(57)【要約】【課題】収容する液体に対し高い封止性を備える液体レンズ装置を提供する。【解決手段】液体レンズ装置は、複数の基板が積層して形成される液体レンズ素子と、固定治具により構成される。液体レンズ素子は、積層される基板によって形成される液収容室を有し、該液収容室に液体レンズを構成する液体を収容する。固定治具は、積層された基板を挟むように押圧することによって、液体レンズ素子の基板間に設けられた封止部材を変形させ、収容された液体を封止する。液体レンズ装置は、液体レンズ素子の基板が固定治具によって均一に押圧され、また、固定治具が２次的封止手段として機能することによって高い封止性を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と、第２の基板と、前記第１、第２の基板の間に配置され液室を形成する第３の基板とを有する本体と、前記液室の内部に収容された屈折率の異なる２液の界面で形成され電気的に変形可能なレンズ面と、前記本体を密閉する封止部とを含む液体レンズ素子と、
前記第１の基板と前記第２の基板に係合し、前記第１の基板と前記第２の基板で前記第３の基板を挟み込む固定治具と、
を具備する液体レンズ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体レンズ装置であって、
前記固定治具は、前記第１の基板と前記第２の基板に対する係合力で前記液室の内圧を調整する
液体レンズ装置。
【請求項３】
請求項２に記載の液体レンズ装置であって
前記固定治具は、
前記第１の基板に当接する第１の保持面と、第１の接合面とを有する第１の部材と、
前記第２の基板に当接する第２の保持面と、第２の接合面とを有する第２の部材と、
前記第１の接合面と前記第２の接合面とを相互に接合する接合手段と
を有する液体レンズ装置。
【請求項４】
請求項３に記載の液体レンズ装置であって、
前記封止部は、前記第１の基板と前記第３の基板との間、あるいは前記第２の基板と前記第３の基板との間の少なくとも一方に配置されている
液体レンズ装置。
【請求項５】
請求項４に記載の液体レンズ装置であって、
前記第１の基板と前記第１の部材との間、及び前記第２の基板と前記第２の部材との間の少なくとも一方に設けられ、前記第１の基板、あるいは前記第２の基板を補強する補強部材
をさらに具備する液体レンズ装置。
【請求項６】
請求項４に記載の液体レンズ装置であって、
前記第１の基板と前記第１の部材との間、及び前記第２の基板と前記第２の部材との間の少なくとも一方に設けられ、光学的特性を有する光学部材
をさらに具備する液体レンズ装置。
【請求項７】
請求項３に記載の液体レンズ装置であって、
前記封止部は、前記液体レンズ素子と前記固定治具の間に配置されている
液体レンズ装置。
【請求項８】
請求項７に記載の液体レンズ装置であって、
前記封止部は、前記第３の基板の外周に配置されている
液体レンズ装置。
【請求項９】
請求項８に記載の液体レンズ装置であって、
前記封止部は、前記第１の部材と前記第２の部材との間に配置されている
液体レンズ装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の液体レンズ装置であって、
前記第１の基板は、その表面に三次元構造を持つ構造面を有する
液体レンズ装置。
【請求項１１】
第１の基板と、第２の基板と、前記第１、第２の基板の間に配置され液室を形成する第３の基板とを有する本体と、前記液室の内部に収容された屈折率の異なる２液の界面で形成され電気的に変形可能なレンズ面とを含む液体レンズ素子を作製し、
前記液体レンズ素子の周囲を固定治具で挟持することで、前記液体レンズ素子を密閉し、内圧を決定する
液体レンズ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレクトロウェッティング現象を利用した液体レンズ装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エレクトロウェッティング現象を利用した液体レンズが研究されている。
