專利名稱：光學(xué)設(shè)備、電子裝置和制造光學(xué)設(shè)備的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用電潤(rùn)濕現(xiàn)象的光學(xué)設(shè)備、電子裝置和制造光學(xué)設(shè)備的方法。
背景技術(shù)：
液體透鏡設(shè)備作為利用電潤(rùn)濕現(xiàn)象的光學(xué)設(shè)備眾所周知，在液體透鏡設(shè)備中，液 體密封在由一對(duì)彼此相對(duì)放置的透鏡元件和環(huán)形的主體基板所限定的液室中(例如，參照 JP-T-2007-519970(第
和
段，圖9)，在下文中將其稱為專利文獻(xiàn)1)。在專利文獻(xiàn)1中所描述的液體透鏡設(shè)備具有多個(gè)緊固單元，通過(guò)緊固單元將一對(duì) 透鏡元件和主體基板相互固定。更具體地說(shuō)，在密封液體時(shí)，上緊固單元與和下透鏡元件相 對(duì)的主體基板的多個(gè)部分相接合，從而將上透鏡元件與主體基板相固定。另一方面，下部的 緊固單元與和上透鏡元件相對(duì)的主體基板的多個(gè)部分相接合，從而將下透鏡元件與主體基 板相固定。這里，上緊固單元和下緊固單元沿著外圓周方向與主體基板交替接合，其中將液 體密封在由一對(duì)透鏡元件和主體基板所限定的液室中。

發(fā)明內(nèi)容
在專利文獻(xiàn)1所描述的液體透鏡設(shè)備中，分別將多個(gè)緊固單元接合在主體基板 上。因此，密封液體所需要的力集中在主體基板上。由于緊固單元分別與主體基板的多個(gè) 部分相接合，因此根據(jù)緊固單元的接合部分的形狀以及類似的因素，壓力局部集中在一個(gè) 或者幾個(gè)區(qū)域中，這可能會(huì)導(dǎo)致主體基板破損的問(wèn)題。此外，在液體透鏡設(shè)備中，在密封液體時(shí)由于溫度變化、振動(dòng)或者其它因素，液室 的內(nèi)壓力會(huì)發(fā)生變化。當(dāng)密封操作受此干擾影響時(shí)，液體透鏡設(shè)備中的密封性能可能劣化。 對(duì)于抑制密封性能的劣化的手段，可以考慮在密封液體時(shí)控制液室的內(nèi)壓力。然而，在將多 個(gè)緊固單元接合到主體基板時(shí)控制內(nèi)壓力在技術(shù)上是有難度的。因此，需要耐用的并能防止液室的密封性能劣化發(fā)生的光學(xué)設(shè)備和電子裝置。還需要一種能夠消除液體的密封性能劣化的制造光學(xué)設(shè)備的的方法。為了實(shí)現(xiàn)上述需求，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，提供了 一種包括第一主體、第二 主體、第三主體、透鏡面和夾具的光學(xué)設(shè)備。第一主體具有一對(duì)與第一方向平行的第一外圍部分和設(shè)置在第一外圍部分中的 第一接合部分，第一主體構(gòu)成了在光射入側(cè)的部分，并且是透光的。第二主體具有平行于第一方向的第二外圍部分和設(shè)置在第二外圍部分中的第二 接合部分，第二主體構(gòu)成了在光輸出側(cè)的部分，并且是透光的。第三主體在第一主體和第二主體之間且在與第一方向正交的第二方向上層疊，并限定了第一主體和第二主體之間的液室。由多種折射率不同并密封在液室中的液體之間的界面形成透鏡面，并且是可產(chǎn)生 電變形的。夾具具有用于和第一接合部分相接合的第三接合部分，用于和第二接合部分相接 合的第四接合部分，用于將第三接合部分和第四接合部分互連的連接部分，所述連接部 分 具有用于將第一接合部分和第二接合部分引導(dǎo)到與第三接合部分和第四接合部分相接合 的位置的引導(dǎo)面，并通過(guò)第三接合部分和第四接合部分在第二方向上夾住相互層疊的第一 主體、第二主體和第三主體。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，夾具在第二方向(層疊方向)上以擠壓或者夾 持的方式夾住相互層疊且其中設(shè)置有透鏡面的第一主體、第二主體和第三主體。這里，執(zhí)行 夾緊的第三接合部分和第四接合部分互連。根據(jù)該配置，與由多個(gè)夾具在第二方向(層疊 方向)上以擠壓或者夾持的方式夾住相互層疊并且其中設(shè)置有透鏡面的第一主體、第二主 體和第三主體的配置相比，消除了對(duì)于多個(gè)夾具的需要，并增強(qiáng)了光學(xué)設(shè)備的耐用性。此外，用于與設(shè)置在第一外圍部分中的第一接合部分相接合的第三接合部分和用 于與設(shè)置在第二外圍部分中的第二接合部分相接合的第四接合部分在第一方向上相互平 行。根據(jù)該配置，當(dāng)相互層疊的主體移動(dòng)并由連接部分的引導(dǎo)面所引導(dǎo)時(shí)，第一和第二接合 部分分別與第三和第四接合部分相接合，并且?jiàn)A具通過(guò)擠壓或者夾持的方式夾住第一、第 二和第三主體。因此，盡管是消除了需要多個(gè)夾具的結(jié)構(gòu)，但也不需要準(zhǔn)備螺絲或者類似物 以進(jìn)行連接。從而，可以減少組件的數(shù)量并降低成本。第一主體可具有構(gòu)成液室的一個(gè)壁面的基板，以及能夠容納光源的保持器。在保持器中設(shè)置第一外圍部分(可設(shè)置為保持器的一部分)。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，具有基板和保持器的第一主體、第二主體和第 三主體與在保持器處和主體上的夾具接合，并在第二方向(層疊方向)上以擠壓或者夾持 的方式被夾住。從而，在以擠壓或夾持的方式夾住其中設(shè)置有透鏡面的基板、第二主體和第 三主體與保持器時(shí)，不需要多個(gè)夾具。因此，可減少光學(xué)設(shè)備的組件的總數(shù)量，并且能夠降 低成本。第一接合部分可具有用于在第一方向上與第三接合部分相接合的第一接合區(qū)域， 和用于在第二方向上與第三接合部分相接合的第二接合區(qū)域。第一接合部分和第三接合部分可設(shè)置在第一方向以及第二方向上。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，第一接合部分和第三接合部分在第一方向和 第二方向上相互接合。從而，光學(xué)設(shè)備的安全性和耐用性進(jìn)一步增強(qiáng)。保持器具有用于和基板接觸的接觸表面。第一外圍部分被包括在與保持器的接觸面為正背面關(guān)系(face-back relation) 的面中。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，設(shè)置在保持器中的第一接合部分(設(shè)置為保 持器的一部分)位于和構(gòu)成液室的一個(gè)壁面的基板所在的平面相平行的平面上。從而，保 持器的第一接合部分和夾具的第三接合部分之間的接合在第一接合部分所在的平面上實(shí) 施。因此，能夠以擠壓或夾持的方式更持久地夾住相互層疊的第一主體、第二主體和第三主 體。
第一主體可以是構(gòu)成液室的一個(gè)壁面的基板。第一外圍部分可以被包括在這樣的面中該面與在所述基板的構(gòu)成液室的表面為 正背面關(guān)系。從而，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，設(shè)置在基板中的第一接合部分位于和構(gòu)成液 室的壁面的基板所在的平面相平行的平面上。因此，第一接合部分和夾具的第三接合部分 之間的接合在第一接合部分所在的平面上執(zhí)行。從而，能夠以擠壓或夾持的方式更持久地 夾住相互層疊的第一主體、第二主體和第三主體。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，提供了一種制造光學(xué)設(shè)備的方法，包括以下步驟 將透光的第一主體、透光的第二主體和第三主體進(jìn)行層疊，使得第三主體放置在第一主體 和第二主體之間，由此在第一主體和第二主體之間形成液室。
