JPS60111201A - Optical element - Google Patents

Optical element

Info

Publication number
JPS60111201A
JPS60111201A JP21911383A JP21911383A JPS60111201A JP S60111201 A JPS60111201 A JP S60111201A JP 21911383 A JP21911383 A JP 21911383A JP 21911383 A JP21911383 A JP 21911383A JP S60111201 A JPS60111201 A JP S60111201A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
elastic body
opening
pressure
optical
optical element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP21911383A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0327081B2 (en
Inventor
Hiroyuki Imataki
今滝 寛之
Takashi Serizawa
芹沢 高
Masayuki Usui
臼井 正幸
Takeshi Baba
健 馬場
Hiroyasu Nose
博康 能瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP21911383A priority Critical patent/JPS60111201A/en
Priority to US06/606,538 priority patent/US4783155A/en
Priority to DE19843424068 priority patent/DE3424068A1/en
Publication of JPS60111201A publication Critical patent/JPS60111201A/en
Publication of JPH0327081B2 publication Critical patent/JPH0327081B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0875Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more refracting elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
    • G02B26/0825Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a flexible sheet or membrane, e.g. for varying the focus
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/12Fluid-filled or evacuated lenses
    • G02B3/14Fluid-filled or evacuated lenses of variable focal length

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a variable focus lens of simple constitution which varies in focal length greatly by projecting an elastic body itself convexly from the opening of a member or recessing it concavely. CONSTITUTION:An optical element consists of a cylindrical container 1 with a circular opening part 2, transparent elastic body 3, and optically transparent parallel flat plate 4 as a moving part for pressing the elastic body. Figures show that no pressure is applied and that pressure is applied to the elastic body 3 through the movable part 4 and part of the elastic body projects convexly from the opening part according to the applied pressure. Further, the elastic body which applied with negative pressure through the movable part 4 forms a concave lens shape at the opening part. Thus, a desired optical surface shape is realized at the opening part by using part of the elastic body according to the external force applied to the movable part of the container.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はカメラ、ビデオ等の光学機器や光通信、レーザ
ーディスクをはじめとするエレクトロオプテイクス薇器
に用いられる光学素子に関し、特に光学表面形状を変化
させることにより、焦点距離を変化させ5るよ5な可変
焦点光学素子に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an optical element used in optical equipment such as cameras and videos, optical communications, and electro-optical devices such as laser discs, and in particular, the present invention relates to an optical element used in optical equipment such as cameras and videos, and electro-optical devices such as laser discs. This invention relates to a varifocal optical element that changes the distance.

従来、可変焦点レンズとしては、特開昭55−3685
7に見られる様な弾性体の容器に液体をつめその液圧で
その形状を変化せしめるものや、特開昭56−1104
03、特開昭58−85415のように圧電体を使用し
たものが提案されている。
Conventionally, as a variable focus lens, Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-3685
7, in which a liquid is filled in an elastic container and its shape is changed by the pressure of the liquid, and JP-A-56-1104.
03 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-85415, a device using a piezoelectric material has been proposed.

しかし、前者の所領、液体L・ンズは、液溜感や情にt
#昼もし脅シF 、+’lル慴専ヱ小雪17J?力L7
し1f曲に6があシ、後者は、その可変量があまり太き
(とれない欠点を有する。
However, the former's possession, liquid L.
#Noon Moshi F, +'l Lu Keisen Koyuki 17J? Power L7
However, there is a 6 in the 1F song, and the latter has the disadvantage that the variable amount is too wide (it cannot be adjusted).

本発明の目的は、上述の如き欠点を解決し、焦点距離の
変化蓋が太き(、構成が簡単な可変焦点レンズを提供す
るものである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks and to provide a variable focus lens with a thick focal length change cover (and a simple structure).

本発明による光学素子は、弾性体および該弾性体を突出
又は沈降させて光学表面を変形できる開口を有する部材
からなることを特徴とするものである。即ち、本発明に
よる光学素子は、塊状の弾性体自体を部材の開口から凸
状に突出又は凹状に沈降させることによって、その開口
部での弾性体が形成する光学表面を変形して、所望の光
学特性1例えば焦点距離を得ることができるものである
The optical element according to the present invention is characterized by comprising a member having an elastic body and an opening that allows the elastic body to protrude or sink to deform the optical surface. That is, the optical element according to the present invention deforms the optical surface formed by the elastic body at the opening by causing the bulk elastic body itself to protrude convexly or sink concavely from the opening of the member, thereby forming a desired shape. Optical properties 1, such as focal length, can be obtained.

