JPS63203917A - 磁気浮上型直進ベアリング - Google Patents
磁気浮上型直進ベアリングInfo
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- JPS63203917A JPS63203917A JP3724187A JP3724187A JPS63203917A JP S63203917 A JPS63203917 A JP S63203917A JP 3724187 A JP3724187 A JP 3724187A JP 3724187 A JP3724187 A JP 3724187A JP S63203917 A JPS63203917 A JP S63203917A
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- Japan
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- actuator
- interferometer
- beam splitter
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- stator
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- Pending
Links
- 238000005188 flotation Methods 0.000 title abstract 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 13
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005339 levitation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
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。
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）
本発明はフーリエ変換型赤外分光光度計のミラー移動用
など、分析機器などで使用される磁気浮上型直進ベアリ
ングに関するものである。
など、分析機器などで使用される磁気浮上型直進ベアリ
ングに関するものである。
（従来の技術）
磁気浮上型直進ベアリングを一実施例を示す第１図を参
照して説明すると、ステータ２を挟んでアクチュエータ
４が摺動可能に嵌め込まれている。
照して説明すると、ステータ２を挟んでアクチュエータ
４が摺動可能に嵌め込まれている。
アクチュエータ４にはコイル６ａ、６ｂが巻かれており
、コイル６ａ、６ｂに通電することによりアクチュエー
タ４がステータ２から磁気力によって浮上し、その浮上
した状態でアクチュエータ４をステータ２に沿って移動
させることができる。
、コイル６ａ、６ｂに通電することによりアクチュエー
タ４がステータ２から磁気力によって浮上し、その浮上
した状態でアクチュエータ４をステータ２に沿って移動
させることができる。
磁気浮上型直進ベアリングはアクチュエータ４とステー
タ２の間隔を電磁的に制御しなければ安定に動作させる
ことができない、そのため、アクチュエータ４に位置検
出素子を取りつけ、ステータ４の姿勢を修正するフィー
トバック系が設けられている。
タ２の間隔を電磁的に制御しなければ安定に動作させる
ことができない、そのため、アクチュエータ４に位置検
出素子を取りつけ、ステータ４の姿勢を修正するフィー
トバック系が設けられている。
位置検出素子としてアクチュエータ４の先端位置と後端
位置にそれぞれホール素子又は渦電流センサ８ａ、８ｂ
などを設け、それらの位置検出素子８ａ、８ｂと基面１
０との距離を検出してフィートバック系を働かせている
。
位置にそれぞれホール素子又は渦電流センサ８ａ、８ｂ
などを設け、それらの位置検出素子８ａ、８ｂと基面１
０との距離を検出してフィートバック系を働かせている
。
（発明が解決しようとする問題点）
位置検出素子８ａ、８ｂとしてホール素子や渦電流セン
サなどを用いて基面１０と７クチユエータ４との距離を
電流値として検出しているが、これらの位置検出素子は
