[發明專利]光掃描裝置及其控制方法

有效

• 申請號: 202010117251.3
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111610627B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 木村祐司
• 申請（專利權）人: 三美電機株式會社
• 主分類號: G02B26/10
• 分類號: G02B26/10
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 范勝杰;曹鑫

本發明提供一種光掃描裝置及其控制方法，光掃描裝置具有：輸出激光的光源部；反射從光源部輸出的激光的反射鏡；使反射鏡在水平方向上進行共振驅動且在垂直方向上進行非共振驅動的反射鏡驅動部；輸出與反射鏡向水平方向的傾斜角對應的信號的水平傾斜傳感器；輸出與反射鏡向垂直方向的傾斜角對應的信號的垂直傾斜傳感器；基于水平傾斜傳感器的輸出信號求得作為反射鏡向水平方向的振擺角的水平振擺角，并判定水平振擺角是否在預定的范圍內的水平振擺角判定部；求得垂直傾斜傳感器的輸出信號的變化率并判定變化率是否在預定的范圍內的變化率判定部；基于水平振擺角判定部以及變化率判定部的判定結果控制光源部的激光的輸出的激光器輸出控制部。

技術領域

本發明涉及光掃描裝置及其控制方法。

背景技術

作為現有技術，公知有使反射鏡繞水平旋轉軸以及垂直旋轉軸擺動，而使激光二維地進行掃描的光掃描裝置。作為這樣的光掃描裝置，存在對反射鏡在水平方向上進行共振驅動，在垂直方向上進行非共振驅動的光掃描裝置。共振驅動使用正弦波形的驅動電壓，非共振驅動使用鋸齒狀波形的驅動電壓(例如，參照專利文獻1)。

在這樣的光掃描裝置中，若在啟動時等在反射鏡的擺動的振擺角未達到充分的大小的情況下開始向反射鏡輸出激光，則存在通過光掃描裝置操作的激光集中照射在較窄的范圍內的危險性。因此，提出在反射鏡的振擺角達到充分的大小后開始向反射鏡輸出激光(例如，參照專利文獻2)。

然而，專利文獻2所記載的光掃描裝置在水平方向以及垂直方向上共振驅動反射鏡，并非如專利文獻1所記載的光掃描裝置那樣，在水平方向上進行共振驅動，在垂直方向上進行非共振驅動。

通常，在使用了鋸齒狀波形的驅動電壓的非共振驅動中，與使用了正弦波形的驅動電壓的共振驅動的情況相比，反射鏡的擺動周期較長。為了檢測振擺角，而需要一個周期的量的檢測數據，因此為了檢測非共振驅動的振擺角未達到充分的大小，需要長于共振驅動的情況的時間。因此，在非共振驅動的情況下，難以在適當的時機進行激光的輸出開始或者停止。這樣，在基于振擺角的控制中，例如在光掃描裝置的動作中，在非共振驅動因某些不良狀況而停止的情況下，無法迅速地使激光的輸出停止。

專利文獻1：日本專利第5659056號

專利文獻2：日本專利第4946964號

發明內容

本公開的技術是鑒于上述情況而完成的，目的在于，在水平方向進行共振驅動，在垂直方向進行非共振驅動的光掃描裝置中提高安全性。

本公開的技術為一種光掃描裝置，其具有：光源部，其輸出激光；反射鏡，其反射從光源部輸出的激光；反射鏡驅動部，其對反射鏡在水平方向上進行共振驅動，在垂直方向上進行非共振驅動；水平傾斜傳感器，其輸出與反射鏡向水平方向的傾斜角對應的信號；垂直傾斜傳感器，其輸出與反射鏡向垂直方向的傾斜角對應的信號；水平振擺角判定部，其基于水平傾斜傳感器的輸出信號求得反射鏡向水平方向的振擺角即水平振擺角，判定水平振擺角是否在預定的范圍內；變化率判定部，其求得垂直傾斜傳感器的輸出信號的變化率，判定變化率是否在預定的范圍內；以及激光器輸出控制部，其基于水平振擺角判定部以及變化率判定部的判定結果，控制光源部的激光的輸出。

根據本發明，在水平方向進行共振驅動，在垂直方向進行非共振驅動的光掃描裝置中，能夠提高安全性。

附圖說明

圖1是表示第1實施方式的光掃描裝置的結構的圖。

圖2是表示光掃描部的結構的圖。

圖3是表示水平驅動信號以及垂直驅動信號的一個例子的圖。

圖4是例示驅動狀態判定部的結構的圖。

圖5是例示水平傾斜傳感器的輸出信號的圖。

圖6是例示第1水平驅動信號與水平傾斜傳感器的輸出信號的圖。