JPH05260267A - Drive control circuit for scanner mirror driving actuator - Google Patents

Drive control circuit for scanner mirror driving actuator

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JPH05260267A
JPH05260267A JP4058044A JP5804492A JPH05260267A JP H05260267 A JPH05260267 A JP H05260267A JP 4058044 A JP4058044 A JP 4058044A JP 5804492 A JP5804492 A JP 5804492A JP H05260267 A JPH05260267 A JP H05260267A
Authority
JP
Japan
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circuit
scanner
control circuit
actuator
multiplier
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4058044A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Sumihiro Uchida
澄広 内田
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Abstract

PURPOSE:To provide a resonance type scanner drive control circuit which can increase the loop gain of only a low frequency area of a scanner control system and also can suppress the amplitude fluctuation of the scanner caused by the changes of the temperature and the attitude to prevent the complication of the system and to prevent the increase of the cost. CONSTITUTION:A drive control circuit consists of a drive signal generating circuit 9 which produces the sine wave drive signal and supplies this signal to an actuator 4 via a servo amplifier 11, an amplitude sensor 7 which detects the angle of deviation of a scanner mirror 3-1, a multiplier M which multiplies the result of addition/subtraction carried out between the detection signal of the sensor 7 and an amplitude command by the drive signal, an error amplifier circuit 10 which amplifies the result of the multiplier M, and an adder A-2 which adds the result of the circuit 10 to the drive circuit. Then a compensating circuit 13 is added between the multiplier M and the circuit 10 or the adder A-2 to compensate the gain characteristic of the low frequency.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は赤外線影像装置に使用す
る共振型スキャナの駆動制御回路に関し、特に、振幅制
御手段に補償回路を付加し、低周波数において外乱に対
するループゲインを上げることにより振幅制御の精度を
向上させ、周囲温度の変化及び緩慢な姿勢変化によるス
キャナの振幅変動を抑止するようにした共振型スキャナ
の駆動制御回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive control circuit for a resonance type scanner used in an infrared imager, and more particularly, a compensation circuit is added to the amplitude control means to increase the loop gain for disturbance at low frequencies. The present invention relates to a drive control circuit for a resonance type scanner, which improves the accuracy of the above and suppresses the amplitude fluctuation of the scanner due to the change of the ambient temperature and the slow posture change.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は赤外線検知器の素子配列の説明図
である。赤外線影像装置に用いる検知器の多くは単素子
又は図示の如くリニアアレイ素子1−1〜1−nで構成
される。1つの素子のサイズは約50μmであり、素子
間も約50μm間隔で配列されリニアアレイ素子を構成
している。後述するように、スキャナ内のスキャナミラ
ーによりリニアアレイ素子を垂直方向(V)及び水平方
向(H)に走査して2次元影像を得る。
2. Description of the Related Art FIG. 7 is an illustration of an element array of an infrared detector. Most of the detectors used in the infrared imager are composed of a single element or linear array elements 1-1 to 1-n as shown. The size of one element is about 50 μm, and the elements are arranged at intervals of about 50 μm to form a linear array element. As will be described later, the scanner mirror in the scanner scans the linear array element in the vertical direction (V) and the horizontal direction (H) to obtain a two-dimensional image.

【0003】図8は赤外線影像装置の要部構成図であ
る。図示のように、背景物体OBからの赤外線エネルギ
は第1の赤外線レンズ2−1により収集され、第2の赤
外線レンズ2−2により平行にされ、スキャナ3内のス
キャナミラー3−1により反射され、第3の赤外線レン
ズ2−3により収束されて赤外線検知器1−1〜1−n
で検知される。
FIG. 8 is a block diagram of the essential parts of an infrared image device. As shown, the infrared energy from the background object OB is collected by the first infrared lens 2-1, collimated by the second infrared lens 2-2, and reflected by the scanner mirror 3-1 in the scanner 3. , And the infrared detectors 1-1 to 1-n converged by the third infrared lens 2-3.
Detected by.

