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Patents

  1. Advanced Patent Search
Publication numberDE10349467 A1
Publication typeApplication
Application numberDE2003149467
Publication date2 Jun 2005
Filing date23 Oct 2003
Priority date23 Oct 2003
Also published asWO2005040865A1
Publication number03149467, 2003149467, DE 10349467 A1, DE 10349467A1, DE-A1-10349467, DE03149467, DE10349467 A1, DE10349467A1, DE2003149467
InventorsAndreas Dr. Obrebski
ApplicantCarl Zeiss
Export CitationBiBTeX, EndNote, RefMan
External Links: DPMA, Espacenet
Optisches Element zum veränderbaren Einstellen der Fokallänge in einem optischen Gerät sowie optisches Gerät Optical element for variably adjusting the focal length in an optical device and optical equipment translated from German
DE 10349467 A1
Abstract  translated from German
Es wird ein optisches Element (60) zum veränderbaren Einstellen der Fokallänge in einem optischen Gerät beschrieben, mit einem Aufnahmebehälter (62), der ein erstes formflexibles Medium (66) sowie ein zweites formflexibles Medium (67) beinhaltet, wobei die Medien nicht mischbar sind, wobei die Medien in dem Aufnahmebehälter (62) räumlich fixiert sind, wobei das zweite Medium (67) zumindest bereichsweise an wenigstens einer Anlagefläche (68) innerhalb des Aufnahmebehälters (62) anliegt und wobei sich die beiden Medien an wenigstens einer Grenzfläche (69) berühren. There will be described an optical element (60) for variably adjusting the focal length in an optical device, having a receiving container (62) having a first form flexible medium (66) and a second form flexible medium (67), wherein the media are not miscible wherein the media are spatially fixed in the receiving container (62), wherein the second medium (67) in regions at at least one contact surface (68) abuts at least within the receiving container (62) and wherein the two media on at least one boundary surface (69) touch. Weiterhin sind Mittel (70) zum Ändern der Größe und/oder Form der Grenzfläche (69) zwischen den beiden Medien vorgesehen. Further comprising means (70) for changing the size and / or shape of the interface (69) between the two media are provided. Um dies in einer konstruktiv einfachen und energiesparenden Weise zu realisieren, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Mittel (70) zum Ändern der Grenzfläche(n) (69) zur Einwirkung auf das erste und/oder zweite Medium (66, 67) ausgebildet sind, dass die Mittel (70) zum Ändern der Grenzfläche(n) (69) zum Erzeugen eines Drucks auf das erste und/oder zweite Medium (66, 67) ausgebildet sind und dass das Medium über diese Mittel (70) an wenigstens einer Grenzfläche (69) in zumindest einer Vorzugsrichtung (61) in Richtung des jeweils anderen Mediums verschoben, insbesondere gedrückt, wird. In order to realize this in a constructively simple and energy-saving manner, the invention provides that the means (70) for changing the interface (s) (69) for acting on the first and / or second medium (66, 67) are formed, that the means (70) for changing the interface (s) (69) for generating a pressure to the first and / or second medium (66, 67) are formed and that the medium of these means (70) on at least one boundary ( 69) moved in at least one preferred direction (61) in the direction of the other medium, especially pressed,.
Claims(26)  translated from German
  1. Optisches Element zum veränderbaren Einstellen der Fokallänge in einem optischen Gerät, mit einem Aufnahmebehälter ( An optical element for variably adjusting the focal length in an optical device, having a receiving container ( 22 22 , . 42 42 , . 62 62 , . 82 82 ), der ein erstes formflexibles Medium ( ), Of a first form flexible medium ( 28 28 , . 46 46 , . 66 66 , . 90 90 ) sowie ein zweites formflexibles Medium ( ) And a second form flexible medium ( 29 29 , . 47 47 , . 67 67 , . 91 91 ) beinhaltet, wobei die Medien nicht mischbar sind, wobei die Medien in dem Aufnahmebehälter ( ), Wherein the media are not miscible, the media in the receptacle ( 22 22 , . 42 42 , . 62 62 , . 82 82 ) räumlich fixiert sind, wobei das zweite Medium ( ) Are spatially fixed, wherein the second medium ( 29 29 , . 47 47 , . 67 67 , . 91 91 ) zumindest bereichsweise an wenigstens einer Anlagefläche ( ) At least partially at least one contact surface ( 23 23 , . 48 48 , . 68 68 , . 88 88 , . 89 89 ) innerhalb des Aufnahmebehälters ( ) Within the receptacle ( 22 22 , . 42 42 , . 62 62 , . 82 82 ) anliegt und wobei sich die beiden Medien an wenigstens einer Grenzfläche ( ) Is present and wherein the two media on at least one boundary surface ( 30 30 , . 49 49 , . 69 69 , . 92 92 , . 93 93 ) berühren, und mit Mitteln ( ) Touch, and means ( 31 31 , . 50 50 , . 70 70 ) zum Ändern der Größe und/oder Form der Grenzfläche(n) ( ) For changing the size and / or shape of the interface (s) ( 30, 49, 69, 92, 93 30, 49, 69, 92, 93 ) zwischen den beiden Medien, dadurch gekennzeichnet , dass die Mittel ( ) Between the two media, characterized in that the means ( 50 50 , . 70 70 ) zum Ändern der Grenzfläche(n) ( ) For varying the interface (s) ( 49, 69, 92, 93 49, 69, 92, 93 ) zur Einwirkung auf das erste und/oder zweite Medium ausgebildet sind, dass die Mittel ( ) Are designed to act on the first and / or second medium, that the means ( 50 50 , . 70 70 ) zum Ändern der Grenzfläche(n) ( ) For varying the interface (s) ( 49, 69, 92, 93 49, 69, 92, 93 ) zum Erzeugen eines Drucks auf das erste und/oder zweite Medium ausgebildet sind und dass ein Medium über diese Mittel ( ) Are adapted to generate a pressure to the first and / or second medium, and that a medium of this means ( 50 50 , . 70 70 ) an wenigstens einer Grenzfläche ( ) At at least one boundary surface ( 49 49 , . 69 69 , . 92 92 , . 93 93 ) in zumindest einer Vorzugsrichtung ( ) In at least one preferred direction ( 41 41 , . 61 61 , . 81 81 ) in Richtung des jeweils anderen Mediums verschoben, insbesondere gedrückt, wird oder werden kann. ) Shifted in the direction of the other medium, in particular pressed, or can be.
  2. Optisches Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel ( An optical element according to claim 1, characterized in that the means ( 50 50 , . 70 70 ) zum Ändern der Grenzfläche(n) ( ) For varying the interface (s) ( 49, 69, 92, 93 49, 69, 92, 93 ) zur Einwirkung auf das zweite Medium ( ) For acting on the second medium ( 47 47 , . 67 67 , . 91 91 ) ausgebildet sind und dass das zweite Medium ( ) Are formed and that the second medium ( 47 47 , . 67 67 , . 91 91 ) über diese Mittel ( ) This means ( 50 50 , . 70 70 ) an wenigstens einer Grenzfläche ( ) At at least one boundary surface ( 49 49 , . 69 69 , . 92 92 , . 93 93 ) in zumindest einer Vorzugsrichtung ( ) In at least one preferred direction ( 41 41 , . 61 61 , . 81 81 ) in Richtung des ersten Mediums ( ) In the direction of the first medium ( 46 46 , . 66 66 , . 90 90 ) verschoben, insbesondere gedrückt, wird oder werden kann. ) Moved, especially pressed, or can be.
  3. Optisches Element nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel ( Optical element according to claim 1 or 2, characterized in that the means ( 50 50 , . 70 70 ) zum Ändern der Grenzfläche(n) ( ) For varying the interface (s) ( 49, 69, 92, 93 49, 69, 92, 93 ) zur Einwirkung auf das erste Medium ( ) For acting on the first medium ( 46 46 , . 66 66 , . 99 99 ) ausgebildet sind und dass das erste Medium ( ) Are formed and that the first medium ( 46 46 , . 66 66 , . 90 90 ) über diese Mittel ( ) This means ( 50 50 , . 70 70 ) an wenigstens einer Grenzfläche ( ) At at least one boundary surface ( 49 49 , . 69 69 , . 92 92 , . 93 93 ) in zumindest einer Vorzugsrichtung ( ) In at least one preferred direction ( 41 41 , . 61 61 , . 81 81 ) in Richtung des zweiten Mediums ( ) In the direction of the second medium ( 47 47 , . 67 67 , . 91 91 ) verschoben, insbesondere gedrückt, wird oder werden kann. ) Moved, especially pressed, or can be.
  4. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die beiden Medien an zwei Grenzflächen ( An optical element according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the two media at two interfaces ( 92 92 , . 93 93 ) berühren und dass ein Medium über die Mittel zum Ändern der Grenzflächen ( Touch), and that a medium on the means for changing the boundary surfaces ( 92 92 , . 93 93 ) an einer oder beiden Grenzflächen ( ) At one or both interfaces ( 92 92 , . 93 93 ) in zumindest einer Vorzugsrichtung ( ) In at least one preferred direction ( 81 81 ) in Richtung des jeweils anderen Mediums verschoben, insbesondere gedrückt, wird oder werden kann. ) Shifted in the direction of the other medium, in particular pressed, or can be.
  5. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagefläche ( Optical element according to one of claims 1 to 4, characterized in that the bearing surface ( 88 88 , . 89 89 ) innerhalb des Aufnahmebehälters ( ) Within the receptacle ( 42 42 , . 62 62 , . 82 82 ) als zumindest ein Teilbereich eines Deckelements ( ) As at least a partial region of a cover element ( 63 63 , . 83 83 ) und/oder eines Bodenelements ( ) And / or a floor element ( 44 44 , . 64 64 , . 84 84 ) und/oder wenigstens einer Seitenwand ( ) And / or at least one side wall ( 86 86 , . 87 87 ) ausgebildet ist. ) Is formed.
  6. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagefläche ( Optical element according to one of claims 1 to 5, characterized in that the bearing surface ( 48 48 , . 68 68 ) innerhalb des Aufnahmebehälters ( ) Within the receptacle ( 42 42 , . 62 62 ) als zumindest ein Teilbereich einer innerhalb des Aufnahmebehälters ( ) As at least a partial region of an inside of the receiving container ( 42 42 , . 62 62 ) angeordneten Zwischenfläche ausgebildet ist. ) Which is arranged between surface is formed.
  7. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Medium über die Mittel ( An optical element according to any one of claims 1 to 6, characterized in that a medium of the resources ( 50 50 , . 70 70 ) zum Ändern der Grenzfläche(n) ( ) For varying the interface (s) ( 49, 69, 92, 93 49, 69, 92, 93 ) derart in Richtung des jeweils anderen Mediums verschoben wird, dass sich die Krümmung wenigstens einer Grenzfläche ( ) Is so displaced in the direction of the other medium, that the curvature of at least one boundary surface ( 49 49 , . 69 69 , . 92 92 , . 93 93 ) zwischen den beiden Medien ändert. ) Between the two media varies.
  8. Optisches Element zum veränderbaren Einstellen der Fokallänge in einem optischen Gerät, mit einem Aufnahmebehälter ( An optical element for variably adjusting the focal length in an optical device, having a receiving container ( 102 102 ), der ein erstes formflexibles Medium ( ), Of a first form flexible medium ( 105 105 ) sowie ein zweites formflexibles Medium ( ) And a second form flexible medium ( 106 106 ) beinhaltet, wobei die Medien nicht mischbar sind, wobei die Medien in dem Aufnahmebehälter ( ), Wherein the media are not miscible, the media in the receptacle ( 102 102 ) räumlich fixiert sind und wobei sich die beiden Medien an einer Grenzfläche ( ) Are spatially fixed, and wherein the two media at an interface ( 107 107 ) berühren, und mit Mitteln ( ) Touch, and means ( 108 108 ) zum Ändern der Größe und/oder Form der Grenzfläche ( ) For changing the size and / or shape of the interface ( 107 107 ) zwischen den beiden Medien, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Medium ( ) Between the two media, characterized in that the second medium ( 106 106 ) allseitig von dem ersten Medium ( ) On all sides by the first medium ( 105 105 ) umschlossen ist, dass die Mittel ( ) Is enclosed, that the means ( 108 108 ) zum Ändern der Grenzfläche ( ) For changing the boundary surface ( 107 107 ) zur Einwirkung auf das erste und/oder zweite Medium ( ) For acting on the first and / or second medium ( 105 105 , . 106 106 ) ausgebildet sind und dass die Mittel ( ) Are formed and that the means ( 108 108 ) zum Ändern der Grenzfläche ( ) For changing the boundary surface ( 107 107 ) zum Erzeugen eines Drucks auf das erste und/oder zweite Medium ( ) For generating a pressure to the first and / or second medium ( 105 105 , . 106 106 ) ausgebildet sind. ) Are formed.
