JPS6249302A - Optical element having variable focus - Google Patents

Optical element having variable focus

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JPS6249302A
JPS6249302A JP8848386A JP8848386A JPS6249302A JP S6249302 A JPS6249302 A JP S6249302A JP 8848386 A JP8848386 A JP 8848386A JP 8848386 A JP8848386 A JP 8848386A JP S6249302 A JPS6249302 A JP S6249302A
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elastic body
elastic
optical element
mold
variable focus
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健 馬場
Tetsushi Nose
哲志 野瀬
Eigo Kawakami
英悟 川上
Toshiyuki Nakajima
中島 敏之
Nobuo Kushibiki
信男 櫛引
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Abstract

PURPOSE:To keep the surface of an optical element spherical or required asherical by setting up the elastic modulus of an elastic body arranged on the projection side larger than that of an elastic body adjacent to the elastic body arranged on the projection side. CONSTITUTION:An elastic body 1 is constituted of two elastic bodies 1-1, 1-2 having different elastic module each other. Namely, the transparent elastic body 1 is stored in a case constituted of a bottom plate 2 made of glass or the like and side walls 3 and the elastic body 1 is constituted of the 1st and 2nd elastic bodies 1-1, 1-2 laminated in the optical axis (h) direction. An aperture plate 4 to be a deforming member for deforming the elastic body 1 is movably fitted to the side wall 3. An aperture part 4a is formed on the aperture plate 4 and the elastic body 1 stored in the aperture part 4a is projected or depressed by moving the aperture plate 4. In this case, the elastic modulus E1 of the 1st elastic body 1-1 arranged on the projection side is set up larger than the elastic modulas E2 of the 2nd elastic body 1-2 adjacent to the 1st elastic body 1-1.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、焦点゛距離を可変とした可変焦点光学素子に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a variable focus optical element whose focal length is variable.

〔背景技術〕[Background technology]

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56−110
403あるいは特開昭58−85415のように圧電体
を使用したものが知られている。しかし、前者のいわゆ
る液体レンズは、液溜めや加圧装置が必要で小型化が難
しく、また重力や振動による面変形が大きい欠点があっ
た。また、後者においては焦点距離の可変量が小さいと
いう欠点があった。
Conventionally, as a variable focus lens, Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-3685
7, in which an elastic container is filled with liquid and its shape is changed by the pressure of the liquid, and JP-A-56-110
403 or Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-85415 using a piezoelectric material is known. However, the former so-called liquid lens requires a liquid reservoir and a pressurizing device, making it difficult to miniaturize, and has the drawback of large surface deformation due to gravity and vibration. Furthermore, the latter has the disadvantage that the amount of focal length variation is small.

これらの欠点を解決したものとして、本発明者は先に匹
8図に示すような可変焦点レンズを提案した。第8図に
示す例において、21は透明な弾性体、22はガラス板
、23は側壁、24は開口Fffi 24 aを有する
開口板、21aは開口板4の開口部24aの内の弾性体
21の表面である。
In order to solve these drawbacks, the present inventor previously proposed a variable focus lens as shown in Figure 8. In the example shown in FIG. 8, 21 is a transparent elastic body, 22 is a glass plate, 23 is a side wall, 24 is an aperture plate having an opening Fffi 24a, and 21a is the elastic body 21 in the opening 24a of the aperture plate 4. is the surface of

第8図(a)は変形前の初期状態を示し、開r1部り4
a内の弾性体表面21aはあらかじめ成形された平面あ
るいは球面等の所定形状を有する。第8図(a)の状態
より第8図(b)のごとく開口板4を図の矢印Aの向き
に移動させて弾性体21を加圧すると、開口部24a内
より弾性体22が突出し、開口部24a内の弾性。
FIG. 8(a) shows the initial state before deformation, and the opening r1 part 4
The elastic body surface 21a inside a has a predetermined shape such as a flat or spherical surface formed in advance. When the aperture plate 4 is moved in the direction of arrow A in the figure from the state shown in FIG. 8(a) to pressurize the elastic body 21, the elastic body 22 protrudes from the inside of the opening 24a. Elasticity within opening 24a.

体表面21aは第8図(a)の状態より曲率の強い面形
状に変化する。従って開口部24a内の弾性体表面21
aをレンズ面として用いることにより可変焦点レンズと
して使用できる。この例においては、小型で、小さな外
力で大きな焦点距離の可変量が得られる点で有用である
The body surface 21a changes to a surface shape with a stronger curvature than the state shown in FIG. 8(a). Therefore, the elastic body surface 21 inside the opening 24a
By using a as a lens surface, it can be used as a variable focus lens. This example is useful because it is compact and allows a large amount of focal length variation with a small external force.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

この第8図に示した素子を実際の光学系内に用いるには
、第8図(a)に示した素子径aに対し、開口径すをで
きるだけ近くとり、レンズ面以外の光学的に不用な部分
を少なくして光学系全体の小型化をはかる必要がある。
In order to use the element shown in Fig. 8 in an actual optical system, the aperture diameter should be set as close as possible to the element diameter a shown in Fig. 8 (a), and optically unnecessary parts other than the lens surface should be used. It is necessary to reduce the size of the entire optical system by reducing the number of parts.

しかし、開口径すが素子径aに比して充分小さいときに
は弾性体表面21aは球面状に変形するが、開口径すが
素子径aに近くなると弾性体表面21aが同辺部で曲率
の強い、著しい非球面形状に変形する。またこの場合、
変形時の面形状に寄与する弾性体21の物性値は、ポア
ソン比のみであり、弾性率は変形時の面形状に寄与しな
い、従って弾性体21の材質を変えても変形時の面形状
は同様の傾向をもつ。
However, when the aperture diameter is sufficiently small compared to the element diameter a, the elastic body surface 21a deforms into a spherical shape, but when the aperture diameter approaches the element diameter a, the elastic body surface 21a has a strong curvature at the same side. , deforms into a markedly aspherical shape. Also in this case,
The physical property value of the elastic body 21 that contributes to the surface shape during deformation is only Poisson's ratio, and the elastic modulus does not contribute to the surface shape during deformation.Therefore, even if the material of the elastic body 21 is changed, the surface shape during deformation will not change. They have similar tendencies.

本発明の目的は、上記の実情に鑑みてなされたもので、
面形状が常に球面、あるいは所望の非球面形状に保つこ
とが可能な可変焦点光学素子を提供することにある。
The purpose of the present invention has been made in view of the above circumstances, and
An object of the present invention is to provide a variable focus optical element whose surface shape can always be kept spherical or a desired aspherical shape.

