[发明专利]液体透镜装置及其制造方法

说明书

相关申请的参考

本发明包含于2009年4月16日向日本专利局提交的日本优先权专利申请第2009-100360号所涉及的主题，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及利用电湿润现象的液体透镜装置以及这种液体透镜装置的制造方法。

背景技术

近年来，已经推进了对利用电湿润现象的光学元件的开发。电湿润现象为这样一种现象，当在彼此相对、其间插入绝缘体的电极与导电溶液之间施加电压时，使绝缘体带电，从而改变绝缘体与液体之间的界面的自由能，使得液体表面的形状(接触角)发生改变。

例如，这样的光学元件能够应用于可变焦透镜(例如，参见日本专利公开第2007-225779号(第[0039]段，图1))。在日本专利公开第2007-225779号中，描述了具有由液体室中所存储的导电性第一液体与绝缘性第二液体之间的界面所形成的透镜表面的光学元件。通过透明基板、透光容器以及介于透明基板与透光容器之间的密封构件来限定液体室。透明基板具有被绝缘膜所覆盖的电极层。容器设置有保持与第一液体接触的棒状电极。当在棒状电极与电极层之间施加电压时，表现出电湿润现象，从而改变透镜表面的形状。

在制造如上所述的光学元件的过程中，液体室被充分密封，从而避免液体泄漏。密封构件用作液体室的一个组件。在液体注入液体室后，对液体室施加压力以对密封构件加压，使得通过密封构件的弹力来密封液体室。

发明内容

但是，当增大密封构件的压缩量以改善液体室的密封条件时，液体室中的压力会过度升高以致损坏液体室。相反，当降低施加至液体室的压力以抑制液体室压力的升高时，密封构件的压缩量会减小，从而引起液体室的密封条件变得不充分的问题。因此，充分压紧密封构件和防止液体室中的压力过度升高是互相矛盾的，并且难以同时实现这两个目的。

期望提供一种液体透镜装置的制造方法，能够在充分压紧密封构件的情况下防止液体室中的压力过度升高。

还期望提供一种通过这种方法制造的液体透镜装置。

根据本发明的实施方式，提供了一种液体透镜装置的制造方法，包括以下步骤：制备具有液体室、存储在液体室中的导电性第一液体、存储在液体室中的绝缘性第二液体、保持与第一液体接触的电极以及用于使液体室内部与外部之间连通的液体排出通道的主体的步骤。液体室通过形成有电极层的第一透明基板、与第一透明基板相对的第二透明基板以及介于第一透明基板与第二透明基板之间的环形密封构件来限定，第一液体和第二液体具有不同的折射率，并且互不相溶。液体透镜装置的制造方法还包括以下步骤：向第一和第二透明基板施加压力，从而压紧密封构件，并将第一液体通过液体排出通道排出至液体室的外部；以及关闭液体排出通道。

在向第一和第二透明基板施加压力从而压紧密封构件的步骤中，在液体室中所存储的第一液体通过液体排出通道排出至液体室的外部。因此，能够在压紧密封构件的过程中抑制液体室内压力的升高。即，即使当密封构件被充分压紧时，也能防止液体室内压力过度升高，从而防止液体室的损坏。

优选地，制备主体的步骤包括在第一透明基板与密封构件之间安装用于打开液体排出通道的中空的液体排出销的步骤；并且关闭液体排出通道的步骤包括从主体上移除液体排出销从而弹性恢复密封构件的步骤。

当将液体排出销安装在第一透明基板与密封构件之间时，打开第一透明基板与密封构件之间的间隙作为液体排出通道。由于液体排出销是中空的，所以第一液体通过液体排出销排出至液体室的外部。此外，当液体排出销被移除时，弹性恢复密封构件，从而关闭液体排出通道。

更加优选地，第一透明基板具有形成在与第二透明基板相对的表面上的引导部，使其包围密封构件的外周；以及在引导部中所形成的凹部，使其在引导部的外周与内周之间延伸；并且制备主体的步骤包括在凹部中安装液体排出销的步骤。

在通过使用液体排出销打开液体排出通道的过程中，密封构件被局部压紧。当将液体排出销安装在引导部的凹部中时，密封构件的局部压缩量能够减小。因此，在关闭步骤中能够适当地弹性恢复密封构件，从而可靠地关闭液体排出通道。

优选地，制备主体的步骤包括在主体中形成通孔作为液体排出通道的步骤；并且关闭液体排出通道的步骤包括堵住位于液体室的外部的通孔的外端的步骤。在这种情况下，第一液体通过作为液体排出通道的通孔排出至液体室的外部。在关闭步骤中，位于液体室外部的通孔的外端被堵住。