JPS63174551A

JPS63174551A - ２次元駆動装置

Info

Publication number: JPS63174551A
Application number: JP193887A
Authority: JP
Inventors: Kunio Yamamiya; 国雄山宮
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1987-01-09
Filing date: 1987-01-09
Publication date: 1988-07-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、２次元駆動装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の２次元駆動装置として、例えば米国特許第４，５
２４，５２０号明細書に開示されたものがある。

この従来の２次元駆動装置は、プーリとワイヤとの組み
合わせにより可動ブロックを２次元方向に駆動するもの
で、Ｘ方向に移動可能なキャリッジに可動ブロックをＸ
方向と直交するＹ方向に移動可能に支持し、キャリッジ
をその両端部において独立した２本のワイヤおよび駆動
源によってＸ方向に同期して駆動すると共に、このキャ
リッジ上で可動ブロックを１本のワイヤおよび駆動源に
よってＹ方向に駆動するようにしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述した従来の２次元駆動装置にあって
は、ワイヤを用いるため、キャリフジにおいては独立し
たワイヤの伸長差により走行むらが生じてキャリッジが
傾いたり、また可動ブロックにおいては駆動の際に１本
のワイヤのうちＹ方向の一方の側に位置する部分が引張
られ、他方の側に位置する部分がゆるんでスムーズな駆
動ができないという問題がある。また、プーリを用いて
いるため、その軸受部の摩耗により可動ブロックを長期
間に亘って安定してスムーズに駆動できないという問題
がある。

この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、２次元駆動すべき移動体を精度良く、かつ長
期間に亘って安定してスムーズに駆動できるよう適切に
構成した２次元駆動装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段および作用〕上記目的を
達成するため、この発明では第１の方向に延在する磁性
体より成る第１のガイド部材に、前記第１の方向と直交
する第２の方向に互いに平行に延在する磁性体より成る
第２および第３のガイド部材を有する第１の移動体を移
動可能に支持すると共に、前記第２および第３のガイド
部材に磁性体を具える第２の移動体を移動可能に支持し
、更に前記第１の移動体には前記第１のガイド部材を通
る第１の磁気回路および前記第２のガイド部材、第２の
移動体、第３のガイド部材を通る第２の磁気回路を形成
する永久磁石を装着すると共に、該第１の移動体と前記
第１のガイド部材との間で前記第１の磁気回路における
磁束が横切るように第１のコイルを装着し、また前記第
２の移動体には前記第２または第３のガイド部材と該第
２の移動体との間で前記第２の磁気回路における磁束が
横切るように第２のコイルを装着して、前記第１および
第２のコイルに電流を流すことにより、前記第２の移動
体を前記第１および第２の方向に駆動するよう構成する
。

〔実施例〕

第１図ＡおよびＢはこの発明の第１実施例を示すもので
ある。この実施例は、光カードｌに対して読取り光をト
ランク方向（Ｙ方向）およびそれと直交するＸ方向とに
走査して、光カード１に記録されている情報を読取るも
のである。光カード１の主走査方向であるＹ方向に延在
して磁性体より成る２本のガイドシャフト２ａ、　２ｂ
を互いに平行に配置して、これらガイドシャフト２ａ、
　２ｂに第１の移動体３をＹ方向に移動可能に設ける。

第１の移動体３は、ガイドシャフト２ａ、　２ｂの内側
に位置して磁性体より成る２個のガイド部材４゜５を有
する。これらガイド部材４，５はそれぞれカギ型の形状
を有し、光カード１の副走査方向であるＸ方向に互いに
平行に延在する部分４ａ、　５ａと、その各々の両端部
においてＹ方向に延在する部分４ｂ、　４ｃ　；　５ｂ
、　５ｃとを具える。この実施例では、ガイド部材４，
５の両端部を永久磁石６ａ、　６ｂにより、それらのＮ
極が例えばガイド部材４に、Ｓ極がガイド部材５に接す
るように連結して、永久磁石６ａによりガイド部材４の
部分４ｂ、ガイドシャフト２ａ、ガイド部材５の部分５
ｂを通る磁気回路を形成すると共に、永久磁石６ｂによ
りガイド部材４の部分４ｃ、ガイドシャフト２ｂ、ガイ
ド部材５の部分５ｃを通る磁気回路を形成する。また、
上記各磁気回路における磁束が横切るようにガイド部材
４の部分４ｂ。

