁) die Ansprechgeschwindigkeit nicht schneller als 2000 ms, sogar auch bei –10°C, während bei einer Substratdistanz (d) von 25 μm (LC₂) die Ansprechzeit 2000 ms sogar bei 5°C übersteigt.

Mit anderen Worten, eine Flüssigkristall-Linse mit vergrößertem Substratabstand (d) ist bei Verwendung in einer Kamera nicht geeignet, die geforderte Funktion, wie dies zuvor beschrieben wurde, zu befriedigen.

Wie aus der vorausgehenden Beschreibung ersichtlich ist, ergibt sich ein gegensätzliches Problem bei Verwendung einer Flüssigkristall-Linse bei der Verwendung in Zusammenhang mit einem Fokussierungsmechanismus einer Kamera. D.h., ein vergrößerter Substratabstand (d) ist erforderlich, um den Fokussierungsbereich zu vergrößern und die Ansprechgeschwindigkeit nimmt ab, wenn der Substratabstand (d) vergrößert wird. Keine der bekannten Flüssigkristall-Linsen sind in der Lage, dieses Problem effektiv zu lösen. Ein Fo kussierungsmechanismus einer Kamera, bei der eine Flüssigkristall-Linse verwendet wird, konnte bis jetzt noch nicht in der Praxis angewandt werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Problem einer Verschlechterung der Ansprechgeschwindigkeit aufgrund des Substratabstands (d) zu lösen, der vergrößert wird, um große Brechungsindex-Änderungen zu erreichen, sodass eine Flüssigkristall-Linse realisiert werden kann, die eine hohe Ansprechzeit und einen breiten Fokussierungsbereich aufweist.

Die vorliegende Erfindung schafft eine Flüssigkristall-Linse mit einem ersten Flüssigkristall-Linsenteil. Der erste Flüssigkristall-Linsenteil umfasst ein erstes Substrat mit einem ersten lichtdurchlässigen Bereich und ein zweites Substrat mit einem zweiten lichtdurchlässigen Bereich, der dem ersten lichtdurchlässigen Bereich gegenüber liegt. Ein erster Flüssigkristall ist zwischen den ersten und zweiten lichtdurchlässigen Bereich eingefüllt. Erste und zweite Elektroden sind auf dem ersten bzw. zweiten Substrat vorgesehen, um eine Spannung über dem ersten Flüssigkristall zwischen dem ersten und zweiten Substrat anzulegen. Ein elektrisches Heizelement ist auf dem ersten Substrat vorgesehen, um den ersten Flüssigkristall zu erhitzen bzw. zu erwärmen.

Wenn in der Flüssigkristall-Linse die Temperatur des Flüssigkristalls niedrig ist, wird das elektrische Heizelement so angesteuert, dass die Temperatur des Flüssigkristalls ansteigt, um dadurch eine Abnahme der Ansprechgeschwindigkeit des Flüssigkristalls zu verhindern.

Insbesondere kann das elektrische Heizelement auf einer Oberfläche des ersten Substrats auf der Seite vorgesehen sein, die dem ersten Flüssigkristall zugewandt ist, um den ersten Flüssigkristall wirkungsvoll aufzuheizen bzw. zu erwärmen.

Die erste Elektrode kann auf einer der Oberflächen des ersten Substrats, das der ersten Flüssigkristall-Zelle gegenüber liegt und einer Oberfläche des ersten Substrats, die vom ersten Flüssigkristall weggerichtet ist, vorgesehen sein, und das elektrische Heizelement ist auf der anderen Seite dieser Flächen vorgesehen. Mit dieser Anordnung wird es möglich, die Abmessungen und Konfiguration des elektrischen Heizelements relativ frei zu gestalten.

Beispielsweise kann das elektrische Heizelement ein lichtdurchlässiges Element sein, das im ersten lichtdurchlässigen Bereich des ersten Substrats angeordnet ist. Insbesondere kann das elektrische Heizelement flach sein.

Darüber hinaus kann das elektrische Heizelement mehrere lang gestreckte elektrische Heizelementbereiche aufweisen, die voneinander räumlich beabstandet sind und sich über den ersten lichtdurchlässigen Bereich erstrecken. Weiterhin kann das elektrische Heizelement ein lichtundurchlässiges Element sein, das im ersten lichtdurchlässigen Bereich in einer Konfiguration positioniert ist, dass die Linsenfunktion der Flüssigkristall-Linse nicht gestört wird. Als spezielle Konfiguration kann das elektrische Heizelement einen lang gestreckten elektrischen Heizelementbereich aufweisen, der sich über den ersten lichtdurchlässigen Bereich erstreckt.

Das elektrische Heizelement kann ein lichtundurchlässiges Element sein, das außerhalb des ersten lichtdurchlässigen Bereichs des ersten Substrats angeordnet ist.

Das elektrische Heizelement kann aus einem Bereich mit hohem elektrischen Widerstand und einem Bereich mit niederem elektrischen Widerstand gebildet werden, die abwechselnd miteinander verbunden sind.