在該制造方法中，將多種折射率不同的液體密封在所述液室中，從而在液體之間 的界面處形成可產(chǎn)生電變形的透鏡面。此外，將相互層疊的第一主體、第二主體和第三主體沿著與層疊方向正交的方向 插入到夾具中。通過(guò)夾具以擠壓或夾持的方式在層疊方向上夾住相互層疊的第一主體、第二主體 和第三主體。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，在由連接部分的引導(dǎo)面引導(dǎo)下，移動(dòng)相互層疊 的第一主體、第二主體和第三主體，第一和第二接合部分分別與第三和第四接合部分相接 合，同時(shí)夾具以擠壓或夾持的方式夾住第一、第二和第三接合部分。根據(jù)該制造方法，通過(guò) 將主體沿著連接部分的引導(dǎo)面移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)夾具與第一、第二和第三接合部分的接合。因此， 方便了裝配操作。根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施方式，提供了包括殼體和容納在殼體中的光學(xué)設(shè)備的電
子裝置。光學(xué)設(shè)備包括第一主體、第二主體、第三主體、透鏡面和夾具。第一主體具有一對(duì)與第一方向平行的第一外圍部分，設(shè)置在第一外圍部分中的第 一接合部分，第一主體構(gòu)成在光射入側(cè)的部分，并且是透光的。第二主體具有與第一方向平行的第二外圍部分，以及設(shè)置在第二外圍部分中的第 二接合部分，第二主體構(gòu)成在光射出側(cè)的部分，并且是透光的。第三主體在和第一方向正交的第二方向上在第一主體和第二主體之間層疊，并限 定在第一主體和第二主體之間的液室。透鏡面由多種折射率不同并密封在液室中的液體之間的界面所形成，并且可產(chǎn)生 電變形。夾具具有用于和第一接合部分相接合的第三接合部分，用于和第二接合部分相接 合的第四接合部分，以及用于將第三接合部分和第四接合部分互連的連接部分，所述連接 部分具有用于將第一接合部分和第二接合部分引導(dǎo)到與第三接合部分和第四接合部分相 接合的位置的引導(dǎo)面，并通過(guò)第三接合部分和第四接合部分夾住在第二方向上相互層疊的 第一主體、第二主體和第三主體。如上所述，根據(jù)關(guān)于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的光學(xué)設(shè)備，耐用性能得到保證，并能 防止設(shè)備中所容納液體的密封性能的劣化。
此外，根據(jù)關(guān)于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的制造光學(xué)設(shè)備的方法，能夠防止設(shè)備中 所容納液體的密封性能的劣化。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的液體透鏡設(shè)備的透視圖2為液體透鏡設(shè)備沿著圖1的A-A線的截面圖3為液體透鏡設(shè)備的分解透視圖4為夾具的透視圖5為液體透鏡設(shè)備的制造方法的流程圖6為第三基板的示意圖7為在第三基板上形成電極層的情形的示意圖8為在第三基板中容納第二基板的情形的示意圖9為在第三基板和第二基板上形成絕緣層的情形的示意圖10為用第一液體充滿腔體的情形的示意圖11為將第二液體注入到腔體中的情形的示意圖12A和圖12B為將夾子(clamp)放置在液體透鏡元件上的情形的示意圖
圖13為夾具的變形例的透視圖14為夾具的另一種變形例的透視圖15為夾具的再一個(gè)變形例的透視圖16為根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的照明器的透視圖17為照明器沿著圖16的B-B線的截面圖18為照明器的分解透視圖19為照明器的變形例的透視圖20為在圖19中所示的照明器的局部放大透視圖21為說(shuō)明圖19中所示的照明器的制造方法的透視圖；以及
圖22為包括照明器的電子裝置的透視圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在，將在下文中參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行描述。第一實(shí)施方式在該實(shí)施方式中，將液體透鏡設(shè)備作為光學(xué)設(shè)備的一個(gè)實(shí)例進(jìn)行描述。圖1為根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的液體透鏡設(shè)備1的透視圖。圖2為液體透鏡 設(shè)備1沿著圖1的A-A線的截面圖。如這些圖所示，液體透鏡設(shè)備1具有為長(zhǎng)矩形形狀的液體透鏡元件2，以及用于容 納液體透鏡元件2的夾具60。液體透鏡設(shè)備1是用于閃光燈設(shè)備的變焦距透鏡，其通過(guò)由 夾具60固定液體透鏡元件2來(lái)得到，并用于諸如數(shù)碼相機(jī)的電子設(shè)備中。附帶地，在下面的描述中，在一些情況下將具有長(zhǎng)矩形形狀的液體透鏡元件2的 縱向方向稱為“X軸方向”(第一方向)。在一些情況下將具有長(zhǎng)矩形形狀的液體透鏡元件 2的橫向方向稱為“Y軸方向”。在一些情況下將構(gòu)成液體透鏡元件2的基板(將稍后進(jìn)行描述)進(jìn)行層疊的方向稱為“Ζ軸方向”(第二方向)。液體透鏡元件2的配置圖3為液體透鏡元件2 的分解透視圖。液體透鏡元件2是能夠基于電潤(rùn)濕效應(yīng)展示光學(xué)特性的透鏡元件。液體透鏡元 件2具有第一基板10 (第一主體；基板)、第二基板20 (第二主體)和第三基板30 (第三主 體)。液體透鏡元件2進(jìn)一步具有能夠在其中容納液體的液室40和容納在液室40中的第 一液體41和第二液體42。第一基板10是構(gòu)成入射光進(jìn)入液體透鏡元件2的路徑的透光基板。第一基板10 具有構(gòu)成每個(gè)液室40的表面的第一主表面部分14以及第二主表面15，第二主表面15與第 一主表面部分14為正背面關(guān)系。第一主表面部分14設(shè)置有能夠與第一液體41相接觸的 配線(在圖中沒(méi)有示出)。在第一基板10的縱向方向(X軸方向)上的一個(gè)端部設(shè)置端子 裝配部分12。將設(shè)置在第一主表面部分14上的配線與外部電源(在圖中沒(méi)有示出)相連 接的端子Ila裝配在端子裝配部分12上。在第一基板10的與具有端子裝配部分12的端 部相對(duì)的端部的兩個(gè)角處設(shè)置錐形部分13。如上所述，將液體透鏡元件2容納在夾具60中。這里，對(duì)于第一基板10，在第二主 表面部分15的外圍的區(qū)域15a(第一外圍部分；第一接合部分)是用于和夾具60相接合的 區(qū)域。附帶地，將稍后描述該接合。第二基板20是構(gòu)成光從液體透鏡元件2射出的路徑的透光基板。第二基板20具 有構(gòu)成每個(gè)液室40的表面的第一主表面部分22和第二主表面部分23，第二主表面部分23 與第一主表面部分22為正背面關(guān)系并構(gòu)成液體透鏡元件2的前表面?zhèn)?。在第二基?0的 與第一基板10的錐形部分13相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置錐形部分21。將第二基板20在Y軸方向 上的寬度設(shè)置為小于第一基板10在Y軸方向上的寬度。對(duì)于第二基板20，在第二主表面部分23的外圍的區(qū)域23a(第二外圍部分；第二 接合部分)是用于和夾具60相接合的區(qū)域。附帶地，將稍后描述該接合。這里，第一基板10和第二基板20可均由諸如玻璃、陶瓷、丙烯酸樹(shù)脂等的高透明 度的材料構(gòu)成。這使得可以減小入射光或者輸出光的亮度的傳輸損失。第一基板10和第 二基板20可基于光學(xué)特性分別形成平板形狀，或者形成為使主表面部分15和23在其表面 分別具有透鏡面。此外，可以沿著每個(gè)基板的外周緣設(shè)置肋結(jié)構(gòu)的框架(frame)以增加強(qiáng) 度。第三基板30夾在第一基板10和第二基板20之間，以在第一基板10和第二基板 20之間形成液室(將在后面進(jìn)行描述)。第三基板30具有與第一基板10相接觸的第一主表面部分31，和與第二基板20相 接觸的第二主表面部分32，第一和第二主表面部分31和32彼此為正背面關(guān)系。第三基板 30進(jìn)一步具有側(cè)壁33，其限定穿透其第一主表面部分31和第二主表面部分32的開(kāi)口 33a。 