JP3662099B2 - パラレルリンク機構 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロマシン、光通信構成部品、半導体等の微小部品の組立・溶接・微細加工、顕微鏡のステージ等の関連分野及び細胞操作のバイオ関連分野等に適用されるパラレルリンク機構に関し、特にパラレルリンク機構の状態すなわち位置及び姿勢の検出、制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のパラレルリンク機構として、例えば特公平０６−１０４３０８号公報には、マイクロマニピュレータに適用され微小対象物を操作するパラレルリンク機構が開示されている。
【０００３】
図３は、従来のマイクロパラレルリンク機構の構成を示す図である。図３に示すパラレルリンク機構本体は、可動板５１、固定板５２及び両者を結合する６本のリンク５３により構成されている。各リンク５３は、その上端がワイヤ５６により可動板５１に固定されているとともに、その下端がワイヤ５６により固定板５２に固定されている．
各リンク５３は積層型圧電素子５４の伸縮動作に伴い、そのストロークを変化させる。各リンク５３のストロークを協調して制御することにより、可動板５１が固定板５２に対して並進３自由度及び回転３自由度の計６自由度による相対運動を行なえる。図３では、リンクのストロークを検出する手段として、積層型圧電素子５４の表面に歪みゲージ５５を貼り付け、この歪みゲージ５５の伸縮に伴う歪みを検出する。
【０００４】
また、特開平０８−１１５１２８号公報に開示されているパラレルリンク機構では、リンクのストロークを検出する手段として、同圧電素子の一端部位に固定されたホルダと、このホルダに保持された静電容量型変位計と、この静電容量型変位計の先端部と微小間隙をおいて一部が対向する如く前記積層型圧電素子の他端部位に固定されたターゲット部材と、の４部分からなり、前記積層型圧電素子の伸縮動作に伴い、前記ホルダと前記ターゲット部材との相対距離が変化する。
【０００５】
したがって、前記積層型圧電素子が伸縮すると、前記ホルダと前記ターゲット部材との間隔が変化し、その変化が前記静電容量型変位計によってリンクのストローク変化として検出され、制御装置に出力される手段を備えている。この制御装置は、圧電素子駆動系に制御信号を与えて前記積層型圧電素子を駆動制御するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図３に示した例では、パラレルリンク機構本体における各リンクストロークの検出と制御は可能であるが、その反面、可動板５１自体の位置・姿勢を検出できない。このため、可動板５１を制御する制御系がリンクストロークのみを検出、制御する半閉ループ構成しかなしておらず、より精度の高い可動板５１の位置・姿勢制御を行なえないという問題がある。上記特開平０８−１１５１２８号公報には、より精度の高い可動板の位置・姿勢制御を行なうパラレルリンク機構が開示されている。このパラレルリンク機構では、六つの静電容量センサーを用いて、可動板の位置・姿勢の変化を直接的に検出する。
【０００７】
しかしながら、上記特開平０８−１１５１２８号公報におけるパラレルリンク機構の構成は、六つの静電容量センサーを使用する必要があるため、構成が複雑なものになってしまうという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、可動部材の変位・姿勢を光学的に直接検出することにより、精度の高い可動部材の位置・姿勢制御を行なえるパラレルリンク機構を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し目的を達成するために、本発明のパラレルリンク機構は以下の如く構成されている。
（１）本発明のパラレルリンク機構は、リンクのストロークを積層型圧電素子からなるアクチュエータを用いて可変制御し、可動部材と固定部材とを相対的に移動するパラレルリンク機構において、前記固定部材に対する前記可動部材の姿勢を光学的に検出する第１の検出手段と、前記可動部材のＸＹ変位を光学的に検出する第２の検出手段と、前記可動部材のＺ変位を光学的に検出する第３の検出手段と、前記第１乃至第３の検出手段の検出結果を基に前記可動部材の変位・姿勢を求める演算手段と、から構成されている。
（２）本発明のパラレルリンク機構は上記（１）に記載の機構であり、かつ前記第１の検出手段は、所定の光源から発せられた光を、前記可動部材に設けられた平面鏡で反射させ第１のディテクターで検出することで、前記可動部材のＸ、Ｙ軸回りの回転角度を光学的に検出するよう構成されている。
（３）本発明のパラレルリンク機構は上記（１）または（２）に記載の機構であり、かつ前記第２の検出手段は、所定の光源から発せられた光を、前記可動部材に設けられた第２のディテクターで検出するとともに、前記可動部材に設けられた平面鏡で反射させ第１のディテクターで検出するよう構成されている。
【００１０】
上記手段を講じた結果、次のような作用が生じる。本発明のパラレルリンク機構によれば、可動部材の変位・姿勢を光学的に直接検出することにより、精度の高い可動部材の位置・姿勢制御を行なえる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態に係るパラレルリンク機構の構成を示す一部側断面図である。図１に示すパラレルリンク機構は、固定板１、可動板２及びそれらを連結する６本のリンク３（２本のみ図示）を備えている。各リンク３は、その下端がワイヤ４により固定板１上に固定されており、その上端がワイヤ４により可動板２上に固定されている。そして各リンク３には、積層型圧電素子すなわち圧電アクチュエータ５と、この圧電アクチュエータ５の伸縮動作に伴ってリンクのストローク変化を検出する測長センサ６が備えられている。
【００１２】
