CN111381366A - 光扫描装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光扫描装置及其控制方法。本发明的目的在于抑制由驱动电压的波形形变引起的振铃的产生。一种光扫描装置，其至少使反射镜在1个方向上摆动，该光扫描装置具有：反射镜驱动电路，其包括DA转换器以及放大器，基于数字化的驱动波形数据生成用于驱动上述反射镜的一对驱动信号；基准波形数据生成部，其生成基准波形数据；以及偏移设定部，其基于上述放大器的死区和由上述DA转换器产生的具有周期性的积分非线性误差，对上述基准波形数据设定偏移值，由此生成上述驱动波形数据。

Description

光扫描装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及光扫描装置及其控制方法。

背景技术

公知有激光扫描显示图像的光扫描装置。该激光的扫描通过对射出激光的光源部和将激光偏转的光扫描部进行驱动控制来进行。光扫描部例如是通过压电元件使反射镜驱动的MEMS(Micro Electro Mechanical System：微机电系统)。反射镜通过由驱动电路生成的正弦波等周期性的驱动电压施加于压电元件而摆动，而使激光偏转(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017－68205号公报

一般来说，驱动电路包含有运算放大器，运算放大器在电源电压侧以及接地电位侧这两侧存在不动作的死区。因此，在驱动电压的波形的一部分包含于死区的情况下，波形产生形变，有可能产生不需要的共振振动。这样，若驱动电压的波形产生形变，则有可能在光扫描部扫描的图像上产生所谓的振铃。

另外，驱动电路包含有将从控制部供给的数字信号转换为模拟信号并输入运算放大器的DA转换器。该DA转换器的转换特性包含具有周期性的积分非线性(INL：IntegralNon-Linearity)误差。该INL误差也产生不需要的共振振动，所以可能成为振铃的产生原因。

发明内容

公开的技术是鉴于上述事情而完成的，其目的在于，抑制由驱动电压的波形形变引起的振铃的产生。

公开的技术是一种使反射镜至少在1个方向上摆动的光扫描装置，该光扫描装置具有：反射镜驱动电路，其包括DA转换器以及放大器，基于数字化的驱动波形数据生成用于驱动上述反射镜的一对驱动信号；基准波形数据生成部，其生成基准波形数据；以及偏移设定部，其基于上述放大器的死区和由上述DA转换器产生的具有周期性的积分非线性误差，对上述基准波形数据设定偏移值，由此生成上述驱动波形数据。

发明效果

根据本发明，能够抑制振铃的产生。

附图说明

图1是表示第一实施方式的光扫描装置的结构的图。

图2是表示光扫描部的结构的图。

图3是表示压电元件的特性的一个例子的图。

图4是表示水平驱动信号以及垂直驱动信号的一个例子的图。

图5是表示反射镜驱动电路的结构的图。

图6是表示水平驱动波形数据生成部以及垂直驱动波形数据生成部的结构的图。

图7是说明针对水平基准波形数据的增益处理以及偏移处理的图。

图8是说明针对垂直基准波形数据的增益处理以及偏移处理的图。

图9是表示通过DA转换器产生的具有周期性的INL误差的特性的图。

图10是例示叠加有不同相位的INL误差的第一垂直驱动信号和第二垂直驱动信号、以及两者的电位差的图。

图11是例示叠加有同相位的INL误差的第一垂直驱动信号和第二垂直驱动信、以及两者的电位差的图。

图12是定义第一垂直驱动波形数据以及第二垂直驱动波形数据的最小值以及最大值的图。

图13是表示对于最小值以及最大值的INL误差的关系的图。

图14是表示本变形例中使用的垂直驱动波形数据生成部的结构的图。

图15是对滤波处理部所进行的滤波处理进行说明的图。

附图标记说明

1光扫描装置，10光扫描控制部，11系统控制器，13反射镜驱动电路，40光扫描部，51A第一水平驱动信号生成部，51B第二水平驱动信号生成部，52A第一垂直驱动信号生成部，52B第二垂直驱动信号生成部，53 DA转换器，54运算放大器(放大器)，60水平驱动波形数据生成部，61基准波形数据生成部，62增益设定部，63偏移设定部，70、70A垂直驱动波形数据生成部，71基准波形数据生成部，72增益设定部，73偏移设定部，74滤波处理部，110反射镜，151A、151B驱动源，171A、171B驱动源，180固定框，191、192压电传感器，195、196压电传感器。

