JPH0566832A - 2軸駆動アクチユエータ - Google Patents

2軸駆動アクチユエータ

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JPH0566832A
JPH0566832A JP22785891A JP22785891A JPH0566832A JP H0566832 A JPH0566832 A JP H0566832A JP 22785891 A JP22785891 A JP 22785891A JP 22785891 A JP22785891 A JP 22785891A JP H0566832 A JPH0566832 A JP H0566832A
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JP
Japan
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movable body
biaxial
optical axis
drive
axis
Prior art date
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Pending
Application number
JP22785891A
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English (en)
Inventor
Takashi Obara
隆 小原
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0566832A publication Critical patent/JPH0566832A/ja
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  • Control Of Position Or Direction (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一方向駆動時の他方向による動作干渉をなく
し光軸制御の精度向上を図ることが可能な2軸駆動アク
チュエータを提供する。 【構成】 レーザビームの入射光軸のずれをコーナーキ
ューブ8を用いて検出し、その検出された光軸ずれの信
号をもとに、2軸方向に動作するX方向可動体17とY
方向可動体28とを備えたアクチュエータによりコーナ
ーキューブ8をX,Yの2軸方向の光軸制御を行うこと
により、レーザビームの入射光軸のずれを補正する2軸
駆動アクチュエータにおいて、X方向可動体17及びY
方向可動体28に各々独立してX方向駆動コイル16及
びY方向駆動コイル27を設け、これら各々のコイルに
電磁力を発生させるためのX方向磁気回路20及びY方
向磁気回路31をその磁気ギャップ部の断面形状を矩形
として形成しベース21上に固定配置した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光軸制御装置に用いら
れるミラーやコーナーキューブ等をX,Yの2軸駆動制
御する2軸駆動アクチュエータに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、光軸制御装置に用いられるアクチ
ュエータは、その駆動制御方式によって種々のものがあ
る。例えば、光軸制御にミラーを用いた場合、特開平2
−120816号公報に開示されているように、直交す
る2軸に対して回動させるいわゆる「ジンバル機構」が
用いられているものがある。また、光軸制御にコーナー
キューブを用いた場合、電子情報通信学会MR83−2
4に開示されているように、「2軸ボイスコイルアクチ
ュエータ」が用いられているものがある。
【0003】そこで、今、具体例として、コーナーキュ
ーブを用いた場合の光軸制御の基本的な動作原理を図6
に基づいて説明する。入射光であるレーザビームはリレ
ーレンズ1、コリメータレンズ2を順次通過することに
より平行光とされ、その平行光はミラー3により反射さ
れコーナーキューブ4に入射し、これにより光路を逆方
向とされたレーザビームはλ/4板5を介してPBS6
により2分割され、その一方の直進したレーザビームは
4分割受光素子7に導かれこれにより検出された信号は
光軸ずれ検出用の信号として用いられ、また、他方の反
射されたレーザビームは出射光として進行していきその
後図示しない光ディスク原盤の露光用ビーム等に利用さ
