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Patents

  1. Advanced Patent Search
Publication numberDE10358906 A1
Publication typeApplication
Application numberDE2003158906
Publication date21 Jul 2005
Filing date16 Dec 2003
Priority date16 Dec 2003
Publication number03158906, 2003158906, DE 10358906 A1, DE 10358906A1, DE-A1-10358906, DE03158906, DE10358906 A1, DE10358906A1, DE2003158906
InventorsAndreas Dr. Obrebski
ApplicantCarl Zeiss
Export CitationBiBTeX, EndNote, RefMan
External Links: DPMA, Espacenet
Optical element as a lens with variable focal length has an attachment container for first and second media with flexible shape
DE 10358906 A1
Abstract
First (12) and second (13) media fasten spatially in an attachment container (11) and touch on a boundary layer (14). Other media alter the size and/or shape of the boundary layer between the first and second media. Further media (30) stabilize the surface structure of the first and second media and have an element with a mesh structure. Independent claims are also included for the following: (A) An optical system with an optical element according to the present invention; (B) and for an optical device with an optical element or an optical system according to the present invention.
Claims(32)  translated from German
  1. Optisches Element, mit einem Aufnahmebehälter ( Optical element, having a receiving container ( 11 11 ), der ein erstes formflexibles Medium ( ), Of a first form flexible medium ( 12 12 ) sowie ein zweites formflexibles Medium ( ) And a second form flexible medium ( 13 13 ) beinhaltet, wobei die Medien ( ), Wherein the media ( 12 12 , . 13 13 ) in dem Aufnahmebehälter ( ) In the receptacle ( 11 11 ) räumlich fixiert sind und wobei sich die beiden Medien ( ) Are fixed in space and with the two media ( 12 12 , . 13 13 ) an wenigstens einer Grenzfläche ( ) At at least one boundary surface ( 14 14 ) berühren, und mit Mitteln zum Ändern der Größe und/oder Form der Grenzfläche(n) ( Touch), and means for changing the size and / or shape of the interface (s) ( 14 14 ) zwischen den beiden Medien ( ) Between the two media ( 12 12 , . 13 13 ), dadurch gekennzeichnet , dass Mittel ( ), Characterized in that means ( 30 30 ) zum Stabilisieren (Stabilisierungsmittel) der Oberflächenstruktur des ersten und/oder zweiten Mediums ( ) For stabilizing (stabilizing agent) of the surface structure of the first and / or second medium ( 12 12 , . 13 13 ) vorgesehen sind. ) Are provided.
  2. Optisches Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die formflexiblen Medien ( An optical element according to claim 1, characterized in that the flexibly shaped media ( 12 12 , . 13 13 ) nicht mischbar sind, ) Are not miscible,
  3. Optisches Element nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisierungsmittel ( Optical element according to claim 1 or 2, characterized in that the stabilizing means ( 30 30 ) zumindest im Bereich der Grenzfläche(n) ( ) At least in the region of the interface (s) ( 14 14 ) vorgesehen sind. ) Are provided.
  4. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisierungsmittel ( An optical element according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the stabilizing means ( 30 30 ) wenigstens ein Element ( ) At least one element ( 31 31 , . 31a 31a ) mit einer Maschenstruktur, insbesondere mit einer Struktur aus Fäden und/oder Bändern, aufweisen. ) With a mesh structure, particularly having a structure of threads and / or tapes, having.
  5. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisierungsmittel ( An optical element according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the stabilizing means ( 30 30 ) aus wenigstens einer Folie ( ) Of at least one film ( 32 32 ), insbesondere einer Lochfolie, gebildet sind. ), In particular a perforated film are formed.
  6. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisierungsmittel ( An optical element according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the stabilizing means ( 30 30 ) zumindest bereichsweise oder teilweise transparent ausgebildet sind. ) Are at least locally or partially transparent.
  7. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisierungsmittel ( An optical element according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the stabilizing means ( 30 30 ) innerhalb des zweiten formflexiblen Mediums ( ) Within the second form flexible medium ( 13 13 ) angeordnet sind. Are arranged).
  8. Optisches Element nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisierungsmittel ( An optical element according to claim 7, characterized in that the stabilizing means ( 30 30 ) ausgebildet sind, um das zweite formflexible Medium ( Are formed) to form the second flexible medium ( 13 13 ) an der/den Oberfläche(n) der Stabilisierungsmittel ( ) At the / the surface (s) of the stabilizing agent ( 30 30 ) festzuhalten, insbesondere durch eine besondere Oberflächenbeschichtung der Stabilisierungsmittel ( ) Hold, in particular by a special surface coating of the stabilizing agent ( 30 30 ). ).
  9. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisierungsmittel ( An optical element according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the stabilizing means ( 30 30 ) innerhalb des ersten formflexiblen Mediums ( ) Within the first flexibly shaped medium ( 12 12 ) angeordnet sind. Are arranged).
  10. Optisches Element nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisierungsmittel ( An optical element according to claim 9, characterized in that the stabilizing means ( 30 30 ) ausgebildet sind, um das zweite formflexible Medium ( Are formed) to form the second flexible medium ( 13 13 ) von der/den Oberfläche(n) der Stabilisierungsmittel ( ) From / to the surface (s) of the stabilizer ( 30 30 ) zu verdrängen, insbesondere durch eine besondere Oberflächenbeschichtung der Stabilisierungsmittel ( ) To displace, in particular by a special surface coating of the stabilizing agent ( 30 30 ). ).
  11. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Stabilisierungsmittel ( Optical element according to one of claims 1 to 10, characterized in that stabilizing means ( 30 30 ) sowohl innerhalb des ersten formflexiblen Mediums ( ) Both within the first flexibly shaped medium ( 12 12 ) als auch innerhalb des zweiten formflexiblen Mediums ( ) And within the second molded flexible medium ( 13 13 ) angeordnet sind. Are arranged).
  12. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisierungsmittel ( An optical element according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the stabilizing means ( 30 30 ) zumindest bereichsweise eine Vorspannung aufweisen. ), At least in some areas have a bias.
  13. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisierungsmittel ( An optical element according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the stabilizing means ( 30 30 ) den gleichen oder zumindest einen ähnlichen Brechungsindex aufweisen wie das formflexible Medium, in dem sie sich befinden. ) The same or at least have a refractive index similar to the shape flexible medium in which they are located.
  14. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Wandungen ( An optical element according to any one of claims 1 to 13, characterized in that one or more walls ( 15 15 , . 16 16 , . 20 20 ) des Aufnahmebehälters ( ) Of the container ( 11 11 ) zumindest bereichsweise transparent ausgebildet ist/sind. ) Is formed at least partially transparent / are.
  15. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der formflexiblen Medien zumindest bereichsweise transparent ausgebildet ist. Optical element according to one of claims 1 to 14, characterized in that at least one of the flexibly shaped media is formed at least regionally transparent.
  16. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite formflexible Medium ( Optical element according to one of claims 1 to 15, characterized in that the second molded flexible medium ( 13 13 ) zumindest bereichsweise an wenigstens einer Anlagefläche ( ) At least partially at least one contact surface ( 22 22 ) innerhalb des Aufnahmebehälters ( ) Within the receptacle ( 11 11 ) anliegt. ) Is applied.
  17. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das erste formflexible Medium ( An optical element according to any one of claims 1 to 16, characterized in that the first form flexible medium ( 12 12 ) und/oder das zweite formflexible Medium ( ) And / or the second molded flexible medium ( 13 13 ) als Flüssigkeit oder gelartig ausgebildet ist. ) Is formed as a liquid or gel-like.
  18. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite formflexible Medium ( Optical element according to one of claims 1 to 17, characterized in that the second molded flexible medium ( 13 13 ) in Form eines oder mehrerer Tropfen ausgebildet ist. ) Is in the form of one or more drops.
  19. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das erste formflexible Medium ( An optical element according to any one of claims 1 to 18, characterized in that the first form flexible medium ( 12 12 ) und das zweite formflexible Medium ( ) And the second molded flexible medium ( 13 13 ) die gleiche Dichte aufweisen. ) Have the same density.
  20. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das erste formflexible Medium ( Optical element according to one of claims 1 to 19, characterized in that the first molded flexible medium ( 12 12 ) und das zweite formflexible Medium ( ) And the second molded flexible medium ( 13 13 ) unterschiedliche optische Eigenschaften, insbesondere unterschiedliche Brechzahlen, aufweisen. ) Different optical properties, in particular different refractive indices, having.
  21. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein formflexibles Medium über die Mittel zum Ändern der Grenzfläche(n) derart in Richtung des jeweils anderen formflexiblen Mediums verschoben wird, dass sich die Krümmung wenigstens einer Grenzfläche ( Optical element according to one of claims 1 to 20, characterized in that a dimensionally flexible medium through the means for changing the interface (s) is so displaced in the direction of the respective other form flexible medium, that the curvature of at least one boundary surface ( 14 14 ) zwischen den beiden formflexiblen Medien ändert. ) Changes between the two flexibly shaped media.
  22. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element ( An optical element according to any one of claims 1 to 21, characterized in that the optical element ( 10 10 ) auf der Basis des Elektrobenetzens (Electrowetting) ausgebildet ist. ) Is formed on the basis of the electrowetting (electrowetting).
