(57)【要約】      （修正有）【課題】光源と光学部品を支持するフライホイールを回転させるモータとを位置決めすることにより、コストを抑え、かつ生産効率を高めることができる回転駆動装置のハウジングを提供する。【解決手段】このハウジング７は、光源６から入射する入射光を反射または透過する光学部品９０の少なくとも一部と、光学部品を回転させるモータ１０を有する回転駆動装置１の少なくとも一部とを内部に収容する。ハウジングは、中心軸に沿って筒状に配置され、軸方向の少なくとも一部において、光源と軸方向、径方向および周方向のうちの少なくとも１方向に接触する１または複数の光源位置決め部と、モータと軸方向、径方向および周方向のうちの少なくとも１方向に接触する１または複数のモータ位置決め部と、を有する。光源位置決め部およびモータ位置決め部を含むハウジングは単一部材から構成される。ハウジングの径方向内方に位置する空洞は、入射光の進行光路を含む。【選択図】図３
2019012104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から入射する入射光を反射または透過する光学部品の少なくとも一部と、前記光学部品を回転させるモータを有する回転駆動装置の少なくとも一部と、を内部に収容するハウジングであって、
前記ハウジングは、上下に延びる中心軸に沿って筒状に配置され、軸方向の少なくとも一部において、
前記光源と軸方向、径方向、および周方向のうちの少なくとも１方向に接触する１または複数の光源位置決め部と、
前記モータと軸方向、径方向、および周方向のうちの少なくとも１方向に接触する１または複数のモータ位置決め部と、
を有し、
前記光源位置決め部および前記モータ位置決め部を含む前記ハウジングは単一部材から構成され、
前記ハウジングの径方向内方に位置する空洞は、前記入射光の進行光路を含む、ハウジング。
【請求項２】
請求項１に記載のハウジングと、前記光源と、前記回転駆動装置と、を有するハウジングユニットであって、
前記ハウジングは、
前記中心軸に沿って配置される筒状の第１筒部と、
前記中心軸に沿って配置され、かつ、前記第１筒部の下方に繋がる筒状の第２筒部と、
を有し、
前記第２筒部は、前記光学部品の少なくとも一部を内部に収容し、
前記第１筒部、前記第２筒部、前記光源位置決め部、および前記モータ位置決め部は、単一部材から構成され、
前記光源は、
前記第１筒部に圧入により固定される光源圧入部
を有する、ハウジングユニット。
【請求項３】
請求項１に記載のハウジングと、前記光源と、前記回転駆動装置と、を有するハウジングユニットであって、
前記ハウジングは、
前記中心軸に沿って配置される筒状の第１筒部と、
前記中心軸に沿って配置され、かつ、前記第１筒部の下方に繋がる筒状の第２筒部と、
を有し、
前記第２筒部は、前記光学部品の少なくとも一部を内部に収容し、
前記第１筒部、前記第２筒部、前記光源位置決め部、および前記モータ位置決め部は、単一部材から構成され、
前記光源は、
前記第１筒部に接着により固定される光源接着部
を有する、ハウジングユニット。
【請求項４】
請求項１に記載のハウジングと、前記光源と、前記回転駆動装置と、を有するハウジングユニットであって、
前記ハウジングは、
前記中心軸に沿って配置される筒状の第１筒部と、
前記中心軸に沿って配置され、かつ、前記第１筒部の下方に繋がる筒状の第２筒部と、
を有し、
前記第２筒部は、前記光学部品の少なくとも一部を内部に収容し、
前記第１筒部、前記第２筒部、前記光源位置決め部、および前記モータ位置決め部は、単一部材から構成され、
前記第１筒部は、
周方向の少なくとも一部において、前記第１筒部を径方向に貫通する１または複数の第１貫通孔
を有し、
前記光源は、前記１または複数の第１貫通孔をそれぞれ貫通して配置されている１または複数のネジによって前記第１筒部に固定されている、ハウジングユニット。
【請求項５】
請求項４に記載のハウジングユニットであって、
前記第１筒部は、１つの前記第１貫通孔を有し、
前記光源は、前記１つの第１貫通孔を貫通して配置されている１つの前記ネジによって前記第１筒部に固定されている、ハウジングユニット。
【請求項６】
請求項４に記載のハウジングユニットであって、
前記第１筒部は、３つの前記第１貫通孔を有し、
前記３つの第１貫通孔は、前記第１筒部の周方向において互いに等間隔に設けられ、
前記光源は、前記３つの第１貫通孔をそれぞれ貫通して配置されている３つの前記ネジによって前記第１筒部に固定されている、ハウジングユニット。
【請求項７】
請求項４に記載のハウジングユニットであって、
前記第１筒部は、１つの前記第１貫通孔を有し、
前記光源の上面の少なくとも一部は、前記１つの第１貫通孔を貫通して配置されている１つの前記ネジによって前記第１筒部に固定されている、ハウジングユニット。
【請求項８】
請求項４に記載のハウジングユニットであって、
前記第１筒部は、３つの前記第１貫通孔を有し、
前記３つの第１貫通孔は、前記第１筒部の周方向において互いに等間隔に設けられ、
前記光源の上面の少なくとも一部は、前記３つの第１貫通孔をそれぞれ貫通して配置されている３つの前記ネジによって前記第１筒部に固定されている、ハウジングユニット。
【請求項９】
請求項１に記載のハウジングと、前記光源と、前記回転駆動装置と、を有するハウジングユニットであって、
前記ハウジングは、
前記中心軸に沿って配置される筒状の第１筒部と、
前記中心軸に沿って配置され、かつ、前記第１筒部の下方に繋がる筒状の第２筒部と、
