JPH05181078A - ２軸アクチュエータ - Google Patents
２軸アクチュエータInfo
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- JPH05181078A JPH05181078A JP36025091A JP36025091A JPH05181078A JP H05181078 A JPH05181078 A JP H05181078A JP 36025091 A JP36025091 A JP 36025091A JP 36025091 A JP36025091 A JP 36025091A JP H05181078 A JPH05181078 A JP H05181078A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- axis
- magnetic
- inner yoke
- air chamber
- bobbin
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- Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 制御精度を向上させ、かつ安定した制御を可
能とした２軸アクチエータを提供すること。 【構成】 ２軸アクチエータは、コーナーキューブ１を
使用して入射光軸のずれに対して出射光軸を常に一定に
補正する。この２軸アクチエータは、磁気回路を構成す
る内ヨーク（１１，３１）及び外ヨーク（１３，３３）
のギャップに駆動コイル（９，２９）が巻回されたボビ
ン（７，２７）を配置し、少なくとも内ヨーク（１１，
３１）とボビン（７，２７）との間に磁性流体（４３，
５３）を設けることにより空気室（４５，５５）を形成
し、Ｘ軸・Ｙ軸駆動ユニット（１７，３７）の可動時に
空気室（４５，５５）内の圧力が変化することにより、
磁性流体（４３，５３）の駆動方向流動による流体抵抗
を用いて、流体抵抗ダンパを構成させている。
能とした２軸アクチエータを提供すること。 【構成】 ２軸アクチエータは、コーナーキューブ１を
使用して入射光軸のずれに対して出射光軸を常に一定に
補正する。この２軸アクチエータは、磁気回路を構成す
る内ヨーク（１１，３１）及び外ヨーク（１３，３３）
のギャップに駆動コイル（９，２９）が巻回されたボビ
ン（７，２７）を配置し、少なくとも内ヨーク（１１，
３１）とボビン（７，２７）との間に磁性流体（４３，
５３）を設けることにより空気室（４５，５５）を形成
し、Ｘ軸・Ｙ軸駆動ユニット（１７，３７）の可動時に
空気室（４５，５５）内の圧力が変化することにより、
磁性流体（４３，５３）の駆動方向流動による流体抵抗
を用いて、流体抵抗ダンパを構成させている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光軸制御装置に使用され
る２軸アクチエータに関し、特に精密Ｘ−Ｙステージ、
光ヘッド等に使用できる２軸アクチエータに関する。
る２軸アクチエータに関し、特に精密Ｘ−Ｙステージ、
光ヘッド等に使用できる２軸アクチエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の光軸制御装置は、ミラーあるい
はコーナーキューブ等をＸ−Ｙの２軸について駆動する
ことにより、例えば光軸を一定に制御する装置として提
供されている。この光軸制御装置では、ミラー等を駆動
し位置決めする制御機構として２軸アクチエータを採用
している。この２軸アクチュエータは、その光軸制御方
式により大別して二つの形式のものが提案されている。
コーナーキューブを用いる場合は、例えば特開平３−４
１６２９号公報に示すようなボイスコイル方式のアクチ
エータを光軸補正の制御機構としており、これは光ピッ
クアップ等と同様の構成をしている。また、圧電素子等
を用いる場合は、“「精密工学会春季大会論文集」（昭
６２−Ｆ３１）”に見られるようなＸ−Ｙステージ等を
光軸補正の制御機構としている。
はコーナーキューブ等をＸ−Ｙの２軸について駆動する
ことにより、例えば光軸を一定に制御する装置として提
供されている。この光軸制御装置では、ミラー等を駆動
し位置決めする制御機構として２軸アクチエータを採用
している。この２軸アクチュエータは、その光軸制御方
式により大別して二つの形式のものが提案されている。
コーナーキューブを用いる場合は、例えば特開平３−４
１６２９号公報に示すようなボイスコイル方式のアクチ
エータを光軸補正の制御機構としており、これは光ピッ
クアップ等と同様の構成をしている。また、圧電素子等
を用いる場合は、“「精密工学会春季大会論文集」（昭
