CN102221716A

CN102221716A - 光学装置和壳体

Info

Publication number: CN102221716A
Application number: CN2011100885410A
Authority: CN
Inventors: 冲田裕之; 土屋美树; 高井雄一
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2010-04-16
Filing date: 2011-04-08
Publication date: 2011-10-19
Also published as: US8416504B2; US20110255175A1; JP2011227194A; KR20110115961A; TW201235690A

Abstract

本发明公开了一种光学装置和壳体。该光学装置包括：第一基板，其可透过入射光，第二基板，其可透过入射光，以及框架部件，其连接第一基板和第二基板。由第一基板、第二基板和框架部件包围的透镜室充满了构成液体透镜的第一液体和第二液体。由无机材料组成的区域和由有机材料组成的区域共同存在于第一基板的内表面和框架部件的内表面。由无机材料组成的第一绝缘层、由有机材料组成的粘附层和由有机材料组成的第二绝缘层依次堆叠在第一基板的内表面和框架部件的内表面。

Description

光学装置和壳体

技术领域

本发明涉及利用电润湿现象的光学装置，以及构成该光学装置的壳体。

背景技术

近年来，正在开发利用电润湿现象(电毛细管现象)的光学装置。“电润湿现象”指当在导电性液体和电极之间施加电压时，在电极表面和液体之间的固液界面处的能量发生变化，导致液体表面的形状变化的现象。

图6A和图6B是示出电润湿现象的原理的示图。例如，如图6A示意性示出，假设绝缘层102设置在电极101的表面上，电解质溶液的导电性液滴103放置在绝缘层102上。绝缘层102的表面已经过防水处理。如图6A所示，在没有施加电压的状态下，绝缘层102的表面和液滴103之间的相互作用能量较低，接触角θ_O较大。接触角θ_O被定义为绝缘层102的表面和液滴103的切线之间的角度，并取决于诸如液滴103的表面张力和绝缘层102的表面能量的物理特性。

另一方面，如图6B示意性示出，在电极101和液滴103之间施加电压的状态中，液滴的电解质离子集中在绝缘层102的表面附近，导致电荷二重层的带电量发生变化，这引起液滴103的表面张力的变化。这是电润湿现象，液滴103的接触角θ_V根据所施加的电压量而变化。即，在图6B中，接触角θ_V可根据以下Lippman-Young方程(A)表示为所施加的电压V的函数。

cos(θ_v)＝cos(θ_o)+(1/2)(ε_o·ε)/(γ_LG·t)×V² (A)

其中，ε_O是真空介电常数，ε是绝缘层相对介电常数，γ_LG是电解质溶液的表面张力，t是绝缘层的厚度。

如上所述，液滴103的表面形状(曲率)根据在电极101和液滴103之间施加的电压量V而变化。因此，当液滴103作为透镜元件时，可实现可电控制焦点位置(焦距)的光学元件。

已在开发使用这种光学元件的光学装置。例如，日本未审查专利申请公开No.2000-356708提出了频闪装置的透镜阵列。在透镜阵列中，封入设置在基板的表面上的防水膜上的阵列中的绝缘性液体的液滴和导电性液体以构成可变焦距透镜。在这种结构中，各个透镜形成在绝缘性液体和导电性液体之间的界面形状中。通过利用电润湿现象电控制每个透镜的形状以改变焦距。此外，日本未审查专利申请公开No.2002-162507公开由液体透镜构成的柱状透镜。

发明内容

通常，绝缘层102的基底不仅由电极101组成，还由塑料材料组成。即，由无机材料组成的区域和由有机材料组成的区域共同存在于绝缘层102的基底中。同时，从成膜性的观点来看，在许多情况中，绝缘层102由有机材料组成。然而，适于绝缘层102的有机材料通常对于由有机材料组成的区域具有较差的粘附性，并容易从基底中由有机材料组成的区域剥离，这是问题。

