(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
間隔をおいて対面配設されるとともに一方が揺動可能とされた一対の透明板と、
両前記透明板間に配設された、光を透過可能な流体と、
揺動可能な前記透明板を揺動させて両前記透明板のなす角度を変化させる可変機構とを備えた流体プリズムであって、
一対の前記透明板のうち他方の前記透明板により構成された底部と、該底部と一体に形成された筒状部とを有する容器を備え、該容器内に前記流体が収容されるとともに、該流体の表面に揺動可能な前記透明板が配設されており、
また、前記容器内に収容されるとともに、前記流体の表面に配設された揺動可能な前記透明板の該流体と反対側の面に配設された、該流体と屈折率が異なりかつ光を透過可能な第２流体を備え、
前記可変機構は、揺動可能な前記透明板に一体的に設けられた磁場作用部と、該磁場作用部に対して所定の方向から外部磁場を印加する外部磁場印加手段とを備え、該外部磁場印加手段から該磁場作用部に外部磁場が印加されることによる相互作用で、揺動可能な前記透明板を揺動させることを特徴とする流体プリズム。
【請求項２】
前記磁場作用部は所定のパターンで配設された導電路よりなるとともに、前記可変機構は該導電路に電流を通電可能な通電手段を備え、
前記外部磁場印加手段からの外部磁場と前記導電路を流れる電流との相互作用により発生するローレンツ力が、揺動可能な前記透明板を揺動させるための回転トルクとして該透明板に付与されることを特徴とする請求項１に記載の流体プリズム。
【請求項３】
前記磁場作用部は所定のパターンで配設された磁性体部よりなり、
前記外部磁場印加手段からの外部磁場と前記磁性体部との相互作用により発生する磁力が、揺動可能な前記透明板を揺動させるための回転トルクとして該透明板に付与されることを特徴とする請求項１に記載の流体プリズム。
【請求項４】
前記容器は前記筒状部の開口を密封して内部に密閉空間を形成する透明蓋部を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の流体プリズム。
【請求項５】
定位置に保持される保持部を備え、揺動可能な前記透明板は、該保持部に対して一軸回り又は互いに直交する二軸回りに回動可能となるように、該保持部に支持されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の流体プリズム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対面配設された一対の透明板の間に光を透過可能な流体が配設されてなる流体プリズムに関し、より詳しくは両透明板のなす角度が可変とされた流体プリズムに関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラ等の光学機器に用いられるプリズムとして、対面配設された一対の透明板の間に透明液体が配設されてなり、両透明板のなす角度が可変とされた液体プリズムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この液体プリズムでは、一対の透明板が外周部において蛇腹状の透明フィルムで封止されるとともに、両透明板及び透明フィルムにより形成される密閉空間に屈折率の高い透明液体が充填されている。そして、両透明板はそれぞれ第１、第２保持枠に固定されており、第１保持枠は第１電磁モータにより第１支持軸回りに回動可能となされるとともに、第２保持枠は第２電磁モータにより第１支持軸と直交する第２支持軸回りに回動可能となされている。
【０００４】
こうして、この液体プリズムでは、第１電磁モータの駆動により第１支持軸回りに第１保持枠が回転することで、一方の透明板が第１保持枠と共に例えば上下方向に傾斜したり、あるいは第２電磁モータの駆動により第２支持軸回りに第２保持枠が回転することで、他方の透明板が第２保持枠と共に例えば左右方向に傾斜したりする。その結果、両透明板のなす角度が変化して、液体プリズムを透過する光線の屈折角が変化する。