この液体レンズは液体がレンズ容器に収容された構成となっており、その多くが、複数の部材により構成されている。液体レンズデバイスはその低消費電力性、小型軽量性により、カメラ、携帯電話などの携帯機器に搭載されることが想定されており、多くの場合、電子基板等を伴って配置される。すなわち、液体レンズは、収容されている液体を（長期的にも）完全に封止することが可能に構成されている必要がある。
【０００３】
液体レンズにおいて、収容されている液体を封止する手段は種々のものが提案されている。例えば、特許文献１に記載の可変焦点レンズパッケージは、盤状の下部レンズ部材、貫通孔を有する盤状の本体、盤状の上部レンズ部材が順に積層された構造であり、下部レンズ部材、上部レンズ部材及び本体の貫通孔により流体を収容する室が区画されている。
【０００４】
この可変焦点レンズパケージは、本体と上部レンズ部材の外周に、本体と上部レンズ部材を挟み、弾性により押圧する締め付けユニットと、本体と下部レンズ部材の外周に、本体と下部レンズ部材を挟み、弾性により押圧する別の締め付けユニットを有する。２つの締め付けユニットは、本体の外周において相互に干渉しないように交互に配置されている。
【０００５】
これらの締め付けユニットにより、上部レンズ部材が本体に、下部レンズ部材も本体に押圧され、すなわち、上部レンズ部材及び下部レンズ部材が本体に押圧される。
本体と上部レンズ部材との間、本体と下部レンズ部材との間にはゴム等で形成された封止リングが配置され、上部レンズ部材と下部レンズ部材がそれぞれ本体に押圧されることにより当該封止リングが弾性変形し、流体が封止される。
【特許文献１】特表２００７−５１９９７０号公報（段落[００５２]、図９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１に記載の可変焦点レンズパッケージは、上述のように、本体の外周において、上部レンズ部材と本体に係る締め付けユニットと、下部レンズ部材と本体に係る締め付けユニットが交互（互い違い）に配置されるため、本体に不均一な力がかかる。これは本体を変形させ、レンズの光学特性あるいは収容する液体の封止性に影響を与え得る。
【０００７】
また、当該可変焦点レンズパッケージにおいて、本体に上述した変形が生じる結果、流体を収容する室から流体が漏出した場合、締め付けユニットは漏出した液体を封止可能な構造ではなく、漏出した液体は当該可変焦点レンズパッケージの外部に到達し得る。
【０００８】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、収容する液体に対し高い封止性を備える液体レンズ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一形態に係る液体レンズ装置は、液体レンズ素子と、固定治具とを具備する。
前記液体レンズ素子は、第１の基板と、第２の基板と、前記第１、第２の基板の間に配置され液室を形成する第２の基板とを有する本体と、前記液室の内部に収容された屈折率の異なる２液の界面で形成され電気的に変形可能なレンズ面と、前記本体を密閉する封止部とを含む。
前記固定治具は、前記第１の基板と前記第２の基板に係合し、前記第１の基板と前記第２の基板で前記第３の基板を挟み込む。
【００１０】
この構成によれば、上記固定治具は、上記第１の基板と上記第２の基板を挟み込むことによって、上記液室の内部に収容された液体を封止するため、上記第３の基板には直接係合せず、本体を変形させることがない。これにより、本体の変形に起因する液漏れを防止して、液体レンズ素子に高い封止性をもたせることが可能となる。
【００１１】
前記固定治具は、前記第１の基板と前記第２の基板に対する係合力で前記液室の内圧を調整してもよい。
【００１２】
この構成によれば、上記第１の基板と上記第２の基板を上記第３の基板に押圧する押圧力によって、上記液室の内圧を調整することが可能であり、この押圧力を与える固定治具によって、内圧を調整することができる。
【００１３】
前記固定治具は、第１の部材と、第２の部材と、接合手段とを有してもよい。
前記第１の部材は、前記第１の基板に当接する第１の保持面と第１の接合面とを有する。
前記第２の部材は、前記第２の基板に当接する第２の保持面と第２の接合面とを有する。
前記接合手段は、前記第１の接合面と前記第２の接合面とを相互に接合する。
