光学特性可变装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种光学特性可变装置，能够任意改变透过光的折射率。光学特性可变元件（２０３），通过将比可见光波长小的磁场发生线圈由接线进行连结、并将这些在一面配置多个而构成。感光体（２０１），通过进行受光从而产生与所接受到的光同频率的交流电流。放大电路（２０２），对由感光体（２０１）产生的交流电流进行放大并提供给光学特性可变元件（２０３）。光学特性可变元件（２０３）使与被提供的交流电流同频率的光的折射率改变。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可以使透过光的折射率任意改变的光学特性可变装置。
技术介绍
一般情况下，作为使用小口径透镜的设备，存在微型数字照相机或 监视用照相机 等的摄像装置。在这些的摄像装置中，使光学系统中的特定的透镜沿着光轴移动、或者如果 可以数字处理则进行拍摄数据的数字处理，从而实行像的放大缩小处理。像的对焦一般通 过使聚焦透镜移动而进行。另外，在透镜中由于光的波长而折射率不同等，由此存在像差。 因此，将光学系统中的特定透镜的曲面加工成由多项式构成的非球面形状，从而致力于消 除像差。不过，在以往的摄像装置中具有的变焦、聚焦机构中，由于在机械地使透镜移动， 因此由机械上的不良状况而发生光轴振动、光轴倾斜、透镜倾倒等，其结果将引起画像质量 劣化。进而出现由公差的累积而产生固体的偏差。另一方面，使用非球面透镜时也存在问 题。例如，在使用玻璃模具制作非球面透镜的情况下，需要高精度的加工技术。再有，在由 复合透镜制作非球面时，需要在玻璃透镜上由UV硬化树脂等形成非球面形状，这样将带来 制造工序的增加。另一方面，作为使用大口径透镜的设备，存在天文台等所具有的望远镜。作为代表 性的例子举出位于夏威夷的昴星团(Subaru)天文台的望远镜。该望远镜虽然是大口径的 反射型望远镜，但是作为最重要的要素的主镜的平面研磨误差据说为14nm，维持着非常高 的平面精度。另外，虽然主镜为了轻量化而制作得较薄，但是由261支的促动器从背面侧支 撑，从而逐次修正由姿势带来的主镜的歪斜。再有，对于大气的波动，将与主镜大致相同结 构的棱镜差入光路中、并使所述棱镜向消除波动的方向变形，从而进行逐次修正。不过，在由这样的以一枚主镜获得高清晰度的望远镜中，如前所述，由于在主镜中 需要非常高的平面精度因此对主镜的歪斜进行修正的装置必须符合该主镜的特性而个别 地进行制作，这样通用性极低。另外，以与主镜的歪斜修正同样的方法对大气的波动进行修 正时，需要追加修正中所需要的棱镜等的光学元件，仅此部分便降低了亮度或彩度。再有， 还存在若增加所使用的光学元件则增加设备的故障率的问题。因此，作为解决这种问题点的关键，进行着性能特性的改善以及具有以往不存在 的光学特性的元件即“等离子-超材料”(plasmanicmeta-material)(下面，称为超材料)的 开发。这是如下的试验，即在光学元件表面制作微细结构体，使用作为该结构体的原材料 的介电常数、从结构体的配置而得到的特别的磁导率，来制作具有负折射率的元件(例如， 参考非专利文献1)。并且，还提出了使用“超材料”改善光学特性的技术(例如，参考专利 文献1 4)。特开2007-226033号公报特开2007-256929号公报特开2006-301345号公报特开2005-260965号公报田中拓男著《可见光区域中的等离子·超材料的结构设计》日本 光学学会，学会杂志《光学》，第6卷第10号(2007年)p. 584 589为了解决上述小口径透镜中涉及的问题点，需要在不移动光学元件的情况下来改 变光学系统全系统的焦距。另外，还要求在光学元件中具有与非球面透镜同等效果的功能。不过，在上述各专利文献所公开的技术中，并没有达到上述以往技术具有的问题 点的解决。也就是说，上述专利文献1 3中所公开的技术，由于都是预先以成为具有透过 光的折射率的值(负折射率)的方式进行设定，从而设计并制作元件，因此在制作后并不能 改变折射率。因而，不可能在不移动光学元件的情况下改变光学系统全系统的焦距。再有， 由于对光学元件赋予均等的折射率分布，因此，例如更加不能使其为不均等的折射率分布 来便获得与非球面透镜同等的效果。另外，在上述专利文献4所公开的技术中，能够改变透过光的折射率。