JP2002311371A - Optical deflector - Google Patents

Optical deflector

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JP2002311371A
JP2002311371A JP2001111311A JP2001111311A JP2002311371A JP 2002311371 A JP2002311371 A JP 2002311371A JP 2001111311 A JP2001111311 A JP 2001111311A JP 2001111311 A JP2001111311 A JP 2001111311A JP 2002311371 A JP2002311371 A JP 2002311371A
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JP
Japan
Prior art keywords
drive
magnet
optical deflector
rotating body
base member
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001111311A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Junichi Morooka
淳一 諸岡
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
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Publication of JP2002311371A publication Critical patent/JP2002311371A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an optical deflector capable of realizing miniaturization, fast starting, a small loss and a low cost. SOLUTION: A driving coil 24 is mounted to a driving circuit substrate 26 through a driving circuit substrate 26 through a positioning member 28. Thus, a distance between the coil 24 and a driving magnet 30 is reduced. As the result of this, conventionally leaked magnetic flux B1 is used effectively. Consequently, without increasing magnetic fluxe density of magnetic fluxes B2 from the magnet 30 to the substrate 26, a rotator 20 can be started fast and driving efficiency can be improved. Since there is no need to increase the size of the magnet 30, a low cost is realized and the increase of the mass of the rotator 20 can be prevented with this, thereby the small loss is attained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、デジタル
複写機やファクシミリ等の画像読取系あるいはレーザビ
ームプリンタ等の画像書込系に用いられ、レーザ光源か
ら出射された光ビームで原稿画像あるいは感光体を走査
するための光偏向器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used in, for example, an image reading system such as a digital copying machine or a facsimile or an image writing system such as a laser beam printer. The invention relates to an optical deflector for scanning a body.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は、従来の光偏向器の構成を示す断
面図である。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a sectional view showing the structure of a conventional optical deflector.

【0003】この光偏向器100では、ステ−タ側のベ
ース部材102に圧入した固定軸104を備えている。
この固定軸104には、ロータ106(回転体)が取り
付けられている。このロータ106は、ラジアル方向に
は動圧軸受によって軸支され、スラスト方向には磁気軸
受108によって浮上されている。
The optical deflector 100 has a fixed shaft 104 press-fitted into a base member 102 on the stator side.
A rotor 106 (rotating body) is attached to the fixed shaft 104. The rotor 106 is axially supported by a dynamic pressure bearing in the radial direction, and is floated by a magnetic bearing 108 in the thrust direction.

【0004】このロータ106には、光源(図示省略)
から出射された光ビームを偏向する多面鏡110(ポリ
ゴンミラー)が取り付けられている。また、ロータ10
6には、全体としてリング状で、中心角45度づつに8
等分した各区分に、相隣接する区分が異極となるように
N極とS極とが交互に着磁された駆動マグネット112
が接着されている。
The rotor 106 has a light source (not shown).
A polygon mirror 110 (polygon mirror) that deflects the light beam emitted from the light source is attached. The rotor 10
6 has a ring shape as a whole, and 8
A drive magnet 112 in which N poles and S poles are alternately magnetized such that adjacent sections have different polarities in each equally divided section.
Is glued.

【0005】一方、ベース部材102には、鉄系駆動回
路基板114が配置されており、この鉄系駆動回路基板
114上には、コアレスコイルである駆動コイル116
が各所定位置に6個配置されている。
On the other hand, an iron-based drive circuit board 114 is disposed on the base member 102. On the iron-based drive circuit board 114, a drive coil 116 which is a coreless coil is provided.
Are arranged at each predetermined position.

【0006】この鉄系駆動回路基板114により駆動コ
イル116の励磁切り替えを制御し、ロータ106側の
駆動マグネット112との間に働く磁力によって、ロー
タ106が回転駆動される構成である。
The excitation switching of the drive coil 116 is controlled by the iron-based drive circuit board 114, and the rotor 106 is driven to rotate by the magnetic force acting between the drive coil 112 and the drive magnet 112.

【0007】また、高速駆動、低電流化の要求により、
上記駆動マグネット112の磁力を増加させるために、
駆動マグネット112の体積を大きくしたり、小型であ
るが比較的強力な磁力をもつネオジマグネット(図示省
略)を使用している。
[0007] In response to demands for high-speed driving and low current,
In order to increase the magnetic force of the drive magnet 112,
The drive magnet 112 is increased in volume, or a small neodymium magnet (not shown) having a relatively strong magnetic force is used.

【0008】ところで、近年、小型化、高速起動、低損
失、低コストが要求されており、上記したように、駆動
マグネット112の体積を大きくすることは、図7に示
すように、駆動マグネット112と鉄系駆動基板114
との間の磁束B2の磁束密度を増加させることに対して
は有効であるが、回転体106のイナーシャ(慣性力)
が増加し、駆動中の損失を増加させてしまう問題があ
る。また、駆動マグネット112の体積を大きくするこ
とにより、光偏向器100の大型化につながる問題があ
る。
In recent years, downsizing, high-speed starting, low loss, and low cost have been demanded. As described above, increasing the volume of the driving magnet 112 requires, as shown in FIG. And iron drive board 114
Is effective to increase the magnetic flux density of the magnetic flux B2 between the rotation speed and the inertia force (inertia force) of the rotating body 106.
And the loss during driving increases. Further, increasing the volume of the drive magnet 112 causes a problem that the size of the optical deflector 100 is increased.

