TW202004381A - 電潤濕設備 - Google Patents

Abstract

一種電潤濕設備可以具有腔室，該腔室具有第一流體及第二流體及在該第一流體與該第二流體之間的介面。可以向一或更多個電極施加訊號，例如以控制該介面的形狀或位置。該腔室可以包括凸起部分，該凸起部分可以用來定位該腔室中的該第一流體及該第二流體中的一者或兩者。該凸起部分也可以影響該介面的形狀。該設備可以包括叉指狀電極。在一些實施方式中，該設備可以是光學開關。在一些實施方式中，該設備可以是液體透鏡。

Description

電潤濕設備

此申請案主張於2018年5月22日所提出的第62/675,085號的美國臨時專利申請案的權益，其整體內容以引用方式併入本文中且構成此說明書的一部分。

此揭示內容的一些實施方式與電潤濕設備（例如液體透鏡）相關。

電潤濕設備的許多態樣以前都是令人感興趣的。此類設備的使用一般已經應用於光學設備，但是許多挑戰仍然存在。

為了說明的目的在下文概述了某些示例實施例。該等實施例不限於本文中所記載的具體實施方式。實施例可以包括幾個新穎的特徵，該等特徵中沒有一個特徵單獨負責其合乎需要的屬性或對於實施例是必要的。

本揭示內容的一些態樣可以與一種光學設備（例如液體透鏡）相關，該光學設備包括：腔室；第一流體，容納在該腔室中；第二流體，容納在該腔室中；及介面，在該第一流體與該第二流體之間。該腔室可以具有實質平坦的表面及凸起面，該凸起面至少部分地被該實質平坦的表面環繞。可以將該凸起面設置在該光學設備的光軸上。該設備可以具有一或更多個電極，該一或更多個電極與該第一流體及該第二流體絕緣。在一些實施方式中，該設備可以具有叉指狀電極。一或更多個電極可以與該第一流體電連通。在一些情況下，該光學設備可以是光學開關。

液體透鏡系統

圖 1 是液體透鏡10的示例實施方式的橫截面圖。液體透鏡10可以具有空腔12，該空腔容納至少兩種流體（例如液體），例如第一流體14及第二流體16。兩種流體可以是實質不混溶的，使得流體介面15形成於第一流體14與第二流體16之間。雖然本文中所揭露的一些實施例具有直接彼此接觸的兩種流體之間的流體介面，但可以由兩種流體之間的膜片或其他的中間結構或材料形成介面。因此，可以修改本文中所揭露的各個實施例以使用各種不同的流體，例如在直接接觸時可以混合的彼等流體。在一些實施例中，兩種流體14及16可以不混溶到足以形成流體介面15。介面15在例如彎曲時可以與透鏡一樣地用光功率折射光。第一流體14可以是導電的，且第二流體16可以是電絕緣的。在一些實施方式中，第一流體14可以是極性流體，例如水溶液。在一些實施方式中，第二流體16可以是油。第一流體14可以具有比第二流體16高的介電常數。第一流體14及第二流體16可以具有不同的折射率，例如使得光在穿過流體介面15時可以折射。第一流體14及第二流體16可以具有實質類似的密度，這可以阻止流體14及16中的任一者相對於另一者浮動。

空腔12可以包括具有平截頭體或截圓錐的形狀的部分。空腔12可以具有成角度的側壁。空腔12可以具有狹窄部分及寬廣部分，在該狹窄部分處，側壁較靠近在一起，在該寬廣部分處，側壁分得較開。在所示的定向下，狹窄部分可以是在空腔12的底端處，且寬廣部分可以是在空腔12的頂端處，然而也可以用各種其他的定向定位本文中所揭露的液體透鏡10。流體介面15的邊緣可以接觸空腔12的成角度的側壁。流體介面15的邊緣可以接觸空腔12的具有平截頭體或截圓錐形狀的部分。可以使用各種其他的空腔形狀。例如，空腔可以具有彎曲的側壁（例如在圖 1-2 的橫截面圖中是彎曲的）。側壁可以順應於球體、環體、或其他幾何形狀的一部分的形狀。在一些實施方式中，空腔12可以具有圓柱形形狀。在一些實施方式中，空腔可以具有平坦表面，且流體介面可以接觸該平坦表面（例如在一滴第二流體16位於空腔12的基部上時）。

可以包括透明板的下窗口18可以在空腔12下方。可以包括透明板的上窗口20可以在空腔12上方。可以將下窗口18定位在空腔12的狹窄部分處或附近，及/或可以將上窗口20定位在空腔12的寬廣部分處或附近。可以將下窗口18及/或上窗口20配置為將光透射通過該下窗口及/或該上窗口。下窗口18及/或上窗口20可以透射充足的光以形成影像，例如在攝影機的成像感測器上形成影像。在一些情況下，下窗口18及/或上窗口20可以吸收及/或反射照射該下窗口及/或該上窗口的光的一部分。

可以將一或更多個第一電極22（例如絕緣電極）與空腔12中的流體14及16絕緣，例如藉由絕緣材料24絕緣。一或更多個第二電極26可以與第一流體14電連通。該一或更多個第二電極26可以與第一流體14接觸。在一些實施方式中，可以將該一或更多個第二電極26電容耦接到第一流體14。可以在電極22與26之間施加電壓，以控制流體14與16之間的流體介面15的形狀，例如以變化液體透鏡10的焦距。可以向電極22及26中的一或兩者提供直流（DC）電壓訊號。可以向電極22及26中的一或兩者提供交流（AC）電壓訊號。液體透鏡10可以響應於由所施加的AC電壓所造成的均方根（RMS）電壓訊號。在一些實施方式中，AC電壓訊號可以阻止電荷累積在液體透鏡10中，在利用DC電壓的一些情況中可能發生電荷累積在液體透鏡10中的情況。在一些實施方式中，第一流體14及/或一或更多個第二電極26可以接地。在一些實施方式中，一或更多個第一電極22可以接地。在一些實施方式中，可以擇一向第一電極22或第二電極26（但非兩者）施加電壓，以產生電壓差。在一些實施方式中，可以向第一電極22及第二電極26兩者施加電壓訊號以產生電壓差。

圖 1 示出在電極22與26之間不施加電壓的第一狀態下的液體透鏡10，而圖 2 示出在電極22與26之間施加電壓的第二狀態下的液體透鏡10。腔室12可以具有由疏水材料製作的一或更多個側壁。例如，絕緣材料24可以是聚對二甲苯，它可以是絕緣且疏水的，然而也可以使用各種其他合適的材料。在不施加電壓時，側壁上的疏水材料可以排斥第一流體14（例如水溶液），使得第二流體16（例如油）可以覆蓋側壁的相對大的面積以產生圖1中所示的流體介面15形狀。在第一電極22與第一流體14之間施加電壓（例如經由第二電極26施加）時，可以將第一流體14吸引到第一電極22，這可以向側壁下方驅動流體介面15的位置，使得側壁的更多部分與第一流體14接觸。基於電潤濕的原理，改變所施加的電壓差可以改變流體介面15的邊緣與空腔12的表面（例如空腔12的截圓錐部分的成角度的側壁）之間的接觸角。可以藉由在電極22與26之間施加不同量的電壓，來將流體介面15驅動到各種不同的位置，這可以針對液體透鏡10產生不同的焦距或不同量的光功率。

圖 3 示出液體透鏡10的示例實施方式的平面圖。在一些實施方式中，該一或更多個第一電極22（例如絕緣電極）可以包括定位在液體透鏡10上的多個位置處的多個電極22。液體透鏡10可以具有四個電極22a、22b、22c、及22d，可以將該等電極定位在液體透鏡10的四個四分體中。在其他的實施方式中，該一或更多個第一電極22可以包括各種數量的電極（例如1個電極、2個電極、4個電極、6個電極、8個電極、12個電極、16個電極、32個電極、或更多個、或其間的任何值）。雖然本文中提供了具有偶數絕緣電極22的各種示例，但也可以使用奇數個的絕緣電極22。可以獨立驅動電極22a-d（例如向該等電極施加相同或不同的電壓），這可以用來將流體介面15定位在液體透鏡10的不同部分（例如四分體）上的不同位置處。圖 4 示出通過相對的電極22a及22c所截取的橫截面圖。若與向電極22a相比向電極22c施加更多的電壓，如圖4中所示，則與電極22a的四分體處相比，可以將流體介面15拉動到電極22c的四分體處的側壁更下方。電極26可以是共用電極。電極22a-d可以是驅動電極。

傾斜的流體介面15可以使透射通過液體透鏡10的光轉向。液體透鏡10可以具有軸28。軸28可以是液體透鏡10的至少一部分的對稱軸。例如，空腔12可以圍繞軸28是實質旋轉對稱的。空腔12的截圓錐部分可以圍繞軸28是實質旋轉對稱的。軸28可以是液體透鏡10的光軸。例如，彎曲及不傾斜的流體介面15可以朝向軸28使光收斂或背向該軸發散光。在一些實施方式中，軸28可以是液體透鏡10的縱軸。傾斜流體介面15可以相對於軸28使通過傾斜流體介面的光30轉向達光學傾斜角32。通過傾斜流體介面15的光30可以朝向一定方向收斂或背向該方向發散，該方向相對於光所沿以進入液體透鏡10的方向傾斜達光學傾斜角32。流體介面15可以傾斜達產生光學傾斜角32的實體傾斜角34。光學傾斜角32與實體傾斜角34之間的關係至少部分地取決於流體14及16的折射率。

