JP2001228434A - Electromagnetic drive type optical scanner - Google Patents
Electromagnetic drive type optical scannerInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電磁力を利用して
駆動される共振型ミラーを用いて光を走査する電磁駆動
型光走査装置に関し、特に、温度の変化による光の振幅
(走査範囲)の変動を補償可能にした電磁駆動型光走査
装置に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an electromagnetically driven optical scanning device that scans light using a resonance type mirror driven by using an electromagnetic force, and more particularly to an amplitude of light (scanning range) due to a change in temperature. The present invention relates to an electromagnetically driven optical scanning device capable of compensating for fluctuations in (1).
【0002】[0002]
【従来の技術】電磁駆動型光走査装置に用いられる共振
型ミラーとして、例えば、本出願人により先に提案され
たマイクロマシニング技術を用いて製造した半導体ガル
バノミラーがある(例えば特開平7−175005号公
報及び特開平7−218857号公報等参照)。2. Description of the Related Art As a resonance type mirror used in an electromagnetically driven optical scanning device, there is, for example, a semiconductor galvanometer mirror manufactured by using a micromachining technique previously proposed by the present applicant (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 7-175005). And Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-218857.
【0003】この半導体ガルバノミラーの基本的な構成
について簡単に説明する。図14に示すように、半導体
ガルバノミラーは、シリコン基板101の内側に、トー
ションバー102と該トーションバー102により支持
された可動板103とをシリコン基板101に一体に設
け、可動板103の上面には、周辺に平面コイル104
を、平面コイル104で囲まれた略中央にミラー105
を、それぞれ設け、シリコン基板101を枠状の絶縁基
板106に載置する。そして、シリコン基板101の対
向する側面に、N極、S極を対向させて永久磁石107
を配置する構成である。108は、平面コイル104と
電気的に接続する電極端子である。[0003] The basic configuration of this semiconductor galvanomirror will be briefly described. As shown in FIG. 14, the semiconductor galvanomirror has a torsion bar 102 and a movable plate 103 supported by the torsion bar 102 provided integrally with the silicon substrate 101 inside the silicon substrate 101. Is a flat coil 104 around
At a substantially center surrounded by the planar coil 104.
Are provided, and the silicon substrate 101 is placed on a frame-shaped insulating substrate 106. Then, the N pole and the S pole are opposed to the opposite side surface of the silicon substrate 101 so that the permanent magnet 107
Are arranged. Reference numeral 108 denotes an electrode terminal that is electrically connected to the plane coil 104.
【0004】この半導体ガルバノミラーは、電極端子1
08から平面コイル104に交流電流を流すと、可動板
103の両端にフレミングの左手の法則に従って電磁力
が働き、可動板103はトーションバー102を中心に
周期的に図中の矢印の方向に揺動する。前記交流電流の
周波数をガルバノミラーの共振周波数(例えば1.5k
Hz)に設定すれば、小さい入力で可動板103の振れ
角を大きくできる。This semiconductor galvanomirror has an electrode terminal 1
When an alternating current flows from 08 to the planar coil 104, an electromagnetic force acts on both ends of the movable plate 103 in accordance with Fleming's left-hand rule, and the movable plate 103 periodically swings around the torsion bar 102 in the direction of the arrow in the figure. Move. The frequency of the alternating current is set to the resonance frequency of the galvanometer mirror (for example, 1.5 k
Hz), the deflection angle of the movable plate 103 can be increased with a small input.
【0005】従って、半導体ガルバノミラーは、ミラー
105に例えばレーザ光を照射すれば、可動板103の
揺動動作によりレーザ光を走査(スキャン)できるの
で、各種の光学機器に広く応用できる。Therefore, the semiconductor galvanomirror can scan the laser beam by oscillating the movable plate 103 when the mirror 105 is irradiated with, for example, a laser beam, so that it can be widely applied to various optical devices.
【0006】尚、特開平7−218857号公報で開示
されたガルバノミラーは、上述の構成に加えて、可動板
103の下方に平面コイル104と電磁結合可能で可動
板103の振れ角を検出するための一対の検出コイルを
備え、可動板103の振れ角を検出できる機能を備えて
いる。The galvanomirror disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-218857 is capable of electromagnetically coupling with the flat coil 104 below the movable plate 103 and detects the deflection angle of the movable plate 103 in addition to the above-described configuration. For detecting the deflection angle of the movable plate 103.
【0007】上記のような半導体ガルバノミラーのミラ
ー振れ角は、磁束密度とコイル電流密度によって決ま
る。これまでのミラー振れ角の制御方法は、コイル電流
を一定に保つことで行われてきた。[0007] The mirror deflection angle of the semiconductor galvanometer mirror as described above is determined by the magnetic flux density and the coil current density. Until now, the control method of the mirror deflection angle has been performed by keeping the coil current constant.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような半導体ガルバノミラー等の共振型ミラーを用いた
従来の電磁駆動型光走査装置は、周囲の環境やそれ自体
の温度変化によって共振周波数が変化してしまい、平面
コイル104に流す交流電流の周波数(以下、加振周波
数とする)とのずれによってミラー振れ角が変化してし
まうという欠点があった。つまり、加振周波数を一定に
しても、共振周波数の温度変化によって、ミラー振れ角
が変わってしまうのである。However, in a conventional electromagnetically driven optical scanning device using a resonance type mirror such as a semiconductor galvanometer mirror as described above, the resonance frequency changes due to the surrounding environment and the temperature change of itself. As a result, there is a drawback that the mirror deflection angle changes due to a deviation from the frequency of the alternating current flowing through the planar coil 104 (hereinafter referred to as the excitation frequency). That is, even if the excitation frequency is fixed, the mirror deflection angle changes due to the temperature change of the resonance frequency.
【0009】図15は、一般的な共振型ミラーにおける
ミラー振れ角についての周波数特性を示す図である。図
15の実線にように、ある温度におけるミラー振れ角
は、平面コイル104に流す交流電流の周波数がミラー
の共振周波数に一致するとき最大になり、該共振点から
ずれるに従って小さくなる。このミラーの共振周波数
は、周囲環境等の温度変化によって、図15の破線に示
すように低周波側または高周波側にシフトすることが知
られている(図には、交流電流の大きさを一定とした場
合が示してある)。このため、ある温度を基準として所
要の振れ角が得られるように加振周波数を設定し、該加
振周波数が一定となるように制御したとしても、周囲等
の温度が変化するとミラー振れ角も変動してしまうこと
になる。FIG. 15 is a diagram showing a frequency characteristic with respect to a mirror deflection angle in a general resonance type mirror. As shown by the solid line in FIG. 15, the mirror deflection angle at a certain temperature becomes maximum when the frequency of the alternating current flowing through the plane coil 104 matches the resonance frequency of the mirror, and decreases as the frequency deviates from the resonance point. It is known that the resonance frequency of this mirror shifts to a low frequency side or a high frequency side as shown by a broken line in FIG. 15 due to a temperature change of an ambient environment or the like. Is shown). Therefore, even if the excitation frequency is set so as to obtain a required deflection angle based on a certain temperature, and the excitation frequency is controlled to be constant, when the temperature of the surroundings changes, the mirror deflection angle also increases. It will fluctuate.
【0010】このような共振型ミラーを用いた電磁駆動
型光走査装置では、ミラー振れ角の変動によって光走査
範囲(以下、振幅とする)が変化することになり、例え
ば、この光走査装置を利用して測定領域内の物体の大き
さや位置を検出する場合などでは、精度の高い検出動作
を実現することが困難になる。In an electromagnetically driven optical scanning device using such a resonance type mirror, the optical scanning range (hereinafter, referred to as amplitude) changes due to the fluctuation of the mirror deflection angle. In the case where the size and position of an object in a measurement area are detected by using such a method, it is difficult to realize a highly accurate detection operation.
【0011】本発明は上記の点に着目してなされたもの
で、温度変化に対して高い精度で光の振幅を一定に保持
できる電磁駆動型光走査装置を提供することを目的とす
る。The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide an electromagnetically driven optical scanning device capable of maintaining a constant light amplitude with high accuracy with respect to a temperature change.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明の電磁駆動型光走査装置は、トーションバーを
介して揺動可能に軸支した可動板の表面に、ミラーとコ
イルとを設ける一方、前記トーションバーの軸方向と平
行なコイル部分に磁界を作用させる磁界発生手段を備
え、前記コイルに可動板駆動用の交流電流を供給して前
記可動板を揺動させる構造の共振型ミラーを用い、光源
から出射される光を前記ミラーに照射して走査させるよ
うにした電磁駆動型光走査装置において、前記ミラーで
反射された走査光の振幅を監視し、予め設定した目標振
幅に対する偏差を検出する偏差検出手段と、該偏差検出
手段で検出された偏差に基づいて、前記走査光の振幅が
前記目標振幅に略一致するように、前記可動板駆動用の
交流電流の大きさを調整する振幅補償手段と、を備えて
構成されるものである。In order to achieve the above object, an electromagnetically driven optical scanning device according to the present invention comprises a mirror and a coil mounted on the surface of a movable plate pivotally supported via a torsion bar. On the other hand, a resonance type having a magnetic field generating means for applying a magnetic field to a coil portion parallel to the axial direction of the torsion bar, and supplying an alternating current for driving the movable plate to the coil to swing the movable plate. In an electromagnetically driven optical scanning device that uses a mirror to irradiate the mirror with light emitted from a light source and scans the mirror, the amplitude of the scanning light reflected by the mirror is monitored, and the amplitude relative to a preset target amplitude is monitored. Deviation detecting means for detecting the deviation, and the magnitude of the AC current for driving the movable plate is determined based on the deviation detected by the deviation detecting means so that the amplitude of the scanning light substantially matches the target amplitude. Are those configured with an amplitude compensating means for settling.
【0013】かかる構成では、光源から出射される光が
揺動動作する共振型ミラーで反射されて走査され、該走
査光の走査範囲を表す振幅について、予め設定した目標
振幅に対する偏差が偏差検出手段で検出される。そし
て、振幅補償手段では、偏差検出手段で得られた偏差を
基に、走査光の振幅が目標振幅に略一致するように、共
振型ミラーの可動板駆動用交流電流の大きさが調整され
る。これにより、周囲の環境等の温度変化によって共振
型ミラーの共振周波数が変動しても、高い精度で光の振
幅を一定に保持することができるようになる。In this configuration, the light emitted from the light source is reflected and scanned by the oscillating resonance type mirror, and the deviation representing the scanning range of the scanning light from the preset target amplitude is determined by the deviation detecting means. Is detected by In the amplitude compensating means, the magnitude of the AC current for driving the movable plate of the resonance type mirror is adjusted based on the deviation obtained by the deviation detecting means so that the amplitude of the scanning light substantially matches the target amplitude. . Thus, even if the resonance frequency of the resonance mirror fluctuates due to a temperature change in the surrounding environment or the like, the light amplitude can be kept constant with high accuracy.
【0014】また、上記の電磁駆動型光走査装置につい
ては、前記偏差検出手段が、前記目標振幅に対応した所
定の位置に到達する前記走査光を検出する受光部と、該
受光部の受光状態を基に、前記目標振幅に対する前記走
査光の振幅の偏差を判断して、該偏差の補償を指示する
制御信号を前記振幅補償手段に出力する偏差検出部と、
を有するようにしてもよい。Further, in the above-mentioned electromagnetically driven optical scanning device, the deviation detecting means detects a scanning light reaching a predetermined position corresponding to the target amplitude, and a light receiving state of the light receiving portion. A deviation detecting unit that determines a deviation of the amplitude of the scanning light from the target amplitude, and outputs a control signal instructing compensation of the deviation to the amplitude compensating unit;
May be provided.
【0015】かかる構成では、走査光の振幅についての
目標振幅に対する偏差が、受光部における受光状態を基
に偏差検出部で判断されるようになる。さらに、上記の
電磁駆動型光走査装置については、前記受光部の受光状
態に基づいて、前記光源が非発光状態にあるかまたは前
記走査光の振幅が前記目標振幅近傍に未達であるかを判
断し、前記走査光の振幅を増大させる制御信号を前記振
幅補償手段に出力する小振幅検出手段を備えるようにす
るのが好ましい。In this configuration, the deviation of the amplitude of the scanning light from the target amplitude is determined by the deviation detecting unit based on the light receiving state of the light receiving unit. Further, regarding the electromagnetically driven optical scanning device, based on the light receiving state of the light receiving unit, it is determined whether the light source is in a non-light emitting state or the amplitude of the scanning light has not reached the vicinity of the target amplitude. It is preferable that a small-amplitude detecting means for judging and outputting a control signal for increasing the amplitude of the scanning light to the amplitude compensating means be provided.
【0016】かかる構成では、光源が非点灯状態にある
ときや装置起動時などで走査光の振幅が目標振幅近傍に
未達の状態にあるとき、その状態が受光部の受光状態を
基に小振幅検出手段で判断されて、走査光の振幅を増大
させる制御が行われるようになる。In such a configuration, when the light source is in a non-lighting state or when the amplitude of the scanning light does not reach the vicinity of the target amplitude at the time of starting the apparatus, the state is small based on the light receiving state of the light receiving unit. Judgment is made by the amplitude detecting means, and control for increasing the amplitude of the scanning light is performed.
