講演名 2015-04-20
音響放射力を用いた光学レンズアレイの動作特性
小山 大介(同志社大), 柏原 佑太(同志社大), 畠中 恵(同志社大), 中村 健太郎(東工大), 松川 真美(同志社大),
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抄録(和) 音響放射力によってその形状が変化する光学レンズアレイについて検討した.レンズアレイはガラス板,2つの圧電バイモルフ振動子,透明粘弾性ゲル膜で構成される.周波数113 kHzでガラス板にたわみ振動が発生し,ゲル表面に働く音響放射力によりレンズアレイが生成された.レンズ透過光分布を光線追跡により計算し,その光学特性を検討した.駆動電圧振幅値の増加に伴い,レンズの変位は増大し,焦点距離は短くなった.2つの振動子の位相差駆動により,レンズアレイはガラス板長手方向に移動した.振動子駆動電圧によってレンズの焦点距離を,振動子間駆動位相差によってレンズ位置をそれぞれ制御することが出来た.駆動位相差を0から360$^circ$に変化した際のレンズの移動距離は4.6 mmであり,これはガラス板のたわみ振動の半波長に相当する.このレンズ動作機能を光スキャナとして用いた結果,駆動電圧70 V$_{pp}$の場合,最大屈折角は4.9$^circ$であった.
抄録(英) A movable optical lens array that uses acoustic radiation force was investigated. The lens array consists of a glass plate, two piezoelectric bimorph transducers, and a transparent viscoelastic gel film. A cylindrical lens array with a lens pitch of 4.6 mm was fabricated using the acoustic radiation force generated by the flexural vibration of the glass plate at the driving frequency of 113 kHz. The light paths through a lens were calculated by ray tracing. The focal point and the positioning of the lenses can be changed using the input voltage and the driving phase difference between the two transducers, respectively. The focal length decreased with increasing input voltage because the lens displacement amplitude increased. The position of the lens array shifted in the length direction of the glass plate with the change in phase difference, and the distance moved was 4.6 mm when the phase difference changed from 0 to 360$^circ$, which corresponds to half the wavelength of the flexural vibration of the glass plate. The translation property of the lens array was applied in an optical scanner, and the maximum angle of refraction was 4.9$^circ$ when the driving voltage was 70 V$_{pp}$.
キーワード(和) レンズアレイ / 可変焦点レンズ / 音響放射力 / たわみ振動
キーワード(英) lens array / variable-focus lens / acoustic radiation force / flexural vibration
資料番号 US2015-2
発行日 2015-04-13 (US)

研究会情報
研究会 US
開催期間 2015/4/20(から1日開催)
開催地(和) 電気通信大学
開催地(英) The University of Electro-Communications
テーマ(和) 非線形音響,一般
(共催:非線形音響研究会)
テーマ(英) Nonlinear Acoustics, General, etc
委員長氏名(和) 松川 真美(同志社大)
委員長氏名(英) Mami Matsukawa(Doshisha Univ.)
副委員長氏名(和) 梅村 晋一郎(東北大) / 伊藤 洋一(日大)
副委員長氏名(英) Shinichiro Umemura(Tohoku Univ.) / Yoichi Itoh(Nihon Univ.)
幹事氏名(和) 山口 匡(千葉大) / 野村 英之(電通大)
幹事氏名(英) Tadashi Yamaguchi(Chiba Univ.) / Hideyuki Nomura(Univ. of Electro-Comm.)
幹事補佐氏名(和) 畑中 信一(電通大)
幹事補佐氏名(英) Shin-ichi Hatanaka(Univ. of Electro-Comm.)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Technical Committee on Ultrasonics
本文の言語 JPN
タイトル(和) 音響放射力を用いた光学レンズアレイの動作特性
サブタイトル(和)
タイトル(英) Movable optical lens array using acoustic radiation force
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) レンズアレイ / lens array
キーワード(2)(和/英) 可変焦点レンズ / variable-focus lens
キーワード(3)(和/英) 音響放射力 / acoustic radiation force
キーワード(4)(和/英) たわみ振動 / flexural vibration
第 1 著者 氏名(和/英) 小山 大介 / Daisuke Koyama
第 1 著者 所属(和/英) 同志社大学(略称:同志社大)
Doshisha University(略称:Doshisha Univ.)
第 2 著者 氏名(和/英) 柏原 佑太 / Yuta Kashihara
第 2 著者 所属(和/英) 同志社大学(略称:同志社大)
Doshisha University(略称:Doshisha Univ.)
第 3 著者 氏名(和/英) 畠中 恵 / Megumi Hatanaka
第 3 著者 所属(和/英) 同志社大学(略称:同志社大)
Doshisha University(略称:Doshisha Univ.)
第 4 著者 氏名(和/英) 中村 健太郎 / Kentaro Nakamura
第 4 著者 所属(和/英) 東京工業大学(略称:東工大)
Tokyo Institute of Technology(略称:Tokyo Tech.)
第 5 著者 氏名(和/英) 松川 真美 / Mami Matsukawa
第 5 著者 所属(和/英) 同志社大学(略称:同志社大)
Doshisha University(略称:Doshisha Univ.)
発表年月日 2015-04-20
資料番号 US2015-2
巻番号(vol) vol.115
号番号(no) US-9
ページ範囲 pp.7-12(US),
ページ数 6
発行日 2015-04-13 (US)