液体レンズに関する最新の情報は，高速・高解像力の液体可変焦点レンズ―ダイナモルフレンズ―に記載されている．
高速液体レンズ (RLL)
研究目的
近年，液体界面を屈折面とした可変焦点レンズ技術が登場し，注目を集めている． この可変焦点レンズでは，液体界面は理想的には完全な球面の一部となることを 利用し，球面の曲率を変化させることと精度のよい球面屈折面を形成することと を同時に実現している．特に液体の濡れ性が電気的に制御できることを利用して 面の曲率を制御する方式は複数の企業により研究・開発され，実用に非常に近い 段階に入っている．これらは特に光学系の小型化・省電力化を実現するためのキ ーデバイスとして開発されている．
このような可変焦点レンズのもうひとつの可能性として，焦点距離制御の高速化 があげられる．既存のほとんどの焦点距離制御手法は，光学系を構成するレンズ （群）位置を動かすことで実現されており，その高速化は難しかった．しかし， 可変焦点レンズでは表面形状の微小な変化のみで焦点距離を大きく変えることが 可能であり，高速化が容易であることが期待される．
我々は可変焦点レンズの高速化を目指して， ピエゾアクチュエータによる液体の移動を原理とする高速可変焦点レンズ を提案し，実際に提案する構造が1kHz 以上の帯域幅を持つことを実証してきた． しかし，このレンズはレンズ表面のガラス薄板を変形させて屈折面を形成する ために屈折面形状が非球面となり，大きな球面収差を含むという問題があった．
そこで，このレンズで採用した高速応答を実現する駆動原理と，実用的な収差 量の可変屈折面である液体界面とを組み合わせることで，高速かつ高解像度の 可変焦点レンズを目指した研究している．図(a)に試作品の写真を，またこの 試作品の断面図の模式図を図(b)に示す．試作品に純水とPoly-dimethyl-siloxane (PDMS)を 封入してその応答を計測したところ，PDMSの動粘度に依存して数ミリセカンド 程度の応答が確認された．
動画
封入するPDMSの動粘性を変えながら，試作レンズのステップレスポンスを高速カメラ で撮像したスロー(0.003倍速)映像．ビデオ中，左からPDMSの動粘性が 50 [cSt], 500 [cSt], 5000 [cSt]の時の応答を示す．
参考文献
- 奥寛雅，石川正俊：液体界面を屈折面とする高速可変焦点レンズの構造， 日本光学会年次学術講演会・日本分光学会秋季講演会，Optics & Photonics Japan 2006 (東京，2006.11.9)／Post-Deadline 論文集, pp.10-11
- Hiromasa Oku, Masatoshi Ishikawa：Rapid Liquid Variable-Focus Lens with 2-ms Response, 19th Annual Meeting of the IEEE Lasers & Electro-Optics Society (Montreal, 2006.11.2)/Proceedings pp.947-948 [PDF (527K)] *IEEE
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