專利名稱：光束射出裝置及圖像成像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使光源裝置射出的光束沿規(guī)定方向射出的光束射出裝置、以及利用該光束成像的圖像成像裝置。
背景技術(shù)：
以往，光束射出裝置被廣泛地應(yīng)用于激光打印機、數(shù)碼復(fù)印機、傳真機等圖像成像裝置或條形碼讀取裝置、車輛間距測量裝置等。這里，作為一種用于圖像成像裝置的光束射出裝置為用多面反射鏡周期地使從激光二極管等激光發(fā)光元件射出的光束偏轉(zhuǎn)，使其在感光體等被掃描面上反復(fù)掃描。與此相反，在測量裝置上通過用光檢測器感受從光束射出裝置射出的掃描光束在被照射物體上反射后，反射光束的光，從而檢測信息。這時，反射光束以與多面反射鏡的掃描角度對應(yīng)的入射角度射向光檢測器。還有，作為光偏轉(zhuǎn)元件，除了使多面反射鏡旋轉(zhuǎn)外，還有通過使反射板擺動使光束在一定的角度范圍內(nèi)掃描的方法。(參照專利文獻(xiàn)1、2)。
專利文獻(xiàn)1特開平11-14922號公報專利文獻(xiàn)2特開平11-326806號公報但是，在現(xiàn)有的光束射出裝置上，由于光束只在主掃描方向上作一維掃描，所以對于利用射出的光束形成二維圖像，要另行設(shè)置向副掃描方向驅(qū)動的驅(qū)動機構(gòu)。因此，現(xiàn)有的圖像成像裝置存在的問題是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、無法做到體積小、重量輕。
本發(fā)明為解決上述問題而提出，其目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、能朝二維坐標(biāo)上的各個位置射出光束的光束射出裝置，以及圖像成像裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為了達(dá)到上述目的，在本發(fā)明中，光束射出裝置，包括具有發(fā)光源的光源裝置；以及向各方向射出從該光源裝置射出的光束的光偏轉(zhuǎn)機構(gòu)，其中，所述光偏轉(zhuǎn)機構(gòu)包括具有能將射入的光束根據(jù)其入射位置向二維坐標(biāo)上的不同位置偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)面的光偏轉(zhuǎn)構(gòu)件；以及驅(qū)動該光偏轉(zhuǎn)構(gòu)件，切換所述光源裝置射出的光束射向所述光偏轉(zhuǎn)構(gòu)件的入射位置的驅(qū)動機構(gòu)。
本發(fā)明中，當(dāng)利用驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動光偏轉(zhuǎn)構(gòu)件時，因改變射向光偏轉(zhuǎn)構(gòu)件的光束的入射位置，故光束從光偏轉(zhuǎn)構(gòu)件射向二維坐標(biāo)上的不同位置。因此，即使不設(shè)副掃描方向的驅(qū)動機構(gòu)，也能使光束射向二維坐標(biāo)上的規(guī)定位置。
在本發(fā)明中，所述光偏轉(zhuǎn)構(gòu)件例如為具有偏轉(zhuǎn)盤面作為所述偏轉(zhuǎn)面的光偏轉(zhuǎn)盤，在這種情況下，所述驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動所述光偏轉(zhuǎn)盤，使其旋轉(zhuǎn)切換所述光源裝置射出的光束的射向所述光偏轉(zhuǎn)構(gòu)件的入射位置的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)。根據(jù)上述構(gòu)成，光偏轉(zhuǎn)盤由于在其所在的空間內(nèi)旋轉(zhuǎn)，所以光偏轉(zhuǎn)構(gòu)件周圍的空間可以比較窄小。另外，在反復(fù)射出光束時，因為光偏轉(zhuǎn)盤可不斷地旋轉(zhuǎn)，所以能力求使裝置簡化。
在本發(fā)明中，所述光偏轉(zhuǎn)盤最好是射入的光束透過后射出去的方向因其入射位置而異的透過型光偏轉(zhuǎn)盤。
在上述構(gòu)成時，就變成利用折射作用，折射角幾乎不受入射光束波長溫度變化的影響。另外，透過型光偏轉(zhuǎn)盤即使發(fā)生旋轉(zhuǎn)振動或面振動折射角也幾乎不變。再有，透過型光偏轉(zhuǎn)盤即使溫度有變化，因溫度變化致使透過率變化但相比衍射效率的變化則小得多。因而，不太受溫度變化等影響，能向各個方向射出強度穩(wěn)定的光。
在本發(fā)明中，最好至少在所述光偏轉(zhuǎn)盤一側(cè)的盤面上形成防反射膜。
根據(jù)上述構(gòu)成，能將光量損耗抑制得很低。
在本發(fā)明中，最好在所述偏轉(zhuǎn)盤面上至少形成朝半徑方向及圓周方向中的至少一個方向傾斜，并使入射的光束沿規(guī)定方向折射的傾斜面。
根據(jù)上述構(gòu)成，則不必形成結(jié)構(gòu)復(fù)雜的折射面。
在本發(fā)明中，最好作為所述偏轉(zhuǎn)盤面，只在所述光偏轉(zhuǎn)盤中一側(cè)的盤片面上形成。
根據(jù)上述構(gòu)成，由于能高效地生產(chǎn)光偏轉(zhuǎn)盤，所以光偏轉(zhuǎn)盤能廉價地生產(chǎn)。
在本發(fā)明中，設(shè)所述傾斜面與所述偏轉(zhuǎn)盤面間形成的傾斜角度為θw、所述透過型光偏轉(zhuǎn)盤射出的光束與所述偏轉(zhuǎn)盤面間的法線形成的出射角度為θs、所述透過型光偏轉(zhuǎn)盤的折射率為n時，滿足以下關(guān)系，sin(θw+θs)＝n·sinθw形成所述傾斜面。
在本發(fā)明中，例如在沿圓周方向分割的多個光偏轉(zhuǎn)區(qū)域的每一個區(qū)域上，以不同的傾斜角度形成所述傾斜面。
在本發(fā)明中，最好在沿圓周方向排列的所述多個光偏轉(zhuǎn)區(qū)域上，所述傾斜面的傾斜角度漸漸增加或漸漸減少。
在本發(fā)明中，采用作為在圓周方向上傾斜角度連續(xù)變化的連續(xù)面，形成所述傾斜面的構(gòu)成。
根據(jù)上述構(gòu)成，能提高分辨能力。
在本發(fā)明中，所述光偏轉(zhuǎn)盤采用形成1條光道，該光道能使射入的光束根據(jù)其入射位置向不同的方向射出。
在本發(fā)明中，所述光源裝置是一個，該光源裝置能采用對所述光道圓周方向的一個部位照射光束的構(gòu)成。
另外，所述光源裝置也可以采用多個，使其能對所述光道的圓周方向的多個部位的每一個部位照射光束。
另外，所述光源裝置是一個，該光源裝置也可以采用具有光程分離元件的構(gòu)成，所述光程分離元件將所述發(fā)光源射出的光朝所述光道圓周方向的多個部位的每一個部位分離開來，使得光束照射所述光道圓周方向的多個部位的每一個部位。
另外，所述光源裝置是一個，也可以采用具有驅(qū)動所述光源裝置使其旋轉(zhuǎn)或驅(qū)動使其直行的光源驅(qū)動裝置，使得由該光源裝置對所述光道圓周方向的多個部位的每一個部位照射光束。