【0004】図9は図8に示すスキャナの詳細図であ
り、共振型スキャナの例である。4はアクチュエータ、
5−1及び5−2は軸受、6は捩じりバネである。アク
チュエータ4はモータ、ソレノイド等であり、捩じりバ
ネ6は例えばトーションバー、フレキシブルピボット等
である。スキャナミラー3−1は捩じりバネ6に固定さ
れ、捩じりバネ6は軸受5−1及び5−2により回動
(振幅)自在に指示されている。捩じりバネ6に先端に
はアクチュエータ4と磁気的に結合されたロータ6−1
が設けられ、アクチュエータ4に加えられる電流の変化
により振幅し、これにより捩じるバネ6が振幅し、スキ
ャナミラー3−1も振幅するようになっている。そし
て、捩じりバネ6は一定のバネ定数と質量で決まる固有
振動数を有し、この固有振動数に対応して外部から正弦
波の振動を与えれば、捩じりバネ6は共振を生じる。従
って、この固有振動数に合わせて外部振動を加えれば少
ない外部駆動力でスキャナ機構に共振を起こさせること
ができ、スキャナミラーを振幅させることができる。な
お、スキャナミラーの振幅の範囲は背景物体に対する視
野で規定されている。
FIG. 9 is a detailed view of the scanner shown in FIG. 8, which is an example of a resonance type scanner. 4 is an actuator,
5-1 and 5-2 are bearings, and 6 is a torsion spring. The actuator 4 is a motor, a solenoid or the like, and the torsion spring 6 is, for example, a torsion bar or a flexible pivot. The scanner mirror 3-1 is fixed to the torsion spring 6, and the torsion spring 6 is rotatably (amplitude) instructed by the bearings 5-1 and 5-2. A rotor 6-1 magnetically coupled to the actuator 4 at the tip of the torsion spring 6
Is provided, and the amplitude is changed by the change in the current applied to the actuator 4, whereby the twisting spring 6 is also changed, and the scanner mirror 3-1 is also changed. Then, the torsion spring 6 has a constant spring constant and a natural frequency determined by the mass, and if a sinusoidal vibration is applied from the outside corresponding to this natural frequency, the torsion spring 6 causes resonance. .. Therefore, if external vibration is applied according to this natural frequency, the scanner mechanism can be caused to resonate with a small external driving force, and the scanner mirror can be vibrated. The range of the amplitude of the scanner mirror is defined by the field of view of the background object.

【0005】図10は図9に示すスキャナミラーの振幅
制御のブロック図である。スキャナミラー3−1の振幅
の制御は、振幅検知器7によりミラーの振角(最大振
角)情報を検出し、検出信号をアクチュエータ4にフィ
ードバックすることにより行われる。振幅検知器7の検
出信号は最大振角を示し、加減算器A−1により振幅指
令と加減算され、駆動信号発生源9からの正弦波の駆動
信号との間で乗算器Mにより乗算され、さらに、これら
が加算器A−2により加算され、サーボアンプ11によ
り増幅後アクチュエータ4にフィードバックされる。な
お、駆動信号発生回路はミラーの最低限の振角を確保す
る駆動信号を発生しており、さらに、振幅検知器7によ
り検知された外乱との影響も加味してアクチュエータ4
にフィードバックする。
FIG. 10 is a block diagram of amplitude control of the scanner mirror shown in FIG. The amplitude of the scanner mirror 3-1 is controlled by detecting the swing angle (maximum swing angle) information of the mirror by the amplitude detector 7 and feeding back the detection signal to the actuator 4. The detection signal of the amplitude detector 7 indicates the maximum swing angle, is added and subtracted with the amplitude command by the adder / subtractor A-1, and is multiplied by the sine wave drive signal from the drive signal generation source 9 by the multiplier M, , And these are added by the adder A-2 and amplified by the servo amplifier 11 and fed back to the actuator 4. The drive signal generation circuit generates a drive signal that secures the minimum swing angle of the mirror, and further, considering the influence of the disturbance detected by the amplitude detector 7, the actuator 4
Give feedback to.

【0006】図11はスキャナミラーのメカ共振特性の
説明図である。縦軸は共振度であり、横軸は駆動信号発
生回路からアクチュエータ4に加えられる加振周波数で
ある。縦軸はミラーの駆動力を意味し、所定の駆動周波
数によりメカ共振点が最大となるところは、スキャナミ
ラーに対して最大の駆動力となる。ところで、共振型ス
キャナは下記の要因によりミラーの振幅が変動する。
FIG. 11 is an explanatory diagram of mechanical resonance characteristics of the scanner mirror. The vertical axis represents the degree of resonance, and the horizontal axis represents the vibration frequency applied to the actuator 4 from the drive signal generation circuit. The vertical axis represents the driving force of the mirror, and the place where the mechanical resonance point is maximum at a predetermined driving frequency is the maximum driving force for the scanner mirror. By the way, in the resonance type scanner, the amplitude of the mirror fluctuates due to the following factors.

【0007】捩じりバネ6のバネ定数の温度変化に伴
い、これを支持しているメカ系の共振周波数も変化し、
共振点のズレによりミラー駆動力が変化する。即ち、図
示の実線の共振点QMAX に対して温度変化により点線の
共振点QT に変化し、縦軸から明らかなように、ミラー
駆動力が低下する。 図9に示す如く、捩じりバネ6は軸受5−1及び5−
2により支持されているが、この軸受の粘度が温度によ
り変化することによりミラー駆動力が変化する。
As the spring constant of the torsion spring 6 changes with temperature, the resonance frequency of the mechanical system supporting it also changes,
The mirror driving force changes due to the shift of the resonance point. In other words, the resonance point Q MAX indicated by the solid line in the figure changes to the resonance point Q T indicated by the dotted line due to a temperature change, and as is clear from the vertical axis, the mirror driving force decreases. As shown in FIG. 9, the torsion spring 6 includes the bearings 5-1 and 5-.
It is supported by 2, but the mirror driving force changes as the viscosity of this bearing changes with temperature.

