專利名稱：：光束照射裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種光束照射裝置；例如，是適合于車間檢測器或距離檢測器等上所利用的裝置。
背景技術(shù)：
：這些年，利用激光的車間檢測器或距離檢測器在各種各樣的領(lǐng)域被采用。車間檢測器，是通過檢測從車輛前方將激光進(jìn)行照射時(shí)的反射光，來測量障礙物的有無和至障礙物的距離的裝置。這時(shí)，激光縱橫方向地掃描預(yù)先在前方空間上所設(shè)定的目標(biāo)區(qū)域。而且，在各掃描位置中，測定激光的照射定時(shí)和反射光的受光定時(shí)的時(shí)間差，從其測定結(jié)果計(jì)算出至各掃描位置前方上的障礙物的距離。在這些檢測器中，采用了使激光縱橫方向地掃描的同時(shí)對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行照射的、所謂光束照射裝置。在此，激光的掃描是利用利用了多面反射鏡的掃描機(jī)構(gòu)、或利用了透鏡執(zhí)行元件(actuator)的掃描機(jī)構(gòu)而進(jìn)行的。在利用了多面反射鏡的掃描機(jī)構(gòu)中，在使多面反射鏡旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，使激光照射在多面反射鏡側(cè)面。多面反射鏡，其截面為多角形、且在各側(cè)面上形成有反射鏡。通過在使多面反射鏡旋轉(zhuǎn)的同時(shí)將激光照射在其側(cè)面，相對(duì)于各側(cè)面的激光的入射角度發(fā)生變化。由此，反射光掃描于多面反射鏡的旋轉(zhuǎn)方向。但是，在此掃描機(jī)構(gòu)中，在和反射鏡旋轉(zhuǎn)軸平行的方向上將光束進(jìn)行掃描變得困難。在此方向的掃描，例如，其他還需要使反射鏡旋轉(zhuǎn)軸的傾斜度變化的機(jī)構(gòu)?；蛘?，有必要使相對(duì)于反射鏡旋轉(zhuǎn)軸的各側(cè)面的傾斜角預(yù)先變化。再有，在此掃描機(jī)構(gòu)中，反射鏡面的平面精度或反射鏡的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)對(duì)光束的掃描狀態(tài)影響大。因此，為了實(shí)現(xiàn)精度優(yōu)良的掃描動(dòng)作，高精度的平面加工技術(shù)成為必要；而且，也有必要利用高性能電機(jī)。對(duì)此，例如在特開平11-83988號(hào)公報(bào)上，示出對(duì)利用了透鏡執(zhí)行元件的掃描機(jī)構(gòu)。在該掃描機(jī)構(gòu)中，因?yàn)橥ㄟ^透鏡驅(qū)動(dòng)而實(shí)施光束掃描，所以在比較簡樸的構(gòu)成下，能實(shí)現(xiàn)2維方向的掃描動(dòng)作。再有，在該掃描機(jī)構(gòu)中，因?yàn)椴恍枋褂酶呔鹊钠矫婕庸ぜ夹g(shù)或高性能電機(jī)等，所以與利用多面反射鏡的情況相比，能謀求成本降低。但是，在該掃描機(jī)構(gòu)中，由于振動(dòng)或外界干擾等在透鏡上容易產(chǎn)生不期望的變位。其結(jié)果，有可能引起激光的掃描軌道從期望的掃描軌道偏離的問題。由此，在該掃描機(jī)構(gòu)中，有不能將目標(biāo)區(qū)域無漏地掃描之虞。這時(shí)，產(chǎn)生障礙物的漏檢等不好的情況。在將光束照射裝置利用于車間檢測器時(shí)，障礙物的漏檢有和事故牽連之虞。由此，特別在將光束照射裝置利用于車間檢測器時(shí)，必須實(shí)現(xiàn)在其光束照射裝置中的穩(wěn)定的掃描動(dòng)作。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明，其目的在于提供一種光束照射裝置，其在簡樸的構(gòu)成下、能實(shí)現(xiàn)平滑且穩(wěn)定了的掃描動(dòng)作。與本發(fā)明的一個(gè)方面涉及的光束照射裝置，其特征在于，具有出射激光的光源；透鏡，其將從該光源出射的激光朝目標(biāo)區(qū)域照射；變位機(jī)構(gòu)，其使該透鏡至少朝垂直于所述激光的光軸的方向變位；掃描機(jī)構(gòu)，其驅(qū)動(dòng)所述變位機(jī)構(gòu)而使所述激光在所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)掃描；分離機(jī)構(gòu)，其將已通過所述透鏡的激光的一部分進(jìn)行分離；檢測機(jī)構(gòu)，其將通過分離機(jī)構(gòu)分離的激光進(jìn)行受光的同時(shí)檢測出在受光面上的所述分離光的受光位置；和修正機(jī)構(gòu)，其基于通過該檢測機(jī)構(gòu)檢測出的受光位置而修正在所述目標(biāo)區(qū)域上照射的激光的掃描位置。