  23. Optisches Element nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das erste formflexible Medium ( An optical element according to claim 22, characterized in that the first form flexible medium ( 12 12 ) und das zweite formflexible Medium ( ) And the second molded flexible medium ( 13 13 ) eine unterschiedliche elektrische Leitfähigkeit aufweisen, dass das Medium ( ) Have a different electrical conductivity, that the medium ( 13 13 ) mit der geringeren elektrischen Leitfähigkeit zwischen dem Medium ( ) With the lower electrical conductivity between the medium ( 12 12 ) mit der größeren elektrischen Leitfähigkeit und wenigstens einer Elektrode ( ) With the higher electrical conductivity and at least one electrode ( 17 17 ) angeordnet ist und dass durch Anlegen eines elektrischen Feldes ( Is disposed) and that by applying an electric field ( 19 19 ) zwischen der wenigstens einen Elektrode ( ) Between the at least one electrode ( 17 17 ) und dem Medium ( ) And the medium ( 12 12 ) mit der größeren elektrischen Leitfähigkeit die Grenzfläche ( ) With the higher electrical conductivity of the interface ( 14 14 ) zwischen den beiden formflexiblen Medien ( ) Between the two flexibly shaped media ( 12 12 , . 13 13 ) verändert wird. ) Is changed.
  24. 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 ( 23 23 ) zum Ändern der Grenzfläche(n) zur Einwirkung auf das erste und/oder zweite Medium ausgebildet sind, dass die Mittel ( ) Are adapted to change the boundary surface (s) to act on the first and / or second medium, that the means ( 23 23 ) 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 ( ) Are adapted to change the interface (s) for generating a pressure to the first and / or second medium, and that a medium on these funds to at least one boundary ( 14 14 ) in zumindest einer Vorzugsrichtung in Richtung des jeweils anderen Mediums verschoben, insbesondere gedrückt, wird oder werden kann. ) Shifted in at least one preferred direction in the direction of the other medium, in particular pressed, or can be.
  25. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite formflexible Medium ( Optical element according to one of claims 1 to 21, characterized in that the second molded flexible medium ( 13 13 ) allseitig von dem ersten formflexiblen Medium ( ) On all sides by the first flexibly shaped medium ( 12 12 ) 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(n) zum Erzeugen eines Drucks auf das erste und/oder zweite Medium ausgebildet sind. ) Is enclosed, 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 (s) are adapted to generate a pressure to the first and / or second medium.
  26. Optisches Element nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel ( Optical element according to claim 24 or 25, characterized in that the means ( 23 23 ) zum Ändern der Grenzfläche(n) als mechanische Mittel ausgebildet sind. ) Are adapted to change the interface (s) as a mechanical means.
  27. Optisches Element nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanischen Mittel als Kolbeneinrichtung oder Zylindereinrichtung ausgebildet sind. An optical element according to claim 26, characterized in that the mechanical means are constructed as piston device or cylinder device.
  28. Optisches Element nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel ( An optical element according to any one of claims 24 to 27, characterized in that the means ( 23 23 ) zum Ändern der Grenzfläche(n) in Form einer ansteuerbaren Membran ( ) For varying the interface (s) in the form of a controllable diaphragm ( 24 24 ) ausgebildet sind. ) Are formed.
  29. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die räumliche Fixierung des ersten und/oder zweiten formflexiblen Mediums ( An optical element according to any one of claims 1 to 28, characterized in that the spatial fixing of the first and / or second form flexible medium ( 12 12 , . 13 13 ) innerhalb des Aufnahmebehälters ( ) Within the receptacle ( 11 11 ) mittels Fixiermitteln erfolgt. ) By means of fixing.
  30. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass dieses als optisches Element ( Optical element according to one of claims 1 to 29, characterized in that as this optical element ( 10 10 ) zum veränderbaren Einstellen der Fokallänge in einem optischen Gerät, insbesondere als Linsenelement oder Prismenelement oder Spiegelelement, ausgebildet ist. ) Is variable for adjusting the focal length, formed in an optical device, in particular as a lens element or prism element or the mirror element.
  31. Optisches System, aufweisend wenigstens ein optisches Element ( An optical system, comprising at least an optical element ( 10 10 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 30. ) According to one of claims 1 to 30th
  32. Optisches Gerät, aufweisend wenigstens ein optisches Element ( An optical apparatus, comprising at least an optical element ( 10 10 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 30 oder ein optisches System nach Anspruch 31. ) According to one of claims 1 to 30 or an optical system according to claim 31.
Description  translated from German
  • [0001] [0001]
    Die vorliegende Erfindung betrifft zunächst ein optisches Element gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Weiterhin betrifft die Erfindung auch ein optisches System sowie ein optisches Gerät. The present invention first relates to an optical element according to the preamble of claim 1. Furthermore the invention also relates to an optical system and 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. Ein bekanntes optisches Element weist einen Tropfen einer leitenden Flüssigkeit auf, der auf einer Isolationsschicht aufgetragen ist. A known optical element comprises a drop of a conductive fluid, which is applied to an insulating layer. Die Isolationsschicht wiederum bedeckt eine flache Elektrode. The insulating layer in turn covered a flat electrode. Bei Anwesenheit eines elektrischen Feldes, das durch eine zwischen der Leiterflüssigkeit und der Elektrode angelegte Spannung verursacht wird, kann die Benetzung wesentlich vergrößert werden. In the presence of an electric field caused by a voltage applied between the conductor liquid and the electrode voltage, the wetting can be substantially increased. 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]
    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 liegt auf dem Gebiet verstellbarer Fokuslinsen, und dort insbesondere auf dem Gebiet flüssiger Linsen mit einem verstellbaren, elektrisch gesteuerten Fokus. The invention described herein relates to the 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 ein optisches Element zum veränderbaren Einstellen der Fokallänge bereitgestellt. Bei der Fokallänge handelt es sich generell um den Abstand des Brennpunkts zur Ebene des optischen Elements, beispielsweise zur Linsenebene. 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, an optical element for variably adjusting the focal length is provided. The focal length is generally the distance of the focus to the plane of the optical element, for example, to the lens plane.
  • [0005] [0005]
    Das optische Element besteht aus einem Aufnahmebehälter, der eine erste, elektrisch leitfähige Flüssigkeit sowie einen Tropfen einer zweiten, isolierenden Flüssigkeit beinhaltet. The optical element consists of a receptacle which includes a first electrically conductive fluid as well as a drop of a second insulating liquid. Die beiden Flüssigkeiten sind nicht mischbar und im Aufnahmebehälter räumlich fixiert. The two liquids are immiscible and spatially fixed in the receptacle. Die beiden Flüssigkeiten berühren einander an einer Grenzfläche. The two liquids contact each other at an interface. Der Tropfen der zweiten Flüssigkeit ist konzentrisch um die optische Achse des optischen Elements herum angeordnet, wobei die optische Achse ebenfalls durch einen transparenten Bereich des Bodens des Aufnahmebehälters verläuft. The drop of the second liquid is arranged concentrically around the optical axis of the optical element around the optical axis also passes through a transparent area of the bottom of the receptacle. Die erste, elektrisch leitfähige Flüssigkeit liegt zumindest bereichsweise an Elektroden an, die sich innerhalb des Aufnahmebehälters befinden. The first electrically conductive fluid is located at least partially on to electrodes that are located within the receptacle. Darüber hinaus ist wenigstens eine weitere Elektrode vorgesehen, die außerhalb des Behälterbodens angeordnet ist. In addition, at least one further electrode is provided which is arranged outside of the container bottom. Dabei ist diese weitere Elektrode auf der dem Behälterinnenraum abgewandten Oberfläche des Behälterbodens angeordnet. In this case, this further electrode being disposed on the interior of the container surface facing away from the container base.
  • [0006] [0006]
    Schließlich weist das bekannte optische Element Mittel zum Ändern der Grenzfläche zwischen den Flüssigkeiten auf. Finally, the known optical element means has to modify the interface between the fluids. Über diese Mittel kann ein elektrisches Feld zwischen den Elektroden erzeugt werden. This agent may be generated between the electrodes an electric field. Dadurch ändert sich die Benetzbarkeit der mit der ersten, leitfähigen Flüssigkeit überdeckten Fläche, so dass sich darüber auch die Form des Tropfens der zweiten, isolierenden Flüssigkeit verändert. This changes the wettability of the overlapped with of the first, conductive liquid surface so that over it also changes the shape of the drop of the second insulating liquid. Durch die Variation der Größe und/oder Form der Grenzfläche zwischen den beiden Flüssigkeiten kann der Fokus des optischen Elements kontinuierlich verstellt werden. By varying the size and / or shape of the interface between the two liquids, the focus of the optical element can be continuously adjusted.
  • [0007] [0007]
    Ähnliche Lösungen sind beispielsweise auch aus der WO 03/071335 A2 sowie der WO 03/069380 A1 bekannt. Similar solutions are known for example from WO 03/071335 A2 and WO 03/069380 A1.
  • [0008] [0008]
    Alle die bekannten Lösungen weisen jedoch einen Nachteil auf. However, all the known solutions have a drawback. Die darin beschriebenen optischen Elemente können durch Erschütterungen zerstört werden, in dem das entsprechende Medium, das insbesondere in Form eines Tropfens vorliegt, in mehrere Einzeltropfen zerfällt. The optical elements described herein can be damaged by shocks in which the corresponding medium present in particular in the form of a drop, breaking down into individual droplets. Insbesondere, wenn das optische Element als Linse eingesetzt wird, werden durch eine solche Aufspaltung des Tropfens die optischen Eigenschaften der Linse erheblich verändert. In particular, when the optical element is used as a lens, the optical properties of the lens are substantially modified by such a division of the drop. Die bekannten Lösungen eignen sich daher nur für die Realisierung sehr kleiner optischer Elemente. Therefore, the known solutions are only suitable for the realization of very small optical elements.
