JPH07244528A - 直線駆動装置 - Google Patents

直線駆動装置

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JPH07244528A
JPH07244528A JP3558394A JP3558394A JPH07244528A JP H07244528 A JPH07244528 A JP H07244528A JP 3558394 A JP3558394 A JP 3558394A JP 3558394 A JP3558394 A JP 3558394A JP H07244528 A JPH07244528 A JP H07244528A
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JP
Japan
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displacement
drive
driven body
control
driven
Prior art date
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Application number
JP3558394A
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English (en)
Inventor
Yoshihisa Kawaguchi
佳久 川口
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Priority to EP98110960A priority patent/EP0869340A3/en
Priority to EP95301394A priority patent/EP0671614A1/en
Priority to US08/399,025 priority patent/US5671058A/en
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Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、簡便にして、安定した高精度な指
向制御を実現し得るようにすることにある。 【構成】第1及び第2の変位センサ22a,22bで検
出する被駆動体20の2位置の変位量のうち、第1の変
位センサ22aの検出信号に基づいて第1のアクチュエ
ータ21aを駆動して2位置の一方の変位を制御し、第
1及び第2の変位センサ22a,22bの双方の検出信
号に基づいて2位置の他方の駆動軸と略直交する軸回り
の回転角を制御することにより、被駆動体20の指向方
向を制御するように構成して、所期の目的を達成したも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば波長等の光の
成分を観測する干渉計に係り、特に、その駆動鏡を直線
的に駆動するのに用いる直線駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】干渉計は、図2に示すように観測光の入
射光路上に周知のビームスプリッタ1が配設され、この
ビームスプリッタ1の反射光路には固定鏡2が配設され
る。また、ビームスプリッタ1の透過光路上には、後述
する直線駆動装置を介して駆動鏡3が直線駆動自在に配
設される。そして、ビームスプリッタ1の他の光路上に
は、光検出器4が配設される。これにより、観測光は、
ビームスプリッタ1で反射されて固定鏡2に導かれ、こ
の固定鏡2で反射された反射光が再びビームスプリッタ
1を透過して光検出器4に入射される。同時に、ビーム
スプリッタ1を透過した観測光は、駆動鏡3で反射され
た後、再びビームスプリッタ1で反射されて光検出器4
に入射される。ここで、駆動鏡3は、詳細を後述する上
記直線駆動装置により駆動軸上に指向制御されると共
に、駆動軸方向(矢印方向)に直線的に駆動される。こ
の結果、光検出器4には、固定鏡2からの光と、駆動鏡
3からの光が干渉縞として入力され、電圧信号として検
出される。この光検出器4で検出した電圧信号は、演算
部5に導かれてフーリエ変換(FFT)され、ここに観
測光の光成分が検出される。
【0003】図3は、このような従来の直線駆動装置を
示すもので、図中6は、上記駆動鏡3が支持される被駆
動体である。この被駆動体6には、例えば電磁石で形成
される浮上支持用第1及び第2のアクチュエータ7a,
7bが駆動軸方向に所定の間隔を有して対向配置され、
この第1及び第2のアクチュエータ7a,7bにより駆
動軸上に浮上支持される。
【0004】そして、上記被駆動体6には、第1及び第
2の変位センサ8a,8bが駆動軸方向に上記第1及び
第2のアクチュエータ7a,7bに対応して所定の間隔
に対向配置される。この第1及び第2の変位センサ8
a,8bは、その出力端にセンサ処理回路9a,9bが
それぞれ接続され、被駆動体6との間隔(ギャップ長)
の変位を検出して、その検出信号をセンサ処理回路9
a,9bにそれぞれ出力する。センサ処理回路9a,9
bは、その出力端に第1及び第2の変位制御部10a,
10bが接続され、入力した検出信号に基づいて被駆動
体6の変位量を算出して、第1及び第2の変位制御部1
0a,10bに出力する。第1及び第2の変位制御部1
0a,10bは、その出力端に上記第1及び第2のアク
チュエータ7a,7bが接続され、入力した検出信号に
基づいて補償用駆動信号を生成して、第1及び第2のア
クチュエータ7a,7bを駆動制御し、被駆動体6を駆
動軸と略直交する方向の位置決めを行い指向制御する。
