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Canon 液体レンズを高速駆動させる特許 [化学技術・バイオ材料]

キヤノン液体光学素子を高速駆動させる特許を出願中です。 液体光学素子の特性を変化させると、ズームやピント合わせが可能ですから、将来的にはカメラからモーターがなくなるのかもしれません。

patent
正面図 上面図
液体光学素子 液体光学素子
液体光学素子
円形の液体光学素子、その横に駆動ポンプ 電圧の印加によって、レンズの曲率が変化している

特許文献の説明・自己解釈

  • 特許公開番号 2013-101227
    • 公開日 2013.5.23
    • 出願日 2011.11.9
  • キヤノンの特許
    • 複数の駆動ポンプを備える
    • 駆動ポンプは液体光学素子の界面の端を保持する
    • 電極に印加すると、液体が駆動ポンプから界面へ移動するエレクトロウェッティング現象が発生する
    • 液体の移動によって光学特性が変化する
    • 電圧を、離散的に、且つ独立に制御することで、高速駆動を実現

液体レンズとは

液体レンズとはその名が示す通り液体で構成されたレンズのことです。 多くのメーカーが液体レンズに関する特許を申請しており、その内容の多くは、液体レンズの特性を変化させる手段に関するものです。 機械的に液体を移動させるものもあれば、今回紹介する特許のように電気的に制御するものもあります。

液体の材質や混合比の最適化には踏み込んでませんし、カメラに使えるのは何十年も先の話でしょう。 尚、カメラではありませんが、液体レンズの商品はアドレンズから発売されています。

アドレンズ、“世界初”液体レンズで簡単に度数が調節できるメガネ

「普通のメガネと比べると、光学的にも品質的にも、まだそのレベルには達していない。まず今年は、液体レンズの“ファーストジェネレーション”として、普段使いや2本目のメガネ、パーティーグッズとして使っていただき、体験していただきたい」(中島社長)

http://kaden.watch.impress.co.jp/docs/news/20111007_482427.html

液体レンズのついで。

NEG 液晶レンズでズームとピント調整を行う特許

日本電気硝子(Nippon Electric Glass)が、液晶レンズでズームとピント調整を行う特許を出願中です。 液体レンズ同様に、光学素子(液晶レンズ)の屈折率を電気的に制御するようです。

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液晶レンズを使った光学系 液晶レンズ
液晶光学系 液晶光学素子

特許文献の説明・自己解釈

  • 特許公開番号 2013-97283
    • 公開日 2013.5.20
    • 出願日 2011.11.4
  • 既存の技術
    • カメラはレンズを駆動させるモーターが必要である為、小型化が難しい
  • 日本電気硝子(NEG)の特許
    • 3群構成のズームレンズ
      • 第1群と第2群に液晶レンズを備える
      • 第2群は1枚以上のガラスを備える
      • 別形態として、第2群を液晶レンズとしたものや、第4群まで備えるもの等
    • 液晶の配向方向は、互いに90°や180°異なっている
    • 液晶レンズ
      • 4つの液晶層
      • 電界を印加すると液晶レンズの屈折率が変化する

日本電気硝子(Nippon Electric Glass)とは何ぞや?

1949年に当時のNEC(日本電気)から分離独立した会社だそうです。 事業内容は、 「特殊ガラス製品の製造・販売およびガラス製造機械の製作・販売」 とのこと。 カメラを作るだけが光学メーカーではありませんし、日本にはこういったメーカーが多数存在しますね。

○○○レス

ミラーレスやローパスレス等にも言えることですが、○○○レスにはメリットとデメリットがあります。 アクチュエータ・レスのメリットは駆動系をなくすことによる製品の長寿命化や小型軽量化、高速化です。 アクチュエータの代替え手段が特許に挙げた液体や液晶の場合だと、液晶漏れ等の耐久性に懸念があることや、駆動ポンプや基板、電極といった肥大化の要因があること等、まだ先は見えませんね。

液晶レンズそのものは20年以上前から特許や論文等に見られ、日本電気硝子(NEG)の特許はズーム等にも対応させたことのようです。 今後も様々なメーカーや個人・団体が研究を重ねていくのでしょうね。


タグ:Canon Liquid
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コメント 3

hi-low

液体レンズや液晶レンズをファインダーの接眼レンズに使えば、OVFでも中央部のクローズアップが可能になりますね。
by hi-low (2013-05-30 12:14) 

コリンママ

液晶レンズは私でもなんとなく仕組みが理解できるのですが
(大学時代、当時の研究の流行りで、さかんに研究されていました)
液体レンズ!
すっかり時代についていけなくなっています。。。
勉強、頑張ります。
by コリンママ (2013-05-31 06:51) 

えがみ

> hi-low さん
撮像光学系に使うには性能や品質が不十分ですが、ファインダー光学系なら使えるかもしれませんね。
研究だけではなく、商品化した方がエンジニアのモチベーションも上がるでしょうし。


> コリンママ さん
昔、何か雑誌の付録で、水を入れてレンズとする組み立てカメラがありませんでしたっけ。
基本は変わらないので、ちょっと不思議なレンズと考えれば、良いのではないかと。

by えがみ (2013-05-31 23:50) 

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