JP2946793B2

JP2946793B2 - 光偏向器

Info

Publication number: JP2946793B2
Application number: JP3054939A
Authority: JP
Inventors: 岳雄岩崎
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1991-03-19
Filing date: 1991-03-19
Publication date: 1999-09-06
Anticipated expiration: 2014-09-06
Also published as: US5235454A; JPH04291220A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば電子計算機から
送られてくるコード化された信号を高速に印字出力する
電子写真方式の記録装置等において、レーザビーム等の
光ビームを電子計算機等からの信号に応じて偏向、変調
制御するのに使用される光偏向器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子計算機からの画像情報の記録
を担う記録装置として、電子写真方式による記録装置が
広く用いられている。以下、このような記録装置に用い
られる光走査装置の従来の一般的な構成について、図１
６を参照して詳細に説明する。なお、図１６は光走査装
置を示す平面図である。

【０００３】図１６において、光走査装置２の筺体２４
内には、記録媒体である感光ドラム３を照射するに必要
なレーザビームを形成するための全ての部材が配置され
ている。即ち、レーザビームを発振する半導体レーザ装
置４８が備えられ、この半導体レーザ装置４８は、コリ
メータレンズ４９と一体化されてレーザユニット２３を
構成している。そして、この半導体レーザ装置４８から
発振されたレーザビームは、コリメータレンズ４９を通
過した後、このコリメータレンズ４９の光軸と一致した
平行ビームとなる。

【０００４】前記コリメータレンズ４９より出射された
平行ビームは、ビームエクスパンダ光学系２５の入射開
口に導かれる。そして、このビームエクスパンダ光学系
２５により平行光のままビーム径が拡大されたレーザビ
ームは、シリンドリカルレンズ２７によって、鏡面を１
個ないし複数個有するポリゴンミラー２６の鏡面上にそ
の回転軸方向のみ一旦集束するように入射される。

【０００５】前記ポリゴンミラー２６は、高精度の軸受
に支えられた軸に取り付けられ、低速回転のモータ４６
により駆動され、これらにより光偏向器ユニット２９が
構成されている。つまり、この光偏向器ユニット２９に
おいては、モータ４６の駆動により回転するポリゴンミ
ラー２６によって、レーザビームは、ほぼ水平に掃引さ
れて等角速度で偏向されるようなされている。

【０００６】前記ポリゴンミラー２６は、公知の手法に
より、即ち主にアルミニウムを材料として切削加工法に
より作られるのであるが、その加工精度から直径３０ｍ
ｍで幅４ｍｍ以下のものを安価に作製することは非常に
困難である。また、前記軸受の種類としては、モータ４
６の回転数が１万ｒｐｍ以下の場合には玉軸受が、それ
以上の回転数では、特公昭５７−４９８８９号に記載し
てあるような、スラスト方向に磁気軸受を、ラジアル方
向に空気軸受を夫々備えた動圧軸受が一般に用いられて
いる。これは、高速回転時には、玉軸受では耐久性に問
題があるためである。

【０００７】一方、モータの種類としては、公知のヒス
テリシスシンクロナスモータ、ＤＣサーボモータ等が一
般に用いられている。これらのモータは、磁気駆動力に
より回転力を得るようにしたものであることから、コイ
ルの巻線や鉄板を含む磁気回路をモータ内に形成するこ
とが必要となり、このため、その容積は、一般に比較的
大きなものにならざるを得ない。

【０００８】ここに、前記ポリゴンミラー２６の加工精
度及び該ポリゴンミラー２６のモータ４６への取り付け
精度に関連して次のような問題点がある。第１に、ポリ
ゴンミラー２６に角度分割誤差があると、得られる走査
線がその走査方向に位置ずれを生じることである。第２
に、ポリゴンミラー２６の各反射面の間の平行度の誤差
があると、得られる走査線がその走査方向と直角な方向
に位置ずれが生じること、即ち走査線のピッチムラを生
じることである。

【０００９】前者の光学的補正手段としては、例えば特
公昭５８−３２５４５号或いは特公昭６１−１１０１８
号に記載のように、記録情報に用いるクロック周波数に
対して、例えばそのＮ倍の基準周波数を用意しておき、
後述のビーム検出器の検出信号によってクロック周波数
の計数を開始するような方法が採られている。これによ
ると、走査線がその走査方向に位置ずれを生じる量、つ
まり計数開始誤差をＮ分の１に抑えることができる。

