JP2006178469A - 可変焦点レンズ - Google Patents

Abstract

【課題】レンズの電極の間に印加された電圧に応じて、その収束が連続的に変化する可変焦点レンズを得る。
【解決手段】本発明は、異なる屈折率の導電性液体５および絶縁性液体４を収容するチャンバを備え、２つの液体の間の接触面は、その周縁部が、電圧Ｖの影響下でハウジングの壁部に沿って移動させられる、変形可能な屈折面６を形成する可変焦点レンズに関する。ハウジングは、レンズの光軸Δに直角をなす平面に対して傾斜する上側部分１６、上側部分よりもさらに傾斜する下側部分３４、４８、５２、および上側部分と下側部分との間に変形可能な屈折境界面のための障害物の役割を果たす接合ゾーンＢ’を備える。
【選択図】 図４

Description

本発明は、可変焦点レンズ、およびより詳細には、エレクトロウェッティング現象による液体の滴の変形を用いるレンズ、およびそのようなレンズを含む光学装置に関する。

可変焦点レンズの種々の実施形態は、本出願人の欧州特許第１１６６１５７号において述べられている。

図１は、レンズの光軸Δを含む平面に沿った、従来の可変焦点レンズの１つの例示的な実施形態の断面を示す。セルは、２つの絶縁および透明プレート１および２によって画定され、且つ側壁は示されていない。プレートおよび側壁は、絶縁性液体と、導電性液体とで満たされているハーメチックチャンバを画定する。導電性液体は、絶縁性液体とは混合され得ず、異なる屈折率を有し、且つ同一の密度を有する。平坦でない下側プレート２は、絶縁性液体４の滴を受け入れるくぼみすなわち凹所３を備える。セルの残部は、導電性液体５で満たされる。導電性液体は、通常は、水性の液体であり、絶縁性液体は油性の液体である。絶縁性液体４と導電性液体５との間の接触面は、変形可能な屈折面６を形成する。

凹所３は、基底部８を取り囲む光軸Δに対する傾斜面７を備える。例えば金の層からなる電極９は、傾斜面７および基底部８の一部分を覆い、且つそれ自体絶縁層１０によって覆われる。他の電極１２は、導電性液体５に接触する。エレクトロウェッティング現象によって、電極９、１２間に印加される電圧Ｖに応じて、変形可能な屈折面６の曲率を変化させることが可能である。それゆえ、電圧の効果のもとで、変形可能な屈折面６の周縁部は、電極で覆われた凹所の面によって画定されるハウジングの壁部に沿って移動させられる。従って、滴４の領域において、プレート１および２に直交してセルを通過する光ビームは、印加される電圧Ｖに応じて、多かれ少なかれ集束させられるであろう。

図２は、図１の詳細の断面図である。絶縁層１０は、実質的に凹所３の形状を再現しており、そのため傾斜部分１６および平坦環状部分１８を備える。傾斜部分１６の最上点は、参照符号Ａによって指示されている。傾斜部分１６と環状部分１８の間の通路に対応する点は、参照符号Ｂによって指示されており、基底部８における電極９の端部と実質的に同じ高さとなる環状部分１８の端点は、参照符号Ｃによって指示されている。角度θは、断面において、光軸Δに直角をなす平面と傾斜面７との間の角度である。角度θは、例えば、およそ４５°である。さらにまた、断面において、絶縁層１０と絶縁層１０での変形可能な屈折面６に対する接線との間の角度は、αと符号付けされている。指定された電圧Ｖは、指定された角度αを与え、このようにしてレンズの収束を固定する。例として、角度α_１からα_４は、電圧Ｖの増大する値に対する異なる角度αの値を示す。

図３は、電圧Ｖによるレンズの収束１／ｆの変化を示す。ゼロ電圧Ｖの場合、絶縁性液体４は、実質的に絶縁層１０の上端、すなわち図２における点Ａの高さまで濡れる。このとき、変形可能な屈折面６と絶縁層１０との間の角度は、α_１に対応する。変形可能な屈折面６は、凹面形状を有するから、負の収束が得られる。電圧Ｖが値ゼロから増大するとき、電圧Ｖがしきい値Ｖ_１よりも小さい間は、変形可能な屈折面６は変化しない。これは、図３における曲線２０の水平部分に対応する。

