CN101048678A

CN101048678A - 光学元件、光学装置、气氛提供器、光学扫描装置、光学耦合装置、和操作界面波的方法

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Publication number: CN101048678A
Application number: CNA2005800370525A
Authority: CN
Inventors: S·凯帕; B·H·W·亨德里克斯
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2004-10-27
Filing date: 2005-10-24
Publication date: 2007-10-03
Anticipated expiration: 2025-10-24
Also published as: CN100570414C; US20090122388A1; EP1807718A1; WO2006046185A1; JP2008518261A; TW200632381A; KR20070073928A; US7724444B2

Abstract

提供一种用于藉助电湿以提供界面波的光学元件(1)。光学元件(1)包括：具有至少一个侧壁和光轴(10)的流体腔室(3)。而且，流体腔室(3)包括由界面(4)分开的第一流体(A)和第二流体(A)，两种流体是不可互混溶的。提供了第一电湿电极(2)和第二电湿电极(9)，第一电湿电极(2)由电绝缘流体接触层(8，11)与第一流体(A)和第二流体(B)分开。第二电湿电极(9)被安排成作用在第一流体(A)。通过分别提供选择的电压到第一和第二电湿电极(2，9)，可以形成选择的驻波或行波。

Description

光学元件、光学装置、气氛提供器、光学扫描装置、光学耦合装置、和操作界面波的方法

本发明涉及用于藉助于电湿而提供界面波的光学元件、包括这样的光学元件的光学装置、和用于操作界面波的方法。

一种可变焦透镜是在US 6,369,954中描述的。这种聚焦透镜包括用导电的第一液体和一滴绝缘的第二液体填充的腔室。这两种液体是不可互混溶的：第二液体保持在腔室壁的表面区域。该液滴通过包括憎水性和亲水性部分或层的流体接触层而被定位于这个区域。如果在腔室中的电极之间加上电压，则导电液体使得绝缘的液滴这样地运动和变形，使得液滴的表面变为更凸的。在一个实施例中，憎水性和亲水性层沿圆柱表面布置，使液滴的侧面沿圆柱表面轴向地放置，由此如果没有加上电压则以亲水性层为中心，而如果加上电压则由一系列沿圆柱的侧面轴向地隔开的电极为中心。

具有这样的安排的另一个可变聚焦透镜是在国际专利申请WO00/58763中描述的。所建议的用于使绝缘液滴定中心的装置是由在可调节的透镜中的绝缘层形成的、喇叭口形的凹口。凹口的侧面被安排成把液滴中心保持在凹口内，并在该滴的表面提供一个凸透镜。由于凹口的基底与凹口的侧面由相同的材料形成，如果要使透镜是可工作的，则这样的材料必须选择为透明的。

本发明的目的是提供一种光学元件，该光学元件通过使用电湿现象来创建例如连续可调节的光栅而提供界面波。

第一方面，本发明提供用于藉助于电湿而提供界面波的光学元件，该光学元件包括：

-流体腔室，

-该流体腔室包括由界面分开的第一流体和第二流体，

-该流体是不可互混溶的，

-第一电湿电极和第二电湿电极，该第一电湿电极通过电绝缘流体接触层而与第一流体和第二流体分开，该第二电湿电极直接作用于第一流体或电容耦合到第一流体，以及

-电压控制系统，用于随时间而改变在两个电湿电极之间的电压差，以创建界面波。

在按照本发明的这种光学元件中，在第一流体和第二流体之间的交界面(在流体之间的交界层或区域)的形状可以由电湿电极改变。交界面的形状是可变的和可控制的。在第一电湿电极和作为公共电极的第二电湿电极的结构上施加可变的电压模式时，在两种液体与第一电湿电极之间的交界面的接触角度会改变。随时间变化的接触角度导致界面波。因此，可以建立更多的形状，例如连续可调的光栅。

在优选实施例中，第一电湿电极被划分成至少两个第一电湿电极。作为绝缘电极的一个电湿电极已经产生波，但至少两个电湿电极增加可能的波形的数目，因为在第一和第二电湿电极上的不同电压导致与流体腔室的侧壁的交界面的不同的接触角度。

