專利名稱：電潤濕設(shè)備、其驅(qū)動(dòng)方法和采用電潤濕設(shè)備的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用電潤濕現(xiàn)象的電潤濕設(shè)備。此外，本發(fā)明涉及可變焦距透鏡 (varifocal lens)、光學(xué)讀取設(shè)備、光學(xué)記錄/再現(xiàn)設(shè)備、液滴操作設(shè)備、光學(xué)裝置、變焦透 鏡(zoom lens)、成像設(shè)備、光調(diào)制器、顯示設(shè)備和閃光設(shè)備。此外，本發(fā)明涉及驅(qū)動(dòng)電潤濕 設(shè)備的方法。
背景技術(shù)：
在例如照相機(jī)或攝像機(jī)的光學(xué)設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)中，采用沿光軸驅(qū)動(dòng)透鏡的機(jī)構(gòu)來 實(shí)現(xiàn)聚焦操作和變焦操作。然而，去除這種機(jī)構(gòu)被認(rèn)為是滿足光學(xué)設(shè)備小型化需求的有效 措施。 為了滿足上述需求，已經(jīng)提出利用電潤濕現(xiàn)象(電毛細(xì)管現(xiàn)象)的可變焦距透鏡 (例如參見PCT申請2001-519539號(hào)的
公開日文譯文(JP 2001-519539A))。另外，已經(jīng)提 出利用這種可變焦距透鏡的光學(xué)設(shè)備及其驅(qū)動(dòng)方法(參見例如日本未審查專利申請公布 2001-249261(JP 2001-249261A))。 在JP 2001-519539A提出的可變焦距透鏡中，具有導(dǎo)電性的第一液體和具有絕緣 特性的第二液體被密封起來。這里，第二液體與第一液體具有相同的比重，但是不能與第一 液體混合。此外，通過調(diào)整施加到可變焦距透鏡以控制焦距的AC電壓的幅度，控制第一液 體和第二液體之間的界面輪廓的變形程度。因而，當(dāng)進(jìn)行聚焦和變焦操作時(shí)用于驅(qū)動(dòng)透鏡 的機(jī)構(gòu)不是必要的，即使其它透鏡要求這種機(jī)構(gòu)。換言之，JP 2001-519539 A中提出的可 變焦距透鏡的使用允許用戶在沒有驅(qū)動(dòng)透鏡的機(jī)構(gòu)的情況下進(jìn)行聚焦和變焦操作。
然而，通過施加具有大約士100V的幅度的AC電壓，能夠啟動(dòng)JP2001-519539A和 JP 2001-249261A中提出的可變焦距透鏡。因而，難以直接對基于電池操作的小尺寸光學(xué)設(shè) 備應(yīng)用任何技術(shù)。因而，已經(jīng)要求通過施加低電壓來驅(qū)動(dòng)利用電潤濕現(xiàn)象的可變焦距透鏡。
為了滿足上述要求，已經(jīng)提出了使用金屬陽極氧化膜(電介質(zhì)薄膜)作為電分 離電極和導(dǎo)電液體的絕緣膜的技術(shù)(例如參見日本未審查專利申請公布2006-285031 (JP 2006-285031 A))。在JP 2006-285031 A中，電分離電極和導(dǎo)電薄膜的絕緣膜的例子包含通 過金屬鉭的陽極氧化而獲得的五氧化二鉭。因此，這種絕緣膜的使用允許用戶以大約±10V 的AC電壓控制寬范圍內(nèi)的焦距。 另外，在利用電潤濕現(xiàn)象的設(shè)備中，當(dāng)在陽極和陰極之間施加DC電壓時(shí)，電荷累 積在布置于陽極和陰極之間的電介質(zhì)體(絕緣體)上。因而，能夠抵消作用于陽極和導(dǎo)電 液體之間的電潤濕現(xiàn)象的影響。因此，當(dāng)利用電潤濕現(xiàn)象在陽極和陰極之間施加DC電流 時(shí)，由于電潤濕現(xiàn)象而導(dǎo)致的變形的液體輪廓幾乎得不到保持。為了克服這種缺點(diǎn)，在JP 2001-519539A， JP 2001-249261 A和JP 2006-285031 A的任何一個(gè)中，AC電壓被用作施加 到變焦距透鏡以保持由于電潤濕現(xiàn)象而導(dǎo)致的液體的變形界面輪廓的電壓。
然而，如JP 2006-285031 A中提出的那樣，當(dāng)陽極氧化的金屬氧化物薄膜被用作 絕緣膜時(shí)，變焦距透鏡的電絕緣特性能夠被表示成如圖27所示的那樣。在圖27中，水平軸表示施加的電壓水平，垂直軸表示通過變焦距透鏡(絕緣膜)的電流水平。附圖所示的電 絕緣特性類似于一般的鉭電容器、鋁電解電容器等等的電絕緣特性。因此，如果陽極的電位 高于陰極的電位，則變焦距透鏡的絕緣膜能夠充當(dāng)電容器，因?yàn)楫?dāng)施加正電壓時(shí)正耐受電 壓V，過大。 然而，與正耐受電壓VEW+(例如，大約數(shù)十到一百數(shù)十伏電壓)相比，絕緣膜的負(fù)耐 受電壓V，—非常小(例如，幾伏)。因而，當(dāng)負(fù)(反置)電壓被施加到絕緣膜時(shí)，僅施加相對 小的電壓值就能夠發(fā)生絕緣膜的介質(zhì)擊穿，從而導(dǎo)致電傳導(dǎo)。在這樣的情況下，變焦距透鏡 沒有充當(dāng)利用電潤濕現(xiàn)象的裝置。因此，負(fù)耐受電壓V，—能夠限制電壓的可變范圍。因而， 存在可變電壓范圍被縮窄的問題。 考慮到上述問題提出了本發(fā)明，并且期望提供一種能夠在寬可變電壓范圍內(nèi)以低 電壓工作的電潤濕設(shè)備，和配有這種電潤濕裝置的各種設(shè)備，以及其驅(qū)動(dòng)方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電潤濕設(shè)備包含以下結(jié)構(gòu)部件首先，電潤濕設(shè)備包含具有 導(dǎo)電性或極性的液體、對液體施加電壓的第一電極和第二電極、以及在液體和第一電極之 間設(shè)置的電介質(zhì)層。另外，這個(gè)實(shí)施例還包含在第一電極和第二電極之間施加電壓信號(hào)的 電壓施加單元，其中電壓信號(hào)在零(0)伏或更高的第一電壓和大于第一電壓的第二電壓之 間周期性地變化。 根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的變焦距透鏡包含以下結(jié)構(gòu)部件。首先，變焦距透鏡包含 一對光學(xué)透明構(gòu)件，和除了導(dǎo)電性或極性之外具有光學(xué)透明性并且被保持在該對光學(xué)透明 構(gòu)件之間的第一液體。另外，變焦距透鏡也包含除了絕緣特性或非極性之外具有光學(xué)透明 性的第二液體，其中第二液體的折射系數(shù)不同于第一液體的折射系數(shù)，第二液體在不與第 一液體混合的情況下被保持在該對光學(xué)透明構(gòu)件之間。此外，變焦距透鏡包含在被保持于 該對光學(xué)透明構(gòu)件之間的同時(shí)對第一液體施加電壓的第一電極和第二電極。在這個(gè)變焦距 透鏡中，通過氧化第一電極的在液體一側(cè)的表面來形成電介質(zhì)層，并且提供電壓施加單元 以在第一電極和第二電極之間施加電壓信號(hào)，其中電壓信號(hào)在零(0)伏或更高的第一電壓 和大于第一電壓的第二電壓之間周期性地變化。 根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光學(xué)讀取設(shè)備包含以下結(jié)構(gòu)部件首先，光學(xué)讀取設(shè)備
包含光源單元、光接收單元和面對光學(xué)記錄介質(zhì)的物鏡。光學(xué)讀取設(shè)備也包含具有將來自
光源單元的輸出光引導(dǎo)到物鏡的功能以及將從光學(xué)記錄介質(zhì)反射的光聚集到光接收單元
的功能的光學(xué)系統(tǒng)。另外，光學(xué)系統(tǒng)包含要發(fā)明的上述實(shí)施例的變焦距透鏡。
本發(fā)明的實(shí)施例的光學(xué)記錄/再現(xiàn)設(shè)備包含上述實(shí)施例的光學(xué)讀取設(shè)備、驅(qū)動(dòng)光
學(xué)讀取設(shè)備中的變焦距透鏡的驅(qū)動(dòng)部分和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)光學(xué)記錄介質(zhì)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元。 根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的液滴操作設(shè)備包含以下結(jié)構(gòu)部件首先，液滴操作設(shè)備
包含襯底、以預(yù)定距離平行布置在襯底上的多個(gè)第一電極、通過氧化多個(gè)第一電極的表面
而形成的多個(gè)電介質(zhì)層、和具有導(dǎo)電性或極性并且布置在多個(gè)電介質(zhì)層上的液滴。液滴操
作設(shè)備也包含經(jīng)由液滴面對多個(gè)第一電極并且電連接到液滴的第二電極。液滴操作設(shè)備還
包含在第一電極和第二電極之間施加電壓信號(hào)的電壓施加單元，其中電壓信號(hào)在零(0)伏
或更高的第一電壓和大于第一電壓的第二電壓之間周期性變化。
根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光學(xué)裝置包含以下結(jié)構(gòu)部件。首先，光學(xué)裝置包含一對 光學(xué)透明構(gòu)件，和除了導(dǎo)電性或極性之外具有光學(xué)透明性并且被保持在該對光學(xué)透明構(gòu)件 之間的第一液體。此外，光學(xué)裝置包含在不與第一液體混合的情況下被保持在該對光學(xué)透 明構(gòu)件之間的第二液體。第二液體除了絕緣特性或非極性之外還具有低于第一液體的光學(xué) 透明性。光學(xué)裝置還包含在被保持于該對光學(xué)透明構(gòu)件之間的同時(shí)對第一液體施加電壓的 第一電極和第二電極。在該實(shí)施例的光學(xué)裝置中，通過氧化第一電極的在液體一側(cè)的表面 來形成電介質(zhì)層。另外，該實(shí)施例的光學(xué)裝置包含在第一 電極和第二電極之間施加電壓信 號(hào)的電壓施加單元，其中電壓信號(hào)在零(0)伏或更高的第一電壓和大于第一電壓的第二電 壓之間周期性地變化。 根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的變焦透鏡包含第一變焦距透鏡和第二變焦距透鏡。第一 變焦距透鏡包含以下結(jié)構(gòu)部件首先，第一變焦距透鏡包含第一光學(xué)透明構(gòu)件和第二光學(xué) 透明構(gòu)件。第一變焦距透鏡此外包含除了導(dǎo)電性或極性之外具有光學(xué)透明性并且被保持在 第一光學(xué)透明構(gòu)件和第二光學(xué)透明構(gòu)件之間的第一液體。第一變焦距透鏡還包含除了絕緣 特性或非極性之外具有光學(xué)透明性的第二液體，其中第二液體的折射系數(shù)不同于第一液體 的折射系數(shù)，第二液體在不與第一液體混合的情況下被保持在該對光學(xué)透明構(gòu)件之間。本 發(fā)明實(shí)施例的第一變焦距透鏡還包含在被保持于第一光學(xué)透明構(gòu)件和第二光學(xué)透明構(gòu)件 之間的同時(shí)對第一液體施加電壓的第一電極和第二電極。變焦透鏡的第一變焦距透鏡還包 含通過氧化第一電極的在液體一側(cè)的表面而形成的第一電介質(zhì)層。本發(fā)明實(shí)施例的第一變 焦距透鏡還包含在第一電極和第二電極之間施加電壓信號(hào)的第一電壓施加單元。在這樣的 情況下，電壓信號(hào)在零(0)伏或更高的第一電壓和大于第一電壓的第二電壓之間周期性變 化。變焦透鏡的第二變焦距透鏡包含第三光學(xué)透明構(gòu)件和第四光學(xué)透明構(gòu)件。另外，第二 變焦距透鏡也包含除了導(dǎo)電性或極性之外具有光學(xué)透明性并且被保持在第三光學(xué)透明構(gòu) 件和第四光學(xué)透明構(gòu)件之間的第三液體。第二變焦距透鏡還包含除了絕緣特性或非極性之 外具有光學(xué)透明性的第四液體，其中第四液體的折射系數(shù)不同于第三液體的折射系數(shù)，第 四液體在不與第三液體混合的情況下被保持在該對光學(xué)透明構(gòu)件之間。第二變焦距透鏡還 包含第三電極和第四電極。電極在被保持于第三光學(xué)透明構(gòu)件和第四光學(xué)透明構(gòu)件之間的 同時(shí)對第三液體施加電壓。第二變焦距透鏡還包含通過氧化第三電極的在液體一側(cè)的表面 而形成的第二電介質(zhì)層。第二變焦距透鏡還包含在第三電極和第四電極之間施加電壓信號(hào) 的第二電壓施加單元，其中電壓信號(hào)在零(0)伏或更高的第一電壓和大于第三電壓的第四 電壓之間周期性變化。 根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的攝像設(shè)備包含以下結(jié)構(gòu)部件首先，攝像設(shè)備包含光學(xué) 系統(tǒng)、將通過光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)入的入射光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的成像裝置、和控制光學(xué)系統(tǒng)的控制部 分。在攝像設(shè)備中，光學(xué)系統(tǒng)包含變焦透鏡、變焦距透鏡，具有光圈或快門機(jī)構(gòu)的光學(xué)裝置。 這里，變焦透鏡、變焦距透鏡和光學(xué)裝置的至少之一包含一對光學(xué)透明構(gòu)件，和除了導(dǎo)電性 或極性之外具有光學(xué)透明性并且被保持在該對光學(xué)透明構(gòu)件之間的第一液體。另外，變焦 透鏡、變焦距透鏡和光學(xué)裝置的至少之一也包含除了絕緣特性或非極性之外具有光學(xué)透明 性并且在不與第一液體混合的情況下被保持在該對光學(xué)透明構(gòu)件之間的第二液體，其中第 二液體的折射系數(shù)不同于第一液體的折射系數(shù)。變焦透鏡、變焦距透鏡和光學(xué)裝置的至少 之一還包含在被保持于該對光學(xué)透明構(gòu)件之間的同時(shí)對第一液體施加電壓的第一電極和第二電極。變焦透鏡、變焦距透鏡和光學(xué)裝置的至少之一還包含通過氧化第一電極的在液 體一側(cè)的表面而形成的電介質(zhì)層。變焦透鏡、變焦距透鏡和光學(xué)裝置的至少之一還包含在 第一電極和第二電極之間施加電壓信號(hào)的電壓施加單元，其中電壓信號(hào)在零(0)伏或更高 的第一電壓和大于第一電壓的第二電壓之間周期性變化。 本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光調(diào)制器包含以下部件首先，實(shí)施例的光調(diào)制器包含多個(gè) 光調(diào)制裝置和驅(qū)動(dòng)光調(diào)制裝置的驅(qū)動(dòng)單元。在本發(fā)明實(shí)施例的光調(diào)制器中，每個(gè)光調(diào)制裝 置包含一對光學(xué)透明構(gòu)件。另外，光調(diào)制裝置包含除了導(dǎo)電性或極性之外具有光學(xué)透明性 并且被保持在該對光學(xué)透明構(gòu)件之間的第一液體。光調(diào)制裝置還包含除了絕緣特性或非極 性之外具有光學(xué)透明性并且在不與第一液體混合的情況下被保持在該對光學(xué)透明構(gòu)件之 間的第二液體，其中第二液體的折射系數(shù)不同于第一液體的折射系數(shù)。光調(diào)制裝置還包含 在被保持于該對光學(xué)透明構(gòu)件之間的同時(shí)對第一液體施加電壓的第一電極和第二電極。光 調(diào)制裝置還包含通過氧化第一電極的在液體一側(cè)的表面而形成的電介質(zhì)層。光調(diào)制裝置還 包含在第一電極和第二電極之間施加電壓信號(hào)的電壓施加單元，其中電壓信號(hào)在零(0)伏 或更高的第一電壓和大于第一電壓的第二電壓之間周期性變化。 根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的顯示設(shè)備包含具有多個(gè)光調(diào)制裝置的光調(diào)制器。每個(gè)光 調(diào)制裝置是上述實(shí)施例的光調(diào)制裝置。 根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的閃光設(shè)備包含以下結(jié)構(gòu)部件首先，閃光設(shè)備包含具有 多個(gè)光學(xué)裝置的光擴(kuò)散裝置、入射到光擴(kuò)散裝置的光所來自的光源、和設(shè)置在光擴(kuò)散層和 光源之間的光路的中間的光學(xué)棱鏡。閃光設(shè)備也包含光源借以進(jìn)行光發(fā)射的閃光電路和控 制光擴(kuò)散裝置和閃光電路的控制部分。在閃光設(shè)備中，光擴(kuò)散裝置中的每個(gè)光學(xué)裝置是上 述實(shí)施例的光學(xué)裝置。 此外，為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電潤濕設(shè)備的方法包含 以下步驟。也就是說，在該方法中，在上述電潤濕設(shè)備中的第一電極和第二電極之間將零 (0)伏或更高的第一電壓施加預(yù)定時(shí)間段。在將第一電壓施加預(yù)定時(shí)間段之后，在第一電極 和第二電極之間將高于第一電壓的第二電壓施加所述預(yù)定時(shí)間段。接著，在將第二電壓施 加預(yù)定時(shí)間段之后，重復(fù)將第一電壓施加預(yù)定時(shí)間段的步驟和將第二電壓施加預(yù)定時(shí)間段 的步驟。 如上所述，在電潤濕設(shè)備、利用這種電潤濕設(shè)備的各種設(shè)備和驅(qū)動(dòng)電潤濕設(shè)備的 方法中，能夠用以預(yù)定周期在正電壓范圍內(nèi)改變的AC電壓來驅(qū)動(dòng)這些設(shè)備的每一個(gè)。
根據(jù)本發(fā)明的任何實(shí)施例，能夠用以預(yù)定周期在正電壓范圍內(nèi)改變的AC電壓來 驅(qū)動(dòng)電潤濕設(shè)備和利用這種電潤濕設(shè)備的各種設(shè)備。電介質(zhì)層的正耐受電壓足夠高于電介 質(zhì)層的負(fù)(反置)耐受電壓。因而，本發(fā)明的任何實(shí)施例允許設(shè)備或裝置在寬的可變電壓 范圍內(nèi)工作于低電壓。


圖1是圖解根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電潤濕設(shè)備的配置的示意圖；
圖2是圖解電潤濕設(shè)備的電壓施加單元的內(nèi)部配置的模塊圖； 圖3是圖解根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電潤濕設(shè)備中驅(qū)動(dòng)電壓的信號(hào)波形的例子的圖 例；
圖4是圖解根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電潤濕設(shè)備中驅(qū)動(dòng)電壓的信號(hào)波形的另一個(gè)例 子的圖例； 圖5是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電潤濕設(shè)備的驅(qū)動(dòng)控制過程的流程圖； 圖6是圖解現(xiàn)有技術(shù)的電壓施加單元的操作的圖例，其中圖6A是圖解電壓施加單
元的內(nèi)部配置的圖例，圖6B是圖解從電壓施加單元輸出的驅(qū)動(dòng)電壓的信號(hào)波形的例子的圖例。 圖7是圖解根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的變焦距透鏡的配置和操作的圖例，其中圖7A 和圖7B圖解了變焦距透鏡的不同狀態(tài)； 圖8是圖解第一實(shí)施例的變焦距透鏡的電壓施加單元和驅(qū)動(dòng)電壓施加單元的主 體驅(qū)動(dòng)單元的模塊圖； 圖9是修改例子1的變焦距透鏡的示意剖視圖；
圖10是修改例子2的變焦距透鏡的示意剖視圖；
圖11是修改例子3的變焦距透鏡的示意剖視圖；
圖12是修改例子4的透鏡陣列的示意透視圖；
圖13是修改例子5的變焦距透鏡的示意透視圖； 圖14是示意性圖解根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的光學(xué)讀取設(shè)備的模塊圖； 圖15是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的液滴操作設(shè)備的示意剖視圖； 圖16是圖解液滴操作設(shè)備的操作的圖例，其中圖16A是液滴操作設(shè)備的剖視圖，