期望提供利用电润湿现象并包括对由无机材料组成的区域和由有机材料组成的区域共同存在的基底具有高粘附性的绝缘层的光学装置，并提供构成这种光学装置的壳体。

根据本发明的实施方式，提供了一种光学装置，包括(a)第一基板，其可透过入射光，(b)第二基板，其可透过入射光并与第一基板相对，(c)框架部件，其连接第一基板和第二基板。由第一基板、第二基板和框架部件包围的透镜室充满了构成液体透镜的第一液体和第二液体。由无机材料组成的区域和由有机材料组成的区域共同存在于面向透镜室的第一基板的内表面和框架部件的内表面。由无机材料组成的第一绝缘层、由有机材料组成的粘附层和由有机材料组成的第二绝缘层依次堆叠在面向透镜室的第一基板的内表面和框架部件的内表面。

根据本发明的另一实施方式，提供了包括基板和通过由有机材料组成的粘合剂层粘合至基板的框架部件的壳体。由无机材料组成的区域和由有机材料组成的区域共同存在于面向壳体内部的基板的内表面和框架部件的内表面。由无机材料组成的第一绝缘层、由有机材料组成的粘附层和由有机材料组成的第二绝缘层依次堆叠在面向壳体内部的基板的内表面和框架部件的内表面。

根据本发明的实施方式，在由无机材料组成的区域和由有机材料组成的区域共同存在于面向透镜室的基板的内表面和框架部件的内表面上，或在由无机材料组成的区域和由有机材料组成的区域共同存在于面向壳体内部的基板的内表面和框架部件的内表面上(下文中，可统称为“基底”)，堆叠由无机材料组成的第一绝缘层和由有机材料组成的粘附层，由有机材料组成的第二绝缘层设置在粘附层上。以这种方式，由对基底具有良好粘附性的无机材料组成的第一绝缘层形成在基底上，由在第一绝缘层上具有良好粘附效果的有机材料组成的粘附层在其第一绝缘层上形成，由在粘附层存在的情况下表现出良好粘附性的有机材料组成的第二绝缘层形成。因此，可获得对由无机材料组成的区域和有机材料组成的区域构成的基底具有高粘附性的第二绝缘层。

附图说明

图1A是图1B中的根据第一实施方式的光学装置沿线IA-IA截取的示意性截面图，图1B是图1A中的光学装置沿线IB-IB截取的示意性截面图，图1C是图1A中的光学装置沿线IC-IC截取的示意性截面图；

图2A和图2B均是图1A中的光学装置沿线IC-IC截取的并示出液体透镜的原理的示意性截面图；

图3A是图3B中的根据第一实施方式的壳体沿线IIIA-IIIA截取的示意性截面图，图3B是图3A中的壳体沿线IIIB-IIIB截取的示意性截面图，图3C是图3A中的壳体沿线IIIC-IIIC截取的示意性截面图；

图4是图5A中的构成根据第二实施方式的光学装置的透镜室沿线IV-IV截取的局部示意性截面图；

图5A是构成根据第二实施方式的光学装置的透镜室的示意性截面图，图5B是图4中的构成根据第二实施方式的变形例的光学装置的透镜室沿线V-V截取的示意性截面图；以及

图6A和6B是示出电毛细管现象的原理的示图。

具体实施方式

下面将参照附图描述本发明的实施方式。然而，应理解，本发明不限于这些实施方式，实施方式中的各种数值和材料仅用于示意性目的。将以下面的顺序进行描述：

1.根据本发明的实施方式的光学装置和壳体的总体描述

2.第一实施方式(光学装置和壳体)

3.第二实施方式(第一实施方式的变形例)和其他

[根据本发明的实施方式对光学装置和壳体的总体描述]

