JP2002169110A - Optical element, optical device and photographing device - Google Patents

Optical element, optical device and photographing device

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JP2002169110A
JP2002169110A JP2000365469A JP2000365469A JP2002169110A JP 2002169110 A JP2002169110 A JP 2002169110A JP 2000365469 A JP2000365469 A JP 2000365469A JP 2000365469 A JP2000365469 A JP 2000365469A JP 2002169110 A JP2002169110 A JP 2002169110A
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liquid
interface
optical element
optical
voltage
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Eirishi Kawanami
英利子 川浪
Ichiro Onuki
一朗 大貫
Goro Noto
悟郎 能登
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Original Assignee
Canon Inc
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/004Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements based on a displacement or a deformation of a fluid
    • G02B26/005Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements based on a displacement or a deformation of a fluid based on electrowetting

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent eccentricity of an optical element by utilizing the electrowetting effect. SOLUTION: In this optical element, first liquid 121 which has electrical conductivity and polarity and second liquid 122 which is immiscible with the first liquid are stored in a container, the shape of an interface 124 between the first liquid and the second liquid is changed according to the change of voltage impressed between the first liquid and an electrode 103 disposed on the side of a container 105 and, thereby the optical characteristics thereof are changed. Therein, interface retaining parts 113, 114 which are brought into contact with one part of the interface and suppress the movement of optical axis of optical operation part in the interface are disposed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エレクトロウェッ
ティング効果(電気毛管現象)を利用した光学素子およ
びこの光学素子を有する光学装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical element utilizing an electrowetting effect (electrocapillary phenomenon) and an optical device having this optical element.

【0002】[0002]

【従来の技術】液体を利用した光学素子としては、液晶
を用い、電場・磁場・温度を変化させ屈折率分布を形成
・変化させることで焦点距離を調節する可変焦点レンズ
が特開平11−352453号公報にて提案されてい
る。
2. Description of the Related Art Japanese Patent Laid-Open No. 11-352453 discloses a varifocal lens which uses a liquid crystal as an optical element utilizing a liquid, and adjusts a focal length by forming and changing a refractive index distribution by changing an electric field, a magnetic field and a temperature. Has been proposed.

【0003】また、エレクトロウェッティング効果(電
気毛管現象)を利用して、電圧を変化させて2液体間の
界面形状を変化させることで焦点距離を調節する可変焦
点レンズが国際公開99/184456号にて開示され
ている。
Further, a variable focus lens which adjusts the focal length by changing the shape of the interface between two liquids by changing the voltage by utilizing the electrowetting effect (electrocapillary phenomenon) is disclosed in WO 99/184456. It is disclosed in.

【0004】ところで、このような液体を利用した可変
焦点レンズにおいては、電圧などの駆動手段によって焦
点距離が変化した際にレンズの偏心が起きるという問題
がある。
[0004] In the variable focus lens using such a liquid, there is a problem that the eccentricity of the lens occurs when the focal length is changed by driving means such as a voltage.

【0005】これに対し、上記特開平11−35245
3号公報には、焦点距離を可変にする方法は提案されて
いるものの、レンズの偏心を防止するための方法に関す
る提案はされていない。
On the other hand, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 11-35245 discloses
No. 3 proposes a method of making the focal length variable, but does not propose a method for preventing eccentricity of the lens.

【0006】一方、国際特許99/184456号にて
開示の構成は、本願図9に示すとおりである。
On the other hand, the configuration disclosed in International Patent Publication No. 99/184456 is as shown in FIG. 9 of the present application.

【0007】図9において、光学素子は、基板901
と、電極902,905と、絶縁層903と、表面処理
層905と、シリコーンオイル906と、電解液907
とから構成されている。そして、この光学素子では、絶
縁層903の厚さが光軸中心から径方向外方に向かって
薄くなるように変化させている。
In FIG. 9, an optical element is a substrate 901.
, Electrodes 902, 905, insulating layer 903, surface treatment layer 905, silicone oil 906, electrolyte 907
It is composed of In this optical element, the thickness of the insulating layer 903 is changed from the center of the optical axis to the radially outward direction.

【0008】このように絶縁層903の厚さを変化させ
ることにより、絶縁層903内の電解強度に分布を持た
せ、電気的に偏心を防止している。
[0008] By changing the thickness of the insulating layer 903 in this manner, the distribution of the electrolytic strength in the insulating layer 903 is given, and the electrical eccentricity is prevented.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】図9に示す光学素子にお
いて、電極902,905間に印加する界面駆動電圧を
下げるためには絶縁層903を薄くする必要がある。
In order to reduce the interface driving voltage applied between the electrodes 902 and 905 in the optical element shown in FIG. 9, it is necessary to make the insulating layer 903 thinner.

【0010】しかしながら、絶縁層903を薄くした上
で、光学素子の偏心を防止するために厚みに変化をつけ
るのは技術的に困難である。
However, it is technically difficult to reduce the thickness of the insulating layer 903 and to change the thickness in order to prevent eccentricity of the optical element.

【0011】そこで本発明は、エレクトロウェッティン
グ効果を利用した光学素子において、その偏心を簡単な
構成で防止できるようにすることを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide an optical element utilizing the electrowetting effect so that its eccentricity can be prevented with a simple structure.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明では、導電性又は有極性を有する第1の液
体およびこの第1の液体と混合することのない第2の液
体を容器内に収容し、第1の液体と容器側に設けられた
電極間への印加電圧の変化に応じて第1の液体と第2の
液体との界面の形状が変化することにより光学特性が変
化する光学素子において、容器内に、上記界面の一部に
接して、この界面における光学作用部分の光軸の変位を
抑制する界面保持部を設けている。
In order to achieve the above object, according to the present invention, a first liquid having conductivity or polarity and a second liquid which is not mixed with the first liquid are provided. Optical properties are accommodated in a container, and the shape of the interface between the first liquid and the second liquid changes according to the change in the voltage applied between the first liquid and the electrode provided on the container side, whereby the optical characteristics are improved. In the optical element that changes, an interface holding portion that contacts the part of the interface and suppresses displacement of the optical axis of the optically acting portion at the interface is provided in the container.

【0013】これにより、印加電圧の変化に応じて第1
の液体と第2の液体との界面の形状が変化しても、界面
保持部の作用により上記界面における光学作用部分の光
軸変位(すなわち、偏心)が抑制されるため、光学素子
の光学性能を維持することが可能である。しかも、容器
内に界面保持部を設けるだけでよいので、簡単な構成で
光学作用部分の偏心を抑制することが可能である。
According to this, the first voltage is changed according to the change of the applied voltage.
Even if the shape of the interface between the liquid and the second liquid changes, the optical axis displacement (that is, eccentricity) of the optically acting portion at the interface is suppressed by the function of the interface holding portion, and thus the optical performance of the optical element It is possible to maintain In addition, since it is only necessary to provide the interface holding portion in the container, it is possible to suppress the eccentricity of the optical action portion with a simple configuration.

【0014】さらに、界面保持部に、上記光学作用部分
の光軸直交面上での形状・大きさおよび位置の変化を抑
制させることにより、印加電圧の変化に応じて上記光学
作用部分の曲率のみが変化することとなり、光学作用部
分の有効径を維持しつつ光学パワーを容易に制御するこ
とが可能となる。
Further, by suppressing the change of the shape, the size and the position of the optically acting portion on the plane orthogonal to the optical axis by the interface holding portion, only the curvature of the optically acting portion is changed according to the change of the applied voltage. And the optical power can be easily controlled while maintaining the effective diameter of the optically active portion.

【0015】具体的には、界面保持部を、第1の液体お
よび第2の液体に対してそれぞれ吸着性を有する第1お
よび第2の吸着部により構成すればよい。
[0015] Specifically, the interface holding section may be constituted by first and second adsorbing sections having adsorbing properties for the first liquid and the second liquid, respectively.

【0016】また、界面保持部は、光学作用部分の外周
を囲むように界面に接する形状(特に、円環形状)に形
成することが好ましい。円環形状とすることで、光学作
用部分として光軸を中心とした球面を得ることが可能で
ある。
Further, it is preferable that the interface holding portion is formed in a shape (in particular, an annular shape) in contact with the interface so as to surround the outer periphery of the optically active portion. By using the ring shape, it is possible to obtain a spherical surface centered on the optical axis as the optically active portion.

【0017】そして、界面保持部を第1の液体側から上
記界面に接する部材の先端に設けることにより、第2の
液体の体積を変えることなく光学作用部分の有効径を自
由に設定することが可能である。
By providing the interface holding portion from the first liquid side to the tip of the member in contact with the interface, it is possible to freely set the effective diameter of the optically active portion without changing the volume of the second liquid. It is possible.

【0018】また、界面保持部を第2の液体側から上記
界面に接する部材の先端に設けることにより、第2の液
体の体積を変化させることによって電圧未印加状態での
光学作用部分の曲率設定を行うことが可能である。
Further, by providing the interface holding portion from the second liquid side to the tip of the member which is in contact with the interface, the volume of the second liquid is changed, thereby setting the curvature of the optically active portion in the state where no voltage is applied. It is possible to do.

【0019】なお、界面保持部の内径を3mm以上とす
ることにより、シリコーンオイル等の第2の液体を界面
保持部の内側にスムーズに入り込ませることが可能とな
り、より効果的に光学作用部分の偏心を抑制することが
可能となる。
By setting the inner diameter of the interface holding portion to 3 mm or more, it becomes possible to allow the second liquid such as silicone oil to smoothly enter the inside of the interface holding portion. Eccentricity can be suppressed.

【0020】そして、上記の光学素子と、第1の液体と
容器側に設けられた電極間への印加電圧を変化させる給
電制御回路とを設けることにより、光学的偏心を伴わず
にエレクトロウェッティング効果により光学パワーを可
変とした光学装置を実現することが可能である。
By providing the above-mentioned optical element and a power supply control circuit for changing a voltage applied between the first liquid and an electrode provided on the container side, electrowetting can be performed without optical eccentricity. It is possible to realize an optical device in which the optical power is made variable by the effect.

