(57)【要約】【課題】  性能が劣化した液体レンズでの撮影を防止することができる撮影装置、および液体レンズの寿命を検知することができる寿命検知装置を提供する。【解決手段】  容器内部に液体を収容し印加電圧に応じて液体の屈折率変化を生ぜしめ、その液体の屈折率変化に応じたレンズ作用を成す液体レンズ１０１０に対して、工場出荷時に液体レンズ制御部１２２５ａから電圧を印加して屈折率を変化させることにより、所定距離Ｌにある被写体の合焦時の印加電圧の基準値をＥＥＰＲＯＭに記憶しておき、サービスセンタにおいて上記所定距離Ｌと同一距離にある被写体の合焦時の印加電圧と、ＥＥＰＲＯＭに記憶された基準値との差分が所定量を越えた場合に、液体レンズ１０１０が寿命である旨を検知する。【選択図】  図７
2006093805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体光を捉えて画像信号を生成する撮影装置において、
容器内部に液体を収容し印加電圧に応じて該液体の形状変化、及び／又は、該液体の屈折率変化を生ぜしめ、該液体の形状変化、及び／又は、該液体の屈折率変化に応じたレンズ作用を成す液体レンズからなる、ピント調整用のフォーカスレンズと、
所定距離にある被写体の合焦時の印加電圧の基準値を記憶しておく記憶手段と、
前記所定距離と同一距離にある被写体の合焦時の印加電圧と、前記記憶手段に記憶された基準値とに基づいて、前記液体レンズの寿命を検知する検知手段とを備えたことを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
被写体光を捉えて画像信号を生成する撮影装置において、
容器内部に液体を収容し印加電圧に応じて該液体の形状変化、及び／又は、該液体の屈折率変化を生ぜしめ、該液体の形状変化、及び／又は、該液体の屈折率変化に応じたレンズ作用を成す液体レンズを含む撮影光学系と、
所定の被写体の、合焦時の画像信号に基づくコントラストの基準値を記憶しておく記憶手段と、
前記所定の被写体と同一のコントラストを有する被写体の、合焦時の画像信号に基づくコントラスト値と、前記記憶手段に記憶された基準値とに基づいて、前記液体レンズの寿命を検知する検知手段とを備えたことを特徴とする撮影装置。
【請求項３】
被写体光を捉えて画像信号を生成する撮影装置において、
容器内部に液体を収容し印加電圧に応じて該液体の形状変化、及び／又は、該液体の屈折率変化を生ぜしめ、該液体の形状変化、及び／又は、該液体の屈折率変化に応じたレンズ作用を成す液体レンズを有し該液体レンズのレンズ作用を変化させることにより焦点距離を変化させる焦点距離可変な撮影光学系と、
所定距離にある被写体が所定倍率で撮影されるときの印加電圧の基準値を記憶しておく記憶手段と、
前記所定距離と同一距離にある前記被写体と同一の被写体を前記所定倍率と同一の倍率で撮影したときの印加電圧と、前記記憶手段に記憶された基準値とに基づいて、前記液体レンズの寿命を検知する検知手段とを備えたことを特徴とする撮影装置。
【請求項４】
被写体光を捉えて画像信号を生成する撮影装置において、
容器内部に液体を収容し印加電圧に応じて該液体の形状変化、及び／又は、該液体の屈折率変化を生ぜしめ、該液体の形状変化、及び／又は、該液体の屈折率変化に応じたレンズ作用を成す液体レンズを有し該液体レンズのレンズ作用を変化させることにより焦点距離を変化させる焦点距離可変な撮影光学系と、
前記液体レンズに所定の電圧を印加して所定距離にある被写体を撮影したときの倍率の基準値を記憶しておく記憶手段と、
前記液体レンズに前記所定電圧と同一の電圧を印加して前記所定距離と同一距離にある前記被写体と同一の被写体を撮影したときの倍率と、前記記憶手段に記憶された基準値とに基づいて、前記液体レンズの寿命を検知する検知手段とを備えたことを特徴とする撮影装置。
【請求項５】
前記液体レンズが着脱自在であることを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか１項記載の撮影装置。
【請求項６】
前記液体レンズが着脱用の切欠部を備えたことを特徴とする請求項５記載の撮影装置。
【請求項７】
前記容器内に収容された液体が、光透過性の分散媒と、該分散媒中に分散した該分散媒の屈折率とは異なる屈折率を有する分散質とからなり、前記液体レンズが、前記分散媒内に分散した分散質を電気泳動させることによりレンズ作用を変化させるものであることを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか１項記載の撮影装置。
【請求項８】
前記分散質がナノ粒子からなることを特徴とする請求項７記載の撮影装置。
【請求項９】
前記分散質が、酸化チタンのナノ粒子からなることを特徴とする請求項７記載の撮影装置。
【請求項１０】
前記分散質が、アルミナのナノ粒子からなることを特徴とする請求項７記載の撮影装置。
【請求項１１】
前記分散質が、５ｎｍ〜１００ｎｍの粒径を有するナノ粒子であることを特徴とする請求項７記載の撮影装置。
【請求項１２】
前記分散媒が、水であることを特徴とする請求項７記載の撮影装置。
【請求項１３】
前記分散媒が、有機分散媒であることを特徴とする請求項７記載の撮影装置。
【請求項１４】
前記分散媒が、炭化水素系有機分散媒であることを特徴とする請求項７記載の撮影装置。
【請求項１５】
前記容器の、少なくとも光通過領域がプラスチックからなることを特徴とする請求項７記載の撮影装置。
【請求項１６】
前記容器の、少なくとも前記光通過領域が正の屈折力を有するレンズ形状を有する容器であることを特徴とする請求項７記載の撮影装置。
【請求項１７】
前記容器の、少なくとも前記光通過領域が負の屈折力を有するレンズ形状を有する容器であることを特徴とする請求項７記載の撮影装置。
【請求項１８】
前記容器の、少なくとも前記光通過領域が非球面レンズ形状を有する容器であることを特徴とする請求項７記載の撮影装置。
【請求項１９】
前記分散質が、帯電粒子であって、前記容器の、前記光通過領域を取り巻く位置に前記分散質を引き寄せる極性の電極が配置されてなることを特徴とする請求項７記載の撮影装置。
【請求項２０】
前記分散質が、帯電粒子であって、前記容器の前記光通過領域に、前記分散質を引き寄せる極性の光透過性の電極が配置されてなることを特徴とする請求項７記載の撮影装置。
【請求項２１】
前記電極は、内側の面に絶縁膜がコーティングされ、該絶縁膜が前記分散媒に接して配置されていることを特徴とする請求項１９から２０のうちいずれか１項記載の撮影装置。
【請求項２２】
前記絶縁膜が、ポリイミド絶縁膜であることを特徴とする請求項２１記載の撮影装置。
【請求項２３】
容器内部に液体を収容し印加電圧に応じて該液体の形状変化、及び／又は、該液体の屈折率変化を生ぜしめ、該液体の形状変化、及び／又は、該液体の屈折率変化に応じたレンズ作用を成す液体レンズをピント調整用のフォーカスレンズとして用いた撮影光学系ユニットが着脱自在に装着され、装着された撮影光学系ユニット中の液体レンズの寿命を検知する寿命検知装置であって、
所定距離にある被写体の合焦時の印加電圧の基準値を記憶しておく記憶手段と、
前記所定距離と同一距離にある被写体の合焦時の印加電圧と、前記記憶手段に記憶された基準値とに基づいて、前記液体レンズの寿命を検知する検知手段とを備えたことを特徴とする寿命検知装置。
【請求項２４】
容器内部に液体を収容し印加電圧に応じて該液体の形状変化、及び／又は、該液体の屈折率変化を生ぜしめ、該液体の形状変化、及び／又は、該液体の屈折率変化に応じたレンズ作用を成す液体レンズを含む撮影光学系が着脱自在に装着され、装着された撮影光学系ユニット中の液体レンズの寿命を検知する寿命検知装置であって、
所定の被写体の、合焦時の画像信号に基づくコントラストの基準値を記憶しておく記憶手段と、
前記所定の被写体と同一のコントラストを有する被写体の、合焦時の画像信号に基づくコントラスト値と、前記記憶手段に記憶された基準値とに基づいて、前記液体レンズの寿命を検知する検知手段とを備えたことを特徴とする寿命検知装置。
【請求項２５】
容器内部に液体を収容し印加電圧に応じて該液体の形状変化、及び／又は、該液体の屈折率変化を生ぜしめ、該液体の形状変化、及び／又は、該液体の屈折率変化に応じたレンズ作用を成す液体レンズを有し該液体レンズのレンズ作用を変化させることにより焦点距離を変化させる焦点距離可変な撮影光学系ユニットが着脱自在に装着され、装着された撮影光学系ユニット中の液体レンズの寿命を検知する寿命検知装置であって、
所定距離にある被写体が所定倍率で撮影されるときの印加電圧の基準値を記憶しておく記憶手段と、
前記所定距離と同一距離にある前記被写体と同一の被写体を前記所定倍率と同一の倍率で撮影したときの印加電圧と、前記記憶手段に記憶された基準値とに基づいて、前記液体レンズの寿命を検知する検知手段とを備えたことを特徴とする寿命検知装置。
【請求項２６】
容器内部に液体を収容し印加電圧に応じて該液体の形状変化、及び／又は、該液体の屈折率変化を生ぜしめ、該液体の形状変化、及び／又は、該液体の屈折率変化に応じたレンズ作用を成す液体レンズを有し該液体レンズのレンズ作用を変化させることにより焦点距離を変化させる焦点距離可変な撮影光学系ユニットが着脱自在に装着され、装着された撮影光学系ユニット中の液体レンズの寿命を検知する寿命検知装置であって、
前記液体レンズに所定の電圧を印加して所定距離にある被写体を撮影したときの倍率の基準値を記憶しておく記憶手段と、
前記液体レンズに前記所定電圧と同一の電圧を印加して前記所定距離と同一距離にある前記被写体と同一の被写体を撮影したときの倍率と、前記記憶手段に記憶された基準値とに基づいて、前記液体レンズの寿命を検知する検知手段とを備えたことを特徴とする寿命検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体光を捉えて画像信号を生成する撮影装置、および液体レンズの寿命を検知する寿命検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）タイプの固体撮像素子やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）タイプの固体撮像素子の発達に伴い、それまでの銀塩写真フィルム上に撮影を行なうタイプの撮影装置であるカメラに代わり、固体撮像素子上に被写体像を結像して画像信号を得るいわゆるデジタルカメラが急速に普及してきている。さらに、近年では、例えば携帯電話やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）といった携帯型機器の発達もあり、それらの携帯型機器にデジタルカメラの機能が組み込まれたタイプの撮影装置も普及してきている。このような、デジタルカメラやデジタルカメラの機能が組み込まれたタイプの撮影装置の益々の薄型化および小型化に伴い、それらデジタルカメラや撮影装置に備えられた撮影レンズとして、容器内部に液体を収容しその液体の形状変化に応じたレンズ作用を成す液体レンズや、容器内部に液体を収容しその液体の屈折率変化に応じたレンズ作用を成す液体レンズが注目されている。
【０００３】
液体の形状変化に応じたレンズ作用を成す液体レンズとしては、電圧を印加して形状を変化させることにより焦点距離を変化させる液体レンズが知られている。例えば、内壁が撥水性の撥水性膜で覆われたチューブ内に、非導電性のオイルと導電性の水性溶液からなる不混和性液体が封入された液体レンズが提案されている（非特許文献１参照）。この液体レンズでは、電圧が印加されていない状態では、不混和性液体を構成する水性溶液は半球状の固まりとなっており、水性溶液の、オイルとの界面は凸状である。この界面は、印加された電圧の大きさに応じて、凸状から凹状まで変化する。このため、レンズとしての曲率半径が変化することとなり、従って焦点距離を自在に可変することができる。また、上記導電性の水性溶液に代わるイオン性の溶液と非導電性のオイルからなる不混和性液体が封入された液体レンズも知られている。
【０００４】
一方、液体の屈折率変化に応じたレンズ作用を成す液体レンズとしては、液晶の電気光学効果を利用して焦点距離を変化させる液晶レンズが知られている。例えば、平板状の第１，第２の光透過性基板と、両面が凹状に形成されて第１，第２の光透過性基板間に配備された第３の光透過性基板とを備えるとともに、第１の光透過性基板と第３の光透過性基板とに挟まれた空間および第２の光透過性基板と第３の光透過性基板とに挟まれた空間に封入された液晶を有する液晶レンズが提案されている（特許文献１参照）。この液晶レンズでは、印加される電圧の大きさに応じて液晶分子の配向が変化し、これにより液晶レンズの屈折率が変化してレンズとしての焦点距離が変化する。
【非特許文献１】“Ｐｈｉｌｉｐｓ’Ｆｌｕｉｄ  Ｌｅｎｓｅｓ”、［ｏｎｌｉｎｅ］、Ｍａｒｃｈ  ０３，２００４、Ｒｏｙａｌ  Ｐｈｉｌｉｐｓ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ、［平成１６年３月３１日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｄｐｒｅｖｉｅｗ．ｃｏｍ／ｎｅｗｓ／０４０３／０４０３０３０２ｐｈｉｌｉｐｓｆｌｕｉｄｌｅｎｓ．ａｓｐ＞
【特許文献１】特開２００２−３４１３１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した非特許文献１に提案された技術では、不混和性液体に電圧を印加することで液晶レンズの焦点距離を変化させるということが行なわれる。ここで、不混和性液体に電圧が印加されると、その不混和性液体を構成する導電性の水性溶液に電流が流れるため、その水性溶液が電気分解されて水素と酸素が発生する恐れがある。従って、長期にわたって使用すると、それら水素と酸素からなる気体が溜まって気泡化してしまい、光の散乱が起こってレンズとしての性能が劣化するという問題がある。また、不混和性液体を覆う撥水性膜が電気的に分解されて撥水性が低下する恐れがあり、その場合、界面の、印加された電圧の大きさに応じて凸状から凹状まで変化する形状が正しく変化せず、従ってレンズとしての曲率半径が正しく変化しないこととなり、レンズ性能が低下するという問題が発生する。また、イオン性液体を用いた液体レンズでは、イオン性液体が電気分解されて、塩が析出する可能性があり、その場合、光の散乱が起こってレンズとしての性能が劣化するという問題がある。
【０００６】
一方、上述した特許文献１に提案された技術では、液晶分子の長軸方向の屈折率（ｎ‖）と短軸方向の屈折率（ｎ⊥）との差分Δｎ（ｎ‖−ｎ⊥）を利用することで液晶レンズの焦点距離を変化させるということが行なわれる。しかし、この差分Δｎが小さ過ぎレンズとしての屈折力を自在に変化させることができないという問題がある。
【０００７】
