电润湿光学器件的制作方法

文档序号:26007263发布日期:2021-07-23 21:26阅读:149来源:国知局
电润湿光学器件的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请基于35u.s.c.§119要求于2018年10月18日提交的美国临时申请第62/747,304号的优先权的权益,该申请的内容通过引用整体结合于此。

背景

1.领域

本公开涉及光学器件,并且更具体地,涉及包括通过电润湿可调节的液体界面的光学器件。

2.技术背景

基于电润湿的光学器件通常包括设置在腔室内的两种不混溶的液体。改变液体所经受的电场可以改变液体中的一个相对于腔室壁的润湿性,从而改变在两种液体之间形成的弯月面的形状。



技术实现要素:

本文公开了包括通过电润湿可调节的液体界面的光学器件。

本文公开了一种光学器件,其包括第一窗口、第二窗口、以及设置在该第一窗口与该第二窗口之间的腔体。第一液体和第二液体可以设置在腔体内。第一液体和第二液体可以基本上彼此不混溶,由此在第一液体与第二液体之间形成液体界面。公共电极可以与第一液体电连通。驱动电极可以设置在腔体的侧壁上并且与第一液体和第二液体绝缘。第一液体可以使第一波长带内的电磁辐射衰减。第二液体可以使与第一波长带不同的第二波长带内的电磁辐射衰减。在沿着从光学器件的物体侧朝向光学器件的图像侧的方向使图像辐射通过光学器件时,调节公共电极与驱动电极之间的电压差可导致液体界面在以下位置之间移动:(a)第一位置,其中光学器件阻挡图像辐射的落入第一波长带内的第一部分和图像辐射的落入第二波长带内的第二部分中的每一个,或者使图像辐射的落入第一波长带内的第一部分和图像辐射的落入第二波长带内的第二部分中的每一个通过;以及(b)第二位置,其中光学器件阻挡图像辐射的落入第一波长带内的第一部分或图像辐射的落入第二波长带内的第二部分中的一个,并且使图像辐射的落入第一波长带内的第一部分或图像辐射的落入第二波长带内的第二部分中的另一个通过。此类光学器件可以用作本文所述的波长选择性光学快门。

本文公开了一种选择性光学快门,其包括第一窗口、第二窗口、以及设置在该第一窗口与该第二窗口之间的腔体。第一液体和第二液体可以设置在腔体内。第一液体和第二液体可以基本上彼此不混溶,由此在第一液体与第二液体之间形成液体界面。液体界面可以通过在以下位置之间进行电润湿来调节:(a)第一位置,其中光学器件使可见光并阻挡紫外(uv)光和红外(ir)光中的每一种通过;以及(b)第二位置,其中光学器件使可见光和uv光或ir光中的一种通过并阻挡uv光或ir光中的另一种。

本文公开了一种选择性光学快门,其包括第一窗口、第二窗口、以及设置在该第一窗口与该第二窗口之间的腔体。可以在光学快门的光路上设置滤光器,由此滤光器阻挡紫外(uv)光或红外(ir)光中的一种,并使可见光和uv光或ir光中的另一种通过。第一液体和第二液体可以设置在腔体内。第一液体和第二液体可以基本上彼此不混溶,由此在第一液体与第二液体之间形成液体界面。液体界面可以通过进行电润湿来调节,以选择性地使可见光或者uv光或ir光中的另一个通过。

应理解的是,前述概括描述和以下详细描述都仅是示例性的,并且旨在为理解所要求保护的主题的本质和特征提供概述或框架。各个附图被包括以提供进一步理解,各个附图被收入并构成本说明书的一部分。附图图示一个或多个实施例,并与说明书一起用来解释各实施例的原理和操作。

附图说明

图1是光学器件的一些实施例的示意性横截面图。

图2是通过光学器件的第一外层观看的图1的光学器件的示意性前视图。

图3是通过光学器件的第二外层观看的图1的光学器件的示意性后视图。

图4-6是分别在第一位置、第二位置和第三位置中具有液体界面的光学器件的一些实施例的示意性横截面图。

图7-8是分别在第二位置和第三位置中具有液体界面的光学器件的一些实施例的示意性横截面图。

图9-10分别是处于关闭和打开配置的光学器件的一些实施例的示意性顶视图。

图11是包括设置在光学器件的光路中的滤光器的光学器件的一些实施例的示意性横截面图。

图12是包括光学器件的成像器件的一些实施例的示意图。

图13是示出多个样品的测量的接触角的曲线图。

图14是光学器件的一些实施例的共焦荧光图像,其中第一液体包括掺杂在其中的第一添加剂而第二液体包括掺杂在其中的第二添加剂。

具体实施方式

现将详细参考在附图中图示出的示例性实施例。在可能时,贯穿附图将使用相同的附图标记来指示相同或类似的部件。附图中的组件并不必须是按比例的,而是将重点放在说明示例性实施例的原理上。

包括范围的端点的数值在本文中可以表示为在术语“大约”、“近似”等之前的近似值。在此类情况下,其他实施例包括特定的数值。不管数值是否表示为近似值,本公开中都包括两个实施例:一个表示为近似值,而另一个不表示为近似值。将进一步理解的是,每个范围的一个端点相对于另一个端点都是重要的,并且独立于另一个端点。

如本文所用,术语“摩尔衰减系数”是物质在特定波长衰减光的强度的量度,并且通常以升每摩尔每厘米(lmol-1cm-1)为单位表示。术语“摩尔消光系数”可以与术语摩尔衰减系数互换使用。

在各实施例中,光学器件包括第一窗口、第二窗口、以及设置在该第一窗口与该第二窗口之间的腔体。在一些实施例中,第一液体和第二液体设置在腔体内,并且第一液体和第二液体基本上彼此不混溶,由此在第一液体与第二液体之间形成液体界面。在一些实施例中,公共电极与第一液体电连通,并且驱动电极设置在腔体的侧壁上并且与第一液体和第二液体绝缘。第一液体可以使在第一波长带内的电磁辐射衰减,并且第二液体可以使在与第一波长带不同的第二波长带内的电磁辐射衰减。在一些实施例中,在沿着从光学器件的物体侧朝向光学器件的图像侧的方向使图像辐射通过光学器件时,调节公共电极与驱动电极之间的电压差导致液体界面在以下位置之间移动:(a)第一位置,其中光学器件阻挡图像辐射的落入第一波长带内的第一部分和图像辐射的落入第二波长带内的第二部分中的每一个,或者使图像辐射的落入第一波长带内的第一部分和图像辐射的落入第二波长带内的第二部分中的每一个通过;以及(b)第二位置,其中光学器件阻挡图像辐射的落入第一波长带内的第一部分或落入第二波长带内的图像辐射的第二部分中的一个,并且使图像辐射的落入第一波长带内的第一部分或落入第二波长带内的图像辐射的第二部分中的另一个通过。此类光学器件可以用作本文所述的波长选择性光学快门。

