JPS5918931A - 光偏向素子 - Google Patents
光偏向素子Info
- Publication number
- JPS5918931A JPS5918931A JP12933982A JP12933982A JPS5918931A JP S5918931 A JPS5918931 A JP S5918931A JP 12933982 A JP12933982 A JP 12933982A JP 12933982 A JP12933982 A JP 12933982A JP S5918931 A JPS5918931 A JP S5918931A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrodes
- lens
- refractive index
- electro
- voltage
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/29—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (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】
本発明は電気光学材料の電圧による屈折率の変化を利用
して、電圧によってレンズの焦点距離を変えることので
きる光偏向素子に関するものである・。
して、電圧によってレンズの焦点距離を変えることので
きる光偏向素子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。
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の結ぶ位置と
の距離を制御したり、光の進路を様々に変化できる装置
が望捷れている。
の距離を制御したり、光の進路を様々に変化できる装置
が望捷れている。
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
有している。
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
有している。
本発明は、このような欠点がなく、レンズの焦点距離を
機械的な可動部なしに変えることのできる光偏向素子を
提供するものであり、以下にその一実施例を詳細に説明
する。
機械的な可動部なしに変えることのできる光偏向素子を
提供するものであり、以下にその一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は電気光学効果金有する円板状透光性物質か
ら成る基板、２．、３ 、４ 、５は同心円状に設けた
電極、６．７．８．９はそれぞれの電極に電圧を加える
ための引出し線である。図のような構造の素子において
、電極２，３．４゜５間に電圧全加えると電気光学効果
により、電圧か加えられた部分の屈折率が変化する。い
捷電気光学効果を有する透光性基板としてＰＬＺＴｉ用
いた。ＰＬＺＴはランタン全添加したチタン酸ジ／ｌ／
コア酸鉛で、通常（Ｐｂ＋−ｘＬａｘ）Ｃ（ＺｒｙＴＩ
Ｚ）１−４］０３（ｙ −１−ｚ＝１）で表現されるも
のである。本発明では透光性に優れ１次電気光学効果、
すなわち屈折率の変化が電界に比例して変化するいわゆ
るポッケルス効果の大きなＸ二０．１４ 、 ”ｆ ＝
０．４ 、 ｚ＝０．６の組成を用い、酸素中でポット
プレスした試料を、直径６ ｍ、Ｒ、厚み５００μｍに
研磨したものを用いた。
において１は電気光学効果金有する円板状透光性物質か
ら成る基板、２．、３ 、４ 、５は同心円状に設けた
電極、６．７．８．９はそれぞれの電極に電圧を加える
ための引出し線である。図のような構造の素子において
、電極２，３．４゜５間に電圧全加えると電気光学効果
により、電圧か加えられた部分の屈折率が変化する。い
捷電気光学効果を有する透光性基板としてＰＬＺＴｉ用
いた。ＰＬＺＴはランタン全添加したチタン酸ジ／ｌ／
コア酸鉛で、通常（Ｐｂ＋−ｘＬａｘ）Ｃ（ＺｒｙＴＩ
Ｚ）１−４］０３（ｙ −１−ｚ＝１）で表現されるも
のである。本発明では透光性に優れ１次電気光学効果、
すなわち屈折率の変化が電界に比例して変化するいわゆ
るポッケルス効果の大きなＸ二０．１４ 、 ”ｆ ＝
０．４ 、 ｚ＝０．６の組成を用い、酸素中でポット
プレスした試料を、直径６ ｍ、Ｒ、厚み５００μｍに
研磨したものを用いた。
電極は、ＩＴＯと呼ばれる酸化インジウムおよび酸化ス
ズから成る透明電極全一様に形成し、ホトリソグラフィ
ー技術を用いて、２００／ｉｍの線幅で同心円状に形成
した。中心部電極は、直径２００μｍの円とした。引出
し線は、１００μｍの銅勝を導電性ペーストにより各電
極に設けた。
ズから成る透明電極全一様に形成し、ホトリソグラフィ
ー技術を用いて、２００／ｉｍの線幅で同心円状に形成
した。中心部電極は、直径２００μｍの円とした。引出
し線は、１００μｍの銅勝を導電性ペーストにより各電
極に設けた。
各電極間の距離は５００μｍとした。
第２図は本発明の素子を用いて、レンズの焦点距離全可
変にてきるようにした実施例を示したものである。図に
おいて１は円板状ＰＬＺＴ素子、２゜３．４．５は第１
図に示すように同心円状に設けられた電極、６．７．８
．９は引出し線、１ｏは凸レンズ、１１は各電極に電圧
を加えていない場合の光路、１２はこの場合の焦点であ
る。
変にてきるようにした実施例を示したものである。図に
おいて１は円板状ＰＬＺＴ素子、２゜３．４．５は第１
図に示すように同心円状に設けられた電極、６．７．８
．９は引出し線、１ｏは凸レンズ、１１は各電極に電圧
を加えていない場合の光路、１２はこの場合の焦点であ
る。
いま図において、各電極２，３，４．５に同一電界強度
が加わるように電圧を加えた場合、各電極間部の屈折率
は、同心円状に一様に変化する。
