JPS61132920A - Optical deflector - Google Patents

Optical deflector

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JPS61132920A
JPS61132920A JP25486184A JP25486184A JPS61132920A JP S61132920 A JPS61132920 A JP S61132920A JP 25486184 A JP25486184 A JP 25486184A JP 25486184 A JP25486184 A JP 25486184A JP S61132920 A JPS61132920 A JP S61132920A
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rotor
optical deflector
coil
polygon mirror
polyhedron
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Abstract

PURPOSE:To make a device small-size and light-weight and to reduce the cost by forming a ring-shaped rotor magnet constituting a rotor into a polyhedron with a revolving shaft as a center and attaching polygon mirrors to this polyhedron as one body. CONSTITUTION:The first magnetic iron plate 21 constituting a magnetic circuit and a coil substrate 22 are fixed to the first enclosure 11 of an optical deflector, and a coreless flat coil 23, etc. are arranged on them to constitute a fixed armature. A ring-shaped rotor magnet 34 constituting the rotor or a flange 32 is formed into a polygonal polyhedron with a revolving shaft 31 as the center, and polygon mirrors 35 are attached to this polyhedron as one body. A laser light is made incident on the window part 11b of the enclosure 11. Thus, dimensions in the axial direction of the revolving shaft 31 are shortened, and the device is small-sized and light-weight to reduce the cost.

Description

【発明の詳細な説明】 1帆立国 この発明は、レーザプリンタやディジタル複写機、ファ
クシミリ、その他各種のレーザ偏向器を備えた光学的情
報処理装置で使用するのに好適な。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION 1. This invention is suitable for use in laser printers, digital copying machines, facsimile machines, and other types of optical information processing devices equipped with laser deflectors.

コアレス扁平ブラシレスモータ方式を採用した超小形の
光偏向器に係り、特に、ミラーとロータ磁石とを一体的
に構成することによって、光偏向器本体の回転軸の軸方
向の寸法を短縮し、小型化することにより実装上の制約
を取除くとともに9部品点数の減少によるコストダウン
を可能にした、軽量かつ安価な光偏向器に関する。
This is an ultra-compact optical deflector that uses a coreless flat brushless motor system.In particular, by integrally configuring the mirror and rotor magnet, the axial dimension of the rotation axis of the optical deflector body can be shortened, making it more compact. The present invention relates to a lightweight and inexpensive optical deflector that eliminates mounting constraints and enables cost reduction by reducing the number of parts.

皿米五! 従来から、レーザプリンタのレーザ偏向器や、ディジタ
ル複写機のレーザ偏向器、ファクシミリのレーザ偏向器
、あるいはPos端末器のバーコードリーダ等の各種光
学的装置では、読取り用や書込み用のレーザ光を偏向す
るために、ポリゴンミラー(多面II)を使用した光偏
向器が用いられている。
Five plates of rice! Conventionally, various optical devices such as laser deflectors for laser printers, laser deflectors for digital copying machines, laser deflectors for facsimiles, and barcode readers for POS terminals use laser beams for reading and writing. For deflection, an optical deflector using a polygon mirror (multifaceted II) is used.

一般に、この種の光偏向器に使用されるブラシレスモー
タ方式としては、インナロータ方式、アウタロータ方式
、コアレス扁平方式が知られている。
In general, the inner rotor type, outer rotor type, and coreless flat type are known as brushless motor types used in this type of optical deflector.

これらのブラシレスモータ方式では、そのコスト的な比
較では、コアレス扁平方式くアウタロータ方式くインナ
ロータ方式の順序になっており、コアレス扁平ブラシレ
スモータ方式が、最も有利である。
In terms of cost, these brushless motor systems are ranked in the following order: coreless flat type, outer rotor type, and inner rotor type, with the coreless flat brushless motor type being the most advantageous.

その上、このコアレス扁平方式は、コギングが少なくて
、イナーシャが大きいため、例えば4゜000rpm程
度の低速回転では、回転ムラやジッター特性の観点から
も、他の方式より優れている。さらに、その重量も軽く
、また、騒音が低い等の多くの利点を有している。
Furthermore, since this coreless flat type has less cogging and large inertia, it is superior to other types in terms of rotational unevenness and jitter characteristics at low speed rotations of about 4°,000 rpm, for example. Furthermore, it has many advantages such as light weight and low noise.

第11図(1)と(2)は、従来のコアレス扁平ブラシ
レスモータ方式の光偏向器について、その要部構成の一
例を示す図で、図(1)は縦断面図、図(2)は平面図
である。図面において、41は第1の筐体で、41aは
その一部に開口された窓部、42は第2の筐体、43は
第1の磁性鉄板、44はコイル基板、45はコアレス扁
平コイル、46は回路基板、47aと47bはロータの
速度検出素子、51は回転軸、52はフランジ、53は
第2の磁性鉄板、54はリング状ロータ磁石、55はポ
リゴンミラー、56aと56bは軸受部を示す。
Figures 11 (1) and (2) are diagrams showing an example of the main part configuration of a conventional coreless flat brushless motor type optical deflector, where Figure (1) is a longitudinal cross-sectional view and Figure (2) is a longitudinal cross-sectional view. FIG. In the drawing, 41 is a first casing, 41a is a window portion opened in a part thereof, 42 is a second casing, 43 is a first magnetic iron plate, 44 is a coil substrate, and 45 is a coreless flat coil. , 46 is a circuit board, 47a and 47b are rotor speed detection elements, 51 is a rotating shaft, 52 is a flange, 53 is a second magnetic iron plate, 54 is a ring-shaped rotor magnet, 55 is a polygon mirror, and 56a and 56b are bearings. Show part.