图1是光学器件100的一些实施例的示意性横截面图。在一些实施例中,光学器件100包括主体102和形成在该主体中的腔体104。第一液体106和第二液体108设置在腔体104内。在一些实施例中,第一液体106是极性液体或导电液体。附加地,或可替代地,第二液体108是非极性液体或绝缘液体。在一些实施例中,液体界面110设置在第一液体与第二液体之间。例如,第一液体106和第二液体108彼此不混溶,由此在第一液体与第二液体之间形成液体界面110。附加地,或可替代地,第一液体106和第二液体108通过设置在液体界面110处的膜彼此分离。第一液体106和第二液体108可以具有相同或不同的折射率。例如,第一液体106和第二液体108具有不同的折射率,使得界面110形成透镜。具有光功率的界面110可以有利地用作可变焦距和/或可倾斜透镜(例如,通过改变如本文所描述的界面的形状)。可替代地,第一液体106和第二液体108具有相同或基本相同的折射率,使得界面110具有很少或没有光功率。具有很少或没有光功率的界面110可以有利地用作如本文所描述的快门,该快门可以在基本不改变通过光学器件100的图像辐射的光路的情况下打开或关闭。在一些实施例中,第一液体106和第二液体108具有基本相同的密度,这可以帮助避免由于改变光学器件100的物理取向(例如,由于重力的结果)而导致界面110的形状改变。

在一些实施例中,腔体104包括第一部分、或顶部空间104a和第二部分、或基座部分104b。例如,腔体104的第二部分104b由如本文所描述的光学器件100的中间层中的孔限定。附加地或可替代地,腔体104的第一部分104a由光学器件100的第一外层中的凹部限定和/或如本文所描述地设置在中间层中的孔的外部。在一些实施例中,第一液体106的至少一部分设置在腔体104的第一部分104a中。附加地,或可替代地,第二液体108设置在腔体104的第二部分104b中。例如,第二液体108的基本上全部或一部分设置在腔体104的第二部分104b内。在一些实施例中,界面110的周边(例如,与腔体的侧壁接触的界面的边缘)设置在腔体104的第二部分104b内。

可以经由电润湿来调整界面110。例如,可以在第一液体106与腔体104的表面(例如,如本文所描述定位在腔体的表面附近并且与第一液体绝缘的电极)之间施加电压以增大或减小腔体表面相对于第一液体的润湿性并改变界面110的形状。在一些实施例中,调节界面110改变界面的形状,这可以改变光学器件100的焦距或焦点和/或光学器件的光学透射率,如本文所描述。焦距的改变可使光学器件100能够执行自动聚焦功能。附加地或可替代地,调节界面110相对于光学器件100的光轴112倾斜界面(例如,以执行光学图像稳定(ois)功能和/或光束转向功能)。附加地或可替代地,光透射的改变可以使光学器件100能够选择性地使一个或多个特定波长的图像辐射通过或阻挡一个或多个特定波长的图像辐射(例如,以执行选择性光学快门功能)。可以在没有光学器件100相对于图像传感器、固定透镜或透镜堆叠、壳体、显示器或其中可以结合有光学器件的成像器件的其他部件的物理运动的情况下实现调节界面110。

在一些实施例中,光学器件100的主体102包括第一窗口114和第二窗口116。在一些此类实施例中,腔体104设置在第一窗口114与第二窗口116之间。在一些实施例中,主体102包括协作地形成主体的多个层。例如,在图1所示的实施例中,主体102包括第一外层118、中间层120和第二外层122。在一些此类实施例中,中间层120包括穿过其形成的孔。第一外层118可以结合到中间层120的一侧(例如,物体侧)。例如,第一外层118在结合点134a处结合到中间层120。结合134a可以是粘合剂结合、激光结合(例如,激光焊接)或能够将第一液体106与第二液体108保持在腔体104内的另一种合适的结合。附加地或者可替代地,第二外层122可以结合到中间层120的另一侧(例如,图像侧)。例如,第二外层122在结合134b和/或结合134c处结合到中间层120,结合134b和/或结合134c中的每一个可以如本文中关于结合134a所描述地配置。在一些实施例中,中间层120设置在第一外层118与第二外层122之间,中间层中的孔在相对侧上被第一外层和第二外层覆盖,并且腔体104的至少一部分被限定在孔内。因此,第一外层118的覆盖腔体104的一部分用作第一窗口114,而第二外层122的覆盖腔体的一部分用作第二窗口116。

在一些实施例中,腔体104包括第一部分104a和第二部分104b。例如,在图1所示的实施例中,腔体104的第二部分104b由中间层120中的孔限定,并且腔体的第一部分104a设置在腔体的第二部分与第一窗口114之间。在一些实施例中,第一外层118包括如图1所示的凹部,而腔体104的第一部分104a设置在第一外层的凹部内。因此,腔体104的第一部分104a设置在中间层120中的孔的外部。

在一些实施例中,腔体104或其一部分(例如,腔体的第二部分104b)是锥形的,如图1所示,使得腔体的横截面积沿光轴112在从物体侧到图像侧的方向上减小。例如,腔体104的第二部分104b包括窄端105a和宽端105b。术语“窄”和“宽”是相对术语,意味着窄端比宽端更窄。此类锥形腔体可以帮助保持第一液体106与第二液体108之间的界面110沿着光轴112的对准。在其他实施例中,该腔体是锥形的,使得腔体的横截面积沿着光轴在从物体侧到图像侧的方向上增加,或者是非锥形的,使得腔体的横截面积沿光轴保持基本恒定(例如,如参考图4-8和11中所示和所描述的)。

在一些实施例中,图像辐射通过第一窗口114进入光学器件100,穿过第一液体106、界面110和/或第二液体108,并且通过第二窗口116离开光学器件。在一些实施例中,第一外层118和/或第二外层122包括足够的透明度以使图像辐射能够通过。例如,第一外层118和/或第二外层122包括聚合物、玻璃、陶瓷或玻璃陶瓷材料。在一些实施例中,第一外层118和/或第二外层122的外表面是基本平坦的。在其他实施例中,第一外层和/或第二外层的外表面是弯曲的(例如,凹面或凸面)。因此,光学器件包括集成的固定透镜。在一些实施例中,中间层120包括金属、聚合物、玻璃、陶瓷或玻璃陶瓷材料。由于图像辐射可以穿过中间层120中的孔,因此中间层可以是透明的或可以不是透明的。

