JP7021435B2

JP7021435B2 - ミラー駆動装置、光走査制御装置及びミラー駆動方法

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Publication number: JP7021435B2
Application number: JP2018080208A
Authority: JP
Inventors: 祐吾林
Original assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date: 2018-04-18
Filing date: 2018-04-18
Publication date: 2022-02-17
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Description

本発明は、ミラー駆動装置、光走査制御装置及びミラー駆動方法に関する。

従来技術として、ミラー部を回転軸回りに回転させて光を走査する光走査装置が知られている。このような光走査装置では、駆動源に鋸歯状波形の電圧が用いられる。

特開２０１２－１９８４１５号公報

しかしながら、駆動時にミラー部の共振振動によるリンギングが発生する場合ある。リンギングの発生は、光走査装置の走査により形成される画像の画質劣化を引き起こす。

そこで、本開示は、リンギングを抑制できる、ミラー駆動装置を提供する。

本開示は、
ミラーの揺動に含まれるリンギング成分を有する検出信号を出力する検出部と、
前記ミラーを揺動させる鋸歯状の駆動波形を生成する駆動波形生成部と、
前記駆動波形に重畳させる重畳波形を生成する重畳波形生成部と、
前記リンギング成分のリンギング周波数と同一又は近傍の周波数を有する周期信号を生成する周期信号生成部と、
前記周期信号と前記検出信号との相関値を算出する相関値算出部と、
前記リンギング成分が小さくなるように前記重畳波形の振幅を前記相関値に基づいて調整する振幅調整部とを備える、ミラー駆動装置を提供する。

また、本開示は、
当該ミラー駆動装置と、前記光走査装置とを備える、光走査制御装置を提供する。

また、本開示は、
ミラーの揺動に含まれるリンギング成分を有する検出信号と、前記リンギング成分のリンギング周波数と同一又は近傍の周波数を有する周期信号との相関値を算出し、
前記ミラーを揺動させる鋸歯状の駆動波形に重畳させる重畳波形の振幅を、前記リンギング成分が小さくなるように前記相関値に基づいて調整する、ミラー駆動方法を提供する。

本開示の技術によれば、リンギングを抑制することができる。

第１の実施の形態に係るミラー駆動装置を備える光走査制御装置の構成の一例を示すブロック図である。第１の実施の形態に係る光走査装置の一例を示す斜視図（その１）である。第１の実施の形態に係る光走査装置の一例を示す斜視図（その２）である。第１の実施の形態に係る光走査装置の光走査部の一例を示す上面側の斜視図である。駆動源に印加する駆動電圧波形とミラーの動作波形との関係を説明する図である。光走査装置を用いて画像表示を行ったときの状態を説明する図である。ミラー駆動装置の各部の動作波形の一例を示す図（その１）である。ミラー駆動装置の各部の動作波形の一例を示す図（その２）である。第２の実施の形態に係るミラー駆動装置を備える光走査制御装置の構成の一例を示すブロック図である。

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

図１は、第１の実施の形態に係るミラー駆動装置１１００を備える光走査制御装置６００の構成の一例を示すブロック図である。光走査制御装置６００は、ミラー駆動装置１１００と、光走査装置１０００とを備える。ミラー駆動装置１１００は、ミラー１１０を有する光走査装置１０００を鋸歯状（三角波状）の駆動電圧波形で駆動する。ミラー駆動装置１１００の詳細な構成については後述する。

図２及び図３は、第１の実施の形態に係る光走査装置の一例を示す斜視図であり、図２はパッケージカバーを取り外した状態の光走査装置を示し、図３はパッケージカバーを取り付けた状態の光走査装置を示している。

図２及び図３に示されるように、光走査装置１０００は、光走査部１００と、光走査部１００を搭載するセラミックパッケージ２００と、セラミックパッケージ２００上に配されて光走査部１００を覆うパッケージカバー３００とを有する。光走査装置１０００は、セラミックパッケージ２００の下側に、基板や制御回路等を備えてもよい。

光走査装置１０００において、パッケージカバー３００の略中央部には光反射面を有するミラー１１０の近傍を露出する開口部３００Ａが設けられている。開口部３００Ａは、ミラー１１０へのレーザ入射光Ｌｉ及びミラー１１０からのレーザ出射光Ｌｏ（走査光）を遮らない形状とされている。

なお、開口部３００Ａにおいて、レーザ入射光Ｌｉが通る側は、レーザ出射光Ｌｏが通る側よりも小さく開口されている。すなわち、レーザ入射光Ｌｉ側が略半円形状に狭く開口しているのに対し、レーザ出射光Ｌｏ側は略矩形状に広く開口している。これは、レーザ入射光Ｌｉは一定の方向から入射するのでその方向のみを開口すればよいのに対し、レーザ出射光Ｌｏは２次元に走査されるため、２次元に走査されるレーザ出射光Ｌｏを遮らないように、走査される全範囲を開口する必要があるためである。

次に、光走査装置１０００の光走査部１００について説明する。図４は、第１の実施の形態に係る光走査装置の光走査部の一例を示す上面側の斜視図である。

図４に示されるように、光走査部１００は、ミラー１１０を揺動させて光源から照射されるレーザ入射光を走査する部分である。光走査部１００は、例えば圧電素子によりミラー１１０を駆動させるＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ミラー等である。

光走査部１００は、ミラー１１０と、ミラー支持部１２０と、捻れ梁１３０Ａ、１３０Ｂと、連結梁１４０Ａ、１４０Ｂと、水平駆動梁１５０Ａ、１５０Ｂと、可動枠１６０と、垂直駆動梁１７０Ａ、１７０Ｂと、固定枠１８０とを有する。ミラー支持部１２０の上面にミラー１１０が支持されている。本実施の形態においては、ミラー支持部１２０と、捻れ梁１３０Ａ、１３０Ｂと、連結梁１４０Ａ、１４０Ｂと、水平駆動梁１５０Ａ、１５０Ｂと、可動枠１６０をまとめて、ミラー１１０を支持するミラー支持体１６１と称する。

ミラー支持体１６１の両側に、ミラー支持体１６１に接続される一対の垂直駆動梁１７０Ａ、１７０Ｂが配置されている。ミラー支持体１６１と垂直駆動梁１７０Ａは、ミラー支持体接続部Ａ１１により接続される。固定枠１８０と垂直駆動梁１７０Ａは、固定枠接続部Ａ１２により接続される。ミラー支持体１６１と垂直駆動梁１７０Ｂは、ミラー支持体接続部Ａ１３により接続される。固定枠１８０と垂直駆動梁１７０Ｂは、固定枠接続部Ａ１４により接続される。垂直駆動梁１７０Ａ、１７０Ｂの詳細については後述する。