【0021】さらに、上記光学素子を含む撮影光学系を
備えた撮影装置を構成することにより、光学的偏心を伴
わずにエレクトロウェッティング効果により焦点距離を
可変とした撮像装置を実現することが可能である。
Further, by constituting a photographing apparatus provided with a photographing optical system including the above-described optical element, it is possible to realize an image pickup apparatus in which the focal length can be varied by the electrowetting effect without optical eccentricity. It is.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】(第1実施形態)図1および図2
には、本発明の第1実施形態である光学素子の構成およ
び光学作用について説明する。なお、本実施形態では、
光学素子の光軸123が上下方向に延びているものとし
て説明する。
(First Embodiment) FIGS. 1 and 2
Now, the configuration and optical function of the optical element according to the first embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment,
The description will be made assuming that the optical axis 123 of the optical element extends in the vertical direction.

【0023】これらの図において、101は本実施形態
の光学素子全体を示している。102は透明アクリル製
の透明基板である。この透明基板102の上面には、酸
化インジウムスズ製の透明電極(ITO)103がスパ
ッタリングで形成され、さらにその上面には透明アクリ
ル製の絶縁層104が密着して設けられている。
In these figures, reference numeral 101 denotes the entire optical element of the present embodiment. Reference numeral 102 denotes a transparent acrylic transparent substrate. A transparent electrode (ITO) 103 made of indium tin oxide is formed on the upper surface of the transparent substrate 102 by sputtering, and an insulating layer 104 made of transparent acrylic is provided on the upper surface thereof in close contact therewith.

【0024】絶縁層104は、透明電極103の中央に
レプリカ樹脂を滴下し、ガラス板で押しつけて表面を平
滑にした後、UV照射を行ない硬化させて形成する。
The insulating layer 104 is formed by dropping a replica resin at the center of the transparent electrode 103, pressing the replica resin with a glass plate to smooth the surface, and then irradiating with UV to cure.

【0025】この絶縁層104の上面には、遮光性を有
した円筒型の容器本体105が接着固定され、その上面
には透明アクリル製の上カバー106が接着固定されて
いる。さらに、上カバー106の上面には、中央部に直
径D2の開口を有した絞り板107が配置されている。
A cylindrical container body 105 having a light-shielding property is adhesively fixed on the upper surface of the insulating layer 104, and a transparent acrylic upper cover 106 is adhesively fixed on the upper surface. Further, on the upper surface of the upper cover 106, a diaphragm plate 107 having an opening having a diameter D2 in the center is arranged.

【0026】以上の構成において、絶縁層104、容器
本体105および上カバー106で囲まれた所定体積の
空間、すなわち液室を有した容器が形成される。そし
て、液室を囲む内壁面には、以下に示す表面処理が施さ
れる。
In the above configuration, a container having a predetermined volume of space surrounded by the insulating layer 104, the container body 105, and the upper cover 106, that is, a container having a liquid chamber is formed. The inner wall surface surrounding the liquid chamber is subjected to the following surface treatment.

【0027】まず、絶縁層104の中央上面には、直径
D1の範囲内に撥水処理剤が塗布され、撥水膜111が
形成される。撥水処理剤としては、フッ素化合物等が好
適である。
First, a water-repellent agent is applied to the center upper surface of the insulating layer 104 within a range of a diameter D1 to form a water-repellent film 111. As the water repellent, a fluorine compound or the like is suitable.

【0028】また、絶縁層104上の撥水膜111の直
径D1より外側の範囲には、親水処理剤が塗布され、親
水膜112が形成される。親水剤としては、界面活性
剤、親水性ポリマー等が好適である。
A hydrophilic treatment agent is applied to a region outside the diameter D1 of the water-repellent film 111 on the insulating layer 104 to form a hydrophilic film 112. As the hydrophilic agent, a surfactant, a hydrophilic polymer and the like are preferable.

【0029】一方、上カバー106の下面には、絞り板
107の直径D2と等しい内径B1を有する高さt1の
円筒部材(後述する第1の液体側から界面に接する位置
まで延びる部材)128が設けられている。この円筒部
材128の周壁部には、最低1箇所以上の孔129が形
成されている。
On the other hand, on the lower surface of the upper cover 106, a cylindrical member 128 (a member extending from a first liquid side described later to a position in contact with the interface) having a height t1 having an inner diameter B1 equal to the diameter D2 of the diaphragm plate 107 is provided. Is provided. At least one hole 129 is formed in the peripheral wall of the cylindrical member 128.

【0030】円筒部材128の内径B1は、後述するレ
ンズ底面の直径A1より小さく、かつB1≧3mmに設
定するのが望ましい。この理由については後述する。
It is desirable that the inner diameter B1 of the cylindrical member 128 be smaller than the diameter A1 of the lens bottom surface, which will be described later, and that B1 ≧ 3 mm. The reason will be described later.

【0031】また、円筒部材128の内面には親水処理
が施され、親水膜112と同様の性質を有した親水膜
(第1の吸着部)113が形成されている。また、円筒
部材128の先端部には、親油処理が施され、後述する
第2の液体に対して吸着性(親和性又は濡れ性)を有す
る親油膜(第2の吸着部)114が形成されている。
The inner surface of the cylindrical member 128 is subjected to a hydrophilic treatment, and a hydrophilic film (first adsorption portion) 113 having the same properties as the hydrophilic film 112 is formed. In addition, a lipophilic treatment is applied to the tip of the cylindrical member 128 to form a lipophilic film (second adsorbing portion) 114 having an adsorbing property (affinity or wettability) with respect to a second liquid described later. Have been.

【0032】そして、これまでに説明したすべての構成
部材は、光軸123に対して回転対称形状をしている。
All the components described so far have rotationally symmetric shapes with respect to the optical axis 123.

【0033】さらに、容器本体105の一部には孔が開
けられており、ここに棒状電極125が挿入されてい
る。棒状電極125と孔との隙間は接着剤で封止され、
上記液室の密閉性が維持されている。そして、透明電極
103と棒状電極125には、後述する給電回路131
が接続され、両電極間に所定の電圧が印加可能になって
いる。
Further, a hole is formed in a part of the container body 105, and the rod-like electrode 125 is inserted into the hole. The gap between the rod-shaped electrode 125 and the hole is sealed with an adhesive,
The tightness of the liquid chamber is maintained. The transparent electrode 103 and the rod-shaped electrode 125 have a power supply circuit 131 described later.
Are connected, and a predetermined voltage can be applied between both electrodes.

【0034】上記液室には、以下に示す2種類の液体が
充填収容される。まず、絶縁層104上の撥水膜111
の上には、第2の液体122が所定量だけ滴下される。
この第2の液体122は、無色透明で、比重1.06、
室温での屈折率1.49のシリコンオイルが用いられ
る。
The above-mentioned liquid chamber is filled with the following two types of liquids. First, the water-repellent film 111 on the insulating layer 104
The second liquid 122 is dropped by a predetermined amount on the top.
The second liquid 122 is colorless and transparent, has a specific gravity of 1.06,
Silicon oil having a refractive index of 1.49 at room temperature is used.

【0035】一方、液室内の残りの空間には、第1の液
体121が充填収容される。第1の液体121は、水と
エチルアルコールが所定比率で混合され、さらに所定量
の食塩が加えられた、比重1.06、室温での屈折率
1.38の電解液(導電性又は有極性を有する液体)で
ある。
On the other hand, the remaining space in the liquid chamber is filled and accommodated with the first liquid 121. The first liquid 121 is an electrolytic solution (conductive or polar) having a specific gravity of 1.06 and a refractive index of 1.38 at room temperature, in which water and ethyl alcohol are mixed at a predetermined ratio and a predetermined amount of salt is added. Which is a liquid having

【0036】すなわち、本実施形態では、第1および第
2の液体121,122としては、比重が互いに等し
く、互いに屈折率が異なり、かつ互いに混合しない(不
溶の)液体が選定されている。このため、両液体12
1,122は、後述する形状の界面124を形成し、混
ざり合わずにそれぞれが独立して液室内に収まってい
る。
That is, in the present embodiment, as the first and second liquids 121 and 122, liquids having the same specific gravity, different refractive indices, and immiscible (insoluble) are selected. Therefore, both liquids 12
1 and 122 form an interface 124 having a shape to be described later, and are each independently housed in the liquid chamber without being mixed.

【0037】次に、上記界面124の形状について説明
する。まず、図1に示すように、棒状電極125(第1
の液体121)と透明電極103との間に電圧が印加さ
れていない場合、界面124の形状は、両液体121,
122間の界面張力、第1の液体121と絶縁層104
上の撥水膜111あるいは親水膜112との界面張力、
第2の液体122と絶縁層104上の撥水膜111ある
いは親水膜112との界面張力、第2の液体122と円
筒部材128上の親油膜114との界面張力、および第
2の液体122の体積で決まる。
Next, the shape of the interface 124 will be described. First, as shown in FIG.
When no voltage is applied between the liquid 121) and the transparent electrode 103, the shape of the interface 124 is such that both liquids 121 and
The interfacial tension between the first liquid 121 and the insulating layer 104
Interfacial tension with the upper water-repellent film 111 or hydrophilic film 112,
The interfacial tension between the second liquid 122 and the water-repellent film 111 or the hydrophilic film 112 on the insulating layer 104, the interfacial tension between the second liquid 122 and the lipophilic film 114 on the cylindrical member 128, and the Determined by volume.

