JP2554279B2 - レーザスキャナの駆動装置 - Google Patents
レーザスキャナの駆動装置Info
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- JP2554279B2 JP2554279B2 JP1110025A JP11002589A JP2554279B2 JP 2554279 B2 JP2554279 B2 JP 2554279B2 JP 1110025 A JP1110025 A JP 1110025A JP 11002589 A JP11002589 A JP 11002589A JP 2554279 B2 JP2554279 B2 JP 2554279B2
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- JP
- Japan
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- piezoelectric actuator
- lever
- laser scanner
- reaction force
- tip
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 17
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 8
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 3
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/18—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors
- G02B7/182—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors
- G02B7/1822—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors comprising means for aligning the optical axis
- G02B7/1827—Motorised alignment
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Optics & Photonics (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、入射されたレーザ光を偏向ミラーの回転に
より偏向してレーザ光の位置合わせを行なうレーザ加工
機用回転型スキャナ装置で、特にその回転のための駆動
源に圧電アクチュエータを用いたレーザスキャナの駆動
装置に関するものである。
より偏向してレーザ光の位置合わせを行なうレーザ加工
機用回転型スキャナ装置で、特にその回転のための駆動
源に圧電アクチュエータを用いたレーザスキャナの駆動
装置に関するものである。
上記レーザスキャナの駆動装置は第２図から第４図に
示するようになっていて、ミラー１、変位増幅機構とし
ての差動増速機２、軸３に固定されたレバー４、積層型
の圧電アクチュエータ５、反力ばね６等からなってい
る。
示するようになっていて、ミラー１、変位増幅機構とし
ての差動増速機２、軸３に固定されたレバー４、積層型
の圧電アクチュエータ５、反力ばね６等からなってい
る。
そして圧電アクチュエータ５は入力された駆動信号に
対応して矢印Ａで示すように直動変位が発生し、この変
位がピン７を介してレバー４の一側部に作用し、これに
よりレバー４が反力ばね６の反力に抗して反時計方向に
回動される。このとき軸３はレバー４と一体状に回動
し、この軸３の回動は差動増速機２にて増幅されてミラ
ーを固着した出力軸10に伝達されてミラー１が所定角度
θだけ回転され、これにより図示しないレーザ発生源か
ら入射されたレーザ光が偏向される。上記差動増速機２
にはハーモニックドライブ（商品名）が用いられてい
る。
対応して矢印Ａで示すように直動変位が発生し、この変
位がピン７を介してレバー４の一側部に作用し、これに
よりレバー４が反力ばね６の反力に抗して反時計方向に
回動される。このとき軸３はレバー４と一体状に回動
し、この軸３の回動は差動増速機２にて増幅されてミラ
ーを固着した出力軸10に伝達されてミラー１が所定角度
θだけ回転され、これにより図示しないレーザ発生源か
ら入射されたレーザ光が偏向される。上記差動増速機２
にはハーモニックドライブ（商品名）が用いられてい
る。
上記従来のレーザスキャナの駆動装置にあっては、第
４図に示すように、圧電アクチュエータ５の先端部はレ
バー４に設けたノッチ11に係合したピン７に当接されて
おり、また反力ばね６の先端部はピストン12の先端を介
してレバー４に接触されていた。
４図に示すように、圧電アクチュエータ５の先端部はレ
バー４に設けたノッチ11に係合したピン７に当接されて
おり、また反力ばね６の先端部はピストン12の先端を介
してレバー４に接触されていた。
上記従来のレーザスキャナの駆動装置にあっては、圧
電アクチュエータ５とレバー４との間に介装するピン７
がレバー４に設けたノッチ11にてレバー４側に固定され
ていたため、圧電アクチュエータ５によりレバー４がΔ
θだけ回動すると、圧電アクチュエータ５の作用線に対
してレバー４の支持点がずれてしまい、これにより、圧
電アクチュエータ５に対して剪断力Ftが発生すると共
に、圧電アクチュエータ５の先端面とピン７との間に相
対移動が発生する。
電アクチュエータ５とレバー４との間に介装するピン７
がレバー４に設けたノッチ11にてレバー４側に固定され
ていたため、圧電アクチュエータ５によりレバー４がΔ
θだけ回動すると、圧電アクチュエータ５の作用線に対
してレバー４の支持点がずれてしまい、これにより、圧
電アクチュエータ５に対して剪断力Ftが発生すると共
に、圧電アクチュエータ５の先端面とピン７との間に相
対移動が発生する。
このため、圧電アクチュエータ５に横方向の力が発生
してこれが破壊することがあり、またピン７との間の相
対移動の発生により摩擦ロスが発生し、位置精度に対し
て悪影響を与えていた。
してこれが破壊することがあり、またピン７との間の相
対移動の発生により摩擦ロスが発生し、位置精度に対し
て悪影響を与えていた。
本発明は上記のことにかんがみなされたもので、圧電
アクチュエータの作動時に、これの作用線に対する横方
向の力が作用することがないと共に、圧電アクチュエー
タの先端部における摩擦ロスをなくすことができ、圧電
アクチュエータがその作用時に破壊することがなくなる