この第11図(1)と(2)に示す光偏向器の構成は。The configuration of the optical deflector shown in FIGS. 11 (1) and (2) is as follows.

次のとおりである。It is as follows.

まず、固定電機子は、第1の筐体41の内側に、磁気回
路を構成する第1の磁性鉄板43と、コアレス扁平コイ
ル45が配列されたコイル基板44を固定する。
First, in the fixed armature, a first magnetic iron plate 43 forming a magnetic circuit and a coil substrate 44 on which coreless flat coils 45 are arranged are fixed inside a first casing 41.

コイル基板44は、いわゆるプリント基板で、特に図示
はしないが、その基板上には、これらの部品を配線する
結線パターンが構成されている。
The coil board 44 is a so-called printed board, and although not particularly shown, a wiring pattern for wiring these components is formed on the board.

そして、固定電機子を構成する第11図(1)のコアレ
ス扁平コイル45と適当な空隙を保って、その軸方向に
対向され、多極に着磁されたリング状ロータ磁石54と
、磁気回路を構成するための第2の磁性鉄板53.さら
に、レーザ偏向用のポリゴンミラー55を、フランジ5
2に一体的に固定し、さらに、フランジ52を回転軸5
1に一体的に固定して、ロータ組立体を構成する。
A ring-shaped rotor magnet 54, which is axially opposed to the coreless flat coil 45 shown in FIG. 11 (1) constituting the fixed armature with an appropriate gap therebetween, is magnetized into multiple poles, and a magnetic circuit. A second magnetic iron plate 53. Furthermore, a polygon mirror 55 for laser deflection is attached to the flange 5.
2, and furthermore, the flange 52 is fixed to the rotating shaft 5.
1 to form a rotor assembly.

このようにして構成されたロータ組立体の回転軸51に
、それぞれ軸受部56a、56bが軽圧入される。
Bearing portions 56a and 56b are lightly press-fitted into the rotating shaft 51 of the rotor assembly constructed in this way, respectively.

なお、ロータの速度検出素子47aと47bが取付けら
れた回路基板46を、ロータ組立体のポリゴンミラー5
5の外周に固定し、第2の筐体42を取付ける。
Note that the circuit board 46 on which the rotor speed detection elements 47a and 47b are attached is connected to the polygon mirror 5 of the rotor assembly.
5, and the second casing 42 is attached.

ロータ組立体の軸受部56a、56bは、第1の筐体4
1.第2の筐体42にそれぞれ支持されている。
The bearing parts 56a and 56b of the rotor assembly are connected to the first housing 4.
1. They are each supported by the second casing 42.

したがって、ロータ組立体は、軸受部56a。Therefore, the rotor assembly has a bearing portion 56a.

56°bを中心に回転することができる。It can be rotated around 56°b.

この第11図(1)と(2)に示すように、従来のコア
レス扁平ブラシレスモータ方式の光偏向器では、複数個
のコアレス扁平コイル45を有する固定電機子と、多極
に着磁されたリング状ロータ磁石54および回転軸51
と平行するミラー面が形成されたポリゴンミラー55と
を有する回転子と、ポリゴンミラー55のミラー面に外
部からのレーザ光を導くための窓部41aが一部に設け
られた筐体41.とから構成されている。
As shown in FIGS. 11 (1) and (2), in the conventional coreless flat brushless motor type optical deflector, a fixed armature having a plurality of coreless flat coils 45 and a multi-pole magnetized Ring-shaped rotor magnet 54 and rotating shaft 51
A rotor having a polygon mirror 55 having a mirror surface parallel to that formed therein, and a housing 41 . It is composed of.

この光偏向器で、第1の筐体41に設けられた窓部41
aは、外部からの光路の一部を形成する。
In this optical deflector, the window portion 41 provided in the first housing 41
a forms part of the optical path from the outside.

すなわち、外部からのレーザ光をポリゴンミラー55に
よって偏向するために、レーザ光源→ミラー面(反射)
の光路によって、レーザ光を目的の方向に偏向させるよ
うに作用する。
That is, in order to deflect external laser light by the polygon mirror 55, the laser light source → mirror surface (reflection)
The optical path acts to deflect the laser beam in the desired direction.

また、ロータを定速回転させるためには、ロータの回転
速度を検出して、目標回転数に対して定速制御を行うこ
とが必要である。
Furthermore, in order to rotate the rotor at a constant speed, it is necessary to detect the rotational speed of the rotor and perform constant speed control on the target rotational speed.

そのために、ロータの速度検出手段として、回路基板4
6上に、ロータの速度検出素子47aと47bとが配列
されている。この速度検出素子47aはLED等の発光
素子、47bはホトトランジスタ等の受光素子である。
For this purpose, the circuit board 4 is used as a rotor speed detection means.
6, rotor speed detection elements 47a and 47b are arranged. The speed detection element 47a is a light emitting element such as an LED, and 47b is a light receiving element such as a phototransistor.

この速度検出手段からの検出信号を用いて、ポリゴンミ
ラー55が固定されたロータの定速制御を行う6 ところで、従来のコアレス扁平ブラシレスモータ方式の
光偏向器では、リング状ロータ磁石54とポリゴンミラ
ー55とを回転軸の軸方向に積重ねた状態に配置し1回
転軸51に設けられたフランジ52と一体的に構成して
いる。
Using the detection signal from this speed detection means, constant speed control of the rotor to which the polygon mirror 55 is fixed is performed.6 By the way, in the conventional coreless flat brushless motor type optical deflector, the ring-shaped rotor magnet 54 and the polygon mirror 55 are stacked in the axial direction of the rotating shaft, and are integrally formed with the flange 52 provided on the rotating shaft 51.

