振荡器装置、光学偏转装置及其控制方法

专利名称：振荡器装置、光学偏转装置及其控制方法
技术领域：
本发明涉及具有多个振荡器的振荡器装置，更具体地，涉及可适用 于光学偏转装置中的振荡器装置。另一方面，本发明涉及具有这样的光 学偏转装置的诸如激光束打印机或者数字复印机的扫描型显示器或者图 像形成设备。
背景技术：
与具有旋转多面镜(多角镜)的传统扫描光学系统相比，最近提出
的谐振型光学偏转装置具有如下有利的特征能够将光学偏转装置制造 得尺寸相当小、功率消耗慢以及理论上没有镜表面的表面倾斜。
另一方面，在谐振型光学偏转装置中，因为镜的偏转角(位移角) 原则上正弦地变化，所以角速度不是恒定的。美国专利No. 4859846和美 国专利申请公开No. 2006/152785已经提出了对此进行校正的方法。
在美国专利No. 4859846中，具有基本频率和三倍于基本频率的频 率的振荡模式的谐振型偏转器被用于实现三角波驱动。图35显示实现近 似三角波驱动的微镜。这里，光学偏转装置12包括振荡器14和16、扭 转弹簧(torsion spring) 18和20、驱动系统23和50、检测系统15和 32、以及控制电路30。这种微镜具有基本谐振频率和近似三倍于基本谐 振频率的谐振频率，并且以基本频率和三倍频率的组合频率驱动它。作 为其结果，按照三角波驱动来驱动具有镜表面的振荡器14,从而实现光 学偏转，所述光学偏转具有与正弦驱动相比变化较小的偏转角的角速度。 这里，检测系统15和32检测振荡器14的振荡，且控制电路30产生实 现三角波驱动所必需的驱动信号。然后通过驱动系统23和50驱动樣i镜。

发明内容
尽管可通过前述专利文献中公开的结构来提供偏转器的振荡器的 三角波驱动，但是关于振荡器的偏转角的可控性，进一步的改进仍然是 必要的。本发明使得能够高精度地控制振荡器装置的振荡器的偏转角(位 移角)。
根据本发明的一个方面，提供一种振荡器装置，包括振荡系统， 其具有第一振荡器、第二振荡器、用于将所述第一振荡器和第二振荡器 彼此连接的第 一扭转弹簧、以及连接到所述第二振荡器且与所述第 一扭
转弹簧具有共同的扭转轴的第二扭转弹簧；支承系统，其用于支承所述 振荡系统；驱动系统，其用于驱动所述振荡系统，以使所述第一振荡器 和第二振荡器中的至少一个产生能够用包含多个时间函数的和的公式 (equation )表达的振荡；信号产生系统，其用于产生对应于所述第一振 荡器和第二振荡器中的至少一个的位移的输出信号；以及驱动控制系统，
其用于基于所述信号产生系统的所迷输出信号来控制所述驱动系统，以 使所述时间函数的振幅和相位中的至少 一个取预定值。
根据本发明的另一个方面，提供一种振荡器装置，包括振荡系统， 其具有第一振荡器、第二振荡器、用于将所迷第一振荡器和第二振荡器 彼此连接的第 一扭转弹簧、以及连接到所述第二振荡器且与所述第 一扭 转弹簧具有共同的扭转轴的第二扭转弹簧；支承系统，其用于支承所述
振荡系统；驱动系统，其用于驱动所述振荡系统，以使所述第一振荡器 和第二振荡器中的至少一个产生能够用至少包含AlSincot+A2sin(no)t+0)
项的公式表达的振荡，其中n是不小于2的整数；信号产生系统，其用 于产生对应于所述第一振荡器和笫二振荡器中的至少一个的位移的输出 信号；以及驱动控制系统，其用于基于所述信号产生系统的所迷输出信 号来控制所述驱动系统，以使前述公式中A,、 A2和0中的至少一个取预 定值。
根据本发明的再一个方面，提供一种振荡器装置，包括振荡系统， 其具有第一振荡器、第二振荡器、用于将所述第一振荡器和第二振荡器
彼此连接的第 一扭转弹簧、以及连接到所述第二振荡器且与所述第 一扭 转弹簧具有共同的扭转轴的第二扭转弹簧；支承系统，其用于支承所述
振荡系统；驱动系统，其用于驱动所述振荡系统，以使所述第一振荡器
和第二振荡器中的至少一个产生关于其位移e(t)能够用公式
e(t"Apincot+2:AnSin(na)t+0^)表达的振荡，其中n是不小于2的整数； 信号产生系统，其用于产生对应于所述第一振荡器和第二振荡器中的至 少一个的位移的输出信号；以及驱动控制系统，其用于基于所述信号产 生系统的所述输出信号来控制所迷驱动系统，以使前述公式中A，、 A2...
