CN101248383B - 焦点距离可变透镜和设有该透镜的焦点距离调节装置及摄像装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种构造简单且可应对小型化的焦点距离可变透镜、和利用其的焦点距离调节装置及摄像装置。焦点距离可变透镜(10)具有透镜(11)、正电极(13)和负电极(14)。构成透镜(11)的第2层(11b)和第1层(11a)由混入有增塑剂的聚氯乙烯形成，通过调节增塑剂的混入量、种类等其硬度得到调节。第2层(11b)在第1层(11a)以至少覆盖光所透过区域的形态形成。当在正电极(13)与负电极(14)之间外加电压时，第2层(11b)和第1层(11a)以被向正电极(13)牵拉的形态变形，由此焦点距离可变透镜(10)的曲率变化，焦点距离变化。

Description

焦点距离可变透镜和设有该透镜的焦点距离调节装置及摄像装置

技术领域

本发明涉及通过令外加电压变化而焦点距离变化的焦点距离可变透镜、和设有该透镜的焦点距离调节装置及摄像装置。

背景技术

摄像装置的小型化正在发展中。摄像装置主要由透镜和摄像元件构成。摄像装置中存在这样的情形，即为了将被摄像物体的像成像在摄像元件上，必须对应被摄像物体与摄像元件之间的距离，调整透镜与摄像装置之间的距离。以往，在这样的情形下，透镜与摄像元件之间的距离例如是通过电动机等的致动器的作用，透镜与焦点距离调节装置相连动地移动而得到调节。但是，这一构成存在这样的问题，即由于是以电动机的动力移动透镜的，因此焦点距离调节装置的构成变得复杂，难以应对摄像装置的小型化。

另外，在日本专利特开2003-215429号公报中，公开了这样的技术，通过由电致伸缩材料构成的致动器来移动透镜座，由此调节透镜与摄像元件之间的距离。

这一透镜驱动机构与利用电磁电动机等的透镜驱动机构相比，构成变得简单。但是，电致伸缩材料的伸缩控制需要导引件或弹簧等。因此，部件数量增多，构造依然复杂。

取代变化透镜的位置，而能使焦点距离变化的透镜(透镜系统)也得到使用。这种透镜系统，由多个单透镜构成，通过使其相互之间的位置变化，而使透镜系统的焦点距离变化。但是，为了使焦点距离变化而移动单透镜的构成又与上述的透镜驱动装置相同。从而，以往的透镜系统的构成复杂，焦点距离的调整困难。

