CN108983415B - 旋转驱动装置 - Google Patents

Abstract

一种旋转驱动装置，其改变从光源入射的入射光的朝向并且将该入射光向外部射出，其中，该旋转驱动装置具有：马达，其具有沿中心轴线配置的中空轴，该中空轴包含沿轴向贯通的贯通孔，该中心轴线沿上下延伸；飞轮，其具有使入射光反射或透射的光学部件；以及激光模块，其具有光源。马达具有：静止部，其具有定子；以及旋转部，其具有与定子对置的磁铁，经由轴承部而被支承为能够相对于静止部以中心轴线为中心进行旋转。静止部具有直接或间接地支承定子的基座部。激光模块的至少一部分位于比基座部靠下侧的位置。贯通孔是入射光的行进光路。飞轮被旋转部支承。

Description

旋转驱动装置

技术领域

本发明涉及旋转驱动装置。

背景技术

以往，在头戴式显示器(HMD)等所使用的进行位置识别用的扫描装置的内部搭载有飞轮和马达，该飞轮用于改变从光源入射的光的朝向并且将该光向周围射出以与对象物触碰，该马达将飞轮支承为能够旋转。例如，在日本公开特许公报第2016-226227号公报中记载了这样对改变从光源入射的光的朝向的光学部件和飞轮进行支承的装置。

在日本公开特许公报第2016-226227号公报的在上部搭载有飞轮的马达中，当在比飞轮更靠上部的位置搭载有光源的情况下，该光源不能搭载于飞轮，需要用于固定光源的专用部件。这是因为，如果将光源搭载于作为旋转部的一部分的飞轮，则从光源向外部引出的布线在马达旋转时有可能缠绕。并且，在将旋转驱动装置和搭载有光源的专用部件单元化的情况下，专用部件的一部分与飞轮在径向上重叠。在该情况下，该专用部件成为从飞轮射出的光行进的障碍，有可能无法从飞轮向周围、向所有方向射出光。

发明内容

本发明的目的在于，在改变从光源射出的光的朝向并且将该光向外部照射的旋转驱动装置中，提供无需另外设置用于固定光源的专用部件、能够从飞轮向周围、向所有方向射出光的装置。

本发明的例示的发明是旋转驱动装置，其改变从光源入射的入射光的朝向并且将该入射光向外部射出，其中，该旋转驱动装置具有：马达，其具有沿中心轴线配置的中空轴，该中空轴包含沿轴向贯通的贯通孔，该中心轴线沿上下延伸；飞轮，其具有使所述入射光反射或透射的光学部件；以及激光模块，其具有所述光源，所述马达具有：静止部，其具有定子；以及旋转部，其具有与所述定子对置的磁铁，经由轴承部而被支承为能够相对于所述静止部以所述中心轴线为中心进行旋转，所述静止部具有直接或间接地支承所述定子的基座部，所述激光模块的至少一部分位于比所述基座部靠下侧的位置，所述贯通孔是所述入射光的行进光路，所述飞轮被所述旋转部支承。

根据本发明的例示的发明，来自位于比基座部靠下侧的位置的激光模块的光源的入射光经由马达的中空轴的贯通孔而从被旋转部支承的飞轮向外部射出。由此，无需另外设置用于固定光源的专用部件，能够使光从飞轮向周围、向所有方向射出。

参照附图并通过以下对优选实施方式的详细的说明，本发明的上述以及其他的要素、特征、步骤、特点和优点将会变得更加清楚。

附图说明

图1是第一实施方式的旋转驱动装置的立体图。

图2是第一实施方式的旋转驱动装置的纵剖视图。

图3是第一实施方式的旋转驱动装置的局部纵剖视图。

图4是变形例的旋转驱动装置的局部纵剖视图。

图5是变形例的旋转驱动装置的局部纵剖视图。

图6是变形例的旋转驱动装置的纵剖视图。

图7是变形例的旋转驱动装置的局部纵剖视图。

具体实施方式

以下，一边参照附图一边对本发明的例示的实施方式进行说明。另外，在本发明中，将与后述的马达的中心轴线平行的方向称作“轴向”，将与马达的中心轴线垂直的方向称作“径向”，将沿着以马达的中心轴线为中心的圆弧的方向称作“周向”。并且，在本发明中，将轴向设为上下方向、相对于马达将飞轮侧设为上，从而对各部分的形状和位置关系进行说明。但是，在使用本发明的旋转驱动装置时的朝向不被该上下方向的定义限定。并且，在本发明中，“平行的方向”也包含大致平行的方向。并且，在本发明中，“垂直的方向”也包含大致垂直的方向。

