JPH04338913A - 光偏向装置 - Google Patents
光偏向装置Info
- Publication number
- JPH04338913A JPH04338913A JP729891A JP729891A JPH04338913A JP H04338913 A JPH04338913 A JP H04338913A JP 729891 A JP729891 A JP 729891A JP 729891 A JP729891 A JP 729891A JP H04338913 A JPH04338913 A JP H04338913A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- deflection device
- reflector
- deflection
- action
- support
- 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.)
- Pending
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- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
［発明の目的］
【０００１】
【産業上の利用分野】本願発明は光偏向装置に係り、特
に反射板を備えた光偏向装置に関する。
に反射板を備えた光偏向装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光走査記録装置や光走査読み取り装置、
レーザービームプリンター、光通信装置等、光学系を利
用する機器が、各方面で普及している。これらの機器で
は、光ビームを偏向させる光偏向装置として、ガルバノ
ミラーやポリゴンミラー等の機械式光偏向器や、電気光
学光偏向器（以下、ＥＯＤと略す）、音響光学光偏向器
（以下、ＡＯＤと略す）等の電気式光偏向器が多く用い
られている。しかし、機械式光偏向器に於いては、小型
化し難く偏向速度を上げ難いといった問題がある。一方
ＥＯＤやＡＯＤでは光偏向角が大きく取れないために、
光走査装置等の場合、装置自体の大型化を招くといった
ことが問題となっている。
レーザービームプリンター、光通信装置等、光学系を利
用する機器が、各方面で普及している。これらの機器で
は、光ビームを偏向させる光偏向装置として、ガルバノ
ミラーやポリゴンミラー等の機械式光偏向器や、電気光
学光偏向器（以下、ＥＯＤと略す）、音響光学光偏向器
（以下、ＡＯＤと略す）等の電気式光偏向器が多く用い
られている。しかし、機械式光偏向器に於いては、小型
化し難く偏向速度を上げ難いといった問題がある。一方
ＥＯＤやＡＯＤでは光偏向角が大きく取れないために、
光走査装置等の場合、装置自体の大型化を招くといった
ことが問題となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】機械式偏向器では装置
が大型化しやすく偏向速度を速くし難いといった問題が
あり、ＥＯＤやＡＯＤでは光偏向角が大きく取れないと
いった問題がある。
が大型化しやすく偏向速度を速くし難いといった問題が
あり、ＥＯＤやＡＯＤでは光偏向角が大きく取れないと
いった問題がある。
【０００４】本発明は上記のような問題を解決するため
のものであり、従来小型化し難く偏向速度を上げ難かっ
た機械式光偏向器の小型化を可能とし、高速で且つ偏向
角の大きな光偏向装置を提供することを目的とする。 ［発明の構成］
のものであり、従来小型化し難く偏向速度を上げ難かっ
た機械式光偏向器の小型化を可能とし、高速で且つ偏向
角の大きな光偏向装置を提供することを目的とする。 ［発明の構成］
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、一定方向に行
進する光ビームを反射によりその方向を変える反射板を
備えた光偏向装置において、複数の反射板を配列し各反
射板を同時に同一の方向に偏向する駆動機構により、全
体として光ビームの偏向を行うことを特徴とする光偏向
装置である。
進する光ビームを反射によりその方向を変える反射板を
備えた光偏向装置において、複数の反射板を配列し各反
射板を同時に同一の方向に偏向する駆動機構により、全
体として光ビームの偏向を行うことを特徴とする光偏向
装置である。
【０００６】本発明の好ましい実施態様は、駆動機構の
駆動素子に一つまたは複数の圧電素子を用い、各々の微
小な反射鏡の少なくとも一部に磁性材料を含み、反射鏡
下に磁石を設置し、反射鏡と支点及び作用点を与える支
持体とを安定的に接触させるためにこの間の磁気力を用
いたものである。
駆動素子に一つまたは複数の圧電素子を用い、各々の微
小な反射鏡の少なくとも一部に磁性材料を含み、反射鏡
下に磁石を設置し、反射鏡と支点及び作用点を与える支
持体とを安定的に接触させるためにこの間の磁気力を用
いたものである。
【０００７】
【作用】本発明によれば、光偏向装置の反射板を微小な
多数の反射板により構成したことで、各々の反射板に光
を偏向するための傾きを与える場合、同一角度であるな
ら大きな反射板に比べて作用点の変位を小さくすること
ができ、さらに反射板自体の慣性モーメント、回転モー
メントも小さくすることができる。また各々の微小な反
射板に同時に傾きを与えるために一体構造の支持体を用
いることが好ましく、支持体に変位を与えるアクチュエ
ータに反射板と比較して大きなアクチュエータを用いる
ことができる。各々の微小な反射板はアクチュエータか
