JP2786691B2 - Mirror rotation drive - Google Patents
Mirror rotation driveInfo
- Publication number
- JP2786691B2 JP2786691B2 JP1250666A JP25066689A JP2786691B2 JP 2786691 B2 JP2786691 B2 JP 2786691B2 JP 1250666 A JP1250666 A JP 1250666A JP 25066689 A JP25066689 A JP 25066689A JP 2786691 B2 JP2786691 B2 JP 2786691B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- mirror
- inertia
- moment
- movable body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は光学式情報記録再生装置などに使用されるミ
ラー回転駆動装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial application field) The present invention relates to a mirror rotation driving device used for an optical information recording / reproducing device or the like.
（従来の技術） 周知のように、光学式情報記録装置、画像複写装置、
画像出力装置などでは、回転可能なミラーを組み込んで
いるものが多い。例えば、光学式情報記録装置（光ディ
スク装置）の再生系を例にとると、レーザビームを偏向
スプリッタ，位相板，回転可能に設けられたミラー，対
物レンズなどを介して回転ディスクに照射する。そし
て、回転ディスクからの反射光を上述した経路とは逆の
経路で導き、偏向ビームスプリッタにおいて再生信号を
分離する。対物レンズはフォーカシング制御系およびト
ラッキング制御系によって位置制御される。そして、再
生信号を利用して回転ディスクの中心孔のずれやディス
ククランプ機構の偏心を検出し、この検出信号で前述し
た回転可能に設けられたミラーの回転角を制御すること
によりビームが正確に一本のトラック上をならうように
微小なトラッキング制御を行っている。(Prior Art) As is well known, an optical information recording device, an image copying device,
Many image output devices incorporate a rotatable mirror. For example, in the case of a reproduction system of an optical information recording apparatus (optical disk apparatus), a laser beam is irradiated on a rotating disk via a deflection splitter, a phase plate, a rotatably provided mirror, an objective lens, and the like. Then, the reflected light from the rotating disk is guided along a path opposite to the above-described path, and the reproduced signal is separated by the deflection beam splitter. The position of the objective lens is controlled by a focusing control system and a tracking control system. The reproduced signal is used to detect the displacement of the center hole of the rotating disk and the eccentricity of the disk clamp mechanism, and the detection signal controls the rotation angle of the above-mentioned rotatably provided mirror so that the beam can be accurately formed. Fine tracking control is performed so as to follow one track.
従来のミラー回転駆動装置は、第４図に示すように、
ミラー101を搭載してなる保持体102と、この保持体102
を回転可能に支持するヒンジ103と、このヒンジ103を固
定する固定部材104と、前記保持体102に固定されるコイ
ル105と、このコイル105に磁場を付与する磁気回路106
より構成されている。そしてコイル105への通電によ
り、ヒンジ103を中心に保持体102を回転させ、ミラー10
1を所望の角度に変更することができる。As shown in FIG. 4, a conventional mirror rotation driving device is
A holder 102 on which a mirror 101 is mounted, and the holder 102
103 for rotatably supporting the hinge 103, a fixing member 104 for fixing the hinge 103, a coil 105 fixed to the holder 102, and a magnetic circuit 106 for applying a magnetic field to the coil 105
It is composed of Then, by energizing the coil 105, the holder 102 is rotated about the hinge 103, and the mirror 10 is rotated.
1 can be changed to a desired angle.
ところで、こういったミラー回転駆動装置は、回転デ
ィスクの目的のトラックヘレーザビームを瞬時に導く必
要性から、その回転位置決めを素早く、精度よく行うこ
とが重要となっている。ミラーの素早い回転を達成する
ためには、例えばコイルへ流す電流の量を多くして、発
生するローレンツ力を大きくすることが行われていた。By the way, in such a mirror rotation drive device, it is important to quickly and accurately position its rotation because it is necessary to instantaneously guide a laser beam to a target track on a rotating disk. In order to achieve quick rotation of the mirror, for example, the amount of current flowing through the coil is increased to increase the generated Lorentz force.
しかし、最近の情報機器は小形化が進み、バッテリー
駆動の必要性と、機器の発熱の問題から、低消費電力化
への要請が強くなってきている。上記のように電流の量
を多くしてミラーの素早い回転位置決めを行う方法で
は、この低消費電力化の要請に応じることができず、ミ
ラーを素早く回転位置決めするための他の方法を検討す
る必要が生じていた。However, in recent years, information devices have been downsized, and there has been an increasing demand for lower power consumption due to the need for battery drive and the problem of heat generation of the devices. The method of rapidly rotating the mirror by increasing the amount of current as described above cannot meet the demand for low power consumption, and it is necessary to consider another method for quickly rotating and positioning the mirror. Had occurred.
