(57)【要約】【課題】別体の駆動回路から回転速度を制御する駆動信号が伝送され、駆動信号によりポリゴンミラーを回転させるスキャナモータおよびその制御方法において、ノイズの影響を低減させ、コントローラに対してＦＧ信号を確実に伝送する。【解決手段】スキャナモータ１０は、回転速度に応じたＦＧ信号を発生する周波数発電コイル３２と、ＦＧ信号を増幅する増幅器３４とを備える。増幅器３４では、ローパスフィルタ５８によりＦＧ信号から高周波成分を除去した後、コンパレータ６０によりＦＧ信号を増幅するとともに二値レベル化する。【選択図】図５
2004062083.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
別体の駆動回路から回転速度を制御する駆動信号が伝送され、前記駆動信号によりポリゴンミラーを回転させるスキャナモータにおいて、
前記ポリゴンミラーの回転速度に応じたＦＧ信号を発生する周波数発電コイルと、
前記ＦＧ信号を信号伝送する際のＳＮ比を大きくする信号処理を行う信号処理器と、
を有し、
前記信号処理器で信号処理した信号を回転速度のフィードバック信号として前記駆動回路へ伝送する
ことを特徴とするスキャナモータ。
【請求項２】
請求項１記載のスキャナモータにおいて、
前記信号処理器は増幅器であることを特徴とするスキャナモータ。
【請求項３】
請求項２記載のスキャナモータにおいて、
前記増幅器は、前記ＦＧ信号を増幅し、かつ、デジタル化することを特徴とするスキャナモータ。
【請求項４】
請求項２記載のスキャナモータにおいて、
前記増幅器は、前記ＦＧ信号を増幅し、かつ、二値レベル化することを特徴とするスキャナモータ。
【請求項５】
請求項４記載のスキャナモータにおいて、
前記増幅器は、コンパレータによってＦＧ信号を二値レベル化し、オープンコレクタ出力により前記駆動回路へ信号伝送することを特徴とするスキャナモータ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のスキャナモータにおいて、
前記周波数発電コイルは、回転軸を中心とした円環状に設定され、
前記信号処理器は、前記周波数発電コイルの起電力発生部分より外周側に配置されていることを特徴とするスキャナモータ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のスキャナモータにおいて、
前記周波数発電コイルと前記信号処理器とは同一の基板に配置されていることを特徴とするスキャナモータ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のスキャナモータにおいて、
ポリゴンミラーの回転速度は、３００［ｒｐｍ］以上、１００００［ｒｐｍ］以下であることを特徴とするスキャナモータ。
【請求項９】
別体の駆動回路から回転速度を制御する駆動信号が伝送され、前記駆動信号によりポリゴンミラーを回転させるスキャナモータの制御方法において、
前記ポリゴンミラーの回転速度に応じたＦＧ信号を周波数発電コイルにより発生するステップと、
前記ＦＧ信号を信号伝送する際のＳＮ比を大きくする信号処理を信号処理器により行うステップと、
前記信号処理器で信号処理した信号を回転速度のフィードバック信号として前記駆動回路へ伝送するステップと、
を有することを特徴とするスキャナモータの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、別体の駆動回路から回転速度を制御する駆動信号が伝送され、前記駆動信号によりポリゴンミラーを回転させるスキャナモータおよびその制御方法に関し、駆動回路に対してＦＧ信号を伝送するスキャナモータおよびその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザプリンタやレーザコピー等において、レーザ光を主走査する手段としてポリゴンミラーを回転させるスキャナモータが採用されている。スキャナモータには、処理の高速化を目的としてポリゴンミラーを高速で回転させる取り組みがなされている。高速回転型のスキャナモータは比較的小型であることから、回転を制御する駆動回路基板上に搭載することが可能である。
