JP2013504779A - 連続冠形状圧電作動変形可能ダイアフラムを有する光学デバイス - Google Patents
連続冠形状圧電作動変形可能ダイアフラムを有する光学デバイス Download PDFInfo
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- H10N30/2047—Membrane type
- H10N30/2048—Membrane type having non-planar shape
Abstract
Description
1.1 プレート
1.5 フレーム
2 メンブレン
2.1 中央区域
2.2 中間区域
2.3 固定区域
2a 層
2b 主層
2c 強化層
3 空洞、皿部
3.1 皿部の底部
4 流体
4’ 第2の流体
5 作動手段
5.1 圧電アクチュエータ
5.10 ユニット圧電アクチュエータ
5.2 補助圧電アクチュエータ
6 空洞
20a、20b 電極
21 圧電材料のブロック
23 電源
50 梁
70 受動圧電アクチュエータ
80 対物レンズ
81 画像センサ
82 基板
83 レンズ、光学ブロック
83.1、83.2 レンズ
95 補償手段
95.1 熱バイモルフ要素
96 膨張接続部
100 基板
101 犠牲層
107 孔
200 第2のメンブレン
201 保護キャップ
202 開口
B 圧電バイモルフ
C、C’ 圧電材料の連続冠状部
Caux 補助不連続冠状部
Cint 内側冠状部
L、L’ 液体レンズ
z1 半径方向区域
z2 縦方向区域
Claims (19)
- ある量の液体または気体の流体を閉じ込めるための支持体(1)上の固定区域(2.3)と、静止位置から可逆的に変形可能な中央区域(2.1)と、前記固定区域(2.3)と前記中央区域(2.1)との間の中間区域のメンブレン(2)を偏らせて前記流体(4)を移動させるための作動手段とを含む変形可能メンブレン(2)をもつ光学デバイスであって、前記作動手段がいくつかの圧電アクチュエータ(5.1)を収容する圧電材料の連続冠状部を含み、各アクチュエータは1対の電極が前記連続冠状部(C)を挟むことによって形成され、前記連続冠状部が前記中央区域(2.1)に重なることなく前記中央区域(2.1)のまわりに取り付けられ、前記作動手段(5)が少なくとも前記中間区域(2.2)で前記メンブレン(2)に固定され、前記作動手段(5)と、それが固定される前記メンブレン(2)とが少なくとも1つの圧電バイモルフ(B)を形成し、前記メンブレン(2)の静止位置に対して前記中央区域(2.1)を変形させることを目指して、前記メンブレン(2)の前記中間区域(2.2)から前記中央区域(2.1)への、または逆への前記流体(4)の移動をもたらすように前記作動手段(5)が作動時に半径方向に収縮または拡大することを特徴する、光学デバイス。
- 1対の電極のうちの少なくとも1つの電極(20a)が2つ以上の圧電アクチュエータに共通である、請求項1に記載の光学デバイス。
- 前記作動手段(5)が、さらに、前記メンブレン(2)の前記固定区域(2.3)に、およびオプションとして直接前記支持体(1)に固定される、請求項1または2に記載の光学デバイス。
- 前記作動手段(5)が前記メンブレン(2)の上にある、および/または前記メンブレン(2)の下にある、および/または前記メンブレン(2)に統合される、請求項1から3の一項に記載の光学デバイス。
- 前記メンブレン(2)が、少なくとも中間区域(2.2)において層(2a、2b)のスタックと、その間に、より大きい剛性の強化層(2c)およびより小さい剛性の層(2b)とを含み、前記より大きい剛性の層(2a)が前記圧電バイモルフ(B)の一部である、請求項1から4の一項に記載の光学デバイス。
- 前記メンブレン(2)が、前記中央区域(2.1)、前記中間区域(2.2)、および前記固定区域(2.3)において延びる連続層(2b)を含む、請求項1から5の一項に記載の光学デバイス。
- 1つまたは複数の圧電アクチュエータ(5.2)を収容する圧電材料の不連続冠状部(Caux)を含む前記メンブレン(2)に固定された補助作動手段(5’)をさらに含み、前記不連続冠状部(Caux)が前記連続冠状部(C)と同心で取り付けられ、前記補助作動手段(5.2)と、それが固定される前記メンブレン(2)とが少なくとも1つの圧電バイモルフを形成する、請求項1から6の一項に記載の光学デバイス。
- 温度に応じて前記光学デバイスの焦点レンズの変動を補償するための手段(95)を含む、請求項1から7の一項に記載の光学デバイス。
- 前記補償手段(95)が、前記連続冠状部(C)に収容された前記圧電アクチュエータ(5.1)のうちの少なくとも1つと混同される、請求項8に記載の光学デバイス。
- 前記補償手段(95)が、前記中間区域(2.2)に突き出ることによって前記固定区域(2.3)で前記メンブレン(2)に固定された、または前記流体(4)を基準にして前記メンブレン(2)に向き合った前記支持体(1)に取り付けられた連続冠状部として配置される1つまたはいくつかの熱バイモルフ(95.1)を含む、請求項9に記載の光学デバイス。
- 前記作動手段(5)の前記圧電アクチュエータ(5.1)が互いに別々にまたは同時にすべて一緒に作動することができる、または、さらに、グループ単位で同時に作動することができる、請求項1から10の一項に記載の光学デバイス。
- 圧電材料の連続冠状部(C’)に配置され、前記中間区域(2.2)においておよびオプションとして前記固定区域(2.3)において前記メンブレン(2)に固定され、場合によっては正圧電効果により動作可能であり、前記メンブレン(2)の変形をモニタリングするために専用に設けられる1つまたは複数の圧電アクチュエータ(70)を含む、請求項1から11の一項に記載の光学デバイス。
- 前記支持体(1)に取り付けられた保護キャップ(201)をさらに含む、請求項1から12の一項に記載の光学デバイス。
- 前記キャップ(201)が、前記中央区域(2.1)で開口(202)を備えるか、または機密であり、別の流体(4’)を閉じ込める、請求項13に記載の光学デバイス。
- 前記メンブレン(2)が、圧電材料の、ポリジメチルシロキサン、ポリメチルメタクリレート、ポリテレフタレートエチレン、ポリカーボネート、パリレン、エポキシ樹脂、感光性ポリマー、シリコーンから選択された有機材料、シリコン、酸化ケイ素、窒化ケイ素、炭化ケイ素、多結晶シリコン、窒化チタン、ダイヤモンド状炭素、スズインジウム酸化物、アルミニウム、銅、ニッケルから選択された無機質材料で製作される、請求項1から14の一項に記載の光学デバイス。
- 流体(4、4’)の各々が、炭酸プロピレン、水、屈折率液体、光学オイル、もしくはさらにイオン液体から選択された液体、または空気、窒素、およびヘリウムから選択された気体である、請求項1から15の一項に記載の光学デバイス。
- 前記圧電材料が、PZT、窒化アルミニウム、ポリフッ化ビニリデンもしくはそのトリフルオロエチレンとのコポリマー、酸化亜鉛、チタン酸バリウム、ニオブ酸鉛、およびチタン酸ビスマスなどのシレナイトで製作される、請求項1から16の一項に記載の光学デバイス。
- レンズまたはミラーであることを特徴とする、請求項1から17の一項に記載の光学デバイス。
- 請求項1から18の一項に記載の少なくとも1つの光学デバイス(L、L’)を含むことを特徴とするカメラ。
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