れる。
【0004】この場合、今、実線aで示した入射光が一
点鎖線bで示すように光軸ずれを生じた場合、その光軸
ずれ量が4分割受光素子7により検出され、そのずれ量
をもとに図示しないアクチュエータによりコーナーキュ
ーブ4を矢印方向Xの破線で示すように移動制御させ、
これによりレーザビームの出射光の位置を常に一定に保
つように制御する。なお、ここでは、コーナーキューブ
4の移動方向を一軸(X方向)のみとして示したが、実
際には紙面に垂直な方向にも同様な光軸制御を行うこと
ができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前述したようなジンバ
ル機構においては、一軸の駆動を行った場合、他方の軸
側にも変位を生じる。その変位の動作量が少ない場合は
問題ないが、光軸制御装置に用いる場合にはmmオーダ
ーの可動量を必要とするため、動作時に他軸への動作干
渉を生じてしまうことになる。
【0006】また、前述した2軸ボイスコイルアクチュ
エータでは、磁気回路を円筒形としているため、その磁
気ギャップが円筒断面となる。この場合、その磁気ギャ
ップ中に配置されたコイルも円筒形となり、他軸を駆動
した場合、コイルがその中心からずれ、コイルに生じる
発生力が小さくなり、これにより駆動感度が低下し、そ
の制御上において必ずしも好ましいものとは言えない。
【0007】さらに、1軸駆動に用いる磁気回路をその
可動体に取り込もうとすると、可動体重量が倍加し、他
軸の発生力を大きく取らなければならなくなり、これに
より駆動部が大型化してしまい、しかも、そのコイルの
発熱が大きくなってしまい不経済なものとなる。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、レーザビームの入射光軸のずれをコーナーキューブ
を用いて検出し、その検出された光軸ずれの信号をもと
に、2軸方向に動作するX方向可動体とY方向可動体と
を備えたアクチュエータにより前記コーナーキューブを
X,Yの2軸方向の光軸制御を行うことにより、前記レ
ーザビームの入射光軸のずれを補正する2軸駆動アクチ
ュエータにおいて、前記X方向可動体及び前記Y方向可
動体に各々独立してX方向駆動コイル及びY方向駆動コ
イルを設け、これら各々のコイルに電磁力を発生させる
ためのX方向磁気回路及びY方向磁気回路をその磁気ギ
ャップ部の断面形状を矩形として形成しベース上に固定
配置した。
【0009】請求項2記載の発明では、請求項1記載の
発明において、2軸方向に電磁力を発生するX方向駆動
コイル及びY方向駆動コイルの駆動方向直角断面形状を
矩形として形成し、電磁力の発生部位をその対辺として
その中央部を通る駆動方向軸線上にX方向可動体及びY
方向可動体の重心が位置するように配置した。
【0010】請求項3記載の発明では、請求項1記載の
発明において、2軸方向の支持機構を各軸2枚の板バネ
とし、これら板バネの中心を通る軸線上にX方向可動体
及びY方向可動体の重心が位置するように配置した。
【0011】請求項4記載の発明では、請求項1記載の
発明において、2軸方向の支持機構における板バネを固
定するブッシュを弾性体とした。
【0012】
【作用】請求項1記載の発明においては、各軸の駆動用
の磁気回路の磁気ギャップを矩形として形成しこれによ
り他軸の動作時における動作干渉をなくしているため、
光軸制御の精度向上を図ることが可能となる。
【0013】請求項2記載の発明においては、駆動力に
よる可動体の重心回りモーメント力が釣り合うようにし
て可動体の不要振動をなくしているため、光軸制御の精
度向上を図ることができる。
【0014】請求項3記載の発明においては、板バネの
反力による可動体の重心回りのモーメント力が釣り合う
ようにして可動体の不要振動をなくしているため、光軸
制御の精度向上を図ることができる。
【0015】請求項4記載の発明においては、ブッシュ
を弾性体とすることにより、可動方向に対する減衰力に
よる可動体の重心回りのモーメント力が釣り合うように
して可動体の不要振動をなくしているため、光軸制御の
精度向上を図ることが可能となる。
【0016】
【実施例】本発明の一実施例を図1〜図5に基づいて説
明する。図1は、2軸駆動アクチュエータの全体構成を
分解して示すものである。以下、その構成について説明
する。まず、コーナーキューブ8は内ホルダ9の上面に
固着されており、その内ホルダー9の側面のX−X´方
向には円筒突起10が形成されている。その内ホルダー
9は、外ホルダー11内に収納されると共に、その側面
