JP2009171637A - ２軸型アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】 安価で小型化に適するとともに、余計な振動モードの発生を抑えることができ、可動部を安定させて駆動させることができるようにした２軸型アクチュエータを提供する。
【解決手段】 固定部１１と、可動部３０と、前記固定部１１と前記可動部３０との間に設けられた複数の架設部材１５とを有し、それぞれの前記架設部材１５は、その両端部に変形部１５ｂが設けられて、一方の変形部の端部１５ｂ１が前記固定部１１に、他方の変形部の端部１５ｂ２が前記可動部３０に固定され、前記固定部１１に固定された前記変形部３０の端部１５ｂ１間の距離が、前記可動部４０に固定された前記変形部の端部１５ｂ２間の距離よりも短く設定されており、前記可動部３０に対して、互いに交叉する２軸方向への駆動力を与える駆動機構を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えばミラーの傾斜角度を２軸方向に調整することが可能な２軸型アクチュエータに係わり、特に小型化が可能で且つ余計な振動モードによる影響を受け難くした２軸型アクチュエータに関する。

ミラーの傾斜角度を調整するアクチュエータとしては、例えばプレーナ型のガルバノミラーに関する特許文献１などがある。特許文献１に記載されたガルバノミラーは、シリコン基板２に対し可動部３が一方の軸を形成するトーションバー４で支持され、また前記可動部３の内側に設けられたミラー５が他方の軸を形成する梁１１で支持されている。駆動力発生部となるコイル６に電流を流して電磁力を発生させると、互いに直交配置された前記トーションバー４に捩れ変形が発生するため、前記可動部３がシーソー状に傾斜させられることにより、前記ミラーの角度を変更することが可能とされている。

またワイヤを利用したアクチュエータとしては、例えば特許文献２などがある。特許文献２に記載されたアクチュエータは、光ピックアップに関するものであり、コイルとレンズを搭載した可動ベース２４が固定部に対し４本の弾性支持部材（ワイヤ）Ｗで弾性的に支持されている。
特開２００２−２７１８２１号公報（第６頁、図８−図９） 特開平１０−２０８２８２号公報

しかし、特許文献１に記載のアクチュエータでは、コイル６をミラー５の周囲に巻回する必要がある。またミラー５の外側に可動部３が設けられ、さらにその外側にシリコン基板２が設けられ、しかもこれらの間に溝が形成されている。さらには、前記可動部３の両側（シリコン基板２の上）に永久磁石８，８を設ける必要がある。すなわち、特許文献１に記載のアクチュエータでは、これらを設けるために面積が側方に拡大されるような構成であるため、アクチュエータの薄型化は可能であっても小型化には適さないという問題がある。

また特許文献１に記載のアクチュエータでは、梁１１に対するミラー５の慣性モーメントが大きく、さらにはトーションバー４に対する可動部３の慣性モーメントも大きいため、外部振動などに起因する余計な振動モードの影響を排除することができ難い構成であった。

しかも、特許文献１に記載のアクチュエータは、シリコン基板上に集積化したＭＥＭＳ（Micro ElectroMechanical Systems）で形成されているため、製造コストを低廉しにくいものであった。

また引用文献２に記載のアクチュエータでは、可動ベース２４が４本の弾性支持部材（ワイヤ）で支持される構成である。このため、このアクチュエータでは、可動ベース２４は平行移動することは可能であるが、所定の支持中心点を支点に可動ベース２４の傾斜角度を所望の角度とすることは不可能な構成である。さらには、可動ベース２４に外部振動などが発生した場合には、このような振動を効果的に抑えることは困難な構成であった。このため、従来においては、４本ワイヤによる支持方式をミラーアクチュエータとして応用することを試みた例は見られなかった。

本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、安価で小型化に適した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。

また本発明は、余計な振動モードの発生を抑えることができ、可動部を安定させて駆動させることができるようにした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。

