JPH02210302A - 焦点距離可変ミラー - Google Patents

焦点距離可変ミラー

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JPH02210302A
JPH02210302A JP3057189A JP3057189A JPH02210302A JP H02210302 A JPH02210302 A JP H02210302A JP 3057189 A JP3057189 A JP 3057189A JP 3057189 A JP3057189 A JP 3057189A JP H02210302 A JPH02210302 A JP H02210302A
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JP
Japan
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pressure
pair
transparent
elastic
variable
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JP3057189A
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English (en)
Inventor
Yasutsugu Daiguu
大偶 安次
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Hamamatsu Photonics KK
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
この発明は焦点距離を任意に変更できるようにした凹面
ミラーあるいは凸面ミラーに関する。
【従来の技術】
従来、投影器の光源のディフレクタとしての凹面鏡、レ
ーザーキャビティにおける全反射ミラー、光学的デイス
プレィ装置におけるミラー等各種あり、これらについて
は、焦点距離を可変とすることが望ましいが、そのよう
なものがなかっな。
【発明が解決しようとする課] これに対して、例えば、アルミニウム箔のような固体金
属薄膜や蒸着膜を利用することも考えられるが、この場
合は、金属薄膜の伸縮性が小さく、且つ金属疲労を起こ
1て亀裂を生じ易く、又、蒸着膜の場合はMFfl易い
ので、実用に供することができないという問題点があっ
た。 この発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであ
って、伸縮性が大きく、金属疲労による亀裂や、剥離を
生じることなく、且つ精度良く焦点距離を変化させるこ
とができるようにした焦点距離可変ミラーを提供するこ
とを目的とする。 【課題を解決するための手段】 この発明は、伸縮性を有し、少なくとも一方が透明の一
対の膜、及び、この一対の膜の間に薄膜状に、且つ気密
状に挟持された、比較的低温で液状の光反射性の金属の
反射膜、からなる弾性反射部材と、前記弾性反射部材の
両側に、これを間に対向して形成された圧力可変の一対
の圧力室と、これら圧力室の圧力を制御する圧力変化発
生部と、を備えてなり、前記透明な膜側の圧力室は透明
な流体が充満され、且つ、この圧力室の前記弾性反射部
材と対向する壁面は透明材料から構成された焦点距離可
変ミラーにより上記目的を達成するものである。 又、前記一対の膜を共に透明とすることにより上記目的
を達成するものである。 更に又、この発明は、伸縮性を有し、一方が透明の一対
の膜、及び、この一対の膜の間に薄膜状に、且つ気密状
に挾持された、比較的低温で液状の光反射性の金属の反
射膜、からなる弾性反射部材と、前記弾性反射部材の一
方であって、前記透明な膜側に形成された圧力可変の圧
力室と、この圧力室の圧力を制御する圧力変化発生部と
、を備えてなり、前記圧力室は透明な液体が充満され、
且つ、この圧力室の前記弾性反射部材と対向する壁面は
透明材料から構成された焦点距離可変ミラーにより上記
目的を達成するものである。 又、この発明は、伸縮性を有し、一方が透明の一対の膜
、及び、この一対の膜の間に1iilll状に、且つ気
密状に挟持された、比較的低温で液状の光反射性の金属
の反射膜、からなる弾性反射部材と、前記弾性反射部材
の一方であって、前記透明な膜の反対側に形成された圧
力可変の一対の圧力室と、これら圧力室の圧力を制御す