在本發(fā)明中，最好所述光偏轉(zhuǎn)盤上形成多條使入射的光束射向根據(jù)其入射位置而不同的位置的同心圓形光道，所述光源裝置由多個構(gòu)成，使其能對所述多條光道的各條光道照射光束。
根據(jù)上述構(gòu)成，能在1片光偏轉(zhuǎn)盤上對多個方向射出光束。
另外，所述光偏轉(zhuǎn)盤上形成多條能使入射的光束根據(jù)其入射位置而向不同的位置射出的同心圓形的光道，所述光源裝置為一個，而且該光源裝置采用具有光程分離元件的構(gòu)成，所述光程分離元件將所述發(fā)光源射出的光向著所述多條光道的每一條光道分離開來，使得光束照射所述多條光道的每一條。
另外，所述光偏轉(zhuǎn)盤上形成多條能使入射的光束根據(jù)其入射位置而向不同的位置射出的同心圓形的光道，所述光源裝置為一個，而且采用具有光源驅(qū)動機構(gòu)，所述光源驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動所述光源裝置使其轉(zhuǎn)動或使其直行，使得該光源裝置向所述多條光道的每一條照射光束。
在本發(fā)明中，采用所述偏轉(zhuǎn)盤面根據(jù)所述光束的射出圖形相應(yīng)的構(gòu)成。也就是，只要預(yù)先決定須形成的圖像，便可形成與其對應(yīng)的偏轉(zhuǎn)盤面。
在本發(fā)明中，所述偏轉(zhuǎn)盤面的構(gòu)成為能將入射的光束向配置成矩陣狀的各個位置射出，所述光源裝置可采用通過按照與所述光束的射出圖形對應(yīng)的定時射出光束，所述光束有選擇地射入所述偏轉(zhuǎn)盤面規(guī)定位置。
根據(jù)上述構(gòu)成，具有光束射出裝置只要改變射出光束的定時便能顯示不同樣態(tài)的圖像等優(yōu)點在本發(fā)明中，最好所述光源裝置具有所述發(fā)光源；以及將該發(fā)光源射出的光束作為準(zhǔn)直光引導(dǎo)到所述偏轉(zhuǎn)盤面的準(zhǔn)直透鏡。
根據(jù)上述構(gòu)成，能不管光源裝置和光偏轉(zhuǎn)盤間的距離、或光偏轉(zhuǎn)盤和光束的被照射面間的距離如何，均能向各方向射出穩(wěn)定的光束。
在本發(fā)明中，所述光源裝置可以采用具有所述發(fā)光源；以及在該發(fā)光源射出的光束的垂直方向、水平方向、或者垂直方向及水平方向的兩個方向上作為會聚光引導(dǎo)到所述偏轉(zhuǎn)盤面的聚光透鏡。
在這種情況下，最好所述會聚光在所述發(fā)光源射出的光束的垂直方向、水平方向、或者垂直方向及水平方向的兩個方向上，在所述偏轉(zhuǎn)盤面或該偏轉(zhuǎn)盤面附近有焦點。
在本發(fā)明中，最好所述光束在所述偏轉(zhuǎn)盤面圓周方向上的光束尺寸為小于等于3mm。
根據(jù)上述構(gòu)成，能提高分辨能力。另外，在得到同一分辨能力的情況下，能力求使所述偏轉(zhuǎn)盤片小型化。
在本發(fā)明中，最好所述光束在所述偏轉(zhuǎn)盤面圓周方向及半徑方向上的光束尺寸都小于等于3mm。
根據(jù)上述構(gòu)成，能提高分辨能力。另外，在得到同一分辨能力的情況下，能力求使所述偏轉(zhuǎn)盤片小型化。
在本發(fā)明中，最好所述光偏轉(zhuǎn)盤是樹脂制的。
根據(jù)上述構(gòu)成，能廉價地生產(chǎn)，而且重量輕。
在本發(fā)明中，最好具有檢測所述光偏轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)位置用的位置檢測單元，根據(jù)該位置檢測單元的檢測結(jié)果，控制所述光偏轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)。
適用本發(fā)明的光束射出裝置，例如能用于圖像成像裝置。在這種情況下，即使不用副掃描機構(gòu)，也能靠所述光偏轉(zhuǎn)機構(gòu)射出的光束，形成二維圖像。
本發(fā)明中，當(dāng)利用驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動光偏轉(zhuǎn)構(gòu)件時，因改變射向光偏轉(zhuǎn)構(gòu)件的光束的入射位置，所以光束能從光偏轉(zhuǎn)構(gòu)件射向二維坐標(biāo)上不同位置。由此，盡管不設(shè)向副掃描方向的驅(qū)動機構(gòu)，仍能向二維坐標(biāo)上的規(guī)定位置射出光束。


圖1為表示本發(fā)明實施方式1的光束射出裝置概要構(gòu)成的立體圖。
圖2為模式地表示圖1示出的光束射出裝置概要構(gòu)成的立體圖。
圖3為表示由圖1示出的光束射出裝置使用的透過型光偏轉(zhuǎn)盤使光偏轉(zhuǎn)的樣態(tài)的說明圖。
圖4(a)～(e)分別為表示圖1示出的透過型光偏轉(zhuǎn)盤的俯視圖、D1-D1剖視圖、D2-D2剖視圖、D3-D3剖視圖、及W-W剖視圖。
圖5(a)、(b)分別為表示由圖1示出的光束射出裝置使用的透過型光偏轉(zhuǎn)盤使光沿Y方向及X方向偏轉(zhuǎn)的樣態(tài)的說明圖、及表示沿Y方向偏轉(zhuǎn)的樣態(tài)的說明圖。
圖6(a)、(b)為分別由利用具有本發(fā)明實施方式2的光束射出裝置的圖像成像裝置畫的圖像的說明圖、及畫所述圖像用的透過型光偏轉(zhuǎn)盤的說明圖。
圖7(a)、(b)為分別由利用具有本發(fā)明實施方式3的光束射出裝置的圖像成像裝置畫的圖像的說明圖、及畫所述圖像用的透過型光偏轉(zhuǎn)盤的說明圖。
圖8為本發(fā)明實施方式4的光束射出裝置的說明圖。
圖9(a)、(b)為本發(fā)明實施方式5的光束射出裝置的說明圖。
圖10為本發(fā)明實施方式6的光束射出裝置的說明圖。
圖11為本發(fā)明實施方式7的光束射出裝置、及用于該光束射出裝置的別的透過型光偏轉(zhuǎn)盤的說明圖。
圖12(a)、(b)為本發(fā)明實施方式8的光束射出裝置的說明圖。
圖13為本發(fā)明實施方式9的光束射出裝置的說明圖。
圖14為本發(fā)明實施方式10的光束射出裝置使用的其它的透過型光偏轉(zhuǎn)盤的說明圖。
標(biāo)號說明1光束射出裝置6光學(xué)編碼器10光源裝置20發(fā)光源25準(zhǔn)直透鏡30透過型光偏轉(zhuǎn)盤(光偏轉(zhuǎn)盤/光偏轉(zhuǎn)構(gòu)件)32光偏轉(zhuǎn)區(qū)域33傾斜面35光道50電動機(旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)/驅(qū)動機構(gòu))具體實施方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。
實施方式1(總體構(gòu)成)圖1為表示本發(fā)明實施方式1的光束射出裝置概要構(gòu)成的立體圖。圖2為模式地表示圖1示出的光束射出裝置概要構(gòu)成的立體圖。
