(57)【要約】【課題】液晶レンズの集光ズレを可及的に抑止して結合性能を大幅に高める。【解決手段】光軸Ｃ上に一方側から順に、第１液晶層２ａ、第２液晶層２ｂ、第３液晶層２ｃ及び第４液晶層２ｄを有し、光軸Ｃと垂直な面内において、第１液晶層２ａ及び第２液晶層２ｂの配向方向が９０°異なり、第１液晶層２ａ及び第４液晶層２ｄの配向方向が１８０°異なり、第２液晶層２ｂ及び第３液晶層２ｃの配向方向が１８０°異なり、第１液晶層２ａ及び第２液晶層２ｂを挟持してその両液晶層に電圧を印加する異種の第１電極及１３び第２電極１４と、第３液晶層２ｃ及び第４液晶層２ｄを挟持してその両液晶層に電圧を印加する異種の第３電極１５及び第４電極１６とを備え、第２液晶層２ａと第３液晶層２ｃとの間に介在する板状体５の相反する表面に第２電極１４と第３電極１５とが形成され、その両電極１４、１５が同種の電極である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸上に一方側から順に、第１液晶層と、第２液晶層と、第３液晶層と、第４液晶層とを有し、
光軸と垂直な面内において、前記第１液晶層及び前記第２液晶層の各々の配向方向が９０°異なり、前記第１液晶層及び前記第４液晶層の各々の配向方向が１８０°異なり、前記第２液晶層及び前記第３液晶層の各々の配向方向が１８０°異なると共に、
前記第１液晶層及び前記第２液晶層を挟持してその両液晶層に電圧を印加する異種の第１電極及び第２電極と、前記第３液晶層及び前記第４液晶層を挟持してその両液晶層に電圧を印加する異種の第３電極及び第４電極とを備え、
前記第２液晶層と前記第３液晶層との間に介在する板状体の相反する表面に前記第２電極と前記３電極とが形成され、その両電極が同種の電極であることを特徴とする液晶レンズ。
【請求項２】
前記第２電極及び第３電極は、電源電極であることを特徴とする請求項１に記載の液晶レンズ。
【請求項３】
前記板状体は、一枚の基板であることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶レンズ。
【請求項４】
前記第１液晶層及び第４液晶層のそれぞれの厚みは、前記第２液晶層及び第３液晶層のそれぞれの厚みよりも大きいことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の液晶レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶レンズに係り、詳しくは、４層の液晶層を有する液晶レンズの集光性を改善するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、液晶レンズは、層状等の空間に液晶を封入して液晶層を形成し、この液晶層を挟持する電源電極とグランド電極との異種の電極によって電圧を印加することで、液晶分子の配向状態を制御してレンズ機能を発揮できるように構成されたものである。
【０００３】
この種の液晶レンズは、液晶層が２層の場合には、偏光板を必要とせずに自然光対応とすることが可能であるが、この自然光対応の液晶レンズでは、液晶分子のチルト角の影響を受けて、光軸センターのズレが生じるため、集光性が悪化して十分な結合性能が得られなくなる。
【０００４】
このような問題に対処するため、特許文献１には、光軸上に一方側から順に、第１〜第４の液晶層を配列させ、光軸と垂直な面内において、第１及び第２の液晶層の各々の配向方向を相互に９０°異ならせると共に、第１及び第４の液晶層の各々の配向方向を相互に１８０°異ならせ、且つ第２及び第３の液晶層の各々の配向方向を相互に１８０°異ならせて構成された液晶レンズが開示されている。
【０００５】