【0009】一方、ネオジマグネットを用いると、比較
的強い磁力を得ることができ、小型化かつ高速起動が可
能となるが、非常に高価であるため、コストアップにつ
ながる問題がある。
On the other hand, when a neodymium magnet is used, a relatively strong magnetic force can be obtained, and miniaturization and high-speed startup are possible. However, since it is very expensive, there is a problem that the cost is increased.

【0010】特に、駆動マグネット112と鉄系駆動基
板114との間の磁束B2の磁束密度を増加させること
については、以下のような問題があった。
In particular, there are the following problems in increasing the magnetic flux density of the magnetic flux B2 between the driving magnet 112 and the iron-based driving board 114.

【0011】第1の問題として、上記磁束密度を増加さ
せることにより、駆動マグネット112と鉄系駆動基板
114との間に作用する吸引力が増加し、駆動マグネッ
ト112を固定している回転体106に作用するスラス
ト方向(鉄系駆動基板114側)への力が大きくなる。
As a first problem, by increasing the magnetic flux density, the attraction force acting between the drive magnet 112 and the iron-based drive board 114 increases, and the rotating body 106 fixing the drive magnet 112 is increased. The force in the thrust direction (on the iron-based drive board 114 side) acting on the motor increases.

【0012】このため、回転体106をスラスト方向に
支持する磁気軸受け108への負担が大きくなり、磁気
軸受け108の大型化及び強力なマグネットの使用が必
要となる問題がある。
For this reason, the load on the magnetic bearing 108 that supports the rotating body 106 in the thrust direction is increased, and there is a problem that the magnetic bearing 108 needs to be enlarged and a strong magnet must be used.

【0013】第2の問題として、上記磁束密度を増加さ
せることにより、交番磁界が増加し、鉄損の増加を招く
問題がある。
As a second problem, there is a problem that an increase in the magnetic flux density causes an increase in an alternating magnetic field and an increase in iron loss.

【0014】ここで、通常、駆動マグネット112と鉄
系駆動基板114との間の磁束B2の磁束密度は一様で
あるとして設計されるが、図7に示すように、駆動マグ
ネット112近傍では、回転体106の駆動に寄与して
いない漏れ磁束B1が発生している。
Here, usually, the magnetic flux density of the magnetic flux B2 between the driving magnet 112 and the iron-based driving board 114 is designed to be uniform. However, as shown in FIG. Leakage magnetic flux B <b> 1 not contributing to driving of rotating body 106 is generated.

【0015】したがって、上記各問題を解決するため
に、この漏れ磁束B1を如何にして駆動のために有効に
利用できるかが課題解決の糸口となる。
Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, how to effectively use the leakage magnetic flux B1 for driving is a clue for solving the problem.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、上
記事実を考慮し、駆動マグネットと駆動コイルとの離間
距離を調整して漏れ磁束を駆動のために有効に利用する
ことにより、小型化、高速起動、低損失及び低コストを
実現できる光偏向器を提供することを課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above fact, the present invention adjusts the distance between the driving magnet and the driving coil to effectively utilize the leakage magnetic flux for driving, thereby reducing the size. It is an object of the present invention to provide an optical deflector capable of realizing high-speed startup, low loss and low cost.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の光偏向
器では、ベース部材と、前記ベース部材に対して回転可
能に設けられた回転体と、を有し、前記ベース部材又は
前記回転体の一方に周方向に沿ってN極とS極とが交互
に配置された駆動マグネットを設け、前記ベース部材又
は前記回転体の他方に前記駆動マグネットと対向した配
置され導線を巻回した層を有する駆動コイルを設け、前
記駆動マグネットと前記駆動用コイルとの間に発生した
磁力により前記回転体が前記ベース部材に対して回転す
る光偏向器において、前記ベース部材又は前記回転体
に、前記駆動コイルと前記駆動マグネットとの離間距離
を縮める離間距離調整手段を設けたことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an optical deflector having a base member and a rotating member rotatably provided with respect to the base member, wherein the base member or the rotating member is rotated. A drive magnet in which N poles and S poles are alternately arranged along the circumferential direction on one side of the body, and a layer in which a conductive wire is wound and disposed on the other of the base member or the rotating body so as to face the drive magnet. In a light deflector in which the rotating body rotates with respect to the base member by a magnetic force generated between the drive magnet and the driving coil, the drive member having the base member or the rotating body, A separation distance adjusting means for reducing a separation distance between a driving coil and the driving magnet is provided.

【0018】次に、請求項1に記載の光偏向器の作用効
果について説明する。
Next, the operation and effect of the optical deflector according to the first aspect will be described.

【0019】ベース部材には回転体がベース部材に対し
て回転可能に設けられている。回転体は、駆動マグネッ
トと駆動コイルとの間に発生した磁力によりベース部材
に対して回転する。
A rotating member is provided on the base member so as to be rotatable with respect to the base member. The rotating body rotates with respect to the base member by a magnetic force generated between the driving magnet and the driving coil.

