JPH03217811A - 光学素子及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は内部に光学的に透明な物質を封入した２つの透
明な平行平面板の相対角度、即ち、頂角を変化させるこ
とにより通過光束の光学性能を任意に変化させるように
した光学素子及びその製造方法に関し、例えば、写真用
カメラやビデオカメラ等の撮影系において該撮影系の一
部に配置し、該撮影系の振動による画像のブレを補正す
るようにした防振光学系等に好適なものである。

［従来の技術］ 従来より、例えば液体やシリコーンゴム等を光学的に透
明な物質を２つの透明な平行平面板間に封入して可変頂
角プリズム体を形成し、２つの平行平面板の角度（平行
度）を外部からの付勢力により変化させることにより通
過光束の光学性能を任意に変化させた光学素子が種々と
提案されている。

第３０図，第３１図は例えば特公昭４１−１１９０６号
に提案されている光学素子の概略図である。第３０図，
第３１図に示す光学素子は２つの透明な平行平面板２０
１，２０１゜を対向配置し、可撓性の接続部材２０２に
よって周囲を保持し、その中に透明な液体２０３を封入
して構成されている。そして入射光束ｈを所定角度偏向
させて射出させている。

第３２図，第３３図は特開昭６０−１７６０１７号公報
で提案されている光学素子の概略図である。第３２図，
第３３図に示す光学素子は２つの透明な平行平面板２２
１，２２１’を対向配置し、内に透明弾性体２２４を扶
持して構成されている。そして第３０図と同様に入射光
束を所定角度変更させて射出させている。従来の光学素
子はいずれも第３１図や第３３図に示すように外部から
の付勢力により２つの平行平面板の角度を変化させるこ
とにより頂角が任意に制御できる可変頂角プリズムを形
成し、入射光束を所定角度偏向させて射出している。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の光学素子は所定の材質より成る接
続部材を伸縮させて、２つの平行平面板より成る角度を
変化させており、一般にこのときの駆動力は大きく、こ
の為駆動源が大型化し又繰り返し変形させることにより
接続部材の一部が破損したりする場合があった。

更には２つの平行平面板で扶持されている物質が接続部
材を通過したり、若しくは、接続部材と平行平面板との
接着部を通ってしみ出してきたりし、特に透明弾性体の
場合は空気中の水分を吸湿し屈折率変動を起こしたりす
る等の問題点があった。

この他、接続部材と平行平面板との接着部に光学素子の
駆動により外力が加わり接着部がはがれ内部の物質がし
み出す等の問題点があった。

そこで、本出願人は、平成１年４月２８日に出願した特
願平１−１０７７４２号によって、上述した問題点を解
決した。特願平１−１０７７４２号によれば、２づの透
明な平行平面板を対応配置し、接続部材により後に内部
に空間ができるように接続し、内部に封入した透明物質
を扶持し、可変頂角プリズム体を形成する際に、接続部
材の材質を適切に設定することにより、一対の平行平面
板により形成される頂角を小さな駆動力で容易に変化さ
せることができ又内部に封入した物質の外部環境変化に
伴なう変質を防止した良好なる光学特性が得られる光学
素子が開示されている。特に、一対の平行平面板により
任意の頂角は、第６図に示される光学素子Ｂの如《、４
枚の弾性部材２ａ’〜２ｄ’を連接して構成される接続
部材２０の伸縮によって、調整され形成される。その伸
縮による変形応力は、第７図中の矢印で示される方向に
加わる。

そこで、接続部材２０の側断面Ｙ字形状の先端部２０ａ
と２０ｂとは十分に衝突する位置関係となってしまい、
互いの動作に干渉し合うことになる。この干渉ために、
変形応力を起こす変形駆動力の低減、即ち、ロスが生じ
てしまうという問題がある。

そこで、本発明は、一対の平行平面板により頂角を形成
するときの変形駆動力の低減、即ち、ロスを起こさずに
良好な光学特性が得られる光学素子及びその製造方法を
提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段及びその作用］上述した課
題を解決し、目的を達成するため、本発明に係わる光学
素子は、光学的に透明な一対の平行平面板を接続する接
続部材を変形させ、該変形によって形成される前記一対
の平行平面板の頂角を調整し、通過光束に対して所定の
光学特性を得るようにした光学素子において、前記接続
部材は複数枚の弾性部材を連結して構成され、前記複数
枚の弾性部材が蛇腹状に接続され、例えば、前記接続部
材は少な《とも一部の弾性部材を単層高分子フィルム又
は複層高分子フィルムによって構成されることにより、
各々の蛇腹が互いに干渉しないように配置される。