本発明の２軸型アクチュエータは、固定部と、可動部と、前記固定部と前記可動部との間に設けられた複数の架設部材とを有し、
それぞれの前記架設部材は、その両端部に変形部が設けられて、一方の変形部の端部が前記固定部に、他方の変形部の端部が前記可動部に固定され、前記固定部に固定された前記変形部の端部間の距離が、前記可動部に固定された前記変形部の端部間の距離よりも短く設定されており、
前記可動部に対して、互いに交叉する２軸方向への駆動力を与える駆動機構が設けられていることを特徴とするものである。

本発明の２軸型アクチュエータでは、架設部材は、その両端が変形部で、両変形部の中間が、前記変形部よりも変形しにくいため、両変形部の中間部分が余計な振動を抑制する機能を発揮し、可動部を安定させて動作させることができる。

また、複数の架設部材が互いに傾斜した状態で設けられているため、駆動機構により、可動部に２軸方向へ駆動されたときに、可動部が傾きながら揺動でき、可動部にミラーを設置することで、ガルバノミラーを構成することも可能である。しかも、可動部は固定部に対して複数の架設部材で支持されているため、可動部が不必要に動くことなく、安定して支持される。

なお、架設部材の両変形部の中間部は、以下の実施の形態のように、ほぼ変形しない非変形部であってもよいし、あるいは、前記中間部は弾性変形可能であるが、前記変形部よりも曲げ剛性の高いものであってもよい。

例えば、前記架設部材は、前記変形部が合成樹脂で形成され、両変形部の中間が、前記変形部よりも変形しにくい金属製の線材で形成されている。あるいは前記架設部材は、前記変形部が合成樹脂で形成され、両変形部の中間は、前記合成樹脂が金属で部分的に被覆されて形成されており、金属で被覆された部分が、前記変形部よりも変形しにくいものである。

また、本発明は、前記駆動機構では、前記固定部と前記可動部の一方にコイルが設けられ、他方に、磁石およびヨークを有する磁界発生部が設けられ、前記コイルの流れる電流と、前記磁石から発せられる磁界とで、前記可動部が駆動されるものである。

また本発明は、前記可動部を前記固定部から離す方向へ付勢する付勢部材が設けられていることが好ましい。

前記付勢部材で、可動部が固定部から離れる方向へ付勢されていると、架設部材に常に張力が作用し、可動部が予期しない方向へ移動するのを防止できる。

例えば、前記付勢部材は、磁気反発力を利用したものである。磁気反発力を使用したものでは、駆動機構に設けられた磁界発生部の一部を付勢部材として使用でき、構造を簡単にできる。

さらに、前記付勢部材は、前記固定部と前記可動部との間に設けられた圧縮ばねであってもよい。

さらに、本発明は、前記可動部には、光を反射する反射面が形成されており、前記駆動機構によって前記可動部が駆動されたときに、前記反射面の角度が変化するものとして構成できる。

本発明では、安価で且つ小型化に適した２軸型アクチュエータを提供することができる。

また本発明では、余計な振動モードの発生を抑えることが可能となり、可動部を安定して駆動することができる。

図１は本発明の実施の形態としてアクチュエータを示す断面図、図２は図１の２−２線から見た場合におけるアクチュエータの平面図、図３は磁界発生部を示す斜視図、図４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５Ａは架設部材の一例を示す断面図、図５Ｂは架設部材の他の一例を示す断面図、図６は本発明における動作状態の主要部を示す側面図である。

図１に示すアクチュエータ１０は、ミラーの向きを変える２軸型のミラーアクチュエータである。なお、その応用例については後に説明する。

図１に示すように、このアクチュエータ１０は、図示Ｚ２側の位置に設けられた四角形状の底板１２と、この底板１２に対しほぼ垂直に設けられ且つ図示Ｚ１方向に延びる側壁１３，１３，１３，１３とからなる固定部１１を有している。

前記側壁１３，１３，１３，１３のＺ１方向の端面には、下ヨーク２1が固定されている。この実施の形態に示す下ヨーク２１は、図３に示すように八角形状の金属板として形成されている。このため、図２に示すように、底板１２と下ヨーク２１とを平面的に重ねて見た場合には、四隅に固定部側からその上部に抜ける開口領域１４，１４，１４，１４が形成されている。なお、前記固定板１２の中心部には、後述するように４本の架設部材（ワイヤ）１５の一端側が固定される。