  • [0009] [0009]
    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 einer Zerstörung des optischen Elements durch Zerfall in mehrere Tropfen wirksam entgegengewirkt werden kann. In particular, an optical element is to be provided with the destruction of the optical element can be counteracted effectively in several drops by decay. Weiterhin soll ein entsprechend verbessertes optisches System sowie Gerät bereitgestellt werden. Furthermore, according to an improved optical system and device are provided.
  • [0010] [0010]
    Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch das optische Element mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1, das optische System mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 31 sowie das optische Gerät mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 32. Weitere Vorteile, Merkmale, Details, Aspekte und Effekte der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den Zeichnungen. This object is achieved by the optical element having the features according to independent claim 1, the optical system having the features according to the independent claim 31 as well as the optical device having the features according to independent claim 32. 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 dem erfindungsgemäßen optischen Element beschrieben sind, gelten dabei selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen optischen System und jeweils umgekehrt. Features and details that are described in connection with the optical element according to the invention are considered self-evident also in connection with the optical system according to the invention and each vice versa. Analoges gilt für das erfindungsgemäße optische Gerät. The same is true for the novel optical device.
  • [0011] [0011]
    Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass nunmehr geeignete Stabilisierungsmittel verwendet werden, die einem unerwünschten Zerfall wirksam entgegenwirken. The present invention is based on the recognition that it is now suitable stabilizing agents are used to counteract undesirable decay effect.
  • [0012] [0012]
    Die Erfindung ist insbesondere für große optische Elemente mit variabler Fokallänge einsetzbar, beispielsweise für große Linsen (Variolinsen) und dergleichen. The invention is particularly useful for large optical elements with variable focal length can be used, for example, for large lenses (zoom lenses) and the like. Während die aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen für die Realisierung großer optischer Elemente aus den oben geschilderten Gründen problematisch sind, führt der Einsatz der erfindungsgemäßen Stabilisierungsmittel nunmehr zu dem Ergebnis, dass auch große optische Elemente realisiert werden können. As known from the prior art solutions for the realization of large optical elements of the reasons described above are problematic, the use of stabilizing agents according to the invention now leads to the conclusion that even large optical elements can be realized. Wenn die optischen Elemente beispielsweise in Form von variablen Linsen ausgebildet sind, können mit der vorliegenden Erfindung beispielsweise Linsen mit einem Durchmesser von größer 5mm hergestellt werden. If the optical elements are formed, for example in the form of variable lenses, such as lenses having a diameter of greater than 5mm can be made with the present invention. Insbesondere lassen sich auch Linsen realisieren, die einen Durchmesser bis 5cm oder auch mehr aufweisen können. In particular, lenses can be realized, which can have a diameter up to 5cm or more. Derartige Linsen finden beispielsweise in Mikroskopen, etwa Operationsmikroskopen, und dergleichen Anwendung. Such lenses used for example in microscopes, such surgical microscopes, and the like application.
  • [0013] [0013]
    Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein optisches Element bereitgestellt, mit einem Aufnahmebehälter, der ein erstes formflexibles Medium sowie ein zweites formflexibles Medium beinhaltet, wobei die Medien in dem Aufnahmebehälter räumlich fixiert sind 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 is provided with a receiving container including a first molded flexible medium and a second form of flexible medium, wherein the media are spatially fixed in the receiving container, and wherein touching the two 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. Das optische Element ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum Stabilisieren (Stabilisierungsmittel) der Oberflächenstruktur des ersten und/oder zweiten Mediums vorgesehen sind. The optical element according to the invention is characterized in that stabilization means (stabilizing means) are provided in the surface structure of the first and / or second medium.
  • [0014] [0014]
    Die Stabilisierungsmittel können die Oberflächenstrukturen des ersten und/oder zweiten Mediums zusammenhalten, ohne dass dabei die optische Qualität des optischen Elements wesentlich beeinträchtigt wird. The stabilizing agent, the surface structures of the first and / or second medium hold together, without damaging the optical quality of the optical element is significantly impaired. Dabei erfolgt die Stabilisierung, wie weiter unten noch näher erläutert wird, vorzugsweise durch den Einsatz äußerer und/oder innerer Strukturen. The stabilization, as will be explained in more detail below is carried out, preferably, through the use of external and / or internal structures
  • [0015] [0015]
    Das optische Element weist wenigstens einen Aufnahmebehälter auf, der ein erstes formflexibles Medium und ein zweites formflexibles Medium beinhaltet, die sich an einer Grenzfläche berühren. The optical element has at least one receptacle which contains a first medium and a second flexible mold form flexible medium which contact at an interface. Dabei können beispielsweise formflexible Medien verwendet werden, die nicht mischbar sind. In this case, for example, form flexible media are used which are not miscible.
  • [0016] [0016]
    Weiterhin sollen Mittel zum Ändern der Größe und/oder Form der Grenzfläche zwischen den Medien vorgesehen sein. Further comprising means for changing the size and / or shape of the interface between the media to be provided. 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 verändert können. "Flexible form" in the light of the present disclosure that the media do not have a rigid surface, but that the media itself can be changed inside the storage container in shape.
  • [0017] [0017]
    Die Stabilisierungsmittel können auf unterschiedlichste Art und Weise ausgebildet sein, so dass die Erfindung nicht auf bestimmte Ausgestaltungsformen beschränkt ist. The stabilizing agent may be formed in different ways, so that the invention is not limited to specific embodiments. Nachfolgend werden hierzu einige nicht ausschließliche Beispiele beschrieben. The following offers a number of nonexclusive examples will be described.
  • [0018] [0018]
    Vorteilhaft können die Stabilisierungsmittel zumindest teilweise im Bereich der Grenzfläche(n) zwischen den beiden formflexiblen Medien vorgesehen sein. The stabilizing agent can advantageously be provided at least partially in the region of the interface (s) between the two flexibly shaped media. Dabei soll jedoch auch mit umfasst sein, dass zumindest zeitweilig ein gewisser Abstand zwischen den Stabilisierungsmitteln und der/den Grenzfläche(n) besteht. However, it should also be included that, at least temporarily, there is a certain distance between the stabilizing means and / of the interface (s). Dieser Abstand ist dabei so zu wählen, dass eine Zerstörung der Oberflächenstruktur des ersten und/oder zweiten Mediums nicht auftreten kann. This distance should be selected so that a destruction of the surface structure of the first and / or second medium can not occur.
  • [0019] [0019]
    Beispielsweise können die Stabilisierungsmittel als wenigstens eine – insbesondere elastische – Folie, insbesondere als Lochfolie, oder dergleichen ausgebildet sein. For example, the stabilizing agent as at least one - be formed film, in particular a perforated film, or the like - in particular elastic. In diesem Fall handelt es sich bei den Stabilisierungsmitteln um eine Stabilisierungsfolie. In this case, it is in the stabilizing agents to stabilize film. Wenn die Stabilisierungsmittel als durchgängige Folie ausgebildet sind, ist es nicht erforderlich, dass die beiden formflexiblen Medien nicht mischbar sind. If the stabilizing means are formed as a continuous film, it is not necessary that the two flexibly shaped media are not miscible.
  • [0020] [0020]
    In weiterer Ausgestaltung können die Stabilisierungsmittel wenigstens ein Element mit einer Maschenstruktur, insbesondere mit wenigstens einer – möglicherweise elastische – Struktur aus Fäden und/oder Bändern, oder dergleichen aufweisen. In a further embodiment, the stabilizing agent may be at least one element with a mesh structure, in particular with at least one - possibly elastic - structure of threads and / or tapes, or the like. Es können auch zwei oder mehr solcher Elemente vorgesehen sein. There may also be provided two or more such elements. Dies gilt übrigens auch für die als Folie ausgebildeten Stabilisierungsmittel. This is also true for the film formed as a stabilizing agent. Bei der elastischen Ausgestaltung des wenigstens einen Elements handelt es sich um ein optionales Merkmal, das für die Durchführbarkeit der Erfindung nicht zwingend erforderlich ist. In the elastic design of at least one element is an optional feature that is not essential for the viability of the invention required. In diesem Fall handelt es sich bei den Stabilisierungsmitteln beispielsweise um ein Stabilisierungsnetz. In this case, it is among the stabilizers, for example, a stabilizing network. Das Stabilisierungsnetz kann vorteilhaft als feinmaschiges Netz aus Fäden oder Bändchen ausgebildet sein, die die Oberflächenstruktur des Mediums zusammenhalten und die optische Qualität nicht wesentlich beeinträchtigen. The stabilization network can advantageously be formed as fine network of filaments or ribbons that hold the surface structure of the medium and do not affect the visual quality significantly. Die einzelnen Fäden sind vorteilhaft nicht zu dick ausgebildet. The individual threads are advantageously formed too thick.
  • [0021] [0021]
    Allerdings ist auch eine Dickenvariation über die gesamte Kontur möglich. However, a thickness variation over the entire contour is possible. Insbesondere dort, wo große Belastungen auf die Stabilisierungsmittel einwirken, wenn sich die Grenzfläche zwischen den Medien ändert, können die Fäden dicker sein als beispielsweise dort, wo eine geringere Belastung auftritt. Particularly where large loads on the stabilizer act when a change in the interface between the media, the threads can be thicker than, for example, where a smaller load occurs.
  • [0022] [0022]
    Die Erfindung ist nicht auf bestimmte Materialien beschränkt, aus denen die Stabilisierungsmittel hergestellt sein können. The invention is not limited to specific materials from which the stabilizing agent can be prepared. Beispielsweise handelt es sich bei geeigneten Materialien um Glasfasern, um Nylon und dergleichen. For example, it is suitable for materials to glass fibers and the like nylon.