また、製造方法においては、複数枚の弾性部材をそれぞ
れ隣接する弾性部材と接続し、このようにして透明な一
対の平行平面板を接続する蛇腹状の接続部材を形成する
第１工程と、前記第１工程により形成された接続部材と
前記透明な一対の平行平面板との接続を前記接続後に内
部に空間が形成されるように接着によって行なう第２工
程と、前記第２工程により形成された空間内に光学的に
透明な物質を封入する第３工程とを有し、例えば、前記
第２工程には、単層高分子フィルム若しくは複層高分子
フィルムよりなる前記接続部材を前記平行平面板に対し
て、直接、又は、前記平行平面板を支持する支持部材を
介して接着する工程が含まれる。

［実施例］ 以下添付図面を参照して本発明の好適な実施例を詳細に
説明する。

く第１実施例〉 まず、第１実施例について説明する。

第１図は本発明の第１実施例の要部の構成を示す平面図
、第２図は第１図の側断面図である。

第１図，第２図において、Ａは第１実施例の円柱状の光
学素子を示している。この光学素子Ａは、光学的に透明
な円板状の平行平面板１，１゜を環状の断面Ｙ字形状の
接続部材２で接続され、その内部に液体やシリコーンゴ
ム等の光学的に透明な物質３が封入された構成であり、
特に、平行平面板１，１゜を接続部材２との間に設けた
環状の断面Ｌ字形状の支持部材５，５゛によって支持す
るように形成されている。また、光学素子Ａは、２つの
平行平面板１，１゛の角度（平行度）を外部からの付勢
力によって変化させ、これにより、通過光束の光学性能
を任意に変化させる可変頂角プリズム体として機能する
。

さらに、光学素子Ａの各部材について以下に詳述する。

平行平面板１，１゜は、ガラスやプラスチック材等から
成り、外部から付勢力がないときは２つの平行平面板１
より形成される角度を第２図に示すように略平行として
いる。接続部材２は、高分子フィルムやアルミ泊等の柔
軟性及び可撓性を有する環状の部材２ａ，２ｂを２層に
積層した側断面２字形状、即ち、蛇腹状の弾性部材であ
り、第２図に示される矢印Ｓの示す方向に振幅自在に形
成されている。ここでは、接続部材２に形成される蛇腹
の山は２つ設定されている。さらに、接続部材２は、平
行平面板１，１゛の外周面の一領域において、部材２ａ
，２ｂの肉厚や横方向の長さが一定または部分的に異な
るように形成された部位を有するように構成されている
。

また、光学的に無色透明な物質３は、例えば、水，アル
コール，グリコール，シリコーンオイル，変性シリコー
ンオイル，シリコーンゴム，フッ素オイル等よりなって
いる。支持部材５，５゜は、第２図に示されるように、
側断面がＬ字形状に形成された硬度の高い例えばプラス
チック形成物等から成り、平行平面板１，１゛の縁周部
を取り囲むように支持している。さらに、アルミニウム
，ステンレススチール等の金属材料をインサート成形し
た複合材やガラス入りポリエステル等の他樹脂を二色成
形，接着等により合わせた複合材を用いれば、支持部材
５の剛性が高まり好ましくなる。

また、支持部材５，５゛とそれぞれ対応する平行平面板
ｌ，１゛との接着には、内部液体３により膨潤溶出等の
影響を受けず接着力の優れたエボキシ，ボリアミド，ポ
リイミド，シアノアクリレート，オレフインフェノール
，ウレタン，シリコーン樹脂，含ハロゲン系樹脂等の熱
可塑性樹脂や熱硬化性樹脂等の接着剤が使用される。

さらに、ＮＢＲ　（ブタジエンとアクリロニトリルとの
共重合体の合成ゴム），ＳＢＲ（ブタジエンとスチレン
との共重合により得られる合成ゴム），シリコーンゴム
，フッ素系ゴムなどの含ハロゲン系ゴム等のゴム系接着
剤は、接着後の硬化収縮等により発生する歪みや支持部
材５，５゛と平行平面板１，１゜との間の膨張係数差、
硬度差等の物性差により発生する歪みを吸収できるため
、接着剤として好ましい。

さらに、シリコーン系，フッ素系接着剤は、耐溶剤性，
耐候性が優れるため、接着剤として特に好ましい。

次に、第１実施例の動作状態について説明する。

第２図に示されるように、光学素子Ａに対して外から何
も付勢力が加わらないときには、２つの平行平面板１，
ｌ’によって形成される頂角がほぼ０度、言い換えると
、平行度が略平行に維持され、この状態においては入射
光を示すｈは直線的に光学素子Ａを平行平面板ｌからｌ
゜に通過し射出する。

