(57)【要約】【課題】本発明は、焦点距離可変光学素子を提供する。【解決手段】焦点距離可変光学素子は、第一基板、少なくとも１つの圧電薄膜、反射層及び複数の駆動電極を含む。第一基板は、第一キャビティを有する。少なくとも１つの圧電薄膜は、第一基板に位置する。反射層は、少なくとも１つの圧電薄膜の表面に位置する。駆動電極は、第一基板に位置し、且つ第一キャビティを取り囲む。少なくとも１つの圧電薄膜は、それぞれ、対応する複数の駆動電極により駆動され、各駆動電極は、それぞれ、駆動電圧を少なくとも１つの圧電薄膜に印加し、これにより、少なくとも１つの圧電薄膜は、変形を生成する。【選択図】図１Ａ
2019194694.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一基板、少なくとも１つの圧電薄膜、反射層及び複数の駆動電極を含む焦点距離可変光学素子であって、
前記第一基板は、相対する第一表面及び第二表面を有し、前記第一基板は、第一キャビティを有し、前記第一キャビティは、前記第一表面及び前記第二表面を貫通し、
前記少なくとも１つの圧電薄膜は、前記第一基板の前記第一表面に位置し、
前記反射層は、前記少なくとも１つの圧電薄膜の表面に位置し、
前記複数の駆動電極は、前記第一基板の前記第一表面に位置し、且つ前記第一キャビティを取り囲み、前記少なくとも１つの圧電薄膜は、それぞれ、対応する前記複数の駆動電極により駆動され、各前記駆動電極は、それぞれ、駆動電圧を前記少なくとも１つの圧電薄膜に印加し、これにより、前記少なくとも１つの圧電薄膜は、変形を生成する、焦点距離可変光学素子。
【請求項２】
請求項1に記載の焦点距離可変光学素子であって、
前記少なくとも１つの圧電薄膜の前記第一基板上での投影範囲は、前記第一キャビティの前記第一基板上での投影範囲を完全に覆う、焦点距離可変光学素子。
【請求項３】
請求項1に記載の焦点距離可変光学素子であって、
前記少なくとも１つの圧電薄膜は、相対する第一外表面及び第二外表面を有し、前記表面は、前記第一外表面であり、前記第一外表面は、前記第一キャビティに面し、前記反射層は、前記少なくとも１つの圧電薄膜の前記第一外表面に位置する、焦点距離可変光学素子。
【請求項４】
請求項1に記載の焦点距離可変光学素子であって、
前記少なくとも１つの圧電薄膜は、相対する第一外表面及び第二外表面を有し、前記表面は、前記第二外表面であり、前記第一外表面は、前記第一キャビティに面し、前記反射層は、前記少なくとも１つの圧電薄膜の前記第二外表面に位置する、焦点距離可変光学素子。
【請求項５】
請求項1に記載の焦点可変距光学素子であって、
前記駆動電圧の範囲は、10ボルト以下である、焦点距離可変光学素子。
【請求項６】
請求項1に記載の焦点距離可変光学素子であって、
前記複数の駆動電極の形状は、環状である、焦点距離可変光学素子。
【請求項７】
請求項1に記載の焦点距離可変光学素子であって、
前記少なくとも１つの圧電薄膜は、透光性材質である、焦点距離可変光学素子。
【請求項８】
請求項1に記載の焦点距離可変光学素子であって、
前記少なくとも１つの圧電薄膜は、第一圧電薄膜及び第二圧電薄膜を含み、前記複数の駆動電極は、第一駆動電極、第二駆動電極及び第三駆動電極を含み、前記第一駆動電極、前記第一圧電薄膜、前記第二駆動電極、前記第二圧電薄膜及び前記第三駆動電極は、下から上へ順に前記第一基板にスタックされる、焦点距離可変光学素子。
【請求項９】
第一基板、少なくとも１つの圧電薄膜、光学液体、第二基板及び複数の駆動電極を含む焦点距離可変光学素子であって、
前記第一基板は、相対する第一表面及び第二表面を有し、前記第一基板は、第一キャビティを有し、前記第一キャビティは、前記第一表面及び前記第二表面を貫通し、
前記少なくとも１つの圧電薄膜は、前記第一基板の前記第一表面に位置し、
前記光学液体は、前記第一キャビティを満たすように充填され、前記光学液体は、前記少なくとも１つの圧電薄膜に接触し、
前記第二基板は、前記第一基板の前記第二表面に位置し、
前記複数の駆動電極は、前記第一基板の前記第一表面に位置し、且つ前記第一キャビティを取り囲み、前記少なくとも１つの圧電薄膜は、それぞれ、対応する前記複数の駆動電極により駆動され、各前記駆動電極は、それぞれ、駆動電圧を前記少なくとも１つの圧電薄膜に印加し、これにより、前記少なくとも１つの圧電薄膜は、変形を生成する、の焦点距離可変光学素子。
【請求項１０】
請求項9に記載の焦点距離可変光学素子であって、
前記少なくとも１つの圧電薄膜の前記第一基板上での投影範囲は、前記第一キャビティの前記第一基板上での投影範囲を完全に覆う、の焦点距離可変光学素子。
【請求項１１】
請求項9に記載の焦点距離可変光学素子であって、
弾性膜をさらに含み、
前記第二基板は、少なくとも１つの第二キャビティを有し、前記少なくとも１つの第二キャビティは、前記第一基板の前記第一キャビティと連通され、前記光学液体は、前記少なくとも１つの第二キャビティを満たすように充填され、前記第二基板は、前記弾性膜と前記第一基板との間に位置し、前記弾性膜は、前記光学液体を密封するように前記第二基板を覆い、前記弾性膜の弾性係数は、前記少なくとも１つの圧電薄膜よりも小さい、焦点距離可変光学素子。
【請求項１２】
請求項11に記載の焦点距離可変光学素子であって、
前記少なくとも１つの第二キャビティは、複数の円柱状キャビティを含む、焦点距離可変光学素子。
【請求項１３】
請求項11に記載の焦点距離可変光学素子であって、
前記少なくとも１つの第二キャビティは、凹溝を含む、焦点距離可変光学素子。
【請求項１４】
請求項11に記載の焦点距離可変光学素子であって、
前記第一キャビティの前記第一基板上での投影範囲は、前記少なくとも１つの第二キャビティの前記第一基板上での投影範囲と少なくとも一部重なり合う、焦点距離可変光学素子。
【請求項１５】
請求項9に記載の焦点距離可変光学素子であって、
前記第一基板の前記第一表面に位置する弾性膜をさらに含み、
前記第一基板は、少なくとも１つの第二キャビティ及び少なくとも１つの通路を有し、前記少なくとも１つの第二キャビティは、対応する前記少なくとも１つの通路により、前記第一キャビティと連通され、前記光学液体は、前記少なくとも１つの第二キャビティ及び前記少なくとも１つの通路を満たすように充填され、前記弾性膜の弾性係数は、前記少なくとも１つの圧電薄膜よりも小さい、焦点距離可変光学素子。
【請求項１６】
