WO2022163240A1 - 可変焦点レンズおよび可変焦点レンズの制御方法 - Google Patents

可変焦点レンズおよび可変焦点レンズの制御方法 Download PDF

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ultrasonic
electrodes
circumferential direction
wave
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大介 小山
大昂 坂田
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学校法人同志社
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    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/10—Bifocal lenses; Multifocal lenses
    • 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
    • G02C7/06—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses bifocal; multifocal ; progressive

Definitions

  • the present invention relates to a variable focus lens and a control method for the variable focus lens.
  • variable focus gel lens for example, the one described in Patent Document 1 is known.
  • the variable focus gel lens described in Patent Document 1 includes an annular ultrasonic transducer having a central opening and a lens made of transparent viscoelastic gel placed in the central opening.
  • the variable focus gel lens described in Patent Document 1 can deform the center of the lens into a convex shape by pushing up the surface of the transparent viscoelastic gel by the acoustic radiation force of the ultrasonic waves generated by the ultrasonic transducer.
  • the focal length can be controlled by controlling the voltage value of the electric signal applied to the ultrasonic transducer.
  • variable focus gel lenses In order to apply variable focus gel lenses to spectacle devices such as smart glasses, it is preferable that a single lens can achieve both concave and convex shapes and that the focal length can be controlled in both concave and convex shapes.
  • the variable focus gel lens described in Patent Literature 1 has a problem that the central portion of the lens cannot be deformed into a concave shape.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a varifocal lens in which the central portion of the lens can be deformed into a concave shape and the focal length can be controlled in the concave shape. and to provide a control method for a variable focus lens.
  • the varifocal lens according to the present invention includes: an annular ultrasonic transducer having a central opening; a transparent and elastic lens disposed in the central opening; a driving unit that applies an electric signal to the ultrasonic transducer to generate ultrasonic waves, and deforms the shape of the lens by the ultrasonic waves;
  • a variable focus lens comprising The ultrasonic transducer includes N electrodes (N is an integer of 3 or more) divided into N in the circumferential direction,
  • the drive unit applying the electrical signals with different phases and phases increased or decreased in the circumferential direction to the N electrodes to generate a traveling wave of the ultrasonic wave propagating in the circumferential direction of the lens; It is characterized in that the peripheral portion of the lens is raised with respect to the central portion by waves.
  • the central portion of the lens can be deformed into a concave shape by increasing the pressure on the peripheral portion of the lens by the traveling wave of the ultrasonic wave to raise the peripheral portion.
  • the focal length can be controlled by controlling the voltage value of the electric signal.
  • the drive unit Preferably, the electrical signals in phase are applied to the N electrodes to generate a standing wave of the ultrasonic wave, the standing wave causing the central portion of the lens to rise relative to the peripheral portion. .
  • both concave and convex shapes can be realized with a single lens, and the focal length can be controlled in both concave and convex shapes.
  • the N electrodes have the same shape,
  • the electrical signals may be phase-shifted by (360/N)° in the circumferential direction with respect to the N electrodes.
  • the lens can be composed of a transparent viscoelastic gel.
  • the lens is a liquid material; and a film material that is formed to cover the surface of the liquid material and whose shape is deformed by the ultrasonic wave.
  • a variable focus lens control method includes: An ultrasonic vibrator provided with N electrodes (N is an integer equal to or greater than 3) which is annularly formed with a central opening and divided into N in the circumferential direction; and a driving unit that applies an electric signal to the ultrasonic transducer to generate an ultrasonic wave, comprising: The driving unit applies the electrical signals having different phases and phases increased or decreased in the circumferential direction to the N electrodes to generate traveling waves of the ultrasonic waves that propagate in the circumferential direction of the lens. and a first step of raising the peripheral portion of the lens with respect to the central portion by the traveling wave.
  • the central portion of the lens can be deformed into a concave shape by increasing the pressure on the peripheral portion of the lens by the traveling wave of the ultrasonic wave to raise the peripheral portion.
  • the focal length can be controlled by controlling the voltage value of the electric signal.
  • the driving unit applies the electric signals in phase to the N electrodes to generate a standing wave of the ultrasonic wave, and the standing wave raises the central portion of the lens with respect to the peripheral portion.
  • the driving unit applies the electric signals in phase to the N electrodes to generate a standing wave of the ultrasonic wave, and the standing wave raises the central portion of the lens with respect to the peripheral portion.
  • both concave and convex shapes can be realized with a single lens, and the focal length can be controlled in both concave and convex shapes.
  • the lens can be composed of a transparent viscoelastic gel.
  • the lens is a liquid material; and a film material that is formed to cover the surface of the liquid material and whose shape is deformed by the ultrasonic wave.
  • the present invention it is possible to provide a varifocal lens capable of deforming the center of the lens into a concave shape and controlling the focal length in the concave shape, and a method of controlling the varifocal lens.
  • FIG. 8A is a plan view of a variable focus lens according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 8B is a cross-sectional view thereof.
  • variable focus lens a varifocal gel lens will be described as an example in the first embodiment, and a varifocal liquid lens will be described as an example in the second embodiment.
  • FIG. 1 shows a variable focus gel lens 1 according to the first embodiment.
  • a variable focus gel lens 1 includes a substrate 2 , an ultrasonic transducer 3 , a lens 4 and a driver 5 .
  • the substrate 2 is a disk-shaped glass substrate.
  • the substrate 2 has a diameter of 30 [mm] and a thickness of 0.7 [mm].
  • the ultrasonic transducer 3 is an annular piezoelectric ultrasonic transducer having a central opening, and is made of lead zirconate titanate (PZT).
  • the ultrasonic transducer 3 has an inner diameter of 20 [mm], an outer diameter of 30 [mm], and a thickness of 1 [mm].
  • the ultrasonic transducer 3 has four aluminum electrodes (first electrode 31, second electrode 32, third electrode 33 and fourth electrode 34) divided into four in the circumferential direction.
  • the four aluminum electrodes consist of a positive electrode and a negative electrode insulated from each other, and have the same shape.
  • the first electrode 31 consists of a first positive electrode 31a and a first negative electrode 31b.
  • the second electrode 32 consists of a second positive electrode 32a and a second negative electrode 32b.
  • the third electrode 33 consists of a third positive electrode 33a and a third negative electrode 33b.
