JPH02120715A - ミラー微小回動駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、光学式情報記録再生装置等に用いられるミラ
ー微小回動駆動装置に関する。

（従来の技術） 周知のように、光学式情報記録装置９画像複写装置１画
像出力装置等では回動可動なミラーを組込んでいるもの
が多い。たとえば、光学式情報記録装置（光デイスク装
置）の再生系を例にとると、レーザビームを偏光ビーム
スプリッタ、位相板１回動可能に設けられたミラー、対
物レンズ等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、偏光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
動可能に設けられたミラーの回動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なっている。

ところで、上述の如くミラーを回動自在に支持すると共
にミラーを微小回動駆動する、いわゆるミラー微小回動
駆動装置は、通常、第１０図あるいは第１１図に示すよ
うに構成されている。

すなわち、第１０図に示すミラー微小回動駆動装置では
、長方形に形成された枠体１内に可動部２を収容してい
る。可動部２は、線状弾性体３と、外周に駆動コイル４
を装着した４角枠状のボビン５と、連結棒６と、ミラー
７と、線状弾性体８とを直列に連結して構成されている
。線状弾性体３の端部は、枠体１の一方の短辺壁に固定
されており、また線状弾性体８の端部は張力調整機構９
を介して枠体１の他方の短辺壁に固定されている。

ボビン５内には、このボビンとは非接触に図示極性に着
磁された永久磁石１０が配置されており、また、枠体１
の内面には駆動コイル４とは非接触で、かつ両端部が永
久磁石１０の磁極面に対向する関係にＵ字状に形成され
たヨーク１１が配置されている。そして、通常は、可動
部２と静止部との間に形成された狭い空隙部にシリコン
オイル等を介在させ、このオイルによって可動部２の制
振性を高めるようにしている。

このように構成されたミラー微小回動駆動装置は、駆動
コイル４に通電することにより、駆動コイル４に流れる
電流と永久磁石１０から出た磁束との間に生じる電磁力
で可動部２を１つの回動軸心線１２を中心にして回動さ
せるようにしている。

そして、このときに線状弾性体３．８の撓みによって生
じる有害な振動を抑制するために張力調整機構９で軸方
向の張力を加えるようにしている。

一方、第１１図に示すミラー微小回動駆動装置では、ミ
ラー２１を反射面２２側とは反対側に位置する面を介し
てボビン２３に固定している。そして、このボビン２３
をブチルゴム、シリコンゴム等の振動減衰効果の大きい
部材で形成されたヒンジ機構２４を介して固定ベース２
５に固定している。ボビン２３の外周面には駆動コイル
２６が装着されており、またボビン２３の内側および外
側でヒンジ機構２４の回動方向の２ｔＩ所にはボビ・ン
２３を非接触に挟持するＵ字状のヨーク２７゜２８が配
置されている。そして、ヨーク２７゜２８のボビン２３
に対向する面には半径方向に着磁された永久磁石２９．
３０が装着されている。

このように構成されたミラー微小回動駆動装置は、駆動
コイル２６に通電することにより、第１０図に示した装
置と同様の原理でヒンジ機構２４の回動軸心線３１を中
心にしてミラー２１゜ボビン２３．駆動コイル２６を一
体に回動させるようにしている。

しかし、上記のように構成された従来のミラー微小回動
駆動装置にあっては次のような問題があった。

すなわち、第１０図に示したミラー微小回動駆動装置に
あっては、駆動コイル４の設けられている位置とミラー
７が設けられている位置とが連結棒６を間にして軸方向
に離れている。このため、！動コイル部分の慣性モーメ
ントとミラ一部分の慣性モーメントとの違いで連結棒６
にねじれが生じ、このねじりばね成分の存在によってミ
ラー７が振動し、この結果、高帯域で使用するには限界
があった。また、線状弾性体３．８に張力を加えるため
の張力調整機構９を設ける必要があるため、装置９大型
化を免れ得ない問題もあった。

一方、第１１図に示したミラー微小回動駆動装置にあっ
ては、ボビン２３の内側中心部にヒンジ機構２４を位置
させなければならない関係上、ボビン２３の内側空間を
磁束通路として最大限に利用することができない。この
ため、駆動力の不足あるいは駆動感度の低下を補うため
に、図に示すような複雑な磁気回路構成にする必要があ
り、生産性の低下を免かれ得ない問題があった。