Darüber hinaus schafft die vorliegende Erfindung eine Flüssigkristall-Linse mit einem zweiten Flüssigkristall-Linsenteil zusätzlich zum zuvor beschriebenen ersten Flüssigkristall-Linsenteil. Der zweite Flüssigkristall-Linsenteil umfasst ein drittes Substrat mit einem dritten lichtdurchlässigen Bereich, der dem ers ten lichtdurchlässigen Bereich gegenüber liegt, sowie einem vierten Substrat, das an einer Seite des dritten Substrats angeordnet ist, die vom ersten Substrat weiter entfernt ist. Das vierte Substrat weist einen vierten lichtdurchlässigen Bereich auf, der dem dritten lichtdurchlässigen Bereich gegenüber liegt. Ein zweiter Flüssigkristall ist zwischen dem dritten und vierten lichtdurchlässigen Bereich eingefüllt. Dritte und vierte Elektroden sind auf dem dritten bzw. vierten Substrat vorgesehen, um über den zweiten Flüssigkristall eine Spannung anzulegen. Der erste und zweite Flüssigkristall-Linsenteil sind so angeordnet, dass die entsprechenden Ausrichtungen der ersten und zweiten Flüssigkristalle orthogonal zueinander sind. Die so angeordneten ersten und zweiten Flüssigkristall-Linsenteile löschen die Polarisation bzw. heben die Polarisation des hindurch gehenden Lichts auf, die erzeugt wird, wenn das Licht durch einen einzigen Flüssigkristall-Linsenteil hindurch geht.

Das erste Substrat und das dritte Substrat können miteinander mittels eines Klebemittels verbunden oder verklebt sein. Das erste Substrat kann so angeordnet sein, dass es auch als drittes Substrat dient.

Das erste Substrat kann einen ersten verlängerten Bereich aufweisen, der sich bzgl. des zweiten Substrats nach außen erstreckt und es kann wenigstens einer der Anschlüsse für die externe Verbindung der ersten Elektrode auf der Außenfläche des ersten verlängerten Bereichs vorgesehen sein.

Das dritte Substrat kann einen zweiten verlängerten Bereich aufweisen, der sich relativ zum vierten Substrat nach außen erstreckt, und ein Anschluss für die externe Verbindung der dritten Elektrode kann auf der äußeren Fläche des zweiten verlängerten Bereichs vorgesehen sein.

Die vorliegende Erfindung schafft weiterhin eine optische Einrichtung mit einem Gehäuse, das eine Apertur oder eine Öffnung zur Aufnahme einfallenden Lichts aufweist, eine zuvor beschriebene Flüssigkristall-Linse, die in einem optischen System entlang der optischen Achse eingesetzt ist, die sich im Gehäuse durch die Apertur des Gehäuses hinweg erstreckt. Bei der optischen Einrichtung sind der zweite Flüssigkristall-Linsenteil und der erste Flüssigkristall-Linsenteil entlang der optischen Achse angeordnet, so dass das vierte Substrat der Apertur zugewandt angeordnet ist.

Wenn der erste Flüssigkristall-Linsenbereich näher an der Öffnung des Gehäuses angeordnet ist, ist es wahrscheinlicher, dass die Wärme, die vom elektrischen Heizelement ausgestrahlt wird, welches im ersten Flüssigkristall-Linsenbereich vorgesehen ist, durch die Öffnung nach Außen austritt. Wenn die Flüssigkristall-Linse jedoch in der Weise wie dies zuvor beschrieben wurde, angeordnet ist, heizt die Wärme, die vom elektrischen, im ersten Flüssigkristall-Linsenbereich vorgesehenen Heizelement abgestrahlt wird, den zweiten Flüssigkristall-Linsenteil auf und zwar auch dann, wenn die Wärme durch die Öffnung nach außen abgestrahlt wird. Daher wird es möglich, den ersten und zweiten Flüssigkristall in der Flüssigkristall-Linse wirkungsvoll zu erhitzen bzw. zu erwärmen.

Wie zuvor ausgeführt wurde, ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, eine Flüssigkristall-Linseneinrichtung mit einem breiten Fokussierungsbereich und einem schnellen Ansprechverhalten zu realisieren.

Weitere Aspekte, Vorteile und Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich durch die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung.

Kurze Beschreibung der Figuren

1 ist eine Blockschaltbild-Darstellung einer Kamera, in der eine Flüssigkristall-Linseneinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist;

2 ist ein Querschnitt durch eine Flüssigkristall-Linse gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

3 zeigt die Flüssigkristall-Linse gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in Aufsicht;

4 gibt das Elektrodenmuster eines ersten Substrats wieder, wie es in 2 gezeigt ist;

5 zeigt ein Elektrodenmuster auf einem zweiten Substrat, wie es in 2 dargestellt ist;

6 ist ein Querschnitt durch eine Flüssigkristall-Linse gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

7 ist ein Querschnitt durch eine Flüssigkristall-Linse gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung:

8 zeigt eine Abwandlung des Elektrodenmusters auf einem ersten Substrat, wie es in 4 gezeigt ist;

9 ist ein Querschnitt durch eine Flüssigkristall-Linse gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung;

10 zeigt ein Elektrodenmuster auf der Innenfläche eines ersten Substrats, wie es in 9 dargestellt ist;

11 zeigt ein Elektrodenmuster auf der Außenfläche des ersten Substrats, wie es in 9 dargestellt ist;

12A bis 12C zeigen Elektrodenmuster, die Abwandlungen eines elektrischen Heizelements gemäß der vorliegenden Erfindung wiedergeben;

13 ist eine graphische Darstellung, die die Temperaturverläufe einer Flüssigkristall-Zelle wiedergibt, wenn sie mit unterschiedlichen elektrischen Heizelementanordnungen erhitzt wird;

14 zeigt eine graphische Darstellung der Temperatur-Ansprechgeschwindigkeit-Kennlinien einer herkömmlichen Flüssigkristall-Zelle und einer Flüssigkristall-Zelle für eine Linse.

Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren im Einzelnen beschrieben.
1 gibt ein Blockdiagramm wieder, das eine Kamera mit einer Flüssigkristall-Linseneinrichtung 100 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Wie in dieser Figur dargestellt ist, umfasst die Flüssigkristall-Linseneinrichtung 100 eine Flüssigkristall-Linse 1 mit einem elektrischen Heizelement 10 (das später beschrieben wird), einer Flüssigkristall-Ansteuer- bzw. Treiberschaltung 110, sowie eine die Heizung betreibende Energieversorgung 120, die das elektrische Heizelement 10 betreibt. Die Flüssigkristall-Linseneinrichtung 100 ist zusammen mit optischen Linsen 130 und 140 in einem Gehäuse 150 untergebracht. Die Flüssigkristall-Linse 1 und die optischen Linsen 130 und 140 sind entlang einer optischen Achse angeordnet. 1 zeigt einen Zustand, bei dem die Kamera auf einen Gegenstand 160 gerichtet ist.
2 ist eine Querschnittsdarstellung der in 1 gezeigten Flüssigkristall-Linse 1. 3 zeigt die Flüssigkristall-Linse 1 in Aufsicht.
Wie in den Figuren dargestellt ist, weist die Flüssigkristall-Linse 1 einen ersten Flüssigkristall-Linsenteil 2 und einen zweiten Flüssigkristall-Linsenteil 3 auf, die mittels einer UV-Klebe- bzw. Verbindungsschicht 12 miteinander verbunden bzw. verklebt sind. Die ersten und zweiten Flüssigkristall-Linsenteile 2 und 3 weisen dieselbe Basisstruktur auf und haben jeweils ein transparentes erstes Substrat 5 sowie ein transparentes zweites Substrat 6, die einander gegenüber liegen, sowie eine Flüssigkristall-Schicht 7, die zwischen dem ersten und zweiten Substrat 5 und 6 angeordnet bzw. ausgebildet ist. Das „erste Substrat 5" und das „zweite Substrat 6" des zweiten Flüssigkristall-Linsenteils 3 entspricht dem „dritten Substrat" und dem „vierten Substrat" wie dies in den der Beschreibung beigefügten Ansprüchen angegeben ist. Wie aus den 2 und 4 zu ersehen ist, weist das erste Substrat 5 auf einer der Flüssigkristall-Schicht 7 näher liegenden Oberfläche eine Flüssigkristall ansteuernde transparente konzentrische Elektrodenanordnung 8 und ein elektrisches Heizelement 10 auf, das um die konzentrische Elektrodenanordnung 8 angeordnet ist. Die konzentrische Elektrodenanordnung 8 umfasst eine Mittelelektrode 8a und mehrere ringförmige Elektroden 8b, die um die Mittelelektrode 8a konzentrisch angeordnet sind. Die Mittelelektrode 8a und die ringförmigen Elektroden 8b sind mit einem Widerstandsdraht 15 miteinander verbunden. Anschlüsse 9a und 9b sind mit der Mittelelektrode 8a bzw. den äußeren Enden des Widerstands- bzw. Heizdrahts 15 verbunden. Die Anschlüsse 9c und 9d sind mit den beiden Enden des elektrischen Heizelements 10 verbunden. Das erste Substrat 5 ist weiterhin an seiner der Flüssigkristall-Schicht 7 näher liegenden Oberfläche mit einem Anschluss 9e versehen, der mit einer Flüssigkristall ansteuernden oder treibenden gemeinsamen Elektrode 11 (vergleiche 5) verbunden ist, die auf dem zweiten Substrat 6 durch bzw. über einen Zwischensubstrat-Leitungsweg 11a vorgesehen ist. Sowohl die Flüssigkristall ansteuernde konzentrische Elektrodenanordnung 8 als auch die gemeinsame Elektrode 11 sind transparente Elektroden, die aus ITO (Indium-Zinn-Oxid) oder dergleichen hergestellt sind. Das elektrische Heizelement 10 braucht nicht transparent zu sein, weil es außerhalb des Linsenbereichs angeordnet ist. Ein metallisches Material mit guter elektrischer Leitfähigkeit, beispielsweise Gold, wird für das elektrische Heizelement 10 verwendet.
Wie 3 zeigt sind die Flüssigkristall-Schichten 7 der ersten und zweiten Flüssigkristall-Linsenteile 2 und 3 jeweils gleichförmig ausgerichtet und angeordnet, so dass ihre jeweiligen Orientierungen H₁ und H₂ orthogonal zueinander sind. Der Grund hierfür ist folgender. Wie in der zuvor genannten japanischen Offenlegungsschrift Nr. Hei 5-53089 beschrieben ist, erhöht sich der Grad der Polarisation des durch den Flüssigkristall hindurchgehenden Lichts, obwohl ein einziger Flüssigkristall, der gleichförmig ausgerichtet ist, eine maximale Änderung im Brechungsindex hervorbringen kann. Durch Ausrichten der beiden Flüssigkristall-Schichten 7 in der zuvor beschriebenen Weise wird daher die Lichtpolarisation, die durch einen Flüssigkristall verursacht wird, durch die Lichtpolarisation aufgehoben, die durch den anderen Flüssigkristall hervorgerufen wird, so dass eine geeignete Fokussierungswirkung über einen weiten Bereich hinweg erreicht werden kann.
In der Flüssigkristall-Linse 1 wird ein Flüssigkristall ansteuerndes Spannungssignal von der Flüssigkristall-Treiberschaltung 110 über die Anschlüsse 9a und 9b angelegt. Infolgedessen werden unterschiedliche elektrische Potenziale an der Mittelelektrode 8a bzw. jeder ringförmigen Elektrode 8b angelegt.