る圧力変化発生部と、を備えてなる焦点距離可変ミラー
により上記目的を達成するものである。
【作用】
この発明においては、反射膜が、少なくとも一方が透明
とされた一対の伸縮性を有する膜の間に薄膜状且つ気密
状に挾持された比較的低温で液状の光反射性の金属から
構成され、この反射膜及び一対の膜からなる弾性反射部
材を、圧力可変の圧力室によって凸又は凹に変形させる
ことにより、任意の焦点距離を得ることができる0反射
膜は、液状金属からなるため、伸縮性があり、金属疲労
による亀裂が生じたり、剥離が生じたりすることがない
【実施例】
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。 この実施例の焦点距離可変ミラー10は、第3図に示さ
れるような、伸縮性を有し、且つ透明の一対の11g1
 OA、10B、及び、この一対の膜10A、IOBの
間に薄膜状に、且つ気密状に挟持された、比較的低温で
液状の光反射性の金属の反射膜12、からなる弾性反射
部材14と、第1図及び第2図に示されるように、前記
弾性反射部材14の両側に、これを間に対向して形成さ
れた圧力可変の一対の圧力室16A、16Bと、これら
圧力室16A、16Bの圧力を制御する圧力変化発生部
18と、を備えて構成され、前記圧力室16A、16B
は、各々が例えばアルゴンガス、シリコンオイル等の、
化学的に安定で、光を吸収しない気体又は液体で充満さ
れ、且つ、これら圧力室16A、16Bの、前記弾性反
射部材14と対向する壁面は平行平面ガラス20A、2
0Bから構成されている。 前記圧力変化発生部18は、シリンダ部22と、このシ
リンダ部22内で軸方向摺動自在に配置された永久磁石
からなるピストン24と、このピストン24をシリンダ
部22内で中立位置に付勢する一対のばね26A、26
Bと、前記シリンダ部22の外側にリング状に配置され
た電磁コイル28と、前記ピストン24の雨側めシリン
ダ部22内空間22A、22Bを、前記一対の圧力室1
6A、16Bに各々連通する一対の連結管30A、30
Bと、を備えて構成されている。 ここで、前記反射膜12を形成する、比較的低温度で液
状の金属は、例えば水銀、あるいは、ナトリウムとカリ
ウムの合金等を用いる。 次に上記実施例装置の作用につき説明する。 定常状態では、弾性反射部材14が平面であるなめ、平
行平面ガラス2OAを介して入射する平行光線32Aは
、第1図で実線で示されるように、反射膜により平行光
線として反射される。 弾性反射部材14を、第1図において破線で示されるよ
うに、圧力室16AO11が凹、圧力室16B側が凸と
なる凹面且つ凸面ミラーとする場合は、電磁コイル28
を励磁させる直流電流の極性、及び電圧を制御して、ピ
ストン24を図において上方に移動させ、これによって
、圧力室16A側の圧力を増大させ、且つ圧力室16B
t’lの圧力を低減させる。 このようにすると、両圧力室16A、16Bの圧力差に
応じて、弾性反射部材14が第1図で破線に示されるよ
うに弾性的に変形する。 従って反射膜12は圧力室16A側に凹、圧力室16B
側凸に変形して、各々凹面ミラー、凸面ミラーを形成す
る。又、実線で示される入射平行光線32Aは破線で示
される反射光′a32Bとなる。 このときの反射膜12の曲率は、ピストン24のストロ
ーク制御により任意に変更することができる。又、これ
によって反射光線の焦点距離も任意に変更することがで
きる。 又、電磁コイル28の励磁方向を逆転させれば、圧力室
16Afllが凸、圧力室16BO1!!lが凹となる
ように、反射膜12を変形させることができる。 即ち、電磁コイル28に入力される外部信号により、反
射膜12の焦点距離を任意に変更することができる。 この反射膜12は前述のように、比較的低温で液状とな
る金属を、一対の膜により薄膜状に保持することによっ
て構成されているので、伸縮性が大きく、金属疲労によ
る亀裂が生じなり、ス蒸着膜のようなilJ!を生じな
りすることがない。 又金属であるので、広い波長範囲の光線に対して良好な
全反射ミラーを構成することができる。 従って、例えば投影器の光源の背後に配置されるリフレ
クタとして用いることにより、光ビームの平行度を自動
調整することができる。 又、精度良い構造を採用すれば、レーザーキャビティを
構成するキャビティ長可変の全反射ミラーとして利用す
ることができる。 更に、光学的デイスプレィ装置の変調器として用い、外