（発明が解決しようとする課題） 以上のように、ミラー回転駆動装置のミラーを素早く
回転位置決めするために、従来はコイルへ流す電流の量
を多くすることによって行っていた。しかし、最近の低
消費電力化への要請に対して、ミラーを素早く回転位置
決めするための他の方法を検討する必要が生じていた。
本発明は、消費電力を増加することなく従来以上の素早
い回転位置決めをすることのできるミラー回転駆動装置
の提供を目的とするものである。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in order to rapidly rotate and position the mirror of the mirror rotation driving device, conventionally, the amount of current flowing through the coil has been increased. However, in response to recent demands for low power consumption, it has been necessary to consider another method for quickly rotating and positioning the mirror.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a mirror rotation driving device capable of performing quicker rotation positioning than before without increasing power consumption.
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために本発明においては、ミラ
ーと、前記ミラーを搭載してなる可動体と、前記可動体
に設けられるコイルと、前記可動体を回転可能に支持す
るベースと、前記コイルに磁場を与えることにより前記
可動体を回転駆動する永久磁石とを有するミラー回転駆
動装置において、前記コイルの慣性モーメント、前記コ
イルを除いた前記可動体の慣性モーメントとを等しくし
た。[Means for Solving the Problems] To achieve the above object, according to the present invention, a mirror, a movable body having the mirror mounted thereon, a coil provided on the movable body, In a mirror rotation driving device having a base that rotatably supports the movable body and a permanent magnet that rotationally drives the movable body by applying a magnetic field to the coil, the moment of inertia of the coil and the coil are removed. The moment of inertia of the movable body is made equal.
（作用） コイルに発生する力Fcは次式で表される。(Operation) The force Fc generated in the coil is expressed by the following equation.
Fc＝Ｇ・ｌ・Ｉ・ｐ …（１） G;滋束密度 ［Ｔ］ l;コイルの長さ ［ｍ］ I;コイルに流れる電流 ［Ａ］ p;コイルの利用効率（磁界中にあるコイルの割合） コイルの消費電力Wcは次式で表される。 Fc = G ・ IＩp (1) G; density of flux [T] l; length of coil [m] I; current flowing in coil [A] p; utilization efficiency of coil (in magnetic field (Ratio of coil) The power consumption Wc of the coil is expressed by the following equation.
Wc＝Ｒ・I2 …（２） R;コイル抵抗 ［Ω］ コイル抵抗Ｒは次式で表される。Wc = R · I 2 (2) R; coil resistance [Ω] The coil resistance R is represented by the following equation.
S;コイル断面図 ［m2］ K;コイル素材低効率 ［Ω・ｍ］ 従って、コイルの質量，コイルの長さおよびコイル断
面積の間には次式に示される関係が成り立つ。 S; coil sectional view [m 2 ] K; coil material low efficiency [Ω · m] Accordingly, the relationship expressed by the following equation is established between the coil mass, the coil length, and the coil sectional area.
Mc;コイル質量 ［kg］ q;コイル素材密度 ［kg/m3］ e;コイル体積効率 V;コイル体積 ［m3］ よって式（２），（３），（４）より次式の関係が得
られる。 Mc; Coil mass [kg] q; Coil material density [kg / m 3 ] e; Coil volume efficiency V; Coil volume [m 3 ] Therefore, from the equations (2), (3) and (4), can get.
式（１），（４），（５）より結果として次式が得ら
れる。 Equations (1), (4) and (5) result in the following equation.
In［kg・m2］の慣性モーメントを有する保持体（可動
体）をMc［kg］のコイルにて駆動した場合に得られる角
加速度［rad/s2］は次式で表される。 The angular acceleration [rad / s 2 ] obtained when the holding body (movable body) having the moment of inertia of In [kg · m 2 ] is driven by the Mc [kg] coil is expressed by the following equation.
fc;コイルに発生する力 ［kg・m/s2］ rc;回転中心から力点までの距離 ［ｍ］ It;コイルを含む全可動体の慣性モーメント ［kg・m2］ Ic;コイルの慣性モーメント ［kg・m2］ In;コイルを除く可動体の慣性モーメント ［kg・m2］ T;発生トルク ［Ｎ・ｍ］ ここで は、等価してコイル質量［kg］であり、次式の関係を満
足している。 fc; force generated in coil [kg · m / s 2 ] rc; distance from rotation center to power point [m] It; moment of inertia of all movable bodies including coil [kg · m 2 ] Ic; moment of inertia of coil [kg · m 2] in; moment of inertia [kg · m 2] of the movable member, except for coil T; torque [N · m] here Is equivalently the coil mass [kg], and satisfies the following relationship:
k;比例定数 更に、Fcは式（６）より 但し、 で表される。 k; proportionality constant Further, Fc is calculated from equation (6). However, It is represented by
よって となり、 よって消費電力およびミラー取り付け位置を一定とし
た場合、加速度はコイル質量の関数になることがわか。
従って、加速度を最大とするためには、上記式（11）を
０とおけばよい。Therefore Becomes Therefore, when the power consumption and the mirror mounting position are fixed, it can be seen that the acceleration is a function of the coil mass.
