JP2004233945A

JP2004233945A - 光学装置

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Publication number: JP2004233945A
Application number: JP2003059201A
Authority: JP
Inventors: Futofumi Nagao; 太文長尾
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-01-29
Filing date: 2003-01-29
Publication date: 2004-08-19

Abstract

【課題】いかなる姿勢でも回転対称性を維持しつつレンズ部の屈折面を変形でき、このレンズ部の製造を比較的容易に行える光学装置を提供する。
【解決手段】光学装置１Ａは、透明な第１液体を保有する第１液体保有部２と、第１液体と屈折率が異なる透明な第２液体を保有する第２液体保有部３とを有するレンズ部を備えている。ここで、第１調整部５０および第２調整部５５によって第１液体保有部２内の第１液体と第２液体保有部３内の第２液体との液量を変化させることにより、環状の支持部に支持された透明な弾性膜４２が形状Ｊａ、Ｊｂ、Ｊｃに変形する。この場合、第１液体と第２液体とは密度が同等であるため、重力の影響が排除されて弾性膜４２は略球面を保持しつつ変形する。その結果、いかなる姿勢でも回転対称性を維持しつつレンズ部の屈折面を変形でき、このレンズ部の製造を比較的容易に行える。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レンズ部を有する光学装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光学装置においては、レンズ部分の厚みを変化させて焦点距離（光学特性）を変更するものがある。
【０００３】
例えば、特許文献１では、可撓性を有する透明板状対象物の間に透明な流動体を充填し、アクチュエータにより透明板状対象物を変形させることにより、焦点距離を変化させる技術が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２では、導電性液体の中に置かれた絶縁性液滴をｅｌｅｃｔｒｏｗｅｔｔｉｎｇ現象を利用して電界制御（電圧制御）で変形させる技術が開示されている。この絶縁性液滴の変形により、焦点距離が変化することとなる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２４９８１３号公報
【０００６】
【特許文献１】
特表２００１−５１９５３９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１の技術では、透明板状対象物の曲げ剛性が小さい場合には、鉛直方向に対してレンズ部分の姿勢を変更すると、重力の影響で充填された流動体とともに透明板状対象物の形状が変化するため、常に屈折面が回転対称性を有することは難しく、安定した結像性能（光学性能）を維持するのが困難である。一方、透明板状対象物の曲げ剛性が大きい場合には、重力の影響は小さくなるが、屈折面の回転対称性を維持しつつ変形できるような曲げ剛性分布を持つ透明板状対象物の製造は困難で量産が難しい。
【０００８】
