JP2003177347A - Driving circuit for optical scanner and the optical scanner using the same - Google Patents
Driving circuit for optical scanner and the optical scanner using the sameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光等の光ビ
ームの進行方向を振る電磁駆動型の光走査装置用の駆動
回路及びこれを用いた光走査装置に関し、詳しくは、電
磁駆動型の光走査部の共振周期に追従した制御を行い揺
動する可動板の振幅を安定化する光走査装置用の駆動回
路及びこれを用いた光走査装置に係るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive circuit for an electromagnetic drive type optical scanning device which swings the traveling direction of a light beam such as a laser beam, and an optical scanning device using the same, and more particularly to an electromagnetic drive type The present invention relates to a drive circuit for an optical scanning device that stabilizes the amplitude of a swinging movable plate by performing control that follows the resonance period of an optical scanning unit, and an optical scanning device using the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】この種の電磁駆動型の光走査部として
は、本出願人により先に提案され、特開平７−１７５０
０５号公報及び特開平７−２１８８５７号公報等に記載
されたマイクロマシニング技術を用いて製造される半導
体ガルバノミラーがある。2. Description of the Related Art An electromagnetically driven optical scanning unit of this type has been previously proposed by the present applicant and is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-1750.
There is a semiconductor galvanometer mirror manufactured by using the micromachining technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 05 and Japanese Patent Laid-Open No. 7-218857.
【０００３】この半導体ガルバノミラーは、平板状の可
動板がトーションバー（軸支部）により揺動可能に軸支
されており、可動板の表面にはミラーと、通電により磁
界を形成する銅薄膜の平面コイルとが設けられている。
また、可動板の外側の本体部には一対の永久磁石が該可
動板を挟むように設けられており、上記トーションバー
の軸方向と平行なコイル部分に静磁界が作用するように
なっている。そして、上記平面コイルに所定共振周波数
の電流を供給することにより、可動板を一定の振れ角で
反復揺動させることができる。これにより、上記可動板
の表面に設けられたミラーによってレーザ光等の進行方
向を振って所定領域を走査することができるようになっ
ている。In this semiconductor galvanometer mirror, a flat plate-shaped movable plate is pivotally supported by a torsion bar (a shaft supporting portion), and a mirror and a copper thin film for forming a magnetic field by energization are formed on the surface of the movable plate. And a planar coil.
Further, a pair of permanent magnets are provided on the outer main body of the movable plate so as to sandwich the movable plate, and a static magnetic field acts on a coil portion parallel to the axial direction of the torsion bar. . Then, by supplying a current having a predetermined resonance frequency to the planar coil, the movable plate can be repeatedly swung at a constant swing angle. Thus, the mirror provided on the surface of the movable plate can be swung in the traveling direction of the laser light or the like to scan a predetermined area.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】このような従来の電磁
駆動型の光走査部においては、上記可動板がシリコン等
により形成されたトーションバーにより揺動可能に軸支
されていることから、該可動板にはその振れ角に応じた
復元力が作用する。このため、上記可動板を往復駆動さ
せる場合、当該電磁駆動型の光走査部に固有の共振周期
で往復駆動するように、所定共振周波数の電流を上記平
面コイルに供給するのが効率的である。In such a conventional electromagnetic drive type optical scanning unit, since the movable plate is pivotally supported by a torsion bar formed of silicon or the like, A restoring force corresponding to the deflection angle acts on the movable plate. Therefore, when the movable plate is reciprocally driven, it is efficient to supply a current having a predetermined resonance frequency to the planar coil so that the movable plate is reciprocally driven in a resonance cycle specific to the electromagnetic scanning type optical scanning unit. .
【０００５】しかしながら、上記電磁駆動型の光走査部
の共振周期は、温度変化又は経年変化等によりドリフト
していくのが通例であり、予め設定した固定の共振周波
数の電流を上記平面コイルに供給し続けるだけでは、上
記温度変化や経年変化等によりドリフトする共振周期に
対応することができず、可動板を一定の振れ角で反復揺
動させることができないこととなる。However, the resonance cycle of the electromagnetically driven optical scanning section usually drifts due to temperature changes, aging changes, etc., and a current of a preset fixed resonance frequency is supplied to the planar coil. Only by continuing to do so, it is not possible to cope with the resonance cycle that drifts due to the above-mentioned temperature change, secular change, etc., and the movable plate cannot be repeatedly oscillated at a constant deflection angle.
【０００６】そこで、本発明は、このような問題点に対
処し、電磁駆動型の光走査部の共振周期に追従した制御
を行い揺動する可動板の振幅を安定化する光走査装置用
の駆動回路及びこれを用いた光走査装置を提供すること
を目的とする。Therefore, the present invention addresses such a problem and provides an optical scanning device for stabilizing the amplitude of a swinging movable plate by performing control following the resonance period of an electromagnetically driven optical scanning unit. It is an object to provide a drive circuit and an optical scanning device using the same.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明による光走査装置用の駆動回路は、本体
部に揺動可能に軸支された可動板にミラーを備え、該可
動板又は本体部のうち一方にコイルを備え、上記可動板
又は本体部のうち他方に取り付けられ上記コイルに磁界
を作用させる磁界発生手段を備えて成る光走査部の上記
コイルに、可動板を駆動するための交流電流を供給する
光走査装置用の駆動回路において、上記可動板の揺動状
態にて上記コイルに生じる逆起電力を検出し、該検出さ
れた逆起電力の波形に基づいてサイン波励振電流を上記
コイルに供給し、上記検出された逆起電力の波形に基づ
いて上記コイルに供給するサイン波励振電流を所定期間
だけ停止すると共に、その間に共振周波数を検出してそ
の後該検出した共振周波数のサイン波励振電流で可動板
を駆動するようにしたものである。In order to achieve the above object, a drive circuit for an optical scanning device according to a first aspect of the present invention comprises a movable plate rotatably supported by a main body, and a mirror provided on the movable plate. A coil is provided on one of the movable plate or the main body, and a movable plate is attached to the coil of the optical scanning unit, which is attached to the other of the movable plate or the main body and includes a magnetic field generating unit that applies a magnetic field to the coil. In a drive circuit for an optical scanning device that supplies an alternating current for driving, a counter electromotive force generated in the coil in the swinging state of the movable plate is detected, and based on the waveform of the detected counter electromotive force. A sine wave excitation current is supplied to the coil, and the sine wave excitation current supplied to the coil is stopped for a predetermined period based on the detected waveform of the back electromotive force, and the resonance frequency is detected during that period and then the Detected In sine wave excitation current of frequency is obtained so as to drive the movable plate.
【０００８】このような構成により、本体部に揺動可能
に軸支された可動板の揺動状態にて上記コイルに生じる
逆起電力を検出し、該検出された逆起電力の波形に基づ
いてサイン波励振電流を上記コイルに供給し、上記検出
された逆起電力の波形に基づいて上記コイルに供給する
サイン波励振電流を所定期間だけ停止すると共に、その
間に共振周波数を検出してその後該検出した共振周波数
のサイン波励振電流で可動板を駆動する。これにより、
電磁駆動型の光走査部の共振周期に追従した制御を行い
揺動する可動板の振幅を安定化する。With such a configuration, the counter electromotive force generated in the coil is detected in the swinging state of the movable plate pivotally supported by the main body, and based on the detected waveform of the counter electromotive force. A sine wave excitation current to the coil, and based on the detected waveform of the back electromotive force, the sine wave excitation current to be supplied to the coil is stopped for a predetermined period, while detecting the resonance frequency during that period. The movable plate is driven by the sine wave excitation current having the detected resonance frequency. This allows
The amplitude of the swinging movable plate is stabilized by performing control that follows the resonance cycle of the electromagnetic drive type optical scanning unit.
【０００９】また、第２の発明による光走査装置用の駆
動回路は、本体部に揺動可能に軸支された可動板の揺動
状態にて、該可動板又は本体部のうち一方に設けられた
コイルに生じる逆起電力を検出する逆起電力検出手段
と、該検出された逆起電力の波形に基づいてサイン波励
振電流を上記コイルに供給する電流供給手段と、上記検
出された逆起電力の波形に基づいて上記電流供給手段か
らコイルに供給するサイン波励振電流を所定期間だけ停
止するように供給タイミングを制御するタイミング制御
手段と、上記停止された所定期間にて共振周波数を検出
してその後該検出した共振周波数のサイン波励振電流で
可動板を駆動する制御手段と、を備えたものである。Further, the drive circuit for the optical scanning device according to the second invention is provided on one of the movable plate and the main body in a swinging state of the movable plate pivotally supported by the main body. A back electromotive force detecting means for detecting a back electromotive force generated in the coil, a current supply means for supplying a sine wave excitation current to the coil based on a waveform of the detected back electromotive force, and the detected back electromotive force. Timing control means for controlling the supply timing so that the sine wave excitation current supplied to the coil from the current supply means is stopped for a predetermined period based on the waveform of the electromotive force, and the resonance frequency is detected in the stopped predetermined period. Then, a control means for driving the movable plate with a sine wave excitation current having the detected resonance frequency is provided.
