JP2011175107A - 光学素子および光学機器 - Google Patents

Abstract

【課題】光学素子の外形（特に周縁部）を大きくすることなく、埃等を除去できるようにする。
【解決手段】光学素子と、光の入射側に成膜された第１の透明電極膜と、この第１の透明電極膜と対向して形成された第２の透明電極膜と、少なくとも第１および第２の透明電極膜の間に成膜され、第１および第２の透明電極膜を介して印加される駆動電圧に応じて振動する第１の強誘電体膜と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、ダスト除去機能を有する光学素子およびこれを利用した光学機器に関する。

一眼レフ式のデジタルカメラでは、レンズが交換可能になっているものが多いため、レンズ交換時には、デジタルカメラ内にあるハーフミラーなどの光学素子が大気中にさらされるため、大気中の埃などがハーフミラー表面に付着してしまう。このような埃などが付着すると、その影が画像に写り込んで画質の低下を招くという問題がある。

そこで、光学素子の周縁部に圧電素子を配置し、この圧電素子に交流電圧を印加することで振動させ、それによって光学素子に振動を発生させて埃などを除去する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−３１９２２号公報（図５等）

図１５に、特許文献１に記載された防塵機能の構成の模式図（特許文献１の図５に対応）を示す。特許文献１に記載の防塵機能（防塵フィルター１２１）は、図１５からわかるように、圧電素子１２２によるものであり、光学素子の周縁部に圧電素子１２２を配置して構成されている。このように、光学素子の周縁部に圧電素子１２２を配置してしまうと、その分、防塵フィルター１２１の外形が大きくなり、この圧電素子１２２のために光学素子そのものの外形（特に周縁部）が大きくなってしまう（矢印部分）という問題がある。

本発明は、上述した状況に鑑みてなされたものであり、光学素子の外形（特に周縁部）を大きくすることなく、埃等を除去できるようにするものである。

本発明の光学素子は、光学素子本体と、光の入射側に成膜された第１の透明電極膜と、この第１の透明電極膜と対向して形成された第２の透明電極膜と、少なくとも第１および第２の透明電極膜の間に成膜され、第１および第２の透明電極膜を介して印加される駆動電圧に応じて振動する第１の強誘電体膜と、を備えることを特徴とする。

本発明の光学機器は、光学素子本体と、光の入射側に成膜された第１の透明電極膜と、この第１の透明電極膜と対向して形成された第２の透明電極膜と、少なくとも第１および第２の透明電極膜の間に成膜され、第１および第２の透明電極膜を介して印加される駆動電圧に応じて振動する第１の強誘電体膜と、該駆動電圧を発生させる電源部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、光学素子内部に強誘電体膜を用い、その両側に透明電極膜を配置し、それらを光学素子本体と積層させることで、外形（特に周縁部）を大きくすることなく、光学素子を振動させることができる。

本発明によれば、光学素子の外形（特に周縁部）を大きくすることなく、埃等を除去することができる。ゆえに、この光学素子を用いた光学機器の外形も大きくなることがない。

本発明の第１の実施の形態に係るハーフミラーを備えた撮像装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係るハーフミラーの構成を示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係るハーフミラーと配線との接続形態を示すものであり、Ａはハーフミラーの上面図、Ｂは同断面図である。 Ａ，Ｂは、従来のハーフミラーの上面図および側面図を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係るハーフミラーの変形例１を示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係るハーフミラーの変形例２を示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係るハーフミラーの変形例３を示す断面図である。 図７のハーフミラーに対して、防塵実施前後のハーフミラー表面に付着したダストを示す図である。 印加電圧の周波数とダスト除去率との関係を表すグラフである。 防塵実施後のハーフミラー表面の状態を示した上面図である。 本発明の第２の実施の形態に係るレンズの構成を示す断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係るミラーの構成を示す断面図である。 本発明の第４の実施の形態に係る偏光素子の構成を示す断面図である。 本発明の第５の実施の形態に係る光学フィルターの構成を示す断面図である。 従来技術の説明に供する図である。

以下、本発明を実施するための形態の例について、添付図面を参照しながら説明する。説明は下記項目の順に行う。
１．第１の実施の形態（光学素子：ハーフミラーに適用した例）
２．第２の実施の形態（光学素子：レンズに適用した例）
３．第３の実施の形態（光学素子：ミラーに内蔵した例）
４．第４の実施の形態（光学素子：偏光素子に適用した例）
５．第５の実施の形態（光学素子：光学フィルターに適用した例）

