(57)【要約】【課題】レーザ走査装置において、ミラーの回転に不具合が生じた場合に、レーザ光の発光を停止する。【解決手段】レーザ走査装置（１００、１００ａ）は、レーザ光を出射可能な光源（１７０）と、該光源から出射されたレーザ光を反射するミラー（１４０）と、該ミラーを回転駆動する駆動手段（１３０）と、ミラーの回転に連動して動作する発電手段（１５０）と、を備える。当該レーザ走査装置では、発電手段の動作時に、光源に電力が供給される。【選択図】図２
2014182166.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射可能な光源と、
前記光源から出射されたレーザ光を反射するミラーと、
前記ミラーを回転駆動する駆動手段と、
前記ミラーの回転に連動して動作する発電手段と、
を備え、
前記発電手段の動作時に、前記光源に電力が供給される
ことを特徴とするレーザ走査装置。
【請求項２】
前記発電手段の動作時には、前記発電手段から出力された電力が前記光源に供給されることを特徴とする請求項１に記載のレーザ走査装置。
【請求項３】
前記光源は、前記光源に対して駆動電力が供給される第１状態と、前記駆動電力が遮断される第２状態との一方を選択可能なスイッチ素子を有し、
前記スイッチ素子は、前記発電手段から出力された電力が供給された場合に、前記第１状態を選択する
ことを特徴とする請求項１に記載のレーザ走査装置。
【請求項４】
前記発電手段は、前記ミラーを介して、前記駆動手段に連結されていることを特徴とする請求項１に記載のレーザ走査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミラーを用いてレーザ光を走査するレーザ走査装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置では、人体への安全性の見地から、装置に不具合が生じた場合には、レーザ光が外部に漏れないように、或いは、レーザ光の発光が停止するように、該装置を構成する必要がある。例えば特許文献１には、ポリゴンミラーを用いてレーザ光を感光体上に走査する装置において、ポリゴンミラーが正常回転状態にあるか否かを示す回転状態信号に基づいて、該ポリゴンミラーが正常回転状態である場合にのみ、レーザ駆動部に発光許可を与える技術が開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−８８４４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、ポリゴンミラーの回転を監視する必要があり、制御が比較的複雑になるという技術的問題点がある。
【０００５】
本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、ミラーの回転に不具合が生じた場合に、レーザ光の発光を停止することができるレーザ走査装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載のレーザ走査装置は、上記課題を解決するために、レーザ光を出射可能な光源と、前記光源から出射されたレーザ光を反射するミラーと、前記ミラーを回転駆動する駆動手段と、前記ミラーの回転に連動して動作する発電手段と、を備え、前記発電手段の動作時に、前記光源に電力が供給される。
【０００７】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】レーザスキャナの基本構成を示す概略構成図である。
【図２】第１実施例に係るレーザスキャナの構成を示す概略構成図である。
【図３】第１実施例に係るレーザスキャナの構成を示すブロック図である。
【図４】比較例に係るレーザスキャナの構成を示すブロック図である。
【図５】第２実施例に係るレーザスキャナの構成を示すブロック図である。
【図６】本発明のレーザスキャナに係る応用例を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明のレーザ走査装置に係る実施形態について説明する。
【００１０】
実施形態に係るレーザ走査装置は、例えばレーザダイオード等である光源と、例えばポリゴンミラー等であるミラーと、例えばスピンドルモータ等である駆動手段と、発電手段とを備えて構成されている。
【００１１】
発電手段は、ミラーの回転と連動して回転する回転要素（例えば、ロータ）を有する。具体的には、発電手段は、ミラーが回転しているときに、回転要素が回転することにより動作し（即ち、発電し）、ミラーが止まっているときに停止する。つまり、発電手段は、ミラーが回転しているときのみ電力を発生させる。
【００１２】
