[发明专利]溴阴离子在光学电润湿设备中的用途

说明书

技术领域

本发明涉及溴阴离子在光学电润湿设备，尤其是在包含多相液体的由 电润湿驱动的光学透镜中的用途。本发明同样涉及一种光学电润湿设备， 尤其是一种由电润湿驱动的光学透镜，其包含含有溴阴离子的导电流体， 以及不能混溶入所述导电流体中的非导电流体。

背景技术

光学电润湿设备是能够改变入射光束以实现特定光学功能的设备。它 们包括可变焦液体透镜、光阑(optical diaphragms)、光学变焦透镜(optical zooms)、眼科设备，并且越来越被用在许多用途和装置中，例如举例来说， 照相机、手机、测距仪、内窥镜、牙科摄像机等。

在欧洲专利EP-B1-1,166,157中举例描述了一种由电润湿驱动并且具有 可变焦距的光学透镜，该文献的内容在此引入作为参考。本申请的图1对 应于该专利的图12。由包含底板7、9以及顶板1的流体腔，以及垂直(与 之正交)、或基本垂直的轴Δ确定的单元。非平面的底板包含圆锥形或圆柱 形的洼坑或凹穴3，其包含不导电或绝缘的流体4。沿轴Δ，该元件的剩余 部分充满了电学上可替换的导电流体5。

在凹凸透镜(A，B)(meniscus)接触时，这些流体是不可混溶的，并且 具有不同的折射率和基本上相同的密度。该单元包含电绝缘衬底2，其被设 置在底板的至少一个区域上，在其上，两种流体相互接触。

该绝缘衬底的厚度优选在约0.1μm和约100μm之间。通常，在低压下 工作的光学电润湿设备使用低厚度，而高电压用途中使用厚的绝缘衬底。

在图1上，绝缘衬底覆盖了整个底板，但是它也可以被限制到其上两 种流体相互接触的底板区域。通过该绝缘衬底，使第一电极与导电流体和 绝缘流体分离。在该实例中，底板包含充当第一电极的导电体7以及用于 通过光束的透明窗9。图1中的导电体用于集中非导电流体。另一电极8与 导电流体接触。在第一和第二电极之间施加电压V时，绝缘衬底被导电流 体的湿润性发生改变，使得通过电润湿现象，可以根据施加于电极之间的 电压V来改变凹凸透镜的形状。因此，根据所施加的电压，穿过该单元在 液滴范围内与板正交的光束会被聚焦到更高或更低的程度。电压V可以从 0伏特增加至最高电压，该最高电压取决于所使用的材料。例如，当电压增 加时，非导电流体液滴4变形，从而达到极限位置(指定为B)。当液滴4从 其位置A(静止位置，无张力，与导电流体5的凹状分界面)变形到其位置 B(与导电流体5的凸状分界面)时，液体透镜的焦点发生改变。

导电流体通常是含盐的水流体(aqueous fluid)。绝缘流体典型地为油、 烷烃或烷烃混合物，它们可以是卤化的。

光学电润湿设备的光学质量可以在使用条件中根据各种参数来变化。

目前已经发现，为了提供在内部或外部环境中使用的用作可变焦液体 透镜、光阑(optical diaphragm)、光学变焦镜头(optical zoom)及任何其它使用 电润湿的光学设备的非常有效的透镜，导电流体必须满足特定的标准。导 电流体也必须尽可能地与非导电流体以及包住所述光学电润湿设备的绝缘 板和侧壁同时兼容。

WO 2004/099845公开一种电润湿组件，包含含有水和氯盐的导电和/ 或极性流体。

在B.Berge等人的(Eur.Phys.J.E.，3，(2000)，159-163)中公开了一种由 电润湿驱动的光学透镜，其中导电流体是硫酸钠的水溶液。

越来越有效的光学电润湿设备的不断发展导引发明人考虑以下方面， 这些都是在光学电润湿设备中，尤其是在由电润湿驱动的可变焦距透镜中 使用所应当考虑的：

-在宽温度范围内，光学性质，例如透明度，基本上恒定；

-受到热应力时以及在受到热应力之后，透明度在尽可能短的时间段 内恢复；

-在宽温度范围内，尤其是在低温下，组分例如盐在导电流体中的溶 解度基本恒定；

-导电流体和非导电流体两者对设备的板和侧壁(典型地，对玻璃、不 锈钢)无腐蚀性；

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种光学电润湿设备，尤其是由电润湿 驱动的可变焦光学透镜，它能够满足至少一个，优选至少两个，更优选至 少三个，最优选全部的以上所列方面。

发明人目前已经发现，以根据本发明的用途，能完全或部分满足这些 及其它目标。