【００１０】後者の光学的補正手段としては、例えば特
開昭４８−４９３１５号或いは特開昭４８−９８８４４
号に記載のように、ポリゴンミラー２６の鏡面にレーザ
ビームを反射方向についてのみ一旦集束させることによ
り、鏡面の傾斜が走査位置の誤差として影響されないよ
うにした方法が採られている。そして、前述のようにし
て前記ポリゴンミラー２６によりほぼ水平に掃引されて
出射したレーザビームは、公知のｆθ特性を有する結像
レンズ２８により前記感光ドラム３上にスポット光とし
て結像されるようなされている。

【００１１】前記筺体２４の下部には、ビーム検出器ユ
ニット５８が備えられている。このビーム検出器ユニッ
ト５８は、１個の反射ミラー５５と、小さな入射スリッ
トを有するスリット板５６と、応答速度の速い光電変換
素子５７（例えば、ＰＩＮダイオード）とから主に構成
されている。このビーム検出器ユニット５８は、掃引さ
れるレーザビームの位置を検出し、この検出信号をもっ
て感光ドラム３上に所望の光情報を与えるための半導体
レーザ装置４８への入力信号のスタートタイミングを決
定するためのものである。

【００１２】上記のようにして変調されたレーザビーム
は、感光ドラム３に照射され、電子写真プロセスにより
顕像化された後、普通紙よりなる転写材上に転写定着さ
れハードコピーとして出力されるようなされていた。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の一般的な光偏向器においては、慣性質量の
かなり大きいポリゴンミラーを高速で回転させる必要が
あり、このためこのポリゴンミラーを回転させるモータ
として、ヒステリシスシンクロナスモータやＤＣサーボ
モータのように、容積の大きなものを用いる必要があ
り、光偏向器を含む光走査装置全体としての容積がかな
り大きなものとなってしまうという問題があった。

【００１４】また、モータの軸受として玉軸受を用いる
と、モータの回転数に上限が生じてしまい、偏向速度を
上げられないという問題点があり、これを解決するため
に動圧軸受を使用すると、コストの増大をきたすという
問題があった。更に、ポリゴンミラーの複数面を用いて
走査すると、走査方向の位置ずれ補正手段としての光学
的ビーム検出器、及び走査線のピッチムラの補正手段と
しての光学系が別途必要となり、これらは、構成要素を
増やしてしまうばかりでなく、光学的に精度良く位置合
わせして光走査装置の筺体に配置することが必要である
ことから、製造工程が非常に複雑となってしまうといっ
た問題点があった。

【００１５】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、比較的簡単な構成で光偏向器と
しての容積を小さくすることができるばかりでなく、安
価な構成で記録速度を上げることができ、しかも光学的
ビーム検出器やピッチムラ補正光学系等を不必要とした
光偏向器を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明においては光ビームを任意の方向に偏向させ
るようにした光偏向器において、前記光ビームの走査方
向に対して固定され、第１の電極が複数配置された第１
の表面を有するステータと、前記第１の電極に対応する
第２の電極が複数配置され、回転軸に垂直な第２の表面
を有し、前記ステータに対向して回転自在に配設された
ロータと、前記ロータと一体に形成され、１面以上の反
射面を有する反射鏡と、前記第２の表面が前記第１の表
面に対して所定の間隙を有して対向するように前記ロー
タを前記ステータに対して少なくとも回転中に非接触状
態で支持する支持手段と、前記ステータの第１の電極に
選択的に電圧を供給して電界を発生させ、当該第１の電
極と前記第２の電極との間に働く静電気力により、前記
ロータを前記ステータに対して回転させる駆動手段とを
備えるような構成とした。

【００１７】

【作用】上記の構成を有する本発明によれば、走査方向
に対して固定されたステータに支持手段を介して非接触
状態で支持されたロータは、駆動手段によって回転駆動
力を受けて回転する。このロータには、少なくとも１面
以上の反射面を有する反射鏡が一体化されて備えられて
おり、この反射鏡はロータと共に回転することになる。
従って、回転する反射鏡の反射面に光ビームを入射する
ことにより、その反射光ビームを放射状に偏向すること
ができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明を光走査装置として具体化した
一実施例を図面を参照して説明する。図１は、光走査装
置２を示す上面図であり、これを用いて、本実施例の光
走査装置の構成及び動作を詳細に説明する。

