CN109975975B - 光扫描装置和影像装置 - Google Patents

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Abstract

在光扫描装置(100)，激振部(101)具有：使导光路(102)在与光轴方向大致垂直的方向上振动的第一、第三元件(3021，3023)；和在与该振动方向大致垂直的方向上振动的第二、第四元件(3022，3024)，对第一至第四元件的一个电极(3011～3014)施加驱动信号，另一个电极(3015)形成为浮动电位的公共电极。驱动信号生成部(1007)以使得施加于第一、第三元件的驱动信号(Vy1、Vy2)的中位值与施加于第二、第四元件的驱动信号(Vx1、Vx2)的中位值成为大致相同的值的方式生成驱动信号。

Description

光扫描装置和影像装置
优先权要求
本发明基于2017年12月28日在日本提出申请的日本特开2017-253447号公报主张优先权，其主要内容作为参照被引入本发明。
背景技术
(1)技术领域
本发明涉及利用压电元件等激振部扫描光的光扫描装置和使用该装置的影像装置。
(2)背景技术
作为利用激振部扫描光的技术，在日本特开2014-180317号公报中，公开有为了能够实现光纤的均匀的振动而在振动产生部与出射端之间配置振动衰减部件的光纤扫描仪。在日本特开2009-192252号公报中，公开有如下结构：在精密仪器的定位装置等中使用的圆筒型压电致动器中，为了抑制来自周围部件的噪声的混入，使用单一的带状电极覆盖外周面，将该电极与接地电位连接，对内周面上的分割电极施加电压。
发明内容
在以上述专利文献为代表的现有技术中，使在多个方向上产生振动的致动器具有在周向上分割为多个(例如4个)的振动元件(例如压电元件)，在各振动元件的电极连接有用于驱动致动器的电配线。在该情况下，即使将各振动元件的一个电极作为公共电极进行接地连接，也需要将电配线连接5个以上。因此，构成致动器的配线的粗细和接合部变大，因此致动器和装载该致动器的装置的小型化受到限制。特别是将公共电极配置在内周侧时的配线与外周侧相比，配线的粗细相对变大，因此受到的影响也大。另一方面，如果去除公共电极的接地连接用的配线，则公共电极的电位变得不稳定，因此致动器的工作也会不稳定。
本发明的目的在于提供能够确保工作的稳定性并同时减少电配线数量、实现装置整体的小型化的光扫描装置。
本发明的光扫描装置包括：使光从一端入射而从另一端出射的导光路；对所述导光路施加振动的激振部；和生成用于使所述激振部振动的驱动信号的驱动信号生成部。所述激振部包括：为了使所述导光路在与该导光路的光轴方向大致垂直的方向上振动而协同工作的第一元件和第三元件；和为了使所述导光路在与所述导光路的光轴方向大致垂直、且与所述第一元件和所述第三元件的振动方向大致垂直的方向上振动而协同工作的第二元件和第四元件。所述第一至第四元件各具有2个电极，向所述第一至第四元件的一个电极施加来自所述驱动信号生成部的驱动信号，并且所述第一至第四元件的另一个电极相对所述驱动信号为浮动电位的公共电极。所述驱动信号生成部以使得施加于所述第一元件的驱动信号和施加于所述第三元件的驱动信号的中位值、与施加于所述第二元件的驱动信号和施加于所述第四元件的驱动信号的中位值成为大致相同的值的方式生成驱动信号。
根据本发明，能够提供能够确保工作的稳定性并且减少电配线数、而且能够实现装置整体的小型化的光扫描装置。
附图说明
本发明的这些以及其它特征、对象和优点能够通过结合以下的附图进行的说明而明了。
图1是表示实施例1的影像装置10的结构的框图。
图2是表示光扫描部1001的结构的截面图。
图3是表示激振部101的结构的截面图。
图4是表示4个外周电极的形状的展开图。
图5是表示四方形的筒型致动器的例子的截面图。
图6是表示4个压电元件的电等效电路的图。