さらに、上述した２つの従来装置にあっては、中立状態
においてミラー７．２１の反射面が所定の方向を向くよ
うに組立てることが構造的に困難で、この結果、大きな
駆動電流を流さなければならない問題かもあった。

（発明が解決しようとする課題） 上述の如く、従来のミラー微小回動駆動装置にあっては
、有害な振動の発生で、高帯域での使用が困難であった
り、全体が大型化したり、大きな駆動電流を必要とした
り、あるいはまた構造的に生産性を低下させたりする問
題があった。

そこで本発明は、ミラーの不要な動きを抑制でき、高帯
域での使用を可能化でき、オフセット電流も小さくでき
、しかも小型、簡素で生産性の向上にも寄与できるミラ
ー微小回動駆動装置を撮像することを目的としている。

［発明の構成］ （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、本発明に係る
ミラー微小回動駆動装置では、一方の面が反射面に形成
されたミラーと、このミラーを他方の面側から支持する
ミラー支持体と、このミラー支持体の回りに配置された
環状の固定ヨークと、この固定ヨークと前記ミラー支持
体との間に上記ミラー支持体を中心にして同軸的に設け
られ。

互いのねじれ変形によって上記ミラー支持体を一つの回
動軸を中心にして回動、自在に支持する実質的に一対の
板状弾性部材と、外面を前記固定ヨークの内面に対向さ
せて上記ミラー支持体に装着された駆動コイルと、この
駆動コイル内に上記駆動コイルとは非接触に固定される
と共に前記ミラー支持体の回動軸とは直交する方向に着
磁された永久磁石とを備えている。

（作用） ミラー支持体は、この支持体を中心にして同軸的に配置
された板状弾性部材によって支持されている。したがっ
て、板状弾性部材の面内方向の剛性により磁気回路の形
状、磁石の取付は等に些因する、回動運動以外の余分の
運動の発生を規制でき、これによって高帯域での使用を
可能化できる。また、板状弾性部材の面内方向の剛性に
よって組立て時における傾きのずれを少なくできる。

さらにヨーク材が環状に配置されていることで、磁石の
発生する磁束を有効に利用でき、小型にして高感度の回
転機構が実現できる。また、構造が簡単であり、この結
果、小型化を実現できるばかりか、生産性の向上にも寄
与できる。

（実施例） 以下、図面を参照しながら実施例を説明する。

第１図には一実施例に係るミラー微小−動駆動装置の斜
視図が示されており、第２図には同装置の分解斜視図が
示されている。

この装置は大きく分けて、図中上面に反射面Ｐが形成さ
れた４角平板状のミラー４１と、このミラー４１を下面
側から支持するミラー支持体４２と、このミラー支持体
４２の回りに配置された環状、この例では長方形の枠状
に形成された固定ヨーク４３と、この固定ヨーク４３の
２つの短辺壁上面とミラー支持体４２との間にミラー支
ｔ！７体４２を中心にして同・軸的に設けられ、互いの
ねじれ変形によってミラー支持体４２を１つの回動軸Ｑ
（第１図参照）を中心にして回動自在に支持する一対の
板状弾性部材４４ａ、４４ｂと、ミラー支持体４２の図
中下面に軸心線が反射面Ｐに対して直交するように装着
された角筒状の駆動コイル４５と、この駆動コイル４５
内にこのコイルとは非接触に固定されると共にミラー支
持体４２の回動軸Ｑとは直交する方向に着磁された永久
磁石４６とで構成されている。

、ミラー支持体４２の図中上面中央部には凹部４７が形
成されており、この凹部４７の前記回動軸Ｑ方向の両端
部には上記回動軸Ｑ方向に突出する突出片４８ａ、、４
８ｂが形成されている。そして、凹部４７にミラー４１
が接着剤等で固定されている。また、突出片４８ａ、４
８ｂには夫々ねじ孔４９が回動軸Ｑと直交する線上に２
個ずつ形成されている。

