(57)【要約】【課題】堅牢で、収容する液体の封止性の劣化を防ぐことが可能な光学装置を提供すること。【解決手段】照明装置３は、治具１６０により液体レンズ素子２とホルダ８０とを保持固定し、光源ユニット７０をホルダ８０内に保持することによって得られる。治具１６０は、主板１６１において液体レンズ素子２に係合し、突出部１６３においてホルダ８０に係合する。また、治具１６０は、互いに対向して配置された液体レンズ素子２及びホルダ８０をＺ軸方向にて挟圧しつつ、４面方向から周囲を包囲するようにして液体レンズ素子２及びホルダ８０を保持する。上記構成によれば、治具１６０が液体レンズ素子２及びホルダ８０をＺ軸方向にて挟圧するので、複数の治具で照明装置３を保持する構成に比較して、照明装置３の堅牢性が向上する。【選択図】図１７
2010256511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向に平行な一対の第１の周縁部と、前記第１の周縁部に設けられた第１の係合部とを有し、光入射側を構成する光透過可能な第１の本体と、
前記第１の方向に平行な第２の周縁部と、前記第２の周縁部に設けられた第２の係合部とを有し、光出射側を構成する光透過可能な第２の本体と、
前記第１の本体と前記第２の本体との間に、前記第１の方向と直交する第２の方向に積層され、前記第１の本体と前記第２の本体との間で液室を形成する第３の本体と、
前記液室の内部に封止された屈折率の異なる複数の液体の界面により形成され、電気的に変形可能なレンズ面と、
前記第１の係合部に係合する第３の係合部と、前記第２の係合部に係合する第４の係合部と、前記第３の係合部と前記第４の係合部とを相互に連結し、前記第１の係合部及び第２の係合部を前記第３の係合部及び第４の係合部との係合位置へガイドするガイド面を有する連結部とを有し、前記第３の係合部及び前記第４の係合部で、互いに積層された前記第１の本体、前記第２の本体及び前記第３の本体を前記第２の方向に挟圧する治具と
を具備する光学装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光学装置であって、
前記第１の本体は、前記液室の一壁面を構成する基板と、光源を収納可能なホルダとを有し、
前記第１の周縁部は、前記ホルダに設けられる
光学装置。
【請求項３】
請求項２に記載の光学装置であって、
前記第１の係合部は、前記第３の係合部に対して、第１の方向に係合する第１の係合領域と、第２の方向に係合する第２の係合領域とを有し、
前記第１の係合部及び前記第３の係合部は、前記第１の方向及び前記第２の方向に位置決めされる
光学装置。
【請求項４】
請求項２に記載の光学装置であって、
前記ホルダは、前記基板に当接する当接面を有し、
前記第１の周縁部は、前記ホルダの前記当接面に表裏対向する面に含まれる
光学装置。
【請求項５】
請求項１に記載の光学装置であって、
前記第１の本体は、前記液室の一壁面を構成する基板であり、
前記第１の周縁部は、前記基板の前記液室を構成する面に表裏対向する面に含まれる
光学装置。
【請求項６】
光透過可能な第１の本体と、光透過可能な第２の本体と、第３の本体とを、前記第３の本体が前記第１の本体と前記第２の本体との間に配置されるように積層して、前記第１の本体と前記第２の本体との間で液室を形成し、
前記液室の内部に、屈折率の異なる複数の液体を封止して、界面に電気的に変形可能なレンズ面を形成し、
互いに積層された前記第１の本体、前記第２の本体及び前記第３の本体を、前記積層方向に直交する方向にて治具に挿入し、
前記治具が、互いに積層された前記第１の本体、前記第２の本体及び前記第３の本体を、前記積層方向に挟圧する
光学装置の製造方法。
【請求項７】
筐体と、
前記筐体に収納される光学装置とを具備し、
前記光学装置は、
第１の方向に平行な一対の第１の周縁部と、前記第１の周縁部に設けられた第１の係合部とを有し、光入射側を構成する光透過可能な第１の本体と、
前記第１の方向に平行な第２の周縁部と、前記第２の周縁部に設けられた第２の係合部とを有し、光出射側を構成する光透過可能な第２の本体と、
前記第１の本体と前記第２の本体との間に、前記第１の方向と直交する第２の方向に積層され、前記第１の本体と前記第２の本体との間で液室を形成する第３の本体と、
前記液室の内部に封止された屈折率の異なる複数の液体の界面により形成され、電気的に変形可能なレンズ面と、
前記第１の係合部に係合する第３の係合部と、前記第２の係合部に係合する第４の係合部と、前記第３の係合部と前記第４の係合部とを相互に連結し、前記第１の係合部及び第２の係合部を前記第３の係合部及び第４の係合部との係合位置へガイドするガイド面を有する連結部とを有し、前記第３の係合部及び前記第４の係合部で、互いに積層された前記第１の本体、前記第２の本体及び前記第３の本体を前記第２の方向に挟圧する治具とを有する
電子機器。
【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光学装置、電子機器及び光学装置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光学装置としての液体レンズ装置として、互いに対向して配置された一対のレンズ部材と環状の本体基板とにより形成された液室に、液体が封止されて構成された装置が知られている（例えば、特許文献１。）。
【０００３】
特許文献１に記載の液体レンズ装置は、複数の締め付けユニットを備え、この複数の締め付けユニットにより、一対のレンズ部材と本体基板とが互いに固定されている。より詳細には、液体を封止する際、上部締め付けユニットが、本体基板における下部レンズ部材に対向する部位の複数の個所に係合し、上部レンズ部材を本体基板に固定する。一方、下部締め付けユニットは、本体基板における上部レンズ部材に対向する部位の複数の個所に係合し、下部レンズ部材を本体基板に固定する。ここで、上部締め付けユニットと下部締め付けユニットとが外周方向において交互に本体基板に係合されることで、一対のレンズ部材と本体基板とにより形成された液室に、液体が封止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００７−５１９９７０号公報（段落［００５１］―［００５２］、図９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の液体レンズ装置は、複数の締め付けユニットがそれぞれ本体基板に取り付けられる。このため、液体封止に必要な力が本体基板に集中する。この締め付けユニットはそれぞれ本体基板の複数の個所に係合されるので、締め付けユニットの係合部の形状等によっては本体基板の一部の領域に局部的に応力が集中し、本体基板の破損等を招くおそれがある。
【０００６】
また、液体レンズ装置は、液体が封止される際、温度変化や衝撃等によって液室の内圧が変化することがある。このような外乱の影響を受けると、液体レンズ装置における封止性が劣化するおそれがある。この封止性の劣化を低減させるための手段として、液体を封止する際に液室の内圧を調整することが考えられるが、複数の締め付けユニットを本体基板に取り付ける際に内圧を調整することは、技術的困難が伴う。
【０００７】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、堅牢で、収容する液体の封止性の劣化を防ぐことが可能な光学装置及び電子機器を提供することにある。
【０００８】
本発明の別の目的は、収容する液体の封止性の劣化を防ぐことが可能な光学装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る光学装置は、第１の本体と、第２の本体と、第３の本体と、レンズ面と、治具とを有する。
第１の本体は、第１の方向に平行な一対の第１の周縁部と、前記第１の周縁部に設けられた第１の係合部とを有し、光入射側を構成し、光透過可能である。
第２の本体は、前記第１の方向に平行な第２の周縁部と、前記第２の周縁部に設けられた第２の係合部とを有し、光出射側を構成し、光透過可能である。