Infolgedessen wird eine radial sich ändernde Spannungsverteilung auf der Flüssigkristall-Schicht 7 zwischen der konzentrischen Elektrodenanordnung 8 und der gemeinsamen Elektrode 11 erzeugt, wobei der Brechungsindex der Flüssigkristall-Schicht 7 gesteuert bzw. geregelt wird, um eine veränderbare Fokusfunktion zu erreichen.
Die heizungsbetriebene Energieversorgung 120 heizt die Flüssigkristall-Schicht 7 mit dem elektrischen Heizelement 10 auf, wenn die Temperatur der Flüssigkristall-Schicht 7 kleiner als ein vorgegebener Wert ist, so dass dadurch die gewünschte Ansprechgeschwindigkeit der Flüssigkristall-Schicht 7 aufrechterhalten bleibt.
6 zeigt einen Querschnitt durch eine Flüssigkristall-Linse gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 6 wurden die gleichen Bauelemente wie bei der Querschnittsdarstellung der in 2 gezeigten Flüssigkristall-Linse mit denselben Bezugszeichen versehen, und eine Beschreibung derselben wird in Zusammenhang mit 6 weggelassen.
Die in 6 dargestellte Flüssigkristall-Linse 20 unterscheidet sich von der Flüssigkristall-Linse 1 in 2 darin, dass das elektrische Heizelement 10 nur im zweiten Flüssigkristall-Linsenteil 3 und kein elektrisches Heizelement im ersten Flüssigkristall-Linsenteil 2 vorgesehen ist.
Es wurde ein Experiment durchgeführt, um die Temperatur-Charakteristika bezüglich einer Flüssigkristall-Schicht 7 einer Flüssigkristall-Linse mit einer Zweischicht-Struktur bestehend im Wesentlichen aus dem ersten und zweiten Flüssigkristall-Linsenteil 2 und 3 durchgeführt. Bei diesem Experiment wurde die Flüssigkristall-Linse so platziert, dass der erste Flüssigkristall-Linsenteil 2 an der Seite des Gehäuses 150 näher zu dessen Apertur 150a, d.h. an der Lichteinfallsseite angeordnet wurde. Das Experiment zeigte, dass ein System, bei dem ein elektrisches Heizelement 10 nur im zweiten Flüssigkristall-Linsenteil 3 gemäß 6 vorgesehen ist, besser ist als ein System, bei dem ein elektrisches Heizelement 10 nur im ersten Flüssigkristall-Linsenteil 2 vor gesehen und nicht so nachteilig ist gegenüber einem System, bei dem die elektrischen Heizelemente 10 sowohl im ersten als auch im zweiten Flüssigkristall-Linsenteil 2 und 3, wie dies in 2 dargestellt ist, vorgesehen sind.
13 ist ein Temperatur-Verlaufsdiagramm, das den Anstieg der Temperatur jedes Flüssigkristall-Linsenteils bei Aufheizung mit einem elektrischen Heizelement 10 zeigt. Auf der Abszisse ist die Spannung aufgetragen, die dem elektrischen Heizelement 10 von der die Heizung betreibende Energieversorgung 120 bereitgestellt wird. Auf der Ordinate ist die Temperatur jedes Flüssigkristall-Linsenteils aufgetragen.
In 13 ist mit T_ab der Temperaturverlauf bezeichnet, der den Temperaturanstieg bei Heizung mit elektrischen Heizelementen 10 zeigt, die sowohl im ersten Flüssigkristall-Linsenteil 2 als auch im zweiten Flüssigkristall-Linsenteil 3 vorgesehen sind. Mit T_a ist der Temperaturverlauf bezeichnet, der den Temperaturanstieg bei Heizung mit einem elektrischen Heizelement 10 zeigt, das nur im ersten Flüssigkristall-Linsenteil 2 vorgesehen ist. Mit T_b ist der Temperaturverlauf bezeichnet, der den Temperaturanstieg bei Heizung mit einem elektrischen Heizelement 10 zeigt, das nur im zweiten Flüssigkristall-Linsenteil 3 vorgesehen ist. Da das erste Flüssigkristall-Linsenteil 2 und das zweite Flüssigkristall-Linsenteil 3 durch eine UV-Klebeschicht 12 mit guter thermischer Leitfähigkeit integriert sind, wird das erste und zweite Flüssigkristall-Linsenteil 2 und 3 unabhängig vom Heizsystem im Wesentlichen auf derselben Temperatur gehalten. Selbstverständlich weisen die Kurvenverläufe T_a und T_b tiefere Temperaturen auf als der Kurvenverlauf T_ab, jedoch wurde festgestellt, dass ein Temperaturunterschied zwischen T_a und T_b besteht.
Es wurde herausgefunden, dass der Grund für die Temperaturdifferenz auf die Tatsache zurückzuführen ist, dass die Wärme von der aufgeheizten Flüssigkristall-Linse nach außen über die optische Linse 130 abgegeben wird, die an der Apertur 150a (Lichteinfallseite) des Gehäuses 150 angeordnet ist. D.h., wenn ein elektrisches Heizelement 10 nur im ersten Flüssigkristall-Linsenteil 2 vorgesehen ist, dass der Apertur 150a (Lichteinfallseite) des Gehäuses 150 näher liegt, um die Aufheizung durchzuführen, wird Wärme vom ersten Flüssigkristall-Linsenteil 2 direkt nach außen durch die optische Linse 130 an der Apertur 150a abgegeben. Daher kann die Wärmeübertragung zum zweiten Flüssigkristall-Linsenteil 3 nicht ausreichend gut vorgenommen werden, wodurch nur eine geringe Temperatur erreicht werden kann. Wenn im Gegensatz dazu ein elektrisches Heizelement 10 nur im zweiten Flüssigkristall-Linsenteil 3 vorgesehen ist, wird die Wärme vom zweiten Flüssigkristall-Linsenteil 3 nach außen über die optische Linse 130 abgegeben, nachdem sie durch das erste Flüssigkristall-Linsenteil 2 hindurch gegangen ist. Daher kann die Wärmeübertragung vom zweiten Flüssigkristall-Linsenteil 3 auf das erste Flüssigkristall-Linsenteil 2 in ausreichender Weise durchgeführt werden, und die vom elektrischen Heizelement 10 erzeugte Wärme kann wirkungsvoll und effektiv genutzt werden.