形成多個(gè)均具有例如矩形形狀的開(kāi)口 33a，并以陣列狀排列，S卩，彼此相互平行。在第三基板30的側(cè)壁33的表面上設(shè)置電極層34。在電極層34上設(shè)置絕緣層35。 電極層34由允許液體透鏡元件2和外部電源相連接的電極構(gòu)成。在外加電壓時(shí)絕緣層35 避免電極層34和第一液體41之間的電接觸。在第三基板30的第一主表面部分31設(shè)置環(huán)形的凹槽36，使其能夠包圍多個(gè)開(kāi)口33a。將環(huán)形彈性元件50容納在凹槽36中。彈性元件50是用于將第三基板30和第一基 板10密封為液密型的元件。沿著環(huán)形凹槽36的外圍設(shè)置基本上是環(huán)形的突出部分37。將 第一基板10進(jìn)行裝配以和構(gòu)成突出部分37的端部的表面相接觸。第三基板30的平面圖 基本上與第一基板10的平面圖相同。因此，將第一基板10裝配在第三基板30的突出部分 37的端部，從而第一基板10的側(cè)面與第三基板30的側(cè)面齊平。此外，突出部分37設(shè)置有 切口 37a以用于調(diào)整內(nèi)壓力。為第三基板30的第二主表面部分32設(shè)置用于限定凹槽的基本上是環(huán)形的突出部 分38。在Y軸方向上的寬度要小于第一基板10的第二基板20與由突出部分38所限定的 凹槽相接觸，并容納在該凹槽中。突出部分38在Z軸方向上的高度與第二基板20的厚度 相同。因此，當(dāng)將第二基板20容納在凹槽處，第二基板20的第二主表面部分23和突出部 分38的端部表面相互齊平。在第三基板30的縱向方向上位于一端的端部設(shè)置端子裝配部分39a。將電極層 34和外部電源相連接的端子lib裝配到端子裝配部分39a上。端子裝配部分39a設(shè)置有 能夠與在端子lib中形成的開(kāi)口相接合的接合部分39b。端子裝配部分39a設(shè)置在不會(huì)干 擾到第一基板10的端子裝配部分12的位置。在端子裝配部分39a上形成用于連接電極層 34的配線。對(duì)于第三基板30，在與具有端子裝配部分39a相對(duì)的端部的兩個(gè)角設(shè)置錐形部 分39。這里，第三基板30可以是通過(guò)澆鑄樹(shù)脂所構(gòu)成的基板。或者，作為選擇，將由諸如 金屬、玻璃、陶瓷等材料形成的基板用作第三基板30?；蛘?，進(jìn)一步，第三基板30可以由諸 如從通過(guò)澆鑄結(jié)合的一種或多種金屬部分、樹(shù)脂所獲得的多種材料構(gòu)成。彈性元件50由諸如彈性體、合成樹(shù)脂等的材料構(gòu)成。電極層34是由CVD (化學(xué)氣相沉積)或者其它方式所生成的聚對(duì)二甲苯(對(duì)苯二 甲樹(shù)脂)、無(wú)機(jī)材料等形成的防水薄膜。附帶地，第三基板30形成有多個(gè)相互平行或者按照陣列方式排列的開(kāi)口 33a，但 并不局限于該配置；例如，可僅使用單一開(kāi)口 33a。此外，開(kāi)口 33a的形狀不局限于在圖中 所示的矩形形狀；例如，該形狀可以是圓形、多邊形、環(huán)形等。第一基板10、第三基板30和第二基板20從光射入側(cè)向光射出側(cè)以該順序依次層 疊。更具體地說(shuō)，第一基板10與第三基板30的第一主表面部分31相接觸并裝配于其上， 在其間設(shè)置容納在凹槽36中的彈性元件50。另一方面，第二基板20與第三基板30的第二 主表面部分32的基本上是環(huán)形的突出部分38接觸并裝配于其上。因此，液室40由第一基 板10的第一主表面部分14、設(shè)置在第三基板30中的開(kāi)口 33a的側(cè)壁33和第二基板20的 第一主表面部分22所限定。在每個(gè)液室40中將第一液體41和第二液體42以相互分離的狀態(tài)進(jìn)行密封。第一液體41是具有導(dǎo)電性或極性的透明液體。例如，氯化鋰水溶液(3. 36wt%，絕 對(duì)折射率1. 34)可用作第一液體41?；蛘?，作為替代，純水、電解液、酒精、常溫融鹽和類似 物也可用作第一液體41。第二液體42是絕緣的、透明的非水液體，同時(shí)絕對(duì)折射率要高于第一液體41的絕 對(duì)折射率。能用作第二液體42的材料的實(shí)例包括碳?xì)浠衔铩⑹杷栌秃秃牧?。附?地，在下面的描述中，將第一液體41和第二液體42統(tǒng)稱為液體43。
由于第一液體41和第二液體42之間的界面張力、以及第一和第二液體41、42以 及絕緣層35之間的界面張力，在第一液體41和第二液體42之間的界面處形成具有彎曲表 面形狀的液_液界面44 (透鏡面)。當(dāng)光射入液體43中，由于第二液體42具有比第一液體 41大的絕對(duì)折射率的事實(shí)而產(chǎn)生的透鏡效應(yīng)，因此光在液_液界面44發(fā)生折射。這里，當(dāng)由外部電源給在第一基板10上形成的配線和電極層34施加電壓時(shí)，在第 一液體41和電極層34上會(huì)累積電荷。由于電荷的相互吸引，第一液體41和電極層34上 的絕緣層35之間的界面張力會(huì)發(fā)生變化，因此液_液界面44的形狀發(fā)生變化(電潤(rùn)濕效 應(yīng))。根據(jù)該液體透鏡元件2，由于第一液體41和第二液體42之間的絕對(duì)折射率的不同， 因此當(dāng)外加電壓時(shí)展現(xiàn)的光學(xué)特性與沒(méi)有外加電壓時(shí)展現(xiàn)的光學(xué)特性彼此不相同。更具體地說(shuō)，當(dāng)給電極層34外加電壓時(shí)，在絕緣層35的附近累積電荷，第一液體 對(duì)于絕緣層35的親合力增強(qiáng)。因此，液-液界面44相對(duì)于第二基板20凸起，從而可以匯 聚光線。夾具60的配置現(xiàn)在，將在下面描述容納如上配置的液體透鏡元件2的夾具60。圖4為夾具60的透視圖。如圖所示，夾具60具有主板61、側(cè)板62和突出部分63。夾具60可以由金屬、合 成樹(shù)脂或類似物形成。夾具60可以通過(guò)沖壓將金屬片沖壓為預(yù)定的形狀并將沖壓片彎成 盒狀的形狀來(lái)形成。主板61是矩形環(huán)狀的平板狀元件，其外周在X軸方向和Y軸方向上與液體透鏡元 件2基本上相同。在主板61內(nèi)設(shè)置的開(kāi)口構(gòu)成通過(guò)液體透鏡元件2的光能夠通過(guò)的光通 過(guò)區(qū)域64。光通過(guò)區(qū)域64具有與第三基板30中的多個(gè)開(kāi)口 33a的總體形狀基本上相同的 形狀。主板61在Y軸方向上設(shè)有與光通過(guò)區(qū)域64相鄰的部分65。將裝配到第一基板 10的端子裝配部分12的端子11a和裝配到第三基板30的端子裝配部分39a的端子lib放 置到第二基板20上，部分65接受在第二基板20上所施加的壓力，從而支撐第二基板20。液體透鏡元件2的第二基板20的區(qū)域23a(第二外圍部分；第二接合部分)與主 板61的位于光通過(guò)區(qū)域64外圍的部分64a(第四接合部分)相接合。具體地說(shuō)，區(qū)域23a 是與部分64a相接觸的區(qū)域。側(cè)板62 (62a，62b，62c)(連接部分)具有設(shè)置在Z軸方向上從主板61的不包括部 分65的外圍邊緣突出的三個(gè)平板狀部分(62a，62b，62c)。側(cè)板62a和62b具有相同的矩形形狀，并設(shè)置在主板61的X軸方向上延伸的外圍 邊緣部分，彼此相互平行，從而彼此相互面對(duì)。側(cè)板62在Z軸方向上的長(zhǎng)度基本上與液體 透鏡元件2在Z軸方向(層疊方向)上的高度相同。設(shè)置在與主板61的表面方向(平面)垂直的Z軸方向上突出的側(cè)板62a和62b 的內(nèi)表面用作在將液體透鏡元件2容納在夾具60中時(shí)的引導(dǎo)面。將側(cè)板62c設(shè)置在主板61的縱向方向上與部分65相反的外圍部分處。側(cè)板62c 與側(cè)板62a和62b相鄰并且垂直，同時(shí)在空間上將側(cè)板62a和62b相互連接。突出部分63 (63a，63b，63c)與位于沿著主板61的光通過(guò)區(qū)域64的外周的部分 64a具有基本上相同的外周，并且放置在與主板61所放置的平面相平行的平面上。