第３の本体は、前記第１の本体と前記第２の本体との間に、前記第１の方向と直交する第２の方向に積層され、前記第１の本体と前記第２の本体との間で液室を形成する。
レンズ面は、前記液室の内部に封止された屈折率の異なる複数の液体の界面により形成され、電気的に変形可能である。
治具は、前記第１の係合部に係合する第３の係合部と、前記第２の係合部に係合する第４の係合部と、前記第３の係合部と前記第４の係合部とを相互に連結し、前記第１の係合部及び第２の係合部を前記第３の係合部及び第４の係合部との係合位置へガイドするガイド面を有する連結部とを有する。治具は、前記第３の係合部及び前記第４の係合部で互いに積層された前記第１の本体、前記第２の本体及び前記第３の本体を前記第２の方向に挟圧する。
【００１０】
本発明の一形態によれば、治具は、互いに積層され、内部にレンズ面を有する第１の本体、第２の本体及び第３の本体を第２の方向（積層方向）にて挟圧する。ここで、挟圧を行う第３の係合部及び第４の係合部は、互いに連結されている。この構成によれば、複数の治具が必要とされず、複数の治具で内部にレンズ面を有する第１の本体、第２の本体及び第３の本体を第２の方向（積層方向）に挟圧する構成に比較して、光学装置の堅牢性が向上する。
また、第１の周縁部に設けられた第１の係合部と係合する第３の係合部と、第２の周縁部に設けられた第２の係合部と係合する第４の係合部とは、第１の方向にて互いに平行である。この構成によれば、互いに積層された各本体を、連結部のガイド面によりガイドしつつ移動させれば、第１の係合部及び第２の係合部が、第３の係合部及び第４の係合部とそれぞれ係合し、第１の本体、第２の本体及び第３の本体が治具により挟圧される。従って、複数の治具が必要とされない構造にも拘らず、係合用の螺子等を準備する必要がないので、部品点数を削減し、コストを低下することができる。
【００１１】
前記第１の本体は、前記液室の一壁面を構成する基板と、光源を収納可能なホルダとを有してもよい。
前記第１の周縁部は、前記ホルダに設けられてもよい。
【００１２】
本発明の一形態によれば、基板とホルダとを有する第１の本体、第２の本体及び第３の本体が、ホルダ及び本体において治具に係合され第２の方向（積層方向）に挟圧される。従って、内部にレンズ面を有する基板、第２の本体及び第３の本体と、ホルダとを挟圧するにあたり、複数の治具が必要とされない。これにより、光学装置の総合的な部品点数を削減し、コストを低下することができる。
【００１３】
前記第１の係合部は、前記第３の係合部に対して、第１の方向に係合する第１の係合領域と、第２の方向に係合する第２の係合領域とを有してもよい。
前記第１の係合部及び前記第３の係合部は、前記第１の方向及び前記第２の方向に位置決めされてもよい。
【００１４】
本発明の一形態によれば、第１の係合部と第３の係合部とが第１の方向及び第２の方向に係合するので、光学装置の安全性及び堅牢性がさらに向上する。
【００１５】
前記ホルダは、前記基板に当接する当接面を有してもよい。
前記第１の周縁部は、前記ホルダの前記当接面に表裏対向する面に含まれてもよい。
【００１６】
本発明の一形態によれば、ホルダに設けられた第１の係合部が、液室の一壁面を構成する基板が位置する面と平行な面上に位置する。従って、ホルダの第１の係合部と、治具の第３の係合部との係合が、この面上で行われるので、互いに積層された第１の本体、第２の本体及び第３の本体をさらに堅牢に挟圧することができる。
【００１７】
前記第１の本体は、前記液室の一壁面を構成する基板であってもよい。
前記第１の周縁部は、前記基板の前記液室を構成する面に表裏対向する面に含まれてもよい。
【００１８】
本発明の一形態によれば、基板に設けられた第１の係合部が、液室の一壁面を構成する基板が位置する面と平行な面上に位置する。従って、この第１の係合部と、治具の第３の係合部との係合が、この面上で行われるので、互いに積層された第１の本体、第２の本体及び第３の本体をさらに堅牢に挟圧することができる。
【００１９】
本発明の一形態に係る光学装置の製造方法は、光透過可能な第１の本体と、光透過可能な第２の本体と、第３の本体とを、前記第３の本体が前記第１の本体と前記第２の本体との間に配置されるように積層して、前記第１の本体と前記第２の本体との間で液室を形成することを含む。
前記液室の内部に、屈折率の異なる複数の液体を封止して、界面に電気的に変形可能なレンズ面が形成される。
互いに積層された前記第１の本体、前記第２の本体及び前記第３の本体が、前記積層方向に直交する方向にて治具に挿入される。
前記治具により、互いに積層された前記第１の本体、前記第２の本体及び前記第３の本体が、前記積層方向に挟圧される。
【００２０】
本発明の一形態によれば、互いに積層された各本体を、連結部のガイド面によりガイドしつつ移動させれば、第１及び第２の係合部が、第３及び第４の係合部とそれぞれ係合し、第１の本体、第２の本体及び第３の本体が治具により挟圧される。この方法によれば、第１の本体、第２の本体及び第３の本体の治具への係合が、これら各本体が連結部のガイド面で移動することにより実現されるので、組立作業を容易とすることができる。
【００２１】
本発明の一形態に係る電子機器は、筐体と、前記筐体に収納される光学装置とを具備する。
光学装置は、第１の本体と、第２の本体と、第３の本体と、レンズ面と、治具とを有する。
第１の本体は、第１の方向に平行な一対の第１の周縁部と、前記第１の周縁部に設けられた第１の係合部とを有し、光入射側を構成し、光透過可能である。
第２の本体は、前記第１の方向に平行な第２の周縁部と、前記第２の周縁部に設けられた第２の係合部とを有し、光出射側を構成し、光透過可能である。
第３の本体は、前記第１の本体と前記第２の本体との間に、前記第１の方向と直交する第２の方向に積層され、前記第１の本体と前記第２の本体との間で液室を形成する。
レンズ面は、前記液室の内部に封止された屈折率の異なる複数の液体の界面により形成され、電気的に変形可能である。
治具は、前記第１の係合部に係合する第３の係合部と、前記第２の係合部に係合する第４の係合部と、前記第３の係合部と前記第４の係合部とを相互に連結し、前記第１の係合部及び第２の係合部を前記第３の係合部及び第４の係合部との係合位置へガイドするガイド面を有する連結部とを有する。治具は、前記第３の係合部及び前記第４の係合部で互いに積層された前記第１の本体、前記第２の本体及び前記第３の本体を前記第２の方向に挟圧する。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように、本発明の液体光学装置によれば、堅牢で、収容する液体の封止性の劣化を防ぐことができる。
【００２３】
本発明の光学装置の製造方法によれば、収容する液体の封止性の劣化を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る液体レンズ装置を示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線から見た液体レンズ装置を示す断面図である。
【図３】液体レンズ素子を示す分解斜視図である。
【図４】治具を示す斜視図である。
【図５】液体レンズ装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図６】第３の基板を示す概略図である。
【図７】第３の基板に電極層を形成した様子を示す概略図である。
【図８】第３の基板に第２の基板を収納した様子を示す概略図である。
【図９】第３の基板及び第２の基板に絶縁層を形成した様子を示す概略図である。
【図１０】キャビティ内に第１の液体を充填した様子を示す概略図である。
【図１１】キャビティ内に第２の液体を注入した様子を示す概略図である。
【図１２】液体レンズ素子にクランプを配置した様子を示す概略図である。
【図１３】治具の変形例を示す斜視図である。
【図１４】治具の他の変形例を示す斜視図である。
【図１５】治具の他の変形例を示す斜視図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態に係る照明装置を示す斜視図である。
【図１７】図１６のＢ−Ｂ線から見た照明装置を示す断面図である。