いずれも環境温度の変化に伴なって出力値が変動するた
め、温度補償が要求される。また、コイル６ａ、６ｂの
励磁用の結線が位置検出素子８ａ、８ｂの近傍を通るこ
とによっても出力値が変化する問題がある。
サなどを用いて基面１０と７クチユエータ４との距離を
電流値として検出しているが、これらの位置検出素子は
いずれも環境温度の変化に伴なって出力値が変動するた
め、温度補償が要求される。また、コイル６ａ、６ｂの
励磁用の結線が位置検出素子８ａ、８ｂの近傍を通るこ
とによっても出力値が変化する問題がある。
本発明は、磁気浮上型直進ベアリングにおいて、温度補
償を不要にし、コイル励磁用電流によっても妨害されな
いようにすることを目的とするものである。
償を不要にし、コイル励磁用電流によっても妨害されな
いようにすることを目的とするものである。
（問題点を解決するための手段）
実施例を示す第１図を参照して説明すると、本発明の磁
気浮上型直進ベアリングでは、単色光光源（１８）と、
光源（１８）からの入射光を部分するビームスプリッタ
（１６）と、その部分されたそれぞれの光を反射して再
びビームスプリッタ（１６）に戻す可動鏡（１２）と固
定鏡（１４）とを備えた干渉計を設け、この干渉計の可
動鏡（１２）をアクチュエータ（４）に、固定鏡（１４
）をステータ（２）にそれぞれ取りつけるとともに、前
記干渉計からの干渉信号を受光する多分割型光検出器（
２０）を設け、アクチュエータ（４）には検出器（２０
）の複数の干渉信号の位相を用いて生成された制御信号
により動作し、それらの位相が等しくなるようにアクチ
ュエータ（４）の姿勢を修正するフィートバック系を設
けた。
気浮上型直進ベアリングでは、単色光光源（１８）と、
光源（１８）からの入射光を部分するビームスプリッタ
（１６）と、その部分されたそれぞれの光を反射して再
びビームスプリッタ（１６）に戻す可動鏡（１２）と固
定鏡（１４）とを備えた干渉計を設け、この干渉計の可
動鏡（１２）をアクチュエータ（４）に、固定鏡（１４
）をステータ（２）にそれぞれ取りつけるとともに、前
記干渉計からの干渉信号を受光する多分割型光検出器（
２０）を設け、アクチュエータ（４）には検出器（２０
）の複数の干渉信号の位相を用いて生成された制御信号
により動作し、それらの位相が等しくなるようにアクチ
ュエータ（４）の姿勢を修正するフィートバック系を設
けた。
（実施例）
第１図は一実施例を表わす。
コイル６ａ、６ｂを備えたアクチュエータ４とステータ
２からなる磁気浮上型直進ベアリングにおいて、アクチ
ュエータ４の端面には可動ｊ１１１２が取りつけられ、
ステータ２には固定鏡１４が取りつけられている。１６
はビームスプリッタであり、単色光光源としてのＨｅ−
Ｎｏレーザ１８からの入射光がビームスプリッタ１６で
反射光と透過光に部分され、透過光は可動鏡１２で反射
されて再びビームスプリッタ１６に戻り、反射光は固定
鏡１４で反射されて再びビームスプリッタ１６に戻るよ
うに、可動ｆｉ１２、固定鏡１４、ビームスプリッタ１
６及びレーザ１８の位置及び角度が設定されている。
２からなる磁気浮上型直進ベアリングにおいて、アクチ
ュエータ４の端面には可動ｊ１１１２が取りつけられ、
ステータ２には固定鏡１４が取りつけられている。１６
はビームスプリッタであり、単色光光源としてのＨｅ−
Ｎｏレーザ１８からの入射光がビームスプリッタ１６で
反射光と透過光に部分され、透過光は可動鏡１２で反射
されて再びビームスプリッタ１６に戻り、反射光は固定
鏡１４で反射されて再びビームスプリッタ１６に戻るよ
うに、可動ｆｉ１２、固定鏡１４、ビームスプリッタ１
６及びレーザ１８の位置及び角度が設定されている。
２０は多分割型光検出器の一例としての四分割フォトダ
イオードであり、ビームスプリッタ１６で合一した光の
干渉信号を受光する。
イオードであり、ビームスプリッタ１６で合一した光の
干渉信号を受光する。
第２図にフィートバック系を示す。
フォトダイオード２０の四分割された領域のうち対角線
方向にあるＨ部分とＶ部分の検出信号。
方向にあるＨ部分とＶ部分の検出信号。
及び残りの領域のうちの一方のＨ部分の検出信号がそわ
ぞれ増幅器２２Ｈ１２２Ｖ、２２Ｒに入力されて増幅さ
れる。２４Ｈはフォトダイオード２０のＨ領域の検出信