Therefore, in order to maximize the acceleration, the above equation (11) may be set to 0.
よって、最大加速度はコイルの慣性モーメントがコイ
ルを除く可動体の慣性モーメントと等しくなったときに
得られる。 Therefore, the maximum acceleration is obtained when the moment of inertia of the coil becomes equal to the moment of inertia of the movable body excluding the coil.
従って、消費電力を増加することなく従来以上の駆動
力が発生し、素早い回転位置決めをすることのできるミ
ラー回転駆動装置が提供される。Therefore, there is provided a mirror rotation driving device which can generate a driving force higher than before without increasing power consumption and can perform quick rotation positioning.
（実施例） 以下、図面に基づいて本発明を説明する。Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図乃至第３図は本発明の第１の実施例に係るミラ
ー回転駆動装置を示すものである。図示するように、本
実施例のミラー回転駆動装置においては、保持体（可動
体）２はミラー１を固着してなり、この保持体２はその
両端付近に配置された２つのヒンジ３により回転可能に
支持されている。また、このヒンジ３の下端は固定部材
４（ベース）に固定されている。尚、保持体2,ヒンジ3,
固定部材４は樹脂の射出成形などにより一体成形しても
よい。一方、保持体２の周囲にはコイル５が巻装され、
固定されており、第３図に示すような方向に着磁方向を
向けて固定部材４に固定された永久磁石６により磁場が
付与されている。ここに示すミラー回転駆動装置では、
永久磁石６からの磁束を導くための手段としてヨークな
どの高透磁率の部材は使用されておらず、永久磁石６の
Ｎ極より出た磁束の流れが装置の外部を通ってＳ極に戻
るような磁路を形成している。また、保持体２がヒンジ
３を中心としていかなる位置に移動しても、前記磁路内
に常時コイル５の一部が含まれるような配置がなされて
いる。1 to 3 show a mirror rotation driving device according to a first embodiment of the present invention. As shown in the drawing, in the mirror rotation driving device of the present embodiment, a holding body (movable body) 2 has a mirror 1 fixed thereto, and this holding body 2 is rotated by two hinges 3 arranged near both ends thereof. Supported as possible. The lower end of the hinge 3 is fixed to a fixing member 4 (base). In addition, holder 2, hinge 3,
The fixing member 4 may be integrally formed by injection molding of a resin or the like. On the other hand, the coil 5 is wound around the holder 2,
The magnetic field is applied by a permanent magnet 6 fixed to the fixing member 4 with the magnetization direction oriented in the direction shown in FIG. In the mirror rotation drive shown here,
No high-permeability member such as a yoke is used as a means for guiding the magnetic flux from the permanent magnet 6, and the flow of the magnetic flux from the N pole of the permanent magnet 6 returns to the S pole through the outside of the device. Such a magnetic path is formed. Also, no matter what position the holder 2 moves about the hinge 3, the arrangement is such that a part of the coil 5 is always included in the magnetic path.
以上のような構成のミラー回転駆動装置では、コイル
５に通電することにより、保持体２には電流と磁束との
関係によるローレツ力が発生し、ヒンジ３を中心に保持
体２が微小に回転駆動され、ミラー１が所望の角度に位
置めされる。これにより、レーザ光源から照射されたレ
ーザビームはミラー１により所定の反射角にて反射さ
れ、所望の位置にこのレーザビームを導くことが可能と
なる。In the mirror rotation driving device having the above-described configuration, when the coil 5 is energized, a Loret's force is generated in the holder 2 due to the relationship between the current and the magnetic flux, and the holder 2 rotates minutely around the hinge 3. When driven, the mirror 1 is positioned at a desired angle. As a result, the laser beam emitted from the laser light source is reflected by the mirror 1 at a predetermined reflection angle, and the laser beam can be guided to a desired position.
