JPH065943A - 圧電アクチュエータおよびその駆動方法 - Google Patents
圧電アクチュエータおよびその駆動方法Info
- Publication number
- JPH065943A JPH065943A JP4184521A JP18452192A JPH065943A JP H065943 A JPH065943 A JP H065943A JP 4184521 A JP4184521 A JP 4184521A JP 18452192 A JP18452192 A JP 18452192A JP H065943 A JPH065943 A JP H065943A
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- JP
- Japan
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- electrode
- piezoelectric element
- bimorph type
- type piezoelectric
- primary
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- Pending
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- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 バルモルフ型圧電素子により光学ヘッドをフ
ォーカス・トラッキング方向に駆動するアクチュエータ
において、バイモルフ３１を駆動する主電極４３と、バ
イモルフの撓み状態を検出するセンサ電極４７と、一次
および二次共振モードにおいて挟み量が大きくなる部分
で幅広部４５ａを形成する補助電極４５とを設け、セン
サ電極４７から共振周波数成分を検知し、主電極４３と
は逆相で補助電極４５を駆動する。 【効果】 一次および二次の共振ピークを低く抑え、ア
クチュエータの振動特性を改善できる。
ォーカス・トラッキング方向に駆動するアクチュエータ
において、バイモルフ３１を駆動する主電極４３と、バ
イモルフの撓み状態を検出するセンサ電極４７と、一次
および二次共振モードにおいて挟み量が大きくなる部分
で幅広部４５ａを形成する補助電極４５とを設け、セン
サ電極４７から共振周波数成分を検知し、主電極４３と
は逆相で補助電極４５を駆動する。 【効果】 一次および二次の共振ピークを低く抑え、ア
クチュエータの振動特性を改善できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光記録装置の光学ヘッ
ドの揺動機構などに用いられる圧電アクチュエータに関
する。
ドの揺動機構などに用いられる圧電アクチュエータに関
する。
【０００２】
【従来の技術】光記録装置（光磁気記録装置も含む）の
光学ヘッドにおいては、目的とする記録トラック上に正
確にスポット光を照射すべく、トラッキング方向、フォ
ーカス方向のエラー信号を検出し、光学ヘッドの対物レ
ンズを追従駆動させる必要がある。
光学ヘッドにおいては、目的とする記録トラック上に正
確にスポット光を照射すべく、トラッキング方向、フォ
ーカス方向のエラー信号を検出し、光学ヘッドの対物レ
ンズを追従駆動させる必要がある。
【０００３】バイモルフ型圧電素子は、一端側を固定
し、他端側に対物レンズホルダを搭載して信号電流を電
極に流すことにより、撓みの方向および大きさを制御で
きることから、光学ヘッドの駆動用アクチュエータに利
用されている（特開昭６３−４８６２４号公報、特開昭
６３−６４６４０号公報）。
し、他端側に対物レンズホルダを搭載して信号電流を電
極に流すことにより、撓みの方向および大きさを制御で
きることから、光学ヘッドの駆動用アクチュエータに利
用されている（特開昭６３−４８６２４号公報、特開昭
６３−６４６４０号公報）。
【０００４】しかしながらこれらの圧電アクチュエータ
では、バイモルフ型圧電素子の長さ方向に沿って長方形
の電極が一様に設けられているため、通常の板バネと同
様の一次および二次の共振モードを含む形で振動し、制