４ｃおよびガイド部材５の部分５ｂ、　５ｃにそれぞれ
コイル７ａ〜７ｄ−ｔ−巻装し、これらコイルに電流を
流すことにより第１の移動体３全体をＹ方向に駆動する
ようにする。

更に、この実施例ではガイド部材４．５のＸ方向に互い
に平行に延在する部分４ａ、　５ａに、それぞれＸ方向
に摺動自在にコイル８ａ、　８ｂを巻装し、これらコイ
ル８ａ、　８ｂを磁性体より成る第２の移動体９に固着
する。このようにして、コイル８ａ、　８ｂを磁束が横
切るように永久磁石６ａ＋　６ｂによりガイド部材４の
部分４ａ、第２の移動体９、ガイド部材５の部分５ａを
通る磁気回路をそれぞれ形成して、コイル８ａ、　８ｂ
に電流を流すことにより第２の移動体９をコイル８ａ、
　８ｂと一体に第１の移動体３に対してＸ方向に駆動す
るようにする。なお、コイル８ａ＋８ｂはボビンレスと
し、その内周面にはフッ素樹脂等の低摩擦材料をコーテ
ィングして、ガイド部材４．５との摺動摩擦によりコイ
ル８ａ、　８ｂがショートしないようにする。

この実施例では、第１の移動体３の一端部に、半導体レ
ーザ１１、コリメータレンズ１２、回折格子１３、ビー
ムスプリッタ１４、Ａ波長板１５、集光レンズ１６およ
び光検出器１７を配置し、第２の移動体９に全反射プリ
ズム１８、対物レンズ１９を有する２次元アクチュエー
タ２０を配置して、半導体レーザ１１から射出される読
取り光をコリメータレンズ１２により平行光束とした後
回折格子１３により例えば３本のビームに分割し、これ
らビームをビームスプリンタ１４で反射させた後、２波
長板１５、全反射プリズム１８および対物レンズ１９を
経て光カード１上にそれぞれ集束させると共に、これら
ビームの光カード１での反射光を対物レンズ１９、全反
射プリズム１８、Ａ波長板１５、ビームスプリッタ１４
および集光レンズ１６を経て光検出器１７上に集光させ
るようにする。なお、アクチュエータ２０は光検出器１
７の出力に基づいて対物レンズ１９を光軸方向およびＸ
方向に微小駆動してフォーカス制御およびトラッキング
制御を行うものである。また、第１の移動体３の他端部
には、ガイドシャツ）２ａ、　２ｂに対する重量のバラ
ンスをとるためにカウンタバランス２１を設ける。

上記構成において、永久磁石６ａ、　６ｂによる磁束は
、第２図に一方の永久磁石６ａによる磁気回路を示すよ
うに、コイル７ａ、　７ｂおよびコイル８ａ、　８ｂを
横切る。したがって、これらコイルに電流を流せば第１
の移動体３および第２の移動体９全体がガイドシャフト
２ａ、　２ｂに沿ってＹ方向に移動すると共に、第２の
移動体９が第１の移動体３のガイド部材４，５に沿って
Ｘ方向に移動し、これにより光カードｌはＸ、Ｙ方向の
２次元方向に走査される。

第３図はこの発明の第２実施例の要部を示すものである
。この実施例は第１の移動体３をＹ方向に駆動するため
のコイル７ａ〜７ｄをボビンレスとしてガイドシャフト
２ａ、　２ｂに摺動自在に巻装してガイド部材４．５の
それぞれの部分４ｂ、　４ｃ　；　５ｂ、　５ｃに固着
したもので、その他の構成は第１実施例と同様である。

