JP3792644B2 - Scan motor and scan motor control method - Google Patents

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JP3792644B2 JP2002355173A JP2002355173A JP3792644B2 JP 3792644 B2 JP3792644 B2 JP 3792644B2 JP 2002355173 A JP2002355173 A JP 2002355173A JP 2002355173 A JP2002355173 A JP 2002355173A JP 3792644 B2 JP3792644 B2 JP 3792644B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スキャンモータ及びスキャンモータの制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の技術としては、センサを使用することなしに、駆動電源の周波数及び位相を、振動ミラーの機械的共振周波数及び位相に自動的に追従させることができ、消費電力を最小化し、動作電圧の範囲を拡大することができる振動ミラー形走査装置用駆動回路がある(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
また、コンパレータがレジスタの設定時とカウンタの値に基づいて1走査期間内でのレーザ照射の開始タイミング及び停止タイミングを判定し、マスク信号生成回路、アンドゲートがこの開始/停止タイミングに基づいて1走査期間内でオン/オフされるレーザ照射ON/OFF信号を生成し、1スキャン内でレーザビームの点灯/消灯を制御するレーザ走査型バーコード読取装置がある(例えば、特許文献2参照)。
【0004】
また、スキャンモータと一体に固設した反射ミラーによる反射後の光が投光走査されるスキャン幅の境界位置に位置センサを設け、この位置センサに反射光が入射・受光するまでスキャンモータへの電流出力時間を増大させ、温度増大又は電圧低下に伴うスキャンモータの振動幅の縮小を補正するスキャンモータの制御方法がある(例えば、特許文献3参照)。
【0005】
また、照明光を試料上に照射する光学系を音叉の先端部に保持し、この音叉を加振手段により振動させて、照明光を試料上において走査させる走査型顕微鏡において、音叉の先端部と電磁石との間のもれ磁束をホール素子により測定して音叉の振幅を検出して振幅変化を制御するものがある(例えば、特許文献4参照)。
【0006】
また、カラー画像形成装置の4個のポリゴンモータのうち、基準となるポリゴンモータには回転位置検出用の1個のホール素子を設け、他のポリゴンモータには5個のホール素子を位置をずらして設け、ポリゴンモータをPLL制御して回転速度を一定にして画像の書込みをしたときに、形成された画像に色ずれが生じたら、ポリゴンモータのホール素子を切り換えてポリゴンモータから出力する比較周波数の位相を切り換えてPLL制御し、回転している各ポリゴンミラーのミラー面を一致させて色ずれを補正するレーザビーム走査装置がある(例えば、特許文献5参照)。
【0007】
また、固定位置に配置したレーザユニットと、この前方に配置したコリメートレンズと、このコリメートレンズを左右に揺動させる磁気駆動式の揺動機構とを有し、揺動機構によるレンズの回転角度位置は、揺動機構のロータの回転位置の原点を検出するホール素子の出力に基づき検出され、これに基づきレーザユニットの発光タイミングがフィードバック制御されるビーム走査装置がある(例えば、特許文献6参照)。
【0008】
【特許文献1】
特開平10−207973号公報
【特許文献2】
特開2000−11084号公報
【特許文献3】
特開2000−292731号公報
【特許文献4】
特開平4−296811号公報
【特許文献5】
特開平10−20228号公報
【特許文献6】
特開平11−352434号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
スキャンモータは、温度変化により振動幅が変動してしまうため、制御が必要となる。上述の従来の技術においては、光学センサや回路により制御を行っていたが、光学センサによる制御は、レーザを観測するため振り角に制限を与えたり、装置全体が大きくなってしまう。回路による制御は、複雑な回路となるため同じく装置の小型化が難しくなる。
【0010】
特許文献3の従来の技術においては、走査レーザ光を受けてスキャンモータの走査を変化させているが、物理的位置が必要となってしまうため、走査幅を変更し物理センサ位置を越して制御することが不可能である。即ち、物理センサの場合は、センサに光が入るか入らないかにより、その位置固定で制御するため、走査幅を縮めたい場合も、広げたい場合も可変が不可能である。
【0011】
上述の従来の技術の問題点に鑑み、本発明の目的は、装置全体の小型化が可能なスキャンモータ及びスキャンモータの制御方法を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明のスキャンモータは、
ミラーと、磁石を含むロータと、ロータを動かす為のヨークを含むコイルと、磁石とコイルとの間のホール素子と、駆動部と、制御部とから構成され、制御部は、ホール素子より得られた信号レベルからロータの振動幅を検出し、一定の振動幅になる様にコイルに与えるエネルギー量を可変させて制御する信号を、駆動部へ出力し、駆動部は、制御部から出力された信号を入力し、コイルへ駆動信号を出力する。
【0013】
また、制御部は、コンパレータと、比較器と、補正部とから構成され、コンパレータは、ホール素子から得られた信号を、スレッシュラインにてパルス幅を判別し、判別されたパルス幅を比較器へ出力し、比較器は、パルス幅と予め設定した振動幅に相当する基準値とを比較し、パルス幅と基準値との差分を補正部へ出力し、補正部は、入力された差分から補正量を計算し、補正前の信号に補正量を加えた信号を駆動部へ出力し、駆動部は、補正部から出力された信号を入力し、コイルへ駆動信号を出力してもよい。
【0014】