本実施形態では特に、発電手段の動作時に、光源に電力が供給されるように構成されている。具体的には例えば、発電手段から出力された電力のみが光源に供給されるように構成されている。或いは、光源に対して駆動電力が供給される状態と、該駆動電流が遮断される状態とのいずれか一方を選択するスイッチ素子を設け、該スイッチ素子に発電手段から出力された電力が供給されたときのみ、光源に対して駆動電力が供給されるように構成されている。
【００１３】
このため、ミラーが停止し、発電手段が停止している場合には、光源に電力は供給されない。従って、何らかの不具合によりミラーの回転が停止した場合には、レーザ光の発光を確実に停止することができる。上述の如く、発電手段は、ミラーが停止すれば自動的に停止するので、ミラーの回転を監視するための部材を別途設ける必要がない。
【００１４】
ここで特に、発電手段が、ミラーを介して、駆動手段に連結されるように構成すれば、ミラーの回転が停止した場合に、発電手段の動作を確実に停止することができ、当該レーザ走査装置の安全性をより向上させることができる。
【実施例】
【００１５】
本発明のレーザ走査装置（以降、適宜“レーザスキャナ”と称する）に係る実施例について、図面に基づいて説明する。
【００１６】
＜第１実施例＞
本発明のレーザスキャナに係る第１実施例について、図１乃至図３を参照して説明する。
【００１７】
先ず、レーザスキャナの基本構成について、図１を参照して説明する。図１は、レーザスキャナの基本構成を示す概略構成図である。
【００１８】
図１において、レーザスキャナは、例えばレーザダイオード等である発光部と、例えばハーフミラー等であるミラーと、回転自在に構成された走査ミラーと、例えばフォトダイオード等である受光部と、を備えて構成されている。
【００１９】
発光部から出射されたレーザ光は、走査ミラーにより反射される。該走査ミラーにより反射されたレーザ光は、レーザスキャナの筺体に設けられた照射口から外部に照射される。外部の物体により反射されたレーザ光は、走査ミラー及びミラーを介して、受光部に入射する。レーザスキャナは、受光部から出力された信号に基づいて、例えば当該レーザスキャナから物体までの距離等を検出する。
【００２０】
この種のレーザスキャナは、例えば“IEC60825-1”、“JIS C 6801/6802”、“EN60825-1”、“FDA 21CFR PART1040.10”等の安全基準を満たす必要がある。該安全基準を満たすために、レーザスキャナは、例えば走査ミラーに不具合が生じた場合に、レーザ光が停止するように、或いは外部に漏れないように構成される。
【００２１】
本実施例に係るレーザスキャナ１００は、図２に示すように、ロータの回転軸が、走査ミラー１４０に連動して回転するように構成された発電部１４０を備える。そして、レーザスキャナ１００は、発電部１４０で発電された電力がレーザダイオード１７０に供給されることにより、該レーザダイオード１７０からレーザ光が出射されるように構成されている。
【００２２】
このため、走査ミラー１４０の回転が停止すれば、発電部１４０から電力が出力されず、レーザダイオード１７０からレーザ光は出射されない。本実施例では特に、走査ミラー１４０の回転を監視する必要がないので、当該レーザスキャナ１００の制御処理を簡便にすることができる。加えて、当該レーザスキャナ１００の構成要素を比較的少なくすることができるので、当該レーザスキャナ１００に不具合が生じる可能性を低減することができる。
【００２３】
次に、レーザスキャナ１００の構成について、図３を参照して説明を加える。図３は、第１実施例に係るレーザスキャナの構成を示すブロック図である。尚、図３において、二重線は、機械的な接続を表わしている。
【００２４】
図３において、レーザスキャナ１００は、電源１１０、スピンドル駆動部１２０、スピンドルモータ１３０、走査ミラー１４０、発電部１５０、レーザ駆動部１６０及びレーザダイオード１７０を備えて構成されている。
【００２５】
電源１１０から出力された電力は、スピンドル駆動部１２０を介して、スピンドルモータ１３０に供給される。スピンドルモータ１３０は、電力の供給を受けて回転動力を出力する。走査ミラー１４０は、スピンドルモータ１３０から出力された回転動力により回転される。この際、走査ミラー１４０の回転に連動して発電部１５０が動作し、該発電部１５０から電力が出力される。発電部１５０から出力された電力は、レーザ駆動部１６０を介して、レーザダイオード１７０に供給される。
【００２６】
ここで、比較例に係るレーザスキャナについて、図４を参照して説明する。図４は、比較例に係るレーザスキャナの構成を示すブロック図である。
【００２７】
図４に示すように、比較例に係るレーザスキャナでは、電源から出力された電力が、スピンドルモータ及びレーザダイオード各々に供給される。このため、走査ミラーの回転を常時監視しなければ、走査ミラーの動作に不具合が生じた場合に、レーザダイオードの発光を適切に停止することが困難になる。このため、比較例に係るレーザスキャナでは、走査ミラーの回転を監視する部材、及び走査ミラーの回転の状態に応じてレーザダイオードの発光を制御する処理が必要となる。
