JPH1070890A

JPH1070890A - 光圧回転体

Info

Publication number: JPH1070890A
Application number: JP22664796A
Authority: JP
Inventors: Hiroo Ukita; 宏生浮田; Kenji Nagatomi; 謙司永富
Original assignee: Ritsumeikan Trust
Current assignee: Ritsumeikan Trust
Priority date: 1996-08-28
Filing date: 1996-08-28
Publication date: 1998-03-10
Anticipated expiration: 2016-08-28
Also published as: JP3364780B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ビームパワーの劣化を伴うことなく液体から
なる媒質中でも高速に光圧回転が可能であると共に、集
光ビームに加えて平行光ビームも使用できる光圧回転体
を提供する。【解決手段】レーザビームＬＢ照射により光圧トラッ
プ及びその柱軸Ｏ回りに光圧回転可能である柱状に形成
された光圧回転体１，２１において、その横断面形状を
円状、楕円状、若しくは全ての内角が１８０度未満の凸
多角形状に形成すると共に、上面部２及び／又は下面部
５に少なくとも１つの光圧発生用斜面３を形成した。ま
た、その横断面形状を円状、楕円状、若しくは全ての内
角が１８０度未満の凸多角形状に形成し、その内部に中
空部４１を形成すると共に、該中空部４１に少なくとも
１つの光圧発生用斜面３を形成した。更に、前記光圧発
生用斜面３が曲面である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光マイクロモー
タや光マイクロドリル等に利用される数十μｍ程度以下
の微小な光圧回転体、より詳しくはレーザビーム照射に
よって発生する光圧を駆動源とした光圧回転体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、レーザビーム照射による
光圧は、レーザ光の屈折及び反射の際の運動量変化が光
透過性を有する微小物体への力学的な運動量として伝達
され、その表面に対して垂直方向に発生する。そのた
め、液体又は気体からなる媒質中に配置された微小物体
の上方からレーザビームを照射した場合、この微小物体
には、その屈折率が周囲の媒質の屈折率より大きい時に
は光強度が最大である位置に引き寄せられる力、即ち、
上方へ光圧トラップ（捕捉）される力が作用し、媒質の
屈折率より小さい時には下方へ押し退けられる光圧トラ
ップ力が作用する。そして、媒質中、真空中のいずれに
配置された場合でも、所定形状の微小物体には、光圧に
より回転する力、即ち、光圧回転力が作用する。

【０００３】このような光圧を利用した従来技術として
は、例えば、円偏光ビームを用いたものや、高次横モー
ド光ビームの急俊な光強度分布を用いたもの等がある。
しかしながら、これらの光圧回転体においては、１回転
に要する時間が数十秒〜数十分と極めて遅く、実用化す
るには問題があった。

【０００４】実用的な速さで光圧回転するものとして
は、例えば、この出願の発明者らにより、図１９及び図
２０に示すような光圧回転体５１が報告されている（浮
田宏生，日暮栄治：“光マニピュレーション−マイクロ
駆動源−”，応用物理，63，pp.483-486,(1994) ）。ま
た、この報告を例にして回転トルクを計算した結果につ
いての報告もある（R.C.Gauthier:"Ray optics model a
nd numerical computations for the radiation pressu
re micromotor",Appl.Phy.Lett.,67,pp.2269-2271,(199
5)）。この光圧回転体５１は、ガラス等で柱状に形成さ
れ、集光ビームＬＢ２照射により例えばエタノール等の
媒質１８中に光圧トラップ及びその柱軸Ｏ回りに光圧回
転可能に配置することができる。そして、側方へ突出す
る４つの突出部５２を有して横断面形状が略十字状に形
成されているが、図２０のように、トルク成分の力が相
殺されてなくならないように、柱軸Ｏを含む面に対して
非対称に形成されている。また、上面部２と下面部５
は、それぞれ柱軸Ｏに対して垂直方向で且つフラットな
面に形成されている。

【０００５】ここで、図１９のように、柱軸Ｏの所定高
さの点Ｈに上面部２からレーザ光Ｌが入射し、図２０の
ように、光圧回転体５１の側面部４における１つの突出
部５２のいずれかの側面５３，５４，５５から出射する
場合に発生する光圧Ｆを考える。

