CN114023579B - 一种透射式光开关、阵列透射式光开关及电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种透射式光开关、阵列透射式光开关及电子设备；其中，透射式开关包括有框架、遮光元件、驱动装置以及静电吸合装置；框架形成有通道；遮光元件悬置于通道上，遮光元件被构造为用于开启或关闭通道；驱动装置的一端与框架连接，驱动装置的另一端与遮光元件连接，驱动装置能够发生形变和展平；静电吸合装置包括第一静电电极和第二静电电极，第一静电电极位于遮光元件上，第二静电电极位于通道的侧壁上；在驱动装置发生形变下，遮光元件朝向通道内移动，并能够通过第一静电电极静电吸合在第二静电电极上，以开启通道。本公开的方案为光开关提供了一种新的驱动方式，能明显降低驱动电压和功耗，同时可获得较高的通光率。

Description

一种透射式光开关、阵列透射式光开关及电子设备

技术领域

本公开实施例涉及透射式光开关技术领域，更具体地，本公开涉及一种透射式光开关、阵列透射式光开关及电子设备。

背景技术

MEMS透射式光开关用于控制光线的通过率。因此，能够应用在很多的光学场景中。近年来，随着MEMS透射式光开关的应用，使得体积大幅减小的MEMS透射式光开关广泛的应用于智能窗户、智能车灯及光学探测等领域。

就现有技术而言，常见驱动MEMS透射式光开关的方式为静电驱动和电热驱动两种。当采用电热驱动时，能够设置较大的遮光元件以形成较大的遮光区域。但是，电热驱动装置自身所占用的体积大，不利于MEMS透射式光开关的小型化，并且驱动电压和功耗较高。此外，难以精准控制遮光元件的位置，MEMS透射式光开关的通光率低。

发明内容

本公开的目的是提供一种透射式光开关、阵列透射式光开关及电子设备的新的技术方案。

第一方面，本公开提供了一种透射式光开关，其包括

框架，所述框架形成有通道；

遮光元件，所述遮光元件悬置于所述通道上，所述遮光元件被构造为用于开启或关闭所述通道；

驱动装置，所述驱动装置的一端与所述框架连接，所述驱动装置的另一端与所述遮光元件连接，所述驱动装置能够发生形变和展平；以及

静电吸合装置，所述静电吸合装置包括第一静电电极和第二静电电极，所述第一静电电极位于所述遮光元件上，所述第二静电电极位于所述通道的侧壁上；

在所述驱动装置发生形变下，所述遮光元件朝向所述通道内移动，并能够通过所述第一静电电极静电吸合在所述第二静电电极上，以开启所述通道。

可选地，所述驱动装置设置为两个，且两个所述驱动装置相对于所述遮光元件呈对称设置。

可选地，所述驱动装置与所述遮光元件之间连接有可扭转的连接件。

可选地，所述通道内设置有挡块，并且所述挡块位于所述遮光元件下方，所述第二静电电极位于所述挡块上。

可选地，所述驱动装置自身为遮光元件，所述第一静电电极位于所述驱动装置上。

可选地，所述静电吸合装置还包括有绝缘介质层，在所述第一静电电极与所述第二静电电极静电吸合时，所述绝缘介质层位于所述第一静电电极和所述第二静电电极之间；

所述第一静电电极和所述第二静电电极均为导电材料。

可选地，所述驱动装置为电热驱动装置或者压电驱动装置。

可选地，所述驱动装置包括加热元件、第一材料层和第二材料层，所述第一材料层和所述第二材料层层叠设置，并连接在一起，所述加热元件与所述第一材料层和所述第二材料层中的至少一个连接，所述第一材料层和所述第二材料层的热膨胀系数不同。

可选地，所述遮光元件包括第一功能层和第二功能层，所述第一功能层与所述第二功能层层叠设置，并连接在一起，所述第一功能层和所述第二功能层中的一个为金属材料，所述第一功能层和所述第二功能层中的另一个无机非金属材料。

可选地，所述的透射式光开关，其在初始状态下，所述驱动装置处于展平，以关闭所述通道；

在对所述驱动装置施加电压之后，所述驱动装置弯曲，所述遮光元件朝向所述通道内转动；

对所述静电吸合装置施加电压并去除所述驱动装置的驱动电压，所述遮光元件能够通过所述第一静电电极静电吸合在所述第二静电电极上，以开启所述通道。

可选地，所述的透射式光开关，其在初始状态下，所述驱动装置弯曲，对所述静电吸合装置施加电压，所述遮光元件通过所述第一静电电极静电吸合在所述第二静电电极上，以开启所述通道；

