JPS58181019A - 焦点調整方法及びその装置 - Google Patents
焦点調整方法及びその装置Info
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- JPS58181019A JPS58181019A JP6459382A JP6459382A JPS58181019A JP S58181019 A JPS58181019 A JP S58181019A JP 6459382 A JP6459382 A JP 6459382A JP 6459382 A JP6459382 A JP 6459382A JP S58181019 A JPS58181019 A JP S58181019A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 19
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 11
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- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 3
- 230000005374 Kerr effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 abstract description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 2
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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
- G02F1/01—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 intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/09—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 intensity, phase, polarisation or colour based on magneto-optical elements, e.g. exhibiting Faraday effect
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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。
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、焦点調整方法及びその装置に係り、とくに光
学系に、電磁光学材料から成るレンズを備えた焦点調整
方法及びその装置に関する。
学系に、電磁光学材料から成るレンズを備えた焦点調整
方法及びその装置に関する。
一般に、レンズを含む光学系により結像・光の収束・発
散等を行なう場合、焦点調整が必要と７するが、従来は
レンズを光軸方向へ機械的に移動して竹なっていた。例
えば、第１図に示す結像系に於て、物体Ａ、レンズ１（
焦点距離ｆ）及び固定フィルム２相乱間の距離１ａｔ、
ｂｓとし、今、ａｌ。
散等を行なう場合、焦点調整が必要と７するが、従来は
レンズを光軸方向へ機械的に移動して竹なっていた。例
えば、第１図に示す結像系に於て、物体Ａ、レンズ１（
焦点距離ｆ）及び固定フィルム２相乱間の距離１ａｔ、
ｂｓとし、今、ａｌ。
ｂｌがレンズの公式１／ａｌ ＋１／ｂｔ ＝ １／ｆ
を満たし物体Ａの像にがフィルム２Ｆに結像している状
態から、レンズｌから距離ａＷｆｌｌ＆れた物体Ｂをフ
ィルム２上に結償するためにＶ′１Ｃ＝ａｘ ｆ ／（
ａｘ −ｆ ）−ａｚｆ／（ａｔ−ｆ） だけ当該レ
ンズ１を右方へ移動しなければならない。カメラレンズ
のように、結１象梢度を上げるため光学系が複数個のレ
ンズ群即ち組レンズから構成されているときには、前述
した第１図のように組レンズ全体を移動して焦点調整す
る他、組レンズの一部である前群或いは後群レンズのＡ
を移動させる場合があり、又、ズーム作用ケ持たせｔズ
ームレンズにあってはバリエータの移動による焦点距離
変化とコンペンセータの移動による焦点調整とが同時に
なされるようになっている。
を満たし物体Ａの像にがフィルム２Ｆに結像している状
態から、レンズｌから距離ａＷｆｌｌ＆れた物体Ｂをフ
ィルム２上に結償するためにＶ′１Ｃ＝ａｘ ｆ ／（