【0020】しかし、従来では、駆動マグネット近傍の
空間から駆動マグネットから駆動コイルに向かう磁束の
一部が外部に漏れてしまい、駆動効率を上げることがで
きない問題があった。
However, conventionally, there has been a problem that a part of the magnetic flux from the driving magnet toward the driving coil leaks from the space near the driving magnet to the outside, so that the driving efficiency cannot be improved.

【0021】そこで、本発明では、回転体とベース部材
との離間距離を一定にした状態で、離間距離調整手段に
より駆動コイルと駆動マグネットとの離間距離を調整す
ることができるため、従来の光偏向器において外部に漏
れていた磁束を有効に利用することができ、磁束の漏れ
を低減又は防止することができる。このため、回転体の
高速起動が可能となり、駆動効率を上げることができ
る。
Therefore, according to the present invention, the distance between the drive coil and the drive magnet can be adjusted by the distance adjusting means while the distance between the rotating body and the base member is kept constant. The magnetic flux leaked outside in the deflector can be effectively used, and the leakage of the magnetic flux can be reduced or prevented. Therefore, the rotating body can be started at a high speed, and the driving efficiency can be increased.

【0022】この結果、駆動コイルと駆動マグネットと
の間の磁束密度を増加させる必要がないため、駆動マグ
ネットの体積を大きくする必要がなく、光偏向器の小型
化を実現できる。
As a result, since it is not necessary to increase the magnetic flux density between the drive coil and the drive magnet, it is not necessary to increase the volume of the drive magnet, and the size of the optical deflector can be reduced.

【0023】また、駆動マグネットの体積を大きくする
必要がないため、回転体も大型化させる必要がない。こ
れにより、回転体の慣性力の増加を防止できるため、駆
動中の損失を低減(低損失)できる。
Also, since it is not necessary to increase the volume of the driving magnet, it is not necessary to increase the size of the rotating body. As a result, an increase in the inertial force of the rotating body can be prevented, so that a loss during driving can be reduced (low loss).

【0024】また、漏れ磁束を有効に利用することによ
り、駆動マグネットに高価なネオジマグネット等を用い
る必要がなく、低コストが実現できる。
Further, by effectively utilizing the leakage magnetic flux, it is not necessary to use an expensive neodymium magnet or the like for the drive magnet, and low cost can be realized.

【0025】請求項2に記載の光偏向器では、前記駆動
コイルの上面と前記駆動マグネットの下面との離間距離
が0.5mm以上1.0mm以下であることが好まし
い。
[0025] In the optical deflector according to claim 2, it is preferable that a distance between an upper surface of the drive coil and a lower surface of the drive magnet is 0.5 mm or more and 1.0 mm or less.

【0026】請求項3に記載の光偏向器では、前記ベー
ス部材上には、磁性材で構成され前記回転体の回転駆動
を制御する駆動回路基板が設けられ、前記駆動コイルは
前記駆動回路基板側に設けられ、前記駆動マグネットは
前記回転体側に設けられ、前記離間距離調整手段は、前
記駆動コイルと前記駆動回路基板との間に設けたことが
好ましい。
According to a third aspect of the present invention, in the optical deflector, a drive circuit board made of a magnetic material and controlling the rotation of the rotating body is provided on the base member, and the drive coil is provided on the drive circuit board. Preferably, the drive magnet is provided on the rotating body side, and the separation distance adjusting means is provided between the drive coil and the drive circuit board.

【0027】請求項4に記載の光偏向器では、前記離間
距離調整手段の厚さは、前記駆動コイルの上面と前記駆
動マグネットの下面との離間距離が0.5mm以上1.
0mm以下となる厚さに設定されたことが好ましい。
According to a fourth aspect of the present invention, in the optical deflector, the thickness of the distance adjusting means is such that the distance between the upper surface of the drive coil and the lower surface of the drive magnet is 0.5 mm or more.
Preferably, the thickness is set to be 0 mm or less.

【0028】請求項5に記載の光偏向器では、離間距離
調整手段は、非磁性材で構成されていることが好まし
い。
In the optical deflector according to the fifth aspect, it is preferable that the distance adjusting means is made of a non-magnetic material.

【0029】請求項6に記載の光偏向器では、離間距離
調整手段は、弾性体であることが好ましい。
[0029] In the optical deflector according to claim 6, the separation distance adjusting means is preferably an elastic body.

【0030】請求項7に記載の光偏向器では、離間距離
調整手段は、振動吸収性を有する接着層で構成されてい
ることが好ましい。
[0030] In the optical deflector according to claim 7, the separation distance adjusting means is preferably formed of an adhesive layer having a vibration absorbing property.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の第1実施形態に係る光偏向器について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an optical deflector according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

【0032】図1に示すように、光偏向器10は、ステ
−タ側のベース部材12を備えている。このベース部材
12には、円形の開口部14が形成されており、この開
口部14には固定軸16が圧入されている。
As shown in FIG. 1, the optical deflector 10 includes a base member 12 on the stator side. A circular opening 14 is formed in the base member 12, and a fixed shaft 16 is press-fitted into the opening 14.

【0033】この固定軸16の外周面には、動圧軸受け
を構成するための深さ数μmのヘリングボーン溝18が
複数形成されている。
A plurality of herringbone grooves 18 having a depth of several μm for forming a dynamic pressure bearing are formed on the outer peripheral surface of the fixed shaft 16.