〔問題点を解決する手段〕[Means to solve problems]

本発明の可変焦点光学素子は、光軸方向に積層された複
数の弾性体と、該弾性体を突出又は沈降させて該弾性体
の表面を変形できる開口部を有する変形部材とからなり
、前記弾性体のうち突出側の弾性体の弾性率を、前記突
出側の弾性体に隣り合う弾性体の弾性率よりも大きくす
ることを特徴とするものである。
The variable focus optical element of the present invention includes a plurality of elastic bodies stacked in the optical axis direction, and a deformable member having an opening capable of deforming the surface of the elastic body by protruding or sinking the elastic bodies, Among the elastic bodies, the elastic modulus of the elastic body on the protruding side is made larger than the elastic modulus of the elastic body adjacent to the elastic body on the protruding side.

以下に図面を用いて本発明を詳述する。The present invention will be explained in detail below using the drawings.

第1図は本発明の一例を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an example of the present invention.

第8図に示す例と異なる点は弾性体lが、弾性率の違う
2つの弾性体1−1.1−2より構成されている点であ
る。すなわち、ガラス等で形成された底板2と側壁3と
で構成された容器内に透明な弾性体lが収納され、弾性
体lは光軸り方向に積層された第1弾性体1−1と第2
弾性体1−2より構成されている。弾性体lの上方には
、弾性体lを変形させる変形部材として開口板4が側壁
3に可動自在に設けられている。開口板4には開口部4
aが形成されており、開口板4の移動により開口部4a
内の弾性体lが突出あるいは沈降する。第1図は、圧力
を加えていない状態であるが、開口板4を通じて弾性体
1に圧力を加えると、加えた圧力の大きさにしたがって
、弾性体lの一部が開口部4aより凸レンズ状に突出す
る。逆に開口板4を通じて弾性体lに負圧を加えると弾
性体lは開口部4aにおいて凹レンズ状になる。
The difference from the example shown in FIG. 8 is that the elastic body 1 is composed of two elastic bodies 1-1 and 1-2 having different elastic moduli. That is, a transparent elastic body 1 is housed in a container composed of a bottom plate 2 and a side wall 3 made of glass or the like, and the elastic body 1 is stacked with a first elastic body 1-1 stacked in the optical axis direction. Second
It is composed of an elastic body 1-2. Above the elastic body 1, an aperture plate 4 is movably provided on the side wall 3 as a deformation member for deforming the elastic body 1. The opening plate 4 has an opening 4
a is formed, and by moving the aperture plate 4, an aperture 4a is formed.
The elastic body l inside protrudes or sinks. Although FIG. 1 shows a state in which no pressure is applied, when pressure is applied to the elastic body 1 through the aperture plate 4, a part of the elastic body 1 becomes more convex lens-shaped than the aperture 4a according to the magnitude of the applied pressure. stand out. Conversely, when negative pressure is applied to the elastic body l through the aperture plate 4, the elastic body l becomes concave lens-shaped at the aperture 4a.

本発明においては、複数の弾性体からなる弾性体1のう
ち、突出側の第1弾性体1−1のりi性率E1が第1弾
性体1−1と隣り合う第2弾性体1−2の弾性率E2よ
りも大きくなるように構成されている。ここで、「突出
側」とは変形部材により弾性体lを加圧していくに従っ
て、弾性体1の表面が光軸りに沿って突出していく側を
いう。
In the present invention, among the elastic bodies 1 made up of a plurality of elastic bodies, the adhesive modulus E1 of the first elastic body 1-1 on the protruding side is the same as that of the second elastic body 1-2 adjacent to the first elastic body 1-1. The elastic modulus E2 is configured to be larger than that of the elastic modulus E2. Here, the "protruding side" refers to the side where the surface of the elastic body 1 protrudes along the optical axis as the elastic body 1 is pressurized by the deformable member.

本発明においてはEl>E2であるから、第1図におい
て開口板4を下方に移動させたとき、弾性体1−2のほ
うが大きく変形しようとする。前述した通り、この変形
は弾性体1−2と弾性体1−1の界面を周辺で曲率の強
い非球面形状にしようとする。これに伴って弾性体1−
1には、弾性体1−2の中央部が盛り上がることによっ
て弾性体1−1を曲げようとする力と、弾性体1−1の
弾性体1−2との界面の面積を増そうとする力が働くこ
とになる0弾性体1−1が薄くときにはその主たる剛性
は膜の伸び剛性である。従ってこのときには弾性体1−
1はできるだけ表面積を小さくしようとし、おおよそ放
物面状に変形しようとする。また弾性体1−1が比較的
厚いときには、その曲げ剛性によって急激な曲率変化を
妨げようとする。
In the present invention, since El>E2, when the aperture plate 4 is moved downward in FIG. 1, the elastic body 1-2 tends to deform more. As described above, this deformation attempts to make the interface between the elastic bodies 1-2 and 1-1 into an aspherical shape with a strong curvature at the periphery. Along with this, elastic body 1-
1, the center part of the elastic body 1-2 rises to increase the force that tries to bend the elastic body 1-1 and the area of the interface between the elastic body 1-1 and the elastic body 1-2. When the elastic body 1-1 on which the force acts is thin, its main stiffness is the elongation stiffness of the membrane. Therefore, in this case, the elastic body 1-
1 tries to make the surface area as small as possible and deforms into a roughly parabolic shape. Furthermore, when the elastic body 1-1 is relatively thick, its bending rigidity tends to prevent sudden changes in curvature.

このため弾性体1−1はいずれの場合にもりi外体1−
2とは逆に、周辺部で曲率の弱い非球面形状に変形しよ
うとする。従って、弾性体l−1を周辺部で曲率の強い
非球面にしようとする効果と5周辺部で曲率の弱い非球
面にしようとする効果がつりあえば、弾性体1−1の開
口部4a内の表面1aは球面に近い形状を保ったまま変
形する。
Therefore, in any case, the elastic body 1-1 is
Contrary to 2, it tries to deform into an aspherical shape with a weaker curvature at the periphery. Therefore, if the effect of making the elastic body l-1 an aspherical surface with a strong curvature at the peripheral portion and the effect of making the elastic body l-1 an aspherical surface with a weak curvature at the peripheral portion are balanced, the opening 4a of the elastic body 1-1 The inner surface 1a deforms while maintaining its nearly spherical shape.

また1弾性体1−1の弾性率を太きくするか、あるいは
厚くしていけば変形時に周辺で曲率の弱い非球面が得ら
れるし、逆に弾性率を小さくするか、あるいは薄くして
いけば周辺で曲率の強い非球面が得られることになる。
Also, if the elastic modulus of the elastic body 1-1 is increased or made thicker, an aspherical surface with a weaker curvature can be obtained at the periphery during deformation, and conversely, if the elastic modulus is decreased or made thinner In this case, an aspheric surface with a strong curvature at the periphery can be obtained.

