JP2001264663A - Mirror driving mechanism - Google Patents
Mirror driving mechanismInfo
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- JP2001264663A JP2001264663A JP2000078891A JP2000078891A JP2001264663A JP 2001264663 A JP2001264663 A JP 2001264663A JP 2000078891 A JP2000078891 A JP 2000078891A JP 2000078891 A JP2000078891 A JP 2000078891A JP 2001264663 A JP2001264663 A JP 2001264663A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば地上と人
工衛星相互間または人工衛星相互間等で光ビームによる
通信を行なう光通信システムに係り、特に送られてくる
光ビームを捕捉してその動きを追尾するためのミラー駆
動機構の改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical communication system for performing communication using a light beam between, for example, the ground and artificial satellites or between artificial satellites. The present invention relates to an improvement of a mirror driving mechanism for tracking a mirror.
【０００２】[0002]
【従来の技術】周知のように、近年では、従来の電波に
代わって光を用いることにより、例えば地上と人工衛星
相互間または人工衛星相互間等を、高速かつ大容量で通
信を行なうことができるようにした光通信技術の開発が
進められている。2. Description of the Related Art As is well known, in recent years, by using light instead of conventional radio waves, for example, high-speed and large-capacity communication between the ground and satellites or between satellites has been realized. The development of optical communication technology that enables it is underway.
【０００３】ところで、この種の光通信システムにあっ
ては、光の高い指向性のため、送られてきた光ビームが
受信ポートに正確に受光されるように、光ビームを捕捉
してその動きを追尾するための高精度な光学系駆動装置
が必要となる。そして、この光学系駆動装置の代表的な
ものとしては、ミラーの回転角制御を行なうミラー駆動
機構が、一般的に広く利用されている。In this type of optical communication system, the light beam is captured and moved so that the transmitted light beam is accurately received by the receiving port because of the high directivity of the light. Therefore, a high-precision optical system driving device for tracking is required. As a typical optical system driving device, a mirror driving mechanism for controlling the rotation angle of a mirror is generally widely used.
【０００４】図６は、従来のミラー駆動機構として、特
開平７−３０７７０３号公報に記載されているものを示
している。すなわち、図６において、符号１１は略リン
グ状に形成された中間ジンバル部であり、固定部１２に
弾性軸受１３，１４を介して揺動自在に支持されてい
る。FIG. 6 shows a conventional mirror driving mechanism described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-307703. That is, in FIG. 6, reference numeral 11 denotes an intermediate gimbal portion formed in a substantially ring shape, and is swingably supported by the fixed portion 12 via the elastic bearings 13 and 14.
【０００５】また、図中符号１５はマウントプレートで
あり、中間ジンバル部１１の内周側に、弾性軸受１３，
１４が構成する揺動軸と同じ平面内にあり、かつ、その
揺動軸に直交する揺動軸を中心に揺動自在となるよう
に、図示しない弾性軸受によって支持されている。すな
わち、マウントプレート１５は、固定部１２に対して、
直交する２つの揺動軸の回りをそれぞれ回動するように
支持されている。[0005] Further, reference numeral 15 in the figure denotes a mount plate, and elastic bearings 13 and
14 is supported by an elastic bearing (not shown) so as to be swingable about a swing axis orthogonal to the swing axis and in the same plane as the swing axis. That is, the mounting plate 15 is
It is supported so as to rotate around two orthogonal swing axes.
【０００６】さらに、図中符号１６，１７は電磁吸引ア
クチュエータであり、マウントプレート１５を上記した
２つの揺動軸の回りにそれぞれ回動させるトルクを発生
するものである。また、図中符号１８，１９は変位セン
サであり、マウントプレート１５の揺動量を検出するも
のである。Further, reference numerals 16 and 17 in the figure denote electromagnetic attraction actuators which generate torque for rotating the mount plate 15 around the above-mentioned two swing axes. Reference numerals 18 and 19 in the drawing denote displacement sensors for detecting the amount of swing of the mount plate 15.
【０００７】そして、図中符号２０はミラーであり、ミ
ラーホルダ２１を介してマウントプレート１５の固定部
１２と反対側の平面部に固定されている。なお、このマ
ウントプレート１５には、固定部１２内に侵入し、電磁
吸引アクチュエータ１６，１７及び変位センサ１８，１
９間に遊挿される支柱２２が設けられている。また、こ
の支柱２２の先端部には、カウンタウエイト２３が設け
られている。[0007] Reference numeral 20 in the figure denotes a mirror, which is fixed via a mirror holder 21 to a plane portion of the mount plate 15 opposite to the fixing portion 12. Note that the mount plate 15 penetrates into the fixed portion 12 and the electromagnetic attraction actuators 16 and 17 and the displacement sensors 18 and 1
There is provided a strut 22 that is loosely inserted between the nine. In addition, a counterweight 23 is provided at the tip of the column 22.
【０００８】ここで、カウンタウエイト２３は、マウン
トプレート１５を中心とする揺動系全体の重心位置を、
揺動中心に一致または近付ける働きをしている。また、
支柱２２は、電磁石に吸引される鉄等の材料で作られて
おり、電磁吸引アクチュエータ１６，１７の吸引力を受
けることによって、マウントプレート１５が所定の方向
に回動されるようになる。Here, the counter weight 23 is used to determine the position of the center of gravity of the entire swinging system centering on the mount plate 15.
Works to match or approach the center of oscillation. Also,
The support column 22 is made of a material such as iron attracted to the electromagnet, and receives the attraction force of the electromagnetic attraction actuators 16 and 17 so that the mount plate 15 is rotated in a predetermined direction.
【０００９】このとき、上記変位センサ１８，１９は、
支柱２２との距離をそれぞれ検出しており、その検出結
果を演算して電磁吸引アクチュエータ１６，１７の吸引
力を制御することによって、マウントプレート１５ひい
てはミラー２０を所望の方向に向けるように制御するこ
とが可能となる。At this time, the displacement sensors 18, 19 are
The distance from the support 22 is detected, and the detection result is calculated to control the suction force of the electromagnetic suction actuators 16 and 17 so as to control the mount plate 15 and thus the mirror 20 to be directed in a desired direction. It becomes possible.
【００１０】このように、ミラー２０を同一平面上で互
いに直交する２つの軸の回りにそれぞれ回動自在にとな
るように支持する構成とすることにより、小型軽量化を
図ることが可能となる。また、カウンタウエイト２３に
より揺動系全体の重心位置を揺動中心に一致または近付
けるようにしているので、例えば衛星本体から伝達され
てくる振動外乱に起因する制御誤差を小さくすることも
できる。As described above, by supporting the mirror 20 so as to be rotatable about two axes orthogonal to each other on the same plane, the size and weight can be reduced. . Further, since the position of the center of gravity of the entire oscillating system is made to coincide with or approach the center of oscillation by the counterweight 23, it is possible to reduce a control error due to, for example, a vibration disturbance transmitted from the satellite main body.
