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公開番号2025127619
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-02
出願番号2024024406
出願日2024-02-21
発明の名称光走査装置
出願人スタンレー電気株式会社
代理人弁理士法人むつきパートナーズ
主分類G02B 26/10 20060101AFI20250826BHJP(光学)
要約【課題】走査範囲を減少させることなく簡素な装置構成によって光偏向器の駆動電圧の補正要否を検出し得る技術を提供すること。
【解決手段】ミラーの偏向角を検出するセンサを有する光偏光器と、制御装置と、メモリと、光偏光器に駆動電圧を供給する駆動回路と、を含み、制御装置は、駆動電圧の駆動周波数並びに電圧レベルの設定値を含む駆動信号を生成する駆動信号生成部と、センサから出力されるセンサ信号の振幅を求めるとともに、駆動電圧の駆動周波数を取得し、振幅と駆動周波数に基づいて、センサ信号の周波数特性を示す値である特徴値を算出する特徴値演算部と、特徴値を用いてメモリに格納されたデータを参照することにより偏向角の変化を検出する検出部とを有し、前記メモリに格納された前記データは、前記偏向角と前記特徴値との対応関係を表す情報を含む、光走査装置である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
共振動作により動作するミラーと当該ミラーの偏向角を検出するセンサを有する光偏光器と、
前記光偏光器の動作を制御する制御装置と、
前記制御装置と接続されたメモリと、
前記制御装置の制御に基づいて前記光偏光器に駆動電圧を供給する駆動回路と、
を含み、
前記制御装置は、
前記駆動電圧の駆動周波数並びに電圧レベルの設定値を含む駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
前記センサから出力されるセンサ信号の振幅を求めるとともに、前記駆動電圧の前記駆動周波数を前記駆動信号生成部から取得し、前記振幅と前記駆動周波数に基づいて、前記センサ信号の周波数特性を示す値である特徴値を算出する特徴値演算部と、
前記特徴値演算部によって算出された前記特徴値を用いて、前記メモリに格納されたデータを参照することにより前記偏向角の変化を検出する検出部と、
を有しており、
前記メモリに格納された前記データは、前記偏向角と前記特徴値との対応関係を表す情報を含む、
光走査装置。
続きを表示（約 510 文字）【請求項２】
前記特徴値は、前記センサ信号のＱ値、半値半幅、半値全幅、前記センサ信号の振幅がその極大値から一定割合だけ変化したときの周波数変動量、又は、少なくとも２つの周波数における前記センサ信号の振幅に基づいてフィッティングを実施した際の係数のうち少なくとも１つである、
請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
前記データは、前記偏向角と前記特徴値との対応関係を表すデータテーブル若しくは当該対応関係を表す関係式である、
請求項１に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記検出部によって検出される前記偏向角の変化は、所定基準値からの前記偏向角の変化率である、
請求項１に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記検出部によって検出される前記偏向角の変化は、前記偏向角が所定条件に該当しているか否かの情報である、
請求項１に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記検出部は、検出した前記偏向角の変化に応じて前記駆動信号生成部における前記駆動電圧の前記電圧レベルの設定値を補正する、
請求項１に記載の光走査装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、光走査装置に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
特許第６９９０５７３号公報（特許文献１）には、光偏向器によって走査された光を光センサによって検出し、この検出が行われた時期と光偏向器を駆動する際の駆動信号の周波数及び強度に基づいて駆動電圧を較正する機能を備えた光走査装置が記載されている。
【０００３】
