JP4245580B2 - ミラー制御回路および光空間伝送装置 - Google Patents
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Description
また、本発明は、偏向角が可変であり、かつ共振特性を有するミラーの偏向角を制御するミラー制御回路において、前記ミラーの偏向角を制御するための制御信号を生成する制御信号生成手段と、前記ミラーの共振振動をキャンセルするための補償信号を生成し、前記制御信号の変化点近傍位置に前記補償信号を付加した駆動信号を前記ミラーに出力して駆動する駆動手段と、を備え、前記制御信号は、時間に対して直線的に変化し、かつ所定の時刻においてその傾斜が変化する信号を含み、前記補償信号は矩形パルスを含み、前記補償信号は、前記時刻の前後における傾斜をそれぞれα、β、前記ミラーの共振周波数をf、前記矩形パルスのパルス幅をT、前記矩形パルスの振幅をpとした場合に、前記矩形パルスの中心は前記時刻と略一致しており、かつ、2p・sin(πfT)≒(β−α)/(2πf)の条件を満たすことを特徴とする。
また、本発明は、伝送対象となる信号によって変調された光ビームを出射する光源と、偏向角が可変であり、前記光源から入射する前記光ビームを反射し、かつ共振特性を有するミラーと、前記ミラーで反射された前記光ビームを受光する受光素子と、前記ミラーで反射された光ビームの入射位置を検出する光位置検出器と、前記光位置検出器によって検出された入射位置に基づいて、前記ミラー偏向角を制御するための制御信号を生成する制御信号生成手段と、前記ミラーの共振振動をキャンセルするための補償信号を生成し、前記制御信号の変化点近傍位置に前記補償信号を付加した駆動信号を前記ミラーに出力して駆動する駆動手段と、を備え、前記制御信号は、時間に対して直線的に変化し、かつ所定の時刻においてその傾斜が変化する信号を含み、前記補償信号は矩形パルスを含み、前記補償信号は、前記時刻の前後における傾斜をそれぞれα、β、前記ミラーの共振周波数をf、前記矩形パルスのパルス幅をT、前記矩形パルスの振幅をpとした場合に、前記矩形パルスの中心は前記時刻と略一致しており、かつ、2p・sin(πfT)≒(β−α)/(2πf)の条件を満たすことを特徴とする。
図1は、実施の形態1に係る光空間伝送装置100の概略構成を示す図である。ここでは、光空間伝送装置100として、送信装置から受信装置に対して一方向に主信号を伝送するシステムを例示して説明する。
本発明はこれに限られるものではなく、他の駆動波形の制御信号を使用することにしてもよい。図7を参照して、制御信号の波形の他の例を説明する。図7は制御信号を他の波形とした場合に、上記図5と同様の条件でMEMSミラー112の応答特性の数値解析を行った結果を示している。
図12は、実施の形態2に係る光空間伝送装置400の概略構成を示す図である。実施の形態2に係る光空間伝送装置400は、実施の形態1に係る空間伝送装置100において、補償信号の温度補正を行うための温度測定回路401を付加した構成である。図11において、図1と同等機能を有する部位には、同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
実施の形態3では、本発明を適用した表示装置について説明する。図13は、実施の形態3に係る表示装置500の構成例を示す図である。
実施の形態4では、本発明を適用した光マトリクススイッチについて説明する。図14は、実施の形態4に係る光マトリクススイッチ600の構成例を示す図である。光マトリクススイッチは、複数の入力光ファイバと複数の出力光ファイバ間で、任意の入力光ファイバに入射する光信号を任意の出力光ファイバから出力する装置である。
110 送信装置
111 光源
112 MEMSミラー
113 駆動回路
114 制御回路
115 制御信号受信器
120 受信装置
121 受信器
122 光位置検出器
123 制御信号送信器
400 光空間伝送装置
401 温度測定回路
402 駆動回路
500 表示装置
501 駆動回路
502,503,504 MEMSミラー
505,506,507 光源
508 スクリーン
600 光マトリクススイッチ
601 入力光ファイバ群
602 コリメータレンズ
603 入力側MEMSミラー群
604 出力側MEMSミラー群
605 コリメータレンズ
606 出力光ファイバ群
607,606 駆動回路
609 制御回路
Claims (7)
- 偏向角が可変であり、かつ共振特性を有するミラーの偏向角を制御するミラー制御回路において、