また、特許文献２の技術では、レンズ部分を水平姿勢から傾けるなど、絶縁性液滴に対して作用する外力を変化させると絶縁性液滴の表面形状が容易に変化するため、常に屈折面が回転対称性を有することは難しく、安定した結像性能を維持するのが困難である。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、いかなる姿勢でも回転対称性を維持しつつレンズ部の屈折面を変形でき、このレンズ部の製造を比較的容易に行える光学装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、光学装置であって、（ａ）それぞれ透光性を有し密度が同等で屈折率の異なる第１液体および第２液体を、境界部で分離して保有するレンズ部と、（ｂ）前記レンズ部における前記第１液体と前記第２液体との比率を変更する変更手段とを備え、前記境界部は、前記第１液体と前記第２液体とに挟まれるとともに前記レンズ部に係る光軸を中心とした環状の支持部に支持される透光性の弾性膜を有し、前記変更手段による前記第１液体と前記第２液体との比率の変更に応じて、前記透光性の弾性膜が変形する。
【００１１】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る光学装置において、前記透光性の弾性膜は、膜厚が均一である。
【００１２】
また、請求項３の発明は、請求項１の発明に係る光学装置において、前記透光性の弾性膜は、前記光軸からの距離に応じて膜厚が変化する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
＜第１実施形態＞
＜光学装置の要部構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る光学装置１Ａの正面図である。また、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ位置から見た縦断面図である。なお、図１以降では、方向関係を明確にするため、Ｙ軸方向を鉛直方向とし、ＸＺ平面を水平面とするＸＹＺ直交座標系を必要に応じて付している。
【００１４】
光学装置１Ａは、所定の体積（容積）を有するレンズ部Ｄａと、液量変更部Ｄｂとを備えている。
【００１５】
レンズ部Ｄａは、非圧縮性流体の第１液体Ｌａを保有する第１液体保有部２と、非圧縮性流体の第２液体Ｌｂを保有する第２液体保有部３と、第１液体Ｌａおよび第２液体Ｌｂを光軸Ｈの方向に分離して隔てる境界部４とを備えている。
【００１６】
液量変更部Ｄｂは、レンズ部Ｄａに対して第１液体Ｌａの注入・抽出と第２液体Ｌｂの抽出・注入とを行うことによりレンズ部Ｄａにおける第１液体Ｌａと第２液体Ｌｂとの液量比率を変更する変更手段として機能し、第１液体保有部２内の第１液体Ｌａの液量を調整する第１調整部５０と、第２液体保有部３内の第２液体Ｌｂの液量を調整する第２調整部５５とを備えている。
【００１７】
上記の第１液体Ｌａおよび第２液体Ｌｂは、それぞれ透光性を有する透明な液体で同等の密度を有するが、屈折率が異なっている。例えば、第１液体Ｌａとして無色透明なシリコーンオイル（密度１．０６、屈折率１．４９）を使用し、第２液体Ｌｂとして無色透明な食塩水（密度１．０６、屈折率１．３５）を使用する。この食塩水については、水と異なる他の物質である食塩を液体の水に溶解させることにより、シリコーンオイルの密度と等しくなるように調整されている。
【００１８】
第１液体保有部２は、光軸Ｈを中心軸とした円筒形状のフレーム部１０と、フレーム部１０の端部に接続する透明板２１と、境界部４とで囲まれる部位である。
【００１９】
透明板２１は、例えばガラス素材で形成されており、光軸Ｈを中心とした円板形状を有している。
【００２０】
第２液体保有部３は、フレーム部１０と、フレーム部１０の端部に接続する透明板３１と、境界部４とで囲まれる部位である。
【００２１】
透明板３１は、例えばガラス素材で形成されており、透明板２１に平行で光軸Ｈを中心とした円板形状を有している。
【００２２】
以上のような構成の第１液体保有部２および第２液体保有部３においては、気密性が高く密閉して第１液体Ｌａおよび第２液体Ｌｂを保持できる。なお、第１液体保有部２および第２液体保有部３では、空気などの気体を混入させずに第１液体Ｌａおよび第２液体Ｌｂを充填するようにする。
【００２３】