在对所述驱动装置施加电压并去除所述静电吸合装置的驱动电压之后，所述驱动装置展平，所述遮光元件处于水平的状态，以关闭所述通道。

第二方面，本公开提供了一种阵列透射式光开关，其包括如上所述的透射式光开关；

所述透射式光开关为多个，多个所述透射式光开关构成开关阵列。

第三方面，本公开还提供了一种电子设备，其包括

设备本体；以及

如上所述的透射式光开关，所述透射式光开关设置在所述设备本体上。

本公开实施例的一个有益效果在于：

本公开的方案中为光开关提供了一种新的组合驱动方式，其能明显降低驱动电压和功耗，同时可获得较高的通光率；并且，通过本公开的一种透射式光开关的技术方案，更加有利于透射式光开关的小型化，提高了透射式光开关的工作效率。

通过以下参照附图对本说明书的示例性实施例的详细描述，本说明书的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本说明书的实施例，并且连同其说明一起用于解释本说明书的原理。

图1为本公开一个实施例中透射式光开关的结构示意图。

图2为图1中的透射式光开关中的遮光元件位于不同开启状态的结构示意图。

图3为本公开另一个实施例中的透射式光开关的俯视图。

图4为图3中的透射式光开关中的遮光元件位于不同开启状态的结构示意图。

附图标记：

1、框架；2、通道；3、遮光元件；4、驱动装置；5、第一静电电极；6、第二静电电极；7、连接件；8、挡块。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本公开的一些实施例中，参见图1至图4所示，提供了一种透射式光开关，所述透射式光开关是采用MEMS工艺制成。

所述透射式光开关包括有框架1。

所述框架1用以支撑透射式光开关中的部件。所述框架1可以为半导体材料。

例如，所述框架1可以为硅、硅的化合物如二氧化硅、氮化硅和碳化硅。

又例如，所述框架1可以为锗和砷化镓，所述框架1还可以为压电晶体，陶瓷化合物。

所述框架1是通过腐蚀工艺，即干法刻蚀工艺和湿法腐蚀工艺从衬底上去除不需要的材料从而形成本公开中的所述框架1的几何结构。

所述框架1形成有通道2。例如，所述框架1围合成一空腔，该空腔即为所述通道2。光源与透射式开关相对设置，由光源发出的光线可经所述框架1的通道2传播。

所述透射式光开关包括有遮光元件3。所述遮光元件3能够用以阻挡来自光源的光线沿所述框架1上的通道2传播。

所述遮光元件3悬置于所述通道2上。所述遮光元件3被构造为用于开启或关闭所述通道2。

参见图1至图4所示，在所述通道2关闭的情况下，所述遮光元件3处于水平的状态并平行于所述框架1的表面，能够遮挡住所述通道2，此时，来自光源的光线被所述遮光元件3所阻挡，不能继续传播。在所述通道2开启的情况下，所述遮光元件3避让所述通道2，来自光源的光线可通过所述通道2继续传播。

所述透射式光开关包括驱动装置4。所述驱动装置4的一端与所述框架1连接，所述驱动装置4的另一端与所述遮光元件3连接。所述驱动装置4可支撑着所述遮光元件3悬空。所述驱动装置4能够形变和展平。

例如，所述驱动装置4的一端固定在所述框架1上，所述驱动装置4的另一端通过与其连接的所述遮光元件3关闭或开启所述通道2。从而可控制开启或关闭透射式光开关。

例如，所述驱动装置4为利用MEMS工艺形成于所述框架1上，本公开在此不做特别的说明。

所述透射式光开关还包括静电吸合装置，所述静电吸合装置包括第一静电电极5和第二静电电极6，所述第一静电电极5位于所述遮光元件3上，所述第二静电电极6位于所述通道2的侧壁上。

在所述驱动装置4形变的状态下，所述遮光元件3朝向所述通道2内移动，并能够通过所述第一静电电极5静电吸合在所述第二静电电极6上，以开启所述通道2。

例如，在所述驱动装置4弯曲的状态下，所述驱动装置4能够带动所述遮光元件3朝向通道2内部转动，此时，所述通道2侧壁上的所述第二静电电极6可通过静电吸合所述遮光元件3上的所述第一静电电极5，从而保持开启所述通道2，这样，来自光源的光线可通过所述通道2继续传播。