【００１０】このような構成により、本体部に揺動可能
に軸支された可動板の揺動状態にて逆起電力検出手段で
該可動板又は本体部のうち一方に設けられたコイルに生
じる逆起電力を検出し、該検出された逆起電力の波形に
基づいて電流供給手段でサイン波励振電流を上記コイル
に供給し、上記検出された逆起電力の波形に基づいてタ
イミング制御手段で上記電流供給手段からコイルに供給
するサイン波励振電流を所定期間だけ停止するように供
給タイミングを制御し、制御手段により上記停止された
所定期間にて共振周波数を検出してその後該検出した共
振周波数のサイン波励振電流で可動板を駆動する。これ
により、電磁駆動型の光走査部の共振周期に追従した制
御を行い揺動する可動板の振幅を安定化する。With this structure, the counter electromotive force detecting means causes the coil provided on one of the movable plate and the main body in the swinging state of the movable plate pivotally supported by the main body. The counter electromotive force is detected, and the sine wave excitation current is supplied to the coil by the current supply means based on the detected counter electromotive force waveform, and the timing control means is supplied based on the detected counter electromotive force waveform. The supply timing is controlled so that the sine wave excitation current supplied from the current supply means to the coil is stopped for a predetermined period, and the resonance frequency is detected by the control means during the stopped predetermined period and then the detected resonance frequency is detected. The movable plate is driven by the sine wave excitation current of. As a result, the amplitude of the swinging movable plate is stabilized by performing control that follows the resonance cycle of the electromagnetic drive type optical scanning unit.
【００１１】また、上記タイミング制御手段には、コイ
ルに供給するサイン波励振電流を所定期間だけ停止する
タイミング信号を外部から入力するようにしてもよい。
これにより、操作者が手動でコイルに供給するサイン波
励振電流を所定期間だけ停止するように供給タイミング
を制御する。Further, a timing signal for stopping the sine wave excitation current supplied to the coil for a predetermined period may be input to the timing control means from the outside.
This controls the supply timing so that the operator manually stops the sine wave excitation current supplied to the coil for a predetermined period.
【００１２】さらに、第３の発明による光走査装置用の
駆動回路は、本体部に揺動可能に軸支された可動板にミ
ラーを備え、該可動板又は本体部のうち一方にコイルを
備え、上記可動板又は本体部のうち他方に取り付けられ
上記コイルに磁界を作用させる磁界発生手段を備えて成
る光走査部の上記コイルに、可動板を駆動するための交
流電流を供給する光走査装置用の駆動回路において、上
記可動板の揺動状態にて上記コイルに生じる逆起電力を
検出し、該検出された逆起電力の波形に基づいてサイン
波励振電流を上記コイルに供給し、上記検出された逆起
電力の波形に基づいて上記コイルに供給するサイン波励
振電流を所定期間だけ停止すると共に、パルス励振電流
に切り換えて上記コイルに供給し、その間に共振周波数
を検出してその後該検出した共振周波数のサイン波励振
電流で可動板を駆動するようにしたものである。Further, the drive circuit for the optical scanning device according to the third invention is provided with a mirror on a movable plate pivotally supported on the main body, and a coil on one of the movable plate or the main body. An optical scanning device for supplying an alternating current for driving the movable plate to the coil of the optical scanning unit, which is attached to the other of the movable plate or the main body and includes magnetic field generating means for applying a magnetic field to the coil. A back electromotive force generated in the coil in a swinging state of the movable plate, and a sine wave excitation current is supplied to the coil based on a waveform of the detected back electromotive force. Based on the waveform of the detected back electromotive force, the sine wave excitation current supplied to the coil is stopped for a predetermined period and switched to the pulse excitation current and supplied to the coil. In sine wave excitation currents of the detected resonance frequency is obtained so as to drive the movable plate.
【００１３】このような構成により、本体部に揺動可能
に軸支された可動板の揺動状態にて上記コイルに生じる
逆起電力を検出し、該検出された逆起電力の波形に基づ
いてサイン波励振電流を上記コイルに供給し、上記検出
された逆起電力の波形に基づいて上記コイルに供給する
サイン波励振電流を所定期間だけ停止すると共に、パル
ス励振電流に切り換えて上記コイルに供給し、その間に
共振周波数を検出してその後該検出した共振周波数のサ
イン波励振電流で可動板を駆動する。これにより、電磁
駆動型の光走査部の共振周期に追従した制御を行い揺動
する可動板の振幅を安定化する。With this structure, the counter electromotive force generated in the coil is detected in the swinging state of the movable plate pivotally supported by the main body, and based on the detected waveform of the counter electromotive force. A sine wave excitation current to the coil, and based on the detected waveform of the back electromotive force, the sine wave excitation current to be supplied to the coil is stopped for a predetermined period, and the pulse excitation current is switched to the coil. The resonance frequency is supplied during this period, and then the movable plate is driven by the sine wave excitation current having the detected resonance frequency. As a result, the amplitude of the swinging movable plate is stabilized by performing control that follows the resonance cycle of the electromagnetic drive type optical scanning unit.
【００１４】さらにまた、第４の発明による光走査装置
用の駆動回路は、本体部に揺動可能に軸支された可動板
の揺動状態にて、該可動板又は本体部のうち一方に設け
られたコイルに生じる逆起電力を検出する逆起電力検出
手段と、該検出された逆起電力の波形に基づいてサイン
波励振電流を上記コイルに供給する第１の電流供給手段
と、上記検出された逆起電力の波形に基づいてパルス励
振電流を上記コイルに供給する第２の電流供給手段と、
上記第１及び第２の電流供給手段を切り換える切換手段
と、上記検出された逆起電力の波形に基づいて上記切換
手段に切換信号を送り、第１の電流供給手段からコイル
に供給するサイン波励振電流を所定期間だけ停止すると
共に、第２の電流供給手段からのパルス励振電流に切り
換えて上記コイルに供給するように供給タイミングを制
御するタイミング制御手段と、上記サイン波励振電流が
停止された所定期間にて共振周波数を検出してその後該
検出した共振周波数のサイン波励振電流で可動板を駆動
する制御手段と、を備えたものである。Furthermore, a drive circuit for an optical scanning device according to a fourth aspect of the present invention provides a drive circuit for one of the movable plate and the main body in a swinging state of the movable plate pivotally supported by the main body. A back electromotive force detecting means for detecting a back electromotive force generated in the coil provided; a first current supply means for supplying a sine wave excitation current to the coil based on a waveform of the detected back electromotive force; Second current supply means for supplying a pulse excitation current to the coil based on the detected waveform of the back electromotive force;
Switching means for switching the first and second current supply means, and a sine wave supplied from the first current supply means to the coil by sending a switching signal to the switching means based on the waveform of the detected back electromotive force. The excitation current is stopped only for a predetermined period, and the timing control means for controlling the supply timing so as to switch to the pulse excitation current from the second current supply means and supply it to the coil, and the sine wave excitation current are stopped. And a control means for driving the movable plate with a sine wave excitation current of the detected resonance frequency after detecting the resonance frequency in a predetermined period.
【００１５】このような構成により、本体部に揺動可能
に軸支された可動板の揺動状態にて逆起電力検出手段で
該可動板又は本体部のうち一方に設けられたコイルに生
じる逆起電力を検出し、該検出された逆起電力の波形に
基づいて第１の電流供給手段でサイン波励振電流を上記
コイルに供給し、上記検出された逆起電力の波形に基づ
いて第２の電流供給手段でパルス励振電流を上記コイル
に供給し、切換手段で上記第１及び第２の電流供給手段
を切り換え、タイミング制御手段で上記検出された逆起
電力の波形に基づいて上記切換手段に切換信号を送り、
第１の電流供給手段からコイルに供給するサイン波励振
電流を所定期間だけ停止すると共に、第２の電流供給手
段からのパルス励振電流に切り換えて上記コイルに供給
するように供給タイミングを制御し、制御手段により上
記サイン波励振電流が停止された所定期間にて共振周波
数を検出してその後該検出した共振周波数のサイン波励
振電流で可動板を駆動する。これにより、電磁駆動型の
光走査部の共振周期に追従した制御を行い揺動する可動
板の振幅を安定化する。With such a configuration, the counter electromotive force detecting means causes the coil provided on one of the movable plate and the main body in a swinging state of the movable plate pivotally supported by the main body. A back electromotive force is detected, a sine wave excitation current is supplied to the coil by the first current supply means based on the detected back electromotive force waveform, and a sine wave excitation current is supplied to the coil based on the detected back electromotive force waveform. The pulse excitation current is supplied to the coil by the second current supply means, the first and second current supply means are switched by the switching means, and the switching is performed based on the waveform of the back electromotive force detected by the timing control means. Send a switching signal to the means,
The sine wave excitation current supplied from the first current supply means to the coil is stopped for a predetermined period, and the supply timing is controlled so as to be switched to the pulse excitation current from the second current supply means and supplied to the coil. The resonance frequency is detected in a predetermined period when the sine wave excitation current is stopped by the control means, and then the movable plate is driven by the sine wave excitation current having the detected resonance frequency. As a result, the amplitude of the swinging movable plate is stabilized by performing control that follows the resonance cycle of the electromagnetic drive type optical scanning unit.