この液晶レンズによれば、レンズ全体の光軸方向中心の両側に、Ｐ偏光に対して平行な液晶分子の配向方向を有する液晶層（以下、Ｐ偏光用液晶層という）と、Ｓ偏光に対して平行な液晶分子の配向方向を有する液晶層（以下、Ｓ偏光用液晶層という）とが、対称になるように配列されていることになる。そのため、Ｐ偏光の入射光と、Ｓ偏光の入射光との焦点位置の差を小さくして、集光位置のズレを抑止することが期待できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１５６４２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、本発明者等が鋭意研究を重ねた結果、特許文献１に開示された液晶レンズによるにしても、Ｐ偏光とＳ偏光との集光ズレの観点からは、十分な特性を有していないことを知見するに至ったことから、未だ解決すべき問題点が残存している。
【０００８】
すなわち、特許文献１の図１に表わされている液晶レンズは、上端と下端にそれぞれＰ偏光用液晶層が配列され、これら２つのＰ偏光用液晶層の上下方向内側に、２つのＳ偏光用液晶層が配列されているが、上端のＰ偏光用液晶層の上部に電源電極が配置され、下端のＰ偏光用液晶層の下部にグランド電極が配置されている。
【０００９】
詳述すると、この液晶レンズは、レンズ全体の光軸方向中心の両側に、Ｐ偏光用液晶層とＳ偏光用液晶層とが対称になるように配列されているが、グランド電極及び電源電極の何れからも、２つのＰ偏光用液晶層までの距離が相違し且つ２つのＳ偏光用液晶層までの距離も相違している。
【００１０】
また、特許文献１の図４に表わされている液晶レンズは、上記の液晶レンズと比較して、２つのＰ偏光用液晶層と２つのＳ偏光用液晶層との配列順序が同一であり且つ上端及び下端の電極の配置も同一である。しかし、この液晶レンズは、２つのＳ偏光用液晶層の相互間に基板が介在しており、この基板の上面部にグランド電極が形成され、その下面部に電源電極が形成されている。
【００１１】
従って、この液晶レンズも、レンズ全体の光軸方向中心の両側に、Ｐ偏光用液晶層とＳ偏光用液晶層とが対称になるように配列されているが、グランド電極及び電源電極の何れからも、２つのＰ偏光用液晶層までの距離が相違し且つ２つのＳ偏光用液晶層までの距離も相違している。
【００１２】
以上の２個の液晶レンズは、何れも、２つのＰ偏光用液晶層についてはグランド電極及び電源電極までの距離が相違すると共に、２つのＳ偏光用液晶層についてもグランド電極及び電源電極までの距離が相違するため、Ｐ偏光用液晶層の屈折率分布と、Ｓ偏光用液晶層の屈折率分布とが正確に一致しなくなる。そのため、Ｐ偏光の入射光に対する焦点距離（合成焦点距離）ひいては焦点位置と、Ｓ偏光の入射光に対する焦点距離（合成焦点距離）ひいては焦点位置とが、同一にならないことから、集光ズレの問題が依然として残存することになる。
【００１３】
以上の観点から、本発明の課題は、液晶レンズの集光ズレを可及的に抑止して結合性能を大幅に高めることである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために創案された本発明は、光軸上に一方側から順に、第１液晶層と、第２液晶層と、第３液晶層と、第４液晶層とを有し、光軸と垂直な面内において、前記第１液晶層及び前記第２液晶層の各々の配向方向が９０°異なり、前記第１液晶層及び前記第４液晶層の各々の配向方向が１８０°異なり、前記第２液晶層及び前記第３液晶層の各々の配向方向が１８０°異なると共に、前記第１液晶層及び前記第２液晶層を挟持してその両液晶層に電圧を印加する異種の第１電極及び第２電極と、前記第３液晶層及び前記第４液晶層を挟持してその両液晶層に電圧を印加する異種の第３電極及び第４電極とを備え、前記第２液晶層と前記第３液晶層との間に介在する板状体の相反する表面に前記第２電極と前記３電極とが形成され、その両電極が同種の電極であることに特徴づけられる。ここで、２つの電極が「異種」とは、一方の電極が電源電極であり且つ他方の電極がグランド電極であることを意味する。また、２つの電極が「同種」とは、双方の電極が電源電極である場合または双方の電極がグランド電極である場合を意味する。
