JP3092028B2 - 密閉型光偏向器 - Google Patents

密閉型光偏向器

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JP3092028B2
JP3092028B2 JP11787792A JP11787792A JP3092028B2 JP 3092028 B2 JP3092028 B2 JP 3092028B2 JP 11787792 A JP11787792 A JP 11787792A JP 11787792 A JP11787792 A JP 11787792A JP 3092028 B2 JP3092028 B2 JP 3092028B2
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照内 寺地
明義 高橋
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、情報機器、画像機器、
計測機器に用いられる光偏向器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の光偏向器として、図3,
図4,図5に示すラジアルギャップ型の光偏向器が提案
されている。この光偏向器は、非回転体F即ち固定側
は、外周面に動圧発生溝e,fの刻設されている固定軸
27と、ステータヨーク28がケース24に固着されて
おり、さらに図5に示すように動圧発生溝kを設けたワ
ッシャ26が固定軸27に嵌挿されて構成されている。
また回転体Rは、固定軸27にわずかな微小間隙sで外
嵌し、かつ底面がスラスト受け面nである中空回転軸2
3と、この中空回転軸23に固着された回転多面鏡22
と、固定側のステータヨーク28に対向した回転駆動用
マグネット25と、さらに微小穴pを有するキャップ2
1が中空回転軸23に固着されて構成されている。尚、
27はレーザ光入出窓である。このように構成された動
圧軸受型光偏向器を動作させるには、まず回転体Rが回
転すると、ラジアル軸受部hでは固定軸27に設けられ
た動圧発生溝e,fに図4に示すように空気が流れ込ん
で動圧を発生し、この圧力でラジアル方向を非接触で支
持するようになる。スラスト動圧軸受部mでは、図5に
示すようにラジアル軸受部hと同様に、ワッシャ26に
設けられた動圧発生溝kに空気が流れ込み動圧を発生
し、この圧力による力が前記回転体を浮上させ、スラス
ト方向に非接触で支持する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来例の光偏向器で
は、回転多面鏡回転室u内は大気圧であるため、回転多
面鏡22を高速回転させると風損の影響が大きく、省電
力化,高速回転化ができないという問題点があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたもので、ケース(4)の底部中央に
スラスト下マグネットリング(12)を環装した複数個
の動圧発生溝(e),(f)が刻設された透磁性の固定
軸(8)が配設され、上記ケース(4)の内壁周囲にス
テータヨーク(6)が配設され、上記固定軸(8)に
は、内壁に複数個の空気溜り溝(j),(j),・・・
を備えた中空回転軸(3)が微小間隙(s)を保って外
嵌され、上記中空回転軸(3)の底部には磁性流体シー
ル部(A)が備えられ、かつこの磁性流体シール部
(A)の底部のマグネットリング(13b)が上記スラ
スト下マグネットリング(12)の受け面となされるこ
とにより動圧発生室(v)が構成され、上記中空回転軸
(3)の外周には上部より回転多面鏡(2)が配設さ
れ、上記ステータヨーク(6)に対向して回転駆動用マ
グネット(5)が配設され、空気引き出し孔(7)とレ
ーザ光入出窓(16)とを設けたカバー(9)が、上記
中空回転軸(3)を覆うように上記ケース(4)に密着
装着されることにより回転多面鏡回転室(w)が構成さ
れ、上記動圧発生室(v)と上記回転多面鏡回転室
(w)とを密閉分離するとともに、所望の軸受剛性を発
生させるため、上記動圧発生溝(e),(f)に供給す
る空気を上記空気溜まり溝(j),(j),・・・に保
持させることにより密閉型光偏向器を構成している。ま
た、上記磁性流体シール部(A)は、上記中空回転軸
(3)の底部にサンドイッチ状に固着された第1の放熱
板(14a)、第1のポールピース(15a)、第1の
マグネットリング(13a)、第2のポールピース(1
5b)、第2の放熱板(14b)、第3のポールピース
(15c)、第2のマグネットリング(13b)と、上
記第1、第2、第3の各ポールピース(15a),(1
5b),(15c)と上記透磁性の固定軸(8)との間
