JPH11149050A

JPH11149050A - 光偏向装置

Info

Publication number: JPH11149050A
Application number: JP9331324A
Authority: JP
Inventors: Hajime Sakata; 肇坂田; Takayuki Yagi; 隆行八木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-11-15
Filing date: 1997-11-15
Publication date: 1999-06-02
Also published as: US6201644B1; EP0916983A1

Abstract

(57)【要約】【課題】光の偏向方向を入射光に対して透過方向にし、
小型化が可能な光偏向装置である。【解決手段】光偏向装置は、入射する光ビームを屈折・
偏向する平面部と平面部を包む様にこれと対向して形成
された半球面部を有する半球体１１と、半球体１１を回
転自在に支持する支持体１５と、半球体１１を回転させ
る為の駆動手段１８、１０１を有する。半球体１１は中
実体で、偏向する光ビームを透過させる材料からなり、
且つ平面部と平面部に接する空間ないし媒体１２との屈
折率が異なっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、任意の多点間を光
波によって自由接続することなどに用いられる光偏向装
置に関し、特に、集積回路素子内および素子間、機器内
および機器相互間などにおける光インターコネクション
もしくは光配線、ならびに、伝送データを光信号のまま
切り換える光交換、さらには、光ニューラルネットなど
の光情報処理への応用に適した光偏向装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、接続経路の再構成可能な（プログ
ラマブル）光インターコネクションに用いられる光偏向
装置としては、ホログラムあるいは液晶スイッチアレイ
などが検討されてきた。しかし、回折方向固定の計算機
ホログラムは、接続経路の変更に応じて所望のホログラ
ムに差替え交換する必要があり、特定の伝送形態あるい
は処理内容にしか適応できない。また、回折方向の可変
なホログラムは光書込み型の空間光変調器で構成可能で
あるが、液晶もしくは光学結晶に干渉露光を施す必要が
あり、装置構成も複雑である。その他に、２方向切換え
の液晶スイッチアレイによる方法もあるが、多段もしく
は繰り返しスイッチングが必要であり、装置構成は極め
て大がかりであり、液晶を用いるので高速性にも劣る。

【０００３】

【発明が解決しようとしている課題】以上の様な光の回
折現象もしくは屈折率変化を応用した光偏向機構に対し
て、マイクロメカニクスに基づきミラーを傾けて光の偏
向制御を図る手法が幾つか提案されている。たとえば、
特開平４−２３０７２２号に示す様な薄い金属板を静電
力により引き付けることにより入射光の反射方向を変え
る形態のものや、特開平７−３３３５２８号に示す様な
ミラー付きの半球体を回転させるものなどが提案されて
いる。しかしながら、これらはいずれも反射を利用する
ため、入射方向と出射方向とが重ならない様な配置の工
夫が必要であり、かつ、装置構成は大型化する。

【０００４】従って、本発明の目的は、以上の課題を解
決した光偏向装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明による光偏向装置においては、光の偏向方向
を入射光に対して透過方向にしたことを特徴としてい
る。また、アレー化した場合の各偏向素子に入射する光
の偏向方向を独立に制御しかつ装置を小型化するため、
マイクロメカニクスを偏向制御機構として用いることを
特徴としている。すなわち、本発明による光偏向装置
は、入射する光ビームを偏向して透過させる偏向面部と
該偏向面部を包む様にこれと対向して形成された球面の
一部から成る部分球面部を有する部分球体と、部分球体
が回転するに際しこれを回転自在に支持する支持体と、
部分球体を回転させる為の駆動手段を有し、該部分球体
は偏向する光ビームを透過させる材料からなり、且つ偏
向面部と偏向面部に接する空間ないし媒体との屈折率が
異なっていることを特徴とする。部分球体は中実体であ
るとよい。

