JPH04217222A - 偏光器 - Google Patents

偏光器

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JPH04217222A
JPH04217222A JP41224490A JP41224490A JPH04217222A JP H04217222 A JPH04217222 A JP H04217222A JP 41224490 A JP41224490 A JP 41224490A JP 41224490 A JP41224490 A JP 41224490A JP H04217222 A JPH04217222 A JP H04217222A
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JP
Japan
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reflecting
angle
movable element
reflecting mirror
polarizer
Prior art date
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Pending
Application number
JP41224490A
Other languages
English (en)
Inventor
Masanori Suematsu
末松 正典
Kazunari Matsuzaki
一成 松崎
Toshihiro Matsuo
智弘 松尾
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.)
Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザビームプリンタ
などに利用される偏光器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、偏光器の第1の例として図7に示
すように、平板状の可動子1がダイヤフラムなどの支持
バネ11によって平板状の固定子2に対向するように支
えられ、可動子1と固定子2との間で電界による静電力
や磁界による電磁力を作用させて、可動子1を実線で示
す状態から破線で示す状態に支持バネ11を撓ませ、可
動子1の上面に設けた反射鏡Mを傾斜させて入射光Lの
偏光角を制御する方法がある。また、第2の例として偏
光角を広くするために図8に示すように、多面体ミラー
MT にレーザビームLBを当て、多面体ミラーMT 
を回転させてその反射光を感光面Kに照射するポリゴン
ミラースキャナーを備えたレーザビームプリンタがある
。多面体ミラーMT を8面体で構成すると反射角はほ
ぼ90〓となり、広角度の偏光が可能となる(例えば、
精密工学会誌vol.54.No12(1988)p2
238、特開平2−35413号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記第1の
例では、支持バネの変形を利用するため、疲労により破
損する場合もある。したがって、変形量を大きくできず
、偏光角が1〓程度の狭角度にとどまるという欠点があ
った。また、第2の例では、高速印字を行う場合に多面
体ミラーを高速回転させる必要があるが、回転機構や軸
受け等の摺動部が必要であるとともに、多面体ミラーが
ブロック状になって形状が大きくなり、小型化が難しい
という問題があった。本発明は、回転機構や摺動部を持
たない、小型で偏光角の広い、高速印字が可能な偏光器
を提供することを目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、平板状の固定
子に空隙を介して対向し、往復バネによって支持されて
前記固定子に対して傾動し得る平板状の可動子と、前記
可動子に固定された反射鏡とを備えた偏光器において、
前記反射鏡をそれぞれ可動子平面に対し傾斜角を持つ反
射面を少なくとも二つ設け、前記反射面の内の二つの反
射面の前記傾射角が前記可動子の傾動角と等しくしたも
ので、とくに前記反射鏡をそれぞれ可動子平面に対し傾
斜角を持つ二つの反射面を設けた三角柱状に形成した二
面反射鏡で構成したものである。また、傾斜角の異なる
前記二面反射鏡を傾斜角の大きさの順序に複数個並列し
て設け、前記二面反射鏡がi個のとき、可動子の傾動角
βと、i番目の二面反射鏡の傾斜角αi0との関係を、
αi0=i・β としたものである。また、前記反射鏡の反射面が、異な
る傾斜角の反射面を連続して備えた複数の反射面、また
は前記可動子の傾動する方向に湾曲する円弧または双曲
線の断面を備えた曲面で形成されたものである。
【0005】
【作用】二面反射鏡は可動子の基準平面に対し、一方の
反射面の傾斜角α11と他方の反射面の傾斜角α12を
備え、基準平面は固定子平面に対し傾動角βで傾くよう
にしてある。入射光は固定子平面と平行な可動子平面P
1 ’に対し角度α0 で入射し、一方の反射面7aに
対して入射角と反射角が等しい角度θ1 で、他方の反
射面7bに対して角度θ2 で入射する。さらに、反射
光の可動子平面P1 ’に対する角度をそれぞれδ1 
、δ2 とすると、 δ1 =π−α0 −2(α11±β)δ2 =π−α
0 −2(−α12±β)で表される。記号は上が可動
子平面P1 ’に対して反時計方向、下は時計方向に傾
いた場合を示す。反射光の角度の連続性を保つ条件は、
可動子が時計方向に傾いた際の反射面7aの反射光と可
動子平面P1 ’とのなす角δ1 と、反時計方向に傾
