JP2007057654A - レーザー光放射器 - Google Patents

Abstract

【課題】 レーザーダイオードから放射されるレーザー光の照射方向を制御するレーザー光放射器を提供する。
【解決手段】 レーザー光を放射するレーザーダイオード１から放射されるレーザー光が入射されるとともに該レーザー光を平行光に変換するレンズ３を光軸に対して直角方向で、且つ互いに直角関係にあるＸ方向及びＹ方向へ変位させることによってレーザー光の放射方向を変更するように構成し、レーザー光の光路内にビームスプリッタ８を設け、該ビームスプリッタ８にて分離されたレーザー光を光検出器９に照射し、該光検出器９にて得られる信号によってＸ方向及びＹ方向の位置を制御するとともにレーザーダイオード１から放射されるレーザー光の出力を制御するように構成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、レーザー光を対象物に照射し、該対象物から反射されて戻って来るレーザー光を利用して対象物との間の距離や対象物の位置等を認識するレーザーレーダー装置等に使用されるレーザー光放射器に関する。

最近、前方を走行する車にレーザー光を照射させて、その車と自分の車との間の距離、相対速度及び位置等を検出する装置が組み込まれた車が商品化されており、斯かる装置はレーザーレーダー装置と呼ばれている。

斯かるレーザーレーダー装置は、レーザーダイオードから生成されるレーザー光を対象物方向へ照射させるとともに該レーザー光の照射方向を上下左右方向へ移動させる動作、所謂スキャンと呼ばれる動作を所定範囲内にて行うことによって対象物の情報を得るように構成されている。

斯かるレーザー光のスキャン動作は、一般的にはレーザー光を反射するミラーを設け、該ミラーを回転させることによって行うように構成されている。斯かるミラーを回転させることによってスキャン動作を行う構成では、ミラーを回転させる機構が必要なため、装置が大きくなるだけでなく、スキャン速度が遅いという問題がある。

斯かる問題を解決するためにレーザー光を照射するレーザー素子を移動させることによってスキャン動作を行うようにした技術が開発されている(例えば、特許文献１参照。)。
特開平５−２８８８５７号公報

特許文献１に記載されている技術は、レーザー素子を移動させることによってスキャン動作を行うように構成されているが、斯かるレーザー素子を変位させる構成では、レーザー素子に駆動電流を供給する駆動回路とレーザー素子とを電気的に接続するリード線等が必要であるので、構成が複雑になるとともにリード線が切断しないようにする必要があり、コストアップを招くという問題がある。また、レーザー素子の移動動作を行う機構の精度を高くしなければ、レーザー光の照射角度が大きく変化するため、正確なスキャン動作を行うことが出来ないという問題がある。

本発明は、斯かる問題を解決することが出来るレーザー光放射器を提供しようとするものである。

本発明は、レーザー光を放射するレーザーダイオードと、該レーザーダイオードから放射されるレーザー光が入射されるとともに該レーザー光を平行光に変換するレンズを光軸に対して直角方向で、且つ互いに直角関係にあるＸ方向及びＹ方向へ変位させることによってレーザー光の放射方向を変更するように構成し、レーザー光の光路内にビームスプリッタを設け、該ビームスプリッタにて分離されたレーザー光を光検出器に照射し、該光検出器にて得られる信号によってＸ方向及びＹ方向の位置を制御するとともにレーザーダイオードから放射されるレーザー光の出力を制御するように構成されている。

また、本発明は、ビームスプリッタと光検出器との間に集光レンズを設け、該集光レンズにて該光検出器上にレーザー光を照射させるように構成されている。

そして、本発明は、光検出器としてＡＢＣＤの４つのセンサー部より構成された４分割センサーを使用し、Ｘ方向及びＹ方向に対応して配置されている２組のセンサー部より得られる信号の差である差信号に基づいてＸ方向及びＹ方向の位置を認識するように構成されている。

