CN110389443B - 扫描驱动装置、光扫描控制装置以及驱动波形生成方法 - Google Patents

扫描驱动装置、光扫描控制装置以及驱动波形生成方法 Download PDF

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Abstract

抑制光扫描装置中的振铃的产生。扫描驱动装置具备：波形生成部，生成具有信号电平上升的上升期间和信号电平下降的下降期间的锯齿状的驱动波形；驱动部，用与上述驱动波形对应的锯齿状的驱动电压波形驱动以固有的共振频率共振的光扫描装置，上述上升期间和上述下降期间中的一方的期间的时间宽度比另一方的期间短，且是上述共振频率的倒数的整数倍。驱动波形生成方法是生成具有信号电平上升的上升期间和信号电平下降的下降期间的锯齿状的驱动波形的驱动波形生成方法，该驱动波形是以固有的共振频率共振的光扫描装置的驱动波形，该方法使上述上升期间和上述下降期间中的一方的期间的时间宽度比另一方的期间短，且设定为上述共振频率的倒数的整数倍。

Description

扫描驱动装置、光扫描控制装置以及驱动波形生成方法
技术领域
本发明涉及扫描驱动装置、光扫描控制装置以及驱动波形生成方法。
背景技术
作为现有技术，已知有使镜子部绕旋转轴旋转而使光扫描的光扫描装置。在这样的光扫描装置中，驱动源使用锯齿状波形的电压。
专利文献1：日本特开2012－198415号公报
然而，存在在驱动时产生因镜子部的共振振动而引起的振铃的情况。振铃的产生导致通过光扫描装置的扫描而形成的图像的画质劣化。
发明内容
因此，本公开提供能够抑制光扫描装置中的振铃的产生的扫描驱动装置、光扫描控制装置以及驱动波形生成方法。
本公开提供扫描驱动装置，具备：
波形生成部，生成具有信号电平上升的上升期间和信号电平下降的下降期间的锯齿状的驱动波形；以及
驱动部，通过与上述驱动波形对应的锯齿状的驱动电压波来形驱动以固有的共振频率共振的光扫描装置，
上述上升期间和上述下降期间中的一方的期间的时间宽度比另一方的期间短，且是上述共振频率的倒数的整数倍。
另外，本公开提供给具备该扫描驱动装置和上述光扫描装置的光扫描控制装置。
另外，本公开提供驱动波形生成方法，
是生成具有信号电平上升的上升期间和信号电平下降的下降期间的锯齿状的驱动波形的驱动波形生成方法，该驱动波形是以固有的共振频率共振的光扫描装置的驱动波形，
在该驱动波形生成方法中，使上述上升期间和上述下降期间中的一方的期间的时间宽度比另一方的期间短，且设定为上述共振频率的倒数的整数倍。
根据本公开的技术，能够抑制光扫描装置中的振铃的产生。
附图说明
图1是表示第一实施方式的具备扫描驱动装置的光扫描控制装置的构成的一个例子的框图。
图2是表示第一实施方式的光扫描装置的一个例子的立体图(其1)。
图3是表示第一实施方式的光扫描装置的一个例子的立体图(其2)。
图4是表示第一实施方式的光扫描装置的光扫描部的一个例子的上面侧的立体图。
图5是说明施加于驱动源的驱动电压波形与镜子的动作波形的关系的图。
图6是说明使用光扫描装置进行图像显示时的状态的图。
图7是表示由波形生成部生成的锯齿状的驱动波形的一个例子的图。
图8是表示锯齿状的驱动波形的频谱与光扫描装置自身具有的固有的共振频率的关系的一个例子的图。
图9是对镜子动作波形的钝化进行说明的图。
图10是表示FIR滤波器的构成的一个例子的图。
图中：
100...光扫描部；110...镜子；120...镜子支承部；122...狭缝；130A、130B...梁；140A、140B...连结梁；150A、150B...水平驱动梁；151A、151B...水平驱动源；160...可动框；161...镜子支承体；170A、170B...垂直驱动梁；171A、171B...垂直驱动源；180...固定框；190A、190B...端子群；191、192、195、196...压电传感器；200...陶瓷壳体；300...壳体盖；300A...开口部；430...波形生成部；440...滤波处理部；512...驱动部；600...光扫描控制装置；1000...光扫描装置；1100...扫描驱动装置。
