JPH02211417A - 光偏向装置 - Google Patents
光偏向装置Info
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- JPH02211417A JPH02211417A JP3325389A JP3325389A JPH02211417A JP H02211417 A JPH02211417 A JP H02211417A JP 3325389 A JP3325389 A JP 3325389A JP 3325389 A JP3325389 A JP 3325389A JP H02211417 A JPH02211417 A JP H02211417A
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- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims 1
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- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、光走査装置等に用いて好適な光偏向器(例え
ば水晶で出来たガルバノメータである水晶光偏向器)を
往復走査させて使用する場合にその振幅(偏向)を一定
に保つために設けられた駆動回路を用いて動作する光偏
向装置の改善に関するものである。
ば水晶で出来たガルバノメータである水晶光偏向器)を
往復走査させて使用する場合にその振幅(偏向)を一定
に保つために設けられた駆動回路を用いて動作する光偏
向装置の改善に関するものである。
〈従来の技術〉
従来の光偏向器としては、例えば第6図の従来の光偏向
器の構成図が知られている(例えば、実開昭62−14
2019号公報参照)、以下、この第6図を用いて説明
する。
器の構成図が知られている(例えば、実開昭62−14
2019号公報参照)、以下、この第6図を用いて説明
する。
第6図において、圧電材料(例えば水晶)からなる基板
1には上部ばね2及び下部ばね3を介して外枠5に結合
する可動部6がフォトリングラフィ技術を用いて形成さ
れ、この可動部6には反射鏡が形成され(尚、反射鏡の
図は省略するが、可動部を反射鏡と呼ぶ)、下部ばね3
の裏表4隅には電極4a、 4bが形成されている。
1には上部ばね2及び下部ばね3を介して外枠5に結合
する可動部6がフォトリングラフィ技術を用いて形成さ
れ、この可動部6には反射鏡が形成され(尚、反射鏡の
図は省略するが、可動部を反射鏡と呼ぶ)、下部ばね3
の裏表4隅には電極4a、 4bが形成されている。
この様な構成において、下部ばね3の断面の対角線上の
電極に電圧を印加することにより捩じり力が発生し、こ
の捩じり力によるトルクTでばねの捩じり定数にと釣合
う位置θ(=T/K)まで反射鏡6が回転する。この結
果、例えばレーザ光源(LD)からの入射光αはθ偏向
される。
電極に電圧を印加することにより捩じり力が発生し、こ
の捩じり力によるトルクTでばねの捩じり定数にと釣合
う位置θ(=T/K)まで反射鏡6が回転する。この結
果、例えばレーザ光源(LD)からの入射光αはθ偏向
される。
ところでこの従来の技術は反射!1110の変形が大き
いという問題があり、本願出願人はこの問題を解決すべ
く、第7図に示す、実願昭62−125429号(以下
「先行技術」という)を提案した。
いという問題があり、本願出願人はこの問題を解決すべ
く、第7図に示す、実願昭62−125429号(以下
「先行技術」という)を提案した。
第7図は先行技術の光偏向装置の構成図である。
第7図において、Aは光偏向器である。この光偏向器A
は、基板1に捩じりばねとして上下2本(上部ばね20
と下部ばね30)により可動可能に支持された可動部1
0を有する(但し、捩じりばねは上下の2本に限らず、
下部ばね1本のみとすることもできる。これ等は一枚の
基板からフォトリソグラフィとエツチングにより作られ
る)、ここで可動部10は、上部ばね20と2点支持部
13−13を介して結合する反射M(形状は、この矩形
以外に円。
は、基板1に捩じりばねとして上下2本(上部ばね20
と下部ばね30)により可動可能に支持された可動部1
0を有する(但し、捩じりばねは上下の2本に限らず、
下部ばね1本のみとすることもできる。これ等は一枚の
基板からフォトリソグラフィとエツチングにより作られ
る)、ここで可動部10は、上部ばね20と2点支持部
13−13を介して結合する反射M(形状は、この矩形
以外に円。
楕円、菱形等任意の形状を用いることができる)11と
、上端が反射鏡下部の2点支持部14−14を介して結
合して下端が下部ばね30と結合する例えば抵抗値を小
さくするためにAt、Cu等の電気導体物質がメツキさ
れたコイル12を具備する構造からなる(尚、コイルを
用いた電磁的駆動以外に基板に圧電材料を用いて圧電駆
動としてもよい)。
、上端が反射鏡下部の2点支持部14−14を介して結
合して下端が下部ばね30と結合する例えば抵抗値を小
さくするためにAt、Cu等の電気導体物質がメツキさ
れたコイル12を具備する構造からなる(尚、コイルを
用いた電磁的駆動以外に基板に圧電材料を用いて圧電駆
動としてもよい)。
そして、反射鏡11を駆動(振動)させるために、磁束
密度Bの磁界中のコイル12に駆動回路である発振15
から所定の電流lを流して[BXj ]に比例したトル
クTを発生させることで、ばねの捩じり定数にと釣合う
位置に反射!a11を回転・駆動させる。この結果、入
射光αを所定角度ψだけ偏向させることで反射光の偏向
振幅をさせることができる。普通、1=Igsinωt
の電流により反射光を走査し使用する。
密度Bの磁界中のコイル12に駆動回路である発振15
から所定の電流lを流して[BXj ]に比例したトル
クTを発生させることで、ばねの捩じり定数にと釣合う