が加わるように電圧を加えた場合、各電極間部の屈折率
は、同心円状に一様に変化する。
本実施例で用いたＰＬ ＺＴの場合には、屈折率の変化
、△ｎは次式に従って変化する。
、△ｎは次式に従って変化する。
△ｎ ＝ −−ｎ ｒ Ｅ （１）但
しｎは屈折率、ｒはポッケルス定数、Ｅは電界強度であ
る。本発明で用いたＰＬＺＴの場合、２ ＫＶ ／ ｃ
ｍの電界強度で、△ｎは約０．０１であった。
しｎは屈折率、ｒはポッケルス定数、Ｅは電界強度であ
る。本発明で用いたＰＬＺＴの場合、２ ＫＶ ／ ｃ
ｍの電界強度で、△ｎは約０．０１であった。
一方、屈折率と光の入射角α１および屈折角α２の関係
は、スネルの法則 （但しｎｌは空気の屈折率で１．ｎ２は本実施例で用い
−（Ｉ Ｐ Ｌ Ｚ Ｔの屈折率で２．５２である。）
で表わされる。
は、スネルの法則 （但しｎｌは空気の屈折率で１．ｎ２は本実施例で用い
−（Ｉ Ｐ Ｌ Ｚ Ｔの屈折率で２．５２である。）
で表わされる。
したがって各電惨間に電圧音訓えることによって（１）
式に従い、屈折率が減少し、（２）式にしたがって屈折
角が太きぐなる。その結果光路は１１７１・ら１３に変
化し、それに伴って焦点が１２から１４に移動する。す
なわち本発明の素子により光学系の焦点距離全電圧によ
って変化させることができる。
式に従い、屈折率が減少し、（２）式にしたがって屈折
角が太きぐなる。その結果光路は１１７１・ら１３に変
化し、それに伴って焦点が１２から１４に移動する。す
なわち本発明の素子により光学系の焦点距離全電圧によ
って変化させることができる。
（実施例２）
第３図は本発明の第２の実施例の素子の構造とその動作
原理を示したものである。図において、１５は実施例１
で使用したものと同様の（２゛料から成る素子で、レン
ズ状構造に機械加工しである。
原理を示したものである。図において、１５は実施例１
で使用したものと同様の（２゛料から成る素子で、レン
ズ状構造に機械加工しである。
１６．１７，１８．１９は同心円状に設けられた透明電
極、２０，２１ ．２２．２３は各透明電極から取り出
された電気端子であ為。この場合は実施例１と異なり透
光性電気光学素子そのものがレンズ状となっているため
、２４に示す光路を経て、点２５に焦点を結んでいる。
極、２０，２１ ．２２．２３は各透明電極から取り出
された電気端子であ為。この場合は実施例１と異なり透
光性電気光学素子そのものがレンズ状となっているため
、２４に示す光路を経て、点２５に焦点を結んでいる。
い１各電極間に直流電圧を加えると、実施例１と同様の
原理によって屈折率が一様に変化する。したがって光路
は２４から２６にかわり、焦点を結ぶ位置も２５ｆ）・
ら２７に変化する。すなわち電圧によって焦点距離全か
えることができる。
原理によって屈折率が一様に変化する。したがって光路
は２４から２６にかわり、焦点を結ぶ位置も２５ｆ）・
ら２７に変化する。すなわち電圧によって焦点距離全か
えることができる。
本実施例では、電気光学素子としてＰＬＺＴｉ用いたが
、その原理力・ら考えて、電圧によって屈折率の変わる
透光性材料であれば何を用いても良いことは明らかであ
る。
、その原理力・ら考えて、電圧によって屈折率の変わる
透光性材料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・ＰＬＺＴの片面拠し力）重積全形成
していないが、各電極に対応してもう一方の而に同様に
同心円状電極を形成し、同じように電圧を加えることに
よって更に効果を増すことも可能である。
していないが、各電極に対応してもう一方の而に同様に
同心円状電極を形成し、同じように電圧を加えることに
よって更に効果を増すことも可能である。
捷た本実施例では４本の円心円状電極しか構成していな
いが、その原理から考えて、最低２ケあｔｌば良い。丑
た多数個同心円状電極全形成した場合に本実施例のよう
に同一の電界強度になるような電圧の加えか７ｊｆずれ
ば一様に屈折率が変化し焦点距離が変化することになる
が、各電極間に加える電圧全それぞれ変えてやることに
よって、色収差音生なくしたり、あるいは保全意識的に
変えるなとの操作が可能となる。
いが、その原理から考えて、最低２ケあｔｌば良い。丑
た多数個同心円状電極全形成した場合に本実施例のよう
に同一の電界強度になるような電圧の加えか７ｊｆずれ
ば一様に屈折率が変化し焦点距離が変化することになる
が、各電極間に加える電圧全それぞれ変えてやることに
よって、色収差音生なくしたり、あるいは保全意識的に
変えるなとの操作が可能となる。
本発明は以上述べた如く、透光性電気光学材料の電気光
学効果を巧みに利用して、レンズの焦点距離全可興１部
分なしに、電圧のみによって制御するようにしたもので
あシ、応答速度も速く、丑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有
用なものである。
学効果を巧みに利用して、レンズの焦点距離全可興１部
分なしに、電圧のみによって制御するようにしたもので
あシ、応答速度も速く、丑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有
用なものである。
第１図は本発明の一実施例における光偏向素子の構造を
示す正面図、第２図は同動作説明図、第３図は本発明の
第２の実施例の素子の構造と動作原理を示す側面図。 １・・・・電気光学効果を有する円板状透光性素子、２
．３，４．５・・・・・・同心円伏電極、６，７，８゜
９ ・・・引出し線、１０・・ レンズ、１１ 、１３
。 ２４．２６・・・・光路、１２，１４，２５．２７・・
・・焦点、１５ ・・・・電気光学効果全有するレンズ
状透光ＩＪＡ′、素子、１６．１７，１８．１９・・・
・・・同心円秋電極、２０，２１，２２．２３・・・・
・引出し線。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第３図
