JPH0545603A - 共振型スキヤナ - Google Patents
共振型スキヤナInfo
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- JPH0545603A JPH0545603A JP3202991A JP20299191A JPH0545603A JP H0545603 A JPH0545603 A JP H0545603A JP 3202991 A JP3202991 A JP 3202991A JP 20299191 A JP20299191 A JP 20299191A JP H0545603 A JPH0545603 A JP H0545603A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は共振型スキャナに関し、簡単な構造
でスキャナミラーの振幅を高安定に保てる共振型スキャ
ナの提供を目的とする。 【構成】 アクチュエータ１、スキャナミラー２、ねじ
りバネ３から成るメカニカルスキャナを、系の共振周波
数付近の交流信号で駆動すると共に、スキャナミラー２
の振幅を一定に制御する共振型スキャナにおいて、検出
部６ａ，６ｂはそれぞれスキャナミラー２の振動位置を
独自に検出し、振動検出部７は各検出部６ａ，６ｂの検
出出力の差に相当する信号に基づいてスキャナミラー２
の振幅に対応する検出信号Ｄを形成する。これにより、
周囲温度等の変動により各検出部６ａ，６ｂに同一に現
れる変動分はキャンセルされ、スキャナミラーの振幅は
高安定に制御される。好ましくは、検出部６ａ，６ｂは
温度に対する特性変化が略同一で、かつ相互に接近して
設けられる。
でスキャナミラーの振幅を高安定に保てる共振型スキャ
ナの提供を目的とする。 【構成】 アクチュエータ１、スキャナミラー２、ねじ
りバネ３から成るメカニカルスキャナを、系の共振周波
数付近の交流信号で駆動すると共に、スキャナミラー２
の振幅を一定に制御する共振型スキャナにおいて、検出
部６ａ，６ｂはそれぞれスキャナミラー２の振動位置を
独自に検出し、振動検出部７は各検出部６ａ，６ｂの検
出出力の差に相当する信号に基づいてスキャナミラー２
の振幅に対応する検出信号Ｄを形成する。これにより、
周囲温度等の変動により各検出部６ａ，６ｂに同一に現
れる変動分はキャンセルされ、スキャナミラーの振幅は
高安定に制御される。好ましくは、検出部６ａ，６ｂは
温度に対する特性変化が略同一で、かつ相互に接近して
設けられる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は共振型スキャナに関し、
更に詳しくはアクチュエータ、スキャナミラー、ねじり
バネから成るメカニカルスキャナを、系の共振周波数付
近の交流信号で駆動すると共に、スキャナミラーの振幅
を一定に制御する共振型スキャナに関する。
更に詳しくはアクチュエータ、スキャナミラー、ねじり
バネから成るメカニカルスキャナを、系の共振周波数付
近の交流信号で駆動すると共に、スキャナミラーの振幅
を一定に制御する共振型スキャナに関する。
【０００２】この種の共振型スキャナは、２次元の赤外
線撮像装置に不可欠のものである。しかし、温度等の周
囲環境の変動によりスキャナミラーの振幅が変動してし
まうと、撮像装置の視野が変動してしまうので、極めて
都合が悪い。そこで、スキャナミラーの振幅が高安定に
保たれる共振型スキャナの提供が望まれる。
線撮像装置に不可欠のものである。しかし、温度等の周
囲環境の変動によりスキャナミラーの振幅が変動してし
まうと、撮像装置の視野が変動してしまうので、極めて
都合が悪い。そこで、スキャナミラーの振幅が高安定に
保たれる共振型スキャナの提供が望まれる。
【０００３】
【従来の技術】図５は従来の共振型スキャナの構成を示
す図で、図５の（Ａ）は共振型スキャナのブロック図、
図５の（Ｂ）はスキャナミラーの部分の平面図である。
図５の（Ａ）において、１はアクチュエータ、１１はコ
イル（ステータ）、１２はロータ、２はスキャナミラ
ー、２ｂはチョッパーフラグ、３はトーションバーやフ
レキシャルピボット等のねじりバネ、４はアクチュエー
タ駆動部、５´は誤差検出部、６はフォトカプラ、６１
は発光ダイオード、６２はフォトトランジスタ、８は交
流信号源である。
す図で、図５の（Ａ）は共振型スキャナのブロック図、
図５の（Ｂ）はスキャナミラーの部分の平面図である。
図５の（Ａ）において、１はアクチュエータ、１１はコ
イル（ステータ）、１２はロータ、２はスキャナミラ
ー、２ｂはチョッパーフラグ、３はトーションバーやフ
