專(zhuān)利名稱(chēng)：可變焦距透鏡中的顏色校正的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可變焦距透鏡，其包括第一流體和第二流體，這兩種流體具有不同的折射率，其中能夠有選擇地控制所述可變焦距透鏡的透鏡功能。
背景技術(shù)：
流體是一種根據(jù)任意的力改變其形狀、容易流動(dòng)或者與其容器的外形一致并且包括能夠流動(dòng)的氣體、液體以及固體和液體的混和物的物質(zhì)。此外，可變焦距透鏡的透鏡功能是其使一個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng)的光聚焦(會(huì)聚或發(fā)散)的能力。
國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)No.WO03/069380描述了一種可變焦距透鏡，其包括具有柱面壁和軸的基本上為柱體的流體容器，該流體容器包括第一流體和軸向位移的第二流體，這些流體為不可混溶的，在彎月面上相互接觸并且具有不同的折射率。流體接觸層設(shè)置在該柱面壁的內(nèi)側(cè)，該透鏡還包括通過(guò)該流體接觸層與第一流體和第二層相分離的第一電極，以及作用在第二流體上的第二電極。該流體接觸層具有被第二流體的可濕性，該可濕性在第一電極與第二電極之間施加電壓的情況下改變，使得該彎月面的形狀根據(jù)該電壓變化，并且當(dāng)?shù)谝慌c第二電極之間沒(méi)有施加電壓時(shí)，該流體接觸層被第二流體的可濕性在該彎月面與接觸層的交面兩側(cè)基本上相等。
該流體接觸層在交面兩側(cè)相等的可濕性允許彎月面的更大移動(dòng)，并且因此允許更大的彎月面曲率變化。這樣可以使凹面彎月面變?yōu)橥姑娴?，反之亦然?br> 在上述文獻(xiàn)中所述的一個(gè)示例性實(shí)施例中，第一流體包括“油”形式的電絕緣液體，第二流體包括導(dǎo)電液體，即電解質(zhì)。如上所述，兩種流體的折射率是不同的，并且如果這兩個(gè)折射率之差比較大，則非常有利，以便獲得良好的放大比，要記住絕緣流體(例如油)傾向于具有比導(dǎo)電流體(即電解質(zhì))更大的折射率。許多具有高折射率(近似在1.7以上)的油不是無(wú)色的，而容易是黃色(例如在二硫化硒的情況下，折射率n＝1.85，其顏色為黃色)。然而，這使得物體的圖像與物體本身相比發(fā)生了顏色變化，因此對(duì)于能夠用于電潤(rùn)濕類(lèi)型的可變焦距透鏡中的高折射率油造成了限制。
已知其它幾種可變焦距透鏡，其基于使用例如至少兩種液體、通過(guò)電潤(rùn)濕或常規(guī)泵浦對(duì)彎月面轉(zhuǎn)換起作用的透鏡，以及基于填充有水或者油/空氣的雙透鏡的透鏡。

發(fā)明內(nèi)容
目前我們已經(jīng)設(shè)計(jì)出了克服上述問(wèn)題的設(shè)置，本發(fā)明的目的是提供一種具有第一流體和第二流體的可變焦距透鏡，其中補(bǔ)償了由于使用非無(wú)色流體而導(dǎo)致的物體圖像相對(duì)于物體本身的顏色變化。本發(fā)明的目的還在于提供一種用于補(bǔ)償具有第一流體和第二流體的可變焦距透鏡中，由于使用非無(wú)色流體而導(dǎo)致的物體圖像相對(duì)于物體本身的顏色變化。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種包括第一流體和第二流體的可變焦距透鏡，所述流體具有不同的折射率，其中能夠有選擇地控制所述可變焦距透鏡的透鏡功能，至少一種所述流體為非無(wú)色的，該透鏡還包括用于校正由于所述非無(wú)色流體可能導(dǎo)致出現(xiàn)的物體圖像相對(duì)于物體本身的顏色變化。
根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種包括可變焦距透鏡的光學(xué)系統(tǒng)，該透鏡包括第一流體和第二流體，這些流體具有不同的折射率，其中能夠有選擇地控制所述可變焦距透鏡的透鏡功能，至少一種所述流體為非無(wú)色的，從而吸收至少一部分通過(guò)該流體并且導(dǎo)致物體圖像相對(duì)于物體本身的顏色變化的光束，該光學(xué)系統(tǒng)還包括用于校正所述顏色變化的裝置。
在示例性實(shí)施例中，其中該光學(xué)系統(tǒng)包括電子圖像傳感器以及可以用于電子調(diào)整圖像的白平衡從而抵消非無(wú)色流體對(duì)圖像顏色的影響的裝置。
在另一示例性實(shí)施例中，可以將染料或者類(lèi)似的著色材料添加到非無(wú)色流體中，以抵消該流體對(duì)于圖像顏色的影響?？蛇x擇的是，或者此外，可以將適當(dāng)?shù)臑V色裝置放置到光路中以抵消非無(wú)色流體對(duì)于圖像顏色的影響。由于非無(wú)色流體層的厚度隨著彎月面形狀的改變而變化，在這種情況下電子顏色調(diào)整也可以是適當(dāng)?shù)摹?br> 在又一示例性實(shí)施例中，可以將染料或者著色材料溶解到不同于非無(wú)色流體的流體中，該染料或者其它著色材料具有與非無(wú)色流體基本上相同的顏色吸收率和顏色吸收類(lèi)型。
可以設(shè)置和配置包括根據(jù)本發(fā)明的可變焦距透鏡的光學(xué)系統(tǒng)，使其光闌比較接近第一與第二流體之間的彎月面的位置。此外，可以使容納第一和第二流體的容器的壁定形，使得無(wú)論彎月面的形狀如何，該非無(wú)色流體層的厚度基本上相同，從而就整個(gè)傳感器而言能夠使用單一的顏色校正程度和方法。
可以理解，本發(fā)明在包括電潤(rùn)濕類(lèi)型可變焦距透鏡的任意圖像獲取設(shè)備中可以得到應(yīng)用，并且其尤其適用于設(shè)置在便攜通信裝置中或其上的圖像獲取設(shè)備和照相機(jī)模塊，該便攜通信裝置例如移動(dòng)電話等。
在一個(gè)示例性實(shí)施例中，該第二流體可以相對(duì)于第一流體軸向位移，這兩種流體在彎月面上相接觸，該透鏡還包括第一電極和第二電極，其中能夠根據(jù)第一電極與所述第二電極之間施加的電壓控制該彎月面的形狀。
