JPH0886968A - 光遮断装置 - Google Patents
光遮断装置Info
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- JPH0886968A JPH0886968A JP25140394A JP25140394A JPH0886968A JP H0886968 A JPH0886968 A JP H0886968A JP 25140394 A JP25140394 A JP 25140394A JP 25140394 A JP25140394 A JP 25140394A JP H0886968 A JPH0886968 A JP H0886968A
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- Japan
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- shutter
- light
- incident light
- electromagnet
- permanent magnet
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 小形で熱損失が小さく、シャッタの移動距離
が大きく、入射光を遮断状態で止めることが可能な光遮
断装置を提供する。 【構成】 入射光Ｈ検出する光検出部４と、入射光Ｈ遮
断するシャッタ２と、シャッタ２開閉駆動する駆動部と
を備えた光遮断装置において、駆動部は、シャッタ２の
移動方向に沿ってシャッタ２を案内する非磁性体からな
るガイドレール６４と、シャッタ２の移動方向の両端面
に固定した永久磁石５Ａ，５Ｂと、シャッタ２に固定し
た二つの永久磁石５Ａ，５Ｂにギャップを介して対向す
る二つの端面６３Ａ，６３Ｂを有する電磁石６と、電磁
石６の励磁コイル６２に印加する励磁電流の波形を制御
する波形制御装置８とを備えたものである。
が大きく、入射光を遮断状態で止めることが可能な光遮
断装置を提供する。 【構成】 入射光Ｈ検出する光検出部４と、入射光Ｈ遮
断するシャッタ２と、シャッタ２開閉駆動する駆動部と
を備えた光遮断装置において、駆動部は、シャッタ２の
移動方向に沿ってシャッタ２を案内する非磁性体からな
るガイドレール６４と、シャッタ２の移動方向の両端面
に固定した永久磁石５Ａ，５Ｂと、シャッタ２に固定し
た二つの永久磁石５Ａ，５Ｂにギャップを介して対向す
る二つの端面６３Ａ，６３Ｂを有する電磁石６と、電磁
石６の励磁コイル６２に印加する励磁電流の波形を制御
する波形制御装置８とを備えたものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、任意の時間周期で光を
遮断する装置に関する。
遮断する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、任意の時間周期で光を遮断する装
置は、例えば図６に示すようになっている。図におい
て、１は入射光Ｈを発生する光源、２は入射光Ｈを遮断
するシャッタ、２１はシャッタ２に設けたスリット、３
はシャッタ２を開閉駆動する圧電バイモルフ、４は入射
光Ｈを検出する光検出部である。圧電バイモルフ３に電
圧を印加していないときは、シャッタ２は開いた状態と
なっており、光源１から発生した入射光Ｈはシャッタ２
のスリット３１を通過し、光検出部４で入射光Ｈを検出
する。圧電バイモルフ３に電圧を印加すると、圧電バイ
モルフ３が変位し、シャッタ２が閉じて入射光Ｈを遮断
する。印加電圧のＯＮ／ＯＦＦを繰り返し、入射光Ｈの
遮断を周期的に行うようにしてある。（例えば、文献：
ＳＡＮＹＯ ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ ＲＥＶＩＥＷ ＶＯ
Ｌ．２１Ｎｏ．２ ＪＵＮ．１９８９）
置は、例えば図６に示すようになっている。図におい
て、１は入射光Ｈを発生する光源、２は入射光Ｈを遮断
するシャッタ、２１はシャッタ２に設けたスリット、３
