JPS60177316A - 光偏向装置 - Google Patents
光偏向装置Info
- Publication number
- JPS60177316A JPS60177316A JP59034786A JP3478684A JPS60177316A JP S60177316 A JPS60177316 A JP S60177316A JP 59034786 A JP59034786 A JP 59034786A JP 3478684 A JP3478684 A JP 3478684A JP S60177316 A JPS60177316 A JP S60177316A
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- Japan
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- support plate
- mirror
- reflecting mirror
- support
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/18—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors
- G02B7/182—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors
- G02B7/1821—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors for rotating or oscillating mirrors
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、電気信号の発生に対応して反射鏡を１１面」
−におけるＸ軸又はＹ軸方向に傾斜し、光を所望方向に
偏向させるための光偏向装置に関する。
−におけるＸ軸又はＹ軸方向に傾斜し、光を所望方向に
偏向させるための光偏向装置に関する。
反射鏡を傾斜させる光偏向装置として、特公昭５２−４
０２１５号に開示されているように、バイモルフ型圧電
素子を用いたものがある。このものは、第６図に示すよ
うに、電圧の印加によって湾曲するバイモルフ型圧電素
子ａの一端部を固定し、他端を反射鏡すの下部周端に連
結し、これにより該反射鏡すを支持するとともに、前記
湾曲により反射鏡すに傾斜を与えるようにしている。と
ころで、かかる構成によると前記反射鏡す及び圧電素子
ａの支持は、該素子の端部の固定によってのみ施される
から、強度的に弱く、その中心部に力が加わると、圧電
素子ａに破損を生じゃすく、このため前記反射鏡すを薄
くして低荷重とする必要があるから、結局、該反射鏡す
も破損し易く取扱いが難しい。また反射鏡すの傾動は、
圧電素子ａに印加される電圧量、前記圧電素子ａの固定
部から反射鏡すの支持部までの距離及び反射鏡すの重さ
等の種々の要因によって決定され条件が複合的であり所
定の位置精度を達成するのは困難である。また反射鏡す
等の中心部の荷重に妨げられて大きい傾斜量を達成する
ことができない。等、種々の欠点がある。
０２１５号に開示されているように、バイモルフ型圧電
素子を用いたものがある。このものは、第６図に示すよ
うに、電圧の印加によって湾曲するバイモルフ型圧電素
子ａの一端部を固定し、他端を反射鏡すの下部周端に連
結し、これにより該反射鏡すを支持するとともに、前記
湾曲により反射鏡すに傾斜を与えるようにしている。と
ころで、かかる構成によると前記反射鏡す及び圧電素子
ａの支持は、該素子の端部の固定によってのみ施される
から、強度的に弱く、その中心部に力が加わると、圧電
素子ａに破損を生じゃすく、このため前記反射鏡すを薄
くして低荷重とする必要があるから、結局、該反射鏡す
も破損し易く取扱いが難しい。また反射鏡すの傾動は、
圧電素子ａに印加される電圧量、前記圧電素子ａの固定
部から反射鏡すの支持部までの距離及び反射鏡すの重さ
等の種々の要因によって決定され条件が複合的であり所
定の位置精度を達成するのは困難である。また反射鏡す