第３図は光学素子Ａの外周の一部に付勢力を加えた場合
の概略図である。

第３図に示されるように、外から付勢力が加えられた２
つの平行平面板１，１゛より形成される角度は所定の大
きさを有するように変化し、光学素子Ａは一種の可変頂
角プリズム体としての機能を有する。この為、第３図に
示されるように、光学素子Ａを平行平面板１より通過す
る光束ｈは平行平面板１゛のところで屈折し、偏向して
射出する。このとき、物質３（例えば、液体）の体積は
不変であるため、第３図に示されるように接続部材２の
左側の部材２ａ，２ｂ，２ｃは矢印Ｓ方向で伸長し、右
側の部材２ａ，２ｂ，２ｃは矢印Ｓ方向で収縮し、これ
によって、光学素子Ａ全体がプリズム系に変形する。

例えば、光学素子Ａを写真用カメラやビデオカメラ等の
撮影系に使用した場合、物質３（例えば、液体）を変形
させる付勢力はその付勢を起こす駆動速度が急激でない
限り、液体の抵抗力を殆ど無視することができる程度で
ある。このため、実用上は光学素子Ａを変形させる駆動
力（変形駆動力）が接続部材２の変形応力によって決定
される。

このように、第１実施例によれば、接続部材２の材質と
形状とを適切に設定することによって、光学素子Ａの変
形駆動力を極力小さ《するように抑制することができる
。

第４Ａ図は第２図の接続部材２近傍の一部分の拡大図で
ある。

第４Ａ図に示されるように、接続部材２は部材２ａ，２
ｂ，２ｃよりなり、各々が薄い２枚の高分子フィルムで
あって３層構造を有している。各部材２ａ，２ｂ，２ｃ
は、高分子フィルム同志を熱接着するためのフィルム熱
接着層６と物質（液体）３を外部の湿気等より保護する
ためのバリア層７（又は熱接着層が変形しないための保
持層）と成形品である支持部材５と熱接着するための成
形品熱接着層８との３層からなる薄状の積層体である。

第１実施例の接続部材２は、第４Ａ図に示されるように
、２枚の環状の３層構造の部材２ａ，２ｃであって、熱
接着層６ａ，６ａ’を外側に位置する成形品熱接着層８
ａ，８ａ’に溶着して、支持部材５，５゜に固定し、次
に、部材２ａ，２ｂを熱接着層６ｂ，６ｂ’で溶着し、
さらに、部材２ｂと２０とを熱接着層６ｃ，６ｃ’　で
溶着して形成される。

このように、第３図に示されるように接続部材２を緩い
角度で折り曲がるように構成し、光学素子Ａの変形駆動
力が少な《なるように設けている。

第１実施例において、フィルム熱接着層６は物質（液体
）３に溶解又は膨潤等をすることがなく、接続部材２の
外周部分でフィルム同志が容易に熱接着できるような材
質が好ましい。その材質として、例えば、低密度ポリエ
チレン，リニア低密度ポリエチレン，高密度ポリエチレ
ン，中密度ポリエチレン，ボリブロビレン，ボリアミド
，ポリエステル等が適用可能であり、これらの材質は熱
接着法も確立されていて好ましい。又、封入している物
質３が高分子フィルムを膨潤させ易い場合には、耐溶剤
性の強いボリ四フツ化エチレン，ボリ三フツ化塩化エチ
レン，ボリフッ化ビニリデン，ボリフツ化ビニール，四
フツ化エチレン一六フツ化プロピレン共重合体，エチレ
ン一四フツ化エチレン共重合体，四フツ化エチレンーバ
ーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体等のフッ素
系の高分子フィルムを用いるのが良い。フィルム熱接着
層６の厚みは５〜１００μｍ程度が好ましい。その厚み
が５μｍ以下では熱接着の際、熱溶融によりフィルムが
多少変形したり薄肉化し、その影響で所望の接着強度が
保たれなくなる。また１００μｍ以上ではフィルムの剛
性が高まり、変形駆動力が大きくなってくるので良くな
い。尚更に好ましくは厚さを２０μ〜６０μｍとするの
が良い。

また、バリア層７は物質（液体）３の吸湿や空気透過を
防ぐ役目を果たしており材質としてはアルミ箔が気体遮
蔽性が完全でしかも安価に使用できるが、このアルミ箔
は製造上及び繰り返し変形時にビンホールが発生し、バ
リア性が乏しくなることがわかっている。また５０ＬＬ
ｍ以上では剛性が高《光学素子の駆動力が大きくなりす
ぎて良《ない。

この他防湿性の優れたポリ塩化ビニリデンやアルミ蒸着
高分子フィルムあるいは前記フッ素系フィルムやその他
の金属箔等あるいは気体透過性の低いポリビニルアルコ
ール又はエチレンーボリビニルアルコール共重合体等の
フィルムを用いても良い。また、突さし強度や耐ビンホ
ール性をあげるためにナイロンなどのフィルムをバリア
層７と接着層６又は８の間に一層加えてもよい。

