JP2786691B2 - ミラー回転駆動装置 - Google Patents
ミラー回転駆動装置Info
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- JP2786691B2 JP2786691B2 JP1250666A JP25066689A JP2786691B2 JP 2786691 B2 JP2786691 B2 JP 2786691B2 JP 1250666 A JP1250666 A JP 1250666A JP 25066689 A JP25066689 A JP 25066689A JP 2786691 B2 JP2786691 B2 JP 2786691B2
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- inertia
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は光学式情報記録再生装置などに使用されるミ
ラー回転駆動装置に関する。
ラー回転駆動装置に関する。
（従来の技術） 周知のように、光学式情報記録装置、画像複写装置、
画像出力装置などでは、回転可能なミラーを組み込んで
いるものが多い。例えば、光学式情報記録装置（光ディ
スク装置）の再生系を例にとると、レーザビームを偏向
スプリッタ，位相板，回転可能に設けられたミラー，対
物レンズなどを介して回転ディスクに照射する。そし
て、回転ディスクからの反射光を上述した経路とは逆の
経路で導き、偏向ビームスプリッタにおいて再生信号を
分離する。対物レンズはフォーカシング制御系およびト
ラッキング制御系によって位置制御される。そして、再
生信号を利用して回転ディスクの中心孔のずれやディス
ククランプ機構の偏心を検出し、この検出信号で前述し
た回転可能に設けられたミラーの回転角を制御すること
によりビームが正確に一本のトラック上をならうように
微小なトラッキング制御を行っている。
画像出力装置などでは、回転可能なミラーを組み込んで
いるものが多い。例えば、光学式情報記録装置（光ディ
スク装置）の再生系を例にとると、レーザビームを偏向
スプリッタ，位相板，回転可能に設けられたミラー，対
物レンズなどを介して回転ディスクに照射する。そし
て、回転ディスクからの反射光を上述した経路とは逆の
経路で導き、偏向ビームスプリッタにおいて再生信号を
分離する。対物レンズはフォーカシング制御系およびト
ラッキング制御系によって位置制御される。そして、再
生信号を利用して回転ディスクの中心孔のずれやディス
ククランプ機構の偏心を検出し、この検出信号で前述し
た回転可能に設けられたミラーの回転角を制御すること
によりビームが正確に一本のトラック上をならうように
微小なトラッキング制御を行っている。
従来のミラー回転駆動装置は、第４図に示すように、
ミラー101を搭載してなる保持体102と、この保持体102
を回転可能に支持するヒンジ103と、このヒンジ103を固
定する固定部材104と、前記保持体102に固定されるコイ
ル105と、このコイル105に磁場を付与する磁気回路106
より構成されている。そしてコイル105への通電によ
り、ヒンジ103を中心に保持体102を回転させ、ミラー10
1を所望の角度に変更することができる。
ミラー101を搭載してなる保持体102と、この保持体102
を回転可能に支持するヒンジ103と、このヒンジ103を固
定する固定部材104と、前記保持体102に固定されるコイ
ル105と、このコイル105に磁場を付与する磁気回路106
より構成されている。そしてコイル105への通電によ
り、ヒンジ103を中心に保持体102を回転させ、ミラー10
1を所望の角度に変更することができる。
ところで、こういったミラー回転駆動装置は、回転デ
ィスクの目的のトラックヘレーザビームを瞬時に導く必
要性から、その回転位置決めを素早く、精度よく行うこ
とが重要となっている。ミラーの素早い回転を達成する
ためには、例えばコイルへ流す電流の量を多くして、発
生するローレンツ力を大きくすることが行われていた。
ィスクの目的のトラックヘレーザビームを瞬時に導く必
要性から、その回転位置決めを素早く、精度よく行うこ
とが重要となっている。ミラーの素早い回転を達成する
ためには、例えばコイルへ流す電流の量を多くして、発
生するローレンツ力を大きくすることが行われていた。
しかし、最近の情報機器は小形化が進み、バッテリー
駆動の必要性と、機器の発熱の問題から、低消費電力化
への要請が強くなってきている。上記のように電流の量
を多くしてミラーの素早い回転位置決めを行う方法で
は、この低消費電力化の要請に応じることができず、ミ
ラーを素早く回転位置決めするための他の方法を検討す
る必要が生じていた。
駆動の必要性と、機器の発熱の問題から、低消費電力化
への要請が強くなってきている。上記のように電流の量
を多くしてミラーの素早い回転位置決めを行う方法で
は、この低消費電力化の要請に応じることができず、ミ
ラーを素早く回転位置決めするための他の方法を検討す
る必要が生じていた。
（発明が解決しようとする課題） 以上のように、ミラー回転駆動装置のミラーを素早く