従って、弾性体1−1と弾性体1−2の初期形状と弾性
率を適当に選択すれば常に球面あるいは所望の非球面形
状を保ったまま変形する可変焦点光学素子が得られる。
Therefore, if the initial shape and elastic modulus of the elastic bodies 1-1 and 1-2 are appropriately selected, a variable focus optical element that always deforms while maintaining a spherical or desired aspherical shape can be obtained.

このような初期形状と弾性率の選択は例えば有限要素法
による構造解析プログラムを用いて容易に見出すことが
できる。
Selection of such an initial shape and elastic modulus can be easily found using, for example, a structural analysis program based on the finite element method.

突出側の第1りi外体1−1の開口部4a内の表面1a
の変形時の形状は、第1弾性体1−1及び第2弾性体1
−2各々の初期形状とポアソン比、それに第1911性
体1−1及び第2弾性体1−2の弾性率の非E 1 /
 E 2により定まる。
Surface 1a inside the opening 4a of the first outer body 1-1 on the protruding side
The shape when deformed is the first elastic body 1-1 and the second elastic body 1.
-2 Each initial shape and Poisson's ratio, and non-E 1 / of the elastic modulus of the 1911th elastic body 1-1 and the second elastic body 1-2
Determined by E2.

第1弾性体1−1.第2弾性体1−2のポアソン比をと
もに通常のゴム弾性体のポアソン比0.45〜0.49
程度とした場合、開口部4a内の表面1aの変形時の形
状を球面に保つためには、 5<Ex t t/E2t2<100   (1)であ
ることが望ましい、ここで、tl、t2はそれぞれ第1
弾性体1−1及び第2弾性体l−2の光軸り上の肉厚で
ある。ただし第1弾性体1−1の厚さが均一でなく1周
辺部で厚い場合には、Eltl/E2t2の望ましい範
囲は(1)式に示す範囲よりもやや狭く、逆に周辺部で
薄く中央部で厚い場合にあはE 1t 1 /E2t2
の望ましい範囲は(1)式に示す範囲よりもやや広くす
る。
First elastic body 1-1. The Poisson's ratio of the second elastic body 1-2 is both 0.45 to 0.49 as the Poisson's ratio of a normal rubber elastic body.
In order to keep the deformed shape of the surface 1a inside the opening 4a spherical, it is desirable that 5<Ex t t/E2t2<100 (1), where tl and t2 are each first
This is the thickness of the elastic body 1-1 and the second elastic body l-2 along the optical axis. However, if the thickness of the first elastic body 1-1 is not uniform and is thick at the periphery, the desirable range of Eltl/E2t2 is slightly narrower than the range shown in equation (1); conversely, it is thinner at the periphery and thicker at the center. If the part is thick, then E 1t 1 /E2t2
The desirable range of is set slightly wider than the range shown in equation (1).

tl、t2の値は、t1≦t2であることが望ましい。It is desirable that the values of tl and t2 satisfy t1≦t2.

tl>t2であると弾性体1−1の変形に要する力が増
大する。また1本発明の可変焦点光学素子を通常のレン
ズに使用する場合、2mm≦t1+t2≦30mm程度
である。tlの下限値は特にないが、あまり突出側の第
1弾性体1−1かうずいと強度が不足したり、成形時に
シワ等が生じる場合がある。
If tl>t2, the force required to deform the elastic body 1-1 increases. Further, when the variable focus optical element of the present invention is used in a normal lens, the range is approximately 2 mm≦t1+t2≦30 mm. Although there is no particular lower limit value for tl, if the first elastic body 1-1 on the protruding side is too stiff, the strength may be insufficient or wrinkles may occur during molding.

弾性体1−1.1−2の弾性率El 、E2の絶対値は
、変形に要する力の大きさと、重力や振動による加速度
の影響を考慮して定められる。即ち弾性率EX、E2が
大きいと重力などの影響はうけにくいが、変形に要する
力が増大する。逆に弾性率E1.E2が小さいと変形に
要する力は小さいが、重力などの影響による変形が大き
くなり、また柔らかいため成形時に初期形状を精度よく
出すことが困難になる。
The absolute values of the elastic modulus El and E2 of the elastic body 1-1.1-2 are determined in consideration of the magnitude of the force required for deformation and the influence of acceleration due to gravity and vibration. That is, when the elastic modulus EX and E2 are large, it is less susceptible to the influence of gravity, but the force required for deformation increases. Conversely, the elastic modulus E1. If E2 is small, the force required for deformation is small, but the deformation due to the influence of gravity becomes large, and since it is soft, it becomes difficult to form the initial shape accurately during molding.

これらの点からE2の値は102〜107(N / m
’ )であることが望ましく、さらに望ましくは103
〜106 (N/m’)−[’ある0弾性率E1の値は
、ツヤ性率E2の値と表面1aの変形時の所望形状より
定まる。従って所望形状が球面であるならば弾性率E1
の値は(1)式より定まる。
From these points, the value of E2 is 102-107 (N/m
), more preferably 103
~106 (N/m') - ['The value of the certain 0 elastic modulus E1 is determined by the value of the gloss modulus E2 and the desired shape of the surface 1a upon deformation. Therefore, if the desired shape is spherical, the elastic modulus E1
The value of is determined from equation (1).

数値の1例を示す0弾性体は第2図(a)のような形に
あらかじめ形成されており、弾性体6−1.6−2の光
軸り上厚さは各々1mm。
An example of the numerical value is 0. The elastic bodies are preformed in the shape shown in FIG. 2(a), and the thicknesses of the elastic bodies 6-1 and 6-2 along the optical axis are each 1 mm.

4mm、弾性体6−1の開口部4a内の表面6a及び弾
性体6−1と6−2の界面はいずれも無加圧状態で曲率
半径50mmの球面である。素子径aは25mm、開口
径すは20mmで、 l3In性体6−1.6−2のポ
アソン比はいずれも0.47である。
The surface 6a inside the opening 4a of the elastic body 6-1 and the interface between the elastic bodies 6-1 and 6-2 are both spherical surfaces with a radius of curvature of 50 mm in a non-pressurized state. The element diameter a is 25 mm, the aperture diameter is 20 mm, and the Poisson's ratio of the l3In material 6-1.6-2 is 0.47.

この状態より開口板4と底板2間の距離をΔZだけちぢ
めて第2図(b)の状態にしたとき、弾性体6−1の開
口部4a内の表面6aの形状がどのように変形するかを
有限要素法による構造解析プログラムを用いて調べた。
When the distance between the opening plate 4 and the bottom plate 2 is reduced by ΔZ from this state to the state shown in FIG. 2(b), how is the shape of the surface 6a inside the opening 4a of the elastic body 6-1 deformed? This was investigated using a structural analysis program using the finite element method.

