置到外壳体92。所有的膜96、97、98在弹性张力下以预拉伸的方式被安装。在制造透镜系统91的过程期间，按阶段对膜96、97、98进行拉伸，使得光学活性膜部分96的弹性张力小于外膜部分97、98的弹性张力。然而，在某些实施例中，不必一定预拉伸这些膜，例如，在由腔室中填充的体积确定初始形状时。
[0105]在示出的实施例中，通过包含在三个腔室99、100、10中的流体，主要对光学活性膜96和致动器膜97、98进行机械耦合。保持框架102、103包括开口 104，从而允许腔室99、100的第一内部分和第二内部分99.1,99.2,100.1、100.2之间的流体交换。
[0106]选择这三个腔室99、100、101的体积，使得光学活性膜部分96是平坦的，并且致动器膜部分97、98具有应变。如果合适的话，很可能以帽罩状的形式预制光学活性膜。
[0107]在两个致动器膜97、98上，第一上电极105和第二下电极106彼此相对地被布置在致动器膜97、98的表面上。实现了良好的结果，因为通过将炭黑冲压到膜上，通过离子注入工艺，或者通过施加诸如Galinstan的烧性或液态金属，由炭黑制成电极105、106。可替换类型的电极也可能是合适的。电极通过电连接器与外部电互连，在示出的实施例中，其被集成到形成外壳体92的一侧的外框架107、108、109。通过施加第一和第二电压Ul、U2，包围外膜部分97、98的电极105、106由于库伦力(对应于麦克斯韦应力)而相互吸引，从而压缩布置在其间的应变膜97、98。由于材料的泊松比，膜横向地膨胀，从而增大其径向和周向尺寸。这样的几何结构的变化还减少(对应于修改)致动器膜97、98的材料中的应力。由于现在惰性致动器膜98中的应力超过活性致动器膜97中的应力的原因，所以惰性致动器膜98和光学活性膜96变形，从而导致光学特性的改变。为了实现光学活性膜96在相反的z方向上的变形，致动器膜97是惰性的(Ul = O)，并且，致动器膜98是活性的(U2 ^ O)。
[0108]附图标记
[0109]z 中央轴20 透镜系统(第二实施例)
[0110]F 偏转力21 膜上系统
[0111]dl直径膜22膜下系统
[0112]d2径向距离23第一端面板
[0113]I透镜系统(第一实施例)
[0114]2外壳体24第二端面板
[0115]3壳体中的开口(轴向)25光束
[0116]4下刚性面板26外壳体的内侧壁
[0117]5下刚性面板27透镜系统(第四实施例)
[0118]6膜28外壳体
[0119]a.6.1内区域29第一腔室
[0120]b.6.2夕卜区域30第二腔室
[0121]7第一上腔室31膜
[0122]8第二下腔室32磁性区域
[0123]a.第一内部33光学活性中央部分
[0124]b.第二外部34磁场
[0125]9环形保持框架35光束
[0126]10保持框架中的开口36第一端面板
[0127]11第一上电极37第二端面板
[0128]12第二下电极38线圈
[0129]13外壳体39环形保持框架
[0130]14第一腔室40透镜系统(第三实施例)
[0131]15第二腔室41外壳体
[0132]16膜42第一膜
[0133]17磁性膜43第二膜
[0134]18膜的中央区域44第一腔室
[0135]19磁场75第二盖中的开口
[0136]45第二腔室76第一玻璃
[0137]46第三腔室77第二玻璃
[0138]47第一保持圈78第一腔室
[0139]48第二保持圈79第二腔室
[0140]49透镜系统(第五实施例)80膜的内部分
[0141]50外壳体81膜的外部分
[0142]51第一腔室82径向引脚
[0143]52第二腔室83第一凹口
[0144]53隔间84第一支撑体(固定的)
[0145]54支架85第二凹口
[0146]55光学系统86第二支撑体(可旋转地)
[0147]56外壳体87第一磁体
[0148]57中央开口88第二磁体
[0149]58壁89转圈
[0150]59膜90用于交换流体的开口
[0151]60腔室91透镜系统(第十实施例)
[0152]61环形保持装置92外壳体
[0153]62用于交换流体的开口93中央开口
[0154]6394上刚性面板
[0155]64另一膜部分95下刚性面板
[0156]65透镜系统(第六实施例)96第一膜部分
[0157]66外壳体97第二膜部分
[0158]67中央开口98第三膜部分
[0159]68膜99第一腔室
[0160]69保持框架100 第二腔室
[0161]70圆形开口101 第三腔室
[0162]71保持圈102 第一保持框架
[0163]72第一盖103 第二保持框架
[0164]73第二盖104 用于流体的开口
[0165]74第一盖中的开口105 上电极
[0166]106下电极
【主权项】