と共に、レーザスキャナの駆動装置としての位置精度を
向上することができるレーザスキャナの駆動装置を提供
することを目的とするものである。
アクチュエータの作動時に、これの作用線に対する横方
向の力が作用することがないと共に、圧電アクチュエー
タの先端部における摩擦ロスをなくすことができ、圧電
アクチュエータがその作用時に破壊することがなくなる
と共に、レーザスキャナの駆動装置としての位置精度を
向上することができるレーザスキャナの駆動装置を提供
することを目的とするものである。
上記目的を達成するために、本発明に係るレーザスキ
ャナの駆動装置は、圧電アクチュエータの直動変位にて
レバーを反力ばね機構の反力に抗して回動し、この回動
を変位増幅機構にて増幅して大きな走査角を得るように
したレーザスキャナの駆動装置において、圧電アクチュ
エータの先端とレバーとの接触部と、反力ばね機構とレ
バーとの接触部に、回転自在の接触子を介在させた構成
となっている。
ャナの駆動装置は、圧電アクチュエータの直動変位にて
レバーを反力ばね機構の反力に抗して回動し、この回動
を変位増幅機構にて増幅して大きな走査角を得るように
したレーザスキャナの駆動装置において、圧電アクチュ
エータの先端とレバーとの接触部と、反力ばね機構とレ
バーとの接触部に、回転自在の接触子を介在させた構成
となっている。
圧電アクチュエータが直動変位されてレバーが回動さ
れるときに、圧電アクチュエータの先端部及び反力ばね
機構の先端部でレバーとの接触部ではコロガリ接触とな
り、圧電アクチュエータ及び反力ばねの双方に作用線に
対する横方向の力が作用しない。
れるときに、圧電アクチュエータの先端部及び反力ばね
機構の先端部でレバーとの接触部ではコロガリ接触とな
り、圧電アクチュエータ及び反力ばねの双方に作用線に
対する横方向の力が作用しない。
本発明の実施例を第１図に基づいて説明する。なおこ
の実施例において、第２図から第４図に示す従来例と同
一構成部材は同一符号を付して説明を省略する。
の実施例において、第２図から第４図に示す従来例と同
一構成部材は同一符号を付して説明を省略する。
差動増速機２の入力側の軸３に、ベルクランク状のレ
バー15を固着し、一方のアーム15aに、圧電アクチュエ
ータ５の先端で、かつこれの自然状態における中心部に
接触するカムフォロア16aを回転自在に支持し、また他
方のアーム15bに反力ばね６に支持されたプランジャ17
の先端の中心部に接触するカムフォロア16bが回転自在
に支持してある。18はプランジャガイドベアリングであ
る。
バー15を固着し、一方のアーム15aに、圧電アクチュエ
ータ５の先端で、かつこれの自然状態における中心部に
接触するカムフォロア16aを回転自在に支持し、また他
方のアーム15bに反力ばね６に支持されたプランジャ17
の先端の中心部に接触するカムフォロア16bが回転自在
に支持してある。18はプランジャガイドベアリングであ
る。
上記構成において、圧電アクチュエータ５に駆動信号
が入力されてこれが直動変位されると、これに接触して
いるカムフォロア16aを介してレバー15の一方のアーム1
5aに上記直動変位力が作用する。このとき、レバー15の
他方のアーム15bは反力ばね６にて支持されており、レ
バー15は反力ばね６の反力に抗して所定角だけ回動され
る。
が入力されてこれが直動変位されると、これに接触して
いるカムフォロア16aを介してレバー15の一方のアーム1
5aに上記直動変位力が作用する。このとき、レバー15の
他方のアーム15bは反力ばね６にて支持されており、レ
バー15は反力ばね６の反力に抗して所定角だけ回動され
る。
このとき、レバー15の回動により、レバー15の各カム
フォロア16a,16bと圧電アクチュエータ５の先端、反力
ばね６のプランジャ17の先端との接触点はわずかに各作
用線に対して横方向にずれるが、このとき、カムフォロ
ア16a,16bが回転するから、各接触部には横方向の力は
発生しない。またこのときの接触部双方間の接触摩擦は
コロガリ摩擦となり、摩擦力はわずかなものとなる。
フォロア16a,16bと圧電アクチュエータ５の先端、反力
ばね６のプランジャ17の先端との接触点はわずかに各作
用線に対して横方向にずれるが、このとき、カムフォロ
ア16a,16bが回転するから、各接触部には横方向の力は
発生しない。またこのときの接触部双方間の接触摩擦は
コロガリ摩擦となり、摩擦力はわずかなものとなる。
なお、上記カムフォロア16a,16bはコロガリベアリン
グに置換することができる。
グに置換することができる。
本発明によれば、圧電アクチュエータ５の作用時に、
これの作用線に対する横方向の力が作用することがなく
なると共に、圧電アクチュエータ５の先端部における摩
擦ロスをなくすことができ、圧電アクチュエータ５がそ
の作用時に破壊することがなくなると共に、レーザスキ
ャナの駆動装置としての位置精度を向上することができ
る。
これの作用線に対する横方向の力が作用することがなく
なると共に、圧電アクチュエータ５の先端部における摩
擦ロスをなくすことができ、圧電アクチュエータ５がそ
の作用時に破壊することがなくなると共に、レーザスキ
ャナの駆動装置としての位置精度を向上することができ
る。
第１図は本発明の実施例を示す要部の一部破断面図、第
２図から第４図は従来例を示すもので、第２図は縦断面
図、第３図はその横断面図、第４図は要部の作用説明図
である。 ５は圧電アクチュエータ、６は反力ばね、15はレバー、
16a,16bはカムフォロア。
２図から第４図は従来例を示すもので、第２図は縦断面
図、第３図はその横断面図、第４図は要部の作用説明図
である。 ５は圧電アクチュエータ、６は反力ばね、15はレバー、
16a,16bはカムフォロア。
Claims (1)
- 【請求項１】圧電アクチュエータ５の直動変位にてレバ
ー15を反力ばね機構の反力に抗して回動し、この回動を
変位増幅機構にて増幅して大きな走査角を得るようにし
たレーザスキャナの駆動装置において、圧電アクチュエ
ータ５の先端とレバー15との接触部と、反力ばね機構と
レバー15との接触部に、回転自在の接触子を介在させた
ことを特徴とするレーザスキャナの駆動装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1110025A JP2554279B2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | レーザスキャナの駆動装置 |
| PCT/JP1990/000461 WO1990013842A1 (en) | 1989-04-28 | 1990-04-05 | Laser scanner driving apparatus |
