JP6277406B2 - ミラー回転装置 - Google Patents

Description

本発明は、ミラー回転装置に関する。

従来より、プリンタ、デジタル複写機等におけるレーザ走査部品としてポリゴンミラーが用いられる。特開平１０−３２５９３７号公報では、三角形の天面の周囲に３つの鏡面を有するポリゴンミラー、および、四角形の天面の周囲に４つの鏡面を有するポリゴンミラーが開示されている。これらのポリゴンミラーでは、天面と鏡面とのなす角度である倒れ角が全ての鏡面で異なっている。特開平１０−３２５９３７号公報では、ポリゴンミラーの射出成形品に付加的な形状を射出成形時に付与せしめ、ポリゴンミラーの回転軸の軸心とポリゴンミラーの重心との偏心量を減少させることによって、回転時の振れが防止される。また、特開２００２−２１８７２１号公報では、光偏向器用のロータハウジングにおいて、バランス修正のための切削痕を設ける手法が開示されている。上記装置では、バランス修正を行うことにより、高速回転時における振動や騒音を低減することが可能となる。

一方、特開平５−４９２２５号公報のＶＴＲ用スキャナモータでは、ロータヨークの外周部に、フランジ部が径方向外側へ向けて突設される。フランジ部は、透明部材で形成され、その下面には多数の被検出部が光を反射し易い色の印刷により設けられる。当該ＶＴＲ用スキャナモータでは、反射形フォトリフレクタが有する発光素子からの光を被検出部に照射し、該被検出部で反射された反射光を受光素子で受光することにより、モータの回転位置信号が生成される。また、回転部に設けられるマグネット、および、静止部に設けられる磁気センサにより、モータの回転位置を検出することも行われる。
特開平１０−３２５９３７号公報 特開２００２−２１８７２１号公報 特開平５−４９２２５号公報

ところで、複数のミラー面が設けられたミラー部を回転するミラー回転装置において、特開平５−４９２２５号公報のように印刷により被検出部を設ける場合、印刷を行う工程および装置が必要となる。したがって、ミラー回転装置の製造コストが増大してしまう。マグネットを用いてモータの回転位置を検出する場合も、マグネットを別途準備し、当該マグネットをミラー部に固定する工程が必要となる。また、マグネットの固定により、ミラー部の重心が回転軸から離れてしまい、回転時の振れが増大してしまう。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、回転部の回転が検出されるミラー回転装置の製造コストを削減することを目的としている。

本発明の例示的な一の実施形態に係るミラー回転装置は、静止部と、上下方向を向く回転軸を中心として前記静止部に対して回転する回転部と、を備える。前記静止部が、ステータと、前記回転部の回転を検出する検出センサと、を備える。前記回転部が、前記ステータと径方向に対向するロータマグネットと、それぞれが径方向外方を向く複数のミラー面が外側面に設けられたミラー部と、を備える。前記ミラー部が、前記検出センサと対向する回転検出面と、前記回転検出面において周方向に延びる溝または突起であるバランス修正部と、を備える。前記バランス修正部の存在により、前記バランス修正部が無い場合に比べて、前記ミラー部の重心が前記回転軸に近くなる。前記検出センサが、前記回転検出面に向けて光を出射するとともに、前記回転検出面における前記検出センサが出射した光の反射光を受光する。前記回転部の回転により、前記バランス修正部が、前記検出センサが出射した光の照射領域を通過する。

本発明の例示的なミラー回転装置によれば、バランス修正部を利用して、回転部の回転を検出することにより、ミラー回転装置の製造コストを削減することができる。

図１は、第１の実施形態に係るミラー回転装置を示す縦断面図である。 図２は、ミラー部を示す平面図である。 図３は、ミラー部を示す底面図である。 図４は、検出センサにて出力されるパルスを示す図である。 図５は、ミラー回転装置の他の例を示す縦断面図である。 図６は、第２の実施形態に係るミラー回転装置を示す縦断面図である。 図７は、ミラー部を示す底面図である。