  9. Optisches Element nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel ( An optical element according to claim 8, characterized in that the means ( 108 108 ) zum Ändern der Grenzfläche ( ) For changing the boundary surface ( 107 107 ) derart auf das erste und/oder zweite Medium ( ) In such a manner on the first and / or second medium ( 105 105 , . 106 106 ) einwirken, dass sich die Krümmung der Grenzfläche ( ) Act that the curvature of the interface ( 107 107 ) zwischen dem ersten ( ) Between the first ( 105 105 ) und zweiten ( ) And second ( 106 106 ) Medium ändert. ) Medium changes.
  10. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Medium ( Optical element according to one of claims 1 to 9, characterized in that the first medium ( 46 46 , . 66 66 , . 90 90 , . 105 105 ) und/oder das zweite Medium ( ) And / or the second medium ( 47 47 , . 67 67 , . 91 91 , . 106 106 ) eine Flüssigkeit ist. ) Is a liquid.
  11. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Medium ( Optical element according to one of claims 1 to 10, characterized in that the first medium ( 46 46 , . 66 66 , . 90 90 , . 105 105 ) und/oder das zweite Medium ( ) And / or the second medium ( 47 47 , . 67 67 , . 91 91 , . 106 106 ) gelartig ausgebildet ist. ) Is gel-like.
  12. Optisches Element nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Medium ( Optical element according to claim 10 or 11, characterized in that the second medium ( 47 47 , . 67 67 , . 91 91 , . 106 106 ) in Form eines Tropfens ausgebildet ist. ) Is in the form of a drop.
  13. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Medium ( Optical element according to one of claims 1 to 12, characterized in that the first medium ( 46 46 , . 66 66 , . 90 90 , . 105 105 ) und das zweite Medium ( ) And the second medium ( 47 47 , . 67 67 , . 91 91 , . 106 106 ) die gleiche Dichte aufweisen. ) Have the same density.
  14. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Medium ( Optical element according to one of claims 1 to 13, characterized in that the first medium ( 46 46 , . 66 66 , . 90 90 , . 105 105 ) und das zweite Medium ( ) And the second medium ( 47 47 , . 67 67 , . 91 91 , . 106 106 ) unterschiedliche optische Eigenschaften aufweisen. Have) different optical properties.
  15. Optisches Element nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Medium ( An optical element according to claim 14, characterized in that the first medium ( 46 46 , . 66 66 , . 90 90 , . 105 105 ) und das zweite Medium ( ) And the second medium ( 47 47 , . 67 67 , . 91 91 , . 106 106 ) unterschiedliche Brechungszahlen aufweisen. Have) different refractive indices.
  16. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die räumliche Fixierung des ersten ( An optical element according to any one of claims 1 to 15, characterized in that the spatial fixing of the first ( 46, 66, 90, 105 46, 66, 90, 105 ) und/oder zweiten ( ) And / or second ( 47, 67, 91, 106 47, 67, 91, 106 ) Mediums innerhalb des Aufnahmebehälters ( ) Medium within the receptacle ( 42 42 , . 62 62 , . 82 82 , . 102 102 ) mittels Fixiermitteln erfolgt. ) By means of fixing.
  17. Optisches Element nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiermittel in Form einer besonderen Oberflächengestaltung der Anlagefläche ( An optical element according to claim 16, characterized in that the fixing means in the form of a special surface configuration of the contact surface ( 48 48 , . 68 68 , . 88 88 , . 89 89 ) und/oder in Form einer besonderen Oberflächenbeschaffenheit der Anlagefläche ( ) And / or in form of a special surface finish of the contact surface ( 48 48 , . 68 68 , . 88 88 , . 89 89 ) ausgebildet sind. ) Are formed.
  18. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass in der Anlagefläche ( Optical element according to one of claims 1 to 17, characterized in that in the bearing surface ( 48 48 , . 68 68 ) des Aufnahmebehälters ( ) Of the container ( 42 42 , . 62 62 ), an der das zweite Medium ( ) At which the second medium ( 47 47 , . 67 67 ) anliegt, eine Öffnung ( ) Is applied, an opening ( 52 52 , . 74 74 ) vorgesehen ist und dass das zweite Medium ( ) Is provided and that the second medium ( 47 47 , . 67 67 ) im Bereich der Öffnung ( ) In the region of the opening ( 52 52 , . 74 74 ) fixiert ist. ) Is fixed.
  19. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel ( An optical element according to any one of claims 1 to 18, characterized in that the means ( 50 50 , . 108 108 ) zum Ändern der Grenzfläche ( ) For changing the boundary surface ( 49 49 , . 107 107 ) als mechanische Mittel ausgebildet sind. ) Are constructed as mechanical means.
  20. Optisches Element nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanischen Mittel als Kolbeneinrichtung ( An optical element according to claim 19, characterized in that the mechanical means as a piston means ( 51 51 , . 109 109 ) oder Zylindereinrichtung ausgebildet sind. ) Or cylinder device are formed.
  21. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel ( An optical element according to any one of claims 1 to 20, characterized in that the means ( 70 70 ) zum Ändern der Grenzfläche ( ) For changing the boundary surface ( 69 69 ) in Form einer ansteuerbaren Membran ( ) In the form of a controllable diaphragm ( 71 71 ) ausgebildet sind. ) Are formed.
  22. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel ( An optical element according to any one of claims 1 to 21, characterized in that the means ( 50 50 , . 70 70 , . 108 108 ) zum Ändern der Grenzfläche(n) ( ) For varying the interface (s) ( 49, 69, 92, 93, 107 49, 69, 92, 93, 107 ) elektrisch und/oder magnetisch und/oder elektromagnetisch und/oder pneumatisch und/oder hydraulisch und/oder piezoelektrisch betätigbar ausgebildet sind. Are formed) are electrically and / or magnetically and / or electromagnetically and / or pneumatically and / or hydraulically and / or piezoelectrically actuated.
  23. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass dieses als Linsenelement oder Prismenelement oder Spiegelelement ausgebildet ist. Optical element according to one of claims 1 to 22, characterized in that this is designed as a lens element or prism element or the mirror element.
  24. Optisches Gerät mit veränderlicher Fokallänge, aufweisend eine Anzahl optischer Elemente, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der optischen Elemente ( An optical device with a variable focal length, comprising a number of optical elements, characterized in that at least one of the optical elements ( 40 40 , . 60 60 , . 80 80 , . 100 100 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 23 ausgebildet ist. ) Is designed according to one of claims 1 to 23.
  25. Verwendung eines optischen Elements ( Using an optical element ( 40 40 , . 60 60 , . 80 80 , . 100 100 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 23 in einem optischen Gerät mit veränderlicher Fokallänge und/oder mit veränderlicher spektraler Aufspaltung und/oder mit veränderlicher Strahlführung. ) According to one of claims 1 to 23 in an optical device with a variable focal length and / or variable spectral splitting and / or variable beam guide.
  26. Verwendung eines optischen Elements ( Using an optical element ( 40 40 , . 60 60 , . 80 80 , . 100 100 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 23 in einem Mikroskop, oder einem Endoskop, oder einem Fernrohr, oder einem Teleskop, oder einer Kamera, oder einem Camcorder, oder einer Kamera in einem Mobiltelefon, oder einer Lupe, oder einer Kopflupe. ) According to one of claims 1 to 23 in a microscope or an endoscope or a telescope, or a telescope, or a camera, or a camcorder, or a camera in a mobile phone, or a magnifying glass, or a head magnifier.
Description  translated from German
  • [0001] [0001]
    Die vorliegende Erfindung betrifft zunächst ein optisches Element zum veränderbaren Einstellen der Fokallänge in einem optischen Gerät gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 8. Weiterhin betrifft die Erfindung ein optisches Gerät. The present invention first relates to an optical element for variably adjusting the focal length in an optical device according to the preamble of claim 1 and according to the preamble of patent claim 8. The invention further relates to an optical device.
  • [0002] [0002]
    Aus dem Stand der Technik sind bereits veränderliche optische Elemente bekannt. Variable optical elements are already known from the prior art. Eine solche bekannte Lösung ist in Such a solution is known in 1 1 dargestellt. shown. Das bekannte optische Element The well-known optical element 10 10 weist einen Tropfen has a drop 13 13 einer leitenden Flüssigkeit auf, der auf einer Isolationsschicht a conductive liquid, the insulating layer on a 12 12 aufgetragen ist. is plotted. Die Isolationsschicht The insulating layer 12 12 wiederum bedeckt eine flache Elektrode in turn covered a flat electrode 11 11 . , Bei Anwesenheit eines elektrischen Feldes In the presence of an electric field 14 14 , das durch eine zwischen der Leiterflüssigkeit Defined by a liquid between the printed circuit 13 13 und der Elektrode and electrode 11 11 angelegte Spannung verursacht wird, kann die Benetzung wesentlich vergrößert werden. applied voltage is caused, the wetting can be substantially increased. Wie sich aus As is clear from 1 1 ergibt, weist der Tropfen shows, the drop 13 13 aus Leiterflüssigkeit im Ruhezustand ( Head of liquid at rest ( 1a 1a ) eine wesentlich kompaktere und flächenmäßig kleinere Kontur auf, als dies im Falle der Beaufschlagung mit einer Spannung ( ) A much more compact and smaller area contour than in the case of application of a voltage ( 1b 1b ) der Fall ist. ) Is the case. Dieses bekannte Phänomen wird auch als Elektrobenetzen (electro-wetting) bezeichnet. This phenomenon is also known as Elektrobenetzen (electro-wetting).
  • [0003] [0003]
    Eine Umsetzung dieses Phänomens ist beispielsweise aus der US-A-5,659,330 bekannt. An implementation of this phenomenon is known, for example from US-A-5,659,330. Darin wird eine Anzeigeeinrichtung beschrieben, bei der einzelne Tropfen einer Leiterflüssigkeit auf einer Isolationsschicht angeordnet sind. Is a display device will be described, are arranged in the individual drops of a liquid conductor on an insulating layer. Unterhalb dieser Isolationsschicht sind Elektroden vorhanden. Below this insulation layer electrodes are present. Durch die selektive Erzeugung eines elektrischen Feldes kann die Form eines jeden Tropfens der Leiterflüssigkeit variiert werden, wodurch ein farbiges Pixel eines Bildes erzeugt wird. By the selective generation of an electric field, the shape of each liquid droplet of the conductor can be varied, whereby a color pixel of an image is generated.
  • [0004] [0004]
    Diese bekannte Lösung ist jedoch für optische Elemente in Form von verstellbaren Linsenelementen ungeeignet. This known solution is unsuitable for optical elements in the form of adjustable lens elements. Insbesondere wären für einen solchen Einsatz transparente Elektroden erforderlich, sodass die optischen Elemente in ihrer Gesamtheit konstruktiv aufwendig und kostenintensiv wären. In particular, transparent electrodes would be required for such use, so that the optical elements in their entirety would be structurally complex and costly.
  • [0005] [0005]
    Eine Lösung, wie die vorstehend beschriebene Art optischer Elemente auch im Bereich von Linsenelementen eingesetzt werden kann, ist in der A solution such as the type of optical elements in the field of lens elements described above can be used, is in the DE 698 04 119 T2 DE 698 04 119 T2 beschrieben. described. Die darin geschilderte Erfindung, die beispielhaft auch in The invention described herein, by way of example in 2 2 dargestellt ist, liegt auf dem Gebiet verstellbarer Fokuslinsen, und dort insbesondere auf dem Gebiet flüssiger Linsen mit einem verstellbaren, elektrisch gesteuerten Fokus. is shown lying in field adjustable focus lenses, and in particular to the field of liquid lenses with an adjustable, electrically controlled focus. Dabei soll es mit dem dort beschriebenen Linsenelement möglich sein, den Fokus mit Hilfe des sogenannten „Elektrobenetzens" kontinuierlich zu verstellen. Gemäß dieser bekannten Lösung wird in Verbindung mit It should be possible with the lens element described therein to adjust the focus using the so-called "electrowetting" continuously. According to this known solution is used in conjunction with 2 2 ein optisches Element 20 zum veränderbaren Einstellen der Fokallänge bereitgestellt. an optical element 20 is provided for variably adjusting the focal length. Bei der Fokallänge handelt es sich generell um den Abstand des Brennpunkts zur Ebene des optischen Elements, beispielsweise zur Linsenebene. When the focal length is generally to adjust the distance of the focal point to the plane of the optical element, for example, to the lens plane.