ａｘ −ｆ ）−ａｚｆ／（ａｔ−ｆ） だけ当該レ
ンズ１を右方へ移動しなければならない。カメラレンズ
のように、結１象梢度を上げるため光学系が複数個のレ
ンズ群即ち組レンズから構成されているときには、前述
した第１図のように組レンズ全体を移動して焦点調整す
る他、組レンズの一部である前群或いは後群レンズのＡ
を移動させる場合があり、又、ズーム作用ケ持たせｔズ
ームレンズにあってはバリエータの移動による焦点距離
変化とコンペンセータの移動による焦点調整とが同時に
なされるようになっている。
ところで、レンズの移動方法には、鏡ｌ１１１１＆こ送
りネジ部を形成して手動操作でレンズの繰出しを行なっ
たり、更に電動機構を付設して自動的な繰出ができるよ
うＱてしたり、バネ等の付勢力を利用（７たものなどが
あるが、いずれも機械的に行なうものであり、これがた
め、従来の焦点調整方法では連応性に欠け、構成が複雑
・大型化し、かつ、機械的磨耗による誤調整を生じるな
どの欠点があった。
りネジ部を形成して手動操作でレンズの繰出しを行なっ
たり、更に電動機構を付設して自動的な繰出ができるよ
うＱてしたり、バネ等の付勢力を利用（７たものなどが
あるが、いずれも機械的に行なうものであり、これがた
め、従来の焦点調整方法では連応性に欠け、構成が複雑
・大型化し、かつ、機械的磨耗による誤調整を生じるな
どの欠点があった。
本発明は、かかる従来技術の欠点ｔｉｃ＠みなされたも
のであり、電磁光学材料を利用し、機械釣部△ 勧することなく光学系の焦点調整が可能な焦点調整方法
及びその装置を提供することを、その目的とする。
のであり、電磁光学材料を利用し、機械釣部△ 勧することなく光学系の焦点調整が可能な焦点調整方法
及びその装置を提供することを、その目的とする。
本発明は、光学系に電磁光学材料から成るレンズを備え
、このレンズに電界又は磁界を印加して該レンズの屈折
率を変え、これによりレンズの焦点距離を変化させるこ
とＫよって、前記目的を達成しようとするものである。
、このレンズに電界又は磁界を印加して該レンズの屈折
率を変え、これによりレンズの焦点距離を変化させるこ
とＫよって、前記目的を達成しようとするものである。
以下、本発明の一実施例を第２図に基づいて説明する。
第２図は、本発明に係る焦点調整方法に従って構成され
た結像系を示す概略図である。この図に於て、１０は電
気・磁気光学材料（図の場合は電気光学材料）から成る
レンズであり、このレンズ１０の後方所定位置に固定フ
ィルム２が配置されている。この場合、電気（磁気）光
学材料は、電場（磁場）を印加すると屈折率が変化する
、所請、ポッケルス効果・カー効果等の性質を有してお
り、とくに前記レンズｌＯは、この電気光学効果の大き
な、例え：１ベロフスカイト型のタンタル酸、ニケブ酸
塩などから成る透光性あるガラス・セラミックス等の電
気光学材料によって形成されている。
た結像系を示す概略図である。この図に於て、１０は電
気・磁気光学材料（図の場合は電気光学材料）から成る
レンズであり、このレンズ１０の後方所定位置に固定フ
ィルム２が配置されている。この場合、電気（磁気）光
学材料は、電場（磁場）を印加すると屈折率が変化する
、所請、ポッケルス効果・カー効果等の性質を有してお
り、とくに前記レンズｌＯは、この電気光学効果の大き
な、例え：１ベロフスカイト型のタンタル酸、ニケブ酸
塩などから成る透光性あるガラス・セラミックス等の電
気光学材料によって形成されている。
このレンズ１０の両側球Ｉｆ１１０Ａ、１０Ｂには各々
透明電極１１Ａ、１１Ｈ−Ｑｉ貼潰されている。この透
明１を碓１１Ａ、ＩＩＢはレンズ１０内に電界（［４）
を生ぜＬ７める手段としての機構を有しており該透明電
極１１Ａ、１１Ｂに外部の電源１２から所定の電圧が印
加されるようになっている。
透明電極１１Ａ、１１Ｈ−Ｑｉ貼潰されている。この透
明１を碓１１Ａ、ＩＩＢはレンズ１０内に電界（［４）
を生ぜＬ７める手段としての機構を有しており該透明電
極１１Ａ、１１Ｂに外部の電源１２から所定の電圧が印
加されるようになっている。
この電源１２は、その出力電圧が手動又は自動により任
意にコントロール出来るようになっている１、例えば、
レンズｌＯと対象物Ａとの距離信号を入力すると当該距
離に対応する電圧を発生するように形成されている。
意にコントロール出来るようになっている１、例えば、
レンズｌＯと対象物Ａとの距離信号を入力すると当該距
離に対応する電圧を発生するように形成されている。
次に前記レンズ１０の作用を説明する。第２図に於て、
レンズ１０の曲率半径で定まるシエイプファクターＳ＝
５．９５２Ｘ１０ 、 該レンズｌＯとフィルム２