尚、本発明のミラー回転駆動装置においては、コイル
５の慣性モーメントと、コイル５を除いた保持体２の慣
性モーメントとを略等しく構成している。具体的に言う
と、本実施例では、慣性モーメントの釣り合いがとれる
質量状態になるまで、コイル５を保持体２に余剰に巻装
している。このような条件を満足した本発明の作用効果
を以下に述べる。In the mirror rotation driving device of the present invention, the moment of inertia of the coil 5 and the moment of inertia of the holder 2 excluding the coil 5 are substantially equal. More specifically, in the present embodiment, the coil 5 is wound around the holder 2 excessively until the moment of inertia is balanced. The operation and effect of the present invention satisfying such conditions will be described below.
コイルに発生する力Fc［kg・m/s2］は次式で表され
る。The force Fc [kg · m / s 2 ] generated in the coil is expressed by the following equation.
Fc＝Ｇ・ｌ・Ｉ・ｐ …（１） G;磁束密度 ［Ｔ］ l;コイルの長さ ［ｍ］ I;コイルに流れる電流 ［Ａ］ p;コイルの利用効率（磁界中にあるコイルの割合） コイルの消費電力Wcは次式で表される。 Fc = G ・ I ・ p (1) G; magnetic flux density [T] l; coil length [m] I; current flowing in the coil [A] p; coil utilization efficiency (coil in magnetic field The power consumption Wc of the coil is expressed by the following equation.
Wc＝Ｒ・I2 …（２） R;コイル抵抗 ［Ω］ コイル抵抗Ｒは次式で表される。Wc = R · I 2 (2) R; coil resistance [Ω] The coil resistance R is represented by the following equation.
S;コイル断面積 ［m2］ K;コイル素材抵抗率 ［Ω・ｍ］ 従って、コイルの質量，コイル長さおよびコイル断面
積の間には、次式に示される関係が成り立つ。 S; Coil cross-sectional area [m 2 ] K; Coil material resistivity [Ω · m] Accordingly, the relationship expressed by the following equation is established between the coil mass, the coil length, and the coil cross-sectional area.
Mc;コイル質量 ［kg］ q;コイル素材密度 ［kg/m3］ e;コイル体積効率 V;コイル体積 ［m3］ よって式（２），（３），（４）より次式の関係が得
られる。 Mc; Coil mass [kg] q; Coil material density [kg / m 3 ] e; Coil volume efficiency V; Coil volume [m 3 ] Therefore, from the equations (2), (3) and (4), can get.
式（１），（４），（５）より結果として次式が得ら
れる。 Equations (1), (4) and (5) result in the following equation.
In［kg・m2］の慣性モーメントを有する保持体（被駆
動体）をMc［kg］のコイルにて駆動した場合に得られる
角加速度［rad/s2］は次式で表される。 The angular acceleration [rad / s 2 ] obtained when the holding body (driven body) having the moment of inertia of In [kg · m 2 ] is driven by the Mc [kg] coil is expressed by the following equation.
ここで等価コイル質量とは、装置の力点にコイルの質
量が集中したと仮定した場合、この場合の慣性モーメン
トを本実施例のように保持体を一周するように巻装され
ているコイルの慣性モーメントと等しいとおいて得られ
るコイルの質量のことである。このときのコイルの質量
は次式の関係を満足している。 Here, the equivalent coil mass means the moment of inertia in this case, assuming that the coil mass is concentrated at the power point of the device, the inertia of the coil wound around the holder as in this embodiment. It is the mass of the coil obtained when it is equal to the moment. The mass of the coil at this time satisfies the following relationship.
k;比例定数 更に、Fcは式（６）より 但し、 で表される。 k; proportionality constant Further, Fc is calculated from equation (6). However, It is represented by
よって式（７），（８），（９）より次式が導かれ
る。Therefore, the following expression is derived from Expressions (7), (8), and (9).
となり、 よって消費電力およびミラー取り付け位置を一定とした
場合、加速度はコイル質量の関数になることがわか。従
って、加速度を最大とするためには、上記式（11）を０
とおけばよい。 Becomes Therefore, when the power consumption and the mirror mounting position are fixed, it can be seen that the acceleration is a function of the coil mass. Therefore, in order to maximize the acceleration, the above equation (11) is set to 0
It is good.
よって、最大加速度はコイルの慣性モーメントがコイ
ルを除く可動体の慣性モーメントと等しくなったときに
得られる。 Therefore, the maximum acceleration is obtained when the moment of inertia of the coil becomes equal to the moment of inertia of the movable body excluding the coil.
従って、消費電力を増加することなく従来以上の駆動
力が発生し、素早い回転位置決めをすることのできるミ
ラー回転駆動装置が提供される。Therefore, there is provided a mirror rotation driving device which can generate a driving force higher than before without increasing power consumption and can perform quick rotation positioning.