  • the fourth electrode 34 consists of a fourth positive electrode 34a and a fourth negative electrode 34b.
  • the first negative electrode 31b, the second negative electrode 32b, the third negative electrode 33b, and the fourth negative electrode 34b are connected to a common negative electrode formed on the lower surface side (substrate 2 side) of the ultrasonic transducer 3. there is
  • the lens 4 is made of transparent viscoelastic gel and is arranged in the central opening of the ultrasonic transducer 3 .
  • the lens 4 has a thickness of 0.5 [mm].
  • a transparent viscoelastic gel is a gel that is transparent to visible light, can maintain its shape against gravity, and can be deformed by pressure due to acoustic radiation forces.
  • a silicone gel composed of hydrophobic silica particles and silicone oil, in which the mass ratio of the hydrophobic silica particles is 7%, is used as the transparent viscoelastic gel.
  • the drive unit 5 has a traveling wave mode and a standing wave mode as drive modes, and is configured to apply an electric signal (AC voltage signal) to the ultrasonic transducer 3 to generate ultrasonic waves.
  • the driving unit 5 includes a first driving unit 51 connected to the first electrode 31, a second driving unit 52 connected to the second electrode 32, a third driving unit 53 connected to the third electrode 33, and a fourth driving portion 54 connected to the fourth electrode 34 .
  • the first driving section 51 to the fourth driving section 54 can independently control the phase, voltage value and frequency of the electric signal.
  • the drive unit 5 in the standing wave mode applies in-phase electric signals to the ultrasonic transducer 3 . That is, the first driving section 51 to the fourth driving section 54 apply electric signals of the same phase to the first electrode 31 to the fourth electrode 34 to which they are connected.
  • the first to fourth electrodes 31 to 34 generate ultrasonic waves of a predetermined frequency according to the electric signal. For example, the first to fourth electrodes 31 to 34 generate ultrasonic waves having a frequency matching the resonance frequency of the lens 4 .
  • the standing wave (acoustic standing wave) of the ultrasonic wave specifically the flexural vibration of the primary mode
  • waves are generated.
  • the flexural vibration in the primary mode refers to vibration in which the vibration intensity continuously decreases from the center of the lens 4 toward the outer peripheral surface.
  • the center of the lens 4 and its vicinity are defined as the central portion, and the area around the center (out of the entire lens 4 other than the central portion) is defined as the peripheral portion.
  • the focal length can be controlled in the convex shape.
  • the drive unit 5 in the traveling wave mode applies electrical signals whose phases are shifted by 90° (increased by 90°) in the circumferential direction to the first electrode 31 to the fourth electrode 34 . That is, the electric signal applied to the first electrode 31 by the first driving unit 51 has a phase difference of 90° between the electric signal applied to the second electrode 32 by the second driving unit 52, and the electric signal applied to the second electrode 32 by the first driving unit 51 has a phase difference of 90°.
  • the electrical signal applied by the 53 to the third electrode 33 has a phase difference of 180°, and the electrical signal applied to the fourth electrode 34 by the fourth driver 54 has a phase difference of 270°.
  • the first to fourth electrodes 31 to 34 generate ultrasonic waves corresponding to the electrical signals.
  • the lens 4 When the ultrasonic waves generated by the first electrode 31 to the fourth electrode 34 propagate to the lens 4, the lens 4 generates a traveling wave (acoustic traveling wave) of the ultrasonic wave propagating in the circumferential direction, that is, a traveling wave of flexural vibration. do.
  • a traveling wave acoustic traveling wave
  • the focal length can be controlled in the concave shape.
  • the control method of the varifocal gel lens according to the first embodiment is the control method of the varifocal gel lens 1 described above. That is, the control method includes a first step of changing the lens 4 into a concave shape and a second step of changing the lens 4 into a convex shape.
  • the drive unit 5 shifts the phase by 90° in the circumferential direction with respect to the first electrode 31 to the fourth electrode 34 (increase by 90°). ) is applied to generate a traveling wave of flexural vibration that propagates in the circumferential direction of the lens 4 .
  • the drive unit 5 applies in-phase electrical signals to the first electrode 31 to fourth electrode 34, and the lens 4 is subjected to constant bending vibration. cause a wave.
  • the focal length of the lens 4 changes. Further, when the amount of change in the voltage value of each electric signal by the first driving section 51 to the fourth driving section 54 is different, it is possible to control not only the focal length but also the focal position on the XY plane.
  • FIG. 2 and 3 are images showing the vibration intensity distribution of the upper surface of the lens 4 observed using a laser Doppler vibrometer (LDV).
  • LDV laser Doppler vibrometer
  • 2 is an image in the standing wave mode
  • FIG. 3 is an image in the traveling wave mode.
  • FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the peak-to-peak voltage value Vpp of the electrical signal and the cross-sectional shape of the lens 4 in the standing wave mode.
  • FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the peak-to-peak voltage value Vpp of the electrical signal and the cross-sectional shape of the lens 4 in the traveling wave mode. 4 and 5, the vertical axis indicates the upper surface position of the lens 4, and the upper surface position is 0 when no electrical signal is applied. The horizontal axis indicates the position of the lens 4 in the radial direction (X direction), with the center of the lens 4 being 0.
  • the central portion of the lens 4 has a convex shape, and the higher the peak-to-peak voltage value Vpp of the electrical signal, the higher the upper surface position of the central portion.
  • the central portion of the lens 4 in the traveling wave mode, has a concave shape, and the higher the peak-to-peak voltage value Vpp of the electrical signal, the lower the upper surface position of the central portion.
  • variable focus gel lens 1 and its control method, both lens functions (for example, a lens that can switch between nearsightedness and farsightedness) in a single lens, which is required for spectacle devices such as smart glasses. can be realized, and a multifunctional and thin varifocal lens can be provided.
  • FIG. 6 shows a varifocal liquid lens 1' according to the second embodiment.
  • the varifocal liquid lens 1' is the same as the first embodiment except that it has a lens 4' made of a liquid lens instead of the lens 4 made of a gel lens.
  • the lens 4' includes a liquid material 4a and a film material 4b formed to cover the surface (upper surface) of the liquid material 4a.
  • a lens composed of a liquid material and a film material is called a liquid lens.