板状弾性部材４４ａ、４４ｂは、夫々薄い弾力性に富ん
だ板材にエツチング加工あるいは内抜き加工を施して形
成されたもので、回動軸Ｑ方向に配列されて互いに支持
に供される平板状部５０ａ。

５０ｂと、これら平板状部５０ａ、５０ｂの中央部間を
接続するように回動軸Ｑ方向に延びた帯状部５１とで構
成されている。そして、平板状部５０ａ、５０ｂには、
夫々孔５２ａ、５２ｂが回動軸Ｑと直交する線上に２個
ずつ形成されている。

上記のように形成された板状弾性部材４４ａ。

４４ｂは、一方においては孔５２ｂとねじ孔４９とが重
なるように各平板状部５０ｂがミラー支持体４２の突出
部４８ａ、４８ｂの上面に当てがわれ、次に各平板状部
５０ｂの上面に押え部材５３ａ、５３ｂが当てがわれ、
この状態で押え部材５３ａ、５３ｂに設けられた孔５４
および平板状部５０ｂに設けられた孔５２ｂを通してね
じ５５（第１図参照）がねじ孔４９に締付は装着され、
これによってミラー支持体４２に固定されている。また
、他方においては、孔５２ａと固定ヨーク４３の短辺壁
上面に形成されたねじ孔５６とが重なるように各平板状
部５０ａが上記短辺壁上面に当てがわれ、次に各平板状
部５０ａの上面に押え部材５７ａ、５７ｂが当てがわれ
、この状態で押え部材５７ａ、５７ｂに設けられた孔５
８および平板状部５０ａに設けられた孔５２ａを通して
ねじ５９（第１図参照）がねじ孔５６に締付は装着され
、これによって固定ヨーク４３に固定されている。

固定ヨーク４３の図中下面側には、非磁性材で形成され
た合板６０が下面側開口を蓋するようにねじ止めされて
いる。合板６０の上面には上方に向けて突出する突部６
１が形成されており、この突部６１の上面に前述した永
久磁石４６が接着剤等で固定されている。なお、永久磁
石４６は、突部６１の上面に固定されて固定ヨーク４３
内に装着されたとき、Ｔ４３図に示すように駆動コイル
４５とは非接触で、駆動コイル４５の内面に対向する大
きさに形成されている。

このような構成であると、永久磁石４６のＮ極から出た
磁束は、第３図中に実線矢印で示すように、駆動コイル
４５の１つの辺を厚み方向に通過し、固定ヨーク４３を
経由した後、駆動コイル４５の」二記辺と対向する他の
辺を厚み方向に通過してＳ＠極に至る。したがって、駆
動コイル４５に通電すると、このコイルに流れる電流と
、永久磁石４６から出た磁束との間に生じる電磁力でミ
ラー支持体４２に回動力が加わる。このため、ミラー支
持体４２は、板状弾性部材４４ａ、４４ｂの帯状部５１
をねじり変形させながら、駆動コイル４５に流れる電流
の大きさ、向きに応じた角度だけ回動する。つまり、回
動軸Ｑを中心にして回動し、ここにミラー微小回動駆動
装置としての機能が発揮される。

そして、この場合には、ミラー支持体４２を板状弾性部
材４４ａ、４４ｂで支持し、この板状弾性部材４４ａ、
４４ｂのねじり変形でミラー支持体４２を微小回動させ
るようにしているので、ミラー４１の反射面Ｐと平行す
る方向の動きは板状弾性部４４ａ、４４ｂの面内方向の
剛性によって抑制されることになる。つまり、微小回動
と異なる動きが抑制される。したがって、高周波領域に
おいて使用しても十分良好な機能を発揮させることがで
きる。また、ミラー支持体４２を、このミラー支持体４
２を中心にして同軸的に配置された一対の板状弾性部材
４４ａ、４４ｂで支持させるようにしているので、可動
部の重心をねじり軸上、つまり回動軸Ｑ上に位置させる
ことが容易であり、反射面の回転運動を容易に実現でき
る。加えて、駆動コイル４５内の空間を磁束供給用に有
効利用できるので、必要な駆動電流を減らすことができ
るばかりか、全体の薄形化も実現できる。また、全体の
構成が単純であり、生産性の向上にも寄与できる。

