(57)【要約】【課題】発生する信号の周波数の可変範囲が広い任意信号発生器を提供すること。【解決手段】光源１０１は、集光光学系１０２を介して球状微小構造体１０３にレーザ光を照射する。集光光学系１０２は、光源１０１から放射されたレーザ光を屈折させ、球状微小構造体１０３の内部でレーザ光が焦点を持つようにする。基板１０４は、図示せぬ支持柱で球状微小構造体１０３を支える。球状微小構造体１０３は、基板１０４の支持により、電極１０５と接しない範囲で振動可能な位置をとる。電極１０５は、導電性の材料で構成され、基板１０４上に形成される。電極１０５の形状は、球状微小構造体１０３とほぼ同形状の球面構造でかつ、球状微小構造体１０３の表面より大きな球面構造をとる。直流電源１０６は、球状微小構造体１０３に直流電位を印可する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光圧により移動可能な第１電極と、固定された第２電極と、を具備するコンデンサ。
【請求項２】
前記第１電極は、微少構造体で構成され、表面を導電性の透明被膜でコーティングされた請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項３】
前記第１電極は、前記第２電極と向かい合う面を導電性の被膜でコーティングされた請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項４】
前記第１電極は、光を受ける面が曲面である請求項１から請求項３のいずれかに記載のコンデンサ。
【請求項５】
第２電極は、第１電極を覆う構造である請求項１から請求項４のいずれかに記載のコンデンサ。
【請求項６】
前記第１電極は、１マイクロメートルから１ミリメートルまでの大きさである請求項１から請求項５のいずれかに記載のコンデンサ。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載のコンデンサと、前記第１電極と前記第２電極の間に直流電位を印可する直流電源と、を具備する任意信号発生器。
【請求項８】
前記第１電極に光を照射する光源を具備する請求項７に記載の任意信号発生器。
【請求項９】
前記光源から照射された光を集光する集光手段を具備する請求項７または請求項８に記載の任意信号発生器。
【請求項１０】
前記光源は、照射する光の波長を変化させる請求項７から請求項９に記載の任意信号発生器。
【請求項１１】
前記光源は、光軸方向に移動する請求項８から請求項１０のいずれかに記載の任意信号発生器。
【請求項１２】
前記光源を複数具備し、前記複数の光源は、前記第１電極において互いに異なる焦点位置を有し、前記複数の光源間の光出力比を変化させる請求項８に記載の任意信号発生器。
【請求項１３】
前記第１電極は、発生させる信号の中心周波数を同一の固有振動数を持つ請求項８から請求項１２のいずれかに記載の任意信号発生器。
【請求項１４】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の複数のコンデンサと、前記複数のコンデンサに個々に直流電位を印可する直流電源と、を具備し、前記複数のコンデンサの第１電極は、それぞれ異なる固有振動数を持つ任意信号発生器。
【請求項１５】
所望する信号の周波数と一致する固有振動数を持つ第１電極を備えるコンデンサを選択して信号を発生する請求項１４に記載の任意信号発生器。
【請求項１６】
光圧により移動可能な第１電極に光を照射して、固定された第２電極と前記第１電極との距離を変化させ、前記第１電極と前記第２電極の間に直流電位を加えて信号を発生する任意信号発生方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、任意信号発生器に関し、特に無線通信回路に用いて好適な任意信号発生器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、信号発生器として、「高周波回路の設計と実装」（日本放送協会出版）Ｐ．１４３に記載された電圧制御発振器が知られている。図６は、従来の信号発生器の構成を示す図である。図６の信号発生器は、トランジスタ１１と、コンデンサ１２と、コンデンサ１３と、コンデンサ１４と、コイル１５と、バラクダダイオード１６とから主に構成される。