【００２８】
しかるに本実施例では、上述の如く、走査ミラー１４０の回転に連動して動作する発電部１５０から出力された電力がレーザダイオード１７０に供給されるので、走査ミラー１４０の回転が停止すれば、自動的に、レーザダイオード１７０の発光も停止する。従って、走査ミラー１４０の回転が、何らかの不具合により停止したとしても、レーザダイオード１７０の発光を確実に停止することができる。
【００２９】
本実施例に係る「スピンドルモータ１３０」、「発電部１５０」及び「レーザダイオード１７０」は、夫々、本発明に係る「駆動手段」、「発電手段」及び「光源」の一例である。
【００３０】
尚、走査ミラー１４０と発電部１５０との接続は、図３に示すものに限らず、走査ミラー１４０の回転と、発電部１５０の動作とが連動する構成であればどのような接続であってもよい。また、電源１１０は、例えばバッテリ等の内蔵電源に限らず、例えばコンセント等を介して電力を取得し、該取得された電力を、例えばスピンドル駆動部１２０等に供給するような構成であってもよい。
【００３１】
＜第２実施例＞
本発明のレーザスキャナに係る第２実施例について、図５を参照して説明する。図５は、図３と同趣旨の、第２実施例に係るレーザスキャナの構成を示すブロック図である。
【００３２】
図５において、レーザスキャナ１００ａは、電源１１０、スピンドル駆動部１２０、スピンドルモータ１３０、走査ミラー１４０、発電部１５０、レーザ駆動部１６０、レーザダイオード１７０及び電源スイッチ１８０を備えて構成されている。
【００３３】
ここで特に、電源スイッチ１８０は、発電部１５０から出力された電力が供給されている際に“ＯＮ状態”となり、該発電部１５０から出力された電力が供給されない場合には“ＯＦＦ状態”となる。そして、電源スイッチ１８０のＯＮ状態の時に、該電源スイッチ１８０は、電源１１０とレーザ駆動部１６０とを電気的に接続するように構成されている。
【００３４】
このため、走査ミラー１４０の回転が停止すれば、電源スイッチ１８０への電力供給も停止するので、該電源スイッチ１８０は“ＯＦＦ状態”となり、レーザダイオード１７０の発光も停止する。従って、走査ミラー１４０の回転が、何らかの不具合により停止したとしても、レーザダイオード１７０の発光を確実に停止することができる。
【００３５】
尚、本実施例に係る「スイッチ１８０の“ＯＮ状態”」及び「スイッチ１８０の“ＯＦＦ状態”」は、夫々、本発明に係る「第１状態」及び「第２状態」の一例である。
【００３６】
＜応用例＞
次に、本発明に係るレーザスキャナを備える、自動車用の非接触充電装置について、図６を参照して説明する。図６は、本発明のレーザスキャナに係る応用例を示す概念図である。尚、図６は、レーザスキャナの上方から平面的に見た図である。
【００３７】
図６において、非接触充電装置の充電回路の一部は地中に埋設されており、非接触充電装置の充電用コイル（図６の“コイル”参照）が露出しているものとする。該非接触充電装置は、充電用コイル周囲の異物を検知する異物検知装置（図示せず）を備えている。上述したレーザスキャナ１００（又はレーザスキャナ１００ａ）は、該異物検知装置の一部として用いられている。
【００３８】
異物検知装置の動作時には、レーザスキャナ１００は、レーザダイオード１７０から出射されたレーザ光を用いて所定範囲を走査すると共に、受光部（図１参照）に入射する散乱光に起因する受光信号を出力する。異物検知装置は、該受光信号に基づいて異物を検知する。
【００３９】
尚、非接触充電装置及び異物検知装置各々には、公知の各種態様を適用可能であるので、その詳細についての説明は割愛する。
【００４０】
本発明に係るレーザスキャナは、上記異物検知装置に限らず、例えばバーコードリーダやレーザプリンタ等にも適用可能である。
【００４１】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うレーザ走査装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４２】
１００、１００ａ…レーザスキャナ、１１０…電源、１２０…スピンドル駆動部、１３０…スピンドルモータ、１４０…走査ミラー、１５０…発電部、１６０…レーザ駆動部、１７０…レーザダイオード、１８０…電源スイッチ
【図１】
2014182166.tif 000003
【図２】
2014182166.tif 000004
【図３】
2014182166.tif 000005
【図４】
2014182166.tif 000006
【図５】
2014182166.tif 000007
【図６】
2014182166.tif 000008