根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)槟繕?biāo)區(qū)域中的激光的照射位置和受光面上的分離光的受光位置一一對(duì)應(yīng)，就能拿分離光的受光位置來監(jiān)控激光的照射位置。由此，通過基于由檢測機(jī)構(gòu)檢測出的受光位置而修正在所述目標(biāo)區(qū)域上照射的激光的掃描位置，能使激光的掃描軌道追隨于期望的掃描軌道。該方面涉及的光束照射裝置，可以構(gòu)成為進(jìn)一步具有調(diào)整機(jī)構(gòu)，其將所述掃描期間中的所述激光的出射功率作為第1強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)定的同時(shí)，在由所述檢測機(jī)構(gòu)檢測出的受光位置達(dá)到與所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的特定位置對(duì)應(yīng)的位置時(shí)，使所述激光的出射功率變化到與所述第1強(qiáng)度相異的強(qiáng)度。這樣，因?yàn)樵趻呙杵陂g中使激光持續(xù)出射，所以能使激光的掃描軌道逐次追隨于期望的掃描軌道。此外，通過在特定位置上使出射功率的強(qiáng)度變化，能將特定位置和這以外的掃描位置進(jìn)行順利地區(qū)別。再有，〖特定位置〗，是指在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)，例如是為了實(shí)施障礙物的檢測或距離的檢測等而被設(shè)定的位置。在此，所述功率調(diào)整機(jī)構(gòu)，可以構(gòu)成為由所述檢測機(jī)構(gòu)檢測出的受光位置到達(dá)與所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的特定位置相對(duì)應(yīng)的位置時(shí)，使所述激光的出射功率的強(qiáng)度以脈沖狀地增加。這樣，能抑制無效地照射激光。其結(jié)果，例如能削減消費(fèi)電力、或謀求激光光源的長壽命。再有，所述修正機(jī)構(gòu)，可以構(gòu)成為在使所述激光沿期望的掃描軌道掃描時(shí)，保持在所述受光面上呈現(xiàn)的所述分離光的受光位置的移動(dòng)軌跡作為基準(zhǔn)移動(dòng)軌跡，將該基準(zhǔn)移動(dòng)軌跡和由所述檢測機(jī)構(gòu)實(shí)際上檢測出的所述分離光的受光位置進(jìn)行比較，以使該檢測出的受光位置靠近所述基準(zhǔn)移動(dòng)軌跡的方向，修正激光的掃描位置。如果這樣地構(gòu)成，能使激光的掃描軌道順利地追隨于期望的掃描軌道。在此，所述修正機(jī)構(gòu)，可以構(gòu)成為使在掃描定時(shí)Tn中的由所述檢測機(jī)構(gòu)實(shí)際上檢測出的所述分離光的受光位置，以靠近該掃描定時(shí)Tn中的所述基準(zhǔn)移動(dòng)軌跡上的受光位置，修正在所述目標(biāo)區(qū)域上照射的激光的掃描位置。如果這樣地構(gòu)成，能將激光的掃描位置順利地拉回到所期望的掃描位置，能實(shí)現(xiàn)正確的掃描動(dòng)作。再有，所述修正機(jī)構(gòu)，使在掃描定時(shí)Tn中的由所述檢測機(jī)構(gòu)實(shí)際上檢測出的所述分離光的受光位置，以靠近在比該掃描定時(shí)Tn行進(jìn)了僅ΔT期間的掃描定時(shí)Tn+ΔT中的所述校正移動(dòng)軌跡上的受光位置，修正在所述目標(biāo)區(qū)域上照射的激光的掃描位置。如果這樣地構(gòu)成，能將激光的掃描位置順利地拉回到下一個(gè)預(yù)定的掃描位置，能實(shí)現(xiàn)有效的掃描動(dòng)作。根據(jù)如上所述的本發(fā)明，能提供一種光束照射裝置，其在簡樸的構(gòu)成下、能實(shí)現(xiàn)順利且穩(wěn)定的掃描動(dòng)作。本發(fā)明的前述以及其他的目的和新的特征，如果將以下所示的實(shí)施方式的說明，結(jié)合如下的附圖而進(jìn)行閱讀，就會(huì)更完全清楚。圖1表示實(shí)施方式涉及的光束照射裝置的構(gòu)成。圖2表示實(shí)施方式涉及的光束照射頭的構(gòu)成。圖3是說明照射激光的出射角度和分離光的聚焦位置的關(guān)系的圖。圖4表示實(shí)施方式涉及的PSD600的構(gòu)造。圖5A、B是說明PSD600的構(gòu)造和位置檢測電壓的變動(dòng)的圖。