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JPH0545603A - Resonance type scan - Google Patents

Resonance type scan

Info

Publication number
JPH0545603A
JPH0545603A JP3202991A JP20299191A JPH0545603A JP H0545603 A JPH0545603 A JP H0545603A JP 3202991 A JP3202991 A JP 3202991A JP 20299191 A JP20299191 A JP 20299191A JP H0545603 A JPH0545603 A JP H0545603A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
scanner
signal
amplitude
scanner mirror
detection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP3202991A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Sumihiro Uchida
澄広 内田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP3202991A priority Critical patent/JPH0545603A/en
Publication of JPH0545603A publication Critical patent/JPH0545603A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は共振型スキャナに関し、簡単な構造
でスキャナミラーの振幅を高安定に保てる共振型スキャ
ナの提供を目的とする。 【構成】 アクチュエータ1、スキャナミラー2、ねじ
りバネ3から成るメカニカルスキャナを、系の共振周波
数付近の交流信号で駆動すると共に、スキャナミラー2
の振幅を一定に制御する共振型スキャナにおいて、検出
部6a,6bはそれぞれスキャナミラー2の振動位置を
独自に検出し、振動検出部7は各検出部6a,6bの検
出出力の差に相当する信号に基づいてスキャナミラー2
の振幅に対応する検出信号Dを形成する。これにより、
周囲温度等の変動により各検出部6a,6bに同一に現
れる変動分はキャンセルされ、スキャナミラーの振幅は
高安定に制御される。好ましくは、検出部6a,6bは
温度に対する特性変化が略同一で、かつ相互に接近して
設けられる。
(57) [Summary] [Object] The present invention relates to a resonance type scanner, and an object thereof is to provide a resonance type scanner capable of keeping the amplitude of a scanner mirror highly stable with a simple structure. [Structure] A mechanical scanner including an actuator 1, a scanner mirror 2, and a torsion spring 3 is driven by an AC signal near the resonance frequency of the system, and the scanner mirror 2
In the resonance type scanner in which the amplitude of the detector is controlled to be constant, the detection units 6a and 6b independently detect the vibration position of the scanner mirror 2, and the vibration detection unit 7 corresponds to the difference between the detection outputs of the detection units 6a and 6b. Scanner mirror 2 based on signal
Form a detection signal D corresponding to the amplitude of This allows
The fluctuations that appear the same in the detection units 6a and 6b due to fluctuations in the ambient temperature and the like are canceled, and the amplitude of the scanner mirror is controlled with high stability. Preferably, the detectors 6a and 6b are provided so that their characteristic changes with respect to temperature are substantially the same and are close to each other.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は共振型スキャナに関し、
更に詳しくはアクチュエータ、スキャナミラー、ねじり
バネから成るメカニカルスキャナを、系の共振周波数付
近の交流信号で駆動すると共に、スキャナミラーの振幅
を一定に制御する共振型スキャナに関する。
FIELD OF THE INVENTION This invention relates to resonant scanners,
More specifically, the present invention relates to a resonance scanner that drives a mechanical scanner including an actuator, a scanner mirror, and a torsion spring with an AC signal near the resonance frequency of the system, and controls the amplitude of the scanner mirror to be constant.

【0002】この種の共振型スキャナは、2次元の赤外
線撮像装置に不可欠のものである。しかし、温度等の周
囲環境の変動によりスキャナミラーの振幅が変動してし
まうと、撮像装置の視野が変動してしまうので、極めて
都合が悪い。そこで、スキャナミラーの振幅が高安定に
保たれる共振型スキャナの提供が望まれる。
This type of resonant scanner is indispensable for a two-dimensional infrared image pickup device. However, if the amplitude of the scanner mirror fluctuates due to fluctuations in the surrounding environment such as temperature, the field of view of the imaging device will fluctuate, which is extremely inconvenient. Therefore, it is desired to provide a resonance type scanner in which the amplitude of the scanner mirror is kept highly stable.

