JPS59119301A - レンズ - Google Patents
レンズInfo
- Publication number
- JPS59119301A JPS59119301A JP23020082A JP23020082A JPS59119301A JP S59119301 A JPS59119301 A JP S59119301A JP 23020082 A JP23020082 A JP 23020082A JP 23020082 A JP23020082 A JP 23020082A JP S59119301 A JPS59119301 A JP S59119301A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- impressed
- voltage
- conductors
- transparent piezoelectric
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/12—Fluid-filled or evacuated lenses
- G02B3/14—Fluid-filled or evacuated lenses of variable focal length
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
- G02C7/00—Optical parts
- G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
- G02C7/08—Auxiliary lenses; Arrangements for varying focal length
- G02C7/081—Ophthalmic lenses with variable focal length
- G02C7/085—Fluid-filled lenses, e.g. electro-wetting lenses
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
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。
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
本発明は光学機器に用いることができるレンズに関する
ものであるら 従来例の構成とその問題点 光学顕ｉ鏡、望遠鏡、カメラ、映写機などに代表される
光学１１＠では、倍率の変更やピント調整のため、レン
ズ位置の変位機構やレンズの交換機構が必須の要素とな
っている。
ものであるら 従来例の構成とその問題点 光学顕ｉ鏡、望遠鏡、カメラ、映写機などに代表される
光学１１＠では、倍率の変更やピント調整のため、レン
ズ位置の変位機構やレンズの交換機構が必須の要素とな
っている。
光学機器の一例であるカメラについて第１図を用いて説
明する。第１図は従来のカメラの概念図であり、（１）
はレンズ、（２）は前後に変位させることのできるｉｌ
、＋３）はフィルム、（４）は被写体、（５）は像であ
る。写真をうつす時は、フィルム（３）の上に像（５）
が結像されるように筒（２）を変位させるという操作が
必要である。焦点距離が一定であるレンズを使ったカメ
ラでは、このようなレンズの位置の変位機構が必要であ
り、そのため、カメラの構造が複雑になるという欠点が
あった。
明する。第１図は従来のカメラの概念図であり、（１）
はレンズ、（２）は前後に変位させることのできるｉｌ
、＋３）はフィルム、（４）は被写体、（５）は像であ
る。写真をうつす時は、フィルム（３）の上に像（５）
が結像されるように筒（２）を変位させるという操作が
必要である。焦点距離が一定であるレンズを使ったカメ
ラでは、このようなレンズの位置の変位機構が必要であ
り、そのため、カメラの構造が複雑になるという欠点が
あった。
また第２図は光学機器の一種であるメガネの調整時に用
いる治具を示し、左眼用のレンズのみがはめ込まれ、右
眼用のレンズははずされている状態であり、（６）は右
眼用のレンズ、（７）は左眼用のレンズ、（８）はフレ
ームである。このように構成された治具でメガネの調整
を行なうには、この治具を顔にかけて適当な焦点距離の