圖6A、B、C是說明實(shí)施方式涉及的掃描動(dòng)作的圖。圖7是說明實(shí)施方式涉及的軌道隨動(dòng)系統(tǒng)的操作方法的圖。圖8是表示實(shí)施方式涉及的掃描動(dòng)作的流程圖。圖9是說明其他的實(shí)施方式涉及的軌道隨動(dòng)系統(tǒng)的操作方法的圖。具體實(shí)施例方式以下，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式參照附圖進(jìn)行說明。首先，圖1表示實(shí)施方式涉及的光束照射裝置的構(gòu)成。如圖示，光束照射裝置，具備DSP(DigitalSignalProcessor)控制電路10、DAC(DigitalAnalogConverter)20、激光驅(qū)動(dòng)電路30、執(zhí)行元件驅(qū)動(dòng)電路40、光束照射頭50、PSD(PositionSensitiveDetector)信號(hào)處理電路60、和ADC(AnalogDigitalConverter)70。DSP控制電路10，將用于驅(qū)動(dòng)控制激光驅(qū)動(dòng)電路30及執(zhí)行元件驅(qū)動(dòng)電路40的數(shù)字信號(hào)輸出于DAC20。DAC20，將從DSP控制電路10輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)(控制信號(hào))后輸出于激光驅(qū)動(dòng)電路30及執(zhí)行元件驅(qū)動(dòng)電路40。激光驅(qū)動(dòng)電路30，根據(jù)從DAC20輸入的控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)光束照射頭50內(nèi)的半導(dǎo)體激光器100。執(zhí)行元件驅(qū)動(dòng)電路40，根據(jù)從DAC20輸入的控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)光束照射頭50內(nèi)的透鏡執(zhí)行元件300。光束照射頭50，使在前方空間上設(shè)定的目標(biāo)區(qū)域中將激光掃描的同時(shí)照射。如圖1所示，光束照射頭50，備有半導(dǎo)體激光器100、光圈200、透鏡執(zhí)行元件300、光束分離器400、聚光透鏡500、和PSD600。從半導(dǎo)體激光器100出射的激光，通過光圈200整形于期望的形狀后，入射于由透鏡執(zhí)行元件300支撐的照射透鏡。在此，照射透鏡，以使在圖1的Y-Z平面方向上可變位，通過透鏡執(zhí)行元件300而被支撐。因而，已通過照射透鏡的激光，根據(jù)透鏡執(zhí)行元件300的驅(qū)動(dòng)，在Y-Z平面方向上出射角度進(jìn)行變化。由此，實(shí)施目標(biāo)區(qū)域中的激光的掃描。已通過照射透鏡的激光，其一部分被光束分離器400反射，從照射激光(目標(biāo)區(qū)域上被照射的激光)中分離。分離的激光(分離光)，通過聚光透鏡500而聚焦于PSD600上。PSD600，具有在圖1的X-Y平面上平行的受光面，輸出與在該受光面上的分離光的聚焦位置對(duì)應(yīng)的電流。在此，在受光面上的分離光的聚焦位置和在目標(biāo)區(qū)域中的所述照射激光的照射位置一一對(duì)應(yīng)。由此，從PSD60輸出的電流，成為與在目標(biāo)區(qū)域上的所述照射激光的照射位置對(duì)應(yīng)的電流。此外，有關(guān)PSD600的構(gòu)成及電流的輸出動(dòng)作，一邊參照?qǐng)D4及圖5A、B一邊接著詳細(xì)敘述。從PSD600輸出的電流輸入于PSD信號(hào)處理電路60。PSD信號(hào)處理電路60，將從輸入的電流對(duì)分離光的聚焦位置進(jìn)行表示的電壓信號(hào)輸出于ADC70。ADC70，將輸入的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)而輸出于DSP控制電路10。DSP控制電路10，將輸入的電壓信號(hào)為基準(zhǔn)，檢測出受光面上的分離光的聚焦位置。此外，在DSP控制電路10上，配備有掃描表格(scantable)，其是用于使激光的照射位置在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)掃描的表格；和軌道表格，其是根據(jù)掃描表格使激光掃描時(shí)的、表示受光面上的分離光的聚焦位置的軌道的表格(軌道表格)。