その結果、弾性体6−1と6−2の弾性率の比をE1/
E2=60.(E  t=6X105  (N/m’)
  。
As a result, the ratio of the elastic moduli of the elastic bodies 6-1 and 6-2 is set to E1/
E2=60. (E t=6X105 (N/m')
.

E2=104 (N/m’))とした場合、Δz=O〜
0.4 m mの範囲で球面からのずれ量は常に10ル
m以下であった。ΔZ = 0.4 m mのときの表
面6aの曲率半径は約30.2mmであり、ΔZを0〜
0.4 m mの間で変化させると、弾性体表面6aは
曲率半径50〜3 (12m mの間でほぼ球面形状を
保ったまま変形することになる。従って弾性体表面6a
Q蒸着等により反射面として使用すれば、開口板4と底
板2どの間の距離を0.4 m m変化させるだけで2
6デイオプターの屈折力変化が得られる。また弾性体表
面6aを屈折面として使用すれば1弾性体6−1.6−
2の屈折率を1.5とすると6.6デイオプターの屈折
力変化が得られる。
When E2=104 (N/m')), Δz=O~
The amount of deviation from the spherical surface was always less than 10 lm within a range of 0.4 mm. The radius of curvature of the surface 6a when ΔZ = 0.4 mm is approximately 30.2 mm, and when ΔZ is 0 to
If the radius of curvature is changed between 0.4 mm and 0.4 mm, the elastic body surface 6a will deform while maintaining an approximately spherical shape within a radius of curvature of 50 to 3 mm.
If used as a reflective surface by Q vapor deposition, etc., the distance between the aperture plate 4 and the bottom plate 2 can be changed by 0.4 mm.
A refractive power change of 6 days is obtained. In addition, if the elastic body surface 6a is used as a refractive surface, 1 elastic body 6-1.6-
If the refractive index of 2 is 1.5, a change in refractive power of 6.6 diopters is obtained.

なおこの数値例においては、第2図(b)のように第1
図の側壁3がなく、弾性体6−1゜6−2の側面が拘束
されない場合を示したが、比E 1/ E 2をやや太
きく L、、E l/E2=lOO程度とすることによ
り同様に球面形状を保ったまま変形させることができる
In this numerical example, the first
The figure shows the case where there is no side wall 3 and the side surfaces of the elastic bodies 6-1 and 6-2 are not constrained, but the ratio E 1 / E 2 should be made slightly thicker, about L, E 1 / E 2 = lOO. Similarly, it can be deformed while maintaining its spherical shape.

次に本発明の他の実施例について説明する。Next, other embodiments of the present invention will be described.

第3図は2つの弾性体表面7a、7bを共に形状可変と
した場合の例で、7−1 、7−2 。
FIG. 3 shows an example in which the two elastic body surfaces 7a and 7b are both variable in shape, 7-1 and 7-2.

7−3は各々透明なりi性体であり、その弾性率は突出
側の弾性体7−1.7−3に隣り合う弾性体7−2が最
も小さい。弾性体7−1の弾性率と弾性体7−2の弾性
率は同じでもよいし、違えてもかまわない、4−1.4
−2は変形部材である開口板であり、図示例においては
、開口板4−1は側壁3に固定されており、開口板4−
2は側壁3の内面に沿って光軸り方向に移動することに
より2つの表面7a、7bの形状を同時に変化させる。
Each of 7-3 is a transparent i-flexible body, and the elastic body 7-1 on the protruding side and the elastic body 7-2 adjacent to 7-3 have the smallest elastic modulus. 4-1.4 The elastic modulus of the elastic body 7-1 and the elastic modulus of the elastic body 7-2 may be the same or different.
-2 is an aperture plate which is a deformable member; in the illustrated example, the aperture plate 4-1 is fixed to the side wall 3;
2 changes the shapes of the two surfaces 7a and 7b simultaneously by moving along the inner surface of the side wall 3 in the optical axis direction.

開口板4−1及び4−2は両方とも移動可能に設けても
かまわない。
Both of the aperture plates 4-1 and 4-2 may be provided movably.

第4図は、変形部材として開口板を弾性体8内に設けた
場合の例であり1弾性体8−1゜8−2の弾性率は、突
出側の弾性体8−1のほうが大きい、開口板9は弾性体
8−1.8−2各々と接着されており、ガラス等の底板
2と開口板9の間隔を変えることにより第2図に示した
実施例と同様にレンズ面を変形できる。
FIG. 4 shows an example in which an aperture plate is provided in the elastic body 8 as a deformable member. The aperture plate 9 is bonded to each of the elastic bodies 8-1, 8-2, and by changing the distance between the bottom plate 2, such as glass, and the aperture plate 9, the lens surface can be deformed in the same way as in the embodiment shown in FIG. can.

第5図は弾性体10の外周より外力を与える場合の例で
あり、12は円筒形の圧電体素子よりなる側壁であり、
印加される電圧に従って側壁12の内径を伸縮させるこ
とにより弾性体10の表面10a、fobを変形させる
。この実施例では、側壁12が変形部材となる。また、
突出側の弾性体10−1.10−3の弾性率は、隣り合
う弾性体10−2の弾性率よりも大きい。
FIG. 5 shows an example in which an external force is applied from the outer periphery of the elastic body 10, and 12 is a side wall made of a cylindrical piezoelectric element.
By expanding and contracting the inner diameter of the side wall 12 in accordance with the applied voltage, the surface 10a and fob of the elastic body 10 are deformed. In this embodiment, the side wall 12 is the deformable member. Also,
The elastic modulus of the elastic bodies 10-1 and 10-3 on the protruding side is larger than the elastic modulus of the adjacent elastic body 10-2.

本発明において用いるりi性体としては、天然ゴムや合
成ゴムが使用できるが、大きい弾性変形を容易に得るた
めの低タヤ性率のものが望ましい、また1本発明の光学
素子をレンズとして使用する場合は透明度の良いものが
望ましい、このような弾性体としてはシリーンゴムやエ
チレンプロピレンゴムなどが好適である。異なる弾性率
をもつ複数のりi性体を得るにはその架橋度を変化させ
るのが有用である。
Natural rubber or synthetic rubber can be used as the rubber material used in the present invention, but it is preferable to use one with a low elasticity in order to easily obtain large elastic deformation. In this case, it is desirable to use a material with good transparency. As such an elastic material, silicone rubber, ethylene propylene rubber, etc. are suitable. It is useful to vary the degree of crosslinking in order to obtain a plurality of rigid bodies with different moduli of elasticity.

