CN1828361A - 光束扫描装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种即使不使电动机停止也可在一定期间内将光束沿规定方向进行照射的光束扫描装置。本发明的光束扫描装置(1)，包括光源装置(10)以及由步进电动机等同步电动机旋转驱动的透射型光偏转盘(30)，在透射型光偏转盘(30)的盘面上，在圆周方向上分割形成的多个光偏转区域32中分别具有使射入的光束朝向与相邻的光偏转区域(32)不同的方向折射后射出的倾斜面(33)。

Description

光束扫描装置

(1)技术领域

本发明涉及将从发光源射出的光束沿规定方向进行扫描的光束扫描装置。

(2)背景技术

以往，光束扫描装置广泛应用于激光打印机、数码复印机、传真机等图像形成装置以及条形码读取装置、车间距离测定装置、监视装置等中。这些设备中，车间距离测定装置和监视装置等中所使用的光束扫描装置，利用多角镜将从光源射出的光偏转后作为扫描光束射出，通过利用光检测器接收该扫描光束被前行车辆等反射后的返回光，来检查前行车辆的存在和与前行车辆之间的距离(例如参照专利文献1)。

【专利文献1】日本专利特开平11-326499号公报

在这样的车间距离测定装置和监视装置等中，为了准确度高地检测出在规定的方向上是否存在前行车辆或障碍物，需要在短时间内沿同一方向射出许多光束，为了进行这样的驱动最好通过DC无刷电动机使多角镜高速旋转。

但是，使用DC无刷电动机时，电动机降格昂贵，且即使在多角镜处于连续旋转状态、并使用极短时间的脉冲激光的情况下也无法避免扫描方向时刻变化的问题，难以实现准确度高的检测。

对于上述驱动也可在规定的时间停止多角镜的旋转，在该停止期间射出光束，但一旦停止电动机，因存在惯性力的影响，起动需要相当长的时间。而且因为惯性力的影响，使电动机停止也需要相当长的时间。因此，使多角镜停止的方法会使观测周期延长，因而不合适。

在这样的车间距离测定装置和监视装置等中，为了即使在前方行驶的车辆的高度不同时也能可靠地检测出返回光，最好利用通常的齿轮机构将步进电动机等的旋转减速后，改变规定的光学元件的位置或姿态，从而改变与多角镜的扫描方向(主扫描方向)正交的方向(副扫描方向)上的光束射出方向。

但是，这样的结构中，若仅由步进电动机的保持转矩来保持光学元件的位置或姿态的话，则光学元件的位置和姿态会因振动等而发生变动，需要持续对步进电动机通电，存在容易因发热等引起不良状况发生的问题。

(3)发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种即使不使电动机停止也可在一定期间内将光束沿规定方向进行照射的光束扫描装置。

本发明的另一目的在于提供一种即使停止了对电动机的通电也可将主扫描位置保持在副扫描方向的规定方向上的光束扫描装置。

为了解决上述问题，本发明的光束扫描装置，包括光源装置以及使从该光源装置射出的光束在规定的角度范围内进行扫描的光偏转机构，其特征在于，所述光偏转机构具有光偏转盘以及旋转驱动该光偏转盘的同步电动机，在所述光偏转盘的盘面上，在圆周方向上分割形成的多个光偏转区域中分别具有使射入该光偏转盘的光束朝向与相邻的所述光偏转区域不同的方向折射后射出的倾斜面，所述倾斜面在所述多个光偏转区域分别朝着径向倾斜。

本发明中，作为光偏转元件使用在圆周方向上具有多个光偏转区域的光偏转盘，且在该光偏转盘中，在光偏转区域形成的倾斜面朝着径向倾斜。因此，即使在光偏转盘等速旋转的状态下，在从光源装置射出的光束位于同一光偏转区域的期间，从光偏转盘射出的光束也向同一方向射出。因此，即使光偏转盘不停止旋转也可在规定的期间内使光束向同一方向射出。而且，当从光源装置射出的光束转入相邻的光偏转区域时，从光偏转盘射出的方向立即进行切换，几乎没有过渡期间，因而不会产生无用的时间。而且，与使光偏转盘高速旋转、在短时间内将光束朝同一方向大量射出的方式不同，在规定的时间内光的射出方向不变，故能可靠地检测对象物。而且，没有必要使光偏转盘高速旋转，因而可使用步进电动机等廉价的同步电动机。

本发明中，所述同步电动机例如是步进电动机。

本发明中，最好具有对所述光偏转盘的旋转位置进行检测的传感器。如此结构，可根据传感器的检测结果正确地检测出光偏转盘的原点位置即光束扫描的原点位置。

本发明中，所述倾斜面的倾斜角度最好在排列在圆周方向上的所述多个光偏转区域中连续地变化。如此结构，能连续地切换光束的扫描方向。

本发明中，作为所述光偏转盘可以使用反射型光偏转盘，其在所述多个光偏转区域分别将射入该光偏转盘后的光束朝着与相邻的光偏转区域不同的方向反射，但最好使用透射型光偏转盘，其在所述多个光偏转区域中分别具有使透过该光偏转盘的光束朝向与相邻的所述光偏转区域不同的方向折射后射出的倾斜面。若是这样的透射型光偏转盘，则可将光源装置相对于光偏转盘配置在光束射出侧的相反侧，提高布置的自由度。

本发明中，所述光源装置最好将所述光束作为在所述光偏转盘的径向上长、且在圆周方向上在该光偏转盘上或其附近聚焦的会聚光射出。如此结构，从光源装置射出的光束不会横跨相邻的光偏转区域，可高精度地控制从光偏转盘射出的射出方向。

本发明中，所述光源装置最好包括激光发光元件和透镜，该透镜将从所述激光发光元件射出的光束作为在与光轴方向正交的第1方向及第2方向中的至少1个方向上在所述光偏转盘上或其附近聚焦的会聚光加以引导。如此结构，可在第1方向及第2方向中的至少1个方向上使光偏转区域的宽度较窄，可实现光偏转盘的小型化。因此，可提高光偏转盘的生产性，且利用最新的微细化技术例如可提供增大扫描点数的光偏转盘。而且，一旦光偏转盘小型化后，也可提高驱动该光偏转盘时的平衡，因而能进行高精度的光扫描，且驱动光偏转盘的同步电动机也可实现小型化。

本发明中，最好具有对所述激光发光元件和所述透镜在光轴方向上的相对位置进行调节的位置调节机构。

为了解决上述其他问题，本发明的光束扫描装置，包括光源装置以及使从该光源装置射出的光束在主扫描方向的规定角度范围内进行扫描的主扫描机构，其特征在于，具有副扫描机构，该副扫描机构切换规定的光学元件的位置或姿态，使所述光束的主扫描位置在与所述主扫描方向正交的副扫描方向上变化，该副扫描机构包括副扫描用驱动电动机和齿轮机构，该齿轮机构用于将所述副扫描用驱动电动机的旋转减速后传递给所述规定的光学元件，该齿轮机构具有由缺齿齿轮构成的驱动齿轮以及从动于该驱动齿轮的从动齿轮，所述驱动齿轮在圆周方向的规定位置上具有：旋转驱动所述从动齿轮的齿部；与所述从动齿轮外接或内接而阻止该从动齿轮旋转的旋转阻止部。

