JPH1190869A - パラレルリンク機構 - Google Patents
パラレルリンク機構Info
- Publication number
- JPH1190869A JPH1190869A JP9258551A JP25855197A JPH1190869A JP H1190869 A JPH1190869 A JP H1190869A JP 9258551 A JP9258551 A JP 9258551A JP 25855197 A JP25855197 A JP 25855197A JP H1190869 A JPH1190869 A JP H1190869A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- displacement
- link mechanism
- parallel link
- movable member
- position detector
- Prior art date
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
- B23Q1/44—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
- B23Q1/50—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism
- B23Q1/54—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only
- B23Q1/545—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only comprising spherical surfaces
- B23Q1/5462—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only comprising spherical surfaces with one supplementary sliding pair
Abstract
(57)【要約】
【課題】可動部材の変位・姿勢を光学的に直接検出する
ことにより、精度の高い可動部材の位置・姿勢制御を行
なえるパラレルリンク機構を提供すること。 【解決手段】リンク３のストロークを積層型圧電素子か
らなるアクチュエータ５を用いて可変制御し、可動部材
（２）と固定部材（１）とを相対的に移動するパラレル
リンク機構において、前記固定部材（１）に対する前記
可動部材（２）の姿勢を光学的に検出する第１の検出手
段と、前記可動部材（２）のＸＹ変位を光学的に検出す
る第２の検出手段と、前記可動部材（２）のＺ変位を光
学的に検出する第３の検出手段と、前記第１乃至第３の
検出手段の検出結果を基に前記可動部材（２）の変位・
姿勢を求める演算手段と、を具備。
ことにより、精度の高い可動部材の位置・姿勢制御を行
なえるパラレルリンク機構を提供すること。 【解決手段】リンク３のストロークを積層型圧電素子か
らなるアクチュエータ５を用いて可変制御し、可動部材
（２）と固定部材（１）とを相対的に移動するパラレル
リンク機構において、前記固定部材（１）に対する前記
可動部材（２）の姿勢を光学的に検出する第１の検出手
段と、前記可動部材（２）のＸＹ変位を光学的に検出す
る第２の検出手段と、前記可動部材（２）のＺ変位を光
学的に検出する第３の検出手段と、前記第１乃至第３の
検出手段の検出結果を基に前記可動部材（２）の変位・
姿勢を求める演算手段と、を具備。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロマシン、
光通信構成部品、半導体等の微小部品の組立・溶接・微
細加工、顕微鏡のステージ等の関連分野及び細胞操作の
バイオ関連分野等に適用されるパラレルリンク機構に関
し、特にパラレルリンク機構の状態すなわち位置及び姿
勢の検出、制御に関する。
光通信構成部品、半導体等の微小部品の組立・溶接・微
細加工、顕微鏡のステージ等の関連分野及び細胞操作の
バイオ関連分野等に適用されるパラレルリンク機構に関
し、特にパラレルリンク機構の状態すなわち位置及び姿
勢の検出、制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種のパラレルリンク機構とし
て、例えば特公平０６−１０４３０８号公報には、マイ
クロマニピュレータに適用され微小対象物を操作するパ
ラレルリンク機構が開示されている。
て、例えば特公平０６−１０４３０８号公報には、マイ
クロマニピュレータに適用され微小対象物を操作するパ
ラレルリンク機構が開示されている。
【０００３】図３は、従来のマイクロパラレルリンク機
構の構成を示す図である。図３に示すパラレルリンク機
構本体は、可動板５１、固定板５２及び両者を結合する
６本のリンク５３により構成されている。各リンク５３
は、その上端がワイヤ５６により可動板５１に固定され
ているとともに、その下端がワイヤ５６により固定板５
２に固定されている．各リンク５３は積層型圧電素子５
４の伸縮動作に伴い、そのストロークを変化させる。各
リンク５３のストロークを協調して制御することによ
り、可動板５１が固定板５２に対して並進３自由度及び
回転３自由度の計６自由度による相対運動を行なえる。
図３では、リンクのストロークを検出する手段として、
積層型圧電素子５４の表面に歪みゲージ５５を貼り付
け、この歪みゲージ５５の伸縮に伴う歪みを検出する。
構の構成を示す図である。図３に示すパラレルリンク機
構本体は、可動板５１、固定板５２及び両者を結合する
６本のリンク５３により構成されている。各リンク５３
は、その上端がワイヤ５６により可動板５１に固定され
ているとともに、その下端がワイヤ５６により固定板５
２に固定されている．各リンク５３は積層型圧電素子５
４の伸縮動作に伴い、そのストロークを変化させる。各
リンク５３のストロークを協調して制御することによ
り、可動板５１が固定板５２に対して並進３自由度及び
回転３自由度の計６自由度による相対運動を行なえる。
図３では、リンクのストロークを検出する手段として、
積層型圧電素子５４の表面に歪みゲージ５５を貼り付
け、この歪みゲージ５５の伸縮に伴う歪みを検出する。
【０００４】また、特開平０８−１１５１２８号公報に
