JPH0882757A - ２軸光束駆動装置 - Google Patents
２軸光束駆動装置Info
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- JPH0882757A JPH0882757A JP24187794A JP24187794A JPH0882757A JP H0882757 A JPH0882757 A JP H0882757A JP 24187794 A JP24187794 A JP 24187794A JP 24187794 A JP24187794 A JP 24187794A JP H0882757 A JPH0882757 A JP H0882757A
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- Japan
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- reflection mirror
- optical system
- coils
- light
- magnet
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
- G02B26/101—Scanning systems with both horizontal and vertical deflecting means, e.g. raster or XY scanners
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Optics & Photonics (AREA)
- Laser Beam Printer (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 組付けが簡単、かつ容易で小型軽量化した２
軸光束駆動装置を得ること。 【構成】 所望の光束を反射する反射ミラー１に固着さ
れた強磁性体からなるヨーク３及びドーナツ状で４極に
磁化された磁石２とからなる可動部と、前記反射ミラー
１の背面中央を２軸回りに可動可能な板バネ７を介して
ピボット支持するピンと、前記磁石２に対向し所定の間
隔を有して平面状に配設した４個または４の整数倍個の
コイル５、９と、前記コイル５、９の裏側に配設し匡体
１５に取付けた強磁性体からなる固定ヨーク６とを具備
したこと。
軸光束駆動装置を得ること。 【構成】 所望の光束を反射する反射ミラー１に固着さ
れた強磁性体からなるヨーク３及びドーナツ状で４極に
磁化された磁石２とからなる可動部と、前記反射ミラー
１の背面中央を２軸回りに可動可能な板バネ７を介して
ピボット支持するピンと、前記磁石２に対向し所定の間
隔を有して平面状に配設した４個または４の整数倍個の
コイル５、９と、前記コイル５、９の裏側に配設し匡体
１５に取付けた強磁性体からなる固定ヨーク６とを具備
したこと。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は例えば、レーザービーム
プリンタ、物体読取り装置、レーザマーキング、レーザ
ートリミング、画像解析、各種計測分野等に好適に利用
される２軸光束駆動装置に関するものである。
プリンタ、物体読取り装置、レーザマーキング、レーザ
ートリミング、画像解析、各種計測分野等に好適に利用
される２軸光束駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図７は従来の２軸駆動装置の概略図を示
すもので、図７において、４０１は第１の反射ミラーで
あり、主軸４０６に設けられている。この主軸４０６は
１軸のみ駆動可能なアクチュエータ４０３により回動駆
動され、第１のスキャンユニットを構成する。４０２は
第２の反射ミラーであり、主軸４０５に設けられてい
る。この主軸４０５は１軸のみ駆動可能なアクチュエー
タ４０４により回動駆動され、第２のスキャンユニット
を構成する。そして、これら第１、第２のスキャンユニ
ットを所定の面内で互いに直交するように配設してい
る。
すもので、図７において、４０１は第１の反射ミラーで
あり、主軸４０６に設けられている。この主軸４０６は
１軸のみ駆動可能なアクチュエータ４０３により回動駆
動され、第１のスキャンユニットを構成する。４０２は
第２の反射ミラーであり、主軸４０５に設けられてい
る。この主軸４０５は１軸のみ駆動可能なアクチュエー
タ４０４により回動駆動され、第２のスキャンユニット
を構成する。そして、これら第１、第２のスキャンユニ
ットを所定の面内で互いに直交するように配設してい
る。
【０００３】次に動作について説明する。アクチュエー