【0034】なお、この固定軸16には、後述の回転体
20が回転可能に取り付けられる。
A rotating body 20 described later is rotatably mounted on the fixed shaft 16.

【0035】開口部14の外周縁には、回転体20を浮
上させる磁気軸受けとして機能するスラスト軸受用マグ
ネット22(ステ−タ側マグネット22)が配置されて
いる。
At the outer peripheral edge of the opening 14, a thrust bearing magnet 22 (a stator magnet 22) functioning as a magnetic bearing for floating the rotating body 20 is arranged.

【0036】また、ベース部材12上のステ−タ側マグ
ネット22以外の部分には、後述の駆動コイル24の励
磁切り替え制御を行い、回転体20の回転駆動を制御す
る鉄系駆動回路基板26が配置されている。
On a portion other than the stator-side magnet 22 on the base member 12, there is provided an iron-based drive circuit board 26 which controls the excitation switching of the drive coil 24, which will be described later, and controls the rotation drive of the rotating body 20. Are located.

【0037】また、図2に示すように、鉄系駆動回路基
板26上には、円環状の位置決め部材28(離間距離調
整手段)が前記開口部14と同心円状に配置されてい
る。この位置決め部材28は、非磁性の弾性部材で構成
されている。
As shown in FIG. 2, on the iron-based drive circuit board 26, an annular positioning member 28 (separation distance adjusting means) is arranged concentrically with the opening 14. The positioning member 28 is formed of a non-magnetic elastic member.

【0038】また、位置決め部材28の光偏向器10の
軸方向(図1中矢印A方向)の厚さTは、駆動コイル2
4の上面と後述の駆動マグネット30の下面までの最短
離間距離が0.5mm以上1.0mm以下となるように
設定されている。
The thickness T of the positioning member 28 in the axial direction (the direction of arrow A in FIG. 1) of the optical deflector 10 is
4 is set so that the shortest distance between the upper surface of the drive magnet 4 and the lower surface of the drive magnet 30 described later is 0.5 mm or more and 1.0 mm or less.

【0039】また、図2に示すように、位置決め部材2
8上には、略等間隔に6個の駆動コイル24が配置され
ている。
Further, as shown in FIG.
On the 8, six drive coils 24 are arranged at substantially equal intervals.

【0040】上記駆動コイル24は、同一平面上に複数
回巻回した導線の層を光偏向器10の軸方向に複数積層
したものであり、光偏向器10の軸方向から見た形状が
略台形形状を呈している。
The drive coil 24 is formed by laminating a plurality of conductor layers wound on the same plane a plurality of times in the axial direction of the optical deflector 10. It has a trapezoidal shape.

【0041】一方、回転体20は、セラミック製で中空
円筒状に形成された回転軸32が、3〜8μm程度の隙
間をおいて固定軸16に挿通されている。
On the other hand, in the rotating body 20, a rotating shaft 32 made of ceramic and formed in a hollow cylindrical shape is inserted through the fixed shaft 16 with a gap of about 3 to 8 μm.

【0042】このため、回転軸32が固定軸16の周り
を高速回転する場合、固定軸16と回転軸32との間に
動圧が発生し、この動圧により固定軸16の半径方向に
沿って対向した動圧軸受が構成される。
For this reason, when the rotating shaft 32 rotates around the fixed shaft 16 at high speed, a dynamic pressure is generated between the fixed shaft 16 and the rotating shaft 32, and the dynamic pressure causes the dynamic shaft to move along the radial direction of the fixed shaft 16. And the opposing dynamic pressure bearings are configured.

【0043】また、回転軸32の外周部の所定位置に
は、アルミニウム製の回転多面鏡34(ポリゴンミラ
ー)が図示しない固定用バネにより取り付けられてい
る。この回転多面鏡34は、多角形柱状に形成されてお
り、各側面は鏡面に加工されている。
A rotating polygon mirror 34 (polygon mirror) made of aluminum is attached to a predetermined position on the outer periphery of the rotating shaft 32 by a fixing spring (not shown). The rotary polygon mirror 34 is formed in a polygonal column shape, and each side surface is processed into a mirror surface.

【0044】また、回転多面鏡34の下部には、アルミ
ニウム製のフランジ36が焼き嵌めや圧入等の方法によ
り固定されている。
An aluminum flange 36 is fixed to the lower part of the rotary polygon mirror 34 by shrink fitting or press fitting.

【0045】このフランジ36の下面であって上記駆動
コイル24と対応する位置には、全体がリング状の駆動
マグネット30が取り付けられている。
A ring-shaped drive magnet 30 is mounted on the lower surface of the flange 36 at a position corresponding to the drive coil 24.

【0046】この駆動マグネット30は、中心角45度
づつに8等分した各区分に、相隣接する区分が異極とな
るようにN極とS極とが交互に着磁されている。
In the drive magnet 30, N poles and S poles are alternately magnetized so that adjacent sections have different polarities in each section divided into eight equal parts at a central angle of 45 degrees.

【0047】なお、鉄系駆動回路基板26の上面であっ
て駆動マグネット30と対向する位置には、櫛歯状の周
波数発電パターン38(FGパターン38)がエッチン
グ等により形成されており、このFGパターン38に発
生する誘起電圧に基づいて、回転体20の回転数が検出
される。
A comb-shaped frequency power generation pattern 38 (FG pattern 38) is formed on the upper surface of the iron-based drive circuit board 26 at a position facing the drive magnet 30 by etching or the like. The rotation speed of the rotating body 20 is detected based on the induced voltage generated in the pattern 38.

