JPS5918932A - 光偏向装置 - Google Patents
光偏向装置Info
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- JPS5918932A JPS5918932A JP12934082A JP12934082A JPS5918932A JP S5918932 A JPS5918932 A JP S5918932A JP 12934082 A JP12934082 A JP 12934082A JP 12934082 A JP12934082 A JP 12934082A JP S5918932 A JPS5918932 A JP S5918932A
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- Japan
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- piezoelectric element
- light
- voltage
- translucent
- translucent piezoelectric
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/0875—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more refracting elements
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は透光性圧電材料の透光性および圧電性を利用し
て電圧によって焦点距肉１１などを可変にてきるように
した光路（光の進路）の電圧可変装置、すなわち光偏向
装置に関するものである。
て電圧によって焦点距肉１１などを可変にてきるように
した光路（光の進路）の電圧可変装置、すなわち光偏向
装置に関するものである。
近年、電子装置を内蔵した光学機器、あるいは光学装置
を内蔵した電子機器が数多く出現している。これらの装
置では、電気信号で光源と焦点を結ぶ位置との距離を制
御したり、光の進路を様々に変化できる装置が望まれて
いる。
を内蔵した電子機器が数多く出現している。これらの装
置では、電気信号で光源と焦点を結ぶ位置との距離を制
御したり、光の進路を様々に変化できる装置が望まれて
いる。
たとえば自動焦点カメラでは、各種センサを用いて対象
物捷での距離を測定し、この結果に基づいてレンズとフ
ィルム間の相対位置を、モータなどを用いて機械的に調
節し、目的とする対象物の像をフィルム面に結像するよ
うにしている。しかしこのような機械的調節方法では、
応答が遅い、あるいは駆動装置が大型になるなどの欠点
を有しンいる。
物捷での距離を測定し、この結果に基づいてレンズとフ
ィルム間の相対位置を、モータなどを用いて機械的に調
節し、目的とする対象物の像をフィルム面に結像するよ
うにしている。しかしこのような機械的調節方法では、
応答が遅い、あるいは駆動装置が大型になるなどの欠点
を有しンいる。
本発明は、このような欠点のない、光路電圧可変装置、
ずなわぢ光偏向装置を提供するものであり、以丁その実
施例を詳細に説明する。
ずなわぢ光偏向装置を提供するものであり、以丁その実
施例を詳細に説明する。
（実施例１）
第１図は本発明の第１の実施例を示したものである。図
において１．２は貼り合わされた円板状透光性圧電素子
、３．４は透光性圧電素子に設けられた透明電極である
。い１光が６に示す経路を経て透光性圧電素子に進入し
一点６に到達する状態に設定しておく。透光性圧電素子
１．２はそれぞれあらかじめ逆極性に分極されており、
いわゆるバイモルフ構造となっている。たとえば透光性
圧電素子１を、電極３を正として油中で高電圧を加え分
極処理した場合には、透光性圧電素子２は電極４を正に
して同様の分給処理を行っている。
において１．２は貼り合わされた円板状透光性圧電素子
、３．４は透光性圧電素子に設けられた透明電極である
。い１光が６に示す経路を経て透光性圧電素子に進入し
一点６に到達する状態に設定しておく。透光性圧電素子
１．２はそれぞれあらかじめ逆極性に分極されており、
いわゆるバイモルフ構造となっている。たとえば透光性
圧電素子１を、電極３を正として油中で高電圧を加え分
極処理した場合には、透光性圧電素子２は電極４を正に
して同様の分給処理を行っている。
この構造において、電極３．４間に電圧を加えると一方
の透光性圧電素子は伸長し、他方の透光性圧電素子は収
縮する。ところが２つの透光性圧電素子は機械的に結合