位置に反射!a11を回転・駆動させる。この結果、入
射光αを所定角度ψだけ偏向させることで反射光の偏向
振幅をさせることができる。普通、1=Igsinωt
の電流により反射光を走査し使用する。
〈発明が解決しようとする課題〉
ところで光偏向器にあっては、反射光の偏向振幅を一定
に保つことが要求されるが、上述の先行技術の光偏向器
と駆動回路とから成る光偏向装置にあっては、外乱の1
つである例えば磁束密度の変化により偏向振幅が変わる
。いいかえれば、偏向角の振幅が不安定となる、という
問題点があった。同様に、外乱の1つである例えば温度
変動によっても電流、li向負角感度変わり、簡単な回
路で偏向角を一定に制御することは困器、という問題も
あった。
に保つことが要求されるが、上述の先行技術の光偏向器
と駆動回路とから成る光偏向装置にあっては、外乱の1
つである例えば磁束密度の変化により偏向振幅が変わる
。いいかえれば、偏向角の振幅が不安定となる、という
問題点があった。同様に、外乱の1つである例えば温度
変動によっても電流、li向負角感度変わり、簡単な回
路で偏向角を一定に制御することは困器、という問題も
あった。
本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、温度
のような外乱があっても、簡単な回路構成でこの外乱の
影響を受けることなく高精度に偏向角を一定に制御して
、安定した偏向角を得るようにした光偏向装置を提供す
るものである。
てなされたものであり、その目的とするところは、温度
のような外乱があっても、簡単な回路構成でこの外乱の
影響を受けることなく高精度に偏向角を一定に制御して
、安定した偏向角を得るようにした光偏向装置を提供す
るものである。
く課題を解決するための手段〉
上記目的を達成するために、本発明は、ばね部を介して
固定部に支持される反射鏡が設けられた可動部を有し、
この可動部を、駆動回路を用いて駆動させることで前記
反射鏡に当たる光を所定角度偏向して走査する構成の光
偏向装置において、請求項1では、駆動回路を、前記反
射鏡で反射した光の走査状態を検出する受光素子からの
信号を入力して、該入力した信号を所定のパルス幅を有
するパルス信号として作成した後に交流信号に変換し、
該変換した交流信号の(+)ff!Iと(−)側のピー
ク値を夫々ホールドし、該ボールドした値と基準電圧と
発振開始又は発振停止を指示する信号とを入力してこれ
等入力値に基づいた振幅制御信号を得て、該振幅制御信
号により前記可動部を駆動させる信号を発振回路から出
力する構成とし、 請求項2では、駆動回路を、前記受光素子からのパルス
信号を入力し、該入力したパルス信号に基づきパルス幅
τ1.τ2.τ、を有する整形パルス信号β1.β2.
β3を作成し、この時(τ2+τ、)を前記パルス信号
の1発振周期とした時に、前記整形パルス信号に基づい
て、(τ2−τ1)/(τ2+τ、)に比例したアナロ
グ信号を得て、該アナログ信号と基準電圧とに基づいて
偏向角を一定に保つ振幅制御信号を得て、該振幅制御信
号に基づく可動部駆動信号を出力する構成として、前記
“(τ2−τ1)/(τ2+τ1)”を一定に保つこと
で偏向角を一定に保つようにしたことを特徴とするもの
である。
固定部に支持される反射鏡が設けられた可動部を有し、
この可動部を、駆動回路を用いて駆動させることで前記
反射鏡に当たる光を所定角度偏向して走査する構成の光
偏向装置において、請求項1では、駆動回路を、前記反
射鏡で反射した光の走査状態を検出する受光素子からの
信号を入力して、該入力した信号を所定のパルス幅を有
するパルス信号として作成した後に交流信号に変換し、
該変換した交流信号の(+)ff!Iと(−)側のピー
ク値を夫々ホールドし、該ボールドした値と基準電圧と
発振開始又は発振停止を指示する信号とを入力してこれ
等入力値に基づいた振幅制御信号を得て、該振幅制御信
号により前記可動部を駆動させる信号を発振回路から出
力する構成とし、 請求項2では、駆動回路を、前記受光素子からのパルス
信号を入力し、該入力したパルス信号に基づきパルス幅
τ1.τ2.τ、を有する整形パルス信号β1.β2.
β3を作成し、この時(τ2+τ、)を前記パルス信号
の1発振周期とした時に、前記整形パルス信号に基づい
て、(τ2−τ1)/(τ2+τ、)に比例したアナロ
グ信号を得て、該アナログ信号と基準電圧とに基づいて
偏向角を一定に保つ振幅制御信号を得て、該振幅制御信
号に基づく可動部駆動信号を出力する構成として、前記
“(τ2−τ1)/(τ2+τ1)”を一定に保つこと
で偏向角を一定に保つようにしたことを特徴とするもの
である。
く請求項1の実施例〉
請求項1の実施例について図面を参照して説明する。
尚、以下の図面において、第7図と重複する部分は同一
番号を付してその説明は省略する。
番号を付してその説明は省略する。
第1図は本発明の請求項1の光偏向装置の具体的実施例
を示すブロック系統図である。第2図は第1図の説明に
供する図である。
を示すブロック系統図である。第2図は第1図の説明に
供する図である。
第1図、第2図において、16は光偏向器Aの反射!a
11で反射した光の走査状態を検出するために、ここで
は例えば光の走査線上に設置した例えばフォトダイオー
ドのような受光素子(以下rPD。
11で反射した光の走査状態を検出するために、ここで
は例えば光の走査線上に設置した例えばフォトダイオー
ドのような受光素子(以下rPD。
という)である、このPD16は光が通過する度に第2
図(1)に示すような信号(ここでは往復のパルス信号
P、、P2からなり、この2つのパルスを合わせてパル
ス幅d1とする時、1サイクル即ち1発振周期Toを“
d2+d、″とし、この時d、を除いたパルス幅をdl
とする)■。を出力する。150は、この様なパルス信
号■oを入力して、所定のパルス幅(ここでは前記d1
とする)を有するパルス信号として作成し、更にその作
成したパルス信号を交流信号に変換し、この変換した交
