JPH08320441A - ミラー偏向器 - Google Patents
ミラー偏向器Info
- Publication number
- JPH08320441A JPH08320441A JP12547195A JP12547195A JPH08320441A JP H08320441 A JPH08320441 A JP H08320441A JP 12547195 A JP12547195 A JP 12547195A JP 12547195 A JP12547195 A JP 12547195A JP H08320441 A JPH08320441 A JP H08320441A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mirror
- piezoelectric elements
- piezoelectric element
- piezoelectric
- deflector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 小型で大きなミラー偏向角を得ることができ
且つミラー偏向の高速駆動を可能としたミラー偏向器を
提供すること。 【構成】 光ビームを反射偏向するミラー部１と、この
ミラー部１を一端部で保持すると共に当該ミラー部１に
偏向動作を付勢する圧電素子部２と、この圧電素子部２
の他端部を固定する固定基板部３とを備えたミラー偏向
器において、圧電素子部２を、同一長さで同一形状の複
数の圧電素子２Ａ〜２Ｄにより構成する。また、各々の
圧電素子２Ａ〜２Ｄの伸縮方向に平行な側面の内の二面
を互いに異なる他の圧電素子２Ａ〜２Ｄの側面とループ
状に接続し一体化された柱状構造としたこと。
且つミラー偏向の高速駆動を可能としたミラー偏向器を
提供すること。 【構成】 光ビームを反射偏向するミラー部１と、この
ミラー部１を一端部で保持すると共に当該ミラー部１に
偏向動作を付勢する圧電素子部２と、この圧電素子部２
の他端部を固定する固定基板部３とを備えたミラー偏向
器において、圧電素子部２を、同一長さで同一形状の複
数の圧電素子２Ａ〜２Ｄにより構成する。また、各々の
圧電素子２Ａ〜２Ｄの伸縮方向に平行な側面の内の二面
を互いに異なる他の圧電素子２Ａ〜２Ｄの側面とループ
状に接続し一体化された柱状構造としたこと。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ミラー偏向器に係り、
特に圧電素子を駆動源とする高速・高精度駆動を可能と
したミラー偏向器に関する。
特に圧電素子を駆動源とする高速・高精度駆動を可能と
したミラー偏向器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のミラー偏向器は、図４に示すよう
に、偏向するためのミラー５１と、このミラー５１をそ
の背面側四箇所で圧電素子５２〜５５を介して保持する
固定部５６とを備えて構成されている。
に、偏向するためのミラー５１と、このミラー５１をそ
の背面側四箇所で圧電素子５２〜５５を介して保持する
固定部５６とを備えて構成されている。
【０００３】圧電素子５２〜５５は、ミラー中心からほ
ぼ等間隔の円周上で相互に等間隔に配置されている。こ
の圧電素子５２〜５５は、は電圧を印加すると長さ方向
に伸縮し、その伸縮量は印加電圧にほぼ比例する。
ぼ等間隔の円周上で相互に等間隔に配置されている。こ
の圧電素子５２〜５５は、は電圧を印加すると長さ方向
に伸縮し、その伸縮量は印加電圧にほぼ比例する。
【０００４】このため、図４において、例えば、圧電素
子５２，５３への印加電圧を圧電素子５４，５５への印
加電圧より大きくすると、ミラー５１はθ方向に偏向さ
れる。また、圧電素子５２，５５への印加電圧を圧電素
子５３，５４への印加電圧より大きくすると、ミラー５
１はψ方向に偏向される。
子５２，５３への印加電圧を圧電素子５４，５５への印
加電圧より大きくすると、ミラー５１はθ方向に偏向さ
れる。また、圧電素子５２，５５への印加電圧を圧電素
子５３，５４への印加電圧より大きくすると、ミラー５
１はψ方向に偏向される。
【０００５】このように、ミラー５１はそれぞれ独立に
伸縮可能な圧電素子５２〜５５に印加する電圧を制御す
ることにより、θ，ψ方向の偏向が可能となる。
伸縮可能な圧電素子５２〜５５に印加する電圧を制御す
ることにより、θ，ψ方向の偏向が可能となる。
【０００６】また、図５に示すミラー偏向器は、バイモ
ルフ型の圧電素子６２〜６５を用いたものであり、図４
のミラー偏向器と同様、それぞれ独立に屈曲可能な圧電
素子６２〜６５に印加する電圧を制御することにより、
ミラー６１をθ，ψ方向に偏向することができる。
ルフ型の圧電素子６２〜６５を用いたものであり、図４
のミラー偏向器と同様、それぞれ独立に屈曲可能な圧電
素子６２〜６５に印加する電圧を制御することにより、
ミラー６１をθ，ψ方向に偏向することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】この従来のミラー偏向