また、制御部が、ホール素子より得られた信号レベルからロータの振動幅を検出する際に、ロータの左右の振動を観測し、左右個別の制御を行ってもよい。
【0015】
本発明のスキャンモータの制御方法は、
ミラーと、磁石を含むロータと、ロータを動かす為のヨークを含むコイルと、磁石とコイルとの間のホール素子と、駆動部と、制御部とから構成されるスキャンモータの制御方法であって、制御部により、ホール素子より得られた信号レベルからロータの振動幅を検出し、一定の振動幅になる様にコイルに与えるエネルギー量を可変させて制御する信号を、駆動部へ出力し、駆動部により、制御部から出力された信号を入力し、コイルへ駆動信号を出力する。
【0016】
また、制御部が、コンパレータと、比較器と、補正部とから構成されるスキャンモータの制御方法であって、コンパレータにより、ホール素子から得られた信号を、スレッシュラインにてパルス幅を判別し、判別されたパルス幅を比較器へ出力し、比較器により、パルス幅と予め設定した振動幅に相当する基準値とを比較し、パルス幅と基準値との差分を補正部へ出力し、補正部により、入力された差分から補正量を計算し、補正前の信号に補正量を加えた信号を駆動部へ出力し、駆動部により、補正部から出力された信号を入力し、コイルへ駆動信号を出力してもよい。
【0017】
また、制御部が、ホール素子より得られた信号レベルからロータの振動幅を検出する際に、ロータの左右の振動を観測し、左右個別の制御を行ってもよい
従って、スキャンモータの内部に、センサ部を組み込んで制御する為、外部にセンサを設置する必要がなくなり装置全体の小型化が可能となる。またセンサを用いない場合は、制御回路が大変複雑となり回路規模が大きくなるのに対し、ホール素子を用いると回路が簡略することが可能となる。
【0018】
また、ホール素子にて制御を行うと左右どちらの動作も観測できる為、左右個別の制御が可能となり、より安定した振動幅を得ることができる。
【0019】
また、従来の技術においては、走査レーザ光を受けてスキャンモータの走査を変化させているが、物理的位置が必要となってしまうため、走査幅を変更し物理センサ位置を越して制御することが不可能であるのに対し、本発明は、ホール素子にて磁界の変化を観測するものであるため、感度の限界はあるにせよ物理的に限界がないため、センスできる範囲であれば、無限の制御が可能である。即ち、物理センサの場合は、センサに光が入るか入らないかにより、その位置固定で制御するが、本発明は、走査幅を縮めたい場合も、広げたい場合も可変が可能である。
【0020】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施の形態におけるスキャンモータの構成を示すブロック図である。
【0021】
図1に、本発明の実施の形態によるスキャンモータを示すように、ミラー101、磁石102を含むロータ201とロータ201を動かす為のコイル202という構成に対し、ロータ201の磁石102とコイル202との間にホール素子203を設けている。
【0022】
本発明の実施の形態によるスキャンモータの制御方法は、ホール素子203より得られた信号レベルからロータ201の振動幅を検出し、一定の振動幅になる様にコイル202に与えるエネルギー量を可変させるものである。
【0023】
図1を参照すると、スキャンモータは、ミラー101、磁石102を含むロータ201、ロータ201を動かす為のヨーク103を含むコイル202、ホール素子203、駆動部204と制御部205より構成され、スキャンモータの制御方法は、ホール素子203より得られた信号レベルを制御部で調べ、駆動部より出力する駆動信号aa-1、又はaa-2を制御する。
【0024】
図2は、本発明の実施の形態における制御部205の構成を示すブロック図である。制御部205は、コンパレータ106と比較器104と補正部105とから構成され、ホール素子203から得られた信号ccをコンパレータ106に入力し、スレッシュラインeeにてパルス幅を判別する。このパルス幅と予め設定した振動幅に相当する基準値bbとを比較器104にて比較し、基準値bbとの差を補正部105に入力する。
【0025】
補正部105は、入力された基準値bbとの差から補正量を計算し、補正前の信号に補正量を加えた信号ddを駆動部204に出力する。
【0026】
駆動部204は、補正部105から出力された信号ddを入力し、コイル202へ駆動信号aa-1又は、aa-2を出力する。
【0027】
本発明の実施の形態によるスキャンモータの制御方法について、図1を参照して説明する。
【0028】
スキャンモータは、駆動部204より出力される駆動信号aa-1、又はaa-2をコイル202に入力することにより、ヨーク103から発生する磁束の変化により、ロータ201に取りつけられた磁石102の吸引、又は反発力によりミラー101を振動させ、照射したレーザを反射させ走査する。ホール素子203はヨーク103と磁石102との間に設置する。
【0029】
図3は、ロータ201に取りつけられた磁石102の吸引、反発によりミラー101が振動した時のホール素子203の出力信号値ccを示す。A1は、駆動部204より駆動信号aa-1を入力した時に、ロータ201が一方に最大限に振動した状態である。A2は、A1の状態の時にホール素子203から出力された信号値である。B1は、駆動部204より駆動信号aa-2を入力した時に、ロータ201がもう一方に最大限に振動した状態である。B2は、B1の状態の時にホール素子203から出力された信号値ccである。C1は、動作開始点であり、A1からB1へ、またはB1からA1へ振動を繰り返す際の通過点であり、ホール素子203の検出する磁束の最大位置である。C2は、C1の状態の時にホール素子203から出力された信号値ccである。
【0030】
図4は、ロータ201が一方に最大限に振動した状態の設定した振り角α0〜α2の変化をあらわしている。
【0031】
図5は、振動幅に対するホール素子203の出力信号値ccの変化をあらわしている。振り角α1は、設定した振り角α0より大きい場合であり、振り角α2は、α0より小さい場合を示している。
【0032】