【００１４】
この構成によれば、上記固定治具を、上記第１の部材と上記第２の部材の２つの部材を接合手段により接合して形成することによって、上記第１の部材と上記第２の部材を別々に液体レンズ素子に当接させることが可能となる。
【００１５】
前記封止部は、前記第１の基板と前記第３の基板との間、あるいは前記第２の基板と前記第３の基板との間の少なくとも一方に配置されていてもよい。
【００１６】
この構成によれば、上記固定治具が上記第１の基板と上記第２の基板を上記第３の基板に押圧することによって、上記封止部を変形させ、上記液室の内部に収容された液体を封止することが可能となる。
【００１７】
前記液体レンズ装置は、補強部材をさらに具備していてもよい。
前記補強部材は、前記第１の基板と前記第１の部材との間、及び前記第２の基板と前記第２の部材との間の少なくとも一方に設けられ、前記第１の基板、あるいは前記第２の基板を補強する。
【００１８】
この構成によれば、上記第１の基板あるいは上記第２の基板を物理的に補強し、上記第１の基板あるいは上記第２の基板の損壊を防止することが可能となる。
【００１９】
前記液体レンズ装置は、光学部材をさらに具備していてもよい。
前記光学部材は、前記第１の基板と前記第１の部材との間、及び前記第２の基板と前記第２の部材との間の少なくとも一方に設けられ、光学的特性を有する。
【００２０】
この構成によれば、上記本体に光学的特性を付加することが可能となる。
【００２１】
前記封止部は、前記第液体レンズ素子と前記固定治具の間に配置されていてもよい。
【００２２】
この構成によれば、上記液体レンズ素子から漏出した上記液室に収容された液体を、当該封止部材によって封止する、すなわち、上記液体レンズ装置からの当該液体の漏出を防止することが可能である。
【００２３】
前記封止部は、前記第３の基板の外周に配置されていてもよい。
【００２４】
この構成によれば、上記第１の基板と上記第２の基板を上記第３の基板に押圧する押圧力と、上記封止部を変形させる押圧力を独立して調整することが可能となる。
【００２５】
前記封止部は、前記第１の部材と前記第２の部材との間に配置されていてもよい。
【００２６】
この構成によれば、上記第１の部材と上記第２の部材の係合力によって、上記封止部を変形させ、上記液室に収容された液体を封止することが可能である。
【００２７】
前記第１の基板は、その表面に三次元構造を持つ構造面を有してもよい。
【００２８】
この構成によれば、付加的な光学的あるいは物理的機能を有する液体レンズ装置を得ることが可能である。
【００２９】
また、本発明の他の形態に係る液体レンズ装置の製造方法は、液体レンズ素子を作製し、内圧を決定することを含む。
第１の基板と、第２の基板と、前記第１、第２の基板の間に配置され液室を形成する第３の基板とを有する本体と、前記液室の内部に収容された屈折率の異なる２液の界面で形成され電気的に変形可能なレンズ面とを含む液体レンズ素子を作製する。
前記液体レンズ素子の周囲を固定治具で挟持することで、前記液体レンズ素子を密閉し、内圧を決定する。
【発明の効果】
【００３０】
以上のように、本発明によれば、収容する液体に対し高い封止性を備える液体レンズ装置を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の第１の実施形態を図面に基づき説明する。
【００３２】
図１は、本実施形態に係る液体レンズ装置１の外観を示す斜視図である。
図２は、本実施形態に係る液体レンズ装置１の、液体レンズ素子２と固定治具３を分離した状態を示す斜視図である。
これらの図に示すように、液体レンズ装置１は、液体レンズ素子２と固定治具３を有する。
第１の部材１７及び第２の部材１８からなる固定治具３に液体レンズ素子２が内包されている。
【００３３】
図３は、本実施形態に係る液体レンズ装置１を示す断面図である。
図４は、本実施形態に係る液体レンズ装置１の、液体レンズ素子２と固定治具３を分離した状態を示す断面図である。
図３及び図４は、図１に示す液体レンズ装置の、一点鎖線Ａ−Ａ’で示す箇所での、紙面に平行な面の断面図である。
図３に示すように、液体レンズ素子２の光学的有効領域（後述）を除く外周に、固定治具３が配置されている。