具体实施方式
以下，参照附图对用于实施发明的方式进行说明。在各附图中，存在对同一构成部分标注同一附图标记，省略重复的说明的情况。
图1是表示具备第一实施方式的扫描驱动装置1100的光扫描控制装置600的构成的一个例子的框图。光扫描控制装置600具备扫描驱动装置1100和光扫描装置1000。扫描驱动装置1100以锯齿状(三角波状)的驱动电压波形来驱动具有镜子110的光扫描装置1000。稍后描述扫描驱动装置1100的详细构成。
图2以及图3是表示第一实施方式的光扫描装置的一个例子的立体图，图2表示取下壳体盖后的状态的光扫描装置，图3表示安装有壳体盖的状态的光扫描装置。
如图2以及图3所示，光扫描装置1000具有光扫描部100、搭载光扫描部100的陶瓷壳体200、以及配置在陶瓷壳体200上并覆盖光扫描部100的壳体盖300。光扫描装置1000也可以在陶瓷壳体200的下侧具备基板、控制电路等。
在光扫描装置1000中，在壳体盖300的大致中央部设置有使具有光反射面的镜子110的附近暴露的开口部300A。开口部300A成为不遮挡向镜子110的激光入射光Li以及来自镜子110的激光射出光Lo(扫描光)的形状。
此外，在开口部300A中，激光入射光Li穿过侧比激光射出光Lo穿过侧小地进行开口。即，相对于激光入射光Li侧狭窄地开口为大致半圆形状，激光出射光Lo侧较宽地开口为大致矩形状。这是因为，激光入射光Li从恒定的方向入射所以仅将该方向开口即可，相对于此，激光射出光Lo被二维扫描，所以需要将被扫描的全部范围开口以免遮挡被二维扫描的激光射出光Lo。
接下来，对光扫描装置1000的光扫描部100进行说明。图4是表示第一实施方式的光扫描装置的光扫描部的一个例子的上面侧的立体图。
如图4所示，光扫描部100是使镜子110摆动从而将从光源照射的激光入射光扫描的部分。光扫描部100是例如通过压电元件使镜子110驱动的MEMS(Micro ElectroMechanical Systems：微电子机械系统)镜子等。
光扫描部100具有镜子110、镜子支承部120、扭转梁130A、130B、连结梁140A、140B、水平驱动梁150A、150B、可动框160、垂直驱动梁170A、170B、以及固定框180。在镜子支承部120的上表面支承有镜子110。在本实施方式中，将镜子支承部120、扭转梁130A、130B、连结梁140A、140B、水平驱动梁150A、150B、以及可动框160统称为支承镜子110的镜子支承体161。
在镜子支承体161的两侧配置有与镜子支承体161连接的一对垂直驱动梁170A、170B。镜子支承体161和垂直驱动梁170A通过镜子支承体连接部A11连接。固定框180和垂直驱动梁170A通过固定框连接部A12连接。镜子支承体161和垂直驱动梁170B通过镜子支承体连接部A13连接。固定框180和垂直驱动梁170B通过固定框连接部A14连接。稍后描述垂直驱动梁170A、170B的详细。
另外，在支承镜子110的镜子支承部120的两侧配置有与镜子支承部120连接的一对水平驱动梁150A、150B。另外，水平驱动梁150A、150B、连结梁140A、140B、扭转梁130A、130B、镜子支承部120以及镜子110被可动框160从外侧支承。即，在水平驱动梁150A、150B的各自的一方侧与可动框160的内周连接且被支承。水平驱动梁150A的另一方侧沿内周侧延伸并与连结梁140A、140B连结。水平驱动梁150B的另一方侧也同样地沿内周侧延伸并与连结梁140A、140B连结。连结梁140A、140B沿水平旋转轴H方向延伸并与扭转梁130A、130B连接，扭转梁130A、130B从水平旋转轴H方向的两侧支承镜子支承部120。如上述那样，水平驱动梁150A、150B在与扭转梁130A、130B的延伸水平旋转轴H方向正交的方向上以夹持镜子110以及镜子支承部12的方式成对设置。稍后描述水平旋转轴H方向。