Mit anderen Worten besteht kein großer Unterschied in den Temperaturverläufen der zwei Systeme, dem einen, bei dem ein elektrisches Heizelement 10 nur im zweiten Flüssigkristall-Linsenteil 3 der Flüssigkristall-Linse vorgesehen wird, die eine Zweischichten-Struktur aufweist, in der zwei Flüssigkristall-Linsenteile 2 und 3 durch eine UV-Klebeschicht 12 integriert sind, wie dies in 6 dargestellt ist, und im anderen Fall, bei dem die elektrischen Heizelemente 10 sowohl im Flüssigkristall-Linsenteil 2 als auch im Flüssigkristall-Linsenteil 3 vorgesehen sind. Da das in 6 gezeigte System darüber hinaus ein einziges elektrisches Heizelement 10 erfordert, ist dieses System hinsichtlich seines Aufbaus einfacher und hinsichtlich der Kosten vorteilhafter.
7 zeigt eine Flüssigkristall-Linse gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung im Querschnitt. In 7 sind die Elemente, die denen der Flüssigkristall-Linse in 2 entsprechen, mit denselben Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals beschrieben.
Die in 7 dargestellte Flüssigkristall-Linse 30 unterscheidet sich von der Flüssigkristall-Linse 1 gemäß 2 darin, dass ein einziges gemeinsames Substrat 35 anstelle des ersten Substrats 5 vorgesehen ist, das in den jeweili gen Flüssigkristall-Linsenteilen 2 und 3 der Flüssigkristall-Linse 1 vorgesehen ist.
Bei der Flüssigkristall-Linse 30 sind Flüssigkristall ansteuernde konzentrische Elektrodenanordnungen 8, wie sie in 4 gezeigt sind, auf beiden Seiten des gemeinsamen Substrats 35 vorgesehen, und ein elektrisches Heizelement 10 ist nur auf einer Oberfläche des gemeinsamen Substrats auf der Seite vorgesehen, die dem zweiten Flüssigkristall-Linsenteil 3 (d.h. der unteren Seite des gemeinsamen Substrats 35, wie es in der Figur dargestellt ist) näher liegt. Es wird darauf hingewiesen, dass ein weiteres elektrisches Heizelement 10 auf der Seite des gemeinsamen Substrats 35 vorgesehen ist, die dem ersten Flüssigkristall-Linsenteil 2 näher liegt. In diesem Falle kann die erforderliche Heizcharakteristik mit einem elektrischen Heizelement 10 erreicht werden, dass nur im zweiten Flüssigkristall-Linsenteil 3 vorgesehen ist, wie dies bezüglich der in 6 dargestellten Flüssigkristall-Linse 20 beschrieben wurde. Darüber hinaus ist in der Flüssigkristall-Linse 30 nur ein einziges Substrat zwischen dem ersten Flüssigkristall-Linsenteil 2 und dem zweiten Flüssigkristall-Linsenteil 3 vorhanden. Daher ist die Wärmeleitfähigkeit vom zweiten Flüssigkristall-Linsenteil 3 zum ersten Flüssigkristall-Linsenteil 2 gut, und es ist möglich, vorteilhaftere Heizcharakteristiken zu erwarten als bei der in 6 dargestellten Flüssigkristall-Linse 20.
8 zeigt ein Musterdiagramm eines elektrischen Heizelements 21 und einer Flüssigkristall betreibenden konzentrischen Elektrodenanordnung 8 auf einem ersten Substrat 5', die eine weitere Ausführungsform des elektrischen Heizelements zeigt. In 8 werden die Elemente, die denen von 4 entsprechen, mit denselben Bezugszeichen versehen und nicht nochmals beschrieben.
Das erste in 8 dargestellte Substrat 5' unterscheidet sich von dem ersten Substrat 5 in 4 darin, dass das elektrische Heizelement 21 nicht insgesamt aus Gold hergestellt ist, sondern aus einer Kombination eines Goldbe reichs 21a (nicht transparenter Heizbereich) und einem ITO-Bereich 21b (transparenter Heizbereich) gebildet ist, wobei sich die Bereiche abwechseln.
Das elektrische Heizelement 21 kann durch das von dem Erfinder der vorliegenden Erfindung vorgeschlagene und in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. Hei 11-194358 beschriebene Verfahren gefertigt werden. D.h., zuerst wird ein ITO-Film auf der oberen Fläche des ersten Substrats 5' gebildet. Dann wird eine Paste durch Mischen eines oxidativen Kunststoffs mit Goldpulver, das in einem organischen Lösungsmittel dispergiert ist, vorbereitet. Die Paste wird auf die erforderlichen Bereiche auf dem ITO-Film aufgebracht bzw. aufgedruckt (entsprechend den Anschlüssen 9a–9e und den Goldbereichen 21a des elektrischen Heizelements 21) unter Verwendung einer Siebdruckmaschine, um eine Goldpastensiebdruckschicht zu bilden. Als Nächstes wird das erste Substrat 5' auf etwa 500°C in einem Ofen aufgeheizt, um den in der Goldpastensiebdruckschicht enthaltenen Kunststoffanteil vollständig verdampfen zu lassen. Als Folge davon verbleibt nur Gold, und eine Goldschicht wird auf der Oberfläche des ITO-Films bzw. der ITO-Schicht eingebrannt bzw. ausgeheizt. Die Goldschicht bildet die Anschlüsse 9a–9e und die Goldbereiche 21a des elektrischen Heizelements 21.
