JP2003043401A

JP2003043401A - 光スキャナ駆動回路

Info

Publication number: JP2003043401A
Application number: JP2001228112A
Authority: JP
Inventors: Nobuaki Sakai; 信明酒井
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2001-07-27
Filing date: 2001-07-27
Publication date: 2003-02-13

Abstract

(57)【要約】【課題】センサコイルに生ずる相互誘導起電力を除去し
て、高精度に所定の振幅および周波数で動作させること
が可能な光スキャナ駆動回路を提供する。【解決手段】可動板近傍に配置された磁石と、前記可動
板上に形成された駆動コイル１０２と、センサコイル１
０３を有する光スキャナ１において、駆動コイル１０２
に少なくとも交流成分を含む電流を供給する電流供給手
段２と、センサコイル１０３に生じる誘導起電力を検出
する検出手段３と、駆動コイル１０２に少なくとも交流
成分を含む電流が流れることによりセンサコイル１０３
に生じる相互誘導起電力を別個に擬似的に生成する相互
誘導起電力生成手段５０２，５０３と、検出手段３の出
力から相互誘導起電力生成手段の５０２，５０３の出力
を減算処理する減算手段８と、減算手段８の出力に基づ
いて、可動板のねじり振動を制御する制御手段４とを有
している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光源からの光を反
射しその反射光を１次元または２次元に走査する光スキ
ャナを駆動する、光スキャナ駆動回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光スキャナとして、例えば、特開
平７−１７５００５号公報や特開平１０−１２３４４９
号公報に開示されたものがある。これらの光スキャナは
半導体製造技術により製作されるものであり、小型、薄
型といった特徴を持っている。以下にその動作原理につ
いて説明する。

【０００３】図１は光スキャナの動作原理を説明するた
めの概略構成図である。図１に示すように、光スキャナ
はミラー面１０１ａと平行にコイルパターン（駆動コイ
ル１０２）が形成されたミラー部１０１と、ミラー部１
０１を振動させるためのばね部１０４ａ，１０４ｂと、
ミラー部１０１の近傍に配置された、ミラー部１０１が
静止状態時のミラー面１０１ａとほぼ平行な磁界を生じ
させるための永久磁石１０５ａ，１０５bとを備えてい
る。ばね部１０４ａ，１０４ｂは、任意の装置に設置す
るための支持体（不図示）に接続されている。そして、
駆動コイル１０２に交流電流（周波数ｆ）を流すことに
より、ミラー面１０１ａに垂直な向きにフレミング左手
の法則に従う力を発生させ、ミラー部１０１を周波数ｆ
で振動させるようになっている。

【０００４】このときの振れ角θと発生力Ｆには、交流
電流ＩをＩ₀ｓｉｎ（２πｆｔ）、磁界の強さをＨ（磁
束密度Ｂ）、コイルの巻き数をＮ、コイルの面積をＳ、
真空誘磁率をμ₀とすると、次式(1) の関係があり、振れ角θは次式(2)に示す運動方程式を
解くことによって求めることができる。但し、kはばね部のねじりばね定数であり、光スキャナ
の機械的共振周波数をｆ_cとすると、ｋ＝（２πｆ_c）²
の関係がある。また、Dは減衰係数、Jは光スキャナの慣
性モーメントである。

【０００５】また、振れ角θと交流電流の周波数fとの
関係は、振れ角θが小さいものとしてｃｏｓθ≒１と近
似して、上記式(1)，(2)より、次式(3) と表すことができる。図２は上記式(3)をプロットした
ものである。図２に示すように、交流電流の周波数ｆを
機械的共振周波数ｆ_cに合わせると最大の振れ角（振動
振幅）が得られる（なお、このとき振れ角は駆動信号
（交流電流）に対し位相が９０°遅れる。）。このよう
な理由から、光スキャナの駆動では、駆動信号の周波数
を光スキャナの機械的共振周波数に合わせることが一般
的となっている。

【０００６】ところで、上述した光スキャナの駆動を安
定させるためには、光スキャナの振動状態を検出するた
めのセンサが必要となる。そのようなセンサを用いた光
スキャナとしては、例えば、特開平１１−２４２１８０
号公報に開示されているように、図１の構成に加えて、
ミラー部１０１に駆動コイル１０２とは別のコイルパタ
ーン（以下、センサコイル１０３）を駆動コイル１０２
と同一の平面上にほぼ同心状に設けて（図３参照）、ミ
ラー部１０１が振動する際にセンサコイル１０３が磁界
と鎖交することによって発生する起電力を検出すること
で振動状態を検出するようにした光スキャナが知られて
いる。

【０００７】ここで、このような構成の光スキャナにお
ける振動状態の検出方法では、センサコイルに発生する
起電力Ｖ_rは、次式(4)で与えられる。但し、Ｎ_sはセンサコイルの巻き数、Ｂは磁束密度、Ｓ_s
はセンサコイルの面積である。

【０００８】ここで、光スキャナを機械的共振周波数ｆ
_cで駆動する場合を考える。光スキャナヘの駆動信号を
Ｉ＝Ｉ₀ｓｉｎ(２πｆ_cｔ)とおくと、光スキャナの振動
は駆動信号に対して位相が９０°遅れるので、次式(5) とおくことができる。このとき上記式(4)で表される起
電力Ｖ_rは、振れ角θ(θ₀)が小さいものとして、次式
(6) と近似することができる。

【０００９】これにより、センサコイルに発生する起電
力は、光スキャナの振動に対し位相が９０°進むことが
わかる。（なお、コイルの両端の接続を入れ替えれば起
電力の符号が反転し、９０°遅れることになるが、以下
この向きで説明する。）。従って、共振周波数駆動時で
は、駆動信号、光スキャナの振動、センサコイルの起電
力（センサ信号）の位相関係は図４に示すようになり、
駆動信号とセンサ信号は位相が一致することになる。

【００１０】ここで、上記従来の光スキャナの基本的な
制御駆動方法について簡単に説明する。図３に上述した
センサコイル１０３を有する光スキャナ１を示す。図３
において、光スキャナ１はミラー面１０１ａと平行に駆
動コイル１０２およびセンサコイル１０３が形成された
ミラー部１０１と、ミラー部１０１を振動させるための
ばね部１０４ａ，１０４ｂと、ミラー部１０１が静止状
態時のミラー面１０１ａとほぼ平行となるような磁界を
生じさせるためのミラー部１０１の近傍に配置された、
２つの永久磁石１０５ａ，１０５ｂとを備えている。ば
ね部１０４ａ，１０４ｂは、任意の装置に設置するため
の支持体（不図示）に接続されている。