流信号の(+)側と(−)側のピーク値を夫々ボールド
し、このホールドした値と基準電圧と発振開始又は発振
停止を指示する信号とを入力してこれ等入力値に基づい
た振幅制tXJ信号を得て、この振幅制御信号により前
記可動部を駆動させる信号を発振回路から出力する構成
の駆動回路である。
図(1)に示すような信号(ここでは往復のパルス信号
P、、P2からなり、この2つのパルスを合わせてパル
ス幅d1とする時、1サイクル即ち1発振周期Toを“
d2+d、″とし、この時d、を除いたパルス幅をdl
とする)■。を出力する。150は、この様なパルス信
号■oを入力して、所定のパルス幅(ここでは前記d1
とする)を有するパルス信号として作成し、更にその作
成したパルス信号を交流信号に変換し、この変換した交
流信号の(+)側と(−)側のピーク値を夫々ボールド
し、このホールドした値と基準電圧と発振開始又は発振
停止を指示する信号とを入力してこれ等入力値に基づい
た振幅制tXJ信号を得て、この振幅制御信号により前
記可動部を駆動させる信号を発振回路から出力する構成
の駆動回路である。
より具体的には、この駆動回路150は、パルス信号V
oを入力して、第2図(11)に示すような例えば所定
のパルス幅d1を有する往路のパルス信号■2を作成す
る往路パルス作成回路150aと、この作成したパルス
信号v2を第2図(資)に示すようなGNDを挟んで+
側の電圧E、とGNDを挟んで一側の電圧E2からなる
交流信号V3に変換して出力する交流変換回路150b
と、この変換した交流信号■3を入力して(+)側と(
−)側のピーク値を夫々ホールドしてホールド電圧E、
及びE2を出力するピークホールド回路(以下r P/
HJという) 150cと、基準電圧vrefを出力す
る基準電圧出力回路150eと、ホールド電圧値及び基
準電圧及び後述するシーケンス回路からの信号を入力し
てを入力してこれ等入力値に基づいて偏向角の振幅を制
御する振幅制御信号Vc、 Vc = (1/CCRT ) f (V5 Va Vre t E+ +E2
) dt・・・(1) (但し、RT =R2=R3=Ra = Rs =Re
、■4:発振停止信号、v5:発振開始信号とする)を
出力する比較口@1506と、発振イネーブル信号vE
を入力して光偏向器Aを駆動開始(発振スタート)させ
たり駆動停止(発振ストップ)させたり指示する信号1
発振開始信号v5及び発振停止信号V4を出力するため
に設けられたシーケンス回路150fと、振幅制御信号
Vcにより光偏向器Aの可動部を駆動制御する発振回路
150gと、による簡単な構成とすることができる。こ
の様な駆動回路150によれば、たとえ磁束密度Bの変
化等があったとしても反射光の偏向角の振幅を一定に保
つ(偏向角の振幅を安定化出来る)ことが出来るので、
例えばこの様な要求に基づいて製作される必要のあるレ
ーザープリンタに用いることで良好な安定した振幅角の
偏向を構築出来る。
oを入力して、第2図(11)に示すような例えば所定
のパルス幅d1を有する往路のパルス信号■2を作成す
る往路パルス作成回路150aと、この作成したパルス
信号v2を第2図(資)に示すようなGNDを挟んで+
側の電圧E、とGNDを挟んで一側の電圧E2からなる
交流信号V3に変換して出力する交流変換回路150b
と、この変換した交流信号■3を入力して(+)側と(
−)側のピーク値を夫々ホールドしてホールド電圧E、
及びE2を出力するピークホールド回路(以下r P/
HJという) 150cと、基準電圧vrefを出力す
る基準電圧出力回路150eと、ホールド電圧値及び基
準電圧及び後述するシーケンス回路からの信号を入力し
てを入力してこれ等入力値に基づいて偏向角の振幅を制
御する振幅制御信号Vc、 Vc = (1/CCRT ) f (V5 Va Vre t E+ +E2
) dt・・・(1) (但し、RT =R2=R3=Ra = Rs =Re
、■4:発振停止信号、v5:発振開始信号とする)を
出力する比較口@1506と、発振イネーブル信号vE
を入力して光偏向器Aを駆動開始(発振スタート)させ
たり駆動停止(発振ストップ)させたり指示する信号1
発振開始信号v5及び発振停止信号V4を出力するため
に設けられたシーケンス回路150fと、振幅制御信号
Vcにより光偏向器Aの可動部を駆動制御する発振回路
150gと、による簡単な構成とすることができる。こ
の様な駆動回路150によれば、たとえ磁束密度Bの変
化等があったとしても反射光の偏向角の振幅を一定に保
つ(偏向角の振幅を安定化出来る)ことが出来るので、
例えばこの様な要求に基づいて製作される必要のあるレ
ーザープリンタに用いることで良好な安定した振幅角の
偏向を構築出来る。
尚、第2図において、1発振周期Toにおけるdlとd
lとの関係は、 (dl dl)/ (d2+dt ) (d 2 ” d t ) / To =Const
−−−■となっている。
lとの関係は、 (dl dl)/ (d2+dt ) (d 2 ” d t ) / To =Const
−−−■となっている。
ところで、本発明の駆動回路150を、更に具体的な回
路構成例で表わすと、例えば第3図のような回路構成と
することが可能である。但し、第1図のブロック構成か
らなるものはこの回路図に限定されるものではない。
路構成例で表わすと、例えば第3図のような回路構成と
することが可能である。但し、第1図のブロック構成か
らなるものはこの回路図に限定されるものではない。
第3図は第1図の各ブロックをより具体的な回路で表わ
した一回路実施例を示す図である。
した一回路実施例を示す図である。
第3図において、往路パルス作成回路150aは、第1
DFF (7リツプフロツプ) 150a、と、第2D
F F 150a2と、入力されるパルス信号Vo(
第1 D F F 150a、のチエツク端子Cにには
このまま導かれる)を反転して第2 D F F 15
0a2のチエツク端子CKに導くために設けられたNO