【００１９】筺体２４内には、記録媒体である感光ドラ
ム３を照射するのに必要なレーザビームを形成するため
の全ての部材が配置されている。即ち、レーザビームを
発振する半導体レーザ装置４８が備えられ、この半導体
レーザ装置４８は、コリメータレンズ４９と一体となっ
てレーザユニットを構成している。

【００２０】前記半導体レーザ装置４８は、外部入力信
号を受けて強弱に変調されたレーザビームを発振するも
のであり、この発振後のレーザビームは、コリメータレ
ンズ４９に入射される。ここに、半導体レーザ装置４８
とコリメータレンズ４９とは、レーザビームがコリメー
タレンズ４９の光軸に一致し、また発光面がコリメータ
レンズ４９の焦点に一致するように調整されている。こ
のように調整することにより、半導体レーザ装置４８よ
り発振されたレーザビームは、コリメータレンズ４９を
通過した後、コリメータレンズ４９の光軸と一致した平
行ビームとなる。

【００２１】前記コリメータレンズ４９より出射された
平行ビームは、ビームエクスパンダ光学系２５の入射開
口に導かれる。このビームエクスパンダ光学系２５は、
コリメータレンズ４９から出射されたある形状のビーム
パターン８（例えば、長円断面形）をもつレーザビーム
を、感光ドラム３にスポット光として結像するに適した
形状のビームパターン９（例えば、円形断面）をもつレ
ーザビームに成形するために挿入されるものである。

【００２２】即ち、今、コリメータレンズ４９からの平
行ビームを結像レンズ２８でスポット状に結像させる場
合、そのスポット最小径ｄmin は、ｄmin ＝ｆλ／Ａここに、ｆ：結像レンズの焦点距離 λ：光の波長Ａ；結像レンズの入射開口で与えられ、焦点距離ｆ及び光の波長λが一定の場合に
は、入射開口Ａを大きくすれば、より小さいスポット径
ｄmin が得られることになる。先に述べたビームエクス
パンダ光学系２５は、この効果を与えるために用いられ
るものである。従って、必要なスポット最小径ｄmin が
レーザ発振器のビーム径によって得られる場合には、ビ
ームエクスパンダ光学系２５を省略することができる。

【００２３】そして、ビームエクスパンダ光学系２５に
より平行光のままビーム径が拡大されたレーザビーム
は、反射鏡１０の鏡面上に入射される。この反射鏡１０
は、例えば４ｍｍ角でただ１面の鏡面を持ち、公知の手
法、例えばフロートガラスにアルミニウム蒸着すること
によって作られている。そして、この反射鏡１０は表面
精度としては、λ／８程度の精度を有するものが用いら
れる。

【００２４】このように、ただ１面の鏡面を持つ鏡面鏡
１０を光偏向に用いることにより、ポリゴンミラーのよ
うな多数鏡面の面ごとの製造誤差を補償するために用い
られている公知の面倒れ補正レンズや光ビームの位置検
出器は不必要となり、かつ鏡面の幅もコリメートビーム
の幅程度で済ますことができる。また、このような小さ
な反射鏡１０を用いることは、後に詳記するように、静
電気力により反射鏡１０を回転駆動することに非常に適
するものとなる。

【００２５】前記反射鏡１０は、この幅とほぼ等しい径
を有する円板状のロータ１１に一体化されて配設されて
いる。このロータ１１は、後に詳記するように、ステー
タ１２に磁気的な浮上力で非接触状態で回転自在に支持
されているとともに、制御装置１３により、ロータ１１
とステータ１２との間に形成された対向電極が形成する
コンデンサに選択的に印加された電圧による静電気力を
回転駆動力として定速回転するようなされており、これ
らによって光偏向器１５が構成されている。この光偏向
器１５において、レーザビームは、回転する反射鏡１０
によって、ほぼ水平に掃引されて等角速度で偏向され
る。