従って弾性体に対して外力を印加するだけで、あるいは
、弾性体の体積変化をさせるだけで光学表面を可逆的に
変化させて、所望の光学特性が得られるため、光学素子
の構成や制御が極めて容易で、且つ光学表面の形状変化
に基く光学特性の変化のため光学特性の変化率を極めて
太き(設定することができる〇 本発明に用いる弾性体としては物体に力を加えると変形
を起し、加えた力があまり大きくない限り(弾性限界内
で)、力を取り去ると変形も元に7もどる性質(弾性)
を有するものを用いることができる。
Therefore, by simply applying an external force to the elastic body or changing the volume of the elastic body, the optical surface can be reversibly changed and the desired optical properties can be obtained, making it easy to configure and control the optical element. It is extremely easy to use, and the rate of change in optical properties can be set to an extremely high rate due to the change in optical properties based on the shape change of the optical surface. As long as the applied force is not too large (within the elastic limit), when the force is removed, the deformation returns to its original state (elasticity)
can be used.

通常の固体では、その弾性限界内での最大ひずみ(限界
ひずみ)は1チ程度である。また、加硫された弾性ゴム
では、弾性限界が非常に大きくその限界ひずみは1oo
o %近くになる。
In a normal solid, the maximum strain (limit strain) within its elastic limit is about 1 inch. In addition, vulcanized elastic rubber has a very large elastic limit, and its limit strain is 1oo
It will be close to o%.

本発明による光学素子に−おいては、形成しようとする
光学撫子の特性に応じた弾性率のものが適宜使用される
が、一般に大きい弾性変形を容易に得るため、或いは変
形後の状態が光学的により均質になるようにするため弾
性率が小さいものが好ましい。
In the optical element according to the present invention, an elastic modulus depending on the characteristics of the optical diagonal to be formed is used as appropriate, but in general, in order to easily obtain large elastic deformation, or the state after deformation is optical In order to make the material more homogeneous, it is preferable that the elastic modulus is small.

一弾性ひずみ)として表わされる。また、小さい応力で
大変形を生じるような弾性は高弾性またはゴム弾性と呼
ばれ、従って本発明では特にこの種の弾性体が好ましく
利用できることになる0このようなゴム弾性体としては
一般に6ゴム”と知られている天然ゴム、例えばスチレ
ンブタジェンゴム(、S B R)、ブタ・レニンゴム
CB R)、イソン プレ、ゴム(IR)、エチレンプロピレンゴム(El)
M。
(one elastic strain). Further, elasticity that causes large deformation with small stress is called high elasticity or rubber elasticity, and therefore, in the present invention, this type of elastic body can be particularly preferably used. Natural rubbers known as ``, such as styrene-butadiene rubber (SBR), buta-renin rubber (CBR), isompre rubber (IR), ethylene propylene rubber (EL)
M.

E P D M )、ブチルゴム(11几)1、クロロ
プレンゴム(CR)、7クリロニトリルーブタジエンゴ
ム(NBR)、ウレタンゴム(U)、シリコーンゴム(
Si)、ふっ素ゴム(、F P M ) 、多硫化ゴム
(夫−ポリエーテルゴム(PO几、CHR、CHC)な
どを挙げることができる。これらはいずれも室温でゴム
状態を示す。しかし、一般に高分子物質は分子のブラウ
ン運動の程度によって、ガラス状態、ゴム状態又は溶融
状茜のいずれかをとる。従って、光学素子の使用温度に
おいてゴム状態を示す高分子物質は広(本発明の弾性体
として利用できる。
E PDM ), butyl rubber (11 liters) 1, chloroprene rubber (CR), 7-crylonitrile-butadiene rubber (NBR), urethane rubber (U), silicone rubber (
Si), fluororubber (FPM), polysulfide rubber (polyether rubber (PO, CHR, CHC), etc.). All of these exhibit a rubber state at room temperature. However, generally Depending on the degree of Brownian motion of its molecules, polymeric substances take on either a glassy state, a rubbery state, or a molten state. Therefore, polymeric substances that exhibit a rubbery state at the operating temperature of optical elements have a wide range (the elastic material of the present invention). It can be used as

