JP2011250572A - アクチュエータの駆動装置ならびにそれを用いる平行移動機構、干渉計および分光器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】PLL回路のループフィルタ部14aを、位相比較器13の位相比較信号Vpdを平滑化してVCO11へ制御電圧Vcとして与えるLPFとしての機能を実現する積分回路21に、基準電圧源22とリセット手段としての短絡スイッチ23とを設ける。したがって、前記制御電圧Vcは、積分動作に伴い、基準電圧Vrefから共振周波数の目標電圧付近に滑らかに移行するので、オーバーシュートやリンギングの発生がなく、短時間でかつ確実な位相引き込み動作(位相ロックイン)を行うことができる。また、PLLループの外部に、制御信号を掃引するための特別な構成を設ける必要もない。
【選択図】図7
Description
図1は、本発明の実施の一形態に係る駆動装置1のブロック図である。この駆動装置1は、被駆動部材となる可動部と、それを駆動する駆動部とを備えて成るアクチュエータ2を機械共振駆動するもので、大略的に、PLL回路3に、そのPLL回路3からの発振信号Vnを、アクチュエータ2の駆動に適した波形および振幅に変換して、期待する機械出力Vmを得るための駆動信号Vdとして出力する駆動回路4と、前記可動部の機械出力Vm(変位x)を検出して検出信号Vsを得る検出部5とを備えて構成される。
図13は、本発明の実施の他の形態に係る駆動装置におけるループフィルタ部14bのブロック図である。このループフィルタ部14bは、前述のループフィルタ部14aに類似し、対応する部分には同一の参照符号を付して示し、その説明を省略する。前述のループフィルタ部14aは、LPF機能を、RCの1次遅れ要素から成るラグフィルタで実現しているのに対して、注目すべきは、このループフィルタ部14bでは、ラグ・リードフィルタで実現していることである。
2 アクチュエータ
3 PLL回路
4 駆動回路
4a 変換回路
41 反転アンプ
42 入力抵抗
43 帰還コンデンサ
5 検出部
11 VCO
12 分周器
13 位相比較器
14,14a,14b ループフィルタ部
21 積分回路
22 基準電圧源
23 短絡スイッチ
24 アンプ
101 分光器
102 干渉計
103 演算部
104 出力部
111 光源
112 コリメータレンズ
113 ビームスプリッタ
114 固定ミラー
115 移動ミラー
116 集光レンズ
117 検出器
121 平行移動機構
131,132 板ばね部材
133,134 剛体
135 駆動部材
131a,132a 支持層
131b,132b 絶縁酸化膜層
131c,132c 活性層
131p,132p 平板部
C 帰還コンデンサ
R 入力抵抗
Rc 抵抗
S 試料
Claims (7)
- 可動部とそれを駆動する駆動部とを備えるアクチュエータに機械共振駆動を行わせるアクチュエータの駆動装置において、前記駆動部を駆動するための駆動信号の周波数を制御信号に応じて可変生成する電圧制御発振器と、前記アクチュエータの機械出力を検出する検出部と、前記駆動信号の位相と前記検出部の検出信号の位相との差を検出する位相比較器と、前記位相比較器の位相比較信号を平滑化して前記電圧制御発振器へ前記制御信号として与えるループフィルタ部とを備え、
前記ループフィルタ部は、
積分回路と、
前記積分回路に対して、前記アクチュエータの共振周波数に略一致した制御信号のレベルである目標電圧から所定電圧だけ離間した基準電圧を与える基準電圧源と、
前記積分回路を、その積分動作の開始時にリセットし、前記制御信号のレベルを前記基準電圧から前記目標電圧へ向けて掃引を行わせることで、前記アクチュエータを前記機械共振の状態に引込むリセット手段とを含むことを特徴とするアクチュエータ駆動装置。 - 前記積分回路は、オペアンプと、その出力を負帰還するコンデンサと、入力抵抗とを備えて構成されるミラー積分回路から成り、前記リセット手段は、前記コンデンサの端子間を短絡するスイッチ素子から成ることを特徴とする請求項1記載のアクチュエータ駆動装置。
- 前記積分回路は、ラグ・リードフィルタであることを特徴とする請求項1記載のアクチュエータ駆動装置。
- 前記アクチュエータは、
前記可動部として、帯状に形成される一対の板ばね部材と、前記板ばね部材の対向面側で、両端部間を連結することで該板ばね部材を相互に平行に支持する一対の剛体とを備えて構成され、一端側が固定されることで、他端側が前記板ばね部材の厚み方向に平行移動可能となり、
前記駆動部は、前記板ばね部材の一方を、その厚み方向に湾曲駆動する駆動部材から成り、
前記駆動部材に前記請求項1〜3のいずれか1項に記載のアクチュエータ駆動装置からの駆動信号が与えられることで、前記可動部が機械共振駆動されることを特徴とする平行移動機構。 - 前記板ばね部材は、SOI基板から成ることを特徴とする請求項4記載の平行移動機構。
- 前記請求項4または5記載の平行移動機構を備え、前記板ばね部材の他端側に移動ミラーが搭載されることを特徴とする干渉計。
- 前記請求項6記載の干渉計を備えることを特徴とする分光器。
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