そのため、必然的に、光偏向器本体の回転軸の軸方向の
寸法が大きくなり、実装位置に制約を受ける。
Therefore, the axial dimension of the rotation axis of the optical deflector main body inevitably becomes large, and the mounting position is restricted.

その上に、リング状ロータ磁石54とポリゴンミラー5
5とを別個の部品で構成するため、単に重量が大きくな
るだけでなく、コストアップにもなる、等の不都合があ
った。
On top of that, a ring-shaped rotor magnet 54 and a polygon mirror 5 are placed.
5 as separate parts, there are disadvantages such as not only increased weight but also increased cost.

l−一度 そこで、この発明の光偏向器では、従来のコアレス扁平
ブラシレスモータ方式の光偏向器におけるこのような不
都合を解決し、光偏向器の半径方向の寸法を短縮して小
型・軽量化することにより。
Therefore, in the optical deflector of the present invention, such inconveniences in the conventional coreless flat brushless motor type optical deflector are solved, and the radial dimension of the optical deflector is shortened to make it smaller and lighter. By the way.

実装上の制約を取除くとともに、構成部品の点数を減少
させることによって、コストダウンを可能にすることを
目的とする。
The purpose is to reduce costs by removing mounting constraints and reducing the number of component parts.

盈−一双 そのために、この発明の光偏向器では、第1の磁性鉄板
と複数個のコアレス扁平コイルとからなる固定電機子と
、リング状ロータ磁石と磁気回路るこのような不都合を
解決し、光偏向器の半径方向の寸法を短縮して小型化す
るとともに、ロータの偏心に起因して発生されるポリゴ
ンミラーの面振れによる速度検出誤差が生じないように
して、正確な速度制御を可能にすることを目的とする。
In order to solve this problem, the optical deflector of the present invention uses a fixed armature consisting of a first magnetic iron plate and a plurality of coreless flat coils, a ring-shaped rotor magnet, and a magnetic circuit to solve these problems. The radial dimension of the optical deflector has been shortened to make it more compact, and accurate speed control has been made possible by eliminating speed detection errors caused by surface deflection of the polygon mirror caused by rotor eccentricity. The purpose is to

I−一双 そのために、この発明の光偏向器では、複数個のコアレ
ス扁平コイルを有する固定電機子と、多極に着磁された
リング状ロータ磁石および回転軸と平行するミラー面が
形成されたポリゴンミラーとを有する回転子と、ポリゴ
ンミラーのミラー面に外部からのレーザ光を導くための
患部が一部に設けられた筐体とを備えた扁平ブラシレス
モータ方式の光偏向器において、ポリゴンミラーの外接
円半径がrl、内接円半径がrlのとき、rl(r3<
rlとなる半径r3の位置で、かつポリゴンミラーの非
ミラー面の両側に、速度検出手段を構成する発光素子と
受光素子を、それぞれ配列するようにしている。
For this purpose, the optical deflector of the present invention includes a fixed armature having a plurality of coreless flat coils, a multi-pole magnetized ring-shaped rotor magnet, and a mirror surface parallel to the rotation axis. In a flat brushless motor type optical deflector comprising a rotor having a polygon mirror, and a casing having a part provided with an affected area for guiding laser light from the outside to the mirror surface of the polygon mirror, the polygon mirror When the radius of the circumscribed circle is rl and the radius of the inscribed circle is rl, rl(r3<
A light-emitting element and a light-receiving element constituting the speed detection means are respectively arranged at a position of radius r3 corresponding to rl and on both sides of the non-mirror surface of the polygon mirror.

次に、この発明の光偏向器について1図面を参照しなが
ら、その実施例を詳細に説明する。
Next, an embodiment of the optical deflector of the present invention will be described in detail with reference to one drawing.

第1図は、この発明の光偏向器の一実施例について、そ
の要部構成を示す縦断面図である0図面において、11
は第1の筐体で、llaはその軸受オイルの飛散防止用
ラビリンス機構の一部を構成する機構部分、llbはそ
の一部に開口された窓部、12は第2の筐体、12aは
その軸受オイルの飛散防止用ラビリンス機構の一部を構
成する機構部分、13は速度検出手段を構成する発光素
子、14は予圧バネ、21は第1の磁性鉄板、22はコ
イル基板、23はコアレス扁平コイル、24は速度検出
手段を構成する受光素子、31は回転軸、32はフラン
ジで、32aと32bはその軸受オイルの飛散防止用ラ
ビリンス機構の一部を構成する機構部分、33は第2の
磁性鉄板、34はリング状ロータ磁石、35はポリゴン
ミラー、36aと36bは軸受部を示す。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the configuration of essential parts of an embodiment of the optical deflector of the present invention.
is the first casing, lla is a mechanical part forming a part of the labyrinth mechanism for preventing scattering of bearing oil, llb is a window portion opened in the part, 12 is the second casing, and 12a is A mechanical part forming a part of the labyrinth mechanism for preventing scattering of bearing oil, 13 a light emitting element forming a speed detection means, 14 a preload spring, 21 a first magnetic iron plate, 22 a coil substrate, and 23 a coreless A flat coil, 24 a light receiving element constituting a speed detection means, 31 a rotating shaft, 32 a flange, 32a and 32b a mechanical part constituting a part of a labyrinth mechanism for preventing scattering of bearing oil, and 33 a second 34 is a ring-shaped rotor magnet, 35 is a polygon mirror, and 36a and 36b are bearing parts.