在圖1中，本實施方式的光束射出裝置具有光源裝置10；以及利用作為光偏轉(zhuǎn)構(gòu)件的透過型光偏轉(zhuǎn)盤30使該光源裝置10射出的光束偏向規(guī)定方向的光偏轉(zhuǎn)機構(gòu)40。
光偏轉(zhuǎn)機構(gòu)40具有透過型光偏轉(zhuǎn)盤30(光偏轉(zhuǎn)構(gòu)件)；以及使該透過型光偏轉(zhuǎn)盤30繞軸線旋轉(zhuǎn)的電動機50的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)(驅(qū)動機構(gòu))。電動機50為能高速旋轉(zhuǎn)的無刷電動機，例如其結(jié)構(gòu)做成能以10000(rpm)左右的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。透過型光偏轉(zhuǎn)盤30的結(jié)構(gòu)為其中心孔31固定于驅(qū)動電動機50的轉(zhuǎn)子上，能以驅(qū)動電動機50的軸(透過型光偏轉(zhuǎn)盤30的中心)為中心旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。驅(qū)動電動機50不限于無刷電動機，步進(jìn)電動機等各種電動機均可適用。
光束射出裝置1具有使光源裝置10射出的光束向著透過型光偏轉(zhuǎn)盤30上升的反射鏡5；以及作為檢測透過型光偏轉(zhuǎn)盤30的旋轉(zhuǎn)位置的位置檢測單元用的光學(xué)編碼器6。從光源裝置10開始對透過型光偏轉(zhuǎn)盤30的盤面朝著平行方向射出光束。反射鏡5是全反射鏡，配置成使光源裝置10射出的光束沿驅(qū)動電動機50的軸向上升對透過型光偏轉(zhuǎn)盤30的盤面從近似正交的方向射入。驅(qū)動電動機50、反射鏡5、及光學(xué)編碼器6直接配置于機架8上，光源裝置10通過保持架9設(shè)置在機架8上。
光學(xué)編碼器6配置成在驅(qū)動電動機50的軸向上和透過型光偏轉(zhuǎn)盤30對向。透過型光偏轉(zhuǎn)盤30上，在與光學(xué)編碼器6對向的面上形成光柵(圖中未示出)，通過光學(xué)編碼器6檢測該光柵，從而能檢測出透過型光偏轉(zhuǎn)盤30的旋轉(zhuǎn)位置。本實施方式的光束射出裝置根據(jù)光學(xué)編碼器6的檢測結(jié)果控制驅(qū)動電動機50的旋轉(zhuǎn)動作及光源裝置10的發(fā)光源發(fā)光動作。還有，對于透過型光偏轉(zhuǎn)盤30的角度位置的檢測可以用光耦合器或磁傳感器代替光學(xué)編碼器6。另外也可以省去反射鏡5直接將光源裝置10射出的光引導(dǎo)到透過型光偏轉(zhuǎn)盤30。
上述構(gòu)成的光束射出裝置1實質(zhì)上能如圖2所示地進(jìn)行表示。如圖2氏所示，光源裝置10包括具有激光二極管等的發(fā)光源20；以及將該發(fā)光源20射出的光作為準(zhǔn)直光引導(dǎo)到透過型光偏轉(zhuǎn)盤30的準(zhǔn)直透鏡25。還有，光源裝置10也具有光圈構(gòu)件(圖中未示出)。
(透過型光偏轉(zhuǎn)盤的構(gòu)成)圖3為表示由圖1示出的光束射出裝置使用的透過型光偏轉(zhuǎn)盤使光偏轉(zhuǎn)的樣態(tài)的說明圖。圖4(a)～(e)分別為表示圖1示出的透過型光偏轉(zhuǎn)盤的俯視圖、D1-D1剖視圖、D2-D2剖視圖、D3-D3剖視圖、及W-W剖視圖。圖5(a)、(b)分別為表示由圖1示出的光束射出裝置使用的透過型光偏轉(zhuǎn)盤使光沿Y方向及X方向偏轉(zhuǎn)的樣態(tài)的說明圖、及表示沿Y方向偏轉(zhuǎn)的樣態(tài)的說明圖。
如圖2所示，透過型光偏轉(zhuǎn)盤30具有盤面被分割成放射狀的光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32的光道35，在該光道35上的多個光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32的各個區(qū)域上形成以一定角度傾斜的傾斜面33。
具體內(nèi)容將在以后敘述，如圖3所示，多個光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32分別能向二維坐標(biāo)(XY坐標(biāo))上的不同位置射出光束L。傾斜面33只形成于透過型光偏轉(zhuǎn)盤30射出一側(cè)的盤面，所述盤面作為偏轉(zhuǎn)盤面起作用。
在構(gòu)成這種透過型光偏轉(zhuǎn)盤30時，如圖4(a)所示，在透過型光偏轉(zhuǎn)盤30的偏轉(zhuǎn)盤面(上面)上，多個光偏轉(zhuǎn)區(qū)域包括傾斜面33只向半徑方向傾斜的區(qū)域；傾斜面33只向圓周方向傾斜的區(qū)域；以及傾斜面33向半徑方向及向圓周方向等兩個方向傾斜的區(qū)域。再有，多個傾斜面33中也包括傾斜角度為0度的區(qū)域。
也就是，透過型光偏轉(zhuǎn)盤30的D1-D1斷面、D2-D2斷面、D3-D3斷面分別如圖4(b)、(c)、(d)所示，傾斜面33在多個光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32的每個區(qū)域上向半徑方向傾斜，各光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32的斷面呈楔形。因此各光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32半徑方向的斷面呈其內(nèi)圓周邊緣和外圓周邊緣實質(zhì)上平行的近似梯形的形狀。這里沿圓周方向排列的光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32上其傾斜面的傾斜角度漸漸增大或漸漸減小。
在上述構(gòu)成的透過型光偏轉(zhuǎn)盤30上，從下面一側(cè)的盤面射入的光，透過透過型光偏轉(zhuǎn)盤30，從上面一側(cè)的盤面開始作為光束L射出時，如圖3及圖5(a)所示，在光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32的傾斜面33上沿X方向折射。這里，因透過型光偏轉(zhuǎn)盤30靠驅(qū)動電動機50旋轉(zhuǎn)，所以射向透過型光偏轉(zhuǎn)盤30的入射位置沿圓周方向移動。另外，在各光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32上，傾斜面33半徑方向的傾斜角度因光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32而異。因此，射入透過型光偏轉(zhuǎn)盤30的光根據(jù)從某個光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32射出否X方向的射出方向改變。也就是，設(shè)傾斜面33的規(guī)定位置及射出光投影于XZ平面時傾斜面33的傾斜角度為θxw、從透過型光偏轉(zhuǎn)盤30射出的光束的掃描角度為θxs、透過型光偏轉(zhuǎn)盤30的折射率為n時，滿足下式，