はシャッタ２を開閉駆動する圧電バイモルフ、４は入射
光Ｈを検出する光検出部である。圧電バイモルフ３に電
圧を印加していないときは、シャッタ２は開いた状態と
なっており、光源１から発生した入射光Ｈはシャッタ２
のスリット３１を通過し、光検出部４で入射光Ｈを検出
する。圧電バイモルフ３に電圧を印加すると、圧電バイ
モルフ３が変位し、シャッタ２が閉じて入射光Ｈを遮断
する。印加電圧のＯＮ／ＯＦＦを繰り返し、入射光Ｈの
遮断を周期的に行うようにしてある。（例えば、文献：
ＳＡＮＹＯ ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ ＲＥＶＩＥＷ ＶＯ
Ｌ．２１Ｎｏ．２ ＪＵＮ．１９８９）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来技術で
は、シャッタの駆動に圧電バイモルフを使用しているた
め、小さな量の入射光しか遮断できない。すなわち、圧
電バイモルフの長さを９ｍｍとすると、印加電圧Ｖに対
して２．４μｍ程度の変位量しか得られず、シャッタの
変位量が小く、検出する光量も少ないため検出誤差が大
きいという問題があった。シャッタの変位量を大きくす
るためには圧電バイモルフの長さを長くするか、圧電バ
イモルフを共振周波数で動作させる方法が考えられる。
しかし、圧電バイモルフの長さを長くすると、光遮断装
置の構造が大きくなるという問題があり、共振周波数で
動作させると、入射光を遮断した状態で止めておくこと
ができないという問題があった。本発明は、小形で熱損
失が小さく、シャッタの移動距離が大きく、入射光を遮
断状態で止めることが可能な光遮断装置を提供すること
を目的とするものである。
は、シャッタの駆動に圧電バイモルフを使用しているた
め、小さな量の入射光しか遮断できない。すなわち、圧
電バイモルフの長さを９ｍｍとすると、印加電圧Ｖに対
して２．４μｍ程度の変位量しか得られず、シャッタの
変位量が小く、検出する光量も少ないため検出誤差が大
きいという問題があった。シャッタの変位量を大きくす
るためには圧電バイモルフの長さを長くするか、圧電バ
イモルフを共振周波数で動作させる方法が考えられる。
しかし、圧電バイモルフの長さを長くすると、光遮断装
置の構造が大きくなるという問題があり、共振周波数で
動作させると、入射光を遮断した状態で止めておくこと
ができないという問題があった。本発明は、小形で熱損
失が小さく、シャッタの移動距離が大きく、入射光を遮
断状態で止めることが可能な光遮断装置を提供すること
を目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明は、入射光を検出する光検出部と、前記入射
光を通過させるスリットと前記入射光を遮断する光遮断
部とを有するシャッタと、前記シャッタを駆動する駆動
部とを備えた光遮断装置において、前記駆動部は、前記
シャッタの移動方向に沿って前記シャッタを案内する非
磁性体からなるガイドレールと、前記シャッタの移動方
向の両端面に固定した永久磁石と、前記シャッタに固定
した二つの永久磁石にギャップを介して対向する二つの
端面を有する電磁石と、前記電磁石の励磁コイルに印加
する励磁電流の波形を制御する波形制御装置とを備えた
ものである。また、前記波形制御装置は、周期的に矩形
波を発振する矩形波発振回路と、前記矩形波発振回路の
出力を微分する疑似微分回路と、前記疑似微分回路の出
力を増幅する電流増幅器とを備えたものである。また、
前記電磁石は、その一方の前記端面付近に、前記シャッ
タの移動に応じて前記シャッタに固定した前記永久磁石
と前記励磁コイルとによって誘起される誘起電圧を検出
する検出コイルを設けたものである。
め、本発明は、入射光を検出する光検出部と、前記入射
光を通過させるスリットと前記入射光を遮断する光遮断
部とを有するシャッタと、前記シャッタを駆動する駆動
部とを備えた光遮断装置において、前記駆動部は、前記
シャッタの移動方向に沿って前記シャッタを案内する非
磁性体からなるガイドレールと、前記シャッタの移動方