いた際の反射面7bの反射光と可動子平面P1 ’との
なす角度δ2 とが等しくなった状態である。この条件
からα11とα12とを求めると、2(α11+α12
)=4β ここで、α11=α12=α10 とすると、 α10=β となる。すなわち、二つの反射面の傾斜角を可動子の基
準平面の傾動角に等しくすれば二つの反射面の反射光の
連続性が保たれ、二面反射鏡を傾斜させることにより広
い偏光角を得ることができる。
【0006】
【実施例】本発明を図に示す実施例について説明する。 図1は本発明の実施例を示す側断面図で、平板状の可動
子1の両端に図3に示すような往復の撓みと力が等しい
往復バネといわれる支持バネ11が設けられ、支持バネ
11によって平板状の固定子2に隙間Gを介して対向す
るように固定されている。固定子2と支持バネ11との
間にはスペーサ3、3が設けられ、隙間Gを維持して可
動子1を固定している。
【0007】可動子1の固定子2に対向する面の一方端
の近くには可動電極4aが、他方端の近くには可動電極
4bが互いに間隔をあけて設けられ、電源5の一方の電
極に接続されている。固定子2の可動子1に対向する面
には固定電極6が可動電極4aおよび4bに対向するよ
うに設けられ、電源5の他方の電極に接続されている。 したがって、電源5によって可動電極4aと固定電極6
との間および可動電極4bと固定電極6との間にそれぞ
れ電位が印加されるようにしてあり、電源電圧値と電圧
を印加するタイミングは図示しないコントローラによっ
て制御されるようにしてある。
【0008】可動子1の電極を備えた面の反対の面には
、三角柱状の二面反射鏡7が設けられ、入射光Lが一方
の反射面7aの反射点Aに入射すると、結像面8の結像
点Cに結像し、他方の反射面7bの反射点Bに入射する
と結像面8の結像点Dに結像する。二面反射鏡7に対向
するようにボイスコイル形モータなどのリニアアクチュ
エータを備えた光源移動装置9が設けられ、光源移動装
置9に設けられたレーザビームを発光するレーザ発光素
子91を往復移動させ、位置検出器92により反射面7
aと反射面7bの反射点AおよびBの位置を確認し、反
射面aとbに入射光Lを照射させるようにしてある。
【0009】本構成において、例えば固定電極6と可動
電極4bとの間に電圧を印加すると、固定電極6と可動
電極4bとの間に静電吸引力が作用し、その力が支持バ
ネ11のバネ力に打ち勝って図2に示すように時計回り
に可動子1が傾く。このとき、反射点A、Bに入射する
光りは図1に示した結像点C、Dとは異なる結像点C’
、D’に結像する。可動電極4bの電源を切り、固定電
極6と可動電極4aとの間に電圧を印加すると、可動子
1は反時計回りに傾き、さらに異なる結像点で結像する
。つぎに、偏光角と二面反射鏡7の反斜面の傾斜角との
間の関係を図4により説明する。二面反射鏡7は可動子
1の基準平面P1 に対し、反射面7aの傾斜角α11
と反射面7bの傾斜角α12を備え、基準平面P1 は
固定子平面P2 に対し傾動角βで傾いている。
【0010】入射光Lは固定子平面P2 と平行な可動
子平面P1 ’に対し角度α0 で入射し、反射面7a
に対して入射角と反射角が等しい角度θ1 で、反射面
7bに対して角度θ2 で入射する。さらに、反射光L
’の可動子平面P1 ’に対する角度をそれぞれδ1 
、δ2 とする。 このとき、δ1 =α0 −2θ1  θ1 =α11+α0 +β−π/2        
(1) δ2 =α0 +2θ2  θ2 =(π/2)−(α0 −α12+β)(2) 
よって、 δ1 =π−α0 −2α11−2β        
(3) δ2 =π−α0 +2α12−2β    
    (4) 以上の式は、傾動角βが可動子平面P
1 ’に対して反時計回りの時に適用される。
【0011】傾動角βが時計回りの角度の場合は、同様
の計算によって、 δ1 =π−α0 −2α11+2β        
(5) δ2 =π−α0 +2α12+2β    
    (6) となる。ところで、反射光の角度の連
続性を保つためには、反射面7aの反射光の角度と反射
面7bの反射光の角度とを一致させる必要がある。その
条件は反射光L’の可動子平面P1 ’に対するそれぞ
れの反射光のなす角度δ1 、δ2 が等しくなった状
態である。したがって、(4)式と(5)式を等しいと
置いてα11とα12とを求めると、 2(α11+α12)=4β            
  (7) ここで、α11=α12=α10    
            (8) とすると、 α10=β                    
        (9) となる。すなわち、二つの反
射面7a、7bの傾斜角を可動子の基準平面P1 の傾
動角に等しくすればよいことになる。
【0012】他の実施例として図5に示すように、二面
反射鏡7を可動子1に複数個並列して設ける際の条件に
ついて説明する。複数の番号を1、2…iとすると、一
般にi番目の二面反射鏡7i の反射面の角度は、(8
)式に準じて、αi1=αi2=αi0とし、角度αi
0を適当に選定することによって反射光の角度を連続さ
せ、二面反射鏡が一つの場合よりも更に偏光角を広げる
ことができる。1個の二面反射鏡で偏光角の連続性を保
つためには、α10=βという条件が必要であったが、
2個の場合は、2番目の二面反射鏡の角度α20を、α
20=2βとすればよい。このことは、1個の場合と同
様の計算から導き出すことができる。したがって、二面
反射鏡がi個であれば、i番目の二面反射鏡7i の角
度αi0は、αi0=i・β            
