JP6664502B2

JP6664502B2 - ガルバノスキャナ

Info

Publication number: JP6664502B2
Application number: JP2018539599A
Authority: JP
Inventors: 悌史 ▲高▼橋; 浩之竹田; 森　剛; 剛森; 尚弘 ▲高▼橋; 俊之鉾館
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-09-13
Filing date: 2017-08-24
Publication date: 2020-03-13
Anticipated expiration: 2037-08-24
Also published as: KR20200102537A; JPWO2018051757A1; KR102312469B1; KR20190037309A; CN109690383B; TWI643692B; WO2018051757A1; TW201825219A; CN109690383A

Description

本発明は、モータでミラーの角度を変化させてレーザ光を走査するガルバノスキャナおよびミラーユニットに関する。

従来、レーザ穴あけ加工においてレーザ光を走査するためにガルバノスキャナが用いられる。特許文献１に示すように、ガルバノスキャナは、ガルバノミラーとも呼ばれるミラーと、ミラーを回転させるモータを備える。

ミラーは、ミラーマウントに接着されている。ミラーマウントは、固定部材と固定ねじとを用いて、モータのシャフトである軸部に着脱可能に固定されている。すなわち、ミラーマウントを介してモータの軸部にミラーが固定されている。また、モータは、軸部を回転可能に支持する軸受を有する。軸受は、ミラーマウントと距離をあけた位置で軸部を回転可能に支持している。

ミラーは、モータの軸部に固定されることで回転駆動が可能となる。回転駆動によってミラーの角度を変化させることで、レーザ光の反射角度が変化する。レーザ光の反射角度の変化によって、レーザ光が走査される。

特開２００２−６２５５号公報

上記構成のようなガルバノスキャナでは、ミラーの重心およびミラーマウントの重心が、軸部の回転軸からずれていると、軸部の回転軸に対して垂直な方向にミラーが振動する、いわゆる面倒れ振動が発生する場合がある。面倒れ振動の振幅が大きくなると、レーザ光の走査精度が低下してしまう。

面倒れ振動は、ミラーに最も近い位置で軸部を支持する軸受を支点に発生する振動である。そのため、軸部を支持する軸受からミラーの先端までの距離が大きいほど、面倒れ振動の振幅が大きくなりやすい。また、軸受よりもミラー側となる部分で軸受に直接支持されていない部分の重量が重いほど、面倒れ振動の振幅が大きくなりやすい。なお、上記構成のガルバノスキャナでは、軸受よりもミラー側となる部分で軸受に直接支持されていない部分にミラーマウントとミラーとが含まれている。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、面倒れ振動の振幅の抑制を図ることができるガルバノスキャナを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるガルバノスキャナは、レーザ光を反射して偏向するミラーと、回転軸を中心に回転する軸部と、ミラーを固定するとともに、軸部の一端部を挿入する第１の穴が形成されて軸部に固定されるマウント部と、回転軸を中心に軸部を回転可能に支持する第１の軸受と、第１の軸受を挟んでミラーの反対側に設けられて、回転軸を中心に回転可能に軸部を支持する第２の軸受と、を備える。第１の軸受の内輪の内側には、マウント部が嵌め込まれている。

