多面镜电机的偏心测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种多面镜电机的偏心测量装置，使多面镜固定在输出轴上并旋转，其特征在于，该装置包括：第一光源；由所述多面镜反射自所述第一光源射出的第一测量光、对所反射的第一反射光的位置进行检测的光学位置检测元件；第二光源；用来将自所述第二光源射出的光线平行化得到第二测量光的光学透镜；检测所述第二测量光随着所述多面镜的转动而透过的透过光的光检测元件；和在所述光检测元件的输出达到峰值的时点计算出所述光学位置检测元件的输出的偏心计算器，其中，所述第二测量光和所述透过光与所述第一测量光和所述第一反射光构成的平面在同一平面上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对在激光束打印机或彩色复印机等当中使用的多面镜 电机的偏心率进行非接触测量的装置。
技术介绍
一般说来，对于电机来说，发生偏心起因于轴的振摆。在各种驱 动盘用的主轴电动机中，应该竭力避免这样的偏心。测量这种偏心， 由于作为被检测部分的转轴几乎是圆筒状的， 一般在被检测部分中使 用接触型的度盘表或电动测微计，或者非接触型的静电电容位移计或 激光位移计来进行。在比如日本专利申请特开平5-227710中公开了这种偏心的具体测 量方法。除了检测位移计输出峰值的第一峰值检测器以外，设有第二 峰值检测器，通过取两个峰值检测器得到的峰值的差来测量出偏心的 方法是已知的。另外，在多面镜电机的情况下，被检测部是多面体的镜面，即非 圆筒状的，由于不允许进行接触型的测量，测量方法就完全不同。当 然不能使用接触型传感器。而在非接触型静电电容位移计的情况下， 由于要求设置接近几十微米的程度，在具有角部分的多面镜中产生了 传感器与多面镜的冲突等问题，使得难以进行测量。而由于一般市场 上销售的激光位移计，其响应速度为微秒级，可以测量的范围最多不 过是每分钟几百转，而在像多面镜电机那样每分钟几万转的状态下， 进行偏心的测量是不能使用的。多面镜电机用在激光束打印机或彩色复印件等当中，由于其直接 关系到印刷的质量，要求有极高的精度。多面镜直接连接着无电刷直流电机的输出轴，以每分钟几万转的高速旋转，作为在高速旋转的状 态下进行动态偏心测量的方法，已知有比如日本专利申请特开平2-204713的方法。图9表示现有的多面镜电机的偏心测量装置的构成图。固定在电 机转轴80上的多面镜81以高速旋转。由第一激光源82射出的激光束 Ll以一个角度照射在此多面镜81上。由其反射的激光束L2，通过圆 柱状透镜87入射到能够检测出通过后的激光束位置的位置检测器83 上。另外，由第二激光源84射出的激光束L3，通过半反射镜(half mirror) 85，通过后的激光束L4照射到多面镜81上。由其反射的激光 束L5再入射到半反射镜85上，其反射光L6入射到触发发生器86中。在此如图9所示，当多面镜81的反射面与入射的激光束L4相垂 直时，反射的激光束L5入射到半反射镜85中，其反射光L6入射到触 发发生器86中。从而，当多面镜81处于该图的状态时，由触发发生 器86产生触发信号，观察此时位置检测器83的输出信号就能够测量 偏心量。但是，当多面镜81与该图的状态形成一个角度时，除了由第二光 源84射出的激光束L3，通过所示激光束L5、 L6的路径，入射到触发 发生器86的状态以外，也会发生由第一光源82射出的激光束Ll经过 上述激光束L5、 L6的途径入射到触发发生器86中的状态。从而，必 须将触发发生器86的输出信号分离出由第一光源82产生的伪触发信 号，取出由第二光源84产生的真触发信号就成为一个课题。
技术实现思路
本专利技术的多面镜电机偏心测量装置包括如下的结构。包括第一光源；由多面镜反射自第一光源射出的第一测量光、对所反射的第一反射光的位置进行检测的光学位置检测元件；第二光 源；由多面镜反射自此第二光源射出的第二测量光、对所反射的第二 反射光的位置进行检测的光检测元件；和在此光检测元件检测第二反 射光的时刻计算光学位置检测元件的输出的偏心计算器。在此，构成为，第二测量光和第二反射光具有规定的角度，第一 测量光和第一反射光构成的平面与第二测量光和第二反射光构成的平 面互相垂直。按照此结构，没有必要使用半反射镜之类的光学部件，成为极其 简单的光学系统。也没有必要分离伪触发信号，使其结构成为极其简 单的电气系统。这样的本专利技术多面镜电机偏心测量装置由于结构简单 而降低了成本，能够提供高精度的多面镜电机的偏心测量装置。