６２−Ｆ３１）”に見られるようなＸ−Ｙステージ等を
光軸補正の制御機構としている。
【０００３】ところで、上記光ピックアップ等と同様の
ボイスコイル方式を採用した２軸アクチエータにおいて
は、制御性の向上を図るためダンパを使用している。こ
のダンパの構成は、可動部を板バネ等で支持し、その板
バネに弾性体等を塗布するか、あるいは弾性体等をサン
ドイッチ状にして構成したものであり、その弾性体の変
形による減衰力をダンパとして用いている。また、ダン
パの他の構成としては、可動部を支持する支持体そのも
のをゴム材等の弾性体で構成し、支持及びダンパを兼用
しているものもある。
ボイスコイル方式を採用した２軸アクチエータにおいて
は、制御性の向上を図るためダンパを使用している。こ
のダンパの構成は、可動部を板バネ等で支持し、その板
バネに弾性体等を塗布するか、あるいは弾性体等をサン
ドイッチ状にして構成したものであり、その弾性体の変
形による減衰力をダンパとして用いている。また、ダン
パの他の構成としては、可動部を支持する支持体そのも
のをゴム材等の弾性体で構成し、支持及びダンパを兼用
しているものもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したようなボイス
コイル機構による２軸アクチエータにあっては、支持機
構に設けた弾性体の減衰力をダンパとして使用している
ため、コイル通電電流に対する可動部の変位量で示され
るところの直進特性にヒステリシスが生じてしまってい
た。したがって、上記アクチュエータでサーボ系を構成
した場合に、そのヒステリシスが非線形要素となって、
サーボ系に発振やハンチングを生じ、制御精度が低下し
て制御上好ましくないという問題点があった。また、上
述したようなボイスコイル機構による２軸アクチエータ
にあっては、そのダンパ機構に弾性体を採用した場合
に、この弾性体の粘性特性に温度特性変化があるため、
その直進特性の傾きが温度によって変化してしまうこと
がある。従って、上述したようにサーボ系を構成した場
合に、サーボ系全体のループゲインが変化することによ
り発振等を生じ、安定した制御ができないという問題点
があった。本発明は、上述した問題点を解消し、制御精
度を向上させ、かつ安定した制御を可能として２軸アク
チエータを提供することを目的とする。
コイル機構による２軸アクチエータにあっては、支持機
構に設けた弾性体の減衰力をダンパとして使用している
ため、コイル通電電流に対する可動部の変位量で示され
るところの直進特性にヒステリシスが生じてしまってい
た。したがって、上記アクチュエータでサーボ系を構成
した場合に、そのヒステリシスが非線形要素となって、
サーボ系に発振やハンチングを生じ、制御精度が低下し
て制御上好ましくないという問題点があった。また、上
述したようなボイスコイル機構による２軸アクチエータ
にあっては、そのダンパ機構に弾性体を採用した場合
に、この弾性体の粘性特性に温度特性変化があるため、
その直進特性の傾きが温度によって変化してしまうこと
がある。従って、上述したようにサーボ系を構成した場
合に、サーボ系全体のループゲインが変化することによ
り発振等を生じ、安定した制御ができないという問題点
があった。本発明は、上述した問題点を解消し、制御精
度を向上させ、かつ安定した制御を可能として２軸アク
チエータを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の２軸アクチエータは、入射光軸のずれに対
して出射光軸を補正する光軸制御装置に用いられる２軸
アクチエータにおいて、磁気回路を構成する内ヨーク及
び外ヨークのギャップに駆動コイルが巻回されたボビン
を配置し、少なくとも内ヨークとボビンとの間に磁性流
体を設けることにより空気室を形成してなることを特徴
とするものである。また、上記空気室は、磁気回路の磁
気ギャップ中に設けた磁性流体によりシールするように
している。空気室は、内ヨークのどちらかの端面を透明
体で封止すればよい。また、空気室は、磁気回路の一部
である内ヨークを兼用させることが好適である。さら
に、前記磁気回路のギャップに配置される部分のボビン
の断面形状は、前記内ヨークの端面方向にクサビ形状と
したことを特徴とする。加えて、請求項１記載の２軸ア
クチュエータの空気室は、内ヨークのどちらかの端面を
透明体で封止したことを特徴とする。また、磁気回路の
磁気ギャップ中に設けた磁性流体は、磁気抵抗を減少さ
せるるとともに、流体シールとしても兼用させているこ
とを特徴とする。
に、本発明の２軸アクチエータは、入射光軸のずれに対
して出射光軸を補正する光軸制御装置に用いられる２軸
アクチエータにおいて、磁気回路を構成する内ヨーク及