境界部４は、透明板２１、３１に平行で光軸Ｈを中心軸としたドーナツ状の仕切板４１と、第１液体Ｌａと第２液体Ｌｂとに挟まれる弾性膜４２とを有している。
【００２４】
仕切板４１は、フレーム部１０の中央内壁に接続し、光軸Ｈを中心とした真円形の孔４３が形成されている。ここで、仕切板４１の端部４４は、弾性膜４２を支持する環状の支持部として機能する。
【００２５】
弾性膜４２は、仕切板４１の孔４３を覆うように円形の端部４４に張設され、例えばゴムなど伸縮自在で可撓性を有し容易に破れない素材で形成されている。また、弾性膜４２は、透光性を有し、全面にわたって縦弾性係数（伸長弾性率）が一様な分布となるように、膜厚が均一となっている。なお、弾性膜４２は、第１液体Ｌａや第２液体Ｌｂと同等の密度を有するのが好ましい。
【００２６】
第１調整部５０は、フレーム部１０とシリンダー５２とを連通するための配管５１と、ピストン５３と、ピストン５３に連結するアクチュエータ５４とを有している。
【００２７】
ピストン５３は、例えばモータが内蔵されるアクチュエータ５４により、シリンダー５２の内壁に沿ってＹ軸方向に移動可能な構成となっている。すなわち、アクチュエータ５４を駆動することで、ピストン５３により第１液体Ｌａがシリンダ５２から押出され、また吸引されるため、第１液体保有部２における第１液体Ｌａの液量を調整できることとなる。
【００２８】
第２調整部５５は、第１調整部５０と同様に、フレーム部１０とシリンダー５７とを連通するための配管５６と、ピストン５８と、ピストン５８に連結するアクチュエータ５９とを有している。
【００２９】
第１調整部５０と同様に、アクチュエータ５９を駆動することで、ピストン５８により第２液体Ｌｂがシリンダ５７から押出され、また吸引されるため、第２液体保有部３における第２液体Ｌｂの液量を調整できることとなる。なお、第１調整部５０および第２調整部５５により第１液体保有部２内の第１液体Ｌａおよび第２液体保有部３内の第２液体Ｌｂの液量が変化する場合にも、変形するのは柔軟な弾性膜４２のみで、透明板２１、３１やフレーム部１０などの他の部材は変形しないように剛性の高いものを使用する。
【００３０】
なお、アクチュエータ５４、５９は、圧力制御が可能となっており、常に大気圧以上で第１液体Ｌａと第２液体Ｌｂとを加圧するのが好ましい。具体的には、例えばアクチュエータ５４でピストン５３の位置を固定し、アクチュエータ５９により加圧することで第１液体Ｌａと第２液体Ｌｂとに一定の圧力を与える。これにより、弾性膜４２に対する外力の影響を低減できるとともに、弾性膜４２の形状形成における第１液体Ｌａおよび第２液体Ｌｂの影響が大きくなるため、弾性膜４２の形状をより球面に近づけることできる。弾性膜４２の形状を球面に近づける他の手法としては、弾性膜４２に対する第１液体Ｌａおよび／または第２液体Ｌｂの界面張力を増大させるような弾性膜４２の素材を選定したり、表面処理（コーテイング）を施す方法が挙げられる。
【００３１】
一般的にレンズで適切に結像させるためには、少なくともレンズ表面（屈折面）が光軸対称回転面、例えば二次曲面である球面、楕円面や放物面になることが必要である。本実施形態の光学装置１Ａでは、弾性膜４２が回転対称面である球面を保持しつつ、その曲率を変更できるようになっているが、この原理について図２を参照しつつ以下で説明する。
【００３２】
＜弾性膜４２が回転対称面を保持する原理＞
Ｙ軸方向を鉛直方向と考え、孔４３における仕切板４１の延長面（波線部）ＳＥと、突出する弾性膜４２とで囲まれる凸部ＰＬについて考察する。
【００３３】
この凸部ＰＬ内の第１液体Ｌａにおける重心Ｇｏでは、重力により力Ｆ１が作用する。一方、凸部ＰＬには、その体積に相当する第２液体Ｌｂの質量と等しい浮力Ｆ２が働く。ここで、第１液体Ｌａと第２液体Ｌｂとの密度が同等であるため、重力Ｆ１と浮力Ｆ２とは大きさの等しい逆向きの力として釣り合うこととなる。よって、凸部ＰＬ内の第１液体Ｌａについては、重力の影響が実質的に排除される。