在這種情況下，優(yōu)選的是該可變焦距透鏡包括基本上為柱體的流體容器，并且將流體接觸層設(shè)置在該柱面壁的內(nèi)側(cè)。該第一電極優(yōu)選通過(guò)流體接觸層與第一流體和第二流體分離，并且該第二電極優(yōu)選設(shè)置并配置為作用在第二流體上。該流體接觸層有利地設(shè)置為具有被第二流體的可濕性，該可濕性在第一電極與第二電極之間施加電壓的情況下變化，使得彎月面的形狀根據(jù)所述電壓變化。在優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)?shù)谝浑姌O與第二電極之間沒(méi)有施加電壓時(shí)，該流體接觸層被第二流體的可濕性在彎月面與流體接觸層的交面兩側(cè)基本上相等。
在另一示例性實(shí)施例中，該透鏡可以包括由至少一個(gè)側(cè)壁限定的容器，該側(cè)壁具有縱向延伸通過(guò)該容器的光軸，其中該容器包含流體，這些流體在彎月面上相接觸，該透鏡還包括用于改變包含在該容器內(nèi)的每種流體的相對(duì)體積的至少一個(gè)泵。在第一特定設(shè)置中，該彎月面的周長(zhǎng)可以由側(cè)壁限定，并且該至少一個(gè)泵設(shè)置為通過(guò)改變包含在該容器內(nèi)的每種流體的相對(duì)體積，可控制地改變?cè)搹澰旅嫜刂廨S的位置。在可選的特定設(shè)置中，該彎月面的周長(zhǎng)可以固定地位于該容器的內(nèi)表面上，并且該至少一個(gè)泵設(shè)置為通過(guò)改變包含在該容器內(nèi)的每種流體的相對(duì)體積來(lái)可控制地改變?cè)搹澰旅娴男螤睢?br> 在這種情況下，該容器內(nèi)表面的可濕性沿縱向改變，并且可濕性最優(yōu)選設(shè)置為利用電潤(rùn)濕效應(yīng)可控制地改變。
在又一示例性實(shí)施例中，該透鏡可以設(shè)置為為輻射光束提供可變變焦設(shè)定，并且優(yōu)選包括具有第一模式和第二模式的可切換光學(xué)元件，該元件包括第一流體、第二流體和波前修正器，該波前修正器具有使輻射通過(guò)的一部分，其中在第一模式下，該可切換光學(xué)元件具有第一流體配置，在該配置下該部分基本上被第一流體覆蓋，以及在第二模式下，該可切換光學(xué)元件具有第二不同的流體配置，在該配置下該部分基本上被第二流體覆蓋。在這種情況下，該可切換光學(xué)元件優(yōu)選包括公共的第一流體電極、第二不同的流體電極和第三不同的流體電極，其中在第一流體配置下，該元件設(shè)置為通過(guò)在所述第一和第二流體電極上施加第一電壓來(lái)提供可切換電潤(rùn)濕力，以及在第二流體配置下，該元件設(shè)置為通過(guò)在第一和第三流體電極上施加第二不同的電壓來(lái)提供不同的可切換電潤(rùn)濕力。
在所有情況下，該第一和第二流體有利地為不可混溶的，即它們不會(huì)混合。
第一流體優(yōu)選包括絕緣流體，第二流體優(yōu)選包括導(dǎo)電液體。該絕緣流體優(yōu)選具有比導(dǎo)電液體更高的折射率，并且有利的是包括或者包含非無(wú)色流體。該非無(wú)色流體有利地為折射率大于1.5并且電潤(rùn)濕更高時(shí)大于1.7的液體。該非無(wú)色流體有利地包括折射率大于1.5并且電潤(rùn)濕更高時(shí)大于1.7的油。該非無(wú)色流體優(yōu)選為黃色、棕色或者紅色，但最優(yōu)選的是黃色。
本發(fā)明擴(kuò)展到包括上述可變焦距透鏡或者光學(xué)系統(tǒng)的圖像獲取設(shè)備。本發(fā)明還擴(kuò)展到用于掃描光學(xué)記錄載體的光學(xué)掃描設(shè)備，該光學(xué)掃描設(shè)備包括上述的可變焦距透鏡或者光學(xué)系統(tǒng)。


將參照下文中描述的實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的這些及其它方面，并使它們顯而易見(jiàn)。
現(xiàn)在將僅通過(guò)舉例的方式參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，在附圖中圖1到3是表示示例類(lèi)型的可變焦距或者“電潤(rùn)濕”透鏡的工作原理的示意橫截面圖；圖4A和4B是表示另一示例類(lèi)型的可變焦距透鏡的工作原理以及該可變透鏡提供的等效光學(xué)功能的示意橫截面圖；圖5A是表示又一示例類(lèi)型的可變焦距透鏡的工作原理的示意橫截面圖；圖5B是圖5A的可變焦距透鏡的等效光學(xué)功能的示意表示；圖6和7表示了第一流體配置下另一示例類(lèi)型的可變焦距透鏡的示意橫截面圖；圖8和9表示了第二流體配置下圖6和7的可變焦距透鏡的示意橫截面圖；圖10a和10b是具有兩個(gè)不同的透鏡位置并且因此具有不同流體層厚度的可變焦距透鏡的示意橫截面表示；圖11是根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的電潤(rùn)濕透鏡的示意橫截面圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的電潤(rùn)濕透鏡的示意橫截面圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明第三示例性實(shí)施例的電潤(rùn)濕透鏡的示意橫截面圖。
具體實(shí)施例方式
首先，說(shuō)明如國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)No.WO03/069380中所述的可變焦距(或者“電潤(rùn)濕”)透鏡的工作原理。圖1到3表示了包括柱面第一電極2的可變焦距透鏡，該電極構(gòu)成了毛細(xì)管，利用透明前元件4和透明后元件6密封該毛細(xì)管，從而形成包含兩種流體的流體容器5。該電極2可以是涂敷到該管內(nèi)壁上的導(dǎo)電涂層。
在該示例性設(shè)計(jì)中，這兩種流體包括兩種不可混溶的液體，該液體為電絕緣第一液體A和導(dǎo)電第二液體B的形式，該第一液體例如硅樹(shù)脂油或者烷烴，本文中還稱(chēng)作“油”，該第二液體例如包含鹽溶液的水。這兩種液體可以設(shè)置為具有相同的密度，使得透鏡功能與方向無(wú)關(guān)，即對(duì)于兩種液體之間的引力效應(yīng)沒(méi)有依賴(lài)性。這可以通過(guò)例如適當(dāng)?shù)剡x擇第一液體成分來(lái)實(shí)現(xiàn)；例如，通過(guò)添加分子成分可以改變烷烴或者硅樹(shù)脂油，從而增大其密度以匹配鹽溶液的密度。在該實(shí)例中，選擇該流體，使得第一流體A的折射率比第二流體B的折射率大。