【特許文献１】特開平６−３３７４５４号公報（第２−３頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで近年、自動車などにおいて、道路状況、外部環境や他車などの把握を目的として、車載カメラを搭載することがある。また、携帯電話などの携帯機器にもカメラが搭載されることが多くなっている。これら自動車や携帯機器においては、カメラの他にも種々の装置が組み込まれることからも、カメラ等の光学機器を含めて、組み込まれる装置の大きさは少しでも小さいことが望まれる。
【０００６】
しかしながら、上記従来の液体プリズムでは、透明板を保持する保持枠に回転トルクを付与するための電磁駆動力発生用の電磁モータを、透明板や保持枠とは全く別体として設けている。このため、液体プリズム全体の体格が大きくなってしまい、さらなる小型化が望まれる。また、電磁モータと保持枠とが全くの別体であると、電磁モータで発生した電磁力を保持枠回転用の回転トルクに変換する際に効率が低下したり、あるいは応答性が低下したりするという、問題もある。
【０００７】
本発明は上記実情に鑑み行われたものであり、小型で、しかも角度を変化させる際の効率及び応答性の高い流体プリズムを提供することを解決すべき技術課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する本発明の流体プリズムは、間隔をおいて対面配設されるとともに一方が揺動可能とされた一対の透明板と、両前記透明板間に配設された、光を透過可能な流体と、揺動可能な前記透明板を揺動させて両前記透明板のなす角度を変化させる可変機構とを備えた流体プリズムであって、一対の前記透明板のうち他方の前記透明板により構成された底部と、該底部と一体に形成された筒状部とを有する容器を備え、該容器内に前記流体が収容されるとともに、該流体の表面に揺動可能な前記透明板が配設されており、また、前記容器内に収容されるとともに、前記流体の表面に配設された揺動可能な前記透明板の該流体と反対側の面に配設された、該流体と屈折率が異なりかつ光を透過可能な第２流体を備え、前記可変機構は、揺動可能な前記透明板に一体的に設けられた磁場作用部と、該磁場作用部に対して所定の方向から外部磁場を印加する外部磁場印加手段とを備え、該外部磁場印加手段から該磁場作用部に外部磁場が印加されることによる相互作用で、揺動可能な前記透明板を揺動させることを特徴とするものである。
【０００９】
ここに、前記透明板は、光を透過可能な光透過部を少なくとも一部に有するものである。
【００１０】
また、前記流体は、両前記透明板の外部雰囲気と屈折率が異なるものである。
【００１１】
さらに、前記磁場作用部とは、外部磁場印加手段から印加された外部磁場との相互作用により、何らかの力を発生しうる部分をいう。
【００１２】
この流体プリズムでは、外部磁場印加手段から磁場作用部に外部磁場が印加されることによる相互作用で、揺動可能な透明板が揺動し、両透明板のなす角度が変化する。このとき、両透明板間に配設された流体も透明板の揺動に追従する。このため、外部磁場の大きさ等を制御することで、両透明板のなす角度を任意に変化させることができる。したがって、両透明板のなす角度の変化に応じて、外部雰囲気と屈折率が異なる流体を通過する光線束の屈折角を変化させることができ、任意の角度のプリズムとすることが可能となる。また、外部磁場印加手段から磁場作用部に外部磁場が印加されることによる相互作用の方向を調整することで、この流体プリズムを通過する光線束が屈折する方向を変えることができる。
【００１３】
そして、この流体プリズムでは、外部磁場との相互作用で透明板を揺動させる磁場作用部が、揺動する透明板自体に一体的に設けられている。すなわち、可変機構の構成要素の一部が、揺動する透明板に一体的に設けられている。このため、可変機構の構成要素の全部を透明板と別体に設ける場合と比較して、流体プリズムの体格を小さくすることができる。また、磁場作用部が一体的に設けられた透明板自体に回転トルクを加えることができるため、透明板の角度を変化させる際の効率及び応答性が良くなる。
【００１４】
本発明の流体プリズムの好適な態様において、前記磁場作用部は所定のパターンで配設された導電路よりなるとともに、前記可変機構は該導電路に電流を通電可能な通電手段を備え、前記外部磁場印加手段からの外部磁場と前記導電路を流れる電流との相互作用により発生するローレンツ力が、揺動可能な前記透明板を揺動させるための回転トルクとして該透明板に付与される。