n(θxw+θxs)＝n·sinθxw形成傾斜面。因此，射入透過型光偏轉(zhuǎn)盤30的光在投影于XZ平面時，便在X方向上沿規(guī)定方向射出。
透過型光偏轉(zhuǎn)盤30的W-W斷面可以如圖4(e)所示進(jìn)行表示。即傾斜面33在多個光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32的各個區(qū)域向著圓周方向傾斜，各光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32的斷面為楔形。因此各光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32圓周方向的斷面和相鄰的光偏轉(zhuǎn)區(qū)域間邊界形成近似臺階形狀。這里，光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32上，傾斜面32的傾斜角度沿圓周方向漸漸增加或漸漸減小。
在如此構(gòu)成的透過型光偏轉(zhuǎn)盤30上，從下面一側(cè)的盤面射入的光，在透過透過型光偏轉(zhuǎn)盤30從上面一側(cè)的盤面射出時，如圖3及圖5(b)所示，在光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32的傾斜面33處沿Y方向折射，這里，透過型光偏轉(zhuǎn)盤30因靠驅(qū)動電動機50旋轉(zhuǎn)，射向透過型光偏轉(zhuǎn)盤30的入射位置移動。另外，在各光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32上，傾斜面33圓周方向上的傾斜角度因光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32而異。因此，射入透過型光偏轉(zhuǎn)盤30的光，根據(jù)從某個光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32射出否而Y方向的射出方向改變。也就是，設(shè)傾斜面33的規(guī)定位置及射出光投影于YZ平面時傾斜面33的傾斜角度為θyw、從透過型光偏轉(zhuǎn)盤30射出的光束的掃描角度為θys、透過型光偏轉(zhuǎn)盤30的折射率為n時，滿足下式，n(θyw+θys)＝n·sinθyw形成傾斜面。所以，射入透過型光偏轉(zhuǎn)盤30的光在投影于YZ平面時，便在Y方向上沿規(guī)定方向射出。
因而，光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32就分別向二維坐標(biāo)(XY坐標(biāo))上的不同位置射出光。
這里，最好光束射入1個光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32的半徑方向的中心位置。另外，最好光束在光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32圓周方向上的光束尺寸為3mm，并最好在圓周方向及半徑方向的光束尺寸都為3mm。另外，最好能對透過型光偏轉(zhuǎn)盤30的盤面施加薄膜或細(xì)微結(jié)構(gòu)等的防反射處理，如此地進(jìn)行構(gòu)成，能使造成激光器輸出波動的原因即返回激光器的返回光減少到非常小，光量的損耗小。
這樣構(gòu)成的透過型光偏轉(zhuǎn)盤30，可以直接對透明的樹脂用切削等超精密加工來制造，考慮到制造成本，最好用金屬模制造。此時，在用切削加工制造透過型光偏轉(zhuǎn)盤30或金屬模時，可以將切削加工所用的刀尖的進(jìn)給方向設(shè)定為透過型光偏轉(zhuǎn)盤30的徑向，形成一個傾斜面33的同時，還不斷改變刀尖的傾斜方向使透過型光偏轉(zhuǎn)盤30沿圓周方向旋轉(zhuǎn)規(guī)定角度形成相鄰的光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32的傾斜面33。也就是，采用反復(fù)進(jìn)行使盤片轉(zhuǎn)動→使刀頭向半徑方向移動進(jìn)行切削→盤片轉(zhuǎn)動→向半徑方向切削的方法。這時盤片的旋轉(zhuǎn)角度相對入射光的光束直徑，相當(dāng)于其小于等于1/3的角度。通過采用這種加工方法，能近似地(在相對光束可以勿略不計的范圍內(nèi))簡單地實現(xiàn)在幾何學(xué)上不能實現(xiàn)的面的形狀。和現(xiàn)有的多面反射鏡等相比由于是平面形狀的加工所以金屬模的制造容易，不易發(fā)生變形或收縮等、成形容易。
另外，在本實施方式中，由于透過型光偏轉(zhuǎn)盤30只有一面為偏轉(zhuǎn)盤面，因此只要對一面稍作部分加工，金屬模的制作也容易。另外，由于在對元件的原材料不作預(yù)處理地進(jìn)行加工時只要加工一面便可，所以固定也容易加工更方便。
無論何種情況，若都用樹脂制造透過型光偏轉(zhuǎn)盤30，則能廉價地制造、而且重量亦輕。在用樹脂制造透過型光偏轉(zhuǎn)盤30的情況下，對于室溫在±50℃左右的溫度變化沒有問題，當(dāng)考慮到波長變化和折射率變化時，出射角的變化能抑制在小于等于1％。另外，和多面反射鏡等比較由于是加工平面形狀，金屬模的制作也容易，不易產(chǎn)生變形和收縮、成形也方便。而且，在金屬模或原材料的切削加工中，由于用飛刀切削(フライカツト)或成形切削(シエイパ-カツト)中刀尖進(jìn)給方向為斜面，所以在NC數(shù)據(jù)上出現(xiàn)角度和面粗糙度的精度。另一方面，在圓周方向的斷面為楔形時，楔角由刀尖的傾斜角度而定，面粗糙度取決于刀尖精度，所以只有使用刀尖高精度地精加工過的刀具，才能高精度地進(jìn)行加工。
還有，若用玻璃制作透過型光偏轉(zhuǎn)盤30，則即使在大于等于±50℃的溫度變化或高溫下依舊能獲得穩(wěn)定的性能。
無論哪種情況，透過型光偏轉(zhuǎn)盤30上，由于溫度變化產(chǎn)生的線膨脹主要為放射狀的膨脹所以其傾斜角的變化很小。
(本實施方式的作用及效果)如上所述，在本實施方式的光束射出裝置1上，在使透過型光偏轉(zhuǎn)盤30旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，從光源裝置10射出的光束射入透過型光偏轉(zhuǎn)盤30。其結(jié)果，在光束射入透過型光偏轉(zhuǎn)盤30圓周方向的規(guī)定位置后，透過并從上面一側(cè)的盤面射出時，向與光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32的傾斜面33的傾斜角度對應(yīng)的方向射出。這里，在多個光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32中具有傾斜面33只向半徑方向傾斜的區(qū)域；傾斜面33只向圓周方向傾斜的區(qū)域；傾斜面33向半徑方向及圓周方向兩個方向都傾斜的區(qū)域；以及傾斜角度為0度的區(qū)域，所以，多個光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32分別向二維坐標(biāo)(XY坐標(biāo))上的不同位置射出光。因此，在本實施方式的光束射出裝置1上，即使不設(shè)沿主掃描方向及副掃描方向射出光束用的專門的機構(gòu)，也能向二維坐標(biāo)上的指定位置射出光束。
