JP2010533886A - コンパクトな変形可能膜を動作させる手段を備える光学デバイス - Google Patents
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Abstract
Description
1.5 支持体
2 膜
2.1 中央領域(光学フィールド)
2.11,2.12 連続層
2.2 補強領域
2.2a 補強部
2.3 係留領域
2.4,2.5 中間ガード領域
2.6 強化領域
3 皿
3.1 底部
4 リキッド
5 作動手段
5.1 アクチュエータ
5.10 固定部
5.20 可動部
5.5加熱手段
5.6 スタックの他の構成要素
8.1 容量性手段(測定手段)
10 リキッドレンズ
20.1,20.2 副次的層
50 第1の部分
51,52 電極
53 圧電材料
54 受動層
80 対物レンズ
81 イメージセンサ
82 基部
83 固定焦点距離レンズ(光学セット)
83.1,83.2 固定焦点距離レンズ
100 基部(支持体)
101 犠牲材料
107 孔
110 支持体
115 中空部分
150 電源パッド
151 導電トラック
200 押圧部
E1,E2 電極
L, L’ リキッドレンズ
RR 反射コーティング
Claims (33)
- 変形可能な膜(2)を備える光学デバイスであって:
一定の量のリキッド(4)を収容することを補助する支持体(1.5)であって、前記リキッド(4)が前記支持体(1.5)の一方の面と接するようになっている前記支持体(1.5)における係留領域(2.3)と、静止ポジションから可逆的に変形可能な実質的な中央領域(2.1)と、前記中央領域(2.1)における前記リキッド(4)を変位させるための作動手段(5)であって、前記中央領域(2.1)と前記係留領域(2.3)との間に位置する部分(200)における前記膜を押圧するようになっている作動手段(5)と、を具備してなり、
前記作動手段(5)は、前記膜の周縁に分配された複数のマイクロビームタイプの熱または圧電アクチュエータ(5.1)を具備してなり、前記マイクロビームは、作動時に固定される前記支持体に結合された少なくとも一つの部分と、作動時に前記中央領域と前記係留領域との間に位置する領域における膜と接触する少なくとも一つの可動部と、を有していることを特徴とする光学デバイス。 - 前記可動部は、静止ポジションにおいて、前記膜(2)の押圧部(200)と接触するものではないことを特徴とする請求項1に記載の光学デバイス。
- 前記可動部は、前記膜(2)の押圧部(200)と接触しており、かつ必要であれば、前記膜(2)の押圧部(200)に結合されていることを特徴とする請求項1に記載の光学デバイス。
- 前記マイクロビームタイプのアクチュエータ(5.1)は、間接的な様式で前記支持体に結合されていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の光学デバイス。
- 前記マイクロビームタイプのアクチュエータ(5.1)は、前記係留領域(2.3)における前記膜(2)によって前記支持体(1.5)に結合されていることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の光学デバイス。
- 前記マイクロビームタイプのアクチュエータ(5.1)は、前記膜(2)を越えて前記支持体(1.5)に結合されていることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の光学デバイス。
- 前記マイクロビームタイプのアクチュエータ(5.1)は、前記リキッド(4)と接触するか、あるいは前記リキッド(4)と接触しないものであることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか一項に記載の光学デバイス。
- 前記膜は、前記マイクロビームタイプのアクチュエータ(5.1)と一体化されていることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか一項に記載の光学デバイス。
- 前記マイクロビームタイプのアクチュエータ(5.1)は、前記膜(2)の二つの層(20.1,20.2)の間に挿入されていることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか一項に記載の光学デバイス。
- 前記マイクロビームタイプのアクチュエータ(5.1)は屈曲状態で作動するものであることを特徴とする請求項1ないし請求項9のいずれか一項に記載の光学デバイス。
- 前記膜(2)は、前記膜(2)の表面全体を占める少なくとも一つの連続層(2.12)を具備してなることを特徴とする請求項1ないし請求項10のいずれか一項に記載の光学デバイス。
- 前記押圧部(200)が、前記中央領域(2.1)と前記中央領域(2.1)を取り囲む前記係留領域(2.3)との間に位置する前記膜の補強領域(2.2)に含まれており、前記補強領域(2.2)が、前記中央領域(2.1)の剛性および前記係留領域(2.3)の剛性より大きな剛性を有していることを特徴とする請求項1ないし請求項11のいずれか一項に記載の光学デバイス。
- 前記補強領域(2.2)は、前記中央領域(2.1)に侵入することなく前記中央領域(2.1)まで延在しているか、あるいは前記中央領域の手前で終端をなしていることを特徴とする請求項12に記載の光学デバイス。