本発明に用いることのできる弾性体としては、ジエン化
合物、ジエンとその他のビニル化合物との共重合によっ
て合成されたゴム、あるいはこれらをイオウ加硫、パー
オキサイド等によって架橋したものがあげられる。
Examples of the elastic body that can be used in the present invention include diene compounds, rubbers synthesized by copolymerization of dienes and other vinyl compounds, and those obtained by crosslinking these by sulfur vulcanization, peroxide, etc.

また弾性体としてエチレンに、α−オレフィン、ジエン
、極性基モノ置換ビニル化合物(例えばアクリル酸類、
メタアクリル酸類、スチレン、塩化ビニル、ビニルエー
テル等)及びジ首換ビニル化合物(例えばマレイン酸類
)のうちから1種ないしは数種の化合物を共重合し、エ
チレンの結晶化度を著しく減少、もしくは消失させたポ
リマーがあげられる。
In addition, as an elastic body, ethylene can be used with α-olefins, dienes, polar monosubstituted vinyl compounds (e.g. acrylic acids,
(methacrylic acids, styrene, vinyl chloride, vinyl ether, etc.) and di-bent vinyl compounds (e.g., maleic acids) to significantly reduce or eliminate the crystallinity of ethylene. Examples of polymers include

更には弾性体としてポリイソブチン、アタクチックポリ
プロピレン、可塑剤を著しく混合したポリ塩化ビニル、
2種以上のアクリル酸もしくはアクリル酸エステルの共
重合体、2種以上のアクリル酸誘導体類の共重合体であ
って水島るいは高沸点溶媒を含むもの、シリコンポリマ
ー(例えばジメチルシリコン、ジフェニルシリコン等)
、ホスファゼンポリマー等が挙げられる。
Furthermore, polyisobutyne, atactic polypropylene, and polyvinyl chloride mixed with a large amount of plasticizer are used as elastic bodies.
Copolymers of two or more acrylic acids or acrylic esters, copolymers of two or more acrylic acid derivatives containing Mizushima or high boiling point solvents, silicone polymers (e.g. dimethyl silicone, diphenyl silicone, etc.) )
, phosphazene polymers, and the like.

ポリマー以外の弾性体としては、炭化水素をラウリル酸
アルミニウムの様なアルミニウム石けんに溶解させて得
られる弾性液体も好適に用いることができる0弾性体の
弾性率は、分子量、架橋度によって色々と調整すること
ができる。
As an elastic body other than a polymer, an elastic liquid obtained by dissolving a hydrocarbon in aluminum soap such as aluminum laurate can also be suitably used.The elastic modulus of the elastic body can be adjusted in various ways depending on the molecular weight and degree of crosslinking. can do.

本発明において用いる弾性体について、更に詳しく説明
する。
The elastic body used in the present invention will be explained in more detail.

弾性機能を有する物質のりi外車を、複素弾性率G、貯
蔵弾性率G′と損失弾性率G ”とすると、G = G
’ + i G ″であられされる。G″は加えられた
エネルギーが内部エネルギーとして系内に貯えられる事
に依る項、G ”はその時に熱エネルギーとして散逸さ
れることに依る項である。変形回復からすると、G″〉
G″であることが好ましく、G’))  G″zOであ
るものが更に好ましい。
If a material having an elastic function i is used as a wheel, the complex elastic modulus G, the storage elastic modulus G' and the loss elastic modulus G'', then G = G
' + i G ''. G'' is a term due to the fact that the added energy is stored in the system as internal energy, and G '' is a term due to the fact that it is dissipated as thermal energy at that time. Transformation From the point of view of recovery, G''〉
G'' is preferred, and G')) G''zO is more preferred.

本発明の可変焦点光学素子に使用する弾性体は、例えば
ゴム高分子、高分子溶融体、高分子溶液、高分子ゲルか
らなるグループから選ばれたものが好ましい0本発明の
可変焦点光学素子では、これらの弾性体のうちの同種、
又は異種の弾性体を組合せて使用する。
The elastic body used in the variable focus optical element of the present invention is preferably selected from the group consisting of a rubber polymer, a polymer melt, a polymer solution, and a polymer gel. , the same kind of these elastic bodies,
Or use a combination of different types of elastic bodies.

弾性体の弾性率は、上記の物質の架橋度、架橋点間分子
債、分子量、高分子の溶液濃度等で変えられる。弾性力
の発現は分子鎖と分子鎖を化学的結合させて架橋する。
The elastic modulus of the elastic body can be changed depending on the degree of crosslinking of the above-mentioned substance, the molecular bond between crosslinking points, the molecular weight, the concentration of the polymer solution, etc. Elastic force is produced by chemically bonding molecular chains and crosslinking them.

若しくは、一般に良く知られているように高分子化合物
は分子量がある一定値以上では高分子鎖のからみ合いと
呼ばれる現象によりあたかも架橋と同様な効果がもたら
されることによって生じる。からみ合い現象は、高分子
の種類によって異なるが分子12000以ヒで生じ、高
分子溶融体、高分子溶液では広く認められる。
Alternatively, as is generally well known, when the molecular weight of a polymer compound exceeds a certain value, a phenomenon called entanglement of polymer chains produces an effect similar to crosslinking. Although the entanglement phenomenon differs depending on the type of polymer, it occurs when the number of molecules is 12,000 or more, and is widely observed in polymer melts and polymer solutions.

本発明に用いられる弾性体としては、先に揚げたものの
他以下のものを挙げることができる。
In addition to the elastic bodies mentioned above, the following elastic bodies can be used in the present invention.

ポリブタジェン、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、
ポリノルボルナジェン等のジエン化合物の単独重合体、
及びブタジェン−スチレン、インプレン−インブテン、
ブタジエンーアクリロニj・リル、ブタジェン−アクリ
ル酸又はそのエステル等のジエンモノマーと、1種又は
複数のビニルモノマーを共重合して得られるジエン共重
合体等のゴム物質、エチレンにプロピレン等のα−オレ
フィンを共重合して得られる高分子であって少量のジエ
ン化合物を共重合してあってもさしつかえない。又、エ
チレンに極性ビニルモノマーを多着に共重合してポリエ
チレンの結晶性を著しく減少、又は消失させたポリエチ
レン共重合体等が挙げられる。
polybutadiene, polyisoprene, polychloroprene,
Homopolymers of diene compounds such as polynorbornadiene,
and butadiene-styrene, imprene-imbutene,
Rubber substances such as diene copolymers obtained by copolymerizing a diene monomer such as butadiene-acrylic acid or its ester, and one or more vinyl monomers, and α such as ethylene and propylene. - A polymer obtained by copolymerizing olefins, and may be copolymerized with a small amount of a diene compound. Also included are polyethylene copolymers in which the crystallinity of polyethylene is significantly reduced or eliminated by copolymerizing ethylene with a large number of polar vinyl monomers.