開示されているパラレルリンク機構では、リンクのスト
ロークを検出する手段として、同圧電素子の一端部位に
固定されたホルダと、このホルダに保持された静電容量
型変位計と、この静電容量型変位計の先端部と微小間隙
をおいて一部が対向する如く前記積層型圧電素子の他端
部位に固定されたターゲット部材と、の４部分からな
り、前記積層型圧電素子の伸縮動作に伴い、前記ホルダ
と前記ターゲット部材との相対距離が変化する。
開示されているパラレルリンク機構では、リンクのスト
ロークを検出する手段として、同圧電素子の一端部位に
固定されたホルダと、このホルダに保持された静電容量
型変位計と、この静電容量型変位計の先端部と微小間隙
をおいて一部が対向する如く前記積層型圧電素子の他端
部位に固定されたターゲット部材と、の４部分からな
り、前記積層型圧電素子の伸縮動作に伴い、前記ホルダ
と前記ターゲット部材との相対距離が変化する。
【０００５】したがって、前記積層型圧電素子が伸縮す
ると、前記ホルダと前記ターゲット部材との間隔が変化
し、その変化が前記静電容量型変位計によってリンクの
ストローク変化として検出され、制御装置に出力される
手段を備えている。この制御装置は、圧電素子駆動系に
制御信号を与えて前記積層型圧電素子を駆動制御するも
のである。
ると、前記ホルダと前記ターゲット部材との間隔が変化
し、その変化が前記静電容量型変位計によってリンクの
ストローク変化として検出され、制御装置に出力される
手段を備えている。この制御装置は、圧電素子駆動系に
制御信号を与えて前記積層型圧電素子を駆動制御するも
のである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図３に示した例では、
パラレルリンク機構本体における各リンクストロークの
検出と制御は可能であるが、その反面、可動板５１自体
の位置・姿勢を検出できない。このため、可動板５１を
制御する制御系がリンクストロークのみを検出、制御す
る半閉ループ構成しかなしておらず、より精度の高い可
動板５１の位置・姿勢制御を行なえないという問題があ
る。上記特開平０８−１１５１２８号公報には、より精
度の高い可動板の位置・姿勢制御を行なうパラレルリン
ク機構が開示されている。このパラレルリンク機構で
は、六つの静電容量センサーを用いて、可動板の位置・
姿勢の変化を直接的に検出する。
パラレルリンク機構本体における各リンクストロークの
検出と制御は可能であるが、その反面、可動板５１自体
の位置・姿勢を検出できない。このため、可動板５１を
制御する制御系がリンクストロークのみを検出、制御す
る半閉ループ構成しかなしておらず、より精度の高い可
動板５１の位置・姿勢制御を行なえないという問題があ
る。上記特開平０８−１１５１２８号公報には、より精
度の高い可動板の位置・姿勢制御を行なうパラレルリン
ク機構が開示されている。このパラレルリンク機構で
は、六つの静電容量センサーを用いて、可動板の位置・
姿勢の変化を直接的に検出する。
【０００７】しかしながら、上記特開平０８−１１５１
２８号公報におけるパラレルリンク機構の構成は、六つ
の静電容量センサーを使用する必要があるため、構成が
複雑なものになってしまうという問題がある。
２８号公報におけるパラレルリンク機構の構成は、六つ
の静電容量センサーを使用する必要があるため、構成が
複雑なものになってしまうという問題がある。
【０００８】本発明の目的は、可動部材の変位・姿勢を
光学的に直接検出することにより、精度の高い可動部材
の位置・姿勢制御を行なえるパラレルリンク機構を提供
することにある。
光学的に直接検出することにより、精度の高い可動部材
の位置・姿勢制御を行なえるパラレルリンク機構を提供
することにある。
【０００９】
【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、本発明のパラレルリンク機構は以下の
如く構成されている。 （１）本発明のパラレルリンク機構は、リンクのストロ
ークを積層型圧電素子からなるアクチュエータを用いて
可変制御し、可動部材と固定部材とを相対的に移動する
パラレルリンク機構において、前記固定部材に対する前
記可動部材の姿勢を光学的に検出する第１の検出手段
と、前記可動部材のＸＹ変位を光学的に検出する第２の
検出手段と、前記可動部材のＺ変位を光学的に検出する
第３の検出手段と、前記第１乃至第３の検出手段の検出
結果を基に前記可動部材の変位・姿勢を求める演算手段
と、から構成されている。 （２）本発明のパラレルリンク機構は上記（１）に記載
の機構であり、かつ前記第１の検出手段は、所定の光源
から発せられた光を、前記可動部材に設けられた平面鏡
で反射させ第１のディテクターで検出することで、前記
可動部材のＸ、Ｙ軸回りの回転角度を光学的に検出する
よう構成されている。 （３）本発明のパラレルリンク機構は上記（１）または
（２）に記載の機構であり、かつ前記第２の検出手段
は、所定の光源から発せられた光を、前記可動部材に設
けられた第２のディテクターで検出するとともに、前記
可動部材に設けられた平面鏡で反射させ第１のディテク
ターで検出するよう構成されている。
達成するために、本発明のパラレルリンク機構は以下の
如く構成されている。 （１）本発明のパラレルリンク機構は、リンクのストロ
ークを積層型圧電素子からなるアクチュエータを用いて
可変制御し、可動部材と固定部材とを相対的に移動する
パラレルリンク機構において、前記固定部材に対する前
記可動部材の姿勢を光学的に検出する第１の検出手段
と、前記可動部材のＸＹ変位を光学的に検出する第２の
検出手段と、前記可動部材のＺ変位を光学的に検出する
第３の検出手段と、前記第１乃至第３の検出手段の検出
結果を基に前記可動部材の変位・姿勢を求める演算手段
と、から構成されている。 （２）本発明のパラレルリンク機構は上記（１）に記載
の機構であり、かつ前記第１の検出手段は、所定の光源
から発せられた光を、前記可動部材に設けられた平面鏡
で反射させ第１のディテクターで検出することで、前記
可動部材のＸ、Ｙ軸回りの回転角度を光学的に検出する
よう構成されている。 （３）本発明のパラレルリンク機構は上記（１）または
（２）に記載の機構であり、かつ前記第２の検出手段
は、所定の光源から発せられた光を、前記可動部材に設
