JPS6057308A - レンズの焦点位置調節機構 - Google Patents
レンズの焦点位置調節機構Info
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- JPS6057308A JPS6057308A JP16475283A JP16475283A JPS6057308A JP S6057308 A JPS6057308 A JP S6057308A JP 16475283 A JP16475283 A JP 16475283A JP 16475283 A JP16475283 A JP 16475283A JP S6057308 A JPS6057308 A JP S6057308A
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/12—Fluid-filled or evacuated lenses
- G02B3/14—Fluid-filled or evacuated lenses of variable focal length
-
- 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)
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- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (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】
発明の分野
この発明は、レンズの焦点位置調節機構に関し、特に光
ディスクにおいてディスクに情報を記録したりまたは記
録された情報を再生するのに用いられるレンズの焦点位
置調節ＩＩ橢に関する。
ディスクにおいてディスクに情報を記録したりまたは記
録された情報を再生するのに用いられるレンズの焦点位
置調節ＩＩ橢に関する。
先行技術の説明
第１図は、ディスク上に集光する光スポットのトラック
ずれおよび焦点誤差を検出するための光学系を示す図で
ある。図において、たとえば半導体レーザなどの光源か
ら出射されたレーザ光は、ビームスプリッタ１、λ／４
波長板２を経てフォーカスレンズ３によってディスク４
上に集光される。そして、ディスク４からの反射光の一
部は、ビームスプリッタ１、ミラー５を経てトラッキン
グ用フォトダイオード６に入射し、ここでトラックずれ
が検出される。また、ディスク４がらの反射光の他の一
部は、ビームスプリッタ１、シリンドリカルレンズ７を
経てフォーカス用フォトダイオード８に入射し、ここで
焦点誤差が検出される。
ずれおよび焦点誤差を検出するための光学系を示す図で
ある。図において、たとえば半導体レーザなどの光源か
ら出射されたレーザ光は、ビームスプリッタ１、λ／４
波長板２を経てフォーカスレンズ３によってディスク４
上に集光される。そして、ディスク４からの反射光の一
部は、ビームスプリッタ１、ミラー５を経てトラッキン
グ用フォトダイオード６に入射し、ここでトラックずれ
が検出される。また、ディスク４がらの反射光の他の一
部は、ビームスプリッタ１、シリンドリカルレンズ７を
経てフォーカス用フォトダイオード８に入射し、ここで
焦点誤差が検出される。
ところで、従来、ディスク４上に光スポットを集光させ
るフォーカスレンズ３の焦点位置を調節するための機構
として、フォーカスレンズ３を電磁駆動によって光軸方
向に平行移動させる方式がとられている。しかし、この
方式はＮ磁力に頼るものであるので、大きな消費電力を
必要とするという欠点がある。
るフォーカスレンズ３の焦点位置を調節するための機構
として、フォーカスレンズ３を電磁駆動によって光軸方
向に平行移動させる方式がとられている。しかし、この
方式はＮ磁力に頼るものであるので、大きな消費電力を
必要とするという欠点がある。
発明の目的
それゆえに、この発明の主たる目的は、大きな消費電力
を必要とせずにレンズの焦点位置を調節することのでき
るレンズの焦点位置調節機構を提供することである。
を必要とせずにレンズの焦点位置を調節することのでき
るレンズの焦点位置調節機構を提供することである。
発明の概要
この発明は、レンズを光軸方向に平行移動させるのでは
なく、レンズの体積を変化させることによって焦点距離
をａ整し、これによって焦点位置を調節しようとづ−る
焦点位置調節機構である。すなわち、これを実現するた
めに、内部空間を有しかつこの内部空間の体積を変化さ
せ得るように可撓性材料から作られたレンズと、このレ
ンズの内部空間と連絡路を介して連通状態とされかつそ
の内容積を変化させ得るようにされた容器とを備える。
なく、レンズの体積を変化させることによって焦点距離
をａ整し、これによって焦点位置を調節しようとづ−る