  • the gap between the ultrasonic transducer 3 and the gap between the ultrasonic transducer 3 and the substrate 2 are sealed with a sealing material (for example, a resin material such as epoxy resin).
  • a sealing material for example, a resin material such as epoxy resin.
  • the film material 4b is formed only on the surface (upper surface) of the liquid material 4a so as to have a predetermined tension.
  • the film material 4b may be formed on the side surface (peripheral surface) of the liquid material 4a in addition to the surface of the liquid material 4a, or may be formed on the back surface (lower surface) of the liquid material 4a.
  • the liquid material 4a may be a liquid or a liquid-like low-viscosity material that is transparent to visible light.
  • the liquid material 4a for example, water, silicone oil, or fluorine-based inert liquid can be used.
  • the liquid material 4a has a thickness of, for example, 300 [ ⁇ m] to 1000 [ ⁇ m] when the central opening of the ultrasonic transducer 3 is filled.
  • the film material 4b may be a film that is transparent to visible light, can maintain its shape (the shape of the lens 4') against gravity, and can be deformed by pressure due to acoustic radiation force. . In this embodiment, it transforms from a flat shape to a concave or convex curved shape.
  • the film material 4b for example, silicone rubber (eg, PDMS), fluororubber, or urethane rubber can be used.
  • the film material 4b has a thickness of, for example, 50 [ ⁇ m] to 500 [ ⁇ m], and is preferably thinner than the liquid material 4a.
  • the thickness of the film material 4b is uniform in this embodiment, it may be non-uniform.
  • the central portion and the peripheral portion of the film material 4b may have different thicknesses.
  • the film material 4b has a flat shape when no electric signal is applied to the ultrasonic transducer 3, but it may have a concave or convex curved shape.
  • the pressure due to the acoustic radiation force becomes high at the central portion of the top surface of the membrane material 4b, causing the central portion of the membrane material 4b to rise.
  • the thickness of the central portion of the liquid material 4a increases, and the lens 4' deforms into a convex shape.
  • the focal length can be controlled in the convex shape.
  • the pressure due to the acoustic radiation force increases at the peripheral portion of the upper surface of the membrane material 4b, causing the peripheral portion of the membrane material 4b to rise.
  • the central portion of the film material 4b sinks (the thickness of the peripheral portion of the liquid material 4a increases, while the thickness of the central portion of the liquid material 4a decreases), and the lens 4′ is formed. deforms into a concave shape.
  • the focal length can be controlled in the concave shape.
  • the focusing response time of the lens 4' depends on the viscosity of the material forming the lens 4'. For example, a high-viscosity material slows down the response speed when the shape change starts, and a low-viscosity material increases the response speed when the shape change starts up.
  • the lens 4' contains the liquid material 4a, the response speed at the time of rise of the shape change is faster than in the first embodiment, and the response time for focusing can be shortened. Note that if the viscosity is too low, ringing will occur after rising, and the time to reach a steady state may be rather long. Also, by optimizing the viscosity of the liquid material 4a, ringing can be suppressed to some extent.
  • the control method of the varifocal liquid lens according to the second embodiment is the control method of the varifocal liquid lens 1' described above. That is, the control method includes a first step of changing the lens 4' into a concave shape and a second step of changing the lens 4' into a convex shape.
  • the drive unit 5 shifts the phase by 90° in the circumferential direction with respect to the first electrode 31 to the fourth electrode 34 (increase by 90°). ) is applied to generate a traveling wave of flexural vibration that propagates in the circumferential direction of the lens 4'.
  • the electrical signals output by the first driving section 51 to the fourth driving section 54 differ only in phase, and have the same voltage value and frequency.
  • the driving section 5 (the first driving section 51 to the fourth driving section 54) applies in-phase electric signals to the first electrode 31 to the fourth electrode 34 to cause the lens 4' to undergo flexural vibration. It produces standing waves.
  • the electrical signals output by the first driving section 51 to the fourth driving section 54 have the same voltage value and frequency.
  • the pressure due to the acoustic radiation force of the standing wave acts mainly on the interface between the upper surface of the film material 4b and the air, causing the central part of the film material 4b to rise. (The central portion of the liquid material 4a increases in thickness). As a result, the lens 4' deforms into a convex shape.
  • the focal length of the lens 4' changes. Further, when the amount of change in the voltage value of each electric signal by the first driving section 51 to the fourth driving section 54 is different, it is possible to control not only the focal length but also the focal position on the XY plane. Furthermore, in this embodiment, since the lens 4' containing the liquid material 4a is used, the focusing response time can be shortened compared to the first embodiment.
  • a varifocal lens according to the present invention includes an annular ultrasonic transducer having a central opening, a transparent and elastic lens disposed in the central opening, and an electric signal applied to the ultrasonic transducer to generate ultrasonic waves. and a driving unit that deforms the shape of the lens by ultrasonic waves, wherein the ultrasonic transducer includes N electrodes (N is an integer of 3 or more) divided in the circumferential direction. ), the driving unit applies electrical signals having different phases and increased or decreased in the circumferential direction to the N electrodes to generate ultrasonic traveling waves propagating in the circumferential direction of the lens. If the peripheral portion of the lens is raised with respect to the central portion by the traveling wave, the configuration can be appropriately changed.
  • the drive unit 5 applies electrical signals whose phases are increased by 90° in the circumferential direction to the first electrode 31 to the fourth electrode 34.
  • An electrical signal of any phase may be applied as long as it can generate a traveling wave of ultrasonic waves propagating in a direction.
  • the substrate 2 may not be provided as long as the lens 4 can be held in the central opening of the ultrasonic transducer 3.
  • the substrate can be similarly omitted, but in that case, the film material 4b must also be formed on the back surface (lower surface) of the liquid material 4a.
  • the lens 4 of the first embodiment is configured to be transparent to visible light, it can be configured to be transparent to the wavelength region of light used by the lens 4 .
  • the wavelength region of light used by the lens 4 For example, if ultraviolet light is used, it is sufficient if it is transparent to ultraviolet light, and if infrared light is used, it is sufficient if it is transparent to infrared light.
  • the liquid material 4a and the film material 4b forming the lens 4' of the second embodiment can be configured to be transparent to the wavelength region of the light used.