向の両端面に固定した永久磁石と、前記シャッタに固定
した二つの永久磁石にギャップを介して対向する二つの
端面を有する電磁石と、前記電磁石の励磁コイルに印加
する励磁電流の波形を制御する波形制御装置とを備えた
ものである。また、前記波形制御装置は、周期的に矩形
波を発振する矩形波発振回路と、前記矩形波発振回路の
出力を微分する疑似微分回路と、前記疑似微分回路の出
力を増幅する電流増幅器とを備えたものである。また、
前記電磁石は、その一方の前記端面付近に、前記シャッ
タの移動に応じて前記シャッタに固定した前記永久磁石
と前記励磁コイルとによって誘起される誘起電圧を検出
する検出コイルを設けたものである。
【０００５】
【作用】上記手段により、初期状態で、シャッタの一方
側に固定した永久磁石と電磁石の鉄心部の一方の端面と
の間の磁気吸引力で、一方の端面側にシャッタを吸引固
定して、入射光はシャッタのスリットを通過して光検出
器によって検出されるようにしておく。次に、励磁コイ
ルに励磁電流を印加して、一方の端面の極性と一方の永
久磁石との対向する面の極性が同極になり、他方の端面
と他方の永久磁石との対向する面の極性が異極になるよ
うにすると、一方の端面と一方の永久磁石の磁気吸引力
は弱められるとともに、他方の端面と他方の永久磁石の
磁気吸引力が強められ、シャッタは他方の端面の方向に
移動する。その結果、入射光は光遮断部に当たり、シャ
ッタが閉じられた状態となって入射光を遮断する。電磁
石の磁束とシャッタの移動方向の両側に取り付けた永久
磁石の磁束とが影響し合う範囲であれば、シャッタは移
動し得るので、圧電バイモルフのように変位量が制限さ
れることなく、シャッタの移動距離を大きくすることが
できる。また、励磁コイルには周期的に、かつシャッタ
が移動する瞬間のみに疑似微分回路からピーク電流が流
れるので、励磁コイルの通電量は極めて小さくなり、励
磁コイルからの発熱量を大幅に小さくすることができ
る。また、前記電磁石の端面付近に設けた誘起電圧を検
出する検出コイルにより、シヤッタの移動方向を検出す
ることができるおで、入射光の遮断の有無を確認するこ
とができる。
側に固定した永久磁石と電磁石の鉄心部の一方の端面と
の間の磁気吸引力で、一方の端面側にシャッタを吸引固
定して、入射光はシャッタのスリットを通過して光検出
器によって検出されるようにしておく。次に、励磁コイ
ルに励磁電流を印加して、一方の端面の極性と一方の永
久磁石との対向する面の極性が同極になり、他方の端面
と他方の永久磁石との対向する面の極性が異極になるよ
うにすると、一方の端面と一方の永久磁石の磁気吸引力
は弱められるとともに、他方の端面と他方の永久磁石の
磁気吸引力が強められ、シャッタは他方の端面の方向に
移動する。その結果、入射光は光遮断部に当たり、シャ
ッタが閉じられた状態となって入射光を遮断する。電磁
石の磁束とシャッタの移動方向の両側に取り付けた永久
磁石の磁束とが影響し合う範囲であれば、シャッタは移
動し得るので、圧電バイモルフのように変位量が制限さ
れることなく、シャッタの移動距離を大きくすることが
できる。また、励磁コイルには周期的に、かつシャッタ
が移動する瞬間のみに疑似微分回路からピーク電流が流
れるので、励磁コイルの通電量は極めて小さくなり、励
磁コイルからの発熱量を大幅に小さくすることができ
る。また、前記電磁石の端面付近に設けた誘起電圧を検
出する検出コイルにより、シヤッタの移動方向を検出す
ることができるおで、入射光の遮断の有無を確認するこ
とができる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明を図に示す実施例について説明
する。図１（ａ）は本発明の第１の実施例を示す平面
図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面に沿う正断面図、（ｃ）はＣ−
Ｃ断面に沿う側断面図である。図において、１は入射光
を発生する光源、２は入射光Ｈを遮断するシャッタ、２
１はシャッタ２に設けたスリット、２２はスリット２１