和An以及0p 02...和0"中的至少一个取预定值。
根据本发明的再又一方面，提供一种振荡器装置，包括支承系统； 振荡系统，其具有第一振荡器、第二振荡器、用于将所述第一振荡器和 第二振荡器彼此连接的第 一扭转弹簧、以及用于将所述支承系统和所述
第二振荡器彼此连接且与所述第 一扭转弹簧具有共同的扭转轴的第二扭 转弹簧；驱动系统，其用于驱动所述振荡系统，以使所述第一振荡器和 第二振荡器中的一个产生关于其位移e(t)能够用公式 e(t)-A,sino)t+A2sin(2cot+0)表达的振荡；信号产生系统，其用于当所述第 一振荡器和第二振荡器中的一个提供第一位移角时产生第一时刻(time moment)信息和第二时刻信息，且用于当所述一个振荡器提供不同于第 一位移角的第二位移角时产生第三时刻信息和第四时刻信息；以及驱动 控制系统，其用于基于第一到第四时刻信息来控制所述驱动系统，以使 前述公式中Ap入2和0中的至少一个取预定值。
简要地说，根据本发明的振荡器装置，能够非常精确地控制振荡器 的偏转角。
一旦考虑结合附图对本发明的优选实施例的以下描述，本发明的这 些以及其它目的、特征和优点将变得更加明显。


图1A和1B是具有根据本发明第 一 实施例以瓦基于它的例子的振荡 器装置的光学偏转装置的方框图，其中图1A显示将光接收元件用在位移 角计量器(gauge)中的情形，而图1B显示将压电装置用在位移角计量 器中的情形。200780005355.8
说明书第4/58页
图2A和2B是具有根据本发明第二实施例以瓦基于它的例子的振荡 器装置的光学偏转装置的方框图，其中图2A显示将光接收元件用在位移 角计量器中的情形，而图2B显示将压电装置用在位移角计量器中的情 形。
图3A到3C是用于解释图1或2中光学偏转装置的偏转角等的示意 性平面图。
图4A到4C显示应用有根据本发明实施例的振荡器装置的光学偏转 装置，其中图4A是振荡系统的平面图，图4B是驱动系统的剖面图，而 图4C是驱动控制系统的方框图。
图5A和5B示出图1的光学偏转装置的偏转角传输(transmission) 特性，其中图5A是显示增益与驱动频率之间的关系的曲线图，而图5B 是显示相位差和驱动频率之间的关系的曲线图。
图6A和6B是显示用于驱动图1的光学偏转装置的驱动信号的例子 的曲线图。
图7A是显示图1的光学偏转装置的偏转角相对于时间的变化的曲 线图，而图7B是显示角速度相对于时间的变化的曲线图。
图8是用于解释根据本发明的例子2等的光学偏转装置中的控制序 列的流程图。
图9是用于解释才艮据本发明的例子3等的光学偏转装置的控制方法 的方才匡图。
图10是显示根据本发明例子5或6的光学偏转装置的偏转角相对
于时间的变化的曲线图。图11是根据本发明例子5的误差(error)检测电路的方框图。
图12是根据本发明例子5或6的控制电路的方框图。
图13是根据本发明的例子6的误差检测电路的方框图。
图14是具有根据本发明的第四实施例以及基于它的例子的振荡器
装置的光学偏转装置的方框图。
图15是用于解释图14的光学偏转装置的偏转角等的示意性平面图。
图16是显示图14的光学偏转装置中驱动控制系统的例子的方框图。
图17A是显示图14的光学偏转装置的偏转角相对于时间的变化的 例子的曲线图，而图17B是显示角速度相对于时间的变化的例子的曲线 图。
图18A是显示图14的光学偏转装置的偏转角相对于时间的变化的 另一个例子的曲线图，而图18B是显示角速度相对于时间的变化的另一 个例子的曲线图。
图19是用于解释根据本发明的例子3等的光学偏转装置的控制方 法的方框图。
图20是显示根据例子12的图l象形成i殳备的一般结构的透^L图，其 中使用基于图1的例子的光学偏转装置。
图21是显示根据例子13的图像形成设备的一般结构的透视图，其 中使用基于图14的例子的光学偏转装置。
图22A到22C示出具有根据本发明第五实施例以及基于它的例子的 振荡装置的光学偏转装置，其中图22A是光学偏转装置的方框图，图22B 是用于解释以第一振荡模式驱动的光学偏转装置的偏转角相对于时间的 变化的例子的曲线图，而图22C是用于解释以第二振荡模式驱动的光学 偏转装置的偏转角相对于时间的变化的例子的曲线图。
