【手続補正書】
【提出日】平成20年3月26日(2008.3.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ装置であって、
可撓性で光学的透過性である第１の隔壁と、
前記第１の隔壁に連結された第２の隔壁であって、少なくとも一部が光学的透過性であり、前記第１の隔壁と前記第２の隔壁との間に第１のキャビティが形成される、第２の隔壁と、
前記キャビティ内に設けられ、光学的透過性である第１の流体媒体と、
前記流体媒体のパラメータを制御することができる第１のコンポーネントと、
を備え、
前記流体媒体の前記パラメータが変化すると、前記第１の隔壁が屈曲してレンズの光学特性が変化する、レンズ装置。
【請求項２】
以下の(a)〜(ｄ)の少なくとも１つである、請求項１に記載のレンズ装置：
(a)前記第１の隔壁が、薄いプラスチックポリマーと可撓性で光学的透過性の材料との少なくとも一方から形成された可撓性膜である；
(b)前記第２の隔壁が、プラスチックと少なくとも部分的に光学的透過性である材料との少なくとも一方から形成された剛性隔壁である；
(c)前記可撓性膜の第１の側が前記第１の流体媒体に隣接しており、前記可撓性膜の第２の側が第２の流体媒体に隣接している；および
(d)前記レンズ装置が、焦点距離範囲を達成するために前記コンポーネントによって制御可能である。
【請求項３】
少なくとも前記(a)であり、かつ、前記第１の隔壁がポリジメチルシロキサンから形成されている、請求項２に記載のレンズ装置。
【請求項４】
少なくとも前記(b)であり、かつ、以下の(e)〜(f)の少なくとも１つである、請求項２に記載のレンズ装置：
(e)前記第２の隔壁が、前記第１の流体媒体が前記キャビティに入るか前記キャビティから出るかの少なくとも一方を可能にする少なくとも１つのチャネルを含む；および、
(f)前記第２の隔壁が、前記第１の隔壁が屈曲しない位置にあるときに前記第１の隔壁に実質的に平行に延びている第１の部分と、前記第１の部分に対して実質的に直交する方向に延びている第２の部分とを含む。
【請求項５】
少なくとも前記(f)であり、かつ、前記キャビティが実質的に円筒状であり、前記第２の部分が前記キャビティ周りの実質的に円筒状の壁を形成しており、前記第１の隔壁と前記第２の隔壁の前記第１の部分とがそれぞれ前記キャビティの第１および第２の円筒形端部壁を形成している、請求項４に記載のレンズ装置。
【請求項６】
少なくとも前記(c)であり、かつ、以下の(g)〜(h)の少なくとも１つである、請求項２に記載のレンズ装置：
(g)前記第２の流体媒体が大気からの空気である；および
(h)前記第１の隔壁と、前記第２の隔壁と、前記第１の隔壁と前記第２の隔壁の少なくとも一方に連結された中央構造体とのうちの少なくとも１つに連結された第３の隔壁をさらに備える。
【請求項７】
少なくとも前記(g)であり、かつ、以下の(i)〜(j)の少なくとも１つである、請求項６に記載のレンズ装置：
(i)前記第３の隔壁と前記第１の隔壁との間に第２のキャビティが形成され、前記第１の隔壁が実質的に前記第２の隔壁と前記第３の隔壁との間を延び、前記第２の流体媒体が前記第２のキャビティ内に設けられている；および
(j)前記第３の隔壁に連結された第４の隔壁をさらに備え、前記第３の隔壁と前記第４の隔壁との間に第３のキャビティが形成されており、前記第３の隔壁が実質的に前記第１の隔壁と前記第４の隔壁との間に延びており、前記第１の流体媒体、前記第２の流体媒体、および第３の流体媒体のうちの少なくとも１つが前記第３のキャビティ内に設けられている。
【請求項８】
少なくとも前記(i)であり、かつ、以下の(k)〜(l)の少なくとも１つである、請求項7に記載のレンズ装置：
(k)前記第２の流体媒体の第２のパラメータを制御することができる第２のコンポーネントをさらに備え、前記第１および第２の装置の各々が、流体圧力および容量を制御する、小型搭載ポンプ、圧電アクチュエータ、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）アクチュエータ、およびテフロン（登録商標）コーティングしたねじからなる群より選択された少なくとも１つのアクチュエータを含む；および
(l)前記第３の隔壁が剛性であり、前記第２および第３の隔壁が実質的に前記第１の隔壁を取り囲んでおり、それにより前記第１の隔壁が外部環境から遮断されている。
【請求項９】
少なくとも前記(j)であり、かつ、前記第３の隔壁が、中間壁である中間構造体により前記第１の隔壁に連結されており、前記第３の隔壁が可撓性膜である、請求項7に記載のレンズ装置。
【請求項１０】
以下の(m)〜(o)の少なくとも１つである、請求項９に記載のレンズ装置：
(m)前記第１の隔壁および前記第３の隔壁の屈曲が、前記第１、第２および第３のキャビティ内での前記流体媒体の相対的圧力に依存する；