【図１８】照明装置を示す分解斜視図である。
【図１９】照明装置の変形例を示す斜視図である。
【図２０】図１９に示す照明装置の部分拡大斜視図である。
【図２１】図１９に示す照明装置の製造方法を示す斜視図である。
【図２２】照明装置を備えた電子機器を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
【００２６】
＜第１の実施形態＞
本実施形態では、光学装置として、液体レンズ装置を一例に挙げて説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る液体レンズ装置１を示す斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ線から見た液体レンズ装置１を示す断面図である。
【００２７】
これらの図に示すように、液体レンズ装置１は、例えば長手矩形状である液体レンズ素子２と、この液体レンズ素子２を収納する治具６０とを有する。液体レンズ装置１は、この治具６０により液体レンズ素子２が固定されることによって得られ、デジタルスチルカメラ等の電子機器に用いられるフラッシュ装置用の可変焦点レンズ装置である。
【００２８】
なお、以下の説明において、長手矩形状である液体レンズ素子２の長手方向を「Ｘ軸方向」と呼ぶことがある（第１の方向）。長手矩形状である液体レンズ素子２の短手方向を「Ｙ軸方向」と呼ぶことがある。液体レンズ素子２を構成する各基板（後述する。）の積層方向を「Ｚ軸方向」と呼ぶことがある（第２の方向）。
【００２９】
［液体レンズ素子２の構成］
図３は、液体レンズ素子２を示す分解斜視図である。
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なレンズ素子である。液体レンズ素子２は、第１の基板１０（第１の本体、基板）と、第２の基板２０（第２の本体）と、第３の基板３０（第３の本体）とを有する。液体レンズ素子２は、内部に液体を収容可能な液室４０と、この液室４０に収容される第１の液体４１と、第２の液体４２とをさらに有する。
【００３０】
第１の基板１０は、液体レンズ素子２への入射光の経路を構成する、光透過可能な基板である。第１の基板１０は、液室４０の一面を構成する第１の主面部１４と、これに表裏対向する第２の主面部１５とを有する。第１の主面部１４には、第１の液体４１と接触可能な配線（図示せず。）が形成される。第１の基板１０の長手方向（Ｘ軸方向）の端部には、端子装着部１２が設けられる。端子装着部１２には、第１の主面部１４に設けられた配線を外部電源（図示せず。）と接続するための端子１１ａが装着される。上記端部に対向する端部の両隅には、テーパ部１３，１３が設けられている。
【００３１】
上述のように、液体レンズ素子２は治具６０に収納される。ここで、第１の基板１０において、第２の主面部１５の周縁部の領域１５ａ（第１の周縁部、第１の係合部）は、治具６０に係合する領域となる。なお、この係合については後に説明する。
【００３２】
第２の基板２０は、液体レンズ素子２からの出射光の経路を構成する、光透過可能な基板である。第２の基板２０は、液室４０の一面を構成する第１の主面部２２と、これに表裏対向し、液体レンズ素子２の正面側を構成する第２の主面部２３とを有する。この第２の基板２０には、第１の基板１０のテーパ部１３，１３に対応した位置にテーパ部２１，２１が設けられている。第２の基板２０のＹ軸方向幅は、第１の基板１０のＹ軸方向幅より小さく形成される。
【００３３】
第２の基板２０において、第２の主面部２３の周縁部の領域２３ａ（第２の周縁部、第２の係合部）は、治具６０に係合する領域となる。なお、この係合については後に詳細に説明する。
【００３４】
ここで、第１の基板１０及び第２の基板２０は、ガラス、セラミックス、アクリル樹脂等の透明度が高い素材で形成すればよい。これにより、入射光あるいは出射光強度の透過損失を低減することが可能である。第１の基板１０及び第２の基板２０は、平板状に形成されてもよいし、光学特性によっては主面部１５，２３が表面にそれぞれレンズ面を有するように形成してもよい。また、強度を向上させるために周縁に例えばリブ構造の枠を設けてもよい。
【００３５】
第３の基板３０は、第１の基板１０と第２の基板２０との間に積層され、第１の基板１０と第２の基板２０との間で、液室（後に説明する。）を形成する。
第３の基板３０は、互いに表裏対向する、第１の基板１０に当接する第１の主面部３１と、第２の基板２０に当接する第２の主面部３２とを有する。第３の基板３０には、さらに、第１の主面部３１と第２の主面部３２とを貫通する開口３３ａを構成する側壁３３が設けられている。開口３３ａは、例えば長方形状を有し、アレイ状に、すなわち互いに平行に複数形成されたものである。
【００３６】
第３の基板３０の側壁３３の表面には電極層３４が設けられ、この電極層３４の上層には、絶縁層３５が設けられる。電極層３４は、液体レンズ素子２を外部電源と接続可能とするための電極を構成する。絶縁層３５は、電圧印加時に電極層３４と第１の液体４１との電気的接触を回避する。
【００３７】
第３の基板３０の第１の主面部３１には、複数の開口３３ａを囲うようにして、環状の溝部３６が形成されている。この溝部３６には、弾性を有する環状の弾性部材５０が収納される。この弾性部材５０は、第３の基板３０と第１の基板１０とを互いに液密に封止するための部材である。この環状の溝部３６の外周には、略環状の突出部３７が設けられている。この突出部３７の先端を構成する面には、第１の基板１０が当接載置される。第３の基板３０は、平面視したときの形状が第１の基板１０と略等しく、そのため、第１の基板１０の側面と、第３の基板３０の側面とが同一平面上に位置するように、第１の基板１０が第３の基板３０の突出部３７の先端に載置される。また、突出部３７には内圧調整用の切欠き部３７ａが設けられている。
【００３８】
第３の基板３０の第２の主面部３２には、凹部を構成する略環状の突出部３８が設けられている。この突出部３８により構成される凹部には、第１の基板１０よりもＹ軸方向幅が小さく形成された第２の基板２０が当接収納される。突出部３８のＺ軸方向高さは第２の基板２０の厚さと等しく、第２の基板２０がこの凹部に収納されるとき、第２の基板２０の第２の主面部２３と突出部３８の先端の面とが同一平面上に位置する。
【００３９】
第３の基板３０の長手方向一端に位置する端部には、端子装着部３９ａが設けられる。端子装着部３９ａには、電極層３４を外部電源と接続するための端子１１ｂが装着される。端子装着部３９ａには、端子１１ｂに設けられた開口に係合可能な係合部３９ｂを設けてもよい。端子装着部３９ａは、第１の基板１０の端子装着部１２に干渉しない位置に設けられる。この端子装着部３９ａには、電極層３４と接続される配線が形成されている。第３の基板３０の上記一端辺に対向する端部の両隅には、テーパ部３９，３９が設けられている。
【００４０】
ここで、第３の基板３０は、樹脂を金型成型することにより形成された物を使用すればよい。これに代えて、金属、ガラス、セラミックス等の材料により形成された物を使用してもよい。あるいは、金属部品と樹脂とを一体化させるインサート成型のように、複数の材料により第３の基板３０を形成してもよい。
【００４１】
弾性部材５０は、エラストマー、合成樹脂等の材料から形成される。
電極層３４はスパッタリング、蒸着、めっき等の方法により形成された、酸化スズ、ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)等からなる薄膜である。
絶縁層３５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】
なお、第３の基板３０には、複数の開口３３ａが互いに平行にすなわちアレイ状に形成されているが、これに限定されず、開口３３ａは１つであってもよい。また、開口３３ａの形状は、図示した長方形状のほか、円形、多角形、環状等のいずれでもよい。
【００４３】