本公开的方案中，通过静电吸合这样的方式，能够有效的减小开启或关闭所述通道2的驱动电压和功耗。

此外，本公开中的所述遮光元件3是在所述通道2内进行移动以开启或关闭所述通道2，这种方式更加的节省空间，有利于光开关的小型化。增加了透射式光开关的效率。

也就是说，本公开的方案中为光开关提供了一种新的驱动方式，其能明显降低驱动电压和功耗，同时可获得较高的通光率。并且，通过本公开的一种透射式光开关的技术方案，更加有利于透射式光开关的小型化，提高了透射式光开关的工作效率。

在本公开的一个实施例中，如图1和图2所示，所述驱动装置4设置为一个。此时，所述通道2的侧壁上具有所述第二静电电极6。所述通道2在开启的状态下，所述遮光元件3通过所述第一静电电极5能够静电吸合在所述第二静电电极6上。来自光源的光线可通过所述通道2继续传播。

其中，所述驱动装置4的形式例如为图1和图2中示出的驱动臂，驱动臂的一端与所述框架1连接，驱动臂的另一端与所述遮光元件3连接，驱动臂能够发生弯曲形变和展平，以驱动所述遮光元件3朝向所述通道2内转动或者展平覆盖所述通道2。

也就是说，本公开的一个实施例中，可以仅利用一个所述驱动装置4的弯曲形变和展平来驱动控制悬置于所述通道2上的遮光元件3的状态，以实现所述通道2的开启或者关闭。

参见图2所示，图2为透射式光开关中的所述遮光元件3位于不同开启状态的结构示意图。

当所述驱动装置4处于展平的状态时，即图2中的第一状态所示：所述透射式光开关处于关闭的状态。所述遮光元件3与所述框架1的表面平行，来自光源的光线被所述遮光元件3阻挡，光线无法通过所述通道2。

如图2中第二状态所示：对所述驱动装置4施加设定的电压，使得所述驱动装置4向下弯曲，从而驱动所述遮光元件3向下转动(即朝向所述通道2内转动)。

如图2中第三状态所示：当所述驱动装置4继续弯曲时，所述遮光元件3继续向下转动避让所述通道2，对所述静电吸合装置内的第一静电电极5和第二静电电极6施加设定静电驱动电压。最终，所述遮光元件3通过所述第一静电电极5与所述通道2侧壁上的所述第二静电电极6静电吸合。通过这样的方式，使得所述遮光元件3完全避让通道2，光通量达到最大。而此时，所述驱动装置4的弯曲形变可以达到180°。

在本公开的一些实施例中，所述驱动装置4设置数量为两个，且两个所述驱动装置4相对于所述遮光元件3呈对称设置。

相对于仅采用一个所述驱动装置4的方案，当采用两个所述驱动装置4时，各所述驱动装置4的宽度尺寸可设计的相对较小一些。两个所述驱动装置4位于所述遮光元件3的同一侧，用于将所述遮光元件3悬空设置于所述通道2上，两个所述驱动装置4可发生弯曲形变和展平，以共同驱动控制所述遮光元件3的状态，从而可以控制所述通道2的开启与关闭。

参见图3和图4所示，所述驱动装置4与遮光元件3之间连接有可扭转的连接件7。

在本公开的一些实施例中，所述两个驱动装置4通过所述连接件7与所述遮光元件3连接。

例如，所述连接件7为无机非金属材料，如二氧化硅或其他材质。

其中，沿所述连接件7轴向的横截面为条形，在扭转之后形成S形。这样的设计，能够降低所述连接件7的转动弹簧系数，使得所述遮光元件3更容易绕连接件7旋转，同时缓解所述遮光元件3响应于所述驱动装置4的应力，从而避免了因应力过大导致所述遮光元件3损坏的情况发生。

在本公开的一些实施例中，如图3所示，所述通道2内设置有挡块8，并且所述挡块8位于所述遮光元件3下方，所述第二静电电极6位于所述挡块8上。

也就是说，所述框架1连接有一挡块8，而该挡块8布设在所述通道2中并与所述通道2的侧壁连接在一起，此时所述挡块8的侧壁可相当于所述通道2的侧壁，其可以用于承载所述第二静电电极6。