【００３４】
また、弾性膜４２は凸部ＰＬ内の第１液体Ｌａの液量に応じて伸縮するが、弾性膜４２は、そのひずみエネルギーが最小となる形状を保とうとする。すなわち、上述のように凸部ＰＬ内の第１液体Ｌａに対する重力の影響がない場合には、膜厚が均一であって環状の支持部４４で支持される弾性膜４２は、略球面の形状を有することとなる。したがって、弾性膜４２は、凸部ＰＬ内の第１液体Ｌａの液量が変化しても略球面を維持して変形する。これにより、後述する焦点変更動作においても結像を精度良く行えることとなる。
【００３５】
なお、以上の説明ではＹ軸方向を鉛直方向と考えたが、Ｙ軸以外に鉛直方向を設定、つまりレンズ部Ｄａの姿勢を変更してもレンズ部Ｄａに対する重力Ｆ１および浮力Ｆ２の向きが変わるだけで重力Ｆ１と浮力Ｆ２との釣り合いは保たれるため、弾性膜４２は略球面を維持して変形することとなる。
【００３６】
＜光学装置１Ａの焦点変更動作＞
図３は、光学装置１Ａの焦点変更動作を説明するための図である。
【００３７】
図３（ｂ）に示すような形状Ｊｂを有する弾性膜４２の状態から、アクチュエータ５４を駆動させてピストン５３を方向Ｍｄ１に移動させるとともに、アクチュエータ５９を駆動させてピストン５８を方向Ｍｕ２に移動させる。ただし、この動作おいては第１液体保有部２から注出される第１液体Ｌａの液量と、第２液体保有部３に注入される第２液体Ｌｂの液量とを等しくする。これにより、弾性膜４２は、上述したように略球面を保持しつつ、図３（ａ）に示すような形状Ｊａに変形することとなる。
【００３８】
一方、図３（ｂ）に示すような形状Ｊｂを有する弾性膜４２の状態から、アクチュエータ５４を駆動させてピストン５３を方向Ｍｕ１に移動させるとともに、アクチュエータ５９を駆動させてピストン５８を方向Ｍｄ２に移動させる。この動作においても、第１液体保有部２に注入される第１液体Ｌａの液量と、第２液体保有部２から注出される第２液体Ｌｂの液量とを等しくする。これにより、弾性膜４２は、上述したように略球面を保持しつつ、図３（ｃ）に示すような形状Ｊｃに変形することとなる。
【００３９】
以上のように、第１液体保有部２内の第１液体Ｌａと第２液体保有部３内の第２液体Ｌｂとの合計液量（レンズ部Ｄａ内の合計液量）を維持しつつ、第１液体保有部２内の第１液体Ｌａの液量を調整することにより、弾性膜４２の曲率つまり第１液体Ｌａの表面（屈折面）の曲率は、形状Ｊａ、形状Ｊｂ、形状Ｊｃの順に大きくなる。これにより、光軸Ｈに沿って光学装置１Ａに入射する光線Ｈｐは、形状Ｊａ、形状Ｊｂ、形状Ｊｃの順に、焦点までの距離が短くなる。すなわち、焦点距離を連続的に変更できることとなる。この場合、第１液体Ｌａおよび第２液体Ｌｂについては、その屈折率の差が大きいほど焦点距離が短くなるため、屈折率の差が大きい液体を選定するのが好ましい。
【００４０】
以上の光学装置１Ａの動作により、密度が同等で屈折率の異なる第１液体Ｌａと第２液体Ｌｂとに挟まれ、環状の支持部で支持されるレンズ部の弾性膜４２が変形するため、いかなる姿勢でも回転対称性を維持しつつレンズ部の屈折面を変形できるとともに、このレンズ部の製造を比較的容易に行える。
【００４１】
＜第２実施形態＞
＜光学装置の要部構成＞
図４は、本発明の第２実施形態に係る光学装置１Ｂの正面図である。また、図５は、図４のＶ−Ｖ位置から見た縦断面図である。
【００４２】
光学装置１Ｂは、所定の体積（容積）を有するレンズ部Ｅａと、液量変更部Ｅｂとを備えている。
【００４３】
レンズ部Ｅａは、非圧縮性流体である第１液体Ｌａを保有する第１液体保有部６と、非圧縮性流体である第２液体Ｌｂを保有する第２液体保有部７（７Ａ、７Ｂ）と、第１液体Ｌａおよび第２液体Ｌｂを分離する境界部８（８Ａ、８Ｂ）とを備えている。
【００４４】
液量変更部Ｅｂは、第１液体保有部６内の第１液体Ｌａの液量を調整する第１調整部９０と、第２液体保有部７内の第２液体Ｌｂの液量を調整する第２調整部９５（９５Ａ、９５Ｂ）とを備えている。