前記下ヨーク２１は磁化しやすい材料または磁力線を集中させる材料、例えば鉄系の磁性材料などで形成されている。図３に示すように、前記下ヨーク２１の中心には、例えば四角形状からなる第１の磁石Ｍ１が固定されている。そして、この第１の磁石Ｍ１の上部には、同じく磁化しやすい材料または磁力線を集中させる材料で形成された上ヨーク２２が固定されている。前記上ヨーク２２は、前記第１の磁石Ｍ１の上面と同じ面積及び形状からなる基部２２Ａと、この基部２２Ａから四方に延びる腕部２２ａ，２２ａ，２２ａ，２２ａを有している。前記４つの腕部２２ａの各先端は前記下ヨークに対し平行な状態を維持しつつ前記下ヨーク２１に近づく方向にクランク状に折り曲げられている。そして、各腕部２２ａ，２２ａ，２２ａ，２２ａの先端と前記下ヨーク２１とが対向する空間にギャップｇが形成されている。

図１に示すように、前記第１の磁石Ｍ１は、例えば図示Ｚ１側がＮ極、図示Ｚ２側がＳ極となるように、図示Ｚ方向に着磁されている。このため、前記第１の磁石Ｍ１のＮ極とＳ極との間には、第１の磁石Ｍ１のＮ極→上ヨーク２２の基部２２Ａ→各腕部２２ａの先端→ギャップｇ→下ヨーク２１→第１の磁石Ｍ１のＳ極の経路から構成される４つの磁路（磁気回路）Ｍａが形成されている。すなわち、前記下ヨーク２１、第１の磁石Ｍ１および上ヨーク２２は、ギャップｇに静磁界を与える磁界発生部２０を構成している。

前記上ヨーク２２の上方（Ｚ１側）には可動部３０が設けられている。前記可動部３０は、アクチュエータ１０の制御対象であるミラー（反射面）３１と、このミラー３１を保持する保持部材３２と、前記ミラー３１を保持した状態の保持部材３２を駆動させてミラー３１の向きを変える電磁力を発生する磁気駆動部４０を有している。

前記保持部材３２の上面（Ｚ１側の面）にはミラー３１が固定されている。そして、前記保持部材３２の下面（Ｚ２側の面）と前記磁界発生部２０を構成する上ヨーク２２との間には、前記可動部３０を前記固定部１１側から、より詳しくは前記固定部１１側を構成する磁界発生部２０から図示Ｚ１方向に引き離す付勢力を発生させる付勢部材３５が設けられている。

本実施の形態においては、前記付勢部材３５が第２の磁石Ｍ２で構成されている。すなわち、前記保持部材３２の下面（Ｚ２側の面）に前記第２の磁石Ｍ２が固定されている。前記第２の磁石Ｍ２は、前記上ヨーク２２と対向する下面側が、前記第１の磁石Ｍ１のＺ１側と同じＮ極に着磁されている。このため、前記前記第１の磁石Ｍ１と前記第２の磁石Ｍ２との間には磁気反発力が作用しており、この磁気反発力を受けて前記可動部３０が固定部１１側から離れるＺ１方向に付勢されている。この構成では、駆動機構に設けられた磁界発生部の一部を付勢部材として利用できるため、構造を簡単にすることができる。

これにより、後述する架設部材１５には常に一定の張力が与えることができ、非駆動状態において前記架設部材１５に撓みが生じないようになっている。このため、非駆動状態においては、可動部３０を中立位置に保持することが可能とされている。

なお、前記前記第１の磁石Ｍ１と前記第２の磁石との間で磁気反発力ｆ，ｆを発生させる位置は、前記可動部３０の重心Ｇを通り、前記固定部１１の表面に垂直な仮想的な基準線Ｇ１−Ｇ１上ではなく、前記基準線Ｇ１−Ｇ１から側方に可能な限り離れた位置が好ましい。このようにすると、可動部３０はバランスが取り易くなり、前記可動部３０の重心位置を前記基準線Ｇ１−Ｇ１上に設定することが可能となる。例えば、前記第２の磁石Ｍ２をリング状（環状）の磁石とすることにより実現可能となる。