本明細書では、ミラー回転装置の回転軸方向における図１の上側を単に「上側」と呼び、下側を単に「下側」と呼ぶ。なお、上下方向は、実際の機器に組み込まれたときの位置関係や方向を示すものではない。また、回転軸に平行な方向を「軸方向」と呼び、回転軸を中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、回転軸を中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の例示的な第１の実施形態に係るミラー回転装置１の縦断面図である。ミラー回転装置１は、回転部２と、静止部３と、を備える。回転部２は、回転軸Ｊ１を中心として回転する。静止部３は、回転部２を回転自在に支持する。

回転部２は、略円柱形状のシャフト２１と、有蓋略円筒状のロータホルダ２２と、円環状のロータマグネット２３と、ミラー部２４と、を備える。シャフト２１は、上下方向を向く回転軸Ｊ１を中心として配置される。ロータホルダ２２は、シャフト２１に固定され、回転軸Ｊ１の周りを回転する。ミラー部２４は、シャフト２１の上端に固定される。

ロータホルダ２２は、外側円筒部２２１と、蓋部２２２と、内側円筒部２２３と、を備える。ロータマグネット２３の外周面は、外側円筒部２２１の内周面に固定される。蓋部２２２は、外側円筒部２２１から回転軸Ｊ１に向かって延びる平面である。内側円筒部２２３は、蓋部２２２の内縁より軸方向下側に延びる。内側円筒部２２３の内周面は、シャフト２１の外周面に固定される。ロータホルダ２２は、シャフト２１に直接固定される必要はなく、例えば、シャフト２１に固定された部材を介してシャフト２１に間接的に固定されてもよい。

静止部３は、略円筒形状のスリーブ３１と、ハウジング３２と、ステータ３３と、略平板状の取付板３４と、回路基板３５と、第１検出センサ３６と、第２検出センサ３７と、を備える。軸受機構であるスリーブ３１の内周面は、シャフト２１の一端である下端を、回転軸Ｊ１を中心に回転可能に支持する。スリーブ３１は、焼結材料製である。ハウジング３２は、円筒部３２１と、底部３２２と、を含む。円筒部３２１の内周面は、スリーブ３１の外周面を保持する。底部３２２は、円筒部３２１の下部を塞ぐ。ステータ３３の内周面は、ハウジング３２の円筒部３２１の外周面に固定される。ステータ３３はロータマグネット２３より内側に配置される。ステータ３３の外周面は、ロータマグネット２３の内周面と径方向に対向する。このように、ミラー回転装置１では、いわゆるアウターロータタイプのモータが構成される。もちろん、ミラー回転装置１では、いわゆるインナーロータタイプのモータが構成されてもよい。

取付板３４は、ステータ３３より軸方向下側に配置される。取付板３４は、ハウジング３２の円筒部３２１の外周面に固定される内周面を含む。回路基板３５は、取付板３４の上面に配置される。第１検出センサ３６および第２検出センサ３７のそれぞれは、取付板３４および回路基板３５に設けられる貫通孔に挿入され、取付板３４および回路基板３５に固定される。ミラー回転装置１の設計によっては、第１検出センサ３６および第２検出センサ３７が、回路基板３５の上面に固定されてもよい。

第１検出センサ３６は、ロータホルダ２２よりも径方向外側に位置し、ミラー部２４の下面２４２に対向する。第１検出センサ３６は、当該下面２４２に向けて光を出射するとともに、下面２４２における当該光の反射光を受光する。第２検出センサ３７も、ロータホルダ２２より径方向外側に位置し、ミラー部２４の下面２４２に対向する。第１検出センサ３６と同様に、第２検出センサ３７は、当該下面２４２に向けて光を出射するとともに、下面２４２における当該光の反射光を受光する。第１検出センサ３６および第２検出センサ３７は、反射光の強度の変化、すなわち、光の照射領域における反射率の変化を検出する。

図示しない外部電源からステータ３３に電流を通流することによって、ステータ３３はロータマグネット２３と対向する磁場を発生する。この磁場とロータマグネット２３との磁気的な相互作用によって、回転部２は、回転軸Ｊ１を中心とする回転駆動力を得る。このとき、後述するように、下面２４２に向けて光を照射する第１検出センサ３６および第２検出センサ３７によりミラー部２４の回転が検出される。したがって、ミラー部２４の下面２４２は回転検出面となる。

