(57)【要約】【課題】目標の光学パワーを実現すべく電圧を制御する際に、ヒステリシスの影響を低減し、より高精度に液体レンズの光学パワーを制御できる技術を提供する。【解決手段】液体レンズ２０９は、筐体２０３内の非導電性液体２０２及び導電性液体２０１と、導電性液体に電圧を印加するための電極２０６を有する。電極と導電性液体間の電圧を制御する制御手段が備えられ、２液体の界面２０８の形状を変化させて光学パワーを変化させる。制御手段は、界面形状を、ヒステリシスがある領域中の目標光学パワーの形状にもたらすとき、着目する液体の接触角が常に後退角で目標接触角に達するようにする。電圧を目標光学パワーを実現する方向に変化させる時に一方の液体の接触角が前進角となる場合には、電圧を、目標光学パワーを実現する２つの電圧の一方の電圧を超過し更に２つの電圧の他方の電圧を超過して変化させた後に逆方向に戻して一方の電圧にもたらす。【選択図】図２
2012088581.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、筐体内部に封止された非導電性液体及び導電性液体と、前記導電性液体に電圧を印加するための電極と、前記印加する電圧を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段を制御することで前記２種の液体のなす界面形状を変化させることで光学パワーを変化させるエレクトロウェッティング方式の液体レンズであって、
前記制御手段は、
前記界面形状を、光学パワーのヒステリシスがある領域中の目標の光学パワーの形状にもたらすとき、前記界面の端部が接する前記筐体の内壁との界面エネルギーが小さい前記２種の液体の一方の液体の接触角が常に後退角となって目標の接触角に達するように、電圧を前記目標の光学パワーを実現する方向に変化させる時に前記一方の液体の接触角が前進角となる場合には、電圧を、前記目標の光学パワーを実現する２つの電圧の一方の電圧を超過し更に該２つの電圧の他方の電圧を超過して変化させた後に逆方向に戻して前記一方の電圧にもたらす、
ことを特徴とする液体レンズ。
【請求項２】
前記一方の電圧から前記他方の電圧を超過するまでの超過量を、前記目標の光学パワーに応じて異ならせることを特徴とする請求項１に記載の液体レンズ。
【請求項３】
前記超過量O.S.は、VHysを前記光学パワーのヒステリシスのある領域において前記目標の光学パワーを実現する前記一方の電圧と前記他方の電圧の間の差とし、ΔVを０以上の量とするとき、O.S.=VHys+ΔVで表されることを特徴とする請求項２に記載の液体レンズ。
【請求項４】
前記ΔVは、VdiffをVdiff=VS+VHysとし、VSを変化前の電圧と前記他方の電圧の差とするとき、０.０１Vdiff＜ΔV＜０.３Vdiffであることを特徴とする請求項３に記載の液体レンズ。
【請求項５】
前記筐体の内壁は、絶縁体で構成され、
該絶縁体は、前記導電性液体より前記非導電性液体との界面エネルギーの方が小さいことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の液体レンズ。
【請求項６】
前記筐体の内壁は、絶縁体で構成され、該絶縁体は、前記２種の液体と接する面が、前記導電性液体より前記非導電性液体との界面エネルギーの方が小さい薄膜で覆われていることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の液体レンズ。
【請求項７】
筐体と、筐体内部に封止された非導電性液体及び導電性液体と、前記導電性液体に電圧を印加するための電極と、を有し、前記２種の液体のなす界面形状を変化させることで光学パワーを変化させるエレクトロウェッティング方式の液体レンズの制御方法であって、
前記界面形状を、光学パワーのヒステリシスがある領域中の目標の光学パワーの形状にもたらすとき、前記界面の端部が接する前記筐体の内壁との界面エネルギーが小さい前記２種の液体の一方の液体の接触角が常に後退角となって目標の接触角に達するように、前記電極と前記導電性液体の間に印加する電圧を前記目標の光学パワーを実現する方向に変化させる時に前記一方の液体の接触角が前進角となる場合には、前記電圧を、前記目標の光学パワーを実現する２つの電圧の一方の電圧を超過し更に該２つの電圧の他方の電圧を超過して変化させた後に逆方向に戻して前記一方の電圧にもたらす、