＜1.第一实施方式＞

＜1-1.旋转驱动装置的结构＞

图1是第一实施方式的旋转驱动装置1的立体图。旋转驱动装置1是改变从光源70入射的入射光60的朝向并且将该光向旋转驱动装置1的外部射出的装置。在旋转驱动装置1的下部配置有具有光源70的激光模块7。由光源70射出沿着马达10的上下延伸的中心轴线9向上方前进的入射光60。

如图1所示，旋转驱动装置1具有马达10、激光模块7以及飞轮8。

＜1-2.马达的结构＞

接下来，对马达10的更详细的结构进行说明。图2是第一实施方式的旋转驱动装置1的纵剖视图。如图2所示，马达10具有静止部2和旋转部3。静止部2相对于配置旋转驱动装置1的壳体等(省略图示)相对地静止。旋转部3经由后述的轴承部23被支承为能够相对于静止部2以中心轴线9为中心进行旋转。图3是第一实施方式的旋转驱动装置1的局部纵剖视图。以下，适当参照图1和图2。

本实施方式的静止部2具有基座部21、定子22以及后述的轴承部23。

基座部21对后述的定子22进行支承。基座部21具有基座主体211和定子保持架212。

基座主体211是支承定子保持架212的板状的部件。基座主体211的材料例如能够使用铝合金或不锈钢等金属。基座主体211从定子保持架212的周围朝向径向外侧扩展。在使用马达10时，例如通过螺钉紧固等而将基座主体211固定在配置有旋转驱动装置1的壳体等上。另外，也可以在基座主体211的上表面或下表面上配置或埋设用于向马达10提供驱动电流的电路板(省略图示)。

定子保持架212是沿轴向延伸的圆筒状的部件。定子保持架212在比基座主体211靠上侧的部位、在外周面上固定有定子22。定子保持架212插入于基座主体211的贯通孔210内，通过凿紧而固定于基座主体211。但是，定子保持架212相对于基座主体211的固定方法也可以是焊接等其他方法。并且，基座主体211和定子保持架212也可以是一体的部件。

另外，在本实施方式中，定子保持架212具有保持架主体91和模块保持部92。保持架主体91是在上部固定有定子22并且下端部延伸至比基座主体211靠轴向下侧的位置的圆筒状的部位。模块保持部92是从保持架主体91向径向内侧扩展的部位。后述的激光模块7的至少一部分位于比基座部21靠下侧并且处于定子保持架212的模块保持部92的径向内侧的位置。并且，激光模块7的外周面的至少一部分固定在模块保持部92的内周面上。由此，无需另外设置用于固定包含后述的光源70在内的激光模块7的专用部件，从而削减成本。而且，能够使包含激光模块7在内的旋转驱动装置1整体在轴向上小型化。

定子22是具有定子铁芯41和多个线圈42的电枢。定子22位于比基座部21的至少一部分靠上方的位置。定子铁芯41例如由硅钢板等电磁钢板沿轴向层叠而成的层叠钢板构成。定子铁芯41例如通过粘接剂而固定在定子保持架212的外周面上，从而被基座部21直接支承。另外，定子22也可以经由其他部件(省略图示)而被基座部21间接支承。

并且，定子铁芯41具有圆环状的铁芯背部411和从铁芯背部411朝向径向外侧突出的多个齿412。多个线圈42是卷绕于多个齿412的周围的导线的集合体。马达10的驱动电流从外部电源(省略图示)经由上述的电路板和该导线而提供给线圈42。多个齿412和多个线圈42优选沿以中心轴线9为中心的周向、呈圆环状地大致等间隔地排列。

如图3所示，轴承部23具有套筒部24、第一帽部253以及第二帽部254。并且，轴承部23将后述的旋转部3的中空轴31支承为能够旋转。

套筒部24在后述的中空轴31的周围沿轴向呈环状延伸。套筒部24的外周面的至少一部分插入于定子保持架212的径向内侧，例如通过粘接剂而固定在定子保持架212的保持架主体91的内周面上。由此，基座部21、定子22、套筒部24、后述的第一帽部253、后述的第二帽部254以及后述的激光模块7彼此固定。套筒部24的上端部位于比定子保持架212的上端部和定子22的上端部靠轴向上侧的位置。并且，套筒部24的下端部位于比定子22靠轴向下侧的位置。另外，套筒部24也可以由多个部件构成。

第一帽部253是从套筒部24的上端部向径向内侧延伸的部件。第一帽部253的上端部位于比后述的中空轴31的上端部靠下侧的位置。第一帽部253具有第一筒状部71和第一平板部72。第一筒状部71固定在套筒部24的上端部附近，沿轴向朝向上方呈环状延伸。第一平板部72从第一筒状部71的上端部附近向径向内侧扩展。