| US07/768,712 US5144470A (en) | 1989-04-28 | 1990-04-05 | Laser scanner driving apparatus |
| DE19904090739 DE4090739T (ja) | 1989-04-28 | 1990-04-05 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1110025A JP2554279B2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | レーザスキャナの駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02287511A JPH02287511A (ja) | 1990-11-27 |
| JP2554279B2 true JP2554279B2 (ja) | 1996-11-13 |
Family
ID=14525205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1110025A Expired - Lifetime JP2554279B2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | レーザスキャナの駆動装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5144470A (ja) |
| JP (1) | JP2554279B2 (ja) |
| DE (1) | DE4090739T (ja) |
| WO (1) | WO1990013842A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104821741A (zh) * | 2015-05-27 | 2015-08-05 | 哈尔滨工业大学 | 一种大载荷、高精度、跨尺度压电旋转驱动器及该驱动器的驱动方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19710601C2 (de) * | 1997-03-14 | 1999-05-20 | Univ Magdeburg Tech | Bewegungsgenerator |
| US8570629B2 (en) | 2011-09-23 | 2013-10-29 | Steve Spears | Reciprocating laser scanning device |
| CN104199162B (zh) * | 2014-08-29 | 2016-04-20 | 成都科信达实业有限公司 | 顶点平移补偿驱动组件 |
| CN105428966A (zh) * | 2015-12-21 | 2016-03-23 | 华中科技大学 | 一种外光路补偿调节装置及由其构成的激光器 |
| CN106982004B (zh) * | 2016-01-19 | 2019-05-17 | 北京航空航天大学 | 一种压电陶瓷作动器舵机伺服机构和舵机伺服方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2341128A1 (fr) * | 1976-02-16 | 1977-09-09 | Essilor Int | Dispositif d'orientation d'un miroir pour instrument de nivellement a laser |
| JPS571065Y2 (ja) * | 1977-03-25 | 1982-01-08 | ||
| JPS5817786B2 (ja) * | 1978-05-08 | 1983-04-09 | ミヨシ油脂株式会社 | 可燃性有機液体の帯電防止法 |
| JPS61132919A (ja) * | 1984-12-01 | 1986-06-20 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 光偏向装置 |
| JPS61134726A (ja) * | 1984-12-06 | 1986-06-21 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 光偏向装置 |
| DE3612751A1 (de) * | 1985-09-26 | 1987-04-02 | Licentia Gmbh | Antriebsanordnung fuer einen rotierenden kippspiegel |
| US4778233A (en) * | 1986-09-19 | 1988-10-18 | Ateo Corporation | Steering mirror |
| JPH01243013A (ja) * | 1988-03-24 | 1989-09-27 | Komatsu Ltd | レーザスキャナの制御装置 |
-
1989
- 1989-04-28 JP JP1110025A patent/JP2554279B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-04-05 DE DE19904090739 patent/DE4090739T/de not_active Withdrawn
- 1990-04-05 US US07/768,712 patent/US5144470A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-04-05 WO PCT/JP1990/000461 patent/WO1990013842A1/ja active Application Filing
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104821741A (zh) * | 2015-05-27 | 2015-08-05 | 哈尔滨工业大学 | 一种大载荷、高精度、跨尺度压电旋转驱动器及该驱动器的驱动方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4090739T (ja) | 1992-04-23 |
| JPH02287511A (ja) | 1990-11-27 |
| WO1990013842A1 (en) | 1990-11-15 |
| US5144470A (en) | 1992-09-01 |
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