JP2007072168A - Dual shaft actuator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、反射ミラーを所望の傾斜角度に設定することにより光記録媒体に入射しようとする参照光の入射角度の調整を行う2軸型アクチュエータに関する。 The present invention relates to a biaxial actuator that adjusts an incident angle of reference light to be incident on an optical recording medium by setting a reflection mirror to a desired tilt angle.
ホログラフィー記録媒体に対して2次元的なデジタル信号を多重に記録しまたは再生する方法としては、前記記録媒体に入射する参照光の入射角度又は波長を変えて行う方法が一般的である。 As a method for recording or reproducing a two-dimensional digital signal in a multiplexed manner on a holographic recording medium, a method in which the incident angle or wavelength of reference light incident on the recording medium is changed is generally used.
このような光ビーム(参照光)の入射角度を調整する従来の手段としては、アクチュエータとしてのガルバノミラーが代表的である(例えば、特許文献1)。
しかし、上記特許文献1に記載されているガルバノミラーでは、マグネットを左右対称の位置にそれぞれ配置する構成を基本としている。このため、マグネットが2つ必要であり、ガルバノミラー全体としての軽量化と、部品点数の削減に伴うコストダウンが図り難いという問題がある。 However, the galvanometer mirror described in Patent Document 1 is based on a configuration in which the magnets are arranged at symmetrical positions. For this reason, two magnets are required, and there is a problem that it is difficult to reduce the weight of the galvano mirror as a whole and to reduce the cost due to the reduction in the number of parts.
また上記ホログラフィー装置では、ホログラフィー記録媒体上の記録位置1箇所当たりの記録容量が大きいため、その読出し時間を可能な限り短くすることが望まれている。そのためには、特に読出しデータが指定されてから前記参照光の入射角度を所望の角度に設定するまでに要する時間(応答時間)、すなわちミラーの角度調整に要する時間を短縮する必要がある。しかしながら、上記特許文献1のガルバノミラーでは、ミラーを保持して揺動する可動部の両側面に合計6ヶ(片側面3ヶ×2)の電磁コイルを備えた構成であるため、前記可動部の重量は比較的重い。このため、読出しデータが指定されてから実際に可動部が動き出すまでにある程度の時間を要し、前記ミラーの角度調整を高速で調整することが困難(応答性が鈍い)という問題がある。 In the holography apparatus, since the recording capacity per recording position on the holographic recording medium is large, it is desired to shorten the reading time as much as possible. For this purpose, it is particularly necessary to shorten the time (response time) required from setting the read data to setting the incident angle of the reference light to a desired angle, that is, the time required for adjusting the mirror angle. However, since the galvanometer mirror of the above-mentioned Patent Document 1 is configured to include a total of six (one side surface × 2 pieces) electromagnetic coils on both side surfaces of the movable portion that holds and swings the mirror, the movable portion Is relatively heavy. For this reason, there is a problem that it takes a certain amount of time from when the read data is specified until the movable part actually starts to move, and it is difficult to adjust the angle of the mirror at high speed (less responsiveness).
この点、マグネットから大きな推進力を得ることが出来れば、前記応答性を高めることが可能となるところ、そのためにはより重量の重い大きなマグネットを必要とするため、小型化及び軽量化が実現し難いものとなる。 In this regard, if a large driving force can be obtained from the magnet, the responsiveness can be improved. For this purpose, a heavier and larger magnet is required, so that a reduction in size and weight is realized. It will be difficult.
本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、小型化及び軽量化を図ることができるとともに、応答性に優れた2軸型アクチュエータを提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a biaxial actuator that can be reduced in size and weight and has excellent responsiveness.
本発明は、磁石やコイルの数を減らすことができるため、部品点数の削減とコストダウンを図ることができる。 Since the present invention can reduce the number of magnets and coils, the number of parts can be reduced and the cost can be reduced.
また小型化し、または軽量化することができるため、応答性に優れたアクチュエータとすることができる。 Moreover, since it can be reduced in size or weight, it can be set as the actuator excellent in responsiveness.
本発明は、制御対象を揺動自在に支持する支持機構と、磁石及び複数のコイルを備えるとともに前記制御対象を駆動させる電磁力を発生する磁気駆動機構とを備え、
前記磁気駆動機構には、前記磁石が発生した磁束を分割し各コイルに流れる電流に鎖交させる磁束分配部が設けられていることを特徴とするものである。
The present invention includes a support mechanism that swingably supports a control target, and a magnetic drive mechanism that includes a magnet and a plurality of coils and generates an electromagnetic force that drives the control target.
The magnetic drive mechanism is provided with a magnetic flux distribution unit that divides the magnetic flux generated by the magnet and links the current to the coils.
本発明のアクチュエータでは、1つの磁石が発生した磁束を分割して、複数のコイルに導くことができる。よって、磁石の数を最小(1ヶ)とすることができるため、アクチュエータの軽量化と、部品点数の削減に伴うコストダウンを図ることができる。また磁石の数が1ヶであっても、複数の磁気駆動部を構成することができる。 In the actuator of the present invention, the magnetic flux generated by one magnet can be divided and guided to a plurality of coils. Therefore, since the number of magnets can be minimized (one), the actuator can be reduced in weight and the cost can be reduced due to the reduction in the number of parts. Moreover, even if the number of magnets is one, a plurality of magnetic drive units can be configured.
また本発明は、制御対象を支持する可動軸と、互いに直交する第1及び第2の軸に対して垂直となる第3の軸を基準軸としたときに前記可動軸をこの基準軸に対し揺動自在に支持する支持機構と、少なくとも磁石とコイルとからなる磁気回路を有するとともに前記可動軸を前記基準軸と一致する姿勢から傾く姿勢に傾倒させる磁気駆動機構とを有し、
前記磁気駆動機構が、前記基準軸を挟んで対称となる位置に配置された一対の磁気回路からなる第1の磁気駆動部と、前記第1の磁気駆動部に対し直交するとともに前記基準軸を挟んで軸対称となる位置に配置された一対の磁気回路からなる第2の磁気駆動部と、前記磁石が発生した磁束を分割して前記第1及び第2の磁気駆動部を形成する各コイルに流れる電流に鎖交させる磁束分配部と、が設けられていることを特徴とするものである。
Further, according to the present invention, when the movable axis that supports the object to be controlled and the third axis that is perpendicular to the first and second axes orthogonal to each other are used as the reference axis, the movable axis is defined with respect to the reference axis. A support mechanism that swingably supports, and a magnetic drive mechanism that has a magnetic circuit composed of at least a magnet and a coil and tilts the movable shaft from a posture that matches the reference axis to a posture that tilts.
A first magnetic drive unit including a pair of magnetic circuits disposed at positions symmetrical with respect to the reference axis; and the reference axis is orthogonal to the first magnetic drive unit. A second magnetic drive unit composed of a pair of magnetic circuits arranged at positions that are axially symmetric with respect to each other, and each coil that forms the first and second magnetic drive units by dividing the magnetic flux generated by the magnet And a magnetic flux distribution section interlinked with the current flowing in the circuit.