【０００６】本発明では、図９に示すように、屈折率の
互いに異なる２つの媒体（図の例ではｎ₁およびｎ₂の屈
折率を有する）の境界面を入射光９１に対して三次元空
間内で傾けることでその透過光９２の屈折する方向を制
御している。本動作原理を実行するためには、制御する
境界面９３のみを傾けなければならない。つまり、装置
全体を透過する光に対して他の境界面の影響を抑制する
必要がある。具体的な実現手段としては、図１に示すよ
うに、回転制御の可能な半球体１１と、その偏向面側と
接する媒体１２との屈折率差を利用する。傾き角可変な
境界を形成する偏向面部の対向側は球面形状をとってい
て、その受け皿となる支持体１５と半球体１１との間
は、回転制御による屈折変化を抑制するように工夫して
いる。そのため、半球体と支持体１５と同等の屈折率を
有する光学的マッチングオイル１３を間隙に充填した
り、あるいは、それが困難な場合は半球体１１および受
け皿凹部１５ａの表面に反射防止処理を施した上で、光
学的マッチングオイルを充填させるなどの方法がとられ
る。

【０００７】被偏向光１４が装置を通過する間に存在す
る複数の境界面に起因する反射損失の低減と迷光防止の
ため、上記傾き角可変な境界面のみならず、受け皿を構
成する部分球体支持基板１５、部分球体１１、回転用駆
動電極１０１およびその支持体１６などには、必要に応
じて、反射低減処理あるいは窓開けなどが施される。

【０００８】更には、以下の様な具体的態様が好適には
採用可能である。支持体は、部分球面部がその一部をな
す球の中心の回りに部分球体を回転自在に支持するよう
に構成されている。こうすれば光ビームの偏向制御が容
易且つ正確に行なわれる。部分球体の支持の仕方として
は、次の様な態様がある。支持体には凹部が形成されて
いて、ここに部分球体が回転自在に支持される。この場
合、部分球体の回転支持を滑らか且つ制御性良く行なう
為に、部分球体と支持体凹部間の空隙を被偏向光に対し
て反射を低減する潤滑材で満たすのが良い。また、同じ
く部分球体の回転支持を滑らか且つ制御性良く行なう為
に、支持体に部分球面部に対応した形状（半球状などの
部分球面状）の凹部を形成するのが良い。こうすれば、
部分球体の球心を通る方向の力が部分球体に加わって
も、部分球体がこの力の方向にずれない様にこの方向の
動きを凹部が受け止めて、部分球体の好適な回転運動を
保証するからである。しかし、こうした好適な回転運動
を保証するなら凹部はこの形状に限る必要はなく、円錐
状、円筒状などであってもよい。

【０００９】偏向面部は、典型的には、平面部から成
る。必要なら、偏向面部は平面部以外の凹面、凸面など
であっても良いが、平面部とすれば光ビームの偏向制御
がやり易くなる。また、部分球面部は、典型的には、半
球面部から成る。こうすれば、部分球体の回転支持を行
ない易くなると共に、部分球体の作成も比較的容易とな
る。

【００１０】また、前記駆動手段は次の如き構成にでき
る。一つの形態では、駆動手段が、部分球体に設けた電
極と、これと対向して設けた他の駆動電極からなり、部
分球体に設けた電極と他の駆動電極の間に電圧を印加す
ることで発生する静電力により部分球体を回転する。

【００１１】他の形態では、駆動手段が、部分球体の部
分球面部の表面上に形成された帯電分布と、部分球面部
付近に電場を生じさせる為の駆動電極からなる。この場
合、支持体と部分球体の間の空隙を誘電性液体で満たし
て、帯電特性の異なる領域を異なる電荷で帯電させ、支
持体側に配置された電極との間に生じる静電力を用いて
部分球体の回転を制御する。この構成では、部分球体へ
の電気配線は不必要であるので、構成がそれだけ簡単に
なる。また、電極を支持体側に設けることで、上部対向
側に設ける形態と比較して部分球体と電極との接触の心
配がなくなり、部分球体の回転自由度が増す効果があ
る。