このパラレルリンク機構の上端すなわち可動板２の下面にはミラー（平面鏡）７の位置調整を行なうミラー調整機構６が設けられ、ミラー７がその反射面を下方に向けてミラー調整機構６に固定されている。また、ミラー７の側方には第１ポジションディテクター（ＰＤ１）８の位置調整を行なうＰＤ１位置調整機構９が設けられ、第１ポジションディテクター（ＰＤ１）８がその受光面を下方に向けてＰＤ１位置調整機構９に固定されている。
【００１３】
図１に示すように光学式変位センサー１０は、その保持機構（本体）１１が固定板１に設けられている。光学式変位センサー１０の上端には、第１コリメータレンズ１２がミラー７と所定間隔を有して対面するように固定されている。ミラー７には、可動板２に対してこれと同軸的に上下方向に移動調節されるようミラー調整機構６が設けられている。
【００１４】
このミラー調整機構６にてミラー７の位置を調整することにより、第１コリメータレンズ１２の焦点がミラー７上に位置するよう、第１コリメータレンズ１２とミラー７との間の距離が調整される。また、第１コリメータレンズ１２の側方である保持機構１１の上端には、第２コリメータレンズ１３が第１ポジションディテクター（ＰＤ１）８と所定間隔を有して対面するように固定されている。
【００１５】
第１ポジションディテクター（ＰＤ１）８には、可動板２に対してこれと同軸的に上下方向に移動調節されるようＰＤ１位置調整機構９が設けられている。このＰＤ１位置調整機構９にて第１ポジションディテクター（ＰＤ１）８の位置を調整することにより、第２コリメータレンズ１３の焦点が第１ポジションディテクター（ＰＤ１）８上に位置するよう、第２コリメータレンズ１３と第１ポジションディテクター（ＰＤ１）８との間の距離が調整される。
【００１６】
また、第１コリメータレンズ１２側の光路には、第１コリメータレンズ１２の下方に、１／４波長板１４がミラー７と光軸が一致するよう固定されている。さらに１／４波長板１４の下方には、支持手段（不図示）により支持された第１ハーフミラー１５が固定されている。この第１ハーフミラー１５の下方には、支持手段（不図示）により支持された偏光ビームスプリッタ１６が固定されている。
【００１７】
また、偏光ビームスプリッタ１６の側方には、ＬＤドライバ１７により駆動される半導体レーザ（ＬＤ）１８と、この半導体レーザ１８からの射出光ビームを平行光ビームに整形する第３コリメータレンズ１９とからなる光源３０が配置されている。なお、ＬＤドライバ１７は、半導体レーザ１８に電気的に接続されており、半導体レーザ１８を駆動して発光させるためのものである。
【００１８】
偏光ビームスプリッタ１６には、第３コリメータレンズ１９からの平行光ビームが入射され、半導体レーザ１８から発せられた特定の振動面をもった成分のビームを上方かつ垂直に反射する反射面を有する整形プリズム２０により、前記平行光ビームをミラー７側へ反射する。また、偏光ビームスプリッター１６は、ミラー７にて反射して戻ってきた光ビームを透過し、第２ハーフミラー２１へ導く。第２ハーフミラー２１は、ミラー７で反射し戻ってきた光ビームを透過するとともに、ミラー７からの反射光ビームを直角に反射して第２ポジションディテクター（ＰＤ２）２２へ導く。
【００１９】
第２ハーフミラー２１の透過側すなわち下方には、ミラー７からの反射光ビームに対して、ほぼ臨界角になるように設定された反射面を有する臨界角プリズム２３が固定されている。また、第２ハーフミラー２１と臨界角プリズム２３の反射側には、フォトダイオードで形成された第３ポジションディテクター（ＰＤ３）２４が固定されている。
【００２０】
図２は、当該パラレルリンク機構の光学系の信号処理に係る構成を示す図である。図２に示すように、第１〜第３ポジションディテクター（ＰＤ１〜ＰＤ３）８，２２，２４の受光面ＳＡ，ＳＢ，ＳＣは、それぞれ四つの受光領域ａ１〜ａ４、ｂ１〜ｂ４、ｃ１〜ｃ４に分離されている。また受光面ＳＡ，ＳＢ，ＳＣは、それぞれプリアンプＰａ，Ｐｂ，Ｐｃに接続されている。
【００２１】
なお図２において、ＳＡは図１に示す第１ポジションディテクター（ＰＤ１）８を下方から見た図であり、ＳＢは図１に示す第２ポジションディテクター（ＰＤ２）２２を左方から見た図であり、ＳＣは図１に示す第３ポジションディテクター（ＰＤ３）２４を左方から見た図である。
【００２２】
次に、上述した如き構成をなすパラレルリンク機構の動作を説明する。まず図示しないコントローラ（制御系）により可動板２を駆動する。このときに、光源３０から射出された平行光ビームからなる楕円ビームは整形プリズム２０で整形されて真円ビームとなり、上方へ反射される。この反射平行光ビームは第１ハーフミラー１５により、第１ハーフミラー１５を透過する第１光ビームと第１ハーフミラー１５にて反射される第２の光ビームとに分離される。
【００２３】
上記第２の光ビームは、第２コリメータレンズ１３側の光路に設けられたミラー２５に入射し、このミラー２５より上方へ反射される。この反射平行光ビームは、第２コリメータレンズ１３により、可動板２の下面にＰＤ１位置調整機構９を介して取付けられた第１ポジションディテクター（ＰＤ１）８の表面に集光される。
【００２４】
一方、上記第１光ビームは１／４波長板１４を通って、第１コリメータレンズ１２により、可動板２の下面にミラー調整機構６を介して取付けられたミラー７の表面に集光されるとともに反射される。この反射光ビームは第１コリメータレンズ１２により平行光ビームになり、第１ハーフミラー１５に入射し、ここで透過されて偏光ビームスプリッタ１６を通り第２ハーフミラー２１に入射する。
【００２５】
この入射光ビームは、第２ハーフミラー２１により第２ボジションディテクター（ＰＤ２）２２の方向へ反射され第２ボジションディテクター（ＰＤ２）２２の受光面に集光スポットＳＢを形成する第１の光ビームと、第２ハーフミラー２１を透過する第２の光ビームとに分離される。この透過される第２の光ビームは、臨界角プリズム２３で第３ポジションディテクター（ＰＤ３）２４の方向へ反射され、第３ポジションディテクター（ＰＤ３）２４の受光面に集光スポットＳＣを形成する。
【００２６】
