(57)【要約】【課題】簡素な構成にて、目標領域上におけるレーザ光の照射強度の不均一性を検出できるビーム照射装置を提供する。【解決手段】ＤＳＰ制御回路１０は、ＰＳＤ６００からの信号をもとに、目標領域上におけるレーザ光のスキャン位置をモニタする。また、受光部９０からの信号をもとに、各スキャン位置における目標領域からの反射光量を測定する。ＤＳＰ制御回路１０は、目標領域上におけるスキャン位置（参照位置）の反射光量Ｐ０と、当該スキャン位置に隣接する各スキャン位置の反射光量Ｐｋとを比較する。そして、Ｐｋ／Ｐ０が閾値Ｒｓ以下のとき、この反射光量Ｐｋに対応するスキャン位置を、レーザ光の照射強度が不均一である位置と判定する。ＤＳＰ制御回路１０は、レーザ光の照射強度が不均一であるとされた位置のレーザ出射強度を上昇させる。これにより、レーザ光の照射強度が目標領域内において均一化される。【選択図】 図１
2006308558.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射する光源と、
前記光源から出射されたレーザ光を目標領域内において走査させる走査手段と、
前記目標領域内における前記レーザ光の照射位置を検出する照射位置検出手段と、
前記目標領域からの反射光を受光してその光量を検出する受光手段と、
前記照射位置検出手段によって検出された照射位置と前記受光手段によって検出された受光光量とを対応付けるとともに、各照射位置における前記反射光の受光光量を比較して、前記レーザ光の強度が前記目標領域内で不均一となっている前記照射位置を検出するエラー位置検出手段とを有する、
ことを特徴とするビーム照射装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記エラー検出手段は、第1の照射位置における第1の受光光量と、前記第１の照射位置に隣接する第２の照射位置における第２の受光光量とを比較し、前記第１の受光光量に対する前記第２の受光光量の割合が予め設定した割合以下であるときに、前記第２の照射位置を、前記レーザ光の強度が前記目標領域内で不均一となっている照射位置として検出する、
ことを特徴とするビーム照射装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記エラー位置検出手段による検出結果に基づいて、前記レーザ光の強度が前記目標領域内で不均一となっていることを報知する報知手段をさらに有する、
ことを特徴とするビーム照射装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか一項において、
前記エラー位置検出手段によって検出された前記照射位置に対する前記レーザ光の強度を変更するよう前記光源を制御する光源制御手段をさらに有する、
ことを特徴とするビーム照射装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記走査手段は、前記レーザ光を前記目標領域内において水平方向に走査させ、
前記光源制御手段は、前記走査手段によって前記レーザ光が前記目標領域を水平方向に走査されている間、前記目標領域に対して所定の間隔でレーザ光がパルス状に照射されるように、前記光源を制御する、
ことを特徴とするビーム照射装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記所定の間隔は、前記目標領域内を一定の大きさに分割したときに生成される分割ブロック間の間隔である、
ことを特徴とするビーム照射装置。
【請求項７】
請求項５または６において、
前記走査手段は、前記レーザ光を一定速度で水平方向に走査させ、
前記光源制御手段は、一定の時間間隔で、前記レーザ光をパルス状に出射させる、
ことを特徴とするビーム照射装置。
【請求項８】
請求項１ないし７の何れか一項において、
前記走査手段は、前記光源からのレーザ光が入射されるレンズと、該レンズを前記レーザ光の光軸に垂直な方向に駆動するアクチュエータと、該アクチュエータに駆動信号を入力する駆動回路とを備える、
ことを特徴とするビーム照射装置。
【請求項９】
請求項８において、
前記アクチュエータは、前記駆動回路から入力される正弦波信号によって駆動される、
ことを特徴とするビーム照射装置。
【請求項１０】
請求項８または９において、
前記照射位置検出手段は、前記レンズを通過した前記レーザ光の一部を分離する光学素子と、該光学素子によって分離されたレーザ光を受光して受光位置に応じた信号を出力する受光素子と、前記受光素子からの信号をもとに前記目標領域内における前記レーザ光の照射位置を検出する検出回路を備える、
ことを特徴とするビーム照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビーム照射装置に関し、たとえば、車間検出器や距離検出器等に用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、レーザ光を用いた車間検出器や距離検出器が様々な装置に用いられている。たとえば、車間検出器においては、車両前方からレーザ光を照射したときの反射光を検出することにより、障害物の有無と障害物までの距離が計測される。この場合、レーザ光は、予め前方空間に設定された目標領域を縦横方向に走査（スキャン）される。そして、各スキャン位置において、レーザ光の照射タイミングと反射光の受光タイミングの時間差が測定され、その測定結果から各スキャン位置前方にある障害物までの距離が算出される。
【０００３】
これらの検出器においては、レーザ光を縦横方向にスキャンさせながら目標領域に照射する、いわゆるビーム照射装置が用いられる。このビーム照射装置には、外部環境から内部を保護するために、レーザ光の出射口に透明な窓（出射窓）が取り付けられている。この出射窓は、ガラス板や樹脂板からなっている。
【０００４】
しかし、この出射窓に汚れや水滴等が付着し、あるいは、傷や破損などが発生すると、その部分を通過する際にレーザ光にパワー減衰が生じ、その結果、測定能力の低下が引き起こされる。かかる測定能力の低下は、ビーム照射装置が車載用として用いられる場合に大きな問題となる。よって、特に、ビーム照射装置が車載用として用いられる場合には、目標領域全体に亘って均一にレーザ光を照射するための構成が必要となる。
【０００５】
なお、以下の特許文献１には、出射窓に汚れが付着していることを検出する技術が開示されている。この技術によれば、レーザ光の照射タイミングから反射光の受光タイミングまでの時間と反射光の強度から、出射窓に汚れが付着しているかが判別される。具体的には、レーザ光を複数回照射し、このうち、反射光を受光するまでの時間が閾値より短く、かつ、反射光の強度が閾値を超えるレーザ光が一定回数以上検出されたときに、出射窓に汚れが付着していると判定する。
