驱动机构、使用该驱动机构的摄像装置及全息记录装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够以多自由度旋转驱动转子，同时对转子进行高精度定位的结构紧凑的驱动机构、使用该驱动机构的摄像装置及全息记录装置。驱动机构（１００）包括转子（１１０）、收容转子（１１０）的定子（１３０）、相对于定子（１３０）以绕转子（１１０）的中心轴和绕与其垂直的轴旋转自如的方式支持转子（１１０）的轴承。转子（１１０）在其圆周面上具有６组沿中心轴对齐排列的３个磁极（１２１、１２２、１２３）。定子（１３０）具有４组磁极单元（１４０Ａ、１４０Ｂ）。各磁极单元（１４０Ａ）具有沿中心轴对齐排列的３个磁极（１４１、１４２、１４３）和使它们适当磁化的３个线圈（１５１、１５２、１５３）。各磁极单元（１４０Ｂ）则具有１个磁极（１４１）和使其适当磁化的１个线圈（１５１）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及小型、可多自由度旋转驱动的驱动机构、使用该驱动机构的摄像装置及全 息记录装置。
技术介绍
以往，用于监视摄像机等的视线变化控制等的多自由度旋转驱动机构提出过以下技术 方案，即将所谓的无刷DC伺服电动机与相同原理的部件组合在一起而能进行多自由度的 旋转驱动的球面驱动机构(日本专利公开平6-284673号公报)、将永久磁铁配置于杯状的 转子上应用电磁电动机进行多自由度驱动的球面驱动机构(日本专利公开2003-324936号 公报)等。专利文献l:日本专利公开平6-284673号公报 专利文献2:日本专利公开2003-324936号公报
技术实现思路
但这些现有结构存在以下问题，未必能够满足要求。举例来说，绕转子中心轴的旋转 驱动，定位的位置为每隔90度的断续位置。而且，绕与转子中心轴相垂直的轴实施旋转 驱动的状态下，难以绕转子中心轴进行旋转驱动。尤其是转子旋转，难以在任意位置上高 精度定位。本专利技术其目的在于解决上述问题，提供一种能够以多自由度旋转驱动转子，同时能够 对转子进行高精度定位的结构紧凑的驱动机构、使用该驱动机构的摄像装置及全息记录装 置。本专利技术的驱动机构包括具有旋转对称外形的转子；收容所述转子的、具有旋转对称 空间的定子；以及设置于所述转子和所述定子之间的、相对于所述定子以绕所述转子的中 心轴以及绕与其垂直的轴旋转自如的方式支持所述转子的轴承。所述转子部分地具有第1 球状表面，由与所述第1球状表面同心的第2球状表面部分地规定所述定子的所述空间。所述转子包括通过所述第1球状表面的中心并沿与所述转子的中心轴相垂直的平面和所 述第1球状表面两者相交得到的圆周设置的多个经过磁化的转子中央磁极；沿所述转子中 央磁极设置于上侧的经过磁化的转子上部磁极；以及沿所述转子中央磁极设置于下侧的经 过磁化的转子下部磁极。所述转子中央磁极、所述转子上部磁极、以及所述转子下部磁极 其各自外周面配置于所述第l球状表面上。所述定子包括绕所述转子与所述转子中央磁 极相向设置的、与所述转子中央磁极的个数相比较多的定子中央磁极；设置于所述定子中 央磁极上侧的至少3个定子上部磁极；设置于所述定子中央磁极下侧的至少3个定子下部 磁极；使所述转子中央磁极适当磁化用的中央线圈；使所述定子上部磁极适当磁化用的上 部线圈；以及使所述定子下部磁极适当磁化用的下部线圈。所述定子中央磁极、所述定子 上部磁极、以及所述定子下部磁极其各自内周面配置于所述第2球状表面上。沿所述定子 中心轴的所述定子中央磁极的尺寸，比沿所述转子中心轴的所述转子中央磁极的尺寸长。 从所述第1球状表面的中心引至所述定子上部磁极的上端和所述定子下部磁极的下端的两 条直线的开口角大于从所述第1球状表面的中心引至所述转子上部磁极的上端和所述转子 下部磁极的下端的两条直线的开口角，从所述第l球状表面的中心引至所述定子上部磁极 的下端和所述定子下部磁极的上端的两条直线的开口角大于从所述第1球状表面的中心引 至所述转子上部磁极的下端和所述转子下部磁极的上端的两条直线的开口角。