JPH055332B2 - - Google Patents
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- JPH055332B2 JPH055332B2 JP59258170A JP25817084A JPH055332B2 JP H055332 B2 JPH055332 B2 JP H055332B2 JP 59258170 A JP59258170 A JP 59258170A JP 25817084 A JP25817084 A JP 25817084A JP H055332 B2 JPH055332 B2 JP H055332B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mirror
- reflecting mirror
- plate
- fixed
- piezoelectric
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
＜産業上の利用分野＞
本発明は、電気信号の発生に対応して反射鏡を
平面上におけるＸ軸又はＹ軸方向に傾斜し、光を
所望方向に偏向させるための光偏向装置に関す
る。
平面上におけるＸ軸又はＹ軸方向に傾斜し、光を
所望方向に偏向させるための光偏向装置に関す
る。
詳しくは、例えばレーザー光を急瞬に他方向へ
偏向し、空中に像を描くような場合等に適用でき
る光偏向装置に関する。
偏向し、空中に像を描くような場合等に適用でき
る光偏向装置に関する。
＜従来技術＞
充分な位置精度をもつて、応答性よく偏向でき
る光偏向装置は、特願昭59−34786号で提案され
ている。
る光偏向装置は、特願昭59−34786号で提案され
ている。
このものは、上面に鏡面を備えた反射鏡を、下
方から点支持するとともに、前記反射鏡の下部
に、平面上にて該支点で直交するＸ軸及びＹ軸上
の位置で、夫々電圧の印加によりＺ軸方向に伸縮
する圧電積層体を配置して、該積層体の変位端に
より前記反射鏡を下方から点支持してなるもので
ある。
方から点支持するとともに、前記反射鏡の下部
に、平面上にて該支点で直交するＸ軸及びＹ軸上
の位置で、夫々電圧の印加によりＺ軸方向に伸縮
する圧電積層体を配置して、該積層体の変位端に
より前記反射鏡を下方から点支持してなるもので
ある。
本発明は、前記光偏向装置を改良し、かかる構
成にあつて、光の変位を前記反射鏡の傾斜度に対
応する変位以上に増幅し得る構成を備えた光偏向
装置の提供を目的とするものである。
成にあつて、光の変位を前記反射鏡の傾斜度に対
応する変位以上に増幅し得る構成を備えた光偏向
装置の提供を目的とするものである。
＜問題点を解決するための手段＞
本発明は、上述の光偏向装置において、前記反
射鏡と上方から対面するように間隔をおいて前記
筐体上に固定された固定鏡を具備したものであ
る。
射鏡と上方から対面するように間隔をおいて前記
筐体上に固定された固定鏡を具備したものであ
る。
＜作用＞
前記Ｘ軸及びＹ軸上の圧電積層体を夫々電気信
号の発生とともに、Ｚ軸方向へ歪を与えると、そ
の変位端が移動して、反射鏡は支点を中心として
所定の方向へ三次元の傾斜移動を生じる。このと
き反射鏡に光が入射すると、前記反射鏡と固定鏡
間で反射を繰り返して後、光は前記固定鏡を外れ
て放射される。
号の発生とともに、Ｚ軸方向へ歪を与えると、そ
の変位端が移動して、反射鏡は支点を中心として
所定の方向へ三次元の傾斜移動を生じる。このと
き反射鏡に光が入射すると、前記反射鏡と固定鏡
間で反射を繰り返して後、光は前記固定鏡を外れ
て放射される。
この際、第１図のように反射鏡の傾斜角をφと
し、光偏向装置への光の入射角をθ（一定）とし、
かつ固定鏡への反射回数をｎとすると、その放射
角は θ±2φ（ｎ＋１） で表わされ、偏向角度は、2φ（ｎ＋１）である。
ここで±は、反射鏡の傾斜方向により選定され、
第１図のように左傾斜の場合には＋となる。
し、光偏向装置への光の入射角をθ（一定）とし、
かつ固定鏡への反射回数をｎとすると、その放射
角は θ±2φ（ｎ＋１） で表わされ、偏向角度は、2φ（ｎ＋１）である。
ここで±は、反射鏡の傾斜方向により選定され、
第１図のように左傾斜の場合には＋となる。
これを前記固定鏡のない場合と比較すると、固
定鏡のない場合の偏向角度は2φであるから、 2φ（ｎ＋１）／2φ＝ｎ＋１ となり、（ｎ＋１）倍拡大されたこととなる。
定鏡のない場合の偏向角度は2φであるから、 2φ（ｎ＋１）／2φ＝ｎ＋１ となり、（ｎ＋１）倍拡大されたこととなる。
このため、反射鏡の小さな角度変位によつて、
大きな角度の放射角を得ることができる。
大きな角度の放射角を得ることができる。
＜実施例＞
本発明の一実施例を添付図面について説明す
る。
る。
第２〜４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、その四偶部において四本の枠柱５に
よつて連結して組付けられる。前記枠柱５には、
第３，４図に示すように金属製の正方形状の可撓
性担持板６の四角から突出している足片６ａの端