【０００６】前記上面部２は、上記のように柱軸Ｏに対
して垂直方向で且つフラットな面に形成されており、ま
た媒質１８の屈折率ｎ２よりも光圧回転体５１の屈折率
ｎ１の方が大きいので、レーザ光Ｌが上面部２から入射
すると、この上面部２に対して垂直上向きに光圧Ｆが発
生する。これがトラップ力となり、光圧回転体５１は光
圧トラップされることになる。

【０００７】点Ｈに入射したレーザ光Ｌが突出部５２の
１つの側面５３から出射する場合には、この側面５３に
対して垂直方向に光圧Ｆが発生する。他の側面５４から
出射する場合にも、わずかではあるが光圧Ｆが発生す
る。もう１つの側面５５は柱軸Ｏと同一平面にあり、こ
の側面５５からはレーザ光Ｌは出射しないので、光圧Ｆ
は発生しない。また、他の突出部５２についても同様で
あるので、このような光圧回転体５１には反時計方向の
回転トルクＴが発生し、光圧回転されることになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような光圧回転体５１においては、側面部４に複数の突
出部５２が形成されているので、エタノール等の液体か
らなる媒質１８中に配置されている場合では光圧回転時
に周囲から受ける粘性抵抗が大きく、そのため光圧回転
速度に限界があるという問題点がある。

【０００９】また、光圧回転体５１の側面部４からレー
ザ光Ｌを出射させなければ回転トルクＴが発生しないの
で、上面部２から斜めに入射するレーザ光Ｌを含む集光
ビームＬＢ２しか用いることができないのに加え、ビー
ムパワーの劣化も伴うという問題点がある。

【００１０】この発明は、以上のような事情や問題点に
鑑みてなされたものであり、ビームパワーの劣化を伴う
ことなく液体からなる媒質中でも高速に光圧回転が可能
であると共に、集光ビームに加えて平行光ビームも使用
できる光圧回転体を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の手段とするところは、第１に、レーザビーム照射によ
り光圧トラップ及びその柱軸回りに光圧回転可能である
柱状に形成された光圧回転体において、その横断面形状
を円状、楕円状、若しくは全ての内角が１８０度未満の
凸多角形状に形成すると共に、上面部及び／又は下面部
に少なくとも１つの光圧発生用斜面を形成したことにあ
る。

【００１２】第２に、レーザビーム照射により光圧トラ
ップ及びその柱軸回りに光圧回転可能である柱状に形成
された光圧回転体において、その横断面形状を円状、楕
円状、若しくは全ての内角が１８０度未満の凸多角形状
に形成し、その内部に中空部を形成すると共に、該中空
部に少なくとも１つの光圧発生用斜面を形成したことに
ある。

【００１３】第３に、前記光圧発生用斜面が曲面である
ことにある。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面
に基づいて説明する。なお、既述の従来技術と同じ構成
については、同一符号を付してその説明を省略する。

【００１５】図１に示すように、第１実施形態に係る光
圧回転体１は、所定高さの柱状で且つその横断面形状を
例えば円状に形成すると共に、上面部２に例えば２つの
光圧発生用斜面３を形成したものである。

【００１６】前記一方の光圧発生用斜面３は、図２に示
すように、上面部２の一側２ａで柱軸Ｏに対して垂直な
面Ｃと所定の斜面傾斜角ａをなしてフラットに形成され
ている。他方の光圧発生用斜面３も同様に、上面部２の
他側２ｂにおいて斜面傾斜角ａでフラットに形成されて
おり、図１のように、前記一方の光圧発生用斜面３と逆
向きで互いにＤ＝２×ａの角度で交わっている。

【００１７】このような光圧回転体１を作製するには、
例えばレーザビーム（走査）による光造形法や、あるい
はマイクロマシニングによる薄膜作製・加工技術等を用
いることができ、数十μｍ程度以下の大きさに作製すれ
ばよい。また、その材質としては、光透過性を有するも
のであればよく、例えば透明樹脂やガラス等を用いるこ
とができる。

【００１８】次に、平行光ビームを照射した場合におけ
る光圧回転体１の動作原理について説明する。図１乃至
図３に示すように、光圧回転体１が例えば媒質（図示せ
ず）中に配置され、柱軸Ｏに対して平行方向の上方から
平行光ビームＬＢ１が照射されて一方の光圧発生用斜面
３の点Ｅにレーザ光Ｌが入射する場合、この光圧発生用
斜面３に対して垂直方向に光圧Ｆが発生する。