＜１．第１の実施の形態＞
第１の実施の形態は、本発明の光学素子をハーフミラーに適用し、そのハーフミラーを光学機器の一つである撮像装置に用いた例である。本実施の形態では、撮像装置として一眼レフ式のデジタルカメラを想定しているが、この例に限られるものではないことは勿論である。なお、以下の説明において、埃等を除去することをダスト除去と称している。

［撮像装置の構成］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るハーフミラーを備える撮像装置の概略構成を示すブロック図である。
本実施の形態では、撮像装置の例として例えば一眼レフ式のデジタルカメラを適用しているが、この例に限られるものではなく、他の撮像装置に適用可能なことは勿論である。

図１に示すように、撮像装置１０は、撮像レンズ１、ハーフミラー２、撮像素子３、ペンタプリズム４、ファインダー５からなる観察用光学系を有している。また、電源部６、制御部７、操作部８および電源スイッチ９を備えている。

ハーフミラー２は、その圧電素子が組み込まれ、電源部６から印加される駆動電圧に応じて圧電素子（強誘電体）が振動することによりハーフミラー２そのものが振動するものである。

電源部６は、ハーフミラー２の圧電素子に印加して当該ハーフミラー２を振動させるための駆動電圧を発生させるものである。
制御部７は、入力信号に従い、電源部６による駆動電圧発生処理を制御するための制御信号を生成するものである。例えば、マイクロコンピュータ（ＭＰＵ:Micro Processing Unit）などの演算制御装置が適用される。あるいは、マイクロコンピュータが備えるＲＯＭ（Read Only Memory）又は不揮発メモリ等に記録されたプログラムに従って上記制御信号を生成してもよい。
操作部８は、撮像装置１０筐体に設けられた各種のボタンやキー、表示画面に積層されたタッチパネルなどにより入力信号を生成し、それを図示しないインタフェースを介して制御部７へ送出するものである。
電源スイッチ９は、撮像装置１０内の各部へ電力を供給する電力回路（図示略）の動作の入切を切り替えるスイッチである。

なお、図１は発明を説明するために必要な部分のみを模式的に記載したものであるから、光学系を簡略化して記載するとともに、撮像素子３から後段の信号処理ブロック等の記載は省略している。

上記構成の撮像装置１０において、被写体を撮影する場合には、撮像レンズ１から入った光線がハーフミラー２に入射する。ハーフミラー２は半透過ミラーになっており、撮像レンズ１から入った光線の一部を反射させペンタプリズム４を経由してファインダー５側に、残りの光線を撮像素子３側へと分割させる機能を持つ。この結果、撮影者は、このハーフミラー２で反射した光線を利用することにより常に被写体の観察が可能となる。また、分割された残りの光線が常に撮像素子３側に入射されていることで当該ハーフミラー２は固定ミラーとして機能し、可動ミラーのように、シャッターを切ったときに撮影者がファインダー５で見ている映像が見えなくなることがなくなる。それゆえ、ハーフミラー２を用いた場合、可動時間がない分、連写撮影が可能になるなどの長所がある。

ダスト除去のタイミングは、自動であれば、電源スイッチ９を入れた時が望ましい。それにより、撮像装置１０の電源を入れるたびにハーフミラー２に付着したダストが除去され、毎回ハーフミラー２が綺麗な状態で撮影可能になり、画質のよい画像が得られる。ただし、ユーザが操作部８を操作して、メニュー画面からダスト除去開始アイコンを選択したり、撮像装置１０に設けられたダスト除去開始ボタンを押したりして、手動でもダスト除去が行えるように構成してもよい。

［ハーフミラーの構成］
図２は、ハーフミラー２の構成を示す断面図である。
この例では、強誘電体フィルム１１（強誘電体膜の一例）、高屈折率膜１２、低屈折率膜１３、透明導電膜１４，１５（透明電極膜の一例）を積層してハーフミラー２を構成している。