図２は、ミラー部２４を示す平面図である。図１に示すように、ミラー部２４は、軸方向に垂直に広がる下面２４２と、下面２４２に平行な上面２４３と、回転軸Ｊ１を中心とする貫通孔２４９と、を含む。ロータホルダ２２からミラー部２４が位置する上方へと突出するシャフト２１の上端は、貫通孔２４９に圧入されてミラー部２４に固定される。シャフト２１は、接着等によりミラー部２４に固定されてもよい。図２に示すように、回転軸Ｊ１に沿って見た場合における下面２４２の外形、すなわち、平面視における下面２４２の外形は、回転軸Ｊ１を中心とする矩形である。平面視において、上面２４３の外形は矩形であり、上面２４３の全体が下面２４２と重なる。矩形の上面２４３の４個の辺は、矩形の下面２４２の４個の辺とそれぞれ平行である。上面２４３の中心は、回転軸Ｊ１から離れている。

ミラー部２４は、径方向外方を向く４個の外側面２６を含む。図１に示すように、各外側面２６は、下側側面２６１と、上側側面２６２と、を含む。下側側面２６１は、下面２４２の一辺から上方に向かって回転軸Ｊ１に平行に広がる矩形の平面である。下面２４２の４個の辺から広がる４個の下側側面２６１の軸方向の長さは一定である。上側側面２６２は、下側側面２６１の上側の辺から、回転軸Ｊ１に対して傾斜して広がる平面であり、上面２４３の一辺に接続する。図２に示すように、上面２４３の４個の辺に対して４個の上側側面２６２がそれぞれ接続する。図２では、１つの上側側面に符号２６２ａを付している。以上のように、ミラー部２４は、４個の下側側面２６１により囲まれる略角柱の部位と、４個の上側側面２６２により囲まれる略角錐台の部位と、を含む。上側側面２６２には、所定の鏡面加工が施される。以下の説明では、上側側面２６２を「ミラー面２６２」という。上面２４３の形状は四角形以外の多角形であってよく、この場合、複数のミラー面２６２が当該多角形の全ての辺にそれぞれ接続する。

周方向に互いに隣接する２つのミラー面２６２の間には境界部２６３が設けられる。図２のミラー部２４における境界部２６３は、周方向に隣接する２つのミラー面２６２が共有する辺である。境界部２６３は、互いに隣接する２つのミラー面２６２の間に位置する一定幅の線状面であってもよい。このような面は、例えば、当該２つのミラー面２６２間の角部に、面取り加工を施すことにより得られる。

図２のミラー部２４では、矩形の上面２４３の互いに直交する２つの辺に沿う２方向において、上面２４３の中心が、下面２４２の中心である回転軸Ｊ１から異なる距離だけ離れている。したがって、ミラー面２６２において回転軸Ｊ１に対して傾斜する角度を面倒れ角として、複数のミラー面２６２の面倒れ角が互いに相違する。実際には、ミラー面２６２の互いに平行な２つの辺、すなわち、境界部２６３を除く２つの辺の間における、回転軸Ｊ１に垂直な方向の距離が短いミラー面２６２ほど面倒れ角が小さくなる。図２のミラー部２４では、図２中の上側のミラー面２６２ａの面倒れ角が最小であり、図２中の左側、下側、右側のミラー面２６２の順に面倒れ角が大きくなる。また、その法線方向に沿って見たミラー面２６２の形状は、複数のミラー面２６２において互いに相違する。

図３は、ミラー部２４を示す底面図である。ミラー部２４の下面２４２には、凹部２５と、周方向に伸びる１つの溝２７と、複数の補助溝２８と、が設けられる。当該下面２４２では、鏡面加工が施されており、凹部２５、溝２７および複数の補助溝２８を除く領域の光の反射率が高い。図１に示すように、凹部２５は、回転軸Ｊ１を中心とする円筒状の内周面２５１と、回転軸Ｊ１に垂直な天面２５２と、を含む。内周面２５１は、径方向において外側円筒部２２１と対向する。天面２５２は、軸方向において蓋部２２２と対向する。

図３に示すように、溝２７の周方向の一端のエッジ２７１は、回転軸Ｊ１を中心とする径方向に伸びる直線状である。ミラー部２４は、図３において回転軸Ｊ１を中心として時計回りに回転する。上記エッジ２７１は、回転方向における溝２７の前側のエッジである。平面視において、溝２７は、面倒れ角が最小のミラー面２６２ａと重なる。また、溝２７は、面倒れ角が２番目に小さいミラー面２６２、すなわち、図３中の左側のミラー面２６２とも重なる。