この第1図に示すように、軽量かつ非磁性材からなる第
1の筐体11には、内部に設けられたポリゴンミラー3
5ヘレーザ光を入射するために、その一部に開口された
患部11bが設けられている。
As shown in FIG. 1, a first casing 11 made of a lightweight non-magnetic material has a polygon mirror 3 provided therein.
A partially opened affected area 11b is provided for entering the laser beam.

また、軸受部36bが取付けられる部分には、軸受オイ
ルの飛散防止用ラビリンス機構の一部を構成する機構部
分11aが設けられ、軸受部36bととにも、軸受オイ
ル・グリスの飛散を防止するためのラビリンス機構を構
成する。
Further, a mechanism portion 11a that constitutes a part of a labyrinth mechanism for preventing scattering of bearing oil is provided at the portion where the bearing portion 36b is attached, and is also used together with the bearing portion 36b to prevent the scattering of bearing oil and grease. construct a labyrinth mechanism for

まず、固定電機子の構成について説明する。なお、固定
電機子を構成する部材には、21〜24の20番台の符
号が付けられている。
First, the configuration of the fixed armature will be explained. Note that the members constituting the fixed armature are numbered in the 20s from 21 to 24.

第1の筐体11の内部に、磁気回路を構成するための第
1の磁性鉄板21と、コイル基板22とを固定し、この
コイル基板22には、コアレス扁平コイル23.速度検
出用の受光素子24.および必要な回路部品群を配列固
定する。このようにして、固定電機子が構成される。
A first magnetic iron plate 21 for forming a magnetic circuit and a coil board 22 are fixed inside the first casing 11, and a coreless flat coil 23. Light receiving element 24 for speed detection. and fixing the arrangement of the necessary circuit components. In this way, the fixed armature is constructed.

次の第2図(1)と(2)は、第1図に示したこの発明
の光偏向器のコイル基板22の詳細な構成を示す構造図
で1図(1)は平面図、図(2)は縦断面図である。図
面における符号は第1図と同様であり。
The following FIGS. 2(1) and (2) are structural diagrams showing the detailed structure of the coil substrate 22 of the optical deflector of the present invention shown in FIG. 1. FIG. 1(1) is a plan view, and FIG. 2) is a longitudinal sectional view. The reference numerals in the drawings are the same as in FIG. 1.

また、22a〜22fはコイル基板22の取付は穴、2
4aは受光素子24に近接して配列されたスリット板、
25a〜25cはロータ位置検出素子を示し、ICIと
IC2はアイシ一部品、R1−R3は抵抗器、Cはコン
デンサを示す。
In addition, 22a to 22f are holes for mounting the coil board 22;
4a is a slit plate arranged close to the light receiving element 24;
25a to 25c represent rotor position detection elements, ICI and IC2 are integrated parts, R1 to R3 are resistors, and C is a capacitor.

コイル基板22は、いわゆるプリント基板で。The coil board 22 is a so-called printed circuit board.

その基板上には、これらの部品を配線する結線パターン
が構成されている。
A wiring pattern for wiring these components is formed on the board.

また、速度検出用の受光素子24とスリット板24aは
、このコイル基板22上の径r3の位置に配列される。
Further, the light receiving element 24 for speed detection and the slit plate 24a are arranged on the coil substrate 22 at a position with a diameter r3.

次に、ロータ組立体について述べる。ロータ組立体を構
成する部材には、31〜35の30番台の符号が付けら
れている。
Next, the rotor assembly will be described. The members constituting the rotor assembly are numbered in the 30s from 31 to 35.

第3図(1)と(2)は、第1図に示したこの発明の光
偏向器のロータ組立体の詳細な構成を示す構造図で1図
(1)は平面図、図(2)は縦断面図である。
Figures 3 (1) and (2) are structural diagrams showing the detailed configuration of the rotor assembly of the optical deflector of the present invention shown in Figure 1; Figure 1 (1) is a plan view, and Figure (2) is a vertical sectional view.

図面における符号は第1図と同様であり、また、32a
〜32cはフランジ32の取付は穴を示す。
Reference numbers in the drawings are the same as in FIG. 1, and 32a
32c indicates a hole in which the flange 32 is attached.

この第3図(1)と(2)に示すように、この発明の光
偏向器のロータ組立体は1回転軸31、フランジ32、
第2の磁性鉄板33、リング状ロータ磁石34.および
ポリゴンミラー35、から構成されている。
As shown in FIGS. 3(1) and (2), the rotor assembly of the optical deflector of the present invention includes a rotation shaft 31, a flange 32,
Second magnetic iron plate 33, ring-shaped rotor magnet 34. and a polygon mirror 35.

すなわち、第1図の固定電機子の一部を構成するコアレ
ス扁平コイル23と適当な空隙を保って。
That is, while maintaining an appropriate gap with the coreless flat coil 23 that constitutes a part of the fixed armature shown in FIG.

