JP2006064947A - Optical element, lens unit, and imaging device - Google Patents

Optical element, lens unit, and imaging device

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JP2006064947A
JP2006064947A JP2004246722A JP2004246722A JP2006064947A JP 2006064947 A JP2006064947 A JP 2006064947A JP 2004246722 A JP2004246722 A JP 2004246722A JP 2004246722 A JP2004246722 A JP 2004246722A JP 2006064947 A JP2006064947 A JP 2006064947A
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transparency
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JP2004246722A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Kato
Takao Kiuchi
Takashi Miyano
隆志 加藤
俊 宮野
隆夫 木内
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
Fujinon Corp
フジノン株式会社
富士写真フイルム株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical element for maintaining optical transparency over a long period of time, and to provide a lens unit and an imaging device.
SOLUTION: The optical element comprises a liquid storing container for storing aqueous liquid and oily liquid which are mutually different in refractive indexes and mutually immiscible and have optical transparency in the inside, and transmitting light in at least a prescribed optical axis; a coating film for changing a hydrophilic and hydrophobic property of a surface covering at least a part of the inner face of the liquid storing container, and receiving impression of voltage to change molecular shape of the surface brought into contact with the aqueous liquid and the oily liquid; and an electrode for impressing voltage to the coating film. In order to change boundary surface shape of the liquid, since charge need not be discharged to the liquid, the liquid is electrolyzed to avoid malfunction generating bubbles, and the optical transparency can be maintained over a long period of time.
COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光を透過する光学素子、レンズユニット、および被写体光を結像して画像データを取得する撮像装置に関する。 The present invention relates to an optical element that transmits light, a lens unit, and imaging the subject light to an imaging device for acquiring image data.

Charge Coupled Device(CCD)などといった固体撮像素子上に被写体の像を結像させて、その被写体を表す画像データを信号として取り込む電子スチールカメラや、写真フィルム上に写真撮影を行うフィルムカメラなどの中には、撮影画角を自在に設定するズーム機能を備えたものがあり、このようなカメラにはズームスイッチの操作に応じて焦点距離が変化する撮影レンズが備えられている。 By forming an image of an object in Charge Coupled Device (CCD) on the solid-state image pickup device such as, and electronic still camera for capturing image data representing the subject as a signal, in such a film camera for photographing on a photographic film the are those having a zoom function to freely set the shooting angle, it is provided with a photographic lens whose focal length varies in accordance with operation of the zoom switch for such a camera. この撮影レンズは、一般に、複数のレンズエレメントの組み合わせからなる複合レンズであって、ズームスイッチによって設定された焦点距離に応じて複数のレンズエレメントの相対位置が調整される。 The photographing lens is generally a compound lens composed of a combination of a plurality of lens elements, the relative positions of the lens elements are adjusted according to the focal length set by the zoom switch. このようなカメラにはカム機構が備えられており、ズームスイッチの操作に応じてそのカム機構がモータの回転を伝達することによって複数のレンズエレメントそれぞれが光軸方向に前後して相対位置が調整され、焦点距離が変化する。 Such a camera is provided with a cam mechanism, relative position adjusting each of the plurality of lens elements by the cam mechanism transmits the rotation of the motor in response to operation of the zoom switch back and forth along the optical axis is the focal length changes.

また、複数のレンズエレメントの中にはピント調整用のフォーカスレンズもあり、このフォーカスレンズを移動させるレンズ駆動機構が上記カム機構とは別に配備されている場合もある。 Further, among the plurality of lens elements are also the focus lens for focus adjustment, a lens driving mechanism for moving the focus lens from the above cam mechanism may have been deployed separately.

近年、上述した、駆動機構を有する撮影レンズに替えて、相互に屈折率が異なる、相互に不混和な2種類の液体が内部に収容された焦点距離可変の液体レンズが提案されている(例えば、非特許文献1参照)。 Recently, described above, in place of the taking lens having a drive mechanism, mutually refractive index is different, mutually variable focal length liquid lens immiscible two liquids is contained therein has been proposed (e.g. see non-Patent Document 1).

この非特許文献1に提案された液体レンズには、相互に屈折率が異なる、相互に不混和な2種類の液体が内部に収容されており、これら2種類の液体のうちの一方の液体は導電性水溶液であり、もう一方の液体は絶縁性オイルである。 The Non-patent proposed a liquid lens in Document 1, mutually refractive index is different, mutually and immiscible two liquids is housed in one of the liquid of these two liquids are a conductive solution, the other liquid is insulating oil. これら2種類の液体は、短いガラス製のチューブの両端が、光透過性を有する透明なエンドキャップで塞がれた液体収容器の中に収容されている。 These two liquids, both ends of a short glass tube is accommodated in a liquid container that is closed by a transparent end cap having an optical transparency. また、このチューブの内壁と一方のエンドキャップの内壁とが撥水性膜で被覆されている。 Further, the inner wall of the inner wall and the one end cap of the tube is coated with water-repellent film. このように構成された液体レンズによれば、2種類の液体のうちの導電性水溶液が、撥水性膜で被覆されたチューブの内壁、および一方のエンドキャップの内壁と反撥することとなり、この導電性水溶液が、他方のエンドキャップに接触する状態で半球形状を有して滞留するため、導電性水溶液と絶縁性オイルとの界面部分が凹レンズとして機能する。 According to the thus configured liquid lens, conductive aqueous solution of the two kinds of liquids, it is possible to repel the inner wall of the tube coated with water-repellent film, and an inner wall of one of the end caps, the conductive sex aqueous solution, to stay with a hemispherical shape in a state of contact with the other end cap, the interface portion of the conductive solution and the insulating oil can function as a concave lens. また、この液体レンズには、導電性水溶液に対して電圧を印加するための2つの電極も備えられていて、これら2つの電極のうちの一方の電極は導電性水溶液に接するように配設され、他方の電極は撥水性膜の裏側に配設されている。 Further, this liquid lens have also provided two electrodes for applying a voltage to the conductive solution, one electrode of the two electrodes is arranged so as to be in contact with the conductive solution , the other electrode is disposed on the back side of the water-repellent film. このような電極に対して電圧が印加されると、導電性水溶液に接するように配設された電極からこの導電性水溶液中に電荷が放出され、放出された電荷が導電性水溶液中の、絶縁性オイルとの界面部分に溜まる現象が生じる。 When voltage to such an electrode is applied, charges from disposed an electrode in contact with the conductive solution during this conductive solution is released, the released charges in the conductive solution, insulation phenomenon accumulating in the interface portion between the sexual oil occurs. この界面部分に溜まった電荷と、この電荷とは逆極性の、撥水性膜の裏側に配設された電極に集まった電荷とがクーロン力によって引き合って、導電性水溶液中の電荷が撥水性膜付近に引き付けられる。 A charge accumulated in the interface portion, of the opposite polarity to the charge, and the charge collected in the back side disposed electrodes of the water-repellent film is attracted to the Coulomb force, the charge in the conductive solution is water-repellent film They are attracted to the vicinity. その結果、導電性水溶液がチューブの内壁に被覆された撥水性膜を濡らし始めて、2種類の液体の界面形状が変化する。 As a result, the conductive solution is started to wet the water-repellent film coated on the inner wall of the tube, two types of interface shape of the liquid varies. 即ち、導電性水溶液に対して電圧が強くかけられるに従って、最初に凹レンズとして機能していた導電性水溶液の、絶縁性オイルとの界面部分の曲率半径が変化し、例えば、その界面部分が完全に平らになったり、その導電性水溶液が凸レンズとして機能するようになったりして、焦点距離が変化することとなる。 That is, according to the voltage applied strongly to the conductive solution, first the conductive solution to function as a concave lens, the radius of curvature of the interface between the insulating oil is changed, for example, the interface portion completely or flattened, the conductive solution is or functions as a convex lens, so that the focal length changes.

このような液体レンズによると、レンズを移動させずに焦点距離の変化などを行うことができるため、上述したカム機構やレンズ駆動機構などを設けなくても、ズーム機能やフォーカス機能を実現することができる。 According to such a liquid lens, since the lens can be performed, such as changing the focal length without moving the, without providing the like above the cam mechanism and lens drive mechanism, to realize a zoom function and a focus function can. したがって、装置を大幅に小型化することができ、携帯電話などといった小型機器にも適用することができる。 Therefore, it is possible to miniaturize greatly device can be applied to small-sized instruments such as cellular phones.

しかし、非特許文献1に記載された液体レンズによると、電極から放出された電荷によって導電性水溶液が電気分解されるため、長期にわたって使用していると、発生した気体が液体収容器内に溜まって気泡化してしまい、光の散乱が起こって光の透過率が低下してしまうという問題がある。 However, according to the liquid lens described in Non-Patent Document 1, since the conductive solution is electrolyzed by the charge released from the electrode and is used for a long time, the generated gas accumulated in the liquid container will be aerated Te, light transmittance light scattering happening is lowered.

本発明は、上記事情に鑑み、長期にわたって光の透過性を維持することができる光学素子、レンズユニット、および撮像装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an optical element capable of maintaining the transparency of the light over time, the lens unit, and an imaging device.

上記目的を達成する本発明の光学素子は、相互に屈折率が異なる、相互に不混和な、それぞれが光透過性を有する、水性液体および油性液体が内部に収容された、少なくとも所定の光軸方向については光を透過させる液体収容器と、 The optical element of the present invention to accomplish the above object, mutually refractive index is different, mutually immiscible, each having a light transmitting property, aqueous liquid and oil liquid contained therein, at least a predetermined optical axis a liquid container which transmits light is the direction,
液体収容器の内面の少なくとも一部を覆う、電圧の印加を受けて、水性液体あるいは油性液体と接触する面の分子の形状が変化して、その面の親疎水性が変化する被覆膜と、 Covering at least a portion of the inner surface of the liquid container, when subjected to a voltage, the shape of the molecules of the surface in contact with an aqueous liquid or an oily liquid is changed, a coating film hydrophilicity and hydrophobicity of the surface is changed,
被覆膜に対して電圧を印加するための電極とを備えたことを特徴とする。 Characterized by comprising an electrode for applying a voltage to the coating film.

本発明の光学素子によると、被覆膜に対して電圧が印加されることによって、被覆膜の、液体と接触する面の分子の形状が変化し、その面の親疎水性が変化することによって、水性液体と油性液体の境界面の形状が変化する。 According to the optical element of the present invention, when a voltage is applied to the coating film, the coating film, the shape of the molecules of the surface in contact with the liquid altered, by hydrophilicity of the surface is changed , the shape of the boundary surface of the aqueous liquid and the oil liquid changes. 水性液体および油性液体に電荷が放出されることなく、水性液体と油性液体との境界面の形状が変化するため、液体が電気分解されて気泡が生じてしまう不具合が回避され、長期にわたって光の透過性が維持される。 Without charge to the aqueous liquid and the oil liquid is released, because the shape of the boundary surface between the aqueous liquid and the oil liquid is changed, the liquid is avoid entering bubbles is electrolyzed occurs over a long period of light permeability is maintained.