- 前記補強領域(2.2)は、前記係留領域(2.3)に侵入することなく前記係留領域(2.3)まで延在しているか、あるいは前記係留領域の手前で終端をなしていることを特徴とする請求項12または請求項13に記載の光学デバイス。
- 前記補強領域(2.2)は、厚手の連続層(2.12)を具備してなることを特徴とする請求項12ないし14のいずれか一項に記載の光学デバイス。
- 前記補強領域(2.2)は、少なくとも前記連続層(2.12)と付加的な層(2.20)とからなるスタックを具備してなることを特徴とする請求項12ないし請求項16のいずれか一項に記載の光学デバイス。
- 前記係留領域(2.3)は、必要であれば薄くなされた、前記連続層(2.12)を少なくとも具備してなることを特徴とする請求項12ないし請求項16のいずれか一項に記載の光学デバイス。
- 中間ガード領域(2.4,2.5)が、前記係留領域(2.3)と前記補強領域(2.2)との間、および/または前記補強領域(2.2)と前記中央領域(2.1)との間に配置されており、前記中間ガード領域(2.4,2.5)は、必要であれば薄くなされた、前記連続層(2.12)を少なくとも具備してなることを特徴とする請求項12ないし請求項17のいずれか一項に記載の光学デバイス。
- 前記補強領域(2.2)は、単一部分からなるか、または複数の部分(2.2a)に分割されていることを特徴とする請求項12ないし請求項18のいずれか一項に記載の光学デバイス。
- 前記押圧部(200)の表面積は、補強領域(2.2)が単一部分から形成された場合には補強領域(2.2)の表面積より、あるいは補強領域(2.2)が分割された場合には補強部(2.2a)の表面積より小さいことを特徴とする請求項19に記載の光学デバイス。
- 前記補強部(2.2a)のそれぞれが、前記中央領域(2.1)を取り囲むか、あるいは前記補強部(2.2a)のすべてが前記中央領域(2.1)を取り囲んでいることを特徴とする請求項19または請求項20に記載の光学デバイス。
- 前記補強部(2.2a)は、前記中央領域(2.1)の周囲に非連続的な冠形状を形成しており、
前記膜(2)は、
前記中央領域(2.1)と前記補強部(2.2a)との間に位置し、前記補強部(2.2a)よりも大きな剛性を有し、前記中央領域(2.1)を取り囲む連続強化領域(2.6)を、
さらに具備してなることを特徴とする請求項19ないし請求項21のいずれか一項に記載の光学デバイス。 - 前記補強領域(22)は、冠形状のもの、あるいは、前記中央領域(2.1)へ向かって、または前記係留領域(2.3)へ向かって突出する放射状指状部が設けられた複数の部分からなる冠形状のものであることを特徴とする請求項12ないし請求項19のいずれか一項に記載の光学デバイス。
- 前記支持体(1.5)は、実質的に平坦なものであるか、または前記リキッド(4)を収容するための皿(3)を有していることを特徴とする請求項1ないし請求項23のいずれか一項に記載の光学デバイス。
- 前記支持体(1.5)は、ともに組み合わせられた二つの基部(100,110)を具備してなり、前記膜(20)は、前記基部(100)の一つに結合されており、前記マイクロビームタイプのアクチュエータはもう一方の基部(110)に連結されていることを特徴とする請求項1ないし請求項24のいずれか一項に記載の光学デバイス。
- 前記支持体(1.7)は、フレーム(1)と前記フレームに係留された第2の膜(20)を具備してなることを特徴とする請求項1ないし請求項25のいずれか一項に記載の光学デバイス。
- 前記支持体(1.5)は、フレーム(1)と、前記リキッド(4)のための皿(3)を形成することを補助する前記フレームに固定された透過性プレート(1.1)と、を具備してなり、前記透過性プレートは、実質的に平坦でありかつ平行な面、もしくは実質的に凸形状の、前記皿に対して外側となる一面、あるいは実質的に凹形状の、前記皿に対して外側となる一面、を有していることを特徴とする請求項1ないし請求項26のいずれか一項に記載の光学デバイス。
- 少なくとも一つの押圧部(200)に、前記リキッド(4)の厚さを測定するための容量性手段(8.1)が設けられていることを特徴とする請求項1ないし請求項27のいずれか一項に記載の光学デバイス。
- リキッド(4)の測定された厚さに応じて、前記作動手段(5)を自動的に制御するための手段(8)が設けられていることを特徴とする請求項28に記載の光学デバイス。
- 前記膜(2)は、ポリジメチルシロキサン、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、パリレン、エポキシ樹脂などの有機物由来の材料、またはシリコン、シリコン酸化物、シリコン窒化物、シリコン炭化物、多結晶シリコン、チタニウム窒化物、ダイアモンドカーボン、スズおよびインジウム酸化物、アルミニウムなどの無機材料から形成されたものであることを特徴とする請求項1ないし請求項29のいずれか一項に記載の光学デバイス。
- 前記リキッド(4)は、プロピレンカーボネート、水、指標リキッド、光学オイル、またはイオンリキッドであることを特徴とする請求項1ないし請求項30のいずれか一項に記載の光学デバイス。
- リキッドレンズまたはミラーであることを特徴とする請求項1ないし請求項31のいずれか一項に記載の光学デバイス。
- 請求項1ないし請求項32のいずれか一項に記載の少なくとも一つの光学デバイス(L,L’)を具備してなることを特徴とするカメラデバイス。
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