上記した光走査装置では、光偏向器によって走査された光を光センサへ導くためのビームスプリッタ等を走査範囲内に配置する必要があることから、利用可能な走査範囲が減少するという点で改良の余地がある。また、光センサやその出力に対して増幅等の信号処理を行うための回路を必要とすることから装置構成が大型化するという点でも改良の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６９９０５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示に係る具体的態様は、走査範囲を減少させることなく簡素な装置構成によって光偏向器の駆動電圧の補正要否を検出し得る技術を提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に係る一態様の光走査装置は、
共振動作により動作するミラーと当該ミラーの偏向角を検出するセンサを有する光偏光器と、
前記光偏光器の動作を制御する制御装置と、
前記制御装置と接続されたメモリと、
前記制御装置の制御に基づいて前記光偏光器に駆動電圧を供給する駆動回路と、
を含み、
前記制御装置は、
前記駆動電圧の駆動周波数並びに電圧レベルの設定値を含む駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
前記センサから出力されるセンサ信号の振幅を求めるとともに、前記駆動電圧の前記駆動周波数を前記駆動信号生成部から取得し、前記振幅と前記駆動周波数に基づいて、前記センサ信号の周波数特性を示す値である特徴値を算出する特徴値演算部と、
前記特徴値演算部によって算出された前記特徴値を用いて、前記メモリに格納されたデータを参照することにより前記偏向角の変化を検出する検出部と、
を有しており、
前記メモリに格納された前記データは、前記偏向角と前記特徴値との対応関係を表す情報を含む、
光走査装置である。
【０００７】
上記構成によれば、走査範囲を減少させることなく簡素な装置構成によって光偏向器の駆動電圧の補正要否を検出し得る技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、一実施形態の光走査装置の構成を示すブロック図である。
図２は、駆動周波数とセンサ信号の振幅との関係を例示する図である。
図３は、駆動周波数とセンサ信号の振幅との関係について、偏向角の大きさによる違いを例示する図である。
図４は、Ｑ値と偏向角との関係の一例を示す図である。
図５（Ａ）は、光偏向器の経年劣化による変化前後での駆動周波数とセンサ信号の振幅との関係の一例を示す図である。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示したグラフにおける変化前後のそれぞれにおける共振時の周波数を０としたときの周波数を横軸に取り、変化前後のそれぞれにおける共振時のセンサ信号の振幅を１に規格化して縦軸に取った場合の図である。
図６は、特徴量（一例としてＱ値）を求め、その特徴量に基づいて偏向角を検出する際の制御装置の動作手順を示すフローチャートである。
図７は、特徴量（一例としてＱ値）を求め、その特徴量に基づいて偏向角を検出する際の制御装置の動作手順を示すフローチャートである。
図８は、それぞれ、特徴量（一例としてＱ値）を求め、その特徴量に基づいて偏向角を検出する際の制御装置の動作手順を示すフローチャートである。
図９は、特徴量（一例としてＱ値）を求め、その特徴量に基づいて偏向角の変化率を検出し、駆動電圧の電圧レベルを補正する際の制御装置の動作手順を示すフローチャートである。
図１０は、Ｑ値と偏向角との対応関係を説明するための図である。
図１１は、特徴値の例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、一実施形態の光走査装置の構成を示すブロック図である。光走査装置は、図示しない光源等から入射する光を少なくとも１方向に走査可能なものであり、制御装置１、メモリ２、駆動回路３、光偏向器４、センサ信号処理回路５を含んで構成されている。特許文献１の図３にあるように、１方向に走査する場合は、トーションバーを捻じらせることでミラーを回動し、１次元走査を行うことを言う。２方向に走査する光走査装置の場合、ミラーの両脇にある蛇腹状のアクチュエータを動かすことにより、ミラーと直角方向に異なるミラーを回動させて、２次元走査を行うことを言う。
【００１０】
制御装置１は、光偏光器４の動作を制御するなど光走査装置の全体動作を制御するものであり、メモリ２、駆動回路３、センサ信号処理回路５のそれぞれと接続されている。この制御装置１は、例えばプロセッサやＲＡＭなどを備えたコンピュータにおいて所定の動作プログラムをプロセッサに実行させることによって構成されるものである。制御装置１は、その機能として、駆動信号生成機能、駆動演算処理機能、振幅検出機能を有する。以下では、理解を容易にするために、駆動信号生成部１０、特徴値演算部１１、検出部１２の各機能ブロックを用いて各機能を説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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