JP2011170240A - Drive control circuit, method for detecting displacement, and optical scanner - Google Patents

Drive control circuit, method for detecting displacement, and optical scanner Download PDF

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Riichiro Hibiya
利一郎 日比谷
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a drive control circuit for detecting displacement of a mirror in a piezoelectrically-driven mirror with a simple configuration, and to provide a method for detecting the displacement and an optical scanner. <P>SOLUTION: The drive control circuit which includes a piezoelectric element and drives a plurality of drive sources that drive a driven target by the displacement of the piezoelectric element, includes: a drive signal supplying device which supplies a drive signal for driving first and second drive sources; a switching device which switches supplying and blocking of the drive signal to the first and second drive sources; a control device which controls the switching device; an output detecting device which detects voltage output from the piezoelectric element of the first drive source when the drive signal to the first drive source is blocked and the drive signal is supplied to the second drive source; and a displacement calculating device which calculates the displacement of the second drive source based on the voltage detected by the output detecting device. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、圧電駆動型ミラーにおけるミラーの変位を検出することが可能な駆動制御回路、変位検出方法及び光走査装置に関する。   The present invention relates to a drive control circuit capable of detecting a displacement of a mirror in a piezoelectric drive type mirror, a displacement detection method, and an optical scanning device.

従来から、圧電素子によりミラーを揺動してミラーに入射する入射光の入射方向と反射面であるミラーとの角度を変化させ、ミラーからの反射光による走査を行う圧電駆動型ミラーが知られている。このような圧電駆動型ミラーでは、圧電素子が設けられたミラー駆動用のカンチレバーを共振周波数で揺動させてミラーを揺動させているため、共振特性に対する依存性が高い。共振特性は温度依存性を有しているため、駆動用のカンチレバーの周波数は圧電駆動型ミラーの使用環境の温度によって変動し、カンチレバーの変位も温度によりばらつきを生じる。このカンチレバーの変位のばらつきによって、ミラーの変位にもばらつきが生じ、反射光による走査を正しく行うことができない。   2. Description of the Related Art Conventionally, a piezoelectric drive type mirror that performs scanning with reflected light from a mirror by changing the angle between the incident direction of incident light incident on the mirror by oscillating the mirror with a piezoelectric element and the mirror that is a reflection surface is known. ing. In such a piezoelectric drive type mirror, since the mirror is swung by swinging the mirror driving cantilever provided with the piezoelectric element at the resonance frequency, the dependency on the resonance characteristics is high. Since the resonance characteristic has temperature dependence, the frequency of the driving cantilever varies depending on the temperature of the usage environment of the piezoelectric driving mirror, and the displacement of the cantilever also varies depending on the temperature. Due to the variation in the displacement of the cantilever, the displacement of the mirror also varies, and scanning with reflected light cannot be performed correctly.

そこで従来の圧電駆動型ミラーでは、例えば特許文献１に記載されているように、ミラーの変位（振動幅）を検出し、この検出結果に基づき圧電駆動型ミラーの駆動電圧を制御し、ミラーの変位を一定に保っている。   Therefore, in the conventional piezoelectric drive type mirror, for example, as described in Patent Document 1, the displacement (vibration width) of the mirror is detected, and based on the detection result, the drive voltage of the piezoelectric drive type mirror is controlled, The displacement is kept constant.

図１は、従来の圧電駆動型ミラーを説明する図である。図１に示す従来の圧電駆動型ミラーは、ミラー１１と、両側にミラー１１を駆動する駆動用のカンチレバー１２とを有する。また圧電駆動型ミラー１０は、２つのカンチレバー１２のそれぞれにカンチレバー１２の変位を検出するための変位検出用カンチレバー１３が設けられている。変位検出用カンチレバー１３にも圧電素子が設けられており、駆動用のカンチレバー１２が動くと変位検出用カンチレバー１３が動かされ、変位検出用カンチレバー１３の圧電素子から電圧が出力される。図１の例では、この電圧からカンチレバー１２の変位を推定し、この変位をミラー１１の変位としている。   FIG. 1 is a diagram for explaining a conventional piezoelectric drive type mirror. The conventional piezoelectric drive type mirror shown in FIG. 1 has a mirror 11 and drive cantilevers 12 for driving the mirror 11 on both sides. Further, the piezoelectric drive type mirror 10 is provided with a displacement detection cantilever 13 for detecting the displacement of the cantilever 12 in each of the two cantilevers 12. The displacement detecting cantilever 13 is also provided with a piezoelectric element. When the driving cantilever 12 moves, the displacement detecting cantilever 13 is moved, and a voltage is output from the piezoelectric element of the displacement detecting cantilever 13. In the example of FIG. 1, the displacement of the cantilever 12 is estimated from this voltage, and this displacement is used as the displacement of the mirror 11.

特開２００７−２５６０８号公報JP 2007-25608 A

しかしながら、上述した従来の技術では、駆動用のカンチレバー１２の以外に変位検出用カンチレバー１３を設けねばならず、構造が複雑になる。また駆動用のカンチレバー１２以外に変位検出用カンチレバー１３を駆動させなければならず、消費電力が大きくなる。   However, in the conventional technique described above, the displacement detection cantilever 13 must be provided in addition to the drive cantilever 12, and the structure becomes complicated. Further, in addition to the driving cantilever 12, the displacement detecting cantilever 13 must be driven, which increases power consumption.

また上記従来の技術では、変位検出用カンチレバー１３からカンチレバー１２の変位に対して一定の圧電出力を得るために、変位検出用カンチレバー１３を定期的に分極する必要がある。この場合、図２に示すように、カンチレバー１２を駆動させるための駆動回路１４とは別に、変位検出用カンチレバー１３の分極を行うための分極用回路１５が別途必要となり、回路構成が複雑になる。図２は、従来の回路構成の一例を示す図である。   Further, in the above conventional technique, in order to obtain a constant piezoelectric output with respect to the displacement of the cantilever 12 from the displacement detection cantilever 13, it is necessary to periodically polarize the displacement detection cantilever 13. In this case, as shown in FIG. 2, in addition to the drive circuit 14 for driving the cantilever 12, a polarization circuit 15 for polarizing the displacement detection cantilever 13 is separately required, resulting in a complicated circuit configuration. . FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a conventional circuit configuration.

さらに、上記従来の技術では、カンチレバー１２に設けられた圧電素子を大きく変位させるために共振駆動させることが好ましいが、カンチレバー１２と変位検出用カンチレバー１３とが異なる構造をしているため、両者を同一の共振周波数に合わせることは困難である。変位検出用カンチレバー１３が共振駆動されない場合、変位検出用カンチレバー１３から十分な電圧が出力されず、カンチレバー１２の変位を検出することが困難である。   Further, in the above-described conventional technique, it is preferable to drive the piezoelectric element provided in the cantilever 12 to be resonantly driven. However, the cantilever 12 and the displacement detection cantilever 13 have different structures. It is difficult to match the same resonance frequency. When the displacement detection cantilever 13 is not driven by resonance, a sufficient voltage is not output from the displacement detection cantilever 13, and it is difficult to detect the displacement of the cantilever 12.

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、簡易な構成で圧電駆動型ミラーにおけるミラーの変位を検出することが可能な駆動制御回路、変位検出方法及び光走査装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a drive control circuit, a displacement detection method, and an optical scanning device capable of detecting the displacement of a mirror in a piezoelectric drive type mirror with a simple configuration. It is aimed.

本発明は、上記目的を達成するために以下の如き構成を採用した。   The present invention employs the following configuration in order to achieve the above object.

本発明は、圧電素子を有しており前記圧電素子の変位により駆動対象物（２１）を駆動させる複数の駆動源（２２、２３、２２Ａ、２３Ａ、２５、２６）を駆動させる駆動制御回路（１００、１００Ａ）であって、
第一及び第二の駆動源（２２、２３、２２Ａ、２３Ａ、２５、２６）を駆動させる駆動信号を供給する駆動信号供給手段（１２０、１２０Ａ）と、
前記第一及び第二の駆動源（２２、２３、２２Ａ、２３Ａ、２５、２６）に対する前記駆動信号の供給又は遮断を切り替える切替手段（１７０、１７０Ａ）と、
前記切替手段（１７０、１７０Ａ）を制御する制御手段（１１１、１１１Ａ）と、
前記第一の駆動源に対する前記駆動信号が遮断され前記第二の駆動源に前記駆動信号が供給されている場合に、前記第一の駆動源の前記圧電素子から出力される電圧を検出する出力検出手段（１１２）と、
前記出力検出手段（１１２）により検出された前記電圧に基づき、前記第二の駆動源の変位を算出する変位算出手段（１１３、１１３Ａ）と、を有する。 The present invention includes a drive control circuit (22, 23, 22A, 23A, 25, 26) that has a piezoelectric element and drives a plurality of drive sources (22, 23, 22A, 23A, 25, 26) that drive the driven object (21) by displacement of the piezoelectric element. 100, 100A)
Drive signal supply means (120, 120A) for supplying drive signals for driving the first and second drive sources (22, 23, 22A, 23A, 25, 26);
Switching means (170, 170A) for switching supply or cutoff of the drive signal to the first and second drive sources (22, 23, 22A, 23A, 25, 26);
Control means (111, 111A) for controlling the switching means (170, 170A);
An output for detecting a voltage output from the piezoelectric element of the first drive source when the drive signal for the first drive source is cut off and the drive signal is supplied to the second drive source Detection means (112);
Displacement calculating means (113, 113A) for calculating the displacement of the second drive source based on the voltage detected by the output detecting means (112).

また本発明の駆動制御回路は、前記第一の駆動源への前記駆動信号の供給が遮断され前記第二の駆動源へ前記駆動信号が供給されている場合における、前記第一の駆動源の前記圧電素子から出力される電圧と前記第二の駆動源の変位との関係が記憶された記憶手段（１６０）を有し、
前記変位算出手段（１１３、１１３Ａ）は、
前記記憶手段（１６０）に記憶された前記関係に基づき前記第二の駆動源の変位を算出する。 Further, the drive control circuit of the present invention provides a drive control circuit for the first drive source when supply of the drive signal to the first drive source is interrupted and the drive signal is supplied to the second drive source. Storage means (160) in which the relationship between the voltage output from the piezoelectric element and the displacement of the second drive source is stored;
The displacement calculating means (113, 113A)
Based on the relationship stored in the storage means (160), the displacement of the second drive source is calculated.

また本発明の駆動制御回路は、前記変位算出手段（１１３、１１３Ａ）により算出された前記第二の駆動源の変位と、予め設定された目標値とを比較し、前記第二の駆動源に供給される前記駆動信号の電圧を補正する補正手段（１１４、１１４Ａ）を有する。   The drive control circuit of the present invention compares the displacement of the second drive source calculated by the displacement calculation means (113, 113A) with a preset target value, Correction means (114, 114A) for correcting the voltage of the supplied drive signal is provided.