尽管光学器件100的主体102被描述为包括第一外层118、中间层120和第二外层122,但是其他实施例也包括在本公开中。例如,在一些其他实施例中,一个或多个层被省略。例如,中间层中的孔可以被配置为不完全延伸穿过中间层的盲孔,并且可以省略第二外层。尽管腔体104的第一部分104a在本文中被描述为设置在第一外层118中的凹部内,但是其他实施例也包括在本公开中。例如,在一些其他实施例中,省略了凹部,并且腔体的第一部分设置在中间层中的孔内。因此,腔体的第一部分是孔的上部,而腔体的第二部分是孔的下部。在一些其他实施例中,腔体的第一部分部分地设置在中间层中的孔内并且部分地设置在孔的外部。

在一些实施例中,光学器件100包括与第一液体106电连通的公共电极124。附加地,或者可替代地,光学器件100包括驱动电极126,该驱动电极126设置在腔体104的侧壁上并且与第一液体106和第二液体108绝缘。可以向公共电极124和驱动电极126提供不同的电压(例如,可以在公共电极与驱动电极之间施加电压差)以改变界面110的形状,如本文所描述的。

在一些实施例中,光学器件100包括导电层128,该导电层128至少一部分设置在腔体104内。例如,导电层128包括在结合第一外层118和/或第二外层122至中间层之前施加到中间层120的导电涂层。导电层128可以包括金属材料、导电聚合物材料、另一种合适的导电材料或其组合。附加地或可替代地,导电层128可以包括单层或多层,其中一些或全部可以是导电的。在一些实施例中,导电层128限定公共电极124和/或驱动电极126。例如,在结合第一外层118和/或第二外层122至中间层之前,可将导电层128施加到中间层118的基本整个外表面上。在将导电层128施加到中间层118之后,可以将导电层分割成各种导电元件(例如,如本文所描述的公共电极124和/或驱动电极126)。在一些实施例中,光学器件100包括导电层128中的划线130a,以将公共电极124和驱动电极126彼此隔离(例如,电隔离)。在一些实施例中,划线130a包括导电层128中的间隙。例如,划线130a是宽度为约5μm、约10μm、约15μm、约20μm、约25μm、约30μm、约35μm、约40μm、约45μm、约50μm或所列值定义的任何范围的间隙。

在一些实施例中,光学器件100包括设置在腔体104内的绝缘层132。例如,绝缘层132包括在结合第一外层118和/或第二外层122至中间层之前施加到中间层120的绝缘涂层。在一些实施例中,绝缘层132包括在将第二外层122结合到中间层120之后并且在将第一外层118结合到中间层之前施加到导电层128和第二窗口116的绝缘涂层。因此,绝缘层132覆盖腔体104和第二窗口116内的导电层128的至少一部分。在一些实施例中,绝缘层132可以足够透明以使得图像辐射能够通过本文所描述的第二窗口116。绝缘层132可以包括聚四氟乙烯(ptfe)、聚对二甲苯、另一种合适的聚合或非聚合绝缘材料或其组合。附加地或可替代地,绝缘层132包括疏水材料。附加地或可替代地,绝缘层132可以包括单层或多层,其中一些层或全部层可以是绝缘的。在一些实施例中,绝缘层132覆盖驱动电极126的至少一部分(例如,驱动电极的、设置在腔体104内的一部分),以使第一液体106和第二液体108与驱动电极绝缘。附加地或可替代地,设置在腔体104内的公共电极124的至少一部分未被绝缘层132覆盖。因此,公共电极124可与第一液体106电连通,如本文所描述的。在一些实施例中,绝缘层132包括腔体104的第二部分104b的疏水表面层。此类疏水表面层可以帮助(例如,通过非极性第二液体与疏水材料之间的吸引)将第二液体108保持在腔体104的第二部分104b内和/或(例如,通过电润湿)使界面110的周边能够沿着疏水表面层移动以改变界面的形状,如本文所描述的。

图2是通过第一外层118观察的光学器件100的示意性前视图,而图3是通过第二外层122观察的光学器件的示意性后视图。为了清楚起见,在图2和图3中,除了一些例外,通常以虚线示出结合部,通常以较粗的线示出划线,而通常以较浅的线示出其他特征。

在一些实施例中,公共电极124被限定在划线130a与结合部134a之间,并且公共电极的一部分未被绝缘层132覆盖,使得公共电极可以如本文所描述的与第一液体106电连通。在一些实施例中,结合部134a被配置成使得在结合部内部的导电层128的部分(例如,在腔体104内部)与结合部外部的导电层的部分之间保持电连续性。在一些实施例中,光学器件100包括第一外层118中的一个或多个切口136。例如,在图2中所示的实施例中,光学器件100包括第一切口136a、第二切口136b、第三切口136c和第四切口136d。在一些实施例中,切口136包括光学器件100的被去除第一外层118以暴露导电层128的部分。因此,切口136可以使得能够电连接到公共电极124,并且导电层128在切口136处暴露的区域可以用作触点以使光学器件100能够电连接到控制器、驱动器或透镜或相机系统的另一组件。

在一些实施例中,驱动电极126包括多个驱动电极段。例如,在图2和图3中所示的实施例中,驱动电极126包括第一驱动电极段126a、第二驱动电极段126b、第三驱动电极段126c和第四驱动电极段126d。在一些实施例中,驱动电极段围绕腔体104的侧壁基本均匀地分布。例如,每个驱动电极段占据腔体104的第二部分104b的侧壁的约四分之一或一个象限。在一些实施例中,相邻的驱动电极段通过划线彼此隔离。例如,第一驱动电极段126a和第二驱动电极段126b通过划线130b彼此隔离。附加地或可替代地,第二驱动电极段126b和第三驱动电极段126c通过划线130c彼此隔离。附加地或可替代地,第三驱动电极段126c和第四驱动电极段126d通过划线130d彼此隔离。附加地或可替代地,第四驱动电极段126d和第一驱动电极段126a通过划线130e彼此隔离。各种划线130可以如本文参考划线130a所描述的那样配置。在一些实施例中,如图3中所示,各个电极段之间的划线延伸超过腔体104并延伸至光学器件100的背面上。此类配置可以确保相邻的驱动电极段彼此电隔离。附加地或可替代地,此类配置可以使每个驱动电极段具有用于电连接的相对应触点,如本文所描述的。