【０００３】
発振周波数は帰還回路２０の容量とインダクタンスから決定され、発振条件をみたせば信号を発生する。ここで、バラクタダイオード１６の印加電圧を変化させることにより、帰還回路２０の容量を変化させ、結果、発振周波数を変化させることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の装置においては、上記発明ではバラクタダイオードの可変範囲が狭いこと、単一周波数しか発生できないという問題がある。
【０００５】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、発生する信号の周波数の可変範囲が広い任意信号発生器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のコンデンサは、光圧により移動可能な第１電極と、固定された第２電極と、を具備する構成を採る。本発明のコンデンサは、前記第１電極は、微少構造体の表面を導電性の透明被膜でコーティングされた構成を採る。本発明のコンデンサは、前記第１電極は、前記第２電極と向かい合う面を導電性の被膜でコーティングされた構成を採る。
【０００７】
これらの構成によれば、レーザ光により球状微小構造体に光圧を加え、電極と球状微小構造体の距離を変化させることにより、球状微小構造体と電極の間に生じる容量を変化させることができる。
【０００８】
本発明のコンデンサは、前記第１電極は、光を受ける面が曲面である構成を採る。この構成によれば、容量の変化を制御することができる。
【０００９】
本発明のコンデンサは、第２電極は、第１電極を覆う構造である構成を採る。この構成によれば、第１電極の移動範囲を制限することができ、かつ容量を大きくすることができる。
【００１０】
本発明のコンデンサは、前記第１電極は、１マイクロメートルから１ミリメートルまでの大きさである構成を採る。この構成によれば、少ない光量で容量を変化させることができる。
【００１１】
本発明の任意信号発生器は、上記のコンデンサと、前記第１電極と前記第２電極の間に直流電位を印可する直流電源と、を具備する構成を採る。
【００１２】
この構成によれば、光電変換する光を球状微小構造体に照射し、球状微小構造体と電極の距離を変化させることにより、球状微小構造体と電極の距離を変換させ、球状微小構造体と電極電気容量との間に発生する電気容量を変化させることにより、光信号を電気信号に変換することができる。
【００１３】
本発明の任意信号発生器は、前記第１電極に光を照射する光源を具備する構成を採る。本発明の任意信号発生器は、前記光源から照射された光を集光する集光手段を具備する構成を採る。本発明の任意信号発生器は、前記光源は、照射する光の波長を変化させる構成を採る。本発明の任意信号発生器は、前記光源は、光軸方向に移動する構成を採る。
【００１４】
これらの構成によれば、レーザ光により球状微小構造体に光圧を加え、電極と球状微小構造体の距離を変化させることにより、球状微小構造体と電極の間に生じる容量を変化させることができ、所望する周波数の信号を発生することができる。
【００１５】
本発明の任意信号発生器は、前記光源を複数具備し、前記複数の光源は、前記第１電極において互いに異なる焦点位置を有し、前記複数の光源間の光出力比を変化させる構成を採る。
【００１６】
この構成によれば、波長が異なる２つのレーザを用い、２つのレーザの出力を変化させて球状微小構造体でのレーザ光の焦点位置を変化させ、球状微小構造体と電極の距離を変化させることにより、所望の周波数の信号を発生することができる。
【００１７】
本発明の任意信号発生器は、前記第１電極は、発生させる信号の中心周波数を同一の固有振動数を持つ構成を採る。
【００１８】
この構成によれば、発生させる信号の中心周波数を同一の固有振動数を持つ球状微小構造体を用いることにより、球状微小構造体のＱ値が高いところで振動させることができ、より効率のよい信号発生ができる。