R回路回路で構成することができる。この時、第2図(
1)に示すようなパルス信号■。入力時は、第2DFF
150a2のQ出力端子から第2図(11)のような
所定のパルス幅d1を有するパルス信号V2が作成され
て出力する。
DFF (7リツプフロツプ) 150a、と、第2D
F F 150a2と、入力されるパルス信号Vo(
第1 D F F 150a、のチエツク端子Cにには
このまま導かれる)を反転して第2 D F F 15
0a2のチエツク端子CKに導くために設けられたNO
R回路回路で構成することができる。この時、第2図(
1)に示すようなパルス信号■。入力時は、第2DFF
150a2のQ出力端子から第2図(11)のような
所定のパルス幅d1を有するパルス信号V2が作成され
て出力する。
交流変換回路150bは、往路パルス作成回路150a
の出力(Q出力)の後段に設けられ、コンデンサC1と
抵抗R1との組合せからなるC−Rフィルタ構成とする
ことができる。この時、第2図(11)に示すようなパ
ルス信号■2人力時は、第2図(資)のような交流電圧
信号vコに変換されて出力する。
の出力(Q出力)の後段に設けられ、コンデンサC1と
抵抗R1との組合せからなるC−Rフィルタ構成とする
ことができる。この時、第2図(11)に示すようなパ
ルス信号■2人力時は、第2図(資)のような交流電圧
信号vコに変換されて出力する。
P / H150Cは、ダイオードD、とコンデンサC
2のE+(+)系とダイオードD2とコンデンサC3の
El()系の2系で構成され、交流電圧信号■3のく+
)側のピーク電圧値と(−)側のピーク電圧値とを夫々
個別にホールドする。
2のE+(+)系とダイオードD2とコンデンサC3の
El()系の2系で構成され、交流電圧信号■3のく+
)側のピーク電圧値と(−)側のピーク電圧値とを夫々
個別にホールドする。
基準電圧出力回路150eは、基準電源Evを有して基
準電圧vrefを出力する。
準電圧vrefを出力する。
シーゲンス回路150fは、入力に例えば0■、15■
の発振イネーブル信号(15■時のみ発振)vEが接続
されるNOR回路N2.N、を有し、この時に、NOR
回路N2の発振停止出力■4は比較回路150fノ入力
抵抗R4と第2 D F F 150a2のセット端子
に導かれるように構成されており、一方、往路パルス作
成回路150aの第2 D P F 150a2の反転
出力が導かれるコンデンサC4を介して抵抗R? 、R
e //ダイオードD3/抵抗R9〜R1゜/コンデン
サC5の回路構成を経た信号が一方に入力し他方に前記
NOR回路N3の出力が入力し発振開始信号■5を出力
するNOR回路N4とから構成される。
の発振イネーブル信号(15■時のみ発振)vEが接続
されるNOR回路N2.N、を有し、この時に、NOR
回路N2の発振停止出力■4は比較回路150fノ入力
抵抗R4と第2 D F F 150a2のセット端子
に導かれるように構成されており、一方、往路パルス作
成回路150aの第2 D P F 150a2の反転
出力が導かれるコンデンサC4を介して抵抗R? 、R
e //ダイオードD3/抵抗R9〜R1゜/コンデン
サC5の回路構成を経た信号が一方に入力し他方に前記
NOR回路N3の出力が入力し発振開始信号■5を出力
するNOR回路N4とから構成される。
比較回路150dは、非反転入力端子側に出力端子に一
端が接続したコンデンサC6の他端とP/H150Cの
出力が供給される抵抗R2R3、発振停止信号v4が供
給される抵抗R4,基準電圧が供給される抵抗R6が接
続し、反転入力端子側に発振開始信号V、が供給される
抵抗R5が接続した増幅器Q1からなる積分器構成とな
っている。
端が接続したコンデンサC6の他端とP/H150Cの
出力が供給される抵抗R2R3、発振停止信号v4が供
給される抵抗R4,基準電圧が供給される抵抗R6が接
続し、反転入力端子側に発振開始信号V、が供給される
抵抗R5が接続した増幅器Q1からなる積分器構成とな
っている。
発振回路150gは、例えばFETTrとオペアンプQ
2とを具備した回路構成となっている。
2とを具備した回路構成となっている。
ところで、この様な回路構成とすることで、v、=v5
=ovであれば(1)式の安定点はEl−E1=vr
e fとなるから、(El−El)=Constに保た
れ、又、交流変換回路150bにおける交流変換のなめ
にE+ d+ =E2 d2の関係が成立するから、E
l 十E+ =15Vの時は、(’E2−E+ )/
(El +E1 )と(2)式の関係が等価となり、ス
、■式と偏向角ψ= C0n5tも等価となる(その理
由は第4図の本発明の説明に供する図で説明すると、第
4図の時間軸上におけるポイントεを原点とした時、振
幅A1はAOCO8ω(d1/2)と等しいことから、
A o / A 、はC0n5tであり、従って、d+
/Toはconstとなり、A、=一定であるから、振
幅A、を一定にするこ、とと、(d2 dt)/Toを
一定に保つことは等価となることにより説明出来る)、
このことから、第1図は第3図のように表わすことが出
来ることとなり、この第3図の回路により偏向角ψを一
定に保つことができるものである。
=ovであれば(1)式の安定点はEl−E1=vr
e fとなるから、(El−El)=Constに保た
れ、又、交流変換回路150bにおける交流変換のなめ
にE+ d+ =E2 d2の関係が成立するから、E
l 十E+ =15Vの時は、(’E2−E+ )/
(El +E1 )と(2)式の関係が等価となり、ス
、■式と偏向角ψ= C0n5tも等価となる(その理
由は第4図の本発明の説明に供する図で説明すると、第
4図の時間軸上におけるポイントεを原点とした時、振
幅A1はAOCO8ω(d1/2)と等しいことから、
A o / A 、はC0n5tであり、従って、d+
/Toはconstとなり、A、=一定であるから、振
幅A、を一定にするこ、とと、(d2 dt)/Toを