水平驱动梁150A、150B分别具有水平驱动源151A、151B。另外，垂直驱动梁170A、170B分别具有垂直驱动源171A、171B。水平驱动梁150A、150B以及垂直驱动梁170A、170B作为使镜子110上下或者左右摆动并将激光扫描的促动器发挥作用。
在水平驱动梁150A、150B的上表面分别形成有水平驱动源151A、151B。水平驱动源151A、151B包括形成于水平驱动梁150A，150B的上表面的压电元件的薄膜(以下也称为“压电薄膜”。)上的上部电极和形成于压电薄膜的下表面的下部电极。水平驱动源151A、151B根据施加于上部电极和下部电极的驱动电压的极性来伸长或者缩小。
因此，若对水平驱动源151A和水平驱动源151B施加相互相反相位的波形(例如，正弦波)的驱动电压，则在镜子110的左侧和右侧，水平驱动梁150A和水平驱动梁150B交替地向上下相反侧振动。由此，能够将扭转梁130A、130B作为摆动轴或者旋转轴，使镜子110绕水平旋转轴H的轴摆动。将镜子110绕扭转梁130A、130B的轴摆动的方向称为水平方向，将穿过镜子110的光反射面的中心C的上述的摆动轴称为水平旋转轴H。例如，基于水平驱动梁150A、150B的水平驱动中使用共振振动，能够高速地将镜子110摆动驱动。
在镜子支承部120上以沿着镜子110的圆周的方式形成有狭缝122。通过狭缝122，能够使镜子支承部120轻型化并且将基于扭转梁130A、130B的扭转传递到镜子110。
另外，垂直驱动梁170A具有沿水平旋转轴H方向延伸的多个矩形状的垂直梁，相邻的垂直梁的端部彼此连结，作为整体具有之字形状(蛇腹状)的形状。
例如，从镜子支承体161侧开始数第一个垂直梁的端部和第二个垂直梁的端部通过折回部171X1连结。另外，第二个垂直梁的端部和第三个垂直梁的端部通过折回部171X2连结。另外，第三个垂直梁的端部和第四个垂直梁的端部通过折回部171X3连结。另外，第四个垂直梁的端部和第五个垂直梁的端部通过折回部171X4连结。另外，第五个垂直梁的端部和第六个垂直梁的端部通过折回部171X5连结。此外，在图4中，为了方便，用梨皮样式表示各折回部。
也与垂直驱动梁170B相同地，具有沿水平旋转轴H方向延伸的多个矩形状的垂直梁，相邻的垂直梁的端部彼此被连结，整体具有之字形状(蛇腹状)的形状。
例如，从镜子支承体161侧开始数，第一个垂直梁的端部和第二个垂直梁的端部通过折回部171Y1连结。另外，第二个垂直梁的端部和第三个垂直梁的端部通过折回部171Y2连结。另外，第三个垂直梁的端部和第四个垂直梁的端部通过折回部171Y3连结。另外，第四个垂直梁的端部和第五个垂直梁的端部通过折回部171Y4连结。另外，第五个垂直梁的端部和第六个垂直梁的端部通过折回部171Y5连结。与上述相同地，为了方便，用梨皮样式表示各折回部。
在垂直驱动梁170A的上表面，按分别不包括曲线部的矩形单位即每个垂直梁形成有垂直驱动源171A。垂直驱动源171A包括在构成垂直驱动梁170A的从第一个到第六个的各垂直梁上分别形成的6个垂直驱动源171A1、171A2、171A3、171A4、171A5以及171A6。在垂直驱动梁170B的上表面，按分别不包括曲线部的矩形单位即每个垂直梁形成有垂直驱动源171B。垂直驱动源171B包括分别形成于构成垂直驱动梁170B的从第一个到第六个的各垂直梁上的6个垂直驱动源171B1、171B2、171B3、171B4、171B5以及171B6。垂直驱动源171A包括形成于垂直驱动梁170A的上表面的压电薄膜上的上部电极和形成于压电薄膜的下表面的下部电极。垂直驱动源171B包括形成于垂直驱动梁170B的上表面的压电薄膜上的上部电极和形成于压电薄膜的下表面的下部电极。