号Ｈ信号と、フォトダイオード２０のＲ領域の検出信号
Ｒ信号との位相差を求める増幅器であり、２４ｖはフォ
トダイオード２０のＶ領域の検出信号Ｖ信号と、フォト
ダイオード２０のＲ領域の検出信号Ｒ信号との位相差を
求める増幅器である。２６Ｈ，２６Ｖ、２６Ｒはそれぞ
れ各位相差信号、Ｒ信号を電圧に変換するローパスフィ
ルタである。２８ＨはＨ領域の位相差電圧と基準となる
Ｒ信号電圧との差を求める差動増幅器、２８ＶはＶ領域
の位相差電圧と基準となるＲ信号電圧との差、を求める
差動増幅器である。差動増幅器２８Ｈ，２８Ｖの出力信
号はそれぞれ増幅器３０Ｈ，３０Ｖで増幅された後、電
力増幅器３２Ｈ，３２Ｖでそれぞれアクチュエータ４を
駆動する電流値に増幅されてアクチュエータ４のそれぞ
れのコイル６ａ、６ｂに導かれる。
ぞれ増幅器２２Ｈ１２２Ｖ、２２Ｒに入力されて増幅さ
れる。２４Ｈはフォトダイオード２０のＨ領域の検出信
号Ｈ信号と、フォトダイオード２０のＲ領域の検出信号
Ｒ信号との位相差を求める増幅器であり、２４ｖはフォ
トダイオード２０のＶ領域の検出信号Ｖ信号と、フォト
ダイオード２０のＲ領域の検出信号Ｒ信号との位相差を
求める増幅器である。２６Ｈ，２６Ｖ、２６Ｒはそれぞ
れ各位相差信号、Ｒ信号を電圧に変換するローパスフィ
ルタである。２８ＨはＨ領域の位相差電圧と基準となる
Ｒ信号電圧との差を求める差動増幅器、２８ＶはＶ領域
の位相差電圧と基準となるＲ信号電圧との差、を求める
差動増幅器である。差動増幅器２８Ｈ，２８Ｖの出力信
号はそれぞれ増幅器３０Ｈ，３０Ｖで増幅された後、電
力増幅器３２Ｈ，３２Ｖでそれぞれアクチュエータ４を
駆動する電流値に増幅されてアクチュエータ４のそれぞ
れのコイル６ａ、６ｂに導かれる。
次に、本実施例の動作について説明する。
干渉計が正しく調整されているときは、第３図（Ａ）、
（Ｂ）に示されるように四分割フォトダイオード２０の
中心が光束３４の中心に正しく置かれることになり、フ
ォトダイオード２０からの干渉信号は４個の領域で全て
同一の位相になる。
（Ｂ）に示されるように四分割フォトダイオード２０の
中心が光束３４の中心に正しく置かれることになり、フ
ォトダイオード２０からの干渉信号は４個の領域で全て
同一の位相になる。
これに対して、干渉計が歪んでいる場合には、第４図（
Ａ）、（Ｂ）に示されるようにフォトダイオード２０で
検出される干渉信号は４個の領域で互いに位相が異なっ
て検出される。１２ａは傾いた可動鏡、３４ａは可動鏡
３４ａによる光束である。
Ａ）、（Ｂ）に示されるようにフォトダイオード２０で
検出される干渉信号は４個の領域で互いに位相が異なっ
て検出される。１２ａは傾いた可動鏡、３４ａは可動鏡
３４ａによる光束である。
簡単のために、−次元モデルを考えると、干渉計を構成
する可動鏡１２と固定ｆｉ１４のうちの一方の鏡の法線
方向が基準となる方向から１秒ずれた際に、波長６３２
．８ｎｍのＨｅ−Ｎｅレーザを光源とする干渉信号を４
分割フォトダイオード２０の各領域で互いに約数度（こ
の値は光束の径に依存する）変化させる系を構成するこ
とは容易である。
する可動鏡１２と固定ｆｉ１４のうちの一方の鏡の法線
方向が基準となる方向から１秒ずれた際に、波長６３２
．８ｎｍのＨｅ−Ｎｅレーザを光源とする干渉信号を４
分割フォトダイオード２０の各領域で互いに約数度（こ
の値は光束の径に依存する）変化させる系を構成するこ
とは容易である。
多分割されたフォトダイオード２０の複数の領域で検出
される干渉信号間の位相差を用い、その位相差が０にな
るように磁気ベアリングの浮上電磁力を制御する。
される干渉信号間の位相差を用い、その位相差が０にな
るように磁気ベアリングの浮上電磁力を制御する。
第５図は第２図のフィートバック系における制御制信号
を表わしている。フォトダイオード２０のそれぞれの領
域で検出される干渉信号Ｒ，Ｈ。
を表わしている。フォトダイオード２０のそれぞれの領
域で検出される干渉信号Ｒ，Ｈ。
■はデユーティ・サイクルが５０％であり、フォトダイ
オード２０の各領域の検出信号を増幅した後に波形整形
をしてＴＴＬレベルの信号としている。位相差電圧は位
相差がＯの場合に２．５ｖとなる。差動増幅器２８Ｈ，
２８Ｖによる位相誤差電圧を基にしてアクチュエータ４
を駆動する。第５図では左側と右側とでフォトダイオー