また、本発明の光学素子は、上記液体収容器の内面の、被覆膜に覆われた部分を除く部分の少なくとも一部を覆う、水性液体に対する濡れ性が油性液体に対する濡れ性よりも低い疎水膜を備えたことが好ましい。 The optical element of the present invention, the inner surface of the liquid container and covers at least a portion of the portion excluding the portion covered by the coating film is lower than the wettability wettability to aqueous liquids for oily liquid hydrophobic it is preferable provided with a membrane.

このような疎水膜が設けられることによって、水性液体と油性液体との境界面の形状が効率よく変化することとなる。 By such hydrophobic film is provided, so that the shape of the boundary surface between the aqueous liquid and the oil liquid is changed efficiently.

また、本発明の光学素子において、上記被覆膜は、ひも状の疎水部分の一端に親水部分が結合した構造を有する分子が一端に対する他端で液体収容器の内面に接触して並んだ単分子膜であることが好ましい。 In the optical element of the present invention, the coating film is aligned molecules having a structure with one end to the hydrophilic portion of the hydrophilic portions of the string-like is bonded is in contact with the inner surface of the liquid container at the other end against one end single preferably a molecular film.

例えば、一方の極性に偏った親水部分を有する分子で構成された単分子膜の場合、その単分子膜に対して電圧が印加されて、液体収容器の内面に親水部分とは逆極性を有する電荷が集まると、その親水部分が液体収容器の電荷に引き付けられる。 For example, in the case of a monomolecular film made of a molecule having a hydrophilic portion biased to one polarity, the the voltage with respect to the monomolecular film is applied with a polarity opposite to the inner surface in the hydrophilic portion of the liquid container When the charge is collected, the hydrophilic portion is attracted to the charge of the liquid container. その結果、ひも状の疎水部分が折れ曲がって親水部分が液体収容器の内面に近づき、その折れ曲がった疎水部分が液体と対向することによって、単分子膜が疎水的に変化する。 As a result, the hydrophilic portion bent hydrophobic portion of the string-like approaches the inner surface of the liquid container, by its bent hydrophobic portion faces the liquid, monomolecular film changes hydrophobically. また、単分子膜に対して、液体収容器の内面に親水部分と同極性の電荷が集まるように電圧が印加されると、その電荷と親水部分とが反撥しあい、折れ曲がっていた疎水部分が伸びて親水部分が液体と対向することによって、単分子膜が親水的に変化する。 Further, with respect to the monomolecular film, the voltage to the inner surface in the hydrophilic part of the same polarity as the charge of the liquid container is collected is applied, mutually repulsive and the its charge and hydrophilic moiety, elongation hydrophobic portion was bent by hydrophilic portion faces the liquid Te, monolayer varies hydrophilic. このように、被覆膜として単分子膜が設けられることによって、被覆膜の親疎水性が容易に変化する。 Thus, by monomolecular film it is provided as a coating film, hydrophilicity of the coating film can easily be changed.

また、本発明の光学素子において、上記被覆膜は、親水部分としてイオン性基を有する分子が並んだ単分子膜であることが好ましい。 In the optical element of the present invention, the coating film is preferably a molecule having an ionic group as the hydrophilic moiety is a monomolecular film aligned.

被覆膜として、イオン性基を有する単分子膜が設けられることによって、被覆膜の親水性が向上する。 As the coating film, by a monomolecular film having an ionic group is provided, to improve the hydrophilicity of the coating film.

また、本発明の光学素子において、上記被覆膜は、疎水部分としてフッ素系アルキル鎖を有する分子が並んだ単分子膜であることが好ましい。 In the optical element of the present invention, the coating film is preferably a molecule having a fluorinated alkyl chain as the hydrophobic moiety is a monomolecular film aligned.

被覆膜として、フッ素系アルキル鎖を有する単分子膜が設けられることによって、被覆膜の疎水性が向上する。 As the coating film, by a monomolecular film having fluorinated alkyl chains is provided, it improves the hydrophobicity of the coating film.

また、本発明の光学素子において、上記電極は、液体収容器の壁の少なくとも一部を構成するものであり、 In the optical element of the present invention, the electrode is to constitute at least a part of a wall of the liquid container,
上記被覆膜は、電極の内面を覆うものであることが好ましい。 The coating film is preferably one that covers the inner surface of the electrode.

電極上に被覆膜が設けられることによって、効率よく被覆膜に対して電圧が印加され、水性液体と油性液体との境界面の形状が精度良く変化することとなる。 By coating film is provided on the electrode, efficiently voltage is applied to the coated film, the shape of the interface between the aqueous liquid and the oil liquid is to vary accurately.

また、本発明の光学素子において、上記電極は、金で構成されたものであり、 In the optical element of the present invention, the electrode has been configured with gold,
上記被覆膜は、電極の表面とアルカンチオールとが反応して生じた単分子膜であることが好適である。 The coating film, it is preferable that the surface and alkanethiols electrode is a monolayer film produced by the reaction.

本発明の好適な形態の光学素子によると、電極と被覆膜とが強く結合されるため、光学素子の光学性能が安定する。 According to the optical element of the preferred embodiment of the present invention, since the electrode and the coating film is strongly bonded, the optical performance of the optical element is stabilized.

また、本発明の光学素子において、上記電極は、インジウム−スズ−オキサイド電極であり、 In the optical element of the present invention, the electrodes are indium - a peroxide electrode, - tin
上記被覆膜は、電極の表面とシランカップリング剤とが反応して生じた単分子膜であることも好ましい。 The coating film is also preferably a surface with a silane coupling agent of the electrodes is a monomolecular film produced by the reaction.

インジウム−スズ−オキサイド電極は透明であるため、このような電極が被覆膜で覆われることによって、光学素子の光透過性が向上する。 Indium - tin - for oxide electrode is transparent, by such an electrode is covered with the coating film, a light transmissive optical element is improved.

また、上記目的を達成する本発明のレンズユニットは、相互に屈折率が異なる、相互に不混和な、それぞれが光透過性を有する、水性液体および油性液体が内部に収容された、少なくとも所定の光軸方向については光を透過させる液体収容器と、 Further, the lens unit of the present invention to achieve the above object, mutually refractive index is different, mutually immiscible, each having a light transmitting property, aqueous liquid and oil liquid contained therein, at least a predetermined a liquid container which transmits light is the optical axis direction,
液体収容器の内面の少なくとも一部を覆う、電圧の印加を受けて、水性液体あるいは油性液体と接触する面の分子の形状が変化して、面の親疎水性が変化する被覆膜と、 Covering at least a portion of the inner surface of the liquid container, when subjected to a voltage, and the coating film shape of molecules of the surface in contact with an aqueous liquid or an oily liquid is changed, hydrophilicity and hydrophobicity of the surface is changed,
被覆膜に対して電圧を印加するための電極とを備え、 And an electrode for applying a voltage to the coating film,
電極に印加される電圧に応じて、水性液体と油性液体との境界面の形状が変化することを特徴とする。 Depending on the voltage applied to the electrodes, characterized in that the shape of the interface between the aqueous liquid and the oil liquid changes.

本発明のレンズユニットによると、本発明の光学素子と同様に、長期にわたって光の透過性を維持することができる。 According to the lens unit of the present invention, it can be maintained as with the optical element of the present invention, the permeability of light over time.

なお、本発明にいうレンズユニットについては、ここではその基本形態のみを示すのにとどめるが、これは単に重複を避けるためであり、本発明にいうレンズユニットには、上記の基本形態のみではなく、前述した光学素子の各形態に対応する各種の形態が含まれる。 Note that the lens unit according to the present invention, here is only a basic form, this is merely to avoid redundancy, and the lens unit according to the present invention is not limited to the above basic feature , it includes various forms corresponding to the various forms of the optical element described above.

また、上記目的を達成する本発明の撮像装置は、相互に屈折率が異なる、相互に不混和な、それぞれが光透過性を有する、水性液体および油性液体が内部に収容された、少なくとも所定の光軸方向については光を透過させる液体収容器と、 Also, the imaging apparatus of the present invention to achieve the above object, mutually refractive index is different, mutually immiscible, each having a light transmitting property, aqueous liquid and oil liquid contained therein, at least a predetermined a liquid container which transmits light is the optical axis direction,
液体収容器の内面の少なくとも一部を覆う、電圧の印加を受けて、水性液体あるいは油性液体と接触する面の分子の形状が変化して、面の親疎水性が変化する被覆膜と、 Covering at least a portion of the inner surface of the liquid container, when subjected to a voltage, and the coating film shape of molecules of the surface in contact with an aqueous liquid or an oily liquid is changed, hydrophilicity and hydrophobicity of the surface is changed,
被覆膜に対して電圧を印加するための電極と、 An electrode for applying a voltage to the coating film,
電極に電圧を印加することによって、水性液体と油性液体との境界面の形状を変化させる制御部と、 By applying a voltage to the electrodes, and a control unit for changing the shape of the interface between the aqueous liquid and the oil liquid,
水性液体、および油性液体を通ってきた被写体光が表面に結像されて、被写体光を表わす画像信号を生成する撮像素子とを備えたことを特徴とする。 Aqueous liquid, and subject light having passed through the oil liquid is imaged on the surface, characterized by comprising an imaging element for generating an image signal representing the subject light.

本発明の撮像装置によると、本発明の光学素子と同様に、長期にわたって光の透過性を維持することができる。 According to the imaging apparatus of the present invention, it can be maintained as with the optical element of the present invention, the permeability of light over time.

なお、本発明にいう撮像装置については、ここではその基本形態のみを示すのにとどめるが、これは単に重複を避けるためであり、本発明にいう撮像装置には、上記の基本形態のみではなく、前述した光学素子の各形態に対応する各種の形態が含まれる。 Incidentally, the imaging apparatus according to the present invention, here is only a basic form, this is merely to avoid redundancy, and the imaging apparatus according to the present invention is not limited to the above basic feature , it includes various forms corresponding to the various forms of the optical element described above.

本発明によれば、長期にわたって光の透過性を維持することができる光学素子、レンズユニット、および撮像装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an optical element capable of maintaining the transparency of the light over time, the lens unit, and an imaging device.

以下、本発明の実施の形態を説明するのに先立って、上述した非特許文献1に記載された液体レンズの問題点について詳しく分析する。 Hereinafter, prior to describing the embodiments of the present invention, further analysis about problems of the liquid lens described in Non-Patent Document 1 described above.

図1は、比較例である液体レンズの概略構成図である。 Figure 1 is a schematic configuration view of a liquid lens as a comparative example. 以下では、矢印Oの方向に光が透過するものとし、光の入射側(図1の上側)を上側、光の出射側(図1の下側)を下側と称する。 Hereinafter, it is assumed that transmit light in the direction of arrow O, referred the light incident side (the upper side in FIG. 1) upper, the light exit side (lower side in FIG. 1) and the lower side.

図1に示すように、液体レンズ1は、ガラス製のチューブ11aの両端がガラス製のキャップ11b,11cで塞がれたガラス製の容器11の内部に、支持電解質が加えられた透明な水21と、絶縁性液体である透明な油22とが互いに混じり合わずに収容されている。 As shown in FIG. 1, the liquid lens 1, the cap 11b at both ends of the glass of the glass tube 11a, the interior of the glass container 11 closed by 11c, clear water in which the supporting electrolyte was added 21, a clear oil 22 is insulating liquid is accommodated without immiscible with each other. 水21よりも油22の方が光の屈折率が大きいため、液体レンズ1では、油22が光を屈折させるレンズの役割を担う。 For better oil 22 than the water 21 has a larger refractive index of the light, the liquid lens 1, responsible for the lenses oil 22 refract light.