に配設された磁性流体(x),(x),(x)とにより
構成することにより密閉型光偏向器を構成している。
【0005】
【作用】本発明の密閉型光偏向器においては、磁性流体
シール部Aによって回転多面鏡回転室wと軸受空間vと
を密閉分離する構造となっているので、ラジアル動圧軸
受に必要な軸受空間v内の空気を空気溜まり溝jに保持
したまま、空気引き出し孔7に真空ポンプを直結するな
どして回転多面鏡室w内の空気を吸引して低圧にするこ
とができる。このとき、ラジアル軸受は固定軸8と中空
回転軸3で構成されるので、中空回転軸3が回転すると
固定軸8に刻設された動圧発生溝e,fに空気溜まり溝
jに保持された空気が流れ込んで動圧を発生し、この圧
力でラジアル方向を非接触で支持するようになる。ま
た、スラスト軸受はスラスト下マグネットリング12と
マグネットリング13bで構成されるので、回転多面鏡
回転室w内が低圧においても磁気反発による力でスラス
ト方向に非接触で支持する。さらに、回転多面鏡回転室
wを低圧にすることにより、回転多面鏡2の回転による
風損を著しく低減し、省電力化及び高速回転化を図るこ
とができる。
【0006】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1〜2を用いて
説明する。本発明は図1,図2に示すとおりモータ構成
はラジアルギャップ型動圧空気軸受型による密閉型光偏
向器の例で、図1は全体の断面図、図2は磁性流体シー
ル部Aの説明図である。図1において、この光偏向器の
非回転体F即ち固定側は、ケース4の底部中央に配設さ
れた外周円に動圧発生溝e,fの刻設された透磁性の固
定軸8とこの固定軸8に環装されたスラスト下マグネッ
トリング12およびケース4の内周壁に配設されたステ
ータヨーク6で構成されている。尚、スラスト下マグネ
ットリング12はケース4の底部に固着されている。ま
た回転体Rは、固定軸8に微小間隙sを保って外嵌され
た内壁に複数個の空気溜り溝j,j,jを備えた中空回
転軸3とこの中空回転軸3の底部に配設されたスラスト
下マグネットリング12の受け面となるマグネットリン
グ13aを有する磁性流体シール部Aと、中空回転軸3
の頂部のキャップ1および外周に配設された回転多面鏡
2とステータヨーク6に対向配置された回転駆動用マグ
ネット5で構成されている。更に、中空回転軸3を覆っ
て空気引き出し孔7とレーザ光入出窓16を設けたカバ
ー9がケース4に密着装着され、これにより軸受空間V
は、磁性流体シール部Aによって、回転多面鏡回転室w
と密閉分離された構造となっている。
【0007】上記磁性流体シール部Aは、中空回転軸3
の底部にサンドイッチ状に固着された第1の放熱板14
a、第1のポールピース15a、第1のマグネットリン
グ13a、第2のポールピース15b、第2の放熱板1
4b、第3のポールピース15c、第2のマグネットリ
ング13bと、第1、第2、第3の各ポールピース15
a,15b,15cと固定軸8との間に配設された磁性
流体x,x,xとにより構成されている。これより、ポ
ールピース15a,透磁性の固定軸8,ポールピース1
5b,マグネットリング13b,及び、ポールピース1
5c,透磁性の固定軸8,マグネットリング13aにま
たがって図2中矢印のような磁気回路が形成され、ポー
ルピース15a,15b,15cと固定軸8表面の間隙
が一番磁場が強くなるため、磁性流体xはこの間隙に強
く吸引されリング状になって間隙を塞いで磁性流体シー
ルが形成される。このような構成になっているため、特
に高速回転時に問題となる磁性流体xの発熱を放熱板1
4a,14bによって放熱することができる。
【0008】本発明による密閉型光傾向器では、磁性流
体シールAによって回転多面鏡回転室w内と軸受空間v
内とを密閉分離しているので、ラジアル動圧軸受に必要
な軸受空間v内の空気を空気溜まり溝jに保持したま
ま、空気引き出し孔7に真空ポンプを直結するなどして
回転多面鏡室w内の空気を吸引し低圧にすることができ
る。このとき、ラジアル動圧軸受は固定軸8と中空回転
軸3で構成されるので、中空回転軸3が回転すると固定
軸8に刻設された動圧発生溝e,fに空気溜まり溝j,
j,jに保持された空気が流れ込んで動圧を発生し、こ
の圧力でラジアル方向を非接触で支持するようになる。
また、スラスト軸受はスラスト下マグネットリング12
とマグネットリング13aで構成されるので、回転多面
鏡回転室w内が低圧においても磁気反発による力でスラ
スト方向に非接触で支持する。さらに、回転多面鏡回転
室w内を低圧にすることにより、回転多面鏡2の回転に
よる風損を著しく低減し、省電力化及び高速回転化を図
ることができる。