可以由攝影機系統使用由傾斜流體介面15所產生的光學傾斜角32以提供光學影像穩定、離軸聚焦等等。在一些情況下，可以向電極22a-d施加不同的電壓，以補償向液體透鏡10施加的力，使得液體透鏡10維持正軸聚焦。可以施加電壓，以控制流體介面15的曲率、產生所需的光功率或焦距及流體介面15的傾斜、產生所需的光學傾斜（例如光學傾斜方向及光學傾斜量）。因此，可以將液體透鏡10用於攝影機系統中以產生可變的焦距同時產生光學影像穩定。

圖 5 是示例液體透鏡10的橫截面圖。如圖所示，可以看出第一流體14及第二流體16形成了透鏡結構。如圖 5 中所示，第一流體14可以包括極性流體及/或第二流體16可以包括油（例如波羅的海油）。 電潤濕設備結構

可以使用電潤濕設備（例如液體透鏡）的替代幾何結構。雖然在本文中與液體透鏡結合論述了各種實施方式，但各種其他類型的電潤濕設備（例如光學開關、快門、顯示器等等）可使用本文所述的特徵。如本文中所述，一些設計可以使用包含用於介電體上電潤濕（EWOD）的兩種流體的錐形設計。然而，替代的設計可以提供幾個技術優點。首先，一些設計並不需要將壁維持為具有高精確度的光滑度。例如，大於約50 nm或是其他值的粗糙度水平是可能的。並且，此類設計並不需要維持均勻的部件高度。例如，流體介面的邊緣所跨越移動的空腔表面區域可以是平坦的，與錐形空腔相比，這種空腔表面區域較容易被製造為具有高精確度的光滑度。凸部可以存在（例如用於將流體液滴定心）於流體介面的邊緣在流體運動的操作範圍中不跨越移動的位置處。可以在不使電潤濕設備的效能降級的情況下容忍可以與凸部相關聯的粗糙度、凹凸不平、塗層厚度變化等等，因為流體介面的邊緣並不跨彼等區域移動。

在某些設計中，可以經由玻璃晶圓的「穿通孔」鑽孔進行大量製造，這可以形成錐形空腔。可以執行後續的黏合步驟，其中底部檢視窗被黏著到中心錐形晶圓部分。也可以接著將頂部晶圓蓋黏合及密封到中心錐形部分（例如氣密）。在某些設計的製造期間，可能需要在一或更多個電極上提供疏水屏障塗層。用聚合物層塗覆電極可能是有挑戰性的，且可能需要特殊的塗覆系統。在一些情況下，將錐形空腔塗覆為具有有著適當厚度均勻性及光滑度的疏水層（例如聚對二甲苯）可能是有挑戰性的。因此，本文中所揭露的一些實施方式提供了可以較容易塗覆（例如用疏水層塗覆）的替代設計。例如，可以使用一些塗覆方法（例如化學氣相沉積）來實質均勻地塗覆液體透鏡的各種部分。然而，尖銳的邊緣及/或角度可能並不總是被均勻塗覆。本文中所揭露的某些設計允許較少的尖銳角度/邊緣，且可以促進更均勻的塗覆。並且，可以在塗覆過程中具有較少挑戰的情況下用大量晶圓形式快速製造本文中所揭露的某些實施方式。

在一些實施方式中，可以採用不包括錐形空腔的電潤濕腔室。例如，在一些實施方式中，如本文中進一步描述的，可以將凸起部分（例如半球）包括在電潤濕設備（例如透鏡）中。可以將包括凸起部分的透鏡結構用於EWOD驅動的聚焦。在某些實施方式中，可以將電極區域至少部分地設置在凸起部分的側向方向上。在靜止時（例如在未驅動狀態下），可以具有較高的折射率的非極性流體可以塗覆或用其他方式覆蓋凸起部分，該凸起部分可以包括疏水屏障塗層。在向電極施加電壓時，極性流體可以被吸引到包括疏水塗層的表面且可以使非極性流體位移以朝向凸起的表面移動非極性流體（例如使該非極性流體在該凸起表面上移動），藉此產生具有可變曲率的聚光透鏡。可以將凸起表面居中設置在腔室的表面上。可以將本文中所揭露的流體用在本文中所述的任何實施方式中。

在某些實施方式中，可以將此類結構用於其他新穎的光學應用或其他類型的應用中，例如與波導器耦接（例如從側壁耦接）。例如，可以將與波導器結合使用的透鏡結構用於晶載光學同調斷層掃描（OCT）及/或拉曼光譜法（Raman spectroscopy）。可以使用波導器與透鏡結構的某些組合以提供動態耦接能力。可以使用注射模製來執行本文中所述的透鏡中的一些的製造。注射模製的光學設備可以有利地將一或更多種的各種材料組成用於本文中所述的透鏡結構的各種部分（例如用於基板）。例如，可以部分地由玻璃、玻璃陶瓷、陶瓷、及/或塑膠（例如環烯烴共聚物）形成基板。並且，可以用許多方式進行製造本文中所述的構件的方法。例如，可以使用晶圓級透鏡生產程序來產生某些透鏡元件。附加性或替代性地，可以3D打印本文中所述的一或更多個元件。例如，可以將此類構件的陣列設置在圓形晶圓（例如6吋或8吋或任何合適的尺寸）上。其他的變型是可能的。

某些實施方式允許在中心半球結構上致動較高折射率的流體。可以用本文中所述的錐形幾何形狀獲得與用半球配置的情況下相同或類似的屈光倍率（例如至少約0屈光度到約60屈光度）。將此類半球（或其他凸起的結構）用於透鏡腔室中可以提供各種益處。例如，對於允許沿著本文中所述的某些實施方式的透鏡腔室壁正確致動極性流體來說，較低的製造精確度（例如大於10 nm的變化）可以是可接受的。可以將錐形空腔形成於玻璃中，且用高成本效益及高時間效益的方式製造足夠光滑及精確的玻璃結構可能是有挑戰性的。本文中所揭露的某些實施方式可以使用玻璃及/或注射模製的塑膠，這可以更容易產生可使用的透鏡或其他的電潤濕設備。在不使用錐形空腔時（例如在具有半球凸部的實施方式中），可以更容易將電潤濕空腔的接觸流體介面邊緣的部分形成為具有充足的光滑度（例如小於約100 nm、約90 nm、約80 nm、約70 nm、約60 nm、約50 nm、約40 nm、約30 nm、約25 nm、約20 nm、約15 nm、約10 nm、或更小的表面粗糙度）。電潤濕空腔的接觸流體介面邊緣的部分（例如跨越流體介面的運動範圍的部分）可以是實質平坦的。

如所述，如本文中所揭露的，可以使用錐形幾何形狀來獲得與用修改過的（例如半球）幾何形狀的情況下相同或類似的光功率。此外，因為尖銳邊緣可以是難以塗覆的（例如難以使用液基的前驅聚合屏障膜來塗覆），與錐形空腔相比，修改過的結構可以在聚合物塗層中提供更均勻的厚度。修改過的透鏡結構（例如半球結構）可以提供用於升高非極性流體的中心點。此類結構可以對流體提供錨定及/或支撐。凸起部分（例如半球結構）可以對流體（例如非極性流體）提供定心功能。在某些實施方式中，該一或更多個電極可以是平坦的及/或可以至少部分地環繞凸起部分（例如半球）。流體介面移動跨越的區域的平坦的形狀及造成的光滑度可以減少電潤濕設備中的遲滯。

可以將某些基於雷射的技術用於製造本文中所揭露的凸起（例如半球）結構。此類技術可以允許製造凸起結構，該等凸起結構在一些情況下可以被製造得比錐形空腔更小。凸起結構可以具有約10微米、約7微米、約5微米、約3微米、約2微米、約1.5微米、約1微米、0.5微米、或其間的任何值、或界定在其中的任何範圍的直徑或寬度，然而也可以使用其他的尺寸。凸起結構的高度可以具有約10微米、約7微米、約5微米、約3微米、約2微米、約1.5微米、約1微米、約0.5微米、或其間的任何值、或界定在其中的任何範圍的高度，然而也可以使用其他的尺寸。本文中所揭露的結構可以甚至非常適於用流體填充此類小型結構。與將流體定位在相當尺寸的錐形空腔中相比，可以在組裝過程期間更容易填充（例如用非極性流體及/或極性流體填充）本文中所揭露的一些結構。