【００１６】また、上記タイミング制御手段には、第１
の電流供給手段と第２の電流供給手段とを切り換える切
換信号を外部から入力するようにしてもよい。これによ
り、操作者が手動でコイルに供給する第１の電流供給手
段からのサイン波励振電流を所定期間だけ停止すると共
に、第２の電流供給手段からのパルス励振電流に切り換
えて上記コイルに供給するようにように供給タイミング
を制御する。The timing control means has a first
A switching signal for switching between the current supplying means and the second current supplying means may be input from the outside. As a result, the operator manually stops the sine wave excitation current from the first current supply means supplied to the coil for a predetermined period, and switches to the pulse excitation current from the second current supply means to supply it to the coil. The supply timing is controlled as described above.
【００１７】さらに、上記逆起電力検出手段の後段に
は、検出された逆起電力の電圧波形のゼロクロスの立上
りタイミングを検出するゼロクロス検出手段を挿入して
もよい。これにより、逆起電力の電圧波形を効率よく認
識できる。Further, a zero-cross detecting means for detecting the rising timing of the zero-cross of the voltage waveform of the detected back electromotive force may be inserted after the back electromotive force detecting means. Thereby, the voltage waveform of the back electromotive force can be efficiently recognized.
【００１８】また、上記駆動回路の関連発明としての光
走査装置は、本体部に揺動可能に軸支された可動板にミ
ラーを備え、該可動板又は本体部のうち一方にコイルを
備え、上記可動板又は本体部のうち他方に取り付けられ
上記コイルに磁界を作用させる磁界発生手段を備えて成
る光走査部と、この光走査部のコイルに上記可動板を駆
動するための交流電流を供給する駆動回路と、を備えて
成る光走査装置において、上記駆動回路として、上記各
手段のいずれかの駆動回路を用いたものである。これに
より、電磁駆動型の光走査部の共振周期に追従した制御
を行って揺動する可動板の振幅を安定化する光走査装置
が得られる。Further, an optical scanning device as a related invention of the above drive circuit is provided with a mirror on a movable plate pivotally supported on the main body, and a coil on one of the movable plate or the main body. An optical scanning unit, which is attached to the other of the movable plate or the main body and includes a magnetic field generating means for applying a magnetic field to the coil, and an alternating current for driving the movable plate to the coil of the optical scanning unit. In the optical scanning device, the drive circuit according to any one of the above means is used as the drive circuit. As a result, an optical scanning device that stabilizes the amplitude of the oscillating movable plate by performing control that follows the resonance period of the electromagnetically driven optical scanning unit can be obtained.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明による光
走査装置用の駆動回路及びこれを用いた光走査装置の実
施の形態を示すブロック図である。この光走査装置１０
は、レーザ光等の光ビームの進行方向を振って所定領域
を走査するもので、電磁駆動型の光走査部１と、この光
走査部１のコイルに可動板を駆動するための交流電流を
供給する駆動回路とを備えて成る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a drive circuit for an optical scanning device and an optical scanning device using the same according to the present invention. This optical scanning device 10
Is a device for scanning a predetermined area by oscillating the traveling direction of a light beam such as a laser beam. An electromagnetic drive type optical scanning unit 1 and an alternating current for driving a movable plate are applied to a coil of the optical scanning unit 1. And a drive circuit for supplying.
【００２０】また、光走査装置用の駆動回路は、上記電
磁駆動型の光走査部１を駆動するもので、図１に示すよ
うに、逆起電力検出アンプ２と、ゼロクロス検出回路３
と、タイミングコントロール回路４と、サイン波励振回
路５と、定電流ドライブアンプ６とを備えて成る。The drive circuit for the optical scanning device drives the electromagnetic drive type optical scanning section 1, and as shown in FIG. 1, the counter electromotive force detection amplifier 2 and the zero-cross detection circuit 3 are provided.
A timing control circuit 4, a sine wave excitation circuit 5, and a constant current drive amplifier 6.
【００２１】上記光走査部１は、レーザ光等の光ビーム
の進行方向を振って所定領域を走査するもので、本体部
に揺動可能に軸支された可動板にミラーを備え、該可動
板又は本体部のうち一方にコイルを備え、上記可動板又
は本体部のうち他方に取り付けられ上記コイルに磁界を
作用させる磁界発生手段を備えて成る。この光走査部１
としては、本出願人により先に提案され、特開平７−１
７５００５号公報及び特開平７−２１８８５７号公報等
に記載されたマイクロマシニング技術を用いて製造され
る半導体ガルバノミラーを用いるのが好適である。The optical scanning unit 1 scans a predetermined area by swinging the traveling direction of a light beam such as a laser beam. The optical scanning unit 1 is provided with a mirror on a movable plate pivotally supported by the main body, and the movable plate is movable. A coil is provided on one of the plate and the main body, and magnetic field generation means that is attached to the other of the movable plate and the main body and applies a magnetic field to the coil is provided. This optical scanning unit 1
Has been previously proposed by the present applicant, and is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-1
It is preferable to use a semiconductor galvano mirror manufactured by using the micromachining technique described in JP-A-75005 and JP-A-7-218857.
【００２２】ここで、上記半導体ガルバノミラーの基本
的な構成について簡単に説明する。半導体ガルバノミラ
ーは、例えば図２に示すように、シリコン基板１１の内
側に、トーションバー１２と該トーションバー１２によ
り支持された可動板１３とをシリコン基板１１に一体に
設け、可動板１３の上面には、その周辺に平面コイル１
４を設け、該平面コイル１４で囲まれた略中央にミラー
１５を設け、シリコン基板１１を枠状の絶縁基板１６上
に載置してある。そして、上記シリコン基板１１の対向
する側面に、Ｎ極、Ｓ極を対向させて永久磁石１７が配
置されている。なお、符号１８は、平面コイル１４と電
気的に接続する電極端子を示している。Here, the basic structure of the semiconductor galvanometer mirror will be briefly described. As shown in FIG. 2, for example, the semiconductor galvanometer mirror is provided with a torsion bar 12 and a movable plate 13 supported by the torsion bar 12 inside the silicon substrate 11 integrally with the silicon substrate 11, and an upper surface of the movable plate 13. Has a plane coil 1 around it
4 is provided, a mirror 15 is provided at substantially the center surrounded by the plane coil 14, and the silicon substrate 11 is placed on a frame-shaped insulating substrate 16. The permanent magnets 17 are arranged on the opposite side surfaces of the silicon substrate 11 so that the N pole and the S pole face each other. The reference numeral 18 indicates an electrode terminal electrically connected to the planar coil 14.
【００２３】この半導体ガルバノミラーは、上記電極端
子１８から平面コイル１４に交流電流を流すと、可動板
１３の両端にフレミングの左手の法則に従って電磁力が
働き、該可動板１３はトーションバー１２を中心に周期
的に図中の矢印Ａ，Ｂ方向に揺動する。前記交流電流の
周波数を半導体ガルバノミラーの共振周波数（例えば1.
5ｋＨz）付近に設定すれば、小さい入力で可動板１３の
振れ角を大きくできる。なお、上記ミラー１５は、可動
板１３の表面又は裏面或いは両面に設けてもよい。ま
た、上記平面コイル１４と永久磁石１７とは、その取付
位置関係を逆転して、平面コイル１４をシリコン基板１
１側に設け、永久磁石１７を可動板１３側に設けてもよ
い。In this semiconductor galvanometer mirror, when an alternating current is passed from the electrode terminal 18 to the planar coil 14, an electromagnetic force acts on both ends of the movable plate 13 according to Fleming's left-hand rule, and the movable plate 13 moves the torsion bar 12. It oscillates periodically in the center in the directions of arrows A and B in the figure. The frequency of the alternating current is the resonance frequency of the semiconductor galvanometer mirror (for example, 1.
If it is set near 5 kHz, the deflection angle of the movable plate 13 can be increased with a small input. The mirror 15 may be provided on the front surface, the back surface, or both surfaces of the movable plate 13. Further, the plane coil 14 and the permanent magnet 17 are reversed in the mounting positional relationship so that the plane coil 14 is attached to the silicon substrate 1.
The permanent magnet 17 may be provided on the first side and the permanent magnet 17 may be provided on the movable plate 13 side.
【００２４】逆起電力検出アンプ２は、上記光走査部１
の可動板１３の揺動状態にて平面コイル１４に生じる逆
起電力を検出する逆起電力検出手段となるもので、上記
平面コイル１４の端子間電圧を検出し、適宜増幅するよ
うになっている。また、ゼロクロス検出回路３は、上記
逆起電力検出アンプ２で検出された逆起電力の電圧波形
のゼロクロスの立上りタイミングを検出するゼロクロス
検出手段となるものである。The back electromotive force detection amplifier 2 is composed of the optical scanning unit 1 described above.