該第一電極2為內(nèi)徑通常在1mm到20mm之間的圓柱體。該電極2由金屬材料構(gòu)成，并且涂敷了由例如聚對(duì)苯二甲撐構(gòu)成的絕緣層8。該絕緣層涂敷了流體接觸層10，其減少了彎月面與流體容器柱面壁的接觸層的滯后作用。當(dāng)?shù)谝浑姌O與第二電極之間沒(méi)有施加電壓時(shí)，該流體接觸層被第二流體的可濕性在該彎月面14與流體接觸層10的交面兩側(cè)基本上相同。
第二環(huán)形電極12設(shè)置在該流體容器的一端，在這種情況下，其與后元件相鄰。該第二電極12至少一部分設(shè)置在該流體容器中，使得該電極作用到第二流體B上。兩種流體A和B為不可混溶的，從而趨向于分為由彎月面14分開(kāi)的兩個(gè)流體主體。當(dāng)?shù)谝浑姌O與第二電極之間沒(méi)有施加電壓時(shí)，該流體接觸層相對(duì)于第一流體A的可濕性大于相對(duì)于第二流體B的可濕性。由于電潤(rùn)濕，在第一電極與第二電極之間施加電壓的情況下，第二流體B的可濕性改變，這樣趨向于改變?cè)搹澰旅嬖谌嗑€(流體接觸層10與兩種液體A和B之間的接觸線)處的接觸角。因此該彎月面的形狀可以根據(jù)所施加的電壓變化。
應(yīng)當(dāng)注意，在這個(gè)階段，如果從第二流體觀察該彎月面為中空的，則第一流體與第二流體之間的彎月面稱(chēng)作凹面。如果將第一流體視為透鏡，則根據(jù)前一句中的限定，該透鏡通常稱(chēng)作凹面。
參照?qǐng)D1，當(dāng)在電極之間施加低電壓V1(例如0V到20V之間的電壓)時(shí)，該彎月面采用第一凹面彎月面形狀。在這種配置中，在流體B中測(cè)得的彎月面與流體接觸層10之間的初始接觸角θ1近似為140°。由于第一流體A的折射率比第二流體B的折射率大，因此由彎月面形成的透鏡(此時(shí)稱(chēng)作彎月面透鏡)在這種配置中具有較大的負(fù)光焦度(negative power)。
為了減少該彎月面形狀的凹度，在第一電極與第二電極之間施加更大的電壓。現(xiàn)在參照?qǐng)D2，當(dāng)根據(jù)絕緣層的厚度在電極之間施加中間電壓V2(例如20V到150V之間的電壓)時(shí)，該彎月面采用第二凹面彎月面形狀，其曲率半徑相對(duì)于圖1中的彎月面增大了。在這種配置中，第一流體A與流體接觸層10之間的中間接觸角θ2近似為例如100°。由于第一流體A的折射率比第二流體B的折射率大，因此這種配置中的彎月面透鏡具有較小的負(fù)光焦度。
為了生成凸面彎月面形狀，在第一電極與第二電極之間施加更大的電壓?，F(xiàn)在參照?qǐng)D3，當(dāng)在電極之間施加較大的電壓V3(例如150V到200V之間的電壓)時(shí)，該彎月面采用彎月面形狀，其中該彎月面為凸面。在這種配置中，第一流體A與流體接觸層10之間的最大接觸角θ3近似為例如60°。由于第一流體A的折射率比第二流體B的折射率大，因此這種配置中的彎月面透鏡具有正光焦度。
圖4A表示了未公開(kāi)歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)No.03101328.7中所述類(lèi)型的可變透鏡。該透鏡100可以視為由兩個(gè)不同的元件構(gòu)成由兩種流體A、B之間的彎月面150構(gòu)成的透鏡功能和設(shè)置為改變?cè)撏哥R功能形狀的泵110。
如上所述，流體為響應(yīng)于任意力改變其形狀、易于流動(dòng)或者適應(yīng)其容器輪廓以及包括氣體、液體、蒸汽和能夠流動(dòng)的固體與流體的混和物的物質(zhì)。
這兩種流體A、B基本上是不互溶的，即這兩種流體不會(huì)混和。這兩種流體A、B具有不同的折射率。由于該流體具有不同的折射率，因此由沿著兩種流體接觸區(qū)域形成的彎月面150提供透鏡功能。透鏡功能是彎月面150使一種或多種波長(zhǎng)的光聚焦(會(huì)聚或發(fā)散)的能力。在該特定實(shí)施例中，假設(shè)流體A比流體B的折射率大。
這兩種流體優(yōu)選具有基本上相同的密度，從而使重力對(duì)于透鏡100的影響最小。
流體A和B密封在容器125內(nèi)。在本實(shí)施例中，該容器125采用縱向延伸的管的形式，該管具有由內(nèi)表面120限定的側(cè)壁。光軸縱向延伸通過(guò)該管。在本特定實(shí)例中，該管為柱面管，其具有恒定的圓形橫截面區(qū)域，并且該光軸與管的軸重合。其它的壁121、122在管的端部上延伸，從而形成了密封流體的容器125。該容器125中至少沿著光軸90的部分壁121、122為透明的。如果需要，這兩個(gè)壁121、122中的一個(gè)或兩個(gè)可以是透鏡形狀的。
兩種流體A、B之間的彎月面150橫截透鏡100的光軸90延伸。術(shù)語(yǔ)橫截表示該彎月面橫過(guò)光軸(即其在光軸上延伸)，并且不平行于光軸；該彎月面150是由該管的側(cè)壁120限定的。
通常，為了使流體A、B位于該容器125中希望的部分內(nèi)，該容器的不同區(qū)域?qū)τ诿糠N流體具有不同的可濕性，使得每種流體受到各自區(qū)域的吸引?？蓾裥?wettability)是一個(gè)區(qū)域能夠被一種流體潤(rùn)濕(覆蓋)的程度。例如，如果流體A為水，流體B為油，則壁122的內(nèi)表面可以是親水的，從而吸引流體A而不吸引流體B。
該彎月面150的周邊接觸該管側(cè)壁的表面120。該彎月面的周邊固定在表面120上。換句話說(shuō)，該彎月面150的周邊接觸表面120的位置151為固定的，即該彎月面周邊固定到該表面。在本特定實(shí)施例中，利用該表面的可濕性在位置151處的突然改變使彎月面周邊固定到該表面，例如表面120從疏水變?yōu)橛H水的位置151。
由兩種流體之間的壓強(qiáng)差和圓柱體的內(nèi)徑確定該彎月面150的形狀。所示的彎月面150為凸面的(從流體A觀察)。
與填滿流體的容器125相連的泵110被設(shè)置為將大量的一種或多種流體泵送到容器125以及使其從容器125泵出。
在本特定實(shí)例中，該泵110設(shè)置為同時(shí)增大流體A的體積以及減小流體B的體積(反之亦然)，從而保持該容器125內(nèi)兩種流體的總體積相同。結(jié)果是由于彎月面的周邊固定到表面120，將改變彎月面150的形狀。