レキシャルピボット等のねじりバネ、４はアクチュエー
タ駆動部、５´は誤差検出部、６はフォトカプラ、６１
は発光ダイオード、６２はフォトトランジスタ、８は交
流信号源である。
【０００４】今、スキャナミラー２に関する慣性質量を
Ｍ、摩擦係数をｂ、ばね定数をＣとすると、スキャナミ
ラー２にある力を加えた時の振幅ｘは、略、 ｘ＝ｘ0 ｅ-bt/2Mｓｉｎ（ω0 ｔ＋φ） で与えられる。ω0 は系の共振周波数（Ｃ／Ｍ）1/2 で
あり、摩擦係数ｂは十分に小さいとする。これは減衰振
動であるから、やがてスキャナミラー２の振動は止まっ
てしまう。そこで、スキャナミラー２に対してアクチュ
エータ１によりＦ＝Ａｓｉｎωｔの外力を加えると、略
ω＝ω0 の時に共鳴応答（共振）が得られ、スキャナミ
ラー２の振幅ｘは非常に大きくなると共に一定になる。
この時のスキャナミラー２の振幅ｘは、略、 ｘ＝（ＡＭ／ｂω0 ）ｓｉｎω0 ｔ で与えられる。しかし、現実の摩擦係数ｂ等は一定では
ないので、これに応じてスキャナミラー２の最大振幅
（ＡＭ／ｂω0 ）も変動する。そこで、従来は、フォト
カプラ６により最大振幅（ＡＭ／ｂω0 ）の変動を検出
すると共に、検出した誤差信号Ｅに従って該誤差信号Ｅ
が小さくなるようにアクチュエータ駆動部４を制御して
いた。
Ｍ、摩擦係数をｂ、ばね定数をＣとすると、スキャナミ
ラー２にある力を加えた時の振幅ｘは、略、 ｘ＝ｘ0 ｅ-bt/2Mｓｉｎ（ω0 ｔ＋φ） で与えられる。ω0 は系の共振周波数（Ｃ／Ｍ）1/2 で
あり、摩擦係数ｂは十分に小さいとする。これは減衰振
動であるから、やがてスキャナミラー２の振動は止まっ
てしまう。そこで、スキャナミラー２に対してアクチュ
エータ１によりＦ＝Ａｓｉｎωｔの外力を加えると、略
ω＝ω0 の時に共鳴応答（共振）が得られ、スキャナミ
ラー２の振幅ｘは非常に大きくなると共に一定になる。
この時のスキャナミラー２の振幅ｘは、略、 ｘ＝（ＡＭ／ｂω0 ）ｓｉｎω0 ｔ で与えられる。しかし、現実の摩擦係数ｂ等は一定では
ないので、これに応じてスキャナミラー２の最大振幅
（ＡＭ／ｂω0 ）も変動する。そこで、従来は、フォト
カプラ６により最大振幅（ＡＭ／ｂω0 ）の変動を検出
すると共に、検出した誤差信号Ｅに従って該誤差信号Ｅ
が小さくなるようにアクチュエータ駆動部４を制御して
いた。
【０００５】図５の（Ｂ）において、このようなスキャ
ナミラー２の最大振幅は振角にして±１０度程度であ
り、従来は、スキャナミラー２の振角が＋６〜８度とな
る時の、チョッパーフラグ２ｂが光路を遮らなくなるよ
うな位置に、単一のフォトカプラ６を設けていた。従っ
て、フォトカプラ６の出力ＰＨは、スキャナミラー２の
振角が＋６〜８度を越える時点でＨＩＧＨレベルにな
り、最大振角から再び＋６〜８度に戻ってきた時点でＬ
ＯＷレベルになる。即ち、このフォトカプラ６の出力Ｐ
Ｈはスキャナミラー２が所定の最大振角付近にいる時間
を検出している信号である。
ナミラー２の最大振幅は振角にして±１０度程度であ
り、従来は、スキャナミラー２の振角が＋６〜８度とな
る時の、チョッパーフラグ２ｂが光路を遮らなくなるよ
うな位置に、単一のフォトカプラ６を設けていた。従っ
て、フォトカプラ６の出力ＰＨは、スキャナミラー２の
振角が＋６〜８度を越える時点でＨＩＧＨレベルにな
り、最大振角から再び＋６〜８度に戻ってきた時点でＬ
ＯＷレベルになる。即ち、このフォトカプラ６の出力Ｐ
Ｈはスキャナミラー２が所定の最大振角付近にいる時間
を検出している信号である。
【０００６】図６は従来の共振型スキャナの動作タイミ
ングチャートで、スキャナミラー２が所定（設定）振幅
Ａで振動している場合は、フォトカプラ６の出力はＰＨ
A であり、これを所定閾値ｔｈでパルス整形した信号Ｐ
はパルス幅ＴA の信号ＰA になる。しかし、何らかの理
由でスキャナミラー２の振幅がＢのように増大した場合
は、フォトカプラ６の出力はＰＨB になり、これをパル
ス整形した信号Ｐはパルス幅ＴB の信号ＰB になる。こ
のように、パルス信号ＰA ，ＰBはそれぞれスキャナミ
ラー２の各最大振幅に対応したパルス幅ＴA ，ＴB を持
っており、これを所定パルス幅の基準信号Ｒと比較する
ことで、アクチュエータ駆動部４に対してはスキャナミ
ラー２の振幅を一定に保つための誤差信号Ｅをフィード
バックできる。
ングチャートで、スキャナミラー２が所定（設定）振幅
Ａで振動している場合は、フォトカプラ６の出力はＰＨ
A であり、これを所定閾値ｔｈでパルス整形した信号Ｐ
はパルス幅ＴA の信号ＰA になる。しかし、何らかの理