と同じ幅を持った入射光を遮断する遮断部、４は入射光
Ｈを検出する光検出部で、シャッタ２が初期状態の時、
スリット２１を通過する入射光Ｈを検出するベース４１
上の位置に設けてある。５Ａ，５Ｂはシャッタ２の移動
方向の両端部に固定した永久磁石、６はシャッタ２を開
閉駆動する電磁石、６１はほぼＣ字状に形成した電磁石
６の鉄心部、６２は電磁石６の励磁コイルである。鉄心
部６１の両方の端面６３Ａ、６３Ｂは互いに対向させ、
その間に非磁性金属やプラスチックスなどの非磁性体か
らなるガイドレール６４を設けて、シャッタ２を端面６
３Ａ，６３Ｂを結ぶ方向に移動し得るようにによって支
持し、シャッタ２に固定した永久磁石５Ａ、５Ｂはそれ
ぞれが端面６３Ａ，６３Ｂに対向するようにしてある。
端面６３Ａ，６３Ｂにはシリコンゴムなどの衝撃吸収材
６５を取りつけてあり、永久磁石５Ａ、５Ｂが端面６３
Ａ，６３Ｂに吸引された時の衝撃を低減するようにして
ある。端面６３Ｂの近傍には端面６３Ｂを囲むように巻
回された検出コイル７を設け、永久磁石５Ｂが移動する
際に励磁コイル６２と永久磁石５Ｂとによって誘起する
電圧を検出するようにしてある。
する。図１（ａ）は本発明の第１の実施例を示す平面
図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面に沿う正断面図、（ｃ）はＣ−
Ｃ断面に沿う側断面図である。図において、１は入射光
を発生する光源、２は入射光Ｈを遮断するシャッタ、２
１はシャッタ２に設けたスリット、２２はスリット２１
と同じ幅を持った入射光を遮断する遮断部、４は入射光
Ｈを検出する光検出部で、シャッタ２が初期状態の時、
スリット２１を通過する入射光Ｈを検出するベース４１
上の位置に設けてある。５Ａ，５Ｂはシャッタ２の移動
方向の両端部に固定した永久磁石、６はシャッタ２を開
閉駆動する電磁石、６１はほぼＣ字状に形成した電磁石
６の鉄心部、６２は電磁石６の励磁コイルである。鉄心
部６１の両方の端面６３Ａ、６３Ｂは互いに対向させ、
その間に非磁性金属やプラスチックスなどの非磁性体か
らなるガイドレール６４を設けて、シャッタ２を端面６
３Ａ，６３Ｂを結ぶ方向に移動し得るようにによって支
持し、シャッタ２に固定した永久磁石５Ａ、５Ｂはそれ
ぞれが端面６３Ａ，６３Ｂに対向するようにしてある。
端面６３Ａ，６３Ｂにはシリコンゴムなどの衝撃吸収材
６５を取りつけてあり、永久磁石５Ａ、５Ｂが端面６３
Ａ，６３Ｂに吸引された時の衝撃を低減するようにして
ある。端面６３Ｂの近傍には端面６３Ｂを囲むように巻
回された検出コイル７を設け、永久磁石５Ｂが移動する
際に励磁コイル６２と永久磁石５Ｂとによって誘起する
電圧を検出するようにしてある。
【０００７】初期状態では、シャッタ２は、永久磁石５
Ａと鉄心部７１の端面６３Ａとの間の磁気吸引力で端面
６３Ａ側に吸引固定されており、入射光Ｈはシャッタ２
のスリット２１を通過して光検出部４によって検出され
ている。励磁コイル６２に励磁電流を印加して、鉄心部
６１の端面６３Ａの極性と永久磁石５Ａの端面６３Ａに
対向する面の極性が同極になり、端面６３Ｂと永久磁石
５Ｂの端面６３Ｂに対向する面の極性が異極になるよう
にすると、端面６３Ａと永久磁石５Ａとの間に電磁石６
による反発力が生じて磁気吸引力は弱められ、逆に端面
６３Ｂと永久磁石５Ｂの磁気吸引力は強められる。その
結果、図２（ａ），（ｂ）に示すように、シャッタ２は
端面６３Ｂの方向に移動し、光検出部に入射する入射光
Ｈは光遮断部２２に当たり、シャッタ２が閉じられた状
態となって入射光Ｈを遮断する。シャッタ２は電磁石６
の磁束と永久磁石５Ａ，５Ｂの磁束とが影響し合う範囲
であれば移動し得るので、シャッタ２の移動距離を大き
くすることができる。したがって、シャッタ２の移動距
離に応じてスリットの幅および光遮断部２２の幅を大き
くすることができ、入射光Ｈの光量を増やすことができ
る。シャッタ２を電磁石６の端面６３Ｂに吸引した遮断
状態から、再び入射光Ｈを光検出部４に入射する時は、
端面６３Ｂの極性と永久磁石５Ｂの端面６３Ｂに対向す