圖16B是液滴操作設(shè)備的示意頂視圖； 圖17是圖解液滴操作設(shè)備的操作的圖例，其中圖17A是液滴操作設(shè)備的剖視圖， 圖17B是液滴操作設(shè)備的示意頂視圖； 圖18是圖解液滴操作設(shè)備的操作的圖例，其中圖18A是液滴操作設(shè)備的剖視圖， 圖18B是液滴操作設(shè)備的示意頂視圖； 圖19是圖解根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的具有光圈或快門功能的光學(xué)裝置的配置和
操作的圖例，其中圖19A到19C是光學(xué)裝置的剖視圖并且圖解其不同狀態(tài)。 圖20是圖解根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的變焦透鏡的配置和操作的示意剖面圖； 圖21是圖解根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的變焦透鏡的配置和操作的示意剖面圖； 圖22是圖解修改例子6的變焦透鏡的示意剖面圖； 圖23是圖解根據(jù)第六實(shí)施例的攝像設(shè)備的示意剖面圖； 圖24是圖解根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的光調(diào)制器的配置和操作的示意剖面圖；
圖25是圖解根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例的顯示設(shè)備的配置的示意透視圖；
圖26是說明根據(jù)本發(fā)明第九實(shí)施例的閃光設(shè)備的示意剖面圖；而
圖27是圖解通過陽極氧化形成的電介質(zhì)層的絕緣特性的圖形化圖例。
具體實(shí)施例方式
下面將按下列順序參考附圖來描述本發(fā)明的實(shí)施例，然而本發(fā)明的實(shí)施例不限于
如下所述的示例性例子 1.電潤濕設(shè)備的示例性配置， 2.第一實(shí)施例可變焦透鏡(variable-focus lens)的示例性配置，
3.第二實(shí)施例光學(xué)讀取設(shè)備的示例性配置，
4.第三實(shí)施例液滴操作設(shè)備的示例性配置， 5.第四實(shí)施例具有光圈或快門功能的光學(xué)裝置的示例性配置， 6.第五實(shí)施例變焦透鏡的示例性配置， 7.第六實(shí)施例成像設(shè)備的示例性配置， 8.第七實(shí)施例光調(diào)制器的示例性配置， 9.第八實(shí)施例顯示設(shè)備的示例性配置，禾口 10.第九實(shí)施例閃光設(shè)備的示例性配置。
〈1.電潤濕設(shè)備的示例性配置〉[電潤濕設(shè)備的配置] 圖1圖解了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電潤濕設(shè)備的示意配置和操作原理。電潤濕設(shè)備 1包含第一電極2a、第二電極2b、在第一電極2a的一個(gè)表面上形成的電介質(zhì)層3、疏水膜 4(疏液膜)和滴落在疏水膜4上的導(dǎo)電液體5。另外，電潤濕設(shè)備l配有在第一電極2a和 第二電極2b之間的電壓施加單元6。電壓施加單元6的一個(gè)端接終端連接到第一電極2a， 其另一個(gè)端接終端連接到第二電極2b。第二電極2b被形成為使得其能夠接觸導(dǎo)電液體5。 可選地，電壓施加單元6的另一個(gè)端接終端可以被用作第二電極2b以直接接觸導(dǎo)電液體5。 圖1中的導(dǎo)電液體5a表示在兩個(gè)電極2a，2b之間未施加電壓時(shí)導(dǎo)電液體5處于接觸疏水 膜4的狀態(tài)。相對比地，導(dǎo)電液體5b表示在兩個(gè)電極2a，2b之間施加電壓時(shí)導(dǎo)電液體5處 于接觸疏水膜4的狀態(tài)。 第一電極2a可以是由鉭、鋁等等制成的板形金屬構(gòu)件。通過對第一電極2a的在導(dǎo) 電液體5—側(cè)的表面進(jìn)行氧化處理(例如，陽極氧化)，可以形成電介質(zhì)層3。因而，例如在 第一電極2a由鉭制成時(shí)可以用五氧化二鉭薄膜形成電介質(zhì)層3。因此，當(dāng)電介質(zhì)層由金屬 氧化物薄膜形成時(shí)能夠顯著降低驅(qū)動(dòng)電壓，因?yàn)槠浔∧ず穸饶軌蛉菀椎刈龅梅浅１?，并?能夠獲得絕緣性相對高的電介質(zhì)。由于也能夠容易地將電介質(zhì)層3的薄膜厚度做得均勻， 能夠防止施加的電壓的控制準(zhǔn)確度發(fā)生變化。 疏水膜4由對導(dǎo)電液體5具有低親合性(S卩，高水排斥性)的材料制成。例如，當(dāng) 水被用作導(dǎo)電液體5時(shí)，疏水膜4可以由氟樹脂等等制成。疏水膜4的材料可以是對導(dǎo)電 液體5具有低親合性的任何材料。 導(dǎo)電液體5(極性液體)是具有導(dǎo)電性或極性的液體，并且可以是任何液體，只要 其具有這種特性。導(dǎo)電液體5的例子包含水；水和乙醇的混合液體；水、乙醇和乙二醇的 混合液體；以及添加有鹽的水和乙醇的混合液體。 另外，在第一電極2a和第二電極2b之間，電壓施加單元6施加如下所述在預(yù)定正 電壓范圍(不小于零(0) [V])內(nèi)變化的交變電壓(AC電壓)。電壓施加單元6的配置也會(huì) 在后面描述。 這里簡要描述電潤濕現(xiàn)象(電毛細(xì)現(xiàn)象)。首先，沒有來自電壓施加單元6的電壓 時(shí)導(dǎo)電液體5a的接觸角被定義成接觸角e。。當(dāng)電壓施加單元6在第一電極2a和第二電 極2b之間施加電壓時(shí)，電介質(zhì)層3的一個(gè)表面被正充電，其另一個(gè)表面被負(fù)充電。這些電 荷在導(dǎo)電液體5中的陽離子或陰離子分子上引起靜電，使得導(dǎo)電液體5能夠被吸引到疏水 膜4。因此，與沒有施加電壓的導(dǎo)電液體5a (即導(dǎo)電液體5a的狀態(tài))相比，導(dǎo)電液體5更加廣泛地粘附在疏水膜4上(S卩，導(dǎo)電液體5b的狀態(tài))。在這種狀態(tài)下，此時(shí)導(dǎo)電液體5的接
觸角e變得小于沒有施加電壓時(shí)的接觸角e。。換言之，電壓的施加引起導(dǎo)電液體5對疏
水膜4的可濕性的提高，并且使導(dǎo)電液體5的表面輪廓變形。這種現(xiàn)象被稱作電潤濕現(xiàn)象。 [(Km][電壓施加單元的配置] 圖2圖解了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電潤濕設(shè)備中電壓施加單元6的內(nèi)部配置。另夕卜， 圖3圖解了從電壓施加單元6輸出的驅(qū)動(dòng)電壓的示例性信號(hào)波形。電壓施加單元6主要包 含電源6a、DC/DC轉(zhuǎn)換器6b、驅(qū)動(dòng)部分6c和控制部分6d。本發(fā)明不限于所述設(shè)備的這種配 置。如后面會(huì)描述的，如果用于任何各種應(yīng)用的任何設(shè)備中使用本發(fā)明實(shí)施例的電潤濕設(shè) 備l，可以使用適用設(shè)備的電源和控制部分來驅(qū)動(dòng)本發(fā)明實(shí)施例的電潤濕設(shè)備1。在這樣的 情況下，電壓施加單元6中的電源6a和控制部分6d被布置在電潤濕設(shè)備1的外部。
電源6a是直流(DC)電源，例如干電池或可充電電池，其正極終端連接到DC/DC轉(zhuǎn) 換器6b，其負(fù)極終端連接到驅(qū)動(dòng)部分6c。 DC/DC轉(zhuǎn)換器6b根據(jù)來自控制部分6d的控制信號(hào)將來自電源6a的輸入電壓水平 提高到預(yù)定電壓水平。另外，DC/DC轉(zhuǎn)換器6b連接到驅(qū)動(dòng)部分6c。此外，DC/DC轉(zhuǎn)換器6b 提高了電壓水平的電壓信號(hào)被輸出到驅(qū)動(dòng)部分6c。 驅(qū)動(dòng)部分6c根據(jù)來自控制部分6d的控制信號(hào)以預(yù)定周期執(zhí)行輸出信號(hào)的通/斷 控制。結(jié)果，如圖3所示，從如圖所示的驅(qū)動(dòng)部分6c輸出AC電壓信號(hào)。這里，電壓在零(0) [V](第一電壓)和預(yù)定正電壓V[V](第二電壓)之間以預(yù)定頻率(2T)呈矩形變化。
另外，控制部分6d主要包含中央處理單元(CPU)，并且控制如上所述各個(gè)結(jié)構(gòu)部 件的移動(dòng)。 已經(jīng)描述了圖3圖解的實(shí)施例，其中從電壓施加單元6輸出的驅(qū)動(dòng)電壓以預(yù)定周 期在零(O)[V]和預(yù)定正電壓V[V]之間變化。然而本發(fā)明不限于這樣的例子?？蛇x地，圖 4中圖解了驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)的另一個(gè)實(shí)施例。在這個(gè)實(shí)施例中，如圖4所示，從電壓施加單元 6輸出的驅(qū)動(dòng)電壓可以是以預(yù)定周期在預(yù)定正電壓Vl[V]O0[V];第一電壓)和高于電壓 VI的電壓V2[V] (V2 > VI ;第二電壓)之間變化的AC電壓信號(hào)。 另夕卜，圖5是圖解使用例如圖3或圖4所示的AC電壓控制上述實(shí)施例的電潤濕設(shè) 備1的驅(qū)動(dòng)操作的過程的流程圖。在這個(gè)實(shí)施例中，首先，在預(yù)定時(shí)段T期間施加相對低的 正電壓(第一電壓例如，圖3中的V二0[V]或圖4中的V二V》(步驟S1)。接著，在預(yù)定 時(shí)段T期間施加高于第一電壓的電壓(第二電壓例如，圖3中的V或圖4中的V2)(步驟 S2)。之后，重復(fù)步驟S1和S2。這里，已經(jīng)描述了從步驟S1啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)操作的過程。然而，本 發(fā)明實(shí)施例不限于所述步驟的這種順序?？蛇x地，過程可以從步驟S2啟動(dòng)。
以預(yù)定周期的AC電壓驅(qū)動(dòng)本發(fā)明的電潤濕設(shè)備l，其中AC電壓如圖3或圖4所示 在正電壓范圍內(nèi)變化。因此，由于電潤濕現(xiàn)象而變形的導(dǎo)電液體5的表面輪廓能夠持續(xù)保 持。 在本發(fā)明中，驅(qū)動(dòng)電壓在O或更高[V]的電壓范圍內(nèi)變化，使得專利文獻(xiàn)的技術(shù)中 存在的電介質(zhì)層的負(fù)(反置極性)耐受電壓V，—對可變電壓范圍的限制得到避免。此外， 例如，像本發(fā)明實(shí)施例那樣將金屬氧化物薄膜(陽極氧化薄膜)用作電介質(zhì)層3可以導(dǎo)致 數(shù)十到一百數(shù)十伏的正耐受電壓V,。因此，能夠在寬的可變電壓范圍內(nèi)以低電壓驅(qū)動(dòng)本發(fā) 明實(shí)施例的電潤濕設(shè)備1。
[對比例子l] 這里，更具體地描述典型電壓施加單元(對比例子)的配置和本發(fā)明實(shí)施例的電 壓施加單元的配置之間的差別。圖6A和圖6B分別圖解了對比例子1的電壓施加單元的配 置和操作。圖6A是圖解對比例子1的電壓施加單元200的配置的示意圖。圖6B是從對比 例子1的電壓施加單元200輸出的驅(qū)動(dòng)電壓的波形。 對比例子1的電壓施加單元200主要包含電源201、正終端側(cè)DC/DC轉(zhuǎn)換器202、 負(fù)終端側(cè)DC/DC轉(zhuǎn)換器203 (逆轉(zhuǎn)換器)、驅(qū)動(dòng)部分204和控制部分205。電源201是直流 (DC)電源，例如干電池或可充電電池，其正極終端連接到DC/DC轉(zhuǎn)換器202和203，其負(fù)極 終端連接到驅(qū)動(dòng)部分204。 正終端側(cè)DC/DC轉(zhuǎn)換器202根據(jù)來自控制部分205的控制信號(hào)將來自電源201的 輸入電壓水平提高到預(yù)定電壓水平。負(fù)終端側(cè)DC/DC轉(zhuǎn)換器203根據(jù)來自控制部分205的 控制信號(hào)將來自電源201的輸入電壓水平的極性反轉(zhuǎn)并且將輸入電壓水平提高到預(yù)定電 壓水平。 接著，驅(qū)動(dòng)部分204對來自正終端側(cè)DC/DC轉(zhuǎn)換器202的輸出電壓信號(hào)和來自負(fù) 終端側(cè)DC/DC轉(zhuǎn)換器203的輸出電壓信號(hào)執(zhí)行相位調(diào)節(jié)，接著對這些信號(hào)求和。結(jié)果，如圖 6B所示，從驅(qū)動(dòng)部分204輸出具有指定周期的-V[V]和V[V]之間的矩形電壓變化的AC電
壓信號(hào)。 通過圖2所示的電壓施加單元(本發(fā)明實(shí)施例)的配置和圖6A所示電壓施加單 元(對比例子l)的配置之間的比較可以看出，本發(fā)明實(shí)施例中結(jié)構(gòu)部件的數(shù)目低于對比例 子1。因此，能夠低成本地生產(chǎn)本發(fā)明實(shí)施例的電壓施加單元。
[對比例子2] 接著將電潤濕設(shè)備的另一個(gè)示例性配置描述為對比例子2，以解決JP 2006-285031 A中的變焦距透鏡的問題。換言之，問題是縮窄的可變電壓范圍。也就是說， 電介質(zhì)層中的負(fù)耐受電壓V，—限制了可變電壓范圍。為了解決這個(gè)問題，存在這樣的思路 串聯(lián)連接變焦距透鏡和電容器，所得到的串聯(lián)結(jié)構(gòu)(對比例子2)接著被連接到用于施加AC 電壓的驅(qū)動(dòng)電路的相應(yīng)終端。在對比例子2的配置中，正和負(fù)電源對于用于施加電壓到變 焦距透鏡的驅(qū)動(dòng)電路的電源電路部分是不可缺少的。 相對比地，由于可攜帶性的高優(yōu)先級，在例如設(shè)計(jì)為使用可充電電池等等操作的 攝像機(jī)或蜂窩電話的小型攝像設(shè)備中，要求單電源以對用于驅(qū)動(dòng)變焦距透鏡的電路進(jìn)行期 望的操作。因此，基于這種觀點(diǎn)，本發(fā)明實(shí)施例的電潤濕設(shè)備包含如上所述的單個(gè)電源，同 時(shí)與對比例子2相比具有更少數(shù)目的結(jié)構(gòu)部件和電壓轉(zhuǎn)換效率方面的優(yōu)點(diǎn)。
另外，變焦距透鏡中由結(jié)構(gòu)部件，即導(dǎo)電液體、陽極氧化薄膜和陽極(電極)構(gòu)成 的等價(jià)電路可以表示成電容器。這里，在對比例子2的配置中，由導(dǎo)電液體、陽極氧化薄膜 和陽極(電極)構(gòu)成的結(jié)構(gòu)的電容被定義成C，，與變焦距透鏡串聯(lián)連接的電容器的電容被 定義成C^。此外，在對比例子2的配置中，如果施加到整個(gè)變焦距透鏡的電壓被定義成V， 則通過以下等式表示施加到由導(dǎo)電液體、陽極氧化薄膜和陽極(電極)構(gòu)成的結(jié)構(gòu)的電壓 VEW :[等式l]<formula>formula see original document page 15</formula>
<formula>formula see original document page 15</formula>這里，如果使用具有足夠電容CEXT的電容器以使得CEXT顯著大于CEW(CEXT >> CEW)，
則施加到由導(dǎo)電液體、陽極氧化薄膜和陽極(電極)構(gòu)成的結(jié)構(gòu)的電壓v，等于施加到整個(gè) 變焦距透鏡的電壓V(VEw s V)。在這樣的情況下，陽極氧化薄膜的負(fù)耐受電壓Vi限制
變焦距透鏡的可變電壓范圍，導(dǎo)致縮窄的可變電壓范圍。換言之，對比例子2的配置的缺點(diǎn) 在于與變焦距透鏡串聯(lián)連接的電容器的電容C^在更小的選擇范圍內(nèi)。相對比地，本發(fā)明 實(shí)施例的電潤濕設(shè)備的配置使用AC電壓作為驅(qū)動(dòng)電壓，其中AC電壓在正電壓范圍內(nèi)變化。 因而克服了這種缺點(diǎn)。
〈2.第一實(shí)施例> 下面參考附圖描述使用前面描述的電潤濕設(shè)備的變焦距透鏡的例子。圖7A和圖 7B均是圖解根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的變焦距透鏡的示例性配置的示意剖視圖。
在圖7A和圖7B的每個(gè)中，示出了施加有來自電壓施加單元20的AC電壓的變焦 距透鏡10的內(nèi)部，其中AC電壓例如如圖3或4所示以預(yù)定周期在正電壓范圍內(nèi)變化。圖 7A是圖解施加有零(0) [V]或相對小的電壓水平(例如，圖4所示的V》的電壓的變焦距透 鏡10的狀態(tài)的圖例。圖7B是圖解施加有高于圖7A的電壓水平的電壓水平(例如，施加有 圖3所示的V或圖4所示的V2)的電壓的變焦距透鏡10的狀態(tài)的圖例。
[變焦距透鏡的配置] 這個(gè)實(shí)施例的變焦距透鏡10包含電壓施加單元20和透鏡主體22。電壓施加單元 20連接到透鏡主體22上的后面會(huì)描述的第一電極15和第二電極17。于是，電壓以預(yù)定周 期在正電壓范圍內(nèi)變化的AC電壓被從電壓施加單元20輸出到這些電極15和17。另外，電 壓施加單元20連接到例如攝像設(shè)備的主體驅(qū)動(dòng)單元21，其中變焦距透鏡10被安裝在主體 驅(qū)動(dòng)單元21上。主體驅(qū)動(dòng)單元21提供電流到電壓施加單元20并且控制電壓施加單元20 的操作。這里，主體驅(qū)動(dòng)單元21可以安裝在變焦距透鏡10中。 圖8是示意性圖解電壓施加單元20的配置和主體驅(qū)動(dòng)單元21的配置的圖例。電 壓施加單元20主要包含DC/DC轉(zhuǎn)換器20a和驅(qū)動(dòng)部分20b。另外，主體驅(qū)動(dòng)單元21主要包 含電源21a和控制部分21b。通過圖8所示的電壓施加單元20和主體驅(qū)動(dòng)單元21的整個(gè) 配置和圖2所示的電壓施加單元6的配置的比較以及前面關(guān)于電潤濕設(shè)備1的描述可以看 出，這些配置彼此相同。在本發(fā)明實(shí)施例中，電源2la和控制部分2lb可以是在其上安裝變 焦距透鏡10的攝像設(shè)備等等的部件。 此外，透鏡主體22包含具有圓柱管等等形式的由絕緣材料制成的容器9，容器9中 存儲(chǔ)具有導(dǎo)電性或極性的第一液體11和具有絕緣特性的第二液體12。容器9不限于圓柱 形?？蛇x地，它可以具有矩形、截錐形(所謂的研缽形)等等的形式。下面描述透鏡主體22 的每個(gè)結(jié)構(gòu)部件。 使用其各自的材料制備第一液體11和第二液體12，這些材料光學(xué)透明并且具有 不同的折射系數(shù)，并且彼此不相親合。第一液體11可以是具有導(dǎo)電性或極性的任何液體。 例如，第一液體11可以是電解溶液或離子性液體，例如鹽水或水合硫酸鈉(Na2S04)。此夕卜， 第二液體12可以是具有絕緣特性或非極性的任何液體。例如，第二液體12可以是硅油。
在形成變焦距透鏡于第一液體11和第二液體12之間的界面上的情況下，期望第一液體和第二液體之間的比重差盡可能小。如果比重差較小，則能夠防止由于振蕩和重力而導(dǎo)致的第一液體11和第二液體12之間的界面的輪廓改變。然而，當(dāng)容器9的尺寸非常小，大約小于1mm時(shí)，或出于任何其它原因，這種振蕩和重力并不是可忽略的。
第一光學(xué)透明構(gòu)件19和第二光學(xué)透明構(gòu)件18分別通過環(huán)氧樹脂等等不透液地粘合(liquid-tightly bonded)到容器9的開端9A和9B。這里，例如這些構(gòu)件18和19可以是由玻璃或光學(xué)透明樹脂制成的碟形構(gòu)件。因此，容器9的內(nèi)部是密閉的。換言之，第一液體11和第二液體12被設(shè)置在第一光學(xué)透明構(gòu)件19和第二光學(xué)透明構(gòu)件18之間。
