JPS60120302A - 光学素子 - Google Patents
光学素子Info
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- JPS60120302A JPS60120302A JP22869383A JP22869383A JPS60120302A JP S60120302 A JPS60120302 A JP S60120302A JP 22869383 A JP22869383 A JP 22869383A JP 22869383 A JP22869383 A JP 22869383A JP S60120302 A JPS60120302 A JP S60120302A
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- opening
- shape
- optical element
- optical
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- 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
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/0816—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
- G02B26/0825—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a flexible sheet or membrane, e.g. for varying the focus
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/0875—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more refracting elements
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lens Barrels (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Lenses (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】
本発明はカメラ、ビデオ等の光学機器や光通信、レーザ
ーディスクをはじめとするエレクトロオプテイクス機器
に用いられる光学素子に関し、特に光学表面形状を変化
させることにより、焦点距離を変化させうるような可変
焦点光学素子に関する。
ーディスクをはじめとするエレクトロオプテイクス機器
に用いられる光学素子に関し、特に光学表面形状を変化
させることにより、焦点距離を変化させうるような可変
焦点光学素子に関する。
従来、可変焦点レンズとしては、特開昭５５−３６８５
７に見られる様な弾性体の容器に液体をつめその液圧で
その形状を変化せしめるものや、特開昭５６−１１０４
０３、特開昭５８−８５４１５のように圧電体を使用し
たものが提案されている０ しかし、前者の所謂、液体レンズは、液溜めや加圧装置
などが必要で素子のコンパクト化に問題があシ、後者は
、その可変量があまり大きくとれない欠点を有する。
７に見られる様な弾性体の容器に液体をつめその液圧で
その形状を変化せしめるものや、特開昭５６−１１０４
０３、特開昭５８−８５４１５のように圧電体を使用し
たものが提案されている０ しかし、前者の所謂、液体レンズは、液溜めや加圧装置
などが必要で素子のコンパクト化に問題があシ、後者は
、その可変量があまり大きくとれない欠点を有する。
本発明の目的は、上述の如き欠点を解決し、焦点距離の
変化量が大きく、構成が簡単な可変焦点レンズを提供す
るものである。
変化量が大きく、構成が簡単な可変焦点レンズを提供す
るものである。
本発明による光学素子は、弾性体および該弾性体を突出
又は沈降させて光学表面を変形できる開口形状可変の開
口を有する部材からなることを特徴とするものである。
