JPH0611741A - 光装置 - Google Patents
光装置Info
- Publication number
- JPH0611741A JPH0611741A JP16880192A JP16880192A JPH0611741A JP H0611741 A JPH0611741 A JP H0611741A JP 16880192 A JP16880192 A JP 16880192A JP 16880192 A JP16880192 A JP 16880192A JP H0611741 A JPH0611741 A JP H0611741A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- liquid crystal
- laser beam
- crystal plate
- optical device
- Prior art date
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- Pending
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- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【構成】 半導体レーザ１０と、同心円状の多数の透明
電極を形成した透過型液晶板１２と、この液晶板の各透
明電極に電圧を印加する電圧印加回路２と、透明電極を
選択して電圧印加することにより液晶板に同心円状のゾ
ーンプレートパターン１３を形成変化させてレーザ光の
焦点位置を光軸方向に走査させるべく電圧印加回路に作
動を指令する制御回路４とからなる光装置。 【効果】 機械的な移動機構をほとんど無くし、小型、
軽量かつ低消費電力で光軸方向にレーザー光を走査でき
る。
電極を形成した透過型液晶板１２と、この液晶板の各透
明電極に電圧を印加する電圧印加回路２と、透明電極を
選択して電圧印加することにより液晶板に同心円状のゾ
ーンプレートパターン１３を形成変化させてレーザ光の
焦点位置を光軸方向に走査させるべく電圧印加回路に作
動を指令する制御回路４とからなる光装置。 【効果】 機械的な移動機構をほとんど無くし、小型、
軽量かつ低消費電力で光軸方向にレーザー光を走査でき
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光装置に関し、更に詳
しくはレーザビームの焦点位置を光軸方向に走査する光
装置の構成に関するものである。
しくはレーザビームの焦点位置を光軸方向に走査する光
装置の構成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】レーザ光は、レンズ等で集光することで
非常に小さなスポットに絞り込むことができる、という
特徴を有しており、この特徴を使って様々な応用が図ら
れている。図４に、液体中の微粒子の移動速度を計測す
るシステム例を示す。これは、発光装置（部）としての
半導体レーザ４０から放射されたレーザ光をレンズ４１
で略平行にし、ビームスプリッタ４２を通り、対物レン
ズ４３で液体４７の中の焦点位置４４に集光し、そこで
散乱され戻ってくる光をビームスプリッタ４２で曲げ、
レンズ４５を介して光処理系４６で処理することで液体
中の微粒子の移動速度を検出するものである。
非常に小さなスポットに絞り込むことができる、という
特徴を有しており、この特徴を使って様々な応用が図ら
れている。図４に、液体中の微粒子の移動速度を計測す
るシステム例を示す。これは、発光装置（部）としての
半導体レーザ４０から放射されたレーザ光をレンズ４１
で略平行にし、ビームスプリッタ４２を通り、対物レン
ズ４３で液体４７の中の焦点位置４４に集光し、そこで
散乱され戻ってくる光をビームスプリッタ４２で曲げ、
レンズ４５を介して光処理系４６で処理することで液体
中の微粒子の移動速度を検出するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図４に示すシステムの
場合、集光点を移動させることで様々な場所の情報を得
ることができる。しかし、深さ方向の情報を得ようとす
る場合、レンズの焦点距離が固定されているために半導
体レーザを、あるいは半導体レーザとレンズを一体とし
て移動させなくてはならない。このため、装置の構成が
複雑化するといった問題があった。
場合、集光点を移動させることで様々な場所の情報を得
ることができる。しかし、深さ方向の情報を得ようとす
る場合、レンズの焦点距離が固定されているために半導
体レーザを、あるいは半導体レーザとレンズを一体とし
て移動させなくてはならない。このため、装置の構成が
複雑化するといった問題があった。
【０００４】本発明は上述の問題点を解決するためにな
されたもので、光軸方向に集光点を移動させる機能を、
半導体レーザ、レンズ共に固定したままで行うことがで
き、それによって装置の構成を簡単にすることを目的の
一つとするものである。
されたもので、光軸方向に集光点を移動させる機能を、
半導体レーザ、レンズ共に固定したままで行うことがで
き、それによって装置の構成を簡単にすることを目的の
一つとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、レー
ザ光を放射する発光部と、この発光部前方に設置された
レーザ光走査部とからなり、レーザ光を集光、走査する
光装置において、レーザ光走査部が、同心円状の多数の