发明内容

本发明的目的在于提供构造简单且可应对小型化的焦点距离可变透镜、和利用其的焦点距离调节装置及摄像装置。

又，本发明的另一目的在于提供可合适地调节曲率的透镜、和利用其的焦点距离调节装置及摄像装置。

为了达成上述目的，本发明第1观点的焦点距离可变透镜，其特征在于，具有：

透镜，其具有由高分子形成的第1层，和配置在第1层的至少光所透过的区域并由高分子形成且决定透镜的曲率的第2层；

第1电极，其以与第1层相接的形态形成；以及

第2电极，其以与第1层相接的形态形成，

当在第1电极与第2电极之间外加电压时，第1层和第2层分别以被向第1电极牵拉的形态变形，由此透镜的曲率发生变化。

第2层也可比形成为所述第1层硬。

第1层和第2层由添加有增塑剂的高分子形成。第1层和第2层的硬度，也可通过使高分子的种类、增塑剂的添加量、增塑剂的种类当中至少之一变化而变化。

第1电极和第2电极也可形成环状。

第1电极和第2电极也可由以透镜的光轴为中心呈对称地被分割的多个电极构成。

第2层以覆盖第1层的光入射面整体的形态形成。

为了达成上述目的，本发明第2观点的焦点距离调节装置，其特征在于，具有：

透镜，其具有由高分子形成的第1层，和配置在第1层的至少光的透过区域上并由高分子形成且定透镜的曲率的第2层；

透镜座，其保持透镜；

第1电极，其设置在透镜座的与透镜接触的区域；

第2电极，其设置在透镜座的与透镜接触的区域，

第1电极和第2电极至少与透镜的第1层相接，

当在第1电极与第2电极之间外加电压时，透镜的第1层和第2层分别以被向第1电极牵拉的形态变形，由此透镜的曲率发生变化，焦点距离改变。

也可是，透镜座具有平板部，平板部具有开口部，透镜保持在平板部上。

也可是，第1电极在平板部上形成为环状，第2电极形成在平板部的开口部的内周面。

也可是，第1电极形成在平板部的一方的面上，第2电极以覆盖平板部的开口部的形态形成在平板部的另一方的面上，第2电极由具有光透过性的材质形成。

也可是，第1电极和第2电极由以透镜的光轴为中心呈对称地被分割的多个电极构成。

为了达成上述目的，本发明第3观点的摄像装置，其特征在于，具有：

第2观点的焦点距离调节装置；

设置有所述焦点距离调节装置的基板；以及

配置在所述基板上的摄像元件。

发明的效果

本发明可通过利用对应外加的电压而变形、曲率变化的焦点距离可变透镜，来提供构造简单且可应对小型化的焦点距离调节装置、和利用其的摄像装置。

附图说明

图1是本发明第1实施方式的摄像装置的剖视图(图2中单点划线A-A的剖视图)。

图2是本发明第1实施方式的摄像装置的俯视图。

图3是表示在设置在构成本发明第1实施方式摄像装置的焦点距离调节装置中的焦点距离可变透镜上外加了电压的状态的示意剖视图。

图4(a)是表示本发明第1实施方式焦点距离可变透镜的动作的示意图。图4(b)是表示本发明第1实施方式焦点距离可变透镜的动作的示意图。

图5是本发明第2实施方式的摄像装置的剖视图(图6中单点划线B-B的剖视图)。

图6是本发明第2实施方式的摄像装置的俯视图。

图7是本发明第3实施方式的摄像装置的剖视图(图8中单点划线C-C的剖视图)。

图8是本发明第3实施方式的摄像装置的俯视图。

图9是表示本发明实施方式的变形例的剖视图。

图10是表示以3层构成透镜的本发明实施方式的变形例的截面图。符号的说明：

10...焦点距离可变透镜；11...透镜；11a...第1层；11b...第2层；11c...第3层；13...正电极；14...负电极；20...焦点距离调节装置；21...透镜座；22...透镜；30...摄像装置；31...摄像元件；32...基板；52...摄像装置；53...摄像装置；62...焦点距离调节装置；63...焦点距离调节装置；80...焦点距离可变透镜；90...焦点距离可变透镜；93...正电极；94...负电极；100...焦点距离调节装置；101...焦点距离可变透镜；111...控制部；112...控制部。

具体实施方式

以下，利用附图说明本发明实施方式所涉及的焦点距离可变透镜、和利用其的焦点距离调节装置及摄像装置。

(第1实施方式)

参照图1至图4说明本发明第1实施方式所涉及的摄像装置30。

本发明第1实施方式所涉及的摄像装置30如在图1中以截面所示的那样，具有焦点距离调节装置20、摄像元件31、基板32。

摄像元件31将被摄像物体的光学图像变换为电信号。摄像装置31由CCD(Charge Coupled Device)、CMODS(Complementary MetalOxide Semiconductor)图像传感器等构成。摄像装置31设置在基板32上。

焦点距离调节装置20具有焦点距离可变透镜10、透镜座21、和透镜22。

焦点距离可变透镜10如图1、图4(a)、图4(b)所示，具有透镜11、正电极13、负电极14。

透镜11设置在透镜座21平板部21c的与平板部21a相对的面上。

透镜11由第1层11a和配置在第1层11a之上的第2层11b构成。

第1层11a和第2层11b均由对应电压的外加而变形的高分子形成。本实施方式中，它们是通过在聚氯乙烯中添加增塑剂形成的。聚氯乙烯和增塑剂的混合比例，如后所述是根据对各自的层所要求的位移量、强度等来决定，例如以1∶9(聚氯乙烯：增塑剂)的比例进行混合。

第1层11a这样设置，使其与形成在透镜座21的平板部21c的正电极13和负电极14相接。

第2层11b与第1层11a紧密相接地形成，且在第1层11a的一方的面(与透镜22侧相对的面，光的入射面)上至少覆盖光所透过的区域，其决定透镜11的曲率。另外，第2层11b以与透镜整体由第1层11a构成的情形相比曲率的变化较少的方式形成，且以不需要焦点距离可变透镜10的保护膜这样的程度较硬地形成。

透镜11在外加于正电极13和负电极14上的电压为零时，也就是初始状态下，如图2所示形成环状。当外加在正电极13和负电极14上的电压从零起上升时，构成透镜11的第1层11a如图3所示，以沿着正电极13伸长的形态变形。另外第2层11b也以被向正电极13牵拉的形态变形。由此，透镜11的曲率变化，焦点距离变化。