【００１１】なお、図６に示した従来のミラー駆動機構
では、ミラー２０を駆動するために電磁石を用いた電磁
吸引アクチュエータ１６，１７を使用した例について示
したが、ボイスコイルを用いる構成も広く普及してい
る。In the conventional mirror driving mechanism shown in FIG. 6, an example is shown in which the electromagnetic attraction actuators 16 and 17 using electromagnets are used to drive the mirror 20, but the configuration using a voice coil is also widely used. Widespread.
【００１２】図７及び図８は、ボイスコイルを用いた従
来のミラー駆動機構として、同じく特開平７−３０７７
０３号公報に記載されているものを示している。図７及
び図８において、符号２４〜２７は回転トルク発生用の
電磁アクチュエータであり、マウントプレート２８のミ
ラー２９が固定されている面と反対側の面に取り付けら
れている。FIGS. 7 and 8 show a conventional mirror driving mechanism using a voice coil.
No. 03 is disclosed. 7 and 8, reference numerals 24 to 27 denote electromagnetic actuators for generating rotational torque, which are mounted on the surface of the mount plate 28 opposite to the surface on which the mirror 29 is fixed.
【００１３】この電磁アクチュエータ２４〜２７は、そ
れぞれ、マウントプレート２８に取り付けられた永久磁
石等で形成される磁気回路３０と、固定部３１に取り付
けられたコイル３２とから構成されている。Each of the electromagnetic actuators 24 to 27 comprises a magnetic circuit 30 formed of a permanent magnet or the like attached to a mount plate 28 and a coil 32 attached to a fixed portion 31.
【００１４】また、図中符号３３〜３６は変位センサで
あり、マウントプレート２８のミラー２９が固定されて
いる面と反対側の面に対向するように固定部３１に取り
付けられており、それぞれマウントプレート２８との距
離を検出している。Reference numerals 33 to 36 in the figure denote displacement sensors, which are mounted on the fixed portion 31 so as to face the surface of the mount plate 28 opposite to the surface on which the mirror 29 is fixed. The distance from the plate 28 is detected.
【００１５】さらに、中間ジンバル部３７は、固定部３
１に、弾性軸受３８，３９によってＸ軸回りの回転自由
度をもって支持されている。そして、マウントプレート
２８は、中間ジンバル部３７に、弾性軸受４０，４１に
よって、上記Ｘ軸と直交するＹ軸回りの回転自由度をも
って支持されているこれにより、マウントプレート２８
は、固定部３１に対して、同一平面上で互いに直交する
Ｘ軸とＹ軸の２つの軸の回りをそれぞれ回動するように
支持されている。Further, the intermediate gimbal portion 37 is
1, supported by elastic bearings 38 and 39 with a degree of freedom of rotation about the X axis. The mount plate 28 is supported by the intermediate gimbal portion 37 by elastic bearings 40 and 41 with a degree of freedom of rotation about the Y axis orthogonal to the X axis.
Are supported on the fixed portion 31 so as to rotate about two axes, X axis and Y axis, which are orthogonal to each other on the same plane.
【００１６】また、マウントプレート２８の中間ジンバ
ル部３７に対向している面と反対側の面には、ミラーホ
ルダー４２を介して上記ミラー２９が固定されている。
さらに、磁気回路３０は、マウントプレート２８のミラ
ー２９が固定されている面と反対側の面に取り付けられ
ており、固定部３１に対向して取り付けられたコイル３
２と組み合わされて電磁アクチュエータ２４〜２７を構
成している。The mirror 29 is fixed via a mirror holder 42 to a surface of the mount plate 28 opposite to a surface facing the intermediate gimbal portion 37.
Further, the magnetic circuit 30 is mounted on the surface of the mount plate 28 opposite to the surface on which the mirror 29 is fixed, and the coil 3 mounted opposite to the fixed portion 31 is mounted.
2 together with electromagnetic actuators 24 to 27.
【００１７】これら電磁アクチュエータ２４〜２７は、
それぞれ図７で上下に示される方向の並進力を発生する
もので、各電磁アクチュエータ２４〜２７の発生するト
ルクの合成によって、マウントプレート１５を上記した
Ｘ軸とＹ軸の回りにそれぞれ回動させるトルクが発生さ
れる。These electromagnetic actuators 24 to 27 are
Each generates a translational force in the directions shown in the upper and lower directions in FIG. 7, and the mount plates 15 are respectively rotated around the X axis and the Y axis by combining the torques generated by the electromagnetic actuators 24 to 27. Torque is generated.
【００１８】なお、マウントプレート２８には、支柱４
３が取り付けられている。また、この支柱４３の先端部
には、マウントプレート２８を中心とする揺動系全体の
重心位置を、揺動中心に一致または近付けるようにする
ためのカウンタウエイト４４が取り付けられている。The support plate 4 is mounted on the mount plate 28.
3 is attached. A counterweight 44 is attached to the tip of the support column 43 so that the position of the center of gravity of the entire swing system centered on the mount plate 28 coincides with or approaches the center of swing.
【００１９】ここで、マウントプレート２８、ミラーホ
ルダ４２、ミラー２９、電磁アクチュエータ２４〜２７
の磁気回路３０、支柱４３及びカウンタウエイト４４等
からなるジンバル負荷部、すなわち、揺動部全体の重心
がジンバル軸上にない場合、例えば、人工衛星の振動は
固定部３１を介してジンバル軸回りの回転トルクを生
じ、駆動機構への外乱となる。Here, the mount plate 28, the mirror holder 42, the mirror 29, the electromagnetic actuators 24 to 27
In the case where the gimbal load portion including the magnetic circuit 30, the support column 43, the counter weight 44, and the like, that is, the center of gravity of the entire swinging portion is not on the gimbal axis, for example, the vibration of the artificial satellite And a disturbance to the drive mechanism.
【００２０】また、マウントプレート２８の裏側の支柱
４３に取り付けられたカウンタウエイト４４は、ジンバ
ル負荷部全体の重心位置をジンバル軸中心に近付け、上
記外乱発生を抑制するためのものである。The counterweight 44 attached to the support column 43 on the back side of the mount plate 28 is provided to bring the position of the center of gravity of the entire gimbal load portion closer to the center of the gimbal axis, thereby suppressing the occurrence of the disturbance.
【００２１】さらに、変位センサ３３〜３６は、それぞ
れ、その図示しないセンサヘッドとマウントプレート２
８とのギャップ量を検出している。そして、これらの変
位センサ３３〜３６から得られる検出信号を演算するこ
とによって、各ジンバル軸回りのジンバル角を得ること
ができる。Further, each of the displacement sensors 33 to 36 has a sensor head (not shown) and a mount plate 2 (not shown).
8 is detected. By calculating detection signals obtained from the displacement sensors 33 to 36, gimbal angles around each gimbal axis can be obtained.
【００２２】[0022]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のミラー駆動機構では、ジンバルの可動範囲
が狭く、可動範囲を広くすると発生トルクが小さくなっ
て所定の応答周波数を確保することができないという問
題を有している。However, in the conventional mirror driving mechanism as described above, the movable range of the gimbal is narrow, and if the movable range is widened, the generated torque becomes small and a predetermined response frequency cannot be secured. There is a problem that.