間の距離をｂ＝２６ｍｍで一定とする。今、フィルム２
から距離ＤＩ ＝ １．８ ｍ （１，８Ｘ１０３ｍｍ
）ＩＩれた物体Ａのｇｌをフィルム２上に形成する場合
、 ａｓ＝Ｉ）ｔ −ｂ ｂ＝２８ の３式からｆｌを求めるとｆｌ中２７．５ら［ｍｍ Ｊ
となり、この値を 旧＝□＋１ ｆｌ に代入すると必要なレンズ１０の屈折率旧キ１．６０９
５が得られる。同様にしてＤｚ＝２０ｍ（２−ＯＸＩ
Ｏ’ｍｍ）、Ｄｓ＝ Ｑｌ）（図示せｆ）の場合につい
て必要なレンズ１０の屈折率ｎ！、ｎｌを求めると０２
卓１．６００７ 、 ｎ３キ１．６となる。
レンズ１０の曲率半径で定まるシエイプファクターＳ＝
５．９５２Ｘ１０ 、 該レンズｌＯとフィルム２
間の距離をｂ＝２６ｍｍで一定とする。今、フィルム２
から距離ＤＩ ＝ １．８ ｍ （１，８Ｘ１０３ｍｍ
）ＩＩれた物体Ａのｇｌをフィルム２上に形成する場合
、 ａｓ＝Ｉ）ｔ −ｂ ｂ＝２８ の３式からｆｌを求めるとｆｌ中２７．５ら［ｍｍ Ｊ
となり、この値を 旧＝□＋１ ｆｌ に代入すると必要なレンズ１０の屈折率旧キ１．６０９
５が得られる。同様にしてＤｚ＝２０ｍ（２−ＯＸＩ
Ｏ’ｍｍ）、Ｄｓ＝ Ｑｌ）（図示せｆ）の場合につい
て必要なレンズ１０の屈折率ｎ！、ｎｌを求めると０２
卓１．６００７ 、 ｎ３キ１．６となる。
従って（ｎｔ −ｎｓ ）／ｎｔ ｘｌ ｏｏ手０．５
９１）だけ屈折率を変化させればＤ１＝１．８ｍからＤ
ｓ＝ｃＤまでピント調整することが可能となる。
９１）だけ屈折率を変化させればＤ１＝１．８ｍからＤ
ｓ＝ｃＤまでピント調整することが可能となる。
−万、レンズ１０をポッケルス効果の大きな電気光学材
料で形成したとき、ポッケルス定数をｒ。
料で形成したとき、ポッケルス定数をｒ。
印加電界Ｅ、電界のないときの屈折率１ｋｎｏとすれば
電界印加時の屈折率は、 ｇｏ− ｎ＝Ｖ７７百洲も の式に従って変化する。たとえば、ｒ＝５０００ｘ ｌ
Ｑ−１０ａｎ ／ Ｖ、ｙｌ＠＝ｌ、５とするとＥを
０〜１０４Ｖ ／ ａｍの量変化させることによりｎを
約１−程度変化させることが可能である。ポッケルス定
数はＫＴＮが１６０００ Ｘ １０−” チタン酸バ
リウムが３００ Ｑ Ｘ １０−”ｃｍ ／ Ｖ テｈ
ル。
電界印加時の屈折率は、 ｇｏ− ｎ＝Ｖ７７百洲も の式に従って変化する。たとえば、ｒ＝５０００ｘ ｌ
Ｑ−１０ａｎ ／ Ｖ、ｙｌ＠＝ｌ、５とするとＥを
０〜１０４Ｖ ／ ａｍの量変化させることによりｎを
約１−程度変化させることが可能である。ポッケルス定
数はＫＴＮが１６０００ Ｘ １０−” チタン酸バ
リウムが３００ Ｑ Ｘ １０−”ｃｍ ／ Ｖ テｈ
ル。
従って予め適当な屈折率を有する電気光学材料によりレ
ンズ１０ｉ形成し、前記透明型ｆｆ１ｘｔＡ。
ンズ１０ｉ形成し、前記透明型ｆｆ１ｘｔＡ。
１１Ｂに所定の電圧を印加するだけで該レンズ１０の屈
折率を任意に変えることができ、この結果レンズ１０を
何ら移動することなくレンズ系の所望の焦点調整をなす
ことができる。また前記レンズ１０は凸レンズであり電
界印加時における訃レンズ１００周辺部の電界が中心部
に比べ相対的に強くなる。このため、レンズ１０Ｆｉ半
径方向ｒＣ屈折率が小さくなった屈折率分布型レンズと
なり収差が減少する。
折率を任意に変えることができ、この結果レンズ１０を
何ら移動することなくレンズ系の所望の焦点調整をなす
ことができる。また前記レンズ１０は凸レンズであり電
界印加時における訃レンズ１００周辺部の電界が中心部
に比べ相対的に強くなる。このため、レンズ１０Ｆｉ半
径方向ｒＣ屈折率が小さくなった屈折率分布型レンズと
なり収差が減少する。
この実施例によれば、簡単な構造で、光学系の焦点調整
全速やかに行なうことができ、また機械的駆動部がない
ので、レンズ系の小型・軽量化を図ることができ、かつ
磨耗による調整誤差を完全になくすことが可能となる。
全速やかに行なうことができ、また機械的駆動部がない
ので、レンズ系の小型・軽量化を図ることができ、かつ
磨耗による調整誤差を完全になくすことが可能となる。
尚、上記実施例に於ては、電気光学効果を利用する場合
につき説明し次が、レンズを磁気光学材料を用いて形成
しソレノイド等の磁界発生千成により磁場を印加するよ
うに構成してもよい。また、レンズ社前述した単レンズ
の他、第３図、・こ示すような色消し用の合せレンズ１
５とし、前後端球面に透明電極１５Ａ、１５Ｂを貼着す
るか加えて境界面に透明電極１５Ｃを挟着し、電源１６
により所定の電圧を印加するようにしてもよい。更に第
４図に示すように偏光板２０によって所定の偏光面に偏
光された光に対しても同様に焦点調整をなすことができ
る。
につき説明し次が、レンズを磁気光学材料を用いて形成