ここで、回転軸Ｊ１に垂直、かつ、下側側面２６１よりも上方におけるミラー部２４の所定の断面を想定する。図３では、当該断面の外形を符号Ｓ１を付す二点鎖線の矩形にて示している。また、複数のミラー面２６２のうち、周方向に互いに隣接する２つのミラー面２６２の各組合せにおける当該２つのミラー面２６２の境界部２６３と回転軸Ｊ１との間の距離を「境界−軸間距離」と呼ぶ。上記断面Ｓ１では、複数の境界部２６３における境界−軸間距離が互いに相違する。

仮に、溝２７が形成されない場合、ミラー部２４の重心は、面倒れ角が最小のミラー面２６２ａおよび２番目に小さいミラー面２６２に向かって回転軸Ｊ１から離れた位置となる。言い換えると、上記断面Ｓ１において、境界−軸間距離が最大となる境界部２６３ａ側にミラー部２４の重心が偏る。境界−軸間距離が最大となる境界部２６３ａを「最遠の境界部２６３ａ」と呼ぶと、実際のミラー部２４では、回転軸Ｊ１よりも、最遠の境界部２６３ａ側に溝２７が設けられる。溝２７の存在により、溝２７が無い場合に比べて、ミラー部２４の重心が回転軸Ｊ１に近くなる。以上のように、図３のミラー部２４における溝２７は、ミラー部２４の重心を回転軸Ｊ１に近づけるバランス修正部となる。バランス修正という観点では、上記断面Ｓ１において最遠の境界部２６３ａと回転軸Ｊ１とを結ぶ線から、周方向の両側にそれぞれ９０度の角度範囲に含まれる下面２４２上の領域に、溝２７の少なくとも一部が配置されることが好ましい。溝２７は、例えば切削加工により形成される。

複数の補助溝２８は、下面２４２において溝２７とは異なる径方向の位置にて周方向に配置される。ミラー部２４は、複数のミラー面２６２と同数の補助溝２８を含む。複数の補助溝２８は、例えば切削加工により形成される。平面視において、各補助溝２８は、一の境界部２６３と重なる。詳細には、補助溝２８は、平面視において当該境界部２６３に沿って延びる直線状の２つのエッジを含む。当該２つのエッジのうち、回転方向における補助溝２８の前側のエッジ２８１と、当該境界部２６３とが軸方向に重なる。複数の補助溝２８のうちの１つの補助溝２８は溝２７と連続する。なお、複数の補助溝２８は周方向におよそ均等に配置されるため、補助溝２８の影響により、ミラー部２４の重心が大きく移動することはない。好ましいミラー部２４では、溝２７および複数の補助溝２８が設けられた状態で、ミラー部２４の重心が、ほぼ回転軸Ｊ１上に位置する。

図１に示すように、ミラー回転装置１では、溝２７は第１検出センサ３６と同じ径方向の位置に配置される。したがって、第１検出センサ３６が出射した光の下面２４２上の照射領域を、回転部２の回転により溝２７が通過する。これにより、図４の下段に示すように、回転部２が１回転する期間Ｔ１において、１個のパルスＰ１が第１検出センサ３６から出力される。パルスＰ１は、周方向における一部の角度範囲においてのみ発生するため、周方向において不均等であるといえる。

また、複数の補助溝２８は第２検出センサ３７と同じ径方向の位置に配置される。したがって、第２検出センサ３７が出射した光の下面２４２上の照射領域を、回転部２の回転により複数の補助溝２８が順次通過する。これにより、図４の上段に示すように、回転部２が１回転する期間Ｔ１において、４個のパルスＰ２が第２検出センサ３７から出力される。下面２４２上の所定の基準位置に対して、複数の補助溝２８の周方向の角度位置は既知である。したがって、各補助溝２８により生成されるパルスＰ２はミラー部２４の回転角を示す。このように、複数の補助溝２８は、複数の回転角指示部となる。図３のミラー部２４では、複数の補助溝２８は複数の境界部２６３の角度位置をそれぞれ示す。よって、第２検出センサ３７にて得られるパルスＰ２は、第２検出センサ３７の位置に対するミラー面２６２の切り替わりを示す。