等の中心部の荷重に妨げられて大きい傾斜量を達成する
ことができない。等、種々の欠点がある。
本発明は、前記欠点のない光偏向装置の提供を目的とし
たものであって、上面に反射鏡面を備えた支持板を点支
持し、その支点を通り、平面上にて直交するＸ軸及びＹ
軸上の該支点から離間した位置に、大々市川の印加によ
りＬ下方向に伸縮する圧′Ｉし積層体を配置して、該積
層体の変位端を前記支持板に連係した構成になり、前記
積層体の伸１６により反射鏡面を支点を中心にして任意
方向かつ任ｉ＃ｉ滑早の傾動を与えるようにしたもので
ある。
たものであって、上面に反射鏡面を備えた支持板を点支
持し、その支点を通り、平面上にて直交するＸ軸及びＹ
軸上の該支点から離間した位置に、大々市川の印加によ
りＬ下方向に伸縮する圧′Ｉし積層体を配置して、該積
層体の変位端を前記支持板に連係した構成になり、前記
積層体の伸１６により反射鏡面を支点を中心にして任意
方向かつ任ｉ＃ｉ滑早の傾動を与えるようにしたもので
ある。
本発明の−・実施例を添付図面について説明する。
第１図について、■は筐体であって、正方状底板２と、
中心部に円孔４が形成された同形の上板３とを、その四
間部において四本の支柱５ａ〜５ｄによって連結して組
付けられる。前記支柱５ａ〜５Ｃには、第２．３図に示
すように略り形の中板６が挟持され、その内面に設けら
れた直角状支持部６ａの突端を前記筐体ｌの中心部に位
置させ、前記突端に筐体１の中心に一致する位置に針状
支持バネ７を上方突出させている。
中心部に円孔４が形成された同形の上板３とを、その四
間部において四本の支柱５ａ〜５ｄによって連結して組
付けられる。前記支柱５ａ〜５Ｃには、第２．３図に示
すように略り形の中板６が挟持され、その内面に設けら
れた直角状支持部６ａの突端を前記筐体ｌの中心部に位
置させ、前記突端に筐体１の中心に一致する位置に針状
支持バネ７を上方突出させている。
９は、前記針状支持バネ７の１；端に固着されて支持さ
れる支持板であって、に面に固定ポス２０を螺着する取
付面部１０と、その前記針状支持バネ７に支持される支
点を中心として第１図に示すＸ軸及びＹ軸に沿って突出
する二本の連結杆状部１１ａ、ｌｌｂとからなる。前記
連結杆状部１１ａ、ｌｌｂの先端は、支柱５ａ、、５ｄ
間及び支社５ｃ 、５ｄ間に突出している。前記支柱５
ｄには板／ヘネｌ ３ ａ 、、 １３ ｂを直角状突
出してなるＬ形のバネ材１２が挟持され、支柱５ａ方向
に突出する板バネ１３ａの先端を前記連結杆状部１１
ａと剣状連結バネ１４ａで上ドに連結し、さらに支柱５
Ｃ方向に突出する板／曳ネ１３ｂの先端を前記連結杆状
部１１ｂと同じく金１状連結バネ１４ｂで１ドに連結し
ている。前記連結バネ１４ａ、１４ｂにより連結杆状部
１１ａ、ｌｌｂと板バネ１３ａ、１３ｂとは、左右方向
への微小撓みを許容されて夫々上ド方向に連結されるこ
ととなる。
れる支持板であって、に面に固定ポス２０を螺着する取
付面部１０と、その前記針状支持バネ７に支持される支
点を中心として第１図に示すＸ軸及びＹ軸に沿って突出
する二本の連結杆状部１１ａ、ｌｌｂとからなる。前記
連結杆状部１１ａ、ｌｌｂの先端は、支柱５ａ、、５ｄ
間及び支社５ｃ 、５ｄ間に突出している。前記支柱５
ｄには板／ヘネｌ ３ ａ 、、 １３ ｂを直角状突
出してなるＬ形のバネ材１２が挟持され、支柱５ａ方向
に突出する板バネ１３ａの先端を前記連結杆状部１１
ａと剣状連結バネ１４ａで上ドに連結し、さらに支柱５
Ｃ方向に突出する板／曳ネ１３ｂの先端を前記連結杆状
部１１ｂと同じく金１状連結バネ１４ｂで１ドに連結し
ている。前記連結バネ１４ａ、１４ｂにより連結杆状部
１１ａ、ｌｌｂと板バネ１３ａ、１３ｂとは、左右方向
への微小撓みを許容されて夫々上ド方向に連結されるこ
ととなる。
前記針状支持バネ７と針状連結バネ１４ａの略中間位置
には圧電積層体１５ａが、また前記剣状支持バネ７と針
状連結バネ１４ａの略中間位置には圧′屯積層体１５ｂ
が、その下面を底板２に螺合して上下方向に夫々支持さ
れ、その上端の接触球１６（変位端）を前記支持板９の
下面の平面上におけるＸ軸及びＹ軸と一致する位置に点