更に、本発明は、光検出器を構成する全てのセンサー部から得られる信号を加算した信号にてレーザー出力を制御するように構成されている。

本発明は、レーザー光を放射するレーザーダイオードと、該レーザーダイオードから放射されるレーザー光が入射されるとともに該レーザー光を平行光に変換するレンズを光軸に対して直角方向で、且つ互いに直角関係にあるＸ方向及びＹ方向へ変位させることによってレーザー光の放射方向を変更するように構成されたレーザー光放射器であり、レーザー光の光路内にビームスプリッタを設け、該ビームスプリッタにて分離されたレーザー光を光検出器に照射し、該光検出器にて得られる信号によってＸ方向及びＹ方向の位置を制御するとともにレーザーダイオードから放射されるレーザー光の出力を制御するようにしたので、光検出器によるＸ方向及びＹ方向の位置検出動作を正確に行うことが出来る。

また、本発明は、レンズを互いに直角関係にあるＸ方向及びＹ方向へ変位させることによってレーザー光の放射方向を変更するようにしたので、レーザー光のスキャン動作を正確に行うことが出来る。

そして、本発明は、ビームスプリッタと光検出器との間に集光レンズを設け、該集光レンズにて該光検出器上にレーザー光を照射させるようにしたので、光検出器に照射されるレーザー光の光量を大きくすることが出来、その結果位置検出動作を正確に行うことが出来る。

また、本発明は、光検出器としてＡＢＣＤの４つのセンサー部より構成された４分割センサーを使用し、Ｘ方向及びＹ方向に対応して配置されている２組のセンサー部より得られる信号の差である差信号に基づいてＸ方向及びＹ方向の位置を認識するようにしたので、検出機構が簡単になるという特徴を有している。

そして、本発明は、光検出器を構成する全てのセンサー部から得られる信号を加算した信号にてレーザー出力を制御するようにしたので、レーザー出力の制御動作を正確に行うことが出来る。

本発明は、レーザーダイオードから放射されるレーザー光の照射方向の変位動作をレンズの変位動作を利用して行うように構成されている。

図１は本発明のレーザー光放射器を示す概略図、図２は本発明のレーザー放射器を示す回路図、図３は本発明の動作を説明するための図である。

図１において、１はレーザー光を生成放射するレーザーダイオードであり、基板２に固定されている。３は前記レーザーダイオード１から放射されるレーザー光が入射されるとともに該信号を平行光に変換するレンズであり、レンズホルダー４に固定されているとと
もに該レンズホルダー４を支持する金属製の支持ワイヤ(図示せず)によってレーザー光の光軸に対して直角方向への変位が可能になるように構成されている。

５は前記レーザーダイオード１から放射されるレーザー光を前記レンズ３に正確に入射させるべく設けられている仕切り板、６は前記レンズ３をＸ軸方向、即ち上下方向へ変位させるＸ方向駆動用コイルであり、前記レンズホルダー４に固定されている。７(図２に示す)は前記レンズ３をＹ軸方向、即ちＸ方向に対して直角である左右方向へ変位させるＹ方向駆動用コイルであり、前記レンズホルダー４に固定されている。

斯かる構成において、前記Ｘ方向駆動用コイル６及びＹ方向駆動用コイル７への駆動電流は、前述した支持ワイヤーを介して供給されるように構成されているとともに前記基板２等に固定されている磁石(図示せず)との協働によってレンズ３をＸ方向及びＹ方向へ変位させるように構成されている。

８は前記レンズ３にて平行光に変換されたレーザー光Ｌの光路内に設けられているとともにプリズムにて構成されているビームスプリッタであり、レーザー光Ｌを透過光Ｌ１と反射光Ｌ２に分離させる作用を成すものである。９は図２に示す配置のＡ、Ｂ、Ｃ及びＤの４つのセンサー部より構成された４分割センサーにて構成されている光検出器、１０は前記ビームスプリッタ８にて分離された反射光Ｌ２の光路内に設けられている集光レンズであり、前記光検出器９に反射光Ｌ２を集光させる作用を成すものである。

以上に説明したように本発明に係るレーザー光放射器は構成されているが、次に図２に示したブロック回路図を参照して本発明に係るレーザー光の照射制御動作について説明する。図２において、１１は前記光検出器９を構成するセンサー部Ａから得られる信号である電流を電圧に変換する第１Ｉ／Ｖ変換器、１２はセンサー部Ｂから得られる信号である電流を電圧に変換する第２Ｉ／Ｖ変換器、１３はセンサー部Ｃから得られる信号である電流を電圧に変換する第３Ｉ／Ｖ変換器、１４はセンサー部Ｄから得られる信号である電流を電圧に変換する第４Ｉ／Ｖ変換器である。