【０００３】
一方、高精度の主走査を行うためにポリゴンミラーを低速で回転させる要求がある。ポリゴンミラーを低速で回転させ、かつ、ジッタ（回転数のむら）を小さくするためには慣性モーメントを十分に大きくして回転を安定させる必要がある。慣性モーメントを大きくするということはすなわち質量を大きくすることであり、軸受などの機器部品の強度も必要となり、結果としてスキャナモータのサイズが大きくなる。
【０００４】
このように低速回転用のスキャナモータは、比較的大型となるので駆動回路基板上に搭載することができなく、スキャナモータと、駆動回路を含むコントローラとが別体として構成される。
【０００５】
また、スキャナモータとコントローラとを別体とすることで、スキャナモータは極端に大型とはならず、機器への搭載設計が容易になる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
コントローラでは、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ　Ｌｏｃｋｅｄ　Ｌｏｏｐ）回路等によりポリゴンミラーの回転数を制御している。このＰＬＬ回路では、フィードバック信号としてポリゴンミラーの回転信号が必要であり、スキャナモータからＦＧ信号を入力している。
【０００７】
ＦＧ信号は、周波数発電コイルが周波数発電マグネットの発生する磁界を通過することにより起電力が生じるという現象を利用して得られる交流信号である。ＦＧ信号は、周波数発電コイルと周波数発電マグネットとの相対速度に応じた電圧を発生するので、低速回転時には微弱な信号となる。
【０００８】
従って、ポリゴンミラーを低速で回転中に、その回転速度を示すＦＧ信号をスキャナモータからコントローラへ信号伝送すると、ＦＧ信号が微弱であることから耐ノイズ性が低い。換言すればＳＮ比が小さい。この現象は、スキャナモータとコントローラとを接続する信号線が長いほど顕著であり、コントローラで誤作動が発生し、ポリゴンミラーの回転のジッタが大きくなるおそれがある。この結果、シート体に対する主走査が異常となり、得られる画像が歪むことになる。
【０００９】
耐ノイズ性を高めるためには、一般的には、信号線のシールド化やフェライトコアを挿入する方法が採用されるが、これらの方法による効果は小さく、ノイズを十分に除去することができない。
【００１０】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、別体の駆動回路から回転速度を制御する駆動信号が伝送され、前記駆動信号によりポリゴンミラーを回転させるスキャナモータおよびその制御方法において、ノイズの影響を低減させ、コントローラに対してＦＧ信号を確実に伝送することを可能にするスキャナモータおよびその制御方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るスキャナモータは、別体の駆動回路から回転速度を制御する駆動信号が伝送され、前記駆動信号によりポリゴンミラーを回転させるスキャナモータにおいて、前記ポリゴンミラーの回転速度に応じたＦＧ信号を発生する周波数発電コイルと、前記ＦＧ信号を信号伝送する際のＳＮ比を大きくする信号処理を行う信号処理器と、を有し、前記信号処理器で信号処理した信号を回転速度のフィードバック信号として前記駆動回路へ伝送することを特徴とする。
【００１２】
このように、ＦＧ信号は信号処理した後に駆動回路へ伝送されるので、ＦＧ信号に対するノイズの影響を低減させ、駆動回路に対してＦＧ信号を確実に伝送することができる。
【００１３】
この場合、前記信号処理器は増幅器としてもよい。
【００１４】
また、前記増幅器は、前記ＦＧ信号を増幅し、かつ、デジタル化することにより、耐ノイズ性をより向上させることができる。
【００１５】