を有し、
前記第２筒部は、前記光学部品の少なくとも一部を内部に収容し、
前記第１筒部、前記第２筒部、前記光源位置決め部、および前記モータ位置決め部は、単一部材から構成され、
前記ハウジングは、さらに
前記第１筒部の内周面の少なくとも一部から径方向内側へ突出する環状のハウジング環状部
を有し、
前記ハウジング環状部は、前記光源位置決め部であり、前記光源の下面と軸方向に接触する、ハウジングユニット。
【請求項１０】
請求項１に記載のハウジングと、前記光源と、前記回転駆動装置と、を有するハウジングユニットであって、
前記ハウジングは、
前記中心軸に沿って配置される筒状の第１筒部と、
前記中心軸に沿って配置され、かつ、前記第１筒部の下方に繋がる筒状の第２筒部と、
前記第２筒部の下端部の少なくとも一部から径方向外側に拡がるハウジング底面と、
を有し、
前記第２筒部は、前記光学部品の少なくとも一部を内部に収容し、
前記第１筒部、前記第２筒部、前記ハウジング底面、前記光源位置決め部、および前記モータ位置決め部は、単一部材から構成され、
前記ハウジング底面は、
下面の一部から下方へ向けて突出する複数の凸部
を有し、
前記モータは、
ステータを保持するベース部
を有し、
前記ベース部は、
上面の一部から下方へ凹む複数の凹部または複数の第２貫通孔
を有し、
前記凸部は前記凹部または前記第２貫通孔に嵌まる、ハウジングユニット。
【請求項１１】
請求項１０に記載のハウジングユニットであって、
前記第２筒部は、
周方向の少なくとも一部に設けられる開口部
を有し、
前記入射光が前記光学部品により反射された反射光は前記開口部を介して回転駆動装置の外部に出射され、
前記複数の凸部のうち少なくとも２つは、前記中心軸を含み前記開口部の周方向の中心位置から前記中心軸に直交する平面に対して対称に設けられている、ハウジングユニット。
【請求項１２】
請求項１１に記載のハウジングユニットであって、
前記ハウジング底面は、前記第２筒部の下端部のうち前記開口部と軸方向に重ならない部位から径方向外側に拡がる、ハウジングユニット。
【請求項１３】
請求項１０に記載のハウジングユニットであって、
前記第２筒部は、
周方向の少なくとも一部に設けられる開口部
を有し、
前記入射光が前記光学部品により反射された反射光は前記開口部を介して回転駆動装置の外部に出射され、
前記複数の凹部または前記複数の第２貫通孔は、前記中心軸を含み前記開口部の周方向の中心位置から前記中心軸に直交する平面に対して対称に設けられている、ハウジングユニット。
【請求項１４】
請求項１に記載のハウジングと、前記光源と、前記回転駆動装置と、を有するハウジングユニットであって、
前記ハウジングは、
前記中心軸に沿って配置される筒状の第１筒部と、
前記中心軸に沿って配置され、かつ、前記第１筒部の下方に繋がる筒状の第２筒部と、
前記第２筒部の下端部の少なくとも一部から径方向外側に拡がるハウジング底面と、
を有し、
前記第２筒部は、前記光学部品の少なくとも一部を内部に収容し、
前記第１筒部、前記第２筒部、前記ハウジング底面、前記光源位置決め部、および前記モータ位置決め部は、単一部材から構成され、
前記モータは、
前記ハウジング底面に嵌合により固定されるモータ嵌合部
を有する、ハウジングユニット。
【請求項１５】
請求項１から請求項１４までのいずれか１項に記載のハウジングであって、
前記ハウジングは樹脂製である、ハウジング。
【請求項１６】
請求項１から請求項１４までのいずれか１項に記載のハウジングであって、
前記ハウジングは金属製である、ハウジング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジングおよびハウジングユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）等に用いられる、位置認識を行うためのスキャナー装置には、光源と、光源からの入射光を反射するミラー等の光学部品と、光学部品を支持する回転体を有するモータと、が搭載される。光学部品を回転させる従来の装置については、例えば、特開平１０−２７４５２７号公報に、記載されている。
【特許文献１】特開平１０−２７４５２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特開平１０−２７４５２７号公報の距離測定装置は、外枠を形成するケースの内部に、送信用ミラーと集光ミラーとを保持する回転体を有する中空モータ、レーザ光送信手段、および距離検出のための受光センサ等を、それぞれ収容する。レーザ光送信手段は、回転体の軸線上にレーザ光（送信レーザ光）を送信する。送信用ミラーは、中空モータの回転体の回転軸上に配置され、レーザ光送信手段から送信されるレーザ光を回転軸に対して傾斜した方向に反射する。集光ミラーは、距離を測定する対象である目標で反射されたレーザ光を受け、さらに受光センサに反射する。これにより、回転体の回転に伴い送信レーザ光を円形に連続して走査することによって、目標における凹凸の詳細な測定が可能となる。
【０００４】
しかしながら、特開平１０−２７４５２７号公報の距離測定装置では、ケースの内部において、送信用ミラー、集光ミラー、中空モータ、レーザ光送信手段、および受光センサ等が、互いに別々に位置決めされ、固定される。このため、位置決めおよび固定のための部品点数が増加し、コストが増える虞がある。また、組み立て工程が複雑化し、生産効率が下がる虞がある。さらに、各部材の配置の精度により、目標に対するミラーの位置およびレーザ光の角度が変化し、検出値に影響を及ぼす虞がある。
