JP2002190971A - Optical unit - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical unit, e.g. a digital camera and its system, in which upgrade and enhancement of expandability are realized while reducing the size and weight. SOLUTION: A card type digital camera 1 having no display (hereinafter, referred to as digital camera) which can pick up an image as a unit, and a case 3 having a display 2 and connectable with the card type digital camera 1 constitute a digital camera which can pick up and display an image. When the display 2 is not required, the card type digital camera 1 itself can pick up an image as a lightweight digital camera and when the display 2 is not required, it can be used in combination with the case 3. Even if a high pixel solid state image sensor is incorporated in a digital camera as the technology advances, the entire unit is prevented from becoming old-fashioned by replacing the card part with an upgraded one.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光学装置に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical device.

【０００２】[0002]

【従来の技術】これまでのデジタルカメラは、画像表示
装置と撮像レンズ、固体撮像装置が一つの箱体に固定的
に収められた構成となっているため、コンパクトになら
ず重いという欠点や、固体撮像素子が高画素化していく
こと等により、すぐに装置全体としての機能が陳腐化し
てしまうという欠点があった。また、携帯電話、携帯情
報端末、カプセル内視鏡、その他の内視鏡等において
は、小型、軽量、低消費電力の撮像系が望まれている
が、レンズ等でできた光学系をモータで駆動する従来の
方法を用いて撮像系を構成したのでは、大型で重く、消
費電力が大きくなってしまうという欠点があった。2. Description of the Related Art A conventional digital camera has a structure in which an image display device, an imaging lens, and a solid-state imaging device are fixedly housed in a single box. As the number of pixels of the solid-state imaging device increases, the function of the entire device immediately becomes obsolete. In mobile phones, personal digital assistants, capsule endoscopes, and other endoscopes, imaging systems with small size, light weight, and low power consumption are desired. When the imaging system is configured using the conventional driving method, there is a disadvantage that the imaging system is large, heavy, and consumes a large amount of power.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、こ
の点に鑑みてなされたものであり、小型、軽量で機能の
グレードアップ、拡張性に富むデジタルカメラ及びその
システム等の光学装置を提供するものである。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in view of this point, and provides an optical device such as a digital camera which is small in size, light in weight, upgraded in function, and expandable, and its system. Is what you do.

【０００４】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明の光学装置は、例
えば、単体で撮像可能な電子撮像装置と、前記電子撮像
装置と接続可能な、表示装置を有するケースと、を含む
電子撮像システムである。An optical device according to the present invention is, for example, an electronic imaging system including an electronic imaging device capable of imaging alone and a case having a display device connectable to the electronic imaging device. is there.

【０００５】また、本発明の光学装置は、例えば、静電
気力、電磁力、圧電効果、流体の圧力、電場、磁場、電
磁波、温度変化のうちの少なくとも２つを用いた光学特
性可変光学素子である。The optical device according to the present invention is an optical element having a variable optical characteristic using at least two of electrostatic force, electromagnetic force, piezoelectric effect, fluid pressure, electric field, magnetic field, electromagnetic wave, and temperature change. is there.

【０００６】また、本発明の光学装置は、例えば、光学
特性可変光学素子を有する携帯電話である。The optical device of the present invention is, for example, a portable telephone having an optical element with variable optical characteristics.

【０００７】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。図１は本発明の光学装置の一実施例に
係るデジタルカメラの一つの使用状態を示す部分斜視
図、図２は本実施例に係るデジタルカメラの他の使用状
態を示す斜視図である。本発明の光学装置は、例えば、
図１に示すような、単体で撮像可能であり、かつ、表示
装置を備えないカード型のデジタルカメラ（以下デジカ
メと略記）１と、図２に示すような、表示装置２を有
し、カード型デジカメ１を接続可能なケース３とで、撮
像および表示が可能なデジカメを構成するようになって
いる。なお、図１中、４はシャッターボタン、５は光学
ファインダー、６は撮像する人の眼、７は被写体、８は
撮像系、９はケースと電気的に接続するための接点を示
し、図２中、１０は物体面側に向けてケースに設けたス
トロボを示している。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a partial perspective view showing one use state of a digital camera according to an embodiment of the optical apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing another use state of the digital camera according to the embodiment. The optical device of the present invention, for example,
As shown in FIG. 1, a card-type digital camera (hereinafter abbreviated as digital camera) 1 which can image alone and does not have a display device, and a display device 2 as shown in FIG. The case 3 to which the digital camera 1 can be connected constitutes a digital camera capable of imaging and displaying. In FIG. 1, reference numeral 4 denotes a shutter button, 5 denotes an optical finder, 6 denotes an eye of a person to be imaged, 7 denotes a subject, 8 denotes an image pickup system, 9 denotes a contact for electrical connection with a case, Reference numeral 10 denotes a strobe provided on the case toward the object plane.

【０００８】本実施例によれば、カード型デジカメ１だ
けを用いて、撮像専用のデジカメとして機能させて撮像
することができる。また、カード型デジカメ１は、ケー
ス３に収納でき、収納した状態でも撮像することができ
る。また、この場合には撮像した画像を表示装置２に表
示させて観察することができる。このため、表示装置２
が不要な場合には、カード型デジカメ１単体で撮像する
ことで、軽量なデジカメとなり、表示装置２が必要な場
合には、ケース３と組合せて使用することができる。According to the present embodiment, an image can be taken by using only the card-type digital camera 1 so as to function as a dedicated digital camera. In addition, the card-type digital camera 1 can be stored in the case 3, and an image can be taken even in the stored state. In this case, the captured image can be displayed on the display device 2 and observed. Therefore, the display device 2
In the case where is not required, the card-type digital camera 1 can be imaged by itself to provide a lightweight digital camera. When the display device 2 is required, it can be used in combination with the case 3.

【０００９】また、本実施例によれば、技術の進歩とと
もにデジカメに内蔵される固体撮像素子が高画素化等し
ても、カード部分をグレードアップしたものに交換すれ
ばよく、装置全体を陳腐化させずに済む。Further, according to the present embodiment, even if the solid-state image pickup device built in the digital camera has a higher number of pixels as the technology advances, the card portion may be replaced with an upgraded card portion, and the entire device becomes obsolete. It does not need to be converted.

【００１０】このことを図３を用いて説明する。図３
は、本実施例に適用可能な本発明に係る光学装置のシス
テム図である。本システムでは、図３の左側に示すそれ
ぞれのカード（即ち、広角レンズカード１、標準レンズ
カード１₀₄、望遠レンズカード１₀₅、ズームレンズカー
ド１₀₆、接写レンズカード１₀₇、複眼薄型カード１₀₃、
立体レンズカード１₀₈、ＶＴＲカメラカード１₀₉、Ｔ
Ｖ、ＦＭカード１₀₂、ＢＳデジタルカード１₁₀、ナビゲ
ーションカード１₁₁、携帯電話カード１₁₂、ＡＵＤＩＯ
カード１₁₃、高画素カード１₀₁、ＭＯＳカード１₁₄、太
陽電池カード１₁₅、広角レンズ・ＡＵＤＩＯカード
１₁₆、広角レンズ・バッテリーカード１₁₇）と、右側の
ケース（即ち、ＬＣＤケース３、高精細ＬＣＤケース２
₀₁、ＬＣＤ・スピーカケース２₀₂、ペーパーディスプレ
イケース２₀₅、有機ＥＬケース２₀₆、太陽電池ケース２
₀₇、追加バッテリーケース２₀₃、フロントコンバージョ
ンレンズケース（接写、広角、望遠）２₀₈、追加メモリ
ーケース２₀₉、ＰＤＡ（パーソナルデジタルアシスタン
ト）ケース２₁₀、ＴＶ・ＢＳデジタルケース２₁₁、携帯
パソコンケース２₁₂、ラジオケース２₀₄、携帯電話ケー
ス２₁₃、データ転送ケース２₁₄）とを自由に組合せるこ
とによって一つの光学装置を構成することができるよう
になっている。なお、それぞれのカード、ケースは、単
体でも機能するように構成されている。図３は、「カー
ド」と「ケース」との組み合わせ可能な様々な実施例を
示している。本実施例のカード型デジカメ１は、これら
のカードの一つに該当し（図３では、広角レンズカード
を該当させてある）、ケース３はこれらのケースの一つ
に該当する（図３では、ＬＣＤケースを該当させてあ
る）。This will be described with reference to FIG. FIG.
1 is a system diagram of an optical device according to the present invention applicable to the present embodiment. In this system, each card shown on the left side of FIG. 3 (that is, wide-angle lens card 1, standard lens card ₁₀₄ , telephoto lens card ₁₀₅ , zoom lens card ₁₀₆ , close-up lens card ₁₀₇ , compound eye thin card ₁₀₃₎ ,
3D lens card ₁₀₈ , VTR camera card ₁₀₉ , T
V, FM card 1 _02, BS digital card 1 _10, navigation card 1 _11, mobile phone card 1 _12, AUDIO
Card 1 _13, the high pixel card 1 _01, MOS card 1 _14, the solar cell card 1 _15, the wide-angle lens AUDIO card 1 _16, the wide-angle lens battery card 1 _17), the right side of the case (i.e., LCD casing 3, high LCD case 2
₀₁ , LCD / speaker case 2 ₀₂ , paper display case 2 ₀₅ , organic EL case 2 ₀₆ , solar cell case 2
_07, additional battery case 2 _03, front conversion lens case (close-up, wide-angle, telephoto) 2 _08, additional memory case 2 _09, PDA (personal digital assistant) Case 2 _10, TV · BS digital case 2 _11, a mobile personal computer case 2 ₁₂ , the radio case ₂₀₄ , the mobile phone case 2 ₁₃ , and the data transfer case 2 ₁₄ ) can be freely combined to constitute one optical device. Each card and case is configured to function alone. FIG. 3 shows various embodiments in which a “card” and a “case” can be combined. The card-type digital camera 1 of this embodiment corresponds to one of these cards (in FIG. 3, a wide-angle lens card is used), and case 3 corresponds to one of these cases (FIG. 3). , LCD case).

【００１１】カード型デジカメに内蔵される固体撮像素
子が高画素化した場合には、既存のケースと組み合わせ
ることが可能な、高画素の固体撮像素子を有するカード
型デジカメ１₀₁を新たに製作すれば、ユーザーは高画素
カード型デジカメ１₀₁のみ購入するだけで、ケース３を
高画素カード型デジカメ１₀₁に組み合わせて使用するこ
とができるので、一つの箱体に撮像装置と表示装置とが
固定で備えつけられた表示装置付き高画素デジカメを購
入するよりも費用が安く済む。[0011] When the solid-state imaging device incorporated in the card-type digital camera has high pixel can which can be combined with existing case, by newly manufactured card type digital camera 1 ₀₁ having a solid-state imaging device having a large number of pixels if the user only purchases only high pixel card type digital camera 1 _01, it is possible to use a combination of casing 3 at a high pixel card type digital camera 1 _01, and a display device and an imaging device on one of the box fixed The cost is lower than purchasing a high-pixel digital camera with a display device provided in.

【００１２】また逆に、高画素のＬＣＤが開発され安価
に生産できるようになった場合には、図３に示す高精細
ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）を有するケース（高精細Ｌ
ＣＤケース）２₀₁を開発すれば、ユーザーは高精細ＬＣ
Ｄケース２₀₁のみ購入するだけで、カード型デジカメ
１、１₀₁等を、高精細ＬＣＤケース２₀₁と組合せて使用
することができるので、新規に高精細ＬＣＤ付デジカメ
を購入するよりも費用が安く済む。Conversely, when a high-pixel LCD is developed and can be produced at low cost, a case (high-definition LCD) having a high-definition LCD (liquid crystal display) shown in FIG.
If the development of the CD case) 2 _01, the user high-definition LC
Only buy only D Case 2 _01, a card-type digital camera 1,1 ₀₁ etc., it is possible to use in combination with the high-definition LCD case 2 _01, expensive than buying a new high-definition digital camera with LCD Cheaper.

【００１３】なお、図３において、××カード（１、１
_n但し、ｎ：０１、０２…の番号付）と称するものは、
原則として撮像系が組込まれていて、単体での撮像が可
能に構成されており、さらに各名称のような機能も含ま
れている。また、××ケース（３、２_n但し、ｎ：０
１、０２…番台の番号付）と称するものには、原則とし
て表示装置が組み込まれており、さらに、各名称に示す
ような機能も果たすように構成されている。In FIG. 3, the XX card (1, 1)
_n, where n is numbered 01, 02 ...)
In principle, an imaging system is incorporated, and it is configured to be able to perform imaging alone, and further includes a function such as each name. Also, xx case (3, 2 _n, where n: 0
1, 02... Number), a display device is incorporated in principle, and furthermore, it is configured to also fulfill the function shown in each name.

【００１４】ただし、上記のカードのうちで、撮像機能
なしでも機能するものには撮像系を備えない構成として
もよい。例えば、ＴＶ・ＦＭカード１₀₂などがこれに該
当する。ＴＶ・ＦＭカード１₀₂は、ＴＶ・ＦＭ・ＡＭ等
の各種放送の受信機能を有して構成されており、例え
ば、ＬＣＤ・スピーカケース２₀₂と組合せることによっ
て音声付のＴＶ画像を見ることができるようになってい
る。However, among the above-mentioned cards, those which function even without an image capturing function may be configured not to include an image capturing system. For example, a TV / FM card ₁₀₂ corresponds to this. TV · FM card 1 ₀₂ is configured to have a function of receiving various broadcast such as TV · FM · AM, for example, watching TV images with sound by combining the LCD · speaker Case 2 ₀₂ Is available.

【００１５】また、追加バッテリーケース２₀₃のように
表示装置なしでも単体で機能する（この場合はバッテリ
ーとして機能する）ケースについては表示装置を備えな
い構成としてもよい。追加バッテリーケース２₀₃は、長
時間の撮像がカードとの組合せで実現できるように追加
のバッテリーを供給するように構成されたケースであ
る。また、太陽電池ケース２₀₇も太陽電池を介して電流
を供給するように構成されたケースである。Further, a case that functions alone (in this case, functions as a battery) without a display device, such as the additional battery case ₂₀₃ , may not be provided with a display device. The additional battery case ₂₀₃ is a case configured to supply an additional battery so that long-time imaging can be realized in combination with the card. The solar cell case ₂₀₇ is also a case configured to supply a current via the solar cell.

【００１６】また、ラジオケース２₀₄のように、カード
を組み合わせることなくケース単体で機能させてもよ
い。ラジオケース２₀₄は、ＦＭ・ＡＭ・ＳＷ等のラジオ
として、ケース単体で機能するように構成されている。Further, as in the case of the radio case ₂₀₄ , the case may be operated alone without combining the cards. The radio case ₂₀₄ is configured to function as a case alone as a radio for FM, AM, SW and the like.

【００１７】また、表示装置を備えたケースとしては、
各カードを包むことができるペーパーディスプレイを備
えた構成としてもよい。ペーパーディスプレイケース２
₀₅は、表示装置としての機能の他に、通常のカメラの皮
革あるいは布製のケースのようにカードを外的ショック
から守る役目も果たしている。図４に、ペーパーディス
プレイケース２₀₅とカード型デジカメ１とを組合せた状
態を示す。ペーパーディスプレイケース２₀₅は、その内
部にカード型デジカメ１を収納した状態でも撮像できる
ように構成されている。なお、図４中２２はペーパーデ
ィスプレイ、２３は凸ボタン、２４は凹ボタンを示して
いる。ボタン２３とボタン２４を嵌め合わせることで、
内部に収納したカード１が外部に飛び出さないように固
定することができるようになっている。Further, as a case provided with a display device,
It is good also as composition provided with the paper display which can wrap each card. Paper display case 2
_In addition to its function as a display device, the ₀₅ also serves to protect the card from external shocks, such as a normal camera leather or cloth case. FIG. 4 shows a state in which the paper display case ₂₀₅ and the card-type digital camera 1 are combined. The paper display case ₂₀₅ is configured so that an image can be captured even in a state where the card-type digital camera 1 is stored inside. In FIG. 4, reference numeral 22 denotes a paper display, 23 denotes a convex button, and 24 denotes a concave button. By fitting button 23 and button 24,
The card 1 stored inside can be fixed so as not to jump out.

【００１８】そして、図３に示す、各カード、ケース
は、パーソナルコンピュータ（以下、パソコン）に直接
接続できるように構成してもよい。そのように構成すれ
ば、パソコンを介して接続した画像、文字、音声、電源
等の処理、蓄積、転送等が可能になる。なお、カードと
ケースの接続は、第１実施例として用いた図１，２のデ
ジタルカメラの例では、機械的な接触式の接点を前提と
した構成で説明したが、これに限らず、カードとケース
とが、ケーブルによる接続（赤外）光による光通信接
続、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ等による無線接続等で接続され
るように構成してもよい。Each card and case shown in FIG. 3 may be configured so as to be directly connected to a personal computer (hereinafter, a personal computer). With such a configuration, processing, storage, transfer, and the like of images, characters, sounds, power, and the like connected via a personal computer can be performed. Note that the connection between the card and the case has been described in the example of the digital camera of FIGS. 1 and 2 used as the first embodiment with a configuration premised on mechanical contact-type contacts. The case and the case may be configured to be connected by an optical communication connection by a cable (infrared) light, a wireless connection by Bluetooth or the like, or the like.