此外，在本發(fā)明實(shí)施例，在液體的相對側(cè)的第二光學(xué)透明構(gòu)件18的外部表面具有允許入射光被折射的曲線輪廓。然而，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，其不限于這種輪廓，并且可選地，第二光學(xué)透明構(gòu)件18的外部表面可以具有平坦輪廓。另一方面，在這個(gè)實(shí)施例中，所圖解的第一光學(xué)透明構(gòu)件19具有平坦外部表面。然而，可選地，第一光學(xué)透明構(gòu)件19的外部表面可以具有曲線輪廓，就像第二光學(xué)透明構(gòu)件18那樣。 此外，在本發(fā)明實(shí)施例，第一和第二光學(xué)透明構(gòu)件19和18的每個(gè)的在液體側(cè)的內(nèi)部表面具有平坦輪廓。然而，可選地，這些構(gòu)件19和/或18的至少之一的表面可以具有曲線輪廓。此外，在必要情況下，第一光學(xué)透明構(gòu)件19的外部表面和/或第二光學(xué)透明構(gòu)件18的外部表面可以配有使入射光折射或偏振的結(jié)構(gòu)或薄膜。入射光可以進(jìn)入第二光學(xué)透明構(gòu)件18(第一液體11)或第一光學(xué)透明構(gòu)件19(第二液體12)?？梢愿鶕?jù)使用的目的適當(dāng)?shù)剡x擇入射側(cè)。 本發(fā)明實(shí)施例的變焦距透鏡10在一個(gè)區(qū)域上配有第一電極15，該區(qū)域在容器9的內(nèi)壁表面、第二開端9B和部分外壁表面上延伸。提供一個(gè)電極區(qū)域作為電極暴露區(qū)域，在該電極區(qū)域第一電極15被形成在容器9的部分外壁表面上。此外，第一電極15可以由能夠通過陽極氧化形成金屬氧化物的金屬，即所謂的閥金屬(例如鋁或鉭)制成?？蛇x地，第一電極15可以由能夠通過陽極氧化形成具有高介電常數(shù)的金屬氧化物的任何各種其它閥金屬(包含鈮、鉿和鈦)制成。 在本發(fā)明實(shí)施例中，例如，可以在電極區(qū)域上形成電介質(zhì)層(陽極氧化薄膜)14，在該電極區(qū)域第一電極15被形成在容器9的內(nèi)壁表面上。電介質(zhì)層14由具有預(yù)定介電常數(shù)的金屬氧化物制成。通過對第一電極15的在容器9的內(nèi)壁表面的區(qū)域進(jìn)行陽極氧化來形成電介質(zhì)層14。當(dāng)?shù)谝浑姌O15由例如鋁、鉭等等制成時(shí)，電介質(zhì)層可以由氧化鋁(A1203)，五氧化二鉭(Ta205)等等制成。因此，能夠形成具有高介電常數(shù)的電介質(zhì)層14，此外，所得到的電介質(zhì)層14能夠是具有高絕緣特性的非常薄的薄膜。此外，第一電極15和電介質(zhì)層14的面對第二電極17的端部被形成為使得這些端部的每個(gè)相對于容器9的第一開端9A彼此移位預(yù)定距離〃 d〃 (參見圖7A)。 此外，在第一實(shí)施例中，疏水膜13(疏液膜)對第二液體12的親合性高于對第一液體11的親合性，使得其覆蓋電介質(zhì)層14、第一電極15和第一光學(xué)透明構(gòu)件19的每個(gè)在液體側(cè)的表面。因而，疏水膜13也可以被稱作疏水覆層。 另一方面，在本發(fā)明實(shí)施例，例如形成具有環(huán)形等形狀的第二電極17，使得其在第二光學(xué)透明構(gòu)件18的外邊緣端和第二光學(xué)透明構(gòu)件18的側(cè)壁在液體側(cè)的近邊緣部分延伸。換言之，第二電極17被布置在第二光學(xué)透明構(gòu)件18和容器9的第一開端9A之間。此外，當(dāng)?shù)诙姌O17由光學(xué)透明導(dǎo)電材料制成時(shí)，第二電極17的形狀可以不是環(huán)形的，而是碟形的，以允許第二電極17在第二光學(xué)透明構(gòu)件18的在液體側(cè)的整個(gè)表面上延伸。
此外，在第一實(shí)施例中，親水膜16對第一液體11的親合性高于對第二液體12的親合性，使得其覆蓋第二光學(xué)透明構(gòu)件18和第二電極17的每個(gè)在液體側(cè)的表面。因而，親水層也可以被稱作親水覆層。此外，當(dāng)?shù)诙鈱W(xué)透明構(gòu)件18由玻璃制成并且其在液體側(cè)的表面被清潔以保留其疏水性時(shí)，可以不在其上形成親水膜16。 如上所述，在這個(gè)實(shí)施例中，在第二光學(xué)透明構(gòu)件18的液體側(cè)形成親水膜16，并且在第一光學(xué)透明構(gòu)件19和容器9的每個(gè)的液體側(cè)形成疏水膜13。另外，第一液體11和第二液體12被彼此隔離以避免混合在一起。因而，根據(jù)實(shí)施例，例如如圖7A所示，第一液體11被布置在容器9中，并且面對容器9中的第二光學(xué)透明構(gòu)件18。相對比地，第二液體12被布置在容器9中，并且面對第一光學(xué)透明構(gòu)件19。
[制造變焦距透鏡的方法] 這里將描述使用鉭作為第一電極15的材料來制造變焦距透鏡10的示例性方法。 首先制備圓柱形的容器9。接著，進(jìn)行濺射等等以在容器9的內(nèi)壁表面、第二開端
9B和部分外壁表面形成鉭薄膜，從而形成第一電極15。在這個(gè)過程中，鉭薄膜被形成為使
得其厚度足夠防止在薄膜中生成針孔?？蛇x地，容器9可以由鉭制成。 接著，僅將容器9的內(nèi)壁表面浸入例如磷酸的電解溶液中以使第一電極15陽極氧
化。接著，使用例如環(huán)氧樹脂的粘合劑，第一光學(xué)透明構(gòu)件19被不透液地設(shè)置在其中形成
第一電極15的容器9的第二開端9B上。之后，疏水膜13被形成為使得其覆蓋容器9的電
介質(zhì)層14和第一電極15，并且也覆蓋第一光學(xué)透明構(gòu)件19的液體側(cè)表面。 此外，具有絕緣特性的第二液體12和具有導(dǎo)電性的第一液體11按照所列順序被
灌入由疏水膜13形成的容器空間中。 此外，在上述步驟之后或與之并行地，進(jìn)行濺射等等以在第二光學(xué)透明構(gòu)件18上形成環(huán)形第二電極17。接著，在第二光學(xué)透明構(gòu)件18和第二電極17上形成親水膜16。
利用粘合劑等等將第二光學(xué)透明構(gòu)件18不透液地設(shè)置在容器9的第一開端9A上，使得親水層16和疏水膜13能夠彼此面對。因此，獲得本發(fā)明實(shí)施例的變焦距透鏡10。
[變焦距透鏡的操作] 下面會(huì)描述本發(fā)明實(shí)施例的變焦距透鏡10的操作。這里，以下描述會(huì)考慮第一液體材料11的表面張力高于第二液體12的表面張力的情形。在這樣的情況下，考慮當(dāng)電壓施加單元20在第一電極15和第二電極17之間施加0(零)[V]或相對小的電壓(例如，圖4中的V》時(shí)(在圖7A所示的狀態(tài)下)第一液體11針對疏水膜13的接觸角被定義成e。。
因此，如果第一電極15和第二電極17之間施加的電壓高于圖7A所示狀態(tài)的電壓(例如，圖3中的V或圖4中的V2)，則能夠改進(jìn)電潤濕現(xiàn)象使第一液體11對疏水膜13的可濕性。結(jié)果，如圖7B的狀態(tài)所示，第一液體11和第二液體12之間的界面的輪廓被改變，以引起第一液體11和疏水膜13之間的接觸面積的增加，以及第一液體11對疏水膜13的接觸角9的增加。此外，通過施加的電壓水平能夠控制第一液體11對疏水膜13的接觸角 此外，在本發(fā)明實(shí)施例，通過施加的電壓水平能夠控制第一液體11和第二液體12之間的界面的曲率，使得能夠改變變焦距透鏡10的焦距。例如，可以選擇第一液體11和第二液體12的材料以提高其折射系數(shù)。在這樣的情況下，從圖7A所示的狀態(tài)到圖7B所示的狀態(tài)，所施加的電壓的提高導(dǎo)致降低第一液體11的接觸角。結(jié)果，能夠增加變焦距透鏡10的焦距。 由于用以預(yù)定周期在正電壓范圍內(nèi)變化的AC電壓來驅(qū)動(dòng)本發(fā)明實(shí)施例的變焦距透鏡10，由于電潤濕現(xiàn)象而導(dǎo)致的第一液體11和第二液體12之間界面的變形輪廓得到保持。 此外，在這個(gè)實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)電壓在正電壓范圍內(nèi)改變。因而，可變電壓范圍能夠解決防止電介質(zhì)層14受負(fù)耐受電壓VEW—的限制的問題。 此外，當(dāng)像在本發(fā)明實(shí)施例的情形中那樣金屬氧化物薄膜被用作電介質(zhì)薄膜14時(shí)，正耐受電壓V，可以例如為數(shù)十伏到一百數(shù)十伏。因此，在本發(fā)明實(shí)施例中，能夠在寬的可變電壓范圍內(nèi)以低電壓驅(qū)動(dòng)變焦距透鏡10。換言之，可以以低電壓在寬的范圍內(nèi)控制變焦距透鏡10的焦距。 在這個(gè)實(shí)施例中，類似如上所述的對比例子2中那樣在串聯(lián)連接的設(shè)備和電壓施加單元之間的電容器不是必要的。因而，可以克服對比例子2的上述缺點(diǎn)。具體地，在本發(fā)明實(shí)施例中，可變電壓范圍不受電介質(zhì)層14的負(fù)耐受電壓V，—的限制。另外，能夠降低設(shè)備的部件的數(shù)目。因此，也能夠得到電壓轉(zhuǎn)換效率的改進(jìn)。
[陽極氧化獲得的有利效果] 這里，如上所述，下面將描述通過陽極氧化形成電介質(zhì)層(陽極氧化薄膜)14的優(yōu)點(diǎn)(效果)。 過去，通過例如濺射或化學(xué)汽相沉積(CVD)的汽相沉積或旋涂來進(jìn)行利用電潤濕現(xiàn)象的設(shè)備(例如變焦距透鏡)的電極上的電介質(zhì)層14的形成。在這樣的情況下，如果在電介質(zhì)層14中存在例如針孔的缺陷，則可能發(fā)生介質(zhì)擊穿。因而，不引起這種缺陷的電介質(zhì)層14的形成是不可缺少的。然而，根據(jù)電極的表面狀態(tài)，可能促使形成針孔。為防止電介質(zhì)層14中的針孔形成，期望增加電介質(zhì)層14的厚度。在這樣的情況下，例如，期望大約100V或更高的驅(qū)動(dòng)電壓。 此外，期望在容器9的內(nèi)壁表面形成具有均勻厚度的電介質(zhì)層14。然而，通過過去已經(jīng)使用的上述過程在例如圓柱的內(nèi)壁表面的非平面表面上進(jìn)行的電介質(zhì)層14的形成可能導(dǎo)致電介質(zhì)層14的不均勻厚度。在這樣的情況下，第一液體11和第二液體12之間的界面不是球形，并且?guī)缀醪荒塬@得其良好曲率以作為透鏡。結(jié)果，設(shè)備的光學(xué)質(zhì)量可能被降低。 在本發(fā)明實(shí)施例中，對被提供為電極的金屬薄膜的表面進(jìn)行陽極氧化以在電極的表面上形成金屬氧化物薄膜。所得到的金屬氧化物薄膜于是被提供為電介質(zhì)層。因此，本發(fā)明實(shí)施例的電介質(zhì)層14在原理上不引起任何針孔，使得其具有抗介質(zhì)擊穿的優(yōu)點(diǎn)。此外，在本發(fā)明實(shí)施例中，不完全對提供作為電極的金屬薄膜進(jìn)行陽極氧化，并且部分金屬薄膜于是保留為金屬。因而，保留的金屬區(qū)域能夠直接被用作電極。 此外，在如上所述通過陽極氧化形成電介質(zhì)層14的情況下，在將金屬轉(zhuǎn)換成金屬氧化物的過程期間電極的金屬的體積可能增加。因而，如此獲得的電介質(zhì)層14能夠是致密薄膜，并且因而能夠防止任何針孔的生成。此外，當(dāng)用例如鉭的金屬材料涂敷容器9的內(nèi)壁表面時(shí)，即使在鉭等等的金屬薄膜中形成少量針孔缺陷，也不會(huì)發(fā)生介質(zhì)擊穿，只要作為襯底提供的容器9的材料是絕緣材料。這種缺陷不會(huì)成為問題。此外，通過陽極氧化產(chǎn)生的 金屬氧化物不引起介質(zhì)擊穿，直到保持在形成電壓上。如此，所得到的電介質(zhì)層14的介質(zhì) 擊穿強(qiáng)度足夠地高。 此外，通過陽極氧化形成的電介質(zhì)層14的薄膜厚度取決于形成電壓。例如，當(dāng)鉭 被用作電極材料時(shí)，電介質(zhì)層14的薄膜厚度的增加速率理論上為大約1. 8nm每形成電壓。 此外，當(dāng)如上所述通過液體浸沒對電介質(zhì)層14進(jìn)行陽極氧化時(shí)，電介質(zhì)層14的薄膜厚度變 得均勻。換言之，即使快速形成的鉭等等的金屬薄膜具有不均勻的薄膜厚度，在這種金屬薄 膜的表面上形成的電介質(zhì)層14(陽極氧化薄膜)仍具有均勻薄膜厚度。因此，第一液體11 和第二液體12之間界面的輪廓或透鏡的曲率能夠適當(dāng)?shù)乇３譃榍蛐巍＝Y(jié)果，能夠獲得具有 良好光學(xué)特性、例如變焦距透鏡的光學(xué)設(shè)備，因?yàn)槟軌蚍乐雇哥R在進(jìn)行高精度操作時(shí)產(chǎn)生 像差。光學(xué)設(shè)備的例子包含具有光圈機(jī)構(gòu)或快門機(jī)構(gòu)的光學(xué)裝置、變焦透鏡、光調(diào)制器和顯 示設(shè)備。此外，通過利用電潤濕現(xiàn)象的任何各種其它光學(xué)設(shè)備能夠類似地獲得這種有利效 果。 此外，如上所述利用陽極氧化的制造方法已經(jīng)廣泛用于鉭電容器等等。另外，在這 種方法中使用的制造設(shè)備的配置相對簡單，并且這種方法中使用的制造技術(shù)也已經(jīng)建立。 如此，制造是非常容易的。因此，在本發(fā)明實(shí)施例中，與通過本領(lǐng)域通常使用的真空薄膜形 成方法、旋涂等等來制造電介質(zhì)層的方案相比較，制造電介質(zhì)層的設(shè)備和方法是簡單的，并 且能夠制造大量例如變焦距透鏡、均具有這種電介質(zhì)層的光學(xué)設(shè)備。
[電介質(zhì)層和疏水膜之間的關(guān)系] 通過這種方式，通過對上述閥金屬進(jìn)行陽極氧化而獲得的電介質(zhì)層14的特征特 性之一是以亞微米級的相對薄的薄膜厚度形成，并且具有大約10到50的高介電常數(shù)。然 而，電介質(zhì)層14具有相對高的表面能，使得在僅利用二價(jià)層14的情況下幾乎不能獲得高疏 水效果。因此，當(dāng)在電潤濕設(shè)備中使用通過陽極氧化閥金屬而獲得的電介質(zhì)層14時(shí)，進(jìn)行 對電介質(zhì)層14的表面給予水排斥性的處理。換言之，期望以類似于本發(fā)明實(shí)施例的方式在 電介質(zhì)層14上形成疏水膜13。然而由于電介質(zhì)層14是具有高介電常數(shù)的相對薄的薄膜， 在施加電壓時(shí)大部分驅(qū)動(dòng)電壓被施加到疏水膜13，并且往往發(fā)生疏水膜13的介質(zhì)擊穿。因 此，優(yōu)選的是將疏水膜13形成為防止其引起介質(zhì)擊穿。下面會(huì)詳細(xì)描述這個(gè)方面。
當(dāng)在電介質(zhì)層14上形成疏水膜13時(shí)，其等價(jià)電路能夠被看作是串聯(lián)連接的電容 器，這些電容器分別對應(yīng)于電介質(zhì)層14和疏水膜13。此外，疏水膜13的材料通常具有低介 電常數(shù)。尤其是，盡管氟化合物具有大約2的介電常數(shù)，然而它適合被用作疏水膜13。因此， 例如，當(dāng)電介質(zhì)層14被形成為具有3ym的薄膜厚度的聚對二甲苯(對二甲苯樹脂)薄膜 并且疏水膜13被形成為具有10nm的薄膜厚度的AF1600 (商標(biāo)，由E. I. duPont de Nemours and Company制造)薄膜時(shí)，施加到疏水膜13的電壓為總電壓的大約0. 5%。
相對比地，類似于本發(fā)明實(shí)施例，例如如果通過以100V電壓對鉭等等制成的電極 進(jìn)行陽極氧化來形成電介質(zhì)層14，則所得到的電介質(zhì)層14可以具有大約180nm的薄膜厚度 和大約27的相對介電常數(shù)。此外，如果上述材料(AF1600(商標(biāo)，由E. I. du Pont de Nemours and Company制造)被用作疏水膜13，則施加到疏水膜13的電壓為總電壓的大約50%。因 此，在這樣的情況下，施加高電壓的疏水膜13往往引起介質(zhì)擊穿。此外，在這樣的情況下， 電介質(zhì)層14和疏水膜13的組合的表觀相對介電常數(shù)變成大約15。使用電介質(zhì)層14作為具有高介電常數(shù)的材料的優(yōu)點(diǎn)會(huì)被破壞。為了改進(jìn)上述方面，疏水膜13的材料優(yōu)選為允許 疏水膜13具有納米級薄膜厚度的材料。為提供具有納米級(小于一個(gè)微米)薄膜厚度的疏 水膜13，作為反應(yīng)(reactive)疏水涂敷材料的氟基硅烷偶聯(lián)劑是優(yōu)選的。例如，可以使用 0PT00L DSX(商標(biāo)，由Daikin Industries, Ltd制造)。能夠以大約小于10nm(例如5nm或 更小，取決于處理方法)的薄膜厚度或以幾乎等于單分子薄膜的薄膜厚度形成例如0PT00L DSX(商標(biāo)，由Daikin Industries, Ltd制造)的反應(yīng)疏水涂敷材料。 如果通過這種方式使得疏水膜13非常薄，則漏露電流增加，并且疏水膜13的絕緣 特性能夠忽略不計(jì)。換言之，疏水膜13的發(fā)熱變小，并且能夠防止其引起介質(zhì)擊穿。另外， 疏水膜13幾乎不能作為電容器。因此，電介質(zhì)層14和疏水膜13不被看作串聯(lián)連接的電容 器，而是只有電介質(zhì)層14能夠被看作電容器。因此，電介質(zhì)層14和疏水膜13的總介電常 數(shù)僅對應(yīng)于電介質(zhì)層14的介電常數(shù)。結(jié)果，能夠防止降低驅(qū)動(dòng)電壓的上述效果的下降。
[修改例子l] 如果根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電潤濕設(shè)備被應(yīng)用到變焦距透鏡，則變焦距透鏡的配置 不限于圖7A和圖7B圖解的第一實(shí)施例的配置。圖9圖解了使用實(shí)施例的電潤濕設(shè)備的變 焦距透鏡的配置的另一個(gè)例子(修改例子1)。這里，圖9所示的變焦距透鏡的結(jié)構(gòu)部件由 與圖7所示的變焦距透鏡的結(jié)構(gòu)部件的附圖標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記來表示。
修改例子1的變焦距透鏡30包含由金屬材料制成、連接到第一光學(xué)透明構(gòu)件19 和第二光學(xué)透明構(gòu)件33的容器32。這里，容器被用作第一電極(此后，容器32也被稱作第 一電極32)。換言之，修改例子l的第一電極32被設(shè)計(jì)為充當(dāng)圖7A和圖7B所示的變焦距 透鏡10的容器9和第一電極15。 在這個(gè)例子中，第一電極32的整個(gè)表面被陽極氧化以形成電介質(zhì)層14。然而，第 一電極32的連接到電壓施加單元20的部分(連接區(qū)域)的金屬表面被暴露。例如，通過 在第一電極32的整個(gè)表面上形成電介質(zhì)層14并且接著清除電介質(zhì)層14的連接到電壓施 加單元20的部分，可以形成連接區(qū)域?？蛇x地，通過在部分第一電極32上形成突出部分， 在防止這種突出部分被浸入陽極氧化液體的同時(shí)對第一電極32進(jìn)行陽極氧化并且清除該 突出部分，可以形成電壓施加單元20的連接區(qū)域。 此外，在修改例子1中，第二光學(xué)透明構(gòu)件33在與液體相反的一側(cè)具有平坦表面。 透鏡主體31的其它結(jié)構(gòu)部件類似于圖7A和圖7B所示的變焦距透鏡10的透鏡主體22的 其它結(jié)構(gòu)部件。 另外，電壓施加單元20連接到透鏡主體31上的第一電極32和第二電極17。于 是，電壓以預(yù)定周期在正電壓范圍內(nèi)變化的AC電壓(例如圖3或圖4所示的AC電壓)被 從電壓施加單元20輸出到這些電極32和17。另外，電壓施加單元20連接到例如攝像設(shè)備 的主體驅(qū)動(dòng)單元21，其中變焦距透鏡30被安裝在主體驅(qū)動(dòng)單元21上。此外，電壓施加單元 20和主體驅(qū)動(dòng)單元21的每個(gè)具有與圖8中圖解的相同的配置。另外，主體驅(qū)動(dòng)單元21可 以被包含在變焦距透鏡30中。 在修改例子1中，就像在第一實(shí)施例的情形中那樣，由于用以預(yù)定周期在正電壓 范圍內(nèi)變化的AC電壓來驅(qū)動(dòng)變焦距透鏡30，能夠在寬可變電壓范圍內(nèi)以低電壓驅(qū)動(dòng)變焦 距透鏡30。換言之，在修改例子1中，也可以以低電壓在寬的范圍內(nèi)控制變焦距透鏡30的 焦距。此外，在修改例子1的變焦距透鏡的配置中，不必通過部分濺射在圓柱形式等等的容器32的表面形成第二電極。如此，與第一實(shí)施例相比，在制造方面是有利的。
[修改例子2] 圖10圖解了使用實(shí)施例的電潤濕設(shè)備的變焦距透鏡的配置的另一個(gè)例子(修改 例子2)。這里，圖10所示的變焦距透鏡35的結(jié)構(gòu)部件由與圖9所示的變焦距透鏡30的結(jié) 構(gòu)部件的附圖標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記來表示。 修改例子2的變焦距透鏡35包含由金屬材料制成并且被用作第一電極32的容 器。在修改例子2中，第一電極32的內(nèi)壁表面被陽極氧化以形成電介質(zhì)層14。此外，在修 改例子2中，例如由絕緣材料制成的環(huán)形構(gòu)件的絕緣構(gòu)件34被設(shè)置在第一電極32和第二 電極17之間以保證第一電極32和第二電極17之間的電隔離。透鏡主體36的其它結(jié)構(gòu)部 件類似于修改例子1的變焦距透鏡30的透鏡主體31的其它結(jié)構(gòu)部件(參見圖9)。