【０００５】
本発明の目的は、光源と、光学部品を支持するフライホイールを回転させるモータとを、単一部材から構成されるハウジングを用いて位置決めすることにより、コストを抑え、かつ、生産効率を高めることができる構造を提供することである。また、光源からの入射光および光学部品の位置ずれを抑制できる構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願の例示的な第１発明は、光源から入射する入射光を反射または透過する光学部品の少なくとも一部と、前記光学部品を回転させるモータを有する回転駆動装置の少なくとも一部と、を内部に収容するハウジングであって、前記ハウジングは、上下に延びる中心軸に沿って筒状に配置され、軸方向の少なくとも一部において、前記光源と軸方向、径方向、および周方向のうちの少なくとも１方向に接触する１または複数の光源位置決め部と、前記モータと軸方向、径方向、および周方向のうちの少なくとも１方向に接触する１または複数のモータ位置決め部と、を有し、前記光源位置決め部および前記モータ位置決め部を含む前記ハウジングは単一部材から構成され、前記ハウジングの径方向内方に位置する空洞は、前記入射光の進行光路を含む。
【発明の効果】
【０００７】
本願の例示的な第１発明によれば、光源と、光学部品を支持するフライホイールを回転させるモータとを、単一部材から構成されるハウジングを用いて位置決めする。これにより、部品点数を削減し、コストを抑えることができる。また、組立作業性を向上し、生産効率を高めることができる。また、光源からの入射光および光学部品の位置ずれを抑制し、製品の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１実施形態に係るハウジングユニットの斜視図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係るハウジングユニットの縦断面図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係るハウジングユニットの縦断面図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係るハウジングの縦断面図である。
【図５】図５は、第１実施形態に係るベース部の上面図である。
【図６】図６は、変形例に係る第１筒部および光源の横断面図である。
【図７】図７は、変形例に係るハウジングユニットの部分縦断面図である。
【図８】図８は、変形例に係るハウジングユニットの縦断面図である。
【図９】図９は、変形例に係るハウジングユニットの部分縦断面図である。
【図１０】図１０は、変形例に係るハウジングユニットの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本願では、後述するモータの中心軸と平行な方向を「軸方向」、モータの中心軸に直交する方向を「径方向」、モータの中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。また、本願では、軸方向を上下方向とし、モータに対して光源側を上として、各部の形状や位置関係を説明する。ただし、この上下方向の定義により、本発明に係るハウジングおよびハウジングユニットの使用時の向きを限定する意図はない。また、本願において「平行な方向」とは、略平行な方向も含む。また、本願において「直交する方向」とは、略直交する方向も含む。
【００１０】
＜１．第１実施形態＞
＜１−１．ハウジングユニットの構成＞
図１は、第１実施形態に係るハウジングユニット４の斜視図である。図１に示すとおり、ハウジングユニット４は、回転駆動装置１と、光源６と、ハウジング７と、を有する。回転駆動装置１の少なくとも一部は、ハウジング７の内部に収容されている。
【００１１】
＜１−２．回転駆動装置の構成＞
回転駆動装置１は、光源６から入射する入射光６０を径方向（第１径方向Ｄ１）に反射し、または透過する後述する光学部品９０を回転させつつ、反射光６２を回転駆動装置１の外部に出射する装置である。回転駆動装置１の上方には、光源６が配置される。光源６の少なくとも一部は、後述するモータ１０の中心軸９上に位置する。光源６より、中心軸９に沿って下方へ進む入射光６０が出射される。なお、本実施形態の光源６の少なくとも一部は、ハウジング７の内部に収容されており、ハウジング７の後述する第１筒部７１に固定されている。詳細については後述する。
【００１２】
回転駆動装置１は、モータ１０、フライホイール８、および後述する光学部品９０を有する。
【００１３】
＜１−３．モータの構成＞
まず、モータ１０の構成について説明する。図２は、第１実施形態に係るハウジングユニット４の縦断面図である。図３は、第１実施形態に係るハウジングユニット４を、図２とは異なる面で切断した縦断面図である。
【００１４】
図２および図３に示すとおり、モータ１０は、静止部２と回転部３とを有する。静止部２は、回転駆動装置１が収容されるハウジング７に対して、相対的に静止している。また、静止部２は、ハウジング７に対して固定されている。回転部３は、静止部２に対して、上下に延びる中心軸９を中心として、回転可能に支持されている。
【００１５】
本実施形態の静止部２は、ベース部２１、ステータ２２、および後述するシャフト３１を回転可能に支持する軸受２３を有する。さらに、ベース部２１は、上面の一部から下方へ凹む１または複数の凹部２１０を有する。凹部２１０の詳細については後述する。