在某些實施方式中，可以將光耦接（例如經由側壁耦接）到本文中所述的電潤濕結構中。光可以入射於電腦晶片上。某些實施方式可以允許將透鏡陣列的使用用於引導多道光束或較大的射束組。例如，單個空腔可以包括多個凸起部分（半球），及包括電極，該等電極被佈置為在單個空腔中製作複數個可變焦點流體透鏡。流體中的任一者或兩者（例如非極性流體）可以是有色的以產生濾光透鏡。可以將電潤濕設備用作快門。例如，流體中的一者（例如非極性流體）可以是不透明的。附加性或替代性地，可以使用本文中所揭露的電潤濕設備來製作顯示器（例如反射式顯示器），例如藉由將複數個電潤濕設備中的該複數種非極性流體著色（例如紅色/綠色/藍色或青色/黃色/洋紅色）來製作。可以將複數個凸起面（例如半球）合併到透鏡結構中以供用於例如照明（例如藉由將半球放置成陣列來使用）。指向性照明系統可以使用流體介面（或流體介面陣列）來控制光（例如來自發光二極體（LED）或有機發光二極體（OLED）的光）的方向。可以將電潤濕設備用於背光照明（例如顯示器的背光照明），且可以與本文中所揭露的其他實施方式結合使用。

圖 6A 示出電潤濕設備（例如液體透鏡）結構10的示例實施方式。圖 6A 的電潤濕設備10的許多特徵可以與圖 1-4 的實施方式類似。雖然通常使用用語「透鏡」來描述設備10，但如本文中所述，其他的用途也是可能的。在圖 6A 中，同時示出了流體的複數個狀態（例如示為是疊加的）。如圖所示，液體透鏡10可以包括空腔或腔室12。空腔12可以用複數個表面為界。例如，空腔12可以用一端（例如圖 6A 的定向中的底部，然而在許多用途中，也可以用任何合適的定向來定位電潤濕設備）的基部表面47為界。可以將第一電極22設置在基部表面47的與流體14、16相反的側上。第一電極22可以與流體14及16絕緣，例如藉由絕緣材料24（例如聚對二甲苯層）來絕緣。該一或更多個電極22可以是透明電極。電極22可以包括氧化銦錫（ITO）。在相反端上，空腔12（例如圖 6A 的定向中的頂部）可以用第二電極26為界。第二電極26可以與第一流體14電連通。電極26可以是透明電極。電極26可以包括氧化銦錫（ITO）。在一些實施方式中，電極26可以跨空腔12延伸。在一些實施方式中，電極26不跨空腔延伸。例如，電極26可以與側壁44齊平且與流體14電接觸。空腔12的構件的其他特徵及液體透鏡10的其他態樣可以在本文中的其他地方描述且不需要在此重複。

基部表面47可以是相鄰的一或更多個側壁44。基部表面47及該一或更多個側壁44可以形成包括實質一或更多個容積的內部。例如，與軸28橫切地截取的橫截面可以具有矩形、方形、六角形、圓形等等的橫截面形狀。可以大致藉由基部表面47及該一或更多個側壁44界定其他的容積形狀。該一或更多個側壁44可以由絕緣材料所形成。在一些情況下，側壁44可以是玻璃。側壁44可以比基部表面47較不具疏水性。在一些實施方式中，該一或多個側壁44由親水材料所形成及/或塗有親水材料。可以將該一或更多個側壁44設置為在第二電極26的至少一部分附近。第二電極26可以從空腔12的第一側跨越到相對側。第二電極26可以是實質透明的，以便允許光透射通過。附加性或替代性地，第二電極26可以形成孔（未示出）以促進將光透射通過該孔（例如沿著光軸28透射）。可以將上窗口20設置在第二電極26的與空腔12相反的側上。在一些實施方式中，可以將上窗口20設置在第二電極26附近。第二電極26可以包括一或更多個電極。附加性或替代性地，第一電極22可以包括一或更多個電極，如本文中的其他地方所描述的。例如如圖所示，可以與空腔12相反地設置下窗口18及/或將該下窗口設置在第一電極22附近。上窗口20及/或下窗口18可以包括一或更多種材料，例如玻璃、陶瓷、塑膠、或本文中所述的任何其他合適的材料。上窗口20及/或下窗口18可以使用注射模塑或一些其他的模製過程來形成、銑削、3D打印、使用沉積（例如化學氣相沉積）過程來形成、或使用一些其他的方法來形成。

基部表面47可以具有可以被一或更多個凸起面48中斷的平坦部分。圖 6A 繪示單個凸起面48，然而一些實施方式也可以包括多個凸起面（例如以產生複數個可變焦點液體透鏡）。可以用陣列或任何其他合適的圖案跨基部表面47圖案化凸起面48。每個凸起面48可以具有本文中所述的一或更多種屬性。每個凸起面48可以具有一或更多個電極22，該一或更多個電極可以與跟其他的凸起面48相關聯的電極22絕緣。可以獨立地驅動電極22以形成獨立控制的液體透鏡（例如在單個空腔內形成）。為了明確及簡潔起見，將用單數指稱該一或更多個凸起面48。例如如圖所示，可以將凸起面48設置在基部表面47附近。基部表面47可以包括疏水及/或絕緣材料的塗層。該材料可以包括聚對二甲苯。基部表面47可以至少部分地或甚至完全地環繞凸起面48。可以將凸起面48設置為至少部分地與軸28（例如光軸、對稱軸等等）相交。例如，凸起面48可以實質圍繞軸28而居中及/或沿著基部表面47在空腔12內居中。基部表面47可以是實質平坦的。凸起面48可以是平坦的，但也可以是彎曲的，例如如圖所示的。凸起面48可以包括疏水及/或絕緣的塗層或其他材料。例如，可以將聚對二甲苯包括在凸起面48上。凸起面48及基部表面47可以包括相同的塗層及/或其他的材料。基部表面47與凸起面48之間的過渡可以是陡變的，但在一些實施方式中是光滑的。

可以將凸起面48設置在凸起部分40上。凸起部分40可以是透光（例如透明）材料。在一些實施方式中，凸起部分40共享下窗口18的材料。例如，凸起部分40可以是與下窗口18一起模製的或用其他方式與該下窗口一體成形的。凸起面48的輪廓可以共享凸起部分40的輪廓或由該凸起部分的輪廓所支配。在一些實施方式中，凸起部分40被模製及/或形成（例如使用沉積過程（例如本文中所述的一個沉積過程）來模製及/或形成）到基部表面47上。可以使用化學氣相沉積來形成凸起部分40及/或凸起面48。在一些實施方式中，凸起面48僅是凸起部分40的外表面。

凸起面48及/或凸起部分40可以採取各種形狀。雖然將描述凸起部分40，但針對凸起部分40所描述的任何形狀、輪廓、或特徵也可以類似地適用於凸起面48。凸起部分40可以具有彎曲的輪廓，例如球的一部分。例如，凸起部分40可以是半球（hemisphere/half-ball）。可以使用截頭球（例如小於或大於球的一半）。在一些實施方式中，可以使用其他的形狀。例如，凸起部分40可以是卵形物（或其一部分）。凸起部分40可以是橢圓體（或其一部分）。凸起部分40的橫截面可以界定表面及/或輪廓，可以藉由截取錐體的橫截面來獲得該表面及/或輪廓（例如圓形、橢圓形、拋物線、雙曲線等等）。可以使用其他的輪廓，例如高斯曲線或其他的曲線。凸起部分40可以例示圍繞軸28（例如光軸）的實質徑向對稱。可以將凸起部分40配置為向入射於該凸起部分上的光施加光功率。

凸起部分40可以具有高度（例如從基部表面47沿著軸28所測量到的高度），該高度大於絕緣/疏水層24的高度。凸起部分40的高度可以小於空腔12的高度的一半。凸起部分40的高度可以為空腔12的高度的約0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、或0.45倍，或其中的任何值之間的任何高度或落在由其中的任何值界定的範圍之內的任何高度。可以在凸起部分40的中心處界定凸起部分40的高度（例如沿著軸線28界定）。凸起部分40可以具有約10微米、約7微米、約5微米、約3微米、約2微米、約1.5微米、約1微米、0.5微米、或其間的任何值、或界定在其中的任何範圍的寬度及/或高度，然而也可以使用其他的尺寸。凸起部分40可以提供0.1、2、5、10、15、20、25、30、35、40、50、或60屈光度的光功率、在彼等值內或在由彼等值中的任一者所產生的任何範圍內的任何光功率。然而，在一些實施方式中，流體被選擇及/或其他特徵被包括（例如參照圖 6B ）為使得凸起部分40不提供光功率。

一或更多個第一電極22可以界定光可以穿過的孔56。孔56可以是任何的形狀（例如橢圓形、六角形、矩形）。該形狀可以是規則或不規則的。孔56可以由光學透射材料所形成及/或可以是與下窗口18及/或凸起部分40相同的材料及/或構件。可以將孔56設置為與軸28相交。例如，孔56可以圍繞光軸28而居中。孔56可以例示完全或部分的徑向對稱。如圖 6A 中所示，在一些實施方式中，可以將凸起部分40直接設置在孔56上方（例如沿著光軸28設置）。

第二流體16的水平可以使得在未驅動狀態下，第二流體16不產生實質水平的流體介面15，例如圖 6A 中所示。在未驅動狀態下，凸起面48（例如疏水層24）的潤濕性質可以使得第二流體16覆蓋凸起部分。在未驅動狀態下，流體介面可以具有彎曲的中心部分（如圖 7A 中所示）。然而，在一些實施方式中，提供充足的第二流體16以允許在液體透鏡10的未驅動狀態下，第二流體16的水平是水平的及/或高於凸起面48的高度（如圖 7F 中所示）。