本发明中，在副扫描机构中，当通过齿轮机构将副扫描用驱动电动机的旋转减速后传递给规定的光学元件后，对该光学元件的位置或姿态进行切换，从而光束的主扫描位置在与主扫描方向正交的副扫描方向上变化。因此，例如将光束扫描装置用在车间距离测量装置等中时，即使在前方行驶的车辆的高度不同也能可靠地检测返回光。而且，在齿轮机构中，驱动齿轮包括旋转驱动从动齿轮的齿部以及与该从动齿轮外接或内接而阻止从动齿轮旋转的旋转阻止部，故在使光束的主扫描位置在副扫描方向上变化后，从动齿轮被驱动齿轮的旋转阻止部阻止旋转。因此，规定的光学元件的位置和姿态即使在停止对副扫描用驱动电动机通电的状态下也能得到保持，且光学元件的位置或姿态不会因振动等而变化。

本发明中，所述驱动齿轮例如在整个圆周中除了形成所述齿部的区域以外全部形成所述旋转阻止部。该场合，所述副扫描机构最好构成为，所述驱动齿轮从由所述旋转阻止部阻止所述从动齿轮旋转时的待机位置开始旋转，直到驱动所述从动齿轮旋转后返回所述待机位置。

本发明中，所述副扫描机构最好具有用于除去所述驱动齿轮与所述从动齿轮的齿隙的齿隙除去构件。作为这样的齿隙除去构件最好使用对所述规定的光学元件施力而除去所述缺齿齿轮与所述从动齿轮的齿隙的压缩螺旋弹簧。

本发明中，所述主扫描机构包括：光偏转盘，该光偏转盘利用圆周方向上的光的射入位置使所述主扫描方向上的光的射出方向发生变化；以及主扫描用电动机，该主扫描用电动机旋转驱动所述光偏转盘，使来自所述光源装置的射出光向该偏转盘的光射入位置发生变化。采用如此结构的光偏转盘的话，则旋转引起的面摆动对抖动特性的影响很小。如此结构的光偏转盘结构简单，因而生产性好，质量的稳定性高。

本发明中，所述规定的光学元件最好是具有对从所述主扫描机构射出的光束在所述副扫描方向上的发散角进行调节的放大率的发散角调节透镜。如此构成的情况下，在副扫描方向上可射出具有任意发散角的光束。

本发明的光束扫描装置，包括光源装置以及使从该光源装置射出的光束在主扫描方向的规定角度范围内进行扫描的主扫描机构，其特征在于，所述主扫描机构包括：光偏转盘，该光偏转盘利用圆周方向上的光的射入位置使所述主扫描方向上的光的射出方向发生变化；以及主扫描用电动机，该主扫描用电动机旋转驱动所述光偏转盘，使来自所述光源装置的射出光向该偏转盘的光射入位置发生变化，而且，所述光束扫描装置还具有副扫描机构，该副扫描机构切换规定的光学元件的位置或姿态，使所述光束的主扫描位置在与所述主扫描方向正交的副扫描方向上变化，该副扫描机构包括副扫描用驱动电动机和齿轮机构，该齿轮机构用于将所述副扫描用驱动电动机的旋转减速后传递给所述规定的光学元件。

本发明中，作为光偏转元件使用了在圆周方向上具有多个光偏转区域的光偏转盘。因此，即使在光偏转盘等速旋转的状态下，在从光源装置射出的光束位于同一光偏转区域的期间，从光偏转盘射出的光束也向同一方向射出。因此，即使光偏转盘不停止旋转也可在规定的期间内将光束向同一方向射出。而且，当从光源装置射出的光束转入相邻的光偏转区域时，从光偏转盘射出的方向立即进行切换，几乎没有过渡期间，因而不会产生无用的时间。而且，与使光偏转盘高速旋转、在短时间内将光束朝同一方向大量射出的方式不同，在规定的时间内光的射出方向不变，故能可靠地检测对象物。

本发明中，在副扫描机构中，当通过齿轮机构将副扫描用驱动电动机的旋转减速后传递给规定的光学元件后，对该光学元件位置或姿态进行切换，从而光束的主扫描位置在与主扫描方向正交的副扫描方向上变化。因此，例如将光束扫描装置用在车间距离测量装置等中时，即使在前方行驶的车辆的高度不同也能可靠地检测返回光。

上述发明中，所述规定的光学元件可以是具有对从所述主扫描机构射出的光束在所述副扫描方向上的发散角进行调节的放大率的发散角调节透镜，而且，在所述光偏转盘的盘面上，在圆周方向上分割形成的多个光偏转区域中分别具有使射入该光偏转盘的光束朝向与相邻的所述光偏转区域不同的方向折射后射出的倾斜面。

上述发明中，所述光源装置包括激光发光元件和透镜，该透镜将从所述激光发光元件射出的光束作为在与光轴方向正交的第1方向及第2方向中的至少1个方向上在所述光偏转盘上或其附近聚焦的会聚光加以引导。

本发明中的光束扫描装置中，作为光偏转元件使用在圆周方向上具有多个光偏转区域的光偏转盘，且在该光偏转盘中，在光偏转区域形成的倾斜面朝着径向倾斜。因此，即使在光偏转盘等速旋转的状态下，在从光源装置射出的光束位于同一光偏转区域的期间，从光偏转盘射出的光束也向同一方向射出。因此，即使光偏转盘不停止旋转也可在规定的期间内将光束向同一方向射出。而且，当从光源装置射出的光束转入相邻的光偏转区域时，从光偏转盘射出的方向立即进行切换，几乎没有过渡期间，因而不会产生无用的时间。而且，与使光偏转盘高速旋转、在短时间内将光束朝同一方向大量射出的方式不同，在规定的时间内光的射出方向不变，故能可靠地检测对象物。而且，没有必要使光偏转盘高速旋转，因而可使用步进电动机等廉价的同步电动机。

在另一本发明中，在副扫描机构中，当通过齿轮机构将副扫描用驱动电动机的旋转减速后传递给规定的光学元件后，该光学元件的位置或姿态进行切换，从而光束的主扫描位置在与主扫描方向正交的副扫描方向上变化。因此，例如将光束扫描装置用在车间距离测量装置等中时，即使在前方行驶的车辆的高度不同也能可靠地检测返回光。另外，在齿轮机构中，驱动齿轮包括旋转驱动从动齿轮的齿部以及与该从动齿轮外接或内接而阻止从动齿轮旋转的旋转阻止部，故在使光束的主扫描位置在副扫描方向上变化后，从动齿轮被驱动齿轮的旋转阻止部阻止旋转。因此，规定的光学元件的位置或姿态即使在停止对副扫描用驱动电动机通电的状态下也能得到保持，且光学元件的位置和姿态不会因振动等而变化。因此，能以廉价的结构实现扫描方向稳定且消耗电力小的光束扫描装置。