また、ミラー１１０を支持するミラー支持部１２０の両側に、ミラー支持部１２０に接続される一対の水平駆動梁１５０Ａ、１５０Ｂが配置されている。また、水平駆動梁１５０Ａ、１５０Ｂ、連結梁１４０Ａ、１４０Ｂ、捻れ梁１３０Ａ、１３０Ｂ、ミラー支持部１２０及びミラー１１０は、可動枠１６０によって外側から支持されている。即ち、水平駆動梁１５０Ａ、１５０Ｂのそれぞれの一方の側は、可動枠１６０の内周に接続され、支持されている。水平駆動梁１５０Ａの他方の側は内周側に延びて連結梁１４０Ａ、１４０Ｂと連結している。水平駆動梁１５０Ｂの他方の側も同様に、内周側に延びて連結梁１４０Ａ、１４０Ｂと連結している。連結梁１４０Ａ、１４０Ｂは、水平回転軸Ｈ方向に延びる捻れ梁１３０Ａ、１３０Ｂに接続されており、捻れ梁１３０Ａ、１３０Ｂは水平回転軸Ｈ方向の両側からミラー支持部１２０を支持している。上記のように、水平駆動梁１５０Ａ、１５０Ｂは、捻れ梁１３０Ａ、１３０Ｂの延びる水平回転軸Ｈ方向と直交する方向に、ミラー１１０及びミラー支持部１２０を挟むように、対をなして設けられている。水平回転軸Ｈ方向については後述する。

水平駆動梁１５０Ａ、１５０Ｂは、それぞれ水平駆動源１５１Ａ、１５１Ｂを有する。また、垂直駆動梁１７０Ａ、１７０Ｂは、それぞれ垂直駆動源１７１Ａ、１７１Ｂを有する。水平駆動梁１５０Ａ、１５０Ｂおよび垂直駆動梁１７０Ａ、１７０Ｂは、ミラー１１０を上下又は左右に揺動してレーザ光を走査するアクチュエータとして機能する。

水平駆動梁１５０Ａ、１５０Ｂの上面には、水平駆動源１５１Ａ、１５１Ｂがそれぞれ形成されている。水平駆動源１５１Ａ、１５１Ｂは、水平駆動梁１５０Ａ、１５０Ｂの上面の圧電素子の薄膜（以下「圧電薄膜」ともいう。）の上に形成された上部電極と、圧電薄膜の下面に形成された下部電極とを含む。水平駆動源１５１Ａ、１５１Ｂは、上部電極と下部電極に印加する駆動電圧の極性に応じて伸長したり縮小したりする。

このため、水平駆動源１５１Ａと水平駆動源１５１Ｂとに、互いに逆位相となる波形（例えば、正弦波）の駆動電圧を印加すれば、ミラー１１０の左側と右側で水平駆動梁１５０Ａと水平駆動梁１５０Ｂとが上下反対側に交互に振動する。これにより、捻れ梁１３０Ａ、１３０Ｂを揺動軸又は回転軸として、ミラー１１０を水平回転軸Ｈの軸周りに揺動させることができる。ミラー１１０が捻れ梁１３０Ａ、１３０Ｂの軸周りに揺動する方向を水平方向と呼び、ミラー１１０の光反射面の中心Ｃを通る上記の揺動軸を水平回転軸Ｈという。例えば水平駆動梁１５０Ａ、１５０Ｂによる水平駆動には、共振振動が用いられ、高速にミラー１１０を揺動駆動することができる。

ミラー支持部１２０には、ミラー１１０の円周に沿うようにスリット１２２が形成されている。スリット１２２により、ミラー支持部１２０を軽量化しつつ捻れ梁１３０Ａ、１３０Ｂによる捻れをミラー１１０へ伝達することができる。

また、垂直駆動梁１７０Ａは、水平回転軸Ｈ方向に延在する複数の矩形状の垂直梁を有し、隣接する垂直梁の端部同士が連結され、全体としてジグザグ状（蛇腹状）の形状を有する。

例えば、ミラー支持体１６１側から数えて１番目の垂直梁の端部と２番目の垂直梁の端部とが折り返し部１７１Ｘ１により連結されている。又、２番目の垂直梁の端部と３番目の垂直梁の端部とが折り返し部１７１Ｘ２により連結されている。又、３番目の垂直梁の端部と４番目の垂直梁の端部とが折り返し部１７１Ｘ３により連結されている。又、４番目の垂直梁の端部と５番目の垂直梁の端部とが折り返し部１７１Ｘ４により連結されている。又、５番目の垂直梁の端部と６番目の垂直梁の端部とが折り返し部１７１Ｘ５により連結されている。なお、図４では、各折り返し部を、便宜上、梨地模様で示している。

垂直駆動梁１７０Ｂも同様に、水平回転軸Ｈ方向に延在する複数の矩形状の垂直梁を有し、隣接する垂直梁の端部同士が連結され、全体としてジグザグ状（蛇腹状）の形状を有する。

例えば、ミラー支持体１６１側から数えて１番目の垂直梁の端部と２番目の垂直梁の端部とが折り返し部１７１Ｙ１により連結されている。又、２番目の垂直梁の端部と３番目の垂直梁の端部とが折り返し部１７１Ｙ２により連結されている。又、３番目の垂直梁の端部と４番目の垂直梁の端部とが折り返し部１７１Ｙ３により連結されている。又、４番目の垂直梁の端部と５番目の垂直梁の端部とが折り返し部１７１Ｙ４により連結されている。又、５番目の垂直梁の端部と６番目の垂直梁の端部とが折り返し部１７１Ｙ５により連結されている。上記と同様に、各折り返し部を、便宜上、梨地模様で示している。

垂直駆動梁１７０Ａの上面には、それぞれ曲線部を含まない矩形単位である垂直梁ごとに、垂直駆動源１７１Ａが形成されている。垂直駆動源１７１Ａは、垂直駆動梁１７０Ａを構成する１番目から６番目の各垂直梁の上にそれぞれ形成された６つの垂直駆動源１７１Ａ１、１７１Ａ２、１７１Ａ３、１７１Ａ４、１７１Ａ５及び１７１Ａ６を含む。垂直駆動梁１７０Ｂの上面には、それぞれ曲線部を含まない矩形単位である垂直梁ごとに、垂直駆動源１７１Ｂが形成されている。垂直駆動源１７１Ｂは、垂直駆動梁１７０Ｂを構成する１番目から６番目の各垂直梁の上にそれぞれ形成された６つの垂直駆動源１７１Ｂ１、１７１Ｂ２、１７１Ｂ３、１７１Ｂ４、１７１Ｂ５及び１７１Ｂ６を含む。垂直駆動源１７１Ａは、垂直駆動梁１７０Ａの上面の圧電薄膜の上に形成された上部電極と、圧電薄膜の下面に形成された下部電極とを含む。垂直駆動源１７１Ｂは、垂直駆動梁１７０Ｂの上面の圧電薄膜の上に形成された上部電極と、圧電薄膜の下面に形成された下部電極とを含む。

垂直駆動梁１７０Ａは、垂直梁ごとに隣り合う垂直駆動源１７１Ａに、駆動波形の中央値を基準に上下反転した波形の駆動電圧を印加することにより、各垂直梁の上方向への変形量を変化させ、各垂直梁の上下動の蓄積を可動枠１６０に伝達する。同時に、垂直駆動梁１７０Ｂは、垂直梁ごとに隣り合う垂直駆動源１７１Ｂに、駆動波形の中央値を基準に上下反転した波形の駆動電圧を印加することにより、各垂直梁の上方向への変形量を変化させ、各垂直梁の上下動の蓄積を可動枠１６０に伝達する。駆動波形の中央値を基準に上下反転した波形の駆動電圧は、例えば、鋸歯状の駆動電圧波形である。垂直駆動梁１７０Ａ、１７０Ｂのこのような動作により、ミラー１１０及びミラー支持体１６１が水平回転軸Ｈの方向と直交する方向に揺動され、この揺動する方向を垂直方向と呼び、ミラー１１０の光反射面の中心Ｃを通る上記の揺動軸を垂直回転軸Ｖという。例えば垂直駆動梁１７０Ａ、１７０Ｂによる垂直駆動には、非共振振動を用いることができる。