さらに、前記増幅器は、前記ＦＧ信号を増幅し、かつ、二値レベル化することにより、簡便な回路で耐ノイズ性を向上させることができる。また、処理が簡素化され、ＦＧ信号を高速に伝送することができる。
【００１６】
さらに、前記増幅器は、コンパレータによってＦＧ信号を二値レベル化し、オープンコレクタ出力により前記駆動回路へ信号伝送するようにしてもよい。オープンコレクタ出力とすることにより広範囲の電圧レベルに適用可能である。
【００１７】
さらにまた、前記周波数発電コイルは、回転軸を中心とした円環状に設定され、前記信号処理器は、前記周波数発電コイルの起電力発生部分より外周側に配置してもよい。
【００１８】
前記周波数発電コイルと前記信号処理器とは同一の基板に配置してもよい。
【００１９】
ポリゴンミラーの回転速度は、３００［ｒｐｍ］以上、１００００［ｒｐｍ］以下の範囲であってもよい。
【００２０】
また、本発明に係るスキャナモータの制御方法は、別体の駆動回路から回転速度を制御する駆動信号が伝送され、前記駆動信号によりポリゴンミラーを回転させるスキャナモータの制御方法において、前記ポリゴンミラーの回転速度に応じたＦＧ信号を周波数発電コイルにより発生するステップと、前記ＦＧ信号を信号伝送する際のＳＮ比を大きくする信号処理を信号処理器により行うステップと、前記信号処理器で信号処理した信号を回転速度のフィードバック信号として前記駆動回路へ伝送するステップと、を有することを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るスキャナモータおよびその制御方法について好適な実施の形態を挙げ、添付の図１〜図８Ｂを参照しながら説明する。本実施の形態に係るスキャナモータ１０は、高精度の主走査を行うことを目的として、ポリゴンミラー５２を低速で回転させるものである。
【００２２】
図１および図２に示すように、本実施の形態に係るスキャナモータ１０は、ステータケース１２と、該ステータケース１２内に配置される円環状のプリント基板であるコイル基板１４と、ハーネス１６を介してコイル基板１４と接続されるコネクタ１８と、ステータケース１２の中心から上方へ延在するシャフト２０を支軸として回転する回転部２２とを有する。
【００２３】
ステータケース１２は、例えば、アルミダイキャストで形成されており、周縁には取り付け用のボルト孔１２ａが設けられている。ステータケース１２の上面は、中心に向かって階段状に深くなる多段の円形凹部を有し、この凹部の１つには円環状のステータヨーク２４が接着されている。ステータヨーク２４の上面には薄いインシュレータ２６が設けられ、該インシュレータ２６の上面にコイル基板１４がビス２８によって固定される。ステータケース１２の中心にはシャフト２０が圧入されており、該シャフト２０はコイル基板１４の中心の孔を通り上方に延在する。
【００２４】
コイル基板１４は、回転部２２を回転させる磁力を発生する６つのコイル３０と、回転部２２の回転速度を検出する周波数発電コイル３２と、周波数発電コイル３２で発生した信号を信号処理する増幅器３４とを有する。コイル基板１４の詳細については後述する。
【００２５】
回転部２２は、円盤状のハブ３６がベースとなっており、ハブ３６の下面には比較的幅の広い円環状のロータヨーク３８が接着されている。ロータヨーク３８のさらに下面にはコイル３０とほぼ同じ幅である円環状のマグネット４０と、比較的幅の狭い円環状の周波数発電マグネット４２とが接着されている。マグネット４０および周波数発電マグネット４２とは同心状に配置され、マグネット４０が内周側、周波数発電マグネット４２が外周側に設定される。
【００２６】
なお、ロータヨーク３８、マグネット４０および周波数発電マグネット４２は接着されているのでハブ３６と一体となっているが、図１においては、理解を容易にするためにそれぞれ分離した状態で図示している。
【００２７】
ハブ３６の中心には縦孔３６ａが設けられており、この縦孔３６ａの下部と比較的上部にはシャフト２０を軸支するベアリング４４およびベアリング４６が設けられている。シャフト２０はビス４８によってベアリング４６の内輪４６ａに固定される。ビス４８およびシャフト２０の頂部はカバー５０によって保護されている。