【特許文献１】特開２００５−１００９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１の技術では、半導体レーザから出射されたレーザ光が出射窓に付着した汚れ等によってビーム照射装置の内部に反射された場合、この反射光が、目標領域からの反射光を受光する受光部に漏れる構成となっている。このため、この漏れ光が、通常のスキャン動作時にも、受光信号にノイズとなって現れ、その結果、車間検出や距離検出の精度が劣化するとの問題が生じる。
【０００７】
本発明は、簡素な構成にて、目標領域上におけるレーザ光の照射強度の不均一性を検出できるビーム照射装置を提供することを課題とする。さらに、この検出結果に基づいて、目標領域全体に亘って均一な光量のレーザ光を照射できるビーム照射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】
【０００８】
上記課題に鑑み本発明は、以下の特徴を有する。
【０００９】
請求項１の発明は、ビーム照射装置であって、レーザ光を出射する光源と、前記光源から出射されたレーザ光を目標領域内において走査させる走査手段と、前記目標領域内における前記レーザ光の照射位置を検出する照射位置検出手段と、前記目標領域からの反射光を受光してその光量を検出する受光手段と、前記照射位置検出手段によって検出された照射位置と前記受光手段によって検出された受光光量とを対応付けるとともに、各照射位置における前記反射光の受光光量を比較して、前記レーザ光の強度が前記目標領域内で不均一となっている前記照射位置を検出するエラー位置検出手段とを有することを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、各照射位置における目標領域からの反射光の受光光量を比較して、前記目標領域内で照射強度は不均一となっている照射位置が検出されるため、目標領域上におけるレーザ光の照射強度の不均一性を円滑に検出することができる。また、この発明によれば、ビーム照射装置に通常配備される構成部品以外に特別な構成部品が必要とされないため、ビーム照射装置の構成を簡素にすることできる。さらに、この発明によれば、受光手段を走査手段から光学的に分離できるため、出射窓によって内部に反射されたレーザ光が受光手段に漏れ込むことはなく、もって、上記特許文献１のように漏れ光によるノイズの影響を受けることはない。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載のビーム照射装置において、前記エラー位置検出手段は、第1の照射位置における第1の受光光量と、前記第１の照射位置に隣接する第２の照射位置における第２の受光光量とを比較し、前記第１の受光光量に対する前記第２の受光光量の割合が予め設定した割合以下であるときに、前記第２の照射位置を、前記レーザ光の強度が前記目標領域内で不均一となっている照射位置として検出することを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、第１の受光光量に対する第２の受光光量の割合が予め設定した割合以下であるときに第２の照射位置を照射強度が不均一な照射位置と検出するため、照射強度が低下した照射位置を円滑かつ適正に検出することができる。なお、予め設定される割合は、たとえば、５０％程度に設定できる。この場合、出射窓の汚れ等によって照射強度が比較的大きく低下した照射位置を円滑かつ適正に検出することができる。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載のビーム照射装置において、前記エラー位置検出手段による検出結果に基づいて、前記レーザ光の強度が前記目標領域内で不均一となっていることを報知する報知手段をさらに有することを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、ビーム照射動作の信頼性が低下したことをユーザに知らせることができる。これにより、車間検出等に基づく運転操作の安全性を維持することができる。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項１ないし３の何れか一項に記載のビーム照射装置において、前記エラー位置検出手段によって検出された前記照射位置に対する前記レーザ光の強度を変更するよう前記光源を制御する光源制御手段をさらに有することを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、前記エラー位置検出手段によって検出された前記照射位置に対する前記レーザ光の強度を適正値に調整することができる。これにより、レーザ光の強度の均一化を図ることができる。
【００１７】
請求項５の発明は、請求項４に記載のビーム照射装置において、前記走査手段は、前記レーザ光を前記目標領域内において水平方向に走査させ、前記光源制御手段は、前記走査手段によって前記レーザ光が前記目標領域を水平方向に走査されている間、前記目標領域に対して所定の間隔でレーザ光がパルス状に照射されるように、前記光源を制御することを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、水平方向の走査が行われている間に、照射強度が不均一な照射位置が検出される。よって、スキャン動作と照射強度の不均一性を同時に検出することができる。
【００１９】
請求項６の発明は、請求項５に記載のビーム照射装置であって、前記所定の間隔は、前記目標領域内を一定の大きさに分割したときに生成される分割ブロック間の間隔であることを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、レーザ光が目標領域内に均等に照射される。よって、照射強度が不均一なブロックを漏れなく円滑に検出することができる。
【００２１】
請求項７の発明は、請求項５または６に記載のビーム照射装置において、前記走査手段は、前記レーザ光を一定速度で水平方向に走査させ、前記光源制御手段は、一定の時間間隔で、前記レーザ光をパルス状に出射させることを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、レーザ光が目標領域内に均等に照射される。よって、照射強度が不均一なブロックを漏れなく円滑に検出することができる。また、レーザ光を一定の時間間隔にて出射させればよいから、光源の駆動制御を簡易なものにできる。
【００２３】
請求項８の発明は、請求項１ないし７の何れかに記載のビーム照射装置において、前記走査手段は、前記光源からのレーザ光が入射されるレンズと、該レンズを前記レーザ光の光軸に垂直な方向に駆動するアクチュエータと、該アクチュエータに駆動信号を入力する駆動回路とを備えることを特徴とする。