图7是表示进行螺旋状的扫描时的驱动信号的例子的图。
图8是表示在屏幕上产生的螺旋状的轨迹的例子的图。
图9是表示实施例2的影像装置10的结构的框图。
图10A是表示驱动信号与内周电极的电位的例子的图(修正前)。
图10B是表示驱动信号与内周电极的电位的例子的图(修正后)。
图11是表示实施例3的影像装置10的结构的框图。
图12是表示驱动控制部1018的结构例的图。
图13A是表示施加于激振部101的电压波形的例子的图。
图13B是表示施加于激振部101的电压波形的例子的图。
图14是表示实施例4的具有距离测定功能的影像装置30的结构的图。
图15是表示具有距离测定功能的影像装置30的拍摄工作的图。
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的实施例进行说明。
(实施例1)
图1是表示实施例1的影像装置10的结构的框图。影像装置10例如为投影仪或头戴式显示器等投影影像的装置，具备对投影面扫描影像光的光扫描装置100。
影像装置10包括光扫描部1001、光源部1002、光源控制部1003、发光控制部1004、影像控制部1005、影像信息存储部1006、驱动信号生成部1007、驱动控制部1008、装置控制部1009、存储部1010、输入输出控制部1011、受光部1020。其中，光扫描部1001以及驱动它的驱动信号生成部1007和驱动控制部1008构成光扫描装置100。另外，在光扫描装置100，还可以包括光源部1002等其它要素。
作为一个例子，驱动信号生成部1007、影像控制部1005、发光控制部1004能够作为数字电路实现。这些模块也可以作为同一IC例如FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路)等集成电路内的功能模块存在。
装置控制部1009进行影像装置10的各模块的控制。装置控制部1009例如由CPU(Central Processing Unit：中央处理器)等构成。存储部1010是保存程序和数据等的存储区域，该程序和数据是用于装置控制部1009为了控制影像装置10而在各部进行处理的程序和数据，例如由闪存存储器等实现。存储部1010也可以为HDD(Hard Disc Drive：硬盘驱动器)或光盘等能够写入和读出的其它存储介质。此外，还可以是RAM(Random AccessMemory：随机存取储存器)等临时存储区域。
输入输出控制部1011与外部控制装置20连接，从外部控制装置20接收影像信号。输入输出控制部1011也可以作为与驱动信号生成部1007、影像控制部1005、发光控制部1004等同样的数字电路集成于FPGA和ASIC、或集成于装置控制部1009内。通过输入输出控制部1011从外部控制装置20接收的影像信号保存在影像信息存储部1006。
驱动信号生成部1007基于来自装置控制部1009的控制，驱动光扫描部1001生成用于扫描影像光的驱动信号。驱动控制部1008由放大器等构成，与由驱动信号生成部1007生成的驱动信号相应地对光扫描部1001内的致动器部施加驱动电力。
影像控制部1005从驱动信号生成部1007计算驱动信号的信息，计算根据光扫描位置决定的坐标(x，y)。并且，从影像信息存储部1006读出与坐标(x，y)对应的像素的数据。像素数据例如为RGB的灰度等级数据。将该像素数据发送至发光控制部1004。
发光控制部1004根据所接收到的像素数据生成用于使光源部1002点亮的信号。此时，发光控制部1004也可以基于来自驱动信号生成部1007的扫描信息进行亮度的修正。光源控制部1003基于由发光控制部1004所生成的信号向光源部1002内的激光元件供给电流，以产生激光。所产生的激光入射光扫描部1001，在投影面内的被光扫描的位置形成激光点。