【0008】スキャナの姿勢が変化することにより、
ミラー共振機構のアンバランス・モーメントも変化し、
これによる駆動力が変化する。 上述のようにスキャナミラーの振幅が変化すると、図8
の構造からも明らかなように、ミラーにより水平方向を
走査するので、結果的に赤外線影像装置の視野が変動す
る。これは装置操作上で問題となり、従って、スキャナ
ミラーの振幅を温度及び姿勢に無関係に一定になるよう
に制御する必要がある。
By changing the posture of the scanner,
The unbalance moment of the mirror resonance mechanism also changes,
The driving force due to this changes. When the amplitude of the scanner mirror changes as described above, FIG.
As is clear from the above structure, since the mirror scans in the horizontal direction, the field of view of the infrared imaging device fluctuates as a result. This poses a problem in the operation of the apparatus, and therefore it is necessary to control the amplitude of the scanner mirror to be constant regardless of temperature and attitude.

【0009】図12乃至図15は上記の問題点を対策し
た例である。図12は従来技術の一例を説明する要部構
成図であり、図13はその制御回路図である。図14は
従来の他の例としての温度制御回路図であり、図15は
従来のさらに他の例としての制御回路である。これらの
図中、4−1及び4−2はアクチュエータとしてのソレ
ノイドコイルであり、6は捩じりバネとしてのフレキシ
ブルピボットであり、6−1はロータとしての磁性鉄片
でフレキシブルピボット6に固定されており、8−1及
び8−2はフレームである。この構造ではソレノイドコ
イル4−1及び4−2による磁界の変化により磁性鉄片
6−1が振動し、スキャナミラー3−1が振動する。
12 to 15 show examples in which the above-mentioned problems are dealt with. FIG. 12 is a main part configuration diagram for explaining an example of a conventional technique, and FIG. 13 is a control circuit diagram thereof. FIG. 14 is a temperature control circuit diagram as another conventional example, and FIG. 15 is a control circuit as still another conventional example. In these figures, 4-1 and 4-2 are solenoid coils as actuators, 6 is a flexible pivot as a torsion spring, and 6-1 is a magnetic iron piece as a rotor fixed to the flexible pivot 6. 8-1 and 8-2 are frames. In this structure, the magnetic iron piece 6-1 vibrates due to the change in the magnetic field due to the solenoid coils 4-1 and 4-2, and the scanner mirror 3-1 vibrates.

【0010】図13において、9は駆動信号発生回路、
10は誤差増幅回路、11はサーボアンプである。誤差
増幅回路10は乗算器A−1と加算器A−2との間に接
続されている。そして、振幅検知器7からの振角の検出
信号と振幅指令との間で加減算を行い、さらに正弦波の
駆動信号との間で乗算を行う。ソレノイド4−1及び4
−2ではダイオードにより正弦波の片側のみをコイルに
流す。このように、図13の回路は単に誤差増幅回路1
0及びサーボアンプ11を経てソレノイド4−1及び4
−2にフィードバックしているに過ぎない。
In FIG. 13, 9 is a drive signal generating circuit,
Reference numeral 10 is an error amplifier circuit, and 11 is a servo amplifier. The error amplifier circuit 10 is connected between the multiplier A-1 and the adder A-2. Then, addition and subtraction are performed between the vibration angle detection signal from the amplitude detector 7 and the amplitude command, and further multiplication is performed with the sine wave drive signal. Solenoids 4-1 and 4
At -2, the diode causes only one side of the sine wave to flow through the coil. As described above, the circuit of FIG.
Solenoids 4-1 and 4 via 0 and servo amplifier 11
-Feedback to -2.

【0011】図14では、図12のフレーム8−1及び
8−2にヒータHを巻きつけ、さらに、このフレームに
温度センサSを付加した図示の温度制御回路を付加す
る。即ち、図13回路のサーボアンプ11の後段に抵抗
からなるヒーターHを設け、スキャナ等の機構部分をこ
のヒーターで加熱して、その温度を温度センサSで検知
して温度指令との間で加減算する。前述の図11に示す
ように温度で共振度が変化するので、この温度補償は有
効である。
In FIG. 14, a heater H is wound around the frames 8-1 and 8-2 of FIG. 12, and the temperature control circuit shown in FIG. That is, a heater H consisting of a resistor is provided in the latter stage of the servo amplifier 11 of the circuit of FIG. 13, a mechanical part such as a scanner is heated by this heater, its temperature is detected by a temperature sensor S, and addition / subtraction is performed with a temperature command. To do. This temperature compensation is effective because the resonance degree changes with temperature as shown in FIG.