本発明にかかるガルバノスキャナによれば、面倒れ振動の振幅の抑制を図ることができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１にかかるガルバノスキャナの外観を示す正面図実施の形態１にかかるガルバノスキャナの外観を示す平面図図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線でガルバノスキャナを切断した断面図図１に示すＩＶ−ＩＶ線でガルバノスキャナを切断した断面図実施の形態１におけるマウント部の正面図実施の形態１におけるマウント部の平面図実施の形態１におけるマウント部の側面図実施の形態１における固定具の正面図実施の形態１における固定具の平面図実施の形態１における固定具の側面図比較例として示すガルバノスキャナの断面図実施の形態１におけるモータにミラーを組み付ける工程について説明する図実施の形態１におけるモータにミラーを組み付ける工程について説明する図実施の形態１におけるモータにミラーを組み付ける工程について説明する図実施の形態１におけるモータにミラーを組み付ける工程について説明する図実施の形態１におけるモータにミラーを組み付ける工程について説明する図実施の形態１におけるモータにミラーを組み付ける工程について説明する図本発明の実施の形態２にかかるガルバノスキャナの外観を示す平面図図１８に示すＸＩＸ−ＸＩＸ線でガルバノスキャナを切断した断面図図１９に示すＸＸ−ＸＸ線でガルバノスキャナを切断した断面図本発明の実施の形態３にかかるガルバノスキャナの断面図であって、図３に相当する図図２１に示すＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線でガルバノスキャナを切断した断面図実施の形態３におけるマウント部の正面図実施の形態３におけるマウント部の平面図実施の形態３におけるマウント部の側面図本発明の実施の形態４にかかるガルバノスキャナの断面図であって、図３に相当する図図２６に示すＸＸＶＩＩ−ＸＸＶＩＩ線でガルバノスキャナを切断した断面図実施の形態４におけるマウント部の正面図実施の形態４におけるマウント部の平面図実施の形態４におけるマウント部の側面図

以下に、本発明の実施の形態にかかるガルバノスキャナおよびミラーユニットを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかるガルバノスキャナの外観を示す正面図である。図２は、実施の形態１にかかるガルバノスキャナの外観を示す平面図である。図３は、図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線でガルバノスキャナを切断した断面図である。図４は、図１に示すＩＶ−ＩＶ線でガルバノスキャナを切断した断面図である。ガルバノスキャナ１は、レーザ光を反射させるミラー２と、ミラー２を回転駆動させるモータ５とを備える。以下の説明において、モータ５に対してミラー２が設けられた側を負荷側といい、その反対側を反負荷側という。

図１に示すミラー２は、レーザ光を反射させる反射面が楕円形状の一例である。ＣＯ_２レーザを反射させる場合は、一般的に、楕円形状の長径が３０ｍｍ〜６０ｍｍのものを用いる。なお、ミラー２の反射面の形状は、楕円形状に限られず、四角形または八角形等の様々な形状のものが用いられる。

ミラー２には、ミラーマウントとも呼ばれるマウント部３が接着されている。図５は、実施の形態１におけるマウント部３の正面図である。図６は、実施の形態１におけるマウント部３の平面図である。図７は、実施の形態１におけるマウント部３の側面図である。マウント部３の一端部３ｄには、ミラー２の外縁が嵌め込まれる第１の溝３ａが形成されている。マウント部３の他端部３ｅには、後述するモータ５の軸部が差し込まれる第１の穴である穴３ｂが形成されている。また、穴３ｂの周囲を囲む壁面には、後述するモータ５の軸部の回転軸と平行となる方向に他端部３ｅ側から第２の溝３ｃが複数形成されており、外力により穴３ｂの内径を小さく変形できるように構成されている。ミラー２は、図２および図４に示すように、マウント部３の第１の溝３ａに差し込まれて接着されている。

次にモータ５について説明する。図３および図４に示すように、モータ５は、円筒形状のモータフレームであるフレーム１１を備える。フレーム１１の内部には、シャフトである軸部１４が収容されている。軸部１４は円筒形状となっており、軸部１４の中心軸が回転軸６と一致する状態でフレーム１１に収容されている。フレーム１１のうち、フレーム１１の負荷側となる端面は環状の蓋１８によって塞がれる。

軸部１４の負荷側となる一端部１４ａに、マウント部３が取り付けられる。具体的には、マウント部３の他端部３ｅに形成された穴３ｂに、軸部１４の一端部１４ａが差し込まれることで、軸部１４にマウント部３が取り付けられる。マウント部３は、固定具２０を用いて軸部１４に固定される。図８は、実施の形態１における固定具２０の正面図である。図９は、実施の形態１における固定具２０の平面図である。図１０は、実施の形態１における固定具２０の側面図である。