【００２６】このように、静電気力を駆動力に用いるこ
とによって、モータ容積を格段に小さくすることができ
るのであるが、このことは、電極構造の微細加工技術に
より可能となっている。また、ロータ１１は、磁気的な
浮上力により非接触状態でステータ１２に支持されてい
ることから、ロータ１１及び反射鏡１０の破壊限界の回
転数まで高速回転に耐え得ることができる。

【００２７】前記反射鏡１０によりほぼ水平に掃引され
て出射されたレーザビームは、ｆθ特性を有する結像レ
ンズ２８により前記感光ドラム３上にスポット光として
結像される。ここに、一般の結像レンズでは、光軸の入
射角θの時、像面上での結像する位置ｒについて、ｒ＝
ｆ・ｔａｎθ（ここに、ｆは結像レンズの焦点距離）と
なる関係があるのであるが、本実施例のように定速回転
する反射鏡１０により反射されるレーザビームは、結像
レンズ２８への入射角が時間と共に一次関数的に変化す
る。従って、一定時間間隔でレーザビームをｏｎにし
て、スポット列を感光ドラム３におくと、それらの間隔
は、両端が中央部に比較して広くなってしまう。この現
象を避けるため、結像レンズ２８は、ｒ＝ｆ・ｔａｎθ
なる特性を有するように設計されており、このような結
像レンズ２８をｆθレンズと称する。

【００２８】ビーム位置検出には、ステータ１２上に配
設された応答速度の速い静電容量検出素子等の回転位置
検出素子１４が用いられている。この回転位置検出素子
１４は、ロータ１１の回転位置、即ち反射鏡１０の回転
位置を検出し、この検出信号をもって感光ドラム３上に
所望の光情報を与えるための半導体レーザ装置４８への
入力信号のスタートタイミングを決定するものである。

【００２９】なお、前記回転位置検出素子１４は、周囲
電気ノイズによって誤動作を起こし易い欠点を有する。
そこで、本実施例においては、この回転位置検出素子１
４の周囲を電気的にシールドして誤動作を防止する対策
が施されている。上記のように偏向されたレーザビーム
は、感光ドラム３に照射され、公知の電子写真プロセス
により顕像化された後、普通紙よりなる転写材上に転写
定着されハードコピーとして出力される。

【００３０】次に、前記ロータ１１とステータ１２との
間の静電容量を駆動力としてロータ１１を定速回転させ
る駆動手段としての静電モータの機構、及びロータ１１
をステータ１２から磁気的に浮上させる支持手段につい
て、図２を用いて更に詳細に説明する。図２は前記光偏
向器１５の断面図を、図３は前記ロータ１１の平面図
を、図４は、前記ステータ１２の平面図を夫々示すもの
である。ここに、ロータ１１とステータ１２からなる静
電モータの機構は、例えば特開昭６３−２５３８８４号
公報等に記載されている。

【００３１】即ち、ロータ１１は、好ましくはシリコン
で作られた半導体基板を基台１６ａとして、その表面に
０．３μｍから２μｍ厚の二酸化珪素あるいは窒化シリ
コンの絶縁層１７ａを堆積し、フォトリソグラフィ技術
を用いて、この絶縁層１７ａの上面に複数のアルミニウ
ム電極１８ａを堆積し、更にもう一つの絶縁層１７ｂを
電極面に堆積するとともに、この表面を平坦に磨くこと
により平坦度を得ることによって形成されている。この
アルミニウム電極１８ａの形状は、図３に示すような形
状であり、例えば幅６μｍ程度で長さ１ｍｍの扇形を内
径３ｍｍ、外径５ｍｍ、円周方向間隔１２μｍで放射状
に集合形成したものである。

【００３２】ステータ１２は、上記ロータ１１とほぼ同
様に、基台１６ｂの表面に、絶縁層１７ｃを堆積し、こ
の絶縁層１７ｃの上面にアルミニウム電極１８ｂ，１８
ｃを堆積し、更にもう一つの絶縁層１７ｄを電極面に堆
積することによって形成されている。この一方のアルミ
ニウム電極１８ｂの形状は、図４に示すように、６μｍ
×０．５ｍｍの扇形の集合体であり、内径４ｍｍ、外径
５ｍｍ、円周方向間隔８μｍで放射状に形成されてお
り、他方のアルミニウム電極１８ｃは、内径３ｍｍ、外
径３．４ｍｍのリング状に形成されている。

