JPH10247215A - Optical path length variable element - Google Patents

Optical path length variable element

Info

Publication number
JPH10247215A
JPH10247215A JP9048881A JP4888197A JPH10247215A JP H10247215 A JPH10247215 A JP H10247215A JP 9048881 A JP9048881 A JP 9048881A JP 4888197 A JP4888197 A JP 4888197A JP H10247215 A JPH10247215 A JP H10247215A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical path
bellows
coil
permanent magnet
path length
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP9048881A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shuzo Seo
修三 瀬尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pentax Corp
Original Assignee
Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd filed Critical Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Priority to JP9048881A priority Critical patent/JPH10247215A/en
Publication of JPH10247215A publication Critical patent/JPH10247215A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To vary an optical path length in an image-forming optical system and to easily control focusing. SOLUTION: Bellows 13 which can be extended/contracted in an axial direction forming a water tight space are provided between two transparent glass plates 11 and 12 which are oppositely arranged. Optical refraction liquid 16 is filled in the water tight space. The two glass plates 11 and 12 are relatively moved in parallel by a driving mechanism constituted of a yoke 19, coils 20 and 21 and a permanent magnet 22. The length (thickness) of the optical axis direction of optical refraction liquid 16 is changed by extending/contracting the bellows 13 and moving the two glass plates 11 and 12 in parallel. When an automatic focus mechanism is constituted by using the optical path variable element, the mechanism for driving the lens of the image-forming optical system is not required and the automatic focus mechanism of simple constitution can inexpensively be constituted.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は光路長を可変するた
めの素子に関し、特に結像光学系における焦点位置の制
御に用いて好適な光路長可変素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an element for changing an optical path length, and more particularly to an optical path length variable element suitable for controlling a focal position in an imaging optical system.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の結像光学系を備える光学機器で
は、結像位置を自動的に焦点合わせする自動焦点機構が
設けられることが多い。しかしながら、この自動焦点機
構では結像光学系を構成するレンズを光軸方向に移動さ
せて焦点合わせを行うため、機構が複雑であり、簡易構
成かつ低価格の光学機器に採用することは難しい。この
ため、結像光学系を絞り込むことでその被写界深度を深
めて、焦点合わせを行う構成がとられている。例えば、
ノンコンタクト二次元コードリーダでは、被写体となる
バーコードを結像するための光学系の絞りを小絞りに設
計することで、所要の解像力での焦点合わせが可能な範
囲を拡大し、この範囲内にバーコードを位置すればその
読み取りが可能とされている。このため、自動焦点機構
が不要となり、低価格化が実現できる。
2. Description of the Related Art In recent years, optical apparatuses having an image forming optical system are often provided with an automatic focusing mechanism for automatically focusing an image forming position. However, in this automatic focusing mechanism, the lens constituting the imaging optical system is moved in the direction of the optical axis to perform focusing, so that the mechanism is complicated, and it is difficult to adopt the simple configuration and low-cost optical equipment. For this reason, a configuration is adopted in which focusing is performed by narrowing the imaging optical system to increase the depth of field. For example,
In non-contact two-dimensional code readers, the range of focusing with the required resolution is expanded by designing the aperture of the optical system for imaging the bar code to be the subject to be a small aperture, and within this range If the bar code is located at the position, it can be read. For this reason, an automatic focusing mechanism becomes unnecessary, and cost reduction can be realized.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、絞りを
小絞りにすると、当然ながら結像された像が暗くなり、
CCD等の受光素子における受光出力が低下される。こ
のため、バーコード側を明るく照らすための照明が必要
となり、これは消費電力の増大につながることになる。
また、受光素子に高感度ものが必要となり、あるいは高
利得増幅回路が必要になり、結局部品コストが増大して
低価格化を進める上での障害になる。
However, when the aperture is set to a small aperture, the formed image naturally becomes dark,
The light receiving output of a light receiving element such as a CCD is reduced. For this reason, lighting for illuminating the barcode side brightly is required, which leads to an increase in power consumption.
In addition, a light-receiving element that requires high sensitivity or a high-gain amplifier circuit is required, which eventually increases the component cost, which is an obstacle to reducing the price.