具体实施方式

(第一实施方式)

以下，参照附图对第一实施方式进行说明。图1是表示第一实施方式的光扫描装置的结构的图。

本实施方式的光扫描装置1具备光扫描控制部10、光源部20、温度传感器30、光扫描部40。以下，对各部进行说明。

光扫描控制部10具有系统控制器11、缓冲电路12、反射镜驱动电路13、激光器驱动电路14、补偿电路15。光扫描控制部10控制光源部20和光扫描部40。

系统控制器11对于反射镜驱动电路13供给用于控制光扫描部40所具有的反射镜的摆动的控制信号。另外，系统控制器11将数字化的影像信号供给到激光器驱动电路14。

缓冲电路12保持从光扫描部40输出的数据。具体而言，例如，缓冲电路12保持从光扫描部40所具有的垂直振角传感器、水平振角传感器输出的输出信号等。

反射镜驱动电路13基于来自系统控制器11的控制信号，对于光扫描部40供给用于使后述的反射镜在水平方向(第一方向)上摆动(驱动)的水平驱动信号、和用于使反射镜在垂直方向(第二方向)上摆动的垂直驱动信号。

激光器驱动电路14基于来自系统控制器11的影像信号向光源部20供给用于驱动激光器的激光器驱动信号。

补偿电路15在光扫描部40中补偿根据在垂直方向上驱动反射镜时的反射镜的垂直位置而产生的水平扫描方向(以下，水平方向)的相移。补偿电路15既可以使用根据垂直位置预先决定的固定值来进行补偿，也可以在反射镜驱动中计算相移的值并进行补偿。水平方向的相移是指供给到光扫描部40的水平驱动信号与检测反射镜的水平方向的位移的水平振角传感器的输出信号的相位差。

光源部20具有LD模块21和减光滤波器22。LD模块21具有激光器21R、激光器21G、激光器21B。

激光器21R、21G、21B基于从系统控制器11供给的激光器驱动电流射出激光。激光器21R例如是红色半导体激光器，射出波长λR(例如，640nm)的光。激光器21G例如是绿色半导体激光器，射出波长λG(例如，530nm)的光。激光器21G例如是蓝色半导体激光器，射出波长λB(例如，445nm)的光。从激光器21R、21G、21B射出的各波长的光被二向色反射镜等合成，通过减光滤波器22减光为规定的光量，并入射到光扫描部40。

温度传感器30是用于检测光扫描装置1的周围的温度的传感器，例如，也可以通过热敏电阻等实现。

光扫描部40根据从反射镜驱动电路13供给的水平以及垂直驱动信号使反射镜沿水平方向以及垂直方向驱动。在光扫描部40中，由此变更入射的激光的反射方向，进行基于激光的光扫描，向屏幕等投影图像。

图2是表示光扫描部40的结构的图。光扫描部40是例如通过压电元件使反射镜110驱动的MEMS。

光扫描部40具有反射镜110、反射镜支承部120、扭力梁130A、130B、连结梁140A、140B、第一驱动梁150A、150B、可动框160、第二驱动梁170A、170B、以及固定框180。另外，第一驱动梁150A、150B分别具有驱动源151A、151B。另外，第二驱动梁170A、170B分别具有驱动源171A、171B。第一驱动梁150A、150B、第二驱动梁170A、170B作为使反射镜110向上下或者左右摆动并使激光扫描的致动器来发挥作用。

在反射镜支承部120以沿着反射镜110的圆周的方式形成有狭缝122。通过狭缝122，能够使反射镜支承部120轻型化并且将由扭力梁130A、130B产生的扭曲传递到反射镜110。