び外ヨークのギャップに駆動コイルが巻回されたボビン
を配置し、少なくとも内ヨークとボビンとの間に磁性流
体を設けることにより空気室を形成してなることを特徴
とするものである。また、上記空気室は、磁気回路の磁
気ギャップ中に設けた磁性流体によりシールするように
している。空気室は、内ヨークのどちらかの端面を透明
体で封止すればよい。また、空気室は、磁気回路の一部
である内ヨークを兼用させることが好適である。さら
に、前記磁気回路のギャップに配置される部分のボビン
の断面形状は、前記内ヨークの端面方向にクサビ形状と
したことを特徴とする。加えて、請求項１記載の２軸ア
クチュエータの空気室は、内ヨークのどちらかの端面を
透明体で封止したことを特徴とする。また、磁気回路の
磁気ギャップ中に設けた磁性流体は、磁気抵抗を減少さ
せるるとともに、流体シールとしても兼用させているこ
とを特徴とする。
【０００６】
【作用】上記２軸アクチエータでは、内ヨーク及び外ヨ
ークのギャップに駆動コイルが巻回されたボビンを配置
し、少なくとも内ヨークとボビンとの間に磁性流体を設
けることにより空気室を形成しているので、Ｘ軸・Ｙ軸
駆動ユニットの可動時に空気室内の圧力が変化すること
により、磁性流体の駆動方向流動による流体抵抗を用い
て、流体抵抗ダンパを構成させている。これにより、直
線性のよいダンパとなる。上記空気室は、磁気回路の磁
気ギャップ中に設けた磁性流体により、確実にシールが
される。また、前記磁気回路のギャップに配置される部
分のボビンの断面形状は、前記内ヨークの端面方向にク
サビ形状としたので、磁性流体の磁気ギャップからの離
脱を防止でき、かつ粘性の小さい磁性流体を使用でき
る。さらに、空気室は、内ヨークのどちらかの端面を透
明体で封止して、測定等が容易にできるようにしてい
る。また、空気室は、磁気回路の一部である内ヨークを
兼用して、部品点数の現象を図っている。磁気回路の磁
気ギャップ中に設けた磁性流体は、磁気抵抗を減少させ
るるとともに、流体シールとしても兼用させている。
ークのギャップに駆動コイルが巻回されたボビンを配置
し、少なくとも内ヨークとボビンとの間に磁性流体を設
けることにより空気室を形成しているので、Ｘ軸・Ｙ軸
駆動ユニットの可動時に空気室内の圧力が変化すること
により、磁性流体の駆動方向流動による流体抵抗を用い
て、流体抵抗ダンパを構成させている。これにより、直
線性のよいダンパとなる。上記空気室は、磁気回路の磁
気ギャップ中に設けた磁性流体により、確実にシールが
される。また、前記磁気回路のギャップに配置される部
分のボビンの断面形状は、前記内ヨークの端面方向にク
サビ形状としたので、磁性流体の磁気ギャップからの離
脱を防止でき、かつ粘性の小さい磁性流体を使用でき
る。さらに、空気室は、内ヨークのどちらかの端面を透
明体で封止して、測定等が容易にできるようにしてい
る。また、空気室は、磁気回路の一部である内ヨークを
兼用して、部品点数の現象を図っている。磁気回路の磁
気ギャップ中に設けた磁性流体は、磁気抵抗を減少させ
るるとともに、流体シールとしても兼用させている。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の２軸アクチュエータの１実施
例を図１ないし図６を参照して説明する。図６は、コー
ナーキューブを用いて光軸制御をする場合の原理的構成
を示す説明図である。図６において、コーナーキューブ
１０１は、ホルダー１０３に固着されている。このホル
ダー１０３は板バネ１０５で支えられている。また、ホ
ルダー１０３には、ボビン１０７が固着されている。さ
らにこのボビン１０７には、その外筒面に駆動コイル１
０９が巻回されている。この駆動コイル１０９は、内ヨ
ーク１１１、外ヨーク１１３のギャップ内に配置されて
いる。内ヨーク１１１、外ヨーク１１３は、永久磁石１
１５により磁化されている。上記構成の駆動ユニット１
１７により、コーナーキューブ１０１は図示左右方向に
移動可能になっている。なお、ボビン１０７には本発明
のダンパ機構（図示せず）が付加されている。また、コ
ーナーキューブ１０１には、リレーレンズ１２１、コリ
メータレンズ１２３、ミラー１２５により、レーザー入
射光Ｌｉが導かれるようになっている。また、コーナー
キューブ１０１で反射された反射光Ｌｒは、λ／４波長
板１２７、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１２９を通
り、ほとんどはレーザー出射光Ｌｏとして出力され、残
りが四分割フォトダイオード１３１に入射される。
例を図１ないし図６を参照して説明する。図６は、コー
ナーキューブを用いて光軸制御をする場合の原理的構成
を示す説明図である。図６において、コーナーキューブ
