JPH06118330A - Mirror driving mechanism - Google Patents
Mirror driving mechanismInfo
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- JPH06118330A JPH06118330A JP32280191A JP32280191A JPH06118330A JP H06118330 A JPH06118330 A JP H06118330A JP 32280191 A JP32280191 A JP 32280191A JP 32280191 A JP32280191 A JP 32280191A JP H06118330 A JPH06118330 A JP H06118330A
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- hinge
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- piezoelectric
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- Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はミラー駆動機構に関し、
特に光ビームのトラッキング等に用いられるミラー駆動
機構に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mirror driving mechanism,
In particular, it relates to a mirror driving mechanism used for tracking a light beam and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のこの種のミラー駆動機構について
図４の正面図を参照して説明すると、このミラー駆動機
構は、１個の圧電アクチュエータ１と、この圧電アクチ
ュエータ１の長手方向の両端に取り付けられた弾性ヒン
ジ５ａおよび５ｂと、１個の支持機構１３と、この支持
機構１３の両端に取り付けられた弾性ヒンジ１４ａおよ
び１４ｂとを含んでいる。また、光ビームを表面（図４
における上方）で反射するミラー１０の裏面がミラー取
付用支持台９の一面に取り付けられ、このミラー取付用
支持台９の他面にはヒンジのバネ面がほぼ平行となるよ
うに上記弾性ヒンジ５ａおよび１４ａを取り付けてい
る。さらに、弾性ヒンジ５ｂおよび１４ｂは固定用部材
１１の一面にヒンジのバネ面がほぼ平行となるように取
り付けられ、この固定用部材１１の他面はこのミラー駆
動機構を固定する固定部（図示せず）に取付穴１２に挿
入されるネジ（図示せず）によって固定されている。2. Description of the Related Art A conventional mirror driving mechanism of this type will be described with reference to the front view of FIG. 4. This mirror driving mechanism has one piezoelectric actuator 1 and both ends of the piezoelectric actuator 1 in the longitudinal direction. It includes attached elastic hinges 5a and 5b, one support mechanism 13, and elastic hinges 14a and 14b attached to both ends of the support mechanism 13. In addition, the light beam is directed to the surface (Fig.
The upper surface of the mirror 10 is attached to one surface of the mirror mounting support 9, and the elastic hinge 5a is attached to the other surface of the mirror mounting support 9 so that the spring surface of the hinge is substantially parallel. And 14a are attached. Further, the elastic hinges 5b and 14b are attached to one surface of the fixing member 11 so that the spring surface of the hinge is substantially parallel, and the other surface of the fixing member 11 is a fixing portion (not shown) for fixing the mirror driving mechanism. No.) is fixed by a screw (not shown) inserted into the mounting hole 12.