また可動部３０を固定部１１から引き離す力を与える付勢部材３５は、上記のような第２の磁石Ｍ２に限られるものではなく、その他例えば前記保持部材３２の下面と上ヨーク２２との間に配置された圧縮ばねで構成されるものであってもよい。

前記磁気駆動部４０はボビン４１とこのボビン４１に設けられた４つのコイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４で形成されており、前記磁界発生部２０とともに前記可動部３０を動かす駆動機構を形成している。なお、図１ではボビン４１を省略して示している。

図４Ａ，Ｂに示すように、前記ボビン４１は樹脂材料などで形成され、平面的には略十字形状をしている。前記ボビン４１は、中心部に設けられた正方形状の枠部４１Ａと、この枠部４１Ａの外周面からそれぞれ四方に突出する筒状の４つの巻回部４２，４２，４２および４２を有している。前記枠部４１Ａの外周面には、枠部４１Ａの内部から前記巻回部４２，４２，４２，４２の内部を通って外部に抜ける連通部４２ａ，４２ａ，４２ａ，４２ａがそれぞれ形成されている。各巻回部４２のＺ１側の一面には、前記各巻回部４２を部分的に開放して形成した開放部４２ｂ，４２ｂ，４２ｂ，４２ｂがそれぞれ形成されている。各連通部４２ａと前記巻回部４２の外部とは前記各開放部４２ｂを通じて連続している。

また各巻回部４２の先端には、各巻回部４２が延びる前記四方向に対して垂直となる方向に広がるフランジ部４３，４３，４３，４３がそれぞれ一体に形成されている。そして、各巻回部４２の外周で、且つ前記枠部４１Ａの外周面とフランジ部４３との間には線材を巻き付けて形成した４ヶのコイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４が設けられている。４ヶのコイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４を備えたボビン４１は、可動部側を構成する前記保持部材３２の下面（Ｚ２側の面）に固定されている。

磁界発生部２０を構成する前記上ヨーク２２は前記ボビン４１の内部に配置されている。すなわち、前記上ヨーク２２の基部２２Ａが、ボビン４１の枠部４１Ａの内側に配置されており、前記上ヨーク２２から延びる４つの腕部２２ａ，２２ａ，２２ａ，２２ａが、前記開放部４２ｂ，４２ｂ，４２ｂ，４２ｂを通じて前記連通部４２ａ，４２ａ，４２ａ，４２ａ内にそれぞれ挿入されている。そして、前記腕部４３ａ，４３ａ，４３ａ，４３ａの先端は、各コイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４内において移動余裕を有する状態で前記下ヨーク２１に対向している。この状態では各コイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４の一部が各ギャップｇ内に配置されている。なお、前記４ヶのコイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４は、例えば前記上ヨーク２２を前記ボビン４１の内部に配置した後に、線材を各巻回部４２の周囲に巻き付けることにより形成することができる。

前記コイルＣ１とコイルＣ２は前記基準線Ｇ１−Ｇ１を挟んで軸対称となる位置に配置され、同じく前記コイルＣ３とコイルＣ４も軸対称となる位置に配置されている。前記コイルＣ１とコイルＣ２とは直列接続されており、前記線材の巻き方向及び巻き数などは同じである。同様に前記コイルＣ３とコイルＣ４も同じ巻き方向及び巻き数で直列に接続されている。そして、Ｘ１−Ｘ２方向に沿って配置された前記コイルＣ１とコイルＣ２が第１の磁気駆動部を形成し、Ｘ１−Ｘ２方向に対し直交するＹ方向に沿って配置された前記コイルＣ３とコイルＣ４が第２の磁気駆動部を形成している。

固定部１１側を構成する前記固定板１２には、複数の架設部材１５の一端（Ｚ２側）が固定されている。この実施の形態では、前記架設部材１５は４本で構成されている。これら４本の架設部材１５のうち、固定部１１側の一端１５ｂ１側は、全て前記基準線Ｇ１−Ｇ１の近傍にそれぞれ固定されている。より詳しくは、前記全ての一端１５ｂ１は前記固定板１２の上面側の中心点（以下、「支持中心点」と称する）Ｏの近傍で且つ前記基準線Ｇ１−Ｇ１から等距離の位置に集中する状態でそれぞれ固定されている。