御特性が悪いという問題があった。
では、バイモルフ型圧電素子の長さ方向に沿って長方形
の電極が一様に設けられているため、通常の板バネと同
様の一次および二次の共振モードを含む形で振動し、制
御特性が悪いという問題があった。
【０００５】これを解決する方法として、特開平２−１
１９２７８号公報には、一次共振モードを表わす関数か
ら導かれる特定の形状に、バイモルフ型圧電素子の駆動
用電極パターンを形成することが報告されている。しか
しこの方式では、電極の面積が小さくなるため駆動力が
低下してしまうという問題があり、また、対物レンズホ
ルダの実際の揺動状態に応じて共振を制御することがで
きなかった。
１９２７８号公報には、一次共振モードを表わす関数か
ら導かれる特定の形状に、バイモルフ型圧電素子の駆動
用電極パターンを形成することが報告されている。しか
しこの方式では、電極の面積が小さくなるため駆動力が
低下してしまうという問題があり、また、対物レンズホ
ルダの実際の揺動状態に応じて共振を制御することがで
きなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、制御上の影
響が大きい一次および二次の共振ピークを低く抑えて揺
動駆動可能な圧電アクチュエータを提供するものであ
る。
響が大きい一次および二次の共振ピークを低く抑えて揺
動駆動可能な圧電アクチュエータを提供するものであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の圧電アクチュエ
ータは、駆動対象部材をバイモルフ型圧電素子により支
持して揺動せしめる圧電アクチュエータにおいて、バイ
モルフ型圧電素子を揺動駆動する主電極と、バイモルフ
型圧電素子の撓み状態を検出するセンサ電極と、バイモ
ルフ型圧電素子の一次および二次の共振モードにおいて
撓み量が大きくなる部位での面積が他の部位に比較して
大きくなるように形成された補助電極とを、バイモルフ
型圧電素子に形成したことを特徴とする。
ータは、駆動対象部材をバイモルフ型圧電素子により支
持して揺動せしめる圧電アクチュエータにおいて、バイ
モルフ型圧電素子を揺動駆動する主電極と、バイモルフ
型圧電素子の撓み状態を検出するセンサ電極と、バイモ
ルフ型圧電素子の一次および二次の共振モードにおいて
撓み量が大きくなる部位での面積が他の部位に比較して
大きくなるように形成された補助電極とを、バイモルフ
型圧電素子に形成したことを特徴とする。
【０００８】また、本発明のバイモルフ型圧電素子の駆
動方法は、上記に記載の圧電アクチュエータを用い、セ
ンサ電極からの一次および二次の共振の周波数成分を検
知し、これを信号として補助電極を、主電極とは逆相で
駆動することを特徴とする。
動方法は、上記に記載の圧電アクチュエータを用い、セ
ンサ電極からの一次および二次の共振の周波数成分を検
知し、これを信号として補助電極を、主電極とは逆相で
駆動することを特徴とする。
【０００９】
【実施例】図１は、本発明の圧電アクチュエータを、光
学ヘッドの対物レンズを駆動する対物レンズアクチュエ
ータとして利用する場合の実施例を示す斜視説明図であ
る。
学ヘッドの対物レンズを駆動する対物レンズアクチュエ
ータとして利用する場合の実施例を示す斜視説明図であ
る。
【００１０】固定ブロック１１に対して軸を中心として
の回動のみが許容された第１のヒンジ１３に対し、一対
のバイモルフ型圧電素子３１，３１が固定されている。
この一対のバイモルフ型圧電素子の他端側は、対物レン
ズ２３を搭載した対物レンズホルダ２１に固定されてい
る。
の回動のみが許容された第１のヒンジ１３に対し、一対
のバイモルフ型圧電素子３１，３１が固定されている。
この一対のバイモルフ型圧電素子の他端側は、対物レン
ズ２３を搭載した対物レンズホルダ２１に固定されてい
る。
【００１１】一方、固定ブロック１１に対して軸を中心
として回動のみが許容された第２のヒンジ１５に対し、
一対のバイモルフ型圧電素子３３，３３が固定され、こ
の一対のバイモルフ型圧電素子３３，３３の他端側は、
圧接用半球３５により両側から対物レンズホルダ２１に
押し付けられている。
として回動のみが許容された第２のヒンジ１５に対し、