【0004】本発明の目的は、結像光学系における光路
長を可変とすることで、その結像位置の調整を可能に
し、これにより自動焦点機構を設けなくとも実質的な合
焦制御を実現することが可能な簡易構成の光路可変素子
をを提供することにある。
An object of the present invention is to make it possible to adjust an image forming position by making an optical path length in an image forming optical system variable, thereby realizing substantial focusing control without providing an automatic focusing mechanism. It is an object of the present invention to provide an optical path variable element having a simple configuration capable of performing the following.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、光路上におい
て光軸方向に対向配置される2枚の光透過性の透明板
と、これら透明板の間に介在されて透明板との間に液密
空間を画成する軸方向に伸縮可能なベローズと、前記液
密空間内に充填された光屈折液体と、前記2枚の透明板
を相対的に平行移動させる駆動機構とを備えており、こ
の駆動機構は、一方の透明板側に設けられたコイルと、
他方の透明板側に設けられた永久磁石とで構成され、前
記永久磁石の磁界中でコイルへ通電した際に生じる力に
より前記透明板を相対移動させる構成とされる。この場
合、前記コイルと永久磁石は、前記ベローズの周囲に配
設されて当該ベローズを包囲する位置、好ましくは同心
の円環状に形成され、前記コイルは軸方向に並んで配列
された巻線で構成され、前記永久磁石は軸方向に磁化さ
れた構成とすることが好ましい。また、この場合、前記
コイルは永久磁石の軸方向のN極、S極に対応して軸方
向に2分割され、各分割された領域において互いに逆方
向に巻回されることが好ましい。なお、前記ベローズの
一部には、ベローズの伸縮に伴なう液体の体積変化を吸
収するための弾性部材が設けられる。
According to the present invention, there are provided two light-transmitting transparent plates which are arranged on the optical path in the direction of the optical axis, and a liquid-tight transparent plate interposed between the transparent plates. An axially expandable bellows defining a space, a photorefractive liquid filled in the liquid-tight space, and a drive mechanism for relatively translating the two transparent plates are provided. The drive mechanism includes a coil provided on one of the transparent plates,
A permanent magnet provided on the other transparent plate side, wherein the transparent plate is relatively moved by a force generated when a coil is energized in the magnetic field of the permanent magnet. In this case, the coil and the permanent magnet are disposed around the bellows and formed at a position surrounding the bellows, preferably in a concentric annular shape, and the coil is formed by a winding arranged in the axial direction. Preferably, the permanent magnet is configured to be magnetized in the axial direction. In this case, it is preferable that the coil is divided into two in the axial direction corresponding to the N pole and the S pole in the axial direction of the permanent magnet, and wound in opposite directions in each divided region. In addition, an elastic member for absorbing a volume change of the liquid accompanying the expansion and contraction of the bellows is provided in a part of the bellows.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。図1は本発明の光路可変素子
をノンコンタクト二次元コードリーダに適用した実施形
態の全体構成を示す図である。このノンコンタクト二次
元コードリーダは、バーコードBCを結像するための結
像光学系1と、この結像光学系1の結像位置に配置され
ているCCD2と、前記結像光学系1とCCD2との間
に配置されてその結像光路長を可変する光路可変素子3
と、前記CCD2の前側に配置されて結像光の一部を直
角方向に向けて反射するハーフミラー4と、このハーフ
ミラー4で反射された結像光を分割する分割プリズム5
と、分割された結像光がそれぞれ結像される光検出器6
とで構成される。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the entire configuration of an embodiment in which the optical path variable element of the present invention is applied to a non-contact two-dimensional code reader. The non-contact two-dimensional code reader includes an image forming optical system 1 for forming an image of a bar code BC, a CCD 2 arranged at an image forming position of the image forming optical system 1, and the image forming optical system 1. An optical path variable element 3 disposed between the CCD 2 and the optical path variable element for varying the image forming optical path length.
A half mirror 4 disposed in front of the CCD 2 to reflect a part of the image forming light in a right angle direction, and a splitting prism 5 for splitting the image forming light reflected by the half mirror 4
And a photodetector 6 on which the divided imaging light is formed.
It is composed of

