JPH07333528A - 光ビーム偏向装置 - Google Patents
光ビーム偏向装置Info
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- JPH07333528A JPH07333528A JP6124882A JP12488294A JPH07333528A JP H07333528 A JPH07333528 A JP H07333528A JP 6124882 A JP6124882 A JP 6124882A JP 12488294 A JP12488294 A JP 12488294A JP H07333528 A JPH07333528 A JP H07333528A
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- light beam
- substrate
- drive mechanism
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- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 構成を簡単にすると共に小型の光ビーム偏向
装置とする。 【構成】 ガラス等でなる基板３の上面に円錐状の溝４
を形成し、半球体１の球面部１ｂを溝内面で支持する。
半球体１の平面部１ａに反射層２を形成する。基板３の
下面から入射した光ビームＢinは反射層２で反射されて
反射光ビームＢou t となる。駆動機構６により半球体１
を回転（傾動）させると反射光ビームＢou t の向きが変
わる。
装置とする。 【構成】 ガラス等でなる基板３の上面に円錐状の溝４
を形成し、半球体１の球面部１ｂを溝内面で支持する。
半球体１の平面部１ａに反射層２を形成する。基板３の
下面から入射した光ビームＢinは反射層２で反射されて
反射光ビームＢou t となる。駆動機構６により半球体１
を回転（傾動）させると反射光ビームＢou t の向きが変
わる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光ビーム偏向装置に関
し、空間を伝播する光ビームの偏向を、小型で簡単な構
造により行うことができるように工夫したものである。
し、空間を伝播する光ビームの偏向を、小型で簡単な構
造により行うことができるように工夫したものである。
【０００２】
【従来の技術】３次元空間を伝播する光ビームを任意の
方向に偏向するには、光ビーム偏向装置が用いられる。
従来の光ビーム偏向装置としては、図１１や図１２に示
すものが用いられている。
方向に偏向するには、光ビーム偏向装置が用いられる。
従来の光ビーム偏向装置としては、図１１や図１２に示
すものが用いられている。
【０００３】図１１に概略構成を示す偏向装置０１で
は、回転体０２の軸０３にミラー０４を斜めに備え、回
転体０５の軸０６にミラー０７を斜めに備えている。し
かも軸０３，０６は平行にしていない。そして回転体０
２，０５によりミラー０４，０７の角度を変えることに
より、入射光ビームＢinをミラー０４，０７で、反射さ
せた反射ビームＢout1，Ｂout2の方向を変えている。
は、回転体０２の軸０３にミラー０４を斜めに備え、回
転体０５の軸０６にミラー０７を斜めに備えている。し
かも軸０３，０６は平行にしていない。そして回転体０
２，０５によりミラー０４，０７の角度を変えることに
より、入射光ビームＢinをミラー０４，０７で、反射さ
せた反射ビームＢout1，Ｂout2の方向を変えている。
【０００４】図１２に概略構成を示す偏向装置０１０
は、特開昭６２−１８４４３４号に記載されたものであ
る。この偏向装置０１０では、ミラー０１１をホルダー
０１２に備え、ホルダー０１２を軸０１３を介して回転
自在にホルダー０１４に備えている。更にホルダー０１
４を軸０１５を介して回転自在に備えている。そして図
示しない駆動機構によりホルダー０１２，０１４を回転
させてミラー０１１の向きを変えて光ビームの偏向を行
なっている。
は、特開昭６２−１８４４３４号に記載されたものであ
る。この偏向装置０１０では、ミラー０１１をホルダー
０１２に備え、ホルダー０１２を軸０１３を介して回転
自在にホルダー０１４に備えている。更にホルダー０１
４を軸０１５を介して回転自在に備えている。そして図
示しない駆動機構によりホルダー０１２，０１４を回転
させてミラー０１１の向きを変えて光ビームの偏向を行
なっている。
【０００５】ところで図１１に示す従来の光ビーム偏向
装置０１では、構造が複雑で多くの部品点数を必要とす
る。また２枚のミラー０４，０７を用いる構成となって
いるため小型化するのに大きな制約があった。
装置０１では、構造が複雑で多くの部品点数を必要とす
る。また２枚のミラー０４，０７を用いる構成となって