【００２３】また、従来では、渦電流式や静電容量式の
変位センサを用いてミラー角を検出する構成となってい
るため、可動部には比較的広いセンサターゲット面が必
要となり、可動部の小型化の妨げとなっている。このた
め、ミラー回転角制御の広帯域化が困難であるという不
都合も生じている。Further, conventionally, since the mirror angle is detected by using an eddy current type or capacitance type displacement sensor, a relatively wide sensor target surface is required for the movable portion, and the movable portion is required. Hinders miniaturization of For this reason, there is also an inconvenience that it is difficult to broaden the mirror rotation angle control.
【００２４】そこで、この発明は上記事情を考慮してな
されたもので、可動範囲を広くとることができるととも
に広帯域化も実現することができ、しかも、信頼性が高
く十分に実用に適することが可能である極めて良好なミ
ラー駆動機構を提供することを目的とする。Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and has a wide movable range and a wide band, and has high reliability and is sufficiently suitable for practical use. It is an object to provide a very good mirror drive mechanism that is possible.
【００２５】[0025]
【課題を解決するための手段】この発明に係るミラー駆
動機構は、固定部に第１の揺動軸の回りを回動可能に支
持されるジンバルと、このジンバルに第１の揺動軸に直
交する第２の揺動軸の回りを回動可能に支持される可動
体と、この可動体の第１及び第２の揺動軸の交点近傍に
搭載されるミラーと、第１及び第２の揺動軸上に設けら
れジンバル及び可動体に第１及び第２の揺動軸の回りを
回動させるための駆動力を与えるトルク発生手段とを備
えるようにしたものである。A mirror driving mechanism according to the present invention includes a gimbal supported on a fixed portion so as to be rotatable around a first swing shaft, and a gimbal mounted on the first swing shaft. A movable body rotatably supported around a second orthogonal swing axis, a mirror mounted near an intersection of the first and second swing axes of the movable body, and first and second mirrors; And a torque generating means provided on the rocking shaft for applying a driving force to the gimbal and the movable body to rotate around the first and second rocking shafts.
【００２６】上記のような構成によれば、第１及び第２
の揺動軸上にジンバル及び可動体に第１及び第２の揺動
軸の回りを回動させるための駆動力を与えるトルク発生
手段を設けるようにしたので、可動範囲を広くとること
ができるとともに広帯域化も実現することができ、しか
も、信頼性が高く十分に実用に適することが可能とな
る。According to the above-described configuration, the first and the second
The gimbal and the movable body are provided with a torque generating means for applying a driving force for rotating the first and second swing axes around the swing axis, so that the movable range can be widened. At the same time, it is possible to realize a wide band, and it is possible to achieve high reliability and sufficiently suit practical use.
【００２７】[0027]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して詳細に説明する。図１及び図２は、
この実施の形態で説明するミラー駆動機構の平面図及び
側面図を示すもので、図１は図２を符号Ａ−Ａ′で示す
一点鎖線で切断した断面を示し、図２は図１を符号Ｂ−
Ｂ′で示す一点鎖線で切断した断面を示している。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. 1 and 2
FIG. 1 shows a plan view and a side view of a mirror driving mechanism described in this embodiment. FIG. 1 shows a cross section taken along a dashed line indicated by reference numeral AA ′ in FIG. 2, and FIG. B-
The cross section cut along the dashed line indicated by B 'is shown.
【００２８】すなわち、ｘ軸上で原点Ｏを対称に配置さ
れた固定部としての後述する一対のヨーク部材４５ａ，
４５ｂに、弾性ピボット４６ａ，４６ｂを介してｘ軸の
回りに回動自在に支持された略リング状の内部ジンバル
４７と、ｘ軸に直交するｙ軸上で、内部ジンバル４７の
内側に弾性ピボット４８ａ，４８ｂを介してｙ軸の回り
に回動自在に支持された可動体４９とで、揺動部が構成
されている。That is, a pair of yoke members 45a, which will be described later, as a fixed portion having the origin O symmetrically arranged on the x-axis,
A substantially ring-shaped internal gimbal 47 rotatably supported around the x axis via elastic pivots 46a and 46b, and an elastic pivot inside the internal gimbal 47 on the y axis orthogonal to the x axis. The movable body 49 rotatably supported around the y-axis via 48a and 48b constitutes a swing unit.
【００２９】この可動体４９の中央部には、略リング状
の支持部４９ａが形成されており、この支持部４９ａ内
に、略円盤状に形成された両面ミラー５０が、その周縁
部を支持されることによって固定されている。この場
合、両面ミラー５０は、その一方の面（図２では上面）
が、内部ジンバル４７及び可動体４９の回動軸となるｘ
軸及びｙ軸と一致するように設定されている。A substantially ring-shaped support portion 49a is formed at the center of the movable body 49, and a substantially disk-shaped double-sided mirror 50 supports the peripheral portion in the support portion 49a. Being fixed by being. In this case, the double-sided mirror 50 has one surface (the upper surface in FIG. 2).
Is the rotation axis of the internal gimbal 47 and the movable body 49.
The axis is set to coincide with the y-axis.
【００３０】また、可動体４９には、ｘ軸上で原点Ｏを
対称に一対の永久磁石５１ａ，５１ｂが支持されている
とともに、ｙ軸上で原点Ｏを対称に一対の永久磁石５２
ａ，５２ｂが支持されている。The movable body 49 supports a pair of permanent magnets 51a and 51b symmetrically about the origin O on the x-axis, and a pair of permanent magnets 52 symmetrically about the origin O on the y-axis.
a, 52b are supported.
【００３１】このうち、永久磁石５１ａ，５１ｂは、そ
のｙ軸から見て外側の面が、可動体４９のｙ軸を中心と
する回動方向に沿って、回動中心であるｙ軸までの距離
を半径とする円弧状に形成されている。同様に、永久磁
石５２ａ，５２ｂも、そのｘ軸から見て外側の面が、可
動体４９のｘ軸を中心とする回動方向に沿って、回動中
心であるｘ軸までの距離を半径とする円弧状に形成され
ている。Of the permanent magnets 51a and 51b, the outer surfaces of the permanent magnets 51a and 51b, when viewed from the y axis, extend along the direction of rotation about the y axis of the movable body 49 and extend to the y axis which is the center of rotation. It is formed in an arc shape having a radius as the distance. Similarly, the outer surfaces of the permanent magnets 52a and 52b viewed from the x-axis have a radius corresponding to the distance to the x-axis, which is the center of rotation, along the direction of rotation of the movable body 49 around the x-axis. It is formed in the shape of an arc.
【００３２】ここで、上記永久磁石５１ａ，５１ｂは、
それぞれ、略Ｕ字形状に形成され、その底部がベース５
３に固定された上記ヨーク部材４５ａ，４５ｂによって
揺動可能に挟み込まれている。また、上記永久磁石５２
ａ，５２ｂは、それぞれ、略Ｕ字形状に形成され、その
底部がベース５３に固定されたヨーク部材５４ａ，５４
ｂによって揺動可能に挟み込まれている。Here, the permanent magnets 51a and 51b are
Each is formed in a substantially U-shape, and the bottom is
3 and is slidably sandwiched between the yoke members 45a and 45b. The permanent magnet 52
The yoke members 54a and 54b are formed in a substantially U shape, and the bottoms thereof are fixed to the base 53, respectively.
b so as to be swingable.