また架設部材１５の他端（１５ｂ２側）は、前記架設部材１５の一端１５ｂ１よりも前記基準線Ｇ１−Ｇ１からの距離が離れたの可動部３０上の支持点ａ１，ｂ１を固定している。すなわち、前記４本の架設部材１５からなる支持構造は、前記架設部材１５がちょうどピラミッド（四角錐）の頂点（支持中心点Ｏに相当）から底面方向に向かって延びる４本の斜辺ように、前記一端１５ｂ１よりも前記他端側が開かれた三角型支持構造（またはピラミッド型支持構造）となっている。そして、前記４本の架設部材１５の他端１５ｂ２は、全て前記可動部３０を構成する保持部材３２の下面側の四隅で、且つ前記重心Ｇを通る基準線Ｇ１−Ｇ１から等距離の位置にそれぞれ固定されている。このため、可動部３０の前記基準線Ｇ１−Ｇ１回りの慣性モーメントはほぼ一定に保たれている。

図５Ａ，図５Ｂに示すように、個々の架設部材１５は線状の部材で形成されている。前記架設部材１５は、両端に変形部１５ｂ，１５ｂが設けられ、これらの中間が非変形部１５ａで形成されている。なお、非変形部１５ａとは、全く変形できずあるいはほとんど変形できないものに限られず、非変形部１５ａは、前記変形部１５ｂ，１５ｂよりも曲げ剛性が高く、大きな曲げ応力が作用したときに曲がり変形するものであってもよい。

図５Ａに示す架設部材１５は、前記非変形部１５ａが容易に変形し難い硬い材料、例えばアルミニウムやステンレスなどの金属材料で形成されている。また変形部１５ｂ，１５ｂは、可撓性又は柔軟性に優れた材料、例えばナイロンやポリアセタール（ＰＯＭ）等の合成樹脂などで形成されている。前記変形部１５ｂ，１５ｂは前記非変形部１５ａの両端に接着材などで固定されている。

また図５Ｂに示す架設部材１５は、前記合成樹脂などで形成された芯線１５Ａの表面を、アルミニウムやステンレスなどの硬い金属材料１５Ｂで部分的に被覆することによって形成されている。前記金属材料１５Ｂで覆われた部分が非変形部１５ａに相当し、芯線１５Ａがそのまま露出している両端部が変形部１５ｂ，１５ｂに相当している。

そして、架設部材１５を形成する一方の変形部１５ｂの一端１５ｂ１は固定部１１の支持点Ｏ１，Ｏ２にそれぞれ固定され、他方の変形部１５ｂの他端１５ｂ２は可動部３０上の支持点ａ１，ｂ１に取り付けられている。

このように、上記の２軸型アクチュエータでは、ミラー３１、磁界発生部２０、磁気駆動部４０および架設部材１５などが、基準軸Ｇ１−Ｇ１に沿ってＺ方向に配置される構成である。このため、本願発明のアクチュエータは、従来のようにアクチュエータの面積が側方（Ｘ方向およびＹ方向）に広がる構成となることを避けることができ、小型化に適したものとなっている。

上記アクチュエータの動作について説明する。
前記第１の磁気駆動部を構成するコイルＣ１，Ｃ２および前記第２の磁気駆動部を構成するコイルＣ３，Ｃ４のいずれにも駆動電流が与えられていない非駆動状態では、可動部３０は前記付勢部材３５によって前記固定部１１から遠ざかる（Ｚ１）方向に付勢された状態にある。この非駆動状態では、前記磁気反発力と前記４本の架設部材１５のそれぞれに作用する張力のＺ方向の成分とがバランス的につり合った状態に設定されている。そして、この状態では前記可動部３０は中立位置に設定されており、前記ミラー３１の傾斜角度は前記基準線Ｇ１−Ｇ１に対して直角な関係に設定されている。