前記ミラーの偏向角を制御するための制御信号を生成する制御信号生成手段と、
前記ミラーの共振振動をキャンセルするための補償信号を生成し、前記制御信号の変化点近傍位置に前記補償信号を付加した駆動信号を前記ミラーに出力して駆動する駆動手段と、
を備え、
前記制御信号は、ステップ状に変化する信号を含み、前記補償信号は矩形パルスを含み、
前記補償信号は、前記ミラーの共振周波数をf、前記矩形パルスのパルス幅をT、前記制御信号のステップの振幅で規格化した前記矩形パルスの振幅をpとした場合に、
前記矩形パルスの中心と前記制御信号がステップ状に変化する変化点との時間間隔が、略1/4fであり、かつ、2p・sin(πfT)≒1の条件を満たすことを特徴とするミラー制御回路。 - 偏向角が可変であり、かつ共振特性を有するミラーの偏向角を制御するミラー制御回路において、
前記ミラーの偏向角を制御するための制御信号を生成する制御信号生成手段と、
前記ミラーの共振振動をキャンセルするための補償信号を生成し、前記制御信号の変化点近傍位置に前記補償信号を付加した駆動信号を前記ミラーに出力して駆動する駆動手段と、
を備え、
前記制御信号は、時間に対して直線的に変化し、かつ所定の時刻においてその傾斜が変化する信号を含み、前記補償信号は矩形パルスを含み、
前記補償信号は、前記時刻の前後における傾斜をそれぞれα、β、前記ミラーの共振周波数をf、前記矩形パルスのパルス幅をT、前記矩形パルスの振幅をpとした場合に、
前記矩形パルスの中心は前記時刻と略一致しており、かつ、2p・sin(πfT)≒(β−α)/(2πf)の条件を満たすことを特徴とするミラー制御回路。 - 前記ミラーは、MEMSミラーであることを特徴とする請求項1または2に記載のミラー制御回路。
- 前記ミラーの近傍の温度を測定する温度測定手段を備え、
前記駆動手段は、前記温度測定手段で測定された温度に基づいて前記補償信号を生成することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載のミラー制御回路。 - 前記温度測定手段と前記MEMSミラーとは、同一半導体基板上に実装されることを特徴とする請求項4に記載のミラー制御回路。
- 伝送対象となる信号によって変調された光ビームを出射する光源と、
偏向角が可変であり、前記光源から入射する前記光ビームを反射し、かつ共振特性を有するミラーと、
前記ミラーで反射された前記光ビームを受光する受光素子と、
前記ミラーで反射された光ビームの入射位置を検出する光位置検出器と、
前記光位置検出器によって検出された入射位置に基づいて、前記ミラー偏向角を制御するための制御信号を生成する制御信号生成手段と、
前記ミラーの共振振動をキャンセルするための補償信号を生成し、前記制御信号の変化点近傍位置に前記補償信号を付加した駆動信号を前記ミラーに出力して駆動する駆動手段と、
を備え、
前記制御信号は、ステップ状に変化する信号を含み、前記補償信号は矩形パルスを含み、
前記補償信号は、前記ミラーの共振周波数をf、前記矩形パルスのパルス幅をT、前記制御信号のステップの振幅で規格化した前記矩形パルスの振幅をpとした場合に、
前記矩形パルスの中心と前記制御信号がステップ状に変化する変化点との時間間隔が、略1/4fであり、かつ、2p・sin(πfT)≒1の条件を満たすことを特徴とする光空間伝送装置。 - 伝送対象となる信号によって変調された光ビームを出射する光源と、
偏向角が可変であり、前記光源から入射する前記光ビームを反射し、かつ共振特性を有するミラーと、
前記ミラーで反射された前記光ビームを受光する受光素子と、
前記ミラーで反射された光ビームの入射位置を検出する光位置検出器と、
前記光位置検出器によって検出された入射位置に基づいて、前記ミラー偏向角を制御するための制御信号を生成する制御信号生成手段と、
前記ミラーの共振振動をキャンセルするための補償信号を生成し、前記制御信号の変化点近傍位置に前記補償信号を付加した駆動信号を前記ミラーに出力して駆動する駆動手段と、
を備え、
前記制御信号は、時間に対して直線的に変化し、かつ所定の時刻においてその傾斜が変化する信号を含み、前記補償信号は矩形パルスを含み、
前記補償信号は、前記時刻の前後における傾斜をそれぞれα、β、前記ミラーの共振周波数をf、前記矩形パルスのパルス幅をT、前記矩形パルスの振幅をpとした場合に、
前記矩形パルスの中心は前記時刻と略一致しており、かつ、2p・sin(πfT)≒(β−α)/(2πf)の条件を満たすことを特徴とする光空間伝送装置。
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