【００１１】そしてこの光スキャナ１は、図５に示す回
路によって制御される。図５において、図示しないＰＣ
等の操作コントローラより、光スキャナ１の振動振幅
（振れ角）や振動周波数など、光スキャナ１の所望の駆
動条件の指令値であるコントロール信号をコントロール
回路４に供給する。コントロール回路４は、コントロー
ル信号を受けて駆動回路２に駆動指令信号Ｖ_dを出力す
る。そして駆動回路２は、駆動指令信号Ｖ_dに基づいて
駆動信号（交流電流）を駆動コイル１０２に出力する。
こうして光スキャナ１は所定の振れ角、振動周波数で振
動することになる。このときセンサコイル１０３の両端
には、センサコイル１０３が永久磁石１０５ａ，１０５
ｂによって生成される磁界と鎖交することにより、起電
力（センサ信号）が発生する。この起電力（センサ信
号）は検出回路３により検出され検出信号Ｖ_sとしてコ
ントロール回路４にフィードバックされる。コントロー
ル回路４では、この検出信号Ｖ_sを監視し、光スキャナ
１の振動振幅（振れ角）や振動周波数が所定の値から外
れた場合、駆動回路２に出力する駆動指令信号Ｖ_dを補
正する。このようにして、光スキャナ１を安定した状態
に制御駆動することができるようになっている。

【００１２】次に、上述した駆動回路２、および検出回
路３の一般的な構成を図６に示す。図６に示すように、
駆動回路２は、オペアンプ２０１と、抵抗素子（Ｒ０）
２０２とで構成され、これらによって駆動指令信号Ｖ_d
を駆動信号（交流電流）に変換するようになっている。
ここで、駆動指令信号Ｖ_dと駆動信号（交流電流）との
関係は、駆動コイル１０２に供給する駆動信号をＩ＝Ｉ
₀ｓｉｎ（２πｆ_cｔ）＝Ｉ₀ｓｉｎ（ω_cｔ）とおくと、
次式(7) となる。

【００１３】また、検出回路３は、オペアンプ３０１
と、抵抗素子（Ｒ１）３０２と、抵抗素子（Ｒ１）３０
３と、抵抗素子（Ｒ２）３０４と、抵抗素子（Ｒ２）３
０５とで構成され、これらによって起電力（センサ信
号）を検出信号Ｖ_sに変換するようになっている。ここ
で、起電力と検出信号Ｖ_sとの関係は、起電力をＶ_r、セ
ンサコイルの抵抗値をＲsensとおき、センサコイル１０
３の自己インダクタンスや配線間容量は無視できるもの
とすると、次式(8) となる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の光スキャナには次のような問題がある。駆動コイル
に駆動信号（交流電流）Iを供給すると、図７に示すよ
うに、駆動コイルと垂直方向に駆動信号Ｉに比例した磁
界Ｈ₁が生じる。このとき、上記従来の光スキャナでは
駆動コイルとセンサコイルとがほぼ同心かつ同一の平面
上に設けられているために、センサコイルに磁界Ｈ₁の
強度変化に起因する起電力（以下、相互誘導起電力）ｅ
_rが生じてしまう。この相互誘導起電力ｅ_rは、駆動コイ
ルとセンサコイルとの相互インダクタンスＭと、駆動信
号Ｉの時間微分に比例し、駆動信号をＩ＝Ｉ₀ｓｉｎ
（２πｆ_cｔ）＝Ｉ₀ｓｉｎ（ω_cｔ）、比例定数をαと
おくと、次式(9)のように表すことができる。

【００１５】以上より、実際にセンサコイルに生ずる起
電力（センサ信号）は、上記式(4)で示される起電力Ｖ_r
だけでなく上記式(9)で示される相互誘導起電力ｅ_rとの
和、すなわち（Ｖ_r＋ｅ_r）となることがわかる。従っ
て、真の検出信号Ｖ_sは、上記式(8)より、次式(10) となり、相互誘導起電力ｅ_rの項により歪んだ信号とな
ってしまう。これでは光スキャナの振動振幅を高精度に
制御することが困難になる。また、共振周波数駆動時の
駆動信号と、相互誘導起電力ｅ_rと、真の起電力（セン
サ信号）との位相関係は、図８に示すように、実際の振
動状態とセンサ信号との位相がずれた関係となる。これ
は、光スキャナの振動周波数を高精度に管理することが
難しくなることを意味する。

【００１６】そこで、本発明は、上述の問題点を鑑みて
なされたものであり、センサコイルに生ずる相互誘導起
電力を除去して、高精度に所定の振幅および周波数で動
作させることが可能な光スキャナ駆動回路を提供するこ
とを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するため、本第１の発明による光スキャナ駆動回路は、
任意の部材に設置するための支持体と、少なくとも一方
の面が光の反射面である可動板と、前記支持体と前記可
動板を接続する弾性部材と、前記可動板近傍に所定の間
隔をあけて配置された磁石と、前記可動板上に形成され
た駆動コイルと、前記可動板の、前記駆動コイルとほぼ
同一平面上に形成されたセンサコイルとを有する光スキ
ャナにおいて、前記駆動コイルに少なくとも交流成分を
含む電流を供給する電流供給手段と、前記センサコイル
に生じる誘導起電力を検出する検出手段と、前記駆動コ
イルに少なくとも交流成分を含む電流が流れることによ
って前記センサコイルに生じる相互誘導起電力を前記駆
動コイル及び前記センサコイルとは別個に擬似的に生成
する相互誘導起電力生成手段と、前記検出手段の出力か
ら前記相互誘導起電力生成手段の出力を減算処理する減
算手段と、前記減算手段の出力に基づいて、前記可動板
のねじり振動を制御する制御手段とを有していることを
特徴とする。

【００１８】このように構成した本第１の発明によれ
ば、センサコイルに生ずる相互誘導起電力を前記駆動コ
イル及びセンサコイルとは別個に擬似的に生成し、該セ
ンサコイルに生じる誘導起電力からその擬似的に生成さ
れた相互誘導起電力を減算した結果に基づいて可動板の
ねじり振動が制御される。

【００１９】また、本第２の発明による光スキャナ駆動
回路は、任意の部材に設置するための支持体と、少なく
とも一方の面が光の反射面である可動板と、前記支持体
と前記可動板を接続する弾性部材と、前記可動板に前記
弾性部材を介して連結された磁石と、前記支持体に設け
られた駆動コイルと、前記支持体に設けられたセンサコ
イルとを有する光スキャナにおいて、前記駆動コイルに
少なくとも交流成分を含む電流を供給する電流供給手段
と、前記センサコイルに生じる誘導起電力を検出する検
出手段と、前記駆動コイルに少なくとも交流成分を含む
電流が流れることによって前記センサコイルに生じる相
互誘導起電力を前記駆動コイル及び前記センサコイルと
は別個に擬似的に生成する相互誘導起電力生成手段と、
前記検出手段の出力から前記相互誘導起電力生成手段の
出力を減算処理する減算手段と、前記減算手段の出力に
基づいて、前記可動板のねじり振動を制御する制御手段
とを有していることを特徴とする。

【００２０】このように構成した本第２の発明によれ
ば、本第１の発明と同様に、センサコイルに生ずる相互
誘導起電力を前記駆動コイル及びセンサコイルとは別個
に擬似的に生成し、該センサコイルに生じる誘導起電力
からその擬似的に生成された相互誘導起電力を減算した
結果に基づいて可動板のねじり振動が制御される。