Is a counter electromotive force detecting means for detecting a counter electromotive force generated in the flat coil 14 in the swinging state of the movable plate 13, and is adapted to detect the terminal voltage of the flat coil 14 and appropriately amplify it. There is. The zero-cross detection circuit 3 serves as a zero-cross detection unit that detects the rising timing of the zero-cross of the voltage waveform of the back electromotive force detected by the back electromotive force detection amplifier 2.
【００２５】タイミングコントロール回路４は、上記ゼ
ロクロス検出回路３で検出された逆起電力の電圧波形の
ゼロクロスの立上りタイミングを用いて後述のサイン波
励振回路５から平面コイル１４に供給するサイン波励振
電流を所定期間だけ停止するように供給タイミングを制
御するタイミング制御手段となるもので、例えばＣＰＵ
（中央演算処理装置）から成り、上記検出したゼロクロ
ス検出波形の例えばｎ波に１回又は数回だけサイン波励
振電流の供給を停止するように予めプログラムされた制
御プログラムを格納している。The timing control circuit 4 uses the rising timing of the zero cross of the voltage waveform of the back electromotive force detected by the zero cross detection circuit 3 to supply a sine wave excitation current from a sine wave excitation circuit 5 described later to the planar coil 14. Serving as a timing control means for controlling the supply timing so that the power supply is stopped for a predetermined period.
(Central processing unit), which stores a control program pre-programmed to stop the supply of the sine wave excitation current once or several times, for example, n waves of the detected zero-cross detection waveform.
【００２６】さらに、上記タイミングコントロール回路
４は、上記停止された所定期間にて光走査部１の共振周
波数を検出してその後該検出した共振周波数のサイン波
励振電流で可動板１３を駆動する制御手段ともなるもの
である。Further, the timing control circuit 4 detects the resonance frequency of the optical scanning section 1 in the stopped predetermined period, and then drives the movable plate 13 with a sine wave excitation current having the detected resonance frequency. It is also a means.
【００２７】サイン波励振回路５は、上記逆起電力検出
アンプ２及びゼロクロス検出回路３で検出された逆起電
力の波形に基づいてサイン波励振電流を上記平面コイル
１４に供給する電流供給手段となるものである。The sine wave excitation circuit 5 serves as a current supply means for supplying a sine wave excitation current to the planar coil 14 based on the waveform of the counter electromotive force detected by the counter electromotive force detection amplifier 2 and the zero cross detection circuit 3. It will be.
【００２８】そして、定電流ドライブアンプ６は、上記
サイン波励振回路５から出力されたサイン波励振電流を
取り込んで適宜増幅し、光走査部１の平面コイル１４に
供給し該平面コイル１４を定電流駆動するものである。The constant current drive amplifier 6 takes in the sine wave excitation current output from the sine wave excitation circuit 5, amplifies it appropriately, and supplies it to the plane coil 14 of the optical scanning section 1 to constant the plane coil 14. It is driven by current.
【００２９】次に、このように構成された光走査装置用
の駆動回路の動作について、図３を参照して説明する。
まず、図１に示す駆動回路を動作させている状態におい
て、逆起電力検出アンプ２により光走査部１の可動板１
３（図２参照）の揺動状態にて平面コイル１４に生じる
逆起電力を検出する。この検出した逆起電力波形Ａは、
図３（ａ）に示すように、連続するサイン波形となる。Next, the operation of the drive circuit for the optical scanning device thus configured will be described with reference to FIG.
First, while the drive circuit shown in FIG. 1 is operating, the movable plate 1 of the optical scanning unit 1 is driven by the counter electromotive force detection amplifier 2.
The back electromotive force generated in the planar coil 14 in the rocking state of 3 (see FIG. 2) is detected. The detected back electromotive force waveform A is
As shown in FIG. 3A, a continuous sine waveform is obtained.
【００３０】次に、上記検出された逆起電力波形Ａはゼ
ロクロス検出回路３に入力し、連続するサイン波形のゼ
ロクロスの立上がりタイミングが検出され、図３（ｂ）
に示すように、ゼロクロス検出波形Ｂが得られる。Next, the detected back electromotive force waveform A is input to the zero-cross detection circuit 3, and the rising timing of the zero-cross of the continuous sine waveform is detected, as shown in FIG.
As shown in, the zero cross detection waveform B is obtained.
【００３１】次に、上記検出されたゼロクロス検出波形
Ｂはタイミングコントロール回路４に入力し、該タイミ
ングコントロール回路４は、そのゼロクロス位置を検出
してゼロクロス検出波形Ｂ（すなわち、逆起電力波形
Ａ）の波数を計数し、予めプログラムされた制御プログ
ラムにより上記検出したゼロクロス検出波形Ｂの例えば
ｎ波に１回又は数回だけサイン波励振電流の供給を所定
期間だけ停止するタイミング信号をサイン波励振回路５
へ送る。Next, the detected zero-cross detection waveform B is input to the timing control circuit 4, and the timing control circuit 4 detects the zero-cross position to detect the zero-cross detection waveform B (that is, the back electromotive force waveform A). Of the zero-cross detection waveform B detected by the preprogrammed control program, for example, once or several times for the n waves of the zero-cross detection waveform B, the sine-wave excitation circuit outputs a timing signal for stopping the supply of the sine-wave excitation current for a predetermined period 5
Send to.
【００３２】すると、サイン波励振回路５は、上記タイ
ミング信号の入力により、図３（ｃ）に破線のカーブで
示すように、例えばｎ波に１回だけサイン波励振電流の
供給を停止する。このとき、今まで上記可動板１３を例
えば周期Ｔでサイン波駆動をしていたのは休止するが、
該可動板１３は今までの惰性で揺動しており、この間に
温度変化等によりドリフトが生じた光走査部１の共振周
期Ｔ′（共振周波数ｆ＝１／Ｔ′）とそのゼロクロス位
相を、逆起電力検出アンプ２及びゼロクロス検出回路３
を介してタイミングコントロール回路４で検出する。Then, the sine wave excitation circuit 5 stops the supply of the sine wave excitation current only once for n waves, for example, as shown by a broken line curve in FIG. 3C by the input of the timing signal. At this time, the sine wave drive of the movable plate 13 at the period T until now is stopped, but
The movable plate 13 swings due to the inertia so far, and the resonance period T ′ (resonance frequency f = 1 / T ′) of the optical scanning unit 1 and the zero-cross phase thereof which have drifted due to temperature change or the like during this period. , Back electromotive force detection amplifier 2 and zero-cross detection circuit 3
Is detected by the timing control circuit 4.
【００３３】その後、図３（ｃ）に示すように、次なる
（ｎ−１）波の間は上記検出した新たな共振周期Ｔ′、
すなわち共振周波数ｆ＝１／Ｔ′でサイン波駆動を行
う。このとき、新たな共振周期Ｔ′でサイン波駆動を開
始するのは、図３（ｃ）に破線のカーブで示す新たな共
振周期Ｔ′の検出が終了するゼロクロス点から立ち上が
る。これにより、新たな共振周期Ｔ′を検出した後は、
サイン波励振回路５により新たな共振周波数ｆのサイン
波励振電流で可動板１３を駆動し、フィードバック制御
により駆動を続行する。Thereafter, as shown in FIG. 3C, during the next (n-1) wave, the new resonance period T ', detected as described above,
That is, sine wave driving is performed at the resonance frequency f = 1 / T '. At this time, the driving of the sine wave at the new resonance period T'starts from the zero-cross point at which the detection of the new resonance period T'shown by the broken line curve in FIG. As a result, after detecting a new resonance period T ',
The sine wave excitation circuit 5 drives the movable plate 13 with a sine wave excitation current having a new resonance frequency f, and the drive is continued by feedback control.
【００３４】そして、逆起電力波形Ａの次なるｎ波の間
においても、上記と同様に平面コイル１４に供給するサ
イン波励振電流を所定期間だけ停止すると共に、その間
に共振周波数を検出してその後該検出した共振周波数の
サイン波励振電流で可動板１３を駆動する。これによ
り、光走査部１の共振周期に追従した制御を行い揺動す
る可動板１３の振幅を安定化することができる。Also during the next n waves of the back electromotive force waveform A, the sine wave excitation current supplied to the planar coil 14 is stopped for a predetermined period in the same manner as above, and the resonance frequency is detected during that period. After that, the movable plate 13 is driven by the sine wave excitation current having the detected resonance frequency. As a result, the amplitude of the swinging movable plate 13 can be stabilized by performing control that follows the resonance cycle of the optical scanning unit 1.