固定具２０は、マウント部３の他端部３ｅ側を貫通させる貫通口４１が形成された貫通部材４０と、貫通口４１の面積を縮小させるねじ２１とを有する。貫通部材４０は、円弧面を有する第１の部材４０ａと第２の部材４０ｂとを備えており、円弧面同士を対向させることで第１の部材４０ａと第２の部材４０ｂとの間に貫通口４１が形成される。

第１の部材４０ａと第２の部材４０ｂとには、ねじ２１を貫通させる貫通穴４０ｃと、ねじ２１をねじ込み可能なねじ穴４０ｄとが形成されている。貫通穴４０ｃを貫通させたねじ２１をねじ穴４０ｄにねじ込むことで、第１の部材４０ａと第２の部材４０ｂとを近接させて、貫通口４１の面積を縮小させることができる。

固定具２０は、穴３ｂに軸部１４が差し込まれたマウント部３の他端部３ｅ側を貫通口４１に差し込んだ状態で、ねじ２１を締め込むことで、貫通口４１の面積が縮小されて、マウント部３が締め付けられる。マウント部３の他端部３ｅ側には第２の溝３ｃが形成されているので、貫通口４１の面積が縮小されることで、穴３ｂの断面積も縮小されるようにマウント部３の他端部３ｅ側となる部分が変形する。これにより、穴３ｂの壁面が軸部１４に密着して、マウント部３が軸部１４に固定される。マウント部３の他端部３ｅ側となる部分および軸部１４の一端部１４ａ側となる部分は、フレーム１１の負荷側を塞ぐ環状の蓋１８の開口を貫通している。

固定具２０はフレーム１１の内部に収容される。フレーム１１には、フレーム１１の外部から固定具２０のねじ２１の操作を可能とする開口７が形成されている。フレーム１１の側面に形成された開口７を通してドライバー等の工具をフレーム１１の内部に差し込むことで、ねじ２１をねじ込んだり緩めたりすることが可能となる。なお、この開口７を塞ぐ蓋を設けてもよい。また、開口７は、ねじ２１を操作可能な位置に形成されていればよく、複数形成されていてもよい。

軸部１４の周囲には、回転子となる磁石１５が固定されている。磁石１５も軸部１４と同様にフレーム１１の内部に収容される。磁石１５の周囲には固定子となるコイル１６が設けられている。コイル１６と磁石１５との間には隙間が設けられている。コイル１６もフレーム１１の内部に収容される。

フレーム１１の内部には、回転軸６を中心に回転可能に軸部１４を支持する第１の軸受１２と第２の軸受１３が設けられている。軸部１４は円筒形状となっており、第１の軸受１２および第２の軸受１３に支持された状態で、軸部１４の中心軸が回転軸６と一致する。軸部１４が回転することで、軸部１４に固定されたマウント部３とミラー２も回転軸６を中心に回転する。

第１の軸受１２は磁石１５よりも負荷側に設けられ、第２の軸受１３は磁石よりも反負荷側に設けられている。すなわち、第１の軸受１２と第２の軸受１３は、回転子となる磁石１５を挟んで互いに対向するように設けられている。第２の軸受１３は、第１の軸受１２を挟んでミラー２の反対側に設けられているとも換言できる。

第１の軸受１２は、内輪１２ａと、鋼球１２ｂと、外輪１２ｃとを備える。第１の軸受１２の外輪１２ｃは、フレーム１１の内側面に当接している。第１の軸受１２の内輪１２ａは、固定具２０よりも負荷側でマウント部３に固定されている。すなわち、第１の軸受１２は、マウント部３を介して軸部１４を支持している。上述した蓋１８は、負荷側から図示しないバネを挟んで第１の軸受１２に対して回転軸６方向に与圧をかける機能を有している。

第２の軸受１３は、内輪１３ａと、鋼球１３ｂと、外輪１３ｃとを備える。第２の軸受１３の外輪１３ｃは、フレーム１１の内側面に当接して、フレーム１１に固定されている。第２の軸受１３の内輪１３ａは、磁石１５よりも反負荷側で軸部１４に固定されている。すなわち、第２の軸受１３は、軸部１４を直接支持している。

