JPH03145620A - Optical scanner - Google Patents

Optical scanner

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JPH03145620A
JPH03145620A JP1285434A JP28543489A JPH03145620A JP H03145620 A JPH03145620 A JP H03145620A JP 1285434 A JP1285434 A JP 1285434A JP 28543489 A JP28543489 A JP 28543489A JP H03145620 A JPH03145620 A JP H03145620A
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JP
Japan
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disk substrate
electrode
substrate
rotor
disk
Prior art date
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Pending
Application number
JP1285434A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuyuki Ueda
上田 哲之
Terue Kataoka
照榮 片岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Filing date
Publication date
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Priority to JP1285434A priority Critical patent/JPH03145620A/en
Publication of JPH03145620A publication Critical patent/JPH03145620A/en
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Abstract

PURPOSE:To miniaturize and thin the optical scanner by adding a function as a hologram disk to a disk substrate and allowing it to have a function as a rotor of an electrostatic motor. CONSTITUTION:A rotor electrode 10 for rotating a disk substrate 4 and a hologram 5 for diffracting a laser light 30 are provided on a common disk substrate 4. When a power source supplies a voltage so that the disk substrate 4 is rotated by electrostatic suction force or electrostatic resiliency generated between the rotor electrode 10 and a stator electrode 20, the disk substrate 4 rotates by a principle of an electrostatic motor, and a diffraction grating on the disk substrate 4 can execute an optical scan by diffracting the laser light 30 from a light source. In such a way, a function as a hologram disk is added to the disk substrate, and also, it can be allowed to have a function as a rotor of the electrostatic motor, and the whole optical scanner can be miniaturized and made thin.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は光走査装置に関し、特に、画像形成装置及び画
像読取装置に用いられる回折格子を用いた光走査装置に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an optical scanning device, and particularly to an optical scanning device using a diffraction grating used in an image forming device and an image reading device.

[従来の技術] 回折格子を用いた光走査装置としては、回折格子として
ホログラフィ技術により製造される複数のホログラムを
円弧状に配置してなるホログラムディスクによって、レ
ーザ光を走査面上に走査させて画像を形成したり、また
はレーザ光を原稿上に走査させて画像を読み取るホログ
ラムスキャナが一般的である。該ホログラムディスクは
その回転中心軸の回りをモータにより回転させられ、夫
々のホログラムによりレーザ光が回折させられて該レー
ザ光の走査が行われる。ホログラムスキャナにおいては
、ホログラムに直線走査、無収差及び等速走査の機能を
持たせることができるので光学系を簡略化することがで
きる。このためホログラムスキャナは従来の回転多面鏡
などを用いた光走査装置と比較して小型化・薄型化が進
んでいる。
[Prior Art] An optical scanning device using a diffraction grating scans a laser beam onto a scanning surface using a hologram disk, which is made up of a plurality of holograms manufactured by holography technology and arranged in an arc shape as a diffraction grating. A hologram scanner that forms an image or scans a laser beam onto a document to read the image is common. The hologram disk is rotated by a motor around its central axis of rotation, and laser light is diffracted by each hologram to perform scanning with the laser light. In a hologram scanner, the optical system can be simplified because the hologram can have linear scanning, aberration-free, and constant-velocity scanning functions. For this reason, hologram scanners are becoming smaller and thinner than conventional optical scanning devices using rotating polygon mirrors.

[発明が解決しようとする課題] 光走査装置においてはより一層小型化・薄型化されるこ
とが望まれているが、前述した従来の回折格子を用いた
型式の光走査装置では、永久磁石とコイルとによるモー
タを用いているため小型化・薄型化には限界かある。
[Problems to be Solved by the Invention] It is desired that optical scanning devices be made smaller and thinner, but in the conventional optical scanning device using a diffraction grating as described above, permanent magnets and Since a motor with a coil is used, there is a limit to miniaturization and thinning.

本発明の目的は、より一層の小型化・薄型化を図ること
ができる光走査装置を提供することである。
An object of the present invention is to provide an optical scanning device that can be further reduced in size and thickness.