けられた第２のディテクターで検出するとともに、前記
可動部材に設けられた平面鏡で反射させ第１のディテク
ターで検出するよう構成されている。
【００１０】上記手段を講じた結果、次のような作用が
生じる。本発明のパラレルリンク機構によれば、可動部
材の変位・姿勢を光学的に直接検出することにより、精
度の高い可動部材の位置・姿勢制御を行なえる。
生じる。本発明のパラレルリンク機構によれば、可動部
材の変位・姿勢を光学的に直接検出することにより、精
度の高い可動部材の位置・姿勢制御を行なえる。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態に係
るパラレルリンク機構の構成を示す一部側断面図であ
る。図１に示すパラレルリンク機構は、固定板１、可動
板２及びそれらを連結する６本のリンク３（２本のみ図
示）を備えている。各リンク３は、その下端がワイヤ４
により固定板１上に固定されており、その上端がワイヤ
４により可動板２上に固定されている。そして各リンク
３には、積層型圧電素子すなわち圧電アクチュエータ５
と、この圧電アクチュエータ５の伸縮動作に伴ってリン
クのストローク変化を検出する測長センサ６が備えられ
ている。
るパラレルリンク機構の構成を示す一部側断面図であ
る。図１に示すパラレルリンク機構は、固定板１、可動
板２及びそれらを連結する６本のリンク３（２本のみ図
示）を備えている。各リンク３は、その下端がワイヤ４
により固定板１上に固定されており、その上端がワイヤ
４により可動板２上に固定されている。そして各リンク
３には、積層型圧電素子すなわち圧電アクチュエータ５
と、この圧電アクチュエータ５の伸縮動作に伴ってリン
クのストローク変化を検出する測長センサ６が備えられ
ている。
【００１２】このパラレルリンク機構の上端すなわち可
動板２の下面にはミラー（平面鏡）７の位置調整を行な
うミラー調整機構６が設けられ、ミラー７がその反射面
を下方に向けてミラー調整機構６に固定されている。ま
た、ミラー７の側方には第１ポジションディテクター
（ＰＤ１）８の位置調整を行なうＰＤ１位置調整機構９
が設けられ、第１ポジションディテクター（ＰＤ１）８
がその受光面を下方に向けてＰＤ１位置調整機構９に固
定されている。
動板２の下面にはミラー（平面鏡）７の位置調整を行な
うミラー調整機構６が設けられ、ミラー７がその反射面
を下方に向けてミラー調整機構６に固定されている。ま
た、ミラー７の側方には第１ポジションディテクター
（ＰＤ１）８の位置調整を行なうＰＤ１位置調整機構９
が設けられ、第１ポジションディテクター（ＰＤ１）８
がその受光面を下方に向けてＰＤ１位置調整機構９に固
定されている。
【００１３】図１に示すように光学式変位センサー１０
は、その保持機構（本体）１１が固定板１に設けられて
いる。光学式変位センサー１０の上端には、第１コリメ
ータレンズ１２がミラー７と所定間隔を有して対面する
ように固定されている。ミラー７には、可動板２に対し
てこれと同軸的に上下方向に移動調節されるようミラー
調整機構６が設けられている。
は、その保持機構（本体）１１が固定板１に設けられて
いる。光学式変位センサー１０の上端には、第１コリメ
ータレンズ１２がミラー７と所定間隔を有して対面する
ように固定されている。ミラー７には、可動板２に対し
てこれと同軸的に上下方向に移動調節されるようミラー
調整機構６が設けられている。
【００１４】このミラー調整機構６にてミラー７の位置
を調整することにより、第１コリメータレンズ１２の焦
点がミラー７上に位置するよう、第１コリメータレンズ
１２とミラー７との間の距離が調整される。また、第１
コリメータレンズ１２の側方である保持機構１１の上端
には、第２コリメータレンズ１３が第１ポジションディ
テクター（ＰＤ１）８と所定間隔を有して対面するよう
に固定されている。
を調整することにより、第１コリメータレンズ１２の焦
点がミラー７上に位置するよう、第１コリメータレンズ
１２とミラー７との間の距離が調整される。また、第１
コリメータレンズ１２の側方である保持機構１１の上端
には、第２コリメータレンズ１３が第１ポジションディ
テクター（ＰＤ１）８と所定間隔を有して対面するよう
に固定されている。
【００１５】第１ポジションディテクター（ＰＤ１）８
には、可動板２に対してこれと同軸的に上下方向に移動
調節されるようＰＤ１位置調整機構９が設けられてい
る。このＰＤ１位置調整機構９にて第１ポジションディ
テクター（ＰＤ１）８の位置を調整することにより、第
２コリメータレンズ１３の焦点が第１ポジションディテ
クター（ＰＤ１）８上に位置するよう、第２コリメータ
レンズ１３と第１ポジションディテクター（ＰＤ１）８
との間の距離が調整される。
には、可動板２に対してこれと同軸的に上下方向に移動
調節されるようＰＤ１位置調整機構９が設けられてい
る。このＰＤ１位置調整機構９にて第１ポジションディ
テクター（ＰＤ１）８の位置を調整することにより、第
２コリメータレンズ１３の焦点が第１ポジションディテ
クター（ＰＤ１）８上に位置するよう、第２コリメータ
レンズ１３と第１ポジションディテクター（ＰＤ１）８
との間の距離が調整される。
【００１６】また、第１コリメータレンズ１２側の光路
には、第１コリメータレンズ１２の下方に、１／４波長
板１４がミラー７と光軸が一致するよう固定されてい
る。さらに１／４波長板１４の下方には、支持手段（不
図示）により支持された第１ハーフミラー１５が固定さ
れている。この第１ハーフミラー１５の下方には、支持
手段（不図示）により支持された偏光ビームスプリッタ
１６が固定されている。
には、第１コリメータレンズ１２の下方に、１／４波長
板１４がミラー７と光軸が一致するよう固定されてい
る。さらに１／４波長板１４の下方には、支持手段（不
図示）により支持された第１ハーフミラー１５が固定さ
れている。この第１ハーフミラー１５の下方には、支持
手段（不図示）により支持された偏光ビームスプリッタ
１６が固定されている。
【００１７】また、偏光ビームスプリッタ１６の側方に
は、ＬＤドライバ１７により駆動される半導体レーザ
（ＬＤ）１８と、この半導体レーザ１８からの射出光ビ
ームを平行光ビームに整形する第３コリメータレンズ１
９とからなる光源３０が配置されている。なお、ＬＤド
ライバ１７は、半導体レーザ１８に電気的に接続されて