而且，在又一本发明中，作为光偏转元件使用在圆周方向上具有多个光偏转区域的光偏转盘。因此，即使在光偏转盘等速旋转的状态下，在从光源装置射出的光束位于同一光偏转区域的期间，从光偏转盘射出的光束也向同一方向射出。因此，即使光偏转盘不停止旋转也可在规定的期间内将光束向同一方向射出。而且，当从光源装置射出的光束转入相邻的光偏转区域时，从光偏转盘射出的方向立即进行切换，几乎没有过渡期间，因而不会产生无用的时间。另外，在副扫描机构中，当通过齿轮机构将副扫描用驱动电动机的旋转减速后传递给规定的光学元件后，该光学元件的位置或姿态进行切换，从而光束的主扫描位置在与主扫描方向正交的副扫描方向上变化。因此，例如将光束扫描装置用在车间距离测量装置等中时，即使在前方行驶的车辆的高度不同也能可靠地检测返回光。

(4)附图说明

图1是示意性地表示应用了本发明的光束扫描装置的主要构成的简要侧视图。

图2是表示应用了本发明的光束扫描装置的原理的说明图。

图3(a)、(b)、(c)、(d)是分别表示应用了本发明的光束扫描装置中使用的透射型光偏转盘的俯视图、X-X剖面的剖视图、Y-Y剖面的剖视图及Z-Z剖面的剖视图。

图4是表示应用了本发明的光束扫描装置中使用的光源装置的说明图。

图5是表示应用了本发明的光束扫描的扫描方向随时间的变化的说明图。

图6(a)、(b)是表示应用了本发明的光束扫描装置的俯视图及侧视图。

图7(a)、(b)是表示应用了本发明的光束扫描装置的立体图及剖视图。

图8是表示应用了本发明的光束扫描装置的分解立体图。

图9是表示从斜后方看应用了本发明的其他实施形态的光束扫描装置时的立体图。

图10是表示从斜前方看应用了本发明的其他实施形态的光束扫描装置时的立体图。

图11是表示上述其他实施形态的光束扫描装置的俯视图。

图12是表示上述其他实施形态的光束扫描装置的侧视图。

图13是示意性地表示上述其他实施形态的光束扫描装置的主扫描机构的主要部分的主要构成的简要侧视图。

图14是表示上述其他实施形态的光束扫描装置的主扫描机构的主扫描动作的原理的说明图。

图15是在上述其他实施形态的光束扫描装置中将框架等局部剖切后表示的副扫描机构等的构成的侧视图。

图16(a)、(b)、(c)是表示上述其他实施形态的光束扫描装置的副扫描机构的动作的说明图。

(符号说明)

1 光束扫描装置                     2 主扫描机构

3 光偏转机构                       10 光源装置

13 激光二极管(激光发光元件)        16 透镜

19 位置调节机构                    30 透射型光偏转盘(光偏转元件)

32 光偏转区域                      33 倾斜面

40 同步电动机                      55 齿条

72 大直径圆板部                    73 小直径圆板部

74 驱动齿轮                        76 从动齿轮

77 小齿轮                          80 压缩螺旋弹簧(齿隙除去构件)

100 光束扫描装置                   160 聚光透镜

300 副扫描机构                     600 发散角调节透镜

610 透镜支架                       700 齿轮机构

710 副扫描用驱动电动机             720 驱动齿轮的旋转阻止部

730 驱动齿轮的齿部                 731、732 驱动齿轮的齿

761、762 从动齿轮的齿              L 光束

L11 主扫描方向                     L12 副扫描方向

(5)具体实施方式

以下，参照附图对实施本发明用的最佳形态进行说明。

(整体结构)

图1及图2是示意性地表示应用了本发明的光束扫描装置的主要构成的简要侧视图及其原理的说明图。为了便于说明，以下说明中使用的附图以减少了光偏转区域的个数等的形态进行了图示。

图1及图2所示的光束扫描装置1包括：具有激光二极管13(激光发光元件)及准直透镜16的光源装置10；以及利用光偏转元件使从该光源装置10射出的光束在规定的角度范围内进行扫描的光偏转机构3，该光偏转机构3包括：作为光偏转元件的透射型光偏转盘30；使该透射型光偏转盘30绕轴线旋转的同步电动机40。透射型光偏转盘30在中心形成中心孔31，该中心孔31保持在同步电动机40的旋转输出部上。因此，透射型光偏转盘30构成为能以同步电动机40的轴(透射型光偏转盘30的中心)为中心旋转驱动。

该光束扫描装置1中，在使透射型光偏转盘30旋转的状态下，使从光源装置10朝与透射型光偏转盘30的盘面正交的方向射出的光束射入透射型光偏转盘30，利用透射型光偏转盘30使光束折射，从而使光束沿规定方向进行扫描。在此，作为同步电动机40使用步进电动机。不过，作为同步电动机40并不局限于步进电动机等外部同步型的电动机，也可利用无刷电动机、直流整流子电动机等内部同步型电动机。而且，作为同步电动机40，也可使用利用AC电源的同步电动机、AC电感/电容电动机等。

(折射型光偏转元件的构成)

图3(a)、(b)、(c)、(d)是分别表示图1及图2所示的光束扫描装置中使用的透射型光偏转盘的俯视图、X-X剖面的剖视图、Y-Y剖面的剖视图及Z-Z剖面的剖视图。

如图1、图2及图3(a)、(b)、(c)、(d)所示，透射型光偏转盘30形成为在中心具有中心孔31的扁平的圆盘状，本形态中，由透明的树脂形成。透射型光偏转盘30具有以中心孔31为中心在圆周方向上分割形成的多个辐射状的光偏转区域32a、32b…(以下称为光偏转区域32)。本形态中，光偏转区域32是以中心孔31为中心、以大致等角度间隔在圆周方向上分割形成的区域。

光偏转区域32的个数由光束扫描的扫描点数决定，例如，在光偏转区域32的个数为201个，光束的扫描范围为±10°时，则光束的扫描分辨率为0.1°。例如，当光束透过位置上的透射型光偏转盘30的直径为40mm时，则1个光偏转区域32在光束透过位置处的圆周方向宽度为0.63mm。

在各个光偏转区域32内，使射入的光束折射的倾斜面33a、33b、…(以下称为倾斜面33)在径向倾斜地形成。本形态中，倾斜面33仅在透射型光偏转盘30的射出侧的面(上表面)的整个圆周上形成，射入侧的面形成为与同步电动机40的轴正交的平面状。

在此，倾斜面33在各个光偏转区域32上以一定的角度形成。例如，如图3(b)、(c)、(d)所示，各光偏转区域32的径向截面形成为楔状。更具体地说，各光偏转区域32的径向截面形成为内周侧和外周侧平行的梯形。