DSP控制電路10，在激光的掃描動(dòng)作過程中，在參照掃描表格的同時(shí)將用于控制執(zhí)行元件驅(qū)動(dòng)電路40的信號(hào)輸出于DAC20。而且，同時(shí)地，將從ADC70輸入的信號(hào)為基準(zhǔn)、檢測出受光面上的分離光的聚焦位置，將檢測出的位置和在軌道表格上規(guī)定的所期望的聚焦位置進(jìn)行比較，以檢測位置引入到所期望的聚焦位置那樣，將用于控制執(zhí)行元件驅(qū)動(dòng)電路40的信號(hào)輸出于DAC20。通過涉及的隨動(dòng)系統(tǒng)(servo)動(dòng)作，照射激光，以便沿掃描表格中規(guī)定的軌道對(duì)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行掃描。此外，隨動(dòng)系統(tǒng)(servo)動(dòng)作的詳細(xì)，在參照?qǐng)D7的同時(shí)接著詳細(xì)敘述。再有，DSP控制電路10，在激光的掃描動(dòng)作過程中，將用于使半導(dǎo)體激光器100的出射功率設(shè)定為低強(qiáng)度Pwa的信號(hào)，通過DAC20在激光驅(qū)動(dòng)電路30上輸出。而且，與此同時(shí)，監(jiān)視受光面上的分離光的聚焦位置，并使該聚焦位置，到達(dá)了預(yù)先設(shè)定的、作為用于實(shí)施障礙物檢測或距離檢測等的位置(發(fā)光點(diǎn))、的定時(shí)(timing)，將用于使半導(dǎo)體激光器100的出射功率設(shè)定為僅在一定期間在脈沖狀、高強(qiáng)度Pwb的信號(hào)，通過DAC20在激光驅(qū)動(dòng)電路30上輸出。在此，功率Pwa，至少設(shè)定為將所述受光面上的分離光的位置檢測程度的電流成為從PSD600輸出程度的電流那樣的功率。而且，功率Pwb，設(shè)定為將所期望的障礙物檢測或距離檢測等實(shí)施時(shí)充分的功率。但是，照射激光，將目標(biāo)區(qū)域內(nèi)在低功率下掃描的同時(shí)，在到達(dá)了發(fā)光點(diǎn)的定時(shí)而發(fā)光為高功率。在圖2中，示出透鏡執(zhí)行元件300的構(gòu)成(分解立體圖)。參照?qǐng)D2，照射透鏡301，安裝于透鏡支架302中央的開口。在透鏡支架302上，在其4個(gè)側(cè)面上安裝著各自的線圈；在各線圈內(nèi)軛303中央的突出部如圖2中的箭頭那樣被插入。各軛303，兩側(cè)的舌片嵌入于一對(duì)軛固定部件305的凹部。而且，在各自的軛固定部件305上，以夾持軛303的舌片而使磁鐵304固定。在該狀態(tài)下，軛固定部件305和磁鐵304一起被安裝于底部(圖中未示)。再有，在底部上安裝有一對(duì)電線固定部件306，在該電線固定部件306上通過電線307透鏡支架302被彈性支撐。在透鏡支架302上其四角上設(shè)置有用于嵌入電線307的孔。在該孔上將各自的電線307嵌入后，將電線307的兩端在電線固定部件306上固定安裝。由此，透鏡裝置302通過電線307在電線固定部件306上被彈性支撐。在驅(qū)動(dòng)時(shí)，在透鏡支架302上安裝的各線圈上，供給來自所述執(zhí)行元件驅(qū)動(dòng)電路40的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。由此，產(chǎn)生電磁驅(qū)動(dòng)力，二維驅(qū)動(dòng)照射透鏡301和透鏡支架。圖3是表示在驅(qū)動(dòng)透鏡執(zhí)行元件300而使照射透鏡301朝一個(gè)方向變位時(shí)的、照射激光的出射角度和PSD受光面上的分離光(在圖3上作為監(jiān)控光來示出)的聚焦位置的關(guān)系的圖。如圖3所示，分離光的變位量與照射激光的出射角度成比例地增加。此外，在圖3的特性圖上產(chǎn)生波紋，是因?yàn)橥ㄟ^將照射透鏡二維驅(qū)動(dòng)，在PSD受光面上的分離光上產(chǎn)生像差。在圖4中，示出PSD600的構(gòu)造。此外，圖4是表示在圖1中將PSD600從Y軸方向觀察時(shí)的構(gòu)造圖。如圖4所示，PSD600成為在N型高電阻硅基板的表面上，形成了將受光面和電阻層兼顧的P型低電阻層的構(gòu)造。在電阻層表面上，形成著電極X1、X2，其用于將圖1的X方向中的光電流輸出；和電極Y1、Y2，其用于將圖1的Y方向中的光電流輸出。而且，在背面?zhèn)壬闲纬捎泄餐姌O。如果在受光面上分離光被聚焦，則在聚焦位置上產(chǎn)生與光通量成比例的電荷。該電荷作為光電流到達(dá)于電阻層，反比于到各電極的距離而被分割，從電極X1、X2、Y1、Y2輸出。在此，從電極X1、X2、Y1、Y2輸出的電流，具有反比于從分離光的聚焦位置到各電極的距離而被分割的大小。