おり、半導体レーザ１８を駆動して発光させるためのも
のである。
は、ＬＤドライバ１７により駆動される半導体レーザ
（ＬＤ）１８と、この半導体レーザ１８からの射出光ビ
ームを平行光ビームに整形する第３コリメータレンズ１
９とからなる光源３０が配置されている。なお、ＬＤド
ライバ１７は、半導体レーザ１８に電気的に接続されて
おり、半導体レーザ１８を駆動して発光させるためのも
のである。
【００１８】偏光ビームスプリッタ１６には、第３コリ
メータレンズ１９からの平行光ビームが入射され、半導
体レーザ１８から発せられた特定の振動面をもった成分
のビームを上方かつ垂直に反射する反射面を有する整形
プリズム２０により、前記平行光ビームをミラー７側へ
反射する。また、偏光ビームスプリッター１６は、ミラ
ー７にて反射して戻ってきた光ビームを透過し、第２ハ
ーフミラー２１へ導く。第２ハーフミラー２１は、ミラ
ー７で反射し戻ってきた光ビームを透過するとともに、
ミラー７からの反射光ビームを直角に反射して第２ポジ
ションディテクター（ＰＤ２）２２へ導く。
メータレンズ１９からの平行光ビームが入射され、半導
体レーザ１８から発せられた特定の振動面をもった成分
のビームを上方かつ垂直に反射する反射面を有する整形
プリズム２０により、前記平行光ビームをミラー７側へ
反射する。また、偏光ビームスプリッター１６は、ミラ
ー７にて反射して戻ってきた光ビームを透過し、第２ハ
ーフミラー２１へ導く。第２ハーフミラー２１は、ミラ
ー７で反射し戻ってきた光ビームを透過するとともに、
ミラー７からの反射光ビームを直角に反射して第２ポジ
ションディテクター（ＰＤ２）２２へ導く。
【００１９】第２ハーフミラー２１の透過側すなわち下
方には、ミラー７からの反射光ビームに対して、ほぼ臨
界角になるように設定された反射面を有する臨界角プリ
ズム２３が固定されている。また、第２ハーフミラー２
１と臨界角プリズム２３の反射側には、フォトダイオー
ドで形成された第３ポジションディテクター（ＰＤ３）
２４が固定されている。
方には、ミラー７からの反射光ビームに対して、ほぼ臨
界角になるように設定された反射面を有する臨界角プリ
ズム２３が固定されている。また、第２ハーフミラー２
１と臨界角プリズム２３の反射側には、フォトダイオー
ドで形成された第３ポジションディテクター（ＰＤ３）
２４が固定されている。
【００２０】図２は、当該パラレルリンク機構の光学系
の信号処理に係る構成を示す図である。図２に示すよう
に、第１〜第３ポジションディテクター（ＰＤ１〜ＰＤ
３）８，２２，２４の受光面ＳＡ，ＳＢ，ＳＣは、それ
ぞれ四つの受光領域ａ１〜ａ４、ｂ１〜ｂ４、ｃ１〜ｃ
４に分離されている。また受光面ＳＡ，ＳＢ，ＳＣは、
それぞれプリアンプＰａ，Ｐｂ，Ｐｃに接続されてい
る。
の信号処理に係る構成を示す図である。図２に示すよう
に、第１〜第３ポジションディテクター（ＰＤ１〜ＰＤ
３）８，２２，２４の受光面ＳＡ，ＳＢ，ＳＣは、それ
ぞれ四つの受光領域ａ１〜ａ４、ｂ１〜ｂ４、ｃ１〜ｃ
４に分離されている。また受光面ＳＡ，ＳＢ，ＳＣは、
それぞれプリアンプＰａ，Ｐｂ，Ｐｃに接続されてい
る。
【００２１】なお図２において、ＳＡは図１に示す第１
ポジションディテクター（ＰＤ１）８を下方から見た図
であり、ＳＢは図１に示す第２ポジションディテクター
（ＰＤ２）２２を左方から見た図であり、ＳＣは図１に
示す第３ポジションディテクター（ＰＤ３）２４を左方
から見た図である。
ポジションディテクター（ＰＤ１）８を下方から見た図
であり、ＳＢは図１に示す第２ポジションディテクター
（ＰＤ２）２２を左方から見た図であり、ＳＣは図１に
示す第３ポジションディテクター（ＰＤ３）２４を左方
から見た図である。
【００２２】次に、上述した如き構成をなすパラレルリ
ンク機構の動作を説明する。まず図示しないコントロー
ラ（制御系）により可動板２を駆動する。このときに、
光源３０から射出された平行光ビームからなる楕円ビー
ムは整形プリズム２０で整形されて真円ビームとなり、
上方へ反射される。この反射平行光ビームは第１ハーフ
ミラー１５により、第１ハーフミラー１５を透過する第
１光ビームと第１ハーフミラー１５にて反射される第２
の光ビームとに分離される。
ンク機構の動作を説明する。まず図示しないコントロー
ラ（制御系）により可動板２を駆動する。このときに、
光源３０から射出された平行光ビームからなる楕円ビー
ムは整形プリズム２０で整形されて真円ビームとなり、
上方へ反射される。この反射平行光ビームは第１ハーフ
ミラー１５により、第１ハーフミラー１５を透過する第
１光ビームと第１ハーフミラー１５にて反射される第２
の光ビームとに分離される。
【００２３】上記第２の光ビームは、第２コリメータレ
ンズ１３側の光路に設けられたミラー２５に入射し、こ
のミラー２５より上方へ反射される。この反射平行光ビ
ームは、第２コリメータレンズ１３により、可動板２の
下面にＰＤ１位置調整機構９を介して取付けられた第１
ポジションディテクター（ＰＤ１）８の表面に集光され
る。
ンズ１３側の光路に設けられたミラー２５に入射し、こ
のミラー２５より上方へ反射される。この反射平行光ビ
ームは、第２コリメータレンズ１３により、可動板２の
下面にＰＤ１位置調整機構９を介して取付けられた第１
ポジションディテクター（ＰＤ１）８の表面に集光され
る。
【００２４】一方、上記第１光ビームは１／４波長板１
４を通って、第１コリメータレンズ１２により、可動板
２の下面にミラー調整機構６を介して取付けられたミラ
ー７の表面に集光されるとともに反射される。この反射
光ビームは第１コリメータレンズ１２により平行光ビー
ムになり、第１ハーフミラー１５に入射し、ここで透過
されて偏光ビームスプリッタ１６を通り第２ハーフミラ
ー２１に入射する。
４を通って、第１コリメータレンズ１２により、可動板
２の下面にミラー調整機構６を介して取付けられたミラ
ー７の表面に集光されるとともに反射される。この反射
光ビームは第１コリメータレンズ１２により平行光ビー
ムになり、第１ハーフミラー１５に入射し、ここで透過
されて偏光ビームスプリッタ１６を通り第２ハーフミラ
ー２１に入射する。
【００２５】この入射光ビームは、第２ハーフミラー２
１により第２ボジションディテクター（ＰＤ２）２２の
方向へ反射され第２ボジションディテクター（ＰＤ２）