１５は前記第１Ｉ／Ｖ変換器１１にて電圧に変換された信号に含まれるパルス成分を遮断する第１ローパスフィルタ、１６は前記第２Ｉ／Ｖ変換器１２にて電圧に変換された信号に含まれるパルス成分を遮断する第２ローパスフィルタ、１７は前記第３Ｉ／Ｖ変換器１３にて電圧に変換された信号に含まれるパルス成分を遮断する第３ローパスフィルタ、１８は前記第４Ｉ／Ｖ変換器１４にて電圧に変換された信号に含まれるパルス成分を遮断する第４ローパスフィルタである。

１９は前記第１ローパスフィルタ１５を通過した信号、即ちセンサー部Ａから得られる信号と前記第４ローパスフィルタ１８を通過した信号、即ちセンサー部Ｄから得られる信号とを加算する第１加算回路、２０は前記第２ローパスフィルタ１６を通過した信号、即ちセンサー部Ｂから得られる信号と前記第３ローパスフィルタ１７を通過した信号、即ちセンサー部Ｃから得られる信号とを加算する第２加算回路、２１は前記第１ローパスフィルタ１５を通過した信号、即ちセンサー部Ａから得られる信号と前記第２ローパスフィルタ１６を通過した信号、即ちセンサー部Ｂから得られる信号とを加算する第３加算回路、２２は前記第３ローパスフィルタ１７を通過した信号、即ちセンサー部Ｃから得られる信号と前記第４ローパスフィルタ１８を通過した信号、即ちセンサー部Ｄから得られる信号とを加算する第４加算回路、２３は前記ローパスフィルタ１５、１６，１７及び１８を通過した信号、即ちセンサー部Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤから得られる信号を加算する第５加算回路である。

２４は前記第１加算回路１９及び第２加算回路２０の出力信号が入力される第１比較回
路であり、入力される信号のレベル差に基づいた信号を出力するように構成されている。即ち、斯かる第１比較回路２４から出力される信号は、光検出器９を構成するセンサー部Ａとセンサー部Ｄより得られる信号を加算した信号とセンサー部Ｂとセンサー部Ｃより得られる信号を加算した信号とを比較した信号であり、その出力信号のレベルは、光検出器９上に照射されるレーザー光のスポットＳの照射位置に応じて変化する。

即ち、光検出器９において、センサー部Ａ及びＤとセンサー部Ｂ及びＣとを分割する分割線Ｅの左側(図２において)にスポットＳがズレている場合には、第１加算回路１９の出力信号のレベルが第２加算回路２０の出力信号のレベルより大きくなるため、第１比較回路２４の出力信号のレベルは＋側に大きくなる。反対に、センサー部Ａ及びＤとセンサー部Ｂ及びＣとを分割する分割線Ｅの右側(図２において)にスポットＳがズレている場合には、第２加算回路２０の出力信号のレベルが第１加算回路１９の出力信号のレベルより大きくなるため、第１比較回路２４の出力信号のレベルは−側に大きくなる。

斯かるスポットＳの位置に対応して第１比較回路２４の出力信号のレベルが変化することになるが、斯かるレベルの変化は、レンズ３のＸ方向への変位に伴う透過光Ｌ１のＸ方向、即ち上下方向の変位量に対応するように構成されている。

２５は前記第３加算回路２１及び第４加算回路２２の出力信号が入力される第２比較回路であり、入力される信号のレベル差に基づいた信号を出力するように構成されている。即ち、斯かる第２比較回路２５から出力される信号は、光検出器９を構成するセンサー部Ａとセンサー部Ｂより得られる信号を加算した信号とセンサー部Ｃとセンサー部Ｄより得られる信号を加算した信号とを比較した信号であり、その出力信号のレベルは、光検出器９上に照射されるレーザー光のスポットＳの照射位置に応じて変化する。

