JPH02259618A - 光偏向装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は例えば光カード装置においてレーザー光を偏向
するための光偏向装置に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、例えばレーザー光を偏向するための光偏向装
置に右いて、円筒状ヨークの上下に嵌合される軸受部材
に回転自在に支持され、一端にミラーが取付けられた回
動軸と、この回動軸に固定され、外面が円筒状ヨークの
内面と対応する円弧状と成された可動マグネットと、こ
の可動マグネットと対向するように円筒状ヨークの内面
に配設されるコイルと、回動軸をミラーの中立位置に復
帰するように回動付勢する付勢手段とによって構成する
ことにより、小型・安価で、かつ面倒な調整を要するこ
となく簡単に組み立てられ、しかも特性の良好な光偏向
装置を提供できるようにしたものである。

〔従来の技術〕

近年、レーザー光等の光ビームを用いて光カードに情報
を高密度記録し、また情報が記録された光カードから光
ビームにより情報再生を行なう光カードシステムが実用
化されている。

この光カードシステムにおいては、光学デバイス部から
出射されるレーザー光を回動ミラーによって偏向して信
号の書込み・読取りのための走査を行なうようにしたも
のがある。

このミラーを回動させ光を偏向させるための光偏向装置
の構成としては、現在一般にいわゆるムービングアイア
ン型が主流となっている。

この従来のムービングアイアン型の光偏向装置の構成を
第６図に示す。

即ちこの従来の光偏向装置（１）は、左右に一対の固定
マグネット（２）及び（３）が配されてふり、この両固
定マグネット（２）と（３）のＮ極とＮ極及びＳ極とＳ
極に跨るように一対のヨーク（４）及び（５）が固着さ
れている。この両ヨーク（４）及び（５）は夫々その内
側にハ字状に突出する突起部（４ａ）　（４ｂ）及び（
５ａ）　（５ｂ）が形成されており、この両ヨーク（４
）及び（５）の突起部（４ａ）　（４ｂ）及び（５ａ）
　（５ｂ）の先端に対応して両ヨーク（４）と（５）間
の中心部には、可動鉄片（６）が配設されている。この
可動鉄片（６）はその中心部において回動軸（７）に固
着され、この回動軸（７）と一体に回動する如く成され
ており、この回動軸（７）の軸方向の端部に、レーザー
光等の光を反射し偏向するだめのミラー（図示せず）が
取付けられているものである。

また両ヨーク（４）及び（５）の中心部には夫々可動鉄
片（６）に対応してコイル（８）及び（９）が巻回され
ており、このコイル（８）及び（９）において発生され
る磁界により可動鉄片（６）が磁化される構造とが成さ
れている。

そしてこの装置は、通常の状態即ちコイル（８）及び（
９）に通電していない状態では可動鉄片（６）は左右の
固定マグネット（２）及び（３）による磁気回路におけ
るＮＳ両極間の中立位置にあり、この状態からコイル（
８）及び（９）に電流を流し磁界を発生させると可動鉄
片（６）が磁化され、これによって可動鉄片（６）は回
動軸（７）と一体に回動される。そしてこの回動軸（７
）の回動によってミラーが回動されて光の偏向が行われ
る如く成される。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来のこの光偏向装置においては、ヨー
クは複雑な形状を有しているためその製造加工には相当
の工数を要し、しかもこのような複雑な形状のヨークに
コイルを巻いていたのでその製作には大変な手間がかか
り、結果として高価になってしまう欠点を有していた。

またこのような光偏向装置においては、可動鉄片の回動
中心即ち回動軸の中心を両ヨーク間の中心部に正確に合
わせるいわゆる芯出しが難しく、組み立ての際には面倒
な調整が必要であり、このため製作コストがかかりさら
に高価となってしまう。

本発明は斯る点に鑑みて成されたもので、安価でかつ簡
単に組み立てられる光偏向装置を提供することを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