【００３３】そして、ヨーク部材４５ａ，４５ｂのう
ち、永久磁石５１ａ，５１ｂよりも原点Ｏ側に位置する
一片の、そのｙ軸から見て外側の面は、可動体４９のｙ
軸を中心とする回動方向に沿って、回動中心であるｙ軸
までの距離を半径とする円弧状に形成されている。The outer surface of one of the yoke members 45a and 45b located closer to the origin O than the permanent magnets 51a and 51b, as viewed from the y axis, is the y surface of the movable body 49.
It is formed in an arc shape having a radius along the rotation direction about the axis and the distance to the y-axis as the rotation center.
【００３４】同様に、ヨーク部材５４ａ，５４ｂのう
ち、永久磁石５２ａ，５２ｂよりも原点Ｏ側に位置する
一片の、そのｘ軸から見て外側の面は、可動体４９のｘ
軸を中心とする回動方向に沿って、回動中心であるｘ軸
までの距離を半径とする円弧状に形成されている。Similarly, one of the yoke members 54a and 54b, which is located closer to the origin O than the permanent magnets 52a and 52b, has an outer surface viewed from the x-axis,
It is formed in an arc shape having a radius along the rotation direction about the axis and the distance to the x-axis which is the rotation center.
【００３５】一方、上記ヨーク部材４５ａ，４５ｂのう
ち、永久磁石５１ａ，５１ｂよりも原点Ｏから見て外側
に位置する一片には、コイル５５ａ，５５ｂが巻回され
ている。また、上記ヨーク部材５４ａ，５４ｂのうち、
永久磁石５２ａ，５２ｂよりも原点Ｏから見て外側に位
置する一片には、コイル５６ａ，５６ｂが巻回されてい
る。On the other hand, coils 55a and 55b are wound around one of the yoke members 45a and 45b located outside the permanent magnets 51a and 51b as viewed from the origin O. Further, among the yoke members 54a and 54b,
Coils 56a and 56b are wound around one piece located outside the permanent magnets 52a and 52b when viewed from the origin O.
【００３６】ここにおいて、上記永久磁石５１ａ，５１
ｂ，５２ａ，５２ｂ、ヨーク部材４５ａ，４５ｂ，５４
ａ，５４ｂ及びコイル５５ａ，５５ｂ，５６ａ，５６ｂ
は、それぞれ、ムービングマグネット型のボイスコイル
モータを構成しており、コイル５５ａ，５５ｂ，５６
ａ，５６ｂに電流を流すことによって、可動体４９に所
定のトルクを与えることができる。Here, the permanent magnets 51a, 51
b, 52a, 52b, yoke members 45a, 45b, 54
a, 54b and coils 55a, 55b, 56a, 56b
Respectively constitute a moving magnet type voice coil motor, and the coils 55a, 55b, 56
A predetermined torque can be applied to the movable body 49 by supplying a current to the movable members a and 56b.
【００３７】ここで、内部ジンバル４７と、両面ミラー
５０及び永久磁石５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂを搭
載した可動体４９とからなる揺動部の重心Ｇは、ｘ−ｙ
座標系の原点Ｏ、つまり、揺動部の回動中心に一致させ
るように設定される。揺動部の重心Ｇをその回動中心に
一致または近付けるように機構の構造設計を行なうこと
により、例えば人工衛星本体のベース振動外乱に起因す
る制御誤差を小さくすることができる。Here, the center of gravity G of the oscillating portion composed of the internal gimbal 47 and the movable body 49 on which the double-sided mirror 50 and the permanent magnets 51a, 51b, 52a, 52b are mounted is xy.
It is set so as to match the origin O of the coordinate system, that is, the center of rotation of the swinging part. By designing the structure of the mechanism so that the center of gravity G of the oscillating portion coincides with or approaches the center of rotation, a control error due to, for example, base vibration disturbance of the artificial satellite body can be reduced.
【００３８】次に、図３は、上記ヨーク部材４５ａ、永
久磁石５１ａ及びコイル５５ａよりなるボイスコイルモ
ータの動作を説明するために示している。なお、他のヨ
ーク部材４５ｂ，５４ａ，５４ｂ、永久磁石５１ｂ，５
２ａ，５２ｂ及びコイル５５ｂ，５６ａ，５６ｂよりな
る各ボイスコイルモータの動作については、それぞれ同
様であるため、その説明を省略する。FIG. 3 shows the operation of the voice coil motor comprising the yoke member 45a, the permanent magnet 51a and the coil 55a. The other yoke members 45b, 54a, 54b and the permanent magnets 51b, 5
The operations of the voice coil motors composed of the coils 2a and 52b and the coils 55b, 56a and 56b are the same as those of the first embodiment, and will not be described.
【００３９】すなわち、ヨーク部材４５ａと可動体４９
に支持された永久磁石５１ａとにより、閉ループ磁束Ｍ
１の磁気回路が構成される。そして、この磁気回路の閉
ループ磁束Ｍ１を通る位置に、コイル５５ａが設置され
ている。That is, the yoke member 45a and the movable body 49
The closed-loop magnetic flux M
One magnetic circuit is configured. A coil 55a is provided at a position passing through the closed-loop magnetic flux M1 of the magnetic circuit.
【００４０】ここで、コイル５５ａに対して、図３に矢
印Ａで示す方向の電流を流すと、電磁作用によって、永
久磁石５１ａには、図中上向き、つまり、矢印Ｂで示す
方向に磁気力Ｆが発生される。この磁気力Ｆは、可動体
４９を、ｙ軸の回りに図中時計方向に回動させる駆動モ
ーメントとなる。When a current is applied to the coil 55a in the direction indicated by the arrow A in FIG. 3, the magnetic force is applied to the permanent magnet 51a by the electromagnetic action in the upward direction in the figure, that is, in the direction indicated by the arrow B. F is generated. This magnetic force F becomes a driving moment for rotating the movable body 49 around the y-axis in the clockwise direction in the figure.
【００４１】また、コイル５５ａに流す電流の方向を、
矢印Ａで示した方向と逆向きにすれば、永久磁石５１ａ
には、図中下向き、つまり、矢印Ｂで示す方向と反対の
方向に磁気力Ｆが発生される。この磁気力Ｆは、可動体
４９を、ｙ軸の回りに図中反時計方向に回動させる駆動
モーメントとなる。The direction of the current flowing through the coil 55a is
If the direction shown by the arrow A is reversed, the permanent magnet 51a
, A magnetic force F is generated downward in the figure, that is, in the direction opposite to the direction indicated by the arrow B. The magnetic force F becomes a driving moment for rotating the movable body 49 around the y-axis in the counterclockwise direction in the drawing.