受光部1020接收被照射至投影面而散射的激光(拍摄)。在影像装置10不具有拍摄功能的情况下，受光部1020并不一定需要设置。这样，影像装置10通过进行与光扫描位置同步的激光发射控制，进行向投影面投射影像的工作。
图2是表示光扫描部1001的结构的截面图。光扫描部1001包括激振部101、导光路102、接合部103、透镜104、外装部105、支承部件106、电配线部107。从光源部1002入射的激光在导光路102传播，经由透镜104向投影面出射。此时，通过激振部101使导光路102振动，由此进行使激光在投影面内扫描的工作。
激振部101是产生振动的致动器，由压电致动器构成。本例的激振部101是中心部为中空的圆筒型的压电元件，在其内外周配置有多个电极。在激振部101的中空部分配置有导光路102，激振部101与导光路102通过接合部103机械接合。激振部101由支承部件106固定于外装部105。
在导光路102例如使用光纤。接合部103例如使用粘结剂等。导光路102的一端102a作为自由端，激振部101的振动通过接合部103传达至导光路102，由此自由端102a发生振动。导光路102采用以一端为自由端的伸出梁的结构，具有由材料常数和尺寸决定的固有振动频率fr。
透镜104是由玻璃或树脂等加工成型的透镜。透镜104除了图示那样的球面透镜以外还可以为非球面透镜、菲涅尔透镜、折射率分布型的透镜。此外，透镜104既可以与导光路102的前端部102a一体地形成，也可以由多个透镜构成。
图3是表示激振部101的结构的截面图。激振部101是内部为中空的圆筒型的压电致动器(圆筒致动器)，由具有压电性的圆筒型的压电介质3010构成。压电致动器是通过施加电压而与电压相应地在施加方向上产生变形(伸长或收缩)的器件。
在圆筒致动器的内周部具有公共电极3015，在外周部配置有在圆筒形的轴旋转方向上大致每90度地分割的4个电极即第一外周电极3011、第二外周电极3012、第三外周电极3013、第四外周电极3014。公共电极3015和4个外周电极3011～3014沿圆筒致动器的长度方向连续地呈面状地配置。在圆筒致动器的中央配置导光路102。
图4是将外周侧面展开来表示4个外周电极的形状的图。在圆筒致动器的长度方向上平行地排列有大致相等大小的外周电极3011～3014。
返回图3，4个外周电极3011～3014分别通过电配线部107-1～107-4与驱动控制部1008连接，分别被施加驱动电压Vy1、Vx1、Vy2、Vx2。但是，特征在于在内周部的公共电极3015没有连接电配线部而处于浮动状态、即不与接地电位连接。通过这样减少连接至电极的配线数量，具有实现装置小型化的效果。特别是因为不需要配置连接至内周部的配线，组装工作变得容易。
压电介质3010在由各电极夹着的每个区域形成多个压电元件。在本例中，由配置在压电介质3010的外周的4个电极与内周的电极夹着的4个区域作为压电元件发挥作用。即，具有由第一外周电极3011与公共电极3015夹着的第一压电元件3021、由第二外周电极3012与公共电极3015夹着的第二压电元件3022、由第三外周电极3013与公共电极3015夹着的第三压电元件3023、由第四外周电极3014与公共电极3015夹着的第四压电元件3024。
为了在压电介质3010分成多个区域地形成压电元件，在安装上述的各电极之前，预先施加规定的电压来实施极化处理，例如如箭头3030所示那样在半径方向上进行极化。然后，在进行了极化处理后的压电介质3010(各压电元件)安装电极，完成圆筒致动器。或者，也可以包含上述的公共电极3015在内在各外周电极连接配线部来进行极化处理，之后除去公共电极3015的配线部。各压电元件3021～3024当在与极化的方向相同的方向上施加电压时产生正的变形(伸长)，当在相反方向上施加电压时产生负的变形(收缩)。由此，通过将极化3030的方向与施加电压的方向进行组合，能够实现能够进行所期望的变形的致动器。