  • [0006] [0006]
    Das optische Element The optical element 20 20 besteht aus einem Aufnahmebehälter consists of a receiving container 22 22 , der eine erste, elektrisch leitfähige Flüssigkeit That a first, electrically conductive liquid 28 28 sowie einen Tropfen einer zweiten, isolierenden Flüssigkeit as well as a drop of a second insulating liquid 29 29 beinhaltet. includes. Die beiden Flüssigkeiten The two liquids 28 28 , . 29 29 sind nicht mischbar und im Aufnahmebehälter are immiscible and in the receptacle 22 22 räumlich fixiert. spatially fixed. Die beiden Flüssigkeiten The two liquids 28 28 , . 29 29 berühren einander an einer Grenzfläche contact each other at an interface 30 30 . , Der Tropfen der zweiten Flüssigkeit The drop of the second liquid 29 29 ist konzentrisch um die optische Achse is concentric about the optical axis 21 21 des optischen Elements of the optical element 20 20 herum angeordnet, wobei die optische Achse arranged around the optical axis 21 21 ebenfalls durch einen transparenten Bereich also through a transparent area 24 24 des Bodens of the soil 23 23 des Aufnahmebehälters of the receptacle 22 22 verläuft. runs. Die zweite Flüssigkeit The second liquid 29 29 liegt zumindest bereichsweise an Elektroden is at least partially to electrodes 25 25 an, die sich innerhalb des Aufnahmebehälters in that within the receiving container 22 22 befinden. . are Die Elektroden The electrodes 25 25 wiederum sind mit einer isolierenden Schicht Again, with an insulating layer 26 26 versehen. provided. Schließlich weist das bekannte optische Element Finally, the known optical element 20 20 Mittel Resources 31 31 zum Ändern der Grenzfläche To change the interface 30 30 zwischen den Flüssigkeiten between the liquids 28 28 , . 29 29 auf. on. Über diese Mittel About this agent 31 31 kann ein elektrisches Feld , an electric field 27 27 zwischen der leitenden Flüssigkeit between the conductive liquid 28 28 und den Elektroden and the electrodes 25 25 erzeugt werden. are generated. Dadurch ändert sich die Benetzbarkeit der Flüssigkeit As a result, the wettability of the liquid changes 28 28 , sodass sich darüber auch die Form des Tropfens der zweiten, isolierenden Flüssigkeit So that about the shape of the drop of the second insulating liquid 29 29 verändert. changed. In dem in In the in 2 2 dargestellten Beispiel ändert sich die Form des Tropfens der Flüssigkeit example shown changes the shape of the drop of the liquid 29 29 bei Anwesenheit des elektrischen Feldes in the presence of the electrical field 27 27 von der in Form einer durchgezogenen Linie dargestellten flachen Form hin zu der in Form einer gestrichelt dargestellten gewölbten Form, wobei die Strichlinien jeweils die Grenzfläche from the flat form shown in the form of a solid line toward the dashed line shown in the form of a curved shape, with the dashed lines in each case, the interface 30 30 zwischen den beiden Flüssigkeiten between the two liquids 28 28 , . 29 29 darstellen. represent. Durch die Variation der Größe und/oder Form der Grenzfläche By varying the size and / or shape of the interface 30 30 zwischen den beiden Flüssigkeiten between the two liquids 28 28 , . 29 29 kann der Fokus des optischen Elements kontinuierlich verstellt werden. the focus of the optical element can be continuously adjusted.
  • [0007] [0007]
    Auch wenn dieses bekannte optische Element bereits eine vorteilhafte Ausführung eines flexiblen Linsenelements darstellt, so weist die bekannte Lösung doch noch einige Nachteile auf. Although this known optical element already represents an advantageous embodiment of a flexible lens element so, the known solution but still have some disadvantages. So benötigen beispielsweise alle nach dem Prinzip des „Elektrobenetzens" arbeitenden Systeme relativ hohe Spannungen bis in den Bereich von 100 bis 170 V, um die gewünschten Effekte zu erzielen. For example, all need according to the principle of the "electrowetting" operating systems to relatively high voltages in the range of 100 to 170 V in order to achieve the desired effects.
  • [0008] [0008]
    Ausgehend vom genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein optisches Element der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass die zum Stand der Technik beschriebenen Nachteile vermieden werden können. Starting from the aforementioned prior art, the present invention therefore has the object to provide an optical element of the initially named kind such that the drawbacks described in the prior art can be avoided. Insbesondere soll ein optisches Element bereitgestellt werden, mit dem auf einfache Weise bei gleichzeitig geringem Energieverbrauch eine Änderung der fokalen Länge in einem optischen Gerät realisierbar ist. In particular, an optical element is to be provided with a simple way with low energy consumption is a change of focal length realized in an optical device. Weiterhin soll ein entsprechend verbessertes optisches Gerät bereitgestellt werden. Furthermore, a correspondingly improved optical device is to be provided.
  • [0009] [0009]
    Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch das optische Element mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen 1 und 8, das optische Gerät mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch This object is achieved by the optical element with the features of the independent claims 1 and 8, the optical device with the features of the independent claim 24 24 sowie die vorteilhaften Verwendungen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen as well as the beneficial uses according to the independent claims 25 25 und and 26 26 . , Weitere Vorteile, Merkmale, Details, Aspekte und Effekte der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den Zeichnungen. Further advantages, features, details, aspects and effects of the invention will become apparent from the dependent claims, the description and the drawings. Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen optischen Elementen beschrieben sind, gelten dabei selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen optischen Gerät und jeweils umgekehrt. Features and details that are described in connection with the optical elements of the invention apply here, of course, related to the optical device according to the invention and each vice versa. Analoges gilt für die erfindungsgemäßen Verwendungen. The same applies to the uses of the invention.
  • [0010] [0010]
    Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein optisches Element zum veränderbaren Einstellen der Fokallänge in einem optischen Gerät bereitgestellt, mit einem Aufnahmebehälter, der ein erstes formflexibles Medium sowie ein zweites formflexibles Medium beinhaltet, wobei die Medien nicht mischbar sind, wobei die Medien in dem Aufnahmebehälter räumlich fixiert sind, wobei das zweite Medium zumindest bereichsweise an wenigstens einer Anlagefläche innerhalb des Aufnahmebehälters anliegt und wobei sich die beiden Medien an wenigstens einer Grenzfläche berühren, und mit Mitteln zum Ändern der Größe und/oder Form der Grenzfläche(n) zwischen den beiden Medien. According to a first aspect of the invention, an optical element for variably adjusting the focal length is provided in an optical device, having a receiving container including a first form flexible medium and a second form of flexible medium, wherein the media are not miscible, the media in the receptacle are spatially fixed, wherein the second medium at least partially bears against at least one abutment surface within the receiving container and which are in contact both media on at least one boundary surface, and with means for changing the size and / or shape of the interface (s) between the two media , Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass die Mittel zum Ändern der Grenzfläche(n) zur Einwirkung auf das erste und/oder zweite Medium ausgebildet sind, dass die Mittel zum Ändern der Grenzfläche(n) zum Erzeugen eines Drucks auf das erste und/oder zweite Medium ausgebildet sind und dass ein Medium über diese Mittel an wenigstens einer Grenzfläche in zumindest einer Vorzugsrichtung in Richtung des jeweils anderen Mediums verschoben, insbesondere gedrückt, wird oder werden kann. According to the invention it is provided that the means for varying the interface (s) are configured for acting on the first and / or second medium, that the means for changing the interface (s) for generating a pressure to the first and / or second medium are formed and that a medium displaced by these means at at least one interface in at least one preferred direction in the direction of the other medium, in particular pressed, or can be.
  • [0011] [0011]
    Die vorliegende Erfindung geht dabei von der Lehre gemäß der The present invention is based on the teaching of the DE 698 04 119 T2 DE 698 04 119 T2 aus, deren Offenbarungsgehalt insoweit in die Beschreibung der vorliegenden Erfindung mit einbezogen wird. from, the disclosure of which is incorporated in the description of the present invention. Bei dieser bekannten Lösung, die nach dem Prinzip des „Elektrobenetzens" arbeitet, wirken die Mittel zum Ändern der Grenzfläche zwischen den beiden Medien auf das elektrisch leitende Medium ein. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung wird die Benetzbarkeit dieses elektrisch leitenden Mediums verändert, sodass sich dadurch indirekt auch die Kontur des elektrisch isolierenden Mediums verändern kann. In this known solution, which works according to the principle of the "electrowetting", which means act to change the boundary between the two media on the electrically conductive medium one. By applying an electric voltage, the wettability of this electrically conductive medium is changed, so that thereby indirectly also can change the contour of the electrically insulating medium.
  • [0012] [0012]
    Bei der erfindungsgemäßen Lösung hingegen wirken die Mittel zum Ändern der Grenzfläche in solch einer Weise auf das erste und/oder zweite Medium ein, dass das entsprechende Medium über diese Mittel an der Grenzfläche zwischen den beiden Medien in zumindest einer Vorzugsrichtung in Richtung des ersten Mediums verschoben, insbesondere gedrückt wird oder werden kann. In the inventive solution, however, the agents act to change the boundary surface in such a manner on the first and / or second medium is that the appropriate medium displaced by these means at the interface between the two media in at least one preferred direction in the direction of the first medium is particularly depressed or can be. Wie weiter unten noch näher beschrieben wird, kann es sich bei dieser Vorzugsrichtung beispielsweise um die optische Achse eines als Linsenelement ausgebildeten optischen Elements handeln. As will be described in greater detail below, may be, in this preferred direction, for example, about the optical axis of a lens element constructed as the optical element.
  • [0013] [0013]
    Im Vergleich zu der aus dem Stand der Technik bekannten Lösung ist es nunmehr nicht mehr erforderlich, die Änderung der Größe und/oder der Grenzfläche zwischen den beiden Medien durch das Anlegen einer hohen Spannung zu bewirken. Compared to the solution known from the prior art, it is now no longer necessary to effect the change in the size and / or the interface between the two media by applying a high voltage. Aus diesem Grund muss keines der verwendeten Medien mehr elektrisch leitfähig sein, was die Auswahlmöglichkeit an geeigneten Medien erheblich verbessert. For this reason, any of the media used must be more electrically conductive, which considerably improves the possibility of selecting suitable media.
  • [0014] [0014]
    Erfindungsgemäß sind die Mittel zum Ändern der Grenzfläche zwischen den beiden Medien nunmehr in einer Weise ausgebildet, dass diese einen Druck auf das erste und/oder zweite Medium ausüben, wobei sich die Grenzfläche zwischen den beiden Medien durch die Ausübung des Drucks verändert. According to the invention the means for changing the interface between the two media are now formed in such a way that they exercise a pressure on the first and / or second medium, altering the interface between the two media by the application of the pressure. Derartige Mittel, zu denen im weiteren Verlauf einige nicht ausschließliche Beispiele erläutert werden, können konstruktiv einfach und in energiesparender Weise ausgestaltet werden, wobei solche Mittel häufig nur sehr kleine Steuerspannungen benötigen. Such agents, including some non-exclusive examples will be explained in the further course, structurally simple and can be configured in energy-saving manner, such means often require very small control voltages.
  • [0015] [0015]
    Wenn das erfindungsgemäße optische Element zum veränderbaren Einstellen der Fokallänge in einem optischen Gerät eingesetzt wird, kann die Änderung der Fokallänge erfolgen, ohne dass die einzelnen Komponenten des optischen Geräts bewegt werden müssten. When the inventive optical element for variably adjusting the focal length is used in an optical device, the change in the focal length can be effected without the individual components of the optical device would have to be moved.