  • a method for controlling a varifocal lens according to the present invention is such that the driving unit of the varifocal lens according to the present invention applies different phases to the N electrodes of the ultrasonic transducer and increases or decreases the phases in the circumferential direction. is applied to generate a traveling wave of ultrasonic waves propagating in the circumferential direction of the lens, and the traveling wave raises the peripheral portion of the lens with respect to the central portion. can be changed.
  • variable focus gel lens 1' variable focus liquid lens 2 substrate 3 ultrasonic transducer 31 first electrode 31a first positive electrode 31b first negative electrode 32 second electrode 32a second positive electrode 32b second negative electrode 33 third electrode 33a Third positive electrode 33b Third negative electrode 34 Fourth electrode 34a Fourth positive electrode 34b Fourth negative electrode 4, 4' Lens 4a Liquid material 4b Film material 5 Driver 51 First driver 52 Second driver 53 Third third Drive unit 54 Fourth drive unit

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Abstract

環状の超音波振動子３と、透明かつ弾性を有するレンズ４と、超音波振動子３に電気信号を印加して超音波を発生させる駆動部５と、を備える可変焦点ゲルレンズ１であって、超音波振動子３は、周方向にＮ分割された４個の電極３１～３４を備え、駆動部５は、４個の電極３１～３４に対して、異なる位相でかつ周方向に増加または減少させた位相の電気信号を印加し、レンズ４の周方向に伝搬する超音波の進行波を生じさせて、レンズ４の周辺部を隆起させる進行波モードを有することを特徴とする。

Description

可変焦点レンズおよび可変焦点レンズの制御方法
　本発明は、可変焦点レンズおよび可変焦点レンズの制御方法に関する。
　可変焦点ゲルレンズとしては、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。特許文献１に記載の可変焦点ゲルレンズは、中央開口部を有する環状の超音波振動子と、中央開口部に配置された透明粘弾性ゲルからなるレンズとを備える。特許文献１に記載の可変焦点ゲルレンズは、超音波振動子で発生させた超音波の音響放射力によって透明粘弾性ゲルの表面を押し上げることで、レンズの中心部を凸型形状に変形させることができる。また、超音波振動子に印加する電気信号の電圧値を制御することで、焦点距離を制御することができる。
　可変焦点ゲルレンズをスマートグラス等の眼鏡デバイスへ適用するためには、単一のレンズで凹凸両方の形状を実現し、かつ凹凸両方の形状おいて焦点距離を制御できることが好ましい。しかしながら、特許文献１に記載の可変焦点ゲルレンズは、レンズの中心部を凹型形状に変形させることができないという問題がある。
特開２０１３－６１５４９号公報
　本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その課題とするところは、レンズの中心部を凹型形状に変形させることができ、かつ凹型形状おいて焦点距離を制御可能な可変焦点レンズおよび可変焦点レンズの制御方法を提供することにある。
　上記課題を解決するために、本発明に係る可変焦点レンズは、
　中央開口部を有する環状の超音波振動子と、
　前記中央開口部に配置され、透明かつ弾性を有するレンズと、
　前記超音波振動子に電気信号を印加して超音波を発生させ、前記超音波により前記レンズの形状を変形させる駆動部と、
を備える可変焦点レンズであって、
　前記超音波振動子は、周方向にＮ分割されたＮ個の電極（Ｎは３以上の整数）を備え、
　前記駆動部は、
　前記Ｎ個の電極に対して、異なる位相でかつ周方向に増加または減少させた位相の前記電気信号を印加し、前記レンズの周方向に伝搬する前記超音波の進行波を生じさせ、前記進行波により前記レンズの周辺部を中心部に対して隆起させることを特徴とする。
　この構成によれば、超音波の進行波によりレンズの周辺部の圧力を高めて周辺部を隆起させることで、レンズの中心部を凹型形状に変形させることができる。また、電気信号の電圧値を制御することで、焦点距離を制御することができる。
　前記可変焦点レンズにおいて、
　前記駆動部は、
　同位相の前記電気信号を前記Ｎ個の電極に印加し、前記超音波の定在波を生じさせ、前記定在波により前記レンズの前記中心部を前記周辺部に対して隆起させることが好ましい。
　この構成によれば、単一のレンズで凹凸両方の形状を実現することができ、かつ凹凸両方の形状おいて焦点距離を制御することができる。
　前記可変焦点レンズにおいて、
　前記Ｎ個の電極は、同一の形状であり、
　前記電気信号は、前記Ｎ個の電極に対して周方向に位相を（３６０／Ｎ）°ずつずらしたものであってもよい。
　前記可変焦点レンズにおいて、
　前記レンズは、透明粘弾性ゲルにより構成できる。
