(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定スリーブ２とその中心に挿通する回転軸３との間に動圧軸受４を介設し、該回転軸３に回転鏡３ａを支持するスリーブ固定型光偏向器において、
このスリーブ固定型光偏向器は、前記固定スリーブ２の基部側外周面に固着され、偏向器全体を密閉カバーするケース７を有するものであって、
前記固定スリーブ２の基部側開口端は底板１０で塞がれ、
前記固定スリーブ２の基部側内周面と、前記回転軸３の軸端面６と、該軸端面６に対向する前記底板１０とにより囲まれた軸端室と、
前記ケース７と固定スリーブ２とにより囲まれた前記回転鏡３ａを収容する主室と、
前記軸端室と前記主室とを連通する前記固定スリーブ２の基部側内部に形成された連通路１１を備え、
前記動圧軸受４を、前記回転軸３の中央付近に配置するように、前記動圧軸受４の両側に位置し、前記回転軸３の外周部から軸中心半径方向へと延びる該回転軸３の内部に形成された半径孔１２，１３と、
前記２つの半径孔１２，１３を軸線方向に結ぶ、前記回転軸３の内部に形成された軸線孔１４と、
前記固定スリーブ２の基部を貫通して、前記半径孔１２，１３の一方に臨む位置から、当該スリーブ固定型光偏向器の外部へと連通する開放路９とを備え、
前記動圧軸受４の両端の外側位置にヘリングボーン部８，８を配置し、
前記回転軸３の回転によって、ヘリングボーン部８，８の両外側端側から吸気し、前記半径孔１２，１３、前記軸線孔１４、前記開放路９により排気することにより、前記ケース７内の前記主室及び前記軸端室が減圧されることを特徴とするスリーブ固定型光偏向器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固定スリーブと回転軸との間に動圧軸受を介設して回転鏡を支持するスリーブ固定型光偏向器に関し、特に、大型回転鏡を高速域で使用する場合にも、簡易な構成によって軸受精度を確保しつつ回転部の風損を低く抑えることができるスリーブ固定型光偏向器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スリーブ固定型の光偏向器は、固定スリーブの中心に回転軸を空気動圧軸受によって軸支し、同回転軸を駆動することによって回転鏡等のロータ側を高速回転する。
このスリーブ固定型の光偏向器は、駆動用のマグネットをスリーブに固定して構成するスリーブ回転型のものと比較して、スリーブの剛性を要することなく軸受部の精度の確保が容易な点において有利であることから、駆動力を要する大型回転鏡を高速域で使用する場合等において特にその特徴を生かすことができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、大型回転鏡等の回転部は、高速回転において大きな風損を避けることができない。この風損を低減するためには機器内を減圧して回転部を低圧雰囲気の環境にする必要があるが、回転部を気密ケースで密閉カバーし、内部を減圧すると、スリーブの基部側に露出する回転軸の軸端面に作用する外気圧によってロータ側に内外の圧力差が作用するので、その作用力を受けるためのスラスト支持構造の複雑化を招き、また、軸受部の気密化の問題等を解決する必要があるので、スリーブ固定型光偏向器についての減圧構造については実用化が阻まれていた。
【０００４】
本発明の目的は、大型回転鏡を高速域で使用する場合にも、簡易な構成によって軸受精度を確保しつつ回転部の風損を低く抑えることが可能なスリーブ固定型光偏向器を提供することにある。
【０００５】
上記課題を解決するために本発明は、固定スリーブとその中心に挿通する回転軸との間に動圧軸受を介設し、該回転軸に回転鏡を支持するスリーブ固定型光偏向器において、このスリーブ固定型光偏向器は、前記固定スリーブの基部側外周面に固着され、偏向器全体を密閉カバーするケースを有するものであって、前記固定スリーブの基部側開口端は底板で塞がれ、前記固定スリーブの基部側内周面と、前記回転軸の軸端面と、該軸端面に対向する前記底板とにより囲まれた軸端室と、前記ケースと固定スリーブとにより囲まれた前記回転鏡を収容する主室と、前記軸端室と前記主室とを連通する前記固定スリーブの基部側内部に形成された連通路を備え、前記動圧軸受を、前記回転軸の中央付近に配置するように、前記動圧軸受の両側に位置し、前記回転軸の外周部から軸中心半径方向へと延びる該回転軸の内部に形成された半径孔と、前記２つの半径孔を軸線方向に結ぶ、前記回転軸の内部に形成された軸線孔と、前記固定スリーブの基部を貫通して、前記半径孔の一方に臨む位置から、当該スリーブ固定型光偏向器の外部へと連通する開放路とを備え、前記動圧軸受の両端の外側位置にヘリングボーン部を配置し、前記回転軸の回転によって、ヘリングボーン部の両外側端側から吸気し、前記半径孔、前記軸線孔、前記開放路により排気することにより、前記ケース内の前記主室及び前記軸端室が減圧されることを特徴とするものである。
【０００６】
前記スリーブ固定型光偏向器は、全体を密閉カバーするケース内は、ヘリングボーン部により開放路を介して減圧される。この時、ケースは回転軸の端面側を閉ることなく全体を密閉カバーすることから、回転軸の端面部は外部圧力を受けることがないので、スラスト方向の安定性を確保しつつ減圧環境による風損の低減を図ることができる。
【０００７】
前記へリングボーン部は動圧軸受の両外側位置に配置し、各へリングボーン部と動圧軸受との間から所定の外部圧力側に至る開放路を導出することにより、動圧軸受の両端には開放路によって所定の外部圧力が作用するので、減圧環境下にあっても軸受剛性が確保される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