第二帽部254是从套筒部24的下端部向径向内侧延伸的部件。第二帽部254的下端部位于比后述的中空轴31的下端部靠上侧的位置。第二帽部254具有第二筒状部73和第二平板部74。第二筒状部73固定在套筒部24的下端部附近，沿轴向朝向下方呈环状延伸。第二平板部74从第二筒状部73的下端部附近向径向内侧扩展。

另外，后文对轴承部23的结构进行详细描述。

本实施方式的旋转部3具有中空轴31、环状部32、转子轮毂部33、轭34以及磁铁35。

中空轴31是沿中心轴线9配置并且在套筒部24、第一帽部253以及第二帽部254的径向内侧沿轴向延伸的圆筒状的部件。在中空轴31的径向内侧的中心轴线9的周围设置有沿轴向贯通中空轴31的贯通孔310。贯通孔310是入射光60的行进光路。另外，中空轴31的外周面与套筒部24的内周面241隔着微小的间隙而在径向上对置。

中空轴31的材料例如使用不锈钢等金属。并且，中空轴31的材料可以是磁性或非磁性的任意材料。另外，中空轴31可以与后述的环状部32是一个部件。在中空轴31的下端部的下方配置有后述的激光模块7，该激光模块7固定在定子保持架212的内周面上。

中空轴31具有轴主体311和轴环状部312。轴主体311是中空轴31中的沿着中心轴线9延伸的圆筒状的部位。轴环状部312是从轴主体311的下端部向径向外侧扩展的圆盘状的部位。另外，轴主体311和轴环状部312可以是一个部件，也可以是分体部件。并且，中空轴31与后述的转子轮毂部33可以是分体部件，也可以是一个部件。而且，后述的润滑油50的界面中的位于下侧的部位位于比轴环状部312的上表面靠上侧的位置，后述的激光模块7的上表面位于比轴环状部312的下表面靠下侧的位置。

环状部32具有第一环状部321和第二环状部322。第一环状部321是固定在中空轴31的上部的外周面上并且在整周范围内向径向外侧突出的部件。并且，第二环状部322是固定在中空轴31的下部的外周面上并且在整周范围内向径向外侧突出的部件。

另外，第一环状部321的下部的外周面与套筒部24的上部的相对于轴向倾斜的上部倾斜面242在倾斜方向上隔着微小的间隙而对置。并且，第二环状部322的上部的外周面与套筒部24的下部的相对于轴向倾斜的下部倾斜面243在倾斜方向上隔着微小的间隙而对置。

而且，第一环状部321的上部的外周面与第一帽部253的第一筒状部71的内周面沿径向隔着微小的间隙而对置。并且，第二环状部322的下部的外周面与第二帽部254的第二筒状部73的内周面沿径向隔着微小的间隙而对置。

转子轮毂部33在中空轴31的周围从中空轴31的上端部的周缘部朝向径向外侧呈环状扩展。转子轮毂部33的材料例如使用铝合金、不锈钢等金属。中空轴31的上端部的外周面固定于转子轮毂部33的内周面。具体而言，中空轴31的上端部被压入设置于转子轮毂部33的中央的贯通孔330中而固定。另外，也可以是，中空轴31的上端部通过粘接、焊接、或螺钉紧固等而固定于转子轮毂部33。在转子轮毂部33的上部固定有后述的飞轮8。另外，在转子轮毂部33上还固定有惯性件(省略图示)等其他部件。

轭34是固定于后述的磁铁35的径向外侧并且对磁铁35进行保持的圆筒状的部件。在轭34的内周面上固定有磁铁35的外周面。轭34与中心轴线9大致同轴配置。轭34的上端部例如通过粘接剂或凿紧而固定于转子轮毂部33的下部。轭34的材料能够使用铁等强磁性体。由此，能够抑制从后述的磁铁35产生的磁通量向外部逸散。

磁铁35例如通过粘接剂而固定在轭34的内周面上。本实施方式的磁铁35能够使用圆环状的永久磁铁。磁铁35为大致圆筒形状，位于定子22的径向外侧。磁铁35的内周面与定子22的多个齿412的径向外侧的端面隔着微小的间隙而沿径向对置。并且，在磁铁35的内周面上沿周向交替地磁化出N极和S极。但是，也可以代替圆环状的磁铁35而使用多个磁铁。在使用多个磁铁的情况下，只要以N极的磁极面和S极的磁极面沿周向交替地排列的方式配置在轭34的内周面上即可。另外，本实施方式的磁铁35像上述那样经由轭34间接地固定于转子轮毂部33。但是，磁铁35也可以不经由轭34而直接固定于转子轮毂部33。

在这样的马达10中，当经由上述的电路板而向线圈42提供驱动电流时，在多个齿412上产生磁通量。而且，通过齿412与磁铁35之间的磁通量的作用，在静止部2与旋转部3之间产生周向的扭矩。其结果为，旋转部3相对于静止部2以中心轴线9为中心进行旋转。并且，固定于转子轮毂部33的上方的飞轮8与旋转部3一同以中心轴线9为中心进行旋转。