その軸方向に対向され、多極に着磁されたリング状ロー
タ磁石34と、磁気回路を構成するための第2の磁性鉄
板33、さらに、レーザ偏向用のポリゴンミラー35を
、フランジ32に一体的に固定し、さらに、フランジ3
2を回転軸31に一体的に固定して、ロータ組立体を構
成する。
A ring-shaped rotor magnet 34 facing in the axial direction and magnetized into multiple poles, a second magnetic iron plate 33 for forming a magnetic circuit, and a polygon mirror 35 for laser deflection are integrated into the flange 32. and then flange 3
2 is integrally fixed to the rotating shaft 31 to constitute a rotor assembly.

この第3図(1)と(2)に示すように、レーザ偏向用
のポリゴンミラー35を、リング状ロータ磁石34とフ
ランジ32に一体的に固定すれば、光偏向器は、その軸
方向の寸法も短縮される。したがって、速度検出手段を
構成する発光素子13と受光素子24をポリゴンミラー
35の両側に配列しても、従来の光偏向器よりも小型化
が可能である。
As shown in FIGS. 3(1) and (2), if the polygon mirror 35 for laser deflection is integrally fixed to the ring-shaped rotor magnet 34 and the flange 32, the optical deflector can be The dimensions are also reduced. Therefore, even if the light emitting element 13 and the light receiving element 24 constituting the speed detecting means are arranged on both sides of the polygon mirror 35, the optical deflector can be made smaller than the conventional optical deflector.

なお、フランジ32には、軸受オイルやグリス等が飛散
しないように、その軸受オイルの飛散防止用ラビリンス
機構の一部を構成する機構部分32aと32bとが設け
られている。
The flange 32 is provided with mechanical parts 32a and 32b that form part of a labyrinth mechanism for preventing the bearing oil from scattering so that the bearing oil, grease, etc. do not scatter.

この機構部分32aは、第2の筐体12のラビリンス機
構の一部を構成する機構部分12aとともに、同様に、
機構部分32bは、第1の筐体11のラビリンス機構の
一部を構成する機構部分11aとともに、それぞれ、軸
受オイルの飛散防止用ラビリンス機構を構成する。
This mechanism portion 32a, together with the mechanism portion 12a that constitutes a part of the labyrinth mechanism of the second housing 12, similarly
The mechanism portion 32b, together with the mechanism portion 11a that constitutes a part of the labyrinth mechanism of the first casing 11, respectively constitute a labyrinth mechanism for preventing scattering of bearing oil.

このようにして構成されたロータ組立体の回転軸31に
、それぞれ軸受部36a、36bが軽圧入される。
The bearing portions 36a and 36b are lightly press-fitted into the rotating shaft 31 of the rotor assembly constructed in this way, respectively.

これらの軸受部36a、36bは、第1の筐体11、第
2の筐体12にそれぞれ支持されているので、ロータ組
立体は、軸受部36a、36bを中心に回転する。
These bearing parts 36a, 36b are supported by the first housing 11 and the second housing 12, respectively, so that the rotor assembly rotates around the bearing parts 36a, 36b.

先の第1図に一実施例として示した光偏向器では、8極
3相6コイルのモータ部において、ロータ位置検出素子
25a〜25cから構成されるロータ位置検出器の出力
信号により励磁相を切換えて、順次6つのコイルを励磁
すると、フレミング左手の法則(いわゆるBli則)に
従って、ロータは、モータの供給電圧に比較した回転数
で回転される。なお、Bli則で説明する場合に、F=
Bitの力は、コイルに働く力であるが、この発明の光
偏向器では、コイルが固定で、ロータ磁石が回転する方
式のブラシレスモータを使用しているので、ロータ磁石
の回転方向は、Bli則の逆方向となる。
In the optical deflector shown as an example in FIG. 1, the excitation phase is detected in the 8-pole, 3-phase, 6-coil motor section by the output signal of the rotor position detector composed of rotor position detection elements 25a to 25c. When switching and energizing the six coils in sequence, the rotor is rotated at a rotational speed compared to the supply voltage of the motor, according to Fleming's left-hand rule (so-called Bli rule). In addition, when explaining using the Bli law, F=
The force of Bit is the force acting on the coil, but since the optical deflector of this invention uses a brushless motor in which the coil is fixed and the rotor magnet rotates, the rotation direction of the rotor magnet is Bli The direction is the opposite of the rule.

第4図は、第2図に示した8極3相6コイルのモータの
コイルと、ロータ位置検出素子25a〜25cの配列位
置との関係を示す配置図である。
FIG. 4 is a layout diagram showing the relationship between the coils of the 8-pole, 3-phase, 6-coil motor shown in FIG. 2 and the arrangement positions of the rotor position detection elements 25a to 25c.

図面における符号は、第1図および第2図と同様である
Reference numerals in the drawings are the same as in FIGS. 1 and 2.

第5図は、第1図に示した8極3相6コイルのモータの
コイル結線と駆動回路の一例を示す回路図である0図面
におけるU、V、Wは3相の各出イル、Q1〜Q6はト
ランジスタを示す。
FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of the coil connection and drive circuit of the 8-pole, 3-phase, 6-coil motor shown in FIG. ~Q6 indicates a transistor.

第6図は、第1図に示した8極3相6コイルのモータ部
におけるロータ磁石、および回転磁界と夕磁石が回転す
る方式のブラシレスモータの原理を応用しているので、
ロータ磁石すなりち、回転子に作用する回転力の方向は
、このBli則の逆方向となる。
Figure 6 applies the principle of the brushless motor in which the rotor magnet in the 8-pole, 3-phase, 6-coil motor section shown in Figure 1 and the rotating magnetic field and evening magnet rotate.
Since the rotor is a magnet, the direction of the rotational force acting on the rotor is opposite to this Bli law.