【００２４】
請求項９の発明は、請求項８に記載のビーム照射装置において、前記アクチュエータは、前記駆動回路から入力される正弦波信号によって駆動されることを特徴とする。こうすると、アクチュエータの駆動を円滑にすることができ、目標領域内におけるレーザ光の走査を正確に行うことができる。よって、目標領域内における照射強度の不均一位置を正確に検出することができる。
【００２５】
請求項１０の発明は、請求項８または９に記載のビーム照射装置において、前記照射位置検出手段は、前記レンズを通過した前記レーザ光の一部を分離する光学素子と、該光学素子によって分離されたレーザ光を受光して受光位置に応じた信号を出力する受光素子と、前記受光素子からの信号をもとに前記目標領域内における前記レーザ光の照射位置を検出する検出回路を備えることを特徴とする。
【００２６】
この発明によれば、目標領域内におけるレーザ光の照射位置を正確に検出することができる。よって、目標領域内における照射強度の不均一位置を正確に検出することができる。
【発明の効果】
【００２７】
上記のように本発明によれば、簡素な構成にて、目標領域上におけるレーザ光の照射強度の不均一性を検出できるビーム照射装置を提供することができる。さらに、目標領域全体に亘って均一な光量のレーザ光を照射できるビーム照射装置を提供することができる。
【００２８】
本発明の意義ないし効果は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。
【００２９】
なお、上記走査手段は、図１に示す実施形態において、レンズアクチュエータ３００、アクチュエータ駆動回路４０、ＤＡＣ２０およびＤＳＰ制御回路１０によって具現化され、また、図１６に示す実施形態において、ポリゴンミラー５０２、モータ５０３、モータ駆動回路４１、ＤＡＣ２０およびＤＳＰ制御回路１０によって具現化されている。
【００３０】
また、上記照射位置検出手段は、図１に示す実施形態において、ビームスプリッタ４００、集光レンズ５００、ＰＳＤ６００、ＰＳＤ信号処理回路６０、ＡＤＣ７０およびＤＳＰ制御回路１０によって具現化され、また、図１６に示す実施形態において、回転検出回路６１およびＤＳＰ制御回路１０によって具現化されている。
【００３１】
また、上記受光手段は、以下に示す実施形態において、受光部９０によって具現化されている。また、上記エラー位置検出手段は、以下に示す実施形態において、ＤＳＰ制御回路１０によって具現化されている。また、上記報知手段は、以下に示す実施形態において、ＤＳＰ制御回路１０によって具現化されている。また、上記光源制御手段は、以下に示す実施形態において、レーザ駆動回路３０、ＤＡＣ２０およびＤＳＰ制御回路１０によって具現化されている。
【００３２】
ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明の一つの例示形態であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以下の実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。
【００３４】
図１に、実施の形態に係るビーム照射装置の構成を示す。
【００３５】
図示の如く、ビーム照射装置は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）制御回路１０と、ＤＡＣ（Digital AnalogConverter）２０と、レーザ駆動回路３０と、アクチュエータ駆動回路４０と、ビーム照射ヘッド５０と、ＰＳＤ（Position Sensitive Detector）信号処理回路６０と、ＡＤＣ（Analog Digital Converter）７０、ＰＤ（Photo Detector）信号処理回路８０、受光部９０を備えている。
【００３６】
ＤＳＰ制御回路１０は、レーザ駆動回路３０およびアクチュエータ駆動回路４０を駆動制御するためのデジタル信号をＤＡＣ２０に出力する。ＤＡＣ２０は、ＤＳＰ制御回路１０から入力されたデジタル信号をアナログ信号（制御信号）に変換してレーザ駆動回路３０およびアクチュエータ駆動回路４０に出力する。
【００３７】
レーザ駆動回路３０は、ＤＡＣ２０から入力された制御信号に応じて、ビーム照射ヘッド５０内の半導体レーザ１００を駆動する。アクチュエータ駆動回路４０は、ＤＡＣ２０から入力された制御信号に応じて、ビーム照射ヘッド５０内のレンズアクチュエータ３００を駆動する。
【００３８】
ビーム照射ヘッド５０は、前方空間に設定された目標領域にレーザ光をスキャンさせながら照射する。図示の如く、ビーム照射ヘッド５０は、半導体レーザ１００と、アパーチャ２００と、レンズアクチュエータ３００と、ビームスプリッタ４００と、集光レンズ５００と、ＰＳＤ６００を備えている。
【００３９】
半導体レーザ１００から出射されたレーザ光は、アパーチャ２００によって所望の形状に整形された後、レンズアクチュエータ３００に支持された照射レンズに入射される。ここで、照射レンズは、同図のＹ−Ｚ平面方向に変位可能となるよう、レンズアクチュエータ３００によって支持されている。したがって、照射レンズを通過したレーザ光は、レンズアクチュエータ３００の駆動に応じて、Ｙ−Ｚ平面方向に出射角度が変化する。これにより、目標領域におけるレーザ光のスキャンが行われる。
【００４０】
照射レンズを通過したレーザ光は、ビームスプリッタ４００によってその一部が反射され、照射レーザ光（目標領域に照射されるレーザ光）から分離される。分離されたレーザ光（分離光）は、集光レンズ５００を通してＰＳＤ６００上に収束される。ＰＳＤ６００は、図１のＸ−Ｙ平面に平行な受光面を有しており、この受光面上における分離光の収束位置に応じた電流を出力する。ここで、受光面上における分離光の収束位置と目標領域上における前記照射レーザ光の照射位置は一対一に対応している。よって、ＰＳＤ６００から出力される電流は、目標領域上における前記照射レーザ光の照射位置に対応するものとなっている。なお、ＰＳＤ６００の構成および電流の出力動作については、図５、図６を参照しながら追って詳述する。
【００４１】
ＰＳＤ６００からの出力電流はＰＳＤ信号処理回路６０に入力される。ＰＳＤ信号処理回路６０は、入力された電流から分離光の収束位置を表す電圧信号をＡＤＣ７０に出力する。ＡＤＣ７０は、入力された電圧信号をデジタル信号に変換してＤＳＰ制御回路１０に出力する。ＤＳＰ制御回路１０は、入力された電圧信号をもとに、受光面上における分離光の収束位置を検出する。
【００４２】