又は沈降させて光学表面を変形できる開口形状可変の開
口を有する部材からなることを特徴とするものである。
即ち、本発明による光学素子は、塊状の弾性体自体を部
材の開口から凸状に突出又は凹状に沈降させることによ
って、その開口部での弾性体が形成する光学表面を変形
して、所望の光学特性、例えば焦点距離を得ることがで
きるものである。従って弾性体に対して外力を印加する
だけで、あるいは、弾性体の体積変化をさせるだけで光
学表面を可逆的に変化させて、所望の光学特性が得られ
るため、光学素子の構成や制御が極めて容易で、且つ光
学表面の形状変化に基く光学特性の変化のため光学特性
の変化率を極めて大きく設定讐ることかできる。
材の開口から凸状に突出又は凹状に沈降させることによ
って、その開口部での弾性体が形成する光学表面を変形
して、所望の光学特性、例えば焦点距離を得ることがで
きるものである。従って弾性体に対して外力を印加する
だけで、あるいは、弾性体の体積変化をさせるだけで光
学表面を可逆的に変化させて、所望の光学特性が得られ
るため、光学素子の構成や制御が極めて容易で、且つ光
学表面の形状変化に基く光学特性の変化のため光学特性
の変化率を極めて大きく設定讐ることかできる。
本発明に用いる弾性体としては物体に力を加えると変形
を起し、加えた力があまり大きくない限り（弾性限界内
で）、力を取り去ると変形も元にもどる性質（弾性）を
有するものを用いることができる。
を起し、加えた力があまり大きくない限り（弾性限界内
で）、力を取り去ると変形も元にもどる性質（弾性）を
有するものを用いることができる。
通常の固体では、その弾性限界内での最大ひずみ（限界
ひずみ）は１％程度である。また、加硫された弾性ゴム
では、弾性限界が非常に大１きくその限界ひずみは１０
０ＯＸ近くになる。
ひずみ）は１％程度である。また、加硫された弾性ゴム
では、弾性限界が非常に大１きくその限界ひずみは１０
０ＯＸ近くになる。
本発明による光学素子においては、形成しようとする光
学素子の特性に応じた弾性率のものが適宜使用されるが
、一般に大きし弾性変形を容易に得るため、或いは変形
後の状態が光学的により均質になるようにするため弾性
率が小さいものが好ましい。
学素子の特性に応じた弾性率のものが適宜使用されるが
、一般に大きし弾性変形を容易に得るため、或いは変形
後の状態が光学的により均質になるようにするため弾性
率が小さいものが好ましい。
なお、弾性率（Ｇ）はＧ＝ρ／γ（ρ＝応力、γ−弾性
ひずみ）として表わされる。また、小さい応力で大変形
を生じるような弾性は高弾性またはゴム弾性と呼ばれ、
従って本発明では特にこの種の弾性体が好ましく利用で
きることになる０ このようなゴム弾性体としては一般に′°ゴム”と知ら
れている天然ゴムや、スチレンブタジェンゴム（８ＢＲ
）、ブタジェンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）
、エチレンプロピレンゴム（ｇＰＭ、ｎＰＤＭ） 、ブ
チルゴム（ＩＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ、） 、
アクリロニトリル−フタジエンゴム（ＮＢＲ）、ウレタ
ンゴム（Ｕ）、シリコーンゴム（Ｓｉ）、ふっ素ゴム（
ＰＰＭ）、多硫化ゴム（Ｔ）、ポリエーテルゴム（ＰＯ
Ｒ，ＣＨＲ，ＣＨＣ）などの合成ゴムを挙げることがで
きる。これらはいずれも室温でゴム状態を示す。しかし
、一般に高分子物質は分子のブラウン運動の程度によっ
て、ガラス状態、ゴム状態又は溶融状態のいずれかをと
る。
ひずみ）として表わされる。また、小さい応力で大変形
を生じるような弾性は高弾性またはゴム弾性と呼ばれ、
従って本発明では特にこの種の弾性体が好ましく利用で
きることになる０ このようなゴム弾性体としては一般に′°ゴム”と知ら
れている天然ゴムや、スチレンブタジェンゴム（８ＢＲ
）、ブタジェンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）
、エチレンプロピレンゴム（ｇＰＭ、ｎＰＤＭ） 、ブ
チルゴム（ＩＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ、） 、