電圧Ｖが、しきい値Ｖ_１からしきい値Ｖ_２よりもわずかに小さな値へ増大するとき、変形可能な屈折面６の周縁部は、点Ａから点Ｂへ傾斜部分１６上を移動する。これにより、図３における曲線２２の上昇部分に対応し且つ同時に角度αの増大に対応して、レンズの収束が増大する形態をとる。例として、図２において、角度α_２は、点Ａと点Ｂの間の変形可能な屈折面６の周縁部の中間位置に対応する。

点Ｂは、変形可能な屈折面６の不安定な位置に対応する。特に、電圧ＶがＶ２に等しく、変形可能な屈折面６の周縁部が点Ｂにあるとき、環状部分１８と環状部分１８における変形可能な屈折面に対する接線との間の角度によって画定される角度αは、点Ｂの直前の値に対して急激に低下する。図２において、角度α_３およびα_４は、点Ｂの通過時に角度αの鋭い変化を示す点Ｂの両側における、変形可能な屈折面６の周縁部の位置にそれぞれ対応する。変形可能な屈折面６の周縁部が点Ｂにあり、角度αが鋭く減少するときに、印加電圧Ｖは、そのような角度αを与えるのに必要とされる電圧よりも明確に大きい。変形可能な屈折面６の周縁部は、それから、点Ｂから点Ｃへほとんど即座に移動する。これは、図３において、曲線２４の実質的に垂直部分に対応する収束におけるほとんど瞬間的な増大によって反映され、電圧は、実質的に値Ｖ_２を保持する。一旦、変形可能な屈折面６の周縁部が、点Ｃに到達すれば、電圧におけるさらなる増大は、もはや変形可能な屈折面６のいかなる移動をも生じさせず、それゆえ収束におけるいかなる変化をも生じさせない。これは、曲線２６の実質的に水平の部分に対応する。

変形可能な屈折面６が点Ｂを通過するときの、このような不安定性は、レンズの電極間に印加され得る全ての電圧値Ｖについてレンズの収束を精密に制御することは不可能であることを意味するため、望ましくない。

変形可能な屈折面６の周縁部が点Ｂを通過して、点Ｃにあり、そしてユーザが電圧Ｖを減少させるとき、電圧が、しきい値Ｖ_３よりも大きく、Ｖ_２よりも小さく、かつ概してＶ_１よりも大きい限り、変形可能な屈折面６は、点Ｃにおいて角度αを与えるのに充分な電圧に対応して、静止したままである。そのとき、収束は、曲線の実質的に水平部分２８に対応して実質的に一定のままである。Ｖ_３からしきい値Ｖ_４よりもわずかに高い値への電圧Ｖのさらなる減少は、変形可能な屈折面６の周縁部の点Ｃから点Ｂへの移動を生じさせる。これは、曲線の降下部分３０に対応するレンズの収束におけるわずかな減少に反映される。点Ｂは、それから変形可能な屈折面６の不安定な位置に再び対応する。特に、電圧ＶがＶ_４に等しいときは、変形可能な屈折面６の周縁部は、点Ｂを通過して傾斜部分１６の高さに到達しようとする。点Ｂを通過するときに、角度αは急激に増大する。印加電圧は、角度αを与えるのに必要とされる電圧よりも明らかに低いので、変形可能な屈折面６の周縁部は、電圧Ｖ_４に関連付けられる角度αに対応する位置に停止するように、傾斜部分１６にほとんど瞬時的に移動する。これは、曲線の実質的に垂直の部分３２に対応する、収束の急激な低下によって反映される。電圧のＶ_４からＶ_１への減少は、変形可能な屈折面６の周縁部を点Ａに戻す。

レンズの収束の変化は、それゆえ電圧Ｖが増大するか低下するかによって異なる。ヒステリシスの現象は、レンズの収束の精密な制御の欠如を際立たせる。

そのような不都合は、もしも電極９が、凹所３の傾斜面７のみを覆い、基底部８上に延在しなければ、防止され得る。しかしながら、通常そのようなアプリケーションと共に使用される金属層堆積方法は、傾斜面７と基底部８との間の接合において、電極９の正確な阻止を確実にする充分な精度を提供しない。そこで、解決策は、電極９の広がりを、それが点ＡとＢの間に制限することであろう。しかしながら、電極９は、凹所３の与えられた形状に対して、可能性のある収束の最も広い範囲を持つことが望まれ、これは、電極９を少なくとも点Ｂまで延在させることを必要とする。それゆえ電極９は、実際に意図的に、基底部８の一部分を覆って延在する。