在根据本发明的实施方式的光学装置或壳体(下文中，可简单地统称为本发明的实施方式)中，构成第二绝缘层的有机材料的实例包括由以下结构式(1)至(5)所表示的基于对亚二甲苯基的聚合物。关于基于对亚二甲苯基的聚合物，使用高反应性单体气体，并且聚合作用发生在单体气体与粘附层接触的位置以形成膜。因此，可获得甚至在微观区域都无针孔的保形的(conformal)第二绝缘层。因此，基于对亚二甲苯基的聚合物是非常适合构成第二绝缘层的材料。构成第二绝缘层的有机材料的其他实例包括聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、酚醛树脂和尼龙树脂。这些材料在由有机材料组成的粘附层存在时表现出高粘附性。

在本发明的包括优选实施方式的实施方式中，构成第一绝缘层的无机材料的实例包括含SiO₂的SiO_x系材料、SiN、SiON、氧氟化硅(SiOF)、氧化铝(Al₂O₃)、二氧化钛(TiO₂)、氧化钽(Ta₂O₅)、氧化镁(MgO)、氧化铬(CrO_x)、氧化锆(ZrO₂)、氧化铌(Nb₂O₅)、氧化锡(SnO₂)、氧化钒(VO_x)、SiN_x、AlN、TiN、TaN、CrN、ZrN、NbN和VN。从获得第一绝缘层对基底的良好粘附性的观点来看，期望通过气相沉积法(诸如电子束气相沉积法或热丝气相沉积法)、或包括溅射的物理气相沉积法形成(沉积)第一绝缘层。

此外，在本发明的包括优选实施方式的实施方式中，构成粘附层的有机材料可以由硅烷偶联剂组成。在粘附层由硅烷偶联剂组成的情况下，可以使用各种涂布法和浸渍法形成粘附层。这种粘附层可增强由无机材料组成的第一绝缘层和由有机材料组成的第二绝缘层之间的粘附性。

此外，在本发明的包括优选实施方式的实施方式中，第一基板和框架部件通过由有机材料组成的粘合剂层相互粘合，粘合剂层可具有面向透镜室的部分。作为构成粘合剂层的有机材料，可适当地选择适于构成要粘合第一基板和框架部件的材料的有机材料。其实例包括环氧粘合剂、聚氨酯粘合剂、丙烯酸粘合剂和硅树脂粘合剂。

此外，在根据本发明包括优选实施方式的实施方式的光学装置中，由无机材料构成的第一电极可至少设置在框架部件的内表面的一部分上，第一电极构成由无机材料组成的区域，由无机材料组成的第二电极可设置在面向透镜室的第二基板的内表面的一部分上。第一电极也可至少设置在面向透镜室的第一基板的内表面的一部分上。在这种情况下，框架部件的内表面的剩余部分可构成由有机材料组成的区域。

根据使用区域和要求的特性，第一电极和第二电极可都是透明电极。构成透明电极的材料的实例包括导电金属氧化物，例如，包括ITO、Sn掺杂的In₂O₃、结晶ITO、无定形ITO和添加银的ITO的铟锡氧化物，氧化铟锌(IZO)，包括F掺杂的In₂O₃(IFO)的In₂O₃系材料，包括Sb掺杂的SnO₂(ATO)和F掺杂的SnO₂(FTO)的氧化锡系材料，包括ZnO、Al掺杂的ZnO、B掺杂的ZnO和Ga掺杂的ZnO的氧化锌系材料，Sb₂O₅系材料，In₄Sn₃O₁₂，InGaZnO，氧化钛(TiO₂)，尖晶石型氧化物和具有YbFe₂O₄结构的氧化物；金属；合金和半导体材料。可选地，第一电极和第二电极可都是由诸如金属或合金的无机材料组成的不透明电极。无机材料的具体实例包括金属，诸如铝(Al)、钨(W)、铌(Nb)、钽(Ta)、钼(Mo)、铬(Cr)、铜(Cu)、金(Au)、银(Ag)、钛(Ti)、镍(Ni)、钴(Co)、锆(Zr)、铁(Fe)、铂(Pt)和锌(Zn)；含有这些金属元素的合金(例如，MoW)或含有这些金属元素的化合物(例如，诸如TiN的氮化物，和诸如WSi₂、MoSi₂、TiSi₂和TaSi₂的硅化物)；诸如硅(Si)的半导体；诸如金刚石的碳薄膜。形成电极的方法的实例包括气相沉积法(诸如电子束气相沉积法或热丝气相沉积法)、溅射法、CVD、或结合蚀刻的离子电镀法；丝网印刷法；电镀法(电镀法或非电解电镀法)；分离法；激光消融法；溶胶凝胶法。