本発明では、1つの磁石が発生した磁束を分割し、第1の磁気駆動部を形成するコイル及び第2の磁気駆動部を形成するコイルにそれぞれ導くことができるため、小型且つ軽量化された2軸型のアクチュエータを提供することができる。 In the present invention, since the magnetic flux generated by one magnet can be divided and guided to the coil forming the first magnetic drive unit and the coil forming the second magnetic drive unit, the size and weight are reduced. A biaxial actuator can be provided.
上記においては、前記磁束分配部が、磁石の一方の極が固定される本体部及びこの本体部の外側に連続する拡張部とを備えた第1のヨークと、他方の極が固定される本体部及びこの本体部を形成する平面に含まれ且つ互いに直交する2軸方向に突出形成された複数の腕部とを備えた第2のヨークとを有し、前記拡張部と前記腕部とが対向するギャップ内にはコイルが設けられており、前記腕部はこのコイル内に所定の可動余裕を有して配置されるものが好ましい。 In the above, the magnetic flux distribution section includes a first yoke including a main body portion to which one pole of the magnet is fixed and an extension portion continuous to the outside of the main body portion, and a main body to which the other pole is fixed. And a second yoke including a plurality of arm portions that are included in a plane that forms the main body portion and that are formed so as to protrude in two axial directions orthogonal to each other, and the extension portion and the arm portion are Preferably, a coil is provided in the opposing gap, and the arm is preferably disposed within the coil with a predetermined movable margin.
あるいは、前記磁束分配部が、磁石の一方の極が固定される本体部とこの本体部に連続するとともに前記磁石の側面を取り囲むように配置された側壁部を備えた第1のヨークと、前記第1のヨークの内側に設けられ、磁石の他方の極が固定される本体部を有するとともに互いに直交する2軸方向に延びて前記側壁部に対向する複数の腕部とを備えた第2のヨークが設けられ、前記側壁部と前記腕部とが対向するギャップ内にはコイルが設けられており、前記腕部はこのコイル内に所定の可動余裕を有して配置されているものが好ましい。 Alternatively, the magnetic flux distribution section includes a first yoke having a main body portion to which one pole of the magnet is fixed and a side wall portion that is continuous with the main body portion and is disposed so as to surround a side surface of the magnet; A second arm provided inside the first yoke and having a main body portion to which the other pole of the magnet is fixed and extending in two axial directions perpendicular to each other and facing the side wall portion; A yoke is provided, and a coil is provided in a gap where the side wall portion and the arm portion face each other, and the arm portion is preferably disposed within the coil with a predetermined movable margin. .
上記手段では、磁石が1ヶであっても複数の磁気駆動部(コイル)ごとに電磁力を発生させることができる。よって、これらを組み合わせることにより、大きな電磁力を得ることができ、軽量且つ応答性に優れたアクチュエータを提供することが可能となる。また複数の磁気駆動部を構成することができるため、制御対象を2軸回りに揺動させることも可能となる。 With the above means, even if there is only one magnet, an electromagnetic force can be generated for each of a plurality of magnetic drive units (coils). Therefore, by combining these, a large electromagnetic force can be obtained, and it becomes possible to provide an actuator that is lightweight and excellent in responsiveness. In addition, since a plurality of magnetic drive units can be configured, it is possible to swing the controlled object about two axes.
前記第1のヨークと前記第2のヨークとが、板状の軟磁性体素材を切断し折り曲げた板金加工により形成されているものが好ましい。 It is preferable that the first yoke and the second yoke are formed by sheet metal working by cutting and bending a plate-like soft magnetic material.
上記手段では、第1及び第2のヨークを板金加工により簡単且つ容易に形成することができるため、製造コストを削減し安価なアクチュエータを提供することが可能となる。 In the above means, the first and second yokes can be easily and easily formed by sheet metal processing, so that it is possible to reduce the manufacturing cost and provide an inexpensive actuator.
前記磁束分配部が可動軸側に設けられ、前記コイルが前記支持機構を支持する固定部材側に設けられていることが好ましい。 It is preferable that the magnetic flux distribution unit is provided on the movable shaft side, and the coil is provided on the fixed member side that supports the support mechanism.
上記手段では、可動軸側への配線を不要とするMM(ムービングマグネット)型のアクチュエータを提供することができるため、アクチュエータの組み立てを容易化することが可能となる。 The above means can provide an MM (moving magnet) type actuator that does not require wiring to the movable shaft side, so that the assembly of the actuator can be facilitated.
また前記コイルが可動軸側に設けられ、前記磁束分配部が固定部材に設けられていることが好ましい。 The coil is preferably provided on the movable shaft side, and the magnetic flux distribution part is preferably provided on the fixed member.
上記手段では、可動軸側を軽量化することが可能なMC(ムービングコイル)型のアクチュエータを提供することができるため、より応答性に優れたアクチュエータとすることができる。 According to the above means, an MC (moving coil) type actuator capable of reducing the weight of the movable shaft side can be provided, so that the actuator can be made more responsive.
さらに上記にいては、前記ギャップ内を通過する主たる磁束の向きが前記第3の軸に対して垂直に設定されており、
前記一対の磁気回路を形成する一方の磁気回路と他方の磁気回路に発生する電磁力とが互いに同じ向き作用するものであり、前記電磁力のうち前記支持機構の支持中心点を回転中心とする円の接線方向に作用する成分も互いに同じ方向であるものとすることができる。
Furthermore, in the above, the direction of the main magnetic flux passing through the gap is set perpendicular to the third axis,
The one magnetic circuit forming the pair of magnetic circuits and the electromagnetic force generated in the other magnetic circuit act in the same direction, and the support center point of the support mechanism is the rotation center of the electromagnetic force. Components acting in the tangential direction of the circle can also be in the same direction.
あるいは前記ギャップ内を通過する主たる磁束の向きが前記第3の軸に対して垂直に設定されており、
前記一対の磁気回路を形成する一方の磁気回路と他方の磁気回路に発生する電磁力とが互いに同じ向き作用するものであり、前記電磁力のうち前記支持機構の支持中心点を回転中心とする円の接線方向に作用する成分も互いに同じ方向であるものとすることも可能である。
Alternatively, the direction of the main magnetic flux passing through the gap is set perpendicular to the third axis,
The one magnetic circuit forming the pair of magnetic circuits and the electromagnetic force generated in the other magnetic circuit act in the same direction, and the support center point of the support mechanism is the rotation center of the electromagnetic force. Components acting in the tangential direction of the circle can also be in the same direction.
上記構成では、一方の磁気回路に生じた電磁力と、他方の磁気回路に生じた電磁力とを合成し、効率よく回転力に変換することができる。このため、応答性に優れたアクチュエータとすることができる。 In the above configuration, the electromagnetic force generated in one magnetic circuit and the electromagnetic force generated in the other magnetic circuit can be combined and efficiently converted into a rotational force. For this reason, it can be set as the actuator excellent in responsiveness.