附图说明图1是涉及本专利技术第一实施方式的偏心定义的说明图。图2是涉及本专利技术第一实施方式的偏心测量原理的说明图。 图3是涉及本专利技术第一实施方式的偏心测量装置的结构图。 图4是涉及本专利技术第一实施方式的偏心测量装置的补充说明图。 图5是涉及本专利技术第一实施方式的偏心测量装置的整体结构图。 图6是涉及本专利技术第一实施方式的偏心测量装置的波形说明图。 图7是涉及本专利技术第二实施方式的偏心测量装置的结构图。 图8是涉及本专利技术第二实施方式的偏心测量装置的波形说明图。 图9是现有的偏心测量装置的结构图。具体实施例方式下面参照附图说明本专利技术的实施方式。 (实施方式1)多面镜电机用于激光束打印机或彩色复印件中，由于其直接关系 到印刷的质量，要求极高的精度。多面镜直接连接着无电刷直流电机 的输出轴，以每分钟几万转的高速旋转。此多面镜的面数根据这些机 械的光学系统设计的不同，使用了2面、4面、6面、8面等各种形式， 为了简化，本实施方式的镜面数以4面进行说明。图1是涉及本专利技术第一实施方式的偏心定义的说明图。当具有处 于没有偏心存在的理想状态的多面镜1和具有偏心E的多面镜2时， 多面镜2的旋转中心相对于多面镜1的旋转中心O的偏移量E就称为 偏心。在本专利技术中，通过分别测量偏心E在x方向的分量Ex和在y方 向的分量Ey，通过公式1求出偏心E。 <formula>complex formula see original document page 6</formula> (公式l)图2是涉及本专利技术第一实施方式的偏心测量原理的说明图。假设 多面镜1是4面的，多面镜电机(图中未显示)处于旋转状态。如果 以反射镜1在纸面上直向着上方时的反射镜的姿势取作零度姿势，在 多面镜电机的1个旋转中存在着4个零度姿势11、 12、 13、 14。当多 面镜电机l具有偏心时，当见到零度姿势ll、 12、 13、 14时在纸面的 纵向上会发生反射镜面的移位。对于此移位，零度姿势ll和零度姿势 13之间的移位x13是Ex (或Ey)。零度姿势12和零度姿势14之间 的移位x24是Ey (或Ex)将此Ex、 Ey代入(公式l)就能够计算出 偏心E。在图2中，来自第一光源31的测量光通过光学透镜34(比如物镜)， 被多面镜1反射入射到位置检测元件32上。在此，位置检测元件32， 在多面镜电机的旋转方向R上在横向设置以能够进行位置检测。为了 检测反射镜处于零度姿势，第二光源35、光捡测元件36 (比如光电二 极管)和狭缝37，在纸面上看配置在同一直线上。由第一光源31发射的第一测量光M1，相对于多面镜1的零度姿 势以入射角e入射。被多面镜1反射的第一反射光，在多面镜1的零 度姿势11时为M21，在零度姿势12时为M22,在零度姿势13时为 M23，在零度姿势14时为M24。当将在零度姿势11时和零度姿势13时的位置检测元件32的输出 电平差取为A13，将在零度姿势12时和零度姿势14时的位置检测元 件32的输出电平差取为A24,而第二光源的光轴相对于第一光源光轴 的角度取为e时，就能够得到(公式2)和(公式3)。xl3二A13'cos9...........(公式2)x24二A24'cose...........(公式3)由于偏心E的x分量Ex是第一面和第三面出入差的1/2， y分量 Ey是第二面和第四面出入差的1/2，得到下面的(公式4)和(公式5)。Ex= (xl3) /本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多面镜电机的偏心测量装置，使多面镜固定在输出轴上并旋转，其特征在于，该装置包括：　第一光源；　由所述多面镜反射自所述第一光源射出的第一测量光、对所反射的第一反射光的位置进行检测的光学位置检测元件；　第二光源；　用来将自所述第二光源射出的光线平行化得到第二测量光的光学透镜；　检测所述第二测量光随着所述多面镜的转动而透过的透过光的光检测元件；和　在所述光检测元件的输出达到峰值的时点计算出所述光学位置检测元件的输出的偏心计算器，　其中，所述第二测量光和所述透过光与所述第一测量光和所述第一反射光构成的平面在同一平面上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：东秀治，作村泰德，梶原正巳，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]