JPH0332764B2 - - Google Patents
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- JPH0332764B2 JPH0332764B2 JP58163322A JP16332283A JPH0332764B2 JP H0332764 B2 JPH0332764 B2 JP H0332764B2 JP 58163322 A JP58163322 A JP 58163322A JP 16332283 A JP16332283 A JP 16332283A JP H0332764 B2 JPH0332764 B2 JP H0332764B2
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- Japan
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- spindle
- rotor
- stator
- motor
- gas journal
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/08—Mirrors
- G02B5/09—Multifaceted or polygonal mirrors, e.g. polygonal scanning mirrors; Fresnel mirrors
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
- G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors
- G02B26/121—Mechanical drive devices for polygonal mirrors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、機械的に多面体鏡が回転して光偏向
を行なう光偏向器に関する。
を行なう光偏向器に関する。
近時、半導体レーザを応用したレーザプリンタ
が開発されている。このレーザプリンタにおいて
は、原稿などの情報を電気信号に変換するために
多面体鏡を用いた光偏向器が用いられている。こ
の多面体鏡は一般的に薄板正多角形状をしてお
り、その側面にそれぞれ鏡面加工を施された反射
面を有している。多面体鏡は回転可能なスピンド
ルに同軸に設けられており、このスピンドルによ
り回転し入射する光を異方向に反射する。この
時、上記の電気信号の変換において、高い分解能
を得るためには、スピンドルの回転数を高速
（104rpm以上）にし、光の偏向速度を高める必要
がある。さらに、変換手段として光学系を用いる
ので、多面体鏡の位置精度を非常に高精度に保つ
必要があり、このためにはスピンドルの回転精度
を高精度にしなければならない。すなわち、スピ
ンドルは高速で回転させ、しかも高精度な回転精
度が要求されるのである。このため、スピンドル
の軸受にはヘリングボーン型又はテイルテイング
パツド型の動圧気体ジヤーナル軸受と反発型の磁
気スラスト軸受が用いられる。この２つの軸受を
併用することによつて上記の条件が満足される
他、摩擦トルク損失が小さい、潤滑油が不要など
の利点が得られる。
が開発されている。このレーザプリンタにおいて
は、原稿などの情報を電気信号に変換するために
多面体鏡を用いた光偏向器が用いられている。こ
の多面体鏡は一般的に薄板正多角形状をしてお
り、その側面にそれぞれ鏡面加工を施された反射
面を有している。多面体鏡は回転可能なスピンド
ルに同軸に設けられており、このスピンドルによ
り回転し入射する光を異方向に反射する。この
時、上記の電気信号の変換において、高い分解能
を得るためには、スピンドルの回転数を高速
（104rpm以上）にし、光の偏向速度を高める必要
がある。さらに、変換手段として光学系を用いる
ので、多面体鏡の位置精度を非常に高精度に保つ
必要があり、このためにはスピンドルの回転精度
を高精度にしなければならない。すなわち、スピ
ンドルは高速で回転させ、しかも高精度な回転精
度が要求されるのである。このため、スピンドル
の軸受にはヘリングボーン型又はテイルテイング
パツド型の動圧気体ジヤーナル軸受と反発型の磁
気スラスト軸受が用いられる。この２つの軸受を
併用することによつて上記の条件が満足される