そのような不都合は、さらにまた、電圧Ｖの変化の範囲を、しきい値Ｖ_２よりも低い値に制限することによって防止され得る。しかしながら、実際には、レンズ製造者は、ユーザによってセルの電極に対して印加される電圧を、通例は与えることができず、それゆえしきい値Ｖ２よりも高い電圧が印加されないであろうことを保証することはできない。
欧州特許第１１６６１５７号明細書

したがって、本発明の一つの目的は、レンズの電極の間に印加された電圧に応じて、その収束が連続的に変化する可変焦点レンズを得ることである。

本発明の他の目的は、レンズの電極間に印加される電圧に応じる収束の変化が、ヒステリシスをもたらさない可変焦点レンズを得ることである。

これらの目的などを達成するために、本発明は、光軸を有する可変焦点レンズを提案し、可変焦点レンズは、導電性液体および絶縁性液体を収容するチャンバを画定するハウジングを備え、２つの液体は、異なる屈折率を有し、且つ印加される電気電圧（Ｖ）に応じてハウジングの壁部に沿って移動させられる周縁部を有する変形可能な屈折面を備える接触面を形成するように互いに接触し、ハウジングは、
・ レンズの光軸（Δ）に直角をなす平面に対して第１の角度で傾斜する上側壁部分と、
・ 前記平面に対して、第１の角度より大きい第２の角度で傾斜する下側壁部分と、
・ 上側壁部分と下側壁部分との間の接合ゾーンとを備え、接合ゾーンにおけるハウジングの表面が、レンズの光軸に対して直角をなす平面に対して、印加電圧のある増分量の増大時に、前記接合ゾーンにおける、変形可能屈折面の移動を実質的に阻止するのに充分な壁部傾斜の変化を呈する。

本発明の一つの実施形態によれば、上側壁部分は、光軸に平行な軸に対して傾斜する。

本発明の一つの実施形態によれば、下側壁部分は、光軸に平行な軸を有する概して円筒形状を有する。

本発明の一つの実施形態によれば、下側壁部分は、光軸に平行な軸に対して概して傾斜する形状を有し、光軸に直角をなす平面に対する下側壁部分の傾斜は、上側壁部分と下側壁部分との間の接合における光軸に直角をなす平面に対する上側壁部分の傾斜よりも大きい。

本発明の一つの実施形態によれば、接合ゾーン（Ｂ’）は、連続的に変化可能な曲率を有する。

本発明の一つの実施形態によれば、上側壁部分および下側壁部分は、それ自体絶縁基板上に堆積される、電極を形成する金属層を覆う絶縁層の表面部分に対応する。

本発明の一つの実施形態によれば、ハウジングは、少なくとも部分的に透明の底部を有する。

他の実施形態によれば、本発明は、光軸を有する可変焦点レンズであって、可変焦点レンズは、導電性液体および絶縁性液体を収容するためのチャンバを画定するハウジングを備え、２つの液体は、異なる屈折率を有し、且つ印加される電気電圧（Ｖ）に応じてハウジングの壁部に沿って移動させられる周縁部を有する変形可能な屈折面を備える接触面を形成するように互いに接触し、ハウジングは、
少なくとも本質的に光軸に直角をなして向けられた基底部と、
レンズの光軸（Δ）に直角をなす平面に対して第１の向きを有する第１の側壁部分と、
前記平面に対して第２の向きを有し、前記基底部に隣接する第２の側壁部分と、
第１の側壁部分と第２の側壁部分との間の接合ゾーンとを備え、接合ゾーンにおけるハウジングの表面が、レンズの光軸に対して直角をなす平面に対して、印加電圧のある増分量の増大時に、前記接合ゾーンにおける、変形可能屈折面の移動を実質的に阻止するのに充分な壁部傾斜の変化を呈する、本発明に従った可変焦点レンズを提供する。

本発明のこれらおよび他の目的、特徴、および利点は、添付された図面に関連して非限定的な態様で作られた、特定の例示的実施形態の以下の記載において、詳細に説明されるであろう。