图23是用于解释图22的光学偏转装置的偏转角等的示意性平面图。
图24A是显示以第一振荡模式驱动的图22的光学偏转装置的偏转 角相对于时间的变化的例子的曲线图，而图24B是显示角速度相对于时 间的变化的例子的曲线图。
图25A是显示以第二振荡模式驱动的图22的光学偏转装置的偏转 角相对于时间的变化的例子的曲线图，而图25B是显示相对于时间的变 化的另一个例子的曲线图。
图26是用于解释才艮据本发明的例子14等的光学偏转装置的控制方 法的方框图。
图27是具有根据本发明的例子19等的光学偏转装置的图像形成设 备的示意图。
图28是用于解释才艮据本发明的例子19等的光学偏转装置的示意性 平面图。
图29是用于解释根据本发明的例子19等的光学偏转装置中的扫描 器控制的方框图。
图30是用于解释才艮据本发明的例子19的激光控制的时序图。 图31是用于解释根据本发明的例子20的激光控制的时序图。 图32是用于解释根据本发明的例子21的扫描器开始控制的序列图。
图33是用于解释具有三种振荡模式的振荡系统的示意图。 图34是用于解释当具有三种振荡模式的振荡系统振荡时位移角和 时间之间的关系的曲线图。
图35是用于解释常规的光学偏转装置的结构的方框图。
具体实施方式
第一实施例
现在将描述根据本发明第 一 实施例的振荡器装置。 如图1A和1B中所示，这个实施例的振荡器装置可包括:振荡系统， 所述振荡系统至少包括第一振荡器101、第二振荡器102、第一扭转弹簧 111和第二扭转弹簧112;以及支承系统121，用于支承所述振荡系统。 第一扭转弹簧可将第 一振荡器和第二振荡器彼此连接。可将第二扭转弹 簧连接到第二振荡器，以使它相对于第 一扭转弹簧具有共同的扭转轴。 这个实施例的振荡系统可具有至少两个振荡器以及至少两个扭转弹簧。 因此，如图1A和1B中所示，它可包括三个或更多振荡器以及三个或更 多扭转弹簧。
振荡器装置可进一步包括用于施加驱动力到振荡系统的驱动系统 120，以及用于调整所述驱动系统120的驱动控制系统150。驱动系统120 可驱动振荡系统，以使所述振荡器中的至少一个产生能够用包含多个时
间函数的和的公式表达的振荡。驱动控制系统150可供应有效地引起这 样的振荡的驱动信号到驱动系统120。
在将根据这个实施例的振荡器装置用于光学偏转装置的情况下，可 为至少一个振荡器提供反射镜。所述反射镜可以是形成在振荡器的表面 上的反光膜。如果振荡器表面足够地光滑，则可将它用作反射镜，而不 用反光膜。光学偏转装置可进一步包括用于发射光束的光源131。可将光 束132投射在振荡器的反射镜上，从而扫描光束。
将要解释根据这个实施例的振荡器装置的工作原理。通常，用下面
的公式表达包括n个振荡器和n个扭转弹簧的振荡系统的自由振荡。
<formula>formula see original document page 14</formula>
其中lk是振荡器的转动惯量，kk是扭转弹簧的弹簧常数，且0k是振荡器 的扭转角(k-l，…，n)。
如果用Xk(k=l到n)表示这个系统的本征值M"K，那么由cok=V(Xk) (k的平方根)给出固有振荡模式中的角振荡频率(角频率)cok。在根 据这个实施例的振荡器装置中，振荡系统可具有n个振荡器和n个扭转 弹簧，并且可设置它，以使(Ok包括基本频率以及n-l个其频率是基本频 率的整数倍的频率。这使得能够实现振荡器的各种动作(motion )。这里， 术语"整数倍"是指"N倍"，其中N是整数。然而，这里的"整数"可包括 近似整数的情形。这样的"近似整数倍，，可从基本频率的约0.98n倍到 1.02n倍的数值范围中选择(n是任意的整数)。
具体地，这个实施例的振荡器装置可具有两个振荡器和两个扭转弹
簧，并且可设置它，以Omega和基本频率的近似偶数倍的频
率。利用这种设置，实现近似恒定的角速度驱动，同时，在预定的范围
内，很好地抑制了振荡器的角速度的变化。