１０１は、ホルダー１０３に固着されている。このホル
ダー１０３は板バネ１０５で支えられている。また、ホ
ルダー１０３には、ボビン１０７が固着されている。さ
らにこのボビン１０７には、その外筒面に駆動コイル１
０９が巻回されている。この駆動コイル１０９は、内ヨ
ーク１１１、外ヨーク１１３のギャップ内に配置されて
いる。内ヨーク１１１、外ヨーク１１３は、永久磁石１
１５により磁化されている。上記構成の駆動ユニット１
１７により、コーナーキューブ１０１は図示左右方向に
移動可能になっている。なお、ボビン１０７には本発明
のダンパ機構（図示せず）が付加されている。また、コ
ーナーキューブ１０１には、リレーレンズ１２１、コリ
メータレンズ１２３、ミラー１２５により、レーザー入
射光Ｌｉが導かれるようになっている。また、コーナー
キューブ１０１で反射された反射光Ｌｒは、λ／４波長
板１２７、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１２９を通
り、ほとんどはレーザー出射光Ｌｏとして出力され、残
りが四分割フォトダイオード１３１に入射される。
【０００８】四分割フォトダイオード１３１に入力され
たレーザー光Ｌｄは、そのフォトダイオード１３１によ
り、そのダイオード１３１内の位置に応じた強さの電気
信号に変換されて制御回路１３３に入力される。この制
御回路１３３は、フォトダイオード１３１の四つの信号
が等しくなるような制御信号を形成し、駆動コイル１０
９に供給する。このような構成の装置の動作を簡単に説
明すると、実線で示したレーザー入射光Ｌｉが一点鎖線
のようにずれたレーザー入射光Ｌｉ’となった場合、コ
ーナーキューブ１０１を通った反射光Ｌｒ’となって四
分割フォトダイオード１３１に入射される。すると、四
分割フォトダイオード１３１からは、その反射光Ｌｒ’
のずれに応じた四つの検出信号が出力される。これら検
出信号は制御回路１３３に入力されて、制御回路１３３
において補正用の駆動信号とされる。この制御回路１３
３からの駆動信号が駆動コイル１０９に供給されること
により、コーナーキューブ１０１は図の左側に点線で示
すように動作し、レーザー出射光Ｌｏの位置を一定にす
るものである。
たレーザー光Ｌｄは、そのフォトダイオード１３１によ
り、そのダイオード１３１内の位置に応じた強さの電気
信号に変換されて制御回路１３３に入力される。この制
御回路１３３は、フォトダイオード１３１の四つの信号
が等しくなるような制御信号を形成し、駆動コイル１０
９に供給する。このような構成の装置の動作を簡単に説
明すると、実線で示したレーザー入射光Ｌｉが一点鎖線
のようにずれたレーザー入射光Ｌｉ’となった場合、コ
ーナーキューブ１０１を通った反射光Ｌｒ’となって四
分割フォトダイオード１３１に入射される。すると、四
分割フォトダイオード１３１からは、その反射光Ｌｒ’
のずれに応じた四つの検出信号が出力される。これら検
出信号は制御回路１３３に入力されて、制御回路１３３
において補正用の駆動信号とされる。この制御回路１３
３からの駆動信号が駆動コイル１０９に供給されること
により、コーナーキューブ１０１は図の左側に点線で示
すように動作し、レーザー出射光Ｌｏの位置を一定にす
るものである。
【０００９】なお、リレーレンズ１２１及びコリメータ
レンズ１２３は、レーザー光Ｌｉを実線に対して平行に
するためのものである。また、上記構成は、一軸を示し
ているが、実際には紙面に直角な方向も、上述した駆動
ユニットと同様に構成し、位置制御が行われる。次に、
上述したようなコーナーキューブを光軸制御する２軸ア
クチエータについて詳細に説明する。図１は、本発明の
２軸アクチエータの実施例を示す断面図である。図１に
おいて、コーナーキューブ１は、ホルダー３に固着され
ている。このホルダー３には、円形のＸ方向板ばね５の
内円周部を挟み込むようにＸ軸ボビン７が固着されてい
る。Ｘ軸ボビン７には、その外筒面にＸ軸駆動コイル９
が巻回されている。このＸ軸駆動コイル９は、Ｘ軸内ヨ
ーク１１、Ｘ軸外ヨーク１３のギャップ間に配置されて
いる。このＸ軸内ヨーク１１、Ｘ軸外ヨーク１３は、永
久磁石１５により磁化されて磁気回路を形成している。
この永久磁石１５を含むＸ軸内ヨーク１１、Ｘ軸外ヨー
ク１３は、内ケース１９に固定されている。同様に、Ｘ
方向板ばね５の外周部は、内ケース１９に固着されてい
る。これらにより、Ｘ軸駆動ユニット１７が形成されて
いる。以上の構成により、Ｘ軸駆動ユニット１７は、内
ケース１９に対して弾性支持された構成となる。そし
て、Ｘ軸駆動コイル９の図示しないコイル端末より通電
すれば、Ｘ−Ｘ’方向の電磁力により、Ｘ軸駆動ユニッ
ト１７は、Ｘ−Ｘ’方向に移動自在となる。