【0003】[0003]

【従来の技術】図5は従来の共振型スキャナの構成を示
す図で、図5の(A)は共振型スキャナのブロック図、
図5の(B)はスキャナミラーの部分の平面図である。
図5の(A)において、1はアクチュエータ、11はコ
イル(ステータ)、12はロータ、2はスキャナミラ
ー、2bはチョッパーフラグ、3はトーションバーやフ
レキシャルピボット等のねじりバネ、4はアクチュエー
タ駆動部、5´は誤差検出部、6はフォトカプラ、61
は発光ダイオード、62はフォトトランジスタ、8は交
流信号源である。
2. Description of the Related Art FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a conventional resonance type scanner. FIG. 5A is a block diagram of the resonance type scanner.
FIG. 5B is a plan view of the scanner mirror portion.
In FIG. 5A, 1 is an actuator, 11 is a coil (stator), 12 is a rotor, 2 is a scanner mirror, 2b is a chopper flag, 3 is a torsion spring such as a torsion bar or a flex pivot, and 4 is an actuator drive. Section, 5'is an error detection section, 6 is a photocoupler, 61
Is a light emitting diode, 62 is a phototransistor, and 8 is an AC signal source.

【0004】今、スキャナミラー2に関する慣性質量を
M、摩擦係数をb、ばね定数をCとすると、スキャナミ
ラー2にある力を加えた時の振幅xは、略、 x=x0 -bt/2Msin(ω0 t+φ) で与えられる。ω0 は系の共振周波数(C/M)1/2
あり、摩擦係数bは十分に小さいとする。これは減衰振
動であるから、やがてスキャナミラー2の振動は止まっ
てしまう。そこで、スキャナミラー2に対してアクチュ
エータ1によりF=Asinωtの外力を加えると、略
ω=ω0 の時に共鳴応答(共振)が得られ、スキャナミ
ラー2の振幅xは非常に大きくなると共に一定になる。
この時のスキャナミラー2の振幅xは、略、 x=(AM/bω0 )sinω0 t で与えられる。しかし、現実の摩擦係数b等は一定では
ないので、これに応じてスキャナミラー2の最大振幅
(AM/bω0 )も変動する。そこで、従来は、フォト
カプラ6により最大振幅(AM/bω0 )の変動を検出
すると共に、検出した誤差信号Eに従って該誤差信号E
が小さくなるようにアクチュエータ駆動部4を制御して
いた。
Assuming that the inertial mass of the scanner mirror 2 is M, the friction coefficient is b, and the spring constant is C, the amplitude x when a certain force is applied to the scanner mirror 2 is approximately x = x 0 e -bt. It is given by / 2M sin (ω 0 t + φ). ω 0 is the resonance frequency (C / M) 1/2 of the system , and the friction coefficient b is assumed to be sufficiently small. Since this is a damped vibration, the vibration of the scanner mirror 2 eventually stops. Therefore, when an external force of F = Asin ωt is applied to the scanner mirror 2 by the actuator 1, a resonance response (resonance) is obtained when approximately ω = ω 0 , and the amplitude x of the scanner mirror 2 becomes extremely large and constant. Become.
The amplitude x of the scanner mirror 2 at this time is approximately given by x = (AM / bω 0 ) sinω 0 t. However, since the actual friction coefficient b and the like are not constant, the maximum amplitude (AM / bω 0 ) of the scanner mirror 2 also changes accordingly. Therefore, conventionally, the fluctuation of the maximum amplitude (AM / bω 0 ) is detected by the photocoupler 6, and the error signal E is detected according to the detected error signal E.
The actuator drive unit 4 was controlled so that

【0005】図5の(B)において、このようなスキャ
ナミラー2の最大振幅は振角にして±10度程度であ
り、従来は、スキャナミラー2の振角が+6〜8度とな
る時の、チョッパーフラグ2bが光路を遮らなくなるよ
うな位置に、単一のフォトカプラ6を設けていた。従っ
て、フォトカプラ6の出力PHは、スキャナミラー2の
振角が+6〜8度を越える時点でHIGHレベルにな
り、最大振角から再び+6〜8度に戻ってきた時点でL
OWレベルになる。即ち、このフォトカプラ6の出力P
Hはスキャナミラー2が所定の最大振角付近にいる時間
を検出している信号である。
In FIG. 5B, the maximum amplitude of such a scanner mirror 2 is about ± 10 degrees in swing angle. Conventionally, when the swing angle of the scanner mirror 2 is +6 to 8 degrees. The single photo coupler 6 is provided at a position where the chopper flag 2b does not block the optical path. Therefore, the output PH of the photocoupler 6 becomes HIGH level when the swing angle of the scanner mirror 2 exceeds +6 to 8 degrees, and L when it returns to +6 to 8 degrees from the maximum swing angle.
It reaches the OW level. That is, the output P of this photo coupler 6
H is a signal for detecting the time when the scanner mirror 2 is near a predetermined maximum swing angle.