次に、例えば前記第１の磁気駆動部を構成するコイルＣ１に、図１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、フレミングの左手の法則に従う電磁力Ｆ１がコイルＣ１に発生する。同時に、前記第１の磁気駆動部を形成するコイルＣ２に、図１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、電磁力Ｆ２がコイルＣ２に発生する。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。このうち前記接線方向の成分Ｆ１ｔ，Ｆ２ｔが、図１において支持中心点Ｏを回転中心とする反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、前記コイルＣ１及びＣ２を有する可動部３０には、図１にて反時計回り方向（α１方向）の駆動力が作用する。また前記コイルＣ１，Ｃ２に対し、前記とは逆向きの駆動電流が流れると、前記コイルＣ１及びＣ２を有する可動部３０には、図１にて時計回り方向（α２方向）の駆動力が作用する。

本発明の２軸型アクチュエータでは、図６に示すように前記可動部３０に電磁力Ｆ１及び電磁力Ｆ２による駆動力が作用した場合あっても、硬い材料で形成された前記架設部材１５の非変形部１５ａ自体は変形することがない。そして、その代わりに前記架設部材１５の両端に設けられた前記可撓性等に優れた変形部１５ｂ１，１５ｂ２が可撓変形させられる。

すなわち、図６に示す前記架設部材１５，１５では、一方の変形部１５ｂ側の一端１５ｂ１，１５ｂ１は固定部１１の支持点Ｏ１，Ｏ２を支点にそれぞれ可撓変形させられ、他方の変形部１５ｂ側の他端１５ｂ２，１５ｂ２は非変形部１５ａの図示Ｚ１側の根元部１５ａ１，１５ａ１を支点にそれぞれ可撓変形させられる。このとき、可動部３０はほぼ前記支持中心点Ｏを中心に揺動させられる。そして、変形後は可動部３０の前記支持点ａ１，ｂ１が、支持点ａ２，ｂ２に位置するようになる。よって、前記ミラー３１の傾斜角度φを前記支持中心点Ｏを中心に変更させることが可能とされている。

つまり、本発明の２軸型アクチュエータでは、可動部３０に設けられているミラー３１の傾斜角度φを前記電磁力Ｆ１，Ｆ２の大きさ、ひいてはコイルＣ１，Ｃ２に与える駆動電流の大きさに応じ、前記Ｘ１−Ｘ２方向に沿う任意の角度に調整することが可能である。

このような動作は、第２の磁気駆動部を形成する前記コイルＣ３及びコイルＣ４においても同様である。すなわち、前記コイルＣ３及びコイルＣ４に与える駆動電流の大きさを変えることにより、ミラー３１の傾斜角度φを図１にて紙面に対し直交するＹ方向に沿って任意の角度に調整することができる。

そして、前記第１の磁気駆動部を構成するコイルＣ１，Ｃ２および前記第２の磁気駆動部を構成するコイルＣ３，Ｃ４のそれぞれに対し、同時に駆動電流を与えることにより、可動部３０に搭載されているミラー３１を前記基準軸Ｇ１−Ｇ２に対し垂直な状態から様々な方向に傾けることができる。

上記のように前記架設部材１５は、その長さの殆どが非変形部１５ａで形成されている。このため、余計な振動が発生しても、架設部材１５全体が撓み変形することがない。すなわち、架設部材１５の前記変形部１５ｂが変形しても前記非変形部１５ａが変形することはない。このため、アクチュエータに余計な外部振動などが発生しても、前記変形部１５ｂが振動を吸収し、前記架設部材１５全体として様々な振動モードの寄生を抑え、前記振動がアクチュエータに与える悪影響を排除することができる。

よって、振動の影響を受け難くした２軸方アクチュエータとすることができる。
なお、上記実施の形態では、前記架設部材１５は固定部側が狭く可動部側に向かうに従って広がる構造を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、可動部側が狭くから固定部側に向かうに従って徐々に広がる構成であってもよい。

また上記実施の形態では、可動部３０にコイルを設けたムービングコイル型のものとして説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、可動部３０に第１の磁石を設けたムービングマグネット型とする構成であってもよい。

次に、上記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。
図７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８は図７の矢印７方向から見た場合に相当する正面図である。

図７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。

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、ミラー３１、２軸型のアクチュエータ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。

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 SurfaceEmitting 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。

前記コリメートレンズ６２およびミラー３１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。前記ミラー３１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とミラー３１とにより、いわゆるミラーアクチュエータ（ガルバノミラー）が構成されている。