其中，所述挡块8位于所述遮光元件3的下方。

所述挡块8位于所述遮光元件3的下方是指，在所述驱动装置4弯曲形变或展平的过程中带动所述遮光元件3进行移动(例如旋转)时，所述挡块8位于所述遮光元件3旋转方向的前部。通过这样的方式，能够为所述遮光元件3的旋转提供支点，使得所述遮光元件3能够相对于所述驱动装置4朝向所述通道2内发生转动。

在该实施例中，由于所述第二静电电极6附着在所述挡块8的侧壁上，因此，所述通道2在开启的状态下，所述遮光元件3静电吸合在所述挡块8的侧壁上。

在本公开的方案中设计一挡块8，其优势在于：两个所述驱动装置4在弯曲形变并驱动所述遮光元件3朝向所述通道2内转动时，所述驱动装置4的转动幅度可适当的减小，而不必转动180°，可参见图4所示。

在本公开的另一些实施例中，所述框架1与所述挡块8形成一体结构。

在本公开的另一些实施例中，所述挡块8与所述框架1是分体结构，是分别形成的两个不同的结构，之后在将所述挡块8与所述框架1固定连接。

参见图4所示，图4为透射式光开关中的所述遮光元件3位于不同开启状态的结构示意图。

当所述驱动装置4处于展平的状态时，即图4中的第一状态所示：所述透射式光开关处于关闭的状态。所述遮光元件3与所述框架1的表面平行，来自光源的光线被所述遮光元件3阻挡，光线无法通过所述通道2。

如图4中第二状态所示：对所述驱动装置4施加设定的电压，使得所述驱动装置4向下弯曲形变，从而驱动所述遮光元件3向下转动(即朝向所述通道2内转动)。所述挡块8对所述遮光元件3的局部形成阻挡，所述遮光元件3接触所述挡块8的边缘。其中，所述挡块8位于所述遮光元件3的下方，所述遮光元件3与所述挡块8存在一小部分交叠区域。

如图4中第三状态所示：当所述驱动装置4继续弯曲时，所述遮光元件3能够以所述挡块8的边缘为支点，继续向下转动(即向所述通道2内转动)避让所述通道2，在对所述静电吸合装置施加设定的电压之后，最终，所述遮光元件3通过所述第一静电电极5与所述挡块8侧壁上的所述第二静电电极6通过静电吸合在一起。通过这样的方式，使得所述遮光元件3完全避让通道2，光通量达到最大。而此时，两个所述驱动装置4的弯曲度小于180°。

在本公开的一些实施例中，所述第一静电电极5和所述第二静电电极6均为导电材料。

例如，所述第一静电电极5和所述第二静电电极6为金属铝材料。

当然，所述第一静电电极5和所述第二静电电极6并不限于采用上述的金属铝材料，还可以采用其他导电材料，本公开中对此不作限制。

在本公开的另一些实施例中，也可以将所述通道2的侧壁直接采用导电材料制成，此时，所述通道2的侧壁可以直接作为第二静电电极6，在施加上电压之后可静电吸合所述遮光元件3，以使所述通道2处于开启状态。

所述静电吸合装置除了具有上述的第一静电电极5和第二静电电极6之外，还具有绝缘介质层(图中为未示出)。在所述第一静电电极5与所述第二静电电极6静电吸合时，所述绝缘介质层位于所述第一静电电极5和所述第二静电电极6之间，所述绝缘介质层的存在可用于避免所述第一静电电极5与所述第二静电电极6之间发生电导通的情况。

在本公开的一些实施例中，所述驱动装置4自身为遮光元件，所述第一静电电极5位于所述驱动装置4上。也就是说，可以将驱动装置4采用不透光材料制成，此时，驱动装置与遮光元件一体化。

在本公开的一些实施例中，所述驱动装置4为电热驱动装置4或者压电驱动装置。

例如，所述驱动装置4为电热驱动装置。所述驱动装置4包括加热元件、第一材料层和第二材料层，所述第一材料层和所述第二材料层层叠设置，并且连接在一起，所述加热元件与所述第一材料层和所述第二材料层中的至少一层(所述第一材料层和/或第二材料层)连接，其中，所述第一材料层和所述第二材料层的热膨胀系数不同。

在本公开的一些实施例中，所述驱动装置4的第一材料层为金属材料，例如铝、铜或铂等，所述驱动装置4的第二材料层为无机非金属，例如二氧化硅、氮化硅或碳化硅。

并且，所述驱动装置4还具有加热元件，所述加热元件可以在第一材料层和第二材料层之间设置，也可以仅与第一材料层连接，或是仅与第二材料层连接。其中，所述加热元件例如为电阻，如铂、钛或钨，其也可以是其他足以为第一材料层和第二材料层提供热源的其他电阻材质，在此不做限定。当理由控制单元对电阻施加电压时，电阻产生热量以升高所述驱动装置4的温度。

