JPWO2018051757A1 - Galvano scanner and mirror unit - Google Patents
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Abstract
ガルバノスキャナ(1)は、レーザ光を反射して偏向するミラー(2)と、回転軸(6)を中心に回転する軸部(14)と、ミラー(2)を固定するとともに、軸部(14)の一端部を挿入する第1の穴(3b)が形成されて軸部(14)に固定されるマウント部(3)と、回転軸(6)を中心に軸部(14)を回転可能に支持する第1の軸受(12)と、第1の軸受(12)を挟んでミラー(2)の反対側に設けられて、回転軸(6)を中心に回転可能に軸部(14)を支持する第2の軸受(13)と、を備える。第1の軸受(12)の内輪(12a)の内側には、マウント部(3)が嵌め込まれている。The galvano scanner (1) includes a mirror (2) that reflects and deflects laser light, a shaft portion (14) that rotates about a rotation shaft (6), and a mirror (2). 14) A first hole (3b) for inserting one end portion of the mount portion (3) is formed and fixed to the shaft portion (14), and the shaft portion (14) is rotated around the rotation shaft (6). A first bearing (12) that can be supported, and a shaft portion (14) that is provided on the opposite side of the mirror (2) across the first bearing (12) and is rotatable about the rotation shaft (6). ) Supporting the second bearing (13). A mount portion (3) is fitted inside the inner ring (12a) of the first bearing (12).
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。 The present invention relates to a galvano scanner and a mirror unit that scan a laser beam by changing a mirror angle with a motor.
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。 Conventionally, a galvano scanner is used to scan a laser beam in laser drilling. As shown in Patent Document 1, the galvano scanner includes a mirror called a galvano mirror and a motor that rotates the mirror.
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。 The mirror is bonded to the mirror mount. The mirror mount is detachably fixed to a shaft portion which is a shaft of the motor using a fixing member and a fixing screw. That is, the mirror is fixed to the shaft portion of the motor via the mirror mount. The motor also has a bearing that rotatably supports the shaft portion. The bearing supports the shaft portion rotatably at a position spaced apart from the mirror mount.
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。 The mirror can be rotationally driven by being fixed to the shaft portion of the motor. By changing the angle of the mirror by rotational driving, the reflection angle of the laser light changes. The laser beam is scanned by changing the reflection angle of the laser beam.
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。 In the galvano scanner having the above configuration, when the center of gravity of the mirror and the center of gravity of the mirror mount deviate from the rotation axis of the shaft part, the mirror vibrates in a direction perpendicular to the rotation axis of the shaft part. Vibration may occur. When the amplitude of the surface tilt vibration increases, the scanning accuracy of the laser beam decreases.
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。 Surface tilt vibration is vibration that occurs at a fulcrum with a bearing that supports the shaft portion at a position closest to the mirror. Therefore, the greater the distance from the bearing that supports the shaft portion to the tip of the mirror, the greater the amplitude of surface tilt vibration. Further, the heavier the weight of the portion that is closer to the mirror than the bearing and is not directly supported by the bearing, the greater the amplitude of surface tilt vibration. In the galvano scanner configured as described above, the mirror mount and the mirror are included in a portion that is closer to the mirror than the bearing and is not directly supported by the bearing.
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。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a galvano scanner capable of suppressing the amplitude of surface tilt vibration.
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。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a galvano scanner according to the present invention includes a mirror that reflects and deflects laser light, a shaft that rotates about a rotation axis, and a mirror. A first hole for inserting one end portion of the shaft portion is formed, the mount portion is fixed to the shaft portion, a first bearing that rotatably supports the shaft portion around the rotation shaft, and a first bearing. And a second bearing that is provided on the opposite side of the mirror and supports the shaft portion so as to be rotatable about the rotation shaft. A mount portion is fitted inside the inner ring of the first bearing.
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。 According to the galvano scanner of the present invention, there is an effect that it is possible to suppress the amplitude of the surface tilt vibration.