ことを特徴とする液体レンズの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はパワー可変素子に関し、特に、液体を用いて屈折力（光学パワー）を調整可能な液体レンズ及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一つの素子で光学パワーを変化させるパワー可変素子が数多く提案されている。その中で、電圧を印加することで液滴の接触角を変化させるエレクトロウェッティング（以下、EWともいう）現象を用いた液体レンズは、偏光等への依存性も無く、その光学的な特性が注目されている。EW現象を用いたEW方式の素子は、図１のように、通常、屈折率の異なる２つの液体１０２と１０３の界面１０１を変化させ、光学的なパワーを変化させる。このとき、重力の影響を無くすため２つの液体１０２と１０３の密度を揃えるのが一般的である。
【０００３】
特許文献１には、このような液体レンズの駆動方法が記載されている。また、特許文献２及び３には、EW方式の液体レンズの構成が記載されている。ここで、固体部に対する２液界面の接触角は、２種類の液体の表面エネルギー及び固体部の表面自由エネルギーから一意に定まる。しかし実際には、固体部の表面状態や表面粗さ、液体の粘性や接着仕事などにより変化する。特に、接触角は、２液界面の接触点が移動する方向により、前進角・後退角と呼ばれる異なる角度を示すことが知られている。ここで、２液の界面形状は、２液が密閉されているため体積が一定であり、周囲の接触角が決まれば一意に決定する。また、２つの液体の密度が等しければ、界面形状は理論上球面になる。更に、ここに電圧を印加すると、接触角が変化し、それに従い２液界面の球面形状も一意に決定される。即ち、印加電圧と界面形状は一対一の関係にある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１-２４９２０３号公報
【特許文献２】特許第４４１４６４１号公報
【特許文献３】特表２００８-５１８９０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、先に述べた前進角と後退角による接触角の差が発生すると、目標電圧において２種類の接触角が存在することになる。この異なる接触角は電圧の上昇時と下降時でそれぞれ発生するため、結果として液体レンズの光学パワーのヒステリシスとして認識される。つまり、ヒステリシスのある領域では、光学パワーの観点からいえば、同じ光学パワーが異なる２つの電圧により実現され、また、電圧の観点からいえば、同じ電圧が異なる２つの光学パワーを実現する。このヒステリシスを低減するには、液体材料や固体部表面の材質などを選ぶか、駆動方法でヒステリシスの補正（即ち、ヒステリシスの影響の低減）を行う必要がある。特許文献１では、ヒステリシスの影響を低減する為に、電圧を一旦目標電圧を超過して変化させその後に目標電圧に戻すというオーバーシュートを行う駆動方法について記載されている。しかし、上昇時と下降時の何れの方向の電圧変化のときにオーバーシュートを行うべきかということやその超過量についての記載は無い。また、特許文献２及び３では、液体と固体の間に潤滑層を設けたり、表面状態を規定したりして、ヒステリシスの発生し難い材料の選択を行っている。しかし、このような材料を選択すると、材料が限定されてレンズの光学的特性との両立がより困難になる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題に鑑み、本発明のエレクトロウェッティング方式の液体レンズは、筐体内部に封止された非導電性液体及び導電性液体と、前記導電性液体に電圧を印加するための電極と、を有する。また、前記印加する電圧を制御する制御手段を備え、これにより前記２種の液体のなす界面形状を変化させることで光学パワーを変化させる。