JPH06235875A - 回転光学走査ホイールの製造方法 - Google Patents

回転光学走査ホイールの製造方法

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JPH06235875A
JPH06235875A JP5275816A JP27581693A JPH06235875A JP H06235875 A JPH06235875 A JP H06235875A JP 5275816 A JP5275816 A JP 5275816A JP 27581693 A JP27581693 A JP 27581693A JP H06235875 A JPH06235875 A JP H06235875A
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JP
Japan
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bearing
shaft
facets
scan wheel
wheel
Prior art date
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Pending
Application number
JP5275816A
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English (en)
Inventor
Merle Parker
メール・パーカー
Don Morrison
ドン・モリソン
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Raytheon Co
Original Assignee
Hughes Aircraft Co
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10Scanning systems
    • G02B26/12Scanning systems using multifaceted mirrors
    • G02B26/121Mechanical drive devices for polygonal mirrors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/08Mirrors
    • G02B5/09Multifaceted or polygonal mirrors, e.g. polygonal scanning mirrors; Fresnel mirrors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/18Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors
    • G02B7/182Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors
    • G02B7/1821Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors for rotating or oscillating mirrors

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Abstract

(57)【要約】 【目的】走査ホイールのファセットをその回転軸線に対
して確実に整合することのできる走査ホイールの製造方
法 【構成】軸20の回りに走査ホイール12を回転可能と
するベアリング22を用いて、多数のファセット24を
持つ走査ホイール12をこの軸20に装架し、走査ホイ
ール12のファセット24を機械的に仕上げる間、ベア
リング22をシールドし、この後、ファセットコーティ
ング工程中にベアリング22にキャップ48を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、概略的には、回転光学
走査ホイール組立体(rotary opticalscanwheel assemb
ly )の製造方法に関し、特に、走査ホイールをそのベ
アリングに装架することに続いて、多数のファセット
(facets)を持つ走査ホイールのファセットを機械的に
仕上げ加工する工程を含む方法に関する。
【0002】
【従来の技術及びその課題】回転式光学スキャナ組立体
は、典型的には、多数のファセットを持つ走査ホイール
を含み、この走査ホイールはベアリングを介して回転軸
に装架される。1の典型的な用途においては、走査ホイ
ールは赤外光の光路(path of infrared light)内で高
速回転し、走査作用(scanning function )を提供する
のが好ましい。このような用途では、走査ホイールは一
定の制御された速度で回転する。更に、このような用途
では、走査ホイールのファセットは、走査ホイールの回
転軸線に対して極めて正確な方向に配置してなければな
らない。実際に、ファセットは入射する赤外線の方位面
及び仰角面(azimuth and elevation planes)の双方で
極めて正確な方向に配置されるのが好ましい。
【0003】一般に、走査ホイールは、多数のファセッ
トを持つ走査ホイールを最初に光学的に仕上げ、そし
て、走査ホイールが軸の回りに回転するように、この走
査ホイールを軸に取付ける。このような組立方法は、軸
に対する走査ホイールの装架を極めて正確に行わなけれ
ばならないことが必要な点で大きながある。すなわち、
走査ホイールのファセットがその回転軸線に対して適正
に配置されてない場合には、入射光(imcoming light)
のスキャニングの効率が低下する。この結果、組立てた
状態の走査ホイールに、本来的な仰角誤差(elevation
angle errors)が生じることになる。このような仰角誤
差は、仰角の加工誤差、ベアリング対の角度のずれ(ru
nout)、あるいは、ベアリングの挿入誤差すなわち回転
軸線が光軸に整合してないことによるものである。
【0004】したがって、走査ホイールのファセットを
その回転軸線に対して確実に整合することのできる走査
ホイールの製造方法の開発が望まれている。
【0005】本発明の1の目的は、上述の従来の走査ホ
イール組立体の製造方法の欠点をほぼ完全に解消する、
回転光学走査ホイール組立体の製造方法を提供すること
にある。
【0006】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】この目的
は、軸に走査ホイールを装架し、この後、このファセッ
トに機械的及び光学的双方の仕上げを施すことを含む製
造方法により、少なくとも部分的に達成される。
【0007】本発明の他の目的及び利点は、特許請求の
範囲及び添付図面と共に、後述する本発明の詳細な説明
を精査することにより当該分野の技術者に明らかとな
る。
【0008】
【実施例】図1に全体を符号10で示す走査ホイール組
立体は、多数のファセットを持つ走査ホイール12を含
み、この走査ホイール12には軸方向の開口14あるい
は内孔がハブ16を通して設けられている。更に、好ま
しい実施例では、走査ホイール12は一体のエンコーダ
ディスクフランジ18を含む。この走査ホイール組立体
