JP5406046B2 - 可変焦点レンズ - Google Patents

Description

本発明は、可変焦点レンズに関し、より詳細には、電気光学効果を有する光学材料を用いて、焦点距離を変更可能とした可変焦点レンズに関する。

従来、光学レンズ、プリズムなどの光学部品は、カメラ、顕微鏡、望遠鏡などの光学機器、プリンタ、コピー機など電子写真方式の記録装置、ＤＶＤなどの光記録装置、通信用、工業用の光デバイス等に用いられている。通常の光学レンズは、焦点距離が固定されているが、上述の機器、装置の中には、状況に応じて焦点距離を調整することのできるレンズ、いわゆる可変焦点レンズを用いる場合がある。従来の可変焦点レンズは、複数のレンズを組み合わせて、機械的に焦点距離を調整する。しかしながら、このような機械式の可変焦点レンズは、応答速度・製造コスト・小型化・消費電力などの点から、適用範囲を広げることには限界があった。

そこで、光学レンズを構成する透明媒質に、屈折率を可変できる物質を適用した可変焦点レンズ、光学レンズの位置を動かすのではなく、機械的に光学レンズの形状を変形させる可変焦点レンズなどが考え出された。前者の可変焦点レンズとして、光学レンズとして液晶を利用した可変焦点レンズが提案されている。この可変焦点レンズは、２枚のガラス板で液晶を挟み込むなどして、透明物質でできた容器に液晶を封じ込めている。この容器の内側を球面上に加工して、液晶をレンズ形状に成形すると、可変焦点レンズを構成することができる。この容器の内側には透明電極が設けられ、液晶に電界をかけることによって屈折率を制御し、焦点距離を可変制御する（例えば、特許文献１参照）。

後者の可変焦点レンズとして、変形するレンズの材料は、液体が用いられることが多い。例えば、非特許文献１に記載された可変焦点レンズは、ガラス板に挟まれた空間に、シリコンオイルなどの液体を封入した構造を有している。ガラス板は、薄く加工されており、外部からチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）ピエゾアクチュエータによって、ガラス板に圧力をかけることにより、オイルとガラス板全体で構成されるレンズを変形させ、焦点位置を制御する。この可変焦点レンズの動作原理は、眼球の水晶体と同じである。

しかしながら、従来の可変焦点レンズは、機械的に焦点距離を調整する可変焦点レンズ、液晶に電界をかけて屈折率を制御する可変焦点レンズ、ＰＺＴピエゾアクチュエータによりレンズを変形させる可変焦点レンズのいずれも、焦点距離を変更するのに要する応答速度に限界があり、１ｍｓ以下の高速応答に適用することができないという問題があった。

本発明の目的は、焦点距離の変更を高速に行うことができる可変焦点レンズを提供することにある。

特開平１１−６４８１７号公報

金子卓他、「可変焦点レンズを用いた長焦点深度視覚機構」、デンソーテクニカルレビュー、Ｖｏｌ．３， Ｎｏ．１， ｐ．５２−５８， １９９８

このような目的を達成するために、本発明の一実施態様は、反転対称性を有する単結晶からなる電気光学材料と、該電気光学材料の光の入射面と光の出射面とに形成された電極であって、前記入射面の上に間隔をおいて配置され、空隙を挟んで対向する辺が平行な上部電極対、および前記出射面の上に間隔をおいて配置され、空隙を挟んで対向する辺が平行な下部電極対を含み、前記上部電極対の対向する辺の位置と前記下部電極対の対向する辺の位置とが、前記電気光学材料を挟んで一致している電極とを備え、前記光を前記入射面の電極が形成されていない空隙から入射し、前記出射面の電極が形成されていない空隙から出射するように光軸が設定され、前記入射面の電極と前記出射面の電極とを結ぶ電気力線の一部が前記入射面の空隙と前記出射面の空隙との間の前記電気光学材料の内部で屈曲することにより、前記光軸を中心に前記光が透過する部分の電界が変化させられ、前記入射面の電極と前記出射面の電極との間の印加電圧を変えることにより、前記電気光学材料を透過した光の焦点が可変であることを特徴とする。