以下、当該パラレルリンク機構の姿勢の検出について説明する。図１に示す可動板２のＸ軸回りの回転角度γとＹ軸回り回転角度βは、第２ポジションディテクター（ＰＤ２）２２上の集光スポットＳＢの変位として検出される。ここで、可動板２がＸ軸回り、Ｙ軸回りを回転していない場合、集光スポットＳＢは第２ポジションディテクター（ＰＤ２）２２の受光面の中央に形成される。すなわち、集光スポットＳＢにおいてそれぞれ等しい光量の光ビームが四つの領域ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４に入射される。
【００２７】
一方、可動板２が例えば図１に示すＹ軸回りに回転している場合、ミラー７に入射した光ビームの光軸に対してミラー７が傾いている（例えば、ミラー７がＹ軸を中心として傾斜している）。したがって、前記光ビームはミラー７のなす平面に対して斜めに入射し、この入射角と同じ角度の反射角をなす方向へ反射される。
【００２８】
この場合、第２ポジションディテクター（ＰＤ２）２２には、集光スポットＳＢが形成されるが、可動板２がＸ軸回り、Ｙ軸回りに回転されると、これにしたがい集光スポットＳＢの光量が変化する。ここで、第２ポジションディテクター（ＰＤ２）２２の四つの受光領域ｂ１〜ｂ４の受光量をＢ１〜Ｂ４とすると、Ｘ軸回りの回転角度γ及びＹ軸回りの回転角度βの変位量の電圧出力Ｖγ，Ｖβは、それぞれ次式（１），（２）で表される。
【００２９】
Ｘ軸回りの回転角度γの出力：
Ｖγ＝（Ｂ１＋Ｂ２）−（Ｂ３＋Ｂ４）…（１）
Ｙ軸回りの回転角度βの出力：
Ｖβ＝（Ｂ２＋Ｂ３）−（Ｂ１＋Ｂ４）…（２）
次に、パラレルリンク機構の位置検出について説明する。まず、Ｘ方向及びＹ方向の変位が、第１ポジションディテクター（ＰＤ１）８上の集光スポットＳＡ及び第２ポジションディテクター（ＰＤ２）２２上の集光スポットＳＢの変位として検出される。
【００３０】
Ｘ方向及びＹ方向の変位が０であり、可動板２のＸ軸回りの回転角度γ及びＹ軸回りの回転角度βを有する場合、第１ポジションディテクター（ＰＤ１）８と第２ポジションディテクター（ＰＤ２）２２には、同じ変位ｄ（γ）、ｄ（β）で、同じ光量の集光スポットＳＡ、ＳＢが形成されるが、Ｘ及びＹ方向に変位されると、これにしたがい第１ポジションディテクター（ＰＤ１）８の集光スポットＳＡの光量が変化する。ここで、第１ポジションディテクター（ＰＤ１）８の四つの受光領域ａ１〜ａ４の受光量をＡ１〜Ａ４、また第２ポジションディテクター（ＰＤ２）２２の四つの受光領域ｂ１〜ｂ４の受光量をＢ１〜Ｂ４とすると、Ｘ、Ｙ方向の変位量の出力電圧は、それぞれ次式（３）、（４）で表される。
【００３１】
Ｘ方向の変位量の出力電圧：
Ｖｘ＝Ｖｚβ−Ｖβ＝［（Ａ２＋Ａ３）−（Ａ１＋Ａ４）］−［（Ｂ２＋Ｂ３）−（Ｂ１＋Ｂ４）］…（３）
Ｙ方向の変位量の出力電圧：
Ｖｙ＝Ｖｙγ−Ｖγ＝［（Ａ１＋ＡＡ２）−（Ａ３＋Ａ４）］−［（Ｂ１＋Ｂ２）−（Ｂ３＋Ｂ４）］…（４）
次に、Ｚ方向の変位が、第３ポジションディテクター（ＰＤ３）２４上の集光スポットＳＣの変位として検出される。Ｚ方向に変位が０であり、かつ可動板２のＸ軸回りの回転角度γを有する場合、第３ポジションディテクター（ＰＤ３）２４と第２ポジションディテクター（ＰＤ２）２２には、同じ変位ｄ（γ）で同じ光量の集光スポットＳＣ、ＳＢが形成されるが、Ｚ方向に変位されると、これにしたがい第３ポジションディテクター（ＰＤ３）２４の集光スポットＳＣの光量が変化する。この理由を以下に説明する。
【００３２】
ミラー７の位置は、第１コリメータレンズ１２の焦点位置からずれるので、臨界角プリズム２３で反射された光ビームの光量が、ミラー７のＺ方向の変位に応じて変化する。この結果、第３ポジションディテクター（ＰＤ３）２４に入射する集光スポットＳＣの光量が変化するので、この変化量を求めればＺ方向の変位を知ることができる。このように臨界角を用いて光軸方向の変位を検出する方法は、例えば、特開昭５６−７２４６号公報に開示されている。
【００３３】
例えば、可動板２が＋Ｚ方向に変位したとき、臨界角プリズム２３により反射された第３ポジションディテクター（ＰＤ３）２４への入射光ビームの集光スポットＳＣは、中心から受光領域ｃ３、ｃ４側の部分の光量が減少し、受光領域ｃ１、ｃ２側の部分の光量が変化しない真円となる。このように、第３ポジションディテクター（ＰＤ３）２４上での真円の集光スポットの光量分布の差量ｄ（Ｚ）を測定することにより、可動板２の＋Ｚ方向の変位量を検出することができる。
【００３４】
上記の原理により、ＸＹＺ方向の各変位を本実施の形態にて検出することができるが、各方向の変位が他の方向の変位検出に及ぼす影響は、以下に説明するように無視することができる。
【００３５】
Ｚ方向の変位検出にＸＹ方向の変位が及ぼす影響に関して、臨界角プリズム２３への入射光ビームに対する臨界角は、Ｘ軸回りの回転角度γ（図２の紙面に平行な平面内の角度）であるため、可動板２のＸ軸回りの回転角度γの影響を受けるが、可動板２のｙ軸回りの回転角度β（図２の紙面に垂直な面内の角度変化β）の影響は受けない。そこで、前者の角度変化γの影響のみを考慮すればよい。すなわち、可動板２がＸＹＺ方向に同時に変位したとき、第３ポジションディテクター（ＰＤ３）２４上での集光スポットＳＣのＸ軸回りの回転角度γは、可動板２のＺ方向の変位とＸ軸回りの回転角度γとの両方の情報を含むことになる。
【００３６】
一方、第２ポジションディテクター（ＰＤ２）２２上での集光スポットＳＢのＸ方向の変位量は、可動板２のＸ軸回りの回転角度γの情報のみを検出する。したがって、第３ポジションディテクター（ＰＤ３）２４の出力情報から第２ポジションディテクター（ＰＤ２）２２の出力情報を以下のように減算することにより、可動板２のＺ方向の変位のみを検出することができる。
【００３７】
ここで、第３ポジションディテクター（ＰＤ３）２４の四つの受光領域ｃ１〜ｃ４の受光量をそれぞれＣ１〜Ｃ４、また第２ポジションディテクター（ＰＤ２）２４の四つの受光領域ｂ１〜ｂ４の受光量をそれぞれＢ１〜Ｂ４とすると、Ｚ方向の変位量の出力電圧は次式（５）で表される。
【００３８】
