JPH08288576A - 光路長制御用圧電アクチュエータ構造体 - Google Patents
光路長制御用圧電アクチュエータ構造体Info
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- JPH08288576A JPH08288576A JP7088955A JP8895595A JPH08288576A JP H08288576 A JPH08288576 A JP H08288576A JP 7088955 A JP7088955 A JP 7088955A JP 8895595 A JP8895595 A JP 8895595A JP H08288576 A JPH08288576 A JP H08288576A
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Abstract
な変位制御を可能とする。 【構成】 光路長制御用可動ミラーを保持するミラー保
持体22に圧電アクチュエータ51が対接され、圧電ア
クチュエータ51を駆動して可動ミラーを変位させるよ
うにした光路長制御用圧電アクチュエータ構造体におい
て、圧電アクチュエータ51のミラー保持体22と対向
するリング状電極52の内周より、その電極形成面内で
ほぼ等角間隔で3つの突起52aを一体に突出形成し、
それら3つの突起52aの先端をミラー保持体22にそ
れぞれ点接触させる。圧電アクチュエータ51はミラー
保持体22と3点接触する状態となり、安定した連結状
態が得られる。
Description
るリングレーザジャイロにおけるレーザ共振器のレーザ
光路長の制御に用いられ、圧電アクチュエータで光路長
制御用可動ミラーを変位制御するようにした光路長制御
用圧電アクチュエータ構造体に関する。
と考えられるリングレーザジャイロの構造を簡単に説明
して、光路長制御用圧電アクチュエータ構造体の適用状
態を説明する。図3に示すように、ガラスブロック11
内に正三角形の通路12が形成され、その通路12の正
三角形の各頂点に出力ミラー13、高反射ミラー14,
15がそれぞれ配され、これらミラー13,14,15
により三角形のリング状光学通路が構成される。この通
路12内にはレーザ媒質が封入される。通路12の三角
形の各辺とそれぞれ連通して、レーザ光を発振させるた
めのアノード16,17及びカソード18が設けられ
る。
光学通路に互いに反対方向に進行する2つのレーザ光を
発振させ、この状態でガラスブロック11に光学通路の
軸心を中心とする角速度が印加されると、上記2つのレ
ーザ光に光路差が生じ、その光路差が互いに反対方向に
進行する2つのレーザ光間に発振周波数差を生じさせ
る。従って、これら2つのレーザ光を重ね合わせること
により干渉縞ができ、この干渉縞を検出することにより
入力角速度が測定される。
ク11の材料には熱膨張係数の小さいものが選定される
が、その材料自身が持つ熱膨張の他に、取付けられてい
るアノード16,17及びカソード18などの熱膨張に
より、ガラスブロック組立体として寸法変化を起す。こ
の寸法変化によって生じるリング状光学通路の光路長変
化を補償して一定に維持するために、高反射ミラー14
は可動ミラーとされ、光路長制御用圧電アクチュエータ
構造体19に保持される。
造体19は図4に示すように構成されていた。即ち、圧
電アクチュエータ21とミラー保持体22とが互いに対
接され、ねじ23で一体に連結されて構成されていた。
ミラー保持体22は円筒状固定部22aとその軸心位置
の柱状可動部22bとがダイヤフラム22cで連結さ
れ、可動部22bに可動ミラー14が形成されて構成さ
れている。ミラー保持体22は例えばガラスよりなり、
可動ミラー14は鏡面仕上げされた可動部22b上に例
えばSiO2 、TiO2 よりなる多層膜が成膜されて形
成される。
示すように、2枚の円板状圧電素子24,25を円板状
電極26を介して重ね、さらにこれら圧電素子24,2
5の外側にそれぞれリング状電極27,28を重ねて、
これら電極27,28で圧電素子24,25を挟み、電
極27,28を互いに接続し、これら圧電素子24,2
5、電極26,27,28を導電性接着剤で強固に接着
することにより構成される。なお、電極26,27,2
8はいずれも低熱膨張合金により構成されている。
成された孔内にスペーサ31を介してねじ23が挿通さ
れ、その先端がミラー保持体22の可動部22b内に保
持されたナット32にねじ込まれて、ミラー保持体22
に圧電アクチュエータ21が固定される。ねじ23、ス
ペーサ31、ナット32も同様に低熱膨張合金で構成さ
れる。
圧を印加すると、その極性に応じた方向にその電圧の大
きさに応じて圧電素子24,25の中心部が法線方向に
変位し、これにより可動部22bに形成された可動ミラ
ー14が法線方向に変位し、図3におけるリング状光学
通路の光路長が調整される。
うに、圧電アクチュエータ21はその中心部がミラー保
持体22の中心部に位置する可動部22bにねじ23で
締付けられて組立てられ、この組立てられた状態ではこ