これら第１の基板１０と、第３の基板３０と、第２の基板２０とは、光入射側から光出射側へと、この順に互いに積層される。より詳細には、第１の基板１０は、溝部３６に収納された弾性部材５０を介して第３の基板３０の第１の主面部３１に当接載置されている。一方、第２の基板２０は、第３の基板３０の第２の主面部３２に設けられた略環状の突出部３８に当接収納されて互いに接合されている。これにより、第１の基板１０の第１の主面部１４と、第３の基板３０に設けられた開口３３ａの側壁３３と、第２の基板２０の第１の主面部２２とによって液室４０が構成される。
【００４４】
液室４０には、第１の液体４１及び第２の液体４２が互いに分離して封止される。
【００４５】
第１の液体４１は、導電性あるいは有極性の透明な液体である。第１の液体４１として、例えば塩化リチウム水溶液（３．３６ｗｔ％、絶対屈折率１．３４）を用いることができる。これに代えて、純水、電解液、アルコール類、常温溶融塩等を用いることも可能である。
【００４６】
第２の液体４２は、絶縁性の透明な非水系液体であり、第１の液体４１より大きい絶対屈折率を有する。第２の液体４２として、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。なお、以下の説明において、第１の液体４１及び第２の液体４２を総称して液体４３と呼ぶ。
【００４７】
第１の液体４１と第２の液体４２との界面には、第１の液体４１と第２の液体４２との間の界面張力と、各第１の液体４１及び第２の液体４２と絶縁層３５との間の界面張力により、例えば曲面状の２液界面４４（レンズ面）が形成される。この液体４３に光が入射すると、この光は、第１の液体４１より第２の液体４２の絶対屈折率が大きいことにより生じるレンズ効果を受け、２液界面４４にて屈折する。
【００４８】
ここで、第１の基板１０に形成された配線及び電極層３４に外部電源により電圧を印加すると、第１の液体４１及び電極層３４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４１と、電極層３４の上層である絶縁層３５の間の界面張力が変化し、２液界面４４の形状が変化する（エレクトロウェッティング効果）。この液体レンズ素子２によれば、第１の液体４１及び第２の液体４２の絶対屈折率が異なるため、電圧印加時と非印加時とで異なる光学特性が発現する。
【００４９】
より具体的には、電極層３４に電圧を印加すると、絶縁層３５の周辺に電荷が蓄積し、第１の液体４１の、絶縁層３５に対する親和性が高くなる。この結果、２液界面４４は第２の基板２０に対して凸となり、光を収斂させることが可能となる。
【００５０】
［治具６０の構成］
次に、上記のように構成された液体レンズ素子２を収納する治具６０について説明する。
【００５１】
図４は、治具６０を示す斜視図である。
同図に示すように、治具６０は、主板６１と、側板６２と、突出部６３とを有する。治具６０は、例えば金属、合成樹脂等からなる。治具６０は、例えば、プレス成形法によって金属板を所定形状に打ち抜き、箱型に折り曲げることで形成される。
【００５２】
主板６１は、矩形環状の平板部材であり、Ｘ軸方向及びＹ軸方向において液体レンズ素子２と略等しい外周を有する。主板６１の内側に設けられた開口は、液体レンズ素子２を通過する光が通過可能な光通過領域６４を構成する。光通過領域６４は、第３の基板３０の複数の開口３３ａと略等しい形状を有する。
【００５３】
主板６１には、光通過領域６４とＹ軸方向で隣り合って、部位６５が設けられる。第１の基板１０の端子装着部１２に装着された端子１１ａ及び第３の基板３０の端子装着部３９ａに装着された端子１１ｂは、第２の基板２０上に配置される。部位６５は、この第２の基板２０に係る圧力を受けて、第２の基板２０を支持する。
【００５４】
主板６１の光通過領域６４の外周に位置する部位６４ａ（第４の係合部）には、液体レンズ素子２の第２の基板２０の領域２３ａ（第２の周縁部、第２の係合部）が係合する。領域２３ａは、具体的には上記部位６４ａに当接する領域となる。
【００５５】
側板６２（６２ａ，６２ｂ，６２ｃ）（連結部）は、部位６５を除いた主板６１の周縁部からＺ軸方向に突出するようにして設けられた３つの平板状の部位（６２ａ，６２ｂ，６２ｃ）を有する。
【００５６】
側板６２ａ，６２ｂは互いに等しい長方形状を有し、主板６１のＸ軸方向における周縁部に互いに対向するよう平行に設けられる。側板６２のＺ軸方向長さは、液体レンズ素子２のＺ軸方向（積層方向）高さと略等しい。
【００５７】
それぞれ主板６１の面方向に対して直交するＺ軸方向に突出するように設けられた側板６２ａ，６２ｂの内面は、レンズ素子２を治具６０に収納する際のガイド面として機能する。
【００５８】
側板６２ｃは、主板６１の長手方向にて部位６５に対向する周縁部に設けられる。側板６２ｃは、側板６２ａ，６２ｂに対して直交する方向で隣り合い、側板６２ａ，６２ｂを空間的に連結する。
【００５９】
突出部６３（６３ａ，６３ｂ，６３ｃ）は、主板６１の光通過領域６４の外周に位置する部位６４ａと略等しい外周を有し、主板６１の位置する平面に対して平行な平面に配置される。突出部６３は、具体的には、側板６２の、主板６１と連続する端部に対向した端部から、主板６１に面対向するように突出して設けられる。突出部６３は、側板６２ａ，６２ｂ，６２ｃの突出先端の部位から、それぞれ直交する方向に突出するようにして設けられた３つの平板状の部位（６３ａ，６３ｂ，６３ｃ）を有する。突出部６３ａ，６３ｂは、それぞれ側板６２ａ，６２ｂに連続して設けられる。この突出部６３ａ，６３ｂの突出の先端部は、空間をあけて、主板３１に平行な面上で互いに対向する。突出部６３ｃは、側板６２ｃに連続して設けられ、突出部６３ａ，６３ｂに対してＸ軸とＹ軸とがなす平面上で隣り合う。これら突出部６３ａ，６３ｂ，６３ｃの突出先端を構成する部位により囲われる領域は、液体レンズ素子２を通過する光が通過可能な光通過領域６６を構成する。この光通過領域６６は、主板６１の開口により構成される光通過領域６４に対向する。
【００６０】
突出部６３ａ，６３ｂ，６３ｃ（第３の係合部）には、液体レンズ素子２の第１の基板１０の領域１５ａ（第１の周縁部、第１の係合部）が係合する。領域１５ａは、具体的には上記部位突出部６３ａ，６３ｂ，６３ｃに当接する領域となる。
【００６１】
突出部６３ｃにＹ軸方向に対向する面は、開放端６７となっている。この開放端６７は、液体レンズ素子２を治具６０内に収納する際の挿入口として機能する。
【００６２】
［液体レンズ素子２の治具６０への収納］
液体レンズ装置１は、上述のように、この治具６０に上記液体レンズ素子２が収納されて得られたものである。ここで、液体レンズ素子２は治具６０に次のように収納される。
【００６３】
液体レンズ素子２を、挿入口としての開放端６７から治具６０に挿入し、Ｘ軸方向にスライドする。このとき液体レンズ素子２は、各テーパ部１３，２１，２９が設けられた部位を挿入先端として治具６０に挿入される。この際、液体レンズ素子２の第２の基板２０において、第２の主面部２３の周縁部の領域２３ａが治具６０の主板６１に接触する。また、第１の基板１０において、第２の主面部１５の周縁部の領域１５ａが突出部６３に接触する。
【００６４】
このように開放端６７から治具６０に挿入された液体レンズ素子２は、ガイド面としての治具６０の側板６２ａ，６２ｂの内面によりガイドされ、治具６０内をＸ軸方向にさらにスライドされる。液体レンズ素子２の挿入先端が治具６０のＸ軸方向端部に位置する側板６２ｃに当接すると、スライドが終了する。
【００６５】
ここで、治具６０の主板６１における光通過領域６４の外周に位置する部位６４ａ（第４の係合部）に対して、液体レンズ素子２の第２の基板２０における第２の主面部２３の周縁部の領域２３ａ（第２の周縁部、第２の係合部）が係合する。なお、この主板６１の部位６４ａには、第３の基板３０の突出部３８も係合している。
【００６６】
また、治具６０の突出部６３（第３の係合部）に対して、液体レンズ素子２の第１の基板１０における第２の主面部１５の周縁部の領域１５ａ（第１の周縁部、第１の係合部）が係合する。
【００６７】