[課題を解決するための手段] 本発明によれば前記目的は、コヒーレント光源と、ディ
スク基板と、該ディスク基板と所定の間隙を隔てて平行
に配置された固定基板と、前記ディスク基板を前記固定
基板に回転自在に軸支する軸支手段と、前記ディスク基
板の周方向に沿って前記ディスク基板上に配列されてお
り前記コヒレント光源からの光を回折するための複数の
回折格子と、前記ディスク基板の前記固定基板側の面に
設けられたロータ電極と、前記ロータ電極に所定の間隔
を隔てて対面するように前記固定基板上に設けられてお
り前記ディスク基板の回転中心軸に対して放射上に配列
された複数の電極対を有するステータ電極と、前記ロー
タ電極と前記ステタ電極との間に発生する静電吸引力ま
たは静電反発力により前記ディスク基板を回転させるよ
うに夫々の前記電極対に順次電圧を供給する電源とを備
えたことを特徴とする光走査装置によって達成される。
[Means for Solving the Problems] According to the present invention, the object includes: a coherent light source, a disk substrate, a fixed substrate arranged parallel to the disk substrate with a predetermined gap therebetween; a shaft support means rotatably supported on a fixed substrate; a plurality of diffraction gratings arranged on the disk substrate along the circumferential direction of the disk substrate for diffracting light from the coherent light source; a rotor electrode provided on the surface of the disk substrate on the fixed substrate side; and a rotor electrode provided on the fixed substrate so as to face the rotor electrode at a predetermined distance with respect to the central axis of rotation of the disk substrate. a stator electrode having a plurality of electrode pairs arranged radially; This is achieved by an optical scanning device characterized by comprising a power source that sequentially supplies voltage to the electrode pairs.

[作用] 本発明の光走査装置においては、固定基板とディスク基
板とが所定の間隙を隔てて平行に配置されており、軸支
手段によりディスク基板が固定基板に回転自在に軸支さ
れており、複数の回折格子がディスク基板の周方向に沿
ってディスク基板上に配列されており、ロータ電極がデ
ィスク基板の固定基板側の面に設けられており、ディス
ク基板の回転中心軸に対して放射上に配列された複数の
電極対からなるステータ電極がロータ電極に所定の間隔
を隔てて対面するように固定基板上に設けられている。
[Function] In the optical scanning device of the present invention, the fixed substrate and the disk substrate are arranged in parallel with a predetermined gap between them, and the disk substrate is rotatably supported by the fixed substrate by the pivoting means. , a plurality of diffraction gratings are arranged on the disk substrate along the circumferential direction of the disk substrate, and a rotor electrode is provided on the surface of the disk substrate on the fixed substrate side. A stator electrode consisting of a plurality of electrode pairs arranged above is provided on the fixed substrate so as to face the rotor electrode at a predetermined interval.

電源がロータ電極とステータ電極との間に発生する静電
吸引力または静電反発力によリディスク基板を回転させ
るように夫々の電極対に順次電圧を供給する。従って、
本発明によれば静電モータの原理によりディスク基板が
回転し、該ディスク基板上の回折格子がコヒーレント光
源からのレーザ光を回折して光走査を行うことかできる
。ここで、ディスク基板を回転させるためのロータ電極
とレーザ光を回折させるための回折格子とが、共通のデ
ィスク基板に設けられているが故に、ディスク基板にホ
ログラムディスクとしての機能に加えて静電モータのロ
ータとしての機能をも持たせることができ、光走査装置
全体を小型化・薄型化することが可能となる。
A power supply sequentially supplies a voltage to each electrode pair so as to rotate the re-disk substrate by electrostatic attraction or repulsion generated between the rotor electrode and the stator electrode. Therefore,
According to the present invention, a disk substrate is rotated by the principle of an electrostatic motor, and a diffraction grating on the disk substrate diffracts laser light from a coherent light source to perform optical scanning. Here, since the rotor electrode for rotating the disk substrate and the diffraction grating for diffracting the laser beam are provided on the common disk substrate, in addition to the function as a hologram disk, the disk substrate also has an electrostatic charge. It can also function as a rotor of a motor, making it possible to make the entire optical scanning device smaller and thinner.

次に示す本発明の実施例から、本発明のこのような作用
がより明らかにされ、更に本発明の他の作用が明らかに
されよう。
These effects of the present invention will become clearer from the following examples of the present invention, and other effects of the present invention will become clearer.

[実施例] 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。[Example] Embodiments of the present invention will be described based on the drawings.

本発明の一実施例である光走査装置↓が、第工図に基本
構成図により示されている。
An optical scanning device ↓, which is an embodiment of the present invention, is shown in the basic configuration diagram in the first construction drawing.

コヒーレント光源の一例である半導体レーザ2は、コヒ
ーレントなレーザ光30を発生する。コヒレント光源と
しては、周知の気体レーザ、液体レーザまたは半導体レ
ーザを除く固体レーザであっても良い。
A semiconductor laser 2, which is an example of a coherent light source, generates coherent laser light 30. The coherent light source may be a well-known gas laser, liquid laser, or solid state laser other than a semiconductor laser.