尽管本文参考图1-图3描述了驱动电极126,该驱动电极126被划分为四个驱动电极段,但是本公开中还包括其他实施例。在一些其他实施例中,驱动电极包括单个电极(例如,未划分的驱动电极)。在一些其他实施例中,驱动电极被划分成两个、三个、五个、六个、七个、八个或更多个驱动电极段。

在一些实施例中,结合部134b和/或结合部134c被配置成使得在相应结合部内部的导电层128的部分与相应结合部外部的导电层的部分之间保持电连续性。在一些实施例中,光学器件100包括第二外层122中的一个或多个切口136。例如,在图3中所示的实施例中,光学器件100包括第五切口136e、第六切口136f、第七切口136g和第八切口136h。在一些实施例中,切口136包括光学器件100的被去除第二外层122以暴露导电层128的部分。因此,切口136可以使得能够电连接到驱动电极126,并且导电层128在切口136处暴露的区域可以用作触点,以使光学器件100能够电连接到控制器、驱动器或镜头或相机系统的另一组件。

可以将不同的驱动电压提供给不同的驱动电极段,以倾斜光学器件的界面(例如,用于ois功能)。附加地或可替代地,可以将相同的驱动电压提供给每个驱动电极段,以将光学器件的界面保持在围绕光轴的大致球形的取向上(例如,用于自动聚焦功能)。

图4-6是分别在第一位置、第二位置和第三位置具有界面110的光学器件100的一些实施例的示意性横截面图。在一些实施例中,光学器件100可以用作本文所描述的选择性光学快门。图4-图6中所示的光学器件100可以基本上类似于参考图1-图3示出和描述的光学器件。例如,光学器件100包括第一窗口114、第二窗口116以及设置在第一窗口与第二窗口之间的腔体104,如图4-图6中所示。在一些实施例中,第一液体106和第二液体108设置在腔体104内。第一液体106和第二液体108可以基本上彼此不混溶,由此在第一液体与第二液体之间形成液体界面110。在一些实施例中,光学器件100包括与第一液体106电连通的公共电极124,以及设置在腔体104的侧壁上并且与第一液体和第二液体108绝缘的驱动电极126,尽管电极和绝缘层132不是如图4-图6所示。

在一些实施例中,第一液体106使第一波长带内的电磁辐射衰减。例如,第一波长带包括:波长在约10nm至约400nm或约10nm至约390nm范围内的紫外(uv)辐射、波长在约315nm至约400nm或约315nm至约390nm范围内的紫外a(uva)辐射、波长在约280nm至约315nm范围内的紫外b(uvb)辐射、波长在约100nm至约280nm范围内的紫外c(uvc)辐射、波长在约390nm至约700nm或约400nm至约700nm范围内的可见光、波长在约380nm至约450nm或约390nm至约450nm或约400至约450nm范围内的紫光、波长在约450nm至约495nm范围内的蓝光、波长在约495nm至约570nm范围的绿光、波长在约570nm至约590nm范围内的黄光、波长在约590nm至约620nm范围内的橙光、波长在约620nm至约750nm范围内的红光、波长在约700nm至约1mm范围内的红外(ir)辐射、波长从约700nm至约1μm或从约700nm至约2.5μm或从约954nm至约1166nm(例如,1060nm±10%)或从约846nm至约1034nm((例如,940nm±10%)范围内的ir辐射的子集、波长在约780nm至约3μm范围内的近红外(nir)辐射、波长在约3μm至约50μm范围内的中红外(mir)辐射、波长在约50μm至约1mm的远红外(fir)辐射、另一合适的波长范围、其子范围或它们的组合。在一些实施例中,第一液体106选择性地衰减落入第一波长带内的电磁辐射,而基本上不衰减落在第一波长带外的电磁辐射。例如,第一液体106(具有足够的路径长度)阻挡或过滤落入第一波长带内的电磁辐射(例如,通过吸收、反射或另一衰减机制),同时使落在第一波长带外的电磁辐射通过。

在一些实施例中,第二液体108使第二波长带内的电磁辐射衰减。第二波长带可以包括本文参考第一波长带描述的任何波长范围,并且可以不同于第一波长带。在一些实施例中,第二液体108选择性地衰减落入第二波长带内的电磁辐射,而基本上不衰减落在第二波长带外的电磁辐射。例如,第二液体108(具有足够的路径长度)阻挡或过滤落入第二波长带内的电磁辐射(例如,通过吸收、反射或另一衰减机制),同时使落在第二波长带外的电磁辐射通过。

在一些实施例中,图像辐射沿从光学器件的物体侧到图像侧的方向大体上沿着光轴112行进通过光学器件100。例如,图像辐射通过第一窗口114进入光学器件100,穿过第一液体106、界面110和/或第二液体108,并且通过第二窗口116离开光学器件。在一些实施例中,当落入特定波长带内的图像辐射通过光学器件的透射率小于50%、约40%、约30%、约20%、约10%、约5%、约1%、约0.1%、约0.01%、约0.01%、约0%、或由任何列出的值定义的范围时,光学器件100阻挡图像辐射落入特定波长带内的部分。附加地或可替代地,当落入特定波长带内的图像辐射通过光学器件的透射率大于50%、约60%、约70%、约80%、约90%、约95%、约100%、或由任何列出的值定义的范围时,光学器件100使图像辐射落入特定波长带内的部分通过。落入特定波长带内的图像辐射的透射率可以指特定波长带上的平均透射率或落入特定波长带内的所有波长的透射率。

在一些实施例中,第一液体106和第二液体108选择性地衰减落入不同波长带内的电磁辐射,如本文所描述的。此类选择性衰减可以使得能够调节光学器件100的透射属性。例如,界面110的位置可以被调节以改变被光学器件100阻挡和通过的电磁辐射的(多个)波长带,如本文所描述的。此类调节可以使光学器件100能够用作波长选择滤光器。

