光线位置控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种将感应弹性体本身用作光学元件来控制光线的位置的技术。通过控制光线的位置，从而即使在对象处于远方的情况下，也能够维持高分辨率。本发明专利技术的光线位置控制装置的主体(10)由感应弹性体构成。该感应弹性体对作为控制对象的光线而言实质上透明。感应弹性体存在于主体(10)的周围，并且被设为与光线所通过的介质的折射率不同的折射率。供电部(20)为通过向主体(10)施加电压而使主体(10)的厚度变化的结构。

Light position control device

The invention relates to a technology for controlling the position of light rays by using an inductive elastomer itself as an optical element. By controlling the position of the light, it can maintain high resolution even when the object is far away. The main body (10) of the light position control device of the invention is composed of an inductive elastomer. The induced elastomer is substantially transparent to the light as a control object. The induced elastomer is located around the main body (10) and is set as a refractive index different from the refractive index of the medium passing through the light. The power supply part (20) is a structure that changes the thickness of the main body (10) by applying voltage to the main body (10).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光线位置控制装置
本专利技术涉及一种用于控制光线的位置的技术。
技术介绍
一直以来，已知一种控制照相机的视线和激光的光线(以下，将两者统称为“光线”)的位置和方向的技术。为了高精度地控制光线的位置和方向，装置的分辨率成为重要的要素。在此，为了使用机械机构进行高分辨率下的控制，要求装置本身的加工精度为高精度。例如，在使用齿轮的情况下，要求缩小齿的尺寸来获得高分辨率。但是，不仅机械加工精度有限，而且齿轮在特性上也会因齿隙而产生误差，结果是利用机械机构的光线控制装置的分辨率有限。另外，还已知一种控制施加于光电元件的电压，从而利用光电元件折射率的变化来控制光线角度的技术(参照下述专利文献1)。然而，该技术因为是对透过光电元件的光线的角度(方向)进行控制，所以若光电元件与光线所朝向的对象之间的距离大，则存在分辨率变差的倾向。因此，在该技术中，存在很难维持稳定的分辨率的问题。另外，还提出了一种将感应弹性体用作被电压控制的促动器的技术(下述专利文献2及非专利文献1)。根据该技术，通过利用感应弹性体驱动光学元件，从而能够控制光线。然而，在该技术中，存在不得不分别准备感应弹性体和光学元件的问题。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010-224003号公报(说明书0030段)专利文献2：日本特开2006-50856号公报非专利文献非专利文献1：M.Bozlar,etal，"Dielectricelastomeractuatorswithelastomericelectrodes"，AppliedPhysicsLetters，101.9(2012)(参考用中文译文：M.波兹拉尔等，《具有弹性电极的介电弹性体致动器》，应用物理学快报，101.9(2012))
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题本专利技术是鉴于前述状况而做出的。本专利技术的主要目的之一在于，提供一种将感应弹性体本身用作光学元件来控制光线的位置的技术。本专利技术的另一目的在于，提供一种通过控制光线的位置，从而即使在对象处于远方的情况下也能够维持高分辨率的技术。用于解决技术问题的手段解决前述技术问题的手段可记载为以下项目。<项目1>一种光线位置控制装置，其特征在于，具备主体和供电部，所述主体由感应弹性体构成，所述感应弹性体对作为控制对象的光线而言实质上透明，所述感应弹性体存在于所述主体的周围，并且被设为与所述光线所通过的介质的折射率不同的折射率，所述供电部为通过向所述主体施加电压而使所述主体的厚度变化的结构。<项目2>如项目1所述的光线位置控制装置，其中，所述供电部具备电源和电极，所述电极安装于所述主体的表面，所述电源为经由所述电极向所述主体施加电压的结构。<项目3>如项目2所述的光线位置控制装置，其中，所述电极配置在所述光线所通过的位置的周围，由此，所述光线能够通过所述主体而不通过所述电极。<项目4>如项目2或3所述的光线位置控制装置，其中，所述电源为在所述电极上的多个位置向所述主体施加电压的结构。