ここで、第１の基板１０と第３の基板３０との間に設けられた環状の弾性部材５０は、これら基板１０，３０の間で圧縮され、その反発力により液室４０を密閉する。これと同時に、弾性部材５０の反発力により、治具６０が液体レンズ素子２をＺ軸方向に挟圧する。この結果、液体レンズ素子２が治具６０に対して固定される。
【００６８】
これにより、液体レンズ素子２が治具６０から離脱することなく、治具６０に確実に固定された液体レンズ装置１が得られる。この液体レンズ装置１では、液体レンズ素子２の第２の基板２０が、治具６０の光通過領域６４から露出するので、液体レンズ装置１内に収容された液体４３の２液界面４４（レンズ面）に、第２の基板２０を介して光が入射可能である。
【００６９】
本実施形態の液体レンズ装置１によれば、単一の治具６０のみで液体レンズ素子２を保持固定する。治具６０は、主板６１において液体レンズ素子２の第２の基板２０に係合し、突出部６３において液体レンズ素子２の第１の基板１０に係合する。
これにより、治具６０は、互いに積層された各基板１０，３０，２０をＺ軸方向で挟圧しつつ、互いに対向する主板６１及び突出部６３と、これらを連結する側板６２により構成される４面方向から周面を包囲するように、液体レンズ素子２を保持する。
上記構成によれば、治具６０が液体レンズ素子２をＺ軸方向にて挟圧するので、複数の治具で液体レンズ素子２の表裏の基板を保持する構成に比較して、液体レンズ装置１の堅牢性が向上する。
さらに、治具６０がガラス等からなる第１の基板１０及び第２の基板２０に直接係合しないので、第１の基板１０及び第２の基板２０の一部の領域に局部的に応力が集中し難い。これにより、第１の基板１０及び第２の基板２０が傷つき難く、液体レンズ装置１の安全性を向上させることができる。
【００７０】
また、本実施形態の液体レンズ装置１によれば、第１の基板１０と第２の基板２０とは、弾性部材５０の反発力を受け、治具６０に挟圧されて固定される。
この弾性部材５０の反発力により、治具６０が単一の部材であるにも拘らず、液体レンズ素子２を治具６０に確実に固定することができる。
また、弾性部材５０は、液体４３を液室４０内に封止するための部材である。このため、液体４３の封止と、液体レンズ素子２の保持固定とが単一の部材で実現されるので、組立作業が極めて容易となる。さらに、固定用の螺子等を準備する必要がないので、部品点数を削減し、コストを低下することができる。
【００７１】
［液体レンズ装置１の製造方法］
次に、液体レンズ装置１の製造方法を説明する。
図５は、液体レンズ装置１の製造方法を示すフローチャートである。図６〜図１３は、液体レンズ装置１の製造方法における各製造工程を示す概略図である。
【００７２】
樹脂等の材料を金型成型等することにより、図６に示す第３の基板３０を作成する（ステップＳ１０１）。ここで、第３の基板３０は、互いに表裏対向する第１の主面部３１と第２の主面部３２とを貫通する複数の開口３３ａを構成する側壁３３が設けられる。第１の主面部３１には、複数の開口３３ａを囲うようにして、環状の溝部３６が形成される。この環状の溝部３６の外周には、内圧調整用の切欠き部３７ａ（図３に示す。）を有する略環状の突出部３７が設けられる。第２の主面部３２には、凹部を構成する略環状の突出部３８が設けられる。
【００７３】
図７に示すように、側壁３３の表面に、スパッタリング、蒸着、めっき等の方法により、電極層３４を形成する（ステップＳ１０２）。これに代えて、電極板を接着することにより電極層３４を形成してもよい。電極層３４は、少なくとも後に封止される液体４３が接触する領域に形成すればよい。また、必要であれば、反射性を向上させるために、第２の主面部３２に、アルミ系、アルミシリコン系、銀系等の材料により反射膜を形成してもよい。この反射膜と電極層３４とは一体的に形成してもよい。
【００７４】
図８に示すように、第２の基板２０を、第３の基板３０の第２の主面部３２に設けられた略環状の突出部３８に収納し、接合する（ステップＳ１０３）。より具体的には、第２の基板２０の第１の主面部２２が第３の基板３０の第２の主面部３２に電極層３４を介して当接し、側面部が第２の主面部３２に設けられた突出部３８に電極層３４を介して当接する。この状態で、第２の基板２０を第３の基板３０に接合する。これにより、第３の基板３０に設けられた開口３３ａの側壁３３と、第２の基板２０の第１の主面部２２とによって、液体４３を収容可能なキャビティ４８が形成される。
【００７５】
なお、接合は、例えば接着剤による接着、拡散接合、超音波溶着、熱圧着等の液体漏れの生じない方法で行えばよい。これに代えて、弾性部材（図示せず。）を介してかしめ、螺子止め等することにより、第３の基板３０に第２の基板２０を機械的に固定してもよい。あるいは、透明樹脂の金型成型により形成する等により、第３の基板３０と第２の基板２０とを一体的に形成してもよい。
【００７６】
図９に示すように、互いに接合された第３の基板３０及び第２の基板２０に、ＣＶＤ法等により、撥水性を有する絶縁層３５を形成する（ステップＳ１０４）。絶縁層３５は、第２の基板２０の第２の主面部２３を除いた全面に形成される。
【００７７】
図１０に示すように、互いに接合され絶縁層３５が形成された第３の基板３０及び第２の基板２０を、第１の液体４１が満たされた槽４７に沈め、槽４７内のクランプ４５ｂ上に載置する。これにより、キャビティ４８内に第１の液体４１が充填される（ステップＳ１０５）。例えば、このクランプ４５ｂは、Ｚ軸方向にバネ性を有する物を用いる。
【００７８】
図１１に示すように、第１の液体４１で満たされたキャビティ４８内に、第２の液体４２を所望の量だけ注入する（ステップＳ１０６）。ここで、上述のように、絶縁層３５は撥水性を有するから、絶縁層３５に対して、第１の液体４１の親和性に比較して、第２の液体４２の親和性の方が高い。このため、第２の液体４２は、絶縁層３５の撥水性に応じてキャビティ４８の壁面に濡れ広がる。
【００７９】
続いて、第３の基板３０に、弾性部材５０及び第１の基板１０を配置する。より詳細には、第３の基板３０の第１の主面部３１に設けられた環状の溝部３６に弾性を有する弾性部材５０を収納し、この弾性部材５０上に、第１の基板１０を載置する。
【００８０】
図１２（Ａ）に示すように、第１の基板１０上にクランプ４５ｂに対向してクランプ４５ａを配置する。クランプ４５ａも、クランプ４５ｂと同様に、Ｚ軸方向にバネ性を有する。このクランプ４５ａ，４５ｂにより弾性部材５０を圧縮しつつ第１の基板１０を加圧固定する。ここで、弾性部材５０を所望の度合いで圧縮することにより、液室４０の封止性を調整する。
【００８１】
このとき、第３の基板３０の切欠き部３７ａに液抜きピン（図示せず）を挿入する。液抜きピンを用いて液室４０内に密封される第１の液体４１の量を調整し、液室４０の内圧を調整する（ステップＳ１０７）。液室４０が所望の内圧になったところで液抜きピンを抜き取ると、所望のレンズ特性を有する液体レンズ素子２が得られる。
【００８２】
図１２（Ｂ）に示すように、クランプ４５ａ，４５ｂにより第１の基板１０を加圧した状態で液体レンズ素子２に治具６０を取り付ける（ステップＳ１０８）。具体的には、クランプ４５ａ，４５ｂにより所望の厚さに固定されている液体レンズ素子２に対して、開放端６７から治具６０を挿入し、この治具６０をＸ軸方向にスライドする。このとき、治具６０の主板６１及び突出部６３ａ，６３ｂの開放端６７側の端部が、クランプ４５ｂ，４５ａにそれぞれ当接する。このとき、治具６０の主板６１及び突出部６３ａ，６３ｂが、クランプ４５ａ，４５ｂを、そのバネ性によりＺ軸方向に押し広げる。その結果、治具６０の主板６１は、クランプ４５ｂと第２の基板２０との間に入り込む。同様に、治具６０の突出部６３ａ，６３ｂも、クランプ４５ａと第１の基板１０との間に入り込む。これにより、弾性部材５０の反発力を受け、主板６１が第２の基板２０に圧接し、突出部６３が第１の基板１０に圧接する。これにより、液体レンズ素子２が治具６０から離脱することなく、治具６０に確実に固定された液体レンズ装置１が得られる。
【００８３】
これにより、クランプ４５ａ，４５ｂにより加圧固定され調整された液体レンズ素子２の内圧及び厚さを維持したまま、液体レンズ素子２を治具６０に収納することができ、所望のレンズ特性を有する液体レンズ装置１が得られる。
