(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、レーザ光の装置外部への漏洩を防止する。【解決手段】レーザ走査装置（１００）は、レーザ光を出射可能な光源（１５０）と、レーザ光の光路上に配置され、レーザ光を反射するミラー（１３０）と、ミラーを回転駆動する駆動手段（１２０）と、光路上におけるミラーの上流側、又は光路上におけるミラーの下流側に配置され、レーザ光を遮断可能なレーザ光遮断手段（１６０、２１０）と、ミラーの回転に連動して動作し、動作時に、レーザ光を遮断しない状態にレーザ光遮断手段を維持する維持手段（１４０、１７０、２２０）と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射可能な光源と、
前記レーザ光の光路上に配置され、前記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、
前記光路上における前記ミラーの上流側、又は前記光路上における前記ミラーの下流側に配置され、前記レーザ光を遮断可能なレーザ光遮断手段と、
前記ミラーの回転に連動して動作し、動作時に、前記レーザ光を遮断しない状態に前記レーザ光遮断手段を維持する維持手段と、
を備えることを特徴とするレーザ走査装置。
【請求項２】
前記維持手段は、前記ミラーの回転に連動して動作することによって風を発生する風発生手段を有し、
前記維持手段は、前記風発生手段により発生された風により、前記レーザ光を遮断しない状態に前記レーザ光遮断手段を維持する
ことを特徴とする請求項１に記載のレーザ走査装置。
【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、レーザ光の装置外部への漏洩を防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、前記レーザ光の光路上に配置され、前記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、前記光路上における前記ミラーの上流側、又は前記光路上における前記ミラーの下流側に配置され、前記レーザ光を遮断可能なレーザ光遮断手段と、前記ミラーの回転に連動して動作し、動作時に、前記レーザ光を遮断しない状態に前記レーザ光遮断手段を維持する維持手段と、を備える。
【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】比較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４】第２実施例に係るレーザスキャナの要部の構成を示す概略構成図である。
【図５】第３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６】第３実施例に係るレーザスキャナの要部の構成を示す概略構成図である。
【図７】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、レーザ光遮断手段と、例えばスピンドルモータ等である駆動手段と、維持手段とを備えて構成されている。
【００１１】
レーザ光遮断手段は、レーザ光の光路上におけるミラーの上流側又は該光路上におけるミラーの下流側に配置される。レーザ光遮断手段によりレーザ光が遮断されれば、レーザ光が当該レーザ走査装置の外部に漏れることはない。
【００１２】
維持手段は、ミラーの回転に連動して動作する。そして、維持手段の動作時には、レーザ光遮断手段が、レーザ光を遮断しない状態に維持される。つまり、維持手段の動作時には、光源から出射されたレーザ光が、レーザ光遮断手段により遮られることなく、当該レーザ走査装置の外部に出射（照射）される。言い換えれば、維持手段の停止時（即ち、ミラーの停止時）には、レーザ光遮断手段によりレーザ光が遮断されるので、上述の如く、レーザ光が当該レーザ走査装置の外部に漏れることはない。
【００１３】
以上の結果、本実施形態に係るレーザ走査装置によれば、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、レーザ光が外部に漏洩することを確実に防止することができる。加えて、ミラーの回転が停止すれば、レーザ光遮断手段が自動的にレーザ光を遮断するので、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。
【実施例】
【００１４】
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。
【００１５】
＜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及び図２を参照して説明する。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
本実施例に係るレーザスキャナ１００は、電源１１０、スピンドルモータ１２０、走査ミラー１３０、ファン１４０、レーザダイオード１５０、及びシャッター付き照射口１６０が設けられた筺体を備えて構成されている（図２参照）。
【００２１】
電源１１０から出力された電力は、スピンドルモータ１２０及びレーザダイオード１７０各々に供給される。スピンドルモータ１２０は、電力の供給を受けて回転動力を出力する。走査ミラー１３０は、スピンドルモータ１２０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１３０の回転に連動してファン１４０が回転する。
【００２２】
本実施例に係るレーザスキャナ１００は、図２に示すように、ファン１４０の回転軸が、走査ミラー１３０の回転軸に連動して回転するように構成されている。シャッター付き照射口１６０は、ファン１４０からの風を受けると開状態となり、該ファン１４０からの風がなければ自重により閉状態となる。
【００２３】
このため、走査ミラー１３０の回転が停止すれば、ファン１４０からの風がなくなり、シャッター付き照射口１６０は閉状態となる。つまり、走査ミラー１３０の回転と、シャッター付き照射口１６０の開閉とが連動している。従って、走査ミラー１３０の停止時には、シャッター付き照射口１６０からレーザ光が外部に漏れることはない。
【００２４】
ここで、比較例に係るレーザスキャナについて、図３を参照して説明する。図３は、比較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。