フレーム１１の反負荷側には、軸部１４の回転角を検出する角度センサ１７が装着されている。角度センサ１７として、例えば、軸部１４の他端部１４ｂに固定されているエンコーダディスク１７ａと、フレーム１１に固定されているエンコーダヘッド１７ｂと、これらを覆うエンコーダカバー１７ｃを有して構成されるロータリエンコーダが挙げられる。

以上説明したガルバノスキャナ１では、モータ５のコイル１６に電流を流すことで、電磁力によって磁石１５に回転トルクが働き、軸部１４が回転する。軸部１４が回転することで、ミラー２を回転させて、ミラー２の反射面の角度を変化させることができる。これにより、反射面で反射されるレーザ光の反射角度を変化させて、レーザ光を走査することが可能となる。

図１１は、比較例として示すガルバノスキャナ１００の断面図である。比較例として示すガルバノスキャナ１００では、モータ１０５において、磁石１１５よりも負荷側に設けられた軸受１１２が、軸部１１４を直接支持している。そして、軸受１１２よりも負荷側で軸部１１４に、ミラー１０２が装着されたマウント部１０３が固定されている。また、マウント部１０３を軸部１１４に固定する固定具１２０も、軸受１１２よりも負荷側に設けられている。

このような比較例として示すガルバノスキャナ１００における軸受１１２からミラー１０２の負荷側となる先端までの距離Ｌ２は、図４に示すように本実施の形態１にかかるガルバノスキャナ１における第１の軸受１２からミラー２の負荷側となる先端までの距離Ｌ１よりも長くなる。ひいては、本実施の形態１にかかるガルバノスキャナ１は、比較例として示すガルバノスキャナ１００よりも面倒れ振動の増幅の抑制を図ることができる。

また、比較例として示すガルバノスキャナ１００では、軸受１１２よりも負荷側となる部分で軸受１１２に直接支持されていない部分にマウント部１０３が含まれる。一方、本実施の形態１にかかるガルバノスキャナ１では、第１の軸受１２よりも負荷側となる部分で第１の軸受１２に直接支持されていない部分にマウント部３が含まれていない。したがって、第１の軸受１２よりも負荷側となる部分で第１の軸受１２に直接支持されていない部分の重量を、比較例として示すガルバノスキャナ１００よりも軽量化することができる。これにより、面倒れ振動の振幅のより一層の抑制を図ることができる。

次に、モータ５にミラー２を組み付ける工程について説明する。図１２から図１７は、実施の形態１におけるモータ５にミラー２を組み付ける工程について説明する図である。まず、図１２に示すように、モータ５のフレーム１１から、蓋１８と第１の軸受１２を取り外す。

次に、図１３に示すように、ミラー２をマウント部３の第１の溝３ａに差し込み、接着剤等によってミラー２をマウント部３に固定する。次に、図１４に示すように、マウント部３を蓋１８に挿入する。次に、図１５に示すように、マウント部３を第１の軸受１２に挿入する。次に、図１６に示すように、固定具２０の貫通口４１にマウント部３を挿入する。このとき、図８に示すように、固定具２０は、第１の部材４０ａと第２の部材４０ｂとを予めねじ２１で組み付けた状態となっている。また、貫通口４１がマウント部３を挿入できる大きさとなるように、ねじ２１のねじ込みが調節されている。

次に、図１２で示したように第１の軸受１２および蓋１８を外したモータ５に、図１６に示したミラー２、マウント部３、蓋１８、第１の軸受１２、固定具２０を組み付けた部材を、モータ５の軸部１４の一端部１４ａ（図３等も参照）を、マウント部３の穴３ｂに挿入させながら、フレーム１１に取り付ける。このとき、第１の軸受１２は、フレーム１１の内側に嵌め込まれる。また、蓋１８を図示しないねじでフレーム１１に固定する。次に、フレーム１１に形成された開口７を通して、固定具２０のねじ２１を締め込んで、マウント部３を軸部１４に固定する。図１７は、マウント部３の固定が完了したときのガルバノスキャナ１の外観図である。