【００３５】なお、上記サイン波励振電流を停止する間
隔としてのｎ波（図３（ｂ）参照）は、ゼロクロス検出
波形Ｂの波の数に限られず、温度変化等により光走査部
１の共振周期にドリフトが生じる時間間隔としてもよ
い。例えば、５分間又は１０分間に１回の割合でサイン
波励振電流を停止するとして制御プログラムをプログラ
ムしてもよい。The number of n waves (see FIG. 3B) as the interval for stopping the sine wave excitation current is not limited to the number of waves of the zero-cross detection waveform B, and the resonance of the optical scanning section 1 may occur due to temperature change or the like. It may be a time interval in which a drift occurs in the cycle. For example, the control program may be programmed to stop the sine wave excitation current once every 5 minutes or 10 minutes.
【００３６】また、図１において、上記タイミングコン
トロール回路４には、平面コイル１４に供給するサイン
波励振電流を所定期間だけ停止するタイミング信号Ｓ1
を外部から強制的に入力するようにしてもよい。これに
より、操作者が手動で上記平面コイル１４に供給するサ
イン波励振電流を所定期間だけ停止するように供給タイ
ミングを制御することができる。そして、そのサイン波
励振電流が停止された期間に、上記と同様に共振周波数
を検出してその後該検出した共振周波数のサイン波励振
電流で可動板１３を駆動する。Further, in FIG. 1, the timing control circuit 4 has a timing signal S 1 for stopping the sine wave excitation current supplied to the planar coil 14 for a predetermined period.
May be forcibly input from the outside. This allows the operator to manually control the supply timing so that the sine wave excitation current supplied to the planar coil 14 is stopped for a predetermined period. Then, during the period when the sine wave excitation current is stopped, the resonance frequency is detected in the same manner as described above, and then the movable plate 13 is driven by the sine wave excitation current having the detected resonance frequency.
【００３７】図４は本発明による光走査装置用の駆動回
路の他の実施形態を示すブロック図である。この実施形
態は、図１に示す実施形態に対し、タイミングコントロ
ール回路４の後段にてサイン波励振回路５と並列にパル
ス励振回路２０を設けると共に、これらの後段に切換回
路２１を設けたものである。FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment of a drive circuit for an optical scanning device according to the present invention. This embodiment is different from the embodiment shown in FIG. 1 in that a pulse excitation circuit 20 is provided in parallel with the sine wave excitation circuit 5 at the subsequent stage of the timing control circuit 4 and a switching circuit 21 is provided at the subsequent stage. is there.
【００３８】上記サイン波励振回路５は、前記逆起電力
検出アンプ２及びゼロクロス検出回路３で検出された逆
起電力の波形に基づいてサイン波励振電流を前記平面コ
イル１４（図２参照）に供給する第１の電流供給手段と
なるものである。また、パルス励振回路２０は、上記逆
起電力検出アンプ２及びゼロクロス検出回路３で検出さ
れた逆起電力の波形に基づいてパルス励振電流を上記平
面コイル１４に供給する第２の電流供給手段となるもの
である。さらに、切換回路２１は、上記サイン波励振回
路５及びパルス励振回路２０を切り換える切換手段とな
るもので、例えばアナログマルチプレクサから成る。The sine wave excitation circuit 5 applies a sine wave excitation current to the plane coil 14 (see FIG. 2) based on the waveform of the counter electromotive force detected by the back electromotive force detection amplifier 2 and the zero cross detection circuit 3. It serves as a first current supply means for supplying. The pulse excitation circuit 20 also serves as second current supply means for supplying a pulse excitation current to the planar coil 14 based on the waveform of the counter electromotive force detected by the counter electromotive force detection amplifier 2 and the zero cross detection circuit 3. It will be. Further, the switching circuit 21 serves as switching means for switching the sine wave excitation circuit 5 and the pulse excitation circuit 20 and is composed of, for example, an analog multiplexer.
【００３９】次に、上記他の実施形態による駆動回路の
動作について、図５を参照して説明する。まず、図４に
示す駆動回路を動作させている状態において、逆起電力
検出アンプ２により光走査部１の可動板１３（図２参
照）の揺動状態にて平面コイル１４に生じる逆起電力を
検出する。この検出した逆起電力波形Ａは、図５（ａ）
に示すように、連続するサイン波形となる。Next, the operation of the drive circuit according to the other embodiment will be described with reference to FIG. First, while the drive circuit shown in FIG. 4 is operating, the counter electromotive force generated in the planar coil 14 by the counter electromotive force detection amplifier 2 when the movable plate 13 (see FIG. 2) of the optical scanning unit 1 is oscillated. To detect. The detected back electromotive force waveform A is shown in FIG.
As shown in, the waveform becomes continuous.
【００４０】次に、上記検出された逆起電力波形Ａはゼ
ロクロス検出回路３に入力し、連続するサイン波形のゼ
ロクロスの立上がりタイミングが検出され、図５（ｂ）
に示すように、ゼロクロス検出波形Ｂが得られる。Next, the detected back electromotive force waveform A is input to the zero cross detection circuit 3, and the rising timing of the zero cross of the continuous sine waveform is detected, as shown in FIG.
As shown in, the zero cross detection waveform B is obtained.
【００４１】次に、上記検出されたゼロクロス検出波形
Ｂはタイミングコントロール回路４に入力し、該タイミ
ングコントロール回路４は、そのゼロクロス位置を検出
してゼロクロス検出波形Ｂ（すなわち、逆起電力波形
Ａ）の波数を計数し、予めプログラムされた制御プログ
ラムにより上記検出したゼロクロス検出波形Ｂの例えば
ｎ波に１回又は数回だけサイン波励振電流の供給を所定
期間だけ停止すると共に、パルス励振電流に切り換えて
上記平面コイル１４に供給するように供給タイミングを
制御する。Next, the detected zero-cross detection waveform B is input to the timing control circuit 4, and the timing control circuit 4 detects the zero-cross position to detect the zero-cross detection waveform B (that is, the back electromotive force waveform A). Of the zero-cross detection waveform B detected by the preprogrammed control program, the supply of the sine wave excitation current is stopped only once or several times for a predetermined period and switched to the pulse excitation current. The supply timing is controlled so that the flat coil 14 is supplied to the flat coil 14.
【００４２】このとき、サイン波励振回路５からは、図
５（ｃ）に示すように、サイン波励振波形Ｄが連続的に
出力され、切換回路２１に入力されている。また、パル
ス励振回路２０からは、図５（ｄ）に示すように、同図
（ｂ）に示すゼロクロス検出波形Ｂの立上がり位置より
一定時間ｔだけ遅延したタイミングで立ち上がるパルス
励振波形Ｅが周期的に出力され、切換回路２１に入力さ
れている。At this time, the sine wave excitation circuit 5 continuously outputs a sine wave excitation waveform D as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 5D, the pulse excitation circuit 20 periodically outputs a pulse excitation waveform E which rises at a timing delayed by a certain time t from the rising position of the zero-cross detection waveform B shown in FIG. 5B. And is input to the switching circuit 21.
【００４３】この状態で、上記タイミングコントロール
回路４は、ゼロクロス検出波形Ｂの例えばｎ波に１回の
割合で上記切換回路２１に切換信号を送出し、該切換回
路２１は、上記サイン波励振回路５とパルス励振回路２
０とを切り換える。これにより、該切換回路２１から
は、図５（ｅ）に破線のカーブで示すようにサイン波励
振電流の供給を所定期間だけ停止すると共に、その間は
実線の矩形波で示すようにパルス励振電流に切り換えて
出力する。In this state, the timing control circuit 4 sends a switching signal to the switching circuit 21 once every n waves of the zero-cross detection waveform B, and the switching circuit 21 sends the switching signal to the sine wave excitation circuit. 5 and pulse excitation circuit 2
Switch between 0 and. As a result, the supply of the sine wave excitation current from the switching circuit 21 is stopped for a predetermined period as shown by the curve of the broken line in FIG. 5 (e), while the pulse excitation current is shown by the rectangular wave of the solid line during that period. Switch to and output.
【００４４】このとき、今まで上記可動板１３を例えば
周期Ｔでサイン波駆動をしていたのは休止するが、該可
動板１３はパルス励振電流により揺動されて、この間に
温度変化等によりドリフトが生じた光走査部１の共振周
期Ｔ′（共振周波数ｆ＝１／Ｔ′）とそのゼロクロス位
相を、逆起電力検出アンプ２及びゼロクロス検出回路３
を介してタイミングコントロール回路４で検出する。At this time, the movable plate 13 which has been driven by the sine wave at the period T until now is stopped, but the movable plate 13 is oscillated by the pulse excitation current, and during this period, the movable plate 13 is changed by temperature change or the like. The resonance period T ′ (resonance frequency f = 1 / T ′) of the optical scanning unit 1 in which the drift has occurred and the zero-cross phase thereof are calculated by the counter electromotive force detection amplifier 2 and the zero-cross detection circuit 3.
Is detected by the timing control circuit 4.