【００２５】
図３に示すように、比較例に係るレーザスキャナでは、走査ミラーの回転と、シャッター付き照射口の開閉とは、連動していない。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、或いは、レーザダイオードから出射されたレーザ光を遮断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若しくはシャッター付き照射口の開閉を制御するが必要となる。
【００２６】
しかるに本実施例では、上述の如く、シャッター付き照射口１６０の開閉と、走査ミラー１３０の回転とが連動しているので、走査ミラー１３０の回転が停止すれば、自動的に、シャッター付き照射口１６０が閉状態となる。従って、走査ミラー１３０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から出射されたレーザ光の外部への漏洩を防止することができる。
【００２７】
本実施例に係る「スピンドルモータ１２０」、「ファン１４０」、「レーザダイオード１５０」及び「シャッター付き照射口１６０」は、夫々、本発明に係る「駆動手段」、「維持手段」「光源」及び「レーザ光遮断手段」の一例である。
【００２８】
尚、走査ミラー１３０とファン１４０との接続は、図２に示すものに限らず、走査ミラー１３０の回転と、ファン１４０の回転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。
【００２９】
＜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４を参照して説明する。図４は、第２実施例に係るレーザスキャナの要部の構成を示す概略構成図である。
【００３０】
本実施例に係るレーザスキャナは、図４に示すように、ファン１４０（図２参照）に代えて、摩擦ドラム１７０を備えて構成される。該摩擦ドラム１７０は、走査ミラー１３０の回転に連動して動作する。
【００３１】
そして、摩擦ドラム１７０の動作時には、シャッター付き照射口１６０を構成するシャッターの一端に接続されたワイヤが、摩擦ドラム１７０により引っ張られる。このため、摩擦ドラム１７０の動作時には、図４に示すように、シャッターが支点を中心として回転することで、シャッター付き照射口１６０が開状態となる。他方、摩擦ドラム１７０の停止時には、シャッター付き照射口１６０は閉状態となる。
【００３２】
本実施例でも、上述した第１実施例と同様に、走査ミラー１３０の回転と、シャッター付き照射口１６０の開閉とが連動している。従って、走査ミラー１３０の停止時には、シャッター付き照射口１６０からレーザ光が外部に漏れることはない。
【００３３】
＜第３実施例＞
本発明のレーザスキャナに係る第３実施例について、図５及び図６を参照して説明する。図５は、第３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６は、第３実施例に係るレーザスキャナの要部の構成を示す概略構成図である。
【００３４】
本実施例に係るレーザスキャナ２００は、図５に示すように、シャッター付き照射口１６０（図２参照）に代えて、レーザダイオード１５０から走査ミラー１３０への光路上に、レーザ光遮断手段２１０が配置されている。また、レーザ光遮断手段２１０へは、ファン１４０の動作時に、導風路２２０を介して風が供給される。
【００３５】
ここで、レーザ光遮断手段２１０について、図６を参照して説明を加える。図６に示すように、レーザ光遮断手段２１０は、板状部材と、該板状部材を回転可能に支持する支持部材（図６における“支点”参照）とを有して構成されている。尚、支持部材は、例えば、当該レーザスキャナ２００の筺体や、レーザダイオード１５０等が配置されている基板上（図示せず）等に固定すればよい。
【００３６】
ファン１４０の動作時には、レーザ光遮断手段２１０の板状部材が、導風路２２０を介して供給される風により、支持部材を中心として回転する。この結果、レーザダイオード１５０から出射されたレーザ光が、走査ミラー１３０及び開口部２３０を介して、当該レーザスキャナ２００の外部へ出射される。他方、ファン１４０の停止時には、レーザ光遮断手段２１０の板状部材により、レーザダイオード１５０から出射されたレーザ光が遮断される（図６における破線参照）。
【００３７】
上記第１実施例で述べたように、ファン１４０は、走査ミラー１３０の回転と連動して動作する。従って、走査ミラー１３０の停止時には、レーザ光遮断手段２１０によりレーザ光が遮断されるので、レーザ光が外部に漏れることはない。尚、本実施例に係る「ファン１４０」及び「導風路２２０」は、本発明に係る「維持手段」の他の例である。
【００３８】
＜応用例＞
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７を参照して説明する。図７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７は、レーザスキャナの上方から平面的に見た図である。
【００３９】
図７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７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２００）は、該異物検知装置の一部として用いられている。
【００４０】
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１５０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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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】
【００４４】
１００、２００…レーザスキャナ、１１０…電源、１２０…スピンドルモータ、１３０…走査ミラー、１４０…ファン、１５０…レーザダイオード、１７０…摩擦ドラム、２１０…レーザ光遮断手段、２２０…導風路、２３０…開口部
【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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