更に、前記制御手段は、前記界面形状を、光学パワーのヒステリシスがある領域中の目標の光学パワーの形状にもたらすとき、前記界面の端部が接する前記筐体の内壁との界面エネルギーが小さい前記２種の液体の一方の液体の接触角が常に後退角となって目標の接触角に達するようにする。即ち、電圧を目標の光学パワーを実現する方向に変化させる時に一方の液体の接触角が前進角となる場合には、電圧を、目標の光学パワーを実現する２つの電圧の一方の電圧を超過し更に該２つの電圧の他方の電圧を超過して変化させた後に逆方向に戻して前記一方の電圧にもたらす。
【０００７】
また、上記課題に鑑み、前記２種の液体のなす界面形状を変化させることで光学パワーを変化させるエレクトロウェッティング方式の液体レンズの本発明の制御方法は、次のように前記電極と前記導電性液体の間に印加する電圧を制御する。即ち、前記２種の液体のなす界面形状を、光学パワーのヒステリシスがある領域中の目標の光学パワーの形状にもたらすとき、前記界面の端部が接する前記筐体の内壁との界面エネルギーが小さい前記２種の液体の一方の液体の接触角が常に後退角となって目標の接触角に達するように電圧を制御する。この為に、電圧を目標の光学パワーを実現する方向に変化させる時に一方の液体の接触角が前進角となる場合には、電圧を、目標の光学パワーを実現する２つの電圧の一方の電圧を超過し更に該２つの電圧の他方の電圧を超過して変化させた後に逆方向に戻して前記一方の電圧にもたらす。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、上記の如きオーバーシュートを行うので、目標の光学パワーを実現すべく電圧を制御する際に、前進角か後退角かという接触角の違いから発生するヒステリシスの影響を低減し、より高精度に液体レンズの光学パワーを制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】液体レンズの２液界面変化を説明する模式図である。
【図２】EW方式液体レンズの構成を表す図である。
【図３】接触角における前進角と後退角を説明する図である。
【図４】実施例１における液体レンズ制御を説明する図である。
【図５】実施例１における液体レンズの界面変化を説明する図である。
【図６】実施例２における液体レンズ制御を説明する図である。
【図７】実施例２における液体レンズの時間変化を表す図である。
【図８】実施例２における制御の効果を説明する図である。
【図９】液体レンズの制御を行う構成を説明する模式図である。
【図１０】実施例３における液体レンズ制御を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の特徴は、次の点にある。ヒステリシスの領域では、着目する液体の接触角が常に後退角で目標の接触角に達するように、電圧をそのまま一方向に変化させると前進角となって接触角が変化する場合には、次のようにする。即ち、電圧を該一方向に変化させて目標の光学パワーを実現する２つの電圧の一方の電圧を超過し更に該２つの電圧の他方の電圧を超過して変化させた後に逆方向に戻して前記一方の電圧にもたらす。このとき、前記一方の電圧から前記他方の電圧を超過するまでの超過量は、通常、ヒステリシスの形状が対称的ではないので、目標の光学パワーに応じて異なることになる。この考え方に基づき、本発明のエレクトロウェッティング方式の液体レンズ及びその制御方法は、上記課題を解決するための手段のところで述べた様な基本的な構成を有する。以下、この基本的な構成を具体化した実施例を説明する。
【００１１】
（実施例１）