在光扫描部40中，在反射镜支承部120的上表面支承有反射镜110，反射镜支承部120与位于两侧的扭力梁130A、130B的端部连结。扭力梁130A、130B构成摆动轴，沿轴向延伸从轴向两侧支承反射镜支承部120。通过扭力梁130A、130B扭曲，从而支承于反射镜支承部120的反射镜110摆动，进行使照射到反射镜110的光的反射光扫描的动作。扭力梁130A、130B分别被连结梁140A、140B连结支承，并与第一驱动梁150A、150B连结。

第一驱动梁150A、150B、连结梁140A、140B、扭力梁130A、130B、反射镜支承部120以及反射镜110被可动框160从外侧支承。第一驱动梁150A、150B各自的一侧被可动框160支承。第一驱动梁150A的另一侧与沿内周侧延伸并与连结梁140A、140B连结。第一驱动梁150B的另一侧也相同地沿内周侧延伸并与连结梁140A、140B连结。

第一驱动梁150A、150B以在与扭力梁130A、130B正交的方向上隔着反射镜110以及反射镜支承部120的方式成对设置。在第一驱动梁150A、150B的上表面分别形成有驱动源151A、151B。驱动源151A、151B包括形成于第一驱动梁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。驱动源151A、151B根据施加于上部电极和下部电极的驱动电压伸长或者缩小。

因此，若在第一驱动梁150A和第一驱动梁150B中交替地施加反转了电位的驱动电压，则在反射镜110的左侧和右侧，第一驱动梁150A和第一驱动梁150B向上下相反侧交替地振动。由此，能够将扭力梁130A、130B作为摆动轴或者旋转轴，使反射镜110绕轴摆动。

以后，将反射镜110绕扭力梁130A、130B的轴摆动的方向称为水平方向。换句话说，本实施方式的第一驱动梁150A和第一驱动梁150B通过使扭力梁130A、130B扭曲变形，来使反射镜110在水平方向(第一方向)上摆动。例如，在第一驱动梁150A、150B所进行的水平驱动中使用共振振动，能够高速地使反射镜110摆动驱动。

另外，在可动框160的外部连结有第二驱动梁170A、170B的一端。第二驱动梁170A、170B以从左右两侧夹持可动框160的方式成对设置。而且，第二驱动梁170A、170B从两侧支承可动框160，并且绕通过光反射面的中心的规定的轴摆动。第二驱动梁170A具有与第一驱动梁150A平行延伸的多个(例如偶数个)矩形梁分别与邻接的矩形梁在端部连结并整体呈之字形状的形状。

而且，第二驱动梁170A的另一端与固定框180的内侧连结。第二驱动梁170B也相同地具有与第一驱动梁150B平行延伸的多个(例如偶数个)矩形梁分别与邻接的矩形梁在端部连结并整体呈之字形状的形状。而且，第二驱动梁170B的另一端与固定框180的内侧连结。

在第二驱动梁170A、170B的上表面分别按不包括曲线部的矩形单位形成有驱动源171A、171B。驱动源171A包括形成于第二驱动梁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。驱动源171B包括形成于第二驱动梁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。

第二驱动梁170A、170B通过在按矩形单位邻接的驱动源171A、171B彼此之间施加反转了电位的驱动电压，来使邻接的矩形梁沿上下相反方向反转，将各矩形梁的上下动作的积蓄传递到可动框160。

第二驱动梁170A、170B通过该动作使反射镜110在与平行方向正交的方向亦即垂直方向上摆动。换句话说，第二驱动梁170A、170B是使反射镜110在垂直方向上摆动的垂直梁。换言之，本实施方式的第二驱动梁170A、170B通过使自身弯曲变形来使反射镜110在垂直方向(第二方向)上摆动。例如第二驱动梁170A、170B所进行的垂直驱动中可以使用非共振振动。

驱动源171A包括从可动框160侧朝向右侧排列的驱动源171A1、171A2、171A3、171A4、171A5以及171A6。另外，驱动源171B包括从可动框160侧朝向左侧排列的驱动源171B1、171B2、171B3、171B4、171B5以及171B6。