【0006】図6は従来の共振型スキャナの動作タイミ
ングチャートで、スキャナミラー2が所定(設定)振幅
Aで振動している場合は、フォトカプラ6の出力はPH
A であり、これを所定閾値thでパルス整形した信号P
はパルス幅TA の信号PA になる。しかし、何らかの理
由でスキャナミラー2の振幅がBのように増大した場合
は、フォトカプラ6の出力はPHB になり、これをパル
ス整形した信号Pはパルス幅TB の信号PB になる。こ
のように、パルス信号PA ,PBはそれぞれスキャナミ
ラー2の各最大振幅に対応したパルス幅TA ,TB を持
っており、これを所定パルス幅の基準信号Rと比較する
ことで、アクチュエータ駆動部4に対してはスキャナミ
ラー2の振幅を一定に保つための誤差信号Eをフィード
バックできる。
FIG. 6 is an operation timing chart of the conventional resonance type scanner. When the scanner mirror 2 is vibrating at a predetermined (set) amplitude A, the output of the photocoupler 6 is PH.
A , and a signal P obtained by pulse-shaping this with a predetermined threshold th
Results in a signal P A of pulse width T A. However, if the amplitude of the scanner mirror 2 increases to B for some reason, the output of the photocoupler 6 becomes PH B , and the pulse-shaped signal P becomes a signal P B having a pulse width T B. As described above, the pulse signals P A and P B have pulse widths T A and T B corresponding to the respective maximum amplitudes of the scanner mirror 2, and by comparing these with the reference signal R having a predetermined pulse width, An error signal E for keeping the amplitude of the scanner mirror 2 constant can be fed back to the actuator drive unit 4.

【0007】しかし、例えばフォトカプラ6の周囲温度
が上昇すると、フォトトランジスタ62の暗電流の増大
により、フォトカプラ6の出力PHは信号PHC の如く
全体の信号レベルが増大してしまう。しかも、このよう
なフォトカプラ6の視野には一定の広がりがある上に、
チョッパーフラグ2bの光遮断特性もシャープではない
から、フォトトランジスタ62の暗電流の増大は、フォ
トカプラ6の出力PHのトランジェント部分にも影響を
与える。従って、これをパルス整形した信号Pはパルス
幅TC の信号PC となり、これによりスキャナミラー2
の最大振幅を変えてしまうことになる。
However, for example, when the ambient temperature of the photocoupler 6 rises, the dark current of the phototransistor 62 increases, so that the output PH of the photocoupler 6 increases in the overall signal level like the signal PH C. Moreover, the field of view of such a photocoupler 6 has a certain spread, and
Since the light blocking characteristic of the chopper flag 2b is not sharp, the increase of the dark current of the phototransistor 62 also affects the transient portion of the output PH of the photocoupler 6. Therefore, the pulse-shaped signal P becomes a signal P C having a pulse width T C , whereby the scanner mirror 2
Will change the maximum amplitude of.