例如如果將額外的流體A添加到容器125，則該彎月面形狀可以變得更加凸，即形成由虛線150’表示的彎月面?？蛇x的是，如果添加額外的流體B，則該彎月面形狀可以變?yōu)橛商摼€150”表示的形狀，即彎月面變?yōu)榘济娴?從流體A觀察)?？梢岳斫猓ㄟ^(guò)改變?nèi)萜?25內(nèi)流體的體積，能將彎月面的形狀從凸面變?yōu)槠矫妗济妗?br> 希望的是在彎月面形成半球形時(shí)該彎月面形狀具有最大曲率。然而，可以理解，當(dāng)壓強(qiáng)變得過(guò)大使彎月面的固定作用消除時(shí)，可能存在彎月面移動(dòng)的壓強(qiáng)閾值，其結(jié)果是該彎月面隨后將移動(dòng)位置。該壓強(qiáng)閾值取決于可濕性變化的大小。
圖4B表示了在彎月面150具有焦距f，即其為平凸透鏡160的情況下，當(dāng)流體A的折射率大于流體B的折射率時(shí)的有效光學(xué)功能。換句話說(shuō)，該彎月面150有效地提供了透鏡160的功能，這將使平行光170(沿著平行于光軸90的方向入射到透鏡上)會(huì)聚到與透鏡相距距離f處的焦點(diǎn)172。
當(dāng)該彎月面形狀改變時(shí)(即變?yōu)橛蓤D4A中的虛線150’表示的形狀)，有效透鏡功能也變?yōu)樘摼€160’表示的情況。隨著彎月面150’比彎月面150更加彎曲，該透鏡將具有更大的光焦度，即其將具有更短的焦距，使平行光170會(huì)聚到與透鏡相距更短距離的焦點(diǎn)172’。
在圖4A所示的實(shí)施例中，由于表面的可濕性變化使該彎月面150固定。然而，可以理解，可以使用其它技術(shù)使彎月面周邊的位置固定。
如圖5所示，如未公開(kāi)歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)No.03101335.2所述的另一種示例性可變焦距透鏡在許多方面與圖4A和4B所示的透鏡類(lèi)似，相同的元件由相同的附圖標(biāo)記表示。
因此，在圖5A所示的可變透鏡中，能夠?qū)⒃撏哥R100視為由兩個(gè)不同的元件構(gòu)成由兩種流體A、B之間的彎月面150形成的透鏡功能以及設(shè)置為改變透鏡功能的位置的泵110。
同樣，流體是響應(yīng)于任意力改變其形狀、易于流動(dòng)或者改變其容器外形以及包括氣體、液體、蒸汽和能夠流動(dòng)的固體與流體的混和物的物質(zhì)。
如前所述，兩種流體A、B基本上是不互溶的，即這兩種流體不會(huì)混和。這兩種流體A、B具有不同的折射率。由于該流體具有不同的折射率，因此由沿著兩種流體接觸區(qū)域形成的彎月面150提供透鏡功能。透鏡功能是彎月面150使一種或多種波長(zhǎng)的光聚焦(會(huì)聚或發(fā)散)的能力。
這兩種流體優(yōu)選具有基本上相同的密度，從而使重力對(duì)于透鏡100的影響最小。
流體A和B密封在容器125內(nèi)。在本實(shí)施例中，該容器125采用由側(cè)壁120的內(nèi)表面限定的縱向延伸的管的形式。光軸縱向延伸通過(guò)該管。在本特定實(shí)例中，該管為柱面管，其具有恒定的圓形橫截面區(qū)域，并且該光軸與管的軸共軸。其它的壁121、122在管的末端上延伸，從而形成了密封流體的容器125。該容器125中至少沿著光軸90的部分壁121、122為透明的。
兩種流體A、B之間的彎月面150橫截透鏡100的光軸90延伸。術(shù)語(yǔ)橫截表示該彎月面橫過(guò)光軸(即其在光軸上延伸)，并且不平行于光軸；該彎月面150可以以任意希望的角度橫截光軸90。該彎月面150的周邊是由該容器的側(cè)壁120限定的。
通常，為了使流體A、B位于該容器125中希望的部分內(nèi)，該容器的不同區(qū)域?qū)τ诿糠N流體具有不同的可濕性，使得每種流體受到各自區(qū)域的吸引?？蓾裥允且粋€(gè)區(qū)域能夠被一種流體潤(rùn)濕(覆蓋)的程度。例如，如果流體130為極性流體，流體140為非極性流體，則壁122的內(nèi)表面可以是親水的，從而吸引極性流體A而不吸引非極性流體B。
該彎月面150的形狀由彎月面邊緣與內(nèi)表面120的接觸角確定。因此，該彎月面形狀取決于該表面120的可濕性。所示的彎月面150為凸面(從流體130觀察)，但是該彎月面可以為任意的希望的形狀，例如凸面、凹面或者基本上為平面。
與填滿流體的容器125相連的泵110被設(shè)置為將大量的一種或多種流體泵送到容器125以及使其從容器125泵出。在本特定實(shí)例中，該泵110設(shè)置為同時(shí)增大流體A的體積以及減小流體140的體積(反之亦然)，從而保持該容器125內(nèi)兩種流體的總體積相同。結(jié)果是由于添加了各種流體，使該彎月面150沿著光軸90移動(dòng)，例如如果添加了額外的流體A，則彎月面可以沿著光軸移動(dòng)距離X，到達(dá)虛線150’表示的位置。在本特定實(shí)施例中，該彎月面的形狀不被這種移動(dòng)改變(因?yàn)楸砻?20具有均勻的可濕性)，僅改變了該彎月面沿著光軸90的位置。
圖5B表示了由彎月面150提供的有效光學(xué)功能，即其為具有焦距f的平凸透鏡160。換句話說(shuō)，該彎月面150有效地提供了透鏡160的功能，這將使平行光170(沿著平行于光軸90的方向入射到透鏡上的光)會(huì)聚到與透鏡相距距離f的焦點(diǎn)172處。
當(dāng)移動(dòng)了彎月面時(shí)(即移動(dòng)到圖5A中的虛線150’所示的位置)，該透鏡的有效位置也移動(dòng)到虛線160’所示的位置。由于彎月面150、150’具有相同形狀，因此它們具有相同的等效透鏡形狀160、160’(并且因此將具有相同的透鏡屬性，即相同的光焦度和焦距)。
圖5A表示了當(dāng)彎月面從位置150移動(dòng)到位置150’時(shí)該彎月面向左位移了距離X。類(lèi)似的是，等效的透鏡功能160’也將移動(dòng)到透鏡功能160的左側(cè)。如果圖5B的光路圖表示了真空中的等效功能，則160’將向160的左側(cè)移動(dòng)距離Y，其中Y＝X/nA，nA為流體A的折射率。