アクリロニトリル−フタジエンゴム（ＮＢＲ）、ウレタ
ンゴム（Ｕ）、シリコーンゴム（Ｓｉ）、ふっ素ゴム（
ＰＰＭ）、多硫化ゴム（Ｔ）、ポリエーテルゴム（ＰＯ
Ｒ，ＣＨＲ，ＣＨＣ）などの合成ゴムを挙げることがで
きる。これらはいずれも室温でゴム状態を示す。しかし
、一般に高分子物質は分子のブラウン運動の程度によっ
て、ガラス状態、ゴム状態又は溶融状態のいずれかをと
る。
従って、光学素子の使用温度においてゴム状態を示す高
分子物質は広く本発明の弾性体として利用できる。ゴム
状態における弾性率は、主にその弾性体を構成している
高分子鎖の架橋状態によって決定され、従って、例えば
、天然ゴムにおける加硫は弾性率を決める処理に他なら
ない０ 本発明では使用する弾性体としては、小さい応力で大き
な変形を得る事が望ましく、その為の架橋状態の調整は
重要である。
分子物質は広く本発明の弾性体として利用できる。ゴム
状態における弾性率は、主にその弾性体を構成している
高分子鎖の架橋状態によって決定され、従って、例えば
、天然ゴムにおける加硫は弾性率を決める処理に他なら
ない０ 本発明では使用する弾性体としては、小さい応力で大き
な変形を得る事が望ましく、その為の架橋状態の調整は
重要である。
しかしながら、弾性率の減少（小さい応力で大きな変形
を示すようになる傾向）は、他方で強度の低下を招くた
め、形成しようとする光学素子の目的に応じた強度を保
てるように、使用する弾性体を適宜選択することが必要
である。
を示すようになる傾向）は、他方で強度の低下を招くた
め、形成しようとする光学素子の目的に応じた強度を保
てるように、使用する弾性体を適宜選択することが必要
である。
又、その弾性率の測定も、光学素子の使用形態による応
力の種類に応じて、例えば、引張り、曲げ、圧縮などの
方法から選んで行われる。
力の種類に応じて、例えば、引張り、曲げ、圧縮などの
方法から選んで行われる。
本発明に用いる弾性体としては、通常の固体テノ弾性率
１０１１〜１０１ａｄｙｎｅ／ｃｌＡよりも小さく、ゴ
ム弾性体の１０’ ｄｙｎｅ／−以下が適当で、好まし
くは１０６ ｄｙｎｅ ／−以下、特に好ましくは５×
１０’ ｄｙｎｅ／、、ｉ以下であり、下限は弾性体が
光学素子を構成する場合に、通常の液体とは異なり、こ
ぼれない性状の弾性体であれば小さい程好ましい。なお
、光学素子は、多くの場合室温で用いられるが、特に高
温又は低温で用いられる場合もあるので、上記の弾性率
の範囲は光学素子の使用温度におけるものである。
１０１１〜１０１ａｄｙｎｅ／ｃｌＡよりも小さく、ゴ
ム弾性体の１０’ ｄｙｎｅ／−以下が適当で、好まし
くは１０６ ｄｙｎｅ ／−以下、特に好ましくは５×
１０’ ｄｙｎｅ／、、ｉ以下であり、下限は弾性体が
光学素子を構成する場合に、通常の液体とは異なり、こ
ぼれない性状の弾性体であれば小さい程好ましい。なお
、光学素子は、多くの場合室温で用いられるが、特に高
温又は低温で用いられる場合もあるので、上記の弾性率
の範囲は光学素子の使用温度におけるものである。
弾性体の硬さ、軟さはある程度その弾性に依存する。Ｊ
Ｉ８ Ｋ ６３０１ では試料表面にスプリングにより
微小なひずみを与え、その針入度によりゴムの硬質を評
価する方法が規定されており、簡便に知ることが出来る
。
Ｉ８ Ｋ ６３０１ では試料表面にスプリングにより
微小なひずみを与え、その針入度によりゴムの硬質を評
価する方法が規定されており、簡便に知ることが出来る
。
しかしながら、弾性率が１０’ ｄｙｎ ／ ｃ−以下
と低い値になると上述の方法では、測定が出来ずその場
合にはＪ’ＩＳ Ｋ’２８０８ Ｋよるにインチミクロ
稠度針を用いてその針入度で評価する。
と低い値になると上述の方法では、測定が出来ずその場
合にはＪ’ＩＳ Ｋ’２８０８ Ｋよるにインチミクロ
稠度針を用いてその針入度で評価する。
又５弾性率が小さい場合、その測定方法として１引張り
一伸び”では測定が困難なので圧縮（５Ｎ変形）によね
その値をめ、先の針大度との対応をめることができる。
一伸び”では測定が困難なので圧縮（５Ｎ変形）によね
その値をめ、先の針大度との対応をめることができる。