构成透镜11的第1层11a和第2层11b的硬度，由所利用的聚氯乙烯的聚合程度、增塑剂的混入量、所用增塑剂的性质来决定。因此，第1层11a和第2层11b的硬度通过根据对第1层11a和第2层11b所要求的性质适当地调节来决定。

具体来说，例如就聚氯乙烯的聚合度而言，对n＝1100和n＝3700的聚合度的聚氯乙烯进行比较，可得出例如n＝3700的聚氯乙烯可更多地含有增塑剂、且强度也较高。但是，其透明度比n＝1100的聚氯乙烯低。因此在这种情况下，作为焦点距离可变透镜10利用n＝1100的聚氯乙烯较好。

其次，增塑剂利用邻苯二甲酸酯系为佳。尤其是，以邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP(DOP))、邻苯二甲酸二正辛酯(DnOP)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)、邻苯二甲酸二癸酯(DIDP)、邻苯二甲酸二(十一烷基)酯(DUP)为佳。

这些增塑剂通常具有这样的倾向，即随着向聚氯乙烯中添加的量增加而聚氯乙烯的凝胶变得柔软，外加电压时的位移量加大。另外，各增塑剂显示这样的倾向，即酯基的直链越长，向聚氯乙烯外加电压时的位移量就变得越少。另外这些增塑剂还显示这样的倾向，酯基具有支链时，则外加电压时的位移量就变少。

因此，通过利用这一性质，适当地调节与对焦点距离可变透镜所要求的位移量、强度等对应的增塑剂的材质、混合量。例如，对焦点距离可变透镜10要求特别大的位移量时，需要制作柔软的凝胶。因此，通过利用以下方法中的其中之一或它们的组合，来调节凝胶的硬度：增加增塑剂的混入量、或者利用酯基的直链短的增塑剂、或者利用酯基的支链少的增塑剂等。

另外，构成透镜11的第1层11a和第2层11b按照如下步骤来形成。首先，在聚氯乙烯中作为增塑剂添加邻苯二甲酸二丁酯。然后，其溶解于四氢呋喃(THF)。接着，将该溶液注入预先成型为焦点距离可变透镜10形状的模具中，放置数天。通过这样的放置四氢呋喃蒸发，形成凝胶透镜。

正电极13如图1所示，在透镜座21平板部21c的与平板部21a相对的面上，如图2所示那样形成环状。正电极13例如由炭黑、金、银、铝、磷青铜等无机导电性材料或有机导电性高分子等有机导电性材料构成。

负电极14以覆盖形成在透镜座21的平板部21c上的开口部21d的内侧面的形态形成环状。负电极14也例如由炭黑、金、银、铝、磷青铜等无机导电性材料或有机导电性高分子等有机导电性材料构成。

另外，正电极13和负电极14与控制部111连接。控制部111遵从来自外部的控制信号，控制外加在正电极13和负电极14之间的电压V。

通过在正电极13和负电极14之间外加电压V，透镜11被向正电极13牵拉，以沿着正电极13伸长的形态变形。受牵拉的强度(变形的程度)大体随着外加电压增加而变大。第1实施方式中，由于正电极13、负电极14和透镜11的缘部的位置处于图1及图2中所示的位置关系，因此如果对正电极13和负电极14分别外加电压V+、V-，则透镜11即向直径方向外侧变形(伸展)。

接着，利用图4对焦点距离可变透镜10使焦点距离变化的动作进行说明。

在外加在正电极13和负电极14间的电压V为零的初始状态下，如图4(a)所示，透镜11的第1层11a与负电极14相接，其周缘部与正电极13的端部相接。

一旦外加在正电极13和负电极14间的电压从零开始上升，则构成透镜11的第1层11a和第2层11b的聚氯乙烯被向正电极13牵拉。因此，第1层11a和第2层11b如图4(b)所示，向直径方向外侧变形(伸展)，成为覆盖正电极13的形态。随着透镜11的直径增加，透镜11的厚度从Ta减少至Tb(变薄)。在外加在正电极13和负电极14间的电压的作用下，第2层11b也向直径方向外方一侧变形(伸展)，第2层11b的厚度变薄。因此，第2层11b的曲率半径变大。换言之，透镜11的曲率变小，透镜11的焦点距离变远。