【００１５】
この流体プリズムでは、揺動可能な透明板に所定のパターンで配設された導電路に電流と外部磁場とが重畳印加されることによりローレンツ力が発生し、このローレンツ力が揺動可能な透明板を揺動させるための回転トルクとして該透明板に付与される。このため、導電路に重畳印加される電流及び外部磁場の方向や大きさを調整することで、所定の方向や大きさの前記ローレンツ力を発生させることができ、揺動可能な透明板を所定の方向や大きさで揺動させることが可能となる。
【００１６】
本発明の流体プリズムの好適な態様において、前記磁場作用部は所定のパターンで配設された磁性体部よりなり、前記外部磁場印加手段からの外部磁場と前記磁性体部との相互作用により発生する磁力が、揺動可能な前記透明板を揺動させるための回転トルクとして該透明板に付与される。
【００１７】
ここに、前記磁性体部とは、磁場内で磁化する磁性体により構成された部分をいい、この磁性体には、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＧｄやＴｂ等が含まれる。この磁性体部が一体的に設けられた透明板は磁気異方性を有する。
【００１８】
この流体プリズムでは、揺動可能な透明板に所定のパターンで配設された磁性体部に外部磁場が印加されることにより、外部磁場と磁性体部との相互作用により磁力が発生し、この磁力が揺動可能な透明板を揺動させるための回転トルクとして該透明板に付与される。このため、磁性体部に印加される外部磁場の方向や大きさを調整することで（磁性体部自体が磁場を発生する場合は、外部磁場及び磁性体部が発生する磁場の方向や大きさを調整することで）、所定の方向や大きさの前記磁力を発生させることができ、揺動可能な透明板を所定の方向や大きさで揺動させることが可能となる。
【００１９】
例えば、一方の透明板に磁性体部を一体的に設けた場合は、他方の透明板からの距離が異なる少なくとも２カ所の位置に外部磁場印加手段を配設して、他方の透明板からの距離が異なる少なくとも２カ所の位置から磁性体部に外部磁場を印加することで、磁性体部が設けられた透明板を揺動させることができる。
【００２０】
本発明の流体プリズムは、一対の前記透明板のうち他方の前記透明板により構成された底部と、該底部と一体に形成された筒状部とを有する容器を備え、前記容器内に前記流体が収容されるとともに、該流体の表面に揺動可能な前記透明板が配設されている。
【００２１】
この流体プリズムでは、容器内に流体が収容されているので、流体が飛び散ったりすることを抑えることができる。また、この流体プリズムでは、前記流体として、外部雰囲気と屈折率の異なるとともに光を透過可能な気体を採用することができる。なお、流体として気体を採用する場合は、容器内に収容されその表面に揺動可能な透明板が配設される気体の密封性をフィルム等により確保する。
【００２２】
本発明の流体プリズムは、前記容器内に収容されるとともに、前記流体の表面に配設された揺動可能な前記透明板の該流体と反対側の面に配設された、該流体と屈折率が異なりかつ光を透過可能な第２流体を備えている。
【００２３】
この流体プリズムでは、互いに屈折率が異なり、かつ、外部雰囲気とも屈折率の異なる２種の流体の間に配設された透明板が揺動することで、両透明板のなす角度が変化することになる。このため、この流体プリズムを透過する光線束の屈折角を変化させる自由度が高まる。
【００２４】
本発明の流体プリズムの好適な態様において、前記容器は前記筒状部の開口を密封して内部に密閉空間を形成する透明蓋部を有している。
【００２５】
この流体プリズムでは、流体が収容された容器が透明蓋部で密封されているので、流体が飛散することを確実に防ぐことができる。容器の密閉空間内には、前記流体の他に、空気を充填してもよいが、前記第２流体を充填することもできる。特に、前記流体及び前記第２流体として液体を採用し、これらを容器の密閉空間内に充填した場合は、流体及び第２流体の間に配設された透明板の揺動を安定化させることができる。
【００２６】
本発明の流体プリズムにおける前記流体は液体でも気体でも、いずれでもよい。ただし、前記流体として気体を採用した場合は、両前記透明板の間に気体を密封するための密封手段を設ける必要があることに鑑みれば、前記流体としては、液体を採用することが望ましい。