  • [0016] [0016]
    Grundsätzlich ist die Erfindung nicht auf bestimmte Arten optischer Elemente beschränkt. Basically, the invention is not limited to specific types of optical elements. So ist es beispielsweise denkbar, dass es sich bei den optischen Elementen um variable Linsenelemente oder andere, beispielsweise elektrisch ansteuerbare optische Elemente handelt. Thus, it is conceivable that it is variable lens elements or other, for example, electrically controllable optical elements in the optical elements. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das erfindungsgemäße optische Element als Linsenelement, beispielsweise als sphärisches Linsenelement, Zylinder-Linsenelement und dergleichen, oder als Prismenelement, beispielsweise als Prismenelement mit variablen spektralen Aufspaltungsvermögen, oder als Spiegelelement, etwa als schaltbarer Spiegel, oder dergleichen ausgebildet ist. For example, it may be provided that the inventive optical element as a lens element, such as a spherical lens element cylindrical lens element and the like, or as a prism element, such as a prism element with variable spectral resolving ability, or as a mirror element, such as a switchable mirror, or the like is formed. Besonders bevorzugt wird das optische Element jedoch als Linsenelement mit variabler Brennweite eingesetzt. More preferably, the optical element but it is used as a lens element with variable focal length. Auch wenn die Erfindung nachfolgend in erster Linie anhand einer solchen Ausgestaltungsform beschrieben wird, so ist es doch selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf dieses konkrete Beispiel beschränkt ist. Although the invention is described below primarily with reference to such an embodiment form, it goes without saying that the invention is not limited to this concrete example.
  • [0017] [0017]
    Erfindungsgemäß weist das optische Element zunächst einen Aufnahmebehälter auf, der zwei unterschiedliche Medien beinhaltet. According to the invention, the first optical element on a receptacle which includes two different media. Dabei können zumindest Bereiche einzelner Außenwände des Behälters vorzugsweise aus einem transparenten Material gebildet sein. Here, at least portions of individual outer walls of the container can be preferably formed of a transparent material.
  • [0018] [0018]
    Innerhalb des Aufnahmebehälters befinden sich zwei formflexible Medien, wobei die einzelnen Medien nicht mischbar sind. Within the receiving container, there are two dimensionally flexible media, whereby the individual media are not miscible. Grundsätzlich ist die Erfindung nicht auf bestimmte Medientypen beschränkt. Basically, the invention is not limited to specific types of media. Wichtig ist lediglich, dass die Medien formflexibel sind. It is only important that the media are dimensionally flexible. „Formflexibel" bedeutet im Lichte der vorliegenden Beschreibung, dass die Medien keine starre Oberfläche aufweisen, sondern dass sich die Medien innerhalb des Aufnahmebehälters in ihrer Form verändern können. Beispielsweise, jedoch nicht ausschließlich, kann es sich bei dem ersten Medium um Wasser und bei dem zweiten Medium um ein Öl handeln. "Form Flexible" means, in the light of the present description, that the media do not have a rigid surface, but that the media may change within the receiving container in its shape. For example, but not exclusively, it may be in the first medium is water and wherein second medium be an oil.
  • [0019] [0019]
    Die Medien sind vorzugsweise zumindest teilweise transparent und können beispielsweise die gleiche oder zumindest eine ähnliche Dichte aufweisen, um Gravitationseffekte auszuschließen. The media is preferably at least partially transparent and can for example have the same or at least similar density to exclude the effects of gravity.
  • [0020] [0020]
    Die beiden Medien sind im Aufnahmebehälter räumlich fixiert, wobei das zweite Medium zumindest bereichsweise an wenigstens einer Anlagefläche innerhalb des Aufnahmebehälters anliegt. The two media are spatially fixed in the receiving container, wherein the second medium at least partially bears against at least one abutment surface within the receiving container. Ebenso liegt natürlich auch das erste Medium zumindest bereichsweise an wenigstens einer Anlagefläche innerhalb des Aufnahmebehälters an. Also, of course, the first medium is at least partially at least one contact surface inside the storage container to.
  • [0021] [0021]
    Dabei kann sich die Anlagefläche an unterschiedlichen Orten innerhalb des Aufnahmebehälters befinden, so dass die Erfindung nicht auf bestimmte Anordnungs- beziehungsweise Ausbildungsvarianten beschränkt ist. The contact surface at different locations inside the storage container can be located, so that the invention is not limited to specific issuing or training options. Nachfolgend werden hierzu einige nicht ausschließliche Beispiele beschrieben. The following offers a number of nonexclusive examples will be described. Bei der Anlagefläche kann es sich beispielsweise um zumindest einen Teilbereich einer Behälteraußenwand, etwa den Behälterboden und/oder ein Deckelelement und/oder wenigstens eine Seitenwand handeln. At the contact surface, it can, for example, at least a portion of a container outer wall, as the container bottom and / or a cover element and / or at least one side wall act. Bei der letztgenannten Variante ist insbesondere eine Ausgestaltung realisierbar, bei der das Medium nicht den Behälterboden berührt, sondern nur an den seitlichen Wänden anliegt. In the latter variant, in particular, an embodiment can be realized, wherein the medium does not contact the container bottom, but only rests on the side walls. Natürlich sind auch Ausgestaltungsvarianten denkbar, bei denen es sich bei der genannten Anlagefläche um zumindest einen Teilbereich einer im Aufnahmebehälter-Innenraum befindlichen Zwischenschicht handelt. Of course, variant embodiments are also conceivable in which it is at least a portion of a receptacle located in the interior of the intermediate layer at said contact surface. Dort, wo das Medium an der Anlagefläche des Aufnahmebehälters anliegt, ist dieses vorzugsweise aus einem transparenten Material gebildet, sodass von außen in den Aufnahmebehälter eintretendes Licht durch die Behälterwände und die im Aufnahmebehälter befindlichen transparenten Medien hindurchstrahlen kann. Where the medium abuts on the abutment surface of the receptacle, this is preferably formed of a transparent material so that in the receiving container, light entering rays can pass through the container walls and located in the receiving container transparent media from the outside. Bei einem Ausführungsbeispiel, bei denen die Anlageflächen durch zumindest Teilbereiche der Seitenwände gebildet werden, ist dies nicht unbedingt erforderlich, eventuell sogar schädlich (Streulicht), so dass die Anlageflächen in einem solchen Fall auch aus einem nicht transparenten Material gebildet sein können. In one embodiment, in which the contact surfaces are formed by at least partial regions of the side walls, this is not necessarily required, may even be harmful (scattered light), so that the contact surfaces may be formed in such a case also consist of a non-transparent material.
  • [0022] [0022]
    Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, dass sich die beiden Medien an einer Grenzfläche berühren. According to the invention it is furthermore provided that the two media are in contact at an interface. Um nun die Brennweite des optischen Elements zu verändern, sind besondere Mittel zum Ändern der Größe und/oder Form der Grenzfläche zwischen diesen beiden Medien vorgesehen. In order to change now the focal length of the optical element, special means for changing the size and / or shape of the interface between these two media are provided.
  • [0023] [0023]
    Durch diese Mittel wird erreicht, dass ein Druck auf das entsprechende Medium ausgeübt wird, sodass dieses an der Grenzfläche in zumindest einer Vorzugsrichtung in Richtung des jeweils anderen Mediums verschoben – insbesondere gedrückt – werden kann. By this means it is achieved that a pressure is exerted onto the appropriate medium, so that this displaced at the interface in at least one preferred direction in the direction of the respective other medium - to be - in particular pressed. Bei dieser Vorzugsrichtung kann es sich in dem Fall, in dem das optische Element als Linsenelement ausgebildet ist, vorzugsweise um die optische Achse des Linsenelements handeln. In this preferential direction can be, in the case where the optical element is designed as a lens element, preferably acting about the optical axis of the lens element. Die Änderung der Brennweite des optischen Elements und damit die Änderung der Fokallänge in einem optischen Gerät erfolgt dann quasi durch das Herausdrücken des einen Mediums in Richtung des anderen Mediums. The change in focal length of the optical element and thus the change of focal length in an optical device is then carried out by the pushing out of the quasi one medium toward the other medium.
  • [0024] [0024]
    Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Mittel zum Ändern der Grenzfläche(n) zur Einwirkung auf das zweite Medium ausgebildet sind und dass das zweite Medium über diese Mittel an wenigstens einer Grenzfläche in zumindest einer Vorzugsrichtung in Richtung des ersten Mediums verschoben, insbesondere gedrückt, wird oder werden kann. It can thereby be provided, for example, that the means for changing the interface (s) are configured for acting on the second medium, and that the second medium is moved over said means on at least one interface in at least one preferential direction towards the first medium, in particular pressed, is or can be. Zusätzlich oder alternativ ist auch denkbar, dass die Mittel zum Ändern der Grenzfläche(n) zur Einwirkung auf das erste Medium ausgebildet sind und dass das erste Medium über diese Mittel an wenigstens einer Grenzfläche in zumindest einer Vorzugsrichtung in Richtung des zweiten Mediums verschoben, insbesondere gedrückt, wird oder werden kann. Additionally or alternatively, it is also conceivable that the means for changing the interface (s) are configured for acting on the first medium and the first medium displaced by these means at at least one interface in at least one preferred direction in the direction of the second medium, in particular pressed is or can be.
  • [0025] [0025]
    In weiterer Ausgestaltung kann auch vorgesehen sein, dass sich die beiden Medien an zwei Grenzflächen berühren und dass ein Medium über die Mittel zum Ändern der Grenzflächen an einer oder beiden Grenzflächen in zumindest einer Vorzugsrichtung in Richtung des jeweils anderen Mediums verschoben, insbesondere gedrückt, wird oder werden kann. In a further embodiment can also be made that affect the two media at two boundaries and that a medium via the means for changing the interfacial moved to one or two interfaces in at least one preferred direction in the direction of the other medium, especially depressed, or can be. In einem solchen Fall ist es beispielsweise auch möglich, dass zwei Vorzugsrichtungen – für jede Grenzfläche eine – gewählt werden können. In such a case, it is also possible for example that two preferred directions - for each interface one - can be selected. Hierbei können die Vorzugsrichtungen gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung entgegengesetzt ausgerichtet sein. Here, the preferred directions can be oriented in opposite directions in accordance with an advantageous development.
  • [0026] [0026]
    Dabei kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass ein Medium über die Mittel zum Ändern der Grenzfläche(n) derart in Richtung des jeweils anderen Mediums verschoben, insbesondere gedrückt, wird, dass sich die Krümmung wenigstens einer Grenzfläche zwischen den beiden Medien ändert. It may be advantageous that a medium on the means for changing the interface (s) so shifted in the direction of the other medium, especially pressed, that the curvature changes at least one interface between the two media.
  • [0027] [0027]
    Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein optisches Element zum veränderbaren Einstellen der Fokallänge in einem optischen Gerät bereitgestellt, mit einem Aufnahmebehälter, der ein erstes formflexibles Medium sowie ein zweites formflexibles Medium beinhaltet, wobei die Medien nicht mischbar sind, wobei die Medien in dem Aufnahmebehälter räumlich fixiert sind und wobei sich die beiden Medien an einer Grenzfläche berühren, und mit Mitteln zum Ändern der Größe und/oder Form der Grenzfläche zwischen den beiden Medien. According to a second aspect of the invention, an optical element for variably adjusting the focal length is provided in an optical device, having a receiving container including a first form flexible medium and a second form of flexible medium, wherein the media are not miscible, the media in the receptacle are fixed in space and wherein the two media contact at an interface, and means for changing the size and / or shape of the interface between the two media. Dieses optische Element ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Medium allseitig von dem ersten Medium umschlossen ist, dass die Mittel zum Ändern der Grenzfläche zur Einwirkung auf das erste und/oder zweite Medium ausgebildet sind und dass die Mittel zum Ändern der Grenzfläche zum Erzeugen eines Drucks auf das erste und/oder zweite Medium ausgebildet sind. This optical element is according to the invention characterized in that the second medium is enclosed on all sides by the first medium, that the means are adapted to change the interface for acting on the first and / or second medium, and that the means for changing the interface for generating a pressure formed on the first and / or second medium.
  • [0028] [0028]
    Bei dieser Lösung ist eine besondere Anlagefläche nicht erforderlich. In this solution, a special contact surface is not required. Vielmehr ist das zweite Medium, das im Ausgangszustand vorteilhaft eine kugelartige Konfiguration aufweist, von allen Seiten von dem ersten Medium umgeben. Rather, the second medium, which advantageously has a ball-like configuration in the initial state, surrounded on all sides by the first medium. Bei dem ersten Medium kann es sich beispielsweise wiederum um Wasser und bei dem zweiten Medium vorteilhaft um ein geeignetes Öl handeln. In the first medium may be water, and the second medium advantageous to provide a suitable oil for example again. Die beiden Medien weisen vorteilhaft die gleiche Dichte ab, damit das zweite Medium innerhalb des ersten Mediums in Position gehalten wird und nicht absinken kann, das heißt, damit Gravitationseffekte wirksam ausgeschlossen werden können. The two media have advantageous from the same density so that the second medium is kept within the first medium in position and can not decrease, that is, so that the effects of gravity can be effectively excluded.