透明電極を形成した透過形液晶板と、この液晶板の各透
明電極に電圧を印加するための電圧印加手段と、前記透
明電極を選択して電圧印加することにより前記液晶板に
同心円状のゾーンプレートパターンを形成変化させてレ
ーザ光の焦点位置を前記液晶板前方に光軸方向に走査さ
せるべく前記電圧印加手段に作動を指令する制御手段と
からなる光装置である。
ザ光を放射する発光部と、この発光部前方に設置された
レーザ光走査部とからなり、レーザ光を集光、走査する
光装置において、レーザ光走査部が、同心円状の多数の
透明電極を形成した透過形液晶板と、この液晶板の各透
明電極に電圧を印加するための電圧印加手段と、前記透
明電極を選択して電圧印加することにより前記液晶板に
同心円状のゾーンプレートパターンを形成変化させてレ
ーザ光の焦点位置を前記液晶板前方に光軸方向に走査さ
せるべく前記電圧印加手段に作動を指令する制御手段と
からなる光装置である。
【０００６】すなわち、本発明は、レーザ光の集光用レ
ンズに代えて透過型液晶板を用いた光装置であって、液
晶板に表示されるゾーンプレートパターンにより、レー
ザ光を集光させるとともに、電圧を印加する電極を選択
する（変化させる）ことで、そのゾーンプレートパター
ンの焦点距離を変化させレーザ光の焦点位置を走査する
点に特徴を有する。従ってこの発明の光装置は、機械的
な機構が少ないことから、構成が簡単となり、また低消
費電力でレーザ光の走査ができる。
ンズに代えて透過型液晶板を用いた光装置であって、液
晶板に表示されるゾーンプレートパターンにより、レー
ザ光を集光させるとともに、電圧を印加する電極を選択
する（変化させる）ことで、そのゾーンプレートパター
ンの焦点距離を変化させレーザ光の焦点位置を走査する
点に特徴を有する。従ってこの発明の光装置は、機械的
な機構が少ないことから、構成が簡単となり、また低消
費電力でレーザ光の走査ができる。
【０００７】この発明において電圧印加手段は、液晶板
に形成された各透明電極に直流電圧を印加する手段を意
味し、具体的には直流電圧電源とスイッチ群と、直流電
圧をスイッチ群を介して各透明電極に供給する配線とか
らなる電子回路が挙げられる。制御手段はマイクロコン
ピュータ、電子回路などによって構成される。
に形成された各透明電極に直流電圧を印加する手段を意
味し、具体的には直流電圧電源とスイッチ群と、直流電
圧をスイッチ群を介して各透明電極に供給する配線とか
らなる電子回路が挙げられる。制御手段はマイクロコン
ピュータ、電子回路などによって構成される。
【０００８】
【実施例】図１に、本発明の実施例を示す。図１におい
て、光装置１はレーザ光を放射する発光部７と、発光部
前方に設置された回折型のレーザ光走査部８とからな
り、発光部７は、半導体レーザ１０とコリメータとレン
ズ１１とからなり、レーザ光走査部８は液晶板ユニット
１２と、この液晶板ユニットを固定した状態で焦点移動
を行うための電圧印加回路２と、制御回路４とから主と
してなる。
て、光装置１はレーザ光を放射する発光部７と、発光部
前方に設置された回折型のレーザ光走査部８とからな
り、発光部７は、半導体レーザ１０とコリメータとレン
ズ１１とからなり、レーザ光走査部８は液晶板ユニット
１２と、この液晶板ユニットを固定した状態で焦点移動
を行うための電圧印加回路２と、制御回路４とから主と
してなる。
【０００９】電圧印加回路２は直流電源（電池）３と、
スイッチ群５と、直流電源３の電圧をスイッチ群５を介
して液晶板ユニット１２の後述する各透明電極に印加す
るための配線６とからなる。発光装置（発光部）の半導
体レーザ１０から放射されるレーザ光は、コリメータレ
ンズ１１で略平行光になり、液晶板ユニット１２に照射
される。この液晶板ユニット１２には、同心円状の多数
の透明電極が密に形成されており、制御回路４により電
圧を印加する電極を選択することで液晶の偏光方向が変
化し部分的に透過率が低下し、この結果図２のごとく任
意のゾーンプレートパターン１３を出現させることがで
きる。このゾーンプレートパターン１３をレーザ光が透
過する際に、パターンのピッチで決まる焦点距離により
集光位置１４が変化し、この結果レーザビームの走査が
できることになる。ゾーンプレートパターンとしては、
図２のようなフレネルゾーンプレート（ＦＺＰ）が好適
であり、これがレンズ作用をする条件は式（１）で与え
られる。ｍ番目の軸帯半径ｒm 、レーザ光の波長をλと
すると、 ｒm ＝ｍ・λ・ｆ （１） で表される。ここでｆは、主焦点距離での第１輪帯の半
径をｒ1 とするとき、 ｆ＝ｒ1 2／λ （２） で定義される。このＦＺＰ以外にも、入射光効率を改善
するために、位相型ゾーンプレート（ＰＺＰ）も利用出
来る。この方法は、明暗格子の暗の部分を位相がπだけ
遅れるように透明にしたものである。式（１）、式
（２）からもわかるように、液晶面のゾーンプレートパ
ターン１３の明暗半径を変化させることで焦点距離ｆが
変化することから、レーザ光の集光位置１４を光軸方向
１４’１４''に走査できる。
スイッチ群５と、直流電源３の電圧をスイッチ群５を介
して液晶板ユニット１２の後述する各透明電極に印加す
るための配線６とからなる。発光装置（発光部）の半導
体レーザ１０から放射されるレーザ光は、コリメータレ
ンズ１１で略平行光になり、液晶板ユニット１２に照射
される。この液晶板ユニット１２には、同心円状の多数
の透明電極が密に形成されており、制御回路４により電
圧を印加する電極を選択することで液晶の偏光方向が変