參照?qǐng)D6和7，表示了如未公開(kāi)專(zhuān)利申請(qǐng)No.04100025.8中所述的可變焦距透鏡，其具有容器20、其經(jīng)由該容器的兩個(gè)開(kāi)口22、23流體連接到具有兩個(gè)相對(duì)端的導(dǎo)管24中。該容器的第一開(kāi)口22流體連接到該導(dǎo)管的第一端，該容器的第二開(kāi)口23流體連接到該導(dǎo)管的第二端，從而形成了流體系統(tǒng)的流體緊密密封。該容器20的一側(cè)由波前修正器26密封，該修正器具有表面暴露于容器20內(nèi)部的部分28。該波前修正器由透明材料構(gòu)成，例如ZeonexTM，其為環(huán)烯共聚物(COC)，其在水性液體中為不可溶解的。其可以例如通過(guò)注模處理來(lái)形成。該波前修正器26的部分28的表面基本上為非球面的，并且圍繞光軸OA旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)。
該容器20還由蓋板密封，其包括另一波前修正器36，其由透明材料構(gòu)成，類(lèi)似的是如ZeonexTM，并且具有不同的部分32。該不同的部分32被覆蓋在疏水流體接觸層中，該接觸層為透明的并且例如由DuPontTM生產(chǎn)的TeflonTMAF1600。該疏水流體接觸層的一個(gè)表面暴露于該容器20的內(nèi)部。
該不同的部分32具有為非球面并且圍繞光軸OA旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)的表面。該不同部分32的表面具有與部分28的表面不同的非球面曲面。
沿著光軸OA傳播的給定輻射光束設(shè)置為通過(guò)部分28和不同的部分32。該波前修正器26適于對(duì)給定輻射光束進(jìn)行第一波前修正，另一波前修正器36適于對(duì)給定輻射光束進(jìn)行第二不同的修正。該第二波前修正設(shè)置為補(bǔ)充第一波前修正。
由例如金屬構(gòu)成的公共第一流體電極50位于接近該容器一個(gè)開(kāi)口22的導(dǎo)管24中。
第二流體電極34位于蓋板36與疏水流體接觸層之間。該第二流體電極34形成為透明導(dǎo)電材料片，該材料例如氧化銦錫(ITO)。由例如聚對(duì)苯二甲撐構(gòu)成的絕緣層(未示出)可以形成在流體接觸層與第二流體電極34之間。應(yīng)當(dāng)注意，該第二電極34具有與波前修正器26的部分28的表面占據(jù)的區(qū)域完全重疊的工作區(qū)域。該疏水流體接觸層具有完全覆蓋波前修正器的部分28的表面的表面區(qū)域。
密封的流體系統(tǒng)包括第一流體A和第二流體B。該第一流體A包括極性和/或?qū)щ娏黧w。在本實(shí)例中，該第一流體A為液體并且為鹽水，其具有預(yù)定的第一折射率，近似為1.37。鹽水比非鹽水具有更低的凝點(diǎn)。在本實(shí)例中，該第二流體優(yōu)選為氣態(tài)的，并且包括具有近似為1的第二不同折射率的空氣。該第一流體A和第二流體B在兩個(gè)流體彎月面48、49處相互接觸。
在該可切換光學(xué)元件的第一流體配置中，如圖6和7所示，第一流體A基本上填滿了容器20以及一部分導(dǎo)管24?；旧咸顫M表示第一流體A至少覆蓋了大部分波前修正器26的部分28，并且至少覆蓋了大部分另一波前修正器36的不同部分32。在本第一流體配置中，第一流體與該容器中疏水流體接觸層的至少大部分暴露表面相接觸。該第一流體電極50與第一流體A填滿的導(dǎo)管部分相接觸。
該導(dǎo)管24形成在導(dǎo)管壁41與導(dǎo)管蓋板42之間。該導(dǎo)管蓋板被疏水流體接觸層38覆蓋，該疏水流體接觸層的一個(gè)表面暴露于導(dǎo)管24的內(nèi)部，該疏水接觸層由例如AF1600TM構(gòu)成。第三流體電極40位于導(dǎo)管蓋板42與疏水流體接觸層38之間。該電極由導(dǎo)電材料構(gòu)成，例如氧化銦錫(ITO)。應(yīng)當(dāng)注意，該第三流體電極40具有與導(dǎo)管24的大部分內(nèi)部重疊的表面區(qū)域。
該元件的第一流體配置，第二流體B基本上填滿了導(dǎo)管24中，除了與公共第一流體電極50相接觸的部分被第一流體A填充。
在可切換光學(xué)元件的第二配置中，如圖8和9所示，第一流體A基本上填滿了導(dǎo)管24。在該第二流體配置中，第一流體A繼續(xù)與位于先前描述的導(dǎo)管部分中的公共第一流體電潤(rùn)濕電極50相接觸。目前，該第一流體A與導(dǎo)管的疏水流體接觸層38相接觸。目前，該第二流體B基本上填滿了該容器20，使得第二流體46至少覆蓋了大部分的波前修正器26的部分28，并且至少覆蓋了大部分波前修正器36的不同部分32。此外，第二流體B填充了一部分導(dǎo)管24。該部分導(dǎo)管24位于與其中放置了公共第一流體電極50的部分相反的一端。在第二流體配置中，該第一流體電極50與填充部分導(dǎo)管24中的第一流體A相接觸。
流體切換系統(tǒng)(未示出)與公共第一流體電極、第二流體電極和第三流體電極相連。該流體切換系統(tǒng)作用在該可切換光學(xué)元件上，并且設(shè)置為切換第一與第二流體配置。在第一流體配置中，該流體切換系統(tǒng)設(shè)置為在公共第一流體電極50和第二流體電極34上施加具有適當(dāng)值的電壓V1。所施加的電壓V1提供了可切換電潤(rùn)濕力，使得本發(fā)明的可切換光學(xué)元件趨向于采用第一流體配置，其中導(dǎo)電的第一流體44移動(dòng)以基本上填滿該容器20。由于所施加的電壓V1，該容器20的疏水流體接觸層的性質(zhì)臨時(shí)變?yōu)橹辽俦容^親水的，從而有助于優(yōu)選第一流體A基本上填滿容器20?？梢灶A(yù)見(jiàn)，當(dāng)時(shí)在第一流體配置中沒(méi)有在公共第一電極50和第三電潤(rùn)濕電極40上施加電壓，使得該導(dǎo)管中的流體接觸層保持高度疏水。
為了在該可切換光學(xué)元件的第一流體配置與第二流體配置之間切換，該流體切換系統(tǒng)斷開(kāi)所施加的電壓V1，并且在公共第一流體電極50和第三流體電極40上施加具有適當(dāng)值的第二施加電壓V2。在公共第一流體電極50和第二流體電極34上沒(méi)有施加電壓。
目前，該可切換光學(xué)元件處于第二流體配置狀態(tài)，其中由于所施加的電壓V2提供的可切換電潤(rùn)濕力，使第一流體A基本上填滿了導(dǎo)管24。利用所施加的電壓V2，該導(dǎo)管24的疏水流體接觸層38目前至少比較親水，并且趨向于吸引第一流體A。該第一流體A移動(dòng)，從而填滿了其中放置了公共第一流體電極50的部分導(dǎo)管24。如前所述，該第二流體46目前基本上填滿了該容器20。該容器20的疏水流體接觸層目前相對(duì)高度疏水，并且有助于第二流體在第二流體配置中的這種設(shè)置。