【０００３】このミラー駆動装置の圧電アクチュエータ
１は電圧を印加すると長手方向に伸び縮みし、その結
果、支持台９に傾きが生じミラー１０の表面に入射して
きた光ビームの出射角を１軸方向だけ変化させることが
できる。When a voltage is applied, the piezoelectric actuator 1 of this mirror driving device expands and contracts in the longitudinal direction, and as a result, the support base 9 is tilted and the exit angle of the light beam incident on the surface of the mirror 10 is uniaxial. Can only be changed.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のミラー
駆動機構は、支持機構を支点として圧電アクチュエータ
１個だけでミラーを駆動していたので、ミラーの駆動範
囲が狭く、また１軸方向だけしかミラーを駆動できない
という欠点があった。In the conventional mirror drive mechanism described above, the mirror is driven by only one piezoelectric actuator with the support mechanism as a fulcrum, so the drive range of the mirror is narrow and only in the one-axis direction. There was a drawback that the mirror could not be driven.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明によるミラー駆動
機構は、光ビームを表面で反射するミラーと、印加電圧
により長手方向に伸縮する４個の圧電アクチュエータ
と、前記圧電アクチュエータそれぞれの一端を支持する
とともに前記圧電アクチュエータの伸縮によりヒンジの
バネ面が屈曲する第１の弾性ヒンジ群と、一面には前記
ミラーの裏面を取り付けるとともに他面にはヒンジのバ
ネ面がほぼ平行となるように前記第１の弾性ヒンジ群を
取り付けたミラー取付用支持台と、前記圧電アクチュエ
ータそれぞれの他端を支持するとともに前記圧電アクチ
ュエータの伸縮によりヒンジのバネ面が屈曲する第２の
弾性ヒンジ群と、一面にはヒンジのバネ面がほぼ平行と
なるように前記第２の弾性ヒンジ群を取り付けた固定用
部材とを有し、前記４個の圧電アクチュエータが、２個
一組にされて他の一組とは互いに直交するように配置さ
れている。A mirror driving mechanism according to the present invention supports a mirror that reflects a light beam on its surface, four piezoelectric actuators that expand and contract in the longitudinal direction by an applied voltage, and one end of each of the piezoelectric actuators. And a first elastic hinge group in which the spring surface of the hinge is bent by expansion and contraction of the piezoelectric actuator, and the back surface of the mirror is attached to one surface and the spring surface of the hinge is substantially parallel to the other surface. A mirror mounting support to which one elastic hinge group is attached, a second elastic hinge group that supports the other end of each of the piezoelectric actuators, and the spring surface of the hinge bends due to expansion and contraction of the piezoelectric actuators, and one surface A fixing member to which the second elastic hinge group is attached so that the spring surfaces of the hinges are substantially parallel to each other, Number of piezoelectric actuators are disposed perpendicular to each other and the two are in a set with another set.
【０００６】[0006]
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。The present invention will be described below with reference to the drawings.
【０００７】図１は本発明の一実施例の構造図であり、
（ａ）図は上面図、（ｂ）図は正面図、（ｃ）図は側面
図を示している。FIG. 1 is a structural diagram of an embodiment of the present invention.
The figure (a) is a top view, the figure (b) is a front view, and the figure (c) is a side view.
【０００８】電圧を印加することにより長手方向（図１
（ｂ）における上下方向）に伸縮するスタック型の圧電
アクチュエータ１，２，３および４は、長手方向の第１
の端部でそれぞれ弾性ヒンジ５ａ，６ａ，７ａおよび８
ａにより支持されている。また、他の端部もそれぞれ弾
性ヒンジ５ｂ，６ｂ，７ｂおよび８ｂにより支持されて
いる。弾性ヒンジ５ａ，６ａ，７ａおよび８ａは、さら
にヒンジのバネ面がほぼ平行となるようにミラー取付用
支持台９の一面（図１（ｂ）における下面）に取り付け
られ、ミラー取付用支持台９の一面はミラー１０をこの
裏面（図１（ｂ）における下面）を支持している。一
方、弾性ヒンジ５ｂ，６ｂ，７ｂおよび８ｂは、ヒンジ
のバネ面がほぼ平行となるように固定用部材１１の一面
（図１（ｂ）における上面）に取り付けられ、固定用部
材１１の他面はこのミラー駆動機構を固定する固定部
（図示せず）に取付穴１２に挿入されるネジ（図示せ
ず）によって固定されている。By applying a voltage, the longitudinal direction (see FIG.
The stack-type piezoelectric actuators 1, 2, 3, and 4 that expand and contract in the vertical direction in (b) are the first in the longitudinal direction.