前記電気光学材料は、ペロブスカイト型単結晶材料が好適であり、典型的にはタンタル酸ニオブ酸カリウム（ＫＴａ_１−ｘＮｂ_ｘＯ_３）を用いることができる。また、前記電気光学材料は、結晶の主成分が、周期律表Ｉａ族とＶａ族から構成されており、Ｉａ族はカリウムであり、Ｖａ族はニオブ、タンタルの少なくとも１つを含むことができ、さらに、添加不純物としてカリウムを除く周期律表Ｉａ族、例えばリチウム、またはＩＩａ族の１または複数種を含むこともできる。

図１は、本発明の一実施形態にかかる可変焦点レンズの構成を示す図である。 図２は、本実施形態にかかる可変焦点レンズの原理を説明するための図である。 図３は、可変焦点レンズの基板内部における電界成分と屈折率の分布とを示す図である。 図４は、実施例１にかかる可変焦点レンズの構成を示す図である。 図５Ａは、実施例２にかかる可変焦点レンズの光路長変調分布を示す図である。 図５Ｂは、実施例２にかかる可変焦点レンズの光路長変調分布を示す図である。 図６は、実施例２にかかる可変焦点レンズにおいて光路長変調と理想的な二次曲線とのずれを示す図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。本実施形態の可変焦点レンズは、電気光学材料と、これに取付けた電極から構成される。電気光学効果を利用することにより、従来の可変焦点レンズと比較して、はるかに高速な応答速度を得ることができる。

図１に、本発明の一実施形態にかかる可変焦点レンズの構成を示す。電気光学材料を板状に加工した基板１の上面（光の入射面）および下面（光の出射面）に、それぞれ１対の上部電極２ａ，２ｂおよび下部電極３ａ，３ｂが形成されている。上部電極２ａ，２ｂの各々は等しい電位とし、下部電極３ａ，３ｂの各々も等しい電位とする。光は、同電位の電極対の間の空隙を通過するように、ｙ軸方向に光軸を設定する。上部電極２ａ，２ｂのそれぞれは、光が透過する空隙を挟んで対向する辺がｚ軸に平行となるように形成されており、この２つの辺の間隔をＡとする。下部電極３ａ，３ｂも同じ構成であり、その対向する辺の位置は、ｘ軸方向において上部電極２ａ，２ｂの対向する辺と一致、すなわち基板１を挟んで一致している。ここで、基板１の厚さをＴとする。電圧を上部電極２から下部電極対３へ、またはその逆に印加することができる。

電気光学材料は、反転対称性を有する酸化物単結晶材料が好適である。反転対称性については、詳しくは後述する。電極についても詳しくは後述する。

図２を参照して、本実施形態にかかる可変焦点レンズの原理を説明する。図１に示した可変焦点レンズにおいて、上部電極２ａ，２ｂに正の電圧、下部電極３ａ，３ｂに負の電圧をかける。このとき、通常のコンデンサと同様、電界は上下に向かい合った電極同士の間を、上から下に向いた状態で発生する。また、電界は、上下の電極の間だけでなく、その周囲にも発生し、光が透過する部分にも発生する。このはみ出した電界により、電気光学材料である基板１には、電気光学効果が発生し、光が透過する部分の屈折率が変調される。

光が透過する部分の電界分布と屈折率変調について説明する。電気光学材料は、一般的に比誘電率が１より十分に大きい。このため、基板１の内部の電界の電気力線は、表面付近では、基板表面に対して平行に近くなる（符号４ａ，４ｂ参照）。上部電極２ａから右方向へ進む電気力線４ａは、上部電極２ａを出た後、そのまま基板１の上面にほぼ平行に進む。一方、上部電極２ｂから左方向へ進む電気力線４ｂも、上部電極２ｂを出た後、そのまま基板１の上面にほぼ平行に進む。２つの電気力線４ａ，４ｂは、上部電極２ａ，２ｂの中央でぶつかるので、そこから大きく向き変え、基板１の下方向へ進む。電気力線４ａ，４ｂは、その後下面に達し、大きく向きを変えて、互いに反対方向に進み、それぞれ下部電極３ａ，３ｂまで進む。このように、基板１の内部で、表面付近を進む電気力線は、同電位の電極対の間の空隙において急激に屈曲するので、この屈曲部分では電界が大きく変化する。すなわち、光軸を中心に、光が透過する部分で電界が変化して、屈折率が変調される。