垂直驱动梁170A通过对与每个垂直梁相邻的垂直驱动源171A施加以驱动波形的中央值为基准上下反转的波形的驱动电压，从而使各垂直梁的向上方向的变形量变化，并将各垂直梁的上下动的积蓄传递到可动框160。同时，垂直驱动梁170B通过对与每个垂直梁相邻的垂直驱动源171B施加以驱动波形的中央值为基准上下反转的波形的驱动电压，从而使各垂直梁的向上方向的变形量变化，将各垂直梁的上下动的积蓄传递到可动框160。将以驱动波形的中央值为基准上下反转的波形的驱动电压例如是锯齿状的驱动电压波形。通过垂直驱动梁170A、170B的这样的动作，镜子110以及镜子支承体161在与水平旋转轴H的方向正交的方向上摆动，将该摆动的方向称为垂直方向，将穿过镜子110的光反射面的中心C的上述的摆动轴称为垂直旋转轴V。例如在基于垂直驱动梁170A、170B的垂直驱动中能够使用非共振振动。
例如，用相同波形驱动垂直驱动源171A1、171B1、171A3、171B3、171A5、171B5，用以驱动波形的中央值基准与前者上下反转的波形驱动垂直驱动源171A2、171B2、171A4、171B4、171A6以及171B6。由此，能够将镜子110以及镜子支承体161向垂直方向摆动。
对水平驱动源151A的上部电极以及下部电极施加驱动电压的驱动配线与设置于固定框180的端子群190A所包含的规定的端子连接。对水平驱动源151B的上部电极以及下部电极施加驱动电压的驱动配线与设置于固定框180的端子群190B所包含的规定的端子连接。另外，对垂直驱动源171A的上部电极以及下部电极施加驱动电压的驱动配线与设置于固定框180的端子群190A所包含的规定的端子连接。对垂直驱动源171B的上部电极以及下部电极施加驱动电压的驱动配线与设置于固定框180的端子群190B所包含的规定的端子连接。
另外，光扫描部100具有压电传感器191、192作为对水平驱动源151A、151B施加驱动电压而检测镜子110向水平方向摆动的状态中的镜子110的水平方向的倾斜情况(水平方向的摆角)的水平摆角传感器。压电传感器191设置于连结梁140A，压电传感器192设置于连结梁140B。
另外，光扫描部100具有压电传感器195、196作为对垂直驱动源171A、171B施加驱动电压而检测镜子110向垂直方向摆动的状态中的镜子110的垂直方向的倾斜情况(垂直方向的摆角)的垂直摆角传感器。压电传感器195设置于构成垂直驱动梁170A的垂直梁之一，压电传感器196设置于构成垂直驱动梁170B的垂直梁之一。
压电传感器191伴随镜子110的水平方向的倾斜情况，输出从扭转梁130A传递的与连结梁140A的位移对应的电流值。压电传感器192伴随镜子110的水平方向的倾斜情况，输出从扭转梁130B传递的与连结梁140B的位移对应的电流值。压电传感器195伴随镜子110的垂直方向的倾斜情况，输出与垂直驱动梁170A中设置有压电传感器195的垂直梁的位移对应的电流值。压电传感器196伴随镜子110的垂直方向的倾斜情况，输出与垂直驱动梁170B中设置有压电传感器196的垂直梁的位移对应的电流值。
在第一实施方式中，使用压电传感器191、192的输出来检测镜子110的水平方向的倾斜情况，使用压电传感器195、196的输出来检测镜子110的垂直方向的倾斜情况。此外，根据从各压电传感器输出的电流值进行镜子110的倾斜情况的检测的倾斜检测部也可以设置于光扫描部100的外部。另外，根据倾斜检测部的检测结果控制供给到水平驱动源151A、151B、垂直驱动源171A、171B的驱动电压的驱动控制部也可以设置于光扫描部100的外部。