レンズ１２３は、レーザー光Ｌｉを実線に対して平行に
するためのものである。また、上記構成は、一軸を示し
ているが、実際には紙面に直角な方向も、上述した駆動
ユニットと同様に構成し、位置制御が行われる。次に、
上述したようなコーナーキューブを光軸制御する２軸ア
クチエータについて詳細に説明する。図１は、本発明の
２軸アクチエータの実施例を示す断面図である。図１に
おいて、コーナーキューブ１は、ホルダー３に固着され
ている。このホルダー３には、円形のＸ方向板ばね５の
内円周部を挟み込むようにＸ軸ボビン７が固着されてい
る。Ｘ軸ボビン７には、その外筒面にＸ軸駆動コイル９
が巻回されている。このＸ軸駆動コイル９は、Ｘ軸内ヨ
ーク１１、Ｘ軸外ヨーク１３のギャップ間に配置されて
いる。このＸ軸内ヨーク１１、Ｘ軸外ヨーク１３は、永
久磁石１５により磁化されて磁気回路を形成している。
この永久磁石１５を含むＸ軸内ヨーク１１、Ｘ軸外ヨー
ク１３は、内ケース１９に固定されている。同様に、Ｘ
方向板ばね５の外周部は、内ケース１９に固着されてい
る。これらにより、Ｘ軸駆動ユニット１７が形成されて
いる。以上の構成により、Ｘ軸駆動ユニット１７は、内
ケース１９に対して弾性支持された構成となる。そし
て、Ｘ軸駆動コイル９の図示しないコイル端末より通電
すれば、Ｘ−Ｘ’方向の電磁力により、Ｘ軸駆動ユニッ
ト１７は、Ｘ−Ｘ’方向に移動自在となる。
【００１０】同様に、内ケース１９のＸ−Ｘ’方向と直
角位置に設けた突起部には、円形のＹ方向板ばね２５の
内円周部を挟み込むようにＹ軸ボビン２７が固着されて
いる。このＹ軸ボビン２７には、その外筒面にＹ軸駆動
コイル２９が巻回されている。このＹ軸駆動コイル２９
は、Ｙ軸内ヨーク３１、Ｙ軸外ヨーク３３のギャップ間
に配置されている。このＹ軸内ヨーク３１、Ｙ軸外ヨー
ク３３は、永久磁石３５により磁化されて磁気回路を形
成している。この永久磁石３５を含むＹ軸内ヨーク３
１、Ｙ軸外ヨーク３３は、ベース３９に固着されてい
る。同様に、Ｙ方向板ばね３５の外周部は、ベース３９
に固着されている。これらにより、Ｙ軸駆動ユニット３
７を構成している。上記基本的構成に対して付加したダ
ンパの構成を以下に説明する。Ｘ軸内ヨーク１１の端面
にはＸ透明体４１が固着されている。また、Ｘ軸内ヨー
ク１１、Ｘ軸外ヨーク１３からなる磁気回路の磁気ギャ
ップとＸ軸ボビン７との間には、Ｘ磁性流体４３が設け
られている。これにより、Ｘ軸ボビン７、Ｘ軸内ヨーク
１１、Ｘ磁性流体４３によりＸ空気室４５が形成される
ことになる。なお、上記実施例では、Ｘ透明体４１をＸ
軸内ヨーク１１の内部端面に設けたが、Ｘ軸内ヨーク１
１の外部端面に設けてもよい。
角位置に設けた突起部には、円形のＹ方向板ばね２５の
内円周部を挟み込むようにＹ軸ボビン２７が固着されて
いる。このＹ軸ボビン２７には、その外筒面にＹ軸駆動
コイル２９が巻回されている。このＹ軸駆動コイル２９
は、Ｙ軸内ヨーク３１、Ｙ軸外ヨーク３３のギャップ間
に配置されている。このＹ軸内ヨーク３１、Ｙ軸外ヨー
ク３３は、永久磁石３５により磁化されて磁気回路を形
成している。この永久磁石３５を含むＹ軸内ヨーク３
１、Ｙ軸外ヨーク３３は、ベース３９に固着されてい
る。同様に、Ｙ方向板ばね３５の外周部は、ベース３９
に固着されている。これらにより、Ｙ軸駆動ユニット３
７を構成している。上記基本的構成に対して付加したダ
ンパの構成を以下に説明する。Ｘ軸内ヨーク１１の端面
にはＸ透明体４１が固着されている。また、Ｘ軸内ヨー
ク１１、Ｘ軸外ヨーク１３からなる磁気回路の磁気ギャ
ップとＸ軸ボビン７との間には、Ｘ磁性流体４３が設け
られている。これにより、Ｘ軸ボビン７、Ｘ軸内ヨーク
１１、Ｘ磁性流体４３によりＸ空気室４５が形成される
ことになる。なお、上記実施例では、Ｘ透明体４１をＸ
軸内ヨーク１１の内部端面に設けたが、Ｘ軸内ヨーク１
１の外部端面に設けてもよい。
【００１１】一方、Ｙ軸内ヨーク３１の端面にはＹ透明
体５１が固着されている。また、Ｙ軸内ヨーク３１、Ｙ
軸外ヨーク３３からなる磁気回路の磁気ギャップとＹ軸
ボビン２７の間には、Ｙ磁性流体５３が設けられてい
る。これにより、Ｙ軸ボビン２７、Ｙ軸内ヨーク３１、
Ｙ磁性流体５３によりＹ空気室５５が形成されることに
なる。なお、上記実施例では、Ｙ透明体５１をＹ軸内ヨ
ーク３１の内部端面に設けたが、Ｙ軸内ヨーク３１の外
側端面に設けてもよい。
体５１が固着されている。また、Ｙ軸内ヨーク３１、Ｙ
軸外ヨーク３３からなる磁気回路の磁気ギャップとＹ軸
ボビン２７の間には、Ｙ磁性流体５３が設けられてい
る。これにより、Ｙ軸ボビン２７、Ｙ軸内ヨーク３１、
Ｙ磁性流体５３によりＹ空気室５５が形成されることに
なる。なお、上記実施例では、Ｙ透明体５１をＹ軸内ヨ