そこで、レンズ形状を有する容器内に封入された光透過性の分散媒内に分散した、光透過性であってその分散媒の屈折率とは異なる屈折率を有する分散質（ナノ粒子）を、電極に印加された電圧に応じて電気泳動させることにより光通過領域を通過する光の屈折を制御する液体レンズが考えられる。この液体レンズでは、分散媒と、ナノ粒子の、電気泳動により光通過領域に移動した量とにより定まる柔軟な屈折率分布を得ることができる。しかし、この液体レンズでは、長期にわたって使用すると、ナノ粒子が電極に凝集する場合がある。このため、正しい屈折率分布を得ることが困難であるという問題がある。また、分散媒中に分散しているナノ粒子どうしが凝集する場合もある。すると、光の散乱が起こって光通過領域の光透過性が低下するという問題が発生する。
【０００８】
さらに、液体レンズは、長期にわたって使用すると、以下に説明するようにレンズ自身が黄ばむ場合がある。液体の形状変化に応じたレンズ作用を成す液体レンズ（非特許文献１に記載された液体レンズやイオン性液体を用いた液体レンズ）では、電解支持塩であるアンモニウム塩化合物が電気的に分解されて黄色に着色した分解物が生成されるためである。また、絶縁性液体であるオイルが電気的に分解されて黄色に着色した分解物が生成される場合もある。
【０００９】
一方、液体の屈折率変化に応じたレンズ作用を成す液体レンズである、ナノ粒子を電気泳動させることにより光の屈折を制御する液体レンズでは、ナノ粒子の分散性を向上させる目的で添加している界面活性剤（あるいは分散媒体）が電極上で電気的に分解されて黄色に着色した分解物が生成されてレンズ自身が黄ばむ場合がある。
【００１０】
従って、このような液体レンズを備えた撮影装置では、性能が劣化した液体レンズでの撮影が行なわれる恐れがあり、常に高品質の画像を得ることは困難であるという問題がある。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑み、性能が劣化した液体レンズでの撮影を防止することができる撮影装置、および液体レンズの寿命を検知することができる寿命検知装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成する本発明の撮影装置のうちの第１の撮影装置は、被写体光を捉えて画像信号を生成する撮影装置において、
容器内部に液体を収容し印加電圧に応じてその液体の形状変化、及び／又は、その液体の屈折率変化を生ぜしめ、その液体の形状変化、及び／又は、その液体の屈折率変化に応じたレンズ作用を成す液体レンズからなる、ピント調整用のフォーカスレンズと、
所定距離にある被写体の合焦時の印加電圧の基準値を記憶しておく記憶手段と、
上記所定距離と同一距離にある被写体の合焦時の印加電圧と、上記記憶手段に記憶された基準値とに基づいて、上記液体レンズの寿命を検知する検知手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
一般に、液体レンズは、長期にわたって使用すると、光の散乱や電気分解等によりレンズとしての性能が劣化するため、液体レンズを備えた撮影装置では、性能が劣化した液体レンズでの撮影が行なわれる恐れがあるという問題を抱えている。
【００１４】
本発明の第１の撮影装置は、容器内部に液体を収容し印加電圧に応じてその液体の形状変化、及び／又は、その液体の屈折率変化を生ぜしめ、その液体の形状変化、及び／又は、その液体の屈折率変化に応じたレンズ作用を成す液体レンズからなる、ピント調整用のフォーカスレンズにおける被写体の合焦時の印加電圧の基準値を、例えば工場出荷時に予め記憶しておき、その後、サービスセンタ等において、上記所定距離と同一距離にある被写体の合焦時の印加電圧と、上記基準値とに基づいて、その液体レンズの寿命を検知することができる。このため、液体レンズが寿命である旨をユーザに通知することができる。従って、性能が劣化した液体レンズからなる、ピント調整用のフォーカスレンズでの撮影を防止することができる。
【００１５】
また、上記目的を達成する本発明の撮影装置のうちの第２の撮影装置は、被写体光を捉えて画像信号を生成する撮影装置において、
容器内部に液体を収容し印加電圧に応じてその液体の形状変化、及び／又は、その液体の屈折率変化を生ぜしめ、その液体の形状変化、及び／又は、その液体の屈折率変化に応じたレンズ作用を成す液体レンズを含む撮影光学系と、
所定の被写体の、合焦時の画像信号に基づくコントラストの基準値を記憶しておく記憶手段と、
上記所定の被写体と同一のコントラストを有する被写体の、合焦時の画像信号に基づくコントラスト値と、上記記憶手段に記憶された基準値とに基づいて、上記液体レンズの寿命を検知する検知手段とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
本発明の第２の撮影装置は、容器内部に液体を収容し印加電圧に応じてその液体の形状変化、及び／又は、その液体の屈折率変化を生ぜしめ、その液体の形状変化、及び／又は、その液体の屈折率変化に応じたレンズ作用を成す液体レンズを含む撮影光学系における被写体の、合焦時の画像信号に基づくコントラストの基準値を、例えば工場出荷時に予め記憶しておき、その後、サービスセンタ等において、上記所定の被写体と同一のコントラストを有する被写体の、合焦時の画像信号に基づくコントラスト値と、上記基準値とに基づいて、その液体レンズの寿命を検知することができる。このため、撮影光学系に含まれる液体レンズが寿命である旨をユーザに通知することができる。従って、性能が劣化した液体レンズを含む撮影光学系での撮影を防止することができる。
【００１７】
さらに、上記目的を達成する本発明の撮影装置のうちの第３の撮影装置は、被写体光を捉えて画像信号を生成する撮影装置において、
容器内部に液体を収容し印加電圧に応じてその液体の形状変化、及び／又は、その液体の屈折率変化を生ぜしめ、その液体の形状変化、及び／又は、その液体の屈折率変化に応じたレンズ作用を成す液体レンズを有しその液体レンズのレンズ作用を変化させることにより焦点距離を変化させる焦点距離可変な撮影光学系と、
所定距離にある被写体が所定倍率で撮影されるときの印加電圧の基準値を記憶しておく記憶手段と、
上記所定距離と同一距離にある上記被写体と同一の被写体を上記所定倍率と同一の倍率で撮影したときの印加電圧と、上記記憶手段に記憶された基準値とに基づいて、上記液体レンズの寿命を検知する検知手段とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
本発明の第３の撮影装置は、容器内部に液体を収容し印加電圧に応じてその液体の形状変化、及び／又は、その液体の屈折率変化を生ぜしめ、その液体の形状変化、及び／又は、その液体の屈折率変化に応じたレンズ作用を成す液体レンズのレンズ作用を変化させることにより焦点距離を変化させる焦点距離可変な撮影光学系において、所定距離にある被写体が所定倍率で撮影されるときの印加電圧の基準値を、例えば工場出荷時に予め記憶しておき、その後、サービスセンタ等において、上記所定距離と同一距離にある上記被写体と同一の被写体を上記所定倍率と同一の倍率で撮影したときの印加電圧と、上記基準値とに基づいて、その液体レンズの寿命を検知することができる。このため、焦点距離可変な撮影光学系における液体レンズが寿命である旨をユーザに通知することができる。従って、性能が劣化した液体レンズを含む焦点距離可変な撮影光学系での撮影を防止することができる。
【００１９】
また、上記目的を達成する本発明の撮影装置のうちの第４の撮影装置は、被写体光を捉えて画像信号を生成する撮影装置において、
容器内部に液体を収容し印加電圧に応じてその液体の形状変化、及び／又は、その液体の屈折率変化を生ぜしめ、その液体の形状変化、及び／又は、その液体の屈折率変化に応じたレンズ作用を成す液体レンズを有しその液体レンズのレンズ作用を変化させることにより焦点距離を変化させる焦点距離可変な撮影光学系と、
上記液体レンズに所定の電圧を印加して所定距離にある被写体を撮影したときの倍率の基準値を記憶しておく記憶手段と、
上記液体レンズに上記所定電圧と同一の電圧を印加して上記所定距離と同一距離にある上記被写体と同一の被写体を撮影したときの倍率と、上記記憶手段に記憶された基準値とに基づいて、上記液体レンズの寿命を検知する検知手段とを備えたことを特徴とする。
【００２０】
本発明の第４の撮影装置は、容器内部に液体を収容し印加電圧に応じてその液体の形状変化、及び／又は、その液体の屈折率変化を生ぜしめ、その液体の形状変化、及び／又は、その液体の屈折率変化に応じたレンズ作用を成す液体レンズのレンズ作用を変化させることにより焦点距離を変化させる焦点距離可変な撮影光学系において、その撮影光学系が有する液体レンズに所定の電圧を印加して所定距離にある被写体を撮影したときの倍率の基準値を、例えば工場出荷時に予め記憶しておき、その後、サービスセンタ等において、上記液体レンズに上記所定電圧と同一の電圧を印加して上記所定距離と同一距離にある上記被写体と同一の被写体を撮影したときの倍率と、上記基準値とに基づいて、その液体レンズの寿命を検知することができる。このため、やはり焦点距離可変な撮影光学系における液体レンズが寿命である旨をユーザに通知することができる。従って、性能が劣化した液体レンズを含む焦点距離可変な撮影光学系での撮影を防止することができる。
【００２１】
ここで、本発明の撮影装置において、上記液体レンズが着脱自在であることが好ましい。
【００２２】
このようにすると、性能が劣化した液体レンズを新規の液体レンズに交換することができる。
【００２３】
また、上記液体レンズが着脱用の切欠部を備えたものであることも好ましい態様である。
【００２４】
このような切欠部を備えると、性能が劣化した液体レンズを新規の液体レンズに簡単に交換することができる。
【００２５】
さらに、上記容器内に収容された液体が、光透過性の分散媒と、その分散媒中に分散したその分散媒の屈折率とは異なる屈折率を有する分散質とからなり、上記液体レンズが、上記分散媒内に分散した分散質を電気泳動させることによりレンズ作用を変化させるものであることも好ましい態様である。
【００２６】
このような液体レンズは、分散媒と、分散質の、電気泳動により光通過領域に移動した量とにより定まる屈折率に応じたレンズであり、電気泳動により移動する分散質の量は、電極に印加される電圧の波形や印加パターン、電極の配置，形状，構造等により、自在に制御することができる。従って、液晶分子の屈折率を利用して光の屈折を制御する技術と比較し、柔軟な屈折率分布を得ることもできる。また、分散媒内に分散した分散質は、電極に電圧を印加することによって生じた電界により移動するものであって、そこに電流は発生せず、導電性の水性溶液に電流が流れる技術と比較し、電気分解する恐れは少なく、従って長期にわたってレンズとしての性能の劣化を抑えることができる。
【００２７】
また、上記分散質がナノ粒子からなることが好ましい。
【００２８】
分散質がナノ粒子であっても電気泳動させることができる。
【００２９】
また、上記分散質が、酸化チタンのナノ粒子からなることも好ましい態様である。
【００３０】
分散質が酸化チタンのナノ粒子からなるものであると、より屈折率の高い光学素子を実現することができる。また、酸化チタンのナノ粒子は汎用的なものであるため、製造にあたり入手が容易である。
【００３１】
さらに、上記分散質が、アルミナのナノ粒子からなることも好ましい。
【００３２】
分散質がアルミナのナノ粒子からなるものであると、分散質のコストが安価で済む。
【００３３】
また、上記分散質が、５ｎｍ〜１００ｎｍの粒径を有するナノ粒子であることも好ましい態様である。
【００３４】
分散質が、５ｎｍ〜１００ｎｍの粒径を有するナノ粒子であると、光の散乱が回避されて光の透過性が維持され、かつこの範囲の粒径であっても取り扱いが容易である。
【００３５】
さらに、上記分散媒が、水であることも好ましい。
【００３６】
分散媒が水であると、分散質の分散性に優れるとともに分散媒のコストも安価で済む。
【００３７】
また、上記分散媒が、有機分散媒であることも好ましい態様である。
【００３８】
分散媒が有機分散媒であると、電気的に安定である。
【００３９】
さらに、上記分散媒が、炭化水素系有機分散媒であることも好ましい。
【００４０】
分散媒が炭化水素系有機分散媒であると、官能基を持つ有機分散媒と比較し、さらに電気的に安定である。
【００４１】
また、上記容器の、少なくとも上記光通過領域がプラスチックからなることも好ましい。
【００４２】
このようにすると、軽量で且つ耐衝撃性の高い容器を得ることができる。
【００４３】
さらに、上記容器の、少なくとも上記光通過領域が正の屈折力を有するレンズ形状を有する容器であってもよい。
【００４４】
このようにすると、本発明の撮影装置を構成する液体レンズを、凸状の可変焦点レンズとして使用することができる。
【００４５】
また、上記容器の、少なくとも上記光通過領域が負の屈折力を有するレンズ形状を有する容器であってもよい。
【００４６】
このようにすると、本発明の撮影装置を構成する液体レンズを、凹状の可変焦点レンズとして使用することができる。
【００４７】
さらに、上記容器の、少なくとも上記光通過領域が非球面レンズ形状を有する容器であってもよい。
【００４８】
このようにすると、本発明の撮影装置を構成する液体レンズを、非球面状の可変焦点レンズとして使用することができる。
【００４９】
また、上記分散質が、帯電粒子であって、上記容器の、上記光通過領域を取り巻く位置に上記分散質を引き寄せる極性の電極が配置されてなるものであってもよい。
【００５０】
このようにすると、容器の光通過領域を取り巻く位置に配置された電極に印加される電圧に応じて、分散質を光通過領域から退避させることができる。
【００５１】
さらに、上記分散質が、帯電粒子であって、上記容器の前記光通過領域に、上記分散質を引き寄せる極性の光透過性の電極が配置されてなるものであってもよい。
【００５２】
このようにすると、容器の光通過領域に配置された電極に印加される電圧に応じて、分散質をこのレンズの屈折力に寄与する領域に移動させ、あるいはその領域から退避させることができる。
【００５３】
また、上記電極は、内側の面に絶縁膜がコーティングされ、その絶縁膜が上記分散媒に接して配置されていることも好ましい。
【００５４】
このようにすると、分散質の、電極への凝集を防止することができる。
【００５５】
さらに、上記絶縁膜が、ポリイミド絶縁膜であることも好ましい。
【００５６】
このようにすると、耐熱性および耐久性に優れた電極を得ることができる。
【００５７】
また、上記目的を達成する本発明の寿命検知装置のうちの第１の寿命検知装置は、容器内部に液体を収容し印加電圧に応じてその液体の形状変化、及び／又は、その液体の屈折率変化を生ぜしめ、その液体の形状変化、及び／又は、その液体の屈折率変化に応じたレンズ作用を成す液体レンズをピント調整用のフォーカスレンズとして用いた撮影光学系ユニットが着脱自在に装着され、装着された撮影光学系ユニット中の液体レンズの寿命を検知する寿命検知装置であって、