<项目5>如项目1～4中任一项所述的光线位置控制装置，其中，所述光线位置控制装置还具备光线粗调部，所述光线粗调部为使向所述主体入射前或通过所述主体后的所述光线的位置或方向变化的结构。<项目6>如项目1～5中任一项所述的光线位置控制装置，其中，所述供电部还具备存储部，所述存储部存储有向所述主体施加的电压值与所述主体的变形量的对应信息，所述供电部为基于所述对应信息确定相对于所希望的所述变形量的电压值并从所述电源向所述主体进行供电的结构。<项目7>如项目1～6中任一项所述的光线位置控制装置，其特征在于，所述光线位置控制装置还具备第二主体和第二供电部，所述第二主体由感应弹性体构成，所述第二主体的感应弹性体对通过了所述第一主体的光线而言实质上透明，所述第二主体的感应弹性体存在于所述第二主体的周围，并且被设为与所述光线所通过的介质的折射率不同的折射率，所述第二供电部为通过向所述第二主体施加电压而使所述第二主体的厚度变化的结构。<项目8>一种光线位置控制方法，该光线位置控制方法使用具备主体和供电部的光线位置控制装置，其中，所述主体由感应弹性体构成，所述感应弹性体对作为控制对象的光线而言实质上透明，所述感应弹性体存在于所述主体的周围，并且被设为与所述光线所通过的介质的折射率不同的折射率，所述供电部为通过向所述主体施加电压而使所述主体的厚度变化的结构，所述光线位置控制方法具备：利用所述供电部向所述主体施加电压的步骤；通过使所述光线透过因施加所述电压而发生了变形的所述主体，使所述光线从所述主体的出射位置在所述变形的前后变化的步骤。专利技术效果根据本专利技术，不依赖于机械机构，能够将感应弹性体本身用作光学元件来控制光线的位置。另外，根据本专利技术，通过控制光线的位置，从而即使在对象处于远方的情况下也能够维持高分辨率。附图说明图1是用于说明本专利技术的第一实施方式的光线位置控制装置的简要结构的说明图。图2是用于说明图1的装置中的光线的方向的说明图。图3是用于说明施加了电压的情况下的光线的位置变化的说明图。图4是本专利技术的第二实施方式的光线位置控制装置所用的主体在俯视状态下的说明图。图5是图4的简要截面图。图6是本专利技术的第三实施方式的光线位置控制装置所用的光线粗调部的说明图。图7是本专利技术的第四实施方式的光线位置控制装置所用的光线粗调部的说明图。图8是用于说明本专利技术的第五实施方式的光线位置控制装置所用的多个主体的配置状态的俯视图。图9是图8的装置在正面观察状态下的说明图。图10是用于说明本专利技术的第六实施方式的光线位置控制装置所用的多个主体的层叠配置状态的俯视图。图11是图10的装置在正面观察状态下的说明图。图12是本专利技术的第七实施方式的光线位置控制装置所用的主体在俯视状态下的说明图。图13是沿图12的A-A线的简要截面图。图14是沿图12的B-B线的简要截面图。图15是本专利技术的第八实施方式的光线位置控制装置所用的主体在俯视状态下的说明图。图16是沿图15的C-C线的简要截面图。图17是表示使用第一实施方式的装置的情况下的施加电压(kV)与光线位置的变化量(μm)之间的关系的线图。具体实施方式<第一实施方式>以下，参照附图对本专利技术的第一实施方式的光线位置控制装置进行说明。<第一实施方式的结构>本实施方式的光线位置控制装置具备主体10和供电部20(参照图1)。应予说明，图1示出了主体10的横截面，但在该图中，为了容易理解而夸张地记载了尺寸，故而尺寸比不是正确的。<主体>主体10由感应弹性体构成。该感应弹性体对作为控制对象的光线而言实质上透明。感应弹性体存在于主体10的周围，并且被设为与光线所通过的介质的折射率不同的折射率。在图1的例子中，主体10的周围是空气。作为本实施方式中能够利用的感应弹性体，可以使用例如3M公司制的VHB4910(折射率1.47)，但是不限于此。主体10的形状(也就是感应弹性体的形状)在本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光线位置控制装置，其特征在于，具备主体和供电部，所述主体由感应弹性体构成，所述感应弹性体对作为控制对象的光线而言实质上透明，所述感应弹性体存在于所述主体的周围，并且被设为与所述光线所通过的介质的折射率不同的折射率，所述供电部为通过向所述主体施加电压而使所述主体的厚度变化的结构。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.13 JP 2015-2024081.一种光线位置控制装置，其特征在于，具备主体和供电部，所述主体由感应弹性体构成，所述感应弹性体对作为控制对象的光线而言实质上透明，所述感应弹性体存在于所述主体的周围，并且被设为与所述光线所通过的介质的折射率不同的折射率，所述供电部为通过向所述主体施加电压而使所述主体的厚度变化的结构。2.如权利要求1所述的光线位置控制装置，其特征在于，所述供电部具备电源和电极，所述电极安装于所述主体的表面，所述电源为经由所述电极向所述主体施加电压的结构。3.如权利要求2所述的光线位置控制装置，其特征在于，所述电极配置在所述光线所通过的位置的周围，由此，所述光线能够通过所述主体而不通过所述电极。4.如权利要求2或3所述的光线位置控制装置，其特征在于，所述电源为在所述电极上的多个位置向所述主体施加电压的结构。5.如权利要求1至4中任一项所述的光线位置控制装置，其特征在于，所述光线位置控制装置还具备光线粗调部，所述光线粗调部为使向所述主体入射前或通过所述主体后的所述光线的位置或方向变化的结构。6.如权利要求1至5中任一项所述的光线位置控制装置，其特征在于，所述供电部还具备存储...

【专利技术属性】
技术研发人员：石川正俊，王立辉，早川智彦，
申请(专利权)人：国立大学法人东京大学，
类型：发明
国别省市：日本,JP