【0017】上述した電磁駆動型光走査装置の1つの態
様として、前記受光部は、前記走査光の振幅が前記目標
振幅に略一致したと想定したときの走査範囲の少なくと
も一方の端部付近について、実際に走査される光を検出
し、前記偏差検出部は、前記受光部で光が検出されてい
る状態の継続時間を測定し、該測定された継続時間と前
記目標振幅に応じた設定値との比較結果を基に、前記走
査光の振幅の偏差を判断するようにしてもよい。具体的
には、前記受光部が、前記走査範囲の少なくとも一方の
端部付近に設けた反射器と、該反射器で反射された前記
走査光を受光して受光信号を出力するフォトセンサと、
を有するようにしても構わない。In one embodiment of the above-described electromagnetically driven optical scanning device, the light receiving section is provided for at least one end of a scanning range when it is assumed that the amplitude of the scanning light substantially matches the target amplitude. Detecting the light that is actually scanned, the deviation detecting unit measures the duration of the state in which the light is detected by the light receiving unit, and sets a value corresponding to the measured duration and the target amplitude. The deviation of the amplitude of the scanning light may be determined based on the result of the comparison. Specifically, the light receiving unit, a reflector provided near at least one end of the scanning range, a photo sensor that receives the scanning light reflected by the reflector and outputs a light receiving signal,
May be provided.
【0018】かかる構成では、光源から出射され共振型
ミラーで反射された光が、目標振幅に対応した所定の位
置に設けられた固定ミラーに到達すると、該固定ミラー
でさらに反射された後にフォトセンサで受光される。フ
ォトセンサは走査光を受けると受光信号を発生し、該受
光信号が偏差検出部に送られるようになる。In this configuration, when the light emitted from the light source and reflected by the resonance type mirror reaches the fixed mirror provided at a predetermined position corresponding to the target amplitude, the light is further reflected by the fixed mirror and is then reflected by the photo sensor. Is received at. The photo sensor generates a light receiving signal when receiving the scanning light, and the light receiving signal is sent to the deviation detecting unit.
【0019】上述した電磁駆動型光走査装置の他の態様
として、前記受光部は、前記走査光の振幅が前記目標振
幅に略一致したと想定したときの走査範囲の両端部を除
いた中央部分について、実際に走査される光を検出し、
前記偏差検出部は、前記受光部で光が検出されていない
状態の継続時間を測定し、該測定された継続時間と前記
目標振幅に応じた設定値との比較結果を基に、前記走査
光の振幅の偏差を判断するようにしてもよい。具体的に
は、前記受光部が、前記走査範囲の両端部を除いた中央
部分に設けた再帰反射板と、該再帰反射板で再帰反射さ
れた前記走査光を前記共振型ミラーの近傍で受光して受
光信号を出力するフォトセンサと、を有するようにして
も構わない。In another aspect of the above-described electromagnetically driven optical scanning device, the light receiving unit may include a central portion excluding both ends of a scanning range when it is assumed that the amplitude of the scanning light substantially matches the target amplitude. , Detecting the light that is actually scanned,
The deviation detection unit measures the duration of a state in which no light is detected by the light receiving unit, and based on a comparison result between the measured duration and a set value corresponding to the target amplitude, the scanning light. May be determined. Specifically, the light receiving section receives a retroreflector provided at a central portion excluding both ends of the scanning range and the scanning light retroreflected by the retroreflector in the vicinity of the resonant mirror. And a photo sensor that outputs a light receiving signal.
【0020】かかる構成では、光源から出射され共振型
ミラーで反射された光が、走査範囲の両端部を除く中央
部分に設けた再帰反射板に到達すると、該再帰反射板で
さらに再帰反射された後にフォトセンサで受光される。
一方、走査範囲の両端部に達した走査光は、再帰反射さ
れないため、共振型ミラー近傍のフォトセンサでは受光
されなくなる。したがって、偏差検出部では、受光部で
反射光が検出されていない状態の継続時間を基に、走査
光の振幅の偏差が判断されるようになる。In this configuration, when the light emitted from the light source and reflected by the resonance mirror reaches the retroreflector provided at the center except for the both ends of the scanning range, the light is further retroreflected by the retroreflector. Later, the light is received by the photo sensor.
On the other hand, the scanning light that has reached both ends of the scanning range is not retroreflected, and is not received by the photo sensor near the resonant mirror. Therefore, the deviation detecting section determines the deviation of the amplitude of the scanning light based on the duration of the state where the reflected light is not detected by the light receiving section.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図1は、第1の実施形態に係る電磁
駆動型光走査装置の構成を示すブロック図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of the electromagnetically driven optical scanning device according to the first embodiment.
【0022】図1において、本電磁駆動型光走査装置
は、例えば、光走査部4によって走査されるレーザ光の
振幅(走査範囲)を、受光部4からのフォトセンサ出力
信号を基に検出する、小振幅検出手段としての小振幅検
出部1および偏差検出手段としての偏差検出部2と、そ
れら小振幅検出部1および偏差検出部2の各検出結果に
応じて光走査部4の駆動状態を制御し、レーザ光の振幅
を補償する振幅補償手段としての振幅補償部3と、を備
えて構成される。In FIG. 1, the present electromagnetically driven optical scanning device detects, for example, the amplitude (scanning range) of a laser beam scanned by the optical scanning unit 4 based on a photosensor output signal from the light receiving unit 4. And a driving state of the optical scanning unit 4 according to the detection results of the small amplitude detecting unit 1 and the deviation detecting unit 2 as the small amplitude detecting unit and the deviation detecting unit 2, respectively. And an amplitude compensator 3 as an amplitude compensator for controlling and compensating for the amplitude of the laser beam.
【0023】小振幅検出部1は、例えば、第1カウンタ
11、第1比較器12およびOR回路13を有する。第
1カウンタ11は、水晶発振子10からのクロック信号
CLKによりカウントアップされ、そのカウント値C1
を第1比較器12に出力する。上記の水晶発振子10
は、一定の周期TCLK(周波数fCLK=1/TCLK)を有
するクロック信号CLKを生成して、該クロック信号C
LKを第1カウンタ11、偏差検出部2および振幅補償
部3にそれぞれ送る。The small amplitude detector 1 has, for example, a first counter 11, a first comparator 12, and an OR circuit 13. The first counter 11 counts up by a clock signal CLK from the crystal oscillator 10 and counts the count value C1.
Is output to the first comparator 12. The above crystal oscillator 10
Generates a clock signal CLK having a constant cycle T CLK (frequency f CLK = 1 / T CLK ) and generates the clock signal C
LK is sent to the first counter 11, the deviation detection unit 2 and the amplitude compensation unit 3, respectively.
【0024】第1比較器12は、第1カウンタ11のカ
ウント値C1と予め設定された設定値E1とを比較し、
カウント値C1が設定値E1に到達した場合(C1=E
1)に、ハイレベルの出力信号をOR回路13および振
幅補償部3に送る。なお、設定値E1については後述す
る。OR回路13は、第1比較器12の出力信号と受光
部5から送られるフォトセンサ出力信号とを論理和演算
して第1カウンタ11のカウント値C1を0にリセット
する信号を出力する。このOR回路13からの出力信号
を受けて、第1カウンタ11がリセットされる。The first comparator 12 compares the count value C1 of the first counter 11 with a preset value E1,
When the count value C1 reaches the set value E1 (C1 = E
In 1), the high-level output signal is sent to the OR circuit 13 and the amplitude compensator 3. The setting value E1 will be described later. The OR circuit 13 performs a logical OR operation on the output signal of the first comparator 12 and the photosensor output signal sent from the light receiving unit 5 to output a signal for resetting the count value C1 of the first counter 11 to 0. Upon receiving the output signal from the OR circuit 13, the first counter 11 is reset.
【0025】偏差検出部2は、例えば、第2カウンタ2
1、第2比較器22および遅延パルス発生回路23を有
する。第2カウンタ21は、受光部5から送られてくる
フォトセンサ出力信号に応じてイネーブル状態(カウン
トアップが許可された状態)となり、水晶発振子10か
らのクロック信号CLKによりカウントアップされ、そ
のカウント値C2を第2比較器22に出力する。第2比
較器22は、第2カウンタ21のカウント値C2と予め
設定された設定値E2との大小関係を比較し、その比較
結果に応じた出力信号を振幅補償部3に送る。なお、設
定値E2および第2比較器22の出力信号については後
述する。The deviation detecting unit 2 includes, for example, a second counter 2
1, a second comparator 22 and a delay pulse generating circuit 23. The second counter 21 enters an enabled state (a state in which counting up is permitted) in response to a photosensor output signal sent from the light receiving unit 5, and is counted up by a clock signal CLK from the crystal oscillator 10. The value C2 is output to the second comparator 22. The second comparator 22 compares the magnitude relationship between the count value C2 of the second counter 21 and a preset set value E2, and sends an output signal corresponding to the comparison result to the amplitude compensator 3. The set value E2 and the output signal of the second comparator 22 will be described later.
【0026】遅延パルス発生回路23は、水晶発振子1
0からのクロック信号CLKに同期し、フォトセンサ出
力信号の立ち下がりから例えば2クロック遅れて立ち上
がる遅延パルス信号DP2を発生して、該遅延パルス信
号DP2を第2カウンタ21に出力する。この遅延パル
ス信号DP2を受けて、第2カウンタ21のカウント値
C2がリセットされる。The delay pulse generating circuit 23 includes the crystal oscillator 1
In synchronization with the clock signal CLK from 0, a delay pulse signal DP2 that rises, for example, two clocks after the fall of the photosensor output signal is generated, and the delay pulse signal DP2 is output to the second counter 21. Upon receiving the delay pulse signal DP2, the count value C2 of the second counter 21 is reset.
【0027】振幅補償部3は、例えば、第3カウンタ3
1、OR回路32、AND回路33,34および遅延パ
ルス発生回路35を有する。第3カウンタ31は、OR
回路32からの出力信号によりカウントアップされ、ま
た、AND回路34からの出力信号によりカウントダウ
ンされ、そのカウント値に対応して定められた駆動電流
設定値を光走査部4に送る。OR回路32は、小振幅検
出部1の第1比較器12の出力信号とAND回路33の
出力信号とを論理和演算して、第3カウンタ31をカウ
ントアップさせる信号を出力する。The amplitude compensator 3 includes, for example, a third counter 3
1, an OR circuit 32, AND circuits 33 and 34, and a delay pulse generating circuit 35. The third counter 31 is OR
The count value is counted up by the output signal from the circuit 32, and is counted down by the output signal from the AND circuit 34, and the drive current set value corresponding to the count value is sent to the optical scanning unit 4. The OR circuit 32 performs a logical OR operation on the output signal of the first comparator 12 of the small amplitude detector 1 and the output signal of the AND circuit 33, and outputs a signal for counting up the third counter 31.
【0028】AND回路33は、偏差検出部2の第2比
較器22から、カウント値C2が設定値E2に到達して
いない場合(C2<E2)に出力されるハイレベルの出
力信号と、遅延パルス発生回路35から出力される遅延
パルス信号DP3とを論理積演算して、その演算結果を
OR回路32に伝える。AND回路34は、偏差検出部
2の第2比較器22から、カウント値C2が設定値E2
に到達している場合(C2>E2)に出力されるハイレ
ベルの出力信号と、遅延パルス発生回路35から出力さ
れる遅延パルス信号DP3とを論理積演算して、第3カ
ウンタ31をカウントダウンさせる信号を出力する。The AND circuit 33 outputs a high-level output signal output from the second comparator 22 of the deviation detector 2 when the count value C2 has not reached the set value E2 (C2 <E2), An AND operation is performed on the delayed pulse signal DP3 output from the pulse generation circuit 35 and the result of the AND operation is transmitted to the OR circuit 32. The AND circuit 34 outputs the count value C2 from the second comparator 22 of the deviation detection unit 2 to the set value E2.
(C2> E2) and the delayed pulse signal DP3 output from the delayed pulse generation circuit 35, and the third counter 31 is counted down. Output a signal.
【0029】遅延パルス発生回路35は、水晶発振子1
0からのクロック信号CLKに同期し、フォトセンサ出
力信号の立ち下がりから例えば1クロック遅れて立ち上
がる遅延パルス信号DP3を発生して、該遅延パルス信
号DP3をAND回路33,34にそれぞれ出力する。The delay pulse generating circuit 35 includes the crystal oscillator 1
In synchronization with the clock signal CLK from 0, a delay pulse signal DP3 that rises, for example, one clock after the fall of the photosensor output signal is generated, and the delay pulse signal DP3 is output to the AND circuits 33 and 34, respectively.