図を用いて、本発明の実施例１を説明する。図２は、実施例１の液体レンズ２０９の断面図である。２種類の液体２０１と２０２が筐体２０３内に密封されている。液体２０１は電解液などの導電性液体、液体２０２はオイルなどの非導電性液体である。筐体２０３は、対向して配置された窓部材２０４及び窓部材２０５により封止されている。筐体２０３の側面の内壁には、電極２０６及び絶縁体２０７が形成されている。電極２０６は、絶縁体２０７の２種の液体の封止された側とは反対側の面に形成されている。液体２０１と液体２０２は互いに非混合であり、２種類の液体の間に界面２０８が生じる。ここで、筐体内部に封止された２種類の液体２０１と２０２でそれぞれ屈折率が異なれば、界面２０８により屈折力が生じる。界面形状は、２種類の液体２０１と２０２の密度が略一致していれば球面になるため、界面２０８がレンズ屈折面として作用する。この際、界面２０８の曲率半径は、２種類の液体２０１と２０２及び絶縁体２０７それぞれに働く界面エネルギーにより一意に決定される。
【００１２】
界面２０８の曲率半径は以下のように求まる。液体２０１と絶縁体２０７の間、液体２０２と絶縁体２０７の間、２種類の液体２０１と２０２の間に働く界面エネルギーをそれぞれγ１、γ２、γ３としたとき、導電性液体２０１の初期接触角θ0は次式で表せ、これにより界面２０８の曲率半径が決まる。この曲率半径の状態は、液体レンズ２０９全系のエネルギーが最小になる状態である。
cosθ0=γ１/γ３−γ２/γ３
【００１３】
ここで、電極２０６と導電性液体２０１の間に電圧を印加すると（液体２０１へ電圧を印加する電極は図２では不図示であるが、筐体２０３に形成された孔に挿入された棒状電極などで実現できる）、液体２０１と電極２０６の間に電界のエネルギーQが生じる。これにより、液体レンズ２０９全系のエネルギーが変化する。このエネルギー変化に応じ、液体２０１の接触角θは変化し、接触角θが次式で表される状態で全系エネルギーが最小になる。
cosθ=γ１/γ３−γ２/γ３−Q
このことから、電圧を印加することで液体２０１の接触角を変えられることが分かる。液体２０１と２０２の体積は一定のため、液体２０１の接触角が変わることで界面２０８の持つ曲率半径も変化する。よって、電圧を印加することで２液界面２０８の曲率半径を変化させ、結果として界面２０８で生じる屈折力を変化させることが可能になる。
【００１４】
この際、液体の接触角には前進角と後退角が存在する。後退角は、液体と固体の接触面の端部が着目する液体の方向へ移動して生じる接触角であり、前進角はその逆方向に移動して生じる接触角である。着目する液体を液体３０１とし印加電圧を同電圧にもたらしたとして、図３（a）は後退角でもって到達した接触角を示し、図３（b）は前進角でもって到達した接触角を示す。２液体の界面の場合、一方の液体に着目して、その液体の存在する方向に接触面端部が移動する場合が後退角、逆の方向の場合が前進角である。例えば図３（c）、（d）の場合、着目する液体を液体３０１として、（c）の方向が後退角、（d）の方向が前進角となる。
【００１５】
この前進角と後退角は、液体と固体の接着仕事や固体-液体間の界面エネルギー、固体表面の表面粗さなど、多様なパラメータにより変化する。また、同じ電圧の印加で実現される前進角θaと後退角θbの間には次の関係が成り立つ（図３（a）、（b）を参照）。
θa＞or＝θb
前進角と後退角では、特に液体の濡れを考慮すると後退角の方が安定した角度となりやすい。同じ電圧で実現される接触角として、こうした前進角と後退角があって、これらの間に差があるため、液体レンズの有する光学パワーは、電圧を上昇させて実現する際と下降させて実現する際との間で差が生じる。即ち、ヒステリシスが発生することになる。このヒステリシス（即ち、上記光学パワーの差）を低減するには、液体材料や絶縁体材料を選ぶ方法がある。しかし、液体レンズの場合、高い電圧の印加を必要とするため、絶縁体材料には高い絶縁耐圧が要求される。また、２種類の液体も所望の屈折率差が必要なため、このヒステリシスを低減可能な材料を選択できない場合がある。
【００１６】
そこで、本実施例では、着目する液体が常に前進角と後退角の一方となって目標の接触角に至るよう２液界面を制御することで、このヒステリシスの影響を低減させる。このとき、より安定しやすい後退角になるように制御することで、ヒステリシスの影響が低減され、かつ２液界面の形状が安定する。
【００１７】