されているため結果として第２図に示すように円板がそ
りを起こし透光性圧電素子表面の曲率が変化する。第２
図は透光性圧電素子１．２が入射光に対して凸レンズ状
に変形した場合の尤の進路の変化の様子を示したもので
、図において、１．２は変形した後の透光性圧電素子、
３，４は透明電極、６は光の進路、７がこの場合の光の
到達する位置である。この場合には、透光性圧電素子が
平板状態から凸レンズ状態に変化するため光の到達する
位置が第１図の点５がら点１１に変化している。
の透光性圧電素子は伸長し、他方の透光性圧電素子は収
縮する。ところが２つの透光性圧電素子は機械的に結合
されているため結果として第２図に示すように円板がそ
りを起こし透光性圧電素子表面の曲率が変化する。第２
図は透光性圧電素子１．２が入射光に対して凸レンズ状
に変形した場合の尤の進路の変化の様子を示したもので
、図において、１．２は変形した後の透光性圧電素子、
３，４は透明電極、６は光の進路、７がこの場合の光の
到達する位置である。この場合には、透光性圧電素子が
平板状態から凸レンズ状態に変化するため光の到達する
位置が第１図の点５がら点１１に変化している。
次に電接３，４間に第２図の場合と逆極性の電圧を加え
ると、透光性圧電素子１，２は、第３図に示すように、
第２図とは逆方向、すなわち入射光に対して凹レンズ状
に変化する。図において１゜２は凹レンズ状に変化した
後の透光性圧電素子、３．４は透明電極、６（は光の進
路、８はこの場合の光の到達する位置である。この場合
には、透光性圧電素子が凹レンズ状に変化するため、光
の到達する位置が第１図の点５から、点８に変化してい
る。
ると、透光性圧電素子１，２は、第３図に示すように、
第２図とは逆方向、すなわち入射光に対して凹レンズ状
に変化する。図において１゜２は凹レンズ状に変化した
後の透光性圧電素子、３．４は透明電極、６（は光の進
路、８はこの場合の光の到達する位置である。この場合
には、透光性圧電素子が凹レンズ状に変化するため、光
の到達する位置が第１図の点５から、点８に変化してい
る。
透光性圧電素子として本実施例ではいわゆるＰ Ｌ Ｚ
Ｔ ｆ、、：用いた。ＰＬＺＴはランタン全添加した
チタン酸ジルコン酸鉛のことで、通常（Ｐｂ＋−ｘＬａ
ｘ）〔（ＺｒｙＴｉｚ）、 ｘ ） Ｏ３り 但しｙ−１−ｚ ＝ １ で表現される。本発明では透光性及び圧電性に優れたＸ
＝０．１４ 、 Ｙ ＝０．４ 、 Ｚ ＝０．６
の組成を用い酸素中でホットプレスした試料を直径５
側。
Ｔ ｆ、、：用いた。ＰＬＺＴはランタン全添加した
チタン酸ジルコン酸鉛のことで、通常（Ｐｂ＋−ｘＬａ
ｘ）〔（ＺｒｙＴｉｚ）、 ｘ ） Ｏ３り 但しｙ−１−ｚ ＝ １ で表現される。本発明では透光性及び圧電性に優れたＸ
＝０．１４ 、 Ｙ ＝０．４ 、 Ｚ ＝０．６
の組成を用い酸素中でホットプレスした試料を直径５
側。
厚み２００μｍに研磨したものを用いた。この場合試料
に１００ｖの電圧を加えることによって。
に１００ｖの電圧を加えることによって。
円周部で数ｍｍの変位が観測され、十分大きな曲率の変
化が認められた。透明電極は、いわゆるＩＴＯと称され
る酸化スズおよび酸化インジウムから成るスパッタ膜を
用いた。
化が認められた。透明電極は、いわゆるＩＴＯと称され
る酸化スズおよび酸化インジウムから成るスパッタ膜を
用いた。
（実施例２）
実施例１においては、いわゆる直列接続の・・イモルフ
構造の素子を示したが、別の構成でも同様の効果を得る
ことができる。第４図はいわゆる並列接続構造の素子を
示したものである。
構造の素子を示したが、別の構成でも同様の効果を得る
ことができる。第４図はいわゆる並列接続構造の素子を
示したものである。
図において９．１０は透光性圧電素子、１１゜１２．１
３は透光性圧電素子９．１０に設けられた透明電極、１
４は中間電極１２に接続された電気端子、１５は電極１
１と１３に接続された電気端子である。この構成の場合
、透光性圧電素子９゜１０は第１図の構成とは異なり一
同一方向に分極されたものを貼り合わせて使用する。す
なわち、透光性圧電素子９を、電極１１を正にして分極
処理を施した場合は、透光性圧電素子１０は、電極１２
を正にして分極処理した素子を月１いる。このような構
成とすることにより、電気端子１４．１５間に電圧を加
えることによって円板状透光性圧電素子にそりを生せし
め、印加する電圧の極性によって、実施例１で示したと
同様に凸レンズあるいは凹レンズ状に任意に変形させる
ことができる。
３は透光性圧電素子９．１０に設けられた透明電極、１
４は中間電極１２に接続された電気端子、１５は電極１