【0030】光走査部4は、共振型ミラーを用いてレー
ザ光を所望の振幅で走査するように構成された公知の光
走査装置である。図2は、光走査部4の機能構成の一例
と受光部5を示すブロック図である。The optical scanning unit 4 is a known optical scanning device configured to scan a laser beam with a desired amplitude using a resonance type mirror. FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the optical scanning unit 4 and the light receiving unit 5.
【0031】図2の構成例において、光走査部4は、共
振型ミラーを備えた光学系41と、振幅補償部3から送
られる駆動電流設定値に従って光学系41を駆動する駆
動部42と、を有する。In the configuration example of FIG. 2, the optical scanning unit 4 includes an optical system 41 having a resonance type mirror, a driving unit 42 for driving the optical system 41 in accordance with a driving current set value sent from the amplitude compensating unit 3, and Having.
【0032】光学系41は、例えば図3に示すように、
レーザ光源41Aおよび半導体ガルバノミラー41Bを
有し、各部品が所定の位置に配置されている。レーザ光
源41Aは、所要の波長のレーザ光を発生する一般的な
光源であり、発生したレーザ光が半導体ガルバノミラー
41Bの鏡面中心部付近に照射されるように配置されて
いる。半導体ガルバノミラー41Bは、例えば上述の図
14に示したような構成を有し、駆動部42から供給さ
れ平面コイル104に流される交流電流に応じて、ミラ
ー105の形成された可動板103が振れ角θで揺動す
る。これにより、レーザ光源41Aからのレーザ光は、
ミラー105に入射して反射され、該反射点を中心とし
た角度2θの範囲で直線方向に走査されるようになる。
なお、レーザ光の振幅は、図のように角度2θに対応し
たレーザ光の走査範囲を示すものである。The optical system 41 is, for example, as shown in FIG.
It has a laser light source 41A and a semiconductor galvanometer mirror 41B, and each component is arranged at a predetermined position. The laser light source 41A is a general light source that generates laser light of a required wavelength, and is arranged so that the generated laser light is irradiated near the center of the mirror surface of the semiconductor galvanometer mirror 41B. The semiconductor galvanomirror 41B has, for example, a configuration as shown in FIG. 14 described above, and the movable plate 103 on which the mirror 105 is formed swings in accordance with an alternating current supplied from the driving unit 42 and flowing through the planar coil 104. Swings at an angle θ. Thereby, the laser light from the laser light source 41A is
The light is incident on the mirror 105 and reflected, and is scanned in a linear direction within a range of an angle 2θ around the reflection point.
The amplitude of the laser light indicates the scanning range of the laser light corresponding to the angle 2θ as shown in the figure.
【0033】受光部5は、例えば図3に示すように、固
定ミラー51およびフォトセンサ52を有し、各部品が
所定の位置に配置されている。固定ミラー51は、レー
ザ光の振幅が予め設定した所要の振幅となったときに、
走査範囲の一端(最大振幅付近)を通るレーザ光を反射
可能な位置に設けられる。この固定ミラー51は、レー
ザ光のビーム径に比べて十分に広い鏡面を有するものと
し、後述するようにレーザ光が固定ミラー51を超えて
走査されないように制御が行われる。フォトセンサ52
は、固定ミラー51で反射されるレーザ光を受光可能な
位置に配置され、レーザ光の入射に応じてレベルが変化
するフォトセンサ出力信号を発生し、該フォトセンサ出
力信号を小振幅検出部1、偏差検出部2および振幅補償
部3にそれぞれ送る。The light receiving section 5 has a fixed mirror 51 and a photo sensor 52, for example, as shown in FIG. 3, and each component is arranged at a predetermined position. When the amplitude of the laser beam reaches a predetermined required amplitude, the fixed mirror 51
It is provided at a position where a laser beam passing through one end (near the maximum amplitude) of the scanning range can be reflected. The fixed mirror 51 has a mirror surface sufficiently wider than the beam diameter of the laser light, and is controlled so that the laser light is not scanned beyond the fixed mirror 51 as described later. Photo sensor 52
Is disposed at a position capable of receiving the laser beam reflected by the fixed mirror 51, generates a photosensor output signal whose level changes in accordance with the incidence of the laser beam, and outputs the photosensor output signal to the small-amplitude detection unit 1. , To the deviation detecting section 2 and the amplitude compensating section 3, respectively.
【0034】駆動部42(図2)は、例えば、D/Aコ
ンバータ42Aおよび駆動電流制御回路42Bを有す
る。D/Aコンバータ42Aは、振幅補償部3から伝え
られる駆動電流設定値をデジタル信号からアナログ信号
に変換する。駆動電流制御回路42Bは、光学系41の
半導体ガルバノミラー41Bを駆動する交流電流を生成
し、該交流電流の大きさをD/Aコンバータ42Aから
の駆動電流設定値に従って調整可能にした回路である。
なお、駆動電流制御回路42Bから半導体ガルバノミラ
ー41Bに出力される交流電流の周波数は、周囲等の温
度変化に関係なく、上述の図15に示したような加振周
波数で一定に制御されているものとする。The drive section 42 (FIG. 2) has, for example, a D / A converter 42A and a drive current control circuit 42B. The D / A converter 42A converts the drive current set value transmitted from the amplitude compensator 3 from a digital signal to an analog signal. The drive current control circuit 42B is a circuit that generates an AC current for driving the semiconductor galvanomirror 41B of the optical system 41 and adjusts the magnitude of the AC current according to a drive current set value from the D / A converter 42A. .
The frequency of the alternating current output from the drive current control circuit 42B to the semiconductor galvanometer mirror 41B is controlled to be constant at the excitation frequency as shown in FIG. Shall be.
【0035】次に、本実施形態の動作を図4のフローチ
ャートに従って説明する。図4において、本装置に電源
が投入されると、まず、ステップ10(図中S10で示
し、以下同様とする)では、第3カウンタ31に設定さ
れた駆動電流設定値が0に初期化される。次に、ステッ
プ20では、第1、2カウンタ11,21がそれぞれリ
セットされると同時に、水晶発振子10からクロック信
号CLKが出力されて第1カウンタ11のカウントアッ
プ動作が開始される。これにより、ステップ30では、
第1カウンタ11のカウント値C1が+1カウントアッ
プされる。Next, the operation of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 4, when the power of the apparatus is turned on, first, in step 10 (indicated by S10 in the figure, the same applies hereinafter), the drive current set value set in the third counter 31 is initialized to 0. You. Next, at step 20, the clock signal CLK is output from the crystal oscillator 10 and the count-up operation of the first counter 11 is started at the same time when the first and second counters 11 and 21 are reset. Thereby, in step 30,
The count value C1 of the first counter 11 is incremented by +1.
【0036】そして、ステップ40では、受光部5のフ
ォトセンサ52にレーザ光が入射されたか否かが判定さ
れる。電源投入直後においては、フォトセンサ52から
の出力信号の発生はないため、偏差検出部2の第2カウ
ンタ21のカウント動作は開始されない。したがって、
レーザ光がフォトセンサ52に入射するまでの間におい
ては、第1カウンタ11のカウント値C1に従った制御
が行われる。Then, in step 40, it is determined whether or not a laser beam has entered the photosensor 52 of the light receiving section 5. Immediately after the power is turned on, the output signal from the photo sensor 52 is not generated, so that the counting operation of the second counter 21 of the deviation detection unit 2 is not started. Therefore,
Until the laser light is incident on the photo sensor 52, control according to the count value C1 of the first counter 11 is performed.
【0037】フォトセンサ52へのレーザ光の入射がな
いと判定されると、ステップ50に進み、第1比較器1
2において、第1カウンタ11のカウント値C1が設定
値E1に到達したか否かが判定される。この設定値E1
は、例えば、半導体ガルバノミラー41Bの共振周期の
1.5倍程度の時間に相当するカウント値に設定されて
いて、第1カウンタ11のカウント値C1が設定値E1
に到達した場合には、レーザ光が非点灯の状態にある
か、または、レーザ光の走査振幅が不足した状態にある
と判断される。この場合にはステップ60に進む。一
方、カウント値C1が設定値E1に到達していない場合
には、ステップ30に戻って上記の処理が繰り返され
る。If it is determined that no laser light is incident on the photo sensor 52, the process proceeds to step 50, where the first comparator 1
In 2, it is determined whether or not the count value C1 of the first counter 11 has reached the set value E1. This set value E1
Is set to a count value corresponding to, for example, about 1.5 times the resonance cycle of the semiconductor galvanometer mirror 41B, and the count value C1 of the first counter 11 is set to a set value E1.
Is reached, it is determined that the laser light is in a non-lighting state or that the scanning amplitude of the laser light is insufficient. In this case, the process proceeds to step 60. On the other hand, if the count value C1 has not reached the set value E1, the process returns to step 30 and the above processing is repeated.
【0038】ステップ60では、駆動電流設定値を増加
させる処理が行われる。具体的には、第1比較器12か
らハイレベルの出力信号が出力され、該出力信号が振幅
補償部3のOR回路32に送られる。OR回路32で
は、第1比較器12からのハイレベルの信号の入力を受
けて、出力信号がハイレベルとなって第3カウンタ31
に送られる。第3カウンタ31は、OR回路32からの
ハイレベルの出力信号を受けてカウントアップされ、レ
ベルを1つ増加した駆動電流設定値が光走査部4に送ら
れる。これにより、光走査部4の半導体ガルバノミラー
41Bに供給される駆動電流の大きさが1レベル分だけ
増加して、レーザ光の振幅が大きくなるように駆動状態
が調整される。In step 60, a process for increasing the drive current set value is performed. Specifically, a high-level output signal is output from the first comparator 12, and the output signal is sent to the OR circuit 32 of the amplitude compensator 3. The OR circuit 32 receives the input of the high-level signal from the first comparator 12 and changes the output signal to the high level, and the third counter 31
Sent to The third counter 31 receives the high-level output signal from the OR circuit 32, counts up, and sends the drive current set value whose level is increased by one to the optical scanning unit 4. Thereby, the magnitude of the driving current supplied to the semiconductor galvanomirror 41B of the optical scanning unit 4 increases by one level, and the driving state is adjusted so that the amplitude of the laser light increases.
【0039】なお、光走査部4では、ステップ70に示
すように、振幅補償部3からの駆動電流設定値が予め設
定した最大値に達しているか否かの判定が行われるもの
とする。具体的には、駆動電流設定値が例えば、0〜2
55等の値をとる場合を考えると、駆動電流は次に示す
ような関係をもつことになる。In the optical scanning section 4, as shown in step 70, it is determined whether or not the drive current set value from the amplitude compensation section 3 has reached a preset maximum value. Specifically, the drive current set value is, for example, 0 to 2
Considering the case of taking a value such as 55, the drive current has the following relationship.
【0040】(駆動電流)∝(D/Aコンバータのリフ
ァレンス電圧)×(駆動電流設定値[0〜255])/
256 駆動電流設定値が最大値255に達すると、駆動電流は
D/Aコンバータ42Aのリファレンス電圧に応じて定
まる最大レベルとなる。この駆動電流の最大レベルを定
めるリファレンス電圧は、半導体ガルバノミラー41B
を破壊しない最大の駆動電流レベルに対応させて設定さ
れるようにする。(Drive current) ∝ (reference voltage of D / A converter) × (drive current set value [0 to 255]) /
When the 256 drive current set value reaches the maximum value 255, the drive current becomes the maximum level determined according to the reference voltage of the D / A converter 42A. The reference voltage that determines the maximum level of the drive current is the semiconductor galvanometer mirror 41B
Is set in accordance with the maximum drive current level that does not destroy.
【0041】駆動電流設定値が最大値に達していない場
合(0〜254)には、ステップ20に戻って上記一連
の処理が繰り返される。一方、駆動電流設定値が最大値
に達している場合(255)には、ステップ80に進
み、駆動電流設定値が最大値から0レベルに変更された
後に、ステップ20に戻って上記一連の処理が繰り返さ
れる。これにより、例えばレーザ光源41Aが非点灯の
状態にある場合に、駆動電流設定値が増加され続けて
も、半導体ガルバノミラー41Bを破壊するような大き
な駆動電流が供給されることを回避できるようになる。If the drive current set value has not reached the maximum value (0 to 254), the process returns to step 20 and the above series of processes is repeated. On the other hand, if the drive current set value has reached the maximum value (255), the process proceeds to step 80, and after the drive current set value is changed from the maximum value to the 0 level, the process returns to step 20 to return to the above series of processing. Is repeated. Thereby, for example, when the laser light source 41A is in a non-lighting state, even if the drive current setting value is continuously increased, it is possible to avoid supplying a large drive current that breaks the semiconductor galvanometer mirror 41B. Become.
【0042】前述のステップ40において、フォトセン
サ52へのレーザ光の入射があった判定された場合に
は、ステップ90に移り、フォトセンサ52におけるレ
ーザ光の入射時間の計測が行われる。If it is determined in step 40 that the laser light has been incident on the photosensor 52, the process proceeds to step 90, where the incident time of the laser light on the photosensor 52 is measured.