【００８４】
最後に、得られた液体レンズ装置１からクランプ４５ａ，４５ｂを取り外し、液体レンズ装置１を槽４７から取り出して洗浄する。
【００８５】
なお、本実施形態ではＺ軸方向にバネ性を有するクランプ４５ａ，４５ｂを用いたが、これに限定されない。例えば、球状のクランプを用いれば、液体レンズ素子２に対する接触領域が小さくなるため、クランプと治具６０との干渉を抑制することができ、有益である。
【００８６】
また、上記順序に代えて、クランプ４５ａ，４５ｂにより加圧された状態の液体レンズ素子２を槽４７から取り出して洗浄した後に液体レンズ素子２を治具６０に収納することで、液体レンズ装置１を得てもよい。
【００８７】
本実施形態の液体レンズ装置１の製造方法によれば、ステップＳ１０７において、クランプ４５により弾性部材５０を所望の度合いで圧縮することにより、液室４０の封止性を調整する。これとともに、液抜きピンを用いて液室４０内に密封される第１の液体４１の量を調整し、液室４０の内圧を調整する。
この製造方法によれば、液体４３の封止性を調整する際に液室４０の内圧を調整することができるので、所望の内圧を保ちつつ、良好な封止性を実現することができる。
また、治具６０により挟圧される前の液体レンズ素子２を槽４７から取り出さずに、槽４７内で内圧調整を行う。これにより、液体４３の封止の際に、槽４７内外での温度変化や外圧変化等の影響を受け難いので、これに伴う液室４０の内圧の変化が発生し難い。これにより、液体４３の封止性の劣化を低減させることができる。
【００８８】
本実施形態の液体レンズ装置１の製造方法によれば、ステップＳ１０８において、治具６０がクランプ４５ｂ，４５ａを、そのバネ性によりＺ軸方向に押し広げる。その結果、治具６０は、クランプ４５ａ，４５ｂと液体レンズ素子２との間に入り込む。これにより、弾性部材５０の反発力を受け、主板６１が第２の基板２０に圧接し、突出部６３が第１の基板１０に圧接する。
この製造方法によれば、クランプ４５ａ，４５ｂにより加圧固定され調整された液体レンズ素子２の内圧及び厚さを維持したまま、液体レンズ素子２を治具６０に収納することができる。
この製造方法によれば、さらに、弾性部材５０の反発力により、液体レンズ素子２が治具６０により固定され、同時に、液体４３が液体レンズ素子２の液室４０内に確実に封止される。
これにより、液体レンズ素子２の保持固定が、液体レンズ素子２の治具６０への挿入により実現されるので、螺子等を用いる必要がなく、組立作業が容易となる。
【００８９】
［変形例］
液体レンズ素子２を治具６０に固定するための構成は上述の構成に限定されず、液体レンズ素子２及び治具６０を次のように形成してもよい。
【００９０】
例えば、治具６０の側板６２ａ，６２ｂの所望の位置に切欠きを設け、この切欠きに対応した第３の基板３０の部位に、この切欠きと係合可能な係止部材を設けてもよい。この係止部材は、液体レンズ素子２の挿入方向に直交する方向における断面積が挿入方向に向かって徐々に大きくなるような傾斜を持ったものとすればよい。液体レンズ素子２の第３の基板３０の係止部材が治具６０の切欠きに係合することにより、液体レンズ素子２が治具６０から抜け落ち難くなる。なお、治具６０の切欠きは、係合の際、液体レンズ素子２に局所的に圧力がかからないように、また、弾性部材５０が反発力を発現可能となるように、第３の基板３０の係止部材に対して所望の遊びを持たせればよい。
【００９１】
あるいは、図１３の治具６０ａに示すように、突出部６３ｃが設けられた端部に長手方向に対向する他端部で、突出部６３ａ，６３ｂを連結する突出部６３ｄを設けてもよい。
この構成によれば、突出部６３が環状となるので治具６０ａの堅牢性が向上し、液体レンズ装置１が外乱の影響を受けたときに変形等しにくくなる。
【００９２】
あるいは、図１４の治具６０ｂに示すように、長手方向端部に位置する突出部６３ｃを設けず、長手状の突出部６３ａ，６３ｂのみにより突出部６３を構成してもよい。
この構成によれば、突出部６３ｃが設けられないので、液体レンズ素子２を治具６０ｂにスライド挿入する際、突出部６３ｃがクランプ４５ａ及び液体レンズ素子２に干渉するおそれがなくなり、第１の基板１０の組み立て性を向上させることができる。
【００９３】
あるいは、図１５の治具６０ｃに示すように、突出部６３を突出部６３ａ，６３ｂだけにより構成して、さらに、主板６１を環状とせずにこの突出部６３ａ，６３ｂにそれぞれ対向する部位のみにより構成してもよい。この治具６０ｃは、液体レンズ素子２を治具６０ｃに対して３軸方向に位置決めしながらスライド挿入を行うことのできる最小限の部位により構成される。
従って、この治具６０ｃによれば、液体レンズ素子２の保持性を低減させることなく軽量化を図ることができる。さらに、クランプ４５ａ，４５ｂにより液体レンズ素子２を加圧した状態で治具６０ｃを取り付ける際に、クランプ４５ａ，４５ｂと治具６０ｃとの干渉を抑制することができる。
【００９４】
＜第２の実施形態＞
本実施形態では、光学装置として、照明装置を一例に挙げて説明する。
これ以降の説明では、上記実施形態に係る光学装置の部材や機能等について同様のものは同様の参照符号を付した上で説明を簡略化または省略し、異なる点を中心に説明する。
【００９５】
［照明装置３の構成］
図１６は、本発明の第２の実施形態に係る照明装置３を示す斜視図である。図１７は、図１６のＢ−Ｂ線から見た照明装置３を示す断面図である。図１８は、照明装置３を示す分解斜視図である。
【００９６】
これらの図に示すように、照明装置３は、液体レンズ素子２と、光源ユニット７０と、光源ユニット７０を保持するホルダ８０と、治具１６０とを有する。照明装置３は、治具１６０により液体レンズ素子２とホルダ８０とを保持固定し、光源ユニット７０をホルダ８０内に収納することによって得られる装置である。
【００９７】
液体レンズ素子２は、上記実施形態に係る液体レンズ素子２と同様のレンズ素子である。
【００９８】
光源ユニット７０は、光源７１と、集光部材７２とが、筐体７３により一体的に保持固定されたものである。
【００９９】
光源７１として、キセノン管等の線状光源が用いられるが、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の点状光源（発光素子）を用いてもよい。光源７１の両端部には、端子７４，７４が設けられ、この端子７４，７４にはフレキシブル基板７５が接続される。なお、このフレキシブル基板７５は、集光部材７２にトリガー電圧を印加するための端子７９及び液体レンズ素子２に装着される端子１１ａ，１１ｂにも接続される。
【０１００】
集光部材７２は、内面が鏡面加工された金属板等からなり、光源７１が発する光を液体レンズ素子２の光軸方向（Ｚ軸方向）に反射させて開放端に向かう方向へ集光することが可能に形成される。例えば、集光部材７２は、内面側に光源７１が配置され、この光源７１を中心としてＹＺ平面上の一方向に向けて放物線状に延在して先端の領域に開放端を形成する互いに対向する２つの放物曲面部７６，７６を有する。なお、集光部材７２に代えて、透明体内部を空気層との界面で全反射を繰り返して光を伝搬させるライトガイドのような光学部材を用いることも可能である。
【０１０１】
筐体７３は、集光部材７２が、光源７１が発した光を集光し、この光を反射及び集光させることが可能となるように、光源７１と集光部材７２とを一体的に保持固定する。筐体７３の互いに対向する一対の外壁には、係止部材７７，７７が設けられる。係止部材７７，７７は、集光部材７２の開放端から光源７１へと向かう方向（Ｙ軸方向）における断面積が徐々に大きくなるような傾斜を持つように形成される。筐体７３には、さらに、集光部材７２にトリガー電圧を印加するための端子７９を導出するための開口７８が設けられる。光源７１と集光部材７２とが筐体７３により一体的に保持固定されることで、光源ユニット７０が得られる。
【０１０２】
ホルダ８０（第１の本体）は、液体レンズ素子２とともに治具１６０に保持固定される。ホルダ８０は、以下の構成を有し、内部に光源ユニット７０を着脱可能に保持する。
【０１０３】