る面の極性が同極になり、端面６３Ａと永久磁石５Ａの
端面６３Ａに対向する面の極性が異極になるように電磁
石６の励磁コイル６２を励磁して、シャッタ２を端面６
３Ａ側に移動させる。励磁コイル６２に矩形波またはパ
ルス状の電流を印加すると、シヤッタ３は周期的に開閉
動作をくり返す。シャッタ２が遮断状態のときに励磁コ
イル６２の電流を切るとシャッタ２は遮断状態を維持す
ることができる。また、永久磁石５Ｂが端面６３Ｂに近
づくときは磁束密度が増加し、検出コイル８には正の誘
起電圧を検出する。永久磁石５Ｂが端面６３Ｂから離れ
るときは磁束密度が減少するので、負の誘起電圧を検出
する。検出された誘起電圧は、図示しないコントローラ
により、シャッタ２の移動方向を検出することができ、
光検出部４の検出とは別に、入射光Ｈの遮断動作の有無
を確認することができる。
Ａと鉄心部７１の端面６３Ａとの間の磁気吸引力で端面
６３Ａ側に吸引固定されており、入射光Ｈはシャッタ２
のスリット２１を通過して光検出部４によって検出され
ている。励磁コイル６２に励磁電流を印加して、鉄心部
６１の端面６３Ａの極性と永久磁石５Ａの端面６３Ａに
対向する面の極性が同極になり、端面６３Ｂと永久磁石
５Ｂの端面６３Ｂに対向する面の極性が異極になるよう
にすると、端面６３Ａと永久磁石５Ａとの間に電磁石６
による反発力が生じて磁気吸引力は弱められ、逆に端面
６３Ｂと永久磁石５Ｂの磁気吸引力は強められる。その
結果、図２（ａ），（ｂ）に示すように、シャッタ２は
端面６３Ｂの方向に移動し、光検出部に入射する入射光
Ｈは光遮断部２２に当たり、シャッタ２が閉じられた状
態となって入射光Ｈを遮断する。シャッタ２は電磁石６
の磁束と永久磁石５Ａ，５Ｂの磁束とが影響し合う範囲
であれば移動し得るので、シャッタ２の移動距離を大き
くすることができる。したがって、シャッタ２の移動距
離に応じてスリットの幅および光遮断部２２の幅を大き
くすることができ、入射光Ｈの光量を増やすことができ
る。シャッタ２を電磁石６の端面６３Ｂに吸引した遮断
状態から、再び入射光Ｈを光検出部４に入射する時は、
端面６３Ｂの極性と永久磁石５Ｂの端面６３Ｂに対向す
る面の極性が同極になり、端面６３Ａと永久磁石５Ａの
端面６３Ａに対向する面の極性が異極になるように電磁
石６の励磁コイル６２を励磁して、シャッタ２を端面６
３Ａ側に移動させる。励磁コイル６２に矩形波またはパ
ルス状の電流を印加すると、シヤッタ３は周期的に開閉
動作をくり返す。シャッタ２が遮断状態のときに励磁コ
イル６２の電流を切るとシャッタ２は遮断状態を維持す
ることができる。また、永久磁石５Ｂが端面６３Ｂに近
づくときは磁束密度が増加し、検出コイル８には正の誘
起電圧を検出する。永久磁石５Ｂが端面６３Ｂから離れ
るときは磁束密度が減少するので、負の誘起電圧を検出
する。検出された誘起電圧は、図示しないコントローラ
により、シャッタ２の移動方向を検出することができ、
光検出部４の検出とは別に、入射光Ｈの遮断動作の有無
を確認することができる。
【０００８】図３は本発明の第２の実施例を示す励磁コ
イル６２の入力波形を制御する波形制御装置のブロック
図である。上記第１の実施例の構成で励磁コイル６２の
矩形波状の電流を印加すると、励磁コイル６２からの発
熱が大きく、光検出部４に赤外線検出センサを利用する
ものでは励磁コイル６２からの発熱が影響したり、半導
体等の熱によって特性が変動する素子から構成されてい
る光検出器に誤動作を生じるおそれがあった。それで、
この問題を解決するために、励磁コイルからの発熱を抑
える制御装置を提供するものである。図において、８は
励磁コイル６２に入力する電流波形を制御する波形制御
装置、８１は矩形波発振器、８２はオペアンプ８２１を
用い、一次遅れ要素を入れた疑似微分回路、８３はパワ
ーオペアンプ８３１を用いた電流増幅器である。図中の
Ｃはコンデンサを、Ｒ１〜Ｒ５は抵抗器を示している。
矩形波発振器８１は図４（ａ）に示すように、矩形波電
圧Ｖを出力し、その矩形波は疑似微分回路と電流増幅器
により、図４（ｂ）に示すような矩形波の微分波形の励