具體地 說(shuō)，將突出部分63設(shè)置為從與主板61相連續(xù)的端部相對(duì)的側(cè)板62的端部突出以和主板61相面對(duì)。突出部分63具有設(shè)置為在相互正交的方向上從側(cè)板62a、62b和62c的突出端部 突出的三個(gè)平板狀部分(63a，63b，63c)。將突出部分63a和63b設(shè)置為分別與側(cè)板62a和 62b相連接。突出部分63a和63b的突出端部在與主板61平行的平面上彼此相對(duì)，并且其 間具有空間。將突出部分63c設(shè)置為與側(cè)板62c相連接，并在X軸和Y軸所確定的平面上 與突出部分63a和63b相鄰。由突出部分63a、63b和63c的突出端部包圍的區(qū)域構(gòu)成通過(guò) 液體透鏡元件2的光能夠通過(guò)的光通過(guò)區(qū)域66。光通過(guò)區(qū)域66與由主板61中的開(kāi)口配置 的光通過(guò)區(qū)域64相對(duì)。液體透鏡元件2的第一基板10的區(qū)域15a(第一外圍部分；第一接合部分)與突 出部分63a、63b和63c (第三接合部分)相接合。具體地說(shuō)，區(qū)域15a是與突出部分63a、 63b和63c相接觸的區(qū)域。在Y軸方向上與突出部分63c相對(duì)的表面或側(cè)面是開(kāi)放端67。開(kāi)放端67用作在 將液體透鏡元件2放入夾具60時(shí)的插入端口。將液體透鏡元件2放入夾具60中如上所述，將液體透鏡元件2放入夾具60以得到液體透鏡設(shè)備1。這里，以如下方 式將液體透鏡元件2放入夾具60中。通過(guò)作為插入端口的開(kāi)放端67將液體透鏡元件2放入夾具60，并將液體透鏡元件 2沿X軸方向滑動(dòng)。在這種情況下，用這種方式將液體透鏡元件2放入夾具60， 從而將液體 透鏡元件2的設(shè)置有錐形部分13，21和29的部分作為插入的引導(dǎo)端。在這種情況下，對(duì)于 液體透鏡元件2的第二基板20，第二主表面部分23的外圍部分中的區(qū)域23a與夾具60的 主板61相接觸。此外，對(duì)于第一基板10，第二主表面部分15的外圍部分中的區(qū)域15a與突 出部分63相接觸。上面通過(guò)開(kāi)放端67插入到夾具60的液體透鏡元件2，進(jìn)一步由作為引導(dǎo)面的夾具 60的側(cè)板62a和62b的內(nèi)表面引導(dǎo)而在夾具60中的X軸方向上滑動(dòng)。當(dāng)液體透鏡元件2 的插入引導(dǎo)端與位于夾具60的X方向上的端部處的側(cè)板62c相鄰接時(shí)，滑動(dòng)停止。這里，液體透鏡元件2的第二基板20的第二主表面部分23的外圍部分中的區(qū)域 23a(第二外圍部分；第二接合部分)與位于夾具60的主板61的光通過(guò)區(qū)域64的外圍的 部分64a (第四接合部分)相接合。附帶地，第三基板30的突出部分38也與主板61的部 分64a相接合。此外，液體透鏡元件2的第一基板10的第二主表面部分15的外圍部分中的區(qū)域 15a與夾具60的突出部分63 (第三接合部分)相接合。這里，對(duì)設(shè)置在第一基板10和第三基板30之間的彈性元件50在基板10和30之 間進(jìn)行擠壓，并通過(guò)其排斥力將液室40以液密形式進(jìn)行封閉。同時(shí)，夾具60在彈性元件50 的排斥力的作用下，在Z軸方向上以擠壓或夾持的方式將液體透鏡元件2夾住。其結(jié)果是， 將液體透鏡元件2固定在夾具60上。這樣設(shè)置的液體透鏡設(shè)備1確保將液體透鏡元件2固定在夾具60上而不會(huì)從夾 具60中滑落。在該液體透鏡設(shè)備1中，液體透鏡元件2的第二基板20從夾具60的光通過(guò) 區(qū)域64露出，從而允許光通過(guò)第二基板20射入到容納在液體透鏡設(shè)備1中的液體43的 液-液界面44 (透鏡面)上。根據(jù)該實(shí)施方式中的液體透鏡設(shè)備1，僅通過(guò)單一的夾具60保持和固定液體透鏡 元件2。夾具60在其主板61處與液體透鏡元件2的第二基板20相接合，并在其突出部分63處與液體透鏡元件2的第一基板10相接合。這會(huì)導(dǎo)致當(dāng)在Z軸方向上以擠壓或夾持的方式夾住相互層疊的基板10、30和20 時(shí)，夾具60以從由相互相對(duì)的主板61、突出部分63、與主板61相連接的側(cè)板62和突出部 分63組成的四個(gè)側(cè)面包圍液體透鏡元件2的外圍表面的方式保持液體透鏡元件2。
根據(jù)上述配置，夾具60在Z軸方向上以?shī)A的方式夾住液體透鏡元件2，從而相比 于由多個(gè)夾具來(lái)保持液體透鏡元件2的前側(cè)和后側(cè)上的基板的配置，增強(qiáng)了液體透鏡設(shè)備 1的耐用性。此外，由于夾具60不直接與均由玻璃或類似物形成的第一基板10和第二基板20 接合，因此壓力局部集中到第一基板10和第二基板20的部分區(qū)域或者多個(gè)區(qū)域中的概率 很小。這就確保了第一基板10和第二基板20不會(huì)易于受到損壞，并且增強(qiáng)了液體透鏡設(shè) 備1的安全性。此外，根據(jù)本實(shí)施方式中的液體透鏡設(shè)備1，第一基板10和第二基板20在受到彈 性元件50的排斥力的同時(shí)被夾具60以擠壓或者夾的方式在夾住的狀態(tài)下進(jìn)行固定。盡管夾具60是單一元件，但是彈性元件50的排斥力能夠確保將液體透鏡元件2 固定在夾具60上。此外，彈性元件50是用于將液體43密封在液室40中的元件。因此，通過(guò)單一元 件來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)液體43的密封和對(duì)液體透鏡元件2的保持和固定，從而裝配工作極易于實(shí)現(xiàn)。 此外，由于不必準(zhǔn)備固定螺絲或類似物，因此能夠減少組件的數(shù)量，并降低成本。液體透鏡設(shè)備1的制造方法現(xiàn)在，將在下面描述液體透鏡設(shè)備1的制造方法。圖5為液體透鏡設(shè)備1的制造方法的流程圖。圖6 圖13為說(shuō)明在液體透鏡設(shè) 備1的制造方法中的制造步驟的示意圖。例如，通過(guò)對(duì)樹(shù)脂或類似材料進(jìn)行澆鑄，形成圖6所示的第三基板30 (步驟S101)。 這里，將第三基板30設(shè)置有限定多個(gè)穿透彼此為正背面關(guān)系的第一主表面部分31和第二 主表面部分32的開(kāi)口 33a的側(cè)壁33。第一主表面部分31形成有環(huán)形凹槽36從而包圍多 個(gè)開(kāi)口 33a。沿著環(huán)形凹槽36的外圍，設(shè)置具有用于調(diào)整內(nèi)壓力的切口 37a (如圖3所示) 的基本上是環(huán)形的突出部分37。第二主表面部分32設(shè)置有限定凹槽的基本上是環(huán)形的突 出部分38。如圖7所示，通過(guò)諸如濺射法、氣相沉積法和電鍍的方法，在側(cè)壁33的表面上形成 電極層34(步驟S102)。或者，作為替換，通過(guò)粘接電極片而形成電極層34。將電極層34 形成在至少用于與稍后進(jìn)行密封的液體43進(jìn)行接觸的區(qū)域就足夠了。此外，如果需要，通 過(guò)基于鋁、硅鋁合金、銀或者類似物的材料，在第二主表面部分32上形成反射膜以增強(qiáng)反 射率。反射膜和電極層34可整體形成。如圖8所示，第二基板20容納在第三基板30的第二主表面部分32上設(shè)置的基本 上為環(huán)形的突出部分38中，并與第三基板相接合(步驟S103)。更具體地說(shuō)，第二基板20 的第一主表面部分22通過(guò)電極層34與第三基板30的第二主表面部分32相接觸，并且第二 基板20的側(cè)面部分通過(guò)電極層34與在第二主表面部分32上設(shè)置的突出部分38相接觸。 在該條件下，第二基板20與第三基板30相連接。其結(jié)果是，能夠容納液體43的腔體48由 在第三基板30中設(shè)置的開(kāi)口 33a的側(cè)壁33和第二基板20的第一主表面部分22所限定。