另外，本實施方式的光束射出裝置1上，由于透過型光偏轉(zhuǎn)盤30為扁平的圓盤狀，所以能力求將裝置做得薄些。再因其構(gòu)成為從光源裝置10射出的光束，透過透過型光偏轉(zhuǎn)盤30，所以即使在由驅(qū)動電動機50帶動旋轉(zhuǎn)的透過型光偏轉(zhuǎn)盤30上產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)振動或面振動，折射角幾乎不變。因此，光束的掃描跳動現(xiàn)象幾乎沒有。再又，因透過型光偏轉(zhuǎn)盤30用樹脂做成，所以能大批量地生產(chǎn)透過型光偏轉(zhuǎn)盤30，同時光束射出裝置1的重量能減輕、成本也降低。而且即使有±50℃左右的溫度變化，掃描角度的變化率小于等于1％，對掃描性能幾乎沒有影響。
再因必須使透過型光偏轉(zhuǎn)盤30作旋轉(zhuǎn)運動，所以與反射鏡驅(qū)動方式或透鏡驅(qū)動方式的往復(fù)運動比較，經(jīng)久耐用、功耗極低、因旋轉(zhuǎn)機構(gòu)產(chǎn)生的發(fā)熱也極小。
實施方式2圖6(a)、(b)為由具有利用本發(fā)明實施方式2的光束射出裝置的圖像成像裝置畫的圖像的說明圖、及畫所述圖像用的透過型光偏轉(zhuǎn)盤的說明圖。還有本實施方式的圖像成像裝置所用的光束射出裝置的基本構(gòu)成由于和實施方式1中說明過的一樣，所以對于公共的部分標(biāo)注同一標(biāo)號，其詳細(xì)說明省略。
如圖6(a)所示，本實施方式的圖像成像裝置例如沿文字‘光’的圖像向能用XY坐標(biāo)表示的平面上射出光束，如圖6(b)所示，利用實施方式1說明過的透過型光偏轉(zhuǎn)盤30。在該透過型光偏轉(zhuǎn)盤30的偏轉(zhuǎn)盤面上形成多個光偏轉(zhuǎn)區(qū)域沿圓周方向排列的光道35。這里，在光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32之間形成無透光性的或具有光散射性的屏蔽區(qū)域34，在圖6(b)中，對屏蔽區(qū)域34注上向右上方的斜線。另外，在透過型光偏轉(zhuǎn)盤30，上從光源裝置10射出的光束入射位置用在內(nèi)側(cè)用注上向右下方的斜線的圓L10表示。
在這樣的圖像成像裝置上，圖6(a)示出的‘光’的文字用XY坐標(biāo)上多個點構(gòu)成，例如點A1、C9、B1的坐標(biāo)能分別用(-7、0)、(0、9)、(5.5、6.7)表示。這里，連接各點的連線表示被光束照射的順序。
在這樣的文字圖像形成于屏幕等被照射面時，本實施方式中，在透過型光偏轉(zhuǎn)盤30的各光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32上形成能向用圓L10表示的以光束的入射位置為原點的XY坐標(biāo)上的規(guī)定位置射出光束的傾斜面。圖6(b)中，用標(biāo)注在光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32上的箭頭表示在各光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32到達(dá)用圓L10表示的來自光源裝置10的光束的入射位置時射出光束的方向。這里，雖然用點的排列(點列)形式畫，但通過進(jìn)一步作更細(xì)的分割從而能用光滑的曲線來畫。
這樣構(gòu)成的圖像成像裝置中，在透過型光偏轉(zhuǎn)盤30的偏轉(zhuǎn)盤面上形成與光束的射出圖形對應(yīng)的光道35。因此，在使透過型光偏轉(zhuǎn)盤30旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下當(dāng)光源裝置10射出的光束射入透過型光偏轉(zhuǎn)盤30時，光束射入透過型光偏轉(zhuǎn)盤30圓周方向的規(guī)定位置后，在透過并從上面一側(cè)的盤面射出時，向與光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32的傾斜面33的傾斜角度對應(yīng)的方向射出。這里，由于多個光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32包括傾斜面33只向半徑方向傾斜的區(qū)域；傾斜面33只向圓周方向傾斜的區(qū)域；傾斜面33向半徑方向及圓周方向等兩個方向傾斜的區(qū)域；以及傾斜角度為0度的區(qū)域，所以，多個光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32分別向二維坐標(biāo)(XY坐標(biāo))上不同位置射出光。由此，在本實施方式的光束射出裝置1上，即便不設(shè)向主掃描方向及副掃描方向射出光束用的特別的機構(gòu)，也能向二維坐標(biāo)上的規(guī)定位置射出光束，形成文字‘光’的圖像，故而能用于廣告、宣傳或產(chǎn)品演示、燈飾等。
實施方式3圖7(a)、(b)為由具有利用本發(fā)明的光束射出裝置的圖像成像裝置畫的圖像的說明圖、及畫所述圖像用的透過型光偏轉(zhuǎn)盤的說明圖。還有，因用于本實施方式的圖像成像裝置的光束射出裝置的基本構(gòu)成和實施方式1、2說明過的內(nèi)容相同，故對公共的部分標(biāo)注同一標(biāo)號，不再作詳細(xì)說明。
在圖7(a)上，本實施方式的圖像成像裝置例如在用XY坐標(biāo)表示的屏幕等被照射面(平面)上例如沿記號‘△’的圖像射出光束，如圖7(b)所示，采用實施方式1說明過的透過型光偏轉(zhuǎn)盤30。該透過型光偏轉(zhuǎn)盤30的偏轉(zhuǎn)盤面上形成多個光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32沿圓周方向排列的光道35。這里，在光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32之間形成無透光性的、或具有光散射性的屏蔽區(qū)域34，圖7(b)中，對屏蔽區(qū)域34注上向右上方的斜線。另外，在透過型光偏轉(zhuǎn)盤30上光源裝置10射出的光束的入射位置在內(nèi)側(cè)用注上向右下方的斜線的圓L10表示。