１と１３に接続された電気端子である。この構成の場合
、透光性圧電素子９゜１０は第１図の構成とは異なり一
同一方向に分極されたものを貼り合わせて使用する。す
なわち、透光性圧電素子９を、電極１１を正にして分極
処理を施した場合は、透光性圧電素子１０は、電極１２
を正にして分極処理した素子を月１いる。このような構
成とすることにより、電気端子１４．１５間に電圧を加
えることによって円板状透光性圧電素子にそりを生せし
め、印加する電圧の極性によって、実施例１で示したと
同様に凸レンズあるいは凹レンズ状に任意に変形させる
ことができる。
本実施例では、電極１２を円板状に形成したが、必ずし
も円板状にする必要はなく、その面の一部にのみ設けて
も同様な効果を得ることができる。
も円板状にする必要はなく、その面の一部にのみ設けて
も同様な効果を得ることができる。
すなわち電極構成は本実施例に限定されるものではない
。
。
実施例１．２で示した構造の素子を更に多重に貼り合わ
せれば、その効果はさらに犬きくなる。
せれば、その効果はさらに犬きくなる。
（実施例３）
第６図および第６図は、実施例１を応用して、レンズの
焦点距離を電圧によって変えるようにした装置の実施例
を示したものである。
焦点距離を電圧によって変えるようにした装置の実施例
を示したものである。
第６図において、１．２は第１図の場合と同じ透光性圧
電素子、３．４は透明電極、１６ｉｄレンズ、１７は透
光性圧電素子に電圧を加えていない場合のこの光学系の
焦点を結ぶ位置、１８は光の進路を示したものである。
電素子、３．４は透明電極、１６ｉｄレンズ、１７は透
光性圧電素子に電圧を加えていない場合のこの光学系の
焦点を結ぶ位置、１８は光の進路を示したものである。
第６図は、上記構成において、電極３．４間に電圧を加
え、光の入射方向に対して、透光性圧電素子を入射光に
対して凸レンズ状に変化させた場合の状況を示したもの
で、１．２は透光性圧電素子、３．４は透明電極、１６
はレンズ、１９はこの場合の焦点を結ぶ位置、２０は光
の進路を示したものである。その結果焦点を結ぶ位置は
第６図の１７から、１９に移動し、光学系全体で見た場
合は、焦点距離が短かくなったことになっている。
え、光の入射方向に対して、透光性圧電素子を入射光に
対して凸レンズ状に変化させた場合の状況を示したもの
で、１．２は透光性圧電素子、３．４は透明電極、１６
はレンズ、１９はこの場合の焦点を結ぶ位置、２０は光
の進路を示したものである。その結果焦点を結ぶ位置は
第６図の１７から、１９に移動し、光学系全体で見た場
合は、焦点距離が短かくなったことになっている。
第６図と逆に入射光に対して、透光性圧電素子が凹レン
ズ状に変化した場合には焦点距離は長くなる。
ズ状に変化した場合には焦点距離は長くなる。
すなわちレンズからでた光を透光性圧電素子に入射させ
、透光性圧電素子表面の曲率を圧電効果を利用して変え
ることにより、この光学系全体としての焦点距離を任意
に制御することができる。
、透光性圧電素子表面の曲率を圧電効果を利用して変え
ることにより、この光学系全体としての焦点距離を任意
に制御することができる。
（実施例４）
第７図は、透光性圧電素子向らをレンズ形状にして、圧
電効果によりそのレンズの曲率を変えることによって、
レンズの焦点距離を変えるようにした実施例を示したも
のである。
電効果によりそのレンズの曲率を変えることによって、
レンズの焦点距離を変えるようにした実施例を示したも
のである。
図において２０．２１はその一方の面を凸レンズ状に加
工した円板状透光性圧電素子で、互いに接着剤で機械的
に結合されている。２２．２３は円板状透明電極である
。透光性圧電素子の分極方向は実施例１と同様である。
工した円板状透光性圧電素子で、互いに接着剤で機械的
に結合されている。２２．２３は円板状透明電極である
。透光性圧電素子の分極方向は実施例１と同様である。
このような構成としておくことにより、電極２２．２３
間に加える電圧と極性を変えることによって、透光性圧
電素子で形成したレンズの焦点距離を任意に変えること
ができる。
間に加える電圧と極性を変えることによって、透光性圧
電素子で形成したレンズの焦点距離を任意に変えること
ができる。
本実施例では、共に凸レンズ状に加工しているが、共に
凹レンズ状に加工したり、一方を凸レンズ、他方を凹レ
ンズ状に加工したりすることも可能である。
凹レンズ状に加工したり、一方を凸レンズ、他方を凹レ
ンズ状に加工したりすることも可能である。
本実施例では特定の組成から成るＰＬＺＴを用いたが、
ＰＬＺＴ組成式において、Ｘがｏ、０２〜０．１５
、 ：ゾ ＝ ０−２５ 〜０．８０ 、