【００１６】
ステータ２２は、ステータコア４１と複数のコイル４２とを有する電機子である。ステータコア４１は、例えば、珪素鋼板等の電磁鋼板が軸方向に積層された積層鋼板である。ステータコア４１は、ベース部２１の少なくとも一部に、例えば接着剤で固定される。これにより、ステータ２２はベース部２１によって保持される。また、ステータコア４１は、円環状のコアバック４１１と、コアバック４１１から径方向外側へ向けて突出した複数のティース４１２とを有する。複数のコイル４２は、複数のティース４１２の周囲に巻かれた導線の集合体である。複数のティース４１２および複数のコイル４２は、中心軸９を中心として円環状に配列される。
【００１７】
軸受２３は、シャフト３１の周囲において、軸方向に略円筒状に延びるスリーブ２４と、スリーブ２４の下端部の開口を塞ぐ円盤状のキャップ２５とを有する。スリーブ２４の内周面は、シャフト３１の外周面と、径方向に対向している。
【００１８】
本実施形態の回転部３は、シャフト３１、ロータハブ３３、マグネット３４、およびヨーク３５を有する。
【００１９】
シャフト３１は、中心軸９に沿って配置され、軸方向に延びる円柱状の部材である。シャフト３１は、ロータハブ３３と一体であっても、別の部材であってもよい。シャフト３１の材料には、例えば、ステンレス等の金属が使用される。シャフト３１の外周面と、スリーブ２４の内周面とは、僅かな間隙を介して径方向に対向する。また、シャフト３１の下部には、シャフト３１の下端から径方向外側へ拡がる円盤状のシャフト環状部３１０が固定されている。シャフト環状部３１０の上面と、スリーブ２４の下面とは、僅かな間隙を介して軸方向に対向する。また、シャフト環状部３１０の下面とキャップ２５の上面とは、僅かな間隙を介して軸方向に対向する。なお、シャフト３１とシャフト環状部３１０とは、単一の部材であってもよい。これらの間隙は、互いに連続して設けられており、当該間隙に潤滑流体が連続して配置されている。シャフト３１は、スリーブ２４およびキャップ２５に対して、潤滑流体を有する当該間隙を介して、回転可能に支持されつつ、モータ１０の駆動時には、中心軸９を中心として回転する。すなわち、本実施形態では、静止部２側の部品であるスリーブ２４およびキャップ２５と、回転部３側の部品であるシャフト３１と、これらの間に介在する潤滑流体とで、流体動圧軸受である軸受２３が構成されている。潤滑流体には、例えば、ポリオールエステル系オイルやジエステル系オイル等の潤滑液が使用される。シャフト３１の上端部は、スリーブ２４の上面よりも上方へ突出している。ただし、モータ１０には、流体動圧軸受に代えて、転がり軸受等の他の構成の軸受が用いられてもよい。
【００２０】
ロータハブ３３は、中心軸９の周囲において環状に拡がる部材である。本実施形態のモータ１０において、シャフト３１とロータハブ３３とは、圧入および接着剤によって、互いに固定される。ただし、シャフト３１とロータハブ３３とは、圧入のみまたは接着剤のみで固定されていてもよい。また、シャフト３１とロータハブ３３とが、焼き嵌め等の他の方法で固定されていてもよい。
【００２１】
マグネット３４は、後述するヨーク３５の内周面に、例えば接着剤で固定される。本実施形態のマグネット３４には、円環状の永久磁石が用いられている。マグネット３４は、略円筒形状であり、ステータ２２の径方向外側に位置する。マグネット３４の内周面には、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に着磁される。また、マグネット３４の内周面は、複数のティース４１２の径方向外側の端面と、僅かな間隙を介して径方向に対向する。すなわちマグネット３４は、ステータ２２と径方向に対向する磁極面を有する。ただし、円環状のマグネット３４に代えて、複数のマグネットが用いられてもよい。複数のマグネットを用いる場合には、Ｎ極の磁極面とＳ極の磁極面とが周方向に交互に並ぶように、ヨーク３５の内周面に配置すればよい。
【００２２】
ヨーク３５は、マグネット３４を保持する円筒状の部材である。ヨーク３５の内周面には、マグネット３４の外周面が固定される。ヨーク３５は、中心軸９と略同軸に配置される。ヨーク３５の上端部は、ロータハブ３３の径方向外側の部位の下面に、例えば接着剤またはかしめによって固定される。ヨーク３５の材料には、鉄などの磁性体が用いられる。磁性体のヨーク３５を用いることにより、マグネット３４から発生した磁束が外部に逃げてしまうことを抑制できる。
【００２３】
このようなモータ１０において、コイル４２に駆動電流を供給すると、コイル４２の磁芯である複数のティース４１２に磁束が生じる。また、ステータ２２、複数のマグネット３４、およびヨーク３５を通る磁気回路が形成される。そして、ティース４１２とマグネット３４との間の磁束の作用により、静止部２と回転部３との間に、周方向のトルクが発生する。その結果、静止部２に対して回転部３が、中心軸９の周りを回転する。これにより、光学部品９０およびフライホイール８が、回転部３とともに、中心軸９を中心として回転する。
【００２４】
＜１−４．フライホイールおよび光学部品の構成＞
続いて、フライホイール８および光学部品９０の構成について説明する。以下では、図１〜図３を適宜に参照する。
【００２５】