請求項15に記載の焦点距離可変光学素子であって、
前記少なくとも１つの圧電薄膜の前記第一基板上での投影範囲は、前記少なくとも１つの第二キャビティの前記第一基板上での投影範囲と少なくとも一部重なり合わない、焦点距離可変光学素子。
【請求項１７】
請求項15に記載の焦点距離可変光学素子であって、
前記少なくとも１つの第二キャビティの前記第一基板上での投影範囲において、少なくとも一部の前記弾性膜は、前記光学液体に直接接触する、焦点距離可変光学素子。
【請求項１８】
請求項15に記載の焦点距離可変光学素子であって、
前記第一キャビティの前記第一基板上での投影範囲において、前記弾性膜、前記少なくとも１つの圧電薄膜及び前記光学液体は、上から下へ順にスタックされる、焦点距離可変光学素子。
【請求項１９】
請求項18に記載の焦点距離可変光学素子であって、
前記弾性膜の外表面の一部に位置する反射層をさらに含み、
前記反射層の一部は、前記第一キャビティの前記第一基板上での投影範囲と重なり合う、焦点距離可変光学素子。
【請求項２０】
請求項15に記載の焦点距離可変光学素子であって、
前記少なくとも１つの第二キャビティは、複数の円柱状キャビティを含み、前記複数の円柱状キャビティは、それぞれ、前記第一基板に位置する、焦点距離可変光学素子。
【請求項２１】
請求項15に記載の焦点距離可変光学素子であって、
前記少なくとも１つの第二キャビティは、複数の凹溝を含み、前記複数の凹溝は、それぞれ、前記第一基板に位置する、焦点距離可変光学素子。
【請求項２２】
請求項9に記載の焦点距離可変光学素子であって、
透明膜をさらに含み、
前記少なくとも１つの圧電薄膜は、環状であり、前記透明膜に位置し、且つ前記第一キャビティを取り囲む、焦点距離可変光学素子。
【請求項２３】
請求項9に記載の焦点距離可変光学素子であって、
前記少なくとも１つの圧電薄膜は、環状であり、前記第一キャビティを取り囲み、且つ４つの領域を有し、前記複数の駆動電極は、それぞれ、異なる駆動電圧を前記少なくとも１つの圧電薄膜の前記４つの領域に印加する、焦点距離可変光学素子。
【請求項２４】
請求項9に記載の焦点距離可変光学素子であって、
前記少なくとも１つの圧電薄膜は、第一圧電薄膜及び第二圧電薄膜を含み、前記複数の駆動電極は、第一駆動電極、第二駆動電極及び第三駆動電極を含み、前記第一駆動電極、前記第一圧電薄膜、前記第二駆動電極、前記第二圧電薄膜及び前記第三駆動電極は、下から上へ順に前記第一基板にスタックされる、焦点距離可変光学素子。
【請求項２５】
請求項9に記載の焦点距離可変光学素子であって、
前記少なくとも１つの圧電薄膜は、環状であり、前記第一キャビティを取り囲み、且つ２つの領域を有し、前記複数の駆動電極は、それぞれ、異なる駆動電圧を前記少なくとも１つの圧電薄膜の前記２つの領域に印加する、焦点距離可変光学素子。
【請求項２６】
請求項9に記載の焦点距離可変光学素子であって、
前記駆動電圧の範囲は、10ボルト以下である、焦点距離可変光学素子。
【請求項２７】
請求項9に記載の焦点距離可変光学素子であって、
前記複数の駆動電極の形状は、環状である、焦点距離可変光学素子。
【請求項２８】
請求項9に記載の焦点距離可変光学素子であって、
前記少なくとも１つの圧電薄膜は、透光性材質である、焦点距離可変光学素子。
【請求項２９】
請求項9に記載の焦点距離可変光学素子であって、
前記少なくとも１つの圧電薄膜は、相対する第一外表面及び第二外表面を有し、前記第一外表面は、前記第一キャビティに面し、
前記焦点距離可変光学素子は、
前記少なくとも１つの圧電薄膜の前記第二外表面に位置する反射層をさらに含む、焦点距離可変光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子に関し、特に、焦点距離可変光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
焦点可変能力を有する光学素子は、既に、各種の光学システム、例えば、自動焦点合わせ機能を有する結像光学、適応型光学システム、光スイッチ、バーチャル・リアリティ（Virtual  Reality，VR）又はオーグメンテッド・リアリティ（Augmented  Reality，AR）ウェアラブル表示装置などに幅広く応用されている。よくある焦点可変光学素子は、その原理に従って主に次のような２種類に分けることができ、第１種類の焦点可変光学素子は、レンズ間の光軸方向上での相対距離の変化により焦点可変な機能を達成するものであり、第２種類の焦点可変光学素子は、変形可能な(Deformable)光学レンズを有するものである。
【０００３】
具体的に言えば、第１種類の焦点可変光学素子は、少なくとも、線形駆動装置が増設される必要があるレンズを有し、これにより、レンズの相対距離を変えて光学焦点可変な目的を達成する。よって、体積が比較的大きく、精度の制御がかなり難しく、駆動ノイズがあるなどの欠点が存在する。一方、第２種類の焦点可変光学素子は、変形可能な光学レンズを採用するため、線形駆動ユニットを必要とせず、体積が小さく、精度が高く、レスポンスが速く、音声なく作動できるなどの利点を有する。変形可能な光学レンズを有する光学焦点可変素子のうち、圧電効果でその中の部品の変形を駆動する焦点可変光学素子は、数十キロヘルツ(kHz)以上のレスポンスレートを有し、且つ微小電気機械システム（Micro  Electro  Mechanical  System，MEMS）を用いてさらに小型化及び量産化することもできるので、幅広い商業利用性を有する。
【０００４】
