振动器设备和光学偏转设备制造技术

本发明专利技术公开了一种振动器设备和光学偏转设备。一种振动器设备包括：振动系统，其包括振动器和弹性支撑构件；驱动构件，其被配置为基于驱动信号将驱动力提供给所述振动系统；以及驱动频率控制单元，其被配置为控制待输出到所述驱动构件的驱动信号的驱动频率，其中，当所述振动器的振动频率将要从当前振动频率改变到目标振动频率时，所述驱动频率控制单元将具有从所述当前驱动频率被改变并超过所述目标振动频率从而被设置成与所述目标振动频率不同的驱动频率的驱动信号临时输出到所述驱动构件，由此使得所述驱动构件驱动所述振动系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种与振动器(oscillator)设备关联的技术，该振动 器设备具有被支撑用于振动运动的振动器。更具体地说，本专利技术涉及 一种振动器设备、 一种使用所述振动器设备的光学偏转设备、以及一 种用于振动器设备的振动系统的驱动方法。例如，这种光学偏转设备 适合用于成像装置(例如扫描显示单元、激光束打印机和数字复印机)。
技术介绍
与使用旋转多面镜(例如多面镜)的光学扫描光学系统相比，当 前所提议的谐振类型光学偏转设备具有以下特征所述光学偏转设备 可以在尺寸方面做得非常小；功耗很低；并且在理论上，没有镜表面 的表面倾斜。另一方面，在谐振类型光学偏转设备中，振动系统的振 动器的谐振频率例如由于制造变化或环境(例如温度)而改变。在传统谐振类型光学偏转设备中，通常在驱动信号的驱动频率被 保持固定为谐振频率周围的频率时驱动所述设备。在此情况下，基于 由振动系统的振动器以扫描方式偏转的扫描光束的位置的检测，或者， 作为选择，通过使用用于检测振动器的角度的检测装置，测量扫描光 束到达预定扫描位置的时间或振动器取得预定角度的时间。于是，设 备如此受控，从而该时间变为等于基准时间(见日本专利申请公开 2005-292627)。然而，如果谐振频率由于制造变化或环境(例如温度)而不同， 则必须在驱动的开始检测振动器的谐振频率。在此，已知的是，为了 测量振动系统的谐振特性，必须改变振动器的振动频率若干次(见日 本专利申请公开2005-241482 )。更进一步地，已知的是，由于振动 器的谐振频率甚至在驱动期间由于温度或任何其它变化因素而变化，5因此必须调整振动频率，以满足这种变化(见日本专利申请公开2004-129073)。
技术实现思路
然而，在具有振动器和扭簧(torsion spring )的高效谐振类型振 动系统中，当振动器的振动频率将要改变为目标振动频率时，即使驱 动信号的驱动频率改变为目标频率，直到振动频率实际上达到目标频 率也要花费一定时间。具体地说，在谐振频率周围，由于驱动力相对 于惯性力较小，因此振动频率的改变具有时间常数，并且改变振动频 率所必需的时间变得更长。例如，在振动系统的谐振特性的Q值在 1，000左右的情况下，可能需要大约0.5秒的时间。例如，当振动系统 被合并到激光束打印机中时，这对启动驱动所需的时间的长度有影响。 具体地说，如果驱动频率改变若干次，以在激光束打印机的驱动的开 始检测谐振频率，则驱动开始所需的时间变得较长。本专利技术提供一种振动器设备和光学偏转设备，通过所述振动器设 备和光学偏转设备，可以消除或者减少以上提及的不方便性中的至少 一个。根据本专利技术一方面，提供一种振动器设备，包括振动系统，其 包括振动器和弹性支撑构件；驱动构件，其被配置为基于驱动信号将 驱动力提供给所述振动系统；和驱动频率控制单元，其被配置为控制 待输出到所述驱动构件的驱动信号的驱动频率；其中，当所述振动器 的振动频率将要从当前振动频率改变为目标振动频率时，所述驱动频输出到所述驱动构件，由此使得所述驱动构件驱动所述振动系统。所述驱动频率控制单元可以将具有如下驱动频率的驱动信号临 时输出到所述驱动构件，由此使得所述驱动构件驱动所述振动系统， 其中所述驱动频率是由于将大于当前振动频率与目标振动频率之间的 差的绝对值的频率改变应用于所述当前振动频率而得到。所述振动器设备可以进一步包括检测装置，其被配置为检测所 述振动器的振动频率，其中，在所述驱动信号改变为具有与目标振动 频率不同的驱动频率的驱动信号之后，并且直到由所述检测装置检测 到的所述振动器的振动频率的改变满足预定条件为止，所述驱动频率 控制单元可以将不同于所述目标振动频率的驱动频率的驱动信号输出 到所述驱动构件，并且其中，在此之后，所述驱动频率控制单元将等 于所述目标振动频率的驱动频率的驱动信号输出到所述驱动构件，由 此使得所述驱动构件驱动所述振动系统。