＜1-3.轴承部的结构＞

接下来，对轴承部23的详细结构进行说明。以下，适当参照图1～图3。

如上所述，包含套筒部24、第一帽部253以及第二帽部254在内的静止部2与包含中空轴31、第一环状部321以及第二环状部322在内的旋转部3隔着间隙而对置。并且，在该间隙中存在润滑油50。并且，在作为形成该间隙的面的套筒部24的内周面241、上部倾斜面242以及下部倾斜面243等上设置有动压槽(省略图示)。在马达10旋转时，通过该动压槽(省略图示)，在润滑油50中引起流体动压。由此，旋转部3通过从静止部2被支承而稳定地旋转。即，在本实施方式中，由作为静止部2侧的部件的套筒部24、第一帽部253和第二帽部254、作为旋转部3侧的部件的中空轴31、第一环状部321以及第二环状部322、存在于该间隙中的润滑油50构成了轴承机构。

润滑油50例如使用多元醇酯系油或双酯系油。包含中空轴31、第一环状部321以及第二环状部322在内的旋转部3经由润滑油50而被支承为能够相对于包含套筒部24、第一帽部253以及第二帽部254在内的静止部2进行旋转，并且在马达10驱动时以中心轴线9为中心进行旋转。

另外，润滑油50连续地存在于第一环状部321的上部的外周面与第一帽部253的第一筒状部71的内周面之间的间隙、第一环状部321的下部的外周面与套筒部24的上部倾斜面242之间的间隙以及中空轴31的外周面与套筒部24的内周面241的上部之间的间隙中。并且，润滑油50连续地存在于中空轴31的外周面与套筒部24的内周面241的下部之间的间隙、第二环状部322的上部的外周面与套筒部24的下部倾斜面243之间的间隙以及第二环状部322的下部的外周面与第二帽部254的第二筒状部73的内周面之间的间隙中。但是，中空轴31的外周面与套筒部24的内周面241的轴向中央附近之间的间隙是不存在润滑油50的空间。

如上所述，本实施方式的轴承部23具有润滑油50分开存在于上下两处的、所谓的部分填充结构。润滑油50包含存在于比套筒部24的轴向中央部分靠上侧的位置的上侧润滑油501和存在于比套筒部24的轴向中央部分靠下侧的位置的下侧润滑油502。

即，本实施方式的轴承部23分成上侧轴承部231和下侧轴承部232而设置。上侧轴承部231由包含套筒部24的比轴向中央部分靠上侧的部位和第一帽部253在内的静止部2侧的部件、包含中空轴31的比轴向中央部分靠上侧的部位和第一环状部321在内的旋转部3侧的部件、上侧润滑油501构成。并且，下侧轴承部232由包含套筒部24的比轴向中央部分靠下侧的部位和第二帽部254在内的静止部2侧的部件、包含中空轴31的比轴向中央部分靠下侧的部位和第二环状部322在内的旋转部3侧的部件、下侧润滑油502构成。

另外，上侧润滑油501的上侧的界面与第一帽部253的第一筒状部71在径向上重叠。并且，下侧润滑油502的下侧的界面与第二帽部254的第二筒状部73在径向上重叠。并且，在下侧润滑油502的下侧的界面与后述的激光模块7的上表面的贯通孔75之间设置有空间错综复杂的迷宫结构。由此，即使在下侧润滑油502的下侧的界面位于激光模块7的上端部的附近的情况下，也能够抑制下侧润滑油502蒸发而从该贯通孔75进入激光模块7的内部。并且，套筒部24在比第一帽部253靠下侧并且比第二帽部254靠上侧的位置还具有沿径向贯通套筒部24的套筒贯通孔240。由此，静止部2与旋转部3对置的间隙内的空气经由套筒贯通孔240而与外部空间连通，因此上侧润滑油501的上侧的界面附近的压力与下侧润滑油502的下侧的界面附近的压力大致相等。其结果为，能够抑制由上侧润滑油501与下侧润滑油502的压力差而引起的泄漏。

另外，轴承机构也可以具有润滑油50连续地存在于第一环状部321的上部的外周面与第一帽部253的第一筒状部71的内周面之间的间隙、第一环状部321的下部的外周面与套筒部24的上部倾斜面242之间的间隙、中空轴31的外周面与套筒部24的内周面241之间的间隙、第二环状部322的上部的外周面与套筒部24的下部倾斜面243之间的间隙以及第二环状部322的下部的外周面与第二帽部254的第二筒状部73的内周面之间的间隙(即静止部2与旋转部3对置的间隙)中的所谓的完全填充结构。由此，即使在马达10旋转时受到了冲击的情况下，也能够抑制静止部2与旋转部3接触