【００１９】この光圧Ｆは、柱軸Ｏに対して平行方向成
分の拡散力Ｆ_Sと、水平成分の勾配力Ｆ_gに分解するこ
とができ、それぞれＦ_S＝ＦＣｏｓ（ａ）Ｆ_g＝ＦＳｉｎ（ａ）で表される。

【００２０】前記勾配力Ｆ_gは、図３に示すように、法
線成分の法線力Ｆ_rとトルク成分のトルク力Ｆ_tに分解
することができ、点Ｅが柱軸Ｏを含む光圧発生用斜面３
の端側面Ｇに対して角度θをなす位置にある場合、それ
ぞれＦ_r＝Ｆ_gＣｏｓ（θ）＝ＦＳｉｎ（ａ）Ｃｏｓ（θ）Ｆ_t＝Ｆ_gＳｉｎ（θ）＝ＦＳｉｎ（ａ）Ｓｉｎ（θ）で表される。

【００２１】前記光圧発生用斜面３から入射したレーザ
光Ｌは、光圧回転体１の側面部４で全反射した後、下面
部５で反射及び出射する。下面部５から出射する際の光
圧Ｆは垂直下向きに発生するので、トルク成分の力はな
い。従って、光圧回転体１に作用するトラップ力は、前
記光圧発生用斜面３と下面部５における柱軸Ｏに対して
平行方向成分の力の合計となる。また、トルク成分の力
は前記トルク力Ｆ_tしかないので、このトルク力Ｆ_tが
回転トルクとして働く。

【００２２】ここで、平行光ビームＬＢ１の照射半径を
Ｒ_mとすると、光圧Ｆは光圧発生用斜面３上のいずれの
位置においても一定であるので、平行光ビームＬＢ１が
照射される全ての領域で積分すれば、次の数１及び数２
の式でそれぞれ表されるトラップ効率Ｑとトルク効率Ｍ
を求めることができる。

【００２３】

【数１】

【００２４】

【数２】

【００２５】上記数１及び数２の式より、光圧発生用斜
面３に作用するトラップ効率Ｑは斜面傾斜角ａが大きく
なるに従って減少し、逆にトルク効率Ｍは増加する。ま
た、トルク効率Ｍは照射半径Ｒ_mに比例するが、円柱体
が回転する時の粘性抵抗は円柱半径に反比例するため、
回転数は照射半径Ｒ_mに反比例することになる。

【００２６】ここで、媒質がエタノール、光圧回転体１
がガラスから構成されている場合において、斜面傾斜角
ａを変数とし、光圧回転体１の半径５μｍ、高さ１０μ
ｍ、媒質（エタノール）の屈折率ｎ１＝１．３６、光圧回転体１（ガラス）の屈折率ｎ２＝１．５３、ビーム強度を矩形ビーム強度分布として、トラップ効
率、トルク効率、及びビームパワー１ｍＷ当たりの回転
数ω／２π（rpm/mW）を算出した結果をそれぞれ図４、
図５、及び図６に示す。なお、図４のトラップ効率は、
光圧発生用斜面３（上面部２）と下面部５の合計であ
る。また、回転数ω／２πは、光圧回転体１を半径ｒ、
高さｈの円柱として近似し、媒質の粘性係数μを考慮し
てトルク効率Ｍ＝４πμｒ²ｈωから求めた（ωは角速
度（rad/min））。

【００２７】図４より、トラップ効率は正となり、トラ
ップ力は下方への押す力となるので、このような場合に
は、光圧回転体１をドリルやネジ等のように押し付けて
使用することができる。また、図６より、回転数はビー
ムパワー１ｍＷ当たり数ｒｐｍと高速である。

【００２８】このように、光圧回転体１は、その横断面
形状が円状に形成されて側面部４が滑らかであるので、
液体からなる媒質中に配置されている場合でもこの媒質
から受ける粘性抵抗は小さく、そのため高速に光圧回転
させることができる。また、上面部２に光圧発生用斜面
３を形成しているので平行光ビームＬＢ１でも光圧回転
可能であると共に、ビームパワーの劣化がないので回転
トルクの発生効率が高いという利点がある。