其中，所述第一材料层与所述第二材料层的热膨胀系数不同。这样，当温度升高时，铝的热膨胀系数更高，所述驱动装置4沿顺时针弯曲(参见图2和图4中示出的)，能够驱动所述遮光元件3沿顺时针弯曲转动(朝向所述通道2内转动)，以开启所述通道2，光线通过所述通道2。当减小控制单元对电阻施加的电压时，所述驱动装置4沿逆时针弯曲以驱动所述遮光元件3沿逆时针弯曲直至遮光元件3回复水平位置，以关闭所述通道2，光线无法通过所述通道2。

在本公开的一些实施例中，所述驱动装置4为压电驱动，此时，所述第一材料层为二氧化硅材料，所述第二材料层为具有逆压电效应的材料，例如压电陶瓷。当控制单元对压电陶瓷施加电压时，压电陶瓷产生形变，带动所述驱动装置4沿顺时针旋转弯曲，从而驱动所述遮光元件3沿顺时针旋转以开启所述通道2。当控制单元减小对压电陶瓷施加的电压时，压电陶瓷的形变缩小，所述驱动装置4回复到展平的状态，从而所述遮光元件3关闭所述通道2。

通过这样的方式，能够使得所述遮光元件3转动至设定的角度，以使得透射式光开光能够适应不同环境下的通光量的需求。

可以理解的是，在上述实施例中，可以有所述第一材料层，也可以省略所述第一材料层。只要能够使得所述驱动装置4形成需要的弯曲度即可。

在本公开的一些实施例中，所述遮光元件3包括第一功能层和第二功能层，第一功能层与第二功能层层叠设置，并且连接在一起。

其中，所述第一功能层用以阻挡光线传播。

所述第一功能层为不透光的材质，例如金属，如铝。其可作为所述第一静电电极5。

其中，所述第二功能层用以提高所述遮光元件3的刚度。

所述第一功能层例如为无机非金属材料，如二氧化硅。其可作为所述绝缘介质层。

需要说明的是，所述第一功能层与所述第二功能层层叠的顺序在此不做限定。也可以仅设置有所述第一功能层，使得所述第一功能层既能够具有合适的刚度，同时也能阻挡光线传播。也就是说，所述遮光元件3不限于上述例子中的两层结构，也可以是单层结构，本领域技术人员可以根据具体情况进行调整，对此不作限制。

在本公开的一些实施例中，所述透射式光开关，在初始状态下，所述驱动装置4处于展平，以关闭所述通道2；在对所述驱动装置4施加电压之后，所述驱动装置4弯曲，所述遮光元件3朝向所述通道2内转动；对所述静电吸合装置施加电压，同时去除所述驱动装置4的驱动电压，所述遮光元件3能够通过所述第一静电电极5静电吸合在所述第二静电电极6上，以开启所述通道2。

初始状态是指未对所述驱动装置4施加电压的情况。也就是说，在本实施例中，透射式光开关初始状态为关闭状态，即所述驱动装置4与所述遮光元件3均处于展平的状态。

当对所述驱动装置4施加预设驱动电压，能够使得所述驱动装置4发生形变，例如使得所述驱动装置4自展平状态逐渐弯曲，从而带动所述遮光元件3旋转或者以挡块8为支点进行旋转，从而开启所述通道2，使得光线通过所述通道2。

在本公开的一些实施例中，在初始状态下，所述驱动装置4弯曲，对所述静电吸合装置施加电压，所述遮光元件3通过所述第一静电电极5静电吸合在所述第二静电电极6上，以开启所述通道2；在对所述驱动装置4施加电压之后，所述驱动装置4展平，所述遮光元件3处于水平的状态，以关闭所述通道2，光线无法通过所述通道2。

初始状态是透射式光开关处于开启的状态。例如，所述驱动装置4处于弯曲状态，所述遮光元件3静电吸合在所述通道2的侧壁或者所述挡块8的侧壁上，即静电吸合在所述第二静电电极6上，透射式光开关处于最大限度的开启状态。对所述驱动装置4施加预设电压后，所述驱动装置4逐渐展平，从而带动所述遮光元件3沿逆时针旋转。所述遮光元件3处于展平的状态，以关闭所述通道2。