Ｚ ＝ ０．７５〜０．２０の範囲内で良好
な透光性と圧電性を示すものが得られることから、本実
施例の組成に限定されるものではない。
ＰＬＺＴ組成式において、Ｘがｏ、０２〜０．１５
、 ：ゾ ＝ ０−２５ 〜０．８０ 、
Ｚ ＝ ０．７５〜０．２０の範囲内で良好
な透光性と圧電性を示すものが得られることから、本実
施例の組成に限定されるものではない。
本実施例では、透光性圧電素子としてＰＬＺＴを用いた
が、その原理から考えて、透光性を有する圧電素子であ
れば何を用いても良いことは明らかである。
が、その原理から考えて、透光性を有する圧電素子であ
れば何を用いても良いことは明らかである。
また本実施例では円板状透光性圧電素子を用いたが単に
光の進路を変えるだけであれば円板状にする必要はない
。また透明電極についても、電極のない部分に入射した
光のみを制御するものであれば、必ずしも透明電極を用
いる必要はない。
光の進路を変えるだけであれば円板状にする必要はない
。また透明電極についても、電極のない部分に入射した
光のみを制御するものであれば、必ずしも透明電極を用
いる必要はない。
本発明は以上述べた如く、透光性圧電素子が、透光性と
圧電性を有するという性質を生かして、光路を電圧によ
って制御するものであり、応答速度も速く、また小型に
できることから、各種光学装置、あるいは電子装置に応
用すればきわめてイイ用なものである。
圧電性を有するという性質を生かして、光路を電圧によ
って制御するものであり、応答速度も速く、また小型に
できることから、各種光学装置、あるいは電子装置に応
用すればきわめてイイ用なものである。
第１図〜第３図は本発明の一実施例における光偏向装置
を示す動作原理図、第４図は本発明の他の実施例を示す
断面図、第６図、第６図は本発明の他の実施例の動作原
理図、第７図は本発明の他の実施例を示す断面図である
。 １．２・・・・・円板状透光性圧電素子、３，４・・・
・・・円型透明電極、６・・・・・・光路、９．１０・
・・・・円板状透光性圧電素子、１１．１２．１３・・
・・・・円型透明電極、１４．１５・・・・・・電気端
子、１６・・・・・レンズ、１８．２０・・・・・光路
、１７．１９・・・・・・焦点、２０゜２１・・・・凸
レンズ状透光性圧電素子、２２．２３・・・・・・円型
透明電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 ｆ２ ２
を示す動作原理図、第４図は本発明の他の実施例を示す
断面図、第６図、第６図は本発明の他の実施例の動作原
理図、第７図は本発明の他の実施例を示す断面図である
。 １．２・・・・・円板状透光性圧電素子、３，４・・・
・・・円型透明電極、６・・・・・・光路、９．１０・
・・・・円板状透光性圧電素子、１１．１２．１３・・
・・・・円型透明電極、１４．１５・・・・・・電気端
子、１６・・・・・レンズ、１８．２０・・・・・光路
、１７．１９・・・・・・焦点、２０゜２１・・・・凸
レンズ状透光性圧電素子、２２．２３・・・・・・円型
透明電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 ｆ２ ２
Claims (3)
- （１）透光性圧電素子表面の曲率を、上記透光性圧電素
子の圧電効果を利用して電圧により変化させることによ
り、上記透光性圧電素子に入射した光の進路を変化させ
ることを特徴とする光偏向装置。 - （２） レンズを通過した光が、透光性圧電素子に入
射するように構成され、上記透光性圧電素子表面の曲率
を、上記透光性圧電素子の圧電効果を利用して、電圧に
より変化させることにより、上記レンズの焦点距離を変
化させるように構成したことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の光偏向装置。 - （３）透光性圧電素子がレンズを構成し、このレンズ表
面の曲率を、上記透光性圧電素子の圧電効果を利用して
、電圧により変化させることにより、上記レンズの焦点
距離を変化させることを特徴とする％ボ「請求の範囲第
１項記載の光偏向装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12934082A JPS5918932A (ja) | 1982-07-23 | 1982-07-23 | 光偏向装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12934082A JPS5918932A (ja) | 1982-07-23 | 1982-07-23 | 光偏向装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5918932A true JPS5918932A (ja) | 1984-01-31 |