圖 6B 將圖 6A 的液體透鏡10示為具有補償特徵42。可以包括補償特徵42以減少及/或實質偏移由凸起部分40所提供的光功率。補償特徵42可以包括凹口。例如，可以從下窗口18移除材料的一部分。補償特徵42可以採取與凸起部分40的形狀實質相同的形狀。在一些情況下，補償特徵42的曲率可以與凸起部分40的曲率不同，例如以便考慮與凸起部分40鄰接的材料（例如第二流體，例如油）及與補償特徵鄰接的材料（例如空氣）的不同折射率。可以沿著與凸起面48相同的軸（例如光軸28）設置補償特徵42。可以將補償特徵42設置在液體透鏡10中的其他位置。例如，可以將補償特徵42設置在上窗口20中。其他的變型是可能的。

圖 7A-7E 示出個別狀態下的圖 6A 的液體透鏡10。圖 7A 示出未驅動狀態下的液體透鏡10。在一些情況下，在未驅動狀態下，第二流體16塗覆基部表面47及凸起面48的實質所有部分。如圖所示，第二流體16在基部表面47上方的高度可以低於凸起面48的高度。然而，如本文中所揭露，其他的變型是可能的。如圖所示，第二流體16可以抵著該一或更多個側壁44形成凸面介面。這可能是因為該一或更多個側壁44是親水的（例如或比基部表面47疏水性差）。然而，其他的變型是可能的。例如，例如若該一或更多個側壁44包括疏水材料，則第二流體16與該一或更多個側壁44的介面可以是凹面的。

圖 7B-7E 示出各種受驅動狀態下的示例液體透鏡10。如圖所示，第一電極22的該一或更多個電極被驅動越多，第二流體16的形狀就越呈球形。如圖所示，第二流體16可以形成圍繞凸起面48而實質對稱的形狀。在一些實施方式中，在從未驅動狀態增加電壓（例如RMS電壓）差時，流體介面的形狀的曲率起初可以減少然後可以增加。例如，在未驅動狀態下，凸起部分40可以在流體介面中產生一定曲率（例如圖 7A ）。在電壓增加且流體介面從圖 7A 到7B 的狀態過渡時，流體介面的曲率可以減少。例如，可以將第二流體16的更多部分推動到凸起部分40的區域中。參照圖 7C ，在電壓增加且額外的第二流體16被推動到凸起部分的區域中時，在某一點，流體介面可以變得實質獨立於凸起部分40。流體介面可以「升」離凸起部分，且流體介面的曲率可以在施加額外的電壓時增加（例如參照圖 7C 到7E ）。因此，在一些情況下，在施加電壓時（例如在第一操作階段中），液體透鏡10的光功率起初可以減少。在電壓增加時，液體透鏡10可以過渡到第二操作階段，其中液體透鏡的光功率隨著電壓增加而增加。

圖 7F 示出液體透鏡10的示例實施方式，該液體透鏡在空腔12中具有足夠的第二流體16，使得在流體介面是實質平坦時，第二流體16可以覆蓋凸起部分40。在一些情況下，例如在流體介面的用來產生影像的中心成像部分處，未驅動狀態可以是實質平坦的，如圖 7F 中所示。在一些情況下，邊緣可以朝向基部表面47向下彎曲，如本文中所論述。在一些情況下，凸起部分40可以阻止流體介面的中心部分下垂。

如圖 7A 到 7E 中所示，流體介面的邊緣可以針對運動範圍跨基部表面47移動，該運動範圍可以由空腔表面的潤濕性質、電極的位置、及/或所施加的電壓所支配。基部表面47跨流體介面的邊緣的運動範圍可以是實質平坦的（例如實質扁平的）。跨運動範圍的基部表面47可以具有小於約100 nm、約90 nm、約80 nm、約70 nm、約60 nm、約50 nm、約40 nm、約30 nm、約25 nm、約20 nm、約15 nm、約10 nm、或更小的表面粗糙度。與可能存在於錐形凹口中的彎曲的表面、拐角、或角度相比，製造光滑的表面對於實質平坦的表面（例如基部表面47）來說可以是較容易的。跨運動範圍的表面光滑度可以減少電潤濕設備10的遲滯。實質平坦的表面可以簡化設備10的製造，例如絕緣或疏水層24的塗覆。

凸起部分40可以促進將第二流體16定位（例如居中）在空腔12中。在一些實施方式中，凸起部分40可以阻止流體介面的下垂（例如在未驅動狀態或相對低電壓的狀態下阻止）。凸起部分40也可以減少電潤濕設備10中的第二流體16的體積。凸起部分可以在流體介面的邊緣的運動範圍外。因此，可能在凸起部分40處或附近造成的粗糙度、凹凸不平、不均勻的塗層厚度等等可以在流體介面跨運動範圍移動時對於流體介面具有很小的影響或沒有影響。在一些情況下，從基部表面47到凸起部分40的過渡區可以是光滑或圓的，使得在塗覆時，與過渡區是尖銳邊緣時相比，塗層可以更均勻。

可以使用許多合適的方法來製造凸起部分40。可以使用雷射來升高玻璃上的凸部（例如微透鏡或半球）。可以使用光刻術來圖案化立方結構然後將該等結構熔化成玻璃。也可以使用注射模製的塑膠及/或熱壓花來形成基於晶圓的凸起部分（例如半球透鏡）。也可以使用玻璃模製來塑形凸部（例如半球結構）。可以使用溶膠凝膠法來製作凸起部分40。也可以部署3D打印及噴墨沉積以製造凸起部分（例如透鏡及/或透鏡陣列）。也可以使用聚合物的光致聚合。半球透鏡的半徑、凸起部分的高度、及/或凸起部分的半寬度可以為約0.5微米、約1微米、約1.5微米、約2微米、約3微米、約5微米、約7微米、約10微米、約15微米、約25微米、約50微米、約100微米、約200微米、約300微米、約500微米、約750微米、約1 mm、約1.5 mm、約2 mm、約2.5 mm、約3 mm、約4 mm、約5mm、或其間的任何值、及/或用這些值為界的任何範圍。圖式不一定是依比例繪製的，而是尺度及比例旨在形成此揭示內容的一部分。一旦在基板上建構了凸起部分（例如3D半球），吾人就可以接著使用光刻術來建立阻擋掩膜以接著沉積電極22及介電體及/或疏水屏障膜24。

圖 8A-8F 示出第一電極22的示例配置的各種俯視圖（例如沿著光軸28的俯視圖）。例如，可以用光刻圖案化電極中的每一者。電極可以至少部分地或完全地環繞液體透鏡10的凸起部分40。可以同時驅動每個電極，或可以個別地或與其他電極一齊驅動每個電極（例如依序驅動）。圖 8A 示出具有四個電極22a、22b、22c、22d的示例實施方式。如圖所示，四個電極22a、22b、22c、22d圍繞凸起部分40及/或孔56形成四分體。每個電極可以藉由絕緣體46與相鄰的電極絕緣。絕緣體46可以是在相鄰電極22之間且由絕緣材料24所填充（例如藉由形成間隙且接著將絕緣材料24沉積到電極22及間隙來填充）或由另一種絕緣材料所填充的間隙。如圖所示，絕緣體46形成實質直的線。直線可以從液體透鏡10空腔12的邊緣向孔56的邊緣行進。在一些實施方式中，後續的絕緣體46並不相交。然而，相交的實施方式是可能的。圖 8B 示出八個電極的示例配置，該等電極圍繞凸起部分40徑向地設置（然而該等電極可以相對於凸起部分凸起面48徑向偏移（例如比該凸起部分凸起面低））。如圖 8A 及8B 中所示，該複數個電極22可以大致形成方形。空腔12可以具有大致方形的橫截面形狀。其他的形狀是可能的。例如，圖 8C-8D 示出大致形成圓形的第一電極22及/或空腔12的額外配置。

圖 8E-8F 示出第一電極22的其他配置（例如驅動電極）。如圖所示，絕緣體46可以包括用一定角度與相鄰的節段相交的複數個節段（例如直的節段）。因此，此類絕緣體46可以形成非線性圖案。例如，如圖所示，絕緣體46可以各自形成曲折的圖案。此圖案可以在相鄰的電極22之間產生「指狀物」。指狀物可以促進在驅動流體以供用於液體透鏡10中時較佳地控制該等流體。與一些替代方案相比，所示的圖案可以提供較佳的分佈場效應。雖然已經在圖 8E-8F 中示出了兩種示例配置，但這些示例絕非限制。驅動電極22可以是叉指狀電極。可以將第一電極22的一或更多個部分定位在相鄰電極22的部分之間。可以使用各種不同的電極形狀及/或絕緣體46形狀。例如，在一些情況下，絕緣體46或電極22邊緣可以是彎曲的、或S形的。圖 1-4 的液體透鏡可以具有叉指狀電極，例如圖 8E-8F 中的示例電極。