れら圧電アクチュエータ21及びミラー保持体22には
互いにその中心部が近接する方向にわずかな反りが発生
している。図6はこの状態を拡大して示したものであ
り、この反りによって圧電アクチュエータ21はそのリ
ング状電極28の内周縁がミラー保持体22に圧接され
てミラー保持体22に対接される。従って、圧電アクチ
ュエータ21の変位は電極28の内周縁を基準としてミ
ラー保持体22に伝達されることになる。
2mm程度と薄く、それ自体良好な平面度を得にくいも
のであり、また圧電素子25との接着における接着層厚
のばらつきにより、圧電アクチュエータ21として組立
てられた状態で全周に渡る高い平面度を得にくいものと
なっていた。このため、従来の光路長制御用圧電アクチ
ュエータ構造体19では電極28の内周縁及びミラー保
持体22間に局部的に浮き上がりが生じ、この浮き上が
りの存在によって圧電アクチュエータ21の小さな動き
をミラー保持体22に伝達することができないといった
問題や安定かつ再現性良くミラー保持体22の可動ミラ
ー14を変位させることができないという問題が発生し
ていた。
来提案されている光路長制御用圧電アクチュエータ構造
体の圧電アクチュエータ41の構造を分解して示したも
のであり、図7Bはそれに使用されている3点座プレー
ト42の形状を示したものである。なお、図5と対応す
る部分には同一符号を付してある。この例は円板状のプ
レートの一方の板面の外周縁にほぼ等角間隔で3つの座
42aが一体に突出形成されてなる導電性3点座プレー
ト42が、その座42aがミラー保持体22側とされて
圧電素子25、電極26間に配されてそれらと重ねら
れ、圧電アクチュエータ41が接着組立てされた状態
で、それら3つの座42aがミラー保持体22と対向す
る電極43よりミラー保持体22側に突出するように構
成されたものである。
座42aの逃げとして切欠き25aが3箇所設けられて
おり、また電極43は図7Aに示すように座42aに対
応する部分は内周側に逃げたリング形状とされている。
この例では圧電アクチュエータ41は、その3つの座4
2aがミラー保持体22と対接し、即ち3点接触状態と
されるため、各座42aは浮き上がることなく、安定し
てミラー保持体22と接触し、よって圧電アクチュエー
タ41とミラー保持体22との良好な連結状態が得ら
れ、圧電アクチュエータ41の変位を正確にミラー保持
体22に伝達できるものとなっている。
路長制御用圧電アクチュエータ構造体では、3点座プレ
ート42を新たな部品として必要とし、かつその3点座
プレート42は低熱膨張合金を用いて切削加工によって
作られ、製造コストがかかるものであるため、全体とし
て高価なものになるという欠点がある。この発明の目的
は上述した各種問題を解決し、圧電アクチュエータの変
位を正確にミラー保持体に伝達することができ、つまり
可動ミラーの変位制御を高精度に行うことができ、かつ
安価に構成することができる光路長制御用圧電アクチュ
エータ構造体を提供することにある。
可動ミラーを保持するミラー保持体に圧電アクチュエー
タが対接され、圧電アクチュエータを駆動して可動ミラ
ーを変位させるようにした光路長制御用圧電アクチュエ
ータ構造体において、圧電アクチュエータのミラー保持
体と対向するリング状電極の内周より、その電極形成面
内でほぼ等角間隔で3つの突起を一体に突出形成し、そ
れら3つの突起の先端をミラー保持体にそれぞれ点接触
させるものである。
明する。図1はこの発明による光路長制御用圧電アクチ
ュエータ構造体の構成を示したものであり、図2はそれ
を分解して示したものである。なお、図4及び5と対応
する部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
ー保持体22と対向するリング状電極52は、その内周
にほぼ等角間隔で3つの突起52aを有するものとされ
る。これら突起52aは電極形成面内に位置され、即ち
電極52の内周より、その中心方向に突出され、電極5
2と一体に形成されている。突起52aはこの例ではほ
ぼ半円形とされているが、例えば三角形状としてもよ
い。なお、3つの突起52aの各先端は電極52と同心
の同一円周上に位置される。
熱膨張合金により構成され、エッチング加工やプレス加
工を用いて形成される。圧電素子24,25及び電極2
6,27,52の各外径は互いに等しく、それらが互い
に導電性接着剤で強固に接着固定されて、バイモルフ形
の圧電アクチュエータ51が構成される。
ねじ23をナット32にねじ込み、圧電アクチュエータ
51とミラー保持体22とを一体化する。この際、ねじ
23の締付け力によって圧電アクチュエータ51及びミ
ラー保持体22には互いにその中心部が近接する方向に
反りが発生し、この反りによって圧電アクチュエータ5
1はその電極52に形成された3つの突起52aの先端
がミラー保持体22と圧接される状態となる。
起52aにより、ミラー保持体22と3点接触する状態
とされ、よって良好かつ安定にミラー保持体22に連結
される。
リング状電極52の内周部に形成された3つの突起52
aにより、圧電アクチュエータ51とミラー保持体22