Family
ID=15007183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12934082A Pending JPS5918932A (ja) | 1982-07-23 | 1982-07-23 | 光偏向装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5918932A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61270736A (ja) * | 1985-05-27 | 1986-12-01 | Kunihiro Nagata | 光偏向素子 |
| JPH04149521A (ja) * | 1990-10-13 | 1992-05-22 | Jiesu:Kk | 電気光学効果を有する素材からなるレンズ |
| US5736969A (en) * | 1993-11-30 | 1998-04-07 | Rohm Co., Ltd. | Three-dimensional image reproducing apparatus |
| WO1998027628A1 (fr) * | 1996-12-16 | 1998-06-25 | Commissariat A L'energie Atomique | Microlaser a frequence d'emission modulee a l'aide d'un element piezoelectrique ou electro-optique |
| US6178018B1 (en) | 1999-06-25 | 2001-01-23 | International Business Machines Corporation | Process and method employing dynamic holographic display medium |
| US7280718B2 (en) | 2002-06-28 | 2007-10-09 | Fujitsu Limited | Reflective adjustable optical deflector and optical device employing the same |
-
1982
- 1982-07-23 JP JP12934082A patent/JPS5918932A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61270736A (ja) * | 1985-05-27 | 1986-12-01 | Kunihiro Nagata | 光偏向素子 |
| JPH04149521A (ja) * | 1990-10-13 | 1992-05-22 | Jiesu:Kk | 電気光学効果を有する素材からなるレンズ |
| US5736969A (en) * | 1993-11-30 | 1998-04-07 | Rohm Co., Ltd. | Three-dimensional image reproducing apparatus |
| WO1998027628A1 (fr) * | 1996-12-16 | 1998-06-25 | Commissariat A L'energie Atomique | Microlaser a frequence d'emission modulee a l'aide d'un element piezoelectrique ou electro-optique |
| US6178018B1 (en) | 1999-06-25 | 2001-01-23 | International Business Machines Corporation | Process and method employing dynamic holographic display medium |
| US7280718B2 (en) | 2002-06-28 | 2007-10-09 | Fujitsu Limited | Reflective adjustable optical deflector and optical device employing the same |
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