図３に、基板内部における電界成分と屈折率の分布とを示す。図３（ａ）は、基板１の上面付近のｘ軸方向の、電界成分Ｅ_ｘの分布を示す。横軸は、同電位の電極対の間にある光が透過する部分のｘ軸方向の位置を表している。中央部を境に、左と右とでは電気力線の向きが１８０度異なるため、このような分布となる。図３（ｂ）は、同じくｘ軸方向の各々の位置におけるｙ軸方向の電界成分Ｅ_ｙの分布を示す。電界成分Ｅ_ｙは、符号は変わらないが、その絶対値は中央部で小さく、電極に近づくほど大きくなる。このような電界分布により、ｘ軸方向の屈折率が変調される。

図３（ｃ）に、電気光学材料としてタンタル酸ニオブ酸カリウム（ＫＴａ_１−ｘＮｂ_ｘＯ_３、以下ＫＴＮという）を用いて、光電界の向きがｚ方向の光を入射したときの屈折率変調を示す。基板１の中央部付近、すなわち光軸付近は、中央部からｘ軸方向に離れて、電極対に近い部分よりも屈折率が低いため、光は高速で進行し、中心部から電極対に近い部分ほど、光の速度は遅くなる。このため、基板１を透過した光の波面は、中央部付近よりも電極対に近い部分で遅れた形となり、凹レンズとして機能する。光が透過する部分をレンズとして考えると、集光または発散の効果の強いレンズを実現することができる。図１および図２の構成では、ｘ軸方向にのみ集光または発散が起こり、ｚ方向での集散は起こらないので、一般的な球面レンズではなく、いわゆるシリンドリカルレンズとして機能する。

図１および図２の構成の可変焦点レンズをもう一組用意し、光が透過する部分の光軸を一致させて配置する。２つの可変焦点レンズを、光軸を中心に互いに９０度の角度で配置することにより、２方向で集光または発散を行うことにより、球面レンズと等価な機能を実現することができる。

（電気光学材料）
電気光学効果には、いくつかの次数の異なる電気光学効果が含まれるが、一般的には、１次の電気光学効果（以下、ポッケルス効果という）と２次の電気光学効果（以下、カー効果という）が利用されている。しかし、電気光学効果の中でも、電界の自乗に比例した屈折率変調が起こる、２次の電気光学効果（カー効果）を有する材料が好適である。カー効果の場合は、図３に示したように、屈折率分布Δｎは電界成分Ｅ_ｘの符号に依存しないので、レンズとして好適な左右対称形になるからである。一方、ポッケルス効果の場合は、屈折率変調は電界の１乗に比例し、電界成分Ｅ_ｘによる屈折率変化は左右対称とならないため、レンズとしてうまく機能しない。

また、反転対称性を有する単結晶とは、原子の配列を、ある原点を中心としてｘ，ｙ，ｚ座標系で反転したとき、元の原子の配列と完全に同じ配列となる結晶をいう。なお、自発分極を有する材料を、座標軸上で反転すると、自発分極の向きが反転するので、このような結晶材料は反転対称性を有していない。一方、反転対称性を有する単結晶は、ポッケルス効果を有さず、カー効果が最低次の電気光学効果となる。従って、電気光学効果を有する結晶材料の中でも、反転対称性を有する単結晶が望ましい。

結晶内部の電界の大きさは、電極に印加する電圧に比例する。また、屈折率変調は電界の自乗に比例するため、結局、屈折率変調の大きさは電圧の自乗に比例する。これにより、凹レンズの焦点距離は電圧によって制御できる。また、ここでは凹レンズとして機能すると説明したが、電気光学係数の符号は材料や光偏光によって異なるので、凸レンズを実現することもできる。

電気光学材料は、ペロブスカイト型の結晶構造を有する単結晶材料が好適である。ペロブスカイト型単結晶材料は、使用温度を適切に選択すれば、使用状態において反転対称性を有する立方晶相となり、この立方晶相にてポッケルス効果を有さないためである。例えば、最もよく知られたチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３、以下ＢＴという）でも、１２０℃付近において正方晶相から立方晶相へ相転移する温度（以下、相転移温度という）を超えた温度であれば、立方晶相となり、カー効果を発現する。