例如，如果11=3，可设置具有如图33中所示的三个振荡器101、 102 和103以及三个扭转弹簧111、 112和113的振荡系统，以使三种振荡模 式的频率具有1:2:3的比率。通过按照这些振荡模式l、 2和3同时M (energizing)这个振荡系统，实现与n-2的情况中相比角速度变化较小 的驱动。图34显示在按照具有1:2:3的频率比以及24:-6:1的振幅比的振 荡模式驱动振荡系统的情形中，振荡器的位移角和时间之间的关系。这 里，振幅比中的负值是指如图34中的模式2所示，从原点到半周期的 位移是负的。
如上所述，通过增加振荡模式的数量，能够减小在预定的范围中振 荡器的角速度的波动。
这个实施例的振荡器装置可具有两个振荡器和两个扭转弹簧，而且 可设置它，以使O)k中可包括基本频率和近似为基本频率的三倍的一个或 多个频率。这使得能够实现振荡器的近似三角波驱动。
下面，将解释如图ia和1B中所示的具有n个振荡器和n个扭转
弹簧的振荡系统的振荡。
这个振荡系统同时产生按照基本频率运动的振荡动作、以及以基本 频率的近似整数倍的n-l个频率运动的振荡动作。
因此，在根据这个实施例的第一例子中，可将多个振荡器中的至少 一个设置成提供能够用包含多个时间函数的和的公式表达的振荡。所述 包含多个时间函数的和的公式可包括具有常数项的公式。具有常数项的 这样的公式的例子可是这样的情况其中，施加恒定的DC偏压到驱动 系统，以使振荡器的位移角原点(位移角为零的位置)偏移(shift)。
在才艮据这个实施例的第二例子中，光学偏转装置的偏转角e(这里， 如图3中所示，参考扫描中心的位置来测量它)可以是下面这样的。现 在，分别用A,和co表示第一振荡动作的振幅和角频率，且用A2和no (n是不小于2的整数)表示第二振荡动作的振幅和角频率。并且，用0 表示第一和第二振荡动作之间的相对相位差。因此振荡器的动作是能够 用至少包含Apincot+A2sm(ncot+0)项的公式表达的振荡。特别地，在n
=2的情况下，该公式至少包含A，sincot+A2sin(2cot+0)项。因此，在预定 的范围内，实现近似恒定的角速度驱动，同时，4艮好地抑制振荡器的角 速度的波动。如果n-3，则该^>式至少包含Apincot+A2sin(3(ot+0)项，并 且能够按照近似三角波驱动来驱动振荡器。在这种情况下，同样，至少 包含Apm(ot+A2sin(no)t+0)项的公式可包括具有常数项的公式。
在根据这个实施例的第三例子中，如果分别用Ai和co表示第一振 荡动作的振幅和角频率，用An和nco表示第n振荡动作的振幅和角频率， 且用0^表示第一振荡动作和第n振荡动作之间的相对相位差，那么可 用下面的公式表达振荡器的动作。
0(t)-AiSin(ot+EAnSin(not+0n.1) …(2)
其中n是不小于2的整数。只要能够增加构成振荡器装置的振荡器的数 量，就可如期望的那样扩大n的值。然而，在振荡器装置的实际生产中， n的最大数量优选地可以是3到5。驱动系统120可具有用于按照电磁过 程、静电过程、压电过程等中的任何一种来施加驱动力到驱动系统的结 构。如果使用电磁驱动，则可给至少一个振荡器提供永久磁铁，并且可 接近振荡器设置用于施加磁场到这个永久磁铁的线圏。永久磁铁和线圏 的设置可以相反。如果使用静电驱动，则可给至少一个振荡器提供电极， 并且可接近于振荡器设置另一个电极，所述另一个电极用于施加静电力 到这些电极之间。如果使用压电驱动，则可给振荡系统或支承系统提供 压电装置以施加驱动力。
可将驱动控制系统150设置成产生驱动信号，利用所述驱动信号， 振荡系统能够按照上述第一到第三例子中的任一个产生振荡动作。可将 驱动信号施加到驱动系统。
驱动信号可以是基于合成的正弦波的驱动信号(图6A)，或者它可 以是脉冲样(pulse-like)的驱动信号(图6B)。在基于合成的正弦波的 驱动信号的情况下，可通过调整每个正弦波的振幅和相位而获得期望的 驱动信号。在使用脉冲样的驱动信号的情况中，可通过相对于时间改变 脉冲数、脉冲间隔、脉沖宽度等而获得期望的驱动信号。假如能够驱动 振荡器以控制光学偏转装置的偏转角到期望的角度，则可使用任何其它
的驱动信号。
这个实施例的振荡器装置可包括用于产生对应于至少一个振荡器
的位移的输出信号的信号产生装置。在图1A中，这个信号产生装置包括