【0048】また、回転軸32の底面には、ステ−タ側
マグネット22と磁気軸受を構成するスラスト軸受用マ
グネット40(ロ−タ側マグネット40)が取り付けら
れている。ロータ側マグネット40とステ−タ側マグネ
ット22には、反発力が働くように、相互に同極となる
ように着磁されている。
On the bottom surface of the rotating shaft 32, a magnet 40 for the thrust bearing (rotor-side magnet 40) constituting a magnetic bearing with the stator-side magnet 22 is attached. The rotor-side magnet 40 and the stator-side magnet 22 are magnetized to have the same polarity so that a repulsive force acts.

【0049】この磁気軸受けでは、ロータ側マグネット
40とステ−タ側マグネット22との間に働く反発力が
回転体20の荷重よりも大きくなるように設定されてお
り、このため上記反発力により回転体20が浮上する。
In this magnetic bearing, the repulsive force acting between the rotor-side magnet 40 and the stator-side magnet 22 is set to be larger than the load of the rotating body 20. The body 20 rises.

【0050】上記のように、回転体20は、磁気軸受に
よりスラスト方向(図1中矢印A方向)に支持されると
ともに、動圧軸受によりラジアル方向(図1中矢印B方
向)に支持されている。
As described above, the rotating body 20 is supported in the thrust direction (the direction of arrow A in FIG. 1) by the magnetic bearing, and is supported in the radial direction (the direction of arrow B in FIG. 1) by the dynamic pressure bearing. I have.

【0051】これにより、鉄系駆動回路基板26上が各
駆動コイル24に電圧を印加するように制御すること
で、各駆動コイル24に電流が流れ、各駆動コイル24
に対向する駆動マグネット30の磁界と上記電流とで電
磁誘導作用が働き、駆動マグネット30に対し回転駆動
力が発生する。この回転駆動力によって、回転体20が
宙に浮いた状態で高速回転することになる。
Thus, by controlling the iron-based drive circuit board 26 to apply a voltage to each drive coil 24, a current flows through each drive coil 24 and each drive coil 24
The electromagnetic field acts on the magnetic field of the driving magnet 30 and the above-described current, and a rotational driving force is generated on the driving magnet 30. By this rotation driving force, the rotating body 20 rotates at a high speed in a state of floating in the air.

【0052】次に、本実施形態の光偏向器10の作用及
び効果について説明する。
Next, the operation and effects of the optical deflector 10 of the present embodiment will be described.

【0053】図3に示すように、鉄系駆動回路基板26
と駆動マグネット30との離間距離を一定にした状態
で、駆動コイル24を位置決め部材28を介して鉄系駆
動回路基板26上に実装することにより、駆動コイル2
4と駆動マグネット30との離間距離を縮めることがで
きる。
As shown in FIG. 3, the iron-based drive circuit board 26
The drive coil 24 is mounted on the iron-based drive circuit board 26 via the positioning member 28 with the separation distance between the drive coil 2 and the drive magnet 30 kept constant.
The distance between the drive magnet 30 and the drive magnet 30 can be reduced.

【0054】この結果、従来漏れていた漏れ磁束B1を
駆動コイル24内部に通すことにより、漏れ磁束B1を
有効に利用することができる。これにより、駆動コイル
24内を通る磁束B1の磁束密度が増加するため、回転
体20の高速起動及び低電流化を実現することができ
る。
As a result, the leakage magnetic flux B1 which has conventionally leaked is passed through the inside of the drive coil 24, whereby the leakage magnetic flux B1 can be effectively used. Thus, the magnetic flux density of the magnetic flux B1 passing through the inside of the drive coil 24 increases, so that high-speed startup and low current of the rotating body 20 can be realized.

【0055】このため、駆動マグネット30から鉄系駆
動回路基板26に至る磁束B2の磁束密度を増加させる
必要がないため、駆動マグネット30を大型化する必要
がない。この結果、回転体20ひいては光偏向器10の
小型化を図ることができる。
For this reason, it is not necessary to increase the magnetic flux density of the magnetic flux B2 from the drive magnet 30 to the iron-based drive circuit board 26, so that it is not necessary to increase the size of the drive magnet 30. As a result, the size of the rotating body 20 and thus the size of the optical deflector 10 can be reduced.

【0056】また、駆動マグネット30の大型化が不要
となるので、回転体20の重量の増加を防止でき、回転
体20の慣性力の増加を防止できる。この結果、回転体
20の回転駆動中の損失を低減できる。
Further, since it is not necessary to increase the size of the drive magnet 30, an increase in the weight of the rotating body 20 can be prevented, and an increase in the inertial force of the rotating body 20 can be prevented. As a result, it is possible to reduce the loss during the rotation driving of the rotating body 20.

【0057】また、駆動マグネット30から鉄系駆動回
路基板26に至る磁束B2の磁束密度を増加させる必要
がないため、交番磁界の増加も防止でき、鉄損の増加も
防止できる。
Further, since it is not necessary to increase the magnetic flux density of the magnetic flux B2 from the drive magnet 30 to the iron-based drive circuit board 26, it is possible to prevent the increase in the alternating magnetic field and the iron loss.