ゴム状態における弾性率は、主にその弾性体を構成して
いる高分子鎖の架橋状態によって決定され、従って、例
えば、天然ゴムにおける加硫は弾性率を決める処理に他
ならない。
The modulus of elasticity in the rubber state is mainly determined by the crosslinking state of the polymer chains that make up the elastic body, and therefore, for example, vulcanization of natural rubber is nothing but a process that determines the modulus of elasticity.

本発明では使用する弾性体としては、小さい応力で大き
な変形を得る事が望ましく、その為の架橋状態の調整は
重要である0 しかしながら、弾性率の減少(小さい応力で大きな変形
を示すようになる傾向)は、他方で強度の低下を招くた
め、形成しようとする光学素子の目的に応じた強度を保
てるように、使用する弾性体を適宜選択することが必要
である。又、その弾性率の測定も、光学素子の使用形態
による応力の種類に応じて、例えば、引張り、曲げ、圧
縮などの方法から選んで行われる0 本発明に用いる弾性体としては、通常の固体での弾性率
1011〜1018dyne/cJよりも小さく、ゴム
弾性体の108dyne/Cml以下が適当で、好まし
くは10’dyne/cJ以下、特に好マL< ti 
5 X 10SdyneArA以下であり、下限は弾性
体が光学素子を構成する場合に、通常の液体とは異なり
、こ!ヂれない性状の弾性体であれば小さい程好ましく
・。なお、光学素子は、多くの場合室温で用いられるが
、特に高温又は低温で用いられる場合もあるので、ト記
の弾性高の範囲は光学素子の使用温度におけるものであ
る。
It is desirable for the elastic body used in the present invention to exhibit large deformation with small stress, and adjustment of the crosslinking state is important for this purpose. On the other hand, this tendency leads to a decrease in strength, so it is necessary to appropriately select the elastic body to be used so that the strength can be maintained in accordance with the purpose of the optical element to be formed. In addition, the elastic modulus is measured by selecting a method such as tension, bending, or compression depending on the type of stress depending on the usage of the optical element. The elastic modulus of the rubber elastic body is preferably smaller than 1011 to 1018 dyne/cJ, preferably 108 dyne/Cml or less, preferably 10'dyne/cJ or less, particularly preferred when L<ti
5 x 10 SdyneArA or less, and the lower limit is when an elastic body constitutes an optical element, unlike a normal liquid, this! The smaller the elastic body, the better, as long as it has properties that do not deteriorate. Note that although optical elements are often used at room temperature, they may also be used at particularly high or low temperatures, so the range of elasticity described above is at the operating temperature of the optical element.

弾性体の硬さ、軟さはある程度その弾性に依存する。J
 l 、S K6301では試料光面にスズリングによ
り微小なひずみを与え、その針入度によりゴムの硬質を
評価する方法が規定されており、簡便に知ることが出来
る。
The hardness and softness of an elastic body depend to some extent on its elasticity. J
1, SK6301 stipulates a method of applying a minute strain to the sample light surface with a tin ring and evaluating the hardness of the rubber based on the degree of penetration, which can be easily determined.

しかしながら、弾性率が10 dyn/cffl 以下
と低い値になると上述の方法では、測定が出来ずその場
合にはJ I S K 2808による1/4インチミ
クロL平 稠度計を用いてその針入度で坪価する0又、弾性率が小
さい場合、その測定方法として“引張シー伸び”では測
定が困難なので圧&i(5チ変形)によりその値をめ、
先の針入度との対応をめることができる。
However, if the elastic modulus is as low as 10 dyn/cffl or less, it cannot be measured using the above method, and in that case, the penetration can be measured using a 1/4 inch micro L consistency meter according to JIS K 2808. If the tsubo value is 0 or the elastic modulus is small, it is difficult to measure it by "tensile shear elongation" as a measurement method, so the value is determined by pressure &i (5 inch deformation).
It can be matched with the penetration of the tip.