この制御について、図４と図５を用いて説明する。図４は、横軸を印加電圧、縦軸を液体レンズの光学パワーとした曲線におけるヒステリシスを示す模式図である。図５は図４の各ポイントに対応した液体レンズ５０１の状態を示す図である。図５において、５０２は導電性液体、５０３は非導電性液体、５０４は絶縁体、５０５は電極である。本実施例では、着目する液体は非導電性液体５０３である。また、図５（a）は、図４中のポイント４０１におけるレンズの界面形状に対応する。同様に、図５（b）はポイント４０２に、図５（c）はポイント４０３に、図５（d）はポイント４０４に対応する。
【００１８】
ここで、液体レンズにおけるヒステリシスは、図４のように光学パワーに関して非対称な形状を有している。図４のように、或る光学パワーφ1からパワーを低下させ、φ2まで低下させるとする。このとき、光学パワーがφ1、φ2となる液体レンズ５０１の電圧の目標値はそれぞれV1、V2である（非導電性液体５０３の屈折率＞導電性液体５０２の屈折率とする）。非導電性液体５０３に着目したとき、光学パワーを低下させる方向は、接触角が前進角となる方向である。このため、図４に示す通り、電圧がV0⇒V2に上がる際の光学パワーに比べ、V1⇒V2に下がる際の光学パワーは大きくなる。言い換えれば、光学パワーを低下させる際に、光学パワーを低下し難いヒステリシスが発生するということになる。
【００１９】
このヒステリシスの影響を低減させるため、光学パワーが低下する方向に電圧を制御する場合、目標の光学パワーに対応する高い方の電圧まで下げる（V1⇒V2）のではなく、V2より小さな電圧であるV3まで低下させる（即ち、オーバーシュートさせる）。V3は、目標の光学パワーに対応する低い方の電圧V4より低い電圧である。その後、V3⇒V2まで電圧を上昇させることで、常に接触角が後退角である方向に電圧が制御される。この際、接触角を後退角とするため、V3の大きさは、少なくとも光学パワーがφ2となる他方の低い電圧V4より小さい電圧であることが必要でなる。以上では、ヒステリシスがない領域の電圧からヒステリシスがある領域の電圧に変化させる例を説明したが、ヒステリシスがある領域内において目標の電圧に向けて電圧を下降させる場合も、前述したようにオーバーシュートさせた後に電圧を上昇させれば良い。
【００２０】
他方、接触角の変動方向が元々後退角となる方向、例えばV4⇒V2の方向へ電圧を制御する場合、オーバーシュートさせる必要は無い。本実施例で、着目する液体は、液体５０２と５０３のうち絶縁体５０４との界面エネルギーの小さい方とし、非導電性液体である液体５０３に着目している。このように界面エネルギーの小さい方を選択することで、後退角の安定性を高くすることが可能になり、より効果的なヒステリシスの影響の低減を行うことができる。また、ヒステリシスがない領域の電圧に向けて電圧を変化させることで目標のパワーを実現する場合にも、オーバーシュートさせずに単純に目標の電圧に変化させれば良い。
【００２１】
以上に述べたように、本実施例では、電極と導電性液体５０２の間に印加する電圧を制御する制御手段は、次のように電圧を制御することになる。２液の界面形状を、光学パワーのヒステリシスがある領域中の目標の光学パワーの形状にもたらすときは、非導電性液体５０３の接触角が常に後退角となって目標の接触角に達するようにする。その為に、電圧を目標光学パワーを実現する方向に変化させる時に液体５０３の接触角が前進角となる場合は、電圧を、目標光学パワーを実現する２つの電圧の一方の電圧を超過し更に他方の電圧まで変化させた後に逆方向に戻して一方の電圧にもたらす。
【００２２】
なお、絶縁体５０４は必ずしも１つの物質で構成されている必要は無い。例えば、絶縁体５０４は、２種の液体５０２と５０３と接する面が、非導電性液体５０３との界面エネルギーの方が小さくなる薄膜（図５では不図示）で覆われていても良い。こうすると、絶縁膜５０４を覆う薄膜材料を絶縁膜５０４とは別材料にすることができるため、非導電性液体５０３との界面エネルギーの方をより小さくでき、より後退角の安定性を高くし、更なるヒステリシスの影響の低減を行うことができる。
【００２３】
（実施例２）