【0058】また、駆動マグネット30から鉄系駆動回
路基板26に至る磁束B2の磁束密度の増加を防止する
ことにより、駆動マグネット30と鉄系駆動回路基板2
6との間に発生する吸引力の増加を防止できる。このた
め、磁気軸受けの負担の増加を防止でき、回転体20の
支持力不足の問題が生ずることはない。
Further, by preventing the magnetic flux density of the magnetic flux B2 from the drive magnet 30 to the iron-based drive circuit board 26 from increasing, the drive magnet 30 and the iron-based drive circuit board 2 are prevented from increasing.
6 can be prevented from increasing. Therefore, an increase in the load on the magnetic bearing can be prevented, and the problem of insufficient supporting force of the rotating body 20 does not occur.

【0059】さらに、強力なマグネットの使用も必要な
く、低コストを実現できる。
Furthermore, it is not necessary to use a strong magnet, and the cost can be reduced.

【0060】ここで、駆動マグネット30と駆動コイル
24との位置関係(離間距離)、駆動コイル24を通過
する磁束B1の磁束密度、駆動コイル24の振動(振
幅)の関係について説明する。
Here, the positional relationship (separation distance) between the drive magnet 30 and the drive coil 24, the relationship between the magnetic flux density of the magnetic flux B1 passing through the drive coil 24, and the vibration (amplitude) of the drive coil 24 will be described.

【0061】図4は、縦軸に駆動コイル24内を通過す
る磁束の磁束密度(T)を示し、横軸に駆動マグネット
30の下面と駆動コイル24の上面との離間距離(m
m)を示し、両者の関係を示したグラフである。
FIG. 4 shows the magnetic flux density (T) of the magnetic flux passing through the inside of the drive coil 24 on the vertical axis, and the distance (m) between the lower surface of the drive magnet 30 and the upper surface of the drive coil 24 on the horizontal axis.
m) is a graph showing the relationship between the two.

【0062】なお、駆動マグネット30の下面と鉄系駆
動回路基板26との離間距離は4mmに設定されてい
る。
The distance between the lower surface of the drive magnet 30 and the iron drive circuit board 26 is set to 4 mm.

【0063】図4に示すように、両者の離間距離が縮ま
るにつれて駆動コイル24内を通過する磁束密度B1が
増加していく。この磁束密度B1は、離間距離が0.5
mmになったところで傾きが略一定になっている。
As shown in FIG. 4, the magnetic flux density B1 passing through the drive coil 24 increases as the distance between them decreases. This magnetic flux density B1 has a separation distance of 0.5
When the distance becomes mm, the inclination is substantially constant.

【0064】図4に示すように、離間距離が2.0mm
では、駆動コイル24内を通過する磁束B1の磁束密度
は0.060(T)であり、駆動コイル24の振動は
0.18(μm)である。また、離間距離が1.5mm
では、駆動コイル24内を通過する磁束B1の磁束密度
は0.069(T)であり、駆動コイル24の振動は
0.25(μm)である。さらに、離間距離が1.0m
mでは、駆動コイル24内を通過する磁束B1の磁束密
度は0.074(T)であり、駆動コイル24の振動は
0.279(μm)である。
As shown in FIG. 4, the separation distance is 2.0 mm
Then, the magnetic flux density of the magnetic flux B1 passing through the inside of the drive coil 24 is 0.060 (T), and the vibration of the drive coil 24 is 0.18 (μm). Also, the separation distance is 1.5mm
Then, the magnetic flux density of the magnetic flux B1 passing through the inside of the drive coil 24 is 0.069 (T), and the vibration of the drive coil 24 is 0.25 (μm). Furthermore, the separation distance is 1.0m
At m, the magnetic flux density of the magnetic flux B1 passing through the inside of the drive coil 24 is 0.074 (T), and the vibration of the drive coil 24 is 0.279 (μm).

【0065】一方、図4に示すように、駆動コイル24
が駆動マグネット30に近づくにつれて駆動コイル24
の振動(振幅)が大きくなっている。
On the other hand, as shown in FIG.
Move toward the drive magnet 30 as the drive coil 24
Vibration (amplitude) is large.

【0066】これは、通電した際に駆動コイル24内に
発生する上向き若しくは下向きの磁界と駆動マグネット
30とが作用し、吸引・反発を繰り返しているためであ
り、駆動コイル24を駆動マグネット30に近づけるほ
ど増加する。そして、これらの振動は、電磁騒音の原因
となる。
This is because an upward or downward magnetic field generated in the drive coil 24 when current is supplied acts on the drive magnet 30 to repeatedly attract and repel the drive coil 24. It increases as it gets closer. These vibrations cause electromagnetic noise.

【0067】そこで、位置決め部材28の光偏向器10
の軸方向の厚さTを、駆動コイル24の上面と駆動マグ
ネット30の下面までの最短離間距離が1.0mm以下
となるような値に設定しているため、漏れ磁束B1を有
効に利用でき、駆動コイル24内を通過する磁束B1の
磁束密度を効果的に増加させることができる。
Therefore, the optical deflector 10 of the positioning member 28
Is set so that the shortest distance between the upper surface of the drive coil 24 and the lower surface of the drive magnet 30 is 1.0 mm or less, so that the leakage magnetic flux B1 can be effectively used. Thus, the magnetic flux density of the magnetic flux B1 passing through the drive coil 24 can be effectively increased.