レンズが見つかるまでレンズ（６） （７）を変換して
ゆくということが必要である。しかしこのような溝戎に
おいては、種々のレンズを揃えておかなければならない
ということや、レンズ交換の手間がかかるなどの欠点が
あった。
いる治具を示し、左眼用のレンズのみがはめ込まれ、右
眼用のレンズははずされている状態であり、（６）は右
眼用のレンズ、（７）は左眼用のレンズ、（８）はフレ
ームである。このように構成された治具でメガネの調整
を行なうには、この治具を顔にかけて適当な焦点距離の
レンズが見つかるまでレンズ（６） （７）を変換して
ゆくということが必要である。しかしこのような溝戎に
おいては、種々のレンズを揃えておかなければならない
ということや、レンズ交換の手間がかかるなどの欠点が
あった。
発明の目的
本発明は上記従来の欠点を解消するもので、しンズの位
置の変位機構やレンズの交換機構を不要とする光学機器
を実現できるレンズを提供することを目的とする。
置の変位機構やレンズの交換機構を不要とする光学機器
を実現できるレンズを提供することを目的とする。
発明の構成
」二記目的を達するため、本発明のレンズは、両面に電
極を有する透明圧電体を光の通過面として備えた容器の
内部に、透明な流体を充填した構成である。
極を有する透明圧電体を光の通過面として備えた容器の
内部に、透明な流体を充填した構成である。
かかる構成によれば、電極に電圧をかけること（こよっ
て圧電体面を歪ませ、これにより内部の流体を変形させ
て、レンズの曲率を変化させることができるのである。
て圧電体面を歪ませ、これにより内部の流体を変形させ
て、レンズの曲率を変化させることができるのである。
実施例の脱明
以下、本発明の一実施例について、図面に基づいて説明
する。第３図は電極に電圧をかけていない状態における
レンズの断面図で、（９）は厚さ６０７ｚｍのシリコン
ゴムの袋、０１は水、０υ（６）はバイモルフ型透明圧
電体、（１５ａ）（１６ａＸ１５ｂ）（１６ｂ）は導線
である。なお前記バイモルフ型透明圧電体０１）（■は
互いに全く同じ構造である。
する。第３図は電極に電圧をかけていない状態における
レンズの断面図で、（９）は厚さ６０７ｚｍのシリコン
ゴムの袋、０１は水、０υ（６）はバイモルフ型透明圧
電体、（１５ａ）（１６ａＸ１５ｂ）（１６ｂ）は導線
である。なお前記バイモルフ型透明圧電体０１）（■は
互いに全く同じ構造である。
第４図はバイモルフ型透明圧電体θυの拡大断面凹であ
り、αυθＱは透明電極、０４は透明電極ＯＧから透明
電極θ０方向に分極させた Ｐｂｏ、ｑ３Ｉ−ａａ０７
（Ｚｒｏ、４Ｔｉｏ６）、 ０．０７０３なる組成を
有する透明圧電体（以下、ＰＬＺＴセラミックスと記す
）、０荀は透明電極ＯＱから透明電極ＯＱ力方向分極さ
せたＰＬＺＴセラミックスである。この構造はスピーカ
ーなどの振動子として用いられているバイモルフ型圧電
体のものと全く同じである。
り、αυθＱは透明電極、０４は透明電極ＯＧから透明
電極θ０方向に分極させた Ｐｂｏ、ｑ３Ｉ−ａａ０７
（Ｚｒｏ、４Ｔｉｏ６）、 ０．０７０３なる組成を
有する透明圧電体（以下、ＰＬＺＴセラミックスと記す
）、０荀は透明電極ＯＱから透明電極ＯＱ力方向分極さ
せたＰＬＺＴセラミックスである。この構造はスピーカ
ーなどの振動子として用いられているバイモルフ型圧電
体のものと全く同じである。
ここで、バイモルフ型圧電体の動作について簡単に説明
する。第５図は第４図に示す透明圧電体（１１）の導線
（１５ａ）にマイナスの電圧を、導線（ｌｋ）にプラス
の電圧を印加した時の状態を示すバイモルフ型透明圧電
体の断面図である。電場の方向が分極の向きと一敗して
いる場合には、分極させたＰＬＺＴセラミックスは電場
と垂直方向に縮み、電場と分極とが反対向きになってい
る場合には、電場と垂直方向（こ伸びるという外電があ
るため、図示のようにそった形状となる。そりの曲率は
、電場の値が小さい時には電場の大きさに比例する。
する。第５図は第４図に示す透明圧電体（１１）の導線
（１５ａ）にマイナスの電圧を、導線（ｌｋ）にプラス
の電圧を印加した時の状態を示すバイモルフ型透明圧電
体の断面図である。電場の方向が分極の向きと一敗して
いる場合には、分極させたＰＬＺＴセラミックスは電場
と垂直方向に縮み、電場と分極とが反対向きになってい