【００４２】このように、コイル５５ａに流す電流の向
きによって、永久磁石５１ａを図３で上下方向に揺動駆
動させることができ、これと同様な動作が、他の３つの
ボイスコイルモータでもそれぞれ行なわれる。そして、
４つのボイスコイルモータをそれぞれ制御することによ
り、可動体４９ひいては両面ミラー５０を所望の方向に
向けるように制御することが可能となる。As described above, the permanent magnet 51a can be driven to swing up and down in FIG. 3 depending on the direction of the current flowing through the coil 55a, and the same operation is performed by the other three voice coil motors. Done. And
By controlling each of the four voice coil motors, it is possible to control the movable body 49 and thus the double-sided mirror 50 in a desired direction.
【００４３】次に、図４は、上述したミラー駆動機構に
対して、両面ミラー５０をｘ軸の回りに回動させて、そ
の角度制御を行なうための制御手段の一例を示してい
る。なお、両面ミラー５０をｙ軸の回りに回動させる角
度制御手段については、同様であるため、その説明を省
略する。Next, FIG. 4 shows an example of control means for rotating the double-sided mirror 50 around the x-axis and controlling its angle with respect to the above-described mirror driving mechanism. Note that the angle control means for rotating the double-sided mirror 50 around the y-axis is the same, and a description thereof will be omitted.
【００４４】まず、可動体４９に搭載される両面ミラー
５０のうち、図４で上側にあるミラー面５０ａは、通信
用の光ビームの反射角を制御するために用いられる。ま
た、両面ミラー５０のうち図４で下側にあるミラー面５
０ｂは、センサ光学モジュール５７とともに、両面ミラ
ー５０自体の角度制御のために使用される。First, of the two-sided mirror 50 mounted on the movable body 49, the mirror surface 50a on the upper side in FIG. 4 is used for controlling the reflection angle of the communication light beam. The mirror surface 5 of the double-sided mirror 50 on the lower side in FIG.
0b is used together with the sensor optical module 57 for controlling the angle of the double-sided mirror 50 itself.
【００４５】すなわち、このセンサ光学モジュール５７
は、レーザダイオード５８と、このレーザダイオード５
８を駆動するためのＬＤ（Laser Diode）駆動回路５９
と、レーザダイオード５８から照射された光ビームの光
量を制御する濃度フィルタ６０と、この濃度フィルタ６
０を通り両面ミラー５０のミラー面５０ｂで反射された
光ビームが受光される２次元の光位置検出器６１と、こ
の光位置検出器６１による光位置の検出結果に基づいて
ボイスコイルモータに流す駆動電流を制御する光位置検
出器処理回路６２とから構成されている。That is, the sensor optical module 57
Are the laser diode 58 and the laser diode 5
(Laser Diode) driving circuit 59 for driving the laser diode 8
A density filter 60 for controlling the amount of light beam emitted from the laser diode 58;
The two-dimensional light position detector 61 receives the light beam reflected by the mirror surface 50b of the double-sided mirror 50 passing through the zero position, and flows to the voice coil motor based on the result of detection of the light position by the light position detector 61. And a light position detector processing circuit 62 for controlling the drive current.
【００４６】ここで、両面ミラー５０がｘ軸の回りに揺
動しミラー面５０ｂの傾斜角が変化すると、その角度に
応じて、ミラー面５０ａで反射される光ビームの反射方
向が変わるため、光位置検出器６１の受光面６１ａ上に
おける光ビームの入射位置が変わる。Here, when the double-sided mirror 50 swings around the x-axis and the tilt angle of the mirror surface 50b changes, the reflection direction of the light beam reflected by the mirror surface 50a changes according to the angle. The incident position of the light beam on the light receiving surface 61a of the light position detector 61 changes.
【００４７】このため、光位置検出器６１の受光面６１
ａ上における光ビームの入射位置が常に同じ位置となる
ように、ボイスコイルモータに流す駆動電流を制御する
ことによって、両面ミラー５０の角度制御を行なうこと
が可能となる。Therefore, the light receiving surface 61 of the light position detector 61
The angle of the double-sided mirror 50 can be controlled by controlling the drive current supplied to the voice coil motor so that the incident position of the light beam on “a” is always the same.
【００４８】なお、図４に示した角度制御手段では、光
源としてレーザダイオード５８を使用したが、これに限
らず、例えば発光ダイオード等を使用することもでき
る。また、濃度フィルタ６０は、レーザダイオード５８
の光量を調整するために使用されているもので、レーザ
ダイオード５８の出力や光位置検出器６１の特性等によ
っては、その有無を含めた設計がなされることになる。
さらに、センサ光学モジュール５７には、設計上必要に
応じて、レンズ等の各種光学素子を搭載することもでき
る。In the angle control means shown in FIG. 4, the laser diode 58 is used as a light source. However, the present invention is not limited to this. For example, a light emitting diode or the like may be used. The density filter 60 includes a laser diode 58.
This is used to adjust the amount of light, and depending on the output of the laser diode 58, the characteristics of the light position detector 61, and the like, a design including the presence or absence of the light position detector 61 is made.
Further, various optical elements such as lenses can be mounted on the sensor optical module 57 as required in design.
【００４９】次に、図５は、上述したミラー駆動機構に
対して、その両面ミラー５０の並進振動を防ぐための並
進振動抑制手段の一例を示している。すなわち、両面ミ
ラー５０のミラー面５０ｂを検出面とするレーザ式の変
位センサ６３をベース５３に設置し、変位センサ処理回
路６４を介して両面ミラー５０の面外並進方向の振動変
位を電気的信号として出力する。Next, FIG. 5 shows an example of translational vibration suppressing means for preventing the translational vibration of the double-sided mirror 50 in the mirror driving mechanism described above. That is, a laser type displacement sensor 63 having the mirror surface 50b of the double-sided mirror 50 as a detection surface is installed on the base 53, and the vibration displacement in the out-of-plane translation direction of the double-sided mirror 50 is transmitted via a displacement sensor processing circuit 64 to an electric signal. Output as
【００５０】この変位センサ処理回路６４の出力信号
は、振動制御器６５に供給される。この振動制御器６５
は、変位センサ処理回路６４の出力に基づいて、各ボイ
スコイルモータを構成するコイル５５ａ，５５ｂ，５６
ａ，５６ｂに振動抑制のために与える制御電流を生成し
ている。The output signal of the displacement sensor processing circuit 64 is supplied to a vibration controller 65. This vibration controller 65
Are coils 55a, 55b, 56 constituting each voice coil motor based on the output of the displacement sensor processing circuit 64.
A control current is supplied to a and 56b for suppressing vibration.
【００５１】この振動制御器６５から出力される制御電
流は、先に図４で説明した角度制御手段で、両面ミラー
５０の角度制御のために各コイル５５ａ，５５ｂ，５６
ａ，５６ｂに与えられる駆動電流と、加算器６６によっ
て加算される。そして、加算器６６の出力電流が、増幅
器６７を介して各コイル５５ａ，５５ｂ，５６ａ，５６
ｂにそれぞれ供給されることにより、両面ミラー５０の
角度制御と面外並進振動の抑制とが行なわれるようにな
る。The control current outputted from the vibration controller 65 is supplied to the coils 55a, 55b, 56 for controlling the angle of the double-sided mirror 50 by the angle control means described with reference to FIG.