【0068】他方、位置決め部材28の厚さTを、駆動
コイル24の上面と駆動マグネット30の下面までの最
短離間距離が0.5mm以上となるような値に設定して
いるのは、図4に示すように、0.5mmからさらに近
づけても、空隙磁束密度の大きさにあまり変化がなく、
却って部品精度が上がってしまうため好ましくないから
である。
On the other hand, the thickness T of the positioning member 28 is set to such a value that the shortest distance between the upper surface of the drive coil 24 and the lower surface of the drive magnet 30 is 0.5 mm or more in FIG. As shown in the figure, even closer to 0.5 mm, there is not much change in the magnitude of the air gap magnetic flux density,
On the contrary, it is not preferable because the precision of the parts is increased.

【0069】すなわち、位置決め部材28の厚さTを上
記のように設定することにより、駆動コイル24を通過
する磁束B1の磁束密度を増加させることができると同
時に、部品精度の上昇を防止するという相乗効果を得る
ことができる。
That is, by setting the thickness T of the positioning member 28 as described above, it is possible to increase the magnetic flux density of the magnetic flux B1 passing through the drive coil 24, and at the same time, to prevent an increase in component accuracy. A synergistic effect can be obtained.

【0070】また、位置決め部材28を非磁性材で構成
されているため、位置決め部材28を介さず駆動コイル
24を直接駆動回路基板26上に配置させる場合と比較
して、鉄損を極力減少させることができる。
Further, since the positioning member 28 is made of a non-magnetic material, the iron loss is reduced as much as possible in comparison with the case where the drive coil 24 is directly disposed on the drive circuit board 26 without the intervention of the positioning member 28. be able to.

【0071】また、位置決め部材28を弾性体で構成し
ているため、駆動コイル24に磁束B1を通過させて
も、駆動コイル24の振動を吸収でき、電磁騒音の増加
を防止できる。
Further, since the positioning member 28 is made of an elastic material, even if the magnetic flux B1 passes through the drive coil 24, the vibration of the drive coil 24 can be absorbed, and an increase in electromagnetic noise can be prevented.

【0072】なお、位置決め部材28を振動吸収性を有
する接着層で構成した場合でも、駆動コイル24の振動
を吸収することができ、電磁騒音の増加を防止できる。
Even when the positioning member 28 is formed of an adhesive layer having a vibration absorbing property, the vibration of the drive coil 24 can be absorbed, and an increase in electromagnetic noise can be prevented.

【0073】次に、本発明の第2実施形態に係る光偏向
器について説明する。
Next, an optical deflector according to a second embodiment of the present invention will be described.

【0074】なお、第1実施形態の光偏向器10と同様
の構成には、同符号を付し、適宜説明を省略する。
The same components as those of the optical deflector 10 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description will not be repeated.

【0075】図5に示すように、本実施形態の光偏向器
は、第1実施形態の光偏向器10と比較して、位置決め
部材50の形状が異なるものである。
As shown in FIG. 5, the optical deflector of the present embodiment is different from the optical deflector 10 of the first embodiment in the shape of the positioning member 50.

【0076】すなわち、本実施形態の光偏向器に用いら
れる位置決め部材50は、駆動コイル24の外周に沿っ
た略台形状に設定されている。
That is, the positioning member 50 used in the optical deflector of this embodiment is set in a substantially trapezoidal shape along the outer periphery of the drive coil 24.

【0077】本実施形態の光偏向器においても、第1実
施形態の光偏向器10と同様の作用及び効果を得ること
ができる。
In the optical deflector of this embodiment, the same operation and effect as those of the optical deflector 10 of the first embodiment can be obtained.

【0078】特に、本実施形態の位置決め部材50で
は、第1実施形態の位置決め部材28と比較して、位置
決め部材50の質量を低減できる。このため、回転体2
0の慣性力を低減でき、回転駆動中の損失を低減でき
る。さらに、回転体20を支持する磁気軸受けの負担を
軽減できる。
In particular, the positioning member 50 of the present embodiment can reduce the mass of the positioning member 50 as compared with the positioning member 28 of the first embodiment. For this reason, the rotating body 2
0 inertia force can be reduced, and loss during rotational driving can be reduced. Further, the load on the magnetic bearing that supports the rotating body 20 can be reduced.

【0079】なお、位置決め部材の形状は、上記第1実
施形態のようにドーナツ型や、第2実施形態のように駆
動コイル24に沿った台形形状に限らず、他の形状でも
よい。
The shape of the positioning member is not limited to the donut shape as in the first embodiment and the trapezoidal shape along the drive coil 24 as in the second embodiment, but may be other shapes.

【0080】[0080]

【発明の効果】本発明の光偏向器によれば、小型化、高
速起動、低損失及び低コストを実現することができる。
According to the optical deflector of the present invention, downsizing, high-speed starting, low loss and low cost can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の第1実施形態の光偏向器の断面図で
ある。
FIG. 1 is a sectional view of an optical deflector according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の第1実施形態の光偏向器を構成する
駆動コイル、離間距離調整手段及び駆動回路基板の構成
図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of a drive coil, a separation distance adjusting unit, and a drive circuit board that constitute the optical deflector according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の第1実施形態の光偏向器の駆動コイ
ル近傍の磁束の状態図である。
FIG. 3 is a state diagram of a magnetic flux near a drive coil of the optical deflector according to the first embodiment of the present invention.