ハーフミラー２は、透明な強誘電体をフィルム状に成形した強誘電体フィルム１１例えば５０ｕｍ厚のＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）が基材として用いられる。
なお、強誘電体フィルム１１として、ＰＶＤＦを用いたが、ＰＺＴ（チタン酸ジルコニウム酸鉛）またはＰＬＺＴ（チタン酸ジルコン酸ランタン鉛）からなるフィルムを用いることも可能である。これらの材料からなるフィルムは柔軟であり、フレキシブル性を有している。また、強誘電体特性を損なわないのであれば、強誘電体フィルム１１厚みは薄いほうが望ましい。なぜならば、厚みが薄くなればなるほど透過率が増加することと、強誘電体の駆動電圧は厚みが薄いほど下がるからである。

次に、半透過ミラーの機能を有する光学膜、すなわちハーフミラー本体１６（光学素子本体の一例）を成膜する。
本実施の形態では、基材である強誘電体フィルム１１の上に高屈折率膜１２として、例えばＮｂ_２Ｏ_５（五酸化ニオブ）膜、その上に低屈折率膜１３として、例えばＳｉＯ_２（二酸化ケイ素）膜をスパッタ法などにより成膜する。
なお、高屈折率膜１２としてＮｂ_２Ｏ_５を用いたが、その他、ＴｉＯ_２（酸化チタン）でも代用可能である。また、ここでは光学膜として高屈折率材料と低屈折率材料の２層膜としたが、さらに積層数を増やすことも可能であり、その場合には光学的特性が向上することが期待できる。

次に、強誘電体フィルム１１とハーフミラー本体１６の両側に、透明電極として透明導電膜１４，１５をそれぞれ成膜する。透明導電膜１４，１５には例えば５０ｎｍ厚のＩＴＯ（酸化インジウムスズ）膜を用い、これをスパッタ法などで成膜する。
なお、ＩＴＯ膜の膜厚は透過率を考慮すると、できるだけ膜厚が薄いことが望ましい。また透明導電膜の材料としては、ＩＴＯのほかにＡＺＯ（アルミニウムドープ酸化亜鉛）、ＧＺＯ（ガリウムドープ酸化亜鉛）、ＩＧＺＯ（インジウムガリウムドープ酸化亜鉛）、ＰＥＤＯＴ（ポリエチレンジオキシチオフェン）などを用いることも可能である。さらに、金属膜を薄膜化したもので代用することも可能となる。

また、ハーフミラー本体１６（光学膜）の総膜厚は１００ｎｍ以下が望ましい。なぜならば、透明導電膜１４，１５は電極取り出しの関係で最表面に成膜しているため、光学膜の総膜厚が厚くなると駆動電圧が上昇してしまうためである。

本発明は、上記のように構成されるハーフミラー２の透明導電膜１４，１５に対し、電源部６から数ヘルツから数千ヘルツの周波数の駆動電圧を印加することで、強誘電体フィルム１１の振動を通じてハーフミラー２そのものを振動させ、表面に付着した埃を除去する。

図３は、ハーフミラー２と配線との接続形態を示すものであり、図中、Ａはハーフミラー２の上面図、Ｂは断面図を示している。なお、図３Ｂでは、図２と異なり図中下側が撮像レンズ側として記載している。

図３Ａ，Ｂの例では、図２に対して透明導電膜１４，１５の表面にそれぞれ、配線２２を接続するための枠体２０を設け、半田２１を用いて枠体２０と配線２２を接続している。枠体２０としては、導電性のよい金属として例えば銅を使用し、枠体２０と透明導電膜１４，１５のそれぞれを、導電性のフィラードを含む紫外線硬化性接着剤や熱硬化性接着剤等を用いて接着する。

図２，３に示したように、本実施の形態では、ハーフミラー２の内部に圧電素子である強誘電体フィルム１１そのものが組み込まれる構造になるので、図１５の矢印部分のように光学素子の外形（特に周縁部）を大きくする必要がない。

特許文献１に記載の防塵機能をハーフミラーに適用した場合の例を、図４に示す。図中、Ａはハーフミラーの上面図、Ｂは断面図を示している。
特許文献１に記載の手法では、圧電素子１２２がハーフミラー本体１２５の周辺部に取り付けられるために、圧電素子１２２の枠体そのものがハーフミラー本体１２５より大きくなる。圧電素子１２２にもよるが、光軸から周縁部方向への防塵フィルター１２１の拡大幅（矢印部分）が大体ひとつ２ｍｍぐらいとしても、径として４ｍｍほどのサイズアップになる。

