JP6869900B2 - ビームディレクタ - Google Patents
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Description
1. 表面の法線に対するビーム角度は、ビームがレンズの中心から遠ざかるにつれて増加し、円の代わりに楕円形状のビーム形成を引き起こす。
2. fシータの光学変換誤差は、ビームがレンズの中心から遠ざかるにつれて増大し得る;シータが増大するにつれて、tan(theta)の光学変換は、非線形に増大する。
概要
ビーム発生器を用いてビームを生成する工程と、
アクチュエータによって、第1の反射器をアクチュエータ上で垂直に回転させる工程と、
第1の反射器の回転軸に沿って第1の反射器の方向にビームを向ける工程と、
アクチュエータを用いて、第1の反射器が回転すると、第1の反射器の回転軸を取り囲むため第2の反射器を回転させ、且つ第2の反射器は第1の反射器と常に対向させる工程と;
第1の反射器を用いて、ビームを第2の反射器に向かって水平に反射する工程と、
第2の反射器を用いて、ビームを作業面に向かって垂直に反射する工程と、
を含むことにより、
ビームが活性化され、アクチュエータが第1及び第2の反射器を回転させるとき、垂直ビームが回転する第1の反射器に当たり、回転するとビームを回転させ、ビームを作業面に反射する第2の反射器に反射し、ビームはその後作業面に対して曲線経路をたどり、作業面上の弧を描く。
本発明を以下に図面を参照して説明する。本明細書に記載される原理及び教示に基づき、様々な改良及び置換が可能である。
1 高さ:130mm
2 幅:100mm
3 奥行き:100mm
4 ディスクの直径:80mm
5 ディスクの厚さ:3mm
Vout=I dark_current*R1
(ロータがないとき、又はノッチの上にあるときI dark_currentであり、そうでなければ、エミッタの赤外線ビームが赤外線検出器により検出される場合にI_reflectiveである。)
検出器がアーム本体に面するとき、反射面は同じ式:
Vout=I_reflective*R1
を使用してフォトダイオード電流を増加させる。
//表面が最悪では強度20%を反射するとしても//フォトダイオード電流が10マイクロアンペアを超える。
この場合、Voutは約5+となり得る。
ロータ(この場合はダブルアーム)が回転すると、プライマリMPUは信号を読み取り、ヘッド又はテールのパターンを検出する。さらに、パルス間の時間間隔は、ロータRPMを提供し得る。
エミッタ及びレシーバのキャリブレーション手順によって、データシート仕様の偏差を克服したプライマリMPUによるアームのモニタリングの微細調整が可能になる。参考の米国特許出願第14/538,924号を参照されたい。
R2はエミッタ電流を設定する。870オームに選択される。
C1はノイズを低減し得る。5PFに選択される。注:C1の値が高いほど応答時間が長くなり得る。
AD8615はアナログ・デバイセズの低オフセット電流オペアンプ(演算増幅器)である。
AGNDは回路グランドである。
−VsはAD8615負電源入力である。
+VsはAD8615正の電源入力である。
102 x軸ステージ
103 柱
104A 第1のy軸ステージ
104B 第2のy軸ステージ
105 ビームディレクタ
106A 底部ミラー
106B 頂部ミラー
106C x軸ステージミラー
106D 第3ミラー
106E 第1ミラー
106EP 第1角度付きプリズム側部
106F 第2ミラー
106FP 第2角度付きプリズム側部
107 ビーム
107A 集束ビーム
107B ビーム打撃面を形成する地点
108 モーター
109 ロータディスク
110 ハウジング
111 開口部
112 フォーカスレンズ
113 作業面
114 ビーム源
115 穴
116 半径方向スライド
117 半径方向出口スリット
118 支持部
120 ラジアルアクチュエータ
121A 菱形プリズム
121B ロータプリズムプラットフォーム
123 円錐モーター
124 ねじ軸
125 アーム
125A ダミィアーム
125B アームマウント
125C モーターシャフトソケット