部が挾持されている。該可撓性担持板６の支持は
非緊張状になされ、上下に移動し得る。また前記
円孔４内には反射鏡８が緩く嵌装されて、その下
部の固定ボス９を前記担持板６の上面に乗載さ
れ、該反射鏡８の鏡面７を前記筐体１上面から露
出している。前記担持板６下面には当て板１０が
当接し、該当て板１０から螺合した螺子１１によ
り前記当て板１０、担持板６及び固定ボス９を連
結している。前記当て板１０は耐摩耗性の硬質金
属材料により形成されている。
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、その四偶部において四本の枠柱５に
よつて連結して組付けられる。前記枠柱５には、
第３，４図に示すように金属製の正方形状の可撓
性担持板６の四角から突出している足片６ａの端
部が挾持されている。該可撓性担持板６の支持は
非緊張状になされ、上下に移動し得る。また前記
円孔４内には反射鏡８が緩く嵌装されて、その下
部の固定ボス９を前記担持板６の上面に乗載さ
れ、該反射鏡８の鏡面７を前記筐体１上面から露
出している。前記担持板６下面には当て板１０が
当接し、該当て板１０から螺合した螺子１１によ
り前記当て板１０、担持板６及び固定ボス９を連
結している。前記当て板１０は耐摩耗性の硬質金
属材料により形成されている。
尚、前記当て板１０は、後記する接触球１４，
１６と接触する箇所のみ、耐摩耗性の硬質金属材
料とした構成としてもよい。
１６と接触する箇所のみ、耐摩耗性の硬質金属材
料とした構成としてもよい。
前記底板２の中心には支柱１３が上下方向に保
持され、該支柱１３の上端に設けた耐摩耗性の硬
質金属材料からなる接触球１４を前記当て板１０
の中心部下面に当てて、前記反射鏡８を支持し、
その鏡面７を前記筐体１上面と略面一にしてい
る。このとき前記担持板６は幾分上方へ持上が
り、前記反射鏡８は浮き上がり状となる。
持され、該支柱１３の上端に設けた耐摩耗性の硬
質金属材料からなる接触球１４を前記当て板１０
の中心部下面に当てて、前記反射鏡８を支持し、
その鏡面７を前記筐体１上面と略面一にしてい
る。このとき前記担持板６は幾分上方へ持上が
り、前記反射鏡８は浮き上がり状となる。
反射鏡８の中心支持の手段は、前記支柱１３以
外にも種々選択され得る。
外にも種々選択され得る。
前記底板２には、前記支柱１３を中心として直
交する同一平面上のＸ軸，Ｙ軸の線上に位置させ
て、二本の柱状圧電積層体１５ａ，１５ｂが上下
方向に保持されている。前記圧電積層１５ａ，１
５ｂの上端には前記接触球１４と同様の耐摩耗性
の硬質金属材料からなる接触球１６（変位端）が
設けられ、前記当て板１０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。
交する同一平面上のＸ軸，Ｙ軸の線上に位置させ
て、二本の柱状圧電積層体１５ａ，１５ｂが上下
方向に保持されている。前記圧電積層１５ａ，１
５ｂの上端には前記接触球１４と同様の耐摩耗性
の硬質金属材料からなる接触球１６（変位端）が
設けられ、前記当て板１０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。
前記圧電積層体１５ａ，１５ｂは第３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。
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。
次に本発明の要部について説明する。
前記上板３上には、所定間隔Ｓを置いて鏡保持
板２０が、その四隅下に配置した小枠柱２１によ
つて指示される。
板２０が、その四隅下に配置した小枠柱２１によ
つて指示される。
前記鏡保持板２０には、大円孔２２が形成さ
れ、その孔の中央に前記反射鏡８の中心と一致す
るように、支持桟２３により支持されて円盤２４
が配設される。前記円盤２４の外径は、大円孔２
２の内径よりも小さくし、円盤２４周囲に環状孔
２５が形成されるようにしている。また前記円盤
２４の下面には、固定鏡２６が固着され、前記反
射鏡８と対向している。
れ、その孔の中央に前記反射鏡８の中心と一致す
るように、支持桟２３により支持されて円盤２４
が配設される。前記円盤２４の外径は、大円孔２
２の内径よりも小さくし、円盤２４周囲に環状孔
２５が形成されるようにしている。また前記円盤
２４の下面には、固定鏡２６が固着され、前記反
射鏡８と対向している。
このため、該固定鏡２６は筐体１に組み付けら
れ、一体化されて、その持ち運び及び取扱いが容
易となる。また、前記鏡保持板２０を、上板３に
簡易手段により保持して、脱着可能とすることも
できる。
れ、一体化されて、その持ち運び及び取扱いが容
易となる。また、前記鏡保持板２０を、上板３に
簡易手段により保持して、脱着可能とすることも
できる。
前記実施例の作用を第３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、前記反射鏡８は、その鏡面７
を上板３上面と面一または平行としている。
ていない状態では、前記反射鏡８は、その鏡面７
を上板３上面と面一または平行としている。