図1は本発明である2軸型アクチュエータの実施の形態としてのガルバノミラーを示す斜視図、図2は図1の分解斜視図、図3は磁気駆動機構の一部を構成するコイル及びボビンを示し、Aは平面図、BはAのB−B線における矢視断面図、図4は磁気発生部を図2とは異なる方向から示す斜視図である。 1 is a perspective view showing a galvanometer mirror as an embodiment of a biaxial actuator according to the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of FIG. 1, and FIG. 3 shows a coil and a bobbin constituting a part of a magnetic drive mechanism. 4A is a plan view, FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line B-B in FIG. 4A, and FIG. 4 is a perspective view showing the magnetism generator from a direction different from FIG.
本実施の形態に示すアクチュエータ10Aはガルバノミラーを構成するものであり、図1及び図2に示すように大きく分けて制御対象20、支持機構30および磁気駆動機構40Aの3つの部材から構成されている。以下、各機構ごとに詳述する。
The
前記制御対象20としては、ミラー支持部22に支持された反射ミラー21である。前記反射ミラー21は例えば全反射型のミラーであり、図示Z1側からZ2方向に向かって所定の角度で入射した光を同じ角度で射出させるようになっている。また反射ミラー21の傾き角度を変えることにより、反射光の射出方向を調整できるようになっている。
The
前記ミラー支持部22は、断面L字形状からなる支持板22aからなり、その背面(図示Z2側の面)にはZ2方向に突出する可動軸22bが設けられている。なお、本実施の形態では前記可動軸22bが、その延びる方向(Z方向)が前記反射ミラー21の鏡面21aに対して90度以外の所定の角度を有するように設定されている。すなわち、前記反射ミラー21は、前記鏡面21aがあらかじめ可動軸22bの延びる方向(Z方向)に対し所定の傾き角度を有する状態で固定されている。
The
前記反射ミラー21はその背面21bを支持板22a上に載置させた状態で接着剤やネジ止めなどの手段を介して固定されている。前記可動軸22bの表面には、所定の曲率で凹状に湾曲形成された一対の第1の凹部22c,22cが形成されている。前記第1の凹部22c,22cは前記可動軸22bの表面で且つ互いに対称となる位置(180度異なる位置)に形成されている。
The
支持機構30は、固定ベース31、可動リング32および複数の小球33を有して構成されている。固定ベース31は中央部に大きく貫通する円形状の開口部31aが形成されて板状の部材であり、そのX方向の両端には凸状に突出形成された固定部31b,31bが設けられている。
The
前記可動リング32は前記開口部31aの内径寸法よりも小さな外径寸法を有し、且つ前記ミラー支持部22の可動軸22bの外径寸法よりも大きな内径寸法を有するリング状の部材で形成されている。
The
前記可動軸22bは前記可動リング32の内部に挿入されており、前記可動軸22bの外表面と前記可動リング32の内周面との間で且つ互いに対称となる位置(180度異なる位置)には自在に回転する小球33,33が設けられる。このため、前記可動軸22bと前記可動リング32とは、前記小球33と小球33を結ぶ仮想軸P1−P2(第1の軸)の軸回りにおいて相対的に図示α1およびα2方向に揺動自在な関係で保持されている。
The
また前記可動リング32の外周面と前記固定ベース31の前記開口部31aの内面との間で且つ前記小球33,33が配置された位置から円周方向に沿って90度異なる位置には自在に回転する小球34,34が設けられる。このため、前記可動リング32と前記固定ベース31とは、前記小球34と小球34を結ぶ仮想軸Q1−Q2(第2の軸)の軸回りに相対的に図示β1およびβ2方向に揺動自在に保持されている。なお、前記可動軸22bの回転軸(仮想軸P1−P2(第1の軸))と可動リング32の回転軸(仮想軸Q1−Q2(第2の軸))との交点が回転中心(支持機構の支持中心点)Oである。
Further, it is freely located between the outer peripheral surface of the
すなわち、前記可動軸22bは、前記仮想軸P1−P2(第1の軸)及びこれと直交する前記仮想軸Q1−Q2(第2の軸)の2軸に対し揺動自在に保持されている。したがって、前記可動軸22bは、その姿勢を前記支持中心点Oを通るZ軸(第3の軸;基準軸)に対し、360度の範囲に亘って自在に傾倒させることが可能とされている。
That is, the
磁気駆動機構40Aは主として固定部材41,コイル及び磁気発生部45Aとを有している。
The
図2に示すように、固定部材41は、略コの字形状からなる金属板などで形成されており、底面41Aと、その両端には図示Z1方向に連続的に延びる側壁部41B,41Bが設けられている。そして、この側壁部41B,41Bの先端には、図示X方向に貫通するとともにY方向に延びる長穴41a,41aが形成されている。この長穴41a,41aには、前記固定ベース31に形成された固定部31b,31bが嵌合可能とされている。すなわち、前記固定ベース31は固定部材41に支持される。
As shown in FIG. 2, the fixing
図2及び図3などに示すように、磁気駆動機構40Aは平面的には略十字形状からなり、樹脂材料などで形成されるボビン43を有している。前記ボビン43は中心部に設けられた正方形状の基部43Aと、この基部43Aの外周面からそれぞれ四方に突出する筒状の巻回部44A,44B,44Cおよび44Dとを有している。前記基部43Aの外周面には、基部43Aの内部から前記巻回部44A,44B,44Cおよび44Dの内部に抜ける連通部43a,43a,43a,43aがそれぞれ形成されている。また前記巻回部44A,44B,44Cおよび44Dの先端には、各巻回部が延びる方向に対して垂直となる方向に広がるフランジ部44a,44a,44a,44aがそれぞれ一体に形成されている。そして、後述するように各巻回部44A,44B,44Cおよび44Dの外周で且つ前記基部43Aの外周面とフランジ部44aとの間には4ヶのコイルC1,C2,C3,C4が形成されるようになっている。あるいは、例えば前記基部43Aと前記巻回部44A,44B,44Cおよび44Dとが別体で構成されるものであってもよい。
As shown in FIGS. 2 and 3, the magnetic drive mechanism 40 </ b> A has a substantially cross shape in plan and has a
そして、このように四方に4ヶのコイルC1,C2,C3,C4を備えたボビン43は、前記固定部材41の底面41Aに固定されている。
The
図2及び図4に示すように、磁気発生部45Aは下ヨーク(第1のヨーク)46と、磁石Mと、上ヨーク(第2のヨーク)47とで構成されている。前記下ヨーク46は例えば亜鉛メッキ鋼板(SPCC)など軟磁性体素材からなる金属板で形成されており、磁石Mの底面積よりも広い八角形状の金属板として形成されている。前記下ヨーク46のZ1側の面には前記可動軸22bの端面が固定される。
As shown in FIGS. 2 and 4, the magnetism generating portion 45 </ b> A includes a lower yoke (first yoke) 46, a magnet M, and an upper yoke (second yoke) 47. The
本実施の形態に示す前記磁石Mは正方形状をしており、前記下ヨーク46の図示Z2側の面上の中心部に固定されている。前記磁石Mは、例えばZ1側がS極、Z2側がN極のように面方向に着磁されている。
The magnet M shown in the present embodiment has a square shape, and is fixed to the central portion on the surface of the