例えば、垂直駆動源１７１Ａ１、１７１Ｂ１、１７１Ａ３、１７１Ｂ３、１７１Ａ５、１７１Ｂ５を同波形、垂直駆動源１７１Ａ２、１７１Ｂ２、１７１Ａ４、１７１Ｂ４、１７１Ａ６及び１７１Ｂ６を前者と駆動波形の中央値を基準に上下反転した波形で駆動する。これにより、ミラー１１０及びミラー支持体１６１を垂直方向へ揺動できる。

水平駆動源１５１Ａの上部電極及び下部電極に駆動電圧を印加する駆動配線は、固定枠１８０に設けられた端子群１９０Ａに含まれる所定の端子と接続されている。水平駆動源１５１Ｂの上部電極及び下部電極に駆動電圧を印加する駆動配線は、固定枠１８０に設けられた端子群１９０Ｂに含まれる所定の端子と接続されている。また、垂直駆動源１７１Ａの上部電極及び下部電極に駆動電圧を印加する駆動配線は、固定枠１８０に設けられた端子群１９０Ａに含まれる所定の端子と接続されている。垂直駆動源１７１Ｂの上部電極及び下部電極に駆動電圧を印加する駆動配線は、固定枠１８０に設けられた端子群１９０Ｂに含まれる所定の端子と接続されている。

また、光走査部１００は、水平駆動源１５１Ａ、１５１Ｂに駆動電圧が印加されてミラー１１０が水平方向に揺動している状態におけるミラー１１０の水平方向の傾き具合（水平方向の振角）を検出する水平振角センサとして、圧電センサ１９１、１９２を有する。圧電センサ１９１は連結梁１４０Ａに設けられ、圧電センサ１９２は連結梁１４０Ｂに設けられている。

また、光走査部１００は、垂直駆動源１７１Ａ、１７１Ｂに駆動電圧が印加されてミラー１１０が垂直方向に揺動している状態におけるミラー１１０の垂直方向の傾き具合（垂直方向の振角）を検出する垂直振角センサとして、圧電センサ１９５、１９６を有する。圧電センサ１９５は垂直駆動梁１７０Ａを構成する垂直梁の一つに設けられており、圧電センサ１９６は垂直駆動梁１７０Ｂを構成する垂直梁の一つに設けられている。

圧電センサ１９１は、ミラー１１０の水平方向の傾き具合に伴い、捻れ梁１３０Ａから伝達される連結梁１４０Ａの変位に対応する電流値を出力する。圧電センサ１９２は、ミラー１１０の水平方向の傾き具合に伴い、捻れ梁１３０Ｂから伝達される連結梁１４０Ｂの変位に対応する電流値を出力する。圧電センサ１９５は、ミラー１１０の垂直方向の傾き具合に伴い、垂直駆動梁１７０Ａのうち圧電センサ１９５が設けられた垂直梁の変位に対応する電流値を出力する。圧電センサ１９６は、ミラー１１０の垂直方向の傾き具合に伴い、垂直駆動梁１７０Ｂのうち圧電センサ１９６が設けられた垂直梁の変位に対応する電流値を出力する。

第１の実施の形態では、圧電センサ１９１、１９２の出力を用いてミラー１１０の水平方向の傾き具合が検出され、圧電センサ１９５、１９６の出力を用いてミラー１１０の垂直方向の傾き具合が検出される。なお、各圧電センサから出力される電流値からミラー１１０の傾き具合の検出を行う傾き検出部が光走査部１００の外部に設けられていてもよい。又、傾き検出部の検出結果に基づき水平駆動源１５１Ａ、１５１Ｂ、垂直駆動源１７１Ａ、１７１Ｂに供給する駆動電圧を制御する駆動制御部が光走査部１００の外部に設けられていてもよい。

圧電センサ１９１、１９２、１９５、１９６は、圧電薄膜と、圧電薄膜の上面に形成された上部電極と、圧電薄膜の下面に形成された下部電極とを含む。第１の実施の形態では、各圧電センサの出力は、上部電極と下部電極とに接続されたセンサ配線の電流値となる。

圧電センサ１９１の上部電極及び下部電極から引き出されたセンサ配線は、固定枠１８０に設けられた端子群１９０Ｂに含まれる所定の端子と接続されている。圧電センサ１９５の上部電極及び下部電極から引き出されたセンサ配線は、固定枠１８０に設けられた端子群１９０Ａに含まれる所定の端子と接続されている。また、圧電センサ１９２の上部電極及び下部電極から引き出されたセンサ配線は、固定枠１８０に設けられた端子群１９０Ｂに含まれる所定の端子と接続されている。圧電センサ１９６の上部電極及び下部電極から引き出されたセンサ配線は、固定枠１８０に設けられた端子群１９０Ｂに含まれる所定の端子と接続されている。

光走査部１００は、例えば支持層、埋め込み酸化（ＢＯＸ：Buried Oxide）層及び活性層を有するＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板を用いて形成することができる。例えば、可動枠１６０と、水平駆動梁１５０Ａ、１５０Ｂの裏面に設けられたリブ、及び垂直駆動梁１７０Ａ、１７０Ｂの裏面に設けられたリブ等は、支持層からパターン形成された部材である。また、水平駆動梁１５０Ａ、１５０Ｂと垂直駆動梁１７０Ａ，１７０Ｂ等は、活性層及びＢＯＸ層、または、活性層からパターン形成された部材である。

次に、光走査装置１０００の動作について説明する。図５は、垂直駆動源１７１Ａ、１７１Ｂに印加する駆動電圧波形とミラー１１０の動作波形との関係を説明する図である。図５において、破線は駆動電圧波形Ｖ_１を表し、実線はミラー動作波形Ｖ_２を表す。図５に例示される駆動電圧波形Ｖ_１では、信号レベルが上昇する上昇期間と信号レベルが下降する下降期間とのうち、時間幅が長い方の上昇期間が、画像表示に使用される描画期間であり、時間幅が短い方の下降期間が、画像表示に使用されない非描画期間である。図６は、光走査装置１０００を用いて画像表示を行ったときの状態を説明する図である。

垂直駆動源１７１Ａ、１７１Ｂには、例えば図５に示されるように、鋸歯状波形の電圧が印加される。これにより、例えば正弦波形の電圧が印加される場合と比較して、ミラー１１０によって光を走査する速度が一定になる区間を長くすることができる。

ところが、図５に示すように、垂直駆動源１７１Ａ、１７１Ｂに印加する駆動電圧波形Ｖ_１を鋸歯状波形としてミラー１１０を駆動させると、ミラー１１０のミラー動作波形Ｖ_２が振動する、所謂リンギングが発生することがある。そして、リンギングが発生すると、光走査装置１０００を用いて画像表示を行った場合、例えば図６に示されるように、横縞が発生し、画質が劣化する。