附帶地，通過(guò)諸如粘接、擴(kuò)散接合、超聲融合或者熱壓接合的無(wú)液體泄漏概率的方 法來(lái)執(zhí)行接合是足夠的。或者，作為替代，還可采用通過(guò)彈性元件(在圖中沒(méi)有示出)填塞、 擰緊等類似方法，以將第二基板20機(jī)械固定在第三基板30上。此外，可通過(guò)澆鑄透明樹(shù)脂 以整體形成第三基板30和第二基板20。如圖9所示，在通過(guò)CVD或者類似方法在相互接合的第三基板30和第二基板20 上形成具有防水性的絕緣層35 (步驟S104)。絕緣層35形成在裝配的整個(gè)表面上，不包括 第二基板20的第二主表面部分23。如圖10所示，將相互接合并在其上設(shè)置有絕緣層35的第三基板30和第二基板20 浸入到放置在容器47中的第一液體41中，并裝配在放置在容器47中的夾子45b上，其中 腔體48充滿第一液體41 (步驟S105)。作為夾子45b，可使用在Z軸方向上具有彈性的夾子。如圖11所示，將預(yù)期量的第二液體42注入到每個(gè)充滿第一液體41的腔體48中 (步驟S106)。這里，如上所述，由于絕緣層35具有防水性，第二液體42對(duì)于絕緣層35的 親合力要高于第一液體41對(duì)于絕緣層35的親合力。因此，根據(jù)絕緣層35的防水性，第二 液體42在腔體48的壁面上散布并將其潤(rùn)濕。隨后，將彈性元件50和第一基板10放置在第三基板30上。更具體地說(shuō)，將彈性 元件50容納在設(shè)置在第三基板30的第一主表面部分31中的環(huán)形槽36中，并且將第一基 板10裝配在彈性元件50上。如圖12A所示，將夾子45a以和夾子45b相對(duì)的方式放置在第一基板10上。如同 夾子45b，夾子45a也在Z軸方向上具有彈性。通過(guò)夾子45a和45b，將第一基板10在壓力 下進(jìn)行固定，同時(shí)擠壓彈性元件50。這里，通過(guò)以期望的程度擠壓彈性元件50來(lái)調(diào)節(jié)液室 40的密封性能。在這種情況下，將液體排出管(在圖中沒(méi)有示出)插入到第三基板30的切口 37a 中。通過(guò)使用液體排出管來(lái)調(diào)節(jié)密封在每個(gè)液室40中的第一液體41的量，從而調(diào)節(jié)液室 40中的內(nèi)壓力(步驟S107)。當(dāng)液室40中的內(nèi)壓力達(dá)到期望值時(shí)拔出液體排出管，從而得 到具有期望的透鏡特性的液體透鏡元件2。如圖12B所示，在第一基板10被夾子45a和45b擠壓的條件下，將夾具60附著 于液體透鏡元件2 (步驟S108)。具體地說(shuō)，將夾具60適配于液體透鏡元件2上，其中通過(guò) 夾子45a和45b將液體透鏡元件2固定為期望的厚度，并且?jiàn)A具60從開(kāi)放端67開(kāi)始，在X 軸方向上滑動(dòng)。在這種情況下，夾具60的主板61和開(kāi)放端67側(cè)上的突出部分63a和63b 的端部分別與夾子45a和45b相鄰接。通過(guò)利用后者的彈性，夾具60的主板61和突出部 分63a和63b在Z軸方向上推開(kāi)夾子45a和45b。其結(jié)果是，夾具60的主板61進(jìn)入到夾 子45b和第二基板20之間的空隙中。相似的，夾具60的突出部分63a和63b也進(jìn)入到夾 子45a和第一基板10之間的空隙中。因此，在彈性元件50的排斥力作用下，主板61被壓 到第二基板20處，突出部分63被壓到第一基板10處。從而得到液體透鏡設(shè)備1，其中確保 將液體透鏡元件2固定在夾具60上，而不會(huì)從夾具60上滑落。其結(jié)果是，能夠?qū)⒁后w透鏡元件2容納在夾具60中，并保持在壓力下固定并由夾 子45a和45b調(diào)整的液體透鏡元件2的內(nèi)壓力和厚度，從而，能夠獲得具有期望的透鏡特性 的液體透鏡設(shè)備1。
最后，從獲得的液體透鏡設(shè)備1上移除夾子45a和45b，將液體透鏡設(shè)備1從容器 47中取出并清洗。附帶地，在本實(shí)施方式中使用的夾子45a和45b在Z軸方向上具有彈性，該配置不 是限制性的。例如，當(dāng)使用球形夾子時(shí)，夾子與液體透鏡元件2的接觸區(qū)域小，從而能夠抑 止夾子和夾具60之間的干擾，這自然地具有優(yōu)勢(shì)。代替上述的制造方法的順序，在將液體透鏡元件2放到夾具60中之后，可將液體 透鏡元件2在被夾子45a和45b擠壓的狀態(tài)下從容器47中取出并清洗，這樣也能得到液體 透鏡設(shè)備1。根據(jù)本實(shí)施方式中的制造液體透鏡設(shè)備1的方法，在步驟S107中通過(guò)夾子45將 彈性元件50壓成期望的程度，從而調(diào)整液室40的密封性能。同時(shí)，通過(guò)使用液體排出管來(lái) 調(diào)整密封在液室40中的第一液體41的量，從而調(diào)整液室40中的內(nèi)壓力。根據(jù)該制造方法，在控制液體43的密封性能的同時(shí)能夠調(diào)整液室40中的內(nèi)壓力。 因此，可以在保持期望的內(nèi)壓力的同時(shí)實(shí)現(xiàn)良好的密封性能。此外，在容器47中執(zhí)行對(duì)內(nèi)壓力的調(diào)整，在夾具60以擠壓或夾持的方式夾住液體 透鏡元件2之前不需將液體透鏡元件2從容器47中取出。這就降低了對(duì)液體43進(jìn)行密封 的操作受到容器47內(nèi)外的溫度變化、外部壓力變化或類似情況的影響的概率。因此，這些 周圍條件的變化所引起的液室40中內(nèi)壓力變化的風(fēng)險(xiǎn)就很小。從而，可以降低液體43的 密封性能的劣化。根據(jù)本實(shí)施方式中的制造液體透鏡設(shè)備1的方法，在步驟S108中利用夾子的彈性 在Z軸方向上推開(kāi)夾子45a和45b。其結(jié)果是，夾具60進(jìn)入到夾子45a，45b和液體透鏡元 件2之間的間隙中。這就確保了在彈性元件50的排斥力作用下，主板61壓住第二基板20， 突出部分63壓住第一基板10。根據(jù)該制造方法，可以將液體透鏡元件2包含在夾具60中，并保持通過(guò)夾子45a 和45b的擠壓和固定來(lái)調(diào)整的液體透鏡元件2的內(nèi)壓力和厚度。根據(jù)該制造方法，進(jìn)而，通過(guò)夾具60在彈性元件50的排斥力的作用下來(lái)固定液體 透鏡元件2。同時(shí)，確保將液體43密封在液體透鏡元件2的液室40中。從而，通過(guò)將液體透鏡元件2插入夾具60來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)液體透鏡元件2的保持和固 定。因此，不必使用螺絲或者類似物，方便了裝配操作。變形例用于將液體透鏡元件2固定到夾具60中的配置并不局限于上述的配置。例如，液 體透鏡元件2和夾具60可以下列方式形成。例如，可以在期望的位置給夾具60的側(cè)板62a和62b設(shè)置切口，并在第三基板30 的對(duì)應(yīng)于切口的部分設(shè)置能夠與切口接合的鎖元件。每個(gè)鎖元件具有傾角，從而在液體透 鏡元件2的插入方向上觀察到的截面面積沿著插入方向逐漸增加。液體透鏡元件2的第三 基板30的鎖元件與夾具60的切口相接合，從而限制液體透鏡元件2從夾具60中滑落。附 帶地，優(yōu)選地將夾具60中的切口設(shè)置為相對(duì)于第三基板30的鎖元件有期望的間距，從而在 接合時(shí)壓力不會(huì)局部施加到液體透鏡元件2上，彈性元件50的排斥力能夠顯現(xiàn)出來(lái)?；蛘?，如圖13中所示的夾具60a，將用于連接突出部分63a和63b的突出部分63d 設(shè)置在與設(shè)置突出部分63c的端部在縱向方向上相對(duì)的另一端部上。