これに対し、第１の実施の形態に示される本発明では、ハーフミラー２そのものに圧電素子（強誘電体フィルム１１）が積層されているため、外形のサイズアップはない。また、ハーフミラー２の厚さ方向への影響は、枠体２０を考慮しても最大で１０ｕｍ程度となるため、撮像装置１０筐体のサイズアップに与える影響はない。

なお、図３の例では、ハーフミラー２の表面に枠体２０が露出しているが、枠体２０が表面に露出しないように構成してもよい。例えば枠体２０を透明導電膜１４とハーフミラー本体１６の間、また枠体２０を透明導電膜１５と強誘電体フィルム１１の間に配置するようにしてもよい。あるいは、枠体２０を用いずに、透明導電膜１４，１５のそれぞれに対し配線２２を直接半田付けしてもよい。

［変形例１］
本発明の第１の実施の形態に係るハーフミラーの変形例１を説明する。
変形例１は、図２のハーフミラー２に対し、強誘電体フィルムと透明導電膜を追設したものである。

図５は、変形例１に係るハーフミラーの構成を示す断面図である。図５において、図２に対応する部分には同一符号を付し、その詳細な説明は割愛する。
本例のハーフミラー２Ａは、強誘電体フィルム１１の上に、透明電極として例えば５０ｎｍ厚のＩＴＯ膜からなる透明導電膜１８を成膜する。次に、強誘電体フィルム１１と同様の基材としての例えば５０ｕｍ厚のＰＶＤＦからなる強誘電体フィルム１７を積層する。続いて、その上にハーフミラー本体１６を成膜する。最後に、強誘電体フィルム１１とハーフミラー本体１６の両側に、透明導電膜１４，１５をそれぞれ成膜する。

このように本例では、強誘電体からなる強誘電体フィルム１７を積層することにより、電源部６から供給すべき駆動電圧の低下が期待されるため、電源部６の図示しない昇圧回路などを省略することが可能となる。また、本例では、強誘電体フィルム１７の積層数を２つとしたが、さらに積層することにより駆動電圧の低下が期待できる。なお、本例は、その他図２の例と同様の作用効果があることは勿論である。

［変形例２］
本発明の第１の実施の形態に係るハーフミラーの変形例２を説明する。
変形例２は、図２のハーフミラー２に対し、基材としてプラスチックフィルムを追設したものである。

図６は、変形例２に係るハーフミラーの構成を示す断面図である。図６において、図２に対応する部分には同一符号を付し、その詳細な説明は割愛する。
本例のハーフミラー２Ｂは、透明でフレキシブル性を有するプラスチックフィルム１９、例えば５０ｕｍ厚のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムやＰＣ（ポリカーボネート）等を基材として用いる。その上に透明導電膜１５を積層する。次に、強誘電体フィルム１１を積層する。続いて、その上にハーフミラー本体１６を成膜する。最後に、ハーフミラー本体１６の上に、透明導電膜１４を成膜する。

このように本例では、強誘電体フィルム１１に加えて、プラスチックフィルム１９を基材として用いることにより、強誘電体フィルム１１の膜厚を増加させることなく、ハーフミラー２Ｂ全体の強度が向上する利点がある。強誘電体フィルム１１の膜厚を厚くすることは、駆動電圧の大幅な上昇と材料費によるコストアップを招くことになるが、本例によりこれを回避できる。なお、本例は、その他図２の例と同様の作用効果があることは勿論である。

なお、本例は、図２の例と比較してハーフミラー２Ｂ全体のフィルム厚が厚くなり、透過率が低下するが、透過率と強度との兼ね合いで適宜設計する。

ところで、図２，５，６の例では、透明導電膜１４，１５は強誘電体フィルム１１を挟み込むように構成し、プラスチックフィルム１９を介さないようにしている。これは、プラスチックフィルム１９を挟みこんだ場合、抵抗が大きくなり、電源部６から供給すべき駆動電圧が高くなるのを防ぐためである。

［変形例３］
本発明の第１の実施の形態に係るハーフミラーの変形例３を説明する。
変形例３は、図２のハーフミラー２に対し、ハーフミラー１６本体を透明導電膜１４，１５の中間に配置しない構成としたものである。