Elastic hinges 5a, 6a, 7a and 8 respectively at the ends of
supported by a. The other ends are also supported by elastic hinges 5b, 6b, 7b and 8b, respectively. The elastic hinges 5a, 6a, 7a and 8a are attached to one surface (the lower surface in FIG. 1B) of the mirror mounting support 9 so that the spring surfaces of the hinges are substantially parallel to each other. One surface supports the mirror 10 on the back surface (the lower surface in FIG. 1B). On the other hand, the elastic hinges 5b, 6b, 7b and 8b are attached to one surface (the upper surface in FIG. 1B) of the fixing member 11 such that the spring surfaces of the hinges are substantially parallel to each other, and Is fixed to a fixing portion (not shown) for fixing the mirror driving mechanism by a screw (not shown) inserted into the mounting hole 12.
【０００９】ここで、圧電アクチュエータ１および２を
ミラー１０の表面（図１（ｂ）における上面）に入射す
る光ビームの反射角をＸ軸方向に駆動するためのアクチ
ュエータとすると、圧電アクチュエータ３および４の組
は、上記圧電アクチュエータ１および２の組とは互いに
直交するように配置されており、これらアクチュエータ
３および４は光ビームの反射をＹ軸方向に駆動するため
のアクチュエータとされている。なお、これらの圧電ア
クチュエータ１および２の組と３および４の組とはミラ
ー１０の中心Ａを対称軸として互いに直交するように配
置されていることに注意すべきである。すなわち、中心
Ａを対称軸として２組の圧電アクチュエータを直交配置
することによりミラー１０の駆動効率がよくなってい
る。When the piezoelectric actuators 1 and 2 are actuators for driving the reflection angle of the light beam incident on the surface of the mirror 10 (the upper surface in FIG. 1B) in the X-axis direction, the piezoelectric actuators 3 and The set of 4 is arranged so as to be orthogonal to the set of the piezoelectric actuators 1 and 2, and the actuators 3 and 4 are actuators for driving the reflection of the light beam in the Y-axis direction. It should be noted that the set of these piezoelectric actuators 1 and 2 and the set of 3 and 4 are arranged so as to be orthogonal to each other with the center A of the mirror 10 as the axis of symmetry. That is, the driving efficiency of the mirror 10 is improved by arranging two sets of piezoelectric actuators orthogonally with the center A as the axis of symmetry.
【００１０】図２は図１の実施例におけるミラー駆動後
の正面図であり、（ａ）図は１軸駆動状態、（ｂ）図は
光ビームの反射位置移動状態、（ｃ）図は２軸駆動状態
を示している。なお、圧電アクチュエータ３および４は
説明の便宜のために図示を省いている。2A and 2B are front views of the embodiment shown in FIG. 1 after the mirror is driven. FIG. 2A is a uniaxial drive state, FIG. 2B is a light beam reflection position moving state, and FIG. The axis drive state is shown. The piezoelectric actuators 3 and 4 are not shown for convenience of description.
【００１１】図２（ａ）は、圧電アクチュエータ２が伸
びるように電圧を印加している状態である。圧電アクチ
ュエータ２が伸長することにより弾性ヒンジ５ａ，５
ｂ，６ａおよび６ｂが変形し、その結果支持台９に傾き
が生じてミラー１０の表面に入射してきた光ビームの出
射角が角度θだけ変化する。なお、逆に、圧電アクチュ
エータ１が伸長するように電圧を印加すると、図２とは
逆の方向にミラー１０の傾きが生じるように駆動でき
る。FIG. 2A shows a state in which a voltage is applied so that the piezoelectric actuator 2 extends. When the piezoelectric actuator 2 extends, elastic hinges 5a, 5
b, 6a, and 6b are deformed, and as a result, the support base 9 is tilted and the emission angle of the light beam incident on the surface of the mirror 10 is changed by the angle θ. On the contrary, if a voltage is applied so that the piezoelectric actuator 1 extends, the mirror 10 can be driven so that the mirror 10 tilts in the direction opposite to that in FIG.