  • [0029] [0029]
    Die Mittel zum Ändern der Grenzfläche üben nun einen Druck auf das erste und/oder zweite Medium aus. The means for changing the interface now exert a pressure on the first and / or second medium. Wenn der Druck auf das erste Medium ausgeübt wird, wird der Druck vom ersten auf das zweite Medium übertragen, so dass dieses an der Druck-Einwirkstelle komprimiert wird, was die Größe und/oder Form der Grenzfläche zwischen den beiden Medien verändert. When the pressure on the first medium is applied, the pressure from the first to the second medium is transmitted, so that this is compressed at the pressure Einwirkstelle, changing the size and / or shape of the interface between the two media. Beispielsweise kann das zweite Medium von der ursprünglich kugelartigen Ausgangsform in eine elliptische Konfiguration gebracht werden. For example, the second medium being brought from the originally spherical initial shape into an elliptical configuration. Wenn der Druck auf das zweite Medium ausgeübt wird, wird sich dieses gegen das erste Medium ausdehnen, so dass sich auch in diesem Fall die Größe und/oder Form der Grenzfläche zwischen den beiden Medien ändern wird. When the pressure on the second medium is applied, this will expand against the first medium, so that the size and / or shape change of the interface between the two media also in this case.
  • [0030] [0030]
    Vorteilhaft kann dabei vorgesehen sein, dass die Mittel zum Ändern der Grenzfläche derart auf das erste und/oder zweite Medium einwirken, dass sich die Krümmung der Grenzfläche zwischen dem ersten und zweiten Medium ändert. Advantageously, it can be provided that the means for changing the interface in such a way to act on the first and / or second medium that changes the curvature of the interface between the first and second medium.
  • [0031] [0031]
    Wie weiter oben bereits erläutert wurde, ist die Erfindung nicht auf bestimmte Mediumtypen beschränkt. As has already been explained further above, the invention is not limited to specific types of media. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das erste Medium und/oder das zweite Medium eine Flüssigkeit ist. For example, it can be provided that the first medium and / or the second medium is a liquid. Beispielsweise kann es sich bei dem ersten Medium um Wasser handeln, während das zweite Medium als Öl ausgebildet ist. For example, it may be in the first medium is water, whereas the second medium is formed as an oil. Natürlich sind auch andere Medientypen möglich. Of course, other media types are possible. Ebenso kann, wie in der Also, as in the DE 698 04 119 T2 DE 698 04 119 T2 beschrieben, das erste Medium ein elektrisch leitendes Medium sein, während das zweite Medium elektrisch isolierend ist. described, the first medium may be an electrically conductive medium, while the second medium is electrically insulating. Allerdings ist die elektrische Leitfähigkeit zumindest eines der Medien bei der erfindungsgemäßen Lösung nicht mehr erforderlich. However, one of the media, the electrical conductivity is at least no longer required in the inventive solution.
  • [0032] [0032]
    Natürlich können die Medien auch in anderer Weise ausgebildet sein. Of course the media can also be formed in other ways. Wichtig ist lediglich, dass die Medien formflexibel sind. It is only important that the media are dimensionally flexible. Daher ist es beispielsweise auch denkbar, dass das erste Medium und/oder das zweite Medium gelartig ausgebildet ist/sind. Therefore, it is for example also conceivable that the first medium and / or the second medium is formed gel-like / are.
  • [0033] [0033]
    Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass das zweite Medium in Form eines Tropfens ausgebildet ist. Advantageously, it can be provided that the second medium is in the form of a drop. Dabei ist unter einem Tropfen generell eine kleine Mediummenge von zumindest bereichsweise kugeliger oder länglich runder Form zu verstehen. It is under a general drop a small amount of medium at least partially spherical or oblong round shape to understand.
  • [0034] [0034]
    Bevorzugt weisen – wie oben schon ausgeführt – das erste und zweite Medium die gleiche Dichte auf. Preferably - as already stated above - the first and second medium the same density.
  • [0035] [0035]
    In weiterer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das erste Medium und das zweite Medium unterschiedliche optische Eigenschaften, beispielsweise unterschiedliche optische Indizes, aufweisen. In a further embodiment it may be that the first medium and the second medium different optical properties, such as different optical indices that. Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das erste Medium und das zweite Medium unterschiedliche Brechungszahlen aufweisen. It can be provided, for example, that the first medium and the second medium having different refractive indices. So ist gemäß einem vorteilhaften – nicht ausschließlichen – Beispiel vorgesehen, dass das erste Medium eine niedrige Brechzahl (Brechungsindex) aufweist, während das zweite Medium eine hohe Brechzahl aufweist. Thus, according to an advantageous - provided, for example, that the first medium has a low refractive index (refractive index), while the second medium has a high refractive index - not exclusive.
  • [0036] [0036]
    Wenn die Medien an einer transparenten Anlagefläche anliegen, beispielsweise an einer zumindest teilweise transparenten Wandung des Aufnahmebehälters, weisen diese transparenten Bereiche der Anlagefläche beziehungsweise der Behälterwand vorzugsweise die gleiche oder eine ähnliche Brechzahl wie das anliegende Medium auf. If the media abut against a transparent contact surface, for example on an at least partially transparent wall of the receptacle, these transparent regions of the contact surface or the container wall preferably has the same or similar refractive index as the fitting medium. Dadurch werden gebrochene Strahlengänge und unerwünschte Reflexionen vermieden. As a result, cracked beam paths and unwanted reflections are avoided.
  • [0037] [0037]
    Vorteilhaft ist vorgesehen, dass das erste und/oder zweite Medium innerhalb des Aufnahmebehälters räumlich fixiert ist. It is advantageously provided that the first and / or second medium is fixed in space within the receptacle. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn das optische Element in Form eines Linsenelements ausgestaltet ist, bei dem ein Strahlengang definiert durch das Linsenelement hindurchlaufen soll. This is particularly important when the optical element is configured in the form of a lens element, wherein a beam path defined by the lens element is to pass. Die räumliche Fixierung erfolgt vorzugsweise mittels dazu geeigneter Fixiermittel. The spatial fixation is preferably performed using this suitable fixative. Dabei ist die Erfindung jedoch nicht auf bestimmte Typen von Fixiermitteln beschränkt. However, the invention is not limited to specific types of fixing agents. Beispielsweise, jedoch nicht ausschließlich, können die Fixiermittel in Form einer besonderen Oberflächengestaltung der Anlagefläche und/oder in Form einer besonderen Oberflächenbeschaffenheit der Anlagefläche ausgebildet sein. For example, but not exclusively, the fixing means can be designed in the form of a special surface configuration of the contact surface and / or in form of a special surface finish of the contact surface. Die Oberfläche ist dabei vorteilhaft so gestaltet, dass sie das anliegende Medium in Position halten kann. The surface is advantageously designed so that they can keep the media's position. Die besondere Oberflächenbeschaffenheit kann beispielsweise mittels einer besonderen Oberflächenbeschichtung realisiert werden. The special surface finish can be achieved for example by means of a special surface coating. Vorteilhaft kann eine besondere Oberflächenbeschaffenheit bezüglich der Benetzbarkeit vorgesehen sein. It can be advantageously provided with respect to the wettability a special surface finish. Dabei ist die Erfindung natürlich nicht auf die genannten Beispiele beschränkt. The invention is not limited to these examples.
  • [0038] [0038]
    Beispielsweise ist denkbar, dass die Fixierung der Medien durch eine geeignete Wahl der Oberflächenmaterialien und/oder lokale Oberflächenbeschichtungen innerhalb des Aufnahmebehälters, beispielsweise der Wand des Aufnahmebehälters, erfolgt. For example, it is conceivable that the fixing of the media by a suitable choice of the surface materials and / or local surface coatings inside the receiving container, for example the wall of the receiving container, is carried out. Ebenso kann die räumliche Fixierung der Medien über das Anlegen einer geeigneten, vorzugsweise festgelegten Spannung, erfolgen. Similarly, the spatial fixation of the media can be done by applying a suitable, preferably fixed voltage. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn das erste Medium als elektrisch leitfähiges Medium und das zweite Medium als elektrisch isolierendes Medium ausgebildet ist. In this case it is advantageous if the first medium is formed as an electrically conductive medium and the second medium as an electrically insulating medium. Eine solche Möglichkeit ist generell in der Such a possibility is generally in the DE 698 04 119 T2 DE 698 04 119 T2 beschrieben, deren Offenbarungsgehalt insoweit in die Beschreibung der vorliegenden Erfindung mit einbezogen wird. described, the disclosure of which is incorporated in the description of the present invention. Natürlich ist es auch denkbar, die räumliche Fixierung über die konstruktive Ausgestaltung der Wände innerhalb des Aufnahmebehälters zu erreichen, beispielsweise in dem diese mit geeigneten Vorsprüngen, Kanten, Hinterschneidungen, Aussparungen und dergleichen versehen sind. Of course it is also possible to achieve the spatial fixation on the structural design of the walls inside the storage container, for example, in which they are provided with suitable projections, edges, undercuts, recesses, and the like.
  • [0039] [0039]
    Die Fixiermittel haben generell die Aufgabe, dass die Position der Medien innerhalb des Aufnahmebehälters unverändert bleibt, sodass über das optische Element insbesondere ein definierter Strahlengang erzeugt werden kann. The fixing agents generally have the task of ensuring that the position of the media inside the storage container remains unchanged, so on the optical element, a defined beam path can be generated in particular.
  • [0040] [0040]
    Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass in der Anlagefläche des Aufnahmebehältersbeispielsweise in einer Zwischenschicht – an der das zweite Medium anliegt, eine Öffnung vorgesehen ist, und dass das zweite Medium im Bereich dieser Öffnung fixiert ist. Can be advantageously provided that in the bearing surface of the receptacle For example, in an intermediate layer - of which the second medium is applied, an opening is provided, and that the second medium is fixed in the region of this opening. Die Öffnung kann sich insbesondere um eine optische Achse des optischen Elements herum erstrecken, sodass ein Lichtstrahl durch diese Öffnung und anschließend durch das erste und zweite Medium hindurchtreten kann. The opening can extend, in particular, to an optical axis of the optical element around, so that a beam of light through said opening and then through the first and second medium can pass. Insbesondere sind im Bereich der Öffnung dazu alle in Frage kommenden Komponenten des optischen Elements transparent ausgebildet. In particular, all the components in question of the optical element are designed to be transparent in the region of the opening it.
  • [0041] [0041]
    Wie weiter oben bereits ausgeführt wurde, ist die Erfindung nicht auf bestimmte Ausgestaltungsformen für die Mittel zum Ändern der Grenzfläche beschränkt. As was further mentioned above, the invention is not limited to specific embodiments for the means for changing the interface. Nachfolgend werden hierzu einige nicht ausschließliche Beispiele näher beschrieben. The following offers a number of nonexclusive examples will be described in detail.
  • [0042] [0042]
    So ist es beispielsweise denkbar, dass die Mittel zum Ändern der Grenzfläche als mechanische Mittel ausgebildet sind. Thus, it is conceivable that the means are adapted to change the interface than mechanical means. In einem solchen Fall können die mechanischen Mittel beispielsweise als Kolbeneinrichtung oder Zylindereinrichtung ausgebildet sein. In such a case, the mechanical means may be formed, for example, as a piston cylinder device or device.
  • [0043] [0043]
    In weiterer Ausgestaltung ist es auch denkbar, dass die Mittel zum Ändern der Grenzfläche in Form einer ansteuerbaren Membran ausgebildet sind. In another embodiment, it is also conceivable that the means are adapted to change the interface in the form of a controllable membrane.
  • [0044] [0044]
    Dabei ist die Erfindung selbstverständlich ebenfalls nicht auf bestimmte Antriebsarten für die Mittel zum Ändern der Grenzfläche beschränkt. The invention is of course also not limited to specific types of drive for the means for changing the interface. So ist es etwa möglich, dass die Mittel elektrisch betätigbar ausgebildet sind. Thus, it is possible for example that the means are constructed to be electrically actuated. Die in einem solchen Fall benötigten Spannungen liegen im unteren Voltbereich. The voltages required in such a case are in the lower voltage range. Daher sind solche Mittel besonders energiesparend und kosteneffizient einsetzbar. Therefore, such agents are particularly energy-saving and cost-efficiently. Selbstverständlich sind auch andere Antriebsarten für die Mittel zum Ändern der Grenzfläche möglich. Of course, other types of drive for the means for changing the interface are possible. So ist es beispielsweise denkbar, dass diese magnetisch und/oder elektromagnetisch und/oder pneumatisch und/oder hydraulisch und/oder piezoelektrisch betätigbar ausgebildet sind. Thus, it is for example conceivable that these are formed magnetically and / or electromagnetically and / or pneumatically and / or hydraulically and / or piezoelectrically actuated. Die Auswahl der jeweils geeigneten Antriebsart ergibt sich je nach Anwendungsart und Einsatzort des optischen Elements. The selection of the appropriate drive is calculated depending on the application type and location of the optical element.