(n)凸レンズ、凹レンズ、平凸レンズ、平凹レンズ、凹凸レンズ、両凸レンズ、および両凹レンズのうちの少なくとも１つとして動作可能である；および
(o)凸レンズ、凹レンズ、平凸レンズ、平凹レンズ、凹凸レンズ、両凸レンズ、および両凹レンズのうちの少なくとも２つとして動作可能である。
【請求項１１】
請求項１に記載のレンズ装置を含むシステムであって、１組の眼鏡、カメラ、顕微鏡、ビデオモニタ、ビデオレコーダ、光学記録機構、監視機構、検査機構、迅速撮像機構、対象追跡機構、コピー機、スキャナ、ズームレンズシステム、携帯電話、パーソナルデジタルアシスタント、コンピュータ、拡大鏡、および視力矯正装置のうちの少なくとも１つである、システム。
【請求項１２】
多レンズ装置であって、
第１の流体適応レンズと、
第２の流体適応レンズと、
前記第１の流体適応レンズと前記第２の流体適応レンズとを連結する中間構造体であって、少なくとも部分的に光学的透過性である、中間構造体と、
を備えた多レンズ装置。
【請求項１３】
以下の(a)〜(b)の少なくとも１つである、請求項１２に記載の多レンズ装置：
(a)前記第１および第２の流体適応レンズの各々が、少なくとも１つの可撓性膜と少なくとも１つの剛性表面とを含み、前記少なくとも１つの可撓性膜と前記少なくとも１つの剛性表面とが協働して、少なくとも１つの流体媒体が内部に設けられた少なくとも１つのキャビティを規定する；および
(b)前記少なくとも１つの流体媒体の各々の少なくとも１つのパラメータが、流体の流れを供給する手段と流体圧力を変化させる手段との少なくとも一方により制御可能である。
【請求項１４】
前記第１および第２の流体適応レンズの各々が、１または２の可撓性膜を含み、かつ、前記少なくとも１つのパラメータを制御することにより、レンズの焦点距離とレンズタイプとの少なくとも一方に影響を与える前記少なくとも１つの膜の屈曲が起こる、請求項１３に記載の多レンズ装置。
【請求項１５】
請求項１２に記載の多レンズ装置を含むズームレンズシステムであって、カメラ、顕微鏡、ビデオモニタ、ビデオレコーダ、光学記録機構、監視機構、検査機構、迅速撮像機構、対象追跡機構、コピー機、スキャナ、ズームレンズシステム、携帯電話、パーソナルデジタルアシスタント、コンピュータ、拡大鏡、および視力矯正装置のうちの少なくとも１つである、システム。
【請求項１６】
流体適応レンズ装置を製造する方法であって、
第１のキャビティを有する第１の構造体を提供する工程であって、前記第１のキャビティが部分的にのみ前記第１の構造体によって取り囲まれる、工程と、
前記第１のキャビティを実質的に取り囲むように、第１の可撓性層と前記第１の構造体とを互いに連結させる工程と、
を含み、
前記第１のキャビティに第１の流体を充填することができ、それにより前記第１の構造体と前記第１の可撓性層と前記第１の流体とが相互作用して前記流体適応レンズ装置を構成する、方法。
【請求項１７】
以下の(a)〜(d)の少なくとも１つである、請求項１６に記載の方法：
(a)前記第１の構造体と前記第１の可撓性層との少なくとも一方内に、前記キャビティに対する前記第１の流体の連通を可能にする少なくとも１つのチャネルを形成する工程をさらに含む；
(b)少なくとも１つの流体レザバーと少なくとも１つのアクチュエータとを前記少なくとも１つのチャネルに連結して、前記第１のキャビティに対する前記第１の流体の連通を可能にする工程と、
前記第１の流体を前記第１のキャビティに連通させる工程と、
をさらに含む；
(c)前記第１の構造を中間基板の第１の側に取り付ける工程と、
第２のレンズ装置を前記中間基板の第２の側に取り付ける工程と、
をさらに含み、
前記第１および第２のレンズ装置と前記中間基板とがズームレンズシステムとして共に動作し得る；および
(d)第２のキャビティを有する第２の構造体を提供する工程であって、前記第２のキャビティが部分的にのみ前記第２の構造体によって取り囲まれる工程と、
前記第２のキャビティを実質的に取り囲むように、前記第１の可撓性層と前記第２の構造体とを互いに連結させる工程と、
を更に含む。
【請求項１８】
以下の(e)〜(f)の少なくとも１つである、請求項１６に記載の方法：
(e)前記第１の構造体と前記第１の可撓性層の少なくとも一方が少なくとも１つのチャネルを含み、前記第１の可撓性層と前記第１の構造体とを互いに連結させることにより、前記少なくとも１つのチャネルを除いて前記第１のキャビティを取り囲む；および
(f)追加の構造体が前記第２のキャビティと第３のキャビティとを含む。
【請求項１９】
レンズ装置を動作させる方法であって、
互いに連結された可撓性層と剛性構造体とを含んでキャビティを形成するレンズ構造体を提供する工程と、
前記キャビティ内の流体の流体圧力を調整して前記可撓性膜の屈曲を調整する工程と、
を含む、方法。
【請求項２０】
前記流体圧力を調整する工程が、焦点距離の変化とレンズタイプの変化の少なくとも一方を引き起こす、請求項１９に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