对驱动源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的端子组190A所包含的规定的端子连接。另外，对驱动源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的端子组190B所包含的规定的端子连接。另外，对驱动源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的端子组190A所包含的规定的端子连接。另外，对驱动源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的端子组190B所包含的规定的端子连接。

另外，光扫描部40具有压电传感器191、192，作为检测对驱动源151A、151B施加驱动电压而反射镜110在水平方向上摆动的状态下的反射镜110的水平方向的倾斜情况(水平方向的振角)的水平振角传感器。压电传感器191被设置于连结梁140A，压电传感器192被设置于连结梁140B。

另外，光扫描部40具有压电传感器195、196，作为检测对驱动源171A、171B施加驱动电压而反射镜110在垂直方向上摆动的状态下的反射镜110的垂直方向的倾斜情况(垂直方向的振角)的垂直振角传感器。压电传感器195被设置于第二驱动梁170A所具有的矩形梁之一，压电传感器196被设置于第二驱动梁170B所具有的矩形梁之一。

伴随反射镜110的水平方向的倾斜情况，压电传感器191输出从扭力梁130A传递的连结梁140A的位移所对应的电流值。伴随反射镜110的水平方向的倾斜情况，压电传感器192输出从扭力梁130B传递的连结梁140B的位移所对应的电流值。伴随反射镜110的垂直方向的倾斜情况，压电传感器195输出第二驱动梁170A中的设置有压电传感器195的矩形梁的位移所对应的电流值。伴随反射镜110的垂直方向的倾斜情况，压电传感器196输出第二驱动梁170B中的设置有压电传感器196的矩形梁的位移所对应的电流值。

在本实施方式中，使用压电传感器195、196的输出检测反射镜110的垂直方向的倾斜情况。从压电传感器195、196输出的电压保持在缓冲电路12。此外，保持在缓冲电路12的电压也可以是从压电传感器195、196中的任意一方输出的电压。

补偿电路15根据保持在缓冲电路12的电压来补偿从光源部20射出激光的时机。

压电传感器191、192、195、196包括形成于压电薄膜的上表面的上部电极和形成于压电薄膜的下表面的下部电极。在本实施方式中，各压电传感器的输出是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的端子组190B所包含的规定的端子连接。另外，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的端子组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的端子组190B所包含的规定的端子连接。另外，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的端子组190B所包含的规定的端子连接。

接下来，对驱动源151A、151B以及驱动源171A、171B所使用的压电元件的特性进行说明。图3是表示压电元件的特性的一个例子的图。

在本实施方式中，作为构成驱动源151A、151B以及驱动源171A、171B的压电元件，例如使用具有图3所示的特性的压电元件。在图3所示的例子中，施加于压电元件的电场强度与位移的关系具有自然极化特性，但在电场强度接近零的区域中几乎为线形。

优选反射镜驱动电路13产生的水平驱动信号以及垂直驱动信号是电场强度与位移的关系几乎为线形的电压区域。

图4是表示水平驱动信号以及垂直驱动信号的一个例子的图。图4中的(A)表示水平驱动信号的一个例子。图4中的(B)表示垂直驱动信号的一个例子。

水平驱动信号由施加于驱动源151A的第一水平驱动信号AHp和施加于驱动源151B的第二水平驱动信号AHn构成。例如，第一水平驱动信号AHp以及第二水平驱动信号AHn是具有相同的周期以及振幅的正弦波。第二水平驱动信号AHn相对于第一水平驱动信号AHp而言相位错开半周期。即，第一水平驱动信号AHp和第二水平驱动信号AHn相对于中间电位而言呈电位反转的关系。

反射镜110根据第一水平驱动信号AHp与第二水平驱动信号AHn的电位差而被驱动，在水平方向上摆动。反射镜110向水平方向的摆角与第一水平驱动信号AHp以及第二水平驱动信号AHn的振幅对应。