いるため小型化するのに大きな制約があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】また図１２に示す従来の
光ビーム偏向装置０１０では、軸方向及び位置の異なる
軸０１３と軸０１５に回転力を作用させなければならな
いため、駆動機構が複雑となり、小型化が困難であっ
た。
光ビーム偏向装置０１０では、軸方向及び位置の異なる
軸０１３と軸０１５に回転力を作用させなければならな
いため、駆動機構が複雑となり、小型化が困難であっ
た。
【０００７】本発明は、上記従来技術に鑑み、超小型で
安価な光ビーム偏向装置を提供することを目的とする。
安価な光ビーム偏向装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記課題を解決する本
発明の構成は、中実半球形状をなす光透過部材で形成し
た半球体と、この半球体の平面部に設けられて光ビーム
を反射する反射層と、板状の光透過部材で形成され光ビ
ームが入射される面と対向する面には前記半球体の球面
部に３点以上の点で接触して半球体を回転自在に支持す
る溝を有する基板と、前記溝に充填された光学オイル
と、前記半球体の平面部に対向して配置されて半球体を
回転させる駆動機構とで構成したことを特徴とする。
発明の構成は、中実半球形状をなす光透過部材で形成し
た半球体と、この半球体の平面部に設けられて光ビーム
を反射する反射層と、板状の光透過部材で形成され光ビ
ームが入射される面と対向する面には前記半球体の球面
部に３点以上の点で接触して半球体を回転自在に支持す
る溝を有する基板と、前記溝に充填された光学オイル
と、前記半球体の平面部に対向して配置されて半球体を
回転させる駆動機構とで構成したことを特徴とする。
【０００９】また本発明の構成は、前記駆動機構が、先
端が前記半球体の平面部に接すると共に独立して移動す
ることにより半球体に回転力を付与する複数本の支持棒
を有することを特徴とする。
端が前記半球体の平面部に接すると共に独立して移動す
ることにより半球体に回転力を付与する複数本の支持棒
を有することを特徴とする。
【００１０】また本発明の構成は、前記駆動機構が、前
記半球体の平面部に備えられて電荷が付与される第１の
電極と、第１の電極に対向した位置に配置され付与され
る電荷量が個別に調節されて第１の電極との間で静電力
を発生する複数の第２の電極を有することを特徴とす
る。
記半球体の平面部に備えられて電荷が付与される第１の
電極と、第１の電極に対向した位置に配置され付与され
る電荷量が個別に調節されて第１の電極との間で静電力
を発生する複数の第２の電極を有することを特徴とす
る。
【００１１】また本発明の構成は、前記駆動機構が、前
記半球体の平面部に備えられた磁性体と、この磁性体に
接近・離反するよう独立して移動して前記磁性体との間
で磁力を発生する複数の磁石を有することを特徴とす
る。
記半球体の平面部に備えられた磁性体と、この磁性体に
接近・離反するよう独立して移動して前記磁性体との間
で磁力を発生する複数の磁石を有することを特徴とす
る。
【００１２】また本発明の構成は、前記半球体と前記基
板と前記光学オイルの屈折率が同じであることを特徴と
する。
板と前記光学オイルの屈折率が同じであることを特徴と
する。
【００１３】また本発明の構成は、前記反射層がアルミ
ニウムであることを特徴とする。
ニウムであることを特徴とする。
【００１４】
【作用】本発明では、駆動機構により半球体を回転させ
ると反射層の向きが変化し光ビームの偏向方向が変わ
る。半球体は基板の溝で支持するだけであり、構成は簡
単である。
ると反射層の向きが変化し光ビームの偏向方向が変わ
る。半球体は基板の溝で支持するだけであり、構成は簡
単である。
【００１５】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。
説明する。
【００１６】図１は本発明の第１実施例に係る光ビーム
偏向装置を示す。同図に示すように半球体１は中実半球
形状となっており、屈折率が１．４〜１．９の範囲の光
学ガラスや赤外線を透過するシリコンで形成している。
この半球体１の平面部１ａには反射層２を設けている。
反射層２は、入射角度依存性がほとんどない金属膜で形
成している。
偏向装置を示す。同図に示すように半球体１は中実半球
形状となっており、屈折率が１．４〜１．９の範囲の光
学ガラスや赤外線を透過するシリコンで形成している。
この半球体１の平面部１ａには反射層２を設けている。
反射層２は、入射角度依存性がほとんどない金属膜で形
成している。
【００１７】基板３は板形状となっており、半球体１と
同じ材質の部材、つまり屈折率が１．４〜１．９の範囲
の光学ガラスや赤外線を透過するシリコンで形成してい
る。基板３の上面３ａには円錐状の溝４を形成してい
る。前記半球体１は回転自在に溝４内に収められてお