また本発明の駆動制御回路は、前記第一又は第二の駆動源（２２、２３、２２Ａ、２３Ａ、２５、２６）の有する前記圧電素子から出力される電圧を増幅する増幅手段（１３０、１３０Ａ）を有し、
前記切替手段（１７０、１７０Ａ）により前記駆動信号の供給が遮断された前記第一の駆動源は、前記増幅手段（１３０、１３０Ａ）と接続される。 Further, the drive control circuit of the present invention includes an amplifying means (130, 130A) for amplifying a voltage output from the piezoelectric element of the first or second drive source (22, 23, 22A, 23A, 25, 26). )
The first drive source whose supply of the drive signal is cut off by the switching means (170, 170A) is connected to the amplification means (130, 130A).

本発明は、圧電素子を有しており前記圧電素子の変位により駆動される駆動対象物（２１）の変位を検出する変位検出方法であって、
第一及び第二の駆動源（２２、２３、２２Ａ、２３Ａ、２５、２６）を駆動させる駆動信号を供給する駆動信号供給手順（１２０、１２０Ａ）と、
前記第一及び第二の駆動源（２２、２３、２２Ａ、２３Ａ、２５、２６）に対する前記駆動信号の供給又は遮断を切り替える切替手順（１７０、１７０Ａ）と、
前記切替手段を制御する制御手順（１１１、１１１Ａ）と、
前記第一の駆動源に対する前記駆動信号が遮断され前記第二の駆動源に前記駆動信号が供給されている場合に、前記第一の駆動源の前記圧電素子から出力される電圧を検出する出力検出手順（１１２）と、
前記電圧に基づき、前記第二の駆動源の変位を算出する変位算出手順（１１３、１１３Ａ）と、を実行する。 The present invention is a displacement detection method for detecting the displacement of a driven object (21) having a piezoelectric element and driven by the displacement of the piezoelectric element,
A drive signal supply procedure (120, 120A) for supplying a drive signal for driving the first and second drive sources (22, 23, 22A, 23A, 25, 26);
A switching procedure (170, 170A) for switching supply or cutoff of the drive signal to the first and second drive sources (22, 23, 22A, 23A, 25, 26);
A control procedure (111, 111A) for controlling the switching means;
An output for detecting a voltage output from the piezoelectric element of the first drive source when the drive signal for the first drive source is cut off and the drive signal is supplied to the second drive source A detection procedure (112);
A displacement calculation procedure (113, 113A) for calculating the displacement of the second drive source based on the voltage is executed.

本発明は、圧電素子を有しており前記圧電素子の変位により駆動対象物（２１）を駆動させる複数の駆動源を駆動させる駆動制御回路（１００、１００Ａ）を有する光走査装置（２００）であって、
前記駆動制御回路（１００、１００Ａ）は、
第一及び第二の駆動源（２２、２３、２２Ａ、２３Ａ、２５、２６）を駆動させる駆動信号を供給する駆動信号供給手段（１２０、１２０Ａ）と、
前記第一及び第二の駆動源（２２、２３、２２Ａ、２３Ａ、２５、２６）に対する前記駆動信号の供給又は遮断を切り替える切替手段（１７０、１７０Ａ）と、
前記切替手段を制御する制御手段（１１１、１１１Ａ）と、
前記第一の駆動源に対する前記駆動信号が遮断され前記第二の駆動源に前記駆動信号が供給されている場合に、前記第一の駆動源の前記圧電素子から出力される電圧を検出する出力検出手段（１１２）と、
前記出力検出手段（１１２）により検出された前記電圧に基づき、前記第二の駆動源の変位を算出する変位算出手段（１１３、１１３Ａ）と、を有する。 The present invention is an optical scanning device (200) having a drive control circuit (100, 100A) having a piezoelectric element and driving a plurality of drive sources that drive a drive object (21) by displacement of the piezoelectric element. There,
The drive control circuit (100, 100A)
Drive signal supply means (120, 120A) for supplying drive signals for driving the first and second drive sources (22, 23, 22A, 23A, 25, 26);
Switching means (170, 170A) for switching supply or cutoff of the drive signal to the first and second drive sources (22, 23, 22A, 23A, 25, 26);
Control means (111, 111A) for controlling the switching means;
An output for detecting a voltage output from the piezoelectric element of the first drive source when the drive signal for the first drive source is cut off and the drive signal is supplied to the second drive source Detection means (112);
Displacement calculating means (113, 113A) for calculating the displacement of the second drive source based on the voltage detected by the output detecting means (112).

なお、上記参照符号はあくまでも参考であり、これによって特許請求の範囲の記載が限定されるものではない。   In addition, the said reference code is a reference to the last, and description of a claim is not limited by this.

本発明によれば、簡易な構成で圧電駆動型ミラーにおけるミラーの変位を検出することができる。   According to the present invention, the displacement of the mirror in the piezoelectric drive type mirror can be detected with a simple configuration.

従来の圧電駆動型ミラーを説明する図である。It is a figure explaining the conventional piezoelectric drive type mirror. 従来の回路構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the conventional circuit structure. 第一の実施形態の圧電駆動型ミラーの概略を説明する図である。It is a figure explaining the outline of the piezoelectric drive type mirror of a first embodiment. 第一の実施形態のカンチレバーの変位の検出の概念を説明する図である。It is a figure explaining the concept of the detection of the displacement of the cantilever of 1st embodiment. 第一の実施形態のドライバＩＣを説明する図である。It is a figure explaining driver IC of a first embodiment. 駆動側のカンチレバーの変位と、停止側のカンチレバーの圧電出力との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the displacement of the drive cantilever, and the piezoelectric output of the stop cantilever. カンチレバーの変位の測定を説明する図である。It is a figure explaining the measurement of the displacement of a cantilever. 第一の実施形態のドライバＩＣの動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation | movement of driver IC of 1st embodiment. 第一の実施形態のドライバＩＣによる変位測定を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the displacement measurement by driver IC of 1st embodiment. 第二の実施形態の圧電駆動型ミラーの概略を説明する図である。It is a figure explaining the outline of the piezoelectric drive type mirror of 2nd embodiment. 第二の実施形態のドライバＩＣを説明する図である。It is a figure explaining the driver IC of 2nd embodiment. 第三の実施形態の光走査装置を説明する図である。It is a figure explaining the optical scanning device of 3rd embodiment. ブランキング期間を説明する図である。It is a figure explaining a blanking period.

本発明では、ミラー駆動用のカンチレバーの変位を検出するための変位検出用カンチレバーを設けず、ミラー駆動用のカンチレバーそのものを用いて駆動用のカンチレバーの変位を検出する。   In the present invention, the displacement cantilever for detecting the displacement of the mirror driving cantilever is not provided, and the displacement of the driving cantilever is detected using the mirror driving cantilever itself.

（第一の実施形態）
以下に図面を参照して本発明の第一の実施形態について説明する。始めに、図３、図４を参照して本発明における駆動用のカンチレバーの変位検出の概念について説明する。 (First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the concept of detecting the displacement of the driving cantilever according to the present invention will be described with reference to FIGS.

図３は、第一の実施形態の圧電駆動型ミラーの概略を説明する図である。本実施形態の圧電駆動型ミラー２０は、ミラー２１、カンチレバー２２、２３を有する。カンチレバー２２、２３は、ミラー２１を挟んでミラー２１の両側に配置され、外枠２４により支持されている。カンチレバー２２、２３は、ミラー２１を駆動させる駆動源であり、ミラー２１は２つのカンチレバー２２、２３により駆動されて揺動される。   FIG. 3 is a diagram for explaining the outline of the piezoelectric drive type mirror of the first embodiment. The piezoelectric drive type mirror 20 of this embodiment includes a mirror 21 and cantilevers 22 and 23. The cantilevers 22 and 23 are arranged on both sides of the mirror 21 with the mirror 21 in between, and are supported by the outer frame 24. The cantilevers 22 and 23 are drive sources for driving the mirror 21, and the mirror 21 is driven and swung by the two cantilevers 22 and 23.

カンチレバー２２、２３には、それぞれ圧電素子（図示せず）が設けられており、この圧電素子の変位に沿って変位し、この変位によりミラー２１は揺動される。カンチレバー２２、２３の有する圧電素子には、後述するドライバＩＣ（Integrated Circuit）により電圧（駆動信号）が印加される。   Each of the cantilevers 22 and 23 is provided with a piezoelectric element (not shown), which is displaced along the displacement of the piezoelectric element, and the mirror 21 is swung by the displacement. A voltage (drive signal) is applied to the piezoelectric elements of the cantilevers 22 and 23 by a driver IC (Integrated Circuit) described later.

本実施形態では、一方のカンチレバーの圧電素子に電圧を印加し、他方のカンチレバーの圧電素子には電圧を印加せず、電圧が印加されていない圧電素子から出力される電圧（以下、圧電出力と呼ぶ。）に基づき電圧が印加されている側のカンチレバーの変位を算出する。   In this embodiment, a voltage is applied to the piezoelectric element of one cantilever, no voltage is applied to the piezoelectric element of the other cantilever, and a voltage output from a piezoelectric element to which no voltage is applied (hereinafter referred to as piezoelectric output). The displacement of the cantilever on the side to which the voltage is applied is calculated based on

図４は、第一の実施形態のカンチレバーの変位の検出の概念を説明する図である。尚以下の本実施形態では、カンチレバー２２、２３に設けられた圧電素子に電圧を印加することを、カンチレバー２２、２３に電圧を駆動信号を供給する、と表現する。   FIG. 4 is a diagram for explaining the concept of detecting the displacement of the cantilever according to the first embodiment. In the following embodiment, applying a voltage to the piezoelectric elements provided on the cantilevers 22 and 23 is expressed as supplying a drive signal to the cantilevers 22 and 23.

図４は、カンチレバー２２へ駆動信号を供給し、カンチレバー２３への駆動信号を遮断してカンチレバー２３の駆動を停止させた場合を示している。この場合、カンチレバー２２は、駆動信号により能動的に駆動し変位する。カンチレバー２２の変位は、ミラー２１を介してカンチレバー２３へ伝播される。カンチレバー２３は、伝播されてきたカンチレバー２２の変位により、駆動信号が遮断された状態で受動的な変位が生じる。カンチレバー２３に変位が生じると、カンチレバー２３に設けられた圧電素子から電圧が出力され、圧電出力が得られる。   FIG. 4 shows a case where the drive signal is supplied to the cantilever 22 and the drive signal to the cantilever 23 is cut off to stop the drive of the cantilever 23. In this case, the cantilever 22 is actively driven and displaced by the drive signal. The displacement of the cantilever 22 is propagated to the cantilever 23 via the mirror 21. The cantilever 23 is passively displaced in a state where the drive signal is cut off due to the transmitted displacement of the cantilever 22. When displacement occurs in the cantilever 23, a voltage is output from the piezoelectric element provided in the cantilever 23, and a piezoelectric output is obtained.