另一方面，本发明提供一种光学装置，它包括藉助于电湿而提供界面波的光学元件。本发明的这方面的光学装置可以是一个气氛提供器，用于照明应用以便产生例如围绕电视机的光和彩色分布。这样，可以例如从所显示的电影得到更强的感觉。本发明的光学装置也可以是具有按照本发明的光学元件的光学扫描装置。这个光学元件被用来产生在光学记录载体的信息层上用于串扰变换的卫星光点。另外，本发明的光学装置也可以是光耦合装置，用于耦合出光，例如耦合出光波导(light guide)的光。

再一方面，本发明提供藉助于电湿以提供界面波的方法，该方法包括：

-提供流体腔室，

-用第一流体和第二流体填充流体腔室，这两种流体是不可互混溶的，使得两种流体在一个交界面处接触，

-提供第一电湿电极和第二电湿电极，该第一电湿电极通过电绝缘流体接触层而与第一流体和第二流体分开，该第二电湿电极作用于第一流体上，以及

-由一个电压控制系统随时间而改变在两个电湿电极之间的电压差以便创建界面波。

通过只是作为例子给出的和参照附图作出的本发明的优选实施例的以下说明将明白本发明的特性和优点，其中：

图1显示按照本发明的第一实施例的光学元件的截面图；

图2A显示在按照本发明的实施例的光学元件中使用的电湿电极结构截面的顶视图；

图2B显示在按照本发明的实施例的光学元件中使用的另一个电湿电极结构截面的顶视图；

图3A，3B以示意性截面图显示按照本发明的实施例的气氛提供器的一部分；

图4以示意性截面图显示按照本发明的实施例的光耦合装置；以及

图5以示意性截面图显示按照本发明的实施例的光学扫描装置。

图1显示作为电湿单元或电湿器件的光学元件1。这样的电湿器件是利用电湿现象而工作的器件。在电湿过程中，三相态接触角度(这在后面说明)通过施加电压而改变。三相态包括两个流体和一个固体。典型地，至少一个流体是液体。

流体是响应任何外力而改变它的形状的物质。所以它趋向于流动或遵循它的腔室的轮廓，流体包括气体、水蒸气、液体以及能够流动的固体和液体的混合体。

图1的光学元件1包括作为形成毛细管的单个环状绝缘电极的第一电湿电极2。另外，光学元件1包括流体腔室3，其中包含第一流体A和第二流体B。第一流体A和第二流体B在交界面4上接触。两个流体A和B包含两种非互混溶的液体，其中第一流体A是导电的或极化液体，诸如包含盐溶液的水或水与乙二醇的混合物。第二流体B是绝缘液体，诸如硅油或烷烃。两种流体A和B优选地被安排成具有相等的密度，以使得在两种液体之间的重力影响最小化。这样，透镜的工作将与取向无关。

两种流体A和B具有不同的折射率。取决于加到流体A的盐的总量，盐溶液的折射率可以在1.33与1.50之间变化。取决于流体B的选择，流体B的折射率可以在1.25与1.70之间变化。

流体腔室3藉助于透明的前面元件5和透明的后面元件6进行密封。这样，光的可以通过光学元件1的透明的元件5和6进入流体腔室3和从流体腔室3外出。

第一电湿电极2由金属材料制成，并用绝缘层7例如聚对苯撑二甲基涂覆。绝缘层7具有50nm与100μm之间的厚度，典型厚度在1到10μm之间。作为绝缘层7上的涂层的流体接触层8减小了在交界面4与流体腔室3的壁的接触角度α中的滞后现象。流体接触层8优选地由非晶碳氟化合物诸如由DUPONT^TM制造的Teflon^TM AF 1600形成。AF 1600涂层可以是把第一电湿电极2经过接连的浸涂而生产的，这形成基本上均匀厚度的材料的同质层，因为电极2的圆柱面基本上平行于圆柱电极2。浸涂是通过浸渍电极2而同时把电极2沿它的轴向移入和移出浸渍溶液而实施的。由第一流体A造成的流体接触层8的湿润度在交界面4与流体接触层8交截的两个面上基本上是相等的，如果在第一和第二电湿电极之间没有加上电压的话。在这种情形下第二电湿电极9被安排在前面元件5中在流体腔室3的一端，并沿流体腔室3的光学轴线10延伸，或可以作为环放置在流体腔室3中，或可以是在前面元件5上的一个薄的涂层。第二电湿电极9在这种情形下是透明的电极，它的至少一个部分以下列方式安排在流体腔室3中，即第二电湿电极9对第一流体A起作用。这样，电湿电极9直接接触导电流体A。也有可能第二电湿电极9没有直接接触导电流体A，例如，当第二电湿电极被覆盖以绝缘涂层时。这样，第二电湿电极9是电容耦合到流体A的。另外，有可能电湿电极9沿流体腔室3的光轴延伸到交界面4。