また、α0、α1、α2の振り角の場合のホール素子203からの出力信号値ccは、各々図5のイ、ロ、ハに示す。振り角が大きい場合は、ホール素子203からの出力信号値ccの振幅が大きくなり、振り角が小さい場合は振幅が小さくなる。ホール素子203から出力された信号値ccは、コンパレータ106にて予め設定したスレッシュラインeeによりパルス幅を判別する。この判別されたパルス幅ffは、比較器104により基準値bbと比較され、基準値bbとの差分ggを補正部105に出力する。補正部105では、基準値bbとの差分により補正量を計算し、補正前の信号に補正量を加えた信号ddを駆動部204に出力する。駆動部204は、補正部105から出力された信号ddを入力し,コイル202へ駆動信号aa-1、又はaa-2を出力する。
【0033】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明には以下の効果がある。
【0034】
スキャンモータの内部に、センサ部を組み込んで制御する為、外部にセンサを設置する必要がなくなり装置全体の小型化が可能となる効果がある。またセンサを用いない場合は、制御回路が大変複雑となり回路規模が大きくなるのに対し、ホール素子を用いると回路が簡略することが可能となる効果がある。
【0035】
また、ホール素子にて制御を行うと左右どちらの動作も観測できる為、左右個別の制御が可能となり、より安定した振動幅を得ることができる効果がある。
【0036】
また、従来の技術においては、走査レーザ光を受けてスキャンモータの走査を変化させているが、物理的位置が必要となってしまうため、走査幅を変更し物理センサ位置を越して制御することが不可能であるのに対し、本発明は、ホール素子にて磁界の変化を観測するものであるため、感度の限界はあるにせよ物理的に限界がないため、センスできる範囲であれば、無限の制御が可能である。即ち、物理センサの場合は、センサに光が入るか入らないかにより、その位置固定で制御するが、本発明は、走査幅を縮めたい場合も、広げたい場合も可変が可能であるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態におけるスキャンモータの構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施の形態における制御部の構成を示すブロック図である。
【図3】ロータに取りつけられた磁石の吸引、反発によりミラーが振動した時のホール素子の出力信号値を示す図である。
【図4】 ロータが一方に最大限に振動した状態の設定した振り角α0〜α2の変化をあらわしている図である。
【図5】振動幅に対するホール素子の出力信号値ccの変化をあらわしている図である。
【符号の説明】
101 ミラー
102 磁石
103 ヨーク
104 比較器
105 補正部
106 コンパレータ
201 ロータ
202 コイル
203 ホール素子
204 駆動部
205 制御部
aa-1、aa-2 駆動信号
bb 基準値
cc ホール素子から出力された信号(値)
dd 補正前の信号に補正量を加えた信号
ee スレッシュライン
ff 判別されたパルス幅
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a scan motor and a scan motor control method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the frequency and phase of the drive power supply can automatically follow the mechanical resonance frequency and phase of the oscillating mirror without using a sensor, minimizing power consumption and reducing the operating voltage. There is a drive circuit for a vibrating mirror type scanning device capable of expanding the range (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
Further, the comparator determines the laser irradiation start timing and stop timing within one scanning period based on the register setting and the counter value, and the mask signal generation circuit and the AND gate determine 1 based on the start / stop timing. There is a laser scanning bar code reader that generates a laser irradiation ON / OFF signal that is turned on / off within a scanning period and controls turning on / off of the laser beam within one scan (see, for example, Patent Document 2).
[0004]
In addition, a position sensor is provided at the boundary position of the scan width where the light reflected by the reflecting mirror fixed integrally with the scan motor is projected and scanned, and the reflected light is incident on and received by this position sensor. There is a scan motor control method that increases the current output time and corrects the reduction in the vibration width of the scan motor due to temperature increase or voltage decrease (see, for example, Patent Document 3).