所定距離にある被写体の合焦時の印加電圧の基準値を記憶しておく記憶手段と、
上記所定距離と同一距離にある被写体の合焦時の印加電圧と、上記記憶手段に記憶された基準値とに基づいて、上記液体レンズの寿命を検知する検知手段とを備えたことを特徴とする。
【００５８】
本発明の第１の寿命検知装置は、容器内部に液体を収容し印加電圧に応じてその液体の形状変化、及び／又は、その液体の屈折率変化を生ぜしめ、その液体の形状変化、及び／又は、その液体の屈折率変化に応じたレンズ作用を成す液体レンズをピント調整用のフォーカスレンズとして用いた着脱自在な撮影光学系ユニットにおける被写体の合焦時の印加電圧の基準値を、予め記憶しておき、その後、サービスセンタ等において、上記所定距離と同一距離にある被写体の合焦時の印加電圧と、上記基準値とに基づいて、その液体レンズの寿命を検知することができる。このため、サービスセンタ等において、持ち込まれた撮影装置の撮影光学系ユニットをこの寿命検知装置に装着して、この撮影光学系ユニットに用いられている液体レンズが寿命であるか否かを検知することができる。従って、性能が劣化した液体レンズを用いた撮影光学系ユニットでの撮影を防止することができる。
【００５９】
さらに、上記目的を達成する本発明の寿命検知装置のうちの第２の寿命検知装置は、容器内部に液体を収容し印加電圧に応じてその液体の形状変化、及び／又は、その液体の屈折率変化を生ぜしめ、その液体の形状変化、及び／又は、その液体の屈折率変化に応じたレンズ作用を成す液体レンズを含む撮影光学系が着脱自在に装着され、装着された撮影光学系ユニット中の液体レンズの寿命を検知する寿命検知装置であって、
所定の被写体の、合焦時の画像信号に基づくコントラストの基準値を記憶しておく記憶手段と、
上記所定の被写体と同一のコントラストを有する被写体の、合焦時の画像信号に基づくコントラスト値と、上記記憶手段に記憶された基準値とに基づいて、上記液体レンズの寿命を検知する検知手段とを備えたことを特徴とする。
【００６０】
本発明の第２の寿命検知装置は、容器内部に液体を収容し印加電圧に応じてその液体の形状変化、及び／又は、その液体の屈折率変化を生ぜしめ、その液体の形状変化、及び／又は、その液体の屈折率変化に応じたレンズ作用を成す液体レンズを含む着脱自在な撮影光学系ユニットにおける被写体の、合焦時の画像信号に基づくコントラストの基準値を、予め記憶しておき、その後、サービスセンタ等において、上記所定の被写体と同一のコントラストを有する被写体の、合焦時の画像信号に基づくコントラスト値と、上記基準値とに基づいて、その液体レンズの寿命を検知することができる。このため、サービスセンタ等において、持ち込まれた撮影装置の撮影光学系ユニットをこの寿命検知装置に装着して、この撮影光学系ユニットに含まれている液体レンズが寿命であるか否かを検知することができる。従って、性能が劣化した液体レンズを含む撮影光学系ユニットでの撮影を防止することができる。
【００６１】
また、上記目的を達成する本発明の寿命検知装置のうちの第３の寿命検知装置は、容器内部に液体を収容し印加電圧に応じてその液体の形状変化、及び／又は、その液体の屈折率変化を生ぜしめ、その液体の形状変化、及び／又は、その液体の屈折率変化に応じたレンズ作用を成す液体レンズを有しその液体レンズのレンズ作用を変化させることにより焦点距離を変化させる焦点距離可変な撮影光学系ユニットが着脱自在に装着され、装着された撮影光学系ユニット中の液体レンズの寿命を検知する寿命検知装置であって、
所定距離にある被写体が所定倍率で撮影されるときの印加電圧の基準値を記憶しておく記憶手段と、
上記所定距離と同一距離にある上記被写体と同一の被写体を上記所定倍率と同一の倍率で撮影したときの印加電圧と、上記記憶手段に記憶された基準値とに基づいて、上記液体レンズの寿命を検知する検知手段とを備えたことを特徴とする。
【００６２】
本発明の第３の寿命検知装置は、容器内部に液体を収容し印加電圧に応じてその液体の形状変化、及び／又は、その液体の屈折率変化を生ぜしめ、その液体の形状変化、及び／又は、その液体の屈折率変化に応じたレンズ作用を成す液体レンズを有しその液体レンズのレンズ作用を変化させることにより焦点距離を変化させる焦点距離可変で且つ着脱自在な撮影光学系ユニットにおいて、所定距離にある被写体が所定倍率で撮影されるときの印加電圧の基準値を、予め記憶しておき、その後、上記所定距離と同一距離にある上記被写体と同一の被写体を上記所定倍率と同一の倍率で撮影したときの印加電圧と、上記基準値とに基づいて、その液体レンズの寿命を検知することができる。このため、サービスセンタ等において、持ち込まれた撮影装置の撮影光学系ユニットをこの寿命検知装置に装着して、この撮影光学系ユニットが有する液体レンズが寿命であるか否かを検知することができる。従って、性能が劣化した液体レンズを有する撮影光学系ユニットでの撮影を防止することができる。
【００６３】
さらに、上記目的を達成する本発明の寿命検知装置のうちの第４の寿命検知装置は、容器内部に液体を収容し印加電圧に応じてその液体の形状変化、及び／又は、その液体の屈折率変化を生ぜしめ、その液体の形状変化、及び／又は、その液体の屈折率変化に応じたレンズ作用を成す液体レンズを有しその液体レンズのレンズ作用を変化させることにより焦点距離を変化させる焦点距離可変な撮影光学系ユニットが着脱自在に装着され、装着された撮影光学系ユニット中の液体レンズの寿命を検知する寿命検知装置であって、
上記液体レンズに所定の電圧を印加して所定距離にある被写体を撮影したときの倍率の基準値を記憶しておく記憶手段と、
上記液体レンズに上記所定電圧と同一の電圧を印加して上記所定距離と同一距離にある上記被写体と同一の被写体を撮影したときの倍率と、上記記憶手段に記憶された基準値とに基づいて、上記液体レンズの寿命を検知する検知手段とを備えたことを特徴とする。
【００６４】
本発明の第４の寿命検知装置は、容器内部に液体を収容し印加電圧に応じてその液体の形状変化、及び／又は、その液体の屈折率変化を生ぜしめ、その液体の形状変化、及び／又は、その液体の屈折率変化に応じたレンズ作用を成す液体レンズのレンズ作用を変化させることにより焦点距離を変化させる焦点距離可変で且つ着脱自在な撮影光学系ユニットにおいて、その撮影光学系ユニットが有する液体レンズに所定の電圧を印加して所定距離にある被写体を撮影したときの倍率の基準値を、予め記憶しておき、その後、サービスセンタ等において、上記液体レンズに上記所定電圧と同一の電圧を印加して上記所定距離と同一距離にある上記被写体と同一の被写体を撮影したときの倍率と、上記基準値とに基づいて、その液体レンズの寿命を検知することができる。このため、サービスセンタ等において、持ち込まれた撮影装置の撮影光学系ユニットをこの寿命検知装置に装着して、この撮影光学系ユニットが有する液体レンズが寿命であるか否かを検知することができる。従って、性能が劣化した液体レンズを有する撮影光学系ユニットでの撮影を防止することができる。
【発明の効果】
【００６５】
本発明の撮影装置によれば、容器内部に液体を収容しその液体の形状変化、及び／又は、その液体の屈折率変化を生ぜしめ、その液体の形状変化、及び／又は、その液体の屈折率変化に応じたレンズ作用を成す液体レンズの寿命を検知することができるため、性能が劣化した液体レンズでの撮影を防止することができる。また、本発明の寿命検知装置によれば、容器内部に液体を収容しその液体の形状変化、及び／又は、その液体の屈折率変化を生ぜしめ、その液体の形状変化、及び／又は、その液体の屈折率変化に応じたレンズ作用を成す液体レンズの寿命を検知することができるため、性能が劣化した液体レンズを有する撮影光学系ユニットでの撮影を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６６】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００６７】
図１は、本発明の第１の撮影装置の一実施形態であるデジタルカメラを前面斜め上から見た外観斜視図、図２は、図１のデジタルカメラを背面斜め上から見た外観斜視図である。また、図３は、図１のデジタルカメラに備えられた液体レンズを示す図、図４は、図１のデジタルカメラにおいて、図３に示す液体レンズを着脱する様子を示す図である。
【００６８】
図１に示すように、このデジタルカメラ１０００の前面パネル１００１の中央部には、液体レンズ１０１０が備えられている。この液体レンズ１０１０は、詳細は後述するが、容器内部に液体を収容し印加電圧に応じてその液体の屈折率変化を生ぜしめ、その液体の屈折率変化に応じたレンズ作用を成す、ピント調整用のフォーカスレンズの役割を担う着脱自在な液体レンズである。この液体レンズ１０１０は、図３（ａ）に示すように、レンズ体１０と、そのレンズ体１０を支持する支持部材１０１１と、着脱用の切欠部１０１２ａ，１０１２ｂ，１０１２ｃとを有する。支持部材１０１１には、爪部１０１１ａ，１０１１ｂ，１０１１ｃが設けられている。この液体レンズ１０１０は、図３（ｂ）に示すように、矢印Ｂ方向に回動させることによりデジタルカメラ１０００に装着される。また、液体レンズ１０１０がデジタルカメラ１０００に装着された状態で、その液体レンズ１０１０を矢印Ａ方向に回動させることによりデジタルカメラ１０００から離脱される。
【００６９】
また、図４には、図３（ａ）に示す液体レンズ１０１０の斜視図が示されている。さらに、デジタルカメラ１０００の内部には、図４に示すシャッタ羽根１２２１ａ、１２２１ｂを有するシャッタユニット１２２１と、そのシャッタユニット１２２１の背面に配備された撮像素子（ＣＣＤ）１２２２が備えられている。液体レンズ１０１０をデジタルカメラ１０００に装着するには、図４に示すように、デジタルカメラ１０００の前面パネル１００１に設けられた案内部１００１ａ，１００１ｂ，１００１ｃに、液体レンズ１０１０の爪部１０１１ａ，１０１１ｂ，１０１１ｃを挿入し、次いで矢印Ｂ方向に回動する。このようにして、液体レンズ１０１０を図１に示す状態に装着する。液体レンズ１０１０を経由してきた被写体光は、シャッタユニット１２２１を経由して撮像素子１２２２に入射されて電気信号であるアナログの画像信号に変換される。
【００７０】
一方、液体レンズ１０１０をデジタルカメラ１０００から離脱させるには、上記矢印Ｂ方向とは逆の矢印Ａ方向に回動して、前面パネル１００１に設けられた案内部１００１ａ，１００１ｂ，１００１ｃから、液体レンズ１０１０に設けられた爪部１０１１ａ，１０１１ｂ，１０１１ｃを離脱させることにより行なう。このように、本実施形態のデジタルカメラ１０００では、液体レンズ１０１０のみの着脱が行なわれる。
【００７１】
再び、図１を参照して説明を続ける。図１に示すデジタルカメラ１０００の前面上部には、光学式ファインダ対物窓１２１２および補助光発光部１２１３が備えられている。さらに、このデジタルカメラ１０００の上面には、シャッタボタン１２１４およびスライド式の電源スイッチ１２１５が備えられている。
【００７２】
さらに、図２に示すように、このデジタルカメラ１０００の背面には、光学式ファインダ接眼窓１２１６と、メニュースイッチ１２１７と、実行／画面切換スイッチ１２１８と、画像モニタ１２１９と、詳細は後述するがサービスセンタ等において液体レンズ１０１０が寿命である旨の警告を知らせるために所定時間点滅する警告手段（ＬＥＤ）１３０２が備えられている。
【００７３】
図５は、図１に示すデジタルカメラの回路構成を示すブロック図、図６は、図５に示す液体レンズ、シャッタユニット、撮像素子、および駆動回路の配置構成を示す図である。
【００７４】
図５に示すデジタルカメラ１０００には、前述した液体レンズ１０１０と補助光発光部１２１３が備えられている。また、このデジタルカメラ１０００には、シャッタ羽根１２２１ａ，１２２１ｂを有するシャッタユニット１２２１と、撮像素子１２２２と、アナログ信号処理部１２２３と、このデジタルカメラ１０００の動作を総括的に制御するＣＰＵ１２２４と、駆動回路１２２５と、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）部１２２６とが備えられている。駆動回路１２２５には、図６に示すように、液体レンズ１０１０に印加する電圧の大きさに応じて液体レンズ１０１０を通過する光の屈折を制御する液体レンズ制御部１２２５ａが備えられている。さらに詳細には、液体レンズ１０１０には後述する電極が設けられており、また、デジタルカメラ１０００の前面パネル１００１に設けられた案内部１００１ａ，１００１ｂ，１００１ｃ（図１，図４参照）近傍には、上記電極と接触して液体レンズ１０１０に電圧を印加するための接触子１２２５ａ１が設けられている。また、この駆動回路１２２５には、シャッタユニット１２２１を駆動するためのシャッタモータ１２２５ｂおよびそのシャッタモータ１２２５ｂに電圧を印加するためのモータドライバ１２２５ｃと、撮像素子１２２２を駆動するための撮像素子駆動部１２２５ｄが備えられている。ここで、前述したように、図６に示す液体レンズ１０１０のみ自在に着脱される。
【００７５】
液体レンズ１０１０およびシャッタユニット１２２１を経由してきた被写体光は、撮像素子１２２２に入射される。撮像素子１２２２は、入射された被写体光を電気信号であるアナログの画像信号に変換して、アナログ信号処理部１２２３に出力する。
【００７６】
アナログ信号処理部１２２３は、撮像素子１２２２から出力されたアナログ画像信号に対して雑音低減処理等を施し、その処理等が施されたアナログ画像信号をＡ／Ｄ部１２２６に出力する。Ａ／Ｄ部１２２６は、そのアナログ画像信号にＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換処理を行なって、デジタルの画像信号を出力する。
【００７７】
また、デジタルカメラ１０００には、デジタル信号処理部１２２７と、テンポラリメモリ１２２８と、圧縮伸長部１２２９と、内蔵メモリ（またはメモリカード）１２３０と、前述した画像モニタ１２１９とが備えられている。Ａ／Ｄ部１２２６でＡ／Ｄ変換処理されてデジタルに変換されたデジタル画像信号は、デジタル信号処理部１２２７に入力される。デジタル信号処理部１２２７は、入力されたデジタル画像信号に所定のデジタル信号処理を施して今回の撮影シーンの被写体画像を表わす画像データを完成させて、テンポラリメモリ１２２８に一時的に格納する。テンポラリメモリ１２２８に格納されたデータは、圧縮伸長部１２２９で圧縮されて内蔵メモリ（またはメモリカード）１２３０に記録される。尚、撮影モードによっては、圧縮の過程を省いて内蔵メモリ１２３０に直接記録してもよい。テンポラリメモリ１２２８に格納されたデータは画像モニタ１２１９に読み出され、これにより画像モニタ１２１９に被写体の画像が表示される。