光接收元件140，而在图1B中，它包括压电电阻器no。也可将这样的
信号产生装置用作位移角计量器。因此，在本说明书中，将等同地使用 术语"信号产生装置，，和术语"位移角计量器"。
在要将压电电阻器170用于检测振荡器的位移角的情况下，作为例 子，可在扭转弹簧上提供压电电阻器170，且可基于来自压电电阻器170 的输出信号，检测振荡器定义某一位移角的时刻。例如，可通过将砩扩
p型单晶硅而制备压电电阻器170。压电电阻器170产生对应于扭 转弹簧的扭转角的输出信号。因此，为了测量振荡器的位移角，可对于 多个扭转弹簧提供多个压电电阻器170，使得能够基于来自这些扭转弹簧 的扭转角信息而测量振荡器的位移角。这保证了更高精度的测量。
在要将光接收元件140用于检测振荡器的位移角的情况下，可使得 结构如下。
即，可将第一光接收元件设置在当振荡器取第一位移角时要用扫描 光照射的位置处，且可将第二光接收元件设置在当振荡器取第二位移角 时要用扫描光照射的位置处。第一和第二光接收元件可由不同的元件提 供，或者它们可由一个且相同的元件提供。扫描光可直接入射在光接收 元件上，或者它可通过至少一个反射部件而入射在其上。总之，应该提 供至少一个光接收元件，以在第一和第二扫描角处接收和检测扫描光。 这个实施例中使用的信号产生装置可以是被设置成在定义预定的位移角 的时刻相对于时间轴间歇地产生信号的信号产生装置。备选地，它可以 是被设置成相对于时间轴连续地产生对应于位移的信号的信号产生装 置。
因为镜的偏转角与被所述镜扫描偏转的扫描光的扫描角彼此处于 恒定的关系中，因此能够等同地对待它们。因此，在本说明书中，等同 地使用术语"偏转角"(位移角)和术语"扫描角"。
如图3A中所示，例如，可分别在对应于第一和第二位移角的位置
处提供第一和第二光接收元件。备选地，如图3B中所示，可在对应于第 一和第二位移角的位置处提供反射部件160，使得由第一和第二光接收元 件141和142接收被这些反射部件反射的光束。作为进一步的备选，如 图15中所示，可在对应于第一和第二位移角的位置处提供光接收元件 140和反射部件160。在这样的情况下，能够由光接收元件140检测第一 位移角的扫描光，而第二位移角的扫描光能够M射部件160反射，然 后被提供在第一位移角位置处的光接收元件140接收。作为进一步的备 选，如图3C中所示，可在第一和第二位移角的位置处提供反射部件160， 并且可由单个的光接收元件140接收被这些反射部件160反射的光束。
关于用于在第一和第二位移角处测量扫描光的通过时刻的结构，这 个实施例不受限制，且可在更多的位移角处测量扫描光的通过时刻。
在本发明中，术语"位移角"包括当将振荡器保持静止时的位移角， 即等于零的位移角。
在这个实施例的第 一例子中，驱动控制系统150可基于信号产生装 置的输出信号来控制驱动系统120，以使代表振荡器的振荡动作的多个时 间函数的振幅和相位中的至少一个取预定的值。
在第二例子中，因为用至少包含Apmo)t+A2sin(n(ot+0)项的公式表 达振荡器的振荡动作，所以可如下控制驱动系统。即，可控制驱动系统 120,以使前述公式中A，、 A2和0中的至少一个取预定的值。
在第三例子中，在另一方面，因为用公式(2)表达振荡器的振荡 动作，所以可基于信号产生装置的输出信号来控制驱动系统120，以使
Ap A2、…、An和0p 02、 ...、 0^中的至少一个取预定的值。
如上所述，在才艮据本发明的这个实施例的振荡器装置中，能够用相 当简单的结构非常精确地控制振荡器的偏转角。
在这个实施例中，可才艮据来自信号产生装置的信息而调整驱动。关 于来自信号产生装置的这样的信息，优选地，可基于在振荡器的位移角 为正的情况中来自信号产生装置的信息以及在位移角为负的情况中来自 信号产生装置的信息来控制驱动。例如，如果关于振荡器的位移角0应 使用反映位移的四个时刻的来自信号产生装置的四条信息，那么所述四
个时刻中的两个可优选地是关于振荡器的位移角0为正时的时刻信息的
那些时刻，而剩余的两个可以是关于位移角e为负时的时刻信息的那些 时刻。
第二实施例