　前記可変焦点レンズにおいて、
　前記レンズは、
　液体材料と、
　前記液体材料の表面を覆うように形成され、前記超音波により形状を変形させる膜材料と、により構成できる。
　上記課題を解決するために、本発明に係る可変焦点レンズの制御方法は、
　中央開口部を有する環状に形成されるとともに周方向にＮ分割されたＮ個の電極（Ｎは３以上の整数）を備える超音波振動子と、前記中央開口部に配置された透明かつ弾性を有するレンズと、前記超音波振動子に電気信号を印加して超音波を発生させる駆動部とを備える可変焦点レンズの制御方法であって、
　前記駆動部により前記Ｎ個の電極に対して、異なる位相でかつ周方向に増加または減少させた位相の前記電気信号を印加し、前記レンズの周方向に伝搬する前記超音波の進行波を生じさせ、前記進行波により前記レンズの周辺部を中心部に対して隆起させる第１ステップを含むことを特徴とする。
　この構成によれば、超音波の進行波によりレンズの周辺部の圧力を高めて周辺部を隆起させることで、レンズの中心部を凹型形状に変形させることができる。また、電気信号の電圧値を制御することで、焦点距離を制御することができる。
　前記可変焦点レンズの制御方法において、
　前記駆動部により同位相の前記電気信号を前記Ｎ個の電極に印加し、前記超音波の定在波を生じさせ、前記定在波により前記レンズの前記中心部を前記周辺部に対して隆起させる第２ステップを含むよう構成できる。
　この構成によれば、単一のレンズで凹凸両方の形状を実現することができ、かつ凹凸両方の形状おいて焦点距離を制御することができる。
　前記可変焦点レンズの制御方法において、
　前記レンズは、透明粘弾性ゲルにより構成できる。
　前記可変焦点レンズの制御方法において、
　前記レンズは、
　液体材料と、
　前記液体材料の表面を覆うように形成され、前記超音波により形状を変形させる膜材料と、により構成できる。
　本発明によれば、レンズの中心部を凹型形状に変形させることができ、かつ凹型形状おいて焦点距離を制御可能な可変焦点レンズおよび可変焦点レンズの制御方法を提供することができる。
本発明の第１実施形態に係る可変焦点レンズであって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図である。 定在波モードにおけるレンズ上面の振動強度を示す図である。 進行波モードにおけるレンズ上面の振動強度を示す図である。 定在波モードにおける電気信号のピーク間電圧値とレンズの断面形状との関係を示す図である。 進行波モードにおける電気信号のピーク間電圧値とレンズの断面形状との関係を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る可変焦点レンズであって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図である。
　以下、添付図面を参照して、本発明に係る可変焦点レンズおよび可変焦点レンズの制御方法の実施形態について説明する。なお、可変焦点レンズとして、第１実施形態では可変焦点ゲルレンズを例に挙げて説明し、第２実施形態では可変焦点液体レンズを例に挙げて説明する。
［第１実施形態］
（可変焦点ゲルレンズ）
　図１に、第１実施形態に係る可変焦点ゲルレンズ１を示す。可変焦点ゲルレンズ１は、基板２と、超音波振動子３と、レンズ４と、駆動部５とを備える。
　基板２は、円盤状に形成されたガラス基板である。基板２は、３０［ｍｍ］の径、０．７［ｍｍ］の厚みを有する。
　超音波振動子３は、中央開口部を有する円環形状の圧電超音波振動子であり、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）で構成されている。超音波振動子３は、２０［ｍｍ］の内径、３０［ｍｍ］の外径、１［ｍｍ］の厚みを有する。
　超音波振動子３は、周方向に４分割された４個のアルミニウム電極（第１電極３１、第２電極３２、第３電極３３および第４電極３４）を備える。４個のアルミニウム電極は、いずれも互いに絶縁された正電極および負電極からなり、同一形状である。
　第１電極３１は、第１正電極３１ａおよび第１負電極３１ｂからなる。第２電極３２は、第２正電極３２ａおよび第２負電極３２ｂからなる。第３電極３３は、第３正電極３３ａおよび第３負電極３３ｂからなる。第４電極３４は、第４正電極３４ａおよび第４負電極３４ｂからなる。第１負電極３１ｂ、第２負電極３２ｂ、第３負電極３３ｂおよび第４負電極３４ｂは、超音波振動子３の下面側（基板２側）に形成された共通の負電極に接続されている。
　レンズ４は、透明粘弾性ゲルからなり、超音波振動子３の中央開口部に配置されている。レンズ４は、０．５［ｍｍ］の厚みを有する。透明粘弾性ゲルは、可視光に対して透明であり、重力に抗して形状を維持することができ、かつ音響放射力による圧力によって形状を変形できるゲルである。本実施形態では、透明粘弾性ゲルとして、疎水性シリカ粒子とシリコーンオイルからなり、疎水性シリカ粒子の質量比を７％としたシリコーンゲルを用いる。
　駆動部５は、駆動モードとして進行波モードと定在波モードとを有し、超音波振動子３に電気信号（交流電圧信号）を印加して超音波を発生させるよう構成される。駆動部５は、第１電極３１に接続される第１駆動部５１と、第２電極３２に接続される第２駆動部５２と、第３電極３３に接続される第３駆動部５３と、第４電極３４に接続される第４駆動部５４とを含む。第１駆動部５１～第４駆動部５４は、それぞれ独立して電気信号の位相、電圧値および周波数を制御できる。
　定在波モード時の駆動部５は、同位相の電気信号を超音波振動子３に印加する。すなわち、第１駆動部５１～第４駆動部５４が、それぞれの接続先の第１電極３１～第４電極３４に、同位相の電気信号を印加する。第１電極３１～第４電極３４は、電気信号に応じた所定の周波数の超音波を発生させる。例えば、第１電極３１～第４電極３４は、レンズ４の共振周波数に一致した周波数をもつ超音波を発生させる。
　第１電極３１～第４電極３４で発生した超音波がレンズ４に伝搬すると、レンズ４では超音波の定在波（音響定在波）、具体的には１次モードのたわみ振動の定在波が発生する。１次モードのたわみ振動とは、振動強度がレンズ４の中心から外周面に向かって連続的に小さくなる振動のことをいう。なお、本発明では、レンズ４の中心およびその近傍を中心部とし、中心部の周り（レンズ４全体のうち中心部以外のところ）を周辺部とする。