【００１９】また、複眼薄型カード１₀₃は、特にカード
の厚さを薄型に構成したカード型デジカメで、撮像系に
複眼を用いることによって厚さを薄くしている。図５は
複眼薄型カードの一実施例を示す説明図である。本実施
例の複眼薄型カード₀₃は、カード内部に固体撮像素子２
０の物体側に４つのレンズ２４を近接配置して構成され
ている。但し、図５においては、紙面の奥側に２つのレ
ンズが隠れており見えていない。The compound-eye thin card ₁₀₃ is a card-type digital camera in which the thickness of the card is particularly thin, and the thickness is reduced by using a compound eye for the imaging system. FIG. 5 is an explanatory view showing one embodiment of the compound eye thin card. The compound eye thin card ₀₃ of the present embodiment has a solid-state imaging device 2 inside the card.
The four lenses 24 are arranged close to the object side of the object 0. However, in FIG. 5, two lenses are hidden behind the paper and are not visible.

【００２０】本実施例の複眼薄型カード１₀₃によれば、
レンズ２４を介して４つに分割された倒立像が固体撮像
素子２０の上に形成されるが、その後のパソコンなどの
画像処理手段を介して画像処理によって４つに分割され
た倒立像を１つにつなぎあわせることで、通常の光学系
を配置したカードを用いた場合と同様の画像が得られ
る。本実施例の複眼薄型カード１₀₃のレンズ構成は、本
発明の撮像装置や、光学製品内部の撮像系すべてに適用
でき、例えば、図１の撮像系８や、後述の図７に示す撮
像系８に用いることができる。According to the compound eye thin card ₁₀₃ of this embodiment,
An inverted image divided into four is formed on the solid-state imaging device 20 via the lens 24, and the inverted image divided into four by image processing through image processing means such as a personal computer thereafter is converted into one. By connecting them together, an image similar to that obtained when a card having a normal optical system is used can be obtained. The lens configuration of the compound eye thin card ₁₀₃ of the present embodiment can be applied to the image pickup apparatus of the present invention and all the image pickup systems inside the optical product. For example, the image pickup system 8 shown in FIG. 1 and the image pickup system shown in FIG. 8 can be used.

【００２１】図６は本発明の光学装置の他の実施例を示
す斜視図である。本実施例の光学装置は、図１〜３に示
したシステムを構成する「カード」と「ケース」をそれ
ぞれ２つの箱型の形状に形成して構成されている。図６
中、３１は撮像ボックスＡであり、図１〜３のカード型
デジカメ１と同様の機能を有し、３２は表示ボックスＢ
であり、図１〜３のカード３と同様の機能を有してい
る。その他、図６中、図１〜２と同様の構成部材には同
じ番号を付し説明は省略する。なお、Ａ，Ｂの両ボック
スは、互いにネジ、バヨネット等を介して接続可能に構
成されている。また、ボックスＡは単体でも、ボックス
ＡとボックスＢとが接続した状態でも撮像できるように
構成されている。また、Ａ，Ｂの両ボックスは、図３の
「ケース」，「カード」に相当する機能を有する様々な
バリエーションのボックスとして構成することが可能で
ある。FIG. 6 is a perspective view showing another embodiment of the optical device of the present invention. The optical device of the present embodiment is configured by forming the “card” and the “case” constituting the system shown in FIGS. FIG.
Reference numeral 31 denotes an imaging box A, which has the same function as the card-type digital camera 1 shown in FIGS.
And has the same function as the card 3 in FIGS. 6, the same components as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The boxes A and B are configured to be connectable to each other via a screw, a bayonet, or the like. Further, the box A is configured to be able to take an image even when the box A is alone or when the box A and the box B are connected. Further, both boxes A and B can be configured as boxes of various variations having functions corresponding to “case” and “card” in FIG.

【００２２】図７は本発明の光学装置のさらに他の実施
例を示す概略構成図である。本実施例の光学装置は、撮
像系８を有する携帯電話４０を構成している。撮像系８
としては後述する光学特性可変素子を含むように構成す
ると良い。光学特性可変素子を用いれば、フォーカス、
あるいはズームを行う場合に、モータを用いてレンズを
移動させる場合に比べて低消費電力で済むからである。
撮像系８としては、例えば、後述する図２６の撮像ユニ
ット１０４、図３４の電子撮像装置２０１、図３３の可
変焦点レンズ１９０等を用いることができる。光学特性
可変素子を含む撮像系８で、花、虫のような近接物体を
接写ができるようにフォーカスして撮影できるようにす
ると良い。FIG. 7 is a schematic structural view showing still another embodiment of the optical device of the present invention. The optical device of the present embodiment constitutes a mobile phone 40 having an imaging system 8. Imaging system 8
It is preferable to include a variable optical characteristic element described later. If the optical characteristic variable element is used, focus,
Alternatively, when zooming is performed, lower power consumption is required than when the lens is moved using a motor.
As the imaging system 8, for example, an imaging unit 104 in FIG. 26 described later, an electronic imaging device 201 in FIG. 34, a varifocal lens 190 in FIG. 33, and the like can be used. It is preferable that the imaging system 8 including the optical characteristic variable element be capable of focusing and photographing a close-up object such as a flower or an insect so that close-up photography can be performed.

【００２３】なお、撮像系８を携帯電話４０に一体的に
設けるかわりに、外付けの電子撮像装置として構成し、
アダプター式に携帯電話４０に取り付けることができる
ように構成してもよい。また、撮像系８は、デジタルカ
メラ、テレビ電話等に用いてもよい。さらに、撮像系８
は、通常の室内に設置されている固定式の電話に設けて
ももちろん良い。さらにまた、撮像系８は、ＢＳデジタ
ルテレビ、ＢＳデジタルテレビのリモコン、ゲームマシ
ン、ゲームマシンのリモコン、パソコンのマウス、パソ
コンのキーボード、パソコンのモニター等に設けて、画
像入力手段、情報発信手段として用いてもよい。以上の
ような各種装置に光学特性可変光学素子を有する撮像系
８を用いれば、装置を小型化、軽量化、低消費電力化で
きるというメリットがある。Note that, instead of providing the imaging system 8 integrally with the mobile phone 40, the imaging system 8 is configured as an external electronic imaging device,
You may comprise so that it can be attached to the mobile telephone 40 by an adapter type. Further, the imaging system 8 may be used for a digital camera, a videophone, or the like. Further, the imaging system 8
May be provided on a fixed telephone installed in a normal room. Furthermore, the imaging system 8 is provided on a BS digital television, a remote control of a BS digital television, a game machine, a remote control of a game machine, a mouse of a personal computer, a keyboard of a personal computer, a monitor of a personal computer, and the like, as image input means and information transmission means. May be used. The use of the imaging system 8 having the optical characteristic variable optical element in the various devices as described above has advantages in that the device can be reduced in size, weight, and power consumption.

【００２４】図８は本発明の光学装置のさらに他の実施
例に係る、後述する可変焦点レンズ５６を用いた可変焦
点眼鏡５５の説明図である。高年齢の人は眼の焦点調節
作用が弱くなるが、可変焦点レンズ５６付の眼鏡を用い
れば近点から遠点までピントの合った像を見ることがで
き便利である。可変焦点レンズ５６としては、図９に示
す圧電材料を用いたものの他、後述する図２８、図２
９、図３０の実施例等に示された構成のものが利用でき
る。なお、図９中、１６１は流体、１６３は透明基板、
１６８は流体溜めである。FIG. 8 is an explanatory view of varifocal glasses 55 using a varifocal lens 56 to be described later, according to still another embodiment of the optical apparatus of the present invention. Older people have a weaker focusing effect on their eyes, but using spectacles with a variable focus lens 56 makes it possible to see an in-focus image from the near point to the far point, which is convenient. As the variable focus lens 56, in addition to the one using the piezoelectric material shown in FIG.
9. The configuration shown in the embodiment of FIG. 30 and the like can be used. In FIG. 9, 161 is a fluid, 163 is a transparent substrate,
168 is a fluid reservoir.

【００２５】図１０は本発明の光学装置に用いられる静
電気力を利用した可変焦点レンズ６２の一実施例を示す
概略構成図である。本実施例の可変焦点レンズ６２は、
透明な部材６０が電圧値により変形することでレンズの
形がかわり、可変焦点が実現できるようになっている。
なお、図１０中１６１は流体、１６３は透明基板、１６
８は流体溜めである。また、透明な部材６０の変形のた
めに、静電気力のかわりに電磁力を用いてもよい。な
お、その点に関しては、可変ミラーの例を用いて後述す
ることとする。FIG. 10 is a schematic structural view showing an embodiment of the variable focus lens 62 utilizing electrostatic force used in the optical apparatus of the present invention. The varifocal lens 62 of the present embodiment includes:
When the transparent member 60 is deformed by the voltage value, the shape of the lens is changed, and a variable focus can be realized.
In FIG. 10, 161 is a fluid, 163 is a transparent substrate, 16
8 is a fluid reservoir. Further, in order to deform the transparent member 60, an electromagnetic force may be used instead of the electrostatic force. This point will be described later using an example of a variable mirror.

【００２６】図１１は本発明の光学装置のさらに他の実
施例に係る、可変ミラー３０１，３０２を用いたビデオ
プロジェクター（液晶プロジェクターと呼ぶこともあ
る）３０３の概略構成図である。図１１中、３０４はレ
ンズ、３０５は表示デバイス（液晶表示素子、有機ＥＬ
等）、３０６はバックライト、３０７は電子回路、３０
８はノート型パソコン、３０９はスクリーンを示してい
る。本実施例によれば、２枚の可変ミラーを用いている
ので、レンズを動かすことなく、ズーム、フォーカス、
変倍等ができ、便利である。なお、本実施例の構成にお
いては、可変ミラー３０１又は３０２のかわりに可変焦
点レンズ３１０を配置してもよく、少なくとも２つ以上
の光学特性可変光学素子があれば、ズーム、フォーカ
ス、変倍が実現できる。また、可変ミラー３０１、３０
２、可変焦点レンズ３１０としては、本発明の他の実施
例、明細書中で述べている可変ミラー、可変焦点レン
ズ、等が利用できる。FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a video projector (also called a liquid crystal projector) 303 using variable mirrors 301 and 302 according to still another embodiment of the optical apparatus of the present invention. In FIG. 11, reference numeral 304 denotes a lens, and 305, a display device (liquid crystal display element, organic EL, etc.).
Etc.), 306 is a backlight, 307 is an electronic circuit, 30
Reference numeral 8 denotes a notebook computer, and reference numeral 309 denotes a screen. According to the present embodiment, since two variable mirrors are used, zoom, focus,
Convenient zooming and so on. In the configuration of the present embodiment, a variable focus lens 310 may be provided instead of the variable mirror 301 or 302. If at least two or more optical characteristic variable optical elements are provided, zooming, focusing, and zooming can be performed. realizable. In addition, the variable mirrors 301 and 30
2. As the variable focus lens 310, other embodiments of the present invention, a variable mirror, a variable focus lens described in the specification, and the like can be used.

【００２７】次に、可変ミラーについて説明する。図１
２は、本発明の光学装置のさらに他の実施例に係る、光
学特性ミラーを用いたデジタルカメラのケプラー式ファ
インダーの概略構成図である。もちろん、銀塩フィルム
カメラにも使える。まず、光学特性可変ミラー４０９に
ついて説明する。Next, the variable mirror will be described. FIG.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a Keplerian finder of a digital camera using an optical characteristic mirror according to still another embodiment of the optical device of the present invention. Of course, it can be used for silver halide film cameras. First, the optical property variable mirror 409 will be described.

【００２８】光学特性可変ミラー４０９は、アルミコー
ティングされた薄膜（反射面）４０９ａと複数の電極４
０９ｂからなる光学特性可変ミラー（以下、単に可変ミ
ラーと言う。）であり、４１１は各電極４０９ｂにそれ
ぞれ接続された複数の可変抵抗器、４１２は可変抵抗器
４１１と電源スイッチ４１３を介して薄膜４０９ａと電
極４０９ｂ間に接続された電源、４１４は複数の可変抵
抗器４１１の抵抗値を制御するための演算装置、４１
５、４１６及び４１７はそれぞれ演算装置４１４に接続
された温度センサー、湿度センサー及び距離センサー
で、これらは図示のように配設されて１つの光学装置を
構成している。The optical characteristic variable mirror 409 includes a thin film (reflection surface) 409 a coated with aluminum and a plurality of electrodes 4.
Reference numeral 411 denotes a plurality of variable resistors connected to the respective electrodes 409b, and 412 denotes a thin film via the variable resistor 411 and the power switch 413. A power supply 414 connected between the 409a and the electrode 409b is an arithmetic unit for controlling the resistance values of the plurality of variable resistors 411, 41
Reference numerals 5, 416, and 417 denote a temperature sensor, a humidity sensor, and a distance sensor connected to the arithmetic unit 414, respectively, which are arranged as shown to constitute one optical device.

【００２９】なお、対物レンズ９０２、接眼レンズ９０
１、及び、プリズム４０４、二等辺直角プリズム４０
５、ミラー４０６及び可変ミラーの各面は、平面でなく
てもよく、球面、回転対称非球面の他、光軸に対して偏
心した球面、平面、回転対称非球面、あるいは、対称面
を有する非球面、対称面を１つだけ有する非球面、対称
面のない非球面、自由曲面、微分不可能な点又は線を有
する面等、いかなる形状をしていてもよく、さらに、反
射面でも屈折面でも光に何らかの影響を与え得る面なら
ばよい。以下、これらの面を総称して拡張曲面という。The objective lens 902 and the eyepiece 90
1 and prism 404, isosceles right angle prism 40
5. Each surface of the mirror 406 and the variable mirror may not be a flat surface, and may have a spherical surface, a rotationally symmetric aspheric surface, a spherical surface decentered with respect to the optical axis, a planar surface, a rotationally symmetric aspheric surface, or a symmetric surface. It may have any shape, such as an aspheric surface, an aspheric surface having only one symmetric surface, an aspheric surface having no symmetric surface, a free-form surface, a surface having undifferentiable points or lines, and a refraction even on a reflective surface. Any surface can be used as long as it can have some effect on light. Hereinafter, these surfaces are collectively referred to as an extended curved surface.

【００３０】また、薄膜４０９ａは、例えば、P.Rai-ch
oudhury編、Handbook of Michrolithography, Michroma
chining and Michrofabrication, Volume 2:Michromach
ining and Michrofabrication,P495,Fig.8.58, SPIE PR
ESS刊やOptics Communication, 140巻（1997年）P187〜
190に記載されているメンブレインミラーのように、複
数の電極４０９ｂとの間に電圧が印加されると、静電気
力により薄膜４０９ａが変形してその面形状が変化する
ようになっており、これにより、観察者の視度に合わせ
たピント調整ができるだけでなく、さらに、レンズ９０
１、９０２及び／又はプリズム４０４、二等辺直角プリ
ズム４０５、ミラー４０６の温度や湿度変化による変形
や屈折率の変化、あるいは、レンズ枠の伸縮や変形及び
光学素子、枠等の部品の組立誤差による結像性能の低下
が抑制され、常に適正にピント調整並びにピント調整で
生じた収差の補正が行われ得る。なお、電極４０９ｂの
形は、例えば図１４，１５に示すように、薄膜４０９ａ
の変形のさせ方に応じて選べばよい。The thin film 409a is made of, for example, P. Rai-ch
oudhury, Handbook of Michrolithography, Michroma
chining and Michrofabrication, Volume 2: Michromach
ining and Michrofabrication, P495, Fig.8.58, SPIE PR
Published by ESS and Optics Communication, Vol. 140 (1997) P187-
As in the membrane mirror described in 190, when a voltage is applied between the plurality of electrodes 409b, the thin film 409a is deformed by electrostatic force, and its surface shape is changed. Not only allows the focus to be adjusted according to the diopter of the observer, but also
1, 902 and / or prism 404, isosceles right-angle prism 405, deformation or change in refractive index of mirror 406 due to temperature or humidity change, or expansion or contraction or deformation of lens frame and assembly error of optical element, frame or other parts. The deterioration of the imaging performance is suppressed, and the focus adjustment and the correction of the aberration caused by the focus adjustment can always be performed appropriately. The shape of the electrode 409b is, for example, as shown in FIGS.
It can be selected according to the way of deformation.

【００３１】本実施例によれば、物体からの光は、対物
レンズ９０２及びプリズム４０４の各入射面と射出面で
屈折され、可変ミラー４０９で反射され、プリズム４０
４を透過して、二等辺直角プリズム４０５でさらに反射
され（図１２中、光路中の＋印は、紙面の裏側へ向かっ
て光線が進むことを示している。）、ミラー４０６で反
射され、接眼レンズ９０１を介して眼に入射するように
なっている。このように、レンズ９０１、９０２、プリ
ズム４０４、４０５、及び、可変ミラー４０９によっ
て、本実施例の光学装置の観察光学系を構成しており、
これらの各光学素子の面形状と肉厚を最適化することに
より、物体面の収差を最小にすることができるようにな
っている。According to this embodiment, the light from the object is refracted by the entrance surface and the exit surface of the objective lens 902 and the prism 404, reflected by the variable mirror 409, and reflected by the prism 40.
4 and is further reflected by the isosceles right-angle prism 405 (in FIG. 12, the + mark in the optical path indicates that the light beam travels toward the back side of the paper). The light enters the eye via an eyepiece 901. As described above, the lenses 901 and 902, the prisms 404 and 405, and the variable mirror 409 constitute an observation optical system of the optical apparatus according to the present embodiment.
By optimizing the surface shape and thickness of each of these optical elements, aberrations on the object plane can be minimized.