前記反射鏡８に入射する光を所定量偏位させる
には、圧電積層体１５ａ，１５ｂの入力端子１
８，１８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。
には、圧電積層体１５ａ，１５ｂの入力端子１
８，１８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。
このとき反射鏡８は可撓性担持板６を介して、
その中心下面を支柱１３の接触球１４によつて点
支持されており、かつ前記可揆性担持板６は足片
６ａの変形により傾斜可能である。このため反射
鏡８は該接触球１４を支持として圧電積層体１５
ａ，１５ｂの伸張により前記信号電圧に比例した
角度だけ傾斜し、鏡面７は前記圧電積層体１５
ａ，１５ｂが位置するるＸ（Ｙ）軸方向に所定角
度の傾斜を生じる。
その中心下面を支柱１３の接触球１４によつて点
支持されており、かつ前記可揆性担持板６は足片
６ａの変形により傾斜可能である。このため反射
鏡８は該接触球１４を支持として圧電積層体１５
ａ，１５ｂの伸張により前記信号電圧に比例した
角度だけ傾斜し、鏡面７は前記圧電積層体１５
ａ，１５ｂが位置するるＸ（Ｙ）軸方向に所定角
度の傾斜を生じる。
かかる反射鏡８の傾斜により、所定位置の光源
から発光した光は環状孔２５を通過して、反射鏡
８に反射し、かつ前記固定鏡２６と反射鏡８間を
所定回数往復して、環状孔２５から放射する。
から発光した光は環状孔２５を通過して、反射鏡
８に反射し、かつ前記固定鏡２６と反射鏡８間を
所定回数往復して、環状孔２５から放射する。
かかる放射した光は、所定スクリーン上に光点
を描く。
を描く。
前記圧電積層体１５ａ，１５ｂの伸張を解除す
ると、前記足片６ａは原位置に復帰するバネ作用
を生じ、反射鏡８は圧電積層体１５ａ，１５ｂの
収縮に追動し原位置に復帰する。
ると、前記足片６ａは原位置に復帰するバネ作用
を生じ、反射鏡８は圧電積層体１５ａ，１５ｂの
収縮に追動し原位置に復帰する。
而して圧電積層体１５ａの所定量伸縮により鏡
面７のＸ軸方向への傾斜が制御され、圧電積層体
１５ｂの伸縮により鏡面７のＹ軸方向への傾斜が
制御される。
面７のＸ軸方向への傾斜が制御され、圧電積層体
１５ｂの伸縮により鏡面７のＹ軸方向への傾斜が
制御される。
このため、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、反射鏡８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、前記鏡面７を入射光に対して任意の方向に偏
向できることとなる。このため、高周波のパルス
光等に応答性良く自在に角度変位させることがで
き、スクリーン上に所要の像を描くことが可能と
なる。
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、反射鏡８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、前記鏡面７を入射光に対して任意の方向に偏
向できることとなる。このため、高周波のパルス
光等に応答性良く自在に角度変位させることがで
き、スクリーン上に所要の像を描くことが可能と
なる。
＜効果＞
本発明は前記の説明によつて明らかにしたよう
に、反射鏡８上に固定鏡２６を設けて、前記反射
鏡８の傾斜角度を拡倍し得るようにしたから、 イ） 従来構成で、放射角度を大とするために
は、前記圧電積層体による伸縮量を大きくする
必要があり、その最大伸張量には制限があるこ
とから、圧電素子の枚数を増加する必要を生じ
て、装置が大きくかつ高価となるが、本発明の
適用により、固定鏡２６を設けるのみで対応で
きる。
に、反射鏡８上に固定鏡２６を設けて、前記反射
鏡８の傾斜角度を拡倍し得るようにしたから、 イ） 従来構成で、放射角度を大とするために
は、前記圧電積層体による伸縮量を大きくする
必要があり、その最大伸張量には制限があるこ
とから、圧電素子の枚数を増加する必要を生じ
て、装置が大きくかつ高価となるが、本発明の
適用により、固定鏡２６を設けるのみで対応で
きる。
ロ） 前記スクリーン上に像を描く場合に、固定
鏡２６を設けないものに比し、像を大きく描く
ことができる。
鏡２６を設けないものに比し、像を大きく描く
ことができる。
ハ） 固定鏡２６を設けないものに比し、圧電積
層体への印加電圧を、さらに細かく制御するこ
とにより、同一スクリーン上に数倍の情報を描
くことが可能となる。
層体への印加電圧を、さらに細かく制御するこ
とにより、同一スクリーン上に数倍の情報を描
くことが可能となる。
ニ） 固定鏡２６は筐体１に組み付けられ、一体
化されて、その取扱いが容易となる。
化されて、その取扱いが容易となる。
ホ） 前記固定鏡２６がを脱着可能とすることに
より、固定鏡２６を除去した場合には小さな像
を、取付けた場合にはその拡大した像を描くこ
とができ、その像の大きさを選択することが可
能となる。
より、固定鏡２６を除去した場合には小さな像
を、取付けた場合にはその拡大した像を描くこ
とができ、その像の大きさを選択することが可