以下，说明由圆筒致动器对导光路102进行激振的工作。为了便于说明，在图3中，面向纸面，将纵方向定义为Y轴，将横方向定义为X轴。
首先，说明施加向Y轴方向的振动的情况。如果对隔着中心部在Y轴方向上相对的第一压电元件3021施加正方向的电压、对第三压电元件3023施加反方向的电压，使第一压电元件3021伸长，使第三压电元件3023收缩，则导光路102向Y轴下方受力。相反，如果使第一压电元件3021收缩，使第三压电元件3023伸长，则导光路102向Y轴上方受力。这样，为了施加向Y轴方向上的振动，使在Y轴方向上相对的第一压电元件3021与第三压电元件3023成对地协同工作。通过使用于施加振动的电压为正弦波状的信号，使其周期为上述的固有振动频率附近的周期，而使导光路102谐振。
同样，在施加向X轴方向上的振动的情况下，使在X轴方向上相对的第二压电元件3022与第四压电元件3024成对地协同工作。即，由第一压电元件3021和第三压电元件3023产生的振动方向与由第二压电元件3022和第四压电元件3024产生的振动方向为大致垂直的关系。
另外，能够应用于本驱动方式的激振部101并不限定于圆筒型致动器。
例如，也可以如图5所示那样为四方形的筒型致动器。在该例中，形成为在内部具有公共电极3015、在4个边配置有4个压电元件3021～3024的截面为四方形的形状。即，只要能够在Y轴方向和X轴方向上独立地施加振动的结构即可。
图6是表示4个压电元件的电等效电路的图。以阻抗Z1～Z4表示各压电元件3021～3024，各压电元件的一端与各个外周电极3011～3014连接，另一端与公共电极3015连接。关于施加于各电极的电位，在第一外周电极3011为Vy1，在第二外周电极3012为Vx1，在第三外周电极3013为Vy2，在第四外周电极3014为Vx2。此外，使公共电极3015的电位为V0。施加于各压电元件的电压通过施加于外周电极3011～3014的电位与内周电极3015的电位之差决定。
此处，在将共同的内周电极3015与接地电位连接的情况下，内周电极3015的电位V0成为0，因此施加于各压电元件3021～3024的电压仅由施加于各自对应的外周电极3011～3014的电位Vy1、Vx1、Vy2、Vx2决定。从而，能够个别地独立地控制各压电元件的伸长/收缩。
对此，在本实施例中，使内周电极3015为浮动电位。因此，内周电极3015的电位V0根据施加于4个外周电极3011～3014的电位而变动。当内周电极3015的电位V0发生变动时，在周围的4个压电元件3021～3024引起意图之外(非意图)的变形。由此，在本实施例中，以极力地抑制内周电极3015的电位变动、能够独立地控制X轴方向的压电元件对与Y轴方向的压电元件对的方式，确定施加于外周电极3011～3014的电压的条件。
首先，用以下的式(1)～(4)表示施加于外周电极3011～3014的正弦波电压Vy1、Vx1、Vy2、Vx2的一般式。
[式1]
Figure BDA0001905829810000081
[式2]
Figure BDA0001905829810000082
[式3]
Figure BDA0001905829810000083
[式4]
Figure BDA0001905829810000084
此处，A1、A2、A3、A4为振动幅度，fr为谐振频率，φ1、φ2、φ3、φ4为正弦波的相位差，C1、C2、C3、C4为偏置成分。
接着，求取内周电极3015的电位，在图6中，因为4个压电元件3021～3024为同一圆筒型压电致动器的一部分，因此假定为同一阻抗的值(Z1＝Z2＝Z3＝Z4)。
首先，假定仅驱动Y轴方向的压电元件，向第一外周电极3011和第三外周电极3013施加电压Vy1、Vy2，第二外周电极3012和第四外周电极3014开放。此时的内周电极3015的电位Vy0为Vy1与Vy2的中点电位(中位值)。