在該元件受到流體切換系統(tǒng)的控制于第一與第二流體配置之間轉(zhuǎn)變的過(guò)程中，該流體系統(tǒng)的第一和第二流體A、B按照循環(huán)的方式流過(guò)該流體系統(tǒng)，流體彼此相對(duì)位移。在從第一到第二流體配置的轉(zhuǎn)變過(guò)程中的該循環(huán)流體流動(dòng)中，第一流體A經(jīng)由容器的一個(gè)開(kāi)口22流出容器20進(jìn)入導(dǎo)管24的一端。同時(shí)，第二流體46經(jīng)由該容器的另一開(kāi)口23從導(dǎo)管24的另一端流到容器20中。在從第二到第一流體配置的轉(zhuǎn)變過(guò)程中，發(fā)生相反的循環(huán)流體流動(dòng)。
因此，當(dāng)從第一流體配置變?yōu)榈诙黧w配置時(shí)，在第三流體電極40與公共第一流體電極50上施加的電壓V2使導(dǎo)電第一流體A吸引到容器20中，從而使導(dǎo)電第二流體B移出容器20。此外，該容器20的疏水流體接觸層32使導(dǎo)電第一流體A排出該容器20進(jìn)入導(dǎo)管24。在這些方面，從第二到第一流體配置的轉(zhuǎn)變?yōu)閺牡谝坏降诙D(zhuǎn)變狀態(tài)的反向。
同樣，如上所述，兩種流體A和B的折射率是不同的，如果這兩個(gè)折射率之差比較大是特別有利的，以便獲得良好的放大比，這是由于非導(dǎo)電流體(例如油)容易具有比導(dǎo)電流體(即電解質(zhì))更大的折射率，然而這不是必要的。許多具有高折射率的油(約在1.7以上)不是無(wú)色的，而是趨向于黃色(例如，在二硫化硒的情況下，折射率n＝1.85，其顏色為黃色)。然而，這造成了物體圖像相對(duì)于物體本身的顏色變化，使得對(duì)于能夠用于電潤(rùn)濕型可變焦距透鏡中的具有高折射率的油施加了限制。
本發(fā)明提出了通過(guò)校正或補(bǔ)償由于將非無(wú)色流體用作第一和/或第二流體而造成的物體圖像相對(duì)于物體本身的顏色變化，第一和第二流體具有不同的折射率，其中能夠有選擇地控制該可變焦距透鏡的透鏡功能。
根據(jù)本發(fā)明，能夠按照多種不同方式實(shí)現(xiàn)這種顏色校正/補(bǔ)償，現(xiàn)在將更詳細(xì)地描述其中的一部分方式。
例如，如果使用電子圖像傳感器(與常規(guī)照相膠片不同)，能夠在圖像傳感器中以電子的方式調(diào)整所謂的白平衡。作為其特定實(shí)例，如果在可變焦距透鏡中使用黃色的油，其吸收部分藍(lán)光，則能夠通過(guò)電子方式減少在黃色和綠色像素中生成的信號(hào)。然而，如圖10a和10b的示意圖比較所示的，油層A的厚度隨著透鏡位置的變化(用于改變物體距離或者焦距位置)而變化，從而改變黃色油對(duì)所生成的圖像所具有的顏色變化效應(yīng)。通過(guò)測(cè)量實(shí)際透鏡位置或者流體層厚度(例如通過(guò)測(cè)量電容或者電壓)，然后根據(jù)測(cè)得的油層厚度校正該傳感器的輸出信號(hào)，能夠解決這個(gè)問(wèn)題。
在校正或者補(bǔ)償由于在可變焦距透鏡中使用非無(wú)色流體而造成的顏色變化的另一種可能的方法中，可以向非無(wú)色流體中添加染料或者類(lèi)似的物質(zhì)，從而抵消對(duì)其顏色圖像的不利影響。因此，同樣如果使用黃色的油，并且該黃色的油吸收了部分藍(lán)光，則吸收部分綠光和黃光的染料能夠溶解在油中。適當(dāng)?shù)娜玖蠈?duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。按照這種方式，消除了電子校正的必要性，并且上述的變化的油層厚度不會(huì)影響顏色光譜。
在根據(jù)本發(fā)明的顏色校正或補(bǔ)償?shù)挠忠皇纠苑椒ㄖ校軌蚴褂眠m當(dāng)?shù)臑V色器來(lái)抵消非無(wú)色流體的相關(guān)顏色變化效應(yīng)。因此，同樣如果使用吸收部分藍(lán)光的黃色油，那么可以使相應(yīng)吸收部分綠光和黃光的濾色器位于光路中。然而可以理解，在這種情況下由于變化了的彎月面改變了流體層的厚度，仍然需要通過(guò)電子的方式校正。
另一種選擇是在另一種流體(即上述配置中的電解質(zhì))中溶解與非無(wú)色流體(例如油)具有相同顏色吸收率和類(lèi)型的染料。因此，例如可以利用電子裝置(固體濾光器)，或者在兩種流體中溶解其它染料，來(lái)校正被部分吸收的藍(lán)光。校正或者補(bǔ)償流體層的厚度變化不是必要的，然而缺點(diǎn)在于利用這種溶液造成的光損失比簡(jiǎn)單地將染料添加到上述討論的非無(wú)色流體中造成的光損失大。
在另一實(shí)施例中，可以設(shè)計(jì)該透鏡，使得該設(shè)備的光闌接近彎月面的位置。非無(wú)色流體對(duì)各部分光的吸收現(xiàn)在與范圍配置無(wú)關(guān)，并且僅需要對(duì)整個(gè)傳感器設(shè)備的顏色校正。如果需要，能夠?qū)Ω鞣N彎月面曲面進(jìn)行這種校正。
在又一實(shí)施例中，能夠?qū)θ萜鞯谋诙ㄐ?，使得非無(wú)色油層的厚度對(duì)默認(rèn)配置下的各種范圍配置而言基本上相同。如果僅需要該彎月面的適度形狀變化，則僅需要對(duì)整個(gè)傳感器的顏色校正。
現(xiàn)在參照?qǐng)D11到13，現(xiàn)在將描述參照?qǐng)D1到3所述類(lèi)型的電潤(rùn)濕透鏡的各個(gè)示例性實(shí)施例，在本發(fā)明的上下文中，圖11到13中使用的附圖標(biāo)記表示與圖1到3的配置中相同的元件。
因此，在圖11中，示意表示了基于電潤(rùn)濕原理的可變焦距透鏡。如圖所示，當(dāng)通過(guò)從圖11a所示的配置切換到圖11b所示的配置來(lái)減少?gòu)澰旅?4的凹面度時(shí)，流體層A的厚度僅存在非常小的變化。此外，主光束100和邊緣光束200不會(huì)由于切換而顯著改變，使得對(duì)整個(gè)傳感器的顏色校正的固定程度是足夠的，并且不需要逐像素的校正。能夠使用以上提出的最簡(jiǎn)單形式的顏色校正，由此能夠在圖像傳感器中通過(guò)電子方式調(diào)整所謂的白平衡。