【0038】本実施形態では、第2の液体122の材料
であるシリコーンオイルと、撥水膜111との界面張力
が相対的に小さくなるように材料選定されている。すな
わち、両材料間の濡れ性が高いため、第2の液体122
が形成するレンズ状液滴の外縁は広がる性向を持ち、外
縁が撥水膜111の塗布領域に一致したところで安定す
る。
In the present embodiment, the material is selected such that the interfacial tension between the silicone oil as the material of the second liquid 122 and the water-repellent film 111 is relatively small. That is, since the wettability between both materials is high, the second liquid 122
The outer edge of the lens-shaped liquid droplet formed by has a tendency to spread, and becomes stable when the outer edge coincides with the application area of the water-repellent film 111.

【0039】これにより、第2の液体122が形成する
レンズ底面の直径A1は、撥水膜111の直径D1に等
しい。また、界面124は円環状の親油膜114および
親水膜113に接しているため、レンズとしての有効径
は円筒部材128の内径B1と等しくなる。このため、
内径B1を変化させることで、有効径を自由に変化させ
ることができる。
As a result, the diameter A 1 of the lens bottom surface formed by the second liquid 122 is equal to the diameter D 1 of the water-repellent film 111. Further, since the interface 124 is in contact with the annular lipophilic film 114 and the hydrophilic film 113, the effective diameter as a lens is equal to the inner diameter B1 of the cylindrical member 128. For this reason,
By changing the inner diameter B1, the effective diameter can be changed freely.

【0040】このとき、円筒部材128は第1の液体1
21側にのみ設けられているので、第2の液体122の
体積を変える必要がない。また、内径B1は、B1≧3
mmが望ましい。これは、内径B1が3mmより小さい
と、第1の液体121および第2の液体122の界面張
力の関係で、第2の液体122が円筒部材128内に入
り込めないためである。
At this time, the cylindrical member 128 holds the first liquid 1
Since it is provided only on the 21 side, there is no need to change the volume of the second liquid 122. The inner diameter B1 is B1 ≧ 3.
mm is desirable. This is because if the inner diameter B1 is smaller than 3 mm, the second liquid 122 cannot enter the cylindrical member 128 due to the interfacial tension between the first liquid 121 and the second liquid 122.

【0041】なお、両液体121,122の比重は、前
述したように等しいため、これら液体には見かけ上、重
力は作用しない。このため、界面124は親油膜114
と接しているところ以外では球面になり、その曲率半径
および高さは、第2の液体122の体積により決まる。
Since the specific gravities of the two liquids 121 and 122 are equal as described above, apparently no gravity acts on these liquids. For this reason, the interface 124 is
The radius of curvature and the height are determined by the volume of the second liquid 122 except where it is in contact with.

【0042】一方、図2に示すように、給電回路131
から棒状電極125(第1の液体121)と透明電極1
03間に電圧が印加されると、エレクトロウェッティン
グ効果(電気毛管現象)によって、第1の液体121と
親水膜112との界面張力が減少し、第1の液体121
が親水膜112と撥水膜111との境界を乗り越えて撥
水膜111上に入り込む。
On the other hand, as shown in FIG.
From the rod-shaped electrode 125 (first liquid 121) and the transparent electrode 1
When a voltage is applied between the first liquid 121 and the hydrophilic film 112, the interfacial tension between the first liquid 121 and the hydrophilic film 112 decreases due to an electrowetting effect (electrocapillary phenomenon).
Crosses the boundary between the hydrophilic film 112 and the water-repellent film 111 and enters the water-repellent film 111.

【0043】この結果、図2に示すように、第2の液体
122が作るレンズ底面の直径はA1からA2に減少
し、第2の液体122が円筒部材128の内部に入り込
む。また、これに伴い、円筒部材128の内部に存在し
ていた第1の液体121が孔129を通して円筒部材1
28の外に押し出される。この結果、レンズの高さはh
1からh2に増加する。
As a result, as shown in FIG. 2, the diameter of the bottom surface of the lens formed by the second liquid 122 decreases from A1 to A2, and the second liquid 122 enters the inside of the cylindrical member 128. Accordingly, the first liquid 121 existing inside the cylindrical member 128 passes through the hole 129 and the cylindrical member 1
Pushed out of 28. As a result, the height of the lens is h
It increases from 1 to h2.

【0044】この際、円筒部材128の下端には親油膜
114が形成され、かつ円筒部材128の内面および親
油膜114の内径部には親水膜113が形成されている
ため、界面124のうちこれら親油膜114と親水膜1
13の下端とに接している部分Pは、その位置が固定さ
れ、界面124のうち親水膜113よりも内側にあるレ
ンズ上面部分(光学作用部分)の曲率のみが変化する。
At this time, a lipophilic film 114 is formed at the lower end of the cylindrical member 128, and a hydrophilic film 113 is formed on the inner surface of the cylindrical member 128 and the inner diameter of the lipophilic film 114. Lipophilic film 114 and hydrophilic film 1
The position of the portion P that is in contact with the lower end of the lens 13 is fixed, and only the curvature of the lens upper surface portion (the optically active portion) of the interface 124 inside the hydrophilic film 113 changes.

【0045】このように、第1の液体121と透明電極
103間への電圧印加によって、2種類の液体121,
122の界面張力の釣り合いが変化し、両液体121,
122間の界面124の形状が変わる。
As described above, by applying a voltage between the first liquid 121 and the transparent electrode 103, the two kinds of liquids 121,
The balance of the interfacial tension of the two liquids 121 and 122 changes.
The shape of the interface 124 between the 122 changes.

【0046】このため、給電回路131による第1の液
体121と透明電極103間への印加電圧を制御するこ
とによって、界面124のうちレンズ上面部分の形状
(曲率)を自在に変えられる光学素子を構成することが
できる。
Therefore, by controlling the voltage applied between the first liquid 121 and the transparent electrode 103 by the power supply circuit 131, an optical element that can freely change the shape (curvature) of the lens upper surface portion of the interface 124 is provided. Can be configured.

【0047】そして、第1および第2の液体121,1
22が異なる屈折率を有しているため、レンズとしての
光学パワー(1/f:fは焦点距離)が付与されること
になり、光学素子101は、界面124のうちレンズ上
面部分の曲率変化によって光学パワーが可変である可変
焦点レンズとなる。
Then, the first and second liquids 121, 1
Since the lenses 22 have different refractive indices, optical power (1 / f: f is a focal length) is given as a lens, and the optical element 101 changes the curvature of the upper surface of the lens at the interface 124. Thereby, a variable focus lens whose optical power is variable is obtained.

【0048】さらに、図1の状態に比べて図2の状態に
おけるレンズ上面部分の曲率半径が小さくなるので、図
2の状態の光学素子101の方が図1の状態に比べて焦
点距離が短くなる。一方、レンズとしての有効径の形状
・大きさおよび光軸123の位置はほぼ保たれる。この
結果、給電回路131の電圧制御によって、レンズ光軸
123が一致したまま曲率(すなわち、光学パワー)の
みが変化する光学素子を実現することができる。つま
り、レンズの光軸変位(偏心)を軽減することができ
る。
Further, since the radius of curvature of the upper surface of the lens in the state of FIG. 2 is smaller than that in the state of FIG. 1, the focal length of the optical element 101 in the state of FIG. 2 is shorter than that in the state of FIG. Become. On the other hand, the shape and size of the effective diameter of the lens and the position of the optical axis 123 are substantially maintained. As a result, by controlling the voltage of the power supply circuit 131, it is possible to realize an optical element in which only the curvature (that is, the optical power) changes while the lens optical axis 123 is aligned. That is, the optical axis displacement (eccentricity) of the lens can be reduced.

【0049】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、容器内に界面保持部としての親油膜114および親
水膜113(の下端)を設けたことで、界面124のう
ち光学作用部分(レンズ上面)の形状変化(曲率変化)
に伴う光軸123の変位(偏心)を抑制することがで
き、光学素子101の光学性能を維持・向上させること
ができる。
As described above, according to this embodiment, the lipophilic film 114 and the hydrophilic film 113 (lower end) as the interface holding portion are provided in the container, so that the optically active portion (lens) of the interface 124 is provided. Top surface shape change (curvature change)
The displacement (eccentricity) of the optical axis 123 due to the above can be suppressed, and the optical performance of the optical element 101 can be maintained and improved.

【0050】しかも、容器内に円筒部材128を配置
し、その端部に親油膜114を、内面に親水膜113を
設けるだけの簡単な構成で、上記効果が得られるので、
コストダウンを図ることができる。
In addition, the above effect can be obtained with a simple structure in which the cylindrical member 128 is disposed in the container, the lipophilic film 114 is provided at the end, and the hydrophilic film 113 is provided on the inner surface.
Cost can be reduced.

【0051】また、円筒部材128の内径を変化させる
ことで、レンズ有効径を自由に設定することができるの
で、容易に所望のレンズ有効径を有した光学素子を得る
ことができる。
The effective diameter of the lens can be freely set by changing the inner diameter of the cylindrical member 128, so that an optical element having a desired effective diameter of the lens can be easily obtained.

【0052】なお、本実施形態では、第2の液体122
の体積を変化させることなく、レンズ有効径を自由に設
定することができる。
In the present embodiment, the second liquid 122
The lens effective diameter can be set freely without changing the volume of the lens.

【0053】次に、図3を用いて、上述した給電回路1
31の出力電圧と光学素子101の界面124(レンズ
上面)の変形との関係について説明する。
Next, with reference to FIG.
The relationship between the output voltage of the optical element 31 and the deformation of the interface 124 (the upper surface of the lens) of the optical element 101 will be described.

【0054】同図(a)において、時刻t0に光学素子
101に対して電圧値V0の電圧を印加すると、時定数
t11で光学素子101の界面124の変形が始まる
(図3(b)参照)。このまま電圧印加を続けていて
も、界面124が所望の変化量δ0に達する迄にはかな
り長い時間が必要となる。
In FIG. 3A, when a voltage having a voltage value V0 is applied to the optical element 101 at time t0, deformation of the interface 124 of the optical element 101 starts at a time constant t11 (see FIG. 3B). . Even if the voltage application is continued as it is, a considerably long time is required until the interface 124 reaches the desired change amount δ0.