【００２９】なお、前記媒質としては、エタノール等の
液体の他、空気や窒素等の気体も含まれる。また、この
媒質中だけでなく、真空中にも光圧回転体１を配置する
ことができる。更に、この実施形態においては、光圧回
転体１の上面部２に２つの光圧発生用斜面３を形成して
いるが、その数としては特に限定されるものではなく、
例えば図７に示すように、前記一方の光圧発生用斜面３
を１つだけ形成したり、あるいは図８に示すように、４
つの光圧発生用斜面３を形成してもよい。また、斜面傾
斜角ａは、小さい場合には液体からなる媒質から受ける
粘性抵抗がより小さくなるが、図４乃至図６のように、
斜面傾斜角ａの減少に従ってトラップ効率やトルク効率
等も減少するので、これらとのバランスを考慮し、用途
や目的等に応じた角度としておけばよい。また、上面部
２に加えて、所定数の光圧発生用斜面３を下面部５に形
成したり、あるいは光圧発生用斜面３を上面部２に形成
せずに下面部５だけに形成してもよく、この場合、上下
いずれの方向に光圧トラップされるようにしてもよい。

【００３０】更に、横断面形状も円状に限定されるもの
ではなく、図９に示すように、四角状であってもよい
し、あるいはだ円状や全ての内角が１８０度未満の凸多
角形状であってもよい。いずれにしても、光圧回転体１
の側面部４が滑らかで、液体からなる媒質中に配置され
た場合において光圧回転時の粘性抵抗が小さいものであ
ればよい。なお、側面部４には、粘性抵抗が余り大きく
ならない範囲で多少の凹凸等があってもよい。

【００３１】ここで、光圧回転体１がレーザビーム照射
により光圧回転する様子を観察するには、例えば、図１
０に示すような装置を用いればよい。なお、図中の６は
レーザビームＬＢを発生するためのレーザ発振器、７は
焦点微調整用レンズ、８は光学顕微鏡、９はＣＣＤカメ
ラ、１０はＶＴＲ、１１はモニタ、１２はダイクロイッ
クミラー、１３は対物レンズ、１４はステージ、１５は
照明ランプ、１６はイマージョンオイル、１７はカバー
ガラス、１８は媒質、１９はスライドガラスである。

【００３２】即ち、光圧回転体１を媒質１８中に分散さ
せた後、これをカバーガラス１７とスライドガラス１９
の間に挟んで光学顕微鏡８のステージ１４に載置する。
そして、レーザ発振器６からレーザビームＬＢを照射す
れば、実際に光圧回転体１が光圧回転する様子をＣＣＤ
カメラ９及びＶＴＲ１０で撮影・録画できると共に、モ
ニタ１１で観察することができる。なお、図１０のよう
に、対物レンズ１３中を透過させればレーザビームＬＢ
を集光ビームＬＢ２として照射できるが、既述のような
平行光ビームＬＢ１として照射する場合には、対物レン
ズ１３を装着しなければよい。

【００３３】次に、集光ビームＬＢ２を照射して光圧回
転体１を光圧回転させる場合における動作原理について
説明する。図１１に示すように、レーザビームＬＢを対
物レンズ１３等のレンズで集光した集光ビームＬＢ２
は、光圧回転体１の近傍でビームウエストＢＷを有する
球面波となるので、この集光ビームＬＢ２は曲線光線の
集合と考えることができる。従って、各曲線光線の入射
角は、それぞれの入射点において異なっている。

【００３４】ここで、集光ビームＬＢ２を約８０００本
の曲線光線の集合とし、それぞれの曲線光線にガウス分
布の光強度を重み付けする。なお、光圧回転体１の柱軸
Ｏと集光ビームＬＢ２の光軸は一致しており、曲線光線
は、光圧発生用斜面３に入射して屈折後は光圧回転体１
の内部を直進するものとする。また、柱軸ＯをＺ軸（光
圧発生用斜面３の表面をＺ＝０，下向きを正）にとり、
焦点位置をＺ＝Ｚｆとして光線追跡すれば、各曲線光線
の入射角とビームパワーが決まるので、それぞれについ
て、（１）光圧の大きさと（２）光圧の方向ベクトル
（光圧発生用斜面３に対して垂直）を求めれば、トラッ
プ力と回転トルクを算出することができる。なお、既述
の平行光ビームＬＢ１の場合と同様、光圧Ｆの柱軸Ｏに
対して平行方向成分の力がトラップ力であり、〔光圧Ｆ
のトルク成分〕×〔光圧回転体１の半径〕が回転トルク
である。