ゴム弾性体は従来知られている加硫(橋かけ)によるも
のの他にエチレン−酢酸ビニル共重合体や人−B−Ag
ブタジエンースチVンブロック共重合体などのように加
硫を必要としないもの、又鎖状高分子などを適当(橋か
け点間の分子鎖長を制御)にゲル化する事によって得る
ことが出来る。
In addition to the conventionally known vulcanization (crosslinking) rubber elastic bodies, ethylene-vinyl acetate copolymers and human-B-Ag
It can be obtained by appropriately gelling a material that does not require vulcanization, such as a butadiene-stine V block copolymer, or a chain polymer, etc. (by controlling the molecular chain length between cross-linking points).

これらはいずれもその架橋状態、ブロック共重合体に於
る分子の組合せ、ゲル状態などを調節しながらその弾性
率の制御が行われる。
In all of these, the elastic modulus is controlled by adjusting the crosslinking state, the combination of molecules in the block copolymer, the gel state, etc.

又、弾性体0牙の構造によシ、その弾性体を制御する場
合の他に希釈剤や充てん剤を加える事によってもその特
性を変化調節する事が可能である0例えばシリコーンゴ
ム(信越化学工業製;KE犬とともに硬さ、引張り強さ
は低下し、逆に伸びは増大する。
Also, depending on the structure of the elastic body, in addition to controlling the elastic body, it is also possible to change and adjust its properties by adding diluents and fillers.For example, silicone rubber (Shin-Etsu Chemical) Industrially manufactured; hardness and tensile strength decrease with KE dog, but conversely elongation increases.

弾性体の開口部での光学表面を変形させる方法は、外力
の他、上記材料を用いて熱膨張・収縮やゾル−ゲル変化
などによる体積変化を利用することもできる。
As a method for deforming the optical surface at the opening of the elastic body, in addition to external force, it is also possible to use the volume change due to thermal expansion/contraction, sol-gel change, etc. using the above-mentioned materials.

弾性体の光学表面を形成するための開口を有する部材は
平板に開口が設けられているものでもよいし、また、弾
性体を容器に収容して使用する場合には、収容する容器
の少な(とも1つの壁に開口が設けられているものでも
よい。また、この開口は要求される光学効果によって異
なるが、一般的には円形に開口し焦点距離可変な凸、凹
レンズを形成するのが一般的である。
The member having an opening for forming the optical surface of the elastic body may be one in which the opening is provided in a flat plate, and when the elastic body is housed in a container and used, the member having an opening for forming the optical surface of the elastic body may be used. Both lenses may have an aperture in one wall.The aperture varies depending on the optical effect required, but it is generally circular to form a convex or concave lens with a variable focal length. It is true.

又1矩形のスリット状に開口を設ける事により、シリン
ドリカルレンズ及びトーリックレンズを形成することも
できる。
Further, by providing an opening in the shape of a rectangular slit, a cylindrical lens and a toric lens can also be formed.

これら開口によって形成される光学菓子はその弾性体に
加える外力又は弾性体の体積変化によって1その形状を
任意に変化させる事ができ、その程度はその効果を検出
しながらフィードバックしてコントロールする事が可能
である。
The optical confectionery formed by these openings can change its shape arbitrarily by applying an external force to the elastic body or by changing the volume of the elastic body, and the degree of change can be controlled by feedback while detecting the effect. It is possible.

(。(.

又、この開口を円筒型化エゾの様に圧電素子で設ける事
も可能であり、これにょシ著しく素子のコンハクト化を
実現する事ができる。
Further, it is also possible to provide this opening with a piezoelectric element such as a cylindrical EZO, and in this case, it is possible to realize a significantly more compact element.

弾性体に外力を与える手段は、従来知られている全べて
の方法で行う事が可能であるが、その弾性体の変形を、
光学効果を検出しながらフィードバック機構で行う事が
望しく、この為には電磁石やステッピングモーター、圧
電素子等の電気的な制御が可能な方法が好ましい。また
、加熱にょる体積変化は、弾性体の外部又は内部に設け
られたヒーターをもって行5ことができる。次に、本発
明による光学素子の代表的な構成を図面により説明する
All the conventionally known methods can be used to apply an external force to the elastic body, but the deformation of the elastic body can be
It is desirable to perform this using a feedback mechanism while detecting the optical effect, and for this purpose, a method that allows electrical control of electromagnets, stepping motors, piezoelectric elements, etc. is preferable. Further, the volume change due to heating can be achieved by using a heater provided outside or inside the elastic body. Next, a typical configuration of the optical element according to the present invention will be explained with reference to the drawings.