なお、フレーム１１に形成された開口７を通して、固定具２０のねじ２１を緩めることで、マウント部３を軸部１４から取り外すことが可能となるため、ミラー２が損傷した場合には、マウント部３とともにミラー２を取り外してミラー２を交換することが可能となる。

また、図１５に示したミラー２、マウント部３、蓋１８および第１の軸受１２を組み立てたもの、または、図１６に示したミラー２、マウント部３、蓋１８、第１の軸受１２および固定具２０を組み立てたものを、ミラーユニットとして用意しておけば、ミラー２を交換する際に、マウント部３に第１の軸受１２を挿入させる作業等を省略することができるので、ミラー２の交換作業の容易化を図ることができる。

また、固定具２０は、フレーム１１に形成された開口７を通して操作することで、マウント部３を軸部１４に固定できるものであればよい。例えば、固定具２０の貫通部材４０が２つの部材から構成されていなくてもよく、１つまたは３つ以上の部材から構成されていてもよい。また、本実施の形態１にかかるガルバノスキャナ１は、軸部１４に磁石１５が固定され、フレーム１１にコイル１６が固定され、コイル１６に電流を流すことによって軸部１４が回転するムービングマグネット型のモータ５について説明したが、軸部１４にコイルが固定されて、フレーム１１に磁石が固定され、コイルに電流を流すことによって軸部１４が回転するムービングコイル型のモータであってもよい。また、マウント部３は、第１の溝３ａと第２の溝３ｃの２つの溝を持つ構成について説明したが、３つ以上の溝を持つ構成であってもよい。

実施の形態２．
図１８は、本発明の実施の形態２にかかるガルバノスキャナ５０の外観を示す平面図である。上記実施の形態１と同様の構成については、同様の符号を付して詳細な説明を省略する。上記実施の形態１では、固定具２０のねじ２１を締め込んで、マウント部３の穴３ｂの断面積を縮小させることで、マウント部３を軸部１４に固定していた。本実施の形態２では、固定具２０の代わりに、マウント部３を軸部１４に固定する固定具にワイヤ５１を使用した例を示す。ワイヤ５１は、マウント部３の穴３ｂの周囲を囲む壁面に巻き付けられて、マウント部３の壁面を締めつけることで、マウント部３の穴３ｂの断面積を縮小させて、マウント部３を軸部１４に固定している。

本実施の形態２にかかるガルバノスキャナ５０の正面図は、図１に示した実施の形態１にかかるガルバノスキャナ１の正面図と同じであるため省略する。図１８に示すように、本実施の形態２にかかるガルバノスキャナ５０と、図２に示す実施の形態１にかかるガルバノスキャナ１とでは、開口７の位置が異なっている。

図１９は、図１８に示すＸＩＸ−ＸＩＸ線でガルバノスキャナ５０を切断した断面図である。図２０は、図１９に示すＸＸ−ＸＸ線でガルバノスキャナ５０を切断した断面図である。

ワイヤ５１は、マウント部３の第２の溝３ｃを覆うようにマウント部３の穴３ｂの周囲を囲む壁面に巻き付けられる。ワイヤ５１は、穴３ｂの周囲を囲む壁面を回転軸６と直交する方向に締めつけることで、穴３ｂの断面積を縮小させ、穴３ｂに差し込まれた軸部１４にマウント部３を固定する。

なお、図１８および図１９に示すように、ワイヤ５１の巻き始めとなる端部と巻き終わりとなる端部をねじり合わせることで、穴３ｂの周囲を囲む壁面がワイヤ５１によって締めつけられる。ワイヤ５１をねじり合わせた部分には、ねじり合わせ部５１ａが作成される。