【００２１】また、本第３の発明による光スキャナ駆動
回路は、本第１の発明において、前記相互誘導起電力生
成手段が、基板に設けられた第一および第二のコイル
と、前記第一のコイルに少なくとも交流成分を含む電流
を供給する第二の電流供給手段と、前記第二のコイルに
生じる誘導起電力を検出する第二の検出手段を有し、前
記減算手段が、前記検出手段の出力と前記第二の検出手
段の出力を減算処理することを特徴とする。

【００２２】このように構成した本第３の発明によれ
ば、第一および第二のコイル、第二の電流供給手段、第
二の検出手段によりセンサコイルに生ずる相互誘導起電
力を前記駆動コイル及びセンサコイルとは別個に擬似的
に生成し、該センサコイルに生じる誘導起電力からその
擬似的に生成された相互誘導起電力を減算した結果に基
づいて可動板のねじり振動が制御される。

【００２３】また、本第４の発明による光スキャナ駆動
回路は、本第２の発明において、前記相互誘導起電力生
成手段が、前記弾性部材に設けられた第一および第二の
コイルと、前記第一のコイルに少なくとも交流成分を含
む電流を供給する第二の電流供給手段と、前記第二のコ
イルに生じる誘導起電力を検出する第二の検出手段を有
し、前記減算手段が、前記検出手段の出力と前記第二の
検出手段の出力を減算処理することを特徴とする。

【００２４】このように構成した本第４の発明によれ
ば、本第３の発明と同様に、第一および第二のコイル、
第二の電流供給手段、第二の検出手段によりセンサコイ
ルに生ずる相互誘導起電力を前記駆動コイル及びセンサ
コイルとは別個に擬似的に生成し、該センサコイルに生
じる誘導起電力からその擬似的に生成された相互誘導起
電力を減算した結果に基づいて可動板のねじり振動が制
御される。

【００２５】さらに、本第３又は第４の発明による光ス
キャナ駆動回路では、前記駆動コイルと前記検出コイル
とが成す相互インダクタンスと、前記第一のコイルと前
記第二のコイルとが成す相互インダクタンスとが、ほぼ
等しくなるようにするのが好ましい。

【００２６】このように構成すれば、第一および第二の
コイル、第二の電流供給手段、第二の検出手段によりセ
ンサコイルに生ずる相互誘導起電力とほぼ等しい相互誘
導起電力を生成し、該センサコイルに生じる誘導起電力
から第一および第二のコイル、第二の電流供給手段、第
二の検出手段により生成された相互誘導起電力を減算し
た結果に基づいて可動板のねじり振動が制御される。

【００２７】加えて、本発明の第３又は第４の発明によ
る光スキャナ駆動回路は、前記第一のコイルが前記駆動
コイルとほぼ同一構造、同形状に形成され、前記第二の
コイルが前記センサコイルとほぼ同一構造、同形状に形
成され、前記第二の電流供給手段が前記電流供給手段と
ほぼ同様に構成され、前記第二の検出手段が、前記検出
手段とほぼ同様に構成されているのが好ましい。

【００２８】このように構成すれば、第一および第二の
コイル、第二の電流供給手段、第二の検出手段によりセ
ンサコイルに生ずる相互誘導起電力とほぼ等しい相互誘
導起電力を生成し、該センサコイルに生じる誘導起電力
から第一および第二のコイル、第二の電流供給手段、第
二の検出手段により生成された相互誘導起電力を減算し
た結果に基づいて可動板のねじり振動が制御される。

【００２９】さらに、本第５の発明による光スキャナ駆
動回路は、本第３又は第４の発明において、前記第二の
電流供給手段を介して供給するための電流を増減する第
一のゲイン回路と、前記第二の検出手段による出力を増
減する第二のゲイン回路とを有することを特徴とする。

【００３０】このように構成した本第５の発明によれ
ば、第一および第二のコイル、第二の電流供給手段、第
二の検出手段、第一および第二のゲイン回路によりセン
サコイルに生ずる相互誘導起電力とほぼ等しい相互誘導
起電力を生成し、該センサコイルに生じる誘導起電力か
ら第一および第二のコイル、第二の電流供給手段、第二
の検出手段、第一および第二のゲイン回路により生成さ
れた相互誘導起電力を減算した結果に基づいて可動板の
ねじり振動が制御される。

【００３１】さらに、本第６の発明による光スキャナ駆
動回路は、本第１又は第２の発明において、前記相互誘
導起電力生成手段が、前記駆動コイルに供給される電流
に基づいて、前記センサコイルに生じる相互誘導起電力
を前記駆動コイル及び前記センサコイルとは別個に擬似
的に生成することを特徴とする。

【００３２】このように構成した本第６の発明によれ
ば、駆動コイルに供給される電流に基づいて、センサコ
イルに生ずる相互誘導起電力を前記駆動コイル及びセン
サコイルとは別個に擬似的に生成し、該センサコイルに
生じる誘導起電力からその擬似的に生成された相互誘導
起電力を減算した結果に基づいて可動板のねじり振動が
制御される。

【００３３】また、本第６の発明による光スキャナ駆動
回路は、前記相互誘導起電力生成手段が、前記駆動コイ
ルに供給される電流に基づいて生成された信号の位相を
シフトする移相手段と、前記駆動コイルに供給される電
流に基づいて生成された信号を増減するゲイン可変手段
を備えているのが好ましい。

【００３４】このように構成すれば、駆動コイルに供給
される電流に基づいて生成された信号の位相をシフトす
る移相手段と、駆動コイルに供給される電流に基づいて
生成された信号を増減するゲイン可変手段を備えた相互
誘導起電力生成手段により、センサコイルに生ずる相互
誘導起電力を前記駆動コイル及びセンサコイルとは別個
に擬似的に生成し、該センサコイルに生じる誘導起電力
からその擬似的に生成された相互誘導起電力を減算した
結果に基づいて可動板のねじり振動が制御される。

【００３５】また、本第１〜第６の発明による光スキャ
ナ駆動回路はいずれも、前記減算手段の結果に基づいて
前記可動板のねじり振動振幅を連続的に制御する振幅制
御手段と、前記減算手段の結果に基づいて前記可動板の
ねじり振動周波数を連続的に制御する周波数制御手段の
少なくともいずれか一方を備えているのが好ましい。

【００３６】このように構成すれば、制御手段により、
可動板のねじり振動の振動振幅、あるいは振動周波数の
少なくともいずれか一方が制御される。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の光スキャナ駆動回
路の実施の形態について説明する。第１実施形態図９は第１実施形態の光スキャナ駆動回路の概略構成を
示すブロック図である。本実施形態の光スキャナ駆動回
路は、図５に示した従来の光スキャナ駆動回路の構成に
加えて、ダミースキャナ５を駆動するダミー駆動回路６
と、ダミースキャナ５の駆動状態を検出するダミースキ
ャナ検出回路７と、減算回路８とを備えて構成されてい
る。