【0005】なお、上記第1及び第2のアクチュエータ
7a,7bは、被駆動体6の駆動軸回りに所定の間隔を
有して複数組が配設され、その他の組においても、上述
したように変位制御系が略同様に構成されるもので、こ
こでは便宜上、その説明を省略する。
【0006】また、被駆動体6には、駆動軸方向変位検
出用変位センサ11が対向配置され、この変位センサ1
1の出力端には、駆動制御部6が接続される。変位セン
サ11は、被駆動体6の駆動軸方向の移動量を検出して
駆動制御部12に出力する。この駆動制御部12には、
駆動用のアクチュエータ13が接続され、入力した検出
信号に応じた直線駆動信号を生成して、アクチュエータ
13を駆動し、被駆動体6を駆動軸方向に直線駆動す
る。
【0007】上記構成において、被駆動体6は、図4に
示すように指向制御時、第1及び第2の変位センサ8
a,8bで駆動軸上の2位置の変位が検出され、この第
1及び第2の変位センサ8a,8bの検出信号がセンサ
処理回路9a,9bを介して第1及び第2の変位制御部
10a,10bに入力される。ここで、第1及び第2の
変位制御部10a,10bは、2位置の変位に基づい
て、各駆動信号を生成して、第1及び第2のアクチュエ
ータ7a,7bを駆動制御し、被駆動体6を駆動軸上に
指向制御する。
【0008】同時に、被駆動体6は、変位センサ11の
検出信号に基づいて駆動制御部12を介してアクチュエ
ータ13が駆動制御され、駆動軸上を直線的な駆動され
る。しかしながら、上記直線駆動装置では、第1及び第
2の変位センサ8a,8bで被駆動体6の駆動軸上の2
位置における変位を検出して、2位置に配設した第1及
び第2のアクチュエータ7a,7bを駆動制御して指向
する制御系構造を採っている構成上、相互の制御系が干
渉して被駆動体6の重心回りの回転角の周波数帯域が制
限され、高精度な指向制御が困難となるという問題を有
する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の直線駆動装置では、制御系が干渉して、高精度な指
向制御に悪影響を及ぼすという問題を有する。この発明
は上記の事情に鑑みてなされたもので、構成簡易にし
て、安定した高精度な指向制御を実現し得るようにした
直線駆動装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明は、被駆動体を
直線駆動自在に浮上支持するものであって、前記被駆動
体の駆動軸方向の少なくとも第1及び第2の位置の2箇
所を浮上支持する浮上手段と、前記駆動軸上に浮上支持
される被駆動体を駆動軸方向に直線駆動する直線駆動手
段と、前記浮上手段に前記被駆動体を介して対向配置さ
れ、前記被駆動体の駆動軸と略直交する方向の変位を検
出する少なくとも2個の変位センサと、この変位センサ
の一方の検出値に基づいて前記被駆動体の第1の位置の
変位を制御し、前記2個の変位センサの双方の検出値に
基づいて前記第2の位置の駆動軸と略直交する軸回りの
回転角を制御する指向制御手段とを備えて直線駆動装置
を構成したものである。
【0011】
【作用】上記構成によれば、指向制御手段は、2個の変
位センサで検出する被駆動体の第1及び第2の位置の変
位量のうち、変位センサの一方の検出値に基づいて第1
の位置の変位を制御し、変位センサの双方の検出値に基
づいて第2の位置の駆動軸と略直交する軸回りの回転角
を制御することにより、被駆動体の指向方向を制御す
る。これにより、第1及び第2の位置の変位を制御する
制御系の干渉が防止され、安定した高精度な指向制御が
可能となる。
【0012】
【実施例】以下、この発明の実施例について、図面を参
照して詳細に説明する。図1はこの発明の一実施例に係
る赤外線検出装置を示すもので、前記駆動鏡3が支持さ
れる被駆動体20には、例えば電磁石で形成される浮上
支持用の第1及び第2のアクチュエータ21a,21b
が駆動軸方向の2位置に所定の間隔を有して対向配置さ
れ、この第1及び第2のアクチュエータ21a,21b
により駆動軸上に浮上支持される。
【0013】そして、上記被駆動体20には、第1及び
第2の変位センサ22a,22bが駆動軸方向に上記第
1及び第2のアクチュエータ21a,21bに対応して
所定の間隔に対向配置される。この第1及び第2の変位
センサ22a,22bは、被駆動体20との間隔(ギャ
ップ長)の変位を検出するものであって、そのうち第1
の変位センサ22aは、その出力端が第1及び第2のセ
ンサ処理回路23a,23bにそれぞれ接続される。他
方の第2の変位センサ22bの出力端は、第2のセンサ
処理回路23bに接続される。
【0014】第1のセンサ処理回路23aは、その出力
端に第1の変位制御部24aが接続され、第1の変位セ
ンサ22aの検出信号に2位置の一方の変位量を算出し
て第1の変位制御部24aに出力する。第1の変位制御
部24aは、その出力端に上記第1のアクチュエータ2
1aが接続され、入力した変位量に基づいて変位補償用
駆動信号を生成して第1のアクチュエータ21aを駆動
して駆動軸と直交する方向の変位を補償する。
【0015】他方、第2のセンサ処理回路23bは、そ
の出力端に第2の変位制御部24bが接続され、入力し
た第1及び第2の変位センサ22a,22bからの検出
信号に基づいて駆動軸と略直交する軸回りの回転角を算
出して第2の変位制御部24bに出力する。第2の変位
制御部24bは、その出力端に上記第2のアクチュエー
タ21bが接続されており、入力した駆動軸と略直交す
る軸回りの回転角に応じた回転補償用駆動信号を生成し
て第2のアクチュエータ21bを駆動制御し、2位置の
他方の回転角を補償する。この第2の変位制御部24b