【００３３】再び図２に戻り、ステータ１２中心部に
は、円孔１９が形成されており、この円孔１９の底面に
は、磁性体２０ａが設けられている。この磁性体２０ａ
は、円孔１９の軸方向に予め磁化されており、その表面
は、例えばＮ極に着磁されている。一方、ロータ１１中
心部には、前記ステータ１２の円孔１９に嵌合するよう
な凸部２２が形成されているとともに、この凸部２２の
突出端面には、同様に磁性体２０ｂが設けられており、
その表面は、ステータ１２側の磁性体２０ａの磁極と同
極に着磁してある。

【００３４】これによって、ステータ１２の円孔１９と
ロータ１１の凸部２２との嵌合により、ロータ１１とス
テータ１２との間には軸方向に斥力が働き、ロータ１１
の停止時及び定速回転状態において、円孔１９と凸部２
２の側面は、互いに部分的に接しながらその摩擦力を振
り切って回転中心を保持し、高速回転状態においては円
孔１９と凸部２２との間の空気の粘性抵抗によって、特
公昭５７−４９８８９号に記載してあるような動圧軸受
が形成される。これにより、ロータ１１とステータ１２
間のギャップを保ちながらロータ１１を非接触で浮上支
持することができることになる。

【００３５】このような動圧軸受は、中心拘束精度が非
常に正確に保たれることが知られていることから、本実
施例のような、機械的精度の要求される静電モータの軸
受に応用することは、極めて好適となる。ついで、上記
のような静電モータの動作について、図５及び図６を参
照して以下に説明する。図５に示したのは、ロータ１１
及びステータ１２の対向面の斜視模式図及び拡大図、図
６は別の動作の拡大図である。

【００３６】ロータ１１とステータ１２の互いに対応す
る一対の電極１８ａ，１８ｂ、例えばａ−ａ′は、図５
の拡大部分に示されるように、互いにずれた平行板容量
対を形成する。そして、ステータ１２側の半径方向に並
ぶ二つの電極１８ｂ，１８ｃに電圧を印加すると静電力
が発生して、上記互いに対応する一対の電極ａ−ａ′
は、図６に示すように位置合わせする。この時点で上記
一対の電極ａ−ａ′に隣接する他の互いに対応する一対
の電極ｂ−ｂ′はずれ、次に起動される位置に移動する
ことになる。

【００３７】また、電極１８ａ，１８ｂの位相を互いに
異ならせることにより、いずれの方向にも動かすことが
でき、かつ発生する力も増大させることができる。図７
はこのようなモータの電極１８ａ，１８ｂの構成として
可能な一例の一部を示す断面図である。即ち、ロータ１
１とステータ１２の電極１８ａ，１８ｂが所定の相対位
置にあるとき、１の電極ａ−ａ′（及び同一相対位置に
ある他の全ての電極）に電圧を印加すると、これらの電
極ａ−ａ′の位置を合わせるような力が発生する。従っ
てロータ１１は、ｘ方向にｗ／３（ｗは１個の電極１８
ａ，１８ｂの幅）だけ動く。これとは逆に、図７に示す
他の電極ｂ−ｂ′（及び同一相対位置にある他の全ての
電極）に電圧を印加すると、ロータ１１は、−ｘ方向に
ｗ／３だけ動く。前者の場合は、１の電極ａ−ａ′に隣
接する電極ｃ−ｃ′がｘ方向の動きを継続する位置にき
て、後者の場合は、他の電極ｂ−ｂ′に隣接する電極ｄ
−ｄ′が−ｘ方向の動きを継続する位置にくる。このよ
うにして、電極１８ａ，１８ｂに印加する電圧を順次ス
イッチ回路等の制御手段１３により制御することによっ
て、回転を継続させることができるのである。