Ｖｚ＝（Ｃ１＋Ｃ２）−（Ｃ３＋Ｃ４）−ｋ［（Ｂ１＋Ｂ２）−（Ｂ３十Ｂ４）］…（５）
ここで、ｋは適当な定数である。
【００３９】
図２に示すように、この実施の形態において第１〜第３ポジションディテクター（ＰＤ１〜ＰＤ３）８，２２，２４の出力側と演算回路４０の入力側との間には、それぞれプリアンプＰａ，Ｐｂ，Ｐｃが接続され、各第１〜第３ポジションディテクター（ＰＤ１〜ＰＤ３）８，２２，２４の出力信号（スポットの位置を示す信号）を増幅し、演算回路４０へ供給する。演算回路４０は、増幅された各ポジションディテクターの出力信号から可動板２の変位状態を求め、この変位状態を示す変位信号を当該パラレルリンク機構の上記コントローラへ供給する。
【００４０】
第１〜第３ポジションディテクター（ＰＤ１〜ＰＤ３）８，２２，２４は、図２に示すようにそれぞれ十字線を境として縦受光面が四つの領域に分割されており、各領域に入射する光ビームの光量に対応する電気信号を得るようになった既知の４分割フォト・ダイオード・ディテクターからなる。本実施の形態では、第１〜第３ポジションディテクター（ＰＤ１〜ＰＤ３）８，２２，２４、ブリアンプＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ及び演算回路４０により可動板変位検出部が構成されている。
【００４１】
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されず、要旨を変更しない範囲で適時変形して実施できる。例えば、上記実施の形態では移勧部材としてパラレルリンク機構の可動板を使用したが、走査型プローブ顕微鏡のスキャンナーを使用することができる。
【００４２】
（実施の形態のまとめ）
実施の形態に示された構成及び作用効果をまとめると次の通りである。
［１］実施の形態に示されたパラレルリンク機構は、リンク３のストロークを積層型圧電素子からなるアクチュエータ５を用いて可変制御し、可動部材（２）と固定部材（１）とを相対的に移動するパラレルリンク機構において、前記固定部材（１）に対する前記可動部材（２）の姿勢を光学的に検出する第１の検出手段と、前記可動部材（２）のＸＹ変位を光学的に検出する第２の検出手段と、前記可動部材（２）のＺ変位を光学的に検出する第３の検出手段と、前記第１乃至第３の検出手段の検出結果を基に前記可動部材（２）の変位・姿勢を求める演算手段（４０）と、から構成されている。
【００４３】
したがって上記パラレルリンク機構によれば、可動部材（２）の変位・姿勢を光学的に直接検出することにより、精度の高い可動部材（２）の位置・姿勢制御を行なえる。
［２］実施の形態に示されたパラレルリンク機構は上記［１］に記載の機構であり、かつ前記第１の検出手段は、所定の光源３０から発せられた光を、前記可動部材（２）に設けられた平面鏡７で反射させ第２ポジションディテクター２２（請求項２に記載の第１のディテクターに対応する）で検出することで、前記可動部材（２）のＸ、Ｙ軸回りの回転角度を光学的に検出するよう構成されている。
［３］実施の形態に示されたパラレルリンク機構は上記［１］または［２］に記載の機構であり、かつ前記第２の検出手段は、所定の光源３０から発せられた光を、前記可動部材（２）に設けられた第１ポジションディテクター８（請求項３に記載の第２のディテクターに対応する）で検出するとともに、前記可動部材（２）に設けられた平面鏡７で反射させ第２ポジションディテクター２２（請求項３に記載の第１のディテクターに対応する）で検出するよう構成されている。
［４］実施の形態に示されたパラレルリンク機構は上記［１］乃至［３］のいずれかに記載の機構であり、かつ前記第３の検出手段は、所定の光源３０から発せられた光を、前記可動部材（２）に設けられた平面鏡７で反射させ第２ポジションディテクター２２（第１のディテクター）で検出するとともに、前記平面鏡７で反射させ臨界角プリズム２３を介して第３ポジションディテクター２４（第３のディテクター）で検出するよう構成されている。
【００４４】
【発明の効果】
本発明のパラレルリンク機構によれば、多くのセンサーを用いることなく、コンパクトな構成で可動部材のＸ、Ｙ、Ｚ方向の変位とＸ軸、Ｙ軸回りの回転角度を高精度に検出できる。すなわち、可動部材の変位・姿勢を光学的に直接検出することにより、精度の高い可動部材の位置・姿勢制御を行なえる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るパラレルリンク機構の構成を示す一部側断面図。
【図２】本発明の実施の形態に係るパラレルリンク機構の光学系の信号処理に係る構成を示す図。
【図３】従来例に係るマイクロパラレルリンク機構の構成を示す図。
【符号の説明】
１…固定板
２…可動板
３…リンク
４…ワイヤ
５…圧電アクチュエータ
６…測長センサ
７…ミラー
８…第１ポジションディテクター（ＰＤ１）
９…ＰＤ１位置調整機構
１０…光学式変位センサー
１１…保持機構（本体）
１２…第１コリメータレンズ
１３…第２コリメータレンズ
１４…１／４波長板
１５…第１ハーフミラー
１６…偏光ビームスプリッタ
１７…ＬＤドライバ
１８…半導体レーザ（ＬＤ）
１９…第３コリメータレンズ
２０…整形プリズム
２１…第２ハーフミラー
２２…第２ポジションディテクター（ＰＤ２）
２３…臨界角プリズム
２４…第３ポジションディテクター（ＰＤ３）
２５…ミラー
３０…光源
４０…演算回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロマシン、光通信構成部品、半導体等の微小部品の組立・溶接・微細加工、顕微鏡のステージ等の関連分野及び細胞操作のバイオ関連分野等に適用されるパラレルリンク機構に関し、特にパラレルリンク機構の状態すなわち位置及び姿勢の検出、制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のパラレルリンク機構として、例えば特公平０６−１０４３０８号公報には、マイクロマニピュレータに適用され微小対象物を操作するパラレルリンク機構が開示されている。