接触させている。
には圧電積層体１５ａが、また前記剣状支持バネ７と針
状連結バネ１４ａの略中間位置には圧′屯積層体１５ｂ
が、その下面を底板２に螺合して上下方向に夫々支持さ
れ、その上端の接触球１６（変位端）を前記支持板９の
下面の平面上におけるＸ軸及びＹ軸と一致する位置に点
接触させている。
１１１ｊ記圧電積層体１５ａ、１５ｂは第４図に示すよ
うに、１−ド方向に分極した複数の圧電素子１７を、同
極同志を夫々対向させて」二下に積層してなり、同極の
各電極と接続した入力端子１８．１８間に電圧を印加す
ることにより各圧電素子１７が４−下方向に歪んで、そ
の歪量が重畳して上下方向への伸縮を生ずるものである
。
うに、１−ド方向に分極した複数の圧電素子１７を、同
極同志を夫々対向させて」二下に積層してなり、同極の
各電極と接続した入力端子１８．１８間に電圧を印加す
ることにより各圧電素子１７が４−下方向に歪んで、そ
の歪量が重畳して上下方向への伸縮を生ずるものである
。
前記支持板９に螺着された固定ポス２０は、上板３の円
孔４内に緩く嵌装され、その上部に、上面を反射鏡面２
２とした鏡２１が固着されてし）る。
孔４内に緩く嵌装され、その上部に、上面を反射鏡面２
２とした鏡２１が固着されてし）る。
前記実施例の作用を第４．５図について説明する。
圧電積層体１５ａ、１５ｂに信号電圧が印加していない
状態では、前記鏡２１は第４図のように、その反射鏡面
２２を上板３上面と等しくしている。 前記鏡２１に入
射する光を所定量偏位させるには、圧電積層体１５ａ、
１５ｂの入力端子１８．１８間に所定信号電圧を印加す
る。
状態では、前記鏡２１は第４図のように、その反射鏡面
２２を上板３上面と等しくしている。 前記鏡２１に入
射する光を所定量偏位させるには、圧電積層体１５ａ、
１５ｂの入力端子１８．１８間に所定信号電圧を印加す
る。
これにより第５図に示すように、圧電積層体１５ａ（１
５ｂ）が伸張する。このとき支持板９は針状支持バネ７
によって中板６に点支持されているが、該支持バネ７が
少し屈撓することにより該支持バネ７を支点として梃子
の作用により該支持板９の傾斜が可能となる。このため
支持板９上の前記鏡２１はその中心に位置した該支持バ
ネ７を支点として前記信号電圧に比例した角度だけ傾斜
し、反射鏡面２２は前記圧電積層体１５ａ（１５ｂ）が
位置するＸ （Ｙ）軸方向に所定角度の傾斜を生じる。
５ｂ）が伸張する。このとき支持板９は針状支持バネ７
によって中板６に点支持されているが、該支持バネ７が
少し屈撓することにより該支持バネ７を支点として梃子
の作用により該支持板９の傾斜が可能となる。このため
支持板９上の前記鏡２１はその中心に位置した該支持バ
ネ７を支点として前記信号電圧に比例した角度だけ傾斜
し、反射鏡面２２は前記圧電積層体１５ａ（１５ｂ）が
位置するＸ （Ｙ）軸方向に所定角度の傾斜を生じる。
このため入射光は所要方向へ反射する。またこのとき前
記支持板９の端部は、板バネ１３ａ（１３ｂ）と針状連
結バネ１４ａ（１４ｂ）により少しばかりの撓みを許容
されて連結されており、前記支持板９の傾動によって、
板バネ１３ ａ、（，１３ｂ）は上方に湾曲し、前記支
持板９を第４図の復動方向へ付勢する。このため、前記
入力端子１８．１８間の信号電圧印加が解除されて、圧
電積層体１５ａ（１５ｂ）が収縮すると。
記支持板９の端部は、板バネ１３ａ（１３ｂ）と針状連
結バネ１４ａ（１４ｂ）により少しばかりの撓みを許容
されて連結されており、前記支持板９の傾動によって、
板バネ１３ ａ、（，１３ｂ）は上方に湾曲し、前記支
持板９を第４図の復動方向へ付勢する。このため、前記
入力端子１８．１８間の信号電圧印加が解除されて、圧
電積層体１５ａ（１５ｂ）が収縮すると。
これに俊敏に追動して支持板９及び鏡２１は第４図位置
に復動する。
に復動する。
而で圧電積層体１５ａの伸縮により反射鏡面２２のＸ軸
方向への傾斜が制御され、圧電積層体１５ｂの伸縮によ
り反射鏡面２２のＹ軸方向への傾斜が制御される。
方向への傾斜が制御され、圧電積層体１５ｂの伸縮によ
り反射鏡面２２のＹ軸方向への傾斜が制御される。
前記支持板９の復動において、前記板バネ１３ａ、１３