【００１９】
本発明の任意信号発生器は、上記の複数のコンデンサと、前記複数のコンデンサに個々に直流電位を印可する直流電源と、を具備し、前記複数のコンデンサの第１電極は、それぞれ異なる固有振動数を持つ構成を採る。本発明の任意信号発生器は、所望する信号の周波数と一致する固有振動数を持つ第１電極を備えるコンデンサを選択して信号を発生する構成を採る。
【００２０】
これらの構成によれば、発生させる信号の中心周波数を同一の固有振動数を持つ球状微小構造体を用い、互いに異なる固有振動数をもつ球状微小構造体を複数持つことにより、球状微小構造体のＱ値が高いところで振動させることができ、より効率のよい信号発生ができる。
【００２１】
本発明の任意信号発生方法は、光圧により移動可能な第１電極に光を照射して、固定された第２電極と前記第１電極との距離を変化させ、前記第１電極と前記第２電極の間に直流電位を加えて信号を発生するようにした。
【００２２】
この方法によれば、レーザ光により球状微小構造体に光圧を加え、電極と球状微小構造体の距離を変化させることにより、球状微小構造体と電極の間に生じる容量を変化させることができ、所望する周波数の信号を発生することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、球状微小構造体と電極に直流電位を加え、レーザ光により球状微小構造体に光圧を加え、球状微小構造体と電極との間の距離を変化させて電極と球状微小構造体に生じる容量を変化させることにより、任意の信号を発生させることである。
【００２４】
具体的には、レーザ光を透過する物質でかつ導電性の材料で表面が覆われ外力により振動が可能なように基板に固定されている微小構造体と、すくなくとも１つ以上のレーザ光からなるレーザと、レーザ光を前記微小構造体内部に集光するための集光光学系と、微小構造体と近接して配置された電極と、微小構造体と電極の間に直流電位を印加する直流電圧源と、電極から信号をとりだすための信号線からなる信号発生器において、レーザ光の集光位置を変化させ、レーザが屈折することで微小構造体にかかる光圧の方向、大きさを変化させ、微小構造体を振動させ、基板と微小構造体間の電気的容量を変化させることにより、電極に流れれる電流を変化させることで、任意の信号を発生する。
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る任意信号発生器の構成を示す図である。図１の任意信号発生器１００は、光源１０１と、集光光学系１０２と、球状微小構造体１０３と、基板１０４と、電極１０５と、直流電源１０６と、抵抗１０７とから主に構成される。
【００２６】
光源１０１は、集光光学系１０２を介して球状微小構造体１０３にレーザ光を照射する。光源１０１は、照射する光の波長を変化させるまたは、光軸方向に移動することにより、球状微小構造体１０３に照射するレーザ光の焦点位置を変化させる。
【００２７】
集光光学系１０２は、光源１０１から放射されたレーザ光を屈折させ、球状微小構造体１０３の内部でレーザ光が焦点を持つようにする。集光光学系１０２は、好ましくは、高倍率かつ開口数の大きい対物レンズが望ましい。
【００２８】
球状微小構造体１０３は、表面をレーザ光が透過する材質で形成され導電性の電極をコートされた球状物体である。球状微小構造体１０３の材質は、光を透過するものであればよく、好ましくは、透明な高分子材料、ガラス等の珪素化合物である。また、球状微小構造体１０３の電極は、透明な電極であればよく、一例としてＩＴＯ（酸化インジウムチタン）がある。また球状微小構造体１０３の大きさは、光圧で移動可能な大きさであればよく、１マイクロメートルから１ミリメートルまでの大きさが好ましい。
【００２９】
基板１０４は、図示せぬ支持柱で球状微小構造体１０３を支える。球状微小構造体１０３は、基板１０４の支持により、電極１０５と接しない範囲で振動可能な位置をとる。
【００３０】
電極１０５は、導電性の材料で構成され、基板１０４上に形成される。電極１０５の形状は、球状微小構造体１０３とほぼ同形状の球面構造でかつ、球状微小構造体１０３の表面より大きな球面構造をとる。そして、電極１０５は、球状微小構造体１０３との間に微小な空間を形成する。