上述の目的を達成するために本発明の光偏向装置は、円
筒状ヨークの上下に嵌合される軸受部材に回転自在に支
持され、一端にミラーが取付けられた回動軸と、この回
動軸に固定され、外面が円筒状ヨークの内面に対応する
円弧状と成された可動マグネットと、この可動マグネッ
トと対向するように円筒状ヨークの内面に配設されるコ
イルと、回動軸をミラーの中立位置に復帰するように回
動付勢する付勢手段、とを有して成るものである。

〔作用〕

このように構成される本発明の光偏向装置は、コイルに
電流を供給することにより磁界が発生し、この磁界に基
いて可動マグネットが回動軸と一体に回動され、これに
よってミラーが回動して光が偏向される如く動作する。

そしてこの光偏向装置においては、ヨークは簡単な円筒
状であるため製造加工が容易で、しかもコイルはヨーク
に巻き付ける必要がないので作り易く、さらに回動軸は
円筒状ヨークに対しその上下に嵌合される軸受部材によ
って回転自在に支持される構造であるため、可動マグネ
ットの回動中心をヨークの中心部に正確に合わせて組み
立てることができ、面倒な調整を必要とすることはない
。

〔実施例〕

以下、第１図〜第５図を参照しながら本発明の実施例に
ついて説明する。

図において（１１）は本発明による光偏向装置を全体と
して示し、（１２＞はそのヨークで、このヨーク（１２
）は円筒状に形成されている。そしてこのヨーク（１２
）には、その内周を通って回動軸（１３）が回転自在に
支持されている。この回動軸（１３）は、ヨーク（１２
）に対し上下の軸受部材を介して支持されており、即ち
上部の軸受部材は、円板状のベアリングホルダー（１４
）と、このベアリングホルダー（１４）の中心部に外輪
が固定されるベアリング（１５）とにより成り、このベ
アリング（１５）の内輪に回動軸（１３）の上部が挿通
固定される。ベアリングホルダー（１４）の下面には、
ヨーク（１２）の内径と略等しい外径の凸部（１４ａ）
　　がベアリング（１５）と同心円状に形成されており
、この凸部（１４ａ）　　をヨーク（１２）の上端開口
部に嵌合させてベアリングホルダー（１４）とヨーク（
１２）とを固定螺子（１６）によって固着しである。

一方、下部の軸受部材は、円筒状に形成されたベアリン
グホルダー（１７）と、このベアリングホルダー（１７
）の上面中心部に外輪が固定されるベアリング（１８）
とにより成り、このベアリング（１８）の内輪に回動軸
（１３）の下部が挿通固定される。ベアリングホルダー
（１７）の上面には、ヨーク（１２）の内径と略等しい
外径の凸部（１７ａ）　　がベアリング（１８）と同心
円状に形成されており、この凸部（１７ａ）　　をヨー
ク（１２〉の下端開口部に嵌合させてベアリングホルダ
ー（１７）とヨーク（１２）とを固定螺子（１９）によ
って連結固着しである。

このようにしてヨーク（１２）に回転自在に支持される
回動軸（１３）の上端部にはレーザー光等の光を反射し
偏向するためのミラー（２０）が、支持部材（２１）を
介して取り付けられている。尚、（２２〉は上部のベア
リングホルダー（１４）とミラーの支持部材（２１）と
の間に介挿されているダンピングゴムである。

またこの回動軸（１３）の中央部には、ヨーク（１２）
の内周において一対の可動マグネッ）　（２３ａ）　（
２３ｂ）が固定されており、この可動マグネット　（２
３ａ）（２３ｂ）　　の外面即ち先端側面は、第３図に
より明らかなようにヨーク（１２）の内周面に対応する
円弧状面に形成されている。