[0005]
Further, in a scanning microscope in which an optical system for irradiating the illumination light onto the sample is held at the tip of the tuning fork and the tuning fork is vibrated by a vibrating means to scan the illumination light on the sample, the tip of the tuning fork and There is an apparatus that controls a change in amplitude by measuring a leakage magnetic flux between an electromagnet and a Hall element to detect an amplitude of a tuning fork (see, for example, Patent Document 4).
[0006]
Of the four polygon motors of the color image forming apparatus, the reference polygon motor is provided with one hall element for detecting the rotational position, and the other polygon motors are shifted in position by five hall elements. When the polygon motor is PLL-controlled and the image is written at a constant rotational speed, if a color shift occurs in the formed image, the polygon motor is switched and the comparison frequency is output from the polygon motor. There is a laser beam scanning device that corrects color misregistration by switching the phases of these and performing PLL control to match the mirror surfaces of the rotating polygon mirrors (see, for example, Patent Document 5).
[0007]
In addition, it has a laser unit arranged at a fixed position, a collimating lens arranged in front of the laser unit, and a magnetically driven oscillating mechanism that oscillates the collimating lens left and right. Is detected based on the output of the Hall element that detects the origin of the rotational position of the rotor of the swing mechanism, and there is a beam scanning device in which the light emission timing of the laser unit is feedback controlled based on this (for example, see Patent Document 6). .
[0008]
[Patent Document 1]
JP 10-209773 A [Patent Document 2]
JP 2000-11084 A [Patent Document 3]
JP 2000-292731 A [Patent Document 4]
JP-A-4-296811 [Patent Document 5]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-20228 [Patent Document 6]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-352434
[Problems to be solved by the invention]
The scan motor needs to be controlled because the vibration width fluctuates due to a temperature change. In the above-described conventional technology, control is performed by an optical sensor or a circuit. However, the control by the optical sensor restricts the swing angle for observing the laser or enlarges the entire apparatus. Since the control by the circuit is a complicated circuit, it is difficult to reduce the size of the apparatus.