図７は、変形例２に係るハーフミラーの構成を示す断面図である。図７において、図２に対応する部分には同一符号を付し、その詳細な説明は割愛する。
本例のハーフミラー２Ｃは、まず強誘電体フィルム１１の両側に、透明導電膜１４，１５をそれぞれ成膜し、次に透明導電膜１５の上にハーフミラー１６本体を成膜する。

このように本例では、強誘電体フィルム１１を透明導電膜１４，１５により直接挟み込むように構成することにより、図２の例と比較して抵抗が小さくなり、電源部６から供給すべき駆動電圧を低く抑えられる。なお、本例は、その他図２の例と同様の作用効果があることは勿論である。

［ダスト除去効果］
［実験１］
次に、本発明によるダスト除去効果の周波数依存性について実験した結果を説明する。ここでは、一例として図３に示す構成のハーフミラー２Ｃを用いて実験を行った。

図８は、ハーフミラー２Ｃの表面に付着した半田ボール２５についてダスト除去を行ったときのハーフミラー表面の汚染状況を示している。また図９は、印加電圧の周波数とダスト除去率との関係を表すグラフである。

実験に使用したハーフミラー２Ｃは、強誘電体フィルム１１例えば２０ｕｍ厚のＰＶＤＦフィルムの両面に、透明導電膜１４，１５として例えば２００ｎｍ厚程度のＰＥＤＯＴ膜が成膜されている。その後、ハーフミラー本体１６として、例えばＳｉＯ_２とＮｂ_２Ｏ_５の積層膜を成膜している。

このハーフミラー２Ｃ表面に、まず径１００ｕｍの半田ボール２５を数十個散布し、ハーフミラー２Ｃを床面に対し９０°（垂直）に１０秒間傾けた後で駆動電圧を印加する前の上記表面を、光学顕微鏡で写真（図８上段）を撮影した。また、同様に径１００ｕｍの半田ボール２５を数十個散布し、ハーフミラー２Ｃを床面に対し９０°（垂直）に１０秒間傾けた後で、さらに１０秒間傾けながら異なる周波数の駆動電圧を印加後に光学顕微鏡で写真（図８下段）を撮影した。電源部６からハーフミラー２Ｃへ供給する駆動電圧の数周波数は、１００，１０００，５０００，１００００Ｈｚを選択した。

図９のグラフに示すように、ダスト除去率は、１０００Ｈｚで最大で、１００００Ｈｚでは急激に低下している。この結果より、本発明の光学素子を用いたダスト除去方法は、非常に有効であり、更にダスト除去を行う際の駆動電圧の周波数は５０００Ｈｚ以下とすることが望ましいと考えられる。

［実験２］
実験２では、実験１で使用したハーフミラー２Ｃを用い、ダストを半田ボールから綿ダストに代えて実験１と同様の処理および写真撮影を行った。ハーフミラー２Ｃの表面に付着した綿ダストについてダスト除去を行ったときのハーフミラー表面の汚染状況を、図１０に示す。

この結果、電圧印加なしの状態から駆動電圧の周波数が１０００Ｈｚまではダストの状態に大きな差異は見られなかった。しかし、駆動電圧の周波数が５０００Ｈｚからダストが減少し、１００００Ｈｚ以上ではほとんどダストが除去された。この結果より、綿ダストのような比重の小さいダストの場合、５０００Ｈｚ以上の比較的高い周波数の駆動電圧が効果的で、特に１００００Ｈｚ以上でその効果が最も大きいと考えられる。

以上の結果より、半田ボールのように比較的比重の大きいダスト（砂等）の場合には、５０００Ｈｚ以下の低周波数の駆動電圧が有効である。一方、綿ダストのように比較的比重の小さいダスト（綿，繊維等）の場合には、５０００Ｈｚ以上の高周波数の駆動電圧が有効である。このため、ハーフミラーのような光学素子に付着したダストを効果的に除去するには、低周波数領域と高周波数領域の両方の周波数の駆動電圧を用いることが有効である。あるいは、ダストの種類がある程度特定できる場合には、印加する駆動電圧の周波数を選択的に切り替えてもよい。

