JP2012256037A - 光走査装置とそれに用いる光学反射素子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光束を射出する光源と、前記光束を第一の周波数fH及び第二の周波数fLで略直交する二軸方向に走査する走査手段とを備えた光走査装置であって、前記走査手段は、前記第一の周波数fH及び前記第二の周波数fLを所定の数式を用いて演算し、前記演算された第一の周波数fH及び第二の周波数fLで前記光束を走査する。
【選択図】図1
Description
光束を射出する光源と、
前記光束を第一の周波数fH及び第二の周波数fLで略直交する二軸方向に走査する走査手段とを備えた光走査装置であって、
前記第一の周波数fH及び前記第二の周波数fLを次式の数1〜数4、もしくは数5〜数8から決定された関係としたことを特徴とする光走査装置;
前記光束を反射させる反射部と、前記反射部を互いに略直交する二つの軸まわりに回動させる駆動部とを含む光学反射素子と、
前記光学反射素子を制御するための制御部とを備えたことを特徴とする。
第一の反射部と、前記第一の反射部を第一の軸まわりに回動させる第一の駆動部とを含む第一の光学反射素子と、
第二の反射部と、前記第二の反射部を第二の軸まわりに回動させる第二の駆動部とを含む第二の光学反射素子と、
前記第一及び第二の光学反射素子を制御するための制御部とを備え、
前記第一の反射部及び前記第二の反射部に、前記光束を順に反射させるとともに、前記第一の軸及び前記第二の軸を互いに略直交するように配置したことを特徴とする。
光束を反射させる反射部と、前記反射部を互いに略直交する二つの軸まわりに回動させる駆動部とを含む光学反射素子と、
前記光学反射素子を制御するための制御部とを備えた光走査装置のための光学反射素子であって、
前記反射部を第一の軸まわりに回動させる第一の駆動部を含む第一の駆動系と、
前記第一の駆動系を前記第一の軸と直交する第二の軸まわりに回動させる第二の駆動部を含む第二の駆動系とを備え、
前記制御部は、前記第一の駆動系の共振周波数をfH、第二の駆動系の共振周波数をfLとしたとき、前記共振周波数fH及びfLを次式の数9〜数12を用いて、もしくは数13〜数16を用いて演算してそれぞれ駆動周波数として前記第一及び第二の駆動系に設定し、
図1は、本発明の一実施形態に係る光走査装置の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る光走査装置は、大きくは、光源2と、走査装置3とを備えて構成される。光源2は、用途に応じて適宜選択されたR(赤)、G(緑)、B(青)などの波長の光束を射出するLD(Laser Diode)、LED(Light Emitting Diode)などからなる発光素子で構成されている。この発光素子の光源2には、映像信号を生成する映像信号処理回路9と、光源2のビームの強度を変調するための駆動信号生成回路10とを含む映像信号処理部1が接続されている。
次に本発明に用いる走査素子、特に光学反射素子の一実施形態について説明する。
次に本発明のポイントである、走査装置3における各軸の駆動周波数を決定する方法について説明する。
次に数1から数4の導出方法に関して説明する。
まず、Nが奇数であり、符号が+である場合を考える。このとき、式(8)及び式(9)にあるように、θ2qもθ2q+1も、qが1つ大きくなったときの増加分は、2πf/fLとなる。
まず、Nが奇数であり、符号がプラスである場合を考える。このとき、式(8)及び式(9)にあるように、位相θ2qも位相θ2q+1も、qが1つ大きくなったときの増加分は、2πf/fLである。
次に、本発明に係る数5〜数8の導出方法について説明する。
式(6)において、Nが偶数であり、符号がプラスの場合を考える。この場合、nが1つ大きくなったときの増加分はfπ/fLである。θnの分布のさせ方として、「nがnmaxになるまでの間にθnが区間[0,2π]をほぼ2周し、ある自然数Pに対して位相θ2Pがθ2P=π(1+f/2fL)を満たすようにする」ことを考える。位相θnはfπ/2fLの間隔で均等に分布させる。この分布の仕方を図で表すと図7のようになる。
(2)傾きが負である位相セット{θd(1) *,θd(2) *,…,θd(j) *}。ここで、i+j=20である。
及び
max{θD(1) *+1,θD(2) *−θD(1) *,θD(3) *−θD(2) *,…,θD(j) *−θD(j−1) *,1−θD(j) *}
2…光源、
3…走査装置、
9…映像信号処理回路、
10…駆動信号生成回路、
11…走査素子、
12…制御部、
13−1,13−2…駆動部、
14−1,14−2…モニタ、
15…演算部、