但是，该技 术限定于无线波区域中的使用，并且由于仅能进行作为超材料的特性与通常特性之间的切 换，因此不能解决上述小口径透镜中涉及到的问题点。另一方面，为了解决上述大口径透镜中所涉及的问题点，优选在具有通用性的光 学元件等中、能够处理光学系统的歪斜或大气的波动等。不过，在上述各专利文献所公开的技术中，并没有达到上述以往技术具有的问题 点的解决。也就是说，上述专利文献1 3中所公开的技术，由于都是预先以成为具有透过 光的折射率的值(负折射率)的方式进行设定，从而设计并制作元件，因此并不能实时改变 其折射率。因而，特别是对光学系统中成为问题的、由姿势差引起的光学元件的歪斜不能够 随机应变地进行修正。另外，不仅不能实时改变其折射率，而且还不能修正大气的波动。另外，在上述专利文献4所公开的技术中，能够改变透过光的折射率。但是，该技 术限定于无线波区域中的使用，并且由于仅能进行作为超材料的特性与通常特性之间的切 换，因此不能进行对光学元件的歪斜或大气的波动的修正。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述以往技术中的问题点而提供一种能够任意改变透 过光的折射率的光学特性可变装置。进而，提供一种能够使光学元件中的折射率分布不均 等的光学特性可变装置也是本专利技术的目的。为了解决上述课题从而完成目的，第1专利技术中的光学特性可变装置，具有光学特 性可变元件，通过将比可见光波长小的电感器由接线彼此连结、并将这些在一面配置多个 而构成；感光体，由入射光引起共振，产生与该入射光同频率的交流电流；以及放大电路， 对由所述感光体产生的交流电流进行放大并提供给所述光学特性可变元件，所述光学特性 可变元件由来自所述放大电路的交流电流的供给，任意改变光的折射率。根据该第1专利技术，通过改变提供给所述光学特性可变元件的交流电流的大小或其 流向，可以使光的折射率变化。 再有，第2专利技术中的光学特性可变装置在第1专利技术的基础上，通过对构成所述光学 特性可变元件的全部的电感器均等地提供交流电流，使透过所述光学特性可变元件的光的 折射率均等地改变，从而改变焦距。根据第2专利技术，通过改变提供给所述光学特性可变元件的交流电流的大小或其流 向，能够在并不使所述光学特性可变元件移动的情况下，改变所述光学特性可变元件的焦距。再有，第3专利技术中的光学特性可变装置在第1专利技术的基础上，通过仅对构成所述光 学特性可变元件的一部分的电感器提供交流电流，使透过所述光学特性可变元件的一部分 的、光的折射率改变，从而实现非球面透镜的功能。根据第3专利技术，通过仅对所述光学特性可变元件提供交流电流就能够实现非球面 透镜的功能。因而，由提供给所述光学特性可变元件的交流电流的0N/0FF控制能够实现球 面透镜的功能、或者实现非球面透镜的功能。再有，第4专利技术中的光学特性可变装置在第1专利技术的基础上，所述光学特性可变元 件由各自独立的使其中心相同的多个环状带形成，通过对所述各环状带分别提供大小不同 的交流电流、使所述光学特性可变元件中的折射率分布不均等，从而实现非球面透镜的功 能。根据第4专利技术，能够对每个所述光学特性可变元件的各部位进行精细的折射率控 制，能够实现更高精度的非球面透镜的功能。再有，第5专利技术中的光学特性可变装置在第1专利技术的基础上，所述光学特性可变元 件由各自独立的多个层形成，通过对所述各层分别提供不同大小的交流电流，使所述光学 特性可变元件中的折射率分布不均等，从而实现非球面透镜的功能。根据第5专利技术，能够对每个所述光学特性可变元件的各部位进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学特性可变装置，其特征在于，具有：光学特性可变元件，通过将比可见光波长小的电感器由接线彼此连结，并将这些在一面配置多个而构成；感光体，由入射光引起共振，产生与该入射光同频率的交流电流；以及放大电路，对由所述感光体产生的交流电流进行放大并提供给所述光学特性可变元件，所述光学特性可变元件通过来自所述放大电路的交流电流的供给，而任意改变光的折射率。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：佐佐木俊亮，西泽和毅，
申请(专利权)人：株式会社腾龙，
类型：发明
国别省市：JP[日本]