もちろん本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、コイルの取り付け位置の異なるミラー回転駆動装置
や、他の回転駆動装置などにも応用可能である。Of course, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be applied to a mirror rotation driving device having a different coil mounting position, or another rotation driving device.
［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、消費電力を増加するこ
となく従来以上の駆動力が発生し、素早い回転位置決め
をすることのできるミラー回転駆動装置が実現する。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a mirror rotation driving device that can generate a driving force higher than before without increasing power consumption and can perform quick rotation positioning is realized.
第１図は本発明のミラー回転駆動装置の第１実施例を示
す斜視図、第２図は第１図中のＡ−Ａ線断面図、第３図
は第１図中のＢ−Ｂ線断面図、第４図は従来のミラー回
転駆動装置を示す断面図である。 １……ミラー ２……保持体（可動体） ３……ヒンジ ４……固定部材（ベース） ５……コイル ６……永久磁石FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of the mirror rotation driving device of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. 3 is a line BB in FIG. FIG. 4 is a sectional view showing a conventional mirror rotation driving device. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Mirror 2 ... Holder (movable body) 3 ... Hinge 4 ... Fixed member (base) 5 ... Coil 6 ... Permanent magnet
Claims (1)
駆動する永久磁石とを有するミラー回転駆動装置におい
て、 前記コイルの慣性モーメントと、前記コイルを除いた前
記可動体の慣性モーメントとを等しくしたことを特徴と
するミラー回転駆動装置。A mirror, a movable body on which the mirror is mounted, a coil provided on the movable body, a base rotatably supporting the movable body, and a movable body provided by applying a magnetic field to the coil. A mirror rotation driving device having a permanent magnet for rotating a body, wherein a moment of inertia of the coil and a moment of inertia of the movable body excluding the coil are equalized.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1250666A JP2786691B2 (en) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | Mirror rotation drive |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1250666A JP2786691B2 (en) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | Mirror rotation drive |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03113840A JPH03113840A (en) | 1991-05-15 |
| JP2786691B2 true JP2786691B2 (en) | 1998-08-13 |
Family
ID=17211241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1250666A Expired - Lifetime JP2786691B2 (en) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | Mirror rotation drive |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2786691B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2563412Y2 (en) * | 1991-08-09 | 1998-02-25 | アルプス電気株式会社 | Galvano mirror |
| JP2006170971A (en) * | 2004-12-10 | 2006-06-29 | Korea Electronics Telecommun | Driving head, and personal atomic microscope provided therewith |
| JP6610202B2 (en) * | 2015-11-27 | 2019-11-27 | セイコーエプソン株式会社 | Optical device and image display apparatus |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5686639U (en) * | 1979-12-04 | 1981-07-11 | ||
| JPS5982340U (en) * | 1982-11-22 | 1984-06-04 | 旭光学工業株式会社 | movable mirror device |
| JPH0334134A (en) * | 1989-06-30 | 1991-02-14 | Ricoh Co Ltd | Rotary mirror device for optical information recording and reproducing device |
-
1989
- 1989-09-28 JP JP1250666A patent/JP2786691B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03113840A (en) | 1991-05-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR890003556B1 (en) | Optical disk apparatus | |
| JP2786691B2 (en) | Mirror rotation drive | |
| JPH04129048A (en) | Optical head device | |
| JPH067450Y2 (en) | Two-dimensional drive | |
| JPH05205283A (en) | Objective lens driver for optical pickup | |
| JPS58146035A (en) | Information reproducing device | |
| JP2537767B2 (en) | Optical recording / reproducing device | |
| JP2765199B2 (en) | Optical disk drive | |
| JPH03134826A (en) | Mirror rotation driving device | |
| JP2821407B2 (en) | Optical head device | |
| JPH11185266A (en) | Biaxial actuator, optical pickup and optical disk device | |
| JP2633427B2 (en) | Optical disk drive | |
| JPH0352123A (en) | Objective lens driver | |
| JP2636352B2 (en) | Objective lens drive | |
| JPH04243029A (en) | Turning mirror device for tracking | |
| JPH0793781A (en) | Optical pickup | |
| JPH06223393A (en) | Actuator of optical disk device | |
| JPH08161762A (en) | Voice-coil motor | |
| JPH06176424A (en) | Magneto-optical disk device | |
| JPH0516091B2 (en) | ||
| JP2000099972A (en) | Optical pickup and optical disk device | |
| JPH0512779B2 (en) | ||
| JPH03273533A (en) | Objective lens driving device | |
| JPH04318334A (en) | Optical pickup | |
| JPH04123322A (en) | Lens actuator control method for optical recording and reproducing device |