现在将描述根据本发明第二实施例的振荡器装置。如图2A和2B中 所示，这个实施例的振荡器装置可包括振荡系统，所述振荡系统包括 第一振荡器101、第二振荡器102、第一扭转弹簧m和第二扭转弹簧112; 以及用于支承所述振荡系统的支承系统121 。第 一扭转弹簧可将第 一振荡 器和第二振荡器彼此连接。第二扭转弹簧可连接支承系统和第二振荡器 102，从而它相对于第一扭转弹簧具有共同的扭转轴。
振荡器装置可进一步包括用于施加驱动力到振荡系统的驱动系统 120;用于调整驱动系统的驱动控制系统150;以及用于当两个振荡器中 的一个取第一和第二不同的位移角时产生与时刻有关的时刻信息的信号 产生装置。可将这个信号产生装置用作位移角计量器。在图2A中，这个 计量器包括光接收元件140，而在图2B中它包括压电电阻器170。在这 个实施例中，通过4吏用光接收元件140或压电电阻器170来检测振荡器 的位移角的方式类似于已经参考第一实施例所描述的方式。
至少一个振荡器可提供有反射镜。在将这个实施例的振荡器装置用 于光学偏转装置的情况下，可提供用于发射光束的光源131。可将来自光 源的光束132投射到振荡器的反射镜上，从而扫描偏转所述光。
将振荡系统设置成同时产生按照第一频率(基本频率)运动的第一 振荡动作和以第二频率运动的第二振荡动作，所述第二频率是基本频率
的整数倍的频率。
即，这个实施例的光学偏转装置的偏转角e(这里，如图3中所示， 参考扫描中心的位置测量它)可以是如下这样的。现在，分别用Ap
和A表示第一振荡动作的振幅、角频率和相位，且分别用A2、 0)2和02
表示第二振荡动作的振幅、角频率和相位。如果用t表示相对于在任意 时间所取的原点或参考时间的时间，那么可如下表达偏转角e。<formula>formula see original document page 20</formula>此外，如果用Ai和o)i表示第一振荡动作的振幅和角频率，以及用 A2和co2表示第二振荡动作的振幅和角频率，用0表示两个频率之间的相 对相位差，并且用t表示相对于在任意时间所取的参考时间的时间，那
么可如下表达光学偏转装置的偏转角e。
<formula>formula see original document page 20</formula>或者
<formula>formula see original document page 20</formula>公式(3-3)对应于在控制期间存在调整基波(0,的相位的可能性的情 况。公式(3-l)、公式(3-2)和公式(3-3)仅在关于确定时间的原点或参考点 的表达的方面是不同的。这些公式本质上相同，因为每个都是包含四个 未知值的公式例如，可将公式(3-2)和公式(3-3)中的0改写为0r02或
02画01 o
可将驱动系统120设置成按照电磁过程、静电过程、压电过程等中 的任一种施加驱动力到振荡系统。它可具有类似于第一实施例的结构。
可将驱动控制系统150设置成产生驱动信号，用所述驱动信号，振 荡系统能够提供根据基本频率和基本频率N倍的频率振荡的振荡动作， 其中N是整数。可将驱动信号施加到驱动系统。
驱动信号可以是基于合成的正弦波的驱动信号(图6A)，或者它可 以是脉沖样的驱动信号(图6B)。在基于合成的正弦波的驱动信号的情 况下，可通过调整每个正弦波的振幅和相位而获得期望的驱动信号。在 使用脉沖样的驱动信号的情况下，可通过改变相对于时间的脉沖数、脉 冲间隔、脉冲宽度等而获得期望的驱动信号。假如能够驱动振荡器以将 光学偏转装置的偏转角控制到期望的角度，则可使用任何其它的驱动信 号。
可将位移计量器设置成测量四个时刻，即，在第一振荡动作的一个
循环(cycle)内振荡器取第一位移角的两个不同的时刻，以及振荡器取 第二位移角的两个不同的时刻。
可将驱动控制系统150设置成通过合成具有第一频率的第一信号和 具有第二频率的第二信号以产生驱动信号，并将所述驱动信号施加到驱
动系统120。此外，驱动控制系统可运作以调整驱动信号，以使上述四个 测量的时刻与预先确定的期望时刻一致。然后，它可施加这样调整过的 驱动信号到驱动系统120，从而能够很精确地控制振荡器装置。