また、ヨーク（１２）の内周面には、この可動マグネッ
ト（２３ａ）　（２３ｂ）と対向するようにコイル（２
４）が固着されている。本例においてはこのコイル（２
４）は、略四角形の環状に巻いたものをヨーク（１２）
の内周面に沿って湾曲させて固着し、その雨垂直辺部（
２４ａ）　（２４ｂ）を夫々可動マグネット（２３ａ）
　（２３ｂ）の先端円弧状面に対応させたものである。

さらに回動軸（１３）の下端にはトーションバー（２５
）が軸方向に連結固定され、このトーションバー　（２
５）の下端部はベアリングホルダー（１７）の底部に固
定支持されている。即ち、ベアリングホルダー（１７）
の下端開口部には底部支持体（２６）が嵌合され螺子（
２７）によって固定されており、この底部支持体く２６
）の中心部にトーションバー（２５）の下端部を螺子（
２８）によって固定してあり、このトーションバー（２
５）によって回動軸（１３）は、常に所定の回動位置即
ちミラー（２０）の中立位置に復帰するように回動付勢
されている。

このように構成される本例の光偏向装置（１１）は、通
常の状態即ちコイル（２４）に通電していない状態にお
いてはミラー（２０）は中立位置にあり、この状態から
コイル（２４）に交流を供給し磁界を発生させると、こ
の磁界に基いて可動マグネッ）　　（２３ａ）（２３ｂ
）が回動される。従ってこの可動マグネット（２３ａ）
　（２３ｂ）と一体に回動軸（１３）がトーションバー
（２５）の回動付勢力に抗して回転し、これによってミ
ラー（２０）が回動されて光を所定方向に偏向する如く
動作される。またコイル（２４）の通電が停止されると
可動マグネット（２３ａ）　（２３ｂ）はトーションバ
ー（２５）の回動付勢力によって初期位置まで戻り回動
じ、このためミラー（２０）は中立位置に復帰されるこ
とになる。

以上の如き光偏向袋！（１１）においては、ヨーク（１
２）は従来の如き複雑な形状ではなく簡単な円筒状に形
成されているため、その製造加工が容易であり、しかも
コイル（２４）は従来のように複雑な形状のヨークに巻
き付ける必要がなく単に環状に巻いたものをヨーク（１
２）の内周面に固定すればよいので作り易い等、製作上
の大きな利点を有し、従って製作コストが低く抑えられ
安価（低価格）に提供することができる。

またこの光偏向装置（１１）においては、上下の軸受部
材のベアリングホルダー（１４）及び（１７）が回動軸
（１３）の芯出し機能を有しており、即ち円筒状のヨー
ク（１２）の上下開口部に夫々ベアリングホルダー（１
４）及び（１７）を嵌合させるだけの簡単な構造で可動
マグネッ）　（２３ａ）　（２３ｂ）の回動中心（回動
軸（１３ンの中心）とヨーク（１２）の中心部とが正確
に合わせられた状態に組み立てられ、また特に本例では
円筒状のベアリングホルダー（１７）の下端開口部に嵌
合される底部支持体（２６）の中心部にトーションバー
（２５）の下端部を固定支持する構造であるためトーシ
ョンバー（２５）の芯出しも容易であり、従ってこの光
偏向装置（１１）は面倒な調整を全く必要とすることな
く簡単に組み立てることができる。

さらにこの光偏向袋！（１１）では、可動マグネッ）　
（２３ａ）　（２３ｂ）の外面がヨーク（１２）の内周
面と対応した円弧状に形成されているため、この可動マ
グネット（２３ａ）　（２３ｂ）の外面は、ヨーク（Ｉ
２）の内周面に固着されたコイル（２４）に対し全面（
全幅）にわたって一定の間隔で対応されることになり、
この結果動作時の良好な周波数特性が得られる。