ｂがなくとも、針状支持バネ７の復動作用により鏡２１
の原位置復帰は施される。ただし、その応答性は若干劣
る。
ｂがなくとも、針状支持バネ７の復動作用により鏡２１
の原位置復帰は施される。ただし、その応答性は若干劣
る。
さらに前記板バネ１３ａ、１３ｂに換えて、圧電積層体
１５ａ、１５ｂを夫々支持板９とを針状連結バネ１４ａ
、１４ｂと同じ針状連結バネによって連結すれば圧電積
層体１５ａ、１５ｂとともに支持板９は一体的に復動す
る。この際、該連結バネは左右方向へ撓むことができる
から、支持板９の傾動と、圧電積層体１５ａ、１５ｂの
上下方向移動に支障を生ずることなく連結が可能となる
。
１５ａ、１５ｂを夫々支持板９とを針状連結バネ１４ａ
、１４ｂと同じ針状連結バネによって連結すれば圧電積
層体１５ａ、１５ｂとともに支持板９は一体的に復動す
る。この際、該連結バネは左右方向へ撓むことができる
から、支持板９の傾動と、圧電積層体１５ａ、１５ｂの
上下方向移動に支障を生ずることなく連結が可能となる
。
かかる圧電積層体１５ａ、１５ｂへの夫々の印加信号電
圧を変化させて、夫々別異な伸縮駿又は伸縮タイミング
を与え、これを適宜に組合わせることにより、鏡２】は
前記信号電圧に対応した種々の傾斜角を付与されて多元
的揺動を生じ、前記反射鏡面２２を入射光に対して任意
の方向に偏向できることとなる。このため、高周波のパ
ルス光等に応答性良く自在に角度変移させることができ
る。また、中板６に対する支持板９の支持には針状支持
バネ７を利用したが、中板６には円錐突起を設け、支持
板にはその突起を嵌入係止する凹曲面を設けて両者をピ
ボット軸受関係に保持する等、点又は狭小面積で接触支
持できる機構を利用してもよい。
圧を変化させて、夫々別異な伸縮駿又は伸縮タイミング
を与え、これを適宜に組合わせることにより、鏡２】は
前記信号電圧に対応した種々の傾斜角を付与されて多元
的揺動を生じ、前記反射鏡面２２を入射光に対して任意
の方向に偏向できることとなる。このため、高周波のパ
ルス光等に応答性良く自在に角度変移させることができ
る。また、中板６に対する支持板９の支持には針状支持
バネ７を利用したが、中板６には円錐突起を設け、支持
板にはその突起を嵌入係止する凹曲面を設けて両者をピ
ボット軸受関係に保持する等、点又は狭小面積で接触支
持できる機構を利用してもよい。
本発明は前記の説明によって明らかにしたように、上面
に反射鏡面２２を備えた支持板９を点支持し、その支点
を通り、平面上にて直交するＸ軸及びＹ軸上の前記支点
から離間した位置に、上下方向に伸縮する圧電積層体１
５ａ、１５ｂを配置して、前記積層体の伸縮により反射
鏡面２２を支点を中心にして傾動させるようにしたから
、前記反射鏡面２２等の荷重に偏位量が影響されず、か
つ１−分な強度が保証され、しかも圧電積層体１５ａ、
、１５ｂの印加電圧を換えることにより、高い位置精度
をもって反射鏡面２２の傾Ａｉ量及び傾斜方向を自由に
変換できる等の優れた効果がある。
に反射鏡面２２を備えた支持板９を点支持し、その支点
を通り、平面上にて直交するＸ軸及びＹ軸上の前記支点
から離間した位置に、上下方向に伸縮する圧電積層体１
５ａ、１５ｂを配置して、前記積層体の伸縮により反射
鏡面２２を支点を中心にして傾動させるようにしたから
、前記反射鏡面２２等の荷重に偏位量が影響されず、か
つ１−分な強度が保証され、しかも圧電積層体１５ａ、
、１５ｂの印加電圧を換えることにより、高い位置精度
をもって反射鏡面２２の傾Ａｉ量及び傾斜方向を自由に
変換できる等の優れた効果がある。
添伺図面は本発明の一実施例を示し第１図は斜視図、第
２図は一部切欠平面図、第３図は要部の拡大ネ１視図、
第４図は第２図Ａ−Ａ線断面図、第５図は第２図Ａ−Ａ
線断面の作動状態図、第６図は従来装置の縦断側面図で
ある。 ｌ；筐体 ２；底板 ３；上板 ６；中板 ７：針状支
持バネ ９；支持板 １１ａ、ｆｉｂ；連結杆状部 １
３ａ、１３ｂ；板バネ １４ａ、１４ｂ；剣状連結バネ
１５ａ、１５ｂ；圧電積層体 ２１：鏡 ２２：反射
鏡面出願人 １−１ ；４．：特殊陶業株式会社代理人