゛炭化水素系以外のポリシロキサン、ポリフォスフアゼ
ン等も好適に用いられる。
``Polysiloxanes other than hydrocarbons, polyphosphazenes, etc. are also suitably used.

高分子溶融体とは熱可塑性樹脂をその融点以上の温度で
液体化したものであり、ポリオレフィン、ポリイミド、
ポリアミド、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル等が用いら
れる。上記高分子溶融体は必ずしも単独重合体である必
要な無く、主たる構成子ツマー以外の1種以上のモノマ
ーを共重合してあってもよい。
A polymer melt is a thermoplastic resin that is liquefied at a temperature above its melting point, and is a material that is made of a thermoplastic resin that is liquefied at a temperature above its melting point.
Polyamide, polystyrene, polyvinyl acetate, etc. are used. The polymer melt does not necessarily have to be a homopolymer, and may be copolymerized with one or more monomers other than the main constituent polymer.

上述の高分子は過酸化化合物、イオウ等の化学的手法、
光、放射線等の物理的手法により架橋することによりり
i性力は調節され、熱可塑性樹脂においては、予め架橋
反応しうる官能基を有するモノマーを共重合しておき、
化学的手法、物理的手法により架橋反応を施すことがで
きる。
The above-mentioned polymers can be prepared using chemical methods such as peroxide compounds, sulfur, etc.
The i-strength is adjusted by crosslinking using physical methods such as light or radiation, and in thermoplastic resins, monomers having functional groups capable of crosslinking are copolymerized in advance.
The crosslinking reaction can be carried out by chemical methods or physical methods.

高分子の種類、分子量によって異なるが、分子分散しな
い濃度以上に高分子化合物を溶解させて得られる高分子
溶液も用いられる。また、架橋した高分子に適当な溶媒
を含浸させ、いわゆる高分子ゲルを生成させて用いるこ
ともできる。典型的にはアクリル酸エステル、アクリル
酸エステル等で構成されるいわゆるアクリルゲルを水で
膨潤させたものが挙げられる。
Although it varies depending on the type and molecular weight of the polymer, a polymer solution obtained by dissolving a polymer compound at a concentration higher than that at which the molecules are not dispersed may also be used. Alternatively, a so-called polymer gel can be produced by impregnating a crosslinked polymer with an appropriate solvent. Typical examples include acrylic esters, so-called acrylic gels made of acrylic esters, etc., swollen with water.

本発明の素子は、りi外車の異なる二つのりi外体が積
層された構造を取っている。例えば、架橋に用いた硫黄
の添加駄の異なる加硫されたゴムの組合せ、加硫された
ゴムと溶媒で膨潤された加硫ゴムの組合せ、分子丑の異
なる二つの溶融高分子の組合せ、ポリエステルとポリエ
ステルエラストマーの組合等が挙げられる。
The device of the present invention has a structure in which two outer bodies of different types are laminated. For example, combinations of vulcanized rubbers with different sulfur additives used for crosslinking, combinations of vulcanized rubber and vulcanized rubber swollen with solvents, combinations of two molten polymers with different molecular weights, polyester and a combination of polyester elastomer and the like.

ゴム系高分子から構成された素子、膨潤高分子ゲルから
構成された素子等は比較的低温で作動される素子に好適
に用いられ、溶融高分子から構成された素子は、高温で
作動される素子に好適に用いられる。低温域から高温域
まで広く作動しうる素子としては、ポリシロキサンが最
も好適に用いられる。
Elements made of rubber-based polymers, elements made of swollen polymer gel, etc. are suitably used for elements that operate at relatively low temperatures, while elements made of molten polymers are operated at high temperatures. Suitable for use in devices. Polysiloxane is most preferably used as an element that can operate in a wide range from low to high temperatures.

次に第6図及び第7図を参照して本発明における光学素
子の好適な製法について説明する。
Next, a preferred method for manufacturing the optical element according to the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7.

本発明における光学素子は、光学素子としても性能上、
弾性体表面の形状を精度よく製造する必要がある。この
ため、例えば第1図における弾性体1−1を金型等で精
度よく成形し、その$に弾性体1−2を成形することが
望ましい。
In terms of performance, the optical element in the present invention also has the following characteristics as an optical element:
It is necessary to manufacture the shape of the surface of the elastic body with high precision. For this reason, it is desirable, for example, to form the elastic body 1-1 in FIG. 1 with high accuracy using a mold or the like, and then mold the elastic body 1-2 into the mold.

第2図に示した素子の製法の1例を挙げれば、まず第6
図(a)のごとく、上型13、下型14、側型15の間
で、第2図に示す弾性体6−1を成形する。成形法はキ
ャスティングやインジェクション等種々の手段が可能で
ある。上型13、下型14の型面には適当な離型処理が
なされることが望ましく、特に上型13の型面はテフロ
ンコーティング等により下型14の型面よりも離型性を
良くしておく0弾性体6−1を硬化させた後、第6図(
b)のごとく上型13を取り去る6次に第6図(c)の
ごとくガラス等の底板2を置き、底板2と既に成形され
ている弾性体6−1の間で第2図の弾性体6−2を成形
する0弾性体6−2の原料は、側型15やあるいは底板
2の光線の通らない部分に設けた注入口より注入する0
弾性体6−2を硬化させた後、下型14と側板15を取
り去り、第6図(%)のようにあらかじめ作成された側
壁16に入れる。第6図(d)に示す可変焦点光学素子
の場合、底板2を移動させることによって焦点距離を変
化させることができる。第6図(桜)の場合、側壁16
が変形部材となる。
To give an example of the manufacturing method of the element shown in Fig. 2, first,
As shown in FIG. 2A, an elastic body 6-1 shown in FIG. 2 is molded between an upper mold 13, a lower mold 14, and a side mold 15. Various molding methods such as casting and injection are possible. It is desirable that the mold surfaces of the upper mold 13 and the lower mold 14 be subjected to appropriate mold release treatment, and in particular, the mold surface of the upper mold 13 should be coated with Teflon or the like to have better mold release properties than the mold surface of the lower mold 14. After hardening the elastic body 6-1, as shown in Fig. 6 (
After removing the upper mold 13 as shown in b), place the bottom plate 2 made of glass or the like as shown in FIG. 6(c), and place the elastic body shown in FIG. The raw material for the elastic body 6-2 for molding 6-2 is injected from the injection port provided in the side mold 15 or the part of the bottom plate 2 where the light beam does not pass.
After the elastic body 6-2 is cured, the lower mold 14 and side plate 15 are removed and placed in the side wall 16 prepared in advance as shown in FIG. 6 (%). In the case of the variable focus optical element shown in FIG. 6(d), the focal length can be changed by moving the bottom plate 2. In the case of Fig. 6 (cherry blossoms), the side wall 16
becomes the deformable member.