【００１５】
このような構成によれば、レンズ全体の光軸方向中心の両側に、Ｐ偏光用液晶層とＳ偏光用液晶層とが対称になるように配列されていることに加えて、グランド電極及び電源電極の何れからも、２つのＰ偏光用液晶層までの距離を同一にすると共に２つのＳ偏光用液晶層までの距離も同一にすることができる。このように、２つのＰ偏光用液晶層についてグランド電極及び電源電極までの距離を同一にし、且つ２つのＳ偏光用液晶層についてグランド電極及び電源電極までの距離を同一にすれば、Ｐ偏光用液晶層の屈折率分布と、Ｓ偏光用液晶層の屈折率分布とを極めて正確に一致させることが可能となる。その結果、Ｐ偏光の入射光に対する焦点距離（合成焦点距離）ひいては焦点位置と、Ｓ偏光の入射光に対する焦点距離（合成焦点距離）ひいては焦点位置とが、同一になり得ることになって、集光ズレの問題が可及的に回避され、結合性能が大幅に向上する。
【００１６】
このような構成において、前記第２電極及び第３電極は、電源電極であることが好ましい。
【００１７】
このように第２電極及び第３電極を電源電極とした場合、第１電極及び第４電極を電源電極とする場合に比べ、電極同士の位置合わせが容易となり、液晶レンズの集光ズレを抑止できる。
【００１８】
以上の構成において、前記板状体は、一枚の基板であることが好ましい。
【００１９】
このようにすれば、板状体を２枚の基板（例えば２枚のガラス基板）で構成する場合のように、貼り合わせ時に位置ズレが生じて本来有すべきレンズ機能に誤差が生じる虞がなくなると共に、厚みを小さくして透過率を適正にすることができ、さらには部品点数の削減が図られる。
【００２０】
以上の構成において、前記第１液晶層及び第４液晶層のそれぞれの厚みは、前記第２液晶層及び第３液晶層のそれぞれの厚みよりも大きいことが好ましい。
【００２１】
このようにすれば、仮に第１〜第４液晶層の厚みが全て同一であると、光は一方側のみから入射するため、Ｐ偏光用液晶層とＳ偏光用液晶層との両者間に集光作用のズレが生じて、Ｐ偏光の入射光に対する合成焦点距離と、Ｓ偏光の入射光に対する合成焦点距離とが不均一になる虞がある。しかしながら、上記のように、Ｐ偏光用液晶層とＳ偏光用液晶層との厚みを変えることで、Ｐ偏光の入射光に対する合成焦点距離と、Ｓ偏光の入射光に対する合成焦点距離とを効率良く等しくすることが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように本発明によれば、液晶レンズの集光ズレを可及的に抑止して結合性能を大幅に高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る液晶レンズの全体概略構成を示す縦断正面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る液晶レンズの構成要素である電源電極の要部概略構成を示す平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る液晶レンズの要部概略構成を示す縦断正面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る液晶レンズの要部概略構成を示す縦断正面図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る液晶レンズの要部概略構成を示す縦断正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態に係る液晶レンズについて図面を参照しつつ説明する。
【００２５】