【００３８】図９に示す光スキャナ１、駆動回路２、検
出回路３は、図２および図４に示した従来技術で説明し
たものとほぼ同様に構成されている。ダミースキャナ５
は、図１０に示すように基板５０１と、ダミー駆動コイ
ル５０２と、ダミーセンサコイル５０３とを有して構成
されている。このダミースキャナ５は、光スキャナ１の
可動板部（ミラー部１０１、駆動コイル１０２、センサ
コイル１０３、ばね部１０４ａ，１０４ｂで構成された
部分）と製造プロセス形状及び構造が同じものが望まし
いが、少なくとも次の条件を満たしたものであれば良
い。それは、基板５０１が、一般的な電気回路基板のよ
うに電気的絶縁体で形成されたものであること、及び、
ダミー駆動コイル５０２とダミーセンサコイル５０３と
の相互誘導作用による相互インダクタンスが、駆動コイ
ル１０２とセンサコイル１０３との相互誘導作用による
相互インダクタンスと同じであることである。

【００３９】但し、ダミースキャナ５は、図３に示すよ
うなミラー部１０１の近傍に配置された、ミラー部１０
１が静止状態時のミラー面１０１ａとほぼ平行な磁界を
生じさせるための２つの永久磁石１０５ａ，１０５bに
相当する永久磁石を備えていない点で、図２に示す光ス
キャナ１と構成が異なる。

【００４０】ダミー駆動回路６は、ダミー駆動コイル５
０２に電流を供給する回路であり、図１１に示すよう
に、オペアンプ６０１と、抵抗素子（Ｒ０）６０２とで
構成されている。オペアンプ６０１と抵抗素子（Ｒ０）
６０２は、図６に示した駆動回路２のオペアンプ２０１
と抵抗素子（Ｒ０）２０２と、それぞれ同等のもので構
成されている。従って、図９に示すダミー駆動回路６に
駆動回路２と同じ駆動指令信号Ｖ _dが入力されると、ダ
ミー駆動回路６は、駆動回路２が駆動コイル１０２に供
給する駆動信号（交流電流）と同じ駆動信号（交流電
流）をダミー駆動コイル５０２に供給する。

【００４１】また、ダミー検出回路７は、ダミーセンサ
コイル５０３に生じる起電力を検出する回路であり、図
１１に示すように、オペアンプ７０１と、抵抗素子（Ｒ
１）７０２と、抵抗素子（Ｒ１）７０３と、抵抗素子
（Ｒ２）７０４と、抵抗素子（Ｒ２）７０５とで構成さ
れている。これらは、図６に示した検出回路３のオペア
ンプ３０１と、抵抗素子（Ｒ１）３０２と、抵抗素子
（Ｒ１）３０３と、抵抗素子（Ｒ２）３０４と、抵抗素
子（Ｒ２）３０５と、それぞれ同等に構成されている。
従って、ダミーセンサコイル５０３にセンサコイル１０
３に生じる起電力と同じ起電力が生成されたときに、ダ
ミー検出回路7は、検出回路3が出力する検出信号と同じ
検出信号を出力する。

【００４２】図９に示す減算回路８は、検出回路３の出
力からダミー検出回路7の出力を減算するように構成さ
れている。コントロール回路４は、減算回路８の出力に
基づいて光スキャナ１の振動振幅および振動周波数を制
御する制御回路である（詳細は後述する）。

【００４３】次に、図９に示した回路ブロックの信号の
流れを説明する。図示しないＰＣ等の操作コントローラ
より、光スキャナ１の振動振幅（振れ角）や振動周波数
など、光スキャナ１の所望の駆動条件の指令値であるコ
ントロール信号をコントロール回路４に供給する。コン
トロール回路４は、コントロール信号を受けて駆動回路
２に駆動指令信号Ｖ_dを出力する。駆動回路２は、駆動
指令信号Ｖ_dに基づいて駆動信号（交流電流）を駆動コ
イル１０２に供給する。こうして光スキャナ１は所定の
振れ角、振動周波数で振動することになる。このとき、
センサコイル１０３の両端には、センサコイル１０３が
永久磁石１０５ａおよび１０５ｂによって生成される磁
界と鎖交することにより生じる起電力が誘導される。さ
らに、センサコイル１０３の両端には、駆動コイル１０
２に交流電流を流すことにより生じる相互誘導起電力が
誘導される。これらの起電力は、検出回路３により検出
信号Ｖ_sとなって出力され、減算回路８に供給される。

【００４４】一方、コントロール回路４は、駆動回路２
に供給する駆動指令信号Ｖ_dと同じ信号をダミー駆動回
路６にも供給する。ダミー駆動回路６は、駆動指令信号
Ｖ_dに基づいて、駆動回路２が駆動コイル１０２に供給
する駆動信号（交流電流）と同じ信号をダミー駆動コイ
ル５０２に供給する。このときダミーセンサコイル５０
３の両端には、ダミー駆動コイル５０２に交流電流を流
すことにより生じる相互誘導起電力のみが誘導される。
この相互誘導起電力ｅ_rは、センサコイル１０３の両端
に生じる相互誘導起電力ｅ_rと同じ起電力となる。この
相互誘導起電力ｅ_rは、ダミー検出回路７により検出信
号Ｖ_nとなって出力され、減算回路８に供給される。

【００４５】減算回路８では、検出回路３が出力した検
出信号Ｖ_sからダミー検出回路７が出力した検出信号Ｖ_n
を引算し、その結果Ｖ_s‐_nをコントロール回路４に供給
する。このＶ_s‐_nは、センサコイル１０３が永久磁石１
０５ａおよび１０５ｂにより生成される磁界と鎖交する
ことによって生じる起電力のみを示す信号となる。従っ
て、光スキャナ１を高精度に制御することを妨げる要因
となる相互誘導起電力ｅ_rを除去できたことになる。そ
してコントロール回路４では、この減算信号Ｖ_s‐_nを監
視し、光スキャナ１の振動振幅（振れ角）や振動周波数
が所定の値から外れた場合には駆動指令信号Ｖ_dを補正
する。このようにして、光スキャナ１を高精度に制御す
ることが可能となる。

【００４６】次に、コントロール回路４について具体的
に説明する。図１２はコントロール回路４の一構成例を
示したコントロール回路４ａのブロック図である。この
コントロール回路４ａにおいて、コントロール信号は周
波数指令値と振幅指令値の２つあり、まず周波数指令値
が発振回路４０１に供給される。発振回路４０１は、周
波数指令値に示された周波数で所定の振幅をもつ正弦波
信号、あるいはその正弦波成分を含む矩形波（パルス
波）を生成し、ゲインコントロール回路４０２に出力す
るように構成されている。ゲインコントロール回路４０
２は、後述するＰＩ回路４０７から出力される制御信号
に基づいて、発振回路４０１から出力される正弦波信号
（あるいは正弦波成分）の振幅をコントロールして、駆
動指令信号Ｖ_dを出力するように構成されている。