他、摩擦トルク損失が小さい、潤滑油が不要など
の利点が得られる。
従来では、上述の動圧気体ジヤーナル軸受と磁
気スラスト軸受とを用いる場合に、スピンドルの
両端部に動圧気体ジヤーナル軸受を設け、この軸
受の間にスピンドルを回転させるためのモータ，
多面体鏡が設けられたものが多い。また、スピン
ドルの一端に多面体鏡を備えたものもある。な
お、スピンドルのスラスト方向の力を支える磁気
スラスト軸受は一般的にいずれか一方の動圧気体
ジヤーナル軸受と並んでスピンドルの端部に設け
られる。このように、従来ではスピンドルに対し
動圧気体ジヤーナル軸受，磁気スラスト軸受，多
面体鏡，モータなどが直列に配列されている。こ
のため、スピンドル自体の長さが長くなつてしま
い、光偏向器全体が大型化してしまう欠点があ
る。また、スピンドルが高精度で回転するために
は動圧気体ジヤーナル軸受間のスパンが小さい方
が有利である。しかしながら、上述のようにスピ
ンドルが長くると当然軸受間のスパンもそれなり
に長くなつてしまい回転精度の面でも不都合であ
つた。
気スラスト軸受とを用いる場合に、スピンドルの
両端部に動圧気体ジヤーナル軸受を設け、この軸
受の間にスピンドルを回転させるためのモータ，
多面体鏡が設けられたものが多い。また、スピン
ドルの一端に多面体鏡を備えたものもある。な
お、スピンドルのスラスト方向の力を支える磁気
スラスト軸受は一般的にいずれか一方の動圧気体
ジヤーナル軸受と並んでスピンドルの端部に設け
られる。このように、従来ではスピンドルに対し
動圧気体ジヤーナル軸受，磁気スラスト軸受，多
面体鏡，モータなどが直列に配列されている。こ
のため、スピンドル自体の長さが長くなつてしま
い、光偏向器全体が大型化してしまう欠点があ
る。また、スピンドルが高精度で回転するために
は動圧気体ジヤーナル軸受間のスパンが小さい方
が有利である。しかしながら、上述のようにスピ
ンドルが長くると当然軸受間のスパンもそれなり
に長くなつてしまい回転精度の面でも不都合であ
つた。
本発明の目的は小形化を可能とし、しかも高精
度にスピンドルが回転すことのできる光偏向器を
提供するにある。
度にスピンドルが回転すことのできる光偏向器を
提供するにある。
本発明は回転可能なスピンドルに設けられた多
面体鏡によつて入射する光を反射させ、スピンド
ルにより多面体鏡を回転させて反射した光を異方
向に偏向させる光偏向器であつて、多面体鏡の両
端面に設けた永久磁石よりなる回転子と、この回
転子と対向した位置に設けられ回転子と同極同志
で対面させた永久磁石よりなる固定子とを具備し
たことを特徴とす光偏向器であつて、スピンドル
のスラスト方向の荷重を上記の回転子と固定子に
よつて支えるものである。
面体鏡によつて入射する光を反射させ、スピンド
ルにより多面体鏡を回転させて反射した光を異方
向に偏向させる光偏向器であつて、多面体鏡の両
端面に設けた永久磁石よりなる回転子と、この回
転子と対向した位置に設けられ回転子と同極同志
で対面させた永久磁石よりなる固定子とを具備し
たことを特徴とす光偏向器であつて、スピンドル
のスラスト方向の荷重を上記の回転子と固定子に
よつて支えるものである。
本発明の一実施例を図面を用いて説明する。第
１図は本実施例を示す断面正面図である。円筒状
のハウジング１の上部に円板状の蓋体をなす軸受
取付台２が装着されている。これらハウジング１
および軸受取付台２は、ハウジング部１ａをなし
ている。このハウジング１の底部と軸受取付台２
のそれぞれの中心部には円筒状の動圧気体ジヤー
ナル軸受３，４が設けられている。また、ハウジ
ング１の側部には光源からの光が入射する光源入
射光５が開口している。さらに、ハウジング１の
内部にはスピンドル６が動圧気体ジヤーナル軸受
３，４に挿入して設けられている。また、ハウジ
ング１の内部において、スピンドル６に平板正多
角形状の多面体鏡１０が同軸に設けられている。
本実施例ではスピンドル６と多面体鏡１０とはア
ルミ製であり一体に構成されている。多面体鏡１
０の側面は鏡面加工を施された反射面１１，…と
なつている。この反射面１１はスピンドル６の回
転軸に対し平行になるように加工されている。ま
た、多面体鏡１０の両端中心部には動圧気体ジヤ
ーナル軸受３，４の外径と同一寸法の径大部１２
が設けられている。さらに、スピンドル６が動圧
気体ジヤーナル軸受３，４と対面する箇所で回転
軸方向に刻設された半円断面形の溝１５を等間隔