  • [0045] [0045]
    Mit dem erfindungsgemäßen optischen Element wird es auf besonders einfache und kostengünstige Weise möglich, eine Änderung der Brennweite des optischen Elements zu realisieren. With the optical element according to the invention it is possible in a particularly simple and inexpensive manner, to realize a change in focal length of the optical element. Dabei kann dies in besonders einfacher Weise durch die Auswahl geeigneter Parameter erfolgen, beispielsweise die Auswahl geeigneter Medien – etwa Flüssigkeiten – innerhalb des Aufnahmebehälters, die geeignete Ausgestaltung der Oberflächen innerhalb des Aufnahmebehälters, die Form und Größe der Öffnung(en), die Auswahl des geeigneten Winkels der Grenzflächenkrümmung und dergleichen. In this case, this can be effected in a particularly simple manner by the selection of suitable parameters, for example the selection of suitable media - such liquids - within the receiving container, the appropriate configuration of the surfaces within the receptacle, the shape and size of the opening (s), the selection of a suitable the angle of curvature of the interface and the like.
  • [0046] [0046]
    Auch wenn das optische Element bisher nur unter Verwendung von zwei unterschiedlichen Medien beschrieben worden ist, so sind selbstverständlich auch optische Elemente möglich, mit drei oder mehr Medien innerhalb des Aufnahmebehälters, wobei diese dann insbesondere jeweils unterschiedlich ausgebildet ist. Even if the optical element has only been described using two different media, including optical elements are of course possible, having three or more media within the receiving container, wherein this is then constructed in particular in each case different. Die Ausgestaltung und Funktionsweise derartiger optischer Elemente ergibt sich in analoger Weise aus dem zuvor Beschriebenen, so dass diesbezüglich auf die vorstehenden Ausführungen Bezug genommen und verwiesen wird. The design and operation of such optical elements is obtained in an analogous manner from the previously described, so that in this respect made and referenced with respect to the foregoing.
  • [0047] [0047]
    Gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung wird ein optisches Gerät mit veränderlicher Fokallänge bereitgestellt, das eine Anzahl optischer Elemente aufweist. According to the third aspect of the invention an optical apparatus having a variable focal length is provided, which has a number of optical elements. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass wenigstens eines der optischen Elemente in einer wie vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Weise ausgebildet ist. According to the invention it is provided that at least one of the optical elements is formed in an inventive way as described above. Dabei ist die Erfindung selbstverständlich nicht auf bestimmte Typen optischer Geräte beschränkt. The invention is of course not limited to certain types of optical devices. So können die erfindungsgemäßen optischen Elemente bei allen optischen Geräten eingesetzt werden, bei denen eine Änderung der Fokallänge notwendig ist. Thus, the optical elements according to the invention can be used in all optical devices in which a change in the focal length is necessary. Hierbei kann es sich beispielsweise um Video-Camcorder, Kameras, Ferngläser, Brillen mit Nah- und Fernsicht, anpassbare Brillen und dergleichen handeln. This can be for example, video camcorders, cameras, binoculars, goggles with near and distance vision, customizable glasses and the like. Besonders vorteilhaft kann es sich bei einem solchen optischen Gerät um ein Mikroskop, insbesondere ein Operationsmikroskop, oder ein Endoskop handeln. May be particularly advantageous in such an optical device is a microscope, in particular a surgical microscope or an endoscope.
  • [0048] [0048]
    Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein wie vorstehend beschriebenes optisches Element daher in besonders vorteilhafter Weise in einem optischen Gerät mit veränderlicher Fokallänge und/oder mit veränderlicher spektraler Aufspaltung und/oder mit veränderlicher Strahlführung, insbesondere in einem Mikroskop oder einem Endoskop, oder einem Fernrohr, oder einem Teleskop, oder einer Kamera, oder einem Camcorder, oder einer Kamera in einem Mobiltelefon, oder einer Lupe, oder einer Kopflupe, verwendet. According to a further aspect of the invention, a as described above optical element, therefore, in a particularly advantageous manner in an optical device with variable focal length and / or variable spectral splitting and / or variable beam guidance, especially in a microscope or endoscope or a telescope or a telescope or camera or camcorder, or a camera in a mobile phone, or a magnifying glass or a headset magnifier is used.
  • [0049] [0049]
    Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. The invention will now be explained in more detail by means of embodiments with reference to the accompanying drawings. Es zeigen: In the drawings:
  • [0050] [0050]
    1 1 ein optisches Element gemäß einer ersten aus dem Stand der Technik bekannten Lösung; an optical element according to a first known from the prior art solution;
  • [0051] [0051]
    2 2 ein optisches Element einer weiteren aus dem Stand der Technik bekannten Lösung; an optical element of another known from the prior art solution;
  • [0052] [0052]
    3 3 ein erstes Ausführungsbeispiel eines optischen Elements gemäß der vorliegenden Erfindung; A first embodiment of an optical element according to the present invention;
  • [0053] [0053]
    4 4 ein zweites Ausführungsbeispiel eines optischen Elements gemäß der vorliegenden Erfindung; A second embodiment of an optical element according to the present invention;
  • [0054] [0054]
    5 5 ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen optischen Elements; A third embodiment of an optical element according to the invention; und and
  • [0055] [0055]
    6 6 noch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen optischen Elements. yet another embodiment of an optical element of the invention.
  • [0056] [0056]
    Die in den The in 1 1 und and 2 2 dargestellten optischen Elemente illustrated optical elements 10 10 , . 20 20 sind bereits im Zusammenhang mit der Beschreibungseinleitung erläutert worden, sodass diesbezüglich auf die entsprechenden Ausführungen verwiesen wird. have already been described in connection with the introductory description, so the reader is referred to the relevant passages.
  • [0057] [0057]
    In den In the 3 3 bis to 6 6 sind optische Elemente gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt, bei denen es sich um Linsenelemente mit veränderlicher Brennweite handeln soll. optical elements are represented according to the present invention in which it is to concern lens elements with variable focal length. Die optischen Elemente sollen in einem optischen Gerät mit veränderlichen Fokallänge, beispielsweise in einem Operationsmikroskop oder einem Endoskop (jeweils nicht dargestellt) eingesetzt werden. The optical elements are to be used in an optical device with variable focal length, for example, in a surgical microscope or an endoscope (both not shown).
  • [0058] [0058]
    Das in The in 3 3 dargestellte optische Element illustrated optical element 60 60 besteht zunächst aus einem Aufnahmebehälter initially consists of a receptacle 62 62 , der unter anderem durch einen Behälterboden Which, inter alia, through a container floor 64 64 und einem diesem gegenüberliegenden Behälterdeckel and this opposite container lid 63 63 begrenzt ist. is limited. Senkrecht zum Behälterboden Perpendicular to the container bottom 64 64 verläuft die optische Achse passing the optical axis 61 61 , entlang derer der Strahlengang Along which the beam path 65 65 eines Lichtstrahls durch das optische Element a light beam through the optical element 60 60 hindurch verläuft. runs through.
  • [0059] [0059]
    Zumindest in einem Bereich um die optische Achse At least in a region around the optical axis 61 61 herum weist der Behälterboden around the container bottom comprises 64 64 und ebenso der Behälterdeckel and as the container lid 63 63 einen transparenten Bereich auf. a transparent region. Natürlich ist es auch denkbar, dass der gesamte Behälterboden Of course, it is also conceivable that the entire container bottom 64 64 und der gesamte Behälterdeckel and the entire container lid 63 63 aus einem transparenten Material gebildet sind. are formed of a transparent material.
  • [0060] [0060]
    Innerhalb des Aufnahmebehälters Within the receiving container 62 62 befinden sich zwei unterschiedliche, jeweils formflexible Medien There are two different, each form flexible media 66 66 , . 67 67 . , Beide Medien Both media 66 66 , . 67 67 sind nicht mit einander mischbar, weisen unterschiedliche optische Eigenschaften (unterschiedliche Brechzahlen n1 und n2) auf und verfügen zumindest über eine ähnliche Dichte. are immiscible with each other, have different optical properties (different refractive indices n1 and n2) and have at least a similar density. Darüber hinaus sind beide Medien In addition, both media are 66 66 , . 67 67 transparent. transparent. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel kann es sich bei den formflexiblen Medien In the present embodiment, it may be in the form flexible media 66, 67 66, 67 um Flüssigkeiten handeln, wobei beispielsweise das erste Medium involve fluids, for example, the first medium 66 66 als Wasser und das zweite Medium than water and the second medium 67 67 als Öl ausgebildet sein kann. may be formed as an oil.
  • [0061] [0061]
    Innerhalb des Aufnahmebehälters Within the receiving container 62 62 befindet sich in diesem eine als Anlagefläche is in this one as a bearing surface 68 68 ausgebildete Zwischenschicht, die wiederum über eine Öffnung formed intermediate layer, which in turn through an opening 74 74 verfügt. features. Ebenso wie der transparente Bereich des Behälterbodens As well as the transparent area of the container bottom 64 64 ist auch die Öffnung is also the opening 74 74 innerhalb der Zwischenschicht within the intermediate layer 68 68 konzentrisch um die optische Achse concentrically around the optical axis 61 61 herum ausgebildet. formed around.
  • [0062] [0062]
    Bei dem in In the in 3 3 dargestellten Beispiel sind solche Oberflächen innerhalb des Aufnahmebehälters the illustrated example, are those surfaces within the receptacle 62 62 , die mit dem ersten Medium With said first medium 66 66 benetzt werden, durch eine gestrichelte Linie gekennzeichnet, während diejenigen Oberflächen, die mit dem zweiten Medium are wetted, characterized by a broken line, while those surfaces with the second medium 67 67 benetzt werden, durch eine strichpunktierte Linie gekennzeichnet sind. wetted, are marked by a dashed line.
  • [0063] [0063]
    Die beiden Flüssigkeiten The two liquids 66 66 , . 67 67 sind über geeignete Mittel im Aufnahmebehälter are by suitable means in the receptacle 62 62 räumlich fixiert, wobei die zweite Flüssigkeit spatially fixed, wherein the second liquid 67 67 zumindest bereichsweise an der als Anlagefläche ausgebildeten Zwischenschicht at least partially on the contact surface formed as intermediate layer 68 68 innerhalb des Aufnahmebehälters within the receiving container 62 62 anliegt. is applied. Dabei ist die zweite Flüssigkeit Here, the second liquid 67 67 ebenfalls im Bereich der Öffnung also in the area of the opening 74 74 fixiert, sodass sich die Flüssigkeit fixed, so that the liquid 67 67 , die zumindest im Bereich der Grenzfläche That at least in the region of the interface 69 69 zwischen der ersten und zweiten Flüssigkeit between the first and second liquid 66 66 , . 67 67 eine Tropfenform aufweist, konzentrisch um die optische Achse has a teardrop shape, concentrically around the optical axis 61 61 herum erstreckt. extends around.
  • [0064] [0064]
    Ein in das optische Element An optical element in the 60 60 eintretender Lichtstrahl entering light beam 65 65 durchläuft somit zunächst den transparenten Bereich des Behälterbodens Thus, after going through the transparent portion of the container bottom 64 64 , anschließend die zweite Flüssigkeit , Then said second liquid 67 67 sowie die Öffnung and the opening 74 74 in der Anlagefläche in the contact surface 68 68 innerhalb des Aufnahmebehälters within the receiving container 62 62 , dann die erste Flüssigkeit , Then the first liquid 66 66 und anschließend einen transparenten Bereich des Behälterdeckels and then a transparent portion of the container lid 63 63 . ,
  • [0065] [0065]
    Eine Veränderung der Brennweite des optischen Elements A change of the focal length of the optical element 60 60 und damit eine Veränderung der fokalen Länge des optischen Geräts erfolgt nun in einer Weise, das die Größe und/oder Form der Grenzfläche and thus a change in the focal length of the optical device is now in a manner that the size and / or shape of the interface 69 69 – zum Beispiel deren Krümmung – zwischen den beiden Flüssigkeiten - For example, the curvature - between the two liquids 66 66 , . 67 67 verändert wird. is changed. Dies erfolgt über entsprechend ausgestaltete Mittel This is done using appropriately designed agents 70 70 . , Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Mittel In the present embodiment, the means 70 70 zum Ändern der Grenzfläche To change the interface 69 69 in Form einer Membran in the form of a membrane 71 71 ausgebildet, die einen Teil der Zwischenschicht formed, a portion of the intermediate layer 68 68 bildet. forms. An oder in der Membran On or in the membrane 71 71 befindet sich wenigstens ein Magnet- oder Metallplättchen is at least one magnet or metal plate 72 72 . , Auf dieses Plättchen On this plate 72 72 kann mittels eines Elektromagneten can by means of an electromagnet 73 73 eingewirkt werden. be acted upon.