示す正面図、第２図は同動作説明図、第３図は本発明の
第２の実施例の素子の構造と動作原理を示す側面図。 １・・・・電気光学効果を有する円板状透光性素子、２
．３，４．５・・・・・・同心円伏電極、６，７，８゜
９ ・・・引出し線、１０・・ レンズ、１１ 、１３
。 ２４．２６・・・・光路、１２，１４，２５．２７・・
・・焦点、１５ ・・・・電気光学効果全有するレンズ
状透光ＩＪＡ′、素子、１６．１７，１８．１９・・・
・・・同心円秋電極、２０，２１，２２．２３・・・・
・引出し線。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第３図
Claims (2)
- （１）電気光学効果を有する透光性物質から成る基板−
１−の少くとも一方の表面に同心円状に複数個の電極を
設け、この電極間に電圧を加えて、電気光学効果により
電極間の基板の屈折率を同心円状に変化させることによ
って光の進路を同心円状に変化させることを特徴とする
光偏向素子。 - （２）電気光学効果を有する透光性物質から成る基板が
円盤状であり、電気光学効果により、電極間のレンズ部
分の屈折率を同心円状に変化させることによりて、レン
ズの焦点距離を可変にしたことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の光偏向素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12933982A JPS5918931A (ja) | 1982-07-23 | 1982-07-23 | 光偏向素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12933982A JPS5918931A (ja) | 1982-07-23 | 1982-07-23 | 光偏向素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5918931A true JPS5918931A (ja) | 1984-01-31 |
Family
ID=15007156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12933982A Pending JPS5918931A (ja) | 1982-07-23 | 1982-07-23 | 光偏向素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5918931A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61238020A (ja) * | 1985-04-15 | 1986-10-23 | Omron Tateisi Electronics Co | 電界制御型光導波路レンズ |
| JPS61270736A (ja) * | 1985-05-27 | 1986-12-01 | Kunihiro Nagata | 光偏向素子 |
| US20200218084A1 (en) * | 2018-03-30 | 2020-07-09 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Stereoscopic display device, method and apparatus for controlling stereoscopic display device, and storage medium |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4946442A (ja) * | 1972-09-06 | 1974-05-04 | ||
| JPS5681818A (en) * | 1979-12-08 | 1981-07-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Refractive index control device |
-
1982
- 1982-07-23 JP JP12933982A patent/JPS5918931A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4946442A (ja) * | 1972-09-06 | 1974-05-04 | ||
| JPS5681818A (en) * | 1979-12-08 | 1981-07-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Refractive index control device |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61238020A (ja) * | 1985-04-15 | 1986-10-23 | Omron Tateisi Electronics Co | 電界制御型光導波路レンズ |
| JPS61270736A (ja) * | 1985-05-27 | 1986-12-01 | Kunihiro Nagata | 光偏向素子 |
| US20200218084A1 (en) * | 2018-03-30 | 2020-07-09 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Stereoscopic display device, method and apparatus for controlling stereoscopic display device, and storage medium |
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