10は更に軸20を含み、この軸20の回りを走査ホイ
ール12がシャフトベアリング手段(shaft bearing me
ans )22を介して回転する。
【0009】本実施例の方法では、例えばアルミニュー
ムからの鋳造品である走査ホイール12のファセット2
4は、最初にその最終寸法に近い寸法まで機械加工され
る。典型的には、ファセット24は、例えばコンピュー
タで数値制御されたミリング装置を用いる等の通常の技
術を用いて荒仕上げされる。典型的には、ファセット2
4は最終寸法の1インチのほぼ0.005(0.005 of a
n inch of the finaldimenshion)まで仕上げられる。
更に、走査ホイール12を通る軸方向開口14が正確に
加工されてシャフトベアリング手段22と締まりばめさ
れる。続いてベアリング軸手段22がこの軸方向開口1
4内に装架される。図にはシングルカートリッジタイプ
のベアリングを示してあるが、例えば別個の単列ベアリ
ング等の他のタイプのベアリングを用いることも可能で
ある。好ましい実施例では、シャフトベアリング手段2
2は、このシャフトベアリング手段22の外面28の主
要部と、走査ホイール12の軸方向開口14の対応面3
0との間に熱応力絶縁スロット26を設けることができ
るようになっている。
【0010】軸20上に走査ホイールを装架することに
続いて、ベアリング軌道シールド32が設けられ、後述
する後に工程に起因する異物からシャフトベアリング手
段22を保護する。
【0011】ベアリングシャフト20が走査ホイール1
2に取付けられ、ベアリング軌道シールド32が装着さ
れた後、走査ホイール12のファセット24が方位面及
び仰角面(azimuthal and elevation planes)の双方で
仕上げされる。1の特定の実施例では、光学エンコーダ
ディスクフランジ(optical encoder disk flange )1
8およびこのエンコーダディスク18の近部の平坦領域
60が加工される間、軸20は固定され、走査ホイール
組立体は回転される。これにより、エンコーダディスク
18と近接する平坦領域60とはシャフトベアリング2
2に対して正確に配置される。そして、走査ホイール組
立体10が平坦領域60に対してクランプあるいは固定
され、ファセット24が光学的に仕上げされる。この結
果、面すなわちこのように加工されたファセット24お
よびエンコーダディスクフランジ18は、シャフトベア
リング22に対して常に正確に位置し、したがって、動
揺しあるいは不整合となることなく同じ位置で軸20の
回りを回転する。
【0012】この後、走査ホイール12の上下面34,
36がそれぞれ仕上げ加工される。図2に示すベアリン
グ軌道シールド32は、走査ホイール12をベアリング
22上で自由に回転させつつ、ファセット24および面
34,36の仕上げ加工中にベアリング22が汚染され
るのを防止するために配置される。ベアリンク軌道シー
ルド32は、走査ホイール12のハブ16の外径とほぼ
同じ内径を有する内孔38を含むのが好ましい。このベ
アリング軌道シールド32は更に、シールド32自身に
対して軸20を中心上に保持するための保持手段40を
含む。1の実施例では、この保持手段40はシールド3
2を軸方向に貫通して延びるロッド42を含む。このロ
ッド42はコーン状端部44を設けられ、このコーン状
端部44は軸20内に嵌合し機械加工中にその回転を防
止する寸法に形成されている。この後、走査ホイール1
2が、ベアリンク回転軸線に対して機械加工された面3
4,36にクランプされ、ファセット24が仕上げ加工
される。このファセット24はダイアモンド加工あるい
は表面材料を仕上げするための他の好適な技術により仕
上げされる。
【0013】この段階で、エンコーダディスクフランジ
18を、同じかあるいは同様な方法を用いて仕上げ加工
することもできる。この結果、面すなわちこのように加
工されたファセット24およびエンコーダディスクフラ
ンジ18は常にシャフトベアリング22に対して正確に
位置し、したがって、動揺しあるいは不整合となること
なく同じ位置で軸20の回りを回転する。
【0014】そのファセット24が仕上げられた走査ホ
イール組立体10は、工具セッティングから取外され、
ベアリング軌道シールド32が除去される。ついてハブ
16の両端を覆うシール手段46が配置される。好まし
い実施例では、ハブ16は円筒状形状を有し、極めて効
果的なシールを用いることができる。図3に示す実施例
では、シール手段46はキャップ48を含み、各キャッ
プ48はその内面52に配置される少なくとも1のOリ
ング50を有し、キャップ48と走査ホイール組立体1
2のシャフトベアリング22との間を湿気および粒子が
侵入しないような密なシールを確保する。シール手段4
6を配置した後、走査ホイール12は、例えば通常のコ
ーティングチャンバを用いることにより光学的にコーテ
ィングされる(optically coated)。通常の異物および
汚染物から保護することに加え、更にシール手段46
は、シャフトベアリング22を損傷させあるいはベアリ
ングの潤滑剤によりコーティングチャンバを汚染させる
ことなく、真空チャンバ内で最後の光学的コーティング
工程を行うことを可能とする。
【0015】このように仕上げされた走査ホイール組立
体10のファセット24は、軸20に対して本来的に完
全に整合している。したがって、ファセット24は、こ
のように形成された走査ホイール組立体10が同じ方法
で仕上げられた他の走査ホイール組立体10と交換する
ことができるように、繰返し可能な態様で、方位面と仰
角面との双方で仕上げることができる。この製造方法に
よる他の利点は、走査ホイール組立体10の速度制御に
用いられる光学エンコーダディスクフランジ18がファ
セット24と同時に機械加工されることである。これに
より、エンコーダディスク18の面からずれる動揺が大
きく減少し、したがって、走査ホイール10の全体のノ
イズに対する信号の割合が改善される。
【0016】以上、走査ホイールの製造方法について実
施例に基いて説明したが、本発明はこの実施例に限定さ
れるものではなく、本発明の意図および範囲から逸脱す
ることなく当該分野で明らかなように他の構造に変形し
あるいは他の工程とすることもできる。したがって、本
発明は特許請求の範囲およびその妥当な解釈による物で
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の製造方法の実施例により製造される走
査ホイール組立体の断面図である。
【図2】本発明の製造方法の実施例の次の工程における
図1の走査ホイール組立体の断面図である。
【図3】図1および図2に示す走査ホイール組立体の更
に次の工程における断面図である。
【符号の説明】
10…走査ホイール組立体、12…走査ホイール、14
…開口、16…ハブ、18…エンコーダディスクフラン
ジ、20…軸、22…シャフトベアリング手段、24…
ファセット、26…スロット、28,30,34,36
…面、32…シールド、38…内孔、40…保持手段、
42…ロッド、44…端部、46…シール手段、48…
キャップ、50…Oリング、60…平坦領域。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ドン・モリソン アメリカ合衆国、ニューヨーク州 14450、 フェアーポート、ブランドフォード・レー ン 28