本形态中，在倾斜面33的倾斜角度为θw，从透射型光偏转盘30射出的光束的扫描角度为θs(参照图1)，透射型光偏转盘30的折射率为n时，则倾斜面33形成为满足以下关系。

sin(θw+θs)＝n·sinθw

其中，n是构成透射型光偏转盘30的材料的折射角，例如，当n＝1.51862，扫描角度θs为10°时，倾斜角度θw取18.02°即可。

而且，本形态中，相邻的光偏转区域32的倾斜面33的倾斜角度θw是逐渐增加或逐渐减小的。例如，如图3(b)、(c)、(d)所示，相邻的光偏转区域32a、32b、32c的各个倾斜面33a、33b、33c的倾斜角度θwa、θwb、θwc逐渐增加。光偏转区域32的倾斜面33包含从内周侧朝着外周侧下降的面、从外周侧朝着内周侧下降的面，还包含与盘面平行的面。即，包含θw的符号为+的面以及θw的符号为-的面，还包含θw为0°的面。

这样的透射型光偏转盘30可通过对透明的树脂直接进行切削等超精密加工来制造，考虑到制造成本，也可利用金属模具来制造。在此，倾斜面33仅在透射型光偏转盘30的射出侧的面上形成，射入侧的面形成为平面状。因此，利用金属模具制造透射型光偏转盘30时，金属模具的加工只要对1个面实施即可，模具的制作容易。在对透明的树脂直接进行切削加工来制造透射型光偏转盘30时，因为射入侧的面是平面状，故原材料容易固定，加工容易。只要预先利用薄膜或微细结构等对透射型光偏转盘30实施反射防止处理，就可减少导致光源装置10的输出不均的返回光。因为提高了透射率，故可降低来自光源装置10的光量损失。

(光源装置10的结构)

图4是本形态的光束扫描装置中使用的光源装置的说明图。如图2及图4所示，光源装置10具有作为光源的激光二极管13以及准直透镜或聚光透镜16，光源装置10将远场图形具有长轴方向及短轴方向的光束向透射型光偏转盘30射出。在此，激光二极管13射出在正交的第1方向L1(图4中的垂直方向)和第2方向L2(图4中的水平方向/光偏转方向)上发散角不同的光束，图4中，第1方向L1的发散角比第2方向L2的发散角大。在此，从准直透镜或聚光透镜16射出的光束，在第1方向L1上的焦点比在第2方向L2上的焦点长。因此，从光源装置10射出的光束在光轴方向的跟前侧为纵向长的光点，而在射出方向的远方为横向长的光点。

在此，准直透镜或聚光透镜16与透射型光偏转盘30的配置关系设定为，在第1方向L1及第2方向L2中的第2方向L2上成为在透射型光偏转盘30的盘面或其附近聚焦的会聚光，在第1方向L1上以发散光的状态到达透射型光偏转盘30的盘面。因此，从光源装置10射出的光束在透射型光偏转盘30的盘面上形成纵向长的光点，对于宽度狭窄的第2方向L2设定在透射型光偏转盘30的圆周方向上。因此，光源装置10将远场图形具有长轴方向及短轴方向的光束向透射型光偏转盘30射出，且使短轴方向朝向透射型光偏转盘30的圆周方向射出。因此，从透射型光偏转盘30射出的光束形成为在第2方向L2上发散角大、在第1方向L1上发散角小的横向长的光点，上述光束通过透射型光偏转盘30的旋转而在第1方向L1上进行扫描。

(光束的扫描方法)

以下对如此构成的光束扫描装置1中的光束的扫描方法进行说明。图5是表示本形态的光束扫描装置的扫描方向随时间的变化的说明图。

首先，本形态的光束扫描装置1中，如图2所示，透射型光偏转盘30在同步电动机40的驱动下以规定的转速等速旋转。该状态下激光从光源装置10射出，该激光光束大致垂直地射入透射型光偏转盘30的射入侧的面。更具体地说，朝着1个光偏转区域32的圆周方向宽度的中心位置射入。

射入透射型光偏转盘30的光偏转区域32的光束在透过透射型光偏转盘30时由倾斜面33折射后射出。例如，如图1所示，在某一光偏转区域32朝扫描角度θs1方向折射后射出。在此，如上所述，相邻的光偏转区域32的倾斜面33的倾斜角度θw是逐渐增加或减少的，故在相邻的光偏转区域32，例如朝向与扫描角度θs1存在0.1°的角度差的扫描角度θs2方向折射后射出。因此，随着透射型光偏转盘30的旋转，光束例如以0.1°的间隔依次射出，对规定的范围进行扫描。

因此，本形态的光束扫描装置1的扫描方向随时间的变化例如如图5所示。在此，在将与透射型光偏转盘30的盘面垂直的方向作为±0°，将其径向外侧作为-方向，径向内侧作为+方向来表示扫描角度时，本形态的光束扫描装置1中，首先利用后述的光耦合器作为基准信号产生基准脉冲P1后，在经过了时间t1的时刻，光束从透射型光偏转盘30朝-α°方向射出。此后，扫描方向阶梯状地切换，在光束朝+α°方向射出的时刻结束1次的扫描。在此，α例如设定为8°～25°。

这样的扫描在期间t5中进行后，再次利用光耦合器产生基准脉冲P1，重复上述光束扫描。在此，各阶梯的间隔相当于分辨率。在各阶梯的期间t4中，利用切换扫描方向所需的时间t3以外的期间t2，进行对象物的检测。因此，根据从基准脉冲P1开始的经过时间，可把握光束朝哪个方向射出，故根据其返回光，可检测出哪个方向存在障碍物。对于激光二极管13，虽然也可连续驱动，但最好是仅在与期间t2相当的时间内进行点灯的脉冲驱动。

(光束扫描装置的具体结构)

图6(a)、(b)是应用了本发明的光束扫描装置的俯视图及侧视图。图7(a)、(b)是应用了本发明的光束扫描装置的立体图及剖视图。图8是应用了本发明的光束扫描装置的分解立体图。

对于参照图1～图5所说明的光束扫描装置1的构成，本形态中如图6～图8所示，在共同的基座51上装载有光源装置10及光偏转机构3。首先，光偏转机构3具有：作为光偏转元件的透射型光偏转盘30、使该透射型光偏转盘30绕轴线旋转的同步电动机40。同步电动机40是步进电动机，包括：环状的定子41；配置在该环状定子41内侧的转子磁铁42；通过E形止动环59固定有转子磁铁42的旋转轴43。定子41由上下2级的定子组构成，各定子组都是用上下2个铁心413夹着卷绕有线圈411的卷筒412的结构。该状态下，从上下2个铁心413延伸的极齿成为沿卷筒412的内周面交替排列的状态。另一方面，在转子磁铁42中，N极和S极在转子磁铁42的外周面的圆周方向上交替磁化。供电基板49与线圈411连接。

旋转轴43的基端侧通过由滚珠轴承构成的轴承52支承于基座51上，旋转轴43的上端侧通过由滚珠轴承构成的轴承53支承于上板54上。在此，上板54隔开规定的间隔由螺钉55固定在基座51上，并且中板56在基座51和上板54之间，隔开规定的间隔由螺钉57固定在基座51及上板54上。在中板56上形成供旋转轴43穿过的孔。在轴承52和基座51之间配置有用于对由滚珠轴承构成的轴承52加压的螺旋弹簧58。