ド２０のＨ領域とＶ領域で検出される干渉信号の位相が
逆になっている。
オード２０の各領域の検出信号を増幅した後に波形整形
をしてＴＴＬレベルの信号としている。位相差電圧は位
相差がＯの場合に２．５ｖとなる。差動増幅器２８Ｈ，
２８Ｖによる位相誤差電圧を基にしてアクチュエータ４
を駆動する。第５図では左側と右側とでフォトダイオー
ド２０のＨ領域とＶ領域で検出される干渉信号の位相が
逆になっている。
第１図の実施例では干渉計としてマイケルソン干渉計を
用いているが、他の干渉計を用いることもできる。
用いているが、他の干渉計を用いることもできる。
また、アクチュエータ４の絶対位置が必要な場合には、
ホール素子や渦電流センサなどの位置検出素子８ａ、８
ｂをさらに設けておけばよい。
ホール素子や渦電流センサなどの位置検出素子８ａ、８
ｂをさらに設けておけばよい。
ステータ２にビームスプリッタ１６を取りつける際、第
６図に示されるようにプリズム３６を用い、その傾斜面
と端面に蒸着法によりにビームスプリッタ１６と固定鏡
１４をそれぞれ形成し、このプリズム３６をステータ２
に取りつけることによって、固定鏡１４とビームスプリ
ッタ１６を同時に固定することができる。
６図に示されるようにプリズム３６を用い、その傾斜面
と端面に蒸着法によりにビームスプリッタ１６と固定鏡
１４をそれぞれ形成し、このプリズム３６をステータ２
に取りつけることによって、固定鏡１４とビームスプリ
ッタ１６を同時に固定することができる。
（発明の効果）
本発明では磁気浮上型直進ベアリングに干渉計を設け、
干渉計からの干渉信号を多分割型光検出器で受光し、そ
の検出器で検出される複数の干渉信号の位相が等しくな
るようにアクチュエータにフィートバックをかけてアク
チュエータの姿勢を修正するので、アクチュエータの姿
勢修正の精度が高い。
干渉計からの干渉信号を多分割型光検出器で受光し、そ
の検出器で検出される複数の干渉信号の位相が等しくな
るようにアクチュエータにフィートバックをかけてアク
チュエータの姿勢を修正するので、アクチュエータの姿
勢修正の精度が高い。
そして１本発明ではアクチュエータの姿勢を光学的に検
出するので、アクチュエータのコイルを励磁する電流の
変化の影響を受けず、環境温度変化の影響も受けない。
出するので、アクチュエータのコイルを励磁する電流の
変化の影響を受けず、環境温度変化の影響も受けない。
第１図は一実施例を示す断面図、第２図は一実施例にお
けるフィートバック系を示すブロック図、第３図（Ａ）
は同実施例の干渉計が正しく調整されている場合の動作
を示す概略側面図、同図（Ｂ）はその光束を示す平面図
、第４図（Ａ）は同実施例の干渉計が歪んでいる場合の
動作を示す概略側面図、同図（Ｂ）はその光束を示す平
面図、第５図は第２図のフィートバック系の動作を示す
タイミング図、第６図は他の実施例における固定鏡とビ
ームスプリッタを示す正面図である。 ２・・・・・・ステータ、 ４・・・・・・アクチュエータ、 ６ａ、６ｂ・・・・・・コイル、 １２・・・・・・可動鏡、 １４・・・・・・固定鏡、 １６・・・・・・ビームスプリッタ。 １８・・・・・・レーザ、 ２０・・・・・・４分割型フォトダイオード。
けるフィートバック系を示すブロック図、第３図（Ａ）
は同実施例の干渉計が正しく調整されている場合の動作
を示す概略側面図、同図（Ｂ）はその光束を示す平面図
、第４図（Ａ）は同実施例の干渉計が歪んでいる場合の
動作を示す概略側面図、同図（Ｂ）はその光束を示す平
面図、第５図は第２図のフィートバック系の動作を示す
タイミング図、第６図は他の実施例における固定鏡とビ
ームスプリッタを示す正面図である。 ２・・・・・・ステータ、 ４・・・・・・アクチュエータ、 ６ａ、６ｂ・・・・・・コイル、 １２・・・・・・可動鏡、 １４・・・・・・固定鏡、 １６・・・・・・ビームスプリッタ。 １８・・・・・・レーザ、 ２０・・・・・・４分割型フォトダイオード。
Claims (1)
- （１）アクチュエータがステータから磁気力によって浮
上した状態で移動する磁気浮上型直進ベアリングにおい
て、単色光光源と、その光源からの入射光を二分するビ
ームスプリッタと、その二分されたそれぞれの光を反射
して再びビームスプリッタに戻す可動鏡と固定鏡とを備
えた干渉計を設け、この干渉計の可動鏡をアクチュエー
