JP2016020834A - レーザ走査装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】レーザ光を射出する光源4と、所定の軸線Cを中心に揺動することにより光源4からのレーザ光を対象物20に向けて走査し、且つ、対象物20で反射したレーザ光を反射する走査ミラー6と、対象物20で反射したレーザ光を、走査ミラー6を介して受光する第1の受光部12と、を備える。走査ミラー6は、光源4からのレーザ光を第1の面側から第2の面側に向けて通過させる切り欠き部24と、切り欠き部24の内周面上に形成され、且つ、光源4からのレーザ光を反射することにより対象物20に向けてレーザ光を走査する第1の反射面26と、第2の面上に形成され、且つ、対象物20で反射したレーザ光を第1の受光部12に向けて反射する第2の反射面30と、を有する。
【選択図】図1
Description
[レーザ走査装置の全体構成]
まず、図1を参照しながら、実施の形態1に係るレーザ走査装置2の全体構成について説明する。図1は、実施の形態1に係るレーザ走査装置の構成を示す概略図である。
次に、図1〜図2Bを参照しながら、上述した走査ミラー6の構成について説明する。図2Aは、実施の形態1に係る走査ミラーの第1の面側を示す斜視図である。図2Bは、実施の形態1に係る走査ミラーの第2の面側を示す斜視図である。
次に、図1〜図3Bを参照しながら、上述した走査ミラー6の動作について説明する。図3A及び図3Bはそれぞれ、図1の状態から走査ミラーが揺動した状態でのレーザ走査装置を示す概略図である。
次に、本実施の形態のレーザ走査装置2により得られる効果について説明する。上述したように、走査ミラー6は、2つの反射面、すなわち、第1の反射面26及び第2の反射面30を有している。第1の反射面26は、光源4から射出されたレーザ光を対象物20に向けて反射する。第2の反射面30は、対象物20で反射したレーザ光を第1の受光部12に向けて反射する。したがって、走査ミラー6は、光源4からのレーザ光を対象物20に向けて走査する機能(すなわち、背景技術の欄で説明した走査ミラーの機能)、及び、対象物20で反射したレーザ光を第1の受光部12に向けて反射する機能(すなわち、背景技術の欄で説明した有孔ミラーの機能)の双方を有するようになる。その結果、1つの走査ミラー6で上記2つの機能を実現することができるので、レーザ走査装置2の光学部品点数を低減することができ、レーザ走査装置2を小型化することができる。
次に、図4〜図5Bを参照しながら、実施の形態2に係るレーザ走査装置2Aの構成について説明する。図4は、実施の形態2に係るレーザ走査装置の構成を示す概略図である。図5Aは、実施の形態2に係る走査ミラーの第1の面側を示す斜視図である。図5Bは、実施の形態2に係る走査ミラーの第2の面側を示す斜視図である。なお、本実施の形態において、上記実施の形態1と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
本実施の形態のレーザ走査装置2Aでは、走査ミラー6Aの構成が上記実施の形態1と異なっている。このことに関連して、図4に示すように、本実施の形態のレーザ走査装置2Aでは、光源4A、走査ミラー6A、集光レンズ10A、第1の受光部12A、ビームスプリッタ14A及び第2の受光部16Aの各々の配置が上記実施の形態1と異なっている。なお、図4では、後述する図5A中のB−B線による走査ミラー6Aの断面を表している。
次に、図4〜図5Bを参照しながら、上述した走査ミラー6Aの動作について説明する。図4及び図5Aに示すように、光源4Aから射出されたレーザ光は、走査ミラー6Aの貫通孔32に入射した後に、第1の反射面26Aで反射する。このとき、上述したように第1の反射面26Aはレーザ光の光軸L2に対して傾斜しているので、第1の反射面26Aで反射したレーザ光は、貫通孔32から対象物20に向けて出射するようになる。図4中の矢印P及びQで示すように、走査ミラー6Aが軸線C2を中心に揺動角θ6の範囲で揺動することにより、第1の反射面26Aで反射したレーザ光は、対象物20に向けて走査されるようになる。
次に、図6を参照しながら、光源4Aから射出されたレーザ光が貫通孔32によって遮られないための条件について説明する。図6は、貫通孔の開口面積の算出方法を説明するための図である。
O’’O=(1/2)×t×tan(θ+θ’’) (式4)
BO’=(1/2)×t×tanθ (式5)
本実施の形態のレーザ走査装置2Aでは、次のような効果を得ることができる。上述したように、走査ミラー6Aには貫通孔32が設けられている。貫通孔32の第2の面6Ac側における開口面積Sは、上記実施の形態1のように走査ミラー6に切り欠き部24を設けた場合と比べて小さくなる。これにより、第2の反射面30Aの面積を大きく確保することができる。
以上、本発明の実施の形態1及び2に係るレーザ走査装置について説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。例えば、上記各実施の形態をそれぞれ組み合わせてもよい。
4,4A 光源
6,6A 走査ミラー
6a 周縁部
6b,6Ab 第1の面
6c,6Ac 第2の面
8 駆動部
10,10A 集光レンズ
12,12A 第1の受光部
14,14A ビームスプリッタ
16,16A 第2の受光部
18 処理部
20 対象物
22 トーションバー
24 切り欠き部
24a 先端部
24b,32a 内周面
26,26A 第1の反射面
28,28A 低反射率面
30,30A 第2の反射面
32 貫通孔
Claims (8)
- レーザ光を対象物に向けて走査するためのレーザ走査装置であって、
レーザ光を射出する光源と、
所定の軸線を中心に揺動することにより前記光源からのレーザ光を前記対象物に向けて走査し、且つ、前記対象物で反射したレーザ光を反射する走査ミラーと、
前記対象物で反射したレーザ光を、前記走査ミラーを介して受光する受光部と、を備え、
前記走査ミラーは、
前記光源からのレーザ光を前記走査ミラーの第1の面側から前記第1の面と対向する第2の面側に向けて通過させる開口部と、
前記開口部の内周面上に形成された第1の反射面であって、前記光源から前記開口部に入射したレーザ光を反射し、且つ、反射したレーザ光を前記開口部から前記対象物に向けて出射させることによりレーザ光を走査する第1の反射面と、
前記第2の面上に形成され、且つ、前記対象物で反射したレーザ光を前記受光部に向けて反射する第2の反射面と、を有する
レーザ走査装置。 - 前記第1の反射面は、前記所定の軸線上に配置されている
請求項1に記載のレーザ走査装置。 - 前記開口部は、前記走査ミラーの周縁部から前記走査ミラーの厚み方向に対して略直交する方向に延びる切り欠き部であり、
前記第1の反射面は、前記切り欠き部の先端部における前記切り欠き部の内周面上に形成されている
請求項1又は2に記載のレーザ走査装置。 - 前記第1の反射面は、前記第2の反射面に対して略直交している
請求項3に記載のレーザ走査装置。 - 前記開口部は、前記走査ミラーをその厚み方向に貫通する貫通孔であり、
前記第1の反射面は、前記貫通孔の内周面上に形成されている
請求項1又は2に記載のレーザ走査装置。 - 前記第1の反射面は、前記第2の反射面に対して傾斜している
請求項5に記載のレーザ走査装置。 - 前記走査ミラーの前記第1の面には、前記第1の反射面及び前記第2の反射面の各々の反射率よりも低い反射率の低反射率面が形成されている
請求項1〜6のいずれか1項に記載のレーザ走査装置。 - 前記開口部の幅方向の大きさは、前記光源からのレーザ光の径以上である
請求項1〜7のいずれか1項に記載のレーザ走査装置。
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