JP2002107651A - 光偏向器 - Google Patents
光偏向器Info
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Abstract
においても、ステータの電磁音を効果的に抑制するとと
もに、ステータの冷却を可能ならしめた光偏向器を提供
する。 【解決手段】 コイルが巻回されたステータを制振部材
を介して、ケースと非接触状態で固定するとともに、こ
れらステータ、制振部材、ケースにより密閉された熱伝
達室を前記ケース内に設けることにより光偏向器を構成
している。
Description
器、計測機器等に搭載される光偏向器に関し、特にステ
ータから発生する電磁音を抑制することのできる光偏向
器に関するものである。
により、ケースとカバ部材により密閉されたケース内の
空気をケース外部へと排出し、このケース内を減圧ある
いは真空化することのできるポンプ機構を備えた光偏向
器について、特開平09−061742号、特開平10
−206780号、特許第2645768号、特許第2
645773号、特願平11−159539号等により
提案している。このポンプ機構を備える光偏向器の一例
を図4乃至図5を参照して説明する。
を示す縦断面図である。
設されたケースで、コイルが巻回されたステータ95が
ケース91の内側壁に固着されている。固定軸41aの
内周には、ラジアル動圧空気軸受21aにより回転自在
に支持された回転軸51aが係合されており、この回転
軸51aと一体的に形成されたハブに回転多面鏡71、
ロータヨーク73等が取り付けられることによりロータ
部59aが構成されている。このロータ部59aを、ケ
ース91と、レーザ光透過窓(図示せず)の形成された
カバ部材33aとにより密閉したケース内に収容するこ
とにより、実質的に密閉されたミラー室81において、
回転多面鏡71を含むロータ部59aが高速で回転する
こととなる。
っては、ロータ部59aが回転することにより、ラジア
ル動圧空気軸受21aに動圧が発生するとともに、この
ラジアル動圧空気軸受21aの両端部に刻設されたヘリ
ングボーン溝からなる上部、下部のポンプ機構25a,
27aによって、図中矢印で示したように、ケース内
(ミラー室81)の空気が、回転軸51aのハブ内周面
と固定軸41aの外周面との隙間及び固定軸41aの下
端部であるフランジ部に形成された連通路45から吸引
され、ラジアル動圧空気軸受21aの両端部付近の回転
軸51aの表面から回転軸51aの略中心部へと向けて
開口する大気連通孔55a,57aや、この大気連通孔
55a,57aと連通する回転軸51aの略中心部に形
成された大気連通路53a、ラジアル動圧空気軸受21
aの下端部付近とケース外部とを連通する固定軸41a
のフランジ部に形成された排出口43を介してケース外
部へと排出され、時間の経過とともにケース内を略真空
状態まで減圧することができる。
圧力を減圧あるいは真空化することにより、ロータ部5
9aが回転する際の空気抵抗を大幅に低減することがで
きるため、モータの損失を抑えることができるととも
に、回転多面鏡71が高速回転することにより発生する
風切り音を大幅に抑えることができる。
ンプ機構を内蔵せずに、ケース内外を連通する連通孔を
介して、外部に設けたポンプ装置によりケース内の空気
を吸引することによっても、ケース内を減圧あるいは略
真空化することができ、この場合においても、同様の効
果を得ることができる。
に電磁音が発生し、これがケース等に伝搬して騒音や振
動の原因となることから、図5に示すように、ステータ
95とケース91との間に、ゴム等からなる制振部材9
3を介在させることにより、ステータ95で発生する電
磁音がケース91に伝搬しないように構成することがで
きる。
気が存在する場合には、コイルの通電等に伴って生じる
ステータの熱は、ケース内の空気を媒体として、ケース
やカバ部材に伝達(対流)され、ステータをある程度冷
却することができるため、ほとんど問題となることはな