タ４０３、４０４で第１、第２の反射ミラー４０１、４
０２を回動させ、入射光束４０７をターゲット４０８の
面内で、Ｘ、Ｙ軸の２軸方向に駆動する。
タ４０３、４０４で第１、第２の反射ミラー４０１、４
０２を回動させ、入射光束４０７をターゲット４０８の
面内で、Ｘ、Ｙ軸の２軸方向に駆動する。
【０００４】
【発明が解決しようとしている課題】以上のように従来
の２軸光束駆動装置は所定の面内で互いに直交するよう
に配設した第１、第２のスキャンユニット反射ミラー
を、それぞれ独立した２個のアクチュエータにより駆動
しているため、それぞれのアクチュエータの配置による
スペースが大きく、全体のシステムが大がかりになると
いう問題点がある。また、２個のアクチュエータ間の位
置調整が困難であるなどの問題点があった。
の２軸光束駆動装置は所定の面内で互いに直交するよう
に配設した第１、第２のスキャンユニット反射ミラー
を、それぞれ独立した２個のアクチュエータにより駆動
しているため、それぞれのアクチュエータの配置による
スペースが大きく、全体のシステムが大がかりになると
いう問題点がある。また、２個のアクチュエータ間の位
置調整が困難であるなどの問題点があった。
【０００５】本発明は上記のような従来装置の問題点を
解消した２軸光束駆動装置を得ることを目的とする。
解消した２軸光束駆動装置を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は所望の光束を反
射する反射ミラーに固着された強磁性体からなるヨーク
及びドーナツ状で４極に磁化された磁石とからなる可動
部と、前記反射ミラーの背面中央を２軸回りに回動可能
な板バネを介してピボット支持するピンと、前記磁石に
対向し所定の間隔を有して平面状に配設した４個または
４の整数倍個のコイルと、前記コイルの裏側に配設し匡
体に取付けた強磁性体からなる固定ヨークとを具備した
ことにより２軸同時に駆動することが可能となり、小型
軽量化された２軸光束駆動装置が実現できる。また、駆
動源が１組の磁石系であるため、困難な位置調整がまっ
たく不必要である。
射する反射ミラーに固着された強磁性体からなるヨーク
及びドーナツ状で４極に磁化された磁石とからなる可動
部と、前記反射ミラーの背面中央を２軸回りに回動可能
な板バネを介してピボット支持するピンと、前記磁石に
対向し所定の間隔を有して平面状に配設した４個または
４の整数倍個のコイルと、前記コイルの裏側に配設し匡
体に取付けた強磁性体からなる固定ヨークとを具備した
ことにより２軸同時に駆動することが可能となり、小型
軽量化された２軸光束駆動装置が実現できる。また、駆
動源が１組の磁石系であるため、困難な位置調整がまっ
たく不必要である。
【０００７】
【実施例】図１は本発明の実施例による２軸光束駆動装
置を示す断面図、図２はその上面図である。図１、図２
において、１は外部からの光束１６を反射する反射ミラ
ー１であり、正方形をした反射面は反射コーティングさ
れ、その側面は平行板ガラスの役目を果たすように鏡面
処理が施され平行板ガラスの役目を果たす。この反射ミ
ラー１の反射面に対する反対側の面には２軸周りに回動
可能な板バネとしてのジンパルバネ７を介してピン４が
ピボット支持され、このピン４の他端は匡体１５に保持
されている。ジンバルバネ７には電磁軟鉄等の強磁性体
からなるドーナツ状のヨーク３が固着され、このヨーク
３には磁石２が固着されている。
置を示す断面図、図２はその上面図である。図１、図２
において、１は外部からの光束１６を反射する反射ミラ
ー１であり、正方形をした反射面は反射コーティングさ
れ、その側面は平行板ガラスの役目を果たすように鏡面
処理が施され平行板ガラスの役目を果たす。この反射ミ
ラー１の反射面に対する反対側の面には２軸周りに回動
可能な板バネとしてのジンパルバネ７を介してピン４が
ピボット支持され、このピン４の他端は匡体１５に保持
されている。ジンバルバネ７には電磁軟鉄等の強磁性体
からなるドーナツ状のヨーク３が固着され、このヨーク
３には磁石２が固着されている。
【０００８】ここでジンバルバネ７は図８に示す構成を
とる。ジンバルバネ７はバネ材等の弾性変形に優れた材
料を使用し一体に成形されている。口の字型の固定部７
１には対向する内辺に支持部７４ａ，ｂが設けられ可動
部７２が接合されており、支持部７４ａ，ｂを中心に回
動可能である。さらに口の字型の可動部７２には対向す
る内辺に第２の支持部７５ａ，ｂが設けられ、第２の可
動部７３が接合されており、第２の支持部７５ａ，ｂを
中心に可動部７３は回動可能である。このジンバルバネ
により、固定部７１に対して可動部７３はＸ軸及びＹ軸
を中心にフレキシブルに回動する。
とる。ジンバルバネ７はバネ材等の弾性変形に優れた材