压电传感器191、192、195、196包括压电薄膜、形成于压电薄膜的上表面的上部电极、形成于压电薄膜的下表面的下部电极。在第一实施方式中，各压电传感器的输出为与上部电极和下部电极连接的传感器配线的电流值。
从压电传感器191的上部电极以及下部电极引出的传感器配线与设置于固定框180的端子群190B所包含的规定的端子连接。从压电传感器195的上部电极以及下部电极引出的传感器配线与设置于固定框180的端子群190A所包含的规定的端子连接。另外，从压电传感器192的上部电极以及下部电极引出的传感器配线与设置于固定框180的端子群190B所包含的规定的端子连接。从压电传感器196的上部电极以及下部电极引出的传感器配线与设置于固定框180的端子群190B所包含的规定的端子连接。
光扫描部100能够使用例如具有支承层、掩埋氧化(BOX：Buried Oxide)层以及活性层的SOI(Silicon On Insulator：绝缘体上硅)基板形成。例如，可动框160、设置于水平驱动梁150A、150B的背面的肋、以及设置于垂直驱动梁170A、170B的背面的肋等是由支承层形成图案的部件。另外，水平驱动梁150A、150B和垂直驱动梁170A、170B等是由活性层以及BOX层、或者活性层形成图案的部件。
接下来，参照图1对扫描驱动装置1100的详细构成进行说明。扫描驱动装置1100具有前端IC(Integrated Circuit：集成电路)400、LD(Laser Diode：激光二极管)440以及镜子驱动器IC500。
本实施方式的前端IC400对被输入的视频(video)信号实施信号处理，并向LD440供给。另外，本实施方式的前端IC400将控制镜子110的摆动的信号向镜子驱动器IC500供给。
本实施方式的前端IC400具有视频信号处理部410、LD驱动器420以及波形生成部430。视频信号处理部410进行将被输入的视频信号所包含的同步信号和亮度信号以及色度信号分离的处理。视频信号处理部410将亮度信号以及色度信号向LD驱动器420供给，将同步信号向波形生成部430供给。
LD驱动器420根据从视频信号处理部410输出的信号来控制LD440。
波形生成部430基于经由镜子驱动器IC500输入的压电传感器191、192、195、196的输出和来自视频信号处理部410的同步信号，生成控制镜子110的摆动的驱动波形(驱动波形信号)。波形生成部430生成用于使镜子110绕水平旋转轴H沿水平方向地摆动的正弦波状的驱动波形信号，生成用于使镜子110绕垂直旋转轴V沿垂直方向地摆动的锯齿状的驱动波形信号。
镜子驱动器IC500以与由波形生成部430生成的驱动波形(驱动波形信号)对应的驱动电压波形来驱动光扫描装置1000。本实施方式的镜子驱动器IC500具有缓冲器550、570以及驱动部512。
缓冲器550对检测镜子110的水平方向的倾斜情况(水平方向的摆角)的压电传感器191、192的输出进行放大，并输出到波形生成部430。缓冲器570对检测镜子110的垂直方向的倾斜情况(垂直方向的摆角)的压电传感器195、196的输出进行放大，并输出到波形生成部430。
驱动部512以与由波形生成部430生成的驱动波形(驱动波形信号)对应的驱动电压波形来驱动光扫描装置1000。驱动部512例如是分别放大由波形生成部430生成的正弦波状以及锯齿状的驱动波形信号，且以放大后的正弦波状以及锯齿状的驱动电压波形来驱动光扫描装置1000的电路。
驱动部512具有相位反转部510、511。相位反转部510、511使从波形生成部430输出的驱动波形信号的相位反转。具体而言，相位反转部510对水平驱动源151B施加将驱动部512对水平驱动源151A施加的正弦波状的驱动电压波形的相位反转后的正弦波状的驱动电压波形。由此，能够将扭转梁130A、130B作为摆动轴或者旋转轴，使镜子110绕水平旋转轴H的轴摆动。