前記コリメートレンズ６２は、前記光源６１とミラー３１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を拡大するとともに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はミラー３１に向けて出力されるようになっている。

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、前記ミラー３１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。

このとき、前記アクチュエータ１０は前記ミラー３１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上の所定の位置および所定の角度で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、ミラー３１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駆動電流を与えることにより行うことができる。

このため、前記ミラー３１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。

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。

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。

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。

そして、前記アクチュエータ１０を駆動させ、前記ミラー３１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。

上記実施の形態では、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。

本発明の実施の形態としてアクチュエータを示す断面図、 図１の２−２線から見た場合におけるアクチュエータの平面図、 磁界発生部を示す斜視図、 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、 架設部材の一例を示す断面図、 架設部材の他の一例を示す断面図、 本発明における動作状態の主要部を示す側面図、 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７の矢印７方向から見た場合に相当する正面図、

符号の説明

１０ アクチュエータ
１１ 固定部
１２ 底板
１３ 側壁
１４ 開口領域
１５ 架設部材（ワイヤ）
１５ａ 非変形部
１５ｂ 変形部
１５ｂ１ 変形部の一端
１５ｂ２ 変形部の他端
２０ 磁界発生部
２１ 下ヨーク
２２ 上ヨーク
２２ａ 腕部
２２Ａ 基部
３０ 可動部
３１ ミラー
３２ 保持部材
３５ 付勢部材
４０ 磁気駆動部
４１ ボビン
４２ 巻回部
６１ 光源
６２ コリメートレンズ
６４ 開口フィルタ
６５ 光検知器
７０ 光記録媒体
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４ コイル
Ｍ１ 第１の磁石
Ｍ２ 第２の磁石（付勢部材）

Claims (9)

1. 固定部と、可動部と、前記固定部と前記可動部との間に設けられた複数の架設部材とを有し、
   それぞれの前記架設部材は、その両端部に変形部が設けられて、一方の変形部の端部が前記固定部に、他方の変形部の端部が前記可動部に固定され、前記固定部に固定された前記変形部の端部間の距離が、前記可動部に固定された前記変形部の端部間の距離よりも短く設定されており、
   前記可動部に対して、互いに交叉する２軸方向への駆動力を与える駆動機構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。
2. 前記可動部の重心を通り、前記固定部の表面に垂直な直線を仮想的な基準線としたときに、
   前記固定部に固定された前記変形部の端部と前記基準線との距離が、全ての架設部材において同じであり、且つ前記可動部に固定された前記変形部の端部と前記基準線との距離が、全ての架設部材において同じである請求項１記載の２軸型アクチュエータ。
3. 前記架設部材は、前記変形部が合成樹脂で形成され、両変形部の中間が、前記変形部よりも変形しにくい金属製の線材で形成されている請求項１または２記載の２軸型アクチュエータ。
4. 前記架設部材は、前記変形部が合成樹脂で形成され、両変形部の中間は、前記合成樹脂が金属で部分的に被覆されて形成されており、金属で被覆された部分が、前記変形部よりも変形しにくい請求項１または２記載の２軸型アクチュエータ。
5. 前記駆動機構では、前記固定部と前記可動部の一方にコイルが設けられ、他方に、磁石およびヨークを有する磁界発生部が設けられ、前記コイルの流れる電流と、前記磁石から発せられる磁界とで、前記可動部が駆動される請求項１ないし４のいずれかに記載の２軸型アクチュエータ。
6. 前記可動部を前記固定部から離す方向へ付勢する付勢部材が設けられている請求項１ないし５のいずれかに記載の２軸型アクチュエータ。
7. 前記付勢部材は、磁気反発力を利用したものである請求項６記載の２軸型アクチュエータ。
8. 前記付勢部材は、前記固定部と前記可動部との間に設けられた圧縮ばねである請求項６記載の２軸型アクチュエータ。
9. 前記可動部には、光を反射する反射面が形成されており、前記駆動機構によって前記可動部が駆動されたときに、前記反射面の角度が変化する請求項１ないし８のいずれかに記載の２軸型アクチュエータ。

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