【００３２】すなわち、反射面としての薄膜４０９ａの
形状は、結像性能が最適になるように演算装置４１４か
らの信号により各可変抵抗器４１１の抵抗値を変化させ
ることにより制御される。すなわち、演算装置４１４
へ、温度センサー４１５、湿度センサー４１６及び距離
サンサー４１７から周囲温度及び湿度並びに物体までの
距離に応じた大きさの信号が入力され、演算装置４１４
は、これらの入力信号に基づき周囲の温度及び湿度条件
と物体までの距離による結像性能の低下を補償すべく、
薄膜４０９ａの形状が決定されるような電圧を電極４０
９ｂに印加するように、可変抵抗器４１１の抵抗値を決
定するための信号を出力する。このように、薄膜４０９
ａは電極４０９ｂに印加される電圧すなわち静電気力で
変形させられるため、その形状は状況により非球面を含
む様々な形状をとり、印加される電圧の極性を変えれば
凸面とすることもできる。なお、距離センサー４１７は
なくてもよく、その場合、固体撮像素子４０８からの像
の信号の高周波成分が略最大になるように、デジタルカ
メラの撮像レンズ４０３を動かし、その位置から逆に物
体距離を算出し、可変ミラーを変形させて観察者の眼に
ピントが合うようにすればよい。That is, the shape of the thin film 409a as the reflecting surface is controlled by changing the resistance value of each variable resistor 411 by a signal from the arithmetic unit 414 so that the imaging performance is optimized. That is, the arithmetic unit 414
A signal having a magnitude corresponding to the ambient temperature and humidity and the distance to the object is input from the temperature sensor 415, the humidity sensor 416, and the distance sensor 417 to the arithmetic unit 414.
Based on these input signals, to compensate for the deterioration of the imaging performance due to the ambient temperature and humidity conditions and the distance to the object,
A voltage that determines the shape of the thin film 409a is applied to the electrode 40.
A signal for determining the resistance value of the variable resistor 411 is output so as to be applied to 9b. Thus, the thin film 409
Since a is deformed by the voltage applied to the electrode 409b, that is, the electrostatic force, the shape a may take various shapes including an aspherical surface depending on the situation, and may be convex if the polarity of the applied voltage is changed. Note that the distance sensor 417 may not be provided. In this case, the imaging lens 403 of the digital camera is moved so that the high-frequency component of the image signal from the solid-state imaging device 408 becomes substantially maximum, and the object distance is reversed from that position. May be calculated and the variable mirror may be deformed so as to focus on the eyes of the observer.

【００３３】また、薄膜４０９ａをポリイミド等の合成
樹脂で製作すれば、低電圧でも大きな変形が可能である
ので好都合である。なお、プリズム４０４と可変ミラー
４０９を一体的に形成してユニット化することができる
が、このユニットは本発明による光学装置の１例であ
る。If the thin film 409a is made of a synthetic resin such as polyimide, it is convenient because a large deformation can be obtained even at a low voltage. The prism 404 and the variable mirror 409 can be integrally formed to form a unit, but this unit is an example of the optical device according to the present invention.

【００３４】また、図示を省略したが、可変ミラー４０
９の基板上に固体撮像素子４０８をリソグラフィープロ
セスにより一体的に形成してもよい。Although not shown, the variable mirror 40
The solid-state imaging device 408 may be integrally formed on the substrate 9 by a lithography process.

【００３５】また、レンズ９０１、９０２、プリズム４
０４、４０５、ミラー４０６は、プラスチックモールド
等で形成することにより任意の所望形状の曲面を用意に
形成することができ、製作も簡単である。なお、本実施
例の撮像装置では、レンズ９０１、９０２がプリズム４
０４から離れて形成されているが、レンズ９０１、９０
２を設けることなく収差を除去することができるように
プリズム４０４、４０５、ミラー４０６、可変ミラー４
０９を設計すれば、プリズム４０４、４０５、可変ミラ
ー４０９は１つの光学ブロックとなり、組立が容易とな
る。また、レンズ９０１、９０２、プリズム４０４、４
０５、ミラー４０６の一部あるいは全部をガラスで作製
してもよく、このように構成すれば、さらに精度の良い
撮像装置が得られる。Further, lenses 901, 902, prism 4
The 04, 405, and mirror 406 can be easily formed with a curved surface of any desired shape by being formed with a plastic mold or the like, and the manufacture is simple. In the image pickup apparatus of the present embodiment, the lenses 901 and 902 are
04, but the lenses 901, 90
Prism 404, 405, mirror 406, variable mirror 4 so that aberration can be removed without providing
If the lens 09 is designed, the prisms 404 and 405 and the variable mirror 409 become one optical block, which facilitates assembly. Further, lenses 901, 902, prisms 404, 4
05, a part or all of the mirror 406 may be made of glass. With such a configuration, a more accurate imaging device can be obtained.

【００３６】なお、図１２の例では、演算装置４１４、
温度センサー４１５、湿度センサー４１６、距離センサ
ー４１７を設け、温湿度変化、物体距離の変化等も可変
ミラー４０９で補償するようにしたが、そうではなくて
もよい。つまり、演算装置４１４、温度センサー４１
５、湿度センサー４１６、距離センサー４１７を省き、
観察者の視度変化のみを可変ミラー４０９で補正するよ
うにしてもよい。In the example shown in FIG. 12, the arithmetic unit 414,
Although the temperature sensor 415, the humidity sensor 416, and the distance sensor 417 are provided so that the change in temperature and humidity, the change in the object distance, and the like are compensated by the variable mirror 409, this is not essential. That is, the arithmetic unit 414, the temperature sensor 41
5. Omit the humidity sensor 416 and the distance sensor 417,
Only the change in diopter of the observer may be corrected by the variable mirror 409.

【００３７】次に、可変ミラー４０９の構成について述
べる。Next, the configuration of the variable mirror 409 will be described.

【００３８】図１３は、可変ミラー４０９の他の実施例
を示しており、この実施例では、薄膜４０９ａと電極４
０９ｂとの間に電圧素子４０９ｃが介装されていて、こ
れらが支持台４２３上に設けられている。そして、圧電
素子４０９ｃに加わる電圧を各電極４０９ｂ毎に変える
ことにより、圧電素子４０９ｃに部分的に異なる伸縮を
生じさせて、薄膜４０９ａの形状を変えることができる
ようになっている。電極４０９ｂの形は、図１４に示す
ように、同心分割であってもよいし、図１５に示すよう
に、矩形分割であってもよく、その他、適宜の形のもの
を選択することができる。図中、４２４は演算装置４１
４に接続された振れ（ブレ）センサーであって、例えば
デジタルカメラの振れを検知し、振れによる像の乱れを
補償するように薄膜４０９ａを変形させるべく、演算装
置４１４及び可変抵抗器４１１を介して電極４０９ｂに
印加される電圧を変化させる。このとき、温度センサー
４１５、湿度センサー４１６及び距離センサー４１７か
らの信号も同時に考慮され、ピント合わせ、温湿度補償
等が行われる。この場合、薄膜４０９ａには圧電素子４
０９ｃの変形に伴う応力が加わるので、薄膜４０９ａの
厚さはある程度厚めに作られて相応の強度を持たせるよ
うにするのがよい。FIG. 13 shows another embodiment of the variable mirror 409. In this embodiment, the thin film 409a and the electrode 4
09b, a voltage element 409c is interposed, and these are provided on a support base 423. Then, by changing the voltage applied to the piezoelectric element 409c for each electrode 409b, the piezoelectric element 409c is partially expanded and contracted differently, and the shape of the thin film 409a can be changed. The shape of the electrode 409b may be concentric division as shown in FIG. 14, or may be rectangular division as shown in FIG. 15, and other appropriate shapes can be selected. . In the figure, 424 is an arithmetic unit 41
A shake sensor connected to the digital camera 4 via a computing device 414 and a variable resistor 411 to detect, for example, a shake of a digital camera and to deform the thin film 409a so as to compensate for image disturbance caused by the shake. To change the voltage applied to the electrode 409b. At this time, signals from the temperature sensor 415, the humidity sensor 416, and the distance sensor 417 are considered at the same time, and focusing, temperature and humidity compensation, and the like are performed. In this case, the piezoelectric element 4 is provided on the thin film 409a.
Since the stress accompanying the deformation of the thin film 09c is applied, the thickness of the thin film 409a is preferably made somewhat thick so as to have appropriate strength.

【００３９】図１６は、可変ミラー４０９のさらに他の
実施例を示している。この実施例は、薄膜４０９ａと電
極４０９ｂの間に介置される圧電素子が逆方向の圧電特
性を持つ材料で作られた２枚の圧電素子４０９ｃ及び４
０９ｃ’で構成されている点で、図１３に示された実施
例とは異なる。すなわち、圧電素子４０９ｃと４０９
ｃ’が強誘電性結晶で作られているとすれば、結晶軸の
向きが互いに逆になるように配置される。この場合、圧
電素子４０９ｃと４０９ｃ’は電圧が印加されると逆方
向に伸縮するので、薄膜４０９ａを変形させる力が図１
３に示した実施例の場合よりも強くなり、結果的にミラ
ー表面の形を大きく変えることができるという利点があ
る。FIG. 16 shows still another embodiment of the variable mirror 409. In this embodiment, a piezoelectric element interposed between a thin film 409a and an electrode 409b has two piezoelectric elements 409c and 4 made of a material having opposite piezoelectric characteristics.
09c 'is different from the embodiment shown in FIG. That is, the piezoelectric elements 409c and 409c
Assuming that c ′ is made of a ferroelectric crystal, the crystal axes are arranged so that the directions of the crystal axes are opposite to each other. In this case, the piezoelectric elements 409c and 409c 'expand and contract in the opposite direction when a voltage is applied.
3 is stronger than in the case of the embodiment shown in FIG. 3, and as a result, there is an advantage that the shape of the mirror surface can be largely changed.

【００４０】圧電素子４０９ｃ、４０９ｃ’に用いる材
料としては、例えばチタン酸バリウム、ロッシエル塩、
水晶、電気石、リン酸二水素カリウム（ＫＤＰ）、リン
酸二水素アンモニウム（ＡＤＰ）、ニオブ酸リチウム等
の圧電物質、同物質の多結晶体、同物質の結晶、ＰｂＺ
ｒＯ₃とＰｂＴｉＯ₃の固溶体の圧電セラミックス、二フ
ッ化ポリビニール（ＰＶＤＦ）等の有機圧電物質、上記
以外の強誘電体等があり、特に有機圧電物質はヤング率
が小さく、低電圧でも大きな変形が可能であるので、好
ましい。なお、これらの圧電素子を利用する場合、厚さ
を不均一にすれば、上記実施例において薄膜４０９ａの
形状を適切に変形させることも可能である。As the material used for the piezoelectric elements 409c and 409c ', for example, barium titanate, Rossiel salt,
Quartz crystal, tourmaline, piezoelectric substances such as potassium dihydrogen phosphate (KDP), ammonium dihydrogen phosphate (ADP), lithium niobate, polycrystals of the same substance, crystals of the same substance, PbZ
There are piezoelectric ceramics of solid solution of rO ₃ and PbTiO ₃ , organic piezoelectric materials such as polyvinyl difluoride (PVDF), ferroelectrics other than the above, etc. In particular, organic piezoelectric materials have a small Young's modulus and large deformation even at low voltage. Is preferred because it is possible. When these piezoelectric elements are used, if the thickness is made non-uniform, the shape of the thin film 409a in the above embodiment can be appropriately deformed.

【００４１】図１７は、可変ミラー４０９のさらに他の
実施例を示している。この実施例では、圧電素子４０９
ｃが薄膜４０９ａと電極４０９ｄとにより挟持され、薄
膜４０９ａと電極４０９ｄ間に演算装置４１４により制
御される駆動回路４２５を介して電圧が印加されるよう
になっており、さらにこれとは別に、支持台４２３上に
設けられた電極４０９ｂにも演算装置４１４により制御
される駆動回路４２５を介して電圧が印加されるように
構成されている。したがって、この実施例では、薄膜４
０９ａは電極４０９ｄとの間に印加される電圧と電極４
０９ｂに印加される電圧による静電気力とにより二重に
変形され得、上記実施例に示した何れのものよりもより
多くの変形パターンが可能であり、かつ、応答性も速い
という利点がある。FIG. 17 shows still another embodiment of the variable mirror 409. In this embodiment, the piezoelectric element 409
c is sandwiched between the thin film 409a and the electrode 409d, and a voltage is applied between the thin film 409a and the electrode 409d via a drive circuit 425 controlled by the arithmetic unit 414. The voltage is also applied to the electrode 409b provided on the table 423 via the drive circuit 425 controlled by the arithmetic unit 414. Therefore, in this embodiment, the thin film 4
09a is a voltage applied between the electrode 409d and the electrode 4
It can be deformed doubly by the electrostatic force of the voltage applied to the switch 09b, so that more deformation patterns than those shown in the above embodiments are possible and the response is fast.

【００４２】そして、薄膜４０９ａ、電極４０９ｄ間の
電圧の符号を変えれば、可変ミラーを凸面にも凹面にも
変形させることができる。その場合、大きな変形を圧電
効果で行ない、微細な形状変化を静電気力で行なっても
よい。また、凸面の変形には圧電効果を主に用い、凹面
の変形には静電気力を主に用いてもよい。なお、電極４
０９ｄは電極４０９ｂのように複数の電極から構成され
てもよい。この様子を図１７に示した。なお、本願で
は、圧電効果と電歪効果、電歪をすべてまとめて圧電効
果と述べている。従って、電歪材料も圧電材料に含むも
のとする。By changing the sign of the voltage between the thin film 409a and the electrode 409d, the variable mirror can be deformed into a convex surface or a concave surface. In that case, a large deformation may be performed by the piezoelectric effect, and a minute shape change may be performed by the electrostatic force. Further, the piezoelectric effect may be mainly used for deforming the convex surface, and the electrostatic force may be mainly used for deforming the concave surface. The electrode 4
09d may be composed of a plurality of electrodes like the electrode 409b. This state is shown in FIG. In the present application, the piezoelectric effect, the electrostrictive effect, and the electrostriction are all described as a piezoelectric effect. Therefore, the electrostrictive material is also included in the piezoelectric material.

【００４３】図１８は、可変ミラー９のさらに他の実施
例を示している。この実施例は、電磁気力を利用して反
射面の形状を変化させ得るようにしたもので、支持台４
２３の内部底面上には永久磁石４２６が、頂面上には窒
化シリコン又はポリイミド等からなる基板４０９ｅの周
縁部が載置固定されており、基板４０９ｅの表面にはア
ルミニウム等の金属コートで作られた薄膜４０９ａが付
設されていて、可変ミラー４０９を構成している。基板
４０９ｅの下面には複数のコイル４２７が配設されてお
り、これらのコイル４２７はそれぞれ駆動回路４２８を
介して演算装置４１４に接続されている。したがって、
各センサー４１５、４１６、４１７、４２４からの信号
によって演算装置４１４において求められる光学系の変
化に対応した演算装置４１４からの出力信号により、各
駆動回路４２８から各コイル４２７にそれぞれ適当な電
流が供給されると、永久磁石４２６との間に働く電磁気
力で各コイル４２７は反発又は吸着され、基板４０９ｅ
及び薄膜４０９ａを変形させる。FIG. 18 shows still another embodiment of the variable mirror 9. In this embodiment, the shape of the reflecting surface can be changed using electromagnetic force.
A permanent magnet 426 is mounted and fixed on the inner bottom surface of the substrate 23, and a peripheral portion of a substrate 409e made of silicon nitride or polyimide is fixed on the top surface. The surface of the substrate 409e is made of a metal coat such as aluminum. The thin film 409a provided is provided, and constitutes a variable mirror 409. A plurality of coils 427 are provided on the lower surface of the substrate 409e, and each of the coils 427 is connected to the arithmetic unit 414 via a drive circuit 428. Therefore,
Appropriate current is supplied to each coil 427 from each drive circuit 428 by an output signal from the arithmetic unit 414 corresponding to a change in the optical system obtained in the arithmetic unit 414 by a signal from each of the sensors 415, 416, 417, and 424. Then, each coil 427 is repelled or attracted by an electromagnetic force acting between the permanent magnet 426 and the substrate 409e.
And the thin film 409a is deformed.

【００４４】この場合、各コイル４２７はそれぞれ異な
る量の電流を流すようにすることもできる。また、コイ
ル４２７は１個でもよいし、永久磁石４２６を基板４０
９ｅに付設しコイル４２７を支持台４２３の内部底面側
に設けるようにしてもよい。また、コイル４２７はリソ
グラフィー等の手法で作るとよく、さらに、コイル４２
７には強磁性体よりなる鉄心を入れるようにしてもよ
い。In this case, each of the coils 427 may flow a different amount of current. The number of coils 427 may be one, or the permanent magnet 426 may be
9e, the coil 427 may be provided on the inner bottom surface side of the support base 423. The coil 427 may be made by a method such as lithography.
7 may include an iron core made of a ferromagnetic material.