[式5]
Figure BDA0001905829810000085
同样，当假定仅驱动X轴方向的压电元件时，内周电极3015的电位Vx0成为第二外周电极3012与第四外周电极3014的电压Vx1、Vx2的中位值。
[式6]
Figure BDA0001905829810000086
接着，在将X轴方向和Y轴方向同时驱动的情况下，使Y轴方向的中点电位Vy0与X轴方向的中点电位Vx0为大致相同的值。即，如果满足以下式(7)，则能够减少从Y轴方向驱动电压Vy1、Vy2对X轴方向的影响，反之，能够减少从X轴方向驱动电压Vx1、Vx2对Y轴方向的影响。
[式7]
Vy0＝Vx0……(7)
此处，第一压电元件3021与第三压电元件3023为Y轴方向的压电元件对，形成为在一者收缩时另一者伸长、即反相动作即可。为了成为这样的动作，当令A1＝A3、φ3＝φ1+180°时，第三压电元件3023的驱动电压Vy2由式(3)变形为式(8)。
[式8]
Figure BDA0001905829810000091
此时，根据式(5)，Vy0＝(C1+C3)/2。
对X轴方向的压电元件对而言也同样，令A2＝A4、φ4＝φ2+180°，第四压电元件3024的驱动电压Vx2由式(4)变形为式(9)。
[式9]
Figure BDA0001905829810000092
此时，根据式(6)，Vx0＝(C2+C4)/2。
因此，为了满足式(7)的条件、Vx0＝Vy0，C1+C3＝C2+C4即可。尤其是，通过令C1＝C2＝C3＝C4来满足式(7)。
此外，在式(7)的情况下，为了使得作为Y轴方向的压电元件对的第一压电元件3021与第三压电元件3023的伸缩相反，在压电元件的极化方向上，需要从内周电极3015向各外周电极3011、3013在相同方向上施加电压而极化。
X轴方向的压电元件对的第二压电元件3022与第四压电元件3024也同样，需要从内周电极3015向外周电极3012、3014在相同方向上进行极化。
此外，通过令A1＜C1、A2＜C2、A3＜C3、A4＜C4、且C1＞0、C2＞0、C3＞0、C4＞0，成为Vy1＞0，Vx1＞0，Vy2＞0，Vx2＞0。由此，不产生负电压，能够使用端电源的运算放大器作为驱动控制部1008的放大电路，从而不需要负电源。
这样，激振部101能够使导光路102独立地向Y轴和X轴这2轴方向振动，进行光的扫描。例如，通过将Y轴驱动信号的相位φ1、X轴驱动信号的相位φ2错开90°，光扫描的轨迹成为画圆的轨迹。此外，通过使Y轴驱动信号的振幅A1和X轴驱动信号的振幅A2随着时间的经过而逐渐增加，光扫描的轨迹一边画圆一边增加振幅，画出螺旋状的轨迹。由此能够将点状的光斑呈面状地扫描。满足上述的条件的驱动信号由驱动信号生成部1007生成。
图7是表示进行螺旋状的扫描时的驱动信号的例子的图。表示对外周电极3011～3014施加的驱动电压Vy1、Vx1、Vy2、Vx2的信号波形。各信号的偏置成分相等(在这种情况下为C1)，具有与固有振动频率fr对应的谐振周期1/fr。而且，使Y轴驱动信号与X轴驱动信号的相位相差90°，并且使各信号的振幅随着时间的经过而增加。
图8是表示在屏幕上产生的螺旋状的轨迹的例子的图。通过按图7的驱动信号进行光扫描，能够在屏幕60上画出螺旋状的轨迹70。
光扫描部1001的扫描轨迹并不限定于此，而能够通过导光路102的形状和驱动信号的组合画出各种轨迹。例如，如果使导光路102的截面为楕圆形，使Y轴方向与X轴方向的谐振频率不同，对应于这些频率供给Y轴驱动信号和X轴驱动信号，则能够在屏幕上画出之字形的轨迹。