に有するすべり軸部１６，１７となつている。こ
のすべり軸部１６，１７と動圧気体ジヤーナル軸
受１５，２２との軸受クリアランスは数μm〜数
10μmになるように形成されている。また、ハウ
ジング１の底部には、スピンドル６を回転駆動す
るモータ２０が設けられている。このモータ２０
の内部、すなわち、すべり軸部１５の下端ではス
ピンドル６は径が小さい径小部２１となつてい
る。この径小部２１にはスピンドル６を回転させ
モータ２０のモータ回転子２２がねじ２３によつ
て取りけられている。さらにこのモータ回転子２
２の周囲には円筒状のモータ固定子２４がハウジ
ング１の底部に取り付けられた支持部材２４によ
つて支持され固着している。
１図は本実施例を示す断面正面図である。円筒状
のハウジング１の上部に円板状の蓋体をなす軸受
取付台２が装着されている。これらハウジング１
および軸受取付台２は、ハウジング部１ａをなし
ている。このハウジング１の底部と軸受取付台２
のそれぞれの中心部には円筒状の動圧気体ジヤー
ナル軸受３，４が設けられている。また、ハウジ
ング１の側部には光源からの光が入射する光源入
射光５が開口している。さらに、ハウジング１の
内部にはスピンドル６が動圧気体ジヤーナル軸受
３，４に挿入して設けられている。また、ハウジ
ング１の内部において、スピンドル６に平板正多
角形状の多面体鏡１０が同軸に設けられている。
本実施例ではスピンドル６と多面体鏡１０とはア
ルミ製であり一体に構成されている。多面体鏡１
０の側面は鏡面加工を施された反射面１１，…と
なつている。この反射面１１はスピンドル６の回
転軸に対し平行になるように加工されている。ま
た、多面体鏡１０の両端中心部には動圧気体ジヤ
ーナル軸受３，４の外径と同一寸法の径大部１２
が設けられている。さらに、スピンドル６が動圧
気体ジヤーナル軸受３，４と対面する箇所で回転
軸方向に刻設された半円断面形の溝１５を等間隔
に有するすべり軸部１６，１７となつている。こ
のすべり軸部１６，１７と動圧気体ジヤーナル軸
受１５，２２との軸受クリアランスは数μm〜数
10μmになるように形成されている。また、ハウ
ジング１の底部には、スピンドル６を回転駆動す
るモータ２０が設けられている。このモータ２０
の内部、すなわち、すべり軸部１５の下端ではス
ピンドル６は径が小さい径小部２１となつてい
る。この径小部２１にはスピンドル６を回転させ
モータ２０のモータ回転子２２がねじ２３によつ
て取りけられている。さらにこのモータ回転子２
２の周囲には円筒状のモータ固定子２４がハウジ
ング１の底部に取り付けられた支持部材２４によ
つて支持され固着している。
一方、多面体鏡１０の両端部には平板ドーナツ
状の永久磁石からなる回転子３１が設けられてい
る。この回転子３１の内径は径大部１２の径より
わずかに大きく、回転子３１は径大部１２に挿入
される。さらに、多面体鏡１０の両端部には回転
子３１と同形状の構が設けられ、回転子３１はこ
の溝にはめ込まれ、径大部１２と回転子３１とが
面一になるように装着されている。また、この回
転子３１と対向する位置、すなわち、ハウジング
１の底部と軸受取付台２には回転子３１と同一形
状の永久磁石からなる固定子３２が設けられてい
る。この固定子３２は回転子３１と同極同志で対
面するように取りけられている。上記回転子１と
上記固定子３２は磁気スラスト軸受３３を構成し
ている。このため、回転子３１と固定子３２とは
相互に反発しあつている。なお、固定子３２は回
転子３１と同様、動圧気体ジヤーナル軸受３，４
にそれぞれ挿入され、ハウジング１の底部、軸受
取付台２に刻設された溝にはめ込まれる。よつて
固定子３２もまた、動圧気体ジヤーナル軸受３，
４と表面が面一になように装着されている。
状の永久磁石からなる回転子３１が設けられてい
る。この回転子３１の内径は径大部１２の径より
わずかに大きく、回転子３１は径大部１２に挿入
される。さらに、多面体鏡１０の両端部には回転
子３１と同形状の構が設けられ、回転子３１はこ
の溝にはめ込まれ、径大部１２と回転子３１とが
面一になるように装着されている。また、この回
転子３１と対向する位置、すなわち、ハウジング
１の底部と軸受取付台２には回転子３１と同一形
状の永久磁石からなる固定子３２が設けられてい
る。この固定子３２は回転子３１と同極同志で対
面するように取りけられている。上記回転子１と
上記固定子３２は磁気スラスト軸受３３を構成し