【００１２】更には、部分球体を回転する駆動手段を、
部分球体の一部に形成された磁性体（例えば、磁性膜）
と、これと対向して配置された電磁石で構成することも
できる。この場合、磁性膜と電磁石との間に生じる磁力
を用いて部分球体の回転を制御する。電磁石を支持体側
に設けることにより、以下の効果がある。すなわち、上
部対向側に設ける形態と比較して、部分球体との接触の
心配がなく、且つ、回転トルクを与える作用点が常に部
分球体の半径となり、作用点の回転中心からの距離が変
化しなくなるため、回転方向及び回転角の制御が向上す
る。

【００１３】また、部分球体を回転する駆動手段は、部
分球体の球心を含む直交する２平面内にて回転を促す適
当に配置された電極などからなる制御機構から構成され
る。

【００１４】上記の光偏向装置を複数個有し、部分球体
およびそれを駆動する駆動手段が一次元或は二次元アレ
イ状に配置されてなる光偏向装置も、簡単に構成するこ
とができる。。

【００１５】

【発明の実施の形態】第１実施例図１は本発明の第１の実施例を示す側断面図である。半
球形状の凹部１５ａを有するＳｉ基板１５の下面にはＴ
ｉＯ₂とＳｉＯ₂の多層膜からなる反射防止膜１７が成膜
されていて、その凹部１５ａに、凹部１５ａとほぼ同等
の半径を有し基板１５と同じ材料から成るＳｉ半球体１
１が嵌め込まれている。Ｓｉ半球体１１の表面全体には
ＩＴＯ膜からなる透明電極１８が成膜されている。ＩＴ
Ｏ膜１８は屈折率が１．９前後であり、Ｓｉの屈折率
３．７に対して、４分の１波長厚で反射防止効果を有す
る。凹部１５ａを含むＳｉ基板１５の上面にも同様の透
明電極膜１９が成膜されている。半球体１１と半球体支
持基板凹部１５ａの間隙は、これらの表面および透明電
極膜１８、１９を通して反射が起きないように、光学的
マッチングオイル１３（これは伝播する光ビームの波長
に対して吸収が少ない性質を持ち、半球体１１と半球体
支持基板１５の屈折率にほぼ整合した屈折率を持つ）で
満たされている。光学的マッチングオイル１３は半球体
１１と凹部１５ａの透明電極膜１８、１９間の潤滑と電
気的導通を兼ねていて、Ｓｉ支持体１５の電極１９を通
して半球体表面にあるＩＴＯ膜１８の電位を固定するこ
とができる。

【００１６】Ｓｉ基板１５上部には、半球体１１の回転
を妨害しない為のスペーサ１０３を介して、平行平板状
の石英基板１６が配置され、ここには半球体１１を上か
ら見下ろす様な配置で４分割されたＡｕ駆動電極１０１
が形成されていて、半球体１１との間で静電力が働く構
造となっている。図２は４分割された電極２１〜２４の
平面図であり、石英基板１６面内のｘ軸上で向かい合う
２つの電極２１、２２への印加電圧のバランスでｘ−ｚ
平面内（図１紙面内）の半球体１１の回転制御を担い、
ｙ軸上で向かい合う２つの電極２３、２４への印加電圧
のバランスでｙ−ｚ平面内（図１紙面に垂直な面内）の
回転制御を担っている。図３に示すように、半球体１１
に作用する力にて生じるトルク（Ｆ１×ｒ１）により半
球体１１を回転し、これを所望の位置にて停止させるた
めには、この回転方向とは逆の方向に同等のトルク（Ｆ
２×ｒ２）を与える必要がある。そのため、それぞれの
回転軸で回転を行った後、回転を停止するためには、半
球体１１の平面部に加わるすべてのトルクの合成をゼロ
にする。このようにして、直交する２つの平面内での回
転を制御することで、任意の方向への半球体１１の傾き
を得ることができる。