本実施形態では、受動的に変位を生じた結果として得られた圧電出力に基づき、駆動信号が供給されて能動的に駆動しているカンチレバー２２の変位を算出し、ミラー２１の変位を推定する。本実施形態では、カンチレバー２２はミラー２１と接合されているため、カンチレバー２２の変位をミラー２１の変位と等価とすることができる。カンチレバー２３に駆動信号を供給し、カンチレバー２２の駆動信号を遮断した場合についても同様に、カンチレバー２３の変位を算出することができる。   In this embodiment, based on the piezoelectric output obtained as a result of passive displacement, the displacement of the mirror 21 is estimated by calculating the displacement of the actively driven cantilever 22 supplied with the drive signal. . In this embodiment, since the cantilever 22 is joined to the mirror 21, the displacement of the cantilever 22 can be equivalent to the displacement of the mirror 21. Similarly, when the drive signal is supplied to the cantilever 23 and the drive signal of the cantilever 22 is cut off, the displacement of the cantilever 23 can be calculated.

次に、図５を参照して本実施形態の圧電駆動型ミラー（すなわちカンチレバー２２、２３）を駆動させるドライバＩＣについて説明する。図５は、第一の実施形態のドライバＩＣを説明する図である。   Next, a driver IC for driving the piezoelectric drive type mirror (that is, the cantilevers 22 and 23) of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating the driver IC according to the first embodiment.

本実施形態のドライバＩＣ１００は、圧電駆動型ミラー２０のカンチレバー２２、２３の駆動を制御する駆動制御回路である。本実施形態のドライバＩＣ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１０、ＤＡＣ（Digital to Analog Converter）１２０、ＡＭＰ（Amplifier）１３０、ＡＤＣ（analog to digital converter）１４０、ＲＡＭ（Random Access Memory）１５０、ＲＯＭ（Read Only Memory）１６０、スイッチ部１７０を有する。ＣＰＵ１１０は、圧電駆動型ミラー２０への駆動信号の供給を制御する。ＣＰＵ１１０の機能の詳細は後述する。ＤＡＣ１２０は、ＣＰＵ１１０から供給されるデジタル信号をアナログ信号へ変換する。ＤＡＣ１２０により変換されたアナログ信号は、カンチレバー２２、２３を駆動させる駆動信号として、スイッチ部１７０を介してカンチレバー２２、２３それぞれに供給される。   The driver IC 100 of this embodiment is a drive control circuit that controls the drive of the cantilevers 22 and 23 of the piezoelectric drive type mirror 20. The driver IC 100 of this embodiment includes a CPU (Central Processing Unit) 110, a DAC (Digital to Analog Converter) 120, an AMP (Amplifier) 130, an ADC (analog to digital converter) 140, a RAM (Random Access Memory) 150, a ROM ( Read Only Memory) 160 and a switch unit 170. The CPU 110 controls the supply of drive signals to the piezoelectric drive mirror 20. Details of the functions of the CPU 110 will be described later. The DAC 120 converts the digital signal supplied from the CPU 110 into an analog signal. The analog signal converted by the DAC 120 is supplied to each of the cantilevers 22 and 23 via the switch unit 170 as a drive signal for driving the cantilevers 22 and 23.

ＡＭＰ１３０は、スイッチ部１７０を介して圧電駆動型ミラー２０から出力される圧電出力を増幅する。ＡＤＣ１４０は、ＡＭＰ１３０から出力されたアナログ信号をデジタル信号へ変換する。ＲＡＭ１５０は、ＡＤＣ１４０から出力されたデジタル信号を記憶する。ＲＡＭ１５０に記憶されたデジタル信号は、ＣＰＵ１１０へ出力される。ＲＯＭ１６０は、後述する処理を実行するためのプログラム等が格納される。   The AMP 130 amplifies the piezoelectric output output from the piezoelectric drive type mirror 20 via the switch unit 170. The ADC 140 converts the analog signal output from the AMP 130 into a digital signal. The RAM 150 stores the digital signal output from the ADC 140. The digital signal stored in the RAM 150 is output to the CPU 110. The ROM 160 stores a program for executing processing to be described later.

スイッチ部１７０は、スイッチＳＷ２２とスイッチＳＷは２３とを有し、カンチレバー２２、２３に対する駆動信号の供給と遮断を切り替える。   The switch unit 170 has a switch SW22 and a switch SW23, and switches between supply and cut-off of drive signals to the cantilevers 22 and 23.

スイッチＳＷ２２は、端子１７１又は端子１７２と接続される。スイッチＳＷ２２が端子１７１と接続された場合、カンチレバー２２とＤＡＣ１２０の出力と接続され、カンチレバー２２に駆動信号が供給される。スイッチＳＷ２２が端子１７２と接続された場合、カンチレバー２２に対する駆動信号は遮断され、カンチレバー２２はＡＭＰ１３０の入力と接続される。カンチレバー２２から得られる圧電出力は、ＡＰＭ１３０へ入力される。   The switch SW22 is connected to the terminal 171 or the terminal 172. When the switch SW 22 is connected to the terminal 171, the cantilever 22 is connected to the output of the DAC 120, and a drive signal is supplied to the cantilever 22. When the switch SW22 is connected to the terminal 172, the drive signal for the cantilever 22 is cut off, and the cantilever 22 is connected to the input of the AMP 130. The piezoelectric output obtained from the cantilever 22 is input to the APM 130.

スイッチＳＷ２３が端子１７３と接続された場合、カンチレバー２３とＤＡＣ１２０の出力と接続され、カンチレバー２３に駆動信号が供給される。スイッチＳＷ２３が端子１７４と接続された場合、カンチレバー２３に対する駆動信号は遮断され、カンチレバー２３はＡＭＰ１３０の入力と接続される。カンチレバー２３から得られる圧電出力は、ＡＰＭ１３０へ入力される。   When the switch SW23 is connected to the terminal 173, it is connected to the cantilever 23 and the output of the DAC 120, and a drive signal is supplied to the cantilever 23. When the switch SW23 is connected to the terminal 174, the drive signal for the cantilever 23 is cut off, and the cantilever 23 is connected to the input of the AMP 130. The piezoelectric output obtained from the cantilever 23 is input to the APM 130.

次にＣＰＵ１１０の機能について説明する。ＣＰＵ１１０は、スイッチ切替部１１１、出力検出部１１２、変位算出部１１３、補正部１１４を有する。スイッチ切替部１１１は、スイッチＳＷ２２とスイッチＳＷ２３の切り替えを制御する。具体的にはスイッチ切替部１１１は、カンチレバー２２を駆動させる場合には、スイッチＳＷ２２を端子１７１へ接続させ、カンチレバー２２の圧電出力を得る場合にはスイッチＳＷ２２を端子１７２へ接続させる。またスイッチ切替部１１１は、カンチレバー２３を駆動させる場合には、スイッチＳＷ２３を端子１７３へ接続させ、カンチレバー２３の圧電出力を得る場合にはスイッチＳＷ２３を端子１７４へ接続させる。   Next, functions of the CPU 110 will be described. The CPU 110 includes a switch switching unit 111, an output detection unit 112, a displacement calculation unit 113, and a correction unit 114. The switch switching unit 111 controls switching between the switch SW22 and the switch SW23. Specifically, the switch switching unit 111 connects the switch SW22 to the terminal 171 when driving the cantilever 22, and connects the switch SW22 to the terminal 172 when obtaining the piezoelectric output of the cantilever 22. Further, the switch switching unit 111 connects the switch SW23 to the terminal 173 when driving the cantilever 23, and connects the switch SW23 to the terminal 174 when obtaining the piezoelectric output of the cantilever 23.

出力検出部１１２は駆動信号の供給が停止している側のカンチレバー２２又は２３から出力される圧電出力を検出する。尚以下の本実施形態の説明では、駆動信号が供給されている方のカンチレバー２２又は２３を駆動側のカンチレバーと呼び、駆動信号の供給が遮断されており圧電出力を得ることができるカンチレバー２３又は２２を停止側のカンチレバーと呼ぶ。   The output detector 112 detects the piezoelectric output output from the cantilever 22 or 23 on the side where the supply of the drive signal is stopped. In the following description of the present embodiment, the cantilever 22 or 23 to which the drive signal is supplied is referred to as a drive-side cantilever, and the supply of the drive signal is interrupted to obtain a piezoelectric output. 22 is called a stop-side cantilever.

変位算出部１１３は、出力検出部１１２の検出結果に基づき、駆動側のカンチレバー２２又は２３の変位を算出する。本実施形態では、変位算出部１１３により算出された駆動側のカンチレバー２２又は２３の変位をミラー２１の変位と見なす。変位算出部１１３による変位の算出の詳細は後述する。   The displacement calculation unit 113 calculates the displacement of the drive side cantilever 22 or 23 based on the detection result of the output detection unit 112. In the present embodiment, the displacement of the drive side cantilever 22 or 23 calculated by the displacement calculator 113 is regarded as the displacement of the mirror 21. Details of the displacement calculation by the displacement calculation unit 113 will be described later.

補正部１１４は、変位算出部１１３の算出結果に基づき、カンチレバー２２、２３に供給する駆動信号の電圧を補正する。補正部１１４による補正の詳細は後述する。   The correction unit 114 corrects the voltage of the drive signal supplied to the cantilevers 22 and 23 based on the calculation result of the displacement calculation unit 113. Details of correction by the correction unit 114 will be described later.

以下に、図６及び図７を参照して本実施形態の変位の算出について説明する。   Hereinafter, the calculation of displacement according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 6 and 7.

図６は、駆動側のカンチレバーの変位と、停止側のカンチレバーの圧電出力との関係を示す図である。   FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the displacement of the drive-side cantilever and the piezoelectric output of the stop-side cantilever.

本実施形態では、例えばカンチレバー２２に駆動信号が供給され、カンチレバー２３に対する駆動信号が遮断された場合、カンチレバー２２の変位に対してカンチレバー２３の圧電出力は、図６のようにリニアに変化する。すなわち、駆動側のカンチレバー２２又は２３の変位と、停止側のカンチレバー２２又は２３の圧電出力とは、一次関数の数式で表せる関係である。   In this embodiment, for example, when a drive signal is supplied to the cantilever 22 and the drive signal to the cantilever 23 is interrupted, the piezoelectric output of the cantilever 23 changes linearly as shown in FIG. That is, the displacement of the drive-side cantilever 22 or 23 and the piezoelectric output of the stop-side cantilever 22 or 23 have a relationship that can be expressed by a linear function.