ゴム弾性体は従来知られている加硫（橋かけ）によるも
のの他にエチレン−酢酸ビニル共重合体やＡ−Ｂ−Ａ型
ブタジェン−スチレンブロック共重合体などのように加
硫を必要としないもの、又鎖状高分子など適当（橋かけ
点間の分子鎖長を制御）にゲル化する事によって得るこ
とが出来る。
のの他にエチレン−酢酸ビニル共重合体やＡ−Ｂ−Ａ型
ブタジェン−スチレンブロック共重合体などのように加
硫を必要としないもの、又鎖状高分子など適当（橋かけ
点間の分子鎖長を制御）にゲル化する事によって得るこ
とが出来る。
これらはいずれもその架橋状態、ブロック共重合体に於
る分子の組合せ、ゲル状態などを調節しながらその弾性
率の制御が行われる。
る分子の組合せ、ゲル状態などを調節しながらその弾性
率の制御が行われる。
又、弾性体自身の構造により、その弾性体を制御する場
合の他に希釈剤や充てん剤を加える事によってもその特
性を変化調節する事が可能である。
合の他に希釈剤や充てん剤を加える事によってもその特
性を変化調節する事が可能である。
例えばシリコーンゴム（信越化学工業製：ＫＥ１０４（
商品名））と触媒（商品名；ＡＴ−１０４゜信越化学工
業製）を加えた場合、その添加量の増大とともに硬さ、
引張り強さは低下し、逆に伸びは増大する。
商品名））と触媒（商品名；ＡＴ−１０４゜信越化学工
業製）を加えた場合、その添加量の増大とともに硬さ、
引張り強さは低下し、逆に伸びは増大する。
弾性体の開口部での光学表面を変形させる方法は、外力
の他、上記材料を用いて熱膨張・収縮やゾル−ゲル変化
などによる体積変化を利用することもできる。
の他、上記材料を用いて熱膨張・収縮やゾル−ゲル変化
などによる体積変化を利用することもできる。
弾性体の光学表面を形成するための開口を有する部材は
平板に開口が設けられているものでもよいし、また、弾
性体を容器に収容して使用する場合には、収容する容器
の少なくとも１つの壁に開口が設けられているものでも
よい。また、この開口は要＊される光学効果によって異
なるが、一般的には円形に開口し焦点距離可変な凸、凹
レンズを形成するのが一般的である。
平板に開口が設けられているものでもよいし、また、弾
性体を容器に収容して使用する場合には、収容する容器
の少なくとも１つの壁に開口が設けられているものでも
よい。また、この開口は要＊される光学効果によって異
なるが、一般的には円形に開口し焦点距離可変な凸、凹
レンズを形成するのが一般的である。
又、矩形のスリット状に開口を設ける事により、シリン
ドリカルレンズ及びトーリックレンズを形成することも
できる。
ドリカルレンズ及びトーリックレンズを形成することも
できる。
これら開口によって形成される光学素子はその弾性体に
加える外方又は弾性体の体積変化によって、その形状を
任意に変化させる事ができ、その程度はその効果を検出
しながらフィードバックしてコントロールする事が可能
である。
加える外方又は弾性体の体積変化によって、その形状を
任意に変化させる事ができ、その程度はその効果を検出
しながらフィードバックしてコントロールする事が可能
である。
又、この開口を円筒型ピエゾの様に圧電素子で設ける事
も可能であり、これにより著しく素子のコンパクト化を
実現する事ができる。また特に本発明では、開口の形状
を変えることができ、従って、例えばこの開口面積の変
化によって、開口に形成される弾性体の光学表面の突出
度又は沈降度を変えて所望の光学特性を得ることもでき
、また、開口の外形の変化によって、例えば円形開口を
楕円形や矩形にすることＫよって、トーリックレンズや
シリンドリカルレンズを得ることもできる。
も可能であり、これにより著しく素子のコンパクト化を
実現する事ができる。また特に本発明では、開口の形状
を変えることができ、従って、例えばこの開口面積の変
化によって、開口に形成される弾性体の光学表面の突出
度又は沈降度を変えて所望の光学特性を得ることもでき
、また、開口の外形の変化によって、例えば円形開口を
楕円形や矩形にすることＫよって、トーリックレンズや
シリンドリカルレンズを得ることもできる。
開口の形状を変える態様としては、開口の面積若しくは