隔壁部件(分隔部件)可配置在透镜室中以将透镜室分成多个区域(部分)。

使用每个隔壁部件的底面延伸至第一基板且每个隔壁部件的顶面延伸至第二基板的配置。术语隔壁部件的“顶面”指面向第二基板的表面，术语隔壁部件的“底面”指面向第一基板的表面。这也适用于下面的描述。可选地，可以使用每个隔壁部件的底面延伸至第一基板且在隔壁部件的顶面和第二基板之间存在间隙的配置。可选地，可使用在每个隔壁部件的底面和第一基板之间存在间隙且隔壁部件的顶面延伸至第二基板的配置。可选地，可使用在每个隔壁部件的底面和第一基板之间存在间隙且在隔壁部件的顶面和第二基板之间存在间隙的配置。在这些配置中，可使用粘合剂等将隔壁部件固定至框架部件，或可一体形成隔壁部件和框架部件。

构成第一基板、第二基板和隔壁部件的材料可透过入射光。术语“可透过入射光”指入射光的光透过率为80％以上。构成第一基板、第二基板、框架部件和隔壁部件的材料的具体实例包括有机材料，诸如丙烯酸树脂、聚碳酸酯(PC)树脂、ABS树脂、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚芳酯(PAR)树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂、以及环烯烃聚合物(COP)树脂；和诸如玻璃的无机材料。构成各组件的材料可相同或不同。可使用光从第二基板入射并从第一基板出射，或者光从第一基板入射并从第二基板出射的配置。

在根据包括优选实施方式和配置的本发明的实施方式的光学装置中，优选地，第一液体和第二液体互不相溶且或互不混合，第一液体和第二液体的界面构成透镜表面。此外，优选地，第一液体具有绝缘性，第二液体具有导电性，并设置第一电极和第二电极，使得第二电极与第二液体接触，第一电极与第二液体绝缘。第一电极与第一液体和第二液体之间的界面接触，第二绝缘层介于其间。此外，优选地，位于第一液体和第二液体之间的界面处的第二绝缘层的至少一部分的表面经过防水处理。例如，可通过涂布氟系聚合物(诸如聚偏氟乙烯(PVDF)或聚四氟乙烯(PTFE))的方法执行防水处理。此外，可以选择防水的第二绝缘层。

在根据本发明实施方式中的光学装置中，具有导电性的液体的实例(或具有极性的液体；下文中，在某些情况下可统称为“导电性液体”)包括水、电解溶液(诸如氯化钾、氯化钠、氯化锂或硫酸钠的电解质的水溶液)、溶解这些电解质的三甘醇水溶液、具有小分子量的醇(诸如甲醇和乙醇)、极性液体(诸如室温熔盐(离子液体)和纯水)以及这些液体的混合物。诸如甲醇和乙醇的醇可用作提供导电性的水溶液或提供导电性的盐溶液。此外，具有绝缘性的液体(或非极性液体；下文中，在某些情况下可统称为“绝缘性液体”)的实例包括包含烃类材料(诸如正十烷、十二烷、十六烷或十一烷)、硅油和氟系材料的非极性溶剂。导电性液体和绝缘性液体优选地具有不同的折射率且互不混合而存在。此外，期望将导电性液体的密度和绝缘性液体的密度设置为尽可能相同。期望导电性液体和绝缘性可透过入射光，但在某些情况下可着色。