【0055】そこで、光学系としては誤差として許容で
きる変形量、例えば図3(b)において所望の界面変化
量δ0の95%(0.95δ0と表記)まで界面124
が変形した時(時刻t12)に所望の変形量に達したと
見なす。この変形量に達しなければ、光学素子101の
次の制御は進まない設定とする。なお、この許容できる
変形量は、光学素子101が組込まれる光学系に基いて
決定されるものである。
Therefore, as for the optical system, the amount of deformation that can be tolerated as an error, for example, 95% of the desired interface change amount δ0 (expressed as 0.95δ0) in FIG.
Is considered to have reached the desired amount of deformation when is deformed (time t12). If this deformation amount is not reached, the next control of the optical element 101 is set so as not to proceed. Note that the allowable deformation amount is determined based on the optical system in which the optical element 101 is incorporated.

【0056】図4には、上記給電回路131を含み、光
学素子101に対する印加電圧制御を行う給電制御回路
の構成を示している。
FIG. 4 shows the configuration of a power supply control circuit that includes the power supply circuit 131 and controls the voltage applied to the optical element 101.

【0057】図4において、130は光学素子101を
用いて構成される光学装置の動作全体の制御を司る中央
演算処理装置(以下、CPUと略す)であり、ROM、
RAM、EEPROM、A/D変換機能、D/A変換機
能、PWM(Pulse Width Modulation)機能を有する1
チップマイコンである。
In FIG. 4, reference numeral 130 denotes a central processing unit (hereinafter abbreviated as CPU) for controlling the entire operation of the optical device constituted by using the optical element 101;
1 with RAM, EEPROM, A / D conversion function, D / A conversion function, PWM (Pulse Width Modulation) function
It is a chip microcomputer.

【0058】図4に点線枠で囲んだ給電回路131にお
いて、132は光学装置151に組込まれている乾電池
等の直流電源、133は電源132から出力された電圧
をCPU130の制御信号に応じて所望の電圧値へと昇
圧するDC/DCコンバータ、134,135はCPU
130の制御信号、例えばPWM機能が実現される周波
数/デューティ比可変信号に応じて、その信号レベルを
DC/DCコンバータ133で昇圧された電圧レベルに
まで増幅する増幅器である。
In a power supply circuit 131 surrounded by a dotted line frame in FIG. 4, reference numeral 132 denotes a DC power supply such as a dry battery incorporated in the optical device 151, and reference numeral 133 denotes a voltage output from the power supply 132 in accordance with a control signal of the CPU 130. DC / DC converters 134 and 135 for boosting to a voltage value of
An amplifier that amplifies the signal level to a voltage level boosted by the DC / DC converter 133 in response to a control signal of 130, for example, a variable frequency / duty ratio signal that realizes a PWM function.

【0059】なお、増幅器134は光学素子101の透
明電極103に、増幅器135は光学素子101の棒状
電極125にそれぞれ接続されている。
The amplifier 134 is connected to the transparent electrode 103 of the optical element 101, and the amplifier 135 is connected to the rod-shaped electrode 125 of the optical element 101.

【0060】つまり、CPU130の制御信号に応じ
て、電源132の出力電圧が、DC/DCコンバータ1
33、増幅器134、増幅器135によって所望の電圧
値、周波数、およびデューティ比に変換され、光学素子
101に印加される。
That is, in response to the control signal of the CPU 130, the output voltage of the power
The voltage, the frequency, and the duty ratio are converted into desired values by the amplifier 33, the amplifier 134, and the amplifier 135, and are applied to the optical element 101.

【0061】図5には、増幅器134,135から出力
される電圧波形を説明する図である。なお、DC/DC
コンバータ133から増幅器134,135へそれぞれ
100Vの電圧が出力されたものとして以下説明を行
う。
FIG. 5 is a diagram for explaining voltage waveforms output from the amplifiers 134 and 135. In addition, DC / DC
The following description is based on the assumption that a voltage of 100 V is output from converter 133 to amplifiers 134 and 135, respectively.

【0062】図5(a)に示したように、増幅器134
は透明電極103に、増幅器135は棒状電極125に
それぞれ接続されている。
As shown in FIG. 5A, the amplifier 134
Is connected to the transparent electrode 103, and the amplifier 135 is connected to the rod-shaped electrode 125, respectively.

【0063】増幅器134からは、図5(b)に示すよ
うに、CPU130の制御信号に応じた所望の周波数、
デューティ比で矩形波形の電圧が出力される。一方、増
幅器135からは、図5(c)に示すように、CPU1
30の制御信号に応じて、増幅器134とは逆位相で、
同一周波数および同一デューティ比の矩形波形の電圧が
出力される。これにより、光学素子101の透明電極1
03および棒状電極125間に印加される電圧は、図5
(d)に示すように±100Vの矩形波形の電圧、つま
り交流電圧となる。
As shown in FIG. 5B, a desired frequency corresponding to the control signal of the CPU 130 is output from the amplifier 134.
A rectangular waveform voltage is output at the duty ratio. On the other hand, from the amplifier 135, as shown in FIG.
According to the 30 control signals, the phase is opposite to that of the amplifier 134,
A rectangular waveform voltage having the same frequency and the same duty ratio is output. Thereby, the transparent electrode 1 of the optical element 101
03 and the voltage applied between the rod electrodes 125 are shown in FIG.
As shown in (d), the voltage has a rectangular waveform of ± 100 V, that is, an AC voltage.

【0064】ところで、光学素子101に印加される電
圧の印加開始からの実効値は、図5(e)に示すように
表すことができるので、以後、光学素子101に印加す
る交流電圧の波形を図5(e)にならって表すこととす
る。
The effective value of the voltage applied to the optical element 101 from the start of application can be expressed as shown in FIG. 5 (e). It is represented according to FIG.

【0065】なお、ここでは、増幅器134,135か
ら矩形波形の電圧が出力されるものとして説明したが、
正弦波形の電圧が出力されるようにしても同様である。
Although the description has been made here assuming that the amplifiers 134 and 135 output voltages having a rectangular waveform,
The same is true even if a sine waveform voltage is output.

【0066】また、ここでは、光学装置に電源132が
組込まれた場合について説明を行ったが、外付けの電源
や外付けの給電回路によって光学素子101に交流印加
されるようにしてもよい。
Although the case where the power supply 132 is incorporated in the optical device has been described, alternating current may be applied to the optical element 101 by an external power supply or an external power supply circuit.

【0067】(第2実施形態)図6には、上記第1実施
形態の光学素子101を光学装置としての撮影装置に応
用した例を示している。本実施形態の撮影装置150
は、静止画像を撮像素子で電気信号に光電変換し、これ
をデジタルデータとして記録する、いわゆるデジタルス
チルカメラである。
(Second Embodiment) FIG. 6 shows an example in which the optical element 101 of the first embodiment is applied to a photographing device as an optical device. Photographing device 150 of the present embodiment
Is a so-called digital still camera in which a still image is photoelectrically converted by an image sensor into an electric signal and this is recorded as digital data.

【0068】図6において、140は複数のレンズ群か
らなる撮影光学系(結像光学系)であり、第1レンズ群
141、第2レンズ群142および光学素子101によ
り構成される。
In FIG. 6, reference numeral 140 denotes a photographing optical system (imaging optical system) including a plurality of lens groups, and includes a first lens group 141, a second lens group 142, and the optical element 101.

【0069】この撮影光学系140は、第1レンズ群1
41の光軸方向の進退で焦点調節がなされ、光学素子1
01のパワー変化でズーミングがなされる。第2レンズ
群142は移動しないリレーレンズ群である。
The photographing optical system 140 includes the first lens group 1
Focus adjustment is performed by moving the optical element 41 in the optical axis direction, and the optical element 1
Zooming is performed with a power change of 01. The second lens group 142 is a relay lens group that does not move.

【0070】そして、光学素子101は、第1レンズ群
141と第2レンズ群142の間に配置され、第1レン
ズ群141と光学素子101との間には、絞り開口径を
変化させて撮影光量を調整するための絞りユニット14
3が配置されている。
The optical element 101 is disposed between the first lens group 141 and the second lens group 142, and the distance between the first lens group 141 and the optical element 101 is changed by changing the aperture diameter. Aperture unit 14 for adjusting light quantity
3 are arranged.

【0071】また、撮影光学系140の焦点位置(予定
結像面)には、撮像素子144が配置される。これは、
照射された光エネルギを電荷に変換する複数の光電変換
部、この電荷を蓄える電荷蓄積部およびこの電荷を転送
して外部に送出する電荷転送部からなる2次元CCD等
の光電変換素子が用いられる。
An image sensor 144 is arranged at the focal position (planned image plane) of the photographing optical system 140. this is,
A photoelectric conversion element, such as a two-dimensional CCD, including a plurality of photoelectric conversion units that convert the irradiated light energy into electric charges, a charge accumulation unit that stores the electric charges, and a charge transfer unit that transfers the electric charges and sends them to the outside is used. .

【0072】145は画像信号処理回路であり、撮像素
子144から入力したアナログの画像信号をA/D変換
し、AGC制御、ホワイトバランス、γ補正、エッジ強
調等の画像処理を施す。
An image signal processing circuit 145 performs A / D conversion on an analog image signal input from the image sensor 144 and performs image processing such as AGC control, white balance, γ correction, and edge enhancement.

【0073】151は液晶ディスプレイ等の表示器で、
撮像素子144を通じて取得した被写体像やこの撮影装
置150の動作状況を表示する。
Reference numeral 151 denotes a display such as a liquid crystal display.
The image of the subject acquired through the image sensor 144 and the operation status of the photographing device 150 are displayed.

【0074】152は第1実施形態にて説明したCPU
130をスリープ状態からプログラム実行状態に起動す
るメインスイッチである。
Reference numeral 152 denotes the CPU described in the first embodiment.
A main switch for activating 130 from a sleep state to a program execution state.