なお、この“背景技術”の部分が、本発明の内容への理解を助けるためだけのものであるため、この“背景技術”の部分に開示されている内容は、当業者に知られていない技術を含む可能性がある。よって、この“背景技術”の部分に開示されている内容は、該内容、又は、本発明の１つ又は複数の実施例が解決しようとする課題が本発明出願前に既に当業者に周知されていることを意味しない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、安定な信頼性を有する焦点距離可変光学素子を提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的及び利点は、本発明に開示されている技術的特徴からさらに理解することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の１つ又は一部又は全部の目的或いは他の目的を達成するために、本発明の一実施例は、焦点距離可変光学素子を提供する。焦点距離可変光学素子は、第一基板、少なくとも１つの圧電薄膜、反射層及び複数の駆動電極を含む。第一基板は、相対する第一表面及び第二表面を有し、且つ第一基板は、第一キャビティ（cavity）を有し、そのうち、第一キャビティは、第一表面及び第二表面を貫通する。少なくとも１つの圧電薄膜は、第一基板の第一表面に位置する。反射層は、少なくとも１つの圧電薄膜の表面に位置する。複数の駆動電極は、第一基板の第一表面に位置し、且つ第一キャビティを取り囲む。少なくとも１つの圧電薄膜は、それぞれ、対応する複数の駆動電極により駆動され、且つ各駆動電極は、それぞれ、少なくとも１つの圧電薄膜に駆動電圧を印加し、これにより、少なくとも１つの圧電薄膜は、変形を生成する。
【０００８】
上述の１つ又は一部又は全部の目的或いは他の目的を達成するために、本発明の一実施例は、焦点可変光学素子を提供し、それは、第一基板、少なくとも１つの圧電薄膜、光学液体、第二基板及び複数の駆動電極を含む。第一基板は、相対する第一表面及び第二表面を有し、且つ第一基板には、第一キャビティがあり、そのうち、第一キャビティは、第一表面及び第二表面を貫通する。少なくとも１つの圧電薄膜は、第一基板の第一表面に位置し、且つ第一キャビティの側辺を完全に覆う。光学液体は、第一キャビティを満たすように充填され、そのうち、光学液体は、少なくとも１つの圧電薄膜に接触する。第二基板は、第一基板の第二表面に位置する。複数の駆動電極は、第一基板の第一表面に位置し、且つ第一キャビティの側辺を取り囲む。少なくとも１つの圧電薄膜は、それぞれ、対応する複数の駆動電極により挟持され、且つ各駆動電極は、それぞれ、少なくとも１つの圧電薄膜に駆動電圧を印加し、これにより、少なくとも１つの圧電薄膜は、変形を生成する。
【０００９】
上述により、本発明の実施例は、少なくとも、次のような１つの利点又は作用効果を有する。本発明の実施例では、焦点距離可変光学素子は、弾性係数が比較的小さい弾性膜の設置により、開口部内に位置する圧電薄膜が異なる環境条件下で依然として駆動電圧印加時に球面に近似する形状を保持するようにさせることができるため、焦点距離可変光学素子の光学品質を有効に維持することができる。また、本実施例における焦点距離可変光学素子は、低駆動電圧を圧電薄膜に印加することで、圧電薄膜に応力変形を有効に生じさせ、焦点距離可変光学素子の信頼性の向上を助けることもできる。
【００１０】
本発明の上述の特徴及び利点をより明らかにするために、以下、実施例を挙げて、添付した図面を参照することにより、詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】本発明の実施例による焦点距離可変光学素子の断面図である。
【図１Ｂ】図1Aの焦点距離可変光学素子の上面図である。
【図２Ａ】図1Aの焦点距離可変光学素子が駆動電圧印加により変形されるときの断面図である。
【図２Ｂ】図1Aの焦点距離可変光学素子が重力効果により変形されるときの断面図である。
【図２Ｃ】図1Aの焦点距離可変光学素子が温度変化により変形されるときの断面図である。
【図３】図1Aの圧電薄膜変形量と駆動電圧のシミュレーションデータ関係図である。
【図４】本発明の実施例による焦点距離可変光学素子の断面図である。
【図５Ａ】本発明の実施例における他の焦点距離可変光学素子の断面図である。
【図５Ｂ】図5Aの焦点距離可変光学素子の上面図である。
【図６Ａ】本発明の実施例における他の焦点距離可変光学素子の上面図である。
【図６Ｂ】図6Aの焦点距離可変光学素子の第一キャビティの断面図である。
【図６Ｃ】図6Aの焦点距離可変光学素子の第二キャビティの断面図である。
【図６Ｄ】本発明の実施例による他の焦点距離可変光学素子の断面図である。
【図７】本発明の実施例による他の焦点距離可変光学素子の上面図である。
【図８Ａ】本発明の実施例による他の焦点距離可変光学素子の断面図である。
【図８Ｂ】本発明の実施例による他の焦点距離可変光学素子の断面図である。
【図９】本発明の実施例による他の焦点距離可変光学素子の断面図である。
【図１０Ａ】本発明の実施例による他の圧電薄膜の上面図である。
【図１０Ｂ】本発明の実施例による他の圧電薄膜の上面図である。
【図１１】図10Aの圧電薄膜を適用した焦点距離可変光学素子の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の上述した及び他の技術的内容、特徴、機能及び効果は、添付した図面に基づく次のような好ましい実施例における詳細な説明により明確になる。なお、次の実施例に言及されている方向についての用語、例えば、上、下、左、右、前又は後などは、添付した図面の方向に過ぎない。よって、使用されている方向の用語は、本発明を説明するためだけのものであり、本発明を限定するためのものではない。
【００１３】
図1Aは、本発明の実施例による焦点距離可変光学素子の断面図である。図1Bは、図1Aの焦点距離可変光学素子の上面図である。図1Aに示すように、本実施例の焦点距離可変光学素子100は、第一基板110、少なくとも１つの圧電薄膜120、光学液体130、複数の駆動電極140、第二基板150及び弾性膜160を含む。例を挙げて言うと、本実施例では、第一基板110の材質（材料）は、例えば、シリコン(Silicon)であり、第二基板150の材質（材料）は、例えば、ガラスであり、弾性膜160の材質（材料）は、例えば、ポリキシレン(Parylene)又はポリジメチルシロキサン（Polydimethylsiloxane，PDMS）であるが、本発明は、これに限定されない。本実施例では、光学液体130の材料は、当業者に周知の透光性材料であっても良いため、ここでは、その詳しい説明を省略する。具体的に言えば、本実施例では、圧電薄膜120は、透光性材質（材料）、例えば、単結晶(single  crystal)材料の圧電薄膜であても良いが、本発明は、これに限られず、他の実施例では、圧電薄膜は、非透光性材料であっても良い。
【００１４】