            (10)とすればよい。とこ
ろで、反射鏡が平面鏡では、α11=α12=0である
から、(5)式と(3)式との差より、偏光角をδ0 
で表すと、 δ0 =4β                   
       (11)となる。
【0013】二面反射鏡を1個設けた場合は、α11=
α12=α10=βとして、(6)式と(3)式との差
より、δ0 =2(α11+α12+2β) =2・4β                    
(12)となり、平面鏡に比べて2倍の偏光角となる。 二面反射鏡がi個では、同様の式を展開して、 δ0 =(i+1)・4β            (
13)となる。したがって、二面反射鏡を用いることに
より(11)、(12)、(13)式から、平面鏡に比
べて(i+1)倍の偏光角に拡大できることがわかる。 なお、可動子に二面反射鏡を複数個設ける代わりに、図
6(a)に示すように、可動子1の上面に反射面を円弧
柱、または図6(b)に示すように双曲線柱のように、
可動子が傾動する方向に湾曲する曲面を備えた曲面柱で
形成した1個の曲面反射鏡7’を設けてもよい。
【0014】このように、曲面反射鏡を可動子に設ける
と、反射点Aの位置がA’に変わることによって反射角
θ1 がθ1 ’と異なるので、1個の曲面反射鏡によ
って複数個の反射面を使用する場合と同じ効果が得られ
る。 また、図6(c)に示すように、曲面反射鏡を異なる傾
斜角の反射面を連続して備えた多面反射鏡に変え、隣接
する反射面の傾斜角α1 とα2 との差を傾動角βに
等しくすることにより、反射光L’の連続性を保つこと
ができる。
【0011】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、可
動子に対して傾斜する反射鏡を複数設けることによって
、傾斜角が小さくても、広角度の偏光が得られ、ポリゴ
ンミラースキャナーが備えているような摺動部を持つこ
となく、小型で偏光角の広い、高速印字が可能な偏光器
を提供できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す側断面図である。
【図2】本発明の動作中の側断面図である。
【図3】本発明の可動子の斜視図である。
【図4】本発明の偏光角を説明する要部拡大図である。
【図5】本発明の他の実施例を示す側断面図である。
【図6】(a),(b),(c)本発明の二面反射鏡の
他の実施例を示す要部側面図である。
【図7】従来例を示す側面図である。
【図8】従来例を示す側面図である。
【符号の説明】
1  可動子 11  支持バネ 2  固定子 3  スぺーサ 4a,4b  可動電極 5  電源 6  固定電極 7  二面反射鏡 7’  曲面反射鏡 8  結像面 9  光源移動装置 91  レーザ発光素子 92  位置検出器

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  平板状の固定子に空隙を介して対向し
    、往復バネによって支持されて前記固定子に対して傾動
    し得る平板状の可動子と、前記可動子に固定された反射
    鏡とを備えた偏光器において、前記反射鏡をそれぞれ可
    動子平面に対し傾斜角を持つ反射面を少なくとも二つ設
    け、前記少なくとも二つの反射面に入射光を照射するよ
    うに光源を往復移動させる光源移動装置を設け、前記反
    射面の内の二つの反射面の前記傾射角が前記可動子の傾
    動角と等しくしたことを特徴とする偏光器。
  2. 【請求項2】  前記反射鏡を、二つの反射面を設けた
    三角柱状の二面反射鏡に形成した請求項1記載の偏光器
  3. 【請求項3】  傾斜角の異なる前記二面反射鏡を傾斜
    角の大きさの順序に複数個並列して設け、前記二面反射
    鏡がi個のとき、可動子の傾動角βと、i番目の二面反
    射鏡の傾斜角αi0との関係を、 αi0=i・β とした請求項2記載の偏光器。
  4. 【請求項4】  前記反射鏡の反射面が、異なる傾斜角
    の反射面を連続して備えた多面反射鏡とし、前記隣接す
    る反射面の傾射角の差が前記可動子の傾動角に等しくな
    るようにした請求項1記載の偏光器。
  5. 【請求項5】  平板状の固定子に空隙を介して対向し
    、往復バネによって支持されて前記固定子に対して傾動
    し得る平板状の可動子と、前記可動子に固定された反射
    鏡とを備えた偏光器において、前記反射面一方端から他
    方端にわたり、入射光を照射するように光源を往復移動
    させる光源移動装置を設け、前記反射鏡の反射面が、前
    記可動子の傾動する方向に湾曲する円弧または双曲線の
    断面を備えた曲面で形成されたことを特徴とする偏光器
JP41224490A 1990-12-18 1990-12-18 偏光器 Pending JPH04217222A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004049035A1 (ja) * 2002-11-26 2004-06-10 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha 光走査装置および画像形成装置
JP2005092174A (ja) * 2003-08-12 2005-04-07 Fujitsu Ltd マイクロ揺動素子

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