【００４７】一方、減算回路８から出力されたＶ_s‐_nが
増幅回路４０３に供給されると、増幅回路４０３では、
信号Ｖ_s‐_nノ振幅をコントロールし易くするために所定
の倍率で増幅し、フィルター回路４０４に出力する。フ
ィルター回路４０４は、振動周波数成分（周波数指令値
に示された周波数成分）のみを抽出するバンドパスフィ
ルターで構成されており、ノイズ成分除去の役割を果た
している。なお、フィルター回路４０４は、バンドパス
フィルターで構成するのが最も望ましいが、ノイズの状
況次第では、ローパスフィルターやハイパスフィルタ
ー、あるいはフィルターなしであっても同様の効果が得
られる。また、増幅回路４０３とフィルター回路４０４
の順序を入れ替えても同様の役割を果たすことができ
る。そして、フィルター回路４０４によりノイズ除去さ
れた信号V_s‐_nは振幅検出回路４０５に供給される。

【００４８】振幅検出回路４０５は、信号V_s‐_nの振幅
値（あるいはＲＭＳ値）を検出し、引算回路４０６に出
力するように構成されている。引算回路４０６は、供給
される信号Ｖ_s‐_nの振幅値と、もう１つのコントロール
信号である振幅指令値との偏差を求め、その結果である
偏差信号をＰＩ回路４０７へ出力するように構成されて
いる。ＰＩ回路４０７は、Ｉ回路（積分回路）とＰ回路
（比例回路）とを有して構成されており、引算回路４０
６から出力される偏差信号の周波数成分に応じて所定の
ゲインで増幅し、その結果である制御信号をゲインコン
トロール回路４０２に出力するようになっている。

【００４９】次に、このコントロール回路４ａの動作を
説明する。光スキャナ１が振動していない初期状態にお
いて、コントロール信号である周波数指令値（本説明で
は共振周波数とする）が出力されると、発振回路４０１
は駆動指令信号を出力する。出力された駆動指令信号
は、ゲインコントロール回路４０２を介して駆動回路２
に供給される。同時に、初期状態では信号Ｖ_s‐_nはゼロ
であり、第２のコントロール信号である振幅指令値が引
算回路４０６に供給されるので、引算回路４０６の出力
がプラスになり、ＰＩ回路４０７で生成される制御信号
は大きくなる。従ってゲインコントロール回路４０２で
は、駆動指令信号の振幅を大きくしようとする。このよ
うにして光スキャナ１はコントロール信号（周波数指令
値で指示された周波数）で振動を開始する。そしてＰＩ
回路４０７と、ゲインコントロール回路４０２とで構成
される振幅制御部は、引算回路４０６の出力がゼロにな
るまで、即ち、減算回路８からの出力信号Ｖ_s‐_nが振幅
指令値に一致するまで駆動指令信号Ｖ_dの振幅を増やそ
うとする方向に働く。逆に、信号Ｖ_s‐_nが振幅指令値を
超えた場合には、引算回路４０６の出力がマイナスにな
り、ＰＩ回路４０７と、ゲインコントロール回路４０２
とで構成される振幅制御部は駆動指令信号Ｖ_dの振幅を
減らす方向に働く。このようにしてコントロール回路４
ａでは、光スキャナ１の振動振幅を所定の値に保つよう
制御することができる。

【００５０】図１３はコントロール回路４の他の構成例
を示したコントロール回路４ｂのブロック図である。図
１３において、コントロール回路４ｂは、図１２に示す
コントロール回路４ａの構成から、不図示の操作コント
ローラに接続された発振回路４０１の代わりにフィルタ
ー回路４０４と接続する移相回路４０８を備えている点
で、コントロール回路４ａと異なる。なお、コントロー
ル回路４ｂ中のゲインコントロール回路４０２、増幅回
路４０３、フィルター回路４０４、振幅検出回路４０
５、引算回路４０６、ＰＩ回路４０７は図１２に示すコ
ントロール回路４ａのものと同等の働きを持つように構
成されている。

【００５１】移相回路４０８は、ゲインコントロール回
路４０２が出力する駆動指令信号Ｖ _dと、増幅回路４０
３に供給される信号Ｖ_s‐_nの位相とが一致するように
（共振周波数で振動するときには、両方の信号の位相が
一致するため）位相調整を行なう回路であり、フィルタ
ー回路４０４の出力の位相をずらしてゲインコントロー
ル回路４０２に供給するように構成されている。なお、
ここで行なう位相調整量は、増幅回路４０３、フィルタ
ー回路４０４、ゲインコントロール回路４０２での位相
のズレ量によって決まる。

【００５２】このように構成されたコントロール回路４
ｂでは、増幅回路４０３と、フィルター回路４０４と、
移相回路４０８と、ゲインコントロール回路４０２とに
より正帰還がかかり、また、初期状態では、図１２で示
したコントロール回路４ａと同様に、ＰＩ回路４０７
と、ゲインコントロール回路４０２とで構成される振幅
制御部により負帰還のループ利得が１以上になるため発
振を開始する。すなわち光スキャナ１が共振周波数で振
動することになると同時に振幅制御部により振動振幅も
制御される。このようにしてコントロール回路４ｂで
は、光スキャナ１の振動周波数を機械的共振周波数に追
従するよう制御し、さらに振動振幅が所定の値を保つよ
う制御することができる。

【００５３】従って、第１実施形態の光スキャナ駆動回
路によれば、光スキャナ１を高精度に振幅制御、あるい
は振幅・周波数制御することが可能となる。

【００５４】ところで、上述した本発明の光スキャナ駆
動回路には次の２つの課題が残されている。第一に、従
来のものを含めて上述したような光スキャナは電流駆動
であるために消費電力が大きくなりがちだということで
ある。第１実施形態の光スキャナ駆動回路を用いた光ス
キャナの場合、光スキャナに流す電流とダミースキャナ
に流す電流との２倍の電力を消費することになる。第二
に、半導体プロセスを用いて製作されたマイクロスキャ
ナの場合は、駆動効率が良く消費電力も小さくなるが、
その反面、相互誘導起電力も小さくなり、ダミースキャ
ナを用いて高精度に相互誘導起電力を除去することが困
難になる。そこで、次に、消費電力低減、あるいはＳ／
Ｎの向上を目的として構成された、本発明の第２実施形
態による光スキャナ駆動回路について説明する。

【００５５】第２実施形態図１４は第２実施形態の光スキャナ駆動回路の概略構成
を示したブロック図である。第２実施形態の光スキャナ
駆動回路は、図９に示した第１実施形態の光スキャナ駆
動回路の構成に加えて、第１ゲイン回路９と、第２ゲイ
ン回路１０とを設けて構成されている。なお、図１４に
おいて、光スキャナ１、駆動回路２、検出回路３、コン
トロール回路４、ダミースキャナ５、ダミー駆動回路
６、ダミー検出回路７、減算回路８は図９の第１実施形
態で説明したものと同様に構成されている。

【００５６】第１ゲイン回路９は、駆動指令信号Ｖ_dを
１／Ｎ倍にするように構成されており、その結果はダミ
ー駆動回路６に供給されるようになっている。なお、こ
こでＮは、正の実数としておく。第２ゲイン回路１０
は、ダミー検出回路７の出力信号Ｖ_nをＮ倍にするよう
に構成されており、その結果は減算回路８に供給される
ようになっている。