ディスク基板4は、絶縁性の基板を素材としている。該
絶縁性の基板としては、IC(集積回路)、LSI(大
規模集積回路)などの半導体素子を形成するの用いられ
るSiなどの単結晶基板が好ましい。ディスク基板4に
はその周方向に沿って、回折格子としての複数のホログ
ラム5が、ディスク基板4の周端部に夫々円弧状に等間
隔で形成されている。
The disk substrate 4 is made of an insulating substrate. The insulating substrate is preferably a single crystal substrate such as Si, which is used to form semiconductor elements such as ICs (integrated circuits) and LSIs (large scale integrated circuits). Along the circumferential direction of the disk substrate 4, a plurality of holograms 5 as diffraction gratings are formed at equal intervals in an arc shape at the circumferential edge of the disk substrate 4.

ホログラム5は周知の2光束干渉を用いたホログラフィ
技術によりディスク基板4に直接形成される。夫々のホ
ログラム5の格子ピッチは、回折されたレーザ光31が
ディスク基板4の回転に伴い所定の走査線51に沿って
直線走査を行うようにディスク基板4の周方向に沿って
順次変化している。
The hologram 5 is directly formed on the disk substrate 4 by a well-known holography technique using two-beam interference. The grating pitch of each hologram 5 changes sequentially along the circumferential direction of the disk substrate 4 so that the diffracted laser beam 31 linearly scans along a predetermined scanning line 51 as the disk substrate 4 rotates. There is.

尚、ホログラム5はディスク基板4を形成するSI基板
上に形成された5in2、Tie、等の誘電体薄膜上に
形成し、該誘電体被膜を多層構造として増反対させて回
折効率を上げるように構成されていても良い。尚、回折
格子としては、ホログラム5以外に電子ビーム技術また
は微細機械加工技術により形成された回折格子であって
も好い。
The hologram 5 is formed on a dielectric thin film such as 5in2, Tie, etc. formed on the SI substrate forming the disk substrate 4, and the dielectric film is formed into a multilayer structure and is made to increase and reverse to increase the diffraction efficiency. It may be configured. In addition to the hologram 5, the diffraction grating may be a diffraction grating formed by electron beam technology or micromachining technology.

半導体レーザ2の前面にはビーム整形レンズ3が配置さ
れており、レンズ3とホログラム5との作用によりホロ
グラム5により回折されたレーザ光31の結像面50上
でのビームの広かりが抑制され、結像面50上でのレー
ザ光31が収差無く適切な形状のスポットに整形される
。尚、ビーム整形レンズ3は必ずしも必要ではなく、ホ
ログラム5の単独作用により結像面50上でのレーザ光
31が収差無く適切な形状のスポットに整形されるよう
にホログラム5の格子パターンが構成されていても良い
A beam shaping lens 3 is arranged in front of the semiconductor laser 2, and the action of the lens 3 and the hologram 5 suppresses the spread of the laser beam 31 diffracted by the hologram 5 on the imaging plane 50. , the laser beam 31 on the imaging plane 50 is shaped into an appropriately shaped spot without aberration. Note that the beam shaping lens 3 is not necessarily necessary, and the lattice pattern of the hologram 5 is configured so that the laser beam 31 on the imaging plane 50 is shaped into a spot of an appropriate shape without aberration by the independent action of the hologram 5. You can leave it there.

固定基板6は、ディスク基板4と所定の間隙を隔てて平
行に配置されている。
The fixed substrate 6 is arranged parallel to the disk substrate 4 with a predetermined gap therebetween.

第2図に光走査装置1−が要部構成断面図により示され
ている。
FIG. 2 shows a sectional view of the main part of the optical scanning device 1-.

固定基板6は、絶縁性の基板を素材としており、該絶縁
性の基板としては、IC,LSIなどの半導体素子を形
成するの用いられるSiなどの単結晶基板が好ましい。
The fixed substrate 6 is made of an insulating substrate, and the insulating substrate is preferably a single crystal substrate such as Si, which is used to form semiconductor elements such as ICs and LSIs.

軸体7がディスク基板4に設けられており、軸受8が固
定基板6に設けられている。軸体7が軸受8に挿入され
ることにより、ディスク基板4がその回転中心軸9の回
りに回転可能に固定基板6に固定される。このように軸
支手段は軸体7及び軸受8から構成されている。尚、軸
受8としてはポールベアリングなどを有する転がり軸受
け、動圧作用を用いた空気軸受け、又は磁気作用を用い
た磁気軸受けが好ましい。空気軸受は又は磁気軸受けを
用いた場合には特に軸支手段全体をより小型に構成する
ことが可能となり、このため光走査装置lを小型化・薄
型化するのに有利である。
A shaft body 7 is provided on the disk substrate 4, and a bearing 8 is provided on the fixed substrate 6. By inserting the shaft body 7 into the bearing 8, the disk substrate 4 is fixed to the fixed substrate 6 so as to be rotatable around its rotation center axis 9. In this way, the shaft support means is composed of the shaft body 7 and the bearing 8. The bearing 8 is preferably a rolling bearing having a pole bearing, an air bearing using dynamic pressure action, or a magnetic bearing using magnetic action. Particularly when an air bearing or a magnetic bearing is used, the entire shaft support means can be made more compact, which is advantageous in making the optical scanning device l smaller and thinner.