【図4】 駆動マグネットと駆動コイルの下面との離間
距離と、駆動コイルを通過する磁束密度との関係を示し
たグラフである。
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a separation distance between a drive magnet and a lower surface of a drive coil and a magnetic flux density passing through the drive coil.

【図5】 本発明の第2実施形態の光偏向器を構成する
駆動コイル、離間距離調整手段及び駆動回路基板の構成
図である。
FIG. 5 is a configuration diagram of a drive coil, a separation distance adjusting unit, and a drive circuit board that constitute an optical deflector according to a second embodiment of the present invention.

【図6】 従来の光偏向器の断面図である。FIG. 6 is a sectional view of a conventional optical deflector.

【図7】 従来の光偏向器の駆動コイル近傍の磁束の状
態図である。
FIG. 7 is a state diagram of a magnetic flux near a drive coil of a conventional optical deflector.

【符号の説明】 10 光偏向器 12 ベース部材 20 回転体 24 駆動コイル 26 駆動回路基板 28 位置決め部材(離間距離調整手段) 30 駆動マグネット[Description of Signs] 10 Optical deflector 12 Base member 20 Rotating body 24 Drive coil 26 Drive circuit board 28 Positioning member (separation distance adjusting means) 30 Drive magnet

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ベース部材と、前記ベース部材に対して
回転可能に設けられた回転体と、を有し、 前記ベース部材又は前記回転体の一方に周方向に沿って
N極とS極とが交互に配置された駆動マグネットを設
け、前記ベース部材又は前記回転体の他方に前記駆動マ
グネットと対向した配置され導線を巻回した層を有する
駆動コイルを設け、前記駆動マグネットと前記駆動用コ
イルとの間に発生した磁力により前記回転体が前記ベー
ス部材に対して回転する光偏向器において、 前記ベース部材又は前記回転体に、前記駆動コイルと前
記駆動マグネットとの離間距離を縮める離間距離調整手
段を設けたことを特徴とする光偏向器。
1. A base member, and a rotating body rotatably provided with respect to the base member, wherein one of the base member and the rotating body has an N pole and an S pole along a circumferential direction. Are provided alternately, and a drive coil is provided on the other of the base member or the rotating body, the drive coil having a layer in which a conductive wire is wound and disposed opposite to the drive magnet, and the drive magnet and the drive coil are provided. In the optical deflector in which the rotating body rotates with respect to the base member by a magnetic force generated between the base member and the rotating body, a separation distance adjustment for reducing a separation distance between the driving coil and the driving magnet is provided on the base member or the rotating body. An optical deflector comprising means.
【請求項2】 前記駆動コイルの上面と前記駆動マグネ
ットの下面との離間距離が0.5mm以上1.0mm以
下であることを特徴とする請求項1に記載の光偏向器。
2. The optical deflector according to claim 1, wherein a distance between an upper surface of the drive coil and a lower surface of the drive magnet is 0.5 mm or more and 1.0 mm or less.
【請求項3】 前記ベース部材上には、磁性材で構成さ
れ前記回転体の回転駆動を制御する駆動回路基板が設け
られ、 前記駆動コイルは前記駆動回路基板側に設けられ、前記
駆動マグネットは前記回転体側に設けられ、 前記離間距離調整手段は、前記駆動コイルと前記駆動回
路基板との間に設けたことを特徴とする請求項1又は2
に記載の光偏向器。
3. A drive circuit board, which is made of a magnetic material and controls the rotation of the rotating body, is provided on the base member, the drive coil is provided on the drive circuit board side, and the drive magnet is provided on the base member. The said separation distance adjustment means provided in the said rotating body side, was provided between the said drive coil and the said drive circuit board, The Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned.
An optical deflector according to item 1.
【請求項4】 前記離間距離調整手段の厚さは、前記駆
動コイルの上面と前記駆動マグネットの下面との離間距
離が0.5mm以上1.0mm以下となる厚さに設定さ
れたことを特徴とする請求項3に記載の光偏向器。
4. A thickness of the separation distance adjusting means is set to a thickness such that a separation distance between an upper surface of the drive coil and a lower surface of the drive magnet is 0.5 mm or more and 1.0 mm or less. The optical deflector according to claim 3, wherein
【請求項5】 前記離間距離調整手段は、非磁性材で構
成されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれ
か1項に記載の光偏向器。
5. The optical deflector according to claim 1, wherein said separation distance adjusting means is made of a non-magnetic material.
【請求項6】 前記離間距離調整手段は、弾性体である
ことを特徴とする請求項5に記載の光偏向器。
6. The optical deflector according to claim 5, wherein said separation distance adjusting means is an elastic body.
【請求項7】 前記離間距離調整手段は、振動吸収性を
有する接着層で構成されていることを特徴とする請求項
5に記載の光偏向器。
7. The optical deflector according to claim 5, wherein said separation distance adjusting means is formed of an adhesive layer having a vibration absorbing property.
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