【００５７】次に、図１４に示した第２実施形態の光ス
キャナ駆動回路の回路ブロックの信号の流れを説明す
る。コントロール回路４から駆動指令信号Ｖ_dが出力さ
れると、第１ゲイン回路９によりダミー駆動回路６に供
給される信号の値はＶ_d／Ｎとなり、ダミー駆動コイル
５０２に供給される駆動信号（交流電流）は信号レベル
が１／Ｎとなる。そして、その結果、ダミーセンサコイ
ル５０３に誘導される相互誘導起電力ｅ_rも１／Ｎとな
る。なぜなら、上記式(9)で示したように、相互誘導起
電力ｅ_rは、ダミー駆動コイル５０２に流れる電流に比
例するからである。この相互誘導起電力ｅ_rは、ダミー
検出回路７により検出信号Ｖ_n／Ｎとなって出力され、
第２ゲイン回路１０によってＮ倍されて、減算回路８に
供給される。

【００５８】従って、第２実施形態の光スキャナ駆動回
路によれば、第１ゲイン回路９及び第２ゲイン回路１０
においてＮの値を、１≪Ｎとなるように設定すれば、減
算回路８に供給される相互誘導起電力を示す信号Ｖ_sを
変えることなく、ダミー駆動コイル５０２に流す電流を
１／Ｎに減らすことでき、消費電力の低減に効果があ
る。また、０＜Ｎ＜１となるようＮを設定すれば、消費
電力の低減効果はなくなるが、ダミー駆動回路６からダ
ミー検出回路７までの信号レベルを大きくすることがで
き、高精度に相互誘導起電力を除去することができ、Ｓ
／Ｎの向上に効果がある。

【００５９】なお、上記第１および第２実施形態におけ
るダミー駆動コイルとダミーセンサコイルとの相互イン
ダクタンスＭと同じ相互インダクタンスであれば、ダミ
ー駆動コイル、ダミーセンサコイルの代わりにトランス
を用いてそれぞれダミー駆動トランス、ダミーセンサト
ランスとしてダミースキャナ５を構成してもよい。

【００６０】第３実施形態図１５は第３実施形態の光スキャナ駆動回路の概略構成
を示すブロック図である。第３実施形態の光スキャナ駆
動回路は、図５に示した従来の光スキャナ駆動回路の構
成に加えて、相互誘導成分生成回路１１と、減算回路８
とを備えて構成されている。

【００６１】図１５に示す光スキャナ１、駆動回路２、
検出回路３は、図３および図４に示した従来技術で説明
したものとほぼ同様に構成されている。相互誘導成分生
成回路１１は、図１６に示すように、移相器１１０１と
ゲイン回路１１０２とを有して構成されている。移相器
１１０１は、入力された信号の位相を９０°進ませるよ
うに構成されている。移相器１１０１としては、カット
オフ周波数で９０°位相が進む２次のハイパスフィルタ
ーで構成するのが設計上望ましいが、３次以上のハイパ
スフィルターや、反転回路と２次以上のローパスフィル
ターとを組み合わせて構成しても代用可能である。ゲイ
ン回路１１０２は、移相器１１０１の信号レベルを増減
する回路である。ゲイン回路１１０２としては、抵抗素
子の交換や可変抵抗器などで簡単にゲインを変えられる
ように構成するのが望ましいが、プログラマブル可変増
幅ＩＣなどで構成しても代用可能である。

【００６２】減算回路８は、検出回路３の出力から相互
誘導成分生成回路１１の出力を減算するように構成され
ている。コントロール回路４は、減算回路８の出力に基
づいて光スキャナ１の振動振幅および振動周波数を制御
する制御回路である。なお、コントロール回路４の具体
的構成及び動作は、図１２又は図１３に示した第１形態
のコントロール回路４と同様である。

【００６３】次に、図１５に示した回路ブロックの信号
の流れを説明する。図示しないＰＣ等の操作コントロー
ラより、光スキャナ１の振動振幅（振れ角）や振動周波
数など、光スキャナ１の所望の駆動条件の指令値である
コントロール信号をコントロール回路４に供給する。コ
ントロール回路４は、コントロール信号を受けて、駆動
回路２に駆動指令信号Ｖ_dを出力する。駆動回路２は、
駆動指令信号Ｖ_dに基づいて駆動信号（交流電流）を駆
動コイル１０２に供給する。こうして光スキャナ１は所
定の振れ角、振動周波数で振動することになる。このと
きセンサコイル１０３の両端には、センサコイル１０３
が永久磁石１０５ａおよび１０５ｂにより生成される磁
界と鎖交することにより生じる起電力が誘導される。さ
らに、センサコイル１０３の両端には、駆動コイル１０
２に交流電流を流すことにより生じる相互誘導起電力ｅ
_rが誘導される。これらの起電力は、検出回路３により
検出信号Ｖ_sとなって出力され、減算回路８に供給され
る。

【００６４】一方、コントロール回路４は、駆動回路２
に供給する駆動指令信号Ｖ_dと同じ信号を相互誘導成分
生成回路１１の移相器１１０１にも供給する。移相器１
１０１は、駆動指令信号Ｖ_dの位相を９０°進ませた信
号Ｖ_pをゲイン回路１１０２に供給する。この駆動指令
信号Ｖ_dの位相を９０°進ませた信号Ｖ_pは、上記式(7)
よりＶ_d＝Ｒ₀Ｉ₀ｓｉｎ（ω_cｔ）とすると、定数をＡと
おいて、次式(11) と表すことができる。ここで、定数Ａは、ハイパスフィ
ルター等で位相をシフトさせた時に生じる信号レベルの
変化で決まる値である。例えば、２次のハイパスフィル
ターの場合はカットオフ周波数で３ｄＢ減少するのでＡ
の値は約０．７０８となる。そしてこの信号Ｖ_pは、ゲ
イン回路１１０２に供給される。ゲイン回路１１０２で
は、Ｖ_pの信号レベルをゲイン（Ｎ倍）する。このＮ
は、信号Ｖ_pを、次式(12)で示されるＶ_n、つまり上記式(10)のＶ_rの項をとったものと一致させる
よう設定するもので、次式(13) となる。そして、ゲイン回路１１０２は、Ｖ_pの信号レ
ベルをＮ倍にゲインした値Ｖ_n（＝Ｎ・Ｖ_p）を減算回路
８に供給する。

【００６５】減算回路８では、検出回路３が出力した検
出信号Ｖ_sからゲイン回路１１０２が出力した信号Ｖ_nを
引算し、その結果Ｖ_s‐_nをコントロール回路４に供給す
る。このＶ_s‐_nは、センサコイル１０３が永久磁石１０
５ａおよび１０５ｂにより生成される磁界と鎖交するこ
とによって生じる起電力のみを示す信号である。従っ
て、光スキャナ１を高精度に制御することを妨げる要因
となる相互誘導起電力を除去できたことになる。そして
コントロール回路４では、この減算信号Ｖ_s‐_nを監視
し、光スキャナ１の振動振幅（振れ角）や振動周波数が
所定の値から外れた場合には駆動指令信号Ｖ_dを補正す
る。このようにして、光スキャナ１を高精度に制御する
ことが可能となる。なお、本実施形態では、移相器１１
０１とゲイン回路１１０２とを入れ替えても同様の効果
を得ることができる。