のホルダープレート12の板バネ受け部にてX方向板バ
ネ13によってブッシュ14で固着されている。また、
前記内ホルダー9には、前記ブッシュ14の内筒を介し
てX方向ボビン15がX−X´方向に固着されている。
このX方向ボビン15には、X方向駆動コイル16が巻
回した形で取付けられており、これによりX方向可動体
17を構成している。さらに、前記X方向ボビン15
は、矩形中空となっており、その中空部には継鉄18と
永久磁石19とより構成されたX方向磁気回路20の中
央突起部18aが配置されている。これにより、X方向
駆動コイル16の対辺がそのX方向磁気回路20の磁気
ギャップ中に位置することになる。このX方向磁気回路
20はベース21上に固着される。
【0017】また、前記外ホルダー11のY−Y´方向
の側面には円筒突起部22が形成されており、この円筒
突起部22は前記ベース21及びベースプレート23上
に位置してY方向板バネ24によってブッシュ25を介
して固着されている。また、前記外ホルダー11には前
記ブッシュ25の内筒を介してY方向ボビン26がY−
Y´方向に固着されている。このY方向ボビン26に
は、Y方向駆動コイル27が巻回した形で取付けられて
おり、これによりY方向可動体28を構成している。さ
らに、前記Y方向ボビン26は、矩形中空となってお
り、その中空部には継鉄29と永久磁石30とより構成
されたY方向磁気回路31の中央突起部29aが配置さ
れている。これにより、Y方向駆動コイル27の対辺が
そのY方向磁気回路31の磁気ギャップ中に位置するこ
とになる。そのY方向磁気回路31は、前記ベース2
1、前記ベースプレート23に固着される。
【0018】そして、ここでは、X,Y方向駆動コイル
16,27の対辺の中点を通る軸線、及び、X,Y方向
板バネ13,24の中心を通る軸線は一致しており、そ
の延長線上にX,Y方向可動体17,28の重心Gがあ
るように配置されている。
【0019】このような構成において、X,Y方向駆動
コイル16,27の端末より通電すれば、X−X´及び
Y−Y´方向に移動自在となる。この時、X,Y方向の
動作は独立しているため、一軸動作が他軸に干渉するよ
うなことはない。また、図2に示すように、磁気ギャッ
プはその断面形状が矩形であり、これと平行にX,Y方
向駆動コイル16,27が位置しており、Y方向駆動時
のX方向駆動コイル16の対辺は磁気ギャップ中を平行
移動するだけで、X方向発生力の低下はなく、これによ
り感度低下は生じない。
【0020】また、X,Y方向可動体17,28の内部
に磁気回路を取り込んでいないため可動体重量が軽量化
され、これによりY方向駆動部も小型化でき、しかも、
そのY方向のコイル発熱も小さくすることが可能とな
る。
【0021】さらに、図3に示すように、X,Y方向可
動体17,28に生じるモーメント力が重心Gに対して
釣り合い状態にあるため不要振動の発生がなく、図4の
ボード線図に示すように可動体の周波数特性に副次共振
(図中点線で示す)が生じない。なお、図3における重
心Gに対するモーメント力の釣り合い状態は、次のよう
な式の値から理解できる。
【0022】 −(Fl/2)+(RS/2)−(RS/2)+(Fl/2)=0 さらにまた、図5に示すように、ブッシュ14,25を
弾性体とすることにより、2軸方向駆動時の減衰力も重
心G回りに対して釣り合い状態で構成されるため、これ
による不要共振の発生もなくすことができる。
【0023】
【発明の効果】請求項1記載の発明は、レーザビームの
入射光軸のずれをコーナーキューブを用いて検出し、そ
の検出された光軸ずれの信号をもとに、2軸方向に動作
するX方向可動体とY方向可動体とを備えたアクチュエ
ータにより前記コーナーキューブをX,Yの2軸方向の
光軸制御を行うことにより、前記レーザビームの入射光
軸のずれを補正する2軸駆動アクチュエータにおいて、
前記X方向可動体及び前記Y方向可動体に各々独立して
X方向駆動コイル及びY方向駆動コイルを設け、これら
各々のコイルに電磁力を発生させるためのX方向磁気回
路及びY方向磁気回路をその磁気ギャップ部の断面形状
を矩形として形成しベース上に固定配置したので、この
ように各軸の駆動用の磁気回路の磁気ギャップを矩形と
して形成しこれにより他軸の動作時における動作干渉を
なくしているため、光軸制御の精度向上を図ることが可
能となり、また、磁気回路をベースに固定しているため
駆動部の小型化を図ることができるものである。
【0024】請求項2記載の発明は、2軸方向に電磁力