図4に示すように、上ヨーク47も上記同様の軟磁性体素材からなる金属板で形成されており、前記磁石Mとほぼ同じ面積からなる正方形状の本体部47Aと、前記本体部47Aの4つの側面から図示P1−P2方向及びQ1−Q2方向に延びる4本の腕部47a,47a,47a,47aを有している。4本の腕部47a,47a,47a,47aの先端は下ヨーク46に近接する方向(Z1方向)に折り曲げられており、前記下ヨーク46と各腕部47a,47a,47a,47aの先端部との対向距離(ギャップ長)が短くなるように設定されている。
As shown in FIG. 4, the
上ヨーク47は板金加工により形成される。例えば所定の型を用いて、前記金属板から正方形状の本体部47Aと、その周囲に腕部47a,47a,47a,47aを有する上ヨーク47とが一体化された状態で切断(打抜加工)され、その後に前記腕部47a,47a,47a,47aの先端部のみを加圧プレスによって折り曲げることにより形成することができる。
The
このように、前記各腕部47aと下ヨーク46との間の対向距離(ギャップ長)は、本体部47A側の基端部に比較して先端部が狭い。このため、前記各腕部47aの先端部と下ヨーク46との間(ギャップG内)の磁束密度は、前記各腕部47aの基端部と下ヨーク46との間の磁束密度に比較して大きい。
In this way, the opposing distance (gap length) between each
このため、磁石の強さ(最大エネルギー積)が低い磁石Mであっても、前記磁石Mから分割された磁束をギャップG内に効率良く導くことができる。あるいは、ネオジム磁石など前記最大エネルギー積が元々高い磁石Mにあっては、より小型化又は薄型化することが可能である。よって、前記磁気発生部45Aを軽量化することができるため、より応答性に優れたアクチュエータとすることが可能となる。
For this reason, even if the magnet M has a low strength (maximum energy product), the magnetic flux divided from the magnet M can be efficiently guided into the gap G. Alternatively, the magnet M having a high maximum energy product such as a neodymium magnet can be made smaller or thinner. Therefore, since the
なお、上ヨーク47は、前記本体部47Aの下面(Z1側の面)と前記磁石Mの上面(Z2側の面)との間に設けられた接着剤を介して固着されている。
The
前記上ヨーク47はボビン43内に配置される。すなわち、前記上ヨーク47の本体部47Aが前記ボビン43の基部43A内に設けられ、各腕部47aは前記各連通部43aを通じて前記各巻回部44A,44B,44C,44D内に位置するようにそれぞれ配置される。そして、このように上ヨーク47の各腕部47aを、巻回部44A,44B,44C,44D内にそれぞれ配置させた状態において、前記巻回部44A,44B,44C,44Dの周囲に被覆導線を巻き付けることにより4つのコイルC1,C2,C3,C4が形成されている。
The
なお、前記ボビン43を構成する基部43Aと各巻回部44A,44B,44Cおよび44Dとが別体で構成されるものであってもよい。この場合には、あらかじめ各巻回部44A,44B,44C,44Dの周囲に線材を巻き付けて各コイルC1,C2,C3,C4を形成しておき、前記磁石M及び上ヨーク47を前記基部43A内に装着した後に、前記各連通部43aを介して基部43Aの外部にそれぞれ突出する各腕部47aに対してその周囲を取り囲むように前記各コイルC1,C2,C3,C4を備えた各巻回部44A,44B,44C,44Dを前記基部43Aの4つの外周面にそれぞれ固定することにより、4つのコイルC1,C2,C3,C4を一体的に備えたボビン43とすることができる。
The
上記アクチュエータの動作について説明する。
図5はアクチュエータの動作を説明するための磁気駆動部の断面図である。図5に示すように、前記各腕部47aの先端部と下ヨーク46とは、一定のギャップGを解して対向するように配置されおり、このギャップG内に4ヶの各コイルC1,C2,C3,C4の一部がそれぞれ配置されている。
The operation of the actuator will be described.
FIG. 5 is a cross-sectional view of the magnetic drive unit for explaining the operation of the actuator. As shown in FIG. 5, the tip of each
前記磁気発生部45Aでは、磁石MのN極から発生した磁束Bが、上ヨーク47内の本体部47A内を中心から離れる外周方向に進んで各腕部47aに導かれる。そして、前記磁束Bは各腕部47aの先端部の下面(Z1側の面)から外部に抜け出るとともに、これに対向する位置に設けられた前記ギャップGを通過して下ヨーク46に入り込む。さらに磁束Bは前記下ヨーク46内を中心方向に進んで前記磁石MのS極内に至るという磁気回路(磁路)を形成する。そして、前記磁束Bが前記ギャップGを通過する際には、磁束Bと前記各コイルC1,C2,C3,C4内を流れる電流Iとが垂直に鎖交する。
In the
ここで、前記磁気駆動機構40Aでは、仮想線P1−P2上に沿って配置されたコイルC1とコイルC2とが第1の磁気駆動部を形成し、仮想線Q1−Q2に沿って配置されたコイルC3とコイルC4とが第2の磁気駆動部を形成している。
Here, in the
前記第1の磁気駆動部を形成するP1側のコイルC1に、図5に矢印A1で示す外方向から見て時計回り方向の電流が流れるとすると、前記コイルC1にはフレミングの左手の法則に従う電磁力F1が発生する。同時に、前記第1の磁気駆動部を形成するP2側のコイルC2に、図5に矢印A2で示す外方向から見て反時計回り方向の電流が流れると、前記コイルC2に電磁力F2が発生する。前記電磁力F1と電磁力F2とは大きさ及び向きが等しく、ともに支持中心点Oから等しい位置に発生する。前記電磁力F1と電磁力F2は、それぞれ支持中心点Oを回転中心とする所定の円の半径方向の成分と接線方向の成分F1t,F2tとに分けることができるが、このうち接線方向の成分F1t,F2tが、図5において時計回り方向の回転を生じさせる力として寄与する。よって、前記磁気発生部45Aを図5にて時計回り方向(β1方向)に揺動させることができる。このため、前記磁気発生部45Aを形成する下ヨーク46の下面に垂直に設けられた可動軸22bをZ軸(第3の軸))に一致する状態から前記仮想軸P1−P2(第1の軸)線に沿うP2方向に傾倒させることができる。よって、可動軸22bの先端に設けられた制御対象20を構成する反射ミラー21の鏡面21aをP2方向に傾けることができる。
Assuming that a clockwise current as viewed from the outside indicated by an arrow A1 in FIG. 5 flows through the coil C1 on the P1 side forming the first magnetic drive unit, Fleming's left-hand rule follows the coil C1. Electromagnetic force F1 is generated. At the same time, when a current in the counterclockwise direction as viewed from the outside indicated by an arrow A2 in FIG. 5 flows in the coil C2 on the P2 side that forms the first magnetic drive unit, an electromagnetic force F2 is generated in the coil C2. To do. The electromagnetic force F1 and the electromagnetic force F2 are equal in magnitude and direction, and are generated at the same position from the support center point O. The electromagnetic force F1 and the electromagnetic force F2 can be divided into a radial component and a tangential component F1t, F2t of a predetermined circle centered on the support center point O, respectively. F1t and F2t contribute as forces that cause clockwise rotation in FIG. Therefore, the