电湿可用来增加导电流体在表面上的湿润度。如果在第一电湿电极2与第二电湿电极9之间没有施加电压，流体接触层8相对于第二流体B比起第一流体A具有更高的湿润度。由于电湿性，由第一流体A造成的湿润度在第一电湿电极2与第二电湿电极9之间施加电压的情形下会变化，这趋于改变在三相态线上交界面4的接触角度α。三相态线是在流体接触层8与两种液体A和B之间的接触线。接触角度被定义为液体/液体交界面与绝缘的第一电湿电极2的角度α，这是通过导电液体A测量的。因此，交界面4的形状是根据提供电压V1的电压控制系统的施加的电压而可变的。在与导电液体A接触的第二公共电湿电极9与绝缘电湿电极2之间的电压差会改变在两个液体A和B之间的交界面4的接触角度α。随时间变化的接触角度α将导致界面波，而在本实施例中，交界面4与流体腔室3的壁的接触角度沿流体腔室3的整个壁是相等的。这些界面波可以是具有可调节的幅度和波长的驻波或行波。使用付立叶变换的理论可以创建几个任意界面形状。付立叶变换是从付立叶分析导出的，后者阐明在一个时间间隔或周期内定义的任何函数f(x)可以被表示为一系列正弦和余弦函数。这些正弦和余弦函数是空间或时间的函数。换句话说，付立叶变换是极其有用的数学工具，付立叶变换的本质在于任何函数是许多波的求和。这许多波可以利用和控制在电湿电极2和9上的电压而生成。

在图1上，环形电湿电极2也可以是两个分开的电极。这样，两个电湿电极2增加可能的波形的数目，因为在电湿电极2和9上的不同的电压V1和V2导致交界面4与流体腔室3的壁的不同的接触角度α。

在以上的说明中，单个电湿电极2被描述为是作用在接口4的周界的。将会看到，可以提供一个或多个任一个电极。因此，也有可能使用几个绝缘电极，如图2A和2B所示。电极越多，可以造成的波形越多。

例如，图2A显示从光学元件1的顶部垂直于流体腔室3的光轴10观看的截面图。在本实施例中，结合流体腔室3显示替换的电湿电极结构。在图2A上，提供围绕流体腔室3的周界相等地间隔的17个分开的分段电极2’以取代围绕流体腔室3的周界延伸的单个环形电湿电极2。通过把单独的和不同的电压施加到每个侧壁分段电极2’和第二公共电湿电极9，这样的电湿电极结构达到在两个液体A和B之间的各种各样的交界面4的形状。

图2B显示光学元件1的另一个实施例的截面图，其中四个矩形分段电极2a，2b，2c和2d围绕流体腔室3的光轴10以正方形的形式间隔地放置，它们的纵向边缘是平行的，第二电湿电极9沿该光轴10排列。这样就形成了方的液体腔室3。分段电极2’，2a，2b，2c，2d被覆盖以例如由Teflon^TM AF 1600形成的连续的均匀厚度的电绝缘流体接触层11。第二电湿电极9应当是看不见的或透明的，它可以沿光轴10安排在流体腔室3的中心，或按需要而偏离中心。

参照图2A和2B，电压可以施加在分段电极2’和2a，2b，2c，2d的侧壁与第二电湿电极9之间。通过加到电极的不同的电压与在每个电极和交界面4之间的不同的接触角度的组合，可以创建驻波或行波。取决于应用，优选地是在1个和10个电极之间，最佳地是在1个和4个电极之间。一个电极是容易寻址的，因此，它可用于低成本的应用。图2A和2B的这些结构的结果在于，把环形电湿电极2分割成许多平行于光轴10的小电极，例如2’和2a，2b，2c，2d，导致不同的接触角度α，因此出现对于创建专门的波形的更多的可能性。

在光学元件1的另一个实施例中，也有可能在流体腔室3的一个侧壁上只提供一个电极2。然后，通过施加电压到电极上而产生的波将在流体腔室3的对面的侧壁上反射。流体腔室3的对面的侧壁是波的反射壁，从而使波被反射。如果流体腔室3的对面的侧壁包含波吸收壁，以使得波不是被反射而是被吸收，则出现另一个可能性。用这种方式，容易创建行波。