化し部分的に透過率が低下し、この結果図２のごとく任
意のゾーンプレートパターン１３を出現させることがで
きる。このゾーンプレートパターン１３をレーザ光が透
過する際に、パターンのピッチで決まる焦点距離により
集光位置１４が変化し、この結果レーザビームの走査が
できることになる。ゾーンプレートパターンとしては、
図２のようなフレネルゾーンプレート（ＦＺＰ）が好適
であり、これがレンズ作用をする条件は式（１）で与え
られる。ｍ番目の軸帯半径ｒm 、レーザ光の波長をλと
すると、 ｒm ＝ｍ・λ・ｆ （１） で表される。ここでｆは、主焦点距離での第１輪帯の半
径をｒ1 とするとき、 ｆ＝ｒ1 2／λ （２） で定義される。このＦＺＰ以外にも、入射光効率を改善
するために、位相型ゾーンプレート（ＰＺＰ）も利用出
来る。この方法は、明暗格子の暗の部分を位相がπだけ
遅れるように透明にしたものである。式（１）、式
（２）からもわかるように、液晶面のゾーンプレートパ
ターン１３の明暗半径を変化させることで焦点距離ｆが
変化することから、レーザ光の集光位置１４を光軸方向
１４’１４''に走査できる。
【００１０】この方式を、従来の図４のシステムに適用
したのが、図３である。図４の対物レンズ４３の代わり
に液晶板ユニット３３により構成されるゾーンプレート
パターンを使っている。これにより、ゾーンプレートパ
ターンのパターンを変えることで容易にレーザビームの
集光点を深さ方向（軸方向）に走査することができるた
め、システムの簡略化を図ることができる。また機械的
な移動機構が無くなることより低消費電力化も図れた。
したのが、図３である。図４の対物レンズ４３の代わり
に液晶板ユニット３３により構成されるゾーンプレート
パターンを使っている。これにより、ゾーンプレートパ
ターンのパターンを変えることで容易にレーザビームの
集光点を深さ方向（軸方向）に走査することができるた
め、システムの簡略化を図ることができる。また機械的
な移動機構が無くなることより低消費電力化も図れた。
【００１１】もちろん、この方式は図３のシステムにそ
の用途が限定されるものではなく、立体物の表面走査、
ディスプレイ等への応用も可能である。また、本実施例
では発光装置として半導体レーザの場合について説明し
たが、固体レーザ、気体レーザなどのごとくレーザ光を
放射できる発光装置であれば同じように使用することが
できる。
の用途が限定されるものではなく、立体物の表面走査、
ディスプレイ等への応用も可能である。また、本実施例
では発光装置として半導体レーザの場合について説明し
たが、固体レーザ、気体レーザなどのごとくレーザ光を
放射できる発光装置であれば同じように使用することが
できる。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、液晶板に同心円状のゾ
ーンプレートパターンを形成させ、かつそのパターンを
変化させることで、機械的な移動機構をほとんど無く
し、小型、軽量、かつ低消費電力で光軸方向にレーザ光
を走査できる光装置が得られた。
ーンプレートパターンを形成させ、かつそのパターンを
変化させることで、機械的な移動機構をほとんど無く
し、小型、軽量、かつ低消費電力で光軸方向にレーザ光
を走査できる光装置が得られた。
【図１】本発明の実施例を示す光装置の構成図である。
【図２】ゾーンプレートパターンを説明するための図で
ある。
ある。
【図３】本発明による実施例を液体中の微粒子の移動速
度検出システムに応用した場合の構成図である。
度検出システムに応用した場合の構成図である。
【図４】従来の液体中の微粒子の移動速度検出システム
の構成図である。
の構成図である。
１ 光装置 ２ 電圧印加回路 ３ 直流電源 ４ 制御回路 ７ 発光部 ８ レーザ光走査部 １０、３０ 半導体レーザ １２ 液晶板ユニット １３、３３ ゾーンプレートパターン １４、３４ 焦点位置
Claims (1)
- 【請求項１】 レーザ光を放射する発光部と、この発光
部前方に設置されたレーザ光走査部とからなり、レーザ
光を集光、走査する光装置において、 レーザ光走査部が、同心円状の多数の透明電極を形成し
た透過形液晶板と、この液晶板の各透明電極に電圧を印
加するための電圧印加手段と、前記透明電極を選択して
電圧印加することにより前記液晶板に同心円状のゾーン
プレートパターンを形成変化させてレーザ光の焦点位置
を前記液晶板前方に光軸方向に走査させるべく前記電圧
印加手段に作動を指令する制御手段とからなる光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16880192A JPH0611741A (ja) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | 光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16880192A JPH0611741A (ja) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | 光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0611741A true JPH0611741A (ja) | 1994-01-21 |
Family