也就是说，所述驱动装置4在初始状态受引力作用向下弯曲，从而驱动所述遮光元件3向所述通道2内转动。所述遮光元件3接触所述挡块8的边缘，并以所述挡块8的边缘为支点，继续向所述通道2内转动。最终，所述遮光元件3与所述通道2的侧壁或者所述挡块8的侧壁贴合，所述通道2处于开启的状态。

而当对所述驱动装置4施加设定的电压，使得所述驱动装置4向上展平，则所述驱动装置4可带动所述遮光元件3旋转，并最终与所述框架1的表面平行，以遮挡住所述通道2，从而阻挡来自光源的光线。

<实施例一>

参见图1所示，图1为本公开一个实施例中透射式光开关的俯视图。提供了一种透射式光开关。所述透射式光开关包括：

框架1，所述框架1形成有通道2，并且所述通道2的侧壁上设置有第二静电电极6；

遮光元件3，所述遮光元件3悬置于所述通道2上，所述遮光元件3被构造为用于开启或关闭所述通道；所述遮光元件3包括铝层，其用以阻止光线通过，并用以形成第一静电电极5，在铝层下层叠设置有氧化层，用以为遮光元件3提供刚度以及形成绝缘介质层；

其中，所述第一静电电极5、所述绝缘介质层及所述第二静电电极6形成静电吸合装置；

驱动装置4，所述驱动装置4设置为一个，所述驱动装置4包括Pt电阻丝、铝层和二氧化硅层，铝层和二氧化硅材料层层叠设置并连接在一起，Pt电阻丝与铝层和所述二氧化硅层中的至少一个连接；

所述驱动装置4的一端与所述框架1连接，所述驱动装置4的另一端与所述遮光元件3连接，所述驱动装置4能够发生弯曲形变和展平；

在所述驱动装置4弯曲形变的状态下，所述遮光元件3朝向所述通道2内转动，在对所述静电吸合装置施加电压之后，所述遮光元件3能够通过所述第一静电电极5静电吸合在所述第二静电电极6上，以开启所述通道2，光线从所述通道2中通过。

所述透射式光开关还包括控制单元(图上未示出)，该控制单元与透射式光开关电连接且通信连接。当对所述静电吸合装置和所述驱动装置4施加电压，所述驱动装置4受应力作用向下弯曲形变，从而驱动所述遮光元件3向下转动(即朝向所述通道2内转动)。最终，所述遮光元件3与所述通道2的侧壁上的第二静电电极6静电吸合，所述通道2处于开启的状态，此时可撤去所述驱动装置4的电压，所述遮光元件3在静电吸合装置的作用下依然能够静电吸合在所述通道2的侧壁上，保持开启状态。

而当撤去对所述驱动装置4和所述静电吸合装置施加电压，所述驱动装置4向上展平，即可带动所述遮光元件3旋转，并最终与所述框架1的表面平行，以遮挡所述通道2，阻挡来自光源的光线。

<实施例二>

参见图3所示，图3为本公开一个实施例中透射式光开关的俯视图。提供了一种透射式光开关，所述透射式光开关包括：

框架1，所述框架1形成有通道2，所述框架1连接有挡块8，所述框架1与所述挡块8为一体成型结构，所述挡块8位于所述通道2内并固定在所述通道2的侧壁上，所述挡块8的侧壁上设置有第二静电电极6；

遮光元件3，所述遮光元件3悬置于所述通道2上，所述挡块8位于所述遮光元件3下方，并且所述遮光元件3与所述挡块8有一小部分交叠区域，所述遮光元件3被构造为用于开启或关闭所述通道；所述遮光元件3包括铝层，该铝层用以阻止光线通过，并形成第一静电电极5，在铝层下层叠设置有氧化层，用以为遮光元件3提供刚度以及形成绝缘介质层；

其中，所述第一静电电极5、所述绝缘介质层及所述第二静电电极6形成静电吸合装置；

驱动装置4，所述驱动装置4包括Pt电阻丝、铝层和二氧化硅层，铝层和二氧化硅材料层层叠设置并连接在一起，Pt电阻丝与铝层和所述二氧化硅层中的至少一个连接；

所述驱动装置4设置为两个，所述两个驱动装置相对于所述遮光元件3呈对称设置；两个所述驱动装置4远离所述框架1的一端连接有连接件7，所述连接件7为二氧化硅与铝的多层复合材料，所述连接件7与所述遮光元件3连接；所述通道2在开启的状态下，且对所述驱动装置4和所述静电吸合装置施加电压之后，所述遮光元件3能够通过所述第一静电电极5静电吸合在所述挡块8上的所述第二静电电极6上；