フレーム１１の開口７からラジオペンチ等の工具を差し込んで、ねじり合わせ部５１ａを回転させることでワイヤ５１がマウント部３を締めつける力を調整することができる。すなわち、開口７は、開口７を通してねじり合わせ部５１ａを操作可能な位置に形成されている。マウント部３を締めつける力を調整した後、開口７からカッタ等を差し込んで、ねじり合わせ部５１ａを適当な長さに切断することで、他の部材との干渉を防止することができる。また、ねじり合わせ部５１ａを接着剤で固定することで、ねじり合わせ部５１ａの緩みを防止することができる。

なお、マウント部３を軸部１４から取り外す場合は、フレーム１１に形成された開口７を通して、開口７にカッタを差し込んでねじり合わせ部５１ａを切断することで、マウント部３の取り外しが可能となるため、ミラー２が損傷した場合には、マウント部３とともにミラー２を取り外してミラー２を交換することが可能となり、ミラー２の交換を可能としつつ、面倒れ振動の振幅の抑制を図ることができるガルバノスキャナを得ることができる。

なお、上記実施の形態１と同様に、ミラー２、マウント部３、蓋１８、第１の軸受１２および固定具であるワイヤ５１を組み立てたものを、ミラーユニットとして用意しておけば、ミラー２を交換する際に、マウント部３に第１の軸受１２を挿入させる作業等を省略することができるので、ミラー２の交換作業の容易化を図ることができる。また、ワイヤ５１の素材には、通常は金属を用いるが、炭素繊維またはナイロンに例示される合成繊維を用いてもよい。

実施の形態３．
図２１は、本発明の実施の形態３にかかるガルバノスキャナの断面図であって、図３に相当する図である。図２２は、図２１に示すＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線でガルバノスキャナを切断した断面図である。なお、上記実施の形態１，２と同様の構成については、同様の符号を付して詳細な説明を省略する。

本実施の形態３にかかるガルバノスキャナ５２は、実施の形態１にかかるガルバノスキャナ１で用いた固定具２０の代わりに、ねじ５５を用いてマウント部３を軸部１４に固定している。具体的には、軸部１４には、回転軸６に直交する方向に沿って第２の穴である穴１４ｃが形成されている。また、マウント部３には、穴３ｂの周辺を囲む壁面に第３の穴である穴３ｆが形成されている。マウント部３の穴３ｂに軸部１４を挿入した状態において、穴１４ｃと穴３ｆとが連通する。連通した穴１４ｃと穴３ｆとにねじ５５を貫通させ、貫通させたねじ５５にナット５６が嵌め込まれることで、マウント部３が軸部１４に固定される。すなわち、本実施の形態３にかかるガルバノスキャナ５２では、ねじ５５とナット５６とを有して固定具が構成される。

本実施の形態３にかかるガルバノスキャナ５２では、フレーム１１の壁面のうち回転軸６を挟んで対向する位置に開口７が形成されている。すなわち、フレーム１１には２つの開口７が形成されている。また、軸部１４には、軸部１４の回転軸６に直交する方向に沿って穴１４ｃが形成されている。本実施の形態３にかかるガルバノスキャナ５２では、開口７の個数を除いて実施の形態１にかかるガルバノスキャナ１と同様であるため、図示を省略している。

図２３は、実施の形態３におけるマウント部の正面図である。図２４は、実施の形態３におけるマウント部の平面図である。図２５は、実施の形態３におけるマウント部３の側面図である。マウント部３には、穴３ｂの周辺を囲む壁面のうち回転軸６を挟んで対向する位置に穴３ｆが形成されている。すなわち、穴３ｂの周辺を囲む壁面には２つの穴３ｆが形成されている。マウント部３の穴３ｆは、穴３ｂの周辺を囲む壁面にねじ５５を挿入できる直径で形成されている。図２１に示すように、穴３ｆは、マウント部３を軸部１４に挿入した際に、第１の軸受１２と磁石１５の間になる位置に形成されている。