【0007】このノンコンタクト二次元コードリーダ
は、被写体位置にあるバーコードBCを結像光学系1に
よってCCD2に結像し、CCD2から出力される画像
信号に基づいてバーコードBCの読み取りを行うことが
できる。また、結像光学系1により結像される光の一部
はハーフミラー4において反射され、分割プリズム5に
より二分割されて光検出器6に結像される。この光検出
器6では、結像された2つの像の相対位置に基づいてそ
の合焦状態が検出でき、この合焦状態の検出結果に基づ
いて制御回路7が光路可変素子3における光路変化量を
制御し、前記CCD2における結像の合焦制御を行って
いる。
This non-contact two-dimensional code reader forms a bar code BC at a subject position on a CCD 2 by an imaging optical system 1 and reads the bar code BC based on an image signal output from the CCD 2. Can be. A part of the light imaged by the imaging optical system 1 is reflected by the half mirror 4, is split into two by the splitting prism 5, and is imaged on the photodetector 6. The photodetector 6 can detect the in-focus state based on the relative position of the two formed images. Based on the detection result of the in-focus state, the control circuit 7 determines the amount of change in the optical path in the And the focusing control of the image formation in the CCD 2 is performed.

【0008】図2は前記光路可変素子3の内部構成図、
図3はその一部を破断した斜視図である。この光路可変
素子3は、円形をした透明な第1のガラス板11と、こ
れよりも若干径寸法が小さい透明な第2のガラス板12
とが両者の厚さ方向に対向配置されており、両ガラス板
11,12の間に円形ベローズ13が介挿され、この円
形ベローズ13の両端がそれぞれ前記第1、第2の各ガ
ラス板11,12に環状のリテーナ14,15を介して
密接固定されている。前記円形ベローズ13は液密材料
で形成されており、その内部には空気とは異なる光屈折
率を有する透明な液体16が充満されている。なお、前
記リテーナのうち、ここでは第1ガラス板11側のリテ
ーナ14は、内方に向けてコ字状をした断面形状とされ
ており、その内周側にはゴム等の弾性膜等で形成された
変形膜17が張設されている。また、その外周面の一部
には前記変形膜17の外側とリテーナ14の内部とを外
部に連結させる空気孔18が開設されている。
FIG. 2 is a diagram showing the internal structure of the optical path variable element 3,
FIG. 3 is a partially cutaway perspective view. The variable optical path element 3 includes a transparent first glass plate 11 having a circular shape and a transparent second glass plate 12 having a diameter slightly smaller than the first glass plate.
Are arranged opposite to each other in the thickness direction thereof, and a circular bellows 13 is interposed between the two glass plates 11 and 12. Both ends of the circular bellows 13 are respectively connected to the first and second glass plates 11. , 12 are closely fixed via annular retainers 14, 15. The circular bellows 13 is formed of a liquid-tight material, and is filled with a transparent liquid 16 having a light refractive index different from that of air. Here, of the retainers, the retainer 14 on the first glass plate 11 side has a U-shaped cross section inward, and an elastic film of rubber or the like is provided on the inner peripheral side thereof. The formed deformation film 17 is stretched. An air hole 18 is formed in a part of the outer peripheral surface to connect the outside of the deformable film 17 and the inside of the retainer 14 to the outside.