在一些实施例中,第一液体106包括第一添加剂(例如,墨水或染料),其增加第一液体在第一波长带上的衰减。例如,第一添加剂包括极性或亲水化合物,其可以帮助改善第一添加剂在第一液体106中的溶解和/或防止第一添加剂在第二液体108中的溶解(例如,防止第一添加剂迁移到第二液体)。附加地或可替代地,第二液体108包括第二添加剂(例如,墨水或染料),其增加第二液体在第二波长带上的衰减。例如,第二添加剂包括非极性或疏水化合物,其可以帮助改善第二添加剂在第二液体108中的溶解和/或防止第二添加剂在第一液体106中的溶解(例如,防止第二添加剂迁移到第一液体)。在一些实施例中,第一添加剂包括偶氮苯(例如,柯衣汀(chrysoidine))、蒽醌(例如,茜素)、氧杂蒽(例如,荧光素)、三苯甲烷(例如,对硝基苯胺)、另一种合适的添加剂或它们的组合。附加地或可替代地,第二添加剂包括蒽醌(例如,蒽啶黄、黄蒽酮黄、蒽酮橙、异紫蒽酮紫罗兰、茚满蒽酮蓝红和/或茚满蒽酮蓝)、硼二吡咯亚甲基(bodipy)、油红o染料、黑素、另一种合适的添加剂或它们的组合。尽管示例性第一添加剂被描述为极性的,并且示例性第二添加剂被描述为非极性的,但是其他实施例也包括在本公开中。例如,可以将描述为用作第一添加剂的任何添加剂用作第二添加剂,并且可以将描述为用作第二添加剂的任何添加剂用作第一添加剂,尽管对相应添加剂进行一些修改可有助于在相应液体中溶解。

第一液体106和第二液体108的衰减可以取决于穿过相应液体的图像辐射的路径长度。例如,可以使用比尔定律来估计相应液体对图像辐射或其一部分的衰减,该比尔定律可以由等式(1)表示

a=εbc(1)

其中a是相应液体的吸光度,ε是相应液体中衰减添加剂的摩尔衰减系数,b是通过相应液体的路径长度,而c是相应液体中衰减添加剂的浓度。可以使用等式(2)由吸光度估计图像辐射或其一部分在相应液体中的透射率。

a=-logt=log(1/t)(2)

其中,a是相应液体的吸光度,而t是相应液体的透射率。可以在特定波长和/或特定波长带上报告吸光度和/或透射率值。

在一些实施例中,可以通过调节通过第一液体106和/或第二液体108的图像辐射的路径长度来调节光学器件100的衰减和/或透射。可以将通过第一液体106或第二液体108的路径长度描述为沿着光学器件100的光轴112通过相应液体的线性距离。例如,图4示出了具有在第一位置的界面110的光学器件100,在该第一位置中图像辐射通过第一窗口114进入光学器件100,穿过第一液体106、界面和第二液体108,并通过第二窗口116离开光学器件。在界面110处于第一位置的情况下,通过第一液体106的第一路径长度146和通过第二液体108的第二路径长度148中的每一个都足够长,以至于光学器件100阻挡第一波长带内的图像辐射的第一部分和第二波长带内的图像辐射的第二部分中的每一个。在界面110处于第一位置的情况下,第一路径长度146和第二路径长度148可以相等或基本相等,如图4所示,或者可以不相等。附加地或可替代地,在界面110处于第一位置的情况下,界面可以是平坦的或基本上平坦的,如图4所示,或者可以弯曲(例如,在凹或凸方向上)。

尽管参考图4描述了界面110处于第一位置的第一路径长度146和第二路径长度148由于足够长以使得光学器件100阻挡第一波长带内的图像辐射的第一部分和第二波长带内的图像辐射的第二部分中的每一个,本公开中也包括其他实施例。例如,在一些实施例中,在界面110处于第一位置的情况下,通过第一液体106的第一路径长度146和通过第二液体108的第二路径长度148中的每一个都足够短,以至于光学器件100使第一波长带内的图像辐射的第一部分和第二波长带内的图像辐射的第二部分中的每一个通过。因此,在界面110处于第一位置的情况下,光学器件可以相对于第一波长带和第二波长带都打开,或者相对于第一波长带和第二波长带都关闭。

图5示出了具有在第二位置的界面110的光学器件100,在该第二位置中图像辐射通过第一窗口114进入光学器件100,穿过第一液体106、界面和第二液体108,并通过第二窗口116离开光学器件。在界面110处于第二位置的情况下,通过第一液体106的第一路径长度146足够长,以至于光学器件100阻挡第一波长带内的图像辐射的第一部分,并且通过第二液体108的第二路径长度148足够短,以至于光学器件使第二波长带内的图像辐射的第二部分通过。

在一些实施例中,通过减小公共电极124与驱动电极126之间的电压差,将界面110从图4中所示的第一位置移动到图5中所示的第二位置,这可以减小腔体104的侧壁相对于第一液体106的润湿性。界面110的此类移动可以充分减小第二路径长度148,以让光学器件100使第二波长带内的图像辐射的第二部分通过和/或充分增加第一路径长度146,以使光学器件阻挡第一波长带内的图像辐射的第一部分。

图6示出了具有在第三位置的界面110的光学器件100,在该第三位置中图像辐射通过第一窗口114进入光学器件100,穿过第一液体106、界面和第二液体108,并通过第二窗口116离开光学器件。在界面110处于第三位置的情况下,通过第一液体106的第一路径长度146足够短,以至于光学器件100使第一波长带内的图像辐射的第一部分通过,并且通过第二液体108的第二路径长度148足够长,以至于光学器件阻挡第二波长带内的图像辐射的第二部分。

在一些实施例中,通过增加公共电极124与驱动电极126之间的电压差,将界面110从图4中所示的第一位置移动到图6中所示的第三位置,这可以增加腔体104的侧壁相对于第一液体106的润湿性。界面110的此类移动可以充分减小第一路径长度146,以让光学器件100使第一波长带内的图像辐射的第一部分通过和/或充分增加第二路径长度148,以使光学器件阻挡第二波长带内的图像辐射的第二部分。

图7-8是分别在第二位置和第三位置具有界面110的光学器件100的一些实施例的示意性横截面图。在此类实施例的一些中,光学器件100可以用作本文所描述的选择性光学快门。在一些实施例中,可以通过从穿过光学器件的光路中去除第一液体106和/或第二液体108中的一个来调节光学器件100的衰减和/或透射。例如,图7示出了具有在第二位置的界面110的光学器件100,在该第二位置中图像辐射通过第一窗口114进入光学器件100,穿过第一液体106,并通过第二窗口116离开光学器件,而不穿过第二液体108或界面。在界面110处于第二位置的情况下,通过第一液体106的第一路径长度146足够长,以至于光学器件100阻挡第一波长带内的图像辐射的第一部分,并且图像辐射不通过第二液体108,使得光学器件使第二波长带内的图像辐射的第二部分通过。