【００４５】
上記の第１液体Ｌａおよび第２液体Ｌｂは、それぞれ透明な液体で同等の密度を有するが、屈折率が異なっている。この第１液体Ｌａおよび第２液体Ｌｂとしては、第１実施形態と同様のシリコーンオイルおよび食塩水を使用する。
【００４６】
第１液体保有部６は、光軸Ｈを中心軸とした円筒形状のフレーム部１１と、２つの境界部８Ａ、８Ｂとで囲まれる部位である。
【００４７】
第２液体保有部７（７Ａ、７Ｂ）は、フレーム部１１と、フレーム部１１の各端部に接続する透明板７１（７１Ａ、７１Ａ）と、境界部８Ａ、８Ｂとで囲まれる部位である。
【００４８】
２つの透明板７１Ａ、７１Ｂは、それぞれ例えばガラス素材で形成されており、互いに平行で、光軸Ｈを中心とした円板形状を有している。
【００４９】
以上のような第１液体保有部６および第２液体保有部７においては、気密性が高く密閉して第１液体Ｌａおよび第２液体Ｌｂを保持できる。
【００５０】
境界部８は、透明板７１Ａ、７１Ｂに平行で光軸Ｈを中心軸としたドーナツ状の仕切板８１（８１Ａ、８１Ｂ）と、第１液体Ｌａと第２液体Ｌｂとに挟まれる弾性膜８２（８２Ａ、８２Ｂ）とを有している。
【００５１】
２つの仕切板８１Ａ、８１Ｂは、それぞれフレーム部１１の内壁に接続し、光軸Ｈを中心とした真円形の孔８３（８３Ａ、８３Ｂ）が形成されている。ここで、それぞれの仕切板８１Ａ、８１Ｂの端部８４Ａ、８４Ｂは、弾性膜８２Ａ、８２Ｂを支持する環状の支持部として機能する。
【００５２】
２つの弾性膜８２Ａ、８２Ｂは、それぞれ仕切板８１の端部８４に張設され、第１実施形態と同様に伸縮自在の素材で形成されている。また、弾性膜８２は、透明であり、厚さが均一となっている。
【００５３】
第１調整部９０は、フレーム部１１とシリンダー９２とを連通するための配管９１と、ピストン９３と、ピストン９３に連結するアクチュエータ９４とを有している。
【００５４】
ピストン９３は、例えばモータが内蔵されるアクチュエータ９４により、シリンダー９２の内壁に沿ってＹ軸方向に移動可能な構成となっている。すなわち、アクチュエータ９４を駆動することで、ピストン９３により第１液体Ｌａがシリンダ９２から押出され、また吸引されるため、第１液体保有部６における第１液体Ｌａの液量を調整できることとなる。
【００５５】
第２調整部９５は、フレーム部１１から突出するポケット（舟形）形状の突出筐体９６（９６Ａ、９６Ｂ）と、第２液体保有部７の下部開口を覆うように張設される弾性シート９７（９７Ａ、９７Ｂ）とを有している。これらの弾性シート９７Ａ、９７Ｂは、弾性膜８２より縦弾性係数が大きいゴムで形成されており、面方向に伸縮可能となっている。このような弾性シート９７により、弾性膜８２が膨らむほど第２液体Ｌｂ（第１液体Ｌａ）の圧力が増加することとなる。
【００５６】
以上のような第２調整部９５の構成によって、第１調整部９０により第１液体保有部６内の第１液体Ｌａの液量が変化するのに応じて、弾性シート９７が膨張および収縮するため、第２液体保有部７内の第２液体Ｌｂの液量を受動的に調整できる。なお、第１調整部９０により第１液体保有部６内の第１液体Ｌａの液量が変化する場合にも、変形するのは弾性膜８２および弾性シート９７のみで、透明板７１やフレーム部１１などの他の部材は変形しないように剛性の高いものを使用する。
【００５７】
本実施形態においても、第１液体Ｌａと第２液体Ｌｂとの密度が等しいため、第１実施形態と同様に、弾性膜８２は、凸部ＰＬＡ内および凸部ＰＬＢ内の第１液体Ｌａの液量が変化しても略球面を維持して変形することとなる。これにより、以下で説明する焦点変更動作において結像を精度良く行える。
【００５８】
＜光学装置１Ｂの焦点変更動作＞
図６は、光学装置１Ｂの焦点変更動作を説明するための図である。
【００５９】