は、例えば上記第1の変位制御部24aに比して応答速
度が高められ、第1のアクチュエータ21aの駆動によ
る影響を補償するように第2のアクチュエータ21bを
駆動して被駆動体20の回転角を制御する。
【0016】なお、上記第1及び第2のアクチュエータ
21a,21bは、被駆動体20の駆動軸回りに所定の
間隔を有して複数組が配設され、その他の組において
も、上述したように変位制御系が略同様に構成されるも
ので、ここでは便宜上、その説明を省略する。
【0017】また、被駆動体6には、駆動軸方向変位検
出用変位センサ25が対向配置され、この変位センサ2
5の出力端には、駆動制御部26が接続される。変位セ
ンサ25は、被駆動体6の駆動軸方向の移動量を検出し
て駆動制御部16に出力する。この駆動制御部26に
は、駆動用のアクチュエータ27が接続され、入力した
検出信号に応じた直線駆動信号を生成して、アクチュエ
ータ27を駆動し、被駆動体20を駆動軸方向に直線駆
動する。
【0018】上記構成において、第1及び第2のアクチ
ュエータ21a,21bが駆動されて被駆動体20が浮
上されると、第1及び第2の変位センサ22a,22b
が、駆動軸の2位置における変位を検出して、その検出
信号を第1及び第2のセンサ処理回路23a,23bに
出力する。ここで、第2のセンサ処理回路23bは、第
1及び第2の変位センサ22a,22bの双方の検出信
号が入力され、これら検出信号に基づいて被駆動体20
の駆動軸上の2位置の他方において駆動軸と略直交する
軸回りの回転角を算出して第2の変位制御部24bに出
力する。第2の変位制御部24bは、入力した回転角に
基づいた回転角補償用駆動信号を生成して、第2のアク
チュエータ21bを駆動制御し、2位置の他方における
駆動軸と略直交する軸回りの回転角を制御する。
【0019】また、第1のセンサ処理回路23aは、第
1の変位センサ22aの検出信号が入力され、この検出
信号に基づいた変位量を算出して第1の変位制御部24
aに出力する。第1の変位制御部24aは、入力した変
位量に基づいて変位補償用駆動信号を生成して、第1の
アクチュエータ21aを駆動制御し、被駆動体20の駆
動軸上の2位置の一方の変位を補償する。第2の位置の
回転角を第1の位置の変位制御よりも速い応答で制御す
る。
【0020】この際、被駆動体20は、その駆動軸方向
の移動量が変位センサ25で検出され、その検出信号が
駆動制御部26に入力される。この駆動制御部26は、
入力した検出信号に基づいて直線駆動信号を生成して、
アクチュエータ27を駆動し、被駆動体20を駆動軸方
向に直線駆動する。
【0021】このように、上記直線駆動装置は、第1及
び第2の変位センサ22a,22bで検出する被駆動体
20の2位置の変位量のうち、第1の変位センサ22a
の検出信号に基づいて第1のアクチュエータ21aを駆
動して2位置の一方の変位を制御し、第1及び第2の変
位センサ22a,22bの双方の検出信号に基づいて2
位置の他方の駆動軸と略直交する軸回りの回転角を制御
することにより、被駆動体20の指向方向を制御するよ
うに構成した。これによれば、第1及び第2のアクチュ
エータ21a,21bで形成する2位置の変位を制御す
る2制御系の干渉を効果的に防止することができて、被
駆動体20の安定した高精度な指向制御が実現される。
【0022】なお、上記実施例では、指向制御方式とし
て、被駆動体20の駆動軸上の2位置において、駆動軸
と略直交する方向の変位量を検出して駆動軸に対する指
向を制御した状態で、駆動軸方向に直線駆動する方式に
適用した場合で説明したが、これに限ることなく、指向
方向として、さらに駆動軸回りの回転角を加えた指向制
御方式においても適用可能である。
【0023】また、上記実施例では、変位検出手段とし
て、被駆動体20の駆動軸上の2位置に第1及び第2の
変位センサ22a,22bを配設して、駆動軸上の2位
置の変位を検出するように構成した場合で説明したが、
これに限ることなく、被駆動体20の2位置以上の変位
を検出するように構成しても良い。
【0024】さらに、上記実施例では、干渉計の駆動鏡
3を駆動する被駆動体20を直線駆動するように構成し
た場合で説明したが、これに限ることなく、その他、被
駆動体を浮上させて、所望の方向に指向制御した状態
で、駆動軸方向に直線的に駆動駆動する各種の被駆動体
において適用可能である。よって、この発明は、上記実
施例に限ることなく、その他、この発明の要旨を逸脱し
ない範囲で種々の変形を実施し得ることは勿論である。
【0025】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、構成簡易にして、安定した高精度な指向制御を実現
し得るようにした直線駆動装置を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例に係る直線駆動装置を示し
た図。
【図2】この発明の適用されるマイケルソン干渉計を説
明するために示した図。
【図3】従来の直線駆動装置を示した図。
【図4】図3の指向制御動作を説明するために示した
図。
【符号の説明】
1…ビームスプリッタ。 2…固定鏡。 3…駆動鏡。 4…光検出器。 5…演算部。 20…被駆動体。 21a,21b…第1及び第2のアクチュエータ。 22a,22b…第1及び第2の変位センサ。 23a,23b…第1及び第2のセンサ処理回路。 24a,24b…第1及び第2の変位制御部。 25…変位センサ。 26…駆動制御部。 27…アクチュエータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G05D 3/12 304 7609−3H