第1図〜第6図は、本発明の光学素子の代表的な基本構
成の断面を示すもので、1は円形開口部2を有する円筒
形の容器、3は透明な弾性体、4は弾性体を加圧するた
めの可動部で光学的に透明な平行平板からなる。第1図
は、圧力を加えていない状態である。第2図は可動部4
を通じて弾性体乙に圧力を加えた状態であり、この場合
加えた圧力の大きさにしたがって、弾性体の一部が開口
部より凸レンズ状に突出する。第3図は、可動部4を通
じて弾性体に負圧を加えた状態で、この場合弾性体は開
口部において凹レンズ状になる。
1 to 6 show cross sections of typical basic configurations of the optical element of the present invention, in which 1 is a cylindrical container having a circular opening 2, 3 is a transparent elastic body, and 4 is an elastic body. A movable part for pressurizing the body, consisting of optically transparent parallel flat plates. FIG. 1 shows a state in which no pressure is applied. Figure 2 shows the movable part 4
In this state, pressure is applied to the elastic body B through the opening, and in this case, a part of the elastic body protrudes from the opening in the shape of a convex lens according to the magnitude of the applied pressure. FIG. 3 shows a state in which negative pressure is applied to the elastic body through the movable part 4, and in this case, the elastic body has a concave lens shape at the opening.

このようにして、容器の可動部に印加する外力の大きさ
によって弾性体の一部により開口部に所望の光学表面形
状を実現することができるものである。許たヨ噸(功喘
田1− − − シびt今豫5七作で1目1tり4i制本モ41しる壬−
二←f−また、開口部2を有する開口板2′は光学的に
不透明であることが望ましいが、透明である場合には、
二重焦点の光学素子としての利用が可能になる。
In this way, a desired optical surface shape can be realized at the opening by a portion of the elastic body depending on the magnitude of the external force applied to the movable part of the container. I've allowed it (Kobeden 1----I'm 5-7 works of Shibita 1-T 4i system bookmo 41 Shiru-I-
2←f- Also, it is desirable that the aperture plate 2' having the aperture 2 is optically opaque, but if it is transparent,
It becomes possible to use it as a bifocal optical element.

また、可動部と弾性体は必要に応じて接着剤などにより
接着される。また、必要なら弾性体と容器の内壁面とが
全体的に接着される。また、第1図のよ5な構成の変わ
りに第4図のよ5に光学的に透明な平行平板を底にもつ
容器5に入れた弾性体6を円形開口部7を有する可動部
6で加圧するような構成にすることもできる。さらに第
5図に示すように、複数の開口部7および9を設け、加
圧によりおのおの曲率を与えることも可能である。
Further, the movable part and the elastic body are bonded together using an adhesive or the like, if necessary. Further, if necessary, the elastic body and the inner wall surface of the container are entirely bonded. In addition, instead of the configuration shown in FIG. 1, an elastic body 6 placed in a container 5 having an optically transparent parallel plate at the bottom is used as a movable part 6 having a circular opening 7 as shown in FIG. It can also be configured to apply pressure. Furthermore, as shown in FIG. 5, it is also possible to provide a plurality of openings 7 and 9 and give each one a curvature by applying pressure.

また、複数の開口部の大きさを変えることにより、それ
ぞれ異った曲率を与えることもで きる0また、第6図に示すように、弾性体6は開口部1
3が容器の内部に形成されているような容器10に収容
されていてもよい。この開口部16は1容器の光学的に
透明な上台11に固定された円@12によって形成され
ておシ、可動部4に外圧を加えることによって弾性体に
よる光学表面が開口部16に形成される。
Furthermore, by changing the size of the plurality of openings, different curvatures can be given to each one.Also, as shown in FIG.
3 may be housed in a container 10 in which a container 3 is formed inside the container. This opening 16 is formed by a circle @ 12 fixed to the optically transparent top 11 of one container, and by applying external pressure to the movable part 4, an optical surface made of an elastic body is formed in the opening 16. Ru.