本実施形態では、駆動側のカンチレバーの変位と停止側のカンチレバーの圧電出力との関係に着目し、この関係に基づき駆動側のカンチレバーの変位を算出する。   In this embodiment, attention is paid to the relationship between the displacement of the driving cantilever and the piezoelectric output of the stopping cantilever, and the displacement of the driving cantilever is calculated based on this relationship.

本実施形態のドライバＩＣ１００には、図６に示す一次関数の数式が例えばＲＯＭ１６０に格納されている。ＣＰＵ１１０は、例えばカンチレバー２２が駆動側であり、カンチレバー２３が停止側であった場合に、出力検出部１１２により停止側のカンチレバー２３の圧電出力を検出する。そしてＣＰＵ１１０は、変位算出部１１３によりＲＯＭ１６０の数式を参照し、検出された圧電出力と対応した変位を駆動側のカンチレバー２２の変位として算出する。   In the driver IC 100 according to the present embodiment, a mathematical expression of a linear function shown in FIG. For example, when the cantilever 22 is on the drive side and the cantilever 23 is on the stop side, the CPU 110 detects the piezoelectric output of the stop side cantilever 23 using the output detection unit 112. The CPU 110 calculates the displacement corresponding to the detected piezoelectric output as the displacement of the drive-side cantilever 22 by referring to the mathematical expression in the ROM 160 by the displacement calculation unit 113.

尚図６の関係は、例えばドライバＩＣ１００の工場出荷前に、ドライバＩＣ１００と接続される圧電駆動ミラー２０を用いて駆動側の駆動用カンチレバーの変位の測定を行った結果である。本実施形態では、カンチレバー２２を駆動側、カンチレバー２３を停止側とした場合のカンチレバー２２の変位とカンチレバー２３の圧電出力との関係を示す関数と、カンチレバー２３を駆動側、カンチレバー２３を停止側とした場合のカンチレバー２３の変位とカンチレバー２２の圧電出力との関係を示す関数と、の両方がＲＯＭ１６０に格納されていることが好ましい。   6 is a result of measuring the displacement of the driving cantilever on the driving side using the piezoelectric driving mirror 20 connected to the driver IC 100 before shipping the driver IC 100 to the factory, for example. In the present embodiment, a function indicating the relationship between the displacement of the cantilever 22 and the piezoelectric output of the cantilever 23 when the cantilever 22 is the drive side and the cantilever 23 is the stop side, the cantilever 23 is the drive side, and the cantilever 23 is the stop side. In this case, it is preferable that both the displacement of the cantilever 23 and the function indicating the relationship between the piezoelectric output of the cantilever 22 are stored in the ROM 160.

以下に図７を参照して工場出荷前の測定について説明する。図７は、カンチレバーの変位の測定を説明する図である。   Hereinafter, measurement before factory shipment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram for explaining the measurement of the displacement of the cantilever.

図７（Ａ）は、圧電駆動型ミラー２０の通常動作時においてカンチレバー２２、２３に印加される駆動信号を示している。通常動作時では、スイッチＳＷ２２は端子１７１と接続され、スイッチＳＷ２３は端子１７３に接続されている。カンチレバー２２にはスイッチＳＷ２２を介してＤＡＣ１２０から正弦波の駆動信号が供給される。カンチレバー２３にはスイッチＳＷ２３を介してＤＡＣ１２０から正弦波の駆動信号が供給される。尚カンチレバー２３に供給される駆動信号は、カンチレバー２２に供給される駆動信号と１８０度位相がずれた正弦波である。   FIG. 7A shows drive signals applied to the cantilevers 22 and 23 during the normal operation of the piezoelectric drive mirror 20. During normal operation, the switch SW22 is connected to the terminal 171 and the switch SW23 is connected to the terminal 173. The cantilever 22 is supplied with a sinusoidal drive signal from the DAC 120 via the switch SW22. The cantilever 23 is supplied with a sinusoidal drive signal from the DAC 120 via the switch SW23. The drive signal supplied to the cantilever 23 is a sine wave that is 180 degrees out of phase with the drive signal supplied to the cantilever 22.

本実施形態の圧電駆動型ミラー２０は、カンチレバー２２、２３に１８０度位相の異なる駆動信号が供給されると、カンチレバー２２、２３の変位にあわせてミラー２１が揺動する。   In the piezoelectric drive type mirror 20 of this embodiment, when drive signals having a phase difference of 180 degrees are supplied to the cantilevers 22 and 23, the mirror 21 swings in accordance with the displacement of the cantilevers 22 and 23.

図７（Ｂ）は、カンチレバー２３を駆動側とした場合のカンチレバー２２の圧電出力の測定結果を示す。この場合スイッチＳＷ２２は端子１７２に接続されており、カンチレバー２２の圧電出力はＡＭＰ１３０を介してＡＤＣ１４０へ出力される。スイッチＳＷ２３は、端子１７３に接続されており、ＤＡＣ１２０から出力される駆動信号がカンチレバー２３へ供給される。本実施形態では、図７（Ｂ）の測定結果に基づき、カンチレバー２３の変位とカンチレバー２２の圧電出力との関係が求められる。   FIG. 7B shows the measurement result of the piezoelectric output of the cantilever 22 when the cantilever 23 is on the drive side. In this case, the switch SW22 is connected to the terminal 172, and the piezoelectric output of the cantilever 22 is output to the ADC 140 via the AMP130. The switch SW23 is connected to the terminal 173, and the drive signal output from the DAC 120 is supplied to the cantilever 23. In the present embodiment, the relationship between the displacement of the cantilever 23 and the piezoelectric output of the cantilever 22 is obtained based on the measurement result of FIG.

図７（Ｃ）は、カンチレバー２２を駆動側とした場合のカンチレバー２３の圧電出力の測定結果を示す。この場合スイッチＳＷ２３は端子１７４に接続されており、カンチレバー２３の圧電出力はＡＭＰ１３０を介してＡＤＣ１４０へ出力される。スイッチＳＷ２２は、端子１７１に接続されており、ＤＡＣ１２０から出力される駆動信号がカンチレバー２２へ供給される。本実施形態では、図７（Ｂ）の測定結果に基づき、カンチレバー２２の変位とカンチレバー２３の圧電出力との関係が求められる。   FIG. 7C shows the measurement result of the piezoelectric output of the cantilever 23 when the cantilever 22 is on the driving side. In this case, the switch SW23 is connected to the terminal 174, and the piezoelectric output of the cantilever 23 is output to the ADC 140 via the AMP130. The switch SW22 is connected to the terminal 171 and a drive signal output from the DAC 120 is supplied to the cantilever 22. In the present embodiment, the relationship between the displacement of the cantilever 22 and the piezoelectric output of the cantilever 23 is obtained based on the measurement result of FIG.

本実施形態では、圧電駆動型ミラー２０の工場出荷前に、例えば図７（Ｂ）、（Ｃ）に示すような測定を行い、この測定結果から図６に示す一次関数を求める。この測定は、個々の圧電駆動型ミラー２０の特性によりばらつきがあるため、個々の圧電駆動型ミラー２０毎に行われることが好ましい。またこの測定は、例えばレーザドップラー振動計を用いた測定や、フォトダイオードを用いた変位測定方法等により行われる。   In the present embodiment, before the piezoelectric driven mirror 20 is shipped from the factory, for example, measurements as shown in FIGS. 7B and 7C are performed, and a linear function shown in FIG. 6 is obtained from the measurement results. Since this measurement varies depending on the characteristics of the individual piezoelectric drive mirrors 20, it is preferable to perform this measurement for each individual piezoelectric drive mirror 20. This measurement is performed by, for example, a measurement using a laser Doppler vibrometer, a displacement measurement method using a photodiode, or the like.

次に、図８を参照して本実施形態のドライバＩＣ１００の動作について説明する。図８は、第一の実施形態のドライバＩＣの動作を説明するフローチャートである。   Next, the operation of the driver IC 100 of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation of the driver IC of the first embodiment.

本実施形態のドライバＩＣ１００は、圧電駆動型ミラー２０の駆動を開始すると、各種の初期設定を行う（ステップＳ８１）。次にドライバＩＣ１００は、ドライバＩＣ１００がイネーブルか否かを判断する（ステップＳ８２）。ドライバＩＣ１００がイネーブルの場合、ドライバＩＣ１００は、通常動作モードで動作する（ステップＳ８３）。尚通常動作モードとは、カンチレバー２２、２３を駆動させて圧電駆動型ミラー２０を揺動させることである。   The driver IC 100 of the present embodiment performs various initial settings when driving of the piezoelectric drive type mirror 20 is started (step S81). Next, the driver IC 100 determines whether or not the driver IC 100 is enabled (step S82). When the driver IC 100 is enabled, the driver IC 100 operates in the normal operation mode (step S83). The normal operation mode is to drive the cantilever 22 and 23 to swing the piezoelectric drive type mirror 20.

ドライバＩＣ１００は、カンチレバー２２、２３の変位測定を行うタイミングか否かを判断する（ステップＳ８４）。変位測定を行うタイミングとは、例えば圧電駆動用ミラー２０が搭載された光走査装置等におけるブランキング期間となったタイミングである。圧電駆動用ミラー２０が搭載された光走査装置については後述する。尚ブランキング期間とは、光走査装置から映像信号が出力されていない期間を示す。   The driver IC 100 determines whether it is time to measure the displacement of the cantilevers 22 and 23 (step S84). The timing for measuring the displacement is, for example, the timing when the blanking period is reached in the optical scanning device or the like on which the piezoelectric driving mirror 20 is mounted. The optical scanning device on which the piezoelectric driving mirror 20 is mounted will be described later. The blanking period refers to a period during which no video signal is output from the optical scanning device.

カンチレバー２２、２３の変位測定を行うタイミングとなった場合、ドライバＩＣ１００は、後述する変位測定モードで動作する（ステップＳ８５）。ドライバＩＣ１００は、変位測定モードを終了すると、ステップＳ８２へ戻る。尚ドライバＩＣ１００は、ステップＳ８２においてイネーブルでない場合は処理を終了する。   When it is time to measure the displacement of the cantilevers 22 and 23, the driver IC 100 operates in a displacement measurement mode to be described later (step S85). When the driver IC 100 ends the displacement measurement mode, the process returns to step S82. If the driver IC 100 is not enabled in step S82, the process is terminated.

