JP2018132611A - 光走査装置及び光走査方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記ミラー(110)を前記第2方向に揺動させる第2の駆動梁(170A、170B)の初期駆動時における反り量と、前記第2の駆動梁(170A、170B)を所定時間駆動させた場合の反り量と、の差分を算出する差分算出部(55)と、
前記差分に基づき、前記ミラー(110)を前記第1方向に揺動させるための駆動信号と、前記ミラー(110)の前記第1方向の変位を示す信号との位相のずれ量を算出する位相ずれ算出部(56)と、を有する光走査装置である。
以下に、図面を参照して第一の実施形態について説明する。図1は、第一の実施形態の光走査装置の構成を説明するである。
尚、関数Vinit(T)は、例えば、光走査部40の初期駆動時において、複数の異なる温度毎に、温度を一定とし、水平方向の位相のずれを0としたときの圧電センサ195の出力信号を測定することによって、予め求められても良い。また、本実施形態では、差分αから位相ずれ量を求める係数βを求め、係数記憶部53に保持させる。
続いて、補償回路15は、位相ずれ算出部56により、差分αに起因する水平方向の位相のずれを算出する(ステップS64)。位相ずれ算出部56は、位相のずれ量をPcompとしたとき、以下の式(3)により、位相のずれ量Pcompを算出する。本実施形態では、式(3)により、差分αが、差分αと対応する位相のずれ量に換算される。
続いて、位相ずれ算出部56は、位相のずれ量Pcompに基づき、タイミングの補償量を算出する(ステップS65)。位相ずれ算出部56は、タイミングの補償量をPoptとしたとき、以下の式(4)により、タイミングの補償量Poptを算出する。尚、式(4)のPiniは、初期駆動時における位相のずれ量を示す。
続いて、補償回路15は、タイミング補償部57により、システムコントローラ11におけるレーザ光の照射のタイミングを、圧電センサ191、192の出力信号の波形のゼロクロス点からPopt[sec]後に更新し(ステップS66)、処理を終了する。
以下に、第二の実施形態について説明する。第二の実施形態では、ミラーを垂直方向に揺動させる駆動梁の反りの状態が安定したか否かを判定し、安定した場合には、反りの差分を用いずに位相のずれを補償する点が、第一の実施形態と相違する。以下の第二の実施形態の説明では、第一の実施形態との相違点についてのみ説明し、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。
尚、関数Pini(T)は、例えば、複数の異なる温度毎に、光走査部40を所定の期間連続して駆動させ、第2の駆動梁170A、170Bの反りが安定した状態とし、水平方向の位相のずれを0としたときのタイミングの補償量を検出することによって、予め求められても良い。そして、本実施形態では、関数Pini(T)を表すための係数e、f、gを係数記憶部53Aに保持させても良い。
10 光走査制御部
11 システムコントローラ
12 バッファ回路
13 ミラー駆動回路
14 レーザ駆動回路
15、15A 補償回路
20 光源
30 温度センサ
40 光走査部
51 温度取得部
52、52A 位相補償部
53、53A 係数記憶部
54 センサ出力取得部
55 差分算出部
56、56A 位相ずれ算出部
57 タイミング補償部
58 反り状態判定部
Claims (12)
- 第1方向と前記第1方向と直交する第2方向にミラーを揺動させる二次元走査型の光走査装置であって、
前記ミラーを前記第2方向に揺動させる第2の駆動梁の初期駆動時における反り量と、前記第2の駆動梁を所定時間駆動させた場合の反り量と、の差分を算出する差分算出部と、
前記差分に基づき、前記ミラーを前記第1方向に揺動させるための駆動信号と、前記ミラーの前記第1方向の変位を示す信号との位相のずれ量を算出する位相ずれ算出部と、を有する光走査装置。 - 前記ミラーの前記第2方向の振れ角を検出する振角センサを有し、