可进一步将驱动控制系统150设置成从上述四个时刻计算公式(3-1) 中第一和第二振荡动作的振幅和相位(即这个/>式中的A,、 0,、 A2和02) 中的至少一个。然后，驱动控制系统150可调整驱动信号，以4吏这些值 中的至少一个等于预i殳值。
为了调整驱动信号，可调整驱动信号中第一振荡动作的振幅分量 (component)和相位分量以及第二振荡动作的振幅分量和相位分量。这 里，例如，驱动信号中第一振荡动作的振幅分量是指驱动信号中这样的 分量利用所述分量，能够改变振荡器的第一振荡动作的振幅。对于其 它的分量也是这样的情况。
通过供应这样调整过的驱动信号到驱动系统120，能够4艮精确地控 制振荡器装置。
尽管已经参考基于第一位移角和第二位移角来测量扫描光的通过 时刻的例子而描述了这个实施例，但是本发明不受限于它。可4吏用更多 的位移角来测量扫描光的通过时刻。
第三实施例
将描述根据本发明第三实施例的振荡器装置。图2A是具有根据这 个实施例的振荡器装置的光学偏转装置的方框图。基本的结构与根据前 述第一或第二实施例的振荡器装置相同。在这个实施例中，如图3A中所 示，为了检测扫描光133,在第一和第二位移角的位置处设置有第一和第 二光接收元件。
在这个实施例中，同样，如果用A,、 oh和^表示第一振荡动作的
振幅、角频率和相位，用A2、 C)2和02表示第二振荡动作的振幅、角频率
和相位，且用t表示时间，那么光学偏转装置的偏转角e能够用前面提
到的公式(3-l)表达。
此外，如果用A!和(^表示第一振荡动作的振幅和角频率，用A2
和0)2表示第二振荡动作的振幅和角频率，用0表示两个频率之间的相对
相位差，且用t表示相对于在任意时间所取的参考时间的时间，那么能
够用前面提到的公式(3-2)或公式(3-3)表达偏转角e。
这里，通过使用设置在第一和第二位移角的位置处的第一和第二光 接收元件，可测量第 一振荡动作的一个循环中互不相同的四个期望的时 刻。然后，驱动控制系统150可调整驱动信号，以4吏扫描光在预设时刻 在第一和第二光接收元件上通过。
即，可将驱动控制系统150设置成从上述四个时刻计算公式(3-l)中 第一振荡动作的振幅和相位以及第二振荡动作的振幅和相位、即这个公 式中Ap 01、 A2和02的值。基于此，提供光学偏转装置的任意的和期望
的偏转角0。这里，关于所述四个时刻，如果用6bjh和em)2分别表示对
应于第一和第二光接收元件的位置的偏转角(参见图3A)，那么这些具 有下面的关系。
在一定的时刻h和t2,
e(t^e(t2"e则 ."(4)
在一定的时刻t3和t4，
e(t3)=e(t4)=eBD2 …(5)
即，通过使四个时刻分别与任意的期望的时刻一致，驱动控制系统
150能够明确地确定第一和第二振荡动作的振幅和相位。更具体地说，为 了使四个时刻与预设时刻一致，驱动控制系统150产生驱动信号，并且 将所述驱动信号施加到驱动系统120,从而调整第一和第二振荡动作的振 幅和相位或者相对相位差。
驱动信号可以是基于合成的正弦波的驱动信号(图6A)，或者它可 以是脉沖样的驱动信号(图6B)。在基于合成的正弦波的驱动信号的情 况下，可通过调整每个正弦波的振幅和相位而获得期望的驱动信号。在
使用脉沖样的驱动信号的情况下，可通过改变相对于时间的脉沖数、脉 沖间隔、脉沖宽度等而获得期望的驱动信号。假如能够驱动振荡器以将 光学偏转装置的偏转角控制到期望的角度，则可使用任何其它的驱动信号。
第四实施例
将描述根据本发明第四实施例的振荡器装置。图14是具有根据这 个实施例的振荡器装置的光学偏转装置的方框图。基本的结构与前述第 一或第二实施例的振荡器装置相同。在这个实施例中，在每个循环的往 复(reciprocal)扫描期间，扫描光133可直接通过光接收元件140两次， 并且它可^L^射板160偏转两次。被反射板160偏转的偏转光134可通 过同一光接收元件140两次。驱动控制系统150可产生在当扫描光通过 光接收元件140的四个时刻要施加到驱动系统120的驱动信号。