在這樣的圖像成像裝置上，透過型光偏轉(zhuǎn)盤30的各光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32上形成能向用圓L10表示的以光束的入射位置為原點的用XY坐標(biāo)表示的各矩陣狀的位置(坐標(biāo)位置(x、y))的各個位置射出光束的傾斜面33。也就是，在透過型光偏轉(zhuǎn)盤30的各光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32形成能向坐標(biāo)(-10、-10)、(-10、9-)…(0、0)…(10、10)射出光束的傾斜面33。
上述構(gòu)成的圖像成像裝置，用使透過型光偏轉(zhuǎn)盤30旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)，在控制裝置(圖中未示出)的控制下，光源裝置10按規(guī)定的定時向透過型光偏轉(zhuǎn)盤30射出光束。其結(jié)果，光束在有選擇地射入透過型光偏轉(zhuǎn)盤30圓周方向的規(guī)定位置后，透過并從上面一側(cè)的盤面射出時，向與光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32的傾斜面33的傾斜角度對應(yīng)的方向射出。這里，多個光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32包括傾斜面33只向半徑方向傾斜的區(qū)域傾斜面33只向圓周方向傾斜的區(qū)域；傾斜面33向半徑方向及圓周方向等兩個方向傾斜的區(qū)域；及傾斜角度為0度的區(qū)域，所以多個光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32分別向二維坐標(biāo)(XY坐標(biāo))上不同位置射出光。由此，在本實施方式的光束射出裝置1上，即便不設(shè)向主掃描方向及副掃描方向射出光束用的特別的機構(gòu)，也能向二維坐標(biāo)上的規(guī)定位置射出光束。
另外，若改變從光源裝置10向透過型光偏轉(zhuǎn)盤30射出光束的定時，可以表示其它圖像，代替記號‘△’。
實施方式4圖8為本發(fā)明實施方式4的光束射出裝置的說明圖。上述實施方式中，透過型光偏轉(zhuǎn)盤30上形成一條能將入射的光束根據(jù)其入射位置射向不同方向的光道35，雖然是光源裝置10為用一個構(gòu)成的例子，但如圖8中用注上向右下方的斜線的圓L模式地表示那樣，在圓周方向不同位置上可以配置兩個及兩個以上的光源裝置10。
若采用這種構(gòu)成，則通過采用某個光源裝置10能使圖像的成像位置在XY坐標(biāo)上錯開一點。另外，使形成光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32的傾斜面33的傾斜角度或方向與光源裝置10的位置對應(yīng)，若使透過型光偏轉(zhuǎn)盤30的旋轉(zhuǎn)和從多個光源裝置10的各裝置射出的光的射出定時同步，則也能利用從透過型光偏轉(zhuǎn)盤30射出的多個光束來成像。
實施方式5圖9(a)、(b)為本發(fā)明實施方式5的光束射出裝置的說明圖。當(dāng)光束L射入透過型光偏轉(zhuǎn)盤30圓周方向的不同位置時，如圖9(a)、(b)中用注上向右下方的斜線的圓L模式地表示那樣，利用1個光源裝置10例如可對光道35圓周方向的兩個部位照射光束。在這種情況下，可在光源裝置10上設(shè)置將發(fā)光源25射出的光分離成兩束光束的光程分離元件26；以及將經(jīng)光程分離元件26分離后的兩束光束中的一束向光道35上規(guī)定位置反射的全反射鏡27。在如此地構(gòu)成的情況下，因從兩個光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32同時射出光束，所以能將上述兩束光束合成顯示一個圖像。
實施方式6圖10為本發(fā)明實施方式6的光束射出裝置的說明圖。當(dāng)光束L射入透過型光偏轉(zhuǎn)盤30圓周方向的不同位置時，如圖10中用注上向右下方的斜線的圓L模式地表示那樣，可以設(shè)置驅(qū)動光源裝置10使其旋轉(zhuǎn)的光源驅(qū)動機構(gòu)(用箭頭S1或箭頭S2表示)、或設(shè)置驅(qū)動光源裝置10使其直線運動的光源驅(qū)動機構(gòu)(用箭頭T1表示)，從而使1個光源裝置10對光道35圓周方向的兩個部位照射光束。
實施方式7圖11為本發(fā)明實施方式7的光束射出裝置、及用于該光束射出裝置的別的透過型光偏轉(zhuǎn)盤的說明圖。上述實施方式中，透過型光偏轉(zhuǎn)盤30上形成一條能將入射的光束根據(jù)其入射位置向不同方向射出的光道35，雖然是光源裝置10為用1個構(gòu)成的例子，但如圖11所示，在透過型光偏轉(zhuǎn)盤30上預(yù)先形成多條能將入射的光束根據(jù)其入射位置向不同方向射出的同心圓狀的光道35，對于光源裝置10也可以用多個構(gòu)成，如用注上向右下方的斜線的圓L模式地表示的那樣，使光束照射多個光道35的各光道。在如此構(gòu)成的情況下，能將多道光道35射出的光束合成形成一個圖像，同時也能在XY坐標(biāo)上不同位置形成多個圖像。
實施方式8圖12(a)、(b)為本發(fā)明實施方式8的光束射出裝置的說明圖。當(dāng)光束L射入透過型光偏轉(zhuǎn)盤30的多個光道35的各光道時，如圖12(a)、(b)中用注上向右下方的斜線的圓L模式地表示那樣，利用1個光源裝置10例如可對兩個光道35的各光道照射光束。在這種情況下、可在光源裝置10上設(shè)置將發(fā)光源25射出的光分離成兩束光束的光程分離元件26；以及將經(jīng)光程分離元件26分離后的兩束光束中的一束向一方的光道35反射的全反射鏡27。在如此構(gòu)成的情況下，因從兩個光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32同時射出光束，所以能將上述兩束光束合成顯示一個圖像。
實施方式9圖13為本發(fā)明實施方式9的光束射出裝置的說明圖。當(dāng)光束L射入透過型光偏轉(zhuǎn)盤30的兩條光道35的各光道時，如圖13中用注上向右下方的斜線的圓L模式地表示那樣，可以設(shè)置驅(qū)動光源裝置10使其旋轉(zhuǎn)的光源驅(qū)動機構(gòu)(用箭頭S3表示)、或設(shè)置驅(qū)動光源裝置10使其直線運動的光源驅(qū)動機構(gòu)(用箭頭T2表示)，使1個光源裝置10對兩條光道35圓周方向的各個部位照射光束。