内部液体が吸湿、空気透過による影響が小さい場合には
、バリア層７は熱接着層６，８が高温条件で変形しない
ように保持するナイロン等の保持層で置き換えても良い
。

また、バリア層７と接着層６又は８の接着性が良くない
場合には、ポリエステル等の中間層をバノア層７とフィ
ルム熱接着層６又は成形品熱接着層８の間に加えれば接
着強度が高《なりがっ液体３による膨潤、繰り返し屈曲
等によるデラミネーション等が起こりにくくなるため好
ましい。

成形品熱接着層８は、支持部材５と同種の材質とするこ
とが熱接着強度が高くなり好ましい。従って支持部材５
に要求される寸法精度により材質が決定され、その材質
として、例えば、ポリエステル，ボリアミド，ボリカー
ボネート，ボリブロビレン，低密度ポリエチレン，リニ
ア低密度ポリエチレン，中密度ポリエチレン，高密度ポ
リエチレン，ボリブロビレン，ポリ塩化ビニル等が適用
可能である。又、厚みは５μｍ〜１００μｍ程度が良《
その理由は前述のフィルム熱接着層６の場合と同様であ
り、特に２０〜６０μｍの厚さで構成するのが良い。

第１実施例におけるフィルム熱接着層６及び成形品熱接
着層８はキャスティング法または押し呂し法又はインフ
レーション法により製造されたフィルムを使用すること
が好ましい。

また、第１実施例において接続部材２を構成する３層全
体の厚みは２００ｕｍ以下が好ましく変形駆動力を低減
させることに考えるとできれば１０μｍ以上１００μｍ
以下にすることが好ましい。

接続部材２の製造法として、バリア層７が高分子樹脂か
らなる場合には、３層共押し出し法により一度に製造し
ても良い。

また、バリア層７がアルミ箔、或は、すでに延伸された
プラスチックフィルムの場合には、例えば、第５図に示
されるように接着剤９及び１０を使用するドライラミネ
ート法や接着材９，１０を溶融ポリエチレンで行うエク
ストルージョンラミネート法等によって製造しても良好
なる接着力が得られる。又は、層６，７，．８或は層６
．７，８，９．１０が一度に形成されるインフレーショ
ン法により接続部材を形成しても良い。ここで、第５図
は接続部材２の製造法の一例を示している。

この他接続部材２として、例えば、ポリエステル／Ａρ
／高密度ポリエチレン，ポリエステル／ナイロン／低密
度ポリエチレン，ポリエステル／Ａ４／ポリプロピレン
，ボリアミド／ＡＱ／高密度ポリエチレン，ポリエステ
ル／ボリビニルアルコール／ボリブロピレン，ボリアミ
ド／Ａρ／ボリブロビレン，リニア低密度ポリエチレン
／ポリエステル／Ａρ／ポリエステル／リニア低密度ポ
リエチレン，蒸着Ａ℃リニア低密度ポリエチレン／ポリ
エステル／蒸着ＡＩ２リニア低密度ポリエチレン，蒸着
Ａβリニア低密度ポリエチレン／蒸着Ａｊ２ポリエステ
ル／蒸着Ａβリニア低密度ボリエチレン，蒸着Ａ℃リニ
ア低密度ポリエチレン／蒸着Ａβポリエステル／リニア
低密度ボリエチレン，リニア低密度ポリエチレン／フッ
素系フィルム／リニア低密度ポリエチレン，リニア低密
度ポリエチレン／ボリ塩化ビニリテン／リニア低密度ポ
リエチレン，リニア低密度ポリエチレン／ボリビニルア
ルコール又はエチレンーボリビニルアルコール共重合体
／リニア低密度ポリエチレン，あるいはリニア低密度ポ
リエチレン／ナイロン／ボリビニルアルコール又はエチ
レンーボリビニルアルコール共重合体／リニア低密度ポ
リエチレン更にはりニア低密度ポリエチレン／ナイロン
／リニア低密度ポリエチレン等の構成の汎用の包装用フ
ィルムを使用しても良い。

ここで、第１実施例で使用された接続部材２の変形例に
ついて説明する。

第４Ｂ図は第１実施例の変形例による接続部材２゛近傍
の一部拡大図である。

この変形例の光学素子Ａ゜は、全体の構成を光学素子Ａ
と同様とし、応力集中を分散させるためのホール（図中
、矢印Ｈで示されている）が接続部材２゛の伸縮時に応
力が加わる数箇所に設けられている。応力の位置等の詳
細については後述するが、このようにホールＨを設ける
ことで側断面２字形状によって得られる変形応力の減退
をさらに助けてくれる。また、フィルムに対してホール
Ｈを設ける方法は、熱での溶融等公知の技術で十分カバ
ーできるものである。

上述した第１実施例の特徴として、第６図のように、平
行平面板１，１゜を接続する蛇腹状の接続部材２が交互
に配置された側断面変形Ｙ字形状の接続部材２０にある
。また、光学素子が必要な剛性を有しておれば、側断面
Ｙ字形状の接続部材を３つ以上連結させた構成であって
も良い。