根据实施例1，因为使内周电极3015不与接地电位连接而作为浮动电位，因而电配线简化，有助于装置的小型化。此时，通过使施加于外周电极的驱动电压的条件满足规定的条件，能够不依赖于施加于Y轴方向的压电元件的信号振幅A1或施加于X轴方向的压电元件的信号振幅A2地使得内周电极3015的电位固定。由此能够将Y轴方向的压电元件对的振动与X轴方向的压电元件对的振动彼此独立地控制。
另外，在上述例中，使用了压电元件作为激振部的致动器，但也可以使用其它元件、例如电致伸缩元件。此外，虽然将内周侧的电极作为公共电极形成为浮动电位，但是，反之将外周侧的电极作为公共电极而形成为浮动电位，也能够简化电配线。
[实施例2]
在实施例1中，4个压电元件的阻抗全部相等，但还存在由于实际制造上的不均匀等而阻抗不一致的情况。因此，在实施例2中，采用根据阻抗的差异进行驱动信号的修正的结构。
图9是表示实施例2的影像装置10的结构的框图。装置结构是在实施例1(图1)的基本结构上追加了驱动信号修正部1012。
在驱动信号修正部1012，与激振部101包含的4个压电元件的阻抗的微小差异相应地进行驱动信号的修正。即，将对于由驱动信号生成部1007所生成的驱动信号修正了其振幅的驱动信号供给到驱动控制部1008。以下，对驱动信号的修正方法进行说明。
图10A和图10B表示驱动信号和内周电极的电位的例子，图10A表示修正前的信号波形，图10B表示修正后的信号波形。此处，在Y轴方向上相对的第一压电元件3021和第三压电元件3033的阻抗Z1、Z3存在差异的情况下，表示了施加于压电元件对的驱动信号Vy1、Vy2和内周电极3015的电位Vy0。
图10A中，在施加了与实施例1同样的驱动信号Vy1、Vy2的情况下，即使各振幅A1与A3相等，在压电元件的阻抗Z1、Z3不同时，内周电极3015的电位Vy0也不成为0而残留振动成分。该振动成分会对X轴方向的振动产生影响。
驱动信号修正部1012为了消除该影响，如图10B所示那样对一个驱动电压修正阻抗之比。在该例中，将驱动信号Vy2的振幅A3修正为阻抗之比(Z3/Z1)倍。由此，能够使内周电极3015的电位Vy0为0，消除振动成分。
此外，驱动信号修正部1012对施加于X轴的压电元件对的驱动信号Vx1、Vx2也同样基于阻抗Z2、Z4的比进行修正。
为了进行上述的修正，驱动信号修正部1012保持由预先所测定的各压电元件的阻抗计算出的修正量。或者，也可以由用户以目视评价扫描出的显示图案，将驱动信号修正部1012的修正量调整为不再看得到变形。
根据实施例2，即使存在压电元件的制造不均匀(不一致)引起的电特性差，也能够消除或者降低Y轴驱动控制与X轴驱动控制之间的相互作用。
[实施例3]
在实施例1中，使压电元件的驱动信号的波形为正弦波状，在实施例3中为使用了脉冲状的驱动信号的结构。
图11是表示实施例3的影像装置10的结构的框图。就装置结构而言，相对于实施例1(图1)的基本结构，用驱动脉冲生成部1017和驱动控制部1018进行了替换。驱动脉冲生成部1017作为驱动信号生成驱动脉冲，驱动控制部1018基于此向光扫描部1001(激振部101)施加驱动电压。
图12是表示驱动控制部1018的结构例的图。此处使用H电桥电路那样的门电路构成，作为开关元件存在(a)使用MOSFET的情况、(b)使用晶体管的情况。此处表示施加于Y轴的压电元件对的驱动电路，但X轴的压电元件对也是同样的。
在H电桥电路的上下端子，供给作为电源电压的VyHI和VyLO。而且，根据由驱动脉冲生成部1017生成的驱动脉冲，进行4个开关元件SW1～SW4的ON/OFF(导通/断开)切换。作为切换状态，将令SW1和SW4为ON的第一状态、令SW2和SW3为ON的第二状态和令所有SW为OFF的第三状态相组合。由此，对压电元件对施加驱动电压Vy1、Vy2。
在脉冲驱动方式中，通过使脉冲宽度和脉冲振幅的任一者或者两者变化，能够与实施例1的正弦波驱动同样地使激振部101振动。
