JP2000075110A - 可変焦点レンズ - Google Patents
可変焦点レンズInfo
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Abstract
における透明弾性膜の破壊を防止する。 【解決手段】可変焦点レンズを構成する透明弾性膜12
の一方または両方の面側に透明で弾性を有する変形防止
板16,17を設けて、変形防止板16,17にて透明
弾性膜12の過大な変形を規制して、透明弾性膜12の
破壊を防止する。
Description
を可変制御する可変焦点レンズに関するもので、当該可
変焦点レンズは、顕微鏡、顕微鏡カメラ装置、その他医
療用、工業用のカテーテル、プローブの先端に装備され
る光学レンズ等、広い分野に応用されるものである。
9−230252号公報に示されているように、円環状
のスペーサの一側に接合された透明弾性膜と、該スペー
サの他側に接合された中央部に光を透過する透過部を有
する加圧用基板とが形成する密閉空間部に、動作流体を
封入して形成された可変焦点レンズがある。当該可変焦
点レンズにおいては、動作流体に付与される外圧にて透
明弾性膜の歪みを可変制御して、レンズの曲率半径を変
化させることにより、レンズの焦点距離が可変制御され
るように構成されている。
しては、本特許出願人の先願に係る特願平8−2967
80号出願にて、可変焦点レンズ装置を構成するレンズ
部としても提案している。
の可変焦点レンズにおいては、透明弾性膜が動作流体を
介して伝達される外圧により応答性よく変形する必要が
あることから、極めて薄い膜に形成されている。このた
め、透明弾性膜は強度的には非常に弱く、透明弾性膜に
強い衝撃力が付加された場合は勿論のこと、強い衝撃力
が透明弾性膜に直接には付加されてない場合でも、動作
流体の過大な圧力変化によって透明弾性膜におけるスペ
ーサの接合境界部に荷重が局部的に集中して、透明弾性
膜を破壊するおそれがある。
に強い衝撃力が付加された場合における透明弾性膜の破
壊を防止することにある。
ズを構成する透明弾性膜の少なくとも一方の面側に、透
明で弾性を有する過大変形防止板を設けることにより、
可変焦点レンズに対する過大な衝撃力に起因する透明弾
性膜の過大な変形を規制するものである。
れば、可変焦点レンズを構成する透明弾性膜の少なくと
も一方の面側に、透明で弾性を有する過大変形防止板を
設けているため、可変焦点レンズを落下させた場合等、
可変焦点レンズが過大な衝撃力を受けた場合でも、過大
変形防止板が透明弾性膜の過大な変形を規制して、透明
弾性膜の破壊を防止することができる。
過大変形防止板に動作流体が流通する1または複数の流
通用穴を設けること、過大変形防止板を透明なガラスま
たは樹脂で構成することが好ましい。また、過大変形防
止板と透明弾性膜間に光硬化性樹脂にて構成したスペー
サを介在させることが好ましく、この場合、このスペー
サと過大変形防止板を光硬化性樹脂にて一体的に形成す
ること、このスペーサに動作流体が流通する1または複
数のスリット穴を設けるようにすることが好ましい。
の第1実施例に係る可変焦点レンズをレンズ部10と
し、レンズ部10とアクチュエータ部20とを一体に形
成してなる可変焦点レンズ装置が示されている。
ラム11、第2ダイヤフラム12、中央部に貫通孔を有
するガラス製の第1スペーサ13、レジスト製の第2ス
ペーサ14、第3スペーサ15、ガラス製の第1変形防
止板16、第2変形防止板17、およびシリコーンオイ
ル製の動作流体18にて構成されている。第1ダイヤフ
ラム11は、ホウケイ酸ガラス等のガラス薄板にて形成
されているもので、第1スペーサ13の一方の面に接合
されて加圧用弾性膜(加圧用基板)を構成しており、第
1スペーサ13の他方の面には第1変形防止板16が接
合されている。第2ダイヤフラム12も、ホウケイ酸ガ
ラス等のガラス薄板にて形成されているもので、第1変
形防止板16の他方の面に、第2スペーサ14を介して
接合されて透明弾性膜を構成している。第2ダイヤフラ
ム12の他方の面には、第3スペーサ15を介して第2
変形防止板17が接合されている。
〜図3に示すように、円盤状本体16a,17a上の同
一円周上に円形の複数の流通用穴16b,17bが形成
されているもので、第1変形防止板16の円盤状本体1
6aの他方の面に第2スペーサ14が一体に形成され、
同様に、第2変形防止板17の円盤状本体17aの一方