【0009】一方、前記第1のガラス板11の周縁部に
は、短円筒状のヨーク19がその一端において第1のガ
ラス板11に一体的に取着されており、このヨーク19
の内周面には、第1コイル20と第2コイル21が筒軸
方向に並んで支持されている。これら第1コイル20と
第2コイル21は、後述する永久磁石22の磁界中に位
置されるように設定されており、これら各コイル20,
21には前記制御回路7(図1参照)から制御された電
流が通流される。この場合、各コイル20,21の巻線
方向を逆にし、あるいは各コイル20,21へ通電する
直流電流の向きを逆向きとして、両コイル20,21は
前記した磁界中においては互いに逆方向に電流が通流さ
れるように構成されている。また、前記第2のガラス板
12の周縁部には、前記第1および第2のコイル20,
21の内径寸法よりも小さい外径寸法をした短円筒状の
永久磁石22が配置されており、この永久磁石22の筒
軸が前記各コイル20,21の筒軸と一致されるよう
に、その一端部において第2のガラス板12の内面に固
定されている。この永久磁石22は、前記したヨーク1
9と協動して前記コイル20,21のそれぞれに対して
互いに逆方向の磁界を発生させる。
On the other hand, a short cylindrical yoke 19 is integrally attached at one end to the first glass plate 11 at the peripheral edge of the first glass plate 11.
A first coil 20 and a second coil 21 are supported side by side in the cylinder axis direction on the inner peripheral surface of the. The first coil 20 and the second coil 21 are set so as to be located in a magnetic field of a permanent magnet 22 described later.
A current controlled by the control circuit 7 (see FIG. 1) flows through 21. In this case, the winding directions of the coils 20 and 21 are reversed, or the direction of the DC current applied to the coils 20 and 21 is reversed, so that the coils 20 and 21 are opposite to each other in the above-described magnetic field. It is configured such that current flows. The first and second coils 20,
A short cylindrical permanent magnet 22 having an outer diameter smaller than the inner diameter of the permanent magnet 21 is disposed, and the permanent magnet 22 has a cylindrical axis aligned with the cylindrical axis of each of the coils 20 and 21. One end is fixed to the inner surface of the second glass plate 12. The permanent magnet 22 is connected to the yoke 1 described above.
9 cooperate with each other to generate magnetic fields in opposite directions to each of the coils 20 and 21.

【0010】この光路可変素子3は、前記ノンコンタク
ト二次元コードリーダにおいて、第1のガラス板11が
図外の装置固定部に支持されるように設置され、かつ第
1および第2のガラス板11,12とベローズ13内に
充填されている液体16が、前記結像光学系1の光軸と
その中心が略一致されるように、結像光学系の光軸位置
に配置される。そして、この状態では、円筒状をした永
久磁石22の先端部に生じるS極と、基端部に生じるN
極がそれぞれ第1のコイル20、第2のコイル21の内
側に位置される。このため、制御回路7を通して第1の
コイル20と第2のコイル21に通電を行い、各コイル
に逆方向の電流を通流させると、図2に矢印で示すよう
に、各コイル20,21は永久磁石22とヨーク19と
の間にそれぞれ生じる互いに逆向きの磁界中に位置され
ているため、フレミングの左手の法則によって各コイル
20,21にはこれら磁界およびコイルの巻方向に直交
する方向、すなわちベローズ13を伸長あるいは短縮さ
せる方向の力が発生する。しかしながら、各コイル2
0,21は第1のガラス板11によって固定状態にある
ため、可動状態にある永久磁石22が軸方向に移動さ
れ、これに伴って永久磁石22と一体の第2のガラス板
12がベローズ13を伸縮させながら第1のガラス板1
1に対して厚さ方向に移動されることになる。
In the non-contact two-dimensional code reader, the optical path variable element 3 is installed such that the first glass plate 11 is supported by a device fixing portion (not shown), and the first and second glass plates are provided. The liquid 16 filled in the bellows 13 with the liquids 11 and 12 is arranged at the optical axis position of the imaging optical system 1 so that the optical axis of the imaging optical system 1 and the center thereof substantially coincide with each other. In this state, the S pole generated at the tip of the cylindrical permanent magnet 22 and the N pole generated at the base end are
The poles are located inside the first coil 20 and the second coil 21, respectively. For this reason, when the first coil 20 and the second coil 21 are energized through the control circuit 7 and a current in the opposite direction is passed through each coil, as shown by arrows in FIG. Are located in mutually opposite magnetic fields generated between the permanent magnet 22 and the yoke 19, and therefore, according to Fleming's left-hand rule, each coil 20, 21 has a direction orthogonal to these magnetic fields and the winding direction of the coil. That is, a force is generated in a direction to extend or shorten the bellows 13. However, each coil 2
Since 0 and 21 are fixed by the first glass plate 11, the permanent magnet 22 in the movable state is moved in the axial direction, and accordingly, the second glass plate 12 integral with the permanent magnet 22 is moved to the bellows 13. While expanding and contracting the first glass plate 1
1 is moved in the thickness direction.