【００７８】
さらに、デジタルカメラ１０００には、前述したメニュースイッチ１２１７および実行／画面切換スイッチ１２１８からなる操作スイッチ部１２３１と、シャッタボタン１２１４とが備えられている。写真撮影にあたっては、操作スイッチ部１２３１を操作して所望の撮影状態に設定してシャッタボタン１２１４を押下する。
【００７９】
また、デジタルカメラ１０００には、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１３０１（本発明にいう記憶手段の一例に相当）と、検知手段１３０２と、前述した警告手段１３０３とが備えられている。ＥＥＰＲＯＭ１３０１は、詳細は後述するが、工場出荷時に所定距離にある被写体の合焦時の印加電圧の基準値を記憶しておくメモリである。また、検知手段１３０２は、上記所定距離と同一距離にある被写体の合焦時の印加電圧と、ＥＥＰＲＯＭ１３０１に記憶された基準値との差分が所定量を越えた場合に、液体レンズ１０１０が寿命である旨を検知する。以下、図７を参照して説明する。
【００８０】
図７は、図５に示すデジタルカメラを工場から出荷するにあたり、所定距離にある被写体の合焦時の印加電圧の基準値をＥＥＰＲＯＭに記憶するための様子を示す図である。
【００８１】
図７には、図５に示すデジタルカメラ１０００を構成する、液体レンズ１０１０、液体レンズ制御部１２２５ａ、および撮像素子１２２２が示されている。また、図７には、工場に設置された、被写体としてのパターンを有するパネルＰ１およびそのパネルＰ１を所定の光量で照射するランプＳが示されている。パネルＰ１は、液体レンズ１０１０から所定距離Ｌだけ離れて設置される。
【００８２】
デジタルカメラ１０００を工場から出荷するにあたり、液体レンズ制御部１２２５ａから液体レンズ１０１０に電圧を印加して屈折率を変化させることによりコントラストの増減方向をチェックしながら、コントラストの最大点を求め、その最大点に焦点を合わせるべき被写体が存在するとして合焦点位置を求める。次いで、この時点における液体レンズ制御部１２２５ａの印加電圧の基準値をＥＥＰＲＯＭ１３０１に記憶する。
【００８３】
ここで、デジタルカメラ１０００をユーザが長期にわたって使用すると、液体レンズ１０１０の光透過性が低下したりレンズ自身が黄ばんだりする。このように性能が劣化した液体レンズ０１０で撮影が行なわれた場合、高品質の画像を得ることは困難である。そこで、性能が劣化した液体レンズ１０１０を新品の液体レンズ１０１０に交換する必要がある。本実施形態では、サービスセンタにおいて、液体レンズ１０１０の寿命を、以下のようにして検知して交換することとする。サービスセンタにおいて、図７に示すパネルＰ１と同様なパネルを上記所定距離Ｌと同一距離に設置し、且つ上記ランプＳと同様なランプを用意する。また、このデジタルカメラ１０００は、液体レンズ１０１０の寿命を検知するための液体レンズ寿命検知モードを有する。ここで、メニュースイッチ１２１７および実行／画面切換スイッチ１２１８（図２参照）を操作して、液体レンズ寿命検知モードに設定する。このモードにおいて、液体レンズ制御部１２２５ａから液体レンズ１０１０に電圧を印加して屈折率を変化させることによりコントラストの増減方向をチェックしながら、コントラストの最大点を求め、その最大点に焦点を合わせるべき被写体が存在するとして合焦点位置を求める。次いで、この合焦点位置における液体レンズ制御部１２２５ａの印加電圧と、ＥＥＰＲＯＭ１３０１に記憶された基準値との差分が所定量を越えた場合に、液体レンズ１０１０が寿命である旨を検知する。
【００８４】
図８は、工場出荷時における合焦時の印加電圧値とサービスセンタにおける合焦時の印加電圧値とを示す図である。
【００８５】
図８の横軸は、液体レンズ制御部１２２５ａの、液体レンズ１０１０への印加電圧を示す。また、図８の縦軸は、撮像素子１２２２を介して得られたコントラストを示す。
【００８６】
図８に示すグラフＡは、液体レンズ１０１０の、工場出荷時において得られた印加電圧に対するコントラストのグラフである。このグラフＡでは、合焦時（コントラストの最大点Ｃ0）における印加電圧の値はＶ0（基準値）ある。一方、グラフＢは、液体レンズ１０１０の、サービスセンタにおいて得られた印加電圧に対するコントラストのグラフである。このグラフＢでは、合焦時（コントラストの最大点Ｃ1）における印加電圧の値は、基準値Ｖ0よりも大きな値Ｖ1である。図５に示す検知手段１３０２では、印加電圧の値Ｖ1と、ＥＥＰＲＯＭ１３０１に記憶された基準値Ｖ0との差分が所定量を越えた場合に、液体レンズ１０１０が寿命であると検知し、その旨を警告手段１３０２に通知する。警告手段１３０２では、液体レンズ１０１０が寿命である旨を知らせるために所定時間点滅する。サービスセンタでは、これを受けて、性能が劣化した液体レンズ１０１０を新品の液体レンズ１０１０に交換する。尚、ここでは、印加電圧の値Ｖ1と、ＥＥＰＲＯＭ１３０１に記憶された基準値Ｖ0との差分が所定量を越えた場合に、液体レンズ１０１０が寿命であると検知する例で説明したが、印加電圧の値Ｖ1と、ＥＥＰＲＯＭ１３０１に記憶された基準値Ｖ0との比が所定量を越えた場合に、液体レンズ１０１０が寿命であると検知してもよい。
【００８７】
ここで、液体レンズ１０１０の構成について詳細に説明する。
【００８８】
図９は、図６に示す液体レンズの断面形状を示す図である。
【００８９】
図９（ａ）および図９（ｂ）に示す、液体レンズ１０１０を構成するレンズ体１０には、少なくとも光通過領域１０ａが光透過性であってレンズ形状を有する容器１１が備えられている。ここで、容器１１の、少なくとも光通過領域１０ａは、外に向かって凸のレンズ形状を有する容器である。
【００９０】
また、レンズ体１０には、容器１１内に封入された光透過性の分散媒１２が備えられている。
【００９１】
さらに、このレンズ体１０には、分散媒１２内に分散した、光透過性であって分散媒１２の屈折率よりも高い屈折率を有する分散質１３が備えられている。一般に、分散された状態は、分散媒と分散質から構成されており、分散質は、粒子であったりする。
【００９２】
また、このレンズ体１０には、分散媒１２内に分散した分散質１３を電気泳動させることにより光通過領域１０ａを通過する光の屈折を制御する電極である陰極１４および陽極１５が備えられている。詳細には、上記分散質１３は、プラスに帯電されたナノ粒子１３ａとマイナスに帯電されたナノ粒子１３ｂであって、容器１１の、光通過領域１０ａを取り巻く位置に、分散質１３を引き寄せる負極性の電極である陰極１４および正極性の電極である陽極１５が配置されている。
【００９３】
上述したナノ粒子の材質はいかなるものであってもよい。例えば、シリカ、アルミナ、ジルコニア、酸化チタン、酸化タングステン、酸化亜鉛、酸化錫、チタン酸バリウムなどが挙げられる。好ましくは、酸化チタン、シリカゲル（ＳｉＯ２）、アルミナ、ポリマー粒子である。ナノ粒子の調整法は、固相法、液相法、気相法いずれでもよく、好ましくは、液相法と気相法である。その詳細は、文献「ナノ微粒子の調整および分散・凝集コントロールとその評価、技術情報協会、２００３年」に記載されている。粒子サイズは、１００ｎｍ以下が好ましい。粒子サイズが１００ｎｍを越えると、光の散乱が生じ、透明性（光透過性）が損なわれることとなる。
【００９４】
また、ナノ粒子は、分散媒１２（分散媒）への分散安定性を高める目的で、表面を修飾することが好ましい。表面を修飾する方法としては、チタンカップリング剤（イソプロピルトリイソステアロイルチタネートなど）、シランカップリング剤（ペンタデカフルオロデシルトリメチルシランなど）、アルミニウムカップリング剤（アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレートなど）、グラフト重合などが挙げられる。グラフト重合は、酸化チタンに対してはポリエチレングラフト重合、ポリスチレングラフト重合が、シリガゲルに対してはシラノール基を利用したグラフト重合が利用できる。
【００９５】
ナノ粒子を分散させる分散媒１２としては、水あるいは非水系有機分散媒を用いることができる。また、水と有機分散媒を混合して用いてもよい。非水系有機分散媒としては、好ましくは、炭化水素（ヘキサン、ヘプタン、ペンタン、オクタン、アイソパー（エクソン社）など）、炭化水素系芳香族化合物（ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、エチルベンゼンなど）、ハロゲン系炭化水素（ジフルオロプロパン、ジクロロエタン、クロロエタン、ブロモエタンなど）、ハロゲン系炭化水素系芳香族化合物（クロロベンゼンなど）、エーテル系化合物（ジブチルエーテル、アニソール、ジフェニルエーテルなど）、アルコール系化合物（グリセリンなど）、カルボニル基を有する化合物（プロピレンカーボネートなど）、ニトロ系化合物（ニトロメタンなど）、ニトリル系化合物（アセトニトリル、ベンゾニトリルなど）、ニトリルなどが挙げられる。分散媒としては、水あるいは炭化水素系有機分散媒が好ましい。
【００９６】
分散媒１２については、レンズ体１０の用途との関連において、屈折率、比重、粘度、抵抗率、誘電率などを調整することが好ましい。この調整には、複数の分散媒を混合して行なうことができる。
【００９７】
また、この分散媒１２には、酸、アルカリ、塩、分散安定剤、酸化防止や紫外線吸収などを目的とした安定剤、抗菌剤、防腐剤などを添加することができる。
【００９８】
容器１１としては、ガラス基板、ポリエステル、ポリイミド、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ナイロン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルフォン、シリコーン樹脂、ポリアセタール樹脂、フッ素樹脂、セルロース誘導体、ポリオレフィンなどの高分子のフイルムや板状基板、金属基板、セラミック基板等の無機基板などが好適に用いられる。少なくとも５０％以上の光透過率を有する容器１１が好ましく、さらに好ましくは８０％以上の光透過率を有するものである。
【００９９】
さらに、陰極１４や陽極１５の電極部材としては、金、銀、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、プラチナ、カーボン、導電性高分子、酸化錫一酸化インジウム（ＩＴＯ）、酸化錫、酸化亜鉛などに代表される金属酸化物層が形成されたものが好適に用いられる。また、電極を光の透過する部位に設置する場合には、いわゆる透明電極を用いることが好ましい。酸化錫一酸化インジウム（ＩＴＯ）、酸化錫、酸化亜鉛などに代表される金属酸化物が好ましい。
【０１００】
このレンズ体１０は、レンズ形状を有する容器１１内に封入された光透過性の分散媒１２内に分散した、光透過性であってその分散媒１２の屈折率とは異なる屈折率を有する分散質１３を、陰極１４と陽極１５との間に印加される電圧に応じて電気泳動させることにより光通過領域１０ａを通過する光の屈折を制御するものである。このため、分散媒１２と、分散質１３の、電気泳動により光通過領域１０ａに移動した量とにより定まる屈折率に応じた焦点距離を持つ焦点距離可変なレンズが得られることとなる。以下、詳細に説明する。
【０１０１】
陰極１４と陽極１５との間に電圧が印加されていない状態では、図９（ａ）に示すように、分散媒１２内には分散質１３が一様に分散されている。この分散質１３は、プラスに帯電されたナノ粒子１３ａとマイナスに帯電されたナノ粒子１３ｂとからなるものである。このような状態における可変焦点レンズ１０の屈折率は、分散媒１２の屈折率と、その分散媒１２内に一様に分散された分散質１３の量（個数）により定まる屈折率とからなる、比較的大きな屈折率となっている。
【０１０２】
ここで、陰極１４と陽極１５との間に所定の電圧が印加される。すると、図９（ｂ）に示すように、分散媒１２内に一様に分散されていた分散質１３のうちのプラスに帯電されたナノ粒子１３ａが陰極１４側に引き寄せられるとともに、マイナスに帯電されたナノ粒子１３ｂが陽極１５側に引き寄せられる。このため、レンズ体１０の屈折率は、分散媒１２の屈折率のみにより定まる比較的小さな屈折率となる。尚、陰極１４，陽極１５間への電圧の印加を中止すると、再び図８（ａ）に示す状態に落ち着く。
【０１０３】
ここで、光通過領域１０ａに位置する分散質１３の、電気泳動により移動する量は、陰極１４および陽極１５に印加される電圧の波形や印加パターン、陰極１４および陽極１５の配置，形状，構造等により、自在に制御することができる。従って、特許文献１に提案された、液晶分子の屈折率を利用して光の屈折を制御する技術と比較し、柔軟な分布率を得ることもできる。
【０１０４】
次に、電気泳動により屈折率を段階的に変化する方法について説明する。電気泳動で前述したプラスやマイナスに帯電されたナノ粒子（荷電微粒子と称する）を移動させる際、印加する電圧の波形や印加パターンにより移動する荷電粒子の量を変化させることができる。レンズ体１０における光通過領域１０ａに位置する荷電粒子の量を変化させると、結果的に屈折率が段階的に変化する光学素子が得られることとなる。ここで、荷電粒子の量を変化させるためには、矩形波を印加する方法が好ましい。文献「ＩＤＷＯ３（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  １０ｔｈ  ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｗｏｒｋｓｈｏｐｓ）予稿集、第２３９頁、２００３年」には、電気泳動による４階調表示の報告例が、また、「同第２４３頁、２００３年」には、８階調表示の報告例が記載されている。これらに記載されている印加方法を採用することで、荷電粒子の量を段階的に変化させることが可能である。
【０１０５】
次に、レンズ体１０の実施例について説明する。
【０１０６】
本実施例では、分散質１３として酸化チタンのナノ粒子を用いた。この酸化チタンのナノ粒子は、含水酸化チタンをアルカリで無定形としたのち、塩酸中で熟成させて、加熱処理により粒子サイズ１０ｎｍのものとし、その粒子表面をチタンカップリング剤（イソプロピルトリイソステアロイルチタネート）の溶液で処理した。このようにして得られた酸化チタンのナノ粒子をアイソパー（エクソン社製）に分散して、光学素子であるレンズ体１０を作製した。
【０１０７】
アイソパー（屈折率１．４８）中に、酸化チタンのナノ粒子（屈折率２．３０）を２０体積％程度混入した場合、屈折率は１．４８から１．６４４に変化した。また、３０体積％程度混入した場合、屈折率は１．４８から１．７２６に変化した。これらを用いて以下に示す形状のレンズ（ナノ粒子を含む媒質）を作成した。
【０１０８】
図１０は、屈折率が１．４８，１．６４４，１．７２６と変化した場合のレンズ体のバックフォーカスを示す図である。