  • [0066] [0066]
    Wenn das Plättchen If the platelet 72 72 als Magnetplättchen ausgebildet ist, kann dieses, je nach Polung, bei Betätigung des Elektromagneten is designed as a magnet plate, this may, depending on the polarity, upon actuation of the solenoid 73 73 in Richtung des Behälterbodens in the direction of the container bottom 64 64 angezogen, oder aber in Richtung des Behälterdeckels attracted, or in the direction of the container lid 63 63 abgestoßen werden. are repelled. Wenn das Plättchen If the platelet 72 72 als Metallplättchen ausgebildet ist, wird dieses bei Betätigung des Elektromagneten is formed as a metal plate, this upon actuation of the solenoid 73 73 entweder angezogen, oder abgestoßen. either attracted or repelled.
  • [0067] [0067]
    Durch die Mittel By the means 70 70 zum Ändern der Grenzfläche To change the interface 69 69 ist es nunmehr möglich, auf die Flüssigkeit it is now possible on the liquid 67 67 direkt einzuwirken. directly interact. Dies geschieht in einer Weise, das die zweite Flüssigkeit This is done in a manner that the second liquid 67 67 an der Grenzfläche at the interface 69 69 zur ersten Flüssigkeit to the first liquid 66 66 in zumindest einer Vorzugsrichtung – im vorliegenden Beispiel in Richtung der optischen Achse in at least one preferred direction - in the present example in the direction of the optical axis 61 61 – in Richtung der ersten Flüssigkeit - In the direction of the first liquid 66 66 gedrückt wird. is pressed. Dies erfolgt in besonders einfacher und energiesparender Weise durch eine Betätigung der Membran This is done in a particularly simple and energy-saving manner by operation of the membrane 71 71 . ,
  • [0068] [0068]
    Im Ausgangszustand befindet sich die Membran In the initial state, the membrane 71 71 in ihrer waagerechten Ausgangsstellung. in its horizontal starting position. Die zweite Flüssigkeit The second liquid 67 67 weist auf der Anlagefläche has the contact surface 68 68 eine Tropfenform auf, wobei die Grenzfläche a drop shape, wherein the interface 69 69 zwischen den Flüssigkeiten between the liquids 67 67 und and 66 66 eine flache Krümmung aufweist. has a flat curvature. Dies ist durch eine durchgezogene Linie dargestellt. This is shown by a solid line.
  • [0069] [0069]
    Wenn nun der Elektromagnet Now, when the solenoid 73 73 betätigt wird und das Plättchen is actuated and the plate 72 72 beispielsweise in Richtung des Behälterbodens For example, in the direction of the container bottom 64 64 angezogen wird, führt dies dazu, dass sich auch die Membran is tightened, this leads to the fact that the membrane 71 71 in Richtung des Behälterbodens in the direction of the container bottom 64 64 auslenkt. deflects. Dadurch wird die zweite Flüssigkeit Thereby, the second liquid 67 67 durch die Öffnung through the opening 74 74 herausgedrückt, wodurch sich die Krümmung der Grenzfläche forced out, thus increasing the curvature of the interface 69 69 in eine wesentlich gewölbtere Form ändert, die durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist. changes in a substantially gewölbtere shape that is represented by a dashed line. Die zweite Flüssigkeit The second liquid 67 67 wird somit in Richtung der optischen Achse is thus in the optical axis direction 61 61 in Richtung der ersten Flüssigkeit in the direction of the first liquid 66 66 gedrückt, wodurch sich ebenfalls eine Änderung der Fokallänge des optischen Geräts (nicht dargestellt) ergibt. down which will also (not shown) a change in the focal length of the optical device yields.
  • [0070] [0070]
    In In 4 4 ist ein anderes Ausführungsbeispiel eines optischen Elements gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt, welches eine weitere Ausgestaltungsform für die Mittel zum Ändern der Grenzfläche aufweist. is another embodiment of an optical element shown in accordance with the present invention, which comprises a further embodiment for the means for changing the interface.
  • [0071] [0071]
    Das in The in 4 4 dargestellte optische Element illustrated optical element 40 40 besteht zunächst wiederum aus einem Aufnahmebehälter consists first turn of a receptacle 42 42 , der unter anderem durch einen Behälterboden Which, inter alia, through a container floor 43 43 und einen diesem gegenüberliegenden Behälterdeckel begrenzt ist. and this opposite container lid is limited. Senkrecht zum Behälterboden Perpendicular to the container bottom 43 43 verläuft die optische Achse passing the optical axis 41 41 , entlang derer der Strahlengang Along which the beam path 45 45 eines Lichtstrahls durch das optische Element a light beam through the optical element 40 40 hindurch verläuft. runs through. Zumindest in einem Bereich um die optische Achse At least in a region around the optical axis 41 41 herum weist der Behälterboden around the container bottom comprises 43 43 und ebenso der Behälterdeckel einen transparenten Bereich and also the container cover a transparent area 44 44 auf. on. Natürlich ist es auch denkbar, dass der gesamte Behälterboden Of course, it is also conceivable that the entire container bottom 43 43 und der gesamte Behälterdeckel aus einem transparenten Material gebildet sind. and the entire container lid are made of a transparent material.
  • [0072] [0072]
    Innerhalb des Aufnahmebehälters Within the receiving container 42 42 befinden sich zwei unterschiedliche formflexible Medien There are two different form flexible media 46 46 , . 47 47 . , Beide Medien Both media 46 46 , . 47 47 sind nicht mit einander mischbar, weisen unterschiedliche optische Eigenschaften auf und verfügen zumindest über eine ähnliche Dichte. are immiscible with each other, have different optical properties and at least have a similar density. Darüber hinaus sind beide Medien In addition, both media are 46 46 , . 47 47 zumindest teilweise transparent. at least partially transparent. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel kann es sich bei den formflexiblen Medien ebenfalls um Flüssigkeiten handeln, wobei beispielsweise das erste Medium In the present embodiment, it may also act in the form flexible media to liquids, for example, the first medium 46 46 als Wasser und das zweite Medium than water and the second medium 47 47 als Öl ausgebildet sein kann. may be formed as an oil.
  • [0073] [0073]
    Das erste Medium The first medium 46 46 liegt unter anderem an dem zumindest bereichsweise transparenten Behälterdeckel an. is among other things to the at least partially transparent container lid. Vorteilhaft weisen das Medium und der transparente Bereich des Behälterdeckels gleiche Brechungszahlen n1 auf, so dass weder gebrochene Strahlen, noch unerwünschte Reflexionen entstehen können. Advantageously, the medium and the transparent area of the container lid same refractive indices n1, so that neither refracted rays, nor can undesirable reflections arise. Ebenso weisen deshalb auch der transparente Bereich Likewise therefore also have the transparent area 44 44 des Behälterbodens the container bottom 43 43 und das Medium and the medium 47 47 , das an dem transparenten Bereich That to the transparent region 44 44 anliegt, identische oder ähnliche Brechzahlen n2 auf. is present, identical or similar refractive indices n2 on. Behälterdeckel und erstes Medium Container lid and first medium 46 46 , beziehungsweise Behälterboden , Or container floor 43 43 und zweites Medium and second medium 47 47 können dann jeweils wie ein einziges Medium betrachtet werden. can then be considered each as a single medium.
  • [0074] [0074]
    Innerhalb des Aufnahmebehälters Within the receiving container 42 42 befindet sich in diesem eine Anlagefläche is this a bearing surface 48 48 in Form einer Zwischenschicht, die wiederum über eine Öffnung in the form of an intermediate layer, which in turn through an opening 52 52 verfügt. features. Ebenso wie der transparente Bereich As well as the transparent area 44 44 des Behälterbodens the container bottom 43 43 ist auch die Öffnung is also the opening 52 52 innerhalb der Anlagefläche within the plant area 48 48 konzentrisch um die optische Achse concentrically around the optical axis 41 41 herum ausgebildet. formed around. Die Zwischenschicht kann je nach Ausgestaltungsform eine waagerechte oder aber auch eine schräge Ausrichtung haben. The intermediate layer may, depending on the embodiment, a horizontal or else also have an oblique orientation.
  • [0075] [0075]
    Die beiden Flüssigkeiten The two liquids 46 46 , . 47 47 sind über geeignete Mittel im Aufnahmebehälter are by suitable means in the receptacle 42 42 räumlich fixiert, wobei die zweite Flüssigkeit spatially fixed, wherein the second liquid 47 47 zumindest bereichsweise an der Anlagefläche at least partially on the contact surface 48 48 des Aufnahmebehälters of the receptacle 42 42 anliegt. is applied. Dabei ist die zweite Flüssigkeit Here, the second liquid 47 47 ebenfalls im Bereich der Öffnung also in the area of the opening 52 52 fixiert, sodass sich die Flüssigkeit fixed, so that the liquid 47 47 , die zumindest im Bereich der Grenzfläche That at least in the region of the interface 49 49 zwischen der ersten und zweiten Flüssigkeit between the first and second liquid 46 46 , . 47 47 eine Tropfenform aufweist, konzentrisch um die optische Achse has a teardrop shape, concentrically around the optical axis 41 41 herum erstreckt. extends around. Dies kann beispielsweise durch eine geeignete Formgebung und/oder Oberflächenbeschichtung der Anlagefläche This may for example by a suitable shaping and / or surface coating of the contact surface 48 48 realisiert werden. be realized.
  • [0076] [0076]
    Ein in das optische Element An optical element in the 40 40 eintretender Lichtstrahl entering light beam 45 45 durchläuft somit zunächst den transparenten Bereich Thus, after going through the transparent area 44 44 des Behälterbodens the container bottom 43 43 , anschließend die zweite Flüssigkeit , Then said second liquid 47 47 sowie die Öffnung and the opening 52 52 in der Wand in the wall 48 48 des Aufnahmebehälters of the receptacle 42 42 , dann die erste Flüssigkeit , Then the first liquid 46 46 und anschließend einen transparenten Bereich des Behälterdeckels. and then a transparent portion of the container lid.
  • [0077] [0077]
    Eine Veränderung der Brennweite des optischen Elements A change of the focal length of the optical element 40 40 und damit eine Veränderung der fokalen Länge des optischen Geräts erfolgt nun in einer Weise, das die Größe und/oder Form der Grenzfläche and thus a change in the focal length of the optical device is now in a manner that the size and / or shape of the interface 49 49 – zum Beispiel deren Krümmung – zwischen den beiden Flüssigkeiten - For example, the curvature - between the two liquids 46 46 , . 47 47 verändert wird. is changed. Dies erfolgt über entsprechend ausgestaltete Mittel This is done using appropriately designed agents 50 50 . , Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Mittel In the present embodiment, the means 50 50 zum Ändern der Grenzfläche To change the interface 49 49 in Form einer Kolbeneinrichtung in the form of a piston device 51 51 ausgebildet, wobei sich der Kolben formed, wherein the piston 51 51 innerhalb eines Zylinders within a cylinder 53 53 bewegt. moved.
  • [0078] [0078]
    Durch die Mittel By the means 50 50 zum Ändern der Grenzfläche To change the interface 49 49 ist es nunmehr möglich, auf die Flüssigkeit it is now possible on the liquid 47 47 direkt einzuwirken. directly interact. Dies geschieht in einer Weise, das die zweite Flüssigkeit This is done in a manner that the second liquid 47 47 an der Grenzfläche at the interface 49 49 zur ersten Flüssigkeit to the first liquid 46 46 in zumindest einer Vorzugsrichtung – im vorliegenden Beispiel in Richtung der optischen Achse in at least one preferred direction - in the present example in the direction of the optical axis 41 41 – in Richtung der ersten Flüssigkeit gedrückt wird. - Is pressed toward the first liquid. Dies erfolgt in besonders einfacher und energiesparender Weise durch eine Betätigung der Kolbeneinrichtung This is done in a particularly simple and energy-saving manner by actuation of the piston means 51 51 . ,
  • [0079] [0079]
    Im Ausgangszustand befindet sich die Kolbeneinrichtung In the initial state, the piston means 51 51 in der mittels einer durchgezogenen Linie dargestellten Ausgangsstellung. in the initial position shown by a solid line. Die zweite Flüssigkeit The second liquid 47 47 weist auf der Wand has, on the wall 48 48 eine Tropfenform auf, wobei die Grenzfläche a drop shape, wherein the interface 49 49 zwischen den Flüssigkeiten between the liquids 47 47 und and 46 46 eine flache Krümmung aufweist. has a flat curvature. Dies ist ebenfalls durch eine durchgezogene Linie dargestellt. This is also shown by a solid line.