實施方式10圖14為采用本發(fā)明實施方式10的光束射出裝置的又一種別的透過型光偏轉(zhuǎn)盤的說明圖。上述實施方式的透過型光偏轉(zhuǎn)盤30在圓周方向上形成多個光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32，在所述光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32的各個區(qū)域形成傾斜面33，如圖14所示，形成在圓周方向上連續(xù)的傾斜面33，該傾斜面33相對半徑方向的傾斜角度、及相對圓周方向的傾斜角度在圓周方向上連續(xù)變化。這樣構(gòu)成的透過型光偏轉(zhuǎn)盤30其圖14中所表示的用D1-D1、D2-D2、D3-D3線切斷的斷面實質(zhì)上上可以用圖4(b)、(c)、(d)來表示。若采用這種透過型光偏轉(zhuǎn)盤30則在原理上能無限制地提高分辨能力。還有，通過采用沿半徑方向切削的加工方法，可以近似地，也就是能在對光束而言可以勿略不計的范圍內(nèi)形成幾何學(xué)上不能實現(xiàn)的面的形狀。
其它實施方式上述實施方式是本發(fā)明適用的實施方式的一個例子，但并不限于此，在不改變本發(fā)明的主要精神的范圍內(nèi)可作各種變形。
例如光源裝置10的構(gòu)成，包括發(fā)光源20、以及將從發(fā)光源20射出的光束作為準(zhǔn)直光引導(dǎo)到偏轉(zhuǎn)盤面的準(zhǔn)直透鏡25，但也可以使用在發(fā)光源20射出的光束的垂直方向、水平方向、或垂直方向及水平方向等兩個方向上作為會聚光引導(dǎo)到偏轉(zhuǎn)盤面的會聚透鏡。在這種情況下，最好會聚光在發(fā)光源20射出的光束的垂直方向、水平方向、或垂直方向及水平方向等兩個方向上，在偏轉(zhuǎn)盤面或偏轉(zhuǎn)盤面附近有焦點。若如此地構(gòu)成，則因光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32可以做得很小，1片透過型光偏轉(zhuǎn)盤30上能形成眾多的光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32。另外，若光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32的數(shù)量相等，則能力求使1片透過型光偏轉(zhuǎn)盤30小型化。在這種情況下，也最好光束在光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32的圓周方向上的光束尺寸為小于等于3mm，最好圓周方向及半徑方向的光束尺寸都小于等于3mm。
例如在上述實施方式中，雖然傾斜面33只形成于透過型光偏轉(zhuǎn)盤30射出一側(cè)的面，但也可以只形成于射入一側(cè)的面。另外，可以在射出一側(cè)的面和射入一側(cè)的面的兩個面上都形成傾斜面。在兩面均形成傾斜面的情況下，例如入射一側(cè)的面的傾斜角度在所有光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32上可以都為相同的角度。
另外，在上述實施方式中，雖然用樹脂做成透過型光偏轉(zhuǎn)盤30，但也可以用玻璃做成透過型光偏轉(zhuǎn)盤30。在這種情況下，由于幾乎不受溫度變化的影響，所以溫度特性穩(wěn)定，同時，在高溫環(huán)境之下也能使用光束射出裝置。
還可以具有位置檢測單元。如上述的實施方式那樣，透過型光偏轉(zhuǎn)盤具有在圓周方向上以近似等角度的間隔分割的多個光偏轉(zhuǎn)區(qū)域32，在這種情況下，進(jìn)行控制使電動機以一定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，只要從光源裝置10以一定間隔射出脈沖狀的光束，便能相應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓馐鴴呙琛?br> 另外，可以將結(jié)構(gòu)做成不設(shè)反射鏡5，從光源裝置10向透過型光偏轉(zhuǎn)盤30的盤面射出光束，直接射入透過型光偏轉(zhuǎn)盤30。另外，在設(shè)反射鏡5的情況下，其結(jié)構(gòu)也可以做成；光源裝置10配置于透過型光偏轉(zhuǎn)盤30的斜下方，光束從透過型光偏轉(zhuǎn)盤30的斜下方射入透過型光偏轉(zhuǎn)盤30。
再有，在上述實施方式中，雖然其結(jié)構(gòu)做成從光源裝置10射出的光束透過透過型光偏轉(zhuǎn)盤30，但其結(jié)構(gòu)也可以做成光源裝置10射出的光束被反射型光偏轉(zhuǎn)盤反射。在這種情況下，例如參照圖4說明的可以將光偏轉(zhuǎn)盤30的上表面或下表面作為反射面的盤片當(dāng)作反射型光偏轉(zhuǎn)盤來使用。
再又，在上述實施方式中，雖然使圓片狀的透過型光偏轉(zhuǎn)盤30旋轉(zhuǎn)，但其結(jié)構(gòu)也可以做成通過利用驅(qū)動機構(gòu)使具有將射入的光束根據(jù)其入射位置能向二維坐標(biāo)上的不同位置射出的偏轉(zhuǎn)面的光偏轉(zhuǎn)構(gòu)件直線移動，通過這樣切換從光源裝置射出的光束的射向光偏轉(zhuǎn)構(gòu)件的入射位置。
權(quán)利要求
1.一種光束射出裝置，包括具有發(fā)光源的光源裝置；以及將該光源裝置射出的光束向各方向射出的偏轉(zhuǎn)機構(gòu)，其特征在于，所述光偏轉(zhuǎn)機構(gòu)包括具有能將射入的光束根據(jù)其入射位置向二維坐標(biāo)上的不同位置偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)面的光偏轉(zhuǎn)構(gòu)件；以及驅(qū)動該光偏轉(zhuǎn)構(gòu)件，切換所述光源裝置射出的光束的射向所述光偏轉(zhuǎn)構(gòu)件的入射位置的驅(qū)動機構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的光束射出裝置，其特征在于，所述光偏轉(zhuǎn)構(gòu)件為具有偏轉(zhuǎn)盤面作為所述偏轉(zhuǎn)面的光偏轉(zhuǎn)盤，所述驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動所述光偏轉(zhuǎn)盤，使其旋轉(zhuǎn)切換從所述光源裝置射出的光束的射向所述光偏轉(zhuǎn)構(gòu)件的入射位置的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)。
3.如權(quán)利要求2所述的光束射出裝置，其特征在于，所述光偏轉(zhuǎn)盤是射入的光束透過后射出去的方向因其入射位置而異的透過型光偏轉(zhuǎn)盤。
4.如權(quán)利要求3所述的光束射出裝置，其特征在于，所述光偏轉(zhuǎn)盤中至少一側(cè)的盤面上形成防反射膜。
5.如權(quán)利要求3或4所述的光束射出裝置，其特征在于，在所述偏轉(zhuǎn)盤面上形成至少朝半徑方向及圓周方向中的至少一個方向傾斜，并使入射的光束沿規(guī)定方向折射的傾斜面。
6.如權(quán)利要求5所述的光束射出裝置，其特征在于，作為所述偏轉(zhuǎn)盤面，只在所述光偏轉(zhuǎn)盤一面的盤面上形成。