【００２９】
本発明の流体プリズムは、好適な態様において、定位置に保持される保持部を備え、揺動可能な前記透明板は、該保持部に対して一軸回り又は互いに直交する二軸回りに回動可能となるように、該保持部に支持されている。
【００３０】
この流体プリズムでは、別部材や前記容器の筒状部等に保持される保持部に対して一軸回り又は互いに直交する二軸回りに回動可能となるように、揺動可能な透明板が保持部に支持されている。このため、透明板の揺動を安定化させることができる。また、保持部に対して互いに直交する二軸回りに回動可能となるように、揺動可能な透明板が保持部に支持されている場合は、揺動する透明板の揺動角度の他に揺動する方向も任意のものとすることができるので、この流体プリズムを透過する光線束が屈折する角度と方向を変化させることが可能となる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の流体プリズムは、両透明板のなす角度を変化させる可変機構の構成要素の一部たる磁場作用部が透明板自体に一体的に設けられているので、流体プリズムの体格を小さくすることができるとともに、可変機構における効率及び応答性が良くなる。
【００３２】
したがって、本発明の流体プリズムを例えばカメラなどの光学機器に適用した場合に、応答性良くパン・チルトを行うことができる。また、パン・チルトを高速に行うことができれば、手ぶれ補正などへの応用も期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の流体プリズムの具体的な実施形態及び参考形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００３４】
（参考形態１）
図１〜図５に示される本参考形態は、本発明の流体プリズムを、ズーム機構をもつ光学機器に適用したものである。この光学機器はパン・チルト機構を有する。
【００３５】
この光学機器は、図１に示すように、多焦点レンズ１、第１ミラー２、第２ミラー（第２ミラー反射面部）３、撮像素子４及び第２ミラー移動手段（図略）を備えたズーム機構と、流体プリズム（液体プリズム）７０とから構成されている。
【００３６】
多焦点レンズ１は、外周方向に向かうに従い多段階で焦点距離が長くなるように、焦点距離の異なるレンズ領域を同心状に組み合わせたものである。具体的には、多焦点レンズ１は焦点距離が異なる２つのレンズ領域１５及び１６からなり、レンズ領域１５の方がレンズ領域１６よりも焦点距離が短い。
【００３７】
第１及び第２ミラー２、３は不透明な通常のミラーである。第１ミラー２は、多焦点レンズ１の結像側であって多焦点レンズ１側に向いた第１ミラー反射面部を有している。第２ミラー３は、第１ミラー２及び多焦点レンズ１の間であって第１ミラー２の反射面側に向いた第２ミラー反射面部を有している。
【００３８】
撮像素子４は、多焦点レンズ１の各レンズ領域１５及び１６を通過したそれぞれの光線束のうちの１以上を遮蔽乃至は透過させることで結像する位置（結像面）に配設されており、具体的には第１ミラー２の中央部に位置する。
【００３９】
また、第２ミラー３は、多焦点レンズ１の光軸と平行であってレンズ領域１５を通過した光線束を遮蔽しない位置（図１(ａ)）と、多焦点レンズ１の光軸と垂直であってレンズ領域１５を通過した光線束を遮蔽するように挿入された位置（図１(ｂ)）との間で位置が切り替え可能である。第２ミラー移動手段は第２ミラー３を両者の位置の間で切り替える手段である。両者の間で切り替える方法としては第２ミラー３を強磁性体や強誘電体にて形成した上で磁場や電場を印加する方向を変化させることで行う手段や、静電力やローレンツ力を利用した手段が例示できる。
【００４０】
以下に焦点距離を切り替える方法を説明する。焦点距離を長くする場合には多焦点レンズ１のレンズ領域１６を透過した光線束を利用するために、第２ミラー移動手段により第２ミラー３を挿入した状態（図１（ｂ））にまで移動する。その結果、レンズ領域１５を透過した光線束は第２ミラー３により遮蔽されるので、レンズ領域１６を透過した光線束だけが第１ミラー２及び第２ミラー３を反射して結像面にある撮像素子４に結像する。反対に焦点距離を短くする場合にはレンズ領域１５を透過した光線束を利用するために、第２ミラー移動手段により第２ミラー３を抜いた状態（図１（ａ））にまで移動する。その結果、レンズ領域１５を透過した光線束は第２ミラー３により遮蔽されるのことなくそのまま結像面にある撮像素子４上に結像するのに対して、レンズ領域１６を透過した光線束だけは第２ミラー３がないので、レンズ領域１６から第１ミラー２を反射した後、そのまま多焦点レンズ１の物体側に向けてレンズ領域１５を透過する。