焦点位置調節機構である。すなわち、これを実現するた
めに、内部空間を有しかつこの内部空間の体積を変化さ
せ得るように可撓性材料から作られたレンズと、このレ
ンズの内部空間と連絡路を介して連通状態とされかつそ
の内容積を変化させ得るようにされた容器とを備える。
そして、上述の内部空間、連絡路および容器によって形
成される閉じられた空間には流体が充填される。したが
って、容器の内容積を変化させればレンズの内部空間の
体積が変化し、それに応じてレンズの焦点距離が変化し
、焦点位置をｌ１ｍすることができる。
成される閉じられた空間には流体が充填される。したが
って、容器の内容積を変化させればレンズの内部空間の
体積が変化し、それに応じてレンズの焦点距離が変化し
、焦点位置をｌ１ｍすることができる。
この発明の上述の目的およびその他の目的と特徴は、図
面を参照して行なう以下の詳細な説明から一層明らかと
なろう。
面を参照して行なう以下の詳細な説明から一層明らかと
なろう。
実施例の説明
第２図は、この発明に従ったレンズの焦点位置調節機構
の一実施例を模式的に示す図である。
の一実施例を模式的に示す図である。
この発明の要部を構成するレンズ９は、この実施例では
、可撓性がありかつレーザ光を透過させ得るプラスチッ
クシート１０を袋状に貼り合わせて作られる。つまり、
このレンズ９は内部空間１１を有している。そして、こ
のレンズ９によって集光される光スポットを照射すべき
ディスクと対面するよつにたどえばボルダ１２によって
支持される。
、可撓性がありかつレーザ光を透過させ得るプラスチッ
クシート１０を袋状に貼り合わせて作られる。つまり、
このレンズ９は内部空間１１を有している。そして、こ
のレンズ９によって集光される光スポットを照射すべき
ディスクと対面するよつにたどえばボルダ１２によって
支持される。
上述のレンズ９と関連して体積調整器１３が設けられる
。この体８！１調整器１３は、連絡路であるチューブ１
４を介してレンズ９の内部空間１１と連通状態とされた
容器１５を有する。容器１５は、その内容積が変化され
得る構成とされる。より具体的に説明すると、金属材料
から作られた円筒体１６の上面および下面に圧電体１７
が取付けられる。圧電体′１７は、第３図および第４図
を参照すればより明らかとなるが、金属板１８に圧電セ
ラミックス１９を貼り付けたものＣある。そして、圧電
セラミックス１９の面上に一方の電極２０が形成され、
金属板１８および円筒体１６が他方の電極を構成する。
。この体８！１調整器１３は、連絡路であるチューブ１
４を介してレンズ９の内部空間１１と連通状態とされた
容器１５を有する。容器１５は、その内容積が変化され
得る構成とされる。より具体的に説明すると、金属材料
から作られた円筒体１６の上面および下面に圧電体１７
が取付けられる。圧電体′１７は、第３図および第４図
を参照すればより明らかとなるが、金属板１８に圧電セ
ラミックス１９を貼り付けたものＣある。そして、圧電
セラミックス１９の面上に一方の電極２０が形成され、
金属板１８および円筒体１６が他方の電極を構成する。
これら両電極間に駆動電源２１が結線される。このよう
な構成の容器１５においで、上述の両電極１ｍに駆動電
圧が印加されると、ＶＬ−休１７は第２１！ｌにおいで
矢印Ａで示す方向に屈曲し、それによって容器１５の内
容積は変化する。なお、両電極間の電界の方向を逆向き
にすれば、圧電体は逆方向に屈曲する。
な構成の容器１５においで、上述の両電極１ｍに駆動電
圧が印加されると、ＶＬ−休１７は第２１！ｌにおいで
矢印Ａで示す方向に屈曲し、それによって容器１５の内
容積は変化する。なお、両電極間の電界の方向を逆向き
にすれば、圧電体は逆方向に屈曲する。
レンズ９の内部空間１１、連絡路１４および容器１５に
よって形成される閉じられた空間には、流体が充填され
る。使用される流体としては、屈折率の大きな液状媒体
が好ましく、たとえばベンゼン、グリセリン、水等が使
われよう。
よって形成される閉じられた空間には、流体が充填され
る。使用される流体としては、屈折率の大きな液状媒体
が好ましく、たとえばベンゼン、グリセリン、水等が使
われよう。
以上の構成によって、レンズの焦点距離は、大きな消費
電力を必要とせずに、容易に変化され得る。すなわち、
体積調整器１３の両電極に駆動電圧を印加すれば、容器
１５の内容積は変化し、この変化が流体を介してレンズ
９の内部空間１１に伝達され、この内部空間１１の体積
が変化する。
電力を必要とせずに、容易に変化され得る。すなわち、
体積調整器１３の両電極に駆動電圧を印加すれば、容器
１５の内容積は変化し、この変化が流体を介してレンズ
９の内部空間１１に伝達され、この内部空間１１の体積
が変化する。
その結果、レンズ９の曲率半径が変化し、それに応じて
焦点距離が変化し、焦点位置の変化がみられる。