第6図は、第2図に示した8極3相6コイルのモータの
コイルと、ロータ位置検出素子26a〜26cの配列位
置との関係を示す配置図である。
FIG. 6 is a layout diagram showing the relationship between the coils of the 8-pole, 3-phase, 6-coil motor shown in FIG. 2 and the arrangement positions of the rotor position detection elements 26a to 26c.

図面における符号は第1図および第2図と同様であり、
また、Cpはコイル間ピッチ、CPはコイルピッチを示
す。
The symbols in the drawings are the same as in FIGS. 1 and 2,
Further, Cp indicates a pitch between coils, and CP indicates a coil pitch.

第7図は、第1図に示した8極3相6コイルのモータの
コイル結線と駆動回路の一例を示す回路図である1図面
におけるU、V、Wは3相の各コイル、Q1〜Q6はト
ランジスタを示す。
FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of the coil connection and drive circuit of the 8-pole, 3-phase, 6-coil motor shown in FIG. Q6 indicates a transistor.

第8図は、第1図に示した8極3相6コイルのモータ部
におけるロータ磁石、および回転磁界とコイル位置の一
例を示すタイムチャートである。
FIG. 8 is a time chart showing an example of rotor magnets, rotating magnetic fields, and coil positions in the 8-pole, 3-phase, 6-coil motor section shown in FIG.

図面のタイムチャートにおいて、縦軸は磁束密度、横軸
は回転角を示す。
In the time chart of the drawing, the vertical axis shows the magnetic flux density, and the horizontal axis shows the rotation angle.

すでに説明したように、ロータを定速回転させるために
は、ロータの速度を検出して、目標回転数に対して定速
制御を行うことが必要である。
As already explained, in order to rotate the rotor at a constant speed, it is necessary to detect the speed of the rotor and perform constant speed control with respect to the target rotation speed.

この発明の光偏向器では、ポリゴンミラーが回転すると
、このミラーがシャッターとして機能し。
In the optical deflector of this invention, when the polygon mirror rotates, this mirror functions as a shutter.

発光素子14からの光がオン・オフされて、受光素子2
4へ与えられる。
The light from the light emitting element 14 is turned on and off, and the light from the light receiving element 2
given to 4.

そのために、ミラーの外接円の半径rt、その内接円の
半径r2に対して、r2 (r3 <rtの関係となる
半径r3を有する位置、例えば第2の筺体12上の位置
に、LED等の発光素子14を、1個または複数個、互
に位相を変えて固定し、対向するコイル基板22上に、
ホトトランジスタ等の受光素子24を、同様に1個また
は複数個、互いに位相を変えて配置する。
For this purpose, an LED or the like is placed at a position on the second housing 12, for example, at a position having a radius r3 that satisfies the relationship r2 (r3 < rt) with respect to the radius rt of the circumscribed circle of the mirror and the radius r2 of its inscribed circle. One or more light-emitting elements 14 are fixed with mutually changing phases, and on opposing coil substrates 22,
Similarly, one or more light receiving elements 24 such as phototransistors are arranged with different phases from each other.

1個の速度検出手段が配置されている場合には。When one speed detection means is arranged.

ポリゴンミラー35の角部で1発光素子14からの光が
オフされて、受光素子24から発生される速度検出信号
のレベルが変化される。
The light from one light emitting element 14 is turned off at the corner of the polygon mirror 35, and the level of the speed detection signal generated from the light receiving element 24 is changed.

次の第9図は、8極3相6コイルのモータの場合に、ポ
リゴンミラーと2個の速度検出手段との配列状態を説明
するための配置図である0図面において、P1tP2は
受光素子を示す。
The following Figure 9 is a layout diagram for explaining the arrangement of a polygon mirror and two speed detection means in the case of an 8-pole, 3-phase, 6-coil motor. show.

この第9図では、ポリゴンミラーのミラー面数N=8(
角)、受光素子の数P=4(個)の場合について示して
いる。
In this FIG. 9, the number of mirror surfaces of the polygon mirror is N=8 (
), and the case where the number of light receiving elements P=4 (pieces) is shown.

第10図は、第9図に示した2個の速度検出手段から発
生される速度検出信号の一例を示すタイムチャートであ
る0図面のTは1個の速度検出手段から発生される速度
検出信号の一周期、toは速度検出信号の時間幅を示す
FIG. 10 is a time chart showing an example of the speed detection signal generated from the two speed detection means shown in FIG. 9. T in the drawing represents the speed detection signal generated from one speed detection means One period of , and to indicate the time width of the speed detection signal.

この第1O図に示されるように、2個の速度検出手段が
用いられる場合には、受光素子p1とp2の出力を合成
してロータの速度に対応した周波数信号を発生する。
As shown in FIG. 1O, when two speed detection means are used, the outputs of the light receiving elements p1 and p2 are combined to generate a frequency signal corresponding to the speed of the rotor.

また、周波数信号のオン・オフのデユーティ比を制御系
からの理由で変える必要がある場合や、発光素子の光の
回折によるノイズ防止等の目的で。
Also, when it is necessary to change the on/off duty ratio of the frequency signal for reasons related to the control system, or for the purpose of preventing noise due to light diffraction of the light emitting element.

発光素子14と受光素子24の間に、第2図(1)と(
2)に示すように、スリット板25を設ける。
Between the light emitting element 14 and the light receiving element 24, there are
As shown in 2), a slit plate 25 is provided.