【００２８】
ハブ３６のやや上方には、外部から照射されるレーザ光を偏向する６面の鏡面５２ａを有するポリゴンミラー５２が、ポリゴンホルダー５４および止め輪５６によって固定されている。
【００２９】
ハブ３６は、例えば黄銅が用いられ、比較的大径であることから、慣性モーメントの値が大きい。
【００３０】
図３に示すように、周波数発電マグネット４２は周波数発電コイル３２のピッチに応じた多数のＮ極とＳ極とに磁気的に分かれている。また、マグネット４０もコイル３０のピッチに応じたＮ極とＳ極とに磁気的に分かれている。
【００３１】
図２に示すように、マグネット４０とコイル３０はコイル基板１４を挟んで接近した位置に配置される。コイル基板１４は磁束を通過させ、しかもマグネット４０が接着されたロータヨーク３８は磁路として作用するので、コイル３０によって磁界を制御することによりマグネット４０の各磁極が反発および吸引されることになり、マグネット４０およびロータヨーク３８が接着されたハブ３６はシャフト２０を軸心として回転する。この時、ハブ３６に固定されたポリゴンミラー５２も一体的に回転し、回転角度に応じてレーザ光を偏向させることができる。偏向したレーザ光は、図示しないシート体に連続的に照射されて主走査処理が行われる。
【００３２】
図４に示すように、コイル基板１４の上面には、増幅器３４と周波数発電コイル３２が設けられている。
【００３３】
周波数発電コイル３２は、連続した矩形のプリント配線であり、コイル基板１４における比較的外周部に円環状に設定されている。周波数発電コイル３２と周波数発電マグネット４２は半径方向の幅がほぼ等しい。また、周波数発電マグネット４２と周波数発電コイル３２はコイル基板１４上の接近した位置に配置され（図２参照）、しかもステータヨーク２４は磁路として作用するので、回転部２２が回転するとき周波数発電マグネット４２の複数のＮ極およびＳ極が発生する磁界が周波数発電コイル３２を次々に交差することとなる。このようにして、周波数発電コイル３２は回転速度に応じた交流信号、つまりＦＧ信号を生成する。このＦＧ信号は、回転速度が高いほど振幅および周波数が大きくなり、回転速度が低いほど振幅および周波数が小さくなる。周波数発電コイル３２が生成したＦＧ信号は、交流発電コイルの両端部３２ａおよび３２ｂから増幅器３４に供給される。
【００３４】
図４および図５に示すように、増幅器３４は、ＦＧ信号に載っている不要な高周波成分を除去するローパスフィルタ５８と、該ローパスフィルタ５８を通過した信号を増幅し、かつ、二値レベル化するコンパレータ６０とを有する。図４および図５からも明らかなように、増幅器３４は簡便な構成である。
【００３５】
ローパスフィルタ５８は、周波数発電コイル３２の一端から供給される信号をフィルタリングする抵抗器６２およびコンデンサ６４と、周波数発電コイル３２の他端から供給される信号をフィルタリングする抵抗器６６およびコンデンサ６８と、これらの抵抗器６２、６６、コンデンサ６４、６８によってフィルタリングされた２つの信号の間に設けられ、信号を安定化させるコンデンサ７０とを有する。
【００３６】
抵抗器６２および抵抗器６６は同一抵抗値を有し、コンデンサ６４およびコンデンサ６８は同一容量値を有し、平衡な回路となっている。抵抗器６２（または抵抗器６６）とコンデンサ６４（またはコンデンサ６８）とによって算出されるカットオフ周波数は、ＦＧ信号の周波数よりも十分に高く設定されている。
【００３７】