の面に第3スペーサ15が一体に形成されている。
スペーサ13、第1変形防止板16、第2,第3スペー
サ14,15、および、第2ダイヤフラム12は密閉空
間部を形成していて、密閉空間部に動作流体18が封入
されている。動作流体18は、第1スペーサ13に設け
た注入孔から注入し、この注入孔を閉塞することにより
密封空間に封入されている。
つに区画されていて、第1変形防止板16に設けた各流
通用穴16bを通して動作流体18が流動する。第2ダ
イヤフラム12は、動作流体18の流動により、図1に
示すように凸状に変形するとともに、図2に示すように
凹状に変形する。なお、第2変形防止板17が有する各
各流通用穴17bは、第2変形防止板17と第2ダイヤ
フラム12とで形成する空間部の内外に空気を流動させ
るもので、これにより、第2ダイヤフラム12の円滑な
変形が許容される。
の先願に係る特願平8−296780号出願にて提案し
ている積層型圧電アクチュエータが採用されている。ア
クチュエータ部20は、複数枚の板状の圧電変形素子2
1、各圧電変形素子21を外周縁側にて連結する複数本
の棒状の外周連結部材22、パイプ状の内周連結部材2
3、および各圧電変形素子21の内周縁側にそれぞれ接
合されて各圧電変形素子21を内周連結部材23に連結
する複数の内周接合部材24にて構成されている。各圧
電変形素子21は、中央部に貫通孔を有する弾性板21
aの両表面に圧電板21b,21cを接合してなるバイ
モルフ型の圧電変形素子である。
22の一端が固定された固定用リング25を可変焦点レ
ンズ部10の第1ダイヤフラム11の表面に接合した状
態でレンズ部10に連結されていて、内周連結部材23
の一端が第1ダイヤフラム11の表面の中央部に当接し
て接合されている。この状態で、内周連結部材23の貫
通孔は、レンズ部10に対する光路を形成している。な
お、アクチュエータ部20は駆動手段26を備えてお
り、駆動手段26は外周連結部材22と内周連結部材2
3間に電圧を印加すべく機能する。
より電圧が印加されると、図1および図2に示すよう
に、各圧電変形素子21が変形して内周連結部材23を
レンズ部10に対して前進または後退させる。これによ
り、可変焦点レンズ部10においては、第1ダイヤフラ
ム11、動作流体18および第2ダイヤフラム12が変
形してレンズ特性を変化させ、焦点距離を可変とする。
は、可変焦点レンズであるレンズ部10のレンズを構成
する透明弾性膜12の両方の面側に、透明で弾性を有す
る第1変形防止板16と第2変形防止板17とが配置さ
れているため、可変焦点レンズ装置が過大な衝撃力を受
けて透明弾性膜12が過大に変形しようとする場合に
は、両変形防止板16,17の一方または両方が透明弾
性膜12の過大な変形を規制して、透明弾性膜12の過
大な変形に起因する破壊を防止する。 (第2実施例)図4には、本発明の第2実施例に係る可
変焦点レンズをレンズ部30とし、レンズ部30とアク
チュエータ部20とを一体に形成してなる可変焦点レン
ズ装置が示されている。
ラム31および第2ダイヤフラム32、中央部に貫通孔
を有するガラス製のスペーサ33、樹脂製の第1変形防
止板34および第2変形防止板35、シリコーンオイル
製の動作流体36にて構成されている。かかるレンズ部
30においては、第1ダイヤフラム31、第2ダイヤフ
ラム32、スペーサ33、およぶ動作流体36は、第1
実施例のレンズ部10を構成する第1ダイヤフラム1
1、第2ダイヤフラム12、第1スペーサ13、および
動作流体18と同一のものであるが、第1変形防止板3
4および第2変形防止板35がレンズ部10を構成する
第1変形防止板16および第2変形防止板17とは相違
し、かつ、レンズ部10を構成する第2スペーサ14お
よび第3スペーサ15を備えていない点で同レンズ部1
0とは相違する。
35は、透明な紫外線硬化樹脂等、透明な光硬化樹脂で
形成された同一形状のもので、スペーサ33の一方の面
に接合した第2ダイヤフラム32を挟持する状態で上下
対称に接合されている。各変形防止板34,35は、図
5に示すように、円盤部34a,35aと、その一方の
面の周縁部から直交して突出する多数の脚部34b,3
5bとからなり、各脚部34b,35bは円盤部34
a,35aの周縁部にて周方向に所定間隔を保持して位
置し、各間隔がスリット部34c,35cを形成してい
る。
よび第2ダイヤフラム32は、この状態で密閉空間部を
形成していて、密閉空間部に動作流体36が封入されて