図４に示すように、第１の部材１７及び第２の部材１８が接合部材１９によって接合されている。
【００３４】
以下、本実施形態に係る液体レンズ素子２について説明する。
【００３５】
図３及び図４に示すように、液体レンズ素子２は、第１の基板４、第２の基板５、第３の基板６及び封止部材７を有し、その内部に第１の液体８及び第２の液体９（第１の液体８及び第２の液体９を合わせて液体１４とする）が収容される。
【００３６】
液体レンズ素子２は、第１の基板４、第３の基板６、第２の基板５の順で積層され、第３の基板６に形成された貫通孔１２と、第１の基板４及び第２の基板５で形成される空間が液収容室１３となる。
液体１４は液収容室１３に収容される。封止部材７は環状で、液体１４を液体レンズ素子２内に封止することが可能な位置に配置される。
【００３７】
本実施形態に係る液体レンズ素子２は、エレクトロウェッティング効果による光学特性を発現することが可能に構成される。液体レンズ素子２の構成は以下に示すものに限定されない。
【００３８】
第１の基板４及び第２の基板５は、液収容室１３を形成すると共に、液体レンズ素子２への入射光あるいは液体レンズ素子２からの出射光の経路となる。第１の基板４及び第２の基板５をガラス、アクリル樹脂等の透明度が高い素材で形成することにより、入射光あるいは出射光強度の損失を低減することが可能である。第１の基板４の液収容室１３側の面には、第１の液体８と接触する配線５２が形成され、配線５２は図示しない外部電源と接続されている。
【００３９】
第３の基板６は、液収容室１３の隔壁として機能する。第３の基板６には、複数の貫通孔１２がアレイ状に形成されてもよい。貫通孔１２の形状は、円形、長方形、多角形、環状等のいずれでもよい。第３の基板６は、合成樹脂、金属、ガラス、セラミックス等の材料から形成される。本実施形態に係る第３の基板６には、固定治具３が係合しないため、柔らかい材料を用いることも可能である。第３の基板６の、液収容室１３側の面（液収容室１３の周面）には、導電層１５が形成され、導電層１５の上層には絶縁層１６が形成される。導電層１５は図示しない外部電源と接続されている。
【００４０】
封止部材７は、第３の基板６と第１の基板４の間に配置される。封止部材７は、第３の基板６の貫通孔１２の周縁部あるいは、貫通孔１２と別に形成された封止部材７用溝等に配置されてもよい。封止部材７は、液体１４を封止することが可能なように、エラストマー、金属、合成樹脂等の材料から形成される。封止部材７の断面形状は、円形、Ｖ字形、矩形等から適宜選択可能である。
【００４１】
導電層１５はスパッタリング法等により形成された、酸化スズ、ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)等からなる透明な薄膜である。絶縁層１６は、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等により形成されたパリレン（パラキシリレン系樹脂）、無機材料等からなる撥水性を有する薄膜である。
【００４２】
第１の液体８は導電性あるいは有極性の液体である。水、電解液、アルコール類、常温溶融塩等を用いることが可能であり、本実施形態に係る第１の液体８は、塩化リチウム水溶液（3.36wt%、絶対屈折率1.34）である。
【００４３】
第２の液体９は絶縁性の非水系液体である。炭化水素、疎水性シリコーンオイル、フッ素系材料等を用いることが可能である。本実施形態に係る第２の液体９は、シリコーンオイル（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製TSF437、絶対屈折率1.49）である。
【００４４】
本実施形態に係る液体レンズ素子２は、以下のように製造される。
第３の基板６にスパッタリング法により導電層１５が形成される。次に、第３の基板６に第２の基板５が接着等の方法で接合される。この接合された第３の基板６及び第２の基板５に、ＣＶＤ法により絶縁層１６が形成される。
【００４５】
第３の基板の貫通孔１２及び第２の基板５によって形成された凹部に第２の液体９及び第１の液体８が充填される。次に、第３の基板６に第１の基板４が配置される。