另一方面，驱动部512对从可动框160侧开始数第奇数个排列的垂直驱动源171A1、171B1、171A3、171B3、171A5、171B5的各个施加相互同相位的锯齿状的驱动电压波形。同时，相位反转部511对从可动框160侧开始数第偶数个排列的垂直驱动源171A2、171B2、171A4、171B4、171A6、171B6分别施加相互相同相位的锯齿状的驱动电压波形。此时，相位反转部511将分别施加于第奇数个的垂直驱动源171A1等的锯齿状的驱动电压波形的相位反转的锯齿状的驱动电压波形分别施加于第偶数个的垂直驱动源171A2等。由此，能够使镜子110绕垂直旋转轴V的轴摆动。
接下来，对光扫描装置1000的动作进行说明。图5是对施加于垂直驱动源171A、171B的驱动电压波形与镜子110的动作波形的关系进行说明的图。在图5中，虚线表示驱动电压波形V1，实线表示镜子动作波形V2。图6是对使用光扫描装置1000进行图像显示时的状态进行说明的图。
例如图5所示那样，锯齿状波形的电压施加于垂直驱动源171A、171B。由此，与例如施加有正弦波形的电压的情况相比，能够延长通过镜子110扫描光的速度成为恒定的区间(图9的直线区域S)。
然而，如图5所示，若将施加于垂直驱动源171A、171B的驱动电压波形V1设为锯齿状波形使镜子110驱动，则有时产生镜子110的镜子动作波形V2振动的所谓振铃。而且，若产生振铃，则使用光扫描装置1000进行图像显示的情况下，例如图6所示那样，产生横纹，画质劣化。
因此，本实施方式中的波形生成部430生成能够抑制这样的振铃的产生的锯齿状的驱动波形。
图7是表示由波形生成部430生成的锯齿状的驱动波形的一个例子的图。由波形生成部430生成的锯齿状的驱动波形具有信号电平上升的上升期间Tr和信号电平下降的下降期间Td。上升期间Tr表示信号电平从驱动波形的振幅的极小值(最小值)线性增加到极大值(最大值)的上升期间，下降期间Td表示信号电平从驱动波形的振幅的极大值线性减少到极小值的下降期间。波形生成部430生成锯齿状的驱动波形，以使上升期间Tr和下降期间Td中的一方的期间的时间宽度(长度)比另一方的期间短。图7表示下降期间Td的时间宽度比上升期间Tr的时间宽度短的例子。
图8是表示锯齿状的驱动波形的频谱与光扫描装置1000本身具有的固有的共振频率f0的关系的一个例子的图。共振频率f0是与光扫描装置1000的绕垂直旋转轴V的摆动有关的固有频率。若针对锯齿状的驱动波形进行基于高速傅立叶变换(FFT)的解析，则锯齿状的驱动波形的频谱在频率轴上周期性地反复产生频率成分为零的频率点。该频率点的周期(频率步骤)与将锯齿状的驱动波形中的时间宽度短的一方的期间(即，图7的情况下，下降期间Td)的长度作为周期的频率大致一致。
因此，在将以固有的共振频率f0共振的光扫描装置1000的镜子110锯齿状扫描的情况下，使共振频率f0如图8那样与频率成分为零的上述的频率点一致，则锯齿状的驱动波形中不包含有共振频率成分。由此，在镜子110的向垂直侧的摆角处不会激发不必要的共振，由此能够抑制振铃，并高精度地使光扫描的速度恒定。即，扫描精度提高，使用光扫描装置1000显示的图像的画质提高。
另外，波形生成部430生成该锯齿状的驱动波形，以使与锯齿状的驱动波形的频率fv的整数倍一致的谐波成分的频率与共振频率f0不同。由此，在镜子110的向垂直侧的摆角不会激发不必要的共振，所以能够抑制振铃，并高精度地使光扫描的速度恒定。换句话说，扫描精度提高，使用光扫描装置1000显示的图像的画质提高。
