JPS6158808B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6158808B2 JPS6158808B2 JP12974580A JP12974580A JPS6158808B2 JP S6158808 B2 JPS6158808 B2 JP S6158808B2 JP 12974580 A JP12974580 A JP 12974580A JP 12974580 A JP12974580 A JP 12974580A JP S6158808 B2 JPS6158808 B2 JP S6158808B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- piston
- gas
- energy
- light
- 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.)
- Expired
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G12—INSTRUMENT DETAILS
- G12B—CONSTRUCTIONAL DETAILS OF INSTRUMENTS, OR COMPARABLE DETAILS OF OTHER APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G12B1/00—Sensitive elements capable of producing movement or displacement for purposes not limited to measurement; Associated transmission mechanisms therefor
Landscapes
- Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、光エネルギーを、力学的な変位を起
させる力に変換する光アクチユエータに関するも
のである。
させる力に変換する光アクチユエータに関するも
のである。
半導体レーザや光フフアイバーの出現により、
光による情報伝送や光による機器の制御等がより
身近なものとなつてきた。光による情報伝送は、
電気−光変換の後、光フアイバーに情報を光の形
で伝送し、受信側ではその情報を光−電気変換
し、電気信号の形で情報処理をするという、いわ
ゆる光通信である。単なる情報伝送においては、
このような光と電気との間の変換で特に問題は無
いが、工場などにおいての機器の制御を光フフア
イバーからの光信号で行なう場合、必ずしも受信
側に給電設備があるとは限らない。また、特に可
燃物を扱う工場においては、できる限り電気エネ
ルギーを使用する装置を設置したくないというの
が実情である。
光による情報伝送や光による機器の制御等がより
身近なものとなつてきた。光による情報伝送は、
電気−光変換の後、光フアイバーに情報を光の形
で伝送し、受信側ではその情報を光−電気変換
し、電気信号の形で情報処理をするという、いわ
ゆる光通信である。単なる情報伝送においては、
このような光と電気との間の変換で特に問題は無
いが、工場などにおいての機器の制御を光フフア
イバーからの光信号で行なう場合、必ずしも受信
側に給電設備があるとは限らない。また、特に可
燃物を扱う工場においては、できる限り電気エネ
ルギーを使用する装置を設置したくないというの
が実情である。
したがつて、このような工場等においては、電
気−光、光−電気変換という過程ではなく、電気
−光、光−機器作動という過程が強く望まれてい
る。すなわち、電気エネルギーをレーザ光のよう
な光エネルギーに変換した後、光フフアイバーに
よつて遠隔地にその光エネルギーを伝達し、受信
側ではその光エネルギーを電気量に変換すること
なく機械の変位等に直接変換することにより、給
電設備が無い所や、可燃物を扱う工場等の装置
を、光エネルギーのみで直接制御可能とする光ア
クチユエータの出現が望まれている。
気−光、光−電気変換という過程ではなく、電気
−光、光−機器作動という過程が強く望まれてい
る。すなわち、電気エネルギーをレーザ光のよう
な光エネルギーに変換した後、光フフアイバーに
よつて遠隔地にその光エネルギーを伝達し、受信
側ではその光エネルギーを電気量に変換すること
なく機械の変位等に直接変換することにより、給
電設備が無い所や、可燃物を扱う工場等の装置
を、光エネルギーのみで直接制御可能とする光ア
クチユエータの出現が望まれている。
本発明は、上記のような現状に鑑みてなされた
もので、光エネルギーを電気エネルギーに変換す
ることはなく、直接機器の変位量に変換すること
のできる光アクチユエータを提供するものであ
る。
もので、光エネルギーを電気エネルギーに変換す
ることはなく、直接機器の変位量に変換すること
のできる光アクチユエータを提供するものであ