本発明は、傾斜面７と凹所３の基底部８との間に、中間面を提供し、中間面に関して、傾斜面と中間面との間の接合に、レンズの光軸Δを含む平面において、光軸に対して直角をなす平面と中間面に対する接線との間の角度が、光軸に対して直角をなす平面と傾斜面との間の角度よりも大きく、あるいは、光軸Δに対して直角をなす平面と傾斜面との間の角度に関して、それが接合から離れるに従って非常に迅速に増大する。電極９は、それから傾斜面７を覆って、中間面を覆って、そして必要な場合には、基底部８の一部分を覆って延びる。電極９を覆う絶縁層１０の外側面の形状は、凹所３の形状を再現する。結果として、変形可能な屈折面（６）の周縁部がその壁部に沿って移動させられるハウジングは、その形状が面７の形状を再現する上側部分１６と、その形状が中間面の形状を再現する下側部分３４（図２）と、上側部分と下側部分との間の接合ゾーンとを含む。本発明によれば、接合ゾーンにおけるハウジングの面は、変形可能な屈折面を前記接合ゾーンにおいて阻止されたままにするために、レンズの光軸に対して直角をなす平面に対するその傾斜を鋭く変化させる。それゆえ、絶縁層１０における変形可能な屈折面６に対する接線と絶縁層１０に対する接線との間の角度αは、上側部分から下側部分へ進むときに、鋭く増大する。その結果として、上側部分の傾斜面における絶縁層上を移動する、変形可能な屈折面の周縁部が、傾斜部分（１６）と下側部分との間の接合ゾーンへ到達するとき、屈折面が接合を通過するように、レンズの電極間に鋭く増大する電圧を印加することが必要である。したがって、電圧のわずかな増大によって、変形可能屈折面は、接合ゾーンにおいて阻止されたままとなり、接合ゾーンは、障害物の役割を果たす。それゆえ、変形可能な屈折面６の周縁部は、不安定性が生起する中間面と凹所の底部との間の接合のゾーンに到達することがないため、もはや図１のレンズにおけるように不安定の現象が見られることはない。光軸に対する中間面の傾斜は、上述された動作を可能とするから、中間面は多くの形状を持っても良い。

図４は、本発明に従った可変焦点レンズの第１の例示的な実施形態の詳細の断面図である。凹所３の傾斜面７と基底部８との間に、その軸線がレンズの光軸Δに対応する円筒面３３が存在する。電極９と絶縁層１０は、円筒面３３を覆い且つ基底部８の一部を覆って延びる。絶縁層１０は、凹所３の形状を実質的に再現し、それゆえ、円筒面３３に面する円筒部分３４（下側部分）を備える。絶縁層１０の傾斜部分１６と円筒部分３４との間の通路に対応する点は、参照符号Ｂ’によって指示されている。角度α_５およびα_６は、それぞれ、点Ｂ’を通過するときの角度αの鋭い変化を示す点Ｂ’の両側の変形可能な屈折面６の周縁部の位置に対応する。このため、角度α_６は、角度α_５よりも明確に大きいことに留意されるであろう。角度α_６に対応する位置に変形可能な屈折面６を保持するために印加されるべき電圧Ｖは、それゆえ角度α_５に対応する位置に変形可能な屈折面６を保持するために必要とされる電圧よりも明確に大きい。

図５は、レンズの電極間に印加される電圧Ｖに応じる、図４のレンズの収束の変化を示している。図３に関して説明されたのと同様の態様において、ゼロ電圧Ｖの場合、絶縁性液体４は、実質的に絶縁層１０の上端まで、すなわち図４における点Ａまで濡れる。変形可能な屈折面６は、そのとき凹面形状を有するため、負の収束が生起される。先に述べたように、電圧Ｖが値ゼロから増大させられるとき、変形可能な屈折面６は、電圧Ｖがしきい値Ｖ_１よりも低くなるまで静止したままである。これは、図３における曲線の水平部分４０に対応する。

電圧Ｖが、しきい値Ｖ_１からしきい値Ｖ’_２へ増大するとき、変形可能な屈折面６の周縁部は、絶縁層１０の傾斜部分１６上を点Ａから点Ｂ’へ移動する。これは、図５における曲線の上昇部分４２に対応し、同時に角度αの増大に対応する、レンズの収束の増大によって反映される。変形可能な屈折面６が点Ｂ’を超えてゆくことを可能とするために、Ｖ’_２よりも明確に高いしきい値（図５には示されていない）よりも高い電圧Ｖを印加することが必要となるであろう。このため、Ｖ’_２を超える電圧Ｖのわずかな増大は、それゆえ、変形可能な屈折面６の動作を生じさせることはなく、したがって収束の増大も生じさせない。これは、曲線の水平部分４４に対応する。