容器11の、チューブ11aの内面と、チューブ11aの上端を塞ぐキャップ11bの内面は、撥水性を有する撥水性膜15で覆われており、チューブ11aの下端を塞ぐキャップ11cの内面は、親水性を有する親水性膜16で覆われている。 Of the container 11, and the inner surface of the tube 11a, the inner surface of the cap 11b for closing the upper end of the tube 11a are covered with water-repellent film 15 having water repellency, the inner surface of the cap 11c for closing the lower end of the tube 11a is hydrophilic covered with a hydrophilic film 16 having.

また、チューブ11aと撥水性膜15との間には、絶縁膜14が設けられており、液体レンズ1には、水21と接する第1電極12と、絶縁膜14によって水21と絶縁された第2電極13も備えられている。 Between the tube 11a and the water-repellent film 15, the insulating film 14 is provided, the liquid lens 1 includes a first electrode 12 in contact with the water 21, which is insulated from the water 21 by the insulating film 14 the second electrode 13 is also provided.

第1電極12と第2電極13との相互間に電圧が印加されていない状態では、図1のパート(A)に示すように、水21は撥水性膜15と反撥して親水性膜16と接触するため、水21と撥水性膜15との接触部分P 1が小さくなる。 In a state where the voltage therebetween is not applied between the first electrode 12 and the second electrode 13, as shown in Part FIG. 1 (A), the water 21 to repel the water-repellent film 15 hydrophilic membranes 16 for contact with the contact portion P 1 of water 21 and the water-repellent film 15 is reduced. このため、水21は半球形状に滞留し、水21に押された油22は円筒形状から半球を刳り貫いた形状に滞留する。 Therefore, the water 21 is retained in a hemispherical shape, the oil 22 pushed by the water 21 accumulated in shape hollowed hemispherical from the cylindrical shape. 油22からみたときの、水21と油22との境界面の形状は凹状であるため、パート(A)では、液体レンズ1は凹レンズとして機能する。 When viewed from the oil 22, since the shape of the interface between the water 21 and the oil 22 is concave, Part (A), the liquid lens 1 functions as a concave lens.

また、例えば、第1電極12にプラスの電圧を印加し、第2電極13にマイナスの電圧を印加すると、第1電極12から水21にプラス電荷31aが放出され、第2電極13にはマイナス電荷31bが溜まる。 Further, for example, a positive voltage is applied to the first electrode 12, when a negative voltage is applied to the second electrode 13, positive charges 31a are released from the first electrode 12 to the water 21, the second electrode 13 negative charge 31b is accumulated. このとき、水21に放出されたプラス電荷31aが、クーロン力によって第2電極13のマイナス電荷31bに引き付けられ、水21と撥水性膜15との接触部分P 2が印加電圧に応じて大きくなる。 At this time, positive charges 31a released into the water 21 is attracted to the negative charge 31b of the second electrode 13 by the Coulomb force, contact portion P 2 of water 21 and the water-repellent film 15 increases in accordance with the applied voltage . パート(B)では、油22からみたときの、水21と油22との境界面の形状は凸状となっており、液体レンズ1は凸レンズとして機能する。 Part (B), when viewed from the oil 22, the shape of the interface between the water 21 and the oil 22 has become convex, the liquid lens 1 functions as a convex lens. また、第1電極12および第2電極13に印加される電圧を調整することによって、水21と油22との境界面の形状を少しずつ変化させることができる。 Further, by adjusting the voltage applied to the first electrode 12 and second electrode 13, the shape of the interface between the water 21 and the oil 22 can be changed little by little.

このように、液体レンズ1によると、レンズを移動させる機構を設けなくても、水21と油22との境界面の形状を変化させることによって、ズーム機能やフォーカス機能を実現することができる。 Thus, according to the liquid lens 1, without providing a mechanism for moving the lens, by changing the shape of the interface between the water 21 and the oil 22, it is possible to realize a zoom function and a focus function.

ここで、液体レンズ1では、第1電極12から放出されたプラス電荷31aなどによって、水21が電気分解されて気体が発生する。 Here, the liquid lens 1, such as by positive charge 31a emitted from the first electrode 12, the water 21 is electrolyzed gas is generated. ガラス製の容器11は気体を通さないため、長期間のうちに気体が溜まって水21や油22中に気泡が生じてしまい、その気泡によって光の散乱が生じて光の透過性が劣化してしまうという問題がある。 Glass container 11 for impervious to gases, accumulate the gas within the long-term will be air bubbles generated in the water 21 and oil 22, light permeability is deteriorated by scattering of light caused by the bubbles there is a problem in that.

本発明は、上記のような詳しい分析に基づいたものである。 The present invention is based on detailed analysis as described above.

以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 With reference to the drawings illustrating the embodiments of the present invention.

図2は、本発明の一実施形態が適用されたデジタルカメラを前面斜め上から見た外観斜視図である。 Figure 2 is an external perspective view of one embodiment a digital camera is applied as viewed from the front oblique present invention.

図2に示すように、このデジタルカメラ100の前面中央部には、撮影レンズ101が備えられている。 As shown in FIG. 2, the front center portion of the digital camera 100, photographing lens 101 is provided. また、このデジタルカメラ100の前面上部には、光学式ファインダ対物窓102および補助光発光部103が備えられている。 Further, in the upper front of the digital camera 100, an optical finder objective window 102 and the auxiliary light emitting portion 103 is provided. さらに、このデジタルカメラ100の上面には、スライド式の電源スイッチ104およびレリーズスイッチ150が備えられている。 Further, on the upper surface of the digital camera 100, a power switch 104 and a release switch 150 for sliding it is provided.

図3は、図1に示すデジタルカメラ100の概略構成図である。 Figure 3 is a schematic block diagram of a digital camera 100 shown in FIG.

図3に示すように、デジタルカメラ100の内訳は、大きく分けて撮影光学系110と信号処理部120とに分かれる。 As shown in FIG. 3, the breakdown of the digital camera 100 is divided into a roughly photographing optical system 110 and a signal processing unit 120. デジタルカメラ100には、それらのほかにも、撮影した画像を表示させるための画像表示部130、撮影した画像信号を記録しておくための外部記録媒体140、撮影のための各種処理をデジタルカメラ100に行なわせる、ズームスイッチ170、撮影モードスイッチ160、およびレリーズスイッチ150が設けられている。 The digital camera 100, in addition to those, the image display unit 130 for displaying the image captured, the external recording medium 140 for recording the image signal obtained by photographing, digital cameras various processes for shooting causing the 100, a zoom switch 170, the photographing mode switch 160 and the release switch 150 is provided.

まず撮影光学系110の構成を、図3を参照して説明する。 First the configuration of the imaging optical system 110 will be described with reference to FIG.

デジタルカメラ100では、図3の左方から被写体光が入射し、ズームレンズ115およびフォーカスレンズ114を経て、被写体光の光量を調整するアイリス113を通過した後、シャッタ112が開いている場合は固体撮像素子111に結像する。 In the digital camera 100, the object light incident from the left in FIG. 3, through the zoom lens 115 and the focus lens 114, after passing through the iris 113 for adjusting the light quantity of the subject light, when the shutter 112 is opened solid formed on the imaging element 111. この固体撮像素子111は、本発明にいう撮像素子の一例に相当する。 The solid-state imaging device 111 is an example of an imaging device according to the present invention. 本来、撮影光学系には複数のレンズが配備され、それら複数のレンズのうち少なくとも1つのレンズがピント調節に大きく関与し、各レンズの相対位置が焦点距離に関与するが、この図3では、焦点距離の変更に係わるレンズをズームレンズ115として模式的に示しており、同じくピントの調節に係わるレンズをフォーカスレンズ114として模式的に示している。 Originally, the plurality of lenses are deployed in the imaging optical system, at least one lens among the plurality of lenses are largely involved in focusing, the relative positions of the lenses are involved in focal length in Fig. 3, the lens according to a change in focal length is schematically shown as a zoom lens 115 is schematically shown the lens also involved in the regulation of focus as the focus lens 114.

ズームレンズ115、アイリス113、およびシャッタ112は、ズームモータ115a、アイリスモータ113a、およびシャッタモータ112aによりそれぞれ駆動され移動する。 The zoom lens 115, an iris 113, and the shutter 112, a zoom motor 115a, an iris motor 113a, and are driven by a shutter motor 112a moves. また、フォーカスレンズ114には、モータの替わりに、フォーカスレンズ114のレンズ形状を変化させるフォーカスコントローラ114aが設けられている。 Further, the focus lens 114, instead of the motor, the focus controller 114a is provided to change the lens shape of the focus lens 114. これらズームモータ115a、アイリスモータ113a、およびシャッタモータ112aを作動させる指示は、信号処理部120中のデジタル信号処理部120bからモータドライバ120cを通じて伝達されるとともに、フォーカスコントローラ114aを作動させる指示は、デジタル信号処理部120bから直接伝達される。 These zoom motor 115a, an instruction for operating the iris motor 113a and the shutter motor 112a, together with transmitted through the motor driver 120c from the digital signal processing section 120b in the signal processing unit 120 operates the focus controller 114a instructs the digital It is directly transmitted from the signal processing unit 120b.

ズームレンズ115は、ズームモータ115aによって光軸に沿う方向に移動される。 The zoom lens 115 is moved in the direction along the optical axis by a zoom motor 115a. ズームレンズ115が、信号処理部120からの信号に応じた位置に移動されることによって、焦点距離が変化して撮影倍率が決定される。 The zoom lens 115 is, by being moved to a position corresponding to the signal from the signal processing unit 120, the photographing magnification is determined focal length changes.

フォーカスレンズ114は、TTLAF(Through The Lens Auto Focus)機能を実現するためのレンズである。 The focus lens 114 is TTLAF (Through The Lens Auto Focus) lens for realizing the functions. このTTLAF機能とは、一般的には、光軸に沿う方向にフォーカスレンズを移動させながら、固体撮像素子111で得られた画像信号のコントラストを信号処理部120のAF/AE演算部126で検出し、そのコントラストのピークが得られるレンズ位置をピント位置として、フォーカスレンズ114をピント位置に調節するものである。 The TTLAF features and are typically while moving the focus lens along the optical axis, detecting the contrast of the image signal obtained by the solid-state imaging device 111 in AF / AE calculating section 126 of the signal processing unit 120 and, a lens position where the peak of the contrast is obtained as a focus position, and adjusts the focus lens 114 to the focus position. このTTLAF機能によって、コントラストがピークになる被写体(つまり、最も近くにある最近被写体)に自動的に焦点を合わせて撮影を行うことができる。 This TTLAF feature, it is possible to perform automatic photographing focusing on the subject contrast is a peak (i.e., most recent object at a closest). 本実施形態においては、フォーカスレンズ114を移動させる替わりに、フォーカスコントローラ114aでフォーカスレンズ114のレンズ形状を変化させることによって、最近被写体に焦点を合わせる。 In the present embodiment, instead of moving the focus lens 114, by changing the lens shape of the focus lens 114 by the focus controller 114a, recent focus on the subject. このフォーカスレンズ114の構成と、レンズ形状を変化させる方法については、後で詳しく説明する。 Configuration of the focus lens 114, the method of changing the lens shape will be described later in detail.