このスリット板25の幅や取付は位置を適当に選択すれ
ば、必要な時間幅toのパルス信号が得られる。
By appropriately selecting the width and mounting position of this slit plate 25, a pulse signal of the required time width to can be obtained.

ここで、ミラーの面数、あるいは多角形ロータ磁石、の
角数(第1図の実施例の場合には、ポリゴンミラーとし
てのミラー面数と一致する)をN、受光素子24の数を
Pとすると、Pn番目の受光素子は、1番目の受光素子
に対して9次の式の位置関係で配置する。
Here, the number of mirror surfaces or the number of angles of the polygonal rotor magnet (in the case of the embodiment shown in FIG. 1, the number of mirror surfaces as a polygon mirror) is N, and the number of light receiving elements 24 is P. Then, the Pnth light receiving element is arranged in a positional relationship according to the 9th order equation with respect to the first light receiving element.

ここで、Pnは1,2,3.・・・・・・、pここで、
N=8(角)、p=4(個)の場合の配列例を表で示せ
ば、次のようになる。
Here, Pn is 1, 2, 3.・・・・・・PHere,
An example of the arrangement when N=8 (corners) and p=4 (pieces) is shown in a table as follows.

速度検出手段では、発光素子14を、受光素子24の対
向位置の回路基板13上、あるいは第2の筐体12上に
、同数個配置するのが基本的な配置方法であるが、上記
の式(1)によって配置する場合には、配置角度が小さ
いため、受光素子24の数よりも少ない数で構成するこ
とができる。
In the speed detection means, the basic arrangement method is to arrange the same number of light emitting elements 14 on the circuit board 13 at a position opposite to the light receiving element 24 or on the second casing 12. When arranged according to (1), since the arrangement angle is small, the number of light receiving elements 24 can be smaller than the number of light receiving elements 24.

このようにして発生される速度検出信号を用いれば、ロ
ータを定速制御することができる。この点に関しては、
従来の制御方法と同様であるから、特に詳しい説明はし
ない。
By using the speed detection signal generated in this way, the rotor can be controlled at a constant speed. In this regard,
Since this is the same as the conventional control method, a detailed explanation will not be provided.

以上に詳細に説明したとおり、この発明の光偏向器では
、第1の磁性鉄板と複数個のコアレス扁平コイルとから
なる固定電機子と、リング−状ロータ磁石と磁気回路を
構成するための第2の磁性鉄板とレーザ偏向用のポリゴ
ンミラーとからなるロータと、これらを取囲むとともに
、レーザ光を通過させる窓部を有する筐体とを備えた光
偏向器において、ロータを構成するリング状ロータ磁石
を、その回転軸を中心とした多角形の形状を有する多面
体とし、かつ、その多面体にポリゴンミラーを形成する
ようにしている。
As explained above in detail, the optical deflector of the present invention includes a fixed armature consisting of a first magnetic iron plate and a plurality of coreless flat coils, a ring-shaped rotor magnet, and a second armature for forming a magnetic circuit. A ring-shaped rotor constituting the rotor in an optical deflector comprising a rotor consisting of a magnetic iron plate and a polygon mirror for laser deflection, and a casing surrounding the rotor and having a window portion through which the laser beam passes. The magnet is a polygon having a polygonal shape centered on its rotation axis, and a polygon mirror is formed on the polygon.

羞−一来 したがって、この発明の光偏向器によれば、光偏向器本
体の回転軸の軸方向の寸法が短縮されて。
Therefore, according to the optical deflector of the present invention, the axial dimension of the rotation axis of the optical deflector main body is shortened.

小型・軽量となり、実装が容易になるとともに。It is smaller, lighter, and easier to implement.

回転制御にも有利となる。This is also advantageous for rotation control.

また、ロータ磁石とポリゴンミラーとを一体的に構成し
ているから、部品点数が減少し1組立て工程も簡単にな
るので、コスト面でも有利である。
Furthermore, since the rotor magnet and polygon mirror are integrally constructed, the number of parts is reduced and one assembly process is simplified, which is advantageous in terms of cost.

等の多くの優れた効果が得られる。Many excellent effects can be obtained.