料を使用し一体に成形されている。口の字型の固定部７
１には対向する内辺に支持部７４ａ，ｂが設けられ可動
部７２が接合されており、支持部７４ａ，ｂを中心に回
動可能である。さらに口の字型の可動部７２には対向す
る内辺に第２の支持部７５ａ，ｂが設けられ、第２の可
動部７３が接合されており、第２の支持部７５ａ，ｂを
中心に可動部７３は回動可能である。このジンバルバネ
により、固定部７１に対して可動部７３はＸ軸及びＹ軸
を中心にフレキシブルに回動する。
【０００９】磁石２は図３に示すように、表面を４極に
磁化されている。ここで上記磁石２、ヨーク３、反射ミ
ラー１は可動部を構成している。この可動部は反射ミラ
ー１の背面中心部に上記ジンバルバネ７を介してピボッ
ト支持されたピン４により、２軸周り回動可能に匡体１
５に取付けられている。図９にコイル部の構成を示す。
磁化されている。ここで上記磁石２、ヨーク３、反射ミ
ラー１は可動部を構成している。この可動部は反射ミラ
ー１の背面中心部に上記ジンバルバネ７を介してピボッ
ト支持されたピン４により、２軸周り回動可能に匡体１
５に取付けられている。図９にコイル部の構成を示す。
【００１０】また、匡体１５には磁石２に対向するよう
に隙間をもって略矩形に巻き線されたコイル５、９が４
個または４の整数倍個、平面状に配設されている。この
コイル５、９の下には強磁性体からなる固定ヨーク６が
配設されており、前記可動部を構成する磁石２及びヨー
ク３の作りだす磁束を集約し、コイル５、９を透過する
磁束を増大させる役目を果たすと共に、前記可動部をピ
ン４側に吸引する力を発生し、可動部の上方向の移動を
規制している。
に隙間をもって略矩形に巻き線されたコイル５、９が４
個または４の整数倍個、平面状に配設されている。この
コイル５、９の下には強磁性体からなる固定ヨーク６が
配設されており、前記可動部を構成する磁石２及びヨー
ク３の作りだす磁束を集約し、コイル５、９を透過する
磁束を増大させる役目を果たすと共に、前記可動部をピ
ン４側に吸引する力を発生し、可動部の上方向の移動を
規制している。
【００１１】ここで対向するコイル５、９は図１０に示
すように結線されている。磁石２が発生する磁力線に対
して直列に決線されたコイルは、それぞれ逆方向に巻線
され、それぞれ正負の力を発生する。これに伴って可動
部が回動される。
すように結線されている。磁石２が発生する磁力線に対
して直列に決線されたコイルは、それぞれ逆方向に巻線
され、それぞれ正負の力を発生する。これに伴って可動
部が回動される。
【００１２】１０ａ、１０ｂは半導体レーザー等の光
源、１１ａ、１１ｂはコリメータレンズ、１４ａ−１、
１４ａ−２，１４ｂ−１、１４ｂ−２は反射ミラー、１
３ａ、１３ｂはＰＤＳ等の受光センサであり、光源１０
ａ、１０ｂとコリメータレンズ１１ａおよび反射ミラー
１４ａ−１、１４ａ−２で入射光学系を、反射ミラー１
４ｂ−１、１４ｂ−２と受光センサ１３ａ、１３ｂで出
射光学系を構成しており、この入射光学系と出射光学系
の一対を直交する軸上に配設し、可動部の２軸方向の回
転角度を計測することに用いられる。なお、図４に示す
ように、光源１０ａまたは１０ｂとコリメータレンズ１
１ａまたは１１ｂの間にはスリット板３０を配置しても
よい。
源、１１ａ、１１ｂはコリメータレンズ、１４ａ−１、
１４ａ−２，１４ｂ−１、１４ｂ−２は反射ミラー、１
３ａ、１３ｂはＰＤＳ等の受光センサであり、光源１０
ａ、１０ｂとコリメータレンズ１１ａおよび反射ミラー
１４ａ−１、１４ａ−２で入射光学系を、反射ミラー１
４ｂ−１、１４ｂ−２と受光センサ１３ａ、１３ｂで出
射光学系を構成しており、この入射光学系と出射光学系
の一対を直交する軸上に配設し、可動部の２軸方向の回
転角度を計測することに用いられる。なお、図４に示す
ように、光源１０ａまたは１０ｂとコリメータレンズ１
１ａまたは１１ｂの間にはスリット板３０を配置しても
よい。
【００１３】次に上記実施例の動作を図５に示す制御ブ
ロック図について説明する。光源１０ａからの光はコリ
メータレンズ１１ａによって略平行光束とされ、反射ミ
ラー１４ａ−１、１４ａ−２を２回通過して前記可動部
の反射ミラー１の側面に入射する。反射ミラー１の内部
を通過し反射側の側面より出射した光束は反射ミラー１
４ｂ−１、１４ｂ−２を２回通過して受光センサ１３ａ
に到達する。また、光源１０ｂからの光は１１ｂ、１４
ａ−１、１４ａ−２，１，１４ｂ−１、１４ｂ−２を介
して受光センサ１３ｂに到達する。
ロック図について説明する。光源１０ａからの光はコリ
メータレンズ１１ａによって略平行光束とされ、反射ミ
ラー１４ａ−１、１４ａ−２を２回通過して前記可動部