外形又は面積と外形の両者を変化させる場合がある。こ
のような開口形状の変化をさせる方法としては、円形開
口の面積を変化させるものとしてカメラ用の絞りがあシ
、この方法は楕円形の形状を変化させる方式にも適用で
きる。また、スリット幅を変えれるような機構を２つ組
み合わせれば矩形のたてとよこを自由に変えることもで
きる。また、弾性体の表面を金属の蒸着、金属粒子の分
散などによって反射面として、開口に形成される光学表
面を光学反射表面とすることができる。
外形又は面積と外形の両者を変化させる場合がある。こ
のような開口形状の変化をさせる方法としては、円形開
口の面積を変化させるものとしてカメラ用の絞りがあシ
、この方法は楕円形の形状を変化させる方式にも適用で
きる。また、スリット幅を変えれるような機構を２つ組
み合わせれば矩形のたてとよこを自由に変えることもで
きる。また、弾性体の表面を金属の蒸着、金属粒子の分
散などによって反射面として、開口に形成される光学表
面を光学反射表面とすることができる。
弾性体に外力を与える手段は、従来知られている全べて
の方法で行う事が可能であるが、その弾性体の変形を、
光学効果を検出しながらフィードバック機構で行う事が
望しく、この為には電磁石やステッピングモーター、圧
電素子等の電気的な制御が可能な方法が好ましい。また
、加熱による体積変化は、弾性体の外部又は内部に設け
られたヒーターをもって行うことができる。次に、本発
明による光学素子の代表的な構成を図面により説明する
。
の方法で行う事が可能であるが、その弾性体の変形を、
光学効果を検出しながらフィードバック機構で行う事が
望しく、この為には電磁石やステッピングモーター、圧
電素子等の電気的な制御が可能な方法が好ましい。また
、加熱による体積変化は、弾性体の外部又は内部に設け
られたヒーターをもって行うことができる。次に、本発
明による光学素子の代表的な構成を図面により説明する
。
第１図〜第３図は、本発明の光学素子の代表的な基本構
成の断面を示すもので、ｌは円形開口部２を有する円筒
形の容器、３は透明な弾性体、４は弾性体を加圧するた
めの可動部で光学的に透明な平行平板からなる。第１図
は、圧力を加えていない状態である。第２図は可動部４
を通じて弾性体３に圧力を加えた状態であシ、この場合
加えた圧力の大きさにしたがって、弾性体の一部が開口
部より凸レンズ状に突出する。
成の断面を示すもので、ｌは円形開口部２を有する円筒
形の容器、３は透明な弾性体、４は弾性体を加圧するた
めの可動部で光学的に透明な平行平板からなる。第１図
は、圧力を加えていない状態である。第２図は可動部４
を通じて弾性体３に圧力を加えた状態であシ、この場合
加えた圧力の大きさにしたがって、弾性体の一部が開口
部より凸レンズ状に突出する。
第３図は、可動部４を通じて弾性体に負圧を加えた状態
で、この場合弾性体は開口部において凹レンズ状になる
。
で、この場合弾性体は開口部において凹レンズ状になる
。
このようにして、容器の可動部に印加する外力の大きさ
によって弾性体の１部により開口部に所望の光学表面形
状を実現することができるものである。また、開口部２
を有する開口板２は開口部２の形状を可変にするために
カメラ用の絞りと同様な構成になっている。また、可動
部と弾性体は必要に応じて接着剤などにより接層される
。また、必要々ら弾性体と容器の内壁面とが全体的に接
着される。また、第１図のような構成の変わりに第４図
のように光学的に透明な平行平板を底にもつ容器５に入
れた弾性体３を開口形状が可変である開口部７を有する
可動部６で加圧するような構成にすることもできる。さ
らに第５図に示すように、複数の開口部７および９を設
け、加圧によりおのおの曲率を与えることも可能である
。また、複数の開口部の大きさを変えることにより、そ
れぞれ異った曲率を与えることもできる。また、第６図
に示すように、弾性体３は開口形状可変の開口部１３が
容器の内部に形成されているような容器１０に収容され
ていてもよい。この開口部１３は、容器の光学的に透明
な上蓋１１に固定された円筒１２によって形成されてお
り、可動部４に外圧を加えることによって弾性体による
光学表面が開口部１３に形成される。