なお、ＤＳＰ制御回路１０には、レーザ光の照射位置を目標領域内においてスキャンさせるためのテーブル（スキャンテーブル）と、このテーブルに従ってレーザ光をスキャンさせたときの、受光面上における分離光の収束位置の軌道を示すテーブル（軌道テーブル）が配備されている。
【００４３】
ＤＳＰ制御回路１０は、レーザ光のスキャン動作時、スキャンテーブルを参照しながらアクチュエータ駆動回路４０を制御するための信号をＤＡＣ２０に出力する。
【００４４】
また、同時に、ＡＤＣ７０から入力された信号をもとに受光面上における分離光の収束位置を検出し、検出した位置と軌道テーブルにて規定された所期の収束位置とを比較して、検出位置が所期の収束位置に引き込まれるよう、アクチュエータ駆動回路４０を制御するための信号をＤＡＣ２０に出力する。かかるサーボ動作によって、照射レーザ光は、スキャンテーブルにて規定された軌道に沿うよう目標領域内をスキャンする。なお、サーボ動作の詳細は、図１０を参照しながら追って詳述する。
【００４５】
さらに、ＤＳＰ制御回路１０は、レーザ光のスキャン動作時、半導体レーザ１００がレーザ光をパルス（矩形）状に発光するための信号を、ＤＡＣ２０を介してレーザ駆動回路３０に出力する。ここで、パルス状とは、半導体レーザ１００の出力をゼロレベルから一定期間だけハイレベルにすることをいう。これにより、レーザ光は目標領域内にマトリックス状に設定された各ブロック（図７（ａ）参照）の位置にて、一定期間、発光される。
【００４６】
また、これと同時に、ＤＳＰ制御回路１０は、ＰＳＤ信号処理回路６０からの信号をもとに、ＰＳＤ６００の受光面上における分離光の収束位置を監視する。
【００４７】
受光部９０は、照射されたレーザ光が障害物等によって反射された光を受光する。図示の如く、受光部９０は、ＰＤ（Photo Detector）８００と、集光レンズ９００を備える。
【００４８】
障害物等からの反射光は、集光レンズ９００を通してＰＤ８００上に収束される。ＰＤ８００は、図１のＸ−Ｙ平面に垂直な反射光受光面を有しており、この反射光受光面上における光量に応じた電流を出力する。なお、このＰＤ８００としては、従来のＰＤを使用することができる。
【００４９】
ＰＤ８００からの出力電流は、ＰＤ信号処理回路８０に入力される。ＰＤ信号処理回路８０は、入力された電流から反射光の光量を表す電圧信号を生成し、これをＡＤＣ７０に出力する。ＡＤＣ７０は、入力された電圧信号をデジタル信号に変換し、これをＤＳＰ制御回路１０に出力する。
【００５０】
ＤＳＰ制御回路１０は、入力された電圧信号をもとに、反射光受光面上における反射光の光量を検出する。そして、検出した光量を、そのときの照射レーザ光の照射位置に対応付けて、反射光量テーブル（後述）に格納する。
【００５１】
ＤＳＰ制御回路１０には、目標領域上における照射レーザ光の照射位置と、その位置における照射レーザ光の出射光量とを対応づけたテーブル（出射光量テーブル）が配備されている。ここで、照射位置は、目標領域内にマトリックス状に設定された各ブロック（図７（ａ）参照）の位置とされている。この出射光量テーブルには、全照射位置に対して出射光量のデフォルト値が初期設定されている。その後、後述する照射レーザ光のパワー調整処理にしたがって、各ブロック位置の出射光量が逐次更新される。
【００５２】
また、ＤＳＰ制御回路１０には、目標領域上における照射レーザ光の照射位置と、その位置に出射光量テーブルに従って照射レーザ光を照射したときに検出される反射光量とを対応づけたテーブル（反射光量テーブル）が配備されている。ここで、照射位置は、上記出射光量テーブルの場合と同様、目標領域内にマトリックス状に設定された各ブロック（図７（ａ）参照）の位置とされている。各照射位置は、ＰＳＤ受光面上における上記分離光の収束位置をもとに検出される。この受光光量テーブルには、全照射位置に対して受光光量のデフォルト値が初期設定されている。その後、スキャン動作時に検出される各ブロック位置の受光光量にしたがって、各ブロック位置の受光光量が逐次更新される。
【００５３】
ＤＳＰ制御回路１０は、たとえば、レーザ光によるスキャン動作時等に、反射光量テーブルを参照しながら、後述の如くして、目標領域における照射レーザ光の光量の不均一性を検出し、この検出結果を、表示装置（図示しない）を介してユーザに報知し、あるいは、この検出結果に基づいて、目標領域における照射レーザ光の光量が均一となるように、半導体レーザ１００から出射されるレーザ光の出力を制御するための信号をＤＡＣ２０に出力する。
【００５４】
図２に、レンズアクチュエータ３００の構成（分解斜視図）を示す。
【００５５】
同図を参照して、照射レンズ３０１は、レンズホルダー３０２中央の開口に装着される。レンズホルダー３０２には、４つの側面にそれぞれコイルが装着されており、各コイル内にヨーク３０３中央の突出部が図示矢印のように挿入される。各ヨーク３０３は、両側の舌片が一対のヨーク固定部材３０５の凹部に嵌入される。さらに、それぞれのヨーク固定部材３０５に、ヨーク３０３の舌片を挟むようにして磁石３０４が固着される。この状態にて、ヨーク固定部材３０５が磁石３０４とともにベース（図示せず）に装着される。
【００５６】
さらに、ベースには一対のワイヤー固定部材３０６が装着されており、このワイヤー固定部材３０６にワイヤー３０７を介してレンズホルダー３０２が弾性支持される。レンズホルダー３０２には四隅にワイヤー３０７を嵌入するための孔が設けられている。この孔にそれぞれワイヤー３０７を嵌入した後、ワイヤー３０７の両端をワイヤー固定部材３０６に固着する。これにより、レンズホルダー３０２がワイヤー３０７を介してワイヤー固定部材３０６に弾性支持される。
【００５７】
駆動時には、レンズホルダー３０２に装着されている各コイルに、上記アクチュエータ駆動回路４０から駆動信号が供給される。これにより、電磁駆動力が発生し、照射レンズ３０１がレンズホルダーとともに２次元駆動される。
【００５８】
ここで、上記アクチュエータ駆動回路４０から出力される水平方向（図１のｙ方向）の駆動信号（VCM駆動電流）は、図３に示すような矩形波、正弦波、のこぎり波、山形波などのいずれの波形であってもよい。
【００５９】
例えば、制御信号を矩形波とする場合、照射レンズ３０１は、駆動信号が−Ｉから＋Ｉに、あるいは、＋Ｉから−Ｉに切り替わることに応じて水平方向の駆動方向が反転する。この場合、アクチュエータ３００の駆動パターンが単純となり、また、パルス間隔を調整することによって水平方向におけるレーザ光の移動ストロークを調整することができる。
【００６０】
また、制御信号を正弦波とする場合、照射レンズ３０１は、駆動信号が−Ｉから＋Ｉに向かう期間において第１の水平方向に変位し、駆動信号が＋Ｉから−Ｉに向かう期間において第１の水平方向とは反対の第２の水平方向に変位する。この場合、アクチュエータ３００の追従性を良好にすることができる。また、正弦波の周期を調整することによって、水平方向におけるレーザ光の移動ストロークを調整することができる。