一対のバイモルフ型圧電素子３３，３３が固定され、こ
の一対のバイモルフ型圧電素子３３，３３の他端側は、
圧接用半球３５により両側から対物レンズホルダ２１に
押し付けられている。
【００１２】また、各々のバイモルフ型圧電素子３１，
３１，３３，３３には、各々電極４１が形成されてい
る。なお、電極４１の電極パターンについては図１では
図示を省略してある。フォーカスエラー信号に基づき、
電極４１によりバイモルフ型圧電素子３１，３１を上下
に撓ますと、対物レンズホルダ２１がフォーカス方向
（Ｆｏ）に駆動される。このとき一対のバイモルフ型圧
電素子３３，３３は、第２のヒンジ１５を中心として回
動可能なので、上記の対物レンズホルダ２１のフォーカ
ス方向への運動の障害とならない。
３１，３３，３３には、各々電極４１が形成されてい
る。なお、電極４１の電極パターンについては図１では
図示を省略してある。フォーカスエラー信号に基づき、
電極４１によりバイモルフ型圧電素子３１，３１を上下
に撓ますと、対物レンズホルダ２１がフォーカス方向
（Ｆｏ）に駆動される。このとき一対のバイモルフ型圧
電素子３３，３３は、第２のヒンジ１５を中心として回
動可能なので、上記の対物レンズホルダ２１のフォーカ
ス方向への運動の障害とならない。
【００１３】また同様に、トラッキングエラー信号に基
づき、電極４１によりバイモルフ型圧電素子３３，３３
を横方向に撓ますと、対物レンズホルダ２１がトラッキ
ング方向（Ｔｒ）に駆動される。このとき、一対のバイ
モルフ型圧電素子３１，３１は、第１のヒンジ１３を中
心として回動可能なので、上記の対物レンズホルダ２１
のトラッキング方向への運動の妨げとはならない。
づき、電極４１によりバイモルフ型圧電素子３３，３３
を横方向に撓ますと、対物レンズホルダ２１がトラッキ
ング方向（Ｔｒ）に駆動される。このとき、一対のバイ
モルフ型圧電素子３１，３１は、第１のヒンジ１３を中
心として回動可能なので、上記の対物レンズホルダ２１
のトラッキング方向への運動の妨げとはならない。
【００１４】以上のようにして、バイモルフ型圧電素子
を用いることにより、フォーカス方向およびトラッキン
グ方向をそれぞれ独立し、かつ同時に制御して対物レン
ズホルダを駆動し、対物レンズ２３により目的とする記
録トラック上に正確にスポット光を照射できる。
を用いることにより、フォーカス方向およびトラッキン
グ方向をそれぞれ独立し、かつ同時に制御して対物レン
ズホルダを駆動し、対物レンズ２３により目的とする記
録トラック上に正確にスポット光を照射できる。
【００１５】図２は、バイモルフ型圧電素子の揺動（振
動）状態を示す説明図であり、便宜上１枚のみを示し、
また、自由端に取り付けられている対物レンズホルダの
図示を省略してある。
動）状態を示す説明図であり、便宜上１枚のみを示し、
また、自由端に取り付けられている対物レンズホルダの
図示を省略してある。
【００１６】一端側が固定ブロック１１に固定されたバ
イモルフ型圧電素子３１を揺動駆動すると、バイモルフ
型圧電素子３１は板バネのような挙動を示し、一次共振
（図２（ｂ））、二次共振（図２（ｃ））あるいはさら
に高次の共振を示しやすく、これをバイモルフ型圧電素
子３１の長さ方向に一様な電極では制動できない。
イモルフ型圧電素子３１を揺動駆動すると、バイモルフ
型圧電素子３１は板バネのような挙動を示し、一次共振
（図２（ｂ））、二次共振（図２（ｃ））あるいはさら
に高次の共振を示しやすく、これをバイモルフ型圧電素
子３１の長さ方向に一様な電極では制動できない。
【００１７】そこで本発明では、図３に示したような電
極パターンを用いる。図３は、バイモルフ型圧電素子３
１の電極（制御電極）４１を示す平面図であり、バイモ
ルフ型圧電素子３３の電極パターンも同様である。
極パターンを用いる。図３は、バイモルフ型圧電素子３
１の電極（制御電極）４１を示す平面図であり、バイモ
ルフ型圧電素子３３の電極パターンも同様である。
【００１８】電極４１は、互いに独立した一対の主電極
４３，４３、副電極４５，４５およびセンサ電極４７か
ら構成されており、全体として矩形を形成することによ
り、バイモルフ型圧電素子３１の面積を電極面として有