逆に、電圧Ｖが、変形可能な屈折面６の周縁部が点Ｂ’にあるためのＶ’_２よりも高い値から減少するとき、電圧ＶがＶ’_２に達するまで、変形可能な屈折面６の移動は観測されない。電圧ＶがＶ’_２よりも下に減少するとき、変形可能な屈折面６は、点Ｂ’から離れて点Ａに近付くように移動する。収束の変化は、曲線の部分４２に追随するから、ヒステリシス現象はもはや観測されない。

図６Ａは、本発明に従った可変焦点レンズの第２の例示的な実施形態の詳細の断面である。中間面は、断面における、光軸Δに対して直角をなす平面と傾斜面４５との間の角度θ’が角度θよりも大きい、傾斜面４６である。絶縁層１０は、傾斜面４６に面する傾斜部分４８を備える。点Ｂ’は、断面において、傾斜部分１６と傾斜部分４８との間の接合に対応する点を指示している。変形可能な屈折面６の周縁部が、点Ａからの途中で点Ｂ’を通るとき、絶縁層１０における変形可能な屈折面に対する接線の間の角度αが鋭く増大するから、図４に関連して先に説明されたのと類似した現象が観測される。これは、それから図５に示され収束の変化の曲線に実質的に対応する、収束の変化の曲線を与える。

図６Ｂは、本発明に従った可変焦点レンズのさらなる実施形態の詳細の断面である。この実施形態によれば、上側壁部分１６と下側壁部分４８との間の接合ゾーンＢ’は、印加電圧のある増分量の増大時に、前記接合ゾーンにおける変形可能な屈折面の移動を実質的に阻止するのに充分な壁部傾斜における変化を呈する。下側壁部分４８は、少なくとも本質的に光軸に対して直角をなして向けられる、凹所３の基底部に隣接する。この実施形態によれば、前記接合ゾーンにおける表面ハウジングは、変形可能な屈折面の動きを実質的に阻止するのに充分な壁部傾斜の第１の変化を有する第１のゾーン部分６１を備えている。それは、壁部傾斜における逆の変化を有する第２のゾーン部分６２をさらに備えており、第２のゾーン部分の下の壁部の結果的な傾斜は、例えば上側壁部分１６の傾斜と実質的に同一である。この特別な実施形態において、第１の壁部分６１と第２の壁部分６２との間の中間面は、好ましくは、凹所を製造するために使用されるプロセスに従って可能な限り短く作られる。例えば、第１のゾーン部分６１および第２のゾーン部分６２の各々は、その半径が０．１ｍｍ未満、都合の良いことには０．０５ｍｍ未満であろう湾曲面を呈し、そしてこの実施形態における中間面６０は、都合の良いことには０．１ｍｍ未満であろう。

接合ゾーンがその障害物の役割を効果的に果たすために、本出願人は、上側部分の傾斜に関して、下側部分の傾斜の少なくとも２０％の増大を有することが有利であることを示している。例えば、図６Ａの例示的な実施形態においては、およそ４５°の傾斜面１６の傾斜角度θについて、中間面の傾斜角度は、およそ５５°を超えるべきである。

さらに、図５に示されるように、非常に鋭い障害物を持つ必要があるときに、可能な限り短く作られた接合ゾーンを持つことが有利である。レンズの製造プロセスの理由により、接合ゾーンは、ゼロでない寸法で存在することが必要であろうが、この寸法は、接合ゾーンにおいて鋭く阻止される変形可能な屈折面を持つ必要があるならば、可能な限り小さく作られるべきである。例えば、凹所が、傾斜面７および中間面３３（図４）、４６（図７）の両方を得るべく機械加工される場合には、接合ゾーンは、その半径が、可能な限り小さいことが必要となる湾曲面を呈するであろう。例えば、０．１ｍｍ未満、有利には、０．０５ｍｍ未満の半径が望まれるであろう。