ロータ電極10は、ディスク基板4の固定基板6に面す
る側の底面に設けられている。ロータ電極IOは、金属
又は半導体材料から構成されている。
The rotor electrode 10 is provided on the bottom surface of the disk substrate 4 on the side facing the fixed substrate 6. The rotor electrode IO is made of metal or semiconductor material.

ロータ電極10は、IC,LSIなどの半導体素子をS
i基板などの基板に形成するのと同様の周知技術により
ディスク基板4上に形成されることが好ましく、例えば
、まずCVD法(化学的蒸着法)、PVD法(物理的蒸
着法)またはメツキ法によリディスク基板4上にAI、
Au5Cu等の薄膜を形成し、次に該薄膜上にフォトレ
ジストを塗布し、次にロータ電極10とすべき部分をマ
スクして該フォトレジストを露光してパターン形成し、
最後に該フォトレジストを除去してロータ電極10を形
成する。このようにIC,LSIなどの半導体素子と同
程度にロータ電極10を微細に形成することが可能であ
る。
The rotor electrode 10 supports semiconductor devices such as ICs and LSIs.
It is preferable that the disk substrate 4 is formed on the disk substrate 4 by a well-known technique similar to that used on a substrate such as an i-substrate. AI on the redisk board 4,
Forming a thin film such as Au5Cu, then applying a photoresist on the thin film, then masking the portion to be the rotor electrode 10, and exposing the photoresist to form a pattern,
Finally, the photoresist is removed to form the rotor electrode 10. In this way, it is possible to form the rotor electrode 10 as finely as a semiconductor element such as an IC or LSI.

ステータ電極20は、ロータ電極10に所定の間隔を隔
てて対面するように固定基板6上に設けられている。ス
テータ電極20は、金属材料又は半導体などの導電性材
料から構成されている。ステータ電極20は、ロータ電
極10の場合と同しくIC,LSlなどの半導体素子を
Si基板などの基板に形成するのと同様の周知技術によ
り固定基板6上にに形成されることが好ましく、IC,
LSIなどの半導体素子と同程度に微細に形成されるこ
とが可能である。尚、このようにステータ電極20を形
成する際に、同時にステータ電極20と外部との接続用
に引き出し配線を固定基板6上にパターン形成しても良
い。更に、ステータ電極20を形成する際に、または、
ステータ電極20を形成する前後に、周辺回路としての
半導体素子を固定基板6上に形成しても良く、この場合
特に、周辺回路を含めた装置全体を小型化・薄型化する
のに有利である。
Stator electrode 20 is provided on fixed substrate 6 so as to face rotor electrode 10 at a predetermined interval. The stator electrode 20 is made of a conductive material such as a metal material or a semiconductor. As with the rotor electrode 10, the stator electrode 20 is preferably formed on the fixed substrate 6 by a well-known technique similar to that used for forming semiconductor elements such as IC and LSI on a substrate such as a Si substrate. ,
It can be formed as finely as a semiconductor element such as an LSI. Incidentally, when forming the stator electrode 20 in this manner, a pattern of lead wiring for connecting the stator electrode 20 to the outside may be formed on the fixed substrate 6 at the same time. Furthermore, when forming the stator electrode 20, or
A semiconductor element as a peripheral circuit may be formed on the fixed substrate 6 before or after forming the stator electrode 20. In this case, it is particularly advantageous to reduce the size and thickness of the entire device including the peripheral circuit. .

ロータ電極IO及びステータ電極20をこのように微細
に形成することができるので、ディスク基板4を回転す
る機構は永久磁石とコイルとを用いたモータに比べて飛
躍的に小型化・薄型化され得る。
Since the rotor electrode IO and the stator electrode 20 can be formed finely in this way, the mechanism for rotating the disk substrate 4 can be made dramatically smaller and thinner than a motor using permanent magnets and coils. .