そこで、本実施形態におけるミラー駆動装置１１００は、このようなリンギングの発生を抑制可能な鋸歯状の駆動波形を生成する。

次に、図１を参照して、ミラー駆動装置１１００を備える光走査制御装置６００の詳細な構成について説明する。光走査制御装置６００は、ミラー駆動装置１１００と、光走査装置１０００と、センサ部２とを備える。

光走査装置１０００は、鋸歯状の駆動電圧波形によって垂直回転軸Ｖ周りに非共振駆動される上述のミラー１１０を有する。

センサ部２は、ミラー１１０の垂直回転軸Ｖ周りの揺動に含まれるリンギング成分ｆ１を少なくとも捉えることが可能な上述の圧電センサ１９５，１９６を有する。リンギング成分ｆ１は、図５のように、ミラー動作波形Ｖ_２に重畳している周波数成分である。センサ部２は、ミラー１１０の垂直回転軸Ｖ周りの揺動（典型的には、振れ角）を検出し、その検出値を表すセンサ信号（図８参照）を出力する。

ミラー駆動装置１１００は、ミラー１１０の振れ角を示すセンサ信号に含まれるリンギング成分ｆ１を解析する。ミラー駆動装置１１００は、リンギング成分ｆ１のその解析結果に基づき、ミラー１１０を揺動させる鋸歯状の駆動波形の形状をリンギング成分ｆ１が抑制されるように調整するリンギング抑制制御機能を備える。以下、ミラー１１０を揺動させる鋸歯状の駆動波形を、"駆動波形Ｗ０"と称することがある。本実施形態では、ミラー駆動装置１１００は、リンギング成分ｆ１の振幅及び位相を解析する。

例えば、ミラー駆動装置１１００は、リンギング成分ｆ１の周波数（リンギング周波数）と同一又は近傍の正弦波信号と、センサ信号から抽出したリンギング成分ｆ１を有する検出信号との相関を取る。それとともに、ミラー駆動装置１１００は、その正弦波信号に対して位相が９０°ずれた余弦波信号と、センサ信号から抽出したリンギング成分ｆ１を有する検出信号との相関を取る。ミラー駆動装置１１００は、正弦波信号と検出信号との相関と、余弦波信号と検出信号との相関とを取ることによって、リンギング成分ｆ１の振幅及び位相を解析できる。

また、ミラー駆動装置１１００は、正弦波信号と検出信号との相関を取って、その相関度合いを表す第１の相関値を算出し、余弦波信号と検出信号との相関を取って、その相関度合いを表す第２の相関値を算出する。ミラー駆動装置１１００は、リンギング成分ｆ１が小さくなるように、駆動波形Ｗ０に非描画期間に重畳させる抑止波形Ｗ１の振幅を第１の相関値に応じて調整し、且つ、駆動波形Ｗ０に非描画期間に重畳させる抑止波形Ｗ２の振幅を第２の相関値に応じて調整する。つまり、ミラー駆動装置１１００は、リンギング成分ｆ１が小さくなるように、抑止波形Ｗ１の振幅を第１の相関値に応じて調整し、且つ、抑止波形Ｗ２の振幅を第２の相関値に応じて調整するフィードバック制御を行う。このようなフィードバック制御が行われることによって、リンギング成分ｆ１を速やかに抑制することができる。

次に、このようなフィードバック制御を行うことが可能なミラー駆動装置１１００の構成の一例について説明する。ミラー駆動装置１１００は、駆動波形生成部３、フィルタ４、抑止波形生成部５１，５２、正弦波信号生成部６１、余弦波信号生成部６２、乗算器７１，７２、アキュムレータ８１，８２、制御器９１，９２、乗算器１０１，１０２、加算器１１１，１１２及び駆動部５１２を備える。

駆動波形生成部３は、ミラー１１０を所望の振れ角に垂直回転軸Ｖ周りに揺動させる鋸歯状の駆動波形（駆動波形信号）を生成する。駆動波形生成部３により生成される駆動波形からは、リンギング成分ｆ１と同じ又は近傍の周波数成分が抑制又は除去されていることが望ましい。

駆動波形生成部３により生成される鋸歯状の駆動波形は、図７に示されるように、信号レベルが上昇する上昇期間Ｔｒと、信号レベルが下降する下降期間Ｔｄとを有する。鋸歯状の駆動波形は、駆動周波数ｆｖ（駆動周期Ｔの逆数）を有する周期信号である。上昇期間Ｔｒは、信号レベルが駆動波形の振幅の極小値（最小値）から極大値（最大値）まで直線的に増加していく立ち上がり期間を表し、下降期間Ｔｄは、信号レベルが駆動波形の振幅の極大値から極小値まで直線的に減少していく立ち下がり期間を表す。駆動波形生成部３は、上昇期間Ｔｒと下降期間Ｔｄとのうちの一方の期間の時間幅（長さ）が他方の期間よりも短くなるように、鋸歯状の駆動波形を生成する。図７は、下降期間Ｔｄの時間幅が上昇期間Ｔｒの時間幅よりも短い例を示す。

鋸歯状の駆動波形について高速フーリエ変換（ＦＦＴ）による解析をすると、鋸歯状の駆動波形のスペクトラムは、周波数軸上で周期的に周波数成分が零となる周波数ポイントが繰り返し発生する。この周波数ポイントの周期（周波数ステップ）は、鋸歯状の駆動波形における時間幅の短い方の期間（つまり、図７の場合、下降期間Ｔｄ）の長さを周期とした周波数に略一致している。つまり、この周波数ポイントは、鋸歯状の駆動波形における時間幅の短い方の期間（つまり、図７の場合、下降期間Ｔｄ）の長さの逆数を整数倍した周波数に略一致している。

したがって、固有の共振周波数ｆ０で共振する光走査装置１０００のミラー１１０を鋸歯状に走査する場合、周波数成分が零となる上記の周波数ポイントに共振周波数ｆ０を一致させると、鋸歯状の駆動波形に共振周波数成分が含まれなくなる。これにより、ミラー１１０の垂直側への振角に不要な共振が励起されないため、リンギングが抑制され、光を走査する速度を高精度に一定にすることができる。つまり、走査精度が向上し、光走査装置１０００を用いて表示される画像の画質が向上する。共振周波数ｆ０は、光走査装置１０００の垂直回転軸Ｖ周りの揺動に関する固有振動数である。

また、駆動波形生成部３は、鋸歯状の駆動波形の周波数ｆｖの整数倍に一致する高調波成分の周波数が共振周波数ｆ０と異なるように、当該鋸歯状の駆動波形を生成する。これにより、ミラー１１０の垂直側への振角に不要な共振が励起されないため、リンギングが抑制され、光を走査する速度を高精度に一定にすることができる。つまり、走査精度が向上し、光走査装置１０００を用いて表示される画像の画質が向上する。

