JPH046009Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、電気信号の発生に対応して反射鏡を
に傾斜し、光を所望方向に偏向させるための光偏
向装置に関する。

上面に反射鏡面を備えた支持板を点支持し、そ
の支点から離間した位置の支持板下部に、電圧の
印加により上下方向に伸縮する圧電積層体を配置
して、該積層体の変位端を前記支持板下面に当接
し、前記圧電積層体の伸縮に伴なつて前記反射鏡
面を傾動させる光偏向装置が本考案者らによつて
提案されている。

ところで、前記反射面の傾動制御は、微妙であ
り、このため積層体の変位端と、前記支持板下面
の当接面間で、経年使用によりその当接に伴つて
微小窪みや摩耗が生ずると、前記反射鏡面に所定
傾斜角を付与することができず、光の偏向方向に
誤差が生ずることとなる。

本考案は、かかる技術的課題を解決することを
目的としたものであつて、前記圧電積層体の変位
端を硬質材料によつて形成し、前記支持板の少な
くとも前記変位端との当接面を前記と同質の硬質
材料によつて形成した構成になるものである。

本考案の一実施例を添付図面について説明す
る。

第１図について、１は筐体であつて、正方状底
板２と、中心部に円孔４が形成された同形の上板
３とを、その四隅部において四本の支柱５ａ〜５
ｄによつて連結して組付けられる。前記支柱５ａ
〜５ｃには、第２，３図に示すように略Ｌ形の中
板６が挟持され、その内面に設けられた直角状支
持部６ａの突端を前記筐体１の中心部に位置さ
せ、前記突端に筐体１の中心に一致する位置に針
状支持バネ７を上方突出させている。

９は、前記針状支持バネ７の上端に固着されて
支持される支持板であつて、上面に固定ボス２０
を螺着する取付面部１０と、その前記針状支持バ
ネ７に支持される支点を中心として第１図に示す
Ｘ軸及びＹ軸に沿つて突出する二本の連結杆状部
１１ａ，１１ｂとからなる。前記連結杆状部１１
ａ，１１ｂの先端は、支柱５ａ，５ｄ間及び支柱
５ｃ，５ｄ間に突出している。前記支柱５ｄには
板バネ１３ａ，１３ｂを直角状突出してなるＬ形
のバネ材１２が挟持され、支柱５ａ方向に突出す
る板バネ１３ａの先端を前記連結杆状部１１ａと
針状連結バネ１４ａで上下に連結し、さらに支柱
５ｃ方向に突出する板バネ１３ｂの先端を前記連
結杆状部１１ｂと同じく針状連結バネ１４ｂで上
下に連結している。前記連結バネ１４ａ，１４ｂ
により連結杆状部１１ａ，１１ｂと板バネ１３
ａ，１３ｂとは、左右方向への微小撓みを許容さ
れて夫々上下方向に連結されることとなる。

前記針状支持バネ７と針状連結バネ１４ａの略
中間位置には圧電積層体１５ａが、また前記針状
支持バネ７と針状連結バネ１４ａの略中間位置に
は圧電積層体１５ｂが、その下面を底板２に螺合
して上下方向に夫々支持されている。

前記圧電積層体１５ａ，１５ｂは第４図に示す
ように、上下方向に分極した複数の圧電素子１７
を、同極同志を夫々対向させて上下に積層してな
り、同極の各電極と接続した入力端子１８，１８
間に電圧を印加することにより各圧電素子１７が
上下方向に歪んで、その歪量が重畳して上下方向
への伸縮を生ずるものである。

前記圧電積層体１５ａ，１５ｂの上端には、第
５図で拡大して示すように硬球１６（変位端）が
嵌着され、前記支持板９の下面の平面上における
Ｘ軸及びＹ軸と一致する位置に点接触させてい
る。前記硬球１６はステンレス、クロム等の硬質
金属またはチツ化ケイ素、アルミナ等の硬質セラ
ミツク材料から選択される硬質材料によつてな
る。

また前記支持板９下面の前記硬球１６と接触す
る当接面には、前記硬球１６と同質の硬質材料か
らなる硬質層１９が設けられる。前記硬質層１９
は、該当接部に薄溝ｔを形成して、該溝内に当該
材料を充填する等によつて形成される。ただし前
記支持板９全体を前記硬球１６と同じ硬質材料に
よつて形成すれば硬質層１９を要しない。