器のうち、図４の形式のものは、ミラー５１の偏向角が
圧電素子５２〜５５の伸縮量と圧電素子間隔とから決ま
るので、ミラー偏向角を大きくできないという問題があ
った。また図５の形式のものは、構造上高速なミラー偏
向駆動ができないという問題があった。
器のうち、図４の形式のものは、ミラー５１の偏向角が
圧電素子５２〜５５の伸縮量と圧電素子間隔とから決ま
るので、ミラー偏向角を大きくできないという問題があ
った。また図５の形式のものは、構造上高速なミラー偏
向駆動ができないという問題があった。
【０００８】
【発明の目的】本発明は、かかる従来例の有する不都合
を改善し、とくに小型で大きなミラー偏向角を得ること
ができ且つミラー偏向の高速駆動を可能としたミラー偏
向器を提供することを、その目的とする。
を改善し、とくに小型で大きなミラー偏向角を得ること
ができ且つミラー偏向の高速駆動を可能としたミラー偏
向器を提供することを、その目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、光ビームを反射偏向するミラー部と、このミラーを
一端部で保持すると共に当該ミラーに偏向動作を付勢す
る圧電素子部と，この圧電素子部の他端部を固定する固
定基板部とを備えたミラー偏向器において、前述した圧
電素子部を、同一長さで同一形状の複数の圧電素子によ
り構成すると共に、各々の圧電素子の伸縮方向に平行な
側面の内の二面を互いに異なる他の圧電素子の側面とル
ープ状に接続し一体化して柱状構造とする、という構成
を採っている。
は、光ビームを反射偏向するミラー部と、このミラーを
一端部で保持すると共に当該ミラーに偏向動作を付勢す
る圧電素子部と，この圧電素子部の他端部を固定する固
定基板部とを備えたミラー偏向器において、前述した圧
電素子部を、同一長さで同一形状の複数の圧電素子によ
り構成すると共に、各々の圧電素子の伸縮方向に平行な
側面の内の二面を互いに異なる他の圧電素子の側面とル
ープ状に接続し一体化して柱状構造とする、という構成
を採っている。
【００１０】請求項２記載の発明では、前述した柱状の
圧電素子部の中心軸部分に、所定の大きさの貫通穴を設
ける、という構成を採っている。
圧電素子部の中心軸部分に、所定の大きさの貫通穴を設
ける、という構成を採っている。
【００１１】請求項３記載の発明では、前述した各圧電
素子を、同一長さの三本の圧電素子により構成する、と
いう手法を採っている。
素子を、同一長さの三本の圧電素子により構成する、と
いう手法を採っている。
【００１２】請求項４記載の発明では、前述した各圧電
素子を、同一長さの四本の圧電素子により構成する、と
いう手法を採っている。これによって前述した目的を達
成しようとするものである。
素子を、同一長さの四本の圧電素子により構成する、と
いう手法を採っている。これによって前述した目的を達
成しようとするものである。
【００１３】
【作 用】本発明のミラー偏向器は、駆動源である複数
個の圧電素子が、各圧電素子の伸縮方向に平行な側面が
互いに絶縁されて固着されている。この一体化された圧
電素子は、各素子毎に単独に駆動できるが、素子の側面
が他の素子の側面で拘束されているために、伸縮動作が
角度偏向動作に変換される。
個の圧電素子が、各圧電素子の伸縮方向に平行な側面が
互いに絶縁されて固着されている。この一体化された圧
電素子は、各素子毎に単独に駆動できるが、素子の側面
が他の素子の側面で拘束されているために、伸縮動作が
角度偏向動作に変換される。
【００１４】また、その時の角度偏向量は、圧電素子を
離した構造のミラー偏向器に比べ、大きな角度が得られ
る。さらに圧電素子が中心部に集結されているため、大
きい傾斜角のミラー偏向駆動も可能となる。
離した構造のミラー偏向器に比べ、大きな角度が得られ
る。さらに圧電素子が中心部に集結されているため、大
きい傾斜角のミラー偏向駆動も可能となる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１に基づいて説
明する。この図１に示す実施例は、光ビームを反射偏向
するミラー部１と、このミラー部１を一端部で保持する
と共に当該ミラー部１に偏向動作を付勢する圧電素子部
２と、この圧電素子部２の他端部を固定する固定基板部
３とを備えている。
明する。この図１に示す実施例は、光ビームを反射偏向
するミラー部１と、このミラー部１を一端部で保持する
と共に当該ミラー部１に偏向動作を付勢する圧電素子部
２と、この圧電素子部２の他端部を固定する固定基板部
３とを備えている。
【００１６】圧電素子部２は、同一長さで同一形状の四
本の圧電素子２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄにより構成されて
いる。そして、この四本の圧電素子２Ａ〜２Ｄは、各々
の圧電素子２Ａ〜２Ｄの伸縮方向に平行な側面の内の二
面を互いに異なる他の圧電素子の側面とループ状に接続