したがって、駆動波形生成部３は、例えば、ｆｖを鋸歯状の駆動波形の周波数、ｆ０を光走査装置１０００の垂直回転軸Ｖ周りの揺動に関する固有振動数（共振周波数）、ｎを整数とするとき、
ｆｖ＝ｆ０／（１／２＋ｎ）
を満たす周波数の中から、所望のリフレッシュレート（フレームレート）に最も近い周波数を、光走査装置１０００を駆動する駆動周波数ｆｖ（駆動周期Ｔの逆数）として選択する。リフレッシュレートは、走査の頻度を示す。ｆ０をｎで除算するのではなく、ｆ０をｎと１／２との和で除算することによりｆｖを算出することで、共振周波数ｆ０からできるだけ周波数的に離れた周波数ｆｖを選択することができる。

そして、駆動波形生成部３は、例えば、ｍを整数とするとき、
Ｔｄ＝ｍ／ｆ０
を満たす時間幅（共振周波数ｆ０の逆数の整数倍）の中から下降期間Ｔｄの時間幅を選択する。波形生成部４３０は、駆動周期Ｔから下降期間Ｔｄの時間幅を減算することで、上昇期間Ｔｒを決定する（Ｔｒ＝Ｔ－Ｔｄ）。

このように演算された周波数ｆｖ及び下降期間Ｔｄを有する鋸歯状の駆動波形に基づいて光走査装置１０００を駆動することで、ミラー動作波形Ｖ_２のリンギングを抑制することができる。なお、垂直駆動源１７１Ａ、１７１Ｂに印加する駆動電圧波形Ｖ_１の周波数、並びに下降期間及び上昇期間の長さは、それぞれ、駆動波形生成部３により生成される駆動波形の周波数ｆｖ、並びに下降期間Ｔｄ及び上昇期間Ｔｒの長さと略等しい。

図１において、フィルタ４は、ミラー１１０の揺動に含まれるリンギング成分ｆ１を有する検出信号（以下、"検出信号Ｓ"とも称する）を出力する検出部の一例である。例えば、フィルタ４は、ミラー１１０の揺動に応じて波形が変化するセンサ部２からのセンサ信号をフィルタ処理することによって、リンギング成分ｆ１を有する検出信号Ｓを出力する。

フィルタ４は、例えば、センサ部２から出力されるセンサ信号に含まれるリンギング成分ｆ１以外の成分を抑制するフィルタ処理を行う。例えば、フィルタ４は、リンギング成分ｆ１以外の成分が抑制されるように、センサ部２から出力されるセンサ信号を低域通過フィルタ又は帯域除去フィルタ等でフィルタ処理する。低域通過フィルタは、遮断周波数よりも高い周波数の成分を減衰させるフィルタである。帯域除去フィルタは、特定の帯域に含まれる周波数の成分を減衰させるフィルタである。

なお、センサ部２がリンギング成分ｆ１のみを検出するものであれば、フィルタ４は、フィルタ処理を行わなくてもよい。また、フィルタ４は、センサ部２からのセンサ信号をＡＤ（Analog-to-Digital）変換するＡＤコンバータを含むものでもよい。この場合、ＡＤコンバータは、ミラー１１０の揺動に含まれるリンギング成分ｆ１を有する検出信号Ｓを出力する。

抑止波形生成部５１は、鋸歯状の駆動波形Ｗ０に非描画期間に重畳させる抑止波形Ｗ１を生成する第１の重畳波形生成部である。抑止波形生成部５２は、鋸歯状の駆動波形Ｗ０に非描画期間に重畳させる抑止波形Ｗ２を生成する第２の重畳波形生成部である。本実施形態における抑止波形Ｗ１，Ｗ２は、それぞれ、鋸歯状の駆動波形のうち信号レベルが変化する時間幅が短い方の下降期間Ｔｄに重畳される重畳波形であり（図７参照）、リンギング成分ｆ１を抑止するための波形である。抑止波形Ｗ１，Ｗ２は、それぞれ、時間幅が短い方の下降期間Ｔｄの長さよりも短い時間幅を有する。また、抑止波形Ｗ１，Ｗ２は、任意の形状でよいが、光走査装置１０００の固有の共振周波数と同一又は近傍の周波数成分を有する形状であることがより好ましい。抑止波形Ｗ１，Ｗ２は、例えば、互いに異なる形状を有するパルス状の波形である。

正弦波信号生成部６１は、リンギング成分ｆ１のリンギング周波数と同一又は近傍の周波数を有する周期信号の一つである正弦波信号（ｓｉｎ波（ｆ１））を生成する第１の周期信号生成部である。正弦波信号生成部６１は、検出信号Ｓに含まれる描画期間中のリンギング成分ｆ１を解析するため、図８に示されるように、ｓｉｎ波（ｆ１）を描画期間中に出力する。図８は、正弦波信号生成部６１により生成されるｓｉｎ波（ｆ１）が、鋸歯状の駆動波形のうち信号レベルが変化する時間幅が長い方の上昇期間Ｔｒに出力される場合を示す。

余弦波信号生成部６２は、リンギング成分ｆ１のリンギング周波数と同一又は近傍の周波数を有する周期信号の一つである余弦波信号（ｃｏｓ波（ｆ１））を生成する第２の周期信号生成部である。ｃｏｓ波（ｆ１）は、位相がｓｉｎ波（ｆ１）に対して９０°ずれている。余弦波信号生成部６２は、検出信号Ｓに含まれる描画期間中のリンギング成分ｆ１を解析するため、図８に示されるように、ｃｏｓ波（ｆ１）を描画期間中に出力する。図８は、余弦波信号生成部６２により生成されるｃｏｓ波（ｆ１）が、鋸歯状の駆動波形のうち信号レベルが変化する時間幅が長い方の上昇期間Ｔｒに出力される場合を示す。

乗算器７１は、ｓｉｎ波（ｆ１）と検出信号Ｓとの積を算出して出力する。乗算器７２は、ｃｏｓ波（ｆ１）と検出信号Ｓとの積を算出して出力する。

アキュムレータ８１は、乗算器７１から出力される積を積算し、その積算値を第１の相関値として出力する第１のアキュムレータの一例である。アキュムレータ８２は、乗算器７２から出力される積を積算し、その積算値を第２の相関値として出力する第２のアキュムレータの一例である。アキュムレータ８１，８２により計算される各積算値は、鋸歯状の駆動波形Ｗ０の一駆動周期Ｔ毎にリセットされる（図８参照）。

アキュムレータ８１から出力される第１の相関値は、ｓｉｎ波（ｆ１）と検出信号Ｓとの相関度合いを表す指標値であり、ｓｉｎ波（ｆ１）と検出信号Ｓとの積の積算値に対応する。アキュムレータ８２から出力される第２の相関値は、ｃｏｓ波（ｆ１）と検出信号Ｓとの相関度合いを表す指標値であり、ｃｏｓ波（ｆ１）と検出信号Ｓとの積の積算値に対応する。

第１の相関値と第２の相関値とが共に所定の閾値Ｔｈ以下である場合（例えば、零である場合）、検出信号Ｓの中、言い換えればミラー動作波形Ｖ_２（図５参照）中に、リンギング成分ｆ１が存在しないと判定可能である。第１の相関値と第２の相関値とのうち少なくとも一方が閾値Ｔｈを超える場合（例えば、零よりも大きな有限値ａ１である場合）、検出信号Ｓの中、言い換えればミラー動作波形Ｖ_２（図５参照）中に、リンギング成分ｆ１の振幅が有限量存在すると判定可能である。