なお、上述した実施例では、ミラー支持体４２の左右に
板状弾性部材４４ａ、４４ｂを１枚ずつ配置するように
しているが、複数枚の板状弾性部材を重ねたものを配置
したり、あるいは板状弾性部材とゴム板等で形成された
制振部材とを重ねたものを配置したりしてもよい。この
ような構成を採用すると、各部材間に生じる摩擦減衰で
ミラーを回動させるための運動以外の運動を良好に抑制
することが可能となる。

また、ミラー支持体４２の左右に配置・される板状弾性
部材としては、第４図に示すように、１枚の板材にエツ
チング加工を施して一体的に作成された板状弾性部材４
４を用いてもよい。このように構成された板状弾性部材
４４であると、ねじれ軸が左右で異方向とはならず、ミ
ラー支持体を回動するための動き以外の余分な振動を確
実に抑制することが可能となる。

また、上述した実施例では、板状弾性部材４４ａ、４４
ｂをミラー１の反射面Ｐと平行に配置しているが、第５
図に示すように、ミラー１の反射面Ｐと直交するように
図示しない連結系でミラー支持体および固定ヨークに固
定するようにしてもよい。このように、板状弾性部材４
４ａ。

４４ｂを配置すると、ミラー１の反射面Ｐと直交する方
向に生じる余分な動きを抑制することが可能となる。

また、板状弾性部材として、第６図（ａ）に示す如く、
ミラー１の反射面Ｐと平行な面および直交する面を備え
、横断面が十字形に形成された板状弾性部材６５ａ、６
５ｂを用い、これら板状支持部材６５ａ、６５ｂの夫々
の面が交わる直交軸をミラー支持体の回動軸に一致させ
てミラー支持体および固定ヨークに固定することにより
、ミラー１の反射面Ｐと垂直な方向および平行な方向に
生じる不要な動きを抑制するようにしてもよい。

更に、第６図（ｂ）に示す如く、板状弾性部材として横
断面がＬ字形に形成された板状弾性部材６６ａ、６６ｂ
を用い、ミラー１の反射面Ｐと平行な面およびミラー１
の反射面Ｐと垂直な面が直交する直交軸をミラー支持体
の回動軸に一致させ、かつ２つの板状弾性部材６６ａ、
６６ｂの位相を周方向に９０″ずらしてミラー支１！ｊ
体および固定ヨークに固定するようにしてもよい。

また、第６図（ｃ）に示す如（、板状弾性部材として中
抜き形状で平行２枚ばね構造に形成された板状弾性部材
６７ａ、６７ｂを用い、ミラー１の反射面Ｐと平行する
ように装着してもよい。このように構成された板状弾性
部材６７ａ、５７ｂを用いてもミラー１の反射面Ｐと平
行な方向に生じるミラー支持体の不要な運ｉを抑制する
ことが可能となる。

また、第６図（ｄ）に示す如く、４枚の板状弾性部材４
４ａ、４４ｂをミラー１を中心にして千鳥状に配置して
ミラー支持体および固定ヨークに固定するようにしても
よい。

また、第７図に示すように、微小な間隙を空けて対向す
る押え部材５３ａと５７ａとの間および押え部材５３ｂ
と５７ｂとの間で最も間隙の小さい部分、つまり回動軸
がら遠い位置にゲル状の制振用部材６８を介在させるこ
とに、より、回動動作時のダンピング特性を向上させる
ようにしてもよい。上記制振用部材６８をミラー支持体
４２と固定ヨーク４３との間のギャップに介在させても
同様の効果が得られる。

第８図は本発明の別の実施例に係るミラー微小回動駆動
装置の分解斜視図である。この実施例に係る装置では固
定ヨーク４３の外周面にミラー支持体１の回動軸と同じ
方向へ突出した突出部６９を設け、この突出部６９を固
定ベース７ｏに設けられた支持孔７１に嵌合支持させ、
嵌合角度を調整することによって中立状態下でのミラー
１の反射方向を調整できるようにしている。