其中，两个述驱动装置4均能够发生弯曲形变和展平；在两个所述驱动装置4弯曲的状态下，所述遮光元件3朝向所述通道2内转动，挡块8对遮光元件3的局部形成阻挡，遮光元件3接触挡块8的边缘，并以挡块8的边缘为支撑，继续沿顺时针转动。最终，遮光元件3与挡块8的侧壁贴合，并能够静电吸合在所述挡块8侧壁上的第二静电电极6上，以开启所述通道2。

还包括控制单元(图上未示出)，所述控制单元与透射式光开关电连接且通信连接。所述驱动装置4在初始状态受应力作用向下弯曲，从而驱动所述遮光元件3向下转动。所述遮光元件3接触所述挡块8的边缘，并以所述挡块8的边缘为支点，继续沿顺时针转动。最终，所述遮光元件3与所述挡块8的侧壁静电吸合，所述通道2处于开启的状态。

当撤去所述静电吸合装置的电压，并对所述驱动装置4施加设定电压，使得所述驱动装置4向上展平，则所述驱动装置4可带动所述遮光元件3旋转，并最终与所述框架1的表面平行，以遮挡住所述通道2，从而阻挡来自光源的光线。

<实施例三>

所述透射式光开关包括：

框架1，所述框架1形成有通道2，所述框架1为导电材料，如低阻硅，所述通道2侧壁自然形成第二静电电极6，所述通道2侧壁上覆盖有一层绝缘介质层，且该绝缘介质层为二氧化硅；

驱动装置4，所述驱动装置4设置为一个，所述驱动装置4包括W电阻丝、铝层和硅层，铝层和硅材料层层叠设置并连接在一起，W电阻丝与铝层和所述硅层中的至少一个连接，所述驱动装置4同时还作为遮光元件，其中铝层还用于阻挡光线，硅层为低阻硅，因此铝层和硅层可同时用于形成所述第一静电电极5；

其中，所述第一静电电极5、所述绝缘介质层和所述第二静电电极6形成所述静电吸合装置。

所述驱动装置4的一端与所述框架1连接，当所述驱动装置4与所述框架1水平时，阻挡光通过，光开关关闭。当所述驱动装置4向下弯曲，且对所述静电吸合装置施加电压时，所述驱动装置4可作为遮光元件电吸合在所述通道2的侧壁上，光开关打开，光线从所述通道2中通过，此时可撤去所述驱动装置4的电压，所述驱动装置4因所述静电吸合装置依然静电吸合在所述通道2的侧壁上，保持开启状态。

当撤去所述驱动装置4和所述静电吸合装置施加的电压，所述驱动装置4向上展平，并最终与所述框架1的表面平行，以遮挡所述通道2，阻挡来自光源的光线。

所述透射式光开关还包括控制单元(图上未示出)，该控制单元与透射式光开关电连接且通信连接。

<实施例四>

所述透射式光开关包括多个遮光元件3，多个所述遮光元件3共同覆盖所述通道2。

其中，多个遮光元件3可并列设置，多个遮光元件3可以为一体成型，或分体结构。本实施例中的遮光元件3为分体结构。通过这样的方式多个所述驱动装置4可以实现同时以相同角度弯曲，从而带动所述遮光元件3实现联动，从而共同开启或关闭透射式光开关。

也可以是，一个所述驱动装置4驱动一个所述遮光元件3，通过这样的方式，能够实现控制单元对所述遮光元件3的单独控制。以实现不同的所述遮光元件3转动的角度，以适应不同情况的光通量需求。

本公开实施例还提供了一种阵列透射式光开关，其包括有如上所述的透射式光开关；并且，所述透射式光开关为多个，多个所述透射式光开关构成开关阵列。

本公开实施例提供的阵列透射式光开关能够用以为例如电子设备等提供光通量可调节的照明。来自光源的光线通过所述通道2传播，控制单元通过所述驱动装置4以实现不同的遮光元件3的转动角度。

本公开还提供了一种电子设备，其包括设备本体，以及如上所述的透射式光开关，所述透射式光开关设置在所述设备本体上。

其中，所述电子设备可以为交通设备，如电动汽车，电动自行车，高铁或地铁等。也可以为智能设备，如电动窗帘、光学探测仪等。

虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (13)