在一些实施例中,通过减小公共电极124与驱动电极126之间的电压差,将界面110从图4中所示的第一位置移动到图7中所示的第二位置,这可以减小腔体104的侧壁相对于第一液体106的润湿性。界面110的此类移动可以使界面移动到与第二窗口116的内表面接触,使得第一液体106与第二窗口接触,并且从穿过光学器件100的光路中去除第二液体108。例如,第二液体108被推到腔体104的外围区域,使得通过腔体的中心区域的图像辐射通过光学器件100而不通过第二液体,如本文所述。

图8示出了具有在第三位置的界面110的光学器件100,在该第三位置中图像辐射通过第一窗口114进入光学器件100,通过第二液体108,并通过第二窗口116离开光学器件,而没有通过第一液体106或界面。在界面110处于第三位置的情况下,图像辐射不通过第一液体106,使得光学器件100使第一波长带内的图像辐射的第一部分通过,且穿过第二液体108的第二路径长度148足够长,使得光学器件阻挡第二波长带内的图像辐射的第二部分。

在一些实施例中,通过增加公共电极124与驱动电极126之间的电压差,将界面110从图4中所示的第一位置移动到图8中所示的第三位置,这可以增加腔体104的侧壁相对于第一液体106的润湿性。界面110的此类移动可以使界面移动成与第一窗口114的内表面接触,使得第二液体108与第一窗口114接触,并且第一液体106通过光学器件100从光路中去除。例如,第一液体106被推到腔体104的外围区域,使得通过腔体的中心区域的图像辐射通过光学器件100而不通过第一液体,如本文所述。

在一些方面,可以考虑通过光学器件从光路中去除第一液体106或第二液体108中的一个,从而调节通过第一液体106或第二液体108的图像辐射的路径长度。例如,从光路去除第一液体106可被认为是将通过第一液体的第一路径长度146减小为零或基本为零,同时将通过第二液体108的第二路径长度148增加到等于或基本等于腔体104的高度的长度。附加地或可替代地,从光路去除第二液体108可被认为是将通过第二液体的第二路径长度148减小为零或基本为零,同时将通过第一液体106的第一路径长度146增加到等于或基本等于腔体104的高度的长度。

图9-10是相对于第一波长带分别处于关闭和打开配置的光学器件100的一些实施例的示意性顶视图。在图9所示的关闭配置中,光学器件100阻挡第一波长带内的图像辐射的第一部分。例如,在关闭配置中,界面100处于图4中所示的第一位置中、图5中所示的第二位置中、或图7中所示的第二位置中。在图10所示的打开配置中,光学器件使第一波长带内的图像辐射的第一部分通过。例如,在打开配置中,界面100处于图6中所示的第三位置、或图8中所示的第三位置。在一些实施例中,在打开配置中,光学器件100的中心区域150使第一波长带内的图像辐射的第一部分通过,并且光学器件的外围区域152阻挡第一波长带内的图像辐射的第一部分。在外围区域中的第一波长带内的图像辐射的第一部分的此类阻挡可能是由外围区域中的第一液体106的相对较厚的主体引起的(例如,由于界面110的曲率,如图6和图8中所示),该主体充分衰减外围区域中的图像辐射以防止在外围区域中通过图像辐射的第一部分。因此,在打开配置中,中心区域150可以用作光学器件100的打开孔,该光学器件用作如本文所述的选择性光学快门。可以参考特定的波长带使用术语“打开”和“关闭”,而与光学器件100是否阻挡或通过特定波长带之外的图像辐射有关。例如,在关闭配置中,光学器件100可以阻挡第一波长带之外的图像辐射或使第一波长带之外的图像辐射通过。类似地,在打开配置中,光学器件100可以阻挡第一波长带之外的图像辐射或使第一波长带之外的图像辐射通过。

图11是包括设置在光学器件100的光路中的滤光器160的光学器件的一些实施例的示意性横截面图。在一些实施例中,滤光器160包括ir截止滤光器。例如,滤光器160阻止(例如,通过吸收、反射和/或另一衰减机制)ir光谱或其一部分(例如,大约720nm至大约1000nm的波长)内的电磁辐射通过光学器件100。附加地或可替代地,滤光器160包括uv滤光器。例如,滤光器160阻止uv光谱或其一部分(例如,小于约450nm或小于约350nm的波长)内的电磁辐射通过光学器件100。

在一些实施例中,滤光器160设置在第一窗口114和/或第二窗口116上或与第一窗口114和/或第二窗口116集成。例如,滤光器160设置在第一窗口114的外表面上,如图11所示。在一些实施例中,滤光器160与第一窗口114集成。例如,第一窗口114可以由衰减特定波长带内的电磁辐射的材料(例如,吸收ir辐射的蓝玻璃)形成。在一些实施例中,如参考第一窗口114所描述的,滤光器160设置在第二窗口116上或与第二窗口116集成。在一些实施例中,滤光器160包括多个滤光器段。多个滤光器段可以设置在第一窗口114或第二窗口116上或与第一窗口114或第二窗口116集成。附加地,或者可替代地,多个滤光器段的一部分可以设置在第一窗口114上或与第一窗口114集成,并且多个滤光器段的一部分可以设置在第二窗口116上或与第二窗口116集成。不同的滤光器段可以使特定波长带的不同部分衰减,使得滤光器160如预期的那样使特定波长带衰减。

在一些实施例中,滤光器160包括电介质堆叠。例如,电介质堆叠包括具有合适厚度的高折射率材料和低折射率材料的交替层,以反射一个或多个特定波长带或范围内的辐射(例如,ir和/或uv辐射)。附加地或可替代地,滤光器160包括吸收一个或多个特定波长带或范围内的辐射(例如,nir辐射)的吸收性材料。因此,滤光器160可用作透射可见光并反射和/或吸收ir、nir和/或uv辐射中的一个或多个的带通滤光器。

图12是成像器件200的一些实施例的示意图。成像器件200包括光学系统210和图像传感器220。光学系统210可以被定位成如图12所示将图像辐射10聚焦在图像传感器220上。成像器件200可以被配置成数字相机、测距器件、测量器件、另一个合适的检测器件或其组合。

在一些实施例中,光学系统210包括多个透镜。例如,在图12所示的实施例中,光学系统210从物体侧到图像侧依次包括:第一透镜211、第二透镜212、第三透镜213、第四透镜214、第五透镜215和第六透镜216。多个透镜可以沿着光学系统210的光轴oa对准。

尽管本文参考图12描述的光学系统210包括六个透镜,但是其他实施例也包括在本公开中。例如,在其他实施例中,光学系统210包括一个、两个、三个、四个、五个、七个或更多个透镜。