タに、固定鏡をステータにそれぞれ取りつけるとともに
、前記干渉計からの干渉信号を受光する多分割型光検出
器を設け、前記アクチュエータには前記検出器の複数の
干渉信号の位相を用いて生成された制御信号により動作
し、それらの位相が等しくなるようにアクチュエータの
姿勢を修正するフィートバック系を設けたことを特徴と
する磁気浮上型直進ベアリング。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3724187A JPS63203917A (ja) | 1987-02-19 | 1987-02-19 | 磁気浮上型直進ベアリング |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3724187A JPS63203917A (ja) | 1987-02-19 | 1987-02-19 | 磁気浮上型直進ベアリング |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63203917A true JPS63203917A (ja) | 1988-08-23 |
Family
ID=12492122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3724187A Pending JPS63203917A (ja) | 1987-02-19 | 1987-02-19 | 磁気浮上型直進ベアリング |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63203917A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011074452A1 (ja) * | 2009-12-14 | 2011-06-23 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 干渉計及び該干渉計を用いたフーリエ分光分析器 |
| JP2016142527A (ja) * | 2015-01-29 | 2016-08-08 | 株式会社島津製作所 | フーリエ変換型分光光度計 |
| JP2017150856A (ja) * | 2016-02-22 | 2017-08-31 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | 測定装置、センサ装置、および携帯端末 |
-
1987
- 1987-02-19 JP JP3724187A patent/JPS63203917A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011074452A1 (ja) * | 2009-12-14 | 2011-06-23 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 干渉計及び該干渉計を用いたフーリエ分光分析器 |
| US9025156B2 (en) | 2009-12-14 | 2015-05-05 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Interferometer and fourier spectrometer using same |
| EP2515092A4 (en) * | 2009-12-14 | 2015-09-09 | Konica Minolta Holdings Inc | INTERFEROMETER AND FOURIER SPECTROMETER USING SUCH INTERFEROMETER |
| JP2016142527A (ja) * | 2015-01-29 | 2016-08-08 | 株式会社島津製作所 | フーリエ変換型分光光度計 |
| JP2017150856A (ja) * | 2016-02-22 | 2017-08-31 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | 測定装置、センサ装置、および携帯端末 |
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