【0012】図15では、図13回路にさらにスキャナ
共振周波数検出器12−1を有する駆動周波数制御回路
12を設けている。図11のグラフにおいて駆動周波数
のズレによる共振点のズレに対策するために、この共振
周波数のズレをスキャナ共振周波数検出回路12−1で
検知して駆動周波数指令との間で加減算し乗算器A−1
に加える。
In FIG. 15, a drive frequency control circuit 12 having a scanner resonance frequency detector 12-1 is further provided in the circuit of FIG. In the graph of FIG. 11, in order to prevent the deviation of the resonance point due to the deviation of the driving frequency, the deviation of the resonance frequency is detected by the scanner resonance frequency detecting circuit 12-1, and the addition / subtraction with the driving frequency command is performed to multiply the multiplier A. -1
Add to.

【0013】以上のような対策が従来とられているが、
これらをまとめると以下のからになる。 誤差増幅回路10のゲインを増大させ、システムのル
ープゲインを増大させ、より小さな振幅誤差にて制御が
できるようにする(図13参照)。 温度変化に対する対策として、スキャナ機構の周囲温
度をヒーターで加熱し、或いは電子冷却して一定温度に
制御する(図14参照)。
Although the above measures have been taken conventionally,
These are summarized below. The gain of the error amplification circuit 10 is increased, the loop gain of the system is increased, and control can be performed with a smaller amplitude error (see FIG. 13). As a measure against the temperature change, the ambient temperature of the scanner mechanism is heated by a heater or electronically cooled to control it at a constant temperature (see FIG. 14).

【0014】温度変化に対する他の対策として、スキ
ャナの共振周波数の変化に対応して、スキャナの駆動用
アクチュエータに流す電流の振幅と周波数を制御し共振
周波数のズレを補償する(図15参照)。 さらに、加工上において、スキャナ共振駆動入力の加
工精度を向上させてミラー回転軸の同心度を向上させ、
回転中心と重心位置の心ブレを減少させ、若しくは姿勢
変化に対する対策としてミラーのマスバランス調整によ
りアンバランスモーメントを小さく抑える。
As another measure against the change in temperature, the amplitude and frequency of the current supplied to the driving actuator of the scanner are controlled in response to the change in the resonant frequency of the scanner to compensate for the deviation of the resonant frequency (see FIG. 15). Furthermore, in processing, the processing accuracy of the scanner resonance drive input is improved to improve the concentricity of the mirror rotation axis,
The unbalance moment between the center of rotation and the center of gravity is reduced, or the unbalance moment is reduced by adjusting the mass balance of the mirror as a measure against posture changes.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】上述の従来の方法に対
して以下のような問題がある。上記では、ゲインを増
大させ過ぎると、フィードバックが過大となり、その結
果、制御系が不安定となり、ハンチングの増大や発振が
生じる。従って、ゲインの増大にも限界がある。
The above-mentioned conventional method has the following problems. In the above, if the gain is increased too much, the feedback becomes excessive, and as a result, the control system becomes unstable and hunting increases or oscillation occurs. Therefore, there is a limit to the increase in gain.

【0016】上記では、温度検知センサ、加熱用のヒ
ーター、冷却用の電子冷却器、これらのための制御回路
等が必要になり、その結果、システムの複雑化と消費電
力の増大をまねく。又、姿勢変化に対する効果はない。
上記では、スキャナ駆動用アクチュエータに流す電流
の振幅と周波数を制御するために、新たに共振周波数セ
ンサ及びその制御回路が必要になり、システムの複雑化
をまねく。又、姿勢変化に対する効果はない。
In the above, a temperature detection sensor, a heater for heating, an electronic cooler for cooling, a control circuit for these, etc. are required, and as a result, the system becomes complicated and power consumption increases. Also, there is no effect on posture change.
In the above, a resonance frequency sensor and its control circuit are newly required to control the amplitude and frequency of the current passed through the scanner driving actuator, which leads to a complicated system. Also, there is no effect on posture change.