另外，電壓施加單元20連接到透鏡主體36上的第一電極32和第二電極17。于 是，如圖3或圖4所示電壓以預(yù)定周期在正電壓范圍內(nèi)變化的AC電壓被從電壓施加單元 20輸出到這些電極32和17。另外，電壓施加單元20連接到例如攝像設(shè)備的主體驅(qū)動(dòng)單元 21，其中變焦距透鏡35被安裝在主體驅(qū)動(dòng)單元21上。此外，電壓施加單元20和主體驅(qū)動(dòng) 單元21的每個(gè)具有與圖8中圖解的相同的配置。另外，主體驅(qū)動(dòng)單元21可以被包含在變 焦距透鏡35中。 在修改例子2中，就像在第一實(shí)施例的情形中那樣，由于用以預(yù)定周期在正電壓 范圍內(nèi)變化的AC電壓來驅(qū)動(dòng)變焦距透鏡35，能夠在寬可變電壓范圍內(nèi)以低電壓驅(qū)動(dòng)變焦 距透鏡35。換言之，在修改例子2中，也可以以低電壓在寬的范圍內(nèi)控制變焦距透鏡35的 焦距。在修改例子2的變焦距透鏡35的配置中，就像在修改例子1的情形中那樣，不必通 過部分濺射等等在圓柱形式等等的容器的表面形成第二電極。如此，與第一實(shí)施例相比，在 制造方面是有利的。
[修改例子3] 圖11圖解了使用實(shí)施例的電潤濕設(shè)備的變焦距透鏡的配置的另一個(gè)例子(修改 例子3)。修改例子3的變焦距透鏡40包含具有研缽形(截錐形)內(nèi)壁表面并且容納具有 導(dǎo)電性的第一液體11和具有絕緣特性的第二液體12的容器43。容器43包含具有兩個(gè)彼 此相對的端面的開口 ，其中端面具有較大開口區(qū)域(此后也被稱作上端面)，并且另一個(gè)端 面具有較小開口區(qū)域(此后也被稱作下端面)。上端面配有第二光學(xué)透明構(gòu)件49，下端面 配有第一光學(xué)透明構(gòu)件42。使用粘合劑等等分別將第一光學(xué)透明構(gòu)件42和第二光學(xué)透明 構(gòu)件49不透液地設(shè)置在容器43的相對端面上。 沿容器43的內(nèi)壁表面從容器43的第二開口的上端延伸來形成第一電極44。第一 電極44的內(nèi)壁表面被陽極氧化以形成電介質(zhì)層45。另外，在這樣的區(qū)域形成疏水膜47 :在 該區(qū)域，在開口的內(nèi)壁表面上形成電介質(zhì)層45。 另一方面，第二電極48被形成在第二光學(xué)透明構(gòu)件49的液體側(cè)表面，并且被形成 為環(huán)形等等。此外，容器43的上端面配有在電介質(zhì)層45和第二電極48之間的絕緣構(gòu)件 46，以保證第一電極44和第二電極48之間的電隔離。此外，在修改例子3中，第二光學(xué)透 明構(gòu)件49的液體側(cè)表面被清潔以保持其疏水性。此外，在修改例子3中，第二光學(xué)透明構(gòu) 件49在與液體相反的一側(cè)具有平坦表面。 另外，電壓施加單元20連接到透鏡主體41上的第一電極44和第二電極48。于是，電壓以預(yù)定周期在正電壓范圍內(nèi)變化的AC電壓(例如圖3或圖4所示的AC電壓)被 從電壓施加單元20輸出到這些電極44和48。另夕卜，電壓施加單元20連接到例如攝像設(shè)備 的主體驅(qū)動(dòng)單元21，其中變焦距透鏡40被安裝在主體驅(qū)動(dòng)單元21上。此外，電壓施加單元 20和主體驅(qū)動(dòng)單元21的每個(gè)具有與圖8中圖解的相同的配置。另外，主體驅(qū)動(dòng)單元21可 以被包含在變焦距透鏡40中。 在修改例子3中，就像在第一實(shí)施例的情形中那樣，由于用以預(yù)定周期在正電壓 范圍內(nèi)變化的AC電壓來驅(qū)動(dòng)變焦距透鏡40，能夠在寬可變電壓范圍內(nèi)以低電壓驅(qū)動(dòng)變焦 距透鏡40。換言之，在修改例子3中，也可以以低電壓在寬的范圍內(nèi)控制變焦距透鏡40的焦距。[修改例子4] 多個(gè)上述實(shí)施例的變焦距透鏡可以按二維布局(平行布局)彼此平行排列。圖12 是圖解透鏡陣列的示例性配置(修改例子4)的圖例。圖12所示的例子僅圖解了各個(gè)變焦 距透鏡中的第一和第二液體部分(其各自容器的內(nèi)部)。圖示中省略了變焦距透鏡的其它 結(jié)構(gòu)部件、電壓施加單元和主體驅(qū)動(dòng)單元。 透鏡陣列50沿第一方向(圖12中的x方向)包含〃 n〃個(gè)變焦距透鏡(〃 n〃為 正整數(shù))，例如變焦距透鏡50al到50nl。另外，透鏡陣列50沿基本垂直于第一方向的方向 (圖12中的y方向)也包含〃 m〃個(gè)變焦距透鏡(〃 m〃為正整數(shù))，例如變焦距透鏡50al 到50am。換言之，這個(gè)例子的透鏡陣列50包含總共〃 nXm〃個(gè)變焦距透鏡。此外，每個(gè)變 焦距透鏡可以是圖7到11 (第一實(shí)施例及其修改例子1到3)的任何一個(gè)中所示的變焦距 透鏡。此外，當(dāng)實(shí)施例的變焦距透鏡的配置被應(yīng)用于修改例子4的透鏡陣列50時(shí)，能夠在 寬的可變電壓范圍內(nèi)以低電壓驅(qū)動(dòng)透鏡陣列50。這里，就變焦距透鏡的數(shù)目而言，〃 n〃 可以不等于〃 m〃 (n ^m)，也可以等于〃 m〃 (n = m)。
[修改例子5] 雖然第一實(shí)施例及其修改例子1到4已經(jīng)描述了單個(gè)或多個(gè)變焦距透鏡的配置， 其中容器或充當(dāng)電極的容器被形成為圓柱形，然而任何實(shí)施例或其修改例子的容器的形狀 不限于這種圓柱形。變焦距透鏡的容器或充當(dāng)電極的容器可以被形成為任何各種形狀，只 要其允許第一電極的陽極氧化。例如，容器可以被形成為矩形。 圖13是圖解示例性矩形變焦距透鏡(修改例子5)的圖例。這里，圖13所示的透
鏡主體63包含具有導(dǎo)電性的第一液體61、具有絕緣特性的第二液體62和限定用于容納這
些結(jié)構(gòu)部件的矩形空間的壁表面。在圖13中，省略了這些壁表面的細(xì)節(jié)。在這個(gè)例子中，
描述以半圓柱形形成第一液體61和第二液體62之間的界面的變焦距透鏡60。在圖13所示的例子中，在側(cè)壁表面64、65、66和67中，例如相對側(cè)壁表面64和65
的每個(gè)設(shè)置有對第一液體61具有高吸附親合性的通常為半圓形的區(qū)域。 另外，但未在附圖中示出，從液體側(cè)開始按照順序的疏水膜、電介質(zhì)層(陽極氧化
薄膜)和第一電極被排列在其它相對側(cè)壁表面66和67上。另外，第二電極形成在底部表
面68上。此外，第一電極和第二電極彼此電隔離。在必要情況下，可以在第二電極和第一
液體61之間設(shè)置任何親水膜。因此，這種配置的變焦距透鏡60被提供為圓柱類型的變焦
距透鏡，其中僅改變第一液體61針對側(cè)壁表面66和67的接觸角。 電壓施加單元20連接到在透鏡主體63的底部表面68形成的第二電極和在側(cè)壁表面66和67形成的第一電極。于是，這些電極從電壓施加單元20接收電壓如圖3或圖4 所示以預(yù)定周期在正電壓范圍內(nèi)變化的AC電壓。另外，電壓施加單元20連接到例如攝像 設(shè)備的主體驅(qū)動(dòng)單元21，其中變焦距透鏡60被安裝在主體驅(qū)動(dòng)單元21上。此外，電壓施加 單元20和主體驅(qū)動(dòng)單元21分別具有與圖8中圖解的相同的配置。另外，主體驅(qū)動(dòng)單元21 可以被包含在變焦距透鏡60中。 在修改例子5中，就像在第一實(shí)施例的情形中那樣，由于用以預(yù)定周期在正電壓 范圍內(nèi)變化的AC電壓來驅(qū)動(dòng)變焦距透鏡60，能夠在寬可變電壓范圍內(nèi)以低電壓驅(qū)動(dòng)變焦 距透鏡60。換言之，在修改例子5中，也可以以低電壓在寬的范圍內(nèi)控制變焦距透鏡60的焦距。 修改例子5的圓柱類型的變焦距透鏡60平行排列以構(gòu)成兩面凸類型的透鏡陣列。 如果形成兩面凸類型的透鏡陣列，可以使用能夠在電壓控制下顯示三維圖像的顯示設(shè)備。 因此，能夠提供以實(shí)際可接受的驅(qū)動(dòng)電壓驅(qū)動(dòng)的小尺寸三維顯示設(shè)備。
〈3.第二實(shí)施例> 如上所述，能夠以低電壓驅(qū)動(dòng)第一實(shí)施例的變焦距透鏡，使得其能夠應(yīng)用于使用 小尺寸變焦距透鏡的任何各種光學(xué)設(shè)備，盡管過去沒有提供這種小尺寸變焦距透鏡。例如， 第一實(shí)施例的變焦距透鏡能夠應(yīng)用于任何各種光學(xué)記錄/再現(xiàn)設(shè)備及其光學(xué)讀取設(shè)備，例 如以光盤(CD)、數(shù)字通用光盤(DVD)和藍(lán)光盤(BD ;注冊商標(biāo))為代表的那些設(shè)備。
在任何光學(xué)記錄/再現(xiàn)設(shè)備及其光學(xué)讀取裝置中，可使用第一實(shí)施例的變焦距透 鏡作為像差校正器或具有可變放大倍率的準(zhǔn)直透鏡。尤其是，具有可變焦距的準(zhǔn)直透鏡通 常被安裝在使用允許設(shè)備與各種光盤兼容的多波長光源的光學(xué)記錄/再現(xiàn)設(shè)備中。因而， 透鏡的變焦距透鏡能夠適用于準(zhǔn)直透鏡。
[光學(xué)讀取設(shè)備的配置] 圖14是圖解應(yīng)用本發(fā)明第一實(shí)施例的光學(xué)記錄/再現(xiàn)設(shè)備的示例性配置的圖例。 光學(xué)記錄/再現(xiàn)設(shè)備70包含配有主軸馬達(dá)等等以旋轉(zhuǎn)光學(xué)記錄介質(zhì)95 (例如光盤)的旋 轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元92、光學(xué)讀取設(shè)備80(圖14中對應(yīng)于由虛線圍繞的區(qū)域)和驅(qū)動(dòng)光學(xué)讀取設(shè)備 80的光頭驅(qū)動(dòng)單元91。光學(xué)記錄介質(zhì)95被安裝和固定在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元92上，并且在記錄 或再現(xiàn)時(shí)以預(yù)定旋轉(zhuǎn)速率旋轉(zhuǎn)。 光學(xué)讀取設(shè)備80主要包含光源81 (光源單元)、光學(xué)系統(tǒng)82 (圖14中由點(diǎn)劃線圍 繞的區(qū)域)、光接收單元88、算術(shù)電路89、物鏡86、提供用于驅(qū)動(dòng)物鏡86的致動(dòng)器87和物 鏡驅(qū)動(dòng)單元90。光源81可以包含以兩個(gè)不同波長發(fā)射激光束的雙波長半導(dǎo)體激光器。另 外，致動(dòng)器87可以包含能夠在物鏡驅(qū)動(dòng)單元90的控制下操作的二軸致動(dòng)器等等。
在光學(xué)讀取設(shè)備80中，從光源81輸出的光進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)82，并且接著通過物鏡 86入射到光學(xué)記錄介質(zhì)95上。另外，從光學(xué)記錄介質(zhì)反射的光經(jīng)由光學(xué)透鏡86和光學(xué)系 統(tǒng)82被引到光接收單元88。 光學(xué)系統(tǒng)82主要包含偏振分光器83、變焦距透鏡71、1/4波片84和反射鏡85。
在構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng)82的光學(xué)裝置中，除變焦距透鏡71之外的裝置可以是過去已經(jīng) 使用的裝置。 變焦距透鏡71可以是在上述第一實(shí)施例及其修改例子1到3和5的任何例子中 描述過的使用電潤濕現(xiàn)象的變焦距透鏡。變焦距透鏡71包含透鏡主體72和施加電壓到透鏡主體72的電壓施加單元20。此外，圖14圖解的透鏡主體72的結(jié)構(gòu)部件包含第一和第二 光學(xué)透明構(gòu)件、容器和透鏡主體72的內(nèi)部容納的第一和第二液體，而電極、電介質(zhì)層、疏水 膜等等未在圖14中示出以便簡化圖示。 透鏡主體72的配置可以是圖7、9、10、11和13中所示的任何一種。另外，電壓施 加單元20可以具有與第一實(shí)施例(參見圖8)相同的配置。換言之，在本發(fā)明實(shí)施例中，變 焦距透鏡71由以預(yù)定周期在正電壓范圍內(nèi)變化的AC電壓(例如，圖3或圖4所示的電壓 信號(hào))驅(qū)動(dòng)。因而，通過改變透鏡主體72中保存的第一液體和第二液體之間的界面的輪廓 (曲率)，能夠控制透鏡關(guān)于入射光的焦距。 在圖14中，通過這種方式，在光學(xué)讀取設(shè)備80中圖解了用于驅(qū)動(dòng)電壓施加單元20 的主體驅(qū)動(dòng)單元21，以便說明本發(fā)明實(shí)施例的變焦距透鏡71的配置。實(shí)際上，在本發(fā)明實(shí) 施例中，主體驅(qū)動(dòng)單元21是安裝在光學(xué)記錄/再現(xiàn)設(shè)備70中的結(jié)構(gòu)部件。因而，例如，它通 ?？梢员话趫D14所示的光頭驅(qū)動(dòng)單元91中。然而本發(fā)明實(shí)施例不限于這樣的配置。 可選地，主體驅(qū)動(dòng)單元21可以被包含在變焦距透鏡71中。
[光學(xué)讀取設(shè)備的操作] 下面會(huì)描述本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)讀取設(shè)備80的示例性操作。例如，從光源81發(fā) 射的激光束入射到偏振分光器83并且穿過其偏振平面，之后進(jìn)入變焦距透鏡71 。用從電壓 施加單元20提供的具有預(yù)定周期的AC電壓來驅(qū)動(dòng)變焦距透鏡71，其中AC電壓在正電壓范 圍內(nèi)變化。因此，入射光被校準(zhǔn)，于是透鏡關(guān)于入射光的變焦距距離得到控制。
接著，穿過變焦距透鏡71的光通過1/4波片84并且接著在反射鏡85上反射，之 后通過物鏡86入射到光學(xué)記錄介質(zhì)95的記錄軌道上。 另一方面，從光學(xué)記錄介質(zhì)95反射的光通過物鏡86、反射鏡85、 1/4波片84和變 焦距透鏡71并且接著入射到偏振分光器83。此時(shí)，由于反射光通過1/4波片兩次，使得光 的偏振方向能夠發(fā)生轉(zhuǎn)換。因此，入射到偏振分光器83的反射光在偏振分光器83的偏振 平面上反射，并且接著入射到光接收單元88的光接收表面。接著，由光接收單元88檢測的 光輸出被輸出到算術(shù)電路89。 接著，算術(shù)電路89根據(jù)來自光接收單元88的輸入信號(hào)分別計(jì)算射頻(RF)信號(hào)、 循軌誤差(TE)信號(hào)和聚焦誤差(FF)信號(hào)。RF信號(hào)經(jīng)過例如模數(shù)轉(zhuǎn)換和糾錯(cuò)的處理，之后 作為記錄/再現(xiàn)信號(hào)從算術(shù)電路89輸出。TE信號(hào)被輸出到光頭驅(qū)動(dòng)單元91和/或物鏡驅(qū) 動(dòng)單元90。另外，F(xiàn)E信號(hào)被輸出到物鏡驅(qū)動(dòng)單元90。接著，物鏡驅(qū)動(dòng)單元90響應(yīng)輸入信 號(hào)進(jìn)行聚焦伺服和循軌伺服。 如上所述，將利用電潤濕現(xiàn)象的本發(fā)明實(shí)施例的變焦距透鏡71應(yīng)用于例如光學(xué) 讀取設(shè)備80的任何各種光學(xué)設(shè)備導(dǎo)致如下所述的有利效果。 由于用以預(yù)定周期在正電壓范圍內(nèi)變化的AC電壓來驅(qū)動(dòng)本發(fā)明實(shí)施例的變焦距 透鏡71，能夠在寬的可變電壓范圍內(nèi)驅(qū)動(dòng)變焦距透鏡71。因此，本發(fā)明實(shí)施例的記錄/再 現(xiàn)設(shè)備70和光學(xué)讀取設(shè)備80使得能夠高精度地控制記錄和再現(xiàn)，以及防止或避免光學(xué)記 錄/再現(xiàn)特性的退化。 由于本發(fā)明實(shí)施例的變焦距透鏡71利用電潤濕現(xiàn)象，除了在放電時(shí)，不會(huì)內(nèi)在地 發(fā)生電流流動(dòng)。因而，變焦距透鏡71的功耗非常小。此外，與具有電機(jī)驅(qū)動(dòng)的變焦距透鏡 的任何現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備相比，本發(fā)明實(shí)施例的記錄/再現(xiàn)設(shè)備70和光學(xué)讀取設(shè)備80均具有更長的產(chǎn)品壽命，因?yàn)樵诒景l(fā)明實(shí)施例的設(shè)備上不必機(jī)械安裝可移動(dòng)透鏡部件。此外，由于 沒有例如電機(jī)的機(jī)械可移動(dòng)部分安裝于其中，能夠在配有具有更簡單配置的自動(dòng)聚焦機(jī)構(gòu) 的同時(shí)降低本發(fā)明實(shí)施例的設(shè)備的尺寸。 現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備具有高驅(qū)動(dòng)電壓并且實(shí)際上通常配有升壓電路。相對比地，由于利 用實(shí)施例的變焦距透鏡71，本發(fā)明實(shí)施例的設(shè)備能夠降低用于得到期望焦距改變的驅(qū)動(dòng)電 壓。例如，驅(qū)動(dòng)電壓能夠被設(shè)置成10V或更低。 在能夠記錄/再現(xiàn)兩種光學(xué)記錄介質(zhì)95 (具有兼容性)的現(xiàn)有技術(shù)光學(xué)記錄/再 現(xiàn)設(shè)備或?qū)Χ鄬佑涗浗橘|(zhì)進(jìn)行記錄/再現(xiàn)的現(xiàn)有技術(shù)光學(xué)記錄/再現(xiàn)設(shè)備中，使用兩組透 鏡等等，并且機(jī)械改變透鏡的相對位置以控制其焦距。相對比地，在本發(fā)明實(shí)施例中，能夠 使用上述實(shí)施例的變焦距透鏡能夠被用來取代兩組透鏡等等。因此，本發(fā)明實(shí)施例的設(shè)備 不使用任何升壓電路和任何機(jī)械驅(qū)動(dòng)單元。能夠提供小尺寸制造且具有長使用壽命的光學(xué) 讀取設(shè)備80和光學(xué)記錄/再現(xiàn)設(shè)備70。
〈4.第三實(shí)施例> 本發(fā)明實(shí)施例的電潤濕設(shè)備不限于任何具有光傳輸功能、例如上述變焦距透鏡的 光學(xué)設(shè)備，而是可適用于利用導(dǎo)電液體幾何變化的任何各種設(shè)備。在這個(gè)實(shí)施例中，作為本 發(fā)明實(shí)施例的電潤濕設(shè)備的這種應(yīng)用的例子，將描述利用上述實(shí)施例的這種電潤濕設(shè)備的 液滴操作設(shè)備。 現(xiàn)今，用于處理連續(xù)微小尺寸流體流的微流體系統(tǒng)的開發(fā)已取得進(jìn)展。具體地，需 要開發(fā)一種微流體裝置，其實(shí)現(xiàn)傳感器或稱作〃 芯片上化學(xué)〃 的分析器。這些微流體系統(tǒng) 也稱為〃 芯片上實(shí)驗(yàn)室〃 (LoC)和微全分析系統(tǒng)(i!-TAS)。利用這種微流體系統(tǒng)來自動(dòng) 化的芯片型裝置能夠高速操作并且具有極好的可攜帶性。另外，能夠提供具有高可靠性的 廉價(jià)化學(xué)(或生物化學(xué))實(shí)驗(yàn)室器具。此外，微流體系統(tǒng)能夠適用于各種領(lǐng)域，包含醫(yī)療診 斷、環(huán)境監(jiān)視、基礎(chǔ)科學(xué)研究等等。此外，已經(jīng)提出了微混合器裝置，例如利用壓電元件等等 的振動(dòng)和利用電泳的微混合器裝置?？蛇x地，電潤濕現(xiàn)象的利用允許這樣的裝置高精度地 控制細(xì)小液滴的移動(dòng)。
[液滴操作設(shè)備的配置] 圖15是圖解實(shí)現(xiàn)上述微流體裝置的液滴操作設(shè)備的示例性配置的圖例。換言之， 圖15僅圖解了液滴操作設(shè)備的主要部分的示意剖面圖。 液滴操作設(shè)備IOO包含由絕緣材料制成的第一襯底IOI，和由排列在襯底101上的
多個(gè)電極103a、103b、103c.....103i等等(第一電極)構(gòu)成的電極陣列103。每個(gè)電極由
可陽極氧化的閥金屬，例如鋁、鉭、鈮、鉿或鈦制成。另外，液滴操作設(shè)備ioo包含多個(gè)電介
質(zhì)層(陽極氧化薄膜)104a、104b、104c.....腕等等，其由通過對各個(gè)電極103a、103b、