【００４１】
従って、レンズ領域１５を透過した光線束はそのまま、レンズ領域１６を透過した光線束は第１ミラー２及び第２ミラー３の間を焦点距離の相違を考慮した距離（１往復半）進ませることで、各レンズ領域１５、１６からの結像面が一致する。
【００４２】
そして、この光学機器では、前記多焦点レンズ１の前記結像側に対して反対側近傍に、光線束を屈曲できる流体プリズム７０が配設されている。なお、この流体プリズム７０は、前記結像面の前記多焦点レンズ１側近傍に配設することもできる。
【００４３】
流体プリズム７０は、図２〜図５に示されるように、底部としての第１透明板７１及び第１透明板７１と一体に形成された筒状部７２よりなる容器７３と、筒状部７２の開口を密封して内部に密閉空間７４を形成する透明蓋部７５とを備えている。なお、筒状部７２の形状は特に限定されず、円柱でも角柱でもよい。
【００４４】
第１透明板７１は、中央の大部分の領域に、光を透過可能な光透過部７１ａを有している。同様に、透明蓋部７５は、中央の大部分の領域に、光を透過可能な光透過部７５ａを有している。これら光透過部７１ａ及び７５ａは、ＭＥＭＳ製作により、シリコンをくり抜いた部分に透明樹脂を埋め込んで形成されている。
【００４５】
容器７３内の密閉空間７４の一部には光を透過可能な透明液体７６が収容され、この透明液体７６の表面にジンバル７７が配設されている。透明液体７６の種類は、外部雰囲気と屈折率が異なるものであれば特に限定されないが、屈折率がより大きいもの、例えばマッチングオイルを採用することが望ましい。
【００４６】
ジンバル７７は、シリコンよりなる薄板からＭＥＭＳにより製作したもので、図３に示されるように、両端が互いに対向するように一対のＣリング状のスリット７７ａ、７７ａを形成することで、周縁保持部７７ｂに対して、中央の円板部よりなる第２透明板７８が一対の支持梁７７ｃ、７７ｃにより一軸回りに回動可能に支持されている。ジンバル７７の周縁保持部７７ｂは、容器７３の筒状部７２に固定保持されている。また、第２透明板７８は、中央の大部分の領域に、光を透過可能な光透過部７８ａを有している。
【００４７】
第１透明板７１及び第２透明板７８のうち、光線束が入射する側の第２透明板７８には、可変機構８０の一部を構成する磁場作用部としての電線（導電路）８１が一体的に設けられている。この電線８１は、ＭＥＭＳ製作により、第２透明板７８の表面上に直接パターニングして形成したものである。電線８１は、円板状の第２透明板７８の外周縁部に沿って円弧状に配設されており、その両端部分は一方の支持梁７７ｃの部分を通って、電線８１に直流電流を通電するための通電手段８２に接続されている。
【００４８】
また、容器７３の筒状部７２の外側には、ジンバル７７とほぼ同じ高さの位置で、電線８１に外部磁場（静磁場）を印加するための一対の外部磁場印加手段８３が配設されている。この一対の外部磁場印加手段８３は、図３及び図５の左右方向に対向して配設されており、電場の向き（図５のＡ矢印方向）が、電線８１を流れる直流電流の向き（図５のＢ矢印方向）に対して直角方向となるように、配設されている。これにより、通電手段８２からの直流電流と、外部磁場印加手段８３からの外部磁場とが電線８１に重畳印加されることで、直流電流及び外部磁場の向きに応じた所定方向（図４のＣ矢印方向であって、互いに直交する直流電流及び外部磁場の向きにそれぞれ直交する方向。）のローレンツ力が第２透明板７８に付与される。外部磁場印加手段８３の種類としては特に限定されず、永久磁石や電磁石を採用することができる。
【００４９】
なお、電線８１、通電手段８２及び外部磁場印加手段８３により可変機構８０が構成される。また、容器７３内の密閉空間７４の残部には、空気が充填されている。
【００５０】