[0010]
In the prior art of Patent Document 3, the scanning of the scanning motor is changed by receiving the scanning laser beam. However, since the physical position is required, the scanning width is changed and the control is performed beyond the physical sensor position. Is impossible to do. That is, in the case of a physical sensor, control is performed by fixing the position depending on whether light enters or does not enter the sensor. Therefore, it is impossible to change whether the scanning width is to be reduced or widened.
[0011]
In view of the above-described problems of the conventional technology, an object of the present invention is to provide a scan motor and a scan motor control method capable of downsizing the entire apparatus.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The scan motor of the present invention is
It consists of a mirror, a rotor including a magnet, a coil including a yoke for moving the rotor, a Hall element between the magnet and the coil, a drive unit, and a control unit. The control unit is obtained from the Hall element. The rotor vibration width is detected from the obtained signal level, and a control signal is output to the drive unit by varying the amount of energy applied to the coil so that a constant vibration width is obtained. The drive unit is output from the control unit. The signal is input and the drive signal is output to the coil.
[0013]
The control unit includes a comparator, a comparator, and a correction unit. The comparator determines the pulse width of the signal obtained from the Hall element using a threshold line, and compares the determined pulse width with the comparator. The comparator compares the pulse width with a reference value corresponding to a preset vibration width, and outputs a difference between the pulse width and the reference value to the correction unit. The correction amount may be calculated, and a signal obtained by adding the correction amount to the signal before correction may be output to the drive unit, and the drive unit may input the signal output from the correction unit and output the drive signal to the coil.
[0014]
Further, when the control unit detects the vibration width of the rotor from the signal level obtained from the Hall element, the left and right vibrations of the rotor may be observed, and left and right individual control may be performed.
[0015]
The method for controlling the scan motor of the present invention includes:
A scan motor control method comprising a mirror, a rotor including a magnet, a coil including a yoke for moving the rotor, a Hall element between the magnet and the coil, a drive unit, and a control unit. The control unit detects the vibration width of the rotor from the signal level obtained from the Hall element, and outputs a control signal by varying the amount of energy applied to the coil so as to be a constant vibration width, The drive unit inputs a signal output from the control unit and outputs a drive signal to the coil.
[0016]
The control unit is a method for controlling a scan motor including a comparator, a comparator, and a correction unit. The comparator determines a pulse width of a signal obtained from the Hall element using a threshold line. The determined pulse width is output to the comparator, the comparator compares the pulse width with a reference value corresponding to a preset vibration width, and outputs the difference between the pulse width and the reference value to the correction unit, The correction unit calculates the correction amount from the input difference, outputs a signal obtained by adding the correction amount to the signal before correction to the drive unit, and inputs the signal output from the correction unit by the drive unit to the coil. A drive signal may be output.
[0017]
In addition, when the control unit detects the vibration width of the rotor from the signal level obtained from the Hall element, the left and right vibrations of the rotor may be observed and the left and right vibrations may be controlled separately. Since the sensor unit is incorporated and controlled, it is not necessary to install a sensor outside, and the entire apparatus can be downsized. When the sensor is not used, the control circuit becomes very complicated and the circuit scale becomes large. On the other hand, when the Hall element is used, the circuit can be simplified.
[0018]
In addition, when the control is performed by the Hall element, both the left and right operations can be observed, so that the left and right individual control can be performed and a more stable vibration width can be obtained.
[0019]
In the conventional technology, the scanning motor scan is changed by receiving the scanning laser beam. However, since the physical position is required, the scanning width is changed and the control is performed beyond the physical sensor position. However, since the present invention is for observing a change in the magnetic field with a Hall element, there is no physical limit even if there is a limit of sensitivity. Infinite control is possible. That is, in the case of a physical sensor, control is performed by fixing the position depending on whether or not light enters the sensor. However, the present invention can be varied regardless of whether the scanning width is to be reduced or widened.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a scan motor according to an embodiment of the present invention.