在一些实施例中,光学系统210包括可变焦距透镜(例如,除了第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜或第六透镜中的一个之外或代替第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜或第六透镜中的一个)。例如,可变焦距透镜是基于电润湿起作用的液体透镜或流体透镜。可以通过改变包含在透镜内的不同液体之间的界面的形状来改变液体透镜或流体透镜的焦点,而无需相对于图像传感器220平移、倾斜或以其他方式移动光学系统210。附加地或可替代地,可变焦距透镜是静液压流体透镜,其包括设置在柔性膜内的流体。可以通过改变流体的流体静力学压力并且从而改变柔性膜的曲率来改变静液压流体透镜的焦点,而无需相对于图像传感器平移、倾斜或以其他方式移动光学系统。在其他实施例中,可变焦距透镜是焦距可改变而无需相对于图像传感器平移、倾斜或以其他方式移动光学系统的另一种类型的透镜。可变焦距透镜可使成像器件200能够执行自动聚焦和/或ois功能。

在一些实施例中,光学系统210和图像传感器220可相对于彼此平移。例如,光学系统210可被安装在机械致动器(例如,音圈电机)上,以引起光学系统相对于图像传感器220的平移。此类平移可使成像器件200能够执行自动聚焦和/或ois功能。

在一些实施例中,成像器件200包括光学器件100。例如,光学器件用作本文所述的波长选择性光学快门。如图12中所示,光学器件100可被设置在光学系统210的物体端,或在光学系统内或附近的其他位置。附加地或可替代地,光学器件100的光轴112可以大体上与光学系统210的光轴oa对准。

在一些实施例中,成像器件200用作组合的可见相机和lidar传感器。例如,光学器件100可以使可见光(例如,用于相机功能)和uv或ir光(例如,用于lidar功能)的选择性透射被引导通过光学系统210到达图像传感器220。此类传感器例如对于汽车应用可能是有益的。

在一些实施例中,成像器件200用作组合的可见相机或显示器和距离测量传感器。例如,光学器件100可以使可见光(例如,用于相机或显示功能)和uv或ir光(例如,用于例如通过飞行时间或结构光的距离测量功能)的选择性透射被引导通过光学系统210到达图像传感器220。此类传感器例如对于增强现实应用可能是有益的。例如,在此类应用中,在连续监测场景中的对象的深度的同时能够选择性地关闭、快门、调制或阻止显示功能(例如,投影到场景上的增强对象)可能是有益的。

在其中成像器件200使用不同波长的辐射执行不同功能的各实施例中,光学器件100可实现特定波长的选择性透射,从而使得可以将通用光学元件(例如,透镜或图像传感器)用于不同的功能。例如,成像器件200可以交替地通过并阻挡不同的波长,以交替地将不同的波长引导至图像传感器220。与具有用于不同功能的单独组件的器件相比,此类通用光学元件的使用可以使成像器件200的封装尺寸减小。

在一些实施例中,在沿着从光学器件的物体侧朝向光学器件的图像侧的方向使图像辐射通过光学器件100时,调节公共电极124与驱动电极126之间的电压差导致液体界面110在第一位置与第二位置之间移动:(a)在该第一位置中,光学器件阻挡落入第一波长带内的图像辐射的第一部分和落入第二波长带内的图像辐射的第二部分中的每一个,或者使落入第一波长带内的图像辐射的第一部分和落入第二波长带内的图像辐射的第二部分中的每一个通过,以及(b)在该第二位置中,光学器件阻挡落入第一波长带内的图像辐射的第一部分或落入第二波长带内的图像辐射的第二部分中的一个,并且使落入第一波长带内的图像辐射的第一部分或落入第二波长带内的图像辐射的第二部分中的另一个通过。

尽管第一位置在本文中通常被描述为界面120的位置(其中,光学器件100阻挡或通过落入第一波长带内的图像辐射的第一部分和落入第二波长带内的图像辐射的第二部分两者),但是第二位置和第三位置可以描述以下界面位置中的任一者:其中光学器件阻挡落入第一波长带内的图像辐射的第一部分并且使落入第二波长带内的图像辐射的第二部分通过的界面位置,或其中光学器件使落入第一波长带内的图像辐射的第一部分通过并且阻挡落入第二波长带内的图像辐射的第二部分的界面位置。例如,第一位置可以是图4中所示的位置,而第二位置可以是图5所示的位置、或图7所示的位置。附加地,或可替代地,第一位置可以是图4中所示的位置,而第二位置可以是图6所示的位置、或图8所示的位置。

在一些实施例中,在第一位置,第一液体106设置在第二液体108与第一窗口114之间,而第二液体108设置在第一液体与第二窗口116之间,从而图像辐射穿过第一窗口、第一液体、第二液体和第二窗口中的每一个。

在一些实施例中,在第二位置,第一液体106接触第二窗口116,由此图像辐射穿过第一窗口114、第一液体和第二窗口中的每一个,而不穿过第二液体108。附加地或可替代地,在第二位置,第二液体108接触第一窗口114,由此图像辐射穿过第一窗口、第二液体和第二窗口116中的每一个,而不穿过第一液体106。

在一些实施例中,在第一位置和第二位置的每一个中,第二液体108设置在第一液体106与第二窗口116之间,由此图像辐射穿过第一窗口114、第一液体、第二液体和第二窗口中的每一个,在第二位置中穿过第一液体的第一路径长度146大于在第一位置中穿过第一液体的第一路径长度,而在第二位置中穿过第二液体的第二路径长度148小于在第一位置中穿过第二液体的第二路径长度。附加地或可替代地,在第一位置中,第一液体106使落入第一波长带内的图像辐射的第一部分通过,而在第二位置中,第一液体阻挡落入第一波长带内的图像辐射的第一部分。附加地或可替代地,在第一位置中,第二液体108阻挡落入第二波长带内的图像辐射的第二部分,而在第二位置中,第二液体使落入第二波长带内的图像辐射的第二部分通过。

在一些实施例中,在第一位置和第二位置的每一个中,第一液体106设置在第二液体108与第一窗口114之间,由此图像辐射穿过第一窗口、第一液体、第二液体和第二窗口116中的每一个,在第二位置中穿过第一液体的第一路径长度146小于在第一位置中穿过第一液体的第一路径长度,而在第二位置中穿过第二液体的第二路径长度148大于在第一位置中穿过第二液体的第二路径长度。附加地或可替代地,在第一位置中,第一液体106阻挡落入第一波长带内的图像辐射的第一部分,而在第二位置中,第一液体使落入第一波长带内的图像辐射的第一部分通过。附加地或可替代地,在第一位置中,第二液体108使落入第二波长带内的图像辐射的第二部分通过,而在第二位置中,第二液体阻挡落入第二波长带内的图像辐射的第二部分。