以上に説明したように、ミラー回転装置１では、バランス修正部を兼ねる溝２７が、第１検出センサ３６からの光の照射領域を通過することにより、回転部２の１回転が検出される。このように、バランス修正用の溝２７を利用して、回転部２の回転を検出することにより、被検出部としてマグネット等の他の部材を取り付ける場合に比べて、ミラー回転装置１の部品点数を低減することができる。また、被検出部として他の部材を取り付ける場合、および、所定のパターンを印刷する場合に比べて、ミラー回転装置１の製造工程を削減することもできる。その結果、ミラー回転装置１の製造コストを削減することができる。また、ミラー回転装置１では、複数の補助溝２８および第２検出センサ３７が設けられる。そして、第２検出センサ３７が出射した光の照射領域を、複数の補助溝２８が順次通過することにより、ミラー面２６２の切り替わりを容易に検出することが可能となる。

図１のミラー回転装置１では、ミラー部２４がシャフト２１に固定されることにより、ミラー部２４の回転中心をシャフト２１に一致させる、すなわち、ミラー部２４と回転軸Ｊ１との同軸度を容易に向上することができる。また、ミラー部２４においてロータホルダ２２に向けて開口する凹部２５内に、ロータホルダ２２の大部分が配置される。これにより、ミラー回転装置１の薄型化を図ることができる。

一方、図５に示すように、ミラー部２４の凹部２５の内周面２５１にロータホルダ２２の外周面が固定されてもよい。この場合、凹部２５の内周面２５１の広範囲により、ミラー部２４をロータホルダ２２に強固に固定することができる。その結果、ミラー部２４にて生じる振動を低減することができる。後述のミラー回転装置１ａにおいて、ミラー部２４の凹部２５の内周面２５１にロータホルダ２２の外周面が固定されてもよい。

（第２の実施形態）
図６は、本発明の例示的な第２の実施形態に係るミラー回転装置１ａの縦断面図である。図６のミラー回転装置１ａでは、図１のミラー回転装置１における溝２７および補助溝２８に代えて、突起２７ａおよび補助突起２８ａが設けられる。図６のミラー回転装置１ａの他の構成は、図１のミラー回転装置１と同様であり、同じ構成に同じ符号を付す。

図７は、ミラー部２４を示す底面図である。ミラー部２４の下面２４２には、周方向に伸びる１つの突起２７ａと、複数の補助突起２８ａと、が設けられる。突起２７ａおよび複数の補助突起２８ａは、下面２４２から下方に突出する。平面視において、突起２７ａは、面倒れ角が最大のミラー面２６２、すなわち、図７中の右側のミラー面２６２と重なる。また、突起２７ａは、面倒れ角が２番目に大きいミラー面２６２、すなわち、図７中の上側のミラー面２６２とも重なる。

ここで、図３の場合と同様に、回転軸Ｊ１に垂直なミラー部２４の所定の断面Ｓ１を想定する。仮に、突起２７ａが形成されない場合、上記断面Ｓ１において境界−軸間距離が最大となる境界部２６３ａ側にミラー部２４の重心が偏る。そこで、図７のミラー部２４では、回転軸Ｊ１に対して上記境界部２６３ａとは反対側に突起２７ａが設けられる。境界−軸間距離が最小となる境界部２６３ｂを「最寄りの境界部２６３ｂ」と呼ぶと、回転軸Ｊ１よりも、最寄りの境界部２６３ｂ側に突起２７ａが設けられる。突起２７ａの存在により、突起２７ａが無い場合に比べて、ミラー部２４の重心が回転軸Ｊ１に近くなる。以上のように、図７のミラー部２４における突起２７ａは、ミラー部２４の重心を回転軸Ｊ１に近づけるバランス修正部となる。バランス修正という観点では、上記断面Ｓ１において最寄りの境界部２６３ｂと回転軸Ｊ１とを結ぶ線から、周方向の両側にそれぞれ９０度の角度範囲に含まれる下面２４２上の領域に、突起２７ａの少なくとも一部が配置されることが好ましい。複数の補助突起２８ａは、図３の補助溝２８と同じ位置に配置される。また、平面視における複数の補助突起２８ａの形状は、図３の補助溝２８と同じである。