可以將本文中已經揭露的電潤濕設備（例如液體透鏡10）結構用在各種有利的光學構件中。例如，可以將電潤濕設備（其可以具有與本文中所揭露的液體透鏡10實施例中的任一者類似的特徵）與波導器及/或光學感測器、或其他的光學設備結合使用，以獲得額外的功能。例如，圖 9A-9C 示出光學設備50的示例實施方式，該光學設備包括與電潤濕設備10光學連通的波導器52。例如，可以將電潤濕設備10用於電定址的光學電腦互連結構。可以使用光學波導器52來將光引導到電潤濕設備10的空腔中，例如從側邊引導進去（例如引導通過側壁）。例如，光可以藉由全內反射傳播通過波導器52。波導器可以是光纖。光學設備50也可以包括光學元件58。光學元件58可以是光學感測器、光學互連結構、另一個波導器、波導器光輸入構件等等。可以將光學元件58設置在電潤濕設備10內或附近。光學元件58可以包括電腦光學晶片。可以使用電潤濕設備10啟動與光學晶片介面之光波導器52的光學耦接。電潤濕設備10可以操作為任何合適的應用或系統的光學開關或光學耦接件。

圖 9A 示出未驅動狀態下的光學設備50的電潤濕設備10。可以將波導器52配置為將光耦接到電潤濕設備10中，例如耦接到第一流體（例如極性流體）中。如圖所示，波導器52可以將光耦接到電潤濕設備10的側邊中（例如通過該一或更多個側面44耦接）。例如如圖所示，在一些實施方式中，波導器52對接耦接到電潤濕設備10。然而，其他的配置是可能的。例如，波導器52可以經由光纖或經由另一種光學媒體將光耦接到電潤濕設備10中。在流體介面15處於第一位置（例如在未驅動狀態下，例如可以在圖 9A 中看出的）時，來自波導器光不耦接到光學元件58上。例如，來自波導器52的光可以在不接觸第二流體或流體介面的情況下傳播通過第一流體。

如圖 9A 中所示，可以例如與基部表面47平行地及/或與該一或更多個側壁44垂直地將光30耦接到電潤濕設備10中。因為光學設備50的電潤濕設備10如圖所示地處於未驅動狀態，光30可以在不遭遇第二流體16的情況下傳遞到電潤濕設備10的相反側。相反地，光可以僅穿過第一流體14且因此不偏轉。因此，取決於光學元件58的位置，光學元件58可以在第一狀態（例如未驅動狀態）下從波導器接收很少的光30或不接收該光。

圖 9B 示出第一驅動狀態下的光學轉向構件50。在第一驅動狀態下，流體介面15可以形成凸面形狀，例如本文中的其他地方所描述的。可以將流體介面15定位為使得來自波導器52的光30照射流體介面15及/或第二流體16。因此，可以藉由流體介面15將光30重新導向。重新導向的光54可以朝向光學元件58折射及/或反射（例如藉由全內反射（TIR）折射及/或反射）。在適當的實施方式中，重新導向的光54中的一些可以藉由凸起部分40折射或聚焦。如此，一些光可能受到流體介面15及凸起部分40兩者的影響。藉由凸起部分40的重新導向（例如聚焦）的光可以提供關於內耦接的光30及/或關於流體介面15的重要資訊。

圖 9C 示出具有另一種驅動狀態下的電潤濕設備10的光學設備50。流體介面15可以傾斜到使得來自波導器52的光30可以直接輸入到第二流體中。光可以藉由流體介面15朝向光學元件58反射（例如全內反射（TIR）反射）。在一些實施方式中，偏轉的光54中的一些可以藉由凸起部分40進一步折射（例如聚焦）。再次地，藉由凸起部分40折射（例如聚焦）的此類光可以向光學元件58提供有幫助的資訊。光學元件58可以包括耦接器的陣列，該等耦接器被配置為偵測入射於該等耦接器上的光。可以將流體介面用作重新導向光的轉向特徵。雖然圖 9A-9C 的示例實施方式包括凸起部分40，但其他的實施方式也可以忽略凸起部分40。例如，圖 9A-9C 的電潤濕設備可以是圖 1-4 的任何實施方式。

可以將光學設備50用作光學開關。例如，圖 9A 的狀態可以是關閉狀態，且不從波導器向光學元件58耦接光。圖 9B 或9C 的狀態可以擇一處於打開狀態，且可以將來自波導器的光耦接到光學元件58。在一些實施方式中，光學設備50可以是感測器，該感測器可以決定流體介面15的位置。可以將關於由光學元件58（例如光學感測器）所接收的光的資訊傳送到控制器及/或處理器（未示出），該控制器及/或處理器可以基於該資訊決定流體介面15的位置。

在介面15處於第一位置的情況下，可以將設備10配置為從輸入向輸出遞送光，且在介面15處於第二位置的情況下，可以將設備10配置為阻止光從輸入向輸出傳播。輸入可以將光遞送到空腔中，例如從波導器52遞送。輸出可以是波導器、光學感測器、或試樣等等、或可以收集要遞送到另一個元件的接收到的光的光學收集器。

在一些情況下，流體介面可以使從輸入所接收的光轉向（例如以向輸出遞送轉向的光）。可以將設備10配置為使光轉向達約5度、約10度、約15度、約30度、約45度、約60度、約75度、約80度、約85度、約90度、約95度、約100度、約105度、約120度、或其間的任何值或範圍，然而也可以使用任何合適的轉向角度。光可以在介面15處藉由反射（例如全內反射）轉向。光可以在介面15處藉由折射轉向。介面15可以是扁平、平坦、或彎曲的。在一些情況下，介面15可以用光功率使光聚焦或散焦。在一些情況下，電潤濕設備10可以是液體透鏡。如本文中所論述，介面15可以傾斜以在第一位置與第二位置之間過渡。如本文中所論述，介面15曲率可以改變以在第一位置與第二位置之間過渡。

許多變型是可能的。入口及出口可以對準，使得例如在光學開關處於打開狀態時，光可以例如在不照射介面15的情況下從輸入直接傳播到輸出。關閉狀態可以移動介面15以使光轉向或用其他方式阻止光到達輸出。波導器52可以將光擇一輸入到第一流體或第二流體中。在一些情況下，設備10可以在圖9C中所示的方向的相反方向上傾斜介面15，使得光在第一（例如打開）狀態及第二（例如關閉）狀態兩者下被輸入到相同的流體（例如第一流體）中。在一些實施例中，流體中的一者可以是不透明的。例如，在與圖9A-9C類似的實施方式中，下流體可以是不透明的。在與圖9A類似的狀態下，光可以從輸入直接傳播到輸出（例如通過上流體傳播）。例如，可以將輸出定位在波導器52對面。在與圖9B或9C類似的狀態下，不透明材料可以阻擋光到達輸出。可以將設備配置為例如具有疏水材料，使得9A的狀態或9B的狀態擇一是未驅動狀態，且圖9B及9A中的另一者是驅動狀態。

圖 10 示出具有光學耦接器的陣列的光學設備50的示例實施方式，該等光學耦接器可以包括凸起部分。可以獨立驅動電極（未示於圖 10 中）以選擇性地從該複數個電極將光耦接到一或更多個對應的光學元件上。

圖 11 示出電潤濕設備10的示例實施方式，該電潤濕設備可以產生多個流體介面（例如用陣列佈置的多個流體介面）。單個空腔可以包括多個凸起部分40，該等凸起部分可以用陣列佈置。可以獨立驅動電極22以針對不同的凸起部分40產生不同的流體介面。在一些情況下，電極22可以具有與圖 8E-8F 的揭示內容類似的叉指狀邊緣。 示例實施方式

以下提供了本文中所述的許多示例實施方式：

在第1示例中，一種液體透鏡包括：腔室，包括：實質平坦的表面；及凸起面，至少部分地被該實質平坦的表面環繞且被設置在該液體透鏡的光軸上；第一流體，被容納在該腔室中；第二流體，被容納在該腔室中，其中介面在該第一流體與該第二流體之間；一或更多個電極，與該第一流體及該第二流體絕緣；及一或更多個電極，與該第一流體電連通，其中該液體透鏡被配置為使得該介面的位置至少部分地基於在該一或更多個絕緣電極與跟該第一流體電連通的該一或更多個電極之間所施加的電壓。