アイリス113は、デジタル信号処理部120bのAF/AE演算部126から与えられた指示に基づいて駆動されることによって、被写体光の光量を調整する。 Iris 113 by being driven based on an instruction given from the digital signal processing section 120b of the AF / AE calculating section 126 adjusts the light quantity of the subject light.

以上が撮影光学系110の構成である。 The above is the configuration of the imaging optical system 110.

続いて信号処理部120の構成を説明する。 Subsequently illustrating a configuration of the signal processing unit 120. 撮影光学系で固体撮像素子111に結像させた被写体像が画像信号としてアナログ処理(A/D)部120aに読み出され、このアナログ処理部(A/D)120aでアナログ信号がデジタル信号に変換されデジタル信号処理部120bへと供給される。 Subject image formed on the solid-state imaging device 111 is read out to an analog processing (A / D) section 120a as an image signal by photographing optical system, an analog signal by the analog processing unit (A / D) 120a is a digital signal It is converted and supplied to the digital signal processing section 120b. デジタル信号処理部120bにはシステムコントローラ121が配備されており、そのシステムコントローラ121内の動作の手順を示したプログラムにしたがってデジタル信号処理部120b内の信号処理が行なわれる。 The digital signal processing section 120b are deployed the system controller 121, the signal processing of the digital signal processing section 120b is performed in accordance with a program showing the procedure of operation in that the system controller 121. このシステムコントローラ121と、画像信号処理部122、画像表示制御部123、画像圧縮部124、メディアコントローラ125、AF/AE演算部126、キーコントローラ127、バッファメモリ128、内部メモリ129との間のデータの受け渡しはバス1200を介して行なわれ、そのバス1200を介してデータの受け渡しが行なわれるときのバッファとして内部メモリ129が働いている。 Data between the system controller 121, the image signal processing unit 122, image display control unit 123, the image compression unit 124, media controller 125, AF / AE calculating section 126, a key controller 127, a buffer memory 128, an internal memory 129 delivery is made via the bus 1200, it is working internal memory 129 as a buffer when the transfer of data is performed via the bus 1200. この内部メモリ129に各部の処理プロセスの進行状況に応じて変数となるデータが随時書き込まれて、システムコントローラ121、および画像信号処理部122、画像表示制御部123、画像圧縮部124、メディアコントローラ125、AF/AE演算部126、キーコントローラ127の各部では、そのデータを参照することにより適切な処理が行なわれる。 The data to be variable in accordance with the progress status of each part of the treatment process in the internal memory 129 is written at any time, the system controller 121 and the image signal processing unit 122, the image display control unit 123, the image compression unit 124, media controller 125 , AF / AE calculating section 126, in each section of the key controller 127, appropriate processing is performed by referring to the data. つまり、システムコントローラ121からの指示がバス1200を介して上記の各部に伝えられ、各部の処理プロセスが立ち上げられる。 That is, instructions from the system controller 121 is transmitted to the respective parts mentioned above via a bus 1200, it is launched each part of the treatment process. そして、その内部メモリ129のデータがプロセスの進行状況に応じて書き換えられ、さらにシステムコントローラ121側で参照されて上記の各部の動作が管理される。 The data in the internal memory 129 is rewritten in accordance with the progress of the process, which is further referenced by the system controller 121 side is operated to manage the respective parts mentioned above. 言い換えれば、電源が投入され、システムコントローラ121内のプログラムの手順にしたがって各部のプロセスが立ち上げられる。 In other words, power is turned on, each part of the process is launched according to the procedure of the program in the system controller 121. たとえば、レリーズスイッチ150、ズームスイッチ、撮影モードスイッチのスイッチが操作されると、その操作されたという情報がキーコントローラ127を経由してシステムコントローラ121に伝えられ、その操作に応じた処理がシステムコントローラ121内のプログラムの手順にしたがって行われる。 For example, a release switch 150, a zoom switch, the switch of the photographing mode switch is operated, the information that the engineered is transmitted to the system controller 121 through the key controller 127, the processing system controller according to the operation performed according to the procedure of program 121.

レリーズ操作が行われると、固体撮像素子から読み出された画像データは、アナログ処理(A/D)部120aでアナログ信号からデジタル信号に変換され、このデジタル化された画像データがデジタル信号処理部120b内のバッファメモリ128にいったん蓄えられる。 When the release operation is performed, the image data read out from the solid-state image pickup element is converted from an analog signal to a digital signal by an analog processing (A / D) section 120a, the digitized image data is a digital signal processor once stored in the buffer memory 128 in 120b. このデジタル化された画像データのRGB信号が画像信号処理部122でYC信号に変換され、さらに画像圧縮部124でJPEG圧縮と呼ばれる圧縮が行なわれて画像信号が画像ファイルとなってメディアコントローラ125を介して外部記録媒体140に記録される。 RGB signals of the digitized image data is converted into YC signals in the image signal processing unit 122, further compression is performed image signal called a JPEG compressed by the image compression unit 124 to the media controller 125 becomes image file It is recorded in the external recording medium 140 via. この画像ファイルとして記録された画像データは、画像表示制御部123を通じて画像表示部130において再生される。 The image data recorded as an image file is reproduced in the image display unit 130 through the image display control unit 123. この処理の際、RGB信号に基づいてピント調節および露出調節の演算を行なっているのがAF/AE演算部である。 During this process, the based on the RGB signal is performed a calculation of the focus adjustment and exposure adjustment is AF / AE calculating section. このAF/AE演算部126ではピント調節のためにRGB信号から被写体距離ごとにコントラストを検出することが行なわれる。 Detecting a contrast for each object distance from the RGB signals for the AF / AE calculating section 126 in focus adjustment is performed. この検出結果に基づいて、フォーカスレンズ114によってピント調整が行われる。 Based on this detection result, the focus adjustment is performed by the focus lens 114. またAF/AE演算部ではRGB信号から輝度信号が抽出され、そこから被写界輝度が検出される。 Also the AF / AE calculating section luminance signal is extracted from the RGB signals, the brightness of field therefrom is detected. この結果に基づき、固体撮像素子に与えられる被写体光の光量が適切になるように、アイリス113によって露出調節が行なわれる。 Based on this result, as the light quantity of the subject light given to the solid-state image pickup device is appropriate, the exposure adjustment by the iris 113 is carried out.

デジタルカメラ100は、基本的には以上のように構成されている。 Digital camera 100 is basically configured as described above.

ここで、デジタルカメラ100における本発明の特徴は、フォーカスレンズ114にある。 Here, features of the present invention in the digital camera 100 is in the focus lens 114. 以下では、このフォーカスレンズ114について詳しく説明する。 The following describes the focus lens 114 in detail.

図4は、フォーカスレンズの概略構成図である。 Figure 4 is a schematic diagram of a focus lens. 尚、図4のパート(A)およびパート(B)それぞれにおいて、左側から矢印Oの方向に被写体光が入射し、光が入射する側(図4のパート(A)およびパート(B)それぞれの左側)を前側、光が出射する側(図4のパート(A)およびパート(B)それぞれの右側)を後側と称して説明を行う。 Note that in Figures 4 Part (A) and Part (B), the subject light incident from the left in the direction of arrow O, the side where light is incident (in FIG. 4 Part (A) and Part (B) of the respective the left side) perform the front, the description referred to as a rear side for light emission (FIG. 4 Part (a) and Part (B) respectively on the right).

フォーカスレンズ114は、液体収容器200内に、水性液体301と、水性液体301と不混和な油性液体302とが収容されて形成されている。 The focus lens 114, the liquid container 200, with an aqueous liquid 301, an aqueous liquid 301 immiscible oily liquid 302 is formed is housed.

液体収容器200は、円筒形状を有する複数の第1電極201が同軸上に並べられ、それら複数の第1電極201によって形成される円筒形状の両端がキャップ203,204で塞がれて構成されている。 Liquid container 200 includes a plurality of first electrode 201 having a cylindrical shape is arranged coaxially, both ends of the cylindrical shape formed by a plurality of first electrode 201 is formed is closed by a cap 203, 204 ing. また、液体収容器200の後側(図4の右側)には、後端の第1電極201との間にキャップ204を挟んで配置された第2電極202が設けられている。 Further, on the side (right side in FIG. 4) after the liquid container 200, a second electrode 202 disposed across the cap 204 between the first electrode 201 of the rear end is provided. この液体収容器200は、本発明にいう液体収容器の一例に相当する。 The liquid container 200 is an example of a liquid container according to the present invention.

キャップ203,204は、透明なガラスで構成されている。 Cap 203 and 204 is composed of a transparent glass. 前側(図4の左側)のキャップ203の、液体と接触する面(内面)は、疎水性を有する疎水性絶縁膜203aで覆われており、後側(図4の右側)のキャップ204の内面は、親水性を有する親水性絶縁膜204aで覆われている。 Front cap 203 (the left side in FIG. 4), the surface in contact with the liquid (inner surface), the inner surface of the cap 204 is covered with a hydrophobic insulating film 203a having a hydrophobic, rear (right side in FIG. 4) It is covered with a hydrophilic insulating film 204a having hydrophilic. これら疎水性絶縁膜203a、および親水性絶縁膜204aは、液体収容器200内の水性液体301と油性液体302の電気的な分解を抑制するためのものであり、第2電極202は、後側のキャップ204を覆う親水性絶縁膜204aによって液体から絶縁されている。 These hydrophobic insulating film 203a and a hydrophilic insulating film 204a, is for suppressing electrical breakdown of aqueous liquid 301 and the oil liquid 302 in the liquid container 200, second electrode 202, rear It is insulated from the liquid by a hydrophilic insulating film 204a covering the cap 204. また、疎水性絶縁膜203a、および親水性絶縁膜204aは、特に、水性液体301の位置を規制する役割も担い、疎水性絶縁膜203aは、本発明にいう疎水膜の一例に相当する。 Moreover, the hydrophobic insulating film 203a and a hydrophilic insulating film 204a, is particularly responsible for regulating the position of the aqueous liquid 301 also plays, hydrophobic insulating film 203a is an example of a hydrophobic film in the present invention. 本実施形態においては、ポリイミド膜のアルキル鎖の親疎水性が調整されたもののうち、疎水性のポリイミド系絶縁膜が疎水性絶縁膜203aとして適用され、親水性のポリイミド系絶縁膜が親水性絶縁膜204aとして適用される。 In the present embodiment, among those parent hydrophobic alkyl chain of the polyimide film is adjusted, hydrophobic polyimide-based insulating film is applied as a hydrophobic insulating film 203a, a hydrophilic polyimide-based insulating film is a hydrophilic insulating film It is applied as 204a.