具体的に言えば、図1Aに示すように、本実施例では、第一基板110は、相対する第一表面111及び第二表面112を有し、且つ第一基板110は、第一キャビティ113を有し、例えば、第一キャビティ113は、第一基板110の中央に位置し、そのうち、第一キャビティ113は、第一表面111及び第二表面112を貫通する。また、本実施例では、第二基板150は、第一基板110の第二表面112に位置し、そのうち、第二基板150は、少なくとも１つの第二キャビティ151を有する。例を挙げて言うと、図1A及び図1Bに示すように、本実施例では、少なくとも１つの第二キャビティ151は、複数の円柱状キャビティCHを含む。少なくとも１つの第二キャビティ151は、第一基板110の第一キャビティ113と連通される。
【００１５】
さらに言えば、図1Aに示すように、本実施例では、光学液体130は、第一キャビティ113を満たすように充填され、且つ光学液体130は、少なくとも１つの第二キャビティ151を満たすこともできる。第二基板150は、弾性膜160と第一基板110との間に位置する。図1Aに示すように、本実施例では、弾性膜160は、第二基板150及び少なくとも１つの第二キャビティ151を覆い、これにより、光学液体130を密封することができる。一方、図1Aに示すように、本実施例では、少なくとも１つの圧電薄膜120は、第一基板110の第一表面111に位置する。よって、第一キャビティ113及び第二キャビティ151を満たす光学液体130は、少なくとも１つの圧電薄膜120及び弾性膜160に接触することができる。
【００１６】
図1Bに示すように、本実施例では、少なくとも１つの圧電薄膜120の第一基板110上での投影範囲は、第一キャビティ113の第一基板110上での投影範囲を完全に覆う（cover）ことができる。また、図1Bに示すように、本実施例では、第一キャビティ113の第一基板110上での投影範囲は、少なくとも１つの第二キャビティ151の第一基板110上での投影範囲と少なくとも一部重なり合う。例を挙げて言うと、図1Aに示すように、本実施例では、第一基板110、少なくとも１つの圧電薄膜120、第二基板150及び弾性膜160の長さ及び幅は、ともに、6mm(millimeter)であり、第一基板110、圧電薄膜120、第二基板150及び弾性膜160の厚さは、それぞれ、約400μm(micrometer)、5μm、200μm及び20μmである。第一キャビティ113の直径は、約3.5mmであり、第二キャビティ151の直径は、約1.8mmである。なお、ここでの数値範囲は、全て、例示に過ぎず、本発明を限定しない。
【００１７】
続いて、再び図1A及び図1Bを参照する。本実施例では、複数の駆動電極140は、第一基板110の第一表面111に位置する。具体的に言えば、図1Bに示すように、駆動電極140の形状は、環状であり、且つ第一キャビティ113を取り囲む。例を挙げて言うと、駆動電極140の外径は、約3.5mmであり、内径は、約3mmである。なお、ここでの数値範囲は、全て、例示に過ぎず、本発明を限定しない。
【００１８】
図1Aに示すように、本実施例では、少なくとも１つの圧電薄膜120は、それぞれ、対応する複数の駆動電極140により駆動され、圧電薄膜120は、それぞれ、対応する複数の駆動電極140により挟持される。例を挙げて言うと、図1Aに示すように、本実施例では、少なくとも１つの圧電薄膜120は、第一圧電薄膜121及び第二圧電薄膜122を含み、これらの駆動電極140は、第一駆動電極141、第二駆動電極142及び第三駆動電極143を含み、そのうち、第一駆動電極141、第一圧電薄膜121、第二駆動電極142、第二圧電薄膜122及び第三駆動電極143は、下から上へ順に第一基板110にスタックされる。さらに詳細に言えば、図1Aに示すように、本実施例では、第一圧電薄膜121は、相対する第一外表面121a及び第一内表面121bを有し、そのうち、第一外表面121aは、第一キャビティ113に面する。第二圧電薄膜122は、相対する第二外表面122a及び第二内表面122bを有し、そのうち、第一圧電薄膜121の第一内表面121bは、第二圧電薄膜122の第二内表面122bに接触する。第一駆動電極141は、第一基板110の第一表面111に位置する。第二駆動電極142は、第一圧電薄膜121の第一内表面121bと第二圧電薄膜122の第二内表面122bとの間に位置する。第三駆動電極143は、第二圧電薄膜122の第二外表面122aに位置する。
【００１９】
具体的に言えば、本実施例では、第一圧電薄膜121及び第二圧電薄膜122の圧電係数は、例えば、同じである。このようにして、各駆動電極140がそれぞれ少なくとも１つの圧電薄膜120の第一圧電薄膜121及び第二圧電薄膜122に異なる駆動電圧を印加する時に、第一圧電薄膜121及び第二圧電薄膜122は、それぞれ、異なる変形を生じることができ、これにより、少なくとも１つの圧電薄膜120に弯曲変形を生成させ、光学焦点可変な目的を達成することができる。また、他の実施例では、焦点距離可変光学素子100の構造設計によって、第一圧電薄膜121及び第二圧電薄膜122の圧電係数は、異なっても良く、各駆動電極140がそれぞれ同じ駆動電圧を少なくとも１つの圧電薄膜120の第一圧電薄膜121及び第二圧電薄膜122に印加する時に、第一圧電薄膜121及び第二圧電薄膜122は、それぞれ、異なる変形を生じることができ、これにより、少なくとも１つの圧電薄膜120に弯曲変形を生成され、光学焦点可変な目的を達成することができる。なお、本発明は、これに限定されない。
【００２０】
一方、本実施例では、弾性膜160の弾性係数は、少なくとも１つの圧電薄膜120よりも小さい。このようにして、弾性係数が比較的小さい弾性膜160の設置により、開口部(Clear  Aperture)CA内に位置する圧電薄膜120が駆動電圧印加時に依然として球面に近似する形状を保持するようにさせることできるため、焦点距離可変光学素子100の光学品質を有効に維持することができる。
【００２１】
光束Lが弾性膜160から焦点距離可変光学素子100に進入した時に、光学液体130及び少なくとも１つの圧電薄膜120の光学作用により、光束Lに、焦点距離可変な効果を達成させることができる。他の実施例では、光束Lは、少なくとも１つの圧電薄膜120から焦点距離可変光学素子100に進入しても良いが、これに限られない。
【００２２】
以下、図2A〜図2Cを基に、これについてさらに説明する。
【００２３】