効に利用している。
４３，４３、副電極４５，４５およびセンサ電極４７か
ら構成されており、全体として矩形を形成することによ
り、バイモルフ型圧電素子３１の面積を電極面として有
効に利用している。
【００１９】主電極４３，４３は、フォーカスエラー信
号またはトラッキングエラー信号によりバイモルフ型電
極３１または３３を撓ませて、対物レンズホルダ２１を
フォーカス方向あるいはトラッキング方向に揺動、駆動
するものであり、一次および二次の共振の腹に当たる部
分Ｐ（図２参照）で幅を相対的に細くして幅狭部４３ａ
が形成されている。
号またはトラッキングエラー信号によりバイモルフ型電
極３１または３３を撓ませて、対物レンズホルダ２１を
フォーカス方向あるいはトラッキング方向に揺動、駆動
するものであり、一次および二次の共振の腹に当たる部
分Ｐ（図２参照）で幅を相対的に細くして幅狭部４３ａ
が形成されている。
【００２０】一方、補助電極４５は、上記とは逆に一次
および二次の共振の腹に当たる部分Ｐで電極パターンの
幅を広くして狭広部４５ａが形成されている。また、セ
ンサ電極４７は、長さ方向に一様の幅で形成されてお
り、バイモルフ型圧電素子３１の撓み状態、すなわち共
振ピークの発生を検出するための電極である。
および二次の共振の腹に当たる部分Ｐで電極パターンの
幅を広くして狭広部４５ａが形成されている。また、セ
ンサ電極４７は、長さ方向に一様の幅で形成されてお
り、バイモルフ型圧電素子３１の撓み状態、すなわち共
振ピークの発生を検出するための電極である。
【００２１】このように共振の腹に当たる部分に狭広部
４５ａが形成された補助電極４５を用い、センサ電極４
７からの一次および二次共振の周波数成分を補助電極４
５の駆動信号として、主電極４３とは逆相で補助電極４
５を駆動することにより、共振のピークを低く抑えるこ
とができる。
４５ａが形成された補助電極４５を用い、センサ電極４
７からの一次および二次共振の周波数成分を補助電極４
５の駆動信号として、主電極４３とは逆相で補助電極４
５を駆動することにより、共振のピークを低く抑えるこ
とができる。
【００２２】図４はこの駆動方法およびバイモルフ型圧
電素子の構成例を示す斜視説明図である。通常の光学ヘ
ッドと同様に、Ｆｏ（フォーカス）エラー信号およびＴ
ｒ（トラッキング）エラー信号により、主電極４３に信
号電流（電圧）を供給してバイモルフ型圧電素子３１
（３３）を撓ませ、対物レンズホルダ２１を駆動する。
電素子の構成例を示す斜視説明図である。通常の光学ヘ
ッドと同様に、Ｆｏ（フォーカス）エラー信号およびＴ
ｒ（トラッキング）エラー信号により、主電極４３に信
号電流（電圧）を供給してバイモルフ型圧電素子３１
（３３）を撓ませ、対物レンズホルダ２１を駆動する。
【００２３】一方、バイモルフ型圧電素子３１（３３）
の撓みに基づく信号をセンサ電極４７で検出し、この中
から一次および二次の共振に基づく周波数成分をフィル
タ等により分離し、この大きさに基いて主電極４３とは
逆相で補助電極４７を駆動することにより（共振抑制用
サーボコントロール信号）、幅広部４５ａで、バイモル
フ型圧電素子３１（３３）の撓み量が抑えようとする力
が比較的大きく働き、共振のピークを低く抑えることが
でき、対物レンズホルダ２１の制動特性が低く抑えられ
る。なお、４９は共通電極を示す。
の撓みに基づく信号をセンサ電極４７で検出し、この中
から一次および二次の共振に基づく周波数成分をフィル
タ等により分離し、この大きさに基いて主電極４３とは
逆相で補助電極４７を駆動することにより（共振抑制用
サーボコントロール信号）、幅広部４５ａで、バイモル
フ型圧電素子３１（３３）の撓み量が抑えようとする力
が比較的大きく働き、共振のピークを低く抑えることが
でき、対物レンズホルダ２１の制動特性が低く抑えられ
る。なお、４９は共通電極を示す。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、圧電アクチュエータの
バイモルフ型圧電素子の制御電極を主電極、補助電極、
センサ電極に分離することにより、センサ電極からのサ
ーボ信号により補助電極を主電極と逆相で駆動すること