由此，以從電極X1、X2、Y1、Y2輸出的電流值為基準(zhǔn)，能檢測出受光面上的聚焦位置。圖5A是表示PSD600的有效受光面的圖。再有，圖5B是表示以從電極X1、X2、Y1、Y2輸出的電流為基準(zhǔn)在PSD信號(hào)處理電路60上生成的位置檢測電壓、和在有效受光面上的分離光的聚焦位置的關(guān)系圖。此外，在圖5A中將有效受光面設(shè)為正方形。再有，在圖5B中，將有效受光面的中心位置作為基準(zhǔn)位置(0位置)，表示相對(duì)基準(zhǔn)位置的聚焦位置的X方向及Y方向的變位量和輸出電壓的關(guān)系。所述PSD信號(hào)處理電路60，以從電極X1、X2、Y1、Y2輸出的電流為基準(zhǔn)，生成與聚焦位置的X方向變位量對(duì)應(yīng)的電壓Xout、和與Y方向變位量對(duì)應(yīng)的電壓Yout，通過ADC70輸出于DSP控制電路10。DSP控制電路10，從輸入的電壓Xout和Yout將聚焦位置的X方向變位量和Y方向變位量檢測出。參照?qǐng)D6A、B、C，對(duì)本實(shí)施例中的掃描動(dòng)作進(jìn)行說明。如圖6A所示，將在光束照射裝置的前方空間上設(shè)定的目標(biāo)區(qū)域分割成矩陣狀時(shí)，照射激光，以將全部的矩陣輪流地照射的方式進(jìn)行掃描。在此，矩陣的掃描順序能任意設(shè)定。例如，如圖6B所示，能設(shè)定為從左上邊的矩陣位置依次，以使每一線進(jìn)行掃描。另外，掃描軌道(掃描順序)，如所述，由DSP控制電路10內(nèi)的掃描表格規(guī)定。如圖6B那樣進(jìn)行掃描時(shí)，在PSD600的受光面上的分離光的聚焦位置，沿圖6C所示的軌道移動(dòng)。在此，圖6C的軌道，與圖6B的掃描軌道一一對(duì)應(yīng)。從而，能從圖6C的軌道上的聚焦位置將照射激光的掃描位置識(shí)別。此外，這時(shí)，圖6C的軌道，如所述，則成為順從于DSP控制電路10內(nèi)的軌道表格的軌道。在光束照射裝置中，沿圖6B所示的掃描軌道照射激光進(jìn)行掃描是最理想的。但是，通常，因?yàn)閷?duì)于光束照射裝置不期望的振動(dòng)或外部干擾等被附加，所以照射激光的掃描位置從期望的掃描軌道偏離。這時(shí)，根據(jù)涉及的掃描位置的偏離，在有效受光面上的分離光的聚焦位置也從圖6C所示的軌道偏離。圖7是表示在有效受光面上的分離光的檢測點(diǎn)(spot)軌道的一個(gè)示例的圖。這時(shí)，DSP控制電路10，如所述，以將分離光的聚焦位置牽引到目標(biāo)軌道，向執(zhí)行元件驅(qū)動(dòng)電路40供給隨動(dòng)系統(tǒng)(servo)信號(hào)?，F(xiàn)在，分離光的聚焦位置在P(x，y)；這時(shí)，在目標(biāo)軌道上應(yīng)該有的聚焦位置為P′(x′，y′)。在此，目標(biāo)軌道上的聚焦位置P′(x′，y′)，從DSP控制電路10內(nèi)所設(shè)定的軌道表格取得。這時(shí)，DSP控制電路10，以P(x，y)和P′(x′，y′)為基準(zhǔn)，運(yùn)算Ex＝x-x′和Ey＝y(tǒng)-y′；以運(yùn)算結(jié)果為基準(zhǔn)，以使Ex＝0、Ey＝0，向執(zhí)行元件驅(qū)動(dòng)電路40供給隨動(dòng)系統(tǒng)信號(hào)。由此，照射激光的掃描位置，被引回到在該定時(shí)(timing)中的掃描軌道上應(yīng)該有的掃描位置方向。與此對(duì)應(yīng)，分離光的聚焦位置，也被引回到在該定時(shí)(timing)中的目標(biāo)軌道上應(yīng)該有的聚焦位置P′(x′，y′)方向。通過涉及的隨動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)作，照射激光被掃描以追隨于期望的掃描軌道。這樣在將隨動(dòng)系統(tǒng)工作的同時(shí)而進(jìn)行掃描動(dòng)作之間，DSP控制電路10，如所述，監(jiān)視分離光的聚焦位置，是否到達(dá)作為用于實(shí)施障礙物檢測或距離檢測等的位置而預(yù)先設(shè)定的位置。因此，聚焦位置在到達(dá)了發(fā)光點(diǎn)的定時(shí)，將半導(dǎo)體激光器100的出射功率設(shè)定為僅在一定期間脈沖狀地高強(qiáng)度Pwb。在此，聚焦位置是否已到達(dá)發(fā)光點(diǎn)的判別，是通過聚焦位置和發(fā)光點(diǎn)之間的距離差比預(yù)先設(shè)定的距離差變小來執(zhí)行的。