【0011】このような構成において、図1のノンコン
タクト二次元コードリーダの被写体側のバーコードBC
が結像光学系1によって結像されると、この結像光は光
路可変素子3のベローズ13内の液体16を透過した上
で、CCD2および光検出器6上に結像されることにな
る。この光路可変素子3は、第1のガラス板11、第2
のガラス板12、およびこれらの間に介在される透明な
液体16によって平行平面板として機能されるため、そ
の厚さと光屈折率に応じた光路だけ光路長が実効的に長
くされる。なお、正確には、第1および第2のガラス板
11,12の各厚さおよびその光屈折率と、ベローズ1
3内の液体16の光軸方向長さおよびその光屈折率によ
って決定される。
In such a configuration, the bar code BC on the object side of the non-contact two-dimensional code reader of FIG.
Is imaged by the imaging optical system 1, the imaged light passes through the liquid 16 in the bellows 13 of the optical path variable element 3 and is imaged on the CCD 2 and the photodetector 6. . The variable optical path element 3 includes a first glass plate 11 and a second glass plate 11.
Since the glass plate 12 and the transparent liquid 16 interposed therebetween function as a parallel flat plate, the optical path length is effectively increased by an optical path corresponding to the thickness and the light refractive index. To be precise, the thickness of each of the first and second glass plates 11 and 12 and the refractive index thereof, and the bellows 1
It is determined by the length of the liquid 16 in the direction 3 in the optical axis and its light refractive index.

【0012】したがって、結像光学系1で結像される光
のうち、ハーフミラー4で反射された光が分割プリズム
5によって二分割されて光検出器6で検出され、その2
つの結像の相対位置に対応した検出出力が制御回路7に
入力されると、制御回路7からは制御された電流が第1
および第2の各コイル20,21に通流されることにな
る。そして、その通電量に応じて永久磁石22および第
2のガラス板12が軸方向に移動され、ベローズ13を
軸方向に伸縮させてその軸方向長さを変化させる。これ
により、図4に模式的に示すように、液体の軸方向長さ
が変化され、光路長が変化されるため、結像光学系によ
る結像位置P1,P2が光路長Δだけ変化されることに
なる。したがって、光検出器6の結像出力に基づいて制
御回路7が光路可変素子3をフィードバック制御するこ
とにより、ベローズ長を適切に制御し、結像の合焦を行
うことが可能となる。
Therefore, of the light formed by the image forming optical system 1, the light reflected by the half mirror 4 is split into two by the splitting prism 5, detected by the photodetector 6, and
When a detection output corresponding to the relative positions of the two images is input to the control circuit 7, the controlled current is output from the control circuit 7 to the first circuit.
And the second coils 20 and 21 flow. Then, the permanent magnet 22 and the second glass plate 12 are moved in the axial direction in accordance with the amount of electricity, and the bellows 13 is expanded and contracted in the axial direction to change its axial length. Thereby, as schematically shown in FIG. 4, the axial length of the liquid is changed and the optical path length is changed, so that the imaging positions P1 and P2 by the imaging optical system are changed by the optical path length Δ. Will be. Therefore, the control circuit 7 performs the feedback control of the optical path variable element 3 based on the image formation output of the photodetector 6, so that the bellows length can be appropriately controlled and the image formation can be focused.