在同步电动机40中，在中板56的稍上方位置，旋转轴43上固定有支架44，上述透射型光偏转盘30通过轴套螺母45固定在该支架44上。在此，在透射型光偏转盘30上形成遮光部36，而在该遮光部36所通过的位置上配置光耦合器60，以产生参照图5说明的作为基准信号的基准脉冲P1，电路板61与该光耦合器60连接。

在如此构成的光束扫描装置1中，当对线圈411通电后，旋转轴43绕轴线旋转，从而透射型光偏转盘30进行旋转。

另一方面，在基座51中，装载有同步电动机40的区域的侧方成为光源装置10的装载部，在该处安装有盖体71，该盖体71的上面部形成有确保光路的开口部。在该盖体71的下方依次装载有配线基板11、支架12、激光二极管13、配置在该激光二极管13周围的圆盘状的齿轮14、轴套15、保持在轴套15上的准直透镜16、垫圈17、螺旋弹簧18。在此，在圆盘状齿轮14上形成有上表面成为螺旋状凸轮的突条部141，而在保持准直透镜16的轴套15的下表面形成有与齿轮14的突条部141抵接的承接部151。在此，因为承接部151的下表面也成为锥状，因而若齿轮14旋转，则突条部141与承接部151的位置关系进行切换，可使准直透镜16沿光轴方向移动，可调节其位置。这样，在本形态中，构成用于调节激光二极管13与准直透镜16的相对位置的位置调节机构19。

(本形态的主要效果)

如上所述，本形态的光束扫描装置1在同步电动机40旋转的状态下使从光源装置10射出的激光射入透射型光偏转盘30，由透射型光偏转盘30使光束折射，使光束在规定的方向上进行扫描。即，透射型光偏转盘30由在圆周方向上分割形成的多个辐射状的光偏转区域32构成，在各个光偏转区域32中形成有使射入的光束折射的倾斜面33。因此，能以简易的结构形成透射型光偏转盘30。通过在圆周方向上形成许多个折射角互不相同的倾斜面33，从而只要使透射型光偏转盘30旋转1周就可对规定的扫描范围进行扫描。即，为了向1个扫描角度射出光束只要在透射型光偏转盘30上形成1个具有折射角度θw的倾斜面33即可，不必像具有衍射功能的偏转盘那样为了向1个扫描角度射出光束而需要设置多个格子槽。因此，即使是提高了光束的扫描分辨率的情况下也可缩小透射型光偏转盘30的直径，其结果是可实现装置的小型化。

而且，因为透射型光偏转盘30是扁平的圆盘状，因而也可实现装置的薄型化。并且本形态中透射型光偏转盘30由树脂形成。故透射型光偏转盘30的生产性好，可使光束扫描装置1轻量化、低成本化。例如即使存在±50℃左右的温度变动，也可使扫描角度θs的变动率在1％以下，对扫描性能几乎没有影响。

在透射型光偏转盘30中，在光偏转区域32形成的倾斜面33朝着径向倾斜。因此，即使在透射型光偏转盘30等速旋转的状态下，在从光源装置10射出的光束位于同一光偏转区域32的期间，从透射型光偏转盘30射出的光束也向同一方向射出。因此，即使透射型光偏转盘30不停止旋转也可在规定的期间内将光束向同一方向射出。

而且，当从光源装置10射出的光束转入相邻的光偏转区域32时，从透射型光偏转盘30射出的方向立即进行切换，几乎没有过渡期间(参照图5所示的期间t3)，因而不会产生无用的时间。

在各个光偏转区域32上形成一定角度的倾斜面33，且相邻的光偏转区域32的倾斜面33的倾斜角度θw逐渐增加或减小。因此，能以简易的结构使光束向各扫描角度θs依次射出。而且，光偏转区域32是以中心孔31为中心、在圆周方向上以大致等角度间隔分割形成的区域。因此，若同步电动机40的转速一定，则只要从光源装置10以一定间隔射出脉冲状的光束即可，发光源的控制容易。

而且，与使多角镜高速旋转，在短时间内朝同一方向射出大量光束的方式不同，在规定的时间内光的射出方向不变，故能可靠地检测对象物。而且，没有必要使透射型光偏转盘30高速旋转，因而可使用步进电动机等廉价的同步电动机40。

光源装置10中，准直透镜16将从激光二极管13射出的光束作为会聚光加以引导，以使其在与光轴方向正交的第1方向L1(垂直方向)及第2方向L2(水平方向)中的第2方向L2上在透射型光偏转盘30的上面或其附近聚焦。因此，从光源装置10射出的光束作为在径向延伸的光点照射在透射型光偏转盘30的光偏转区域32上，在透射型光偏转盘30的光偏转区域32的圆周方向上光束的宽度较窄。因此，即使是小型的透射型光偏转盘30也可形成许多个光偏转区域32，可实现透射型光偏转盘30的小型化。因此也可提高驱动透射型光偏转盘30时的平衡，进行高精度的光扫描，且驱动透射型光偏转盘30的同步电动机40等也可实现小型化。因此光束扫描装置1可实现大幅度的小型化。

而且，从透射型光偏转盘30射出的光束，形成为在第2方向L2上发散角大、在第1方向L1上发散角小的横向长的光点，上述光束通过透射型光偏转盘30的旋转在第1方向L1上进行扫描。因此，由于在与扫描方向正交的方向上的发散角大，故在与扫描方向正交的方向上的监视范围也较宽。

本形态中，利用了透射型光偏转盘30的折射作用，其折射角几乎不受射入光束的波长的影响。因此，使用了透射型光偏转盘30的本形态的光束扫描装置1能以稳定强度的光束进行扫描。而且，透射型光偏转盘30即使有温度变动，温度变动引起的透射率的变动与衍射效率的变动相比也是微小的。因此，能不太受温度变动的影响，以稳定强度的光束进行扫描。

本形态中，构成为从光源装置10射出的光束透过透射型光偏转盘30。因此，即使由同步电动机40驱动旋转透射型光偏转盘30产生旋转摆动或面摆动，折射角也几乎没有变化。因此，光束扫描抖动良好。

上述形态是本发明的较佳形态的一例，但本发明并不局限于此，在不变更本发明宗旨的范围内可进行各种变形。

例如，上述形态中利用树脂形成透射型光偏转盘30，但也可利用玻璃形成透射型光偏转盘30。该场合，因为几乎不受温度变动的影响，故温度特性稳定，且即使在高温环境下也可使用光束扫描装置。

上述形态中，倾斜面33是在透射型光偏转盘30的射出面上形成的，但也可在射入面、或射出面及射入面双方形成倾斜面。

而且，上述形态中，用作检测透射型光偏转盘30的旋转位置的传感器使用光耦合器60，但也可使用光电二极管、光学式编码器和霍尔元件或MR元件。

而且，上述形态中，构成为从光源装置10射出的光束透过透射型光偏转盘30，但也可构成为从光源装置10射出的光束由反射型光偏转盘反射而进行扫描。该场合，将参照图1及图2说明的光偏转盘的上表面或下表面作为反射面，且从光源装置将光束向光偏转盘的上面照射即可。