そしてホログラム5を2光束干渉を用いたホログラフィ
技術により微細に形成することができるので、小型・薄
型のディスク基板4及び固定基板6を用いて飛躍的に小
型化・薄型化された光走査装置1−を作成することか可
能となる。
Since the hologram 5 can be formed finely by holography technology using two-beam interference, the optical scanning device 1 can be dramatically downsized and thinned by using the small and thin disk substrate 4 and fixed substrate 6. It becomes possible to create -.

0 第3図にステータ電極20の一例が平面図により示され
ている。同図から明らかなように、ステタ電極20は3
つの電極対21a及び21b、  22a及び22b並
びに23a及び23bを有する。電極対21a及び21
b  22a及び22h1並びに23a及び23bは、
回転中心軸9に対して放射」二に等間隔て配列されてい
る。
0 An example of the stator electrode 20 is shown in a plan view in FIG. As is clear from the figure, the stator electrode 20 has three
It has three electrode pairs 21a and 21b, 22a and 22b, and 23a and 23b. Electrode pair 21a and 21
b 22a and 22h1 and 23a and 23b are
They are arranged radially at equal intervals with respect to the rotation center axis 9.

第4図にロータ電極10の一例が平面図により示されて
いる。同図はディスク基板4を下側から見た図であり、
同図から明らかなように、ロータ電極10は一方の端部
11及び他方の端部12を有する略長円型の平面形状を
もち、回転中心軸9と同軸的に配置されている。従って
、ロータ電極10の一方の端部11が電極対の一方21
a 、 22a、又は23aに対向して面するときロー
タ電極10の他方の端部12が対応する電極対の他方2
1b、 22b、又は23bに対向して面する。
FIG. 4 shows an example of the rotor electrode 10 in a plan view. This figure is a view of the disk substrate 4 viewed from below.
As is clear from the figure, the rotor electrode 10 has a substantially elliptical planar shape having one end 11 and the other end 12, and is arranged coaxially with the rotation center axis 9. Therefore, one end 11 of the rotor electrode 10 is connected to one end 21 of the electrode pair.
a, 22a, or 23a, when the other end 12 of the rotor electrode 10 faces the other 2 of the corresponding electrode pair
1b, 22b, or 23b.

以下、第5A図、第5B図及び第5C図を用いて電源1
5のステータ電極20への電圧の供給方法、及び光走査
装置1においてディスク基板4を回転させる機構を説明
する。第5A図、第5B図及び1 第5C図は夫々ディスク基板4及び固定基板6をディス
ク基板4の周方向に沿って概念的に展開して示した図面
である。これらの図においては、ロタ電極10は、その
端部11及び端部12並びにこれらの短絡線13により
示されている。また、電源15は、線16を介してステ
ータ電極20に電圧を供給する。
Hereinafter, using FIGS. 5A, 5B, and 5C, the power source 1
The method of supplying voltage to the stator electrode 20 of No. 5 and the mechanism of rotating the disk substrate 4 in the optical scanning device 1 will be explained. FIGS. 5A, 5B, and 1-5C are views showing the disk substrate 4 and fixed substrate 6 conceptually developed along the circumferential direction of the disk substrate 4, respectively. In these figures, the rotor electrode 10 is indicated by its ends 11 and 12 and their shorting line 13. Power source 15 also supplies voltage to stator electrodes 20 via line 16 .

第5A図は初期状態を表わしており、ロータ電極10が
電極対21a及び21bに最も近く位置している。この
場合、電源15からは、電極対の一方21aか電極対の
他方21bに対して電位が低くなるような電圧が電極対
21a及び21bの間に印加される。
FIG. 5A shows the initial state, in which the rotor electrode 10 is located closest to the electrode pair 21a and 21b. In this case, the power supply 15 applies a voltage between the electrode pairs 21a and 21b such that the potential is lower than one of the electrode pairs 21a or the other electrode pair 21b.

