JP2007114608A - 可変焦点レンズとこれを用いた焦点調節装置及び撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
可変焦点レンズ10は、可変レンズ11と、板部12と、正電極13と、負電極14とを備える。可変レンズ11は、ポリ塩化ビニルに可塑剤が混入されたものから形成され、正電極13と負電極14との間に電圧が印加されると、正電極13に沿って変形する。これにより可変レンズ11の曲率が変化し、可変焦点レンズ10は、焦点距離を変えることができる。また、板部12は凹状の曲面に形成された凹部12aを備えるため、可変レンズ11の撮像素子71と対向する面の曲率を一定に保つことができる。
【選択図】図1
Description
高分子から形成されたレンズと、
前記レンズが設置され、光透過性を有する板部と、
前記レンズと接するように設置された第1の電極と、
前記板部上に、前記レンズと接するように設置された第2の電極と、を備え、
前記第1の電極と前記第2の電極との間に電圧が印加されると、前記レンズが前記第1の電極に沿って変形し、前記レンズの曲率が変化する、ことを特徴とする。
前記板部の他方の面に、レンズとして機能する凸状又は凹状の曲面が形成されてもよい。
更に、高分子からなり前記板部の他方の面上に設置された第2のレンズと、該第2のレンズと接するように設置された第3の電極と、該第2のレンズと接するように前記板部の他方の面上に設置された第4の電極と、を備え
前記第3の電極と前記第4の電極との間に電圧が印加されると、前記第2のレンズが前記第3の電極に沿って変形し、前記第2のレンズの曲率が変化してもよい。
高分子から形成されたレンズと、
前記レンズが設置され、光透過性を有する板部と、
前記レンズと前記板部とを保持するレンズホルダと、
前記レンズホルダに前記レンズと接するように設置された第1の電極と、
前記レンズホルダに前記レンズと接するように設置された第2の電極と、を備え、
前記第1の電極と前記第2の電極との間に電圧が印加されると、前記レンズが前記第1の電極に沿って変形し、前記レンズの曲率が変化し、焦点距離が変わることを特徴とする。
前記レンズと前記板部とが、前記平板部に保持されてもよい。
前記板部が、前記平板部の他方の面上に形成され、
前記第2の電極が、前記板部と前記平板部の他方の面との間に形成されてもよい。
前記板部の他方の面は、レンズとして機能する凸状又は凹状の曲面に形成されてもよい。
更に、高分子からなり前記板部の他方の面上に設置された第2のレンズと、前記第2のレンズと接するように設置された第3の電極と、前記第2のレンズと接するように前記板部の他方の面に設置された第4の電極と、を備え、
前記レンズホルダが、開口部を備えるとともに前記平板部に対向し、前記第2のレンズと前記第3の電極とを保持する第2の平板部を備え、
前記第3の電極と前記第4の電極との間に電圧が印加されると、前記第2のレンズが前記第3の電極に沿って変形し、前記第2のレンズの曲率が変化してもよい。
上記第2の観点に係る焦点調節装置と、
前記焦点調節装置が設置される基板と、
前記基板上に設置された撮像素子と、を備えることを特徴とする。
本発明の第1の実施の形態に係る撮像装置91を図1〜図4に示す。図2は撮像装置91の平面図である。図1は、図2の一点鎖線A−Aにおける断面図である。また、図3は撮像装置91を構成する焦点調節装置81に設けられた可変焦点レンズ10に電圧が印加された状態を模式的に示す断面図である。図4(a)及び(b)は、可変焦点レンズ10の動作を説明するための図である。なお、図2では説明の便宜のため、特にレンズホルダ61の平板部61aと開口部61bと、レンズ62と、可変焦点レンズ10を構成する可変レンズ11と正電極13とを図示している。
また、正電極13と負電極14とは、電源(図示せず)及び制御部(図示せず)に接続されており、制御部(図示せず)からの入力に従い正電極13と負電極14との間に電圧が印加される。
図4(a)に示す初期状態の可変焦点レンズ10の正電極13と負電極14とに印加する電圧を0から上げていくと、可変レンズ11を構成するポリ塩化ビニルが正電極13に引き寄せられるため、可変レンズ11は図4(b)に示すように正電極13を覆うように径方向外側に変形する。そして可変レンズ11の厚みはTaからTbへと変化し、可変レンズ11の曲率半径は大きくなる、換言すれば曲率は小さくなり、可変レンズ11の焦点距離は遠くなる。
本発明の第2の実施の形態に係る撮像装置92を図5及び図6に示す。図6は本実施の形態に係る撮像装置92の平面図であり、図5は図6のB−B線断面図である。図6では、説明の便宜のため、レンズホルダ61の平板部61aと、開口部61bと、可変焦点レンズ20を構成する可変レンズ21と、正電極23と、を図示し、その他は省略している。第2の実施の形態に係る可変焦点レンズ20が、第1の実施の形態の可変焦点レンズ10と異なるのは板部の形が異なることである。第1の実施の形態と共通する部分に関しては、第1の実施の形態と同一の引用番号を付し、詳細な説明は省略する。
また、正電極23と負電極24とは、電源(図示せず)及び制御部(図示せず)に接続されており、制御部(図示せず)からの入力に従い正電極23と負電極24との間に電圧が印加される。
