[发明专利]液晶透镜、液晶透镜驱动方法、透镜单元、摄像机模块及胶囊型医疗设备

说明书

技术领域

本发明涉及能够通过电信号使焦距变化的液晶透镜及其驱动方法。此外，本发明涉及具备液晶透镜的透镜单元、摄像机模块及胶囊型医疗设备。

背景技术

液晶透镜被期待发挥能够对其焦距进行电控制这种特征，而应用到摄像机的自动对焦功能、光拾取装置等中。在以往的自动对焦功能中，利用使用音圈马达而使透镜的位置移动的方式，但通过使用能够使焦距变化的液晶透镜，能够取消机械式的可动部分，实现透镜单元的小型化、省电化。

液晶透镜例如在专利文献1、专利文献2中公开。这些文献所公开的液晶透镜为，使用同心圆状地形成图案的透明电极，从透镜的中心朝向外周形成施加电压的梯度。然后，通过使液晶分子的平均倾斜角变化，能够得到透镜的动作。

在使用了这种构造的情况下，将透镜的中心部的同心圆电极向外部引出，因此需要有损于旋转对称性的引出线的图案，不能够避免透镜的变形。此外，在透镜的通过光的部分会存在透明电极的微小图案，但由于透明电极的折射率与玻璃基板、液晶相比大到不能够忽略的程度，因此在图案端部产生光的散射、反射，会妨碍成像。此外，在上述文献中，需要细致地控制大量电极的电压，驱动电路变得复杂。

此外，在上述文献的其他例子中，在所形成图案的透明电极中流动电流，通过电阻的电压下降而形成对液晶施加的电压的梯度。在该情况下，虽然电压的控制简单，但是用于驱动的消耗电力变大。

近年，在组装于移动电话等中的小型摄像机模块中，附加了焦点调整功能、视角调整功能的制品被实用化。焦点调整功能、视角调整功能，例如，通过利用音圈马达等使透镜单元内部的一部分透镜空间地移动来实现。但是，在这种方式中，需要使透镜空间地移动的机构，因此难以小型化。

在医疗现场，进行使用了能够摄影立体图像的内窥镜的医疗行为。在此所使用的内窥镜，例如是使用了光纤的直管型内窥镜。此外，组装有小型摄像机模块的胶囊型医疗设备被实用化，被检者从口吞入胶囊型医疗设备，能够对小肠、大肠等消化器官进行摄影。并且，对消化器官的立体图像进行摄影的胶囊型医疗设备正在被研究以及开发，但还未被实用化。其理由之一为，在有限的空间中设置两个以上的小型摄像机模块的困难度非常高。

但是，通过将复眼化的透镜单元组装到胶囊型医疗设备中，由此能够得到立体图像的摄影所需要的具有视差的多个图像，通过这些图像能够生成观察部位的立体图像。通过对该立体图像进行观察，能够对患部的凹凸等的表面状态进行详细观察，期待能够进行高精度的检查以及治疗。

此外，通过从体外利用电磁感应方式等非接触电力传送来传输胶囊型医疗设备的驱动电力的内容正在被研究。此时，担心强力的电磁波对胶囊型医疗设备内部的元件类产生影响。特别是，胶囊型医疗设备中所组装的小型摄像机模块的音圈马达会受到强力的电磁波的磁场的影响而误动作。由此，焦点调整功能、视角调整功能不能够正确地起作用。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3047082号公报

专利文献2：日本特开2000-81600号公报

专利文献3：日本特开2001-095756号公报

专利文献4：日本特开2001-170002号公报

专利文献5：日本特开2004-248753号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明是鉴于上述情况而进行的，其目的在于提供一种液晶透镜及其驱动方法，其中，不需要电极用的复杂的微小图案的加工，并且能够减少消耗电力，并且成像性能优良。

此外，本发明的目的在于，提供一种液晶透镜，能够减少制造成本，并且能够减少焦点偏移导致的散焦。

此外，本发明的目的在于提供具有焦点调整功能或者视角调整功能并且能够更小型化的液晶透镜、透镜单元、摄像机模块以及胶囊型医疗设备。此外，本发明的目的在于提供能够生成立体图像并且能够更小型化的液晶透镜、透镜单元、摄像机模块以及胶囊型医疗设备。

用于解决课题的手段