【０１０９】
レンズの曲率Ｒ  ５．００ｍｍ
レンズの厚さＤ  ３．００ｍｍ
（１＿１）アイソパー（屈折率１．４８）のみの場合
焦点距離            １０．４２ｍｍ
バックフォーカス    ８．３９ｍｍ
フロントフォーカス  −１０．４２ｍｍ
（１＿２）酸化チタンのナノ粒子を２０％混入した（屈折率１．６４４）場合
焦点距離            ７．７６ｍｍ
バックフォーカス    ５．９４ｍｍ
フロントフォーカス  −７．７６ｍｍ
（１＿３）酸化チタンのナノ粒子を３０％混入した（屈折率１．７２６）場合
焦点距離            ６．８９ｍｍ
バックフォーカス    ５．１５ｍｍ
フロントフォーカス  −６．８９ｍｍ
このように焦点距離を、１０．４２→７．７６または１０．４２→６．８９と変化させることができた。
【０１１０】
上述したように、屈折率が１．４８，１．６４４，１．７２６と変化した場合の可変焦点レンズの焦点距離は、１０．４２，７．７６，６．８９となる。これらをバックフォーカスで表わすと、図１０のようになる。図１０に示すように、屈折率が１．４８のときのバックフォーカスＢｆ’（８．３９）が最も大きく、以下、屈折率が１．６４４のときのバックフォーカスＢｆ’（５．９４）、屈折率が１．７２６のときのバックフォーカスＢｆ’（５．１５）の順に小さくなっている。
【０１１１】
次に、通常のガラス（ＢＫ７；屈折率１．５１６３３）と組み合わせたレンズ（ナノ粒子を含む媒質）を作成した。
【０１１２】
図１１は、通常のガラスと組み合わせたレンズの曲率および厚さを示す図である。
【０１１３】
ガラスの曲率Ｒ１  無限大
ガラスの厚さＤ１  １．００ｍｍ
レンズの曲率Ｒ２  ５．００ｍｍ
レンズの厚さＤ２  ３．００ｍｍ
レンズの曲率Ｒ３  無限大
（２＿１）アイソパー（屈折率１．４８）のみの場合
焦点距離            −１３７．６ｍｍ
バックフォーカス    １３３．７ｍｍ
フロントフォーカス  １３８．３ｍｍ
（２＿２）酸化チタンのナノ粒子を２０％混入した（屈折率１．６４４）場合
焦点距離            ３９．２ｍｍ
バックフォーカス    ３７．３ｍｍ
フロントフォーカス  −３８．５ｍｍ
（２＿３）酸化チタンのナノ粒子を３０％混入した（屈折率１．７２６）場合
焦点距離            ２３．８ｍｍ
バックフォーカス    ２２．１ｍｍ
フロントフォーカス  −２３．２ｍｍ
以上のように焦点距離を、−１３７．６→３９．２または−１３７．６→２３．８と変化させることができた。ここで、符号のマイナス「−」は前（物体）側を意味し、この変化は凹レンズが凸レンズに変化したことを示している。
【０１１４】
さらに、通常のガラス（ＢＫ７；屈折率１．５１６３３）にナノ粒子を封入したレンズを作成した。
【０１１５】
図１２は、通常のガラスにナノ粒子を封入したレンズの曲率および厚さを示す図である。
【０１１６】
第１のガラスの曲率Ｒ１  無限大
第１のガラスの厚さＤ１  １．００ｍｍ
レンズの前側の曲率Ｒ２  １３．６３４ｍｍ（ナノ粒子を含む媒質）
レンズの厚さＤ２  ２．００ｍｍ（ナノ粒子を含む媒質）
レンズの後側の曲率Ｒ３  −２０．２ｍｍ
第２のガラスの厚さＤ３  １．００ｍｍ
第２のガラスの後側の曲率Ｒ４  無限大
（３＿１）アイソパー（屈折率１．４８）のみの場合
焦点距離            −２２３．７ｍｍ
バックフォーカス    −２２５．２ｍｍ
フロントフォーカス  ２２４．９ｍｍ
（３＿２）酸化チタンのナノ粒子を２０％混入した（屈折率１．６４４）場合
焦点距離            ６４．１ｍｍ
バックフォーカス    ６２．７ｍｍ
フロントフォーカス  −６２．９ｍｍ
（３＿３）酸化チタンのナノ粒子を３０％混入した（屈折率１．７２６）場合
焦点距離            ３９．１ｍｍ
バックフォーカス    ３７．７ｍｍ
フロントフォーカス  −３８．０ｍｍ
以上のように焦点距離を、−２２３．７→６４．１または−２２３．７→３９．１と変化させることができた。
【０１１７】
以下、上述した液体レンズ１０１０を構成するレンズ体１０と同様の方式である、容器内部に液体を収容しその液体の屈折率変化に応じたレンズ作用を成す液体レンズを構成するレンズ体の各種の変形例について説明する。
【０１１８】
図１３は、陰極および陽極双方の内側の面に絶縁膜がコーティングされたレンズ体の断面形状を示す図である。
【０１１９】
尚、図９に示すレンズ体１０の構成要素と同じ構成要素には同一の符号を付し、異なる点について説明する。
【０１２０】
図１３に示すレンズ体２０は、図９に示すレンズ体１０と比較し、陰極１４および陽極１５双方の内側の面に絶縁膜２４がコーティングされ、それら絶縁膜２４が分散媒１２に接して配置されている点が異なっている。このレンズ体２０では、陰極１４および陽極１５の内側の面に絶縁膜２４がコーティングされているため、分散質１３の、陰極１４および陽極１５への凝集を防止することができる。ここで、絶縁膜２４は、ポリイミド絶縁膜である。このため、陰極１４および陽極１５は、優れた耐熱性および耐久性を有する。このように構成されたレンズ体２０で、分散質１３を電気泳動させることにより光通過領域１０ａを通過する光の屈折を制御してもよい。
【０１２１】
図１４は、少なくとも光通過領域が光透過性であってレンズ形状を有する容器を備えたレンズ体の断面形状を示す図である。
【０１２２】
図１４に示すレンズ体３０には、少なくとも光通過領域が光透過性であってレンズ形状を有する容器３１が備えられている。この容器３１の、少なくとも光通過領域１０ａにおける部分は、プラスチックから形成されている。このため、軽量で耐衝撃性の高い容器３１が実現されている。このような容器３１を備えたレンズ体３０で、分散質１３を電気泳動させることにより光通過領域１０ａを通過する光の屈折を制御してもよい。尚、プラスチックに代えてガラスで容器を形成してもよい。
【０１２３】
図１５は、容器の、光通過領域における背面に、陽極が配置されてなるレンズ体の断面形状を示す図である。
【０１２４】
図１５に示すレンズ体４０には、分散媒１２内に、マイナスに帯電されたナノ粒子１３ｂが分散している。また、このレンズ体４０には、容器１１の、光通過領域１０ａを取り巻く位置に、陰極１４が配置されているとともに、容器１１の、光通過領域１０ａにおける背面に、ナノ粒子１３ｂを引き寄せる陽極４１が配置されている。
【０１２５】
陰極１４と陽極４１との間に電圧が印加されていない状態では、図１５（ａ）に示すように、分散媒１２内にはナノ粒子１３ｂが一様に分散されている。即ち、容器１１の、光通過領域１０ａにおける凸状の部分にも、ナノ粒子１３ｂが一様に分散されている。従って、正の屈折力を有するレンズとしての役割を担うこととなる。ここで、陰極１４と陽極４１との間に所定の電圧が印加されると、図１５（ｂ）に示すように、分散媒１２内に一様に分散されていたナノ粒子１３ｂが陽極４１側に引き寄せられる。このため、容器１１の凸状の部分には、ナノ粒子１３ｂが分散されず正の屈折力が弱められることとなる。このようにして、正の屈折力を調整することができる。
【０１２６】
図１６は、陽極の内側の面に絶縁膜がコーティングされてなるレンズ体の断面形状を示す図である。
【０１２７】
図１６に示すレンズ体５０は、図１５に示すレンズ体４０と比較し、陽極４１の内側の面に絶縁膜４２がコーティングされ、その絶縁膜４２が分散媒１２に接して配置されている点が異なっている。このレンズ体５０では、陽極４１の内側の面に絶縁膜４２がコーティングされているため、ナノ粒子１３ｂの、陽極４１への凝集を防止することができる。また、絶縁膜４２は、ポリイミド絶縁膜であるため、陽極４１は、優れた耐熱性および耐久性を有する。
【０１２８】
図１７は、外に向かって凹のレンズ形状を有する容器を備えたレンズ体の断面形状を示す図である。
【０１２９】
図１７に示すレンズ体６０には、少なくとも光通過領域１０ａが光透過性であってレンズ形状を有する容器６１が備えられている。ここで、容器６１の、少なくとも光通過領域１０ａは、外に向かって凹のレンズ形状を有する容器である。
【０１３０】
また、このレンズ体６０には、容器６１の、光通過領域１０ａを取り巻く位置に、陽極１５が配置されている。さらに、このレンズ体６０には、容器６１の、光通過領域１０ａにおける背面に、陰極６２が配置されている。
【０１３１】
陽極１５と陰極６２との間に電圧が印加されていない状態では、図１７（ａ）に示すように、分散媒１２内にはナノ粒子１３ｂが一様に分散されている。即ち、容器６１の、光通過領域１０ａにおける凹状の部分にも、ナノ粒子１３ｂが一様に分散されている。従って、負の屈折力を有するレンズとしての役割を担うこととなる。ここで、陽極１５と陰極６２との間に所定の電圧が印加されると、図１７（ｂ）に示すように、分散媒１２内に一様に分散されていたナノ粒子１３ｂが陽極１５側に引き寄せられる。このため、容器６１の凹状の一部分（図１７（ｂ）の上下部分）を除く部分以外、即ち容器６１の光通過領域１０ａにおける部分には、ナノ粒子１３ｂが分散されず、従って負の屈折力が弱められることとなる。
【０１３２】
図１８は、外に向かって凹のレンズ形状を有する容器の、光通過領域における背面に、陽極が配置されてなるレンズ体の断面形状を示す図である。
【０１３３】
図１８に示すレンズ体７０には、容器６１の、光通過領域１０ａを取り巻く位置に、陰極１４が配置されている。また、このレンズ体７０には、容器６１の、光通過領域１０ａにおける背面に、ナノ粒子１３ｂを引き寄せる陽極４１が配置されている。
【０１３４】
陰極１４と陽極４１との間に電圧が印加されていない状態では、図１８（ａ）に示すように、分散媒１２内にはナノ粒子１３ｂが一様に分散されている。即ち、容器６１の、光通過領域１０ａにおける凹状の部分にも、ナノ粒子１３ｂが一様に分散されている。従って、負の屈折力を有するレンズとしての役割を担うこととなる。ここで、陰極１４と陽極４１との間に所定の電圧が印加されると、図１８（ｂ）に示すように、分散媒１２内に一様に分散されていたナノ粒子１３ｂが陽極４１側に引き寄せられる。このため、容器６１の凹状の部分には、ナノ粒子１３ｂが分散されることはなく、従って負の屈折力が弱められることとなる。
【０１３５】
図１９は、非球面レンズ形状を有する容器を備えたレンズ体の断面形状を示す図である。
【０１３６】
図１９に示すレンズ体８０に備えられた容器８１は、少なくとも光通過領域１０ａが光透過性であって、この容器８１の、少なくとも光通過領域１０ａは、非球面レンズ形状を有する容器である。
【０１３７】
陽極１５と陰極６２との間に電圧が印加されていない状態では、図１９（ａ）に示すように、分散媒１２内には、マイナスに帯電されたナノ粒子１３ｂが一様に分散されている。即ち、容器８１の、光通過領域１０ａにおける非球面レンズ形状の部分にも、ナノ粒子１３ｂが一様に分散されている。従って、非球面レンズとしての役割を担うこととなる。ここで、陽極１５と陰極６２との間に所定の電圧が印加されると、図１９（ｂ）に示すように、分散媒１２内に一様に分散されていたナノ粒子１３ｂが陽極１５側に引き寄せられる。このため、容器８１の非球面レンズ形状の部分には、ナノ粒子１３ｂが分散されることはなく、従って非球面レンズとしての役割が弱められることとなる。
【０１３８】
図２０は、非球面レンズ形状を有する容器の、光通過領域における背面に、陽極４１が配置されてなるレンズ体の断面形状を示す図である。
【０１３９】
図２０に示すレンズ体９０には、容器８１の、光通過領域１０ａを取り巻く位置に、陰極１４が配置されている。また、このレンズ体９０には、容器８１の、光通過領域１０ａにおける背面に、ナノ粒子１３ｂを引き寄せる陽極４１が配置されている。
【０１４０】
陰極１４と陽極４１との間に電圧が印加されていない状態では、図２０（ａ）に示すように、分散媒１２内にはナノ粒子１３ｂが一様に分散されている。即ち、容器８１の、光通過領域１０ａにおける非球面レンズ形状の部分にも、ナノ粒子１３ｂが一様に分散されている。従って、非球面レンズとしての役割を担うこととなる。ここで、陰極１４と陽極４１との間に所定の電圧が印加されると、図２０（ｂ）に示すように、分散媒１２内に一様に分散されていたナノ粒子１３ｂが陽極４１側に引き寄せられる。このため、容器８１の非球面レンズ形状の部分には、ナノ粒子１３ｂが分散されることはなく、従って非球面レンズとしての役割が弱められることとなる。
【０１４１】
図２１は、外に向かって双方が凸のレンズ形状を有するレンズ体の断面形状を示す図である。
【０１４２】
図２１に示すレンズ体１００には、少なくとも光通過領域１０ａが光透過性を有する容器１６が備えられている。この容器１６は、プラスチックから形成されている。このため、軽量で耐衝撃性の高い容器１６が実現されている。尚、プラスチックに代えてガラスで容器を形成してもよい。また、このレンズ体１００には、容器１６内に封入された光透過性の分散媒１２が備えられている。さらに、このレンズ体１００には、分散媒１２内に分散した、光透過性であって分散媒１２の屈折率よりも高い屈折率を有する分散質１３が備えられている。
【０１４３】
また、このレンズ体１００には、分散媒１２内に分散した分散質１３を電気泳動させることにより光通過領域１０ａを通過する光の屈折を制御する陰極１４および陽極１５が備えられている。
【０１４４】
陰極１４と陽極１５との間に電圧が印加されていない状態では、この図２１に示すように、分散媒１２内には分散質１３が一様に分散されている。この分散質１３は、プラスに帯電されたナノ粒子１３ａとマイナスに帯電されたナノ粒子１３ｂとからなるものである。このような状態におけるレンズ体１００の屈折率は、分散媒１２の屈折率と、その分散媒１２内に一様に分散された分散質１３の量（個数）により定まる屈折率とからなる、比較的大きな屈折率となっている。
【０１４５】
ここで、陰極１４と陽極１５との間に所定の電圧が印加されると、分散媒１２内に一様に分散されていた分散質１３のうちのプラスに帯電されたナノ粒子１３ａが陰極１４側に引き寄せられるとともに、マイナスに帯電されたナノ粒子１３ｂが陽極１５側に引き寄せられる。このため、レンズ体１００の屈折率は、分散媒１２の屈折率のみにより定まる比較的小さな屈折率となる。
【０１４６】
図２２は、外形が板形状のレンズ体の断面形状を示す図である。
【０１４７】
図２２（ａ）および図２２（ｂ）に示すレンズ体１１０には、少なくとも光通過領域１０ａが光透過性であって外形が板形状を有する容器１１１が備えられている。
【０１４８】
また、このレンズ体１１０には、容器１１１内に封入された光透過性の分散媒１２が備えられている。
【０１４９】
さらに、このレンズ体１１０には、分散媒１２内に分散した、光透過性であって分散媒１２の屈折率よりも高い屈折率を有する分散質１３が備えられている。
【０１５０】