Als Nächstes wird eine positive Fotoresist- bzw. Fotolackschicht durch Siebdruck über die gesamte Fläche ausgebildet, wo die Goldschicht und die ITO-Schicht frei liegen. Dann wird die Musterbildung durch Bestrahlung mit Ultraviolettlicht unter Verwendung einer Fotomaske durchgeführt, die eine Leitungs- oder Verdrahtungsmuster-Konfiguration aufweist. Das erste Substrat 5' mit der gemusterten Fotoresistschicht wird dann in eine Goldätzlösung eingetaucht, um die unerwünschten Bereiche der Goldschicht zu entfernen. Dieser Ätzschritt entfernt Überschussbereiche der Anschlüsse 9a bis 9e und der Goldbereiche 21a des elektrischen Heizelements 21, so dass sie dadurch auf die gewünschten Muster beschränkt beziehungsweise begrenzt werden. Danach wird das erste Substrat 5' mit der auf ihr angebrachten, gewünschten Maske in eine ITO-Ätzlösung eingetaucht, um die Mittelelektrode 8a und die ringförmigen Elektroden 8b der Flüssigkristall betreibenden konzentrischen Elektrodenanordnung 8 und die ITO-Bereiche 21b des elektrischen Heizelements 21 zu bilden. Nach diesem Ätzschritt wird das erste Substrat 5' in einen Entferner eingetaucht, der die auf der Oberflächenschicht verbliebene Maskenschicht entfernt. Auf diese Weise ist der das Muster bildende Schritt für das erste Substrat 5' abgeschlossen.
Ein elektrisches Heizelement, das für bestimmte Heizbedingungen geeignet ist, kann durch entsprechendes Kombinieren der ITO-Bereiche 21b (Bereiche mit hohem Widerstand oder Bereiche mit hoher Wärmeerzeugung) und der Goldbereiche 21a (Bereiche mit niederem Widerstand oder Bereiche mit geringer Wärmeerzeugung) des elektrischen Heizelements 21 miteinander kombiniert werden. Weil der ITO-Elektrodenbereich als ein Wärmeerzeugungsbereich so aufgeteilt ist, dass er als ITO-Bereiche 21b aufgeteilt ist, kann die Elektrodenbreite jedes ITO-Bereichs 21b relativ weit bzw. breit hergestellt werden. Infolgedessen wird die Wärmediffusion verbessert und die Elektroden werden schwierig zu trennen.
Die nachfolgenden Vorteile werden durch Bildung der Goldbereiche des elektrischen Heizelements unter Verwendung des Verfahrens erreicht, das in der bereits genannten japanischen Offenlegungsschrift Nr. Hei 11-194358 beschrieben ist.
Wenn das elektrische Heizelement im Flüssigkristall-Linsenteil vorgesehen ist, um die Heizwirkung zu verbessern, gibt insbesondere die Metallstabilität Anlass zur Sorge, weil das Metall, aus dem das elektrische Heizelement besteht, und das Flüssigkristall-Material in direktem Kontakt miteinander stehen. In diesem Falle sind die Goldbereiche, die mit dem zuvor beschriebenen Verfahren hergestellt sind, stabil. Daher treten keine Verschlechterungen aufgrund einer chemischen Reaktion auch dann nicht auf, wenn die Goldbereiche in direktem Kontakt mit dem Flüssigkristall-Material stehen.
Darüber hinaus haften die Goldbereiche, die mit dem zuvor beschriebenen Verfahren hergestellt sind, gut an der ITO-Schicht und dem Glassubstrat an, so dass es unwahrscheinlich ist, dass sie sich beim Erwärmen trennen bzw. ablösen.
Der kombinierte Prozess des zuvor beschriebenen Verfahrens und der Fotoätzprozess ermöglichen die Bildung feiner Muster für das elektrische Heizelement. Daher vereinfacht der kombinierte Prozess die Steuerung bzw. Regelung des Widerstandswerts, was ein wichtiger Faktor des elektrischen Heizelements ist, und es wird möglich, eine Flüssigkristall-Zelle mit hoher Qualität und guter Funktion zu erhalten.
9 zeigt in einem Querschnitt eine Flüssigkristall-Linse gemäß eines vierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. In 9 sind die Elemente, die der in 2 als Querschnitt dargestellten Flüssigkristall-Linse entsprechen, mit denselben Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals beschrieben.
Die in 9 dargestellte Flüssigkristall-Linse 40 unterscheidet sich von der in 2 dargestellten Flüssigkristall-Linse 1 darin, dass ein elektrisches Heizelement in der Mitte zwischen dem ersten Flüssigkristall-Linsenteil 2 und dem zweiten Flüssigkristall-Linsenteil 3, d.h. zwischen den ersten Substraten 45, ausgebildet ist.
Bei der Herstellung der Flüssigkristall-Linse 40 wird zunächst ein elektrisches Heizelement 47 auf einer der ersten Substrate 45 des ersten und zweiten Flüssigkristall-Linsenteils 2 und 3 ausgebildet. Dann werden die ersten und zweiten Flüssigkristall-Linsenteile 2 und 3 mittels einer UV-Klebeschicht 12 mit dem elektrischen Heizelement 47 integriert, dass zwischen den ersten Substraten 45 angeordnet ist.