このため、電極対の一方21aは負に帯電すると共に電
極対の他方21bは正に帯電する。すると、電極対21
a及び21bとロータ電極IOの一方の端部11及び他
方の端部12とは夫々所定の間隙を介して空気を誘電体
とするコンデンサとして働き、端部11は正に帯電する
と共に端部12は負に帯電する。この際、正電荷と負電
荷との吸引力により端部11及び端部12は夫々中位点
、即ちロータ電極10と電極−2 対21a及び21bとが最も重なる位置に移動しようと
するのでロータ電極10には矢印で示したように回転中
心軸9の回りのトルクが発生し、ディスク基板4が回転
する。このような電源15の電極対21a及び21bへ
の電圧の供給は一定の時間のみ行われる。ロータ電極1
0の端部11及び端部12が夫々前述の中位点に到達す
る直前に該電圧の供給か停止され、その後は慣性により
ディスク基板4は回転を続ける。
Therefore, one electrode pair 21a is negatively charged, and the other electrode pair 21b is positively charged. Then, the electrode pair 21
a and 21b and one end 11 and the other end 12 of the rotor electrode IO, respectively, work as a capacitor with air as a dielectric material through a predetermined gap, and the end 11 is positively charged and the end 12 is negatively charged. At this time, due to the attractive force of the positive charges and the negative charges, the end portions 11 and 12 tend to move to the middle point, that is, the position where the rotor electrode 10 and the electrode-2 pair 21a and 21b overlap most, so that the rotor Torque is generated in the electrode 10 around the rotation center axis 9 as shown by the arrow, and the disk substrate 4 rotates. Such voltage supply to the electrode pair 21a and 21b of the power source 15 is performed only for a certain period of time. Rotor electrode 1
Immediately before the ends 11 and 12 of 0 reach the aforementioned midpoints, the supply of the voltage is stopped, and thereafter the disk substrate 4 continues to rotate due to inertia.

第5B図の状態では、電源15から、ロータ電極lOが
接近してきた電極対22a及び22bの間に電圧が印加
される。すると、電極対21a及び21bの場合と同様
にロータ電極10には回転中心軸9の回りのトルクが発
生し、ディスク基板4が回転する。
In the state shown in FIG. 5B, a voltage is applied from the power source 15 between the electrode pair 22a and 22b to which the rotor electrode 10 approaches. Then, as in the case of the electrode pair 21a and 21b, torque is generated in the rotor electrode 10 around the rotation center axis 9, and the disk substrate 4 rotates.

このような電源15の電極対22a及び22bへの電圧
の供給は一定の時間のみ行われ、ロータ電極10の端部
11及び端部12が夫々前述の中位点に到達する直前に
該電圧の供給が停止された後、ディスク基板4は慣性に
より回転を続ける。
The voltage is supplied to the electrode pair 22a and 22b of the power source 15 only for a certain period of time, and the voltage is supplied to the electrode pair 22a and 22b of the power source 15 for a certain period of time, and the voltage is supplied immediately before the end 11 and the end 12 of the rotor electrode 10 respectively reach the above-mentioned midpoint. After the supply is stopped, the disk substrate 4 continues to rotate due to inertia.

第5C図の状態では、電I@i15から、ロータ電極3 10が接近してきた電極対23a及び23bの間に電圧
が印加される。すると、電極対21a及び21bの場合
と同様にロータ電極10には回転中心軸9の回りのトル
クが発生し、ディスク基板4が回転する。
In the state shown in FIG. 5C, a voltage is applied from the electric current I@i15 between the electrode pair 23a and 23b to which the rotor electrode 310 approaches. Then, as in the case of the electrode pair 21a and 21b, torque is generated in the rotor electrode 10 around the rotation center axis 9, and the disk substrate 4 rotates.

このような電源15の電極対23a及び23bへの電圧
の供給は一定の時間のみ行われ、ロータ電極IOの端部
11及び端部12が夫々前述の中位点に到達する直前に
該電圧の供給が停止された後、ディスク基板4は慣性に
より回転を続ける。
The voltage is supplied to the electrode pair 23a and 23b of the power supply 15 only for a certain period of time, and the voltage is supplied to the electrode pair 23a and 23b of the power source 15 for a certain period of time, and the voltage is supplied immediately before the end 11 and the end 12 of the rotor electrode IO respectively reach the above-mentioned midpoint. After the supply is stopped, the disk substrate 4 continues to rotate due to inertia.

以上の第5A図、第5B図及び第5C図に示した作動を
繰り返すように電源15からの電圧供給が順次行われる
The voltage supply from the power source 15 is sequentially performed so as to repeat the operations shown in FIGS. 5A, 5B, and 5C.

このようにして、3相モータを構成するロータ電極10
とステータ電極20との間に発生する静電吸引力により
ディスク基板4は一定の速度で回転し続ける。
In this way, the rotor electrode 10 constituting the three-phase motor
The disk substrate 4 continues to rotate at a constant speed due to the electrostatic attraction force generated between the stator electrode 20 and the stator electrode 20 .