  • [0023] [0023]
    Vorteilhaft können die Stabilisierungsmittel zumindest bereichsweise oder teilweise transparent ausgebildet sein. The stabilizing agent can advantageously be at least partially or partially transparent. Dadurch wird die optische Qualität des optischen Elements durch die zusätzlichen Stabilisierungsmittel nicht beeinträchtigt. Characterized the optical quality of the optical element by the additional stabilizing agent is not impaired. Grundsätzlich sind jedoch auch nicht transparente Stabilisierungsmittel denkbar, solange diese die Funktion des optischen Elements nicht beeinträchtigen, etwa, wenn diese nicht zu dick sind. Generally, however, non-transparent stabilizing agents are also conceivable, as long as these do not affect the function of the optical element, for example, if they are not too thick.
  • [0024] [0024]
    Die Stabilisierungsmittel können je nach Ausgestaltungsform im ersten und/oder zweiten formflexiblen Medium angeordnet sein. The stabilizing means may be arranged depending on the embodiment the first and / or second flexible in shape medium.
  • [0025] [0025]
    Beispielsweise können die Stabilisierungsmittel innerhalb des zweiten formflexiblen Mediums angeordnet sein. For example, the stabilizing agent may be disposed within the second flexibly shaped medium. In einem solchen Fall ist vorteilhaft vorgesehen, dass die Stabilisierungsmittel in einer Weise ausgebildet sind, um das zweite formflexible Medium an der/den Oberfläche(n) der Stabilisierungsmittel festzuhalten, insbesondere durch eine besondere Oberflächenbeschichtung der Stabilisierungsmittel. In such a case it is advantageously provided that the stabilizing means are formed in a manner to hold the flexible medium in the second form / the surface (s) of the stabilizing agent, in particular by a special surface coating of the stabilizing agent. Beispielsweise können die Stabilisierungsmittel, etwa ein Stabilisierungsnetz, mit einem Material oberflächenbeschichtet sein, oder aus einem Material bestehen, das das zweite Medium, etwa in Form eines Öls, an der Oberfläche „festhält", wenn das Stabilisierungsnetz innerhalb des zweiten Mediums plaziert ist. Die Stabilisierungsmittel sind somit in einer Weise ausgestaltet, dass deren Oberfläche(n) für das zweite formflexible Medium benetzbar gemacht/gehalten wird. For example, the stabilizing agent, such as a stabilizing network that have been surface-coated with a material, or are composed of a material containing the second medium, for instance in form of an oil on the surface "holds", if the stabilization grid is placed inside of the second medium. stabilizing agents are thus configured in such a way that their surface (s) is / held made wettable for the second form flexible medium.
  • [0026] [0026]
    Ebenso ist möglich, dass die Stabilisierungsmittel innerhalb des ersten formflexiblen Mediums angeordnet sind. It is also possible that the stabilization means are arranged within the first flexibly shaped medium. In einem solchen Fall können die Stabilisierungsmittel beispielsweise in einer Weise ausgebildet sein, um das zweite formflexible Medium von der/den Oberfläche(n) der Stabilisierungsmittel zu verdrängen, insbesondere durch eine besondere Oberflächenbeschichtung der Stabilisierungsmittel. In such a case, the stabilizing means can be formed for example in a manner to displace the second mold from the flexible medium / the surface (s) of the stabilizing agent, in particular by a special surface coating of the stabilizing agent. Beispielsweise können die Stabilisierungsmittel, etwa ein Stabilisierungsnetz, mit einem Material oberflächenbeschichtet sein, oder aus einem Material bestehen, das das zweite Medium, etwa in Form eine Öls, von der Oberfläche verdrängt, wenn das Stabilisierungsnetz außerhalb des zweiten Mediums plaziert ist. For example, the stabilizing agent, such as a stabilizing network that have been surface-coated with a material, or consist of a material which is the second medium, for example in the form of an oil displaced from the surface when the stabilization network is placed outside the second medium. Gleichzeitig soll das andere Medium, nämlich das erste Medium, in dem sich die Stabilisierungsmittel dann befinden – etwa Wasser – nicht von den Stabilisierungsmitteln verdrängt werden. At the same time the other medium, namely the first medium, in which the stabilizing agent are then - as water - not be displaced by the stabilizing agents.
  • [0027] [0027]
    Ebenso sind Ausführungsformen realisierbar, bei denen Stabilisierungsmittel sowohl innerhalb des ersten formflexiblen Mediums als auch innerhalb des zweiten formflexiblen Mediums angeordnet sind. Similarly, embodiments can be realized in which the stabilization means are arranged both inside the first flexibly shaped medium and within the second medium are flexible in shape.
  • [0028] [0028]
    Vorzugsweise können die Stabilisierungsmittel zumindest bereichsweise eine Vorspannung aufweisen. Preferably, the stabilizing agent can at least partially have a bias. Das bedeutet, dass die Stabilisierungsmittel mit einer vorgeformten Kontur ausgebildet sein können. This means that the stabilizing means can be formed with a preformed contour. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass diese vorgeformte Kontur an die Kontur der Grenzfläche zwischen den beiden Medien angepasst ist, beispielsweise im Bereich der maximalen und/oder minimalen Ausdehnung des zweiten Mediums. For example, it can be provided that the pre-formed contour is adapted to the contour of the interface between the two media, for example in the range of the maximum and / or minimum extension of the second medium. Dies wird allgemein im Zusammenhang mit der Figurenbeschreibung noch näher erläutert. This is generally explained in connection with the description of the figures in more detail.
  • [0029] [0029]
    Vorteilhaft können die Stabilisierungsmittel den gleichen oder zumindest einen ähnlichen Brechungsindex aufweisen wie das formflexible Medium, in dem sie sich befinden. The stabilizing agent is advantageously serve the same or at least have a similar refractive index to form the flexible medium in which they are located. Wenn sich die Stabilisierungsmittel innerhalb des zweiten Mediums befinden, sollte deren Material den Brechungsindex des zweiten Mediums, etwa eines Öls oder dergleichen, haben. When the stabilizing agent located within the second medium, the material should the refractive index of the second medium, such as an oil or the like have. Wenn sich die Stabilisierungsmittel außerhalb des zweiten Mediums befinden, sollten sie vorzugsweise den Brechungsindex des ersten Mediums, beispielsweise Wasser, haben. If the stabilizing agents outside of the second medium are, they should preferably the refractive index of the first medium, such as water have.
  • [0030] [0030]
    Erfindungsgemäß weist das optische Element nunmehr in Bezug auf das zweite Medium je nach Ausgestaltung eine innere und/oder äußere Struktur zur Stabilisierung auf, wodurch der Gefahr eines Zerfalls des ersten und/oder zweiten Mediums und einer damit einhergehenden Zerstörung entgegengewirkt werden kann. According to the invention, the optical element is now in relation to the second medium according to the embodiment of an inner and / or outer structure to stabilize, whereby the danger of disintegration of the first and / or second medium, and a concomitant destruction can be counteracted.
  • [0031] [0031]
    Vorteilhaft kann eine oder mehrere Wandungen des Aufnahmebehälters zumindest bereichsweise transparent ausgebildet sein, um einen Lichtdurchtritt zu ermöglichen. It can be advantageously formed partially transparent one or more walls of the receptacle at least to allow passage of light.
  • [0032] [0032]
    Beispielsweise kann wenigstens eines der formflexiblen Medien zumindest bereichsweise transparent ausgebildet ist. For example, at least one of the flexibly shaped media is formed at least partially transparent. Vorteilhaft ist jedoch vorgesehen, dass beide formflexiblen Medien zumindest teilweise transparent ausgebildet sind. However, it is advantageously provided that both flexibly shaped media are at least partially transparent.
  • [0033] [0033]
    Vorteilhaft kann das zweite formflexible Medium zumindest bereichsweise an wenigstens einer Anlagefläche innerhalb des Aufnahmebehälters anliegen. Advantageously, at least partially bear against at least one abutment surface within the receiving container, the second molded flexible medium. 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.
  • [0034] [0034]
    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 dem 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.
  • [0035] [0035]
    Die Erfindung ist nicht auf bestimmte Medientypen beschränkt. The invention is not limited to particular media types. Beispielsweise kann das erste formflexible Medium und/oder das zweite formflexible Medium eine Flüssigkeit sein. For example, the first may be a liquid form flexible medium and / or the second form flexible medium. Beispielsweise kann es sich bei dem ersten Medium um Wasser, um Wasser mit Salzzusätzen und dergleichen handeln, während das zweite Medium als Öl ausgebildet ist. For example, it may be in the first medium is water, to act with salt water additives and the like, while the second medium is designed as an oil. 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.
  • [0036] [0036]
    Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass das zweite formflexible Medium in Form eines oder mehrerer Tropfen ausgebildet ist. Advantageously, it can be provided that the second form flexible medium is in the form of one or more drops. 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.
  • [0037] [0037]
    Vorzugsweise können das erste formflexible Medium und das zweite formflexible Medium die gleiche Dichte aufweisen, um Gravitationseffekte auszuschließen. Preferably, the first medium and the second flexible mold form flexible medium can have the same density in order to eliminate gravitation effects.
  • [0038] [0038]
    Weiterhin können das erste formflexible Medium und das zweite formflexible Medium durchaus unterschiedliche optische Eigenschaften, beispielsweise unterschiedliche optische Indizes, aufweisen. Further, the first form flexible medium and the second medium can form flexible quite 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.
  • [0039] [0039]
    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.