によって弾性体の１部により開口部に所望の光学表面形
状を実現することができるものである。また、開口部２
を有する開口板２は開口部２の形状を可変にするために
カメラ用の絞りと同様な構成になっている。また、可動
部と弾性体は必要に応じて接着剤などにより接層される
。また、必要々ら弾性体と容器の内壁面とが全体的に接
着される。また、第１図のような構成の変わりに第４図
のように光学的に透明な平行平板を底にもつ容器５に入
れた弾性体３を開口形状が可変である開口部７を有する
可動部６で加圧するような構成にすることもできる。さ
らに第５図に示すように、複数の開口部７および９を設
け、加圧によりおのおの曲率を与えることも可能である
。また、複数の開口部の大きさを変えることにより、そ
れぞれ異った曲率を与えることもできる。また、第６図
に示すように、弾性体３は開口形状可変の開口部１３が
容器の内部に形成されているような容器１０に収容され
ていてもよい。この開口部１３は、容器の光学的に透明
な上蓋１１に固定された円筒１２によって形成されてお
り、可動部４に外圧を加えることによって弾性体による
光学表面が開口部１３に形成される。
ここで可動部４又は６を駆動して弾性体３に圧力を加え
る方法は、いかようなものも可能であり、簡単な方法と
しては、容器にネジを切っておき可動部をネジ込む方法
や、電磁石を用いて可動部を制御する方法などがあるが
、それらの方法によって本発明が限定されるものではな
い。また、本発明による他の光学素子の例としては、第
７図に示すように１円筒形のピエゾ素子１４を用いて、
その径方向の伸縮により、ピエゾ素子の内部に充填した
弾性体３を円筒の開口部１５から突出・沈降させて光学
表面を形成することもできる。また本発明による光学素
子の開口部は円形に限られるものではなく、例えば第８
図に示したように、矩形状の開口部１７を有する容器１
６を用いれば、加圧により突出・沈降した弾性体の形状
をシリンドリカル又はトーリック状にすることが可能で
ある。
る方法は、いかようなものも可能であり、簡単な方法と
しては、容器にネジを切っておき可動部をネジ込む方法
や、電磁石を用いて可動部を制御する方法などがあるが
、それらの方法によって本発明が限定されるものではな
い。また、本発明による他の光学素子の例としては、第
７図に示すように１円筒形のピエゾ素子１４を用いて、
その径方向の伸縮により、ピエゾ素子の内部に充填した
弾性体３を円筒の開口部１５から突出・沈降させて光学
表面を形成することもできる。また本発明による光学素
子の開口部は円形に限られるものではなく、例えば第８
図に示したように、矩形状の開口部１７を有する容器１
６を用いれば、加圧により突出・沈降した弾性体の形状
をシリンドリカル又はトーリック状にすることが可能で
ある。
なお、第９図および第１Ｏ図は弾性体に外力を加える具
体例の例であり、第９図は、円筒形の圧電体２１の中に
弾性体３を収容し、電源２２からスイッチ２３を経て電
圧を印加することによって円板状の可動部２０と開口形
状可変の開口部１８を有する駆動部１９を接近させるこ
とで開口部１８の光学表面を変形させるものである。ま
た第１０図は、電磁石２６により強磁性材からなる可動
部２５を容器２７の深さ方向に移動させることによって
弾性体３の開口形状可変の開口部２４における光学表面
を変形させることができるものである。
体例の例であり、第９図は、円筒形の圧電体２１の中に
弾性体３を収容し、電源２２からスイッチ２３を経て電
圧を印加することによって円板状の可動部２０と開口形
状可変の開口部１８を有する駆動部１９を接近させるこ
とで開口部１８の光学表面を変形させるものである。ま
た第１０図は、電磁石２６により強磁性材からなる可動
部２５を容器２７の深さ方向に移動させることによって
弾性体３の開口形状可変の開口部２４における光学表面
を変形させることができるものである。
実施例１
第４１図に木実流側で製造した光学素子の断面図を示す
。まず透明なガラス板２８を底に持つ真ちゅう製の円筒
容器２９（内径５０＠、［さ２０ｍｍ’）にシリコーン
ゴム（信越化学工業製。
。まず透明なガラス板２８を底に持つ真ちゅう製の円筒
容器２９（内径５０＠、［さ２０ｍｍ’）にシリコーン
