JP6201528B2 - 光偏向装置、画像形成装置、ヘッドアップディスプレイ及び車両 - Google Patents
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Description
以下、本発明の第1実施形態を、図1〜図9を参照して説明する。図1には、第1実施形態に係るレーザプリンタ1000の概略構成が示されている。
第2実施形態は、光偏向装置及び偏向制御装置の構成が上記第1実施形態と異なる。
第3実施形態では、画像形成装置としてのプロジェクタ装置3000について説明する。
以下では、振動ミラー13aを単に「ミラー」とも称する。
Claims (22)
- 反射面を有するミラーと、該ミラーを支持する支持部とを備え、前記反射面に入射された光を偏向する光偏向装置において、
前記支持部は、前記ミラーに一部が連続するトーションバーと、該トーションバーの他の一部に連続する梁と、該梁に設けられた複数の圧電部材とを有し、
前記複数の圧電部材のうち一部の圧電部材に駆動電圧を印加する制御装置を更に備え、
前記制御装置は、
前記ミラーの動作時間を測定する動作時間測定部と、
前記一部の圧電部材に前記駆動電圧が印加されたときに他の圧電部材が発生させる検出電圧の時間的な変動係数及び前記検出電圧に関する時定数が保存された記憶部と、
前記動作時間、前記変動係数及び前記時定数に基づいて、前記検出電圧を補正し、補正後の電圧に基づいて前記駆動電圧を調整する調整部と、を含み、
前記動作時間をtm、前記検出電圧の振幅の時間的な変動係数をΔVk、前記検出電圧の振幅に関する時定数をτam、前記ミラーの動作中の前記検出電圧の振幅をA(tm)、該振幅の補正後の振幅をA´(tm)としたとき、A´(tm)=A(tm)/[1+ΔVk×{1−exp(−tm/τam)}]が成立することを特徴とする光偏向装置。 - 前記梁は、前記トーションバーの他の一部に自由端が連続する片持ち梁であることを特徴とする請求項1に記載の光偏向装置。
- 前記動作時間測定部は、前記ミラーの停止時間tsを測定可能なリアルタイムクロックであり、
前記記憶部には、前記ミラーの停止中の前記検出電圧の振幅の変化に関する時定数τasが保存され、
前記調整部は、前記ミラーの停止開始時tmeでの前記補正後の振幅A´(tme)、前記τas及び前記ΔVkに基づいて、前記ミラーの停止終了時での前記検出電圧の振幅を算出し、算出された振幅に基づいて、前記ミラーの動作再開後の前記検出電圧の振幅を補正することを特徴とする請求項1又は2に記載の光偏向装置。 - 前記ミラーの停止中の前記検出電圧の振幅をA(ts)としたとき、A(ts)=A´(tme)/{1+ΔVk×exp(−ts/τas)}が成立することを特徴とする請求項3に記載の光偏向装置。
- 前記動作時間をtm、前記検出電圧の位相の時間的な変動係数をΔθk、前記検出電圧の位相に関する時定数をτpm、前記検出電圧の位相をC(tm)、該位相の補正後の位相をC´(tm)としたとき、C´(tm)=C(tm)/[Δθk×{1−exp(−tm/τpm)}]が成立することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の光偏向装置。
- 前記動作時間測定部は、前記ミラーの停止時間tsを測定可能なリアルタイムクロックであり、
前記記憶部には、前記ミラーの停止中の前記検出電圧の位相の変化に関する時定数τpsが保存され、
前記調整部は、前記ミラーの停止開始時tmeでの前記補正後の位相C´(tme)、前記τps及び前記Δθkに基づいて、前記ミラーの停止終了時での前記検出電圧の位相を算出し、算出された位相に基づいて、前記ミラーの動作再開後の前記検出電圧の位相を補正することを特徴とする請求項5に記載の光偏向装置。 - 前記ミラーの停止中の前記検出電圧の位相をC(ts)としたとき、C(ts)=C´(tme)/[Δθk{exp(−ts/τps)}]が成立することを特徴とする請求項6に記載の光偏向装置。
- 前記トーションバーと、前記梁とは、互いに直角を成していることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の光偏向装置。
- 前記複数の圧電部材は、前記梁の一面上に設けられていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の光偏向装置。
- 前記複数の圧電部材は、前記トーションバーの軸線に平行な方向に並んでいることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の光偏向装置。
- 前記複数の圧電部材のうちの一の圧電部材は、前記梁における該梁と前記トーションバーとの連結部に近い位置に設けられていることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の光偏向装置。
- 前記一の圧電部材は、前記トーションバーの軸線を含む所定平面と交差するように、前記梁に設けられていることを特徴とする請求項11に記載の光偏向装置。
- 前記一の圧電部材の前記所定平面と交差する部分は、他の部分よりも前記トーションバーの軸線に平行な方向の寸法が長いことを特徴とする請求項12に記載の光偏向装置。
- 前記トーションバーに沿って這い回され、前記一の圧電部材に接続された配線部材を更に備えることを特徴とする請求項11〜13のいずれか一項に記載の光偏向装置。
- 前記一の圧電部材は、前記複数の圧電部材のうちの前記一の圧電部材以外の圧電部材よりも小さいことを特徴とする請求項11〜14のいずれか一項に記載の光偏向装置。
- 前記ミラーの重心は、前記トーションバーの軸線上から外れた位置に位置していることを特徴とする請求項1〜15のいずれか一項に記載の光偏向装置。
- 画像信号に基づいて変調された光により被走査面を走査し、画像を形成する画像形成装置であって、
光源を含み、前記光を射出する光源装置と、
前記光源装置からの光を偏向する請求項5〜7のいずれか一項に記載の光偏向装置と、を備え、
前記光偏向装置の制御装置は、前記補正後の位相に基づいて、前記光源の発光タイミングと前記駆動電圧の印加タイミングとの同期をとる画像形成装置。 - 画像信号に基づいて変調された光により被走査面を走査し、画像を形成する画像形成装置であって、
光源を含み、前記光を射出する光源装置と、
前記光源装置からの光を偏向する請求項1〜16のいずれか一項に記載の光偏向装置と、を備える画像形成装置。 - 前記光偏向装置の制御装置は、前記光偏向装置のトーションバーが破断しているときに前記複数の圧電部材のうち一部の圧電部材に電圧が印加されることで、他の圧電部材が発生させる電圧の大きさを破断時電圧レベルとして予め記憶し、前記他の圧電部材が発生させる電圧の大きさが前記破断時電圧レベルになったときに前記光源の駆動を停止することを特徴とする請求項18に記載の画像形成装置。
- 請求項1〜16のいずれか一項に記載の光偏向装置を備えるヘッドアップディスプレイ。
- 請求項17〜19のいずれか一項に記載の画像形成装置を備えるヘッドアップディスプレイ。
- 請求項20又は21に記載のヘッドアップディスプレイを備える車両。
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