２２の受光面に集光スポットＳＢを形成する第１の光ビ
ームと、第２ハーフミラー２１を透過する第２の光ビー
ムとに分離される。この透過される第２の光ビームは、
臨界角プリズム２３で第３ポジションディテクター（Ｐ
Ｄ３）２４の方向へ反射され、第３ポジションディテク
ター（ＰＤ３）２４の受光面に集光スポットＳＣを形成
する。
１により第２ボジションディテクター（ＰＤ２）２２の
方向へ反射され第２ボジションディテクター（ＰＤ２）
２２の受光面に集光スポットＳＢを形成する第１の光ビ
ームと、第２ハーフミラー２１を透過する第２の光ビー
ムとに分離される。この透過される第２の光ビームは、
臨界角プリズム２３で第３ポジションディテクター（Ｐ
Ｄ３）２４の方向へ反射され、第３ポジションディテク
ター（ＰＤ３）２４の受光面に集光スポットＳＣを形成
する。
【００２６】以下、当該パラレルリンク機構の姿勢の検
出について説明する。図１に示す可動板２のＸ軸回りの
回転角度γとＹ軸回り回転角度βは、第２ポジションデ
ィテクター（ＰＤ２）２２上の集光スポットＳＢの変位
として検出される。ここで、可動板２がＸ軸回り、Ｙ軸
回りを回転していない場合、集光スポットＳＢは第２ポ
ジションディテクター（ＰＤ２）２２の受光面の中央に
形成される。すなわち、集光スポットＳＢにおいてそれ
ぞれ等しい光量の光ビームが四つの領域ｂ１、ｂ２、ｂ
３、ｂ４に入射される。
出について説明する。図１に示す可動板２のＸ軸回りの
回転角度γとＹ軸回り回転角度βは、第２ポジションデ
ィテクター（ＰＤ２）２２上の集光スポットＳＢの変位
として検出される。ここで、可動板２がＸ軸回り、Ｙ軸
回りを回転していない場合、集光スポットＳＢは第２ポ
ジションディテクター（ＰＤ２）２２の受光面の中央に
形成される。すなわち、集光スポットＳＢにおいてそれ
ぞれ等しい光量の光ビームが四つの領域ｂ１、ｂ２、ｂ
３、ｂ４に入射される。
【００２７】一方、可動板２が例えば図１に示すＹ軸回
りに回転している場合、ミラー７に入射した光ビームの
光軸に対してミラー７が傾いている（例えば、ミラー７
がＹ軸を中心として傾斜している）。したがって、前記
光ビームはミラー７のなす平面に対して斜めに入射し、
この入射角と同じ角度の反射角をなす方向へ反射され
る。
りに回転している場合、ミラー７に入射した光ビームの
光軸に対してミラー７が傾いている（例えば、ミラー７
がＹ軸を中心として傾斜している）。したがって、前記
光ビームはミラー７のなす平面に対して斜めに入射し、
この入射角と同じ角度の反射角をなす方向へ反射され
る。
【００２８】この場合、第２ポジションディテクター
（ＰＤ２）２２には、集光スポットＳＢが形成される
が、可動板２がＸ軸回り、Ｙ軸回りに回転されると、こ
れにしたがい集光スポットＳＢの光量が変化する。ここ
で、第２ポジションディテクター（ＰＤ２）２２の四つ
の受光領域ｂ１〜ｂ４の受光量をＢ１〜Ｂ４とすると、
Ｘ軸回りの回転角度γ及びＹ軸回りの回転角度βの変位
量の電圧出力Ｖγ，Ｖβは、それぞれ次式（１），
（２）で表される。
（ＰＤ２）２２には、集光スポットＳＢが形成される
が、可動板２がＸ軸回り、Ｙ軸回りに回転されると、こ
れにしたがい集光スポットＳＢの光量が変化する。ここ
で、第２ポジションディテクター（ＰＤ２）２２の四つ
の受光領域ｂ１〜ｂ４の受光量をＢ１〜Ｂ４とすると、
Ｘ軸回りの回転角度γ及びＹ軸回りの回転角度βの変位
量の電圧出力Ｖγ，Ｖβは、それぞれ次式（１），
（２）で表される。
【００２９】Ｘ軸回りの回転角度γの出力： Ｖγ＝（Ｂ１＋Ｂ２）−（Ｂ３＋Ｂ４）…（１） Ｙ軸回りの回転角度βの出力： Ｖβ＝（Ｂ２＋Ｂ３）−（Ｂ１＋Ｂ４）…（２） 次に、パラレルリンク機構の位置検出について説明す
る。まず、Ｘ方向及びＹ方向の変位が、第１ポジション
ディテクター（ＰＤ１）８上の集光スポットＳＡ及び第
２ポジションディテクター（ＰＤ２）２２上の集光スポ
ットＳＢの変位として検出される。
る。まず、Ｘ方向及びＹ方向の変位が、第１ポジション
ディテクター（ＰＤ１）８上の集光スポットＳＡ及び第
２ポジションディテクター（ＰＤ２）２２上の集光スポ
ットＳＢの変位として検出される。
【００３０】Ｘ方向及びＹ方向の変位が０であり、可動
板２のＸ軸回りの回転角度γ及びＹ軸回りの回転角度β
を有する場合、第１ポジションディテクター（ＰＤ１）
８と第２ポジションディテクター（ＰＤ２）２２には、
同じ変位ｄ（γ）、ｄ（β）で、同じ光量の集光スポッ
トＳＡ、ＳＢが形成されるが、Ｘ及びＹ方向に変位され
ると、これにしたがい第１ポジションディテクター（Ｐ
Ｄ１）８の集光スポットＳＡの光量が変化する。ここ
で、第１ポジションディテクター（ＰＤ１）８の四つの
受光領域ａ１〜ａ４の受光量をＡ１〜Ａ４、また第２ポ
ジションディテクター（ＰＤ２）２２の四つの受光領域
ｂ１〜ｂ４の受光量をＢ１〜Ｂ４とすると、Ｘ、Ｙ方向
の変位量の出力電圧は、それぞれ次式（３）、（４）で
表される。
板２のＸ軸回りの回転角度γ及びＹ軸回りの回転角度β
を有する場合、第１ポジションディテクター（ＰＤ１）
８と第２ポジションディテクター（ＰＤ２）２２には、
同じ変位ｄ（γ）、ｄ（β）で、同じ光量の集光スポッ
トＳＡ、ＳＢが形成されるが、Ｘ及びＹ方向に変位され
ると、これにしたがい第１ポジションディテクター（Ｐ
Ｄ１）８の集光スポットＳＡの光量が変化する。ここ
で、第１ポジションディテクター（ＰＤ１）８の四つの
受光領域ａ１〜ａ４の受光量をＡ１〜Ａ４、また第２ポ
ジションディテクター（ＰＤ２）２２の四つの受光領域
ｂ１〜ｂ４の受光量をＢ１〜Ｂ４とすると、Ｘ、Ｙ方向
の変位量の出力電圧は、それぞれ次式（３）、（４）で
表される。
【００３１】 Ｘ方向の変位量の出力電圧： Ｖｘ＝Ｖｚβ−Ｖβ＝［（Ａ２＋Ａ３）−（Ａ１＋Ａ４）］ −［（Ｂ２＋Ｂ３）−（Ｂ１＋Ｂ４）］…（３） Ｙ方向の変位量の出力電圧： Ｖｙ＝Ｖｙγ−Ｖγ＝［（Ａ１＋ＡＡ２）−（Ａ３＋Ａ４）］ −［（Ｂ１＋Ｂ２）−（Ｂ３＋Ｂ４）］…（４） 次に、Ｚ方向の変位が、第３ポジションディテクター
（ＰＤ３）２４上の集光スポットＳＣの変位として検出
される。Ｚ方向に変位が０であり、かつ可動板２のＸ軸
回りの回転角度γを有する場合、第３ポジションディテ
クター（ＰＤ３）２４と第２ポジションディテクター
（ＰＤ２）２２には、同じ変位ｄ（γ）で同じ光量の集
光スポットＳＣ、ＳＢが形成されるが、Ｚ方向に変位さ