【0017】上記では、部品の1つ1つの加工工数及
び組立に際しての調整工数が増大し、その結果コストア
ップをまねく。又、温度変化に対する効果はない。本発
明の目的は、共振型スキャナの振幅制御において、スキ
ャナ制御システムの低周波数領域のみループゲインを増
大させることにより、温度変化及び姿勢変化に伴うスキ
ャナの振幅変動を抑制することができ、その結果システ
ムの複雑化を防止し、コストアップをまねくことのない
共振型スキャナの駆動制御回路を提供することにある。
In the above, the number of man-hours required for processing each component and the number of man-hours required for adjustment at the time of assembly are increased, resulting in an increase in cost. Also, there is no effect on temperature change. An object of the present invention is to increase the loop gain only in the low frequency region of the scanner control system in the amplitude control of the resonance type scanner, so that it is possible to suppress the amplitude fluctuation of the scanner due to the temperature change and the attitude change. It is an object of the present invention to provide a drive control circuit of a resonance type scanner that prevents the system from becoming complicated and does not increase the cost.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理構成
図である。図示のように、本発明では乗算器Mと誤差増
幅器10との間に補償回路13を設けている。この補償
回路13を用いてスキャナ制御システムの低周波数領域
のみループゲインを増大させることにより、温度変化及
び姿勢変化に伴うスキャナの振幅変動を抑制することが
でき、その結果、システムの複雑化を防止し、コストア
ップを抑えることができる。
FIG. 1 is a block diagram showing the principle of the present invention. As shown in the figure, in the present invention, the compensation circuit 13 is provided between the multiplier M and the error amplifier 10. By increasing the loop gain only in the low frequency region of the scanner control system using the compensating circuit 13, it is possible to suppress the amplitude variation of the scanner due to the temperature change and the attitude change, and as a result, it is possible to prevent the system from becoming complicated. However, the cost increase can be suppressed.

【0019】[0019]

【作用】本発明では温度変化に起因した振幅の変動が緩
慢であることに着目し、温度変化に対する応答を早急に
せずに低周波数におけるゲインを増大させて応答し、そ
の結果、温度のような緩慢な変化に対応している。即
ち、本発明では後述するような補償回路を設け、温度変
化に対応するように低周波数にてサーボゲインを増大す
るように制御する。
In the present invention, paying attention to the fact that the fluctuation of the amplitude due to the temperature change is slow, the response to the temperature change is increased by increasing the gain at a low frequency without being urged, and as a result, It corresponds to slow changes. That is, in the present invention, a compensation circuit as will be described later is provided, and control is performed so as to increase the servo gain at a low frequency so as to cope with temperature changes.

【0020】[0020]

【実施例】図2は補償回路の一例(補償回路I)であ
り、図4はこの補償回路Iのボード線図である。図2に
示すように、補償回路Iは抵抗R及びコンデンサCから
なる回路であり乗算器Mと誤差増幅器10と間に接続さ
れる。従って、補償回路Iの出力は誤差増幅回路10に
より増幅される。また、図4のグラフは補償回路Iの伝
達関数を示しており、補償回路Iの伝達関数Gは、 G=(1+T2 )/(1+(T2 /α)S) で表せる。ここで、抵抗比α=R1 /(R1 +R2 )、
時定数T2 =R2 ・Cである。図4の実線はこの伝達関
数のグラフである。
FIG. 2 is an example of a compensation circuit (compensation circuit I), and FIG. 4 is a Bode diagram of this compensation circuit I. As shown in FIG. 2, the compensation circuit I is a circuit including a resistor R and a capacitor C, and is connected between the multiplier M and the error amplifier 10. Therefore, the output of the compensation circuit I is amplified by the error amplification circuit 10. Further, the graph of FIG. 4 shows the transfer function of the compensation circuit I, and the transfer function G of the compensation circuit I can be expressed by G = (1 + T 2 ) / (1+ (T 2 / α) S). Here, the resistance ratio α = R 1 / (R 1 + R 2 ),
The time constant T 2 = R 2 · C. The solid line in FIG. 4 is a graph of this transfer function.

【0021】図3は補償回路の他の例(補償回路II)で
ある。この補償回路は誤差増幅回路10の前段に接続す
るか、誤差増幅回路そのものを本補償回路IIにより構成
する。図示のように、オペアンプOPが設けられている
が、誤差増幅回路10の前段に接続する時はオペアンプ
OPによる増幅は不要である。一方、誤差増幅回路10
に代わって使用するときはオペアンプOPにより増幅す
る必要がある。そして、この補償回路IIの伝達関数G’
は、 G’=G1 (1+T2'S)/(1+(T2' /α' )S) となる。ここで、時定数T2'=C・R2'、ゲインG1
0 / R1'、抵抗比α=R0 /(R0 +R2')であ
る。
FIG. 3 shows another example of the compensation circuit (compensation circuit II). This compensating circuit is connected to the preceding stage of the error amplifying circuit 10, or the error amplifying circuit itself is configured by the present compensating circuit II. As shown in the figure, the operational amplifier OP is provided, but when it is connected to the previous stage of the error amplifier circuit 10, amplification by the operational amplifier OP is not necessary. On the other hand, the error amplification circuit 10
When it is used instead of, it needs to be amplified by the operational amplifier OP. Then, the transfer function G ′ of this compensation circuit II
Is G ′ = G 1 (1 + T 2 ′ S) / (1+ (T 2 ′ / α ′) S). Here, time constant T 2 '= C · R 2 ', gain G 1 =
R 0 / R 1 ′, resistance ratio α = R 0 / (R 0 + R 2 ′).