弁理士 松 浦 喜 多 男 第１ 図 第２図 第３（２１ 第６図 １ 第４図 第５日 手続補正書 ■、小事件表示 昭和５９年特許願第３４７８８号２、
発明の名称 光偏向装置 ３、補正をする者 事件との関係 出 願 人 住所 名１ヶ屋市瑞穂区高辻町１４番１８号名称 日本
特殊陶業株式会社 代表者 小 川 修 次 ４、代理人 住所 名古屋市中区千代田３丁目１１番１１号麦島第２
ビル６０１号ｆｆ （０５２）３３１−１４１５６、補
正の対象図 面 ７、補正の内容 別紙の通り第６図を訂正する。 給６図
２図は一部切欠平面図、第３図は要部の拡大ネ１視図、
第４図は第２図Ａ−Ａ線断面図、第５図は第２図Ａ−Ａ
線断面の作動状態図、第６図は従来装置の縦断側面図で
ある。 ｌ；筐体 ２；底板 ３；上板 ６；中板 ７：針状支
持バネ ９；支持板 １１ａ、ｆｉｂ；連結杆状部 １
３ａ、１３ｂ；板バネ １４ａ、１４ｂ；剣状連結バネ
１５ａ、１５ｂ；圧電積層体 ２１：鏡 ２２：反射
鏡面出願人 １−１ ；４．：特殊陶業株式会社代理人
弁理士 松 浦 喜 多 男 第１ 図 第２図 第３（２１ 第６図 １ 第４図 第５日 手続補正書 ■、小事件表示 昭和５９年特許願第３４７８８号２、
発明の名称 光偏向装置 ３、補正をする者 事件との関係 出 願 人 住所 名１ヶ屋市瑞穂区高辻町１４番１８号名称 日本
特殊陶業株式会社 代表者 小 川 修 次 ４、代理人 住所 名古屋市中区千代田３丁目１１番１１号麦島第２
ビル６０１号ｆｆ （０５２）３３１−１４１５６、補
正の対象図 面 ７、補正の内容 別紙の通り第６図を訂正する。 給６図
Claims (1)
- 」二面に反射鏡面を備えた支持板を点支持し、その支点
を通り、平面−Ｆにて直交するＸ軸及びＹ軸上の該支点
から離間した位置に、夫々電圧の印加により」二下方向
に伸縮する圧電積層体を配置して、該積層体の変位端を
前記支持板に連係したことを特徴とする光偏向装置
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59034786A JPS60177316A (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | 光偏向装置 |
| EP85101985A EP0154870A3 (de) | 1984-02-24 | 1985-02-22 | Lichtablenkeinrichtung |
| US06/704,741 US4660941A (en) | 1984-02-24 | 1985-02-25 | Light deflection apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59034786A JPS60177316A (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | 光偏向装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60177316A true JPS60177316A (ja) | 1985-09-11 |
| JPH0441808B2 JPH0441808B2 (ja) | 1992-07-09 |
Family
ID=12423954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59034786A Granted JPS60177316A (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | 光偏向装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4660941A (ja) |
| EP (1) | EP0154870A3 (ja) |
| JP (1) | JPS60177316A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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