【００６６】従って、第３実施形態の光スキャナ駆動回
路によれば、光スキャナ1を高精度に振幅制御、あるい
は振幅・周波数制御することが可能となる。

【００６７】なお、本発明の光スキャナ駆動回路は、上
述した第１〜第３実施形態で用いた光スキャナへの適用
に限られるものではなく、別の機構からなる光スキャナ
への適用も可能であり、第１〜第３実施形態における光
スキャナへ適用した場合の効果と同様の効果を得ること
ができる。別の機構からなる光スキャナの例としては、
例えばＵＳＰ−４９９０８０８号やＵＳＰ−４９１９５
００号公報に開示されているものがある。そのような光
スキャナの構成例について以下に図面を用いて説明す
る。

【００６８】図１７は本発明の光スキャナ駆動回路を適
用可能な上記実施形態における光スキャナとは別の機構
からなる光スキャナの概略構成図である。図１７に示す
光スキャナ１’は、任意の装置（不図示）に設置するた
めの保持台１１１，１１１に接続されているトーション
バー１０４’にミラー１１３及び永久磁石１１４が直列
に設けられており、永久磁石１１４の近傍には永久磁石
１１４を取り巻くように駆動コイル１０２’とセンサコ
イル１０３’とが設けられている。ここで、ミラー１１
３のねじり振動の振れ角を検出するためのセンサコイル
１０３’は、駆動コイル１０２’と直交するように設け
られている。なお、上記駆動コイル１０２’及びセンサ
コイル１０３’は、トーションバー１０４’を介して回
動可能な永久磁石１１４に対して固定（不動）され、こ
こでは、保持台１１１，１１１と一体に構成された不図
示の装置の保持部に固定されている。

【００６９】次に、図１７に示す光スキャナ１’の動作
について簡単に説明する。駆動コイル１０２’に交流成
分を含む駆動電流が与えられると、駆動コイル１０２’
と永久磁石１１４との間にフレミング左手の法則に従う
力が生じる。駆動コイル１０２’は、不図示の装置の保
持部に固定されているので、永久磁石１１４に対してフ
レミング左手の法則に従う力が加えられ、永久磁石１１
４を介してトーションバー１０４’をねじる動作が行わ
れる。駆動コイル１０２’には、交流成分を含む駆動電
流が与えられているため、永久磁石１１４に加えられる
フレミング左手の法則の力の方向は交流成分に応じて切
り替わるので、永久磁石１１４はトーションバー１０
４’を中心にねじり回動運動を開始する。

【００７０】第１〜第３実施形態の光スキャナ１におい
ては、永久磁石１０５ａ，１０５ｂを固定し、駆動コイ
ル１０２、センサコイル１０３が設けられている側をね
じり振動させていたが、図１７に示す光スキャナ１’で
は、永久磁石１１４とミラー１１３とがトーションバー
１０４’に直列に接続されているので、永久磁石１１４
に対して加えられるフレミングの左手の法則の力による
トーションバー１０４’のねじり回動運動にあわせてミ
ラー１１３も永久磁石１１４と同じ周波数でねじり回動
運動する。このようにして、図１７に示す光スキャナ
１’では、駆動コイル１０２’に駆動電流を流すことで
ミラー１１３をねじり振動させることができる。また、
永久磁石１１４がトーションバー１０４’を中心にねじ
り回動運動するとセンサコイル１０３’に鎖交する磁界
が変化するので、センサコイル１０３’にねじり回動運
動の振動振幅に応じた起電力が生じ、それによりミラー
１１３のねじり振動の振動振幅を検出することができ
る。そして、このような構成の光スキャナ１’の駆動コ
イル１０２’、センサコイル１０３’を第１〜第３実施
形態における光スキャナ１の駆動コイル１０２’、セン
サコイル１０３’に対応させ、第１及び第２実施形態に
対応させる場合は図１７に示す構成から磁石１１４を除
いた構成の光スキャナをダミースキャナとして図１７の
構成に加えて本発明の光スキャナ駆動回路を用いれば、
第１〜第３実施形態における光スキャナ１へ適用した場
合と同様の効果が得られる。

【００７１】図１８は本発明の光スキャナ駆動回路を適
用可能な第１〜第３実施形態及び図１７の光スキャナと
はさらに異なる構成の光スキャナの概略構成図である。
この光スキャナ装置１”は、ミラー１１３及び永久磁石
１１４とミラー１１３とが１つの保持台１１１を隔てて
配置されている点で、ミラー１１３及び永久磁石１１４
とミラー１１３とが２つの保持台１１１，１１１に挟ま
れて配置された図１７に示した光スキャナ１’と構成が
異なるが、その動作原理は、図１７の光スキャナ１’と
同じであり、駆動コイル１０２’に駆動電流を流すこと
でミラー１１３をねじり振動させることができる。ま
た、永久磁石１１４がトーションバー１０４’を中心に
ねじり回動運動に応じた起電力が生じ、それによりミラ
ー１１３のねじり振動状態を検出することができる。そ
して、図１８に示す構成の光スキャナ１”においても、
図１７に示した構成の光スキャナ１’と同様に、本発明
の光スキャナ駆動回路を用いれば、第１〜第３実施形態
における光スキャナ１へ適用した場合と同様の効果が得
られる。

【００７２】以上説明したように、本発明の光スキャナ
駆動回路は、特許請求の範囲に記載された特徴の他に下
記に示すような特徴も備えている。

【００７３】（１）前記駆動コイルと前記検出コイルと
の相互インダクタンスと、前記第一のコイルと前記第二
のコイルとの相互インダクタンスとが、ほぼ等しくなる
ようにしたことを特徴とする請求項３又は４に記載の光
スキャナ駆動回路。

【００７４】（２）前記第一のコイルが前記駆動コイル
とほぼ同一構造、同形状に形成され、前記第二のコイル
が前記センサコイルとほぼ同一構造、同形状に形成さ
れ、前記第二の電流供給手段が前記電流供給手段とほぼ
同様に構成され、前記第二の検出手段が、前記検出手段
とほぼ同様に構成されていることを特徴とする上記
（１）に記載の光スキャナ駆動回路。

【００７５】（３）前記相互誘導起電力生成手段が、前
記駆動コイルに供給される電流に基づいて生成された信
号の位相をシフトする移相手段と、前記駆動コイルに供
給される電流に基づいて生成された信号を増減するゲイ
ン可変手段を備えていることを特徴とする請求項６に記
載の光スキャナ駆動回路。

【００７６】（４）前記制御手段が、前記減算手段の結
果に基づいて前記可動板のねじり振動振幅を連続的に制
御する振幅制御手段と、前記減算手段の結果に基づいて
前記可動板のねじり振動周波数を連続的に制御する周波
数制御手段の少なくともいずれか一方を備えていること
を特徴とする請求項１〜６、上記（１）〜（３）のいず
れかに記載の光スキャナ駆動回路。

