JP2006267279A - ミラー制御装置およびミラー制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ミラー装置は、ミラー11と駆動電極13とを備える。ミラー制御装置14は、駆動電圧指令値を受け取る直前に出力していた駆動電圧値を記憶する駆動電圧値記憶手段と、複数の係数からなる所定の係数列を記憶する係数列記憶手段と、駆動電圧指令値Vrefと駆動電圧値記憶手段に記憶された駆動電圧値と係数列記憶手段に記憶された係数列とに基づいて、複数の駆動電圧値からなる駆動電圧信号列を生成する駆動電圧信号列生成手段と、駆動電圧信号列生成手段によって生成された駆動電圧信号列の各駆動電圧値を駆動電極13に順次出力する駆動電圧信号列出力手段とを有する。
【選択図】 図1
Description
G(s)=θ(s)/M(s)=1/(Is2+cs+k) ・・・(1)
ミラー230の大きさや駆動電極340a〜340dとミラー230間の隙間量に依存するが、通常MEMSミラーの場合、ダンピング係数cは小さくなり、ミラー230の機械特性G(s)は共振特性を持つようになる。このような機械特性をもつと、ミラー230を駆動したときの応答は振動的になり、整定時間が長くなる傾向となり、その結果光スイッチの切り替え時間の延長につながる。
また、本発明のミラー制御装置の1構成例において、前記駆動電圧信号列生成手段は、前記駆動電圧指令値と前記駆動電圧値記憶手段に記憶された駆動電圧値との差分値を求め、この差分値と前記係数列の各係数とを順次乗算し、各乗算結果と前記駆動電圧値記憶手段に記憶された駆動電圧値とを順次加算して、この加算結果を前記駆動電圧信号列とするものである。
また、本発明のミラー制御装置の1構成例において、前記駆動電圧信号列出力手段は、前記駆動電圧信号列の各駆動電圧値を等時間間隔で順次出力するものである。
また、本発明のミラー制御装置の1構成例において、前記駆動電圧信号列出力手段は、前記駆動電圧信号列の各駆動電圧値を一定でない時間間隔で順次出力するものである。
また、本発明のミラー制御装置の1構成例において、前記駆動電圧信号列の各駆動電圧値を出力する時間間隔は、前記ミラーの動特性に応じて予め設定されるものである。
また、本発明のミラー制御装置の1構成例は、複数の前記駆動電極により1つの前記ミラーを駆動する場合、若しくはミラー毎に設けられた1つ又は複数の前記駆動電極により複数の前記ミラーを駆動する場合に、前記駆動電圧値記憶手段と前記駆動電圧信号列生成手段と前記駆動電圧信号列出力手段とを前記駆動電極毎に設け、各駆動電極への前記駆動電圧信号列を共通の前記係数列から生成するものである。
また、本発明のミラー制御装置の1構成例において、前記ミラーは並進方向に駆動可能である。
また、本発明のミラー制御装置の1構成例において、前記ミラーは回動可能である。
また、本発明のミラー制御装置の1構成例において、前記ミラー装置は、MEMSミラー装置である。
また、本発明のミラー制御装置の1構成例において、前記係数列は、前記ミラーの駆動電圧値に対する機械特性に応じて予め設定されるものである。
また、本発明のミラー制御方法の1構成例において、前記駆動電圧信号列生成ステップは、前記駆動電圧指令値と前記記憶ステップで記憶された駆動電圧値との差分値を求め、この差分値と前記係数列の各係数とを順次乗算し、各乗算結果と前記記憶ステップで記憶された駆動電圧値とを順次加算して、この加算結果を前記駆動電圧信号列とするようにしたものである。
以下、本発明の実施の形態について説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態となるMEMSミラー装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態では、1次元に並進移動するミラーの場合を例に挙げて本発明の概念を説明する。図1において、11はミラー、12はミラー11を支持するバネ、13は駆動電極、14はミラー制御装置、Vrefは外部から入力される駆動電圧指令値である。
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。図6は、本発明の第2の実施の形態となるMEMSミラー装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態では、2軸回動ミラーの場合を例に挙げて説明する。ミラー51は、1対のトーションバネ52により可動枠53に連結されており、図中のx方向に回動可能である。可動枠53は、1対のトーションバネ54により基部56に連結されており、図中のy方向に回動可能である。ミラー51は、駆動電極55a〜55dへの適当な電圧印加により、x,yの2自由度方向に回動する。