由此，即使聚焦位置從目標(biāo)軌道多少有一點(diǎn)偏離，在期望的聚焦位置近旁，也能進(jìn)行高功率的發(fā)光。在圖8中，示出掃描動(dòng)作時(shí)的流程圖。如果在S101上開始掃描動(dòng)作，則在S102上出射來自半導(dǎo)體激光器100的低功率(Pwa)激光。此后，在S103上照射激光的照射位置朝原位置(homeposition)移動(dòng)。此外，原位置，例如，在圖6B所示的矩陣中、設(shè)定為在左端且在上下方向位于中央的矩陣位置。再有，在S104上相對(duì)于照射激光的軌道隨動(dòng)系統(tǒng)為接通(ON)后，在S105上開始掃描動(dòng)作。接著，在S106上判別掃描位置已到達(dá)發(fā)光點(diǎn)。如果沒有到達(dá)發(fā)光點(diǎn)，在S108上判別掃描動(dòng)作已結(jié)束后，返回S105；在軌道隨動(dòng)系統(tǒng)接通的狀態(tài)下執(zhí)行持續(xù)掃描動(dòng)作。另一方面，在掃描位置到達(dá)發(fā)光點(diǎn)的情況下，在S107上半導(dǎo)體激光器100的出射激光功率被設(shè)定為僅在一定期間脈沖狀的高功率Pwb，高功率的照射激光在目標(biāo)區(qū)域上進(jìn)行照射。此時(shí)，通過受光來自目標(biāo)區(qū)域的反射光，在搭載該光束照射裝置的檢測器中，進(jìn)行障礙物測定或距離測定等的處理。然后，在S108上判別掃描動(dòng)作是否已結(jié)束；如果未結(jié)束，返回S105；重復(fù)所述的掃描動(dòng)作(通過低功率Pwa)。另一方面，如果掃描動(dòng)作結(jié)束，在S109上軌道隨動(dòng)系統(tǒng)為斷開(OFF)后，在S110上半導(dǎo)體激光器則為斷開。此外，在掃描動(dòng)作期間，實(shí)施所述圖7所示的掃描位置的牽引控制。如以上，根據(jù)本發(fā)明，即使照射激光的掃描位置從期望的掃描軌道偏離，也能將其順利地引回到該掃描軌道。由此，即使在不期望的振動(dòng)或外部干擾附加于光束照射裝置的情況下，也能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的掃描動(dòng)作。此外，本發(fā)明并非限定于所述實(shí)施方式，不用說是可變更為其他種種方式的。例如，在所述實(shí)施方式中，如參照?qǐng)D7已說明的那樣，雖然將分離光的聚焦位置P(x，y)以使?fàn)恳皆摱〞r(shí)中的目標(biāo)軌道上應(yīng)該有的聚焦位置P′(x′，y′)而使隨動(dòng)系統(tǒng)工作，但在其他的隨動(dòng)處理中，也能將分離光的聚焦位置牽引到目標(biāo)軌道上。例如，如圖9所示，也能牽引到比該定時(shí)經(jīng)過僅ΔT的定時(shí)中的目標(biāo)軌道上應(yīng)該有的聚焦位置P′(xa′，ya′)。這時(shí)，DSP控制電路10，以P(x，y)和P′(xa′，ya′)為基準(zhǔn)，將Ex＝x-xa′和Ey＝y(tǒng)-ya′進(jìn)行運(yùn)算；以運(yùn)算結(jié)果為基準(zhǔn)，以保持Ex＝0和Ey＝0，向傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路40供給隨動(dòng)系統(tǒng)信號(hào)。這樣，能將激光的掃描位置朝下一個(gè)預(yù)定的掃描位置順利地牽引，能實(shí)現(xiàn)有效地掃描動(dòng)作。另外，在上述中，在光束照射裝置上附加了無法想象大小的振動(dòng)或外部干擾的情況下，有可能引起隨動(dòng)系統(tǒng)偏離產(chǎn)生而激光的掃描位置從期望的掃描位置較大地偏離的情況。這樣的情況下，例如，圖6B的掃描方式中，將掃描位置在隨動(dòng)偏離產(chǎn)生時(shí)返回到掃描途中的線的前頭位置，也可從該位置將以后的掃描處理繼續(xù)進(jìn)行。這時(shí)，在該線上的發(fā)光點(diǎn)上，對(duì)于通過隨動(dòng)偏離前的掃描而來自光功率激光的發(fā)光動(dòng)作已經(jīng)結(jié)束的情況，也可以使再一次的高功率發(fā)光省略。此外，將振動(dòng)或外部干擾進(jìn)行預(yù)測，如果兼作所謂的外部干擾觀察器(observer)而適用，則能將照射激光的軌道追隨更加順利地進(jìn)行。這時(shí)，即使在無法想象大小的振動(dòng)或外部干擾在光束照射裝置上附加的情況下，能有效地抑制隨動(dòng)系統(tǒng)偏離的產(chǎn)生。再有，所述實(shí)施的方式中，雖然以使照射透鏡在圖2的y-z平面上變位，但也可在垂直于x方向上通過將透鏡傾斜而使光束掃描。