按照本专利技术，可提供一种能够以多自由度旋转驱动转子，同时对转子进行高精度定位 的结构紧凑的驱动机构、使用该驱动机构的摄像装置及全息记录装置。附图说明图1为第一实施方式的驱动机构的立体图。 图2为从不同于图1的角度观察图1的驱动机构的立体图。 图3示意性示出的是图1的驱动机构的纵向剖面。 图4示意性示出的是图1的驱动机构的横向剖面。 图5为示意性示出第二实施方式的驱动机构的俯视图。 图6为图5所示的转子的立体图。 图7为示意性示出第三实施方式的驱动机构的俯视图。 图8概念性示出的是第四实施方式的摄像机视野调整装置。 图9概念性示出的是第五实施方式的全息记录装置。 (标号说明)100驱动机构、110转子、lll转子主体、112外周面、113贯通孔、121、 121a、 121c 转子中央磁极、122转子上部磁极、123转子下部磁极、124、 125、 126球状表面、130定 子、131框架、140A、 140B磁极单元、141、 141a、 141b、 141c、 141d定子中央磁极、142 定子上部磁极、143定子下部磁极、144、 145、 146球状表面、147、 148、 149支持部件、 151、 151a、 151b、 151c、 151d中央线圈、152上部线圈、153下部线圈、160轴承、210 转子、211转子主体、212外周面、213贯通孔、221转子中央磁极、222转子上部磁极、 223转子下部磁极、224、 225、 226球状表面、310转子、321转子中央磁极、322转子上 部磁极、328磁极、400摄像装置、410摄像模组、411透镜、412摄像元件、420控制部、 421视线变化控制部、424指令信息、431对象物、432对象物、500全息记录装置、501 光源、502光束分束器、503反光镜、504快门、505反光镜、506空间光调制器、510光 检测器、520 xyz工作台、530记录媒体、Ll、 L2、 L3、 L4光束、Pl、 P2物体光。具体实施方式(第一实施方式) 下面参照图1 图4说明本实施方式的驱动机构的构成。本实施方式的驱动机构100包括呈旋转对称外形的转子110;收容转子110的呈旋转对称空间的定子130;以及设置于转子110和定子130之间的、相对于定子130以绕转 子110的中心轴及绕与其垂直的轴旋转自如的方式支持转子110的轴承160。转子110包括转子主体111; 6个经过磁化的转子中央磁极121;个数与转子中央磁极121的个数相同的经过磁化的转子上部磁极122;以及个数与转子中央磁极121的个 数相同的经过磁化的转子下部磁极123。转子主体111具有球形带状的外周面112，该球形带状的外周面112由距离球面的中 心大致等距离、并与球面相交的互相平行的两个平面其中间的球面部分所形成。而且，转 子主体111具有沿转子110的中心轴延伸的贯通孔113。转子中央磁极121沿通过外周面112的中心并与转子110的中心轴相垂直的平面和转 子主体111的外周面112两者相交得到的圆周设置于转子主体111的外周面上。换言之， 转子中央磁极121沿位于与转子110的中心轴A相垂直的平面上的大圆(以通过球面中心 的平面剖切该球面时该剖切口所呈现的圆)设置。转子上部磁极122在转子主体111的外 周面112上沿转子中央磁极121设置于上侧。转子下部磁极123在转子主体111的外周面 112上沿转子中央磁极121设置于下侧。这里，所谓上侧和下侧这种用语分别以转子110的中心为基准来指示沿转子110中心轴的某一侧和另一侧。转子上部磁极122和转子下部 磁极123均沿转子110的中心轴与转子中央磁极对齐排列。转子中央磁极121、转子上部磁极122、以及转子下部磁极123如图2所示，作为外 周面分别具有球状表面124、球状表面125、以及球状表面126。球状表面124、球状表面 125、以及球状表面126均由与球形带状的外周面112同心的部分球面所构成。