図１は、本発明の第一実施形態に係る液晶レンズ１の全体構成を示す概略縦断正面図である。同図に示すように、この液晶レンズ１は、液晶分子を含む４層の液晶層２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを備え、詳しくは、光軸Ｃ方向の一方側（図例では上側）から順に、第１液晶層２ａ、第２液晶層２ｂ、第３液晶層２ｃ及び第４液晶層２ｄが相互に平行に配列されている。
【００２６】
これら第１〜第４液晶層２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを内部に形成している液晶封入体３は、光軸Ｃ方向の一方側の端部（上端部）と他方側の端部（下端部）とが封止された外観形状が立方体状または直方体状をなすドラム体であって、その内部空間が、液晶を封入してなる４つの液晶層２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに仕切られている。詳述すると、液晶封入体３は、上端に配置された上端基板４と、上下方向の中央に配置された中央基板５と、下端に配置された下端基板６と、上端基板４及び中央基板５の相互間に配置された上側中間基板７と、中央基板５及び下端基板６の相互間に配置された下側中間基板８とを有する。これらの各基板４、５、６、７、８は、矩形平板状をなす透明のガラス板であって、上端基板４、中央基板５及び下端基板６の板厚は、例えば０．１〜１．０ｍｍとされ、上側中間基板７及び下側中間基板８の板厚は、例えば０．００３〜０．０８ｍｍとされ、前者の基板４、５、６の板厚は、後者の中間基板７、８の板厚の１０倍以上とされている。さらに、これら各基板４、５、６、７、８の外周縁部の相互間には、光軸Ｃと中心軸線が一致する筒状部材９、１０、１１、１２がそれぞれ介設され、これらの筒状部材９、１０、１１、１２の光軸Ｃと直交する断面形状は何れも、外周輪郭が矩形をなすと共に内周輪郭が円形をなしている。これら筒状部材９、１０、１１、１２も、透明のガラスで形成されており、その板厚は、例えば０．００４〜０．０８ｍｍとされている。
【００２７】
従って、上端基板４と上側中間基板７と筒状部材９とから区画形成された略円柱状の空間内に液晶が封入されることによって第１液晶層２ａが形成されている。これと同様の要領で、上側中間基板７と中央基板５と筒状部材１０とから第２液晶層２ｂが形成され、中央基板５と下側中間基板８と筒状部材１１とから第３液晶層２ｃが形成され、下側中間基板８と下端基板６と筒状部材１２とから第４液晶層２ｄが形成されている。そして、第１液晶層２ａにおける配向方向と、第２液晶層２ｂにおける配向方向とは、光軸Ｃと垂直な面内において９０°異なっている。また、第１液晶層２ａにおける配向方向と、第４液晶層２ｄにおける配向方向とは、光軸Ｃと垂直な面内において１８０°異なっている。さらに、第２液晶層２ｂにおける配向方向と、第３液晶層２ｃにおける配向方向とは、光軸Ｃと垂直な面内において１８０°異なっている。そして、この実施形態では、第１液晶層２ａと第４液晶層２ｄとが、Ｐ偏光の入射光に対して平行な液晶分子の配向方向を持つことからＰ偏光用液晶層とされ、第２液晶層２ｂと第３液晶層２ｃとがＳ偏光の入射光に対して平行な液晶分子の配向方向を持つことからＳ偏光用液晶層とされている。
【００２８】
然して、上端基板４の下面部には、第１電極としての上側電源電極１３が形成されると共に、中央基板５の上面部には第２電極としての上側グランド電極１４が形成されている。さらに、中央基板５の下面部には第３電極としての下側グランド電極１５が形成されると共に、下端基板６の上面部には、第４電極としての下側電源電極１６が形成されている。従って、この液晶レンズ１では、上側電源電極１３と上側グランド電極１４とによって、第１液晶層２ａ及び第２液晶層２ｂに対して電圧が印加されると共に、下側電源電極１６と下側グランド電極１５とによって、第３液晶層２ｃ及び第４液晶層２ｄに対して電圧が印加される構成とされている。