複数の第1電極201には、電圧印加/印加停止をそれぞれに切り替える複数のスイッチ205aが設けられている。 The plurality of first electrodes 201, a plurality of switches 205a for switching the voltage application / application stop each is provided. 図3に示すフォーカスコントローラ114aは、複数のスイッチ205aそれぞれのON/OFFを制御することによって、複数の第1電極201それぞれと、第2の電極202との相互間に電源205から電圧を印加する。 Focus controller 114a shown in FIG. 3 applies by controlling the ON / OFF each of the plurality of switches 205a, a plurality of first electrode 201, a voltage from a power source 205 between each other and the second electrode 202 . フォーカスコントローラ114aは、本発明にいう制御部の一例に相当し、第1電極201および第2の電極202は、本発明にいう電極の一例に相当する。 Focus controller 114a corresponds to an example of a control section according to the present invention, the first electrode 201 and the second electrode 202 corresponds to an example of the electrode according to the present invention.

また、複数の第1電極201が形成する円筒形状の内面は、電圧の印加を受けて親疎水性が変化する被覆膜206で覆われている。 In addition, the inner surface of the cylindrical plurality of first electrode 201 is formed is covered with a coating film 206 parent hydrophobicity changes under the application of a voltage. この被覆膜206は、本発明にいう被覆膜の一例に相当する。 The coating film 206 is an example of a coating film according to the present invention.

ここで、一旦図4の説明を中断し、図5、図6、図7を用いて、第1電極201を覆う被覆膜206について説明する。 Here, once interrupted the description of Figure 4, Figure 5, Figure 6, with reference to FIG. 7, described coating film 206 covering the first electrode 201.

図5は、第1電極201として金電極を用いる場合の、被覆膜206の生成方法を示す図である。 5, in the case of using the gold electrode as the first electrode 201 is a diagram showing a generation method of the coating film 206.

まず、金で構成された第1電極201と、一端にクロロフェニルジフェニルメタンエステル基411を有するアルキル鎖412がフッ素置換されたアルカンチオール410のエタノール溶液を用意する(図5のステップS1)。 First, a first electrode 201 made of a gold, alkyl chains 412 having a chlorophenyl diphenylmethane ester group 411 is prepared ethanol solution of alkanethiol 410 fluorinated on one end (step S1 in FIG. 5).

続いて、第1電極201をアルカンチオール410のエタノール溶液に浸漬させて、複数の分子413が、クロロフェニルジフェニルメタンエステル基411が第1電極201から遠い側にくるように、第1電極201表面に1つずつ並んで結合された単分子膜400を形成する(図5のステップS2)。 Then, by immersing the first electrode 201 to the ethanol solution of alkanethiol 410, a plurality of molecules 413, as chlorophenyl diphenylmethane ester group 411 comes farther away from the first electrode 201, the first electrode 201 surface 1 One each side by side to form a monomolecular film 400 that is coupled (step S2 in FIG. 5).

さらに、単分子膜400が形成された第1電極201を、トリフルオロ酢酸のエタノール溶液に浸漬させてクロロフェニルジフェニルメチル基を除去し、アルキル鎖412の、第1の電極201と結合された側とは逆側の端にカルボキシ基414を有する単分子膜206aを形成する(図5のステップS3)。 Further, the first electrode 201 monomolecular film 400 is formed, is immersed in an ethanol solution of trifluoroacetic acid to remove chlorophenyl diphenylmethyl group, and the alkyl chain 412, coupled to the first electrode 201 side to form a monomolecular film 206a having a carboxyl group 414 on the end of the opposite side (step S3 in FIG. 5). クロロフェニルジフェニルメチル基が除去された分子413´は、本発明にいう分子の一例に相当する。 Molecular 413' that chlorophenyl diphenylmethyl group has been removed is an example of a molecule according to the present invention. また、アルキル鎖412は疎水性を有しており、本発明にいう疎水部分の一例にあたるとともに、本発明にいうフッ素系アルキル基の一例に相当する。 The alkyl chain 412 has a hydrophobic corresponds to an example of the hydrophobic portions in the present invention corresponds to an example of the fluorinated alkyl group in the present invention. また、カルボキシ基414は親水性を有しており、本発明にいう親水部分の一例にあたるとともに、本発明にいうイオン性基の一例に相当する。 Moreover, the carboxy group 414 has a hydrophilic corresponds to an example of the hydrophilic portion referred to in the present invention corresponds to an example of the ionic group in the present invention. このようにして形成された単分子膜206aが被覆膜206として用いられる。 Thus a monomolecular film 206a formed by is used as the coating film 206.

図6は、電圧が印加されたときの単分子膜206aを示す図である。 Figure 6 is a diagram showing a monomolecular film 206a when a voltage is applied.

例えば、フォーカスコントローラ114aによって、第1電極201と、第2電極202との相互間に電圧が印加され、図6のパート(A)に示すように、第1電極201にマイナス電荷201aが集まると、マイナスに帯電したカルボキシ基414と第1電極201のマイナス電荷201aとが反撥しあい、カルボキシ基414は、第1電極201から遠い側に移動する。 For example, the focus controller 114a, the first electrode 201, a voltage is applied therebetween with the second electrode 202, as shown in part (A) of FIG. 6, when the negative charge 201a collects in the first electrode 201 , a carboxy group 414 negatively charged mutually repelling and a negative charge 201a in the first electrode 201, the carboxy groups 414 moves farther from the first electrode 201. この結果、単分子膜206aの表面(第1電極201と接触している側と逆の面)が親水性を有するカルボキシ基414で覆われ、単分子膜206aの表面に親水性が付与される。 As a result, the surface of the monomolecular film 206a (the surface on the side opposite that in contact with the first electrode 201) is covered with a carboxy group 414 having a hydrophilic, hydrophilicity is imparted to the surface of the monomolecular film 206a .

また、フォーカスコントローラ114aによって、第1電極201と、第2電極202との相互間に上記とは逆方向の電圧が印加され、図6のパート(B)に示すように、第1電極201にプラス電荷201bが集まると、マイナスに帯電したカルボキシ基414が第1電極201のプラス電荷201bに引き寄せられ、アルキル鎖412が折れ曲がってカルボキシ基414が第1電極201に接触する。 Moreover, the focus controller 114a, the first electrode 201, the above therebetween and the second electrode 202 voltage in the reverse direction is applied, as shown in part (B) of FIG. 6, the first electrode 201 When positive charge 201b is collected, carboxy groups 414 negatively charged are attracted to the positive charge 201b of the first electrode 201, the alkyl chain 412 is a carboxy group 414 bent into contact with the first electrode 201. この結果、単分子膜206aの表面が疎水性を有するアルキル鎖412に覆われ、単分子膜206aの表面に疎水性が付与される。 As a result, the surface of the monomolecular film 206a is covered with the alkyl chain 412 having a hydrophobic, hydrophobicity is imparted to the surface of the monomolecular film 206a.

このように、被覆膜206は、電圧の印加に応じて親疎水性が変化する。 Thus, the coating film 206, the parent hydrophobicity varies depending on the applied voltage. 尚、上記では、クロロフェニルジフェニルメタンエステル基411を有する分子413が用いられ、単分子膜206aを生成する過程で、その分子からクロロフェニルジフェニルメチル基を除去することが行われるが、これは、単分子膜206aを構成する分子413´同士の間隔を空けるために行われる。 In the above, the molecular 413 is used with a chlorophenyl diphenylmethane ester groups 411, in the process of generating a monomolecular film 206a, it is performed to remove chlorophenyl diphenylmethyl group from the molecule, which is a monomolecular film It is performed to spacing between molecules 413' constituting the 206a. 分子413´同士の間隔を空けることによって、図6のパート(B)に示すように、被覆膜206に疎水性を付与する際にアルキル鎖412が曲がりやすくなり、単分子膜206aの電圧印加による反応精度が向上する。 By spacing between molecules 413', as shown in part (B) of FIG. 6, will the alkyl chain 412 is easily bent in imparting hydrophobicity to the coating film 206, the voltage applied monomolecular film 206a reaction accuracy by can be improved. また、第1電極201aとして金電極が用いられ、その金電極とアルカンチオール410とが反応させられることによって、第1電極201aと強固に結合した単分子膜206aが形成され、フォーカスレンズ114の耐久性が向上する。 Also, a gold electrode is used as the first electrode 201a, by its gold electrode and the alkanethiol 410 are reacted, monomolecular film 206a tightly bound to the first electrode 201a is formed, the durability of the focus lens 114 sex can be improved.

続いて、第1電極201として、金電極の替わりにインジウム−スズ−オキサイド電極(ITO電極)を用いる場合の被覆膜206の生成方法について説明する。 Subsequently, the first electrode 201, indium instead of gold electrode - tin - the generation method will be described of the coating film 206 when using oxide electrode (ITO electrode).

図7は、ITO電極上に形成された被覆膜206を示す図である。 Figure 7 is a diagram showing the coating film 206 formed on the ITO electrode.

まず、ITO電極201´を、クロロフェニルジフェニルメタンエステル基を片端に有するアルキル鎖412がフッ素置換されたシランカップリング剤のエタノール溶液に浸漬させて、ITO電極201´上に、クロロフェニルジフェニルメタンエステル基を末端に有する単分子膜を形成する。 First, an ITO electrode 201 ', the alkyl chain 412 having a chlorophenyl diphenylmethane ester group at one end is immersed in an ethanol solution of a fluorine-substituted silane coupling agent, on the ITO electrode 201', the end chlorophenyl diphenylmethane ester group monomolecular film having a formation.

次に、ITO電極201´をトリフルオロ酢酸のエタノール溶液に浸漬させて、クロロフェニルジフェニルメチル基を除去し、末端にカルボキシ基414を有する単分子膜206bを得る。 Next, an ITO electrode 201 'is dipped in an ethanol solution of trifluoroacetic acid, to remove chlorophenyl diphenylmethyl group, to obtain a monomolecular film 206b having a carboxyl group 414 at the end. この単分子膜206bを、被覆膜206として用いてもよい。 The monomolecular film 206 b, may be used as the coating film 206.

このようなITO電極201´と単分子膜206bとが適用されることによって、透明な第1電極201と被覆膜206が形成され、フォーカスレンズ114の光透過性が向上する。 By such ITO electrode 201 'and a monomolecular film 206b is applied, the first electrode 201 and the coating film 206 transparent is formed, the light transmittance of the focus lens 114 is improved.

被覆膜206の説明を終了し、図4に戻って説明する。 To the end of the description of the coating film 206, Referring back to FIG.

以上のようにして構成された液体収容器200に、相互に光屈折率が異なる水性液体301と、油性液体302とが収容される。 The liquid container 200 configured as described above, with an aqueous liquid 301 where the light refractive index different from each other, and the oil liquid 302 is housed. 本実施形態では、水性液体301として、エチレングリコール(屈折率1.43)が適用され、油性液体302として、有機溶媒であるアイソパー(エクソン社製:屈折率1.48)が適用される。 In the present embodiment, as an aqueous liquid 301 is ethylene glycol (refractive index 1.43) is applied, as an oily liquid 302, which is an organic solvent Isopar (Exxon: refractive index 1.48) is applied. この水性液体301は、本発明にいう水性液体の一例にあたり、油性液体302は、本発明にいう油性液体の一例に相当する。 The aqueous liquid 301 corresponds to an example of the aqueous liquid according to the present invention, the oil liquid 302 is an example of an oily liquid according to the present invention. 尚、エチレングリコールとアイソパーとの組み合わせは、0℃以下の温度環境下でも光学性能が保たれるという利点があるが、例えば、安価な液体の組み合わせとして、水性液体として水を用い、油性液体としてテトラリンを用いてもよい。 The combination of ethylene glycol and Isopar has an advantage that optical performance is maintained even under 0 ℃ less temperature environment, for example, a combination of inexpensive liquid, using water as an aqueous liquid, as an oil liquid tetralin may be used.