The driving currents given to a and b are added by an adder 66. The output current of the adder 66 is supplied to each of the coils 55a, 55b, 56a, 56 via the amplifier 67.
b, the angle control of the double-sided mirror 50 and the suppression of out-of-plane translational vibration are performed.
【００５２】このように、両面ミラー５０の角度制御と
面外並進振動の抑制とが共に行なわれるように構成され
ているので、両面ミラー５０の面外並進方向における機
械的に有害な構造振動を抑制することができ、両面ミラ
ー５０の角度制御の広帯域化を図ることが可能となる。As described above, since both the angle control of the double-sided mirror 50 and the suppression of the out-of-plane translational vibration are performed, mechanically harmful structural vibrations in the out-of-plane translational direction of the two-sided mirror 50 are reduced. Thus, the angle control of the double-sided mirror 50 can be broadened.
【００５３】なお、図５に示した並進振動抑制手段で
は、変位センサ６３を用いて両面ミラー５０の面外並進
方向の振動を検出するようにしたが、この面外並進振動
の検出は、変位センサ６３に限らず、例えば、速度セン
サ等を用いることができる。また、コイル５５ａ，５５
ｂ，５６ａ，５６ｂに生じる逆起電力を測定するか、あ
るいは、圧電アクチュエータの電流制御電圧検出システ
ム等の公知の手段によるセルフセンシング制御手法を用
いれば、新たにセンサヘッドを配置する必要がないた
め、全体構成の小型化を図ることができる。In the translational vibration suppressing means shown in FIG. 5, the displacement sensor 63 is used to detect the vibration in the out-of-plane translation direction of the double-sided mirror 50. Instead of the sensor 63, for example, a speed sensor or the like can be used. Further, the coils 55a, 55
If the back electromotive force generated in b, 56a, 56b is measured, or if a self-sensing control method using a known means such as a current control voltage detection system of a piezoelectric actuator is used, it is not necessary to newly arrange a sensor head. Thus, the overall configuration can be reduced in size.
【００５４】また、この並進振動抑制手段は、図１及び
図２に示した構造のミラー駆動機構にのみ適用されるも
のではなく、例えば、固定部に揺動自在に支持されたジ
ンバル部材と、このジンバル部材にその揺動軸と直交す
る軸を中心に揺動自在に支持された可動体と、この可動
体に搭載されるミラーと、ジンバル部材及び可動体をそ
れぞれの揺動軸の回りに回動させるトルク発生手段とか
ら構成され、トルク発生手段が、ミラーの面外方向に対
して駆動力を発生するための、電磁吸引アクチュエー
タ、ボイスコイルモータ、圧電アクチュエータ、磁歪ア
クチュエータ等で構成される公知のミラー駆動機構にも
十分に適用可能である。The translational vibration suppressing means is not applied only to the mirror driving mechanism having the structure shown in FIGS. 1 and 2, and includes, for example, a gimbal member which is swingably supported by a fixed portion, A movable body supported by the gimbal member so as to be swingable about an axis orthogonal to the swing axis, a mirror mounted on the movable body, and the gimbal member and the movable body around the respective swing axes. A torque generating means for rotating, and the torque generating means comprises an electromagnetic attraction actuator, a voice coil motor, a piezoelectric actuator, a magnetostrictive actuator, etc. for generating a driving force in a direction out of the plane of the mirror. The present invention can be sufficiently applied to a known mirror driving mechanism.
【００５５】上記した実施の形態によれば、両面ミラー
５０の回動中心となるｘ軸及びｙ軸上に、両面ミラー５
０を揺動させるためのトルク発生源であるボイスコイル
モータを、それぞれ設置しているので、両面ミラー５０
の可動範囲を広くとることができるとともに、広帯域化
も実現することができる。According to the above-described embodiment, the double-sided mirror 5 is positioned on the x-axis and the y-axis, which are the rotation centers of the double-sided mirror 50.
Since a voice coil motor, which is a torque generation source for swinging the zero
Can be widened, and a wide band can be realized.
【００５６】また、永久磁石５１ａ，５１ｂ，５２ａ，
５２ｂのｙ，ｘ軸から見て外側の面が、可動体４９の
ｙ，ｘ軸を中心とする回動方向に沿って、回動中心であ
るｙ，ｘ軸までの距離を半径とする円弧状に形成される
とともに、ヨーク部材４５ａ，４５ｂ，５４ａ，５４ｂ
の永久磁石５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂよりも原点
Ｏ側に位置する一片のｙ，ｘ軸から見て外側の面が、可
動体４９のｙ，ｘ軸を中心とする回動方向に沿って、回
動中心であるｙ，ｘ軸までの距離を半径とする円弧状に
形成されているので、ヨーク部材４５ａ，４５ｂ，５４
ａ，５４ｂと永久磁石５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ
との間隔を狭く設定して駆動トルクを高めるようにして
も、永久磁石５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂがヨーク
部材４５ａ，４５ｂ，５４ａ，５４ｂに接触することな
く可動されるようになるので、このような点でも、両面
ミラー５０の可動範囲を広くとり、かつ、広帯域化も実
現することができる。The permanent magnets 51a, 51b, 52a,
The outer surface of the movable body 49 when viewed from the y- and x-axes is a circle whose radius is the distance to the y- and x-axes, which are the rotation centers, along the rotation direction about the y- and x-axes. The yoke members 45a, 45b, 54a, 54b are formed in an arc shape.
Of the movable body 49 along the direction of rotation about the y and x axes of the movable body 49, as viewed from the y and x axes of one piece located on the origin O side of the permanent magnets 51a, 51b, 52a and 52b of the movable body 49. The yoke members 45a, 45b, 54
a, 54b and permanent magnets 51a, 51b, 52a, 52b
Even if the drive torque is increased by setting the interval between the permanent magnets to be small, the permanent magnets 51a, 51b, 52a, 52b can be moved without contacting the yoke members 45a, 45b, 54a, 54b. Even in such a point, the movable range of the double-sided mirror 50 can be widened and a wide band can be realized.
【００５７】さらに、両面ミラー５０は、その通信用の
光ビームを反射するミラー面５０ａが、回動中心となる
ｘ軸及びｙ軸と一致するように可動体４９に搭載されて
いるので、ミラー反射光のビームシフトに起因する位置
誤差を低減することが可能となる。Further, the double-sided mirror 50 is mounted on the movable body 49 so that the mirror surface 50a for reflecting the light beam for communication coincides with the x-axis and the y-axis serving as the center of rotation. It is possible to reduce the position error caused by the beam shift of the reflected light.
【００５８】また、トルク発生手段であるボイスコイル
モータは、可動体４９に永久磁石５１ａ，５１ｂ，５２
ａ，５２ｂを搭載したムービングマグネット型に構成さ
れ、ヨーク部材４５ａ，４５ｂ，５４ａ，５４ｂと永久
磁石５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂとにそれぞれ可動
方向に沿った円弧面を形成するようにしているので、可
動範囲の拡大に伴なう発生トルクの減少を防止すること
ができ、所定の応答周波数を確保しながらコンパクトさ
を損うことなく可動範囲を容易に拡大することができ
る。The voice coil motor, which is a torque generating means, has permanent magnets 51a, 51b, 52
a, 52b are mounted, and the yoke members 45a, 45b, 54a, 54b and the permanent magnets 51a, 51b, 52a, 52b form circular arc surfaces along the movable direction. In addition, it is possible to prevent a decrease in generated torque due to the expansion of the movable range, and to easily expand the movable range without losing compactness while securing a predetermined response frequency.