この流体プリズム７０では、揺動可能な第２透明板７８に配設された電線８１に通電手段８２からの直流電流と外部磁場印加手段８３からの外部磁場とが重畳印加されることにより所定方向のローレンツ力が発生し、このローレンツ力が揺動可能な第２透明板７８を揺動させるための回転トルクとして第２透明板７８に付与される。このため、電線８１に重畳印加される直流電流及び外部磁場の大きさを調整することで、所定の大きさの前記ローレンツ力を発生させることができ、揺動可能な第２透明板７８を所定の大きさで揺動させて、前記一軸回りに回転させることが可能となる。なお、通電手段８２からの直流電流の向き又は外部磁場印加手段８３からの外部磁場の向きを逆向きとすることで、第２透明板７８を前記一軸回りに逆向きに回転させることができる。
【００５１】
したがって、この流体プリズム７０では、第２透明板７８を揺動させることで、第１及び第２透明板７１及び７８のなす角度を変化させることができ、第１及び第２透明板７１及び７８の間に配設された透明液体７６も第２透明板７８の揺動に追従する。このため、流体プリズム７０の入射光は第２透明板７８が揺動した方向と反対の方向に曲がる（図４のＤ矢印参照）。そして、第１及び第２透明板７１及び７８のなす角度の変化に応じて、外部雰囲気と屈折率が異なる透明液体７６を通過する光線束の屈折角を変化させることができ、任意の角度のプリズムとすることが可能となる。
【００５２】
また、通電手段８２からの直流電流の向き又は外部磁場印加手段８３からの外部磁場の向きを逆向きにして、第２透明板７８を逆向きに回転させることで、屈折の方向を逆向きにすることができる。
【００５３】
そして、この流体プリズム７０では、可変機構の構成要素の一部たる電線８１が、揺動する第２透明板７８自体に一体的に設けられている。このため、流体プリズム７０の体格を小さくすることができ、また、第２透明板７８の角度を変化させる際の効率及び応答性が良くなる。
【００５４】
また、この参考形態の光学機器によれば、流体プリズム７０により、パン・チルト機構を以下のように実現できる。第２透明板７８が多焦点レンズ１の入射光側（図１の上方）の面と平行である場合には入射光は特に曲がることなくそのまま多焦点レンズ１に入射する。第２透明板７８を揺動させると、透明液体７６が充填された領域がプリズムになり入射光が屈曲する。透明液体７６の屈折率は、第１及び第２透明板７１及び７８の外部雰囲気たる空気の屈折率よりも大きくしているので、図１（ｂ）のに示すように、入射光は第２透明板７８を揺動させた方向と反対の方向に曲がる。第２透明板７８の揺動の程度を制御することで入射光の屈曲の度合いを制御することができる。つまり、画角を変化させたい方向と反対に、第２透明板７８を揺動することで、望む方向に画角を変化できる。
【００５５】
この光学機器が備えるパン・チルト機構はズーム機構の長焦点側で特に有効である。すなわち、図１（ｂ）に示すように、多焦点レンズ１の長焦点側を利用する場合には画角が小さくなるので、流体プリズム７０によるパン・チルト機構が有用である。
【００５６】
（実施形態１）
図６に示す本実施形態は、流体プリズム７０の変形例を示すものであり、前記参考形態１の流体プリズム７０において、容器７３内の密閉空間７４の残部（透明液体７６の表面に配設されたジンバル７７の透明液体７６と反対側の面）に、透明液体７６と屈折率が異なりかつ光を透過可能な第２透明液体７９を収容、配設したものである。
【００５７】
透明液体７６及び第２透明液体７９の種類や組み合わせは特に限定されないが、両者が混じり合って互いに拡散しないように、互いに混じり合わないものを採用することが望ましい。例えば、透明液体７６として屈折率の大きなマッチングオイルを採用し、第２透明液体７９としてマッチングオイルよりも屈折率が小さい水を採用することができる。これら透明液体７６及び第２透明液体７９は、容器７３の密閉空間７４内に充填されている。
【００５８】
このため、この流体プリズム７０では、透明液体７６及び第２透明液体７９の間に配設された第２透明板７８の揺動を安定化させることができる。また、流体プリズム７０を透過する光線束の屈折角を変化させる自由度を高めることができる。
【００５９】
また、第２透明液体７９として、透明液体７６と同程度の比重をもつ液体を充填することで、重力や慣性力などによる影響を低減させることが可能となる。
【００６０】