焦点距離が変化し、焦点位置の変化がみられる。
なお、上述の実施例では容器１５の上面および下面が圧
電体１７によって構成されるものであったが、上面また
は下面のいずれか一方だけを圧電体で構成するものであ
ってもよい。この場合、先の実施例と比較して、同じ印
加電圧のときの容器の内容積の変化量が小さくなるかも
しれないが、たとえば容器内容積の体積変化がわずかで
あってもレンズの内部空間の体積変化が大きくなるよう
にレンズの内部空間と容器内容積との体積比を大きくす
れば、問題はない。
電体１７によって構成されるものであったが、上面また
は下面のいずれか一方だけを圧電体で構成するものであ
ってもよい。この場合、先の実施例と比較して、同じ印
加電圧のときの容器の内容積の変化量が小さくなるかも
しれないが、たとえば容器内容積の体積変化がわずかで
あってもレンズの内部空間の体積変化が大きくなるよう
にレンズの内部空間と容器内容積との体積比を大きくす
れば、問題はない。
また、レンズの内部空間と連絡路を介して連通状態とさ
れるべき容器の形態は上述されまたは図示されたものに
限られない。たとえば、第２図に示された容器の円筒体
１６の部分を圧電セラミックスで＠成し、この円筒の径
方向に伸縮するようなものであってもよい。さらに、圧
電体以外の他の手段によって内容積を変化させ得る構成
の容器または体積調整器であってもよい。ただ実用的な
見地からごえば、電圧によって内容積を制御するものが
好ましく、その−例としては電磁駆動によって内容積を
変化さ辻るものが考えられる。
れるべき容器の形態は上述されまたは図示されたものに
限られない。たとえば、第２図に示された容器の円筒体
１６の部分を圧電セラミックスで＠成し、この円筒の径
方向に伸縮するようなものであってもよい。さらに、圧
電体以外の他の手段によって内容積を変化させ得る構成
の容器または体積調整器であってもよい。ただ実用的な
見地からごえば、電圧によって内容積を制御するものが
好ましく、その−例としては電磁駆動によって内容積を
変化さ辻るものが考えられる。
なお、この発明は、光デイスク装置においてディスク上
に光スポットを集光させるレンズの焦点位置を調節する
のに大いに利用されるであろうが、その他のｈａにも幅
広く適用され臂る。たとえば、焦点位置の変化に応じて
成る一定の地点における光量も変化するので、光変調器
としても有効に利用され得る。
に光スポットを集光させるレンズの焦点位置を調節する
のに大いに利用されるであろうが、その他のｈａにも幅
広く適用され臂る。たとえば、焦点位置の変化に応じて
成る一定の地点における光量も変化するので、光変調器
としても有効に利用され得る。
実験例
第２図に示される構成の装置を製造した。
レンズの材料どして使用されたプラスチックシー ｌ−
１０の厚みは０．０５ｍｍ、使用された流体はベンゼン
であった。駆ｔ）Ｊ電圧を印加する前のレンズ９（凸レ
ンズ）は、その曲率半径が１０１１１１０、レンズ直径
が５Ｉｌｌ１１１１このときの焦点位置は１ＱＩＩＩＩ
ＩＩであった。
１０の厚みは０．０５ｍｍ、使用された流体はベンゼン
であった。駆ｔ）Ｊ電圧を印加する前のレンズ９（凸レ
ンズ）は、その曲率半径が１０１１１１０、レンズ直径
が５Ｉｌｌ１１１１このときの焦点位置は１ＱＩＩＩＩ
ＩＩであった。
容器１５の寸法は、外径が２０ｍｍ、高さが５ｎ＋ｍで
あった。
あった。
このような構成の装置において、両電極間に印加される
駆動電圧を変化させて、それに応じたレンズの焦点位置
の変化量を調査したところ、第５図に示すグラフが得ら
れた。はぼ比例した関係であり、駆動電圧が＋５Ｖのと
き焦点位置は１０゜９５ｍｍ（１０ｍｓ＋＋０．９５ａ
ｍ） 、駆動電圧が一５■のとき焦点位置は９．１９ｍ
ｍ（１０＋ｎｍ−０，８１１１１Ｉｌ）であった。
駆動電圧を変化させて、それに応じたレンズの焦点位置
の変化量を調査したところ、第５図に示すグラフが得ら
れた。はぼ比例した関係であり、駆動電圧が＋５Ｖのと
き焦点位置は１０゜９５ｍｍ（１０ｍｓ＋＋０．９５ａ
ｍ） 、駆動電圧が一５■のとき焦点位置は９．１９ｍ
ｍ（１０＋ｎｍ−０，８１１１１Ｉｌ）であった。
発明の効果
以上のように、この発明によれば、レンズの内部空間と
連通状態とされている容器の内容積を変化させれば、流
体を介してレンズの内部空間の体積が変化し、それに応
じてレンズの焦点距離が変化して焦点位置を調節する構
成であるので、従来のように電磁駆動によってレンズを
直接光軸方向に平行移動させる方式と比較して、その消
費電力を小さくすることができる。そし°Ｃ１好ましい
実施例で説明したように、圧電体を用いて容器の内容積
を変化させるようにすれば、消費電力をより一層小さく
することができる。また、レンズの内部空間に比し容器
の内容積を１分大きくすれば、容器内容積のわずかな変
