JP2008182304A - 調和発振装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光スキャナを、その共振周波数で駆動するための駆動回路(調和共振回路)では、発振電圧Vaに係る1周期の間にスイッチをオン・オフさせ、共振回路部に所定のコンデンサが接続された接続状態(発振周波数fomL)と非接続状態(発振周波数fomH)との切替えを行う。これにより、期間Tbの電圧波形が発振周波数fomHの波形から発振周波数fomLの波形に置換されるため、電圧波形Ka(破線)が電圧波形Kb(実線)に変化して発振電圧Vaの周期が周期Thから周期Thrに伸長される。ここで、期間Tbを変化させれば、駆動回路において発振周波数の調整を適切に行えることとなる。
【選択図】図7
Description
<光スキャナシステムの構成>
本発明の第1実施形態に係る光スキャナシステム100Aは、光スキャナ1と、光スキャナ1を駆動するための駆動回路5Aとを備えている。
図1は、光スキャナ1の要部構成を示す平面図である。また、図2は、図1のII−II位置から見た断面図である。
図4は、本発明の第1実施形態に係る駆動回路5Aの要部構成を示す図である。
図5は、ミラー部11の揺動振動に関連した各機械要素を電気素子に等価変換した等価回路30cを示す図である。この等価回路30cは、駆動回路5A(図4)における圧電素子30の両端Pa、Pbから見た回路である。
期間Taにおいては、発振電圧Vaが制御電圧Vcより低いため、コンパレータ44は、"L"信号を出力してスイッチ54をオフ状態にする。その結果、コンデンサ51は共振回路SCに接続されないため、共振回路SCの共振動作に関わる静電容量値が、2つのコンデンサ52、53の合成容量値となり、上記の式(9)に示す発振周波数fomHでの発振動作が行われることとなる。
期間Tbにおいては、発振電圧Vaが制御電圧Vcより高いため、コンパレータ44は、"H"信号を出力してスイッチ54をオン状態にする。その結果、コンデンサ51は共振回路SCに接続されるため、共振回路SCの共振動作に関わる静電容量値が、3つのコンデンサ51〜53の合成容量値となり、上記の式(8)に示す発振周波数fomLでの発振動作が行われることとなる。
期間Tcにおいては、発振電圧Vaが制御電圧Vcより低くなるため、上記の期間Taと同様の発振動作が行われる。
本発明の第2実施形態に係る光スキャナシステム100Bについては、第1実施形態の光スキャナシステム100Aと類似の構成を有しているが、駆動回路の構成が異なっている。
図10は、本発明の第2実施形態に係る駆動回路5Bの要部構成を示す図である。
本発明の第3実施形態に係る光スキャナシステム100Cについては、第1実施形態の光スキャナシステム100Aと類似の構成を有しているが、駆動回路の構成が異なっている。
図12は、本発明の第3実施形態に係る駆動回路5Cの要部構成を示す図である。
・上記の各実施形態においては、以下で説明する回路構成によって波形歪を低減させるようにしても良い。
5A〜5C 駆動回路
11 ミラー部
12 トーションバー部
12a、12b トーションバー
21〜24 曲がり梁
30 圧電素子31〜34を合成結合した圧電素子
30c 等価回路
31〜34 圧電素子
40、98 反転アンプ
41、97 負帰還抵抗
44、44a、44b コンパレータ
45 インバータ
46 検出回路
51〜53、51a、51b、56a、56b、92、93 コンデンサ
54、54a、54b、57a、57b スイッチ
55 トリマー
91 可変容量ダイオード
100A〜100C 光スキャナシステム
482 インダクタ
Im インダクタ482に流れる電流
SC 共振回路
Va 発振電圧
Vc 制御電圧
Claims (9)
- 発振信号を生成する調和発振装置であって、
(a)第1の発振周波数で発振する発振回路と、
(b)前記発振回路に接続可能な所定の受動素子と、
(c)前記発振回路に前記所定の受動素子を接続させた接続状態と、非接続状態との切替えを行う切替手段と、
(d)前記発振信号に係る1周期の間に、前記切替手段により前記接続状態と前記非接続状態との切替えを行わせる切替制御手段と、
を備え、
前記所定の受動素子が接続された接続状態の発振回路は、前記第1の発振周波数と異なる第2の発振周波数で発振することを特徴とする調和発振装置。 - 請求項1に記載の調和発振装置において、
前記切替制御手段は、
前記発振信号に係る信号レベルが所定のレベルとなる切替タイミングで、前記切替手段により前記接続状態と前記非接続状態との切替えを行わせる手段、
を有することを特徴とする調和発振装置。 - 請求項2に記載の調和発振装置において、
前記切替タイミングに関する特定の切替タイミングから次の切替タイミングまでの期間は、前記発振信号の信号波形について上に凸な期間および/または下に凸な期間に含まれる期間であることを特徴とする調和発振装置。 - 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の調和発振装置において、
前記発振回路には、圧電素子を含んで構成される正帰還ループが設けられていることを特徴とする調和発振装置。 - 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の調和発振装置において、
前記発振回路には、光スキャナの光走査部を駆動するアクチュエータを含んで構成される正帰還ループが設けられていることを特徴とする調和発振装置。 - 請求項5に記載の調和発振装置において、
前記アクチュエータは、圧電アクチュエータであることを特徴とする調和発振装置。 - 請求項5に記載の調和発振装置において、
前記アクチュエータは、電磁アクチュエータであることを特徴とする調和発振装置。 - 請求項5に記載の調和発振装置において、
前記アクチュエータは、静電アクチュエータであることを特徴とする調和発振装置。 - 請求項5に記載の調和発振装置において、
前記アクチュエータは、高分子樹脂を用いたアクチュエータであることを特徴とする調和発振装置。
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