尚、以上の実施例では、ロータ電極10及びステタ電極
20から構成される静電モータが3相であるが、これは
2相であっても良く又は4相以上であっても良い。また
、ディスク基板4は静電吸引4 力により回転するが、静電反発力により回転させても良
い。ロータ電極IOに負又は正の電圧を印加し、ステー
タ電極20にロータ電極10と同種の電圧を順次印加す
れば、静電反発力によりディスク基板4を回転させるこ
とができる。また、ステータ電極20とロータ電極10
との間の所定の間隔は、静電吸引力によりディスク基板
4を回転させるためには狭い程よいか、各構成要素の製
造誤差等を考慮して、数μmから数十μm程が好ましい
In the above embodiment, the electrostatic motor composed of the rotor electrode 10 and the stator electrode 20 has three phases, but it may have two phases or four or more phases. Further, although the disk substrate 4 is rotated by electrostatic attraction force, it may also be rotated by electrostatic repulsion force. By applying a negative or positive voltage to the rotor electrode IO and sequentially applying the same voltage to the stator electrode 20 as that of the rotor electrode 10, the disk substrate 4 can be rotated by electrostatic repulsion. In addition, the stator electrode 20 and the rotor electrode 10
In order to rotate the disk substrate 4 by electrostatic attractive force, the predetermined interval between the two is preferably as narrow as possible, or it is preferably from several μm to several tens of μm in consideration of manufacturing errors of each component.

以上のように構成された光走査装置上の動作を説明する
The operation of the optical scanning device configured as above will be explained.

まず半導体レーザ2から発生された発散光又は収束光で
あるレーザ光30がホログラム5に入射される。入射さ
れたレーザ光30はホログラム5の回折パターンに従っ
て回折される。回折されたレザ光31は結像面50上で
結像する。この際、ディスク基板4は一定速度で回転し
ておりホログラムの格子ピッチはディスク基板4の周方
向に沿って順次変化しているので回折されたレーザ光3
1の回折角が遂時変化し、その結果、レーザ光は結像面
50王5 上を走査線51に沿って直線走査されることとなる。
First, a laser beam 30 that is a diverging or converging beam generated from the semiconductor laser 2 is incident on the hologram 5 . The incident laser beam 30 is diffracted according to the diffraction pattern of the hologram 5. The diffracted laser light 31 forms an image on the imaging plane 50. At this time, since the disk substrate 4 is rotating at a constant speed and the hologram grating pitch changes sequentially along the circumferential direction of the disk substrate 4, the diffracted laser beam 3
The diffraction angle of 1 changes over time, and as a result, the laser beam is linearly scanned along the scanning line 51 on the imaging surface 50.

尚、以上の実施例では、ホログラム5はディスク基板4
の固定基板6に面する側の反対側の底面に設けられてい
るが、ロータ電極10.固定基板6等の他の構成要素に
より回折格子としての光学的な作用が阻害されない部分
であれば、ディスク基板4のどの部分に設けられていて
も良く、ディスク基板4の固定基板G側の底面に設けら
れていても良い。
In the above embodiment, the hologram 5 is attached to the disk substrate 4.
The rotor electrode 10. is provided on the bottom surface opposite to the side facing the fixed substrate 6. It may be provided in any part of the disk substrate 4 as long as the optical action as a diffraction grating is not inhibited by other components such as the fixed substrate 6, and it may be provided on the bottom surface of the disk substrate 4 on the fixed substrate G side. It may be provided in

また、以上の実施例では、ホログラム5は反射型のホロ
グラムであるが、ロータ電極10.固定基板6等の他の
構成要素により回折格子としての光学的な作用が阻害さ
れないように構成すれば、ホログラム5は透過型のホロ
グラムであっても良い。
Further, in the above embodiment, the hologram 5 is a reflective hologram, but the rotor electrode 10. The hologram 5 may be a transmission type hologram as long as it is configured so that the optical function as a diffraction grating is not inhibited by other components such as the fixed substrate 6.

ホログラム5が透過型のホログラムである場合には、デ
ィスク基板4にガラス基板などの透光性の基板を用いて
も良い。
When the hologram 5 is a transmission type hologram, a transparent substrate such as a glass substrate may be used as the disk substrate 4.

[発明の効果] 本発明の光走査装置によれば、ディスク基板を回転させ
るためのロータ電極とレーザ光を回折さ6 せるための回折格子とが、共通のディスク基板に設けら
れているが故に、ディスク基板にホログラムティスフと
しての機能に加えて静電モータのロタとしての機能を持
たせることができ、光走査装置全体を小型化・薄型化す
ることが可能となる。
[Effects of the Invention] According to the optical scanning device of the present invention, the rotor electrode for rotating the disk substrate and the diffraction grating for diffracting the laser beam are provided on the common disk substrate. , the disk substrate can have a function as a rotor of an electrostatic motor in addition to a function as a hologram disk, and the entire optical scanning device can be made smaller and thinner.