フライホイール８は、光源６よりも下方、かつ、モータ１０よりも上方に位置し、モータ１０の回転部３の上端部に支持される。フライホイール８は、回転部３の上面に、例えば係合、または接着剤等を用いて固定されている。また、フライホイール８は、ミラー６１とレンズ６３を含む光学部品９０をそれぞれ支持する。フライホイール８の材料には、例えば樹脂が用いられる。また、ミラー６１またはレンズ６３の材料には、例えばガラスが用いられる。ガラスの種類としては、特段限定されない。例えば、有機ガラス・無機ガラス、樹脂もしくは金属を用いることができるが、これには限られない。
【００２６】
フライホイール８は、筒状部８１、中空部８２、および下側支持部８３を有する。筒状部８１は、中心軸９に沿って伸びる円筒状の部材である。中空部８２は、フライホイール８の内部に設けられた空洞である。また、筒状部８１の周方向における一部には、筒状部８１を第１径方向Ｄ１に貫通する貫通孔８４が設けられている。当該貫通孔８４には、レンズ６３またはレンズ６３の周縁部に接するレンズフレーム（図示省略）が嵌められ、固定されている。
【００２７】
下側支持部８３は、フライホイール８の下部における周縁部を除く内側に位置する部位である。下側支持部８３の下面は、フライホイール８の下面の少なくとも一部を形成する。ミラー６１は、下側支持部８３の上面に一体形成されているミラー支持部８３１に固定される。なお、下側支持部８３は、径方向内側の部位におけるモータ１０の中心軸９上および中心軸９の周囲に、空洞（図示省略）を有してもよい。また、入射光６０のうちの一部は、ミラー６１を透過した後、さらに当該空洞（図示省略）を介して下方に進んでもよい。なお、本実施形態では、筒状部８１および下側支持部８３は、樹脂の射出成形により単一の部材として形成される。ただし、これらは別部材であってもよい。
【００２８】
ミラー６１は、板状であり、かつ、矩形状または円状の外形を有する。ミラー６１は、フライホイール８を構成する樹脂部材に固定され、少なくとも一部が中心軸９上に位置している。また、ミラー６１の反射面は、軸方向および第１径方向Ｄ１に対して、４５°に傾斜している。ミラー６１には、例えば、全反射ミラーが用いられる。入射光６０は、ミラー６１の周縁部を除く中央部に入射する。入射光６０は、フライホイール８の内部においてミラー６１によって反射されて向きが変えられる。なお、入射光６０の向きを変えるために、ミラー６１の代わりにプリズム（図示省略）等を用いてもよい。
【００２９】
レンズ６３は、板状であり、かつ、矩形状または円状の外形を有する。レンズ６３は、直接的に、またはレンズ６３の周縁部の少なくとも一部に接するレンズフレーム（図示省略）を介して、貫通孔８４において、接着、係合等により固定される。また、レンズ６３は、フライホイール８に固定された状態で、第１径方向Ｄ１に対して直角、すなわち、中心軸９と平行に配置される。上述のとおり、入射光６０は、フライホイール８の内部においてミラー６１によって反射されて、反射光６２となる。反射光６２は、レンズ６３の周縁部を除く中央部を透過し、フライホイール８の外部へ出射される。
【００３０】
なお、中空部８２と、ミラー６１と、レンズ６３とは、少なくとも一部が第１径方向Ｄ１に重なる。さらに、フライホイール８の上面には、開口８５が設けられている。フライホイール８の少なくとも一部は、開口８５において上方に露出している。光源６から出射された入射光６０は、フライホイール８の上面よりも上方から入射し、開口８５を通って、筒状部８１の径方向内側の中空部８２を中心軸９に沿って下方へ進む。そして、入射光６０は、ミラー６１において反射されることにより、反射光６２となる。反射光６２は、さらに中空部８２を第１径方向Ｄ１に進み、筒状部８１の貫通孔８４に嵌められたレンズ６３を介して回転駆動装置１の外部へ出射される。
【００３１】
フライホイール８のミラー６１は、モータ１０の回転部３とともに中心軸９を中心として回転しつつ、光源６からの入射光６０を反射して、反射光６２を回転駆動装置１の外部へ出射する。これにより、広範囲に光を照射することが可能となる。なお、フライホイール８から外部へ出射される反射光６２を、外部に設けられたセンサ（図示省略）で検知することで、回転駆動装置１の回転速度を把握することができる。また、フライホイール８の外周面は、ミラー６１の表面よりも反射率が低い。これにより、光源６からの入射光６０が乱反射することを抑制できる。
【００３２】
なお、回転駆動装置１は、外部に第１径方向Ｄ１に反射光６２を出射するフライホイール８とは別に、外部に第１径方向Ｄ１とは異なる第２径方向に反射光を出射する別のフライホイール（図示省略）を、例えば、モータ１０の下方にさらに備えてもよい。この場合、ミラー６１には、透過率と反射率とがほぼ等しいハーフミラーを用いる。そして、フライホイール８においてミラー６１に入射した入射光６０のうちの半分を、第１径方向Ｄ１に反射して外部に出射する。また、ミラー６１に入射した入射光６０のうちの残りの半分を、ミラー６１を透過させて、さらに上述の下側支持部８３の径方向内側の部位における中心軸９上および中心軸９の周囲に設けられた空洞（図示省略）を介して下方に進ませる。そして、モータ１０における中心軸９の周囲において、モータ１０を軸方向に貫通する貫通孔（図示省略）を設ける。そして、ミラー６１を透過した入射光６０を、当該貫通孔を透過させて、モータ１０の下方のフライホイールまで到達させる。そして、当該フライホイールにて、全反射ミラー（図示省略）を用いて入射光６０のうちの残りの半分のすべてを第２径方向に反射して外部に出射する。なお、回転駆動装置１は、１つのフライホイール８において、入射光６０を互いに異なる方向に反射するハーフミラーを含む複数のミラー（図示省略）を搭載してもよい。