由でスキャナミラー２の振幅がＢのように増大した場合
は、フォトカプラ６の出力はＰＨB になり、これをパル
ス整形した信号Ｐはパルス幅ＴB の信号ＰB になる。こ
のように、パルス信号ＰA ，ＰBはそれぞれスキャナミ
ラー２の各最大振幅に対応したパルス幅ＴA ，ＴB を持
っており、これを所定パルス幅の基準信号Ｒと比較する
ことで、アクチュエータ駆動部４に対してはスキャナミ
ラー２の振幅を一定に保つための誤差信号Ｅをフィード
バックできる。
【０００７】しかし、例えばフォトカプラ６の周囲温度
が上昇すると、フォトトランジスタ６２の暗電流の増大
により、フォトカプラ６の出力ＰＨは信号ＰＨC の如く
全体の信号レベルが増大してしまう。しかも、このよう
なフォトカプラ６の視野には一定の広がりがある上に、
チョッパーフラグ２ｂの光遮断特性もシャープではない
から、フォトトランジスタ６２の暗電流の増大は、フォ
トカプラ６の出力ＰＨのトランジェント部分にも影響を
与える。従って、これをパルス整形した信号Ｐはパルス
幅ＴC の信号ＰC となり、これによりスキャナミラー２
の最大振幅を変えてしまうことになる。
が上昇すると、フォトトランジスタ６２の暗電流の増大
により、フォトカプラ６の出力ＰＨは信号ＰＨC の如く
全体の信号レベルが増大してしまう。しかも、このよう
なフォトカプラ６の視野には一定の広がりがある上に、
チョッパーフラグ２ｂの光遮断特性もシャープではない
から、フォトトランジスタ６２の暗電流の増大は、フォ
トカプラ６の出力ＰＨのトランジェント部分にも影響を
与える。従って、これをパルス整形した信号Ｐはパルス
幅ＴC の信号ＰC となり、これによりスキャナミラー２
の最大振幅を変えてしまうことになる。
【０００８】図７は従来の共振型スキャナの振幅一定化
制御の一例を示す図で、図において１００は共振型スキ
ャナ部、１０１はサーミスタ等の感温素子、１０２は温
度比較部、１０３は駆動部、１０４はペルチェ素子等の
温度制御素子である。従来は、感温素子１０１の検出温
度ＴH と設定温度Ｔ0 とを比較することにより誤差信号
ＴE を形成し、これにより駆動部１０３は共振型スキャ
ナ部１００の周囲温度を一定に制御していた。しかし、
これではシステムの複雑化及び消費電力や重量の増大を
招く。
制御の一例を示す図で、図において１００は共振型スキ
ャナ部、１０１はサーミスタ等の感温素子、１０２は温
度比較部、１０３は駆動部、１０４はペルチェ素子等の
温度制御素子である。従来は、感温素子１０１の検出温
度ＴH と設定温度Ｔ0 とを比較することにより誤差信号
ＴE を形成し、これにより駆動部１０３は共振型スキャ
ナ部１００の周囲温度を一定に制御していた。しかし、
これではシステムの複雑化及び消費電力や重量の増大を
招く。
【０００９】図８は従来の共振型スキャナの振幅一定化
制御の他の例を示す図で、図において２０１，２０２は
レンズ、２０３、２０４はスリット、２０５は発光素
子、２０６は受光素子である。この方式によれば、受光
素子２０６に入射する光ビームは十分に絞られている上
に、スリット２０４の光遮断特性も極めてシャープであ
るので、フォトカプラ６の出力ＰＨは、信号ＰＨA のよ
うに極めて鋭いトランジェント部分を有する。従って、
周囲温度の上昇によりフォトカプラ６の出力レベルが信
号ＰＨC のように上昇しても、そのトランジェント部分
には殆ど影響がなく、よって、共振型スキャナの視野も
殆ど変化しない。しかし、このようなレンズ系、スリッ
トの増加はシステムの複雑化及び重量の増加を招く上
に、光学系の製造や調整を困難にする問題がある。
制御の他の例を示す図で、図において２０１，２０２は
レンズ、２０３、２０４はスリット、２０５は発光素
子、２０６は受光素子である。この方式によれば、受光
素子２０６に入射する光ビームは十分に絞られている上
に、スリット２０４の光遮断特性も極めてシャープであ
るので、フォトカプラ６の出力ＰＨは、信号ＰＨA のよ
うに極めて鋭いトランジェント部分を有する。従って、
周囲温度の上昇によりフォトカプラ６の出力レベルが信
号ＰＨC のように上昇しても、そのトランジェント部分
には殆ど影響がなく、よって、共振型スキャナの視野も
殆ど変化しない。しかし、このようなレンズ系、スリッ
トの増加はシステムの複雑化及び重量の増加を招く上
に、光学系の製造や調整を困難にする問題がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の共
振型スキャナでは、簡単な構造でスキャナミラーの振幅
を高安定に保てるものがなかった。本発明の目的は、簡