り、半球体１の球面部１ｂと溝４の内面とが接触してい
る。この接触部は一つの円周（無限の点の集合と考える
ことができる）となっている。つまり溝４の内面の無数
の点で半球体１を接触・支持している。そして半球体１
の回転中心１ｃを平面部１ａの中心と一致させている。
同じ材質の部材、つまり屈折率が１．４〜１．９の範囲
の光学ガラスや赤外線を透過するシリコンで形成してい
る。基板３の上面３ａには円錐状の溝４を形成してい
る。前記半球体１は回転自在に溝４内に収められてお
り、半球体１の球面部１ｂと溝４の内面とが接触してい
る。この接触部は一つの円周（無限の点の集合と考える
ことができる）となっている。つまり溝４の内面の無数
の点で半球体１を接触・支持している。そして半球体１
の回転中心１ｃを平面部１ａの中心と一致させている。
【００１８】溝４内には光学オイル５を充填している。
この光学オイル５は、伝播する光ビームの波長に対して
吸収が少ないオイルであり、一般的には屈折率整合液を
用いる。この光学オイル５と半球体１と基板３の各屈折
率がすべて同じであると、溝４及び球面部１ｂでのフレ
ネル反射による迷光の発生を防止することができる。こ
の場合、光学オイル５との相性を考慮すると、半球体１
及び基板３の材質として上記シリコンよりも上記光学ガ
ラス（屈折率１．４〜１．９）を用いた方が、フレネル
反射による迷光の発生を防止しやすい。
この光学オイル５は、伝播する光ビームの波長に対して
吸収が少ないオイルであり、一般的には屈折率整合液を
用いる。この光学オイル５と半球体１と基板３の各屈折
率がすべて同じであると、溝４及び球面部１ｂでのフレ
ネル反射による迷光の発生を防止することができる。こ
の場合、光学オイル５との相性を考慮すると、半球体１
及び基板３の材質として上記シリコンよりも上記光学ガ
ラス（屈折率１．４〜１．９）を用いた方が、フレネル
反射による迷光の発生を防止しやすい。
【００１９】駆動機構６は半球体１の上方で平面部１ａ
に対向して配置してある。詳細構造は他の実施例で説明
するが、この駆動機構６は、接触式又は非接触式で半球
体１に力を作用させて半球体６を回転させる。ここでい
う「回転」とは、半球体１の平面部１ａを、基板３の上
面３ａに対して傾動させることを意味している。
に対向して配置してある。詳細構造は他の実施例で説明
するが、この駆動機構６は、接触式又は非接触式で半球
体１に力を作用させて半球体６を回転させる。ここでい
う「回転」とは、半球体１の平面部１ａを、基板３の上
面３ａに対して傾動させることを意味している。
【００２０】上記構成となっている光ビーム偏向装置に
おいて、基板３の下面３ｂから光ビームＢinを斜めに入
射すると、この光ビームＢinは基板３，光学オイル５及
び半球体１を透過して反射層２に達し、反射層２で反射
される。反射された光ビームＢout は、半球体１，光学
オイル５及び基板３を透過し、基板３の下面３ｂから外
部に斜めに出射される。
おいて、基板３の下面３ｂから光ビームＢinを斜めに入
射すると、この光ビームＢinは基板３，光学オイル５及
び半球体１を透過して反射層２に達し、反射層２で反射
される。反射された光ビームＢout は、半球体１，光学
オイル５及び基板３を透過し、基板３の下面３ｂから外
部に斜めに出射される。
【００２１】駆動機構６により半球体１を回転させる
と、反射された光ビームＢout の向きを、例えば図１中
で実線で示す向きから点線で示す向きに変更することが
できる。つまり光ビームの偏向ができるのである。
と、反射された光ビームＢout の向きを、例えば図１中
で実線で示す向きから点線で示す向きに変更することが
できる。つまり光ビームの偏向ができるのである。
【００２２】前述したように本実施例では、半球体１の
回転中心１ｃと、平面部１ａの中心とを一致させている
ため、半球体１の回転角が異なっても、光ビームＢinを
反射させる点は常に平面部１ａの中心に一致する。
回転中心１ｃと、平面部１ａの中心とを一致させている
ため、半球体１の回転角が異なっても、光ビームＢinを
反射させる点は常に平面部１ａの中心に一致する。
【００２３】更に駆動機構６は、平面部１ａに対向する
位置に配置するため、光ビームＢin，Ｂout の伝播の障
害にならない。
位置に配置するため、光ビームＢin，Ｂout の伝播の障
害にならない。
【００２４】また光ビームＢinを反射する面は、反射層
２のうち平面部１ａに接する面であるので、反射層２の
うち駆動機構６に対向する面が、酸化したり駆動機構６
の作用により膜破壊があっても、反射率が劣化すること
はない。即ち、反射層２のうち平面部１ａに接する面
（光ビームの反射に寄与する面）は、外界に面すること
がないので酸化せず、また駆動機構６から力が直接作用
することはなく、面が荒れることがなく良好な反射機能
を保有しているのである。
２のうち平面部１ａに接する面であるので、反射層２の