上述形态中，使从激光发光元件射出的光束在发散角小的方向上在光偏转盘或其附近聚焦，且将发散角小的部分朝光偏转盘的圆周方向射出，但也可使从激光发光元件射出的光束在发散角大的方向上在光偏转盘或其附近聚焦，且将发散角大的部分朝光偏转盘的圆周方向射出。不管是哪种情况，在从光偏转盘射出的光束中，只要在与扫描方向正交的方向上加大发散角，则即可对与扫描方向正交的方向以大的角度范围进行监视。

接着利用附图对本发明的其他实施形态、即能将主扫描位置保持在副扫描方向的规定方向上的光束扫描装置的形态进行说明。

(整体结构)

图9、图10、图11及图12是从斜后方看应用了本发明的光束扫描装置时的立体图、从斜前方看时的立体图、俯视图及侧视图。对于与已经说明过的上述实施形态相同的结构标上相同的参照符号并省略详细的说明。

图9～图12所示的光束扫描装置100是在车间距离测量装置或监视装置等中使光束朝规定方向进行扫描的装置，在共同的基座4上具有光源装置10、使从该光源装置10射出的光束L在主扫描方向L11上在规定的角度范围内进行扫描的主扫描机构2。光束扫描装置100在光束L的射出侧具有从基座4立起的框架501、502，透镜支架610可沿上下方向移动地支承在该框架501、502上。发散角调节透镜600通过推压弹簧64固定在该透镜支架610上。而且，本形态的光束扫描装置100具有副扫描机构300，该副扫描机构300通过改变透镜支架610(发散角调节透镜600)的上下方向的位置，从而使光束L的主扫描位置在与主扫描方向L11正交的副扫描方向L12上发生变化。

(主扫描机构2的结构)

图13及图14分别是示意性地表示应用了本发明的光束扫描装置的主扫描机构的主要部分的主要构成的简要侧视图及光束扫描装置的主扫描动作的原理的说明图。

在图13及图14中，主扫描机构2包括：作为光偏转元件的透射型光偏转盘30；使该透射型光偏转盘30绕轴线旋转的同步电动机40；使从透射型光偏转盘30射出的光束L朝大约90°的方向进行反射的全反射镜50；以及由柱面透镜、复曲面透镜、环形透镜等构成的发散角调节透镜600，发散角调节透镜600在副扫描方向上具有放大率(power)。透射型光偏转盘30在中心形成中心孔31，该中心孔31保持在同步电动机40的旋转输出部上。因此，透射型光偏转盘30以同步电动机40的轴(透射型光偏转盘30的中心)为中心被旋转驱动。

主扫描机构2中，在使透射型光偏转盘30旋转的状态下，使从光源装置10朝与透射型光偏转盘30的盘面正交的方向射出的光束L射入透射型光偏转盘30，利用透射型光偏转盘30使光束折射，使光束L沿规定方向进行扫描。即，透射型光偏转盘30构成为，利用圆周方向上的光束L的射入位置使光束L透过后射出的方向发生变化，同步电动机40旋转驱动透射型光偏转盘30，使从光源装置10射出的光束L朝透射型光偏转盘30的射入位置发生变化。不过，透射型光偏转盘30的结构与参照图3(a)、(b)、(c)、(d)说明的结构相同，这里省略其说明。

(光源装置10的结构)

如图13及图14所示，光源装置10具有作为光源的激光二极管13和聚光透镜160，聚光透镜160与透射型光偏转盘30的配置关系设定为，在第1方向L1及第2方向L2中的第2方向L2上成为在透射型光偏转盘30的盘面或其附近聚焦的会聚光，在第1方向L1上以在远离透射型光偏转盘30盘面的位置聚焦的会聚光或发散光的状态到达透射型光偏转盘30的盘面。因此，从光源装置10射出的光束在透射型光偏转盘30的盘面上形成径向延伸的纵向长的光点，对于宽度狭窄的第2方向L2设定在透射型光偏转盘30的圆周方向上。

(主扫描动作)

本形态的光束扫描装置100中，如图14所示，透射型光偏转盘30在同步电动机40的驱动下以规定的转速等速旋转。该状态下激光从光源装置10射出，该光束L大致垂直地射入透射型光偏转盘30的射入侧的面。更具体地说，朝着1个光偏转区域32的圆周方向宽度的中心位置射入。

如图3所说明的那样，射入透射型光偏转盘30的光偏转区域32的光束在透过透射型光偏转盘30时由倾斜面33折射后射出。例如，如图13所示，在某一光偏转区域32朝扫描角度θs1方向折射后射出。在此，如上所述，相邻的光偏转区域32的倾斜面33的倾斜角度θw是逐渐增加或减少的，故在相邻的光偏转区域32，例如朝向与扫描角度θs1存在0.1°的角度差的扫描角度θs2方向折射后射出。因此，随着透射型光偏转盘30的旋转，光束L例如以0.1°的间隔依次射出。

这样，从透射型光偏转盘30射出的光束L被全反射镜50反射后，对主扫描方向L11的规定角度范围进行扫描。此时，光束L在副扫描方向L12上的发散角通过发散角调节透镜600进行调节。

(副扫描机构300)

图15是在应用了本发明的光束扫描装置中，将框架等局部剖切后表示的副扫描机构等的构成的侧视图。图16(a)、(b)、(c)是表示应用了本发明的光束扫描装置的副扫描机构的动作的说明图。

回到图9～图12中，在本形态的光束扫描装置100的光束L射出侧，立起的2根框架501、502在透镜支架610的两侧从基座4立起。在透镜支架610的纵框部分的外侧形成有上下方向延伸的突起611、612，而在框架501、502的内侧面形成有供突起611、612嵌入的导向槽510、520，透镜支架610被导向槽510、512引导而可上下方向移动。

如图9～图12及图15所示，在基座4上的透镜支架610的背面侧装载有副扫描机构300，本形态中，副扫描机构300包括：由步进电动机构成的副扫描用驱动电动机71；用于将该副扫描用驱动电动机71的旋转减速后传递给透镜支架610(发散角调节透镜600)的齿轮机构700。

齿轮机构700包括：与副扫描用驱动电动机71的输出轴连接的由缺齿齿轮构成的驱动齿轮74；从动于该驱动齿轮74的大致扇形的从动齿轮76。在从动齿轮76上，2个齿的小齿轮77从从动齿轮76的基端侧向侧方突出，而在透镜支架610的背面形成与小齿轮77啮合的齿条550。

在这样的齿轮机构700中，如图16(b)所示，在从动齿轮76的圆弧状外周部，在整个厚度方向上形成4个齿761，且在这些齿761之间形成3个在厚度方向的表面侧较薄的梯形的齿762。因此，梯形齿762的背面侧成为以齿761、762的底部分为半径的圆弧部。