いが、ケース内が減圧あるいは真空化されている場合に
は、ケース内の対流はほとんど発生せず、ステータの冷
却はもっぱらステータからケースへの熱伝導により行わ
れるため、ここに熱伝導性に劣るゴム等の制振部材が介
在していると、この熱伝導がほとんど行われなくなり、
特にモータ負荷が大きく、大電流を供給する必要がある
場合等においては、ステータの発熱が問題となることが
ある。
制するとともに、ステータの冷却を可能ならしめる光偏
向器を得ることを目的としている。
添付図面と照らし合わせて読むことにより、より完全に
明らかになるであろう。ただし、図面はもっぱら解説の
ためのものであって、本発明の技術的範囲を限定するも
のではない。
に、本発明はケースに立設した固定軸と、前記固定軸の
外周あるいは内周をヘリングボーン溝その他の動圧発生
部からなるラジアル動圧空気軸受により回転自在に支持
された回転軸とを備え、前記回転軸と一体的に回転する
回転多面鏡その他のロータ部をケースとカバ部材により
密閉したケース内に収容するとともに、前記ロータ部を
回転させることにより前記ケース内の空気をケース外部
へと排出し、該ケース内を減圧あるいは真空化するポン
プ機構を備える光偏向器において、コイルが巻回された
ステータを制振部材を介して前記ケースとは非接触状態
で固定するとともに、これらステータ、制振部材、ケー
スにより密閉された熱伝達室を前記ケース内に設けるこ
とにより光偏向器を構成している。
定軸の外周あるいは内周をラジアル軸受により回転自在
に支持された回転軸とを備え、前記回転軸と一体的に回
転する回転多面鏡その他のロータ部をケースとカバ部材
により密閉したケース内に収容するとともに、前記ケー
ス内外を連通する連通孔を介して、外部に設けたポンプ
装置によりケース内の空気を吸引することにより、該ケ
ース内を減圧あるいは真空化するポンプ装置を備える光
偏向器において、コイルが巻回されたステータを制振部
材を介して前記ケースとは非接触状態で固定するととも
に、これらステータ、制振部材、ケースにより密閉され
た熱伝達室を前記ケース内に設けることにより光偏向器
を構成している。
媒体を充填することにより光偏向器を構成している。
の形態を詳細に説明する。
向器の縦断面図である。
立設されたケースで、その内側面にはコイルが巻回され
たステータ5aが断面略円形状の制振部材3a,3aを
介して、ケース31a内側面と非接触の状態で固着さ
れ、ケース31aの内側面、ステータ5aの外周面、制
振部材3a,3aとにより密閉された熱伝達室1aが形
成されている。中空の固定軸41aの内周には、ラジア
ル動圧空気軸受21aにより回転自在に支持された回転
軸51aのシャフトが係合されており、このシャフトと
一体的に形成されたハブによって、前記固定軸41a上
方の開口端を覆い被すとともに、このハブの外周に回転
多面鏡71、ロータヨーク73等が取り付けられること
によりロータ部59aが構成されている。このロータ部
59aは、スラスト軸受23aによりスラスト方向の支
持がなされた状態で、ケース31aとレーザ光透過窓
(図示せず)の形成されたカバ部材33aにより密閉さ
れたケース内に収容され、実質的に密閉されたミラー室
81内を高速で回転することとなる。
室81)を減圧あるいは略真空化するポンプ機構につい
て詳細に説明すると、回転軸51aのシャフト外周と固
定軸41a内周とは、所定のクリアランスが設けられた
状態で対向しており、その略中央部に設けられたラジア
ル動圧空気軸受21aにより、ロータ部59aが回転自
在に支持されている。このラジアル動圧空気軸受21a
の両端部には、ヘリングボーン溝等の刻設されたポンプ
機構25a,27aが設けられており、回転軸51aの
ハブ内周と固定軸41a外周とが対向する微少隙間と、
固定軸41aのフランジ部に形成された、固定軸41a
の下端部とケース内とを連通する連通路45を介して、
ロータ部59aの回転に伴って、ミラー室81の空気を
吸引する。この吸引されたミラー室81の空気は、図中