本出願人は、この実施例の光偏向装置（１１）を実際に
試作してその特性を測定し、これを第６図に示した従来
装置の特性と比較した結果、第５図に示す如きデータが
得られた。即ち同図においてＧ１．Ｇ２　は夫々従来装
置、本例装置におけるゲインの変化を示し、またθ８．
θ２は夫々従来装置、本例装置における位相差の変化を
示しており、このデータによって明らかな如く、ゲイン
、位相差とも本例装置において大幅な特性の改善が認め
られ、特に高い周波数においてこれが顕著であることが
判る。従って本例装置ではコイル（２４）に供給される
交流を広い周波数の範囲において使用できることになり
、このため大電流を供給せずとも小電流で確実に動作さ
せることが可能となるものである。

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はこ
の実施例の構成に限定されることなく他にも種々の実施
形態を採ることができる。

例えば、本例においては回動軸（１３）を支持する軸受
部材として、ベアリングホルダー（１４）及び（１７）
とこのベアリングホルダー（１４）及び（１７）の中心
部に固定されるベアリング（１５）及び（１８）とによ
って構成しであるが、この軸受部材としていわゆるメタ
ル軸受を使用し、これを円筒状のヨーク（１２）の上下
開口部に嵌合して直接的に回動軸（１３）を支持する構
造としてもよい。

また、本例では１つのコイル（２４）を用いてその垂直
辺部（２４ａ）及び＜２４ｂ）　　を夫々可動マグネッ
ト（２３ａ）　（２３ｂ）に対応させた構成としである
が、このコイルとしては可動マグネット（２３ａ）　（
２３ｂ）と夫々対応する２つのコイルを用いてもよい。

また、可動マグネッ）　（２３ａ）　（２３ｂ）は、本
例図面に図示した大きさよりもさらに小型に形成してよ
く、この場合可動部のマス（重量）が小となるので周波
数特性がさらに向上される。

また、回動軸（１３）を回動付勢させるための付勢手段
としては、トーションバー（２５）に限ることなく他に
も例えば一般のコイルばね、ねじりばね等を使用するこ
ともできる。

さらにその他の各部分においても本発明の要旨を逸脱し
ない範囲において各種の変化変更が可能であり、本実施
例が本発明を特定するものではない。

〔発明の効果〕

以上のように本発明の光偏向装置は、ヨークは簡単な円
筒状であるため製造が容易で、しかもコイルは従来の如
（複雑な形状のヨークに巻（必要がないので作り易く、
従って安価に製作でき、また回動軸は円筒状ヨークの上
下に嵌合される軸受部材によって支持される構造である
ため、調整を殆ど要することなく簡単に組み立てること
ができる利点があり、さらに実際の試作においても特性
は良好である等、実用上置れた種々の効果を有するもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光偏向装置の実施例を示す一部切欠い
た斜視図、第２図は同、縦断側面図、第３図は同、水平
断面図、第４図は同、要部の分解図、第５図は本例装置
と従来装置を比較した特性図、第６図は従来例の説明図
である。 図中、（１１）は光偏向装置、（１３）は回動軸、（１
４）はベアリングホルダー、（１５）はベアリング、（
１７）はベアリングホルダ、（１８）はベアリング、（
２０）はミラー、（２３ａ）　（２３ｂ）は可動マグネ
ット、（２４）はコイル、（２５）はトーションバーで
ある。 代 理 人 松 隈 秀 盛 γ木ルデー 第１ ９却の今解圀 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 円筒状ヨークの上下に嵌合される軸受部材に回転自在に
   支持され、一端にミラーが取付けられた回動軸と、 上記回転軸に固定され、外面が上記円筒状ヨークの内面
   に対応する円弧状と成された可動マグネットと、 上記可動マグネットと対向するように上記円筒状ヨーク
   の内面に配設されるコイルと、 上記回動軸を上記ミラーの中立位置に復帰するように回
   動付勢する付勢手段と、 を有して成り、上記コイルによって発生される磁界に基
   いて上記可動マグネットが上記回動軸と一体に回動する
   ことにより上記ミラーが回動されるように動作する光偏
   向装置。