【００３８】また、印加する電圧の電位及びスイッチン
グ速度を変化させることにより、回転数と浮上量の制御
が可能となる。更に、回転方向を一定とするために、ロ
ータ１１の停止時に該ロータ１１をステータ１２に対し
てある一定位置に保持しておく必要がある。以上詳述し
たような静電モータによって、反射鏡１０は回転駆動力
を得ることができる。今、仮にロータ１１の重さを１０
-4Ｋｇ、ロータ１１とステータ１２との間のギャップを
１０μｍとすれば、２６０Ｖの電圧を印加することによ
り、３．７×１０-5Ｎｍのトルクが得られる試算とな
る。この駆動力は、ロータ１１の停止時から回転運動に
移るのに必要な十分大きい駆動力であることから、反射
鏡１０と一体化されたロータ１１は、数秒以内に３００
００ｒｐｍ以上の高速回転運転を行うことが可能とな
る。

【００３９】尚、本発明は上述した実施例に限定される
ものではなく、適宜変更を加えることが可能である。例
えば、中心拘束手段として、図８及び図９に示すような
電極配置を付加することができる。即ち、図８に示すよ
うに、ロータ１１の回転中心に同心状に複数個の電極３
０を設け、一方、図９に示すように、ステータ１２の前
記ロータ１１の電極３０に対応する位置に複数個の同心
電極３１を設ける。ここに、ステータ１２の同心電極３
１は、２個の電気的に共通な２分割領域に区分されてい
る。これにより、中心拘束力は、これら２分割領域に互
いに逆特性の電位をかけることによって生じるロータ１
１とステータ１２との電極３０，３１が形成するコンデ
ンサの電磁吸引力によって維持されるようにしたもので
ある。

【００４０】このような構造を採ることにより、ロータ
１１とステータ１２の表面を平面状となすことができる
ことから、その製造において非常に簡素な工程を採り得
る。尚、この場合、嵌合部が無いことから、ロータ１１
の中心がステータ１２に対して大きくずれてしまうこと
が考えられる。このため、図１０に示すように、ステー
タ１２を、ケーシング３２の円孔３３の底面に形成し、
この円孔３３の側面でロータ１１の外周を規制すること
により、ロータ１１の極端なずれを防止するようにする
ことができる。

【００４１】また、２分割領域に印加する電位を制御す
ることによって、中心拘束力及びロータ１１とステータ
１２との間の吸引を可変となして、ロータ１１の浮上量
を制御することも可能となる。この場合、前述の実施例
に更に付加してロータ浮上量検知手段と印加電圧制御手
段が必要となる。また、支持手段として、図１１に示す
ように、磁気ディスクの読み取りヘッド等に用いられて
いるようなロータ１１の回転運動に伴う気体３４の粘性
抵抗による浮上力を用いるようにすることもできる。こ
れは、公知の静電モータの如く停止時及び低速回転時に
ロータ１１とステータ１２はその接触面において接しな
がら回転したものが、高速になるに従って、次第にその
接触面の間に気体３４を取り込んで微小量浮上するよう
にしたものである。

【００４２】この支持手段を用いることにより、上記実
施例における磁性体２０ａ，２０ｂが必要なくなり、ロ
ータ１１とステータ１２の構成は更に簡素になることか
ら、その製造工程上大きな効果を得ることができる。な
お、接触面に気体３４を取り込むためのガイドを接触面
近傍に形成してもよい。また、粘性抵抗を得る媒体とし
て気体だけでなく、液体、その他の潤滑剤を用いること
ができることは言うまでもない。

【００４３】また、支持手段として、図１２に示すよう
に、ステータ１２及びロータ１１の中心に、例えば誘電
材料や絶縁材料からなる電荷保持層３５を設けることに
より、静電力を用いてロータ１１を浮上させるようにす
ることもできる。この場合、静電力による支持手段と、
静電力による駆動手段を兼用させることもできる。更
に、支持手段として、図１３に示すように、上述の実施
例の構成に加えて、ロータ１１の電極１８ａの周囲に閉
ループコイル３６に形成し、一方、図１４に示すよう
に、ステータ１２の前記閉ループコイル３６に対応する
位置に磁性体の着磁パターン３７を形成することによ
り、閉ループコイル３６が、磁束を横切る際の誘導磁界
により、ロータ１１とステータ１２との間に斥力を与え
るようにすることもできる。