垂直驱动信号由施加于驱动源171A的第一垂直驱动信号AVp和施加于驱动源171B的第二垂直驱动信号AVn构成。例如，第一垂直驱动信号AVp以及第二垂直驱动信号AVn是具有相同的周期以及振幅的锯齿波。第一垂直驱动信号AVp和第二垂直驱动信号AVn相对于中间电位而言呈电位反转的关系。

反射镜110根据第一垂直驱动信号AVp与第二垂直驱动信号AVn的电位差而被驱动，在垂直方向上摆动。反射镜110向垂直方向的摆角与第一垂直驱动信号AVp以及第二垂直驱动信号AVn的振幅对应。

接下来，对反射镜驱动电路13的结构进行说明。图5是表示反射镜驱动电路13的结构的图。

如图5所示，反射镜驱动电路13具有DC/DC转换器50、第一水平驱动信号生成部51A、第二水平驱动信号生成部51B、第一垂直驱动信号生成部52A、第二垂直驱动信号生成部52B。第一水平驱动信号生成部51A、第二水平驱动信号生成部51B、第一垂直驱动信号生成部52A、第二垂直驱动信号生成部52B分别具有DA转换器53和作为放大器的运算放大器54。

DA转换器53将从系统控制器11供给的数字化的波形数据转换为模拟信号。运算放大器54放大由DA转换器53转换而得的模拟信号，作为驱动信号进行输出。

第一水平驱动信号生成部51A基于第一水平驱动波形数据DHp生成第一水平驱动信号AHp。第二水平驱动信号生成部51B基于第二水平驱动波形数据DHn生成第二水平驱动信号AHn。第一垂直驱动信号生成部52A基于第一垂直驱动波形数据DVp生成第一垂直驱动信号AVp。第二垂直驱动信号生成部52B基于第二垂直驱动波形数据DVn生成第二垂直驱动信号AVn。

接下来，对在系统控制器11内构成的水平驱动波形数据生成部以及垂直驱动波形数据生成部进行说明。图6是表示水平驱动波形数据生成部60以及垂直驱动波形数据生成部70的结构的图。

系统控制器11的结构具备CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等结构部。另外，系统控制器11也可以由FPGA(Field-Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)等构成。

水平驱动波形数据生成部60具有基准波形数据生成部61、增益设定部62、以及偏移设定部63。

基准波形数据生成部61生成第一水平基准波形数据Hp和第二水平基准波形数据Hn。如图7中的(A)所示，第一水平基准波形数据Hp以及第二水平基准波形数据Hn是具有相同的周期以及振幅的正弦波。第二水平基准波形数据Hn相对于第一水平基准波形数据Hp而言相位错开半周期。

通过增益设定部62以及偏移设定部63，基于第一水平基准波形数据Hp以及第二水平准波形数据Hn，生成作为数字化数据的第一水平驱动波形数据DHp以及第二水平驱动波形数据DHn。

增益设定部62基于作为水平振角传感器的压电传感器191、192的检测值来设定第一水平驱动波形数据DHp以及第二水平驱动波形数据DHn的增益G1。增益G1与第一水平驱动波形数据DHp以及第二水平驱动波形数据DHn的振幅对应。

偏移设定部63使电压偏移以便第一水平驱动波形数据DHp以及第二水平驱动波形数据DHn不与运算放大器54的死区重叠。如图7中的(B)所示，运算放大器54的死区在电源电压侧以及接地电位侧的两侧产生。即，偏移设定部63将偏移值D1设定为第一水平驱动波形数据DHp以及第二水平驱动波形数据DHn位于电源电压侧的死区与接地电位侧的死区之间。

垂直驱动波形数据生成部70具有基准波形数据生成部71、增益设定部72、以及偏移设定部73。

基准波形数据生成部71生成第一垂直基准波形数据Vp和第二垂直基准波形数据Vn。如图8中的(A)所示，第一垂直基准波形数据Vp以及第二垂直基准波形数据Vn是具有相同的周期以及振幅的锯齿波。第二垂直基准波形数据Vn与第一垂直基准波形数据Vp呈电位反转的关系。