第４図はこの発明の第３実施例を示すもので、光学系の
構成のみが第１実施例と異なるものである。すなわち、
この実施例では固定部材２２に半導体レーザ１にコリメ
ータレンズ１２およびプリズム２３を配置して、半導体
レーザ１１から射出されコリメータレンズ１２により平
行光束とされた楕円ビームをプリズム２３により光量損
失することな（円形ビームに変換して第１の移動体３に
設けた回折格子１３に導くようにしたものである。また
、第１の移動体３には偏光面およびハーフミラ−面を有
するビームスプリッタ２４、再生信号およびトラッキン
グエラー信号検出用の検出器２５、集光レンズ１６およ
びフォーカスエラー信号検出用の検出器２６を配置し、
第２の移動体９にはＡ波長板１５、全反射プリズム１８
、対物レンズ１９を有するエクチュエータ２０を配置し
て、回折格子１３からの複数本のビームをビームスプリ
ッタ２４の偏光面で反射させた後、Ａ波長板１５、全反
射プリズム１８および対物レンズ１９を経て光カード１
に投射し、それらの反射光を対物レンズ１９、全反射プ
リズム１８、Ａ波長板１５およびビームスプリッタ２４
の偏光面を経てそのハーフミラ−面で２分割し、ハーフ
ミラ−面を透過した光を検出器２５に、ハーフミラ−面
で反射された光を集光レンズ１６を経て検出器２６に入
射させるようにしたものである。

なお、この発明は上述した実施例にのみ限定されるもの
ではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば
、上述した実施例ではＡ波長板１５およびビームスプリ
フタ１４　（２４）を用いて光カード１に対する入射光
と反射光とを分離するようにしたが、特開昭６１−１５
０３９１号公９１４こ開示されているような入射光路と
反射光路とを分離させた光学系を用いることもできる。

また、永久磁石６ａ、　６ｂ、コイル７ａ〜７ｄおよび
コイル８ａ、　８ｂはそれぞれ１個とすることもできる
。更に、この発明は光カードの読取り装置に限らず、書
込み装置やその他ＸＹプロッタ等の２次元駆動すべき種
々の装置に有効に適用することができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、この発明によればワイヤやプーリを
用いることなく、第１の移動体を第１の方向に磁気的に
駆動すると共に、この第１の移動体に対して第２の移動
体を第１の方向と直交する第２の方向に磁気的に駆動す
るようにしたので、この第２の移動体を精度良く、かつ
長期間に亘って安定してスムーズに２次元駆動すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ＡおよびＢはこの発明の第１実施例を示す図、第２図はその動作を説明するための図、第３図はこの発
明の第２実施例の要部を示す図、第４図はこの発明の第
３実施例を示す図である。１・・・光カード　　　　　２ａ、　２ｂ・・・ガイド
シャフト３・・・第１の移動体　　　４．５・・・ガイ
ド部材６ａ、　６ｂ・・・永久磁石　　　７ａ〜７ｄ・
・・コイル８ａ、　８ｂ・・・コイル　　　　９・・・
第２の移動体特許出願人　オリンパス光学工業株式会社
第３図

Claims

【特許請求の範囲】１、第１の方向に延在する磁性体より成る第１のガイド
部材と、この第１のガイド部材に移動可能に支持され、前記第１の方向と直交する第２の方向に互いに平行
に延在する磁性体より成る第２および第３のガイド部材
を有する第１の移動体と、前記第２および第３のガイド部材に移動可能に支持され、磁性体を具える第２の移動体と、前記第１の移動体に装着され、前記第１のガイド部材を通る第１の磁気回路および前記第２のガイ
ド部材、第２の移動体、第３のガイド部材を通る第２の
磁気回路を形成する永久磁石と、前記第１の移動体と前記第１のガイド部材との間で前記第１の磁気回路における磁束が横切るよう
に前記第１の移動体に装着した第１のコイルと、前記第２または第３のガイド部材と前記第２の移動体との間で前記第２の磁気回路における磁束が
横切るように前記第２の移動体に装着した第２のコイル
とを具え、前記第１および第２のコイルに電流を流すことにより、前記第２の移動体を前記第１および第２の
方向に駆動するよう構成したことを特徴とする２次元駆
動装置。