第１の相関値が閾値Ｔｈを超え且つ第２の相関値が閾値Ｔｈ以下である場合（例えば、第１の相関値が有限値ａ１で第２の相関値が零である場合）、検出信号Ｓの中にリンギング成分ｆ１の振幅が有限量存在し、その位相はシフトしていないと判定可能である。

第１の相関値が閾値Ｔｈ以下であり且つ第２の相関値が閾値Ｔｈを超える場合（例えば、第１の相関値が零で第２の相関値が有限値ａ１である場合）、検出信号Ｓの中にリンギング成分ｆ１の振幅が有限量存在し、その位相は９０°シフトしていると判定可能である。

第１の相関値と第２の相関値とが共に閾値Ｔｈを超える場合（例えば、有限値ａ１である場合）、検出信号Ｓの中にリンギング成分ｆ１の振幅が有限量存在し、その位相は有限量シフトしていると判定可能である。

このように、乗算器７１とアキュムレータ８１は、ｓｉｎ波（ｆ１）と検出信号Ｓとの第１の相関値を算出する第１の相関値算出部として機能する。また、乗算器７２とアキュムレータ８２は、ｃｏｓ波（ｆ１）と検出信号Ｓとの第２の相関値を算出する第２の相関値算出部として機能する。

制御器９１は、第１の相関値に基づいて、抑止波形Ｗ１の振幅を決定するＰＩ（Ｐ：Proportional Ｉ：Integral）制御又はＰＩＤ（Ｐ：Proportional Ｉ：Integral Ｄ：Differential）制御を行う第１の制御器の一例である。乗算器１０１は、制御器９１の出力に応じて抑止波形Ｗ１の振幅を調整する。制御器９１は、アキュムレータ８１から出力される第１の相関値が小さくなるように、乗算器１０１に供給する第１のゲインを調整する。乗算器１０１は、抑止波形Ｗ１に第１のゲインを乗算して出力する。本実施形態では、制御器９１は、一駆動周期Ｔ毎の第１の相関値が小さくなるほど第１のゲインを大きく調整することにより、乗算器１０１から出力される抑止波形Ｗ１の振幅を大きく調整する（図７，８参照）。

制御器９２は、第２の相関値に基づいて、抑止波形Ｗ２の振幅を決定するＰＩ制御又はＰＩＤ制御を行う第２の制御器の一例である。乗算器１０２は、制御器９２の出力に応じて抑止波形Ｗ２の振幅を調整する。制御器９２は、アキュムレータ８２から出力される第２の相関値が小さくなるように、乗算器１０２に供給する第２のゲインを調整する。乗算器１０２は、抑止波形Ｗ２に第２のゲインを乗算して出力する。本実施形態では、制御器９２は、一駆動周期Ｔ毎の第２の相関値が小さくなるほど第２のゲインを大きく調整することにより、乗算器１０２から出力される抑止波形Ｗ２の振幅を大きく調整する（図７，８参照）。

加算器１１１は、乗算器１０１から出力される抑止波形Ｗ１と乗算器１０２から出力される抑止波形Ｗ２とを加算することで、乗算器１０１，１０２のそれぞれから出力される両波形の合成波形を出力する。加算器１１２は、駆動波形生成部３により生成される駆動波形Ｗ０と加算器１１１から出力される合成波形とを加算することで、駆動波形Ｗ０に当該合成波形を重畳させる。これにより、駆動波形Ｗ０に補正が施された補正駆動波形が加算器１１２から出力される（図８参照）。

このように、制御器９１，９２、乗算器１０１，１０２及び加算器１１１，１１２は、リンギング成分ｆ１が小さくなるように、駆動波形Ｗ０に重畳させる抑止波形Ｗ１，Ｗ２の各振幅を第１の相関値及び第２に相関値に基づいて調整する振幅調整部として機能する。

ミラー駆動装置１１００は、駆動波形生成部３を含む波形生成部を備える。波形生成部は、上述の圧電センサ１９１、１９２、１９５、１９６（図４参照）の出力と、ビデオ信号を処理する不図示のビデオ信号処理部からの同期信号とに基づき、ミラー１１０の揺動を制御する駆動波形（駆動波形信号）を生成する。ビデオ信号処理部は、入力されたビデオ信号に含まれる同期信号と、輝度信号及び色度信号とを分離する処理を行う。波形生成部は、ミラー１１０を水平回転軸Ｈ周りに水平方向に揺動させるための正弦波状の駆動波形信号を生成し、ミラー１１０を垂直回転軸Ｖ周りに垂直方向に揺動させるための鋸歯状の駆動波形信号を生成する。

駆動部５１２は、波形生成部により生成される駆動波形（駆動波形信号）に対応する駆動電圧波形で光走査装置１０００を駆動する。駆動部５１２は、例えば、波形生成部により生成される正弦波状及び鋸歯状の駆動波形信号をそれぞれ増幅し、増幅後の正弦波状及び鋸歯状の駆動電圧波形で光走査装置１０００を駆動する回路である。

ここで、波形生成部により生成される鋸歯状の駆動波形信号は、振幅調整部（より具体的には、加算器１１２）から出力される鋸歯状の補正駆動波形（補正駆動波形信号）に相当する。

駆動部５１２は、正弦波状の駆動電圧波形を水平駆動源１５１Ａに印加し、水平駆動源１５１Ａに印加する正弦波状の駆動電圧波形に対して位相を反転させた正弦波状の駆動電圧波形を水平駆動源１５１Ｂに印加する。これにより、捻れ梁１３０Ａ、１３０Ｂを揺動軸又は回転軸として、ミラー１１０を水平回転軸Ｈの軸周りに揺動させることができる。

一方、駆動部５１２は、可動枠１６０側から数えて奇数番目に配列された垂直駆動源１７１Ａ１、１７１Ｂ１、１７１Ａ３、１７１Ｂ３、１７１Ａ５、１７１Ｂ５のそれぞれに、互いに同位相の鋸歯状の補正駆動電圧波形を印加する。同時に、位相反転部５１１は、可動枠１６０側から数えて偶数番目に配列された垂直駆動源１７１Ａ２、１７１Ｂ２、１７１Ａ４、１７１Ｂ４、１７１Ａ６、１７１Ｂ６のそれぞれに、互いに同位相の鋸歯状の補正駆動電圧波形を印加する。このとき、位相反転部５１１は、奇数番目の垂直駆動源１７１Ａ１等のそれぞれに印加される鋸歯状の補正駆動電圧波形の位相を反転させた鋸歯状の補正駆動電圧波形を、偶数番目の垂直駆動源１７１Ａ２等のそれぞれに印加する。これにより、ミラー１１０を垂直回転軸Ｖの軸周りに揺動させることができる。

したがって、本実施形態によれば、ミラー１１０を有する光走査部１００の特性変動により、リンギングの現れ方が変動したとしても、リンギング成分ｆ１の振幅が抑止波形の振幅の調整のたびに、小さくなる方向に制御される。そのため、複数の波形情報を駆動部に順次与えて、リンギングの振幅を最小化する波形調整パラメータを探索するシーケンシャルなアルゴリズムを採用する場合に比べて、速やかに、リンギング成分ｆ１を抑制することができる（図８の２段目の波形参照）。