る場合には、電場と垂直方向（こ伸びるという外電があ
るため、図示のようにそった形状となる。そりの曲率は
、電場の値が小さい時には電場の大きさに比例する。
また電圧の極性をかえると、圧電体にかかる電場の向き
が反転するため、そりの向きかかわる。
が反転するため、そりの向きかかわる。
次に第８図に示したレンズの動作を説明する。
第６図は導線（１５ａ）（１６ｂ）にマイナスの電圧を
、（１６ａ）（１５ｂ）にプラスの′ｉ′ａ圧を印加し
た状態におけるレンズの断面図である。バイモルフ型透
明圧電体０１１０２と共にシリコンゴムの袋（９）も変
形するので、水０１によって凸−レンズが構成される。
、（１６ａ）（１５ｂ）にプラスの′ｉ′ａ圧を印加し
た状態におけるレンズの断面図である。バイモルフ型透
明圧電体０１１０２と共にシリコンゴムの袋（９）も変
形するので、水０１によって凸−レンズが構成される。
このレンズの面の曲率は導線（１５ａ）（１５ｂＸ１６
ａＸ１６ｂ）にかける電圧を変えることにより、片面ず
つ独立に変化させることができるため、任意の形状で任
意の焦点距離を持ったレンズが得られる。第６図では凸
レンズにした例を示したが、上記の場合と逆方向に電圧
をかけることにより凹レンズにすることができるのは勿
論である。
ａＸ１６ｂ）にかける電圧を変えることにより、片面ず
つ独立に変化させることができるため、任意の形状で任
意の焦点距離を持ったレンズが得られる。第６図では凸
レンズにした例を示したが、上記の場合と逆方向に電圧
をかけることにより凹レンズにすることができるのは勿
論である。
なお上記実施例では、透明圧電体としてＰｂｏ、ｏ：＋
Ｌａｏ、ｏｙ（Ｚｒｏ、４Ｔｉｏ、６） ０．０７０
３を用いたが、組成は１−。
Ｌａｏ、ｏｙ（Ｚｒｏ、４Ｔｉｏ、６） ０．０７０
３を用いたが、組成は１−。
これに限定されるものではなく、圧電性を示す組成であ
ればよい。そのほかに透明な圧電性単結晶を用いてもよ
い。また圧電体は電場によって適当に歪むものであれば
よく、ユニモルフ型などを用いてもよい。電極も、圧電
体周辺につける局舎には不透明なものでもかまわない。
ればよい。そのほかに透明な圧電性単結晶を用いてもよ
い。また圧電体は電場によって適当に歪むものであれば
よく、ユニモルフ型などを用いてもよい。電極も、圧電
体周辺につける局舎には不透明なものでもかまわない。
またシリコンゴムの袋（９）の中に入れる床体として水
を用いたが、これはエタノールやアルゴンガスなど、レ
ンズ外部の媒質と異なる屈折率を持つものであれば何で
もよい。逆に流体の種類を変えることζこよってレンズ
の材質を変えることができるから、レンズ表面の曲率は
同じでも焦点距ＲＥのｋｌ ｆｘるレンズにすることが
できる。シリコンゴムの袋（９）も、必ずしも袋の形状
になっている必要はなく、圧電体面以外の面を被う部分
だけでも良い。
を用いたが、これはエタノールやアルゴンガスなど、レ
ンズ外部の媒質と異なる屈折率を持つものであれば何で
もよい。逆に流体の種類を変えることζこよってレンズ
の材質を変えることができるから、レンズ表面の曲率は
同じでも焦点距ＲＥのｋｌ ｆｘるレンズにすることが
できる。シリコンゴムの袋（９）も、必ずしも袋の形状
になっている必要はなく、圧電体面以外の面を被う部分
だけでも良い。
またこの部分は、流体として圧縮性流体を使う場合には
、ゴムのような弾性物質を使う必要はなく、弾性率の小
さい物質を用いてもよい。
、ゴムのような弾性物質を使う必要はなく、弾性率の小
さい物質を用いてもよい。
発明の詳細
な説明したように本発明によれば、両面に７Ｅ極を有す
る透明圧電体を光の通過面として備えた容器の内部に、
透明な流体を充填した構成であるので、電極にｉｌ圧を
かけて圧電体を歪ませることによって、凸レンズから凹
レンズまで焦点距離を自由に可変できるレンズを得るこ
とができる。したがってこのレンズを用いることにより
、光学機器のレンズ位置の変位機構やレンズの交１負磯
構が不要になり、小型で軽駄の機器を実現し得るだけで
なく、レンズを固定したまま凹凸レンズの組合せを自由
自在に変化させることができるので、１台で多くの機能
を持った汎用機器を実現し得る等、その工契的利用価値
は極めて大である。
る透明圧電体を光の通過面として備えた容器の内部に、
透明な流体を充填した構成であるので、電極にｉｌ圧を