上述した本発明の第１の実施の形態によれば、ハーフミラーの基材自体に強誘電体フィルムを用い、その両側に透明電極を配置し、それらをハーフミラー本体と積層させることで、外形（特に周縁部）を大きくすることなく、ダスト除去機能を有するハーフミラーを実現できる。

＜２．第２の実施の形態＞
次に、第２の実施の形態として、本発明の光学素子をレンズに適用した例を説明する。

図１１に、第２の実施の形態に係るレンズの構成の一例を示す。
本実施の形態に係るレンズは、平凸レンズ等のレンズ本体３１の片面に、例えばＩＴＯ膜の透明電極３２、その上に強誘電体膜３３として例えばＰＶＤＦ膜やＰＺＴ膜などが成膜された後、その上にＩＴＯ膜などの透明電極３４が積層されてなる。

ここで、透明電極３２，３４はレンズに入射してくる光線を透過させなければいけないので、できるだけ薄くして、透明度を高くすることが望ましい。このような透明電極３２，３４に挟まれた強誘電体膜３３を積層することにより、レンズの光線透過率をほとんど減少させることなく、ダスト付着時に電源部６から透明電極３２，３４間に駆動電圧を印加することで、ダストを除去することが可能となる。

なお本実施の形態では、レンズ本体３１に平凸レンズを適用した場合について説明したが、その他の両凸レンズ、非球面レンズ、シリンドリカルレンズ等への応用が可能である。

本発明の第２の実施の形態によれば、強誘電体膜の両側に透明電極を配置し、それらをレンズ本体と積層させることで、第１の実施の形態と同様、外形（特に周縁部）を大きくすることなく、ダスト除去機能を有する光学素子を実現できる。

＜３．第３の実施の形態＞
次に、第３の実施の形態として、本発明の光学素子を金属ミラーに適用した例を説明する。

図１２に、第３の実施の形態に係る金属ミラーの構成の一例を示す。
本実施の形態に係る金属ミラーは、例えば、基材４１（合成石英等）上に、ＩＴＯ膜等の透明電極４２、その上に強誘電体膜４３として例えばＰＶＤＦ膜やＰＺＴ膜などが成膜された後、その上にＩＴＯ膜等の透明電極４４が積層され、最後に金属ミラー本体（金属膜）４５が成膜されてなる。

ここで、金属ミラーに本発明を用いる場合は、透明度は要求されないので、ＩＴＯ等の透明電極でなくても、低抵抗を有すればいいので、Ａｌ，Ｃｕ，ＡｌＳｉＣｕなどの金属を電極に用いることも可能である。また、本発明は、電源部６から強誘電体膜４３に駆動電圧を印加するため、両面に電極を設けたが、金属ミラーの場合は、金属ミラー本体４５そのものに透明電極としての役割を設けることも可能である。また、本実施の形態では、金属ミラーに適用した例としているが、その他に誘電体ミラーなどにも同様の構成による応用が可能である。

本発明の第３の実施の形態によれば、強誘電体膜の両側に透明電極を配置し、それらを金属ミラー本体と積層させることで、第１の実施の形態と同様、外形（特に周縁部）を大きくすることなく、ダスト除去機能を有する金属ミラーを実現できる。

＜４．第４の実施の形態＞
次に、第４の実施の形態として、本発明の光学素子を偏光素子に適用した例を説明する。

図１３に、第４の実施の形態に係る偏光素子の構成の一例を示す。
本実施の形態に係る偏光素子は、偏光素子本体５１上に、例えばＩＴＯ膜の透明電極５２、その上に強誘電体膜５３として例えばＰＶＤＦ膜やＰＺＴ膜などが成膜された後、その上にＩＴＯ膜などの透明電極５４が積層されてなる。

ここで、光線の入射方向は、透明電極５４側からが望ましい。なぜならば、強誘電体膜５３は電圧印加なしの状態でも複屈折を生じる場合は、偏光素子本体５１の前に置くことで、従来通りの偏光機能を持たせることが可能である。ただし、電圧印加時のみに複屈折を生じる強誘電体膜を使用する場合は、光線の入射方向はどちらでも構わない。

本発明の第４の実施の形態によれば、強誘電体膜の両側に透明電極を配置し、それらを偏光素子本体と積層させることで、第１の実施の形態と同様、外形（特に周縁部）を大きくすることなく、ダスト除去機能を有する偏光素子を実現できる。