単な構造でスキャナミラーの振幅を高安定に保てる共振
型スキャナを提供することにある。
振型スキャナでは、簡単な構造でスキャナミラーの振幅
を高安定に保てるものがなかった。本発明の目的は、簡
単な構造でスキャナミラーの振幅を高安定に保てる共振
型スキャナを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の課題は図１の構成
により解決される。即ち、本発明の共振型スキャナは、
アクチュエータ１と、スキャナミラー２と、ねじりバネ
３と、これらの系の共振周波数付近の交流信号でアクチ
ュエータ１を駆動するアクチュエータ駆動部４と、スキ
ャナミラー２の振幅に対応する検出信号Ｄと所定信号Ｒ
とを比較することにより該振幅を一定に保つための誤差
信号Ｅをアクチュエータ駆動部４に帰還する誤差検出部
５とを備える共振型スキャナにおいて、スキャナミラー
２の振動位置を検出する複数の検出部６ａ，６ｂと、各
検出部６ａ，６ｂの検出出力の差に相当する信号に基づ
いてスキャナミラー２の振幅に対応する検出信号Ｄを形
成する振動検出部７とを備える。
により解決される。即ち、本発明の共振型スキャナは、
アクチュエータ１と、スキャナミラー２と、ねじりバネ
３と、これらの系の共振周波数付近の交流信号でアクチ
ュエータ１を駆動するアクチュエータ駆動部４と、スキ
ャナミラー２の振幅に対応する検出信号Ｄと所定信号Ｒ
とを比較することにより該振幅を一定に保つための誤差
信号Ｅをアクチュエータ駆動部４に帰還する誤差検出部
５とを備える共振型スキャナにおいて、スキャナミラー
２の振動位置を検出する複数の検出部６ａ，６ｂと、各
検出部６ａ，６ｂの検出出力の差に相当する信号に基づ
いてスキャナミラー２の振幅に対応する検出信号Ｄを形
成する振動検出部７とを備える。
【００１２】
【作用】本発明の共振型スキャナにおいては、検出部６
ａ，６ｂは、スキャナミラー２の振動位相が異なる部分
について、それぞれスキャナミラー２の振動位置を独自
に検出しており、振動検出部７は、各検出部６ａ，６ｂ
の検出出力の差に相当する信号に基づいてスキャナミラ
ー２の振幅に対応する検出信号Ｄを形成する。このよう
に、複数系統の検出部６ａ，６ｂを設けておけば、周囲
温度等が変動しても、検出部６ａの出力ＰＨ2 に現れる
変動は、同時に検出部６ｂの出力ＰＨ1 にも現れるか
ら、両信号ＰＨ1 ，ＰＨ2 の差に相当する信号を得るこ
とで、常に変動分をキャンセルできる。
ａ，６ｂは、スキャナミラー２の振動位相が異なる部分
について、それぞれスキャナミラー２の振動位置を独自
に検出しており、振動検出部７は、各検出部６ａ，６ｂ
の検出出力の差に相当する信号に基づいてスキャナミラ
ー２の振幅に対応する検出信号Ｄを形成する。このよう
に、複数系統の検出部６ａ，６ｂを設けておけば、周囲
温度等が変動しても、検出部６ａの出力ＰＨ2 に現れる
変動は、同時に検出部６ｂの出力ＰＨ1 にも現れるか
ら、両信号ＰＨ1 ，ＰＨ2 の差に相当する信号を得るこ
とで、常に変動分をキャンセルできる。
【００１３】好ましくは、複数の検出部６ａ，６ｂは、
温度に対する特性変化が略同一で、かつ相互に接近して
設けられている。これにより、キャンセルの効果が格段
に向上する。
温度に対する特性変化が略同一で、かつ相互に接近して
設けられている。これにより、キャンセルの効果が格段
に向上する。
【００１４】
【実施例】以下、添付図面に従って本発明による実施例
を詳細に説明する。図２は第１実施例の共振型スキャナ
の構成を示す図で、図２の（Ａ）は共振型スキャナのブ
ロック図、図２の（Ｂ）はスキャナミラーの部分の平面
図である。図２の（Ａ）において、１はモータやソレノ
イド等のアクチュエータ、１１はコイル（ステータ）、
１２はロータ、２はスキャナミラー、２ａ，２ｂはチョ
ッパーフラグ、３はトーションバーやフレキシャルピボ
ット等のねじりバネ、４はアクチュエータ駆動部、５は
誤差検出部、５１は減算器、６ａ，６ｂはフォトカプ
ラ、７は振動検出部、７１，７２はパルス整形回路、７
３はフリップフロップ（ＦＦ）、７４はカウンタ、８は
交流信号源である。
を詳細に説明する。図２は第１実施例の共振型スキャナ
の構成を示す図で、図２の（Ａ）は共振型スキャナのブ
ロック図、図２の（Ｂ）はスキャナミラーの部分の平面
図である。図２の（Ａ）において、１はモータやソレノ
イド等のアクチュエータ、１１はコイル（ステータ）、
１２はロータ、２はスキャナミラー、２ａ，２ｂはチョ
ッパーフラグ、３はトーションバーやフレキシャルピボ