コンパレータ６０は、スキャナモータ１０と別体とされている駆動回路であるモータドライバ（またはコントローラともいう）８０から供給される直流の電源ＶとグランドＧとによって動作する。コンパレータ６０の近傍には、電源Ｖを平滑化するバイパスコンデンサ７２が設けられている。コンパレータ６０の「＋」入力端子および「−」入力端子には、それぞれローパスフィルタ５８を通過したＦＧ信号が供給される。コンパレータ６０はオペアンプの一種であるから、内部において信号を増幅するとともに信号の比較を行う。この比較の結果、「＋」入力端子と「−」入力端子との電圧値の大小関係によりＦＧ信号は二値レベル化される。また、コンパレータ６０はオープンコレクタ出力となっており、「＋」入力端子の電圧が「−」入力端子の電圧より大であるときに出力がオンとなり、「＋」入力端子の電圧が「−」入力端子の電圧より小であるときに出力がオフとなる。コンパレータ６０の出力、すなわち信号伝送に適するようにＳＮ比の大きく設定された信号は、ハーネス１６およびコネクタ１８を介してモータドライバ８０へ信号伝送される。コンパレータ６０の出力をヒステリシスを有する出力形式とすると耐ノイズ性がより向上する。
【００３８】
モータドライバ８０の内部では、コンパレータ６０の出力信号を抵抗器８２により電源Ｖにプルアップしている。これにより、コンパレータ６０の出力がオンであるときには０［Ｖ］となり、コンパレータ６０の出力がオフであるときには電源Ｖと同電圧になる。周波数発電コイル３２の起電力は、一般に数十［ｍＶ］程度である。電源Ｖの電圧として、例えば、５［Ｖ］と設定するとコンパレータ６０の出力は０［Ｖ］または５［Ｖ］の信号となり、増幅器の作用により十分な増幅率が得られる。
【００３９】
増幅器３４を構成するコンパレータ６０等は、それぞれ表面実装型の素子であり、周波数発電コイル３２よりも外周側に配置されている。具体的には、周波数発電コイル３２のプリントパターンのうち周波数発電マグネット４２（図３参照）と対向して起電力を発生する部分よりも外周側で、かつ、コイル基板１４の外周端よりも内周側に配置されている。このように増幅器３４を周波数発電コイル３２の外周側に配置することにより、増幅器３４の電気的な作用と周波数発電コイル３２および周波数発電マグネット４２の電磁気的な作用とが相互に干渉することを防止できる。
【００４０】
また、増幅器３４を周波数発電コイル３２よりも外周側に配置することによって、周波数発電コイル３２と周波数発電マグネット４２との間に障害物がなくなり、周波数発電コイル３２と周波数発電マグネット４２とを近接した位置に設けることができる。さらに、増幅器３４は、コイル３０やマグネット４０よりも外周側に配置されているので、コイル３０およびマグネット４０の形状、寸法、配置および電磁気的性能を制約することがない。
【００４１】
さらにまた、通常、ハーネス１６はコイル基板１４の外周部に設けられるので、増幅器３４とハーネス１６との距離を比較的近距離に設定できる。従って、増幅器３４とハーネス１６との間のプリント配線を短く設定することができ、ノイズの影響をより低減することができる。
【００４２】
増幅器３４は、周波数発電コイル３２がプリントされている面の裏面に設けてもよい。増幅器３４と周波数発電コイル３２はそれぞれ別体の基板上に設けてもよい。
【００４３】
図６に示すように、コイル基板１４の下面には、６つのコイル３０と３つのホール素子７４が設けられている。６つのコイル３０は、円環を形成するように等間隔に並べられており、マグネット４０の下に位置する（図２参照）。３つのホール素子７４は、１つおきのコイル３０の略中心部に配置されている。複数のスルーホール７６には、ハーネス１６の一端がそれぞれ半田付けされてコネクタ１８と接続される。なお、図４および図６において、細部のプリント配線についてはその図示を省略している。
【００４４】
図５に戻り、モータドライバ８０は、コンパレータ６０の出力信号を電源Ｖにプルアップする抵抗器８２と、この出力信号を整形するバッファ８４と、該バッファ８４を介したコンパレータ６０の出力信号に基づいてコイル３０を順に励磁させるモータコントロール回路８６とを有する。バッファ８４には、例えば、シュミットトリガ式の素子を用いると耐ノイズ性をより向上させることができる。モータコントロール回路８６は、例えば、ＰＬＬ回路、速度制御回路、三相ロジック回路等によりスキャナモータ１０を制御する。
【００４５】