[0021]
FIG. 1 shows a configuration of a rotor 201 including a mirror 101 and a magnet 102 and a coil 202 for moving the rotor 201, as compared with the configuration of the magnet 102 and the coil 202 of the rotor 201, as shown in the scan motor according to the embodiment of the present invention. A Hall element 203 is provided between the two.
[0022]
In the scan motor control method according to the embodiment of the present invention, the vibration width of the rotor 201 is detected from the signal level obtained from the Hall element 203, and the amount of energy applied to the coil 202 is varied so as to have a constant vibration width. Is.
[0023]
Referring to FIG. 1, the scan motor includes a mirror 101, a rotor 201 including a magnet 102, a coil 202 including a yoke 103 for moving the rotor 201, a hall element 203, a drive unit 204, and a control unit 205. In this control method, the signal level obtained from the Hall element 203 is checked by the control unit, and the drive signal aa-1 or aa-2 output from the drive unit is controlled.
[0024]
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the control unit 205 in the embodiment of the present invention. The control unit 205 includes a comparator 106, a comparator 104, and a correction unit 105. The control unit 205 inputs a signal cc obtained from the Hall element 203 to the comparator 106, and determines a pulse width by using a threshold line ee. This pulse width is compared with a reference value bb corresponding to a preset vibration width by the comparator 104, and the difference from the reference value bb is input to the correction unit 105.
[0025]
The correction unit 105 calculates a correction amount from the difference from the input reference value bb, and outputs a signal dd obtained by adding the correction amount to the signal before correction to the drive unit 204.
[0026]
The drive unit 204 receives the signal dd output from the correction unit 105 and outputs a drive signal aa-1 or aa-2 to the coil 202.
[0027]
A scan motor control method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0028]
The scan motor inputs the drive signal aa-1 or aa-2 output from the drive unit 204 to the coil 202, and thereby attracts the magnet 102 attached to the rotor 201 by a change in magnetic flux generated from the yoke 103. Alternatively, the mirror 101 is vibrated by a repulsive force, and the irradiated laser is reflected and scanned. The hall element 203 is installed between the yoke 103 and the magnet 102.
[0029]
FIG. 3 shows an output signal value cc of the Hall element 203 when the mirror 101 vibrates due to attraction and repulsion of the magnet 102 attached to the rotor 201. A1 is a state in which the rotor 201 oscillates to one side to the maximum when the drive signal aa-1 is input from the drive unit 204. A2 is a signal value output from the Hall element 203 in the state of A1. B1 is a state in which the rotor 201 is vibrated to the maximum when the drive signal aa-2 is input from the drive unit 204. B2 is a signal value cc output from the Hall element 203 in the state of B1. C1 is an operation start point, and is a passing point when vibration is repeated from A1 to B1 or from B1 to A1, and is the maximum position of the magnetic flux detected by the Hall element 203. C2 is a signal value cc output from the Hall element 203 in the state of C1.
[0030]
FIG. 4 shows changes in the set swing angles α 0 to α 2 in a state where the rotor 201 is oscillated to one side to the maximum.
[0031]
FIG. 5 shows a change in the output signal value cc of the Hall element 203 with respect to the vibration width. The swing angle α 1 is larger than the set swing angle α 0, and the swing angle α 2 is smaller than α 0.
[0032]
Further, output signal values cc from the Hall element 203 in the case of the swing angles α 0, α 1, and α 2 are shown in FIGS. When the swing angle is large, the amplitude of the output signal value cc from the Hall element 203 is large, and when the swing angle is small, the amplitude is small. The signal value cc output from the Hall element 203 determines the pulse width based on the threshold line ee set in advance by the comparator 106. The determined pulse width ff is compared with the reference value bb by the comparator 104, and the difference gg from the reference value bb is output to the correction unit 105. The correction unit 105 calculates the correction amount based on the difference from the reference value bb, and outputs a signal dd obtained by adding the correction amount to the signal before correction to the drive unit 204. The drive unit 204 receives the signal dd output from the correction unit 105 and outputs a drive signal aa-1 or aa-2 to the coil 202.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, the present invention has the following effects.