【０００３】
図３は、従来のマイクロパラレルリンク機構の構成を示す図である。図３に示すパラレルリンク機構本体は、可動板５１、固定板５２及び両者を結合する６本のリンク５３により構成されている。各リンク５３は、その上端がワイヤ５６により可動板５１に固定されているとともに、その下端がワイヤ５６により固定板５２に固定されている．
各リンク５３は積層型圧電素子５４の伸縮動作に伴い、そのストロークを変化させる。各リンク５３のストロークを協調して制御することにより、可動板５１が固定板５２に対して並進３自由度及び回転３自由度の計６自由度による相対運動を行なえる。図３では、リンクのストロークを検出する手段として、積層型圧電素子５４の表面に歪みゲージ５５を貼り付け、この歪みゲージ５５の伸縮に伴う歪みを検出する。
【０００４】
また、特開平０８−１１５１２８号公報に開示されているパラレルリンク機構では、リンクのストロークを検出する手段として、同圧電素子の一端部位に固定されたホルダと、このホルダに保持された静電容量型変位計と、この静電容量型変位計の先端部と微小間隙をおいて一部が対向する如く前記積層型圧電素子の他端部位に固定されたターゲット部材と、の４部分からなり、前記積層型圧電素子の伸縮動作に伴い、前記ホルダと前記ターゲット部材との相対距離が変化する。
【０００５】
したがって、前記積層型圧電素子が伸縮すると、前記ホルダと前記ターゲット部材との間隔が変化し、その変化が前記静電容量型変位計によってリンクのストローク変化として検出され、制御装置に出力される手段を備えている。この制御装置は、圧電素子駆動系に制御信号を与えて前記積層型圧電素子を駆動制御するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図３に示した例では、パラレルリンク機構本体における各リンクストロークの検出と制御は可能であるが、その反面、可動板５１自体の位置・姿勢を検出できない。このため、可動板５１を制御する制御系がリンクストロークのみを検出、制御する半閉ループ構成しかなしておらず、より精度の高い可動板５１の位置・姿勢制御を行なえないという問題がある。上記特開平０８−１１５１２８号公報には、より精度の高い可動板の位置・姿勢制御を行なうパラレルリンク機構が開示されている。このパラレルリンク機構では、六つの静電容量センサーを用いて、可動板の位置・姿勢の変化を直接的に検出する。
【０００７】
しかしながら、上記特開平０８−１１５１２８号公報におけるパラレルリンク機構の構成は、六つの静電容量センサーを使用する必要があるため、構成が複雑なものになってしまうという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、可動部材の変位・姿勢を光学的に直接検出することにより、精度の高い可動部材の位置・姿勢制御を行なえるパラレルリンク機構を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し目的を達成するために、本発明のパラレルリンク機構は以下の如く構成されている。
（１）本発明のパラレルリンク機構は、リンクのストロークを積層型圧電素子からなるアクチュエータを用いて可変制御し、可動部材と固定部材とを相対的に移動するパラレルリンク機構において、前記固定部材に対する前記可動部材の姿勢を光学的に検出する第１の検出手段と、前記可動部材のＸＹ変位を光学的に検出する第２の検出手段と、前記可動部材のＺ変位を光学的に検出する第３の検出手段と、前記第１乃至第３の検出手段の検出結果を基に前記可動部材の変位・姿勢を求める演算手段と、から構成されている。
（２）本発明のパラレルリンク機構は上記（１）に記載の機構であり、かつ前記第１の検出手段は、所定の光源から発せられた光を、前記可動部材に設けられた平面鏡で反射させ第１のディテクターで検出することで、前記可動部材のＸ、Ｙ軸回りの回転角度を光学的に検出するよう構成されている。
（３）本発明のパラレルリンク機構は上記（１）または（２）に記載の機構であり、かつ前記第２の検出手段は、所定の光源から発せられた光を、前記可動部材に設けられた第２のディテクターで検出するとともに、前記可動部材に設けられた平面鏡で反射させ第１のディテクターで検出するよう構成されている。
【００１０】
上記手段を講じた結果、次のような作用が生じる。本発明のパラレルリンク機構によれば、可動部材の変位・姿勢を光学的に直接検出することにより、精度の高い可動部材の位置・姿勢制御を行なえる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態に係るパラレルリンク機構の構成を示す一部側断面図である。図１に示すパラレルリンク機構は、固定板１、可動板２及びそれらを連結する６本のリンク３（２本のみ図示）を備えている。各リンク３は、その下端がワイヤ４により固定板１上に固定されており、その上端がワイヤ４により可動板２上に固定されている。そして各リンク３には、積層型圧電素子すなわち圧電アクチュエータ５と、この圧電アクチュエータ５の伸縮動作に伴ってリンクのストローク変化を検出する測長センサ６が備えられている。
【００１２】
このパラレルリンク機構の上端すなわち可動板２の下面にはミラー（平面鏡）７の位置調整を行なうミラー調整機構６が設けられ、ミラー７がその反射面を下方に向けてミラー調整機構６に固定されている。また、ミラー７の側方には第１ポジションディテクター（ＰＤ１）８の位置調整を行なうＰＤ１位置調整機構９が設けられ、第１ポジションディテクター（ＰＤ１）８がその受光面を下方に向けてＰＤ１位置調整機構９に固定されている。
【００１３】
図１に示すように光学式変位センサー１０は、その保持機構（本体）１１が固定板１に設けられている。光学式変位センサー１０の上端には、第１コリメータレンズ１２がミラー７と所定間隔を有して対面するように固定されている。ミラー７には、可動板２に対してこれと同軸的に上下方向に移動調節されるようミラー調整機構６が設けられている。
【００１４】