次に、上述した第１実施例と従来例とを合わせて、光学
素子の接続部材の形状の違いによる変形応力の違いにつ
いて説明する。

第６図は従来の接続部材の構成を示す側断面図である。

第７図，第８図は従来例と上述した第１実施例のそれぞ
れの変形応力の加わる方向を説明する図である。

第６図（第７図の略図が対応）において、Ｂは従来例の
一つである光学素子を示している。断面工字形状に形成
されたプラスチック等の可撓性材料からなる接続部材２
０は、環状の支持部材５，５“の縁周部に熱接着された
構成である。この従来の接続部材２０の一部に付勢力が
加わり圧縮変形が生ずると、このときに加わる変形応力
σは、第７図に示されるように、接続部材２０全体が矢
印の示す方向にかかる。ところが、Ｙ字形状の部材ＹＡ
，ＹＢが各先端部分で衝突等の干渉を起こした場合、圧
縮変形のための付勢力に応じた変形量にはならず、一定
の押し込み量以上、即ち、干渉が生じた時点からは、付
勢力は必要以上に太き《ななものとなる。これに対して
、第４Ａ図に示されるような変形Ｙ字形状に形成された
接続部材２の場合には、付勢力による変形駆動力は第８
図に示されるように、変形の際に、変形Ｙ字形状の部材
ＹＡ’　，ＹＢ’が干渉しないため、変形駆動力が一定
の押し込み量以上でも大きくならないという利点がある
。

ここで、上述した各接続部材２，２０をサンプルとして
、具体的な変形駆動力に要する力Ｆ，について測定結果
と合わせて説明する。

第９図，第１０図はそれぞれ接続部材の形状が異なる光
学素子の概略図である。第９図には第６図に示されるタ
イプの光学素子Ｂが示され、第１０図には第４Ａ図に示
されるタイプの光学素子Ａが示されている。各図中のＷ
　ｒ　，　Ｗ　ｘは各光学素子Ｂ，Ａの幅を示し、Ｄ１
，Ｄ２は各光学素子Ｂ，Ａの直径を示している。尚、測
定時に使用されるパラメータは、Ｗ　１，　Ｗ　２　＝
　１　０　ｍ　ｍ　，Ｄ．，Ｄ２＝φ７４ｍｍに設定さ
れている。また、接続部材２，２０はそれぞれＰＥ（ポ
リエチレン）／ＥｖＯＨ（エチレンービニルアルコール
共重合体）／ＰＥの３層からなる７０ｔＬｍのフィルム
（弾性部材を示す）を用いて、径６４ｍｍのＬＬＤＰＥ
　（リニア低密度ポリエチレン）製支持部材５，５゜に
熱接着されている。

第２８図，第２９図は光学素子Ａ，Ｂの各タイブ別に各
々７個のサンプルについて変形駆動力に要する荷重Ｆ，
を測定したときの平均値による荷重と変位との関係を示
す線図である。各綿図において、荷重はグラムフォース
（ｇｆ）、変位はミリメートル（ｍｍ）で表されている
。この第２８図，第２９図により、光学素子Ｂのタイプ
で一定量押し込み後、急激に増加していた駆動力が光学
素子Ａのタイプでは、急激に増加せず、比較的リニアに
増加しており、小変形〜大変形間で非常に制御が容易に
なる。

このように、第１実施例によれば、接続部材の側断面を
Ｗ字形状に替わり２字形状にすることで、変形時の蛇腹
の山同士の干渉はなく、ロスのない小さな変形駆動力に
よって、良好な光学特性を得ることができる。

次に、第１実施例の光学素子の製造方法を例に挙げて説
明する。

第１１図〜第２１図は第１実施例の光学素子Ａの製造方
法を説明する図である。

まず、予め精度良く成形或は切削加工された環状の断面
Ｌ字形状の支持部材５が準備され、第１１図に示される
ように、支持部材５の接着面５ａ上に接続部材２を構成
する加工前の部材２ａ（フィルム熱接着層６，バリア層
７、そして、成形品熱接着層８より成る３層の積層フィ
ルム）が配置される。この・とき、弾性部材２ａ’が支
持部材５と同質の成形品熱接着層８の面を対向するよう
に配置される。そして、上方に配置された円筒状の熱接
着装置１１を第１１図の矢印の示す方向に移動させ、第
１２図に示されるように、支持部材５の接着面５ａの一
部と成形品熱接着層８とが加圧接触により環状に熱融着
させられる。ここで、熱接着装置１１はアルミニウム，
銅，真ちゅう等よりなる熱伝導性のよい加熱金属治具を
用いるヒートプレス装置、通電による瞬間発熱体を利用
したインパルスシール装置、微振動及び圧力を利用した
超音波ウエルダー装置、や高周波誘導による加熱装置等
が適用可能である。本発明の趣旨を逸脱しない範囲にお
いて、使用される材料，形状，量生産，コスト等が考慮
され、最適なものが使用される。