本实施方式中，转子主体111的外周面112为球形带状，但其未必是必需的，也可以 如转子110部分呈球状表面那样本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种驱动机构，包括：转子，部分地具有第１球状表面且具有旋转对称外形；定子，收容着由与所述第１球状表面同心的第２球状表面所部分规定的所述转子且具有旋转对称空间；以及轴承，设置于所述转子和所述定子之间、相对于所述定子以绕所述转子的中心轴以及绕与其垂直的轴旋转自如的方式支持所述转子，所述转子包括：通过所述第１球状表面的中心并沿与所述转子的中心轴相垂直的平面和所述第１球状表面两者相交得到的圆周设置的多个经过磁化的转子中央磁极；沿所述转子中央磁极设置于上侧的经过磁化的转子上部磁极；以及沿所述转子中央磁极设置于下侧的经过磁化的转子下部磁极，所述转子中央磁极、所述转子上部磁极、以及所述转子下部磁极各自的外周面配置于所述第１球状表面上，所述定子包括；绕所述转子与所述转子中央磁极相向设置的、与所述转子中央磁极的个数相比较多的定子中央磁极；设置于所述定子中央磁极上侧的至少３个定子上部磁极；设置于所述定子中央磁极下侧的至少３个定子下部磁极；使所述转子中央磁极适当磁化用的中央线圈；使所述定子上部磁极适当磁化用的上部线圈；以及使所述定子下部磁极适当磁化用的下部线圈，所述定子中央磁极、所述定子上部磁极、以及所述定子下部磁极各自的内周面配置于所述第２球状表面上，沿所述定子中心轴的所述定子中央磁极的尺寸，比沿所述转子中心轴的所述转子中央磁极的尺寸长，从所述第１球状表面的中心引至所述定子上部磁极的上端和所述定子下部磁极的下端的两条直线的开口角大于从所述第１球状表面的中心引至所述转子上部磁极的上端和所述转子下部磁极的下端的两条直线的开口角，从所述第１球状表面的中心引至所述定子上部磁极的下端和所述定子下部磁极的上端的两条直线的开口角大于从所述第１球状表面的中心引至所述转子上部磁极的下端和所述转子下部磁极的上端的两条直线的开口角。...

【技术特征摘要】
JP 2007-3-28 2007-0842851. 一种驱动机构，包括转子，部分地具有第1球状表面且具有旋转对称外形；定子，收容着由与所述第1球状表面同心的第2球状表面所部分规定的所述转子且具有旋转对称空间；以及轴承，设置于所述转子和所述定子之间、相对于所述定子以绕所述转子的中心轴以及绕与其垂直的轴旋转自如的方式支持所述转子，所述转子包括通过所述第1球状表面的中心并沿与所述转子的中心轴相垂直的平面和所述第1球状表面两者相交得到的圆周设置的多个经过磁化的转子中央磁极；沿所述转子中央磁极设置于上侧的经过磁化的转子上部磁极；以及沿所述转子中央磁极设置于下侧的经过磁化的转子下部磁极，所述转子中央磁极、所述转子上部磁极、以及所述转子下部磁极各自的外周面配置于所述第1球状表面上，所述定子包括；绕所述转子与所述转子中央磁极相向设置的、与所述转子中央磁极的个数相比较多的定子中央磁极；设置于所述定子中央磁极上侧的至少3个定子上部磁极；设置于所述定子中央磁极下侧的至少3个定子下部磁极；使所述转子中央磁极适当磁化用的中央线圈；使所述定子上部磁极适当磁化用的上部线圈；以及使所述定子下部磁极适当磁化用的下部线圈，所述定子中央磁极、所述定子上部磁极、以及所述定子下部磁极各自的内周面配置于所述第2球状表面上，沿所述定子中心轴的所述定子中央磁极的尺寸，比沿所述转子中心轴的所述转子中央磁极的尺寸长，从所述第1球状表面的中心引至所述定子上部磁极的上端和所述定子下部磁极的下端的两条直线的开口角大于从所述第1球状表面的中心引至所述转子上部磁极的上端和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：秋叶敏克，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：JP[]