ができ、一次および二次の共振ピークを低く抑えアクチ
ュエータの振動特性を改善することができる。また、電
極面積を広くとれるので、アクチュエータとしての駆動
力も十分大きくとれる。
バイモルフ型圧電素子の制御電極を主電極、補助電極、
センサ電極に分離することにより、センサ電極からのサ
ーボ信号により補助電極を主電極と逆相で駆動すること
ができ、一次および二次の共振ピークを低く抑えアクチ
ュエータの振動特性を改善することができる。また、電
極面積を広くとれるので、アクチュエータとしての駆動
力も十分大きくとれる。
【図１】本発明の実施例を示す斜視説明図である。
【図２】バイモルフ型圧電素子の共振について示す説明
図である。
図である。
【図３】電極のパターン形状を示す平面図である。
【図４】本発明の圧電アクチュエータの制御駆動例を示
す説明図である。
す説明図である。
１１ 固定ブロック １３ 第１のヒンジ １５ 第２のヒンジ ２１ 対物レンズホルダ ２３ 対物レンズ ３１，３３ バイモルフ型圧電素子 ３５ 圧接用半球 ４１ 電極 ４３ 主電極 ４５ 補助電極 ４７ センサ電極 ４９ 共通電極
Claims (2)
- 【請求項１】 駆動対象部材をバイモルフ型圧電素子に
より支持して揺動せしめる圧電アクチュエータにおい
て、 バイモルフ型圧電素子を揺動駆動する主電極と、 バイモルフ型圧電素子の撓み状態を検出するセンサ電極
と、 バイモルフ型圧電素子の一次および二次の共振モードに
おいて撓み量が大きくなる部位での面積が他の部位に比
較して大きくなるように形成された補助電極とを、バイ
モルフ型圧電素子に形成したことを特徴とする圧電アク
チュエータ。 - 【請求項２】 請求項１に記載の圧電アクチュエータを
用い、 センサ電極からの一次および二次の共振の周波数成分を
検知し、これを信号として補助電極を、主電極とは逆相
で駆動することを特徴とする圧電アクチュエータの駆動
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4184521A JPH065943A (ja) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | 圧電アクチュエータおよびその駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4184521A JPH065943A (ja) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | 圧電アクチュエータおよびその駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH065943A true JPH065943A (ja) | 1994-01-14 |
Family
ID=16154660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4184521A Pending JPH065943A (ja) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | 圧電アクチュエータおよびその駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065943A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012157139A (ja) * | 2011-01-25 | 2012-08-16 | Canon Inc | 異物除去ユニットおよびそれを備える光学機器 |
-
1992
- 1992-06-17 JP JP4184521A patent/JPH065943A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012157139A (ja) * | 2011-01-25 | 2012-08-16 | Canon Inc | 異物除去ユニットおよびそれを備える光学機器 |
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