また、図２１に示すように、ねじ５５は、軸部１４の穴１４ｃとマウント部３の２つの穴３ｆを貫通する。貫通したねじ５５の先端部にはナット５６が嵌め込まれている。マウント部３と軸部１４を回転軸６に直交する方向に締めつける力は、ねじ５５を回転させてナット５６にねじ込ませることで発生する。ねじ５５を回転させることで、ねじ５５の頭部とナット５６との距離が短くなり、マウント部３の穴３ｂの内径が小さくなるように穴３ｂの周辺を囲む壁面が変形する。穴３ｂの周辺を囲む壁面が変形することで、マウント部３と軸部１４が固定される。すなわち、本実施の形態３では、実施の形態１の固定具２０に対応する固定具がねじ５５となっている。

なお、ねじ５５は、マウント部３の穴３ｂに軸部１４を差し込み、マウント部３の穴３ｆと軸部１４の穴１４ｃとの芯出しを行ったあと、フレーム１１に形成された開口７を通じて、ピンセット等の工具を用いて穴３ｆおよび穴１４ｃに挿入して貫通させる。次に、ナット５６は、ねじ５５を挿入した開口７とは反対側に形成された開口７からピンセット等を用いてねじ５５の先端部に嵌め、ねじ５５とナット５６とで穴３ｆと穴１４ｃとを挟むようにする。その後、開口７から差し込んだドライバー等の工具でねじ５５を回転させて、マウント部３と軸部１４を固定する。

また、マウント部３を軸部１４から取り外す場合は、フレーム１１に形成された開口７を通して、ねじ５５を弛めて引き抜くことでマウント部３を取り外すことが可能となるため、ミラー２が損傷した場合には、マウント部３とともにミラー２を取り外してミラー２を交換することが可能となる。また、ナット５６の代わりに、軸部１４の穴１４ｃをねじ５５がねじ込まれるねじ穴、すなわちねじ山が形成された穴とすることで、穴１４ｃにねじ５５をねじ込むだけでマウント部３の穴３ｂの内径を小さくするように変形させることができるようにしてもよい。この場合には、ナット５６を挿入させる開口７をフレーム１１に形成しなくてもよい。

このように、軸部１４に形成された穴１４ｃと、マウント部３に形成された穴３ｆと、穴１４ｃと穴３ｆにねじ５５を挿入することでマウント部３と軸部１４を簡単に固定することが可能となり、ミラー２の交換を可能としつつ、面倒れ振動の振幅の抑制を図ることができるガルバノスキャナを得ることができる。

なお、上記実施の形態１と同様に、ミラー２、マウント部３、蓋１８、および第１の軸受１２を組み立てたものを、ミラーユニットとして用意しておけば、ミラー２を交換する際に、マウント部３に第１の軸受１２を挿入させる作業等を省略することができるので、ミラー２の交換作業の容易化を図ることができる。

実施の形態４．
図２６は、本発明の実施の形態４にかかるガルバノスキャナの断面図であって、図３に相当する図である。図２７は、図２６に示すＸＸＶＩＩ−ＸＸＶＩＩ線でガルバノスキャナを切断した断面図である。なお、上記実施の形態１，２，３と同様の構成については、同様の符号を付して詳細な説明を省略する。本実施の形態４にかかるガルバノスキャナ６０は、実施の形態１の固定具２０、実施の形態２のワイヤ５１、実施の形態３のねじ５５のような固定具を用いずにマウント部３と軸部１４を固定している。本実施の形態４にかかるガルバノスキャナ６０では、フレーム１１に開口７が形成されていない点を除いて実施の形態１にかかるガルバノスキャナ１と同様であるため、図示を省略している。

図２８は、実施の形態４におけるマウント部の正面図である。図２９は、実施の形態４におけるマウント部の平面図である。図３０は、実施の形態４におけるマウント部の側面図である。本実施の形態４におけるマウント部３は、実施の形態１，２，３におけるマウント部３に比べて、第２の溝３ｃが形成されていない点で異なっている。

また、本実施の形態４におけるガルバノスキャナ６０では、マウント部３の穴３ｂに挿入した接着剤を用いてマウント部３と軸部１４とを接着させることで、固定具を用いずにマウント部３と軸部１４とを固定させている。