矢印で示すように、回転軸51aのシャフト内部に形成
された大気連通路53a、大気連通孔55a,57a
や、下部ポンプ機構27aとラジアル動圧空気軸受21
aとの境界部近傍と外部とを連通する、固定軸41aの
フランジ部に形成された排出口43、フィルタ61aを
介して、ケース外部へと排出され、時間の経過ととも
に、ミラー室81内部を減圧あるいは略真空化すること
ができる。
部は、大気連通路53a、大気連通孔55a,57a、
排出口43を介してケース外部と連通しており、この両
端部は大気圧となることから、ミラー室81内部の圧力
とは無関係に、常に安定した軸受剛性を得ることができ
る。
81が減圧あるいは略真空化されても、ステータ5a、
ケース31a、制振部材3a,3aとにより密閉された
熱伝達室1aは、ミラー室81とは完全に分離している
ため、組立時に特別な工程を経ない限り、熱伝達室1a
内部には空気が充填されているため、この内部で対流が
発生し、ステータ5aで発生した熱はケース31aへと
伝達され、ステータ5aを冷却することができるととも
に、ステータ5aで発生する電磁音は制振部材3aによ
り減衰され、騒音や振動を抑制することができる。
2乃至図3を参照して説明する。なお、本発明の第1の
実施の形態の光偏向器と同一の構成については同一の符
号を付与することにより、その説明を省略する。
の拡大断面図で、(A)はケース31bに、制振部材3
aの位置決めがしやすいように段差部を設けたものであ
り、(B)は制振部材3bを断面略クランク状に形成
し、ステータ5bの外周面を断面略凹形状にしたもので
あるが、このように構成しても同様の効果を得ることが
できる。
とが空気等の媒体と直接接触可能で、ケースとステータ
との間の隙間を塞ぐように制振部材を介在させ、所定の
容積を得られるように構成するとともに、ステータを軸
方向・径方向の両方向に対して支持できるように制振部
材を介在させることができれば、これらの形状に限定さ
れるものではない。また、上下に配置された制振部材を
3a,3aのように各々独立したものとして説明してい
るが、ケースとステータとが空気等の媒体と直接接触可
能であれば、これらを一体的に形成しても良いことは言
うまでもない。
器の縦断面図である。
発明の第1の実施の形態の光偏向器と主に異なる点は、
固定軸の外周を中空の回転軸が回転するスリーブ回転型
としたことにある。
回転型の光偏向器においても、同様の効果を得ることが
できる。また、図示はしていないが、ポンプ機構をラジ
アル動圧空気軸受の一方の側のみに設けた光偏向器にお
いても、同様の効果を得ることができる。
器は、図示はしていないが、ケースとカバ部材により密
閉したケース内にロータ部を収容し、このケース内外を
連通する連通孔を介して、外部に設けたポンプ装置によ
りケース内を減圧あるいは略真空化する光偏向器におい
て、第1、第2の実施の形態の光偏向器と同様に熱伝達
室を設けたものである。
備える光偏向器に限らず、外部にポンプ装置を備える光
偏向器にあっても、本発明の第1の実施の形態の光偏向
器と同様の効果を得ることができる。また、外部にポン
プ装置を備える場合にあっては、ラジアル軸受としてボ
ールベアリング等の転がり軸受も適用可能である。
本発明の第1乃至第3の実施の形態の光偏向器と主に異
なる点は、熱伝達室内部にオイル等の熱伝導性に優れる
媒体を充填したことにある。
る媒体を充填することにより、電磁音の抑制効果はその
ままに、ステータの冷却効果をさらに向上することがで
きる。これらは、本発明の第1乃至第3の実施の形態の
光偏向器の全てに対して適用可能である。
っては次に列挙する効果を得ることができる。
定軸の外周あるいは内周をヘリングボーン溝その他の動
圧発生部からなるラジアル動圧空気軸受により回転自在
に支持された回転軸とを備え、前記回転軸と一体的に回
転する回転多面鏡その他のロータ部をケースとカバ部材
により密閉したケース内に収容するとともに、前記ロー
タ部を回転させることにより前記ケース内の空気をケー