特にIC,LSIなどの半導体素子を基板上に形成する
のと同様の周知技術により、ディスク基板上にロータ電
極及び回折格子を形成すると共に固定基板上にステータ
電極を形成することができるので、ディスク基板を回転
させるための機構をIC,LSIなどの半導体素子と同
程度に微細に構成することが可能となる。しかも、回折
格子はホログラフィ技術、電子ビーム技術または微細機
械加工技術により微細に形成することができるので、小
型・薄型のディスク基板及び固定基板を用いて飛躍的に
小型化・薄型化された光走査装置を提供することが可能
となる。
In particular, it is possible to form rotor electrodes and diffraction gratings on a disk substrate and to form stator electrodes on a fixed substrate using the same well-known technology used to form semiconductor elements such as ICs and LSIs on substrates. It becomes possible to configure a mechanism for rotating the substrate as finely as a semiconductor element such as an IC or LSI. Moreover, since the diffraction grating can be formed finely using holography technology, electron beam technology, or micromachining technology, it is possible to dramatically reduce the size and thickness of optical scanning using small and thin disk substrates and fixed substrates. It becomes possible to provide the device.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例を示す基本構成図、第2図は
本発明の一実施例を示す要部構成断面図、7 第3図は本発明に係るステータ電極の一例を示す平面図
、第4図は本発明に係るロータ電極の一例を示す平面図
、第5A図、第5B図及び第5C図は本発明に係るディ
スク基板の回転機構を示す概念的展開図である。 土・・・・・・光走査装置、2・・・・・・半導体レー
ザ、3・・・・・・ビーム整形レンズ、4・・・・・・
ディスク基板、5・・・・・・ホログラム、6・・・・
・・固定基板、7・・・・・・軸体、8・・・・・軸受
、9・・・・・回転中心軸、10・・・・・・ロータ電
極、11.12・・・・・・ロータ電極の端部、15・
・・・・電源、20・・・・・ステータ電極、21a、
 21b・・・・・・電極対、22a122b・・・・
・・電極対、23a 、 23b・・・・・・電極対、
30.31・・・・・レーザ光、50・・・・・・結像
面。51・・・・・・走査線。 8 特開平 3 145620(6)
FIG. 1 is a basic configuration diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part configuration showing an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a plan view showing an example of a stator electrode according to the present invention. FIG. 4 is a plan view showing an example of a rotor electrode according to the present invention, and FIGS. 5A, 5B, and 5C are conceptual development views showing a rotation mechanism of a disk substrate according to the present invention. Sat... Optical scanning device, 2... Semiconductor laser, 3... Beam shaping lens, 4...
Disk substrate, 5... Hologram, 6...
...Fixed substrate, 7...Shaft body, 8...Bearing, 9...Rotation center shaft, 10...Rotor electrode, 11.12...・End of rotor electrode, 15・
...Power supply, 20...Stator electrode, 21a,
21b... Electrode pair, 22a122b...
... Electrode pair, 23a, 23b... Electrode pair,
30.31... Laser light, 50... Imaging surface. 51...Scanning line. 8 Japanese Unexamined Patent Publication No. 3 145620 (6)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  コヒーレント光源と、ディスク基板と、該ディスク基
板と所定の間隙を隔てて平行に配置された固定基板と、
前記ディスク基板を前記固定基板に回転自在に軸支する
軸支手段と、前記ディスク基板の周方向に沿って前記デ
ィスク基板上に配列されており前記コヒーレント光源か
らの光を回折するための複数の回折格子と、前記ディス
ク基板の前記固定基板側の面に設けられたロータ電極と
、前記ロータ電極に所定の間隔を隔てて対面するように
前記固定基板上に設けられており前記ディスク基板の回
転中心軸に対して放射上に配列された複数の電極対を有
するステータ電極と、前記ロータ電極と前記ステータ電
極との間に発生する静電吸引力または静電反発力により
前記ディスク基板を回転させるように夫々の前記電極対
に順次電圧を供給する電源とを備えたことを特徴とする
光走査装置。
a coherent light source, a disk substrate, and a fixed substrate arranged parallel to the disk substrate with a predetermined gap therebetween;
a pivot means for rotatably supporting the disk substrate on the fixed substrate; and a plurality of pivot means arranged on the disk substrate along the circumferential direction of the disk substrate for diffracting light from the coherent light source. a diffraction grating, a rotor electrode provided on a surface of the disk substrate on the fixed substrate side, and a rotor electrode provided on the fixed substrate so as to face the rotor electrode at a predetermined interval; The disk substrate is rotated by an electrostatic attractive force or an electrostatic repulsive force generated between a stator electrode having a plurality of electrode pairs arranged radially with respect to a central axis, and the rotor electrode and the stator electrode. An optical scanning device comprising: a power source that sequentially supplies a voltage to each of the electrode pairs.
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