図3に示す信号処理部120からの指示に従って、フォーカスコントローラ114aが複数の第1電極201それぞれと、第2電極202との間に電圧を印加し、複数の第1電極201それぞれをマイナスに帯電させると、図6のパート(A)に示すように、被覆膜206は、液体と対向する側にカルボキシ基414が並んで親水性膜として機能する。 According to an instruction from the signal processing unit 120 shown in FIG. 3, a first electrode 201 respectively focus controller 114a is plural, a voltage is applied between the second electrode 202, charging each of a plurality of first electrode 201 to the negative If is, as shown in part (a) of FIG. 6, the coating film 206 functions as a hydrophilic film alongside a carboxy group 414 on the side facing the liquid. このとき、水性液体301は、疎水性絶縁膜203aと反撥して、親水性を有する被覆膜206および親水性絶縁膜204aと接触するため、水性液体301と油性液体302との境界面が、例えば、図4のパート(A)に実線で示すような形状に変化する。 In this case, the aqueous liquid 301 repel the hydrophobic insulating film 203a, for contacting with the covering layer 206 and the hydrophilic dielectric film 204a having a hydrophilic, the boundary surface between the aqueous liquid 301 and the oil liquid 302, for example, changes to the shape shown by the solid line in Figure 4 of Part (a).

また、図4のパート(A)に示す状態から、例えば、複数の第1電極201のうち前側(図4の左側)にある複数の第1電極201それぞれをプラスに帯電させると、被覆膜206の、プラスに帯電された第1電極201に対応する部分は、図6のパート(B)に示すように、カルボキシ基414が第1電極201に引き付けられて、液体と対向する側にアルキル鎖412が並ぶ。 Further, from the state shown in FIG. 4 Part (A), for example, when charging the first electrode 201 each of which is in front (left side in FIG. 4) of the plurality of first electrode 201 to the positive, the coating film of 206, the portion corresponding to the first electrode 201 which is positively charged, as shown in part (B) of FIG. 6, a carboxy group 414 is attracted to the first electrode 201, alkyl on the side facing the liquid chain 412 are lined up. この結果、被覆膜206の、プラスに帯電された第1電極201に対応する部分が疎水的に変化し、水性液体301と反撥しあうことによって、水性液体301と油性液体302との境界面が、例えば、図4のパート(B)に実線で示すような形状に変化する。 As a result, the coating film 206, the portion corresponding to the first electrode 201 positively charged hydrophobically change, interface by mutual repulsion with an aqueous liquid 301, an aqueous liquid 301 and the oil liquid 302 but, for example, changes to the shape shown by the solid line in Figure 4 of Part (B).

このフォーカスレンズ114を用いて、以下のような手順でTTLAF機能が実現される。 With this focus lens 114, TTLAF function is realized in the following procedure.

まず、フォーカスコントローラ114aによって、複数の第1電極201それぞれと、第2電極202との相互間に電圧が印加されることによって、全ての第1電極201がマイナスに帯電されて、図6のパート(A)に示すように、被覆膜206全体に親水性が付与される。 First, the focus controller 114a, and a plurality of first electrode 201, by applying a voltage therebetween and the second electrode 202, all of the first electrode 201 is negatively charged, part of FIG. 6 (a), the hydrophilic property is imparted to the entire coating film 206.

続いて、フォーカスコントローラ114aによって、片側から順次にスイッチ205aが入れられて、スイッチ205aが入れられた第1電極201それぞれがプラスに帯電されることによって、水性液体301と油性液体302との境界面の形状が変えられながら、図3に示す固体撮像素子111で画像信号が取得される。 Subsequently, the focus controller 114a, and sequentially switch 205a is put on one side, by the respective first electrode 201 of the switch 205a is placed is positively charged, the boundary surface between the aqueous liquid 301 and the oil liquid 302 while the shape is changed, the image signal is obtained by the solid-state imaging device 111 shown in FIG. 続いて、撮像信号のコントラストがAF/AE演算部126で検出され、コントラストのピークが得られるときの電圧が第1電極201、および第2電極202に印加される。 Subsequently, the contrast of the image signal is detected by the AF / AE calculating section 126, the voltage at which the peak of the contrast is obtained is applied to the first electrode 201 and the second electrode 202,. このようにして、レンズ形状が確定された状態で撮影が行われることによって、被写体に焦点を合わせることができる。 In this way, by the imaging is performed in a state in which the lens shape is determined, it is possible to focus on the subject.

尚、水性溶液301と油性溶液302との境界面の形状が変化される際には、被覆膜206に対して電圧が印加されればよく、液体中に電荷が放出される必要がないため、これらの液体が電気分解されて、気泡が発生する不具合が回避される。 Incidentally, when the shape of the boundary surface between the aqueous solution 301 and the oil solution 302 is changed, it is sufficient that the voltage applied to the coating film 206, for the charge in the liquid does not need to be released these liquid is electrolyzed and avoid entering bubbles are generated. この結果、長期にわたって光の透過性が維持され、デジタルカメラ100の寿命が向上する。 As a result, long-term permeability of the light is maintained over, thereby improving the life of the digital camera 100.

以上で、本発明の第1実施形態の説明を終了し、本発明の第2実施形態について説明する。 This concludes the description of the first embodiment of the present invention, a description of a second embodiment of the present invention. 第2実施形態のテレ/ワイドコンバータは、第1実施形態のフォーカスレンズ114(図4参照)とほぼ同じ構成を有し、また、テレ/ワイドコンバータは、図3に示すデジタルカメラに追加されるものであるため、図3を第2実施形態でも使い、図4に示すフォーカスレンズ114と同じ要素には同じ符号を付して、第1実施形態との相違点のみ説明する。 Tele / wide converter of the second embodiment has substantially the same structure as the focusing lens 114 of the first embodiment (see FIG. 4), also tele / wide converter is added to the digital camera shown in FIG. 3 for those, use 3 even the second embodiment, the same elements as the focus lens 114 shown in FIG. 4 are designated by the same reference numerals will be given only differences from the first embodiment.

上述したように、図3では、撮影光学系110に備えられた複数のレンズのうち、焦点距離の変更に係わるレンズをズームレンズ115として模式的に示しており、同じくピントの調節に係わるレンズをフォーカスレンズ114として模式的に示している。 As described above, in FIG. 3, among the plurality of lenses provided in the imaging optical system 110, a lens according to the change in focal length is schematically shown as a zoom lens 115, the lens also involved in the regulation of focus It is schematically shown as a focus lens 114.

図8は、撮像光学系110に備えられる複数のレンズを示す図である。 Figure 8 is a diagram showing a plurality of lenses provided in the imaging optical system 110.

撮像光学系110を構成するレンズ群500には、最前列に配置される主レンズ510、図3に示すズームレンズ115を構成するバリエーダー520およびコンペンセータ530、図3のフォーカスレンズ114と同様の光学性能を有する複数のフォーカス用レンズ540などが含まれ、本実施形態では、さらに、フォーカス用レンズ540よりも後側に、前レンズ550aと後レンズ550bとでなるテレ/ワイドコンバータ550が備えられている。 The lens group 500 constituting the imaging optical system 110, a main lens 510 arranged in the front row, Barieda 520 and compensator 530 constituting the zoom lens 115 shown in FIG. 3, the same optical performance as the focusing lens 114 in FIG. 3 include such as a plurality of focusing lens 540 having, in this embodiment, further, the rearward of the focusing lens 540, made in the rear lens 550b and the front lens 550a tele / wide converter 550 is provided . このテレ/ワイドコンバータ550は、望遠/広角撮影を実現するものであり、デジタルカメラ100に設けられたテレ/ワイド切替スイッチ(図示しない)に同期して作動する。 The tele / wide converter 550 is for realizing the telephoto / wide-angle shooting, operates in synchronism with the tele provided on the digital camera 100 / wide changeover switch (not shown). テレ/ワイドコンバータ550は、レンズ群500の後段に設けられることによって、レンズ径が小さくても、精度良く撮影画角を変化させることができる。 Tele / wide converter 550 by being provided after the lens unit 500, even if the lens diameter is small, it is possible to change the accuracy shooting angle.

図9は、テレ/ワイドコンバータ550の簡略構成図である。 Figure 9 is a simplified block diagram of a tele / wide converter 550.

テレ/ワイドコンバータ550を構成する前レンズ550aおよび後レンズ550bは、図4に示すフォーカスレンズ114とほぼ同様の構成を有するが、これら前レンズ550および後レンズ550bには、第1電極201が1つずつ設けられている。 Lens 550a and a rear lens 550b before configuring the tele / wide converter 550 has substantially the same structure as the focus lens 114 shown in FIG. 4, these front lens 550 and rear lens 550b, first electrode 201 is 1 One each are provided. 尚、以下では、油性液体302の屈折率が水性液体301の屈折率よりも大きいものとして説明する。 In the following, the refractive index of the oil liquid 302 is described as larger than the refractive index of the aqueous liquid 301.

オペレータによって、テレ/ワイド切替スイッチ(図示しない)がワイド側に設定されたときには、前レンズ550aでは、第1電極201がプラスに帯電されて、図6のパート(B)に示すように、被覆膜206が疎水的に変化する。 By the operator, when the tele / wide changeover switch (not shown) is set to the wide side, the front lens 550a, the first electrode 201 is positively charged, as shown in part (B) of FIG. 6, the Kutsugaemaku 206 is changed hydrophobic. このとき、図9のパート(A)に示すように、油性液体302と水性液体301の液面の形状が、油性液体302から見たときに凹状になり、前レンズ550aが凹レンズとして機能する。 At this time, as shown in part (A) of FIG. 9, the shape of the liquid surface of the oil liquid 302 and an aqueous liquid 301, becomes concave when viewed from the oily liquid 302, front lens 550a functions as a concave lens. 逆に、後レンズ550bでは、第1電極201がマイナスに帯電されて、図6のパート(A)に示すように、被覆膜206が親水的に変化し、後レンズ550bが凸レンズとして機能する。 Conversely, the rear lens 550b, first electrode 201 is charged negatively, as shown in part (A) of FIG. 6, the coating film 206 is hydrophilically changed, the rear lens 550b functions as a convex lens .

このとき、テレ/ワイドコンバータ550は、凹レンズ、凸レンズの順でレンズが配置されており、広角撮影を行うためのワイドコンバータとして機能する。 At this time, tele / wide converter 550, a concave lens, the lens are arranged in the order of a convex lens, functions as a wide converter for performing wide-angle imaging.

また、オペレータによって、テレ/ワイド切替スイッチ(図示しない)がテレ側に設定されたときには、図9のパート(B)に示すように、前レンズ550aでは、第1電極201がマイナスに帯電されることによって、前レンズ550aが凸レンズとして機能し、後レンズ550bでは、第1電極201がプラスに帯電されることによって、後レンズ550bが凹レンズとして機能する。 Further, by the operator, when the tele / wide changeover switch (not shown) is set to the telephoto side, as shown in part (B) of FIG. 9, the front lens 550a, the first electrode 201 is negatively charged it the front lens 550a functions as a convex lens, the rear lens 550b, by which the first electrode 201 is positively charged, the rear lens 550b functions as a concave lens.