7.如權(quán)利要求5或6所述的光束射出裝置，其特征在于，設(shè)所述傾斜面和所述偏轉(zhuǎn)盤面間形成的傾斜角度為θw、從所述透過型光偏轉(zhuǎn)盤射出的光束與所述偏轉(zhuǎn)盤面的法線間形成的出射角度為θs、所述透過型光偏轉(zhuǎn)盤的折射率為n時，滿足以下關(guān)系，sin(θw+θs)＝n·sinθw形成所述傾斜面。
8.如權(quán)利要求5至7中任一項所述的光束射出裝置，其特征在于，在沿圓周方向分割的多個光偏轉(zhuǎn)區(qū)域的每一個區(qū)域上，以不同的傾斜角度形成所述傾斜面。
9.如權(quán)利要求8所述的光束射出裝置，其特征在于，在沿圓周方向排列的所述多個光偏轉(zhuǎn)區(qū)域上，所述傾斜面的傾斜角度漸漸增加或漸漸減少。
10.如權(quán)利要求5至7中任一項所述的光束射出裝置，其特征在于，作為在圓周方向上傾斜角度連續(xù)變化的連續(xù)面，形成所述傾斜面。
11.如權(quán)利要求2至10中任一項所述的光束射出裝置，其特征在于，所述光偏轉(zhuǎn)盤上形成1條光道，該光道能使入射的光束根據(jù)其入射位置向不同的方向射出。
12.如權(quán)利要求2至11中任一項所述的光束射出裝置，其特征在于，所述光源裝置是一個，該光源裝置對所述光道圓周方向的一個部位照射光束。
13.如權(quán)利要求2至11中任一項所述的光束射出裝置，其特征在于，所述光源裝置由多個構(gòu)成，使其能對所述光道圓周方向多個部位的每一個部位照射光束。
14.如權(quán)利要求2至11中任一項所述的光束射出裝置，其特征在于，所述光源裝置是一個，該光源裝置具有使所述發(fā)光源射出的光朝所述光道圓周方向多個部位的每一個部位分離開的光程分離元件，使得光束照射到所述光道圓周方向多個部位的每一個部位。
15.如權(quán)利要求2至11中任一項所述的光束射出裝置，其特征在于，所述光源裝置是一個，具有驅(qū)動所述光源裝置使其旋轉(zhuǎn)或使其直行的光源驅(qū)動機構(gòu)，使得由該光源裝置對所述光道圓周方向多個部位的每一個部位照射光束。
16.如權(quán)利要求2至10中任一項所述的光束射出裝置，其特征在于，所述光偏轉(zhuǎn)盤上形成多條同心圓形能使入射的光束根據(jù)其入射位置向不同的位置射出的光道，所述光源裝置由多個構(gòu)成，使其能向所述多條光道的各條光道照射光束。
17.如權(quán)利要求2至10中任一項所述的光束射出裝置，其特征在于，所述光偏轉(zhuǎn)盤上形成多條同心圓形能使入射的光束根據(jù)其入射位置向不同的位置射出的光道，所述光源裝置為一個，而且該光源裝置具有光程分離元件，所述光程分離元件將所述發(fā)光源射出的光向著所述多條光道的每一條分離開來，使得光束照射所述多條光道的每一條。
18.如權(quán)利要求2至10中任一項所述的光束射出裝置，其特征在于，所述光偏轉(zhuǎn)盤上形成多條同心圓形能使入射的光束根據(jù)其入射位置向不同的位置射出的光道，所述光源裝置為一個，該光源裝置具有光源驅(qū)動機構(gòu)，所述光源驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動所述光源裝置使其轉(zhuǎn)動或使其直行，使得由該光源裝置向所述多條光道的每一條光道照射光束。
19.如權(quán)利要求2至18中任一項所述的光束射出裝置，其特征在于，所述偏轉(zhuǎn)盤面根據(jù)來自所述光偏轉(zhuǎn)盤的所述光束的射出圖形相應(yīng)地構(gòu)成。
20.如權(quán)利要求2至18中任一項所述的光束射出裝置，其特征在于，所述偏轉(zhuǎn)盤面的構(gòu)成為能將入射的光束向配置成矩陣狀的各個位置射出，所述光源裝置通過按照與來自所述光偏轉(zhuǎn)盤的所述光束的射出圖形對應(yīng)的定時射出光束，有選擇地使所述光束射入所述偏轉(zhuǎn)盤面的規(guī)定位置。
21.如權(quán)利要求2至20中任一項所述的光束射出裝置，其特征在于，所述光源裝置具有所述發(fā)光源；以及將該發(fā)光源射出的光束作為準(zhǔn)直光引導(dǎo)到所述偏轉(zhuǎn)盤面的準(zhǔn)直透鏡。
22.如權(quán)利要求2至20中任一項所述的光束射出裝置，其特征在于，所述光源裝置具有所述發(fā)光源；以及在該發(fā)光源射出的光束的垂直方向、水平方向、或者垂直方向及水平方向的兩個方向上作為會聚光引導(dǎo)到所述偏轉(zhuǎn)盤面的聚光透鏡。
23.如權(quán)利要求22所述的光束射出裝置，其特征在于，所述會聚光在所述發(fā)光源射出的光束的垂直方向、水平方向、或者垂直方向及水平方向的兩個方向上，在所述偏轉(zhuǎn)盤面或該偏轉(zhuǎn)盤面附近有焦點。
24.如權(quán)利要求2至23中任一項所述的光束射出裝置，其特征在于，所述光束在所述偏轉(zhuǎn)盤面圓周方向上的光束尺寸為小于等于3mm。
25.如權(quán)利要求2至23中任一項所述的光束射出裝置，其特征在于，所述光束在所述偏轉(zhuǎn)盤面圓周方向及半徑方向上的光束尺寸都小于等于3mm。
26.如權(quán)利要求2至25中任一項所述的光束射出裝置，其特征在于，所述光偏轉(zhuǎn)盤是樹脂制的。
27.如權(quán)利要求2至26中任一項所述的光束射出裝置，其特征在于，具有檢測所述光偏轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)位置用的位置檢測單元，根據(jù)該位置檢測單元的檢測結(jié)果，控制所述光偏轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)。
28.一種圖像成像裝置，其特征在于，是具有如權(quán)利要求1至27中任一項所述的光束射出裝置的圖像成像裝置，利用所述光偏轉(zhuǎn)機構(gòu)射出的光束，進(jìn)行成像。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種結(jié)構(gòu)簡單、能向二維坐標(biāo)上的各個位置射出光束的光束射出裝置、以及圖像成像裝置。單元在光束射出裝置(1)上，光偏轉(zhuǎn)機構(gòu)(40)具有能將入射的光束根據(jù)其入射位置向二維坐標(biāo)上的不同位置射出的光偏轉(zhuǎn)區(qū)域(32)的透過型光偏轉(zhuǎn)盤(30)；以及驅(qū)動該透過型光偏轉(zhuǎn)盤(30)，使其轉(zhuǎn)動切換從光源裝置(10)射出的光束的射向透過型光偏轉(zhuǎn)盤(30)的入射位置的驅(qū)動機構(gòu)。
文檔編號G03G15/00GK1896793SQ20061010302
公開日2007年1月17日 申請日期2006年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月9日
發(fā)明者林賢一 申請人:日本電產(chǎn)三協(xié)株式會社