図６に示すように、突起２７ａは第１検出センサ３６と同じ径方向の位置に配置される。したがって、第１検出センサ３６が出射した光の下面２４２上の照射領域を、回転部２の回転により突起２７ａが通過する。これにより、回転部２が１回転する期間において、１個のパルスが第１検出センサ３６から出力される。また、複数の補助突起２８ａは第２検出センサ３７と同じ径方向の位置に配置される。したがって、第２検出センサ３７が出射した光の下面２４２上の照射領域を、回転部２の回転により複数の補助突起２８ａが順次通過する。これにより、回転部２が１回転する期間において、４個のパルスが第２検出センサ３７から出力される。補助突起２８ａも、図３の補助溝２８と同様に、回転角指示部となる。

以上に説明したように、ミラー回転装置１ａでは、バランス修正部を兼ねる突起２７ａが、第１検出センサ３６からの光の照射領域を通過することにより、回転部２の１回転が検出される。このように、バランス修正用の突起２７ａを利用して、回転部２の回転を検出することにより、ミラー回転装置１ａの部品点数を低減することができ、装置の製造コストを削減することができる。また、ミラー回転装置１ａでは、複数の補助突起２８ａおよび第２検出センサ３７が設けられる。そして、第２検出センサ３７が出射した光の照射領域を、複数の補助突起２８ａが順次通過することにより、ミラー面２６２の切り替わりを容易に検出することが可能となる。

上記ミラー回転装置１，１ａの構造は様々に変更可能である。

バランス修正部を利用して回転部２の回転を検出する上記手法は、バランス修正部が形成されない場合に、重心が回転軸Ｊ１から離れた位置に配置される様々な形状のミラー部２４に対して用いることが可能である。例えば、複数のミラー面２６２のうち一のミラー面２６２において回転軸Ｊ１に対して傾斜する角度と、少なくとも他の一のミラー面２６２において回転軸Ｊ１に対して傾斜する角度とが互いに相違するミラー部２４では、重心が回転軸Ｊ１から離れやすくなる。また、複数のミラー面２６２のうち一のミラー面２６２の形状と、少なくとも他の一のミラー面２６２の形状とが互いに相違するミラー部２４でも、重心が回転軸Ｊ１から離れやすくなる。したがって、これらのミラー部２４において、バランス修正部を設けつつ、当該バランス修正部を利用して回転部２の回転を検出することが好ましい。

また、複数のミラー面２６２における形状および面倒れ角が同一のミラー部２４において、回転軸Ｊ１が、当該ミラー部２４の中心から離れた位置に配置される場合に、上記手法が利用されてもよい。平面視におけるミラー部２４の外形は四角形以外であってよい。３個または５個以上のミラー面２６２がミラー部２４に設けられてよい。

ミラー回転装置１，１ａにおけるバランス修正の態様によっては、複数の溝２７または複数の突起２７ａがミラー部２４に形成されてよい。この場合も、複数の溝２７または複数の突起２７ａが、複数のバランス修正部として存在することにより、当該複数のバランス修正部が無い場合に比べて、ミラー部２４の重心が回転軸Ｊ１に近くなる。また、第１検出センサ３６では、複数のバランス修正部に起因する複数のパルスにより、回転部２の１回転が検出される。第１検出センサ３６において回転部２の１回転、および、回転原点を容易に検出するという観点では、回転部２の回転により、単一のバランス修正部が、第１検出センサ３６が出射した光の照射領域を通過することが好ましい。

ミラー回転装置の設計によっては、ミラー部２４において凹部２５の内周面２５１や下側側面２６１にバランス修正部が設けられてもよい。この場合、第１検出センサ３６は、回転検出面である内周面２５１または下側側面２６１に向けて光を出射するとともに、当該光の反射光を受光することが可能な位置に配置される。回転角指示部も凹部２５の内周面２５１や下側側面２６１に設けられてよい。この場合、回転角指示部は、バランス修正部とは異なる軸方向の位置にて周方向に配置される。

図１のミラー回転装置１において複数の補助溝２８に代えて、複数の補助突起２８ａが設けられてよい。図６のミラー回転装置１ａにおいて複数の補助突起２８ａに代えて、複数の補助溝２８が設けられてよい。さらに、ミラー回転装置１，１ａにおいて、補助溝２８および補助突起２８ａが混在してもよい。