図６から図９を用いて、本発明の実施例２を説明する。実施例２では、ヒステリシスの非対称性に適応させた制御方法と電圧の超過量について説明する。図６は、図４と同様、液体レンズの電圧-光学パワー曲線におけるヒステリシスを示す。図６に示すように、液体レンズの持つヒステリシスは、目標とする光学パワーによりそのヒステリシス量が異なる。つまり、光学パワーのヒステリシスにおいて同じ光学パワーを実現する異なる２つの電圧の間の差は、光学パワーにより異なる。このため、ヒステリシスの影響を低減するための電圧の超過量であるオーバーシュート量が適切に設定されていない場合、不具合が発生する可能性がある。具体的にはオーバーシュート量が大き過ぎる場合、応答速度の低下が考えられる。他方、オーバーシュート量が小さ過ぎる場合、ヒステリシスの影響の低減不足の発生が懸念される。
【００２４】
これを回避するため、図７に示すように、目標とする光学パワーごとにオーバーシュート量を変化させ、効率的かつ効果的にヒステリシスの影響を低減させる。具体的には、例えば、図６のO点からA点のようにヒステリシス量が比較的小さい光学パワーまでパワー変化させる場合には、図７（a）、（b）のようにオーバーシュート量（VA1からVA2までの超過量）を小さくする。他方、O点からB点のようにヒステリシス量が比較的大きい光学パワーまで変化させる場合には、図７（c）、（d）のようにオーバーシュート量（VB1からVB2までの超過量）を大きくする。図６のC点の光学パワーのようにヒステリシス量が測定されない場所では、図７（e）、（f）のようにオーバーシュート量は０とする。
【００２５】
この様に、本実施例では、電圧の超過量O.S.は、O.S.=VHys+ΔVで表される。ただし、VHysを光学パワーのヒステリシスのある領域において目標の光学パワーを実現する一方の電圧と他方の電圧の間の差であるヒステリシス量とし、ΔVを０以上の量とする。ΔVの量は一定でもよいし、後述の実施例３のように目標の光学パワーに応じて異ならせてもよい。
【００２６】
図８は、オーバーシュート量が大き過ぎる場合の光学パワーの時間変化と、適切に設定された場合の時間変化を示す。図８（a）、（b）は、図７（c）、（d）と同じ光学パワー変化を与える際の時間変化を表している。図８（c）、（d）は、図８（a）、（b）と同じ光学パワー変化を与える際に、オーバーシュート量が大き過ぎた場合を示す。図８（c）のようにオーバーシュート量が適切でない場合には、目標の光学パワーに到達するまでの時間t2が長くなり、図８（d）のように応答速度が低下することが分かる。これに対し、図８（a）のようにオーバーシュート量が適切な場合には、図８（b）のように目標の光学パワーに到達するまでの時間t1が適切となる。
【００２７】
本実施例において、図９のようにヒステリシス量はルックアップテーブル（LUT）９０４に格納されている。液体レンズの制御手段９０３は、目標の光学パワーを指令する入力信号９０５に対し、現在の光学パワーと目標の光学パワーから、オーバーシュート量及び目標となる電圧をLUT９０４を参照して決定する。その後、制御手段９０３から、そのオーバーシュート量及び目標となる電圧の信号を電圧源９０２に送り、これに従って電圧源９０２は必要な電圧を液体レンズ９０１に印加する。図９の構成は他の実施例でも用いることができる。
【００２８】
このように、本実施例では、ヒステリシス量の大きさに合わせて（即ち、目標の光学パワーに応じて）適切にオーバーシュート量を設定することで、応答速度を損なうことなくヒステリシスの影響の低減が可能になる。
【００２９】
（実施例３）
図１０を用いて本発明の実施例３について説明する。図１０は、図４及び図６と同様、液体レンズの電圧-光学パワー曲線におけるヒステリシスを示している。ここで、図１０の目標光学パワーφ１に対応する電圧VTを目標として、VOから電圧を下げてφ１のパワーに制御することを考える。このとき、電圧低下方向は接触角が前進角となる方向のため、図１０の（１）の曲線に沿って光学パワーが低下する。ここでは、目標の光学パワーがφ１であるため、電圧を、（１）の下降曲線上における光学パワーφ１に対応する一方の電圧VTを越え更に他方の電圧VTAより低い電圧VOSまで低下させた後、目標の電圧VTまで上昇させる。このとき、電圧は最低限VTAまで低下させることが必要であるが、実際には２液に接する絶縁体表面の経時変化によるヒステリシスの変化などを考慮して、VTAよりΔVだけ低いVOSまで電圧を低下させることが望ましい。こうすることで、より安定したヒステリシスの影響の低減が可能になる。