ーク３１の内部端面に設けたが、Ｙ軸内ヨーク３１の外
側端面に設けてもよい。
【００１２】このような構成の作用を図１を基に図２な
いし図４を参照して説明する。図２は、Ｘ軸駆動ユニッ
トの動作周波数特性を示す特性図であり、横軸にＸ軸駆
動コイルへの通電周波数〔Hz〕を、縦軸にゲイン〔dB〕
及び位相〔度〕をそれぞれとっている。図３は、Ｙ軸駆
動ユニットの動作周波数特性を示す特性図であり、横軸
にＹ軸駆動コイルへの通電周波数〔Hz〕を、縦軸にゲイ
ン〔dB〕及び位相〔度〕をそれぞれとっている。Ｘ軸駆
動ユニット１７のＸ軸駆動コイル９に通電することによ
り、ホルダー３がＸ−Ｘ’方向に動作すると、Ｘ空気室
４５の空気圧が上下し、その圧力差によりＸ磁性流体４
３が流動する。そのときの流体抵抗は、その移動速度に
比例した形で発生し、これが減衰力として作用する。同
様に、Ｙ軸駆動ユニット３７のＹ軸駆動コイル２９に通
電すると、Ｘ軸駆動ユニット１７を含む内ケース１９が
Ｙ−Ｙ’方向に動作する。これにより、Ｙ空気室５５の
空気圧が上下し、その圧力差によりＹ磁性流体５３が流
動する。そのときの流体抵抗は、その移動速度に比例し
た形で発生し、これが減衰力として作用することにな
る。
いし図４を参照して説明する。図２は、Ｘ軸駆動ユニッ
トの動作周波数特性を示す特性図であり、横軸にＸ軸駆
動コイルへの通電周波数〔Hz〕を、縦軸にゲイン〔dB〕
及び位相〔度〕をそれぞれとっている。図３は、Ｙ軸駆
動ユニットの動作周波数特性を示す特性図であり、横軸
にＹ軸駆動コイルへの通電周波数〔Hz〕を、縦軸にゲイ
ン〔dB〕及び位相〔度〕をそれぞれとっている。Ｘ軸駆
動ユニット１７のＸ軸駆動コイル９に通電することによ
り、ホルダー３がＸ−Ｘ’方向に動作すると、Ｘ空気室
４５の空気圧が上下し、その圧力差によりＸ磁性流体４
３が流動する。そのときの流体抵抗は、その移動速度に
比例した形で発生し、これが減衰力として作用する。同
様に、Ｙ軸駆動ユニット３７のＹ軸駆動コイル２９に通
電すると、Ｘ軸駆動ユニット１７を含む内ケース１９が
Ｙ−Ｙ’方向に動作する。これにより、Ｙ空気室５５の
空気圧が上下し、その圧力差によりＹ磁性流体５３が流
動する。そのときの流体抵抗は、その移動速度に比例し
た形で発生し、これが減衰力として作用することにな
る。
【００１３】ここに、図２にＸ軸駆動ユニットの動作周
波数特性を示し、図３にＹ軸駆動ユニット３７の動作周
波数特性を示すが、Ｘ磁性流体４３及びＹ磁性流体５３
の粘性係数を適当に選べば、図中のダンピング効果を表
すＰGX、ＰGYを簡単に変更することが可能であり、最適
値を選べばよい。上記実施例では、減衰力を発生させる
部分に弾性体等のゴム材を使用していないので、本発明
のＸ軸駆動ユニット１７及びＹ軸駆動ユニット３７の直
進特性は、図４に示すように直線性のある特性Ｌａとな
り、従来の特性Ｌｂ，Ｌｃのようなヒステリシスはなく
なる。なお、Ｘ磁性流体４３及びＹ磁性流体５３に、粘
度の低いケロシン等の磁性流体を選択すれば温度依存性
が小さくなり、温度変化の影響を受けにくいダンピング
機構を構成することができる。また、Ｘ磁性流体４３に
粘度の低い磁性流体を用いる場合は、図５に示すよう
に、Ｘ軸駆動コイル９のＸ軸ボビン７は、Ｘ軸内ヨーク
１１及びＸ軸外ヨーク１３に対して、その断面がクサビ
形状となるようにし、磁気ギャップからの離脱防止対策
をする必要がある。このように粘性の低い磁性流体をＸ
磁性流体４３に使用すると、その副産物的効果として、
磁気ギャップの磁気抵抗が減少し、磁気回路の効率を上
げることになる。
波数特性を示し、図３にＹ軸駆動ユニット３７の動作周
波数特性を示すが、Ｘ磁性流体４３及びＹ磁性流体５３
の粘性係数を適当に選べば、図中のダンピング効果を表
すＰGX、ＰGYを簡単に変更することが可能であり、最適
値を選べばよい。上記実施例では、減衰力を発生させる
部分に弾性体等のゴム材を使用していないので、本発明
のＸ軸駆動ユニット１７及びＹ軸駆動ユニット３７の直
進特性は、図４に示すように直線性のある特性Ｌａとな
り、従来の特性Ｌｂ，Ｌｃのようなヒステリシスはなく
なる。なお、Ｘ磁性流体４３及びＹ磁性流体５３に、粘
度の低いケロシン等の磁性流体を選択すれば温度依存性
が小さくなり、温度変化の影響を受けにくいダンピング
機構を構成することができる。また、Ｘ磁性流体４３に
粘度の低い磁性流体を用いる場合は、図５に示すよう
に、Ｘ軸駆動コイル９のＸ軸ボビン７は、Ｘ軸内ヨーク
１１及びＸ軸外ヨーク１３に対して、その断面がクサビ
形状となるようにし、磁気ギャップからの離脱防止対策
をする必要がある。このように粘性の低い磁性流体をＸ
磁性流体４３に使用すると、その副産物的効果として、
磁気ギャップの磁気抵抗が減少し、磁気回路の効率を上