另外，虽然流体腔室3在图1上被描述为圆柱形，但将会看到，流体腔室3实际上可以具有任何想要的形状。流体腔室3可以具有除了圆形以外的其它几何形状，诸如柱形、椭圆、矩形、圆环形等等。流体腔室3的形状取决于应用。在这些实施例中，优选地是长方形或柱形流体腔室3。图1上的流体腔室3的侧壁是平行于光轴10而排列的。然而，侧壁不一定需要平行于光轴10。例如，矩形或方形流体腔室可以是棱锥形流体腔室，又例如柱形流体腔室可以是锥形流体腔室。流体腔室3的这些形状的变例导致其它波形，并常常允许产生驻波或行波的更大的波的幅度。波形不单取决于流体腔室的几何形状，而且也取决于电极结构、液体A和B的密度与表面张力、和施加在电湿电极2和9上的电压。

在光学元件1的另一个实施例中，至少一个流体A，B包括光的反射粒子(未示出)。所述粒子被处理成使它们停留在流体A与B之间的交界面4上，其中粒子起到反射镜的作用。因此，可以产生反射的光波。

现在参照图1，本发明的实施例是创建驻波或行波。通过周期地改变绝缘电湿电极2的电压就可以产生驻波或行波。取决于在一个周期内如何切换电湿电极2上的电压，确定了驻波或行波的形状。最终得到的驻波或行波的结构可被用作为光栅。

在两种流体A和B之间的交界面4绝不会完全静止，而是随时间改变的。在行波的情形下，波沿交界面4以一个方向行进。驻波被定义为两个行波的和，它提供被描绘成在其上界面波的幅度总是0的节点14的各点。节点14总是处在间隔半波长的距离。幅度的极点被描绘为反节点12，13。在这些节点上，交界面4处在静止状态。在反节点12，13上交界面4上下运动。在图1上，在两种流体A与B之间的交界面4描绘在某个时刻的光栅。应当指出，在半个振荡周期的时间后，上面的反节点12将在下面，下面的反节点13将在上面。节点14保持在它们原来的位置。在四分之一振荡周期的时间后，交界面4是平坦的。因此，光栅的形状是与时间相关的。还应当指出，这些波通常不是方形的，因此由这些波形成的光栅不是完美的。波的形状例如方形、正弦形等等确定了光栅的效率。在节点14之间的距离确定光栅常数。因此，有可能创建连续可调节的光栅。驻波反节点12，13上下运动对于某些应用可能是问题。通过把光源触发耦合到波生成电压控制系统，光源可被做成只在反节点处在一定的位置时才工作。这对于衍射光的输出是有利的。

如果在流体腔室3中容纳半波长的整数倍，则产生驻波。如果在流体腔室3的每侧上的例如两个电极输出不同的电压，或如果界面波的波长λ不满足在流体腔室3中生成驻波的准则，则产生行波。这样的可连续调节的光栅的主要目的是要在照明应用于中提供气氛提供器，但这样的装置也可以在其它应用中被利用。

气氛提供器例如是一个除了传输运动图像以外，还产生围绕电视机的光分布和彩色分布的电视机。这改进例如所显示的电影或体育运动事件的感受。为了做到这一点，已经有改变光的分布的不同的方式，然而，这些设备或方法大多数是基于机械的，并且费用很高。再者，这些设备也易受磨损的影响，并且光分布配置的可用数量是有限的。

在图3A和3B上，仅仅显示气氛提供器的一部分，即，仅仅显示本发明的最重要的部分。光学元件1具有与图1的光学元件相同的结构，因此在发光二极管(LED)100的前面安排相同的标号。LED 100发射例如白光101，因为LED 100由三个发射不同波长从而发射不同颜色的发射器制成。因此这个组合产生白光。也有可能使用一个以上的LED和/或也使用一个以上的光学元件。也有可能使用一个任何颜色的LED。优选地，使用三个LED(红色、绿色、蓝色)，因为这样，通过改变光的强度可以产生所有种类的颜色。