ている。このため、回転子３１と固定子３２とは
相互に反発しあつている。なお、固定子３２は回
転子３１と同様、動圧気体ジヤーナル軸受３，４
にそれぞれ挿入され、ハウジング１の底部、軸受
取付台２に刻設された溝にはめ込まれる。よつて
固定子３２もまた、動圧気体ジヤーナル軸受３，
４と表面が面一になように装着されている。
次に、上述の構成からなる本実施例の動作につ
いて説明する。スピンドル６は回転子３１と固定
子３２とが反発しあつているため軸方向に浮上し
ている。このとき、スピンドル６，多面体鏡１０
などの重量を考慮してハウジング１の底部と多面
体鏡１０の端面下部側に設けられた回転子３１と
固定子３２との方に反発力が大きくなるように他
方の回転子３１，固定子３２よりも磁束密度の大
きいものを用いている。このように、スピンドル
６が浮上しているため、スピンドル６をモータ２
０によつて回転させると、このときの初期起動ト
ルクは非常に小さくなる。さらに、動圧気体ジヤ
ーナル軸受３，４と回転子３１，固定子３２によ
り、スピンドル６の回転中には、スピンドル６の
回転が非常に滑らかなものとなり、さらに高精度
な回転が実現する。
いて説明する。スピンドル６は回転子３１と固定
子３２とが反発しあつているため軸方向に浮上し
ている。このとき、スピンドル６，多面体鏡１０
などの重量を考慮してハウジング１の底部と多面
体鏡１０の端面下部側に設けられた回転子３１と
固定子３２との方に反発力が大きくなるように他
方の回転子３１，固定子３２よりも磁束密度の大
きいものを用いている。このように、スピンドル
６が浮上しているため、スピンドル６をモータ２
０によつて回転させると、このときの初期起動ト
ルクは非常に小さくなる。さらに、動圧気体ジヤ
ーナル軸受３，４と回転子３１，固定子３２によ
り、スピンドル６の回転中には、スピンドル６の
回転が非常に滑らかなものとなり、さらに高精度
な回転が実現する。
ここで、レーザ光が光源入射口５から入射する
と、多面体鏡１０の反射面１１に当るが、スピン
ドル６，多面体鏡１０は高速で回転しているた
め、反射鏡１１は周方向に高速移動しながらレー
ザ光を反射させる。この結果、反射したレーザ光
は所定の箇所を走査するのである。
と、多面体鏡１０の反射面１１に当るが、スピン
ドル６，多面体鏡１０は高速で回転しているた
め、反射鏡１１は周方向に高速移動しながらレー
ザ光を反射させる。この結果、反射したレーザ光
は所定の箇所を走査するのである。
このように、本実施例では、多面体鏡１０の両
端面に平板ドーナツ形状の永久磁石からなる回転
子３１を設け、さらに回転子３１に対向する面
に、回転子３１と同形状で永久磁石からなる固定
子３２を回転子３１と反発するように設けたの
で、これら回転子３１と固定子３２とがスピンド
ル６のスラスト方向の荷重を支えることになると
ともに、スピンドル６の軸長を非常に短くするこ
とができた。このため、スピンドル６の回転性能
を向上することができ、さらに装置全体を小型化
することが可能となつた。
端面に平板ドーナツ形状の永久磁石からなる回転
子３１を設け、さらに回転子３１に対向する面
に、回転子３１と同形状で永久磁石からなる固定
子３２を回転子３１と反発するように設けたの
で、これら回転子３１と固定子３２とがスピンド
ル６のスラスト方向の荷重を支えることになると
ともに、スピンドル６の軸長を非常に短くするこ
とができた。このため、スピンドル６の回転性能
を向上することができ、さらに装置全体を小型化
することが可能となつた。
なお、本実施例では気体軸受にいわゆ全周型の
動圧気体ジヤーナル軸受３，４を用いたが、これ
にとらわれず、例えばヘリングボーン型，テイル
テイングパツド型のものでもよい。さらに、回転
子３１と固定子３２とは同一形状のものを用いる
とは限らない。
動圧気体ジヤーナル軸受３，４を用いたが、これ
にとらわれず、例えばヘリングボーン型，テイル
テイングパツド型のものでもよい。さらに、回転
子３１と固定子３２とは同一形状のものを用いる
とは限らない。
以上説明したように本発明の光偏向器は全体的
に小型となり、さらにスピンドルが高精度に回転
することが可能となつた。このため、例えばレー
ザプリンタでは装置全体を小型化することができ
るとともに高性能な装置となりその効果は非常に
大きなものである。
に小型となり、さらにスピンドルが高精度に回転
することが可能となつた。このため、例えばレー