以下に、図９を参照して本実施形態のドライバＩＣ１００による変位測定について説明する。図９は、第一の実施形態のドライバＩＣによる変位測定を説明するフローチャートである。図９では、はじめにカンチレバー２２を駆動側、カンチレバー２３を停止側とし、次にカンチレバー２３を駆動側、カンチレバー２２を停止側としている。   Hereinafter, displacement measurement by the driver IC 100 of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a flowchart for explaining displacement measurement by the driver IC of the first embodiment. In FIG. 9, first, the cantilever 22 is the driving side, the cantilever 23 is the stop side, the cantilever 23 is the driving side, and the cantilever 22 is the stopping side.

本実施形態のドライバＩＣ１００は、変位測定モードがスタートすると、ＣＰＵ１１０により、駆動側であるカンチレバー２２に駆動信号を供給する（ステップＳ９０１）。次にＣＰＵ１１０は、停止側であるカンチレバー２３に供給される駆動信号を停止させる（ステップＳ９０２）。   When the displacement measurement mode starts, the driver IC 100 according to the present embodiment supplies a drive signal to the cantilever 22 on the drive side by the CPU 110 (step S901). Next, CPU110 stops the drive signal supplied to the cantilever 23 which is a stop side (step S902).

ＣＰＵ１１０は、スイッチ切替部１１１により、スイッチＳＷ２３の接続先を端子１７３から端子１７４へ切り替える（ステップＳ９０３）。この切り替えにより、停止側のカンチレバー２３への駆動信号の供給は遮断され、カンチレバー２３の圧電出力がＡＭＰ１３０へ入力される。ＡＭＰ１３０へ入力された圧電出力は、ＡＤＣ１４０によりデジタル信号に変換され、ＲＡＭ１５０に格納される
カンチレバー２３の圧電出力は、ＣＰＵ１１０の出力検出部１１２により取得される（ステップＳ９０４）。次にＣＰＵ１１０は、変位算出部１１２により、停止側のカンチレバー２３の圧電出力から、駆動側のカンチレバー２２の変位を算出する（ステップＳ９０５）。具体的には、変位算出部１１２は、ＲＯＭ１６０に格納された関数に基づき、ステップＳ９０４で取得されたカンチレバー２３の圧電出力と対応するカンチレバー２２の変位を求める。 The CPU 110 causes the switch switching unit 111 to switch the connection destination of the switch SW23 from the terminal 173 to the terminal 174 (step S903). By this switching, the supply of the drive signal to the cantilever 23 on the stop side is cut off, and the piezoelectric output of the cantilever 23 is input to the AMP 130. The piezoelectric output input to the AMP 130 is converted into a digital signal by the ADC 140, and the piezoelectric output of the cantilever 23 stored in the RAM 150 is acquired by the output detection unit 112 of the CPU 110 (step S904). Next, the CPU 110 calculates the displacement of the drive-side cantilever 22 from the piezoelectric output of the stop-side cantilever 23 by the displacement calculation unit 112 (step S905). Specifically, the displacement calculation unit 112 obtains the displacement of the cantilever 22 corresponding to the piezoelectric output of the cantilever 23 acquired in step S904 based on the function stored in the ROM 160.

次にＣＰＵ１１０は、スイッチ切替部１１１により、スイッチＳＷ２３の接続先を端子１７４から端子１７３へ切り替える（ステップＳ９０６）。そしてＣＰＵ１１０は、停止側であったカンチレバー２３を駆動させる（ステップＳ９０７）。   Next, the CPU 110 causes the switch switching unit 111 to switch the connection destination of the switch SW23 from the terminal 174 to the terminal 173 (step S906). Then, the CPU 110 drives the cantilever 23 that was on the stop side (step S907).

続いてＣＰＵ１１０は、駆動側であったカンチレバー２２に対する駆動信号の供給を停止する（ステップＳ９０８）。ＣＰＵ１１０は、スイッチ切替部１１１により、スイッチＳＷ２２の接続先を端子１７１から端子１７２へ切り替える（ステップＳ９０９）。すなわち、ここでカンチレバー２３が駆動側となり、カンチレバー２２が停止側となる。   Subsequently, the CPU 110 stops supplying the drive signal to the cantilever 22 that has been on the drive side (step S908). The CPU 110 causes the switch switching unit 111 to switch the connection destination of the switch SW22 from the terminal 171 to the terminal 172 (step S909). That is, the cantilever 23 is on the drive side and the cantilever 22 is on the stop side.

この切り替えにより、停止側のカンチレバー２２への駆動信号の供給は遮断され、カンチレバー２２の圧電出力がＡＭＰ１３０へ入力される。ＡＭＰ１３０へ入力された圧電出力は、ＡＤＣ１４０によりデジタル信号に変換され、ＲＡＭ１５０に格納される。   By this switching, the supply of the drive signal to the cantilever 22 on the stop side is cut off, and the piezoelectric output of the cantilever 22 is input to the AMP 130. The piezoelectric output input to the AMP 130 is converted into a digital signal by the ADC 140 and stored in the RAM 150.

カンチレバー２２の圧電出力は、ＣＰＵ１１０の出力検出部１１２により取得される（ステップＳ９１０）。次にＣＰＵ１１０は、変位算出部１１２により、停止側のカンチレバー２２の圧電出力から、駆動側のカンチレバー２３の変位を算出する（ステップＳ９１１）。具体的には、変位算出部１１２は、ＲＯＭ１６０に格納された関数に基づき、ステップＳ９１０で取得されたカンチレバー２２の圧電出力と対応するカンチレバー２３の変位を求める。   The piezoelectric output of the cantilever 22 is acquired by the output detection unit 112 of the CPU 110 (step S910). Next, the CPU 110 calculates the displacement of the drive-side cantilever 23 from the piezoelectric output of the stop-side cantilever 22 by the displacement calculation unit 112 (step S911). Specifically, the displacement calculation unit 112 obtains the displacement of the cantilever 23 corresponding to the piezoelectric output of the cantilever 22 acquired in step S910 based on the function stored in the ROM 160.

次にＣＰＵ１１０は、スイッチ切替部１１１により、スイッチＳＷ２２の接続先を端子１７２から端子１７１へ切り替える（ステップＳ９１２）。ステップＳ９１２の処理により、カンチレバー２２、２３は両方とも駆動される。   Next, the CPU 110 causes the switch switching unit 111 to switch the connection destination of the switch SW22 from the terminal 172 to the terminal 171 (step S912). By the processing in step S912, both cantilevers 22 and 23 are driven.

次にＣＰＵ１１０は、補正部１１４により、ステップＳ９０５で算出したカンチレバー２２の変位の値と予め設定された目標値との偏差を求める（ステップＳ９１３）。ステップＳ９１３において変位の値が目標値より小さい場合、補正部１１４はカンチレバー２２の駆動信号の電圧を上げる（ステップＳ９１４）。ステップＳ９１３において変位の値が目標値より大きい場合、補正部１１４はカンチレバー２２の駆動信号の電圧を下げる（ステップＳ９１５）。ステップＳ９１３において変位の値が目標値である場合、補正部１１４はカンチレバー２２の駆動信号の維持する（ステップＳ９１６）。尚目標値とは、カンチレバー２２、２３の特性毎に個々に設定された値であっても良い。   Next, the CPU 110 obtains a deviation between the displacement value of the cantilever 22 calculated in step S905 and a preset target value by the correction unit 114 (step S913). When the displacement value is smaller than the target value in step S913, the correction unit 114 increases the voltage of the drive signal for the cantilever 22 (step S914). If the displacement value is larger than the target value in step S913, the correction unit 114 decreases the voltage of the drive signal for the cantilever 22 (step S915). When the displacement value is the target value in step S913, the correction unit 114 maintains the drive signal for the cantilever 22 (step S916). The target value may be a value set individually for each characteristic of the cantilevers 22 and 23.

次にＣＰＵ１１０は、補正部１１４により、ステップＳ９１１で算出したカンチレバー２３の変位の値と予め設定された目標値との偏差を求める（ステップＳ９１７）。ステップＳ９１７において変位の値が目標値より小さい場合、補正部１１４はカンチレバー２３の駆動信号の電圧を上げる（ステップＳ９１８）。ステップＳ９１７において変位の値が目標値より大きい場合、補正部１１４はカンチレバー２３の駆動信号の電圧を下げる（ステップＳ９１９）。ステップＳ９１７において変位の値が目標値である場合、補正部１１４はカンチレバー２３の駆動信号の維持する（ステップＳ９２０）。   Next, the CPU 110 obtains a deviation between the displacement value of the cantilever 23 calculated in step S911 and a preset target value by the correction unit 114 (step S917). If the displacement value is smaller than the target value in step S917, the correction unit 114 increases the voltage of the drive signal for the cantilever 23 (step S918). When the displacement value is larger than the target value in step S917, the correction unit 114 decreases the voltage of the drive signal for the cantilever 23 (step S919). When the displacement value is the target value in step S917, the correction unit 114 maintains the drive signal for the cantilever 23 (step S920).

本実施形態のドライバＩＣ１００は、以上で変位測定モードの処理を終了し、通常動作へ戻る。尚図９の例では、カンチレバー２２、２３の両方の変位を測定する例として説明したが、これに限定されない。変位測定モードにおける変位の測定は、例えばカンチレバー２２、２３のうち何れか一方についてのみ行っても良い。   The driver IC 100 according to the present embodiment ends the process of the displacement measurement mode and returns to the normal operation. In the example of FIG. 9, the displacement of both the cantilevers 22 and 23 has been described as an example, but the present invention is not limited to this. For example, the displacement measurement in the displacement measurement mode may be performed for only one of the cantilevers 22 and 23.

以上に説明したように、本実施形態によれば、ミラー２１（カンチレバー２２、２３）の変位を検出するための変位検出用カンチレバーを設けることなく、簡易な構成でミラー２１の変位を求めることができる。このため本実施形態では、変位測定用カンチレバーを分極するための分極用回路も不要となり、消費電力を低減させることができる。したがって、本実施形態によれば、簡易な構成で圧電駆動型ミラーにおけるミラーの変位を検出することができる。   As described above, according to the present embodiment, the displacement of the mirror 21 can be obtained with a simple configuration without providing a displacement detection cantilever for detecting the displacement of the mirror 21 (cantilever 22, 23). it can. For this reason, in this embodiment, a polarization circuit for polarizing the displacement measuring cantilever is not required, and power consumption can be reduced. Therefore, according to the present embodiment, the displacement of the mirror in the piezoelectric drive type mirror can be detected with a simple configuration.

（第二の実施形態）
以下に図面を参照して本発明の第二の実施形態について説明する。本発明の第二の実施形態では、圧電駆動型ミラーを二軸の構成とした点のみ第一の実施形態と相違する。よって以下の第二の実施形態の説明では、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには第一の実施形態の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。 (Second embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The second embodiment of the present invention differs from the first embodiment only in that the piezoelectric drive type mirror has a biaxial configuration. Therefore, in the following description of the second embodiment, the same reference numerals as those used in the description of the first embodiment are assigned to those having the same functional configuration as the first embodiment, and the description thereof is omitted. To do.