その他の構成及びそれによる作用効果は、前記参考形態１と同様である。
【００６１】
（参考形態２）
図７に示す本参考形態は、流体プリズム７０の変形例を示すものであり、前記参考形態１の流体プリズム７０において、第１透明板７１を前記光学機器に固定保持し、この第１透明板７１の上に表面張力により透明液体７６を配置するとともに、この透明液体７６の表面に前記ジンバル７７を配設したものである。このジンバル７７の周縁保持部７７ｂは、前記光学機器に固定保持されている。
【００６２】
この流体プリズム７０は、前記容器７３及び前記透明蓋部７５が不要であるため、構造の簡素化を図ることができる。
【００６３】
その他の構成及びそれによる作用効果は、前記参考形態１と同様である。
【００６４】
ここに、前記実施形態１及び前記参考形態１，２において、図８に示されるように、ジンバル７７の構成を変更し、両端が互いに対向する他の一対のＣリング状スリット７７ａ’及び一対の支持梁７７ｃ’、７７ｃ’を追加して、周縁保持部７７ｂに対して第２透明板７８を互いに直交する２軸回りに回動可能に支持させ、他の一対の外部磁場印加手段８３’をもう一組追加するとともに、前記通電手段８２とは逆向きの直流電流を通電可能な他の通電手段８２’を追加することで、第２透明板７８を任意の方向に揺動させることができ、プリズムを通過する光線束の屈曲方向に任意の方向に変化させることが可能となる。
【００６５】
（参考形態３）
図９〜図１１に示す本参考形態は、流体プリズム７０の変形例を示すものであり、前記参考形態１の流体プリズム７０において、磁場作用部として前記電線８１の代わりに磁性体部８４を採用したものである。
【００６６】
すなわち、この流体プリズムでは、前記第２透明板７８の外周縁部に環状の磁性体部８４がＭＥＭＳ製作により一体的に設けられており、この磁性体部８４が設けられた第２透明板７８は磁気異方性を有している。磁性体部８４としては、好適にはＦｅ、ＣｏやＮｉなどの磁性薄膜とすることができる。
【００６７】
また、図９に示されるように、前記容器７３の前記筒状部７２の一辺側（図９〜図１１の左側。以下、同様。）の外面の、ジンバル７７より少し低い位置と、前記筒状部７２の該一辺と対向する他辺側（図９〜図１１の右側。以下、同様）の外面の、ジンバル７７より少し高い位置とには、２個一対の第１外部磁場印加手段８３ａ、８３ａが配設されている。また、前記筒状部７２の前記一辺側の外面の、ジンバル７７より少し高い位置と、前記筒状部７２の前記他辺側の外面の、ジンバル７７より少し低い位置とには、２個一対の第２外部磁場印加手段８３ｂ、８３ｂが配設されている。
【００６８】
これら第１外部磁場印加手段８３ａ、８３ａ及び第２外部磁場印加手段８３ｂ、８３ｂは電磁石よりなる。
【００６９】
この流体プリズムでは、例えば、第１外部磁場印加手段８３ａ、８３ａへの通電により、前記筒状部７２の前記一辺側のジンバル７７より少し低い位置から前記筒状部７２の前記他辺側のジンバル７７より少し高い位置に向かう図１１のＥ矢印方向の外部磁場を発生させて、この外部磁場を磁性体部８４に印加すれば、磁力によって第２透明板７８を揺動させて外部磁場と同方向に傾けることができる（図１１参照）。また、第２外部磁場印加手段８３ｂ、８３ｂへの通電により、前記筒状部７２の前記他辺側のジンバル７７より少し低い位置から前記筒状部７２の前記一辺側のジンバル７７より少し高い位置に向かう外部磁場を発生させて、この外部磁場を磁性体部８４に印加すれば、磁力によって第２透明板７８を揺動させて外部磁場と同方向（図１１とは逆側）に傾けることができる。
【００７０】
その他の構成及びそれによる作用効果は、前記参考形態１と同様である。
【００７１】
ここに、磁場作用部として磁性体部８４を第２透明板７８に一体的に設けた参考形態３においても、磁場作用部として電線８１を第２透明板７８に一体的に設けた前記参考形態１と同様、透明液体７６と屈折率が異なる第２透明液体７９を容器７３内に充填、密封する前記実施形態１の構成や、前記容器７３及び前記透明蓋部７５をなくした前記参考形態２の構成を採用することが可能である。
【００７２】