ら一つの微小な反射板に対し２点以上の作用点を与える
一体構造の支持体により変位を伝達され傾きを生じる構
造とする場合、このアクチュエータには一つまたは複数
の圧電体を用いることとし、また各々の反射板は作用点
、支点を与える支持体に機械的に固定されない構造とし
、支点、作用点への安定的な接触は反射板内の磁性体と
反射鏡下の磁石の間の磁気力により行う。
多数の反射板により構成したことで、各々の反射板に光
を偏向するための傾きを与える場合、同一角度であるな
ら大きな反射板に比べて作用点の変位を小さくすること
ができ、さらに反射板自体の慣性モーメント、回転モー
メントも小さくすることができる。また各々の微小な反
射板に同時に傾きを与えるために一体構造の支持体を用
いることが好ましく、支持体に変位を与えるアクチュエ
ータに反射板と比較して大きなアクチュエータを用いる
ことができる。各々の微小な反射板はアクチュエータか
ら一つの微小な反射板に対し２点以上の作用点を与える
一体構造の支持体により変位を伝達され傾きを生じる構
造とする場合、このアクチュエータには一つまたは複数
の圧電体を用いることとし、また各々の反射板は作用点
、支点を与える支持体に機械的に固定されない構造とし
、支点、作用点への安定的な接触は反射板内の磁性体と
反射鏡下の磁石の間の磁気力により行う。
【０００８】アクチュエータに圧電体を用いることで、
反射板を比較的高速に駆動することができる。さらに反
射鏡自体を支点、作用点を与える支持体に固定せず磁気
力により安定させることにより偏向角を大きく取ること
ができる。
反射板を比較的高速に駆動することができる。さらに反
射鏡自体を支点、作用点を与える支持体に固定せず磁気
力により安定させることにより偏向角を大きく取ること
ができる。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示す概略構成の断
面図であり、図２は同上面図である。微小な反射板１は
磁性体層２を有する。（ここで反射板１自体を磁性体と
する事も当然可能である。）これらの微小な反射板１は
少なくとも２点以上の支点３で支持体４と、一点以上の
作用点５で支持体６とそれぞれ接触する。さらにこれら
の微小な反射板１は、磁性体層２と磁石７との間の磁気
力により安定的な接触を得る。作用点を与える支持体６
は全ての反射板下にあるものと一体構造となっており、
反射板全体を取り囲む一枚の板状となっている。さらに
支持体６はアクチュエータ８、９を介して固定台１０と
接合される。アクチュエータ８、９は同一の特性のもの
であり、この二つを同時に伸縮させることで支持体７を
上下し反射板１の偏向角を変えることができる。図１、
図２に於いては反射板の数を簡易的に３つとしているが
、これらは必要な偏向角や偏向面積に応じて設計すれば
良い。例えば、アクチュエータに５ｍｍ×５ｍｍ×５ｍ
ｍの積層圧電体を用い、反射板全体の大きさを５ｍｍ×
５ｍｍとし、これを ０．１ｍｍ幅の反射板で構成する
。また支持体４と支持体６の支点と作用点の距離を０．
０５ｍｍとする。実際のこの様な支持体や反射板は通常
のエッチング技術やＳｉの異方性エッチング等により製
作できる。これらの構成によりアクチュエータは４００
ＫＨｚ程度の応答速度で ０．００５ｍｍ程度の変位が
可能であり、支点と作用点の距離から ５．７度程度の
偏向角を得ることができる。
面図であり、図２は同上面図である。微小な反射板１は
磁性体層２を有する。（ここで反射板１自体を磁性体と
する事も当然可能である。）これらの微小な反射板１は
少なくとも２点以上の支点３で支持体４と、一点以上の
作用点５で支持体６とそれぞれ接触する。さらにこれら
の微小な反射板１は、磁性体層２と磁石７との間の磁気
力により安定的な接触を得る。作用点を与える支持体６
は全ての反射板下にあるものと一体構造となっており、
反射板全体を取り囲む一枚の板状となっている。さらに
支持体６はアクチュエータ８、９を介して固定台１０と
接合される。アクチュエータ８、９は同一の特性のもの
であり、この二つを同時に伸縮させることで支持体７を
上下し反射板１の偏向角を変えることができる。図１、
図２に於いては反射板の数を簡易的に３つとしているが
、これらは必要な偏向角や偏向面積に応じて設計すれば
良い。例えば、アクチュエータに５ｍｍ×５ｍｍ×５ｍ
ｍの積層圧電体を用い、反射板全体の大きさを５ｍｍ×
５ｍｍとし、これを ０．１ｍｍ幅の反射板で構成する
。また支持体４と支持体６の支点と作用点の距離を０．
０５ｍｍとする。実際のこの様な支持体や反射板は通常
のエッチング技術やＳｉの異方性エッチング等により製
作できる。これらの構成によりアクチュエータは４００
ＫＨｚ程度の応答速度で ０．００５ｍｍ程度の変位が
可能であり、支点と作用点の距離から ５．７度程度の
偏向角を得ることができる。
【００１０】図３は本発明に係る第２の実施例を示す断
面図である。構成はほぼ第１の実施例と同様であるが、
図に示すように、少なくとも２点以上の支点を与える支
持体１１は固定台１２に支持体の外側部分で固定され、
一点以上の作用点を与える支持体１３を支点を与える支
持体１１の下から穴２４を通して突起状に出した構造と
してある。この様な構成とすることで作用点を与える支
持体の剛性を上げることができ、またアクチュエータを
一つにすることができる。
面図である。構成はほぼ第１の実施例と同様であるが、
図に示すように、少なくとも２点以上の支点を与える支
持体１１は固定台１２に支持体の外側部分で固定され、
一点以上の作用点を与える支持体１３を支点を与える支