ット等のねじりバネ、４はアクチュエータ駆動部、５は
誤差検出部、５１は減算器、６ａ，６ｂはフォトカプ
ラ、７は振動検出部、７１，７２はパルス整形回路、７
３はフリップフロップ（ＦＦ）、７４はカウンタ、８は
交流信号源である。
【００１５】フリップフロップ７３は、フォトカプラ６
ｂの出力信号ＰＨ1をパルス整形した信号Ｐ1 の立ち上
がりでセットされ、かつフォトカプラ６ａの出力信号Ｐ
Ｈ2 をパルス整形した信号Ｐ2 の立ち上がりでリセット
される。カウンタ７４は、フリップフロップ７３の出力
信号ＴがＨＩＧＨレベルの区間のクロック信号ＣＬＫを
カウントして、そのカウント値Ｄを出力する。そして、
誤差検出部５はカウント値Ｄと所定の設定値Ｒとの差を
求め、得られた誤差信号Ｅを該誤差信号Ｅを小さくする
ための制御信号としてアクチュエータ駆動部４に帰還す
る。
ｂの出力信号ＰＨ1をパルス整形した信号Ｐ1 の立ち上
がりでセットされ、かつフォトカプラ６ａの出力信号Ｐ
Ｈ2 をパルス整形した信号Ｐ2 の立ち上がりでリセット
される。カウンタ７４は、フリップフロップ７３の出力
信号ＴがＨＩＧＨレベルの区間のクロック信号ＣＬＫを
カウントして、そのカウント値Ｄを出力する。そして、
誤差検出部５はカウント値Ｄと所定の設定値Ｒとの差を
求め、得られた誤差信号Ｅを該誤差信号Ｅを小さくする
ための制御信号としてアクチュエータ駆動部４に帰還す
る。
【００１６】図２の（Ｂ）において、第１実施例では、
スキャナミラー２の振角が＋６〜８度となる時の、チョ
ッパーフラグ２ａが光路を遮らなくなるような位置にフ
ォトカプラ６ａを設け、かつスキャナミラー２の振角が
略＋０度となる時の、チョッパーフラグ２ｂが光路を遮
らなくなるような位置にフォトカプラ６ｂを設けてい
る。
スキャナミラー２の振角が＋６〜８度となる時の、チョ
ッパーフラグ２ａが光路を遮らなくなるような位置にフ
ォトカプラ６ａを設け、かつスキャナミラー２の振角が
略＋０度となる時の、チョッパーフラグ２ｂが光路を遮
らなくなるような位置にフォトカプラ６ｂを設けてい
る。
【００１７】図３は第１実施例の共振型スキャナの動作
タイミングチャートで、フォトカプラ６ｂの出力ＰＨ1
は、スキャナミラー２の振角が略０度を越える時点でＨ
ＩＧＨレベルになり、最大振角から再び略０度に戻って
きた時点でＬＯＷレベルになる。一方、フォトカプラ６
ａの出力ＰＨ2 は、スキャナミラー２の振角が＋６〜８
度を越える時点でＨＩＧＨレベルになり、最大振角から
再び＋６〜８度に戻ってきた時点でＬＯＷレベルにな
る。そして、これらの信号ＰＨ1 、ＰＨ2 を閾値ｔｈで
パルス整形した信号がそれぞれ信号Ｐ1 ，Ｐ2 である。
タイミングチャートで、フォトカプラ６ｂの出力ＰＨ1
は、スキャナミラー２の振角が略０度を越える時点でＨ
ＩＧＨレベルになり、最大振角から再び略０度に戻って
きた時点でＬＯＷレベルになる。一方、フォトカプラ６
ａの出力ＰＨ2 は、スキャナミラー２の振角が＋６〜８
度を越える時点でＨＩＧＨレベルになり、最大振角から
再び＋６〜８度に戻ってきた時点でＬＯＷレベルにな
る。そして、これらの信号ＰＨ1 、ＰＨ2 を閾値ｔｈで
パルス整形した信号がそれぞれ信号Ｐ1 ，Ｐ2 である。
【００１８】そこで、これらの信号Ｐ1 ，Ｐ2 の時間的
な差に相当する信号を求めると、パルス幅ＴA の信号Ｔ
が得られる。ところで、この信号Ｔは、スキャナミラー
２の振角が毎回略０度から＋６〜８度に至るまでにＨＩ
ＧＨレベルの信号であり、そのパルス幅ＴA は、スキャ
ナミラー２の最大振幅が増加すると減少し、逆にスキャ
ナミラー２の最大振幅が減少すると増加する関係にあ
る。そこで、この信号Ｔのパルス幅ＴA が一定になるよ
うに、アクチュエータ駆動部４に対して帰還をかける。
な差に相当する信号を求めると、パルス幅ＴA の信号Ｔ
が得られる。ところで、この信号Ｔは、スキャナミラー
２の振角が毎回略０度から＋６〜８度に至るまでにＨＩ
ＧＨレベルの信号であり、そのパルス幅ＴA は、スキャ
ナミラー２の最大振幅が増加すると減少し、逆にスキャ
ナミラー２の最大振幅が減少すると増加する関係にあ
る。そこで、この信号Ｔのパルス幅ＴA が一定になるよ
うに、アクチュエータ駆動部４に対して帰還をかける。
【００１９】そして、今、フォトカプラ６ｂ，６ａの温
度が上昇すると、各出力信号ＰＨ1 、ＰＨ2 の信号レベ
ルは図の点線で示すように上昇し、各信号ＰＨ1 、ＰＨ
2 のトランジェント部分もそれぞれ影響を受けるが、こ
れらの影響はフォトカプラ６ｂ，６ａについて略同一に
現れるので、これらをパルス整形した信号Ｐ1 ，Ｐ2 の