ホルダ８０は、例えば略直方体状であり、この略直方体の互いに対向する２面が開放された、中空の第１の部位８１を有する。ホルダ８０の互いに対向する開放端のうち、一方の開放端には集光部材７２の開放端が配置され、他方の開放端は光源ユニット７０を装着する際に用いられる。第１の部位８１の互いに対向する一対の長手方向に延在する側壁には、筐体７３の係止部材７７，７７が係合可能な切欠き８６，８６がそれぞれ設けられている。係止部材７７，７７が切欠き８６，８６に係合することにより、光源ユニット７０が不用意に離脱することなく、第１の部位８１に確実に固定される。
【０１０４】
第１の部位８１の、集光部材７２の開放端が配置される端部には、第２の部位８２が設けられる。第２の部位８２は、ホルダ８０を液体レンズ素子２に固定する際、液体レンズ素子２の第１の基板１０に当接する当接面を、一面にて構成する部位である。第２の部位８２は、第１の基板１０の主面部１４，１５と等しい形状を有する。すなわち、第２の部位８２には、第１の基板１０のテーパ部１３，１３に対応したテーパ部８４，８４が設けられている。第２の部位８２は、内側に開口が設けられた環状に形成され、この開口は、光源７１が発光し、集光部材７２が集光した光が通過可能な光通過領域８３を構成する。第２の部位８２の、液体レンズ素子２に対向する側の面には、光通過領域８３を囲うようにして環状の溝部８７が設けられる。この溝部８７には、環状の弾性部材５１が収納される。
【０１０５】
第１の部位８１の、第２の部位８２のテーパ部８４，８４に対向する端部には、第１の基板１０の端子装着部１２に対応する端子装着部８９が設けられる。第２の部位８２の、溝部８７が設けられた面と表裏対向する面には、係止部材８８が設けられる。係止部材８８は、ホルダ８８を治具１６０に固定するために用いられる。この係止部材８８は、第２の部位８２から突出し、端子装着部８９へと向かう方向における断面積が徐々に大きくなるような傾斜を持つように形成される。
【０１０６】
治具１６０は、液体レンズ素子２と、ホルダ８０とを保持固定する部材である。
治具１６０は、上記実施形態の治具６０に比較して、側板１６２の幅をわずかに大きくし、突出部１６３の所定の位置に切欠き１６７を設けたものである。より詳細には、治具１６０の側板１６２の幅は、治具６０の側板より、ホルダ８０の第２の部位８２の厚さ分だけ大きい。また、治具１６０の突出部１６３に設けられた切欠き１６７は、ホルダ８０の第２の部位８２の係止部材８８に係合可能である。
【０１０７】
筐体７３、ホルダ８０及び治具１６０は、例えば金属、合成樹脂等により形成すればよい。
【０１０８】
照明装置３は、上述のように、治具１６０により液体レンズ素子２とホルダ８０とを保持固定し、光源ユニット７０をホルダ８０内に保持することによって得られる装置である。ここで、液体レンズ素子２及びホルダ８０は次のように収納される。
【０１０９】
液体レンズ素子２及びホルダ８０を、挿入口としての開放端から治具１６０に挿入し、Ｘ軸方向にスライドする。このとき液体レンズ素子２は、各テーパ部１３，２１，２９，８４が設けられた部位を挿入先端として治具１６０に挿入される。この際、液体レンズ素子２の第２の基板２０において、第２の主面部２３の周縁部の領域２３ａが治具１６０の主板１６１に接触する。また、ホルダ８０の第２の部位８２における第１の基板１０に当接する当接面に表裏対向する領域が突出部１６３に接触する。
【０１１０】
このように治具１６０に挿入された液体レンズ素子２及びホルダ８０は、ガイド面としての治具１６０の側板１６２ａ，１６２ｂの内面によりガイドされ、治具１６０内をＸ軸方向にさらにスライドされる。液体レンズ素子２及びホルダ８０の挿入先端が治具１６０のＸ軸方向端部に位置する側板１６２ｃに当接すると、スライドが終了する。
【０１１１】
ここで、治具１６０の主板１６１の光通過領域１６４の外周に位置する部位１６４ａ（第４の係合部）に対して、液体レンズ素子２の第２の基板２０における第２の主面部２３の周縁部の領域２３ａ（第２の周縁部、第２の係合部）が係合する。なお、この主板１６１の部位１６４ａには、第３の基板３０の突出部３８も係合している。
また、治具１６０の突出部１６３（第３の係合部）に対して、ホルダ８０の第２の部位８２における第１の基板１０に当接する当接面に表裏対向する領域（第１の周縁部、第１の係合部）が係合する。
【０１１２】
ここで、第１の基板１０と第３の基板３０との間に設けられた環状の弾性部材５０は、これら基板１０，３０の間で圧縮され、その反発力により液室４０を密閉する。これと同時に、弾性部材５０の反発力により、治具１６０が液体レンズ素子２及びホルダ８０をＺ軸方向に挟圧する。
【０１１３】
また、ホルダ８０と第１の基板１０との間に設けられた環状の弾性部材５１は、これらホルダ８０と第１の基板１０との間で圧縮され、その反発力により、液体レンズ素子２の第２の基板２０が主板１６１に圧接し、ホルダ８０の第２の部位８２が突出部１６３に圧接する。この結果、液体レンズ素子２及びホルダ８０が治具１６０に対して固定される。
【０１１４】
これにより、液体レンズ素子２及びホルダ８０が治具１６０から離脱することなく、治具１６０に確実に固定された照明装置３が得られる。
【０１１５】
この照明装置３では、液体レンズ素子２の第２の基板２０が、治具１６０の光通過領域１６４から露出するので、液体レンズ装置１内に収容された液体４３の２液界面４４（レンズ面）に、第２の基板２０を介して光が入射可能である。また、ホルダ８０に保持された光源ユニット７０の光源７１が、光通過領域８３を介して液体レンズ素子２に対向する。これにより、光源７１が発光し、集光部材７２が集光した光が、液体レンズ素子２へと入射可能となる。
【０１１６】
本実施形態の照明装置３によれば、単一の治具１６０のみで液体レンズ素子２及びホルダ８０を保持固定する。治具１６０は、主板１６１において液体レンズ素子２に係合し、突出部１６３においてホルダ８０に係合する。これにより、総合的な部材点数が削減される。
また、治具１６０は、互いに対向して配置された液体レンズ素子２及びホルダ８０をＺ軸方向にて挟圧しつつ、４面方向から周囲を包囲するようにして液体レンズ素子２及びホルダ８０を保持する。
上記構成によれば、治具１６０が液体レンズ素子２及びホルダ８０をＺ軸方向にて挟圧するので、複数の治具で照明装置３を保持する構成に比較して、照明装置３の堅牢性が向上する。
さらに、治具１６０がガラス等からなる第１の基板１０及び第２の基板２０に直接係合しないので、第１の基板１０及び第２の基板２０の一部の領域に局部的に応力が集中し難い。これにより、第１の基板１０及び第２の基板２０が傷つき難く、照明装置３の安全性を向上させることができる。
【０１１７】
本実施形態の照明装置３によれば、液体レンズ素子２とホルダ８０とは、弾性部材５１の反発力を受け、治具１６０に挟圧されて固定される。
この弾性部材５１の反発力により、治具１６０が単一の部材であるにも拘らず、液体レンズ素子２及びホルダ８０を治具１６０に確実に固定することができる。
【０１１８】
［照明装置３の製造方法］
次に、照明装置３の製造方法を説明する。
上記実施形態で説明したステップＳ１０１〜ステップＳ１０７の工程を行い、液体レンズ素子２を得る。
【０１１９】
液体レンズ素子２とホルダ８０とを、第１の基板１０とホルダ８０の第２の部位８２の当接面とが互いに対向するように組み合わせ、これらを治具１６０に開放側からＸ軸方向にて挿入する。このとき液体レンズ素子２とホルダ８０とは、各テーパ部１３，２１，２９，８４が設けられた部位が挿入方向先端となるように治具１６０に挿入される。ここで、液体レンズ素子２の第２の基板２０の第２の主面部２３は、治具１６０の主板１６１に接触し、ホルダ８０の第２の部位８２は、突出部１６３に接触する。
【０１２０】
このように治具１６０に挿入された液体レンズ素子２及びホルダ８０は、治具１６０の側板１６２ａ，１６２ｂの内面（ガイド面）によりガイドされてさらにスライドされる。突出部１６３に設けられた切欠き１６７が、ホルダ８０の係止部材８８を乗り越え、係合し、スライドが終了する。この際、液体レンズ素子２及びホルダ８０の各テーパ部１３，２１，２９，８４が設けられた部位が側板１６２ｃに当接する。これら各テーパ部１３，２１，２９，８４は、治具１６０の各側板１６２がそれぞれ連結する部位に位置する。従って、治具１６０の各側板１６２がそれぞれ連結する部位の内面部と、収納される液体レンズ素子２及びホルダ８０の端部とが互いに干渉することなく、各外周面が治具１６０の内周面と当接する。