うち駆動機構６に対向する面が、酸化したり駆動機構６
の作用により膜破壊があっても、反射率が劣化すること
はない。即ち、反射層２のうち平面部１ａに接する面
（光ビームの反射に寄与する面）は、外界に面すること
がないので酸化せず、また駆動機構６から力が直接作用
することはなく、面が荒れることがなく良好な反射機能
を保有しているのである。
【００２５】図１に示す実施例では溝４の形状を円錐状
としたが溝形状はこれに限らず他の形状としてもよい。
例えば図２に示すように円柱状の円柱溝４ａとしたり、
図３に示すように２つのディッチを交差した交差点溝４
ｂとしたり、図４に示すように半球状の半球溝４ｃとし
てもよい。
としたが溝形状はこれに限らず他の形状としてもよい。
例えば図２に示すように円柱状の円柱溝４ａとしたり、
図３に示すように２つのディッチを交差した交差点溝４
ｂとしたり、図４に示すように半球状の半球溝４ｃとし
てもよい。
【００２６】次に本発明の第２実施例に係る光ビーム偏
向装置を、図５を参照して説明する。なお第１実施例と
同じ部分については説明を省略し、第２実施例に特有な
部分についてのみ説明する。第２実施例では半球体１及
び基板３は石英ガラスにより形成した。このうち半球体
１はボールレンズを研磨加工して形成したものである。
ボールレンズは直径３００μｍ程度のものから入手可能
であり、本実施例では、光ビームとの相性を考慮して、
直径１５００μｍのものを研磨加工して半球体１を形成
した。一方、基板３の上面３ａには、切削加工やモール
ド加工により円錐状の溝４を形成した。
向装置を、図５を参照して説明する。なお第１実施例と
同じ部分については説明を省略し、第２実施例に特有な
部分についてのみ説明する。第２実施例では半球体１及
び基板３は石英ガラスにより形成した。このうち半球体
１はボールレンズを研磨加工して形成したものである。
ボールレンズは直径３００μｍ程度のものから入手可能
であり、本実施例では、光ビームとの相性を考慮して、
直径１５００μｍのものを研磨加工して半球体１を形成
した。一方、基板３の上面３ａには、切削加工やモール
ド加工により円錐状の溝４を形成した。
【００２７】半球体１の平面部１ａには有効径１０００
μｍの反射層１２を設けた。この反射層１２はアルミニ
ウムで形成したものである。アルミニウムは広い波長範
囲にわたって高い反射率を持っているため、反射層１２
をアルミニウムで形成することにより、高帯域の光ビー
ム偏向装置を実現することができる。
μｍの反射層１２を設けた。この反射層１２はアルミニ
ウムで形成したものである。アルミニウムは広い波長範
囲にわたって高い反射率を持っているため、反射層１２
をアルミニウムで形成することにより、高帯域の光ビー
ム偏向装置を実現することができる。
【００２８】第２実施例の駆動機構１００は、３本の支
持棒１１１，１１２，１１３を備え、半球体１の平面部
１ａに対向して配置している。各支持棒１１１，１１
２，１１３の直径は３００μｍ程度であり、駆動機構１
００の底面図である図６に示すように、３本の支持棒１
１１，１１２，１１３の先端が直径８００μｍの円周上
に位置するように、支持棒１１１，１１２，１１３を配
置した。そして各支持棒１１１，１１２，１１３を、電
磁アクチュエータにより独立して長手方向に移動できる
ようにした。
持棒１１１，１１２，１１３を備え、半球体１の平面部
１ａに対向して配置している。各支持棒１１１，１１
２，１１３の直径は３００μｍ程度であり、駆動機構１
００の底面図である図６に示すように、３本の支持棒１
１１，１１２，１１３の先端が直径８００μｍの円周上
に位置するように、支持棒１１１，１１２，１１３を配
置した。そして各支持棒１１１，１１２，１１３を、電
磁アクチュエータにより独立して長手方向に移動できる
ようにした。
【００２９】電磁アクチュエータとしては、例えば図７
に示すように、２つのコイル１２１，１２２を持つソレ
ノイド１２０を用いた。そしてコイル１２１，１２２に
より生じる磁場が逆方向になるようにコイル電流を制御
すると、磁気の反発力により支持棒１１１（１１２，１
１３）が突出し、コイル磁場が同方向になるようにコイ
ル電流を制御することにより支持棒１１１（１１２，１
１３）が後退する。
に示すように、２つのコイル１２１，１２２を持つソレ
ノイド１２０を用いた。そしてコイル１２１，１２２に
より生じる磁場が逆方向になるようにコイル電流を制御
すると、磁気の反発力により支持棒１１１（１１２，１
１３）が突出し、コイル磁場が同方向になるようにコイ
ル電流を制御することにより支持棒１１１（１１２，１
１３）が後退する。
【００３０】上述した支持棒１１１，１１２，１１３の
先端を反射層１２の上面に当てた状態で各支持棒１１
１，１１２，１１３の突出長さを制御することにより半
球体１の回転角、ひいては光ビーム偏向角を変えること
ができる。
先端を反射層１２の上面に当てた状態で各支持棒１１
