JPS6118730B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光学装置の光偏向装置に関するもので
あり、レンズまたは球面鏡等を用いずに光ビーム
を光軸に平行なまゝで偏向し、被照射体の所定の
位置に照射することを可能にし、レンズ等の使用
による収差を無くすと共に、光学系の簡素化低コ
スト化を計ることを目的とする。

従来光偏向手段としてガルバノミラー偏向器あ
るいは超音波偏向器等が用いられているがこれら
はいずれも角度偏向である。しかし光学系には角
度偏向のままでは不都合の場合が多く、このため
レンズ，球面鏡等を用い、その焦点位置に偏向中
心を配置することによつて、光軸に平行な光ビー
ムに直して光学系を構成する例が多い。

第１図は従来の光偏向装置の一例を示すもの
で、レーザ光源１から発せられた光ビームは光偏
向器２，３により角度偏向される。コリメートレ
ンズ４の前焦点位置に光偏向器２，３を配置する
ことによりコリメートレンズ４を出た光ビームは
光軸に平行な光線となる。光偏向器２，３を制御
することによりページ構成ホログラム板５の任意
のページを照射し、再生レンズ６により光電変換
素子７の面上に結像し電気信号に変えられる。

しかしながらこのような構成ではレンズ等の高
精度の配置が必要で光軸調整、あるいは焦点位置
調整用の調整機構が必要となり構成が複雑にな
る。また偏向中心とレンズ間をレンズ焦点距離に
等しい距離だけ離さなければならないため、大き
なスペースが必要となり、このため装置が大型に
なる。また光偏向器の設定位置が限定されるた
め、各要素部品の配置等、装置設計上種々の制約
を受ける。さらに２次元に偏向する場合、２個の
光偏向器を組み合わせる必要があるが、これらは
それぞれある大きさを持つているため、それぞれ
の偏向中心は一致せず、ある距離だけ離れてい
る。このためレンズ等の焦点位置に正しく両方の
偏向中心を同時に合わせることができないため、
レンズ等を通過した光ビームは、偏向によつてわ
ずかに角度が変わり厳密には平行な光ビームでな
くなり、またレンズ等の外周近くを通る光ビーム
は収差が大きくなる。

また従来平行プリズムを回転させて、光軸に平
行に光偏向する方式もあるが、プリズムが高価で
あること、重いこと、また小さい振り角で大きく
位置偏向するためにはプリズムの厚さを増さなけ
ればならないこと、波長によつて偏向量が異なる
ことなどの欠点があつた。

本発明は前記従来の欠点を除去するものであ
り、２つの平面反射部を対向させた反射体に光源
から発せれた光ビームを各々の反射部で等回数反
射させた後、被照射体に照射する様に構成してお
き、反射体を回転させることにより角度偏向では
なく直接光ビームを平行に位置変更させるもので
ある。以下本発明をホログラムメモリ再生装置の
光偏向装置に適用した実施例を図面を用いて説明
する。

ホログラムメモリに光ビームを照射する場合、
光ビームの角度が不変である限り、即ち光ビーム
が平行移動しても再生像の位置は変化しないとい
う特徴があり、このことを利用してホログラムメ
モリを複数個一板の基板上に配列し、光ビームを
平行に走査することにより、遂次必要なメモリか
ら情報を再生する方式が多く取られている。これ
はページ構成ホログラムメモリ再生装置と呼ばれ
ている。この場合照射する光ビームの角度が光軸
に対してわずかでも変化すれば再生像の位置が大
きく変化するので光ビームはできるだけ平行に走
査しなければならない。

第２図は本発明の一実施例における光偏向装置
を用いたホログラムメモリ再生装置の基本構成図
であり第３図はその立体配置図である。図におい
て、８はレーザ光源で、ここから発せられた光ビ
ームは、本発明の主要部をなす反射体９の２つの
平面反射部９ａ，９ｂで反射される。１０はパル
スモーターで反射体９を段階的に回転させる。平
面反射部９ｂで反射された光ビームは、反射体９
の回転軸と直交する回転軸をもつ第２の反射体１
１の平面反射部１１ａ，１１ｂで反射される。１
２はパルスモータで第２の反射体を段階的に回転
させるためのものである。平面反射部１１ｂで反
射された光ビームはページ構成ホログラムメモリ
板１３の任意のホログラムメモリを照射し、再生
レンズ１４により光電変換素子１５の面上に結像
し電気信号に変えられる。