れると、これにしたがい第３ポジションディテクター
（ＰＤ３）２４の集光スポットＳＣの光量が変化する。
この理由を以下に説明する。
（ＰＤ３）２４上の集光スポットＳＣの変位として検出
される。Ｚ方向に変位が０であり、かつ可動板２のＸ軸
回りの回転角度γを有する場合、第３ポジションディテ
クター（ＰＤ３）２４と第２ポジションディテクター
（ＰＤ２）２２には、同じ変位ｄ（γ）で同じ光量の集
光スポットＳＣ、ＳＢが形成されるが、Ｚ方向に変位さ
れると、これにしたがい第３ポジションディテクター
（ＰＤ３）２４の集光スポットＳＣの光量が変化する。
この理由を以下に説明する。
【００３２】ミラー７の位置は、第１コリメータレンズ
１２の焦点位置からずれるので、臨界角プリズム２３で
反射された光ビームの光量が、ミラー７のＺ方向の変位
に応じて変化する。この結果、第３ポジションディテク
ター（ＰＤ３）２４に入射する集光スポットＳＣの光量
が変化するので、この変化量を求めればＺ方向の変位を
知ることができる。このように臨界角を用いて光軸方向
の変位を検出する方法は、例えば、特開昭５６−７２４
６号公報に開示されている。
１２の焦点位置からずれるので、臨界角プリズム２３で
反射された光ビームの光量が、ミラー７のＺ方向の変位
に応じて変化する。この結果、第３ポジションディテク
ター（ＰＤ３）２４に入射する集光スポットＳＣの光量
が変化するので、この変化量を求めればＺ方向の変位を
知ることができる。このように臨界角を用いて光軸方向
の変位を検出する方法は、例えば、特開昭５６−７２４
６号公報に開示されている。
【００３３】例えば、可動板２が＋Ｚ方向に変位したと
き、臨界角プリズム２３により反射された第３ポジショ
ンディテクター（ＰＤ３）２４への入射光ビームの集光
スポットＳＣは、中心から受光領域ｃ３、ｃ４側の部分
の光量が減少し、受光領域ｃ１、ｃ２側の部分の光量が
変化しない真円となる。このように、第３ポジションデ
ィテクター（ＰＤ３）２４上での真円の集光スポットの
光量分布の差量ｄ（Ｚ）を測定することにより、可動板
２の＋Ｚ方向の変位量を検出することができる。
き、臨界角プリズム２３により反射された第３ポジショ
ンディテクター（ＰＤ３）２４への入射光ビームの集光
スポットＳＣは、中心から受光領域ｃ３、ｃ４側の部分
の光量が減少し、受光領域ｃ１、ｃ２側の部分の光量が
変化しない真円となる。このように、第３ポジションデ
ィテクター（ＰＤ３）２４上での真円の集光スポットの
光量分布の差量ｄ（Ｚ）を測定することにより、可動板
２の＋Ｚ方向の変位量を検出することができる。
【００３４】上記の原理により、ＸＹＺ方向の各変位を
本実施の形態にて検出することができるが、各方向の変
位が他の方向の変位検出に及ぼす影響は、以下に説明す
るように無視することができる。
本実施の形態にて検出することができるが、各方向の変
位が他の方向の変位検出に及ぼす影響は、以下に説明す
るように無視することができる。
【００３５】Ｚ方向の変位検出にＸＹ方向の変位が及ぼ
す影響に関して、臨界角プリズム２３への入射光ビーム
に対する臨界角は、Ｘ軸回りの回転角度γ（図２の紙面
に平行な平面内の角度）であるため、可動板２のＸ軸回
りの回転角度γの影響を受けるが、可動板２のｙ軸回り
の回転角度β（図２の紙面に垂直な面内の角度変化β）
の影響は受けない。そこで、前者の角度変化γの影響の
みを考慮すればよい。すなわち、可動板２がＸＹＺ方向
に同時に変位したとき、第３ポジションディテクター
（ＰＤ３）２４上での集光スポットＳＣのＸ軸回りの回
転角度γは、可動板２のＺ方向の変位とＸ軸回りの回転
角度γとの両方の情報を含むことになる。
す影響に関して、臨界角プリズム２３への入射光ビーム
に対する臨界角は、Ｘ軸回りの回転角度γ（図２の紙面
に平行な平面内の角度）であるため、可動板２のＸ軸回
りの回転角度γの影響を受けるが、可動板２のｙ軸回り
の回転角度β（図２の紙面に垂直な面内の角度変化β）
の影響は受けない。そこで、前者の角度変化γの影響の
みを考慮すればよい。すなわち、可動板２がＸＹＺ方向
に同時に変位したとき、第３ポジションディテクター
（ＰＤ３）２４上での集光スポットＳＣのＸ軸回りの回
転角度γは、可動板２のＺ方向の変位とＸ軸回りの回転
角度γとの両方の情報を含むことになる。
【００３６】一方、第２ポジションディテクター（ＰＤ
２）２２上での集光スポットＳＢのＸ方向の変位量は、
可動板２のＸ軸回りの回転角度γの情報のみを検出す
る。したがって、第３ポジションディテクター（ＰＤ
３）２４の出力情報から第２ポジションディテクター
（ＰＤ２）２２の出力情報を以下のように減算すること
により、可動板２のＺ方向の変位のみを検出することが
できる。
２）２２上での集光スポットＳＢのＸ方向の変位量は、
可動板２のＸ軸回りの回転角度γの情報のみを検出す
る。したがって、第３ポジションディテクター（ＰＤ
３）２４の出力情報から第２ポジションディテクター
（ＰＤ２）２２の出力情報を以下のように減算すること
により、可動板２のＺ方向の変位のみを検出することが
できる。
【００３７】ここで、第３ポジションディテクター（Ｐ
Ｄ３）２４の四つの受光領域ｃ１〜ｃ４の受光量をそれ
ぞれＣ１〜Ｃ４、また第２ポジションディテクター（Ｐ
Ｄ２）２４の四つの受光領域ｂ１〜ｂ４の受光量をそれ
ぞれＢ１〜Ｂ４とすると、Ｚ方向の変位量の出力電圧は
次式（５）で表される。
Ｄ３）２４の四つの受光領域ｃ１〜ｃ４の受光量をそれ
ぞれＣ１〜Ｃ４、また第２ポジションディテクター（Ｐ
Ｄ２）２４の四つの受光領域ｂ１〜ｂ４の受光量をそれ
ぞれＢ１〜Ｂ４とすると、Ｚ方向の変位量の出力電圧は
次式（５）で表される。
【００３８】 Ｖｚ＝（Ｃ１＋Ｃ２）−（Ｃ３＋Ｃ４） −ｋ［（Ｂ１＋Ｂ２）−（Ｂ３十Ｂ４）］…（５） ここで、ｋは適当な定数である。
【００３９】図２に示すように、この実施の形態におい
て第１〜第３ポジションディテクター（ＰＤ１〜ＰＤ
３）８，２２，２４の出力側と演算回路４０の入力側と
の間には、それぞれプリアンプＰａ，Ｐｂ，Ｐｃが接続
され、各第１〜第３ポジションディテクター（ＰＤ１〜
ＰＤ３）８，２２，２４の出力信号（スポットの位置を
示す信号）を増幅し、演算回路４０へ供給する。演算回
路４０は、増幅された各ポジションディテクターの出力
信号から可動板２の変位状態を求め、この変位状態を示