【００５９】なお、ボイスコイルモータとしては、可動
体４９に制御用の空芯コイルを搭載したムービングコイ
ル型のものを用いることもできる。この場合にも、ヨー
ク部材または永久磁石と空芯コイルとにそれぞれ可動方
向に沿った円弧面を形成するようにすれば、上記と同様
の効果を得ることができる。As the voice coil motor, a moving coil type motor having a movable body 49 mounted with an air core coil for control may be used. Also in this case, the same effect as described above can be obtained by forming circular arc surfaces along the movable direction on the yoke member or the permanent magnet and the air-core coil.
【００６０】さらに、両面ミラー５０を用い、その一方
のミラー面５０ｂを、両面ミラー５０の回転角を検出す
るための光回転角センサとして利用するようにしたの
で、従来の渦電流式や静電容量式の変位センサを用いた
構成に比べて、揺動部の小型化によるミラー回転角制御
の広帯域化を図ることが可能である。Further, the double-sided mirror 50 is used, and one of the mirror surfaces 50b is used as an optical rotation angle sensor for detecting the rotation angle of the double-sided mirror 50. Compared with the configuration using a displacement sensor of the capacitance type, it is possible to achieve a wider band of the mirror rotation angle control by downsizing the oscillating unit.
【００６１】具体的に言えば、従来の渦電流式や静電容
量式の変位センサを用いた構成では、可動部に比較的広
いセンサターゲット面を必要とするため、可動部の慣性
モーメントが大きくなり、ミラー回転角制御の広帯域化
が困難になっている。More specifically, in a configuration using a conventional eddy current type or capacitance type displacement sensor, a relatively wide sensor target surface is required for the movable part, and therefore the moment of inertia of the movable part is large. This makes it difficult to broaden the mirror rotation angle control.
【００６２】しかしながら、この実施の形態によれば、
揺動部のセンサターゲット面を削除して、可動体４９に
搭載する両面ミラー５０の一方のミラー面５０ｂを回転
角センサとして利用しているので、揺動部の小型化を図
ることができるとともに、回転角センサのセンサターゲ
ット面となるミラー面５０ｂは回動中心付近に配置され
るので、揺動部の慣性モーメントが比較的小さくなり広
帯域化を図ることができる。However, according to this embodiment,
Since the sensor target surface of the oscillating portion is deleted and one mirror surface 50b of the double-sided mirror 50 mounted on the movable body 49 is used as a rotation angle sensor, the oscillating portion can be downsized. Since the mirror surface 50b serving as the sensor target surface of the rotation angle sensor is arranged near the center of rotation, the moment of inertia of the oscillating portion is relatively small, and a wider band can be achieved.
【００６３】また、固定部としてのベース５３に両面ミ
ラー５０の面外方向の並進振動を検出する変位センサ６
３を設置し、変位センサ６３の検出結果に基づいて両面
ミラー５０の面外並進振動を抑制するように各ボイスコ
イルモータを制御するようにしているので、両面ミラー
５０の面外並進方向の機械的に有害な構造振動を十分に
抑制することができ、両面ミラー５０の回転角制御の広
帯域化を促進することができる。A displacement sensor 6 for detecting the translational vibration of the double-sided mirror 50 in the out-of-plane direction is provided on a base 53 as a fixed portion.
3, the voice coil motors are controlled so as to suppress the out-of-plane translation vibration of the two-sided mirror 50 based on the detection result of the displacement sensor 63. It is possible to sufficiently suppress structurally harmful structural vibration, and to promote a wider band of the rotation angle control of the double-sided mirror 50.
【００６４】なお、この発明は上記した実施の形態に限
定されるものではなく、この外その要旨を逸脱しない範
囲で種々変形して実施することができる。The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified and implemented without departing from the spirit and scope of the invention.
【００６５】[0065]
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
可動範囲を広くとることができるとともに広帯域化も実
現することができ、しかも、信頼性が高く十分に実用に
適することが可能である極めて良好なミラー駆動機構を
提供することができる。As described in detail above, according to the present invention,
It is possible to provide an extremely good mirror driving mechanism which can have a wide movable range and can realize a wide band, and which is highly reliable and can be sufficiently applied to practical use.
【図１】この発明に係るミラー駆動機構の実施の形態を
説明するために一部を断面して示す平面図。FIG. 1 is a partial cross-sectional plan view for describing an embodiment of a mirror driving mechanism according to the present invention.
【図２】同実施の形態を説明するために図１に示した平
面図をＢ−Ｂ′で示す一点鎖線で断面して示す側面図。FIG. 2 is a side view showing the plan view shown in FIG. 1 in a sectional view taken along a dashed-dotted line shown by BB 'for explaining the embodiment;
【図３】同実施の形態における１つのボイスコイルモー
タの動作を説明するために示す図。FIG. 3 is a view for explaining the operation of one voice coil motor in the embodiment.
【図４】同実施の形態における両面ミラーの角度制御手
段の一例を説明するために示す図。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an angle control unit of the double-sided mirror according to the embodiment;
【図５】同実施の形態における両面ミラーの並進振動抑
制手段の一例を説明するために示す図。FIG. 5 is a view for explaining an example of translational vibration suppressing means of the double-sided mirror in the embodiment.
【図６】従来のミラー駆動機構を説明するために示す側
断面図。FIG. 6 is a sectional side view for explaining a conventional mirror driving mechanism.
【図７】従来の他のミラー駆動機構を説明するために示
す側断面図。FIG. 7 is a side sectional view for explaining another conventional mirror driving mechanism.
【図８】同他のミラー駆動機構を説明するために示す平
面図。FIG. 8 is a plan view for explaining another mirror driving mechanism.