【００３３】
このように、第１径方向Ｄ１および第２径方向の２方向に光を出射すれば、モータ１０の回転時において、当該２方向の出射光が照射対象物に到達するまでの時間差を生じさせることで、空間内における照射対象物の立体的な位置認識を、精度よく行うことができる。ただし、当該別のフライホイールは、フライホイール８が含まれる回転駆動装置１とは別の回転駆動装置（図示省略）において設けられてもよい。
【００３４】
＜１−５．ハウジングの構成、および光源と回転駆動装置の固定構造＞
続いて、ハウジング７の構成、および光源６と回転駆動装置１とをハウジング７に固定する構造について説明する。以下では、後述する図４および図５ととともに、図１〜図３を適宜に参照する。
【００３５】
図４は、第１実施形態に係るハウジング７の縦断面図である。ハウジング７は、中心軸９に沿って筒状に配置される。また、上述のとおり、ハウジング７は、光学部品９０の少なくとも一部と、光学部品９０を回転させるモータ１０を有する回転駆動装置１の少なくとも一部を、それぞれ内部に収容する。ハウジング７の材料には、例えば樹脂、または金属が用いられる。樹脂を用いることにより、ハウジング７を低コストで容易に成形することができる。一方、金属を用いることにより、ハウジング７の寸法精度の向上を実現できる。図４に示すとおり、ハウジング７は、第１筒部７１と第２筒部７２とを有する。
【００３６】
第１筒部７１は、中心軸９に沿って配置される筒状の部位である。第１筒部７１は、第１筒部７１の径方向内方に位置する空洞である第１空洞７１０を有する。光源６の少なくとも一部は、第１空洞７１０に収容される。また、第１空洞７１０は、後述する第２筒部７２の径方向内方に位置する空洞である第２空洞７２０まで連通する。さらに、第１空洞７１０および後述する第２空洞７２０は、入射光６０の進行光路を含む。
【００３７】
図３に戻る。第１筒部７１は、周方向の少なくとも一部において、第１筒部７１を径方向に貫通する１または複数の第１貫通孔９１を有する。また、光源６は、外周面の少なくとも一部から径方向内側に凹む１または複数の孔９２を有する。そして、１または複数の第１貫通孔９１をそれぞれ貫通して配置されている１または複数のネジ９３が、さらに１または複数の孔９２にそれぞれ挿入されることによって、光源６が第１筒部７１に対して位置決めされ、固定されている。これにより、第１筒部７１の軸方向の少なくとも一部において、ネジ９３を介して光源６と径方向に接触する１または複数の光源位置決め部が形成されている。なお、本実施形態の第１筒部７１は、１つの第１貫通孔９１を有する。また、光源６の外周面は、周方向の少なくとも一部において、当該１つの第１貫通孔９１を貫通して配置されている１つのネジ９３によって第１筒部７１に対して位置決めされ、固定されている。これにより、部品点数を削減し、コストを抑えることができる。
【００３８】
また、ハウジング７は、さらに第１筒部７１または後述する平面部７２１の内周面の少なくとも一部から径方向内側へ突出する環状のハウジング環状部７１１を有する。光源６の下面は、ハウジング環状部７１１と接触し、軸方向に位置決めされる。すなわち、ハウジング環状部７１１によって、光源６と軸方向に接触する第２の光源位置決め部が形成されている。なお、ハウジング環状部７１１は、光源６からの入射光６０の進行を妨げない。また、ハウジング環状部７１１は、第１筒部７１または後述する平面部７２１の内周面全体から径方向内側へ突出してもよく、第１筒部７１または後述する平面部７２１の内周面の複数箇所からそれぞれ径方向内側へ突出してもよい。
【００３９】
さらに、本実施形態の光源６は、第１筒部７１に圧入により固定される光源圧入部９４を有する。すなわち、光源６は、第１筒部７１に収容されると同時に、さらに第１筒部７１の内周面に圧入により固定される。これにより、光源６の位置ずれを抑制できる。また、光源６から入射する入射光６０の進行光路を精度良く保つことができる。その結果、製品の信頼性を高めることができる。
【００４０】
続いて、第２筒部７２の構成、および回転駆動装置１をハウジング７に固定する構造について、説明する。図４に示すとおり、第２筒部７２は、第１筒部７１の下方に繋がり、中心軸９に沿って配置される筒状の部位である。第２筒部７２の径は、第１筒部７１の径よりも大きい。また、本実施形態では、ハウジング７は、さらに第２筒部７２の上端部と第１筒部７１の下端部とを繋ぐ平面部７２１を有する。光学部品９０の少なくとも一部、および回転駆動装置１の少なくとも一部は、平面部７２１の下側、かつ、第２筒部７２の内部に収容される。
【００４１】
さらに、ハウジング７は、第２筒部７２の下端部の少なくとも一部から径方向外側に拡がるハウジング底面７３を有する。ハウジング底面７３は、第２筒部７２の下端部のうち、後述する開口部７０と軸方向に重ならない部位から径方向外側に拡がる。ただし、ハウジング底面７３は、第２筒部７２の下端部の少なくとも一部から、径方向内側に拡がる部位を有していてもよい。これにより、この部位を用いて、ハウジング７と第２筒部７２とを固定することができる。
【００４２】