第2层11b中，使用增塑剂的预先混入量较少的、及/或位移量较少的增塑剂。因此，在电极13、14间外加电压时，第2层11b被向正电极13牵拉的程度与第1层11a相比较少。换句话说，第1层11a被更强地牵拉而发生较大的变形。但是，由于第1层11a和第2层11b由几乎相同的材质形成，而仅增塑剂的添加量、种类等有所不同，因此两者的紧密结合性能优异。从而，就如上所述的变形程度而言，即便第1层11a和第2层11b之间存在不同之处，仍不会产生两者界面的剥离、或空气的混入等，它们具有良好的光透过性。

另外当外加在正电极13和负电极14间的电压回到零时，构成第1层11a和第2层11b的聚氯乙烯将不再向正电极13牵拉，透镜11将回到图4(a)所示的初始状态。

透镜座21如图1及图2中所示为圆筒状，在其内侧保持焦点距离可变透镜10及透镜22。而且，透镜座21具有平板部21a及平板部21c。平板部21a具有与透镜22的直径对应的开口部21b。平板部21c具有与焦点距离可变透镜10对应的开口部21d。而且在平板部21c的与平板部21a相对的面上形成有正电极13，在平板部21c的开口部21d遍布内周面的整个圆周形成有负电极14。

这样在透镜座21的平板部21c形成有正电极13及负电极14。因此，为了使两者之间电绝缘，透镜座21中至少平板部21c应由绝缘材料形成为佳，具体来说可由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)形成。

透镜22由塑料透镜、玻璃透镜等构成，与焦点距离可变透镜10一起对被摄像物体的光学图像进行聚光。

焦点距离可变透镜10如上述那样，对应着外加在正电极13和负电极14之间的电压来使其曲率变化。另一方面，透镜22的曲率为一定。

第1实施方式的焦点距离可变透镜10具有由第1层11a和第2层11b构成的透镜11。另外，控制部111控制外加在电极13和14之间的电压V。透镜11的曲率通过控制部111外加的电压容易地控制。透镜11的曲率由透镜表面决定。因此为了以规定程度得到透镜11的曲率的变化，需要控制透镜11的表面的变形。然而，如果透镜11整体形成为相同硬度，则由于透镜11的微小的形状差异等，外加在电极13、14间的电压作用下的变形的程度大幅变化。因此，很难控制透镜11的表面的形状、即透镜11的曲率。

但是，由于在决定透镜11曲率的表面区域配置有第2层11b，结果可仅控制第2层11b的变形。由此，能控制透镜11的曲率。因此，其他的区域，即第1层11a的位移量等对透镜11的曲率几乎不产生影响。因此，透镜11的曲率容易得到控制。

另外，构成焦点距离可变透镜的透镜在由单一的层形成的情况下，为了从外部环境保护透镜表面，需要以例如聚氨酯、聚对二甲苯树脂(Parylene)等具有伸缩性的薄膜覆盖透镜的表面。但是，由于保护膜与透镜是不同的材料，因此紧密结合性能差。因此，存在透镜变形时，在保护膜与透镜之间产生空隙等问题。从而，具有这样的问题，即在通过使透镜变形控制曲率时，很难达到不产生空隙而精确地控制曲率。但是，通过如第1实施方式那样形成第2层11b，则透镜表面不易受外部环境的影响。因此，得以省略透镜由单一的层形成的情况下所需要的保护膜。

如上所述，第1实施方式的焦点距离可变透镜10通过外加电压而透镜11本身变形，其结果，曲率变化，焦点距离变化。因而，与以往利用的通过在致动器等作用下沿光轴方向移动保持透镜的透镜座来调节焦点距离的构成不同，得以省略致动器、动力传递手段、引导部件等。作为结果，得以实现焦点距离调节装置20的小型化，进而得以容易地对应摄像装置的小型化。

(第2实施方式)

参照图5及图6对本发明第2实施方式的摄像装置52进行说明。

第2实施方式所涉及的焦点距离可变透镜80与第1实施方式的焦点距离可变透镜10的不同之处在于，正电极和负电极的数目和形状与第1实施方式的正电极和负电极的不同。对第2实施方式中与第1实施方式共通的部分赋予相同的引用代号。