ここで、回転軸Ｊ１に垂直なミラー部２４の所定の断面Ｓ１において、周方向に互いに隣接する２つのミラー面２６２の各組合せにおける当該２つのミラー面２６２の境界部２６３と回転軸Ｊ１とを結ぶ線を境界−軸間仮想線として想定する。また、補助溝２８および補助突起２８ａを「回転角指示部」と呼ぶ。この場合に、ミラー部２４では、周方向に関して、各境界部２６３に対する境界−軸間仮想線と時計回り方向で隣接する回転角指示部と、当該境界部２６３の境界−軸間仮想線との間の角度が、複数の境界部２６３において等しいことが好ましい。これにより、所定位置に対するミラー面２６２の切り替わりを検出することが可能となる。上記ミラー回転装置１，１ａのように、より好ましくは、ミラー部２４の下面２４２において、平面視で複数の回転角指示部が複数の境界−軸間仮想線上にそれぞれ位置する。これにより、ミラー面２６２の切り替わりを容易に検出することが可能となる。

ミラー面２６２の個数と異なる個数の回転角指示部が、ミラー部２４に設けられてもよい。例えば、４個のミラー面２６２を含むミラー部２４において、６個の回転角指示部が周方向に等角度間隔にて設けられる。この場合、複数の回転角指示部に基づいてミラー部２４の回転角を検出することが可能となる。また、複数のミラー面２６２が切り替わる角度位置は予め既知であるため、間接的にミラー面２６２の切り替わりを検出することが可能である。

ミラー回転装置１，１ａの薄型化を図るという観点では、ロータホルダ２２の少なくとも一部が、凹部２５内に位置することが好ましい。また、バランス修正部および回転角指示部は、ロータホルダ２２の蓋部２２２よりも下側、すなわち、静止部３に保持されるシャフト２１の一端側に位置することが好ましい。

上記実施形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。

本発明に係るミラー回転装置は、様々な用途に利用することができる。

１，１ａ ミラー回転装置
２ 回転部
３ 静止部
２１ シャフト
２２ ロータホルダ
２３ ロータマグネット
２４ ミラー部
２５ 凹部
２６ （ミラー部の）外側面
２７ 溝
２７ａ 突起
２８ 補助溝
２８ａ 補助突起
３３ ステータ
３６，３７ 検出センサ
２２２ 蓋部
２４２ （ミラー部の）下面
２５１ （凹部の）内周面
２６２，２６２ａ ミラー面
２６３，２６３ａ，２６３ｂ 境界部
Ｊ１ 回転軸
Ｓ１ 断面

Claims (15)