  • [0080] [0080]
    Wenn nun die Kolbeneinrichtung Now, when the piston means 51 51 betätigt und in eine durch die gestrichelte Linie dargestellte zweite Position verschoben wird, wozu lediglich eine geringe Steuerspannung erforderlich ist, wird die zweite Flüssigkeit is actuated and moved to a position shown by the dotted line second position, to which a low control voltage is only required, the second liquid is 47 47 durch die Öffnung through the opening 52 52 herausgedrückt, wodurch sich die Krümmung der Grenzfläche forced out, thus increasing the curvature of the interface 49 49 in eine wesentlich gewölbtere Form ändert, die durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist. changes in a substantially gewölbtere shape that is represented by a dashed line. Die zweite Flüssigkeit The second liquid 47 47 wird somit in Richtung der optischen Achse is thus in the optical axis direction 41 41 in Richtung der ersten Flüssigkeit in the direction of the first liquid 46 46 gedrückt, wodurch sich ebenfalls eine Änderung der Fokallänge des optischen Geräts (nicht dargestellt) ergibt. down which will also (not shown) a change in the focal length of the optical device yields.
  • [0081] [0081]
    Das in The in 5 5 dargestellte optische Element illustrated optical element 80 80 verfügt wiederum über einen Aufnahmebehälter in turn has a receptacle 82 82 , der durch ein Deckelelement , By a lid member 83 83 , einen Behälterboden , A container bottom 84 84 sowie Seitenwände and side walls 86 86 , . 87 87 begrenzt ist. is limited. Zumindest im Bereich der optischen Achse At least in the region of the optical axis 81 81 , entlang derer die Lichtstrahlrichtung Along which the light beam direction 85 85 verläuft, sind der Behälterboden runs, the container bottom are 82 82 und der Behälterdeckel and the container lid 83 83 transparent ausgebildet. made transparent.
  • [0082] [0082]
    In dem Aufnahmebehälter In the receiving container 82 82 befinden sich zwei formflexible Medien There are two dimensionally flexible media 90 90 , . 91 91 mit gleicher Dichte, aber unterschiedlichen optischen Eigenschaften. with the same density, but with different optical properties. Im vorliegenden Beispiel hat das erste formflexible Medium In this example, the first form flexible medium 90 90 eine Brechzahl n1, während das formflexible zweite Medium a refractive index n1, while the second form flexible medium 91 91 eine Brechzahl n2 hat. has a refractive index n2. Im Unterschied zu den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen liegt das zweite Medium In contrast to the embodiments described above is the second medium 91 91 nicht am Behälterboden not on the container bottom 84 84 oder einer im Aufnahmebehälter or in the receptacle 82 82 befindlichen Zwischenschicht an. located intermediate layer on.
  • [0083] [0083]
    Vielmehr sind die Anlageflächen Rather, the contact surfaces are 88 88 , . 89 89 im vorliegenden Beispiel als Teilbereiche der Seitenwände in this example, as part of the side walls must 86 86 , . 87 87 ausgebildet. formed. Das zweite Medium The second medium 91 91 wird somit seitlich festgehalten, und nicht auf der optischen Achse is thus firmly held laterally, and not on the optical axis 81 81 . , Die Anlageflächen The contact surfaces 88 88 , . 89 89 müssen daher auch nicht transparent ausgebildet sein. must therefore not be transparent. Vorteilhaft ist die Oberfläche der Anlageflächen Advantageously, the surface of the contact surfaces 88 88 , . 89 89 jeweils derart gestaltet, dass das zweite Medium in each case designed such that the second medium 91 91 dort festgehalten wird. is held there.
  • [0084] [0084]
    Das erste Medium The first medium 90 90 befindet sich sowohl oberhalb als auch unterhalb des zweiten Mediums is located both above and below the second medium 91 91 , so dass sich die beiden Medien So that the two media 90 90 , . 91 91 an zwei Grenzflächen at two interfaces 92 92 , . 93 93 berühren. touch.
  • [0085] [0085]
    Bei dem in In the in 5 5 dargestellten Beispiel sind solche Oberflächen innerhalb des Aufnahmebehälters the illustrated example, are those surfaces within the receptacle 82 82 , die mit dem ersten Medium With said first medium 90 90 benetzt werden, durch eine gestrichelte Linie gekennzeichnet, während diejenigen Oberflächen, die mit dem zweiten Medium are wetted, characterized by a broken line, while those surfaces with the second medium 91 91 benetzt werden, durch eine strichpunktierte Linie gekennzeichnet sind. wetted, are marked by a dashed line.
  • [0086] [0086]
    Wenn nun nicht näher dargestellte Mittel zum Ändern der Grenzflächen betätigt werden, wird das zweite Medium If now means not shown are actuated to change the interfaces, the second medium 91 91 nach außen gedrückt, wodurch sich die Krümmung der Grenzflächen pressed outwards, whereby the curvature of the boundary surfaces 92 92 , . 93 93 in eine wesentlich gewölbtere Form ändern. change in a much gewölbtere form. Das zweite Medium The second medium 91 91 wird somit in zwei entgegengesetzt ausgerichtete Vorzugsrichtungen in Richtung der optischen Achse thus into two oppositely oriented preferred directions in the optical axis direction 81 81 in Richtung des ersten Medium in the direction of the first medium 90 90 gedrückt, wodurch sich ebenfalls eine Änderung der Fokallänge des optischen Geräts (nicht dargestellt) ergibt. down which will also (not shown) a change in the focal length of the optical device yields.
  • [0087] [0087]
    In In 6 6 ist schließlich noch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines optischen Elements is finally yet a further embodiment of an optical element 100 100 gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei die Teilfiguren a) und b) jeweils unterschiedliche Betriebszustände darstellen. illustrated in accordance with the present invention, wherein the part figures a) and b) each represent different operating states.
  • [0088] [0088]
    Das optische Element The optical element 100 100 verfügt wiederum über einen Aufnahmebehälter in turn has a receptacle 102 102 , unter anderem mit einem Behälterboden , Among others, a container bottom 103 103 und einem Deckelelement and a lid member 104 104 . , Im vorliegenden Beispiel sollen nicht nur deren Bereiche um die optische Achse In the present example should not only the areas around the optical axis 101 101 herum transparent ausgebildet sein. around be transparent. Vielmehr sollen sowohl der Behälterboden They are meant both the container floor 103 103 als auch das Deckelement and the cover element 104 104 in ihrer Gesamtheit transparent ausgebildet sein. be transparent in its entirety. Hinzu kommt, dass der Behälterboden In addition, the container base 103 103 einen in den Aufnahmebehälter hinein gerichtete, gekrümmte Oberfläche aufweist. having an into the receiving container into directed, curved surface.
  • [0089] [0089]
    Sowohl der Behälterboden Both the container base 103 103 als auch das Deckelelement and the lid member 104 104 weisen eine Brechzahl n1 auf, die identisch oder ähnlich mit der Brechzahl n1 eines ersten, im Aufnahmebehälter have a refractive index n1, which may be identical or similar to the refractive index n1 of a first, in the receiving container 102 102 befindlichen formflexiblen Mediums located flexibly shaped medium 105 105 ist. is. Bei dem ersten Medium Wherein said first medium 105 105 kann es sich beispielsweise um Wasser handeln, während der Behälterboden It may be, for example water, while the container floor 103 103 und das Deckelelement and the lid member 104 104 beispielsweise aus Glas gefertigt sind. are made for example of glass.
  • [0090] [0090]
    Im Aufnahmebehälter In receiver 102 102 befindet sich weiterhin ein zweites formflexibles Medium still is a second form flexible medium 106 106 mit gleicher Dichte wie das erste Medium with the same density as the first medium 105 105 , aber mit einer anderen Brechzahl n2. But with a different refractive index n2. Bei dem zweiten Medium handelt es sich beispielsweise um ein Öl. In the second medium is, for example, an oil. Das zweite Medium The second medium 106 106 , das in der Ausgangsposition gemäß Which, according to the initial position 6a 6a ) in etwa eine Kugelform aufweist, ist allseitig vom ersten Medium ) Has approximately a spherical shape, is on all sides by the first medium 105 105 umgeben. surrounded. Im Unterschied zu den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen liegt das zweite Medium somit an keinerlei Anlagefläche an. In contrast to the previously described embodiments, thus the second medium is applied to any bearing surface. Da beide Medien Since both media 105 105 , . 106 106 die gleiche Dichte haben und durch die Ausgestaltung des Behälterbodens have the same density and by the design of the container bottom 103 103 ist sichergestellt, dass das zweite Medium This ensures that the second medium 106 106 in der in the 6a 6a in Position gehalten wird. is held in position.
  • [0091] [0091]
    Eine Veränderung der Brennweite des optischen Elements A change of the focal length of the optical element 100 100 und damit eine Veränderung der fokalen Länge des optischen Geräts erfolgt nun in einer Weise, das die Größe und/oder Form der Grenzfläche and thus a change in the focal length of the optical device is now in a manner that the size and / or shape of the interface 107 107 – zum Beispiel deren Krümmung – zwischen den beiden Medien - For example, the curvature - between the two media 105 105 , . 106 106 verändert wird. is changed. Dies erfolgt über entsprechend ausgestaltete Mittel This is done using appropriately designed agents 108 108 . , Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Mittel In the present embodiment, the means 108 108 zum Ändern der Grenzfläche To change the interface 107 107 in Form einer Kolbeneinrichtung in the form of a piston device 109 109 ausgebildet, wobei sich der Kolben formed, wherein the piston 109 109 entlang seiner Verschieberichtung along its direction of 110 110 innerhalb des Aufnahmebehälters within the receiving container 102 102 bewegt. moved.
  • [0092] [0092]
    Aus diesem Grund ist die Kolbeneinrichtung For this reason, the piston means 109 109 aus einem transparenten Material gefertigt, beispielsweise aus Glas. made of a transparent material, for example made of glass. Weiterhin weist die Kolbeneinrichtung Furthermore, the piston means 109 109 vorteilhaft eine Brechzahl n1 auf, die der Brechzahl n1 des ersten Mediums advantageously has a refractive index n1, the refractive index n1 of the first medium 105 105 entspricht, oder aber ähnlich zu dieser ist. corresponds to or is similar to it.
  • [0093] [0093]
    Durch die Mittel By the means 108 108 zum Ändern der Grenzfläche To change the interface 107 107 ist es nunmehr möglich, auf das erste Medium it is now possible, on the first medium 105 105 direkt, und auf das zweite Medium directly, and on the second medium 106 106 indirekt einzuwirken. affecting indirectly. Im Ausgangszustand befindet sich die Kolbeneinrichtung In the initial state, the piston means 109 109 in der in in the in 6a 6a dargestellten Ausgangsstellung. initial position shown. Das zweite Medium The second medium 106 106 weist eine Kugelform auf. has a spherical shape.
  • [0094] [0094]
    Wenn nun die Kolbeneinrichtung Now, when the piston means 109 109 betätigt und entlang der Verschieberichtung actuated and along the displacement direction 110 110 in eine in in an in 6b 6b dargestellte zweite Position verschoben wird, wird das zweite Medium in eine elliptische Form gedrückt, wodurch sich ebenfalls eine Änderung der Fokallänge des optischen Geräts (nicht dargestellt) ergibt. illustrated second position is shifted, the second medium is pressed into an elliptical shape, which also (not shown), a change in the focal length of the optical device results.
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Classifications
International ClassificationG02B3/14
Cooperative ClassificationG02B3/14, G02B26/005
European ClassificationG02B3/14, G02B26/00L1
Legal Events
DateCodeEventDescription
2 Jun 2005OP8Request for examination as to paragraph 44 patent law
29 Dec 20058127New person/name/address of the applicant
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23 Sep 20108130Withdrawal
9 Dec 20108170Reinstatement of the former position
1 Sep 2011R119Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee
Effective date: 20110502