根據(jù)該配置，突出部分63整體是環(huán)形的形狀。因此，夾具60a表現(xiàn)出增強(qiáng)的耐用 性，并且液體透鏡設(shè)備1在干擾的影響下也不易于發(fā)生變形或者其它變化。或者，如圖14中的夾具60b所示，突出部分63僅由縱向上的突出部分63a和63b 構(gòu)成，而省略了上述的位于縱向方向上的端部的突出部分63c。根據(jù)該配置，由于省略了突出部分63c，因此避免了在液體透鏡元件2滑動(dòng)插入夾 具60時(shí)，突出部分63c與夾子45a或者液體透鏡元件2之間的干擾。因此，能夠提高第一 基板10的可裝配性?；蛘?，如圖15中的夾具60c所示，突出部分63僅由突出部分63a和63b構(gòu)成，并 且進(jìn)一步，主板61僅由分別與突出部分63a和63b相對(duì)的部分構(gòu)成，而不形成為環(huán)形的形 狀。在三個(gè)軸方向上相對(duì)于夾具60c放置液體透鏡元件2時(shí)，該夾具60c由用于確保將液 體透鏡元件2滑動(dòng)插入夾具60c能夠?qū)崿F(xiàn)的必要的部分構(gòu)成。因此，根據(jù)該夾具60c，能夠?qū)崿F(xiàn)在不降低液體透鏡元件2的保持性能的情況下減 少重量。此外，當(dāng)將液體透鏡元件2裝配到夾具60c時(shí)，在被夾子45a和45b擠壓的狀態(tài)下， 能夠抑止夾子45a、45b和夾具60c之間的干擾。第二實(shí)施方式在該實(shí)施方式中，將描述作為光學(xué)設(shè)備實(shí)例的照明器。在下面的描述中，將采用上面使用的相同的附圖標(biāo)記來(lái)表示相應(yīng)于上述第一實(shí)施 方式的光學(xué)設(shè)備中的相同元件和功能或類似物，并且將簡(jiǎn)化或者省略對(duì)它們的描述；因此， 下面的描述將以該實(shí)施方式與上述第一實(shí)施方式的差別為重點(diǎn)。照明器3的配置圖16為根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的照明器3的透視圖。圖17為照明器3沿著 圖16的B-B線的截面圖。圖18為照明器3的分解透視圖。如這些圖所示，照明器3具有液體透鏡元件2、光源單元70、用于保持光源單元70 的保持器80和夾具160。照明器3是通過(guò)夾具160來(lái)保持和固定液體透鏡元件2以及保持 器80，并將光源單元70容納在保持器80中而得到的設(shè)備。液體透鏡元件2與上述實(shí)施方式中的液體透鏡元件2是相同的透鏡元件。光源單元70具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中由殼體73整體保持和固定光源71和聚光元件 72。雖然這里使用諸如氙氣燈的線光源作為光源71，但是也可使用諸如LED(發(fā)光二 極管)的點(diǎn)光源(發(fā)光元件)。在光源71的兩個(gè)末端部分分別設(shè)置端子74，撓性基板75 與端子74相連接。附帶地，撓性基板75還與用于在聚光元件72上施加觸發(fā)電壓的端子79 相連接，并且與裝配到液體透鏡元件2上的端子11a和lib相連接。聚光元件72由金屬片或類似物組成，并將其內(nèi)表面拋光成鏡面，將光源71所發(fā)射 的光反射到液體透鏡元件2的光學(xué)軸的方向上(Z軸方向)以向開(kāi)放端匯聚。例如，聚光元 件72具有彼此相對(duì)的兩個(gè)拋物面部分76，在這兩個(gè)拋物面部分76的內(nèi)側(cè)放置光源71，并 且這兩個(gè)拋物面部分76在Y-Z平面上的一個(gè)方向上以光源71為中心、以拋物線的形狀延 伸以在其端部區(qū)域形成開(kāi)放端。另外，還可使用諸如光導(dǎo)向器的光學(xué)元件來(lái)代替聚光元件 72，在光導(dǎo)向器中，光在透明主體和空氣層之間的界面上反復(fù)全反射下在透明主體內(nèi)傳播。殼體73整體保持并固定光源71和聚光元件72，從而聚光元件72能夠匯聚光源71所發(fā)出的光，從而能夠?qū)膺M(jìn)行反射和匯聚。分別給殼體73的一對(duì)相互相對(duì)的外壁設(shè)置 固定元件77。每個(gè)固定元件77形成有這樣的傾角，其從聚光元件72的開(kāi)放端朝向光源71 的方向上觀察到的截面區(qū)域沿著方向逐漸增加。進(jìn)而，殼體73設(shè)置有用于引出用于在聚光 元件72上施加觸發(fā)電壓的端子79的開(kāi)口 78。通過(guò)由殼體73整體保持和固定光源71和聚 光元件72，以得到光源單元70。通過(guò)夾具160將保持器80 (第一主體)和液體透鏡元件2保持和固定在一起。保 持器80具有以下配置，并以可拆卸的方式保持光源單元70。保持器80具有中空的第一部分，其中第一部分在形狀上基本上是例如矩形的平 行六面體，并且在基本上為矩形的平行六面體形狀的相對(duì)的兩側(cè)能夠打開(kāi)。對(duì)于保持器80 的相互相對(duì)的開(kāi)口端，一個(gè)用于在其中放置聚光元件72的開(kāi)口端，另一個(gè)在裝配光源單元 70時(shí)使用。保持器80的第一部分81相對(duì)的一對(duì)縱向延伸的側(cè)壁分別配置有切口 86，殼體 73的鎖元件77能夠與之接合。利用與切口 86接合的鎖元件77，能夠?qū)⒐庠磫卧?0安全 地固定在保持器80的第一部分81上，而不會(huì)因疏忽而滑落。將第二部分82設(shè)置在第一部分81的放置聚光元件72的開(kāi)口端的端部。第二部 分82是在將保持器80固定在液體透鏡元件2上時(shí)，在一側(cè)構(gòu)成用于與液體透鏡元件2的 第一基板10相接觸的接觸面的部分。第二部分82與第一基板10的主表面部分14和15 的形狀相同。具體地說(shuō)，第二部分82設(shè)置有對(duì)應(yīng)于第一基板10的錐形部分13的錐形部分 84。第二部分82形成為環(huán)形的形狀，并在其中設(shè)有開(kāi)口，并且開(kāi)口構(gòu)成由光源發(fā)出的光以 及被聚光元件72所匯聚的光能夠通過(guò)的光通過(guò)區(qū)域83。對(duì)于第二部分82，面對(duì)液體透鏡 元件2 —側(cè)的表面設(shè)置有環(huán)形凹槽87，從而包圍光通過(guò)區(qū)域83。環(huán)形的彈性元件51容納 在凹槽87中。將對(duì)應(yīng)于第一基板10的端子裝配部分12的端子裝配部分89設(shè)置在第一部分81 的與第二部分82的錐形部分84的相對(duì)的端部。對(duì)于第二部分82，在其與設(shè)置凹槽87的表 面為正反面關(guān)系的表面上設(shè)置鎖元件88。鎖元件88用于將保持器80固定到夾具160。鎖 元件88從第二部分82突出，并形成有這樣的傾角，從而在朝向端子裝配部分89的方向上 觀察到的截面區(qū)域沿著該方向逐漸增加。夾具160是用于保持和固定液體透鏡元件2和保持器80的元件。相比于上述實(shí)施方式的夾具60，夾具160在側(cè)板162的寬度上略有增大，同時(shí)夾具 160在突出部分163的預(yù)定位置中設(shè)有切口 167。更具體地說(shuō)，夾具160的側(cè)板162的寬度 大于夾具60的側(cè)板的寬度的量對(duì)應(yīng)于保持器80的第二部分82的厚度。此外，夾具160的 突出部分163中設(shè)置的切口 167能夠與保持器80的第二部分82處設(shè)置的鎖元件88相接
1=1 o殼體73、保持器80和夾具160可由金屬、合成樹(shù)脂或類似物形成。如上所述，照明器3是通過(guò)由夾具160保持和固定液體透鏡元件2和保持器80，并 將光源單元70保持在保持器80中而獲得的。這里，以下列方式容納液體透鏡元件2和保 持器80。通過(guò)夾具160的作為插入端口的開(kāi)口端將液體透鏡元件2和保持器80插入夾具 160中，并在X軸方向上滑動(dòng)。在這種情況下，以這種方式將液體透鏡元件2和保持器80插 入到夾具160中，從而設(shè)有錐形部分13、21、29和84的部分作為插入的引導(dǎo)端。在這種情況下，對(duì)于液體透鏡元件2的第二基板20，第二主表面部分23的外圍部分中的區(qū)域23a與 夾具160的主板161相接觸。此外，對(duì)于保持器80的第二部分82，其與第一基板10相接觸 的接觸表面為正背面關(guān)系的區(qū)域與夾具160的突出部分163相接觸。從而液體透鏡元件2和保持器80插入夾具160并進(jìn)一步在夾具160的X軸方向 上滑動(dòng)，同時(shí)由作為引導(dǎo)面的夾具160的側(cè)板162a和162b的內(nèi)側(cè)表面對(duì)液體透鏡元件2 和保持器8 0進(jìn)行引導(dǎo)。當(dāng)液體透鏡元件2和保持器80插入時(shí)引導(dǎo)端與位于夾具160的X 軸方向上的端部的側(cè)板162c相鄰接，結(jié)束滑動(dòng)。這里，液體透鏡元件2的第二基板20的第二主表面部分23的外圍部分中的區(qū)域 23a(第二外圍部分；第二接合部分)與位于夾具160的主板161中的光通過(guò)區(qū)域164外圍 的部分164a(第四接合部分)相接合。