【0075】153a,153bはそれぞれ、ワイド
(W)側およびテレ(T)側のズームスイッチであり、
撮影者によるこれらズームスイッチの操作に応じて、撮
影光学系140の焦点距離の変更駆動が行われる。
Reference numerals 153a and 153b denote wide (W) and tele (T) zoom switches, respectively.
In response to the operation of these zoom switches by the photographer, the drive of changing the focal length of the photographing optical system 140 is performed.

【0076】154は上記スイッチ以外の操作スイッチ
群で、撮影準備スイッチ、撮影開始スイッチ、シャッタ
ー秒時等を設定する撮影条件設定スイッチ等で構成され
る。
Reference numeral 154 denotes an operation switch group other than the above switches, which includes a photographing preparation switch, a photographing start switch, a photographing condition setting switch for setting shutter time, and the like.

【0077】155は焦点検出装置で、一眼レフカメラ
に用いられる位相差検出式の焦点検出動作を行うもの
や、三角測量の原理を用いて被写体までの距離を検出す
るもの等が用いられる。
Reference numeral 155 denotes a focus detection device which performs a phase difference detection type focus detection operation used in a single-lens reflex camera, or detects a distance to a subject using the principle of triangulation.

【0078】156はフォーカス駆動回路であり、第1
レンズ群141を光軸方向に進退させるアクチュエータ
とドライバ回路を含み、焦点検出装置155で演算され
たフォーカス信号に基づいてフォーカス動作を行ない、
撮影光学系140を合焦させる。
Reference numeral 156 denotes a focus drive circuit,
An actuator and a driver circuit for moving the lens group 141 in the optical axis direction and a driver circuit, and perform a focus operation based on a focus signal calculated by the focus detection device 155;
The photographing optical system 140 is focused.

【0079】157は外部メモリであり、撮影された画
像信号を記録する。具体的には、着脱可能なPCカード
型のフラッシュメモリ等が好適である。
Reference numeral 157 denotes an external memory for recording a captured image signal. Specifically, a removable PC card type flash memory or the like is preferable.

【0080】図7は、上記撮影装置150が有するCP
U130の動作を示す制御フローチャートである。以
下、図6および図7を用いて撮影装置150の動作を説
明する。
FIG. 7 is a view showing a CP included in the photographing device 150.
It is a control flowchart which shows operation of U130. Hereinafter, the operation of the photographing apparatus 150 will be described with reference to FIGS.

【0081】ステップS101において、メインスイッ
チ152がオン操作されたかどうかを判別し、オン操作
されていない時はそのまま各種スイッチの操作を待つ待
機モードの状態となる。ステップS101においてメイ
ンスイッチ152がオン操作されたと判定すると、待機
モードを解除し、次のステップS102以降へと進む。
In step S101, it is determined whether or not the main switch 152 has been turned on. If the main switch 152 has not been turned on, the apparatus enters a standby mode in which it waits for the operation of various switches. If it is determined in step S101 that the main switch 152 has been turned on, the standby mode is released, and the process proceeds to the next step S102 and subsequent steps.

【0082】ステップS102では、撮影者による撮影
条件の設定を受け付ける。例えば、露出制御モードの設
定(シャッター優先AE、プログラムAE等)や画質モ
ード(記録画素数の大小、画像圧縮率の大小等)、スト
ロボモード(強制発光、発光禁止等)等の設定を受け付
ける。
In step S102, the photographer sets the photographing conditions. For example, settings such as exposure control mode setting (shutter priority AE, program AE, etc.), image quality mode (size of recording pixels, size of image compression ratio, etc.), strobe mode (forced emission, emission inhibition, etc.) are accepted.

【0083】ステップS103では、撮影者によってW
側ズームスイッチ153aが操作されたか否かを判別す
る。オン操作されていない場合はステップS104に進
む。ここでW側ズームスイッチ153aが操作された場
合は、ステップS121に移行する。
In step S103, the photographer sets W
It is determined whether or not the side zoom switch 153a has been operated. If the on operation has not been performed, the process proceeds to step S104. If the W-side zoom switch 153a has been operated here, the flow shifts to step S121.

【0084】ステップS121では、W側ズームスイッ
チ153aの操作量(操作方向やオン時間等)を検出
し、その操作量に基づいて対応する焦点距離変化量を演
算する(S122)。そして、ステップS123では、
その演算結果によって光学素子101への印加電圧量を
決定し、給電回路131の出力電圧を制御して光学素子
101に電圧を印加する(S124)。そしてステップ
S102へ戻る。
In step S121, the operation amount (operation direction, ON time, etc.) of the W-side zoom switch 153a is detected, and the corresponding focal length change amount is calculated based on the operation amount (S122). Then, in step S123,
The amount of voltage applied to the optical element 101 is determined based on the calculation result, and the output voltage of the power supply circuit 131 is controlled to apply the voltage to the optical element 101 (S124). Then, the process returns to step S102.

【0085】つまり、W側ズームスイッチ153aが操
作され続けている場合は、ステップS102からステッ
プS124を繰り返し実行し、W側ズームスイッチ15
3aのオン操作が終了した時点でステップS104へと
移行する。
That is, when the W-side zoom switch 153a is continuously operated, the steps S102 to S124 are repeatedly executed, and the W-side zoom switch 153a is repeatedly operated.
When the ON operation of 3a is completed, the process proceeds to step S104.

【0086】ステップS104では、撮影者によってT
側ズームスイッチ153bが操作されたか否かを判別す
る。オン操作されていない場合はステップS105に進
む。ここでT側ズームスイッチ153bが操作された場
合は、ステップS121に移行する。
In step S104, T
It is determined whether or not the side zoom switch 153b has been operated. If the ON operation has not been performed, the process proceeds to step S105. If the T-side zoom switch 153b has been operated here, the flow shifts to step S121.

【0087】ステップS121では、T側ズームスイッ
チ153bの操作量(操作方向やオン時間等)を検出
し、その操作量に基づいて対応する焦点距離変化量を演
算する(S122)。そして、ステップS123では、
その演算結果によって光学素子101への印加電圧量を
決定し、給電回路131の出力電圧を制御して光学素子
101に電圧を印加する(S124)。そしてステップ
S102へ戻る。
In step S121, the operation amount (operation direction, ON time, etc.) of the T-side zoom switch 153b is detected, and the corresponding focal length change amount is calculated based on the operation amount (S122). Then, in step S123,
The amount of voltage applied to the optical element 101 is determined based on the calculation result, and the output voltage of the power supply circuit 131 is controlled to apply the voltage to the optical element 101 (S124). Then, the process returns to step S102.

【0088】つまり、T側ズームスイッチ153bが操
作され続けている場合は、ステップS102からステッ
プS124を繰り返し実行し、T側ズームスイッチ15
3bのオン操作が終了した時点でステップS105へと
移行する。
That is, when the T-side zoom switch 153b is continuously operated, Steps S102 to S124 are repeatedly executed, and the T-side zoom switch 153b is repeatedly operated.
When the on operation of Step 3b is completed, the process proceeds to Step S105.

【0089】ステップS105では、撮影者によって操
作スイッチ群154のうち、撮影準備スイッチ(図7の
フローチャートではSW1と表記)のオン操作が行われ
たか否かを判別する。オン操作されていない場合はステ
ップS102に戻り、撮影条件設定の受付けや、ズーム
スイッチ153の操作の判別を繰り返す。ステップS1
05で撮影準備スイッチがオン操作されたと判定する
と、ステップS111へ移行する。
In step S105, it is determined whether or not the photographer has turned on the photographing preparation switch (denoted by SW1 in the flowchart of FIG. 7) in the operation switch group 154. If the ON operation has not been performed, the process returns to step S102, and the reception of the photographing condition setting and the determination of the operation of the zoom switch 153 are repeated. Step S1
If it is determined in step 05 that the shooting preparation switch has been turned on, the process proceeds to step S111.

【0090】ステップS111では、撮像素子144お
よび信号処理回路145を駆動して、プレビュー画像を
取得する。プレビュー画像とは、最終記録用画像の撮影
条件を適切に設定するためおよび撮影者に撮影構図を把
握させるために撮影前に取得する画像のことである。
In step S111, the image pickup device 144 and the signal processing circuit 145 are driven to obtain a preview image. The preview image is an image acquired before photographing in order to appropriately set the photographing conditions of the final recording image and to allow the photographer to grasp the photographing composition.

【0091】ステップS112では、ステップS111
で取得したプレビュー画像の受光レベルを認識する。具
体的には、撮像素子144が出力する画像信号におい
て、最高、最低および平均の出力信号レベルを演算し、
撮像素子144に入射する光量を認識する。
In step S112, step S111
Recognize the light receiving level of the preview image acquired in step (1). Specifically, in the image signal output from the image sensor 144, the highest, lowest, and average output signal levels are calculated,
The amount of light incident on the image sensor 144 is recognized.

【0092】ステップS113では、ステップS112
で認識した受光量に基いて、撮影光学系140内に設け
られた絞りユニット143を駆動して適正光量になるよ
うに絞りユニット143の開口径を調整する。
In step S113, step S112
The aperture unit 143 provided in the photographing optical system 140 is driven based on the amount of received light recognized in step S1 to adjust the aperture diameter of the aperture unit 143 so that an appropriate amount of light is obtained.

【0093】ステップS114では、ステップS111
で取得したプレビュー画像を表示器151に表示する。
続いて、ステップS115では、焦点検出装置155を
用いて撮影光学系140の焦点調節状態を検出する。続
いて、ステップS116では、フォーカス駆動回路15
6を通じて第1レンズ群141を光軸方向に進退させ、
合焦動作を行なう。
In step S114, step S111
Is displayed on the display 151.
Subsequently, in step S115, the focus adjustment state of the imaging optical system 140 is detected using the focus detection device 155. Subsequently, in step S116, the focus driving circuit 15
6, the first lens group 141 is moved back and forth in the optical axis direction,
Perform focusing operation.