図2Aは、図1Aの焦点距離可変光学素子が駆動電圧印加により変形されるときの断面図である。具体的に言えば、図2Aに示すように、本実施例では、圧電薄膜120が変形される時に、光学液体130の体積が常温下で不変であるので、光学液体130は、第一キャビティ113及び第二キャビティ151内で流れることができる。また、弾性膜160の弾性係数が少なくとも１つの圧電薄膜120よりも遥かに小さいので、圧電薄膜120変形時の体積変化量を吸収することができる。この時に、第二基板150の第二キャビティ151を覆う弾性膜160もそれに伴って変形され、これにより、流れる光学液体130が少なくとも１つの圧電薄膜120の辺縁を押して不要な変形をもたらすことを回避できる。言い換えると、弾性膜16を設置しなければ、少なくとも１つの圧電薄膜120の変形量に影響を与えることができる。本発明の弾性膜16の設置により、少なくとも１つの圧電薄膜120の表面の形状の変形量が所望の変形に符合するようにさせることができるため、焦点距離可変光学素子の光学品質を維持することができる。
【００２４】
図2Bは、図1Aの焦点距離可変光学素子が重力効果により変形されるときの上面図である。具体的に言えば、図2Bに示すように、本実施例では、重力方向Gにおいて、焦点距離可変光学素子100が水平光軸(図1Aに示すように、光束Lの光軸)に沿って設けられる時に、第一キャビティ113及び第二キャビティ151内の液体圧力は、下の方が上の方よりも大きいので、下に位置する圧電薄膜120及び弾性膜160は、比較的大きい圧力を受けるようになる。しかし、第二キャビティ151を覆う弾性膜160が圧電薄膜120よりも小さい弾性係数を有するので、圧力分布の不均一による変形のうち大部分の圧力は、弾性膜160により吸収され得るため、圧電薄膜120の形状は、相対に安定するように保持することができる。このようにして、弾性膜160の設置により、圧電薄膜120の変形時の体積変化量を吸収することができるのみならず、重力の圧電薄膜120への影響を低減することもできる。
【００２５】
図2Cは、図1Aの焦点距離可変光学素子が温度変化により変形されるときの上面図である。具体的に言えば、図2Cに示すように、本実施例では、光学液体130は、温度変化により体積が変化する時に、第一キャビティ113及び第二キャビティ151内で流れ、圧電薄膜120及び弾性膜160を押すこともできる。このときに、圧電薄膜120及び弾性膜160の変形量は、その材料の弾性係数、ポアソン比（Poison  Ratio）、キャビティの口径、薄膜の厚さに関連し、これらの係数によって決まる。例を挙げて言うと、本実施例では、圧電薄膜120及び弾性膜160のヤング率（young’s  modulus）は、それぞれ、70GPa及び400kPaであり、ポアソン比は、それぞれ、0.31及び0.4であり、半孔径の大小は、それぞれ、2mm及び0.8mmであり、且つ厚さは、それぞれ、5μm及び10μmである。このようにして、光学液体130の体積熱膨脹率が6.3x10-4cc/cc/℃であり、且つ温度が20℃上昇した場合、圧電薄膜120の弾性係数が弾性膜160の175000倍であるので、弾性膜160の変形量は、17.48μmであり、圧電薄膜120の変形量は、僅か0.02μmである。これで分かるように、弾性係数が比較的小さい弾性膜160の設置により、温度変化の圧電薄膜120の形状への影響を有効に抑制し、温度変化による焦点距離ドリフト（drift）の効果を有効に消去することができる。なお、ここでの数値範囲は、全て、例示に過ぎず、本発明を限定しない。
【００２６】
このように、弾性係数が比較的小さい弾性膜160の設置により、開口部CA内に位置する圧電薄膜120が駆動電圧印加時に依然として球面に近似する形状を保持するようにさせることができるため、焦点距離可変光学素子100の光学品質を有効に維持することができる。
【００２７】
以下、図3に基づいて、焦点距離可変光学素子100の焦点距離調整データについてさらに説明する。
【００２８】
図3は、図1Aの圧電薄膜変形量と駆動電圧のシミュレーションデータ関係図である。例を挙げて言うと、図1Aに示すように、本実施例では、第二基板150の表面が平面であるため、焦点距離可変光学素子100の焦点距離の長さは、次のような方程式によって決めることができる。
【００２９】
【数１】
2019194694.tif 000003
そのうち、fは、焦点距離可変光学素子100の焦点距離の長さであり、nは、光学液体130の屈折率であり、Rは、圧電薄膜120の曲率半径である。
【００３０】
以下、焦点距離可変光学素子100の一実施例を示すが、挙げられているデータは、本発明を限定しない。また、当業者は、本発明を参照した後に、そのパラメータ又は設定を適切に変更することもできるが、これらの全ては、本発明の技術的範囲に属する。
【００３１】
【表１】
2019194694.tif 000004
具体的に言えば、本実施例では、駆動電極140が一定の駆動電圧を印加する時に、圧電薄膜120が変形され、その変形のデータについてのシミュレーション分析後の結果は、表１及び図3に示されている。詳細に言えば、表１に示すように、駆動電圧が0.1Vの時に、圧電薄膜120の中心サジタル（sagittal）の最大変形量は、1.27μmである。また、駆動電圧が0.1V増加する度に、圧電薄膜120の中心サジタルの変形量は、線形的に増加する（即ち、12.7μm/V）。さらに言えば、表１に示すように、開口の口径が3mmの範囲内で、圧電薄膜120の形状精度が0.01μmよりも小さく、且つ適用可能な焦点可変範囲が4dptであるので、圧電薄膜120は、ほぼ完璧な球面であり、球面収差を有効に減少させ、焦点距離可変光学素子100の光学品質を有効に維持することができる。また、本実施例では、駆動電圧0〜1Vのみを例とするが、本発明では、正、負の電圧の変更により、圧電薄膜120の変形方向を変更させることができ、即ち、焦点可変範囲が-4dpt〜4dptの範囲内にあるようにさせることができる。具体的に言えば、圧電薄膜120の変形方向は、第一キャビティ113を離れても良く、又は、第一キャビティ113に面して弯曲しても良い。
【００３２】
また、本実施例では、焦点距離可変光学素子100の変形量と印加の駆動電圧との関係は、簡単な線形関係であっても良く、即ち、ボルト毎に4.8dpt増加する。よって、制御及び焦点調整は、行われやすい。また、表１及び図3に示すように、本実施例では、低駆動電圧を圧電薄膜120に印加することで、圧電薄膜120に応力変形を有効に生じさせ、焦点距離可変光学素子100の信頼性の向上を助けることができる。例を挙げて言うと、本実施例では、駆動電圧の範囲は、10ボルト以下であれば、圧電薄膜120に、必要な変形を有効に生じさせることができる。なお、ここでの数値範囲は、全て、例示に過ぎず、本発明を限定しない。