【0008】図7は従来の共振型スキャナの振幅一定化
制御の一例を示す図で、図において100は共振型スキ
ャナ部、101はサーミスタ等の感温素子、102は温
度比較部、103は駆動部、104はペルチェ素子等の
温度制御素子である。従来は、感温素子101の検出温
度TH と設定温度T0 とを比較することにより誤差信号
E を形成し、これにより駆動部103は共振型スキャ
ナ部100の周囲温度を一定に制御していた。しかし、
これではシステムの複雑化及び消費電力や重量の増大を
招く。
FIG. 7 is a diagram showing an example of a constant amplitude control of a conventional resonance type scanner. In the figure, 100 is a resonance type scanner unit, 101 is a temperature sensitive element such as a thermistor, 102 is a temperature comparison unit, and 103 is a drive unit. Reference numeral 104 denotes a temperature control element such as a Peltier element. Conventionally, the error signal T E is formed by comparing the detected temperature T H of the temperature sensitive element 101 with the set temperature T 0 , whereby the driving unit 103 controls the ambient temperature of the resonant scanner unit 100 to be constant. Was there. But,
This causes the system to be complicated, and power consumption and weight to be increased.

【0009】図8は従来の共振型スキャナの振幅一定化
制御の他の例を示す図で、図において201,202は
レンズ、203、204はスリット、205は発光素
子、206は受光素子である。この方式によれば、受光
素子206に入射する光ビームは十分に絞られている上
に、スリット204の光遮断特性も極めてシャープであ
るので、フォトカプラ6の出力PHは、信号PHA のよ
うに極めて鋭いトランジェント部分を有する。従って、
周囲温度の上昇によりフォトカプラ6の出力レベルが信
号PHC のように上昇しても、そのトランジェント部分
には殆ど影響がなく、よって、共振型スキャナの視野も
殆ど変化しない。しかし、このようなレンズ系、スリッ
トの増加はシステムの複雑化及び重量の増加を招く上
に、光学系の製造や調整を困難にする問題がある。
FIG. 8 is a diagram showing another example of the amplitude constant control of the conventional resonance type scanner. In the figure, 201 and 202 are lenses, 203 and 204 are slits, 205 is a light emitting element, and 206 is a light receiving element. .. According to this method, the light beam incident on the light receiving element 206 is sufficiently narrowed and the light blocking characteristic of the slit 204 is extremely sharp. Therefore, the output PH of the photocoupler 6 is similar to the signal PH A. It has a very sharp transient part. Therefore,
Even if the output level of the photocoupler 6 rises like the signal PH C due to the rise of the ambient temperature, the transient portion thereof is hardly affected, and therefore the field of view of the resonant scanner hardly changes. However, such an increase in the lens system and the slits not only complicates the system and increases the weight, but also makes it difficult to manufacture and adjust the optical system.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の共
振型スキャナでは、簡単な構造でスキャナミラーの振幅
を高安定に保てるものがなかった。本発明の目的は、簡
単な構造でスキャナミラーの振幅を高安定に保てる共振
型スキャナを提供することにある。
As described above, there is no conventional resonance type scanner that can keep the amplitude of the scanner mirror highly stable with a simple structure. An object of the present invention is to provide a resonance type scanner which can keep the amplitude of a scanner mirror highly stable with a simple structure.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記の課題は図1の構成
により解決される。即ち、本発明の共振型スキャナは、
アクチュエータ1と、スキャナミラー2と、ねじりバネ
3と、これらの系の共振周波数付近の交流信号でアクチ
ュエータ1を駆動するアクチュエータ駆動部4と、スキ
ャナミラー2の振幅に対応する検出信号Dと所定信号R
とを比較することにより該振幅を一定に保つための誤差
信号Eをアクチュエータ駆動部4に帰還する誤差検出部
5とを備える共振型スキャナにおいて、スキャナミラー
2の振動位置を検出する複数の検出部6a,6bと、各
検出部6a,6bの検出出力の差に相当する信号に基づ
いてスキャナミラー2の振幅に対応する検出信号Dを形
成する振動検出部7とを備える。
The above problems can be solved by the structure shown in FIG. That is, the resonant scanner of the present invention is
The actuator 1, the scanner mirror 2, the torsion spring 3, the actuator drive unit 4 that drives the actuator 1 with an AC signal near the resonance frequency of these systems, a detection signal D corresponding to the amplitude of the scanner mirror 2, and a predetermined signal. R
In the resonance type scanner provided with the error detection unit 5 which feeds back the error signal E for keeping the amplitude constant to the actuator drive unit 4 by comparing with, a plurality of detection units for detecting the vibration position of the scanner mirror 2. 6a and 6b, and a vibration detector 7 that forms a detection signal D corresponding to the amplitude of the scanner mirror 2 based on a signal corresponding to the difference between the detection outputs of the detectors 6a and 6b.