1. 静止部と、 上下方向を向く回転軸を中心として前記静止部に対して回転する回転部と、を備え、 前記静止部が、 ステータと、 前記回転部の回転を検出する検出センサと、を備え、 前記回転部が、 前記ステータと径方向に対向するロータマグネットと、 それぞれが径方向外方を向く複数のミラー面が外側面に設けられたミラー部と、を備え、 前記ミラー部が、 前記検出センサと対向する回転検出面と、 前記回転検出面において周方向に延びる溝または突起であるバランス修正部と、を備え、 前記バランス修正部の存在により、前記バランス修正部が無い場合に比べて、前記ミラー部の重心が前記回転軸に近くなり、 前記検出センサが、前記回転検出面に向けて光を出射するとともに、前記回転検出面における前記検出センサが出射した光の反射光を受光し、 前記回転部の回転により、前記バランス修正部が、前記検出センサが出射した光の照射領域を通過する、ミラー回転装置。
2. 前記複数のミラー面のうち、周方向に互いに隣接する２つのミラー面の各組合せにおける前記２つのミラー面の境界部と前記回転軸との間の距離を境界−軸間距離として、前記回転軸に垂直な前記ミラー部の所定の断面において前記境界−軸間距離が最大となる前記境界部と前記回転軸とを結ぶ線から、周方向の両側にそれぞれ９０度の角度範囲に含まれる前記回転検出面上の領域に、前記溝の少なくとも一部が配置される、請求項１に記載のミラー回転装置。
3. 前記複数のミラー面のうち、周方向に互いに隣接する２つのミラー面の各組合せにおける前記２つのミラー面の境界部と前記回転軸との間の距離を境界−軸間距離として、前記回転軸に垂直な前記ミラー部の所定の断面において前記境界−軸間距離が最小となる前記境界部と前記回転軸とを結ぶ線から、周方向の両側にそれぞれ９０度の角度範囲に含まれる前記回転検出面上の領域に、前記突起の少なくとも一部が配置される、請求項１に記載のミラー回転装置。
4. 前記所定の断面において、前記複数の境界部における境界−軸間距離が互いに相違する、請求項２または３に記載のミラー回転装置。
5. 前記複数のミラー面のそれぞれは、前記回転軸に対して傾斜する平面である、請求項１ないし４のいずれかに記載のミラー回転装置。
6. 前記複数のミラー面のうち一のミラー面において前記回転軸に対して傾斜する角度と、少なくとも他の一のミラー面において前記回転軸に対して傾斜する角度とが互いに相違する、請求項１ないし５のいずれかに記載のミラー回転装置。
7. 前記複数のミラー面のうち一のミラー面の形状と、少なくとも他の一のミラー面の形状とが互いに相違する、請求項１ないし６のいずれかに記載のミラー回転装置。
8. 前記回転部の回転により、単一の前記バランス修正部が前記検出センサが出射した光の照射領域を通過する、請求項１ないし７のいずれかに記載のミラー回転装置。
9. 前記ミラー部が、前記回転検出面において前記バランス修正部とは異なる径方向または軸方向の位置にて周方向に配置された複数の補助溝または複数の補助突起を、複数の回転角指示部としてさらに備え、 前記静止部が、もう１つの検出センサをさらに備え、 前記もう１つの検出センサが、前記回転検出面に向けて光を出射するとともに、前記回転検出面における前記もう１つの検出センサが出射した光の反射光を受光し、 前記回転部の回転により、前記複数の回転角指示部が前記もう１つの検出センサが出射した光の照射領域を通過する、請求項１ないし８のいずれかに記載のミラー回転装置。
10. 前記回転軸に垂直な前記ミラー部の所定の断面において、周方向に互いに隣接する２つのミラー面の各組合せにおける前記２つのミラー面の境界部と前記回転軸とを結ぶ線を境界−軸間仮想線として、周方向に関して、各境界部に対する境界−軸間仮想線の時計回り方向に隣接する前記回転角指示部と前記回転軸とを結ぶ線と、前記各境界部の前記境界−軸間仮想線との間の角度が、複数の境界部において等しい、請求項９に記載のミラー回転装置。
11. 前記回転検出面において、平面視で前記複数の回転角指示部が複数の境界−軸間仮想線上にそれぞれ位置する、請求項１０に記載のミラー回転装置。
12. 前記回転部が、 前記ロータマグネットが固定される有蓋円筒状のロータホルダと、 前記回転軸を中心として配置され、前記ロータホルダに固定されるシャフトと、をさらに備え、 前記静止部が、前記シャフトの一端を回転可能に支持し、 前記シャフトの他端が、前記ロータホルダから前記ミラー部が位置する方向に突出し、前記ミラー部に固定され、 前記検出センサが、前記ロータホルダよりも径方向外側に位置する、請求項１ないし１１のいずれかに記載のミラー回転装置。
13. 前記ミラー部が、前記ロータホルダに向けて開口する凹部を有し、 前記ロータマグネットが、前記ロータホルダの内周面に固定されて前記ステータと径方向に対向し、前記ロータホルダの少なくとも一部が、前記凹部内に位置する、請求項１２に記載のミラー回転装置。
14. 前記回転部が、 前記ロータマグネットが内周面に固定される有蓋円筒状のロータホルダと、 前記回転軸を中心として配置され、前記ロータホルダに固定されるシャフトと、をさらに備え、 前記静止部が、前記シャフトの一端を回転可能に支持し、 前記ミラー部が、前記ロータホルダに向けて開口する凹部を有し、 前記凹部の内周面に前記ロータホルダの外周面が固定され、 前記検出センサが、前記ロータホルダよりも径方向外側に位置する、請求項１ないし１１のいずれかに記載のミラー回転装置。
15. 前記バランス修正部が、前記ロータホルダの蓋部よりも前記シャフトの前記一端側に位置する、請求項１２ないし１４のいずれかに記載のミラー回転装置。

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