時間的な差に相当する信号を求めれば、結局ＴA ＝ＴC
となり、温度による変動分を常にキャンセルできる。な
お、フォトカプラ６ｂ，６ａの出力信号についての差に
相当する信号を求め方は、上記のものに限らない。
度が上昇すると、各出力信号ＰＨ1 、ＰＨ2 の信号レベ
ルは図の点線で示すように上昇し、各信号ＰＨ1 、ＰＨ
2 のトランジェント部分もそれぞれ影響を受けるが、こ
れらの影響はフォトカプラ６ｂ，６ａについて略同一に
現れるので、これらをパルス整形した信号Ｐ1 ，Ｐ2 の
時間的な差に相当する信号を求めれば、結局ＴA ＝ＴC
となり、温度による変動分を常にキャンセルできる。な
お、フォトカプラ６ｂ，６ａの出力信号についての差に
相当する信号を求め方は、上記のものに限らない。
【００２０】図４は第２実施例の共振型スキャナの構成
を示す図で、図４の（Ａ）は共振型スキャナのブロック
図、図４の（Ｂ）はスキャナミラーの部分の平面図であ
る。図４の（Ａ）において、６ｃは検出素子であり、そ
の内部には、温度に対する特性変化が略同一であるフォ
トカプラ６c1と６c2とが相互に接近して設けられてい
る。
を示す図で、図４の（Ａ）は共振型スキャナのブロック
図、図４の（Ｂ）はスキャナミラーの部分の平面図であ
る。図４の（Ａ）において、６ｃは検出素子であり、そ
の内部には、温度に対する特性変化が略同一であるフォ
トカプラ６c1と６c2とが相互に接近して設けられてい
る。
【００２１】図４の（Ｂ）において、第２実施例では、
スキャナミラー２の振角が＋６〜８度となる時の、チョ
ッパーフラグ２ｂが光路を遮らなくなるような位置にフ
ォトカプラ６c1を設け、かつスキャナミラー２の振角が
略＋０度となる時の、チョッパーフラグ２ｂが光路を遮
らなくなるような位置にフォトカプラ６c2を設けてい
る。そして、フォトカプラ６c2は信号ＰＨ1 を出力し、
フォトカプラ６c1は信号ＰＨ2 を出力する。
スキャナミラー２の振角が＋６〜８度となる時の、チョ
ッパーフラグ２ｂが光路を遮らなくなるような位置にフ
ォトカプラ６c1を設け、かつスキャナミラー２の振角が
略＋０度となる時の、チョッパーフラグ２ｂが光路を遮
らなくなるような位置にフォトカプラ６c2を設けてい
る。そして、フォトカプラ６c2は信号ＰＨ1 を出力し、
フォトカプラ６c1は信号ＰＨ2 を出力する。
【００２２】従って、この場合も第１実施例と同様の方
法でスキャナミラー２の高精度な振幅一定化制御が行え
ると共に、第２実施例の場合は、フォトカプラ６c1，６
c2の温度特性及び温度環境が同一にできるので、これに
よりキャンセルの効果が格段に向上する。なお、共振型
スキャナの温度変化に対する振幅変動は、従来の図５の
構成では±２０％程度、同図７の構成では±３％程度、
同図８の構成では±１％程度であった。これに対して第
１実施例の図２の構成では±３％程度が得られた。更に
第２実施例の図４の構成では一層の改善が達成可能であ
る。
法でスキャナミラー２の高精度な振幅一定化制御が行え
ると共に、第２実施例の場合は、フォトカプラ６c1，６
c2の温度特性及び温度環境が同一にできるので、これに
よりキャンセルの効果が格段に向上する。なお、共振型
スキャナの温度変化に対する振幅変動は、従来の図５の
構成では±２０％程度、同図７の構成では±３％程度、
同図８の構成では±１％程度であった。これに対して第
１実施例の図２の構成では±３％程度が得られた。更に
第２実施例の図４の構成では一層の改善が達成可能であ
る。
【００２３】
【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、スキャ
ナミラー２の振動位置を検出する複数の検出部６ａ，６
ｂと、各検出部６ａ，６ｂの検出出力の差に相当する信
号に基づいてスキャナミラー２の振幅に対応する検出信
号Ｄを形成する振動検出部７とを備えるような、簡単な
構成であるので、システムを複雑化することなく、かつ
消費電力及び重量を増加させることなく、スキャナミラ
ーの高精度な振幅一定化制御を実現できる。
ナミラー２の振動位置を検出する複数の検出部６ａ，６
ｂと、各検出部６ａ，６ｂの検出出力の差に相当する信
号に基づいてスキャナミラー２の振幅に対応する検出信
号Ｄを形成する振動検出部７とを備えるような、簡単な
構成であるので、システムを複雑化することなく、かつ
消費電力及び重量を増加させることなく、スキャナミラ
ーの高精度な振幅一定化制御を実現できる。
【図１】図１は本発明の原理的構成図である。
【図２】図２は第１実施例の共振型スキャナの構成を示
す図である。
す図である。