  • [0040] [0040]
    Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass ein formflexibles Medium über die Mittel zum Ändern der Grenzfläche(n) derart in Richtung des jeweils anderen formflexiblen Mediums verschoben wird, dass sich die Krümmung wenigstens einer Grenzfläche zwischen den beiden formflexiblen Medien ändert. Can advantageously be provided that a form flexible medium through the means for changing the interface (s) is such displaced in the direction of the respective other form flexible medium that the curvature changes at least one interface between the two flexibly shaped media.
  • [0041] [0041]
    Wie eingangs bereits dargelegt wurde, ist die Erfindung nicht auf bestimmte Ausgestaltungsformen für die Mittel zur Änderung der Grenzfläche(n) zwischen den Medien beschränkt. As has already been stated, the invention is not to specific embodiments of the means for changing the interface (s) between the media is limited. Nachfolgend werden hierzu einige nicht ausschließliche Beispiele angegeben. The following offers a number of nonexclusive examples are given.
  • [0042] [0042]
    Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das optische Element auf der Basis des wie weiter oben bereits beschriebenen Elektrobenetzens (Electrowetting) ausgebildet ist. For example, it can be provided that the optical element is formed on the basis of the electrowetting (electrowetting) as already described above. Dabei wirken die Mittel zum Ändern der Grenzfläche zwischen den beiden Medien auf ein elektrisch leitendes Medium ein. The agents act to change the boundary between the two media on an electrically conductive medium. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung wird die Benetzbarkeit einer Oberfläche, an der das elektrisch leitende Medium anliegt, durch dieses elektrisch leitende Medium verändert, sodass sich dadurch indirekt auch die Kontur des elektrisch isolierenden Mediums verändern kann. By applying an electric voltage, the wettability of a surface on which abuts the electrically conductive medium, modified by this electrically conductive medium, so that, indirectly, can change the contour of the electrically insulating medium.
  • [0043] [0043]
    Das Prinzip des Elektrobenetzens über die Erzeugung eines elektrischen Feldes kann nun vorsehen, dass das erste formflexible Medium und das zweite formflexible Medium eine unterschiedliche elektrische Leitfähigkeit aufweisen. The principle of electrowetting on the production of an electric field can now provide that the first medium and the second flexible mold form flexible medium having a different electrical conductivity. Das Medium mit der geringeren elektrischen Leitfähigkeit, beispielsweise ein Öl, kann zwischen dem Medium mit der größeren elektrischen Leitfähigkeit, beispielsweise Wasser oder Wasser mit Zusätzen sowie wenigstens einer Elektrode angeordnet sein. The medium with the lower electrical conductivity, such as an oil can be disposed between the medium with the higher electrical conductivity, such as water or water with additives and at least one electrode. Dabei kann vorgesehen sein, dass das Medium mit der geringeren elektrischen Leitfähigkeit auf einer Oberfläche eines Substrats angeordnet ist, während auf der anderen Oberfläche des Substrats die wenigstens eine Elektrode angeordnet ist. It can be provided that the medium with the lower electrical conductivity on a surface of a substrate is disposed, while the at least one electrode is arranged on the other surface of the substrate. Wenn nun ein elektrisches Feld zwischen der wenigstens einen Elektrode und dem Medium mit der größeren elektrischen Leitfähigkeit angelegt wird, wird dadurch die Grenzfläche zwischen den beiden formflexiblen Medien verändert. If now an electric field between the at least one electrode and the medium is applied with the higher electrical conductivity, characterized the interface between the two flexibly shaped media is altered. Eine solche Lösung ist beispielsweise in der WO 03/069380 A1 beschrieben, deren Offenbarungsgehalt insoweit in die Beschreibung der vorliegenden Erfindung mit einbezogen wird. Such a solution is described for example in WO 03/069380 A1, the disclosure of which is incorporated in the description of the present invention.
  • [0044] [0044]
    In anderer Ausgestaltung können die Mittel zum Ändern der Grenzfläche(n) zur Einwirkung auf das erste und/oder zweite Medium ausgebildet sein, wobei die Mittel zum Ändern der Grenzfläche(n) zum Erzeugen eines Drucks auf das erste und/oder zweite Medium ausgebildet sind und wobei 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. In another embodiment, the means for changing the interface (s) may be formed to act on the first and / or second medium, wherein the means for changing the interface (s) are adapted to generate a pressure to the first and / or second medium and wherein a medium on these funds to at least one interface in at least one preferred direction in the direction of the respective other medium moved, particularly pressed, or can be. Derartige Mittel können konstruktiv einfach und in energiesparender Weise ausgestaltet werden, wobei solche Mittel häufig nur sehr kleine Steuerspannungen benötigen. Such agents can be designed structurally simple and energy-saving manner, such means often require very small control voltages.
  • [0045] [0045]
    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.
  • [0046] [0046]
    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.
  • [0047] [0047]
    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.
  • [0048] [0048]
    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.
  • [0049] [0049]
    Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsform kann das zweite formflexible Medium allseitig von dem ersten formflexiblen Medium umschlossen sein, wobei die Mittel zum Ändern der Grenzfläche zur Einwirkung auf das erste und/oder zweite Medium ausgebildet sind und wobei die Mittel zum Ändern der Grenzfläche(n) zum Erzeugen eines Drucks auf das erste und/oder zweite Medium ausgebildet sind. According to a further embodiment of the second form flexible media may be enclosed on all sides by the first flexibly shaped medium, said means being adapted to change the interface for acting on the first and / or second medium, and wherein the means for varying the interface (s) for generating a pressure to the first and / or second medium are formed.
  • [0050] [0050]
    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.
  • [0051] [0051]
    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.
  • [0052] [0052]
    Beispielsweise können die Mittel zum Ändern der Grenzfläche(n) als mechanische Mittel ausgebildet sein, beispielsweise in Form einer Kolbeneinrichtung, einer Zylindereinrichtung, und dergleichen. For example, the means for varying the interface (s) may be designed as mechanical means, for example in the form of a piston means of a cylinder device, and the like.
  • [0053] [0053]
    In anderer Ausgestaltung können die Mittel zum Ändern der Grenzfläche(n) beispielsweise auch in Form einer ansteuerbaren Membran ausgebildet sein. In another embodiment, the compositions can be formed, for example in the form of a controllable membrane to change the interface (s).
  • [0054] [0054]
    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.
  • [0055] [0055]
    Die weiter oben bereits erwähnte räumliche Fixierung des ersten und/oder zweiten formflexiblen Mediums innerhalb des Aufnahmebehälters kann mittels geeigneter Fixiermittel erfolgen. The above mentioned spatial fixing of the first and / or second shape within the flexible fluid receptacle can be carried out by means of suitable fixing means. 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.
  • [0056] [0056]
    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.
  • [0057] [0057]
    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.
  • [0058] [0058]
    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.
  • [0059] [0059]
    Die Erfindung ist des Weiteren nicht auf bestimmte Einsatzgebiete für die optischen Elemente beschränkt. The invention is not limited to certain areas of application for the optical elements further. So ist es beispielsweise denkbar, dass es sich bei den optischen Elementen um solche zum veränderbaren Einstellen der Fokallänge in einem optischen Gerät, etwa um variable Linsenelemente oder andere, beispielsweise elektrisch ansteuerbare optische Elemente handelt. Thus, it is conceivable that this is such for variably adjusting the focal length in an optical device, such as for 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. Natürlich ist es selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf diese konkreten Beispiele beschränkt ist. Of course it is to be understood that the invention is not limited to these specific examples.
  • [0060] [0060]
    Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein optisches System bereitgestellt, aufweisend wenigstens ein wie vorstehend beschriebenes erfindungsgemäßes optisches Element. According to another aspect, an optical system is provided, comprising at least one as described above inventive optical element. Bei einem solchen optischen System kann es sich beispielsweise um eine Anordnung von optischen Elementen, beispielsweise eine Anordnung von variablen Linsenelementen oder dergleichen handeln. In such an optical system can, for example, an array of optical elements, for example, an array of variable lens elements or the like.
  • [0061] [0061]
    Gemäß noch einem weiteren Aspekt wird ein optisches Gerät bereitgestellt, aufweisend wenigstens ein wie vorstehend beschriebenes optisches Element oder ein wie vorstehend beschriebenes optisches System. According to yet a further aspect there is provided an optical device comprising at least one optical element as described above, or a optical system 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 Fernrohr, oder ein Mikroskop, insbesondere ein Operationsmikroskop, oder ein Endoskop handeln. Particularly advantageous may be, for such an optical device to a telescope or a microscope, in particular an operating microscope or endoscope act.
  • [0062] [0062]
    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:
  • [0063] [0063]
    1 1 eine schematische Darstellung ein optisches Element, das nach dem Prinzip des Elektrobenetzens funktioniert und bei dem Stabilisierungsmittel gemäß der vorliegenden Erfindung implementiert sind; a schematic representation of an optical element, which works on the principle of electrowetting and are implemented in the stabilizer according to the present invention;
  • [0064] [0064]
    2 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines optischen Elements mit Stabilisierungsmitteln gemäß der vorliegenden Erfindung; A second embodiment of an optical element with stabilizers according to the present invention;
  • [0065] [0065]
    3 3 ein drittes Ausführungsbeispiel eines optischen Elements mit Stabilisierungsmitteln gemäß der vorliegenden Erfindung; A third embodiment of an optical element with stabilizers according to the present invention;
  • [0066] [0066]
    4 4 ein viertes Ausführungsbeispiel eines optischen Elements mit Stabilisierungsmitteln gemäß der vorliegenden Erfindung; A fourth embodiment of an optical element with stabilizers according to the present invention; und and
  • [0067] [0067]
    5 5 ein fünftes Ausführungsbeispiel eines optischen Elements mit Stabilisierungsmitteln gemäß der vorliegenden Erfindung. A fifth embodiment of an optical element with stabilizers according to the present invention.