10 zeigt die Innenseite des ersten Substrats 45 in jeder der ersten und zweiten Flüssigkristall-Linsenteile 2 und 3 der Flüssigkristall-Linse 40 (d.h. die Seite des ersten Substrats 45, die der Flüssigkristall-Schicht 7 in jeder der ersten und zweiten Flüssigkristall-Linsenteile 2 und 3 zugewandt ist). 11 zeigt die Außenseite des ersten Substrats 45 des ersten Flüssigkristall-Linsenteils 2 (d.h. die Seite des ersten Substrats 45, die dem zweiten Flüssigkristall-Linsenteil 3 zugewandt ist). Wie aus 10 zu ersehen ist, ist die Innenseite des ersten Substrats 45 von jeweils dem ersten und zweiten Flüssigkristall-Linseteil 2 und 3 mit einer Flüssigkristall ansteuernden konzentrischen Elektrodenanordnung 8, Anschlüssen 9a und 9b versehen, und ein Anschluss 9e, der mit der gemeinsamen Elektrode 11 in Verbindung steht, ist auf dem entsprechenden zweiten Substrat vorgesehen. Wie 11 zeigt, sind ein elektrisches Heizelement 41 und dessen Anschlüsse 49c und 49d nur auf der Außenseite des ersten Substrats 45 des ersten Flüssigkristall-Linsenteils 2 vorgesehen.
Die externe Verbindung der Anschlüsse 49c und 49d kann dadurch hergestellt werden, dass sie direkt von der äußeren peripheren Oberfläche des ersten Substrats 45 nach außen geführt werden. Es ist auch möglich, Wege oder Leitungen im ersten Substrat 45 vorzusehen, um die Anschlüsse 49c und 49d zur Innenseite des ersten Substrats 45 zu führen.
Die 12A bis 12C zeigen Abwandlungen des in 11 dargestellten Heizelements. Das in 12A dargestellte elektrische Heizelement 41a ist ein transparentes elektrisches Heizelement aus ITO oder dergleichen, welches über dem gesamten Linsenbereich ausgebildet ist. Das in 12B gezeigte elektrische Heizelement 41b ist ein transparentes elektrisches Heizelement aus ITO oder dergleichen, welches über den Linsenbereich (gestrichelt linierter Kreis) in einem Muster mit mehreren Linien ausgebildet ist. Das in 12C dargestellte elektrische Heizelement 41c ist ein lichtundurchlässiges elektrisches Heizelement aus Gold oder dergleichen, das über den Linsenbereich in einem aus einer dünnen Linie bestehenden Muster ausgebildet ist. Das elektrische Heizelement 41c weist eine Linienbreite von mehreren Mikrons auf, um die Lichttransmissionsverluste im Linsenbereich zu minimieren.
Diese elektrischen Heizelemente ermöglichen es, die konzentrische Elektrodenanordnung 8 und das elektrische Heizelement 41 auf unterschiedlichen Seiten des ersten Substrats 45 auszubilden. Daher können die Musterformationen und das Layout der Anschlüsse mit einem hohen Freiheitsgrad gewählt oder vorgenommen werden. Daher sind die elektrischen Heizelemente hinsichtlich ihrer Struktur und der Kosten vorteilhaft.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Flüssigkristall-Linse mit einem elektrischen Heizelement versehen, um eine Verzögerung während des Betriebs bei niederer Temperatur zu kompensieren, wie dies zuvor beschrieben wurde. Daher ist es möglich, eine Flüssigkristall-Linseneinrichtung mit einem breiten Fokussierungsbereich und kurzer Ansprechzeit zu realisieren. Bei einer Flüssigkristall-Linse mit einer Zweischicht- bzw. Zweilagen-Struktur ist ein elektrisches Heizelement nur in einer der beiden Flüssigkristall-Linsenteile vorgesehen, so dass dadurch die Herstellung einer Flüssigkristall-Linse hinsichtlich ihrer Struktur einfach und hinsichtlich der Kosten vorteilhaft ist.
Darüber hinaus erhöht die Ausbildung des elektrischen Heizelements mit ITO-Bereichen und Goldbereichen die Freiheitsgrade für die Konfiguration und Positionierung der Heizteile des elektrischen Heizelements. Durch Bilden des elektrischen Heizelements mittels des in der japanischen Offenlegungsschrift No. Hei 11-194358 beschriebenen Verfahrens kann die Stabilität der Elektroden erreicht werden und eine Kostenreduzierung erwartet werden.
Obwohl bei dem zuvor beschriebenen Beispiel das elektrische Heizelement auf einer Oberfläche des Substrats auf der Seite ausgebildet wurde, die dem Flüssigkristall näher liegt, ist es auch möglich, das elektrische Heizelement auf der Seite des Substrats vorzusehen, die vom Flüssigkristall abgewandt ist.
Die Flüssigkristall-Linseneinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht notwendigerweise auf Kameras beschränkt, wie sie bei den Ausführungsbeispielen dargestellt sind; sie kann beispielsweise auch für Abtasteinrichtungen in Zusammenhang mit optischen Speichermedien, wie optischen Disks, bei medizinischen Geräten, beispielsweise bei Endoskopen, und/oder bei Brillenglas-Dioptrieeinstell- oder Messeinrichtungen eingesetzt werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die zuvor beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr können Abwandlungen und Ausgestaltungen in vielfältiger Weise vorgenommen werden, ohne dass dadurch der Erfindungsgedanke verlassen wird.