また、磁場作用部として磁性体部８４を第２透明板７８に一体的に設けた参考形態３においても、磁場作用部として電線８１を第２透明板７８に一体的に設けた前記参考形態１と同様、図１２に示されるように、ジンバル７７の構成を変更し、両端が互いに対向する他の一対のＣリング状スリット７７ａ’及び一対の支持梁７７ｃ’、７７ｃ’を追加して、周縁保持部７７ｂに対して第２透明板７８を互いに直交する２軸回りに回動可能に支持させるとともに、他の一対の第１外部磁場印加手段８３ａ’、８３ａ’及び他の一対の第２外部磁場印加手段８３ｂ’、８３ｂ’を追加することで、第２透明板７８を任意の方向に揺動させることができ、プリズムを通過する光線束の屈曲方向に任意の方向に変化させることが可能となる。
【００７３】
さらに、前記実施形態１及び前記参考形態１〜３においては、流体として液体を採用する例について説明したが、第１透明板７１及び第２透明板７８間で密封性を確保すれば、外部雰囲気とは屈折率の異なる気体を流体の代わりに用いることもできる。なお、このとき第２透明板７８を何らかの手段で揺動可能に保持する必要がある。
【００７４】
加えて、前記実施形態１及び前記参考形態１〜３においては、第１透明板７１及び第２透明板７８のうち、光線束が入射する側の第２透明板７８を揺動可能とする例について説明したが、光線束が出射する側の第１透明板７１を揺動可能にしたり、あるいは第１透明板７１及び第２透明板７８の双方を揺動可能にしたりすることもできる。
【００７５】
また、前記実施形態１及び前記参考形態１〜３においては、前記ジンバル７７により第２透明板７８を揺動可能に保持する例について説明したが、前記ジンバル７７の構成を採用する代わりに、単に第２透明板７８を透明液体７６の表面に浮かせるだけでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】参考形態１に係る光学機器の全体構成を示し、（ａ）はズーム機構が短焦点側にある状態の断面概略図であり、（ｂ）はズーム機構が長焦点側にあり、かつ、流体プリズムによって光線束が屈折している状態を示す断面概略図である。
【図２】参考形態１に係り、流体プリズムの全体構成を示す断面概略図である。
【図３】参考形態１に係り、図２における透明蓋部を図示略した状態を示す流体プリズムの平面図である。
【図４】参考形態１に係り、第２透明板が揺動して流体プリズムによって光線束が屈折している状態を示す断面概略図である。
【図５】参考形態１に係り、図２における透明蓋部を図示略した状態であって、電線に電流を流すとともに外部磁場を印加した状態を示す流体プリズムの平面図である。
【図６】実施形態１に係り、流体プリズムの全体構成を示す断面概略図である。
【図７】参考形態２に係り、流体プリズムの全体構成を示す断面概略図である。
【図８】実施形態１及び参考形態１，２の流体プリズムにおけるジンバルの変更例を模式的に示す平面図である。
【図９】参考形態３に係り、流体プリズムの全体構成を示す断面概略図である。
【図１０】参考形態３に係り、図９における透明蓋部を図示略した状態を示す流体プリズムの平面図である。
【図１１】参考形態３に係り、磁性体部に外部磁場を印加した状態を示す流体プリズムの断面概略図である。
【図１２】参考形態３の流体プリズムにおけるジンバルの変更例を模式的に示す平面図である。
【符号の説明】
【００７７】
７０…流体プリズム              ７１…第１透明板
７２…筒状部                    ７３…容器
７４…密閉空間                  ７５…透明蓋部
７６…透明液体（流体）          ７７…ジンバル
７８…第２透明板                ７９…第２透明液体（第２流体）
８０…可変機構                  ８１…電線（磁場作用部としての導電路）
８２…通電手段                  ８３…外部磁場印加手段
８４…磁性体部（磁場作用部）
【図１】
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【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】
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【図１２】
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