在一些实施例中,调节公共电极124与驱动电极126之间的电压差导致液体界面110在(a)第一位置、(b)第二位置和(c)第三位置之间移动,在(c)第三位置中,光学器件100使落入第一波长带内的图像辐射的第一部分中或落入第二波长带内的图像辐射的第二部分中的一个通过,并阻挡落入第一波长带内的图像辐射的第一部分或落入第二波长带内的图像辐射的第二部分中的另一个。例如,第一位置可以是图4中所示的位置,第二位置可以是图5所示的位置或图6所示的位置中的一个,而第三位置可以是图5所示的位置或图6所示的位置中的另一个。附加地或可替代地,第一位置可以是图4中所示的位置,第二位置可以是图7所示的位置或图8所示的位置中的一个,而第三位置可以是图7所示的位置或图8所示的位置中的另一个。附加地或可替代地,第一位置可以是图4中所示的位置,第二位置可以是图5所示的位置或图8所示的位置中的一个,而第三位置可以是图5所示的位置或图8所示的位置中的另一个。附加地或可替代地,第一位置可以是图4中所示的位置,第二位置可以是图7所示的位置或图6所示的位置中的一个,而第三位置可以是图7所示的位置或图6所示的位置中的另一个。

在一些实施例中,第一液体106包括第一添加剂,该第一添加剂增加了第一波长带内的电磁辐射的衰减。附加地或可替代地,第二液体108包括第二添加剂,该第二添加剂增加第二波长带内的电磁辐射的衰减。

在一些实施例中,以下中的一个:(a)第一波长带从大约10nm延伸至大约390nm(例如,uv辐射),而第二波长带从大约700nm延伸至大约1000nm(例如,uv辐射);或者(b)第一波长带从大约700nm延伸至大约1000nm(例如,ir辐射),而第二波长带从大约10nm延伸至大约390nm(例如,uv辐射)。

在一些实施例中,在第一位置和第二位置中的每一个中使图像辐射沿着从光学器件的物体侧朝向光学器件的图像侧的方向通过光学器件100时,光学器件使落入第三波长带内的图像辐射的第三部分通过。附加地或可替代地,第三波长带从大约390nm延伸至大约700nm(例如,可见光)。

在一些实施例中,以下中的一个:(a)第一波长带从大约10nm延伸至大约390nm(例如,uv辐射)或从大约700nm延伸至大约1000nm(例如,ir辐射),而第二波长带从大约390nm延伸至大约700nm(例如,可见光);或者(b)第一波长带从大约390nm延伸至大约700nm(例如,可见光),而第二波长带从大约10nm延伸至大约390nm(例如,uv辐射)或从大约700nm延伸至大约1000nm(例如,ir辐射)。附加地或可替代地,光学器件100包括设置在光学器件的光路中的滤光器160,其中在使图像辐射沿从光学器件的物体侧朝向光学器件的图像侧的方向通过光学器件时,以下中的一个:(a)第一波长带或第二波长带从大约10nm延伸到大约390nm(例如,uv辐射),并且滤光器吸收图像辐射的落入从大约700nm延伸至大约1000nm(例如,ir辐射)的波长带内的部分;或者(b)第一波长带或第二波长带从大约700nm延伸至大约1000nm(例如,ir辐射),并且滤光器吸收落入从大约10nm延伸至大约390nm的波长带内的图像辐射的一部分(例如,uv辐射)。

在一些实施例中,选择性光学快门包括设置在光学快门的光路中的滤光器160,由此滤光器阻挡紫外(uv)光或红外(ir)光中的一个,并且通过可见光和uv光或ir光中的另一个,并且液体界面110可通过电润湿来调节以选择性地使可见光或uv光或ir光中的另一个通过。附加地或可替代地,滤光器160设置在第一窗口114或第二窗口116上或与第一窗口114或第二窗口116集成。附加地或可替代地,液体界面110可通过在第一位置、第二位置和第三位置之间电润湿来调节:(a)第一位置,在该第一位置中,光学快门阻挡可见光和uv光或ir光中的另一个中的每一个,(b)第二位置,在该第二位置中,光学快门通过可见光并阻挡uv光或ir光中的另一个,以及(c)第三位置,在该第三位置中,光学快门阻挡可见光并通过uv光或ir光中的另一个。

示例

将通过以下示例进一步阐述各种实施例。

示例1

将第二衰减添加剂溶解在第二液体中,并且在空气中的聚对二甲苯c表面上测量第二液体与溶解在其中的第二衰减添加剂的接触角。第二液体是油性材料,而第二衰减添加剂是油红o染料。在测量接触角之前,将其中溶解有第二衰减添加剂的第二液体通过0.2μm滤光器。

图13是示出被标记为不同步骤号的多个样品的测量的接触角的曲线图。曲线302与没有第二衰减添加剂的第二液体相对应。曲线304与具有0.2mg/ml的第二衰减添加剂的第二液体相对应。曲线306与具有0.5mg/ml的第二衰减添加剂的第二液体相对应。

曲线302、304和306的比较表明,向第二液体中添加第二衰减添加剂对基础第二液体材料的界面表面能几乎没有影响,甚至没有影响,这进一步说明了光学器件100的电润湿功能基本上不受第二衰减添加剂的存在的影响。

示例2

具有图1所示的一般配置的光学器件被制备。将第一衰减添加剂溶解在第一液体中,而将第二衰减添加剂溶解在第二液体中。第一液体是水性极性材料,而第一衰减添加剂是荧光素。第二液体是油性材料,而第二衰减添加剂是bodipy。

图14是光学器件的共焦荧光图像,其中第一液体包括掺杂在其中的第一添加剂而第二液体包括掺杂在其中的第二添加剂。绿色代表掺杂到第一液体中的第一添加剂,而红色代表掺杂到第二液体中的第二添加剂。在第一液体和第二液体重叠并存在的地方观察到黄色。第一添加剂和第二添加剂具有不同的光谱吸光度以及不同的荧光光谱属性,其组合以产生图14所示的图像。因此,以不同厚度的第一液体和第二液体来阻挡不同波长并使不同波长通过光学器件的不同区域。

对本领域技术人员显而易见的是在不背离所要求的主题的精神或范围的情况下可做出各种修改和变型。因此,本发明不受限制,除了所要求的主题及其等同物之外。

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