【００３１】
直流電源１０６は、球状微小構造体１０３に直流電位を印可する。抵抗１０７は、電極１０５とアースとを接続し、電極１０５から発生する信号の電位を設定する。
【００３２】
次に、本実施の形態に係る任意信号発生器の動作について説明する。光源１０１から放出されたレーザ光は、集光光学系１０２において屈折され、球状微小構造体１０３の表面で更に屈折される。そして、レーザ光は、球状微小構造体１０３を屈折、反射することにより、球状微小構造体１０３を動かす力を及ぼす。
【００３３】
レーザ光つまり、粒子である光子は運動量を持っているので、屈折、反射によって物体に力が及ぼされる。すなわち、球状微小構造体１０３で反射することで、また通り抜けた光子は屈折することで、それらが運動量として変換される。総運動量は保存されるので、一部の運動量が球状微小構造体１０３に分配され、これが球状微小構造体１０３を動かす力となる。
【００３４】
そして、球状微小構造体１０３は、移動により電極１０５との微小な微小ギャップ１１０の間隔を変化させる。この結果、球状微小構造体１０３と電極１０５との間の電気容量が変化する。
【００３５】
そして、光源１０１から放射されるレーザ光を変化させることにより、球状微小構造体１０３を振動させ、微小ギャップ１１０の間隔を変化させることにより、所望の周波数の信号を発生させる。
【００３６】
次に、球状微小構造体１０３における光圧の発生メカニズムについて説明する。図２は、本実施の形態の球状微小構造体にかかる光圧の一例を示す図である。図２において、球状微小構造体１０３は、上方からレーザ光を照射され、上下方向に移動（振動）する。
【００３７】
最初に、球状微小構造体１０３に上向きの力が加わる場合について説明する。球状微小構造体１０３にレーザ光２０１、２０２が照射された場合、レーザ光２０１、２０２は、表面２０３及び２０４で屈折して球状微小構造体１０３内を透過する。この結果、屈折前のレーザ光と屈折後のレーザ光の運動量の差である光圧２０５と光圧２０６が生じる。
【００３８】
そして、レーザ光２０１、２０２は、表面２０７及び２０８において再び屈折する。この結果、運動量保存の法則から、屈折前のレーザ光と屈折後のレーザ光の運動量の差である光圧２０９と光圧２１０が生じる。
【００３９】
光圧２０５、光圧２０６、光圧２０９、そして光圧２１０のベクトルの和である光圧２１１が球状微小構造体１０３に加わる。すなわち、レーザ光２０１、２０２が球状微小構造体１０３入射する場合、球状微小構造体１０３の重心２２０からみて焦点位置２１１方向、すなわち上向きの光圧２１２が発生する。
【００４０】
次に、球状微小構造体１０３に下向きの力が加わる場合について説明する。球状微小構造体１０３にレーザ光２２１、２２２が照射された場合、レーザ光２２１、２２２は、表面２２３及び２２４で屈折して球状微小構造体１０３内を透過する。この結果、屈折前のレーザ光と屈折後のレーザ光の運動量の差である光圧２２５と光圧２２６が生じる。
【００４１】
そして、レーザ光２２１、２２２は、表面２２７及び２２８において再び屈折する。この結果、運動量保存の法則から、屈折前のレーザ光と屈折後のレーザ光の運動量の差である光圧２２９と光圧２３０が生じる。
【００４２】
光圧２２５、光圧２２６、光圧２２９、そして光圧２３０のベクトルの和である光圧２３２が球状微小構造体１０３に加わる。すなわち、レーザ光２２１、２２２が球状微小構造体１０３入射する場合、球状微小構造体１０３の重心２２０からみて焦点位置２３１方向、すなわち下向きの光圧２３２が発生する。
【００４３】
つまり、重心から見てレーザ光の焦点位置の方向に光圧が印加されることになるため、焦点位置を変化させれば、光圧の加わる方向、大きさを任意に変化させることができる。
【００４４】
これにより、電極１０５と球状微小構造体１０３の微小ギャップ１１０すなわち容量を変化させることができる。電極１０５と球状微小構造体１０３の間には直流電位が印加されているため、容量が変化すれば、負荷を繋げば電極に電流が発生することになる。
【００４５】