【0022】図4において、縦軸はゲインであり、横軸
は角周波数である。実線は補償回路Iのみのゲイン特性
であり、点線は補償回路Iと誤差増幅回路により補正し
たゲイン特性である。前述のように、このゲイン特性は
伝達関数Gを示している。さらに、一点鎖線は位相特性
を示す。従って、点線で示す方が実際の回路の補償特性
である。
In FIG. 4, the vertical axis represents the gain and the horizontal axis represents the angular frequency. The solid line shows the gain characteristic of only the compensation circuit I, and the dotted line shows the gain characteristic corrected by the compensation circuit I and the error amplification circuit. As described above, this gain characteristic shows the transfer function G. Furthermore, the alternate long and short dash line shows the phase characteristic. Therefore, the dotted line shows the compensation characteristics of the actual circuit.

【0023】実線で示すように高周波数にてゲインが低
下しており、α/T2〜1/T2 の範囲の角周波数にお
いて位相が遅延する特性を持っている。従って、時定数
2及び抵抗比αを適当に選択して補償回路Iを接続
し、減衰した高周波数領域のゲインを誤差増幅回路10
で補償してやれば、低周波数領域のゲインを点線で示す
ように上げることができる。なお、補償回路IIのボード
線図を示していないが、補償回路IIは低周波数のゲイン
をさらに増大させることができる。
As shown by the solid line, the gain is reduced at high frequencies and the phase is delayed at angular frequencies in the range of α / T 2 to 1 / T 2 . Therefore, the time constant T 2 and the resistance ratio α are appropriately selected, the compensation circuit I is connected, and the gain in the attenuated high frequency region is set to the error amplification circuit 10.
If it is compensated by, the gain in the low frequency region can be increased as shown by the dotted line. Although the Bode diagram of the compensation circuit II is not shown, the compensation circuit II can further increase the low frequency gain.

【0024】図5は補償回路Iをスキャナ制御系に接続
した場合のスキャナ制御系の開ループのボード線図であ
る。ゲイン特性において実線は補償回路Iが有る場合で
あり、点線は無い場合である。又、位相特性において、
実線は補償回路Iがある場合であり、点線は無い場合で
ある。点線と比較すれと明らかなように、補償回路Iを
接続すると高周波数領域のゲイン特性及び位相特性に影
響を与えることなく、低周波数領域のゲイン特性を増大
させることができる。
FIG. 5 is an open loop Bode diagram of the scanner control system when the compensation circuit I is connected to the scanner control system. In the gain characteristic, the solid line is the case where the compensation circuit I is present, and the dotted line is the case where it is not. Also, in the phase characteristics,
The solid line shows the case where the compensation circuit I is present, and the dotted line does not. As is clear from comparison with the dotted line, connecting the compensating circuit I makes it possible to increase the gain characteristic in the low frequency region without affecting the gain characteristic and the phase characteristic in the high frequency region.

【0025】従って、低周波数、即ち、温度変化等の緩
慢な影響に対してゲインが増大することにより、誤差を
小さくする(振幅変動を小さくする)ことができる。上
記の補償回路I及びIIにより、スキャナの周囲温度の変
化及び緩慢な姿勢変化に対する振幅変動の抑制を容易に
行うことができ、その結果、システムを複雑化し、コス
トアップさせることもない。なお、位相特性は点線に比
べて遅れていることがわかる。
Therefore, the error can be reduced (the amplitude fluctuation can be reduced) by increasing the gain with respect to the low frequency, that is, the slow influence such as the temperature change. The compensating circuits I and II described above can easily suppress the amplitude fluctuation due to the change of the ambient temperature of the scanner and the slow attitude change, and as a result, the system is not complicated and the cost is not increased. It can be seen that the phase characteristic is delayed as compared with the dotted line.