ゴム（信越化学工業製。
商品名； Ｋ’Ｅ１０４Ｇｅｌ ）に対して触媒（信越
化学工業製、商品名； Ｃａｔａｌｙｓｔ １０４ ）
を０．１２重ｔＸ添加した混合液を収容し、５０℃で４
８時間放置し透明な弾性体３０を作製する。この弾性体
３０の弾性率は約２ Ｘ １０５ｄｙｎ ／ ｃＪであ
った。次にこの弾性体３００表面に、直径５〜２０露に
可変な円形絞プ機構を有する部材３１を載置する。また
、容器の底を形成しているガラス板２８はおさえ環３３
のねじ込みにより上下方向に可動となってお如弾性体３
０に圧力をかけて、開口部３２より弾性体を突出又は沈
降させることができる。このときの突出・沈降部の形状
は、光軸付近の曲率半径が大きく周辺部の曲率半径が小
さいような回転対称面となっており、おさえ環３３の回
転により加える圧力を２００ ｔ ／ ｔｒＡとし、開
口部の直径を５ ｔｎｓ −２０叫の範囲で変化させる
と光軸付近の曲率半径はｌｌｌｎｍ−３６朋の範囲で連
続的に変化した。またこのときレンズの焦点距離は、２
７〜８９闘の範囲で変化した。
化学工業製、商品名； Ｃａｔａｌｙｓｔ １０４ ）
を０．１２重ｔＸ添加した混合液を収容し、５０℃で４
８時間放置し透明な弾性体３０を作製する。この弾性体
３０の弾性率は約２ Ｘ １０５ｄｙｎ ／ ｃＪであ
った。次にこの弾性体３００表面に、直径５〜２０露に
可変な円形絞プ機構を有する部材３１を載置する。また
、容器の底を形成しているガラス板２８はおさえ環３３
のねじ込みにより上下方向に可動となってお如弾性体３
０に圧力をかけて、開口部３２より弾性体を突出又は沈
降させることができる。このときの突出・沈降部の形状
は、光軸付近の曲率半径が大きく周辺部の曲率半径が小
さいような回転対称面となっており、おさえ環３３の回
転により加える圧力を２００ ｔ ／ ｔｒＡとし、開
口部の直径を５ ｔｎｓ −２０叫の範囲で変化させる
と光軸付近の曲率半径はｌｌｌｎｍ−３６朋の範囲で連
続的に変化した。またこのときレンズの焦点距離は、２
７〜８９闘の範囲で変化した。
実施例２
第１２図は本実施例で製造した光学素子の斜視図である
。３５はつまみ３６によってスリット３４の幅を変えら
れる機構を有する部材、３７は３０（たて）Ｘ４０（よ
こ）ｘ１５（高さ）閣の真ちゅう製容器、３８は、透明
ガラス板で上下方向に可動となっている。この素子に実
施例１と同様に弾性率約２ Ｘ ｌ Ｏ’ ｄｙｎ ／
ｃＪのシリコーンゴムを充填した後ガラス板３８を上
方におし上げ約２００９７．ｄの圧力をかけると、スリ
ット幅を５咽とした場合曲率半径１４ｍｍのシリンドリ
カル状のレンズとなった。同様の条件でスリット幅は１
０ｍｍ、１５ｍｍとするとレンズの曲率半径はそれぞれ
２１ｎｕｎ、２９ｍであった。
。３５はつまみ３６によってスリット３４の幅を変えら
れる機構を有する部材、３７は３０（たて）Ｘ４０（よ
こ）ｘ１５（高さ）閣の真ちゅう製容器、３８は、透明
ガラス板で上下方向に可動となっている。この素子に実
施例１と同様に弾性率約２ Ｘ ｌ Ｏ’ ｄｙｎ ／
ｃＪのシリコーンゴムを充填した後ガラス板３８を上
方におし上げ約２００９７．ｄの圧力をかけると、スリ
ット幅を５咽とした場合曲率半径１４ｍｍのシリンドリ
カル状のレンズとなった。同様の条件でスリット幅は１
０ｍｍ、１５ｍｍとするとレンズの曲率半径はそれぞれ
２１ｎｕｎ、２９ｍであった。
第１図、第２図および第３図は本発明による光学素子の
断面図であり、第１図は外力を印加していない状態、第
２図は外力を上方忙印加した状態および第３図は外力を
下方に印加した状態を示す。 第４図、第５図、第６図および第７図は、それぞれ本発
明の光学素子の他の態様の断面図である。 第８図は、本発明によるさらに他の光学素子の斜視図で
ある。 第９図および第１０図はそれぞれ本発明による光学素子
に外力を印加する手段を配置した断面図である。 第１１図は、実施例１で製造した光学素子の断面図であ
る。 第１２図は実施例２で製造した光学素子の斜視図である
。 １．５，８．１０および１６・・・容器、３および３０
・・・弾性体、２，７，９，１３，１５．１７および３
２・・・開口部、４および６・・・可動部、１４・・・