【００６１】
同様に、制御信号を山形波やのこぎり波とする場合にも、山形波のこぎり波の周期を調整することによって、水平方向におけるレーザ光の移動ストロークを調整することができる。
【００６２】
図４は、レンズアクチュエータ３００を駆動して照射レンズ３０１を一方向に変位させたときの、照射レーザ光の出射角度とＰＳＤ受光面上における分離光（同図ではモニター光）の収束位置の関係（シミュレーション）を示すものである。同図に示す如く、分離光の変位量は照射レーザ光の出射角度に比例して増加する。なお、同図の特性にうねりが生じているのは、照射レンズを２次元駆動することによって、ＰＳＤ受光面上の分離光に収差が生じるためである。
【００６３】
図５に、ＰＳＤ６００の構造を示す。なお、同図は、図１において、ＰＳＤ６００をY軸方向から見たときの構造を示すものである。
【００６４】
図示の如く、ＰＳＤ６００は、Ｎ型高抵抗シリコン基板の表面に、受光面と抵抗層を兼ねたＰ型抵抗層を形成した構造となっている。抵抗層表面には、図１のＸ方向における光電流を出力するための電極Ｘ１、Ｘ２と、図１のＹ方向における光電流を出力するための電極Ｙ１、Ｙ２（同図では図示省略）が形成されている。また、裏面側には共通電極が形成されている。
【００６５】
受光面に分離光が収束されると、収束位置に光量に比例した電荷が発生する。この電荷は光電流として抵抗層に到達し、各電極までの距離に逆比例して分割されて、電極Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２から出力される。ここで、電極Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２から出力される電流は、分離光の収束位置から各電極までの距離に逆比例して分割された大きさを有している。よって、電極Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２から出力される電流値をもとに、受光面上における収束位置を検出することができる。
【００６６】
図６（ａ）は、ＰＳＤ６００の有効受光面を示す図である。また、図６（ｂ）は、電極Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２から出力される電流をもとにＰＳＤ信号処理回路６０にて生成される位置検出電圧と、有効受光面上における分離光の収束位置の関係を示す図である。なお、図６（ａ）では有効受光面を正方形としている。また、図６（ｂ）では、有効受光面のセンター位置を基準位置（０位置）として、基準位置に対する収束位置のＸ方向およびＹ方向の変位量と出力電圧の関係を示している。
【００６７】
上記ＰＳＤ信号処理回路６０は、電極Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２から出力される電流をもとに、収束位置のＸ方向変位量に対応する電圧Ｘoutと、Ｙ方向変位量に対応する電圧Ｙoutを生成し、ＡＤＣ７０を介してＤＳＰ制御回路１０に出力する。ＤＳＰ制御回路１０は、入力された電圧ＸoutとＹoutから収束位置のＸ方向変位量とＹ方向変位量を検出する。
【００６８】
図７を参照して、本実施の形態におけるスキャン動作について説明する。
【００６９】
同図（ａ）に示すように、ビーム照射装置の前方空間に設定された目標領域を横２００×縦３のブロックに分割したとき、照射レーザ光は、全てのブロックを順番に照射するようにしてスキャンされる。照射レーザ光は、各ブロックに１回ずつ照射される。ここで、ブロックのスキャン順序は任意に設定できる。たとえば、同図（ｂ）に示す如く、左上隅のブロック位置から順次、１ラインずつスキャンするように設定することもできる。なお、スキャン軌道（スキャン順序）は、上述の如く、ＤＳＰ制御回路１０内のスキャンテーブルによって規定される。
【００７０】
同図（ｂ）のようにしてスキャンされる場合、ＰＳＤ６００の受光面上における分離光の収束位置は、同図（ｃ）に示す軌道に沿って移動する。ここで、同図（ｃ）の軌道は、同図（ｂ）のスキャン軌道に対し、一対一に対応している。したがって、同図（ｃ）の軌道上における収束位置から照射レーザ光のスキャン位置を識別することができる。なお、この場合、同図（ｃ）の軌道は、上述の如く、ＤＳＰ制御回路１０内の軌道テーブルに従うこととなる。
【００７１】
なお、図７（ｂ）のスキャン動作では、同図Ａ、Ｂを除く中央の区間ではスキャン速度は略一定であるが、Ａ、Ｂの区間、すなわち、アクチュエータ３００の移動方向が変わる位置あたりの区間では、スキャンの速度が、徐々に加速しあるいは徐々に減速するように変化する。このため、Ａ−Ｂ間をスキャンする際に、一定周期にてレーザ光をパルス発光させると、特にＡ、Ｂの区間において、レーザ光の発光位置が対応するブロックからずれてしまい、各ブロックにレーザ光を正しく照射できないとの問題が生じる。
【００７２】
そこで、本実施の形態では、図８に示すように、一つのパルス発光から次のパルス発光までの間のスキャン距離がＡ−Ｂ間において等しくなるよう、可変時間間隔にてパルス発光が行われる。これにより、各ブロックに１回ずつレーザ光が正しく照射される。
【００７３】
このとき、アクチュエータ駆動回路４０からアクチュエータ３００に入力される水平方向の駆動信号（水平方向VCM駆動電流）として、図８に示す正弦波を用いると、駆動信号に対するアクチュエータ３００の追従性を高めることができ、安定したスキャン動作を実現することができる。
【００７４】
なお、図８に示す例では、水平方向VCM電流がＩから−Ｉまで立ち下がる期間がパルス発射期間とされている。これに代えて、図９に示すように、水平方向VCM電流がＩから−Ｉまで立ち下がる期間のうち、VCM電流の変化が略直線状となる中央の期間をパルス発射期間に設定するようにすることもできる。こうすると、図７（ｂ）のＡ−Ｂ間において、アクチュエータ３００のスキャン速度がほぼ一定となる。したがって、この場合には、レーザ光のパルス発光間隔は、図９に示すように、等時間間隔とすることができる。
【００７５】
なお、図８および図９において、各パルス発射期間は、目標領域の水平方向スキャン期間に対応する。また、正弦波が極小値から極大値に立ち上がるまでの期間は、照射レーザ光が目標領域の右端から左端に戻るまでの期間に相当する。
【００７６】