さらにレンズ３６、４６は各々、透明剛性媒体３１、４１上に膜３４、４４を支持する壁３７、４７を含む。壁３７、４７は対応するレンズ３６、４６を取り囲んでいる。レンズ３６、４６は典型的には、レンズ前方から見た場合、円形または卵形状である（他の形状も取り得る）。壁３７、４７は各々、膜３４、４４および透明剛性材料３１、４１と共に、第１の流体媒体３２、４２が存在する内部キャビティ３８、４８を規定する。壁３７、４７の各々はさらに、第１の流体媒体３２、４２がキャビティ３８、４８に出入りすることを可能にするチャネル３９、４９を規定する。ある実施形態では、壁３７、４７は眼鏡５のフレーム８内に形成することができる。さらに図３ａおよび図３ｂに示すように、矢印３５、４５は各々、キャビティ３８、４８に対する媒体３２、４２の流方向（および／または圧力）であって、レンズ３６、４６を凸レンズおよび凹レンズにするために適切な流方向（および／または圧力）を表す。図示するように、第１の流体媒体３２はキャビティ３８に流入して膜３４を外方に拡大させる傾向にあり、他方第１の媒体４２はキャビティ４８から流出して膜４４を内方に収縮させる傾向にある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
図５は、流体適応レンズの流体圧力を制御する流圧回路７１の一例を示す。この流体適応レンズは、例えば図３ａおよび図３ｂのレンズ３６、４６の一方である。図示するように、流圧回路７１は、第１のバルブ１１を介してレンズ３６／４６のチャネル３９／４９の一方に連通している流体レザバー２１を含む。さらに流体レザバー２１はミニポンプ３と第２のバルブ１３とを介してレンズ３６／４６のチャネル３９／４９の他方に連通している。ミニポンプ３（及びおそらくバルブ１１、１３）は電気回路４によって制御されている。さらに圧力センサ９が、バルブ１１とレンズ３６／４６の接続部に連結されており、レンズ内の圧力を検知可能としている。電気回路４のコマンドに基づいて、バルブ１３が開状態である場合に、ミニポンプ３はレザバー２からレンズ３６／４６に流体を汲み上げるように、またはレンズからレザバーに流体を戻すように動作することができる。バルブ１１が開状態か閉状態かによっても、流体はレンズからレザバーに（又はおそらく反対方向にも）進むことができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
図４ｂに示すレンズは３つのキャビティを有し、そのうちの１つは２枚の膜６２の間に設けられている。このレンズの場合も同様に、図６のプロセスをさらに修正して追加のステップを含むようにしてもよい。追加のステップでは、（１）２枚の膜（典型的には壁によって分離されている）の間に中間キャビティを形成し、（２）その後２枚の膜を外キャビティに取り付け、そして（３）チャネルの適切な形成、レザバーと作動コンポーネントへの連通、および流体媒体の導入を達成する。さらに述べると典型的には、複数のキャビティがある場合、異なる屈折率を有する少なくとも２つの異なる流体媒体が、対応する別々のレザバーから別々のキャビティに導入される。流体媒体としては様々なもののうち任意のものを用いることができる。例えば、一方の媒体が屈折率1.3の水（例えば脱イオン化水）であり、他方の媒体が屈折率約1.6の油であってもよい。あるいは空気などの気体媒体を含む他の媒体も用いることができる。別の実施形態では、組合せステップ２５の前にチャネルを形成してもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７１】
図１０ａ〜図１０ｄに示す製造プロセスは、図１１、図１２ａおよび図１２ｂに示すレンズ構造体１００、１１０および１２０の構造、並びに図１３ａおよび図１３ｂ、図１４ａ〜図１４ｃ並びに図１５ａ〜図１５ｄに示す２レンズ構造体の製造にそのまま適用可能ではないが、このようなレンズ構造体には多くの製造プロセスが可能である。例えば図１７は、レンズ構造体１００とレンズ構造体１００の対を用いて２レンズ構造体１２２を１つ形成するプロセスを示すフローチャートを示す。プロセスを開始すると第１のステップ１４１で、２枚の別々の透明基板上にキャビティを形成する。キャビティの直径は、適用に応じて数百マイクロメートルから数センチメートルまで変化させることができる。キャビティの厚み（深さ）は数百マイクロメートルから数ミリメートルの範囲であり得る。第２のステップ１４２で、薄いポリマー膜を形成する。膜厚みは典型的には、数十マイクロメートルから100 μmの範囲である。膜は圧力下において弾性的に挙動し、様々な屈折率の媒体が充填されるキャビティを分離する可撓性ダイヤフラムとして用いることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2007531912.tif 000001