また、モータドライバ８０は、モータコントロール回路８６に制御の基準となる発振信号を供給するクロック８８と、外部から電力が供給されると電源Ｖを生成するとともにモータコントロール回路８６へ電力を供給する電源回路９０とを有する。
【００４６】
モータコントロール回路８６は、３つのホール素子７４と接続されており、マグネット４０（図２参照）のＮ極の位置およびＳ極の位置を検出しながらポリゴンミラー５２を回転させることができる。
【００４７】
次に、このように構成されるスキャナモータ１０がモータドライバ８０により制御されながら回転部２２およびポリゴンミラー５２を回転させる作用について図１、図２および図５を参照しながら説明する。
【００４８】
モータドライバ８０のモータコントロール回路８６は、スキャナモータ１０のコイル３０を順次励磁させることにより回転部２２を回転させる。回転部２２の回転に伴い周波数発電マグネット４２が一体的に回転し、周波数発電マグネット４２の複数のＮ極およびＳ極が周波数発電コイル３２の半径方向に延在するプリント配線の上を順次通過する。これにより、周波数発電コイル３２のプリント配線は磁界中を相対的に移動することになり、交流発電を行いＦＧ信号を発生する。このＦＧ信号の振幅および周波数は、回転部２２の回転速度に応じた値となる。
【００４９】
ところで、本実施の形態に係るスキャナモータ１０は、特に高精度の主走査を行うことを目的として低速で回転させる仕様である。回転数は、ポリゴンミラー５２の面数、主走査を行うシート体の幅等のパラメータによって決定されるものであるが、一般的な仕様として、ポリゴンミラー５２の面数が６面であり、シート体の幅が３５０［ｍｍ］である場合、ポリゴンミラー５２の回転速度を１００００［ｒｐｍ］以下とすると、比較的高精度の主走査を行うことができる。
【００５０】
一方、１００００［ｒｐｍ］以下の低速回転時には、周波数発電コイル３２の出力するＦＧ信号は微弱な信号であり、具体的な信号のレベルは数十［ｍＶ］である。
【００５１】
ＦＧ信号はローパスフィルタ５８により不要な高周波成分が除去された後、コンパレータ６０の「＋」入力端子および「−」入力端子に供給される。コンパレータ６０は、「＋」入力端子および「−」入力端子に入力されるＦＧ信号をそれぞれ増幅して比較し、比較の結果をオープンコレクタ形式で出力する。コンパレータ６０は、ＦＧ信号を内部で増幅するので、「＋」入力端子および「−」入力端子の電圧のレベル差が数十［ｍＶ］あれば正確に比較可能である。また、周波数発電コイル３２の両端部３２ａおよび３２ｂと増幅器３４とは近接した位置に設けられており、しかも両端部３２ａおよび３２ｂと増幅器３４とはステータケース１２にほぼ覆われているので外部からのノイズが混入しにくい。
【００５２】
コンパレータ６０の出力はオープンコレクタのオンまたはオフとして出力され、ハーネス１６およびコネクタ１８を経由してモータドライバ８０に供給される。モータドライバ８０において、コンパレータ６０の出力信号は抵抗器８２によって電源Ｖにプルアップされるので、結果として、ＦＧ信号は０［Ｖ］または電源Ｖ電圧のいずれか一方の値をとる二値レベル化した信号となる。電源Ｖとしては、一般的に３．３［Ｖ］、５［Ｖ］、１２［Ｖ］等の電圧が採用されるので、ＦＧ信号は大きな増幅率で増幅される。従って、ＳＮ比が改善されることになり、所謂、イミュニティ性能が向上する。
【００５３】
これにより、ハーネス１６またはコネクタ１８においてノイズが混入しても、該ノイズの振幅値が電源Ｖの電圧値に対して比較的小さい値であればバッファ８４によってノイズは除去される。従って、モータコントロール回路８６には正確な信号が供給される。
【００５４】
モータコントロール回路８６では、バッファ８４から供給される二値レベル信号とクロック８８の発振信号とを比較し、それぞれの信号の周波数や位相に基づいてコイル３０を励磁させる。このようにして、ノイズの影響を受けずに、ＦＧ信号が正確にモータコントロール回路８６に供給される。従って、１００００［ｒｐｍ］以下の低速回転であっても、回転部２２およびポリゴンミラー５２はジッタの小さい安定した速度で回転を行うことができる。