【００３５】光圧回転体１の半径１．５μｍ、高さ１０
μｍ、斜面傾斜角ａ＝２０（度）、媒質１８（エタノール）の屈折率ｎ１＝１．３６、光圧回転体１（ガラス）の屈折率ｎ２＝１．５３、対物レンズ１３の開口数ＮＡ＝１．２５、媒質１８の粘性係数μ＝１．０×１０^-3（Ｐａ・ｓ）として、焦点位置Ｚｆとトラップ効率の関係、焦点位置
Ｚｆとトルク効率の関係、ビームパワーと焦点位置Ｚｆ
の関係を求めた結果をそれぞれ図１２及び図１３に示
す。

【００３６】図１２より、トラップ効率は、焦点位置Ｚ
ｆ＝０付近で小さくなる。これは、焦点付近のビームウ
エストＢＷがほぼ平行光ビームＬＢ１となるためであ
る。また、焦点位置Ｚｆが光圧回転体１から十分離れて
いる場合には、集光ビームＬＢ２が光圧回転体１に入射
しなくなるので、トラップ効率が低下する。

【００３７】図１３より、トルク効率についても同様の
傾向を示すが、これは、焦点位置Ｚｆでは照射半径が減
少するためである。

【００３８】図１４は、ビームパワーと回転数の関係に
おいて、対物レンズ１３の開口数ＮＡ＝１．２５、１．
２、１．１、１．０、０．９とした場合の依存性を示す
グラフである。開口数ＮＡが小さい場合には、集光ビー
ムＬＢ２の照射半径が大きくなるので、回転数が大きく
なる。しかし、開口数ＮＡが小さ過ぎる場合には光圧回
転体１を光圧トラップできなくなるので、開口数ＮＡと
しては、０．８以上とするのが望ましい。

【００３９】図１５は、斜面傾斜角ａ＝４５（度）、開
口数ＮＡ＝１．２５とした場合のビームパワーと回転数
の関係を示すグラフである。図１４に示した斜面傾斜角
ａ＝２５（度）の場合と比較して、回転数がより大きく
なることが分かる。

【００４０】図１６に示すように、第２実施形態に係る
光圧回転体２１は、第１実施形態において、前記光圧発
生用斜面３を曲面としたものである。

【００４１】この実施形態においては、光圧発生用斜面
３を凹状の曲面としているが、これに限定されるもので
はなく、凸状の曲面や波状の曲面、あるいは図１７に示
すようならせん状の曲面等としてもよい。このように、
光圧発生用斜面３を曲面としておけば、フラットな面に
形成した場合と比較して斜面傾斜角ａが小さくなる部分
がある反面、斜面傾斜角ａが大きくなる部分もあるの
で、結果としてトルク効率をより高めることができると
いう利点がある。

【００４２】図１８に示すように、第３実施形態に係る
光圧回転体３１は、その横断面形状を例えば円状に形成
し、その内部に、例えば第１実施形態の光圧回転体１と
同様の形状の中空部４１を柱軸Ｏを一致させて形成した
ものである。

【００４３】即ち、この光圧回転体３１は、上面部２と
下面部５が共に柱軸Ｏに対して垂直方向で且つフラット
な円柱状に形成され、その内部に形成された前記中空部
４１の上壁部４２に２つの光圧発生用斜面３が形成され
ている。

【００４４】前記中空部４１は、既述の光造形法等によ
り形成することができ、その内部は液体や気体が充填さ
れていてもよいし、あるいは真空になっていてもよい。
いずれにしても、この中空部４１内の屈折率が光圧回転
体３１の他の部分の屈折率と同じでなければよい。ここ
で、既述と同様、平行光ビームＬＢ１や集光ビームＬＢ
２を照射すれば、上面部２から入射したレーザ光Ｌが光
圧発生用斜面３から中空部４１内へ出射し、その際にト
ラップ力や回転トルクが発生するので、この中空部４１
を内部に形成した光圧回転体３１を光圧回転させること
ができる。この場合、光圧回転体３１は、上記のように
側面部４に加えて上面部２等も滑らかに形成されている
ので、液体からなる媒質１８中に配置されている場合で
も、この媒質１８から受ける粘性抵抗をより減少させる
ことができるという利点がある。

【００４５】なお、この実施形態においても、第１実施
形態や第２実施形態と同様、前記光圧発生用斜面３を曲
面としておいてもよい。また、光圧発生用斜面３を中空
部４１の上壁部４２に加えて下壁部４５や側壁部４４に
形成したり、あるいは上壁部４２に形成せずに下壁部４
５や側壁部４４だけに形成する等しておいてもよい。更
に、前記中空部４１の形状も円柱状に限定されるもので
はなく、所望の形状とすることができる。