次に、第１３図に示されるように、弾性部材２ａ’の内
側を切断するために円筒状のカッタ１３が上方に用意さ
れ、点線によって示される矢印の方向に沿って弾性部材
２ａ’の切断が行われる。この結果、第１４図に示され
るように、弾性部材２ａ’の内周面と支持部材５の内周
面とが一致するように仕上げられ、中間部品αが得られ
る。また、第１５図に示されるように、弾性部材２ａの
外周面と支持部材５と外周面とが一致するように仕上げ
られ、これによって、中間部品βが得られる。ここで、
カツタ１３はプレスの打ち抜き等で利用するシェアリン
グ力ツタ、ハガネ材等でできた抜き刀等いかなるもので
も使用可能である。

次に、第１４図に示される工程で得られた中間部品αと
弾性部材２ｂ’のフィルム熱接着層８の外面とが、第１
６図に示されるように、それぞれ対向させて配置され、
さらに、熱接着装置１ｌと円筒状のりテーナ１２とが対
向し且つ支持部材５の外周面より外側に位置するように
配置させられる。そして、第１７図に示されるように、
積層フィルムよりなる２つの部材２ａ’　，２ｂ’が各
々対向位置にあるフィルム熱接着層６，６の一部分（熱
接着装置１１と円筒状のりテーナ１２とで挟まれる部分
）で熱融着され、中間部品γが得られる。ここで、リテ
ーナ−１２は金属にゴムやテフロン等をオーバーコート
、或は、積層させた治具より構成され、熱接着装置１１
の圧力をフィルムに効率良くムラなくかけるための補助
台として使用される。

次に、第１７図に示される工程で得られた中間部品γと
第１５図に示される工程で得られた中間部品βとを、第
１８図に示される如く、各々上下に配置七、さらに熱接
着装置１１とリテーナ１２とが支持部材５の内周面より
内側に配置される。

そして、第１８図に示されるように積層フィルムより成
る２つの部材２ｂ’　，２ｃ’が成形品熱接着層８，８
の一部分（熱接着装置１１とリテーナ１２とで挟まれる
部分）で熱融着される。

次に、第１９図に示されるように、第１８図で説明され
た環状の溶着部分の内側を切断するため、点線で示され
る矢印の方向にカツタ１３が移動され切断が行われる。

このようにして、第２０図に示されるように、上記２つ
の中間部品が接続され、一体化する−また、このように
して、蛇腹状態の接続部材４が形成される。

次に、第２１図に示されるように、一体化された中間部
品の接続部材４の各弾性部材の接続部位にθ，〜θ３の
角゛度を与えるために、その中間部品は矢印Ｕ，Ｕ’の
示す方向に、平行平面板１，１゛の固定されている位置
まで押し広げられる。

これによって、接続部材４による側断面Ｙ字形状が得ら
れることになる。尚、平行平面板ｌ，１゛は、予め決め
られた距離だけ離間するように、この距離を基準間隔と
して、位置決めされているが、各々の平行平面板１，１
゜はそれぞれ所定の一点で基準間隔を保持するように固
定支持されているので、例えば平行平面板１，１゜の縁
部をつまむと、そのつままれた箇所は距離を狭め、これ
に対して円盤状の平行平面板１，１゜の中心点でほぼ点
対称となる箇所が距離を広げることになる。このように
、平行平面板１，１′の固定支持されている点を除《部
分は、離間する距離が変動する。

この後には、平行平面板１，１゛の接着が樹脂又はゴム
系の接着剤によって行われる。そして、接着剤が硬化し
た後には、ヘリウムリークテスタ等によりモレが無いこ
とを確認される。この確認が終ると、樹脂上又はフィル
ムに設けた注入口より透明の物質３が注入され、その注
入口は溶着又は接着等の方法によって封止される。この
ようにして、第６図のように、光学素子２０が完成され
る。

上述した製造方法によれば、対向する２枚の平行平面板
の頂角を可変にする接続部材を熱融着によって接着させ
ることにより、接続部材の接着信頼性が高まると共に、
製造工程が簡略化できる。

更に、詳しく述べると、光学素子の駆動力を低減できる
ため、組み込もうとする光学機器の駆動源や電源が小型
化軽量化することができる。例えば、現在までに防振光
学系を適用できなかったような小型汎用のカメラ等にも
光学素子を組み込み製品とすることが可能である。

また、接続部材のフィルムの一部をアルミ箔、アルミ蒸
着、塩素系フィルムまたはフッ素系フィルムにすること
により水蒸気バリア性が完全となり物質として液体を用
いたとき中身の液体に水分が入り込まないため、液体の
屈折率変動や失透等が起こらな《なり光学性能の低下を
効果的に防止した光学素子を達成することができる。