【００４５】図１９は、可変ミラー４０９のさらに他の
実施例を示している。この実施例では、基板４０９ｅの
下面に薄膜コイル４２８’が設けられ、これに対向して
支持体４２３の内部底面上にコイル４２７が設けられて
いる。そして、薄膜コイル４２８’には必要に応じて適
切な電流を供給するための可変抵抗器４１１、電源４１
２及び電源スイッチ４１３が接続されている。また、各
コイル４２７にはそれぞれ可変抵抗器４１１が接続され
ており、さらに、各コイル４２７と可変抵抗器４１１に
電流を供給するための電源４１２とコイル４２７に流す
電流の方向を変えるための切換え兼電源開閉用のスイッ
チ４２９が設けられている。したがって、この実施例に
よれば、可変抵抗器４１１の抵抗値をそれぞれ変えるこ
とにより、各コイル４２７と薄膜コイル４２８’との間
に働く電磁気力を変化させ、基板４０９ｅと薄膜４０９
ａを変形させて、可動ミラーとして動作させることがで
きる。また、スイッチ４２９を反転しコイル４２７に流
れる電流の方向を変えることにより、薄膜４０９ａを凹
面にも凸面にも変えることができる。この場合、薄膜コ
イル４２８’の巻密度を、図２０に示すように、場所に
よって変化させることにより、基板４０９ｅ及び薄膜４
０９ａに所望の変形を与えるようにすることもできる。
また、図２１に示すように、コイル４２７は１個でもよ
いし、また、これらのコイル４２７には強磁性よりなる
鉄心を挿入してよい。また、支持台４２３により形成さ
れる空間内へ磁性流体を充填すれば、電磁気力はさらに
強くなる。FIG. 19 shows still another embodiment of the variable mirror 409. In this embodiment, a thin-film coil 428 'is provided on the lower surface of the substrate 409e, and a coil 427 is provided on the inner bottom surface of the support 423 so as to face the thin-film coil 428'. A variable resistor 411 for supplying an appropriate current to the thin-film coil 428 ′ as necessary,
2 and the power switch 413 are connected. A variable resistor 411 is connected to each coil 427, and a power supply 412 for supplying a current to each coil 427 and the variable resistor 411 and a switch for changing the direction of a current flowing to the coil 427 are provided. A switch 429 for opening and closing the power supply is also provided. Therefore, according to this embodiment, the electromagnetic force acting between each coil 427 and the thin film coil 428 'is changed by changing the resistance value of the variable resistor 411, and the substrate 409e and the thin film 409 are changed.
a can be deformed to operate as a movable mirror. Further, by inverting the switch 429 and changing the direction of the current flowing through the coil 427, the thin film 409a can be changed into a concave surface or a convex surface. In this case, the winding density of the thin film coil 428 'is changed depending on the location as shown in FIG.
09a can be given a desired deformation.
Further, as shown in FIG. 21, one coil 427 may be provided, and an iron core made of ferromagnetic may be inserted into these coils 427. Further, if the space formed by the support base 423 is filled with a magnetic fluid, the electromagnetic force is further increased.

【００４６】図２２は、可変ミラー４０９のさらに他の
実施例を示している。この実施例では、基板４０９ｅは
鉄等の強磁性体で作られており、反射膜としての薄膜４
０９ａはアルミニウム等からなっている。この場合、薄
膜コイルを設けなくてもすむから、例えば図１９に示し
た実施例に比べると、構造が簡単で、製造コストを低減
することができる。また、電源スイッチ４１３を切換え
兼電源開閉用スイッチ４２９（図１９参照）に置換すれ
ば、コイル４２７に流れる電流の方向を変えることがで
き、基板４０９ｅ及び薄膜４０９ａの形状を自由に変え
ることができる。図２３はこの実施例におけるコイル４
２７の配置を示し、図２４はコイル４２７の他の配置例
を示しているが、これらの配置は、図１８及び図１９に
示した実施例にも適用することができる。なお、図２５
は、図１８に示した実施例において、コイル４２７の配
置を図２４に示したようにした場合に適する永久磁石４
２６の配置を示している。すなわち、図２５に示すよう
に、永久磁石４２６を放射状に配置すれば、図１８に示
した実施例に比べて、微妙な変形を基板４０９ｅ及び薄
膜４０９ａに与えることができる。また、このように電
磁気力を用いて基板４０９ｅ及び薄膜４０９ａを変形さ
せる場合（図１８、図１９及び図２２の実施例）は、静
電気力を用いた場合よりも低電圧で駆動できるという利
点がある。FIG. 22 shows still another embodiment of the variable mirror 409. In this embodiment, the substrate 409e is made of a ferromagnetic material such as iron, and has a thin film 4 as a reflection film.
09a is made of aluminum or the like. In this case, since it is not necessary to provide a thin-film coil, the structure is simpler and the manufacturing cost can be reduced as compared with the embodiment shown in FIG. 19, for example. Further, if the power switch 413 is replaced with a switch / power switch 429 (see FIG. 19), the direction of the current flowing through the coil 427 can be changed, and the shapes of the substrate 409e and the thin film 409a can be changed freely. . FIG. 23 shows a coil 4 according to this embodiment.
Although FIG. 24 shows another arrangement example of the coil 427, these arrangements can be applied to the embodiments shown in FIGS. FIG. 25
Is a permanent magnet 4 suitable for a case where the arrangement of the coil 427 is as shown in FIG. 24 in the embodiment shown in FIG.
26 is shown. That is, as shown in FIG. 25, if the permanent magnets 426 are radially arranged, more delicate deformation can be applied to the substrate 409e and the thin film 409a than in the embodiment shown in FIG. Further, in the case where the substrate 409e and the thin film 409a are deformed by using the electromagnetic force (the embodiments in FIGS. 18, 19 and 22), there is an advantage that the driving can be performed at a lower voltage than the case where the electrostatic force is used. is there.

【００４７】以上いくつかの可変ミラーの実施例を述べ
たが、ミラーの形を変形させるのに、図１７の例に示す
ように、２種類以上の力を用いてもよい。つまり静電気
力、電磁力、圧電効果、磁歪、流体の圧力、電場、磁
場、温度変化、電磁波等のうちから２つ以上を同時に用
いて可変ミラーを変形させてもよい。つまり２つ以上の
異なる駆動方法を用いて光学特性可変光学素子を作れ
ば、大きな変形と微細な変形とを同時に実現でき、精度
の良い鏡面が実現できる。そしてこの考え方は以下に述
べる可変焦点レンズにも適用できる。Although several variable mirror embodiments have been described above, two or more types of forces may be used to deform the shape of the mirror as shown in the example of FIG. That is, the variable mirror may be deformed by simultaneously using two or more of electrostatic force, electromagnetic force, piezoelectric effect, magnetostriction, fluid pressure, electric field, magnetic field, temperature change, electromagnetic wave, and the like. That is, if the optical characteristic variable optical element is manufactured using two or more different driving methods, large deformation and minute deformation can be realized at the same time, and a highly accurate mirror surface can be realized. This concept can also be applied to the variable focus lens described below.

【００４８】図２６は本発明のさらに他の実施例に係
る、可変ミラー１０１を用いた撮像系、例えば携帯電話
のデジタルカメラ、カプセル内視鏡、電子内視鏡、パソ
コン用デジタルカメラ、ＰＤＡ用デジタルカメラ等に用
いられる撮像系の概略構成図である。本実施例の撮像系
は、可変ミラー１０１と、レンズ１０２と、固体撮像素
子２０と、制御系１０３とで一つの撮像ユニット１０４
を構成している。本実施例の撮像ユニット１０４では、
レンズ１０２を通った物体からの光は可変ミラー１０１
で集光され、固体撮像素子２０の上に結像する。可変ミ
ラー１０１は、光学特性可変光学素子の一種であり、可
変焦点ミラーとも呼ばれている。FIG. 26 shows an imaging system using a variable mirror 101 according to still another embodiment of the present invention, for example, a digital camera for a mobile phone, a capsule endoscope, an electronic endoscope, a digital camera for a personal computer, and a PDA. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an imaging system used in a digital camera or the like. The image pickup system according to the present embodiment includes a variable mirror 101, a lens 102, a solid-state image pickup device 20, and a control system 103.
Is composed. In the imaging unit 104 of the present embodiment,
Light from the object passing through the lens 102 is transmitted to the variable mirror 101.
And form an image on the solid-state imaging device 20. The variable mirror 101 is a kind of optical characteristic variable optical element, and is also called a variable focus mirror.

【００４９】本実施例によれば、物体距離が変わっても
可変ミラー１０１を変形させることでピント合わせをす
ることができ、レンズをモータ等で駆動する必要がな
く、小型化、軽量化、低消費電力化の点で優れている。
また、撮像ユニット１０４は本発明の撮像系８としてす
べての実施例で用いることができる。なお、図２６で
は、制御系１０３にコイルを用いたトランスの昇圧回路
を含む制御系の構成例を示している。特に積層型圧電ト
ランスを用いると、小型化できてよい。昇圧回路は本発
明においてすべての電気を用いる可変ミラー、可変焦点
レンズに用いることができるが、特に静電気力、圧電効
果を用いる場合の可変ミラー、可変焦点レンズに有用で
ある。According to the present embodiment, even if the object distance changes, focusing can be performed by deforming the variable mirror 101, and there is no need to drive the lens with a motor or the like. Excellent in terms of power consumption.
Further, the imaging unit 104 can be used as the imaging system 8 of the present invention in all embodiments. FIG. 26 shows a configuration example of a control system including a booster circuit of a transformer using a coil in the control system 103. In particular, if a laminated piezoelectric transformer is used, the size may be reduced. The booster circuit can be used for a variable mirror and a variable focus lens that use all electricity in the present invention, and is particularly useful for a variable mirror and a variable focus lens that use electrostatic force and a piezoelectric effect.

【００５０】図２７は本発明のさらに他の実施例に係
る、可変焦点レンズ１４０を用いた撮像ユニット１４１
の概略構成図である。撮像ユニット１４１は本発明の撮
像系８としてすべての実施例で用いることができる。本
実施例では、レンズ１０２と可変焦点レンズ１４０と
で、撮像レンズを構成している。そして、この撮像レン
ズと固体撮像素子２０とで撮像ユニット１４１を構成し
ている。可変焦点レンズ１４０は、透明な部材１４２と
圧電性のある合成樹脂等の柔らかい透明物質１４３と
で、光を透過する流体あるいはゼリー状物質１４４を挟
んで構成されている。FIG. 27 shows an image pickup unit 141 using a variable focus lens 140 according to still another embodiment of the present invention.
FIG. The imaging unit 141 can be used in all embodiments as the imaging system 8 of the present invention. In the present embodiment, the lens 102 and the varifocal lens 140 constitute an imaging lens. The imaging lens 141 and the solid-state imaging device 20 form an imaging unit 141. The varifocal lens 140 is composed of a transparent member 142 and a soft transparent material 143 such as a piezoelectric synthetic resin sandwiching a fluid or jelly-like substance 144 that transmits light.

【００５１】流体あるいはゼリー状物質１４４として
は、シリコンオイル、弾性ゴム、ゼリー、水等を用いる
ことができる。透明物質１４３の両面には透明電極１４
５が設けられており、回路１０３’を介して電圧を加え
ることで、透明物質１４３の圧電効果により透明物質１
４３が変形し、可変焦点レンズ１４０の焦点距離が変わ
るようになっている。従って、本実施例によれば、物体
距離が変わった場合でも光学系をモーター等で動かすこ
となくフォーカスができ、小型、軽量、消費電力が少な
い点で優れている。As the fluid or jelly-like substance 144, silicone oil, elastic rubber, jelly, water, or the like can be used. The transparent electrodes 14 are provided on both sides of the transparent material 143.
5 is provided, and by applying a voltage via the circuit 103 ′, the transparent substance 143 is produced by the piezoelectric effect of the transparent substance 143.
43 is deformed, so that the focal length of the varifocal lens 140 changes. Therefore, according to the present embodiment, even when the object distance changes, focusing can be performed without moving the optical system by a motor or the like, and it is excellent in that it is small, lightweight, and has low power consumption.

【００５２】なお、図２７中、１４６は流体をためるシ
リンダーである。また、透明物質１４３の材質として
は、ポリウレタン、シリコンゴム、アクリルエラストマ
ー、ＰＺＴ、ＰＬＺＴ、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤ
Ｆ）等の高分子圧電体、シアン化ビニリデン共重合体、
ビニリデンフルオライドとトリフルオロエチレンの共重
合体等が用いられる。圧電性を有する有機材料や、圧電
性を有する合成樹脂、圧電性を有するエラストマー等を
用いると可変焦点レンズ面の大きな変形が実現できてよ
い。可変焦点レンズには透明な圧電材料を用いるとよ
い。また、これらの材料は圧電効果を用いた可変ミラー
に用いてもよい。その場合には、変形量の大きい可変ミ
ラーができる。In FIG. 27, reference numeral 146 denotes a cylinder for storing fluid. The material of the transparent material 143 is polyurethane, silicone rubber, acrylic elastomer, PZT, PLZT, polyvinylidene fluoride (PVD).
F) and other high-molecular piezoelectric materials, vinylidene cyanide copolymers,
A copolymer of vinylidene fluoride and trifluoroethylene is used. When an organic material having piezoelectricity, a synthetic resin having piezoelectricity, an elastomer having piezoelectricity, or the like is used, large deformation of the varifocal lens surface may be realized. It is preferable to use a transparent piezoelectric material for the varifocal lens. In addition, these materials may be used for a variable mirror using the piezoelectric effect. In that case, a variable mirror having a large deformation amount can be obtained.

【００５３】なお、図２７の例で、可変焦点レンズ１４
０は、シリンンダー１４６を設けるかわりに、図２８に
示すように、支援部材１４７を設けてシリンダー１４６
を省略した構造にしてもよい。支援部材１４７は、間に
透明電極１４５を挟んで、透明物質１４３の一部の周辺
部分を固定している。本実施例によれば、透明物質１４
３に電圧をかけることによって、透明物質１４３が変形
しても、図２９に示すように、可変焦点レンズ１４０全
体の体積が変わらないように変形するため、シリンダー
１４６が不要になる。なお、図２８，２９中、１４８は
変形可能な部材で、弾性体、アコーディオン状の合成樹
脂または金属等でできている。Incidentally, in the example of FIG.
In FIG. 28, instead of providing the cylinder 146, a support member 147 is provided as shown in FIG.
May be omitted. The support member 147 fixes a part around the transparent material 143 with the transparent electrode 145 interposed therebetween. According to this embodiment, the transparent material 14
By applying a voltage to 3, even if the transparent material 143 is deformed, as shown in FIG. 29, the varifocal lens 140 is deformed so as not to change its volume, so that the cylinder 146 becomes unnecessary. 28 and 29, reference numeral 148 denotes a deformable member made of an elastic body, accordion-shaped synthetic resin, metal, or the like.

【００５４】図２７、図２８に示す実施例では、電圧を
逆に印加すると透明物質１４３は逆向きに変形するので
凹レンズにすることも可能である。なお、透明物質１４
３に電歪材料、例えば、アクリルエラストマー、シリコ
ンゴム等を用いる場合は、透明物質１４３を透明基板と
電歪材料を貼り合わせた構造にするとよい。In the embodiments shown in FIGS. 27 and 28, when a voltage is applied in reverse, the transparent material 143 is deformed in the opposite direction, so that it is possible to form a concave lens. The transparent material 14
In the case where an electrostrictive material, for example, an acrylic elastomer, silicon rubber, or the like is used for 3, the transparent substance 143 may have a structure in which a transparent substrate and an electrostrictive material are bonded.

【００５５】図３０は可変焦点レンズのさらに他の実施
例に係る、マイクロポンプ１６０で流体１６１を出し入
れし、レンズ面を変形させる可変焦点レンズ１６２の概
略構成図である。マイクロポンプ１６０は、例えば、マ
イクロマシンの技術で作られた小型のポンプで、電力で
動くように構成されている。流体１６１は、透明基板１
６３と、弾性体１６４との間に挟まれている。図３０
中、１６５は弾性体１６４を保護するための透明基板
で、設けなくてもよい。マイクロマシンの技術で作られ
たポンプの例としては、熱変形を利用したもの、圧電材
料を用いたもの、静電気力を用いたものなどがある。FIG. 30 is a schematic structural view of a variable focus lens 162 according to still another embodiment of the variable focus lens, in which the fluid 161 is taken in and out by the micro pump 160 and the lens surface is deformed. The micro pump 160 is, for example, a small pump made by micro machine technology, and is configured to be operated by electric power. The fluid 161 is the transparent substrate 1
63 and the elastic body 164. FIG.
Among them, 165 is a transparent substrate for protecting the elastic body 164, and need not be provided. Examples of pumps made by micromachine technology include those using thermal deformation, those using piezoelectric materials, and those using electrostatic force.

【００５６】図３１はマイクロポンプの一実施例を示す
概略構成図である。本実施例のマイクロポンプ１８０で
は、振動板１８１は静電気力、圧電効果等の電気力によ
り振動する。図３１では静電気力により振動する例を示
しており、図３１中、１８２，１８３は電極である。ま
た、点線は変形した時の振動板１８１を示している。振
動板１８１の振動に伴い、２つの弁１８４，１８５が開
閉し、流体１６１を右から左へ送るようになっている。
このように構成されたマイクロポンプ１８０を、例え
ば、図３０に示す可変焦点レンズに用いるマイクロポン
プ１６０のように、２つ用いればよい。FIG. 31 is a schematic diagram showing an embodiment of a micropump. In the micropump 180 of the present embodiment, the vibration plate 181 vibrates due to an electric force such as an electrostatic force or a piezoelectric effect. FIG. 31 shows an example of vibrating due to electrostatic force. In FIG. 31, 182 and 183 are electrodes. The dotted line shows the diaphragm 181 when deformed. With the vibration of the diaphragm 181, the two valves 184 and 185 open and close, and the fluid 161 is sent from right to left.
For example, two micropumps 180 having such a configuration may be used, such as a micropump 160 used for a variable focus lens shown in FIG.

【００５７】図３２は、マイクロポンプ１８０を用いた
可変ミラーの一実施例を示す概略構成図である。本実施
例の可変ミラー１８８では、反射膜１８９が流体１６１
の量に応じて凹凸に変形することで、可変ミラーとして
機能する。FIG. 32 is a schematic diagram showing an embodiment of a variable mirror using the micropump 180. In the variable mirror 188 of the present embodiment, the reflection film 189
It functions as a variable mirror by being deformed into irregularities according to the amount of.