１，１１２，１１３の突出長さを制御することにより半
球体１の回転角、ひいては光ビーム偏向角を変えること
ができる。
【００３１】なお第２実施例では、半球体１の回転中心
１ｃが位置ズレしないように、円錐状の溝４により半球
体１を支持しており、偏向角は２本の支持棒により一義
的に決る。このため偏向角を変えるときには、３本の支
持棒１１１，１１２，１１３のうち１本をフリーにす
る。このようにすることにより、偏向角の変化のため半
球体１を回転しても、駆動機構１００や半球体１が損傷
するのを防止することができる。
１ｃが位置ズレしないように、円錐状の溝４により半球
体１を支持しており、偏向角は２本の支持棒により一義
的に決る。このため偏向角を変えるときには、３本の支
持棒１１１，１１２，１１３のうち１本をフリーにす
る。このようにすることにより、偏向角の変化のため半
球体１を回転しても、駆動機構１００や半球体１が損傷
するのを防止することができる。
【００３２】次に本発明の第３実施例に係る光ビーム偏
向装置を、図８及び図９を参照して説明する。図８にお
いて１は半球体、２は反射層、３は基板、４は溝であ
り、これら部材は前述した実施例のものと同様である。
向装置を、図８及び図９を参照して説明する。図８にお
いて１は半球体、２は反射層、３は基板、４は溝であ
り、これら部材は前述した実施例のものと同様である。
【００３３】第３実施例で用いる駆動機構２００は、静
電力を利用して半球体１を回転させるものである。その
構成を説明すると、反射層２の上にＣｒ層を付与しこの
Ｃｒ層の上にＡｕ層を付与して電極２０１を形成した。
また基板３の上面に対向して基板２０２を配置し、この
基板２０２のうち電極２０１の上方に位置する部分に孔
２０３を形成した。そして基板２０２の下面２０２ｂで
且つ孔２０３の周囲には、３分割した電極２０４ａ，２
０４ｂ，２０４ｃを配置した（図９参照）。これら電極
２０４ａ，２０４ｂ，２０４ｃにはワイヤ２０５ａ，２
０５ｂ，２０５ｃを介して個別に電荷を与えることがで
きる。一方、基板２０２の上面２０２ａには電極２０６
を形成した。そして超音波接合により、Ａｕ製のワイヤ
２０７の一端を電極２０１のＡｕ層に接合し、ワイヤ２
０７の他端を電極２０６に接合した。このため電極２０
６，ワイヤ２０７を介して電極２０１に電荷を与えるこ
とができる。更に溝４内及び基板３，２０２間に光学オ
イル５を充填した。
電力を利用して半球体１を回転させるものである。その
構成を説明すると、反射層２の上にＣｒ層を付与しこの
Ｃｒ層の上にＡｕ層を付与して電極２０１を形成した。
また基板３の上面に対向して基板２０２を配置し、この
基板２０２のうち電極２０１の上方に位置する部分に孔
２０３を形成した。そして基板２０２の下面２０２ｂで
且つ孔２０３の周囲には、３分割した電極２０４ａ，２
０４ｂ，２０４ｃを配置した（図９参照）。これら電極
２０４ａ，２０４ｂ，２０４ｃにはワイヤ２０５ａ，２
０５ｂ，２０５ｃを介して個別に電荷を与えることがで
きる。一方、基板２０２の上面２０２ａには電極２０６
を形成した。そして超音波接合により、Ａｕ製のワイヤ
２０７の一端を電極２０１のＡｕ層に接合し、ワイヤ２
０７の他端を電極２０６に接合した。このため電極２０
６，ワイヤ２０７を介して電極２０１に電荷を与えるこ
とができる。更に溝４内及び基板３，２０２間に光学オ
イル５を充填した。
【００３４】上述した構成の駆動機構２００では、電極
２０１に付与する電荷と電極２０４ａ，２０４ｂ，２０
４ｃに付与する電荷の極性を同一にすると、静電力によ
り電極２０１と電極２０４ａ，２０４ｂ，２０４ｃ間に
反発力が発生する。この場合、電極２０４ａ，２０４
ｂ，２０４ｃに付与する電荷量を異ならせるよう制御す
ることにより前記反発力により半球体１を回転させるこ
とができる。なお静電力は、与える電荷量が多いほど、
また電極面積が広いほど強くなる。
２０１に付与する電荷と電極２０４ａ，２０４ｂ，２０
４ｃに付与する電荷の極性を同一にすると、静電力によ
り電極２０１と電極２０４ａ，２０４ｂ，２０４ｃ間に
反発力が発生する。この場合、電極２０４ａ，２０４
ｂ，２０４ｃに付与する電荷量を異ならせるよう制御す
ることにより前記反発力により半球体１を回転させるこ
とができる。なお静電力は、与える電荷量が多いほど、
また電極面積が広いほど強くなる。
【００３５】この駆動機構２００によれば、３つの電極
２０４ａ，２０４ｂ，２０４ｃの電荷量をすべて同時に
制御することが可能であり、偏向角は、これら電極２０
４ａ，２０４ｂ，２０４ｃ間に付与する電荷量に差分に
より決る。このため駆動機構２００は、図５に示す支持
棒１１１，１１２，１１３により半球体を直接回転させ
る駆動機構１００よりも、迅速な偏向角制御ができる。
２０４ａ，２０４ｂ，２０４ｃの電荷量をすべて同時に
制御することが可能であり、偏向角は、これら電極２０