Claims

Flüssigkristall-Linse mit einem ersten Flüssigkristall-Linsenteil, der Folgendes aufweist: ein erstes Substrat mit einem ersten lichtdurchlässigen Bereich; ein zweites Substrat mit einem zweiten lichtdurchlässigen Bereich, das dem ersten lichtdurchlässigen Bereich gegenüber liegt; ein erster Flüssigkristall, der zwischen dem ersten und zweiten lichtdurchlässigen Bereich eingeführt ist; erste und zweite Elektroden, die auf dem ersten bzw. zweiten Substrat vorgesehen sind, um eine Spannung über dem ersten Flüssigkristall zwischen dem ersten und zweiten Substrat anzulegen; und ein elektrisches Heizelement, das am ersten Substrat vorgesehen ist, um das erste Flüssigkristall aufzuheizen.
Flüssigkristall-Linse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Heizelement auf einer Oberfläche des ersten Substrats vorgesehen ist, die der ersten Flüssigkeitszelle zugewandt ist.
Flüssigkristall-Linse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrode auf einer Oberfläche des ersten Substrats, die dem ersten Flüssigkristall zugewandt ist, und einer Oberfläche des ersten Substrats vorgesehen ist, die vom ersten Flüssigkristall abgewandt ist, und dass das elektrische Heizelement auf einer anderen der Oberflächen des ersten Substrats vorgesehen ist.
Flüssigkristall-Linse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Heizelement ein transparentes Element ist, das in dem ersten lichtdurchlässigen Bereich des ersten Substrats positioniert ist.
Flüssigkristall-Linse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Heizelement eine ebene Form aufweist.
Flüssigkristall-Linse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Heizelement mehrere lang gestreckte elektrische Heizelementbereiche aufweist, die voneinander beabstandet sind und über dem ersten lichtdurchlässigen Bereich verlaufen.
Flüssigkristall-Linse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Heizelement ein lichtundurchlässiges Element ist, das außerhalb des ersten lichtdurchlässigen Bereichs des ersten Substrats positioniert ist.
Flüssigkristall-Linse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Heizelement ein lichtundurchlässiges Element ist, das im ersten lichtdurchlässigen Bereich in einer Konfiguration positioniert ist, die eine Linsenfunktion der Flüssigkristall-Linse nicht stört.
Flüssigkristall-Linse nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Heizelement einen lang gestreckten elektrischen Heizelementbereich aufweist, der über den ersten lichtdurchlässigen Bereich hinweg verläuft.
Flüssigkristall-Linse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Heizelement einen Bereich mit hohem elektrischen Widerstand und einen Bereich mit niederem elektrischen Widerstand aufweist, die abwechselnd miteinander verbunden sind.
Flüssigkristall-Linse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen zweiten Flüssigkristall-Linsenteil, der Folgendes aufweist: ein drittes Substrat mit einem dritten lichtdurchlässigen Bereich, der dem ersten lichtdurchlässigen Bereich gegenüber liegt; ein viertes Substrat, das an einer vom ersten Substrat abgewandten Seite des dritten Substrats angeordnet ist, wobei das vierte Substrat einen vierten lichtdurchlässigen Bereich aufweist, der dem dritten lichtdurchlässigen Bereich gegenüber liegt; ein zweiter Flüssigkristall, der zwischen dem dritten und vierten lichtdurchlässigen Bereich eingeführt ist; und dritte und vierte Elektroden, die am ersten bzw. zweiten Substrat vorgesehen sind, um eine Spannung über den zweiten Flüssigkristall anzulegen; wobei der erste und zweite Flüssigkristall-Linsenteil so angeordnet sind, dass entsprechende Ausrichtungen des ersten und zweiten Flüssigkristalls orthogonal zueinander sind.
Flüssigkristall-Linsenteil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Substrat und das dritte Substrat mittels eines Klebstoffs miteinander verbunden sind.
Flüssigkristall-Linse nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Substrat auch als drittes Substrat dient.
Flüssigkristall-Linse nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Substrat einen ersten verlängerten Bereich aufweist, der sich bzgl. des zweiten Substrats nach außen erstreckt, und dass wenigstens einer der Anschlüsse zur externen Verbindung des elektrischen Heizelements und einer der Anschlüsse für die externe Verbindung der ersten Elektrode auf einer äußeren Oberfläche des ersten verlängerten Bereichs vorgesehen ist.
Flüssigkristall-Linse nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Substrat einen zweiten verlängerten Bereich aufweist, der sich relativ zum vierten Substrat nach außen erstreckt, und dass ein Anschluss für die externe Verbindung der dritten Elektrode auf einer äußeren Oberfläche des zweiten verlängerten Bereichs vorgesehen ist.
Optische Einrichtung mit: einem Gehäuse, das eine Apertur zum Empfang einfallenden Lichts aufweist, und einer Flüssigkristall-Linse gemäß Anspruch 11, wobei die Flüssigkristall-Linse in einem optischen System entlang einer optischen Achse eingesetzt ist, die sich in das Gehäuse durch die Apertur des Gehäuses erstreckt; wobei der zweite Flüssigkristall-Linsenteil und der erste Flüssigkristall-Linsenteil entlang der optischen Achse so angeordnet sind, dass das vierte Substrat der Apertur zugewandt angeordnet ist.