回転位置決めするために、従来はコイルへ流す電流の量
を多くすることによって行っていた。しかし、最近の低
消費電力化への要請に対して、ミラーを素早く回転位置
決めするための他の方法を検討する必要が生じていた。
本発明は、消費電力を増加することなく従来以上の素早
い回転位置決めをすることのできるミラー回転駆動装置
の提供を目的とするものである。
回転位置決めするために、従来はコイルへ流す電流の量
を多くすることによって行っていた。しかし、最近の低
消費電力化への要請に対して、ミラーを素早く回転位置
決めするための他の方法を検討する必要が生じていた。
本発明は、消費電力を増加することなく従来以上の素早
い回転位置決めをすることのできるミラー回転駆動装置
の提供を目的とするものである。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために本発明においては、ミラ
ーと、前記ミラーを搭載してなる可動体と、前記可動体
に設けられるコイルと、前記可動体を回転可能に支持す
るベースと、前記コイルに磁場を与えることにより前記
可動体を回転駆動する永久磁石とを有するミラー回転駆
動装置において、前記コイルの慣性モーメント、前記コ
イルを除いた前記可動体の慣性モーメントとを等しくし
た。
ーと、前記ミラーを搭載してなる可動体と、前記可動体
に設けられるコイルと、前記可動体を回転可能に支持す
るベースと、前記コイルに磁場を与えることにより前記
可動体を回転駆動する永久磁石とを有するミラー回転駆
動装置において、前記コイルの慣性モーメント、前記コ
イルを除いた前記可動体の慣性モーメントとを等しくし
た。
（作用） コイルに発生する力Fcは次式で表される。
Fc＝Ｇ・ｌ・Ｉ・ｐ …（１） G;滋束密度 ［Ｔ］ l;コイルの長さ ［ｍ］ I;コイルに流れる電流 ［Ａ］ p;コイルの利用効率（磁界中にあるコイルの割合） コイルの消費電力Wcは次式で表される。
Wc＝Ｒ・I2 …（２） R;コイル抵抗 ［Ω］ コイル抵抗Ｒは次式で表される。
S;コイル断面図 ［m2］ K;コイル素材低効率 ［Ω・ｍ］ 従って、コイルの質量，コイルの長さおよびコイル断
面積の間には次式に示される関係が成り立つ。
面積の間には次式に示される関係が成り立つ。
Mc;コイル質量 ［kg］ q;コイル素材密度 ［kg/m3］ e;コイル体積効率 V;コイル体積 ［m3］ よって式（２），（３），（４）より次式の関係が得
られる。
られる。
式（１），（４），（５）より結果として次式が得ら
れる。
れる。
In［kg・m2］の慣性モーメントを有する保持体（可動
体）をMc［kg］のコイルにて駆動した場合に得られる角
加速度［rad/s2］は次式で表される。
体）をMc［kg］のコイルにて駆動した場合に得られる角
加速度［rad/s2］は次式で表される。
fc;コイルに発生する力 ［kg・m/s2］ rc;回転中心から力点までの距離 ［ｍ］ It;コイルを含む全可動体の慣性モーメント ［kg・m2］ Ic;コイルの慣性モーメント ［kg・m2］ In;コイルを除く可動体の慣性モーメント ［kg・m2］ T;発生トルク ［Ｎ・ｍ］ ここで は、等価してコイル質量［kg］であり、次式の関係を満
足している。
足している。
k;比例定数 更に、Fcは式（６）より 但し、 で表される。
よって となり、 よって消費電力およびミラー取り付け位置を一定とし
た場合、加速度はコイル質量の関数になることがわか。
従って、加速度を最大とするためには、上記式（11）を
０とおけばよい。
た場合、加速度はコイル質量の関数になることがわか。
従って、加速度を最大とするためには、上記式（11）を
０とおけばよい。
よって、最大加速度はコイルの慣性モーメントがコイ
ルを除く可動体の慣性モーメントと等しくなったときに
得られる。
ルを除く可動体の慣性モーメントと等しくなったときに
得られる。
従って、消費電力を増加することなく従来以上の駆動
力が発生し、素早い回転位置決めをすることのできるミ
ラー回転駆動装置が提供される。
力が発生し、素早い回転位置決めをすることのできるミ
ラー回転駆動装置が提供される。
（実施例） 以下、図面に基づいて本発明を説明する。
第１図乃至第３図は本発明の第１の実施例に係るミラ
ー回転駆動装置を示すものである。図示するように、本
実施例のミラー回転駆動装置においては、保持体（可動
体）２はミラー１を固着してなり、この保持体２はその
両端付近に配置された２つのヒンジ３により回転可能に
支持されている。また、このヒンジ３の下端は固定部材
４（ベース）に固定されている。尚、保持体2,ヒンジ3,
固定部材４は樹脂の射出成形などにより一体成形しても
よい。一方、保持体２の周囲にはコイル５が巻装され、
固定されており、第３図に示すような方向に着磁方向を
向けて固定部材４に固定された永久磁石６により磁場が
付与されている。ここに示すミラー回転駆動装置では、
永久磁石６からの磁束を導くための手段としてヨークな
どの高透磁率の部材は使用されておらず、永久磁石６の
Ｎ極より出た磁束の流れが装置の外部を通ってＳ極に戻
るような磁路を形成している。また、保持体２がヒンジ