本発明の第3の実施の形態に係る撮像装置93を図7及び8に示す。図8は、撮像装置93を示す平面図であり、図7は図8のC−C線断面図である。図8では説明の便宜のため、レンズホルダ61の平板部61aと、開口部61bと、可変レンズ31aと、正電極33aとを図示し、その他は省略する。本実施の形態に係る可変焦点レンズ30が上述した実施の形態の可変焦点レンズ10、20と異なるのは可変レンズが板部の両面に形成される点にある。上述した実施の形態と共通する部分については、同一の引用番号を付し、詳細な説明は省略する。
正電極33a、33b、負電極34a、34bは、それぞれ図示しない電源及び図示しない制御部に接続され、個別に電圧が印加される。
例えば、上述した第1の実施の形態では、板部12が凹部12aを備える場合を例に挙げて説明したが、これに限られない。例えば、図9に示すように板部12に凸状の曲面である凸部12bを形成することも可能である。この場合、可変レンズ11の撮像素子71と対向する面は凹状となり、この面を凹レンズとして機能させることが可能となる。
11,21,31a,31b 可変レンズ
12,22,32 板部
13,23,33a,33b 正電極
14,24,34a,34b 負電極
61 レンズホルダ
62 レンズ
71 撮像素子
72 基板
81,82,83 焦点調節装置
91,92,93 撮像装置
Claims (13)
- 高分子から形成されたレンズと、
前記レンズが設置され、光透過性を有する板部と、
前記レンズと接するように設置された第1の電極と、
前記板部上に、前記レンズと接するように設置された第2の電極と、を備え、
前記第1の電極と前記第2の電極との間に電圧が印加されると、前記レンズが前記第1の電極に沿って変形し、前記レンズの曲率が変化することを特徴とする可変焦点レンズ。 - 前記板部の前記レンズが設置される側の面が、凹状又は凸状の曲面に形成されることを特徴とする請求項1に記載の可変焦点レンズ。
- 前記第2の電極が、光透過性を備え、前記板部の前記曲面を覆うように設置されることを特徴とする請求項2に記載の可変焦点レンズ。
- 前記板部の一方の面に前記レンズが設置され、
前記板部の他方の面に、レンズとして機能する凸状又は凹状の曲面が形成されることを特徴とする請求項1に記載の可変焦点レンズ。 - 前記レンズと前記第2の電極とが、前記板部の一方の面上に設置され、
更に、高分子からなり前記板部の他方の面上に設置された第2のレンズと、該第2のレンズと接するように設置された第3の電極と、該第2のレンズと接するように前記板部の他方の面上に設置された第4の電極と、を備え
前記第3の電極と前記第4の電極との間に電圧が印加されると、前記第2のレンズが前記第3の電極に沿って変形し、前記第2のレンズの曲率が変化することを特徴とする請求項1に記載の可変焦点レンズ。 - 高分子から形成されたレンズと、
前記レンズが設置され、光透過性を有する板部と、
前記レンズと前記板部とを保持するレンズホルダと、
前記レンズホルダに前記レンズと接するように設置された第1の電極と、
前記レンズホルダに前記レンズと接するように設置された第2の電極と、を備え、
前記第1の電極と前記第2の電極との間に電圧が印加されると、前記レンズが前記第1の電極に沿って変形し、前記レンズの曲率が変化し、焦点距離が変わることを特徴とする焦点調節装置。 - 前記レンズホルダが、開口部を有する平板部を備え、
前記レンズと前記板部とが、前記平板部に保持されることを特徴とする請求項6に記載の焦点調節装置。 - 前記第1の電極が、前記平板部の一方の面上に環状に形成され、
前記板部が、前記平板部の他方の面上に形成され、
前記第2の電極が、前記板部と前記平板部の他方の面との間に形成されることを特徴とする請求項7に記載の焦点調節装置。 - 前記板部の前記レンズの設置される側の面が、凸状又は凹状の曲面に形成されることを特徴とする請求項8に記載の焦点調節装置。
- 前記第2の電極が、光透過性を備え、前記板部の前記曲面を覆うように形成されることを特徴とする請求項9に記載の焦点調節装置。
- 前記レンズが、前記板部の一方の面に設置され、
前記板部の他方の面は、レンズとして機能する凸状又は凹状の曲面に形成されることを特徴とする請求項6又は7に記載の焦点調節装置。 - 前記レンズと前記第2の電極とが、前記板部の一方の面上に設置され、
更に、高分子からなり前記板部の他方の面上に設置された第2のレンズと、前記第2のレンズと接するように設置された第3の電極と、前記第2のレンズと接するように前記板部の他方の面上に設置された第4の電極と、を備え、
前記レンズホルダが、開口部を備えるとともに前記平板部に対向し、前記第2のレンズと前記第3の電極とを保持する第2の平板部を備え、
前記第3の電極と前記第4の電極との間に電圧が印加されると、前記第2のレンズが前記第3の電極に沿って変形し、前記第2のレンズの曲率が変化することを特徴とする請求項7に記載の焦点調節装置。 - 請求項6乃至12のいずれか1項に記載の焦点調節装置と、
前記焦点調節装置が設置される基板と、
前記基板上に設置された撮像素子と、を備えることを特徴とする撮像装置。
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