４ａ，２０４ｂ，２０４ｃ間に付与する電荷量に差分に
より決る。このため駆動機構２００は、図５に示す支持
棒１１１，１１２，１１３により半球体を直接回転させ
る駆動機構１００よりも、迅速な偏向角制御ができる。
【００３６】次に本発明の第４実施例に係る光ビーム偏
向装置を、図１０を参照して説明する。第４実施例で用
いる駆動機構３００は、磁気の反発力を利用して半球体
１を回転させるものである。その構成を説明すると反射
層２の上に磁性膜３０１を付与し、この磁性膜３０１を
膜に垂直な方向に着磁する。更に磁性膜３０１に対し反
発するように、軸方向に着磁した３本の棒状磁石３０
２，３０３，３０４を磁性膜３０１の上方に配置し、そ
れぞれの棒状磁石３０２，３０３，３０４を垂直方向に
移動できるようにする。更に例えば図７に示すようなソ
レノイドにより棒状磁石３０２，３０３，３０４を個別
独立して駆動できるようにしている。なお他の部分は第
１実施例と同様である。
向装置を、図１０を参照して説明する。第４実施例で用
いる駆動機構３００は、磁気の反発力を利用して半球体
１を回転させるものである。その構成を説明すると反射
層２の上に磁性膜３０１を付与し、この磁性膜３０１を
膜に垂直な方向に着磁する。更に磁性膜３０１に対し反
発するように、軸方向に着磁した３本の棒状磁石３０
２，３０３，３０４を磁性膜３０１の上方に配置し、そ
れぞれの棒状磁石３０２，３０３，３０４を垂直方向に
移動できるようにする。更に例えば図７に示すようなソ
レノイドにより棒状磁石３０２，３０３，３０４を個別
独立して駆動できるようにしている。なお他の部分は第
１実施例と同様である。
【００３７】上記駆動機構３００では、各棒状磁石３０
２，３０３，３０４の突出長さを制御することにより半
球体１の回転、即ち偏向角の調整ができる。
２，３０３，３０４の突出長さを制御することにより半
球体１の回転、即ち偏向角の調整ができる。
【００３８】上記各実施例の光ビーム偏向装置によれば
超小型で安価な光ビーム偏向装置を実現することがけい
る。よって本発明の光ビーム偏向装置を集積化して、マ
ルチビームに対応した安価な光ビーム偏向装置を実現す
ることができる。
超小型で安価な光ビーム偏向装置を実現することがけい
る。よって本発明の光ビーム偏向装置を集積化して、マ
ルチビームに対応した安価な光ビーム偏向装置を実現す
ることができる。
【００３９】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、反射層を備え
た半球体を、基板に形成した溝で支持するという簡単な
構成により、半球体を回転させて反射層の偏向角を変え
ることができる。また回転体を回転させるには、駆動機
構は半球体の平面部に力を作用させるだけでよく、駆動
機構の構成も簡単になる。よって全体構成が簡単で安価
な光ビーム偏向装置を実現することができる。
た半球体を、基板に形成した溝で支持するという簡単な
構成により、半球体を回転させて反射層の偏向角を変え
ることができる。また回転体を回転させるには、駆動機
構は半球体の平面部に力を作用させるだけでよく、駆動
機構の構成も簡単になる。よって全体構成が簡単で安価
な光ビーム偏向装置を実現することができる。
【００４０】請求項２の発明によれば複数の支持棒が半
球体に接して半球体を回転させるため、正確・確実に半
球体を回転させること、つまり偏向角の調整ができる。
球体に接して半球体を回転させるため、正確・確実に半
球体を回転させること、つまり偏向角の調整ができる。
【００４１】請求項３や請求項４の発明によれば静電力
や磁力により非接触で半球体を回転させるため、半球体
や反射層を傷つけることがなくなり、更に応答性良く偏
向角の調整ができる。
や磁力により非接触で半球体を回転させるため、半球体
や反射層を傷つけることがなくなり、更に応答性良く偏
向角の調整ができる。
【００４２】請求項５の発明では、半球体、基板及び光
学オイルの屈折率を同じにしたのでフレネル反射による
迷光の発生を防止することができる。
学オイルの屈折率を同じにしたのでフレネル反射による
迷光の発生を防止することができる。
【００４３】請求項６の発明では、反射層をアルミニウ
ムで形成したため、広帯域の光ビーム偏向装置を実現す
ることができる。
ムで形成したため、広帯域の光ビーム偏向装置を実現す
ることができる。
【図１】本発明の第１の実施例を示す構成図。
【図２】円柱溝を示す構成図。
【図３】交差点溝を示す構成図。
【図４】半球溝を示す構成図。
【図５】本発明の第２の実施例を示す構成図。
【図６】駆動機構を示す底面図。
【図７】ソレノイドを示す構成図。
【図８】本発明の第３実施例を示す構成図。
【図９】電極の配列を示す説明図。
【図１０】本発明の第４実施例を示す構成図。
【図１１】従来の光ビーム偏向装置を示す構成図。
【図１２】従来の光ビーム偏向装置を示す構成図。