磁電流ＩP を出力し、励磁コイル６２に入力するように
してある。
イル６２の入力波形を制御する波形制御装置のブロック
図である。上記第１の実施例の構成で励磁コイル６２の
矩形波状の電流を印加すると、励磁コイル６２からの発
熱が大きく、光検出部４に赤外線検出センサを利用する
ものでは励磁コイル６２からの発熱が影響したり、半導
体等の熱によって特性が変動する素子から構成されてい
る光検出器に誤動作を生じるおそれがあった。それで、
この問題を解決するために、励磁コイルからの発熱を抑
える制御装置を提供するものである。図において、８は
励磁コイル６２に入力する電流波形を制御する波形制御
装置、８１は矩形波発振器、８２はオペアンプ８２１を
用い、一次遅れ要素を入れた疑似微分回路、８３はパワ
ーオペアンプ８３１を用いた電流増幅器である。図中の
Ｃはコンデンサを、Ｒ１〜Ｒ５は抵抗器を示している。
矩形波発振器８１は図４（ａ）に示すように、矩形波電
圧Ｖを出力し、その矩形波は疑似微分回路と電流増幅器
により、図４（ｂ）に示すような矩形波の微分波形の励
磁電流ＩP を出力し、励磁コイル６２に入力するように
してある。
【０００９】ここで、波形制御装置８とシャッタ２の動
作を説明する。シャッタ２に設けた永久磁石５Ａが端面
６３Ａに吸引固定されている状態から、端面６３Ｂに永
久磁石５Ｂが吸引固定されている状態までのシャッタ２
の変位をＸ、励磁コイル６２に流す励磁電流をＩとし
て、シャッタ２を永久磁石５Ａが端面６３Ａに吸引固定
されている状態から、端面６３Ｂに永久磁石５Ｂが吸引
固定されている状態まで変位させる場合について説明す
る。励磁コイル６２に流す励磁電流が０の場合、端面６
３Ａと端面６３Ｂとの間のギャップの中間点を境にし
て、シャッタ２は端面６３Ａと永久磁石５Ａおよび端面
６３Ｂと永久磁石５Ｂの間の距離の近い方に吸引され、
その吸引力は図５（ａ）に示すように、端面に近付くに
つれて急激に増加する。シャッタ２を端面６３Ａ側に吸
引固定されている状態から、端面６３Ｂ側に吸引固定さ
れている状態まで変位させるには、励磁コイル６２に流
す電流Ｉによって、シャッタ２がギャップの中間点を過
ぎるまで永久磁石５Ｂの磁力を弱めればよい。シャッタ
２がギャップの中間点を過ぎてしまえば、端面６３Ｂと
永久磁石５Ｂとの間の距離は、端面６３Ａと永久磁石５
Ａとの間の距離より小さいので、永久磁石５Ｂが端面６
３Ｂに吸引されるため、励磁コイル６２に励磁電流を流
す必要がない。さらに、図５（ａ）に示すように、永久
磁石５Ａ，５Ｂと端面６３Ａ，６３Ｂとの間に働く吸引
力は、その間の距離が大きくなるにつれて急激に弱くな
っている。したがって、永久磁石５Ａが端面６３Ａから
離れる瞬間に、図５（ｂ）に示すように、矩形波の微分
波形であるピーク電流を励磁電流として流すことによっ
て、電磁石６によって永久磁石５Ａと端面６３Ａとの間
に瞬間的に反発力を発生させ、永久磁石５Ａが端面６３
Ａから離れ出す。そのあと励磁電流はシャッタ２の永久
磁石５Ａが、端面６３Ａから離れるにしたがって急激に
減少させても問題はない。このように、励磁コイルには
シャッタが移動する瞬間にのみ励磁電流を流すので、通
電量は極めて小さくなり、励磁コイルからの発熱量を大
幅に小さくすることができる。
作を説明する。シャッタ２に設けた永久磁石５Ａが端面
６３Ａに吸引固定されている状態から、端面６３Ｂに永
久磁石５Ｂが吸引固定されている状態までのシャッタ２
の変位をＸ、励磁コイル６２に流す励磁電流をＩとし
て、シャッタ２を永久磁石５Ａが端面６３Ａに吸引固定
されている状態から、端面６３Ｂに永久磁石５Ｂが吸引
固定されている状態まで変位させる場合について説明す
る。励磁コイル６２に流す励磁電流が０の場合、端面６
３Ａと端面６３Ｂとの間のギャップの中間点を境にし
て、シャッタ２は端面６３Ａと永久磁石５Ａおよび端面
６３Ｂと永久磁石５Ｂの間の距離の近い方に吸引され、
その吸引力は図５（ａ）に示すように、端面に近付くに
つれて急激に増加する。シャッタ２を端面６３Ａ側に吸
引固定されている状態から、端面６３Ｂ側に吸引固定さ