【００１７】石英基板１６上の分割電極２１〜２４で取
り囲まれる中央部は、被偏向光１０２に対して透過窓と
なっている。すなわち、平行平板状の基板１６は透明で
あり、さらにＭｇＦ₂／ＳｉＯ₂多層膜からなる反射防止
膜が施されている（不図示）。半球体１１を保持するＳ
ｉ基板１５の直下から入射した光１４は、透明電極膜１
９、光学的マッチングオイル１３、透明電極膜１８、基
板１５と同じ屈折率を持つ半球体１１の中実部を通って
半球体１１の平面部まで進み（各材料の上記の如き屈折
率の設定により、入射光１４の支障のない直進は保証さ
れる）、平面部の傾きに応じて透過屈折する。透過した
光１０２は、上部石英基板１６の透過窓を抜けて出射す
る。平行平板状の基板１６の前後は空気であるので、透
過光１０２は基板１６で多少平行にずれるのみであり、
偏向制御に支障はない。向かい合うＳｉ基板１５と石英
基板１６は、電極１０１、１８同士が接触しない程度に
離れてスペーサ１０３によって支持されている。

【００１８】このとき得られる光偏向角θ_dは、図９に
示すように、半球体の傾き角をθ₂とすると、良く知ら
れるスネルの法則から、 θ_d＝θ₁−θ₂ （１）但し、θ₁＝ｓｉｎ^-1（ｎ₂ｓｉｎθ₂／ｎ₁）（２）である。たとえば、波長１．３μｍにおけるＳｉの屈折
率３．７（ｎ₂）を考慮すると（ｎ₁はほぼ１（空気）で
ある）、半球体１１が１０°傾斜すれば、出射光の偏向
角θ_dは３０°程度となる。この場合は光を基板１５側
から入れたが、入射側と出射側を交換して光を平行平板
状の石英基板１６側から入れることも可能である。

【００１９】第２実施例図４は本発明の第２の実施例を示す側断面図である。半
球形状の凹部４１ａを有する石英基板４１の下面にはＭ
ｇＦ₂とＳｉＯ₂の多層膜からなる反射防止膜４２が成膜
されていて、その凹部４１ａに同様の半径を有する石英
半球体４３が埋め込まれている。半球形状凹部４１ａを
有する石英基板４１は、円形状に開けたＣｒ−Ａｕマス
クを通してフッ酸水溶液により石英基板４１を等方エッ
チングして得られる。半球体４３の平面部にはＩＴＯ膜
からなる透明電極４４が成膜されている。半球体４３と
支持体４１の凹部４１ａとの間隙は、屈折率が石英と同
等の光学的マッチングオイル４５で満たされている。こ
の為、本実施例では、半球体４３の球面上と半球形状凹
部４１ａの面上に反射防止膜が形成されていない。

【００２０】スペーサ５０を介して設置された半球体４
３上部の石英基板４６の半球体４３平面部と対向する位
置には、半球体４３を上から見下ろす様な配置で、４分
割された電極４７が形成されていて、半球体４３上に形
成された透明電極４４との間で静電力が働くようになっ
ている。半球体平面部の透明電極４４には、基板４１上
に形成した電極４８から延ばした電極ブラシ４９を接触
させて、透明電極４４の電位を固定している。出射側の
石英基板４６は、電極４７で取り囲まれた領域に無反射
コーティングを施してもよいし、あるいは、その領域の
石英基板４６をくり貫いて図示の様に透過窓を形成して
もよい。

【００２１】第２実施例は、半球体の透明電極の電位を
固定する方法において第１実施例と異なるが、４つの向
かい合う電極への電圧印加で半球体４３の傾きを自由に
制御する動作は同じである。

【００２２】第３実施例図５は本発明による第３の実施例を示す。半球形状の凹
部５１ａを有する石英基板５１の下面には、ＭｇＦ₂と
ＳｉＯ₂の多層膜からなる反射防止膜５２が成膜されて
いて、その凹部５１ａは透明な誘電性液体５３、例え
ば、シリコーンオイルで満たされ、石英半球体５４が埋
め込まれている。半球体５４の平面部にも同様の反射防
止膜５５が施されている。