この場合、上側電源電極１３及び下側電源電極１６は何れも、図２に示すように、円形の中央部分１３ａ（１６ａ）と、この中央部分１３ａ（１６ａ）を取り囲む包囲部分１３ｂ（１６ｂ）とに分離されており、この包囲部分１３ｂ（１６ｂ）の外周端面と、筒状部材９（１２）の内周面とは、それぞれ全周に亘って接触もしくは略接触している。一方、図示しないが、上側グランド電極１４及び下側グランド電極１５は何れも、単一の円形平板状をなし、それらの外周端面と、筒状部材１０、１１の内周面とは接触もしくは略接触している。これらの電極１３、１４、１５、１６は、例えばインジウムスズ酸化物（ＩＴО）等の透明導電性酸化物によって形成することができるが、特に、インジウムスズ酸化物によって形成した場合には、可視光領域での透過率が高くなり且つ導電性も高くなる。
【００２９】
図示しないが、上端基板４の下面部及び下端基板６の上面部にはそれぞれ、上側電源電極１３及び下側電源電極１６を覆うように絶縁膜が形成されると共に、これらの絶縁膜をそれぞれ覆うように高抵抗膜が形成され、且つこれらの高抵抗膜を覆うように絶縁膜が形成され、さらに絶縁膜を覆うように配向膜が形成されている。また、中央基板５の上面部及び下面部には、上側グランド電極１４及び下側グランド電極１５を覆うように配向膜が形成されている。さらに、上側中間基板７の上面部及び下面部にはそれぞれ配向膜が形成されると共に、下側中間基板８の上面部及び下面部にもそれぞれ配向膜が形成されている。従って、第１〜第４液晶層２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは、それら全ての層が一対の配向膜で挟持された状態にあり、これによって、各液晶層中の液晶分子の配向が行われて、上述のＰ偏光用液晶層とＳ偏光用液晶層とに区分して形成されている。高抵抗膜は液晶レンズ１の駆動電圧を低下させるためのものであり、絶縁層は電極と高抵抗膜を絶縁するためのものである。なお、絶縁層及び高抵抗膜は、適宜省略してもよい。
【００３０】
本実施形態に係る液晶レンズ１は、図３に示すように、光軸方向（上下方向）の中心Ｘの両側に、Ｐ偏光用液晶層（第１液晶層２ａ及び第４液晶層２ｄ）と、Ｓ偏光用液晶層（第２液晶層２ｂ及び第３液晶層２ｃ）とが対称に配列されている。そして、上側グランド電極１４から第１液晶層２ａの上下方向中央までの距離Ｌ１と、下側グランド電極１５から第４液晶層２ｄの上下方向中央までの距離Ｌ２とが等しくされると共に、上側グランド電極１４から第２液晶層２ｂの上下方向中央までの距離Ｌ３と、下側グランド電極１５から第３液晶層２ｃの上下方向中央までの距離Ｌ４とが等しくされている。また、上側電源電極１３から第１液晶層２ａの上下方向中央までの距離Ｌ５と、下側電源電極１６から第４液晶層２ｄの上下方向中央までの距離Ｌ６とが等しくされると共に、上側電源電極１３から第２液晶層２ｂの上下方向中央までの距離Ｌ７と、下側電源電極１６から第３液晶層２ｃの上下方向中央までの距離Ｌ８とが等しくされている。すなわち、２つのＰ偏光用液晶層２ａ、２ｄについては、グランド電極１４、１５及び電源電極１３、１６からの距離が互いに等しくされ、且つ２つのＳ偏光用液晶層２ｂ、２ｃについても、グランド電極１４、１５及び電源電極１３、１６からの距離が互いに等しくされている。
【００３１】
さらに、本実施形態に係る液晶レンズ１は、第１液晶層（Ｐ偏光用液晶層）２ａの厚み（光軸方向長さ）Ｔ１と第４液晶層（Ｐ偏光用液晶層）２ｄの厚みＴ２とが同一とされ、且つ第２液晶層（Ｓ偏光用液晶層）２ｂの厚みＴ３と第３液晶層（Ｓ偏光用液晶層）２ｃの厚みＴ４とが同一とされている。これに対して、第１液晶層２ａ及び第４液晶層２ｄの厚みＴ１、Ｔ２は何れも、第２液晶層２ｂ及び第３液晶層２ｃの厚みＴ３、Ｔ４よりも大きくされている。具体的には、第１、第４液晶層２ａ、２ｄの厚みＴ１、Ｔ２と、第２、第３液晶層２ｂ、２ｃの厚みＴ３、Ｔ４との差は、後者の厚みＴ３、Ｔ４の０．００１〜１％程度とされている。なお、この厚みの差は、第１〜第４液晶層２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの厚みＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４の全てを同等もしくは略同等とすることを基本的概念とした上で、設けることが好ましい。