れている状態まで変位させるには、励磁コイル６２に流
す電流Ｉによって、シャッタ２がギャップの中間点を過
ぎるまで永久磁石５Ｂの磁力を弱めればよい。シャッタ
２がギャップの中間点を過ぎてしまえば、端面６３Ｂと
永久磁石５Ｂとの間の距離は、端面６３Ａと永久磁石５
Ａとの間の距離より小さいので、永久磁石５Ｂが端面６
３Ｂに吸引されるため、励磁コイル６２に励磁電流を流
す必要がない。さらに、図５（ａ）に示すように、永久
磁石５Ａ，５Ｂと端面６３Ａ，６３Ｂとの間に働く吸引
力は、その間の距離が大きくなるにつれて急激に弱くな
っている。したがって、永久磁石５Ａが端面６３Ａから
離れる瞬間に、図５（ｂ）に示すように、矩形波の微分
波形であるピーク電流を励磁電流として流すことによっ
て、電磁石６によって永久磁石５Ａと端面６３Ａとの間
に瞬間的に反発力を発生させ、永久磁石５Ａが端面６３
Ａから離れ出す。そのあと励磁電流はシャッタ２の永久
磁石５Ａが、端面６３Ａから離れるにしたがって急激に
減少させても問題はない。このように、励磁コイルには
シャッタが移動する瞬間にのみ励磁電流を流すので、通
電量は極めて小さくなり、励磁コイルからの発熱量を大
幅に小さくすることができる。
【００１０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、シ
ャッタの駆動部に電磁石を使用し、電磁石の励磁コイル
にシャッタが移動する瞬間にのみ励磁電流を流すように
してあるので、小形で熱損失が小さく、シャッタの移動
距離が大きく、入射光を遮断状態で止めることが可能な
光遮断装置を提供できる効果がある。
ャッタの駆動部に電磁石を使用し、電磁石の励磁コイル
にシャッタが移動する瞬間にのみ励磁電流を流すように
してあるので、小形で熱損失が小さく、シャッタの移動
距離が大きく、入射光を遮断状態で止めることが可能な
光遮断装置を提供できる効果がある。
【図１】 本発明の実施例を示す（ａ）平面図，（ｂ）
正断面図、（ｃ）側断面図である。
正断面図、（ｃ）側断面図である。
【図２】 本発明の実施例の動作後の状態を示す（ａ）
平面図 、（ｂ）正断面図である。
平面図 、（ｂ）正断面図である。
【図３】 本発明の実施例の波形制御装置を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図４】 本発明の実施例の波形制御装置の出力波形を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図５】 本発明の実施例のシャッタの変位と永久磁石
の吸引力および励磁電流との関係を示す説明図である。
の吸引力および励磁電流との関係を示す説明図である。
【図６】 従来例を示す斜視図である。
１ 光源、２ シャッタ、２１ スリット、２２ 光遮
断部、４ 光検出部、５Ａ，５Ｂ 永久磁石、６ 電磁
石、６１ 鉄心部、６２ 励磁コイル、６３Ａ，６３Ｂ
端部、６４ ガイドレール、６５ 衝撃吸収材、７
検出コイル、８波形制御装置、８１ 矩形波発振器、８
２ 疑似微分回路、８３ 電流増幅器
断部、４ 光検出部、５Ａ，５Ｂ 永久磁石、６ 電磁
石、６１ 鉄心部、６２ 励磁コイル、６３Ａ，６３Ｂ
端部、６４ ガイドレール、６５ 衝撃吸収材、７
検出コイル、８波形制御装置、８１ 矩形波発振器、８
２ 疑似微分回路、８３ 電流増幅器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 冨永 義和 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石２番１号 株式会社安川電機内 (72)発明者 浅沼 毅 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石２番１号 株式会社安川電機内
Claims (3)
- 【請求項１】 入射光を検出する光検出部と、前記入射
光を通過させるスリットと前記入射光を遮断する光遮断
部とを有するシャッタと、前記シャッタを駆動する駆動