ここで可動部4又は6を駆動して弾性体5に圧力を加え
る方法は、いかようなものも可能であり、簡単な方法と
しては、容器にネジを切っておき可動部をネジ込む方法
や、電磁石を用いて可動部を制御する方法などかあるが
、それらの方法によって本発明が限定されるものではな
い。また、本発明による他の光学素子の例としては、第
7図に示すように、円筒形のピエゾ素子14を用いて、
その径方向の伸縮により、ピエゾ素子の内部に充填した
弾性体6を゛円筒の開口部15から突出・沈ml″させ
て光学表面を形成することもできる。また本発明による
光学素子のIjF1口部は円形に限られるものではなく
、例えば第8図に示したよ5に、矩形状の開口部17を
有する容器16を用いれば、加圧により突出−沈降した
弾性体の形状をシリンドリカルレンズ又はトーリック状
にすることが可能である。
Here, any method can be used to apply pressure to the elastic body 5 by driving the movable part 4 or 6, and a simple method is to cut a thread in the container and then screw the movable part into the container. , a method of controlling a movable part using an electromagnet, etc., but the present invention is not limited to these methods. Further, as an example of another optical element according to the present invention, as shown in FIG. 7, a cylindrical piezo element 14 is used.
By expanding and contracting in the radial direction, the elastic body 6 filled inside the piezo element can be made to protrude and sink from the cylindrical opening 15 to form an optical surface. The shape of the elastic body is not limited to a circle; for example, if a container 16 having a rectangular opening 17 is used as shown in FIG. It is possible to make it into a shape.

なお、第9図および第10図は弾性体に外力を加える具
体例専調であり、第9図は、円筒形の圧電体21の中に
弾性体6を収容し、電源22からスイッチ23を経て電
圧を印加することによって円板状の可動部20と開口部
18を有する駆動部19を接近させることで開口部18
の光学表面を変形させるものである。また第10図は、
電磁石26により強磁性材からなる可動部25を容器2
7の深さ方向に移動させることによって弾性体6の開口
部24における光学表面を変形させることができるもの
である。
9 and 10 are specific examples of applying an external force to an elastic body, and in FIG. By applying a voltage through the disc-shaped movable part 20 and the driving part 19 having the opening 18, the opening 18 is moved closer to each other.
It deforms the optical surface of the Also, Figure 10 shows
The electromagnet 26 moves the movable part 25 made of ferromagnetic material to the container 2.
By moving the elastic body 6 in the depth direction, the optical surface at the opening 24 of the elastic body 6 can be deformed.

実施例1 第11図は本実施例で製造した光学素子の断面図である
。まず、透明なガラス板28を底にもつ真ちゅう製の円
vJg器29(内径50mm、深さ20mm )にシリ
コーンゴム(商品名” E104 Gel。
Example 1 FIG. 11 is a sectional view of an optical element manufactured in this example. First, silicone rubber (trade name "E104 Gel") was placed on a brass circular vJg device 29 (inner diameter 50 mm, depth 20 mm) with a transparent glass plate 28 at the bottom.

信越化学工業製)゛に対して、触a(商品名:Ca−t
31yst 104 +信越化学工業製)を社12重量
%添加した混合液を収容し、50℃で48時間放置し、
透明な弾性体30とする。この透明弾性体の弾性率は約
2 X 10 dYn/c−である。次にこの透明外の 柱体60上に直径約15mmの開口部32を有する^ アルミ板61を載置し、それをおさえ環66でおさえる
0ここでおさえ環66は円筒容器29に対してねじ込め
るようになっており、おさえ環33せる0このときの突
出沈降部の形状は、光軸付近の曲率半径が大きく、周辺
部の曲¥半径が小さいような回転対称非球面となってお
り、おさえ環の回転により加える圧力をO〜200 g
/cl+の範囲で変化させると光軸付近の曲率半径はc
o〜60叩の範囲で変化させることができた。
Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
31yst 104 + manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was added in an amount of 12% by weight, and was left at 50°C for 48 hours.
A transparent elastic body 30 is used. The elastic modulus of this transparent elastic body is about 2 x 10 dYn/c-. Next, an aluminum plate 61 having an opening 32 with a diameter of about 15 mm is placed on this transparent column 60, and it is held down with a holding ring 66. Here, the holding ring 66 is screwed against the cylindrical container 29. The shape of the protruding and sinking portion at this time is a rotationally symmetrical aspherical surface with a large radius of curvature near the optical axis and a small radius of curvature at the periphery. The pressure applied by the rotation of the presser ring is O~200 g.
/cl+, the radius of curvature near the optical axis is c
It was possible to change it in the range of o to 60 strokes.