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転光学スキャナを装架したベアリング
    の製造方法であって、 貫通開口を持つ軸方向ハブを有する走査ホイールのファ
    セットを、そのほぼ最終寸法まで機械加工し、 前記ハブ内にベアリングをインストールし、 ベアリング軸を前記走査ホイールに取付けて、この走査
    ホイールが前記ベアリングを介してこの軸の回りに回転
    するようになし、 前記ファセットを仕上げ加工し、 前記ベアリングをシールし、 前記走査ホイールのファセットを光学的に仕上げする工
    程を備えること、を特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 前記光学的に仕上げする工程を終えた
    後、前記ベアリングのシールを除去する工程を更に備え
    る請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記ベアリングをシールする前に、光学
    的ファセットと、光学的エンコーダ手段を収容するため
    の面とを機械加工する工程を更に備える請求項1記載の
    方法。
  4. 【請求項4】 前記ベアリング軸を取付ける工程は、前
    記走査ホイールと前記シャフトベアリング手段との間に
    締まりばめを設ける工程を含む請求項1記載の方法。
  5. 【請求項5】 前記取付ける工程は、前記シャフトベア
    リング手段と前記軸方向開口との間に熱応力絶縁スロッ
    トを設けるように、前記シャフトベアリング手段を適合
    させることを含む請求項1記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記ファセット仕上げ工程は、先にイン
    ストールされた前記ベアリングの回転軸線に対して、方
    位面と仰角面との双方で前記ファセットを仕上げするこ
    とを含む請求項1記載の方法。
  7. 【請求項7】 前記シールする工程は、前記軸を中心に
    保持するための手段を有するベアリング軌道シールドを
    設けることを含む請求項1記載の方法。
  8. 【請求項8】 前記シールする工程は、更に前記シール
    ドの軸線を通して延びるコーン状端部を有する保持手段
    を設けることを含む請求項7記載の方法。
  9. 【請求項9】 前記ファセット仕上げ工程は、このファ
    セットをダイアモンド加工することを含む請求項1記載
    の方法。
  10. 【請求項10】 先にインストールされた前記ベアリン
    グの回転軸線に対して、前記走査ホイールのエンコーダ
    ディスクフランジを加工する工程を更に含む請求項1記
    載の方法。
JP5275816A 1992-11-03 1993-11-04 回転光学走査ホイールの製造方法 Pending JPH06235875A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US97073992A 1992-11-03 1992-11-03
US970739 1992-11-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06235875A true JPH06235875A (ja) 1994-08-23

Family

ID=25517437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5275816A Pending JPH06235875A (ja) 1992-11-03 1993-11-04 回転光学走査ホイールの製造方法

Country Status (5)

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EP (1) EP0596709A1 (ja)
JP (1) JPH06235875A (ja)
KR (1) KR940012443A (ja)
IL (1) IL107476A0 (ja)
TR (1) TR27342A (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60123819A (ja) * 1983-12-08 1985-07-02 Copal Denshi Kk 回転ミラとその加工装置
JPS62184429A (ja) * 1986-02-10 1987-08-12 Hitachi Ltd 回転多面鏡駆動装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4953925A (en) * 1989-07-21 1990-09-04 Hughes Aircraft Company Scanwheel assembly with strain relieved hub

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Also Published As

Publication number Publication date
TR27342A (tr) 1995-01-13
IL107476A0 (en) 1994-07-31
EP0596709A1 (en) 1994-05-11
KR940012443A (ko) 1994-06-23

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