【００３３】
このようにして、本実施例の焦点距離可変光学素子100は、弾性係数比較的小さい弾性膜160の設置により、開口部CA内に位置する圧電薄膜120が異なる環境条件下で依然として印加駆動電圧時に球面に近似する形状を保持するようにさせることができるため、焦点距離可変光学素子100の光学品質を有効に維持することができる。また、本実施例の焦点距離可変光学素子100は、低駆動電圧を圧電薄膜120に印加することで、圧電薄膜120に応力変形を有効に生じさせ、焦点距離可変光学素子100の信頼性の向上を助けることもできる。
【００３４】
また、第一基板110の厚さが400μmであり、且つ第一キャビティ113の直径が3.5mmである一実施例では、弾性膜160の設置により、光学液体130充填時に、比較的大きい体積許容値を有するようにさせることができる。本発明の弾性膜160が採用されない背景技術では、駆動電圧が印加されない時に、焦点距離可変光学素子の屈折力の誤差が3.5dptに達し得るが、本発明の弾性膜160の設置が採用されれば、光学液填充による体積誤差を完全に吸収し、屈折力の誤差を無くすことができる。弾性膜160の設置により、圧電薄膜120は、駆動電圧が印加されない時に変形することがない。
【００３５】
図4は、本発明の実施例による焦点距離可変光学素子の断面図である。図4に示すように、本実施例の焦点距離可変光学素子400は、図1Aの焦点距離可変光学素子100に類似したがｓ、両者の相違点は、次の通りである。本実施例では、焦点距離可変光学素子100は、さらに、反射層470を含む。反射層470は、少なくとも１つの圧電薄膜120に位置する。より具体的に言えば、図4に示すように、本実施例では、反射層470は、少なくとも１つの圧電薄膜120の第二外表面122aに位置する。このようにして、焦点距離可変光学素子400は、反射面鏡として使用することができる。
【００３６】
なお、本実施例では、焦点距離可変光学素子400は、焦点距離可変光学素子100に類似した構造を有するため、焦点距離可変光学素子100について言及された利点も有し、ここでは、その詳しい説明を省略する。
【００３７】
前述の実施例では、第二キャビティ151は、複数の円柱状キャビティCHを含むものを例とするが、本発明は、これに限定されない。他の実施例では、第二キャビティ151は、ニーズに応じて、他の形状に形成されても良い。なお、当業者は、本発明を参照した後に、その形状を適切に変更することができるが、これらの全ては、本発明の技術的範囲に属する。以下、もう１つの実施例を挙げて説明する。
【００３８】
図5Aは、本発明の実施例による他の焦点距離可変光学素子の断面図である。図5Bは、図5Aの焦点距離可変光学素子の上面図である。図5A及び図5Bに示すように、本実施例の焦点距離可変光学素子500Aは、図1Aの焦点距離可変光学素子100に類似したが、両者の相違点は、次の通りである。本実施例では、焦点距離可変光学素子500Aの少なくとも１つの第二キャビティ551は、凹溝AGを含む。また、第一キャビティ113と、少なくとも１つの第二キャビティ551の凹溝AGとの間は、少なくとも１つの通路515により連通される。光学液体130は、少なくとも１つの第二キャビティ551及び少なくとも１つの通路515を満たすように充填される。また、少なくとも１つの通路515の設置位置及び数量については、限定しない。具体的に言えば、図5A及び図5Bに示すように、本実施例では、第二キャビティ551が大面積を有する凹溝AGを含むので、第二キャビティ551を満たすように充填される光学液体130と、弾性膜160との接触面積も大きくなる。このようにして、弾性膜160が受け得る変形量もそれに伴って大きくなり、異なる環境条件下での応用に有利である。
【００３９】
また、本実施例では、焦点距離可変光学素子500Aは、焦点距離可変光学素子100に類似した構造を有するので、焦点距離可変光学素子100について言及された利点も有し、ここでは、その詳しい説明を省略する。
【００４０】
図6Aは、本発明の実施例による他の焦点距離可変光学素子の上面図である。図6Bは、図6Aの焦点距離可変光学素子の第一キャビティの断面図である。図6Cは、図6Aの焦点距離可変光学素子における第二キャビティの断面図である。図6Aに示すように、本実施例の焦点距離可変光学素子600Aは、図1Aの焦点距離可変光学素子100に類似したが、両者の相違点は、次の通りである。本実施例では、焦点距離可変光学素子600Aは、第二キャビティ614が第一基板610の中に形成され、第二基板650の中に形成されない。このようにして、一回のエッチングプロセスにより、第一基板610の中で第一キャビティ113及び第二キャビティ614を同時に形成することができる。
【００４１】
具体的に言えば、図6Aに示すように、本実施例では、第一基板610は、少なくとも１つの第二キャビティ614及び少なくとも１つの通路615を有する。少なくとも１つの第二キャビティ614は、対応する少なくとも１つの通路615により、第一キャビティ113と連通され、光学液体130は、少なくとも１つの第二キャビティ614及び少なくとも１つの通路615を満たすように充填される。例を挙げて言うと、本実施例では、少なくとも１つの第二キャビティ614は、複数の円柱状キャビティCHを含み、これらの円柱状キャビティCHは、それぞれ、第一基板610のコーナーに位置する。
【００４２】
さらに言えば、図6A及び図6Bに示すように、本実施例では、焦点距離可変光学元の弾性膜660は、第一基板610の第一表面111に位置し、且つ第一キャビティ113の第一基板610上での投影範囲を覆い、弾性膜660、少なくとも１つの圧電薄膜120及び光学液体130は、上から下へ順にスタックされる。また、図6A及び図6Cに示すように、本実施例では、少なくとも１つの圧電薄膜120の第一基板610上での投影範囲は、少なくとも１つの第二キャビティ614の第一基板610上での投影範囲と少なくとも一部重なり合わない。
【００４３】