げることになる。
【００１４】また、上記Ｙ磁性流体５３に対して粘度の
低いケロシン等の磁性流体を選択した場合にも、Ｙ軸ボ
ビン２７の形状は、上記Ｘ軸と同様に、図５に示すよう
な形状にする。これにより、Ｙ軸側も同様に磁気ギャッ
プの磁気抵抗が減少し、磁気回路の効率を上げることが
できる。
低いケロシン等の磁性流体を選択した場合にも、Ｙ軸ボ
ビン２７の形状は、上記Ｘ軸と同様に、図５に示すよう
な形状にする。これにより、Ｙ軸側も同様に磁気ギャッ
プの磁気抵抗が減少し、磁気回路の効率を上げることが
できる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の２軸
アクチュエータにおいては、内ヨーク、ボビン、磁性流
体によって空気室を形成し、磁性流体の流動による流体
抵抗ダンパを構成しているので、ヒステリシス等が発生
せず、温度変化も少なく、制御精度の向上を図れるとい
う効果がある。請求項２記載の空気室においては、空気
室のシールを磁気ギャップに配した磁性流体で行ってい
るので、内ヨーク外筒とボビン内筒の加工精度が低くて
良く、安価となる効果がある。請求項３記載のボビンに
おいては、磁気ギャップ中に配した部分を磁性流体の離
脱防止形状としてので、長期信頼性の向上がはかれる効
果がある。請求項４記載の空気室においては、内ヨーク
端面封止を透明体で行っているので、レーザー等を用い
た外部特性測定器にかけやすく、組立性の向上が図れる
効果がある。請求項５記載の空気室においては、空気室
形成の一部に内ヨークを兼用しているので、部品点数が
減り、安価となる効果がある。請求項６記載の磁性流体
においては、磁性流体が磁気ギャップの磁気抵抗減少剤
とシールを兼用しているので、部品点数が減り、安価と
なる効果がある。
アクチュエータにおいては、内ヨーク、ボビン、磁性流
体によって空気室を形成し、磁性流体の流動による流体
抵抗ダンパを構成しているので、ヒステリシス等が発生
せず、温度変化も少なく、制御精度の向上を図れるとい
う効果がある。請求項２記載の空気室においては、空気
室のシールを磁気ギャップに配した磁性流体で行ってい
るので、内ヨーク外筒とボビン内筒の加工精度が低くて
良く、安価となる効果がある。請求項３記載のボビンに
おいては、磁気ギャップ中に配した部分を磁性流体の離
脱防止形状としてので、長期信頼性の向上がはかれる効
果がある。請求項４記載の空気室においては、内ヨーク
端面封止を透明体で行っているので、レーザー等を用い
た外部特性測定器にかけやすく、組立性の向上が図れる
効果がある。請求項５記載の空気室においては、空気室
形成の一部に内ヨークを兼用しているので、部品点数が
減り、安価となる効果がある。請求項６記載の磁性流体
においては、磁性流体が磁気ギャップの磁気抵抗減少剤
とシールを兼用しているので、部品点数が減り、安価と
なる効果がある。
【図１】本発明の２軸アクチエータの実施例を示す断面
図である。
図である。
【図２】本発明の実施例のＸ軸方向動作特性を示す特性
図である。
図である。
【図３】本発明の実施例のＹ軸方向動作特性を示す特性
図である。
図である。
【図４】本発明の実施例の直進特性を示す特性図であ
る。
る。
【図５】本発明の他の実施例の一部を示す断面図であ
る。
る。
【図６】本発明の実施例が適用される光軸制御の原理的
構成を示す説明図である。
構成を示す説明図である。
１ コーナーキューブ ３ ホルダー ７ Ｘ軸ボビン ９ Ｘ軸駆動コイル １１ Ｘ軸内ヨーク １３ Ｘ軸外ヨーク １５ 永久磁石 １７ Ｘ軸駆動ユニット １９ 内ケース ３１ Ｙ軸内ヨーク ３３ Ｙ軸外ヨーク ３５ 永久磁石 ３７ Ｙ軸駆動ユニット ３９ ベース ４１ Ｘ透明体 ４３ Ｘ磁性流体 ４５ Ｘ空気室 ５１ Ｙ透明体 ５３ Ｙ磁性流体 ５５ Ｙ空気室
Claims (6)
- 【請求項１】 入射光軸のずれに対して出射光軸を補正
する光軸制御装置に用いられる２軸アクチエータにおい
て、 磁気回路を構成する内ヨーク及び外ヨークのギャップに
駆動コイルが巻回されたボビンを配置し、少なくとも内
ヨークとボビンとの間に磁性流体を設けることにより空
気室を形成してなることを特徴とする２軸アクチエー
タ。 - 【請求項２】 上記空気室は、磁気回路の磁気ギャップ
中に設けた磁性流体によりシールがされることを特徴と
する請求項１記載の２軸アクチュエータ。 - 【請求項３】 前記磁気回路のギャップに配置される部
分のボビンの断面形状は、前記内ヨークの端面方向にク
サビ形状としたことを特徴とする請求項１記載の２軸ア
クチエータ。 - 【請求項４】 空気室は、内ヨークのどちらかの端面を
透明体で封止したことを特徴とする請求項１記載の２軸