ハウジング底面７３は、下面の一部から下方へ向けて突出する１または複数の凸部７３１を有する。図５は、第１実施形態に係るモータ１０のベース部２１の上面図である。上述のとおり、ベース部２１は、上面の一部から下方へ凹む１または複数の凹部２１０を有する。そして、ハウジング底面７３の１または複数の凸部７３１は、ベース部２１の１または複数の凹部２１０にそれぞれ嵌まる。これにより、第２筒部７２の軸方向の少なくとも一部において、モータ１０と軸方向に接触する１または複数のモータ位置決め部が形成されている。なお、ベース部２１は、上面の一部から下方へ凹む１または複数の凹部２１０を有する代わりに、ベース部２１を軸方向に貫通する１または複数の第２貫通孔（図示省略）を有してもよい。さらに、ベース部２１の凹部２１０にハウジング底面７３の凸部７３１が嵌まるとともに、ベース部２１を含む回転駆動装置１の少なくとも一部が第２筒部７２に圧入、接着、嵌合、係合等により固定されてもよい。これにより、光学部品９０を含む回転駆動装置１の位置ずれを抑制し、光源６から入射する入射光６０の進行光路を精度良く保つことができる。その結果、製品の信頼性を高めることができる。
【００４３】
重複するが、本実施形態において、第１筒部７１、第２筒部７２、ハウジング底面７３、上述の光源６を第１筒部７１に対して位置決めする光源位置決め部、および上述の回転駆動装置１を第２筒部７２に対して位置決めするモータ位置決め部を含むハウジング７は、単一部材から構成される。これにより、１つの金型を用いてハウジング７を成形できるため、ハウジング７の製造コストを抑えることができる。また、光源６、および光学部品９０を支持するフライホイール８と、フライホイール８を回転させるモータ１０とを含む回転駆動装置１を、単一部材から形成されるハウジング７を用いて位置決めする。これにより、部品点数を削減し、ハウジングユニット４の製造コストを抑えることができる。さらに、組立作業性を向上し、ハウジングユニット４の生産効率を高めることができる。また、光源６からの入射光６０および光学部品９０の位置ずれを抑制し、光源６から入射する入射光６０の進行光路を精度良く保つことで、製品の信頼性を高めることができる。
【００４４】
ここで、図１および図３に戻る。第２筒部７２は、周方向の少なくとも一部に設けられる開口部７０を有する。本実施形態では、回転駆動装置１の側面の周方向の半分程度が、開口部７０に露出している。光源６から入射された入射光６０は、中心軸９に沿って下方へ進み、第１空洞７１０および第２空洞７２０を介してフライホイール８よりも上方から内部へ入射する。そして、ミラー６１において反射された反射光６２は第１径方向Ｄ１外側に進み、レンズ６３および開口部７０を介して回転駆動装置１の外部へ出射される。上述の凹部２１０または第２貫通孔（図示省略）は、中心軸９を含み開口部７０の周方向の中心位置から中心軸９に直交する平面Ｐ（図１および図５参照）に対して対称に設けられている。また、凸部７３１のうち少なくとも２つは、互いに中心軸９に対して対称に設けられている。これにより、ベース部２１を含む回転駆動装置１を、ハウジング７に対して、バランス良く固定することができる。
【００４５】
なお、図３および図４に示すとおり、第２筒部７２の開口部７０とは異なる位置において、第２筒部７２を径方向に貫通する第３貫通孔７４が設けられている。モータ１０の回転部３は、第３貫通孔７４において少なくとも一部がハウジング７の外部に露出する。回転駆動装置１の駆動により回転部３が回転する際に、例えば、ハウジング７の外部から第３貫通孔７４に向けて赤外線または光等を照射すると、露出する回転部３において当該赤外線等が反射される。そして、その反射光を、ハウジング７の外部に設けられた赤外線センサまたは光電センサ等（図示省略）で検知することで、回転駆動装置１の回転速度を把握することができる。なお、第３貫通孔７４は、例えば、ハウジング７のうち開口部７０と対向する面に設けられる。ただし、第３貫通孔７４の位置は、これに限定されない。
【００４６】
＜２．変形例＞
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態には限定されない。
【００４７】
図６は、一変形例に係るハウジング７Ｂの第１筒部７１Ｂおよび光源６Ｂの横断面図である。図６の例では、第１筒部７１Ｂは、周方向の少なくとも一部において、それぞれ第１筒部７１Ｂを径方向に貫通する３つの第１貫通孔９１Ｂを有する。当該３つの第１貫通孔９１Ｂは、第１筒部７１Ｂの周方向において互いに等間隔に設けられている。また、光源６Ｂは、外周面の少なくとも一部からそれぞれ径方向内側に凹む３つの孔９２Ｂを有する。そして、３つの第１貫通孔９１Ｂをそれぞれ貫通して配置されている３つのネジ９３Ｂが、さらに３つの孔９２Ｂにそれぞれ挿入されることによって、光源６Ｂが第１筒部７１Ｂに対して位置決めされ、固定されている。これにより、光源６Ｂの位置ずれをさらに抑制できる。この結果、光源６Ｂから入射する入射光の進行光路を精度良く保ち、製品の信頼性をさらに高めることができる。
【００４８】
図７は、他の変形例に係るハウジングユニット４Ｃの部分縦断面図である。図７の例では、ハウジング７Ｃの第１筒部７１Ｃは、周方向の少なくとも一部において、それぞれ第１筒部７１Ｃを径方向に貫通する１または複数の第１貫通孔９１Ｃを有する。そして、１または複数の第１貫通孔９１Ｃをそれぞれ貫通して配置されている１または複数のネジ９３Ｃによって、光源６Ｃが第１筒部７１Ｃに対して位置決めされ、固定されている。ただし、光源６Ｃの外周面には、径方向内側に凹む孔は無い。これにより、光源６Ｃに孔を設けることなく、光源６Ｃを第１筒部７１Ｃに対して固定できる。この結果、光源６Ｃの加工工程を削減でき、生産効率を高めることができる。