另一方面，驱动齿轮74包括：位于厚度方向的背面侧的大直径圆板部72；位于厚度方向的表面侧的小直径圆板部73。在小直径圆板部73的外周面形成具有2个齿731、732的齿部730，其他部分成为圆弧部。在大直径圆板部72的外周面，相当于2个齿731、732之间的部分成为缺口，其他部分成为圆弧状的旋转阻止部720。因此，驱动齿轮74在整个圆周中除了形成齿部730的区域以外整体都成为旋转阻止部720。在此，在图16(b)所示的状态中，在大直径圆板部72的圆弧状旋转阻止部720进入从动齿轮76的齿761之间的状态下，驱动齿轮74与齿761接触。因此，在该状态下，即使不对副扫描驱动用电动机71供电，从动齿轮76也不可能旋转。

而且，本形态的副扫描机构300中，为了除去驱动齿轮74与从动齿轮76的齿隙，如图10及图15所示，在基座4与透镜支架610之间配置有压缩螺旋弹簧80(齿隙除去构件)，其对透镜支架610朝上方施力以除去驱动齿轮74与从动齿轮76的齿隙。

(副扫描动作)

在如此结构的副扫描机构300中，当副扫描驱动用电动机71的输出轴从图16(b)所示的状态例如朝顺时针方向CW旋转时，驱动齿轮74的齿731、732与从动齿轮76的齿761、762啮合，如图16(a)所示，在驱动齿轮74回到原来位置的1周旋转期间，从动齿轮76朝逆时针方向CCW旋转。这样的旋转通过小齿轮77及齿条550传递给透镜支架610，使透镜支架610下降。其结果是，发散角调节透镜600也下降，故光束L的主扫描位置以朝斜下方2.5°的角度向副扫描方向L12移动。另外，在图16(a)所示的状态中，大直径圆板部72的圆弧状旋转阻止部720以进入从动齿轮76的齿761之间的状态与齿761接触，故从动齿轮76不可能旋转。

副扫描驱动用电动机71的输出轴从如16(a)所示的状态例如朝逆时针方向CCW旋转，则成为图16(b)所示的状态。

副扫描驱动用电动机71的输出轴例如从图16(b)所示的状态进一步朝逆时针方向CCW旋转，则驱动齿轮74的齿731、732与从动齿轮76的齿761、762啮合，如图16(c)所示，在驱动齿轮74回到原来位置的1周旋转期间，从动齿轮76朝顺时针方向CW旋转。这样的旋转通过小齿轮77及齿条550传递给透镜支架610，使透镜支架610上升。其结果是，发散角调节透镜600也上升，故光束L的主扫描位置以朝斜上方2.5°的角度向副扫描方向L12移动。另外，在图16(c)所示的状态中，大直径圆板部72的圆弧状旋转阻止部720以进入从动齿轮76的齿761之间的状态与齿761接触，故从动齿轮76不可能旋转。

副扫描驱动用电动机71的输出轴从如16(c)所示的状态例如朝逆时针方向CCW旋转，则成为图16(b)所示的状态。

(本形态的主要效果)

如上所述，本形态的光束扫描装置100能起到与上述实施形态相同的效果。例如，本形态的光束扫描装置100在使同步电动机40旋转的状态下使从光源装置10射出的激光射入透射型光偏转盘30，由透射型光偏转盘30使光束L折射，使光束L在主扫描方向L11上进行扫描。即，透射型光偏转盘30由在圆周方向上分割形成的多个辐射状的光偏转区域32构成，在各个光偏转区域32中形成有使射入的光束L折射的倾斜面33。因此，能以简易的结构形成能进行光扫描的透射型光偏转盘30。而且，通过在圆周方向上形成许多个折射角互不相同的倾斜面33，从而只要使透射型光偏转盘30旋转1周就可对规定的扫描范围进行扫描。即，为了向1个扫描角度射出光束只要在透射型光偏转盘30上形成1个具有折射角度θw的倾斜面33即可，不必像具有衍射功能的偏转盘那样为了向1个扫描角度射出光束而需要设置多个格子槽。因此，即使在提高了光束的扫描分辨率的情况下也可缩小透射型光偏转盘30的直径，其结果是可实现光束扫描装置100的小型化。

在光源装置10中，聚光透镜160将从激光二极管13射出的光束L作为会聚光加以引导，以使其在与光轴方向正交的第1方向L1(垂直方向)及第2方向L2(水平方向)中的第2方向L2上在透射型光偏转盘30的上面或其附近聚焦。因此，从光源装置10射出的光束作为在径向延伸的光点照射在透射型光偏转盘30的光偏转区域32上，在透射型光偏转盘30的光偏转区域32的圆周方向上光束的宽度较窄。因此，即使是小型的透射型光偏转盘30也可形成许多个光偏转区域32，因而可实现透射型光偏转盘30的小型化。因此也可提高驱动透射型光偏转盘30时的平衡，进行高精度的光扫描，且驱动透射型光偏转盘30的同步电动机40等也可实现小型化。因此光束扫描装置1可实现大幅度的小型化。

本形态中，利用了透射型光偏转盘30的折射作用，折射角几乎不受射入光束的波长影响。因此，使用了透射型光偏转盘30的本形态的光束扫描装置100能以稳定强度的光束进行扫描。而且，透射型光偏转盘30即使有温度变动，温度变动引起的透射率的变动与衍射效率的变动相比也是微小的。因此，能不太受温度变动的影响，以稳定强度的光束进行扫描。

而且，在本形态的光束扫描装置100中，激光二极管13与聚光透镜160的距离以及聚光透镜160与透射型光偏转盘30的距离始终设定为使从光源装置10射出的光束L在第2方向L2上在透射型光偏转盘30的上面或其附近聚焦。因此，存在在副扫描方向L12上无法将从透射型光偏转盘30射出的光束L的发散角设定为所期望的角度这样的限制，但本形态中，在透射型光偏转盘30的后段设有发散角调节透镜600，在与透射型光偏转盘30的主扫描方向L11正交的副扫描方向L12上，发散角调节透镜600将从透射型光偏转盘30射出的光束L的发散角设定在所需的角度。因此，采用本形态的光束扫描装置100的话，能利用在副扫描方向L12上发散角具有规定条件的光束L进行扫描。

本形态中，在副扫描机构300中，当通过齿轮机构700将副扫描用驱动电动机71的旋转减速后传递给透镜支架610(发散角调节透镜600)后，该发散角调节透镜600的位置进行切换，光束L的主扫描位置在副扫描方向L12上变化。因此，例如将光束扫描装置100用于车间距离测量装置等中时，即使在前方行驶的车辆的高度不同也能可靠地检测返回光。

在齿轮机构700中，驱动齿轮74包括：旋转驱动从动齿轮76的齿部730；以及与该从动齿轮76接触并阻止从动齿轮76旋转的旋转阻止部720，故在使光束L的主扫描位置在副扫描方向L12上变化后，从动齿轮76被驱动齿轮74的旋转阻止部720阻止旋转。因此，发散角调节透镜600的位置即使在停止对副扫描用驱动电动机71通电的状态下也能得到保持，且发散角调节透镜600的位置不会因振动等而变化。因此，能以廉价的结构实现扫描方向稳定且消耗电力小的光束扫描装置100。