前記反り量は、前記振角センサの出力信号から算定される、請求項1記載の光走査装置。 - 前記位相ずれ算出部は、
前記差分を係数倍することで、前記差分を位相のずれ量に換算する、請求項1又は2記載の光走査装置。 - 温度を検出する温度検出部と、
温度と、前記第2の駆動梁の初期駆動時における反り量との関係を示す第一の関数を保持する係数記憶部と、を有し、
前記差分算出部は、
前記温度検出部により検出された温度と、前記第一の関数と、に基づき、検出された温度における前記差分を算出する、請求項1乃至3の何れか一項に記載の光走査装置。 - 前記第2の駆動梁の反りの状態が安定したか否かを判定する反り状態判定部を有し、
前記係数記憶部は、前記温度と、前記位相のずれ量との関係を示す第二の関数を保持しており、
前記位相ずれ算出部は、
前記第2の駆動梁の反りの状態が安定したと判定された場合、前記温度検出部により検出された温度と、前記第二の関数とから、前記位相のずれ量を算出する、請求項4記載の光走査装置。 - 第1方向と前記第1方向と直交する第2方向にミラーを揺動させる二次元走査型の光走査装置であって、
温度を検出する温度検出部と、
前記ミラーを前記第2方向に揺動させる第2の駆動梁の反りの状態が安定したか否かを判定する反り状態判定部と、
温度と、前記第2の駆動梁の初期駆動時における反り量との関係を示す関数を保持する係数記憶部と、
前記第2の駆動梁の反りの状態が安定したと判定された場合に、前記温度検出部により検出された温度と、前記関数とから、前記ミラーを前記第1方向に揺動させるための駆動信号と、前記ミラーの前記第1方向の変位を示す信号との位相のずれ量を算出する位相ずれ算出部と、を有する光走査装置。 - レーザ光を照射する光源と、
前記位相のずれ量に応じて、前記第1方向の変位を示す信号のゼロクロス点から前記レーザ光を照射するタイミングまでの期間を決定するタイミング補償部と、を有する、請求項1乃至6の何れか一項に記載の光走査装置。 - 第1方向と前記第1方向と直交する第2方向にミラーを揺動させる二次元走査型の光走査装置による光走査方法であって、
前記ミラーを前記第2方向に揺動させる第2の駆動梁の初期駆動時における反り量と、前記第2の駆動梁を所定時間駆動させた場合の反り量と、の差分を算出し、
前記差分に基づき、前記ミラーを前記第1方向に揺動させるための駆動信号と、前記ミラーの前記第1方向の変位を示す信号との位相のずれ量を算出する、光走査方法。 - 梁を捻れ変形させてミラーを揺動する第1の駆動梁と、梁を曲げ変形させてミラーを揺動する第2の駆動梁とからなる光走査装置であって、
前記ミラーを曲げ変形によって揺動する前記第2の駆動梁の初期駆動時における反り量と、前記第2の駆動梁を所定時間駆動させた場合の反り量と、の差分を算出する差分算出部と、
前記差分に基づき、前記捻れ変形によって前記ミラーを揺動させる第1の駆動梁への駆動信号と、前記捻れ変形によって前記ミラーの変位する量を示す信号との位相のずれ量を算出する位相ずれ算出部と、を有する光走査装置。 - 前記第2の駆動梁は、
前記第1の駆動梁と平行に延在する複数個の矩形梁の各々が、隣接する矩形梁と端部で連結され、全体としてジグザグ状の形状を有し、前記矩形梁が曲げ変形することで前記ミラーを揺動することを備えた請求項9に記載の光走査装置。 - 前記第2の駆動梁は、
前記初期駆動時において、固定枠に対して下方向に反った状態である請求項10に記載の光走査装置。 - 梁を捻れ変形させてミラーを揺動する第1の駆動梁と、梁を曲げ変形させてミラーを揺動する第2の駆動梁とからなる光走査装置による光走査方法であって、
前記ミラーを曲げ変形によって揺動させる第2の駆動梁の初期駆動時における反り量と、前記第2の駆動梁を所定時間駆動させた場合の反り量と、の差分を算出し、
前記差分に基づき、前記捻れ変形によって前記ミラーを揺動させる第1の駆動梁の駆動信号と、前記捻れ変形によって前記ミラーの変位する量を示す信号との位相のずれ量を算出する光走査方法。
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