【0026】図6は本発明を適用した赤外線影像装置の
要部構成図である。前述のように、背景物体OBからの
赤外線エネルギは第1のレンズ2−1で収集され、第2
のレンズ2−2で平行にされ、第3及び第4のレンズで
収束され、赤外線検知装置14により光信号から電気信
号に変換される。電気信号は増幅器15で増幅され、ビ
デオ回路16で影像化され、モニターテレビ17に映さ
れる。
FIG. 6 is a block diagram of the essential portions of an infrared image device to which the present invention is applied. As mentioned above, the infrared energy from the background object OB is collected by the first lens 2-1 and
Are made parallel by the lens 2-2, converged by the third and fourth lenses, and converted from an optical signal to an electric signal by the infrared detection device 14. The electric signal is amplified by the amplifier 15, imaged by the video circuit 16, and displayed on the monitor television 17.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
赤外線影像装置に使用する共振型スキャナにおいて、シ
ステムを複雑化及びコストアップさせることなく、スキ
ャナの周囲温度の変化及び姿勢変化に伴う振幅変動を小
さく抑制することができる。即ち、図13に示す従来方
法で、全く対策をとっていない場合の温度変化及び姿勢
変化に対する共振型スキャナの振幅変動は±20%程度
であり、図14及び図15に示す従来方法では±5%で
あった。本発明では振幅変動を±5%以下に抑制するこ
とができた。
As described above, according to the present invention,
In the resonance type scanner used for the infrared imaging apparatus, it is possible to suppress the amplitude fluctuation due to the change of the ambient temperature and the attitude of the scanner to be small without complicating the system and increasing the cost. That is, in the conventional method shown in FIG. 13, the amplitude variation of the resonance type scanner with respect to the temperature change and the posture change is about ± 20% when no measures are taken, and the conventional method shown in FIGS. 14 and 15 is ± 5%. %Met. In the present invention, the amplitude fluctuation could be suppressed to ± 5% or less.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の原理構成図である。FIG. 1 is a principle configuration diagram of the present invention.

【図2】本発明の補償回路の一例(補償回路I)であ
る。
FIG. 2 is an example (compensation circuit I) of a compensation circuit of the present invention.

【図3】本発明の補償回路の他の例(補償回路II)であ
る。
FIG. 3 is another example (compensation circuit II) of the compensation circuit of the present invention.

【図4】図2の補償回路Iのボード線図である。4 is a Bode diagram of the compensation circuit I of FIG.

【図5】図2の補償回路をスキャナ制御系に接続した場
合のスキャナ制御系の開ループのボード線図である。
5 is an open loop Bode diagram of the scanner control system when the compensation circuit of FIG. 2 is connected to the scanner control system.

【図6】本発明を適用した赤外線影像装置の要部構成図
である。
FIG. 6 is a configuration diagram of a main part of an infrared image device to which the present invention is applied.

【図7】赤外線検知器の素子配列の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of an element array of an infrared detector.

【図8】赤外線影像装置の要部構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram of a main part of an infrared image device.

【図9】図8に示すスキャナの詳細図である。FIG. 9 is a detailed view of the scanner shown in FIG.

【図10】図9に示すスキャナミラーの振幅制御のブロ
ック図である。
10 is a block diagram of amplitude control of the scanner mirror shown in FIG.

【図11】スキャナミラーの共振特性の説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of resonance characteristics of a scanner mirror.

【図12】従来技術の一例を説明する要部構成図であ
る。
FIG. 12 is a main part configuration diagram illustrating an example of a conventional technique.

【図13】図12構成の制御回路図である。FIG. 13 is a control circuit diagram of the configuration of FIG.

【図14】従来の他の例としての温度制御回路図であ
る。
FIG. 14 is a temperature control circuit diagram as another conventional example.

【図15】従来のさらに他の例としての制御回路であ
る。
FIG. 15 is a control circuit as still another example of the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1−1〜1−n…赤外線検知器 2−1〜2−3…赤外線レンズ 3…スキャナ 3−1…スキャナミラー 4…アクチュエータ 5−1,5−2…軸受 6…捩じりバネ 6−1…ロータ 7…振幅検知器 8−1,8−2…フレーム 9…駆動信号発生回路 10…誤差増幅回路 11…サーボアンプ 12…駆動周波数制御回路 13…補償回路 1-1 to 1-n ... Infrared detector 2-1 to 2-3 ... Infrared lens 3 ... Scanner 3-1 ... Scanner mirror 4 ... Actuator 5-1 and 5-2 ... Bearing 6 ... Torsion spring 6- 1 ... Rotor 7 ... Amplitude detector 8-1, 8-2 ... Frame 9 ... Drive signal generation circuit 10 ... Error amplification circuit 11 ... Servo amplifier 12 ... Drive frequency control circuit 13 ... Compensation circuit