１ 半球体 １ａ 平面部 １ｂ 球面部 １ｃ 回転中心 ２ 反射層 ３ 基板 ３ａ 上面 ３ｂ 下面 ４ 溝 ４ａ 円柱溝 ４ｂ 交差点溝 ４ｃ 半球溝 ５ 光学オイル ６ 駆動機構 １２ 反射層 １００ 駆動機構 １１１，１１２，１１３ 支持棒 １２０ ソレノイド １２１，１２２ コイル ２００ 駆動機構 ２０１ 電極 ２０２ 基板 ２０３ 孔 ２０４ａ，２０４ｂ，２０４ｃ 電極 ２０５ａ，２０５ｂ，２０５ｃ ワイヤ ２０６ 電極 ２０７ ワイヤ ３００ 駆動機構 ３０１ 磁性膜 ３０２，３０３，３０４ 棒状磁石
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡部 昭憲 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 中実半球形状をなす光透過部材で形成し
た半球体と、この半球体の平面部に設けられて光ビーム
を反射する反射層と、板状の光透過部材で形成され光ビ
ームが入射される面と対向する面には前記半球体の球面
部に３点以上の点で接触して半球体を回転自在に支持す
る溝を有する基板と、前記溝に充填された光学オイル
と、前記半球体の平面部に対向して配置されて半球体を
回転させる駆動機構とで構成したことを特徴とする光ビ
ーム偏向装置。 - 【請求項２】 前記駆動機構は、先端が前記半球体の平
面部に接すると共に独立して移動することにより半球体
に回転力を付与する複数本の支持棒を有することを特徴
とする請求項１記載の光ビーム偏向装置。 - 【請求項３】 前記駆動機構は、前記半球体の平面部に
備えられて電荷が付与される第１の電極と、第１の電極
に対向した位置に配置され付与される電荷量が個別に調
節されて第１の電極との間で静電力を発生する複数の第
２の電極を有することを特徴とする請求項１記載の光ビ
ーム偏向装置。 - 【請求項４】 前記駆動機構は、前記半球体の平面部に
備えられた磁性体と、この磁性体に接近・離反するよう
独立して移動して前記磁性体との間で磁力を発生する複
数の磁石を有することを特徴とする請求項１記載の光ビ
ーム偏向装置。 - 【請求項５】 前記半球体と前記基板と前記光学オイル
の屈折率が同じであることを特徴とする請求項１記載の
光ビーム偏向装置。 - 【請求項６】 前記反射層がアルミニウムであることを
特徴とする請求項１記載の光ビーム偏向装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06124882A JP3132707B2 (ja) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | 光ビーム偏向装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06124882A JP3132707B2 (ja) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | 光ビーム偏向装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07333528A true JPH07333528A (ja) | 1995-12-22 |
| JP3132707B2 JP3132707B2 (ja) | 2001-02-05 |
Family
ID=14896434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06124882A Expired - Fee Related JP3132707B2 (ja) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | 光ビーム偏向装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3132707B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0916983A1 (en) * | 1997-11-15 | 1999-05-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Light deflection device and array thereof |
| EP0916984A1 (en) * | 1997-11-15 | 1999-05-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Light deflection device and array thereof |
| EP1239262A2 (de) * | 2001-03-09 | 2002-09-11 | HILTI Aktiengesellschaft | Anordnung und Verfahren zum Erzeugen mehrerer zueinander definiert ausgerichteter optischer Achsen |