而且，也可以如图4的变形例所示，中空轴31和环状部32包含于静止部2，具有套筒部24、第一帽部253以及第二帽部254的轴承部23包含于旋转部3。

在图4的例子中，转子轮毂部33在套筒部24的周围朝向径向外侧呈环状扩展。并且，套筒部24的外周面的至少一部分插入于转子轮毂部33的径向内侧，例如通过粘接剂而固定在转子轮毂部33上。并且，在中空轴31的下部固定有后述的激光模块7的上部。由此，基座部21、定子22、中空轴31、环状部32以及后述的激光模块7彼此固定。另外，在转子轮毂部33的上部固定有后述的飞轮8。并且，在转子轮毂部33的下部的径向外侧的部位经由轭34而间接地固定有磁铁35。另外，中空轴31的上端部位于比转子轮毂部33的上端部靠轴向下侧的位置。由此，后述的飞轮8仅被转子轮毂部33的上端部支承，不与中空轴31的上端部接触。

包含中空轴31、第一环状部321以及第二环状部322在内的静止部2与包含套筒部24、第一帽部253以及第二帽部254在内的旋转部3隔着间隙而对置。并且，在该间隙中存在润滑油50。并且，在套筒部24的内周面241、上部倾斜面242以及下部倾斜面243等上设置有动压槽(省略图示)。但是，设置动压槽(省略图示)的部位不限于此。在马达10旋转时，通过该动压槽(省略图示)，在润滑油50中引起流体动压。由此，旋转部3通过从静止部2被支承而稳定地旋转。即，在本变形例中，由作为静止部2侧的部件的中空轴31、第一环状部321以及第二环状部322、作为旋转部3侧的部件的套筒部24、第一帽部253以及第二帽部254、以及存在于该间隙中的润滑油50构成了轴承机构。飞轮8和包含套筒部24、第一帽部253以及第二帽部254在内的旋转部3经由润滑油50而被支承为能够相对于后述的激光模块7和包含中空轴31、第一环状部321以及第二环状部322在内的静止部2进行旋转，并且在马达10驱动时以中心轴线9为中心进行旋转。

如上所述，本实施方式的飞轮8改变从光源70射出的入射光60的朝向并且将该入射光60向外部照射。并且，支承飞轮8的马达10的旋转部3经由作为流体动压轴承的轴承部23而被支承为能够旋转。由此，在旋转驱动装置1驱动时从马达10产生的振动不容易传递给飞轮8。因此，抑制了飞轮8的振动，由此抑制了对从飞轮射出的出射光造成影响。其结果为，能够高精度地向飞轮8的外部射出光。

＜1-4.激光模块的结构＞

接下来，对激光模块7的结构进行说明。以下，适当参照图1～图4。

激光模块7是在内部具有光源70的投光装置。在本实施方式中，激光模块7的至少一部分位于基座部21的径向内侧。并且，激光模块7的至少一部分固定在定子保持架212的模块保持部92的内周面上。而且，在本实施方式中，将激光模块7固定于基座部21，使来自光源70的入射光(省略图示)经由中空轴31的贯通孔310而在上部的飞轮8中改变朝向并且向外部射出。因此，例如与为了固定激光模块7而另外设置覆盖飞轮8的外侧那样的专用部件的情况相比，能够扩大从飞轮8射出的光的照射范围。

而且，在本实施方式中，将激光模块7的至少一部分与基座部21的定子保持架212的内周面嵌合而固定。因此，与使用和定子保持架212不同的专用部件来固定激光模块7的至少一部分的情况相比，能够削减成本，并且提高旋转驱动装置1的组装作业性。并且，能够抑制在另外设置该专用部件的情况下所担忧的、专用部件成为从飞轮8射出的光行进的障碍。另外，作为该固定部位的、激光模块7的包含上端部在内的至少一部分的外周面与模块保持部92的至少一部分的内周面之间也可以通过粘接、压入、或螺钉紧固部等而进行固定。

另外，激光模块7在内部的光源70的周围具有透光性部件(省略图示)，该透光性部件由例如使用了玻璃、丙烯酸类树脂或聚碳酸酯等的原材料形成。由此，在光源70的周围形成了从光源70射出的入射光60的行进光路。

如上所述，从光源70射出的入射光60沿着马达10的中心轴线9向上方前进。在激光模块7的上表面上设置有贯通孔75。贯通孔75在中心轴线9上和中心轴线9的周围的范围内沿轴向贯通激光模块7的上表面的一部分或全部。入射光60穿过激光模块7的内部的透光性部件、该贯通孔75以及中空轴31的贯通孔310进而向上方前进。