103c.....103i等等進(jìn)行陽極氧化而獲得的金屬氧化物制成。此外，液滴操作設(shè)備100包
含層疊在襯底101上以便覆蓋電介質(zhì)層104a、104b、、104c.....104i等等的疏水膜(疏液
膜)105。 另外，液滴操作設(shè)備100包含由絕緣材料制成的第二襯底102、在襯底102上形成 的公共電極109 (第二電極)和在公共電極109上形成的導(dǎo)電疏水膜108。
在本發(fā)明實(shí)施例中，就像在上述變焦距透鏡的情形中那樣，優(yōu)選地，面對電極陣列 104的疏水膜105可以具有足夠小的薄膜厚度，例如大約5nm但不超過10nm。另外，在公共電極109上形成的導(dǎo)電疏水膜108可以具有足夠小的薄膜厚度，例如大約5nm但不超過 10nm，就像在疏水膜10的情形中那樣，以使得層108導(dǎo)電。此外，為使得疏水膜105和108 更薄，優(yōu)選地可以利用例如氟基硅烷偶聯(lián)劑的反應(yīng)疏水涂敷材料來制備這些層105和108 的材料。 在液滴操作設(shè)備100中，襯底101和102被布置為使得襯底101的接近電極陣列 103的表面和襯底102的接近公共電極109的表面彼此面對。具有導(dǎo)電性或極性的液滴106 被布置在襯底101和102之間，使得其能夠接觸襯底101上的疏水膜105和襯底102上的 疏水膜108。 液滴106可以是例如電解溶液，例如鹽溶液、水合硫酸鈉(Na2S04)溶液或離子性液 體。圍繞液滴106的空間可以用例如硅油的絕緣液體107來填充。可選地，圍繞液滴106 的空間可以用例如空氣的氣體來填充。 此外，電壓施加單元20和電壓控制單元IIO連接在電極陣列103的各個(gè)電極 103a、103b、103c、 . . . 、103i等等和襯底102上的公共電極109之間。此外，電壓施加單元 20被連接到液滴操作設(shè)備100中的主體驅(qū)動(dòng)單元21。 另外，電壓施加單元20和主體驅(qū)動(dòng)單元21可以分別具有與第一實(shí)施例(參見圖 8)相同的配置。換言之，在本發(fā)明實(shí)施例中，液滴操作設(shè)備100由以預(yù)定周期在正電壓范圍 內(nèi)變化的AC電壓(例如，圖3或圖4所示的電壓信號(hào))驅(qū)動(dòng)。 另外，在本發(fā)明實(shí)施例中，開關(guān)Sa、 Sb、 Sc、 . . . Si等等被布置在電壓控制單元110 和各個(gè)電極103a、103b、103c、 、103i等等之間。另夕卜，開關(guān)Sa、 Sb、 Sc、 Si等等可以 由電壓控制單元110控制，或可以并入電壓控制單元110中。此夕卜，圖15中的箭頭〃 a〃表 示液滴106的移動(dòng)所沿的方向。 這里，把其中電極陣列103沿一個(gè)方向排列的液滴操作設(shè)備100作為本發(fā)明實(shí)施 例的一個(gè)例子來描述。因而，如后面會(huì)描述的圖16B(液滴操作設(shè)備100的頂視圖)所示， 本發(fā)明實(shí)施例的液滴操作設(shè)備100包含由沿一個(gè)方向排列的各個(gè)電極和各個(gè)電介質(zhì)層構(gòu) 成的單元(圖16B中的Ca、Cb等等)。這里，本發(fā)明實(shí)施例不限于這種布局。可選地，電極 陣列103(各單元)可以沿兩個(gè)維排列。
[液滴操作設(shè)備的操作] 下面會(huì)參考圖16到18描述本發(fā)明實(shí)施例的液滴操作設(shè)備100的示例性操作。這 里，在下面關(guān)于操作的描述中，首先描述如圖16A所示一個(gè)液滴106幾乎在電極103b之上 的狀態(tài)。 首先，例如開關(guān)Sb被接通以在電極103b和公共電極109之間施加預(yù)定電壓。這 里，公共電極109可以是地電位。在圖16A和圖16B中，圖解了處于這樣的條件下的液滴 106的狀態(tài)。這里，圖16A是當(dāng)開關(guān)Sb被接通時(shí)液滴操作設(shè)備100的示意剖視圖。圖16B 是當(dāng)開關(guān)Sb被接通時(shí)液滴操作設(shè)備100的示意頂視圖。在圖16B中，由實(shí)線圍繞的區(qū)域表 示液滴106，并且也圖示液滴106和疏水膜105之間的接觸區(qū)域。 當(dāng)開關(guān)Sb被接通時(shí)，液滴106被電潤濕現(xiàn)象吸引向電介質(zhì)層104b (電極103b)。 因此，在這樣的情況下，如圖16A和圖16B所示，液滴106被置于電介質(zhì)層104b(電極103b) 上，或置于單元Cb上。這里，在這個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)單元Ca、 Cb、 Cc、 Cd等等被形成為正方 形狀。然而本發(fā)明實(shí)施例不限于這樣的形狀?？蛇x地，它可以被形成為任意形狀。另外，每個(gè)單元的尺寸可以為每邊若干毫米或更小。 接著，除了接通開關(guān)Sb之外，開關(guān)Sc也被接通以向鄰近電極103b的電極103c施 加預(yù)定電壓。圖17A和圖17B圖示了這樣條件下液滴106的狀態(tài)。這里，圖17A是當(dāng)開關(guān) Sb和Sc被接通時(shí)液滴操作設(shè)備100的示意剖視圖。圖17B是當(dāng)開關(guān)Sb被接通時(shí)液滴操作 設(shè)備100的示意頂視圖。在圖17B中，由實(shí)線圍繞的區(qū)域表示液滴106，并且也圖示在這樣 的操作狀態(tài)下液滴106和疏水膜105之間的接觸區(qū)域。另外，虛線圍繞的區(qū)域圖示了在圖 16所示的操作狀態(tài)下液滴106和疏水膜105之間的接觸區(qū)域。 當(dāng)開關(guān)Sb和Sc被接通時(shí)，液滴106被電潤濕現(xiàn)象吸引向其上施加電壓的電極(在 這樣的情況下，為電極103b和103c)，并且接近電極陣列103的疏水膜105和液滴106之間 的接觸區(qū)域能夠擴(kuò)展。結(jié)果，如圖17A和圖17B所示，液滴106變形，使得液滴106和疏水 膜105之間的接觸區(qū)不僅延伸到電極103b上，而且延伸到電極103c上。換言之，液滴106 變形，使得接觸區(qū)不僅延伸到單元Cb上，而且延伸到單元Cc上。 接著降低電極103b的電壓。例如，開關(guān)Sb被斷開以將電極103b置于零(0)電壓。 圖18A和圖18B圖示了這樣條件下液滴106的狀態(tài)。這里，圖18A是當(dāng)開關(guān)Sb被斷開時(shí)液 滴操作設(shè)備100的示意剖視圖。圖18B是當(dāng)開關(guān)Sb被斷開時(shí)液滴操作設(shè)備100的示意頂 視圖。在圖IBB中，由實(shí)線圍繞的區(qū)域表示液滴106，并且也圖示在這樣的操作狀態(tài)下液滴 106和疏水膜105之間的接觸區(qū)域。另外，虛線圍繞的區(qū)域圖示了在圖16所示的操作狀態(tài) 下液滴106和疏水膜105之間的接觸區(qū)域。 如果開關(guān)Sb被斷開，則電極103b (單元Cb)上的液滴106上所引起的電潤濕現(xiàn)象 被降低。結(jié)果，如圖18A和圖18B中的實(shí)線所示，液滴106移動(dòng)到其上正施加電壓的電極 103c(單元Cc)。 在這個(gè)實(shí)施例中，通過如上所述由電壓控制單元IIO順序改變施加到電極陣列 103的每個(gè)電極103a、103b、103c、 . . . 、103i等等的電壓，能夠移動(dòng)液滴106。這里，為了通 過順序施加電壓平滑地從一個(gè)電極向相鄰電極移動(dòng)液滴106，在液滴106的底部的部分與 相鄰電極接觸的同時(shí)，液體106處于穩(wěn)定狀態(tài)。換言之，液滴106的底部在液滴106移動(dòng)方 向(圖15中箭頭〃 a〃所沿的方向)上的寬度大于電極陣列103的每個(gè)電極在這樣的移動(dòng) 方向上的長度。因此，考慮到這樣的環(huán)境，液滴操作設(shè)備100能夠適當(dāng)?shù)胤謩e限定液滴106 的體積、襯底101和102之間的距離、電極陣列103的每個(gè)電極在移動(dòng)方向上的長度。
如上所述，使用上述實(shí)施例的電潤濕設(shè)備的液滴操作設(shè)備100會(huì)表現(xiàn)出如下所述 的有利效果。 用來自電壓施加單元20的AC電壓驅(qū)動(dòng)本發(fā)明實(shí)施例的液滴操作設(shè)備IOO，其中電 壓以預(yù)定周期在正電壓范圍內(nèi)變化。因而，施加到液滴操作設(shè)備100的可變電壓范圍不受 電極上形成的電介質(zhì)層的負(fù)耐受電壓(反置極性)的限制，使得能夠在寬的可變電壓范圍 內(nèi)驅(qū)動(dòng)液滴操作設(shè)備100。 在這個(gè)實(shí)施例中，通過電極的陽極氧化來形成電極上的電介質(zhì)層。因此，就像在上 述實(shí)施例的變焦距透鏡的情形中那樣，能夠通過簡化方法制造液滴操作設(shè)備100。另外，與 通過在真空條件下形成薄膜的方法獲得的電介質(zhì)層相比，本發(fā)明實(shí)施例的電介質(zhì)層能夠被 形成得更薄。另外，電介質(zhì)層的薄膜厚度能夠進(jìn)一步降低，并且能夠容易地使用具有高介電 常數(shù)的材料。因此，與以前相比能夠顯著降低用于獲得液滴(導(dǎo)電液體)的期望形狀改變的驅(qū)動(dòng)電壓，或用于移動(dòng)液滴的驅(qū)動(dòng)電壓。 在這個(gè)實(shí)施例中，能夠以至今尚未達(dá)到的精度形成具有均勻薄膜厚度的電介質(zhì) 層。因而，能夠防止由于薄膜厚度變化而導(dǎo)致的液滴變形的變化。因此，可以高精度地控制 液滴的移動(dòng)。此外，在本發(fā)明實(shí)施例中，即使在電極中存在少量針孔缺陷，也不會(huì)發(fā)生介質(zhì) 擊穿，只要襯底101由絕緣材料制成。這種針孔缺陷不會(huì)成為問題。另外，如果以類似于本 發(fā)明實(shí)施例的方式通過陽極氧化形成電介質(zhì)層，則電介質(zhì)層不會(huì)引起介質(zhì)擊穿，直到處于 形成電壓。因而，所得到的電介質(zhì)層的介質(zhì)擊穿強(qiáng)度能夠得到足夠的提高。
〈5.第四實(shí)施例> 本發(fā)明實(shí)施例的電潤濕設(shè)備適用于如上所述的各種光學(xué)讀取設(shè)備和光學(xué)記錄/ 再現(xiàn)設(shè)備，以及各種光學(xué)設(shè)備，例如具有照相機(jī)功能的蜂窩電話和微型照相機(jī)。另外，當(dāng)本 發(fā)明實(shí)施例的電潤濕設(shè)備被應(yīng)用于例如成像設(shè)備時(shí)，除上述變焦距透鏡之外，其適用于具 有光圈或快門功能的光學(xué)裝置。在這個(gè)實(shí)施例中，將描述把本發(fā)明實(shí)施例應(yīng)用于這樣的應(yīng) 用的例子。[光學(xué)裝置的配置] 圖19A到19C是圖解具有光圈或快門功能、應(yīng)用本發(fā)明的電潤濕設(shè)備的光學(xué)裝置 的示例性配置及其示例性操作的圖例。 光學(xué)裝置130包含由絕緣材料等等制成并且具有相對開端120A和120B的圓柱容 器120、在開端120A上形成的第二光學(xué)透明構(gòu)件128和在開端120B上形成的第一光學(xué)透明 構(gòu)件129。另外，第二光學(xué)透明構(gòu)件128和第一光學(xué)透明構(gòu)件129分別被不透液地設(shè)置在相 對開端120A和120B上。 此外，具有導(dǎo)電性或極性的第一液體121和具有絕緣特性的第二液體122被置于 容器120中，主要在由第二光學(xué)透明構(gòu)件128和第一光學(xué)透明構(gòu)件129限定的內(nèi)部空間中。 第一液體121可以是例如電解溶液，例如鹽溶液、水合硫酸鈉(Na2S04)溶液或離子性液體。 另一方面，例如，第二液體122可以是硅油。 然而，第一液體121和第二液體122之一的光學(xué)透明性可以低于第一液體121和 第二液體122中另一個(gè)的光學(xué)透明性。例如，在本發(fā)明實(shí)施例中，第二液體122的光透射率 低于第一液體121的光透射率。換言之，將描述第二液體122對于入射光Li的波長范圍的 光吸收率或光反射系數(shù)高于第一液體121的相應(yīng)光吸收率或光反射系數(shù)的例子。例如，通 過把第二液體122與預(yù)定著色劑混合可實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)。 在本發(fā)明實(shí)施例中，在延伸于容器120的內(nèi)壁表面、第二開端120B和外壁表面的 區(qū)域上形成第一電極125。另外，第一電極125可以由可陽極氧化的閥金屬，例如鋁、鉭、鈮、 鉿或鈦制成。此外，在這樣的情況下，第一電極125被形成為使得第一電極125面對容器 120的開端120A的端部能夠與開端120A分離設(shè)置。 這里，在容器120的內(nèi)壁表面形成第一電極125。換言之，在第一電極125的電極 部分的表面上形成電介質(zhì)層(陽極氧化薄膜)124。疏水膜123(疏液膜)被層疊在第一光 學(xué)透明構(gòu)件129的液體側(cè)表面和形成于容器120的內(nèi)壁表面的電介質(zhì)層124上。在本發(fā)明 實(shí)施例中，就像在上述變焦距透鏡的情形中那樣，優(yōu)選地，疏水膜123可以具有足夠小的薄 膜厚度，例如大約5nm但不超過10nm。此外，可以優(yōu)選地利用例如氟基硅烷偶聯(lián)劑的反應(yīng)疏 水涂敷材料來制備疏水膜123。
另一方面，在本發(fā)明實(shí)施例中，例如在第二光學(xué)透明構(gòu)件128的面對容器120的 第二開端120A的外圍部分形成環(huán)形等等的第二電極127。例如，其可以配有環(huán)形第二電極 127。換言之，第二電極127被布置在第二光學(xué)透明構(gòu)件128和容器120的第二開端120A 之間。例如第二電極127被形成為使得其在第二光學(xué)透明構(gòu)件18的外邊緣端和第二光學(xué) 透明構(gòu)件128的側(cè)壁在液體側(cè)的近邊緣部分延伸。然而，當(dāng)?shù)诙姌O127由光學(xué)透明導(dǎo)電 材料制成時(shí)，第二電極127的形狀可以不是環(huán)形的，而是碟形的，以允許第二電極127在第 二光學(xué)透明構(gòu)件128的在液體側(cè)的整個(gè)表面上延伸。 此外，在這個(gè)實(shí)施例中，液體側(cè)的第二電極127和第二光學(xué)透明構(gòu)件128被親水膜
126，即所謂的親水覆層覆蓋和粘附。此外，當(dāng)?shù)诙鈱W(xué)透明構(gòu)件128由玻璃制成并且其在
液體側(cè)的表面被清潔以保留其疏水性時(shí)，可以不在其上形成親水膜126。 此外，暴露到容器120的外部側(cè)壁表面的第一電極125和圍繞第二光學(xué)透明構(gòu)件
128的外圍形成的第二電極127被連接到電壓施加單元20。另外，電壓施加單元20被連接
到主體驅(qū)動(dòng)單元21，主體驅(qū)動(dòng)單元21被安裝在例如成像設(shè)備、配有光學(xué)元件130的光學(xué)設(shè)
備中。另外，電壓施加單元20和主體驅(qū)動(dòng)單元21可以分別具有與第一實(shí)施例(參見圖8)
相同的配置。因而，在本發(fā)明實(shí)施例中，光學(xué)裝置130由以預(yù)定周期在正電壓范圍內(nèi)變化的
AC電壓(例如，圖3或圖4所示的電壓信號(hào))驅(qū)動(dòng)。此外，主體驅(qū)動(dòng)單元21可以安裝在光
學(xué)裝置130中。[光學(xué)裝置的操作] 首先，例如，考慮施加的電壓較低(例如，V = 0)并且第一液體121對容器120的 內(nèi)壁表面上的疏水膜123的接觸角e (VO)較大的情形。在這樣的情況下，例如，第一液體 121和第二液體122之間的界面被認(rèn)為處于圖19A所示的狀態(tài)。另外，在圖19A所示的例子 中，具有低光透射率的第二液體的體積被認(rèn)為低于第一液體121的體積，并且光入射側(cè)的 第一光學(xué)透明構(gòu)件129的液體側(cè)表面與第一液體121接觸。在這樣的情況下，接觸區(qū)充當(dāng) 通過光的開口窗口 131。此外，在圖19A所示的狀態(tài)下，也考慮到大量入射光Li通過光學(xué)元 件130。換言之，考慮入射光Li的光量和輸出光LOl的光量之間的差較小的情形。
如果在這種狀態(tài)下預(yù)定電壓V1被電壓施加單元20施加到光學(xué)裝置130，則第一液 體121往往因?yàn)殡姖櫇瘳F(xiàn)象而在容器120的內(nèi)壁表面上的疏水膜123上延伸。接著，第二 液體122被推向第一光學(xué)透明構(gòu)件129(在光入射側(cè))。結(jié)果，如圖19B所示，第一液體121 的接觸角9 (Vl)變得小于接觸角9 (VO)。因而，第一液體121和第一光學(xué)透明構(gòu)件129在 液體側(cè)的表面之間的接觸區(qū)，或開口窗口 131的內(nèi)部直徑變小。在這樣的情況下，通過光學(xué) 元件130的入射光Li的量降低。因而，光量被限制。換言之，在圖19B所示狀態(tài)下來自光 學(xué)元件130的輸出光L02的光量變得小于輸出光L01的光量。 此外，當(dāng)施加高電壓時(shí)，第一液體121將第二液體122推向第一光學(xué)透明構(gòu)件 129(在光入射側(cè))，并且第一液體121的接觸角9 (V2)變得更小。結(jié)果，如圖19C所示，第 二液體122在第一液體121和第一光學(xué)透明構(gòu)件129之間延伸和定位。第一液體121和第 二液體122之間的界面的輪廓變成容器120中形成的球面的部分。在這種狀態(tài)下，開口窗 口 131關(guān)閉，于是防止入射光通過光學(xué)裝置130。換言之，這樣的狀態(tài)變成關(guān)閉快門的狀態(tài)。
當(dāng)光學(xué)元件130被用作具有快門功能的光學(xué)元件時(shí)，如上所述控制施加的電壓以 關(guān)閉或打開開口窗口 131。如上所述，在本發(fā)明實(shí)施例中，控制施加的電壓以調(diào)整開口窗口131的內(nèi)部直徑(開口直徑)，使得如圖19所示配置的光學(xué)元件130也能夠被用作具有光 圈功能的光學(xué)元件。 如上所述，應(yīng)用上述實(shí)施例的電潤濕設(shè)備的光學(xué)元件130會(huì)表現(xiàn)出如下所述的有 利效果。 用來自電壓施加單元20的AC電壓驅(qū)動(dòng)本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)裝置130，其中電壓以 預(yù)定周期在正電壓范圍內(nèi)變化。因而，施加到光學(xué)裝置130的可變電壓范圍不受電極上形 成的電介質(zhì)層124的負(fù)耐受電壓(反置極性)的限制。因而，能夠在寬的可變電壓范圍內(nèi) 驅(qū)動(dòng)光學(xué)裝置130。 此外，在本發(fā)明實(shí)施例中，第一液體121在主要保持旋轉(zhuǎn)對稱形狀的同時(shí)發(fā)生變 形。可以提供具有光圈或快門功能、其開口形狀為幾乎理想的圓的光學(xué)裝置130。類似于普 通光圈或快門，當(dāng)光圈的多個(gè)羽狀構(gòu)件被移動(dòng)以改變開口直徑時(shí)，開口形狀不能形成為理 想的圓，開口形狀難以被形成為理想的圓，而是被形成為多邊形(例如六邊形)。例如，當(dāng)以 所謂的柔焦?fàn)顟B(tài)(透鏡的聚焦被有意偏移)進(jìn)行圖像拍攝等等時(shí)，這個(gè)開口形狀會(huì)被反映 在圖像上。然而，本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)裝置的使用能夠?qū)崿F(xiàn)開口形狀非常接近理想圓的柔 焦?fàn)顟B(tài)。 在這個(gè)實(shí)施例中，就像在上述變焦距透鏡的情形中那樣，通過第一電極125的陽 極氧化而形成的金屬氧化物被用作設(shè)置在第一電極125和第一液體121之間的電介質(zhì)層 124。因而，會(huì)獲得以下有利效果。 另外，與通過在真空條件下形成薄膜的方法獲得的電介質(zhì)層124相比，本發(fā)明實(shí) 施例的電介質(zhì)層124能夠被形成得更薄。因而，利于使用具有高介電常數(shù)的材料，使得能夠 廣泛降低用于將第一液體121和第二液體122之間的界面的輪廓改變成期望形狀的驅(qū)動(dòng)電 壓。 此外，在本發(fā)明中，與過去使用的方法相比較，能夠通過更簡單的制造方法來形成 電介質(zhì)層124。因而，與之前相比，能夠以更高的精度形成具有均勻薄膜厚度的電介質(zhì)層。 因而，能夠防止由于電介質(zhì)層124的薄膜厚度變化而導(dǎo)致的界面輪廓變形的變化。因此，可 以高精度地控制光圈或快門機(jī)構(gòu)。此外，即使在電極中存在少量針孔缺陷，也不會(huì)發(fā)生介質(zhì) 擊穿，只要襯底或容器120由絕緣材料制成。這種缺陷不會(huì)成為問題。另外，通過陽極氧化 形成的電介質(zhì)層124不會(huì)引起介質(zhì)擊穿，直到處于形成電壓。因而，所得到的電介質(zhì)層124 的介質(zhì)擊穿強(qiáng)度能夠得到足夠的提高。