４５ａ，４５ｂ…ヨーク部材、 ４６ａ，４６ｂ…弾性ピボット、 ４７…内部ジンバル、 ４８ａ，４８ｂ…弾性ピボット、 ４９…可動体、 ５０…両面ミラー、 ５１ａ，５１ｂ…永久磁石、 ５２ａ，５２ｂ…永久磁石、 ５３…ベース、 ５４ａ，５４ｂ…ヨーク部材、 ５５ａ，５５ｂ…コイル、 ５６ａ，５６ｂ…コイル、 ５７…センサ光学モジュール、 ５８…レーザダイオード、 ５９…ＬＤ駆動回路、 ６０…濃度フィルタ、 ６１…光位置検出器、 ６２…光位置検出器処理回路、 ６３…変位センサ、 ６４…変位センサ処理回路、 ６５…振動制御器、 ６６…加算器、 ６７…増幅器。 45a, 45b: yoke member, 46a, 46b: elastic pivot, 47: internal gimbal, 48a, 48b: elastic pivot, 49: movable body, 50: double-sided mirror, 51a, 51b: permanent magnet, 52a, 52b: permanent magnet, 53: base, 54a, 54b: yoke member, 55a, 55b: coil, 56a, 56b: coil, 57: sensor optical module, 58: laser diode, 59: LD drive circuit, 60: density filter, 61: optical position detection 62, an optical position detector processing circuit, 63, a displacement sensor, 64, a displacement sensor processing circuit, 65, a vibration controller, 66, an adder, 67, an amplifier.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秋葉 敏克 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 Ｆターム(参考） 2H045 AB03 AB13 AB44 AB54 BA12 DA31 5K002 AA07 BA02 FA04 GA05 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Toshikatsu Akiba 1-term, Komukai Toshiba-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa F-term in the Toshiba R & D Center (reference) 2H045 AB03 AB13 AB44 AB54 BA12 DA31 5K002 AA07 BA02 FA04 GA05
Claims (8)
に支持されるジンバルと、このジンバルに前記第１の揺
動軸に直交する第２の揺動軸の回りを回動可能に支持さ
れる可動体と、この可動体の前記第１及び第２の揺動軸
の交点近傍に搭載されるミラーと、前記第１及び第２の
揺動軸上に設けられ前記ジンバル及び可動体に前記第１
及び第２の揺動軸の回りを回動させるための駆動力を与
えるトルク発生手段とを具備してなることを特徴とする
ミラー駆動機構。A gimbal supported on a fixed portion so as to be rotatable around a first rocking axis; and a gimbal rotating around a second rocking axis orthogonal to the first rocking axis. A movable body movably supported, a mirror mounted near an intersection of the movable body with the first and second swing axes, and a gimbal provided on the first and second swing axes. And the first
And a torque generating means for providing a driving force for rotating around a second swing axis.
持された磁石と、前記固定部に支持され前記磁石ととも
に磁気回路を構成するヨークと、前記磁気回路中に固定
され電流を供給することによって前記磁石に駆動力を発
生させるコイルとから構成され、前記磁石、ヨークまた
はコイルの相互に対向するいずれかの面を、前記磁石の
可動方向に沿った円弧状に形成したことを特徴とする請
求項１記載のミラー駆動機構。2. The torque generating means includes a magnet supported by the movable body, a yoke supported by the fixed portion and constituting a magnetic circuit together with the magnet, and a current fixed in the magnetic circuit to supply a current. And a coil that generates a driving force on the magnet by a magnet, wherein one of the mutually facing surfaces of the magnet, yoke or coil is formed in an arc shape along the movable direction of the magnet. The mirror driving mechanism according to claim 1.
持された磁石と、前記固定部に支持され前記磁石ととも
に磁気回路を構成するヨークと、前記可動体に支持され
て前記磁気回路中に介在され電流を供給することによっ
て自己に駆動力を発生させるコイルとから構成され、前
記磁石、ヨークまたはコイルの相互に対向するいずれか
の面を、前記コイルの可動方向に沿った円弧状に形成し
たことを特徴とする請求項１記載のミラー駆動機構。3. The torque generating means includes a magnet supported by the fixed portion, a yoke supported by the fixed portion and constituting a magnetic circuit together with the magnet, and a yoke supported by the movable body and provided in the magnetic circuit. And a coil that generates a driving force by itself by supplying an electric current, and any one of the mutually facing surfaces of the magnet, the yoke or the coil is formed in an arc shape along the movable direction of the coil. 2. The mirror driving mechanism according to claim 1, wherein:
及び第２の揺動軸に一致させるようにして、前記可動体
に搭載されることを特徴とする請求項１記載のミラー駆
動機構。4. The mirror according to claim 1, wherein the mirror surface is the first surface.
2. The mirror driving mechanism according to claim 1, wherein the mirror driving mechanism is mounted on the movable body so as to coincide with the second swing axis.
る揺動部の重心を、前記第１及び第２の揺動軸の交点に
一致させるようにしたことを特徴とする請求項４記載の
ミラー駆動機構。5. The mirror according to claim 4, wherein the center of gravity of the swinging part comprising the gimbal, the movable body and the mirror is made to coincide with the intersection of the first and second swinging axes. Drive mechanism.
ミラー面を用いて光学的に前記ミラーの傾斜角度を検出
する検出手段と、この検出手段の検出結果に基づいて前
記トルク発生手段を制御して前記ミラーの角度制御を行
なう制御手段とによって、角度制御が施されることを特
徴とする請求項１記載のミラー駆動機構。6. The mirror is a double-sided mirror, and detecting means for optically detecting the inclination angle of the mirror using one mirror surface, and controlling the torque generating means based on the detection result of the detecting means. 2. The mirror driving mechanism according to claim 1, wherein the angle control is performed by control means for controlling the angle of the mirror.
に支持されたジンバルと、このジンバルに前記第１の揺
動軸に直交する第２の揺動軸の回りを回動可能に支持さ
れた可動体と、この可動体に搭載されるミラーと、前記
ジンバル及び可動体を前記第１及び第２の揺動軸の回り
にそれぞれ回動させるトルク発生手段とを備えたミラー
駆動機構において、前記ミラーの面外方向の並進振動を
検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に基づい
て前記トルク発生手段を制御して前記ミラーの面外並進
振動を抑制する制御手段とを具備してなることを特徴と
するミラー駆動機構。7. A gimbal supported on a fixed portion so as to be rotatable around a first swing axis, and a gimbal is rotated around a second swing axis orthogonal to the first swing axis. A movable body movably supported, a mirror mounted on the movable body, and torque generating means for rotating the gimbal and the movable body around the first and second swing axes, respectively. A detecting means for detecting a translational vibration of the mirror in an out-of-plane direction, and a control means for controlling the torque generating means based on a detection result of the detecting means to suppress the out-of-plane translational vibration of the mirror; And a mirror driving mechanism.
に支持されたジンバルと、このジンバルに前記第１の揺
動軸に直交する第２の揺動軸の回りを回動可能に支持さ
れた可動体と、この可動体に搭載されるミラーと、前記
ジンバル及び可動体を前記第１及び第２の揺動軸の回り
にそれぞれ回動させるトルク発生手段とを備えたミラー
駆動機構において、前記ミラーの傾斜角度を検出する第
１の検出手段と、前記ミラーの面外方向の並進振動を検
出する第２の検出手段と、前記第１及び第２の検出手段
の検出結果に基づいて前記トルク発生手段を制御して前
記ミラーに対する角度制御及び面外並進振動の抑制を行
なう制御手段とを具備してなることを特徴とするミラー
駆動機構。8. A gimbal supported on a fixed portion so as to be rotatable around a first swing axis, and a gimbal is rotated around the second swing axis orthogonal to the first swing axis. A movable body movably supported, a mirror mounted on the movable body, and torque generating means for rotating the gimbal and the movable body around the first and second swing axes, respectively. In the mirror driving mechanism, first detection means for detecting an inclination angle of the mirror, second detection means for detecting translational vibration of the mirror in an out-of-plane direction, and detection of the first and second detection means Control means for controlling the torque generating means based on the result to control the angle of the mirror and suppress out-of-plane translation vibration.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2000078891A JP2001264663A (en) | 2000-03-21 | 2000-03-21 | Mirror driving mechanism |
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