しソレノイド等の磁界発生千成により磁場を印加するよ
うに構成してもよい。また、レンズ社前述した単レンズ
の他、第３図、・こ示すような色消し用の合せレンズ１
５とし、前後端球面に透明電極１５Ａ、１５Ｂを貼着す
るか加えて境界面に透明電極１５Ｃを挟着し、電源１６
により所定の電圧を印加するようにしてもよい。更に第
４図に示すように偏光板２０によって所定の偏光面に偏
光された光に対しても同様に焦点調整をなすことができ
る。
以上のように本発明によれば、連応性があり、かつ、レ
ンズ系を小型・軽量にすることが可能な磨耗の生じない
という優れた％徴と有する焦点調整方法及びその装置を
得ることができる。
ンズ系を小型・軽量にすることが可能な磨耗の生じない
という優れた％徴と有する焦点調整方法及びその装置を
得ることができる。
第１図は従来の焦点ｗ４整方法を示す概略説明図、第２
図は本発明に係る焦点調整方法に基づき構成した焦点ｐ
ｊ／４幣装置管装置概略図、第３図は第２図の一部に係
るレンズの変形例を示す概略図、第４図は平行な偏光光
線が入射した場合の概略説明図である。 １．１０・・・レンズ、ＩＩＡ、１１Ｂ、１５Ａ〜１５
Ｃ・・・透明電極、１２，１６・・・′電界の強さを変
化する手段としての電源。 特粁出願人 株式々社 ソリゴールジャ７７１丁 ２ ２咋４ＥＩＩ
図は本発明に係る焦点調整方法に基づき構成した焦点ｐ
ｊ／４幣装置管装置概略図、第３図は第２図の一部に係
るレンズの変形例を示す概略図、第４図は平行な偏光光
線が入射した場合の概略説明図である。 １．１０・・・レンズ、ＩＩＡ、１１Ｂ、１５Ａ〜１５
Ｃ・・・透明電極、１２，１６・・・′電界の強さを変
化する手段としての電源。 特粁出願人 株式々社 ソリゴールジャ７７１丁 ２ ２咋４ＥＩＩ
Claims (2)
- （１）、光学系に電磁光学材料から成るレンズを備え、
このレンズに電界又は磁界を印加して該レンズの屈折率
を変え、これによりレンズの焦点距離を変化させること
を特徴とした焦点調整方法。 - （２）、光学系に装備された電磁光学材料から成るレン
ズと、このレンズに電界又は磁界を印加する手段と、印
加した電界又は磁界の強さを制御する手段とを備えたこ
とを特徴とする焦点調整装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6459382A JPS58181019A (ja) | 1982-04-17 | 1982-04-17 | 焦点調整方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6459382A JPS58181019A (ja) | 1982-04-17 | 1982-04-17 | 焦点調整方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58181019A true JPS58181019A (ja) | 1983-10-22 |
Family
ID=13262704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6459382A Pending JPS58181019A (ja) | 1982-04-17 | 1982-04-17 | 焦点調整方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58181019A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60218904A (ja) * | 1984-03-02 | 1985-11-01 | ユナイテツド・テクノロジ−ズ・コ−ポレイシヨン | ミリ波集束および発散装置並びに方法 |
| JP2002349545A (ja) * | 2001-05-30 | 2002-12-04 | Smc Corp | 非接触式ガイドローラ |
-
1982
- 1982-04-17 JP JP6459382A patent/JPS58181019A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60218904A (ja) * | 1984-03-02 | 1985-11-01 | ユナイテツド・テクノロジ−ズ・コ−ポレイシヨン | ミリ波集束および発散装置並びに方法 |
| JP2002349545A (ja) * | 2001-05-30 | 2002-12-04 | Smc Corp | 非接触式ガイドローラ |
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