即ち、光検出器９において、センサー部Ａ及びＢとセンサー部Ｃ及びＤとを分割する分割線Ｆの上側(図２において)にスポットＳがズレている場合には、第３加算回路２１の出力信号のレベルが第４加算回路２２の出力信号のレベルより大きくなるため、第２比較回路２５の出力信号のレベルは＋側に大きくなる。反対に、センサー部Ａ及びＢとセンサー部Ｃ及びＤとを分割する分割線Ｆの下側(図２において)にスポットＳがズレている場合には、第４加算回路２２の出力信号のレベルが第３加算回路２１の出力信号のレベルより大きくなるため、第２比較回路２５の出力信号のレベルは−側に大きくなる。

斯かるスポットＳの位置に対応して第２比較回路２５の出力信号のレベルが変化することになるが、斯かるレベルの変化は、レンズ３のＹ方向への変位に伴う透過光Ｌ１のＹ方向、即ち左右方向の変位量に対応するように構成されている。

２６は透過光Ｌ１の照射方向の制御動作及びレーザーダイオード１の照射動作等を制御する制御回路、２７は前記制御回路２６によって動作が制御されるレーザー駆動回路であり、前記レーザーダイオード１に駆動信号を供給する作用を成すものである。

２８は前記制御回路２６によって動作が制御されるＸ位置指示信号生成回路であり、該制御回路２６から出力される制御信号に基づいて走査用レーザー光Ｌ１のＸ位置、即ち上下方向の位置を指示する信号を出力するように構成されている。２９は前記制御回路２６によって動作が制御されるＹ位置指示信号生成回路であり、該制御回路２６から出力される制御信号に基づいて走査用レーザー光Ｌ１のＹ位置、即ち左右方向の位置を指示する信号を出力するように構成されている。

３０は前記第１比較回路２４の出力信号及びX位置指示信号生成回路２８から出力される信号が入力されるＸ方向サーボ回路であり、入力される信号のレベル差を無くする方向
のサーボ信号を生成出力するように構成されている。３１は前記第２比較回路２５の出力信号及びＹ位置指示信号生成回路２９から出力される信号が入力されるＹ方向サーボ回路であり、入力される信号のレベル差を無くする方向のサーボ信号を生成出力するように構成されている。

３２は前記Ｘ方向駆動用コイル６に駆動信号を供給するＸ方向駆動コイル駆動回路であり、前記Ｘ方向サーボ回路３０から出力されるサーボ信号に基づいて駆動信号を供給するように構成されている。３３は前記Ｙ方向駆動用コイル７に駆動信号を供給するＹ方向駆動コイル駆動回路であり、前記Ｙ方向サーボ回路３１から出力されるサーボ信号に基づいて駆動信号を供給するように構成されている。

３４は前記第５加算回路２３の出力信号、即ち光検出器９を構成する全てのセンサー部Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤから得られる信号を加算した信号が入力されるレーザー出力制御回路であり、前記レーザー駆動回路２７の利得等を制御するように構成されている。即ち、光検出器９上に照射されるスポットＳの光量が少なくなった場合には、レーザー駆動回路２７の利得を増加させてレーザーダイオード１から放射されるレーザー光の出力を増大させ、反対にスポットＳの光量が大きくなった場合には、レーザー駆動回路２７の利得を低下させてレーザーダイオード１から放射されるレーザー光の出力を低下させるように構成されている。斯かるレーザー出力制御回路３４によるレーザー駆動回路２７に対する制御動作が行われる結果、光検出器９に照射されるレーザー光の強度を一定に制御することが出来る。

以上に説明したように本発明のレーザー光放射器は構成されているが、次に動作について説明する。制御回路２６から透過光Ｌ１のＸ方向の位置をＸ１にするための制御信号がＸ位置指示信号生成回路２８に対して出力されると、該Ｘ位置指示信号生成回路２８から不揮発性メモリー(図示せず)に記憶されているデータに基いて透過光Ｌ１をＸ１位置にするための指示信号がＸ方向サーボ回路３０に対して出力される。