このミラー調整機構６にてミラー７の位置を調整することにより、第１コリメータレンズ１２の焦点がミラー７上に位置するよう、第１コリメータレンズ１２とミラー７との間の距離が調整される。また、第１コリメータレンズ１２の側方である保持機構１１の上端には、第２コリメータレンズ１３が第１ポジションディテクター（ＰＤ１）８と所定間隔を有して対面するように固定されている。
【００１５】
第１ポジションディテクター（ＰＤ１）８には、可動板２に対してこれと同軸的に上下方向に移動調節されるようＰＤ１位置調整機構９が設けられている。このＰＤ１位置調整機構９にて第１ポジションディテクター（ＰＤ１）８の位置を調整することにより、第２コリメータレンズ１３の焦点が第１ポジションディテクター（ＰＤ１）８上に位置するよう、第２コリメータレンズ１３と第１ポジションディテクター（ＰＤ１）８との間の距離が調整される。
【００１６】
また、第１コリメータレンズ１２側の光路には、第１コリメータレンズ１２の下方に、１／４波長板１４がミラー７と光軸が一致するよう固定されている。さらに１／４波長板１４の下方には、支持手段（不図示）により支持された第１ハーフミラー１５が固定されている。この第１ハーフミラー１５の下方には、支持手段（不図示）により支持された偏光ビームスプリッタ１６が固定されている。
【００１７】
また、偏光ビームスプリッタ１６の側方には、ＬＤドライバ１７により駆動される半導体レーザ（ＬＤ）１８と、この半導体レーザ１８からの射出光ビームを平行光ビームに整形する第３コリメータレンズ１９とからなる光源３０が配置されている。なお、ＬＤドライバ１７は、半導体レーザ１８に電気的に接続されており、半導体レーザ１８を駆動して発光させるためのものである。
【００１８】
偏光ビームスプリッタ１６には、第３コリメータレンズ１９からの平行光ビームが入射され、半導体レーザ１８から発せられた特定の振動面をもった成分のビームを上方かつ垂直に反射する反射面を有する整形プリズム２０により、前記平行光ビームをミラー７側へ反射する。また、偏光ビームスプリッター１６は、ミラー７にて反射して戻ってきた光ビームを透過し、第２ハーフミラー２１へ導く。第２ハーフミラー２１は、ミラー７で反射し戻ってきた光ビームを透過するとともに、ミラー７からの反射光ビームを直角に反射して第２ポジションディテクター（ＰＤ２）２２へ導く。
【００１９】
第２ハーフミラー２１の透過側すなわち下方には、ミラー７からの反射光ビームに対して、ほぼ臨界角になるように設定された反射面を有する臨界角プリズム２３が固定されている。また、第２ハーフミラー２１と臨界角プリズム２３の反射側には、フォトダイオードで形成された第３ポジションディテクター（ＰＤ３）２４が固定されている。
【００２０】
図２は、当該パラレルリンク機構の光学系の信号処理に係る構成を示す図である。図２に示すように、第１〜第３ポジションディテクター（ＰＤ１〜ＰＤ３）８，２２，２４の受光面ＳＡ，ＳＢ，ＳＣは、それぞれ四つの受光領域ａ１〜ａ４、ｂ１〜ｂ４、ｃ１〜ｃ４に分離されている。また受光面ＳＡ，ＳＢ，ＳＣは、それぞれプリアンプＰａ，Ｐｂ，Ｐｃに接続されている。
【００２１】
なお図２において、ＳＡは図１に示す第１ポジションディテクター（ＰＤ１）８を下方から見た図であり、ＳＢは図１に示す第２ポジションディテクター（ＰＤ２）２２を左方から見た図であり、ＳＣは図１に示す第３ポジションディテクター（ＰＤ３）２４を左方から見た図である。
【００２２】
次に、上述した如き構成をなすパラレルリンク機構の動作を説明する。まず図示しないコントローラ（制御系）により可動板２を駆動する。このときに、光源３０から射出された平行光ビームからなる楕円ビームは整形プリズム２０で整形されて真円ビームとなり、上方へ反射される。この反射平行光ビームは第１ハーフミラー１５により、第１ハーフミラー１５を透過する第１光ビームと第１ハーフミラー１５にて反射される第２の光ビームとに分離される。
【００２３】
上記第２の光ビームは、第２コリメータレンズ１３側の光路に設けられたミラー２５に入射し、このミラー２５より上方へ反射される。この反射平行光ビームは、第２コリメータレンズ１３により、可動板２の下面にＰＤ１位置調整機構９を介して取付けられた第１ポジションディテクター（ＰＤ１）８の表面に集光される。
【００２４】
一方、上記第１光ビームは１／４波長板１４を通って、第１コリメータレンズ１２により、可動板２の下面にミラー調整機構６を介して取付けられたミラー７の表面に集光されるとともに反射される。この反射光ビームは第１コリメータレンズ１２により平行光ビームになり、第１ハーフミラー１５に入射し、ここで透過されて偏光ビームスプリッタ１６を通り第２ハーフミラー２１に入射する。
【００２５】
この入射光ビームは、第２ハーフミラー２１により第２ボジションディテクター（ＰＤ２）２２の方向へ反射され第２ボジションディテクター（ＰＤ２）２２の受光面に集光スポットＳＢを形成する第１の光ビームと、第２ハーフミラー２１を透過する第２の光ビームとに分離される。この透過される第２の光ビームは、臨界角プリズム２３で第３ポジションディテクター（ＰＤ３）２４の方向へ反射され、第３ポジションディテクター（ＰＤ３）２４の受光面に集光スポットＳＣを形成する。
【００２６】
以下、当該パラレルリンク機構の姿勢の検出について説明する。図１に示す可動板２のＸ軸回りの回転角度γとＹ軸回り回転角度βは、第２ポジションディテクター（ＰＤ２）２２上の集光スポットＳＢの変位として検出される。ここで、可動板２がＸ軸回り、Ｙ軸回りを回転していない場合、集光スポットＳＢは第２ポジションディテクター（ＰＤ２）２２の受光面の中央に形成される。すなわち、集光スポットＳＢにおいてそれぞれ等しい光量の光ビームが四つの領域ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４に入射される。
【００２７】
一方、可動板２が例えば図１に示すＹ軸回りに回転している場合、ミラー７に入射した光ビームの光軸に対してミラー７が傾いている（例えば、ミラー７がＹ軸を中心として傾斜している）。したがって、前記光ビームはミラー７のなす平面に対して斜めに入射し、この入射角と同じ角度の反射角をなす方向へ反射される。