  • [0068] [0068]
    Im Zusammenhang mit der In connection with the 1 1 wird zunächst die grundlegende Funktionsweise des Elektrobenetzens (Electrowettings) beschrieben. the basic functioning of electrowetting (Electrowettings) is first described. Ein optisches Element An optical element 10 10 , das in den That in the 1a 1a und and 1b 1b jeweils ausschnittsweise dargestellt ist, weist einen Aufnahmebehälter each is shown in fragmentary form, has a receptacle 11 11 auf, in dem sich zwei unterschiedliche formflexible Medien on, in which two different form flexible media 12 12 , . 13 13 , die jedoch eine zumindest ähnliche Dichte aufweisen, befinden. Which, however, have at least similar density are. Die beiden Medien, bei denen es sich im vorliegenden Beispiel um Flüssigkeiten handelt, sind nicht mischbar und berühren sich an einer Grenzfläche The two media in which it is in the present example liquids are immiscible, and touch each other at an interface 14 14 . ,
  • [0069] [0069]
    Bei dem ersten Medium Wherein said first medium 12 12 handelt es sich um ein elektrisch leitfähiges Medium wie beispielsweise Wasser oder Wasser mit Salzzusatz. is it an electrically conductive medium such as water or water with added salt. Dieses erste Medium ist transparent. This first medium is transparent. Bei dem zweiten Medium In the second medium 13 13 handelt es sich um ein elektrisch weniger leitfähiges bis elektrisch isolierendes Medium, beispielsweise um ein Öl. If it is an electrically less conductive to electrically insulating medium, such as an oil. Das zweite Medium The second medium 13 13 soll ebenfalls transparent sein. should also be transparent.
  • [0070] [0070]
    Bei dem optischen Element The optical element 10 10 handelt es sich beispielsweise um ein Linsenelement mit variabler Fokallänge, eine sogenannte Variolinse. it is, for example, a lens element with variable focal length, called a zoom lens.
  • [0071] [0071]
    Der Aufnahmebehälter The receptacle 11 11 wird unter anderem begrenzt durch ein Deckelelement is, inter alia, limited by a cover element 16 16 sowie ein Substrat and a substrate 15 15 , bei dem es sich beispielsweise um eine Dielektrikumsschicht handelt und auf dem auf der Unterseite (die dem Behälterinnenraum abgewandte Oberfläche) wenigstens eine erste Elektrode , Which is, for example, is a dielectric layer and on the on the lower side (the interior of the container facing away from the surface) at least a first electrode 17 17 angeordnet ist. is arranged. Das Substrat The substrate 15 15 bildet in diesem Fall den Behälterboden. in this case forms the container bottom. Diese vorgenannten Elemente können bevorzugt zumindest teilweise, das heißt im Bereich des Lichtdurchtritts, transparent sein. These aforementioned elements can preferably at least partially, ie in the region of light passage, be transparent.
  • [0072] [0072]
    Innerhalb des Aufnahmebehälters Within the receiving container 11 11 , und mit dem elektrisch leitfähigen Medium And with the electrically conductive medium 12 12 in Verbindung stehend ist wenigstens eine zweite Elektrode at least standing in connection is a second electrode 18 18 vorgesehen. provided. Über die beiden Elektroden Across the two electrodes 17 17 , . 18 18 kann ein elektrisches Feld , an electric field 19 19 erzeugt werden. are generated. Bei Anwesenheit eines solchen elektrischen Feldes In the presence of such electric field 19 19 , das durch eine Spannung zwischen dem elektrisch leitenden Medium Formed by a voltage between the electrically conductive medium 12 12 (über die Elektrode (Via the electrode 18 18 ) und der Elektrode ) And the electrode 17 17 verursacht wird, kann die Benetzbarkeit der Substratschicht is caused, the wettability of the substrate layer 15 15 in Bezug auf das erste Medium with respect to the first medium 12 12 wesentlich verändert werden. be significantly altered.
  • [0073] [0073]
    Im Ausgangszustand gemäß In the initial state according to 1a 1a bedeckt das elektrisch nicht leitende Medium covers the electrically non-conductive medium 13 13 einen Großteil des Substrats a large part of the substrate 15 15 . , Die Krümmung der Grenzfläche The curvature of the interface 14 14 zwischen den beiden Medien between the two media 12 12 , . 13 13 ist relativ flach. is relatively flat. Bei Beaufschlagung mit einer Spannung erhöht sich die Benetzbarkeit der Substratoberfläche in Bezug auf das elektrisch leitende Medium When acted upon by a voltage, the wettability of the substrate surface increased with respect to the electrically conductive medium 12 12 , wodurch sich die Grenzfläche , Whereby the interface 14 14 zwischen den beiden Medien between the two media 12 12 , . 13 13 verändert. changed. Dieser Zustand ist in This state is shown in 1b 1b dargestellt. shown. Das zweite Medium The second medium 13 13 weist dann eine wesentlich kompaktere Kontur auf. then has a substantially more compact contour. Die Krümmung der Grenzfläche The curvature of the interface 14 14 zwischen den beiden Medien between the two media 12 12 , . 13 13 ist wesentlich steiler. is much steeper. Durch eine Variation der Größe und/oder Form der Grenzfläche By varying the size and / or shape of the interface 14 14 ändert sich die Fokallänge des optischen Elements changes the focal length of the optical element 10 10 . ,
  • [0074] [0074]
    Über eine Steuereinrichtung (nicht dargestellt) kann die Beaufschlagung mit einer geeigneten Spannung erfolgen, so dass darüber die Fokallänge des optischen Elements ( Via a control device (not shown), the application of a suitable voltage take place, so that about the focal length of the optical element ( 10 10 ) punktuell und genau gesteuert werden kann. ) Can be controlled selectively and accurately.
  • [0075] [0075]
    Im Betrieb des optischen Elements In operation of the optical element 10 10 kann, beispielsweise durch Erschütterungen, die Situation auftreten, dass das zweite Medium can, for example, by shocks, the situation may arise that the second medium 13 13 , das in dem vorliegenden Beispiel in Tropfenform vorliegt, zerstört wird, indem der Tropfen in mehrere kleinere Tropfen zerfällt. Which is in the present example, in drop form, is destroyed by the droplet disintegrates into smaller droplets. Um einer solchen Zerstörung durch Zerfall entgegenzuwirken, sind in dem Aufnahmebehälter To counteract such destruction by decay in the receptacle 11 11 Stabilisierungsmittel Stabilizing agents 30 30 für das zweite Medium for the second medium 13 13 vorgesehen. provided. Diese Stabilisierungsmittel These stabilizing agents 30 30 , die im vorliegenden Beispiel eine Maschenstruktur aufweisen und folglich als Stabilisierungsnetz Which have a mesh structure in the present example and consequently as a stabilizing network 31 31 ausgebildet sind, können das tropfenförmige Medium are formed, can the teardrop-shaped medium 13 13 zusammenhalten, ohne die optische Qualität des optischen Elements hold together without the optical quality of the optical element 10 10 zu beeinträchtigen. compromising. Dazu sind die einzelnen Maschen des Stabilisierungsnetzes For this purpose, the individual meshes of the stabilizing network 31 31 vorzugsweise transparent ausgebildet. preferably made transparent. Das Stabilisierungsnetz The stabilization network 31 31 befindet sich außerhalb des Tropfens located outside of the drop 13 13 aus zweitem Medium from second medium 13 13 und innerhalb des Mediums and within the medium 12 12 . , Es ist jedoch im Bereich der Grenzfläche However, it is in the area of the interface 14 14 zwischen den beiden Medien between the two media 12 12 , . 13 13 angeordnet. arranged. Da sich das Stabilisierungsnetz Since the stabilization network 31 31 innerhalb des ersten Mediums within the first medium 12 12 befindet, weist es vorzugsweise einen Brechungsindex auf, der dem des ersten Mediums is, it preferably has a refractive index to that of the first medium 12 12 entspricht oder aber diesem zumindest ähnlich ist. or equivalent but this is at least similar.
  • [0076] [0076]
    Das Stabilisierungsnetz ist über geeignete Befestigungselemente The stabilization network is suitable fasteners 33 33 , etwa durch Kleben, Schweißen, mechanische Befestigung oder dergleichen, an dem Aufnahmebehälter , For example by gluing, welding, mechanical fasteners or the like, to the receptacle 11 11 befestigt. attached. Da sich das Stabilisierungsnetz Since the stabilization network 31 31 innerhalb des ersten Mediums within the first medium 12 12 befindet, ist es vorteilhaft mit einer Oberflächenbeschichtung versehen oder aus solch einem Material hergestellt, dass das zweite Medium is, it is advantageously provided with a surface coating or made of such a material, that the second medium 13 13 von der Oberfläche des Stabilisierungsnetzes from the surface of the stabilizing network 31 31 verdrängt wird, das erste Medium is displaced, the first medium 12 12 hingegen nicht. is not. Auf diese Weise wird das zweite Medium In this way, the second medium 13 13 innerhalb des Stabilisierungsnetzes stabilization within the network 31 31 gehalten. held. Sollte es zu einer Zerstörung des Tropfens kommen, können die Teiltropfen nicht aus dem Stabilisierungsnetz If there is a destruction of the drop, the drop can not be part of the stabilization network 31 31 entweichen. escape. Aufgrund der räumlichen Nähe werden die Teiltropfen, sofern sie denn überhaupt entstehen, sehr schnell wieder zusammenfinden und den ursprünglichen Tropfen bilden. Due to the proximity to the partial drops, because if they ever arise, come together very quickly and make the initial drop.
