静电式微扫描镜的驱动校正装置及其驱动校正方法
【专利说明】静电式微扫描镜的驱动校正装置及其驱动校正方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明是有关于一种驱动校正装置及其驱动校正方法，且特别是有关于一种静电式微扫描镜的驱动电压的驱动校正装置及其驱动校正方法。
【背景技术】
[0003]微扫描镜(MEMS Scanning Mirror)为传递光信号的重要元件，其广泛地应用于光机电系统整合的产品与技术中，例如:投影机、条形码读取器(barcode reader)、光调制器(optical modulator)、光遮断器(optical chopper)、光开关(optical switch)以及光学定位(optical posit1ning)等。微扫描镜一般是由致动器与面镜所组合而成,致动器负责施加力量于面镜上，使面镜产生角位移，对入射的光信号进行反射，并由面镜角位移决定光信号之传递方向。微扫描镜的驱动方式大致分为静电式(electrostatic)、电磁式(electromagnetic)、热致动式(thermo)、与压电式(piezoelectric)等。其中，静电式微扫描镜具有较大驱动力与半导体制程兼容性较佳等优点，因此静电式微扫描镜极具潜力。
[0004]当静电式微扫描镜应用于双轴扫描时，静电式微扫描镜会通过直流电压控制其摆动角度。由于静电式微扫描镜的摆动角度与直流电压的对应关系并非线性关系，因此静电式微扫描镜的摆动角度的控制会较难，以致于通过静电式微扫描镜所投射的图像可能会有亮度不均的问题。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种静电式微扫描镜的驱动校正装置及其驱动校正方法，可校正静电式微扫描镜的驱动电压，以避免图像亮度不均的问题。
[0006]本发明的静电式微扫描镜的驱动校正装置，静电式微扫描镜包括一面镜，用以带动一激光束投射至一投射表面。驱动校正装置包括一电压设定单元、一图像撷取单元及一信息处理单元。电压设定单元用以依序设定多个不同的参考电压以驱动面镜摆动。图像撷取单元用以感测激光束对应多个参考电压投射至投射表面的多个投射位置。信息处理单元用以依据这些参考电压与其对应的投射位置建立一驱动查找表，并用以根据驱动查找表判断多个理想投射位置分别对应的校正驱动电压，以供电压设定单元根据这些校正驱动电压来驱动面镜摆动。
[0007]本发明的静电式微扫描镜的驱动校正方法，静电式微扫描镜包括一面镜，用以带动一激光束投射至一投射表面。驱动校正方法包括下列步骤。依序设定多个不同的参考电压以驱动面镜摆动；感测激光束对应多个参考电压投射至投射表面的多个投射位置；依据这些参考电压与其对应的这些投射位置建立一驱动查找表；根据驱动查找表判断多个理想投射位置分别对应的校正驱动电压；以及，根据这些校正驱动电压来驱动面镜摆动。
[0008]在本发明的一实施例中，这些参考电压位于一接地电压与一最大电压之间。
[0009]在本发明的一实施例中，每个参考电压具有一个对应的投射位置。
[0010]在本发明的一实施例中，这些参考电压之间的压差为彼此相同。
[0011]在本发明的一实施例中，面镜具有于一第一轴向及一第二轴向的摆动，其中当依序设定这些不同的参考电压以驱动面镜进行于第一轴向的摆动时，面镜于第二轴向为一静止状态。
[0012]在本发明的一实施例中，这些理想投射位置设定为激光束投射至投射表面的投射光点的多个投射位置，其中这些理想投射位置位于一直线上且具有固定间距。
[0013]基于上述，本发明实施例的静电式微扫描镜的驱动校正装置及其驱动校正方法，其依序设定多个不同的参考电压，且判断各个投射位置分别对应的参考电压。藉此，可校正静电式微扫描镜的驱动电压，以避免图像亮度不均的问题。
[0014]为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
【附图说明】
[0015]图1为本发明一实施例的静电式微扫描镜及其驱动校正装置的系统示意图。
[0016]图2为图1的驱动校正装置进行驱动校正时的驱动电压及投射位置的时序示意图。
[0017]图3A与图3B分别为第一 Y轴驱动电压与投射位置的关系示意图及第二 Y轴驱动电压与投射位置的关系示意图。
[0018]图4为利用校正后的第一 Y轴驱动电压及第二 Y轴驱动电压驱动静电式微扫描镜的投射位置的时序示意图。
[0019]图5为本发明一实施例的静电式微扫描镜的驱动校正方法流程图。
[0020][标号说明]
[0021]10:静电式微扫描镜100:驱动校正装置
[0022]11:面镜110:电压设定单元
[0023]120:图像撷取单元13:X轴第一驱动电极
[0024]130:信息处理单元15:第一 Y轴第二驱动电极
[0025]17:第二 Y轴第三驱动电极20:投射表面
[0026]21:轨迹310、320、330、340:曲线
[0027]LB:激光束P、P’:投射位置
[0028]PH、PH’:最高投射位置PL、PL’:最低投射位置
[0029]PM、PM’:中央投射位置Tll?T13、T21?Τ23:时间点
[0030]VDX:Χ轴驱动信号VDYl:第一 Y轴驱动电压
[0031]VDY2:第二 Y轴驱动电压Χ、Υ、Χ1、Υ1:轴向
[0032]S510、S520、S530、S540、S550:步骤
【具体实施方式】
[0033]图1为本发明一实施例的静电式微扫描镜及其驱动校正装置的系统示意图。请参照图1，在本实施例中，静电式微扫描镜10为双轴式的微扫描镜,且包括面镜11、第一驱动电极13、第二驱动电极15及第三驱动电极17。面镜11用以反射激光束LB至投射表面20，其中面镜11的摆动决定激光束LB投射至投射表面20的投射位置。
[0034]第一驱动电极13用以接收X轴驱动信号VDX，以驱动面镜11以X轴为轴心来回摆动，并带动激光束LB沿Xl轴的方向来回扫动。于本实施例中，X轴驱动信号VDX为一脉冲信号。第二驱动电极15及第三驱动电极17分别用以接收第一 Y轴驱动电压VDYl及第二Y轴驱动电压VDY2，以驱动面镜11以Y轴为轴心来回摆动，并带动激光束LB沿Yl轴的方向来回扫动。面镜11于X轴摆动的频率不同于Y轴摆动的频率。于本实施例中，面镜11于X轴摆动的频率高于Y轴摆动的频率。换句话说，X轴摆动为快轴摆动，而Y轴摆动为慢轴摆动。进一步来说，当面镜11受控于X轴驱动信号VDX而进行X轴摆动的同时，面镜11亦受控于第一 Y轴驱动电压VDYl及第二 Y轴驱动电压VDY2而进行Y轴摆动，由于X轴摆动的频率高于Y轴摆动的频率，激光束LB的投射轨迹会如轨迹21所示。
[0035]于本实施例中，面镜11的快轴(X轴)摆动为一共振频率摆动，当第一驱动电极13接收到驱动信号后，面镜11便会以共振频率进行快轴(X轴)摆动。而面镜11的慢轴(Y轴)摆动为通过第二驱动电极15及第三驱动电极17提供的电压值来逐步控制其慢轴(Y轴)摆动的角度。在本发明中，X轴、Y轴、Xl轴及Yl轴仅为了方便说明，本发明并不以此为限。
[0036]于本实施例中，静电式