1.一种光学系统(1，20，27，49，65)，包括具有在轴向方向(z)上延伸的开口(3，67，93)的壳体(2，13，28，50)和至少一个膜(6，21，22，59)，所述至少一个膜被布置为穿过开口(3，67，93)，在壳体(2，13，31，41，50，56)的内部处限定填充有通常恒定量的流体的至少一个腔室(7，8，14，15，29，30)，由此，所述膜包括光学活性部分和光学惰性部分(6.1,6.2,96,97,98)以及至少一个致动器(11，12)，以通过流体的再定位而影响所述膜(6，21，22，29)的光学活性部分的几何结构，从而改变光学系统(1，20，27，49，65)的光学特性，其中所述致动器与所述膜的光学惰性部分出.2，29，97，98)互连，其中通过磁场或者通过直接机械力传递机构，从壳体(13，31，41，50，56)的外部致动对膜(17，18，32，33，42，43，53)进行移位的装置，并且其中所述膜是能够弹性变形的预拉伸的膜，并且所述致动器包围所述膜。
2.根据权利要求书I所述的光学系统(I，20，27，49，65)，其特征在于，所述膜的光学活性部分和光学惰性部分(6.1,6.2,96,97,98)被附着到至少一个环形保持框架(9，39，69，102，103)ο
3.根据权利要求书2所述的光学系统(1，20，27，49，65)，其特征在于，所述膜的光学活性部分和光学惰性部分(6.1,6.2,96,97,98)被附着到同一环形保持框架(9，39，69，102)。
4.根据权利要求3所述的光学系统(I，20，27，49，65)，其特征在于，环形保持框架(9，39,69,102,103)将所述膜分成光学活性部分和光学惰性部分(6.1，6.2，96，97，98)。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的光学系统(1，20，27，49，65)，其特征在于，致动器与环形保持框架￠9)互连，以在轴线方向(z)上对环形保持框架￠9)进行移位。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的光学系统(1，20，27，49，65)，其特征在于，环形保持框架(9，47，48，61)被布置在离开口(3)的内侧表面(26)的一定距离(d2)处。
7.根据权利要求1所述的光学系统(1，20，27，49，65)，其特征在于，用于对膜(6)进行移位的致动器由至少两个电极(11，12)构成，其中，所述至少两个电极与膜(6)互连，彼此电隔离并且至少部分地包围膜(6)的一个部分(6.2)。
8.根据权利要求7所述的光学系统(I，20，27，49，65)，其特征在于，所述电极(11，12)由金属粉、导电共晶合金、金属结构、注入离子、碳纳米管、炭黑、导电聚合物或者光学透明的电极材料制成。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的光学系统(1，20，27，49，65)，其特征在于，壳体(2，13，31，41，50，56)包围通常恒定的体积(V)，并且，所述至少一个膜(6，18，32，33，42，43,53,59)将壳体的内部分成第一腔室和第二腔室(7，8，14，15，34，35，36，44，45，46，51，52，60)，所述第一腔室和第二腔室被填充有具有相同或不同的折射率的第一流体和第二流体。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的光学系统(1，20，27，49，65)，其特征在于，对所述至少一个膜进行移位的装置被布置在壳体(2，13，31，41，50)内。
11.根据权利要求10所述的光学系统(1，20，27，49，65)，其特征在于，通过电信号从壳体⑵的外部控制对膜(6)进行移位的装置。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的光学系统(1，20，27，49，65)，其特征在于，膜(17)的多个部分是铁磁性的或磁性的。
13.根据权利要求12所述的光学系统(I，20，27，49，65)，其特征在于，所述膜包括磁性或铁磁性圈。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的光学系统(1，20，27，49，65)，其特征在于，所述膜的光学活性部分(6.1,18,53,59)包含刚性、吸收、折射、衍射、漫射或反射结构。
【专利摘要】本发明涉及液体透镜系统。更具体来说，本发明涉及光学系统(1)，该光学系统(1)包括包围通常恒定的体积(V)的壳体(2)，该壳体具有延伸通过壳体(2)的开口(3)。具有两个或更多个膜部分的膜(6)被布置为穿过开口，从而将体积(V)分成填充有至少一种流体的第一和第二腔室(7，8)。该膜被附着到环形保持框架(9)。致动器与膜(6)直接或间接地互连，以改变膜的光学行为。
【IPC分类】G02B3-14
【公开号】CN104865621
【申请号】CN201510176046
【发明人】D·尼德莱尔, M·阿斯克万登
【申请人】奥普托图尼股份公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2008年8月11日
【公告号】CN101796436A, CN102411204A, CN102411204B, EP2034338A1, EP2176691A1, US8000022, US20100202054, WO2009021344A1