在第2示例中，示例1的液體透鏡，其中該凸起面完全被該實質平坦的表面環繞。

在第3示例中，示例1到2中的任一者的液體透鏡，其中該凸起面包括圓形凸出部。

在第4示例中，示例5的液體透鏡，其中該圓形凸出部包括球體的一部分。

在第5示例中，示例5的液體透鏡，其中該圓形凸出部的橫截面包括從錐體的橫截面獲得的表面。

在第6示例中，示例5的液體透鏡，其中該圓形凸出部具有高斯形狀。

在第7示例中，示例1到6中的任一者的液體透鏡，其中該凸起面包括疏水材料。

在第8示例中，示例8的液體透鏡系統，其中該疏水材料包括聚對二甲苯。

在第9示例中，示例1到8中的任一者的液體透鏡，其中該腔室包括：側壁；及基部，包括該實質平坦的表面及該凸起面。

在第10示例中，示例1到9中的任一者的液體透鏡，其中與該第一流體及該第二流體絕緣的該一或更多個電極形成孔。

在第11示例中，示例10的液體透鏡，其中該孔被設置在該光軸上。

在第12示例中，示例1到11中的任一者的液體透鏡，其中該介面的邊緣具有被容納在該實質平坦的表面內的運動範圍。

在第13示例中，示例1到12中的任一者的液體透鏡，其中該凸起面向沿著該光軸的光供應一定光功率。

在第14示例中，示例13的液體透鏡，更包括補償光學特徵，該補償光學特徵提供一定光功率，該光功率至少部分地抵消由該凸起面所提供的該光功率。

在第15示例中，示例14的液體透鏡，其中該補償光學特徵包括該液體透鏡中的凹口。

在第16示例中，示例1到15中的任一者的液體透鏡，其中該一或更多個絕緣電極包括四個絕緣電極，該四個絕緣電極被定位在該液體透鏡的四個四分體處。

在第17示例中，示例1到16中的任一者的液體透鏡，其中該一或更多個絕緣電極沿著與該實質平坦的表面實質平行的平面設置。

在第18示例中，示例1到17中的任一者的液體透鏡，其中在該介面實質平坦時，該第二流體的水平超過該凸起面的高度。

在第19示例中，示例1到18中的任一者的液體透鏡，更包括與跟該第一流體及該第二流體絕緣的該一或更多個電極相鄰的透明基板。

在第20示例中，示例1到19中的任一者的液體透鏡，其中與該第一流體電連通的該一或更多個電極將光透射通過該一或更多個電極。

在第21示例中，一種電潤濕設備包括：腔室，包括：側壁；平坦表面，與該側壁相鄰；彎曲凸部，至少部分地被該平坦表面環繞；第一流體，被容納在該腔室中；及第二流體，被容納在該腔室中，其中介面在該第一流體與該第二流體之間，其中該腔室的潤濕性質將該第二流體定位為居中在該彎曲凸部上。

在第22示例中，示例21的電潤濕設備，其中該彎曲凸部位於該電潤濕設備的光軸上。

在第23示例中，示例21到22中的任一者的電潤濕設備，更包括：一或更多個電極，與該第一流體及該第二流體絕緣；及一或更多個電極，與該第一流體電連通，其中該電潤濕設備被配置為使得該介面的位置至少部分地基於在該一或更多個絕緣電極與跟該第一流體電連通的該一或更多個電極之間所施加的電壓。

在第24示例中，示例21到23中的任一者的電潤濕設備，其中該彎曲凸部完全被該平坦表面環繞。

在第25示例中，示例21到24中的任一者的電潤濕設備，其中該電潤濕設備是液體透鏡。

在第26示例中，示例21到25中的任一者的電潤濕設備，其中該彎曲凸部相對於該平坦表面凸起。

在第27示例中，示例21到26中的任一者的電潤濕設備，其中該彎曲凸部包括球體的一部分。

在第28示例中，示例21到26中的任一者的電潤濕設備，其中該彎曲凸部包括卵形物的一部分。

在第29示例中，示例21到26中的任一者的電潤濕設備，其中該彎曲凸部的橫截面包括從錐體的橫截面獲得的表面。

在第30示例中，示例21到29中的任一者的電潤濕設備，其中該彎曲凸部包括疏水材料。

在第31示例中，示例30的電潤濕設備系統，其中該疏水材料包括聚對二甲苯。

在第32示例中，示例21到31中的任一者的電潤濕設備，其中該彎曲凸部包括半球。

在第33示例中，示例23的電潤濕設備，其中與該第一流體及該第二流體絕緣的該一或更多個電極形成孔。

在第34示例中，示例33的電潤濕設備，其中該孔被設置在該電潤濕設備的光軸上。

在第35示例中，示例34的電潤濕設備，其中該彎曲凸部向沿著該光軸的光供應一定光功率。

在第36示例中，示例21到35中的任一者的電潤濕設備，更包括補償光學特徵，該補償光學特徵提供一定光功率，該光功率與由該彎曲凸部所提供的光功率實質相反。

在第37示例中，示例36的電潤濕設備，其中該補償光學特徵包括該電潤濕設備中的凹口。

在第38示例中，示例23或33到34中的任一者的電潤濕設備，其中該一或更多個絕緣電極包括四個絕緣電極，該四個絕緣電極被定位在該電潤濕設備的四個四分體處。

在第39示例中，示例23或33到35中的任一者的電潤濕設備，其中該一或更多個絕緣電極沿著與該平坦表面實質平行的平面設置。

在第40示例中，示例21到39中的任一者的電潤濕設備，其中未驅動狀態下的該第二流體的填充水平超過該彎曲凸部的高度。

在第41示例中，示例21到40中的任一者的電潤濕設備，其中該介面具有運動範圍，且其中該介面的邊緣跨該介面的整個運動範圍設置在該平坦表面上。

在第42示例中，示例21到41中的任一者的電潤濕設備，包括第一叉指狀電極及第二叉指狀電極。

在第43示例中，一種電潤濕設備包括：腔室；第一流體，被容納在該腔室中；第二流體，被容納在該腔室中，其中介面在該第一流體與該第二流體之間；複數個絕緣電極，與該第一流體及該第二流體絕緣，其中相鄰的絕緣電極之間的邊界是非線性的；及一或更多個電極，與該第一流體電連通，其中該電潤濕設備被配置為使得該介面的位置至少部分地基於在該一或更多個絕緣電極與跟該第一流體電連通的該一或更多個電極之間所施加的電壓。

在第44示例中，示例43的電潤濕設備，其中相鄰的絕緣電極之間的該邊界包括複數個節段對偶，每個節段對偶在該複數個節段對偶之間形成一定角度。

在第45示例中，示例43到44中的任一者的電潤濕設備，其中相鄰的該等絕緣電極之間的該邊界形成曲折圖案。

在第46示例中，示例43到45中的任一者的電潤濕設備，其中相鄰的該等絕緣電極之間的該邊界具有彎曲的形狀。

在第47示例中，示例43到46中的任一者的電潤濕設備，其中該複數個絕緣電極包括叉指狀電極。

在第48示例中，一種光學設備包括：腔室，包括基部表面；第一流體，被容納在該腔室中；第二流體，被容納在該腔室中，其中介面在該第一流體與該第二流體之間；一或更多個電極，與該第一流體及該第二流體絕緣；一或更多個電極，與該第一流體電連通，其中該光學設備被配置為使得該介面的位置至少部分地基於在該一或更多個絕緣電極與跟該第一流體電連通的該一或更多個電極之間所施加的電壓；及波導器，被配置為將光耦接到該腔室中。

在第49示例中，示例48的光學設備，其中該波導器被對接耦接到該腔室。

在第50示例中，示例48到49中的任一者的光學設備，其中該波導器被配置為與該基部表面實質平行地將該光耦接到該腔室中。

在第51示例中，示例48到50中的任一者的光學設備，其中該腔室中的該第一流體的量實質等於該第二流體的量。

在第52示例中，示例48到51中的任一者的光學設備，其中該基部表面是實質透明的。

在第53示例中，示例48到52中的任一者的光學設備，其中該一或更多個電極可以產生該兩種流體的驅動狀態及未驅動狀態。

在第54示例中，示例53的光學設備，其中在該未驅動狀態下，來自該波導器的光不朝向該基部表面重新導向，且在該驅動狀態下，來自該波導器的光朝向該基部表面重新導向。

在第55示例中，示例48到54中的任一者的光學設備，更包括耦接器陣列，該耦接器陣列被配置為偵測經由該基部表面的耦接的光。

在第56示例中，示例48到55中的任一者的光學設備，其中該基部表面包括凸起面，該凸起面至少部分地被實質平坦的表面環繞。

在第57示例中，示例56的光學設備，其中該凸起面完全被該實質平坦的表面環繞。

在第58示例中，示例56到57中的任一者的光學設備，其中該凸起面包括複數個彎曲凸部。

在第59示例中，示例56到58中的任一者的光學設備，其中該凸起面相對於該實質平坦的表面凸起。

在第60示例中，示例56到59中的任一者的光學設備，其中該凸起面包括圓形凸出部。

在第61示例中，示例60的光學設備，其中該圓形凸出部包括球體的一部分。

在第62示例中，示例60的光學設備，其中該圓形凸出部的橫截面包括從錐體的橫截面獲得的表面或具有高斯曲線的表面。

在第63示例中，示例56到62中的任一者的光學設備，其中該凸起面包括疏水材料。

在第64示例中，示例63的設備系統，其中該疏水材料包括聚對二甲苯。

在第65示例中，示例56到64中的任一者的光學設備，其中與該第一流體及該第二流體絕緣的該一或更多個電極形成孔。

在第66示例中，示例65的光學設備，其中該孔圍繞與該基部表面垂直的軸設置。

在第67示例，示例56到66中的任一者的光學設備，其中該凸起面向透射通過該凸起面的光供應一定光功率。

在第68示例中，示例56到67中的任一者的光學設備，更包括補償光學特徵，該補償光學特徵提供一定光功率，該光功率與由該凸起面所提供的光功率實質相反。

在第69示例中，示例68的光學設備，其中該補償光學特徵包括光學轉向特徵中的凹口。

在第70示例中，示例56到69中的任一者的光學設備，其中該一或更多個絕緣電極包括四個絕緣電極，該四個絕緣電極被定位在該該光學轉向特徵的四個四分體處。

在第71示例中，示例59到70中的任一者的光學設備，其中該一或更多個絕緣電極沿著與該實質平坦的表面實質平行的平面設置。

在第72示例中，示例59到71中的任一者的光學設備，其中該第二流體的填充水平超過該凸起面的高度。

在第73示例中，示例56到72中的任一者的光學設備，更包括與跟該第一流體及該第二流體絕緣的該一或更多個電極相鄰的透明基板。

在第74示例中，示例56到73中的任一者的光學設備，其中與該第一流體電連通的該一或更多個電極被配置為將可見光透射通過該一或更多個電極。

在第75示例中，示例56到74中的任一者的光學設備，其中該波導器被配置為與該電潤濕設備的光軸實質垂直地將光耦接到該電潤濕設備中。

在76示例中，一種光學設備包括：腔室，具有光學輸入及光學輸出；第一流體，被容納在該腔室中；第二流體，被容納在該腔室中，其中介面在該第一流體與該第二流體之間；一或更多個電極，與該第一流體及該第二流體絕緣；及一或更多個電極，與該第一流體電連通，其中該光學設備被配置為使得該介面的位置至少部分地基於在該一或更多個絕緣電極與跟該第一流體電連通的該一或更多個電極之間所施加的電壓；其中在該介面處於第一位置的情況下，該光學設備被配置為從該光學輸入向該光學輸出遞送光；其中在該介面處於第二位置的情況下，該光學設備被配置為阻止光從該光學輸入向該光學輸出傳播。