図１０は、第二の実施形態の圧電駆動型ミラーの概略を説明する図である。本実施形態の圧電駆動型ミラー２０Ａは、Ｘ１−Ｘ２方向にミラー２１を揺動させるためのカンチレバー２２Ａ、２３Ａと、Ｙ１−Ｙ２方向にカンチレバー２２Ａ、２３Ａごとミラー２１を揺動させるためのカンチレバー２５、２６を有する。   FIG. 10 is a diagram for explaining the outline of the piezoelectric drive type mirror of the second embodiment. The piezoelectric drive type mirror 20A of this embodiment includes cantilevers 22A and 23A for swinging the mirror 21 in the X1-X2 direction, and a cantilever 25 for swinging the mirror 21 together with the cantilevers 22A and 23A in the Y1-Y2 direction. , 26.

カンチレバー２５、２６は、カンチレバー２２Ａ、２３Ａと同様に、圧電素子が設けられており、駆動信号が供給されると変位が生じる。ミラー２１は、この変位によりカンチレバー２２Ａ、２３ＡごとＹ１−Ｙ２方向に揺動される。本実施形態において、カンチレバー２５とカンチレバー２６には、後述するドライバＩＣ１００Ａにより、それぞれ１８０度位相がずれた正弦波が駆動信号として供給される。本実施形態のカンチレバー２２Ａ、２３Ａは、第一の実施形態で説明したカンチレバー２２、２３と同様であるから説明を省略する。本実施形態の圧電駆動型ミラー２０Ａでは、この構成により、ミラー２１をＸ１−Ｘ２方向及びＹ１−Ｙ２方向に揺動させることができる。   Like the cantilevers 22A and 23A, the cantilevers 25 and 26 are provided with piezoelectric elements, and are displaced when a drive signal is supplied. Due to this displacement, the mirror 21 is swung in the Y1-Y2 direction together with the cantilevers 22A, 23A. In the present embodiment, sine waves that are 180 degrees out of phase are supplied as drive signals to the cantilever 25 and the cantilever 26 by a driver IC 100A described later. Since the cantilevers 22A and 23A of the present embodiment are the same as the cantilevers 22 and 23 described in the first embodiment, the description thereof is omitted. In the piezoelectric drive type mirror 20A of this embodiment, the mirror 21 can be swung in the X1-X2 direction and the Y1-Y2 direction by this configuration.

本実施形態のように、２方向にミラー２１を揺動させることができる圧電駆動型ミラー２０Ａを二軸の圧電駆動型ミラーと呼ぶ。   As in this embodiment, the piezoelectric drive mirror 20A that can swing the mirror 21 in two directions is called a biaxial piezoelectric drive mirror.

図１１は、第二の実施形態のドライバＩＣを説明する図である。   FIG. 11 is a diagram illustrating a driver IC according to the second embodiment.

本実施形態では、第一の実施形態で説明した方法と同様の方法で、カンチレバー２２Ａ、２３Ａの変位を測定する。また本実施形態では、第一の実施形態で説明した方法と同様の方法で、カンチレバー２５、２６の変位を求める。すなわち本実施形態では、カンチレバー２５を駆動側とし、カンチレバー２６を停止側とした場合のカンチレバー２５の変位を算出する。また本実施形態では、カンチレバー２６を駆動側とし、カンチレバー２５を停止側とした場合のカンチレバー２５の変位を算出する。   In the present embodiment, the displacement of the cantilevers 22A and 23A is measured by a method similar to the method described in the first embodiment. In the present embodiment, the displacement of the cantilevers 25 and 26 is obtained by the same method as that described in the first embodiment. That is, in this embodiment, the displacement of the cantilever 25 is calculated when the cantilever 25 is on the drive side and the cantilever 26 is on the stop side. In this embodiment, the displacement of the cantilever 25 is calculated when the cantilever 26 is on the drive side and the cantilever 25 is on the stop side.

本実施形態のドライバＩＣ１００Ａは、ＣＰＵ１１０Ａ、ＤＡＣ１２０Ａ、ＡＭＰ１３０Ａ、ＡＤＣ１４０Ａ、ＲＡＭ１５０、ＲＯＭ１６０、スイッチ部１７０Ａを有する。   The driver IC 100A of this embodiment includes a CPU 110A, a DAC 120A, an AMP 130A, an ADC 140A, a RAM 150, a ROM 160, and a switch unit 170A.

本実施形態のＣＰＵ１１０Ａは、スイッチ切替部１１１Ａ、出力検出部１１２、変位算出部１１３Ａ、補正部１１４Ａを有する。本実施形態のスイッチ切替部１１１Ａは、スイッチ部１７０Ａにおけるスイッチの切り替えを制御する。   The CPU 110A of this embodiment includes a switch switching unit 111A, an output detection unit 112, a displacement calculation unit 113A, and a correction unit 114A. The switch switching unit 111A of the present embodiment controls switch switching in the switch unit 170A.

変位算出部１１３Ａは、カンチレバー２２Ａ、２３Ａ、２５、２６の変位を算出する。尚本実施形態のＲＯＭ１６０には、カンチレバー２５を駆動側としカンチレバー２６を停止側としたときのカンチレバー２５の変位とカンチレバー２６の圧電出力の関係を示す関数と、カンチレバー２６を駆動側としカンチレバー２５を停止側としたときのカンチレバー２６の変位とカンチレバー２５の圧電出力の関係を示す関数と、が格納されている。これらの関数は、圧電駆動型ミラー２０Ａの工場出荷前の測定により求められたものである。   The displacement calculation unit 113A calculates the displacement of the cantilevers 22A, 23A, 25, and 26. In the ROM 160 of this embodiment, a function indicating the relationship between the displacement of the cantilever 25 and the piezoelectric output of the cantilever 26 when the cantilever 25 is on the drive side and the cantilever 26 is on the stop side, and the cantilever 25 is on the drive side. The function indicating the relationship between the displacement of the cantilever 26 and the piezoelectric output of the cantilever 25 when the stop side is set is stored. These functions are obtained by measuring the piezoelectric driven mirror 20A before shipment from the factory.

補正部１１４Ａは、変位算出部１１３Ａによって求められた変位に基づき、カンチレバー２２Ａ、２３Ａ、２５、２６に供給される駆動信号の電圧を補正する。   114 A of correction | amendments correct | amend the voltage of the drive signal supplied to cantilever 22A, 23A, 25, 26 based on the displacement calculated | required by 113 A of displacement calculation parts.

本実施形態のＤＡＣ１２０Ａは、４チャンネルの出力ポートを有し、カンチレバー２２Ａ、２３Ａ、２５、２６それぞれに駆動信号を供給する。本実施形態のＡＭＰ１３０Ａは、４チャンネルの出力ポートを有し、カンチレバー２２Ａ、２３Ａ、２５、２６それぞれから得られる圧電出力が入力される。本実施形態のＡＤＣ１４０Ａは、ＡＭＰ１３０Ａを介して得られた各カンチレバーからの圧電出力をデジタル信号へ変換する。   The DAC 120A of the present embodiment has a 4-channel output port and supplies drive signals to the cantilevers 22A, 23A, 25, and 26, respectively. The AMP 130A of this embodiment has a 4-channel output port, and receives piezoelectric outputs obtained from the cantilevers 22A, 23A, 25, and 26, respectively. The ADC 140A of the present embodiment converts the piezoelectric output from each cantilever obtained through the AMP 130A into a digital signal.

スイッチ部１７０Ａは、スイッチＳＷ２２Ａ、スイッチＳＷ２３Ａ、スイッチＳＷ２５、スイッチＳＷ２６を有する。スイッチＳＷ２２Ａは、カンチレバー２２Ａと接続されている。スイッチＳＷ２２Ａが端子１７１と接続されている場合、カンチレバー２２ＡにはＤＡＣ１２０Ａから出力される駆動信号が供給され、カンチレバー２２Ａは駆動する。スイッチＳＷ２２Ａが端子１７２と接続されている場合、カンチレバー２２Ａに対する駆動信号の供給は遮断され、カンチレバー２２Ａから得られる圧電出力がＡＭＰ１３０Ａへ入力される。   The switch unit 170A includes a switch SW22A, a switch SW23A, a switch SW25, and a switch SW26. The switch SW22A is connected to the cantilever 22A. When the switch SW22A is connected to the terminal 171, the drive signal output from the DAC 120A is supplied to the cantilever 22A, and the cantilever 22A is driven. When the switch SW22A is connected to the terminal 172, the supply of the drive signal to the cantilever 22A is cut off, and the piezoelectric output obtained from the cantilever 22A is input to the AMP 130A.

スイッチＳＷ２３Ａについても同様に、端子１７３に接続された場合はカンチレバー２３Ａが駆動し、端子１７４に接続された場合は駆動信号の供給が遮断されたカンチレバー２３Ａからの圧電出力がＡＭＰ１３０Ａへ入力される。スイッチＳＷ２５についても同様に、端子１７５に接続された場合はカンチレバー２５が駆動し、端子１７６に接続された場合は駆動信号の供給が遮断されたカンチレバー２５からの圧電出力がＡＭＰ１３０Ａへ入力される。スイッチＳＷ２６についても同様に、端子１７７に接続された場合はカンチレバー２６が駆動し、端子１７８に接続された場合は駆動信号の供給が遮断されたカンチレバー２６からの圧電出力がＡＭＰ１３０Ａへ入力される。   Similarly, when the switch SW23A is connected to the terminal 173, the cantilever 23A is driven. When the switch SW23A is connected to the terminal 174, the piezoelectric output from the cantilever 23A in which the supply of the drive signal is interrupted is input to the AMP 130A. Similarly, when the switch SW25 is connected to the terminal 175, the cantilever 25 is driven. When the switch SW25 is connected to the terminal 176, the piezoelectric output from the cantilever 25 in which the supply of the drive signal is interrupted is input to the AMP 130A. Similarly, when the switch SW26 is connected to the terminal 177, the cantilever 26 is driven. When the switch SW26 is connected to the terminal 178, the piezoelectric output from the cantilever 26 from which the drive signal is cut off is input to the AMP 130A.

ＡＭＰ１３０Ａに入力された圧電出力は、ＡＤＣ１４０Ａによりデジタル信号へ変換されてＲＡＭ１５０へ格納される。   The piezoelectric output input to the AMP 130A is converted into a digital signal by the ADC 140A and stored in the RAM 150.