し一体化されて全体的に柱状構造に形成されている。
本の圧電素子２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄにより構成されて
いる。そして、この四本の圧電素子２Ａ〜２Ｄは、各々
の圧電素子２Ａ〜２Ｄの伸縮方向に平行な側面の内の二
面を互いに異なる他の圧電素子の側面とループ状に接続
し一体化されて全体的に柱状構造に形成されている。
【００１７】次に、この図１に示す第１実施例の動作を
説明する。いま、圧電素子２Ａ，２Ｂへの印加電圧を圧
電素子２Ｃ，２Ｄへの印加電圧より大きくすると、ミラ
ー部１は同図のθ方向に偏向する。
説明する。いま、圧電素子２Ａ，２Ｂへの印加電圧を圧
電素子２Ｃ，２Ｄへの印加電圧より大きくすると、ミラ
ー部１は同図のθ方向に偏向する。
【００１８】また、圧電素子２Ａ，２Ｄへの印加電圧を
圧電素子２Ｂ，２Ｃへの印加電圧より大きくすると、ミ
ラー部１はψ方向に偏向する。
圧電素子２Ｂ，２Ｃへの印加電圧より大きくすると、ミ
ラー部１はψ方向に偏向する。
【００１９】このように、各圧電素子２Ａ〜２Ｄへの印
加電圧を制御することにより、ミラー部１はθ，ψ方向
の偏向が可能となる。
加電圧を制御することにより、ミラー部１はθ，ψ方向
の偏向が可能となる。
【００２０】また、圧電素子の構成数量を図２に示す圧
電素子部１２のように三個の圧電素子１２Ａ，１２Ｂ，
１２Ｃで構成してもよい。このようにしても、三個の圧
電素子１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃに組み合わせ駆動によっ
てミラー部１１は三方向に偏向が可能となる。
電素子部１２のように三個の圧電素子１２Ａ，１２Ｂ，
１２Ｃで構成してもよい。このようにしても、三個の圧
電素子１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃに組み合わせ駆動によっ
てミラー部１１は三方向に偏向が可能となる。
【００２１】更に、圧電素子の形状を、図３に示すよう
に、中心軸部分に貫通穴２２ａを設けて全体的に筒状の
圧電素子部２２としてもよい。符号２２Ａ，２２Ｂ，２
２Ｃ，２２Ｄは筒状の圧電素子部２２を構成する四つの
圧電素子を示す。この図３のようにすると、応答負荷を
小さくすることができるという利点があり、その分だ
け、耐久性増大を図ることができる。
に、中心軸部分に貫通穴２２ａを設けて全体的に筒状の
圧電素子部２２としてもよい。符号２２Ａ，２２Ｂ，２
２Ｃ，２２Ｄは筒状の圧電素子部２２を構成する四つの
圧電素子を示す。この図３のようにすると、応答負荷を
小さくすることができるという利点があり、その分だ
け、耐久性増大を図ることができる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によると、複
数個の圧電素子の伸縮方向に平行な側面を互いに固着す
るようにしたので、圧電素子の伸縮を角度偏向に変換す
ることができ、その角度偏向をそのままミラーの偏向角
に変換し得るので、大きなミラー偏向角を得ることがで
き、全体的に小型で且つ構造が駆動点が中心部に集約さ
れているので、高速なミラー偏向駆動が可能になるとい
う従来にない優れたミラー偏向器を提供することができ
る。
数個の圧電素子の伸縮方向に平行な側面を互いに固着す
るようにしたので、圧電素子の伸縮を角度偏向に変換す
ることができ、その角度偏向をそのままミラーの偏向角
に変換し得るので、大きなミラー偏向角を得ることがで
き、全体的に小型で且つ構造が駆動点が中心部に集約さ
れているので、高速なミラー偏向駆動が可能になるとい
う従来にない優れたミラー偏向器を提供することができ
る。
【図１】本発明の一実施例を示す斜視図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す斜視図である。
【図３】図１に於ける圧電素子の組み合わせ構造の他の
例を示す斜視図である。
例を示す斜視図である。
【図４】従来例を示す斜視図である。
【図５】他の従来例を示す斜視図である。
１，１１ ミラー部 ２，１２，２２ 圧電素子部 ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１
２Ｄ，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ 圧電素子 ３ 固定基板部
２Ｄ，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ 圧電素子 ３ 固定基板部
Claims (4)
- 【請求項１】 光ビームを反射偏向するミラー部と、こ
のミラーを一端部で保持すると共に当該ミラー部に偏向
動作を付勢する圧電素子部と、この圧電素子部の他端部
を固定する固定基板部とを備えたミラー偏向器におい
て、 前記圧電素子部を、同一長さで同一形状の複数の圧電素
子により構成すると共に、 前記各々の圧電素子の伸縮方向に平行な側面の内の二面