16−1,16−2…駆動信号生成回路。
Claims (9)
- 光束を射出する光源と、
前記光束を第一の周波数fH及び第二の周波数fLで略直交する二軸方向に走査する走査手段とを備えた光走査装置であって、
前記第一の周波数fH及び前記第二の周波数fLを次式の数1〜数4、もしくは数5〜数8から決定された関係としたことを特徴とする光走査装置;
- 光束を射出する光源と、
前記光束を第一の周波数fH及び第二の周波数fLで略直交する二軸方向に走査する走査手段とを備えた光走査装置であって、
前記第一の周波数fH及び前記第二の周波数fLを次式の数9〜数12、もしくは数13〜数16から決定され、
かつ、前記第一の周波数fHが、決定された周波数から+0.09%以内、又は、−0.03%以内の関係、
かつ、前記第二の周波数fLが、決定された周波数から±0.3%以内の関係であることを特徴とする光走査装置;
- 光束を射出する光源と、
前記光束を第一の周波数fH及び第二の周波数fLで略直交する二軸方向に走査する走査手段とを備えた光走査装置であって、
前記走査手段は、前記第一の周波数fH及び前記第二の周波数fLを次式の数17〜数20を用いて、もしくは数21〜数24を用いて演算し、前記演算された第一の周波数fH及び第二の周波数fLで前記光束を走査し、
- 前記走査手段は、正弦波を用いて前記光束を走査することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の光走査装置。
- 前記走査手段は、
前記光束を反射させる反射部と、前記反射部を互いに略直交する二つの軸まわりに回動させる駆動部とを含む光学反射素子と、
前記光学反射素子を制御するための制御部とを備えたことを特徴とする請求項4に記載の光走査装置。 - 前記走査手段は、
第一の反射部と、前記第一の反射部を第一の軸まわりに回動させる第一の駆動部とを含む第一の光学反射素子と、
第二の反射部と、前記第二の反射部を第二の軸まわりに回動させる第二の駆動部とを含む第二の光学反射素子と、
前記第一及び第二の光学反射素子を制御するための制御部とを備え、
前記第一の反射部及び前記第二の反射部に、前記光束を順に反射させるとともに、前記第一の軸及び前記第二の軸を互いに略直交するように配置したことを特徴とする請求項4に記載の光走査装置。 - 光束を反射させる反射部と、前記反射部を互いに略直交する二つの軸まわりに回動させる駆動部とを含む光学反射素子と、
前記光学反射素子を制御するための制御部とを備えた光走査装置のための光学反射素子であって、
前記反射部を第一の軸まわりに回動させる第一の駆動部を含む第一の駆動系と、
前記第一の駆動系を前記第一の軸と直交する第二の軸まわりに回動させる第二の駆動部を含む第二の駆動系とを備え、
前記第一の駆動系の共振周波数をfH、第二の駆動系の共振周波数をfLとしたとき、前記共振周波数fH及びfLを次式の数25〜数28、もしくは数29〜数32から決定された関係としたことを特徴とする光学反射素子;
- 光束を反射させる反射部と、前記反射部を互いに略直交する二つの軸まわりに回動させる駆動部とを含む光学反射素子と、
前記光学反射素子を制御するための制御部とを備えた光走査装置のための光学反射素子であって、
前記反射部を第一の軸まわりに回動させる第一の駆動部を含む第一の駆動系と、
前記第一の駆動系を前記第一の軸と直交する第二の軸まわりに回動させる第二の駆動部を含む第二の駆動系とを備え、
前記第一の駆動系の共振周波数をfH、第二の駆動系の共振周波数をfLとしたとき、前記共振周波数fH及びfLを次式の数33〜数36、もしくは数37〜数40から決定され、かつ、前記第一の周波数fHが、決定された周波数から+0.09%以内、又は、−0.03%以内の関係、
かつ、前記第二の周波数fLが、決定された周波数から±0.3%以内の関係であることを特徴とする光学反射素子;
- 光束を反射させる反射部と、前記反射部を互いに略直交する二つの軸まわりに回動させる駆動部とを含む光学反射素子と、
前記光学反射素子を制御するための制御部とを備えた光走査装置のための光学反射素子であって、
前記反射部を第一の軸まわりに回動させる第一の駆動部を含む第一の駆動系と、
前記第一の駆動系を前記第一の軸と直交する第二の軸まわりに回動させる第二の駆動部を含む第二の駆動系とを備え、
前記制御部は、前記第一の駆動系の共振周波数をfH、第二の駆動系の共振周波数をfLとしたとき、前記共振周波数fH及びfLを次式の数41〜数44を用いて、もしくは数45〜数48を用いて演算してそれぞれ駆動周波数として前記第一及び第二の駆動系に設定し、
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