図６（ｂ）に示すような形状Ｋｂを有する弾性膜８２の状態から、アクチュエータ９４を駆動させてピストン９３を方向Ｍｄに移動させると、第２調整部９５の弾性シート９７が収縮する。これにより、弾性膜８２は、図６（ａ）に示すような形状Ｋａに変形するが、略球面は保持されることとなる。
【００６０】
一方、図６（ｂ）に示すような形状Ｋｂを有する弾性膜８２の状態から、アクチュエータ９４を駆動させてピストン９３を方向Ｍｕに移動させると、第２調整部９５の弾性シート９７が膨張する。これにより、弾性膜８２は、図６（ｃ）に示すような形状Ｋｃに変形するが、略球面は保持されることとなる。
【００６１】
以上のように、液量変更部Ｅｂによりレンズ部Ｅａにおける第１液体Ｌａと第２液体Ｌｂとの比率を変更することで、２つの弾性膜８２Ａ、８２Ｂそれぞれの曲率、すなわち第１液体Ｌａの表面（屈折面）の曲率は、形状Ｋａ、形状Ｋｂ、形状Ｋｃの順に大きくなる。これにより、光軸Ｈに沿って光学装置１Ｂに入射する光線Ｈｐは、形状Ｋａ、形状Ｋｂ、形状Ｋｃの順に、焦点までの距離が短くなることとなる。
【００６２】
以上の光学装置１Ｂの動作により、第１実施形態と同様の効果を奏する。さらに、２つの弾性膜８２Ａ、８２Ｂが同時に変形するとともにレンズ部Ｅａ内で２回屈折が生じるため、第１実施形態より相対的に焦点距離を短くできる。
【００６３】
＜変形例＞
◎上記の第１実施形態については、アクチュエータを有する光学装置であるのは必須でなく、次で説明するような構成の光学装置１Ｃでも良い。
【００６４】
図７は、本発明の変形例に係る光学装置１Ｃの要部構成を示す図である。本図は、図２に示す縦断面図に対応している。
【００６５】
光学装置１Ｃは、光学装置１Ａと同様の構成を有するレンズ部Ｄａと、光学装置１Ａと異なる構成の液量変更部Ｄｃとを備えている。この液量変更部Ｄｃは、第１液体保有部２内の第１液体Ｌａの液量および第２液体保有部３内の第２液体Ｌｂの液量を調整する調整部１３を備えている。
【００６６】
調整部１３は、フレーム部１０とシリンダー１５とを連通するための２つの配管１４ａ、１４ｂと、ピストン１６とを有している。
【００６７】
ピストン１６は、ヘッド１７と、回転操作部１８と、ヘッド１７と回転操作部１８とを連結する連結棒１９とを有している。この連結棒１９の中央部付近には、ねじが切られており、方向Ｒｔに回動する回転操作部１８の操作量に応じて、ヘッド１７がシリンダ１５の内壁に沿ってＺ方向に移動可能な構成となっている。
【００６８】
以上のような構成の光学装置１Ｃにおいては、ユーザが回転操作部１８を廻すことで、第１液体保有部２内の第１液体Ｌａの液量と第２液体保有部３内の第２液体Ｌｂの液量とを同時に変更できる。これにより、弾性膜４２が膨張・収縮するため、第１実施形態と同様に焦点距離を変更できることとなる。
【００６９】
このように簡単な構造の光学装置１Ｃであれば、安価に製造できるため、焦点距離を可変としたい眼鏡や使い捨てカメラなどへの適用が容易となる。
【００７０】
◎上記の各実施形態における弾性膜については、膜厚が均一であるのは必須でなく、図８に示す弾性膜４４のように光軸Ｈからの距離に比例して膜厚が増加、つまり光軸Ｈからの距離に応じた膜厚を有しても良い。このように光軸Ｈからの距離に応じて膜厚が変化する弾性膜４４では、形状Ｑのように非球面、例えば放物面などの回転対称面を保持しつつ変形することとなる。なお、弾性膜については、光軸Ｈから離れるに従い膜厚が減少しても良く、また光軸Ｈからの距離の関数として定義される膜厚であっても良い。
【００７１】
◎上記の実施形態における第１液体および第２液体については、粘性の低い液体に限らず、粘性の高い流動体でも良い。
【００７２】
また、第１液体として例えばセダー油（密度０．９７程度、屈折率１．５２）を使用し、第２液体として例えば純水（密度１、屈折率１．３３）を使用するようにしても良い。この場合、各液体の密度は厳密には等しくないが、上述した重力の影響をほぼ排除できるため、弾性膜は略球面を維持できることとなる。なお、液体の密度の相違については、５％以内に抑えるのが好ましい。