【0094】その後、ステップS117に進み、撮影ス
イッチ(フロー図では、SW2と表記)のオン操作がな
されたか否かを判別する。オン操作されていない時はス
テップS111に戻り、プレビュー画像の取得からフォ
ーカス駆動までのステップを繰り返し実行する。
Thereafter, the flow advances to step S117 to determine whether or not the photographing switch (in the flowchart, denoted as SW2) has been turned on. When the ON operation has not been performed, the process returns to step S111, and the steps from acquisition of the preview image to focus driving are repeatedly executed.

【0095】以上のように、撮影準備動作を繰り返し実
行している最中に、撮影者が撮影スイッチをオン操作す
ると、ステップS117からステップS131にジャン
プする。
As described above, if the photographer turns on the photographing switch while the photographing preparation operation is being repeatedly executed, the process jumps from step S117 to step S131.

【0096】ステップS131では撮像を行なう。すな
わち撮像素子144上に結像した被写体像を光電変換
し、光学像の強度に比例した電荷が各受光部近傍の電荷
蓄積部に蓄積される。
In step S131, imaging is performed. That is, the subject image formed on the image sensor 144 is photoelectrically converted, and charges proportional to the intensity of the optical image are stored in the charge storage units near each light receiving unit.

【0097】ステップS132では、ステップS131
で蓄積された電荷を電荷転送ラインを介して読み出し、
読み出しされたアナログ信号を信号処理回路145に入
力させる。
In step S132, step S131
Read out the charge accumulated at
The read analog signal is input to the signal processing circuit 145.

【0098】ステップS133では、信号処理回路14
5において、入力したアナログ画像信号をA/D変換
し、AGC制御、ホワイトバランス、γ補正、エッジ強
調等の画像処理を施し、さらに必要に応じてCPU13
0内に記憶された画像圧縮プログラムでJPEG圧縮等
を施す。
In step S133, the signal processing circuit 14
In step 5, the input analog image signal is A / D converted, subjected to image processing such as AGC control, white balance, γ correction, edge enhancement, and the like.
JPEG compression or the like is performed by the image compression program stored in the “0”.

【0099】ステップS134では、上記ステップS1
33で得られた画像信号をメモリ157に記録すると同
時に、ステップS135にて一旦プレビュー画像を消去
した後に、ステップS133で得られた画像信号を表示
器151に改めて表示する。その後、給電回路131を
制御して光学素子101への電圧印加をオフし(S13
6)、一連の撮影動作を終了する。
In step S134, step S1
At the same time as recording the image signal obtained in step S33 in the memory 157, the preview image is deleted once in step S135, and the image signal obtained in step S133 is displayed again on the display unit 151. Thereafter, the power supply circuit 131 is controlled to turn off the voltage application to the optical element 101 (S13).
6), a series of photographing operations ends.

【0100】なお、本実施形態では、撮影装置の例とし
てデジタルスチルカメラを取り挙げたが、本発明の光学
素子は、ビデオカメラや銀塩カメラといった他の撮影装
置や光学系を備えた各種光学装置にも効果を損なわずに
適用することができる。
In the present embodiment, a digital still camera is taken as an example of a photographing device. However, the optical element of the present invention is not limited to a video camera, a silver halide camera, and other optical devices including an optical system. The present invention can be applied to a device without impairing the effect.

【0101】(第3実施形態)図8には、本発明の第3
実施形態である光学素子の構成を示している。なお、こ
こでは、光学素子の光軸223が上下方向に延びている
ものとして説明する。
(Third Embodiment) FIG. 8 shows a third embodiment of the present invention.
1 illustrates a configuration of an optical element according to an embodiment. Here, the description will be made assuming that the optical axis 223 of the optical element extends in the vertical direction.

【0102】上記第1実施形態では、電圧印加によって
2液間の界面の形状が変化する光学素子の光軸変位(偏
心)を軽減するために、第1の液体121側に、第2の
液体122を吸着する親油膜114を有した円筒部材1
28を設けた場合について説明したが、本実施形態で
は、第2の液体122側に第1の液体121を吸着する
親水膜213を有した円筒部材228を設けた場合につ
いて説明する。
In the first embodiment, in order to reduce the optical axis displacement (eccentricity) of the optical element in which the shape of the interface between the two liquids changes due to the application of a voltage, the second liquid is placed on the first liquid 121 side. Cylindrical member 1 having lipophilic film 114 that adsorbs 122
In the present embodiment, the case where the cylindrical member 228 having the hydrophilic film 213 that adsorbs the first liquid 121 is provided will be described.

【0103】なお、本実施形態の光学素子201の構成
要素のうち第1実施形態のものと共通する構成要素には
第1実施形態と同符号を付して説明に代える。
The components common to those of the first embodiment among the components of the optical element 201 of the present embodiment are denoted by the same reference numerals as in the first embodiment, and description thereof will be omitted.

【0104】本実施形態の光学素子201は、絞り径D
3を持つ絞り板207を有するとともに、内径B2,高
さt2を持つ円筒部材228が第2の液体122側、つ
まり絶縁層104上の撥水膜111上に設けられて構成
されている。この円筒部材228の周壁には最低1箇所
以上の孔229が形成されている。
The optical element 201 of the present embodiment has an aperture diameter D
3, a cylindrical member 228 having an inner diameter B2 and a height t2 is provided on the second liquid 122 side, that is, on the water-repellent film 111 on the insulating layer 104. At least one or more holes 229 are formed in the peripheral wall of the cylindrical member 228.

【0105】円筒部材228の内径B3は、撥水膜11
1の直径D1より小さく、またB3≧3mmとするのが
望ましい。円筒部材228の内面には親油処理が施さ
れ、親油膜(第2の吸着部)214が形成されている。
The inner diameter B3 of the cylindrical member 228 is different from that of the water-repellent film 11
It is desirable that the diameter D1 be smaller than the diameter D1 and B3 ≧ 3 mm. The inner surface of the cylindrical member 228 is subjected to lipophilic treatment, and a lipophilic film (second adsorbing portion) 214 is formed.

【0106】また、円筒部材228の上端部には、親水
処理が施され、親水膜(第1の吸着部)213が形成さ
れる。また、容器(液室)内には、第2の液体112の
高さh3がh3≧t2となるように第2の液体122が
満たされ、さらに液室の残りの空間には第1の液体12
1が充填収容されている。なお、これら第1および第2
の液体121,122は、第1実施形態と同じものが用
いられており、両液体121,122は、後述する形状
の界面124を形成し、混ざり合わずにそれぞれが独立
して液室内に収まっている。いる。
Further, the upper end portion of the cylindrical member 228 is subjected to a hydrophilic treatment, and a hydrophilic film (first suction portion) 213 is formed. Further, the container (liquid chamber) is filled with the second liquid 122 so that the height h3 of the second liquid 112 satisfies h3 ≧ t2, and the first liquid is filled in the remaining space of the liquid chamber. 12
1 is filled and stored. In addition, these 1st and 2nd
The same liquids 121 and 122 as those in the first embodiment are used. The two liquids 121 and 122 form an interface 124 having a shape described later, and each of the liquids 121 and 122 independently fits in the liquid chamber without being mixed. ing. I have.

【0107】次に、界面124の形状について説明す
る。まず、図8(a)に示すように、棒状電極125
(第1の液体121)と透明電極103間に電圧が印加
されていない場合、界面124の形状は、両液体12
1,122間の界面張力、第1の液体121と絶縁層1
04上の撥水膜111あるいは親水膜112との界面張
力、第2の液体122と絶縁層104上の撥水膜111
あるいは親水膜112との界面張力、第2の液体122
と円筒部材228内の親油膜214との界面張力、およ
び第2の液体122の体積とで決まる。
Next, the shape of the interface 124 will be described. First, as shown in FIG.
When no voltage is applied between the (first liquid 121) and the transparent electrode 103, the shape of the interface 124 is
1, 122, the first liquid 121 and the insulating layer 1
04, the interfacial tension with the water-repellent film 111 or the hydrophilic film 112, the second liquid 122 and the water-repellent film 111 on the insulating layer 104.
Alternatively, the interfacial tension with the hydrophilic film 112, the second liquid 122
And the volume of the second liquid 122.

【0108】本実施形態では、第2の液体122の材料
であるシリコーンオイルと、撥水膜111との界面張力
が相対的に小さくなるように材料選定されている。すな
わち、両材料間の濡れ性が高いため、第2の液体122
が形成するレンズ状液滴の外縁は広がる性向を持ち、外
縁が撥水膜111の塗布領域に一致したところで安定す
る。
In the present embodiment, the material is selected such that the interfacial tension between the silicone oil as the material of the second liquid 122 and the water-repellent film 111 is relatively small. That is, since the wettability between both materials is high, the second liquid 122
The outer edge of the lens-shaped liquid droplet formed by has a tendency to spread, and becomes stable when the outer edge coincides with the application area of the water-repellent film 111.

【0109】つまり、第2の液体122が形成するレン
ズ底面の直径A3は、撥水膜111の直径D1に等し
い。また、界面124は円環状の親水膜213および親
油膜114の上端に接しているため、レンズとしての有
効径は円筒部材228の内径B3と等しくなる。
That is, the diameter A3 of the lens bottom surface formed by the second liquid 122 is equal to the diameter D1 of the water-repellent film 111. Since the interface 124 is in contact with the upper ends of the annular hydrophilic film 213 and the lipophilic film 114, the effective diameter of the lens is equal to the inner diameter B3 of the cylindrical member 228.

【0110】また、両液体121,122の比重は等し
いため、これら液体121,122には見かけ上、重力
は作用しない。そこで、界面124は、円筒部材228
の親水膜213と接している所以外では球面になり、そ
の曲率半径および高さは第2の液体122の体積により
決まる。
Since the specific gravities of the two liquids 121 and 122 are equal, gravity does not seem to act on these liquids 121 and 122 apparently. Thus, the interface 124 is
The surface becomes a spherical surface except where it is in contact with the hydrophilic film 213, and its radius of curvature and height are determined by the volume of the second liquid 122.