【0043】具体的には、フォトセンサ52へのレーザ
光の入射によって、ハイレベルのフォトセンサ出力信号
が発生し、該フォトセンサ出力信号がOR回路13、第
2カウンタ21および遅延パルス発生回路23,35に
それぞれ送られる。Specifically, a high-level photosensor output signal is generated by the incidence of the laser beam on the photosensor 52, and the photosensor output signal is supplied to the OR circuit 13, the second counter 21, and the delay pulse generation circuit 23. , 35 respectively.
【0044】第1カウンタ11のカウント値C1は、レ
ーザ光がフォトセンサ52に入射するようになると、フ
ォトセンサ出力信号が半導体ガルバノミラー41Bの共
振周期ごとにハイレベルとなるため、設定値E1(共振
周期の1.5倍程度に設定されている)に到達する以前
にリセットされる。したがって、レーザ光がフォトセン
サ52に入射するようになってからは、前述したような
第1カウンタ11のカウント値C1に従った制御が中断
され、第2カウンタ21のカウント値C2に従った制御
が行われるようになる。The count value C1 of the first counter 11 is set to the set value E1 (because the output signal of the photosensor goes high at each resonance cycle of the semiconductor galvanometer mirror 41B when the laser beam enters the photosensor 52). (Set to about 1.5 times the resonance period). Therefore, after the laser light is incident on the photo sensor 52, the control according to the count value C1 of the first counter 11 as described above is interrupted, and the control according to the count value C2 of the second counter 21 is performed. Will be performed.
【0045】第2カウンタ21は、ハイレベルのフォト
センサ出力信号を受けてイネーブル状態に切り替わり、
水晶発振子10からのクロック信号CLKに従ってカウ
ントアップされ、フォトセンサ出力信号がハイレベルを
維持する間、カウントアップ動作が継続されて、そのカ
ウント値C2が第2比較器22に送られる。したがっ
て、第2カウンタ21のカウント値C2がフォトセンサ
52におけるレーザ光の入射時間に相当することにな
る。The second counter 21 receives the high level photo sensor output signal and switches to the enabled state.
The count-up operation is continued according to the clock signal CLK from the crystal oscillator 10, and the count-up operation is continued while the output signal of the photosensor remains at the high level, and the count value C 2 is sent to the second comparator 22. Therefore, the count value C2 of the second counter 21 corresponds to the incident time of the laser beam on the photo sensor 52.
【0046】また、各遅延パルス発生回路23,35で
は、水晶発振子10からのクロック信号CLKに同期し
た状態で、フォトセンサ出力信号の立ち下がりがそれぞ
れ検出され、該立ち下がりから2クロック遅れて立ち上
がる遅延パルス信号DP2が遅延パルス発生回路23か
ら出力されるとともに、1クロック遅れて立ち上がる遅
延パルス信号DP3が遅延パルス発生回路35から出力
される。In each of the delay pulse generating circuits 23 and 35, the falling of the photosensor output signal is detected in synchronization with the clock signal CLK from the crystal oscillator 10, and the falling of the photosensor output signal is delayed by two clocks from the falling. The rising delay pulse signal DP2 is output from the delay pulse generation circuit 23, and the delay pulse signal DP3 rising with a delay of one clock is output from the delay pulse generation circuit 35.
【0047】図5は、フォトセンサ出力信号および遅延
パルス信号DP2,DP3の信号波形の一例を、固定ミ
ラー51で反射されるレーザ光の軌跡(上段)とともに
示した図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of the signal waveform of the photosensor output signal and the delay pulse signals DP2 and DP3 together with the locus (upper stage) of the laser light reflected by the fixed mirror 51.
【0048】図5のように、走査されるレーザ光が固定
ミラー51に到達すると([1]の地点)、フォトセンサ
出力信号がハイレベルとなる。そして、レーザ光が固定
ミラー51上の[1]から[2]に走査される間、フォトセン
サ出力信号はハイレベルとなり、その間に要する時間
は、クロック信号CLKに同期したカウント値でnカウ
ント(第2カウンタ21のカウント値C2に対応する)
であったとすると、n・TCLKになる。As shown in FIG. 5, when the laser beam to be scanned reaches the fixed mirror 51 (point [1]), the output signal of the photo sensor goes high. Then, while the laser light is scanned from [1] to [2] on the fixed mirror 51, the photosensor output signal is at a high level, and the time required during this period is n counts (counts synchronized with the clock signal CLK). (Corresponding to the count value C2 of the second counter 21)
Is n · T CLK .
【0049】レーザ光が[2]の地点に到達してフォトセ
ンサ出力信号がローレベルに転じると、その立ち下がり
が遅延パルス発生回路23,35においてそれぞれ検出
され、該立ち下がりから1カウント遅れて(n+1カウ
ント)立ち上がる遅延パルス信号DP3が遅延パルス発
生回路35で発生するとともに、2カウント遅れて(n
+2カウント)立ち上がる遅延パルス信号DP2が遅延
パルス発生回路23で発生する。When the laser beam reaches the point [2] and the output signal of the photosensor changes to a low level, the falling edges are detected by the delay pulse generation circuits 23 and 35, respectively, and one count delay from the falling edge. The (n + 1 count) rising delayed pulse signal DP3 is generated by the delayed pulse generating circuit 35 and is delayed by two counts (n
The delayed pulse signal DP2 which rises (+2 counts) is generated by the delayed pulse generation circuit 23.
【0050】具体的には、nカウント間における固定ミ
ラー51上でのレーザ光の走査距離LSを次のように定
式化して、nカウントの設定を行えばよい。すなわち、
走査光が最大振幅となるときの片側走査角度をθmax[d
eg]とし、半導体ガルバノミラー41Bから固定ミラー
51までの距離をR[m]としたとき(図3参照)、走
査光の片側振幅S[m]は次の(1)式で表すことがで
きる。More specifically, the n-count may be set by formulating the scanning distance L S of the laser beam on the fixed mirror 51 between the n-counts as follows. That is,
The one-side scanning angle when the scanning light has the maximum amplitude is θ max [d
eg], and the distance from the semiconductor galvanometer mirror 41B to the fixed mirror 51 is R [m] (see FIG. 3), the one-sided amplitude S [m] of the scanning light can be expressed by the following equation (1). .
【0051】S=R・sinθmax …(1) また、半導体ガルバノミラー41Bの共振周期をTR[s
ec]としたとき、クロック周期TCLK[sec]をnカウン
トした時の走査角度α[deg]は、次の(2)式で表す
ことができる。S = R · sin θ max (1) Further, the resonance period of the semiconductor galvanomirror 41B is set to T R [s
ec], the scan angle α [deg] when the clock cycle T CLK [sec] is counted n can be expressed by the following equation (2).
【0052】α=360・n・TCLK/TR …(2) さらに、固定ミラー51上でのレーザ光の走査距離LS
は、上記(1)式および(2)式の片側振幅Sおよび走
査角度αを用いて、次の(3)式で表すことができる。Α = 360 · n · T CLK / T R (2) Further, the scanning distance L S of the laser beam on the fixed mirror 51
Can be expressed by the following equation (3) using the one-sided amplitude S and the scanning angle α in the above equations (1) and (2).
【0053】 LS=S−S・cos(α/2)=S{1−cos(α/2)} =R・sinθmax・{1−cos(180・n・TCLK/TR)}…(3) 従って、固定ミラー51の走査方向の長さをW[m]とす
ると、nカウントの設定は、次の(4)式の関係を満た
すようにすればよい。L S = S−S · cos (α / 2) = S {1−cos (α / 2)} = R · sin θ max · {1−cos (180 · n · T CLK / T R )} (3) Accordingly, assuming that the length of the fixed mirror 51 in the scanning direction is W [m], the setting of the n-count may be set so as to satisfy the following expression (4).
【0054】 R・sinθmax・{1−cos(180・n・TCLK/TR)}<W…(4 ) 具体的な数値の一例を上げると、半導体ガルバノミラー
41Bから固定ミラー51までの距離R=0.1m、片
側走査角度θmax=20deg、クロック周期TCL K=1μ
s、共振周期TR=670μsである場合に、nカウン
トの設定を50としたときには、上記(3)式を用い
て、固定ミラー51上でのレーザ光の走査距離LS=
0.94mmと計算される。このような設定の場合、固定
ミラー51の走査方向の長さWは数mm程度あればよいこ
とになる。なお、比較的小さな固定ミラー51とするこ
とができるのは、振幅の両サイドにおける走査光の動き
が比較的遅いためである。R · sin θmax・ {1-cos (180 ・ n ・ TCLK/ TR)} <W ... (4) As an example of specific numerical values, a semiconductor galvanomirror
Distance R from the base 41B to the fixed mirror 51 = 0.1 m, one side
Side scan angle θmax= 20deg, clock cycle TCL K= 1μ
s, resonance period TR= 670 μs, n counts
When the default setting is 50, the above equation (3) is used.
The scanning distance L of the laser beam on the fixed mirror 51S=
Calculated as 0.94 mm. In such a setting, fixed
The length W of the mirror 51 in the scanning direction may be several mm.
And Note that a relatively small fixed mirror 51 is used.
The only thing that can be done is the movement of the scanning light on both sides of the amplitude.
Is relatively slow.
【0055】次に、ステップ100では、第2比較器2
2において、フォトセンサ52のレーザ光入射時間に対
応するカウント値C2と、設定値E2との比較が行われ
る。この設定値E2は、レーザ光の振幅が予め設定した
所要の振幅となったときにおけるフォトセンサ52のレ
ーザ光入射時間に対応して設定されている。したがっ
て、カウント値C2が設定値E2と同じ場合(C2=E
2)には、所要の振幅が得られていると判断され、カウ
ント値C2が設定値E2よりも小さい場合(C2<E
2)には、レーザ光の振幅が不足していると判断され、
カウント値C2が設定値E2よりも大きい場合(C2>
E2)には、レーザ光の振幅が大きくなりすぎていると
判断される。Next, at step 100, the second comparator 2
In 2, the count value C2 corresponding to the laser beam incident time of the photo sensor 52 is compared with the set value E2. The set value E2 is set corresponding to the laser light incident time of the photo sensor 52 when the amplitude of the laser light reaches a predetermined required amplitude. Therefore, when the count value C2 is equal to the set value E2 (C2 = E2
In 2), it is determined that the required amplitude is obtained, and when the count value C2 is smaller than the set value E2 (C2 <E
In 2), it is determined that the amplitude of the laser beam is insufficient,
When the count value C2 is larger than the set value E2 (C2>
In E2), it is determined that the amplitude of the laser beam is too large.
【0056】なお、温度変化によるレーザ光の振幅の偏
差は、カウント値C2と設定値E2の差に基に、前述の
(1)式の場合と同様にして定量的に求めることがで
き、具体的に求めた偏差量に応じて補償を行うことが可
能である。しかし、本実施形態では、レーザ光の振幅が
目標値よりも大きいか小さいかのみを判定し、該判定結
果に応じて振幅補償部3の動作を切り替える方式とし
て、補償動作の簡略化を図るようにした。The deviation of the amplitude of the laser beam due to the temperature change can be quantitatively obtained based on the difference between the count value C2 and the set value E2 in the same manner as in the case of the above-mentioned equation (1). It is possible to perform compensation in accordance with the deviation amount obtained in a typical manner. However, in the present embodiment, it is determined that only the amplitude of the laser beam is larger or smaller than the target value, and the operation of the amplitude compensator 3 is switched according to the determination result, thereby simplifying the compensation operation. I made it.
【0057】具体的には、レーザ光の振幅が不足してい
ると判断されると(C2<E2)、ハイレベルの出力信
号が第2比較部22から振幅補償部3のAND回路33
に送られる。一方、レーザ光の振幅が大きくなりすぎて
いると判断されると(C2>E2)、ハイレベルの出力
信号が第2比較部22から振幅補償部3のAND回路3
4に送られる。各AND回路33,34には、遅延パル
ス発生回路35からの遅延パルス信号DP3がそれぞれ
入力されていて、第2比較器22からの出力信号と遅延
パルス信号DP3とが共にハイレベルとなった時に、ハ
イレベルの出力信号が各AND回路33,34から出力
される。More specifically, when it is determined that the amplitude of the laser light is insufficient (C2 <E2), the high-level output signal is output from the second comparator 22 to the AND circuit 33 of the amplitude compensator 3.
Sent to On the other hand, when it is determined that the amplitude of the laser light is too large (C2> E2), the high-level output signal is output from the second comparing unit 22 to the AND circuit 3 of the amplitude compensating unit 3.
4 The delay pulse signal DP3 from the delay pulse generation circuit 35 is input to each of the AND circuits 33 and 34, and when both the output signal from the second comparator 22 and the delay pulse signal DP3 become high level. , High-level output signals are output from the AND circuits 33 and 34.