正如已提到的，在两种非互溶的液体A和B之间的交界面上可以产生界面波。在本实施例中，可能的波形模式也取决于流体腔室的周围的壁的几何关系、电极结构、和施加到电极上的电压。然而，通过把光学元件1安排在LED 100的前面(其中在图3A和3B上显示气氛提供器的最重要的部分的相同的结构，在两个图之间交界面4的波模式是不同的(换句话说，在一个LED的前面的一个光学元件中可以产生不同的波模式))，有可能根据所提出的模式提供各种不同的光分布。模式可以是驻波或行波。在这两种情形下，光的分布都不是固定的。在驻波的情形下，在电视机周围的房间的墙壁上的光分布在位置上基本上保持固定，然而，在光的强度上是以与驻波改变的相同的方式改变的。这意味着，LED 100的光点在墙壁上不移动，它或多或少保持在一个位置。然而，作为驻波的反节点，光点或多或少上下运动。在行波的情形下，当行波沿交界面4行进时，在墙壁上的光的点沿墙壁移动。

取决于振荡时间，光点或所产生的图像在快振荡时间期间可以被人眼所平均掉(人眼只能分辨闪烁-汇合频率)，或在慢振荡时间期间是对于人眼可看见的。因此，对于快速振荡时间，光分布被看作为固定的。

应当指出，在本实施例中，如果两种非互溶的液体A和B具有相同的折射率但不同的透光特性，则由界面波造成的两种液体的厚度变化也可以引起在光点的所投射到的墙壁上的光分布的差别。

在电视机作为气氛提供器的情形下，LED在与光学元件的组合被安排在电视机的边上。创建的光脉冲产生处在电视机周围的光。也有可能光分布和彩色分布与在电视机上显示的情景或节目类型相联系。

通过与改变每个LED 100的光的强度相组合而改变每个光学元件1的模式，得到不带可移动部件且低成本的照明装置。自然，也有可能提供作为气氛提供器的其它设备，例如计算机。

在本发明的另一个实施例中，光学元件1按照图4被提供在光耦合装置中。该光耦合装置包括：用于生成光束的光源；和至少一个光波导，用于把光从光源发送到一个位置。在图4上，仅仅显示一个光波导15。光波导15的结构在这里没有详细描述，因为光波导根据现有技术文件中是熟知的。光波导15被构建成使光全部在光波导15的侧壁16和16’上反射。在本例中，在光波导15中只显示一个全反射的光束17。如果光束的入射角高于全反射的临界角，则出现全反射，如果在较光稀疏的介质(optically rarer medium)表面上存在较光密的介质(optically denser medium)则在光波导15内出现反射。光稀疏的介质在本例中是空气，比起光的波导15的折射率具有较低的折射率。

光波导15被耦合到如图1所描述的光学元件18。光学元件18具有与图1的光学元件1相同的结构。然而，流体A和B的液面是较低的，这样，波19可以达到光学元件18的底部，从而也达到光波导15的侧壁16。流体A是电绝缘液体，诸如硅油或烷烃。流体B是导电的液体，诸如水或含盐溶液的水。流体A的折射率可以在1.25与1.70之间变化，而流体B的折射率可以在1.33与1.50之间变化。在本实施例中流体被选择成流体A具有大的折射率和流体B具有小的折射率。

为了把光从光波导15中耦合出来，必须导引沿流体A/流体B交界面的行波19，使得行波19的幅度足够大以便能在侧壁16处触及光波导15，如图4所示。在每个位置，例如在其中波达到光波导15的位置20和21，光17’可以耦合出来，因为在这些位置不会再出现内部全反射。在另一个例子中，波的幅度有可能随时间变化。因此，可以产生一条扫描线。这意味着，在图1上更详细地描述的光学元件18的电极仅仅可以生成单独一个波。这样就产生一个行波而不是一系列行波。藉助于图4的这个设备，光可以以更好的和经济的方式被耦合出来。

这个例子具体地被提供在LC显示器的背光或在照明应用中。

图5显示光学扫描装置22，它用于扫描光记录载体23。记录载体23包括透明层24，在其一侧安排着信息层25。远离透明层的24的信息层25的一侧被保护层26保护，以免受环境影响。面向光学扫描装置22的透明层的一侧被称为进入面27。透明层24通过提供对信息层25的机械支撑而用作为用于记录媒体的基片。替换地，透明层24可以具有保护信息层25的唯一的功能，而机械支撑由在信息层的另一个面上的一个层提供，例如由保护层26或由另一个信息层和被连接到该信息层的透明层提供。信息可以被存储在记录媒体23的信息层25上，其形式为被安排在基本上平行的同圆心或螺旋线轨道中的可用光学方式检测的标记(图5上未示出)。标记可以是以任何光学可读的形式，例如以凹坑或具有反射系数的区域，或与它们的周围不同的磁性的方向的形式或这些形式的组合。