を発生するX方向駆動コイル及びY方向駆動コイルの駆
動方向直角断面形状を矩形として形成し、電磁力の発生
部位をその対辺としてその中央部を通る駆動方向軸線上
にX方向可動体及びY方向可動体の重心が位置するよう
に配置したので、駆動力による可動体の重心回りモーメ
ント力が釣り合うようにして可動体の不要振動をなくす
ことが可能なため、これにより光軸制御の精度向上を図
ることができるものである。
【0025】請求項3記載の発明は、2軸方向の支持機
構を各軸2枚の板バネとし、これら板バネの中心を通る
軸線上にX方向可動体及びY方向可動体の重心が位置す
るように配置したので、板バネの反力による可動体の重
心回りのモーメント力が釣り合うようにして可動体の不
要振動をなくすことが可能なため、これにより光軸制御
の精度向上を図ることができるものである。
【0026】請求項4記載の発明は、2軸方向の支持機
構における板バネを固定するブッシュを弾性体としたの
で、可動方向に対する減衰力による可動体の重心回りの
モーメント力が釣り合うようにして可動体の不要振動を
なくすことが可能なため、これにより光軸制御の精度向
上を図ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す2軸駆動アクチュエー
タの分解斜視図である。
【図2】Y方向駆動時のX方向駆動コイルの動作状態を
示す動作説明図である。
【図3】モーメント力の釣り合い状態を示す説明図であ
る。
【図4】可動体の周波数特性を示す特性図である。
【図5】ブッシュによる減衰力の様子を示す側面図であ
る。
【図6】コーナーキューブを用いた場合の光軸制御の原
理を示す光路図である。
【符号の説明】
8 コーナーキューブ 16 X方向駆動コイル 17 X方向可動体 20 X方向磁気回路 21 ベース 27 Y方向駆動コイル 28 Y方向可動体 31 Y方向磁気回路 G 重心

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザビームの入射光軸のずれをコーキ
    ューブを用いて検出し、その検出された光軸ずれの信号
    をもとに、2軸方向に動作するX方向可動体とY方向可
    動体とを備えたアクチュエータにより前記コーナーキュ
    ーブをX,Yの2軸方向の光軸制御を行うことにより、
    前記レーザビームの入射光軸のずれを補正する2軸駆動
    アクチュエータにおいて、前記X方向可動体及び前記Y
    方向可動体に各々独立してX方向駆動コイル及びY方向
    駆動コイルを設け、これら各々のコイルに電磁力を発生
    させるためのX方向磁気回路及びY方向磁気回路をその
    磁気ギャップ部の断面形状を矩形として形成しベース上
    に固定配置したことを特徴とする2軸駆動アクチュエー
    タ。
  2. 【請求項2】 2軸方向に電磁力を発生するX方向駆動
    コイル及びY方向駆動コイルの駆動方向直角断面形状を
    矩形として形成し、電磁力の発生部位をその対辺として
    その中央部を通る駆動方向軸線上にX方向可動体及びY
    方向可動体の重心が位置するように配置したことを特徴
    とする請求項1記載の2軸駆動アクチュエータ。
  3. 【請求項3】 2軸方向の支持機構を各軸2枚の板バネ
    とし、これら板バネの中心を通る軸線上にX方向可動体
    及びY方向可動体の重心が位置するように配置したこと
    を特徴とする請求項1記載の2軸駆動アクチュエータ。
  4. 【請求項4】 2軸方向の支持機構における板バネを固
    定するブッシュを弾性体としたことを特徴とする請求項
    1記載の2軸駆動アクチュエータ。
JP22785891A 1991-09-09 1991-09-09 2軸駆動アクチユエータ Pending JPH0566832A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6257782B1 (en) 1998-06-18 2001-07-10 Fujitsu Limited Key switch with sliding mechanism and keyboard
US6376789B2 (en) 2000-04-14 2002-04-23 Fujitsu Takamisawa Component Ltd. Key switch and keyboard
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