[0034]
Since the sensor unit is incorporated and controlled in the scan motor, there is no need to install a sensor outside, and the entire apparatus can be downsized. Further, when the sensor is not used, the control circuit becomes very complicated and the circuit scale becomes large. On the other hand, when the Hall element is used, the circuit can be simplified.
[0035]
Further, when the control is performed by the Hall element, both the left and right operations can be observed, so that the left and right individual control can be performed, and there is an effect that a more stable vibration width can be obtained.
[0036]
In the conventional technology, the scanning motor scan is changed by receiving the scanning laser beam. However, since the physical position is required, the scanning width is changed and the control is performed beyond the physical sensor position. However, since the present invention is for observing a change in the magnetic field with a Hall element, there is no physical limit even if there is a limit of sensitivity. Infinite control is possible. That is, in the case of a physical sensor, control is performed by fixing the position depending on whether or not light enters the sensor. However, the present invention can be varied regardless of whether the scanning width is to be reduced or widened. There is.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a scan motor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a control unit in the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an output signal value of a Hall element when a mirror vibrates due to attraction and repulsion of a magnet attached to a rotor.
FIG. 4 is a diagram showing changes in the set swing angles α 0 to α 2 in a state where the rotor vibrates to the maximum.
FIG. 5 is a diagram showing a change in the output signal value cc of the Hall element with respect to the vibration width.
[Explanation of symbols]
101 Mirror 102 Magnet 103 Yoke 104 Comparator 105 Correction Unit 106 Comparator 201 Rotor 202 Coil 203 Hall Element 204 Drive Unit 205 Control Unit
aa-1, aa-2 drive signal
bb reference value
cc Signal (value) output from Hall element
dd Signal with correction amount added to signal before correction
ee threshold line
ff Determined pulse width

Claims (6)

一端にミラーを取り付け、逆の一端に磁石を取り付け、前記ミラーと前記磁石間の1点を中心として左右に振動するロータと、
長手方向が前記ロータと直角となるように、且つ、長手方向の略中心に前記磁石が位置するように設けられた、前記ロータを左右に振動させるための、ヨークを含むコイルと、
前記ロータの左右の振動幅を検出するための信号を出力する、前記ロータと前記コイルとの間に設けられたホール素子と、駆動部と、制御部とから構成され、
前記制御部は、前記ホール素子より得られた信号レベルから前記ロータの振動幅を検出し、一定の振動幅になる様に前記コイルに与えるエネルギー量を可変させて制御する信号を、前記駆動部へ出力し、
前記駆動部は、前記制御部から出力された信号を入力し、前記コイルへ駆動信号を出力する、スキャンモータ。
A rotor attached to one end, a magnet attached to the opposite end, and a rotor that vibrates left and right about one point between the mirror and the magnet ;
A coil including a yoke for vibrating the rotor left and right provided so that the longitudinal direction is perpendicular to the rotor and the magnet is positioned substantially at the center in the longitudinal direction ;
A hall element provided between the rotor and the coil , which outputs a signal for detecting left and right vibration width of the rotor , a drive unit, and a control unit,
The control unit detects a vibration width of the rotor from a signal level obtained from the Hall element, and controls a signal to be controlled by varying an amount of energy applied to the coil so that a constant vibration width is obtained. Output to
The drive unit receives a signal output from the control unit and outputs a drive signal to the coil.
前記制御部は、コンパレータと、比較器と、補正部とから構成され、
前記コンパレータは、前記ホール素子から得られた信号を、スレッシュラインにてパルス幅を判別し、判別されたパルス幅を前記比較器へ出力し、
前記比較器は、前記パルス幅と予め設定した振動幅に相当する基準値とを比較し、前記パルス幅と前記基準値との差分を前記補正部へ出力し、
前記補正部は、入力された前記差分から補正量を計算し、補正前の信号に前記補正量を加えた信号を前記駆動部へ出力し、
前記駆動部は、前記補正部から出力された信号を入力し、前記コイルへ駆動信号を出力する、請求項1に記載のスキャンモータ。
The control unit includes a comparator, a comparator, and a correction unit.
The comparator determines the pulse width of the signal obtained from the Hall element at a threshold line, and outputs the determined pulse width to the comparator.