【００５８】図３３は圧電効果で変形する可変焦点レン
ズの一実施例を示す概略構成図である。本実施例では、
可変焦点レンズ１９０は、２つの可変焦点レンズ１９０
Ａ，１９０Ｂからなる。可変焦点レンズ１９０Ａと可変
焦点レンズ１９０Ｂは、パイプ等の流路を介して連通し
ており、流体１６１が可変焦点レンズ１９０Ａと可変焦
点レンズ１９０Ｂとの間を行ったり来たりするようにな
っている。さらに可変焦点レンズ１９０Ａと可変焦点レ
ンズ１９０Ｂは、それぞれに設けられている弾性体１６
４の変形方向が逆になるように、それぞれの弾性体１６
４に対して異符号の電圧が加わるようになっている。こ
のため、本実施例の可変焦点レンズ１９０によれば、流
体溜め１６８が不要になる点で優れている。また本実施
例の可変焦点レンズ１９０は、二個の可変焦点レンズ１
９０Ａ，１９０Ｂが同時に実現できるため、ズームレン
ズ、広いフォーカス範囲を望む光学系、変倍光学などに
好適である。FIG. 33 is a schematic diagram showing an embodiment of a variable focus lens deformed by the piezoelectric effect. In this embodiment,
The variable focus lens 190 has two variable focus lenses 190.
A, 190B. The variable focus lens 190A and the variable focus lens 190B communicate with each other via a flow path such as a pipe, and the fluid 161 moves back and forth between the variable focus lens 190A and the variable focus lens 190B. . Further, the variable focus lens 190A and the variable focus lens 190B are provided with the elastic members 16 provided respectively.
4 so that the deformation directions of the elastic members 16 are reversed.
4 is applied with a voltage having a different sign. Therefore, the varifocal lens 190 of this embodiment is excellent in that the fluid reservoir 168 becomes unnecessary. In addition, the variable focus lens 190 of the present embodiment has two variable focus lenses 1.
Since 90A and 190B can be realized at the same time, it is suitable for a zoom lens, an optical system that desires a wide focus range, and variable power optics.

【００５９】図３３では、固体撮像素子２０と組合せた
ズーム撮像系（デジタルカメラ、カムコーダ用）の実施
例を示している。なお、可変焦点レンズ１９０Ａ，１９
０Ｂの駆動手段としては、もちろん、圧電効果でなく、
例えば静電気力、電磁力等で可変焦点レンズ１９０Ａ，
１９０Ｂを駆動してもよく、あるいは一方の駆動方式の
みを異ならせてもよい。あるいは、弾性体１６４の表面
に反射膜を設けて、２つの可変ミラーを作ってもよい
し、一方が可変ミラー、もう一方が可変焦点レンズとな
るようにしてもよい。本実施例の基本思想は、同様の用
途に用いられる流体１６１を複数の光学特性可変光学素
子で共有するという考え方であり、従って、３つ以上の
光学特性可変素子を用いて上記のような可変ミラーや可
変焦点レンズを備えた撮像系を構成してもよい。なお、
本実施例において流体１６１の変わりに、図２７の実施
例と同様にゼリー状物質を用いてもよい。FIG. 33 shows an embodiment of a zoom imaging system (for a digital camera or camcorder) combined with the solid-state imaging device 20. The variable focus lenses 190A and 190A
As a driving means of 0B, of course, not a piezoelectric effect,
For example, the variable focus lens 190A,
190B may be driven, or only one driving method may be different. Alternatively, a reflective film may be provided on the surface of the elastic body 164 to form two variable mirrors, or one may be a variable mirror and the other may be a variable focus lens. The basic idea of the present embodiment is to share the fluid 161 used for the same application by a plurality of optical property variable optical elements. An imaging system including a mirror and a variable focus lens may be configured. In addition,
In this embodiment, a jelly-like substance may be used instead of the fluid 161 as in the embodiment of FIG.

【００６０】なお、静電気力、圧電効果を用いた可変ミ
ラー、可変焦点レンズなどにおいては、駆動用に高電圧
が必要になる場合がある。その場合には、例えば図３１
に示すように、昇圧用のトランス、あるいは圧電トラン
ス等を用いて制御系を構成するとよい。In some cases, a high voltage is required for driving, for example, a variable mirror or a variable focus lens using an electrostatic force or a piezoelectric effect. In that case, for example, FIG.
As shown in (1), the control system may be configured using a step-up transformer, a piezoelectric transformer, or the like.

【００６１】図３４は本発明のさらに他の実施例に係
る、可変ミラー２００を用いた電子撮像装置の概略構成
図である。本実施例の電子撮像装置２０１では、自由曲
面プリズム２０２は光路を紙面内で屈曲させるだけでな
く、紙面に対し垂直な方向（図３４においては紙面の奥
側）にも曲げるように形成されており、電子撮像装置２
０１の厚さＡを薄くする効果を奏している。つまり自由
曲面プリズム２０２では、入射光軸と射出光軸とがネジ
レの関係にある。図３４中、２０３はレンズで、レンズ
面は回転対称面でも、自由曲面でもよい。可変ミラー２
００、自由曲面プリズム２０２、レンズ２０３は、とも
に光学面の形状を拡張曲面に形成すると良い。なお、本
実施例の電子撮像装置２０１は、カード型デジタルカメ
ラにももちろん用いることができる。FIG. 34 is a schematic configuration diagram of an electronic image pickup apparatus using a variable mirror 200 according to still another embodiment of the present invention. In the electronic imaging device 201 of this embodiment, the free-form surface prism 202 is formed so as to bend not only the optical path in the plane of the paper, but also in the direction perpendicular to the plane of the paper (the deep side in the plane of FIG. 34). Electronic imaging device 2
01 has the effect of reducing the thickness A. That is, in the free-form surface prism 202, the incident optical axis and the outgoing optical axis have a twisted relationship. In FIG. 34, reference numeral 203 denotes a lens, and the lens surface may be a rotationally symmetric surface or a free-form surface. Variable mirror 2
00, the free-form surface prism 202, and the lens 203 are preferably formed such that the optical surface shape is an extended curved surface. The electronic imaging device 201 according to the present embodiment can be used for a card-type digital camera.

【００６２】ここで、可変ミラー２００について詳述す
る。可変ミラー２００の電極２０４に異なる電圧をかけ
ることで反射面２０５は様々な形状に変形しうる。たと
えば、反射光軸の方向を結像状態に向かわせてフォーカ
ス、ズーム等を行うように変形する。しかし、ここで例
えば、図３５に示すように反射光軸の方向を結像状態か
ら大きく異なるように変形させて、入射光を、例えば、
ほぼ、もと来た方向に戻し、固体撮像素子２０に入射す
る光が少なくなるようにすることができる。すると、電
子撮像装置２０１はいわゆるシャッターあるいは絞りと
して動作するため、通常の機械的シャッターを省略でき
るというメリットがある。つまり、本実施例の電子撮像
装置２０１は光量調整作用をも有している。なお、可変
ミラー２００を、図３６に示すように、マイクロポンプ
１６０を併用して反射面２０５を凸面に変形させ光を発
散させて同様の効果を得るように構成してもよい。Here, the variable mirror 200 will be described in detail. By applying different voltages to the electrode 204 of the variable mirror 200, the reflection surface 205 can be deformed into various shapes. For example, deformation is performed such that focus, zoom, and the like are performed by directing the direction of the reflected optical axis to the image forming state. However, here, for example, as shown in FIG. 35, the direction of the reflected optical axis is deformed so as to be greatly different from the imaged state, and the incident light is
It can be almost returned to the original direction, so that light incident on the solid-state imaging device 20 can be reduced. Then, since the electronic imaging device 201 operates as a so-called shutter or aperture, there is an advantage that a normal mechanical shutter can be omitted. That is, the electronic imaging device 201 of the present embodiment also has a light amount adjustment function. As shown in FIG. 36, the variable mirror 200 may be configured so as to obtain a similar effect by using the micro pump 160 to deform the reflecting surface 205 into a convex surface to diverge light.

【００６３】また、このようにシャッターあるいは絞り
作用を兼用させることは可変ミラーの他に可変焦点レン
ズでも可能である。図３７はシャッターあるいは絞り作
用を兼用させる可変焦点レンズの一実施例を示す概略構
成図である。本実施例の可変焦点レンズは、圧電材料２
１０を備えてなり、高電圧をかけることで強い凹面を作
り光束を発散させてシャッター又は絞りのかわりとする
ようになっている。In addition, it is possible to use the shutter or the aperture function as described above by using a variable focus lens in addition to the variable mirror. FIG. 37 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a variable focus lens which also serves as a shutter or a diaphragm. The varifocal lens of the present embodiment is a piezoelectric material 2
10, a strong concave surface is created by applying a high voltage to diverge the luminous flux to replace the shutter or the aperture.

【００６４】このような、可変ミラー、可変焦点レンズ
における光量調節あるいは光量減少の効果は、特に固体
撮像素子２０の電荷転送時に行うと、ブルーミングを生
じないようにすることが出来るので、有利である。これ
らの光量を変化させる作用はいずれも光学特性可変光学
素子の光偏光特性の変化に基づいている。Such an effect of adjusting the amount of light or reducing the amount of light in the variable mirror and the variable focus lens is advantageous especially when the charge is transferred to the solid-state imaging device 20, because blooming can be prevented. . Any of these functions for changing the light amount is based on the change in the light polarization characteristic of the optical characteristic variable optical element.

【００６５】図３８は本発明のさらに他の実施例に係
る、異なる駆動方法で動く２つの光学特性可変素子（こ
こでは可変ミラー）２２０，２２１，２２２を用いた車
載用テレビカメラ（自動車に搭載するＴＶカメラ）の概
略構成図である。本実施例の車載用テレビカメラは、Ｔ
Ｖモニター２２３と、電子回路２２４と、２つの自由曲
面プリズム２２５，２２６と、可変ミラー２２０，２２
１とで、画角が可変で、かつ、オートフォーカスの光学
系を構成している。なお、図３８中、２０は固体撮像素
子、１４５は透明電極、２２７は絞り、２２８は反射膜
である。可変ミラー２２０は静電気で駆動させるので応
答が早くオートフォーカスを行い、一方、流体で駆動さ
せる可変ミラー２２１は変形量が大きいので画角の変更
あるいは視野方向の変更を行なうのに用いられる。FIG. 38 shows an on-vehicle television camera (mounted on an automobile) using two optical characteristic variable elements (here, variable mirrors) 220, 221, and 222 that move by different driving methods according to still another embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a TV camera. The on-vehicle television camera of this embodiment is
V monitor 223, electronic circuit 224, two free-form surface prisms 225, 226, and variable mirrors 220, 22
1 constitutes an optical system with a variable angle of view and autofocus. In FIG. 38, reference numeral 20 denotes a solid-state image sensor, 145 denotes a transparent electrode, 227 denotes an aperture, and 228 denotes a reflection film. Since the variable mirror 220 is driven by static electricity, the auto-focus is performed quickly with quick response. On the other hand, the variable mirror 221 driven by fluid is used to change the angle of view or the direction of the field of view because the amount of deformation is large.

【００６６】本実施例のように異なる駆動方法の光学特
性可変素子を異なる機能で用いることで、より便利な光
学装置が実現できる。可変ミラー２２０，２２１と対応
する光学素子（ここでは自由曲面プリズム２２５，２２
６）の面は凹面となっており、このようにすることで可
変ミラーに入射する光線の入射角を小さくすることがで
き、収差補正上有利である。また、自由曲面プリズム２
２５の凹面に透明電極１４５を設けることで、反射膜２
２８を強い凸面に変形させることもでき有利である。こ
のような例えば、透明電極１４５のような透明な電極部
材の設置法は、電磁力、磁歪、圧電効果等を用いたミラ
ーでも利用できる。By using the optical characteristic variable elements of different driving methods with different functions as in this embodiment, a more convenient optical device can be realized. Optical elements (here, free-form surface prisms 225, 22) corresponding to the variable mirrors 220, 221
The surface 6) is a concave surface, so that the angle of incidence of light rays incident on the variable mirror can be reduced, which is advantageous for aberration correction. Free-form surface prism 2
By providing the transparent electrode 145 on the concave surface of the reflective film 2
28 can be advantageously transformed into a strong convex surface. Such a method of installing a transparent electrode member such as the transparent electrode 145 can also be used for a mirror using electromagnetic force, magnetostriction, a piezoelectric effect, or the like.

【００６７】最後に、本発明で用いる用語の定義を述べ
ておく。Finally, definitions of terms used in the present invention will be described.

【００６８】光学装置とは、光学系あるいは光学素子を
含む装置のことである。光学装置単体で機能しなくても
よい。つまり、装置の一部でもよい。The optical device is a device including an optical system or an optical element. The optical device may not function alone. That is, it may be a part of the device.

【００６９】光学装置には、撮像装置、観察装置、表示
装置、照明装置、信号処理装置等が含まれる。The optical device includes an imaging device, an observation device, a display device, a lighting device, a signal processing device, and the like.

【００７０】撮像装置の例としては、フィルムカメラ、
デジタルカメラ、ロボットの眼、レンズ交換式デジタル
一眼レフカメラ、テレビカメラ、動画記録装置、電子動
画記録装置、カムコーダ、ＶＴＲカメラ、電子内視鏡等
がある。デジカメ、カード型デジカメ、テレビカメラ、
ＶＴＲカメラ、動画記録カメラなどはいずれも電子撮像
装置の一例である。Examples of the imaging device include a film camera,
There are a digital camera, a robot eye, an interchangeable lens digital single-lens reflex camera, a television camera, a moving image recording device, an electronic moving image recording device, a camcorder, a VTR camera, and an electronic endoscope. Digital camera, card type digital camera, TV camera,
A VTR camera, a moving image recording camera, and the like are all examples of an electronic imaging device.

【００７１】観察装置の例としては、顕微鏡、望遠鏡、
眼鏡、双眼鏡、ルーペ、ファイバースコープ、ファイン
ダー、ビューファインダー等がある。Examples of the observation device include a microscope, a telescope,
There are glasses, binoculars, loupes, fiberscopes, finders, viewfinders and the like.

【００７２】表示装置の例としては、液晶ディスプレ
イ、ビューファインダー、ゲームマシン（ソニー社製プ
レイステーション）、ビデオプロジェクター、液晶プロ
ジェクター、頭部装着型画像表示装置（ｈｅａｄ ｍｏ
ｕｎｔｅｄ ｄｉｓｐｌａｙ：ＨＭＤ）、ＰＤＡ（携帯
情報端末）、携帯電話等がある。Examples of the display device include a liquid crystal display, a viewfinder, a game machine (PlayStation manufactured by Sony Corporation), a video projector, a liquid crystal projector, and a head-mounted image display device (head mo).
There are undisplayed display (HMD), PDA (portable information terminal), and mobile phone.

【００７３】照明装置の例としては、カメラのストロ
ボ、自動車のヘッドライト、内視鏡光源、顕微鏡光源等
がある。Examples of the illuminating device include a camera strobe, an automobile headlight, an endoscope light source, and a microscope light source.

【００７４】信号処理装置の例としては、携帯電話、パ
ソコン、ゲームマシン、光ディスクの読取・書込装置、
光計算機の演算装置等がある。Examples of the signal processing device include a mobile phone, a personal computer, a game machine, an optical disk reading / writing device,
There are arithmetic units for optical computers and the like.

【００７５】撮像素子は、例えばＣＣＤ、撮像管、固体
撮像素子、写真フィルム等を指す。また、平行平面板は
プリズムの１つに含まれるものとする。観察者の変化に
は、視度の変化を含むものとする。被写体の変化には、
被写体となる物体距離の変化、物体の移動、物体の動
き、振動、物体のぶれ等を含むものとする。The image pickup device refers to, for example, a CCD, an image pickup tube, a solid-state image pickup device, a photographic film and the like. Also, the parallel plane plate is included in one of the prisms. The change in the observer includes a change in diopter. To change the subject,
This includes changes in the distance of the object to be the subject, movement of the object, movement of the object, vibration, shake of the object, and the like.

【００７６】拡張曲面の定義は以下の通りである。球
面、平面、回転対称非球面のほか、光軸に対して偏心し
た球面、平面、回転対称非球面、あるいは対称面を有す
る非球面、対称面を１つだけ有する非球面、対称面のな
い非球面、自由曲面、微分不可能な点、線を有する面
等、いかなる形をしていても良い。反射面でも、屈折面
でも、光になんらかの影響を与えうる面ならば良い。本
発明では、これらを総称して拡張曲面と呼ぶことにす
る。The definition of the extended surface is as follows. In addition to spherical, flat, and rotationally symmetric aspheric surfaces, spherical surfaces decentered with respect to the optical axis, flat surfaces, rotationally symmetric aspheric surfaces, or aspheric surfaces having a symmetric surface, aspheric surfaces having only one symmetric surface, and non-symmetric surfaces having no symmetric surface It may have any shape such as a spherical surface, a free-form surface, a non-differentiable point, or a surface having a line. The surface may be any one of a reflecting surface and a refracting surface as long as it can have some effect on light. In the present invention, these are collectively called an extended curved surface.

【００７７】本発明で使用する自由曲面とは以下の式で
定義されるものである。この定義式のＺ軸が自由曲面の
軸となる。The free-form surface used in the present invention is defined by the following equation. The Z axis of this definition formula is the axis of the free-form surface.

【００７８】 ・・・（ａ） ここで、（ａ）式の第１項は球面項、第２項は自由曲面
項である。[0078] (A) Here, the first term of the equation (a) is a spherical term, and the second term is a free-form surface term.