【００２８】
この場合、第２ポジションディテクター（ＰＤ２）２２には、集光スポットＳＢが形成されるが、可動板２がＸ軸回り、Ｙ軸回りに回転されると、これにしたがい集光スポットＳＢの光量が変化する。ここで、第２ポジションディテクター（ＰＤ２）２２の四つの受光領域ｂ１〜ｂ４の受光量をＢ１〜Ｂ４とすると、Ｘ軸回りの回転角度γ及びＹ軸回りの回転角度βの変位量の電圧出力Ｖγ，Ｖβは、それぞれ次式（１），（２）で表される。
【００２９】
Ｘ軸回りの回転角度γの出力：
Ｖγ＝（Ｂ１＋Ｂ２）−（Ｂ３＋Ｂ４）…（１）
Ｙ軸回りの回転角度βの出力：
Ｖβ＝（Ｂ２＋Ｂ３）−（Ｂ１＋Ｂ４）…（２）
次に、パラレルリンク機構の位置検出について説明する。まず、Ｘ方向及びＹ方向の変位が、第１ポジションディテクター（ＰＤ１）８上の集光スポットＳＡ及び第２ポジションディテクター（ＰＤ２）２２上の集光スポットＳＢの変位として検出される。
【００３０】
Ｘ方向及びＹ方向の変位が０であり、可動板２のＸ軸回りの回転角度γ及びＹ軸回りの回転角度βを有する場合、第１ポジションディテクター（ＰＤ１）８と第２ポジションディテクター（ＰＤ２）２２には、同じ変位ｄ（γ）、ｄ（β）で、同じ光量の集光スポットＳＡ、ＳＢが形成されるが、Ｘ及びＹ方向に変位されると、これにしたがい第１ポジションディテクター（ＰＤ１）８の集光スポットＳＡの光量が変化する。ここで、第１ポジションディテクター（ＰＤ１）８の四つの受光領域ａ１〜ａ４の受光量をＡ１〜Ａ４、また第２ポジションディテクター（ＰＤ２）２２の四つの受光領域ｂ１〜ｂ４の受光量をＢ１〜Ｂ４とすると、Ｘ、Ｙ方向の変位量の出力電圧は、それぞれ次式（３）、（４）で表される。
【００３１】
Ｘ方向の変位量の出力電圧：
Ｖｘ＝Ｖｚβ−Ｖβ＝［（Ａ２＋Ａ３）−（Ａ１＋Ａ４）］−［（Ｂ２＋Ｂ３）−（Ｂ１＋Ｂ４）］…（３）
Ｙ方向の変位量の出力電圧：
Ｖｙ＝Ｖｙγ−Ｖγ＝［（Ａ１＋ＡＡ２）−（Ａ３＋Ａ４）］−［（Ｂ１＋Ｂ２）−（Ｂ３＋Ｂ４）］…（４）
次に、Ｚ方向の変位が、第３ポジションディテクター（ＰＤ３）２４上の集光スポットＳＣの変位として検出される。Ｚ方向に変位が０であり、かつ可動板２のＸ軸回りの回転角度γを有する場合、第３ポジションディテクター（ＰＤ３）２４と第２ポジションディテクター（ＰＤ２）２２には、同じ変位ｄ（γ）で同じ光量の集光スポットＳＣ、ＳＢが形成されるが、Ｚ方向に変位されると、これにしたがい第３ポジションディテクター（ＰＤ３）２４の集光スポットＳＣの光量が変化する。この理由を以下に説明する。
【００３２】
ミラー７の位置は、第１コリメータレンズ１２の焦点位置からずれるので、臨界角プリズム２３で反射された光ビームの光量が、ミラー７のＺ方向の変位に応じて変化する。この結果、第３ポジションディテクター（ＰＤ３）２４に入射する集光スポットＳＣの光量が変化するので、この変化量を求めればＺ方向の変位を知ることができる。このように臨界角を用いて光軸方向の変位を検出する方法は、例えば、特開昭５６−７２４６号公報に開示されている。
【００３３】
例えば、可動板２が＋Ｚ方向に変位したとき、臨界角プリズム２３により反射された第３ポジションディテクター（ＰＤ３）２４への入射光ビームの集光スポットＳＣは、中心から受光領域ｃ３、ｃ４側の部分の光量が減少し、受光領域ｃ１、ｃ２側の部分の光量が変化しない真円となる。このように、第３ポジションディテクター（ＰＤ３）２４上での真円の集光スポットの光量分布の差量ｄ（Ｚ）を測定することにより、可動板２の＋Ｚ方向の変位量を検出することができる。
【００３４】
上記の原理により、ＸＹＺ方向の各変位を本実施の形態にて検出することができるが、各方向の変位が他の方向の変位検出に及ぼす影響は、以下に説明するように無視することができる。
【００３５】
Ｚ方向の変位検出にＸＹ方向の変位が及ぼす影響に関して、臨界角プリズム２３への入射光ビームに対する臨界角は、Ｘ軸回りの回転角度γ（図２の紙面に平行な平面内の角度）であるため、可動板２のＸ軸回りの回転角度γの影響を受けるが、可動板２のｙ軸回りの回転角度β（図２の紙面に垂直な面内の角度変化β）の影響は受けない。そこで、前者の角度変化γの影響のみを考慮すればよい。すなわち、可動板２がＸＹＺ方向に同時に変位したとき、第３ポジションディテクター（ＰＤ３）２４上での集光スポットＳＣのＸ軸回りの回転角度γは、可動板２のＺ方向の変位とＸ軸回りの回転角度γとの両方の情報を含むことになる。
【００３６】
一方、第２ポジションディテクター（ＰＤ２）２２上での集光スポットＳＢのＸ方向の変位量は、可動板２のＸ軸回りの回転角度γの情報のみを検出する。したがって、第３ポジションディテクター（ＰＤ３）２４の出力情報から第２ポジションディテクター（ＰＤ２）２２の出力情報を以下のように減算することにより、可動板２のＺ方向の変位のみを検出することができる。
【００３７】
ここで、第３ポジションディテクター（ＰＤ３）２４の四つの受光領域ｃ１〜ｃ４の受光量をそれぞれＣ１〜Ｃ４、また第２ポジションディテクター（ＰＤ２）２４の四つの受光領域ｂ１〜ｂ４の受光量をそれぞれＢ１〜Ｂ４とすると、Ｚ方向の変位量の出力電圧は次式（５）で表される。
【００３８】
Ｖｚ＝（Ｃ１＋Ｃ２）−（Ｃ３＋Ｃ４）−ｋ［（Ｂ１＋Ｂ２）−（Ｂ３十Ｂ４）］…（５）
ここで、ｋは適当な定数である。
【００３９】
図２に示すように、この実施の形態において第１〜第３ポジションディテクター（ＰＤ１〜ＰＤ３）８，２２，２４の出力側と演算回路４０の入力側との間には、それぞれプリアンプＰａ，Ｐｂ，Ｐｃが接続され、各第１〜第３ポジションディテクター（ＰＤ１〜ＰＤ３）８，２２，２４の出力信号（スポットの位置を示す信号）を増幅し、演算回路４０へ供給する。演算回路４０は、増幅された各ポジションディテクターの出力信号から可動板２の変位状態を求め、この変位状態を示す変位信号を当該パラレルリンク機構の上記コントローラへ供給する。
【００４０】