125D インデックスホール(ノッチ)
125E インデックスホール(ノッチ)
126 支持ベース
127A 第1ガイドロッド
127B 第2ガイドロッド
128A 第1ガイド穴
128B 第2ガイド穴
128C ねじ穴
129 円錐部材
129A 円錐反射器
131 環状反射面部材
132 傾斜した環状反射面
133 モーター支持部
134 内側プリズム壁
135 外側プリズム壁
136 ベアリング
137 モーターギア
138 中空シャフト
138A 第1ミラーギア
139 底部プリズム壁
Claims (6)
- 3Dプリンタ用のプリントヘッドを作業面上で前後左右に移動させるためのX−Y軸ガントリシステムであって、
前記プリントヘッドとして使用されるビームディレクタを含み、
前記ビームディレクタは、
第1反射器の回転軸に沿ってビーム源からビームを受け取るよう構成された回転可能な第1反射器;
回転軸に対して第1反射器を回転させるアクチュエータであって、これにより第1反射器はビームを回転させ且つその回転軸に対して一定角度でビームを反射させるアクチュエータ;及び
第1反射器と一定角度で対向する第2反射器であって;第2反射器は作業面に対して一定角度でビームを反射するよう構成された第2反射器;
を備え、
前記プリントヘッドは、アクチュエータが第1反射器を回転させる際に、ビームは回転する第1反射器に当たり、回転し且つビームは第2反射器に反射され、第2反射器はビームを作業面に反射させ;ビームは次いで作業面に対して曲線経路をたどり、且つ作業面上に弧を描き、
第2反射器は、第1反射器を取り囲む、傾斜した環状の反射面を備え;この反射面は回転不能であり、第1反射器の回転軸と同一の中心軸を有し;
環状反射面は大径及び小径を有し、大径は作業面に向けられ、これにより、アクチュエータが第1反射器を回転させる際に;ビームは回転する第1反射器に当たり、回転し且つビームは第2反射器の環状反射面に反射され、この環状反射面がビームを作業面に反射させる、3Dプリンタの位置決めシステム。 - 第2反射器は第1反射器から出たビームを、第1反射器の回転軸に対して平行且つ作業面に対して垂直方向に反射するよう構成される、請求項1記載の3Dプリンタの位置決めシステム。
- 3Dプリンタの位置決めシステムを用いて作業面に向けてビームを方向付ける方法であって、該方法は:ビーム源を用いてビームを発生させ;
アクチュエータを用いて回転軸に対して第1反射器を回転させ;
第1反射器の回転軸に沿って第1反射器に向けてビームを方向付け;
第1反射器が回転する際に、第1反射器と一定角度を持って常に第1反射器と対向する第2反射器を提供し;
第1反射器を用いてその回転軸に対して一定角度でビームを第2反射器に対して反射させ;
第2反射器を用いてビームを作業面に対して反射させる;
工程を含み、
アクチュエータが第1反射器を回転させる際に、ビームは回転する第1反射器に当たり、ビームを回転させ、且つビームを第2反射器に反射させ、第2反射器はビームを作業面に一定角度で反射させ;ビームは次いで作業面に対して曲線経路をたどり、且つ作業面上に弧を描く
工程を含み、
第2反射器は第1反射器を取り囲む、傾斜した環状の反射面を備え;この反射面は回転不能であり、第1反射器の回転軸と同一の中心軸を有し;
環状反射面は大径及び小径を有し、大径は作業面に向けられ;これにより、アクチュエータが第1反射器を回転させる際に;ビームは回転する第1反射器に当たり、ビームを回転させ且つビームを第2反射器の環状反射面に反射させ、この環状反射面がビームを作業面に反射させ;次いでビームを作業面に対して曲線経路をたどらせ、作業面上に弧を描く、3Dプリンタの位置決めシステムを用いて作業面に向けてビームを方向付ける方法。 - ビーム導管を用いてビームをビームディレクタに搬送することを更に含む、請求項3記載の方法。
- 第2反射器は、第1反射器の回転軸に対して平行であり、且つ作業面に対して垂直であるビームを反射する、請求項3記載の方法。
- 空気流を制御するためにハウジング内に第1反射器及び第2反射器を配置させることを更に含む、請求項3記載の方法。
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