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光学システム コモンズ 外国出願あり

国内特許コード P140010557
整理番号 06-16
掲載日 2014年5月21日
出願番号 特願2006-345084
公開番号 特開2008-158114
登録番号 特許第4734652号
出願日 平成18年12月21日(2006.12.21)
公開日 平成20年7月10日(2008.7.10)
登録日 平成23年5月13日(2011.5.13)
発明者
  • 前川 聡
出願人
  • 国立研究開発法人情報通信研究機構
発明の名称 光学システム コモンズ 外国出願あり
発明の概要 【課題】現実には鏡が存在しない空間に、被投影物を鏡に映した場合と同様の像を結像させるという、斬新な結像方式を有する光学システムを提供する。
【解決手段】光を屈曲させつつ透過させて面対称位置へ実像の結像作用を持つ光線屈曲面1と、この光線屈曲面に向けて配置される鏡面2とを具備する光学システムXを構成し、光線屈曲面1を挟んで鏡面2とは反対側である観察側に配置した被投影物Oの像を、被投影物Oから発せられる光が光線屈曲面を透過して鏡面2に反射し更に光線屈曲面1を透過することによって、鏡面2の光線屈曲面1に対する面対称位置に移動させた実体のない仮想鏡3に映した位置に結像させる。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


平面鏡に像を映す場合、観察者の目には鏡の表面における反射光の光線を鏡の中へ延長した方向から光が来たように見えるため、平面鏡に映し出された像(鏡映像)は鏡の内部に虚像として結像する(例えば、非特許文献1参照)。
【非特許文献1】
“Virtual image(虚像)”の項、[online]、WIKIPEDIA(英語版)、[平成18年10月23日検索]、インターネット<URL:http://en.wikipedia.org/wiki/Virtual_image>

産業上の利用分野



本発明は、光の透過や反射を利用した鏡のように機能する新規な光学システムに関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
光を屈曲させつつ透過させて面対称位置へ実像の結像作用を持つ光線屈曲面と、当該光線屈曲面に向けて配置される鏡面とを具備し、前記光線屈曲面を挟んで前記鏡面とは反対側である観察側に配置した被投影物の像を、当該被投影物から発せられる光が前記光線屈曲面を透過して前記鏡面に反射し更に前記光線屈曲面を透過することによって、前記鏡面の前記光線屈曲面に対する面対称位置に移動させた実体のない仮想鏡に映した位置に結像させることを特徴とする光学システム。
【請求項2】
前記光線屈曲面を備えた光学素子として、相互に直交する2つの鏡面要素を備えた単位光学素子を複数平面的に形成してなる反射型面対称結像素子を具備し、当該反射型面対称結像素子は、前記複数の単位光学素子の光線屈曲面の一方側から他方側へ通過する光を各単位光学素子において2つの鏡面要素でそれぞれ反射させることで前記光線屈曲面の他方側に結像させるものであって、前記2つの鏡面要素を通り且つこれら2つの鏡面素子に垂直もしくはそれに近い角度をなす面を前記光線屈曲面としている請求項1に記載の光学システム。
【請求項3】
前記反射型面対称結像素子は、所定の基盤を厚み方向に貫通させた複数の穴を備え、各穴の内壁に前記直交する2つの鏡面要素から構成される単位光学素子を形成したものであって、前記穴を通じて基盤の一方の面方向から他方の面方向へ光が透過する際に、2つの鏡面要素でそれぞれ1回ずつ反射させるものである請求項2に記載の光学システム。
【請求項4】
前記反射型面対称結像素子は、所定の基盤を厚み方向に突出させた複数の透明な筒状体を備え、各筒状体の内壁面に前記直交する2つの鏡面要素から構成される単位光学素子を形成したものであって、前記筒状体を通じて基盤の一方の面方向から他方の面方向へ光が透過する際に、2つの鏡面要素でそれぞれ1回ずつ反射させるものである請求項2に記載の光学システム。
【請求項5】
前記単位光学素子を、前記基盤において規則的な格子状に形成している請求項3又は4に記載の光学システム。
【請求項6】
前記光線屈曲面を備えた光学素子として、前記被投影物を配置した空間と接する面を平面的な前記光線屈曲面としたメタマテリアル光学素子を具備し、該メタマテリアル光学素子は少なくとも前記光線屈曲面と前記鏡面との間をメタマテリアルで充填したものとしている請求項1に記載の光学システム。
【請求項7】
前記光線屈曲面を備えた光学素子として、第1レンズ要素と、第2レンズ要素とを同一光学軸上に配置したアフォーカル光学系とし、前記第1レンズ要素をアレー状に配列して同一平面上にするとともに、前記第2レンズ要素をアレー状に配列して同一平面上とした複数の当該アフォーカル光学系を有する光学部を備えるアフォーカル立体光学素子であって、前記アフォーカル光学系は前記第1レンズ要素及び前記第2レンズ要素を、当該第1レンズ要素から入射した平行光線を当該第2レンズ要素の前側焦点に集光する位置に配置したアフォーカル立体光学素子を具備し、前記第1レンズ要素と前記第2レンズ要素の中間位置において前記光学軸に垂直もくしくはそれに近い角度をなす面を前記光線屈曲面としている請求項1に記載の光学システム。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2006345084thum.jpg
出願権利状態 登録
※ 詳細内容の開示にあたっては、別途、JSTと秘密保持契約を締結していただくことが必要となります。


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