【0012】[0012]

【作用】本発明の共振型スキャナにおいては、検出部6
a,6bは、スキャナミラー2の振動位相が異なる部分
について、それぞれスキャナミラー2の振動位置を独自
に検出しており、振動検出部7は、各検出部6a,6b
の検出出力の差に相当する信号に基づいてスキャナミラ
ー2の振幅に対応する検出信号Dを形成する。このよう
に、複数系統の検出部6a,6bを設けておけば、周囲
温度等が変動しても、検出部6aの出力PH2 に現れる
変動は、同時に検出部6bの出力PH1 にも現れるか
ら、両信号PH1 ,PH2 の差に相当する信号を得るこ
とで、常に変動分をキャンセルできる。
In the resonance type scanner of the present invention, the detection unit 6
a and 6b independently detect the vibration position of the scanner mirror 2 with respect to the portions where the vibration phase of the scanner mirror 2 is different, and the vibration detecting unit 7 detects the detecting positions 6a and 6b.
The detection signal D corresponding to the amplitude of the scanner mirror 2 is formed based on the signal corresponding to the difference in the detection output of the. In this way, by providing a plurality of systems of detection units 6a and 6b, even if the ambient temperature or the like changes, the variation that appears in the output PH 2 of the detection unit 6a also appears in the output PH 1 of the detection unit 6b. Therefore, by obtaining the signal corresponding to the difference between the two signals PH 1 and PH 2 , it is possible to always cancel the variation.

【0013】好ましくは、複数の検出部6a,6bは、
温度に対する特性変化が略同一で、かつ相互に接近して
設けられている。これにより、キャンセルの効果が格段
に向上する。
Preferably, the plurality of detectors 6a, 6b are
The characteristic changes with respect to temperature are substantially the same, and they are provided close to each other. As a result, the effect of cancellation is significantly improved.

【0014】[0014]

【実施例】以下、添付図面に従って本発明による実施例
を詳細に説明する。図2は第1実施例の共振型スキャナ
の構成を示す図で、図2の(A)は共振型スキャナのブ
ロック図、図2の(B)はスキャナミラーの部分の平面
図である。図2の(A)において、1はモータやソレノ
イド等のアクチュエータ、11はコイル(ステータ)、
12はロータ、2はスキャナミラー、2a,2bはチョ
ッパーフラグ、3はトーションバーやフレキシャルピボ
ット等のねじりバネ、4はアクチュエータ駆動部、5は
誤差検出部、51は減算器、6a,6bはフォトカプ
ラ、7は振動検出部、71,72はパルス整形回路、7
3はフリップフロップ(FF)、74はカウンタ、8は
交流信号源である。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. 2A and 2B are diagrams showing the configuration of the resonance type scanner of the first embodiment. FIG. 2A is a block diagram of the resonance type scanner, and FIG. 2B is a plan view of the scanner mirror portion. In FIG. 2A, 1 is an actuator such as a motor or solenoid, 11 is a coil (stator),
Reference numeral 12 is a rotor, 2 is a scanner mirror, 2a and 2b are chopper flags, 3 is a torsion spring such as a torsion bar or a flex pivot, 4 is an actuator drive section, 5 is an error detection section, 51 is a subtractor, and 6a and 6b are A photocoupler, 7 is a vibration detector, 71 and 72 are pulse shaping circuits, 7
3 is a flip-flop (FF), 74 is a counter, and 8 is an AC signal source.