一定に保つことは等価となることにより説明出来る)、
このことから、第1図は第3図のように表わすことが出
来ることとなり、この第3図の回路により偏向角ψを一
定に保つことができるものである。
そこでこの様な回路構成とした時の動作を以下に説明す
る。
る。
この時の駆動回路の状態は、負論理で示すと、状態■〜
■で表わすことができる。
■で表わすことができる。
但し、負パルスとは、第2図(1)に示すパルス信号゛
波形の逆のパルス波形をいう。
波形の逆のパルス波形をいう。
このことから、状fillIにおいて、発振スタート時
には発振イネーブル信号“VE =15V”であっても
まだ偏向角ψは極めて小さい(若しくはゼロ)。従って
、PCl3から信号vOは入力しない(GND状態にあ
る)、故に、P/H150cの出力はE + = O、
E2 = Oであり、光偏向器Aの駆動回路150によ
る偏向角制御は始まらない、この様な場合に、シーケン
ス回路150fの発振開始信号Vうを15V (V5
>Vre りとする。このことにより、(1)式に基づ
き比較回路150dの振幅制御信号Vcは(+)(発振
振幅二人)となり発振回路150gにより可動部10の
発振振幅を開始させる。シーケンス回路150fは、P
Cl3に光が入るまで比較回路150dを制御して発@
振幅を大きくすることで発振回路150gを介して可動
部10の発振振幅を制御する。PCl3に光が入った後
においては、■5=0、即ち、V、=V5=Oとなり、
上述のように、E2−El =VTe tと制御され、
E 2 +E t =15 y = constである
から、(E2 El)/(B 2 十E + ) =
Con5t 、即ち偏向角ψ= constの状態が
得られる。そして、この動作は、シーケンス回路150
fからの発振停止信号v4があるまで継続される0発振
ストップ時は、発振イネーブル信号“VE=OV”とな
ることにより、状態I。
には発振イネーブル信号“VE =15V”であっても
まだ偏向角ψは極めて小さい(若しくはゼロ)。従って
、PCl3から信号vOは入力しない(GND状態にあ
る)、故に、P/H150cの出力はE + = O、
E2 = Oであり、光偏向器Aの駆動回路150によ
る偏向角制御は始まらない、この様な場合に、シーケン
ス回路150fの発振開始信号Vうを15V (V5
>Vre りとする。このことにより、(1)式に基づ
き比較回路150dの振幅制御信号Vcは(+)(発振
振幅二人)となり発振回路150gにより可動部10の
発振振幅を開始させる。シーケンス回路150fは、P
Cl3に光が入るまで比較回路150dを制御して発@
振幅を大きくすることで発振回路150gを介して可動
部10の発振振幅を制御する。PCl3に光が入った後
においては、■5=0、即ち、V、=V5=Oとなり、
上述のように、E2−El =VTe tと制御され、
E 2 +E t =15 y = constである
から、(E2 El)/(B 2 十E + ) =
Con5t 、即ち偏向角ψ= constの状態が
得られる。そして、この動作は、シーケンス回路150
fからの発振停止信号v4があるまで継続される0発振
ストップ時は、発振イネーブル信号“VE=OV”とな
ることにより、状態I。
■どなるから、シーケンス回路150fからV4=15
V、v5=ovが出力され、振幅制御信号VCは(−)
(発振振幅:小)となり発振回路150gの発振が停止
する。
V、v5=ovが出力され、振幅制御信号VCは(−)
(発振振幅:小)となり発振回路150gの発振が停止
する。
ところでこの駆動回路の構成は以上述べたものに限定さ
れるものではない、このことを以下の請求項2の具体的
実施例を用いて説明する。
れるものではない、このことを以下の請求項2の具体的
実施例を用いて説明する。
く請求項2の実施例〉
以下、請求項2の実施例について図面を参照して説明す
る。尚、以下の図面において、第1図乃至第4図及び第
7図と重複する部分は同一番号を付してその説明は省略
する。
る。尚、以下の図面において、第1図乃至第4図及び第
7図と重複する部分は同一番号を付してその説明は省略
する。
第5図は本発明の請求項2の光偏向装置の具体的実施例
を示すブロック系統図であり、ここで、同図(A)は請
求項2の光偏向装置全体の実施例を示すブロック系統図
、同図(B)は同図(A)の駆動回路の具体的−例を示
す図、同図(C)は同図(A)、(B)の説明に供する
図である。
を示すブロック系統図であり、ここで、同図(A)は請
求項2の光偏向装置全体の実施例を示すブロック系統図
、同図(B)は同図(A)の駆動回路の具体的−例を示
す図、同図(C)は同図(A)、(B)の説明に供する
図である。
第5図において、1500は駆動回路である。この駆動
回路1500は、PCl3からの第2図(1)、第5図
(C) (1)の*論理で示す波形に示すような往復の
パルス信号P1.P、から成るパルス信号v0を入力し
て、この入力したパルス信号V0に基づいて第5図(C
)(6)〜(IX)に示すようなパルス幅τ7.τ2.
τ3を有する複数の整形パルス信号β1.β2.βつを
作成し、この時(τ2+τ1〉をパルス信号V0の1発
振周期Tr1と等しい(、のとじた時に、整形パルス信
号β7.β2.β3に基づき(τ2−τ、)/(τ2+
τ、)に比例しなアナログ信号Vhを得て、このアナロ
グ信号Vhと基準電圧VrQfとに基づいて偏向角を一
定に保つ振幅制御信号Vcを得て、この振幅制御信号V
cに基づき可動部10を駆動させる可動部駆動信号を出
力する構成となっており、(τ2−τ、)/(τ2+τ
、)を一定に保つことで偏向角を一定に保つようにでき
る。
回路1500は、PCl3からの第2図(1)、第5図
(C) (1)の*論理で示す波形に示すような往復の
パルス信号P1.P、から成るパルス信号v0を入力し
て、この入力したパルス信号V0に基づいて第5図(C
)(6)〜(IX)に示すようなパルス幅τ7.τ2.