上述形态是本发明的较佳形态的一例，但本发明并不局限于此，在不变更本发明宗旨的范围内可进行各种变形。例如，上述形态中，通过切换发散角调节透镜600的位置来使光束L的主扫描位置在副扫描方向L12上变化，但也可切换发散角调节透镜600的姿态。并不局限于发散角调节透镜600，也可切换全反射镜50的位置和姿态，使光束L的主扫描位置在副扫描方向L12上变化。

上述形态中，使光束L的主扫描位置在副扫描方向L12上变化为上位、中位、下位这3个方向，但并不局限于3个方向，也可是2个方向或4个方向。

而且，上述形态中，构成为从光源装置10射出的光束透过透射型光偏转盘30，但也可构成为从光源装置10射出的光束通过反射型光偏转盘反射而进行扫描。该场合，将参照图13及图14说明的光偏转盘的上面或下面作为反射面，且只要从光源装置使光束向光偏转盘的上面照射即可。本发明也可应用于取代偏转盘而利用多角镜使光束在主扫描方向L11上进行扫描的光束扫描装置。

Claims (19)

1、一种光束扫描装置，包括光源装置以及使从该光源装置射出的光束在规定角度范围内进行扫描的光偏转机构，其特征在于，

所述光偏转机构具有光偏转盘以及驱动该光偏转盘旋转的同步电动机，

在所述光偏转盘的盘面上，在圆周方向上分割形成的多个光偏转区域中分别具有使射入该光偏转盘的光束朝向与相邻的所述光偏转区域不同的方向折射后射出的倾斜面，

所述倾斜面在所述多个光偏转区域分别朝着径向倾斜。

2、如权利要求1所述的光束扫描装置，其特征在于，所述同步电动机是步进电动机。

3、如权利要求1所述的光束扫描装置，其特征在于，具有对所述光偏转盘的旋转位置进行检测的传感器。

4、如权利要求1所述的光束扫描装置，其特征在于，所述倾斜面的倾斜角度在排列在圆周方向上的所述多个光偏转区域中连续地变化。

5、如权利要求1所述的光束扫描装置，其特征在于，所述光偏转盘是透射型光偏转盘，其在所述多个光偏转区域中分别使透过该光偏转盘的光束向着与相邻的所述光偏转区域不同的方向折射后射出。

6、如权利要求1所述的光束扫描装置，其特征在于，所述光源装置将所述光束作为会聚光射出，该会聚光在所述光偏转盘的径向上长，且在圆周方向上在该光偏转盘上或其附近聚焦。

7、如权利要求1至5中任一项所述的光束扫描装置，其特征在于，所述光源装置包括激光发光元件和透镜，该透镜将从所述激光发光元件射出的光束作为会聚光而加以引导，该会聚光在与光轴方向正交的第1方向及第2方向中的至少1个方向上在所述光偏转盘上或其附近聚焦。

8、如权利要求7所述的光束扫描装置，其特征在于，具有对所述激光发光元件和所述透镜在光轴方向上的相对位置进行调节的位置调节机构。

9、一种光束扫描装置，包括光源装置以及使从该光源装置射出的光束在主扫描方向的规定角度范围内进行扫描的主扫描机构，其特征在于，

具有副扫描机构，该副扫描机构切换规定的光学元件的位置或姿态，使所述光束的主扫描位置在与所述主扫描方向正交的副扫描方向上变化，

该副扫描机构包括副扫描用驱动电动机和齿轮机构，该齿轮机构用于将所述副扫描用驱动电动机的旋转减速后传递给所述规定的光学元件，

该齿轮机构具有由缺齿齿轮构成的驱动齿轮以及从动于该驱动齿轮的从动齿轮，

所述驱动齿轮在圆周方向的规定位置上具有：驱动所述从动齿轮旋转的齿部；与所述从动齿轮接触而阻止该从动齿轮旋转的旋转阻止部。

10、如权利要求9所述的光束扫描装置，其特征在于，所述驱动齿轮在整个圆周中除了形成所述齿部的区域以外全部形成所述旋转阻止部。

11、如权利要求10所述的光束扫描装置，其特征在于，所述副扫描机构构成为，所述驱动齿轮从由所述旋转阻止部阻止所述从动齿轮旋转时的待机位置开始旋转，直到驱动所述从动齿轮旋转后返回所述待机位置。

12、如权利要求9所述的光束扫描装置，其特征在于，所述副扫描机构具有用于除去所述驱动齿轮与所述从动齿轮的齿隙的齿隙除去构件。

13、如权利要求12所述的光束扫描装置，其特征在于，所述齿隙除去构件是对所述规定的光学元件施力而除去所述缺齿齿轮与所述从动齿轮的齿隙的压缩螺旋弹簧。

14、如权利要求9所述的光束扫描装置，其特征在于，所述主扫描机构包括：光偏转盘，该光偏转盘利用圆周方向上的光的射入位置使所述主扫描方向上的光的射出方向发生变化；以及主扫描用电动机，该主扫描用电动机驱动所述光偏转盘旋转，使来自所述光源装置的射出光向该偏转盘的光射入位置发生变化。

15、如权利要求9至14中任一项所述的光束扫描装置，其特征在于，所述规定的光学元件是具有对从所述主扫描机构射出的光束在所述副扫描方向上的发散角进行调节的放大率的发散角调节透镜。

16、一种光束扫描装置，包括光源装置以及使从该光源装置射出的光束在主扫描方向的规定角度范围内进行扫描的主扫描机构，其特征在于，

所述主扫描机构包括：光偏转盘，该光偏转盘利用圆周方向上的光的射入位置使所述主扫描方向上的光的射出方向发生变化；以及主扫描用电动机，该主扫描用电动机驱动所述光偏转盘旋转，使来自所述光源装置的射出光向该偏转盘的光射入位置发生变化，

所述光束扫描装置还具有副扫描机构，该副扫描机构切换规定的光学元件的位置或姿态，使所述光束的主扫描位置在与所述主扫描方向正交的副扫描方向上变化，

该副扫描机构包括副扫描用驱动电动机和齿轮机构，该齿轮机构用于将所述副扫描用驱动电动机的旋转减速后传递给所述规定的光学元件。

17、如权利要求16所述的光束扫描装置，其特征在于，所述规定的光学元件是具有发散角调节透镜，该发散角调节透镜具有对从所述主扫描机构射出的光束在所述副扫描方向上的发散角进行调节的放大率。

18、如权利要求16所述的光束扫描装置，其特征在于，在所述光偏转盘的盘面上，在圆周方向上分割形成的多个光偏转区域中分别具有使射入该光偏转盘的光束朝向与相邻的所述光偏转区域不同的方向折射后射出的倾斜面。

19、如权利要求16所述的光束扫描装置，其特征在于，所述光源装置包括激光发光元件和透镜，该透镜将从所述激光发光元件射出的光束作为会聚光加以引导，该会聚光在与光轴方向正交的第1方向及第2方向中的至少1个方向上在所述光偏转盘上或其附近聚焦。

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