The comparator compares the pulse width with a reference value corresponding to a preset vibration width, and outputs a difference between the pulse width and the reference value to the correction unit,
The correction unit calculates a correction amount from the input difference, and outputs a signal obtained by adding the correction amount to a signal before correction to the drive unit,
The scan motor according to claim 1, wherein the drive unit inputs a signal output from the correction unit and outputs a drive signal to the coil.
前記制御部が、前記ホール素子より得られた信号レベルから前記ロータの振動幅を検出する際に、
前記ロータの左右の振動を観測し、左右個別の制御を行う、請求項1または請求項2に記載のスキャンモータ。
When the control unit detects the vibration width of the rotor from the signal level obtained from the Hall element,
The scan motor according to claim 1, wherein left and right vibrations of the rotor are observed, and left and right individual control is performed.
一端にミラーを取り付け、逆の一端に磁石を取り付け、前記ミラーと前記磁石間の1点を中心として左右に振動するロータと、
長手方向が前記ロータと直角となるように、且つ、長手方向の略中心に前記磁石が位置するように設けられた、前記ロータを左右に振動させるための、ヨークを含むコイルと、
前記ロータの左右の振動幅を検出するための信号を出力する、前記ロータと前記コイルとの間に設けられたホール素子と、駆動部と、制御部とから構成されるスキャンモータの制御方法であって、
前記制御部により、前記ホール素子より得られた信号レベルから前記ロータの振動幅を検出し、一定の振動幅になる様に前記コイルに与えるエネルギー量を可変させて制御する信号を、前記駆動部へ出力し、
前記駆動部により、前記制御部から出力された信号を入力し、前記コイルへ駆動信号を出力する、スキャンモータの制御方法。
A rotor attached to one end, a magnet attached to the opposite end, and a rotor that vibrates left and right about one point between the mirror and the magnet ;
A coil including a yoke for vibrating the rotor left and right provided so that the longitudinal direction is perpendicular to the rotor and the magnet is positioned substantially at the center in the longitudinal direction ;
A scan motor control method comprising a Hall element provided between the rotor and the coil, a drive unit, and a control unit , which outputs a signal for detecting the left and right vibration width of the rotor. There,
The drive unit detects a vibration width of the rotor from the signal level obtained from the Hall element, and controls the drive unit to vary the amount of energy applied to the coil so as to obtain a constant vibration width. Output to
A method for controlling a scan motor, wherein the drive unit inputs a signal output from the control unit and outputs a drive signal to the coil.
前記制御部が、コンパレータと、比較器と、補正部とから構成されるスキャンモータの制御方法であって、
前記コンパレータにより、前記ホール素子から得られた信号を、スレッシュラインにてパルス幅を判別し、判別されたパルス幅を前記比較器へ出力し、
前記比較器により、前記パルス幅と予め設定した振動幅に相当する基準値とを比較し、前記パルス幅と前記基準値との差分を前記補正部へ出力し、
前記補正部により、入力された前記差分から補正量を計算し、補正前の信号に前記補正量を加えた信号を前記駆動部へ出力し、
前記駆動部により、前記補正部から出力された信号を入力し、前記コイルへ駆動信号を出力する、請求項4に記載のスキャンモータの制御方法。
The control unit is a scan motor control method including a comparator, a comparator, and a correction unit,
The comparator obtains a signal obtained from the Hall element, determines a pulse width at a threshold line, and outputs the determined pulse width to the comparator.
The comparator compares the pulse width with a reference value corresponding to a preset vibration width, and outputs the difference between the pulse width and the reference value to the correction unit,
The correction unit calculates a correction amount from the input difference, and outputs a signal obtained by adding the correction amount to the signal before correction to the drive unit,
The scan motor control method according to claim 4, wherein the drive unit inputs a signal output from the correction unit and outputs a drive signal to the coil.
前記制御部が、前記ホール素子より得られた信号レベルから前記ロータの振動幅を検出する際に、
前記ロータの左右の振動を観測し、左右個別の制御を行う、請求項4または請求項5に記載のスキャンモータの制御方法。
When the control unit detects the vibration width of the rotor from the signal level obtained from the Hall element,
6. The scan motor control method according to claim 4, wherein left and right vibrations of the rotor are observed and left and right individual control is performed.
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