また、描画動作中にも、常に最適な駆動波形になるよう制御をしつづけるため、描画中も常に最適な駆動波形に調整される。例えば、描画中に画角（ミラー１１０の振れ角の振幅）を変更するような場合であっても、画角の変更に合わせて追従するように最適な波形に調整され続ける。

また、センサ信号のＳＮ比（Signal-to-Noise ratio）が劣悪な場合であっても、ＰＩ制御又はＰＩＤ制御を用いるフィードバック制御で帯域を絞ることで、リンギングを確実に抑制することができる。

ここで、フィードバック制御を正確にかけるためには、フィードバック制御を行う前に、予め以下の手順の補正を各抑止波形に加えておくことが有効である。

（工程１）
制御器９１，９２の各出力を0に固定した状態で、駆動波形Ｗ０でミラー１１０を駆動した場合のアキュムレータ８１，８２の各々から出力される相関値Asb, Acbを得る。

（工程２）
制御器９１の出力を任意の値Caに切り替える。そして、制御器９１の出力をCaに固定し制御器９２の出力を0に固定した状態で、駆動波形Ｗ０でミラー１１０を駆動した場合のアキュムレータ８１，８２の各々から出力される相関値As1, Ac1を得る。

（工程３）
制御器９１の出力を0に戻し制御器９２の出力を任意の値Caに切り替える。そして、制御器９１の出力を0に固定し制御器９２の出力をCaに固定した状態で、駆動波形Ｗ０でミラー１１０を駆動した場合のアキュムレータ８１，８２の各々から出力される相関値As2, Ac2を得る。

（工程４）
工程２で取得した値As1,Ac1から工程１で取得した値Asb,Acbを差し引くことで、変化量Ds1,Dc1を算出する。変化量Ds1は、補正前の抑止波形Ｗ１のみを駆動波形Ｗ０に重畳した際の第１の相関値の変化量を表し、変化量Dc1は、補正前の抑止波形Ｗ１のみを駆動波形Ｗ０に重畳した際の第２の相関値の変化量を表す。同様に、工程３で取得した値As2,Ac2から工程１で取得した値Asb,Acbを差し引くことで、変化量Ds2,Dc2を算出する。変化量Ds2は、補正前の抑止波形Ｗ２のみを駆動波形Ｗ０に重畳した際の第１の相関値の変化量を表し、変化量Dc2は、補正前の抑止波形Ｗ２のみを駆動波形Ｗ０に重畳した際の第２の相関値の変化量を表す。算出された変化量Ds1,Dc1,Ds2,Dc2は、式１のように、

行列Dとしてまとめられる。

（工程５）
行列Dの逆行列D^-1を求める。逆行列D^-1を補正前の抑止波形データに乗算することで抑止波形Ｗ１，Ｗ２をそれぞれ補正する。

補正抑止波形Ｗ１'，Ｗ２'は、それぞれ、補正後の抑止波形Ｗ１，Ｗ２を表す。Gは、波形を記録するメモリの大きさ（ビット数）に適合させるための補正項である。抑止波形生成部５１，５２が補正抑止波形Ｗ１'，Ｗ２'を生成するためのデータが、メモリに予め記録される。抑止波形生成部５１，５２は、フィードバック制御時に、当該メモリに予め記録されたデータを読み出して、補正抑止波形Ｗ１'，Ｗ２'を生成する。

このような抑止波形の補正を施すことにより、抑止波形Ｗ１の振幅（制御器９１の出力）変動に対して、ｃｏｓ波（ｆ１）との相関値（アキュムレータ８２の出力）は動かず、ｓｉｎ波（ｆ１）との相関値（アキュムレータ８１の出力値）のみが変動するようになる。同様に、抑止波形Ｗ２の振幅（制御器９２の出力）変動に対して、ｓｉｎ波（ｆ１）との相関値（アキュムレータ８１の出力）は動かず、ｃｏｓ波（ｆ１）との相関値（アキュムレータ８２の出力）のみが変動するようになる。つまり、制御器９１側のフィードバック制御系と制御器９２側のフィードバック制御系とを分離・独立させることができる。その結果、フィードバック制御系が安定し、リンギング成分ｆ１を速やかに抑制することができる。

図９は、第２の実施の形態に係るミラー駆動装置１１００Ｂを備える光走査制御装置６００Ｂの構成の一例を示すブロック図である。光走査制御装置６００Ｂは、ミラー駆動装置１１００Ｂと、光走査装置１０００とを備える。ミラー駆動装置１１００Ｂは、ミラー１１０を有する光走査装置１０００を鋸歯状（三角波状）の駆動電圧波形で駆動する。第１の実施の形態のうち、上述の第１の実施の形態と同様の構成及び効果についての説明は、上述の説明を援用することで省略する。

第１の実施の形態の説明では、抑制すべきリンギング成分が一つの場合を示したが、抑制すべきリンギング成分が一つとは限らない。抑制すべきリンギング成分が複数ある場合は、抑制対象となるリンギング成分の数だけ、ｓｉｎ波に対応する抑止波形の振幅を調整する制御系とｃｏｓ波に対応する抑止波形の振幅を調整する制御系とのペアを用意することで対応できる。

図９は、抑制すべきリンギング成分が二つの場合の構成例を示す。ミラー駆動装置１１００Ｂは、駆動波形生成部３、フィルタ４、抑止波形生成部５１～５４、正弦波信号生成部６１，６３、余弦波信号生成部６２，６４、乗算器７１～７４、アキュムレータ８１～８４、制御器９１～９４、乗算器１０１～１０４、加算器１１１～１１４及び駆動部５１２を備える。

また、ミラー駆動装置１１００Ｂは、第１の実施の形態のように抑止波形を逆行列D^-1で補正する代わりに、ｃｏｓ波／ｓｉｎ波との相関値を示すアキュムレータの各出力を逆行列D^-1で補正する補正部４０を備える。使用環境（例えば、温度）などによってリンギング周波数が大きく変動するなどした場合、ｃｏｓ波／ｓｉｎ波との相関値の独立性が鈍り、ｃｏｓ波側とｓｉｎ波側の制御系が干渉することで、制御の収束速度や安定性が低下することが起こりうる。しかしながら、補正部４０を備えることにより、使用環境に応じて逆行列D^-1内の係数を調整すれば、ｃｏｓ波／ｓｉｎ波との相関値の独立性が維持され、リンギング成分の抑制の収束速度や安定性を改善することができる。

抑止波形生成部５３は、鋸歯状の駆動波形Ｗ０に非描画期間に重畳させる抑止波形Ｗ３を生成する第３の重畳波形生成部である。抑止波形生成部５４は、鋸歯状の駆動波形Ｗ０に非描画期間に重畳させる抑止波形Ｗ４を生成する第４の重畳波形生成部である。

正弦波信号生成部６３は、リンギング成分ｆ２のリンギング周波数と同一又は近傍の周波数を有する周期信号の一つである正弦波信号（ｓｉｎ波（ｆ２））を生成する第３の周期信号生成部である。