このように、本実施の形態のコンデンサによれば、レーザ光により球状微小構造体に光圧を加え、電極と球状微小構造体の距離を変化させることにより、球状微小構造体と電極の間に生じる容量を変化させることができる。
【００４６】
本実施の形態の任意信号発生器の等価回路について説明する。図３は、本実施の形態の任意信号発生器の等価回路の一例を示す図である。図３の任意信号発生器３００は、電源３０１と、可変容量コンデンサ３０２と、抵抗３０３と、出力端子３０４とから主に構成される。
【００４７】
電源３０１は、可変容量コンデンサ３０２に直流電位を印可する。可変容量コンデンサ３０２は、図１の球状微小構造体１０３と電極１０５から構成されるコンデンサである。抵抗３０３は、可変容量コンデンサ３０２とアースとを接続し、出力端子３０４から発生する信号の電位を設定する。
【００４８】
球状微小構造体１０３を所望の周波数で励振させれば、所望の周波数を有する信号を発生させることができ、変調信号で励振すれば変調信号を発生することができる。
【００４９】
このように、本実施の形態の任意信号発生器によれば、レーザ光により球状微小構造体に光圧を加え、電極と球状微小構造体の距離を変化させることにより、球状微小構造体と電極の間に生じる容量を変化させることができ、所望する周波数の信号を発生することができる。
【００５０】
なお、集光位置を変化させるには、いくつかの方法が考えられる。ひとつは集光光学系の位置をレーザ光線の光軸方向に変化させる方法である。
【００５１】
もうひとつの方法として、光源１０１に波長可変レーザを用い、波長により焦点位置が異なることを利用する方法がある。波長可変レーザとしては半導体レーザや、光変調器を用いることが可能である。波長の制御は、光源によって異なるが、被変調信号を用いればよい。またマッハ・ツェンダ干渉計光変調器などを用いて、レーザの位相や振幅を任意に変化させて、焦点位置を時間的に変化させることもできる。
【００５２】
このように、本実施の形態の任意信号発生器によれば、球状微小構造体に照射するレーザ光の波長を変化させることにより、球状微小構造体でのレーザ光の焦点位置を変化させ、球状微小構造体と電極の距離を変化させることにより、所望の周波数の信号を発生することができる。
【００５３】
また球状微小構造体１０３の固有振動数と励振させる振動の周波数を一致させてもよい。
【００５４】
このように、本実施の形態の任意信号発生器によれば、発生させる信号の中心周波数を同一の固有振動数を持つ球状微小構造体を用いることにより、球状微小構造体のＱ値が高いところで振動させることができ、より効率のよい信号発生ができる。
【００５５】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に係る任意信号発生器の構成の一部を示す図である。但し、図１と同一の構成となるものについては、図１と同一番号を付し、詳しい説明を省略する。以下、図４を参照しながら本発明の実施形態２について説明する。
【００５６】
図４の任意信号発生器４００は、レーザ光源４０１と、レーザ光源４０２と、ポッケルス・セル４０３と、ポッケルス・セル４０４と、ハーフミラー４０５と、レーザ制御機構４０６とを具備し、波長が異なる２つのレーザを用いて、焦点位置を変化させる点が図１の任意信号発生器１００と異なる。
【００５７】
レーザ光源４０１は、ポッケルス・セル４０３、ハーフミラー４０５、及び集光光学系１０２を介して球状微小構造体１０３にレーザ光を照射する。レーザ光源４０２は、ポッケルス・セル４０４、ハーフミラー４０５、及び集光光学系１０２を介して球状微小構造体１０３にレーザ光を照射する。ここで、レーザ光源４０１とレーザ光源４０２とが放射するレーザ光は、互いに異なる波長のレーザ光である。
【００５８】
ポッケルス・セル４０３は、レーザ光源４０１から放射されたレーザ光を通過又は遮断する。ポッケルス・セル４０４は、レーザ光源４０２から放射されたレーザ光を通過又は遮断する。
【００５９】
ハーフミラー４０５は、レーザ光を透過及び反射するミラーであり、レーザ光源４０１から放射されたレーザ光を透過し、レーザ光源４０２から放射されたレーザ光を反射する。レーザ制御機構４０６は、レーザ光源４０１及びレーザ光源４０２が放射するレーザ光のパワーを制御する。