附帶地，第三基板30的突出部分38也與主板161 的部分164a相接合。此外，其和保持器80的第二部分82的與第一基板10相接觸的接觸表面呈正背面 關(guān)系的區(qū)域(第一外圍部分；第一接合部分)與夾具160的突出部分163 (第三接合部分) 相接合。 這里，將設(shè)置在第一基板10和第三基板30之間的環(huán)形彈性元件50在第一基板10 和第三基板30之間受到擠壓，并通過(guò)排斥力密封液室40。同時(shí)，夾具160通過(guò)利用彈性元 件50的排斥力，在Z軸方向上以擠壓或夾持的方式夾住液體透鏡元件2和保持器80。此外，將設(shè)置在保持器80和第一基板10之間的環(huán)形彈性元件51在保持器80和 第一基板10之間受到擠壓。在環(huán)形彈性元件51的排斥力的作用下，液體透鏡元件2的第 二基板20壓住夾具160的主板161，同時(shí)保持器80的第二部分82壓住夾具160的突出部 分163。其結(jié)果是，將液體透鏡元件2和保持器80固定在夾具160上。由此，在所獲得的照明器3中，將液體透鏡元件2和保持器80安全地固定在夾具 160上，而不會(huì)從夾具160中滑落。在該照明器3中，液體透鏡元件2的第二基板20從夾具160的光通過(guò)區(qū)域164露 出，從而允許光通過(guò)第二基板20射入到容納在液體透鏡設(shè)備1中的液體43的液-液界面 44(透鏡面)上。此外，由保持器80所保持的光源單元70的光源71通過(guò)光通過(guò)區(qū)域83與 液體透鏡元件2相面對(duì)。這就確保了由光源71發(fā)射并由聚光元件72所匯聚的光能夠進(jìn)入 液體透鏡元件2。根據(jù)本實(shí)施方式的照明器3，僅由單一的夾具160來(lái)保持和固定液體透鏡元件2和 保持器80。夾具160與液體透鏡元件2在其主板161處相接合，并與保持器80在其突出部 分163處相接合。從而，減少了組件的總數(shù)量。此外，夾具160以從四側(cè)包圍的方式保持液體透鏡元件2和保持器80 (以相互面 對(duì)的方式放置)，并在Z軸方向上以擠壓或夾持的方式將液體透鏡元件2和保持器80夾住。根據(jù)上述的配置，夾具160在Z軸方向上以擠壓或夾持的方式將液體透鏡元件2 和保持器80夾住，從而相比于由多個(gè)夾具保持光學(xué)設(shè)備3的配置，增強(qiáng)了光學(xué)設(shè)備的耐用 性。此外，夾具160不直接與第一基板10和第二基板20相接合，其中第一基板10和第二 基板20均由玻璃或類似物形成，從而限制了將局部壓力集中到第一基板10和第二基板20 的一個(gè)或幾個(gè)區(qū)域中。因此，第一基板10和第二基板20不易于損壞，增強(qiáng)了照明器3的安 全性。
根據(jù)本實(shí)施方式中的照明器3，由夾具160在彈性元件51的排斥力的作用下，以擠 壓或夾持的方式將液體透鏡元件2和保持器80夾住以進(jìn)行固定。盡管夾具160是單一元件，但是通過(guò)彈性元件51的排斥力，能夠確保通過(guò)夾具160 固定液體透鏡元件2和保持器80。制造照明器3的方法現(xiàn)在，將在下面描述制造照明器3的方法。通過(guò)執(zhí)行上面第一實(shí)施方式中描述的步驟S101 S107來(lái)獲得液體透鏡元件2。液體透鏡元件2和保持器80相互接合，從而第一基板10和保持器80的第二部分 82的接觸表面相互面對(duì)，并將由此得到的組合從夾具160的開(kāi)口側(cè)沿著X軸方向插入到夾 具160中。在這種情況下，用這種方式將液體透鏡元件2和保持器80插入到夾具160中， 設(shè)有錐形部分13、21、29和84的部分作為插入方向的引導(dǎo)端。這里，液體透鏡元件2的第 二基板20的第二主表面部分23與夾具160的主板161相接觸，同時(shí)保持器80的第二部分 82與夾具160的突出部分163相接觸。
插入到夾具160中的液體透鏡元件2和保持器80由夾具160的側(cè)板162a和162b 的內(nèi)表面(引導(dǎo)面)引導(dǎo)，從而作進(jìn)一步滑動(dòng)。設(shè)置在突出部分163中的切口 167穿過(guò)保 持器80的鎖元件88，以與鎖元件88相接合，從而結(jié)束滑動(dòng)。在這種情況下，設(shè)有錐形部分 13、21、29和84的液體透鏡元件2和保持器80的這些部分在側(cè)板162c上相鄰接。這些錐 形部分13、21、29和84位于夾具160的側(cè)板162相互連接的部分。因此，包含在夾具160 中的液體透鏡元件2和保持器80的外部的外圍表面與夾具160內(nèi)部的外圍表面相接觸，從 而在夾具160的側(cè)板162相互連接的部分的內(nèi)側(cè)表面與液體透鏡元件2和保持器80的端 部之間沒(méi)有任何干擾。當(dāng)在夾具160中容納液體透鏡元件2和保持器80時(shí)，彈性元件50表現(xiàn)出輕微的 排斥力。在排斥力的作用下，第一基板10壓住保持器80。相似地，彈性元件51表現(xiàn)出輕 微的排斥力。在排斥力的作用下，保持器80壓住夾具160的突出部分163。在這些排斥力 的作用下，第二基板20也壓住夾具160的主板161。這確保了液體透鏡元件2和保持器80 壓住夾具160，從而牢固地固定，而不會(huì)從夾具160中滑落。因此，當(dāng)在保持器80中容納通過(guò)由殼體73整體保持和固定光源71和聚光元件72 所得到的光源單元70時(shí)，便獲得了照明器3。根據(jù)本實(shí)施方式中的制造照明器3的方法，當(dāng)在夾具160中容納液體透鏡元件2 和保持器80時(shí)，彈性元件50和51表現(xiàn)出排斥力。在彈性元件50和51的排斥力的作用下， 液體透鏡元件2和保持器80壓住夾具160。根據(jù)該制造方法，在彈性元件50和51的排斥力的作用下，液體透鏡元件2和保持 器80固定在夾具160上，同時(shí)，可確信將液體43密封在液體透鏡元件2中的液室40中。其結(jié)果是，通過(guò)單一的處理能實(shí)現(xiàn)保持和固定液體透鏡元件2和保持器80的操作 及密封液體43的操作，從而簡(jiǎn)化了裝配工作。此外，由于不使用螺絲或類似物進(jìn)行固定，因 此裝配操作極易于執(zhí)行。變形例將液體透鏡元件2和保持器80固定在夾具160的配置不局限于上述的配置。圖19為作為照明器3的變形的照明器3a的透視圖。
如圖所示，照明器3a是通過(guò)對(duì)照明器3的保持器80和夾具160進(jìn)行變形而獲得 的照明器。圖20為圖19所示的照明器3a的部分放大透視圖。該圖示出了夾具260的接合部分263和保持器180的接合部分185之間的接合。 為了便于理解，該圖示出了接合部分263和185沒(méi)有接合時(shí)的狀況。如圖所示，相比于上面描述的夾具160，照明器3a的夾具260沒(méi)有設(shè)置突出部分 163，并且側(cè)板262在基板的Z軸方向上的高度減小了。每個(gè)側(cè)板262在其端部沿著X軸方 向，以預(yù)定的間隔設(shè)有L形的接合部分263 (第三接合部分)。更具體地說(shuō)，接合部分263具有從側(cè)板262的端部連續(xù)突出的部分263a，以及從部 分263a的突出頂部平行于側(cè)板262延伸的部分263b。在第二部分182的側(cè)表面(第一外圍部分)為照明器3a的保持器180設(shè)置能夠 與接合部分263相接合的接合部分185 (第一接合部分)。接合部分185具有基本上與接合 部分263的形狀呈點(diǎn)對(duì)稱的L形。以預(yù)定的對(duì)應(yīng)于接合部分263的間隔的間隔放置接合部 分 185。更具體地說(shuō)，接合部分185具有插入由側(cè)板262的端部、部分263a和部分263b 所限定的凹槽區(qū)域C并與之接合的部分185a，；與部分185a的頂部相連續(xù)并與部分263b的 端部接觸和接合的部分185b。這里，在與插入方向平行的部分185a的表面區(qū)域185c (第二接合區(qū)域)處，接合 部分185與夾具260的側(cè)板262和部分263b的端部相接合。其結(jié)果是，將接合部分185放 置在相對(duì)于夾具260的Z軸方向上。