【図３】図３は第１実施例の共振型スキャナの動作タイ
ミングチャートである。
ミングチャートである。
【図４】図４は第２実施例の共振型スキャナの構成を示
す図である。
す図である。
【図５】図５は従来の共振型スキャナの構成を示す図で
ある。
ある。
【図６】図６は従来の共振型スキャナの動作タイミング
チャートである。
チャートである。
【図７】図７は従来の共振型スキャナの振幅一定化制御
の一例を示す図である。
の一例を示す図である。
【図８】図８は従来の共振型スキャナの振幅一定化制御
の他の例を示す図である。
の他の例を示す図である。
１ アクチュエータ ２ スキャナミラー ３ ねじりバネ ４ アクチュエータ駆動部 ５ 誤差検出部 ６ａ，６ｂ 検出部 ７ 振動検出部
Claims (2)
- 【請求項１】 アクチュエータ（１）と、スキャナミラ
ー（２）と、ねじりバネ（３）と、これらの系の共振周
波数付近の交流信号でアクチュエータ（１）を駆動する
アクチュエータ駆動部（４）と、スキャナミラー（２）
の振幅に対応する検出信号（Ｄ）と所定信号（Ｒ）とを
比較することにより該振幅を一定に保つための誤差信号
（Ｅ）をアクチュエータ駆動部（４）に帰還する誤差検
出部（５）とを備える共振型スキャナにおいて、 スキャナミラー（２）の振動位置を検出する複数の検出
部（６ａ，６ｂ）と、 各検出部（６ａ，６ｂ）の検出出力の差に相当する信号
に基づいてスキャナミラー（２）の振幅に対応する検出
信号（Ｄ）を形成する振動検出部（７）とを備えること
を特徴とする共振型スキャナ。 - 【請求項２】 複数の検出部（６ａ，６ｂ）は、温度に
対する特性変化が略同一で、かつ相互に接近して設けら
れていることを特徴とする請求項１の共振型スキャナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3202991A JPH0545603A (ja) | 1991-08-13 | 1991-08-13 | 共振型スキヤナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3202991A JPH0545603A (ja) | 1991-08-13 | 1991-08-13 | 共振型スキヤナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0545603A true JPH0545603A (ja) | 1993-02-26 |
Family
ID=16466523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3202991A Withdrawn JPH0545603A (ja) | 1991-08-13 | 1991-08-13 | 共振型スキヤナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0545603A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004245890A (ja) * | 2003-02-10 | 2004-09-02 | Denso Corp | 光走査装置 |
| JP2009169401A (ja) * | 2007-12-21 | 2009-07-30 | Canon Inc | 光学走査装置 |
| US7619798B2 (en) | 2005-12-27 | 2009-11-17 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Optical deflector and light beam scanning apparatus having a control mechanism utilizing electromechanical transducers for adjusting resonant frequency for stable scanning |
| US8159734B2 (en) | 2007-08-30 | 2012-04-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Oscillator device, optical deflector and image forming apparatus using the same |
| JP2012194283A (ja) * | 2011-03-15 | 2012-10-11 | Ricoh Co Ltd | 光偏向装置、光走査装置、画像形成装置及び画像投影装置 |