【0058】なお、遅延パルス信号DP3がハイレベル
となるのは、図5に示したように、フォトセンサ52へ
のレーザ光の入射が無くなった後であるため、第2カウ
ンタ21のカウント動作の途中で、AND回路33,3
4からハイレベルの出力信号が出力されるようなことは
なく、フォトセンサ52へのレーザ光入射時間の判断が
完了した後に、振幅の偏差補償が行われる。Since the delay pulse signal DP3 becomes high level after the laser beam is no longer incident on the photosensor 52 as shown in FIG. 5, the count operation of the second counter 21 is stopped. On the way, AND circuits 33 and 3
4 does not output a high-level output signal, and after the determination of the laser light incident time on the photosensor 52 is completed, amplitude deviation compensation is performed.
【0059】AND回路33からハイレベルの出力信号
が出力されると、該出力信号はOR回路32に入力さ
れ、OR回路32からハイレベルの出力信号が出力され
る。このOR回路32からの出力信号により、上述のス
テップ60の場合と同様にして、第3カウンタ31がカ
ウントアップされ、レベルを1つ増加した駆動電流設定
値が光走査部4に送られる。これにより、光走査部4の
半導体ガルバノミラー41Bに供給される駆動電流の大
きさが1レベル分だけ増加して、レーザ光の振幅が大き
くなるように駆動状態が調整される。そして、上述した
ステップ70に移って同様の処理が行われる。When a high-level output signal is output from the AND circuit 33, the output signal is input to the OR circuit 32, and a high-level output signal is output from the OR circuit 32. Based on the output signal from the OR circuit 32, the third counter 31 is counted up in the same manner as in the case of step 60 described above, and the drive current set value whose level is increased by one is sent to the optical scanning unit 4. Thereby, the magnitude of the driving current supplied to the semiconductor galvanomirror 41B of the optical scanning unit 4 increases by one level, and the driving state is adjusted so that the amplitude of the laser light increases. Then, the process proceeds to the above-described step 70 and the same processing is performed.
【0060】一方、AND回路34からハイレベルの出
力信号が出力されると、該出力信号は第3カウンタ31
に送られて、ステップ110に示すように、第3カウン
タ31がカウントダウンされ、レベルを1つ減少した駆
動電流設定値が光走査部4に送られる。これにより、光
走査部4の半導体ガルバノミラー41Bに供給される駆
動電流の大きさが1レベル分だけ減少して、レーザ光の
振幅が小さくなるように駆動状態が調整される。そし
て、上述したステップ20に移って同様の処理が繰り返
される。なお、ステップ100において、カウント値C
2が設定値E2と同じであると判断された場合にも、上
述のステップ20に戻って同様の処理が繰り返される。On the other hand, when a high-level output signal is output from the AND circuit 34, the output signal is output to the third counter 31.
Then, as shown in step 110, the third counter 31 counts down, and the drive current set value whose level is reduced by one is sent to the optical scanning unit 4. As a result, the magnitude of the drive current supplied to the semiconductor galvanomirror 41B of the optical scanning unit 4 is reduced by one level, and the drive state is adjusted such that the amplitude of the laser light is reduced. Then, the process proceeds to step 20 described above, and the same processing is repeated. In step 100, the count value C
Even when it is determined that 2 is the same as the set value E2, the process returns to step 20 described above and the same processing is repeated.
【0061】上述したように第1の実施形態によれば、
光走査部4におけるレーザ光の走査状態をモニタして振
幅の偏差を検出し、該検出結果に応じて半導体ガルバノ
ミラー41Bの駆動電流の大きさを制御するようにした
ことで、周囲の環境等の温度変化に対しても、高い精度
でレーザ光の振幅を一定に保持することができる。この
ことは、特に、光走査装置を利用して測定領域内の物体
の大きさや位置を検出する場合などに有用である。具体
的には、例えば、エリア・センサ、形状測定器、レーザ
顕微鏡、バーコード・スキャナー、レーザ・プリンタな
どへの適用が有効である。ただし、本発明の用途は上記
に限定されるものではなく、各種の光学機器に広く適用
可能である。As described above, according to the first embodiment,
The scanning state of the laser beam in the optical scanning unit 4 is monitored to detect a deviation of the amplitude, and the magnitude of the drive current of the semiconductor galvanometer mirror 41B is controlled according to the detection result. The amplitude of the laser beam can be kept constant with high accuracy even when the temperature changes. This is particularly useful when detecting the size and position of an object in a measurement area using an optical scanning device. Specifically, for example, application to an area sensor, a shape measuring instrument, a laser microscope, a barcode scanner, a laser printer, or the like is effective. However, the application of the present invention is not limited to the above, and can be widely applied to various optical devices.
【0062】なお、上述した第1の実施形態では、走査
されるレーザ光を固定ミラー51で反射させてフォトセ
ンサ52で受光する構成としたが、例えば、固定ミラー
の位置にフォトセンサを設けて、走査されるレーザ光が
フォトセンサで直接受光されるようにしても構わない。In the first embodiment, the laser light to be scanned is reflected by the fixed mirror 51 and received by the photo sensor 52. However, for example, a photo sensor is provided at the position of the fixed mirror. Alternatively, the scanned laser beam may be directly received by the photo sensor.
【0063】次に、本発明による第2の実施形態につい
て説明する。図6は、第2の実施形態に係る電磁駆動型
光走査装置の外観を示す斜視図である。また、図7は、
図6の電磁駆動型光走査装置の構成を示すブロック図で
ある。なお、第1の実施形態の構成と同様の部分には同
じ符号が付しある。Next, a second embodiment according to the present invention will be described. FIG. 6 is a perspective view illustrating an appearance of an electromagnetically driven optical scanning device according to the second embodiment. Also, FIG.
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of the electromagnetically driven optical scanning device in FIG. 6. The same parts as those in the configuration of the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
【0064】図に示すように、第2の実施形態による電
磁駆動型光走査装置は、センサユニット内の光走査部4
から出射された走査光が反射部53で再帰反射され、該
反射光がセンサユニット内のフォトセンサ52で受光さ
れる基本構成を有する。具体的に、第2の実施形態の構
成が第1の実施形態の構成と異なる点を挙げると、走査
光を反射する固定ミラー51に代えて反射部53を設け
るとともに、走査原点検出手段としての走査原点検出部
6をセンサユニット内に設けた点が異なる。上記以外の
第2の実施形態の構成は、第1の実施形態の構成と基本
的に同様である。As shown in the figure, the electromagnetically driven optical scanning device according to the second embodiment includes an optical scanning unit 4 in a sensor unit.
The scanning light emitted from the light source is retroreflected by the reflection section 53, and the reflected light is received by the photo sensor 52 in the sensor unit. Specifically, when the configuration of the second embodiment is different from the configuration of the first embodiment, a reflecting portion 53 is provided instead of the fixed mirror 51 that reflects the scanning light, and the scanning origin detecting means is used. The difference is that the scanning origin detecting unit 6 is provided in the sensor unit. The configuration of the second embodiment other than the above is basically the same as the configuration of the first embodiment.
【0065】反射部53は、例えば、支柱53Aおよび
再帰反射板53Bから構成される。再帰反射板53B
は、反射光の大部分が再帰反射によるような反射面を有
する一般的な部材であって、ここでは、支柱53Aのセ
ンサユニットに対向する面の所定位置に取り付けられて
いる。この再帰反射板53Bで再帰反射された走査光
は、センサユニット内の光走査部4付近に配置されたフ
ォトセンサ52で受光される。このフォトセンサ52お
よび反射部53により受光部5’が構成される。なお、
再帰反射とは、広い入射角に亘って、入射光の光路にほ
ぼ沿う方向に、選択的に反射光が戻るような反射を意味
する。The reflection section 53 is composed of, for example, a support 53A and a retroreflection plate 53B. Retroreflective plate 53B
Is a general member having a reflective surface such that most of the reflected light is due to retroreflection, and is mounted at a predetermined position on the surface of the support 53A facing the sensor unit. The scanning light retroreflected by the retroreflective plate 53B is received by the photosensor 52 disposed near the optical scanning unit 4 in the sensor unit. The photosensor 52 and the reflecting section 53 constitute a light receiving section 5 '. In addition,
Retroreflection refers to reflection in which reflected light selectively returns in a direction substantially along the optical path of incident light over a wide incident angle.
【0066】走査原点検出部6は、例えば、遅延信号発
生回路61および原点検出回路62から構成される。遅
延信号発生回路61は、例えば図8に示すように、抵抗
61Aおよびコンデンサ61Bを用いて構成したローパ
スフィルタと、そのローパスフィルタを通過した信号の
レベル判定を行うコンパレータ61Cとから構成され
る。この遅延信号発生回路61では、光走査部4から送
られる走査周波数クロック信号の立ち上がりおよび立ち
下がりをローパスフィルタにより鈍らせ、コンパレータ
61Cで2値に切り分けることで、走査周波数クロック
信号を遅延させた遅延信号が生成される。上記の走査周
波数クロック信号は、光走査部4の半導体ガルバノミラ
ー41Bを駆動する駆動信号の周波数に対応した信号で
あって、半導体ガルバノミラー41Bの共振周波数に近
い走査周波数を示すクロック信号である。The scanning origin detecting section 6 comprises, for example, a delay signal generating circuit 61 and an origin detecting circuit 62. As shown in FIG. 8, for example, the delay signal generating circuit 61 includes a low-pass filter configured using a resistor 61A and a capacitor 61B, and a comparator 61C that determines the level of a signal that has passed through the low-pass filter. In the delay signal generating circuit 61, the rising and falling of the scanning frequency clock signal sent from the optical scanning unit 4 is dulled by a low-pass filter, and the binary signal is divided by the comparator 61C, thereby delaying the scanning frequency clock signal. A signal is generated. The above-described scanning frequency clock signal is a signal corresponding to the frequency of the drive signal for driving the semiconductor galvanomirror 41B of the optical scanning unit 4, and is a clock signal indicating a scanning frequency close to the resonance frequency of the semiconductor galvanomirror 41B.
【0067】原点検出回路62は、例えば図9に示すよ
うに、インバータ62A,62Cと、AND回路62B
とから構成される。この原点検出回路62では、遅延信
号発生回路61からの走査遅延信号と、フォトセンサ5
2からの出力信号をインバータ62Aで反転した信号と
が、AND回路62Bで論理積演算され、その演算結果
がインバータ62Cで反転される。このインバータ62
Cの出力信号は、後述するように、反射部53の上端部
分および下端部分でそれぞれ発生する反射光の途切れの
うちで、走査原点側となる途切れのみを示す信号とな
る。走査原点検出部6から出力される走査原点側の受光
波形を示す信号は、小振幅検出部1に送られて第1カウ
ンタ11をイネーブル状態にするとともに、インバータ
6Aを介して、偏差検出部2の第2カウンタ21および
遅延パルス発生回路23、並びに、振幅補償部3の遅延
パルス発生回路35にそれぞれ送られる。インバータ6
Aで反転された信号は、第1の実施形態の場合における
フォトセンサ出力信号に相当するものである。For example, as shown in FIG. 9, the origin detecting circuit 62 includes inverters 62A and 62C and an AND circuit 62B.
It is composed of In the origin detecting circuit 62, the scanning delay signal from the delay signal generating circuit 61 and the photo sensor 5
The output signal from 2 is inverted by the inverter 62A and the AND operation is performed by the AND circuit 62B, and the operation result is inverted by the inverter 62C. This inverter 62
As described later, the output signal of C is a signal indicating only a break on the scanning origin side among breaks of the reflected light generated at the upper end portion and the lower end portion of the reflection section 53, respectively. A signal indicating a light-receiving waveform on the scanning origin side output from the scanning origin detection unit 6 is sent to the small amplitude detection unit 1 to enable the first counter 11 and, via the inverter 6A, to the deviation detection unit 2 Are sent to the second counter 21 and the delay pulse generation circuit 23, and the delay pulse generation circuit 35 of the amplitude compensator 3. Inverter 6
The signal inverted at A corresponds to the photosensor output signal in the case of the first embodiment.
【0068】次に、第2の実施形態の動作について説明
する。本装置では、上述の図6に示したように、光走査
部4の半導体ガルバノミラー41Bを停止させた時のレ
ーザ光の方向が、走査方向に対して角度的に再帰反射板
53Bの中央に位置するように、センサユニットと反射
部53の配置が予めセッティングされるものとする。な
お、ここでは、半導体ガルバノミラー41Bの振れ角
(走査角度)をθとして、レーザ光が走査範囲の一端
(図6では下端)に達したときを走査原点(0°)と
し、他端(図6では上端)に達したときの角度をθmax
とする。Next, the operation of the second embodiment will be described. In the present apparatus, as shown in FIG. 6 described above, the direction of the laser beam when the semiconductor galvanometer mirror 41B of the optical scanning unit 4 is stopped is angularly positioned at the center of the retroreflective plate 53B with respect to the scanning direction. It is assumed that the arrangement of the sensor unit and the reflection unit 53 is set in advance so as to be located. Here, the deflection angle (scanning angle) of the semiconductor galvanometer mirror 41B is set to θ, and when the laser beam reaches one end (the lower end in FIG. 6) of the scanning range, the scanning origin (0 °) is set. angle theta max when reached in 6 upper end)
And
【0069】上記のようなセッティングにおいて、光走
査部4のレーザ光源41Aが消灯状態で半導体ガルバノ
ミラー41Bが停止状態にある場合には、フォトセンサ
52において反射光が受光されないため、フォトセンサ
52の出力信号レベルは、図10の上段に示すようにロ
ーレベルとなる。In the above setting, when the laser light source 41A of the light scanning section 4 is turned off and the semiconductor galvanomirror 41B is stopped, the photo sensor 52 does not receive reflected light. The output signal level becomes a low level as shown in the upper part of FIG.