尚本実施形態のドライバＩＣ１００Ａにおける変位算出は、第一の実施形態と同様であるから説明を省略する。すなわち本実施形態のドライバＩＣ１００Ａは、図９に示す処理を２度実行することにより、カンチレバー２２Ａ、２３Ａ、２５、２６の変位を求め、駆動信号の電圧を補正することができる。   Note that the displacement calculation in the driver IC 100A of this embodiment is the same as that of the first embodiment, and a description thereof will be omitted. That is, the driver IC 100A of this embodiment can obtain the displacement of the cantilevers 22A, 23A, 25, and 26 and correct the voltage of the drive signal by executing the process shown in FIG. 9 twice.

例えば本実施形態のドライバＩＣ１００Ａは、始めにカンチレバー２２Ａ、２３Ａについて図９の処理と同様の処理を実行する。次にドライバＩＣ１００Ａは、カンチレバー２５、２６についても図９の処理を実行する。すなわちドライバカンチＩＣ１００Ａは、カンチレバー２２Ａ、２３Ａ、２５、２６の変位を算出し、カンチレバー２２Ａ、２３Ａ、２５、２６の駆動信号の電圧を補正する。   For example, the driver IC 100A of the present embodiment first performs the same process as the process of FIG. 9 on the cantilevers 22A and 23A. Next, the driver IC 100 </ b> A also executes the processing of FIG. 9 for the cantilevers 25 and 26. That is, the driver cantilever IC 100A calculates the displacement of the cantilevers 22A, 23A, 25, and 26, and corrects the voltage of the drive signal of the cantilevers 22A, 23A, 25, and 26.

このように本実施形態では、二軸の圧電駆動型ミラー２０Ａであっても、変位検出用カンチレバーや、変位検出用カンチレバーを分極するための回路が不要であり、簡易な構成でミラー２１の変位を求めることができる。したがって、本実施形態によれば、簡易な構成で圧電駆動型ミラーにおけるミラーの変位を検出することができる。   Thus, in this embodiment, even the biaxial piezoelectric drive type mirror 20A does not require a displacement detection cantilever or a circuit for polarizing the displacement detection cantilever, and the displacement of the mirror 21 can be achieved with a simple configuration. Can be requested. Therefore, according to the present embodiment, the displacement of the mirror in the piezoelectric drive type mirror can be detected with a simple configuration.

尚本実施形態において、カンチレバー２２Ａ、２３Ａ、２５、２６の変位を求める際に、図９の処理を二度実行するものとして説明したが、これに限定されない。本実施形態では、例えば始めは駆動側をカンチレバー２２Ａ、２５とし停止側をカンチレバー２３Ａ、２６とし、次に駆動側をカンチレバー２３Ａ、２６とし停止側をカンチレバー２２Ａ、２５とし、図９の処理を一度実行するものであっても良い。   In the present embodiment, it has been described that the process of FIG. 9 is executed twice when obtaining the displacement of the cantilevers 22A, 23A, 25, and 26. However, the present invention is not limited to this. In the present embodiment, for example, the cantilever 22A, 25 is first set as the drive side, the cantilever 23A, 26 is set as the stop side, the cantilever 23A, 26 is set next as the drive side, and the cantilever 22A, 25 is set as the stop side. It may be executed.

（第三の実施形態）
以下に図面を参照して本発明の第三の実施形態について説明する。本実施形態は、第一の実施形態の圧電駆動型ミラー２０とドライバＩＣ１００とを実装して光走査装置とした形態である。以下の第三の実施形態の説明では、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには第一の実施形態の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。 (Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, the piezoelectric drive type mirror 20 and the driver IC 100 of the first embodiment are mounted to form an optical scanning device. In the following description of the third embodiment, the same reference numerals as those used in the description of the first embodiment are assigned to those having the same functional configuration as the first embodiment, and the description thereof is omitted. .

図１２は、第三の実施形態の光走査装置を説明する図である。本実施形態の光走査装置２００は、圧電駆動型ミラー２０、ドライバＩＣ１００、レーザダイオード２１０、コリメータレンズ２２０、偏光ビームスプリッタ２３０、１／４波長板２４０、ＣＰＵ２５０、レーザダイオードドライバＩＣ２６０を有する。この光走査装置２００は、例えばスクリーン３００へ映像を投影させるプロジェクタ等である。   FIG. 12 is a diagram illustrating the optical scanning device according to the third embodiment. The optical scanning device 200 according to the present embodiment includes a piezoelectric drive mirror 20, a driver IC 100, a laser diode 210, a collimator lens 220, a polarization beam splitter 230, a quarter wavelength plate 240, a CPU 250, and a laser diode driver IC 260. The optical scanning device 200 is, for example, a projector that projects an image on a screen 300.

レーザダイオード２１０は、レーザ光を発射する光源である。レーザダイオード２１０から発射されたレーザ光は、例えば発散光であっても良い。コリメータレンズ２２０は、発散光を平行光に変換する手段である。レーザダイオード２１０から発射された発散光（レーザ光）は、コリメータレンズ２２０により成分が揃えられる。   The laser diode 210 is a light source that emits laser light. The laser light emitted from the laser diode 210 may be diverging light, for example. The collimator lens 220 is means for converting divergent light into parallel light. Components of the divergent light (laser light) emitted from the laser diode 210 are aligned by the collimator lens 220.

偏光ビームスプリッタ２３０は、Ｐ偏光（又はＳ偏光）を反射し、Ｓ偏光（又はＰ偏光）を透過する偏光膜が形成されているビーム分離手段である。尚Ｐ偏光は光の入射面内で振動する光の成分であり、Ｓ偏光は、光の入射面に垂直に振動する光の成分である。つまり偏光ビームスプリッタ２３０は、Ｐ偏光及びＳ偏光の一方を反射し、他方を透過する。   The polarizing beam splitter 230 is a beam separating unit on which a polarizing film that reflects P-polarized light (or S-polarized light) and transmits S-polarized light (or P-polarized light) is formed. P-polarized light is a component of light that oscillates within the light incident surface, and S-polarized light is a component of light that oscillates perpendicularly to the light incident surface. That is, the polarization beam splitter 230 reflects one of P-polarized light and S-polarized light and transmits the other.

よってコリメータレンズ２２０からの平行光（Ｐ偏光）は、偏光ビームスプリッタ２３０により圧電駆動型ミラー２０側に全反射される。すなわち偏光ビームスプリッタ２３０は、光を圧電駆動型ミラー２０の方向に導く導光手段として機能する。   Therefore, the parallel light (P-polarized light) from the collimator lens 220 is totally reflected by the polarization beam splitter 230 to the piezoelectric drive mirror 20 side. That is, the polarization beam splitter 230 functions as a light guiding unit that guides light toward the piezoelectric drive type mirror 20.

１／４波長板２４０は、光にπ／２（９０度）の位相差を発生させる位相差発生手段である。１／４波長板２４０は、直線偏光を円偏光へ変換するとともに、円偏光を直線偏光へ変換する。尚１／４波長板２４０は、偏光ビームスプリッタ２３０と一体的に構成されても良い。この場合、偏光ビームスプリッタ２３０で反射されたレーザ光は、偏光ビームスプリッタ２３０と一体化された１／４波長板２４０を透過して圧電駆動型ミラー２０へ向かう。   The quarter wavelength plate 240 is a phase difference generating unit that generates a phase difference of π / 2 (90 degrees) in the light. The quarter wavelength plate 240 converts linearly polarized light into circularly polarized light and converts circularly polarized light into linearly polarized light. The quarter wavelength plate 240 may be integrated with the polarization beam splitter 230. In this case, the laser light reflected by the polarization beam splitter 230 passes through the quarter-wave plate 240 integrated with the polarization beam splitter 230 and travels toward the piezoelectric drive type mirror 20.

圧電駆動型ミラー２０は、ミラー２１を駆動させて１／４波長板２４０からのレーザ光を反射する。圧電駆動型ミラー２０で反射されたレーザ光は、再び１／４波長板２４０を透過してＳ偏光に変換され、偏光ビームスプリッタ２３０を透過してスクリーン３００へ照射される。   The piezoelectric drive type mirror 20 drives the mirror 21 to reflect the laser light from the quarter wavelength plate 240. The laser beam reflected by the piezoelectric drive type mirror 20 is again transmitted through the quarter-wave plate 240 to be converted to S-polarized light, is transmitted through the polarization beam splitter 230, and is irradiated onto the screen 300.

ＣＰＵ２５０は、レーザダイオードドライバＩＣ２６０及びドライバＩＣ１００を制御する手段である。レーザダイオードドライバＩＣ２６０は、レーザダイオード２１０を駆動する手段である。ドライバＩＣ１００は、圧電駆動型ミラー２０を駆動する手段である。   The CPU 250 is means for controlling the laser diode driver IC 260 and the driver IC 100. The laser diode driver IC 260 is means for driving the laser diode 210. The driver IC 100 is means for driving the piezoelectric drive type mirror 20.

ＣＰＵ２５０は、レーザダイオードドライバＩＣ２６０を制御し、レーザダイオード２１０を駆動させる。またＣＰＵ２５０は、ドライバＩＣ１００を制御し、圧電駆動型ミラー２０のミラー２１の傾動動作を制御する。光走査装置２００は、圧電駆動型ミラー２０のミラー２１を傾動動作させることにより、ミラー２１で反射した光をスクリーン３００上に走査させ、スクリーン３００へ映像を形成する。   The CPU 250 controls the laser diode driver IC 260 and drives the laser diode 210. The CPU 250 controls the driver IC 100 and controls the tilting operation of the mirror 21 of the piezoelectric drive type mirror 20. The optical scanning device 200 tilts the mirror 21 of the piezoelectric drive type mirror 20 to scan the light reflected by the mirror 21 on the screen 300 and form an image on the screen 300.

本実施形態の光走査装置２００では、映像の描画中は、圧電駆動型ミラー２０を通常動作させる必要があるため、一方のカンチレバーの駆動を停止させる変位測定を行うことができない。そこで本実施形態の光走査装置２００では、ブランキング期間となったときをミラー２１（カンチレバー２２、２３）の変位測定を行うタイミングと判断し、ドライバＩＣ１００を変位測定モードで動作させる。   In the optical scanning device 200 of the present embodiment, during the drawing of an image, the piezoelectric drive mirror 20 needs to be normally operated, so that it is not possible to perform a displacement measurement that stops driving one cantilever. Therefore, in the optical scanning device 200 of this embodiment, it is determined that the time when the blanking period is reached is the timing for measuring the displacement of the mirror 21 (cantilever 22, 23), and the driver IC 100 is operated in the displacement measurement mode.