【００５５】
なお、実際上、３００［ｒｐｍ］以下の回転では、周波数発電コイル３２の起電力が極端に小さくなるとともに、回転の慣性も小さくなりジッタが大きくなる。従って、回転部２２およびポリゴンミラー５２の回転速度は３００［ｒｐｍ］以上であることが好ましい。
【００５６】
スキャナモータ１０からモータドライバ８０へ信号伝送する際の各部の波形は図８Ａに示すようになる。すなわち、周波数発電コイル３２により生成される正弦波のＦＧ信号は、コンパレータ６０によって二値レベル化される。この二値レベル化された信号はモータドライバ８０から供給される電源Ｖの電圧値に応じたレベルとなり十分な増幅率が得られる。従って、コンパレータ６０の出力値はノイズに対して相対的に大きい値となりＳＮ比が改善され、モータドライバ８０への入力信号に重畳するノイズは相対的に小さい値となる。さらに、モータドライバ８０内のバッファ８４（図５参照）にシュミットトリガ式の素子を用いると、ローレベル時には、比較的大きい閾値８４ａを超えない限りその出力である制御信号の値は反転しない。また、ハイレベル時には、比較的小さい閾値８４ｂを下回らない限り制御信号の値は反転しない。このように、コンパレータ６０の出力信号はＳＮ比が大きくなって耐ノイズ性能が向上する。
【００５７】
これに対して、従来のスキャナモータにより信号伝送する際の各部の波形は図８Ｂに示すようになる。この場合、ＦＧ信号のレベルが非常に小さいので、外乱である伝送ノイズがそのまま重畳してモータドライバ８０への入力信号は非常に歪んだ波形となる。この歪み部は、比較的頻繁に制御信号を整形する際の閾値を超えることとなり制御信号に誤信号１１２が発生する。
【００５８】
なお、図８Ａおよび図８Ｂでは、電圧を示す縦軸はそれぞれ異なる縮尺であり、特に図８Ａおよび図８ＢのＦＧ信号、並びに図８Ｂのモータドライバ８０への入力信号は、他の波形より拡大して図示している。
【００５９】
次に、スキャナモータ１０の増幅器３４に代わる３つの変形例について図７Ａ〜図７Ｃを参照しながら説明する。これらの３つの変形例におけるローパスフィルタ５８は、増幅器３４のローパスフィルタ５８と同じ構成であるから、対応する素子には同符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００６０】
図７Ａに示すように、第１の変形例である増幅器１００は、ローパスフィルタ５８から供給される信号をアンプ１０２により増幅するものである。すなわち、前記のコンパレータ６０のような信号を二値レベル化の処理を行わず、単に増幅だけを行ってモータドライバ８０へ供給する。このように単に増幅だけを行い、二値レベル化を行わない場合でも信号伝送の際のＳＮ比は改善されるので、耐ノイズ性を向上させることができる。アンプ１０２としては、例えば、差動増幅回路または計装用増幅器（インスツルメンテーションアンプ）等を採用することができる。
【００６１】
この場合、モータドライバ８０では、供給される信号をバッファアンプで受信した後に、所定の閾値と比較して二値レベル化してモータコントロール回路８６へ供給すればよい。
【００６２】
図７Ｂに示すように、第２の変形例である増幅器１０４は、アンプ１０２の出力信号をさらにアナログ・デジタル変換器１０６（Ａ／Ｄ）によりデジタル変換した後に、モータドライバ８０へ供給するものである。
【００６３】
アナログ・デジタル変換器１０６として、例えば、８［ｂｉｔ］の出力のものを採用すれば、ＦＧ信号の分解能は２５６となる。
【００６４】
この場合、モータドライバ８０では、供給される信号を適当なデコード回路によって二値レベル化するが、二値化の閾値として２５６段階の値から最も適当な閾値を選択して設定することができる。また、ＦＧ信号はデジタルデータとして伝送されるので耐ノイズ性が高い。
【００６５】
図７Ｃに示すように、第３の実施の変形例である増幅器１０８は、アナログ・デジタル変換器１０６の出力をシリアル伝送ドライバ１１０によってシリアルデータに変換して伝送するものである。