能となる。
等の優れた効果がある。
第１図は本発明の原理を示す説明図、第２図は
平面図、第３図は第２図Ａ−Ａ線断面図、第４図
は第３図Ｂ−Ｂ線断面図である。 １；筐体、２；底板、３；上板、６；担持板、
７；鏡面、８；反射鏡、１３；支柱、１５ａ，１
５ｂ；圧電積層体、２０；鏡保持板、２５；環状
孔、２６；固定鏡。
平面図、第３図は第２図Ａ−Ａ線断面図、第４図
は第３図Ｂ−Ｂ線断面図である。 １；筐体、２；底板、３；上板、６；担持板、
７；鏡面、８；反射鏡、１３；支柱、１５ａ，１
５ｂ；圧電積層体、２０；鏡保持板、２５；環状
孔、２６；固定鏡。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 底板と中央に円孔を有する上板とを複数の支
柱により連結してなる筐体と、 前記上板の円孔内に配され、上面に反射鏡を備
えた支持板と、 上面に鏡面を備えた反射鏡を揺動可能に下方か
ら点支持する支持手段と、 前記筐体内に配されてその下端を底板に固定
し、その上端を前記支点を通つて平面上で直交す
るＸ軸とＹ軸上の該支点から離間した位置におい
て支持板と当接する一対の圧電積層体と、 これら圧電積層体に電圧を印加して上下方向に
伸縮させ、上端に生じる変位により反射鏡を支点
を中心にして傾動させる電圧印加手段とを備えて
なる光偏向装置において、 前記反射鏡と上方から対面するように間隔をお
いて前記筐体上に固定された固定鏡と を具備したことを特徴とする光偏向装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25817084A JPS61134726A (ja) | 1984-12-06 | 1984-12-06 | 光偏向装置 |
| DE19853542154 DE3542154A1 (de) | 1984-12-01 | 1985-11-28 | Lichtumlenkvorrichtung |
| US06/803,734 US4705365A (en) | 1984-12-01 | 1985-12-02 | Light deflecting apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25817084A JPS61134726A (ja) | 1984-12-06 | 1984-12-06 | 光偏向装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61134726A JPS61134726A (ja) | 1986-06-21 |
| JPH055332B2 true JPH055332B2 (ja) | 1993-01-22 |
Family
ID=17316498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25817084A Granted JPS61134726A (ja) | 1984-12-01 | 1984-12-06 | 光偏向装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61134726A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2554279B2 (ja) * | 1989-04-28 | 1996-11-13 | 株式会社小松製作所 | レーザスキャナの駆動装置 |
| US5136415A (en) * | 1990-07-31 | 1992-08-04 | Xerox Corporation | Multi-reflection scanner |
| JP4562058B2 (ja) * | 2001-03-14 | 2010-10-13 | 株式会社リコー | 光走査装置および画像形成装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2221488B2 (de) * | 1972-05-02 | 1975-06-19 | Fa. Carl Zeiss, 7920 Heidenheim | Verfahren zur Herstellung von phototropen Mehrstärkenbrillengläsern |
| JPS5423311A (en) * | 1977-07-22 | 1979-02-21 | Jujo Eng Co Ltd | Plane scanner for facsimile |
| JPS58202424A (ja) * | 1982-05-20 | 1983-11-25 | Ricoh Co Ltd | 光ビ−ム偏向装置 |
-
1984
- 1984-12-06 JP JP25817084A patent/JPS61134726A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61134726A (ja) | 1986-06-21 |
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