アクチュエータ。 - 【請求項５】 空気室は、磁気回路の一部である内ヨー
クを兼用していることを特徴とする請求項１記載の２軸
アクチュエータ。 - 【請求項６】 磁気回路の磁気ギャップ中に設けた磁性
流体は、磁気抵抗を減少させるとともに、流体シールと
しても兼用させていることを特徴とする請求項１記載の
２軸アクチュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36025091A JPH05181078A (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | ２軸アクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36025091A JPH05181078A (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | ２軸アクチュエータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05181078A true JPH05181078A (ja) | 1993-07-23 |
Family
ID=18468572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36025091A Pending JPH05181078A (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | ２軸アクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05181078A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2020004514A1 (ja) * | 2018-06-26 | 2021-06-10 | ミツミ電機株式会社 | 回転往復駆動アクチュエータ |
| WO2023187872A1 (ja) * | 2022-03-28 | 2023-10-05 | Tdk株式会社 | プロジェクターモジュール及びそれを備えた網膜投影表示装置 |
| US12046976B2 (en) | 2019-12-13 | 2024-07-23 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Rotary reciprocating drive actuator with movable body and drive unit and wall with position sensor |
-
1991
- 1991-12-27 JP JP36025091A patent/JPH05181078A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2020004514A1 (ja) * | 2018-06-26 | 2021-06-10 | ミツミ電機株式会社 | 回転往復駆動アクチュエータ |
| US11909291B2 (en) | 2018-06-26 | 2024-02-20 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Rotary reciprocating drive actuator with movable element and magnets and rotating mirror |
| US12095332B2 (en) | 2018-06-26 | 2024-09-17 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Rotary reciprocating drive actuator |
| US12046976B2 (en) | 2019-12-13 | 2024-07-23 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Rotary reciprocating drive actuator with movable body and drive unit and wall with position sensor |
| WO2023187872A1 (ja) * | 2022-03-28 | 2023-10-05 | Tdk株式会社 | プロジェクターモジュール及びそれを備えた網膜投影表示装置 |
| JPWO2023187872A1 (ja) * | 2022-03-28 | 2023-10-05 |
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