τ3を有する複数の整形パルス信号β1.β2.βつを
作成し、この時(τ2+τ1〉をパルス信号V0の1発
振周期Tr1と等しい(、のとじた時に、整形パルス信
号β7.β2.β3に基づき(τ2−τ、)/(τ2+
τ、)に比例しなアナログ信号Vhを得て、このアナロ
グ信号Vhと基準電圧VrQfとに基づいて偏向角を一
定に保つ振幅制御信号Vcを得て、この振幅制御信号V
cに基づき可動部10を駆動させる可動部駆動信号を出
力する構成となっており、(τ2−τ、)/(τ2+τ
、)を一定に保つことで偏向角を一定に保つようにでき
る。
より具体的にこの駆動回路1500は、パルス作成部1
500aで例えば第5図(C) <1>の負論理で示す
パルス信号v0を第5図(1])〜(6)に示すような
過程を経て第5図1)〜(1×)に示すような複数の整
形パルス信号β1〜β3を作成し、パルスアナログ変換
回路1500bで複数の整形パルス信号を用いて(τ2
−τ、)/(τ2+τ1)に比例しなアナログ信号Vh
を得て、比較回路150Cでこのアナログ信号Viと基
準電圧出力回路丁50cからの基準電圧vretとに基
づいて偏向角の振幅を制御する振幅制御信号Vcを得て
光偏向器Aの可動部を駆動制御する発振回路150gに
出力する簡単な構成とすることができる。この様な駆動
回路1500によれば、たとえ温度変動等の外乱があっ
たとしても反射光の偏向角の振幅を一定に保つことが出
来るので、請求項1と同様に、例えばレーザープリンタ
に用いることで良好な安定した性能を得ることが出来る
。
500aで例えば第5図(C) <1>の負論理で示す
パルス信号v0を第5図(1])〜(6)に示すような
過程を経て第5図1)〜(1×)に示すような複数の整
形パルス信号β1〜β3を作成し、パルスアナログ変換
回路1500bで複数の整形パルス信号を用いて(τ2
−τ、)/(τ2+τ1)に比例しなアナログ信号Vh
を得て、比較回路150Cでこのアナログ信号Viと基
準電圧出力回路丁50cからの基準電圧vretとに基
づいて偏向角の振幅を制御する振幅制御信号Vcを得て
光偏向器Aの可動部を駆動制御する発振回路150gに
出力する簡単な構成とすることができる。この様な駆動
回路1500によれば、たとえ温度変動等の外乱があっ
たとしても反射光の偏向角の振幅を一定に保つことが出
来るので、請求項1と同様に、例えばレーザープリンタ
に用いることで良好な安定した性能を得ることが出来る
。
そこで、上記駆動回路1500の更に具体的に回路構成
例で表わすと第5図(B)のように回路を構成すること
が出来る。但し、同図(A)のブロック構成からなるも
のはこの回路図に限定されない。
例で表わすと第5図(B)のように回路を構成すること
が出来る。但し、同図(A)のブロック構成からなるも
のはこの回路図に限定されない。
第5図(B)において、パルス作成部1500aは、第
5図(C) (1)の負論理で示すパルス信号■oの最
初のパルスPlaの立上がり(時刻11)で第5図(C
) CI+)で示すワンショットパルスTMを出力する
ワンショットマルチバイブレータ(以下rlstMM」
と略称する)1500atと、1stM M t500
a tからのワンショットパルスTMをD端子に入力
しNOR回路N5を介してのパルス信号V0をCK端子
に入力し第5図(C)@で示す幅τ、からなるパルス信
号Tαと第5図(C)(社)で示す幅τ2からなるパル
ス信号Tj (Tαの反転した信号)とを出力する第1
D F F 1500 a 2と、パルス信号Tαを
Cに端子に入力し第5図(C)■で示すパルス信号Tθ
と第5図(C)(6)で示す′roの反転した信号′r
Pとを出力する第2DFF1500a3と、1゛6と1
゛μを入力して第5図(C)(V菖)で示す幅τ1から
なるパルス信号β1を出力するNOR回路N6と、1゛
αとTPを入力して第5図(C) (■1)で示す幅τ
2からなるパルス信号β2を出力するNOR回路N7と
、Trlと1゛θを入力して第5図(C)<IX)で示
す幅τ3からなるパルス信−号β3を出力するNOR回
F#IN sとから構成されている。
5図(C) (1)の負論理で示すパルス信号■oの最
初のパルスPlaの立上がり(時刻11)で第5図(C
) CI+)で示すワンショットパルスTMを出力する
ワンショットマルチバイブレータ(以下rlstMM」
と略称する)1500atと、1stM M t500
a tからのワンショットパルスTMをD端子に入力
しNOR回路N5を介してのパルス信号V0をCK端子
に入力し第5図(C)@で示す幅τ、からなるパルス信
号Tαと第5図(C)(社)で示す幅τ2からなるパル
ス信号Tj (Tαの反転した信号)とを出力する第1
D F F 1500 a 2と、パルス信号Tαを
Cに端子に入力し第5図(C)■で示すパルス信号Tθ
と第5図(C)(6)で示す′roの反転した信号′r
Pとを出力する第2DFF1500a3と、1゛6と1
゛μを入力して第5図(C)(V菖)で示す幅τ1から
なるパルス信号β1を出力するNOR回路N6と、1゛
αとTPを入力して第5図(C) (■1)で示す幅τ
2からなるパルス信号β2を出力するNOR回路N7と
、Trlと1゛θを入力して第5図(C)<IX)で示
す幅τ3からなるパルス信−号β3を出力するNOR回
F#IN sとから構成されている。
パルスアナログ変換回路1500bは、七■εに一端が
接続される抵抗R,,aと、−■εに一端が接続される
抵抗R,,bとく但し抵抗値は、R11a=R++bで
あり、後述する第1又第2スイツチ要素のいずれかの動
作によって選択されるので、この時は単にR11として
表わす)、抵抗Rteaと抵抗R,,bとの他端の間に
直列接続された抵抗R,2aとR12bと(上記と同様
に、R12として表わす)、抵抗R1,aとR,2゜と
の接続部に一端が接続されたパルス信号β1でオンオフ
する第1スイツチ要素SW1と、抵抗R11bとR,2
bとの接続部に一端が接続されたパルス信号β2でオン
オフする第2スイツチ要素SW2と、第1スイッチ要素
SW、と第2スイツチ要素SW2の他端が共通接続して
入力端子に接続した積分回路1500b 、と、積分回
路1500b +の出力端子に一端が接続されたパルス
信号β3でオンオフする第3スイツチ要素SW3と、第
3スイツチ要素SWコの他端が接続されてパルス信号β
コでその時のコンデンサC7がオペアンプの出力端子と
反転入力端子との間に設けられた構成の積分回路150
0b+の出力(第5図(C)(X)に示す■。3)をホ
ールドするホールド回路1500b2とから構成される
。
接続される抵抗R,,aと、−■εに一端が接続される
抵抗R,,bとく但し抵抗値は、R11a=R++bで
あり、後述する第1又第2スイツチ要素のいずれかの動
作によって選択されるので、この時は単にR11として
表わす)、抵抗Rteaと抵抗R,,bとの他端の間に
直列接続された抵抗R,2aとR12bと(上記と同様
に、R12として表わす)、抵抗R1,aとR,2゜と
の接続部に一端が接続されたパルス信号β1でオンオフ
する第1スイツチ要素SW1と、抵抗R11bとR,2