ピエゾ菓子、３１・・・円形絞り・機構を有する部材１
３４・・・スリット、３５・・・スリット幅を変える機
構を有する部材。 出願人 キャノン株式会社
断面図であり、第１図は外力を印加していない状態、第
２図は外力を上方忙印加した状態および第３図は外力を
下方に印加した状態を示す。 第４図、第５図、第６図および第７図は、それぞれ本発
明の光学素子の他の態様の断面図である。 第８図は、本発明によるさらに他の光学素子の斜視図で
ある。 第９図および第１０図はそれぞれ本発明による光学素子
に外力を印加する手段を配置した断面図である。 第１１図は、実施例１で製造した光学素子の断面図であ
る。 第１２図は実施例２で製造した光学素子の斜視図である
。 １．５，８．１０および１６・・・容器、３および３０
・・・弾性体、２，７，９，１３，１５．１７および３
２・・・開口部、４および６・・・可動部、１４・・・
ピエゾ菓子、３１・・・円形絞り・機構を有する部材１
３４・・・スリット、３５・・・スリット幅を変える機
構を有する部材。 出願人 キャノン株式会社
Claims (1)
- （１）弾性体および該弾性体を突出又は沈降させて光学
表面を変形できる開口形状可変の開口を有する部材から
なることを特徴とする光学素子。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22869383A JPS60120302A (ja) | 1983-12-02 | 1983-12-02 | 光学素子 |
| US06/606,538 US4783155A (en) | 1983-10-17 | 1984-05-03 | Optical device with variably shaped optical surface and a method for varying the focal length |
| DE19843424068 DE3424068A1 (de) | 1983-10-17 | 1984-06-29 | Optisches bauelement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22869383A JPS60120302A (ja) | 1983-12-02 | 1983-12-02 | 光学素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60120302A true JPS60120302A (ja) | 1985-06-27 |
| JPH0327083B2 JPH0327083B2 (ja) | 1991-04-12 |
Family
ID=16880318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22869383A Granted JPS60120302A (ja) | 1983-10-17 | 1983-12-02 | 光学素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60120302A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103076675A (zh) * | 2011-09-29 | 2013-05-01 | 斯坦雷电气株式会社 | 包括夹在两个基板之间的光偏转芯片的光偏转装置 |
-
1983
- 1983-12-02 JP JP22869383A patent/JPS60120302A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103076675A (zh) * | 2011-09-29 | 2013-05-01 | 斯坦雷电气株式会社 | 包括夹在两个基板之间的光偏转芯片的光偏转装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0327083B2 (ja) | 1991-04-12 |
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