【００４６】
このように構成された液体レンズ素子２は、以下のように動作する。
図３に示したように、第１の液体８及び第２の液体９は、２液間及びそれぞれと（撥水性である）絶縁層１６の間の界面張力により、例えば曲面状の２液界面１４ａ（レンズ面）を形成する。
【００４７】
第１の液体８と第２の液体９の絶対屈折率が異なるため、液体レンズ素子２に入射した光は、当該２液界面１４ａでのレンズ効果を受け屈折する。
【００４８】
第１の基板４に形成された配線５２及び導電層１５に、外部電源により電圧を印加することによって、第１の液体８及び導電層１５に電荷が蓄積する。この電荷が引き合うことによって、第１の液体８と（導電層１５の上層である）絶縁層１６の間の界面張力が変化し、２液界面１４ａの形状が変化する（エレクトロウェッティング効果）。
【００４９】
上述のように、第１の液体８及び導電層１５の絶対屈折率は異なるため、電圧非印加時とは異なる光学特性が発現する。すなわち、電圧印加により光学特性が変化するレンズを得ることができる。
【００５０】
本実施形態に係る固定治具３は、液体レンズ素子２の第１の基板４、第２の基板５及び第３の基板６の相対位置を固定あるいは規定し、封止部材７を弾性変形させることにより液収容室１３を密閉し、液収容室１３に収容された液体１４の漏出を防止する。
【００５１】
図２に示したように、固定治具３は、第１の部材１７、第２の部材１８及び接合部材１９から構成される。
第１の部材１７は第１の基板４を第３の基板６の方向に押圧し、第２の部材１８は第２の基板５を第３の基板６の方向に押圧する。
【００５２】
第１の部材１７は、第１の基板４に当接する保持面１７ａと、第２の部材１８と係合する接合面１７ｂを有する。保持面１７ａには、液体レンズ素子２を通過する光が通過する孔１７ｃが設けられている。第１の部材１７は金属、合成樹脂等から形成される。
【００５３】
第２の部材１８は、第２の基板５に当接する保持面１８ａと、第１の部材１７と係合する接合面１８ｂを有する。保持面１８ａには、液体レンズ素子２を通過する光が通過する孔１８ｃが設けられている。第２の部材１８は金属、合成樹脂等から形成される。
【００５４】
第１の部材１７と第２の部材１８は、それぞれが液体レンズ素子２に取り付けられた状態で干渉しないように形成される。本実施形態に係る固定治具３は、液体レンズ素子２に取り付けられた状態で、液体レンズ素子２と第１の部材１７の接合面１７ｂとの間に第２の部材１８の接合面１８ｂが配置されるように形成される。また、第１の部材１７及び第２の部材１８によって液体レンズ素子２の外周を（孔１７ｃ及び孔１８ｃを除き）被覆することが可能に形成される。
【００５５】
第１の部材１７と第２の部材１８は、液体レンズ素子２が押圧された状態（後述）で、当該押圧された状態を維持可能に係合される。これは、接着剤による接着、溶接、螺着等による。本実施形態に係る固定治具３の接合面１７ｂ及び接合面１８ｂは、液体レンズ素子２の外周面全域に渡り接合されるため、均一な係合力を発生させる。これは、液体レンズ素子２の各基板の変形を抑え、基板の変形による液の漏出及び光学特性への影響を低減させる。
【００５６】
本実施形態に係る液体レンズ装置１の組み付け方法を説明する。
図５は本実施形態にかかる液体レンズ装置１の組み付け方法を示す模式図である。
図５（Ａ）に示すように、押圧機構Ｂにより液体レンズ素子２に押圧力が加えられる。押圧力は、第１の基板４を第３の基板６に、第２の基板５を第３の基板６に押圧する方向に印加される。押圧されることにより、封止部材７が弾性変形する。
【００５７】
図５（Ｂ）に示すように、第１の部材１７と第２の部材１８が、保持面１７ａが第１の基板４に、保持面１８ａが第２の基板５に当接するように配置される。
【００５８】
図５（Ｃ）に示すように、押圧機構Ｃにより、第１の部材１７と第２の部材１８が、それぞれ第１の基板４と第２の基板５の方向に押圧される。接合面１７ｂ及び接合面１８ｂが接合部材１９によって接合される。
【００５９】