第2实施方式的摄像装置52具有焦点距离调节装置62、摄像元件31、基板32。焦点距离调节装置62具有焦点距离可变透镜80、透镜座21、和透镜22。

焦点距离可变透镜80与第1实施方式相同，由透镜11、正电极83、负电极84构成。

构成透镜11的第1层11a和第2层11b与第1实施方式相同，由混入有增塑剂的聚氯乙烯形成。第2层11b，比第1层11a更硬规定程度来形成，且在第1层11a上以至少覆盖光的透过区域的形态形成，第2层11b决定透镜11的曲率。

正电极83如图6所示，由相对中心轴(光轴)呈点对称地配置的4个电极83a～83d构成。换言之，电极83a～83d具有将图1的正电极13均等地分割为4块的形状。将电极83a～83d统称为正电极83。另外，正电极83如图5所示，在透镜座21的平板部21c上作为整体设置为环状。正电极83例如由炭黑、金、银、铝、磷青铜等无机导电性材料或有机导电性高分子等有机导电性材料构成。

负电极84，与构成正电极83的电极83a～83d对应地，如图6所示由相对于光轴呈点对称地配置的4个电极84a～84d构成。换言之，电极84a～84d具有将图1的负电极14均等地分割为4块的形状。将电极84a～84d统称为负电极84。电极84a～84d，与电极83a～83d的配置位置对应，在形成在透镜座21平板部21c的开口21d的内表面形成。负电极84例如由炭黑、金、银、铝、磷青铜等无机导电性材料或有机导电性高分子等有机导电性材料构成。

构成正电极83的4个电极83a～83d和构成负正电极84的4个电极84a～84d分别与控制部112连接。

控制部112在电极83a上外加电压Va+，在电极84a上外加电压Va-，同样地，在电极83b～83d上外加电压Vb+、Vc+、Vd+，在电极84b～84d上外加电压Vb-、Vc-、Vd-。各电压可独立地控制。也就是说，控制部112对在电极83a和84a间，电极83b和84b间，电极83c和84c间，电极83d和84d间所外加的电压可独立地进行控制。

在采用这样的构成的焦点距离可变透镜80中，通过在电极83a～83d上外加互为相同的第1电压，在电极84a～84d上外加互为相同的第2电压，可在整个圆周上几乎均一地沿直径方向拉伸透镜11。由此，透镜11的曲率变化，焦点距离变化。

还有，第2实施方式的焦点距离可变透镜80中，控制部112可将外加在电极83a和电极84a间的电压Va、外加在电极83b和电极84b间的电压Vb、外加在电极83c和电极84c间的电压Vc、外加在电极83d和电极84d间的电压Vd设定为互为不同的电压。

因此，例如，在透镜11含有相对光轴的误差(透镜的变形)时，例如，可通过将外加在电极83a和电极84a间的电压Va设定为与其他外加的电压Vb～Vd不同的值，来调节第1层11a和第2层11b的变形，也可以修正(补正)这些误差。

另外，各电极相对于中心轴对称地分割，由此由外加的电压引起的误差可得到修正，因此如第1实施方式那样正电极环状地形成时所需的在安装透镜时一边对准光轴一边固定透镜的作业可省略。

另外，即使假定是在静止状态下通过对准光轴而固定了透镜的情况下，由于所形成的透镜的形状的误差、或与电极界面之间微小的差异等，焦点距离可变透镜工作时，有可能存在这样的问题，即在个体之间产生较大的画质差距。然而，通过如第2实施方式那样各电极分割而形成，即便在安装透镜时光轴没有被严密地对准，仍可调节外加在各电极间的电压，来补正与光轴之间的偏差。因此，通过利用第2实施方式的焦点距离可变透镜80，则具备切合各个透镜的调节功能，焦点距离可变透镜制造时的个体差(形状等)的容许值变大，制造成本得以降低。

通常的焦点距离可变透镜，只具有光轴方向(Z轴方向)的焦点调节功能，但第2实施方式的焦点距离可变透镜80可对垂直于光轴的面方向(XY轴方向)微小地调节焦点。因此，例如在防盗摄像机等摄像机被固定的场合，可通过调节透镜来捕捉所希望的被摄像物体的映像。

(第3实施方式)