【0015】フリップフロップ73は、フォトカプラ6
bの出力信号PH1をパルス整形した信号P1 の立ち上
がりでセットされ、かつフォトカプラ6aの出力信号P
2 をパルス整形した信号P2 の立ち上がりでリセット
される。カウンタ74は、フリップフロップ73の出力
信号TがHIGHレベルの区間のクロック信号CLKを
カウントして、そのカウント値Dを出力する。そして、
誤差検出部5はカウント値Dと所定の設定値Rとの差を
求め、得られた誤差信号Eを該誤差信号Eを小さくする
ための制御信号としてアクチュエータ駆動部4に帰還す
る。
The flip-flop 73 is a photo coupler 6.
b is set at the rising edge of the signal P 1 obtained by pulse-shaping the output signal PH 1 and the output signal P of the photocoupler 6a is set.
Reset of H 2 at the rising edge of the pulse shaping signal P 2. The counter 74 counts the clock signal CLK in the section where the output signal T of the flip-flop 73 is HIGH level, and outputs the count value D. And
The error detection unit 5 obtains the difference between the count value D and the predetermined set value R, and returns the obtained error signal E to the actuator drive unit 4 as a control signal for reducing the error signal E.

【0016】図2の(B)において、第1実施例では、
スキャナミラー2の振角が+6〜8度となる時の、チョ
ッパーフラグ2aが光路を遮らなくなるような位置にフ
ォトカプラ6aを設け、かつスキャナミラー2の振角が
略+0度となる時の、チョッパーフラグ2bが光路を遮
らなくなるような位置にフォトカプラ6bを設けてい
る。
In FIG. 2B, in the first embodiment,
When the oscillation angle of the scanner mirror 2 is +6 to 8 degrees, the photo coupler 6a is provided at a position where the chopper flag 2a does not block the optical path, and when the oscillation angle of the scanner mirror 2 is approximately +0 degrees, The photocoupler 6b is provided at a position where the chopper flag 2b does not block the optical path.

【0017】図3は第1実施例の共振型スキャナの動作
タイミングチャートで、フォトカプラ6bの出力PH1
は、スキャナミラー2の振角が略0度を越える時点でH
IGHレベルになり、最大振角から再び略0度に戻って
きた時点でLOWレベルになる。一方、フォトカプラ6
aの出力PH2 は、スキャナミラー2の振角が+6〜8
度を越える時点でHIGHレベルになり、最大振角から
再び+6〜8度に戻ってきた時点でLOWレベルにな
る。そして、これらの信号PH1 、PH2 を閾値thで
パルス整形した信号がそれぞれ信号P1 ,P2 である。
FIG. 3 is an operation timing chart of the resonance type scanner of the first embodiment, which shows the output PH 1 of the photocoupler 6b.
Is H when the swing angle of the scanner mirror 2 exceeds approximately 0 degrees.
It becomes the IGH level, and when it returns to approximately 0 degrees from the maximum swing angle again, it becomes the LOW level. On the other hand, photo coupler 6
The output PH 2 of a has a swing angle of the scanner mirror 2 of +6 to 8
The level becomes HIGH when the angle exceeds the limit, and becomes LOW when the angle returns from +6 to 8 degrees from the maximum swing angle. The signals obtained by pulse-shaping these signals PH 1 and PH 2 with the threshold value th are signals P 1 and P 2 , respectively.

【0018】そこで、これらの信号P1 ,P2 の時間的
な差に相当する信号を求めると、パルス幅TA の信号T
が得られる。ところで、この信号Tは、スキャナミラー
2の振角が毎回略0度から+6〜8度に至るまでにHI
GHレベルの信号であり、そのパルス幅TA は、スキャ
ナミラー2の最大振幅が増加すると減少し、逆にスキャ
ナミラー2の最大振幅が減少すると増加する関係にあ
る。そこで、この信号Tのパルス幅TA が一定になるよ
うに、アクチュエータ駆動部4に対して帰還をかける。
Therefore, when a signal corresponding to the temporal difference between these signals P 1 and P 2 is obtained, a signal T having a pulse width T A is obtained.
Is obtained. By the way, this signal T is HI when the swing angle of the scanner mirror 2 reaches from 0 degree to +6 to 8 degrees each time.
This is a GH level signal, and its pulse width T A has a relationship in which it decreases as the maximum amplitude of the scanner mirror 2 increases, and conversely increases as the maximum amplitude of the scanner mirror 2 decreases. Therefore, feedback is applied to the actuator drive unit 4 so that the pulse width T A of the signal T becomes constant.