ところで、ビーム照射装置においては、図７（ｂ）に示すスキャン軌道に沿って照射レーザ光がスキャンされるのが最も理想的である。しかし、通常は、アクチュエータ３００に付加される外乱等によって、照射レーザ光のスキャン位置が所期のスキャン軌道から外れてしまう。この場合、かかるスキャン位置の外れに応じて、有効受光面上における分離光の収束位置も同図（ｃ）に示す軌道から外れることとなる。これを是正するため、ＤＳＰ制御回路１０は、分離光の収束位置と軌道テーブルとを比較しながら、照射レーザ光のスキャン位置が所期のスキャン軌道に追従するよう、アクチュエータ駆動回路４０を制御する。
【００７７】
図１０は、有効受光面上における分離光のスポット軌道の一例を示すものである。かかる場合、ＤＳＰ制御回路１０は、上述の如く、分離光の収束位置を目標軌道に引き込むよう、アクチュエータ駆動回路４０にサーボ信号を供給する。
【００７８】
今、分離光の収束位置がＰ(x,y)にあり、このとき、目標軌道上にあるべき収束位置がＰ’(x',y')であるとする。ここで、目標軌道上の収束位置Ｐ’(x',y')は、ＤＳＰ制御回路１０内に設定された軌道テーブルから取得される。具体的には、照射レーザ光のスキャン位置に対応する収束位置が軌道テーブルから取得される。
【００７９】
このとき、ＤＳＰ制御回路１０は、Ｐ(x,y)とＰ’(x',y')をもとに、Ｅx＝ｘ−ｘ’とＥy＝ｙ−ｙ’を演算し、演算結果をもとに、Ｅx＝０、Ｅy＝０になるよう、アクチュエータ駆動回路４０にサーボ信号を供給する。これにより、照射レーザ光のスキャン位置は、当該タイミングにおいてスキャン軌道上にあるべきスキャン位置方向に引き戻される。これに応じて、分離光の収束位置も、当該タイミングにおいて目標軌道上にあるべき収束位置Ｐ’(x',y')の方向に引き込まれる。かかるサーボ動作によって、照射レーザ光は所期のスキャン軌道に追従するようスキャンされる。
【００８０】
図１１に、スキャン動作時のフローチャートを示す。
【００８１】
Ｓ１００にてスキャン動作が開始されると、Ｓ１０２にて照射レーザ光の照射位置がホームポジションへ移動される。なお、ホームポジションは、たとえば、図６（ｂ）に示すブロックのうち、左端で且つ上端のブロック位置に設定される。さらに、Ｓ１０４にて照射レーザ光に対する軌道サーボがＯＮとされた後、Ｓ１０６にてスキャン動作が開始される。次に、Ｓ１０８にて、照射レーザ光が目標領域に照射される。このとき、目標領域からの反射光を受光することにより、当該ビーム照射装置を搭載した検出器において、障害物測定や距離測定等の処理が行われる。
【００８２】
しかる後、Ｓ１１０にてスキャン動作が終了したかが判別され、終了していなければ、Ｓ１０６に戻り、上述のスキャン動作が繰り返される。他方、スキャン動作が終了すれば、Ｓ１１２にて軌道サーボがＯＦＦとされた後、Ｓ１１４にて半導体レーザがＯＦＦとされる。
【００８３】
次に、反射光量を用いて行われる各種処理について説明する。
【００８４】
まず、反射光量テーブルの更新処理について説明する。この処理は、図１１のスキャン動作の際に行われる。この処理は、ＤＳＰ制御回路１０にて行われる。
【００８５】
ＤＳＰ制御回路１０は、図１１のフローチャートにおけるＳ１０６のスキャン動作、Ｓ１０８のレーザ光の発光動作に加えて、受光部９０において、受光した光、すなわち、目標領域からの反射光の光量をブロック毎に測定する。そして、測定した反射光の光量を、反射光量テーブル上の各ブロック位置に格納する。
【００８６】
このようにして、目標領域上の全てのブロックについて反射光量の測定と格納が行われる。これにより、反射光量テーブルの更新が完了する。反射光量テーブルに対する更新は、目標領域がスキャンされる度に行われる。通常、反射光量は、障害物の位置に対応するブロックにて検出される。従って、反射光量テーブルには、障害物の位置に対応するブロックに対して反射光量に応じた値が格納され、その他のブロックには、ゼロまたはゼロに近い小さな値が格納される。
【００８７】
次に、汚れ検出処理について説明する。この処理は、反射光量テーブルの更新に並行して行われる。ここでは、反射光量テーブルの更新が所定回数繰り返される間に、一回の処理ルーチンが実行される。この処理は、ＤＳＰ制御回路１０にて行われる。
【００８８】
図１２は、汚れ検出処理の手順を示すフローチャートである。
【００８９】
汚れ検出処理が開始されると、まず、Ｓ２００にて、反射光量テーブルが更新されたかが判別される。ここで、反射光量テーブルが更新されると、Ｓ２０２にて、目標領域上に設定されたブロック群のうちの一つが参照ブロックとして設定される。そして、Ｓ２０４にて、当該参照ブロックの反射光量Ｐ０が反射光量テーブルから取得される。
【００９０】
次に、Ｓ２０６にて、当該参照ブロックの反射光量Ｐ０が閾値レベルＰｓ以上であるかが判別される。このステップは、汚れの誤検出を回避するために準備されている。すなわち、上記の如く、当該参照ブロックに対応する位置に障害物等が存在しない場合、当該参照ブロックの位置では、反射光量は、受光されていないか、ゼロに近い小さなものとなる。このような不安定な反射光量をもとに汚れ検出を行うと、汚れ検出を適正に行えない惧れがある。この理由から、Ｓ２０６にてＰ０＜Ｐｓと判別された場合には、以降の処理ステップが省略され、Ｓ２０２に戻って、次の参照ブロックが設定される。なお、閾値レベルＰｓは、目標領域からの反射光量を検出するに適切なレベルに設定される。
【００９１】
Ｓ２０６にてＰ０≧Ｐｓと判別されると、次に、Ｓ２０８にて、当該参照ブロックに隣接する各ブロックの反射光量が反射光量テーブルから取得される。たとえば、図１３に示すように、参照ブロックに８つのブロックが隣接する場合には、これら８つのブロックの反射光量Ｐ１〜Ｐ８が取得される。そして、Ｓ２１０にて、これら取得された反射光量のうち閾値レベルＰｓ以上のものが抽出される。このステップは、上記Ｓ２０６と同様、汚れの誤検出を回避するために準備されたものである。Ｓ２１０にて閾値レベルＰｓ以上の反射光量を抽出できない場合は、Ｓ２０２に戻る。
【００９２】
しかる後、Ｓ２１０にて抽出された反射光量と参照ブロックの反射光量の割合Ｒｋが、Ｓ２１２にて計算される。たとえば、図１３の例において、参照ブロックに隣接する８つのブロックの反射光量Ｐ１〜Ｐ８が全て閾値レベルＰｓ以上の場合、Ｓ２１２にて、Ｐ１／Ｐ０、Ｐ２／Ｐ０、Ｐ３／Ｐ０、Ｐ４／Ｐ０、Ｐ５／Ｐ０、Ｐ６／Ｐ０、Ｐ７／Ｐ０、Ｐ８／Ｐ０が算出される。すなわち、隣接ブロックの反射光量Ｐｋと参照ブロックの反射光量Ｐ０の割合ＲｋがＲｋ＝Ｐｋ／Ｐ０として算出される。
【００９３】
このようにして割合Ｒｋが算出されると、次に、Ｓ２１４にて、各割合が閾値Ｒｓと比較される。ここで、閾値Ｒｓは、たとえば、０．５程度に設定される。そして、Ｓ２１６にて、参照ブロックに隣接するブロックのうち、割合Ｒｋが閾値Ｒｓ以下であるブロックに、汚れの可能性を示す点数（以下、「汚れ点数」という）として１が加算される。なお、Ｓ２１２にて算出された何れの割合Ｒｋも閾値Ｒｓ以下でない場合、Ｓ２１６はスキップされる。