とは3点接触して連結されるため、その対接部分に浮き
上がりが発生することもなく、良好かつ安定した結合状
態を得ることができる。
微小な変位であっても正確にミラー保持体22に伝達さ
れ、よって可動ミラー14の変位制御を極めて高精度に
行うことができる。なお、リング状電極52に突起52
aを形成し、電極及び3点座として兼用するものである
から、図7に示した圧電アクチュエータ41のように部
品点数は増加せず、またこのリング状電極52は他の電
極26,27と同様の材料を用いてエッチング加工等に
より簡易に製造できるため、安価に構成することができ
る。
図。
を示す断面図。
解斜視図。
説明するための部分拡大断面図。
チュエータ構造体の圧電アクチュエータの分解斜視図、
Bはそれに使用されている3点座プレートの斜視図。
Claims (1)
- 【請求項1】 光路長制御用可動ミラーを保持するミラ
ー保持体に圧電アクチュエータが対接され、上記圧電ア
クチュエータを駆動して上記可動ミラーを変位させるよ
うにした光路長制御用圧電アクチュエータ構造体におい
て、 上記圧電アクチュエータの上記ミラー保持体と対向する
リング状電極の内周より、その電極形成面内でほぼ等角
間隔で3つの突起が一体に突出形成され、 それら3つの突起の先端が上記ミラー保持体にそれぞれ
点接触していることを特徴とする光路長制御用圧電アク
チュエータ構造体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7088955A JP2955703B2 (ja) | 1995-04-14 | 1995-04-14 | 光路長制御用圧電アクチュエータ構造体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7088955A JP2955703B2 (ja) | 1995-04-14 | 1995-04-14 | 光路長制御用圧電アクチュエータ構造体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08288576A true JPH08288576A (ja) | 1996-11-01 |
JP2955703B2 JP2955703B2 (ja) | 1999-10-04 |
Family
ID=13957287
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7088955A Expired - Lifetime JP2955703B2 (ja) | 1995-04-14 | 1995-04-14 | 光路長制御用圧電アクチュエータ構造体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2955703B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011185399A (ja) * | 2010-03-10 | 2011-09-22 | Fujifilm Corp | 乱流制御装置及び乱流制御用アクチュエータの製造方法 |
JP2011233723A (ja) * | 2010-04-28 | 2011-11-17 | Japan Aviation Electronics Industry Ltd | He−Neガスレーザ装置 |
JP2012037302A (ja) * | 2010-08-05 | 2012-02-23 | Japan Aviation Electronics Industry Ltd | 光路長制御用圧電アクチュエータ構造体、その製造方法及びリングレーザジャイロ |
-
1995
- 1995-04-14 JP JP7088955A patent/JP2955703B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011185399A (ja) * | 2010-03-10 | 2011-09-22 | Fujifilm Corp | 乱流制御装置及び乱流制御用アクチュエータの製造方法 |
JP2011233723A (ja) * | 2010-04-28 | 2011-11-17 | Japan Aviation Electronics Industry Ltd | He−Neガスレーザ装置 |
JP2012037302A (ja) * | 2010-08-05 | 2012-02-23 | Japan Aviation Electronics Industry Ltd | 光路長制御用圧電アクチュエータ構造体、その製造方法及びリングレーザジャイロ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2955703B2 (ja) | 1999-10-04 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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