所述驱动频率控制单元可以将不同于所述目标振动频率的驱动 频率的驱动信号输出到所述驱动构件达到预定时间，并且在此之后， 所述驱动频率控制单元可以将具有等于所述目标振动频率的驱动频率 的驱动信号输出到所述驱动构件，由此使得所述驱动构件驱动所述振 动系统。所述驱动频率控制单元可以基于所述振动系统的特性确定所述 驱动信号的频率的临时改变量以及所述预定时间中的至少一个。所述驱动频率控制单元可以基于所述振动系统的谐振频率与所 述目标振动频率之间的差确定所述驱动信号的频率的临时改变量和所 述预定时间中的至少一个。所述振动系统可以包括多个振动器和多个弹性支撑构件，其中， 其谐振频率可以具有基波的基频和近似于n倍基频的n倍频率，其中， n是不小于2的整数，其中，所述驱动频率控制单元可以将具有按分 别与基波和n倍波对应的1: n的比率的驱动频率分量的驱动信号输 出到所述驱动构件，以使得所述驱动构件驱动所述振动系统，其中， 当以与所述基波对应的驱动频率分量的驱动信号激活的所述振动系统 的所述振动器的振动频率从所述当前振动频率改变到所述目标振动频 率时，所述驱动频率控制单元可以将具有对应于所述基波的并且从与成与所述目标振动频率不同的驱动频率分量的驱动信号临时输出到所 述驱动构件，由此使得所述驱动构件驱动所述振动系统。7根据本专利技术另一方面，提供一种光学偏转设备，其包括如上所述 的振动器设备，其中，所述振动器中的至少一个被提供有光学偏转元 件，所述光学偏转元件被配置为对入射在其上的光进行偏转。根据本专利技术再一方面，提供一种用于振动器设备的振动系统的驱动方法，所述振动器设备包括振动系统，其具有振动器和弹性支撑 构件；和驱动构件，其被配置为基于驱动信号将驱动力提供给所述振 动系统，其中，当所述振动器的振动频率将要从当前振动频率改变为 目标振动频率时，具有从所述当前驱动频率被改变并超过所述目标振 动频率从而被设置成与所述目标振动频率不同的驱动频率的驱动信号 被临时输出到所述驱动构件，由此使得所述驱动构件驱动所述振动系 统。根据本专利技术，所述驱动信号的驱动频率临时改变超过以上提及的 目标振动频率，从而可以缩短改变振动系统的振动器的振动频率所需 的时间。通过结合附图考虑本专利技术优选实施例的以下描述，本专利技术的这些 和其它目的、特征和优点将变得更加清楚。附图说明图l是根据本专利技术第一实施例的光学偏转设备的示意图。 图2是示出第一实施例的光学偏转设备中的扫描光的偏转角的示图。图3是示出光学偏转设备的扫描光的偏转角相对于时间的改变的示图，图4是示出第一实施例的操作流程的示图。图5是示出第一实施例中的频率相对于时间的改变的示图。图6是根据本专利技术第二实施例的光学偏转设备的示意图。图7是示出第二实施例的操作流程的示图。图8是示出第二实施例中的频率相对于时间的改变的示图。图9是根据本专利技术第三实施例的光学偏转设备的示意图。图10是示出第三实施例的光学偏转设备中的扫描光的偏转角的示图。具体实施例方式现将参照附图描述本专利技术优选实施例。 [第一实施例图l是当本专利技术应用于光学偏转设备时第一实施例的示意图。在该实施例中，光学偏转构件(光学扫描仪)包括振动系统，其包括 一个振动器101和扭簧(弹性支撑构件)111;和支撑构件121，其用 于支撑振动系统100。驱动构件120接收驱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种振动器设备，包括：　振动系统，其包括振动器和弹性支撑构件；　驱动构件，其被配置为基于驱动信号将驱动力提供给所述振动系统；和　驱动频率控制单元，其被配置为控制待输出到所述驱动构件的驱动信号的驱动频率；　其中，当所述振动器的振动频率将要从当前振动频率改变为目标振动频率时，所述驱动频率控制单元把具有从所述当前驱动频率被改变并超过所述目标振动频率从而被设置成与所述目标振动频率不同的驱动频率的驱动信号临时输出到所述驱动构件，由此使得所述驱动构件驱动所述振动系统。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：小沼和文，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]