またコイルC1及びコイルC2に流す電流の向きをそれぞれ変えると、前記磁気発生部45Aは反時計回り方向(β2方向)に揺動させられため、可動軸22bをZ軸に一致する状態から前記仮想軸P1−P2(第1の軸)線に沿うP1方向に傾倒させることができる。よって、制御対象20を構成する反射ミラー21の鏡面21aを前記仮想軸P1−P2(第1の軸)線に沿ってP1方向に傾けることができる。
When the directions of the currents flowing through the coils C1 and C2 are changed, the
また上記の関係は、第2の磁気駆動部を形成するQ1側のコイルC3とQ2側のコイルC4との間でも同様である。すなわち、前記コイルC3及びコイルC4に流す電流の向きを変えることにより、可動軸22bをZ軸に一致する状態から前記仮想軸Q1−Q2(第2の軸)線に沿ってP1又はP2方向に傾倒させることができる。
The above relationship is the same between the Q1 side coil C3 and the Q2 side coil C4 forming the second magnetic drive unit. That is, by changing the direction of the current flowing through the coil C3 and the coil C4, the
よって、前記第1の磁気駆動部を形成するコイルC1,C2及び第2の磁気駆動部を形成するC3,C4に流れる電流の向きを所定の方向に設定することにより、可動軸22bをZ軸に一致する状態から前記仮想軸P1−P2(第1の軸)線に沿うP1又はP2方向および前記仮想軸Q1−Q2(第2の軸)線に沿うP1又はP2方向に、すなわち360度の範囲に亘って自在に傾倒させることができる。
Therefore, by setting the direction of the current flowing through the coils C1 and C2 forming the first magnetic driving unit and the C3 and C4 forming the second magnetic driving unit to a predetermined direction, the
上記アクチュエータでは、コイルC1、前記コイルC1内に挿入された上ヨーク47の腕部47a、磁石Mおよび下ヨーク46が1つの磁気回路を形成し、またコイルC2、前記コイルC2内に挿入された上ヨーク47の腕部47a、磁石Mおよび下ヨーク46が他の1つの磁気回路を形成している。そして、このような一対の磁気回路が、前記上ヨーク47、磁石M及び下ヨーク46を有する磁気発生部45Aをβ1およびβ2方向に回転させる第1の磁気駆動部として機能している。
In the actuator, the coil C1, the
さらにコイルC3、前記コイルC3内に挿入された上ヨーク47の腕部47a、磁石Mおよび下ヨーク46が1つの磁気回路を形成し、またコイルC4、前記コイルC4内に挿入された上ヨーク47の腕部47a、磁石Mおよび下ヨーク46が他の1つの磁気回路を形成している。そして、このような一対の磁気回路が、前記上ヨーク47、磁石M及び下ヨーク46を有する磁気発生部45Aをα1およびα2方向に回転させる第2の磁気駆動部として機能している。
Further, the coil C3, the
このため、上記第1の磁気駆動部及びこれと直交する方向に配置された第2の磁気駆動部を用いることにより、前記磁気発生部45Bに接続されている可動軸22bを前記Z軸(第3の軸;基準軸)と一致する姿勢から傾く姿勢に傾倒させることができる。よって、この可動軸22bの他端に設けられた制御対象20、すなわち反射ミラー21を2軸方向に自在に傾倒させることが可能である。
For this reason, by using the first magnetic drive unit and the second magnetic drive unit arranged in a direction perpendicular to the first magnetic drive unit, the
また上記においては、前記上ヨーク47(第2のヨーク)の各腕部47a,47a,47a,47aと前記下ヨーク(第1のヨーク)46とは、1ヶの磁石Mが発生した磁束を分割するとともに、各ギャップG内に位置する第1の磁気駆動部のコイルC1,C2及び第2の磁気駆動部のC3,C4に振り分ける磁束分配部を形成している。
Further, in the above, each
図6は本発明の第2の実施の形態を示すアクチュエータの分解斜視図、図7は外ヨークを示す斜視図であり、Aは切断後の状態、Bは加圧プレス後の状態、図8は内ヨークを示す斜視図であり、Aは切断後の状態、Bは加圧プレス後の状態、図9は第2の実施の形態を示すアクチュエータの磁気駆動部の断面図である。 6 is an exploded perspective view of an actuator showing a second embodiment of the present invention, FIG. 7 is a perspective view showing an outer yoke, A is a state after cutting, B is a state after pressure pressing, FIG. FIG. 9 is a perspective view showing an inner yoke, A is a state after cutting, B is a state after pressure pressing, and FIG. 9 is a cross-sectional view of a magnetic drive unit of an actuator showing a second embodiment.
第2の実施の形態に示すアクチュエータ10Bと上記第1の実施の形態のアクチュエータ10Aとは、主として磁気駆動機構の構成が異なっており、制御対象20及び支持機構30の構成は同様である。よって、以下のアクチュエータ10Bにあっては、相違部分である磁気駆動機構の構成を中心に説明する。なお、記第1の実施の形態と同一部材については同一の符号を付して説明する。
The actuator 10B shown in the second embodiment and the
図6に示すように、アクチュエータ10Bを構成する磁気駆動機構40Bは、コイル、固定部材41、磁気発生部45Bなどを有している。
As shown in FIG. 6, the
図6に示すように、固定部材41は底面41Aと側壁部41B,41Bとを備えた略コの字形状の金属板で形成されている。前記側壁部41B,41Bの先端には、上記同様の支持機構30の固定ベース31に形成された固定部31b,31bを嵌合して支持する長穴41a,41aが形成されており、この長穴41a,41aに前記支持機構30が固定される。
As shown in FIG. 6, the fixing