【0013】なお、この第2のガラス板12の移動に伴
ってベローズ13が軸方向に伸縮されるが、内部に充填
されている液体16はこの伸縮に伴ってリテーナ14に
設けられた変形膜17を変形させることにより、その体
積変化を吸収し、ベローズ13の伸縮を可能とする。ま
た、第1および第2のコイル20,21と、永久磁石2
2は環状、特にこの実施形態では円環状をしているた
め、磁力は円周方向に等しく発生し、第2のガラス板1
2を第1のガラス板11に対して平行な状態で相対移動
させることが可能である。また、駆動機構を光軸回りに
配置できることになるので、装置の小型化を図ることが
可能となる。ただし、この平行移動により高い精度を必
要とする場合には、両ガラス板間に平行移動を確保する
ためのガイド機構を付設すればよい。
The bellows 13 expands and contracts in the axial direction with the movement of the second glass plate 12, and the liquid 16 filled in the bellows 13 deforms the film provided on the retainer 14 in accordance with the expansion and contraction. By deforming the bellows 17, its volume change is absorbed, and the bellows 13 can be expanded and contracted. The first and second coils 20 and 21 and the permanent magnet 2
2 has an annular shape, in particular, an annular shape in this embodiment, the magnetic force is generated equally in the circumferential direction, and the second glass sheet 1 is formed.
2 can be relatively moved in a state parallel to the first glass plate 11. Further, since the driving mechanism can be arranged around the optical axis, the size of the device can be reduced. However, when high precision is required by this parallel movement, a guide mechanism for ensuring parallel movement may be provided between the two glass plates.

【0014】このように、本発明の光路可変素子を用い
れば、ベローズを伸縮させることで結像光学系における
合焦を実現することができる。したかって、結像光学系
のレンズを駆動する自動焦点機構に比較して構成が簡略
化でき、低価格での合焦機構が実現できる。また、合焦
が可能であるため、絞りを小絞りにする必要もなく、高
照度の照明や、高感度の受光素子も不要となり、低価格
を維持することができる。
As described above, by using the variable optical path element of the present invention, focusing in the image forming optical system can be realized by expanding and contracting the bellows. Therefore, the configuration can be simplified as compared with the automatic focusing mechanism that drives the lens of the imaging optical system, and a low-cost focusing mechanism can be realized. Further, since focusing is possible, there is no need to reduce the aperture, and illumination with high illuminance and a light-sensitive element with high sensitivity are not required, and low cost can be maintained.

【0015】なお、前記実施形態では、第2のガラス板
を第1のガラス板に対して移動させる機構としている
が、逆に第2のガラス板に対して第1のガラス板を移動
させるようにしてもよい。すなわち、コイル側を移動さ
せるようにしてもよい。
In the above embodiment, the mechanism for moving the second glass sheet with respect to the first glass sheet is used. However, the mechanism for moving the first glass sheet with respect to the second glass sheet is used. It may be. That is, the coil side may be moved.

【0016】また、この実施形態において用いた光路可
変素子は、結像光学系の被写体側に配置しても良いこと
は言うまでもない。また、ベローズ内に充填する液体
に、所要の素材のものを用いれば、濃度的あるいは分光
的なフィルタとしても利用することも可能である。
It is needless to say that the optical path variable element used in this embodiment may be arranged on the object side of the imaging optical system. Further, if a liquid of a required material is used as the liquid to be filled in the bellows, it can be used as a concentration or spectral filter.