前記支持板９上に螺着された固定ボス２０は、
上板３の円孔４内に緩く嵌装され、その上部に、
上面を反射鏡面２２とした鏡２１が固着されてい
る。

前記実施例の作用を第４図について説明する。

圧電積層体１５ａ，１５ｂに信号電圧が印加し
ていない状態では、前記鏡２１は反射鏡面２２を
上板３上面と等しくしている。

前記鏡２１に入射する光を所定量偏向させるに
は、圧電積層体１５ａ，１５ｂの入力端子１８，
１８間に所定信号電圧を印加する。

これにより圧電積層体１５ａ，１５ｂが伸張す
る。このとき支持板９は針状支持バネ７によつて
中板６に点支持されているが、該支持バネ７が少
し屈撓することにより該支持バネ７を支点として
挺子の作用により該支持板９の傾斜が可能とな
る。このため支持板９上の前記鏡２１はその中心
に位置した該支持バネ７を支点として前記信号電
圧に比例した角度だけ傾斜し、反射鏡面２２は前
記圧電積層体１５ａ，１５ｂが位置するＸ，Ｙ軸
方向に所定角度の傾斜を生じる。このため入射光
は所要方向へ反射する。またこのとき前記支持板
９の端部は、板バネ１３ａ，１３ｂと針状連結バ
ネ１４ａ，１４ｂにより少しばかりの撓みを許容
されて連結されており、前記支持板９の傾動によ
つて、板バネ１３ａ，１３ｂは上方に湾曲し、前
記支持板９を第４図の復動方向へ付勢する。この
ため、前記入力端子１８，１８間の信号電圧印加
が解除されて、圧電積層体１５ａ，１５ｂが収縮
すると、これに俊敏に追動して支持板９及び鏡２
１は第４図位置に復動する。

而て圧電積層体１５ａの伸縮により反射鏡面２
２のＸ軸方向への傾斜が制御され、圧電積層体１
５ｂの伸縮により反射鏡面２２のＹ軸方向への傾
斜が制御される。

かかる圧電積層体１５ａ，１５ｂへの夫々の印
加信号電圧を変化させて、夫々別異な伸縮量又は
伸縮タイミングを与え、これを適宜に組合わせる
ことにより、鏡２１は前記信号電圧に対応した
種々の傾斜角を付与されて多元的揺動を生じ、前
記反射鏡面２２を入射光に対して任意の方向に偏
向できることとなり、高周波のパルス光等に応答
性良く自在に角度変移させることができる。

前記反射鏡面２２の揺動作動において、前記圧
電積層体１５ａ，１５ｂの伸縮毎に硬球１６が支
持板９を持上げるから、常に負荷が掛かる。しか
し前記したように硬球１６と、支持板９の少なく
とも前記硬球１６と接触する当接面は、硬質材料
で形成されているから、かかる恒常的負荷による
摩耗や該当接面の窪みを生じ難く、前記支持板９
の傾斜角に狂いがなくなり、所定角の傾斜を常に
安定して施すことができる。

前記実施例では、変位端を硬球１６としたが、
これに限定されるものではない。また圧電積層体
を一個のみ設けて前記鏡２１を一方向にのみ傾動
するものにも本考案は適用できる。

本考案は前記の説明によつて明らかにしたよう
に、前記圧電積層体１５ａ，１５ｂの変位端と、
前記支持板９の少なくとも前記変位端との当接面
を同質の硬質材料によつて形成したから前記圧電
積層体１５ａ，１５ｂの伸縮作動に伴なう前記当
接面の経年変化を防止でき、反射鏡面２２の所定
角度傾斜を誤差なく施し得る等の優れた効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本考案の一実施例を示し第１図は斜
視図、第２図は一部切欠平面図、第３図は要部の
拡大斜視図、第４図は第２図Ａ−Ａ線断面図、第
５図は要部の縦断側面図である。 １……筐体、９……支持板、１５ａ，１５ｂ…
…圧電積層体、１６……硬球、１９……硬質層、
２１……鏡、２２……反射鏡面。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 上面に反射鏡面を備えた支持板を点支持し、
   その支点から離間した位置の支持板下部に、電
   圧の印加により上下方向に伸縮する圧電積層体
   を配置して、該積層体の変位端を前記支持板下
   面に当接し、前記圧電積層体の伸縮に伴なつて
   前記反射鏡面を傾動させる光偏向装置におい
   て、前記圧電積層体の変位端を硬質材料によつ
   て形成し、前記支持板の少なくとも前記変位端
   との当接面を前記と同質の硬質材料によつて形
   成したことを特徴とする光偏向装置。 ２ 圧電積層体の変位端と、支持板の少なくとも
   前記変位端との当接面をステンレス、クロム等
   の硬質金属で形成したことを特徴とする実用新
   案登録請求の範囲第１項記載の光偏向装置。 ３ 圧電積層体の変位端と、支持板の少なくとも
   前記変位端との当接面をチツ化ケイ素、アルミ
   ナ等の硬質セラミツク材料で形成したことを特
   徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   光偏向装置。 ４ 変位端を、硬質材料からなる硬球によつて構
   成したことを特徴とする実用新案登録請求の範
   囲第１項記載の光偏向装置。 ５ 支持板全体を、硬質材料によつて形成したこ
   とを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項
   記載の光偏向装置。