〈6.第五實(shí)施例> 下面描述利用與第一實(shí)施例的變焦距透鏡具有相同配置的透鏡的變焦透鏡的示 例性配置。[變焦透鏡的配置] 圖20是圖解根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的變焦透鏡的配置例子的示意剖面圖。變焦 透鏡135包含兩個(gè)變焦距透鏡140和160。變焦距透鏡140和160均具有與第一實(shí)施例中 描述的變焦距透鏡(例如圖7、圖9到11和圖13中圖解的變焦距透鏡之一 )相同的配置。
變焦距透鏡140 (第一變焦距透鏡部分)包含透鏡主體140a和電壓施加單元20。 透鏡主體140a被形成為使得由玻璃等等制成的第二光學(xué)透明構(gòu)件148和第一光學(xué)透明構(gòu) 件149分別被不透液地設(shè)置在圓柱形等等的容器150的相對開端150A和150B上。此外，具有導(dǎo)電性或極性的第一液體141和具有絕緣特性的第二液體142被保存在透鏡主體140a 中。 第一液體141可以是例如電解溶液，例如鹽溶液、水合硫酸鈉(Na2S04)溶液或離子 性液體。另一方面，例如，第二液體142可以是硅油。在這個(gè)實(shí)施例中，選擇各個(gè)液體的材 料，使得第一液體141的折射系數(shù)低于第二液體142的折射系數(shù)。 在本發(fā)明實(shí)施例中，形成延伸于容器150的內(nèi)壁表面、開端150B和外壁表面的第 一電極145。另外，第一電極145可以由可陽極氧化的閥金屬，例如鋁、鉭、鈮、鉿或鈦制成。 在這樣的情況下，第一電極145的面對容器150的開端150A的端部與開端150A分離設(shè)置。 電極區(qū)域的表面被陽極氧化以形成由金屬氧化物制成的電介質(zhì)層(第一導(dǎo)電層)144，其中 在該電極區(qū)域，在容器150的內(nèi)壁表面上形成第一電極145。 在容器150的內(nèi)壁表面和第一光學(xué)透明構(gòu)件149的液體側(cè)表面形成的電介質(zhì)層 144涂敷有疏水膜(第一疏液膜)143。在本發(fā)明實(shí)施例中，就像在第一實(shí)施例的變焦距透 鏡的情形中那樣，優(yōu)選地，疏水膜143可以具有足夠小的薄膜厚度，例如大約5nm但不超過 10nm。此外，為使得疏水膜143更薄，優(yōu)選地可以利用例如氟基硅烷偶聯(lián)劑的反應(yīng)疏水涂敷 材料來制備疏水膜143的材料。 另一方面，在第二光學(xué)透明構(gòu)件148的面對容器150的開端150A的內(nèi)部表面形成 環(huán)形等等的第二電極147。換言之，第二電極147被布置在第二光學(xué)透明構(gòu)件148和容器 150的開端150A之間。例如第二電極147被形成為使得其在第二光學(xué)透明構(gòu)件148的外邊 緣端和第二光學(xué)透明構(gòu)件148的側(cè)壁在液體側(cè)的近邊緣部分延伸。然而，當(dāng)?shù)诙姌O147 由光學(xué)透明導(dǎo)電材料制成時(shí)，第二電極147的形狀可以不是環(huán)形的，而是碟形的，以允許第 二電極147在第二光學(xué)透明構(gòu)件148的在液體側(cè)的整個(gè)表面上延伸。 此外，在這個(gè)實(shí)施例中，液體側(cè)的第二電極147和第二光學(xué)透明構(gòu)件148被親水膜 146，即所謂的親水覆層覆蓋和粘附。此外，當(dāng)?shù)诙鈱W(xué)透明構(gòu)件148由玻璃制成并且其在 液體側(cè)的表面被清潔以保留其疏水性時(shí)，可以不在其上形成親水膜146。
此外，電壓施加單元20(第一電壓施加單元)被連接到在容器150的外部側(cè)壁表 面形成的第一電極145和圍繞第二光學(xué)透明構(gòu)件148的外圍形成的第二電極147。另外，電 壓施加單元20被連接到主體驅(qū)動(dòng)單元21 ，主體驅(qū)動(dòng)單元21被安裝在例如成像設(shè)備、配有變 焦透鏡135的光學(xué)設(shè)備中。另外，電壓施加單元20和主體驅(qū)動(dòng)單元21可以分別具有與第 一實(shí)施例(參見圖8)相同的配置。換言之，變焦距透鏡140由以預(yù)定周期在正電壓范圍內(nèi) 變化的AC電壓(例如，圖3或圖4所示的電壓信號(hào))驅(qū)動(dòng)。這里，主體驅(qū)動(dòng)單元21可以安 裝在變焦距透鏡140中。 另一個(gè)變焦距透鏡160(第二變焦距透鏡部分)包含透鏡主體160a和電壓施加單 元23。透鏡主體160a被形成為使得由玻璃等等制成的第四光學(xué)透明構(gòu)件168和第三光學(xué) 透明構(gòu)件169分別被不透液地設(shè)置在圓柱形等等的容器170的相對開端上。此外，具有導(dǎo) 電性或極性的第三液體161和具有絕緣特性的第四液體162被保存在透鏡主體160a中。
第三液體161可以是例如電解溶液，例如鹽溶液、水合硫酸鈉(Na2S04)溶液或離子 性液體。另一方面，例如，第四液體162可以是硅油。在這個(gè)實(shí)施例中，選擇各個(gè)液體的材 料，使得第三液體161的折射系數(shù)低于第四液體162的折射系數(shù)。 在本發(fā)明實(shí)施例中，形成延伸于容器170的內(nèi)壁表面、開端170B和外壁表面的第三電極165。另外，第三電極165可以由可陽極氧化的閥金屬，例如鋁、鉭、鈮、鉿或鈦制成。 在這樣的情況下，第三電極165的面對容器170的開端170A的端部與開端170A分離設(shè)置。 電極區(qū)域的表面被陽極氧化以形成由金屬氧化物制成的電介質(zhì)層(第二導(dǎo)電層)164，其中 在該電極區(qū)域，在容器170的內(nèi)壁表面上形成第三電極165。 在容器170的內(nèi)壁表面和第三光學(xué)透明構(gòu)件169的液體側(cè)表面形成的電介質(zhì)層 164涂敷有疏水膜(第二疏液膜)163。在本發(fā)明實(shí)施例中，就像在第一實(shí)施例的變焦距透 鏡的情形中那樣，優(yōu)選地，疏水膜163可以具有足夠小的薄膜厚度，例如大約5nm但不超過 10nm。此外，為使得疏水膜163更薄，優(yōu)選地可以利用例如氟基硅烷偶聯(lián)劑的反應(yīng)疏水涂敷 材料來制備疏水膜163的材料。 另一方面，在第四光學(xué)透明構(gòu)件168的面對容器170的開端170A的內(nèi)部表面形成 環(huán)形等等的第四電極167。換言之，第四電極167被布置在第四光學(xué)透明構(gòu)件168和容器 170的開端170A之間。例如第四電極167被形成為使得其在第四光學(xué)透明構(gòu)件168的外邊 緣端和第四光學(xué)透明構(gòu)件168的側(cè)壁在液體側(cè)的近邊緣部分延伸。然而，當(dāng)?shù)谒碾姌O167 由光學(xué)透明導(dǎo)電材料制成時(shí)，第四電極167的形狀可以不是環(huán)形的，而是碟形的，以允許第 四電極167在第四光學(xué)透明構(gòu)件168的在液體側(cè)的整個(gè)表面上延伸。 此外，在這個(gè)實(shí)施例中，液體側(cè)的第四電極167和第四光學(xué)透明構(gòu)件168被親水膜 166，即所謂的親水覆層覆蓋和粘附。此外，當(dāng)?shù)谒墓鈱W(xué)透明構(gòu)件168由玻璃制成并且其在 液體側(cè)的表面被清潔以保留其疏水性時(shí)，可以不在其上形成親水膜166。此外，在本發(fā)明中， 變焦距透鏡140和變焦距透鏡160被布置成使得變焦距透鏡140的第二光學(xué)透明構(gòu)件148 和變焦距透鏡160的第四光學(xué)透明構(gòu)件168能夠彼此相對。 此夕卜，電壓施加單元23(第二電壓施加單元)被連接到在容器170的外部側(cè)壁表 面形成的第三電極165和圍繞第四光學(xué)透明構(gòu)件168的外圍形成的第四電極167。另外，電 壓施加單元23被連接到主體驅(qū)動(dòng)單元24，主體驅(qū)動(dòng)單元24被安裝在例如成像設(shè)備、配有本 發(fā)明實(shí)施例的變焦透鏡135的光學(xué)設(shè)備中。另外，電壓施加單元23和主體驅(qū)動(dòng)單元24可 以分別具有與第一實(shí)施例(參見圖8)相同的配置。換言之，變焦距透鏡160由以預(yù)定周期 在正電壓范圍內(nèi)變化的AC電壓(例如，圖3或圖4所示的電壓信號(hào))驅(qū)動(dòng)。這里，主體驅(qū) 動(dòng)單元24可以安裝在變焦距透鏡160中。 如上所述，本發(fā)明實(shí)施例的變焦透鏡135包含兩個(gè)變焦距透鏡140和160。因此， 變焦透鏡135包含兩個(gè)在導(dǎo)電液體(第一和第三液體)和絕緣液體(第二和第四液體)之 間的界面。[變焦透鏡的操作] 首先，如圖20所示，考慮變焦距透鏡140的第一液體141具有凸起形式并且變焦 距透鏡160的第三液體161具有凹陷形狀的情形。例如，通過把施加到變焦距透鏡140的 電壓Vll設(shè)置到相對低電壓(例如，Vll = 0)并且把施加到變焦距透鏡160的電壓V21設(shè) 置到相對高電壓(V21 > Vll)，能夠產(chǎn)生這種狀態(tài)。 在這種狀態(tài)下，變焦距透鏡140的容器150的疏水膜上產(chǎn)生的電潤濕現(xiàn)象的程度 相對較低。因而，變焦距透鏡140中第一液體141針對疏水膜143的接觸角9 (VII)變得相 對較大。另一方面，在變焦距透鏡160中，在容器170的疏水膜163上產(chǎn)生的電潤濕現(xiàn)象變 得相對較強(qiáng)。因此，能夠提高電潤濕現(xiàn)象導(dǎo)致的第三液體161對疏水膜163的可濕性。因而，第三液體161針對疏水膜163的接觸角9 (V21)變得相對較小。 在這種狀態(tài)下，光Li從變焦距透鏡140的第一光學(xué)透明構(gòu)件149入射到變焦距透 鏡140。由于變焦距透鏡140為凹透鏡，入射光線束變寬，接著從透鏡輸出。通過變焦距透 鏡140的光接著入射到變焦距透鏡160，并且光線束展寬。由于變焦距透鏡160為凸透鏡， 例如，入射光作為展寬的光線束平行輸出。接著，從變焦距透鏡160輸出的光被光學(xué)透鏡 136集中以在成像表面137上形成圖像。 接著，改變施加到各個(gè)變焦距透鏡140和160的電壓以使每個(gè)變焦距透鏡中導(dǎo)電 液體和絕緣液體之間的界面的輪廓變形。具體地，例如，施加到變焦距透鏡140的電壓V12 被設(shè)置成相對高電壓，而施加到變焦距透鏡160的電壓V22被設(shè)置成相對低電壓(例如， V22 = 0)。這里，圖21圖解了每個(gè)變焦距透鏡中導(dǎo)電液體和絕緣液體之間的界面的輪廓。 這里，圖21所示的變焦透鏡的結(jié)構(gòu)部件由與圖20所示的變焦透鏡的結(jié)構(gòu)部件的附圖標(biāo)記 相同的附圖標(biāo)記來表示。 在這樣的情況下，變焦距透鏡140的容器150的疏水膜143上產(chǎn)生的電潤濕現(xiàn)象 的程度相對較高。電潤濕現(xiàn)象引起第一液體141對疏水膜143的可濕性的提高。因而，第 一液體141針對疏水膜143的接觸角9 (V12)變得相對較小。另一方面，在變焦距透鏡160 中，在容器170的疏水膜163上產(chǎn)生的電潤濕現(xiàn)象的程度相對較低。因而，第三液體161針 對疏水膜163的接觸角9 (V22)變得相對較大。結(jié)果，在圖21的狀態(tài)中，變焦距透鏡140 的第一液體141具有凹陷形狀，并且變焦距透鏡160的第三液體161具有凸起形狀。
在這種狀態(tài)下，光Li從變焦距透鏡140的第一光學(xué)透明構(gòu)件149入射到變焦距透 鏡140。由于變焦距透鏡140為凸透鏡，入射光線束收斂，接著從透鏡輸出。通過變焦距透 鏡140的光接著入射到變焦距透鏡160，并且光線束縮窄。由于變焦距透鏡160為凹透鏡， 例如，入射光作為縮窄的光線束平行輸出。接著，從變焦距透鏡160輸出的光被光學(xué)透鏡 136集中以在成像表面137上形成圖像。 如上所述，在本發(fā)明實(shí)施例中，控制施加到變焦距透鏡140和160的電壓以分別調(diào) 整透鏡的焦距。因此，例如，圖20所示的狀態(tài)可以被設(shè)計(jì)為廣角透鏡，圖21所示的狀態(tài)可 以被設(shè)計(jì)為望遠(yuǎn)透鏡。即，能夠通過具有足夠準(zhǔn)確度的電壓控制來控制變焦透鏡135的放 大倍率。 如上所述，應(yīng)用上述實(shí)施例的電潤濕設(shè)備的變焦透鏡135會(huì)表現(xiàn)出如下所述的有 利效果。 分別用來自電壓施加單元20和23的AC電壓驅(qū)動(dòng)本發(fā)明實(shí)施例的變焦透鏡135 中的變焦距透鏡140和變焦距透鏡160。在每種情況下，電壓以預(yù)定周期在正電壓范圍內(nèi)變 化。因而，施加到變焦距透鏡140和160的每個(gè)的可變電壓范圍不受電極上形成的電介質(zhì) 層的負(fù)耐受電壓的限制。因而，能夠在寬的可變電壓范圍內(nèi)驅(qū)動(dòng)變焦距透鏡140和160的 每個(gè)。 在這個(gè)實(shí)施例中，就像在如上所述的第一到第四實(shí)施例的情形中那樣，通過電極 的陽極氧化而形成的金屬氧化物被用作設(shè)置在電極和導(dǎo)電液體之間的電介質(zhì)層。因而，會(huì) 獲得以下有利效果。另外，與通過在真空條件下形成薄膜的方法獲得的電介質(zhì)層相比，本發(fā) 明實(shí)施例的電介質(zhì)層能夠被形成得更薄。另外，能夠進(jìn)一步降低電介質(zhì)層的薄膜厚度。因 而，利于使用具有高介電常數(shù)的材料，使得能夠廣泛降低用于將導(dǎo)電液體和絕緣液體之間
3的界面的輪廓改變成期望形狀的驅(qū)動(dòng)電壓。 此外，在本發(fā)明中，與過去使用的方法相比較，能夠通過更簡單的制造方法來形成 電介質(zhì)層。因而，與之前相比，能夠以更高的精度形成具有均勻薄膜厚度的電介質(zhì)層。因而， 能夠防止由于電介質(zhì)層的薄膜厚度變化而導(dǎo)致的界面輪廓變形的變化，并且能夠高精度地 控制變焦透鏡的縮放功能。此外，即使在電極中存在少量針孔缺陷，也不會(huì)發(fā)生介質(zhì)擊穿， 只要襯底或容器由絕緣材料制成。這種缺陷不會(huì)成為問題。另外，通過陽極氧化形成的電 介質(zhì)層不會(huì)引起介質(zhì)擊穿，直到處于形成電壓。因而，所得到的電介質(zhì)層的介質(zhì)擊穿強(qiáng)度能 夠得到足夠的提高。
[修改例子6] 圖20和21所示的例子將上述實(shí)施例的變焦距透鏡的組合圖解為變焦透鏡135。 可選地，可以把三個(gè)或更多變焦距透鏡組合在一起以提供三個(gè)或更多的在導(dǎo)電液體和絕緣 液體之間的界面?？蛇x地，可以將兩個(gè)變焦距透鏡集成在一起以在一個(gè)容器中形成兩個(gè)界 面。在修改例子6中，描述在一個(gè)容器中具有兩個(gè)界面的變焦透鏡。 當(dāng)在一個(gè)容器中的導(dǎo)電液體和絕緣液體之間形成兩個(gè)界面的情況下，例如，導(dǎo)電 或極性液體被布置在圓柱、研缽等等形狀的容器的相對開端每個(gè)處，并且絕緣液體被設(shè)置 在相對開端處的液體之間。另外，用于對相對開端處的導(dǎo)電或極性液體施加電壓的電極可 以彼此分離并且單獨(dú)進(jìn)行電壓控制。 圖22是示意性圖解修改例子6的變焦透鏡的配置的圖例。這個(gè)例子的變焦透鏡 180包含透鏡主體180a和兩個(gè)電壓施加單元20和23。 透鏡主體180a被形成為使得由玻璃等等制成的第一光學(xué)透明構(gòu)件156和第二光 學(xué)透明構(gòu)件177分別被不透液地設(shè)置在圓柱形等等的容器151的相對開端上。此外，均具 有導(dǎo)電性或極性的第一液體181和第三液體183以及具有絕緣特性的第二液體182被保存 在透鏡主體180a中。另外，第二液體182被設(shè)置在透鏡主體180a中的第一液體181和第 三液體183之間。 在修改例子6的變焦透鏡180中，在這樣的區(qū)域上形成第一電極152 :該區(qū)域在容 器151的在第一光學(xué)透明構(gòu)件157 —側(cè)的部分內(nèi)壁表面、開端和部分外壁表面延伸。通過 對第一電極152的液體側(cè)表面或容器151的內(nèi)壁表面上的電極區(qū)域進(jìn)行陽極氧化來形成具 有預(yù)定介電常數(shù)的導(dǎo)電層153(第一導(dǎo)電層)。此外，電介質(zhì)層153涂敷有疏水膜(第一疏 液膜)154。 另外，環(huán)形等等的第二電極156被形成在第一光學(xué)透明構(gòu)件157的液體側(cè)表面。在 第一電極152和第二電極156之間設(shè)置絕緣構(gòu)件155。第一電極152和第二電極156被連 接到電壓施加單元20(第一電壓施加單元)。另外，電壓施加單元20連接到例如攝像設(shè)備 的光學(xué)設(shè)備的主體驅(qū)動(dòng)單元21，其中修改例子6的變焦透鏡180被安裝在光學(xué)設(shè)備上。這 里，主體驅(qū)動(dòng)單元21可以安裝在變焦透鏡180中。 在修改例子6的變焦透鏡180中，在這樣的區(qū)域上形成第三電極172 :該區(qū)域在容 器151的在第二光學(xué)透明構(gòu)件177 —側(cè)的部分內(nèi)壁表面、開端和部分外壁表面延伸。通過 對第一電極172的液體側(cè)表面或容器151的內(nèi)壁表面上的電極區(qū)域進(jìn)行陽極氧化來形成具 有預(yù)定介電常數(shù)的導(dǎo)電層173(第二導(dǎo)電層)。此外，電介質(zhì)層173涂敷有疏水膜(第一疏 液膜)174。
另外，環(huán)形等等的第四電極176被形成在第二光學(xué)透明構(gòu)件177的液體側(cè)表面。在 第三電極172和第四電極177之間設(shè)置絕緣構(gòu)件175。第三電極172和第四電極177被連 接到電壓施加單元23(第二電壓施加單元)。另外，電壓施加單元23連接到例如攝像設(shè)備 的光學(xué)設(shè)備的主體驅(qū)動(dòng)單元24，其中修改例子6的變焦透鏡180被安裝在光學(xué)設(shè)備上。這 里，主體驅(qū)動(dòng)單元24可以安裝在變焦透鏡180中。另外，修改例子6的電壓施加單元20、23 和主體驅(qū)動(dòng)單元21、24可以分別具有與第一實(shí)施例(參見圖8)相同的配置。
在修改例子6的變焦透鏡180中，控制電壓施加單元20在第一電極152和第二電 極156之間施加的電壓，使得能夠自由控制第一液體181和第二液體182之間的界面的曲 率。另一方面，控制電壓施加單元23在第三電極172和第四電極176之間施加的電壓，使 得能夠自由控制第二液體182和第三液體183之間的界面的曲率。在這樣的情況下，單個(gè) 變焦透鏡180配有兩個(gè)可變形界面。換言之，變焦透鏡能夠由單個(gè)變焦距透鏡構(gòu)成。
修改例子6的變焦透鏡180也包含兩個(gè)電壓施加單元20和23，使得能夠在寬的可 變電壓范圍內(nèi)以低電壓驅(qū)動(dòng)變焦透鏡180。此外，在修改例子6中，設(shè)置在導(dǎo)電或極性液體 和電極之間的電介質(zhì)層可以是通過電極表面的陽極氧化而制備的金屬氧化物。因此，獲得 與上述第五實(shí)施例中描述的有利效果幾乎相同的有利效果。