接合部材１９による接合が安定するまで、押圧機構Ｃによる押圧が維持され、図３に示した液体レンズ装置１が形成される。例えば、接合部材１９に熱硬化性樹脂、紫外線硬化樹脂、感圧性接着剤などが用いられる場合、図５（Ｃ）の状態で当該接着剤の硬化処理が施され、当該接着剤の硬化が完了した時点で、押圧機構Ｃによる押圧操作を解除する。接着剤は、あらかじめ第１又は第２の部材１７，１８の接合面に塗布していてもよいし、第１及び第２の部材１７、１８の組み付け後、各々の接合面の対向領域に接着剤を充填するようにしてもよい。
【００６０】
以上のように構成された液体レンズ装置１の動作について説明する。
【００６１】
本実施形態に係る液体レンズ装置１では、固定治具３の第１の部材１７が第１の基板４を、第２の部材１８が第２の基板５を、それぞれ第３の基板６に押圧することにより、封止部材７が変形し、その反力によって液体１４が密封される。この際、液体１４も圧縮され、液体１４の内部圧力が変動する。
すなわち、第１の部材１７と第２の部材１８の係合力あるいは封止部材７の変形量によって、液体１４の内部圧力と密封性の調整が同時に行われる。
【００６２】
本実施形態に係る第１の部材１７及び第２の部材１８は液体レンズ素子２の外周を被覆することが可能に形成されているため、その接合部材１９として、合成樹脂性接着剤のような液封止性を有する部材を用いることにより、固定治具３に封止性を持たせることが可能である。
【００６３】
これは、封止部材７が破損、劣化等し、液体１４が液収容室１３から漏出した場合に、２次的封止手段として機能する。すなわち、液体レンズとしての機能を失っても、液体１４が液体レンズ装置１の外部に漏出し、配線基板等の他の構造に障害を与えることを防止する。
【００６４】
本実施形態に係る液体レンズ装置１では、第１の基板４と第３の基板６との間を固定治具３で固定しているので、これらの間に接着層を別途設けることなく液体レンズ素子２を構成することができる。これにより、液体レンズ素子２を薄型化できるので、液体レンズ素子２を透過する光の光量の損失の低減を図ることができる。
本実施形態に係る液体レンズ装置１は、液体１４の内部圧力が規定されることにより、大気圧や水圧等の外部圧力の変化、あるいは、温度変化等による内部圧力の変化に影響を受けにくい。
【００６５】
本発明の第２の実施形態を説明する。
これ以降の説明では、第１の実施形態に係る蒸着装置が有する構成や機能等について同様のものは説明を簡略化または省略し、異なる点を中心に説明する。
【００６６】
図６は、本実施形態に係る液体レンズ装置２０を示す断面図である。
同図に示すように、本実施形態に係る液体レンズ装置２０の液体レンズ素子２１は、三次元構造２２ａが形成された第１の基板２２と三次元構造２３ａが形成された第２の基板２３を有する。なお、三次元構造は、第１の基板２２と第２の基板２３の少なくとも一方に形成されてもよい。
【００６７】
三次元構造２２ａ及び三次元構造２３ａは、光学的機能あるいは機械的な強度向上機能等の物理的機能を有するものとすることが可能である。例えば、図６に示すように、これらの三次元構造は図示する凸レンズ形状に限られず、フレネルレンズやマイクロレンズアレイ、プリズムレンズとして機能する立体形状としてもよい。また、第１の部材１７の孔１７ｃ及び第２の部材１８の孔１８ｃの大きさに適合するように、三次元構造２２ａ及び三次元構造２３ａの厚さを拡張することにより、液体レンズ装置２０の厚さを増加させることなく、液体レンズ素子２１の強度を向上させることが可能である。
【００６８】
本発明の第３の実施形態を説明する。
図７は、本実施形態に係る液体レンズ装置２４を示す断面図である。
同図に示すように、本実施形態に係る液体レンズ装置２４の液体レンズ素子２５は、機能付加部材２６と、機能付加部材２７を有する。
【００６９】
機能付加部材２６は、第１の基板４と第１の部材１７の間に配置され、機能付加部材２７は。第２の基板５と第２の部材１８の間に配置される。なお、機能付加部材は、第１の基板４と第１の部材１７の間、第２の基板５と第２の部材１８の間の少なくとも一方に配置されてもよく、また、その配置される数も適宜変更可能である。
【００７０】
機能付加部材２６及び機能付加部材２７には、光学シートや補強シートのような光学的機能あるいは機械的な強度向上機能等の物理的機能を有する機能性部材を用いることが可能である。
【００７１】