【００７９】球面項中、 ｃ：頂点の曲率 ｋ：コーニック定数（円錐定数） ｒ＝√（Ｘ²＋Ｙ²） である。In the spherical term, c: curvature of the vertex k: conic constant (conical constant) r = √ (X ² + Y ² ).

【００８０】自由曲面項は、 ただし、Ｃ_j（ｊは２以上の整数）は係数である。The free-form surface term is Here, C _j (j is an integer of 2 or more) is a coefficient.

【００８１】上記自由曲面は、一般的には、Ｘ−Ｚ面、
Ｙ−Ｚ面ともに対称面を持つことはないが、Ｘの奇数次
項を全て０にすることによって、Ｙ−Ｚ面と平行な対称
面が１つだけ存在する自由曲面となる。また、Ｙの奇数
次項を全て０にすることによって、Ｘ−Ｚ面と平行な対
称面が１つだけ存在する自由曲面となる。The free-form surface generally includes an XZ plane,
Neither YZ plane has a symmetry plane, but by setting all odd-order terms of X to 0, a free-form surface having only one symmetry plane parallel to the YZ plane exists. In addition, by setting all odd-order terms of Y to 0, a free-form surface having only one symmetry plane parallel to the XZ plane is obtained.

【００８２】また、上記の回転非対象な曲面形状の面で
ある自由曲面の他の定義式として、Ｚｅｒｎｉｋｅ多項
式により定義できる。この面の形状は以下の式（ｂ）に
より定義する。その定義式（ｂ）のＺ軸がＺｅｒｎｉｋ
ｅ多項式の軸となる。回転非対称面の定義は、Ｘ−Ｙ面
に対するＺの軸の高さの極座標で定義され、ＡはＸ−Ｙ
面内のＺ軸からの距離、ＲはＺ軸回りの方位角で、Ｚ軸
から測った回転角で表せられる。As another definitional expression of a free-form surface which is a surface having a curved surface shape that is not rotationally symmetric, it can be defined by a Zernike polynomial. The shape of this surface is defined by the following equation (b). The Z axis of the definition formula (b) is Zernik
This is the axis of the e-polynomial. The definition of the rotationally asymmetric surface is defined by polar coordinates of the height of the Z axis with respect to the XY plane, where A is XY
The distance R from the Z-axis in the plane is an azimuth around the Z-axis, and can be represented by a rotation angle measured from the Z-axis.

【００８３】 Ｘ＝Ｒ×ｃｏｓ(A) Ｙ＝Ｒ×ｓｉｎ(A) Ｚ＝Ｄ₂ ＋Ｄ₃Ｒｃｏｓ(A)＋Ｄ₄Ｒｓｉｎ(A) ＋Ｄ₅Ｒ²ｃｏｓ(2A)＋Ｄ₆（Ｒ²−１）＋Ｄ₇Ｒ²ｓｉｎ(2A) ＋Ｄ₈Ｒ³ｃｏｓ(3A)＋Ｄ₉（３Ｒ³−２Ｒ）ｃｏｓ(A) ＋Ｄ₁₀（３Ｒ³−２Ｒ）ｓｉｎ(A)＋Ｄ₁₁Ｒ³ｓｉｎ(3A) ＋Ｄ₁₂Ｒ⁴ｃｏｓ(4A)＋Ｄ₁₃（４Ｒ⁴−３Ｒ²）ｃｏｓ(2A) ＋Ｄ₁₄（６Ｒ⁴−６Ｒ²＋１）＋Ｄ₁₅（４Ｒ⁴−３Ｒ²）ｓｉｎ(2A) ＋Ｄ₁₆Ｒ⁴ｓｉｎ(4A) ＋Ｄ₁₇Ｒ⁵ｃｏｓ(5A)＋Ｄ₁₈（５Ｒ⁵−４Ｒ³）ｃｏｓ(3A) ＋Ｄ₁₉（１０Ｒ⁵−１２Ｒ³＋３Ｒ）ｃｏｓ(A) ＋Ｄ₂₀（１０Ｒ⁵−１２Ｒ³＋３Ｒ）ｓｉｎ(A) ＋Ｄ₂₁（５Ｒ⁵−４Ｒ³）ｓｉｎ(3A)＋Ｄ₂₂Ｒ⁵ｓｉｎ(5A) ＋Ｄ₂₃Ｒ⁶ｃｏｓ(6A)＋Ｄ₂₄（６Ｒ⁶−５Ｒ⁴）ｃｏｓ(4A) ＋Ｄ₂₅（１５Ｒ⁶−２０Ｒ⁴＋６Ｒ²）ｃｏｓ(2A) ＋Ｄ₂₆（２０Ｒ⁶−３０Ｒ⁴＋１２Ｒ²−１） ＋Ｄ₂₇（１５Ｒ⁶−２０Ｒ⁴＋６Ｒ²）ｓｉｎ(2A) ＋Ｄ₂₈（６Ｒ⁶−５Ｒ⁴）ｓｉｎ(4A)＋Ｄ₂₉Ｒ⁶ｓｉｎ(6A)… ・・・(ｂ) ただし、Ｄ_m（ｍは２以上の整数）は係数である。な
お、Ｘ軸方向に対称な光学系として設計するには、
Ｄ₄，Ｄ₅，Ｄ₆，Ｄ₁₀，Ｄ₁₁，Ｄ₁₂，Ｄ₁₃，Ｄ₁₄，
Ｄ₂₀，Ｄ₂₁，Ｄ₂₂…を利用する。X = R × cos (A) Y = R × sin (A) Z = D ₂ + D ₃ Rcos (A) + D ₄ Rsin (A) + D ₅ R ² cos (2A) + D ₆ (R ² −1 ^{_{) + D 7 R 2 sin (}} 2A) + D 8 R 3 cos (3A) + D 9 (3R 3 -2R) cos (A) + D 10 (3R 3 -2R) sin (A) + D 11 R 3 sin (3A) + D ^{_{12 R 4 cos (4A) +}} D 13 (4R 4 -3R 2) cos (2A) + D 14 (6R 4 -6R 2 +1) + D 15 (4R 4 -3R 2) sin (2A) + D 16 R 4 sin (4A ^{_{) + D 17 R 5 cos (}} 5A) + D 18 (5R 5 -4R 3) cos (3A) + D 19 (10R 5 -12R 3 + 3R) cos (A) + D 20 (10R 5 -12R 3 + 3R) sin (A) ^{_{+ D 21 (5R 5 -4R 3}} ) sin (3A) + D 22 R 5 sin (5A) + D 23 R 6 cos (6A) + D 24 (6R 6 -5R 4) cos (4A) + D 25 (15R 6 -20R 4 + 6R ² ) cos _{(2A) + D 26 (20R} 6 -30R 4 + 12R 2 -1) + D 27 (15R 6 -20R 4 + 6R 2) sin (2A) + D 28 (6R 6 -5R 4) sin (4A) + D 29 R 6 sin ( 6A) (b) where D _m (m is an integer of 2 or more) is a coefficient. To design an optical system symmetrical in the X-axis direction,
_{D 4, D 5, D 6} , D 10, D 11, D 12, D 13, D 14,
_{D 20, D 21, D 22} ... to use.

【００８４】上記定義式は、回転非対称な曲面形状の面
の例示のために示したものであり、他のいかなる定義式
に対しても同じ効果が得られることは言うまでもない。
数学的に同値ならば他の定義で曲面形状を表してもよ
い。The above-described definition formula is shown for the purpose of exemplifying a surface having a rotationally asymmetric curved surface, and it goes without saying that the same effect can be obtained with any other definition formula.
If it is mathematically equivalent, the curved surface shape may be represented by another definition.

【００８５】なお、自由曲面の他の定義式の例として、
次の定義式（ｃ）があげられる。As another example of the free-form surface definition formula,
The following definition formula (c) is given.

【００８６】Ｚ＝ΣΣＣ_nmＸＹ 例として、ｋ＝７（７次項）を考えると、展開したと
き、以下の式で表せる。Z = ΣΣC _nm XY As an example, when k = 7 (seventh-order term) is considered, when expanded, it can be expressed by the following equation.

【００８７】 Ｚ＝Ｃ₂ ＋Ｃ₃Ｙ＋Ｃ₄｜Ｘ｜ ＋Ｃ₅Ｙ²＋Ｃ₆Ｙ｜Ｘ｜＋Ｃ₇Ｘ² ＋Ｃ₈Ｙ³＋Ｃ₉Ｙ²｜Ｘ｜＋Ｃ₁₀ＹＸ²＋Ｃ₁₁｜Ｘ³｜ ＋Ｃ₁₂Ｙ⁴＋Ｃ₁₃Ｙ³｜Ｘ｜＋Ｃ₁₄Ｙ²Ｘ²＋Ｃ₁₅Ｙ｜Ｘ³｜＋Ｃ₁₆Ｘ⁴ ＋Ｃ₁₇Ｙ⁵＋Ｃ₁₈Ｙ⁴｜Ｘ｜＋Ｃ₁₉Ｙ³Ｘ²＋Ｃ₂₀Ｙ²｜Ｘ³｜ ＋Ｃ₂₁ＹＸ⁴＋Ｃ₂₂｜Ｘ⁵｜ ＋Ｃ₂₃Ｙ⁶＋Ｃ₂₄Ｙ⁵｜Ｘ｜＋Ｃ₂₅Ｙ⁴Ｘ²＋Ｃ₂₆Ｙ³｜Ｘ³｜ ＋Ｃ₂₇Ｙ²Ｘ⁴＋Ｃ₂₈Ｙ｜Ｘ⁵｜＋Ｃ₂₉Ｘ⁶ ＋Ｃ₃₀Ｙ⁷＋Ｃ₃₁Ｙ⁶｜Ｘ｜＋Ｃ₃₂Ｙ⁵Ｘ²＋Ｃ₃₃Ｙ⁴｜Ｘ³｜ ＋Ｃ₃₄Ｙ³Ｘ⁴＋Ｃ₃₅Ｙ²｜Ｘ⁵｜＋Ｃ₃₆ＹＸ⁶＋Ｃ₃₇｜Ｘ⁷｜ ・・・（ｃ） また、非球面は、以下の定義で与えられる回転対称非球
面である。Z = C ₂ + C ₃ Y + C ₄ | X | + C ₅ Y ² + C ₆ Y | X | + C ₇ X ² + C ₈ Y ³ + C ₉ Y ² | X | + C ₁₀ YX ² + C ₁₁ | X ³ | + C ₁₂ Y ⁴ + C ₁₃ Y ³ | X | + C ₁₄ Y ² X ² + C ₁₅ Y | X ³ | + C ₁₆ X ⁴ + C ₁₇ Y ⁵ + C ₁₈ Y ⁴ | X | + C ₁₉ Y ³ X ² + C ₂₀ Y ² | X ^{_{3 | + C 21 YX 4 +}} C 22 | X 5 | + C 23 Y 6 + C 24 Y 5 | X | + C 25 Y 4 X 2 + C 26 Y 3 | X 3 | + C 27 Y 2 X 4 + C 28 Y | X 5 | ^{_{+ C 29 X 6 + C 30}} Y 7 + C 31 Y 6 | X | + C 32 Y 5 X 2 + C 33 Y 4 | X 3 | + C 34 Y 3 X 4 + C 35 Y 2 | X 5 | + C 36 YX 6 + C 37 | X ⁷ | (c) The aspheric surface is a rotationally symmetric aspheric surface given by the following definition.

【００８８】 Ｚ＝（Ｙ²／Ｒ）／［１＋｛１−（１＋Ｋ）Ｙ²／Ｒ²｝^1/2］ ＋ＡＹ⁴＋ＢＹ⁶＋ＣＹ⁸＋ＤＹ¹⁰＋…… ・・・（ｄ） ただし、Ｚを光の進行方向を正とした光軸（軸上主光
線）とし、Ｙを光軸と垂直な方向にとる。ここで、Ｒは
近軸曲率半径、Ｋは円錐定数、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、…はそ
れぞれ４次、６次、８次、１０次の非球面係数である。
この定義式のＺ軸が回転対称非球面の軸となる。Z = (Y ² / R) / [1+ ｛1− (1 + K) Y ² / R ² ｝ ^1/2 ] + AY ⁴ + BY ⁶ + CY ⁸ + DY ¹⁰ +... (D) Is the optical axis (on-axis principal ray) where the traveling direction of light is positive, and Y is a direction perpendicular to the optical axis. Here, R is a paraxial radius of curvature, K is a conic constant, and A, B, C, D,... Are fourth-order, sixth-order, eighth-order, and tenth-order aspherical coefficients, respectively.
The Z axis of this definition expression is the axis of the rotationally symmetric aspherical surface.

【００８９】また、アナモルフィック面の形状は以下の
式により定義する。面形状の原点を通り、光学面に垂直
な直線がアナモルフィック面の軸となる。The shape of the anamorphic surface is defined by the following equation. A straight line passing through the origin of the surface shape and perpendicular to the optical surface is the axis of the anamorphic surface.

【００９０】 Ｚ＝（Ｃｘ・Ｘ²＋Ｃｙ・Ｙ²）／［１＋｛１−（１＋Ｋｘ）Ｃｘ²・Ｘ² −（１＋Ｋｙ）Ｃｙ²・Ｙ²｝^1/2] ＋ΣＲｎ｛（１−Ｐｎ）Ｘ²＋（１＋Ｐｎ）Ｙ²｝⁽ⁿ⁺¹⁾ Z = (Cx · X ² + Cy · Y ² ) / [1+ {1− (1 + Kx) Cx ² · X ² − (1 + Ky) Cy ² · Y ² } ^1/2 ] + {Rn} (1-Pn) X ² + (1 + Pn) Y ² ｝ ^{(n + 1)}

【００９１】ここで、例としてｎ＝４（４次項）を考え
ると、展開したとき、以下の式(ｅ)で表すことができ
る。Here, assuming that n = 4 (fourth-order term) as an example, when expanded, it can be expressed by the following equation (e).

【００９２】 Ｚ＝（Ｃｘ・Ｘ²＋Ｃｙ・Ｙ²）／［１＋｛１−（１＋Ｋｘ）Ｃｘ²・Ｘ² −（１＋Ｋｙ）Ｃｙ²・Ｙ²｝^1/2] ＋Ｒ１｛（１−Ｐ１）Ｘ²＋（１＋Ｐ１）Ｙ²｝² ＋Ｒ２｛（１−Ｐ２）Ｘ²＋（１＋Ｐ２）Ｙ²｝³ ＋Ｒ３｛（１−Ｐ３）Ｘ²＋（１＋Ｐ３）Ｙ²｝⁴ ＋Ｒ４｛（１−Ｐ４）Ｘ²＋（１＋Ｐ４）Ｙ²｝⁵ ……(ｅ) ただし、Ｚは面形状の原点に対する接平面からのズレ
量、ＣｘはＸ軸方向曲率、ＣｙはＹ軸方向曲率、Ｋｘは
Ｘ軸方向円錐係数、ＫｙはＹ軸方向円錐係数、Ｒｎは非
球面項回転対称成分、Ｐｎは非球面項回転非対称成分で
ある。なお、Ｘ軸方向曲率半径Ｒｘ、Ｙ軸方向曲率半径
Ｒｙと曲率Ｃｘ，Ｃｙとは、 Ｒｘ＝１／Ｃｘ，Ｒｙ＝１／Ｃｙ の関係にある。Z = (Cx · X ² + Cy · Y ² ) / [1+ {1- (1 + Kx) Cx ² · X ² − (1 + Ky) Cy ² · Y ² ｝ ^1/2 ] + R1} (1-P1) ^{X 2 + (1 + P1)} Y 2} 2 + R2 {(1-P2) X 2 + (1 + P2) Y 2} 3 + R3 {(1-P3) X 2 + (1 + P3) Y 2} 4 + R4 {(1-P4 ) X ² + (1 + P4) Y ² ｝ ⁵ (e) where Z is the amount of deviation from the tangent plane to the origin of the surface shape, Cx is the curvature in the X-axis direction, Cy is the curvature in the Y-axis direction, and Kx is the X-axis. The directional cone coefficient, Ky is the Y-axis direction cone coefficient, Rn is the aspherical term rotationally symmetric component, and Pn is the aspherical term rotationally asymmetric component. The curvature radius Rx in the X-axis direction, the curvature radius Ry in the Y-axis direction, and the curvatures Cx and Cy have a relationship of Rx = 1 / Cx and Ry = 1 / Cy.