部信号に同期した焦点距離変化を得ることができる。 なお上記実施例において、反射膜12はその両面が利用
され得るようにしたものであるが、本発明はこれに限定
されるものでなく、一方の面のみ利用するようにしても
よい。 この場合、反射面として利用する測の膜10A又はIO
Bのみを透明とすればよい。 又、圧力室を、弾性反射部材14の一方にのみ設けるよ
うにしてもよい。 この場合は、圧力室と大気圧との差により、弾性反射部
材14が変形することになる。 従って、例えば第4図に拡大して示されるように、一方
の圧力室16Aのみを用い、該圧力室16A側の平行平
面ガラス2OAを介して入射光及び反射光が出入りする
ようにすればよい。 圧力室16Aと反対側の面は膜10Bが大気に露出して
いるので、膜10Bを透明とした場合は、圧力室内の流
体に邪魔されることなく、光線を効率良く入射、反射さ
せることができる。 なお、上記実施例において、圧力変化発生部18は電磁
コイル28への励磁信号に基づいてピストン24を駆動
させ、このピストン24のストロークに応じて反射膜1
2の曲率を変化させるものであるが、本発明はこれに限
定されるものでなく、圧力室16A及び/又は16Bの
圧力変化は、例えば流体ポンプ、圧縮ガス源、等を単独
又は適宜組合せたものであってもよい。 要すれば、弾性反射部材14の一方又は両方に設けられ
た圧力室の圧力を、外部信号に応じて変化させることが
できるものであればよい。 更に、前記平行平面ガラスは透明であれば合成樹脂性で
あってもよい、又、弾性反射部材14に対向する壁面の
全体又は一部を透明としてもよい。
【効果】
本発明は上記のように構成したので、金属疲労による亀
裂を生じたり、蒸着膜のように剥離を生じたりすること
なく、反射面を弾性的に変化させて、任意の焦点距離を
容易に得ることができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る焦点距離可変ミラーの実施例を示
す断面図、第2図は同平面図、第3図は同実施例におけ
る弾性反射部材を示す拡大断面図、第4図は本発明の第
2実施例の要部を示す断面図である。 10・・・焦点距離可変ミラー、 10A、IOB・・・膜、 12・・・反射膜、14・
・・弾性反射部材、 16A、16B・・・圧力室、1
8・・・圧力変化発生部、 20A、20B・・・平行平面ガラス。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)伸縮性を有し、少なくとも一方が透明の一対の膜
    、及び、この一対の膜の間に薄膜状に、且つ気密状に挾
    持された、比較的低温で液状の光反射性の金属の反射膜
    、からなる弾性反射部材と、前記弾性反射部材の両側に
    、これを間に対向して形成された圧力可変の一対の圧力
    室と、これら圧力室の圧力を制御する圧力変化発生部と
    、を備えてなり、前記透明な膜側の圧力室は透明な流体
    が充満され、且つ、この圧力室の前記弾性反射部材と対
    向する壁面は透明材料から構成された焦点距離可変ミラ
    ー。
  2. (2)前記一対の膜は、共に透明とされた請求項1の焦
    点距離可変ミラー。
  3. (3)伸縮性を有し、一方が透明の一対の膜、及び、こ
    の一対の膜の間に薄膜状に、且つ気密状に挟持された、
    比較的低温で液状の光反射性の金属の反射膜、からなる
    弾性反射部材と、前記弾性反射部材の一方であつて、前
    記透明な膜側に形成された圧力可変の圧力室と、これら
    圧力室の圧力を制御する圧力変化発生部と、を備えてな
    り、前記圧力室は透明な液体が充満され、且つ、この圧
    力室の前記弾性反射部材と対向する壁面は透明材料から
    構成された焦点距離可変ミラー。
  4. (4)前記一対の膜は、共に透明とされた請求項3の焦
    点距離可変ミラー。
  5. (5)伸縮性を有し、一方が透明の一対の膜、及び、こ
    の一対の膜の間に薄膜状に、且つ気密状に挾持された、
    比較的低温で液状の光反射性の金属の反射膜、からなる
    弾性反射部材と、前記弾性反射部材の一方であつて、前
    記透明な膜の反対側に形成された圧力可変の一対の圧力
    室と、この圧力室の圧力を制御する圧力変化発生部と、
    を備えてなる焦点距離可変ミラー。
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