さらに、ＫＴＮを主成分とする単結晶材料は、より好適な特徴を有する。ＢＴは相転移温度が決まっているのに対し、ＫＴＮは、タンタルとニオブの組成比により、相転移温度を選択することができる。これにより、室温付近に相転移温度を設定することができる。ＫＴＮは、相転移温度よりも高い温度であれば立方晶相となり、反転対称性を有し、大きなカー効果を有する。同じ立方晶相にあっても、より相転移温度に近い方が、カー効果が圧倒的に大きくなる。このため、室温付近に相転移温度を設定することは、大きなカー効果を簡便に実現する上で、非常に重要である。

反転対称性を有する単結晶材料として、結晶の主成分が、周期律表Ｉａ族とＶａ族から構成されており、Ｉａ族はカリウムであり、Ｖａ族はニオブ、タンタルの少なくとも１つを含む材料を用いることができる。さらに、添加不純物としてカリウムを除く周期律表Ｉａ族、例えばリチウム、またはＩＩａ族の１または複数種を含むこともできる。例えば、大きなカー効果を有する立方晶相のＫＬＴＮ（Ｋ_１−ｙＬｉ_ｙＴａ_１−ｘＮｂ_ｘＯ_３、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１）結晶を用いることもできる。

ＫＴＮにおいて、使用温度を相転移温度に近づけると、誘電率が急激に高くなるため、
電気光学効果が大きくなる。また、誘電率が高いと、図２に示した電気力線の屈曲が、より急激になり、レンズ効果が大きくなる。大きな電気光学効果と大きな電気力線の屈曲とを合わせた相乗効果により、例えば、ＫＴＮの比誘電率が１０，０００を超え、ＫＴＮ基板に印加する電圧が５００Ｖを超えると、焦点距離が１ｍ以下となり、実用上有効な特性が得られる。

なお、ＫＴＮは、他の電気光学結晶と同様に、印加電界の向きと光電界の向きとの関係により、屈折率変調が変わる。図２の構成において、偏光は、光電界の向きがｘ軸方向の場合と、ｚ軸方向の場合の２種類がある。それぞれの場合に、光が感じる屈折率変調Δｎ_ｘとΔｎ_ｚとは、

となって異なる。ここで、ｎ_０は変調前の屈折率である。

また、ｓ_１１とｓ_１２は電気光学係数であるが、ｓ_１１は正なのに対し、ｓ_１２は負の値を持ち、絶対値はｓ_１１の方が大きい。この特徴のため、光電界の向きがｘ方向の場合は凸レンズ、ｚ方向の場合は凹レンズと、入射光の偏光状態によって機能が全く変わる。

（電極材料）
電気光学材料に高い電圧を印加すると、電極から電荷が注入され、結晶内に空間電荷が発生しうる。この空間電荷により電圧の印加方向に電界の傾斜が生じるために、屈折率の変調にも傾斜が生じる。

従って、電気光学材料をレンズとして機能させるための所望の屈折率分布が得られなかったり、電気光学材料を透過する光が偏向しないようにするためには、基板１に電圧を印加した際に、基板１の内部に空間電荷が形成されない方がよい。空間電荷の量は、キャリアの注入効率に依存する量であるため、電極から注入されるキャリアの注入効率は小さい方がよい。電極材料の仕事関数が大きくなるにつれて、電極と基板との間はショットキー接合に近づき、キャリアの注入効率は減少する。電気光学結晶において電気伝導に寄与するキャリアが電子の場合には、電極材料の仕事関数は、５．０ｅＶ以上であることが好ましい。例えば、仕事関数が５．０ｅＶ以上の電極材料として、Ｃｏ（５．０）、Ｇｅ（５．０）、Ａｕ（５．１）、Ｐｄ（５．１２）、Ｎｉ（５．１５）、Ｉｒ（５．２７）、Ｐｔ（５．６５）、Ｓｅ（５．９）を用いることができる。（）内は仕事関数（ｅＶ）を示す。

一方、電気光学結晶において電気伝導に寄与するキャリアが正孔の場合には、正孔の注入を抑えるために、電極材料の仕事関数は、５．０ｅＶ未満であることが好ましい。例えば、仕事関数が５．０ｅＶ以上の電極材料として、Ｔｉ（３．８４）等を用いることができる。なお、Ｔｉの単層電極は酸化して高抵抗になるので、一般的には、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕを積層した電極を用いて、Ｔｉの層と電気光学結晶とを接合させる。さらに、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯなどの透明電極を用いることもできる。