化によってもレンズの焦点位ばを大きく変化させること
が可Ｉ１１となるので、設計上非常に有利なしのとなる
。
連通状態とされている容器の内容積を変化させれば、流
体を介してレンズの内部空間の体積が変化し、それに応
じてレンズの焦点距離が変化して焦点位置を調節する構
成であるので、従来のように電磁駆動によってレンズを
直接光軸方向に平行移動させる方式と比較して、その消
費電力を小さくすることができる。そし°Ｃ１好ましい
実施例で説明したように、圧電体を用いて容器の内容積
を変化させるようにすれば、消費電力をより一層小さく
することができる。また、レンズの内部空間に比し容器
の内容積を１分大きくすれば、容器内容積のわずかな変
化によってもレンズの焦点位ばを大きく変化させること
が可Ｉ１１となるので、設計上非常に有利なしのとなる
。
さらに、レンズ自体を直接移動させるものではないので
、レンズ部分の構成がコンパクトで軽いものとなる。ま
た、レンズとこのレンズの焦点位置を変化させるように
操作される容器とが分離して設置され、しかも全体の１
ｆｌＪ造が比較的簡単であるので、その後のメインテノ
”ンスを行ないやすく長野命を確保することができる。
、レンズ部分の構成がコンパクトで軽いものとなる。ま
た、レンズとこのレンズの焦点位置を変化させるように
操作される容器とが分離して設置され、しかも全体の１
ｆｌＪ造が比較的簡単であるので、その後のメインテノ
”ンスを行ないやすく長野命を確保することができる。
第１図は、ディスク上に集光する光スポットの１−ラッ
クずれおよび焦点誤差を検出するための光学系を示す図
である。第２図＆ｊ１この発明に従ったレンズの焦点位
置調節ｉ構の一実施例を模式的に示づ図である。第３図
は、第２図に示される容器の上面おにび下面を構成する
圧電体を示す斜視図であり、第４図はイの側面口である
。第５図は、第２図に示づ４＆殴を用いて実践を行なっ
た結果得られたグラフであり、容器の両電極器に印加さ
れる駆動電圧（Ｖ）どレンズの焦点位置の変化量（ＩＩ
ｌＩＩｌ）との関係を示している。 図におい℃、９はレンズ、１１は内部空間、１４は連絡
路で８するデユープ、１５は容器、１７は圧電体を示す
。
クずれおよび焦点誤差を検出するための光学系を示す図
である。第２図＆ｊ１この発明に従ったレンズの焦点位
置調節ｉ構の一実施例を模式的に示づ図である。第３図
は、第２図に示される容器の上面おにび下面を構成する
圧電体を示す斜視図であり、第４図はイの側面口である
。第５図は、第２図に示づ４＆殴を用いて実践を行なっ
た結果得られたグラフであり、容器の両電極器に印加さ
れる駆動電圧（Ｖ）どレンズの焦点位置の変化量（ＩＩ
ｌＩＩｌ）との関係を示している。 図におい℃、９はレンズ、１１は内部空間、１４は連絡
路で８するデユープ、１５は容器、１７は圧電体を示す
。
Claims (2)
- （１） 内部空間を有し、かっこの内部空間の体積を変
化させ得るように可撓性材料から作られたレンズと、 前記レンズの内部空間と連絡路を介して連通状態とされ
、かつその内容積を変化させ得るようにされた容器とを
備え、 前記内部空間、連絡路および容器によって形成される閉
じられた空間には流体が充填されており、したがって 前記容器の内容積を変化させれば前記レンズの内部空間
の体積が変化し、それに応じて前記レンズの焦点位置が
変化する、レンズの焦点位置調節機構。 - （２） 前記容器の内容積は、駆動電圧が印加されるこ
とによって変位する圧電体の変位に応じて変化する、特
許請求の範囲第１項記載のレンズの焦点位置調節機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16475283A JPS6057308A (ja) | 1983-09-07 | 1983-09-07 | レンズの焦点位置調節機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16475283A JPS6057308A (ja) | 1983-09-07 | 1983-09-07 | レンズの焦点位置調節機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6057308A true JPS6057308A (ja) | 1985-04-03 |
Family
ID=15799241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16475283A Pending JPS6057308A (ja) | 1983-09-07 | 1983-09-07 | レンズの焦点位置調節機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6057308A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01270756A (ja) * | 1988-04-20 | 1989-10-30 | Aichi Emerson Electric Co Ltd | 永久磁石型回転子 |