【００２３】半球体５４は、石英ガラスからなる１００
μｍ直径のマイクロビーズを使用し、研磨加工によりビ
ーズの一端を削除し平面部を形成する。この半球体５４
の平面部を接着テープに固定し、半球体の球面にＭｇＦ
₂をスパッタリング法により真空蒸着し帯電領域５６ａ
（プラスに帯電する）を形成する。ついで、フォトレジ
ストを半球体の表面に塗布した後、一部のフォトレジス
トを露光現像し、ＭｇＦ₂をイオンエッチングにて除去
して石英ガラスを一部露出させ、帯電領域５６ｂ（マイ
ナスに帯電する）を形成する。以上のようにして球面に
帯電特性の異なる領域５６ａ、５６ｂが形成される。帯
電性膜が、半球体５４表面のうち、被偏向光の光線上に
形成される場合は、被偏向光１０２に対して透明な材料
を使用することは言うまでもない。半球体５４の上部に
は、スペーサ６０を介して、反射防止膜５２の施された
透明なカバー５９が配置されている。

【００２４】誘電性液体中の粒子（ここでは半球体５
４）は、粒子と液体との間で電荷の授受が行われ電気的
２重層が形成され、粒子は正または負に帯電される。本
実施例では、帯電特性の異なる帯電領域５６ａと帯電領
域５６ｂが形成されているので、両者間で正負電荷の偏
りが生じる。つまり、半球体５４は電気的モーメントを
有することになる。そのため、半球体支持基板５１の受
け皿凹部５１ａ上に設けた電極５７もしくは半球体支持
基板５１下部に設けた電極５８に所望の電位を与えるこ
とで、半球体５４には、その電荷の極方向を電極５７若
しくは５８で生じた電界の方向に揃えようとするトルク
が働く。

【００２５】たとえば、駆動電極５７ａに正電圧、その
他の駆動電極には負電圧を印加するとき、帯電領域５６
ｂは駆動電極５７ａに電荷の極方向を揃える。つぎに、
駆動電極５７ｂに正電圧をその他の電極に負電圧を印加
すると、帯電領域５６ｂは駆動電極５７ｂに電荷の極方
向を揃える。こうして半球体５４が回転し、電界方向に
半球体５４の電気的モーメントのベクトルが揃うとトル
クがなくなる。この際、回転が停止した後に電圧を切っ
ても半球体５４は、凹部５１ａとの摩擦力などの作用に
より、同一位置に停止されており、位置が保存される。
再び、電界方向を変えるとその電界方向に電気的モーメ
ントを揃えるようにトルクが発生し、半球体５４の回転
が行われる。本実施例は、半球体５４の電位を外部から
固定するなどの工夫を必要としないため、装置全体を簡
便にできる特長を有する。駆動電極５７ａ、５７ｂ（５
８ａ、５８ｂ）の配置の仕方は、図２の形態と同じでよ
いが、この形態に限られるものではなく、場合に応じて
適当に配置させればよい。

【００２６】その他に、帯電性を有する膜の代わりに磁
性膜を半球体に成膜する構成でも同様の効果が得られ
る。この場合、半球体支持基板５１の受け皿凹部５１ａ
上もしくは半球体支持基板５１下部の複数個所に、電磁
石を設ければよい。電磁石に流す電流量ないし電流供給
時間の制御により、磁性膜と電磁石間の磁力を制御し、
半球体５４の回転変位を行う。