上記発明に係る技術的思想を適用した実施形態を図示例によって以下に説明する。
図１は本発明の構成例を示すスリーブ固定型光偏向器の部分断面による側面図である。
光偏向器１は、筒状をなす固定スリーブ２とその中心に挿通する回転軸３との間に動圧軸受４を介設して回転鏡３ａを支持し、かつ、上記スリーブ２の外周位置に回転駆動のための駆動部５を設けてスリーブ固定型に構成し、この光偏向器全体を密閉カバーするケース７を設ける。
【０００９】
固定スリーブ２と回転軸３との間には、回転軸３の軸線方向に圧力差を生じるへリングボーン部８を形成し、その圧力差によってケース内を排気減圧するために、へリングボーン部８の排出側から回転軸３や固定スリーブ２の内部等を通って所定圧力の外部に連通する開放路９を形成する。開放路９の出口部は、異物の吸い込みを防止するためのフィルタ９ａを介して外部に開口する。
【００１０】
上記固定スリーブ２はケース７と一体の気密構造に構成するとともに、固定スリーブ２の基部側に軸端面６に臨む底板１０を設けて全体を気密にカバーするべく構成する。また、回転鏡３ａを収容する空間をなす主室と回転軸３の軸端面６に臨む空間をなす軸端室との間を結んで両空間の圧力を均一化するべく連通する連通路１１等による連通手段を固定スリーブ２等に設ける。
【００１１】
上記へリングボーン部８、８は、回転軸３と固定スリーブ２との間で所定の位置Ａに形成した動圧軸受４の両端の外側位置Ｂ、Ｂにバランスして配置し、各へリングボーン部８、８と動圧軸受４との間から開放路９を導出する。
【００１２】
図示例においては、各へリングボーン部８、８と動圧軸受４との間に大径の周回部を形成し、各周回部に臨む位置で回転軸３内に半径方向に延びる半径孔１２、１３と、これらの半径孔１２、１３を軸線方向に結ぶ軸線孔１４とを穿設して開放路９の回転部を形成する。開放路９の出口部は、一方の半径孔１３に臨む位置に固定スリーブ２の基部を貫通して穿設する。
【００１３】
上記構成をなすスリーブ固定型光偏向器１は、固定スリーブ２、ケース７および底板１０によって全体が密閉カバーされていることから、へリングボーン部の数と配置を問うことなく、その送気動作により開放路９を介して減圧される。
【００１４】
この時、連通路１１等による連通手段が回転軸３の軸端面６側を閉ることなく内部を連通構成するとともにケース７が全体を密閉カバーすることから、回転軸３の軸端面６は外部圧力を受けることなく均一な内部圧力を受けるので、ケース７内でスラスト方向の安定性を確保しつつ減圧環境による風損の低減を図ることができる。したがって、本発明のスリーブ固定型光偏向器１は簡易な構成によって回転部の風損を低く抑えることが可能となる。
【００１５】
また、回転軸３と固定スリーブ２との間で所定の位置Ａに形成した動圧軸受４の両端の外側位置Ｂ、Ｂにへリングボーン部８、８をバランスして配置し、各へリングボーン部８、８と動圧軸受４との間から開放路９を導出する場合は、両へリングボーン部８、８がその両外側端側から吸気して軸線方向に送気し、一方は回転軸３内の半径孔１２、軸線孔１４および半径孔１３を介し、また、他方は直接的に、開放路９の出口部を通って排気されるとともに、開放路９の出口部から動圧軸受４の両端に、半径孔１３、軸線孔１４および半径孔１２を介し、または、直接的に、所定の外部静圧が導かれる。
【００１６】
このように、上記構成のスリーブ固定型光偏向器は、へリングボーン部を動圧軸受の両外側位置に配置し、各へリングボーン部と動圧軸受との間に所定の外部圧力側に至る開放路を開口することにより、所定の外部圧力が動圧軸受の両端に作用するので、減圧環境下にあっても軸受剛性を確保することができる。
【００１７】
また、上記動圧軸受は、動圧によって支持力を発生する全ての支持態様について上記同様の作用効果を奏するものであることから、本発明のスリーブ固定型光偏向器は、動圧軸受の支持点数および種類を問うことなく、広汎な適用可能性を有することを大きな特徴とするものである。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によるスリーブ固定型光偏向器は以下の効果を奏する。
スリーブ固定型光偏向器は、固定スリーブを内部連通構成のケース内に密閉し、へリングボーン部と開放路とによる減圧手段を形成することにより、全体を密閉カバーするケース内がへリングボーン部により開放路を介して減圧され、この時、所定のケースが回転軸の端面側を閉ることなく、内部連通しつつ全体を密閉カバーすることから回転軸の軸端面は外部圧力を受けることがないので、ケース内は回転軸のスラスト方向の安定性を確保しつつ減圧環境による風損の低減を図ることができる。
【００１９】
したがって、本発明のスリーブ固定型光偏向器は、大型回転鏡を高速域で使用する場合にも、簡易な構成によって軸受精度を確保しつつ回転部の風損を低く抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成例を示すスリーブ固定型光偏向器の部分断面による側面図
【符号の説明】
１    光偏向器
２    固定スリーブ
３    回転軸
４    動圧軸受
３ａ  回転鏡
５    駆動部
６    軸端面
７    ケース
８    へリングボーン部
９    開放路（出口部）
１０    底板
１１    連通路（連通手段）
１２、１３    半径孔（開放路）
１４    軸線孔（開放路）
Ａ    動圧軸受
Ｂ    へリングボーン部
【図１】
0003822385.tif 000002