また、制御回路２６によるレーザー駆動回路２７に対する制御信号が出力され、該レーザー駆動回路２７からレーザーダイオード１に対してパルス状の駆動信号が供給される。斯かる駆動信号がレーザーダイオード１に供給されると、該レーザーダイオード１からレーザー光Ｌが放射される。前記レーザーダイオード１から放射されたレーザー光Ｌは、レンズ３にて平行光に変換された後ビームスプリッタ８に入射される。

前記ビームスプリッタ８に入射されたレーザー光Ｌは、該ビームスプリッタ８によって透過光Ｌ１と反射光Ｌ２とに分離される。前記ビームスプリッタ８によって分離された反射光Ｌ２は集光レンズ１０によって集光されて光検出器９に照射される。前記光検出器９上には、前記集光レンズ１０にて集光された反射光Ｌ２の照射位置が図２にスポットＳとして表されている。

前記光検出器９は、前述したように４分割センサー部Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤにて構成されているため、スポットＳの照射位置に応じた検出信号が、ローパスフィルタ１５、１６、１７及び１８から出力される。斯かる検出信号が前記ローパスフィルタ１５、１６、１７及び１８から出力されると、各々の信号が第１加算回路１９、第２加算回路２０、第３加算回路２１及び第４加算回路２２にて加算された後、第１比較回路２４及び第２比較回路２５に入力される。

前記第１比較回路２４からは、前述したように透過光Ｌ１のＸ方向の変位位置に応じた信号、即ち(Ａ＋Ｄ)−(Ｂ＋Ｃ)なる信号が出力されてＸ方向サーボ回路３０に入力される。ここで、Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは、各センサー部Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤで得られる信号のレベル
を表すものである。

このようにして前記第１比較回路２４から出力される信号がＸ方向サーボ回路３０に入力されるが、該Ｘ方向サーボ回路３０には、前述したようにＸ位置指示信号生成回路２８からＸ１位置を指示する信号が出力されているため、Ｘ方向サーボ回路３０からスポットＳをＸ１の位置に対応した位置に変位させるためのサーボ信号がＸ方向駆動コイル駆動回路３２に対して出力される。

斯かるサーボ信号がＸ方向駆動コイル駆動回路３２に入力されると、該Ｘ方向駆動コイル駆動回路３２からＸ方向駆動用コイル６に対して駆動信号が供給される。斯かる信号がＸ方向駆動用コイル６に供給されると、該Ｘ方向駆動用コイル６に誘起される磁力と磁石から生成される磁気力との協働によりレンズ３がＸ方向へ変位せしめられる。そして、斯かるＸ方向への変位動作は、スポットＳをＸ１の位置に対応した位置に変位させるように行われる。斯かるサーボ動作が行われる結果、スポットＳの位置をＸ１の位置にするための制御動作、即ち透過光Ｌ１をＸ１位置にするための制御動作が行われる。従って、透過光Ｌ１を位置Ｘ１に変位保持するための動作を制御回路２６から出力されるＸ方向の位置決定信号に基づいて行うことが出来る。

以上に説明したようにＸ方向、即ち上下方向の所望位置に透過光Ｌ１を変位させる動作は行われるが、次にＹ方向、即ち左右方向の所望位置に透過光Ｌ１を変位させる動作について説明する。

制御回路２６から透過光Ｌ１のＹ方向の位置をＹ１にするための制御信号がＹ位置指示信号生成回路２９に対して出力されると、該Ｙ位置指示信号生成回路２９から不揮発性メモリー(図示せず)に記憶されているデータに基いてＹ１位置にするための指示信号がＹ方向サーボ回路３１に対して出力される。

また、制御回路２６によるレーザー駆動回路２７に対する制御信号が出力され、該レーザー駆動回路２７からレーザーダイオード１に対して駆動信号が供給される。斯かる駆動信号がレーザーダイオード１に供給されると、該レーザーダイオード１からレーザー光Ｌが放射される。前記レーザーダイオード１から放射されたレーザー光Ｌは、レンズ３にて平行光に変換された後ビームスプリッタ８に入射される。