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被駆動体を直線駆動自在に浮上支持する
    ものであって、前記被駆動体の駆動軸方向の少なくとも
    第1及び第2の位置の2箇所を浮上支持する浮上手段
    と、 前記駆動軸上に浮上支持される被駆動体を駆動軸方向に
    直線駆動する直線駆動手段と、 前記浮上手段に前記被駆動体を介して対向配置され、前
    記被駆動体の駆動軸と略直交する方向の変位を検出する
    少なくとも2個の変位センサと、 この変位センサの一方の検出値に基づいて前記被駆動体
    の第1の位置の変位を制御し、前記2個の変位センサの
    双方の検出値に基づいて前記第2の位置の駆動軸と略直
    交する軸回りの回転角を制御する指向制御手段とを具備
    した直線駆動装置。
  2. 【請求項2】 前記指向制御手段は、第1の位置の変位
    の制御に先立って第2の位置の回転角を制御してなるこ
    とを特徴とする請求項1記載の直線駆動装置。
JP3558394A 1994-03-07 1994-03-07 直線駆動装置 Pending JPH07244528A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3558394A JPH07244528A (ja) 1994-03-07 1994-03-07 直線駆動装置
EP98110960A EP0869340A3 (en) 1994-03-07 1995-03-03 A device for supporting and linearly moving a movable member
EP95301394A EP0671614A1 (en) 1994-03-07 1995-03-03 A device for supporting and linearly moving a movable member
US08/399,025 US5671058A (en) 1994-03-07 1995-03-06 Device for supporting linearly moving a movable member and a controlling system for the device

Applications Claiming Priority (1)

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JP3558394A JPH07244528A (ja) 1994-03-07 1994-03-07 直線駆動装置

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JPH07244528A true JPH07244528A (ja) 1995-09-19

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JP (1) JPH07244528A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6392848B1 (en) 1998-03-20 2002-05-21 Fujitsu Limited Head carriage assembly and disk device incorporating thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6392848B1 (en) 1998-03-20 2002-05-21 Fujitsu Limited Head carriage assembly and disk device incorporating thereof

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