マウント部３と軸部１４とを接着剤で接着するので、接着後は取り外すことはできないが、固定具を用いずにマウント部３を軸部１４に簡単に固定できる。また、固定具を用いないことで構造の簡素化を図ることができる。構造の簡素化によって、軸部１４の低慣性化も可能となる。

なお、固定具を用いずにマウント部３と軸部１４とを固定する手法は、接着剤を用いた接着に限られない。例えば、マウント部３と軸部１４とを焼きばめによって固定してもよい。

このように、マウント部３と軸部１４とを固定具を用いずに固定することで、固定作業の簡素化を図りつつ、面倒れ振動の振幅の抑制を図ることができる。

なお、上記実施の形態１と同様に、ミラー２、マウント部３、蓋１８、および第１の軸受１２を組み立てたものであって、マウント部３と軸部１４とを固定具を用いずに固定したものをミラーユニットとして用意しておけば、ミラー２を交換する際に、マウント部３に第１の軸受１２を挿入させる作業等を省略することができるので、ミラー２の交換作業の容易化を図ることができる。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１，５０，５２，６０ガルバノスキャナ、２ミラー、３マウント部、３ａ第１の溝、３ｂ穴、３ｃ第２の溝、３ｄ一端部、３ｅ他端部、３ｆ穴、５モータ、６回転軸、７開口、１１フレーム、１２第１の軸受、１２ａ内輪、１２ｂ鋼球、１２ｃ外輪、１３第２の軸受、１３ａ内輪、１３ｂ鋼球、１３ｃ外輪、１４軸部、１４ａ一端部、１４ｂ他端部、１４ｃ穴、１５磁石、１６コイル、１７角度センサ、１７ａエンコーダディスク、１７ｂエンコーダヘッド、１７ｃエンコーダカバー、１８蓋、２０固定具、２１ねじ、４０貫通部材、４０ａ第１の部材、４０ｂ第２の部材、４０ｃ貫通穴、４０ｄねじ穴、４１貫通口、５１ワイヤ、５５ねじ、５６ナット。

Claims

レーザ光を反射して偏向するミラーと、
回転軸を中心に回転する軸部と、
前記ミラーを固定するとともに、前記軸部の一端部を挿入する第１の穴が形成されて前記軸部に固定されるマウント部と、
前記回転軸を中心に前記軸部を回転可能に支持する第１の軸受と、
前記第１の軸受を挟んで前記ミラーの反対側に設けられて、前記回転軸を中心に回転可能に前記軸部を支持する第２の軸受と、を備え、
前記第１の軸受の内輪の内側には、前記マウント部が嵌め込まれており、
前記第１の軸受と前記第２の軸受との間で、前記マウント部を前記軸部に固定させる固定具をさらに備えることを特徴とするガルバノスキャナ。
前記固定具を内部に収容するフレームをさらに備え、
前記固定具は、前記マウント部を貫通させる貫通口が形成された貫通部材と、前記貫通部材の前記貫通口の面積を縮小させるねじと、を有し、
前記フレームには、前記ねじの操作を可能とする開口が形成されることを特徴とする請求項１に記載のガルバノスキャナ。
前記固定具を内部に収容するフレームをさらに備え、
前記固定具は、前記マウント部に巻き付けられるワイヤを有し、
前記フレームには、前記ワイヤの端部をねじり合わせたねじり合わせ部の操作を可能とする開口が形成されることを特徴とする請求項１に記載のガルバノスキャナ。
前記固定具を内部に収容するフレームをさらに備え、
前記軸部には第２の穴が形成され、
前記マウント部には第３の穴が形成され、
前記マウント部の前記第１の穴に前記軸部の前記一端部が挿入された状態において、前記第２の穴と前記第３の穴とが連通し、
前記固定具は、前記第２の穴と前記第３の穴とに貫通されたねじを有し、
前記フレームには、前記ねじの操作を可能とする開口が形成されることを特徴とする請求項１に記載のガルバノスキャナ。