再有，在所述實(shí)施的方式中，雖然利用光束分離器400而以使照射激光的一部分引導(dǎo)至PSD600，但代替光束分離器400而利用不附帶反射防止模式(code)的玻璃，也能將照射激光的一部分引導(dǎo)至PSD600。通常，PSD600，即使在該程度的強(qiáng)度下也可輸出對(duì)位置檢測充分的信號(hào)。此外，本發(fā)明的實(shí)施方式，只要在本發(fā)明所述的技術(shù)思想的范圍內(nèi)，適宜的、各種各樣的變更是可能的。權(quán)利要求1.一種光束照射裝置，其中具有光源，其將激光出射；透鏡，其將從該光源出射的激光朝目標(biāo)區(qū)域照射；變位機(jī)構(gòu)，其使所述透鏡至少朝垂直于所述激光的光軸的方向變位；掃描機(jī)構(gòu)，其驅(qū)動(dòng)所述變位機(jī)構(gòu)而使所述激光在所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)掃描；分離機(jī)構(gòu)，其將已通過所述透鏡的激光的一部分進(jìn)行分離；檢測機(jī)構(gòu)，其將通過分離機(jī)構(gòu)分離的激光進(jìn)行受光的同時(shí)檢測出在受光面上的所述分離光的受光位置；和修正機(jī)構(gòu)，其基于通過該檢測機(jī)構(gòu)檢測出的受光位置而修正在所述目標(biāo)區(qū)域上照射的激光的掃描位置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光束照射裝置，其中進(jìn)一步具有功率調(diào)整機(jī)構(gòu)，其將所述掃描期間中的所述激光的出射功率作為第1強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)定的同時(shí)，在由所述檢測機(jī)構(gòu)檢測出的受光位置達(dá)到與所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的特定位置對(duì)應(yīng)的位置時(shí)，使所述激光的出射功率變化到與所述第1強(qiáng)度相異的強(qiáng)度。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光束照射裝置，其中所述功率調(diào)整機(jī)構(gòu)，在由所述檢測機(jī)構(gòu)檢測出的受光位置到達(dá)與所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的特定位置相對(duì)應(yīng)的位置時(shí)，使所述激光的出射功率的強(qiáng)度以脈沖狀地增加。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光束照射裝置，其中所述修正機(jī)構(gòu)，在使所述激光沿期望的掃描軌道掃描時(shí)，保持在所述受光面上呈現(xiàn)的所述分離光的受光位置的移動(dòng)軌跡作為基準(zhǔn)移動(dòng)軌跡，將該基準(zhǔn)移動(dòng)軌跡和由所述檢測機(jī)構(gòu)實(shí)際上檢測出的所述分離光的受光位置進(jìn)行比較，以使該檢測出的受光位置靠近所述基準(zhǔn)移動(dòng)軌跡的方向，來修正激光的掃描位置。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光束照射裝置，其中所述修正機(jī)構(gòu)，使在掃描定時(shí)Tn中的由所述檢測機(jī)構(gòu)實(shí)際上檢測出的所述分離光的受光位置，以靠近該掃描定時(shí)Tn中的所述基準(zhǔn)移動(dòng)軌跡上的受光位置的方式修正在所述目標(biāo)區(qū)域上照射的激光的掃描位置。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光束照射裝置，其中所述修正機(jī)構(gòu)，在掃描定時(shí)Tn中的由所述檢測機(jī)構(gòu)實(shí)際上檢測出的所述分離光的受光位置，以靠近在比該掃描定時(shí)Tn行進(jìn)了僅ΔT期間的掃描定時(shí)Tn+ΔT中的所述校正移動(dòng)軌跡上的受光位置的方式修正在所述目標(biāo)區(qū)域上照射的激光的掃描位置。7.