【００７３】
また、第１液体の屈折率が第２液体の屈折率より大きいのは必須でなく、第１液体の屈折率が第２液体の屈折率より小さくても良い。この場合、レンズ部は収束レンズでなく、発散レンズとして機能することとなる。
【００７４】
◎上記の第２実施形態における第２調整部９５については、突出筐体９６と弾性シート９７とで密閉される空間ＳＰ（図５）を減圧するようにしても良い。これにより、ピストン９３を駆動するのに必要な力が小さくなるため、アクチュエータ９４を小型化でき、省電力等に貢献できる。
【００７５】
◎本発明における「透光性」については、光が１００％近く透過する特性に限らず、光が僅かでも透過する特性であれば良い。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１ないし請求項３の発明によれば、それぞれ透光性を有し密度が同等で屈折率の異なる第１液体と第２液体とに挟まれるとともにレンズ部に係る光軸を中心とした環状の支持部に支持される透光性の弾性膜が、レンズ部における第１液体と第２液体との比率の変更に応じて変形する。その結果、いかなる姿勢でも回転対称性を維持しつつレンズ部の屈折面を変形できるとともに、このレンズ部の製造を比較的容易に行える。
【００７７】
特に、請求項２の発明においては、透光性の弾性膜は膜厚が均一であるため、略球面を保持しつつ屈折面を適切に変形できる。
【００７８】
また、請求項３の発明においては、透光性の弾性膜は光軸からの距離に応じて膜厚が変化するため、放物面などの回転対称面を保持しつつ屈折面を適切に変形できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光学装置１Ａの正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ位置から見た縦断面図である。
【図３】光学装置１Ａの焦点変更動作を説明するための図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る光学装置１Ｂの正面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ位置から見た縦断面図である。
【図６】光学装置１Ｂの焦点変更動作を説明するための図である。
【図７】本発明の変形例に係る光学装置１Ｃの要部構成を示す図である。
【図８】本発明の変形例に係る弾性膜４４を説明するための図である。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ光学装置、２，６第１液体保有部、３，７，７Ａ，７Ｂ第２液体保有部、４，８，８Ａ，８Ｂ境界部、４２，４４，８２，８２Ａ，８２Ｂ弾性膜、４４，８４，８４Ａ，８４Ｂ仕切板の端部（環状の支持部）、５０，９０第１調整部、５５，９５，９５Ａ，９５Ｂ第２調整部、Ｄａ，Ｅａレンズ部、Ｄｂ，Ｄｃ，Ｅｂ液量変更部、Ｌａ第１液体、Ｌｂ第２液体。

Claims

光学装置であって、
（ａ）それぞれ透光性を有し密度が同等で屈折率の異なる第１液体および第２液体を、境界部で分離して保有するレンズ部と、
（ｂ）前記レンズ部における前記第１液体と前記第２液体との比率を変更する変更手段と、
を備え、
前記境界部は、前記第１液体と前記第２液体とに挟まれるとともに前記レンズ部に係る光軸を中心とした環状の支持部に支持される透光性の弾性膜を有し、
前記変更手段による前記第１液体と前記第２液体との比率の変更に応じて、前記透光性の弾性膜が変形することを特徴とする光学装置。
請求項１に記載の光学装置において、
前記透光性の弾性膜は、膜厚が均一であることを特徴とする光学装置。
請求項１に記載の光学装置において、
前記透光性の弾性膜は、前記光軸からの距離に応じて膜厚が変化することを特徴とする光学装置。