前記ビームスプリッタ８に入射されたレーザー光Ｌは、前述したように該ビームスプリッタ８によって透過光Ｌ１と反射光Ｌ２とに分離される。前記ビームスプリッタ８によって分離された反射光Ｌ２は集光レンズ１０によって集光されて光検出器９に照射される。前記光検出器９上には、前記集光レンズ１０にて集光された反射光Ｌ２の照射位置が図２にスポットＳとして表されている。

前記光検出器９は、前述したように４分割センサー部Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤにて構成されているため、スポットＳの照射位置に応じた検出信号が、ローパスフィルタ１５、１６、１７及び１８から出力される。斯かる検出信号が前記ローパスフィルタ１５、１６、１７及び１８から出力されると、各々の信号が第１加算回路１９、第２加算回路２０、第３加算回路２１及び第４加算回路２２にて加算された後、第１比較回路２４及び第２比較回路２５に入力される。

前記第２比較回路２５からは、前述したように透過光Ｌ１のＹ方向の変位位置に応じた信号、即ち(Ａ＋Ｂ)−(Ｃ＋Ｄ)なる信号が出力されてＹ方向サーボ回路３１に入力される。

このようにして前記第２比較回路２５から出力される信号がＹ方向サーボ回路３１に入力されるが、該Ｙ方向サーボ回路３１には、前述したようにＹ位置指示信号生成回路２９からＹ１位置を指示する信号が出力されているため、Ｙ方向サーボ回路３１からスポットＳをＹ１の位置に対応した位置に変位させるためのサーボ信号がＹ方向駆動コイル駆動回路３３に対して出力される。

斯かるサーボ信号がＹ方向駆動コイル駆動回路３３に入力されると、該Ｙ方向駆動コイル駆動回路３３からＹ方向駆動用コイル７に対して駆動信号が供給される。斯かる信号がＹ方向駆動用コイル７に供給されると、該Ｙ方向駆動用コイル７に誘起される磁力と磁石から生成される磁気力との協働によりレンズ３がＹ方向へ変位せしめられる。そして、斯かるＹ方向への変位動作は、スポットＳをＹ１の位置に対応した位置に変位させるように行われる。斯かるサーボ動作が行われる結果、スポットＳの位置をＹ１の位置にするための制御動作、即ち透過光Ｌ１をＹ１位置にするための制御動作が行われる。従って、透過光Ｌ１を位置Ｙ１に変位保持するための動作を制御回路２６から出力されるＹ方向の位置決定信号に基づいて行うことが出来る。

前述したように制御回路２６から出力されるＸ方向及びＹ方向の位置を決定指示する信号が出力されると、指示された位置に透過光Ｌ１を移動させる制御動作をレンズ３を変位させる動作によって行うことが出来る。従って、例えば図３に示すように透過光Ｌ１の照射位置をａ→ｂ→ｃ→ｄ→ｅ→ｆ→ｇ→ｈ→ｉ→ｊのように変位させる制御動作をレンズ３の位置を変位制御することによって行うことが出来る。

透過光Ｌ１の照射位置を前述したように変更させることによってその変位範囲内にある対象物に対してレーザー光を照射させることが出来るので、対象物から反射されるレーザー光を検出することによって対象物の位置、大きさ及びその移動速度等の情報を得ることが出来る。

前述した動作によってレーザーダイオード１から放射されるレーザー光Ｌから得られる透過光Ｌ１の対象物への照射制御動作は行われるが、該レーザーダイオード１へ駆動信号を供給するレーザー駆動回路２７に対するレーザー出力制御回路３４による出力制御動作が行われることになる。即ち、前記レーザー出力制御回路３４は、光検出器９を構成するセンサー部Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤから得られる信号を第５加算回路２３にて加算した信号が入力されており、斯かる入力信号に基づいてレーザー駆動回路２７に対する制御動作を行うように構成されている。

前記レーザー出力制御回路３４によるレーザー駆動回路２７に対する制御動作は、前記第５加算回路２３の出力信号のレベルが大きくなると、即ち光検出器９に照射される光量が大きくなるとその光量を小さくするべくレーザー駆動回路２７に対する制御動作を行う。斯かる場合には、レーザーダイオード１から放射されるレーザー光の放射レベルを下げるために、レーザーダイオード１に供給される駆動信号のレベルを小さくするための制御動作が行われる。