持体１１の下から穴２４を通して突起状に出した構造と
してある。この様な構成とすることで作用点を与える支
持体の剛性を上げることができ、またアクチュエータを
一つにすることができる。
【００１１】上記の実施例では作用点を与える支持体は
一つとなっており偏向方向は１次元となるが、独立した
二つの作用点を与える支持体を相互に干渉しないような
２層構造とすることで偏向方向を２次元に行うことも可
能である。図４、図５にはこの偏向方向を２次元とした
場合の実施例の断面図及び上面図を示す。この場合は各
微小な反射板は２次元に配列され支点１４を与える支持
体１５、作用点１６を与える支持体１７及び作用点１８
を与える支持体１９により支持される。つまり一つの反
射板は一つの支点と二つの作用点の計３つの点で支持さ
れる。支持体１７はアクチュエータ２０、２１により、
支持体１９はアクチュエータ２２、２３によりそれぞれ
独立に駆動されお互いに干渉しない程度に上下動する。 これにより偏向方向を２次元に変えることができる。
一つとなっており偏向方向は１次元となるが、独立した
二つの作用点を与える支持体を相互に干渉しないような
２層構造とすることで偏向方向を２次元に行うことも可
能である。図４、図５にはこの偏向方向を２次元とした
場合の実施例の断面図及び上面図を示す。この場合は各
微小な反射板は２次元に配列され支点１４を与える支持
体１５、作用点１６を与える支持体１７及び作用点１８
を与える支持体１９により支持される。つまり一つの反
射板は一つの支点と二つの作用点の計３つの点で支持さ
れる。支持体１７はアクチュエータ２０、２１により、
支持体１９はアクチュエータ２２、２３によりそれぞれ
独立に駆動されお互いに干渉しない程度に上下動する。 これにより偏向方向を２次元に変えることができる。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように本発明の光偏向装置
によれば、微小な反射板を多数配列し、各々の微小な反
射板は駆動機構により変位を伝達され傾きを生じる構造
としたことにより、高速で且つ偏向角の大きな光偏向装
置を実現することができる。また光偏向装置自体の大き
さもコンパクトにすることができる。
によれば、微小な反射板を多数配列し、各々の微小な反
射板は駆動機構により変位を伝達され傾きを生じる構造
としたことにより、高速で且つ偏向角の大きな光偏向装
置を実現することができる。また光偏向装置自体の大き
さもコンパクトにすることができる。
【図１】 本発明の一実施例の概略断面図。
【図２】 本発明の一実施例の平面図。
【図３】 本発明の第二の実施例の概略断面図。
【図４】 本発明の第三の実施例の概略断面図。
【図５】 本発明の第三の実施例の平面図。
１…反射板、２…磁性体層、３…支点、４…支持体、５
…作用点、６…支持体、７…磁石、８…アクチュエータ
、９…アクチュエータ、１０…固定台、１１…支持体、
１２…固定台、１３…支持体、１４…支点、１５…支持
体、１６…作用点、１７…支持体、１８…作用点、１９
…支持体、２０…アクチュエータ、２１…アクチュエー
タ、２２…アクチュエータ、２３…アクチュエータ、２
４…穴、２５…アクチュエータ。
…作用点、６…支持体、７…磁石、８…アクチュエータ
、９…アクチュエータ、１０…固定台、１１…支持体、
１２…固定台、１３…支持体、１４…支点、１５…支持
体、１６…作用点、１７…支持体、１８…作用点、１９
…支持体、２０…アクチュエータ、２１…アクチュエー
タ、２２…アクチュエータ、２３…アクチュエータ、２
４…穴、２５…アクチュエータ。
Claims (1)
- 【請求項１】 一定方向に進行する光ビームを反射に
よりその方向を変える反射板を備えた光偏向装置におい
て、複数の反射板を配列し各反射板を同時に同一の方向
に偏向する駆動機構により、全体として光ビームの偏向
を行うことを特徴とする光偏向装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP729891A JPH04338913A (ja) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | 光偏向装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP729891A JPH04338913A (ja) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | 光偏向装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04338913A true JPH04338913A (ja) | 1992-11-26 |
Family
ID=11662120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP729891A Pending JPH04338913A (ja) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | 光偏向装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04338913A (ja) |
-
1991
- 1991-01-24 JP JP729891A patent/JPH04338913A/ja active Pending
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