を互いに異なる他の圧電素子の側面とループ状に接続し
一体化された柱状構造としたことを特徴とするミラー偏
向器。 - 【請求項２】 前記圧電素子部の中心軸部分に、所定の
大きさの貫通穴を設けたことを特徴とする請求項１記載
のミラー偏向器。 - 【請求項３】 前記各圧電素子を、同一長さの三本の圧
電素子により構成したことを特徴とする請求項１又は２
記載のミラー偏向器。 - 【請求項４】 前記各圧電素子を、同一長さの四本の圧
電素子により構成したことを特徴とする請求項１又は２
記載のミラー偏向器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12547195A JP2629651B2 (ja) | 1995-05-24 | 1995-05-24 | ミラー偏向器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12547195A JP2629651B2 (ja) | 1995-05-24 | 1995-05-24 | ミラー偏向器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08320441A true JPH08320441A (ja) | 1996-12-03 |
| JP2629651B2 JP2629651B2 (ja) | 1997-07-09 |
Family
ID=14910915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12547195A Expired - Lifetime JP2629651B2 (ja) | 1995-05-24 | 1995-05-24 | ミラー偏向器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2629651B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020028689A (ko) * | 2000-10-11 | 2002-04-17 | 구자홍 | 마이크로 미러 |
| WO2002086586A1 (fr) * | 2001-04-19 | 2002-10-31 | Nikon Corporation | Dispositif de miroir, commutateur optique, structure elastique a pellicules minces et procede de production de ladite structure elastique |
| WO2006005303A1 (de) * | 2004-07-08 | 2006-01-19 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Vorrichtung zur konzentration von licht, insbesondere von sonnenlicht |
-
1995
- 1995-05-24 JP JP12547195A patent/JP2629651B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020028689A (ko) * | 2000-10-11 | 2002-04-17 | 구자홍 | 마이크로 미러 |
| WO2002086586A1 (fr) * | 2001-04-19 | 2002-10-31 | Nikon Corporation | Dispositif de miroir, commutateur optique, structure elastique a pellicules minces et procede de production de ladite structure elastique |
| US7002730B2 (en) | 2001-04-19 | 2006-02-21 | Nikon Corporation | Mirror device, optical switch, thin film elastic structure, and thin elastic structure producing method |
| WO2006005303A1 (de) * | 2004-07-08 | 2006-01-19 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Vorrichtung zur konzentration von licht, insbesondere von sonnenlicht |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2629651B2 (ja) | 1997-07-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970225 |