JP5530644B2 - 光学特性可変装置 - Google Patents
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Description
N=(εμ)1/2
で与えられる。
ε=((ωp)1/2)/((ω)1/2)
=(1.4×1016)1/2/(7×1014)1/2
=−3.99×10-2
となる。なお、ωpの値は上記非特許文献1の585項を参照した。
N=(εμ)1/2≒20
となる。そして、このとき当該素子の焦点距離は、0.27mmとなる。
(1)光によって共振を起こし、交流電流を発生させる感光体(感光コイル)を配置する。
(2)交流電流を増幅する増幅手段(増幅回路)を配置する。
(3)光に対して反磁場を発生させる手段(メタマテリアル)を配置する。
(4)以上の3要素を結線する。
図2は、実施の形態1にかかる光学特性可変装置の構成を示す図である。この光学特性可変装置200は、感光体201と、増幅回路202と、光学特性可変素子203と、により構成される。
実施の形態1では、主に小型撮像装置に最適な光学特性可変装置の例を示したが、実施の形態2では、たとえば天文台に設置される天体望遠鏡などに代表される大口径光学系に最適な光学特性可変装置について説明する。
101 磁場発生コイル
102 結線
200,700 光学特性可変装置
201 感光体
202 増幅回路
202a オペアンプ
202b 可変抵抗
203,701 光学特性可変素子
203a,203b,203c,203d,203e 環状帯
203f 第1層
203g 第2層
203h 第3層
701a グリッド
702 周波数・位相検知部
703 歪み検出部
704 電源
705 主鏡
706 集光ミラー
707 ミラー
708 結像面
Claims (15)
- 可視光波長より小さなインダクタを互いに結線で結び、これらを光学素子の一面に複数配置することで構成される光学特性可変素子と、
入射光によって共振し、当該入射光と同周波数の交流電流を発生させる感光体と、
前記感光体で発生した交流電流を増幅して前記光学特性可変素子へ供給する増幅回路と、を備え、
前記光学特性可変素子は、前記増幅回路からの交流電流の供給により、任意に前記光学特性可変素子を透過する光の屈折率を変化させることを特徴とする光学特性可変装置。 - 前記光学特性可変素子を構成するすべてのインダクタに均一に交流電流を供給することで、前記光学特性可変素子を透過する光の屈折率を均一に変化させて、焦点距離を変えることを特徴とする請求項1に記載の光学特性可変装置。
- 前記光学特性可変素子を構成する一部のインダクタについてのみ交流電流を供給することで、前記光学特性可変素子の一部を透過する光の屈折率を変化させることにより非球面レンズの機能を実現することを特徴とする請求項1に記載の光学特性可変装置。
- 前記光学特性可変素子は、それぞれ独立した、中心を同じくする複数の環状帯で形成されており、
前記各環状帯に対してそれぞれ異なる大きさの交流電流を供給して、前記光学特性可変素子における屈折率分布が不均一になるようにすることにより非球面レンズの機能を実現することを特徴とする請求項1に記載の光学特性可変装置。 - 前記光学特性可変素子は、それぞれ独立した複数の層で形成されており、
前記各層に対してそれぞれ異なる大きさの交流電流を供給して、前記光学特性可変素子における屈折率分布が不均一になるようにすることにより非球面レンズの機能を実現することを特徴とする請求項1に記載の光学特性可変装置。 - ズームポジションやフォーカスポジションに適合するように、前記光学特性可変素子における屈折率分布を設定することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の光学特性可変装置。
- 前記光学特性可変素子は、撮影レンズ面上に配置されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の光学特性可変装置。
- 可視光波長より小さなインダクタを互いに結線で結び、これらを光学素子の一面に複数配置することで構成される光学特性可変素子と、
任意の周波数の交流電流を発生させ、これを前記光学特性可変素子へ供給する電源と、
を備え、
前記光学特性可変素子を構成するインダクタの一部に前記電源からの交流電流を供給することで、任意に前記光学特性可変素子の一部を透過する光の屈折率のみを変化させて非球面レンズの機能を実現することを特徴とする光学特性可変装置。 - 前記光学特性可変素子は、それぞれ独立したグリッドで形成されており、
前記各グリッドに対してそれぞれ異なる大きさの交流電流を供給して、前記光学特性可変素子における屈折率分布が不均一になるようにすることにより非球面レンズの機能を実現することを特徴とする請求項8に記載の光学特性可変装置。 - 前記グリッドは、それぞれ独立した複数の層で形成されており、
前記各層に対してそれぞれ異なる大きさの交流電流を供給して、前記光学特性可変素子における屈折率分布が不均一になるようにすることにより非球面レンズの機能を実現することを特徴とする請求項9に記載の光学特性可変装置。 - 所定の入射光の周波数・位相を検知する周波数・位相検知手段を設け、
前記電源は、前記周波数・位相検知手段が検知した周波数・位相と同じ周波数・位相の交流電流を前記光学特性可変素子に供給することを特徴とする請求項8〜10のいずれか一つに記載の光学特性可変装置。 - 結像の歪みを検出する歪み検出手段を設け、
前記周波数・位相検知手段は、前記歪み検出手段が検出した結像の歪みを発生させている光の周波数・位相を検知することを特徴とする請求項11に記載の光学特性可変装置。 - 前記光学特性可変素子は、望遠鏡を構成する最大口径の光学素子以外の光学素子面上に配置されることを特徴とする請求項8〜12のいずれか一つに記載の光学特性可変装置。
- 前記光学特性可変素子は、望遠鏡を構成する最小口径の光学素子面上に配置されることを特徴とする請求項8〜12のいずれかひとつに記載の光学特性可変装置。
- 前記望遠鏡を構成する光学素子を原因として発生する結像の歪みパターンをあらかじめ予測し、当該結像の歪みパターンに基づいて前記結像の歪みを補正するように前記光学特性可変素子を透過する光の屈折率制御を行うことを特徴とする請求項13または14に記載の光学特性可変装置。
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