第一实施方式

本发明的第一实施方式涉及光学装置和壳体。根据第一实施方式的光学装置构成一种柱状液体透镜，柱状透镜具有凸透镜的功能。图1A是图1B中的根据第一实施方式的光学装置沿线IA-IA截取的示意性截面图。图1B是图1A中的光学装置沿线IB-IB截取的示意性截面图。图1C是图1A中的光学装置沿线IC-IC截取的示意性截面图。沿X-Z平面截取的液体透镜的截面形状为示意性形状，因此与实际形状不相同。图3A是图3B中的根据第一实施方式的壳体沿线IIIA-IIIA截取的示意性截面图。图3B是图3A中的壳体沿线IIIB-IIIB截取的示意性截面图。图3C是图3A中的壳体沿线IIIC-IIIC截取的示意性截面图。

根据第一实施方式的光学装置包括(a)第一基板11，其可透过入射光，(b)第二基板12，其可透过入射光且与第一基板11相对，(c)框架部件13，其连接第一基板11和第二基板12。由第一基板11、第二基板12和框架部件13包围的透镜室10充满了构成液体透镜的第一液体41和第二液体42。由无机材料组成的区域和由有机材料组成的区域共同存在于面向透镜室10的第一基板11的内表面和框架部件13的内表面。由无机材料组成的第一绝缘层31、由有机材料组成的粘附层32和由有机材料组成的第二绝缘层33依次堆叠在面向透镜室10的第一基板11的内表面和框架部件13的内表面。在附图中，在某些情况下，包括第一绝缘层31、粘附层32和第二绝缘层33的层叠结构由参考标号30表示，并在其中示为一层。图2B是层叠结构30的局部截面图。

根据本发明第一实施方式的壳体包括基板11和通过由有机材料组成的粘合剂层14粘合至基板11的框架部件13。由无机材料组成的区域和有机材料组成的区域共同存在于面向壳体内部的基板11的内表面和框架部件13的内表面。由无机材料组成的第一绝缘层31、由有机材料组成的粘附层32和由有机材料组成的第二绝缘层33依次堆叠在面向壳体内部的基板11的内表面和框架部件13的内表面。

在根据第一实施方式的光学装置中，由无机材料组成的第一电极21至少设置在框架部件13的内表面的一部分上，第一电极21构成由无机材料组成的区域，由无机材料组成的第二电极22设置在面向透镜室10的第二基板12的内表面的一部分上。在第一实施方式中，由无机材料组成的第一电极21设置在框架部件13的内表面的一部分上，框架部件13的内表面的剩余部分构成由有机材料组成的区域。透镜室(壳体)10具有矩形外形，并充满了将液体透镜构成为轴线朝向Y方向的柱状透镜的第一液体41和第二液体42。光从第一基板11入射并从第二基板12出射。

具体地，在第一实施方式中，构成第二绝缘层33的有机材料是由以上结构式(1)至(5)中任何一个所表示的基于对亚二甲苯基的聚合物。此外，构成第一绝缘层31的无机材料是SiO₂。此外，构成粘附层32的有机材料是硅烷偶联剂，具体为3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或3-氨丙基三乙氧基硅烷。第一基板11和框架部件13通过由有机材料(具体地，环氧树脂)组成的粘合剂层14相互粘合，且粘合剂层14具有面向透镜室(壳体)10的部分。此外，第二电极22由ITO组成，第一电极21由诸如金、铝、铜或银的金属组成。第一基板11、第二基板12和框架部件13由可透过入射光的塑料组成，具体为环烯烃聚合物(COP)树脂。

在第一实施方式或将要描述的第二实施方式中，第一液体41和第二液体42互不相溶且互不混合，第一液体41和第二液体42之间的界面构成透镜表面。第一液体41具有绝缘性，第二液体42具有导电性。第二电极22与第二液体42接触，第一电极21与第一液体41和第二液体42接触，第二绝缘层33介于其间。具有绝缘性的第一液体41由MomentivePerformance Materials Japan LLC(原GE Toshiba Silicone，Ltd.)制造的硅油TSF437组成，其密度为1.02g/cm³，折射率为1.49。同时，具有导电性的第二液体42由氯化锂水溶液组成，其密度为1.06g/cm³，折射率为1.34。至少位于第一液体41和第二液体42的界面处的第二绝缘层33部分具有防水性。