＜1-5.飞轮的结构＞

接下来，对飞轮8的结构进行说明。以下，适当参照图1～图4。

飞轮8位于比马达10靠上方的位置，被马达10的旋转部3的上端部支承。飞轮8例如通过卡定或使用粘接剂等而固定在旋转部3的转子轮毂部33的上表面上。并且，飞轮8与旋转部3一同以中心轴线9为中心进行旋转。飞轮8具有主体80和使入射光60反射或透射的光学部件90。另外，光学部件90包含反射镜61和透镜63。主体80分别支承反射镜61和透镜63。主体80的材料例如能够使用树脂。并且，反射镜61或透镜63的材料例如能够使用玻璃。作为玻璃的种类，没有特别限定。例如，能够使用有机玻璃或无机玻璃等。

反射镜61具有矩形状或圆状的外部形状。反射镜61固定在构成后述的主体80的反射镜支承部83的树脂部件上，至少一部分位于中心轴线9上。并且，反射镜61的反射面相对于轴向和第一径向D1倾斜45°。入射光60入射到反射镜61的除了周缘部之外的中央部。反射镜61例如能够使用全反射镜。入射光60在飞轮8的内部被反射镜61反射而朝向被改变。另外，为了改变入射光60的朝向，也可以使用棱镜(省略图示)等来代替反射镜61。

透镜63具有矩形状或圆状的外部形状。透镜63经由与透镜63的周缘部的至少一部分接触的透镜框64，并通过粘接、卡定等而固定于沿第一径向D1贯通主体80的筒状部81的贯通孔84中。另外，透镜63也可以不经由透镜框64而直接固定于主体80。并且，透镜63在固定于主体80的状态下，与第一径向D1成直角地、即与中心轴线9平行地配置。入射光60在飞轮8的内部被反射镜61改变了朝向，透过透镜63的除了周缘部之外的中央部，向飞轮8的外部射出。

主体80具有筒状部81、中空部82以及反射镜支承部83。筒状部81是沿着中心轴线9延伸的圆筒状的部件。中空部82是设置于主体80的内部的空洞。反射镜支承部83从筒状部81的内周面向径向内方延伸。在反射镜支承部83、在中心轴线9的周围固定有反射镜61。而且，在主体80的下表面上设置有贯通孔85。贯通孔85在中心轴线9上及中心轴线9的周围的范围内沿轴向贯通主体80的下表面的一部分或全部。

从光源70射出的入射光60穿过激光模块7的贯通孔75而向上方前进。进而，穿过设置在马达10的中空轴31上的贯通孔310和设置在飞轮8的下表面上的贯通孔85，在中空部82中沿着中心轴线9向上方前进。然后，入射光60在反射镜61上被反射，由此成为反射光62。反射光62进而在中空部82中沿第一径向D1前进，经由与筒状部81嵌合的透镜63向旋转驱动装置1的外部射出。由此，能够抑制在另外设置用于固定包含光源70在内的激光模块7的专用部件的情况下所担忧的、该专用部件成为从飞轮8射出的光行进的障碍。

飞轮8的反射镜61与马达10的旋转部3一同以中心轴线9为中心进行旋转，并且将来自光源70的入射光60反射，从而将反射光62向旋转驱动装置1的外部射出。由此，能够向宽广的范围照射光。另外，通过利用设置于外部的传感器(省略图示)来检测从飞轮8向外部射出的反射光62，能够掌握旋转驱动装置1的旋转速度。另外，主体80的外周面的反射率比反射镜61的表面的反射率低。由此，能够抑制来自光源70的入射光60发生漫反射。

另外，旋转驱动装置1还可以在例如飞轮8的上方具有与沿第一径向D1向外部射出反射光62的飞轮8不同的、沿与第一径向D1不同的第二径向向外部射出反射光的另一飞轮(省略图示)。在该情况下，反射镜61使用透射率和反射率几乎相等的半反射镜。而且，在飞轮8中将入射到反射镜61的入射光60中的一半向第一径向D1反射，从而向外部射出。并且，使入射到反射镜61的入射光60中的剩余的一半透过反射镜61进而向上方前进。而且，在设置于飞轮8的上方的该另一飞轮中，使用全反射镜(省略图示)将入射光60中的剩余的一半的所有光向第二径向反射，从而向外部射出。另外，旋转驱动装置1也可以在一个飞轮8中搭载将入射光60向彼此不同的方向反射的包含半反射镜在内的多个反射镜(省略图示)。

如果像这样沿第一径向D1和第二径向这两个方向射出光，则在马达10旋转时，产生了该两个方向的出射光到达照射对象物的时间差，由此能够精度良好地进行空间内的照射对象物的立体的位置识别。但是，该另一飞轮也可以设置在与包含有飞轮8的旋转驱动装置1不同的旋转驱动装置(省略图示)中。