実施例2 実施例1においてアルミ板61の開口部62の直径を1
0mmにしたところ、圧力0〜200 gAnにた。
Example 2 In Example 1, the diameter of the opening 62 of the aluminum plate 61 was set to 1
When the pressure was set to 0 mm, the pressure was 0 to 200 gAn.

実施例6 (O 実施例1において、触媒の添加量を1=fL%とし^ たところ1得られた透明弾性体の弾性率社約1×10 
dyn/ctAであった。このときの圧力0〜100g
/Caに対して、光軸付近の曲率半径はCK)〜62m
111焦点距離はω〜l菩−の範囲で変化させることが
できた。
Example 6 (O In Example 1, the amount of catalyst added was set to 1=fL%^, and the elastic modulus of the obtained transparent elastic body was approximately 1×10
It was dyn/ctA. Pressure at this time 0-100g
/Ca, the radius of curvature near the optical axis is CK) ~ 62 m
111 focal length could be varied in the range of ω to 1.

実施例4 実施例1において開口部を有するアルミ板31の透明弾
性体30と接触する面に予めプライマー処理(閤品名ニ
プライマー人、信越化学製)を行ない、アルミ板61と
透明弾性体60を接着させた。おさえ環66の回転によ
りアルミ板31を引き上げ、透明弾性体30に負圧をか
けるとアルミ板の開口部62において透明弾性体30が
凹面状に沈降した。加える負圧0〜100 gArAに
対し光軸この事により、アルミ板を押し下げたり、引き
上げたりする事により、凸−凹状のレンズを連続子とし
て作用することが認められた。
Example 4 In Example 1, the surface of the aluminum plate 31 having the opening that will come into contact with the transparent elastic body 30 is subjected to primer treatment (product name Niprimer, manufactured by Shin-Etsu Chemical) in advance, and the aluminum plate 61 and the transparent elastic body 60 are Glued it. When the aluminum plate 31 was pulled up by rotation of the presser ring 66 and negative pressure was applied to the transparent elastic body 30, the transparent elastic body 30 settled in a concave shape at the opening 62 of the aluminum plate. It was confirmed that the convex-concave lens acts as a continuum by pushing down or pulling up the aluminum plate based on the applied negative pressure of 0 to 100 gArA.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図、第2図および第6図は本発明による光学素子の
断面図であり、第1図は外力を印加していない状態、第
2図は外力を上方に印加した状態および第6図は外力を
下方に印加した状態を示す。 第4図、第5図、第6図および第7図は、それぞれ本発
明の光学素子の他の態様の断面図である。 第80は、本発明によるさらに他の光学素子の光学素子
に外力を印加する手段を配置した断面図である。 6および30・・−・弾性体 2.7,9,13,15.17および62・・・開口部
4および6・#−H動部 14φリビエゾ素子 28・・・ガラス板 61・0アルミ板 66・1111おさえ環 出願人 キャノン株式会社
1, 2, and 6 are cross-sectional views of the optical element according to the present invention, in which FIG. 1 shows a state in which no external force is applied, FIG. 2 shows a state in which an external force is applied upward, and FIG. indicates a state in which an external force is applied downward. FIG. 4, FIG. 5, FIG. 6, and FIG. 7 are sectional views of other embodiments of the optical element of the present invention, respectively. No. 80 is a sectional view illustrating the arrangement of means for applying an external force to the optical element of still another optical element according to the present invention. 6 and 30... Elastic body 2.7, 9, 13, 15. 17 and 62... Opening 4 and 6, #-H moving part 14φ Rivieso element 28... Glass plate 61, 0 aluminum plate 66.1111 Osaekan Applicant: Canon Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)弾性体および該弾性体を突出又は沈降させて光学
表面を変形できる開口を有する部材からなることを特徴
とする光学素子。
(1) An optical element comprising an elastic body and a member having an opening capable of deforming an optical surface by protruding or sinking the elastic body.
JP21911383A 1983-10-17 1983-11-21 Optical element Granted JPS60111201A (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21911383A JPS60111201A (en) 1983-11-21 1983-11-21 Optical element
US06/606,538 US4783155A (en) 1983-10-17 1984-05-03 Optical device with variably shaped optical surface and a method for varying the focal length
DE19843424068 DE3424068A1 (en) 1983-10-17 1984-06-29 OPTICAL COMPONENT