在第77示例中，示例76的光學設備，其中該介面被配置為藉由全內反射使該光轉向。

在第78示例中，示例76的光學設備，其中該介面被配置為藉由折射使該光轉向。

在第79示例中，示例76的光學設備，更包括波導器，該波導器被耦接到該輸入以將光輸入到該腔室中。

在第80示例中，示例76的光學設備，被配置為傾斜該介面以在該第一位置與該第二位置之間過渡。

在第81示例中，示例76的光學設備，被配置為改變該介面的曲率以在該第一位置與該第二位置之間過渡。

在第82示例中，示例76的光學設備，其中該腔室包括基部及凸起部分。

在第83示例中，示例76的光學設備，其中該第一位置下的該介面可以在該腔室的一側上使來自該輸入的該光轉向，使得轉向的該光通過該腔室的基部傳播到該光學輸出。 額外細節

在上文所提供的揭示內容中，與特定的示例實施方式結合描述了用於控制透鏡的裝置、系統、及方法。然而，將了解到，可以將實施方式的原理及優點用於任何其他可適用的系統、裝置、或方法。雖然可能參照類比、數位、或混合式電路系統描述了所揭露的實施方式中的一些，但在不同的實施方式中，可以針對不同的部件將本文中所論述的原理及優點實施為類比、數位、或混合式電路系統。在一些圖式中，示出了四個電極（例如絕緣電極）。可以將本文中所論述的原理及優點應用於具有多於四個電極或少於四個電極的實施方式。

可以將本文中所述的原理及優點實施在各種裝置中。此類裝置的示例可以包括但不限於消費性電子產品、消費性電子產品的部件、電子測試配備等等。本文中所述的原理及優點與透鏡相關。具有透鏡的示例產品可以包括行動電話（例如智慧型手機）、醫療照護監測設備、載具電子系統（例如汽車電子系統）、網路攝影機、電視、電腦監視器、電腦、手持式電腦、平板電腦、膝上型電腦、個人數位助理（PDA）、冰箱、DVD播放器、CD播放器、數位視訊記錄器（DVR）、攝錄像機、攝影機、數位攝影機、複印機、傳真機、掃描器、多功能周邊設備、手錶、時鐘等等。進一步地，裝置可以包括未完成的產品。

在一些實施方式中，本文中所述的方法、技術、微處理器、及/或控制器是由一或更多個特殊用途計算設備所實施的。該等特殊用途計算設備可以是用來執行該等技術的硬連線，或可以包括數位電子設備（例如被永久程式化為執行該等技術的一或更多個特定應用積體電路（ASIC）或現場可程式化閘陣列（FPGA）），或可以包括被程式化為依據韌體、記憶體、其他儲存器、或組合中的程式指令來執行該等技術的一或更多個通用硬體處理器。該等指令可以駐留在RAM記憶體、快閃記憶體、ROM記憶體、EPROM記憶體、EEPROM記憶體、暫存器、硬碟、可移除式磁碟、CD-ROM、或任何其他形式的非暫時性電腦可讀取儲存媒體中。此類特殊用途計算設備也可以將定制的硬連線邏輯、ASIC、或FPGA與定制的程式設計結合以完成該等技術。特殊用途計算設備可以是桌上型電腦系統、伺服器電腦系統、可攜式電腦系統、手持式設備、聯網設備、或合併硬連線及/或程式邏輯以實施該等技術的任何其他的設備或設備組合。

可以藉由作業系統軟體（例如iOS、Android、Chrome OS、Windows XP、Windows Vista、Windows 7、Windows 8、Windows Server、Windows CE、Unix、Linux、SunOS、Solaris、iOS、Blackberry OS、VxWorks、或其他相容的作業系統）協調本文中所述的處理器及/或控制器。在其他的實施方式中，可以由專屬的作業系統控制計算設備。常規的作業系統控制及排程電腦進程以供執行、執行記憶體管理、提供檔案系統、聯網、I/O服務、及提供使用者介面功能（例如圖形使用者介面（「GUI」））等等。

本文中所述的處理器及/或控制器可以使用定制的硬連線邏輯、一或更多個ASIC或FPGA、韌體、及/或程式邏輯來實施本文中所述的技術，這使得微處理器及/或控制器成為特殊用途機器。依據一個實施方式，本文中所揭露的技術的一部分是藉由處理器（例如微處理器）及/或其他的控制器構件響應於執行容納在記憶體中的一或更多個序列指令來執行的。可以將此類指令從另一個儲存媒體（例如儲存設備）讀取到記憶體中。執行容納在記憶體中的指令序列使得處理器或控制器執行本文中所述的過程步驟。在替代性的實施方式中，可以替代軟體指令或與軟體指令結合來使用硬連線的電路系統。

並且，可以由機器（例如處理器設備、數位訊號處理器（DSP）、特定應用積體電路（ASIC）、現場可程式化閘極陣列（FPGA）或其他可程式化邏輯設備、離散閘極或電晶體邏輯、離散硬體元件、或設計為執行本文中所述的功能的上述項目任何組合）實施或執行與本文中所揭露的實施方式結合描述的各種說明性邏輯區塊及模組。處理器設備可以是微處理器，或者，處理器設備可以是控制器、微處理器、或狀態機、上述項目的組合等等。處理器設備可以包括配置為處理電腦可執行指令的電路系統。在另一個實施方式中，處理器設備包括在不處理電腦可執行指令的情況下執行邏輯運算的FPGA或其他的可程式化設備。也可以將處理器設備實施為計算設備的組合（例如DSP及微處理器的組合）、複數個微處理器、與DSP核心結合的一或更多個微處理器、或任何其他的此類配置。雖然在本文中主要是針對數位技術來描述，但處理器設備也可以包括主要是類比的元件。例如，可以將本文中所述的渲染技術中的一些或全部實施在類比電路系統或混合式的類比及數位電路系統中。

除非上下文另有明確需要，在整篇說明書及請求項中，用詞「包括」等等要用包容性的意義（與互斥或窮舉的意義相反）詮釋；也就是說，是用「包括，但不限於」的意義詮釋。如本文中所一般使用的用詞「耦接」或「連接」指的是可以擇一地直接連接或藉由一或更多個中間構件連接的二或更多個構件。此外，在用於此申請案中時，用詞「本文中」、「上文」、「下文」、及類似意味的用詞應指此申請案的整體而非指此申請案的任何特定部分。若上下文容許，則「實施方式」中使用單數數量或複數數量的用詞也可以分別包括複數數量或單數數量。指稱二或更多個項目的清單的用詞「或」旨在涵蓋所有以下用詞解釋：清單中的項目中的任一者、清單中的所有項目、及清單中的項目的任何組合。本文中所提供的所有數值旨在包括類似的值（例如測量誤差範圍內的值）。

雖然此揭示內容包含某些實施方式及示例，但本領域中的技術人員將了解到，範圍超出具體揭露的實施方式而延伸到其他的替代性實施方式及/或用途以及其顯而易見的變體及等效物。此外，雖然已經詳細示出及描述實施方式的幾個變化，但本領域中的技術人員基於此揭示內容將容易理解其他的變體。也預期，可以作出實施方式的具體特徵及態樣的各種組合或子組合，且該等組合或子組合仍然落於此揭示內容的範圍之內。應了解到，可以將所揭露的實施方式的各種特徵及態樣彼此結合或替代以形成實施例的變化模式。本文中所揭露的任何方法並不需要用所記載的順序執行。因此，範圍旨在不應受到上述的特定實施方式所限制。

除非另有具體陳述，或者根據使用時的上下文所了解的，否則條件語言（例如「可以」或「可能」）一般旨在傳達，某些實施方式包括某些特徵、構件、及/或步驟，而其他的實施方式不包括該等特徵、構件、及/或步驟。因此，此類條件語言一般不旨在暗示，一或更多個實施方式無論如何都需要特徵、構件、及/或步驟，或一或更多個實施方式一定包括用於在有或沒有使用者輸入或提示的情況下決定是否要將這些特徵、構件、及/或步驟包括或執行在任何特定實施方式中的邏輯。本文中所使用的任何標題僅是為了讀者方便，且不意味著限制了範圍。