更に、接続部材を熱融着により接着させることにより、
接続部材の接着信頼性が高まると同時に製造工程が簡略
化できる。

次に、第１実施例の光学素子Ａの変形例について説明す
る。

第２２図〜第２５図はそれぞれ光学素子Ａの変形例を示
す側断面図である。

まず、第１変形例について第２２図を用いて説明する。

平行平面板１，１゜にボリカーボネイト等の透明なプラ
スチック材が使用され、接続部材４の弾性部材２ａ’〜
２ｃ’においても同質の材料が使用されている。弾性部
材２ａ’〜２Ｃ゛、即ち、積層フィルムの各成形品熱接
着層８を同質の例えばポリカーボネイトフィルムとする
ことによって、平行平面板１，１゛を支持する支持部材
５，５゜を省略して、弾性部材２ａ’　と２ｃ’の各成
形品熱接着層８，８′と平行平面板１，１゜とが直接接
着されている。

この第１変形例の場合には、光学素子の部品点数が削減
され、これは作業性の改善や簡素化に有効である。

次に、第２変形例について第２３図を用いて説明する。

この第２変形例では、フッ素系フィルムのように水蒸気
バリア性が高《熱融着可能なフィルムを用いることによ
って、フィルム熱接着層６とバリア層７とを兼ね備えた
層をフィルム１７として構成される接続部材２３を有し
た光学素子である。

そのフィルム１７の材質として、ＣＴＦＥ　（ポリクロ
口トリフルオ口エタン），ＦＥＰ（ポリバーフルオロエ
チレンーブロビレン），ＰＶＤＦ　（ポリビニリデンフ
ルオライド），ＰＶＤＣ（ポリビニリデンクロライド）
が挙げられる。このように、弾性部材２ａ’及２ｃ’を
フィルム１７と成形品熱接着層８との２層構造で構成し
、間の弾性部材２ｂ’及び２ｃ　をフィルム１７で構成
したことによって、光学素子全体が簡略化されるという
効果を得ることができる。

次に、第３変形例について第２４図を用いて説明する。

第３変形例では、接続部材２４を構成する弾性部材２ａ
’〜２ｃ’を単層高分子フィルム１８で構成されている
。その単層高分子フィルムの材質として、ポリエステル
，ボリアミド，ポリ力ーボネイト．ポリエチレン等が使
用可能である。

このように、第３変形例によれば、第２変形例に比べて
、さらに、簡素化された構成の光学素子を得ることがで
きる。

次に、第４変形例について第２５図を用いて説明する。

以上の各変形例において、支持部材５，５゜が各光学素
子の位置精度の基準面を持ち高い精度が要求される場合
は支持部材５，５゛が金属であっても良い。その場合の
接続部材４の接着方法としては、例えば第２５図に示さ
れるように、新たにホットメルトフィルム１９．１９’
のような熱接着できる異種材料を弾性部材２ａ’　，２
ｃ’の各成形品熱接着層８．８と金属からなる支持部材
５との間に挿入して接着させても良い。

又、熱接着ではなく通常の液状接着材１９，１９゛を用
いて接着させても良い。この場合には、光学素子の位置
精度を高めるので有効である。

このように、第４変形例によれば、支持部材５，５゛が
どのような材質であっても容易に接続部材を接続するこ
とができる。

以上の第１〜第４変形例は、本発明の趣旨を逸脱しない
範囲であれば、接続部材の取付け方法を種々変形可能で
ある。

次に、第２，第３実施例について説明する。

第２６Ａ図，第２６Ｂ図はそれぞれ第２，第３実施例の
支持部材の要部の形状を示す側断面図である。第２７Ａ
図，第２７Ｂ図はそれぞれ第２，第３実施例の光学素子
の要部の形状を示す側断面図である。

前述した第１実施例の支持部材５，５゜と同様の材質か
ら成る支持部材１５．１５’及１６，１６゜は、それぞ
れ接続部材２の成形品熱接着贋８，８との接着面に断面
三角形状の突起４０又は断面四角形状の突起４１を有し
ている。その突起４０又は４１はエネルギーダイレクタ
ーとして、例えば、１〜３ケ所配設すれば良い。

このように、第２，３実施例によれば、熱融着の際に、
圧力が集中し、圧カムラ等が起らず、接着作業が確実と
なり光学素子の信頼性向上に有効である。

以上の第１〜第３実施例においては、円板状の光学素子
を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるも
のではな《、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、
直方体状等の光学素子にも適応することが可能である。

また、第１実施例以外の実施例でも、第４Ｂ図に示され
る光学素子Ａ゜と同様に変形応力の加ゎる所定の位置に
ホールＨを配設可能であることはいうまでもない。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、対向する２つの平
行平面板よって形成される頂角を小さな駆動力、且つ、
ロスのない駆動力で容易に変えることが可能となり、良
好に光学特性を得ることができる。