  • [0077] [0077]
    Die Anordnung des Stabilisierungsnetzes The arrangement of the stabilization network 31 31 sowie dessen Ausgestaltung sind vorteilhaft so gewählt, dass das Stabilisierungsnetz eine Konturänderung der Grenzfläche as well as its configuration, are advantageously selected so that the stabilizing grid, a contour change of the interface 14 14 zwischen den beiden Medien between the two media 12 12 , . 13 13 von from 1a 1a nach after 1b 1b , und zurück, problemlos zuläßt, ohne dass dessen Stabilisierungseigenschaften dadurch geschmälert werden. And back, easily permits without its stabilizing properties are diminished thereby.
  • [0078] [0078]
    In In 2 2 ist ein anderes optisches Element is another optical element 10 10 gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt, bei dem es sich um ein Linsenelement mit veränderlicher Brennweite handeln soll. illustrated in accordance with the present invention, in which it is to be a lens element of variable focal length. Das optische Element The optical element 10 10 soll in einem optischen Gerät mit veränderlicher Fokallänge, beispielsweise in einem Operationsmikroskop oder einem Endoskop (jeweils nicht dargestellt) eingesetzt werden. is to be used in an optical device with a variable focal length, for example, in a surgical microscope or an endoscope (both not shown). Gleiche Bauteile wie bei dem optischen Element The same components as in the optical element 10 10 aus from 1 1 sind dabei mit identischen Bezugsziffern versehen. are provided with the same reference numerals.
  • [0079] [0079]
    Das in The in 2 2 dargestellte optische Element illustrated optical element 10 10 besteht zunächst aus einem Aufnahmebehälter initially consists of a receptacle 11 11 , der unter anderem durch einen Behälterboden Which, inter alia, through a container floor 20 20 und einen diesem gegenüberliegenden Behälterdeckel and this opposite container lid 16 16 begrenzt ist. is limited. Senkrecht zum Behälterboden Perpendicular to the container bottom 20 20 verläuft die optische Achse passing the optical axis 25 25 , entlang derer der Strahlengang Along which the beam path 21 21 eines Lichtstrahls durch das optische Element a light beam through the optical element 10 10 hindurch verläuft. runs through.
  • [0080] [0080]
    Zumindest in einem Bereich um die optische Achse At least in a region around the optical axis 25 25 herum weist der Behälterboden around the container bottom comprises 20 20 und ebenso der Behälterdeckel and as the container lid 16 16 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 20 20 und der gesamte Behälterdeckel and the entire container lid 16 16 aus einem transparenten Material gebildet sind. are formed of a transparent material.
  • [0081] [0081]
    Innerhalb des Aufnahmebehälters Within the receiving container 11 11 befinden sich zwei unterschiedliche, jeweils formflexible Medien There are two different, each form flexible media 12 12 , . 13 13 . , Beide Medien Both media 12 12 , . 13 13 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 12 12 , . 13 13 transparent. transparent. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel kann es sich bei den formflexiblen Medien In the present embodiment, it may be in the form flexible media 12 12 , . 13 13 um Flüssigkeiten handeln, wobei beispielsweise das erste Medium involve fluids, for example, the first medium 12 12 als Wasser und das zweite Medium than water and the second medium 13 13 als Öl ausgebildet sein kann. may be formed as an oil.
  • [0082] [0082]
    Innerhalb des Aufnahmebehälters Within the receiving container 11 11 befindet sich in diesem eine als Anlagefläche is in this one as a bearing surface 22 22 ausgebildete Zwischenschicht, die wiederum über eine Öffnung formed intermediate layer, which in turn through an opening 28 28 verfügt. features.
  • [0083] [0083]
    Ebenso wie der transparente Bereich des Behälterbodens As well as the transparent area of the container bottom 20 20 ist auch die Öffnung is also the opening 28 28 innerhalb der Zwischenschicht within the intermediate layer 22 22 konzentrisch um die optische Achse concentrically around the optical axis 25 25 herum ausgebildet. formed around.
  • [0084] [0084]
    Bei dem in In the in 2 2 dargestellten Beispiel sind solche Oberflächen innerhalb des Aufnahmebehälters the illustrated example, are those surfaces within the receptacle 11 11 , die mit dem ersten Medium With said first medium 12 12 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 13 13 benetzt werden, durch eine strichpunktierte Linie gekennzeichnet sind. wetted, are marked by a dashed line.
  • [0085] [0085]
    Die beiden Flüssigkeiten The two liquids 12 12 , . 13 13 sind über geeignete Mittel im Aufnahmebehälter are by suitable means in the receptacle 11 11 räumlich fixiert, wobei die zweite Flüssigkeit spatially fixed, wherein the second liquid 13 13 zumindest bereichsweise an der als Anlagefläche ausgebildeten Zwischenschicht at least partially on the contact surface formed as intermediate layer 22 22 innerhalb des Aufnahmebehälters within the receiving container 11 11 anliegt. is applied. Dabei ist die zweite Flüssigkeit Here, the second liquid 13 13 ebenfalls im Bereich der Öffnung also in the area of the opening 28 28 fixiert, sodass sich die Flüssigkeit fixed, so that the liquid 13 13 , die zumindest im Bereich der Grenzfläche That at least in the region of the interface 14 14 zwischen der ersten und zweiten Flüssigkeit between the first and second liquid 12 12 , . 13 13 eine Tropfenform aufweist, konzentrisch um die optische Achse has a teardrop shape, concentrically around the optical axis 25 25 herum erstreckt. extends around.
  • [0086] [0086]
    Ein in das optische Element An optical element in the 10 10 eintretender Lichtstrahl entering light beam 21 21 durchläuft somit zunächst den transparenten Bereich des Behälterbodens Thus, after going through the transparent portion of the container bottom 20 20 , anschließend die zweite Flüssigkeit , Then said second liquid 13 13 sowie die Öffnung and the opening 28 28 in der Anlagefläche in the contact surface 22 22 innerhalb des Aufnahmebehälters within the receiving container 11 11 , dann die erste Flüssigkeit , Then the first liquid 12 12 und anschließend einen transparenten Bereich des Behälterdeckels and then a transparent portion of the container lid 16 16 . ,
  • [0087] [0087]
    Eine Veränderung der Brennweite des optischen Elements A change of the focal length of the optical element 10 10 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 14 14 – zum Beispiel deren Krümmung – zwischen den beiden Flüssigkeiten - For example, the curvature - between the two liquids 12 12 , . 13 13 verändert wird. is changed. Dies erfolgt über entsprechend ausgestaltete Mittel This is done using appropriately designed agents 23 23 . , Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Mittel In the present embodiment, the means 23 23 zum Ändern der Grenzfläche To change the interface 14 14 in Form einer Membran in the form of a membrane 24 24 ausgebildet, die einen Teil der Zwischenschicht formed, a portion of the intermediate layer 22 22 bildet. forms. An oder in der Membran On or in the membrane 24 24 befindet sich wenigstens ein Magnet- oder Metallplättchen is at least one magnet or metal plate 26 26 . , Auf dieses Plättchen On this plate 26 26 kann mittels eines Elektromagneten can by means of an electromagnet 27 27 eingewirkt werden. be acted upon.
  • [0088] [0088]
    Wenn das Plättchen If the platelet 26 26 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 27 27 in Richtung des Behälterbodens in the direction of the container bottom 20 20 angezogen, oder aber in Richtung des Behälterdeckels attracted, or in the direction of the container lid 16 16 abgestoßen werden. are repelled. Wenn das Plättchen If the platelet 26 26 als Metallplättchen ausgebildet ist, wird dieses bei Betätigung des Elektromagneten is formed as a metal plate, this upon actuation of the solenoid 27 27 angezogen. tightened.
  • [0089] [0089]
    Durch die Mittel By the means 23 23 zum Ändern der Grenzfläche To change the interface 14 14 ist es nunmehr möglich, auf die Flüssigkeit it is now possible on the liquid 13 13 direkt einzuwirken. directly interact. Dies geschieht in einer Weise, dass die zweite Flüssigkeit This is done in such a way that the second liquid 13 13 an der Grenzfläche at the interface 14 14 zur ersten Flüssigkeit to the first liquid 12 12 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 25 25 – in Richtung der ersten Flüssigkeit - In the direction of the first liquid 12 12 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 24 24 . ,
  • [0090] [0090]
    Im Ausgangszustand befindet sich die Membran In the initial state, the membrane 24 24 in ihrer waagerechten Ausgangsstellung. in its horizontal starting position. Die zweite Flüssigkeit The second liquid 13 13 weist auf der Anlagefläche has the contact surface 22 22 eine Tropfenform auf, wobei die Grenzfläche a drop shape, wherein the interface 14 14 zwischen den Flüssigkeiten between the liquids 12 12 und and 13 13 eine flache Krümmung aufweist. has a flat curvature. Dies ist durch eine durchgezogene Linie dargestellt. This is shown by a solid line.
  • [0091] [0091]
    Wenn nun der Elektromagnet Now, when the solenoid 27 27 betätigt wird und das Plättchen is actuated and the plate 26 26 beispielsweise in Richtung des Behälterbodens For example, in the direction of the container bottom 20 20 angezogen wird, führt dies dazu, dass sich auch die Membran is tightened, this leads to the fact that the membrane 24 24 in Richtung des Behälterbodens in the direction of the container bottom 20 20 auslenkt. deflects. Dadurch wird die zweite Flüssigkeit Thereby, the second liquid 13 13 durch die Öffnung through the opening 28 28 herausgedrückt, wodurch sich die Krümmung der Grenzfläche forced out, thus increasing the curvature of the interface 14 14 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 13 13 wird somit in Richtung der optischen Achse is thus in the optical axis direction 25 25 in Richtung der ersten Flüssigkeit in the direction of the first liquid 12 12 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.