前記固定部材41の底面41Aには、図示Z方向に開口端を向けた筒型形状からなる4ヶのコイルC1,C2,C3,C4が設けられている。各コイルC1,C2,C3,C4は、例えば熱融着可能な樹脂で覆われた被覆線材を、所定の外形寸法からなるボビン(芯材)の外周に所定回数巻き付けてコイル状に成形するとともに、このコイル状のものを高温度環境下に置くことによって前記樹脂を溶かして各線材間を固定し、常温に戻した後に前記ボビンを引き抜くことにより形成された空心コイルとして形成されている。磁気駆動機構40Bを形成する各コイルC1,C2,C3,C4は、Z軸を挟んでコイルC1とコイルC2とが軸対称の位置に設けられ、コイルC3とコイルC4とが軸対称の位置に設けられている。そして、前記コイルC1及びコイルC2と前記コイルC3及びコイルC4とは、周方向(Z軸回り)に90度異なる位置に設けられている。前記磁気駆動機構40Bにおいても、仮想線P1−P2上に沿って配置されたコイルC1とコイルC2とが第1の磁気駆動部を形成し、仮想線Q1−Q2に沿って配置されたコイルC3とコイルC4とが第2の磁気駆動部を形成している。なお、前記第1の磁気駆動部を形成するコイルC1とコイルC2とは一本の線材で形成されることにより直列接続されており、同じく前記第2の磁気駆動部を形成するコイルC3とコイルC4とが直列接続されている。
The
磁気発生部45Bは、主として外ヨーク(第1のヨーク)48、磁石Mおよび内ヨーク(第2のヨーク)49の3つの部材で構成されている。
The
前記外ヨーク48および内ヨーク49とは、例えば亜鉛メッキ鋼板(SPCC)など軟磁性体素材からなる金属板を切断し、その後に加圧プレスして折り曲げる板金加工を施すことにより形成される。
The
すなわち、図7Aに示すように所定の型を用いて前記金属板を打ち抜くと、正方形状の本体部48Aと、前記本体部48Aの四隅に4つの側壁部48a,48a,48a,48aが設けられた平板状の外ヨーク48が形成される。そして、加圧プレスにより前記4つの側壁部48a,48a,48a,48aを前記本体部46Aに対し、同一方向に90度折り曲げるとともに、周方向にも折り曲げることにより、図8Bに示すような略カップ形状の外ヨーク48が完成する。このとき、前記本体部48Aの下面(Z1側の面)には、正方形状の基部48bと、この基部48bの中央部にさらに突出する円形の位置決め凸部48cが同時に形成される。前記基部48bには前記可動軸22bの端面が固定されるが、前記位置決め凸部48cにより、前記可動軸22bの軸中心が外ヨーク48の中心を通るように位置決めされた状態で固定することが可能とされている。
That is, when the metal plate is punched out using a predetermined mold as shown in FIG. 7A, a square
前記内ヨーク49も、所定の型を用いて前記金属板を打ち抜いて切断されることにより形成される。すなわち、図8Aに示すように、正方形状の本体部49Aと、前記本体部49Aの四隅から外方向に延びる4本の腕部49a,49a,49a,49aが設けられた平板状の内ヨーク49として形成される。そして、前記4本の腕部49a,49a,49a,49aを前記本体部49Aに対し、同一方向に90度折り曲げるような加圧プレス加工が施され、図9Bに示すような内ヨーク49が完成する。
The
前記外ヨーク48の内形寸法は、前記内ヨーク49の外形寸法よりも大きく、前記外ヨーク48の内部に前記内ヨーク49を収納することが可能とされている。
The inner dimension of the
前記内ヨーク49は、本体部49AのZ1側の面の中心に磁石Mを固着させた状態で前記外ヨーク48の内部に固定される。図9に示すように、この磁気発生部45Bでは、前記磁石Mが前記外ヨーク48の本体部48Aと前記内ヨーク49の本体部49Aとの間に挟持された状態である。また前記内ヨーク49の各腕部49a,49a,49a,49aと前記外ヨーク48の各側壁部48a,48a,48a,48aのとが対向し合う部分にギャップGが形成される。そして、このような磁気発生部45BのZ2側には、磁気駆動機構40Bを形成する4ヶのコイルC1,C2,C3,C4を備えた固定部材41(図6参照)が対向配置されており、前記4ヶのコイルC1,C2,C3,C4の内部に、前記内ヨーク49を形成する4ヶの腕部49a,49a,49a,49aの先端が挿入されている。すなわち、各コイルC1,C2,C3,C4の一部が前記各ギャップG内に配置されることにより、第1の磁気駆動部及び第2の軸駆動部を有する磁気駆動機構40Bが形成されている。
The
前記磁石Mは、例えばZ1側がS極に着磁され、Z2側がN極に着磁されている。このような磁気発生部45Bでは、磁石MのN極→内ヨーク49の本体部49A→内ヨーク49の各腕部49a→各ギャップG→外ヨーク48の各側壁部48a→外ヨーク48の本体部48A→磁石MのS極に至る経路からなる磁気回路(磁路)が形成される。
In the magnet M, for example, the Z1 side is magnetized to the S pole, and the Z2 side is magnetized to the N pole. In such a
このとき、前記ギャップG内に設けられた各コイルC1,C2,C3,C4に所定方向の電流を与えると、上記第1の実施の形態同様にフレミングの左手の法則に従う電磁力が発生する。 At this time, when a current in a predetermined direction is applied to each of the coils C1, C2, C3, and C4 provided in the gap G, an electromagnetic force is generated in accordance with Fleming's left-hand rule as in the first embodiment.
前記ギャップG内では、磁束Bの方向と各コイルC1,C2,C3,C4の巻き方向とが直交している。このため、図9に示すように前記第1の磁気駆動部において、互いに直列接続されているコイルC1とコイルC2に所定の電流Iを流すと、磁束Bと電流Iとの作用による電磁力を前記電流Iの方向に応じてそれぞれ発生させることができる。 In the gap G, the direction of the magnetic flux B and the winding direction of the coils C1, C2, C3, C4 are orthogonal to each other. Therefore, as shown in FIG. 9, in the first magnetic drive unit, when a predetermined current I is passed through the coils C1 and C2 connected in series with each other, an electromagnetic force due to the action of the magnetic flux B and the current I is generated. Each can be generated according to the direction of the current I.
すなわち、図9を矢印A3方向から見たときに、前記コイルC1に対して時計回り方向となる電流Iを流し、且つコイルC2に対して反時計回り方向となる電流Iを流すと、前記コイルC1に作用する電磁力F1’の方向は図示Z2方向となり、前記コイルC2に作用する電磁力F2’の方向は図示Z1方向となる。 That is, when FIG. 9 is viewed from the direction of the arrow A3, when a current I that is clockwise with respect to the coil C1 and a current I that is counterclockwise with respect to the coil C2 is allowed to flow, The direction of the electromagnetic force F1 ′ acting on C1 is the Z2 direction in the figure, and the direction of the electromagnetic force F2 ′ acting on the coil C2 is the Z1 direction in the figure.