通过增益设定部72以及偏移设定部73，基于第一垂直基准波形数据Vp以及第二垂直基准波形数据Vn，生成作为数字化数据的第一垂直驱动波形数据DVp以及第二垂直驱动波形数据DVn。

增益设定部72基于作为垂直振角传感器的压电传感器195、196的检测值设定第一垂直驱动波形数据DVp以及第二垂直驱动波形数据DVn的增益G2。增益G2与第一垂直驱动波形数据DVp以及第二垂直驱动波形数据DVn的振幅对应。

偏移设定部73使电压偏移以便第一垂直驱动波形数据DVp以及第二垂直驱动波形数据DVn不与运算放大器54的死区重叠。如图7中的(B)所示，运算放大器54的死区在电源电压侧以及接地电位侧的两侧产生。即，偏移设定部73将偏移值D2设定为第一垂直驱动波形数据DVp以及第二垂直驱动波形数据DVn位于电源电压侧的死区与接地电位侧的死区之间。

并且，偏移设定部73将偏移值D2设定为抑制由DA转换器53产生的积分非线性(INL)误差与驱动信号叠加所引起的不需要的共振振动的产生。INL误差是指表示对于DA转换器53的数字化输入值输出的理想的输出值与实际测定到的输出值的偏差的值。

图9是表示由DA转换器53产生的具有周期性的INL误差的特性的图。如图9所示，INL误差对于数字化输入值表示出周期性的变化。INL误差的变化例如是周期M的正弦波。

图10中的(A)是表示通过DA转换器53叠加了INL误差后的第一垂直驱动信号AVp和第二垂直驱动信号AVn的一个例子的图。

在垂直扫描期间中，第一垂直驱动波形数据DVp随着时间增加，相对于此，第二垂直驱动波形数据DVn随着时间减少。因此，依赖于第一垂直驱动波形数据DVp与第二垂直驱动波形数据DVn的关系，叠加在第一垂直驱动信号AVp的INL误差与叠加在第二垂直驱动信号AVn的INL误差的相位错开。

在图10中的(A)所示的例子中，叠加在第一垂直驱动信号AVp的INL误差与叠加在第二垂直驱动信号AVn的INL误差，相位错开了半周期(M/2)。

图10中的(B)是表示图10中的(A)中的第一垂直驱动信号AVp与第二垂直驱动信号AVn的电位差的图。由于在第一垂直驱动信号AVp和第二垂直驱动信号AVn中INL误差的相位错开，所以如图10中的(B)所示，电位差(AVp－AVn)为线形函数上叠加了INL误差的2倍的振幅的正弦波的函数。

反射镜110根据电位差(AVp－AVn)在垂直方向上位移，所以在施加了图10中的(B)所示的电位差的情况下，位移为非线形，有可能在图像产生振铃。振铃是指在图像上产生的波浪纹的伪影。

在本实施方式中，偏移设定部73将偏移值D2设定为满足以下数学式(1)以及数学式(2)的D2中的最小的值。

D2＝(n×M+M/2－G2)/2··· (1)

D2＞Dth···(2)

这里，n是正的整数。Dth是运算放大器54的接地电位侧的死区的上限值(参照图8中的(B))。Dth例如是2V。

在满足以上数学式(1)以及数学式(2)的情况下，如图11中的(A)所示，叠加在第一垂直驱动信号AVp的INL误差与叠加在第二垂直驱动信号AVn的INL误差成为相同相位。此时，如图11中的(B)所示，电位差(AVp－AVn)消除了INL误差，成为线形函数。

因此，在满足以上数学式(1)以及数学式(2)的情况下，反射镜110的位移为线形，抑制了振铃的产生。

另外，通过将偏移值D2设定为满足以上数学式(1)以及数学式(2)的D2中的最小的值，能够防止第一垂直驱动信号AVp和第二垂直驱动信号AVn在运算放大器54的电源电压侧的死区重叠。