【００３２】
以上のような構成を備えた液晶レンズ１によれば、第１液晶層２ａと第４液晶層２ｄとでは、配向方向が１８０°異なっているため、第１液晶層２ａによる光軸Ｃと垂直な面内における焦点位置のズレと、第４液晶層２ｄによる光軸Ｃと垂直な面内における焦点位置のズレとが打ち消し合う。そのため、Ｐ偏光の入射光に対する光軸Ｃと垂直な面内における液晶レンズ１全体としての焦点位置と、光軸Ｃとの間に生じるズレ量を小さくすることができる。同様に、第２液晶層２ｂと第３液晶層２ｃとについても、配向方向が１８０°異なっているため、第２液晶層２ｂによる光軸Ｃと垂直な面内における焦点位置のズレと、第３液晶層２ｃによる光軸Ｃと垂直な面内における焦点位置のズレとが打ち消し合う。そのため、Ｓ偏光の入射光に対する光軸Ｃと垂直な面内における液晶レンズ１全体としての焦点位置と、光軸Ｃとの間に生じるズレ量を小さくすることができる。
【００３３】
また、Ｐ偏光用液晶層である第１液晶層２ａと第４液晶層２ｄとが、光軸Ｃに沿う方向の一方側の端部と他方側の端部とに配列され、それら第１液晶層２ａと第４液晶層２ｄとの相互間に、Ｓ偏光用液晶層である第２液晶層２ｂと第３液晶層２ｃとが配列されているため、Ｐ偏光の入射光に対するレンズ中心とＳ偏光の入射光に対するレンズ中心との両者が、液晶レンズ１全体の光軸Ｃ方向の中心Ｘで合致することになる。そのため、Ｐ偏光の入射光の焦点位置と、Ｓ偏光の入射光の焦点位置との差を小さくすることができる。
【００３４】
さらに、Ｐ偏光用液晶層である第１液晶層２ａ及び第４液晶層２ｄは、グランド電極１４、１５及び電源電極１３、１６からの距離が等しくされ、且つＳ偏光用液晶層である第２液晶層２ｂ及び第３液晶層２ｃも、グランド電極１４、１５及び電源電極１３、１６からの距離が等しくされているため、Ｐ偏光用液晶層における屈折率分布と、Ｓ偏光用液晶層における屈折率分布とを極めて正確に一致させることができる。そのため、Ｐ偏光の入射光に対する焦点距離（合成焦点距離）ひいては焦点位置と、Ｓ偏光の入射光に対する焦点距離（合成焦点距離）ひいては焦点位置とを一致させることが可能となる。
【００３５】
また、液晶レンズ１の光軸Ｃ方向の中心Ｘから遠ざかって配置された第１液晶層２ａ及び第４液晶層２ｄの厚みＴ１、Ｔ２を、当該中心Ｘに近づけて配置された第２液晶層２ｂ及び第３液晶層２ｃの厚みＴ３、Ｔ４よりも大きくした場合にも、Ｐ偏光の入射光に対する焦点距離（合成焦点距離）と、Ｓ偏光の入射光に対する焦点距離（合成焦点距離）とを同等にする役割を果たす。すなわち、仮に第１〜第４液晶層２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの厚みが全て同一であると、それらの液晶層は上記の中心Ｘから遠近の相違があるにも関わらず、光は一方側のみから入射するため、Ｐ偏光用液晶層とＳ偏光用液晶層との両者間に集光作用のズレが生じる。そのため、Ｐ偏光の入射光に対する合成焦点距離と、Ｓ偏光の入射光に対する合成焦点距離とが不均一になる虞がある。しかしながら、上記のように、Ｐ偏光用液晶層とＳ偏光用液晶層との厚みを変えることで、Ｐ偏光の入射光に対する合成焦点距離と、Ｓ偏光の入射光に対する合成焦点距離とを効率良く等しくすることが可能となる。
【００３６】