第一电极21与第二电极22被配置为通过连接部(未示出)连接至透镜控制单元，使得可施加期望的电压。在图1A至图1C所示的状态中，在第一电极21和第二电极22上没有施加电压。当将适当的电压施加至第一电极21和第二电极22时，由第一液体41和第二液体42之间的界面构成的透镜表面从图1C所示的透镜表面向下凸的状态改变为图2A所示的透镜表面向上凸的状态。透镜表面状态的改变取决于施加至电极21和22的电压(参考方程A)。在图2A所示的实例中，相同的电压施加至位于第一液体41和第二液体42两侧的第一电极21。因此，在透镜室中形成的液体透镜沿平面X-Z截取的截面形状关于透镜室10的法线方向上的中心轴对称。在不同的电压施加至位于两侧的第一电极21的情况下，在透镜室中形成的液体透镜沿平面X-Z截取的截面形状关于透镜室10的法线方向上的中心轴非对称。此外，在透镜室10中形成的透镜的光强度可根据第一电极21与第二电极22之间电位差而改变。当透镜显示其光强度时，在Y-Z平面上(或平行于Y-Z面的平面)的透镜的光强度基本为零，在X-Z平面上的透镜的光强度为有限值。根据上述第一实施方式的光学装置的基本操作与根据将要描述的第二实施方式的光学装置相同。

根据第一实施方式的光学装置或壳体可通过以下描述的方法制造。

制备第一基板11和框架部件13。例如，使用真空气相沉积法预先在框架部件13的表面中的预定区域形成第一电极21。使用环氧粘合剂相互粘合第一基板11和框架部件13。在某些情况下，包括第一基板11和框架部件13的组件可称为“透镜室组件”。在这种状态中，由无机材料组成的区域和由有机材料组成的区域共同存在于面向透镜室10(壳体)的第一基板11的内表面和框架部件13的内表面。具体地，面向透镜室(壳体)10的第一基板11的内表面包括由有机材料(具体地，环烯烃聚合物(COP)树脂)组成的区域。同时，由无机材料组成的区域(第一电极21所占的区域)和由有机材料组成的区域(除以上之外的区域)共同存在于面向透镜室(壳体)的框架部件13的内表面。此外，粘合剂层14的一部分(端面)暴露于透镜室(壳体)10。

然后，通过溅射法在面向透镜室(壳体)10的第一基板11的内表面和框架部件13的内表面上形成(沉积)由平均厚度为0.2μm的二氧化硅组成的第一绝缘层31。在溅射法中，溅射粒子的能量高，因此，在无机材料和有机材料上都可执行具有良好粘附性的沉积。然后，通过在含有94重量％异丙醇、5重量％水、1重量％硅烷偶联剂(具体地，3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)的溶液中浸渍10分钟，然后在65℃下干燥30分钟，水洗之后，再在65℃下干燥30分钟，或者涂布硅烷偶联剂的水溶液，然后干燥，水洗之后，再次干燥，由有机材料组成的粘附层32可形成(沉积)在第一绝缘层31上。

接下来，透镜室组件放置在气相沉积室中，并使用单体气体，在单体气体与粘附层32接触的位置进行聚合作用，以形成平均厚度为3μm的第二绝缘层33。因此，可获得甚至在微观区域也是无针孔的保形的第二绝缘层33。因此，可获得根据第一实施方式的壳体。