図７は、本発明に従ったレンズの第３の例示的な実施形態の詳細の断面であり、そこでは、中間面５０が、湾曲面を呈する接合ゾーンを介して傾斜面７に連結される。絶縁層１０は、中間面５０に面する下側部分５２を備える。点Ｂ’は、そのとき、断面において、傾斜部分１６と下側部分５２との間の接合に対応する点をマークしている。この実施形態によれば、傾斜部分１６と下側部分５２との間の接合では、断面において、光軸に対して直角をなす平面と湾曲部分５２に対する接線との間の角度は、角度θに関連して、点Ｂ’から離れるほど、急速に増大する。絶縁層における変形可能な屈折面に対する接線と絶縁層との間の角度αは、変形可能な屈折面の周縁部が、点Ａからの途中で点Ｂ’を通るときに、急速にしかし接合ゾーンにおいて連続的に増大する。図５の収束の変化の曲線に関連して、部分４２は、電圧Ｖにおける増大があるときに、変形可能な屈折面の常によりわずかな動きに対応する、その傾斜が急速に減少する湾曲部分を介して「ブレーク（中断）」なしに延びる。

もちろん、本発明は、当業者において明白であろう種々の変形および変更が可能である。特に、本発明は、変形可能な屈折面の周縁部が傾斜面上を移動する、可変焦点レンズについて述べられている。もちろん、変形可能な屈折面の周縁部がその上を移動する作用面は、傾斜面とは異なっていてもよい。そのとき、本発明は、作用面と中間面との間の接合において、光軸に対して直角をなす平面と中間面に対する接線との間の角度が、光軸に対して直角をなす平面と作用面に対する接線との間の角度よりも大きく、あるいは、光軸に対して直角をなす平面と作用面に対する接線との間の角度に関連して、それが作用面から離れるほど、急速に増大するような中間面を提供することにある。

本発明によるレンズのさらなる利点は、以下に述べられている。いくつかのアプリケーションにおいて、レンズの動力学、すなわち、上述において画定されたように角度αの変化の範囲（断面において測定される、絶縁層１０と、絶縁層１０における変形可能な屈折面に対する接線との間の角度）を制限することが有用である場合がある。それは、例えば、光軸Δに沿うその寸法が制限される必要がある可変焦点レンズについての場合である。この場合、レンズは、上側プレート１（図１）および下側プレート２が、互いにより近くなるように構成されるであろう。それゆえ、絶縁性液体４の滴がプレート１に接触する危険がある。この場合、基板２のために充分な深さを保持し、それゆえその機械的強度を維持すると同時に、その障害物としての役割を果たし、且つそれゆえ角度αの変化の範囲を制限する、上述されたような接合ゾーンを持つことが利点となり得る。

本発明による可変焦点レンズは、それに限定されるわけではないが、小型光学カメラを含む全ての装置を含む、多くのアプリケーションに使用され得る。図８は、本発明による可変焦点距離のレンズ８０が組み込まれた光学装置１００の概略的な図である。光学装置は、可変焦点距離レンズを保持するためのマウント８１、および１つ以上の固定レンズのセット８２を備える。それは、光学センサ８３および可変レンズを駆動するための駆動装置８４をさらに備えており、駆動装置が、接続８５、８６を通してレンズの電極に接続されている。典型的な光学装置は、例えばその全開示が参照により本明細書に組み込まれている、米国特許第６，８２３，１９８号に一般的に述べられているタイプの、携帯電話に含められるカメラモジュールである。

可変焦点レンズの従来の例示的実施形態の断面である。 図１のレンズの詳細の断面である。 図１のレンズについて、レンズの電極間に印加された電圧に従った収束の変化を図示している。 本発明に従った可変焦点レンズの第１の例示的実施形態の詳細の断面である。 図４のレンズについて、レンズの電極間に印加された電圧に応じる収束の変化を図示している。 本発明に従った可変焦点レンズのさらなる例示的実施形態の詳細の断面である。 本発明に従った可変焦点レンズのさらなる例示的実施形態の詳細の断面である。 本発明に従った可変焦点レンズのさらなる例示的実施形態の詳細の断面である。 本発明に従った可変焦点レンズを含む、携帯電話のためのカメラモジュールのような、光学装置の概略図である。

符号の説明

１、２ プレート
３ 凹所
４ 絶縁性液体
５ 導電性液体
６ 変形可能な屈折面
７、４５、４６ 傾斜面
８ 基底部
９、１２ 電極
１０ 絶縁層
１６、４８ 傾斜部分
１８ 平坦環状部分
３３ 円筒面
３４ 円筒部分
５０、６０ 中間面
５２ 下側部分
６１ 第１のゾーン部分
６２ 第２のゾーン部分
８０ 可変焦点距離レンズ
８１ レンズマウント
８２ 固定レンズセット
８３ 光学センサ
８４ 駆動装置
８５、８６ 結線