３を中心としていかなる位置に移動しても、前記磁路内
に常時コイル５の一部が含まれるような配置がなされて
いる。
ー回転駆動装置を示すものである。図示するように、本
実施例のミラー回転駆動装置においては、保持体（可動
体）２はミラー１を固着してなり、この保持体２はその
両端付近に配置された２つのヒンジ３により回転可能に
支持されている。また、このヒンジ３の下端は固定部材
４（ベース）に固定されている。尚、保持体2,ヒンジ3,
固定部材４は樹脂の射出成形などにより一体成形しても
よい。一方、保持体２の周囲にはコイル５が巻装され、
固定されており、第３図に示すような方向に着磁方向を
向けて固定部材４に固定された永久磁石６により磁場が
付与されている。ここに示すミラー回転駆動装置では、
永久磁石６からの磁束を導くための手段としてヨークな
どの高透磁率の部材は使用されておらず、永久磁石６の
Ｎ極より出た磁束の流れが装置の外部を通ってＳ極に戻
るような磁路を形成している。また、保持体２がヒンジ
３を中心としていかなる位置に移動しても、前記磁路内
に常時コイル５の一部が含まれるような配置がなされて
いる。
以上のような構成のミラー回転駆動装置では、コイル
５に通電することにより、保持体２には電流と磁束との
関係によるローレツ力が発生し、ヒンジ３を中心に保持
体２が微小に回転駆動され、ミラー１が所望の角度に位
置めされる。これにより、レーザ光源から照射されたレ
ーザビームはミラー１により所定の反射角にて反射さ
れ、所望の位置にこのレーザビームを導くことが可能と
なる。
５に通電することにより、保持体２には電流と磁束との
関係によるローレツ力が発生し、ヒンジ３を中心に保持
体２が微小に回転駆動され、ミラー１が所望の角度に位
置めされる。これにより、レーザ光源から照射されたレ
ーザビームはミラー１により所定の反射角にて反射さ
れ、所望の位置にこのレーザビームを導くことが可能と
なる。
尚、本発明のミラー回転駆動装置においては、コイル
５の慣性モーメントと、コイル５を除いた保持体２の慣
性モーメントとを略等しく構成している。具体的に言う
と、本実施例では、慣性モーメントの釣り合いがとれる
質量状態になるまで、コイル５を保持体２に余剰に巻装
している。このような条件を満足した本発明の作用効果
を以下に述べる。
５の慣性モーメントと、コイル５を除いた保持体２の慣
性モーメントとを略等しく構成している。具体的に言う
と、本実施例では、慣性モーメントの釣り合いがとれる
質量状態になるまで、コイル５を保持体２に余剰に巻装
している。このような条件を満足した本発明の作用効果
を以下に述べる。
コイルに発生する力Fc［kg・m/s2］は次式で表され
る。
る。
Fc＝Ｇ・ｌ・Ｉ・ｐ …（１） G;磁束密度 ［Ｔ］ l;コイルの長さ ［ｍ］ I;コイルに流れる電流 ［Ａ］ p;コイルの利用効率（磁界中にあるコイルの割合） コイルの消費電力Wcは次式で表される。
Wc＝Ｒ・I2 …（２） R;コイル抵抗 ［Ω］ コイル抵抗Ｒは次式で表される。
S;コイル断面積 ［m2］ K;コイル素材抵抗率 ［Ω・ｍ］ 従って、コイルの質量，コイル長さおよびコイル断面
積の間には、次式に示される関係が成り立つ。
積の間には、次式に示される関係が成り立つ。
Mc;コイル質量 ［kg］ q;コイル素材密度 ［kg/m3］ e;コイル体積効率 V;コイル体積 ［m3］ よって式（２），（３），（４）より次式の関係が得
られる。
られる。
式（１），（４），（５）より結果として次式が得ら
れる。
れる。
In［kg・m2］の慣性モーメントを有する保持体（被駆
動体）をMc［kg］のコイルにて駆動した場合に得られる
角加速度［rad/s2］は次式で表される。
動体）をMc［kg］のコイルにて駆動した場合に得られる
角加速度［rad/s2］は次式で表される。
ここで等価コイル質量とは、装置の力点にコイルの質
量が集中したと仮定した場合、この場合の慣性モーメン
トを本実施例のように保持体を一周するように巻装され
ているコイルの慣性モーメントと等しいとおいて得られ
るコイルの質量のことである。このときのコイルの質量
は次式の関係を満足している。
量が集中したと仮定した場合、この場合の慣性モーメン
トを本実施例のように保持体を一周するように巻装され
ているコイルの慣性モーメントと等しいとおいて得られ
るコイルの質量のことである。このときのコイルの質量
は次式の関係を満足している。
k;比例定数 更に、Fcは式（６）より 但し、 で表される。
よって式（７），（８），（９）より次式が導かれ
る。
る。
となり、 よって消費電力およびミラー取り付け位置を一定とした
場合、加速度はコイル質量の関数になることがわか。従
って、加速度を最大とするためには、上記式（11）を０
とおけばよい。
場合、加速度はコイル質量の関数になることがわか。従
って、加速度を最大とするためには、上記式（11）を０
とおけばよい。
よって、最大加速度はコイルの慣性モーメントがコイ
ルを除く可動体の慣性モーメントと等しくなったときに
得られる。
ルを除く可動体の慣性モーメントと等しくなったときに
得られる。
従って、消費電力を増加することなく従来以上の駆動