然后，透镜室组件从气相沉积室中移出。第一液体41和第二液体42放置在透镜室10中，使用粘合剂15用第二基板12密封整个组件。因此，可获得根据第一实施方式的光学装置(液体透镜)。可选地，在使用粘合剂15用第二基板12密封透镜室10之后，在透镜室10中的压力减少时，可以使用将第一液体41通过设置在框架部件13的注入口(未示出)注入透镜室10并接着注入第二液体42的方法。在这个过程中，注入第二液体42以与第一液体41形成界面，从排出口(未示出)排出第二液体42的一部分。最后，密封注入口和排出口，电极连接至透镜控制单元。因此，可完成光学装置(液体透镜)。

为了评价粘附性，通过在玻璃基板、塑料基板、设置有由SiO₂组成的第一绝缘层的塑料基板(由COP树脂组成)上形成由上述硅烷偶联剂组成的粘附层来制备样品。也制备没有设置粘附层的样品。(在下表中，设置有粘附层的样品表示为“已处理”，未设置有粘附层的样品表示为“未处理”)。由上述基于对亚二甲苯基的聚合物组成的第二绝缘层形成在每个样品上。进行胶带粘附性测试。其结果在表中示出。在胶带粘附性测试中，使用刀具将具有多个2mm*2mm的方格的网格图案切割为沉积的第二绝缘层，并将胶带涂布至其上。当移除胶带之后，检查第二绝缘层以找出第二绝缘层中剩余多少方格没有被剥落。从而，评价层的粘附性。方格的数目设置为5*5＝25。

表

胶带测试的结果为，在由基于对亚二甲苯基的聚合物组成的第二绝缘层在未设置有由硅烷偶联剂组成的粘附层的样品(未处理)中形成时，第二绝缘层从所有基底剥落。在由基于对亚二甲苯基的聚合物组成的第二绝缘层在设置有由硅烷偶联剂组成的粘附层的样品(已处理)中形成时，第二绝缘层不会从由无机材料组成的基底(玻璃基板或第一绝缘层)剥落。然而，在由有机材料(塑料基板)组成的基底的情况下，第二绝缘层剥落。如上所述，在由二氧化硅组成的第一绝缘层在塑料基板的表面上形成之后，通过使用硅烷偶联剂处理基底，可获得与玻璃基板甚至塑料基板相同的粘附性。

此外，如同第一实施方式制造没有形成第一绝缘层的三个光学装置(比较例1)。比较例1中的三个光学装置和根据第一实施方式的三个光学装置进行热循环测试。在热循环测试中，进行50个热循环，每个循环包括在-40℃下2小时和在70℃下2小时。因此，在比较例1的所有光学装置中，观察到第二绝缘层的剥离。相反，在根据第一实施方式的所有光学装置中，未观察到第二绝缘层的剥离。

根据第一实施方式，由无机材料组成的区域和由有机材料组成的区域共同存在于面向透镜室的基板的内表面和框架部件的内表面(基底)上，或在由无机材料组成的区域和由有机材料组成的区域共同存在于面向壳体内部的基板的内表面和框架部件的内表面(基底)上，堆叠由无机材料组成的第一绝缘层31和由有机材料组成的粘附层32，并且由有机材料组成的第二绝缘层33设置在粘附层32上。以这种方式，由对基底具有良好粘附性的无机材料组成的第一绝缘层31形成在基底上，由在第一绝缘层上31具有良好粘附效果的有机材料组成的粘附层32在其上形成，由在粘附层32存在的情况下表现出良好粘附性的有机材料组成的第二绝缘层33形成。因此，可获得对由无机材料组成的区域和有机材料组成的区域构成的基底具有高粘附性的第二绝缘层33。因此，可确实防止第二绝缘层33从第一基板11或框架部件13剥离。