【００４４】また、駆動手段として、図１５に示すよう
に、ステータ１２の電極１８ｂを円筒形状凹部の内側面
を形成し、一方、ロータ１１の電極１８ａをロータ１１
の外側面、すなわち円筒形状の外側面に配置することも
できる。このような構成を用いることによって、ロータ
１１の中心保持力を大きく向上させることができる。ま
た、反射鏡１０として、プラスチックやガラスの成形品
を用いることが可能であり、そのような場合は、ロータ
１１の構造も同時に成形することが可能となる。

【００４５】さらに、反射鏡１０の風損を極力減少する
目的で、ロータ１１及び反射鏡１０を真空もしくは減圧
容器中に配設することもできる。この様な構成を採る場
合には、反射鏡１０の受ける空気抵抗を全く無視するこ
とができるため、反射鏡１０の定速回転のより安定化を
図ることができる。また、応用範囲としては、実施例の
記録装置のみでなく、画像読み取り装置、ディスプレイ
等、おおよそ光ビームの偏向を必要とする装置全体に亙
って適応することが可能である。

【００４６】また、連続回転としての使用のみならず、
静電ステップモータとして、間欠的に光ビームの偏光角
度を制御することも可能であり、電極の微細加工技術を
もってすれば、非常に高い角度分解制御能を持つことか
ら、この応用例としても、ポインタ、レーザマーカ等多
彩なものがある。また、回転運動に限らず、直線運動そ
の他の２次元的な運動にも適応できることは勿論であ
る。

【００４７】

【発明の効果】以上詳述したことから明らかなように、
本発明によれば、走査方向に対して固定されたステータ
に支持手段を介して非接触状態で支持されたロータは、
駆動手段によって回転駆動力を受けて回転し、このロー
タには少なくとも１面以上の反射面を有する反射鏡が一
体化されて備えられており、この反射鏡はロータと共に
回転するので、回転する反射鏡の反射面に光ビームを入
射することにより、その反射光ビームを放射状に変更す
ることができる。これにより、光偏向器の構成の簡略化
および小型化が可能となるとともに、安価な構成で偏光
速度を上げることができる。しかも、光学的ビーム検出
器やピッチムラ補正光学系を必要としないような光偏向
器を得ることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光偏向器を含む光走査装置の上面
図である。

【図２】本発明に係る光偏向器の断面図である。

【図３】本発明に係るロータの電極配置を示す平面図で
ある。

【図４】本発明に係るステータの電極配置を示す平面図
である。

【図５】静電モータの動作の説明に付する斜視図及び拡
大図である。

【図６】静電モータの動作の説明に付する別の拡大図で
ある。

【図７】静電モータの動作の説明に付する更に別の拡大
図である。

【図８】本発明に係るロータの電極配置の変形例を示す
平面図である。

【図９】本発明に係るステータの電極配置の変形例を示
す平面図である。

【図１０】本発明に係る光偏向器の変形例を示す断面図
である。

【図１１】本発明に係る光偏向器の別の変形例を示す断
面図である。

【図１２】本発明に係る光偏向器の更に別の変形例を示
す断面図である。

【図１３】本発明に係るロータの電極配置の別の変形例
を示す平面図である。

【図１４】本発明に係るステータの電極配置の別の変形
例を示す平面図である。

【図１５】本発明に係る光偏向器の更に別の変形例を示
す断面図である。

【図１６】従来の光偏向器を含む光走査装置の上面図で
ある。

【符号の説明】

１１ロータ１２ステータ１３制御手段１５光偏向器１８ａ，１８ｂ電極（駆動手段）２０ａ，２０ｂ磁性体（支持手段）

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】光ビームを任意の方向に偏向させるよう
にした光偏向器において、前記光ビームの走査方向に対して固定され、第１の電極
が複数配置された第１の表面を有するステータと、前記第１の電極に対応する第２の電極が複数配置され、
回転軸に垂直な第２の表面を有し、前記ステータに対向
して回転自在に配設されたロータと、前記ロータと一体に形成され、１面以上の反射面を有す
る反射鏡と、前記第２の表面が前記第１の表面に対して所定の間隙を
有して対向するように前記ロータを前記ステータに対し
て少なくとも回転中に非接触状態で支持する支持手段
と、前記ステータの第１の電極に選択的に電圧を供給して電
界を発生させ、当該第１の電極と前記第２の電極との間
に働く静電気力により、前記ロータを前記ステータに対
して回転させる駆動手段と、を備えたことを特徴とする光偏向器。