進一步地，雖然本文中所述的設備、系統、及方法可以有各種變體及替代的形式，但已經在附圖中示出及在本文中詳細描述了該等設備、系統、及方法的具體示例。然而，應了解到，本發明不限於所揭露的特定形式或方法，而是相反地，本發明要涵蓋落在所述的各種實施方式的精神及範圍之內的所有變體、等效物、及替代方案。進一步地，可以將本文中任何特定特徵、態樣、方法、性質、特性、品質、屬性、構件等等的揭示內容以及實施方式或實施例用在本文中所闡述的所有其他實施方式或實施例中。本文中所揭露的任何方法並不需要用所記載的順序執行。本文中所揭露的方法可以包括由實行者所採取的某些行動；然而，該等方法也可以擇一明確地或隱含地包括彼等行動的任何第三方指令。

本文中所揭露的範圍也包括其任何及所有重疊部分、子範圍、及組合。例如為「高達」、「至少」、「大於」、「小於」、「在...之間」等等的語言包括了所記載的數量。前面是例如「約」或「大約」的用語的數字包括了所記載的數字，且應該視情況解讀（例如在該等情況下儘可能合理地準確，例如±1%、±3%、±5%、±10%、±15%等等）。例如，「約3.5 mm」包括「3.5 mm」。即使未記載用語「約」或「大約」，也應將本文中的數字及/或值的記載了解為均揭露了該等值或數字以及「約」或「大約」彼等值或數字。例如，「3.5 mm」的記載包括「約3.5 mm」。前面是例如「實質」的用語的語句包括了所記載的語句，且應視情況解讀（例如在該等情況下儘可能合理地解讀）。例如，「實質恆定」包括「恆定」。除非另有陳述，否則所有測量都處於標準條件下，包括環境溫度及壓力。

10‧‧‧液體透鏡 12‧‧‧空腔 14‧‧‧第一流體 15‧‧‧流體介面 16‧‧‧第二流體 18‧‧‧下窗口 20‧‧‧上窗口 22‧‧‧第一電極 24‧‧‧絕緣材料 26‧‧‧第二電極 28‧‧‧軸 30‧‧‧光 32‧‧‧光學傾斜角 34‧‧‧實體傾斜角 40‧‧‧凸起部分 42‧‧‧補償特徵 44‧‧‧側壁 46‧‧‧絕緣體 47‧‧‧基部表面 48‧‧‧凸起面 50‧‧‧光學設備 52‧‧‧波導器 54‧‧‧重新導向的光 56‧‧‧孔 58‧‧‧光學元件 22a‧‧‧電極 22b‧‧‧電極 22c‧‧‧電極 22d‧‧‧電極

將參照以下圖式詳細論述某些實施例，其中類似的參考標號始終指涉類似的特徵。為了說明的目的而提供這些圖式，且實施例不限於該等圖式中所繪示的具體實施方式。

圖 1 是液體透鏡的示例實施方式的橫截面圖。

圖 2 示出施加電壓的第二狀態下的液體透鏡。

圖 3 示出液體透鏡的示例實施方式的平面圖。

圖 4 示出通過相對的電極所截取的橫截面圖。

圖 5 示出液體透鏡的示例部分。

圖 6A 示出了具有所示的複數種流體介面狀態的示例電潤濕設備。

圖 6B 示出具有補償光學特徵的示例電潤濕設備。

圖 7A-7E 示出圖6A的示例電潤濕設備，其中流體介面處於各種狀態。

圖 7F 示出電潤濕設備的示例實施方式。

圖 8A-8F 示出用於電潤濕設備中的示例電極佈置。

圖 9A-9C 示出包括電潤濕設備的示例光學設備。

圖 10 示出具有光學耦接器陣列的光學設備的示例實施方式。

圖 11 示出被配置為形成複數個流體介面的電潤濕設備的示例實施方式。

國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無

國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

10‧‧‧液體透鏡

15‧‧‧流體介面

30‧‧‧光

40‧‧‧凸起部分

50‧‧‧光學設備

52‧‧‧波導器

58‧‧‧光學元件

Claims (30)

1. 一種電潤濕設備，包括： 一腔室； 一第一流體，被容納在該腔室中； 一第二流體，被容納在該腔室中，其中一介面在該第一流體與該第二流體之間； 複數個絕緣電極，與該第一流體及該第二流體絕緣，其中相鄰的絕緣電極之間的一邊界是非線性的；及 一或更多個電極，與該第一流體電連通，其中該電潤濕設備被配置為使得該介面的一位置至少部分地基於在該複數個絕緣電極與跟該第一流體電連通的該一或更多個電極之間所施加的電壓。
2. 如請求項1所述的電潤濕設備，其中相鄰的絕緣電極之間的該邊界包括複數個節段對偶，每個節段對偶在該複數個節段對偶之間形成一角度。
3. 如請求項1所述的電潤濕設備，其中相鄰的該等絕緣電極之間的該邊界形成一曲折圖案。
4. 如請求項1所述的電潤濕設備，其中相鄰的該等絕緣電極之間的該邊界具有一彎曲的形狀。
5. 如請求項1所述的電潤濕設備，其中該複數個絕緣電極包括叉指狀電極。
6. 一種光學設備，包括： 一腔室，包括一基部表面； 一第一流體，被容納在該腔室中； 一第二流體，被容納在該腔室中，其中一介面在該第一流體與該第二流體之間； 一或更多個電極，與該第一流體及該第二流體絕緣； 一或更多個電極，與該第一流體電連通，其中該光學設備被配置為使得該介面的一位置至少部分地基於在該一或更多個絕緣電極與跟該第一流體電連通的該一或更多個電極之間所施加的電壓；及 一波導器，被配置為將光耦接到該腔室中。
7. 如請求項6所述的光學設備，其中該波導器被對接耦接到該腔室。
8. 如請求項6所述的光學設備，其中該波導器被配置為與該基部表面實質平行地將該光耦接到該腔室中。
9. 如請求項6所述的光學設備，其中該腔室中的該第一流體的一量實質等於該第二流體的一量。
10. 如請求項6所述的光學設備，其中該基部表面是實質透明的。
11. 如請求項6所述的光學設備，其中該一或更多個電極可以產生該兩種流體的一驅動狀態及一未驅動狀態。
12. 如請求項11所述的光學設備，其中在該未驅動狀態下，來自該波導器的光不朝向該基部表面重新導向，且在該驅動狀態下，來自該波導器的光朝向該基部表面重新導向。
13. 如請求項6所述的光學設備，更包括一耦接器陣列，該耦接器陣列被配置為偵測經由該基部表面的耦接的光。
14. 如請求項6所述的光學設備，其中該基部表面包括一凸起面，該凸起面至少部分地被一實質平坦的表面環繞。
15. 如請求項14所述的光學設備，其中該凸起面完全被該實質平坦的表面環繞。
16. 如請求項14所述的光學設備，其中該凸起面包括複數個彎曲的凸部。
17. 如請求項14所述的光學設備，其中該凸起面相對於該實質平坦的表面而凸起。
18. 如請求項14所述的光學設備，其中該凸起面包括一圓形凸出部。
19. 如請求項14所述的光學設備，其中該凸起面包括一疏水材料。
20. 如請求項19所述的光學設備，其中該疏水材料包括聚對二甲苯。
21. 如請求項14所述的光學設備，其中該第二流體的一填充水平超過該凸起面的一高度。
22. 如請求項6所述的光學設備，其中該波導器被配置為與該電潤濕設備的一光軸實質垂直地將光耦接到該電潤濕設備中。
23. 一種光學設備，包括： 一腔室，具有一光學輸入及一光學輸出； 一第一流體，被容納在該腔室中； 一第二流體，被容納在該腔室中，其中一介面在該第一流體與該第二流體之間； 一或更多個電極，與該第一流體及該第二流體絕緣；及 一或更多個電極，與該第一流體電連通，其中該光學設備被配置為使得該介面的一位置至少部分地基於在該一或更多個絕緣電極與跟該第一流體電連通的該一或更多個電極之間所施加的電壓； 其中在該介面處於一第一位置的情況下，該光學設備被配置為從該光學輸入向該光學輸出遞送光； 其中在該介面處於一第二位置的情況下，該光學設備被配置為阻止光從該光學輸入向該光學輸出傳播。
24. 如請求項23所述的光學設備，其中該介面被配置為藉由全內反射使該光轉向。
25. 如請求項23所述的光學設備，其中該介面被配置為藉由折射使該光轉向。
26. 如請求項23所述的光學設備，更包括一波導器，該波導器被耦接到該輸入以將光輸入到該腔室中。
27. 如請求項23所述的光學設備，被配置為傾斜該介面以在該第一位置與該第二位置之間過渡。
28. 如請求項23所述的光學設備，被配置為改變該介面的曲率以在該第一位置與該第二位置之間過渡。
29. 如請求項23所述的光學設備，其中該腔室包括一基部及一凸起部分。
30. 如請求項23所述的光學設備，其中該第一位置下的該介面可以在該腔室的一側上使來自該輸入的該光轉向，使得轉向的該光通過該腔室的一基部傳播到該光學輸出。

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