す変位信号を当該パラレルリンク機構の上記コントロー
ラへ供給する。
て第１〜第３ポジションディテクター（ＰＤ１〜ＰＤ
３）８，２２，２４の出力側と演算回路４０の入力側と
の間には、それぞれプリアンプＰａ，Ｐｂ，Ｐｃが接続
され、各第１〜第３ポジションディテクター（ＰＤ１〜
ＰＤ３）８，２２，２４の出力信号（スポットの位置を
示す信号）を増幅し、演算回路４０へ供給する。演算回
路４０は、増幅された各ポジションディテクターの出力
信号から可動板２の変位状態を求め、この変位状態を示
す変位信号を当該パラレルリンク機構の上記コントロー
ラへ供給する。
【００４０】第１〜第３ポジションディテクター（ＰＤ
１〜ＰＤ３）８，２２，２４は、図２に示すようにそれ
ぞれ十字線を境として縦受光面が四つの領域に分割され
ており、各領域に入射する光ビームの光量に対応する電
気信号を得るようになった既知の４分割フォト・ダイオ
ード・ディテクターからなる。本実施の形態では、第１
〜第３ポジションディテクター（ＰＤ１〜ＰＤ３）８，
２２，２４、ブリアンプＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ及び演算回路
４０により可動板変位検出部が構成されている。
１〜ＰＤ３）８，２２，２４は、図２に示すようにそれ
ぞれ十字線を境として縦受光面が四つの領域に分割され
ており、各領域に入射する光ビームの光量に対応する電
気信号を得るようになった既知の４分割フォト・ダイオ
ード・ディテクターからなる。本実施の形態では、第１
〜第３ポジションディテクター（ＰＤ１〜ＰＤ３）８，
２２，２４、ブリアンプＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ及び演算回路
４０により可動板変位検出部が構成されている。
【００４１】なお、本発明は上記実施の形態のみに限定
されず、要旨を変更しない範囲で適時変形して実施でき
る。例えば、上記実施の形態では移勧部材としてパラレ
ルリンク機構の可動板を使用したが、走査型プローブ顕
微鏡のスキャンナーを使用することができる。
されず、要旨を変更しない範囲で適時変形して実施でき
る。例えば、上記実施の形態では移勧部材としてパラレ
ルリンク機構の可動板を使用したが、走査型プローブ顕
微鏡のスキャンナーを使用することができる。
【００４２】（実施の形態のまとめ）実施の形態に示さ
れた構成及び作用効果をまとめると次の通りである。 ［１］実施の形態に示されたパラレルリンク機構は、リ
ンク３のストロークを積層型圧電素子からなるアクチュ
エータ５を用いて可変制御し、可動部材（２）と固定部
材（１）とを相対的に移動するパラレルリンク機構にお
いて、前記固定部材（１）に対する前記可動部材（２）
の姿勢を光学的に検出する第１の検出手段と、前記可動
部材（２）のＸＹ変位を光学的に検出する第２の検出手
段と、前記可動部材（２）のＺ変位を光学的に検出する
第３の検出手段と、前記第１乃至第３の検出手段の検出
結果を基に前記可動部材（２）の変位・姿勢を求める演
算手段（４０）と、から構成されている。
れた構成及び作用効果をまとめると次の通りである。 ［１］実施の形態に示されたパラレルリンク機構は、リ
ンク３のストロークを積層型圧電素子からなるアクチュ
エータ５を用いて可変制御し、可動部材（２）と固定部
材（１）とを相対的に移動するパラレルリンク機構にお
いて、前記固定部材（１）に対する前記可動部材（２）
の姿勢を光学的に検出する第１の検出手段と、前記可動
部材（２）のＸＹ変位を光学的に検出する第２の検出手
段と、前記可動部材（２）のＺ変位を光学的に検出する
第３の検出手段と、前記第１乃至第３の検出手段の検出
結果を基に前記可動部材（２）の変位・姿勢を求める演
算手段（４０）と、から構成されている。
【００４３】したがって上記パラレルリンク機構によれ
ば、可動部材（２）の変位・姿勢を光学的に直接検出す
ることにより、精度の高い可動部材（２）の位置・姿勢
制御を行なえる。 ［２］実施の形態に示されたパラレルリンク機構は上記
［１］に記載の機構であり、かつ前記第１の検出手段
は、所定の光源３０から発せられた光を、前記可動部材
（２）に設けられた平面鏡７で反射させ第２ポジション
ディテクター２２（請求項２に記載の第１のディテクタ
ーに対応する）で検出することで、前記可動部材（２）
のＸ、Ｙ軸回りの回転角度を光学的に検出するよう構成
されている。 ［３］実施の形態に示されたパラレルリンク機構は上記
［１］または［２］に記載の機構であり、かつ前記第２
の検出手段は、所定の光源３０から発せられた光を、前
記可動部材（２）に設けられた第１ポジションディテク
ター８（請求項３に記載の第２のディテクターに対応す
る）で検出するとともに、前記可動部材（２）に設けら
れた平面鏡７で反射させ第２ポジションディテクター２
２（請求項３に記載の第１のディテクターに対応する）
で検出するよう構成されている。 ［４］実施の形態に示されたパラレルリンク機構は上記
［１］乃至［３］のいずれかに記載の機構であり、かつ
前記第３の検出手段は、所定の光源３０から発せられた
光を、前記可動部材（２）に設けられた平面鏡７で反射
させ第２ポジションディテクター２２（第１のディテク
ター）で検出するとともに、前記平面鏡７で反射させ臨
界角プリズム２３を介して第３ポジションディテクター
２４（第３のディテクター）で検出するよう構成されて
いる。
ば、可動部材（２）の変位・姿勢を光学的に直接検出す
ることにより、精度の高い可動部材（２）の位置・姿勢
制御を行なえる。 ［２］実施の形態に示されたパラレルリンク機構は上記
［１］に記載の機構であり、かつ前記第１の検出手段
は、所定の光源３０から発せられた光を、前記可動部材
（２）に設けられた平面鏡７で反射させ第２ポジション
ディテクター２２（請求項２に記載の第１のディテクタ
ーに対応する）で検出することで、前記可動部材（２）
のＸ、Ｙ軸回りの回転角度を光学的に検出するよう構成
されている。 ［３］実施の形態に示されたパラレルリンク機構は上記
［１］または［２］に記載の機構であり、かつ前記第２
の検出手段は、所定の光源３０から発せられた光を、前
記可動部材（２）に設けられた第１ポジションディテク
ター８（請求項３に記載の第２のディテクターに対応す
る）で検出するとともに、前記可動部材（２）に設けら