の反射ミラー１の側面に入射する。反射ミラー１の内部
を通過し反射側の側面より出射した光束は反射ミラー１
４ｂ−１、１４ｂ−２を２回通過して受光センサ１３ａ
に到達する。また、光源１０ｂからの光は１１ｂ、１４
ａ−１、１４ａ−２，１，１４ｂ−１、１４ｂ−２を介
して受光センサ１３ｂに到達する。
【００１４】図１は中立状態を示しているので、受光セ
ンサ１３ａ、１３ｂの電気出力は中立状態のゼロ点出力
を表わすことになる。
ンサ１３ａ、１３ｂの電気出力は中立状態のゼロ点出力
を表わすことになる。
【００１５】コンピュータ（図示せず）等からの目標位
置情報（Ｘ、Ｙ）をコントローラ７１で可動部の振れ角
度に計算し直し、１組のコイル５、９の駆動電流を決定
する。これをドライバ７３、７２で電流に変換し、この
電流をコイル５、９に流すことによって、可動部が移動
する。この可動部の移動角度を受光センサ１３ａ、１３
ｂからの出力電圧でコントローラ７１にフィードバック
し、目標角度とのずれ量を再度計算してコイル５、９に
電流を供給する。
置情報（Ｘ、Ｙ）をコントローラ７１で可動部の振れ角
度に計算し直し、１組のコイル５、９の駆動電流を決定
する。これをドライバ７３、７２で電流に変換し、この
電流をコイル５、９に流すことによって、可動部が移動
する。この可動部の移動角度を受光センサ１３ａ、１３
ｂからの出力電圧でコントローラ７１にフィードバック
し、目標角度とのずれ量を再度計算してコイル５、９に
電流を供給する。
【００１６】図６はコイル５に所定の電流を流し、可動
部を１軸方向に傾けた状態を示す。この場合、可動部の
反射ミラー１は平行板ガラスの役割を果たすため、前記
光源１０ａからの光束は受光センサ１３ａ上で位置が下
方向にずれるので、この時の受光センサ出力と前記ゼロ
点出力とを不図示の演算手段で比較することによって、
可動部の傾き角度を算出することができる。従って、図
２に示すような角度計測系を２つ、直交軸上に配設する
ことによって、可動部の２軸周りの回転角度を算出する
ことができる。
部を１軸方向に傾けた状態を示す。この場合、可動部の
反射ミラー１は平行板ガラスの役割を果たすため、前記
光源１０ａからの光束は受光センサ１３ａ上で位置が下
方向にずれるので、この時の受光センサ出力と前記ゼロ
点出力とを不図示の演算手段で比較することによって、
可動部の傾き角度を算出することができる。従って、図
２に示すような角度計測系を２つ、直交軸上に配設する
ことによって、可動部の２軸周りの回転角度を算出する
ことができる。
【００１７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、直交軸上
に配設したコイルと該コイルに磁束を作用させる１組の
磁石系によりなる駆動源によって、同時に２軸方向の駆
動ができるように構成したので、格段に小型軽量化を達
成することが可能となった。また、駆動源としてのアク
チュエータを用いた従来装置では、各アクチュエータ間
の位置調整がきわめて面倒であったが、本発明はアクチ
ュエータを用いないので、位置調整が不要となり、組付
けが簡単、かつ容易な２軸光束駆動装置が得られるとい
う効果がある。
に配設したコイルと該コイルに磁束を作用させる１組の
磁石系によりなる駆動源によって、同時に２軸方向の駆
動ができるように構成したので、格段に小型軽量化を達
成することが可能となった。また、駆動源としてのアク
チュエータを用いた従来装置では、各アクチュエータ間
の位置調整がきわめて面倒であったが、本発明はアクチ
ュエータを用いないので、位置調整が不要となり、組付
けが簡単、かつ容易な２軸光束駆動装置が得られるとい
う効果がある。
【図１】 本発明による実施例を示す断面図
【図２】 図１の正面図
【図３】 磁石の斜視図
【図４】 光学系の図
【図５】 実施例の動作を説明する制御ブロック図
【図６】 可動部を傾けた状態図
【図７】 図７は従来例を示す斜視図
【図８】 ジンバルバネの概略図
【図９】 コイル部の概略図
【図１０】 コイルの結線の説明図
１ 反射ミラー ２ 磁石 ３ ヨーク ４ ピン ５ コイル ６ 固定ヨーク ７ ジンバルバネ（板バネ） １０ 光源 １３ａ、１３ｂ 受光センサー １４ａ−１、１４ａ−２，１４ｂ−１、１４ｂ−２ 反
射ミラー １５ 匡体
射ミラー １５ 匡体
Claims (2)
- 【請求項１】 所望の光束を反射する反射ミラーに固着
された強磁性体からなるヨーク及びドーナツ状で４極に
磁化された磁石とからなる可動部と、前記反射ミラーの
背面中央を２軸回りに回動可能な板バネを介してピボッ
ト支持するピンと、前記磁石に対向し所定の間隔を有し
て平面状に配設した４個または４の整数倍個のコイル
と、前記コイルの裏側に配設し匡体に取付けた強磁性体