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21911383A JPS60111201A (en) 1983-11-21 1983-11-21 Optical element

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60111201A true JPS60111201A (en) 1985-06-17
JPH0327081B2 JPH0327081B2 (en) 1991-04-12

Family

ID=16730449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21911383A Granted JPS60111201A (en) 1983-10-17 1983-11-21 Optical element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60111201A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3702188A1 (en) * 1986-01-27 1987-07-30 Canon Kk Optical magnification changing system
DE3702351A1 (en) * 1986-01-28 1987-07-30 Canon Kk VARIO LENS WITH A LENS MEMBERSHIP OF VARIABLE MAGNIFICATION
DE3712145A1 (en) * 1986-04-11 1988-03-17 Canon Kk Optical component of adjustable focal length
JP2009271095A (en) * 2008-04-08 2009-11-19 Eamex Co Variable focus lens, autofocus device, and imaging apparatus
JP2010504555A (en) * 2006-09-21 2010-02-12 シンベント エーエス Small polymer lens
US7755823B2 (en) 2006-12-14 2010-07-13 Ricoh Company Optical device, semiconductor laser module, optical scanning device, and image forming apparatus
JP2020525822A (en) * 2017-06-30 2020-08-27 ポライト アーエスアー Lens assembly for optical image stabilization and focus adjustment

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3702188A1 (en) * 1986-01-27 1987-07-30 Canon Kk Optical magnification changing system
DE3702351A1 (en) * 1986-01-28 1987-07-30 Canon Kk VARIO LENS WITH A LENS MEMBERSHIP OF VARIABLE MAGNIFICATION
DE3702351C2 (en) * 1986-01-28 1993-06-24 Canon K.K., Tokio/Tokyo, Jp
DE3712145A1 (en) * 1986-04-11 1988-03-17 Canon Kk Optical component of adjustable focal length
JP2010504555A (en) * 2006-09-21 2010-02-12 シンベント エーエス Small polymer lens
JP2010504554A (en) * 2006-09-21 2010-02-12 シンベント エーエス Polymer lens
US7755823B2 (en) 2006-12-14 2010-07-13 Ricoh Company Optical device, semiconductor laser module, optical scanning device, and image forming apparatus
JP2009271095A (en) * 2008-04-08 2009-11-19 Eamex Co Variable focus lens, autofocus device, and imaging apparatus
JP2020525822A (en) * 2017-06-30 2020-08-27 ポライト アーエスアー Lens assembly for optical image stabilization and focus adjustment

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0327081B2 (en) 1991-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4783155A (en) Optical device with variably shaped optical surface and a method for varying the focal length
JPS60192901A (en) Array lens
JPS60185918A (en) Optical modulating method
US5774274A (en) Variable focus lens by small changes of the equatorial lens diameter
US6721104B2 (en) System and method for focusing an elastically deformable lens
JP2000081503A (en) Variable-focal lens device
KR20110013415A (en) Optical imaging lens systems
JPS60111201A (en) Optical element
JPH0327090B2 (en)
JPS6084502A (en) Optical element
JPS6275401A (en) Optical element
JPS60156003A (en) Optical element
JPH0327082B2 (en)
JPS62239106A (en) Variable focus optical element
JPS60120302A (en) Optical element
JPS60114804A (en) Optical element
JPS60151603A (en) Optical element
JPS6138902A (en) Optical element
JPS6138903A (en) Optical element
JPH0327089B2 (en)
JPS60208728A (en) Optical element
JPS60120303A (en) Optical element
JPS60120301A (en) Optical element
JPS60217323A (en) Automatic focus optical device
JPS60120313A (en) Light diffusing element