このようにして、少なくとも１つの第二キャビティ614の第一基板610上での投影範囲において、少なくとも一部の弾性膜660は、第二キャビティ614を満たす光学液体130に直接接触することができる。弾性膜660の弾性係数が少なくとも１つの圧電薄膜120よりも小さいので、焦点距離可変光学素子600Aは、弾性係数比較的小さい弾性膜660の設置により、開口部CA内に位置する圧電薄膜120が異なる環境条件下で依然として駆動電圧印加時に球面に近似する形状を保持するようにさせることができるため、焦点距離可変光学素子600Aの光学品質を有効に維持することができる。また、本実施例では、焦点距離可変光学素子600Aは、低駆動電圧を圧電薄膜120に印加する時に、圧電薄膜120に応力変形を生じさせ、焦点距離可変光学素子600Aの信頼性の向上を助けることができる。よって、焦点距離可変光学素子600Aは、焦点距離可変光学素子100について言及された利点も有し、ここでは、その詳しい説明を省略する。
【００４４】
図6Dは、本発明の実施例による他の焦点距離可変光学素子600の断面図である。図6Dに示すように、本実施例の焦点距離可変光学素子600Dは、図6Aの焦点距離可変光学素子600Aに類似したが、両者の相違点は、次の通りである。図6Dに示すように、本実施例では、焦点距離可変光学素子600Dは、さらに、反射層670を含む。反射層670は、弾性膜660の外表面661の一部に位置し、そのうち、弾性膜660の外表面661の一部が第一キャビティ113の第一基板610上での投影範囲と重なり合う。また、反射層670は、第一キャビティ113の第一基板610上での投影範囲と重なり合う。このようにして、焦点距離可変光学素子600Dは、反射面鏡として使用することができる。
【００４５】
本実施例では、焦点距離可変光学素子600Dは、焦点距離可変光学素子600Aに類似した構造を有するので、焦点距離可変光学素子600Aについて言及された利点も有し、ここでは、その詳しい説明を省略する。
【００４６】
なお、前述の複数の実施例では、第二キャビティ614は、複数の円柱状キャビティCHを含むものを例とするが、本発明は、これに限定されない。他の実施例では、第二キャビティ614は、ニーズに応じて、他の形状に形成されても良い。当業者は、本発明を参照した後に、その形状を適切に変更することもできるが、それらの全ては、本発明の技術的範囲に属する。以下、他の実施例を挙げて説明する。
【００４７】
図7は、本発明の実施例による他の焦点距離可変光学素子の上面図である。図7に示すように、本実施例の焦点距離可変光学素子700は、図6Aの焦点距離可変光学素子600Aに類似したが、両者の相違点は、次の通りである。本実施例では、焦点距離可変光学素子700の少なくとも１つの第二キャビティ714は、複数の凹溝GRを含み、これらの凹溝GRは、それぞれ、第一基板710のコーナーに位置する。具体的に言えば、図7に示すように、本実施例では、第二キャビティ714が比較的大きい面積を有する凹溝GRを含むので、第二キャビティ714を満たす光学液体130と、弾性膜760との接触面積も大きくなる。このようにして、弾性膜760が受け得る変形量もそれに伴って大きくなり、異なる環境条件下での応用に有利である。
【００４８】
なお、本実施例では、焦点距離可変光学素子700は、焦点距離可変光学素子600Aに類似した構造を有するので、焦点距離可変光学素子600Aについて言及された利点も有し、ここでは、その詳しい説明を省略する。
【００４９】
また、本実施例では、さらに反射層（図示せず）を焦点距離可変光学素子700に設けても良く、そのうち、反射層（図示せず）は、第一キャビティ113の第一基板710上での投影範囲と重なり合うことで、図6Dの構造に類似した焦点距離可変光学素子を形成し、反射面鏡として使用され得る。この焦点距離可変光学素子は、図6Dの焦点距離可変光学素子600Dに類似した構造を有するので、焦点距離可変光学素子600Dについて言及された利点も有し、ここでは、その詳しい説明を省略する。
【００５０】
図8Aは、本発明の実施例による他の焦点距離可変光学素子の断面図である。本実施例の焦点距離可変光学素子800Aは、図4の焦点距離可変光学素子400に類似したが、両者の相違点は、次の通りである。図8Aに示すように、本実施例では、焦点距離可変光学素子800Aは、第二基板150、光学液体130及び弾性膜160を含まず、第一基板110、圧電薄膜120、複数の駆動電極140及び反射層870のみを含み、且つ圧電薄膜120の第一基板110上での投影範囲は、第一キャビティ113の第一基板110上での投影範囲を完全に覆う。
【００５１】
本実施例の焦点距離可変光学素子800Aも、圧電薄膜120の配置により、低駆動電圧を圧電薄膜120に印加する時に、圧電薄膜120に応力変形を有効に生じさせ、焦点距離可変光学素子800Aの信頼性の向上を助けることができる。よって、焦点距離可変光学素子800Aは、焦点距離可変な利点も有し、ここでは、その詳しい説明を省略する。
【００５２】
図8Aに示すように、本実施例では、焦点距離可変光学素子800Aは、複数の圧電薄膜120を使用する。反射層870は、少なくとも１つの圧電薄膜120の第二外表面122aに位置する。このようにして、焦点距離可変光学素子800Aは、反射鏡として使用することができ、これにより、焦点距離可変光学素子800Aの上方から入射した光束Lを反射することができ、光束Lの焦点距離を調整するために用いられ得る。
【００５３】
図8Bは、本発明の実施例による他の焦点距離可変光学素子の断面図である。本実施例の焦点距離可変光学素子800Bは、図8Aの焦点距離可変光学素子800Aに類似したが、両者の相違点は、次の通りである。図8Bに示すように、本実施例では、焦点距離可変光学素子800Bの反射層870は、少なくとも１つの圧電薄膜120の第一外表面121aに位置し、これにより、第一キャビティ113を経由して入射した光線を反射することができる。このようにして、焦点距離可変光学素子800Bも反射面鏡として使用することができ、第一キャビティ113を経由して入射した光束Lを反射することができ、焦点距離可変光学素子800Bの反射層870により光束Lの焦点距離を調整するために用いられ得る。
【００５４】
なお、本実施例では、焦点距離可変光学素子800Bは、図8Aの焦点距離可変光学素子800Aに類似した構造を有するから、焦点距離可変光学素子800Aについて言及された利点も有し、ここでは、その詳しい説明を省略する。
【００５５】