【００９４】
しかして、汚れ点数の加算が終了すると、Ｓ２１８にて、目標領域上の全てのブロックが参照ブロックとして設定されたかが判別される。ここで、未だ参照ブロックに設定されていないブロックが残っていれば（Ｓ２１８：Ｎ）、Ｓ２０２に戻り、次のブロックが参照ブロックとして設定される。そして、この参照ブロックとこれに隣接するブロックの反射光量をもとに、上記と同様の処理が行われる。Ｓ２０２からＳ２１６までの処理は、目標領域上の全てのブロックが参照ブロックとして設定されるまで繰り返し行われる。
【００９５】
目標領域上の全てのブロックが参照ブロックとして設定されると、次に、Ｓ２２０にて、反射光量テーブルの更新回数が設定値Ｎｓに到達したかが判別される。ここで、更新回数がＮｓに到達していなければ、Ｓ２００に戻り、反射光量テーブルが更新されるのを待つ。そして、反射光量テーブルが更新されると、更新後の反射光量テーブルについて、Ｓ２０２からＳ２１８の処理が行われる。Ｓ２００からＳ２１８までの処理は、反射光量テーブルの更新回数がＮｓに到達するまで繰り返し行われる。これにより、汚れ点数が各ブロックに加算されていく。
【００９６】
しかして、反射光量テーブルの更新回数がＮｓに到達すると（Ｓ２２０：Ｙ）、全ブロックの汚れ点数をもとに、参照値Ｄｒが設定される。ここで、参照値Ｄｒは、たとえば、全ブロックの汚れ点数の平均値、汚れ点数の最大値と最小値の平均値、あるいは、汚れ点数の最大値に一定の比率を乗じた値とすることができる。この場合、汚れ点数の最大値または平均値が一定の値を越えない場合には、参照値Ｄｒとしてデフォルト値を設定するようにしても良い。あるいは、このように、全ブロックの汚れ点数をもとに参照値Ｄｒを設定せずに、デフォルト値として設定された参照値Ｄｒを用いるようにしても良い。この場合、Ｓ２２２はスキップされる。
【００９７】
このようにして参照値Ｄｒが設定されると、次に、Ｓ２２４にて、各ブロックの汚れ点数が参照値Ｄｒと比較される。そして、Ｓ２２６にて、汚れ点数が参照値Ｄｒ以上のブロックが、汚れているブロック（以下、「汚れブロック」という）に設定される。同時に、Ｓ２２８にて、表示部（図示せず）に、出射窓７００が汚れていることが表示される。これにより、汚れ検出ルーチンが終了する。なお、このＳ２２８における表示に代えて、音声にて出射窓７００の汚れを出力するようにしてもよい。
【００９８】
図１２の処理ルーチンでは、Ｓ２１６からＳ２２６の処理ステップが準備されているが、これらの処理ステップを省略することもできる。すなわち、Ｓ２１４にて、参照ブロックに隣接するブロックのうち、割合Ｒｋが閾値Ｒｓ以下であるブロックがあれば、直ちに、反射光量Ｐｋに対応するブロックを汚れブロックと判定し、汚れの報知を行うようにすることもできる。しかし、この場合は、上記に比べ、障害物位置近傍のブロックを汚れブロックと誤判定する確率が高まる。かかる誤検出を抑制するには、上記のように、Ｓ２１６からＳ２２６の処理ステップを実行し、一定期間に蓄積された汚れ点数をもとに、そのブロックの汚れを判定するのが好ましい。
【００９９】
図１４は、レーザ光の出射光量を補正する際の処理手順を示す。この処理は、図１２に示す処理にて汚れブロックが検出されたことに応じて行われる。この処理は、ＤＳＰ制御回路１０にて行われる。
【０１００】
図１２に示す処理にて汚れブロックが検出された後、図１１のフローチャートが実行されると、上記の如く、目標領域からの反射光の光量がブロック毎に測定され、その光量値が反射光量テーブル上の各ブロック位置に格納される。
【０１０１】
Ｓ３００にて、反射光量テーブルが更新されたと判別されると、Ｓ３０２にて、図１２に示す処理にて検出された汚れブロックの反射光量Pr-dが反射光量テーブルから取得される。また、Ｓ３０４にて、全ブロックの反射光量の最大値Pr-maxが反射光量テーブルから取得される。さらに、Ｓ３０６にて、汚れブロックの現在のレーザ出射光量Pe-oldが出射光量テーブルから取得される。
【０１０２】
次に、Ｓ３０６にて、Pe-new＝（Pr-max／Pr-d）＊Pe-oldが演算される。そして、算出されたPe-newが、当該汚れブロックの新たなレーザ出射光量として、出射光量テーブルに設定される（Ｓ３１０）。しかる後、Ｓ３１２にて、全ての汚れブロックについて出射光量テーブルが更新されたかが判別される。ここで、出射更新テーブルを更新すべき汚れブロックが残っていれば、Ｓ３０２に戻り、次の汚れブロックに対するレーザ出射光量の更新処理が行われる。このようにして、全ての汚れブロックについて出射光量テーブルの更新がなされると（Ｓ３１２）、当該補正処理が終了される。その後は、更新後の出射光量テーブルを参照しながら、各ブロックに照射レーザ光が照射される。これにより、汚れブロックに対する照射レーザ光の強度が高められ、目標領域における照射レーザ光の強度の均一化が図られる。
【０１０３】
以上のように、本実施の形態によれば、簡単な処理にて確実に、目標領域における照射レーザ光の不均一性を検出することができる。さらに、その結果に基づいて、照射レーザ光の出力を適正に調節することができる。よって、不所望な汚れ等がビーム照射装置の出射窓に付着した場合にも、安定したスキャン動作を実現することができる。
【０１０４】
また、本実施の形態によれば、上記のとおり、通常のスキャン動作を行いながら、照射レーザ光の不均一性を検出できるので、円滑なスキャン動作を実現できる。さらに、本実施の形態によれば、ビーム照射装置に通常配備される構成部品以外に特別な構成部品が必要ないから、ビーム照射装置の構成を簡素にすることできる。
【０１０５】
さらに、本実施の形態によれば、ビーム照射ヘッド５０と受光部９０が光学的に完全に分離されているため、出射窓７００によって内部に反射された照射レーザ光が受光部９０に漏れることはなく、もって、上記特許文献１のように漏れ光によるノイズの影響を受けることはない。
【０１０６】
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は、かかる実施の形態に限定されるものではなく、他に種々の変更が可能であることは言うまでもない。
【０１０７】
たとえば、上記実施の形態では、図１０を参照して説明したように、分離光の収束位置Ｐ(x,y)を、当該タイミングにおいて目標軌道上にあるべき収束位置Ｐ’(x',y')に引き込むようにしてサーボを掛けるようにしたが、この他のサーボ処理にて、分離光の収束位置を目標軌道上に引き込むようにすることもできる。たとえば、図１５に示すように、当該タイミングよりΔＴだけ経過したタイミングにおいて目標軌道上にあるべき収束位置Ｐ’(xa',ya')に引き込むようにすることもできる。この場合、ＤＳＰ制御回路１０は、Ｐ(x,y)とＰ’(xa',ya')をもとに、Ｅx＝ｘ−ｘa’とＥy＝ｙ−ｙa’を演算し、演算結果をもとに、Ｅx＝０、Ｅy＝０になるよう、アクチュエータ駆動回路４０にサーボ信号を供給する。こうすると、照射レーザ光のスキャン位置を次に予定されているスキャン位置に円滑に引き込むことができ、効率的なスキャン動作を実現することができる。