（実施例１）
図４に、実施例１にかかる可変焦点レンズの構成を示す。電気光学材料を板状に加工した基板１１の上面および下面に、それぞれ１対の上部電極１２ａ，１２ｂおよび下部電極１３ａ，１３ｂが形成されている。基板１１は、ＫＴＮ単結晶から、ブロックを切り出し、３ｍｍ×３ｍｍ×（厚さＴ＝）１ｍｍの形状に成形した。基板１１の６面とも、結晶の（１００）面に平行とし、光学研磨を行っている。このＫＴＮ単結晶は、相転移温度３５℃であったので、これを少し上回る４０℃で使用することとした。この温度での比誘電率は２０，０００である。

上部電極１２ａ，１２ｂ、下部電極１３ａ，１３ｂのそれぞれは、０．６ｍｍ×２．６ｍｍの方形で、白金（Ｐｔ）を蒸着して形成されている。そして、光が透過する空隙を挟んで対向する辺を平行に配置してあり、この２つの辺の間隔Ａは１．４ｍｍである。

実施例１の可変焦点レンズを、４０℃で温度制御した状態で、コリメートしたレーザ光を、上部電極１２ａ，１２ｂの間の空隙に入射する。光の偏光は直線で、振動電界の方向はｚ軸方向である。上下電極間に５００Ｖの電圧を印加すると、下部電極１３ａ，１３ｂの間から出射する光は、ｘ軸方向に広がり、シリンドリカル凹レンズとして機能する。焦点距離は２５ｃｍである。ここで、印加電圧を２５０Ｖにすると、広がりは小さくなり、焦点距離は約１ｍになる。すなわち、印加電圧により、焦点距離を変化させることができる。焦点距離の変更は、印加電圧を変更するだけなので、応答時間は１μｓ以下であり、従来の可変焦点レンズの応答時間と比較して、３桁以上改善されている。

また、光の進行方向はそのままに、偏光を９０度回転させて測定を行う。つまり、光の振動電界の方向をｘ軸方向とする。この場合は、凸レンズとして機能する。印加電圧が５００Ｖのとき、焦点距離は１９ｃｍであり、印加電圧によって焦点距離を変化させることができる。

（実施例２）
レンズの特性は、基板１を透過することによって光が受ける光路長変調によって表される。光路長変調Δｓとは、電気光学材料を透過する間の経路にわたって、屈折率変調Δｎを積分したものである。上述したように、屈折率変調はｘとｙとの関数であるため、これをΔｎ（ｘ，ｙ）とする。屈折率変調Δｎはｚには依存しない。本実施形態にかかる可変焦点レンズは、ｙ軸方向に光が伝搬するので、光路長変調Δｓは、

となり、ｙには依存せずｘのみの関数となる。すなわち、光を集散させるｘ軸方向でのみ変化し、ｚ軸方向には変化しない。

図５Ａ，Ｂに、実施例２にかかる可変焦点レンズの光路長変調分布を示す。図５Ａは、上部電極および下部電極の間隔Ａ＝２ｍｍの場合の光路長変調分布を示し、図５Ｂは、間隔Ａ＝１ｍｍの場合の光路長変調分布を示す。基板１は、いずれの場合も厚さＴ＝１ｍｍの電気光学材料を使用している。横軸は、ｘ軸方向の位置を表し、光が透過する部分の中央を原点としている。縦軸は、光路長変調Δｓである。いずれも、光電界がｘ軸方向に向いている場合の光路長変調（ΔＳｘ）は上に凸であり、凸レンズとして機能していることを表している。なお、光電界がｚ軸方向に向いている場合の光路長変調（ΔＳｚ）は下に凸であり、凹レンズとして機能していることを表す。

図５Ａ，Ｂの曲線は、二次曲線へのフィッティングを結果を示している。理想的には、この二次曲線に従うことが望ましいが、いずれの場合もわずかにずれが存在している。さらに、図５Ａは、図５Ｂと較べて二次曲線からのずれが大きい。これは、各電極から光が透過する部分へ広がる電気力線は、基板１の厚さＴによって決定される範囲内しか広がらないからである。すなわち、上部電極と下部電極との間に同じ電圧を印加したとき、上部電極および下部電極の間隔Ａが広すぎる（図５Ａの場合）と、光が透過する部分の中央に電気力線が届かず、電気光学効果が小さくなり、屈折率変調も小さくなるからである。