　レンズ４でたわみ振動の定在波が発生すると、レンズ４の上面と空気との境界面およびレンズ４の下面と基板２との境界面に、定在波の音響放射力による圧力が働く。定在波の音響放射力による圧力は、レンズ４の中心部で高くなり、中心部を隆起させて凸型形状に変形させる。
　また、電気信号の電圧値を変化させると、定在波の音響放射力による圧力が変化し、レンズ４の中心部の凸型形状の高さも変化して、焦点距離が変化する。したがって、駆動部５で電気信号の電圧値を制御することにより、凸型形状において焦点距離を制御することができる。
　進行波モード時の駆動部５は、第１電極３１～第４電極３４に対して周方向に位相を９０°ずつずらした（９０°ずつ増加させた）電気信号を印加する。すなわち、第１駆動部５１が第１電極３１に印加する電気信号に対して、第２駆動部５２が第２電極３２に印加する電気信号は９０°の位相差を有し、第３駆動部５３が第３電極３３に印加する電気信号は１８０°の位相差を有し、第４駆動部５４が第４電極３４に印加する電気信号は２７０°の位相差を有する。第１電極３１～第４電極３４は、各電気信号に応じた超音波を発生させる。
　第１電極３１～第４電極３４で発生した超音波がレンズ４に伝搬すると、レンズ４では、周方向に伝搬する超音波の進行波（音響進行波）、すなわち、たわみ振動の進行波が発生する。
　レンズ４でたわみ振動の進行波が発生すると、レンズ４の上面と空気との境界面およびレンズ４の下面と基板２との境界面に、進行波の音響放射力による圧力が働く。進行波の音響放射力による圧力は、レンズ４の周辺部で高くなり、周辺部を隆起させる。周辺部が隆起した分、中心部は沈降して凹型形状に変形する。
　また、電気信号の電圧値を変化させると、進行波の音響放射力による圧力が変化し、レンズ４の中心部の凹型形状の深さも変化して、焦点距離が変化する。したがって、駆動部５で電気信号の電圧値を制御することにより、凹型形状において焦点距離を制御することができる。
（可変焦点ゲルレンズの制御方法）
　第１実施形態に係る可変焦点ゲルレンズの制御方法は、上記の可変焦点ゲルレンズ１の制御方法である。すなわち、当該制御方法は、レンズ４を凹型形状に変化させる第１ステップと、レンズ４を凸型形状に変化させる第２ステップとを含む。
　第１ステップでは、駆動部５（第１駆動部５１～第４駆動部５４）が、第１電極３１～第４電極３４に対して周方向に位相を９０°ずつずらした（９０°ずつ増加させた）電気信号を印加し、レンズ４の周方向に伝搬するたわみ振動の進行波を生じさせる。第１駆動部５１～第４駆動部５４が出力する各電気信号は、位相のみ相違し、電圧値（本実施形態では、ピーク間電圧値＝１０［Ｖｐｐ］）および周波数（本実施形態では、２６［ｋＨｚ］）は共通している。
　レンズ４でたわみ振動の進行波が発生すると、レンズ４の透明粘弾性ゲルには進行波の音響放射力による圧力が働き、透明粘弾性ゲルの周辺部を隆起させる。周辺部が隆起した分、透明粘弾性ゲルの中心部は沈降し、レンズ４は凹型形状に変形する。
　第２ステップでは、駆動部５（第１駆動部５１～第４駆動部５４）が、第１電極３１～第４電極３４に対して同相の電気信号を印加し、レンズ４にたわみ振動の定在波を生じさせる。第１駆動部５１～第４駆動部５４が出力する各電気信号は、電圧値（本実施形態では、ピーク間電圧値＝１０［Ｖｐｐ］）および周波数（本実施形態では、４０［ｋＨｚ］）も共通している。
　レンズ４でたわみ振動の定在波が発生すると、レンズ４の透明粘弾性ゲルには定在波の音響放射力による圧力が働き、透明粘弾性ゲルの中心部を隆起させる。その結果、レンズ４は凸型形状に変形する。
　第１ステップおよび第２ステップにおいて、第１駆動部５１～第４駆動部５４が、電気信号の電圧値を変化させると、レンズ４の焦点距離が変化する。また、第１駆動部５１～第４駆動部５４による各電気信号の電圧値の変化量が異なる場合、焦点距離に加えて、ＸＹ平面における焦点位置も制御することができる。
（評価実験）
　次に、可変焦点ゲルレンズ１およびその制御方法の評価実験について説明する。
　図２および図３は、レーザドップラー振動計（ＬＤＶ）を用いて観察した、レンズ４の上面の振動強度分布を示す画像である。図２は定在波モード時、図３は進行波モード時の画像である。
　図２から、定在波モードにおいては、たわみ振動の振動強度がレンズ４の中心部で高くなっていることが分かる。この結果は、レンズ４の中心部が凸型形状になっていることを示す。図３から、進行波モードにおいては、たわみ振動の振動強度がレンズ４の周辺部で高くなっており、中心部で低くなっていることが分かる。この結果は、レンズ４の中心部が凹型形状になっていることを示す。
　図４は、定在波モードにおける電気信号のピーク間電圧値Ｖｐｐとレンズ４の断面形状との関係を示す図である。図５は、進行波モードにおける電気信号のピーク間電圧値Ｖｐｐとレンズ４の断面形状との関係を示す図である。図４および図５において、縦軸はレンズ４の上面位置を示し、電気信号が印加されていないときの上面位置を０とする。また、横軸はレンズ４の径方向（Ｘ方向）の位置を示し、レンズ４の中心を０とする。
　図４から、定在波モードにおいては、レンズ４の中心部が凸型形状になり、かつ電気信号のピーク間電圧値Ｖｐｐが大きくなるほど、中心部の上面位置が高くなることが分かる。図５から、進行波モードにおいては、レンズ４の中心部が凹型形状になり、かつ電気信号のピーク間電圧値Ｖｐｐが大きくなるほど、中心部の上面位置が低くなることが分かる。これらの結果は、電気信号のピーク間電圧値Ｖｐｐを制御することで、凹凸両方の形状おいて焦点距離を制御できることを示す。
　結局、可変焦点ゲルレンズ１およびその制御方法によれば、スマートグラス等の眼鏡デバイスで求められる、一枚のレンズでの凹凸両方のレンズ機能（例えば、近視用と遠視用とを切り替え可能なレンズ）を実現することができ、多機能かつ薄型の可変焦点レンズを提供することができる。
［第２実施形態］
（可変焦点液体レンズ）
　図６に、第２実施形態に係る可変焦点液体レンズ１’を示す。可変焦点液体レンズ１’は、ゲルレンズで構成されたレンズ４の代わりに液体レンズで構成されたレンズ４’を備える点を除いて、第１実施形態と共通する。
　図６（Ｂ）に示すように、レンズ４’は、液体材料４ａと、液体材料４ａの表面（上面）を覆うように形成された膜材料４ｂとを含む。このように、本発明においては、液体材料と膜材料とで構成されたレンズを液体レンズという。