図４は、本発明の第２実施形態に係る液晶レンズ１の要部概略構成を示す縦断正面図である。同図に示すように、この第２実施形態に係る液晶レンズ１が、上述の第１実施形態に係るそれと相違している点は、光軸Ｃ方向の一方側から順に配列されている第１液晶層２ａ、第２液晶層２ｂ、第３液晶層２ｃ及び第４液晶層２ｄがそれぞれ、Ｓ偏光用液晶層、Ｐ偏光用液晶層、Ｐ偏光用液晶層、Ｓ偏光用液晶層とされているところにある。つまり、上下方向中央Ｘから遠ざかって配列された２つのＳ偏光用液晶層の相互間に、２つのＰ偏光用液晶層が介在していることになる。さらに、これらの液晶層２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの厚みを変える場合には、２つのＳ偏光用液晶層の方が、２つのＰ偏光用液晶層よりも厚くされることになる。その他の構成については、上述の第１実施形態と同一であるので、共通する構成要件については同一符号を付し、その説明を省略する。そして、この第２実施形態に係る液晶レンズ１によっても、上述の第１実施形態に係る液晶レンズ１と同一の作用効果を享受することが可能である。
【００３７】
図５は、本発明の第３実施形態に係る液晶レンズ１の要部概略構成を示す縦断正面図である。同図に示すように、この第３実施形態に係る液晶レンズ１が、上述の第１実施形態に係るそれと相違している点は、上端基板４の下面部と下端基板６の上面部とにグランド電極１４、１５を形成し、中央基板５の上面部及び下面部に電源電極１３、１６を形成したところにある。このように構成した場合にも、２つのＰ偏光用液晶層については、グランド電極１４、１５及び電源電極１３、１６からの距離が互いに等しくなると共に、２つのＳ偏光用液晶層についても、グランド電極１４、１５及び電源電極１３、１６からの距離が互いに等しくなる。その他の構成については、上述の第１実施形態と同一であるので、共通する構成要件については同一符号を付し、その説明を省略する。そして、この第３実施形態に係る液晶レンズ１によっても、上述の第１実施形態に係る液晶レンズ１と同一の作用効果を享受することが可能である。なお、この第３実施形態に係る液晶レンズ１についても、Ｐ偏光用液晶層とＳ偏光用液晶層との配列順序を上述の第２実施形態に係る液晶レンズ１と同一にしてもよい。
【００３８】
なお、以上の第１〜第３実施形態では、液晶封入体３の中央基板５が一枚の基板で構成されているが、この中央基板５は、第１液晶層２ａと第２液晶層２ｂとの２つの液晶層を形成するための液晶封入体の下端基板と、第３液晶層２ｃと第４液晶層２ｄとの２つの液晶層を形成するための液晶封入体の上端基板とを貼り付けて構成されたものであってもよい。但し、中間基板５を一枚の基板で構成した場合には、貼り合わせ時に位置ズレが生じて本来有すべきレンズ機能に誤差が生じる虞がなくなると共に、厚みを小さくして透過率を適正にすることができ、さらには部品点数を削減できるという利点が得られる。
【００３９】
さらに、以上の第１〜第３実施形態では、液晶封入体３の構成要素の全て、すなわち、上端基板４、中間基板５、下端基板６、上側中間基板７、下側中間基板８、及び筒状部材９、１０、１１、１２を、透明のガラスで形成したが、これらの全てまたは一部をセラミック、アルミニウム、樹脂で形成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１  液晶レンズ
２ａ  第１液晶層
２ｂ  第２液晶層
２ｃ  第３液晶層
２ｄ  第４液晶層
４  上端基板
５  中央基板（板状体）
６  下端基板
１３  上側電源電極
１４  上側グランド電極
１５  下側グランド電極
１６  下側電源電極
Ｃ  光軸
Ｔ１  第１液晶層の厚み
Ｔ２  第２液晶層の厚み
Ｔ３  第３液晶層の厚み
Ｔ４  第４液晶層の厚み
【図１】
2016090759.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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