【００９３】また、トーリック面にはＸトーリック面と
Ｙトーリック面があり、それぞれ以下の式により定義す
る。面形状の原点を通り、光学面に垂直な直線がトーリ
ック面の軸となる。Ｘトーリック面は、 Ｆ（Ｘ）＝Ｃｘ・Ｘ²／[１＋｛１−（１＋Ｋ）Ｃｘ²・Ｘ²｝^1/2] ＋ＡＸ⁴＋ＢＸ⁶＋ＣＸ⁸＋ＤＸ¹⁰…… Ｚ＝Ｆ（Ｘ）＋（１／２）Ｃｙ｛Ｙ²＋Ｚ²−Ｆ（Ｘ）²｝ ・・・(ｆ) 次いで、Ｙ方向の曲率中心を通ってＸ軸の周りで回転す
る。その結果、その面はＸ−Ｚ面内で非球面になり、Ｙ
−Ｚ面内で円になる。Ｙトーリック面は、 Ｆ（Ｙ）＝Ｃｙ・Ｙ²／[１＋｛１−（１＋Ｋ）Ｃｙ²・Ｙ²｝^1/2] ＋ＡＹ⁴＋ＢＹ⁶＋ＣＹ⁸＋ＤＹ¹⁰…… Ｚ＝Ｆ（Ｙ）＋（１／２）Ｃｘ｛Ｘ²＋Ｚ²−Ｆ（Ｙ）²｝ ・・・(ｇ) 次いで、Ｘ方向の曲率中心を通ってＹ軸の周りで回転す
る。その結果、その面はＹ−Ｚ面内で非球面になり、Ｘ
−Ｚ面内で円になる。The toric surface includes an X toric surface and a Y toric surface, each of which is defined by the following equation. A straight line passing through the origin of the surface shape and perpendicular to the optical surface is the axis of the toric surface. X toric surface, F (X) = Cx · X 2 / [1+ {1- (1 + K) Cx 2 · X 2} 1/2] + AX 4 + BX 6 + CX 8 + DX 10 ...... Z = F (X) + (1/2) Cy {Y ² + Z ² −F (X) ² } (f) Next, the lens rotates around the X axis through the center of curvature in the Y direction. As a result, the surface becomes aspheric in the XZ plane and Y
-A circle is formed in the Z plane. The Y toric surface is expressed as follows: F (Y) = Cy · Y ² / [1+ {1− (1 + K) Cy ² · Y ² ｝ ^1/2 ] + AY ⁴ + BY ⁶ + CY ⁸ + DY ¹⁰ ... Z = F (Y) + (1/2) Cx {X ² + Z ² −F (Y) ² } (g) Next, the lens rotates around the Y axis through the center of curvature in the X direction. As a result, the surface becomes aspheric in the YZ plane, and X
-A circle is formed in the Z plane.

【００９４】ただし、Ｚは面形状の原点に対する接平面
からのズレ量、ＣｘはＸ軸方向曲率、ＣｙはＹ軸方向曲
率、Ｋは円錐係数、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは非球面係数であ
る。なお、Ｘ軸方向曲率半径Ｒｘ、Ｙ軸方向曲率半径Ｒ
ｙと曲率Ｃｘ，Ｃｙとは Ｒｘ＝１／Ｃｘ，Ｒｙ＝１／Ｃｙ の関係にある。Here, Z is the amount of deviation from the tangent plane to the origin of the surface shape, Cx is the curvature in the X-axis direction, Cy is the curvature in the Y-axis direction, K is the conic coefficient, and A, B, C, and D are the aspherical coefficients. is there. The radius of curvature Rx in the X-axis direction and the radius of curvature R in the Y-axis direction
y and the curvatures Cx, Cy have a relationship of Rx = 1 / Cx, Ry = 1 / Cy.

【００９５】光学特性可変光学素子とは、可変焦点レン
ズ、可変ミラー、面形状の変わる偏光プリズム、頂角可
変プリズム、光偏向作用の変わる可変回折光学素子、つ
まり可変ＨＯＥ，可変ＤＯＥ等を含む。The variable optical characteristic optical element includes a variable focus lens, a variable mirror, a polarizing prism having a variable surface shape, a vertical angle variable prism, a variable diffractive optical element having a variable light deflecting function, that is, a variable HOE, a variable DOE, and the like.

【００９６】可変焦点レンズには、焦点距離が変化せ
ず、収差量が変化するような可変レンズも含むものとす
る。可変ミラーについても同様である。要するに、光学
素子で、光の反射、屈折、回折等の光偏向作用が変化し
うるものを光学特性可変光学素子と呼ぶ。The variable focus lens includes a variable lens whose focal length does not change and the amount of aberration changes. The same applies to the variable mirror. In short, an optical element that can change the light deflecting action such as light reflection, refraction, and diffraction is called an optical characteristic variable optical element.

【００９７】情報発信装置とは、携帯電話、固定式の電
話、ゲームマシン、テレビ、ラジカセ、ステレオ等のリ
モコンや、パソコン、パソコンのキーボード、マウス、
タッチパネル等の何らかの情報を入力し、送信すること
ができる装置を指す。撮像装置のついたテレビモニタ
ー、パソコンのモニター、ディスプレイも含むものとす
る。情報発信装置は、信号処理装置の中に含まれる。[0097] The information transmitting device includes a remote control such as a mobile phone, a fixed telephone, a game machine, a television, a radio and a stereo, a personal computer, a keyboard and a mouse of the personal computer.
Refers to a device capable of inputting and transmitting some information such as a touch panel. It also includes a television monitor equipped with an imaging device, a monitor of a personal computer, and a display. The information transmitting device is included in the signal processing device.

【００９８】以上説明したように、本発明の光学装置
は、特許請求の範囲に記載された特徴のほかに下記に示
すような特徴も備えている。As described above, the optical device of the present invention has the following features in addition to the features described in the claims.

【００９９】（１）前記ケースと前記電子撮像装置とが
接続状態においても撮像可能な請求項１に記載の電子撮
像システム。(1) The electronic imaging system according to claim 1, wherein imaging is possible even when the case and the electronic imaging device are connected.

【０１００】（２）単体で撮像可能な、表示装置を備え
ない電子撮像装置と、前記電子撮像装置と接続可能な表
示装置を有するケースと、を含む電子撮像システム。(2) An electronic imaging system that includes an electronic imaging device that does not include a display device and is capable of imaging alone, and a case that has a display device connectable to the electronic imaging device.

【０１０１】（３）単体で撮像可能な電子撮像装置と、
前記電子撮像装置と一体化可能な表示装置を有するケー
スと、を含む電子撮像システム。(3) An electronic image pickup device capable of picking up an image by itself,
A case having a display device that can be integrated with the electronic imaging device.

【０１０２】（４）単体で撮像可能なカード型電子撮像
装置と、前記電子撮像装置と接続可能な表示装置を有す
るケースと、を含む電子撮像システム。(4) An electronic imaging system including a card-type electronic imaging device capable of imaging alone and a case having a display device connectable to the electronic imaging device.

【０１０３】（５）単体で撮像可能なカード型電子撮像
装置と、前記電子撮像装置と一体化可能な表示装置を有
するケースと、を含む電子撮像システム。(5) An electronic imaging system including a card-type electronic imaging device capable of imaging alone and a case having a display device that can be integrated with the electronic imaging device.

【０１０４】（６）単体で撮像可能な表示装置を有しな
いカード型電子撮像装置と、前記電子撮像装置と接続可
能な表示装置を有するケースと、を含む電子撮像システ
ム。(6) An electronic imaging system including a card-type electronic imaging device having no display device capable of imaging alone and a case having a display device connectable to the electronic imaging device.

【０１０５】（７）単体で撮像可能なボックス型電子撮
像装置と、前記電子撮像装置と接続可能な表示装置を有
するボックスと、を含む電子撮像システム。(7) An electronic imaging system including a box-type electronic imaging device capable of imaging alone and a box having a display device connectable to the electronic imaging device.

【０１０６】（８）単体で撮像可能な表示装置を有しな
いボックス型電子撮像装置と、前記電子撮像装置と接続
可能な表示装置を有するボックスと、を含む電子撮像シ
ステム。(8) An electronic imaging system including a box-type electronic imaging device having no display device capable of imaging alone and a box having a display device connectable to the electronic imaging device.

【０１０７】（９）表示装置を有するケースと接続可能
であって、単体、前記ケースと接続状態のいずれにおい
ても撮像可能な電子撮像装置。(9) An electronic image pickup device which can be connected to a case having a display device and which can pick up an image in a single unit or in a connected state with the case.

【０１０８】（１０）単体、ケースと接続状態のいずれ
においても撮像可能な電子撮像装置と接続可能な、表示
装置を有するケース。(10) A case having a display device, which can be connected to an electronic imaging device capable of taking an image in any of a single unit and a case.

【０１０９】（１１）表示装置を有するボックスと接続
可能な、単体、前記ボックスと接続状態のいずれにおい
ても撮像可能な電子撮像装置。(11) An electronic image pickup device which can be connected to a box having a display device, and which can take an image in any of a single unit and a connected state with the box.

【０１１０】（１２）単体、ボックスと接続状態のいず
れにおいても撮像可能な電子撮像装置と接続可能な、表
示装置を有するボックス。(12) A box having a display device, which can be connected to an electronic image pickup device capable of picking up an image in any of a single unit and a box.

【０１１１】（１３）図３の各カード、各ケースの機能
を有する、カード又はケース。(13) A card or case having the function of each card and each case in FIG.

【０１１２】（１４）図３の各カード、各ケースの機能
を有する、ボックスＡ又はボックスＢ。(14) Box A or box B having the functions of each card and each case in FIG.

【０１１３】（１５）圧電材料を用いた可変焦点レン
ズ。(15) A variable focus lens using a piezoelectric material.

【０１１４】（１６）圧電材料を用いた可変ミラー。(16) Variable mirror using piezoelectric material.

【０１１５】（１７）ポンプと流体を有する可変焦点レ
ンズ。(17) A variable focus lens having a pump and a fluid.

【０１１６】（１８）ポンプと流体を有する可変ミラ
ー。(18) A variable mirror having a pump and a fluid.

【０１１７】（１９）ポンプと流体を有する光学特性可
変光学素子。(19) An optical characteristic variable optical element having a pump and a fluid.

【０１１８】（２０）静電気力、電磁力、圧電効果、流
体の圧力、電場、磁場、電磁波、温度変化のうちの少な
くとも２つを用いた可変ミラー。(20) A variable mirror using at least two of electrostatic force, electromagnetic force, piezoelectric effect, fluid pressure, electric field, magnetic field, electromagnetic wave, and temperature change.

【０１１９】（２１）静電気力、電磁力、圧電効果、流
体の圧力、電場、磁場、電磁波、温度変化のうちの少な
くとも２つを用いた可変焦点レンズ。(21) A variable focus lens using at least two of electrostatic force, electromagnetic force, piezoelectric effect, fluid pressure, electric field, magnetic field, electromagnetic wave, and temperature change.

【０１２０】（２２）少なくとも２つ以上の異なる駆動
方法を用いた光学特性可変光学素子。(22) An optical characteristic variable optical element using at least two or more different driving methods.

【０１２１】（２３）流体あるいはゼリー状物質で駆動
される２つ以上の光学特性可変光学素子を有し、前記光
学素子の流体あるいはゼリー状物質同士が互いに連結さ
れていることを特徴とする光学素子。(23) An optical device having two or more optical characteristic variable optical elements driven by a fluid or a jelly-like substance, wherein the fluid or the jelly-like substance of the optical element is connected to each other. element.

【０１２２】（２４）光学特性可変光学素子が可変焦点
レンズを含む上記（２３）に記載の光学特性可変光学素
子。(24) The optical characteristic variable optical element according to (23), wherein the optical characteristic variable optical element includes a variable focus lens.

【０１２３】（２５）光学特性可変光学素子が可変焦点
ミラーを含む上記（２３）に記載の光学特性可変光学素
子。(25) The optical characteristic variable optical element according to (23), wherein the optical characteristic variable optical element includes a variable focus mirror.

【０１２４】（２６）電圧を昇圧する部材を有する光学
特性可変光学素子。(26) An optical characteristic variable optical element having a member for increasing a voltage.

【０１２５】（２７）静電気力又は圧電効果を用いた上
記（２６）に記載の光学特性可変光学素子。(27) The optical characteristic variable optical element according to the above (26), which uses an electrostatic force or a piezoelectric effect.

【０１２６】（２８）光学面の光偏向特性を変化させる
ことで、光量調節作用を有する光学特性可変光学素子。(28) An optical characteristic variable optical element having a light quantity adjusting function by changing the light deflection characteristic of the optical surface.

【０１２７】（２９）光学面の光偏向特性をある使用状
態から大きく変化させることで、光量調節作用を有する
光学特性可変光学素子。(29) An optical characteristic variable optical element having a light quantity adjusting function by greatly changing the light deflection characteristic of the optical surface from a certain use state.

【０１２８】（３０）光学面の形をある使用状態から大
きく変化させることで、光量調節作用を有する光学特性
可変光学素子。(30) An optical characteristic variable optical element having a light quantity adjusting function by greatly changing the shape of an optical surface from a certain use state.

【０１２９】（３１）固体撮像素子の転送時に光学面の
光偏向特性を変化させることで、光量減少作用を有する
光学特性可変光学素子。(31) An optical characteristic variable optical element having a light quantity reducing effect by changing the light deflection characteristic of the optical surface when transferring a solid-state image sensor.

【０１３０】（３２）静電気力または圧電効果を用いた
マイクロポンプ。(32) A micropump using electrostatic force or piezoelectric effect.

【０１３１】（３３）上記（３２）に記載のマイクロポ
ンプを有する光学特性可変光学素子。(33) An optical characteristic variable optical element having the micropump according to (32).

【０１３２】（３４）可変ミラーと対向する光学素子の
面形状が曲面で、その上に透明な導電部材を設けた可変
ミラー。(34) A variable mirror in which the optical element facing the variable mirror has a curved surface and a transparent conductive member provided thereon.

【０１３３】（３５）可変ミラーと対向する光学素子の
面形状が凹面で、その上に透明な導電部材を設けた可変
ミラー。(35) A variable mirror in which the surface shape of the optical element facing the variable mirror is concave and a transparent conductive member is provided thereon.

【０１３４】（３６）可変ミラーと対向する光学素子の
面形状が凸面で、その上に透明な導電部材を設けた可変
ミラー。(36) A variable mirror in which the surface of the optical element facing the variable mirror is convex and a transparent conductive member is provided thereon.

【０１３５】（３７）圧電性を有する有機材料を用いた
光学特性可変光学素子。(37) An optical element with variable optical characteristics using an organic material having piezoelectricity.

【０１３６】（３８）圧電性を有する合成樹脂を用いた
光学特性可変光学素子。(38) An optical element with variable optical characteristics using a synthetic resin having piezoelectricity.

【０１３７】（３９）有機材料、または合成樹脂を用い
た可変焦点レンズを透明基板で挟んだ可変焦点レンズ。(39) A variable focus lens in which a variable focus lens using an organic material or a synthetic resin is sandwiched between transparent substrates.

【０１３８】（４０）圧電性を有する有機材料、または
合成樹脂を用いた可変焦点レンズを透明基板で挟んだ可
変焦点レンズ。(40) A variable focus lens in which a variable focus lens using a piezoelectric organic material or a synthetic resin is sandwiched between transparent substrates.

【０１３９】（４１）有機材料、または合成樹脂を用い
た形状が変化する可変焦点レンズを透明基板で挟んだ可
変焦点レンズ。(41) A variable focus lens in which a variable focus lens using an organic material or a synthetic resin and having a variable shape is sandwiched between transparent substrates.

【０１４０】（４２）光学特性可変光学素子を有する光
学装置。(42) An optical device having an optical element with variable optical characteristics.

【０１４１】（４３）上記（２８）〜（３１）に記載の
光学特性可変光学素子を有する撮像装置。(43) An imaging device having the optical characteristic variable optical element according to any one of (28) to (31).

【０１４２】（４４）可変ミラーを有する携帯電話。(44) A mobile phone having a variable mirror.

【０１４３】（４５）可変焦点レンズを有する携帯電
話。(45) A mobile phone having a variable focus lens.

【０１４４】（４６）変倍機能を有する携帯電話。(46) A mobile phone having a zoom function.

【０１４５】（４７）ズーム機能を有する携帯電話。(47) A mobile phone having a zoom function.

【０１４６】（４８）フォーカス機能を有する携帯電
話。(48) A mobile phone having a focus function.

【０１４７】（４９）可変ミラーを有する上記（４６）
〜（４８）に記載の携帯電話。(49) The above (46) having a variable mirror
To (48).

【０１４８】（５０）可変焦点レンズを有する上記（４
６）〜（４８）に記載の携帯電話。(50) The above (4) having a variable focus lens
(6) The mobile phone according to (48).

【０１４９】（５１）光学特性可変光学素子と自由曲面
とねじれ光軸を有する撮像装置、又は光学装置。(51) An imaging device or optical device having a variable optical characteristic optical element, a free-form surface, and a twisted optical axis.

【０１５０】（５２）レンズと光学特性可変光学素子と
自由曲面とねじれ光軸を有する電子撮像装置又は光学装
置。(52) An electronic imaging device or optical device having a lens, an optical characteristic variable optical element, a free-form surface and a twisted optical axis.

【０１５１】（５３）光学特性可変光学素子を有する可
変焦点眼鏡。(53) Variable focus spectacles having optical characteristics variable optical elements.

【０１５２】（５４）圧電材料を用いた光学特性可変光
学素子を有する可変焦点眼鏡。(54) Variable focus spectacles having an optical element with variable optical characteristics using a piezoelectric material.

【０１５３】（５５）マイクロポンプを用いた光学特性
可変光学素子を有する可変焦点眼鏡。(55) Variable focus spectacles having an optical element with variable optical characteristics using a micropump.

【０１５４】（５６）静電気力を用いた光学特性可変光
学素子を有する可変焦点眼鏡。(56) Variable focus spectacles having optical characteristics variable optical elements using electrostatic force.

【０１５５】（５７）電磁力を用いた光学特性可変光学
素子を有する可変焦点眼鏡。(57) Variable focus spectacles having optical characteristics variable optical elements using electromagnetic force.

【０１５６】（５８）流体またはゼリー状の物質を有す
る、光学特性可変光学素子を有する可変焦点眼鏡。(58) Variable focus spectacles having a variable optical property optical element having a fluid or jelly-like substance.

【０１５７】（５９）流体あるいはゼリー状の物質と透
明電極を有する、光学特性可変光学素子を有する可変焦
点眼鏡。(59) Variable focus spectacles having a variable optical property optical element having a fluid or jelly-like substance and a transparent electrode.