圖12表示了基于電潤(rùn)濕原理的變焦透鏡，由此流體層A在圖12a和圖12b的變焦條件之間的厚度變化顯著得多。此外，層厚度對(duì)于主光束100和邊緣光束200而言是不同的。這表示在傳感器級(jí)別最簡(jiǎn)單形式的顏色校正是不夠的，需要提供每個(gè)像素和每個(gè)變焦配置的校正。在這種情況下，可以使用如上所述的向非無(wú)色流體A和/或第二流體B中添加染料的方法。
圖13表示了具有雙電潤(rùn)濕透鏡的變焦透鏡，其中至少對(duì)于雙透鏡而言，非無(wú)色流體對(duì)光的吸收僅適當(dāng)?shù)厝Q于切換，這是因?yàn)殡p透鏡的腔保持相同。平均而言，當(dāng)對(duì)于整個(gè)光束進(jìn)行平均時(shí)，邊緣光束200通過(guò)相同量的液體。因此，只要雙透鏡的流體A是非無(wú)色的，那么就能夠使用上述的最簡(jiǎn)單形式的顏色校正，其中在圖像傳感器中能夠通過(guò)電子的方式調(diào)整所謂的白平衡。
設(shè)計(jì)各種配置的可變焦距透鏡的方式和其中需要考慮的因素很多，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。
應(yīng)當(dāng)注意，上述實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明，而非限定本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在不背離權(quán)利要求限定的本發(fā)明范圍的情況下設(shè)計(jì)出許多可選實(shí)施例。在權(quán)利要求中，放置在括號(hào)中的任意附圖標(biāo)記不應(yīng)被解釋為對(duì)權(quán)利要求的限制。詞語(yǔ)“包括”和“包含”等等不排除不同于任何權(quán)利要求或者說(shuō)明書(shū)中列出的元件或者步驟的存在。單數(shù)的元件不排除多個(gè)這種元件的存在，反之亦然。本發(fā)明可以利用包括幾個(gè)獨(dú)立元件的硬件實(shí)現(xiàn)，也可以利用適當(dāng)編程的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)。在列舉了幾種裝置的設(shè)備權(quán)利要求中，這些裝置中的一部分可以嵌入一個(gè)相同的硬件中。事實(shí)情況是相互不同的從屬權(quán)利要求中引用的某些措施不表示這些措施的組合不能產(chǎn)生有益效果。
權(quán)利要求
1.一種可變焦距透鏡，其包括第一流體(A)和第二流體(B)，所述流體(A、B)具有不同的折射率，其中能夠有選擇地控制所述可變焦距透鏡的透鏡功能，所述流體(A、B)中的至少一種為非無(wú)色的，該透鏡還包括用于校正由于所述非無(wú)色流體引起的物體圖像相對(duì)于物體本身的顏色變化的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡，其中所述顏色變化校正裝置包括添加到非無(wú)色流體(A)中以抵消其對(duì)圖像顏色的影響的染料或者類(lèi)似的著色材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的透鏡，其中所述顏色變化校正裝置包括放置在光路(100)中以抵消所述非無(wú)色流體(A)對(duì)于圖像顏色的影響的濾色器裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的透鏡，其中所述顏色變化校正裝置包括添加到不同于非無(wú)色流體(A)的流體(B)中的染料或者類(lèi)似的著色材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的透鏡，其中該染料或者其它著色材料與非無(wú)色流體(A)具有基本上相同的顏色吸收級(jí)別和類(lèi)型。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的透鏡，其中使所述流體容器(5)的內(nèi)壁定形，使得非無(wú)色流體層的厚度基本上相同，而與彎月面(14)的形狀無(wú)關(guān)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的透鏡，其中該非無(wú)色流體為折射率大于1.5的液體。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的透鏡，其中所述非無(wú)色流體的折射率大于1.7。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的透鏡，其中該非無(wú)色流體包括折射率大于1.5的油。
10.根據(jù)權(quán)利要求11所述的透鏡，其中該非無(wú)色流體的折射率大于1.7。
11.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的透鏡，其中所述非無(wú)色流體為黃色、紅色或棕色。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的透鏡，其中該第二流體(B)相對(duì)于第一流體(A)軸向位移，這些流體(A、B)在彎月面(14)上接觸，該透鏡還包括第一電極(2)和第二電極(12)，其中能夠根據(jù)在第一電極(2)與所述第二電極(12)之間施加的電壓來(lái)控制彎月面(14)的形狀。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的透鏡，其包括基本上為柱體的流體容器(5)，以及設(shè)置在該柱體壁內(nèi)側(cè)的流體接觸層(10)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的透鏡，其中該流體接觸層(10)使該第一電極(2)與第一流體(A)和第二流體(B)分開(kāi)，并且該第二電極(12)設(shè)置并配置為作用在第二流體(B)上。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的透鏡，其中該流體接觸層(10)設(shè)置為具有被第二流體(B)的可濕性，該可濕性在第一電極(2)與第二電極(12)之間施加電壓的情況下變化，使得該彎月面(14)的形狀根據(jù)所述電壓變化。