参照图7及图8说明本发明第3实施方式的摄像装置53。

第3实施方式的焦点距离可变透镜90与上述的实施方式的焦点距离可变透镜10、80的不同之处在于负电极形成的区域。对与上述的实施例共通的部分赋予相同的引用代号。

摄像装置53如图7及图8所示，具有焦点距离调节装置63、摄像元件31、基板32。焦点距离调节装置63具有焦点距离可变透镜90、透镜座21、和透镜22。

焦点距离可变透镜90由透镜11、正电极93、负电极94构成。焦点距离可变透镜90如图7所示，设置在透镜座21的平板部21c上。

构成透镜11的第2层11b和第1层11a与第1实施方式相同，由混入有增塑剂的聚氯乙烯形成。第2层11b，比第1层11a更硬规定程度来形成，且以在第1层11a上至少覆盖光的透过区域的形态形成，第2层11b决定透镜11的曲率。此外，第3实施方式中，第1层11a以充填透镜座21平板部21c的开口部21d的形态形成，来与形成在平板部21c的和基板32相对的面(下表面)上的负电极94相接。

正电极93由炭黑、金、银、铝、磷青铜等无机导电性材料或有机导电性高分子等有机导电性材料，例如磷青铜板形成，并且以覆盖透镜座21的平板部21c的上表面的形态形成。

负电极94由具有光透过性的导电材料，例如ITO(Indium TinOxide)形成，如图7所示以堵住开口部21d的形态设置在平板部21c的下表面上。

第3实施方式的焦点距离可变透镜90与第1实施方式相同，通过具有由第1层11a和第2层11b构成的透镜11，可容易地控制其曲率。还有，第3实施方式中，由于负电极14形成在构成焦点距离可变透镜90的第1层11a的下侧，故焦点距离可变透镜90的下表面变得均匀，减轻光学图像产生紊乱的现象。另外，负电极94在平板部21c的下表面上形成，由此构成为在平板部21c的开口部21d的内周面上形成负电极94的形态，因此，负电极94容易形成。

本发明不限于上述的实施方式，而可进行种种的修正及应用。例如，上述的各实施方式中，以透镜11的第2层11b至少覆盖第1层11a上的光所透过面而形成的情况为例进行了说明。但本发明不限于此，也可是如图9所示的焦点距离可变透镜100那样，第2层101b以覆盖第1层101a整体来形成。

另外，上述的第2实施方式中，虽然对分别将正电极83和负电极84相对于中心轴对称地分割为4块的情况举例进行了说明，但分割的数目不限于4块，也可是两块以上的任意的整数。另外，分割形成第2实施方式的电极的构成，也可应用于第3实施方式当中。

另外，外加在焦点距离可变透镜10上的电压不限于一级。也可连续地(模拟地)变化外加电压，或者多级地(级状地)变化外加的电压。利用这样的电压外加方法，则可多级地或无级连续地变化焦点距离可变透镜10的曲率。

另外，第1实施方式中，以正电极13形成在透镜座21的平板部21c上，负电极14形成在平板部21c的开口部21d的内周面上，且第1层11a和第2层11b向直径方向外侧变形的构成为例进行了说明。但是不限于此，正电极13、负电极14所形成的区域、以及第1层11a和第2层11b所变形的方向可任意地变更。例如，负电极14形成在平板部21c上，正电极13形成在比负电极14处于直径方向内侧的位置，第1层11a和第2层11b可向直径方向内侧变形。另外，也可选择正电极13和负电极14形成于平板部21c的同一面上的构成。

上述的各实施方式中，以第2层11b仅形成在光入射面(与透镜22相对的面)上的情况为例进行了说明。但不限于此，可选择在与摄像元件31相对的面上形成与第2层11b相同的比第1层11a硬的层，由此改变焦点距离可变透镜10的两面的曲率的构成。

上述的各实施方式中，以利用聚氯乙烯的情况为例进行了说明。但只要具备可对应外加在正电极和负电极之间的电压而变形的性质，也可利用聚氯乙烯以外的材料。

另外，上述的各实施方式中，以利用两枚透镜对被摄像物体的光学图像进行聚光的构成为例进行了说明，但不限于此，例如也可选择利用3枚透镜的构成。而且，焦点距离可变透镜的位置可任意地选择，也可选择在焦点距离可变透镜和摄像元件之间设置透镜的构成。

上述中虽然将构成透镜的层数设为两层，但也可由3层以上构成。

另外，本说明书中示出了单单使一面的曲率变化的例子，但也可使两面的曲率变化。此时，如图10所示，例如只要将图1～图9中示出的控制透镜单面的曲率的构成也配置于下表面用即可。例如，将与图1、图5中所示的正电极13(83)相同构成的第2电极也配置在平板部21c的下表面上，使第1层11a的局部与该正电极13(83)接触。另外，第1层11a的下表面上，配置用于决定透镜下表面的曲率的、比第1层11a更硬的第3层11c。