【0017】[0017]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、対向配置
される2枚の光透過性の透明板の間に、これら透明板と
の間に液密空間を画成する軸方向に伸縮可能なベローズ
を設け、この液密空間内に光屈折液体を充填し、かつ2
枚の透明板をコイルと永久磁石とからなる駆動機構によ
って相対的に平行移動させる構成としているので、ベロ
ーズを伸縮させることで光屈折液体の光軸方向の長さ
(厚さ)を変化させ、これにより光の屈折に依存する光
路長を任意に変化させることができる。したがって、こ
の光路可変素子を用いて自動焦点機構を構成すれば、結
像光学系のレンズを駆動する機構は不要となり、簡易な
構成の自動焦点機構が構築できる。また、被写界深度を
深めるための絞りを小絞りにする必要もなくなり、高照
度の照明や高感度の受光素子が不要となり、低価格化が
実現できる。また、駆動機構として、コイルと永久磁石
との間に生じる相対力を利用しているので、駆動機構を
小型化、軽量化でき、本発明を適用する光学装置の小型
化を図る上で有利なものとなる。
As described above, the present invention relates to a bellows which can be expanded and contracted in the axial direction which defines a liquid-tight space between two light-transmitting transparent plates disposed opposite to each other. Is filled with a photorefractive liquid in the liquid-tight space, and 2
Since the transparent plates are relatively moved in parallel by a drive mechanism including a coil and a permanent magnet, the length (thickness) of the photorefractive liquid in the optical axis direction is changed by expanding and contracting the bellows. Thereby, the optical path length depending on the refraction of light can be arbitrarily changed. Therefore, if an automatic focusing mechanism is configured using this variable optical path element, a mechanism for driving the lens of the imaging optical system is not required, and a simple configuration of the automatic focusing mechanism can be constructed. In addition, it is not necessary to use a small aperture for increasing the depth of field, so that illumination with high illuminance and a light receiving element with high sensitivity are not required, and cost reduction can be realized. Further, since the relative force generated between the coil and the permanent magnet is used as the drive mechanism, the drive mechanism can be reduced in size and weight, which is advantageous in reducing the size of the optical device to which the present invention is applied. It will be.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の光路可変素子が適用されたノンコンタ
クト二次元コードリーダの全体構成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a non-contact two-dimensional code reader to which a variable optical path element according to the present invention is applied.

【図2】本発明の光路可変素子の一実施形態の断面図で
ある。
FIG. 2 is a sectional view of an embodiment of an optical path variable element according to the present invention.

【図3】図2の光路可変素子の一部を破断した斜視図で
ある。
FIG. 3 is a perspective view in which a part of the variable optical path element of FIG. 2 is cut away.

【図4】本発明の動作を説明するための模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the operation of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 結像光学系 2 CCD 3 光路可変素子 4 ハーフミラー 6 光検出器 7 制御回路 11 第1ガラス板 12 第2ガラス板 13 ベローズ 16 液体 19 ヨーク 20 第1コイル 21 第2コイル 22 永久磁石 Reference Signs List 1 imaging optical system 2 CCD 3 optical path variable element 4 half mirror 6 photodetector 7 control circuit 11 first glass plate 12 second glass plate 13 bellows 16 liquid 19 yoke 20 first coil 21 second coil 22 permanent magnet