図６に、実施例２にかかる可変焦点レンズにおいて光路長変調と理想的な二次曲線とのずれを示す。横軸は、電極対の間の空隙の間隔Ａと基板１の厚さＴとの比Ｒ（＝Ａ／Ｔ）を示す。縦軸は、実際の光路長変調Δｓと理想的な二次曲線とのずれ量のピーク・ピーク値を示す。すなわち、間隔Ａと厚さＴとを決めて実際の光路長変調（図５Ａ，Ｂのプロット○、□）を求めて、図５Ａ，Ｂに示したフィッティングを行い、ｘ座標が空隙の間隔Ａの範囲にわたって、ずれ量の最小値と最大値を求め、そのふれ幅をピーク・ピーク値として示している。Ｒが大きい場合は、光が透過する部分の中央に電気力線が届かず、光路長変調Δｓのずれ量が大きくなるので、Ｒをある程度小さく設定しておくことが望ましい。実用上、光路長変調Δｓのずれ量の目安は、光波長程度（およそ１μｍ）であることから、Ｒを１．５以下にすることが望ましい。

上記実施例１においては、上部電極１２ａ，１２ｂは、それぞれ独立した電極として示しているが、基板１１内部の電界分布に不要な乱れを与えない限り、基板１１の上面で結合または他の方法で結合された１つの電極であっても構わない。同様に、下部電極１３ａ，１３ｂも、基板１１内部の電界分布に不要な乱れを与えない限り、結合された１つの電極であってもよい。

上記実施例１においては、上部電極１２ａ，１２ｂと下部電極１３ａ，１３ｂの対向する辺は、基板１１を挟んでｘ軸方向において一致しているが、完全に一致している必要はなく、互いに平行であればよい。

上記実施例においては、上部電極および下部電極を方形として示したが、光の透過する空隙を挟んで対向する辺を除いた形状は、レンズ作用に影響しないため、任意の形状であってよい。さらに、光の透過する領域の外延から、電極の間隔Ａまたは基板の厚さＴと同程度、またはそれ以上ｚ軸方向に離れたところについては、空隙を挟んで対向する辺であっても、任意の形状であってよい。

Claims (7)

1. 反転対称性を有する単結晶からなる電気光学材料と、
   該電気光学材料の光の入射面と光の出射面とに形成された電極であって、
   前記入射面の上に間隔をおいて配置され、空隙を挟んで対向する辺が平行な上部電極対、および
   前記出射面の上に間隔をおいて配置され、空隙を挟んで対向する辺が平行な下部電極対を含み、
   前記上部電極対の対向する辺の位置と前記下部電極対の対向する辺の位置とが、前記電気光学材料を挟んで一致している電極とを備え、
   前記光を前記入射面の電極が形成されていない空隙から入射し、前記出射面の電極が形成されていない空隙から出射するように光軸が設定され、
   前記入射面の電極と前記出射面の電極とを結ぶ電気力線の一部が前記入射面の空隙と前記出射面の空隙との間の前記電気光学材料の内部で屈曲することにより、前記光軸を中心に前記光が透過する部分の電界が変化させられ、
   前記入射面の電極と前記出射面の電極との間の印加電圧を変えることにより、前記電気光学材料を透過した光の焦点が可変であることを特徴とする可変焦点レンズ。
2. 前記電気光学材料は、ペロブスカイト型単結晶材料であることを特徴とする請求項１に記載の可変焦点レンズ。
3. 前記電気光学材料は、タンタル酸ニオブ酸カリウム（ＫＴａ_１−ｘＮｂ_ｘＯ_３）であることを特徴とする請求項２に記載の可変焦点レンズ。
4. 前記電気光学材料は、結晶の主成分が、周期律表Ｉａ族とＶａ族から構成されており、Ｉａ族はカリウムであり、Ｖａ族はニオブ、タンタルの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２に記載の可変焦点レンズ。
5. 前記電気光学材料は、さらに、添加不純物としてカリウムを除く周期律表Ｉａ族、例えばリチウム、またはＩＩａ族の１または複数種を含むことを特徴とする請求項４に記載の可変焦点レンズ。
6. 前記電極は、前記電気光学材料とショットキー接合が形成される材料であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の可変焦点レンズ。
7. 前記入射面および前記出射面において、前記空隙を挟んで対向する辺の間隔Ａと前記電気光学材料の厚さＴとの比Ｒ＝Ａ／Ｔは、１．５以下であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の可変焦点レンズ。

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