【0070】半導体ガルバノミラー41Bは停止状態の
ままでレーザ光源41Aが点灯されると、再帰反射板2
Bで反射されたレーザ光がフォトセンサ52で連続して
受光されるようになり、フォトセンサ52の出力信号レ
ベルは、図10の中段に示すようにハイレベルとなる。When the laser light source 41A is turned on while the semiconductor galvanometer mirror 41B remains stopped, the retroreflective plate 2
The laser beam reflected by B is continuously received by the photo sensor 52, and the output signal level of the photo sensor 52 becomes a high level as shown in the middle part of FIG.
【0071】さらに、半導体ガルバノミラー41Bの駆
動が開始されてレーザ光の走査振幅が増大して行くと、
フォトセンサ52の出力信号レベルは、図10の下段に
示すように半導体ガルバノミラー41Bの半周期に1回
の間隔でローレベルに転じるような波形となる。これ
は、レーザ光の走査が再帰反射板53Bの両端から外れ
再帰反射されなくなって、フォトセンサ52での反射光
の受光が途絶えることによる。Further, when the drive of the semiconductor galvanometer mirror 41B is started and the scanning amplitude of the laser beam is increased,
The output signal level of the photo sensor 52 has a waveform that changes to a low level once every half cycle of the semiconductor galvanomirror 41B as shown in the lower part of FIG. This is due to the fact that the scanning of the laser beam deviates from both ends of the retroreflective plate 53B and is not retroreflected, and the photosensor 52 stops receiving the reflected light.
【0072】このフォトセンサ52の受光波形がローレ
ベルになるタイミングは、走査周波数(駆動周波数)と
半導体ガルバノミラー41Bの共振周波数との関係に応
じて変動することが知られている。具体的には、図11
(A)〜(C)に示すように、共振周波数よりも高い周
波数で半導体ガルバノミラー41Bを駆動した場合、走
査周波数クロック信号がローレベルの時に、フォトセン
サ52の出力がローレベルとなる。一方、共振周波数よ
りも低い周波数で半導体ガルバノミラー41Bを駆動し
た場合には、走査周波数クロック信号がハイレベルの時
に、フォトセンサ52の出力がローレベルになる。It is known that the timing at which the light-receiving waveform of the photo sensor 52 becomes low level varies according to the relationship between the scanning frequency (drive frequency) and the resonance frequency of the semiconductor galvanometer mirror 41B. Specifically, FIG.
As shown in (A) to (C), when the semiconductor galvanomirror 41B is driven at a frequency higher than the resonance frequency, when the scanning frequency clock signal is at a low level, the output of the photosensor 52 is at a low level. On the other hand, when the semiconductor galvanomirror 41B is driven at a frequency lower than the resonance frequency, when the scanning frequency clock signal is at a high level, the output of the photosensor 52 is at a low level.
【0073】本実施形態では、後述するようにレーザ光
が走査原点側に達したときに走査振幅を補償する方式を
とるため、フォトセンサ52のローレベルの出力が、走
査原点側(0°側)で生じたものか、その反対側(θ
max側)で生じたものかを、走査周波数クロック信号を
基にして判断する必要がある。しかしながら、上記のよ
うにフォトセンサ52の出力レベルと走査周波数クロッ
ク信号の関係が変動してしまうと、走査原点側の判断が
困難になってしまう。In the present embodiment, as will be described later, a method for compensating the scanning amplitude when the laser beam reaches the scanning origin side is employed. Therefore, the low-level output of the photo sensor 52 is set to the scanning origin side (0 ° side). ) Or the opposite side (θ
It must be determined based on the scanning frequency clock signal whether or not this occurred on the max side). However, if the relationship between the output level of the photosensor 52 and the scanning frequency clock signal fluctuates as described above, it becomes difficult to determine the scanning origin side.
【0074】そこで、本装置では、図8に示したような
遅延信号発生回路61を設けて走査遅延信号を生成し、
その走査遅延信号とフォトセンサ52の出力レベルとを
用いて、図9に示したような原点検出回路62により、
走査原点側の受光波形を検出するようにしている。Therefore, in the present apparatus, a delay signal generating circuit 61 as shown in FIG.
Using the scanning delay signal and the output level of the photo sensor 52, the origin detecting circuit 62 as shown in FIG.
The light receiving waveform on the scanning origin side is detected.
【0075】具体的には、光走査部4から送られる走査
周波数クロック信号が遅延信号発生回路61のローパス
フィルタを通過することにより、図11(D)に示すよ
うな鈍った波形の信号が生成され、さらに、遅延信号発
生部61のコンパレータ61Cでレベル判定されること
で、図11(E)に示すような波形の走査遅延信号が発
生する。なお、遅延信号発生回路61における遅延量
は、走査周波数クロック信号の1/4周期程度とするの
が望ましい。原点検出回路62では、上記のような走査
遅延信号とフォトセンサ出力信号とが共にハイレベルと
なったときに走査原点側が判断され、図11(F)に示
すような走査原点側の受光波形を示す信号が出力され
る。なお、図11(F)の信号波形は、駆動周波数が共
振周波数よりも高い場合に対応した波形を示している。More specifically, when the scanning frequency clock signal sent from the optical scanning unit 4 passes through the low-pass filter of the delay signal generating circuit 61, a signal having a dull waveform as shown in FIG. Then, the level is determined by the comparator 61C of the delay signal generating section 61, whereby a scanning delay signal having a waveform as shown in FIG. It is desirable that the amount of delay in the delay signal generation circuit 61 be about 1/4 cycle of the scanning frequency clock signal. The origin detecting circuit 62 determines the scanning origin side when both the scanning delay signal and the photosensor output signal become high level as described above, and determines the light receiving waveform on the scanning origin side as shown in FIG. Is output. Note that the signal waveform in FIG. 11F shows a waveform corresponding to a case where the drive frequency is higher than the resonance frequency.
【0076】上記のようにして走査原点の検出処理が行
われると、走査原点検出部6から出力される走査原点側
受光波形を利用して、レーザ光の振幅を所定の一定値に
保つ制御が行われる。When the scanning origin detection processing is performed as described above, the control for keeping the amplitude of the laser beam at a predetermined constant value by using the scanning origin side received light waveform output from the scanning origin detecting section 6 is performed. Done.
【0077】図12は、第2の実施形態における具体的
な振幅補償動作をフローチャートである。図12におい
て、まず、ステップ210で、第1〜第3カウンタ1
1,21,31の各カウント値C1〜C3がそれぞれリ
セットされる。そして、ステップ220では、レーザ光
の再帰反射光がフォトセンサ52で受光されているか、
すなわち、走査原点検出部6の出力レベルがハイレベル
であるか否かが判定される。反射光の受光ありと判定さ
れた場合には、ステップ230で、第1カウンタ11の
カウント値C1が、水晶発振子10からのクロック信号
CLKに従って+1カウントアップされ、ステップ24
0に進む。FIG. 12 is a flowchart showing a specific amplitude compensation operation in the second embodiment. In FIG. 12, first, at step 210, the first to third counters 1
The count values C1 to C3 of 1, 1, 31 are reset, respectively. Then, in step 220, whether the retroreflected light of the laser light is received by the photo sensor 52,
That is, it is determined whether or not the output level of the scanning origin detecting unit 6 is at a high level. If it is determined that the reflected light is received, the count value C1 of the first counter 11 is incremented by +1 according to the clock signal CLK from the crystal oscillator 10 in step 230.
Go to 0.
【0078】ステップ240では、第1比較器12にお
いて、第1カウンタ11のカウント値C1が設定値E1
に到達したか否かが判定される。この設定値E1は、第
1の実施形態の場合と同様である。第1カウンタ11の
カウント値C1が設定値E1に到達した場合には、レー
ザ光が点灯し、かつ、レーザ光の振幅が不足した状態に
あると判断され、ステップ250に進む。一方、カウン
ト値C1が設定値E1に到達していない場合には、ステ
ップ220に戻って上記の処理が繰り返される。In step 240, the count value C1 of the first counter 11 in the first comparator 12 is set to the set value E1.
Is determined. This set value E1 is the same as in the first embodiment. When the count value C1 of the first counter 11 has reached the set value E1, it is determined that the laser light is turned on and the amplitude of the laser light is insufficient, and the process proceeds to step 250. On the other hand, if the count value C1 has not reached the set value E1, the process returns to step 220 and the above processing is repeated.
【0079】ステップ250では、第1カウンタ11の
カウント値C1がリセットされる。また、これと同時に
ステップ260では、レーザ光の振幅を増加させる処理
が行われる。具体的には、第1比較器12からハイレベ
ルの出力信号が出力され、該出力信号が振幅補償部3の
OR回路32に送られる。OR回路32では、第1比較
器12からのハイレベルの信号の入力を受けて、ハイレ
ベルの出力信号が第3カウンタ31に送られる。第3カ
ウンタ31は、OR回路32からのハイレベルの出力信
号を受けてカウントアップされ、駆動電流設定値が1レ
ベル増加することで、半導体ガルバノミラー41Bに供
給される駆動電流の大きさが1レベル分だけ増加して、
走査光の振幅が大きくなる。In step 250, the count value C1 of the first counter 11 is reset. At the same time, in step 260, a process of increasing the amplitude of the laser beam is performed. Specifically, a high-level output signal is output from the first comparator 12, and the output signal is sent to the OR circuit 32 of the amplitude compensator 3. The OR circuit 32 receives a high-level signal from the first comparator 12 and sends a high-level output signal to the third counter 31. The third counter 31 receives the high-level output signal from the OR circuit 32 and counts up. When the drive current set value increases by one level, the magnitude of the drive current supplied to the semiconductor galvanomirror 41B becomes one. Increase by the level,
The amplitude of the scanning light increases.
【0080】前述のステップ220において、反射光の
受光なしと判定された場合には、ステップ270に移
り、走査原点側の受光波形がローレベルとなる時間の計
測が行われる。具体的には、ステップ270において、
インバータ6Aからの出力信号が半導体ガルバノミラー
41Bの共振周期ごとにハイレベルとなるため、第1カ
ウンタ11のカウント値C1が設定値E1に到達する以
前にリセットされる。また、これと同時にステップ28
0では、インバータ6Aからのハイレベルの出力信号を
受けた第2カウンタ21が、イネーブル状態に切り替わ
って水晶発振子10からのクロック信号CLKに従い+
1カウントアップされる。そして、ステップ290で
は、レーザ光の再帰反射光がフォトセンサ52で受光さ
れるようになったか否かが判定され、反射光の受光あり
と判定された場合には、ステップ300に進む。一方、
反射光の受光なしと判定された場合には、ステップ28
0に戻って上記の動作が繰り返される。なお、レーザ光
源41Aが非点灯の場合には、上記のステップ290で
受光なしと判定されるので、レーザ光源41Aが点灯す
るまでの間、ステップ280,290の動作が繰り返さ
れることになる。If it is determined in step 220 that no reflected light is received, the process proceeds to step 270, where the time when the light reception waveform on the scanning origin side is at low level is measured. Specifically, in step 270,
Since the output signal from the inverter 6A goes high every resonance cycle of the semiconductor galvanomirror 41B, the count value C1 of the first counter 11 is reset before reaching the set value E1. At the same time, step 28
At 0, the second counter 21 that has received the high-level output signal from the inverter 6A switches to the enable state, and switches to + according to the clock signal CLK from the crystal oscillator 10.
It is incremented by one. Then, in step 290, it is determined whether or not the retroreflected light of the laser beam is received by the photo sensor 52. If it is determined that the reflected light is received, the process proceeds to step 300. on the other hand,
If it is determined that no reflected light is received, step 28
Returning to 0, the above operation is repeated. When the laser light source 41A is not turned on, it is determined in step 290 that there is no light reception. Therefore, the operations of steps 280 and 290 are repeated until the laser light source 41A is turned on.
【0081】上記のステップ270〜ステップ290で
行われる時間計測の原理は、上述の図5に示した第1の
実施形態の場合におけるフォトセンサ出力信号のハイレ
ベルとローレベルの関係を反転させることで同様にして
考えることができる。ここでは、本実施形態について図
5に相当するものを図13に示し、その説明は省略す
る。The principle of the time measurement performed in steps 270 to 290 is that the relationship between the high level and the low level of the photosensor output signal in the case of the first embodiment shown in FIG. 5 is inverted. In the same way. Here, FIG. 13 shows the present embodiment corresponding to FIG. 5, and the description thereof is omitted.