第１の基板４及び第２の基板５の外側に機能付加部材２６及び機能付加部材２７を配置することにより、液体レンズ素子の可変焦点機能だけでなく集光機能や偏光機能をもたせることができる。また、液体レンズ装置２４の外部から（孔１７ｃあるいは孔２８ｃを通過して）与えられた衝撃に対する耐久性（液体１４の封止性）を向上させることが可能である。さらに、固定治具３を用いて機能付加部材２６、２７を液体レンズ素子と一体化できるので、部品のアセンブリ化が容易となり、機器への組み付け性を向上させることが可能となる。
【００７２】
本発明の第４の実施形態を説明する。
図８は、本実施形態に係る液体レンズ装置２８を示す断面図である。
同図に示すように、本実施形態に係る液体レンズ装置２８の液体レンズ素子２９は、第３の基板３０の外周部に配置された環状の封止部材３１を有する。
【００７３】
封止部材３１が第３の基板３０の外周部に配置されることにより、密封させるための圧縮力が第３の基板３０の側面にかかることになる。圧縮力は、第２の部材１８の寸法により調節することができ、液体１４の内部圧力は、第１の部材１７と第２の部材１８の係合力により調節することができる。すなわち、液体１４の内部圧力と、封止部材３１への圧縮力を独立に調節することが可能である。
【００７４】
必要に応じて、封止性の更なる向上を目的として、第１の基板４と第３の基板３０との間、または、固定治具３の第１の部材１７と第１の基板４との間に、封止層を形成してもよい。
【００７５】
本発明の第５の実施形態を説明する。
図９は、本実施形態に係る液体レンズ装置３２を示す断面図である。
同図に示すように、本実施形態に係る液体レンズ装置３２の封止部材３３は、環状に形成されており、液体レンズ素子３４の外部に配置される。
【００７６】
本実施形態に係る液体レンズ装置３２は、第１の基板３５及び第３の基板３６より面積の大きい第２の基板３７を有し、封止部材３３が第２の基板３７上、第３の基板３６に隣接して配置可能に形成される。
【００７７】
本実施形態に係る固定治具３８は、第１の部材３９と第２の部材４０を有する。第１の部材３９と第２の基板３７によって封止部材３３を押圧し、第１の部材３９と第２の部材４０を接合部材４１によって接合することにより、液体レンズ素子３４の液体１４を封止することが可能に形成される。封止部材３３は、液体レンズ素子３４の外部に配置されるため、液体レンズ素子３４はシンプルな構成となる。
【００７８】
本発明の第６の実施形態を説明する。
厨１０は、本発明に係る液体レンズ装置４２を示す断面図である。
同図に示すように、本実施形態に係る液体レンズ素子４３の封止部材４４は、第５の実施形態に係る液体レンズ装置３２と同様の位置に配置される。
【００７９】
本実施形態に係る液体レンズ装置４２は、第１の基板４５及び第３の基板４６より面積の大きい第２の基板４７を有し、封止部材４４が第２の基板４７上、第３の基板４６に隣接して配置可能に形成される。第３の基板４６にはその第２の基板４７側に、第２の基板４７に対して斜向し、封止部材４４を支持する斜向部４６ａが形成される。
【００８０】
本実施形態に係る固定治具４８は、第１の部材４９と第２の部材５０を有する。第１の部材４９と第２の基板４７によって封止部材４４を押圧し、第１の部材４９と第２の部材５０を接合部材５１によって接合することにより、液体レンズ素子４３の液体１４を封止することが可能に形成される。
【００８１】
斜向部４６ａの斜向する角度を調節することによって、液体１４の内部圧力と、封止部材４４への圧縮力とを適切に設定することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】第１の実施形態に係る液体レンズ装置１の外観を示す斜視図である。
【図２】第１の実施形態に係る液体レンズ装置１の、液体レンズ素子２と固定治具３を分離した状態を示す斜視図である。
【図３】第１の実施形態に係る液体レンズ装置１を示す断面図である。
【図４】第１の実施形態に係る液体レンズ装置１の、液体レンズ素子２と固定治具３を分離した状態を示す断面図である。
【図５】第１の実施形態にかかる液体レンズ装置１の組み付け方法を示す模式図である。
【図６】第２の実施形態に係る液体レンズ装置２０を示す断面図である。
【図７】第３の実施形態に係る液体レンズ装置２４を示す断面図である。