＜５．第５の実施の形態＞
次に、第５の実施の形態として、本発明の光学素子を光学フィルターに適用した例を説明する。

図１４に、第５の実施の形態に係る光学フィルターの構成の一例を示す。
本実施の形態に係る光学フィルターは、光学フィルター本体６１上に、例えばＩＴＯ膜の透明電極６２、その上に強誘電体膜６３として例えばＰＶＤＦ膜やＰＺＴ膜などが成膜された後、その上にＩＴＯ膜などの透明電極６４が積層されてなる。

ここで、光線の入射方向は、透明電極６４側からにしているが、どちらでも構わない。しかし、光学フィルターの場合は、偏光素子とは違い、強度が落ちるだけでなく、所望する光学特性自体を変えてしまうので、あらかじめ透明電極と強誘電体膜を加味した光学設計をしておくことが必要である。このような光学設計を行うことで、干渉フィルター、ＩＲ（Infrared Filter）フィルター、ＮＤ（Neutral Density）フィルターなどの光学フィルターに応用することが可能となる。

本発明の第５の実施の形態によれば、強誘電体膜の両側に透明電極を配置し、それらを光学フィルター本体と積層させることで、第１の実施の形態と同様、外形（特に周縁部）を大きくすることなく、ダスト除去機能を有する光学フィルターを実現できる。

以上、本発明の各実施の形態の例について説明したが、本発明は上記各実施の形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、他の変形例、応用例を含むことはいうまでもない。

例えば、第１の実施の形態では、本発明の光学素子を光学機器に応用した例として撮像装置を説明したが、光学系を有する光学機器であればよく、その他、例えば顕微鏡、望遠鏡（双眼鏡）、レーザ装置など種々の光学機器に適用することができる。

１…撮像レンズ、２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ…ハーフミラー、３…撮像素子、４…ペンタプリズム、５…ファインダー、６…電源部、７…制御部、８…操作部、９…電源スイッチ、１０…撮像装置、１１，１７…強誘電体フィルム、１２…高屈折率膜、１３…低屈折率膜、１４，１５，１８…透明導電膜、１６…ハーフミラー本体、１９…プラスチックフィルム、２０…枠体、２１…半田、２２…配線、２５…半田ボール、３１…レンズ本体、４５…金属ミラー本体、５１…偏光素子本体、６１…光学フィルター本体

Claims (7)

1. 光学素子本体と、
   光の入射側に成膜された第１の透明電極膜と、
   前記第１の透明電極膜と対向して形成された第２の透明電極膜と、
   少なくとも前記第１および第２の透明電極膜の間に成膜され、前記第１および第２の透明電極膜を介して印加される駆動電圧に応じて振動する第１の強誘電体膜と、
   を備える光学素子。
2. 前記第１および第２の透明電極膜の間に、前記第１の強誘電体膜および前記光学素子本体が形成されている
   請求項１に記載の光学素子。
3. 前記第１および第２の透明電極膜の間に、第３の透明電極膜が形成され、
   さらに、前記第１および第３の透明電極膜の間に前記第１の強誘電体膜が形成され、かつ、前記第２および第３の透明電極膜の間に第２の強誘電体膜が形成されている
   請求項２に記載の光学素子。
4. 前記第２の透明電極膜の表面に、透明でフレキシブル性を有する基材が形成されている
   請求項２に記載の光学素子。
5. 前記光学素子本体が、前記第２の透明電極膜の表面に形成されている
   請求項１に記載の光学素子。
6. 光学素子本体と、
   光の入射側に成膜された第１の透明電極膜と、
   前記第１の透明電極膜と対向して形成された第２の透明電極膜と、
   少なくとも前記第１および第２の透明電極膜の間に成膜され、前記第１および第２の透明電極膜を介して印加される駆動電圧に応じて振動する第１の強誘電体膜と、
   前記駆動電圧を発生させる電源部と、
   を備える光学機器。
7. 前記電源部が発生する駆動電圧の周波数として、前記第１の透明電極膜の表面に付着するダストの比重が大きいときは５０００Ｈｚ以下が適用され、前記第１の透明電極膜の表面に付着するダストの比重が小さいときは５０００Ｈｚ以上が適用される
   請求項６に記載の光学機器。

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