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光軸を有する光学系の光路上において光
軸方向に対向配置される2枚の光透過性の透明板と、こ
れら透明板の間に介在されて前記2枚の透明板との間に
液密空間を画成する軸方向に伸縮可能なベローズと、前
記液密空間内に充填された光屈折液体と、前記2枚の透
明板を相対的に平行移動させる駆動機構とを備え、前記
駆動機構は、一方の透明板側に設けられたコイルと、他
方の透明板側に設けられた永久磁石とで構成され、前記
永久磁石の磁界中で前記コイルへ通電した際に生じる力
により前記透明板を相対移動させるように構成されてい
ることを特徴とする光路長可変素子。
An optical system having an optical axis has two light-transmitting transparent plates opposed to each other in the direction of the optical axis on an optical path, and interposed between the transparent plates and between the two transparent plates. An axially expandable and contractable bellows that defines a liquid-tight space, a photorefractive liquid filled in the liquid-tight space, and a drive mechanism that relatively translates the two transparent plates, The driving mechanism is configured by a coil provided on one transparent plate side and a permanent magnet provided on the other transparent plate side, and a force generated when the coil is energized in the magnetic field of the permanent magnet. An optical path length variable element configured to relatively move the transparent plate.
【請求項2】 前記コイルと永久磁石は、前記ベローズ
の周囲に配設されて当該ベローズを包囲する位置に配置
され、前記コイルは軸方向に並んで配列された巻線で構
成され、前記永久磁石は軸方向に磁化されてなる請求項
2の光路長可変素子。
2. The coil and the permanent magnet are arranged around the bellows and arranged at a position surrounding the bellows, and the coil is constituted by a winding arranged in the axial direction, 3. The variable optical path length element according to claim 2, wherein the magnet is magnetized in the axial direction.
【請求項3】 前記コイルと永久磁石は、前記ベローズ
の周囲に同心でかつ円環状に配設されている請求項2の
光路長可変素子。
3. The variable optical path length element according to claim 2, wherein the coil and the permanent magnet are arranged concentrically and annularly around the bellows.
【請求項4】 前記コイルは永久磁石の軸方向のN極、
S極に対応して軸方向に2分割され、各分割された領域
において互いに逆方向に巻回される請求項2または3の
光路長可変素子。
4. The coil has a north pole in the axial direction of a permanent magnet,
4. The variable optical path length element according to claim 2, wherein the element is divided into two parts in the axial direction corresponding to the south pole, and wound in opposite directions in each divided area.
【請求項5】 前記ベローズの一部には、ベローズの伸
縮に伴なう液体の体積変化を吸収するための弾性部材が
設けられる請求項1ないし4のいずれかの光路長可変素
子。
5. The variable optical path length element according to claim 1, wherein an elastic member is provided at a part of said bellows for absorbing a volume change of a liquid accompanying expansion and contraction of the bellows.
JP9048881A 1997-03-04 1997-03-04 Optical path length variable element Withdrawn JPH10247215A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9048881A JPH10247215A (en) 1997-03-04 1997-03-04 Optical path length variable element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9048881A JPH10247215A (en) 1997-03-04 1997-03-04 Optical path length variable element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10247215A true JPH10247215A (en) 1998-09-14

Family

ID=12815636

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9048881A Withdrawn JPH10247215A (en) 1997-03-04 1997-03-04 Optical path length variable element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10247215A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007317451A (en) * 2006-05-24 2007-12-06 Matsushita Electric Works Ltd Organic el element
US7448549B2 (en) 2003-08-20 2008-11-11 Denso Wave Incorporated Optical information reader and method of reading optical information

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7448549B2 (en) 2003-08-20 2008-11-11 Denso Wave Incorporated Optical information reader and method of reading optical information
JP2007317451A (en) * 2006-05-24 2007-12-06 Matsushita Electric Works Ltd Organic el element

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11500132B2 (en) Tunable lens device
JP7315327B2 (en) Optical devices, in particular cameras including, among others, autofocus, image stabilization, and super-resolution
CN100359355C (en) Camera lens-positioning device using shape memory alloy and camera using the same
KR20200096243A (en) Optical zoom unit with adjustable focus lens core
KR100749065B1 (en) Optical information readout apparatus
KR102318638B1 (en) Optical devices, especially cameras, with autofocus and image stabilization
KR100195314B1 (en) Initial position detecting device of lens barrel
JP2007052199A (en) Lens drive device and cellular phone with camera
JPH10247215A (en) Optical path length variable element
CN1786808B (en) Optical auto-focusing apparatus
CN100541254C (en) Lens barrel
JP3393241B2 (en) Lens barrel
JP2005309076A (en) Lens drive
JP2011043638A (en) Lens-driving device and image pickup device
JP2008040077A (en) Lens drive unit
WO2005071459A1 (en) Solid-state imaging device and portable electronic apparatus with the same
JPS63163312A (en) Automatic focusing device and its lens driving mechanism
JP2008046230A (en) Lens drive device
JP2005308780A (en) Lens drive
JPH04324408A (en) Lens position detection device
JPS61169807A (en) Lens driving device
JPS63163310A (en) Automatic focusing device and its lens driving device
JP2007286439A (en) Lens driving device and imaging apparatus equipped therewith
JPH04172413A (en) Lens position detector
JPH03154013A (en) Lens position detector

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20051227

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060111

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20060203