另外，在第1至第3实施方式中，以透镜的形状是凸透镜的情况为例进行了说明。但透镜的形状也可为凹透镜。此时，本发明实施方式中决定透镜的曲率的，若以图10为例，是在由高分子形成的层11a、11b、11c中，比第1层11a更硬地形成、并配置在外表面侧的第2层11b、第3层11c。

本申请以在日本平成17年8月23日向日本国特许厅提出申请的特愿2005-241863号为基础，本申请中包含该申请的内容。

另外，本申请具有与在日本平成17年3月31日向日本国特许厅提出申请的特愿2005-104630号中公开的技术共通的部分。但是，该申请中并没有公开透镜由多个层构成的例子。本申请中也包含该申请的内容。

产业上的可利用性

可提供对应外加的电压变形，且曲率变化的焦点距离可变透镜。而且，通过利用该焦点距离可变透镜，可提供构造简单、可应对小型化的焦点距离调节装置及利用其的摄像装置。

Claims (11)

1.一种焦点距离可变透镜，其特征在于，具有：

透镜，其具有由高分子形成的第1层，和配置在所述第1层的至少光所透过的区域上并由高分子形成且决定透镜的曲率的第2层；

透镜座，其保持所述透镜；

第1电极，其以与所述第1层相接的形态形成；以及

第2电极，其以与所述第1层相接的形态形成，

所述透镜座具备第一平板部及第二平板部，所述第二平板部具有与所述透镜对应的开口部，在所述第二平板部的与所述第一平板部对置的面上形成有所述第一电极，在所述第二平板部的所述开口部的内周面形成有所述第二电极，

当在所述第1电极与所述第2电极之间外加电压时，所述第1层和所述第2层分别以被向所述第1电极牵拉的形态变形，所述透镜的曲率发生变化。

2.如权利要求1所述的焦点距离可变透镜，其特征在于，

所述第2层比所述第1层硬。

3.如权利要求1所述的焦点距离可变透镜，其特征在于，

所述第1层和所述第2层均由添加有增塑剂的高分子形成，通过令高分子的种类、增塑剂的添加量、增塑剂的种类当中至少一个互为不同，两者的硬度即互为不同。

4.如权利要求1所述的焦点距离可变透镜，其特征在于，

所述第1电极形成环状，所述第2电极形成环状或圆板状。

5.如权利要求1所述的焦点距离可变透镜，其特征在于，

所述第1电极和所述第2电极由以所述透镜的光轴为中心呈对称地配置的多个电极构成。

6.如权利要求1所述的焦点距离可变透镜，其特征在于，

所述第2层以覆盖所述第1层的光入射面整体的形态形成。

7.一种焦点距离调节装置，其特征在于，具有：

透镜，其具有由高分子形成的第1层，和配置在所述第1层的至少光所透过区域上并由高分子形成且决定透镜的曲率的第2层；

透镜座，其保持所述透镜，所述透镜座具有平板部，平板部具有开口；

第1电极，其设置在作为所述透镜座的与所述透镜接触的区域的所述开口的内周面上；以及

第2电极，其设置在所述透镜座的与所述透镜接触的区域，

所述第1电极和所述第2电极至少与所述透镜的所述第1层相接，

当在所述第1电极与所述第2电极之间外加电压时，所述透镜的所述第1层和所述第2层分别以被向所述第1电极牵拉的形态变形，由此所述透镜的曲率发生变化，焦点距离改变。

8.如权利要求7所述的焦点距离调节装置，其特征在于，

所述第1电极在所述平板部上形成为环状，所述第2电极形成在所述平板部的所述开口部的所述内周面。

9.如权利要求7所述的焦点距离调节装置，其特征在于，

所述第1电极形成在所述平板部的一方的面上，所述第2电极以覆盖所述平板部的开口部的形态形成在所述平板部的另一方的面上，

所述第2电极由具有光透过性的材质形成。

10.如权利要求7所述的焦点距离调节装置，其特征在于，

所述第1电极和所述第2电极由以所述透镜的光轴为中心呈对称地配置的多个电极构成。

11.一种摄像装置，其特征在于，具有：

如权利要求7所述的焦点距离调节装置；

设置有所述焦点距离调节装置的基板；以及

配置在所述基板上的摄像元件。

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