　可変焦点液体レンズ１’では、超音波振動子３の隙間および超音波振動子３と基板２との隙間が封止材料（例えば、エポキシ樹脂等の樹脂材料）で封止されているので、液体材料４ａが超音波振動子３の中央開口部から流出するおそれはない。このため、膜材料４ｂは、所定の張力を有するように、液体材料４ａの表面（上面）にのみ形成されている。しかしながら、膜材料４ｂは、液体材料４ａの表面に加えて、液体材料４ａの側面（外周面）に形成されてもよいし、液体材料４ａの裏面（下面）に形成されてもよい。
　液体材料４ａは、可視光に対して透明な、液体もしくは液体に近い低粘性のものであればよい。液体材料４ａとしては、例えば、水、シリコーンオイル、またはフッ素系不活性液体を用いることができる。液体材料４ａは、超音波振動子３の中央開口部に充填された状態で、例えば、３００［μｍ］～１０００［μｍ］の厚みを有する。
　膜材料４ｂは、可視光に対して透明であり、重力に抗して形状（レンズ４’の形状）を維持することができ、かつ音響放射力による圧力によって形状を変形できる膜であればよい。本実施形態では、平坦な形状から凹状または凸状に湾曲した形状に変形する。膜材料４ｂとしては、例えば、シリコーンゴム（例えば、ＰＤＭＳ）、フッ素ゴム、またはウレタンゴムを用いることができる。膜材料４ｂは、例えば、５０［μｍ］～５００［μｍ］の厚みを有し、液体材料４ａよりも薄い方が好ましい。
　本実施形態では、膜材料４ｂの厚みを均一にしているが、不均一にしてもよい。例えば、膜材料４ｂの中心部と周辺部とで厚みを変えてもよい。また、本実施形態では、超音波振動子３に電気信号を印加していない状態において、膜材料４ｂは平坦な形状であるが、凹状または凸状に湾曲した形状であってもよい。
　レンズ４’でたわみ振動の定在波が発生すると、膜材料４ｂの上面と空気との境界面、膜材料４ｂの下面と液体材料４ａの上面との境界面、液体材料４ａの下面と基板２の上面との境界面、基板２の下面と空気との境界面に、定在波の音響放射力による圧力が働く。ただし、レンズ４’の変形に最も寄与するのは、膜材料４ｂの上面と空気との境界面に働く定在波の音響放射力である。当該音響放射力による圧力は、膜材料４ｂの上面の中心部で高くなり、膜材料４ｂの中心部を隆起させる。膜材料４ｂの中心部が隆起することで、液体材料４ａの中心部の厚みが増加し、レンズ４’は凸型形状に変形する。
　また、電気信号の電圧値を変化させると、定在波の音響放射力による圧力が変化し、レンズ４’の中心部の凸型形状の高さも変化して、焦点距離が変化する。したがって、駆動部５で電気信号の電圧値を制御することにより、凸型形状において焦点距離を制御することができる。
　レンズ４’でたわみ振動の進行波が発生すると、膜材料４ｂの上面と空気との境界面、膜材料４ｂの下面と液体材料４ａの上面との境界面、液体材料４ａの下面と基板２の上面との境界面、基板２の下面と空気との境界面に、進行波の音響放射力による圧力が働く。ただし、レンズ４’の変形に最も寄与するのは、膜材料４ｂの上面と空気との境界面に働く進行波の音響放射力である。当該音響放射力による圧力は、膜材料４ｂの上面の周辺部で高くなり、膜材料４ｂの周辺部を隆起させる。膜材料４ｂの周辺部が隆起した分、膜材料４ｂの中心部は沈降し（液体材料４ａの周辺部は厚みが増加する一方、液体材料４ａの中心部は厚みが減少し）、レンズ４’は凹型形状に変形する。
　また、電気信号の電圧値を変化させると、進行波の音響放射力による圧力が変化し、レンズ４’の中心部の凹型形状の深さも変化して、焦点距離が変化する。したがって、駆動部５で電気信号の電圧値を制御することにより、凹型形状において焦点距離を制御することができる。
　レンズ４’の焦点合わせの応答時間は、レンズ４’を構成する材料の粘度等に依存する。例えば、高粘度の材料であれば形状変化の立ち上がり時の応答速度は遅くなり、低粘度の材料であれば形状変化の立ち上がり時の応答速度は速くなる。本実施形態では、レンズ４’が液体材料４ａを含むため、第１実施形態と比較して形状変化の立ち上がり時の応答速度は速くなり、焦点合わせの応答時間を短くすることができる。なお、低粘度にしすぎると、立ち上がり後にリンギングが生じるため、定常状態に達するまでの時間が逆に長くなる場合もあるが、本実施形態では、膜材料４ｂの張力や厚み（質量）を調整するとともに液体材料４ａの粘度を最適化することで、リンギングをある程度抑制することができる。
（可変焦点液体レンズの制御方法）
　第２実施形態に係る可変焦点液体レンズの制御方法は、上記の可変焦点液体レンズ１’の制御方法である。すなわち、当該制御方法は、レンズ４’を凹型形状に変化させる第１ステップと、レンズ４’を凸型形状に変化させる第２ステップとを含む。
　第１ステップでは、駆動部５（第１駆動部５１～第４駆動部５４）が、第１電極３１～第４電極３４に対して周方向に位相を９０°ずつずらした（９０°ずつ増加させた）電気信号を印加し、レンズ４’の周方向に伝搬するたわみ振動の進行波を生じさせる。第１駆動部５１～第４駆動部５４が出力する各電気信号は、位相のみ相違し、電圧値および周波数は共通している。
　レンズ４’でたわみ振動の進行波が発生すると、主に、膜材料４ｂの上面と空気との境界面に進行波の音響放射力による圧力が働き、膜材料４ｂの周辺部を隆起させる。周辺部が隆起した分、膜材料４ｂの中心部は沈降し（液体材料４ａの周辺部は厚みが増加する一方、液体材料４ａの中心部は厚みが減少し）、レンズ４’は凹型形状に変形する。
　第２ステップでは、駆動部５（第１駆動部５１～第４駆動部５４）が、第１電極３１～第４電極３４に対して同相の電気信号を印加し、レンズ４’にたわみ振動の定在波を生じさせる。第１駆動部５１～第４駆動部５４が出力する各電気信号は、電圧値および周波数も共通している。
　レンズ４’でたわみ振動の定在波が発生すると、主に、膜材料４ｂの上面と空気との境界面に定在波の音響放射力による圧力が働き、膜材料４ｂの中心部を隆起させる（液体材料４ａの中心部は厚みが増加する）。その結果、レンズ４’は凸型形状に変形する。