扫描装置22包括辐射源28(例如，半导体激光器)，它发射发散的辐射波束29。波束分割器30把辐射波束29反射到校直器透镜31。校直器31把发散波束变换成校直的波束32。校直的波束32入射到物镜系统33。

物镜系统33可包括一个或多个透镜或光栅。而且，物镜系统33包括光轴34，并把校直的波束32改变成聚焦波束35，入射到记录载体23的进入面27。聚焦波束35在信息层25上形成扫描光点36。由信息层25反射的辐射形成发散的波束37，它被物镜系统33变换成基本上校直的波束38，并且随后由校直器透镜31变换成聚焦波束39。波束分割器30通过透过至少一部分聚焦波束39到检测系统40而分开直射波束和反射波束29和39。检测系统40获取辐射，并把它变换成输出电信号41。信号处理器42把这些输出信号41变换成各种其它信号。其中一个信号是信息信号43，它的数值代表从信息层25读出的信息。信息信号43由用于纠错的信息处理单元44进行处理。来自信号处理器42的其它信号是聚焦误差信号和径向误差信号45。聚焦误差信号代表在扫描光点36与信息层25之间在高度上的轴向差值。径向误差信号代表在信息层的面上在扫描光点36与在信息层25上扫描光点36要遵循的轨道的中心之间的距离。聚焦误差信号和径向误差信号45被馈送到电路46，后者把这些信号聚焦成伺服控制信号47，以用于分别控制聚焦驱动器和径向驱动器。这些驱动器在图4上未示出。聚焦驱动器控制物镜系统33在聚焦方向48上的位置，由此控制扫描光点36的实际位置，以使得它与信息层25的平面基本上一致。径向驱动器控制物镜系统33在径向方向49上的位置，由此控制扫描光点36的径向位置，以使得它尽可能与在信息层25中要遵循的轨道的中心线一致。图5上的轨道沿垂直于图的平面的方向行进。

在本实施例中，图5的光学扫描装置22也适合于扫描第二种类型的记录载体，它比起记录载体23具有更厚的透明层。光学扫描装置22也可以使用辐射波束29，或具有不同的波长的辐射波束，以用于扫描第二种类型的记录载体。这种辐射波束的数字孔径可以适配于记录载体的类型。物镜系统33的球形像差补偿必须随之调节。

另外，在图5上，提供了类似于相对于图1，2a和2b描述的光学元件的光学元件50。这个光学元件50优选地被安排在辐射源28与波束分割器30之间的光学辐射中。所提供的电压控制系统51用于根据当前被扫描的信息层25来把选择的电压施加到光学元件50的电极。在本实施例中，光学元件50的流体腔室具有矩形形状。在流体腔室的壁上类似于图1的第一电湿电极2的第一电湿电极被周期地寻址，以得到在第一和第二流体之间的平坦交界面上的驻波。驻波提供具有一定的接触角度的直线光栅。这样，有可能创建可调节的直线光栅。这个光栅用来创建与中心扫描光点36相邻的光点(卫星光点)。这些卫星光点滤除来自中心扫描光点36的错误的信息。因此，卫星光点被用于供串扰变换之用的读出。

也有可能，光学元件50是可调节的波前修正器，它能够生成非对称波前修正，诸如慧形像差和像散。通过用作为波前修改器的光学元件50，有可能补偿由光学记录载体23的倾斜量造成的慧形像差。对于物镜系统43偏离中心所需要的像散，也可以由按照本发明的波前修正器来引入。

分别在图1和在图5上显示的这样的光学元件50可被用来产生供串扰变换之用的卫星光点或产生一系列想要的像差以补偿不想要的像差。通过提供如图1和5所示的光学元件，可以提供便宜的操作补偿装置，并将会看到，这样的光学元件可被合并到一系列光学装置。

如果液体A和B的透射是不同的以及界面波是分别存在或创建的，则这通过使用气氛提供器也分别导致在房间的墙壁上光的强度变化。

以上的实施例应当理解为本发明的说明性例子。还应当看到，对于一个实施例描述的任何特性也可以在其它实施例和其它光学装置中使用。

将会看到，在权利要求中的任何标号不应当看作为限制其范围。

Claims

1.一种藉助于电湿而提供界面波的光学元件(1)，该光学元件包括：

-流体腔室(3)，

-该流体腔室(3)包括由界面(4)分开的第一流体(A)和第二流体(A)，

-该流体是不可互混溶的，

-第一电湿电极(2)和第二电湿电极(9)，该第一电湿电极通过电绝缘流体接触层(8，11)而与第一流体和第二流体分开，该第二电湿电极直接作用于第一流体或电容耦合到第一流体，以及