ID=15874739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16880192A Pending JPH0611741A (ja) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | 光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0611741A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1341277A2 (en) * | 2002-01-17 | 2003-09-03 | Optitune Public Limited Company | Tunable diffractive device |
| WO2014065422A1 (ja) | 2012-10-26 | 2014-05-01 | 三菱瓦斯化学株式会社 | ハロゲン化シアンの製造方法、シアン酸エステル化合物及びその製造方法、並びに樹脂組成物 |
| CN104345508A (zh) * | 2014-11-05 | 2015-02-11 | 华中科技大学 | 基于波前调节的电控液晶激光整形芯片 |
| US11185625B2 (en) | 2013-08-29 | 2021-11-30 | Motus Gi Medical Technologies Ltd. | Colon cleaning system with automatic self-purging features |
| US11246479B2 (en) | 2018-08-16 | 2022-02-15 | Motus Gi Medical Technologies Ltd. | Integrated endoscope cleansing system |
| US11446428B2 (en) | 2014-04-09 | 2022-09-20 | Motus Gi Medical Technologies Ltd. | Cleaning method for prepless colonoscopy |
-
1992
- 1992-06-26 JP JP16880192A patent/JPH0611741A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1341277A2 (en) * | 2002-01-17 | 2003-09-03 | Optitune Public Limited Company | Tunable diffractive device |
| EP1341277A3 (en) * | 2002-01-17 | 2009-12-23 | Optitune Public Limited Company | Tunable diffractive device |
| WO2014065422A1 (ja) | 2012-10-26 | 2014-05-01 | 三菱瓦斯化学株式会社 | ハロゲン化シアンの製造方法、シアン酸エステル化合物及びその製造方法、並びに樹脂組成物 |
| KR20150075409A (ko) | 2012-10-26 | 2015-07-03 | 미츠비시 가스 가가쿠 가부시키가이샤 | 할로겐화시안의 제조 방법, 시안산에스테르 화합물 및 그 제조 방법, 그리고 수지 조성물 |
| US9475761B2 (en) | 2012-10-26 | 2016-10-25 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Method for producing cyanogen-halide, cyanate ester compound and method for producing the same, and resin composition |
| US11185625B2 (en) | 2013-08-29 | 2021-11-30 | Motus Gi Medical Technologies Ltd. | Colon cleaning system with automatic self-purging features |
| US11904085B2 (en) | 2013-08-29 | 2024-02-20 | Motus Gi Medical Technologies Ltd. | Colon cleaning system with automatic self-purging features |
| US11446428B2 (en) | 2014-04-09 | 2022-09-20 | Motus Gi Medical Technologies Ltd. | Cleaning method for prepless colonoscopy |
| CN104345508A (zh) * | 2014-11-05 | 2015-02-11 | 华中科技大学 | 基于波前调节的电控液晶激光整形芯片 |
| CN104345508B (zh) * | 2014-11-05 | 2017-01-18 | 华中科技大学 | 基于波前调节的电控液晶激光整形芯片 |
| US11246479B2 (en) | 2018-08-16 | 2022-02-15 | Motus Gi Medical Technologies Ltd. | Integrated endoscope cleansing system |
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