【0111】一方、給電回路131から棒状電極125
(第1の液体121)と透明電極103間に電圧が印加
されると、図8(b)に示すように、エレクトロウェッ
ティング効果(電気毛管現象)によって第1の液体12
1と親水膜112との界面張力が減少し、第1の液体1
21が親水膜112と撥水膜111との境界を乗り越え
て撥水膜111上に入り込む。この結果、第2の液体1
22が作るレンズの底面の直径はA3からA4に減少
し、第2の液体122が孔229を通して円筒部材22
8の内部に入り込み、レンズの高さはh3からh4に増
加する。
On the other hand, the rod-shaped electrode 125
When a voltage is applied between the (first liquid 121) and the transparent electrode 103, as shown in FIG. 8B, the first liquid 12 is formed by an electrowetting effect (electrocapillary phenomenon).
1 and the hydrophilic film 112, the first liquid 1
21 crosses the boundary between the hydrophilic film 112 and the water-repellent film 111 and enters the water-repellent film 111. As a result, the second liquid 1
The diameter of the bottom surface of the lens created by 22 decreases from A3 to A4, and second liquid 122 passes through hole 229 to form cylindrical member 22.
8, the height of the lens increases from h3 to h4.

【0112】また、円筒部材228の上端には親水膜2
13が形成され、かつ円筒部材228の内面および親水
膜213の内径部には親油膜214が形成されているた
め、界面124のうちこれら親水膜213と親油膜21
4の上端とに接している部分Qは、その位置が固定さ
れ、界面124のうち親油膜214よりも内側にあるレ
ンズ上面部分(光学作用部分)の曲率のみが変化する。
The hydrophilic film 2 is provided on the upper end of the cylindrical member 228.
13 are formed, and the lipophilic film 214 is formed on the inner surface of the cylindrical member 228 and the inner diameter of the hydrophilic film 213.
The position of the portion Q in contact with the upper end of 4 is fixed, and only the curvature of the lens upper surface portion (optical action portion) inside the interface 124 inside the lipophilic film 214 changes.

【0113】このように、第1の液体121と透明電極
103への電圧印加によって、2種類の液体121,1
22の界面張力の釣り合いが変化し、両液体121,1
22間の界面124の形状が変わる。
As described above, by applying the voltage to the first liquid 121 and the transparent electrode 103, the two kinds of liquids 121, 1
The balance of the interfacial tension of the two liquids 121 and 1 changes.
The shape of the interface 124 between the two 22 changes.

【0114】このため、給電回路131による第1の液
体121と透明電極103間への印加電圧を制御するこ
とによって、界面124のうちレンズ上面部分の形状
(曲率)を自在に変えられる光学素子を構成することが
できる。
For this reason, by controlling the voltage applied between the first liquid 121 and the transparent electrode 103 by the power supply circuit 131, an optical element that can freely change the shape (curvature) of the lens upper surface portion of the interface 124 is provided. Can be configured.

【0115】そして、第1および第2の液体121,1
22が異なる屈折率を有しているため、レンズとしての
光学パワー(1/f:fは焦点距離)が付与されること
になり、光学素子101は、界面124のうちレンズ上
面部分の曲率変化によって光学パワーが可変である可変
焦点レンズとなる。
Then, the first and second liquids 121, 1
Since the lenses 22 have different refractive indices, optical power (1 / f: f is a focal length) is given as a lens, and the optical element 101 changes the curvature of the upper surface of the lens at the interface 124. Thereby, a variable focus lens whose optical power is variable is obtained.

【0116】一方、レンズとしての有効径の形状・大き
さおよび光軸223の位置はほぼ保たれる。この結果、
給電回路131の電圧制御によって、レンズ光軸223
が一致したまま曲率(すなわち、光学パワー)のみが変
化する光学素子を実現することができる。つまり、レン
ズの光軸変位(偏心)を軽減することができる。
On the other hand, the shape and size of the effective diameter of the lens and the position of the optical axis 223 are substantially maintained. As a result,
By controlling the voltage of the power supply circuit 131, the lens optical axis 223
It is possible to realize an optical element in which only the curvature (that is, the optical power) changes while keeping the same. That is, the optical axis displacement (eccentricity) of the lens can be reduced.

【0117】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、容器内に界面保持部としての親水膜213および親
油膜2114(の上端)を設けたことで、界面124の
うち光学作用部分(レンズ上面)の形状変化(曲率変
化)に伴う光軸223の変位(偏心)を抑制することが
でき、光学素子201の光学性能を維持・向上させるこ
とができる。
As described above, according to the present embodiment, by providing the hydrophilic film 213 and (the upper end of) the lipophilic film 2114 as the interface holding portion in the container, the optically active portion (lens) of the interface 124 is provided. The displacement (eccentricity) of the optical axis 223 due to the shape change (curvature change) of the upper surface can be suppressed, and the optical performance of the optical element 201 can be maintained and improved.

【0118】しかも、容器内に円筒部材228を配置
し、その端部に親水膜213を、内面に親油膜214を
設けるだけの簡単な構成で、上記効果が得られるので、
コストダウンを図ることができる。
In addition, the above effect can be obtained with a simple configuration in which the cylindrical member 228 is disposed in the container, the hydrophilic film 213 is provided at the end, and the lipophilic film 214 is provided on the inner surface.
Cost can be reduced.

【0119】また、円筒部材228の内径を変化させる
ことで、レンズ有効径を自由に変化させることができる
ので、容易に所望のレンズ有効径を有した光学素子を得
ることができる。
Further, by changing the inner diameter of the cylindrical member 228, the effective lens diameter can be freely changed, so that an optical element having a desired effective lens diameter can be easily obtained.

【0120】なお、本実施形態では、第2の液体122
の体積を変化させることで、光学作用部分の電圧未印加
状態での曲率を決めることができる。
In the present embodiment, the second liquid 122
, The curvature of the optically active portion in a state where no voltage is applied can be determined.

【0121】また、本発明の光学素子では、第1および
第3実施形態に示したように、界面保持部を設けるため
の円筒部材128,228を第1の液体121側でも第
2の液体122側のどちらにも設けることが可能である
ため、組み込む形態によって使い分けることができる。
Further, in the optical element of the present invention, as shown in the first and third embodiments, the cylindrical members 128 and 228 for providing the interface holding portions are provided on the first liquid 121 side also on the second liquid 122 side. Since it can be provided on either side, it can be used properly depending on the form of installation.

【0122】例えば、小型化・薄型化が望まれる場合、
光軸と平行方向に薄型化するには液室の内面をテーパー
面にする必要がある。例えば, テーパーのつけ方が、上
カバー106の開口部>透明基板102側の開口部の場
合、円筒部材128は第1の液体121側に設ける方が
望ましく、これにより光軸と垂直方向の大きさが大きく
なることが避けられる。
For example, when miniaturization and thinning are desired,
To reduce the thickness in the direction parallel to the optical axis, the inner surface of the liquid chamber needs to be tapered. For example, if the taper is such that the opening of the upper cover 106> the opening of the transparent substrate 102 side, it is desirable that the cylindrical member 128 be provided on the first liquid 121 side, thereby increasing the size in the direction perpendicular to the optical axis. Can be avoided.

【0123】また、テーパーのつけ方が逆の場合には、
円筒部材128は第2の液体側に設ける方が望ましい。
When the taper is reversed,
It is desirable that the cylindrical member 128 be provided on the second liquid side.

【0124】[0124]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第1の液体と第2の液体との界面の一部に接して、上記
界面における光学作用部分の光軸の変位を抑制する界面
保持部を設けているので、印加電圧の変化に応じて第1
の液体と第2の液体との界面の形状が変化しても、界面
保持部の作用により上記界面における光学作用部分の光
軸変位(すなわち、偏心)を抑制することができ、光学
素子の光学性能を維持することができる。
As described above, according to the present invention,
An interface holding portion is provided in contact with a part of the interface between the first liquid and the second liquid to suppress the displacement of the optical axis of the optically acting portion at the interface. 1
Even if the shape of the interface between the liquid and the second liquid changes, the displacement of the optical axis (that is, eccentricity) of the optically active portion at the interface can be suppressed by the function of the interface holding portion, and the optical element Performance can be maintained.

【0125】しかも、容器内に界面保持部を設けるだけ
でよいので、簡単な構成で光学作用部分の偏心を抑制す
ることができる。
Moreover, since it is only necessary to provide the interface holding portion in the container, the eccentricity of the optically active portion can be suppressed with a simple configuration.

【0126】さらに、界面保持部に、上記光学作用部分
の光軸直交面上での形状・大きさおよび位置の変化を抑
制させるようにすれば、印加電圧の変化に応じて上記光
学作用部分の曲率のみが変化することとなり、光学作用
部分の有効径を維持しつつ光学パワーを容易に制御する
ことができる。
Further, if the interface holding portion is made to suppress the change of the shape, size and position of the optically acting portion on the plane orthogonal to the optical axis, the optically acting portion can be changed in accordance with a change in applied voltage. Only the curvature changes, and the optical power can be easily controlled while maintaining the effective diameter of the optically active portion.

【0127】また、界面保持部を、光学作用部分の外周
を囲むように界面に接する形状(特に、円環形状)に形
成すれば、光学作用部分として光軸を中心とした球面を
得ることができる。
Further, if the interface holding portion is formed in a shape (especially, an annular shape) in contact with the interface so as to surround the outer periphery of the optical action portion, a spherical surface around the optical axis can be obtained as the optical action portion. it can.

【0128】そして、界面保持部を第1の液体側から上
記界面に接する部材の先端に設けることにより、第2の
液体の体積を変えることなく光学作用部分の有効径を自
由に設定することができる。
By providing the interface holding portion from the first liquid side to the tip of the member in contact with the interface, the effective diameter of the optically active portion can be freely set without changing the volume of the second liquid. it can.