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。 Hereinafter, a galvano scanner and a mirror unit according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
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。Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a front view showing an appearance of a galvano scanner according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view showing an appearance of the galvano scanner according to the first embodiment. 3 is a cross-sectional view of the galvano scanner taken along line III-III shown in FIG. 4 is a cross-sectional view of the galvano scanner taken along line IV-IV shown in FIG. The galvano scanner 1 includes a
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。CO2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。The
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。
A
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。
Next, the
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The fixing
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。
The
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。
A
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。
Inside the
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。
The
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。
The
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。
The
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。
An
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。
In the galvano scanner 1 described above, when a current is passed through the
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。
FIG. 11 is a cross-sectional view of a
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。
In the
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。
Further, in the
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。
Next, the process of assembling the
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の貫通穴40c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、貫通穴40c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。
Next, as shown in FIG. 13, the
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。
Next, as shown in FIG. 12, the
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。
In addition, since it becomes possible to remove the
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。
Further, the
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。
Further, the
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。
FIG. 18 is a plan view showing an appearance of a
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。
The front view of the
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。
FIG. 19 is a cross-sectional view of the
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。
The
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。
As shown in FIGS. 18 and 19, the
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。
The force with which the
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。
In addition, when removing the
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。
As in the first embodiment, if the
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。
FIG. 21 is a sectional view of the galvano scanner according to the third embodiment of the present invention, and corresponds to FIG. 22 is a cross-sectional view of the galvano scanner cut along line XXII-XXII shown in FIG. In addition, about the structure similar to the said
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。
In the
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。
In the
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。
FIG. 23 is a front view of the mount portion in the third embodiment. FIG. 24 is a plan view of the mount portion in the third embodiment. FIG. 25 is a side view of the
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。
Further, as shown in FIG. 21, the
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。
The
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。
Further, when removing the
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。
Thus, the
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。
As in the first embodiment, if the
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。Embodiment 4 FIG.
FIG. 26 is a cross-sectional view of the galvano scanner according to the fourth embodiment of the present invention, and corresponds to FIG. 27 is a cross-sectional view of the galvano scanner cut along the line XXVII-XXVII shown in FIG. In addition, about the structure similar to the said
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。
FIG. 28 is a front view of the mount portion according to the fourth embodiment. FIG. 29 is a plan view of the mount portion in the fourth embodiment. FIG. 30 is a side view of the mount portion in the fourth embodiment. The
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。
In the
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。
Since the
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。
In addition, the method of fixing the
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。
In this way, by fixing the
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。
As in the first embodiment, the
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。 The configuration described in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and can be combined with other configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.
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。
1, 50, 52, 60 Galvano scanner, 2 mirror, 3 mount part, 3a first groove, 3b hole, 3c second groove, 3d one end part, 3e other end part, 3f hole, 5 motor, 6
Claims (8)
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いることを特徴とするガルバノスキャナ。A mirror that reflects and deflects laser light;
A shaft that rotates about a rotation axis;
A mount portion for fixing the mirror and forming a first hole for inserting one end portion of the shaft portion to be fixed to the shaft portion;
A first bearing that rotatably supports the shaft portion around the rotation shaft;
A second bearing that is provided on the opposite side of the mirror across the first bearing and supports the shaft portion so as to be rotatable about the rotation shaft,
The galvano scanner, wherein the mount portion is fitted inside an inner ring of the first bearing.
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2に記載のガルバノスキャナ。Further comprising a frame for accommodating the fixture therein;
The fixture includes a penetrating member in which a through-hole penetrating the mount portion is formed, and a screw for reducing the area of the through-hole of the penetrating member,
The galvano scanner according to claim 2, wherein an opening that allows the screw to be operated is formed in the frame.
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2に記載のガルバノスキャナ。Further comprising a frame for accommodating the fixture therein;
The fixture has a wire wound around the mount part,
The galvano scanner according to claim 2, wherein the frame is formed with an opening that allows an operation of a twisted portion obtained by twisting ends of the wires.
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2に記載のガルバノスキャナ。Further comprising a frame for accommodating the fixture therein;
A second hole is formed in the shaft portion,
A third hole is formed in the mount part,
In the state where the one end of the shaft portion is inserted into the first hole of the mount portion, the second hole and the third hole communicate with each other,
The fixture has a screw penetrating through the second hole and the third hole,
The galvano scanner according to claim 2, wherein an opening that allows the screw to be operated is formed in the frame.
前記ミラーに固定されたマウント部と、
前記マウント部が内輪の内側に嵌め込まれた軸受と、を備えることを特徴とするミラーユニット。Mirror,
A mount portion fixed to the mirror;
A mirror unit comprising: the mount portion; and a bearing fitted inside the inner ring.
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、を有することを特徴とする請求項6に記載のミラーユニット。Further comprising a fixture provided on the opposite side of the mirror across the bearing,
The mirror according to claim 6, wherein the fixture includes a penetrating member in which a through-hole that penetrates the mount portion is formed, and a screw that reduces an area of the through-hole of the penetrating member. unit.
前記固定具は、前記マウント部に巻き付けたワイヤを有することを特徴とする請求項6に記載のミラーユニット。Further comprising a fixture provided on the opposite side of the mirror across the bearing,
The mirror unit according to claim 6, wherein the fixture includes a wire wound around the mount portion.
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