【０１０８】
なお、上記において、想定し得ない大きさの振動や外乱がビーム照射装置に加わった場合には、サーボ外れが生じて照射レーザ光のスキャン位置が所期のスキャン位置から大きく外れる場合が起こり得る。このような場合には、たとえば、図７（ｂ）のスキャン形態では、スキャン位置をサーボ外れが生じたときにスキャン途中であったラインの先頭位置に戻し、この位置から以降のスキャン処理を継続するようにすれば良い。
【０１０９】
また、振動や外乱を予測する、いわゆる外乱オブザーバを併せて適用すれば、照射レーザ光の軌道追従をより円滑に行うことができる。この場合、想定し得ない大きさの振動や外乱がビーム照射装置に加わったような場合にも、サーボ外れの発生を効果的に抑制することができる。
【０１１０】
さらに、上記実施の形態では、レンズアクチュエータ３００を用いて照射レーザ光をスキャンさせるようにしたが、これに代えて、ポリゴンミラーを用いたスキャン機構を用いることもできる。
【０１１１】
図１６に、ポリゴンミラーを用いた場合の構成を示す。なお、図中、上記図１と同一の構成には同一の番号が付されている。
【０１１２】
ビーム照射ヘッド５０は、半導体レーザ１００と、レンズ５０１と、ポリゴンミラー５０２と、モータ５０３を備えている。レンズ５０１は、半導体レーザ１０１から出射されたレーザ光をほぼ平行光に変換する。ポリゴンミラー５０２は、断面多角形となっており、且つ、各側面にミラー面が形成されている。モータ５０３は、モータ駆動回路４１からの駆動信号に応じて、ポリゴンミラー１０２中心の回転軸を回転させる。
【０１１３】
ポリゴンミラー５０２を回転させながらレーザ光をその側面に照射すると、各側面に対するレーザ光の入射角度が変化する。これにより、ポリゴンミラー５０２の側面によって反射されたレーザ光（照射レーザ光）はポリゴンミラーの回転方向にスキャンされる。
【０１１４】
ここで、ポリゴンミラー５０２は、レーザ光の入射位置が一つのミラー面から次のミラー面へと移ることによって、水平方向のスキャン軌道が、目標領域上において、上下方向に１ブロック分だけシフトするように、回転軸に対する各ミラー面の傾き角が調整されている。また、ミラー面の傾き角は、水平方向のスキャン軌道が最下段のブロック位置にあるときに、レーザ光の入射位置が次のミラー面に移ると、これに応じて、水平方向のスキャン軌道が、最下段のブロック位置から最上段のブロック位置へとシフトするようにも調整されている。
【０１１５】
ポリゴンミラー５０２のミラー面の傾き角がこのように調整されていることにより、照射レーザ光は、ポリゴンミラー５０２の回転に応じて、たとえば、図７（ｂ）に示す軌道に従ってスキャンされる。
【０１１６】
なお、図１６の構成例では、図１におけるビームスプリッタ４００と、集光レンズ５００と、ＰＳＤ６００が省略されている。これは、ポリゴンミラー５０３の回転位置からレーザ光の照射位置を検出できるためである。すなわち、図１６の構成例では、モータ５０３から回転検出回路６１に対して、回転同期信号が出力される。回転検出回路６１は、入力された回転同期信号をもとに、ポリゴンミラー５０３の回転位置を逐次検出し、検出結果をＤＳＰ制御回路１０に出力する。ＤＳＰ制御回路１０は、入力された回転位置信号をもとに、目標領域上における照射レーザ光の照射位置を検出する。
【０１１７】
図１６の構成例における照射レーザ光のスキャン動作は、上記図１の構成の場合と同様にして行われる。ただし、図１６の構成例の場合、ポリゴンミラー５０２は、一方向に単調に回転駆動されるのみである。なお、ポリゴンミラー５０２が一定速度で回転する場合、水平方向のスキャン速度も一定であるから、照射レーザ光のパルス発光は、図９に示す場合と同様、一定パルス間隔で行われる。なお、ポリゴンミラー５０２の回転速度が不安定である場合には、レーザ光の発光タイミングを、ポリゴンミラー５０２の回転位置に応じて制御するようにしても良い。この他、反射光量テーブルの更新処理、汚れブロックの検出処理および出射光量テーブルの更新処理も、上記実施の形態の場合と同様にして行われる。
【０１１８】
なお、上記実施の形態では、レーザ光の光量の差は、出射窓の汚れによるものとして説明したが、このほか、光量差が生じる原因として、出射窓についた傷やひび割れによるものもある。
【０１１９】
本実施の形態は、あくまでも、本発明の一つの実施形態であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義等は、本実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】実施の形態に係るビーム照射装置の構成を示す図
【図２】実施の形態に係るビーム照射ヘッドの構成を示す図
【図３】実施の形態に係るVCM駆動電流の例を示す図
【図４】照射レーザ光の出射角度と分離光の収束位置の関係を示す図
【図５】実施の形態に係るＰＳＤ構造を示す図
【図６】ＰＳＤの構造と位置検出電圧の変動を説明する図
【図７】実施の形態に係るスキャン動作を説明する図
【図８】VCM駆動電流と発光タイミングとの関係を示す図
【図９】VCM駆動電流と発光タイミングとの関係を示す図
【図１０】実施の形態に係る軌道サーボの掛け方を説明する図
【図１１】実施の形態に係るスキャン動作時のフローチャート
【図１２】実施の形態に係る汚れ検出時の処理フローチャート
【図１３】実施の形態に係る汚れ検出処理を説明する図
【図１４】実施の形態に係る出射光量補正時の処理フローチャート
【図１５】実施の形態に係る軌道サーボの掛け方を説明する図
【図１６】実施の形態に係るビーム照射装置の変更例を示す図
【符号の説明】
【０１２１】
１０  ＤＳＰ制御回路
３０  レーザ駆動回路
４０  アクチュエータ駆動回路
４１  モータ駆動回路
５０  ビーム照射ヘッド
６０  ＰＳＤ信号処理回路
６１  回転検出回路
８０  ＰＤ信号処理回路
９０  受光部
１００  半導体レーザ
３００  レンズアクチュエータ
３０１  照射レンズ
４００  ビームスプリッタ
５０１  レンズ
５０２  ポリゴンミラー
５０３  モータ
６００  ＰＳＤ
７００  出射窓
８００  ＰＤ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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