また、このレンズ体１１０には、分散媒１２内に分散した分散質１３を電気泳動させることにより光通過領域１０ａを通過する光の屈折を制御する陰極１４および陽極１５が備えられている。詳細には、上記分散質１３は、プラスに帯電されたナノ粒子１３ａとマイナスに帯電されたナノ粒子１３ｂであって、容器１１１の、光通過領域１０ａを取り巻く位置に、分散質１３を引き寄せる負極性の電極である陰極１４および正極性の電極である陽極１５が配置されている。
【０１５１】
このレンズ体１１０は、外形が板形状を有する容器１１１内に封入された光透過性の分散媒１２内に分散した、光透過性であってその分散媒１２の屈折率とは異なる屈折率を有する分散質１３を、陰極１４と陽極１５との間に印加される電圧に応じて電気泳動させることにより光通過領域１０ａを通過する光の屈折を制御するものである。このため、分散媒１２と、分散質１３の、電気泳動により光通過領域１０ａに移動した量とにより定まる屈折率を持つ屈折率可変な光学素子が得られることとなる。以下、詳細に説明する。
【０１５２】
陰極１４と陽極１５との間に電圧が印加されていない状態では、図２２（ａ）に示すように、分散媒１２内には分散質１３が一様に分散されている。この分散質１３は、プラスに帯電されたナノ粒子１３ａとマイナスに帯電されたナノ粒子１３ｂとからなるものである。このような状態における屈折率可変板１０の屈折率は、分散媒１２の屈折率と、その分散媒１２内に一様に分散された分散質１３の量（個数）により定まる屈折率とからなる、比較的大きな屈折率となっている。
【０１５３】
ここで、陰極１４と陽極１５との間に所定の電圧が印加される。すると、図２２（ｂ）に示すように、分散媒１２内に一様に分散されていた分散質１３のうちのプラスに帯電されたナノ粒子１３ａが陰極１４側に引き寄せられるとともに、マイナスに帯電されたナノ粒子１３ｂが陽極１５側に引き寄せられる。このため、レンズ体１１０の屈折率は、分散媒１２の屈折率のみにより定まる比較的小さな屈折率となる。尚、陰極１４，陽極１５間への電圧の印加を中止すると、再び図２２（ａ）に示す状態に落ち着く。
【０１５４】
図２３は、外形が板形状のレンズ体における結像位置のずれを説明するための図である。
【０１５５】
図２３（ａ）には、凸状のレンズからの被写体光の結像位置が示されている。ここで、図２３（ｂ）に示すように、厚さｄ，屈折率ｎの屈折率可変板を像空間に挿入する。この屈折率可変板の空気換算長は、厚さｄを屈折率ｎで割った値（ｄ／ｎ）で表わされる。このため、結像位置は、ｄ（１−１／ｎ）だけ後方（図２の左側）にずれることとなる。
【０１５６】
また、図２３（ｃ）に示すように、像空間において、ともに厚さｄであって屈折率が異なる２枚の屈折率可変板（屈折率はそれぞれｎ１，ｎ２とする）を用意し、それらの屈折率可変板を入れ替えた場合、それら屈折率可変板の結像位置のずれΔｄは、ｄ（１／ｎ１−１／ｎ２）となる。焦点距離ｆのレンズ系における、物体距離Ｄ時の結像位置の後側焦点からの距離は、ｆ2／Ｄであるので、Δｄをｆ2／Ｄとすることにより屈折率の異なる屈折率可変板の出し入れによって、無限遠物体と、物体距離Ｄの物体への焦点調節が可能になる。ここで、２枚の屈折率可変板の出し入れに代えて、前述した図２２に示すレンズ体１１０を用いて分散質１３を電気泳動させて光の屈折を制御することにより、焦点距離の調節を行なうことができる。
【０１５７】
図２４は、外形が板形状であって陰極および陽極双方の内側の面に絶縁膜がコーティングされてなるレンズ体の断面形状を示す図である。
【０１５８】
図２４に示すレンズ体１２０は、図２２に示すレンズ体１１０と比較し、陰極１４および陽極１５双方の内側の面に絶縁膜２４がコーティングされ、それら絶縁膜２４が分散媒１２に接して配置されている点が異なっている。このレンズ体１２０では、陰極１４および陽極１５の内側の面に絶縁膜２４がコーティングされているため、分散質１３の、陰極１４および陽極１５への凝集を防止することができる。ここで、絶縁膜２４は、ポリイミド絶縁膜である。このため、陰極１４および陽極１５は、優れた耐熱性および耐久性を有する。このように構成されたレンズ体１２０で、分散質１３を電気泳動させることにより光通過領域１０ａを通過する光の屈折を制御してもよい。
【０１５９】
図２５は、外形が板形状であって、円筒形状の部材および円板形状の部材からなる容器を備えたレンズ体の断面形状を示す図である。
【０１６０】
図２５に示すレンズ体１３０には、陰極１４および陽極１５の周囲を囲むように配置された円筒形状の部材３１＿１と、その部材３１＿１の前面および背面に嵌め込まれるともに少なくとも光通過領域１０ａが光透過性であって外形が円板形状の部材３１＿２，３１＿３からなる容器３１が備えられている。これら部材３１＿１，３１＿２，３１＿３は、プラスチックから形成されている。このため、軽量で耐衝撃性の高い容器３１が実現されている。尚、これら部材３１＿１，３１＿２，３１＿３をプラスチックに代えてガラスで形成してもよい。
【０１６１】
また、図２５（ａ）に示すように、分散媒１２内には、マイナスに帯電されたナノ粒子１３ｂが分散されている。ここで、陰極１４と陽極１５との間に所定の電圧が印加されると、図２５（ｂ）に示すように、分散媒１２内に一様に分散されていたナノ粒子１３ｂが陽極１５側に引き寄せられる。このため、レンズ体１３０の屈折率は、分散媒１２の屈折率とナノ粒子１３ｂにより定まる屈折率とからなる比較的大きな屈折率から、分散媒１２の屈折率のみにより定まる比較的小さな屈折率となる。
【０１６２】
図２６は、外形が板形状であって、容器の、光通過領域における背面に、複数の電極部からなる電極が配置されてなるレンズ体の断面形状を示す図である。
【０１６３】
レンズ体１４０を構成する容器１１１の、光通過領域１０ａを取り巻く位置には、第１の電極１６１が配置されている。また、その容器１１１の、光通過領域１０ａにおける背面には、複数の電極部１６２ａからなる第２の電極１６２が配置されている。さらに、分散媒１２内にはマイナスのナノ粒子１３ｂが分散している。
【０１６４】
ここで、第１，第２の電極１６１，１６２にマイナスの電圧，プラスの電圧が印加された場合は、第１，第２の電極１６１，１６２は陰極，陽極の役割を担うこととなる。一方、第１，第２の電極１６１，１６２にプラスの電圧，マイナスの電圧が印加された場合は、第１，第２の電極１６１，１６２は陽極，陰極の役割を担うこととなる。
【０１６５】
先ず、図２６（ａ）に示すレンズ体１４０において、第１，第２の電極１６１，１６２にマイナスの電圧，プラスの電圧が印加されるものとする。すると、第１，第２の電極１６１，１６２は、陰極，陽極の役割を担うこととなる。尚、第２の電極１６２を構成する複数の電極部１６２ａそれぞれには、同じ値のプラスの電圧が印加されるものとする。従って、この場合は、複数の電極部１６２ａそれぞれに同量のナノ粒子１３ｂが引き寄せられる。
【０１６６】
次いで、図２６（ｂ）に示すように、第１，第２の電極１６１，１６２にプラスの電圧，マイナスの電圧が印加される。すると、第１，第２の電極１６１，１６２は、陽極，陰極の役割を担うこととなり、第１の電極１６１にナノ粒子１３ｂが引き寄せられる。このようにして、ナノ粒子１３ｂの分布を制御してもよい。
【０１６７】
図２７は、外形が板形状であって、容器の、光通過領域における前面および背面の双方に、複数の電極部からなる電極が配置されてなるレンズ体の断面形状を示す図である。
【０１６８】
図２７に示すレンズ体１５０は、図２６に示すレンズ体１４０と比較し、容器１１１の、光通過領域１０ａにおける前面にも、第２の電極１６２と同じ役割を担う複数の電極部１６３ａからなる第３の電極１６３が配置されている。
【０１６９】
図２７（ａ）において、第１の電極１６１にマイナスの電圧が印加されるとともに、第２，第３の電極１６２，１６３にプラスの電圧が印加されるものとする。すると、第１の電極１６１は陰極の役割を担うとともに、第２，第３の電極１６２，１６３は陽極の役割を担うこととなり、従って複数の電極部１６２ａ，１６３ａそれぞれに同量のナノ粒子１３ｂが引き寄せられることとなる。
【０１７０】
次いで、図２７（ｂ）に示すように、第１の電極１６１にプラスの電圧が印加されるとともに、第２，第３の電極１６２，１６３にマイナスの電圧が印加される。すると、第１の電極１６１は陽極の役割を担うとともに、第２，第３の電極１６２，１６３は陰極の役割を担うこととなり、従って第１の電極１６１にナノ粒子１３ｂが引き寄せられる。このようにして、ナノ粒子１３ｂの分布を制御してもよい。
【０１７１】
上述したように、本発明の第１の撮影装置の一実施形態であるデジタルカメラ１０００では、容器内部に液体を収容し印加電圧に応じてその液体の屈折率変化を生ぜしめ、その液体の屈折率変化に応じたレンズ作用を成す液体レンズ１０１０の例で説明したが、この液体レンズ１０１０に代えて、以下に説明する、容器内部に液体を収容し印加電圧に応じてその液体の形状変化を生ぜしめ、その液体の形状変化に応じたレンズ作用を成す液体レンズを備え、その液体レンズの寿命を検知してもよい。
【０１７２】
図２８は、図１に示すデジタルカメラにおいて、液体の屈折率変化に応じたレンズ作用を成す液体レンズに代えて備えられた、液体の形状変化に応じたレンズ作用を成す液体レンズの概略構成図である。
【０１７３】
以下では、矢印Ｏの方向に光が透過するものとし、光の入射側（図２８の上側）を上側、光の出射側（図２８の下側）を下側と称する。
【０１７４】
図２８に示すように、液体レンズ２０１は、ガラス製のチューブ２１１ａの両端がガラス製のキャップ２１１ｂ，２１１ｃで塞がれたガラス製の容器２１１の内部に、支持電解質が加えられた透明な水２２１と、絶縁性液体である透明な油２２２とが互いに混じり合わずに収容されている。水２２１よりも油２２２の方が光の屈折率が大きいため、液体レンズ２０１では、油２２２が光を屈折させるレンズの役割を担う。
【０１７５】
容器２１１の、チューブ２１１ａの内面と、チューブ２１１ａの上端を塞ぐキャップ２１１ｂの内面は、撥水性を有する撥水性膜２１５で覆われており、チューブ２１１ａの下端を塞ぐキャップ２１１ｃの内面は、親水性を有する親水性膜２１６で覆われている。
【０１７６】
また、チューブ２１１ａと撥水性膜２１５との間には、絶縁膜２１４が設けられており、液体レンズ２０１には、水２２１と接する第１電極２１２と、絶縁膜２１４によって水２２１と絶縁された第２電極２１３も備えられている。
【０１７７】
第１電極２１２と第２電極２１３との相互間に電圧が印加されていない状態では、図２８（ａ）に示すように、水２２１は撥水性膜２１５と反撥して親水性膜２１６と接触するため、水２２１と撥水性膜２１５との接触部分Ｐ1が小さくなる。このため、水２２１は半球形状に滞留し、水２２１に押された油２２２は円筒形状から半球を刳り貫いた形状に滞留する。油２２２からみたときの、水２２１と油２２２との境界面の形状は凹状であるため、図２８（ａ）では、液体レンズ２０１は凹レンズとして機能する。
【０１７８】
また、例えば、第１電極２１２にプラスの電圧を印加し、第２電極２１３にマイナスの電圧を印加すると、第１電極２１２から水２２１にプラス電荷２３１ａが放出され、第２電極２１３にはマイナス電荷２３１ｂが溜まる。このとき、水２２１に放出されたプラス電荷２３１ａが、クーロン力によって第２電極２１３のマイナス電荷２３１ｂに引き付けられ、水２２１と撥水性膜２１５との接触部分Ｐ2が印加電圧に応じて大きくなる。図２８（ｂ）では、油２２２からみたときの、水２２１と油２２２との境界面の形状は凸状となっており、液体レンズ２０１は凸レンズとして機能する。また、第１電極２１２および第２電極２１３に印加される電圧を調整することによって、水２２１と油２２２との境界面の形状を少しずつ変化させることができる。
【０１７９】
このように、液体レンズ２０１によると、レンズを移動させる機構を設けなくても、水２２１と油２２２との境界面の形状を変化させることによって、ズーム機能やフォーカス機能を実現することができる。
【０１８０】
ここで、図２８に示す液体レンズ２０１では、第１電極２１２および第２電極２１３に電圧が印加されると、水２２１に電流が流れるため、その水２２１が電気分解されて水素と酸素が発生する恐れがある。従って、長期にわたって使用すると、それら水素と酸素からなる気体が溜まって気泡化してしまい、光の散乱が起こってレンズとしての性能が劣化するという問題がある。また、撥水性膜２１５が電気的に分解されて撥水性が低下する恐れがあり、その場合、界面の、印加された電圧の大きさに応じて凸状から凹状まで変化する形状が正しく変化せず、従ってレンズとしての曲率半径が正しく変化しないこととなり、レンズ性能が低下するという問題が発生する。
【０１８１】
さらに、電解支持塩であるアンモニウム塩化合物が電気的に分解される場合があり、その場合黄色に着色した分解物が生成されやすい。また、絶縁性液体である油２２２が電気的に分解される場合があり、その場合も黄色に着色した分解物が生成されやすい。このため、レンズ自身が黄ばむこととなる。
【０１８２】
そこで、図２８に示す液体レンズ２０１においても、前述した液体レンズ１０１０と同様にして、工場出荷時において、液体レンズ２０１に電圧を印加して形状を変化させることによりコントラストの増減方向をチェックしながら、コントラストの最大点を求め、その最大点に焦点を合わせるべき被写体が存在するとして合焦点位置を求め、この時点における印加電圧を基準値としてＥＥＰＲＯＭ１３０１に記憶する。その後、サービスセンタにおいて、液体レンズ２０１に電圧を印加して形状を変化させることによりコントラストの増減方向をチェックしながら、コントラストの最大点を求め、その最大点に焦点を合わせるべき被写体が存在するとして合焦点位置を求める。次いで、この合焦点位置における印加電圧と、ＥＥＰＲＯＭ１３０１に記憶された基準値との差分が所定量を越えた場合に、液体レンズ２０１が寿命である旨を検知する。
【０１８３】
図２９は、本発明の第２の撮影装置の一実施形態であるデジタルカメラの回路構成を示すブロック図、図３０は、図２９に示す撮影レンズ、シャッタユニット、撮像素子、および駆動回路の配置構成を示す図である。
【０１８４】
図２９に示すデジタルカメラ２０００は、図５に示すデジタルカメラ１０００と比較し、撮影レンズ２０１０と、ＥＥＰＲＯＭ２３０１と、検知手段２３０２とが異なっている。撮影レンズ２０１０は、図３０に示すように、容器内部に液体を収容し印加電圧に応じてその液体の屈折率変化を生ぜしめ、その液体の屈折率変化に応じたレンズ作用を成す交換自在な液体レンズ１０１０、およびその液体レンズ１０１０の前面に配備された凸状のレンズ２０１１から構成されている。尚、この撮影レンズ２０１０は、カメラ本体から着脱自在になっており、前述した図４に示す液体レンズ１０１０に代えて、この図４に示す案内部１００１ａ，１００１ｂ，１００１ｃに着脱自在に装着することができる。ここで、撮影レンズ２０１０、シャッタユニット１２２１、および撮像素子１２２２が、本発明にいう撮影光学系の一例に相当する。また、ＥＥＰＲＯＭ２３０１は、本発明にいう記憶手段の一例に相当し、このＥＥＰＲＯＭ２３０１は、所定の被写体の、合焦時の画像信号に基づくコントラストの基準値を記憶する。さらに、検知手段２３０２は、上記所定の被写体と同一のコントラストを有する被写体の、合焦時の画像信号に基づくコントラスト値と、ＥＥＰＲＯＭ２３０１に記憶された基準値との差分が所定量を越えた場合に、液体レンズ１０１０が寿命である旨を検知する。