此外，接合部分185在表面區(qū)域185d(第一接合區(qū)域)處與夾具260的部分263a 和263b緊密接合，其中部分185a和185b面對(duì)接合部分263。其結(jié)果是，將接合部分185放 置在相對(duì)于夾具260的X軸方向上。在照明器3a中，保持器180的接合部分185在X軸方向和Z軸方向上與夾具260 的接合部分263相接合，從而夾具260以擠壓或夾持的方式將液體透鏡元件2和保持器180夾住。以圖21所示的方式制造該照明器3a。首先，將液體透鏡元件2放置在夾具260中的預(yù)定位置處。接下來(lái)，保持器180沿著液體透鏡元件2的層疊方向落入夾具260中，從而每個(gè)接 合部分185位于夾具260的相鄰的接合部分263之間的區(qū)域中，其中在該區(qū)域中不設(shè)置接 合部分263。隨后，將保持器180在X軸方向上(沿著圖中空心箭頭的方向)滑動(dòng)以將每個(gè)接 合部分185的部分185a插入到由夾具260的側(cè)板262、部分263a和部分263b的端部所限 定的凹槽區(qū)域C中，其中接合部分185與夾具260的接合部分263在層疊方向和縱向方向 上相接合。其結(jié)果是，夾具260以擠壓或夾持的方式將液體透鏡元件2和保持器180夾住。根據(jù)具有上述配置的照明器3a，相比于上面描述的照明器3，滑動(dòng)距離縮短了。因 此，可以確保進(jìn)一步減小損壞液體透鏡元件2的第一基板10或類似物的風(fēng)險(xiǎn)，能夠增強(qiáng)照 明器3的安全性和耐用性，并且裝配操作易于執(zhí)行。電子裝置
圖22為作為包括照明器3的電子裝置的數(shù)碼相機(jī)90的透視圖。將作為閃光燈設(shè)備的照明器3放入數(shù)碼相機(jī)的殼體91中。如此設(shè)置照明器3以 致于構(gòu)成光射出側(cè)部分的第二基板20位于數(shù)碼相機(jī)90的前側(cè)。本發(fā)明的實(shí)施方式不局限于上述的實(shí)施方式，并可考慮其它不同的實(shí)施方式。
例如，在上述第二實(shí)施方式中，殼體73和保持器80為分立的元件，該配置不是限 制性的。例如，通過(guò)澆鑄樹(shù)脂或類似的方法，可以將殼體73和保持器80形成為一個(gè)整體。雖然將數(shù)碼相機(jī)作為電子裝置的實(shí)例描述，但這不是局限性的。電子裝置的其它 示例包括諸如移動(dòng)電話的各種電子應(yīng)用。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和其他因素，可以有多種修改、組合、 再組合和改進(jìn)，均應(yīng)包含在所附的權(quán)利要求或其等同物的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種光學(xué)設(shè)備，包括透光的第一主體，其具有一對(duì)與第一方向平行的第一外圍部分，和設(shè)置在所述第一外圍部分中的第一接合部分，并且所述第一主體構(gòu)成在光射入側(cè)的部分；透光的第二主體，其具有與所述第一方向平行的第二外圍部分，和設(shè)置在所述第二外圍部分中的第二接合部分，并且所述第二主體構(gòu)成在光射出側(cè)的部分；第三主體，其在與所述第一方向正交的第二方向上在所述第一主體和所述第二主體之間層疊，并且限定在所述第一主體和所述第二主體之間的液室；透鏡面，其由多種折射率不同并密封在所述液室的內(nèi)部中的液體之間的界面所形成，并且可電變形；和夾具，其具有用于和所述第一接合部分相接合的第三接合部分，用于和所述第二接合部分相接合的第四接合部分，和用于將所述第三接合部分和所述第四接合部分互連的連接部分，所述連接部分具有用于將所述第一接合部分和所述第二接合部分引導(dǎo)到與所述第三接合部分和所述第四接合部分相接合的位置的引導(dǎo)面，并且所述夾具通過(guò)所述第三接合部分和所述第四接合部分在所述第二方向上夾住相互層疊的所述第一主體、所述第二主體和所述第三主體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)設(shè)備， 其中，所述第一主體具有構(gòu)成所述液室的壁面的基板，和 能夠容納光源的保持器；并且 所述第一外圍部分設(shè)置在所述保持器中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)設(shè)備， 其中，所述第一接合部分具有用于在所述第一方向上與所述第三接合部分相接合的第一接合區(qū)域，和 用于在所述第二方向上與所述第三接合部分相接合的第二接合區(qū)域；并且 所述第一接合部分和所述第三接合部分設(shè)置在所述第一方向以及所述第二方向上。
4 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)設(shè)備， 其中，所述保持器具有用于和所述基板接觸的接觸面；并且所述第一外圍部分被包括在與所述保持器的所述接觸面為正背面關(guān)系的面中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)設(shè)備，其中，所述第一主體是構(gòu)成所述液室的壁面的基板；以及所述第一外圍部分被包括在與所述基板的構(gòu)成所述液室的表面為正背面關(guān)系的面中。
6.一種制造光學(xué)設(shè)備的方法，包括以下步驟將透光的第一主體、透光的第二主體、以及第三主體進(jìn)行層疊，使得第三主體放置在所 述第一主體和所述第二主體之間，由此在所述第一主體和所述第二主體之間形成液室；將多種折射率不同的液體密封在所述液室中，從而在所述液體之間的界面處形成可電 變形的透鏡面；和將相互層疊的所述第一主體、所述第二主體和所述第三主體沿著與層疊方向正交的方 向插入到夾具中，由此通過(guò)所述夾具在所述層疊方向上夾住相互層疊的所述第一主體、所述第二主體和 所述第三主體。
7. 一種電子裝置，包括 殼體；和容納在所述殼體中的光學(xué)設(shè)備；其中，所述光學(xué)設(shè)備包括透光的第一主體，其具有一對(duì)與第一方向平行的第一外圍部分，和設(shè)置在所述第一外圍部分中的第一接合部分，并且所述第一主體構(gòu)成在光射入側(cè)的部分；透光的第二主體，其具有與所述第一方向平行的第二外圍部分，和設(shè)置在所述第二外圍部分中的第二接合部分，并且所述第二主體構(gòu)成在光射出側(cè)的部分；第三主體，其在與所述第一方向正交的第二方向上在所述第一主體和所述第二主體之 間層疊，并且限定處于所述第一主體和所述第二主體之間的液室；透鏡面，其由多種折射率不同并密封在所述液室的內(nèi)部中的液體之間的界面所形成， 并且可電變形；和 夾具，其具有用于和所述第一接合部分相接合的第三接合部分， 用于和所述第二接合部分相接合的第四接合部分，和用于將所述第三接合部分和所述第四接合部分互連的連接部分，所述連接部分具有用 于將所述第一接合部分和所述第二接合部分引導(dǎo)到與所述第三接合部分和所述第四接合 部分相接合的位置的引導(dǎo)面，并且所述夾具通過(guò)所述第三接合部分和所述第四接合部分在所述第二方向上夾住相互層 疊的所述第一主體、所述第二主體和所述第三主體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光學(xué)設(shè)備、電子裝置及制造光學(xué)設(shè)備的方法。其中，光學(xué)設(shè)備包括由構(gòu)成在光射入側(cè)的部分的透光的第一主體；由構(gòu)成在光射出側(cè)的部分的透光的第二主體；在第一主體和第二主體之間在與第一方向正交的第二方向上層疊、并限定在第一主體和第二主體之間的液室的第三主體；由多種折射率不同并密封在液室中的液體之間的界面所形成的、并且可產(chǎn)生電變形的透鏡面；以及通過(guò)第三接合部分和第四接合部分在第二方向上夾住相互層疊的第一主體、第二主體及第三主體的夾具。
文檔編號(hào)G02B3/12GK101872032SQ20101015220
公開(kāi)日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2010年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月23日
發(fā)明者吉田哲之, 島世正博, 石黑裕章, 高井雄一 申請(qǐng)人:索尼公司