前記コイルC1及びC2を有するボビン43は、固定部材41の底面41Aに固定されているため、コイルC1及びC2自体は移動することができない状態にある。このため、図9に示すようにコイルC1には電磁力F1’の反作用としての力F1が前記内ヨーク9の腕部49aを介して図示Z1方向に作用し、コイルC2には電磁力F2’の反作用として力F2が前記内ヨーク49の腕部49aを介して図示Z2方向に作用する。
Since the
すなわち、前記第1の磁気駆動部を形成するコイルC1とコイルC2には互いに逆向きの力F1,F2が作用する。そして、前記力F1の成分である駆動力F1aと前記力F2の成分である駆動力F2aとは支持中心点Oを中心とする同一半径Lからなる円の接線方向に作用する。よって、前記内ヨーク49を、図9にて時計回り方向(仮想軸Q1−Q2(第2の軸)回りβ1方向)に回転させることが可能である。なお、このときの駆動トルクTは、T=F1a・L+F2a・L=2・Fa・L(ただし、F1a=F2a=Faとする。)と表すことができる。
That is, forces F1 and F2 that are opposite to each other act on the coil C1 and the coil C2 that form the first magnetic drive unit. The driving force F1a, which is a component of the force F1, and the driving force F2a, which is a component of the force F2, act in the tangential direction of a circle having the same radius L with the support center point O as the center. Therefore, the
上記アクチュエータでは、コイルC1、前記コイルC1内に挿入された内ヨーク49の腕部49a、磁石Mおよび外ヨーク48が1つの磁気回路を形成し、またコイルC2、前記コイルC2内に挿入された内ヨーク49の腕部49a、磁石Mおよび外ヨーク48が他の1つの磁気回路を形成している。そして、このような一対の磁気回路が、前記内ヨーク49、磁石M及び外ヨーク48を有する磁気発生部45Bをβ1およびβ2方向に回転させる第1の磁気駆動部として機能している。
In the actuator described above, the coil C1, the
なお、前記電流Iの向きをそれぞれ上記の例とは逆向きにすると、前記磁気発生部45Bを図9にて反時計回り方向(仮想軸Q1−Q2(第2の軸)回りβ2方向)に回転させることが可能である。
If the direction of the current I is opposite to that in the above example, the
このように、前記電流Iの方向を変えると磁気発生部45Bが回転するため、前記可動軸22bを回転中心(支持中心点)Oとする時計回り方向(β1方向)および反時計回り方向(β2方向)に揺動させることが可能とされている。
Thus, when the direction of the current I is changed, the
上記の関係は、第2の磁気駆動部を形成するコイルC3とコイルC4とからなる磁気回路においても同様である。すなわち、前記第2の磁気駆動部を形成するコイルC3とコイルC4に流れる電流Iの方向を変えることにより、前記可動軸22bを回転中心(支持中心点)Oとする仮想軸Q1−Q2(第2の軸)回りに、つまり図6においてα1方向およびα2方向にそれぞれ揺動させることが可能である。
The above relationship is the same in the magnetic circuit including the coil C3 and the coil C4 that form the second magnetic drive unit. That is, by changing the direction of the current I flowing through the coil C3 and the coil C4 that form the second magnetic drive unit, the virtual axis Q1-Q2 (the first axis) having the
そして、この場合にはコイルC3、前記コイルC3内に挿入された内ヨーク49の腕部49a、磁石Mおよび外ヨーク48が1つの磁気回路を形成し、コイルC4、前記コイルC4内に挿入された内ヨーク49の腕部49a、磁石Mおよび外ヨーク48が他の1つの磁気回路を形成している。そして、これら一対の磁気回路が、前記磁気発生部45Bをα1およびα2方向に回転させる第2の磁気駆動部として機能する。
In this case, the coil C3, the
このため、上記第1の磁気駆動部及びこれと直交する方向に配置された第2の磁気駆動部を用いることにより、前記磁気発生部45Bに接続されている可動軸22bを前記Z軸(第3の軸;基準軸)と一致する姿勢から傾く姿勢に傾倒させることができる。よって、この可動軸22bの他端に設けられた制御対象20、すなわち反射ミラー21を2軸方向に自在に傾倒させることが可能である。
For this reason, by using the first magnetic drive unit and the second magnetic drive unit arranged in a direction perpendicular to the first magnetic drive unit, the
上記第2の実施の形態においても、前記内ヨーク49(第2のヨーク)の各腕部49aと、これに対向して配置された前記外ヨーク(第1のヨーク)48の各側壁部48aとは、1ヶの磁石Mが発生した磁束を分割し、且つ各ギャップG内に位置する第1の磁気駆動部のコイルC1,C2及び第2の磁気駆動部のC3,C4に振り分ける磁束分配部を形成している。
Also in the second embodiment, each
上記第1及び第2の実施の形態では可動軸22b側に磁気発生部45A又は45Bを設け、磁石M側が揺動するいわゆるMM(ムービングマグネット)型のアクチュエータとして説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、前記磁気発生部45A又は45Bを固定部材41の底面41Aに固定し、各コイルC1〜C4を可動軸22bの端面に配置すると、コイル側が揺動するいわゆるMC(ムービングコイル)型のアクチュエータとすることが可能である。
In the first and second embodiments described above, the
上記第1及び第2の実施の形態では、1ヶの磁石で2軸(仮想軸P1−P2(第1の軸)と仮想軸Q1−Q2(第2の軸))方向に揺動するアクチュエータを構成することができるため、従来に比較して部品点数を少なくすることができる。 In the first and second embodiments, the actuator swings in the direction of two axes (virtual axis P1-P2 (first axis) and virtual axis Q1-Q2 (second axis)) with one magnet. Therefore, the number of parts can be reduced as compared with the prior art.
また磁石を1ヶとすることで軽量化することができる。このため、特にMM(ムービングマグネット)型のアクチュエータの応答性を向上させることが可能である。またコイル数も少なくすることができるため、特にMC(ムービングコイル)型のアクチュエータの応答性を向上させることが可能である。 Further, the weight can be reduced by using one magnet. For this reason, it is possible to improve the responsiveness of an MM (moving magnet) type actuator. In addition, since the number of coils can be reduced, the responsiveness of an MC (moving coil) type actuator can be improved.
次に、上記いずれかの2軸型アクチュエータを利用したホログラフィー装置について説明する。 Next, a holography apparatus using any one of the two-axis actuators will be described.
図10はホログラフィー装置を構成する各部材の配置関係の概略を示す斜視図、図11は図10の矢印方向から見た場合に相当する正面図である。 FIG. 10 is a perspective view showing an outline of the arrangement relationship of each member constituting the holography device, and FIG. 11 is a front view corresponding to the view from the arrow direction of FIG.
図10に示すホログラフィー装置は、例えば光記録媒体再生装置に搭載されるものである。ただし、再生専用の装置に限るものではなく、記録専用の装置、あるいは記録再生装置に搭載されるものであってもよい。 The holography device shown in FIG. 10 is mounted on, for example, an optical recording medium reproducing device. However, the apparatus is not limited to a reproduction-only apparatus, and may be a recording-only apparatus or a recording / reproducing apparatus.