【０１５８】（６０）異なる駆動方式を用いた光学特性
可変光学素子を複数個有する光学装置。(60) An optical device having a plurality of optical characteristic variable optical elements using different driving methods.

【０１５９】（６１）異なる駆動方式を用いた光学特性
可変光学素子を複数個有し、それらを異なる機能で使用
する光学装置。(61) An optical device having a plurality of optical characteristic variable optical elements using different driving methods and using them with different functions.

【０１６０】（６２）異なる駆動方式を用いた光学特性
可変光学素子を複数個有し、それらを異なる応答速度で
使用する光学装置。(62) An optical device having a plurality of optical characteristic variable optical elements using different driving methods and using them at different response speeds.

【０１６１】（６３）異なる駆動方式を用いた可変ミラ
ーを複数個有する光学装置。(63) An optical device having a plurality of variable mirrors using different driving methods.

【０１６２】（６４）静電気力、電磁力、圧電効果、磁
歪、流体の圧力、電場、磁場、電磁波、温度変化のいず
れかを用いた光学特性可変光学素子を複数個有し、それ
らを異なる機能で使用する光学装置。(64) A plurality of optical characteristics variable optical elements using any one of electrostatic force, electromagnetic force, piezoelectric effect, magnetostriction, fluid pressure, electric field, magnetic field, electromagnetic wave, and temperature change, having different functions Optical device used in.

【０１６３】（６５）光学特性可変光学素子を有する車
載用撮像装置。(65) An on-vehicle imaging device having an optical element with variable optical characteristics.

【０１６４】（６６）可変焦点ミラーを有し、フォーカ
ス、ズーム、又は視野方向の変更を行なう車載用撮像装
置。(66) An on-vehicle image pickup apparatus having a variable focus mirror for changing focus, zoom, or view direction.

【０１６５】（６７）可変ミラーと対向する光学素子の
面形状が凹面である光学装置。(67) An optical device in which the surface shape of the optical element facing the variable mirror is concave.

【０１６６】（６８）拡張曲面を有する２つ以上の光学
素子と、光学特性可変光学素子を有する光学装置。(68) An optical device having two or more optical elements having an extended curved surface and an optical element with variable optical characteristics.

【０１６７】（６９）自由曲面を有する２つ以上の光学
素子と、光学特性可変光学素子を有する光学装置。(69) An optical device having two or more optical elements having a free-form surface and an optical element with variable optical characteristics.

【０１６８】（７０）自由曲面を有する２つ以上の光学
素子と、複数の光学特性可変光学素子を有する光学装
置。(70) An optical apparatus having two or more optical elements having a free-form surface and a plurality of optical characteristic variable optical elements.

【０１６９】（７１）光学特性可変光学素子を用いた表
示装置。(71) A display device using an optical element with variable optical characteristics.

【０１７０】（７２）光学特性可変光学素子を用いたビ
デオプロジェクター。(72) A video projector using an optical element with variable optical characteristics.

【０１７１】（７３）光学特性可変光学素子を用いた信
号処理装置。(73) A signal processing device using an optical element with variable optical characteristics.

【０１７２】（７４）光学特性可変光学素子を用いた観
察装置。(74) An observation device using an optical element with variable optical characteristics.

【０１７３】（７５）光学特性可変光学素子を含む信号
処理装置。(75) A signal processing device including an optical element with variable optical characteristics.

【０１７４】（７６）光学特性可変光学素子を含む情報
発信装置。(76) An information transmitting device including an optical element with variable optical characteristics.

【０１７５】（７７）光学特性可変光学素子を含むリモ
コン。(77) A remote control including an optical element with variable optical characteristics.

【０１７６】（７８）光学特性可変光学素子を含む電
話。(78) Telephone including optical characteristic variable optical element.

【０１７７】（７９）保護用の透明部材を光学特性可変
光学素子の少なくとも一方の側に設けた光学特性可変光
学素子。(79) An optical characteristic variable optical element in which a protective transparent member is provided on at least one side of the optical characteristic variable optical element.

【０１７８】（８０）有機圧電材料又は圧電性を有する
合成樹脂を用いた可変ミラー。(80) A variable mirror using an organic piezoelectric material or a synthetic resin having piezoelectricity.

【０１７９】[0179]

【発明の効果】本発明によれば、小型、軽量で安価な機
能拡張容易な光学装置、表示装置、信号処理装置、撮像
装置等が得られる。According to the present invention, it is possible to obtain an optical device, a display device, a signal processing device, an imaging device, etc., which are small, lightweight, and inexpensive and whose functions can be easily expanded.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】 本発明の光学装置の一実施例に係るデジタル
カメラの一つの使用状態を示す部分斜視図である。FIG. 1 is a partial perspective view showing one use state of a digital camera according to an embodiment of an optical device of the present invention.

【図２】 図１の実施例に係るデジタルカメラの他の使
用状態を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing another use state of the digital camera according to the embodiment of FIG.

【図３】 本実施例に適用可能な本発明に係る光学装置
のシステム図である。FIG. 3 is a system diagram of an optical device according to the present invention applicable to the present embodiment.

【図４】 ペーパーディスプレイケース２０５とカード
型デジカメ１とを組合せた状態を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state in which the paper display case 205 and the card-type digital camera 1 are combined.

【図５】 複眼薄型カードの一実施例を示す説明図であ
る。FIG. 5 is an explanatory view showing one embodiment of a compound eye thin card.

【図６】 本発明の光学装置の他の実施例を示す斜視図
である。FIG. 6 is a perspective view showing another embodiment of the optical device of the present invention.

【図７】 本発明の光学装置のさらに他の実施例を示す
概略構成図である。FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing still another embodiment of the optical device of the present invention.

【図８】 本発明の光学装置の他の実施例に係る、可変
焦点レンズを用いた可変焦点眼鏡の説明図である。FIG. 8 is an explanatory view of varifocal glasses using a varifocal lens according to another embodiment of the optical apparatus of the present invention.

【図９】 圧電材料を用いた可変焦点レンズの例を示す
図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of a variable focus lens using a piezoelectric material.

【図１０】 本発明の光学製品に用いられる静電気力を
利用した可変焦点レンズの概略構成図である。FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a variable focus lens using an electrostatic force used in the optical product of the present invention.

【図１１】 可変ミラー３０１，３０２を用いたビデオ
プロジェクター（液晶プロジェクターと呼ぶこともあ
る）の一実施例を示す概略構成図である。FIG. 11 is a schematic configuration diagram illustrating an embodiment of a video projector (also referred to as a liquid crystal projector) using variable mirrors 301 and 302.

【図１２】 本発明の光学装置のさらに他の実施例を示
す、光学特性ミラーを用いたデジタルカメラのケプラー
式ファインダーの概略構成図である。FIG. 12 is a schematic configuration diagram of a Keplerian finder of a digital camera using an optical characteristic mirror, showing still another embodiment of the optical device of the present invention.

【図１３】 可変ミラー４０９の他の実施例を示す概略
構成図である。FIG. 13 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the variable mirror 409.

【図１４】 電極４０９ｂの一形態を示す説明図であ
る。FIG. 14 is an explanatory diagram illustrating one embodiment of an electrode 409b.

【図１５】 電極４０９ｂの他の形態を示す説明図であ
る。FIG. 15 is an explanatory view showing another embodiment of the electrode 409b.

【図１６】 可変ミラー４０９のさらに他の実施例を示
す概略構成図である。FIG. 16 is a schematic configuration diagram showing still another embodiment of the variable mirror 409.

【図１７】 可変ミラー４０９のさらに他の実施例を示
す概略構成図である。FIG. 17 is a schematic configuration diagram showing still another embodiment of the variable mirror 409.

【図１８】 可変ミラー４０９のさらに他の実施例を示
す概略構成図である。FIG. 18 is a schematic configuration diagram showing still another embodiment of the variable mirror 409.

【図１９】 可変ミラー４０９のさらに他の実施例を示
す概略構成図である。FIG. 19 is a schematic configuration diagram showing still another embodiment of the variable mirror 409.

【図２０】 図１９の実施例における薄膜コイル４２
８’の巻密度の状態を示す説明図である。20 is a thin film coil 42 in the embodiment of FIG.
It is explanatory drawing which shows the state of the winding density of 8 '.

【図２１】 図９の実施例の変形例を示す概略構成図で
ある。FIG. 21 is a schematic configuration diagram showing a modification of the embodiment in FIG. 9;

【図２２】 可変ミラー４０９のさらに他の実施例を示
す概略構成図である。FIG. 22 is a schematic configuration diagram showing still another embodiment of the variable mirror 409.

【図２３】 図２２の実施例におけるコイル２７の一配
置例を示す説明図である。FIG. 23 is an explanatory view showing one arrangement example of the coil 27 in the embodiment of FIG. 22;

【図２４】 図２２の実施例におけるコイル２７の他の
配置例を示す説明図である。FIG. 24 is an explanatory view showing another example of the arrangement of the coil 27 in the embodiment of FIG. 22;

【図２５】 図１８に示した実施例において、コイル２
７の配置を図２４に示したようにした場合に適する永久
磁石２６の配置を示す説明図である。25. In the embodiment shown in FIG.
FIG. 25 is an explanatory diagram showing an arrangement of permanent magnets 26 suitable for a case where the arrangement of 7 is as shown in FIG. 24.

【図２６】 本発明のさらに他の実施例に係る、可変ミ
ラー１０１を用いた撮像系の概略構成図である。FIG. 26 is a schematic configuration diagram of an imaging system using a variable mirror 101 according to still another embodiment of the present invention.

【図２７】 本発明のさらに他の実施例に係る、可変焦
点レンズ１４０を用いた撮像ユニット１４１の概略構成
図である。FIG. 27 is a schematic configuration diagram of an imaging unit 141 using a variable focus lens 140 according to still another embodiment of the present invention.

【図２８】 図２７の撮像ユニットの変形例を示す概略
構成図である。28 is a schematic configuration diagram illustrating a modification of the imaging unit in FIG. 27.

【図２９】 図２８の撮像ユニットの状態説明図であ
る。29 is an explanatory diagram of a state of the imaging unit in FIG. 28.

【図３０】 可変焦点レンズの他の実施例を示す概略構
成図である。FIG. 30 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of a variable focus lens.

【図３１】 マイクロポンプの一実施例を示す概略構成
図である。FIG. 31 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of a micropump.

【図３２】 マイクロポンプを用いた可変ミラーの一実
施例を示す概略構成図である。FIG. 32 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of a variable mirror using a micropump.

【図３３】 圧電効果で変形する可変焦点レンズの一実
施例を示す概略構成図である。FIG. 33 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a variable focus lens deformed by a piezoelectric effect.

【図３４】 本発明のさらに他の実施例に係る、可変ミ
ラーを用いた電子撮像装置の概略構成図である。FIG. 34 is a schematic configuration diagram of an electronic imaging device using a variable mirror according to still another embodiment of the present invention.

【図３５】 図３４の実施例に用いる可変ミラーの状態
説明図である。35 is an explanatory diagram of a state of the variable mirror used in the embodiment of FIG.

【図３６】 図３４の実施例に用いる可変ミラーの変形
例を示す説明図である。FIG. 36 is an explanatory view showing a modification of the variable mirror used in the embodiment of FIG. 34;

【図３７】 シャッターあるいは絞り作用を兼用させる
可変焦点レンズの一実施例を示す概略構成図である。FIG. 37 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a variable focus lens that also serves as a shutter or a diaphragm.

【図３８】 本発明の一実施例で、異なる駆動方法で動
く２つの光学特性可変素子を用いた車載用テレビカメラ
（自動車に搭載するＴＶカメラ）の概略構成図である。FIG. 38 is a schematic configuration diagram of an on-vehicle television camera (TV camera mounted on an automobile) using two optical characteristic variable elements that move by different driving methods according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ カード型デジカメ ２ 表示装置 ３ ケース ４ シャッターボタン ５ 光学ファインダー ６ 撮像する人の眼 ７ 被写体 ８ 撮像系 ９ 接点 １０ ストロボ ２０、４０８ 固体撮像素子 ２３ 凸ボタン ２４ 凹ボタン ３１ 撮像ボックスＡ ３２ 撮像ボックスＢ ４０ 携帯電話 ５５ 可変焦点眼鏡 ５６、６２、１４０、１６２、１９０、３１０、１９
０、１９０Ａ、１９０Ｂ、 可変焦点レンズ ６０、１４２ 透明な部材 １０１、１８８、２００、２２０，２２１、２２２、３
０１、３０２可変ミラー １０２、２０３、３０４ レンズ １０３ 制御系 １０３’ 回路 １０４、１４１ 撮像ユニット １４３ 透明物質 １４４ ゼリー状物質 １４５ 透明電極 １４６ シリンダー １４８ 変形可能な部材 １６０、１８０ マイクロポンプ １６１ 流体 １６３、１６５ 透明基板 １６４ 弾性体 １６８ 流体溜め １８１ 振動板 １８２、１８３、４０９ｂ、４０９ｄ 電極 １８４、１８５ 弁 １８９、２２８ 反射膜 ２０１ 電子撮像装置 ２０２、２２５、２２６ 自由曲面プリズム ２０５ 反射面 ２１０ 圧電材料 ２２３ ＴＶモニター ２２４、３０７ 電子回路 ２２７ 絞り ３０５ 表示デバイス ３０６ バックライト ３０８ ノート型パソコン ３０９ スクリーン ４０３ 撮像レンズ ４０４ プリズム ４０５ 二等辺直角プリズム ４０６ ミラー ４０９ 光学特性可変ミラー ４０９ａ 薄膜 ４０９ｃ、４０９ｃ’ 圧電素子 ４０９ｅ 基板 ４１１ 可変抵抗器 ４１２ 電源 ４１３ 電源スイッチ ４１４ 演算装置 ４１５ 温度センサー ４１６ 湿度センサー ４１７ 距離センサー ４２３ 支持台 ４２４ 振れ（ブレ）センサー ４２５、４２８ 駆動回路 ４２６ 永久磁石 ４２７ コイル ４２８’ 薄膜コイル ４２９ スイッチ ９０１ 接眼レンズ ９０２ 対物レンズDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Card-type digital camera 2 Display device 3 Case 4 Shutter button 5 Optical finder 6 Eye to be imaged 7 Subject 8 Imaging system 9 Contact point 10 Strobe 20, Strobe 20, 408 Solid-state image sensor 23 Convex button 24 Depressed button 31 Imaging box A 32 Imaging box B 40 mobile phone 55 variable focus glasses 56, 62, 140, 162, 190, 310, 19
0, 190A, 190B, Variable focus lens 60, 142 Transparent member 101, 188, 200, 220, 221, 222, 3,
01, 302 Variable mirror 102, 203, 304 Lens 103 Control system 103 'Circuit 104, 141 Imaging unit 143 Transparent substance 144 Jelly-like substance 145 Transparent electrode 146 Cylinder 148 Deformable member 160, 180 Micropump 161 Fluid 163, 165 Transparent Substrate 164 Elastic body 168 Fluid reservoir 181 Vibration plate 182, 183, 409b, 409d Electrode 184, 185 Valve 189, 228 Reflection film 201 Electronic imaging device 202, 225, 226 Free-form surface prism 205 Reflection surface 210 Piezoelectric material 223 TV monitor 224, 307 Electronic circuit 227 Aperture 305 Display device 306 Backlight 308 Laptop PC 309 Screen 403 Imaging lens 404 Prism 405 Isosceles right angle prism 406 Miraー 409 Variable optical property mirror 409a Thin film 409c, 409c ′ Piezoelectric element 409e Substrate 411 Variable resistor 412 Power supply 413 Power switch 414 Arithmetic unit 415 Temperature sensor 416 Humidity sensor 417 Distance sensor 423 Support base 424 Shake (shake) sensor 425, 428 drive Circuit 426 Permanent magnet 427 Coil 428 'Thin film coil 429 Switch 901 Eyepiece 902 Objective lens

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｂ 19/02 Ｇ０３Ｂ 19/02 Ｈ０４Ｎ 5/232 Ｈ０４Ｎ 5/232 Ｚ Ｆターム(参考） 2H042 DB08 DB14 DD04 DD11 DD12 DD13 DE00 2H054 AA01 2H105 EE00 5C022 AA13 AB15 AB29 AB40 AB43 AB67 AB68 AC02 AC03 AC07 AC22 AC32 AC42 AC54 AC63 AC71 AC73 AC78 AC80 Continued on the front page (51) Int.Cl. ⁷ Identification symbol FI Theme coat II (reference) G03B 19/02 G03B 19/02 H04N 5/232 H04N 5/232 Z F term (reference) 2H042 DB08 DB14 DD04 DD11 DD12 DD13 DE00 2H054 AA01 2H105 EE00 5C022 AA13 AB15 AB29 AB40 AB43 AB67 AB68 AC02 AC03 AC07 AC22 AC32 AC42 AC54 AC63 AC71 AC73 AC78 AC80

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】単体で撮像可能な電子撮像装置と、前記電
子撮像装置と接続可能な、表示装置を有するケースと、
を含む電子撮像システム。An electronic imaging device capable of imaging alone, a case having a display device connectable to the electronic imaging device,
An electronic imaging system including: 【請求項２】静電気力、電磁力、圧電効果、流体の圧
力、電場、磁場、電磁波、温度変化のうちの少なくとも
２つを用いた光学特性可変光学素子。2. An optical characteristic variable optical element using at least two of electrostatic force, electromagnetic force, piezoelectric effect, fluid pressure, electric field, magnetic field, electromagnetic wave, and temperature change. 【請求項３】光学特性可変光学素子を有する携帯電話。3. A mobile phone having an optical element with variable optical characteristics.