所述的光束照射裝置中，其中具有光源，其將激光出射；透鏡，其將從所述光源出射的激光朝目標(biāo)區(qū)域照射；變位機(jī)構(gòu)，其使所述透鏡至少朝垂直于所述激光的光軸的方向變位；掃描機(jī)構(gòu)，其驅(qū)動(dòng)所述變位機(jī)構(gòu)而使所述激光在所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)掃描；分離機(jī)構(gòu)，其將已通過所述透鏡的激光的一部分進(jìn)行分離；檢測機(jī)構(gòu)，其將通過分離機(jī)構(gòu)分離的激光進(jìn)行受光的同時(shí)檢測出在受光面上的所述分離光的受光位置；和修正機(jī)構(gòu)，其基于通過該檢測機(jī)構(gòu)檢測出的受光位置而修正在所述目標(biāo)區(qū)域上照射的激光的掃描位置。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光束照射裝置，其中進(jìn)一步具有功率調(diào)整機(jī)構(gòu)，其將所述掃描期間中的所述激光的出射功率作為第1強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)定的同時(shí)，在由所述檢測機(jī)構(gòu)檢測出的受光位置達(dá)到與所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的特定位置對(duì)應(yīng)的位置時(shí)，使所述激光的出射功率變化到與所述第1強(qiáng)度相異的強(qiáng)度。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光束照射裝置，其中所述功率調(diào)整機(jī)構(gòu)，由所述檢測機(jī)構(gòu)檢測出的受光位置到達(dá)與所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的特定位置相對(duì)應(yīng)的位置時(shí)，使所述激光的出射功率的強(qiáng)度以脈沖狀地增加。10.根據(jù)權(quán)利要求7、8或9所述的光束照射裝置，其中所述修正控制電路，在使所述激光沿期望的掃描軌道掃描時(shí)，保持在所述受光面上呈現(xiàn)的所述分離光的受光位置的移動(dòng)軌跡作為基準(zhǔn)移動(dòng)軌跡，將該基準(zhǔn)移動(dòng)軌跡和由所述檢測機(jī)構(gòu)實(shí)際上檢測出的所述分離光的受光位置進(jìn)行比較，以使該檢測出的受光位置靠近所述基準(zhǔn)移動(dòng)軌跡的方向的方式修正激光的掃描位置。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光束照射裝置，其中所述修正控制電路，在掃描定時(shí)Tn中的由所述檢測機(jī)構(gòu)實(shí)際上檢測出的所述分離光的受光位置，以靠近該掃描定時(shí)Tn中的所述基準(zhǔn)移動(dòng)軌跡上的受光位置的方式修正在所述目標(biāo)區(qū)域上照射的激光的掃描位置。12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光束照射裝置，其中所述修正控制電路，在掃描定時(shí)Tn中的由所述檢測機(jī)構(gòu)實(shí)際上檢測出的所述分離光的受光位置，以靠近在比該掃描定時(shí)Tn行進(jìn)了僅ΔT期間的掃描定時(shí)Tn+ΔT中的所述校正移動(dòng)軌跡上的受光位置的方式修正在所述目標(biāo)區(qū)域上照射的激光的掃描位置。全文摘要來自半導(dǎo)體激光器(100)的激光，入射到由透鏡執(zhí)行元件(300)支撐的照射透鏡。已通過照射透鏡的激光，根據(jù)透鏡執(zhí)行元件(300)的驅(qū)動(dòng)，在Y－Z平面方向上其出射角度變化。由此，實(shí)施在目標(biāo)領(lǐng)域中的激光的掃描。已通過照射透鏡的激光，通過光束分離器(400)其一部分被反射而被分離。分離的光，通過聚光透鏡(500)在PSD(600)上被聚焦。DSP控制電路(10)，以來自PSD600的信號(hào)為基準(zhǔn)，將已通過照射透鏡的激光的掃描位置進(jìn)行監(jiān)視。因此，在照射位置從掃描軌道偏離時(shí)，控制執(zhí)行元件驅(qū)動(dòng)電路(40)，將照射位置牽引到掃描軌道。根據(jù)該光束照射裝置，在簡單樸素的構(gòu)成下、能實(shí)現(xiàn)順利且穩(wěn)定的掃描動(dòng)作。文檔編號(hào)G01S7/48GK1808174SQ20051012892公開日2006年7月26日申請(qǐng)日期2005年12月1日優(yōu)先權(quán)日2004年12月1日發(fā)明者山田真人,寺崎均,土屋洋一,市浦秀一,樋口正廣,市橋干夫,后藤陽一郎,前納良昭申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社