第１〜第３ポジションディテクター（ＰＤ１〜ＰＤ３）８，２２，２４は、図２に示すようにそれぞれ十字線を境として縦受光面が四つの領域に分割されており、各領域に入射する光ビームの光量に対応する電気信号を得るようになった既知の４分割フォト・ダイオード・ディテクターからなる。本実施の形態では、第１〜第３ポジションディテクター（ＰＤ１〜ＰＤ３）８，２２，２４、ブリアンプＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ及び演算回路４０により可動板変位検出部が構成されている。
【００４１】
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されず、要旨を変更しない範囲で適時変形して実施できる。例えば、上記実施の形態では移勧部材としてパラレルリンク機構の可動板を使用したが、走査型プローブ顕微鏡のスキャンナーを使用することができる。
【００４２】
（実施の形態のまとめ）
実施の形態に示された構成及び作用効果をまとめると次の通りである。
［１］実施の形態に示されたパラレルリンク機構は、リンク３のストロークを積層型圧電素子からなるアクチュエータ５を用いて可変制御し、可動部材（２）と固定部材（１）とを相対的に移動するパラレルリンク機構において、前記固定部材（１）に対する前記可動部材（２）の姿勢を光学的に検出する第１の検出手段と、前記可動部材（２）のＸＹ変位を光学的に検出する第２の検出手段と、前記可動部材（２）のＺ変位を光学的に検出する第３の検出手段と、前記第１乃至第３の検出手段の検出結果を基に前記可動部材（２）の変位・姿勢を求める演算手段（４０）と、から構成されている。
【００４３】
したがって上記パラレルリンク機構によれば、可動部材（２）の変位・姿勢を光学的に直接検出することにより、精度の高い可動部材（２）の位置・姿勢制御を行なえる。
［２］実施の形態に示されたパラレルリンク機構は上記［１］に記載の機構であり、かつ前記第１の検出手段は、所定の光源３０から発せられた光を、前記可動部材（２）に設けられた平面鏡７で反射させ第２ポジションディテクター２２（請求項２に記載の第１のディテクターに対応する）で検出することで、前記可動部材（２）のＸ、Ｙ軸回りの回転角度を光学的に検出するよう構成されている。
［３］実施の形態に示されたパラレルリンク機構は上記［１］または［２］に記載の機構であり、かつ前記第２の検出手段は、所定の光源３０から発せられた光を、前記可動部材（２）に設けられた第１ポジションディテクター８（請求項３に記載の第２のディテクターに対応する）で検出するとともに、前記可動部材（２）に設けられた平面鏡７で反射させ第２ポジションディテクター２２（請求項３に記載の第１のディテクターに対応する）で検出するよう構成されている。
［４］実施の形態に示されたパラレルリンク機構は上記［１］乃至［３］のいずれかに記載の機構であり、かつ前記第３の検出手段は、所定の光源３０から発せられた光を、前記可動部材（２）に設けられた平面鏡７で反射させ第２ポジションディテクター２２（第１のディテクター）で検出するとともに、前記平面鏡７で反射させ臨界角プリズム２３を介して第３ポジションディテクター２４（第３のディテクター）で検出するよう構成されている。
【００４４】
【発明の効果】
本発明のパラレルリンク機構によれば、多くのセンサーを用いることなく、コンパクトな構成で可動部材のＸ、Ｙ、Ｚ方向の変位とＸ軸、Ｙ軸回りの回転角度を高精度に検出できる。すなわち、可動部材の変位・姿勢を光学的に直接検出することにより、精度の高い可動部材の位置・姿勢制御を行なえる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るパラレルリンク機構の構成を示す一部側断面図。
【図２】本発明の実施の形態に係るパラレルリンク機構の光学系の信号処理に係る構成を示す図。
【図３】従来例に係るマイクロパラレルリンク機構の構成を示す図。
【符号の説明】
１…固定板
２…可動板
３…リンク
４…ワイヤ
５…圧電アクチュエータ
６…測長センサ
７…ミラー
８…第１ポジションディテクター（ＰＤ１）
９…ＰＤ１位置調整機構
１０…光学式変位センサー
１１…保持機構（本体）
１２…第１コリメータレンズ
１３…第２コリメータレンズ
１４…１／４波長板
１５…第１ハーフミラー
１６…偏光ビームスプリッタ
１７…ＬＤドライバ
１８…半導体レーザ（ＬＤ）
１９…第３コリメータレンズ
２０…整形プリズム
２１…第２ハーフミラー
２２…第２ポジションディテクター（ＰＤ２）
２３…臨界角プリズム
２４…第３ポジションディテクター（ＰＤ３）
２５…ミラー
３０…光源
４０…演算回路
Claims (3)
- リンクのストロークを積層型圧電素子からなるアクチュエータを用いて可変制御し、可動部材と固定部材とを相対的に移動するパラレルリンク機構において、
前記固定部材に対する前記可動部材の姿勢を光学的に検出する第１の検出手段と、
前記可動部材のＸＹ変位を光学的に検出する第２の検出手段と、
前記可動部材のＺ変位を光学的に検出する第３の検出手段と、
前記第１乃至第３の検出手段の検出結果を基に前記可動部材の変位・姿勢を求める演算手段と、
を具備したことを特徴とするパラレルリンク機構。 - 前記第１の検出手段は、所定の光源から発せられた光を、前記可動部材に設けられた平面鏡で反射させ第１のディテクターで検出することで、前記可動部材のＸ、Ｙ軸回りの回転角度を光学的に検出することを特徴とする請求項１に記載のパラレルリンク機構。
- 前記第２の検出手段は、所定の光源から発せられた光を、前記可動部材に設けられた第２のディテクターで検出するとともに、前記可動部材に設けられた平面鏡で反射させ第１のディテクターで検出することを特徴とする請求項１または２に記載のパラレルリンク機構。
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1997
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