【０１８５】
図３１は、工場出荷時における合焦時のコントラスト値とサービスセンタにおける合焦時のコントラスト値とを示す図である。
【０１８６】
デジタルカメラ２０００を工場から出荷するにあたり、前述した図７に示す、そのデジタルカメラ２０００から所定距離Ｌだけ離れて設置されたパネルＰ１およびランプＳを使用して、液体レンズ制御部１２２５ａから液体レンズ１０１０に電圧を印加して屈折率を変化させることによりコントラストの増減方向をチェックしながら、被写体の、合焦時の画像信号に基づくコントラストの基準値Ｃ0をＥＥＰＲＯＭ２３０１に記憶しておく。
【０１８７】
その後、サービスセンタにおいて、上記パネルＰ１，ランプＳと同様なパネルおよびランプを使用して、液体レンズ制御部１２２５ａから液体レンズ１０１０に電圧を印加して屈折率を変化させることによりコントラストの増減方向をチェックしながら、上記被写体と同一のコントラストを有する被写体の、合焦時の画像信号に基づくコントラストの値Ｃ1を求める。さらに、このコントラストの値Ｃ1と、ＥＥＰＲＯＭ２３０１に記憶された基準値Ｃ0との差分が所定量を越えた場合に、液体レンズ１０１０が寿命である旨を検知する。このようにして、性能が劣化した液体レンズ１０１０のみを新品の液体レンズ１０１０に交換してもよい。尚、ここでは、コントラストの値Ｃ1と、ＥＥＰＲＯＭ２３０１に記憶された基準値Ｃ0との差分が所定量を越えた場合に、液体レンズ１０１０が寿命である旨を検知する例で説明したが、コントラストの値Ｃ1と、ＥＥＰＲＯＭ２３０１に記憶された基準値Ｃ0との比が所定量を越えた場合に、液体レンズ１０１０が寿命である旨を検知してもよい。
【０１８８】
図３２は、本発明の第３の撮影装置の一実施形態であるデジタルカメラの回路構成を示すブロック図、図３３は、図３２に示す液体レンズ、シャッタユニット、撮像素子、および駆動回路の配置構成を示す図である。
【０１８９】
図３２に示すデジタルカメラ３０００を構成する撮影レンズ３０１０は、図３３に示すように、前群レンズ３０１１と、容器内部に液体を収容し液体レンズ制御部１２２５ａからの印加電圧に応じてその液体の屈折率変化を生ぜしめ、その液体の屈折率変化に応じたレンズ作用を成す液体レンズ３０１２（後群レンズ）と、ピント調節用のフォーカスレンズ３０１３とから構成されている。ここで、撮影レンズ３０１０、シャッタユニット１２２１、および撮像素子１２２２が本発明にいう撮影光学系の一例に相当する。この撮影光学系は、液体レンズ３０１２のレンズ作用を変化させることにより焦点距離を変化させる焦点距離可変な撮影光学系である。一方、駆動回路１２２５には、フォーカスレンズ３０１３を駆動するためのフォーカスモータ１２２５ｅ、シャッタユニット１２２１を駆動するためのシャッタモータ１２２５ｂ、およびそれらフォーカスモータ１２２５ｅ，シャッタモータ１２２５ｂに電圧を印加するためのモータドライバ１２２５ｃが備えられている。また、駆動回路１２２５には、液体レンズ３０１２に印加する電圧を制御することにより焦点距離を変化させる液体レンズ制御部１２２５ａと、撮像素子１２２２を駆動するための撮像素子駆動部１２２５ｄが備えられている。
【０１９０】
ＥＥＰＲＯＭ３３０１は、本発明にいう記憶手段の一例に相当し、このＥＥＰＲＯＭ３３０１は、所定距離にある被写体が所定倍率で撮影されるときの印加電圧の基準値を記憶する。
【０１９１】
検知手段３３０２は、上記所定距離と同一距離にある上記被写体と同一の被写体を上記所定倍率と同一の倍率で撮影したときの印加電圧と、ＥＥＰＲＯＭ３３０１に記憶された基準値との差分が所定量を越えた場合に、液体レンズ３０１２が寿命である旨を検知する。
【０１９２】
図３４は、図３２に示すデジタルカメラを工場から出荷するにあたり、所定距離にある被写体が所定倍率で撮影されるときの印加電圧の基準値をＥＥＰＲＯＭに記憶するための様子を示す図である。
【０１９３】
図３４には、図３２に示すデジタルカメラ３０００を構成する、撮影レンズ３０１０、液体レンズ制御部１２２５ａ、および撮像素子１２２２が示されている。また、図３４には、工場に設置された、テストパターンａ０，ａ１，ａ２，ａ３，ａ４を有するパネルＰ２およびそのパネルＰ２を所定の光量で照射するランプＳが示されている。パネルＰ２は、撮影レンズ１０１０から所定距離だけ離れて設置される。
【０１９４】
デジタルカメラ３０００を工場から出荷するにあたり、所定距離にあるパネルＰ２を所定倍率で撮影するような電圧を液体レンズ制御部１２２５ａから液体レンズ３０１２に印加し、その時の印加電圧の基準値をＥＥＰＲＯＭ３３０１に記憶する。また、そのときに撮影して得られた画像信号が表わすテストパターンもＥＥＰＲＯＭ３３０１に記憶する。
【０１９５】
その後、サービスセンタにおいて、図３４に示すパネルＰ２と同様なパネルを上記所定距離と同一距離に設置し、且つ上記ランプＳと同様なランプを用意する。次いで、上記所定距離と同一距離にあるパネルＰ２と同一のパネルを上記所定倍率と同一の倍率で撮影したときの液体レンズ制御部１２２５ａからの印加電圧と、ＥＥＰＲＯＭ３３０１に記憶された基準値との差分が所定量を越えた場合に、液体レンズ３０１２が寿命である旨を検知手段３３０２で検知する。
【０１９６】
図３５は、工場出荷時に所定倍率で撮影して得られた画像信号が表わすテストパターンと、サービスセンタにおいて上記所定倍率と同一の倍率で撮影して得られた画像信号が表わすテストパターンとを重ねて示した図である。
【０１９７】
図３５には、工場出荷時に所定倍率で撮影して得られた画像信号が表わすテストパターンｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４が示されている。また、この図３５には、サービスセンタにおいて上記所定倍率と同一の倍率で撮影して得られた画像信号が表わすテストパターンｂ０，ｂ１１，ｂ１２，ｂ１３，ｂ１４が、上記テストパターンｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４に重ねて示されている。
【０１９８】
図３６は、工場出荷時に所定倍率で撮影したときの印加電圧と、サービスセンタにおいて上記所定倍率と同一の倍率で撮影したときの印加電圧とを示す図である。
【０１９９】
図３６の横軸は、液体レンズ制御部１２２５ａの、液体レンズ３０１２への印加電圧を示す。また、図３６の縦軸は、倍率を示す。
【０２００】
図３６に示すグラフＡは、液体レンズ３０１２の、工場出荷時において得られた印加電圧に対する倍率のグラフである。このグラフＡにおける電圧Ｖ0（基準値）が、工場出荷時に所定倍率αで撮影してテストパターンｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４を得た時の電圧である。一方、グラフＢは、液体レンズ３０１２の、サービスセンタにおいて得られた印加電圧に対する倍率のグラフである。このグラフＢにおける電圧Ｖ1は、サービスセンタにおいて所定倍率αと同一の倍率で撮影してテストパターンｂ０，ｂ１１，ｂ１２，ｂ１３，ｂ１４を得た時の印加電圧である。尚、所定倍率αと同一の倍率は、デジタル信号処理処理部１２２７（図３２参照）で以下のようにして求められる。
【０２０１】
図３７は、所定倍率と同じ倍率を求めるための説明図である。
【０２０２】
図３７には、工場出荷時に所定倍率αで撮影して得られた画像信号が表わすテストパターンｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４が示されている。サービスセンタにおいては、先ず、ＥＥＰＲＯＭ３３０１から基準値（電圧Ｖ0）を読み出し、この基準値を液体レンズ３０１２に印加して、図３７にテストパターンｂ０，ｂ１１，ｂ１２，ｂ１３，ｂ１４を得る。次いで、ｂ０とｂ１１との距離、ｂ０とｂ１２との距離、ｂ０とｂ１３との距離、ｂ０とｂ１４との距離を求める。さらに、これらの距離が、ｂ０とｂ１との距離、ｂ０とｂ２との距離、ｂ０とｂ３との距離、ｂ０とｂ４との距離と同じになるように、印加電圧を調節する。ここで、調整された印加電圧が上記印加電圧Ｖ1となる。このようにして、所定倍率αと同一の倍率を求める。
【０２０３】
さらに、検知手段３３０２（図３２参照）では、サービスセンタにおける印加電圧Ｖ1と、ＥＥＰＲＯＭ３３０１に記憶された基準値Ｖ0との差分が所定量を越えた場合に、液体レンズ３０１２が寿命である旨を検知する。尚、上記印加電圧Ｖ1と基準値Ｖ0との比が所定量を越えた場合に、液体レンズ３０１２が寿命である旨を検知してもよい。
【０２０４】
図３８は、本発明の第４の撮影装置の一実施形態であるデジタルカメラの回路構成を示すブロック図である。
【０２０５】
図３８に示すデジタルカメラ４０００は、図３２に示すデジタルカメラ３０００と比較し、ＥＥＰＲＯＭ４３０１および検知手段４３０２が異なっている。
【０２０６】
ＥＥＰＲＯＭ４３０１は、撮影レンズ３０１０を構成する液体レンズ３０１２に所定の電圧を印加して所定距離にある被写体を撮影したときの倍率の基準値を記憶する。
【０２０７】
検知手段４３０２は、液体レンズ３０１２に上記所定電圧と同一の電圧を印加して上記所定距離と同一距離にある上記被写体と同一の被写体を撮影したときの倍率と、ＥＥＰＲＯＭ４３０１に記憶された基準値との差分が所定量を越えた場合に、液体レンズ３０１２が寿命である旨を検知する。
【０２０８】
図３９は、工場出荷時に液体レンズに所定の電圧を印加して所定距離にある被写体を撮影したときの倍率の基準値と、サービスセンタにおいて液体レンズに上記所定電圧と同一の電圧を印加して上記所定距離と同一距離にある上記被写体と同一の被写体を撮影したときの倍率とを示す図である。
【０２０９】
図３９の横軸は、液体レンズ制御部１２２５ａの、液体レンズ３０１２への印加電圧を示す。また、図３９の縦軸は、倍率を示す。
【０２１０】
図３９に示すグラフＡは、液体レンズ３０１２の、工場出荷時において得られた印加電圧に対する倍率のグラフである。このグラフＡにおける、液体レンズ３０１２に所定の電圧Ｖ0を印加して所定距離にある被写体を撮影したときの倍率（基準値）はα0である。一方、グラフＢは、液体レンズ３０１２の、サービスセンタにおいて得られた印加電圧に対する倍率のグラフである。このグラフＢにおける、液体レンズ３０１２に所定電圧Ｖ0と同一の電圧を印加して上記所定距離と同一距離にある上記被写体と同一の被写体を撮影したときの倍率はα1である。図３８に示す検知手段４３０２では、サービスセンタにおける倍率α1と、ＥＥＰＲＯＭ４３０１に記憶された基準値α0との差分が所定量を越えた場合に、液体レンズ３０１２が寿命である旨を検知する。尚、上記倍率α1と基準値α0との比が所定量を越えた場合に、液体レンズ３０１２が寿命である旨を検知してもよい。
【０２１１】
尚、本実施形態では、デジタルカメラとしての撮影装置について説明したが、本発明の撮影装置は、デジタルカメラに限られるものではなく、例えば携帯電話やＰＤＡといった携帯型機器にデジタルカメラの機能が組み込まれたタイプの撮影装置であってもよい。
【０２１２】
次に、本発明の寿命検知装置の実施形態について説明する。
【０２１３】
図４０は、本発明の第１の寿命検知装置の一実施形態の外観斜視図である。
【０２１４】
図４０に示す寿命検知装置５０００は、液体レンズ１０１０をピント調整用のフォーカスレンズとして用いた撮影光学系ユニット５００１中の液体レンズ１０１０の寿命を検知する寿命検知装置である。この寿命検知装置５０００は、サービスセンタに設置される。
【０２１５】
この寿命検知装置５０００には、撮影光学系ユニット５００１が着脱自在に装着され、その撮影光学系ユニット５００１からの被写体光を最終的にデジタルデータに変換して出力する撮影光学部５１００と、撮影光学部５１００を載置するためのスタンド５２００と、撮影光学部５１００から出力されるデジタルデータを受信するパーソナルコンピュータ５３００とが備えられている。撮影光学部５１００とパーソナルコンピュータ５３００はインタフェースケーブル５４００で接続される。スタンド５２００は、置台５２０１と、軸部５２０２と、基台５２０３とから構成されている。
【０２１６】
また、サービスセンタには、前述した図７に示すパネルＰ１およびランプＳと同様のパネルＰ１およびランプＳが設置される。パネルＰ１は、撮影光学部５１００に装着された撮影光学系ユニット５００１から所定距離Ｌ（図７に示す所定距離と同じ距離）だけ離れて設置される。先ず、撮影光学部５１００について図４１を参照して説明する。
【０２１７】
図４１は、図４０に示す撮影光学部の回路構成を示すブロック図である。
【０２１８】
図４１に示す撮影光学部５１００には、撮影光学系ユニット５００１を装着するための案内部５１０１と、シャッタユニット５１０２と、撮像素子５１０３と、これらシャッタユニット５１０２，撮像素子５１０３を駆動する駆動回路５１０４と、アナログ信号処理部５１０５と、Ａ／Ｄ部５１０６と、データ送信インタフェース部５１０７と、この撮影光学部５１００全体の動作を制御する制御部５１０８とが備えられている。
【０２１９】
この撮影光学部５１００では、シャッタユニット５１０２を経由してきた被写体光が、撮像素子５１０３に入射される。撮像素子５１０３は、入射された被写体光を電気信号であるアナログの画像信号に変換して、アナログ信号処理部５１０５に出力する。
【０２２０】
アナログ信号処理部５１０５は、撮像素子５１０３から出力されたアナログ画像信号に対して雑音低減処理等を施し、その処理等が施されたアナログ画像信号をＡ／Ｄ部５１０６に出力する。Ａ／Ｄ部５１０６は、そのアナログ画像信号にＡ／Ｄ変換処理を行なってデジタルデータを生成してデータ送信インタフェース部５１０７に出力する。
【０２２１】
データ送信インタフェース部５１０７は、Ａ／Ｄ部５１０６からのデジタルデータを所定のフォーマットに変換し、インタフェースケーブル５４００を経由してパーソナルコンピュータ５３００に送信する。
【０２２２】
図４２は、図４０に示すパーソナルコンピュータの回路構成を示すブロック図である。
【０２２３】
図４２に示すパーソナルコンピュータ５３００には、データ受信インタフェース部５３０１と、記憶部５３０２と、寿命検知部５３０３と、表示部５３０４とが備えられている。
【０２２４】
データ受信インタフェース部５３０１は、撮影光学部５１００を構成するデータ送信インタフェース部５１０７からのデジタルデータを受信する。