【0019】そして、今、フォトカプラ6b,6aの温
度が上昇すると、各出力信号PH1 、PH2 の信号レベ
ルは図の点線で示すように上昇し、各信号PH1 、PH
2 のトランジェント部分もそれぞれ影響を受けるが、こ
れらの影響はフォトカプラ6b,6aについて略同一に
現れるので、これらをパルス整形した信号P1 ,P2
時間的な差に相当する信号を求めれば、結局TA =TC
となり、温度による変動分を常にキャンセルできる。な
お、フォトカプラ6b,6aの出力信号についての差に
相当する信号を求め方は、上記のものに限らない。
[0019] And now, the photocoupler 6b, the temperature of 6a rises, the signal level of the output signal PH 1, PH 2 rises as indicated by a dotted line in FIG, each signal PH 1, PH
The transient parts of 2 are also affected respectively, but these effects appear substantially the same for the photocouplers 6b and 6a. Therefore, if a signal corresponding to the time difference between the signals P 1 and P 2 obtained by pulse-shaping them is obtained. , After all T A = T C
Therefore, the fluctuation due to temperature can be canceled at any time. The method of obtaining the signal corresponding to the difference between the output signals of the photocouplers 6b and 6a is not limited to the above.

【0020】図4は第2実施例の共振型スキャナの構成
を示す図で、図4の(A)は共振型スキャナのブロック
図、図4の(B)はスキャナミラーの部分の平面図であ
る。図4の(A)において、6cは検出素子であり、そ
の内部には、温度に対する特性変化が略同一であるフォ
トカプラ6c1と6c2とが相互に接近して設けられてい
る。
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the resonance type scanner of the second embodiment. FIG. 4A is a block diagram of the resonance type scanner, and FIG. 4B is a plan view of the scanner mirror portion. is there. In FIG. 4A, 6c is a detection element, and inside thereof, photocouplers 6c1 and 6c2 having substantially the same characteristic changes with respect to temperature are provided close to each other.

【0021】図4の(B)において、第2実施例では、
スキャナミラー2の振角が+6〜8度となる時の、チョ
ッパーフラグ2bが光路を遮らなくなるような位置にフ
ォトカプラ6c1を設け、かつスキャナミラー2の振角が
略+0度となる時の、チョッパーフラグ2bが光路を遮
らなくなるような位置にフォトカプラ6c2を設けてい
る。そして、フォトカプラ6c2は信号PH1 を出力し、
フォトカプラ6c1は信号PH2 を出力する。
In FIG. 4B, in the second embodiment,
When the oscillation angle of the scanner mirror 2 is +6 to 8 degrees, the photocoupler 6 c1 is provided at a position where the chopper flag 2b does not block the optical path, and the oscillation angle of the scanner mirror 2 is approximately +0 degrees. The photocoupler 6 c2 is provided at a position where the chopper flag 2b does not block the optical path. Then, the photocoupler 6 c2 outputs the signal PH 1 ,
The photocoupler 6 c1 outputs the signal PH 2 .

【0022】従って、この場合も第1実施例と同様の方
法でスキャナミラー2の高精度な振幅一定化制御が行え
ると共に、第2実施例の場合は、フォトカプラ6c1,6
c2の温度特性及び温度環境が同一にできるので、これに
よりキャンセルの効果が格段に向上する。なお、共振型
スキャナの温度変化に対する振幅変動は、従来の図5の
構成では±20%程度、同図7の構成では±3%程度、
同図8の構成では±1%程度であった。これに対して第
1実施例の図2の構成では±3%程度が得られた。更に
第2実施例の図4の構成では一層の改善が達成可能であ
る。
Therefore, also in this case, the amplitude constant control of the scanner mirror 2 can be performed with high accuracy by the same method as in the first embodiment, and in the case of the second embodiment, the photocouplers 6 c1 and 6 c1 are used .
Since the temperature characteristics and temperature environment of c2 can be made the same, the effect of cancellation is significantly improved. The amplitude variation of the resonant scanner with respect to the temperature change is about ± 20% in the conventional configuration of FIG. 5, and about ± 3% in the configuration of FIG.
In the configuration of FIG. 8, it was about ± 1%. On the other hand, in the configuration of FIG. 2 of the first embodiment, about ± 3% was obtained. Further improvement can be achieved with the configuration of FIG. 4 of the second embodiment.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、スキャ
ナミラー2の振動位置を検出する複数の検出部6a,6
bと、各検出部6a,6bの検出出力の差に相当する信
号に基づいてスキャナミラー2の振幅に対応する検出信
号Dを形成する振動検出部7とを備えるような、簡単な
構成であるので、システムを複雑化することなく、かつ
消費電力及び重量を増加させることなく、スキャナミラ
ーの高精度な振幅一定化制御を実現できる。
As described above, according to the present invention, a plurality of detecting portions 6a, 6 for detecting the vibration position of the scanner mirror 2 are provided.
b, and a vibration detector 7 that forms a detection signal D corresponding to the amplitude of the scanner mirror 2 based on a signal corresponding to the difference between the detection outputs of the detectors 6a and 6b. Therefore, highly accurate amplitude constant control of the scanner mirror can be realized without complicating the system and without increasing power consumption and weight.