因此，本实施方式中的波形生成部430在将fv设为锯齿状的驱动波形的频率，将f0设为与光扫描装置1000的绕垂直旋转轴V的摆动有关的固有频率(共振频率)，将n设为整数时，从满足fv＝f0/(1/2+n)的频率中，选择最接近所希望的刷新速率(帧率)的频率作为驱动光扫描装置1000的驱动频率fv(驱动周期T的倒数)。刷新速率表示扫描的频度。不通过f0除以n，而通过f0除以n与1/2的和来计算fv，从而能够选择在频率上尽量远离共振频率f0的频率fv。
而且，本实施方式中的波形生成部430在将m设为整数时，从满足Td＝m/f0的时间宽度(共振频率f0的倒数的整数倍)中选择下降期间Td的时间宽度。波形生成部430通过从驱动周期T减去下降期间Td的时间宽度，来决定上升期间Tr(Tr＝T－Td)。
通过基于具有这样运算出的频率fv以及下降期间Td的锯齿状的驱动波形来驱动光扫描装置1000，从而如图9所示，能够抑制镜子动作波形V3的振铃。此外，施加于垂直驱动源171A、171B的驱动电压波形V1的频率和下降期间以及上升期间的长度分别与由波形生成部430生成的驱动波形的频率fv、和下降期间Td以及上升期间Tr的长度大致相等。
另外，光扫描装置1000所具有的固有的共振频率不仅为一个。因此，即使光扫描装置1000以共振频率f0以外的共振频率f1、f2、···共振，也存在使扫描精度恶化的情况。
因此，作为其对策，扫描驱动装置1100也可以具备滤波处理部440，该滤波处理部440从锯齿状的驱动波形除去共振频率f0以外的共振频率f1、f2、···的成分，而使共振频率f1、f2、···的成分衰减。滤波处理部440以低通滤波器或者带阻滤波器对由波形生成部430生成的锯齿状的驱动波形进行滤波处理。驱动部512以与滤波处理部440进行滤波处理后的驱动波形对应的锯齿状的驱动电压波形来驱动光扫描装置1000。低通滤波器是使比遮挡频率更高频率的成分衰减的滤波器。带阻滤波器是使特定的带域所包含的频率的成分衰减的滤波器。
优选滤波处理部440是图10所例示那样的FIR(Finite Impulse Response：有限脉冲响应)滤波器440A。FIR滤波器440A如公知具有(L－1)个延迟模块4411、···441L－1、L个乘法器4420、···442L－1、以及一个加法器443。
接下来，对决定FIR滤波器440A的滤波器特性的滤波器常量的设计方法进行说明。
若实施基于FIR滤波器440A的滤波处理，则锯齿状的驱动电压波形V1是如图9所示的镜子动作波形V3(实线)钝化而直线性降低的波形。其结果，成为垂直描绘区域(光扫描装置的扫描速度恒定的区间)的直线区域S变短，所以图像显示能够使用的区域变窄。因此，要求确保图像显示能够使用的直线区域S，并且抑制振铃的产生。
锯齿状的驱动波形的上升期间Tr中，直线区域S的确保中最低限度必要的上升期间Tr＿min能够表示为Tr＿min＝1/(2×水平侧的共振频率fh)×所希望的水平扫描线数k。水平侧的共振频率fh是与光扫描装置1000的绕水平旋转轴H的摆动有关的固有频率。水平方向的扫描依赖于水平扫描速度。“1/(2×水平侧的共振频率fh)”表示每根水平扫描线的扫描时间。因此，能够通过上式，求出使上升期间Tr缩窄到多少时间(即，Tr＿min)。
这样一来，允许由滤波处理引起的钝化的期间(最大上升期间dT＿max)能够表示为dT＿max＝Tr－Tr＿min。因此，FIR滤波器440A的抽头数L能够根据L≒dT＿max/(波形数据的数据率)进行设计。波形数据的数据率根据图像扫描的刷新速率(帧率)来决定。
而且，选择了滤波器系数b0、b1、b2、···bL－1以便在垂直侧的共振频率f0以及共振频率f0，f1，f2，···配置有FIR滤波器440A的零点。通过使用设定了这样选择的滤波器系数b0、b1、b2、···bL－1的FIR滤波器440A，能够防止使扫描精度恶化。
此外，通过使光扫描装置1000预先共振来对共振频率f0、f1、f2···、或水平侧的共振频率fh进行实测，该实测值可以作为锯齿状的驱动波形的生成用参数设定于波形生成部430。