【0009】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明の密閉型
光偏向器においては、軸受部と回転多面鏡室内を磁性流
体シールにより分雛した構造となっているので、回転多
面鏡室内を磁性流体シールにより分離した構造となって
いるので、回転多面鏡回転室内のみ低圧にしているの
で、軸受部の機能を阻害することなく回転多面鏡の回転
による風損を著しく低減し、省電力化及び高速回転化を
図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による密閉型光偏向器の一実施例の断面
図。
【図2】本発明による密閉型光偏向器の磁性流体シール
の説明図。
【図3】従来の動圧空気軸受型光偏向器の一実施例の断
面図。
【図4】従来の動圧空気軸受型光偏向器の一実施例のラ
ジアル軸受部の説明図。
【図5】従来の動圧空気軸受型光偏向器の一実施例のス
ラスト軸受部の説明図。
【符号の説明】
1,21 キャップ 2,22 回転単
面鏡 3,23 中空回転軸 4,24 ケース 5,25 回転駆動用マグネット 6,28 ステー
タヨーク 7 空気引き出し孔 8,27 固定軸 9,20 カバー 12 スラスト下
マグネットリング 13a,13b マグネットリング 14a,14b
放熱板 15a,15b,15c ポールピース 16,27 レーザ光入出窓 A 磁性流体シー
ル部 e,f,k 動圧発生溝 x 磁性流体 j 空気溜まり溝 w,u 回転多面
鏡回転室 v 動圧発生室 h ラジアル軸受
部 m スラスト軸受部 n スラスト受け
面 p 微小穴 s 微小間隙 F 非回転体 R 回転体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−121012(JP,A) 実開 平3−105815(JP,U) 実開 昭63−43119(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 26/10

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ケース(4)の底部中央にスラスト下マ
    グネットリング(12)を環装した複数個の動圧発生溝
    (e),(f)刻設された透磁性の固定軸(8)が
    設され上記ケース(4)の内壁周囲にステータヨーク
    (6)が配設され、上記固定軸(8)には、内壁に複数
    個の空気溜り溝),・・・を備えた中空回
    転軸(3)が微小間隙(s)を保って外嵌され、上記中
    空回転軸(3)の底部には磁性流体シール部(A)が備
    えられ、かつこの磁性流体シール部(A)の底部のマグ
    ネットリング(13b)が上記スラスト下マグネットリ
    ング(12)の受け面となされることにより動圧発生室
    (v)が構成され、上記中空回転軸(3)の外周には上
    部より回転多面鏡(2)が配設され、上記ステータヨー
    ク(6)に対向して回転駆動用マグネット(5)が配設
    され、空気引き出し孔(7)とレーザ光入出窓(16)
    を設けたカバー(9)が、上記中空回転軸(3)を覆
    うように上記ケース(4)に密着装着されることにより
    回転多面鏡回転室(w)が構成され、上記動圧発生室
    (v)と上記回転多面鏡回転室(w)とを密閉分離する
    とともに、所望の軸受剛性を発生させるため、上記動圧
    発生溝(e),(f)に供給する空気を上記空気溜まり
    溝(j),(j),・・・に保持させたことを特徴とす
    る密閉型光偏向器。
  2. 【請求項2】 上記磁性流体シール部(A)は、上記中
    空回転軸(3)の底部にサンドイッチ状に固着された第
    1の放熱板(14a)、第1のポールピース(15
    a)、第1のマグネットリング(13a)、第2のポー
    ルピース(15b)、第2の放熱板(14b)、第3の
    ポールピース(15c)、第2のマグネットリング(1
    3b)と、上記第1、第2、第3の各ポールピース(1
    5a),(15b),(15c)と上記透磁性の固定軸
    (8)との間に配設された磁性流体(x),(x),
    (x)とにより構成されたことを特徴とする請求項1記
    載の密閉型光偏向器。
JP11787792A 1992-03-27 1992-03-27 密閉型光偏向器 Expired - Fee Related JP3092028B2 (ja)

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