接下来，对以上数学式(1)的导出方法进行说明。如图12所示，将第一垂直驱动波形数据DVp的最小值设为Pmin，将最大值设为Pmax。另外，将第二垂直驱动波形数据DVn的最小值设为Nmin，将最大值设为Nmax。并且，设为Pmin＝Nmin、Nmax＝Pmax。

在图12中，与图10中的(A)相同地，叠加在第一垂直驱动信号AVp的INL误差和叠加在第二垂直驱动信号AVn的INL误差，相位错开半周期(M/2)。

图13是表示对于最小值Pmin以及最大值Nmax的INL误差的关系的图。如图13所示，在图12所示的例子中，最大值Nmax与最小值Pmin的差成为周期M的整数倍(n×M)。

第一垂直驱动波形数据DVp随着时间增加，所以INL误差向从最小值Pmin增加的方向变化，第二垂直驱动波形数据DVn随着时间减少。因此，两者的相位错开半周期。

为了成为相同相位，只要变更最小值Pmin或者最大值Nmax中的至少任意一方，相对于INL误差的变化，设定为两者对称(在图13中，左右对称)即可。例如，最大值Nmax不变更，对最小值Pmin加上M/2。由此，INL误差的增减方向相同，成为相同相位。

作为其它的例子，对最小值Pmin以及最大值Nmax各自加上M/4。另外，作为其它的例子，对最小值Pmin加上3M/4，并且从最大值Nmax减去M/4。并且，作为其它的例子，最小值Pmin不变更，对最大值Nmax加上M/2。在任意的情况中，INL误差的增减方向都相同，成为相同相位。

这样，为了使INL误差成为相同相位，只要最小值Pmin以及最大值Nmax满足以下数学式(3)即可。

Nmax+Pmin＝n×M+M/2···(3)

另外，上述的增益G2满足以下数学式(4)。

Nmax－Pmin＝G2···(4)

根据以上数学式(3)以及以上数学式(4)得到以下数学式(5)。

Pmin＝(n×M+M/2－G2)/2···(5)

在本实施方式中，偏移设定部73设定最小值Pmin(＝Nmin)的值作为同相偏移的偏移值D2，所以根据以上数学式(5)，得到以上数学式(1)。

如以上所述，根据本实施方式，能够抑制由运算放大器54的死区以及DA转换器53的INL误差引起的驱动电压的波形形变。即，能够抑制反射镜110的与向垂直方向的非共振振动叠加的不需要的共振振动。由此，振铃的产生被抑制。

另外，由偏移设定部73设定的偏移值D2越大，消耗电力越增加，但在本实施方式中，偏移值D2被设定为满足以上数学式(1)以及数学式(2)的D2中的最小的值，所以由偏移引起的消耗电力的增加量被抑制为最低限度。

(变形例)

以下，对第一实施方式的变形例进行说明。图14是表示本变形例所使用的垂直驱动波形数据生成部70A的结构的图。在本变形例中，代替第一实施方式的垂直驱动波形数据生成部70，使用垂直驱动波形数据生成部70A。

如图14所示，垂直驱动波形数据生成部70A与第一实施方式的垂直驱动波形数据生成部70的不同点仅在于，在基准波形数据生成部71的后段具备滤波处理部74。

滤波处理部74是例如除去高频成分的平滑化滤波器。滤波处理部74通过对于第一垂直基准波形数据Vp以及第二垂直基准波形数据Vn进行滤波处理，来预先抑制不需要的共振振动。

图15是对滤波处理部74所进行的滤波处理进行说明的图。图15中的(A)是例示滤波处理前的第一垂直基准波形数据Vp以及第二垂直基准波形数据Vn的图。图15中的(B)是例示滤波处理后的第一垂直基准波形数据Vp以及第二垂直基准波形数据Vn的图。

第一垂直基准波形数据Vp以及第二垂直基准波形数据Vn分别是锯齿波，所以顶角部分通过滤波处理而平滑化。由此，通过锯齿波的顶角部分产生的不需要的共振振动被预先除去。

此外，在上述各实施方式中，基准波形数据生成部61、71生成电位在中间电位被反转的一对的基准波形数据，但也可以仅生成一对的基准波形数据中的一方。该情况下，在由偏移设定部63、73进行的偏移设定后，只要通过使偏移后的一方的波形数据相对于中间电位反转电位，从而生成另一方的波形数据即可。