いる。第1変形防止板34は、この状態で密閉空間部内
に突出していて、動作流体36は第1変形防止板34が
有する各スリット部34cを通して流動して、第2ダイ
ヤフラム32を変形させる。なお、第2変形防止板35
が有する各スリット部35cは、第2変形防止板35と
第2ダイヤフラム32とで形成する空間部の内外に空気
を流動させるもので、これにより、第2ダイヤフラム3
2の円滑な変形が許容される。
方法としては、金型により一体成形にて形成する方法、
光造形装置を使用して形成する方法、切削等の機械加工
にて形成する方法等を採用することができる。かかる構
成の可変焦点レンズ装置においては、可変焦点レンズで
あるレンズ部30のレンズを構成する透明弾性膜32の
両方の面側に、第1変形防止板34と第2変形防止板3
5とが配置されているため、可変焦点レンズ装置が過大
な衝撃力を受けて透明弾性膜32が過大に変形しようと
する場合には、両変形防止板34,35の一方または両
方が透明弾性膜32の過大な変形を規制して、透明弾性
膜32の過大な変形に起因する破壊を防止する。
とする可変焦点レンズ装置の作動状態を示す縦断面図で
ある。
断面図である。
形防止板の斜視図である。
ズ部とする可変焦点レンズ装置の作動状態を示す縦断面
図である。
形防止板の斜視図である。
ダイヤフラム、13…第1スペーサ、14…第2スペー
サ、15…第3スペーサ、16…第1変形防止板、17
…第2変形防止板、16a,17a…円盤状本体、16
b,17b…流通用穴、18…動作流体、20…アクチ
ュエータ部、21…圧電変形素子、21a…弾性板、2
1b,21c…圧電板、22…外周連結部材、23…内
周連結部材、24…内周接合部材、25…固定用リン
グ、26…駆動手段、30…レンズ部、31…第1ダイ
ヤフラム、32…第2ダイヤフラム、33…スペーサ、
34…第1変形防止板、35…第2変形防止板、34
a,35a…円盤部、34b,35b…脚部、34c,
35c…スリット部、36…動作流体。
Claims (6)
- 【請求項1】 円環状のスペーサの一側に接合された透
明弾性膜と該スペーサの他側に接合された中央部に光を
透過する透過部を有する加圧用基板が形成する密閉空間
部に動作流体を封入して形成され、該動作流体に付与さ
れる外圧にて該透明弾性膜の歪みを可変制御することに
より焦点距離が可変制御される可変焦点レンズにおい
て、 該透明弾性膜の少なくとも一方の面側に透明で弾性を有
する過大変形防止板を設けたことを特徴とする可変焦点
レンズ。 - 【請求項2】 前記過大変形防止板は前記動作流体が流
通する1または複数の流通用穴を備えている請求項1に
記載の可変焦点レンズ。 - 【請求項3】 前記過大変形防止板は透明なガラスまた
は樹脂で構成されている請求項1または2に記載の可変
焦点レンズ。 - 【請求項4】 前記過大変形防止板と前記透明弾性膜間
に光硬化性樹脂にて形成したスペーサが介在している請
求項1または2に記載の可変焦点レンズ。 - 【請求項5】 前記過大変形防止板と前記スペーサが光
硬化性樹脂にて一体的に形成されている請求項4に記載
の可変焦点レンズ。 - 【請求項6】 前記スペーサは前記動作流体が流通する
1または複数の流通用スリット穴を備えている請求項4
または5に記載の可変焦点レンズ。
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EP1921471B1 (en) * | 2006-11-13 | 2010-09-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optical lens and method of manufacturing the same |
JP2019164373A (ja) * | 2012-03-27 | 2019-09-26 | アドレンズ リミテッドAdlens Limited | 変形可能な非円形膜アセンブリの改良または同アセンブリに関する改良 |
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-
1998
- 1998-08-31 JP JP24584198A patent/JP4106576B2/ja not_active Expired - Fee Related
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