【００４６】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、その横断面形状を円状、楕円状、若しくは全ての内
角が１８０度未満の凸多角形状に形成すると共に、上面
部及び／又は下面部に少なくとも１つの光圧発生用斜面
を形成して側面部を滑らかにしているので、液体からな
る媒質中に配置されている場合でもこの媒質から受ける
粘性抵抗が小さく、そのため高速に光圧回転させること
ができる。また、平行光ビームでも光圧回転可能である
と共に、ビームパワーの劣化がないので回転トルクの発
生効率が高いという利点がある。このように、レーザビ
ーム照射により非接触で高速に光圧回転可能であるの
で、当該光圧回転体を利用した光マイクロモータや光マ
イクロドリル等の応用範囲を拡大することができる。

【００４７】請求項２の発明によれば、その横断面形状
を円状、楕円状、若しくは全ての内角が１８０度未満の
凸多角形状に形成し、その内部に中空部を形成すると共
に、該中空部に少なくとも１つの光圧発生用斜面を形成
しているので、当該光圧回転体の側面部に加えて上面部
も滑らかに形成でき、そのため液体からなる媒質中に配
置されている場合でも、この媒質から受ける粘性抵抗を
より減少させることができるという利点がある。

【００４８】請求項３の発明によれば、前記光圧発生用
斜面が曲面であるので、この光圧発生用斜面をフラット
な面に形成した場合と比較して、結果としてトルク効率
をより高めることができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態に係る光圧回転体の一部省略斜視
図。

【図２】図１の光圧回転体に平行光ビームを照射した場
合の動作原理説明図。

【図３】図２の要部拡大平面図。

【図４】斜面傾斜角ａとトラップ効率の関係を示すグラ
フ。

【図５】斜面傾斜角ａとトルク効率の関係を示すグラ
フ。

【図６】斜面傾斜角ａとビームパワー１ｍｗ当たりの回
転数の関係を示すグラフ。

【図７】一方の光圧発生用斜面のみを形成した光圧回転
体の一部省略斜視図。

【図８】４つの光圧発生用斜面を形成した光圧回転体の
一部省略斜視図。

【図９】横断面形状を四角状とした光圧回転体の一部省
略斜視図。

【図１０】光圧回転体が光圧回転する様子を観察するた
めの装置の一例を示す説明図。

【図１１】集光ビームを照射した場合の動作原理説明
図。

【図１２】焦点位置とトラップ効率の関係を示すグラ
フ。

【図１３】焦点位置とトルク効率の関係を示すグラフ。

【図１４】ビームパワーと回転数の関係において、対物
レンズの開口数ＮＡ＝１．２５、１．２、１．１、１．
０、０．９とした場合の依存性を示すグラフ。

【図１５】斜面傾斜角ａ＝４５度、開口数ＮＡ＝１．２
５とした場合のビームパワーと回転数の関係を示すグラ
フ。

【図１６】第２実施形態に係る光圧回転体の一部省略斜
視図。

【図１７】光圧発生用斜面をらせん状の曲面とした光圧
回転体の一部省略斜視図。

【図１８】第３実施形態に係る光圧回転体の一部省略斜
視図。

【図１９】従来の光圧回転体が媒質中に配置された状態
で上面部からレーザ光が入射する様子を示す正面説明
図。

【図２０】図１９のＡ−Ａ線断面説明図。

【符号の説明】

１，２１，３１光圧回転体２上面部３光圧発生用斜面５下面部４１中空部Ｏ柱軸ＬＢレーザビームＬＢ１平行光ビームＬＢ２集光ビーム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザビーム照射により光圧トラップ及
びその柱軸回りに光圧回転可能である柱状に形成された
光圧回転体において、その横断面形状を円状、楕円状、若しくは全ての内角が
１８０度未満の凸多角形状に形成すると共に、上面部及
び／又は下面部に少なくとも１つの光圧発生用斜面を形
成したことを特徴とする光圧回転体。
【請求項２】レーザビーム照射により光圧トラップ及
びその柱軸回りに光圧回転可能である柱状に形成された
光圧回転体において、その横断面形状を円状、楕円状、若しくは全ての内角が
１８０度未満の凸多角形状に形成し、その内部に中空部
を形成すると共に、該中空部に少なくとも１つの光圧発
生用斜面を形成したことを特徴とする光圧回転体。
【請求項３】前記光圧発生用斜面が曲面であることを
特徴とする請求項１又は２記載の光圧回転体。