第二实施方式

第二实施方式是第一实施方式的变形例。图4是图5A中的构成根据第二实施方式的光学装置的透镜室沿线IV-IV截取的局部示意性截面图。图5A是图4中的构成根据第二实施方式的光学装置的透镜室沿线V-V截取的示意性截面图。在第一实施方式中，光学装置(液体透镜)被配置为包括一个透镜室。在第二实施方式中，光学装置(液体透镜)被配置为包括多个透镜室。即，隔壁部件16设置在透镜室10中以将透镜室10分为多个区域(部分)。在图4所示的实例中，透镜室10(10₁、10₂、10₃、10₄和10₅)并排设置，仅为了简化附图的目的。每个隔壁部件16的底面延伸至第一基板11，而每个隔壁部件16的顶面延伸至第二基板12。使用粘合剂17将隔壁部件16固定至框架部件13。每个透镜室10(10₁、10₂、10₃、10₄和10₅)具有与根据上述第一实施方式的透镜室基本相同的配置和结构。在所示实例中，为每个透镜室设置第二电极22。然而，可在第二基板12的内表面设置一个第二电极22。

如图5B所示，可以使用每个隔壁部件16的底面延伸至第一基板11且在隔壁部件16的顶面和第二基板12之间存在间隙的配置。可选地，可以使用在每个隔壁部件16的底面和第一基板11之间存在间隙且隔壁部件16的顶面延伸至第二基板12的配置。可选地，可以使用在每个隔壁部件16的底面和第一基板11之间存在间隙且隔壁部件16的顶面和第二基板12之间存在间隙的配置。

以上已基于优选实施方式描述了本发明。然而，应理解，本发明不限于这些实施方式。在实施方式中所描述的光学装置和壳体的配置和结构仅为实例，并可适当地改变。此外，第一电极和第二电极的配置、结构和布置可根据直接与电极或其间的绝缘层接触的液体的特性(导电性和绝缘性)适当地改变。

本申请包括涉及于2010年4月16日日本专利局提交的日本在先专利申请JP 2010-095159中所公开的主题，其全部内容结合于此作为参考。

应理解，根据设计需求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和变形，均应包含在所附权利要求或其等同物的范围之内。

Claims

1.一种光学装置，包括：

(a)第一基板，可透过入射光；

(b)第二基板，可透过入射光且与所述第一基板相对；以及

(c)框架部件，连接所述第一基板和所述第二基板，

其中，由所述第一基板、所述第二基板和所述框架部件包围的透镜室充满了构成液体透镜的第一液体和第二液体，

由无机材料组成的区域和由有机材料组成的区域共同存在于面向所述透镜室的所述第一基板的内表面和所述框架部件的内表面，

由无机材料组成的第一绝缘层、由有机材料组成的粘附层和由有机材料组成的第二绝缘层依次堆叠在面向所述透镜室的所述第一基板的内表面和所述框架部件的内表面上。

2.根据权利要求1所述的光学装置，其中，构成所述第二绝缘层的有机材料包括基于对亚二甲苯基的聚合物。

3.根据权利要求1或2所述的光学装置，其中，构成所述第一绝缘层的无机材料包括SiO₂。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的光学装置，其中，构成所述粘附层的有机材料包括硅烷偶联剂。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的光学装置，其中，所述第一基板与所述框架部件通过由有机材料组成的粘合剂层相互粘合，且所述粘合剂层具有面向所述透镜室的部分。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的光学装置，其中，由无机材料组成的第一电极至少设置在所述框架部件的内表面的一部分上，所述第一电极构成所述由无机材料组成的区域，由无机材料组成的第二电极设置在面向所述透镜室的所述第二基板的内表面的一部分上。

7.根据权利要求6所述的光学装置，其中，所述框架部件的内表面的剩余部分构成所述由有机材料组成的区域。

8.一种壳体，包括：

基板；以及

框架部件，通过由有机材料组成的粘合剂层与所述基板粘合，

其中，由无机材料组成的区域和由有机材料组成的区域共同存在于面向所述壳体内部的所述基板的内表面和所述框架部件的内表面，

由无机材料组成的第一绝缘层、由有机材料组成的粘附层和由有机材料组成的第二绝缘层依次堆叠在面向所述壳体内部的所述基板的内表面和所述框架部件的内表面上。