また、簡単な製造工程によって、上記良好な光学特性を
製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の要部の構成を示す平面図
、 第２図は第１図の側断面図、 第３図は光学素子Ａの外周の一部に付勢力を加えた場合
の概略図、 第４Ａ図は第２図の接続部材２近傍の一部分の拡大図、 第４Ｂ図は第１実施例の変形例による接続部材２゜近傍
の一部拡大図、 第５図は接続部材２の製造法の一例を示す図、第６図は
一般的な接続部材の構成を示す側断面図、 第７図は一般的な接続部材の変形応力の加わる方向を説
明する側断面図、 第８図は第１実施例の変形応力の加わる方向を説明する
側断面図、 第９図，第１０図はそれぞれ接続部材の形状が異なる光
学素子の概略区、 第１１図〜第２１図は第１実施例の光学素子Ａの製造方
法を説明する図、 第２２図〜第２５図は第１実施例の変形例を示す側断面
図、 第２６Ａ図，第２６Ｂ図はそれぞれ第２，第３実施例の
支持部材の要部の形状を示す側断面図、第２７Ａ図，第
２７Ｂ図はそれぞれ第２，第３実施例の光学素子の要部
の形状を示す側断面図、第２８図，第２９図は光学素子
Ａ，Ｂの各タイプ別に各々７個のサンプルについて変形
駆動力に要する荷重Ｆ，を測定したときの平均値による
荷重と変位との関係を示す線図、 第３０図〜第３３図は従来例を説明する図である。 図中、１，２０１，２２１．１’　，２０１゜２２１゛
・・・平行平面板、２，２０，２１，２３，２４，２０
２・・・接続部材、２ａ〜２ｃ，２ａ　〜２ｄ’　・・
・弾性部材、３・・・物質、５，１５，１６，５゜，１
５゜　１６゜川支持部材、６・・・フィルム熱接着層、
６ａ〜６ｃ，６ａ　〜６ｃ’・・・熱接着層、７・・・
バリア層、８・・・成形品熱接着層、９．１０・・・接
着剤、ｌ１・・・熱接着装置、１２・・・リテーナ、１
３・・・カッタ、４０．４１・・・突起、２０３・・・
液体、２２４・・・透明弾性体である。 第 １ 図 第２ 図 第 ３ 図 第４Ａ図 第４Ｂ図 ６ 第 ５ 図 日 第 ６ 図 第 ７ 図 第８ 図 第 ９ 図 第１０図 弐＼１３ ！ 第１５図 第１６図 Φ 第１３図 第１４図 第１７図 ｂ 第１８図 ｂ 第１９図 ５ ｂ 第２０図 第２１図 第２２図 第２３図 第２４図 第２６Ａ図 第２６８図 第２７Ａ因 第２７Ｂ図 ９　ｍ　（ｍｍ） （九喋Ｓ千Ａ） 第２８図 １【イｔ（ｍｍ） （：＆￥牢千Ｂ） 第２９図 第３０図 第３２図 第３１ 図 第３３図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）光学的に透明な一対の平行平面板を接続する接続
   部材を変形させ、該変形によつて形成される前記一対の
   平行平面板の頂角を調整し、通過光束に対して所定の光
   学特性を得るようにした光学素子において、 前記接続部材は複数枚の弾性部材を連結して構成され、
   前記複数枚の弾性部材が蛇腹状に接続され、各々の蛇腹
   が互いに干渉しないように配置したことを特徴とする光
   学素子。
2. （２）前記接続部材は少なくとも一部の弾性部材を単層
   高分子フィルム又は複層高分子フィルムによつて構成さ
   れることを特徴とする請求項第１項記載の光学素子。
3. （３）前記接続部材は、蛇腹の山を多くとも２つとした
   ことを特徴とする請求項第１項記載の光学素子。
4. （４）複数枚の弾性部材をそれぞれ隣接する弾性部材と
   接着し、このようにして透明な一対の平行平面板を接続
   する蛇腹状の接続部材を形成する第１工程と、 前記第１工程により形成された接続部材と前記透明な一
   対の平行平面板との接続を前記接続後に内部に空間が形
   成されるように接着によつて行なう第２工程と、 前記第２工程により形成された空間内に光学的に透明な
   物質を封入する第３工程とを有することを特徴とする光
   学素子の製造方法。
5. （５）前記第２工程には、単層高分子フィルム若しくは
   複層高分子フィルムよりなる前記接続部材を前記平行平
   面板に対して、直接、又は、前記平行平面板を支持する
   支持部材を介して接着する工程が含まれることを特徴と
   する請求項第４項記載の光学素子の製造方法。
6. （６）前記接続部材は、蛇腹の山を多くとも２つ設けた
   ことを特徴とする請求項第４項記載の光学素子の製造方
   法。