图13A和图13B是表示施加于激振部101的电压波形的2个例子的图。以实线表示施加于Y轴方向的压电元件对的电压Vy1和Vy2，以虚线表示由此产生的激振部101的振动状态。
图13A是脉冲振幅一定而使脉冲宽度变化来进行驱动的情况。上述的令SW1和SW4为ON的第一状态时，Vy1成为VyHI的电平，Vy2成为VyLO的电平。另一方面，令SW2和SW3为ON的第二状态时，Vy1成为VyHI的电平，Vy2成为VyLO的电平。通过按谐振周期1/fr反复第一状态和第二状态，向激振部101施加周期性的振动。此外，通过改变第一状态与第二状态的期间的长度、即脉冲宽度Pw，能够使有效的驱动电压变化，控制振动的大小。
此外，通过激振部101进行振动的导光路102由于具有与谐振周期对应的固有振动频率fr，所以即使是脉冲状的驱动信号也仅谐振频率的成分不衰减而作为振动保留。由此，结果是能够获得以虚线所示那样的正弦波表示的振动状态。
此外，也可以如图13B所示那样，令第一状态和第二状态的期间的长度保持固定不变而使VyHI和VyLO的电压值、即脉冲振幅Pa变化来进行调制。
对X轴侧的压电元件对，也设置与图12同样的门电路，作为相位与Y轴侧的振动相差90°的驱动波形，切换VxHI和VxLO的电压地进行施加。此时，以使得VyHI与VyLO的中位值VyC和VxHI与VxLO的中位值VxC大致一致的方式设定VyHI、VyLO、VxHI、VxLO的值。通过这样进行控制，能够与实施例1同样，在Y轴侧的驱动信号与X轴侧的驱动信号之间消除或者降低相互作用。
根据实施例3，因为使用数字电路(门电路)构成光扫描部1001(激振部101)的驱动电路，所以与模拟电路相比具有能够简化电路的效果。
[实施例4]
上述的光扫描装置100除投射影像的影像装置10以外，还能够应用于出射激光，并根据从物体散射或反射的光到达的时间来测定与物体之间的距离的装置。在实施例4中，对具有距离测定功能的影像装置进行说明。
图14是表示实施例4的具有距离测定功能的影像装置30的结构的框图。
影像装置30包括光扫描部1001、光源部1002、光源控制部1003、发光控制部1004、影像控制部1005、影像信息存储部1006、驱动信号生成部1007、驱动控制部1008、装置控制部1009、存储部1010、输入输出控制部1011和受光部1020。其中，发光控制部1004、影像控制部1005、影像信息存储部1006、受光部1020以外的构成要素与实施例1(图1)相同而省略说明。发光控制部1004、影像控制部1005作为一个例子能够以数字电路实现，发光控制部1004、影像控制部1005、驱动信号生成部1007也可以作为同一IC例如FPGA、ASIC等集成电路内的功能模块存在。
发光控制部1004在规定的定时生成用于从光源部1002进行激光发射的信号。发光控制部1004也可以基于来自驱动信号生成部1007的信息进行定时和亮度的修正。
受光部1020由光电探测器等的将光转换为电信号的受光元件构成。受光部1020除了受光元件以外还可以包括光波导路、光放大器、电信号放大电路、模拟-数字转换电路等。受光部1020生成与所接收的光对应的受光信息。受光信息例如为与所接收的光的强度相应的受光强度信息、受光强度变化的定时的信息(距离信息)等。在本例中，以受光定时信息为例进行说明。
影像装置30经输入输出控制部1011与外部控制装置50连接。影像装置30向外部控制装置50发送所拍摄的影像信息(与物体的距离信息)。外部控制装置50例如是显示影像信息的显示装置或储存影像信息的存储装置等。
图15是表示本实施例的影像装置30的拍摄工作的图。影像装置30作为拍摄装置工作，将从光源部1002输出的激光照射到拍摄对象物70。所照射的激光在拍摄对象物70的表面反射或散射，反射光或散射光的一部分由受光部1020接收。此时，光扫描部1001与实施例1至3中的说明同样地扫描对于拍摄对象物70照射的激光的位置。