〈7.第六實(shí)施例> 下面參考附圖描述使用根據(jù)上述實(shí)施例的電潤濕設(shè)備的變焦距透鏡的例子。圖23 是示意性圖解本發(fā)明實(shí)施例的成像設(shè)備的圖例。 成像設(shè)備190主要包含光學(xué)系統(tǒng)191、固態(tài)成像裝置196、圖像處理單元198和控 制單元197。這里，固態(tài)成像裝置196將通過光學(xué)系統(tǒng)191進(jìn)入的光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)以獲得圖 像數(shù)據(jù)。圖像處理單元198對獲得的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行預(yù)定處理?？刂茊卧?97控制各個(gè)結(jié)構(gòu) 部件的移動(dòng)。此外，固態(tài)成像裝置196可以是電荷耦合裝置(CCD)、互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體 (CMOS)裝置等等。每個(gè)這樣的裝置包含將入射光能轉(zhuǎn)換成電荷的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器、用于累 積電荷的電荷累積器和用于傳送和放出電荷的電荷傳送器。 此外，在這個(gè)實(shí)施例中，光學(xué)系統(tǒng)191主要包含變焦透鏡192、光圈機(jī)構(gòu)193、聚焦 透鏡194、和快門195，并且這些結(jié)構(gòu)部件按照所列順序從光Li入射側(cè)排列。在這個(gè)實(shí)施例 中，利用電潤濕現(xiàn)象的上述光學(xué)裝置被用作變焦透鏡192、光圈機(jī)構(gòu)193、聚焦透鏡194和快 門195中的至少之一。 換言之，作為變焦透鏡192、光圈機(jī)構(gòu)193、聚焦透鏡194和快門195中的至少之一 的光學(xué)裝置被配置如下光學(xué)裝置包含具有導(dǎo)電性或極性的第一液體和具有絕緣特性的第 二液體，第一液體和第二液體被容納在一對光學(xué)透明構(gòu)件之間。光學(xué)裝置包含通過電介質(zhì) 層對第一液體施加電壓的第一電極和電連接到第一液體的第二電極。此外，光學(xué)裝置包含 允許用以預(yù)定周期在正電壓范圍內(nèi)變化的AC電壓來驅(qū)動(dòng)光學(xué)裝置的電壓施加單元。這里， 用通過第一 電極的陽極氧化而得到的金屬氧化物來形成電介質(zhì)層。 更具體地，例如，變焦透鏡192可以是在第五實(shí)施例(圖20)或修改例子(圖22) 中描述的變焦透鏡。例如，光圈功能193和快門195的每個(gè)可以是第四實(shí)施例(圖19)中 描述的光學(xué)裝置。此外，聚焦透鏡194可以是例如第一實(shí)施例(圖7)、修改例子1到3(圖 9到11)和修改例子5(圖13)中描述的任何一個(gè)的變焦距透鏡。
具有上述配置的本發(fā)明實(shí)施例的攝像設(shè)備會(huì)展現(xiàn)出如下所述的有利效果。
通過施加來自電壓施加單元的AC電壓來驅(qū)動(dòng)在本發(fā)明實(shí)施例中，變焦透鏡192、
光圈機(jī)構(gòu)193、聚焦透鏡194和快門195中的至少之一，其中電壓以預(yù)定周期在正電壓范圍
內(nèi)變化。因而，施加到任何這些光學(xué)裝置的可變電壓范圍不受電介質(zhì)層的負(fù)耐受電壓的限
制，并且能夠在寬的可變電壓范圍內(nèi)驅(qū)動(dòng)任何這些光學(xué)裝置。另外，能夠以比以前更高的準(zhǔn)
確度控制變焦透鏡192、光圈機(jī)構(gòu)193、聚焦透鏡194和快門195中的至少之一。 另外，在變焦透鏡192、光圈機(jī)構(gòu)193、聚焦透鏡194和快門195的至少之一中，通
過第一電極的陽極氧化而形成的金屬氧化物薄膜被用作設(shè)置在第一電極和第一液體之間
的電介質(zhì)層。因此，允許更加簡單地制造光學(xué)設(shè)備，并且得到驅(qū)動(dòng)電壓的顯著降低。此外，
形成第一電極的容器由絕緣材料制成，使得能夠避免針孔缺陷的任何影響，并且電介質(zhì)層
的介質(zhì)擊穿強(qiáng)度能夠得到足夠的提高。 〈8.第七實(shí)施例> 下面描述應(yīng)用上述實(shí)施例的電潤濕設(shè)備的光調(diào)制器的例子。
[光調(diào)制器的配置] 圖24是示意性圖解根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光調(diào)制器的主要部分的示意剖面圖的圖 例。光模塊210包含多個(gè)光調(diào)制裝置，這些光調(diào)制裝置均具有與配有例如第五實(shí)施例中描 述的快門功能的光學(xué)裝置(圖19)相同的配置。此外，在圖24所示的例子中，光調(diào)制裝置 220a、22B、220c、220d、...等等沿一個(gè)方向排列，并且圖解了這些光調(diào)制裝置的剖視圖?？?選地，例如，多個(gè)光調(diào)制裝置也可以沿垂直于圖24的紙面的方向排列，從而提供光調(diào)制裝 置的二維平行布局。 光調(diào)制器210主要包含板形的第一光學(xué)透明構(gòu)件219、板形的第二光學(xué)透明構(gòu)件 219和在光學(xué)透明構(gòu)件之間排列的多個(gè)光調(diào)制裝置220a、22B、220c、220d、...等等。
每個(gè)光調(diào)制裝置的容器215由圓柱金屬構(gòu)件等等構(gòu)成。在這個(gè)實(shí)施例中，容器215 也被用作第一電極。另外，第一電極(容器)215的材料可以是可陽極氧化的閥金屬，例如 鋁、鉭、鈮、鉿或鈦。然而，本發(fā)明實(shí)施例不限于光調(diào)制裝置的這種配置?？蛇x地，第一電極 215可以形成在圓柱形容器的由絕緣構(gòu)件等等制成的部分表面上。 此外，具有導(dǎo)電性或極性的第一液體211和具有絕緣特性的第二液體212被保存
在光調(diào)制裝置220a、220b.....等等的每個(gè)中。另外，第一液體211和第二液體212之一可
以由光學(xué)透明性低于第一液體211和第二液體212中另一個(gè)的光學(xué)透明性的材料制成。在 圖24所示的例子中，選擇第一液體211和第二液體212的材料，使得第二液體212的光學(xué) 透明性小于第一液體211的光學(xué)透明性。此外，在圖24所示的例子中，第二液體212被灌 入容器中，使得其被設(shè)置在第一光學(xué)透明構(gòu)件219附近。 第一液體211可以是例如電解溶液，例如鹽溶液、水合硫酸鈉(Na2S04)溶液或離子 性液體。另一方面，例如，第二液體212可以是硅油。 此外，在本發(fā)明實(shí)施例中，每個(gè)第一電極215的整個(gè)表面涂敷有由通過陽極氧化 得到的金屬氧化物制成的電介質(zhì)層(陽極氧化薄膜)214。使用環(huán)氧樹脂等等用第一光學(xué)透 明構(gòu)件219將第一電極(容器)215的相對開端之一密封。 此外，疏水膜(疏液膜)213被層疊在第一電極215的內(nèi)壁表面和第一光學(xué)透明構(gòu) 件219的液體側(cè)表面上。這里，就像在上述實(shí)施例的情形中那樣，優(yōu)選地，疏水膜213可以 具有足夠小的薄膜厚度，例如大約5nm但不超過10nm。此外，可以優(yōu)選地利用例如氟基硅烷偶聯(lián)劑的反應(yīng)疏水涂敷材料來制備疏水膜213的材料。 另一方面，例如，在第二光學(xué)透明構(gòu)件218的表面上的各個(gè)預(yù)定位置形成多個(gè)環(huán) 形第二電極217和多個(gè)親水膜216。另外，通過親水膜116或環(huán)形等等的第二電極117用第 二光學(xué)透明構(gòu)件218密封第一電極(容器)215的相對開端的另一個(gè)，從而不透液地保持每 個(gè)光調(diào)制裝置的內(nèi)部。如上所述，每個(gè)光調(diào)制裝置包含通過電介質(zhì)層214對第一液體211 施加電壓的第一電極215和電連接到第一液體211的第二電極217。 每個(gè)光調(diào)制裝置的第一電極215和第二電極217被連接到電壓施加單元20。這 里，例如，電壓施加單元20可以布置在第一光學(xué)透明構(gòu)件219和第二光學(xué)透明構(gòu)件218之 間，或可以布置在這些光學(xué)透明構(gòu)件的外部。如果電壓施加單元20被布置在光調(diào)制器210 的光學(xué)透明構(gòu)件的外部，則第一電極215和第二電極217的導(dǎo)電構(gòu)件被拉出并且連接到電 壓施加單元20。因此，在圖24中，示出了電壓施加單元20被布置在第一光學(xué)透明構(gòu)件219 和第二光學(xué)透明構(gòu)件218之間的例子。 另外，電壓施加單元20被連接到主體驅(qū)動(dòng)單元21 (驅(qū)動(dòng)部分)。在圖24所示的例 子中，主體驅(qū)動(dòng)單元21被設(shè)置在第一光學(xué)透明構(gòu)件219和第二光學(xué)透明構(gòu)件218的外部。 這里，電壓施加單元20和主體驅(qū)動(dòng)單元21可以分別具有與第一實(shí)施例(參見圖8)相同的 配置。換言之，光調(diào)制器210中的每個(gè)光調(diào)制裝置由以預(yù)定周期在正電壓范圍內(nèi)變化的AC 電壓(例如，圖3或圖4所示的電壓信號(hào))驅(qū)動(dòng)。這里，單獨(dú)執(zhí)行每個(gè)光調(diào)制裝置的電壓控 制。 此外，主體驅(qū)動(dòng)單元21可以根據(jù)關(guān)于圖像、字符等等的信息的信號(hào)來調(diào)制要施加 到各個(gè)光調(diào)制裝置220a、220b、...等等的電壓。例如，如果能夠在現(xiàn)有技術(shù)液體顯示設(shè)備 中使用的有源裝置陣列襯底被用作第二光學(xué)透明構(gòu)件218，則通過選擇掃描線或信號(hào)線，可 以根據(jù)關(guān)于圖像、字符等等的信息對每個(gè)電極施加適當(dāng)?shù)碾妷?。這里，有源裝置陣列襯底可 以是這樣的襯底在該襯底上，按矩陣排列開關(guān)有源裝置(例如薄膜晶體管(TFT)和像素電 極)、掃描線和能夠連接到開關(guān)有源裝置的信號(hào)線。 [OSOS][光調(diào)制器的操作] 在本發(fā)明的光調(diào)制器210中，根據(jù)輸入信息信號(hào)改變施加到每個(gè)光調(diào)制裝置的第 一電極215和第二電極217的電壓，以使每個(gè)光調(diào)制裝置中的第一液體211和第二液體212 之間的界面的輪廓變形。結(jié)果，能夠響應(yīng)輸入信息信號(hào)針對每個(gè)光調(diào)制裝置控制透射通過 第一液體211和第二液體212的光的量。 更具體地，在相對高電壓被施加于第一電極215和第二電極217之間的狀態(tài)下，第 一液體211針對在第一電極215的內(nèi)壁表面形成的疏水膜213的接觸角變得相對較小。結(jié) 果，變成這樣的狀態(tài)具有小光學(xué)透明性的第二液體212布置在第一液體211和在第一光學(xué) 透明構(gòu)件219的表面的疏水膜213之間。換言之，第一液體211和第二液體212之間的界 面部分地保持球形，并且具有小光學(xué)透明性的第二液體212充當(dāng)?shù)谝还鈱W(xué)透明構(gòu)件219上 的所謂單個(gè)光屏蔽薄膜。在這樣的情況下，能夠遮蔽通過這個(gè)光調(diào)制裝置的光。因此，在圖 24所示的例子中，光調(diào)制元件220a和220d被保持在這種狀態(tài)。 相對比地，在相對低電壓被施加于第一電極215和第二電極217之間的狀態(tài)下，第 一液體211針對在第一電極215的內(nèi)壁表面形成的疏水膜213的接觸角變得相對較大。因 此，第一液體211推動(dòng)第二液體212，于是第二液體212被壓向第一電極215的內(nèi)壁表面。結(jié)果，使得第一液體211與第一光學(xué)透明構(gòu)件219的表面上的疏水膜213接觸，之后導(dǎo)致光 調(diào)制元件的中間的開口 ，從而允許部分光線通過開口 。因此，在圖24所示的例子中，光調(diào)制 元件220b和220c被保持在這種狀態(tài)。 通過這種方式，通過控制第一電極215和第二電極217之間施加的電壓，能夠改 變將第二液體212壓向第一光學(xué)透明構(gòu)件219的液體側(cè)表面的程度。換言之，通過控制第 一電極215和第二電極217之間施加的電壓，能夠控制在光調(diào)制裝置的第一光學(xué)透明構(gòu)件 219上形成的開口的尺寸。因此，在本發(fā)明實(shí)施例中，根據(jù)輸入信息信號(hào)控制施加到每個(gè)光 調(diào)制元件220a、220b、220c、...等等的電壓，使得能夠控制通過每個(gè)光調(diào)制裝置的光的量。 因此，能夠?qū)⒚總€(gè)光調(diào)制元件220a、220b、220c、...等等設(shè)計(jì)為一個(gè)像素，以提供適用于顯 示設(shè)備的光調(diào)制器210。 具有上述配置的本發(fā)明實(shí)施例的光調(diào)制器會(huì)展現(xiàn)出如下所述的有利效果。
在本發(fā)明實(shí)施例中，為驅(qū)動(dòng)光調(diào)制器210中的每個(gè)光調(diào)制裝置，電壓施加單元20 對每個(gè)光調(diào)制裝置施加以預(yù)定周期在正電壓范圍內(nèi)變化的AC電壓。因此，施加到光調(diào)制器 210中的每個(gè)光調(diào)制裝置的電壓的可變范圍不受電介質(zhì)層的負(fù)耐受電壓的限制，從而在寬 的可變電壓范圍內(nèi)驅(qū)動(dòng)光調(diào)制器210。 此外，在光調(diào)制器210的每個(gè)光調(diào)制裝置中，通過第一電極215的陽極氧化而形成 的金屬氧化物薄膜被用作要設(shè)置在第一電極215和第一液體211之間的電介質(zhì)層214。因 此，在本發(fā)明中，制造方法能夠更加簡化，并且與通過在真空條件下形成薄膜的方法獲得的 電介質(zhì)層相比，電介質(zhì)層214能夠被形成得更薄。另外，具有高介電常數(shù)的材料能夠容易地 被用作電介質(zhì)層214。因而，能夠廣泛地降低用于將第一液體211和第二液體212之間的界 面的輪廓改變到期望形狀的驅(qū)動(dòng)電壓。 此外，在這個(gè)實(shí)施例中，能夠以至今尚未達(dá)到的精度形成具有均勻薄膜厚度的電 介質(zhì)層214。因而，能夠防止由于電介質(zhì)層的薄膜厚度變化而導(dǎo)致的界面輪廓變形的變化， 并且能夠高精度地控制每個(gè)光調(diào)制裝置。此外，當(dāng)用絕緣材料形成容器并且在容器的表面 形成由閥金屬薄膜制成的第一電極時(shí)，即使在電極中存在少量針孔缺陷，也不發(fā)生介質(zhì)擊 穿，只要襯底101由絕緣材料制成。這種缺陷不會(huì)成為問題。另外，通過陽極氧化形成的電 介質(zhì)層214不會(huì)引起介質(zhì)擊穿，直到處于形成電壓。因而，所得到的電介質(zhì)層214的介質(zhì)擊 穿強(qiáng)度能夠得到足夠的提高。
〈9.第八實(shí)施例> 下面描述應(yīng)用上述實(shí)施例的電潤濕設(shè)備的顯示設(shè)備的例子。在這個(gè)實(shí)施例中，描 述使用在第七實(shí)施例中描述的光調(diào)制器210構(gòu)成顯示設(shè)備的例子。 圖25是圖解根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的顯示設(shè)備的配置的示意圖。顯示設(shè)備主要包含 光調(diào)制器210 (光調(diào)制器)、布置在光調(diào)制器210的一側(cè)(反面)的光源單元227 (光源)和 布置在光調(diào)制器210的另一側(cè)的彩色濾光器226。 光調(diào)制器210包含具有二維布局、對應(yīng)于各個(gè)像素的多個(gè)光調(diào)制裝置220 。彩色濾 光器226包含對應(yīng)于各個(gè)像素或各個(gè)光調(diào)制裝置220的多個(gè)區(qū)段。例如，每個(gè)區(qū)段可以被 分類為三原色濾光器紅濾光器(R)、綠濾光器(G)和藍(lán)濾光器(B)的區(qū)段之一。另外，對 應(yīng)于光調(diào)制裝置220的彩色濾光器226的區(qū)段排列圖案可以是圖25所示的方格圖案?？?選地，其可以是條紋布局、三角布局等等。
此外，光源單元227在輸出側(cè)(面對光調(diào)制裝置210)的表面可以配有光學(xué)鏡片等
等，其具有通過校正光波相差來擴(kuò)展視角或防止著色的功能、擴(kuò)散入射光的功能、提高亮度
的功能等等。此外，在執(zhí)行黑白顯示的顯示設(shè)備225的情況下，可以省略彩色濾光器226。 具有上述配置的本發(fā)明實(shí)施例的顯示設(shè)備225會(huì)展現(xiàn)出如下所述的有利效果。 本發(fā)明實(shí)施例的顯示設(shè)備225使用利用了電潤濕現(xiàn)象的光調(diào)制器210，使得能夠
在寬的可變電壓范圍內(nèi)驅(qū)動(dòng)光調(diào)制器210。可以用比以前更高的精度控制光調(diào)制裝置，并且
能夠更精確地執(zhí)行梯級控制。因而，能夠提供具有良好顯示特性的顯示設(shè)備225。 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的顯示設(shè)備225的光調(diào)制器210使用金屬氧化物薄膜作為電介
質(zhì)層，該電介質(zhì)層設(shè)置于導(dǎo)電液體和電極之一之間，并且通過這種電極的陽極氧化來形成。
因此，在本發(fā)明實(shí)施例中，能夠容易地執(zhí)行每個(gè)結(jié)構(gòu)部件的制造方法。另外，與以前相比能
夠顯著降低驅(qū)動(dòng)電壓。此外，形成電極之一的容器由絕緣材料制成，使得能夠避免針孔缺陷
的任何影響，并且電介質(zhì)層的介質(zhì)擊穿強(qiáng)度能夠得到足夠的提高。 〈10.第九實(shí)施例> 下面描述應(yīng)用上述實(shí)施例的電潤濕設(shè)備的閃光設(shè)備的例子。
[閃光設(shè)備的配置] 圖26是圖解根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的閃光設(shè)備的配置的示意圖。閃光設(shè)備230(閃光 電路部分)主要包含閃光放電管(光源)231、反射器232、光學(xué)棱鏡233、光擴(kuò)散裝置234、 閃光電路235和主體驅(qū)動(dòng)單元21。 光學(xué)棱鏡233控制從閃光放電管231發(fā)射的光的分布。閃光電路235控制來自閃 光放電管231的光的發(fā)射。此外，由主體驅(qū)動(dòng)單元21的控制部分(對應(yīng)于圖8中的控制部 分21b)控制閃光電路235的操作。 光擴(kuò)散裝置234是利用電潤濕現(xiàn)象的光學(xué)裝置。光擴(kuò)散裝置234通過用光學(xué)棱鏡 233擴(kuò)散入射光Li，以預(yù)定照射角度輸出光(圖26中的輸出光Lo)。光擴(kuò)散裝置234包含 裝置主體單元234a和電壓施加單元20。裝置主體單元234a包含具有陣列布局的多個(gè)光學(xué) 裝置140。另外，在圖26所示的例子中，只示出三個(gè)光學(xué)裝置140以簡化其描述。
此外，在本發(fā)明中，光學(xué)裝置140與第五實(shí)施例中描述的變焦距透鏡140(參見圖 20)的光學(xué)裝置140具有相同配置。因而，這里省略關(guān)于光學(xué)裝置140的配置的描述。此 外，在本發(fā)明實(shí)施例中，每個(gè)光學(xué)裝置140中的第一電極145和第二電極147 (圖26中均未 示出)被連接到電壓施加單元20。 另外，電壓施加單元20和主體驅(qū)動(dòng)單元21可以分別具有與第一實(shí)施例(參見圖 8)相同的配置。換言之，光學(xué)裝置140由以預(yù)定周期在正電壓范圍內(nèi)變化的AC電壓(例 如，圖3或圖4所示的電壓信號(hào))驅(qū)動(dòng)。
[閃光設(shè)備的操作] 下面會(huì)描述本發(fā)明實(shí)施例的閃光設(shè)備230的示例性操作。在下面關(guān)于操作的描述 中，用與第五實(shí)施例的變焦距透鏡140的附圖標(biāo)記(參見圖20)相同的附圖標(biāo)記來表示如 下所述的光學(xué)裝置140的結(jié)構(gòu)部件。 此外，具有導(dǎo)電性或極性的第一液體141和具有絕緣特性的第二液體142被保存 在光擴(kuò)散裝置234中的每個(gè)光學(xué)裝置140的容器150中。容器150的在第二光學(xué)透明構(gòu)件 148側(cè)的內(nèi)壁表面配有親水膜146 (圖26中未示出)。另外，容器150的在第一光學(xué)透明構(gòu)件149側(cè)的內(nèi)壁表面配有疏水膜(圖26中未示出)。因此，當(dāng)從光入射側(cè)觀察時(shí)，第一液體 141和第二液體142之間的界面的輪廓處于凸起形狀。 在這種狀態(tài)下，當(dāng)光Li入射到光擴(kuò)散裝置234時(shí)，第一液體141的折射系數(shù)小于 第二液體的折射系數(shù)。因而，通過界面的光線束被展寬并輸出。在本發(fā)明中，每個(gè)光學(xué)裝置 140具有相同配置，使得從每個(gè)光學(xué)元件140輸出的光線束的展寬程度能夠保持恒定。