另外，也可以预先测定气温等共振频率的变动重要因素，以应对光扫描装置1000的共振频率由于气温等变动。波形生成部430通过根据该测定值来计算光扫描装置1000的当前的共振频率的推断值，而能够时时刻刻调整锯齿状的驱动波形的生成所使用的共振频率。
前端IC400的各功能(视频信号处理部410、LD驱动器420、波形生成部430以及滤波处理部440)例如通过处理器根据可读出地存储于存储器的程序动作而实现。处理器例如是CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)。
以上，通过实施方式对扫描驱动装置、光扫描控制装置以及驱动波形生成方法进行了说明，但本发明并不局限于上述实施方式。与其他的实施方式的一部分或者全部的组合、置换等各种变形以及改进能够在本发明的范围内进行。
例如，在上述的实施方式中，下降期间Td的时间宽度比上升期间Tr的时间宽度短，所以时间宽度短的一方的下降期间Td被设定为共振频率f0的倒数的整数倍的时间宽度。然而，上升期间Tr的时间宽度也可以比下降期间Td的时间宽度短。该情况下，时间宽度短的一方的上升期间Tr被设定为共振频率f0的倒数的整数倍的时间宽度。
另外，在上述的实施方式中，通过该f0除以n与1/2的和来计算fv。然而，也可以通过f0除以n与1/a的和来计算fv。a是大于1的数，例如是大于1且5以下的数。

Claims (7)

1.一种扫描驱动装置，其特征在于，具备：
波形生成部，其生成具有信号电平上升的上升期间和信号电平下降的下降期间的锯齿状的驱动波形；
FIR滤波器，其对上述驱动波形进行滤波处理；以及
驱动部，其通过与进行了上述FIR滤波器的滤波处理后的上述驱动波形对应的锯齿状的驱动电压波形来驱动以固有的共振频率共振的光扫描装置，
上述上升期间和上述下降期间中的一方的期间的时间宽度比另一方的期间短，且是0次的上述共振频率的倒数的整数倍，
上述FIR滤波器是：使上述驱动波形所具有的1次以上的上述共振频率的成分衰减的滤波器，
所述FIR滤波器的抽头数，与将所述另一方的期间的长度和所述驱动电压波形的所述另一方的期间中的直线区域的时间之差除以所述驱动电压波形的数据率而得到的值大致相等。
2.根据权利要求1所述的扫描驱动装置，其特征在于，
上述一方的期间是上述下降期间。
3.根据权利要求1或2所述的扫描驱动装置，其特征在于，
上述驱动电压波形是与由上述FIR滤波器进行滤波处理后的上述驱动波形对应的波形。
4.根据权利要求1或2所述的扫描驱动装置，其特征在于，
上述驱动波形的频率的整数倍与上述共振频率不同。
5.根据权利要求4所述的扫描驱动装置，其特征在于，
在将fv作为上述驱动波形的频率，将f0作为上述共振频率，将n作为整数时，满足：
fv＝f0/(1/2+n)。
6.一种光扫描控制装置，其特征在于，具备：
权利要求1～5的任一项所述的扫描驱动装置；以及
上述光扫描装置。
7.一种驱动波形生成方法，其特征在于，
该驱动波形生成方法是生成具有信号电平上升的上升期间和信号电平下降的下降期间的锯齿状的驱动电压波形的驱动波形生成方法，其中，对上述驱动波形进行滤波处理，该驱动波形是以固有的共振频率共振的光扫描装置的驱动波形，
在该驱动波形生成方法中，使上述上升期间和上述下降期间中的一方的期间的时间宽度比另一方的期间短，且设定为0次的上述共振频率的倒数的整数倍，
通过FIR滤波器来进行上述滤波处理，使上述驱动波形所具有的1次以上的上述共振频率的成分衰减，
所述FIR滤波器的抽头数，与将所述另一方的期间的长度和所述驱动电压波形的所述另一方的期间中的直线区域的时间之差除以所述驱动电压波形的数据率而得到的值大致相等。
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