  • [0092] [0092]
    Um eine Zerstörung des Tropfens der zweiten Flüssigkeit A destruction of the drop of the second liquid 13 13 , etwa durch Erschütterungen oder dergleichen zu verhindern, sind wiederum Stabilisierungsmittel Such as by shocks or to prevent the like, in turn, are stabilizing agent 30 30 vorgesehen, zu deren Grundaufbau und Funktionsweise zunächst auf die Ausführungen in provided to the basic structure and functioning initially in on the discussion 1 1 Bezug genommen und verwiesen wird. Is taken and pointed reference. Bei den Stabilisierungsmitteln In the stabilizers 30 30 handelt es sich um eine – beispielsweise elastische – Stabilisierungsfolie is it a - for example, elastic - stabilizing film 32 32 , insbesondere eine Lochfolie, oder aber um ein wie weiter oben beschriebenes Stabilisierungsnetz mit Maschenstruktur. , In particular a perforated film, or a further above described stabilization network with mesh structure. Die Stabilisienungsfolie The Stabilisienungsfolie 32 32 ist über geeignete Befestigungselemente is via suitable fasteners 33 33 an der Anlagefläche on the contact surface 22 22 angeordnet. arranged.
  • [0093] [0093]
    Im Unterschied zu In contrast to 1 1 befindet sich die Stabilisierungsfolie is the stabilizing film 32 32 , die vorteilhaft aus einem transparenten Material besteht, innerhalb des zweiten Mediums Which advantageously consists of a transparent material within the second medium 13 13 , so dass sie vorzugsweise aus einem Material mit gleichem oder ähnlichem Brechungsindex hergestellt ist. So that it is preferably made of a material having the same or similar refractive index. Vorteilhaft ist die Stabilisierungsfolie Advantageously, the stabilizing film 32 32 in einer Weise oberflächenbeschichtet beziehungsweise besteht aus einem Material, dass das zweite Medium surface coated in a manner or made of a material, that the second medium 13 13 an deren Oberfläche festgehalten wird. is retained on the surface.
  • [0094] [0094]
    Die Form der Stabilisierungsmittel The shape of the stabilizing agent 30 30 kann durch eine gewisse Vorspannung gegeben sein. may be given by a certain prestress. Dies wird anhand der This is based on the 3 3 bis to 5 5 erläutert. explained. In den In the 3 3 bis to 5 5 sind in vereinfachter Darstellung nur einige wesentliche Merkmale eines beispielsweise wie weiter oben beschriebenen – optischen Elements are simplified representation of some of the essential characteristics of, for example as described earlier - optical element 10 10 dargestellt, da hier die Ausgestaltung und Anordnung der Stabilisierungsmittel shown, since the configuration and arrangement of stabilizing agent 30 30 im Vordergrund stehen soll. should be in the foreground. Es ist dargestellt eine Substratschicht There is shown a substrate layer 15 15 , auf der ein Tropfen eines elektrisch nicht leitfähigen formflexiblen zweiten Mediums On which a drop of an electrically non-conductive form flexible second medium 13 13 angeordnet ist. is arranged. Das zweite Medium The second medium 13 13 ist von einem elektrisch leitfähigen formflexiblen Medium is of an electrically conductive medium flexible in shape 12 12 umgeben. surrounded. Die beiden Medien The two media 12 12 , . 13 13 berühren sich an einer Grenzfläche touch each other at an interface 14 14 . , Bei den Stabilisierungsmitteln In the stabilizers 30 30 handelt es sich um wenigstens ein Stabilisierungselement mit Maschenstruktur, ein Stabilisierungsnetz If it is at least a stabilizing element with a mesh structure, a stabilization network 31 31 . ,
  • [0095] [0095]
    In In 3 3 befindet sich ein Stabilisierungsnetz there is a stabilization network 31 31 innerhalb des zweiten Mediums within the second medium 13 13 . , Es weist eine aufgrund einer Vorspannung eingestellte Vorkontur auf, die der Kontur der Grenzfläche It has a set due to a bias voltage precontour that the contour of the interface 14 14 bei minimaler Ausdehnung des zweiten Mediums with minimal extension of the second medium 13 13 angenähert ist. is approximated. Dies ist im oberen Teil von This is in the upper part of 3 3 dargestellt. shown. Wenn sich die Größe und/oder Form der Grenzfläche If the size and / or shape of the interface 14 14 zwischen den beiden Medien between the two media 12 12 , . 13 13 ändert, beispielsweise durch Anwesenheit eines elektrischen Feldes, dehnt sich das Medium changes, for example, by the presence of an electric field, the medium expands 13 13 im in im in 3 3 dargestellten Beispiel aus, so dass sich die Grenzfläche example shown, so that the interface 14 14 von dem Stabilisierungsnetz stabilization of the network 31 31 entfernt. away. Dieser Zustand ist im unteren Teil von This state is in the lower part of 3 3 dargestellt. shown.
  • [0096] [0096]
    In In 4 4 ist ein Stabilsierungsnetz is a Stabilsierungsnetz 31 31 innerhalb des zweiten, elektrisch leitfähigen Mediums inside the second electrically conductive medium 12 12 angeordnet. arranged. Auch dieses Stabilisierungsnetz Also this stabilization network 31 31 weist eine aufgrund einer Vorspannung eingestellte Vorkontur auf, die im Unterschied zu has a set due to a bias precontour that in contrast to 3 3 diesmal jedoch der Kontur der Grenzfläche This time, however, the contour of the interface 14 14 bei maximaler Ausdehnung des zweiten Mediums at maximum extension of the second medium 13 13 angenähert ist. is approximated. Dies ist im oberen Teil von This is in the upper part of 4 4 dargestellt. shown. Wenn sich die Größe und/oder Form der Grenzfläche If the size and / or shape of the interface 14 14 zwischen den beiden Medien between the two media 12 12 , . 13 13 ändert, beispielsweise durch Anwesenheit eines elektrischen Feldes, dehnt sich das Medium changes, for example, by the presence of an electric field, the medium expands 13 13 im in im in 4 4 dargestellten Beispiel aus, so dass sich die Grenzfläche example shown, so that the interface 14 14 dem Stabilisierungsnetz the stabilization network 31 31 annähert. approaches. Dieser Zustand ist im unteren Teil von This state is in the lower part of 4 4 dargestellt. shown.
  • [0097] [0097]
    In In 5 5 schließlich sind Stabilisierungsmittel dargestellt, die aus zwei Elementen mit Maschenstruktur, im vorliegenden Beispiel aus zwei Stabilisierungsnetzen Finally, stabilizing agents are shown consisting of two elements with a mesh structure in the present example of two stabilization networks 31 31 , . 31a 31a gebildet sind. are formed. Die Stabilisierungsnetze The stabilization networks 31 31 , . 31a 31a weisen eine aufgrund einer Vorspannung eingestellte Vorkontur auf, die im Hinblick auf das Stabilisierungsnetz have a set due to a bias voltage precontour that in view of the stabilization network 31 31 der Kontur der Grenzfläche the contour of the interface 14 14 bei minimaler Ausdehnung des zweiten Mediums with minimal extension of the second medium 13 13 und im Hinblick auf das Stabilisierungsnetz and with regard to the stabilizing power 31a 31a der Kontur der Grenzfläche bei maximaler Ausdehnung des zweiten Mediums the contour of the boundary surface at the maximum expansion of the second medium 13 13 angenähert ist. is approximated. Wenn sich die Größe und/oder Form der Grenzfläche If the size and / or shape of the interface 14 14 zwischen den beiden Medien between the two media 12 12 , . 13 13 ändert, beispielsweise durch Anwesenheit eines elektrischen Feldes, dehnt sich das Medium changes, for example, by the presence of an electric field, the medium expands 13 13 im in im in 5 5 dargestellten Beispiel aus, wobei sich die Grenzfläche the illustrated example, from, with the interface 14 14 jedoch immer zwischen den beiden Stabilisierungsnetzen but always between the two stabilization networks 31 31 , . 31a 31a befindet. is located.
  • 10 10
    optisches Element optical element
    11 11
    Aufnahmebehälter Receptacle
    12 12
    erstes formflexibles Medium first form flexible medium
    13 13
    zweites formflexibles Medium second form flexible medium
    14 14
    Grenzfläche zwischen den Medien Interface between the media
    15 15
    Substratschicht Substrate layer
    16 16
    Behälterdeckel Container lid
    17 17
    erste Elektrode first electrode
    18 18
    zweite Elektrode second electrode
    19 19
    elektrisches Feld electric field
    20 20
    Behälterboden Container floor
    21 21
    Lichtstrahlrichtung Beam direction
    22 22
    Anlagefläche (Zwischenschicht) Abutment surface (intermediate layer)
    23 23
    Mittel zum Ändern der Grenzfläche Means for changing the interface
    24 24
    Membran Membrane
    25 25
    optische Achse optical axis
    26 26
    Plättchen Platelet
    27 27
    Elektromagnet Electromagnet
    28 28
    Öffnung Opening
    30 30
    Stabilisierungsmittel Stabilizing agents
    31 31
    Stabilisierungsnetz Stabilization network
    31a 31a
    Stabilisierungsnetz Stabilization network
    32 32
    Stabilisierungsfolie Stabilizing film
    33 33
    Befestigungselement Fastener
Patent Citations
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International ClassificationG02B3/14, G02B5/06, G02B1/06, G02B26/00
Cooperative ClassificationG02B3/14, G02B26/005
European ClassificationG02B3/14, G02B26/00L1
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