【００２７】第４実施例図６および図７は本発明による第４実施例を示す。図６
中、６１は二次元アレイ状に作製した面発光レーザであ
り、各レーザ素子の間隔は１００μｍである。レーザ
は、例えば、活性層がＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓの多重量
子井戸から成り、その上下をＡｌＡｓ／ＡｌＧａＡｓか
らなる多層膜反射鏡で挟んだ構造を有していて、発振波
長は０．８３μｍである。二次元アレイ６１は８×８か
らなり、それぞれ電極引き出しが行われ独立駆動が行わ
れる。ただし、図６では説明簡略化のため、アレイ数を
省いている。各レーザ光出力は、例えば、注入電流１５
ｍＡに対し、約５ｍＷが得られている。面発光レーザア
レイ６１と密接させて、光偏向装置６２が設置される。

【００２８】図７にはアレイ化した光偏向装置６２が示
されている。図７に示すように、独立に回転制御可能な
半球体７１が、面発光レーザアレイ６１と同様に二次元
アレイ状に形成されている。光偏向装置６２は、０．８
３μｍの光を透過させるため石英からなる第２実施例も
しくは第３実施例の構成を用いる。ただし、本実施例で
は、例えば、１２０°の挟角で点対称に配置した３つの
分割電極で半球体７１の回転を制御している。光偏向装
置６２の出射側には光検出器アレイ６３が配置される。
二次元アレイ同士の端から端への光偏向を考慮して、光
偏向装置６２と光検出器アレイ６３の間隔は２ｍｍ程度
離している。光検出器は、例えば、Ｓｉｐｉｎフォトダ
イオードからなる。

【００２９】面発光レーザアレイ６１の出射光は光偏向
装置６２に入射し、石英半球体の平面部を屈折透過する
ことで任意の方向に偏向され、フォトダイオードアレイ
６３の所望のピクセルに到達する。以上の動作により、
三次元自由空間での光波による再構成可能な光インター
コネクションが実現される。

【００３０】第５実施例図８は本発明のよる第５の実施例を示す。図８中、８１
は二次元に配置した４×４からなるファイバアレイであ
り（部分的に示している）、各ファイバの中心間隔は２
５０μｍである。本発明による光偏向装置の半球体を形
成した基板８２には、ファイバアレイ８１を埋め込む凹
部が形成されていて、ファイバアレイ８１の位置合わせ
を容易にしている。ファイバアレイ８１から出射した、
例えば、波長１．５５μｍの光は、光偏向装置の半球体
の平面部の傾きに応じて偏向される。透過側には、入射
側と同様のファイバアレイ８３が配置されていて（同じ
く部分的に示している）、偏向された光が所望の位置の
ファイバに結合する。以上の構成で、１６チャネルの伝
送路の交換が並列に実行される。

【００３１】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明の光偏向装置
では、光偏向を機械的に行なうため、大きな偏向角を三
次元の自由な方向へ得ることが可能となる。さらには、
入射側と出射側の配置が透過方向に沿って得られるた
め、装置全体が小形化できる効果がある。

【００３２】更に、本発明の光偏向装置では非接触にて
部分球体の駆動を行うと共に駆動機構が比較的簡単な構
成である為に、小型化、アレイ化に好適となる。アレイ
化された本発明の光偏向装置を用いれば、伝送信号など
の接続配置が任意に切換え可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明による第１実施例の光偏向装置を
表す構造概略図である。