【0082】次に、ステップ300では、第2比較器2
2において、走査原点側の受光波形がローレベルとなる
時間に対応するカウント値C2と、設定値E2との比較
が行われる。この設定値E2も、第1の実施形態の場合
と同様である。カウント値C2が設定値E2と同じ場合
(C2=E2)には、所要の振幅が得られていると判断
され、カウント値C2が設定値E2よりも小さい場合
(C2<E2)には、振幅が不足していると判断され、
カウント値C2が設定値E2よりも大きい場合(C2>
E2)には、振幅が大きくなりすぎていると判断され
る。Next, at step 300, the second comparator 2
In 2, the count value C2 corresponding to the time when the light reception waveform on the scanning origin side is at the low level is compared with the set value E2. This set value E2 is the same as in the first embodiment. When the count value C2 is the same as the set value E2 (C2 = E2), it is determined that the required amplitude is obtained. When the count value C2 is smaller than the set value E2 (C2 <E2), the amplitude is determined. Is determined to be insufficient,
When the count value C2 is larger than the set value E2 (C2>
In E2), it is determined that the amplitude is too large.
【0083】走査光の振幅が不足していると判断される
と(C2<E2)、ステップ310に進んで、ハイレベ
ルの出力信号が第2比較部22から振幅補償部3のAN
D回路33に送られる。一方、走査光の振幅が大きくな
りすぎていると判断されると(C2>E2)、ステップ
320に進んで、ハイレベルの出力信号が第2比較部2
2から振幅補償部3のAND回路34に送られる。各A
ND回路33,34には、遅延パルス発生回路35から
の遅延パルス信号DP3がそれぞれ入力されていて、第
2比較器22からの出力信号と遅延パルス信号DP3と
が共にハイレベルとなった時に、ハイレベルの出力信号
が各AND回路33,34から出力される。If it is determined that the amplitude of the scanning light is insufficient (C2 <E2), the process proceeds to step 310, where the high-level output signal is sent from the second comparing unit 22 to the AN of the amplitude compensating unit 3.
It is sent to the D circuit 33. On the other hand, if it is determined that the amplitude of the scanning light is too large (C2> E2), the process proceeds to step 320, where the high-level output signal is output to the second comparing unit 2
2 to the AND circuit 34 of the amplitude compensator 3. Each A
The delay pulse signal DP3 from the delay pulse generation circuit 35 is input to the ND circuits 33 and 34, respectively. When both the output signal from the second comparator 22 and the delay pulse signal DP3 become high level, A high-level output signal is output from each of the AND circuits 33 and 34.
【0084】AND回路33からハイレベルの出力信号
が出力されると、該出力信号はOR回路32に入力さ
れ、OR回路32からハイレベルの信号が出力される。
これにより、第3カウンタ31がカウントアップされ、
半導体ガルバノミラー41Bに供給される駆動電流の大
きさが1レベル分だけ増加して、レーザ光の走査振幅が
大きくなるように駆動状態が調整される。そして、ステ
ップ330で第2カウンタ21のカウント値C2がリセ
ットされた後、上述したステップ220に移って同様の
処理が繰り返される。When a high-level output signal is output from the AND circuit 33, the output signal is input to the OR circuit 32, and a high-level signal is output from the OR circuit 32.
Thereby, the third counter 31 is counted up,
The driving state is adjusted such that the magnitude of the driving current supplied to the semiconductor galvanometer mirror 41B increases by one level, and the scanning amplitude of the laser beam increases. Then, after the count value C2 of the second counter 21 is reset in step 330, the process proceeds to step 220, and the same processing is repeated.
【0085】一方、AND回路34からハイレベルの信
号が出力されると、第3カウンタ31がカウントダウン
され、半導体ガルバノミラー41Bに供給される駆動電
流の大きさが1レベル分だけ減少して、レーザ光の振幅
が小さくなるように駆動状態が調整される。そして、ス
テップ330で第2カウンタ21のカウント値C2がリ
セットされた後、上述したステップ220に移って同様
の処理が繰り返される。なお、ステップ300におい
て、カウント値C2が設定値E2と同じであると判断さ
れた場合には、上記ステップ330に進むようにする。On the other hand, when a high-level signal is output from the AND circuit 34, the third counter 31 counts down, and the magnitude of the drive current supplied to the semiconductor galvanomirror 41B decreases by one level. The driving state is adjusted so that the amplitude of light becomes small. Then, after the count value C2 of the second counter 21 is reset in step 330, the process proceeds to step 220, and the same processing is repeated. If it is determined in step 300 that the count value C2 is the same as the set value E2, the process proceeds to step 330.
【0086】上記のようなステップ210〜ステップ3
30の一連の処理が繰り返されることにより、レーザ光
が所定の振幅(目標振幅)で安定して走査されるように
なる。Steps 210 to 3 as described above
By repeating a series of processes of 30, the laser beam can be stably scanned at a predetermined amplitude (target amplitude).
【0087】このように第2の実施形態によれば、走査
光の振幅が目標振幅に略一致したと想定したときの走査
範囲の両端部を除いた中央部分に対応させて再帰反射板
53Bを配置し、フォトセンサ52で再帰反射光の受光
が途絶えたときの継続時間を測定することによっても、
レーザ光の振幅の偏差を検出することができ、第1の実
施形態の場合と同様の効果を得ることが可能である。As described above, according to the second embodiment, when it is assumed that the amplitude of the scanning light substantially coincides with the target amplitude, the retroreflective plate 53B is made to correspond to the central portion excluding both ends of the scanning range. By arranging and measuring the duration when the photo sensor 52 stops receiving the retroreflected light,
The deviation of the amplitude of the laser beam can be detected, and the same effect as in the first embodiment can be obtained.
【0088】なお、上述した第2の実施形態では、走査
光の走査範囲に対して両端部を除いた中央部分に再帰反
射板が配置されるような構成について説明したが、例え
ば、走査範囲の両端部のみに再帰反射板をそれぞれ配置
し、中央部分では走査光が再帰反射されないような構成
とすることも可能である。この場合には、フォトセンサ
52の出力信号レベルが反転したものになるため、第1
の実施形態の場合と同様の考え方を適用することが可能
である。In the second embodiment described above, the configuration is described in which the retroreflective plate is disposed at the center portion excluding both ends with respect to the scanning range of the scanning light. It is also possible to arrange the retroreflectors only at both ends and to prevent the scanning light from being retroreflected at the center. In this case, since the output signal level of the photo sensor 52 is inverted, the first
It is possible to apply the same concept as in the embodiment.
【0089】また、第1、第2実施形態では、小振幅検
出部1、偏差検出部2および振幅補償部3をデジタルの
回路構成とした場合について説明したが、本発明はこれ
に限らず、例えば、アナログ回路を用いて構成するよう
にしてもよい。In the first and second embodiments, the case where the small amplitude detecting section 1, the deviation detecting section 2, and the amplitude compensating section 3 have a digital circuit configuration has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, you may make it comprise using an analog circuit.
【0090】[0090]
【発明の効果】以上説明したように本発明の電磁駆動型
光走査装置は、共振型ミラーによって走査される光の振
幅の温度偏差を偏差検出手段で検出し、該検出した偏差
に基づいて共振型ミラーの可動板駆動用の交流電流の大
きさを調整するようにしたことによって、周囲の環境等
の温度変化に対しても、高い精度で走査光の振幅を一定
に保持することができる。これにより、本光走査装置を
利用して、例えば測定領域内の物体の大きさや位置等を
正確に検出する各種の光学機器を実現することが可能に
なる。As described above, in the electromagnetically driven optical scanning device according to the present invention, the temperature deviation of the amplitude of the light scanned by the resonance type mirror is detected by the deviation detecting means, and the resonance is detected based on the detected deviation. By adjusting the magnitude of the alternating current for driving the movable plate of the mold mirror, the amplitude of the scanning light can be kept constant with high accuracy even when the temperature changes in the surrounding environment or the like. This makes it possible to realize various optical devices that accurately detect, for example, the size, position, and the like of an object in a measurement area, using the optical scanning device.
【0091】また、光源の非点灯状態または走査光の振
幅が目標振幅近傍に未達の状態にあることを判断する小
振幅検出手段を備えるようにしたことで、光源の消灯時
や装置の起動時からの走査光の振幅制御を自動的に行う
ことが可能になる。Further, a small amplitude detecting means for judging that the light source is not turned on or the amplitude of the scanning light has not reached the vicinity of the target amplitude is provided, so that the light source can be turned off or the apparatus can be started up. It is possible to automatically control the amplitude of the scanning light from time to time.
【図1】本発明の第1の実施形態に係る電磁駆動型光走
査装置の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an electromagnetically driven optical scanning device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】同上第1の実施形態における光走査部の機能構
成の一例および受光部を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of a light scanning unit and a light receiving unit according to the first embodiment.
【図3】同上第1の実施形態における光学系および受光
部の構成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of an optical system and a light receiving unit according to the first embodiment.
【図4】同上第1の実施形態の動作を説明するフローチ
ャートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation of the first embodiment.
【図5】同上第1の実施形態について、フォトセンサ出
力信号および遅延パルス信号の各信号波形の一例を示す
図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of each signal waveform of a photosensor output signal and a delay pulse signal in the first embodiment.
【図6】本発明による第2の実施形態の外観を示す斜視
図である。FIG. 6 is a perspective view showing an appearance of a second embodiment according to the present invention.
【図7】同上第2の実施形態の構成を示すブロック図で
ある。FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of the second embodiment.
【図8】同上第2の実施形態における遅延信号発生回路
の構成例を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of a delay signal generation circuit according to the second embodiment;
【図9】同上第2の実施形態における原点検出回路の構
成例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of an origin detection circuit according to the second embodiment;
【図10】同上第2の実施形態における装置起動時の動
作を説明する図である。FIG. 10 is a diagram for explaining an operation at the time of starting the device in the second embodiment.
【図11】同上第2の実施形態において走査原点の検出
動作を説明する図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an operation of detecting a scanning origin in the second embodiment.
【図12】同上第2の実施形態の具体的な動作を示すフ
ローチャートである。FIG. 12 is a flowchart showing a specific operation of the second embodiment.
【図13】同上第2の実施形態について、フォトセンサ
出力信号および遅延パルス信号の各信号波形の一例を示
す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of each signal waveform of a photosensor output signal and a delay pulse signal in the second embodiment.
【図14】公知の半導体ガルバノミラーの構成例を示す
分解図である。FIG. 14 is an exploded view showing a configuration example of a known semiconductor galvanomirror.
【図15】ミラー振れ角の周波数特性の具体例を示す図
である。FIG. 15 is a diagram illustrating a specific example of a frequency characteristic of a mirror deflection angle.
1…小振幅検出部 2…偏差検出部 3…振幅補償部 4…光走査部 5…受光部 6…走査原点検出部 10…水晶発振子 11,21,31…カウンタ 12,22…比較器 13,32…OR回路 23,35…遅延パルス発生回路 33,34…AND回路 41…光学系 41A…レーザ光源 41B…半導体ガルバノミラー 42…駆動部 42A…D/Aコンバータ 42B…駆動電流制御回路 51…固定ミラー 52…フォトセンサ 53…反射部 53B…再帰反射板 61…遅延信号発生回路 62…原点検出回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Small amplitude detection part 2 ... Deviation detection part 3 ... Amplitude compensation part 4 ... Optical scanning part 5 ... Light receiving part 6 ... Scanning origin detection part 10 ... Crystal oscillator 11, 21, 31 ... Counter 12, 22 ... Comparator 13 , 32 ... OR circuit 23, 35 ... delay pulse generating circuit 33, 34 ... AND circuit 41 ... optical system 41A ... laser light source 41B ... semiconductor galvanometer mirror 42 ... drive unit 42A ... D / A converter 42B ... drive current control circuit 51 ... Fixed mirror 52 ... Photo sensor 53 ... Reflection part 53B ... Retroreflection plate 61 ... Delay signal generation circuit 62 ... Origin detection circuit
Claims (15)
た可動板の表面に、ミラーとコイルとを設ける一方、前
記トーションバーの軸方向と平行なコイル部分に磁界を
作用させる磁界発生手段を備え、前記コイルに可動板駆
動用の交流電流を供給して前記可動板を揺動させる構造
の共振型ミラーを用い、光源から出射される光を前記ミ
ラーに照射して走査させるようにした電磁駆動型光走査
装置において、 前記ミラーで反射された走査光の振幅を監視し、予め設
定した目標振幅に対する偏差を検出する偏差検出手段
と、 該偏差検出手段で検出された偏差に基づいて、前記走査
光の振幅が前記目標振幅に略一致するように、前記可動
板駆動用の交流電流の大きさを調整する振幅補償手段
と、 を備えて構成されたことを特徴とする電磁駆動型光走査
装置。1. A magnetic field generating means for providing a mirror and a coil on a surface of a movable plate pivotally supported via a torsion bar while applying a magnetic field to a coil portion parallel to an axial direction of the torsion bar. Using a resonance type mirror having a structure in which an alternating current for driving a movable plate is supplied to the coil to swing the movable plate, and light emitted from a light source is irradiated on the mirror to perform scanning. In the electromagnetically driven optical scanning device, a deviation detection unit that monitors the amplitude of the scanning light reflected by the mirror and detects a deviation from a preset target amplitude, based on the deviation detected by the deviation detection unit, And an amplitude compensating means for adjusting the magnitude of the alternating current for driving the movable plate so that the amplitude of the scanning light substantially matches the target amplitude.査 apparatus.