　第１ステップおよび第２ステップにおいて、第１駆動部５１～第４駆動部５４が、電気信号の電圧値を変化させると、レンズ４’の焦点距離が変化する。また、第１駆動部５１～第４駆動部５４による各電気信号の電圧値の変化量が異なる場合、焦点距離に加えて、ＸＹ平面における焦点位置も制御することができる。さらに、本実施形態では、液体材料４ａを含むレンズ４’を用いているため、第１実施形態と比較して、焦点合わせの応答時間を短くすることができる。
［変形例］
　以上、本発明に係る可変焦点レンズおよび可変焦点レンズの制御方法の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
　本発明に係る可変焦点レンズは、中央開口部を有する環状の超音波振動子と、中央開口部に配置され、透明かつ弾性を有するレンズと、超音波振動子に電気信号を印加して超音波を発生させ、超音波によりレンズの形状を変形させる駆動部と、を備える可変焦点レンズであって、超音波振動子は、周方向にＮ分割されたＮ個の電極（Ｎは３以上の整数）を備え、駆動部は、Ｎ個の電極に対して、異なる位相でかつ周方向に増加または減少させた位相の電気信号を印加し、レンズの周方向に伝搬する超音波の進行波を生じさせ、進行波によりレンズの周辺部を中心部に対して隆起させるのであれば、適宜構成を変更できる。
　上記実施形態では、駆動部５は、第１電極３１～第４電極３４に対して周方向に位相を９０°ずつ増加させた電気信号を印加しているが、レンズ４（４’）の周方向に伝搬する超音波の進行波を生じさせることができるのであれば、任意の位相の電気信号を印加してもよい。
　第１実施形態に係る可変焦点ゲルレンズ１は、基板２を備えているが、レンズ４を超音波振動子３の中央開口部に保持できるのであれば、基板２を備えていなくてもよい。第２実施形態に係る可変焦点液体レンズ１’においても、同様に基板を省略できるが、その場合、膜材料４ｂを液体材料４ａの裏面（下面）にも形成する必要がある。
　第１実施形態のレンズ４は、可視光に対して透明であるように構成されているが、レンズ４で使用する光の波長領域に対して透明であるように構成できる。例えば、紫外光を使用するのであれば紫外光に対して透明であればよく、赤外光を使用するのであれば赤外光に対して透明であればよい。第２実施形態のレンズ４’を構成する液体材料４ａおよび膜材料４ｂも同様に、使用する光の波長領域に対して透明であるように構成できる。
　本発明に係る可変焦点レンズの制御方法は、本発明に係る可変焦点レンズの駆動部により、超音波振動子のＮ個の電極に対して、異なる位相でかつ周方向に増加または減少させた位相の電気信号を印加し、レンズの周方向に伝搬する超音波の進行波を生じさせ、進行波によりレンズの周辺部を中心部に対して隆起させる第１ステップを含むのであれば、適宜構成を変更できる。
１　　可変焦点ゲルレンズ
１’　　可変焦点液体レンズ
２　　基板
３　　超音波振動子
３１　　第１電極
３１ａ　　第１正電極
３１ｂ　　第１負電極
３２　　第２電極
３２ａ　　第２正電極
３２ｂ　　第２負電極
３３　　第３電極
３３ａ　　第３正電極
３３ｂ　　第３負電極
３４　　第４電極
３４ａ　　第４正電極
３４ｂ　　第４負電極
４、４’　　レンズ
４ａ　　液体材料
４ｂ　　膜材料
５　　駆動部
５１　　第１駆動部
５２　　第２駆動部
５３　　第３駆動部
５４　　第４駆動部

Claims (9)

  1. 　中央開口部を有する環状の超音波振動子と、
    　前記中央開口部に配置され、透明かつ弾性を有するレンズと、
    　前記超音波振動子に電気信号を印加して超音波を発生させ、前記超音波により前記レンズの形状を変形させる駆動部と、
    を備える可変焦点レンズであって、
    　前記超音波振動子は、周方向にＮ分割されたＮ個の電極（Ｎは３以上の整数）を備え、
    　前記駆動部は、
    　前記Ｎ個の電極に対して、異なる位相でかつ周方向に増加または減少させた位相の前記電気信号を印加し、前記レンズの周方向に伝搬する前記超音波の進行波を生じさせ、前記進行波により前記レンズの周辺部を中心部に対して隆起させる
    ことを特徴とする可変焦点レンズ。
  2. 　前記駆動部は、
    　同位相の前記電気信号を前記Ｎ個の電極に印加し、前記超音波の定在波を生じさせ、前記定在波により前記レンズの前記中心部を前記周辺部に対して隆起させる
    ことを特徴とする請求項１に記載の可変焦点レンズ。
  3. 　前記Ｎ個の電極は、同一の形状であり、
    　前記電気信号は、前記Ｎ個の電極に対して周方向に位相を（３６０／Ｎ）°ずつずらしたものである
    ことを特徴とする請求項１に記載の可変焦点レンズ。
  4. 　前記レンズは、透明粘弾性ゲルにより構成される
    ことを特徴とする請求項１に記載の可変焦点レンズ。
  5. 　前記レンズは、
    　液体材料と、
    　前記液体材料の表面を覆うように形成され、前記超音波により形状を変形させる膜材料と、により構成される
    ことを特徴とする請求項１に記載の可変焦点レンズ。
  6. 　中央開口部を有する環状に形成されるとともに周方向にＮ分割されたＮ個の電極（Ｎは３以上の整数）を備える超音波振動子と、前記中央開口部に配置された透明かつ弾性を有するレンズと、前記超音波振動子に電気信号を印加して超音波を発生させる駆動部とを備える可変焦点レンズの制御方法であって、
    　前記駆動部により前記Ｎ個の電極に対して、異なる位相でかつ周方向に増加または減少させた位相の前記電気信号を印加し、前記レンズの周方向に伝搬する前記超音波の進行波を生じさせ、前記進行波により前記レンズの周辺部を中心部に対して隆起させる第１ステップを含む
    ことを特徴とする可変焦点レンズの制御方法。
  7. 　前記駆動部により同位相の前記電気信号を前記Ｎ個の電極に印加し、前記超音波の定在波を生じさせ、前記定在波により前記レンズの前記中心部を前記周辺部に対して隆起させる第２ステップを含む
    ことを特徴とする請求項６に記載の可変焦点レンズの制御方法。
  8. 　前記レンズは、透明粘弾性ゲルにより構成される
    ことを特徴とする請求項６に記載の可変焦点レンズの制御方法。
  9. 　前記レンズは、
    　液体材料と、
    　前記液体材料の表面を覆うように形成され、前記超音波により形状を変形させる膜材料と、により構成される
    ことを特徴とする請求項６に記載の可変焦点レンズの制御方法。
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