另外，上述各实施方式根据振角传感器的检测值调整驱动信号的增益(振幅)，但驱动信号的振幅也可以恒定。

另外，上述各实施方式例如能够应用于眼镜、投影仪等二维扫描式的光扫描装置。

另外，在上述各实施方式中，作为光扫描装置，举出二维扫描式的光扫描装置为例进行说明，但并不局限于二维扫描式，也可以是使反射镜在1个方向上摆动的一维扫描式的光扫描装置。

以上，根据各实施方式进行了本发明的说明，但本发明并不局限于上述实施方式所示的要件。对于这些点而言，能够在不损害本发明的主旨的范围内变更，能够根据其应用方式适当地决定。

第一垂直驱动波形数据DVp以及第二垂直驱动波形数据DVn是驱动波形数据的一个例子。第一垂直驱动信号AVp以及第二垂直驱动信号AVn是一对的驱动信号的一个例子。第一垂直驱动信号AVp是第一驱动信号的一个例子。第二垂直驱动信号AVn是第二驱动信号的一个例子。第一垂直基准波形数据Vp以及第二垂直基准波形数据Vn是基准波形数据的一个例子。

Claims (7)

1.一种光扫描装置，其使反射镜至少在1个方向上摆动，其特征在于，该光扫描装置具有：

反射镜驱动电路，其包括DA转换器以及放大器，基于数字化的驱动波形数据生成用于驱动上述反射镜的一对驱动信号；

基准波形数据生成部，其生成基准波形数据；以及

偏移设定部，其基于上述放大器的死区和由上述DA转换器产生的具有周期性的积分非线性误差，对上述基准波形数据设定偏移值，由此生成上述驱动波形数据。

2.根据权利要求1所述的光扫描装置，其特征在于，

上述一对驱动信号由第一驱动信号和在上述第一驱动信号的中间电位反转电位而得到的第二驱动信号构成，

上述反射镜驱动电路通过上述第一驱动信号与上述第二驱动信号的电位差驱动上述反射镜。

3.根据权利要求2所述的光扫描装置，其特征在于，

上述偏移设定部将上述偏移值设定为比上述放大器的接地电位侧的死区的上限值大，并且使叠加在上述第一驱动信号中的积分非线性误差和叠加在上述第二驱动信号中的积分非线性误差为相同相位的值。

4.根据权利要求3所述的光扫描装置，其特征在于，

上述第一驱动信号以及上述第二驱动信号是锯齿波，

上述反射镜驱动电路使上述反射镜进行非共振振动。

5.根据权利要求4所述的光扫描装置，其特征在于，具有：

振角传感器，其检测上述反射镜的上述1个方向的位置；以及

增益设定部，其基于上述振角传感器的检测值设定与上述第一驱动信号以及上述第二驱动信号的振幅对应的增益。

6.根据权利要求5所述的光扫描装置，其特征在于，

上述偏移设定部在将上述积分非线性误差的周期设为M，将上述增益设为G，将上述放大器的接地电位侧的死区的上限值设为Dth，将正的整数设为n的情况下，将满足数学式1以及数学式2的最小的D设定为上述偏移值，

数学式1：

D＝(n×M+M/2－G)/2；

数学式2：

D＞Dth。

7.一种光扫描装置的控制方法，其是光扫描装置的控制方法，上述光扫描装置具有包括DA转换器以及放大器，且基于数字化的驱动波形数据生成用于驱动反射镜的一对驱动信号的反射镜驱动电路，并使上述反射镜至少在1个方向上摆动，其特征在于，

上述控制方法生成基准波形数据，基于上述放大器的死区和由上述DA转换器产生的具有周期性的积分非线性误差，对上述基准波形数据设定偏移值，由此生成上述驱动波形数据。

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