このとき、テレ/ワイドコンバータ550は、凸レンズ、凹レンズの順でレンズが配置されたものと同じ役割を担い、望遠撮影を行うためのテレコンバータとして機能する。 At this time, tele / wide converter 550, a convex lens, plays the same role as those lenses are arranged in the order of a concave lens, functions as a teleconverter for performing telephoto shooting.

通常、広角/望遠撮影を行うためには、デジタルカメラ100とは別に設けられたテレコンバータやワイドコンバータを、アダプタを介してデジタルカメラに装着する必要がある。 Usually, in order to perform a wide / telephoto shooting, the provided separately from teleconverter or wide converter and a digital camera 100, it is necessary to install the digital camera via an adapter. しかし、本実施形態のデジタルカメラによると、テレコンバータやワイドコンバータを装着する手間やコストを省き、手軽に望遠/広角撮影を行うことができる。 However, according to the digital camera of this embodiment, eliminates the need and cost of mounting the teleconverter or wide converter, it is possible to easily telephoto / wide-angle shooting.

ここで、上記では、液体収容器中に、水性液体と油性液体の2種類の液体が収容された例について説明したが、本発明にいう液体収容器には、3種類以上の液体が収容されていてもよい。 Here, in the above, in the liquid container has been described two examples the liquid is accommodated in the aqueous liquid and the oil liquid, the liquid container according to the present invention is housed three or more liquids it may be.

また、上記では、本発明の光学素子がフォーカスレンズ、テレコンバータ、およびワイドコンバータに適用される例について説明したが、本発明の光学素子は、ズームレンズなどに適用されてもよい。 Further, in the above, the optical element focus lens of the present invention, an example has been described as applied teleconverter and the wide converter, the optical element of the present invention may be applied to a zoom lens.

続いて、本発明を構成する各構成部分において採用可能な種々の形態について付記する。 Subsequently, Supplementary Note various forms adoptable in each component constituting the present invention.

本発明にいう水性液体、および油性液体は、親疎水性および屈折率が互いに異なり、互いに混合しない2種類以上の液体であればよい。 Aqueous liquid to the present invention, and the oil liquid are different hydrophilicity and hydrophobicity and refractive index each other, may be a two or more liquids that do not mix with each other.

これらの液体の組み合わせとしては、いかなるものであってもよいが、好ましくは、水と有機溶媒、あるいは有機溶媒同士の組み合わせである。 As a combination of these liquids may be any, but is preferably water and an organic solvent, or a combination between an organic solvent.

疎水性有機溶媒としては、好ましくは、炭化水素(ヘキサン、ヘプタン、ペンタン、オクタン、アイソパー(エクソン社製)など)、炭化水素系芳香族化合物(ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレンなど)、ハロゲン系炭化水素(ジフルオロプロパン、ジクロロエタン、クロロエタン、ブロモエタンなど)、ハロゲン系炭化水素系芳香族化合物(クロロベンゼンなど)、エーテル系化合物(ジブチルエーテル、アニソール、ジフェニルエーテルなど)、シリコーンオイルが好ましい。 Examples of the hydrophobic organic solvent, preferably a hydrocarbon (hexane, heptane, pentane, octane, etc. Isopar (manufactured by Exxon Corp.)), hydrocarbon-based aromatic compound (benzene, toluene, xylene, mesitylene, etc.), halogenated hydrocarbons hydrogen (difluoropropane, dichloroethane, tetrachloroethane, etc. bromoethane), halogenated hydrocarbon-based aromatic compounds (chlorobenzene, etc.), ether compounds (dibutyl ether, anisole, diphenyl ether, etc.), silicone oils are preferred. また、フッ素置換された溶媒も好ましい。 Further, fluorine-substituted solvent is also preferred.

また、親水性有機溶媒としては、アルコール(メタノール、エタノール、エチレングリコール、ポリエチレングリコールなど)、エーテル(ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチルセルソルブなど)、ケトン(アセトンなど)、ニトリル(アセトニトリル)、アミド(ホルムアミド)などが挙げられる。 As the hydrophilic organic solvent include alcohols (methanol, ethanol, ethylene glycol, polyethylene glycol), ethers (dioxane, tetrahydrofuran, and methyl cellosolve), ketones (acetone, etc.), nitriles (acetonitrile), amides (formamide) and the like. 好ましくは、アルコールである。 Preferably, an alcohol.

また、本発明にいう被覆膜は、単分子膜、ポリマーいずれでもよい。 Further, the coating film according to the present invention may be either monolayer polymer. この被覆膜は、刺激によってその構造が変化し、結果的に、被覆膜の表面に位置する部位の親疎水性が変化する。 The coating film is its structure by stimulation changes, as a result, hydrophilicity and hydrophobicity of the site located on the surface of the coating film changes.

また、本発明にいう被覆膜は、電極表面への単分子膜形成、表面グラフト重合などによって形成される。 Further, the coating film according to the present invention, a monomolecular film formed on the electrode surface is formed by a surface graft polymerization. 刺激に応答した構造変化を起こさせるためには、表面へ吸着している分子同士の間隔を、通常の単分子膜よりも長くすることが好ましい。 In order to cause a structural change in response to stimuli, the spacing between molecules adsorbed to the surface is preferably longer than the normal monolayer. そのためには、予め、立体的に大きな保護基をもつ分子を用いて単分子膜を形成し、その後、保護基を除去することで、イオン性基を有する単分子膜に変換する方法が好ましい。 For this purpose, in advance, a monomolecular film was formed using molecules having a sterically large protecting groups, then by removing the protecting group, a method of converting the monomolecular film having an ionic group. イオン性基としては、カルボキシ基、スルホ基、りん酸基が好ましい。 The ionic group, a carboxy group, a sulfo group, a phosphoric acid group is preferable. また、保護基としては、トリフェニルメチル誘導体(例えば、トリフェニルメタン、クロロフェニルジフェニルメタン)、カルバゾール誘導体、ジフェニルメタン誘導体が好ましい。 As the protective group, triphenylmethyl derivative (e.g., triphenylmethane, chlorophenyl diphenylmethane), carbazole derivatives, diphenylmethane derivatives.

尚、親疎水性が電気的に変化する被覆膜に覆われた電極については、Science,第299巻,2003年,371〜374ページに記載された方法に準じて作製することができる。 Note that the hydrophilicity and hydrophobicity is covered by electrically varying the coating film electrode, Science, No. 299, 2003, can be prepared according to the method described in 371 to 374 pages.

ここで、上記では、本発明の概念を実現するための基本的な実施形態について説明したが、本発明に採用する光学素子を実用化するにあたっては、光路上にゴミや水滴などが付着してレンズ性能が劣化してしまう不具合を防止するための工夫を施すことが好ましい。 Here, in the above description the basic embodiment for implementing the concepts of the present invention, when practical use of optical elements employed in the present invention, such as dust or water drops on the optical path is adhered it is preferred that the lens performance devising to prevent a problem that deteriorates.

例えば、液体が収容された容器の光路と交わる外面(以下では、この面を光透過面と称する)に撥水性膜を付設することが好ましい。 For example, the outer surface (hereinafter, this surface is referred to as a light transmitting surface) which intersects with the optical path of the vessel the liquid is housed is preferable to apply a water-repellent film. 光透過面に撥水性を付与することによって、ゴミや水滴の付着などが防止され、光学素子の高い光透過性を維持することができる。 By imparting water repellency to the light transmitting surface, such as adhesion of dust and water droplets can be prevented, it is possible to maintain high optical transparency optical element. この撥水性膜を構成する材料としては、シリコーン樹脂、オルガノポリシロキサンのブロック共重合体、フッ素系ポリマー、およびポリテトラフルオロエタンなどが好ましい。 The material constituting the water-repellent film, silicone resins, block copolymers of organopolysiloxanes, fluorine-based polymers, and the like polytetrafluoroethane preferred.

また、光学素子を構成する容器の光透過面に、親水性膜を付設することも好ましい。 Further, the light transmitting surface of the container constituting the optical element, it is also preferable to apply a hydrophilic membrane. 光透過面に親水撥油性を付与することによっても、ゴミの付着を防止することができる。 By applying a hydrophilic oil repellency to the light transmitting surface, it is possible to prevent adhesion of dust. この親水性膜としては、アクリレート系ポリマーで構成されたものや、非イオン性オルガノシリコーン系界面活性剤などといった界面活性剤を塗布したものなどが好ましく、親水性膜の作製方法としては、シラン系モノマーのプラズマ重合や、イオンビーム処理などを適用することができる。 As the hydrophilic film, and those composed of acrylate polymers, it is preferred such as those coated with a surfactant, such as non-ionic organosilicone surface active agent, a method for manufacturing a hydrophilic membrane, silane plasma polymerization or monomer, can be applied to ion beam treatment.

また、光学素子を構成する容器の光透過面に、酸化チタンなどといった光触媒を付設することも好ましい。 Further, the light transmitting surface of the container constituting the optical element, it is also preferable to apply a photocatalyst such as titanium oxide. 光と反応した光触媒によって汚れなどが分解され、光透過面をきれいに保つことができる。 Dirt photocatalytically reacted with light is decomposed, it is possible to maintain the light transmitting surface clean.

また、光学素子を構成する容器の光透過面に、帯電防止膜を付設することも好ましい。 Further, the light transmitting surface of the container constituting the optical element, it is also preferable to apply the antistatic film. 容器の光透過面に静電気が溜まったり、電極によって帯電してしまうと、光透過面にゴミや埃がくっついてしまう恐れがある。 Or accumulated static electricity on the light transmitting surface of the vessel, the thus charged by the electrode, there is a possibility that sticking dirt or dust on the light transmitting surface. 光透過面に帯電防止膜を付設することによって、このような不要物の付着を防止し、光学素子の光透過性を維持することができる。 By attaching a antistatic film on the light transmitting surface, to prevent adhesion of such unnecessary materials, it can be maintained the light transmissive optical element. この帯電防止膜は、ポリマーアロイ系の材料で構成されていることが好ましく、このポリマーアロイ系が、ポリエーテル系や、ポリエーテルエステルアミド系や、カチオン性基を有するものや、レオミックス(商品名、第一工業製薬株式会社)であることが特に好ましい。 The antistatic layer is preferably formed of a material of a polymer alloy based, the polymer alloy system, polyether or polyether ester amide and, and those having a cationic group, Leo mix (product name, and particularly preferably by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.). また、この帯電防止膜が、ミスト法によって作製されたものであることが好ましい。 Further, the antistatic film is preferably one that is produced by atomizing.