第９図は本発明の更に別の実施例に係るミラー微小回動
駆動装置の分解斜視図で鼠□る。この実施例に係る装置
では、、固定ベース７２上シこ複数のワッシャ７３を介
して固定ヨーク４３を載置し、固定ベース７２の図中下
面側から固定ペニス７２に設けられた孔７４およびワッ
シャ７３を通して固定ヨーク４３に形成されたねじ孔７
５にねじ７６を夫々装着し、これらねじ７６の締付は量
を調整することによって中立状態下でのミラー１の反射
角度の：Ａ整を行なえるようにしている。

また、上述した各側では、板材を加工して形成された板
状弾性部材を使用しているが、ミラー支持体および板状
弾性部材を高分子材料を用いて−体成形し、これによっ
てミラー微小回動駆動装置を構成する部品の点数を減少
させるようにしてもよい。

なお本発明は上述した実施例に限定されるものではなく
、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能で
あるのは勿論である。

［発明の効果］ 本発明によれば、板状弾性部材がミラー支持体を中心に
して同軸的に上記ミラー支持体を支持するので、板状弾
性部材の面内方向の剛性によりミラーの微小回動以外の
不要な動きを抑制でき、もって高帯域での使用を可能化
できると共に駆動トルクの低減化、小型化、ならびに製
作の容品化を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るミラー微小回動駆動装
置の外観を示す斜視図、第２図は同装置の構成を示す分
解斜視図、第３図は同装置における磁気通路を説明する
ための平面図、第４図は板状弾性部材の変形例を示す斜
視図、第５図および第６図は板状弾性部材をミラー微小
回動駆動装置に組込む際の変形例をそれぞれ示す斜視図
、第７図は本発明の別の実施例に係るミラー微小回動駆
動装置を示す斜視図、第８図は本発明の更に別の実施例
に係るミラー微小回動駆動装置の斜視図、第９図は本発
明の更に異なる実施例に係るミラー微小回動駆動装置の
斜視図、第１０図および第１１図は従来のミラー微小回
動駆動装置を示す図である。 ４１・・・ミラー　４２・・・ミラー支持体、４３・・
・固定ヨーク、４４ａ、４４ｂ、６５ａ、６５ｂ。 ６６ａ、６６ｂ、６７ａ、６７ｂ・・・板状弾性部材、
４５・・・駆動コイル、４６・・・永久磁石、４７・・
・凹部、４８ａ、４８ｂ−突出片、４９−・・ネジ孔、
５０ａ。 ５０ｂ・・・平板状部、５１・・・帯状部、５２，５８
゜７４−・・孔、５３ａ、５３ｂ、５７ａ、５７ｂ・・
・押え部材、５５．５９．７６・・・ねじ、６０・・・
台板、６８・・・制振用部材、７０．７２・・・固定ベ
ース、７１・・・支持孔、７３・・・ワッシャ。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 ■ 第３図 第１図 第４図 α） 第６図 第 図 第７図 ｂ３１） 第１０図 第１１図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）一方の面が反射面に形成されたミラーと、このミ
   ラーを他方の面側から支持するミラー支持体と、このミ
   ラー支持体の回りに配置された環状の固定ヨークと、こ
   の固定ヨークと前記ミラー支持体との間に上記ミラー支
   持体を中心にして同軸的に設けられ、互いのねじれ変形
   によって上記ミラー支持体を一つの回動軸を中心にして
   回動自在に支持する実質的に一対の板状弾性部材と、外
   面を前記固定ヨークの内面に対向させて上記ミラー支持
   体に装着された駆動コイルと、この駆動コイル内に上記
   駆動コイルとは非接触に固定されると共に前記ミラー支
   持体の回動軸とは直交する方向に着磁された永久磁石と
   を具備してなることを特徴とするミラー微小回動駆動装
   置。
2. （２）前記実質的に一対の板状弾性部材は、１枚の板に
   エッチング加工を施し、一体に形成されたものであるこ
   とを特徴とする請求項１に記載のミラー微小回動駆動装
   置。
3. （３）前記ミラー支持体と前記実質的に一対の板状弾性
   部材とは、高分子材料で一体成形されたものであること
   を特徴とする請求項１に記載のミラー微小回動駆動装置
   。
4. （４）前記板状弾性部材は、横断面形状が十字形または
   Ｌ字形に形成されていることを特徴とする請求項１に記
   載のミラー微小回動駆動装置。