【００６０】
以下、任意信号発生器４００の動作について説明する。レーザ光源４０１とレーザ光源４０２から放射されたレーザ光は、ハーフミラー４０５、集光光学系４０５を介して、それぞれ球状微小構造体１０３に入射する。いま、任意信号発生器４００は、初期状態でレーザ光源４０１の焦点位置が球状微小構造体１０３の重心からみて上側、レーザ光源４０２の焦点位置が球状微小構造体の重心からみて下側になるように設定する。
【００６１】
レーザ光源４０１、４０２はレーザ制御機構４０６によって制御され、パワーを変化させる。パワー比を変化させた結果、レーザ光源４０１が支配的な場合、光圧は上方向に作用し、球状微小構造体１０３と電極１０５とのギャップは広がる。逆に、レーザ光源４０２が支配的な場合は、光圧が下方向に作用し、球状微小構造体１０３と電極１０５とのギャップが小さくなる。
【００６２】
このように、本実施の形態の任意信号発生器によれば、波長が異なる２つのレーザーを用い、２つのレーザーの出力をそれぞれ変化させて球状微小構造体と電極の距離を変化させることにより、所望の周波数の信号を発生することができる。
【００６３】
また、それぞれのレーザ出射側にポッケルス・セル４０３、４０４を設けて、レーザ光を断させて、球状微小構造体１０３に加える光圧の方向を制御してもよい。また、レーザ光源４０１、４０２は同じ波長のレーザを用いて、集光系の位置を僅かにずらすことで焦点位置を変化させてもよい。
【００６４】
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３に係る任意信号発生器の構成を示す図である。但し、図１と同一の構成となるものについては、図１と同一番号を付し、詳しい説明を省略する。
【００６５】
図５の任意信号発生器５００は、実施の形態１または実施の形態２の任意信号発生器を複数備え、所望の周波数と同一の固有振動数の任意信号発生器を選択して信号を発生する点が図１または図４の任意信号発生器と異なる。
【００６６】
任意信号発生器５００は、光源１０１と、ミラー５０１−１〜５０１−５と、集光光学系１０２−１〜１０２−５と、球状微小構造体１０３−１〜１０３−５と、基板１０４と、電極１０５−１〜１０５−５とから主に構成される。
【００６７】
ミラー５０１−１〜５０１−５は、レーザ光を光源１０１から集光光学系１０２−１〜１０２−５に反射する。
【００６８】
集光光学系１０２−１〜１０２−５は、光源１０１から放射され、ミラー５０１−１〜５０１−５において反射されたレーザ光を屈折させ、球状微小構造体１０３−１〜１０３−５の内部でレーザ光が焦点を持つようにする。
【００６９】
球状微小構造体１０３−１〜１０３−５は、表面をレーザ光が透過する材質で形成され導電性の電極をコートされた球状物体である。球状微小構造体１０３−１〜１０３−５は、実施の形態１の球状微小構造体１０３と同様に直流電位が加えられる。
【００７０】
基板１０４は、図示せぬ支持柱で球状微小構造体１０３−１〜１０３−５を支える。球状微小構造体１０３−１〜１０３−５は、基板１０４の支持により、電極１０５−１〜１０５−５と接しない範囲で振動可能な位置をとる。
【００７１】
電極１０５−１〜１０５−５は、導電性の材料で構成され、基板１０４上に形成される。電極１０５−１〜１０５−５の形状は、球状微小構造体１０３−１〜１０３−５とほぼ同形状の球面構造でかつ、球状微小構造体１０３−１〜１０３−５の表面より大きな球面構造をとる。そして、電極１０５−１〜１０５−５は、球状微小構造体１０３−１〜１０３−５との間に微小な空間を形成する。
【００７２】
このように、任意信号発生器５００は、球状微小構造体１０３−１〜１０３−５の固有振動数が所望の周波数に対して一致するアレイとして構成されている。
【００７３】
次に、任意信号発生器５００の動作について説明する。ここでは、球状微小構造体１０３の個数を５個とし、固有振動数をｆ１からｆ５とした場合について説明する。もちろん、球状微小構造体１０３の個数に限定はない。
【００７４】