【図８】第４の実施形態に係る液体レンズ装置２８を示す断面図である
【図９】第５の実施形態に係る液体レンズ装置３２を示す断面図である。
【図１０】第６の実施形態に係る液体レンズ装置４２を示す断面図である。
【符号の説明】
【００８３】
１      液体レンズ装置
２      液体レンズ素子
３      固定治具
４      第１の基板
５      第２の基板
６      第３の基板
７      封止部材
１４    液体
１４ａ  ２液界面
１７    第１の部材
１８    第２の部材
１９    接合部材
２０    液体レンズ装置
２１    液体レンズ素子
２２    第１の基板
２２ａ  三次元構造
２３    第２の基板
２３ａ  三次元構造
２４    液体レンズ装置
２５    液体レンズ素子
２６    機能付加部材
２７    機能付加部材
２８    液体レンズ装置
２９    液体レンズ素子
３０    第３の基板
３１    封止部材
３２    液体レンズ装置
３３    封止部材
３４    液体レンズ素子
３５    第１の基板
３６    第３の基板
３７    第２の基板
３８    固定治具
３９    第１の部材
４０    第２の部材
４１    接合部材
４２    液体レンズ装置
４３    液体レンズ素子
４４    封止部材
４５    第１の基板
４６    第３の基板
４７    第２の基板
４８    固定治具
４９    第１の部材
５０    第２の部材
５１    接合部材
【図１】
2010032706.tif 000003
【図２】
2010032706.tif 000004
【図３】
2010032706.tif 000005
【図４】
2010032706.tif 000006
【図５】
2010032706.tif 000007
【図６】
2010032706.tif 000008
【図７】
2010032706.tif 000009
【図８】
2010032706.tif 000010
【図９】
2010032706.tif 000011
【図１０】
2010032706.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成21年7月9日(2009.7.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
本発明の第２の実施形態を説明する。
これ以降の説明では、第１の実施形態に係る液体レンズ装置が有する構成や機能等について同様のものは説明を簡略化または省略し、異なる点を中心に説明する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
機能付加部材２６は、第１の基板４と第１の部材１７の間に配置され、機能付加部材２７は、第２の基板５と第２の部材１８の間に配置される。なお、機能付加部材は、第１の基板４と第１の部材１７の間、第２の基板５と第２の部材１８の間の少なくとも一方に配置されてもよく、また、その配置される数も適宜変更可能である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７１】
第１の基板４及び第２の基板５の外側に機能付加部材２６及び機能付加部材２７を配置することにより、液体レンズ素子の可変焦点機能だけでなく集光機能や偏光機能をもたせることができる。また、液体レンズ装置２４の外部から（孔１７ｃあるいは孔１８ｃを通過して）与えられた衝撃に対する耐久性（液体１４の封止性）を向上させることが可能である。さらに、固定治具３を用いて機能付加部材２６、２７を液体レンズ素子と一体化できるので、部品のアセンブリ化が容易となり、機器への組み付け性を向上させることが可能となる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７８】
本発明の第６の実施形態を説明する。
図１０は、本発明に係る液体レンズ装置４２を示す断面図である。
同図に示すように、本実施形態に係る液体レンズ素子４３の封止部材４４は、第５の実施形態に係る液体レンズ装置３２と同様の位置に配置される。