【００１２】図２（ｂ）は、圧電アクチュエータ１およ
び２の長さが共に伸びる方向に電圧を印加した状態であ
り、ミラー１０は図の上方向に長さｈだけ平行移動して
いる。この結果、出射光ビームの位置を変えることがで
きている。FIG. 2B shows a state in which a voltage is applied in a direction in which the piezoelectric actuators 1 and 2 both extend, and the mirror 10 is translated in the upward direction by a length h. As a result, the position of the emitted light beam can be changed.
【００１３】図３は図１の実施例におけるミラーの２軸
駆動後の正面図である。Ｘ軸駆動用として圧電アクチュ
エータ２、Ｙ軸駆動用として圧電アクチュエータ３の向
うに隠れている圧電アクチュエータ４を使用し、これら
の圧電アクチュエータ２，４が伸長する方向に電圧を印
加している。これら圧電アクチュエータ２，４の伸長の
結果、弾性ヒンジ５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ，７ａ，７
ｂ，８ａおよび８ｂが変形し、ミラー１０にＸおよびＹ
方向の軸駆動が行われている。FIG. 3 is a front view of the mirror in the embodiment of FIG. 1 after being driven by two axes. A piezoelectric actuator 2 for driving the X axis and a piezoelectric actuator 4 hidden behind the piezoelectric actuator 3 for driving the Y axis are used, and a voltage is applied in a direction in which the piezoelectric actuators 2 and 4 extend. As a result of the expansion of these piezoelectric actuators 2, 4, elastic hinges 5a, 5b, 6a, 6b, 7a, 7
b, 8a and 8b are deformed, and X and Y are applied to the mirror 10.
Axis drive in the direction.
【００１４】[0014]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、２組の圧
電アクチュエータを直交して配置することにより、ミラ
ーの駆動範囲を大きくとることができるだけでなく１個
のミラーを２軸駆動することができるという効果があ
る。また、ミラー位置のオフセットをすることができる
という効果も生じる。As described above, according to the present invention, by arranging two sets of piezoelectric actuators at right angles to each other, not only the mirror driving range can be widened but also one mirror can be biaxially driven. There is an effect that can be. Further, there is an effect that the mirror position can be offset.
【図１】本発明の一実施例の構造図である。（ａ）図は
上面図、（ｂ）図は正面図、（ｃ）図は側面図を示して
いる。FIG. 1 is a structural diagram of an embodiment of the present invention. The figure (a) is a top view, the figure (b) is a front view, and the figure (c) is a side view.
【図２】図１の実施例におけるミラー駆動後の正面図で
ある。（ａ）図は１軸駆動状態、（ｂ）図は光ビームの
反射位置移動状態、（ｃ）図は２軸駆動状態を示してい
る。FIG. 2 is a front view after driving the mirror in the embodiment of FIG. FIG. 6A shows a uniaxial drive state, FIG. 7B shows a reflection position movement state of a light beam, and FIG. 7C shows a biaxial drive state.
【図３】図１の実施例におけるミラーの２軸駆動後の正
面図である。FIG. 3 is a front view of the mirror in the embodiment of FIG. 1 after biaxial driving.
【図４】従来のミラー駆動機構の正面図である。FIG. 4 is a front view of a conventional mirror drive mechanism.
１〜４ 圧電アクチュエータ ５ａ〜８ａ，５ｂ〜８ｂ，１４ａ，１４ｂ 弾性ヒン
ジ ９ 支持台 １０ ミラー １１ 固定用部材 １２ 取付穴 １３ 支持機構1-4 Piezoelectric actuators 5a-8a, 5b-8b, 14a, 14b Elastic hinge 9 Support stand 10 Mirror 11 Fixing member 12 Mounting hole 13 Support mechanism
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成５年９月２０日[Submission date] September 20, 1993
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Name of item to be corrected] Brief description of the drawing
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】本発明の一実施例の構造図である。（ａ）図は
上面図、（ｂ）図は正面図、（ｃ）図は側面図を示して
いる。FIG. 1 is a structural diagram of an embodiment of the present invention. The figure (a) is a top view, the figure (b) is a front view, and the figure (c) is a side view.