| US8520282B2 (en) | 2007-12-21 | 2013-08-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical scanning apparatus configured to deflect and scan laser beam by using MEMS mirror |
| JP2013238887A (ja) * | 2013-08-08 | 2013-11-28 | Hitachi Consumer Electronics Co Ltd | 微小電子機械部品ミラー駆動装置、プロジェクタ及び駆動回路 |
| EP3739373A1 (en) | 2019-05-16 | 2020-11-18 | Funai Electric Co., Ltd. | Optical scanner unit and optical device |
| EP3839601A1 (en) | 2019-12-16 | 2021-06-23 | Funai Electric Co., Ltd. | Optical scanner unit and optical apparatus |
-
1991
- 1991-08-13 JP JP3202991A patent/JPH0545603A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004245890A (ja) * | 2003-02-10 | 2004-09-02 | Denso Corp | 光走査装置 |
| US7619798B2 (en) | 2005-12-27 | 2009-11-17 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Optical deflector and light beam scanning apparatus having a control mechanism utilizing electromechanical transducers for adjusting resonant frequency for stable scanning |
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| JP2009169401A (ja) * | 2007-12-21 | 2009-07-30 | Canon Inc | 光学走査装置 |
| US8520282B2 (en) | 2007-12-21 | 2013-08-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical scanning apparatus configured to deflect and scan laser beam by using MEMS mirror |
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| JP2013238887A (ja) * | 2013-08-08 | 2013-11-28 | Hitachi Consumer Electronics Co Ltd | 微小電子機械部品ミラー駆動装置、プロジェクタ及び駆動回路 |
| EP3739373A1 (en) | 2019-05-16 | 2020-11-18 | Funai Electric Co., Ltd. | Optical scanner unit and optical device |
| US11366308B2 (en) | 2019-05-16 | 2022-06-21 | Funai Electric Co., Ltd. | Optical scanner unit and optical device |
| EP3839601A1 (en) | 2019-12-16 | 2021-06-23 | Funai Electric Co., Ltd. | Optical scanner unit and optical apparatus |
| US11550144B2 (en) | 2019-12-16 | 2023-01-10 | Funai Electric Co., Ltd. | Optical scanner unit and optical apparatus |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981112 |