JP5501965B2 - 静電駆動によって変形可能な膜を備えた光学素子 - Google Patents
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Description
Π(R2−1.252)-8dz(R-1.25)
で表される。
1.1 透明プレート
1.5 支持体
2 膜
2.1 光場/中央領域
2.2 応力領域
2.3 固定領域
2.4 保護領域
2.5 保護領域
2.6 補強領域
3 皿状部
3.1 底部
3.2 傾斜側面
4 液体
5 駆動手段
5.11 固定電極
5.12 可動電極
8 自動制御手段
8.1 容量性測定手段
10 液体レンズ
53 誘電層
20 第2膜
20.1 サブ層
20.2 サブ層
80 対物レンズ
81 イメージセンサ
82 基板
83 レンズ
L 液体レンズ
100 基板
101 犠牲層
102 レンズ
103 液体
104 周囲弾性フィルム
105 周囲容器
106 弾性フィルム
107 穴
110 基板
115 空洞
150 電力供給パッド
151 導電通路
1000 液体レンズ
Claims (23)
- 後面と称される膜の一方の面と接触する一定体積の液体(4)の収容に寄与する支持体(1.5)上の固定領域(2.3)と、休止位置から可逆的に変形することが可能な実質的な中央領域(2.1)と、厳密に前記中央領域(2.1)と前記固定領域(2.3)との間に位置する少なくとも1つの応力領域(2.2)において膜に応力を加えることによって、前記中央領域(2.1)において液体(4)を移動させる駆動手段(5)と、を備えた変形可能な膜(2)を有する光学素子であって、
前記膜が、前記膜の全表面を占める少なくとも1つの連続層(20.2)を備え、
前記駆動手段(5)が静電性であり、少なくとも一対の対向する電極を備え、前記電極の対のうちの一方が前記膜の後面の位置に配置されるかまたは前記膜内に埋設され、他方が前記支持体の位置に配置され、これらの電極(5.11、5.12)が誘電体によって分離され、前記誘電体が少なくとも前記液体(4)によって形成されていることを特徴とする光学素子。 - 前記誘電体が、前記液体に加えて、前記対向する電極の内の少なくとも一方の上に配置された追加の誘電体(53)から形成され、前記誘電体が前記液体(4)と接触していることを特徴とする請求項1に記載の光学素子。
- 前記膜(2)の厚さが前記中央領域(2.1)と前記応力領域(2.2)との間で均一であることを特徴とする請求項1または2に記載の素子。
- 前記応力領域(2.2)が、前記中央領域に侵入することなく前記中央領域(2.1)まで延びるかまたは前記中央領域より前で停止することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の素子。
- 前記応力領域(2.2)が、前記固定領域に侵入することなく前記固定領域(2.3)まで延びるかまたは前記固定領域より前で停止することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の素子。
- 駆動の間に前記一対の電極の2つの電極が接触する状態となることを防止するために、一対の電極(5.11、5.12)が機械的ストッパ(B)と連携することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の光学素子。
- 前記膜(2)が、単層または多層であることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の光学素子。
- 前記膜(2)の位置に配置された前記電極(5.12)が、前記応力領域(2.2)を超えて、前記固定領域(2.3)と接触する状態となることまたは前記固定領域(2.3)及び前記支持体(1.5)と接触する状態となることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の光学素子。
- 応力領域(2.2)が単一である場合、前記応力領域(2.2)が前記中央領域(2.1)を取り囲み、応力領域(2.2)が複数ある場合、前記応力領域のそれぞれが前記中央領域(2.1)を取り囲むことを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の光学素子。
- 前記応力領域(2.2)が王冠形状であるかまたは王冠形状の一部であり、前記固定領域(2.3)または前記中央領域(2.1)に向かって突出する放射状の突出部を備えたことを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の光学素子。
- いくつかの応力領域(2.2)が、前記中央領域(2.1)の周囲に不連続な王冠形状を形成し、前記膜が、前記中央領域(2.1)を取り囲み、前記応力領域よりも硬く前記中央領域と前記応力領域との間に配置された、連続した補強領域(2.6)をさらに備えることを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の素子。
- 前記支持体(1.5)が実質的に平坦であるかまたは前記液体(4)を収容する皿状部(3)を備えることを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載の光学素子。
- 前記支持体が、底部及び傾斜側面を有する皿状部(3)を備え、前記支持体の位置の前記電極(5.11)が前記底部及び前記傾斜側面上に延びることを特徴とする請求項1から12のいずれか一項に記載の光学素子。
- 前記支持体(1.5)が、フレーム(1)と、前記フレーム上に固定された第2膜(20)と、を備え、前記フレーム(1)、前記膜(2)及び前記第2膜(20)によって画定される空間に前記液体が配置され、前記支持体(1.5)の位置に配置された前記電極(5.11)が前記第2膜と接触していることを特徴とする請求項1から13のいずれか一項に記載の光学素子。
- 前記支持体(1.5)が、フレーム(1)と、前記フレームに固定されて前記液体(4)のための皿状部(3)の形成に寄与する透明プレート(1.1)と、を備え、前記透明プレートが実質的に平坦且つ平行な面を有するかまたは前記皿状部の外側の1つの面が実質的に凹状であるかまたは前記皿状部の外側の1つの面が実質的に凸状であることを特徴とする請求項1から14のいずれか一項に記載の光学素子。
- 前記支持体(1.5)が、一体に組み立てられた2つの基板(100、110)を備え、前記膜(20)が前記基板のうちの一方(100)と連結され、前記支持体の位置に配置された前記電極(5.11)が前記基板のうちの他方(110)と連結されたことを特徴とする請求項1から15のいずれか一項に記載の光学素子。
- 前記応力領域(2.2)の位置に液体(4)の厚さを測定するための容量性手段(5.11、E)が備えられたことを特徴とする請求項1から16のいずれか一項に記載の光学素子。
- 前記容量測定手段(5.11、E)が、前記駆動手段(5)の前記電極と統合されたかまたは一部統合されたことを特徴とする請求項17に記載の光学素子。
- 測定された液体(4)の厚さに応じて、前記駆動手段(5)を自動的に制御するための手段(8)を備えることを特徴とする請求項17または18に記載の光学素子。
- 前記膜(2)が、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系材料またはシリコン、シリコン酸化物、シリコン窒化物、シリコンカーバイド、多結晶シリコン、窒化チタン、ダイヤモンド状炭素、酸化インジウムスズ、アルミニウムなどの無機系材料からなることを特徴とする請求項1から19のいずれか一項に記載の光学素子。
- 前記液体(4)が、プロピレンカーボネート、水、屈折率標準液、光学オイルであることを特徴とする請求項1から20のいずれか一項に記載の光学素子。
- 液体レンズまたは鏡であることを特徴とする請求項1から21のいずれか一項に記載の光学素子。
- 請求項1から22のいずれか一項に記載の光学素子(L、L’)を少なくとも1つ備えることを特徴とするカメラ装置。
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