【図２】図１の実施例におけるミラー駆動後の正面図で
ある。（ａ）図は１軸駆動状態、（ｂ）図は光ビームの
反射位置移動状態を示している。FIG. 2 is a front view after driving the mirror in the embodiment of FIG. FIG. 9A shows a uniaxial drive state, and FIG. 8B shows a light beam reflection position movement state.
【図３】図１の実施例におけるミラーの２軸駆動後の正
面図である。FIG. 3 is a front view of the mirror in the embodiment of FIG. 1 after biaxial driving.
【図４】従来のミラー駆動機構の正面図である。FIG. 4 is a front view of a conventional mirror drive mechanism.
【符号の説明】 １〜４ 圧電アクチュエータ ５ａ〜８ａ，５ｂ〜８ｂ，１４ａ，１４ｂ 弾性ヒン
ジ ９ 支持台 １０ ミラー １１ 固定用部材 １２ 取付穴 １３ 支持機構[Description of Reference Signs] 1-4 piezoelectric actuator 5a-8a, 5b-8b, 14a, 14b elastic hinge 9 support base 10 mirror 11 fixing member 12 mounting hole 13 support mechanism
Claims (1)
加電圧により長手方向に伸縮する４個の圧電アクチュエ
ータと、前記圧電アクチュエータそれぞれの一端を支持
するとともに前記圧電アクチュエータの伸縮によりヒン
ジのバネ面が屈曲する第１の弾性ヒンジ群と、一面には
前記ミラーの裏面を取り付けるとともに他面にはヒンジ
のバネ面がほぼ平行となるように前記第１の弾性ヒンジ
群を取り付けたミラー取付用支持台と、前記圧電アクチ
ュエータそれぞれの他端を支持するとともに前記圧電ア
クチュエータの伸縮によりヒンジのバネ面が屈曲する第
２の弾性ヒンジ群と、一面にはヒンジのバネ面がほぼ平
行となるように前記第２の弾性ヒンジ群を取り付けた固
定用部材とを有し、前記４個の圧電アクチュエータが、
２個一組にされて他の一組とは互いに直交するように配
置されていることを特徴とするミラー駆動機構。1. A mirror that reflects a light beam on the surface, four piezoelectric actuators that expand and contract in the longitudinal direction by an applied voltage, one end of each of the piezoelectric actuators, and the expansion and contraction of the piezoelectric actuators causes a spring surface of a hinge. And a first elastic hinge group that bends, and a mirror mounting support in which the back surface of the mirror is attached to one surface and the first elastic hinge group is attached to the other surface so that the spring surface of the hinge is substantially parallel. A base, a second elastic hinge group that supports the other end of each of the piezoelectric actuators, and the spring surface of the hinge is bent by expansion and contraction of the piezoelectric actuator, and the spring surface of the hinge is substantially parallel to one surface. And a fixing member to which a second elastic hinge group is attached, wherein the four piezoelectric actuators are
A mirror driving mechanism, characterized in that two mirrors are arranged so as to be orthogonal to each other.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32280191A JPH06118330A (en) | 1991-12-06 | 1991-12-06 | Mirror driving mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32280191A JPH06118330A (en) | 1991-12-06 | 1991-12-06 | Mirror driving mechanism |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06118330A true JPH06118330A (en) | 1994-04-28 |
Family
ID=18147781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32280191A Pending JPH06118330A (en) | 1991-12-06 | 1991-12-06 | Mirror driving mechanism |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06118330A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004506529A (en) * | 2000-08-20 | 2004-03-04 | ベルリーナー エレクトローネンシュパイヒェリング−ゲゼルシャフト フュア ジンクロトロンシュトラールング ミット ベシュレンクテル ハフツング | Device for multi-axially and precisely adjustable support of components |
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-
1991
- 1991-12-06 JP JP32280191A patent/JPH06118330A/en active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19980210 |