bとの接続部に一端が接続されたパルス信号β2でオン
オフする第2スイツチ要素SW2と、第1スイッチ要素
SW、と第2スイツチ要素SW2の他端が共通接続して
入力端子に接続した積分回路1500b 、と、積分回
路1500b +の出力端子に一端が接続されたパルス
信号β3でオンオフする第3スイツチ要素SW3と、第
3スイツチ要素SWコの他端が接続されてパルス信号β
コでその時のコンデンサC7がオペアンプの出力端子と
反転入力端子との間に設けられた構成の積分回路150
0b+の出力(第5図(C)(X)に示す■。3)をホ
ールドするホールド回路1500b2とから構成される
。
この様な構成により、複数の整形パルス信号β、〜β3
に基づいて第1〜3スイツチ要素が夫々動作し、例えば
第1スイッチ要素SW、がオンとなった場合の最終電圧
■。2は、初期電圧を■。
に基づいて第1〜3スイツチ要素が夫々動作し、例えば
第1スイッチ要素SW、がオンとなった場合の最終電圧
■。2は、初期電圧を■。
、とすると、
V(、2=V01
< 1/Cv Rt + )/” Vεdτ(1
/C7R12)/ V。3dτ =vO1 (VE /C? Rt + ) τ+(Vo 3 /
C? Rt 2 )τ、 ・・・(3)となり、
次ぎに、第2スイツチ要素SW2がオンとなった場合の
最終電圧■。3は、同様にして■03:■02 + (VE /C? R11) τ2 (Vo 3 / Cv Rt 2 )τ2 ・・・(
4)となり、ここで第5図(C)(X)からV@1=■
。、であるから、(3)式を(4)式に代入して、■。
/C7R12)/ V。3dτ =vO1 (VE /C? Rt + ) τ+(Vo 3 /
C? Rt 2 )τ、 ・・・(3)となり、
次ぎに、第2スイツチ要素SW2がオンとなった場合の
最終電圧■。3は、同様にして■03:■02 + (VE /C? R11) τ2 (Vo 3 / Cv Rt 2 )τ2 ・・・(
4)となり、ここで第5図(C)(X)からV@1=■
。、であるから、(3)式を(4)式に代入して、■。
コ = (Rt 2 / Rt + )
・ VE((τ2−τ、)/(τ2+τ1)) となる、ここで、K=(Rt 1/R+ 2 ) ・V
E(=一定)とし、第3スイツチ要素SW3がオンどな
った場合はvoコの値が出力されることとなるから、■
。コはアナログ信号■hとして出力されることとなるか
ら、その値は、 Vh =K・(τ2−τl )/ <τz +τ+ >
・−(s)即ち、(τ2−τ、)/(τ2+τ1)に比
例したアナログ信号Vhを出力することとなる。比較回
路150cにおいては、アナログ信号Vhは、抵抗R2
を介してコンデンサC6が接続する増幅器Q、の非反転
入力端子側に導かれ反転入力端子側に供給される基準電
圧VTefとの関係によりVre+=lVhlとなるよ
うに偏向角の振幅を制御する振幅制御信号Vcの値が定
められる。これは、Vcが(+)の時は偏向角が大きく
なるように発振部が構成されているため、Vr e 1
> l Vhの時偏向角がVre5=lVhlとなるま
で増大する(尚、1Vhlは偏向角が小さい程大きい)
こと、即ち、 1Vhl工I R1,/R,21・・・(6)であるか
らである。尚、Vcが(−)の時はその逆である。
・ VE((τ2−τ、)/(τ2+τ1)) となる、ここで、K=(Rt 1/R+ 2 ) ・V
E(=一定)とし、第3スイツチ要素SW3がオンどな
った場合はvoコの値が出力されることとなるから、■
。コはアナログ信号■hとして出力されることとなるか
ら、その値は、 Vh =K・(τ2−τl )/ <τz +τ+ >
・−(s)即ち、(τ2−τ、)/(τ2+τ1)に比
例したアナログ信号Vhを出力することとなる。比較回
路150cにおいては、アナログ信号Vhは、抵抗R2
を介してコンデンサC6が接続する増幅器Q、の非反転
入力端子側に導かれ反転入力端子側に供給される基準電
圧VTefとの関係によりVre+=lVhlとなるよ
うに偏向角の振幅を制御する振幅制御信号Vcの値が定
められる。これは、Vcが(+)の時は偏向角が大きく
なるように発振部が構成されているため、Vr e 1
> l Vhの時偏向角がVre5=lVhlとなるま
で増大する(尚、1Vhlは偏向角が小さい程大きい)
こと、即ち、 1Vhl工I R1,/R,21・・・(6)であるか
らである。尚、Vcが(−)の時はその逆である。
このような振幅制御信号Vcが発振回路150gに出力
されることで(τ2−τ1)/(τ2+τ、)=con
st 、即ち偏向角が一定に保たれる。
されることで(τ2−τ1)/(τ2+τ、)=con
st 、即ち偏向角が一定に保たれる。
〈発明の効果〉
本発明は、以上説明したように構成されているので、次
に記載するような効果を奏丈る。
に記載するような効果を奏丈る。
1:請求項1においては、
■:PDからのパルス信号により偏向角を直接検出して
いるために、外乱等の影響を受けることがなく、従って
、精度良く偏向角を一定と出来る。
いるために、外乱等の影響を受けることがなく、従って
、精度良く偏向角を一定と出来る。
■:PDからのパルス信号(デジタル値)を発振振幅の
制御信号であるアナログ値に変換するのにアナログデジ
タル変換器等を用いなくともよいので、簡単且つ安価に
光偏向装置を製作することができる。
制御信号であるアナログ値に変換するのにアナログデジ
タル変換器等を用いなくともよいので、簡単且つ安価に
光偏向装置を製作することができる。
■:シーゲンス回路を用いたことにより発振のスタート
、ストップを安定化させることができる。
、ストップを安定化させることができる。
I:請求項2においては、前記0項の池に、■: (τ
2−τ1)/(τ2+τ、)に比例したアナログ信号を
簡単な構成で得ることができるために駆動回路そのもの
を安く作ることができる。
2−τ1)/(τ2+τ、)に比例したアナログ信号を
簡単な構成で得ることができるために駆動回路そのもの
を安く作ることができる。
■二通常、交流の振幅値(この場合の偏向角振幅)を作
成して振幅制御信号を得るのには。
成して振幅制御信号を得るのには。
リップルをなくすなめに積分器の時定数を長くとる必要
があるために早い振幅変動(、ジッタ)は制御が難しい
のであるが、本発明のパルスアナログ変換回路は応答が
早いために、全体として早い周波数の振幅変動も制御し
やすくなるので、この様な問題点をなくすことができる
。
があるために早い振幅変動(、ジッタ)は制御が難しい
のであるが、本発明のパルスアナログ変換回路は応答が
早いために、全体として早い周波数の振幅変動も制御し
やすくなるので、この様な問題点をなくすことができる
。
第1図は本発明の請求項1の光偏向装置の具体的実施例
を示すブロック系統図、第2図は第1図の説明に供する
図、第3図は第1図の各ブロックをより具体的な回路で
表わした場合の一回路実施例を示す図、第4図は第3図
の説明に供する図、第5図は本発明の請求項2の光偏向
装置の具体的実施例を示すブロック系統図、第6図は従