ザプリンタでは装置全体を小型化することができ
るとともに高性能な装置となりその効果は非常に
大きなものである。
図面は本発明の一実施例を示す断面正面図であ
る。 ６…スピンドル、１０…多面体鏡、３１…回転
子、３２…固定子。
る。 ６…スピンドル、１０…多面体鏡、３１…回転
子、３２…固定子。
Claims (1)
- １ 筒状のハウジング部と、このハウジング部に
設けられた一対の動圧気体ジヤーナル軸受と、動
圧発生溝が形成され上記動圧発生溝を介して上記
動圧気体ジヤーナル軸受に非接触にて軸支される
スピンドルと、このスピンドルの上記動圧発生溝
間に同軸に設けられ且つ上記スピンドルの軸線に
平行な複数の反射面が等配して形成されている平
板状の多面体鏡と、この多面体鏡の両端面に設け
られた永久磁石からなる回転子及び上記回転子に
対向する位置にて上記ハウジング部に取けられた
固定子からなる上記回転子と上記固定子との間に
発生する磁気的反発力により上記スピンドルをス
ラスト方向に支持する磁気スラスト軸受と、上記
スペンドルの一端部に同軸に取付けられたモータ
回転子及び上記ハウジング部の上記モータ回転子
を同軸に囲繞する位置に設けられモータ固定子か
らなり上記スピンドルを回転駆動するモータとを
具備することを特徴とする光偏向器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16332283A JPS6055315A (ja) | 1983-09-07 | 1983-09-07 | 光偏向器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16332283A JPS6055315A (ja) | 1983-09-07 | 1983-09-07 | 光偏向器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6055315A JPS6055315A (ja) | 1985-03-30 |
| JPH0332764B2 true JPH0332764B2 (ja) | 1991-05-14 |
Family
ID=15771636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16332283A Granted JPS6055315A (ja) | 1983-09-07 | 1983-09-07 | 光偏向器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6055315A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DK31791D0 (da) * | 1991-02-22 | 1991-02-22 | Purup Electronics A S | Belysningsenhed |
| JPH0562175U (ja) * | 1992-01-21 | 1993-08-13 | 株式会社三協精機製作所 | ポリゴンミラーモータ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4953447A (ja) * | 1972-09-22 | 1974-05-24 | ||
| JPS57109917A (en) * | 1980-12-26 | 1982-07-08 | Toshiba Corp | Rotary mirror deflector |
-
1983
- 1983-09-07 JP JP16332283A patent/JPS6055315A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4953447A (ja) * | 1972-09-22 | 1974-05-24 | ||
| JPS57109917A (en) * | 1980-12-26 | 1982-07-08 | Toshiba Corp | Rotary mirror deflector |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6055315A (ja) | 1985-03-30 |
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