次にこの装置の動作を説明する。第４図は反射
体９の詳細図である。入射光ビーム１６は平面反
射部９ａで反射され光路１７を通り平面反射部９
ｂで再び反射され光路１８を通つて出射される。
今平面部９ａと平面反射部９ｂとのなす角度βが
一定であるならば、入射光ビームと出射光ビーム
のなす角αはα＝２β−πとなり、反射体９の位
置、角度に関係なく一定である。したがつて反射
体９をＰ点を中心にΔθだけ回転させれば、各反
射点の位置がずれて、光ビームは１６，１９，２
０の光路を通り、出射光はΔｘだけ平行に移動す
る。即ち反射体９を回転することにより、光ビー
ムを平行に偏向することができる。

計算の結果、反射体Δθ回転した時の移動量Δ
ｘは Δｘ＝４γcosａ／２cos（−Δθ／２）sinΔθ／
２……(1) なる関係がある。ここでγは平面射部９ａ，９ｂ
の交点O₁と回転中心Ｐまでの距離、は入射光
ビーム１６と出射光ビーム１８とのなす角との２
等分線２１とPO₁のなす角である。(1)式から出射
光ビーム１８を偏向中心とすれば、できるだけ小
さい回転角±Δθで、光ビーム移動量Δｘとでき
るだけ大きくするには (a) α＝π 即ち入射光と出射光を平行する。

(b) ＝Ｏ 即ち反射体９の回転中心を入射光ビ
ーム１６と出射光ビーム１８とのなす角の２等
分線２１上に取る。

(c) γを大きく取る。

という条件が必要になることがわかる。ところ
でγを大きく取ると（(c)の条件）、反射体の大き
さが大きくなり駆動に大きなエネルギーが必要に
なるのでむやみに大きくできないが(a)，(b)にはそ
の様な制限はなく、(a)，(b)の条件で構成するのが
有利である。

反射体１１も同様である。以上の如く第３図に
示す様に、パルスモータ１０，１２により反射体
９，１１を回転させて、ホログラムを照射する光
ビームの角度を一定に保つたまま照射位置をＸ，
Ｙ方向に偏向することができる。

以上の実施例では対向する反射部に各々１回づ
つ光ビームを反射させたが、第５図に示す様に
各々等回数反射させても良い。

また第６図に示す様に対向する平面反射部を複
数個星型に設け、これを連続回転させることによ
り間歇的に光ビームを平行に偏向できる。

以上の様に本発明によれば、レンズまたは球面
鏡を使用せずに光偏向光学系が構成できるため、
構造が簡単になり、しかも低コストの装置を構成
できる。また平行光にするためのレンズが不要に
なるため装置設計上焦点距離といつた制約にとら
われず有効にスペースを活用でき一層小型にでき
るとともに、平面鏡のみの組み合わせであるため
原理的に無収差である等高精度の光学装置を提供
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光偏向装置を用いたホログラム
メモリ再生装置の基本構成図、第２図は本発明の
一実施例における光偏向装置を用いたホログラム
メモリ再生装置の基本構成図、第３図は同装置の
立体配置を示す斜視図、第４図は同装置における
反射体の詳細を示す断面図、第５図および第６図
は本発明の他の実施例の反射体を示す断面図であ
る。 ９……反射体、９ａ，９ｃ……平面反射部、１
０……パルスモータ、１１……反射体、１１ａ，
１１ｂ……平面反射部、１２……パルスモータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 互いに対向する２つの平面反射部を有する反
   射体と、前記反射体を回動する手段とを備え、光
   源から発せられた光ビームを前記２つの反射部
   で、各々等回数反射させるとともに、前記２つの
   平面反射部が交わつてなす線に平行になるように
   かつ反射体に入射する光ビームと反射体を介して
   出射する光ビームの２等分線上にあるように反射
   体の回動軸を設けたことを特徴とす光偏向装置。