16.根據(jù)權(quán)利要求13-15中任一項(xiàng)所述的透鏡，其中當(dāng)?shù)谝慌c第二電極(2、12)之間未施加電壓時(shí)，該流體接觸層(10)被第二流體(B)的可濕性在彎月面(14)與流體接觸層(10)的交面兩側(cè)基本上相等。
17.根據(jù)權(quán)利要求13-15中任一項(xiàng)所述的透鏡，其中第一流體(A)包括絕緣流體，第二流體(B)包括導(dǎo)電液體。
18.根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)所述的透鏡，包括由具有縱向延伸通過(guò)容器(125)的光軸(90)的至少一個(gè)側(cè)壁限定的容器(125)，其中該容器(125)包含流體(A、B)，這些流體在彎月面(150)上相互接觸，該透鏡還包括用于改變包含在該容器(125)內(nèi)的每種流體(A、B)的相對(duì)體積的至少一個(gè)泵(110)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的透鏡，其中該彎月面(150)的周邊受到該側(cè)壁的限制，并且至少一個(gè)泵(110)設(shè)置為通過(guò)改變包含在容器(125)內(nèi)的每種流體(A、B)的相對(duì)體積來(lái)可控地改變彎月面(150)沿著光軸的位置。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的透鏡，其中該彎月面(150)的周邊固定在容器(125)的內(nèi)表面上，并且至少一個(gè)泵(110)被設(shè)置為通過(guò)改變包含在容器(125)內(nèi)的每種流體(A、B)的相對(duì)體積來(lái)可控地改變?cè)搹澰旅?150)的形狀。
21.根據(jù)權(quán)利要求18-20所述的透鏡，其中該容器(125)的內(nèi)表面的可濕性縱向改變，并且其設(shè)置為受到電潤(rùn)濕效應(yīng)的可控改變。
22.根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)所述的透鏡，其設(shè)置為對(duì)輻射光束提供可變變焦設(shè)定，并且包括具有第一模式和第二模式的可切換光學(xué)元件，該元件包括第一流體(A)、第二流體(B)和波前修正器(26)，該波前修正器具有輻射通過(guò)的部分(28)，其中在第一模式下，該可切換光學(xué)元件具有第一流體配置，其中該部分(28)基本上被第一流體(A)覆蓋，在第二模式下，該可切換光學(xué)元件具有第二不同的流體配置，其中該部分(28)基本上被第二流體(B)覆蓋。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的透鏡，其中該可切換光學(xué)元件(34)包括公共第一流體電極(50)、第二不同的流體電極(34)和第三不同的流體電極(40)，其中在第一流體配置下，該元件設(shè)置為通過(guò)在第一(5)和第二(34)流體電極上施加第一電壓來(lái)提供可切換電潤(rùn)濕力，在第二流體配置下，該元件設(shè)置為通過(guò)在第一(50)和第三(40)流體電極上施加第二不同的電壓來(lái)提供不同的可切換電潤(rùn)濕力。
24.一種包括可變焦距透鏡的光學(xué)系統(tǒng)，該透鏡包括第一流體(A)和第二流體(B)，所述流體(A、B)具有不同的折射率，其中能夠有選擇地控制所述可變焦距透鏡的透鏡功能，所述流體中的至少一種為非無(wú)色的，從而吸收通過(guò)它并且造成物體圖像相對(duì)于物體本身的顏色變化的的至少一部分光束，該光學(xué)系統(tǒng)還包括用于校正所述顏色變化的裝置。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的光學(xué)系統(tǒng)，其包括電子圖像傳感器，其中提供了用于電子調(diào)整圖像白平衡的裝置，從而抵消非無(wú)色流體(A)對(duì)于其顏色的影響。
26.根據(jù)權(quán)利要求24或25所述的光學(xué)系統(tǒng)，設(shè)置并配置為使其光闌比較接近第一流體與第二流體之間的彎月面(14)的位置。
27.根據(jù)權(quán)利要求24-26中任一項(xiàng)所述的光學(xué)系統(tǒng)，包括根據(jù)權(quán)利要求2-16中任一項(xiàng)所述的可變焦距透鏡。
28.一種圖像獲取設(shè)備，其包括根據(jù)權(quán)利要求1-16中任一項(xiàng)所述的可變焦距透鏡，或者根據(jù)權(quán)利要求24-27中任一項(xiàng)所述的光學(xué)系統(tǒng)。
29.一種用于掃描光學(xué)記錄載體的光學(xué)掃描設(shè)備，該光學(xué)掃描設(shè)備包括根據(jù)權(quán)利要求1-23中任一項(xiàng)所述的可變焦距透鏡，或者根據(jù)權(quán)利要求24-28中任一項(xiàng)所述的光學(xué)系統(tǒng)。
全文摘要
一種可變焦距透鏡，其包括第一流體(A)和第二流體(B)，這兩種流體是不互溶的，并且具有不同的折射率，其中能夠有選擇地控制該可變焦距透鏡的透鏡功能。這兩種流體(A)和(B)的折射率是不同的，并且如果折射率之差較大，則非常有利，以便獲得良好的變焦比。具有高折射率(近似大于1.7)的許多油不是無(wú)色的，而是黃色的。然而，這造成了物體圖像相對(duì)于物體本身的顏色變化。通過(guò)校正或者補(bǔ)償由于在上述類(lèi)型的可變焦距透鏡中使用非無(wú)色流體作為第一和/或第二流體而造成的物體圖像相對(duì)于物體本身的顏色變化，來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。
文檔編號(hào)G02B26/02GK1947037SQ200580012170
公開(kāi)日2007年4月11日 申請(qǐng)日期2005年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月2日
發(fā)明者S·凱帕, B·H·W·亨德里克斯, C·T·H·F·萊登鮑姆, A·G·范德斯杰德 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司