Claims (12)
- ミラーとこのミラーから離間して配置された駆動電極とを備えたミラー装置に対して、前記駆動電極に駆動電圧を印加することより前記ミラーの動きを制御するミラー制御装置であって、
駆動電圧指令値を受け取る直前に出力していた駆動電圧値を記憶する駆動電圧値記憶手段と、
複数の係数からなる所定の係数列を記憶する係数列記憶手段と、
前記駆動電圧指令値と前記駆動電圧値記憶手段に記憶された駆動電圧値と前記係数列記憶手段に記憶された係数列とに基づいて、複数の駆動電圧値からなる駆動電圧信号列を生成する駆動電圧信号列生成手段と、
この駆動電圧信号列生成手段によって生成された駆動電圧信号列の各駆動電圧値を前記駆動電極に順次出力する駆動電圧信号列出力手段とを有することを特徴とするミラー制御装置。 - 請求項1記載のミラー制御装置において、
前記駆動電圧信号列生成手段は、前記駆動電圧指令値と前記駆動電圧値記憶手段に記憶された駆動電圧値との差分値を求め、この差分値と前記係数列の各係数とを順次乗算し、各乗算結果と前記駆動電圧値記憶手段に記憶された駆動電圧値とを順次加算して、この加算結果を前記駆動電圧信号列とすることを特徴とするミラー制御装置。 - 請求項1又は2記載のミラー制御装置において、
前記駆動電圧信号列出力手段は、前記駆動電圧信号列の各駆動電圧値を等時間間隔で順次出力することを特徴とするミラー制御装置。 - 請求項1又は2記載のミラー制御装置において、
前記駆動電圧信号列出力手段は、前記駆動電圧信号列の各駆動電圧値を一定でない時間間隔で順次出力することを特徴とするミラー制御装置。 - 請求項3又は4記載のミラー制御装置において、
前記駆動電圧信号列の各駆動電圧値を出力する時間間隔は、前記ミラーの動特性に応じて予め設定されることを特徴とするミラー制御装置。 - 請求項1乃至5のいずれか1項に記載のミラー制御装置において、
複数の前記駆動電極により1つの前記ミラーを駆動する場合、若しくはミラー毎に設けられた1つ又は複数の前記駆動電極により複数の前記ミラーを駆動する場合に、前記駆動電圧値記憶手段と前記駆動電圧信号列生成手段と前記駆動電圧信号列出力手段とを前記駆動電極毎に設け、各駆動電極への前記駆動電圧信号列を共通の前記係数列から生成することを特徴とするミラー制御装置。 - 請求項1乃至6のいずれか1項に記載のミラー制御装置において、
前記ミラーが並進方向に駆動可能であることを特徴とするミラー制御装置。 - 請求項1乃至6のいずれか1項に記載のミラー制御装置において、
前記ミラーが回動可能であることを特徴とするミラー制御装置。 - 請求項7又は8記載のミラー制御装置において、
前記ミラー装置は、MEMSミラー装置であることを特徴とするミラー制御装置。 - 請求項1乃至9のいずれか1項に記載のミラー制御装置において、
前記係数列は、前記ミラーの駆動電圧値に対する機械特性に応じて予め設定されることを特徴とするミラー制御装置。 - ミラーとこのミラーから離間して配置された駆動電極とを備えたミラー装置に対して、前記駆動電極に駆動電圧を印加することより前記ミラーの動きを制御するミラー制御方法であって、
駆動電圧指令値を受け取る直前に出力していた駆動電圧値を記憶する記憶ステップと、
前記駆動電圧指令値を受け取る受信ステップと、
前記駆動電圧指令値と、直前に生成された駆動電圧信号列のうちの最後の駆動電圧値と、予め設定された複数の係数からなる所定の係数列とに基づいて、複数の駆動電圧値からなる駆動電圧信号列を生成する駆動電圧信号列生成ステップと、
この駆動電圧信号列生成ステップによって生成された駆動電圧信号列の各駆動電圧値を前記駆動電極に順次出力する駆動電圧信号列出力ステップとからなることを特徴とするミラー制御方法。 - 請求項11記載のミラー制御方法において、
前記駆動電圧信号列生成ステップは、前記駆動電圧指令値と前記記憶ステップで記憶された駆動電圧値との差分値を求め、この差分値と前記係数列の各係数とを順次乗算し、各乗算結果と前記記憶ステップで記憶された駆動電圧値とを順次加算して、この加算結果を前記駆動電圧信号列とすることを特徴とするミラー制御方法。
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JP2004361920A (ja) * | 2003-05-13 | 2004-12-24 | Fujitsu Ltd | ティルトミラーの制御装置及び制御方法 |
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