【０２２５】
記憶部５３０２は、図５に示すＥＥＰＲＯＭ１３０１と同じ役割を担うものであり、典型的には工場出荷時に所定距離にある被写体の合焦時の印加電圧の基準値を記憶しておくメモリである。
【０２２６】
寿命検知部５３０３は、図５に示す検知手段１３０２と同じ役割を担うものであり、上記所定距離Ｌと同一距離にある図４０に示すパネルＰ１（被写体）の合焦時の印加電圧と、記憶部５３０２に記憶された基準値との差分が所定量を越えた場合に、液体レンズ１０１０が寿命である旨を検知する。
【０２２７】
表示部５３０４は、寿命検知部５３０３で検知された結果を表示する。
【０２２８】
本発明の第１の寿命検知装置の一実施形態である寿命検知装置５０００は、サービスセンタにおいて、前述したデジタルカメラ１０００に備えられた液体レンズ１０１０の寿命を検知する場合と同様にして、撮影光学部５１００に装着された撮影光学系ユニット５００１の液体レンズ１０１０の寿命を検知する。具体的には、撮影光学系ユニット５００１を案内部５１０１により装着し、さらにパネルＰ１を所定距離Ｌに設置してランプＳで照射する。次いで、制御部５１０８が、駆動回路５１０４を経由して液体レンズ１０１０に電圧を印加して屈折率を変化させることによりコントラストの増減方向をチェックしながら、コントラストの最大点（図８に示すコントラスト値Ｃ1）を求め、その最大点に焦点を合わせるべき被写体が存在するとして合焦点位置を求める。さらに、この合焦点位置における印加電圧（図８に示す電圧Ｖ1）を表わすデジタルデータをデータ送信インタフェース部５１０７から出力する。
【０２２９】
パーソナルコンピュータ５３００を構成する寿命検知部５３０３では、データ受信インタフェース部５３０１を経由して、データ送信インタフェース部５１０７からのデジタルデータを表わす電圧Ｖ1と、記憶部５３０２に記憶された基準値Ｖ0（図８参照）との差分が所定量を越えた場合に寿命であると検知し、その旨を表示部４３０４に表示する。このため、サービスセンタにおいて、持ち込まれたデジタルカメラの撮影光学系ユニット５００１を寿命検知装置５０００に装着して、この撮影光学系ユニット５００１に用いられている液体レンズ１０１０が寿命であるか否かを検知することができる。従って、性能が劣化した液体レンズ１０１０を用いた撮影光学系ユニット５００１での撮影を防止することができる。
【０２３０】
次に、本発明の第２の寿命検知装置の一実施形態について説明する。
【０２３１】
ここでは、再び図４０〜図４２を参照して、本発明の第２の寿命検知装置の一実施形態について説明する。また、前述した本発明の第１の寿命検知装置の一実施形態である寿命検知装置５０００の構成要素と同一の構成要素については説明を省略し、相違点のみ説明する。ここでは、図４２に示す記憶部５３０２および寿命検知部５３０３が異なっている。詳細には、記憶部５３０２が、図２９に示すＥＥＰＲＯＭ２３０１と同じ役割を担うとともに、寿命検知部５３０３が、図２９に示す検知手段２３０２と同じ役割を担うこととなる。
【０２３２】
本発明の第２の寿命検知装置の一実施形態は、図２９に示す撮影レンズ２０１０からなる撮影光学系ユニット中の液体レンズ１０１０の寿命を検知する寿命検知装置である。この寿命検知装置は、サービスセンタにおいて、前述したデジタルカメラ２０００に備えられた液体レンズ１０１０の寿命検知する場合と同様にして、撮影光学系ユニットに含まれる液体レンズ１０１０の寿命を検知する。具体的には、図７に示すパネルＰ１と同一のコントラストを有する図４０に示すパネルＰ１の、合焦時の画像信号に基づくコントラストの値Ｃ1（図３１参照）と、基準値Ｃ0との差分が所定量を超えた場合に、液体レンズ１０１０が寿命である旨を検知する。
【０２３３】
さらに、本発明の第３の寿命検知装置の一実施形態について説明する。
【０２３４】
ここでも、図４０〜図４２を参照して相違点のみ説明する。本発明の第３の寿命検知装置の一実施形態は、図４２に示す記憶部５３０２および寿命検知部５３０３が異なっている。詳細には、記憶部５３０２が、図３２に示すＥＥＰＲＯＭ３３０１と同じ役割を担うとともに、寿命検知部５３０３が、図３２に示す検知手段３３０２と同じ役割を担うこととなる。
【０２３５】
本発明の第３の寿命検知装置の一実施形態は、図３３に示す液体レンズ３０１２のレンズ作用を変化させることにより焦点距離を変化させる焦点距離可変な撮影光学系ユニット中の液体レンズ３０１２の寿命を検知する寿命検知装置である。この寿命検知装置は、サービスセンタにおいて、前述したデジタルカメラ３０００に備えられた液体レンズ３０１２の寿命検知する場合と同様にして、撮影光学系ユニット中の液体レンズ３０１２の寿命を検知する。具体的には、工場出荷時における撮影条件と同じ撮影条件、即ち図３４に示すパネルＰ２と同一のパネルを同一距離で且つ同一の倍率α（図３６参照）になるように撮影したときの印加電圧Ｖ1と、基準値Ｖ0との差分が所定量を越えた場合に、液体レンズ３０１２が寿命である旨を検知する。
【０２３６】
次に、本発明の第４の寿命検知装置の一実施形態について説明する。
【０２３７】
ここでも、図４０〜図４２を参照して相違点のみ説明する。本発明の第４の寿命検知装置の一実施形態は、図４２に示す記憶部５３０２が、図３８に示すＥＥＰＲＯＭ４３０１と同じ役割を担うとともに、寿命検知部５３０３が、図３８に示す検知手段４３０２と同じ役割を担うこととなる。
【０２３８】
本発明の第４の寿命検知装置の一実施形態は、液体レンズ３０１２のレンズ作用を変化させることにより焦点距離を変化させる焦点距離可変な撮影光学系ユニット中の液体レンズ３０１２の寿命を検知する寿命検知装置である。この寿命検知装置は、サービスセンタにおいて、前述したデジタルカメラ４０００に備えられた液体レンズ３０１２の寿命検知する場合と同様にして、撮影光学系ユニット中の液体レンズ３０１２の寿命を検知する。具体的には、工場出荷時における撮影条件と同じ撮影条件、即ち図３４に示すパネルＰ２と同一のパネルを同一距離で且つ同一の印加電圧Ｖ0（図３９参照）で撮影した時に得られた倍率α1と、基準値（α0）との差分が所定量を越えた場合に、液体レンズ３０１２が寿命である旨を検知する。
【図面の簡単な説明】
【０２３９】
【図１】本発明の第１の撮影装置の一実施形態であるデジタルカメラを前面斜め上から見た外観斜視図である。
【図２】図１のデジタルカメラを背面斜め上から見た外観斜視図である。
【図３】図１のデジタルカメラに備えられた液体レンズを示す図である。
【図４】図１のデジタルカメラにおいて、図３に示す液体レンズを着脱する様子を示す図である。
【図５】図１に示すデジタルカメラの回路構成を示すブロック図である。
【図６】図５に示す液体レンズ、シャッタユニット、撮像素子、および駆動回路の配置構成を示す図である。
【図７】図５に示すデジタルカメラを工場から出荷するにあたり、所定距離にある被写体の合焦時の印加電圧の基準値をＥＥＰＲＯＭに記憶するための様子を示す図である。
【図８】工場出荷時における合焦時の印加電圧値とサービスセンタにおける合焦時の印加電圧値とを示す図である。
【図９】図６に示す液体レンズの断面形状を示す図である。
【図１０】屈折率が１．４８，１．６４４，１．７２６と変化した場合のレンズ体のバックフォーカスを示す図である。
【図１１】通常のガラスと組み合わせたレンズの曲率および厚さを示す図である。
【図１２】通常のガラスにナノ粒子を封入したレンズの曲率および厚さを示す図である。
【図１３】陰極および陽極双方の内側の面に絶縁膜がコーティングされたレンズ体の断面形状を示す図である。
【図１４】少なくとも光通過領域が光透過性であってレンズ形状を有する容器を備えたレンズ体の断面形状を示す図である。
【図１５】容器の、光通過領域における背面に、陽極が配置されてなるレンズ体の断面形状を示す図である。
【図１６】陽極の内側の面に絶縁膜がコーティングされてなるレンズ体の断面形状を示す図である。
【図１７】外に向かって凹のレンズ形状を有する容器を備えたレンズ体の断面形状を示す図である。
【図１８】外に向かって凹のレンズ形状を有する容器の、光通過領域における背面に、陽極が配置されてなるレンズ体の断面形状を示す図である。
【図１９】非球面レンズ形状を有する容器を備えたレンズ体の断面形状を示す図である。
【図２０】非球面レンズ形状を有する容器の、光通過領域における背面に、陽極４１が配置されてなるレンズ体の断面形状を示す図である。
【図２１】外に向かって双方が凸のレンズ形状を有するレンズ体の断面形状を示す図である。
【図２２】外形が板形状のレンズ体の断面形状を示す図である。
【図２３】外形が板形状のレンズ体における結像位置のずれを説明するための図である。
【図２４】外形が板形状であって陰極および陽極双方の内側の面に絶縁膜がコーティングされてなるレンズ体の断面形状を示す図である。
【図２５】外形が板形状であって、円筒形状の部材および円板形状の部材からなる容器を備えたレンズ体の断面形状を示す図である。
【図２６】外形が板形状であって、容器の、光通過領域における背面に、複数の電極部からなる電極が配置されてなるレンズ体の断面形状を示す図である。
【図２７】外形が板形状であって、容器の、光通過領域における前面および背面の双方に、複数の電極部からなる電極が配置されてなるレンズ体の断面形状を示す図である。
【図２８】図１に示すデジタルカメラにおいて、液体の屈折率変化に応じたレンズ作用を成す液体レンズに代えて備えられた、液体の形状変化に応じたレンズ作用を成す液体レンズの概略構成図である。
【図２９】本発明の第２の撮影装置の一実施形態であるデジタルカメラの回路構成を示すブロック図である。
【図３０】図２９に示す撮影レンズ、シャッタユニット、撮像素子、および駆動回路の配置構成を示す図である。
【図３１】工場出荷時における合焦時のコントラスト値とサービスセンタにおける合焦時のコントラスト値とを示す図である。
【図３２】本発明の第３の撮影装置の一実施形態であるデジタルカメラの回路構成を示すブロック図である。
【図３３】図３２に示す液体レンズ、シャッタユニット、撮像素子、および駆動回路の配置構成を示す図である。
【図３４】図３２に示すデジタルカメラを工場から出荷するにあたり、所定距離にある被写体が所定倍率で撮影されるときの印加電圧の基準値をＥＥＰＲＯＭに記憶するための様子を示す図である。
【図３５】工場出荷時に所定倍率で撮影して得られた画像信号が表わすテストパターンと、サービスセンタにおいて上記所定倍率と同一の倍率で撮影して得られた画像信号が表わすテストパターンとを重ねて示した図である。
【図３６】工場出荷時に所定倍率で撮影したときの印加電圧と、サービスセンタにおいて上記所定倍率と同一の倍率で撮影したときの印加電圧とを示す図である。
【図３７】所定倍率と同じ倍率を求めるための説明図である。
【図３８】本発明の第４の撮影装置の一実施形態であるデジタルカメラの回路構成を示すブロック図である。
【図３９】工場出荷時に液体レンズに所定の電圧を印加して所定距離にある被写体を撮影したときの倍率の基準値と、サービスセンタにおいて液体レンズに上記所定電圧と同一の電圧を印加して上記所定距離と同一距離にある上記被写体と同一の被写体を撮影したときの倍率とを示す図である。
【図４０】本発明の第１の寿命検知装置の一実施形態の外観斜視図である。
【図４１】図４０に示す撮影光学部の回路構成を示すブロック図である。
【図４２】図４０に示すパーソナルコンピュータの回路構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０２４０】
１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０，９０，１００，１１０，１２０，１３０，１４０，１５０  レンズ体
１０ａ  光通過領域
１１，１６，３１，６１，８１，１１１，２１１  容器
１２  分散媒
１３  分散質
１３ａ，１３ｂ  ナノ粒子
１４，６２  陰極
１５，４１  陽極
２４，４２  絶縁膜
３１＿１，３１＿２，３１＿３  部材
１６１，１６２，１６３  電極
１６２ａ，１６３ａ  電極部
２１１ａ    チューブ
２１１ｂ，２１１ｃ    キャップ
２１２    第１電極
２１３    第２電極
２１４    絶縁膜
２１５    撥水性膜
２１６    親水性膜
２２１    水
２２２    油
２３１ａ    プラス電荷
２３１ｂ    マイナス電荷
１０００，２０００，３０００，４０００  デジタルカメラ
１００１  前面パネル
１００１ａ，１００１ｂ、１００１ｃ，５１０１  案内部
１０１０，３０１２  液体レンズ
１０１１  支持部材
１０１１ａ，１０１１ｂ，１０１１ｃ  爪部
１０１２ａ，１０１２ｂ，１０１２ｃ  切欠部
１２１２  光学式ファインダ対物窓
１２１３  補助光発光部
１２１４  シャッタボタン
１２１５  電源スイッチ
１２１６  光学式ファインダ接眼窓
１２１７  メニュースイッチ
１２１８  実行／画面切換スイッチ
１２１９  画像モニタ
１２２１，５１０２  シャッタユニット
１２２１ａ，１２２１ｂ  シャッタ羽根
１２２２，５１０３  撮像素子（ＣＣＤ）
１２２３，５１０５  アナログ信号処理部
１２２４  ＣＰＵ
１２２５，５１０４  駆動回路
１２２５ａ  液体レンズ制御部
１２２５ａ１  接触子
１２２５ｂ  シャッタモータ
１２２５ｃ  モータドライバ
１２２５ｄ  撮像素子駆動部
１２２５ｅ  フォーカスモータ
１２２６，５１０６  Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）部
１２２７  デジタル信号処理部
１２２８  テンポラリメモリ
１２２９  圧縮伸長部
１２３０  内蔵メモリ（またはメモリカード）
１２３１  操作スイッチ部
１３０１，２３０１，３３０１，４３０１  ＥＥＰＲＯＭ
１３０２，２３０２，３３０２，４３０２  検知手段
１３０３  警告手段
２０１０，３０１０  撮影レンズ
２０１１  レンズ
３０１１  前群レンズ
３０１３  フォーカスレンズ
５０００  寿命検知装置
５００１  撮影光学系ユニット
５１００  撮影光学部
５１０７  データ送信インタフェース部
５１０８  制御部
５２００  スタンド
５２０１  置台
５２０２  軸部
５２０３  基台
５３００  パーソナルコンピュータ
５３０１  データ受信インタフェース部
５３０２  記憶部
５３０３  寿命検知部
５３０４  表示部
５４００  インタフェースケーブル
【図１】
2006093805.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2006093805.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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