＜2.变形例＞

以上，对本发明的例示的实施方式进行了说明，但本发明不限于上述的实施方式。

图5是一个变形例的旋转驱动装置1B的局部纵剖视图。在图5的例子中，激光模块7B的下表面的至少一部分(图5中的部位76B)被定子保持架212B的模块保持部92B覆盖。由此，激光模块7B更牢固地被保持。

图6是其他变形例的旋转驱动装置1C的纵剖视图。在图6的例子中，与基座部21C独立地还设置有覆盖激光模块7C的下表面和侧面的至少一部分的模块保持帽部93C。模块保持帽部93C通过粘接、压入、或螺钉紧固等而固定于基座部21C的至少一部分。由此，激光模块7C更牢固地被保持。

图7是其他变形例的旋转驱动装置1D的局部纵剖视图。在图7的例子中，马达10D中的、包含中空轴31D和帽部25D在内的静止部2D、包含套筒部24D在内的旋转部3D分别具有与上述的第一实施方式和第二实施方式不同的结构。帽部25D的外周面101D的下部固定在固定有定子22D的基座部21D的定子保持架212D的内周面上。并且，帽部25D的内周面102D的下部固定在中空轴31D的外周面上。而且，在中空轴31D的下部固定有激光模块7D的上部。由此，基座部21D、定子22D、帽部25D、中空轴31D以及激光模块7D彼此固定。而且，帽部25D的内周面102D的上部与中空轴31D的外周面103D隔着配置有后述的套筒内侧部244D的间隙26D而在径向上对置。并且，在套筒部24D的外周面的上部固定有转子轮毂部33D。

套筒部24D具有套筒内侧部244D、套筒外侧部245D以及套筒连结部246D。套筒内侧部244D是套筒部24D中的在最靠径向内侧沿轴向呈环状延伸的部位。套筒外侧部245D是套筒部24D中的在最靠径向外侧沿轴向呈环状延伸的部位。套筒连结部246D是将套筒内侧部244D和套筒外侧部245D沿径向连结起来的部位。套筒内侧部244D位于上述的间隙26D中。并且，套筒内侧部244D与中空轴31D的外周面103D的至少一部分和下表面104D的至少一部分、帽部25D的内周面102D的至少一部分和上表面105D的至少一部分分别隔着微小的间隙而对置。套筒外侧部245D位于比中空轴31D和帽部25D靠径向外侧的位置，与中空轴31D的外周面的至少一部分和帽部25D的外周面的至少一部分分别隔着微小的间隙而在径向上对置。套筒连结部246D与中空轴31D的下表面104D的至少一部分和帽部25D的上表面105D的至少一部分分别隔着微小的间隙而对置。而且，在这些间隙中连续地存在有润滑油50D。在套筒部24D的包含内周面、外周面、上表面以及下表面在内的至少一部分设置有动压槽(省略图示)。在马达10D旋转时，通过该动压槽(省略图示)，在润滑油50D中引起流体动压。由此，包含套筒部24D和转子轮毂部33D在内的旋转部3D通过从静止部2D被支承而稳定地旋转。

在上述的实施方式中，光源内设于激光模块中的比中空轴的下端部靠下侧的部位。由此，在中空轴的内径较小的情况下，通过将外径大的光源内设于激光模块中的比中空轴的下端部靠下侧的部位，能够进行保持。但是，激光模块的至少一部分也可以位于比基座主体靠轴向上侧的位置。由此，能够进一步使旋转驱动装置整体在轴向上小型化。而且，具有光源的激光模块也可以设置于沿轴向贯通中空轴的贯通孔中。

并且，上述的实施方式的旋转驱动装置使用了磁铁位于比定子靠径向外侧的位置的所谓的外转子型的马达。但是，也可以使用磁铁位于比定子靠径向内侧的位置的所谓的内转子型的马达。

而且，也可以代替在上述的实施方式中使用的流体动压轴承、或者除了流体动压轴承之外，还使用滚珠轴承等具有其他构造的轴承。

并且，对于各部件的细节的形状，也可以与在本发明的各图中所示的形状不同。并且，也可以在不产生矛盾的范围内适当组合在上述的实施方式和变形例中出现的各要素。

本发明例如能够用于旋转驱动装置。

Claims (16)