【図２】図２は本発明による光偏向装置の駆動用電極の
配置を表す平面図である。

【図３】図３は本発明による光偏向装置の回転駆動原理
を説明する図である。

【図４】図４本発明の第２実施例を示す光偏向装置を表
す構造概略図である。

【図５】図５は本発明の第３実施例を示す光偏向装置を
表す構造概略図である。

【図６】図６は本発明による光偏向装置を用いた第４実
施例を示す斜視図である。

【図７】図７は本発明による二次元アレイ化した光偏向
装置を表す構造概略図である。

【図８】図８は本発明による光偏向装置を用いた第５実
施例を示す図である。

【図９】図９は本発明による光偏向装置の動作原理を説
明する図である。

【符号の説明】

１１、４３、５４、７１・・・半球体１２・・・半球体と接する媒体１３、４５、５３・・・マッチングオイル１４、９１・・・入射光１５、４１、５１・・・半球体支持基板１５ａ、４１ａ、５１ａ・・・半球体支持基板の凹部１６、４６・・・駆動電極基板１７、４２、５２、５５・・・反射防止膜１８、１９、２１、２２、２３、２４、４４、４７、４
８、５７ａ、５７ｂ、５８ａ、５８ｂ、１０１・・・電極９２、１０２・・・出射光５０、６０、１０３、・・・スペーサ９３・・・傾斜面４９・・・電極ブラシ５６ａ、５６ｂ・・・帯電領域５９・・・カバー６１・・・面発光レーザ６２、８２・・・二次元アレイ化した光偏向装置６３・・・光検出器アレイ８１、８３・・・ファイバアレイ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入射する光ビームを偏向して透過させる偏
向面部と該偏向面部を包む様にこれと対向して形成され
た球面の一部から成る部分球面部を有する部分球体と、
部分球体が回転するに際しこれを回転自在に支持する支
持体と、部分球体を回転させる為の駆動手段を有し、該
部分球体は偏向する光ビームを透過させる材料からな
り、且つ偏向面部と偏向面部に接する空間ないし媒体と
の屈折率が異なっていることを特徴とする光偏向装置。
【請求項２】支持体は、部分球面部がその一部をなす球
の中心の回りに部分球体を回転のみ可能とする様に回転
自在に支持するように構成されていることを特徴とする
請求項１記載の光偏向装置。
【請求項３】支持体には凹部が形成されていて、ここに
部分球体を回転自在に支持していることを特徴とする請
求項１または２記載の光偏向装置。
【請求項４】前記部分球体は前記凹部に空隙を介して支
持されており、該空隙は、被偏向光に対して反射を低減
する潤滑材で充填されていることを特徴とする請求項３
記載の光偏向装置。
【請求項５】支持体には部分球面部に対応した形状の凹
部が形成されていて、ここに部分球体を回転のみ可能と
する様に回転自在に支持していることを特徴とする請求
項１乃至４の何れかに記載の光偏向装置。
【請求項６】部分球体は、片面が半球形状を有してい
て、もう片面が平面状となっている半球体であることを
特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の光偏向装
置。
【請求項７】部分球体の偏向面部は被偏向光に対して反
射を低減する処理がなされていることを特徴とする請求
項１乃至６の何れかに記載の光偏向装置。
【請求項８】部分球体の偏向面部には、被偏向光に対し
て反射防止効果のある保護膜が形成されていることを特
徴とする請求項７記載の光偏向装置。
【請求項９】支持体と部分球体の間隙に面する球形面に
は、被偏向光に対して反射防止効果のある保護膜が形成
されていることを特徴とする請求項１乃至８の何れかに
記載の光偏向装置。
【請求項１０】部分球体を回転する駆動手段は、部分球
体の球心を含む直交する２平面内にて回転を促す制御機
構から構成されていることを特徴とする請求項１乃至９
の何れかに記載の光偏向装置。
【請求項１１】部分球体を回転する駆動手段は、部分球
体に形成された電極と、該電極と対向する位置に配置さ
れた別の電極との間に生じる静電力を用いて部分球体の
回転を制御することを特徴とする請求項１乃至１０の何
れかに記載の光偏向装置。
【請求項１２】部分球体を回転する駆動手段は、部分球
体表面に形成された帯電分布により生じる静電力を用い
て部分球体の回転を制御することを特徴とする請求項１
乃至１０の何れかに記載の光偏向装置。
【請求項１３】部分球体を回転する駆動手段は、部分球
体の一部に形成された磁性体により生じる磁力を用いて
部分球体の回転を制御することを特徴とする請求項１乃
至１０の何れかに記載の光偏向装置。
【請求項１４】請求項１乃至１３の何れかに記載の光偏
向装置を複数個有し、部分球体およびそれを駆動する駆
動手段が一次元若しくは二次元アレイ状に配置されてな
ることを特徴とする光偏向装置。