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 赤外線影像装置の共振型スキャナにおけ
るスキャナミラー駆動用アクチュエータの駆動制御回路
であって、 該アクチュエータ(4)にサーボアンプ(11)を経て
供給する正弦波駆動信号を発生する駆動信号発生回路
(9)と、 該スキャナミラー(3−1)の振角を検知する振幅検知
器(7)と、 該振幅検知器の検出信号と振幅指令とを加減算した結果
と該駆動信号を乗算する乗算器(M)と、 該乗算器の結果を増幅する誤差増幅回路(10)と、 該誤差増幅回路の結果と該駆動信号とを加算する加算器
(A−2)とを備えたスキャナミラー駆動用アクチュエ
ータの駆動制御回路において、 該乗算器と該誤差増幅回路との間に低周波数におけるゲ
イン特性を補償する補償回路(13)を設けたことを特
徴とするスキャナミラー駆動用アクチュエータの駆動制
御回路。
1. A drive control circuit for an actuator for driving a scanner mirror in a resonance type scanner of an infrared image device, the drive signal generating a sine wave drive signal supplied to the actuator (4) via a servo amplifier (11). A generation circuit (9), an amplitude detector (7) for detecting a swing angle of the scanner mirror (3-1), a detection signal of the amplitude detector and an addition / subtraction result of an amplitude command, and the drive signal are multiplied. And a multiplier (M) for amplifying the result of the multiplier, and an adder (A-2) for adding the result of the error amplifier and the drive signal. In the drive control circuit of the mirror driving actuator, a compensating circuit (13) for compensating for gain characteristics at low frequencies is provided between the multiplier and the error amplifying circuit. -Drive control circuit for drive actuator.
【請求項2】 赤外線影像装置の共振型スキャナにおけ
るスキャナミラー駆動用アクチュエータの駆動制御回路
であって、 該アクチュエータ(4)にサーボアンプ(11)を経て
供給する正弦波駆動信号を発生する駆動信号発生回路
(9)と、 該スキャナミラー(3−1)の振角を検知する振幅検知
器(7)と、 該振幅検知器の検出信号と振幅指令とを加減算した結果
と該駆動信号を乗算する乗算器(M)と、 該乗算器の結果を増幅する誤差増幅回路(10)と、 該誤差増幅回路の結果と該駆動信号とを加算する加算器
(A−2)とを備えたスキャナミラー駆動用アクチュエ
ータの駆動制御回路において、 該乗算器と該加算器との間に低周波数におけるゲイン特
性を補償する補償回路(13)を設けたことを特徴とす
るスキャナミラー駆動用アクチュエータの駆動制御回
路。
2. A drive control circuit for an actuator for driving a scanner mirror in a resonance type scanner of an infrared image device, wherein a drive signal for generating a sine wave drive signal supplied to the actuator (4) through a servo amplifier (11). A generation circuit (9), an amplitude detector (7) for detecting a swing angle of the scanner mirror (3-1), a detection signal of the amplitude detector and an addition / subtraction result of an amplitude command, and the drive signal are multiplied. And a multiplier (M) for amplifying the result of the multiplier, and an adder (A-2) for adding the result of the error amplifier and the drive signal. In the drive control circuit of the mirror driving actuator, a compensating circuit (13) for compensating the gain characteristic at a low frequency is provided between the multiplier and the adder. Actuator drive control circuit.
【請求項3】 該補償回路は、第1の抵抗(R1)と第2
の抵抗(R2)と容量(C)の3つを直列に接続し、該第
1の抵抗と該容量との間に入力側を接続し、該第1及び
第2の抵抗の共通接続点(P)と該容量との間に出力側
を接続した構成とする請求項1に記載の駆動制御回路。
3. The compensating circuit comprises a first resistor (R 1 ) and a second resistor (R 1 ).
Of the resistor (R 2 ) and the capacitor (C) are connected in series, the input side is connected between the first resistor and the capacitor, and a common connection point of the first and second resistors. The drive control circuit according to claim 1, wherein an output side is connected between (P) and the capacitor.
【請求項4】 該補償回路は、オペアンプ(OP)を備
え、該オペアンプの一方の入力側に抵抗を介して入力側
を接続し、該オペアンプの出力側と該入力側を抵抗及び
容量により帰還接続した構成とする請求項2に記載の駆
動制御回路。
4. The compensation circuit comprises an operational amplifier (OP), one input side of the operational amplifier is connected to the input side through a resistor, and the output side of the operational amplifier and the input side are fed back by a resistor and a capacitance. The drive control circuit according to claim 2, which is configured to be connected.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006001235A1 (en) * 2004-06-29 2006-01-05 Canon Kabushiki Kaisha Method for controlling image-forming apparatus
CN100443947C (en) * 2004-06-29 2008-12-17 佳能株式会社 Method for controlling image-forming apparatus

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006001235A1 (en) * 2004-06-29 2006-01-05 Canon Kabushiki Kaisha Method for controlling image-forming apparatus
JP2006047977A (en) * 2004-06-29 2006-02-16 Canon Inc Method for adjusting optical deflection apparatus having oscillating body
CN100443947C (en) * 2004-06-29 2008-12-17 佳能株式会社 Method for controlling image-forming apparatus
US7843618B2 (en) 2004-06-29 2010-11-30 Canon Kabushiki Kaisha Method for controlling image-forming apparatus

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