【００４５】その後、図５（ｅ）に示すように、次なる
（ｎ−１）波の間は再びサイン波励振回路５に切り換え
て、上記検出した新たな共振周期Ｔ′、すなわち共振周
波数ｆ＝１／Ｔ′でサイン波駆動を行う。このとき、新
たな共振周期Ｔ′でサイン波駆動を開始するのは、図５
（ｅ）に破線のカーブで示す新たな共振周期Ｔ′の検出
が終了するゼロクロス点から立ち上がる。これにより、
新たな共振周期Ｔ′を検出した後は、再びサイン波励振
回路５により新たな共振周波数ｆのサイン波励振電流で
可動板１３を駆動し、フィードバック制御により駆動を
続行する。なお、この場合、上記逆起電力検出アンプ２
で検出する逆起電力波形Ａは、図５（ａ）に示すよう
に、連続するサイン波形にパルス波形が乗った形とな
る。Thereafter, as shown in FIG. 5 (e), during the next (n-1) wave, the sine wave excitation circuit 5 is switched again to detect the new resonance period T ', that is, the resonance frequency f. Sine wave drive is performed at = 1 / T '. At this time, starting the sine wave drive with a new resonance period T ′ is as shown in FIG.
It rises from the zero-cross point at which the detection of the new resonance period T'shown by the broken line curve in (e) ends. This allows
After the new resonance period T'is detected, the sine wave excitation circuit 5 drives the movable plate 13 again with the sine wave excitation current having the new resonance frequency f, and the drive is continued by the feedback control. In this case, the back electromotive force detection amplifier 2
As shown in FIG. 5A, the counter electromotive force waveform A detected in step S1 has a continuous sine waveform with a pulse waveform.
【００４６】そして、逆起電力波形Ａの次なるｎ波の間
においても、上記と同様に平面コイル１４に供給するサ
イン波励振電流を所定期間だけ停止すると共に、パルス
励振電流に切り換え、その間に共振周波数を検出してそ
の後該検出した共振周波数のサイン波励振電流で可動板
１３を駆動する。これにより、光走査部１の共振周期に
追従した制御を行い揺動する可動板１３の振幅を安定化
することができる。Also during the next n waves of the back electromotive force waveform A, the sine wave excitation current supplied to the plane coil 14 is stopped for a predetermined period and switched to the pulse excitation current in the same manner as described above, during that period. After detecting the resonance frequency, the movable plate 13 is driven by a sine wave excitation current having the detected resonance frequency. As a result, the amplitude of the swinging movable plate 13 can be stabilized by performing control that follows the resonance cycle of the optical scanning unit 1.
【００４７】なお、図４において、上記タイミングコン
トロール回路４に、サイン波励振回路５とパルス励振回
路２０とを切り換える切換信号Ｓ2を外部から強制的に
入力するようにしてもよい。これにより、操作者が手動
で上記平面コイル１４に供給するサイン波励振電流を所
定期間だけ停止すると共に、パルス励振電流に切り換え
て供給するように供給タイミングを制御することができ
る。そして、そのサイン波励振電流が停止されパルス励
振電流に切り換えられた期間に、上記と同様に共振周波
数を検出してその後該検出した共振周波数のサイン波励
振電流で可動板１３を駆動する。In FIG. 4, a switching signal S 2 for switching between the sine wave excitation circuit 5 and the pulse excitation circuit 20 may be forcibly input to the timing control circuit 4 from the outside. As a result, the operator can manually stop the sine wave excitation current supplied to the planar coil 14 for a predetermined period and control the supply timing so as to switch to the pulse excitation current and supply it. Then, during the period in which the sine wave excitation current is stopped and switched to the pulse excitation current, the resonance frequency is detected in the same manner as described above, and then the movable plate 13 is driven by the sine wave excitation current having the detected resonance frequency.
【００４８】[0048]
【発明の効果】本発明は以上のように構成されたので、
請求項１に係る光走査装置用の駆動回路によれば、本体
部に揺動可能に軸支された可動板の揺動状態にて、該可
動板又は本体部のうち一方に設けられたコイルに生じる
逆起電力を検出し、該検出された逆起電力の波形に基づ
いてサイン波励振電流を上記コイルに供給し、上記検出
された逆起電力の波形に基づいて上記コイルに供給する
サイン波励振電流を所定期間だけ停止すると共に、その
間に共振周波数を検出してその後該検出した共振周波数
のサイン波励振電流で可動板を駆動することができる。
これにより、電磁駆動型の光走査部の共振周期に追従し
た制御を行い揺動する可動板の振幅を安定化することが
できる。Since the present invention is constructed as described above,
According to the drive circuit for the optical scanning device of the first aspect, the coil provided on one of the movable plate and the main body in a swinging state of the movable plate pivotally supported by the main body. A sine wave excitation current is supplied to the coil based on the detected waveform of the counter electromotive force, and a sine is supplied to the coil based on the waveform of the detected counter electromotive force. It is possible to stop the wave excitation current for a predetermined period, detect the resonance frequency during that period, and then drive the movable plate with the sine wave excitation current having the detected resonance frequency.
Thus, the amplitude of the swinging movable plate can be stabilized by performing control that follows the resonance cycle of the electromagnetic drive type optical scanning unit.
【００４９】また、請求項２に係る光走査装置用の駆動
回路によれば、本体部に揺動可能に軸支された可動板の
揺動状態にて逆起電力検出手段で該可動板又は本体部の
うち一方に設けられたコイルに生じる逆起電力を検出
し、該検出された逆起電力の波形に基づいて電流供給手
段でサイン波励振電流を上記コイルに供給し、上記検出
された逆起電力の波形に基づいてタイミング制御手段で
上記電流供給手段からコイルに供給するサイン波励振電
流を所定期間だけ停止するように供給タイミングを制御
し、制御手段により上記停止された所定期間にて共振周
波数を検出してその後該検出した共振周波数のサイン波
励振電流で可動板を駆動することができる。これによ
り、電磁駆動型の光走査部の共振周期に追従した制御を
行い揺動する可動板の振幅を安定化することができる。According to the drive circuit for the optical scanning device of the second aspect, the counter electromotive force detecting means detects the movable plate or the movable plate when the movable plate pivotally supported by the main body is swinging. The counter electromotive force generated in the coil provided on one of the main body parts is detected, and the sine wave excitation current is supplied to the coil by the current supply means based on the waveform of the detected counter electromotive force. Based on the waveform of the back electromotive force, the timing control means controls the supply timing so as to stop the sine wave excitation current supplied from the current supply means to the coil for a predetermined period, and the control means controls the supply in the stopped predetermined period. After detecting the resonance frequency, the movable plate can be driven by the sine wave excitation current having the detected resonance frequency. Thus, the amplitude of the swinging movable plate can be stabilized by performing control that follows the resonance cycle of the electromagnetic drive type optical scanning unit.
【００５０】そして、請求項３に係る発明によれば、上
記タイミング制御手段に、コイルに供給するサイン波励
振電流を所定期間だけ停止するタイミング信号を外部か
ら入力するようにしたことにより、操作者が手動でコイ
ルに供給するサイン波励振電流を所定期間だけ停止する
ように供給タイミングを制御することができる。According to the third aspect of the present invention, the timing control means is supplied with a timing signal from the outside for stopping the sine wave excitation current supplied to the coil for a predetermined period. The supply timing can be controlled so that the sine wave excitation current supplied to the coil is manually stopped for a predetermined period.
【００５１】また、請求項４に係る光走査装置用の駆動
回路によれば、本体部に揺動可能に軸支された可動板の
揺動状態にて、該可動板又は本体部のうち一方に設けら
れたコイルに生じる逆起電力を検出し、該検出された逆
起電力の波形に基づいてサイン波励振電流を上記コイル
に供給し、上記検出された逆起電力の波形に基づいて上
記コイルに供給するサイン波励振電流を所定期間だけ停
止すると共に、パルス励振電流に切り換えて上記コイル
に供給し、その間に共振周波数を検出してその後該検出
した共振周波数のサイン波励振電流で可動板を駆動する
ことができる。これにより、電磁駆動型の光走査部の共
振周期に追従した制御を行い揺動する可動板の振幅を安
定化することができる。また、上記光走査部のいわゆる
ジッタ特性を改善して、高精度の光走査制御を実現でき
る。Further, according to the drive circuit for the optical scanning device in the fourth aspect, one of the movable plate and the main body is in the swing state of the movable plate pivotally supported by the main body. A back electromotive force generated in a coil provided in the coil is detected, a sine wave excitation current is supplied to the coil based on the detected back electromotive force waveform, and the sine wave excitation current is supplied to the coil based on the detected back electromotive force waveform. The sine wave excitation current to be supplied to the coil is stopped for a predetermined period, the pulse excitation current is supplied to the coil, the resonance frequency is detected during that period, and then the sine wave excitation current having the detected resonance frequency is used to move the movable plate. Can be driven. Thus, the amplitude of the swinging movable plate can be stabilized by performing control that follows the resonance cycle of the electromagnetic drive type optical scanning unit. Further, the so-called jitter characteristic of the optical scanning section can be improved to realize highly accurate optical scanning control.