余弦波信号生成部６４は、リンギング成分ｆ２のリンギング周波数と同一又は近傍の周波数を有する周期信号の一つである余弦波信号（ｃｏｓ波（ｆ２））を生成する第４の周期信号生成部である。

乗算器７３は、ｓｉｎ波（ｆ２）と検出信号Ｓとの積を算出して出力する。乗算器７４は、ｃｏｓ波（ｆ２）と検出信号Ｓとの積を算出して出力する。

アキュムレータ８３は、乗算器７３から出力される積を積算し、その積算値を第３の相関値として出力する第３のアキュムレータの一例である。アキュムレータ８４は、乗算器７４から出力される積を積算し、その積算値を第４の相関値として出力する第４のアキュムレータの一例である。

アキュムレータ８３から出力される第３の相関値は、ｓｉｎ波（ｆ２）と検出信号Ｓとの相関度合いを表す指標値であり、ｓｉｎ波（ｆ２）と検出信号Ｓとの積の積算値に対応する。アキュムレータ８４から出力される第４の相関値は、ｃｏｓ波（ｆ２）と検出信号Ｓとの相関度合いを表す指標値であり、ｃｏｓ波（ｆ２）と検出信号Ｓとの積の積算値に対応する。

このように、乗算器７３とアキュムレータ８３は、ｓｉｎ波（ｆ２）と検出信号Ｓとの第３の相関値を算出する第３の相関値算出部として機能する。また、乗算器７４とアキュムレータ８４は、ｃｏｓ波（ｆ２）と検出信号Ｓとの第４の相関値を算出する第４の相関値算出部として機能する。

補正部４０は、第１～第４の相関値に逆行列D^-1を乗算して第１～第４の相関値を補正し、その補正後の第１～第４の相関値を出力する。

制御器９１は、補正後の第１の相関値に基づいて、抑止波形Ｗ１の振幅を決定するＰＩ制御又はＰＩＤ制御を行う。制御器９２～９４も同様である。乗算器１０１は、制御器９１の出力に応じて抑止波形Ｗ１の振幅を調整する。乗算器１０２～１０４も同様である。

加算器１１３～１１６は、駆動波形生成部３により生成される駆動波形Ｗ０と、振幅調整後の抑止波形Ｗ１～Ｗ４とを加算することで、駆動波形Ｗ０に当該振幅調整後の抑止波形Ｗ１～Ｗ４を重畳させる。これにより、駆動波形Ｗ０に補正が施された補正駆動波形が加算器１１６から出力される。

したがって、第２の実施の形態でも、第１の実施の形態と同様、速やかに、リンギング成分ｆ１，ｆ２を抑制することができる。

上述の各実施の形態において、ミラー駆動装置の各機能は、例えば、メモリに読み出し可能に記憶されるプログラムによってプロセッサが動作することにより、実現される。プロセッサは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）である。

以上、ミラー駆動装置、光走査制御装置及びミラー駆動方法を実施形態により説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。他の実施形態の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。

例えば、上述の実施形態では、下降期間Ｔｄの時間幅が上昇期間Ｔｒの時間幅よりも短いため、時間幅が短い方の下降期間Ｔｄは、共振周波数ｆ０の逆数の整数倍の時間幅に設定される。しかしながら、上昇期間Ｔｒの時間幅は、下降期間Ｔｄの時間幅よりも短くてもよい。この場合、時間幅が短い方の上昇期間Ｔｒは、共振周波数ｆ０の逆数の整数倍の時間幅に設定される。

３駆動波形生成部
４フィルタ
４０補正部
５１～５４抑止波形生成部
６１，６３正弦波信号生成部
６２，６４余弦波信号生成部
７１～７４乗算器
８１～８４アキュムレータ
９１～９４制御器
１００光走査部
１０１～１０４乗算器
１１０ミラー
１１１～１１６加算器
１２０ミラー支持部
１２２スリット
１３０Ａ、１３０Ｂ梁
１４０Ａ、１４０Ｂ連結梁
１５０Ａ、１５０Ｂ水平駆動梁
１５１Ａ、１５１Ｂ水平駆動源
１６０可動枠
１６１ミラー支持体
１７０Ａ、１７０Ｂ垂直駆動梁
１７１Ａ、１７１Ｂ垂直駆動源
１８０固定枠
１９０Ａ、１９０Ｂ端子群
１９１、１９２、１９５、１９６圧電センサ
２００セラミックパッケージ
３００パッケージカバー
３００Ａ開口部
４３０波形生成部
４４０フィルタ処理部
５１２駆動部
６００，６００Ｂ光走査制御装置
１０００光走査装置
１１００，１１００Ｂミラー駆動装置

Claims

ミラーの揺動に含まれるリンギング成分を有する検出信号を出力する検出部と、
前記ミラーを揺動させる鋸歯状の駆動波形を生成する駆動波形生成部と、
前記駆動波形に重畳させる重畳波形を生成する重畳波形生成部と、
前記リンギング成分のリンギング周波数と同一又は近傍の周波数を有する周期信号を生成する周期信号生成部と、
前記周期信号と前記検出信号との相関値を算出する相関値算出部と、
前記リンギング成分が小さくなるように前記重畳波形の振幅を前記相関値に基づいて調整する振幅調整部とを備える、ミラー駆動装置。
前記相関値は、前記周期信号と前記検出信号との積の積算値に対応する値である、請求項１に記載のミラー駆動装置。
前記積算値は、前記周期信号である正弦波信号と前記検出信号との第１の相関値と、前記周期信号である余弦波信号と前記検出信号との第２の相関値とを含む、請求項２に記載のミラー駆動装置。
前記振幅調整部は、
前記相関値に基づいて前記振幅を決定するＰＩ制御又はＰＩＤ制御を行う制御器と、
前記制御器の出力に応じて前記振幅を調整する乗算器とを有する、
請求項１から３のいずれか一項に記載のミラー駆動装置。
前記検出部は、前記ミラーの揺動に応じて波形が変化するセンサ信号をフィルタ処理して前記検出信号を出力する、請求項１から４のいずれか一項に記載のミラー駆動装置。
前記駆動波形は、信号レベルが上昇する上昇期間と、信号レベルが下降する下降期間とを有し、
前記駆動波形に前記重畳波形を重畳させる期間は、前記上昇期間と前記下降期間とのうち時間幅が短い方の期間である、請求項１から５のいずれか一項に記載のミラー駆動装置。
前記駆動波形は、信号レベルが上昇する上昇期間と、信号レベルが下降する下降期間とを有し、
前記周期信号が出力される期間は、前記上昇期間と前記下降期間とのうち時間幅が長い方の期間である、請求項１から６のいずれか一項に記載のミラー駆動装置。
請求項１から７のいずれか一項に記載のミラー駆動装置と、前記ミラーを有する光走査装置とを備える、光走査制御装置。
ミラーの揺動に含まれるリンギング成分を有する検出信号と、前記リンギング成分のリンギング周波数と同一又は近傍の周波数を有する周期信号との相関値を算出し、
前記ミラーを揺動させる鋸歯状の駆動波形に重畳させる重畳波形の振幅を、前記リンギング成分が小さくなるように前記相関値に基づいて調整する、ミラー駆動方法。