からなる固定ヨークとを具備したことを特徴とする２軸
光束駆動装置。 - 【請求項２】 前記匡体に配設された光源からの光を略
平行光束に成形して前記反射ミラーの側面に入射する入
射光学系と、前記反射ミラーの側面を透過した前記平行
光束を受光センサに投影する出射光学系とを具備し、前
記入射光学系と出射光学系の一対を直交する軸上に配設
し、それぞれの出射光学系に対応する受光センサの出力
信号に基づいて前記反射ミラーの傾き角度を計測するこ
とを特徴とする請求項１記載の２軸光束駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24187794A JPH0882757A (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | ２軸光束駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24187794A JPH0882757A (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | ２軸光束駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0882757A true JPH0882757A (ja) | 1996-03-26 |
Family
ID=17080872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24187794A Pending JPH0882757A (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | ２軸光束駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0882757A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003046639A1 (en) * | 2001-11-27 | 2003-06-05 | Olympus Corporation | Light deflecting device |
| JP2006003421A (ja) * | 2004-06-15 | 2006-01-05 | Sony Corp | レンズ駆動機構及び撮像装置 |
| US7129601B2 (en) | 2001-03-30 | 2006-10-31 | Gsi Group Corporation | Apparatus for controlled movement of an element |
| JP2008003130A (ja) * | 2006-06-20 | 2008-01-10 | Fujifilm Corp | 像振れ補正装置および撮影機器 |
| JP2008125288A (ja) * | 2006-11-14 | 2008-05-29 | Matsushita Electric Works Ltd | アクチュエータ |
| JP2010078842A (ja) * | 2008-09-25 | 2010-04-08 | Mitsumi Electric Co Ltd | カメラの手振れ補正装置 |
| JP2010250045A (ja) * | 2009-04-15 | 2010-11-04 | Nidec Sankyo Corp | 撮影用光学装置 |
| JP2011066580A (ja) * | 2009-09-16 | 2011-03-31 | Mitsumi Electric Co Ltd | カメラの手振れ補正装置 |
| JP5846636B2 (ja) * | 2009-07-17 | 2016-01-20 | 日本電気株式会社 | 小型ミラーチルトアクチュエータ |
-
1994
- 1994-09-09 JP JP24187794A patent/JPH0882757A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN102388330A (zh) * | 2009-04-15 | 2012-03-21 | 日本电产三协株式会社 | 摄影用光学装置 |
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| JP2011066580A (ja) * | 2009-09-16 | 2011-03-31 | Mitsumi Electric Co Ltd | カメラの手振れ補正装置 |
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