[发明专利]数值孔径控制单元、可变光学探测器以及深度扫描方法

权利要求书

1.一种数值孔径控制单元，包括：

孔径调节单元，调节光透射穿过的孔径；以及

聚焦控制单元，设置在关于所述孔径调节单元的预定位置、聚焦透射穿过所述孔径的光并具有可调节的焦距。

2.如权利要求1所述的数值孔径控制单元，其中所述孔径调节单元包括机械光阑，所述机械光阑的孔径尺寸被机械地调节。

3.如权利要求1所述的数值孔径控制单元，其中所述孔径调节单元包括液体光阑，所述液体光阑的孔径尺寸利用液压来调节。

4.如权利要求1所述的数值孔径控制单元，其中所述孔径调节单元包括液体光阑，所述液体光阑的孔径尺寸利用微电流体法来调节。

5.如权利要求4所述的数值孔径控制单元，其中所述孔径调节单元包括：

腔室，形成流体在其中流动的空间；

第一流体和第二流体，容纳在所述腔室中，彼此不混合，所述第一流体和所述第二流体中的一个由具有光透射性质的材料形成，另一个由具有光阻挡性质或光吸收性质的材料形成；以及

电极部分，设置在所述腔室内部，所述电极部分中布置有一个或多个电极，电压施加到该一个或多个电极以在所述腔室中形成电场，

光通过其透射的所述孔径由所述电场引起的所述第一流体与所述第二流体之间的界面位置的变化来调节。

6.如权利要求5所述的数值孔径控制单元，其中所述第一流体和所述第二流体中的一个包括液体金属或极性液体，所述第一流体和所述第二流体中的另一个包括气体或非极性液体。

7.如权利要求5所述的数值孔径控制单元，其中所述腔室的区域包括：

第一通道；和

第二通道，设置在所述第一通道上方并连接到所述第一通道，

其中所述孔径的范围由在所述第一通道和所述第二通道的每个中发生的所述第一流体与所述第二流体之间的界面位置的变化来限定。

8.如权利要求7所述的数值孔径控制单元，其中所述第一通道由第一基板、第二基板和第一间隔物形成，所述电极部分设置在所述第一基板上，所述第二基板与所述第一基板间隔开并具有形成在所述第二基板的中央部分中的第一通孔以及形成在所述第二基板的周边部分中的第二通孔，所述第一间隔物设置为形成所述第一基板与所述第二基板之间的内部空间。

9.如权利要求8所述的数值孔径控制单元，其中所述第二通道由所述第二基板、第三基板和第二间隔物形成，所述第三基板与所述第二基板间隔开，所述第二间隔物设置为形成所述第二基板与所述第三基板之间的内部空间。

10.如权利要求1所述的数值孔径控制单元，其中所述聚焦控制单元包括液晶透镜，在所述液晶透镜中液晶被施加电场梯度以引起折射率梯度从而调节所述液晶透镜的焦距。

11.如权利要求1所述的数值孔径控制单元，其中所述聚焦控制单元包括液体透镜，所述液体透镜包括流体表面作为透镜表面并通过使流体流动来调节该透镜表面的形状从而调节该液体透镜的焦距。

12.如权利要求11所述的数值孔径控制单元，其中所述流体的流动由于电润湿而发生。

13.如权利要求12所述的数值孔径控制单元，其中所述聚焦控制单元包括：

第一流体，具有光透射性质和极性性质；

第二流体，具有光透射性质并不与所述第一流体混合；

腔室，具有容纳所述第一流体和所述第二流体的内部空间；

第一表面，其是所述第一流体与所述第二流体之间的边界表面并形成所述透镜表面；

第二表面，其是所述第一流体与所述第二流体之间的边界表面并引起所述透镜表面的曲率的变化；

第一中间板，设置在所述腔室中并具有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔限定对应于所述透镜表面的透镜的直径，所述第二通孔形成所述第二流体的路径；以及

电极部分，形成电场以改变所述第二表面的位置。

14.如权利要求13所述的数值孔径控制单元，其中所述第一流体包括极性液体，所述第二流体包括气体或非极性液体。

15.如权利要求11所述的数值孔径控制单元，其中所述流体的流动以加压的方式发生。