かけて圧電体を歪ませることによって、凸レンズから凹
レンズまで焦点距離を自由に可変できるレンズを得るこ
とができる。したがってこのレンズを用いることにより
、光学機器のレンズ位置の変位機構やレンズの交１負磯
構が不要になり、小型で軽駄の機器を実現し得るだけで
なく、レンズを固定したまま凹凸レンズの組合せを自由
自在に変化させることができるので、１台で多くの機能
を持った汎用機器を実現し得る等、その工契的利用価値
は極めて大である。
第１図は従来のカメラの概念図、第２図はメガネの調・
壊時に用いる治具の斜視図、第３図〜第６図は本発明の
一実施例を示し、第３図は電極に電圧をかけていない状
態におけるレンズの断面図、第４図はバイモルフ型透明
１千ｍ体の拡大断面図、第５図は′ｉホ圧をかけた状態
におけるバイモルフ型透明圧電体の断面図、第６図は電
圧をかけた状態におけるレンズの断面図である。 （９）・・・袋、０＊・・・水、０υ′Ｇツ・・・バイ
モルフ型透明圧電体、（１：Ｉ （Ｍ）・・分極させた
ＰＬＺＴセラミックス、００００・・透明電極、０５ａ
）（１５ｂ）０６ａ）Ｏｅｂ）・導線代理人 森本義弘 第１図 第３図 第４図
壊時に用いる治具の斜視図、第３図〜第６図は本発明の
一実施例を示し、第３図は電極に電圧をかけていない状
態におけるレンズの断面図、第４図はバイモルフ型透明
１千ｍ体の拡大断面図、第５図は′ｉホ圧をかけた状態
におけるバイモルフ型透明圧電体の断面図、第６図は電
圧をかけた状態におけるレンズの断面図である。 （９）・・・袋、０＊・・・水、０υ′Ｇツ・・・バイ
モルフ型透明圧電体、（１：Ｉ （Ｍ）・・分極させた
ＰＬＺＴセラミックス、００００・・透明電極、０５ａ
）（１５ｂ）０６ａ）Ｏｅｂ）・導線代理人 森本義弘 第１図 第３図 第４図
Claims (1)
- １、両面に電極を有する透明圧ｍ体を光の通過面として
備えた容器の内部に、透明な流体を充填したレンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23020082A JPS59119301A (ja) | 1982-12-25 | 1982-12-25 | レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23020082A JPS59119301A (ja) | 1982-12-25 | 1982-12-25 | レンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59119301A true JPS59119301A (ja) | 1984-07-10 |
Family
ID=16904144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23020082A Pending JPS59119301A (ja) | 1982-12-25 | 1982-12-25 | レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59119301A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2199836A1 (en) * | 2008-12-18 | 2010-06-23 | BAE Systems PLC | Fluidic lens |
| US8717681B2 (en) | 2008-12-18 | 2014-05-06 | Bae Systems, Plc | Fluidic lens |
-
1982
- 1982-12-25 JP JP23020082A patent/JPS59119301A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2199836A1 (en) * | 2008-12-18 | 2010-06-23 | BAE Systems PLC | Fluidic lens |
| US8717681B2 (en) | 2008-12-18 | 2014-05-06 | Bae Systems, Plc | Fluidic lens |
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