れた平面鏡７で反射させ第２ポジションディテクター２
２（請求項３に記載の第１のディテクターに対応する）
で検出するよう構成されている。 ［４］実施の形態に示されたパラレルリンク機構は上記
［１］乃至［３］のいずれかに記載の機構であり、かつ
前記第３の検出手段は、所定の光源３０から発せられた
光を、前記可動部材（２）に設けられた平面鏡７で反射
させ第２ポジションディテクター２２（第１のディテク
ター）で検出するとともに、前記平面鏡７で反射させ臨
界角プリズム２３を介して第３ポジションディテクター
２４（第３のディテクター）で検出するよう構成されて
いる。
【００４４】
【発明の効果】本発明のパラレルリンク機構によれば、
多くのセンサーを用いることなく、コンパクトな構成で
可動部材のＸ、Ｙ、Ｚ方向の変位とＸ軸、Ｙ軸回りの回
転角度を高精度に検出できる。すなわち、可動部材の変
位・姿勢を光学的に直接検出することにより、精度の高
い可動部材の位置・姿勢制御を行なえる。
多くのセンサーを用いることなく、コンパクトな構成で
可動部材のＸ、Ｙ、Ｚ方向の変位とＸ軸、Ｙ軸回りの回
転角度を高精度に検出できる。すなわち、可動部材の変
位・姿勢を光学的に直接検出することにより、精度の高
い可動部材の位置・姿勢制御を行なえる。
【図１】本発明の実施の形態に係るパラレルリンク機構
の構成を示す一部側断面図。
の構成を示す一部側断面図。
【図２】本発明の実施の形態に係るパラレルリンク機構
の光学系の信号処理に係る構成を示す図。
の光学系の信号処理に係る構成を示す図。
【図３】従来例に係るマイクロパラレルリンク機構の構
成を示す図。
成を示す図。
１…固定板 ２…可動板 ３…リンク ４…ワイヤ ５…圧電アクチュエータ ６…測長センサ ７…ミラー ８…第１ポジションディテクター（ＰＤ１） ９…ＰＤ１位置調整機構 １０…光学式変位センサー １１…保持機構（本体） １２…第１コリメータレンズ １３…第２コリメータレンズ １４…１／４波長板 １５…第１ハーフミラー １６…偏光ビームスプリッタ １７…ＬＤドライバ １８…半導体レーザ（ＬＤ） １９…第３コリメータレンズ ２０…整形プリズム ２１…第２ハーフミラー ２２…第２ポジションディテクター（ＰＤ２） ２３…臨界角プリズム ２４…第３ポジションディテクター（ＰＤ３） ２５…ミラー ３０…光源 ４０…演算回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 41/09 Ｈ０１Ｌ 41/08 Ｃ
Claims (3)
- 【請求項１】リンクのストロークを積層型圧電素子から
なるアクチュエータを用いて可変制御し、可動部材と固
定部材とを相対的に移動するパラレルリンク機構におい
て、 前記固定部材に対する前記可動部材の姿勢を光学的に検
出する第１の検出手段と、 前記可動部材のＸＹ変位を光学的に検出する第２の検出
手段と、 前記可動部材のＺ変位を光学的に検出する第３の検出手
段と、 前記第１乃至第３の検出手段の検出結果を基に前記可動
部材の変位・姿勢を求める演算手段と、 を具備したことを特徴とするパラレルリンク機構。 - 【請求項２】前記第１の検出手段は、所定の光源から発
せられた光を、前記可動部材に設けられた平面鏡で反射
させ第１のディテクターで検出することで、前記可動部
材のＸ、Ｙ軸回りの回転角度を光学的に検出することを
特徴とする請求項１に記載のパラレルリンク機構。 - 【請求項３】前記第２の検出手段は、所定の光源から発
せられた光を、前記可動部材に設けられた第２のディテ
クターで検出するとともに、前記可動部材に設けられた
平面鏡で反射させ第１のディテクターで検出することを
特徴とする請求項１または２に記載のパラレルリンク機
構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25855197A JP3662099B2 (ja) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | パラレルリンク機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25855197A JP3662099B2 (ja) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | パラレルリンク機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1190869A true JPH1190869A (ja) | 1999-04-06 |
| JP3662099B2 JP3662099B2 (ja) | 2005-06-22 |
Family
ID=17321808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25855197A Expired - Fee Related JP3662099B2 (ja) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | パラレルリンク機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3662099B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003004222A2 (en) * | 2001-07-02 | 2003-01-16 | Microbotic A/S | Apparatus comprising a robot arm adapted to move object handling hexapods |
| WO2007069667A1 (ja) * | 2005-12-15 | 2007-06-21 | Tokyo Institute Of Technology | 弾性関節装置 |
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1997
- 1997-09-24 JP JP25855197A patent/JP3662099B2/ja not_active Expired - Fee Related
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