今、所望の周波数をｆ１とすると、固有振動数ｆ１を有する球状微小構造体のみにレーザ光を照射する。また発生させる信号の周波数を変化させる場合は、球状微小構造体と電極に印加する直流電位を変化させ、球状微小構造体に静電力を印加させれば、球状微小構造体のバネ定数が変化し、固有振動数が変化するため、微調性が可能となり、より高いＱ値で信号を発生できる。
【００７５】
このように、本実施の形態の任意信号発生器によれば、発生させる信号の中心周波数と同一の固有振動数を持つ球状微小構造体を用い、互いに異なる固有振動数をもつ球状微小構造体を複数持つことにより、球状微小構造体のＱ値が高いところで振動させることができ、より効率のよい信号発生ができる。
【００７６】
なお、上記説明では、発生させる信号の中心周波数と同一の固有振動数を持つ球状微小構造体を用いて信号を発生しているが、複数の周波数の信号を同時に発生させ、個々に信号を取り出してもよい。たとえば、所望の無線システムと同じチャネル数の球状微小構造体を用意し、各チャネルの無線周波数と一致する固有振動数を有する球状微小構造体を配置することもできる。
【００７７】
（実施の形態４）
実施の形態１から実施の形態３で用いた任意信号発生器は、光から電気信号に変換する作用を有するため、光―電気信号変換器として利用できる。これを用いれば光変調した信号を光ファイバ等で伝送し、所望の場所で電気信号に変換することができる。
【００７８】
例えば、図１の任意信号発生器１００の光源１０１を取り除き、変換対象となる光を、集光光学系１０２を介して球状微小構造体１０３に照射し、電極１０５から電気信号を出力することにより、光を電気信号に変換することができる。
【００７９】
このように、本実施の形態の任意信号発生器によれば、光電変換する光を球状微小構造体に照射し、球状微小構造体と電極の距離を変化させることにより、球状微小構造体と電極の距離を変換させ、球状微小構造体と電極電気容量との間に発生する電気容量を変化させることにより、光信号を電気信号に変換することができる。
【００８０】
また、本実施の形態の任意信号発生器の球状微小構造体、集光光学系、電極等の構成をＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）に形成して利用することもできる。また、本実施の形態の任意信号発生器の半導体プロセスで形成しても良い。また、本実施の形態の任意信号発生器は、真空状態で動作させることもできる。また、本実施の形態の任意信号発生器は、無線通信装置の局部発振器または変調信号を発生させる変調器等に適用することもできる。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の任意信号発生器によれば、球状微小構造体と電極に直流電位を加え、レーザ光により球状微小構造体に光圧を加え、球状微小構造体と電極との間の距離を変化させて電極と球状微小構造体に生じる容量を変化させることにより、発生する信号の周波数の可変範囲が広くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る任意信号発生器の構成を示す図
【図２】上記実施の形態の球状微小構造体にかかる光圧の一例を示す図
【図３】上記実施の形態の任意信号発生器の等価回路の一例を示す図
【図４】本発明の実施の形態２に係る任意信号発生器の構成の一部を示す図
【図５】本発明の実施の形態３に係る任意信号発生器の構成を示す図
【図６】従来の信号発生器の構成を示す図
【符号の説明】
１０１　光源
１０２、１０２−１〜１０２〜５　集光光学系
１０３、１０３−１〜１０３〜５　球状微小構造体
１０４　基板
１０５、１０５−１〜１０５〜５　電極
１０６　直流電源
１０７　抵抗
４０１、４０２　レーザ光源
４０３、４０４　ポッケルス・セル
４０５　ハーフミラー
４０６　レーザ制御機構
５０１−１〜５０１〜５　ミラー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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