| US7090362B2 (en) * | 2001-11-09 | 2006-08-15 | Carl Zeiss Smt Ag | Facet mirror having a number of mirror facets |
| WO2011082872A1 (de) * | 2009-12-17 | 2011-07-14 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Optisches element mit einer mehrzahl von reflektiven facettenelementen |
| JP2012145910A (ja) * | 2010-12-24 | 2012-08-02 | Mitsumi Electric Co Ltd | 構造体 |
-
1994
- 1994-06-07 JP JP06124882A patent/JP3132707B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0916983A1 (en) * | 1997-11-15 | 1999-05-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Light deflection device and array thereof |
| EP0916984A1 (en) * | 1997-11-15 | 1999-05-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Light deflection device and array thereof |
| US6154302A (en) * | 1997-11-15 | 2000-11-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Light deflection device and array thereof |
| US6201644B1 (en) * | 1997-11-15 | 2001-03-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Light deflection device and array thereof |
| EP1239262A2 (de) * | 2001-03-09 | 2002-09-11 | HILTI Aktiengesellschaft | Anordnung und Verfahren zum Erzeugen mehrerer zueinander definiert ausgerichteter optischer Achsen |
| EP1239262A3 (de) * | 2001-03-09 | 2004-07-21 | HILTI Aktiengesellschaft | Anordnung und Verfahren zum Erzeugen mehrerer zueinander definiert ausgerichteter optischer Achsen |
| US7090362B2 (en) * | 2001-11-09 | 2006-08-15 | Carl Zeiss Smt Ag | Facet mirror having a number of mirror facets |
| WO2011082872A1 (de) * | 2009-12-17 | 2011-07-14 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Optisches element mit einer mehrzahl von reflektiven facettenelementen |
| US9063336B2 (en) | 2009-12-17 | 2015-06-23 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Optical element having a plurality of reflective facet elements |
| JP2012145910A (ja) * | 2010-12-24 | 2012-08-02 | Mitsumi Electric Co Ltd | 構造体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3132707B2 (ja) | 2001-02-05 |
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