ス外部へと排出し、該ケース内を減圧あるいは真空化す
るポンプ機構を備える光偏向器において、コイルが巻回
されたステータを制振部材を介して前記ケースとは非接
触状態で固定するとともに、これらステータ、制振部
材、ケースにより密閉された熱伝達室を前記ケース内に
設けることにより光偏向器を構成しているので、ケース
内を減圧あるいは略真空化することにより、回転多面鏡
等の風損や風切り音を大幅に抑制した状態でも、制振部
材によりステータの電磁音を抑制することができるとと
もに、熱伝達室内部の空気等の媒体を通じてステータの
熱をケースに伝達することができるため、効率良くステ
ータを冷却することができる。
定軸の外周あるいは内周をラジアル軸受により回転自在
に支持された回転軸とを備え、前記回転軸と一体的に回
転する回転多面鏡その他のロータ部をケースとカバ部材
により密閉したケース内に収容するとともに、前記ケー
ス内外を連通する連通孔を介して、外部に設けたポンプ
装置によりケース内の空気を吸引することにより、該ケ
ース内を減圧あるいは真空化するポンプ装置を備える光
偏向器において、コイルが巻回されたステータを制振部
材を介して前記ケースとは非接触状態で固定するととも
に、これらステータ、制振部材、ケースにより密閉され
た熱伝達室を前記ケース内に設けることにより光偏向器
を構成しているので、(1)と同様の効果を得ることが
できる。
体を充填することにより光偏向器を構成しているので、
ステータからケースへの熱伝導性をさらに高めることが
できるため、より効率良くステータを冷却することがで
きる。
図。
図。
Claims (3)
- 【請求項1】ケースに立設した固定軸と、前記固定軸の
外周あるいは内周をヘリングボーン溝その他の動圧発生
部からなるラジアル動圧空気軸受により回転自在に支持
された回転軸とを備え、前記回転軸と一体的に回転する
回転多面鏡その他のロータ部をケースとカバ部材により
密閉したケース内に収容するとともに、前記ロータ部を
回転させることにより前記ケース内の空気をケース外部
へと排出し、該ケース内を減圧あるいは真空化するポン
プ機構を備える光偏向器において、 コイルが巻回されたステータを制振部材を介して前記ケ
ースとは非接触状態で固定するとともに、これらステー
タ、制振部材、ケースにより密閉された熱伝達室を前記
ケース内に設けたことを特徴とする光偏向器。 - 【請求項2】ケースに立設した固定軸と、前記固定軸の
外周あるいは内周をラジアル軸受により回転自在に支持
された回転軸とを備え、前記回転軸と一体的に回転する
回転多面鏡その他のロータ部をケースとカバ部材により
密閉したケース内に収容するとともに、前記ケース内外
を連通する連通孔を介して、外部に設けたポンプ装置に
よりケース内の空気を吸引することにより、該ケース内
を減圧あるいは真空化するポンプ装置を備える光偏向器
において、 コイルが巻回されたステータを制振部材を介して前記ケ
ースとは非接触状態で固定するとともに、これらステー
タ、制振部材、ケースにより密閉された熱伝達室を前記
ケース内に設けたことを特徴とする光偏向器。 - 【請求項3】前記熱伝達室に熱伝導性に優れる媒体を充
填したことを特徴とする請求項1または請求項2記載の
光偏向器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000302717A JP4519301B2 (ja) | 2000-10-02 | 2000-10-02 | 光偏向器 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
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- 2000-10-02 JP JP2000302717A patent/JP4519301B2/ja not_active Expired - Fee Related
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