Claims (13)

1. 光軸を有する可変焦点レンズであって、導電性液体（５）および絶縁性液体（４）を収容するチャンバを画定するハウジングを備え、２つの液体が、異なる屈折率を有し、且つ印加される電圧（Ｖ）に応じて、ハウジングの壁部に沿って移動させられる周縁部を有する変形可能な屈折面（６）を備える接触面を形成するように互いに接触し、ハウジングが、
   ・ レンズの光軸（Δ）に直角をなす平面に対して第１の角度で傾斜する上側壁部分（１６）と、
   ・ 前記平面に対して、第１の角度よりも大きい第２の角度で傾斜する下側壁部分（３４、４８、５２）と、
   ・ 上側壁部分と下側壁部分との間の接合ゾーン（Ｂ’）とを備え、接合ゾーンにおけるハウジングの表面が、レンズの光軸に対して直角をなす平面に対して、印加電圧のある増分量の増大時に、前記接合ゾーンにおける、変形可能屈折面の移動を実質的に阻止するのに充分な壁部傾斜の変化を呈する、可変焦点レンズ。
2. 上側壁部分（１６）が、光軸（Δ）に平行な軸に対して傾斜する、請求項１に記載のレンズ。
3. 下側壁部分（３４）が、光軸（Δ）に平行な軸を有する概して円筒形状を有する、請求項１に記載のレンズ。
4. 下側壁部分（４８）が、光軸（Δ）に平行な軸に対して概して傾斜する形状を有し、光軸（Δ）に直角をなす平面に対する下側壁部分の傾斜が、上側壁部分と下側壁部分との間の接合における光軸に直角をなす平面に対する上側壁部分（１６）の傾斜よりも大きい、請求項１に記載のレンズ。
5. 接合ゾーン（Ｂ’）は、連続的に変化可能な曲率を有する、請求項１に記載のレンズ。
6. 接合ゾーンは、湾曲面を有する、請求項１に記載のレンズ。
7. 前記湾曲面の半径が、０．１ｍｍ未満である、請求項６に記載のレンズ。
8. 前記湾曲面の半径が、０．０５ｍｍ未満である、請求項７に記載のレンズ。
9. 上側壁部分（１６）および下側壁部分（３４、４８、５２）が、それ自体絶縁基板（２）上に堆積される、電極を形成する金属層（９）を覆う絶縁層（１０）の表面部分に対応する、請求項１に記載のレンズ。
10. ハウジングが、光軸（Δ）に対して少なくとも部分的に直角をなし且つ前記下側壁部分（３４、４８、５２）を延長する底部（１８）を備え、ハウジングの底部が、該底部の周縁部において、金属層（９）を覆う絶縁層（１０）の表面部分に対応する、請求項６に記載のレンズ。
11. 請求項１に記載の可変焦点レンズを含む、光学装置。
12. 請求項１０に記載の光学装置を含む、携帯電話。
13. 光軸を有する可変焦点レンズであって、導電性液体（５）および絶縁性液体（４）を収容するためのチャンバを画定するハウジングを備え、２つの液体が、異なる屈折率を有し、且つ印加される電気電圧（Ｖ）に応じて、ハウジングの壁部に沿って移動させられる周縁部を有する変形可能な屈折面（６）を備える接触面を形成するように互いに接触し、ハウジングは、
    ・ 少なくとも本質的に光軸に直角をなして向けられた基底部（８）と、
    ・ レンズの光軸（Δ）に直角をなす平面に対する第１の向きを有する第１の側壁部分（１６）と、
    ・ 前記平面に対する第２の向きを有して、前記基底部に隣接する第２の側壁部分（３４、４８、５２）と、
    ・ 第１の側壁部分と第２の側壁部分との間の接合ゾーン（Ｂ’）とを備え、接合ゾーンにおけるハウジングの表面が、レンズの光軸に対して直角をなす平面に対して、印加電圧のある増分量の増大時に、前記接合ゾーンにおける、変形可能屈折面の移動を実質的に阻止するのに充分な壁部傾斜の変化を呈する、可変焦点レンズ。

Images