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

1二LJ−はこの発明の光偏向器の一実施例について、
その要部構造を示す縦断面図、  2 1a:mは第1
図に示したこの発明の光偏向器のコイル基板22の詳細
な構成を示す構成図で、図(1)は平面図、図(2)は
断面図、W四Uは第一1図に示したこの発明の光偏向器
について、そのロータ組立体の一例の要部構造を示す構
成図で、図(1)は平面図、図(2)は断面図、JL先
illυ」2℃υ−は第1図に示したこの発明の光偏向
器について。 そのフランジの一例の要部構造を示す構成図で、図(1
)は平面図1図(2)は断面図、15迩mζ工η−は第
1図に示したこの発明の光偏向量について、そのロータ
磁石の一例の要部構造を示す構成図で、図(1)は平面
図、図(2)は断面図、l主1は第2図に示した8極3
相6コイルのモータのコイルと、ロータ位置検出素子2
6a〜26cの配列位置との関係を示す配置図、t+は
第1図に示した8極3相6コイルのモータのコイル結線
と駆動回路の一例を示す回路図、UJLは第1図に示し
た8 。 極3相6コイルのモータ部におけるロータ磁石、および
回転磁界とコイル位置の一例を示すタイムチャート、t
tiは8極3相6コイルのモータの場合に、ポリゴンミ
ラーと2個の速度検出手段との配列状態を説明するため
の配置図、JLLQJLは第9図に示した2個の速度検
出手段から発生される速度検出信号の一例を示すタイム
チャート、1−Lユ%−は従来のコアレス扁平ブラシレ
スモータ方式の光偏向器について、その要部構成の一例
を示す図で1図(1)は縦断面図1図(2)は平面図で
ある。 図面において、11は第1の筐体、12は第2の筐体、
13は回路基板、14は速度検出器の発光素子、16は
蓋部材、21は第1の磁性鉄板、22はコイル基板、2
3はコアレス扁平コイル。 24は速度検出器の受光素子、31は回転軸、32はフ
ランジ、33は第2の磁性鉄板、34はリング状ロータ
磁石、35はミラーセグメント、36aと36bは軸受
部を示す。 神  6  M ″vCC 搾7図 せ  9  図 り 10  図 ケ  11  図
12LJ- is an embodiment of the optical deflector of this invention,
A vertical cross-sectional view showing the structure of the main part, 2 1a:m is the first
FIG. 1 is a configuration diagram showing a detailed configuration of the coil substrate 22 of the optical deflector of the present invention shown in the figure, where FIG. (1) is a plan view, FIG. FIG. 1 is a block diagram showing the main structure of an example of a rotor assembly of the optical deflector of the present invention. FIG. (1) is a plan view, FIG. (2) is a cross-sectional view, and Regarding the optical deflector of the present invention shown in FIG. This is a configuration diagram showing the main structure of an example of the flange.
) is a plan view, FIG. (1) is a plan view, Figure (2) is a cross-sectional view, and l main 1 is the 8-pole 3 shown in Figure 2.
Phase 6 coil motor coil and rotor position detection element 2
6a to 26c, a layout diagram showing the relationship with the arrangement position of 6a to 26c, t+ is a circuit diagram showing an example of the coil connection and drive circuit of the 8-pole 3-phase 6-coil motor shown in Fig. 1, and UJL is the circuit diagram shown in Fig. 1. 8. A time chart showing an example of the rotor magnet, rotating magnetic field, and coil position in a motor section with 3 phases and 6 coils, t
ti is a layout diagram to explain the arrangement of the polygon mirror and two speed detection means in the case of an 8-pole, 3-phase, 6-coil motor, and JLLQJL is from the two speed detection means shown in Figure 9. A time chart showing an example of a generated speed detection signal, 1-L U%- is a diagram showing an example of the main part configuration of a conventional coreless flat brushless motor type optical deflector, and Figure 1 (1) is a longitudinal section. Top view Figure 1 (2) is a plan view. In the drawings, 11 is a first casing, 12 is a second casing,
13 is a circuit board, 14 is a light emitting element of a speed detector, 16 is a lid member, 21 is a first magnetic iron plate, 22 is a coil board, 2
3 is a coreless flat coil. 24 is a light receiving element of the speed detector, 31 is a rotating shaft, 32 is a flange, 33 is a second magnetic iron plate, 34 is a ring-shaped rotor magnet, 35 is a mirror segment, and 36a and 36b are bearing parts. God 6 M ″vCC Shizume 7 fig. 9 fig. 10 fig. ke 11 fig.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 第1の磁性鉄板と複数個のコアレス扁平コイルとからな
る固定電機子と、リング状ロータ磁石と磁気回路を構成
するための第2の磁性鉄板とレーザ偏向用のポリゴンミ
ラーとフランジとからなるロータと、これらを取囲むと
ともに、レーザ光を通過させる窓部を有する筐体とを備
えた光偏向器において、前記ロータを構成するリング状
ロータ磁石またはフランジは、その回転軸を中心とした
多角形の形状を有する多面体とされ、かつその多面体に
はポリゴンミラーが形成されていることを特徴とする光
偏向器。
A rotor consisting of a fixed armature consisting of a first magnetic iron plate and a plurality of coreless flat coils, a ring-shaped rotor magnet, a second magnetic iron plate for forming a magnetic circuit, a polygon mirror for laser deflection, and a flange. In the optical deflector, the ring-shaped rotor magnet or flange constituting the rotor has a polygonal shape centered on its rotation axis. 1. An optical deflector, characterized in that it is a polyhedron having the shape of , and a polygon mirror is formed on the polyhedron.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018116895A (en) * 2017-01-20 2018-07-26 株式会社小糸製作所 Optical unit
JP2020068884A (en) * 2018-10-29 2020-05-07 ピップ株式会社 Rotary magnetic treatment device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5162051A (en) * 1974-11-28 1976-05-29 Fujitsu Ltd KAITENTAMENKYOSOCHI
JPS589101A (en) * 1981-07-10 1983-01-19 Ricoh Co Ltd Manufacture of reflecting mirror
JPS5942501A (en) * 1982-09-02 1984-03-09 Ricoh Co Ltd Production of polyhedral mirror
JPS59197010A (en) * 1983-04-25 1984-11-08 Canon Inc Information recorder

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5162051A (en) * 1974-11-28 1976-05-29 Fujitsu Ltd KAITENTAMENKYOSOCHI
JPS589101A (en) * 1981-07-10 1983-01-19 Ricoh Co Ltd Manufacture of reflecting mirror
JPS5942501A (en) * 1982-09-02 1984-03-09 Ricoh Co Ltd Production of polyhedral mirror
JPS59197010A (en) * 1983-04-25 1984-11-08 Canon Inc Information recorder

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018116895A (en) * 2017-01-20 2018-07-26 株式会社小糸製作所 Optical unit
JP2020068884A (en) * 2018-10-29 2020-05-07 ピップ株式会社 Rotary magnetic treatment device

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