【００６６】
シリアル伝送ドライバ１１０は、例えば、ＲＳ４２２規格に準拠してデジタルデータをシリアル信号として伝送するものであり、少ない本数の信号線によって伝送を行うことができる。ＲＳ４２２規格では、直流オフセットをもつ差動型平衡相互接続の回路により伝送を行い、信号線はツイストペアを用いることとなっている。これにより、耐ノイズ性を向上させ、より長距離の伝送を行うことができる。また、アナログ・デジタル変換器１０６の出力であるパラレルデータをシリアルデータに変換するには、例えばＵＡＲＴ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　Ｒｅｃｅｉｖｅｒ　Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）を用いてキャラクタ形式に変換するとよい。モータドライバ８０では、供給される信号をシリアル伝送の規格に準拠したレーシーバで受信して、適当なデコード回路により二値レベル化した後、モータコントロール回路８６へ供給すればよい。
【００６７】
シリアル伝送ドライバ１１０は、例えば、図５におけるコンパレータ６０の後段に挿入し、コンパレータ６０から供給される二値レベル化された信号を伝送するようにしてもよい。この場合、データのパラレル・シリアル変換等が不要であるため、信号を高速に伝送することができる。
【００６８】
本発明に係るスキャナモータおよびその制御方法は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るスキャナモータおよびその制御方法によれば、別体の駆動回路から回転速度を制御する駆動信号が伝送され、前記駆動信号によりポリゴンミラーを回転させるスキャナモータおよびその制御方法において、ノイズの影響を低減させ、コントローラに対してＦＧ信号を確実に伝送するという効果を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係るスキャナモータの分解斜視図である。
【図２】本実施の形態に係るスキャナモータの断面図である。
【図３】周波数発電マグネットおよびコイル基板とを示す斜視図である。
【図４】コイル基板の平面図である。
【図５】本実施の形態に係るスキャナモータとモータドライバの回路の概略ブロック図である。
【図６】コイル基板の裏面図である。
【図７】図７Ａは、増幅器の第１の変形例を示すブロック図であり、図７Ｂは、増幅器の第２の変形例を示すブロック図であり、図７Ｃは、増幅器の第３の変形例を示すブロック図である。
【図８】図８Ａは、本実施の形態に係るスキャナモータにより発生するＦＧ信号、コンパレータの出力信号、ノイズの混入した信号およびモータドライバ内の制御信号の波形図であり、図８Ｂは、従来のスキャナモータにより発生するＦＧ信号、ノイズ、ノイズの混入した信号およびモータドライバ内の制御信号の波形図である。
【符号の説明】
１０…スキャナモータ　　　　　　　　　１４…コイル基板
１６…ハーネス　　　　　　　　　　　　１８…コネクタ
２２…回転部　　　　　　　　　　　　　２４…ステータヨーク
２６…インシュレータ　　　　　　　　　３０…コイル
３２…周波数発電コイル
３４、１００、１０４、１０８…増幅器　３８…ロータヨーク
４０…マグネット　　　　　　　　　　　４２…周波数発電マグネット
４４、４６…ベアリング　　　　　　　　５２…ポリゴンミラー
５８…ローパスフィルタ　　　　　　　　６０…コンパレータ
８０…モータドライバ　　　　　　　　　８４…バッファ
８６…モータコントロール回路　　　　　８８…クロック
９０…電源回路　　　　　　　　　　　　１０２…アンプ
１０６…アナログ・デジタル変換器　　　１１０…シリアル伝送ドライバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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