-电压控制系统(51)，用于随时间改变在两个电湿电极之间的电压差，以创建界面波。

2.如权利要求1中要求的光学元件，其中流体(A，B)具有不同的折射率。

3.如权利要求1中要求的光学元件，其中流体(A，B)具有相同的折射率，但流体的透射特性是不同的。

4.如权利要求1中要求的光学元件，其中流体(A)是导电液体，而流体(B)是绝缘液体。

5.如权利要求1中要求的光学元件，其中界面波是驻波或行波。

6.如权利要求1中要求的光学元件，其中第一电湿电极(2)被划分成至少两个电湿电极(2’，2a，2b，2c，2d)。

7.如权利要求6中要求的光学元件，其中至少两个电湿电极(2’，2a，2b，2c，2d)相对地安排在流体腔室(3)的周界上并互相间隔一个距离，该电湿电极被安排成基本上垂直于至少一个另外的电湿电极。

8.如权利要求6中要求的光学元件，其中至少两个电湿电极(2)安排在流体腔室(3)的周界上呈圆形、蛋形或椭圆形状。

9.如权利要求1中要求的光学元件，其中在流体腔室(3)的一个侧壁上提供一个电湿电极(2)和在流体腔室的对面侧壁上提供吸收壁，其中因对电湿电极上施加电压而形成的界面波被吸收壁所吸收。

10.如权利要求1中要求的光学元件，其中流体(A)年流体(B)具有相同的密度。

11.如权利要求1中要求的光学元件，其中光学元件(1)被调整以使其建立光栅。

12.如权利要求1中要求的光学元件，其中至少一个流体(A，B)包括光反射粒子。

13.具有如权利要求1中要求的光学元件的光学装置。

14.如权利要求13中要求的光学元件，其中光学装置的光源被触发耦合到光学元件(1)的电压控制系统(51)。

15.一种用于照明应用的气氛提供器，包括至少一个光源(100)和如权利要求1中要求的至少一个光学元件(1)，用以提供各种光和彩色分布。

16.如权利要求15中要求的气氛提供器，其中该至少一个光源是发光二极管(LED)，该至少一个光学元件被安排在所述发光二极管的前面。

17.一种用于扫描光学记录媒体(23)的信息层的(25)的光学扫描装置，该装置包括：用于生成辐射波束(29)的辐射源(28)、用于把辐射波束聚焦在信息层上的物镜系统33、和如权利要求1中要求的光学元件(50)。

18.如权利要求17中要求的光学扫描装置，其中光学元件(50)用来产生在信息层(25)上的用于串扰变换的卫星光点。

19.如权利要求17中要求的光学扫描装置，其中光学元件(50)是光学波前修正器，用于修正通过波前修正器的辐射波束的波前。

20.一种用于耦合出光的光耦合装置，该装置包括用于生成光束(17)的光源、用于把来自光源的光传送到一个位置的至少一个光波导(15)、和如权利要求1中要求的光学元件。

21.如权利要求20中要求的光耦合装置，其中界面波(19)是行波。

22.一种藉助于电湿润来操作界面波的方法，方法包括：

-提供流体腔室(3)，

-用第一流体(A)和第二流体(B)填充流体腔室(3)，该流体A和B是不可互混溶的，从而使两种流体在交界面(4)处接触，

-提供第一电湿电极(2)和第二电湿电极(9)，该第一电湿电极通过电绝缘流体接触层(8，11)而与第一流体和第二流体分开，该第二电湿电极直接作用于或被电容耦合到第一流体上，以及

-由电压控制系统(51)随时间而改变在两个电湿电极之间的电压差以建立界面波。

23.如权利要求22中要求的方法，其中流体(A，B)具有不同的折射率。

24.如权利要求22中要求的方法，其中流体(A，B)具有相同的折射率，但流体的透射特性是不同的。

25.如权利要求22中要求的方法，其中流体(A)是导电液体，而流体(B)是绝缘液体。

26.如权利要求22中要求的方法，其中流体(A)年流体(B)具有相同的密度。

27.如权利要求22中要求的方法，其中至少一个流体(A，B)包括光反射粒子。