来の光偏向器の構成図、第7図は先行技術の光偏向装置
の構成図である。 10・・・可動部、16・・・受光素子(PD)、15
0.1500・・・駆動回路、150a・・・往路パル
ス作成回路、150b・・・交流変換回路、150C・
・・ピークボールド回N(P/H) 、 150d・・
・比較回路、150f・・・シーゲンス回路、150g
・・・発振回路、1500a・・・パルス作成部、15
00b・・・パルスアナログ変換阿路。 第 S 図 (C) 第 図 第 図
を示すブロック系統図、第2図は第1図の説明に供する
図、第3図は第1図の各ブロックをより具体的な回路で
表わした場合の一回路実施例を示す図、第4図は第3図
の説明に供する図、第5図は本発明の請求項2の光偏向
装置の具体的実施例を示すブロック系統図、第6図は従
来の光偏向器の構成図、第7図は先行技術の光偏向装置
の構成図である。 10・・・可動部、16・・・受光素子(PD)、15
0.1500・・・駆動回路、150a・・・往路パル
ス作成回路、150b・・・交流変換回路、150C・
・・ピークボールド回N(P/H) 、 150d・・
・比較回路、150f・・・シーゲンス回路、150g
・・・発振回路、1500a・・・パルス作成部、15
00b・・・パルスアナログ変換阿路。 第 S 図 (C) 第 図 第 図
Claims (2)
- (1)、ばね部を介して固定部に支持される反射鏡が設
けられた可動部を有し、該可動部を駆動回路を用いて駆
動させることで前記反射鏡に当たる光を所定角度偏向し
走査する構成の光偏向装置において、前記駆動回路を、
前記反射鏡で反射した光の走査状態を検出する受光素子
からの信号を入力し、該入力した信号を所定のパルス幅
を有するパルス信号として作成した後に交流信号に変換
し、該変換した交流信号の(+)側と(−)側のピーク
値を夫々ホールドし、該ホールドした値と基準電圧と発
振開始又は発振停止を指示する信号とを入力してこれ等
入力値に基づいた振幅制御信号を得て、該振幅制御信号
に基づく可動部駆動信号を出力する構成としたことを特
徴とする光偏向装置。 - (2)、請求項1の光偏向装置において、前記駆動回路
を、前記受光素子からのパルス信号を入力し、該入力し
たパルス信号に基づきパルス幅τ_1、τ_2、τ_3
を有する整形パルス信号β_1、β_2、β_3を作成
し、この時(τ_2+τ_1)を前記パルス信号の1発
振周期とした時に、前記整形パルス信号に基づいて、(
τ_2−τ_1)/(τ_2+τ_1)に比例したアナ
ログ信号を得て、該アナログ信号と基準電圧とに基づい
て偏向角を一定に保つ振幅制御信号を得て、該振幅制御
信号に基づく可動部駆動信号を出力する構成としたこと
を特徴とする光偏向装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3325389A JPH02211417A (ja) | 1989-02-13 | 1989-02-13 | 光偏向装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3325389A JPH02211417A (ja) | 1989-02-13 | 1989-02-13 | 光偏向装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02211417A true JPH02211417A (ja) | 1990-08-22 |
Family
ID=12381338
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3325389A Pending JPH02211417A (ja) | 1989-02-13 | 1989-02-13 | 光偏向装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02211417A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100738090B1 (ko) * | 2005-12-30 | 2007-07-12 | 삼성전자주식회사 | 마이크로 미러의 동작 주파수의 측정이 가능한 마이크로광스캐너 |
KR100754623B1 (ko) * | 2006-02-01 | 2007-09-05 | 삼성전자주식회사 | 영상 스캔 장치 |
JP2010072431A (ja) * | 2008-09-19 | 2010-04-02 | Micro Precision Kk | 共振型光偏向素子の駆動制御装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5037472A (ja) * | 1973-08-06 | 1975-04-08 | ||
JPS527251A (en) * | 1975-07-07 | 1977-01-20 | Omron Tateisi Electronics Co | Scannig width control unit |
JPS5460944A (en) * | 1977-10-24 | 1979-05-16 | Canon Inc | Galvanomirror scanner |
-
1989
- 1989-02-13 JP JP3325389A patent/JPH02211417A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5037472A (ja) * | 1973-08-06 | 1975-04-08 | ||
JPS527251A (en) * | 1975-07-07 | 1977-01-20 | Omron Tateisi Electronics Co | Scannig width control unit |
JPS5460944A (en) * | 1977-10-24 | 1979-05-16 | Canon Inc | Galvanomirror scanner |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100738090B1 (ko) * | 2005-12-30 | 2007-07-12 | 삼성전자주식회사 | 마이크로 미러의 동작 주파수의 측정이 가능한 마이크로광스캐너 |
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US7609426B2 (en) | 2006-02-01 | 2009-10-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Image scanning apparatus |
JP2010072431A (ja) * | 2008-09-19 | 2010-04-02 | Micro Precision Kk | 共振型光偏向素子の駆動制御装置 |
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