る。
以下に本発明の一実施例を図面を用いて説明す
る。
る。
第１図および第２図は本発明の一実施例を示す
一部破断構成図および側断面図である。円筒体１
の内部にピストン２が挿入されており、常時はバ
ネ３によつて矢印Ａ方向に付勢されている。光フ
フアイバー４はピストン２の−主面２１と円筒体
１の内壁面１１とで形成される空間５内に円筒体
１の端面から結合されており、また、空間５内に
はフロンガスが充填されている。ピストン２の周
縁にはＯリング６が装着されており、空間５内の
気密性を保つている。さらに空間５を形成するピ
ストン２の−主面２１の表面を円筒体１の内壁面
１１とは、鏡面研摩を施した後、アルミニウムな
どを蒸着して、各面の光反射率を高めてある。
一部破断構成図および側断面図である。円筒体１
の内部にピストン２が挿入されており、常時はバ
ネ３によつて矢印Ａ方向に付勢されている。光フ
フアイバー４はピストン２の−主面２１と円筒体
１の内壁面１１とで形成される空間５内に円筒体
１の端面から結合されており、また、空間５内に
はフロンガスが充填されている。ピストン２の周
縁にはＯリング６が装着されており、空間５内の
気密性を保つている。さらに空間５を形成するピ
ストン２の−主面２１の表面を円筒体１の内壁面
１１とは、鏡面研摩を施した後、アルミニウムな
どを蒸着して、各面の光反射率を高めてある。
このような構成からなる本実施例のアクチユエ
ータにおいては、ピストン２が定常状態のときは
空間５内のフロンガスの圧力は１気圧である。し
かしながら、光フアイバー４内をレーザ光が伝搬
し、そのレーザ光が空間５内に入射されると、空
間５内のフロンガスは暖められて膨張し、ピスト
ン２に連結された作動棒７がＡ方向の付勢力に抗
して矢印Ｂ方向に移動する。すなわち、レーザ光
によるエネルギーを、直接機械的な変位に変換で
きる。本実施例のように、ピストン２の−主面２
１と円筒体１の内壁面１１とを鏡面で形成してお
くと、光フアイバー４から入射したレーザ光は非
常に効率良くフロンガス分子の膨張を促進した。
ータにおいては、ピストン２が定常状態のときは
空間５内のフロンガスの圧力は１気圧である。し
かしながら、光フアイバー４内をレーザ光が伝搬
し、そのレーザ光が空間５内に入射されると、空
間５内のフロンガスは暖められて膨張し、ピスト
ン２に連結された作動棒７がＡ方向の付勢力に抗
して矢印Ｂ方向に移動する。すなわち、レーザ光
によるエネルギーを、直接機械的な変位に変換で
きる。本実施例のように、ピストン２の−主面２
１と円筒体１の内壁面１１とを鏡面で形成してお
くと、光フアイバー４から入射したレーザ光は非
常に効率良くフロンガス分子の膨張を促進した。
本実施例によれば、ピストン２の直径が20mm
で、出力1Wのアルゴンレーザ光を入射したと
き、作動棒７のストローク約１cmで１ｇの変位力
を得た。
で、出力1Wのアルゴンレーザ光を入射したと
き、作動棒７のストローク約１cmで１ｇの変位力
を得た。
上記実施例の他に、空間５内に充填するガスと
して、アンモニアガスを用いた場合も、上記実施
例と同様な機械的変化が得られた。
して、アンモニアガスを用いた場合も、上記実施
例と同様な機械的変化が得られた。
第３図は本発明の光アクチユエータを使つたガ
ス流量制御装置を示すものである。図において、
３１は本発明の光アクチユエータであり、固定ネ
ジ３２によつて基体３３に固定されている。３４
は光フアイバーであり、シール３５によつてガス
のもれないように固定されている。３６はピスト
ンに接続された作動棒であり、これにニードル３
７が取りつけられている。
ス流量制御装置を示すものである。図において、
３１は本発明の光アクチユエータであり、固定ネ
ジ３２によつて基体３３に固定されている。３４
は光フアイバーであり、シール３５によつてガス
のもれないように固定されている。３６はピスト
ンに接続された作動棒であり、これにニードル３
７が取りつけられている。
すなわち、ニードル３７がＡ方向へ動くと、
F1からF2に供給されるガスの流れは遮断され、
Ｂ方向へ動くとガスは流れる。いいかえれば、光
フアイバーからの光エネルギーが大きければ、ア
クチユエータ３１内のガスがより膨張し、ガスの
流れは少なくなるか、あいは遮断され、光エネル
ギーが小さければ、反対に流れは大きくなる。
F1からF2に供給されるガスの流れは遮断され、
Ｂ方向へ動くとガスは流れる。いいかえれば、光
フアイバーからの光エネルギーが大きければ、ア
クチユエータ３１内のガスがより膨張し、ガスの
流れは少なくなるか、あいは遮断され、光エネル
ギーが小さければ、反対に流れは大きくなる。
本実施例装置はＣ−ｄの断面積が約0.2cm2、ｅ
−ｆの断面積が約１cm2でありこのとき、光フフア
イバーからの光エネルギーを０〜1Wまでかえる
と、N2ガスの流量を０〜300c.c./minまで制御する
ことができた。
−ｆの断面積が約１cm2でありこのとき、光フフア