1.一种旋转驱动装置，其改变从光源入射的入射光的朝向并且将该入射光向外部射出，其特征在于，该旋转驱动装置具有：

马达，其具有沿中心轴线配置的中空轴，该中空轴包含沿轴向贯通的贯通孔，该中心轴线沿上下延伸；

飞轮，其具有使所述入射光反射或透射的光学部件；以及

激光模块，其具有所述光源，

所述马达具有：

静止部，其具有定子；以及

旋转部，其具有与所述定子对置的磁铁，经由轴承部而被支承为能够相对于所述静止部以所述中心轴线为中心进行旋转，

所述静止部具有直接或间接地支承所述定子的基座部，

所述激光模块的至少一部分位于比所述基座部靠下侧的位置，

所述贯通孔是所述入射光的行进光路，

所述入射光在所述中空轴的所述贯通孔中沿着所述马达的所述中心轴线向上方前进并直接穿过所述贯通孔，

所述飞轮被所述旋转部支承，

所述光学部件包含：

反射镜，其直接将所述入射光反射以改变所述入射光的朝向；以及

透镜，其使朝向在所述飞轮的内部被改变后的所述入射光透射，

所述飞轮的外周面的反射率比所述反射镜的表面的反射率低。

2.根据权利要求1所述的旋转驱动装置，其特征在于，

所述激光模块的至少一部分位于所述基座部的径向内侧。

3.根据权利要求1所述的旋转驱动装置，其特征在于，

所述激光模块的至少一部分嵌合于所述基座部。

4.根据权利要求1所述的旋转驱动装置，其特征在于，

所述旋转驱动装置还具有将所述基座部和所述激光模块的至少一部分固定起来的粘接部、压入部、或螺钉紧固部。

5.根据权利要求1所述的旋转驱动装置，其特征在于，

所述基座部具有：

圆筒状的定子保持架，其沿轴向延伸，在外周面上固定有所述定子；以及

基座主体，其固定在所述定子保持架上，向径向外侧扩展，

所述激光模块的至少一部分位于比所述基座主体靠轴向上侧的位置，并且固定在所述定子保持架上。

6.根据权利要求1所述的旋转驱动装置，其特征在于，

在所述轴承部中，所述静止部与所述旋转部隔着存在有润滑油的间隙而对置，

所述静止部或所述旋转部在形成所述间隙的部位还具有动压槽。

7.根据权利要求6所述的旋转驱动装置，其特征在于，

所述润滑油连续地存在于所述间隙中。

8.根据权利要求6所述的旋转驱动装置，其特征在于，

所述润滑油在所述间隙中分开地存在于两个以上的部位。

9.根据权利要求6所述的旋转驱动装置，其特征在于，

所述旋转部还具有在所述中空轴的周围呈环状扩展的转子轮毂部，该转子轮毂部直接或间接地固定有所述磁铁，

所述润滑油的界面的至少一个与所述转子轮毂部在径向上重叠。

10.根据权利要求6所述的旋转驱动装置，其特征在于，

所述中空轴具有：

圆筒状的轴主体，其沿着所述中心轴线延伸；以及

圆盘状的轴环状部，其从所述轴主体的下端部向径向外侧扩展，

所述润滑油的界面中的位于下侧的部位位于比所述轴环状部的上表面靠上侧的位置，

所述激光模块的上表面位于比所述轴环状部的下表面靠下侧的位置。

11.根据权利要求6所述的旋转驱动装置，其特征在于，

所述旋转部还具有：

套筒，其在所述中空轴的周围沿轴向呈环状延伸；

第一帽部，其从所述套筒的上端部向径向内侧延伸，上端部位于比所述中空轴的上端部靠下侧的位置；以及

第二帽部，其从所述套筒的下端部向径向内侧延伸，下端部位于比所述中空轴的下端部靠上侧的位置，

所述润滑油的上侧的界面与所述第一帽部在径向上重叠，

所述润滑油的下侧的界面与所述第二帽部在径向上重叠，

所述套筒在比所述第一帽部靠下侧并且比所述第二帽部靠上侧的位置具有沿径向贯通所述套筒的套筒贯通孔。

12.根据权利要求1所述的旋转驱动装置，其特征在于，

所述光源内设于所述激光模块中的比所述中空轴的下端部靠下侧的部位。

13.根据权利要求5所述的旋转驱动装置，其特征在于，

所述定子保持架具有：

圆筒状的保持架主体，其延伸至比所述基座主体靠轴向下侧的位置，以及

板状的模块保持部，其从所述保持架主体向径向内侧扩展，

所述激光模块的下表面的至少一部分被所述模块保持部覆盖。

14.根据权利要求1所述的旋转驱动装置，其特征在于，

所述旋转驱动装置还具有覆盖所述激光模块的下表面和侧面的至少一部分的模块保持帽部，

所述模块保持帽部固定在所述基座部上。

15.根据权利要求1所述的旋转驱动装置，其特征在于，

所述磁铁位于比所述定子靠径向外侧的位置。

16.根据权利要求1所述的旋转驱动装置，其特征在于，

所述磁铁位于比所述定子靠径向内侧的位置。

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