JP2007324513A - 振動周波数調整方法 - Google Patents

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Nobutaka Hayashi
信孝 林
Shinji Hirata
信治 平田
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Abstract

【課題】振動部品の振動周波数調整方法としてヤスリ等で切削するなどの接触式の加工方法では、製品の小型化に対して対応が困難で、さらに切削屑の発生による切削屑の除去が必要であり、また、レーザ加工のように非接触の方式では、加工対象物の溶融した材料が加工部に残ってしまうという問題があって、簡単な構成で容易に振動周波数を調整することが課題であった。
【解決手段】レーザ光の焦点を振動部品の振動部となる加工対象物１内部に合わせ、加工対象物１の内部に内部変質層４を形成し、この内部変質層４による加工対象物１の弾性係数の変化を利用して振動周波数を調整する構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧電材料などで構成される振動部品のアーム（振動部）の振動周波数を調整する振動周波数調整方法に関するものである。
従来、この種の振動部品のアームの振動周波数を調整する方法としては、アームをヤスリなどによる切削や、アーム表面をレーザ加工により調整部分を除去し外形形状（寸法）を変えて、アームの振動周波数を調整するという方法を使用していた。
なお、この出願に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開平１１−３５５０８９号公報
しかしながら、ヤスリ等で切削するなどの接触式の加工方法では、製品の小型化に対して取扱いが難しく対応が困難であり、さらに切削屑の発生による切削屑の除去が必要であった。また、レーザ加工のように非接触の方式では、レーザ光の集光により加工対象物を一度溶融させて加工対象物を除去するため、溶融した材料が加工部に残ってしまい、特性に影響してしまうという事や、加工残渣物が振動中に外れてしまうことにより、振動周波数が変化させてしまうという課題を有していた。
本発明は、前記課題を解決しようとするものであり、安定した振動部品の振動周波数の調整方法を提供する事を目的とするものである。
目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。
本発明の請求項１に記載の発明は、特に、非接触加工方法であるレーザ加工の内、レーザ光を加工対象物表面に合わせるのではなく、加工対象物の内部に合わせレーザ光を移動することにより、加工対象物の内部に内部変質層を形成するという従来技術を応用して、この内部変質層による加工対象物の弾性係数の変化を利用して振動周波数を調整する方法である。非接触のレーザ加工のため、製品の小型化にも対応が容易で、加工対象物の表面に加工残渣物が発生することがないため、安定した振動部品の振動周波数の調整が実現できるという作用効果を有する。
本発明の請求項２に記載の発明は、特に、加工対象物がシリコンの材料構成を有しており、これにより、安定したシリコン製の振動部品の振動周波数の調整がより高精度に実現できるという作用効果を有する。
本発明の振動周波数調整方法は、加工対象物の内部に合わせたレーザ光を移動することにより、加工対象物の内部に内部変質層を形成し、この内部変質層による加工対象物の弾性係数の変化を利用して振動周波数を調整する構成であり、これにより、非接触のレーザ加工のため、製品の小型にも対応が容易で、加工対象物の表面に加工残渣物が発生することがないため、安定した振動部品の振動周波数の調整が実現できるという効果を有する。
以下、実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１〜２に記載の発明について図面を参照しながら説明する。
なお、背景の技術において説明したものと同じ構成部材などについては、同じ符号を付与し詳細な説明は省略する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における模式図である。
図１において、１は圧電材料よりなり、振動部品の振動部（アーム）となる加工対象物である。２はレーザ光３を集光し加工対象物１の内部に集光させて照射する集光レンズである。４はレーザ光３により形成した内部変質層である。
図１に示すように、レーザ光３により非接触で加工対象物１の内部に内部変質層４を形成し、アームとなる加工対象物１の振動周波数を調整する。この方法により、加工残渣物を発生させることなく、小型部品に対しても容易に内部加工して振動周波数を調整できるという効果を奏する。
なお、図２は、従来の振動周波数調整方法の模式図である。５はレーザ加工後に発生した溶融物である。この溶融物５が、振動中に分離した場合アームの質量が変化し、振動周波数が変化してしまい、高精度の振動周波数調整ができないことになってしまう。
本発明にかかる振動周波数調整方法は、加工対象物の内部に焦点を合わせたレーザ光を移動することにより、加工対象物の内部に内部変質層を形成し、この内部変質層による加工対象物の弾性係数の変化を利用して振動周波数を調整する構成であり、これにより、非接触のレーザ加工のため、製品の小型にも対応が容易で、加工対象物の表面に加工残渣物が発生することがないため、安定した振動部品の振動周波数の調整方法が実現できるという効果を有し、振動部品のアームの振動周波数を調整するなどの用途として有用である。
本発明の実施の形態１における模式図 従来の技術を説明する模式図
符号の説明
１ 加工対象物
２ レンズ
３ レーザ光
４ 内部変質層
５ 溶融物

Claims (2)

  1. レーザ光の焦点を振動部品の振動部となる加工対象物の内部に合わせ、前記加工対象物の内部に前記レーザ光により内部変質層を形成して前記振動部品の振動部の振動周波数を調整する振動周波数調整方法。
  2. 加工対象物の材料がシリコンである請求項１に記載の振動周波数調整方法。
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