ホログラフィー装置は、主として光源61、コリメートレンズ62、反射ミラー21、アクチュエータ10、開口フィルタ64および光検知器65などからなる光学系のシステムで構成されている。
The holography apparatus is mainly composed of an optical system including a
前記光源61は、例えば垂直共振器面発光レーザ(以下、「VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)という」などからなるレーザ発光手段で構成されている。
The
前記コリメートレンズ62および反射ミラー21は、前記光源61から射出されるレーザ光の光路上に設けられている。前記反射ミラー21は上記いずれかのアクチュエータ10に設けられており、2軸方向に揺動自在に支持されている。前記アクチュエータ10と反射ミラー21とにより、いわゆるガルバノミラーが構成されている。
The collimating
前記コリメートレンズ62は、前記光源61と反射ミラー21との間に設けられている。前記コリメートレンズ62は前記光源61から入射したレーザ光(発散光)L1を平行な光からなる参照光L2に変換するものであり、前記参照光L2は反射ミラー21に向けて出力されるようになっている。
The
前記コリメートレンズ62で平行な光に変換された前記参照光L2は、前記反射ミラー13において反射させられ、参照光L3として光記録媒体70上の所定の位置を照光する。
The reference light L2 converted into parallel light by the
このとき、前記アクチュエータ10は前記反射ミラー21によって反射させられた前記参照光L2が、前記光記録媒体70上の所定の位置を照光することができるように角度調整される。このような、反射ミラー21の角度調整は上述のように第1の磁気駆動部および第2の磁気駆動部を形成する4つのコイルC1〜C4に所定の向き及び大きさからなる電流Iを与えることにより行うことができる。
At this time, the angle of the
このため、前記反射ミラー13から出力された前記参照光L3は反射層72において反射させられ、光記録媒体70の外部に再生光L4として出力される。
For this reason, the reference light L3 output from the reflection mirror 13 is reflected by the
この実施の形態に示す光記録媒体70はいわゆる反射型記録媒体であり、干渉縞を記録することが可能な記録層71の下部に反射層72を有する構成である。なお、前記記録層71内には多数のデータ情報を示すホログラムが、干渉縞(市松模様状の2次元的なドットパターン)として記録角度を変えた状態で多重に記録されている。このため、前記再生光L4には前記干渉縞によるデータ情報が含まれている。
The
前記開口フィルタ64と前記光検知器65は、前記光記録媒体70から出力される前記再生光L4の光路上に設けられている。前記開口フィルタ64は前記再生光L4から不要な光を排除するものである。
The
前記光検知器65としては、例えばCCDやCMOSイメージセンサなどを用いることが可能である。前記再生光L4が所定の入射角θで前記光検知器65に照光されると、前記光検知器65は前記再生光L4に含まれる多数のデータ情報のうち、前記入射角θと前記再生光L4の波長λとによる関係が所定のブラック条件式に合致する位置に記録されたデータ情報のみを読み出すことが可能とされている。
As the
そして、前記アクチュエータ10を駆動させ、前記反射ミラー21の角度を微調整することにより、光記録媒体70に入射する参照光L3の入射角θを変えることができるため、前記光記録媒体70の記録層71に多重に記録されている個々のデータ情報をそれぞれ読み出すことが可能とされる。
Then, by driving the
上記実施の形態では、磁気分配部を有するアクチュエータとして、主として2軸型のアクチュエータを説明したが、1軸型のアクチュエータに適用することが可能なことはいうまでもないことである。 In the above embodiment, a biaxial actuator has been mainly described as an actuator having a magnetic distribution unit. However, it goes without saying that the actuator can be applied to a uniaxial actuator.
また上記の各実施の形態の支持機構30では、前記固定ベース31と可動リング32との間、および可動リング32と可動軸22bとの間を回転する機構として小球33,34を利用した構成として説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば前記小球33,34の代わりに回動ピンとこれを支持する軸受部材で構成されるものであってもよい。あるいは、支持機構30が板ばねをプレス加工等した一体型のジンバルとして形成されており、前記板ばねが弾性変形(ねじれ変形)することにより前記可動軸22bが2軸方向に傾倒させられる構成であってもよい。
In the
10,10A,10B 2軸型アクチュエータ
20 制御対象
21 反射ミラー
22 ミラー支持部
22b 可動軸
30 支持機構
31 固定ベース
32 可動リング
33,34 小球
40A,40B 磁気駆動機構
41 固定部材
43 ボビン
45A,45B 磁気発生部
46 下ヨーク(第1のヨーク)
47 上ヨーク(第2のヨーク)
47a 腕部
48 外ヨーク(第1のヨーク)
48a 側壁部
49 内ヨーク(第2のヨーク)
49a 腕部
C1,C2,C3,C4 コイル
M 磁石
O 回転中心(支持機構の支持中心点)
P1−P2 仮想軸(第1の軸)
Q1−Q2 仮想軸(第2の軸)
10, 10A,
47 Upper yoke (second yoke)
49a Arm C1, C2, C3, C4 Coil M Magnet O Rotation center (support center point of support mechanism)
P1-P2 virtual axis (first axis)
Q1-Q2 virtual axis (second axis)
Claims (9)
前記磁気駆動機構には、前記磁石が発生した磁束を分割し各コイルに流れる電流に鎖交させる磁束分配部が設けられていることを特徴とするアクチュエータ。 A support mechanism for swingably supporting the control target, and a magnetic drive mechanism including a magnet and a plurality of coils and generating an electromagnetic force for driving the control target,
2. The actuator according to claim 1, wherein the magnetic drive mechanism is provided with a magnetic flux distribution unit that divides the magnetic flux generated by the magnet and links the current to the coils.
前記磁気駆動機構が、前記基準軸を挟んで対称となる位置に配置された一対の磁気回路からなる第1の磁気駆動部と、前記第1の磁気駆動部に対し直交するとともに前記基準軸を挟んで軸対称となる位置に配置された一対の磁気回路からなる第2の磁気駆動部と、前記磁石が発生した磁束を分割して前記第1及び第2の磁気駆動部を形成する各コイルに流れる電流に鎖交させる磁束分配部と、が設けられていることを特徴とする2軸型アクチュエータ。 When the movable axis that supports the controlled object and the third axis that is perpendicular to the first and second axes orthogonal to each other are used as the reference axis, the movable axis is supported so as to be swingable with respect to the reference axis. And a magnetic drive mechanism that has a magnetic circuit composed of at least a magnet and a coil and tilts the movable shaft from a posture that matches the reference axis to a posture that tilts.
A first magnetic drive unit including a pair of magnetic circuits disposed at positions symmetrical with respect to the reference axis; and the reference axis is orthogonal to the first magnetic drive unit. A second magnetic drive unit composed of a pair of magnetic circuits arranged at positions that are axially symmetric with respect to each other, and each coil that forms the first and second magnetic drive units by dividing the magnetic flux generated by the magnet And a magnetic flux distribution section that links the current flowing through the two-axis actuator.
前記一対の磁気回路を形成する一方の磁気回路と他方の磁気回路に発生する電磁力とが互いに逆向き作用するものであり、前記電磁力のうち前記支持機構の支持中心点を回転中心とする円の接線方向に作用する成分が互いに同じ方向であることを特徴とする請求項2、3、5ないし7のいずれか一項に記載の2軸型アクチュエータ。 The direction of the main magnetic flux passing through the gap is set parallel to the third axis;
The one magnetic circuit forming the pair of magnetic circuits and the electromagnetic force generated in the other magnetic circuit act in opposite directions, and the support center point of the support mechanism is the rotation center of the electromagnetic force. The biaxial actuator according to any one of claims 2, 3, 5 to 7, wherein components acting in a tangential direction of the circle are in the same direction.
前記一対の磁気回路を形成する一方の磁気回路と他方の磁気回路に発生する電磁力とが互いに同じ向き作用するものであり、前記電磁力のうち前記支持機構の支持中心点を回転中心とする円の接線方向に作用する成分も互いに同じ方向であることを特徴とする請求項2、4、5ないし7のいずれか一項に記載の2軸型アクチュエータ。 The direction of the main magnetic flux passing through the gap is set perpendicular to the third axis;
The one magnetic circuit forming the pair of magnetic circuits and the electromagnetic force generated in the other magnetic circuit act in the same direction, and the support center point of the support mechanism is the rotation center of the electromagnetic force. The biaxial actuator according to any one of claims 2, 4, 5 to 7, wherein components acting in a tangential direction of the circle are also in the same direction.
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