また第6図(&)、(b)における弾性体6−1の成形
にはいわゆるスピン中キャスティング法を用いることも
可能で、その場合は回転する型−ヒで、液状の弾性体6
−1の原料を硬化させた後、第6図(C)の工程に移る
Furthermore, it is also possible to use the so-called spinning casting method to form the elastic body 6-1 in FIGS.
After curing the raw material No.-1, the process moves to the step shown in FIG. 6(C).

なお、本発明に用いる突出側の弾性体の厚さは均一であ
る必要はなく、適当な厚さ分布を与えて変形時の面形状
を制御することもできる。
Note that the thickness of the elastic body on the protruding side used in the present invention does not need to be uniform, and the surface shape during deformation can be controlled by providing an appropriate thickness distribution.

また突出側の弾性体に隣り合う弾性体は非常に柔い材料
を使用することが望ましく、そのため粘着性が生じて第
6図に示す側型15より離型できない場合がある。その
ような場合にはtJIJ1図のように硬いほうの弾性体
6−1が側型15と接するように、−F型13の形状を
変えるのが有効である。
Further, it is desirable to use a very soft material for the elastic body adjacent to the elastic body on the protruding side, and as a result, it may become sticky and cannot be released from the side mold 15 shown in FIG. 6. In such a case, it is effective to change the shape of the -F mold 13 so that the harder elastic body 6-1 is in contact with the side mold 15 as shown in Figure tJIJ1.

次に本発明の実施例について更に具体的に説明する。Next, embodiments of the present invention will be described in more detail.

実施例1 シリコーンゴム(商品名:KE106.信越イヒ f 
 T  *  ”49  )  に M、bK(商 品
 51.  :   Ca  t   a   l  
 v   st  RG、信越化学工業製)を10重量
%添加後、攪拌、真空脱泡した混合液を、第6図(a)
に示す上型13、下型14、側型15の間に収納し、6
5℃で4時間放置し、硬化させて透明な弾性体6−1と
した。側型15の内径は25mm、上型13.下型14
の曲率のついている部分の径Cはともに20mmであり
、ともに曲率半径50mmの球面である0弾性体6−1
の光軸り上の肉厚は1mmであり上型13の型面にはテ
フロンコーティングをほどこし離型性を良くしである。
Example 1 Silicone rubber (product name: KE106. Shin-Etsu Ihi f
T * "49) to M, bK (product 51.: Cat a l
After adding 10% by weight of v st RG (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), the mixture was stirred and defoamed under vacuum, as shown in Figure 6 (a).
It is stored between the upper mold 13, lower mold 14, and side mold 15 shown in 6.
It was left to stand at 5° C. for 4 hours and cured to form a transparent elastic body 6-1. The inner diameter of the side mold 15 is 25 mm, and the inner diameter of the upper mold 13. Lower mold 14
The diameter C of the curved portion of both is 20 mm, and both are spherical surfaces with a radius of curvature of 50 mm.
The wall thickness on the optical axis of the upper mold 13 is 1 mm, and the mold surface of the upper mold 13 is coated with Teflon to improve mold releasability.

次に第6図(b)のごとく上型13を取り去り、シリコ
ーン(商品名:KE106.信越化学工業製)、触媒(
商品名:CatalystRG、信越化学工業製)、シ
リコーンゴム(商品名:KE104  Gel、信越化
学工業製)触媒(商品名:Catalyst  104
゜信越化学工業製)を重量比1’O:l:100:10
で混合し、真空脱泡した溶液を第6図(C)のようにガ
ラス板2、りi外体6−1及び側型15の間に収容し、
40℃で72時間放置し、硬化させて透明な弾性体6−
2とした。弾性体6−2の光軸り上肉厚は4mmである
Next, as shown in FIG. 6(b), the upper mold 13 is removed, silicone (trade name: KE106, manufactured by Shin-Etsu Chemical), catalyst (
Product name: CatalystRG, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), Silicone rubber (Product name: KE104 Gel, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) Catalyst (Product name: Catalyst 104)
(manufactured by Shin-Etsu Chemical) at a weight ratio of 1'O:l:100:10
The mixed and vacuum-defoamed solution is placed between the glass plate 2, the outer body 6-1 and the side mold 15 as shown in FIG. 6(C),
Leave to stand at 40°C for 72 hours and harden to form a transparent elastic body 6-
It was set as 2. The thickness of the elastic body 6-2 along the optical axis is 4 mm.

次に下型14、側型15を取り去り、第6図(cl)の
ように側壁16に収容した。ガラス板2を光軸り方向に
移動させて弾性体6−1の表面6a形状の変化を測定し
たところ、ガラス板2を弾性体6に圧力を加える方向に
移動% 0.4mmまで移動させたとき、弾性体6−1
の表面実施例2〜7 第1表に示すポリマーを用い、第2図C&)に示す光学
素子を作成した。実施例2〜7のいずれの光学素子も弾
性体6−1の光軸り上の肉厚は1mmであり1弾性体6
−2の光軸上の肉厚は4mmであった。また、いずれも
素子径aは25mm、開口径すは20mmであった。
Next, the lower mold 14 and the side mold 15 were removed and housed in the side wall 16 as shown in FIG. 6 (cl). When the glass plate 2 was moved in the direction along the optical axis and the change in the shape of the surface 6a of the elastic body 6-1 was measured, the glass plate 2 was moved in the direction of applying pressure to the elastic body 6 up to a movement% of 0.4 mm. When the elastic body 6-1
Surface Examples 2 to 7 Using the polymers shown in Table 1, optical elements shown in FIG. 2C&) were created. In any of the optical elements of Examples 2 to 7, the thickness of the elastic body 6-1 along the optical axis is 1 mm.
-2 had a wall thickness of 4 mm on the optical axis. In both cases, the element diameter a was 25 mm, and the aperture diameter was 20 mm.

各実施例の弾性体は、次のようにして成形した。即ち、
実施例2のポリエチレン及び実施例3のポリアミドは温
度270℃のプレス成形、実施例4のポリエチレンは温
度190 ’Cのプレス成形、実施例5のポリ酢酸ビニ
ルは、N2気流中において90°Cで型に流し込み硬化
して、また実施例6及び実施例7のシリコンゴムはRT
V熱硬化型樹脂を型に流し込み硫化して、それぞれ成形
した。
The elastic body of each example was molded as follows. That is,
The polyethylene of Example 2 and the polyamide of Example 3 were press molded at a temperature of 270°C, the polyethylene of Example 4 was press molded at a temperature of 190'C, and the polyvinyl acetate of Example 5 was molded at 90°C in a N2 stream. After pouring into a mold and curing, the silicone rubber of Examples 6 and 7 was heated to RT.
The V thermosetting resin was poured into a mold, sulfurized, and molded.