部とを備えた光遮断装置において、前記駆動部は、前記
シャッタの移動方向に沿って前記シャッタを案内する非
磁性体からなるガイドレールと、前記シャッタの移動方
向の両端面に固定した二つの永久磁石と、前記二つの永
久磁石にギャップを介して対向する二つの端面を有する
電磁石と、前記電磁石の励磁コイルに印加する励磁電流
の波形を制御する波形制御装置とを備えたことを特徴と
する光遮断装置。 - 【請求項２】 前記波形制御装置は、周期的に矩形波を
発振する矩形波発振回路と、前記矩形波発振回路の出力
を微分する疑似微分回路と、前記疑似微分回路の出力を
増幅する電流増幅器とを備えた請求項１記載の光遮断装
置。 - 【請求項３】 前記電磁石は、前記電磁石の一方の前記
端面付近に、前記シャッタの移動に応じて前記シャッタ
に固定した前記永久磁石と前記励磁コイルとによって誘
起される誘起電圧を検出する検出コイルを設けた請求項
１または２記載の光遮断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25140394A JPH0886968A (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | 光遮断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25140394A JPH0886968A (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | 光遮断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0886968A true JPH0886968A (ja) | 1996-04-02 |
Family
ID=17222330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25140394A Pending JPH0886968A (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | 光遮断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0886968A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006001267A1 (ja) * | 2004-06-23 | 2006-01-05 | Nidec Sankyo Corporation | 磁気駆動回路および光スイッチ装置 |
| CN105358040A (zh) * | 2013-07-04 | 2016-02-24 | 奥林巴斯株式会社 | 内窥镜装置 |
| CN109755857A (zh) * | 2017-11-07 | 2019-05-14 | 核工业理化工程研究院 | 多模可控的固体激光器及控制方法 |
-
1994
- 1994-09-19 JP JP25140394A patent/JPH0886968A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006001267A1 (ja) * | 2004-06-23 | 2006-01-05 | Nidec Sankyo Corporation | 磁気駆動回路および光スイッチ装置 |
| JP2006010847A (ja) * | 2004-06-23 | 2006-01-12 | Nidec Sankyo Corp | 磁気駆動回路および光スイッチ装置 |
| CN105358040A (zh) * | 2013-07-04 | 2016-02-24 | 奥林巴斯株式会社 | 内窥镜装置 |
| CN109755857A (zh) * | 2017-11-07 | 2019-05-14 | 核工业理化工程研究院 | 多模可控的固体激光器及控制方法 |
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