イバーからの光エネルギーを０〜1Wまでかえる
と、N2ガスの流量を０〜300c.c./minまで制御する
ことができた。
以上説明してきたように本発明によれば、ピス
トンを有する筒体に光導波路が結合されているた
め、光導波路を伝搬してきた光エネルギーが、筒
体内を暖め、筒体内の気体の膨張でピストンを押
し出すことができ、したがつて光エネルギーを電
気量に変換することなく機械的な変位、それも微
小変位に直接変換することができる。すなわち、
本発明は、可燃物を扱う工場や給電設備のない工
場に、全くの危険、危惧も無く使用することがで
きる。
トンを有する筒体に光導波路が結合されているた
め、光導波路を伝搬してきた光エネルギーが、筒
体内を暖め、筒体内の気体の膨張でピストンを押
し出すことができ、したがつて光エネルギーを電
気量に変換することなく機械的な変位、それも微
小変位に直接変換することができる。すなわち、
本発明は、可燃物を扱う工場や給電設備のない工
場に、全くの危険、危惧も無く使用することがで
きる。
第１図は本発明の一実施例における光アクチユ
エータを示す一部切欠斜視図、第２図は同側断面
図、第３図は本発明を用いた流量制御装置の構断
面図である。 １……筒体、２……ピストン、３……バネ、４
……光フアイバ、５……空間、７……作動棒。
エータを示す一部切欠斜視図、第２図は同側断面
図、第３図は本発明を用いた流量制御装置の構断
面図である。 １……筒体、２……ピストン、３……バネ、４
……光フアイバ、５……空間、７……作動棒。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 内面が光反射体より成る筒体内に一方向に付
勢されたピストンを有し、ピストンの一主面と筒
体の内壁面とで形成される空間に光導波路が結合
されるとともに気体が充填され、前記光導波路よ
りの光エネルギーにより気体を膨張させて前記ピ
ストンを付勢力に抗して移動させることを特徴と
する光アクチユエータ。 ２ 気体がフロンあるいはアンモニアである特許
請求の範囲第１項記載の光アクチユエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55129745A JPS5753721A (en) | 1980-09-17 | 1980-09-17 | Optical actuator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55129745A JPS5753721A (en) | 1980-09-17 | 1980-09-17 | Optical actuator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5753721A JPS5753721A (en) | 1982-03-30 |
| JPS6158808B2 true JPS6158808B2 (ja) | 1986-12-13 |
Family
ID=15017151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55129745A Granted JPS5753721A (en) | 1980-09-17 | 1980-09-17 | Optical actuator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5753721A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040003584A1 (en) * | 2002-03-19 | 2004-01-08 | Clay Joseph Michael | Method and apparatus for converting or otherwise utilizing radiation pressure to generate mechanical work |
| EP2070101A4 (en) * | 2006-07-26 | 2012-01-25 | Spacedesign Corp | METHOD AND DEVICE FOR TRANSMITTING A RADIATION PRESSURE GENERATED BY A LIGHT SHAFT |
| CN109958487B (zh) * | 2019-03-13 | 2024-05-28 | 华北电力大学 | 一种基于光热效应的蒸汽驱动液柱活塞式运动执行器 |
-
1980
- 1980-09-17 JP JP55129745A patent/JPS5753721A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5753721A (en) | 1982-03-30 |
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