1.一种透射式光开关，其特征在于：包括

框架(1)，所述框架(1)形成有通道(2)；

遮光元件(3)，所述遮光元件(3)悬置于所述通道(2)上，所述遮光元件(3)被构造为用于开启或关闭所述通道(2)；

驱动装置(4)，所述驱动装置(4)的一端与所述框架(1)连接，所述驱动装置(4)的另一端与所述遮光元件(3)连接，所述驱动装置(4)能够发生形变和展平；以及

静电吸合装置，所述静电吸合装置包括第一静电电极(5)和第二静电电极(6)，所述第一静电电极(5)位于所述遮光元件(3)上，所述第二静电电极(6)位于所述通道(2)的侧壁上；

在所述驱动装置(4)发生形变下，所述遮光元件(3)朝向所述通道(2)内移动，并能够通过所述第一静电电极(5)静电吸合在所述第二静电电极(6)上，以开启所述通道(2)。

2.根据权利要求1所述的透射式光开关，其特征在于：所述驱动装置(4)设置为两个，且两个所述驱动装置(4)相对于所述遮光元件(3)呈对称设置。

3.根据权利要求1所述的透射式光开关，其特征在于：所述驱动装置(4)与所述遮光元件(3)之间连接有可扭转的连接件(7)。

4.根据权利要求1所述的透射式光开关，其特征在于：所述通道(2)内设置有挡块(8)，并且所述挡块(8)位于所述遮光元件(3)下方，所述第二静电电极(6)位于所述挡块(8)上。

5.根据权利要求1所述的透射式光开关，其特征在于：所述驱动装置(4)自身为遮光元件，所述第一静电电极(5)位于所述驱动装置(4)上。

6.根据权利要求1-5任一项所述的透射式光开关，其特征在于：所述静电吸合装置还包括有绝缘介质层，在所述第一静电电极(5)与所述第二静电电极(6)静电吸合时，所述绝缘介质层位于所述第一静电电极(5)和所述第二静电电极(6)之间；

所述第一静电电极(5)和所述第二静电电极(6)均为导电材料。

7.根据权利要求1-5任一项所述的透射式光开关，其特征在于：所述驱动装置(4)为电热驱动装置或者压电驱动装置。

8.根据权利要求1-5任一项所述的透射式光开关，其特征在于：所述驱动装置(4)包括加热元件、第一材料层和第二材料层，所述第一材料层和所述第二材料层层叠设置，并连接在一起，所述加热元件与所述第一材料层和所述第二材料层中的至少一个连接，所述第一材料层和所述第二材料层的热膨胀系数不同。

9.根据权利要求1-5任一项所述的透射式光开关，其特征在于：所述遮光元件(3)包括第一功能层和第二功能层，所述第一功能层与所述第二功能层层叠设置，并连接在一起，所述第一功能层和所述第二功能层中的一个为金属材料，所述第一功能层和所述第二功能层中的另一个无机非金属材料。

10.根据权利要求1-5任一项所述的透射式光开关，其特征在于：在初始状态下，所述驱动装置(4)处于展平，以关闭所述通道(2)；

在对所述驱动装置(4)施加电压之后，所述驱动装置(4)弯曲，所述遮光元件(3)朝向所述通道(2)内转动；

对所述静电吸合装置施加电压并去除所述驱动装置(4)的驱动电压，所述遮光元件(3)能够通过所述第一静电电极(5)静电吸合在所述第二静电电极(6)上，以开启所述通道(2)。

11.根据权利要求1-5任一项所述的透射式光开关，其特征在于：在初始状态下，所述驱动装置(4)弯曲，对所述静电吸合装置施加电压，所述遮光元件(3)通过所述第一静电电极(5)静电吸合在所述第二静电电极(6)上，以开启所述通道(2)；

在对所述驱动装置(4)施加电压并去除所述静电吸合装置的驱动电压之后，所述驱动装置(4)展平，所述遮光元件(3)处于水平的状态，以关闭所述通道(2)。

12.一种阵列透射式光开关，其特征在于：包括如权利要求1-11任一项所述的透射式光开关；

所述透射式光开关为多个，多个所述透射式光开关构成开关阵列。

13.一种电子设备，其特征在于：包括

设备本体；以及

权利要求1-11任一项所述的透射式光开关，所述透射式光开关设置在所述设备本体上。

Images