【００７７】

【発明の効果】本発明によれば、センサコイルに生じる
相互誘導起電力を除去することができ、従って高精度に
振動状態を制御することが可能な光スキャナ駆動回路を
提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】光スキャナの動作原理を説明するための概略構
成図である。

【図２】光スキャナの振動周波数に対する特性を示すグ
ラフであり、(a)は振れ角特性、(b)は位相特性を示して
いる。

【図３】センサコイルを有する光スキャナの概略構成図
である。

【図４】共進周波数駆動時における駆動信号、光スキャ
ナの駆動、センサコイルの起電力（センサ信号）の位相
関係を示すグラフであり、(a)は駆動信号、(b)は光スキ
ャナの駆動、(c)はセンサ信号を示している。

【図５】従来の光スキャナ駆動回路の概略構成図であ
る。

【図６】図５の回路における駆動回路２、および検出回
路３の一般的な構成例を示す回路図である。

【図７】図３に示す光スキャナの駆動コイルに駆動信号
を供給したときの状態説明図である。

【図８】共進周波数駆動時における駆動信号、相互誘導
起電力、真の起電力（センサ信号）の位相関係を示すグ
ラフであり、(a)は駆動信号、(b)は相互誘導起電力、
(c)は真のセンサ信号を示している。

【図９】第１実施形態の光スキャナ駆動回路の概略構成
を示すブロック図である。

【図１０】第１実施形態に用いるダミースキャナの概略
構成図である。

【図１１】図９の回路におけるダミー駆動回路及びダミ
ー検出回路の一構成例を示す回路図である。

【図１２】図９の回路におけるコントロール回路４の一
構成例を示すコントロール回路４ａのブロック図であ
る。

【図１３】図９の回路におけるコントロール回路４の他
の構成例であるコントロール回路４ｂのブロック図であ
る。

【図１４】第２実施形態の光スキャナ駆動回路の概略構
成を示すブロック図である。

【図１５】第３実施形態の光スキャナ駆動回路の概略構
成を示すブロック図である。

【図１６】図１５の回路における相互誘導成分生成回路
の概略構成を示すブロック図である。

【図１７】本発明の光スキャナ駆動回路を適用可能な第
１〜第３実施形態における光スキャナとは別の機構から
なる光スキャナの概略構成図である。

【図１８】本発明の光スキャナ駆動回路を適用可能な第
１〜第３実施形態及び図１７の光スキャナとはさらに異
なる構成の光スキャナの概略構成図である。

【符号の説明】

１，１’，１” 光スキャナ２駆動回路３検出回路４，４ａ，４ｂコントロール回路５ダミースキャナ６ダミー駆動回路７ダミー検出回路８減算回路９第１ゲイン回路１０第２ゲイン回路１１相互誘導成分生成回路１０１ミラー部１０１ａミラー面１０２，１０２’ 駆動コイル１０３，１０３’ センサコイル１０４ａ，１０４ｂばね部１０４’ トーションバー１０５ａ，１０５ｂ，１１４永久磁石１１１保持台１１３ミラー２０１，３０１オペアンプ２０２，３０２，３０３，３０４，３０５抵
抗素子４０１発振回路４０２ゲインコントロール回路４０３増幅回路４０４フィルター回路４０５振幅検出回路４０６引算回路４０７ＰＩ回路４０８移相回路５０２ダミー駆動コイル５０３ダミーセンサコイル１１０１移相器１１０２ゲイン回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】任意の部材に設置するための支持体と、
少なくとも一方の面が光の反射面である可動板と、前記
支持体と前記可動板を接続する弾性部材と、前記可動板
近傍に所定の間隔をあけて配置された磁石と、前記可動
板上に形成された駆動コイルと、前記可動板の、前記駆
動コイルとほぼ同一平面上に形成されたセンサコイルと
を有する光スキャナにおいて、前記駆動コイルに少なくとも交流成分を含む電流を供給
する電流供給手段と、前記センサコイルに生じる誘導起電力を検出する検出手
段と、前記駆動コイルに少なくとも交流成分を含む電流が流れ
ることによって前記センサコイルに生じる相互誘導起電
力を前記駆動コイル及び前記センサコイルとは別個に擬
似的に生成する相互誘導起電力生成手段と、前記検出手段の出力から前記相互誘導起電力生成手段の
出力を減算処理する減算手段と、前記減算手段の出力に基づいて、前記可動板のねじり振
動を制御する制御手段とを有していることを特徴とする
光スキャナ駆動回路。
【請求項２】任意の部材に設置するための支持体と、
少なくとも一方の面が光の反射面である可動板と、前記
支持体と前記可動板を接続する弾性部材と、前記可動板
に前記弾性部材を介して連結された磁石と、前記支持体
に設けられた駆動コイルと、前記支持体に設けられたセ
ンサコイルとを有する光スキャナにおいて、前記駆動コイルに少なくとも交流成分を含む電流を供給
する電流供給手段と、前記センサコイルに生じる誘導起電力を検出する検出手
段と、前記駆動コイルに少なくとも交流成分を含む電流が流れ
ることによって前記センサコイルに生じる相互誘導起電
力を前記駆動コイル及び前記センサコイルとは別個に擬
似的に生成する相互誘導起電力生成手段と、前記検出手段の出力から前記相互誘導起電力生成手段の
出力を減算処理する減算手段と、前記減算手段の出力に基づいて、前記可動板のねじり振
動を制御する制御手段とを有していることを特徴とする
光スキャナ駆動回路。
【請求項３】前記相互誘導起電力生成手段が、基板に
設けられた第一および第二のコイルと、前記第一のコイ
ルに少なくとも交流成分を含む電流を供給する第二の電
流供給手段と、前記第二のコイルに生じる誘導起電力を
検出する第二の検出手段を有し、前記減算手段が、前記検出手段の出力と前記第二の検出
手段の出力を減算処理することを特徴とする請求項１に
記載の光スキャナ駆動回路。
【請求項４】前記相互誘導起電力生成手段が、前記弾
性部材に設けられた第一および第二のコイルと、前記第
一のコイルに少なくとも交流成分を含む電流を供給する
第二の電流供給手段と、前記第二のコイルに生じる誘導
起電力を検出する第二の検出手段を有し、前記減算手段
が、前記検出手段の出力と前記第二の検出手段の出力を
減算処理することを特徴とする請求項２に記載の光スキ
ャナ駆動回路。
【請求項５】前記第二の電流供給手段を介して供給す
るための電流を増減する第一のゲイン回路と、前記第二の検出手段による出力を増減する第二のゲイン
回路とを有することを特徴とする請求項３又は４に記載
の光スキャナ駆動回路。
【請求項６】前記相互誘導起電力生成手段が、前記駆
動コイルに供給される電流に基づいて、前記センサコイ
ルに生じる相互誘導起電力を前記駆動コイル及び前記セ
ンサコイルとは別個に擬似的に生成することを特徴とす
る請求項１又は２に記載の光スキャナ駆動回路。