【００５２】さらに、請求項５に係る光走査装置用の駆
動回路によれば、本体部に揺動可能に軸支された可動板
の揺動状態にて逆起電力検出手段で該可動板又は本体部
のうち一方にに設けられたコイルに生じる逆起電力を検
出し、該検出された逆起電力の波形に基づいて第１の電
流供給手段でサイン波励振電流を上記コイルに供給し、
上記検出された逆起電力の波形に基づいて第２の電流供
給手段でパルス励振電流を上記コイルに供給し、切換手
段で上記第１及び第２の電流供給手段を切り換え、タイ
ミング制御手段で上記検出された逆起電力の波形に基づ
いて上記切換手段に切換信号を送り、第１の電流供給手
段からコイルに供給するサイン波励振電流を所定期間だ
け停止すると共に、第２の電流供給手段からのパルス励
振電流に切り換えて上記コイルに供給するように供給タ
イミングを制御し、制御手段により上記サイン波励振電
流が停止された所定期間にて共振周波数を検出してその
後該検出した共振周波数のサイン波励振電流で可動板を
駆動することができる。これにより、電磁駆動型の光走
査部の共振周期に追従した制御を行い揺動する可動板の
振幅を安定化することができる。また、上記光走査部の
いわゆるジッタ特性を改善して、高精度の光走査制御を
実現できる。Further, according to the drive circuit for the optical scanning device of the fifth aspect, the movable plate or the movable plate is detected by the counter electromotive force detecting means in the swinging state of the movable plate pivotally supported by the main body. Detecting a counter electromotive force generated in a coil provided on one of the main body, and supplying a sine wave excitation current to the coil by the first current supply means based on the waveform of the detected counter electromotive force,
Based on the detected waveform of the back electromotive force, the pulse exciting current is supplied to the coil by the second current supply means, the switching means switches between the first and second current supply means, and the timing control means operates by the above. A switching signal is sent to the switching means on the basis of the detected waveform of the back electromotive force, the sine wave excitation current supplied to the coil from the first current supply means is stopped for a predetermined period, and at the same time from the second current supply means. The pulse excitation current is switched to the pulse excitation current and the supply timing is controlled so as to be supplied to the coil, and the resonance frequency is detected during a predetermined period when the sine wave excitation current is stopped by the control means. The movable plate can be driven by the wave excitation current. Thus, the amplitude of the swinging movable plate can be stabilized by performing control that follows the resonance cycle of the electromagnetic drive type optical scanning unit. Further, the so-called jitter characteristic of the optical scanning section can be improved to realize highly accurate optical scanning control.
【００５３】そして、請求項６に係る発明によれば、上
記タイミング制御手段には、第１の電流供給手段と第２
の電流供給手段とを切り換える切換信号を外部から入力
するようにしたことにより、操作者が手動でコイルに供
給する第１の電流供給手段からのサイン波励振電流を所
定期間だけ停止すると共に、第２の電流供給手段からの
パルス励振電流に切り換えて上記コイルに供給するよう
にように供給タイミングを制御することができる。According to the invention of claim 6, the timing control means includes a first current supply means and a second current supply means.
Since the switching signal for switching between the current supply means and the current supply means is externally input, the operator manually stops the sine wave excitation current from the first current supply means supplied to the coil for a predetermined period, and The supply timing can be controlled so as to switch to the pulse excitation current from the second current supply means and supply it to the coil.
【００５４】さらに、請求項７に係る発明によれば、上
記逆起電力検出手段の後段に、検出された逆起電力の電
圧波形のゼロクロスの立上りタイミングを検出するゼロ
クロス検出手段を挿入したことにより、逆起電力の電圧
波形を効率よく認識できる。Further, according to the invention of claim 7, the zero-cross detection means for detecting the rising timing of the zero-cross of the voltage waveform of the detected back electromotive force is inserted after the back electromotive force detection means. , The voltage waveform of the back electromotive force can be efficiently recognized.
【００５５】また、請求項８に係る光走査装置によれ
ば、光走査部のコイルに可動板を駆動するための交流電
流を供給する駆動回路として、上記各請求項の駆動回路
を用いることにより、電磁駆動型の光走査部の共振周期
に追従した制御を行って揺動する可動板の振幅を安定化
する光走査装置を提供することができる。According to the optical scanning device of the eighth aspect, by using the drive circuit of the above-mentioned respective claims as the drive circuit for supplying the alternating current for driving the movable plate to the coil of the optical scanning section. It is possible to provide an optical scanning device that stabilizes the amplitude of the swinging movable plate by performing control that follows the resonance cycle of the electromagnetic drive type optical scanning unit.
【図１】 本発明による光走査装置用の駆動回路及びこ
れを用いた光走査装置の実施の形態を示すブロック図で
ある。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a drive circuit for an optical scanning device and an optical scanning device using the same according to the present invention.
【図２】 光走査部の具体例としての半導体ガルバノミ
ラーの基本的な構成を示す分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view showing a basic configuration of a semiconductor galvanometer mirror as a specific example of an optical scanning unit.
【図３】 図１に示す実施形態の駆動回路の動作を説明
するためのタイミング線図である。3 is a timing diagram for explaining the operation of the drive circuit of the embodiment shown in FIG.
【図４】 本発明による光走査装置用の駆動回路の他の
実施形態を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment of a drive circuit for an optical scanning device according to the present invention.
【図５】 図４に示す実施形態の駆動回路の動作を説明
するためのタイミング線図である。5 is a timing diagram for explaining the operation of the drive circuit of the embodiment shown in FIG.
１…光走査部 ２…逆起電力検出アンプ ３…ゼロクロス検出回路 ４…タイミングコントロール回路 ５…サイン波励振回路 ６…定電流ドライブアンプ １０…光走査装置 ２０…パルス励振回路 ２１…切換回路 Ｓ1…タイミング信号 Ｓ2…切換信号1 ... Optical scanning unit 2 ... Back electromotive force detection amplifier 3 ... Zero cross detection circuit 4 ... Timing control circuit 5 ... Sine wave excitation circuit 6 ... Constant current drive amplifier 10 ... Optical scanning device 20 ... Pulse excitation circuit 21 ... Switching circuit S 1 … Timing signal S 2 … Switching signal
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 1/113 Ｈ０４Ｎ 1/04 １０４Ｚ Ｆターム(参考） 2C362 BA18 2H045 AB16 AB24 AB38 AB54 5C051 AA01 AA02 CA07 DB07 DB24 DB30 DC03 DC04 DE01 DE26 5C072 AA01 AA03 BA13 CA06 DA04 DA23 HA02 HA14 HB15 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H04N 1/113 H04N 1/04 104Z F term (reference) 2C362 BA18 2H045 AB16 AB24 AB38 AB54 5C051 AA01 AA02 CA07 DB07 DB24 DB30 DC03 DC04 DE01 DE26 5C072 AA01 AA03 BA13 CA06 DA04 DA23 HA02 HA14 HB15
Claims (8)
ラーを備え、該可動板又は本体部のうち一方にコイルを
備え、上記可動板又は本体部のうち他方に取り付けられ
上記コイルに磁界を作用させる磁界発生手段を備えて成
る光走査部の上記コイルに、可動板を駆動するための交
流電流を供給する光走査装置用の駆動回路において、 上記可動板の揺動状態にて上記コイルに生じる逆起電力
を検出し、該検出された逆起電力の波形に基づいてサイ
ン波励振電流を上記コイルに供給し、上記検出された逆
起電力の波形に基づいて上記コイルに供給するサイン波
励振電流を所定期間だけ停止すると共に、その間に共振
周波数を検出してその後該検出した共振周波数のサイン
波励振電流で可動板を駆動することを特徴とする光走査
装置用の駆動回路。1. A movable plate rotatably supported by a main body part is provided with a mirror, a coil is provided on one of the movable plate or the main body part, and the coil is attached to the other of the movable plate or the main body part. In a drive circuit for an optical scanning device, which supplies an alternating current for driving a movable plate to the coil of an optical scanning unit comprising a magnetic field generating means for applying a magnetic field to the coil, the movable plate is placed in a swinging state. To detect the counter electromotive force generated in the coil, supply a sine wave excitation current to the coil based on the waveform of the detected counter electromotive force, to the coil based on the waveform of the detected counter electromotive force A drive for an optical scanning device, characterized in that a sine wave excitation current to be supplied is stopped for a predetermined period, a resonance frequency is detected during that period, and then the movable plate is driven by a sine wave excitation current having the detected resonance frequency. circuit.