また、光学素子を構成する容器に、防汚性素材を適用しても良い。 Further, the container constituting the optical element, may be applied antifouling material. 防汚性素材としてはフッ素樹脂が好ましいが、具体的には、含フッ素アルキルアルコキシシラン化合物や、含フッ素アルキル基含有ポリマー、オリゴマー等が好ましく、上記硬化性樹脂と架橋可能な官能基を有するものが特に好ましい。 A fluorine resin is preferred as the antifouling material, specifically, or fluorinated alkyl alkoxysilane compound, a fluorine-containing alkyl group-containing polymer, oligomer and the like are preferable, those having a crosslinkable functional group and the curable resin It is particularly preferred. また、防汚性素材の添加量は、防汚性を発現する必要最低量であることが好ましい。 The amount of the antifouling material is preferably a necessary minimum amount expressing antifouling property.

比較例である液体レンズの概略構成図である。 Comparison is a schematic configuration diagram of a liquid lens are examples. 本発明の一実施形態が適用されたデジタルカメラを前面斜め上から見た外観斜視図である。 The digital camera to which an embodiment of the present invention is applied is an external perspective view from the front obliquely. 図1に示すデジタルカメラの概略構成図である。 It is a schematic block diagram of a digital camera shown in FIG. フォーカスレンズの概略構成図である。 It is a schematic diagram of a focus lens. 第1電極201として金電極を用いる場合の、被覆膜206の生成方法を示す図である。 In the case of using the gold electrode as the first electrode 201 is a diagram showing a generation method of the coating film 206. 電圧が印加されたときの単分子膜206aを示す図である。 It is a diagram showing a monomolecular film 206a when a voltage is applied. ITO電極上に形成された被覆膜206を示す図である。 It is a diagram showing the coating film 206 formed on the ITO electrode. 撮像光学系110に備えられる複数のレンズを示す図である。 It is a diagram showing a plurality of lenses provided in the imaging optical system 110. テレ/ワイドコンバータ550の簡略構成図である。 It is a simplified block diagram of a tele / wide converter 550.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 液体レンズ 11 容器 11a チューブ 11b,11c キャップ 12 第1電極 13 第2電極 14 絶縁膜 15 撥水性膜 16 親水性膜 21 水 22 油 100 デジタルカメラ 101 撮影レンズ 102 光学式ファインダ対物窓 103 補助光発光部 104 電源スイッチ 110 撮影光学系 111 固体撮像素子 112 シャッタ 112a シャッタモータ 113 アイリス 113a アイリスモータ 114 フォーカスレンズ 114a フォーカスコントローラ 115 ズームレンズ 115a ズームモータ 120 信号処理部 120a アナログ処理(A/D)部 120b デジタル信号処理部 120c モ−タドライバ 121 システムコントローラ 122 画像信号処理部 123 画像表示制御部 124 画像圧縮部 125 メディアコント 1 liquid lens 11 container 11a tube 11b, 11c cap 12 first electrode 13 second electrode 14 insulating film 15 water-repellent film 16 hydrophilic membranes 21 Water 22 Oil 100 digital camera 101 photographing lens 102 optical finder objective window 103 auxiliary light part 104 power switch 110 taking optical system 111 solid-state imaging device 112 shutter 112a shutter motor 113 iris 113a iris motor 114 focus lens 114a focus controller 115 zoom lens 115a zoom motor 120 signal processing section 120a analog processing (A / D) section 120b digital signal processor 120c motor - motor driver 121 system controller 122 the image signal processing unit 123 image display control unit 124 an image compression unit 125 Media controller ーラ 126 AF/AE演算部 127 キーコントローラ 128 バッファメモリ 129 内部メモリ 1200 バス 130 画像表示部 140 外部記録媒体 150 レリーズスイッチ 160 撮影モードスイッチ 170 ズームスイッチ 200 液体収容器 201 第1電極 201´ ITO電極 202 第2電極 203,204 キャップ 203a 疎水性絶縁膜 204a 親水性絶縁膜 205a スイッチ 206 被覆膜 206a,206b 単分子膜 301 水性液体 302 油性液体 411 クロロフェニルジフェニルメタンエステル基 412 アルキル鎖 410 アルカンチオール 400 単分子膜 414 カルボキシ基 413,413´ 分子 500 レンズ群 510 主レンズ 520 バリエーダー 530 コンペンセータ 540 フォーカス用 Over La 126 AF / AE calculating section 127 key controller 128 buffer memory 129 internal memory 1200 bus 130 image display unit 140 external recording medium 150 release switch 160 shooting mode switch 170 a zoom switch 200 liquid container 201 first electrode 201 'ITO electrode 202 the second electrode 203 and 204 cap 203a hydrophobic insulating film 204a hydrophilic insulating film 205a switch 206 coating film 206a, 206b monolayer 301 aqueous liquid 302 oil liquid 411 chlorophenyl diphenylmethane ester 412 alkyl chain 410 alkanethiol 400 monolayers 414 carboxy group 413,413' molecules 500 lens group 510 main lens 520 Barieda 530 compensator 540 for focus ンズ 550a 前レンズ 550b 後レンズ 550 テレ/ワイドコンバータ Lens 550a before lens 550b after the lens 550 tele / wide converter

Claims (10)

  1. 相互に屈折率が異なる、相互に不混和な、それぞれが光透過性を有する、水性液体および油性液体が内部に収容された、少なくとも所定の光軸方向については光を透過させる液体収容器と、 Mutually refractive index is different, mutually immiscible, each having a light transmitting property, aqueous liquid and oil liquid contained inside a liquid container that transmits light for at least a predetermined optical axis direction,
    前記液体収容器の内面の少なくとも一部を覆う、電圧の印加を受けて、前記水性液体あるいは油性液体と接触する面の分子の形状が変化して、該面の親疎水性が変化する被覆膜と、 Covering at least a portion of the inner surface of said liquid container, when subjected to a voltage, wherein the aqueous liquid or the shape of the molecules of the surface in contact with the oil liquid is changed, the coating film hydrophilicity and hydrophobicity of said surface changes When,
    前記被覆膜に対して電圧を印加するための電極とを備えたことを特徴とする光学素子。 Optical element characterized by comprising an electrode for applying a voltage to the coating film.
  2. 前記液体収容器の内面の、前記被覆膜に覆われた部分を除く部分の少なくとも一部を覆う、前記水性液体に対する濡れ性が前記油性液体に対する濡れ性よりも低い疎水膜を備えたことを特徴とする請求項1記載の光学素子。 Of the inner surface of said liquid container, said cover at least part of the portion excluding the portion covered by the coating film, the wettability with respect to the aqueous liquid with low hydrophobic film than the wettability to the oily liquid the optical element according to claim 1, wherein.
  3. 前記被覆膜は、ひも状の疎水部分の一端に親水部分が結合した構造を有する分子が該一端に対する他端で前記液体収容器の内面に接触して並んだ単分子膜であることを特徴とする請求項1記載の光学素子。 Characterized in that said coating film, molecules having a structure with one end to the hydrophilic portion of the hydrophilic portions of the string-like is bonded is a monomolecular film aligned in contact with the inner surface of the liquid container at the other end to said one end the optical element of claim 1 wherein.
  4. 前記被覆膜は、前記親水部分としてイオン性基を有する分子が並んだ単分子膜であることを特徴とする請求項3記載の光学素子。 The coating film, the optical element according to claim 3, wherein the as said hydrophilic moiety is a monomolecular film aligned molecules having ionic groups.
  5. 前記被覆膜は、前記疎水部分としてフッ素系アルキル鎖を有する分子が並んだ単分子膜であることを特徴とする請求項3記載の光学素子。 The coating film, the optical element according to claim 3, wherein the monomolecular film aligned molecules with a fluorine-based alkyl chain as a hydrophobic portion.
  6. 前記電極は、前記液体収容器の壁の少なくとも一部を構成するものであり、 The electrode is adapted to constitute at least a part of the liquid container of the wall,
    前記被覆膜は、前記電極の内面を覆うものであることを特徴とする請求項1記載の光学素子。 The coating film, the optical element according to claim 1, characterized in that for covering the inner surface of the electrode.
  7. 前記電極は、金で構成されたものであり、 The electrode has been configured with gold,
    前記被覆膜は、前記電極の表面とアルカンチオールとが反応して生じた単分子膜であることを特徴とする請求項1記載の光学素子。 The coating film, the optical element according to claim 1, wherein the front surface and an alkane thiol of the electrode is a monolayer film produced by the reaction.
  8. 前記電極は、インジウム−スズ−オキサイド電極であり、 The electrodes are indium - a peroxide electrode, - tin
    前記被覆膜は、前記電極の表面とシランカップリング剤とが反応して生じた単分子膜であることを特徴とする請求項1記載の光学素子。 The coating film, the optical element according to claim 1, wherein the front surface and the silane coupling agent of the electrodes is a monomolecular film produced by the reaction.
  9. 相互に屈折率が異なる、相互に不混和な、それぞれが光透過性を有する、水性液体および油性液体が内部に収容された、少なくとも所定の光軸方向については光を透過させる液体収容器と、 Mutually refractive index is different, mutually immiscible, each having a light transmitting property, aqueous liquid and oil liquid contained inside a liquid container that transmits light for at least a predetermined optical axis direction,
    前記液体収容器の内面の少なくとも一部を覆う、電圧の印加を受けて、前記水性液体あるいは油性液体と接触する面の分子の形状が変化して、該面の親疎水性が変化する被覆膜と、 Covering at least a portion of the inner surface of said liquid container, when subjected to a voltage, wherein the aqueous liquid or the shape of the molecules of the surface in contact with the oil liquid is changed, the coating film hydrophilicity and hydrophobicity of said surface changes When,
    前記被覆膜に対して電圧を印加するための電極とを備え、 And an electrode for applying a voltage to said covering film,
    前記電極に印加される電圧に応じて、前記水性液体と前記油性液体との境界面の形状が変化することを特徴とするレンズユニット。 Depending on the voltage applied to the electrodes, the lens unit, wherein the shape of the boundary surface between the oil liquid and the aqueous liquid is changed.
  10. 相互に屈折率が異なる、相互に不混和な、それぞれが光透過性を有する、水性液体および油性液体が内部に収容された、少なくとも所定の光軸方向については光を透過させる液体収容器と、 Mutually refractive index is different, mutually immiscible, each having a light transmitting property, aqueous liquid and oil liquid contained inside a liquid container that transmits light for at least a predetermined optical axis direction,
    前記液体収容器の内面の少なくとも一部を覆う、電圧の印加を受けて、前記水性液体あるいは油性液体と接触する面の分子の形状が変化して、該面の親疎水性が変化する被覆膜と、 Covering at least a portion of the inner surface of said liquid container, when subjected to a voltage, wherein the aqueous liquid or the shape of the molecules of the surface in contact with the oil liquid is changed, the coating film hydrophilicity and hydrophobicity of said surface changes When,
    前記被覆膜に対して電圧を印加するための電極と、 An electrode for applying a voltage to said covering film,
    前記電極に電圧を印加することによって、前記水性液体と前記油性液体との境界面の形状を変化させる制御部と、 By applying a voltage to the electrode, and a control unit to change the shape of the boundary surface between the oil liquid and the aqueous liquid,
    前記水性液体、および前記油性液体を通ってきた被写体光が表面に結像されて、該被写体光を表わす画像信号を生成する撮像素子とを備えたことを特徴とする撮像装置。 The aqueous liquid, and subject light having passed through the oil liquid is imaged on the surface, an imaging apparatus characterized by comprising an imaging element for generating an image signal representing the subject light.
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