した所定の位置に到達する前記走査光を検出する受光部
と、 該受光部の受光状態を基に、前記目標振幅に対する前記
走査光の振幅の偏差を判断して、該偏差の補償を指示す
る制御信号を前記振幅補償手段に出力する偏差検出部
と、を有することを特徴とする請求項1に記載の電磁駆
動型光走査装置。2. A light receiving section for detecting the scanning light reaching a predetermined position corresponding to the target amplitude, the deviation detecting means; and a scanning light for the target amplitude based on a light receiving state of the light receiving section. 2. An electromagnetically driven optical scanning device according to claim 1, further comprising: a deviation detecting unit that determines a deviation of the amplitude of the signal and outputs a control signal for instructing compensation of the deviation to the amplitude compensating means. .
源が非発光状態にあるかまたは前記走査光の振幅が前記
目標振幅近傍に未達であるかを判断し、前記走査光の振
幅を増大させる制御信号を前記振幅補償手段に出力する
小振幅検出手段を備えて構成されたことを特徴とする請
求項2に記載の電磁駆動型光走査装置。And determining whether the light source is in a non-light emitting state or the amplitude of the scanning light has not reached near the target amplitude based on a light receiving state of the light receiving unit. 3. The electromagnetically driven optical scanning device according to claim 2, further comprising: a small amplitude detection unit that outputs a control signal for increasing the amplitude to the amplitude compensation unit.
標振幅に略一致したと想定したときの走査範囲の少なく
とも一方の端部付近について、実際に走査される光を検
出し、 前記偏差検出部は、前記受光部で光が検出されている状
態の継続時間を測定し、該測定された継続時間と前記目
標振幅に応じた設定値との比較結果を基に、前記走査光
の振幅の偏差を判断することを特徴とする請求項2また
は3に記載の電磁駆動型光走査装置。4. The light receiving section detects light that is actually scanned in the vicinity of at least one end of a scanning range when it is assumed that the amplitude of the scanning light substantially matches the target amplitude, The deviation detecting unit measures the duration of a state in which light is detected by the light receiving unit, and, based on a comparison result of the measured duration and a set value corresponding to the target amplitude, detects a deviation of the scanning light. 4. The electromagnetically driven optical scanning device according to claim 2, wherein a deviation of the amplitude is determined.
一方の端部付近に設けた反射器と、該反射器で反射され
た前記走査光を受光して受光信号を出力するフォトセン
サと、を有することを特徴とする請求項4に記載の電磁
駆動型光走査装置。5. A light receiving unit comprising: a reflector provided near at least one end of the scanning range; a photo sensor for receiving the scanning light reflected by the reflector and outputting a light receiving signal; The electromagnetically driven optical scanning device according to claim 4, comprising:
一方の端部付近に設けた再帰反射板と、該再帰反射板で
再帰反射された前記走査光を前記共振型ミラーの近傍で
受光して受光信号を出力するフォトセンサと、を有する
ことを特徴とする請求項4に記載の電磁駆動型光走査装
置。6. A retroreflector provided near at least one end of the scanning range, and the scanning light retroreflected by the retroreflector is received near the resonant mirror. 5. The electromagnetically driven optical scanning device according to claim 4, further comprising: a photosensor that outputs a light receiving signal.
信号により活性化され、一定の周期を有するクロック信
号に従ってカウントアップするカウンタと、 該カウンタのカウント値と前記目標振幅に応じた設定値
とを比較し、前記カウント値が前記設定値よりも大きい
とき、前記走査光の振幅が前記目標振幅よりも大きいこ
とを判断して、前記走査光の振幅を減少させる制御信号
を発生し、前記カウント値が前記設定値よりも小さいと
き、前記走査光の振幅が前記目標振幅よりも小さいこと
を判断して、前記走査光の振幅を増大させる制御信号を
発生する比較器と、 前記受光部からの受光信号の立ち下がりから所定の時間
が経過した後に、前記カウンタをリセットするパルス信
号を発生する遅延パルス発生回路と、を有することを特
徴とする請求項4〜6のいずれか1つに記載の電磁駆動
型光走査装置。7. A counter which is activated by a light receiving signal from the light receiving unit and counts up in accordance with a clock signal having a fixed period, and a setting corresponding to the count value of the counter and the target amplitude. Comparing with the value, when the count value is greater than the set value, determine that the amplitude of the scanning light is greater than the target amplitude, generate a control signal to reduce the amplitude of the scanning light, When the count value is smaller than the set value, a comparator that determines that the amplitude of the scanning light is smaller than the target amplitude and generates a control signal that increases the amplitude of the scanning light, And a delay pulse generation circuit that generates a pulse signal for resetting the counter after a predetermined time has elapsed from the fall of the light receiving signal from the device. Electromagnetically actuating optical scanning apparatus according to any one of claims 4-6.
出力される、前記走査光の振幅を増大させる制御信号を
受けてカウントアップし、前記走査光の振幅を減少させ
る制御信号を受けてカウントダウンし、当該カウント値
に対応した交流電流の大きさを指示する駆動電流設定値
を出力するカウンタと、 前記受光部からの受光信号の立ち下がりから所定の時間
が経過した後に、前記カウンタをリセットするパルス信
号を発生する遅延パルス発生回路と、を有することを特
徴とする請求項4〜7のいずれか1つに記載の電磁駆動
型光走査装置。8. The amplitude compensator receives a control signal output from the deviation detector and increases the amplitude of the scanning light, counts up, and receives a control signal that decreases the amplitude of the scanning light. A counter that counts down and outputs a drive current set value that indicates the magnitude of the AC current corresponding to the count value; and resets the counter after a predetermined time has elapsed from the fall of the light receiving signal from the light receiving unit. The electromagnetically driven optical scanning device according to any one of claims 4 to 7, further comprising a delay pulse generation circuit that generates a pulse signal.
るクロック信号に従ってカウントアップするカウンタ
と、 該カウンタのカウント値と前記共振型ミラーの共振周期
に応じた設定値とを比較し、前記カウント値が前記設定
値を超えたとき、前記走査光の振幅を増大させる制御信
号を発生する比較器と、 前記受光部からの受光信号または前記比較器から制御信
号を受けて、前記カウンタをリセットする信号を発生す
るリセット回路と、を有することを特徴とする請求項4
〜8のいずれか1つに記載の電磁駆動型光走査装置。9. A small-amplitude detecting means for counting up according to a clock signal having a constant cycle, comparing a count value of the counter with a set value corresponding to a resonance cycle of the resonance-type mirror, A comparator for generating a control signal for increasing the amplitude of the scanning light when the count value exceeds the set value; receiving a light receiving signal from the light receiving unit or a control signal from the comparator to reset the counter; 5. A reset circuit for generating a reset signal.
An electromagnetically driven optical scanning device according to any one of Items 1 to 8,
目標振幅に略一致したと想定したときの走査範囲の両端
部を除いた中央部分について、実際に走査される光を検
出し、 前記偏差検出部は、前記受光部で光が検出されていない
状態の継続時間を測定し、該測定された継続時間と前記
目標振幅に応じた設定値との比較結果を基に、前記走査
光の振幅の偏差を判断することを特徴とする請求項2ま
たは3に記載の電磁駆動型光走査装置。10. The light receiving unit detects light to be actually scanned for a central portion excluding both ends of a scanning range when it is assumed that the amplitude of the scanning light substantially matches the target amplitude, The deviation detection unit measures the duration of a state in which no light is detected by the light receiving unit, and based on a comparison result between the measured duration and a set value corresponding to the target amplitude, the scanning light. The electromagnetically driven optical scanning device according to claim 2 or 3, wherein a deviation of the amplitude of the optical scanning is determined.
除いた中央部分に設けた再帰反射板と、該再帰反射板で
再帰反射された前記走査光を前記共振型ミラーの近傍で
受光して受光信号を出力するフォトセンサと、を有する
ことを特徴とする請求項10に記載の電磁駆動型光走査
装置。11. The light receiving section receives a retroreflector provided at a central portion of the scanning range excluding both ends, and receives the scanning light retroreflected by the retroreflector near the resonance mirror. The electromagnetically driven optical scanning device according to claim 10, further comprising: a photosensor that outputs a received light signal.
部に走査されることに対応して発生する前記フォトセン
サの受光状態の変化を基に、周期的な光走査の原点を特
定し、当該走査原点に対応した受光信号を出力する走査
原点検出手段を備えて構成されたことを特徴とする請求
項11に記載の電磁駆動型光走査装置。12. An origin of a periodic optical scan is specified based on a change in a light receiving state of the photosensor generated in response to light from the light source being scanned at one end of a scanning range. 12. The electromagnetically driven optical scanning device according to claim 11, further comprising scanning origin detection means for outputting a light receiving signal corresponding to the scanning origin.
段からの受光信号を反転させた信号により活性化され、
一定の周期を有するクロック信号に従ってカウントアッ
プするカウンタと、 該カウンタのカウント値と前記目標振幅に応じた設定値
とを比較し、前記カウント値が前記設定値よりも大きい
とき、前記走査光の振幅が前記目標振幅よりも大きいこ
とを判断して、前記走査光の振幅を減少させる制御信号
を発生し、前記カウント値が前記設定値よりも小さいと
き、前記走査光の振幅が前記目標振幅よりも小さいこと
を判断して、前記走査光の振幅を増大させる制御信号を
発生する比較器と、 前記走査原点検出手段からの受光信号を反転させた信号
の立ち下がりから所定の時間が経過した後に、前記カウ
ンタをリセットするパルス信号を発生する遅延パルス発
生回路と、を有することを特徴とする請求項12に記載
の電磁駆動型光走査装置。13. The deviation detecting section is activated by a signal obtained by inverting a light receiving signal from the scanning origin detecting means,
A counter that counts up according to a clock signal having a fixed period; and compares a count value of the counter with a set value corresponding to the target amplitude, and when the count value is larger than the set value, the amplitude of the scanning light. Determines that the amplitude is larger than the target amplitude, generates a control signal to reduce the amplitude of the scanning light, when the count value is smaller than the set value, the amplitude of the scanning light is smaller than the target amplitude Judging that it is small, a comparator that generates a control signal to increase the amplitude of the scanning light, and after a predetermined time has elapsed from the fall of the inverted signal of the light receiving signal from the scanning origin detection means, 13. The electromagnetically driven optical scanning device according to claim 12, further comprising: a delay pulse generation circuit that generates a pulse signal for resetting the counter.
ら出力される、前記走査光の振幅を増大させる制御信号
を受けてカウントアップし、前記走査光の振幅を減少さ
せる制御信号を受けてカウントダウンし、当該カウント
値に対応した交流電流の大きさを指示する駆動電流設定
値を出力するカウンタと、 前記走査原点検出手段からの受光信号を反転させた信号
の立ち下がりから所定の時間が経過した後に、前記カウ
ンタをリセットするパルス信号を発生する遅延パルス発
生回路と、を有することを特徴とする請求項12または
13に記載の電磁駆動型光走査装置。14. The amplitude compensating means counts up in response to a control signal output from the deviation detecting section for increasing the amplitude of the scanning light, and receives a control signal for decreasing the amplitude of the scanning light in response to the control signal. A counter that counts down and outputs a drive current set value that instructs the magnitude of the AC current corresponding to the count value; and a predetermined time elapses from a fall of a signal obtained by inverting a light receiving signal from the scanning origin detection unit. 14. The electromagnetically driven optical scanning device according to claim 12, further comprising: a delay pulse generation circuit that generates a pulse signal for resetting the counter after performing the operation.
出手段からの受光信号に応じて活性化され、一定の周期
を有するクロック信号に従ってカウントアップするカウ
ンタと、 該カウンタのカウント値と前記共振型ミラーの共振周期
に応じた設定値とを比較し、前記カウント値が前記設定
値を超えたとき、前記走査光の振幅を増大させる制御信
号を発生する比較器と、 前記走査原点検出手段からの受光信号を反転させた信号
または前記比較器から制御信号を受けて、前記カウンタ
をリセットする信号を発生するリセット回路と、を有す
ることを特徴とする請求項12〜14のいずれか1つに
記載の電磁駆動型光走査装置。15. A counter which is activated in response to a light receiving signal from said scanning origin detecting means and counts up in accordance with a clock signal having a fixed period, and wherein said small amplitude detecting means counts up in accordance with a clock signal having a predetermined period. A comparator that compares a set value according to a resonance cycle of the mold mirror and, when the count value exceeds the set value, generates a control signal that increases the amplitude of the scanning light; and And a reset circuit that receives a control signal from the comparator or a signal obtained by inverting the light receiving signal of the above and generates a signal for resetting the counter. An electromagnetically driven optical scanning device according to claim 1.
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