図１３は、ブランキング期間を説明する図である。ブランキング期間とは、光走査装置２００が映像を描画しない期間である。スクリーン３００において、ブランキング期間に対応する領域をブランキングエリア３１０と呼ぶ。これに対し映像が描画されている期間に対応する領域を描画エリア３２０と呼ぶ。   FIG. 13 is a diagram for explaining the blanking period. The blanking period is a period during which the optical scanning device 200 does not draw an image. In the screen 300, an area corresponding to the blanking period is referred to as a blanking area 310. On the other hand, an area corresponding to a period during which an image is drawn is called a drawing area 320.

光走査装置２００では、１フレームの映像を描画する毎にブランキング期間が設けられている。このブランキング期間は、例えば１フレームの映像を描画する前であっても良いし、１フレームの映像を描画した後でも良い。また１フレームの映像を描画する前後に設けられていても良い。   In the optical scanning device 200, a blanking period is provided every time one frame of video is drawn. This blanking period may be before, for example, drawing one frame of video or after drawing one frame of video. Further, it may be provided before and after drawing one frame of video.

図１３の例では、スクリーン３００において、描画エリア３２０の下側にブランキングエリア３１０が形成されているため、１フレームの映像を描画した後にブランキング期間が設けられていることがわかる。   In the example of FIG. 13, since a blanking area 310 is formed below the drawing area 320 on the screen 300, it can be seen that a blanking period is provided after drawing one frame of video.

本実施形態の光走査装置２００において、ＣＰＵ２５０は、ブランキング期間の開始を検出するとドライバＩＣ１００へ変位測定の指示を行う。ドライバＩＣ１００は、ＣＰＵ２５０から変位測定の指示を受けると（図８のステップＳ８４）、変位測定モードで動作を開始する。   In the optical scanning device 200 of the present embodiment, when detecting the start of the blanking period, the CPU 250 instructs the driver IC 100 to measure displacement. When receiving the displacement measurement instruction from the CPU 250 (step S84 in FIG. 8), the driver IC 100 starts the operation in the displacement measurement mode.

尚本実施形態の光走査装置２００では、第一の実施形態の圧電駆動型ミラー２０とドライバＩＣ１００を適用したが、光走査装置２００は、第二の実施形態の圧電駆動型ミラー２０ＡとドライバＩＣ１００Ａを適用することもできる。また光走査装置２００に、二組の圧電駆動型ミラー２０とドライバＩＣ１００を適用しても良い。この場合、一組目の圧電駆動型ミラー２０とドライバＩＣ１００によりミラー２１を例えば図１０に示すＸ１−Ｘ２方向に傾動させ、二組目の圧電駆動型ミラー２０とドライバＩＣ１００によりミラー２１を例えば図１０に示すＹ１−Ｙ２方向に傾動させても良い。この構成にすれば、第二の実施形態に示す二軸の圧電駆動型ミラー２０Ａを搭載した光走査装置と同様に光を走査させることができる。   In the optical scanning device 200 according to the present embodiment, the piezoelectric drive type mirror 20 and the driver IC 100 according to the first embodiment are applied. However, the optical scan device 200 includes the piezoelectric drive type mirror 20A and the driver IC 100A according to the second embodiment. Can also be applied. Further, two sets of the piezoelectric drive type mirror 20 and the driver IC 100 may be applied to the optical scanning device 200. In this case, the mirror 21 is tilted, for example, in the X1-X2 direction shown in FIG. 10 by the first set of piezoelectric drive type mirror 20 and the driver IC 100, and the mirror 21 is shown by the second set of piezoelectric drive type mirror 20 and the driver IC 100, for example. 10 may be tilted in the Y1-Y2 direction. With this configuration, light can be scanned in the same manner as in the optical scanning device including the biaxial piezoelectric drive type mirror 20A shown in the second embodiment.

本実施形態では、光走査装置を例えばプロジェクタとして説明したが、本発明の圧電駆動型ミラーとドライバＩＣを用いた光走査装置は、例えばプリンタ等の画像形成装置に搭載されていても良い。   In this embodiment, the optical scanning device has been described as a projector, for example. However, the optical scanning device using the piezoelectric drive type mirror and the driver IC of the present invention may be mounted on an image forming apparatus such as a printer.

以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。   As mentioned above, although this invention has been demonstrated based on each embodiment, this invention is not limited to the requirements shown in the said embodiment. With respect to these points, the gist of the present invention can be changed without departing from the scope of the present invention, and can be appropriately determined according to the application form.

２０、２０Ａ 圧電駆動型ミラー
２１ ミラー
２２、２２Ａ、２３、２３Ａ、２５、２６ カンチレバー
１００、１００Ａ ドライバＩＣ（駆動制御回路）
１１０ ＣＰＵ
１１１ スイッチ切替部
１１２ 出力検出部
１１３ 変位算出部
１１４ 補正部
１７０ スイッチ部
２００ 光走査装置 20, 20A Piezoelectric drive type mirror 21 Mirror 22, 22A, 23, 23A, 25, 26 Cantilever 100, 100A Driver IC (drive control circuit)
110 CPU
111 Switch Switching Unit 112 Output Detection Unit 113 Displacement Calculation Unit 114 Correction Unit 170 Switch Unit 200 Optical Scanning Device

Claims (6)

圧電素子を有しており前記圧電素子の変位により駆動対象物を駆動させる複数の駆動源を駆動させる駆動制御回路であって、
第一及び第二の駆動源を駆動させる駆動信号を供給する駆動信号供給手段と、
前記第一及び第二の駆動源に対する前記駆動信号の供給又は遮断を切り替える切替手段と、
前記切替手段を制御する制御手段と、
前記第一の駆動源に対する前記駆動信号が遮断され前記第二の駆動源に前記駆動信号が供給されている場合に、前記第一の駆動源の前記圧電素子から出力される電圧を検出する出力検出手段と、
前記出力検出手段により検出された前記電圧に基づき、前記第二の駆動源の変位を算出する変位算出手段と、を有する駆動制御回路。 A drive control circuit that has a piezoelectric element and drives a plurality of drive sources that drive an object to be driven by displacement of the piezoelectric element;
Drive signal supply means for supplying a drive signal for driving the first and second drive sources;
Switching means for switching the supply or cutoff of the drive signal to the first and second drive sources;
Control means for controlling the switching means;
An output for detecting a voltage output from the piezoelectric element of the first drive source when the drive signal for the first drive source is cut off and the drive signal is supplied to the second drive source Detection means;
A drive control circuit comprising: displacement calculation means for calculating a displacement of the second drive source based on the voltage detected by the output detection means. 前記第一の駆動源への前記駆動信号の供給が遮断され前記第二の駆動源へ前記駆動信号が供給されている場合における、前記第一の駆動源の前記圧電素子から出力される電圧と前記第二の駆動源の変位との関係が記憶された記憶手段を有し、
前記変位算出手段は、
前記記憶手段に記憶された前記関係に基づき前記第二の駆動源の変位を算出する請求項１記載の駆動制御回路。 A voltage output from the piezoelectric element of the first drive source when supply of the drive signal to the first drive source is interrupted and the drive signal is supplied to the second drive source; Storage means for storing the relationship with the displacement of the second drive source;
The displacement calculating means includes
The drive control circuit according to claim 1, wherein the displacement of the second drive source is calculated based on the relationship stored in the storage unit. 前記変位算出手段により算出された前記第二の駆動源の変位と、予め設定された目標値とを比較し、前記第二の駆動源に供給される前記駆動信号の電圧を補正する補正手段を有する請求項１又は２記載の駆動制御回路。   Correction means for comparing the displacement of the second drive source calculated by the displacement calculation means with a preset target value and correcting the voltage of the drive signal supplied to the second drive source. The drive control circuit according to claim 1 or 2. 前記第一又は第二の駆動源の有する前記圧電素子から出力される電圧を増幅する増幅手段を有し、
前記切替手段により前記駆動信号の供給が遮断された前記第一の駆動源は、前記増幅手段と接続される請求項１ないし３の何れか一項に記載の駆動制御回路。 Amplifying means for amplifying the voltage output from the piezoelectric element of the first or second drive source;
4. The drive control circuit according to claim 1, wherein the first drive source whose supply of the drive signal is cut off by the switching unit is connected to the amplification unit. 5. 圧電素子を有しており前記圧電素子の変位により駆動される駆動対象物の変位を検出する変位検出方法であって、
第一及び第二の駆動源を駆動させる駆動信号を供給する駆動信号供給手順と、
前記第一及び第二の駆動源に対する前記駆動信号の供給又は遮断を切り替える切替手順と、
前記切替手段を制御する制御手順と、
前記第一の駆動源に対する前記駆動信号が遮断され前記第二の駆動源に前記駆動信号が供給されている場合に、前記第一の駆動源の前記圧電素子から出力される電圧を検出する出力検出手順と、
前記電圧に基づき、前記第二の駆動源の変位を算出する変位算出手順と、を実行する変位検出方法。 A displacement detection method for detecting a displacement of a driven object that has a piezoelectric element and is driven by the displacement of the piezoelectric element,
A drive signal supply procedure for supplying a drive signal for driving the first and second drive sources;
A switching procedure for switching the supply or cutoff of the drive signal to the first and second drive sources;
A control procedure for controlling the switching means;
An output for detecting a voltage output from the piezoelectric element of the first drive source when the drive signal for the first drive source is cut off and the drive signal is supplied to the second drive source Detection procedure;
A displacement detection method for executing a displacement calculation procedure for calculating a displacement of the second drive source based on the voltage. 圧電素子を有しており前記圧電素子の変位により駆動対象物を駆動させる複数の駆動源を駆動させる駆動制御回路を有する光走査装置であって、
前記駆動制御回路は、
第一及び第二の駆動源を駆動させる駆動信号を供給する駆動信号供給手段と、
前記第一及び第二の駆動源に対する前記駆動信号の供給又は遮断を切り替える切替手段と、
前記切替手段を制御する制御手段と、
前記第一の駆動源に対する前記駆動信号が遮断され前記第二の駆動源に前記駆動信号が供給されている場合に、前記第一の駆動源の前記圧電素子から出力される電圧を検出する出力検出手段と、
前記出力検出手段により検出された前記電圧に基づき、前記第二の駆動源の変位を算出する変位算出手段と、を有する光走査装置。 An optical scanning apparatus having a drive control circuit for driving a plurality of drive sources having a piezoelectric element and driving a driving object by displacement of the piezoelectric element,
The drive control circuit includes:
Drive signal supply means for supplying a drive signal for driving the first and second drive sources;
Switching means for switching the supply or cutoff of the drive signal to the first and second drive sources;
Control means for controlling the switching means;
An output for detecting a voltage output from the piezoelectric element of the first drive source when the drive signal for the first drive source is cut off and the drive signal is supplied to the second drive source Detection means;
An optical scanning apparatus comprising: a displacement calculating unit that calculates a displacement of the second drive source based on the voltage detected by the output detecting unit.
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