影像控制部1005从驱动信号生成部1007接收同步信号，计算出根据光扫描位置决定的坐标(x，y)。并且，从受光部1020接收该受光信息，将该受光信息和与坐标(x，y)对应的像素数据写入影像信息存储部1006。此处，像素数据例如是与受光定时信息(距离信息)相应的灰度等级数据。
影像信息存储部1006从影像控制部1005接收像素数据，保存由多个像素数据构成的画面数据。输入输出控制部1011将保存在影像信息存储部1006的画面数据按规定的间隔向外部控制装置50输出。由此，影像装置30能够向外部控制装置50发送测定与拍摄对象物70的距离而得到的影像信息，外部控制装置50能够显示和储存所接收到的影像信息。
上述的各实施例是为了易于理解地说明本发明而对装置和系统的结构进行详细且具体地说明的例子，并不一定具备所说明的所有结构。此外，能够将一个实施例的结构的一部分替换到其它实施例的结构中，此外，还能够在实施例的结构中追加其它实施例的结构。

Claims (7)

1.一种光扫描装置，其包括：使光从一端入射而从另一端出射的导光路；对所述导光路施加振动的激振部；和生成用于使所述激振部振动的驱动信号的驱动信号生成部，该光扫描装置的特征在于：
还包括对所述驱动信号生成部生成的驱动信号进行修正的驱动信号修正部，
所述激振部包括：为了使所述导光路在与该导光路的光轴方向垂直的方向上振动而协同工作的第一元件和第三元件；和为了使所述导光路在与所述导光路的光轴方向垂直、且与所述第一元件和所述第三元件的振动方向垂直的方向上振动而协同工作的第二元件和第四元件，
所述第一元件至所述第四元件各具有2个电极，向所述第一元件至所述第四元件的一个电极施加来自所述驱动信号生成部的驱动信号，并且所述第一元件至所述第四元件的另一个电极是没有连接电配线部的、相对所述驱动信号为浮动电位的公共电极，
所述驱动信号生成部以使得施加于所述第一元件的驱动信号和施加于所述第三元件的驱动信号的中位值、与施加于所述第二元件的驱动信号和施加于所述第四元件的驱动信号的中位值成为相同的值，并且施加于所述第一元件至所述第四元件的驱动信号始终为正值的方式生成驱动信号，
进而，利用所述驱动信号修正部，针对所述驱动信号生成部生成的驱动信号，基于所述第一元件与所述第三元件的阻抗之比，对施加于所述第一元件的驱动信号和施加于所述第三元件的驱动信号中的至少一者进行修正，并且，基于所述第二元件与所述第四元件的阻抗之比，对施加于所述第二元件的驱动信号和施加于所述第四元件的驱动信号中的至少一者进行修正。
2.如权利要求1所述的光扫描装置，其特征在于：
所述第一元件至所述第四元件是将以包围所述导光路的方式配置的圆筒型的压电元件在圆周方向上分割为4部分而形成的。
3.如权利要求2所述的光扫描装置，其特征在于：
所述公共电极为所述圆筒型的压电元件的内周侧的电极。
4.如权利要求3所述的光扫描装置，其特征在于：
所述第一元件和所述第三元件的极化方向被极化为从所述公共电极侧看时为相同方向，所述第二元件和所述第四元件的极化方向被极化为从所述公共电极侧看时为相同方向。
5.如权利要求1所述的光扫描装置，其特征在于：
所述驱动信号生成部生成与所述导光路的固有振动频率相应的正弦波状的驱动信号。
6.如权利要求1所述的光扫描装置，其特征在于：
所述驱动信号生成部生成与所述导光路的固有振动频率相应的周期的脉冲状的驱动信号。
7.一种影像装置，其特征在于：使用权利要求1所述的光扫描装置，并且包括：
产生激光并将其向所述光扫描装置内的所述导光路出射的光源部；
根据影像信号控制所述光源部的发光的发光控制部；和
装置控制部，其控制所述光扫描装置内的所述驱动信号生成部和所述发光控制部来进行与光扫描位置同步的激光发射。
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