【００４９】
図８は、他の変形例に係るハウジングユニット４Ｄの縦断面図である。図８の例では、ハウジング７Ｄの第１筒部７１Ｄは、周方向の少なくとも一部において、第１筒部７１Ｄを径方向に貫通する１つの第１貫通孔９１Ｄを有する。そして、当該１つの第１貫通孔９１Ｄを貫通して配置されている１つのネジ９３Ｄによって、光源６Ｄの上面の少なくとも一部が第１筒部７１Ｄに固定されている。これにより、光源６Ｄの加工工程を削減でき、生産効率を高めることができる。
【００５０】
なお、図８の例において、第１貫通孔９１Ｄ、および第１貫通孔９１Ｄを貫通して配置されるネジ９３Ｄの数は、限定されない。例えば、第１筒部７１Ｄは、第１筒部７１Ｄの周方向において互いに等間隔に設けられる３つの第１貫通孔９１Ｄを有してもよい。また、光源６Ｄの上面は、当該３つの第１貫通孔９１Ｄをそれぞれ貫通して配置されている３つのネジ９３Ｄによって第１筒部７１Ｄに固定されてもよい。これにより、光源６Ｄの位置ずれをさらに抑制できる。この結果、光源６Ｄから入射する入射光６０Ｄの進行光路を精度良く保ち、製品の信頼性をさらに高めることができる。
【００５１】
図９は、他の変形例に係るハウジングユニット４Ｅの部分縦断面図である。図９の例では、光源６Ｅは、ハウジング７Ｅの第１筒部７１Ｅに接着により固定される光源接着部９５Ｅを有する。すなわち、光源６Ｅは、第１筒部７１Ｅに収容される際に、第１筒部７１Ｅの内周面に接着により固定される。これにより、光源６Ｅの位置ずれを抑制し、光源６Ｅから入射する入射光６０Ｅの進行光路を精度良く保つことで、製品の信頼性を高めることができる。
【００５２】
図１０は、他の変形例に係るハウジングユニット４Ｆの縦断面図である。図１０の例では、モータ１０Ｆのベース部２１Ｆは、上面の一部からさらに上方に突出するモータ嵌合部９６Ｆを有する。モータ嵌合部９６Ｆは、ハウジング７Ｆのハウジング底面７３Ｆに嵌合により固定される。すなわち、モータ嵌合部９６Ｆの外周面の径方向位置は、ハウジング底面７３Ｆの内周面の径方向位置とほぼ一致する。そして、ハウジング底面７３Ｆの径方向内方の空洞７３０Ｆに、モータ嵌合部９６Ｆが嵌まる。これにより、回転駆動装置１Ｆの位置ずれを抑制し、光源６Ｆから入射する入射光６０Ｆの進行光路を精度良く保つことで、製品の信頼性を高めることができる。
【００５３】
上述の実施形態において、光源位置決め部は、光源と径方向および軸方向に接触していた。しかし、光源位置決め部は、光源と軸方向、径方向、および周方向のうちの少なくとも１方向に接触すればよく、形状や向きは限定されない。また、モータ位置決め部は、モータと軸方向に接触していた。しかし、モータ位置決め部は、モータと軸方向、径方向、および周方向のうちの少なくとも１方向に接触すればよく、形状や向きは限定されない。
【００５４】
また、各部品の細部の形状については、本願の各図に示された形状と、相違していてもよい。また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、ハウジングおよびハウジングユニットに利用できる。
【符号の説明】
【００５６】
１，１Ｆ  回転駆動装置
２  静止部
３  回転部
４，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ  ハウジングユニット
６，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅ，６Ｆ  光源
７，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ，７Ｅ，７Ｆ  ハウジング
８  フライホイール
９  中心軸
１０，１０Ｆ  モータ
２１，２１Ｆ  ベース部
２２  ステータ
２３  軸受
２４  スリーブ
２５  キャップ
３１  シャフト
３３  ロータハブ
３４  マグネット
３５  ヨーク
４１  ステータコア
４２  コイル
６０，６０Ｄ，６０Ｅ，６０Ｆ  入射光
６１  ミラー
６２  反射光
６３  レンズ
７０  開口部
７１，７１Ｂ，７１Ｃ，７１Ｄ，７１Ｅ  第１筒部
７２  第２筒部
７３，７３Ｆ  ハウジング底面
７４  第３貫通孔
８１  筒状部
８２  中空部
８３  下側支持部
８４  貫通孔
８５  開口
９０  光学部品
９１，９１Ｂ，９１Ｃ，９１Ｄ  第１貫通孔
９２，９２Ｂ  孔
９３，９３Ｂ，９３Ｃ，９３Ｄ  ネジ
９４  光源圧入部
９５Ｅ  光源接着部
９６Ｆ  モータ嵌合部
２１０  凹部
３１０  シャフト環状部
４１１  コアバック
４１２  ティース
７１０  第１空洞
７１１  ハウジング環状部
７２０  第２空洞
７２１  上面
７３０Ｆ  空洞
７３１  凸部
８３１  ミラー支持部
Ｄ１  第１径方向
Ｐ  平面
【図１】
2019012104.tif 000003
【図２】
2019012104.tif 000004
【図３】
2019012104.tif 000005
【図４】
2019012104.tif 000006
【図５】
2019012104.tif 000007
【図６】
2019012104.tif 000008
【図７】
2019012104.tif 000009
【図８】
2019012104.tif 000010
【図９】
2019012104.tif 000011
【図１０】
2019012104.tif 000012