ラーを備え、該可動板又は本体部のうち一方にコイルを
備え、上記可動板又は本体部のうち他方に取り付けられ
上記コイルに磁界を作用させる磁界発生手段を備えて成
る光走査部の上記コイルに、可動板を駆動するための交
流電流を供給する光走査装置用の駆動回路において、 上記可動板の揺動状態にて上記コイルに生じる逆起電力
を検出する逆起電力検出手段と、 該検出された逆起電力の波形に基づいてサイン波励振電
流を上記コイルに供給する電流供給手段と、 上記検出された逆起電力の波形に基づいて上記電流供給
手段からコイルに供給するサイン波励振電流を所定期間
だけ停止するように供給タイミングを制御するタイミン
グ制御手段と、 上記停止された所定期間にて共振周波数を検出してその
後該検出した共振周波数のサイン波励振電流で可動板を
駆動する制御手段と、を備えたことを特徴とする光走査
装置用の駆動回路。2. A movable plate, which is pivotally supported by the main body, is provided with a mirror, one of the movable plate or the main body is provided with a coil, and the coil is attached to the other of the movable plate or the main body. In a drive circuit for an optical scanning device, which supplies an alternating current for driving a movable plate to the coil of an optical scanning unit comprising a magnetic field generating means for applying a magnetic field to the coil, the movable plate is placed in a swinging state. And a counter electromotive force detecting means for detecting a counter electromotive force generated in the coil, a current supplying means for supplying a sine wave excitation current to the coil based on the waveform of the detected counter electromotive force, and the detected counter electromotive force. Timing control means for controlling the supply timing so that the sine wave excitation current supplied to the coil from the current supply means is stopped for a predetermined period based on the waveform of the electromotive force; and the resonance frequency in the stopped predetermined period. A drive circuit for an optical scanning device, comprising: a control unit that detects a wave number and then drives a movable plate with a sine wave excitation current having the detected resonance frequency.
給するサイン波励振電流を所定期間だけ停止するタイミ
ング信号を外部から入力することを特徴とする請求項２
記載の光走査装置用の駆動回路。3. A timing signal for externally input to said timing control means for stopping a sine wave excitation current supplied to a coil for a predetermined period.
A drive circuit for the optical scanning device described.
ラーを備え、該可動板又は本体部のうち一方にコイルを
備え、上記可動板又は本体部のうち他方に取り付けられ
上記コイルに磁界を作用させる磁界発生手段を備えて成
る光走査部の上記コイルに、可動板を駆動するための交
流電流を供給する光走査装置用の駆動回路において、 上記可動板の揺動状態にて上記コイルに生じる逆起電力
を検出し、該検出された逆起電力の波形に基づいてサイ
ン波励振電流を上記コイルに供給し、上記検出された逆
起電力の波形に基づいて上記コイルに供給するサイン波
励振電流を所定期間だけ停止すると共に、パルス励振電
流に切り換えて上記コイルに供給し、その間に共振周波
数を検出してその後該検出した共振周波数のサイン波励
振電流で可動板を駆動することを特徴とする光走査装置
用の駆動回路。4. A mirror is provided on a movable plate pivotally supported by the main body and a coil is provided on one of the movable plate or the main body, and the coil is attached to the other of the movable plate or the main body. In a drive circuit for an optical scanning device, which supplies an alternating current for driving a movable plate to the coil of an optical scanning unit comprising a magnetic field generating means for applying a magnetic field to the coil, the movable plate is placed in a swinging state. To detect the counter electromotive force generated in the coil, supply a sine wave excitation current to the coil based on the waveform of the detected counter electromotive force, to the coil based on the waveform of the detected counter electromotive force The sine wave excitation current to be supplied is stopped for a predetermined period, switched to a pulse excitation current and supplied to the coil, and the resonance frequency is detected during that period, after which the movable plate is driven by the sine wave excitation current having the detected resonance frequency. A drive circuit for an optical scanning device, which operates.
ラーを備え、該可動板又は本体部のうち一方にコイルを
備え、上記可動板又は本体部のうち他方に取り付けられ
上記コイルに磁界を作用させる磁界発生手段を備えて成
る光走査部の上記コイルに、可動板を駆動するための交
流電流を供給する光走査装置用の駆動回路において、 上記可動板の揺動状態にて上記コイルに生じる逆起電力
を検出する逆起電力検出手段と、 該検出された逆起電力の波形に基づいてサイン波励振電
流を上記コイルに供給する第１の電流供給手段と、 上記検出された逆起電力の波形に基づいてパルス励振電
流を上記コイルに供給する第２の電流供給手段と、 上記第１及び第２の電流供給手段を切り換える切換手段
と、 上記検出された逆起電力の波形に基づいて上記切換手段
に切換信号を送り、第１の電流供給手段からコイルに供
給するサイン波励振電流を所定期間だけ停止すると共
に、第２の電流供給手段からのパルス励振電流に切り換
えて上記コイルに供給するように供給タイミングを制御
するタイミング制御手段と、 上記サイン波励振電流が停止された所定期間にて共振周
波数を検出してその後該検出した共振周波数のサイン波
励振電流で可動板を駆動する制御手段と、を備えたこと
を特徴とする光走査装置用の駆動回路。5. A mirror is provided on a movable plate pivotally supported by the main body, a coil is provided on one of the movable plate or the main body, and the coil is attached to the other of the movable plate or the main body. In a drive circuit for an optical scanning device, which supplies an alternating current for driving a movable plate to the coil of an optical scanning unit comprising a magnetic field generating means for applying a magnetic field to the coil, the movable plate is placed in a swinging state. Detecting means for detecting a counter electromotive force generated in the coil, first current supplying means for supplying a sine wave excitation current to the coil based on the detected waveform of the counter electromotive force, and the detecting means. Second current supply means for supplying a pulse excitation current to the coil based on the waveform of the generated counter electromotive force, switching means for switching the first and second current supply means, and the detected counter electromotive force. Based on the waveform of A switching signal is sent to the switching means to stop the sine wave excitation current supplied from the first current supply means to the coil for a predetermined period, and switch to the pulse excitation current from the second current supply means to supply the coil. Timing control means for controlling the supply timing so that the sine wave excitation current is stopped, and a resonance frequency is detected in a predetermined period during which the sine wave excitation current is stopped, and then control is performed to drive the movable plate with the sine wave excitation current having the detected resonance frequency. And a driving circuit for an optical scanning device.
供給手段と第２の電流供給手段とを切り換える切換信号
を外部から入力することを特徴とする請求項５記載の光
走査装置用の駆動回路。6. The optical scanning device according to claim 5, wherein a switching signal for switching between the first current supply means and the second current supply means is externally input to the timing control means. Drive circuit.
れた逆起電力の電圧波形のゼロクロスの立上りタイミン
グを検出するゼロクロス検出手段を挿入したことを特徴
とする請求項２又は５記載の光走査装置用の駆動回路。7. The zero-cross detection means for detecting the rising timing of the zero-cross of the voltage waveform of the detected back electromotive force is inserted after the back electromotive force detection means. Drive circuit for the optical scanning device.
ラーを備え、該可動板又は本体部のうち一方にコイルを
備え、上記可動板又は本体部のうち他方に取り付けられ
上記コイルに磁界を作用させる磁界発生手段を備えて成
る光走査部と、 この光走査部のコイルに上記可動板を駆動するための交
流電流を供給する駆動回路と、を備えて成る光走査装置
において、 上記駆動回路として、請求項１〜７のいずれか１項に記
載の駆動回路を用いたことを特徴とする光走査装置。8. A movable plate, which is pivotally supported by the main body, is provided with a mirror, a coil is provided on one of the movable plate or the main body, and the coil is attached to the other of the movable plate or the main body. An optical scanning device comprising: an optical scanning unit including a magnetic field generating unit that applies a magnetic field to a coil; and a drive circuit that supplies an alternating current for driving the movable plate to the coil of the optical scanning unit. An optical scanning device, wherein the drive circuit according to any one of claims 1 to 7 is used as the drive circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001375691A JP2003177347A (en) | 2001-12-10 | 2001-12-10 | Driving circuit for optical scanner and the optical scanner using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001375691A JP2003177347A (en) | 2001-12-10 | 2001-12-10 | Driving circuit for optical scanner and the optical scanner using the same |
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| JP (1) | JP2003177347A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7660044B2 (en) | 2008-03-14 | 2010-02-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Image display apparatus and image display method |
| JP2014240893A (en) * | 2013-06-11 | 2014-12-25 | キヤノン電子株式会社 | Optical scanner, image forming apparatus, and video projecting device |
| EP2534523B1 (en) * | 2010-02-08 | 2017-08-16 | Intel Corporation | Method and apparatus for controlling a mems micro-mirror device |
-
2001
- 2001-12-10 JP JP2001375691A patent/JP2003177347A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7660044B2 (en) | 2008-03-14 | 2010-02-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Image display apparatus and image display method |
| EP2534523B1 (en) * | 2010-02-08 | 2017-08-16 | Intel Corporation | Method and apparatus for controlling a mems micro-mirror device |
| JP2014240893A (en) * | 2013-06-11 | 2014-12-25 | キヤノン電子株式会社 | Optical scanner, image forming apparatus, and video projecting device |
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