反対に、前記第５加算回路２３の出力信号のレベルが小さくなると、即ち光検出器９に照射される光量が少なくなるとその光量を大きくするべくレーザー駆動回路２７に対する制御動作を行う。斯かる場合には、レーザーダイオード１から放射されるレーザー光の放射レベルを上げるために、レーザーダイオード１に供給される駆動信号のレベルを大きくするための制御動作が行われる。

光検出器９から得られる信号のレベルに基づいてレーザー駆動回路２７からレーザーダイオード１に供給される駆動信号のレベルを制御するように構成したので、レーザー出力
制御回路３４による制御動作を第５加算回路２３から出力される信号のレベルが基準のレベルになるように行えば光検出器９に照射されるレーザー光のレベルを一定にすることが出来る。

レンズ３の位置を検出するために設けられている光検出器９に照射されるレーザー光の光量を一定にするための制御動作を行うことによってレンズ３のＸ方向及びＹ方向への変位位置を正確に認識することが出来るので、レンズ３の任意の位置への変位動作を正確に行うことが出来る。斯かるレンズ３の任意の位置への変位動作を正確に行うことによって透過光Ｌ１の照射方向の位置を正確に設定することが出来る。

尚、レーザー光の照射位置を変更させる動作を行う場合にレーザー駆動回路２７からレーザーダイオード１に供給される駆動信号は、必要な情報を得るために照射タイミングを選択しながら行われるパルス信号が一般的である。パルス信号に基づいてレーザーダイオード１の発光駆動動作が行われると、光検出器９から得られる信号にパルス成分が含まれるので、本実施例では、斯かるパルス信号を削除するためにローパスフィルタ１５、１６、１７及び１８が設けられている。

また、本実施例では、ビームスプリッタ８としてプリズムを使用したが、ハーフミラーと呼ばれる光学素子を使用することも出来る。

本発明のレーザー光放射器を示す概略図である。 本発明のレーザー光放射器を示す回路図である。 本発明の動作を説明するための説明図である。

符号の説明

１ レーザーダイオード
３ レンズ
４ レンズホルダー
６ Ｘ方向駆動用コイル
７ Ｙ方向駆動用コイル
８ ビームスプリッタ
９ 光検出器
１０ 集光レンズ
１９ 第１加算回路
２０ 第２加算回路
２１ 第３加算回路
２２ 第４加算回路
２３ 第５加算回路
２４ 第１比較回路
２５ 第２比較回路
２６ 制御回路
２７ レーザー駆動回路
２８ X位置指示信号生成回路
２９ Ｙ位置指示信号生成回路
３０ Ｘ方向サーボ回路
３１ Ｙ方向サーボ回路
３２ Ｘ方向駆動コイル駆動回路
３３ Ｙ方向駆動コイル駆動回路
３４ レーザー出力制御回路

Claims (4)

1. レーザー光を放射するレーザーダイオードと、該レーザーダイオードから放射されるレーザー光が入射されるとともに該レーザー光を平行光に変換するレンズを光軸に対して直角方向で、且つ互いに直角関係にあるＸ方向及びＹ方向へ変位させることによってレーザー光の放射方向を変更するように構成されたレーザー光放射器であり、レーザー光の光路内にビームスプリッタを設け、該ビームスプリッタにて分離されたレーザー光を光検出器に照射し、該光検出器にて得られる信号によってＸ方向及びＹ方向の位置を制御するとともにレーザーダイオードから放射されるレーザー光の出力を制御するようにしたことを特徴とするレーザー光放射器。
2. ビームスプリッタと光検出器との間に集光レンズを設け、該集光レンズにて該光検出器上にレーザー光を照射させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のレーザー光放射器。
3. 光検出器としてＡＢＣＤの４つのセンサー部より構成された４分割センサーを使用し、Ｘ方向及びＹ方向に対応して配置されている２組のセンサー部より得られる信号の差である差信号に基づいてＸ方向及びＹ方向の位置を認識するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のレーザー光放射器。
4. 光検出器を構成する全てのセンサー部から得られる信号を加算した信号にてレーザー出力を制御するようにしたことを特徴とする請求項３に記載のレーザー光放射器。

Images