【0129】また、界面保持部を第2の液体側から上記
界面に接する部材の先端に設けることにより、第2の液
体の体積を変化させることによって電圧未印加状態での
光学作用部分の曲率設定を行うことができる。
Further, by providing the interface holding portion from the second liquid side to the tip of the member which is in contact with the interface, the volume of the second liquid is changed so that the curvature of the optically active portion in the state where no voltage is applied is set. It can be performed.

【0130】さらに、界面保持部の内径を3mm以上と
することにより、シリコーンオイル等の第2の液体を界
面保持部の内側にスムーズに入り込ませることが可能と
なり、より効果的に光学作用部分の偏心を抑制すること
ができる。
Further, by setting the inner diameter of the interface holding portion to 3 mm or more, it becomes possible to allow the second liquid, such as silicone oil, to smoothly enter the inside of the interface holding portion, thereby more effectively forming the optically active portion. Eccentricity can be suppressed.

【0131】そして、上記の光学素子と、第1の液体と
容器側に設けられた電極間への印加電圧を変化させる給
電制御回路とを設けることにより、光学的偏心を伴わず
にエレクトロウェッティング効果により光学パワーを可
変とした光学装置を実現することができる。
By providing the above-described optical element and a power supply control circuit for changing a voltage applied between the first liquid and an electrode provided on the container side, electrowetting can be performed without optical eccentricity. An optical device with variable optical power can be realized by the effect.

【0132】さらに、上記光学素子を含む撮影光学系を
備えた撮影装置を構成することにより、光学的偏心を伴
わずにエレクトロウェッティング効果により焦点距離を
可変とした撮像装置を実現することができる。
Further, by forming a photographing apparatus provided with a photographing optical system including the above-described optical element, it is possible to realize an image pickup apparatus having a variable focal length by the electrowetting effect without optical eccentricity. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態である光学素子(電圧未
印加時)の断面構成図である。
FIG. 1 is a sectional configuration diagram of an optical element (when no voltage is applied) according to a first embodiment of the present invention.

【図2】上記光学素子(電圧印加時)の断面構成図であ
FIG. 2 is a sectional view of the optical element (when voltage is applied).

【図3】上記光学素子における印加電圧と界面変形量と
の関係を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a relationship between an applied voltage and an interface deformation amount in the optical element.

【図4】上記光学素子への印加電圧を制御する給電制御
回路の構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of a power supply control circuit that controls a voltage applied to the optical element.

【図5】上記給電制御回路の動作説明図である。FIG. 5 is an operation explanatory diagram of the power supply control circuit.

【図6】本発明の第2実施形態である撮影装置(光学装
置)の構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram of an imaging device (optical device) according to a second embodiment of the present invention.

【図7】上記撮影装置の動作を示すフローチャートであ
る。
FIG. 7 is a flowchart showing an operation of the photographing apparatus.

【図8】本発明の第3実施形態である光学素子の断面構
成図である。
FIG. 8 is a sectional view of an optical element according to a third embodiment of the present invention.

【図9】従来の光学素子の断面構成図である。FIG. 9 is a sectional configuration diagram of a conventional optical element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101,201 光学素子 102 透明基板 103 透明電極 104 絶縁層 107,207 絞り板 111 撥水膜 112 親水膜 113,213 親水膜 114,214 親油膜 121 第1の液体 122 第2の液体 123,223 光軸 124 界面 125 棒状電極 128,228 円筒部材 129,229 孔 130 CPU 131 給電回路 132 直流電源 133 DC/DCコンバータ 134,135 増幅器 140 撮影光学系 141 第1レンズ群 142 第2レンズ群 143 絞りユニット 144 撮像素子 145 画像信号処理回路 150 撮影装置(光学装置) 151 表示器 152 メインスイッチ 153a W側ズームスイッチ 153b T側ズームスイッチ 154 操作スイッチ群 155 焦点検出装置 156 フォーカス駆動回路 157 メモリ 901 基板 902,905 電極 903 絶縁層 904 表面処理部 906 シリコーンオイル 907 電解液 101, 201 Optical element 102 Transparent substrate 103 Transparent electrode 104 Insulating layer 107, 207 Aperture plate 111 Water-repellent film 112 Hydrophilic film 113, 213 Hydrophilic film 114, 214 Lipophilic film 121 First liquid 122 Second liquid 123, 223 Light Shaft 124 Interface 125 Bar-shaped electrode 128,228 Cylindrical member 129,229 Hole 130 CPU 131 Power supply circuit 132 DC power supply 133 DC / DC converter 134,135 Amplifier 140 Imaging optical system 141 First lens group 142 Second lens group 143 Aperture unit 144 Image sensor 145 Image signal processing circuit 150 Imaging device (optical device) 151 Display device 152 Main switch 153a W-side zoom switch 153b T-side zoom switch 154 Operation switch group 155 Focus detection device 156 Focus drive time 157 memory 901 substrate 902,905 electrode 903 insulating layer 904 surface treatment unit 906 silicone oil 907 electrolyte

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 能登 悟郎 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2H041 AA12 AB32 AC06 AZ06 AZ08 2H087 KA03 MA12 RA27 SA11 SA63 SA72 SA74 5C022 AA13 AB21 AB66 AC03 AC42 AC54 AC69  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Goro Noto 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo F-term in Canon Inc. (reference) 2H041 AA12 AB32 AC06 AZ06 AZ08 2H087 KA03 MA12 RA27 SA11 SA63 SA72 SA74 5C022 AA13 AB21 AB66 AC03 AC42 AC54 AC69

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 導電性又は有極性を有する第1の液体お
よびこの第1の液体と混合することのない第2の液体を
容器内に収容し、前記第1の液体と前記容器側に設けら
れた電極間への印加電圧の変化に応じて前記第1の液体
と前記第2の液体との界面の形状が変化することにより
光学特性が変化する光学素子において、 前記容器内に、前記界面の一部に接して、この界面にお
ける光学作用部分の光軸の変位を抑制する界面保持部を
設けたことを特徴とする光学素子。
1. A first liquid having conductivity or polarity and a second liquid which is not mixed with the first liquid are accommodated in a container, and are provided on the side of the first liquid and the container. An optical element whose optical characteristics change by changing the shape of an interface between the first liquid and the second liquid in accordance with a change in applied voltage between the applied electrodes, wherein the interface is provided in the container. An optical element characterized in that an interface holding portion for suppressing displacement of the optical axis of the optically acting portion at the interface is provided in contact with a part of the interface.
【請求項2】 前記界面保持部は、前記界面の一部に接
して、前記光学作用部分の光軸直交面上での形状・大き
さおよび位置の変化を抑制することを特徴とする請求項
1に記載の光学素子。
2. The apparatus according to claim 1, wherein the interface holding section is in contact with a part of the interface to suppress a change in shape, size, and position of the optically active portion on a plane orthogonal to the optical axis. 2. The optical element according to 1.
【請求項3】 前記界面保持部が、前記光学作用部分の
外周を囲むように前記界面に接することを特徴とする請
求項1又は2に記載の光学素子。
3. The optical element according to claim 1, wherein the interface holding portion is in contact with the interface so as to surround an outer periphery of the optically active portion.
【請求項4】 前記界面保持部が円環形状に形成されて
いることを特徴とする請求項3に記載の光学素子。
4. The optical element according to claim 3, wherein the interface holding section is formed in an annular shape.
【請求項5】 前記界面保持部が、前記第1の液体側か
ら前記界面に接する位置まで延びる部材の先端に設けら
れていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに
記載の光学素子。
5. The optical device according to claim 1, wherein the interface holding section is provided at a tip of a member extending from the first liquid side to a position in contact with the interface. element.
【請求項6】 前記界面保持部が、前記第2の液体側か
ら前記界面に接する位置まで延びる部材の先端に設けら
れていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに
記載の光学素子。
6. The optical device according to claim 1, wherein the interface holding portion is provided at a tip of a member extending from the second liquid side to a position in contact with the interface. element.
【請求項7】 前記界面保持部が、前記第1の液体に対
して吸着性を有する第1の吸着部と、前記第2の液体に
対して吸着性を有する第2の吸着部とから構成されてい
ることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の
光学素子。
7. The interface holding section includes a first adsorbing section having an adsorbing property with respect to the first liquid and a second adsorbing section having an adsorbing property with respect to the second liquid. The optical element according to claim 1, wherein:
【請求項8】 前記界面に入射する光を通過させる開口
が形成された絞り部材を有しており、 前記界面保持部の内径が、前記絞り部材の開口径よりも
大きいことを特徴とする請求項3又は4に記載の光学素
子。
8. An aperture member having an aperture formed to allow light incident on the interface to pass therethrough, wherein an inner diameter of the interface holding portion is larger than an aperture diameter of the aperture member. Item 5. The optical element according to item 3 or 4.
【請求項9】 前記界面保持部の内径が、3mm以上で
あることを特徴とする請求項3又は4に記載の光学素
子。
9. The optical element according to claim 3, wherein an inner diameter of the interface holding section is 3 mm or more.
【請求項10】 請求項1から9のいずれかに記載の光
学素子と、前記第1の液体および前記容器側に設けられ
た電極間への印加電圧を変化させる給電制御回路とを有
することを特徴とする光学装置。
10. An optical element according to claim 1, further comprising a power supply control circuit for changing a voltage applied between the first liquid and an electrode provided on the container side. Characteristic optical device.
【請求項11】 請求項1から9のいずれかに記載の光
学素子を含む撮影光学系と、前記第1の液体および前記
容器側に設けられた電極間への印加電圧を変化させる給
電制御回路とを有することを特徴とする撮影装置。
11. A power supply control circuit for changing a voltage applied between an imaging optical system including the optical element according to claim 1 and an electrode provided between the first liquid and an electrode provided on the container side. An imaging device comprising:
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