這里，如果改變從電壓施加單元20施加到光擴(kuò)散裝置234的電壓，則由于電潤濕 現(xiàn)象而改變第一液體141針對疏水膜143的接觸角e。因而，能夠改變第一液體141和第 二液體142之間的界面的輪廓。另外，如果改變第一液體141和第二液體142之間的界面 的輪廓，則能夠改變展寬從每個(gè)光學(xué)裝置140輸出的光線束的程度。換言之，施加到光擴(kuò)散 裝置234的電壓的改變導(dǎo)致從閃光裝置230發(fā)射的光的照射角度的改變。因此，在本發(fā)明 實(shí)施例的閃光設(shè)備230中，電壓控制允許高精度地控制從閃光設(shè)備發(fā)射的光的照射角度。
具有上述配置的本發(fā)明實(shí)施例的閃光設(shè)備230會(huì)展現(xiàn)出如下所述的有利效果。
在本發(fā)明實(shí)施例中，當(dāng)電壓施加單元20施加電壓到光擴(kuò)散裝置234時(shí)，電壓施加 單元20對每個(gè)光學(xué)裝置140施加如圖3或圖4所示以預(yù)定周期在正電壓范圍內(nèi)變化的AC 電壓。因此，在本發(fā)明實(shí)施例中，施加到閃光設(shè)備230的電壓的可變范圍不受電介質(zhì)層的負(fù) 耐受電壓的限制，從而在寬的可變電壓范圍內(nèi)驅(qū)動(dòng)閃光設(shè)備230。 另外，在本發(fā)明實(shí)施例的閃光設(shè)備230的每個(gè)光學(xué)裝置140中，通過第一電極的陽 極氧化而形成的金屬氧化物薄膜被用作設(shè)置在第一電極145和第一液體141之間的電介質(zhì) 層。因此，允許更加簡單地制造光學(xué)裝置140，并且得到驅(qū)動(dòng)電壓的顯著降低。此外，形成第 一電極145的容器由絕緣材料制成，使得能夠避免針孔缺陷的任何影響，并且電介質(zhì)層144 的介質(zhì)擊穿強(qiáng)度能夠得到足夠的提高。 在前面的描述中，針對利用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電潤濕設(shè)備的變焦距透鏡、液滴 操作設(shè)備、配有光圈或快門功能的光學(xué)裝置、變焦透鏡、光調(diào)制器、顯示設(shè)備和閃光設(shè)備描 述了本發(fā)明的上述實(shí)施例。然而，本發(fā)明不局限于它們中的任何一種。本發(fā)明的任何實(shí)施 例適用于各種應(yīng)用。只要它們利用電潤濕現(xiàn)象。 例如，本發(fā)明的任何實(shí)施例適用于利用變焦距透鏡的任何各種光學(xué)設(shè)備，例如光 學(xué)測量設(shè)備和光學(xué)讀取器。另外，控制光的偏轉(zhuǎn)方向的光開關(guān)裝置能夠被配置為使得第一 液體和第二液體之一由光學(xué)透明材料形成，而第一液體和第二液體的另一個(gè)由具有高反射 系數(shù)的材料形成。 另外，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電潤濕設(shè)備也適用于流體射流放備以及利用這種流體
射流設(shè)備的噴墨打印機(jī)，該流體射流沒備利用液體的表面輪廓變化來釋放液體。 此外，任何本發(fā)明實(shí)施例能夠適用于利用微潤濕現(xiàn)象的用于細(xì)小液滴的混合器設(shè)
備，或利用這種混合器設(shè)備的各種化學(xué)測量設(shè)備和生物測量設(shè)備。 此外，例如，利用這種液滴的表面輪廓變化所導(dǎo)致的高度(厚度)變化，可以進(jìn)行 要在液滴上安裝的板形構(gòu)件等等的位置控制。因而，例如，可以實(shí)現(xiàn)具有角度計(jì)(角閘)功 能的控制設(shè)備。 本發(fā)明的任何實(shí)施例可以適用于利用電潤濕現(xiàn)象的任何設(shè)備，并且獲得與每個(gè)實(shí) 施例相同的有利效果。 本申請包含與2008年IO月31日向日本專利局提交的日本在先專利申請JP2008-282450中公開的主題有關(guān)的主題，這里通過引用將該專利申請的全部內(nèi)容合并于此。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)設(shè)計(jì)需求和其它因素，可以進(jìn)行各種修改，組 合，子組合和變化，只要它們在所附權(quán)利要求書或其等同表述的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種電潤濕設(shè)備，包括具有導(dǎo)電性或極性的液體；對所述液體施加電壓的第一電極和第二電極；設(shè)置在所述液體和所述第一電極之間的電介質(zhì)層；和電壓施加單元，其在所述第一電極和所述第二電極之間施加電壓信號(hào)，其中所述電壓信號(hào)在零(0)伏或更高的第一電壓和大于所述第一電壓的第二電壓之間周期性變化。
2. 如權(quán)利要求l所述的電潤濕設(shè)備，其中所述電介質(zhì)層是通過氧化所述第一電極在所述液體一側(cè)的表面而形成的金屬氧化物；并且所述第二電極被設(shè)置為與所述液體接觸。
3. 如權(quán)利要求1所述的電潤濕設(shè)備，還包括在所述電介質(zhì)層和所述液體之間形成的疏液膜，其中所述疏液膜對所述液體具有液體 排斥性。
4. 一種變焦距透鏡，包括 一對光學(xué)透明構(gòu)件；除了導(dǎo)電性或極性之外具有光學(xué)透明性并且被保持在所述一對光學(xué)透明構(gòu)件之間的 第一液體；除了絕緣特性或非極性之外具有光學(xué)透明性的第二液體，其中所述第二液體的折射系 數(shù)不同于所述第一液體的折射系數(shù)，所述第二液體在不與所述第一液體混合的情況下被保 持在所述一對光學(xué)透明構(gòu)件之間；在被保持于所述一對光學(xué)透明構(gòu)件之間的同時(shí)對所述第一液體施加電壓的第一電極 和第二電極；通過氧化所述第一電極在所述液體一側(cè)的表面而形成的電介質(zhì)層；禾口 電壓施加單元，其在所述第一電極和所述第二電極之間施加電壓信號(hào)，其中所述電壓 信號(hào)在零(0)伏或更高的第一電壓和大于所述第一電壓的第二電壓之間周期性變化。
5. 如權(quán)利要求4所述的變焦距透鏡，其中 所述光學(xué)透明構(gòu)件的至少之一的一個(gè)表面是彎曲表面。
6. 如權(quán)利要求4所述的變焦距透鏡，其中設(shè)置有多個(gè)所述變焦距透鏡，并且所述多個(gè)變焦距透鏡按平行布局排列。
7. —種光學(xué)讀取設(shè)備，包括 光源單元；光接收單元；面對光學(xué)記錄介質(zhì)的物鏡；禾口光學(xué)系統(tǒng)，其具有將來自所述光源單元的輸出光引導(dǎo)到所述物鏡的功能以及將從所述光學(xué)記錄介質(zhì)反射的光聚集到所述光接收單元的功能，其中 所述光學(xué)系統(tǒng)配有變焦距透鏡，其包含 一對光學(xué)透明構(gòu)件；除了導(dǎo)電性或極性之外具有光學(xué)透明性并且被保持在所述一對光學(xué)透明構(gòu)件之間的 第一液體；除了絕緣特性或非極性之外具有光學(xué)透明性的第二液體，其中所述第二液體的折射系 數(shù)不同于所述第一液體的折射系數(shù)，所述第二液體在不與所述第一液體混合的情況下被保 持在所述一對光學(xué)透明構(gòu)件之間；在被保持于所述一對光學(xué)透明構(gòu)件之間的同時(shí)對所述第一液體施加電壓的第一電極 和第二電極；通過氧化所述第一電極在所述液體一側(cè)的表面而形成的電介質(zhì)層；禾口 電壓施加單元，其在所述第一電極和所述第二電極之間施加電壓信號(hào)，其中所述電壓 信號(hào)在零(0)伏或更高的第一電壓和大于所述第一電壓的第二電壓之間周期性變化。
8. —種光學(xué)記錄/再現(xiàn)設(shè)備，包括 光源單元；光接收單元；面對光學(xué)記錄介質(zhì)的物鏡； 光學(xué)系統(tǒng)；驅(qū)動(dòng)所述變焦距透鏡的驅(qū)動(dòng)部分；禾口 驅(qū)動(dòng)所述光學(xué)記錄介質(zhì)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元，其中所述光學(xué)系統(tǒng)具有將來自所述光源單元的輸出光引導(dǎo)到所述物鏡的功能以及將從所 述光學(xué)記錄介質(zhì)反射的光聚集到所述光接收單元的功能，并且 所述光學(xué)系統(tǒng)配有變焦距透鏡，其包含 一對光學(xué)透明構(gòu)件，除了導(dǎo)電性或極性之外具有光學(xué)透明性并且被保持在所述一對光學(xué)透明構(gòu)件之間的 第一液體，除了絕緣特性或非極性之外具有光學(xué)透明性的第二液體，其中所述第二液體的折射系 數(shù)不同于所述第一液體的折射系數(shù)，所述第二液體在不與所述第一液體混合的情況下被保 持在所述一對光學(xué)透明構(gòu)件之間，在被保持于所述一對光學(xué)透明構(gòu)件之間的同時(shí)對所述第一液體施加電壓的第一電極 和第二電極，通過氧化所述第一 電極在所述液體一側(cè)的表面而形成的電介質(zhì)層，和 電壓施加單元，其在所述第一電極和所述第二電極之間施加電壓信號(hào)，其中所述電壓 信號(hào)在零(0)伏或更高的第一電壓和大于所述第一電壓的第二電壓之間周期性變化。
9. 一種液滴操作設(shè)備，包括 襯底；在所述襯底上以預(yù)定距離平行排列的多個(gè)第一電極； 通過氧化所述多個(gè)第一電極的表面而形成的多個(gè)電介質(zhì)層； 具有導(dǎo)電性或極性并且在所述多個(gè)電介質(zhì)層上布置的液滴； 經(jīng)由所述液滴面對所述多個(gè)第一電極并且電連接到所述液滴的第二電極；禾口 電壓施加單元，其在所述第一電極和所述第二電極之間施加電壓信號(hào)，其中所述電壓 信號(hào)在零(0)伏或更高的第一電壓和大于所述第一電壓的第二電壓之間周期性變化。
10. —種光學(xué)裝置，包括 一對光學(xué)透明構(gòu)件；除了導(dǎo)電性或極性之外具有光學(xué)透明性并且被保持在所述一對光學(xué)透明構(gòu)件之間的第一液體；在不與所述第一液體混合的情況下保持在所述一對光學(xué)透明構(gòu)件之間的第二液體，其具有低于所述第一液體的光學(xué)透明性，并且具有絕緣特性或非極性；在被保持于所述一對光學(xué)透明構(gòu)件之間的同時(shí)對所述第一液體施加電壓的第一電極和第二電極；通過氧化所述第一電極在所述液體一側(cè)的表面而形成的電介質(zhì)層；禾口電壓施加單元，其在所述第一電極和所述第二電極之間施加電壓信號(hào)，其中所述電壓信號(hào)在零(0)伏或更高的第一電壓和大于所述第一電壓的第二電壓之間周期性變化。
11. 一種變焦透鏡，包括第一變焦距透鏡，其具有第一光學(xué)透明構(gòu)件和第二光學(xué)透明構(gòu)件；除了導(dǎo)電性或極性之外具有光學(xué)透明性并且被保持在所述第一光學(xué)透明構(gòu)件和所述第二光學(xué)透明構(gòu)件之間的第一液體；除了絕緣特性或非極性之外具有光學(xué)透明性的第二液體，其中所述第二液體的折射系數(shù)不同于所述第一液體的折射系數(shù)，所述第二液體在不與所述第一液體混合的情況下被保持在所述一對光學(xué)透明構(gòu)件之間；在被保持于所述第一光學(xué)透明構(gòu)件和所述第二光學(xué)透明構(gòu)件之間的同時(shí)對所述第一液體施加電壓的第一電極和第二電極；通過氧化所述第一電極在所述液體一側(cè)的表面而形成的第一電介質(zhì)層；禾口第一電壓施加單元，其在所述第一電極和所述第二電極之間施加電壓信號(hào)，其中所述電壓信號(hào)在零(0)伏或更高的第一電壓和大于所述第一電壓的第二電壓之間周期性變化，和第二變焦距透鏡，其具有第三光學(xué)透明構(gòu)件和第四光學(xué)透明構(gòu)件；除了導(dǎo)電性或極性之外具有光學(xué)透明性并且被保持在所述第三光學(xué)透明構(gòu)件和所述第四光學(xué)透明構(gòu)件之間的第三液體；除了絕緣特性或非極性之外具有光學(xué)透明性的第四液體，其中所述第四液體的折射系數(shù)不同于所述第三液體的折射系數(shù)，所述第四液體在不與所述第三液體混合的情況下被保持在所述一對光學(xué)透明構(gòu)件之間；在被保持于所述第三光學(xué)透明構(gòu)件和所述第四光學(xué)透明構(gòu)件之間的同時(shí)對所述第三液體施加電壓的第三電極和第四電極；通過氧化所述第三電極在所述液體一側(cè)的表面而形成的第二電介質(zhì)層；禾口第二電壓施加單元，其在所述第三電極和所述第四電極之間施加電壓信號(hào)，其中所述電壓信號(hào)在零(0)伏或更高的第一電壓和大于所述第三電壓的第四電壓之間周期性變化。
12. 如權(quán)利要求10所述的變焦透鏡，其中所述第一變焦距透鏡和所述第二變焦距透鏡被形成為一體。
13. —種攝像設(shè)備，包括光學(xué)系統(tǒng)；將通過所述光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)入的入射光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的成像裝置；禾口控制所述光學(xué)系統(tǒng)的控制部分，其中所述光學(xué)系統(tǒng)包含變焦透鏡、變焦距透鏡和具有光圈或快門機(jī)構(gòu)的光學(xué)裝置，其中所述變焦透鏡、所述變焦距透鏡和所述光學(xué)裝置的至少之一包含一對光學(xué)透明構(gòu)件，除了導(dǎo)電性或極性之外具有光學(xué)透明性并且被保持在所述一對光學(xué)透明構(gòu)件之間的第一液體，除了絕緣特性或非極性之外具有光學(xué)透明性的第二液體，其中所述第二液體的折射系數(shù)不同于所述第一液體的折射系數(shù)，所述第二液體在不與所述第一液體混合的情況下被保持在所述一對光學(xué)透明構(gòu)件之間，在被保持于所述一對光學(xué)透明構(gòu)件之間的同時(shí)對所述第一液體施加電壓的第一電極和第二電極，通過氧化所述第一 電極在所述液體一側(cè)的表面而形成的電介質(zhì)層，和電壓施加單元，其在所述第一電極和所述第二電極之間施加電壓信號(hào)，其中所述電壓信號(hào)在零(0)伏或更高的第一電壓和大于所述第一電壓的第二電壓之間周期性變化。
14. 一種光調(diào)制器，包括多個(gè)光調(diào)制裝置；禾口驅(qū)動(dòng)所述光調(diào)制裝置的驅(qū)動(dòng)單元，其中每個(gè)所述光調(diào)制裝置包含一對光學(xué)透明構(gòu)件，除了導(dǎo)電性或極性之外具有光學(xué)透明性并且被保持在所述一對光學(xué)透明構(gòu)件之間的第一液體，除了絕緣特性或非極性之外具有光學(xué)透明性的第二液體，其中所述第二液體的折射系數(shù)不同于所述第一液體的折射系數(shù)，所述第二液體在不與所述第一液體混合的情況下被保持在所述一對光學(xué)透明構(gòu)件之間，在被保持于所述一對光學(xué)透明構(gòu)件之間的同時(shí)對所述第一液體施加電壓的第一電極和第二電極，通過氧化所述第一 電極在所述液體一側(cè)的表面而形成的電介質(zhì)層，和電壓施加單元，其在所述第一電極和所述第二電極之間施加電壓信號(hào)，其中所述電壓信號(hào)在零(0)伏或更高的第一電壓和大于所述第一電壓的第二電壓之間周期性變化。
15. —種顯示設(shè)備，包括光調(diào)制器；禾口光源，其中來自所述光源的光入射到所述光調(diào)制器，并且其中所述光調(diào)制器包含多個(gè)光調(diào)制裝置，每個(gè)所述光調(diào)制裝置包含一對光學(xué)透明構(gòu)件，除了導(dǎo)電性或極性之外具有光學(xué)透明性并且被保持在所述一對光學(xué)透明構(gòu)件之間的第一液體，除了絕緣特性或非極性之外具有光學(xué)透明性的第二液體，其中所述第二液體的折射系數(shù)不同于所述第一液體的折射系數(shù)，所述第二液體在不與所述第一液體混合的情況下被保持在所述一對光學(xué)透明構(gòu)件之間，在被保持于所述一對光學(xué)透明構(gòu)件之間的同時(shí)對所述第一液體施加電壓的第一電極和第二電極，通過氧化所述第一 電極在所述液體一側(cè)的表面而形成的電介質(zhì)層，和電壓施加單元，其在所述第一電極和所述第二電極之間施加電壓信號(hào)，其中所述電壓信號(hào)在零(0)伏或更高的第一電壓和大于所述第一電壓的第二電壓之間周期性變化。
16. —種閃光設(shè)備，包括具有多個(gè)光學(xué)裝置的光擴(kuò)散裝置；光源，其中來自所述光源的光入射到所述光擴(kuò)散裝置；設(shè)置在所述光擴(kuò)散裝置和所述光源之間的光路的中間的光學(xué)棱鏡；被所述光源借以進(jìn)行光發(fā)射的閃光電路；禾口控制所述光擴(kuò)散裝置和所述閃光電路的控制部分，其中每個(gè)所述光學(xué)裝置包含一對光學(xué)透明構(gòu)件，除了導(dǎo)電性或極性之外具有光學(xué)透明性并且被保持在所述一對光學(xué)透明構(gòu)件之間的第一液體，除了絕緣特性或非極性之外具有光學(xué)透明性的第二液體，其中所述第二液體的折射系數(shù)不同于所述第一液體的折射系數(shù)，所述第二液體在不與所述第一液體混合的情況下被保持在所述一對光學(xué)透明構(gòu)件之間，在被保持于所述一對光學(xué)透明構(gòu)件之間的同時(shí)對所述第一液體施加電壓的第一電極和第二電極，通過氧化所述第一 電極在所述液體一側(cè)的表面而形成的電介質(zhì)層，和電壓施加單元，其在所述第一電極和所述第二電極之間施加電壓信號(hào)，其中所述電壓信號(hào)在零(0)伏或更高的第一電壓和大于所述第一電壓的第二電壓之間周期性變化。
17. —種驅(qū)動(dòng)電潤濕設(shè)備的方法，包括步驟在電潤濕設(shè)備中的第一電極和第二電極之間將零(0)伏或更高的第一電壓施加預(yù)定時(shí)間段，所述電潤濕設(shè)備包含具有導(dǎo)電性或極性的液體、對所述液體施加電壓的所述第一電極和所述第二電極、和設(shè)置在所述液體和所述第一電極之間、通過氧化所述第一電極的在所述液體一側(cè)的表面而形成的電介質(zhì)層；在將所述第一電壓施加所述預(yù)定時(shí)間段之后，在所述第一電極和第所述二電極之間將高于所述第一電壓的第二電壓施加所述預(yù)定時(shí)間段；禾口在將所述第二電壓施加所述預(yù)定時(shí)間段之后，重復(fù)將所述第一電壓施加所述預(yù)定時(shí)間段的所述步驟和將所述第二電壓施加所述預(yù)定時(shí)間段的所述步驟。
全文摘要
電潤濕設(shè)備、其驅(qū)動(dòng)方法和采用電潤濕設(shè)備的裝置。公開了一種電潤濕設(shè)備、可變焦距透鏡、光學(xué)讀取設(shè)備、光學(xué)記錄/再現(xiàn)設(shè)備、液滴操作設(shè)備、光學(xué)裝置、變焦透鏡、成像設(shè)備、光調(diào)制器、顯示設(shè)備、閃光設(shè)備和驅(qū)動(dòng)電潤濕設(shè)備的方法。電潤濕設(shè)備包含具有導(dǎo)電性或極性的液體和對液體施加電壓的第一電極和第二電極。電潤濕設(shè)備也包含設(shè)置在液體和第一電極之間的電介質(zhì)層。電潤濕設(shè)備還包含在第一電極和第二電極之間施加電壓信號(hào)的電壓施加單元，其中電壓信號(hào)在零(0)伏或更高的第一電壓和大于第一電壓的第二電壓之間周期性變化。
文檔編號(hào)G11B7/135GK101726847SQ200910207770
公開日2010年6月9日 申請日期2009年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月31日
發(fā)明者前田史貞, 加藤義明, 竹本禎廣 申請人:索尼株式會(huì)社