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

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

【図2】図2は第1実施例の共振型スキャナの構成を示
す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a resonance type scanner of a first embodiment.

【図3】図3は第1実施例の共振型スキャナの動作タイ
ミングチャートである。
FIG. 3 is an operation timing chart of the resonance type scanner of the first embodiment.

【図4】図4は第2実施例の共振型スキャナの構成を示
す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a resonance type scanner of a second embodiment.

【図5】図5は従来の共振型スキャナの構成を示す図で
ある。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a conventional resonant scanner.

【図6】図6は従来の共振型スキャナの動作タイミング
チャートである。
FIG. 6 is an operation timing chart of a conventional resonance type scanner.

【図7】図7は従来の共振型スキャナの振幅一定化制御
の一例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an example of amplitude constant control of a conventional resonant scanner.

【図8】図8は従来の共振型スキャナの振幅一定化制御
の他の例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing another example of amplitude constant control of a conventional resonant scanner.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 アクチュエータ 2 スキャナミラー 3 ねじりバネ 4 アクチュエータ駆動部 5 誤差検出部 6a,6b 検出部 7 振動検出部 1 Actuator 2 Scanner Mirror 3 Torsion Spring 4 Actuator Drive Unit 5 Error Detection Unit 6a, 6b Detection Unit 7 Vibration Detection Unit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アクチュエータ(1)と、スキャナミラ
ー(2)と、ねじりバネ(3)と、これらの系の共振周
波数付近の交流信号でアクチュエータ(1)を駆動する
アクチュエータ駆動部(4)と、スキャナミラー(2)
の振幅に対応する検出信号(D)と所定信号(R)とを
比較することにより該振幅を一定に保つための誤差信号
(E)をアクチュエータ駆動部(4)に帰還する誤差検
出部(5)とを備える共振型スキャナにおいて、 スキャナミラー(2)の振動位置を検出する複数の検出
部(6a,6b)と、 各検出部(6a,6b)の検出出力の差に相当する信号
に基づいてスキャナミラー(2)の振幅に対応する検出
信号(D)を形成する振動検出部(7)とを備えること
を特徴とする共振型スキャナ。
1. An actuator (1), a scanner mirror (2), a torsion spring (3), and an actuator drive section (4) for driving the actuator (1) with an AC signal near the resonance frequency of these systems. , Scanner mirrors (2)
The error detection unit (5) for feeding back the error signal (E) for keeping the amplitude constant by comparing the detection signal (D) corresponding to the amplitude of the predetermined signal (R) to the actuator drive unit (4). ) And a plurality of detection units (6a, 6b) for detecting the vibration position of the scanner mirror (2) and a signal corresponding to the difference between the detection outputs of the detection units (6a, 6b). And a vibration detector (7) that forms a detection signal (D) corresponding to the amplitude of the scanner mirror (2).
【請求項2】 複数の検出部(6a,6b)は、温度に
対する特性変化が略同一で、かつ相互に接近して設けら
れていることを特徴とする請求項1の共振型スキャナ。
2. The resonance type scanner according to claim 1, wherein the plurality of detection units (6a, 6b) have substantially the same characteristic changes with respect to temperature and are provided close to each other.
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