力が発生し、素早い回転位置決めをすることのできるミ
ラー回転駆動装置が提供される。
力が発生し、素早い回転位置決めをすることのできるミ
ラー回転駆動装置が提供される。
もちろん本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、コイルの取り付け位置の異なるミラー回転駆動装置
や、他の回転駆動装置などにも応用可能である。
く、コイルの取り付け位置の異なるミラー回転駆動装置
や、他の回転駆動装置などにも応用可能である。
［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、消費電力を増加するこ
となく従来以上の駆動力が発生し、素早い回転位置決め
をすることのできるミラー回転駆動装置が実現する。
となく従来以上の駆動力が発生し、素早い回転位置決め
をすることのできるミラー回転駆動装置が実現する。
第１図は本発明のミラー回転駆動装置の第１実施例を示
す斜視図、第２図は第１図中のＡ−Ａ線断面図、第３図
は第１図中のＢ−Ｂ線断面図、第４図は従来のミラー回
転駆動装置を示す断面図である。 １……ミラー ２……保持体（可動体） ３……ヒンジ ４……固定部材（ベース） ５……コイル ６……永久磁石
す斜視図、第２図は第１図中のＡ−Ａ線断面図、第３図
は第１図中のＢ−Ｂ線断面図、第４図は従来のミラー回
転駆動装置を示す断面図である。 １……ミラー ２……保持体（可動体） ３……ヒンジ ４……固定部材（ベース） ５……コイル ６……永久磁石
Claims (1)
- 【請求項１】ミラーと、 前記ミラーを搭載してなる可動体と、 前記可動体に設けられるコイルと、 前記可動体を回転可能に支持するベースと、 前記コイルに磁場を与えることにより前記可動体を回転
駆動する永久磁石とを有するミラー回転駆動装置におい
て、 前記コイルの慣性モーメントと、前記コイルを除いた前
記可動体の慣性モーメントとを等しくしたことを特徴と
するミラー回転駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1250666A JP2786691B2 (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | ミラー回転駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1250666A JP2786691B2 (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | ミラー回転駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03113840A JPH03113840A (ja) | 1991-05-15 |
| JP2786691B2 true JP2786691B2 (ja) | 1998-08-13 |
Family
ID=17211241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1250666A Expired - Lifetime JP2786691B2 (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | ミラー回転駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2786691B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2563412Y2 (ja) * | 1991-08-09 | 1998-02-25 | アルプス電気株式会社 | ガルバノミラー |
| JP2006170971A (ja) * | 2004-12-10 | 2006-06-29 | Korea Electronics Telecommun | 駆動ヘッド及びそれを備えた個人用原子顕微鏡 |
| JP6610202B2 (ja) * | 2015-11-27 | 2019-11-27 | セイコーエプソン株式会社 | 光学デバイスおよび画像表示装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5686639U (ja) * | 1979-12-04 | 1981-07-11 | ||
| JPS5982340U (ja) * | 1982-11-22 | 1984-06-04 | 旭光学工業株式会社 | 可動鏡装置 |
| JPH0334134A (ja) * | 1989-06-30 | 1991-02-14 | Ricoh Co Ltd | 光情報記録再生装置の回動ミラー装置 |
-
1989
- 1989-09-28 JP JP1250666A patent/JP2786691B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03113840A (ja) | 1991-05-15 |
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