【０１２１】
液体レンズ素子２及びホルダ８０を治具１６０に収納すると、弾性部材５０がわずかに反発する。この反発力を受け、第１の基板１０がホルダ８０に圧接する。同様に、弾性部材５１がわずかに反発する。この反発力を受け、ホルダ８０が治具１６０の突出部６３に圧接する。これらの反発力を受け、第２の基板２０もまた、治具１６０の主板１６１に圧接する。これにより、液体レンズ素子２及びホルダ８０が治具１６０に挟圧され、治具１６０から離脱することなく、確実に固定される。
【０１２２】
光源７１と集光部材７２とが筐体７３により一体的に保持固定して得られる光源ユニット７０を、ホルダ８０に収納すると、照明装置３が得られる。
【０１２３】
本実施形態の照明装置３の製造方法によれば、液体レンズ素子２及びホルダ８０を治具１６０に収納すると、弾性部材５０，５１が反発力を発現する。この弾性部材５０，５１の反発力を受け、液体レンズ素子２とホルダ８０とが治具１６０に圧接する。
この製造方法によれば、弾性部材５０，５１の反発力により、液体レンズ素子２及びホルダ８０が治具１６０により固定され、同時に、液体４３が液体レンズ素子２の液室４０内に確実に封止される。
これにより、液体レンズ素子２及びホルダ８０の保持固定と、液体４３の封止とが単一の工程で実現されるので、組立作業が簡略化される。さらに、固定に螺子等を用いないので、組立作業が極めて容易となる。
【０１２４】
［変形例］
液体レンズ素子２及びホルダ８０を治具１６０に固定するための構成は上述の構成に限定されない。
【０１２５】
図１９は、照明装置３の変形例としての照明装置３ａを示す斜視図である。
同図に示すように、照明装置３ａは、照明装置３のホルダ８０及び治具１６０を変形させた物である。
【０１２６】
図２０は、図１９に示す照明装置３ａの部分拡大斜視図である。
本図は、治具２６０の係合部２６３と、ホルダ１８０の係合部１８５との係合を示す説明図であり、図を分かりやすくするため、係合部２６３，１８５の係合が解除された状態を示している。
【０１２７】
これらの図に示すように、照明装置３ａの治具２６０には、上記治具１６０に比較して、突出部１６３が設けられず、側板２６２の高さが基板のＺ軸方向において小さく形成されている。側板２６２の端部に、Ｘ軸方向に所定の間隔を空けて、Ｌ字形を有する係合部２６３（第３の係合部）が設けられる。
【０１２８】
より詳細には、係合部２６３は、側板２６２の端部から連続して突出する部位２６３ａと、この部位２６３ａの突出先端から側板２６２に対して平行に延在する部位２６３ｂとを有する。
【０１２９】
照明装置３ａのホルダ１８０は、第２の部位１８２の側面（第１の周縁部）に、上記係合部２６３に係合可能な係合部１８５（第１の係合部）が設けられている。係合部１８５は、係合部２６３に略点対称なＬ字形を有し、係合部２６３の配置間隔に対応した所定の間隔を空けて配置されている。
【０１３０】
より詳細には、係合部１８５は、側板２６２の端部と、部位２６３ａと、部位２６３ｂとにより形成される凹状の領域Ｃに挿入されて係合する部位１８５ａと、この部位１８５ａの先端に連続し、部位２６３ｂの先端に当接係合する部位１８５ｂとを有する。
【０１３１】
ここで、係合部１８５は、部位１８５ａの挿入方向に互いに平行な面領域１８５ｃ，１８５ｃ（第２の係合領域）で、治具２６０の側板２６２の端部及び部位２６３ｂに係合する。これにより、係合部１８５は、Ｚ軸方向において、治具２６０に対して位置決めされる。
【０１３２】
また、係合部１８５は、部位１８５ａ，１８５ｂが係合部２６３に対向する面領域１８５ｄ，１８５ｄ（第１の係合領域）で、治具２６０の部位２６３ａ，２６３ｂに対して噛み合うように係合する。これにより、係合部１８５は、Ｘ軸方向において、治具２６０に対して位置決めされる。
【０１３３】
照明装置３ａは、このようにホルダ１８０の係合部１８５が治具２６０の係合部２６３にＸ軸方向及びＺ軸方向に係合することで、液体レンズ素子２及びホルダ１８０が治具２６０に挟圧されたものである。
【０１３４】
この照明装置３ａは、図２１に示すように製造される。
まず、治具２６０の所定の位置に、液体レンズ素子２を配置する。
【０１３５】
続いて、係合部１８５が、治具２６０の隣り合う係合部２６３同士の間の、係合部２６３が設けられていない領域に位置するように、ホルダ１８０を液体レンズ素子２の積層方向より治具２６０に落とし込む。
【０１３６】
続いて、ホルダ１８０をＸ軸方向（図中矢印方向）にスライドさせて、係合部１８５の部位１８５ａを、側板２６２の端部と、部位２６３ａと、部位２６３ｂとにより形成される凹形の領域Ｃに挿入して、係合部１８５を治具２６０の係合部２６３に積層方向及び長手方向にて係合させる。これにより、液体レンズ素子２及びホルダ１８０が、治具２６０に挟圧される。
【０１３７】
この構成を有する照明装置３ａによれば、上記照明装置３に比較して、スライド距離が小さくなる。これにより、液体レンズ素子２の第１の基板１０等がさらに傷つき難く、照明装置３の安全性及び堅牢性を向上させることができるとともに、組立作業がさらに容易となる。
【０１３８】
［電子機器］
図２２は、照明装置３を備えた電子機器として、デジタルスチルカメラ９０を示す斜視図である。
デジタルスチルカメラ９０の筐体９１内には、フラッシュ装置としての照明装置３が収納される。照明装置３は、光出射側を構成する第２の基板２０がデジタルスチルカメラ９０の正面側に位置するように設けられる。
【０１３９】
本発明に係る実施形態は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態が考えられる。
【０１４０】
例えば、第２の実施形態では筐体７３とホルダ８０とを別部材としたが、これに限定されず、例えば樹脂を金型成型等することにより、これら筐体７３とホルダ８０とを一体的に形成してもよい。
【０１４１】
電子機器としてデジタルスチルカメラを例に挙げた。しかし、これに限定されず、電子機器としては、携帯電話その他の電化製品等が挙げられる。
【符号の説明】
【０１４２】
１…液体レンズ装置
２…液体レンズ素子
３，３ａ…照明装置
１０…第１の基板
２０…第２の基板
３０…第３の基板
３４…電極層
３５…絶縁層
４０…液室
４１…第１の液体
４２…第２の液体
４３…液体
４４…液界面
５０，５１…弾性部材
６０，１６０，２６０…治具
６４，６６，８３…光通過領域
７０…光源ユニット
８０，１８０…ホルダ
【図１】
2010256511.tif 000003
【図３】
2010256511.tif 000004
【図４】
2010256511.tif 000005
【図５】
2010256511.tif 000006
【図６】
2010256511.tif 000007
【図７】
2010256511.tif 000008
【図８】
2010256511.tif 000009
【図９】
2010256511.tif 000010
【図１３】
2010256511.tif 000011
【図１４】
2010256511.tif 000012
【図１５】
2010256511.tif 000013
【図１６】
2010256511.tif 000014
【図１８】
2010256511.tif 000015
【図１９】
2010256511.tif 000016
【図２０】
2010256511.tif 000017
【図２１】
2010256511.tif 000018
【図２２】
2010256511.tif 000019
【図２】
2010256511.tif 000020
【図１０】
2010256511.tif 000021
【図１１】
2010256511.tif 000022
【図１２】
2010256511.tif 000023
【図１７】
2010256511.tif 000024