また、実施例2,3,4.5及び7では、1種類の弾性
体を、弾性率を変えて弾性体6−1及び弾性体6−2と
した。また、実施例6では、ポリイソブチレン及びシリ
コンゴムの2種類の弾性体を、互いに弾性率を違えるこ
とにより弾性体6−1及び弾性体6−2とした。
In Examples 2, 3, 4.5, and 7, one type of elastic body was used as elastic body 6-1 and elastic body 6-2 with different elastic modulus. In Example 6, two types of elastic bodies, polyisobutylene and silicone rubber, were used as elastic body 6-1 and elastic body 6-2 by having different elastic moduli.

さて、こうしてガラス板2を光軸り方向に移動量0.4
 m mまで移動させて弾性体6−1の表面6aの形状
の変化を調べたところ、いずれもほぼ球面形状を保った
まま変形した。
Now, in this way, the glass plate 2 is moved by 0.4 in the direction along the optical axis.
When the surface 6a of the elastic body 6-1 was examined for changes in shape by moving the elastic body 6-1 up to mm, it was found that the elastic body 6-1 was deformed while maintaining its substantially spherical shape.

また1表面6aの曲率半径が50mm及び30mmとな
る2点で、各実施例について焦点距離を測定した。その
結果を第1表に示した。
Further, the focal length of each example was measured at two points where the radius of curvature of one surface 6a was 50 mm and 30 mm. The results are shown in Table 1.

発明の効果〕 上述のように本発明によれば、IA層した弾性体の初期
形状と弾性率を選択することにより、球面あるいは所望
の非球面形状を保ったまま変形する可変焦点光学素子が
得られる。また本発明の可変焦点光学素子はいわゆる液
体レンズに比して、精度よく製造でき、重力や振動等の
影響に対しても、突出側の弾性体がこれらを支えること
ができるので、大きな面食形は生じない。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, by selecting the initial shape and elastic modulus of the IA-layered elastic body, a variable focus optical element that can be deformed while maintaining a spherical or desired aspherical shape can be obtained. It will be done. In addition, the variable focus optical element of the present invention can be manufactured with higher precision than a so-called liquid lens, and the elastic body on the protruding side can support the effects of gravity, vibration, etc., so there is no large surface erosion. does not occur.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明における可変焦点光学素子の一例を示す
断面図、第2図(a)及び第2図(b)は本発明におけ
る可変焦点光学素子の他の例を示す断面図、第3図は本
発明における可変焦点光学素子の他の例を示すもので、
一対の開口板が設けられた例の断面図、第4図は本発明
における可変焦点光学素子の他の例を示すもので、弾性
体の中に開口板が設けられた例の断面図、第5図は本発
明における−可変焦点光学素子の他の例を示すもので、
変形部材として円筒形の圧電素子を使用した例の断面図
、第6図(a)、(b)、(c)及び(d)は本発明に
おける可変焦点光学素子の製造工程の一例を示す断面図
、第6図(a)は突出側の弾性体を成形する工程を示す
図、第6図(b)は第6図(a)のL型をとった図、第
6図(C)は積層された弾性体を成形する工程を示す図
、第6図(d)は第6図(a)〜(C)に示す工程によ
り製造された本発明の可変焦点光学素子の一例を示す断
面図、第7図は他の上型を使って突出側の弾性体を成形
する工程を示す断面図、第8図(a)及び第8図(b)
は先に提案された光学素子の例を示す断面図である。 1.6.7.8.10−−−一弾外体 2−−−−底板 3.12−−−一側壁 4.9−−−一開口板 13−−−一上型 14−−−一下型 15−−−一側型 Uリ            (b) 第6図 とa)(1)) (C)(d) 第8 回
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the variable focus optical element according to the present invention, FIGS. 2(a) and 2(b) are cross-sectional views showing other examples of the variable focus optical element according to the present invention, and FIG. The figure shows another example of the variable focus optical element in the present invention,
FIG. 4 is a sectional view of an example in which a pair of aperture plates are provided, and FIG. 4 is a sectional view of an example in which an aperture plate is provided in an elastic body. Figure 5 shows another example of the variable focus optical element according to the present invention.
A cross-sectional view of an example in which a cylindrical piezoelectric element is used as a deformable member, and FIGS. 6(a), (b), (c), and (d) are cross-sectional views showing an example of the manufacturing process of the variable focus optical element in the present invention. 6(a) is a diagram showing the process of molding the elastic body on the protruding side, FIG. 6(b) is an L-shaped diagram of FIG. 6(a), and FIG. 6(C) is a diagram showing the process of molding the elastic body on the protruding side. FIG. 6(d) is a cross-sectional view showing an example of the variable focus optical element of the present invention manufactured by the steps shown in FIGS. 6(a) to (C). , FIG. 7 is a sectional view showing the process of molding the protruding elastic body using another upper mold, and FIGS. 8(a) and 8(b)
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of the previously proposed optical element. 1.6.7.8.10---One bullet outer body 2---Bottom plate 3.12---One side wall 4.9---One opening plate 13---One upper mold 14--- One lower mold 15---One side mold Uri (b) Figure 6 and a) (1)) (C) (d) 8th

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)光軸方向に積層された複数の弾性体と、該弾性体
を突出又は沈降させて該弾性体の表面を変形できる開口
部を有する変形部材とからなり、前記弾性体のうち突出
側の弾性体の弾性率を、前記突出側の弾性体に隣り合う
弾性体の弾性率よりも大きくすることを特徴とする可変
焦点光学素子。
(1) Consisting of a plurality of elastic bodies stacked in the optical axis direction and a deformable member having an opening that can deform the surface of the elastic body by protruding or sinking the elastic body, the protruding side of the elastic body A variable focus optical element characterized in that the elastic modulus of the elastic body is made larger than the elastic modulus of the elastic body adjacent to the elastic body on the protruding side.
(2)前記弾性体がゴム高分子、高分子溶融体、高分子
溶液、高分子ゲルからなるグループから選ばれたもので
ある特許請求の範囲第1項記載の可変焦点光学素子。
(2) The variable focus optical element according to claim 1, wherein the elastic body is selected from the group consisting of a rubber polymer, a polymer melt, a polymer solution, and a polymer gel.
JP61088483A 1985-04-16 1986-04-16 Variable focus optics Expired - Lifetime JPH0752241B2 (en)

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JPH0752241B2 JPH0752241B2 (en) 1995-06-05

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07148460A (en) * 1993-04-22 1995-06-13 Fushimi Shokki Kk Coating of food container made of polypropylene such as lunch box

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