図9は、本発明の実施例による他の焦点距離可変光学素子の断面図である。図9に示すように、本実施例の焦点距離可変光学素子900は、図1Aの焦点距離可変光学素子100に類似したが、両者の相違点は、次の通りである。図9に示すように、本実施例では、焦点距離可変光学素子900は、さらに、透明膜980を含み、少なくとも１つの圧電薄膜920は、環状であり、透明膜980に位置し、且つ第一キャビティ113を取り囲み、そのうち、透明膜980と少なくとも１つの圧電薄膜920は、異なる材料である。
【００５６】
本実施例の焦点距離可変光学素子900でも、第二基板150の下方に弾性係数が比較的小さい弾性膜160が設置され、これにより、開口部CA内に位置する圧電薄膜920が異なる環境条件下で依然として駆動電圧印加時に球面に近似する形状を保持するようにさせることができるため、焦点距離可変光学素子900の光学品質を有効に維持することができる。また、本実施例の焦点距離可変光学素子900は、低駆動電圧を圧電薄膜920に印加するこで、圧電薄膜920に応力変形を有効に生じさせ、焦点距離可変光学素子900の信頼性の向上を助けることもできる。よって、焦点距離可変光学素子900は、焦点距離可変光学素子100について言及された利点を有し、ここでは、その詳しい説明を省略する。
【００５７】
図10Aは、本発明の実施例による他の圧電薄膜の上面図である。図10Aに示すように、本実施例では、少なくとも１つの圧電薄膜920は、４つの領域R1、R2、R3、R4を有し、少なくとも１つの圧電薄膜120の４つの領域R1、R2、R3、R4には、それぞれ、異なる駆動電圧が印加され、これにより、圧電薄膜920は、軸Xの方向及び軸Yの方向に沿って異なる程度の弯曲変形を生じることができる。このようにして、圧電薄膜920の弯曲変形は、焦点距離可変光学素子900の焦点が焦平面上で光軸に対して垂直な方向上での偏移を有するようにさせることができ、焦点距離可変光学素子900の応用に有利である。また、少なくとも１つの圧電薄膜920は、複数の領域に分けられも良いが、数量が限られない。
【００５８】
例を挙げて言うと、図10Bは、本発明の実施例による他の圧電薄膜の上面図である。図10Bに示すように、本実施例では、少なくとも１つの圧電薄膜920は、２つの領域R1、R2を有し、２つの領域には、それぞれ、異なる駆動電圧が印加され、これにより、圧電薄膜920は、軸Xの方向又は軸Yの方向上で異なる程度の弯曲変形を生成することができる。
【００５９】
図11は、図10Aの圧電薄膜を用いた焦点距離可変光学素子の断面図である。図10A及び図11に示すように、少なくとも１つの圧電薄膜120の４つの領域R1、R2、R3、R4には、それぞれ、異なる駆動電圧が印加され、これにより、圧電薄膜920は、軸Xの方向及び軸Yの方向に沿って異なる程度の弯曲変形を生成し、即ち、不対称な変形を生じることができ、このようにして、透明膜980の変形量を変えることができる。この焦点距離可変光学素子900の変形により、光束が通過しても反射されても、光束が焦点距離可変の他にさらに光束焦点合わせ位置から偏移するようにさせることができ、例えば、焦点合わせ位置(焦点の位置)から水平に偏移するようにさせることができる。他の実施例では、図10Bの圧電薄膜を用いた焦点距離可変光学素子は、少なくとも１つの圧電薄膜120の２つの領域R1、R2にそれぞれ異なる駆動電圧が印加され、これにより、圧電薄膜920は、軸Xの方向又は軸Yの方向上で異なる程度の弯曲変形を生成し、即ち、不対称な変形を生じることができ、このようにして、透明膜980の変形量を変えることができる。
【００６０】
なお、図10A及び図10B中の圧電薄膜は、図8A中の光学液体無しの焦点距離可変光学素子に適用することもできる。
【００６１】
以上のことから、本発明の実施例は、少なくとも、次のような１つの利点又は作用効果を有する。本発明の実施例では、焦点距離可変光学素子は、弾性係数が比較的小さい弾性膜の設置により、開口部内に位置する圧電薄膜が異なる環境条件下で依然として駆動電圧印加時に球面に近似する形状を保持するようにさせることができるため、焦点距離可変光学素子の光学品質を有効に維持することができる。また、本実施例における焦点距離可変光学素子は、低駆動電圧を圧電薄膜に印加することで、圧電薄膜に応力変形を有効に生じさせ、焦点距離可変光学素子の信頼性の向上を助けることもできる。
【００６２】
本発明は、前述した好適な実施例に基づいて以上のように開示されたが、前述した好適な実施例は、本発明を限定するためのものでなく、当業者は、本発明の思想と範囲を離脱しない限り、本発明に対して些細な変更と潤色を行うことができるので、本発明の保護範囲は、添付した特許請求の範囲に定まったものを基準とする。また、本発明の何れの実施例又は特許請求の範囲は、本発明に開示された全ての目的又は利点又は特徴を達成する必要がない。また、要約の一部と発明の名称は、文献の検索を助けるためのみのものであり、本発明の権利範囲を限定するものでない。また、本明細書又は特許請求の範囲に言及されている「第一」、「第二」などの用語は、要素（element）に名前を付け、または、異なる実施例又は範囲を区別するためのものみであり、要素の数量上での上限又は下限を限定するためのものでない。
【符号の説明】
【００６３】
100、400、500A、600A、600D、700、800A、800B、900：焦点距離可変光学素子
110、610、710：第一基板
111：第一表面
112：第二表面
113：第一キャビティ
120、920：圧電薄膜
121：第一圧電薄膜
121a：第一外表面
121b：第一内表面
122：第二圧電薄膜
122a：第二外表面
122b：第二内表面
130：光学液体
140：駆動電極
141：第一駆動電極
142：第二駆動電極
143：第三駆動電極
150、650：第二基板
151、551、614、714：第二キャビティ
160、660、760：弾性膜
661：外表面
470、670、870：反射層
515、615：通路
980：透明膜
AG、GR：凹溝
CH：円柱状キャビティ
CA：開口部
G：重力方向
L：光束
R1、R2、R3、R4：領域
X、Y：軸
【図１Ａ】
2019194694.tif 000005
【図１Ｂ】
2019194694.tif 000006
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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