| JPH0351402U (ja) * | 1989-09-25 | 1991-05-20 | ||
| JPH0588004A (ja) * | 1991-09-30 | 1993-04-09 | Univ Nagoya | 焦点可変レンズ及びその焦点制御装置 |
| EP1735644A2 (en) * | 2004-03-31 | 2006-12-27 | The Regents of the University of California, Office of Technology Transfer, University of California | Fluidic adaptive lens |
| US7567396B2 (en) | 2005-04-08 | 2009-07-28 | Lg Electronics Inc. | Variably focusing mirror driven by electromagnetic force and operating method thereof |
| US7986465B1 (en) | 2007-03-01 | 2011-07-26 | Rhevision Technology, Inc. | Systems and methods for effecting zoom and focus using fluidic adaptive lenses |
| US8254034B1 (en) | 2008-03-31 | 2012-08-28 | Rhevision Technology, Inc. | Fluidic adaptive lens with a lens membrane having suppressed fluid permeability |
| JP2013541050A (ja) * | 2010-10-11 | 2013-11-07 | アドレンズ ビーコン インコーポレイテッド | レンズにおける周囲圧電リザーバ |
-
1983
- 1983-09-07 JP JP16475283A patent/JPS6057308A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01270756A (ja) * | 1988-04-20 | 1989-10-30 | Aichi Emerson Electric Co Ltd | 永久磁石型回転子 |
| JPH0351402U (ja) * | 1989-09-25 | 1991-05-20 | ||
| JPH0588004A (ja) * | 1991-09-30 | 1993-04-09 | Univ Nagoya | 焦点可変レンズ及びその焦点制御装置 |
| EP1735644A2 (en) * | 2004-03-31 | 2006-12-27 | The Regents of the University of California, Office of Technology Transfer, University of California | Fluidic adaptive lens |
| EP1735644A4 (en) * | 2004-03-31 | 2010-01-27 | Univ California | FLUID ADAPTIVE GLASS |
| US7567396B2 (en) | 2005-04-08 | 2009-07-28 | Lg Electronics Inc. | Variably focusing mirror driven by electromagnetic force and operating method thereof |
| US7986465B1 (en) | 2007-03-01 | 2011-07-26 | Rhevision Technology, Inc. | Systems and methods for effecting zoom and focus using fluidic adaptive lenses |
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| JP2013541050A (ja) * | 2010-10-11 | 2013-11-07 | アドレンズ ビーコン インコーポレイテッド | レンズにおける周囲圧電リザーバ |
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