【００３０】
このとき、ΔVが必要以上に大きい場合、応答速度の低下を招く。そのため、ΔVは以下の範囲にあることが望ましい。
０.０１Vdiff＜ΔV＜０.３Vdiff
ここで、Vdiff=VS+VHysである。VSは変化前の電圧VOとVTの差、VHysはVTとVTAの差である。この式の下限を下回ると、経時変化などによりヒステリシス量が変化した際に、ヒステリシスの影響の低減を行うことが困難になる。上限を上回ると、ヒステリシスの影響の低減は図れるものの、応答速度の低下を招く。
【００３１】
上式は更に、０.０１Vdiff＜ΔV＜０.１Vdiffとすることが望ましい。こうすることで、応答速度の低下をより小さくすることが可能になる。このように、本実施例では、ΔVの量も目標の光学パワーに応じて異ならせ、より適切にオーバーシュート量を設定することで、応答速度を損なうことなくヒステリシスの影響の低減がより効果的に可能になる。なお、上記式における０.０１などの数値は、実験的に、この程度であれば実用上適切な範囲であると確認された数値である。また、本実施例では、ΔVをVdiffに線形比例して変化させるという考え方を採用しているが、場合によっては、ΔVをVSやVHysなどに線形比例して変化させたり、Vdiffなどの１／２乗、２乗などに比例して変化させたりすることも可能である。
【００３２】
ところで、以上の実施例では、電圧低下方向（光学パワーの低下方向）が、接触角が前進角となる方向であったが、本発明はこれに限るものではない。非電解液などの非導電性液体及び電解液などの導電性液体の屈折率の関係などによって、接触角が前進角となる方向が電圧上昇方向になる場合もある。また、非導電性液体及び導電性液体と絶縁体の界面エネルギーの関係などによっても、接触角が前進角・後退角となる方向と電圧の上昇・低下の方向の組み合わせが異なり、上記実施例と逆になる場合もある。また、以上の実施例では導電性液体への印加電圧を直流電圧で取り扱っているが、交流電圧でも構わない。交流の場合、交流の実効電圧を直流電圧値と同等として取り扱えばよい。
【符号の説明】
【００３３】
２０１・・・導電性液体、２０２・・・非導電性液体、２０３・・・筐体、２０６・・・電極、２０７・・・絶縁体、２０８・・・液体界面、２０９・・・液体レンズ、９０２・・・電圧源、９０３・・・制御手段
【図１】
2012088581.tif 000003
【図２】
2012088581.tif 000004
【図３】
2012088581.tif 000005
【図４】
2012088581.tif 000006
【図５】
2012088581.tif 000007
【図６】
2012088581.tif 000008
【図７】
2012088581.tif 000009
【図８】
2012088581.tif 000010
【図９】
2012088581.tif 000011
【図１０】
2012088581.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成22年10月26日(2010.10.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2012088581.tif 000013
【図２】
2012088581.tif 000014
【図３】
2012088581.tif 000015
【図４】
2012088581.tif 000016
【図５】
2012088581.tif 000017
【図６】
2012088581.tif 000018
【図７】
2012088581.tif 000019
【図８】
2012088581.tif 000020
【図９】
2012088581.tif 000021
【図１０】
2012088581.tif 000022