电润湿光学器件制造技术

一种选择性光学快门可包括第一窗口、第二窗口、以及设置在第一窗口与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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电润湿光学器件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。
技术实现思路
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可以具有相同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学器件，包括：/n第一窗口、第二窗口、以及设置在所述第一窗口与所述第二窗口之间的腔体；/n第一液体和第二液体，设置在所述腔体内；/n液体界面，在所述第一液体与所述第二液体之间；/n公共电极，与所述第一液体电连通；以及/n驱动电极，设置在所述腔体的侧壁上并且与所述第一液体和所述第二液体绝缘；/n其中所述第一液体使第一波长带内的电磁辐射衰减；/n其中所述第二液体使与所述第一波长带不同的第二波长带内的电磁辐射衰减；以及/n其中在沿着从所述光学器件的物体侧朝向所述光学器件的图像侧的方向使图像辐射通过所述光学器件时，调节所述公共电极与所述驱动电极之间的电压差导致所述液体界面在以下位置之间移动：(a)第一位置，其中所述光学器件阻挡所述图像辐射的落入所述第一波长带内的第一部分和所述图像辐射的落入所述第二波长带内的第二部分中的每一个，或者使所述图像辐射的落入所述第一波长带内的第一部分和所述图像辐射的落入所述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，其中所述光学器件阻挡所述图像辐射的落入所述第一波长带内的第一部分或所述图像辐射的落入所述第二波长带内的第二部分中的一个，并且使所述图像辐射的落入所述第一波长带内的第一部分或所述图像辐射的落入所述第二波长带内的第二部分中的另一个通过。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181018 US 62/747,3041.一种光学器件，包括：
第一窗口、第二窗口、以及设置在所述第一窗口与所述第二窗口之间的腔体；
第一液体和第二液体，设置在所述腔体内；
液体界面，在所述第一液体与所述第二液体之间；
公共电极，与所述第一液体电连通；以及
驱动电极，设置在所述腔体的侧壁上并且与所述第一液体和所述第二液体绝缘；
其中所述第一液体使第一波长带内的电磁辐射衰减；
其中所述第二液体使与所述第一波长带不同的第二波长带内的电磁辐射衰减；以及
其中在沿着从所述光学器件的物体侧朝向所述光学器件的图像侧的方向使图像辐射通过所述光学器件时，调节所述公共电极与所述驱动电极之间的电压差导致所述液体界面在以下位置之间移动：(a)第一位置，其中所述光学器件阻挡所述图像辐射的落入所述第一波长带内的第一部分和所述图像辐射的落入所述第二波长带内的第二部分中的每一个，或者使所述图像辐射的落入所述第一波长带内的第一部分和所述图像辐射的落入所述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，其中所述光学器件阻挡所述图像辐射的落入所述第一波长带内的第一部分或所述图像辐射的落入所述第二波长带内的第二部分中的一个，并且使所述图像辐射的落入所述第一波长带内的第一部分或所述图像辐射的落入所述第二波长带内的第二部分中的另一个通过。


2.如权利要求1所述的光学器件，其特征在于，在所述第一位置，所述第一液体设置在所述第二液体与所述第一窗口之间，并且所述第二液体设置在所述第一液体与所述第二窗口之间，由此所述图像辐射穿过所述第一窗口、所述第一液体、所述第二液体和所述第二窗口中的每一个。


3.如权利要求1所述的光学器件，其特征在于，在所述第二位置，所述第一液体接触所述第二窗口，由此所述图像辐射穿过所述第一窗口、所述第一液体和所述第二窗口中的每一个而不穿过所述第二液体。


4.如权利要求1所述的光学器件，其特征在于，在所述第二位置，所述第二液体接触所述第一窗口，由此所述图像辐射穿过所述第一窗口、所述第二液体和所述第二窗口中的每一个而不穿过所述第一液体。


5.如权利要求1所述的光学器件，其特征在于：
在所述第一位置和所述第二位置中的每一个位置中，所述第二液体设置在所述第一液体与所述第二窗口之间，由此所述图像辐射穿过所述第一窗口、所述第一液体、所述第二液体和所述第二窗口中的每一个；
在所述第二位置中通过所述第一液体的第一路径长度大于在所述第一位置中通过所述第一液体的第一路径长度；以及
在所述第二位置中通过所述第二液体的第二路径长度小于在所述第一位置中通过所述第二液体的第二路径长度。


6.如权利要求5所述的光学器件，其特征在于：
在所述第一位置中，所述第一液体使所述图像辐射的落入所述第一波长带内第一部分通过；以及
在所述第二位置中，所述第一液体阻挡所述图像辐射的落入所述第一波长带内的第一部分。


7.如权利要求5所述的光学器件，其特征在于：
在所述第一位置中，所述第二液体阻挡所述图像辐射的落入所述第二波长带内的第二部分；以及
在所述第二位置中，所述第二液体使所述图像辐射的落入所述第二波长带内的第二部分通过。


8.如权利要求1所述的光学器件，其特征在于：
在所述第一位置和所述第二位置中的每一个位置中，所述第一液体设置在所述第二液体与所述第一窗口之间，由此图像辐射穿过所述第一窗口、所述第一液体、所述第二液体和所述第二窗口中的每一个；
在所述第二位置中通过所述第一液体的第一路径长度小于在所述第一位置中通过所述第一液体的第一路径长度；以及
在所述第二位置中通过所述第二液体的第二路径长度大于在所述第一位置中通过所述第二液体的第二路径长度。


9.如权利要求8所述的光学器件，其特征在于：
在所述第一位置中，所述第一液体阻挡所述图像辐射的落入所述第一波长带内的第一部分；以及
在所述第二位置中，所述第一液体使所述图像辐射的落入所述第一波长带内的第一部分通过。


10.如权利要求8所述的光学器件，其特征在于：
在所述第一位置中，所述第二液体使所述图像辐射的落入所述第二波长带内的第二部分通过；以及
在所述第二位置中，所述第二液体阻挡所述图像辐射的落入所述第二波长带内的第二部分。


11.如权利要求1所述的光学器件，其特征在于，调节所述公共电极与所述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)所述第一位置；(b)所述第二位置；和(c)第三位置，其中所述光学器件使所述图像辐射的落入所述第一波长带内的第一部分或所述图像辐射的落入所述第二波长...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·M·昆尼克，S·M·奥马利，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US