图15说明这个实施例的光学偏转装置的偏转角e。振荡器101具有 形成在其表面上的反射镜，用于扫描偏转来自光源131的光束132。光学 偏转装置可包括光接收元件和反射板。可将光接收元件140和反射板160 各自设置在小于光学偏转装置的最大偏转角的偏转角的位置处。在图15 中，将光接收元件140和反射板160设置在光学偏转装置中扫描光的直 接路径上。然而，如上所述，可将光接收元件140和反射板160设置在 其路径通过使用分离的反射板等被偏转的扫描光的路径上。
在这个实施例中，同样，如果用At、 Oh和^表示第一振荡动作的
振幅、角频率和相位，用A2、 CO2和02表示第二振荡动作的振幅、角频率
和相位，且用t表示时间，那么能够用前面提到的公式(3-l)表达光学偏
转装置的偏转角e。
此外，如果用A,和c^表示第一振荡动作的振幅和角频率，用A2
和(02表示第二振荡动作的振幅和角频率，用0表示两个频率之间的相对
相位差，且用t表示相对于在任意时间所取的参考时间的时间，那么能 够用前面提到的公式(3-2)或公式(3-3)表达偏转角0。
这里，可将光接收元件和反射板设置在要用扫描光照射的位置处，
并且可测量第一振荡动作的一个循环中互不相同的四个期望的时刻。然
后，驱动控制系统150可调整驱动信号，以使扫描光在预设时刻在光接 收元件和反射板上通过。
即，可将驱动控制系统设置成从上述四个时刻计算公式(3-l)中第一 振荡动作的振幅和相位以及第二振荡动作的振幅和相位、即这个z^式中 A,、 01、 A2和02的值。基于此，提供光学偏转装置的任意的和期望的偏
转角e。这里，关于所述四个时刻，如果分别用eBD和eMIORROR表示对应
于光接收元件和反射板的位置的偏转角(参见图15)，则这些具有下面的关系。
在一定的时刻tl和t2，
e(t!)-0(t2)-eBD …(6)
在一定的时刻t3和t4，
0(t3)=6(t4)=0MIRROR …(7) 即，通过使四个通过时刻(t" t2、 t3和")分别与任意的期望的时 刻一致，驱动控制系统150明确地确定第一和第二振荡动作的振幅和相
位。更具体地说，为了使四个时刻与预设时刻一致，驱动控制系统150 产生驱动信号，并且将所述驱动信号施加到驱动系统120，从而调整第一 和第二振荡动作的振幅和相位或者相对相位差。
驱动信号可以是基于合成的正弦波的驱动信号(图6A)，或者它可 以是脉沖样的驱动信号(图6B)。在基于合成的正弦波的驱动信号的情 况下，可通过调整每个正弦波的振幅和相位而获得期望的驱动信号。在 使用脉沖样的驱动信号的情况下，可通过改变相对于时间的脉沖数、脉 冲间隔、脉冲宽度等而获得期望的驱动信号。假如能够驱动振荡器以将 光学偏转装置的偏转角控制到期望的角度，则可使用任何其它的驱动信 号。
第五实施例
将描述根据本发明第五实施例的振荡器装置。图22是具有才艮据这 个实施例的振荡器装置的光学偏转装置的方框图。基本的结构与上述第
一或第二实施例的振荡器装置相同。在以下点存在差异。如作为根据这
个实施例的光学偏转装置的方框图的图22A中所示，驱动控制系统150 可包括振荡模式改变系统151。可将振荡模式改变系统151设置成在将期 望的相位加到第一和第二振荡动作中的至少一个的同时产生驱动信号。 作为例子，图22B显示在加了期望的相位之前在按照第一振荡模式的驱 动期间振荡系统的偏转角e，而图22C显示在加了期望的相位之后在按 照第二振荡模式的驱动期间振荡系统的偏转角e。
在所示出的例子中，用AiSin(co,t)描述第一振荡动作，且用 A2sin(o)2t+0)描述第二振荡动作。在第二振荡模式下的驱动期间，只将相 位丌加到第二振荡动作，使得用A2sin(oht+0+7r)描述所述动作。如在图 22B和22C中的实曲线处所见，扫描光133每次通过光接收元件140两 次，即总共四次。可将驱动控制系统150设置成从四个通过时刻计算使 第一和第二振荡动作成为期望的动作所必需的驱动信号。基于这样计算
的驱动信号，驱动系统120可控制振荡系统100，以提供期望的振荡动作。
图23说明这个实施例的光学偏转装置的偏转角e。振荡器101具有
形成在其表面上的反射镜，用于扫描偏转来自光源131的光束132。光学 偏转装置可包括一个光接收元件140，可将所述光接收元件140设置在小 于光学偏转装置的最大偏转角的偏转角的位置处。在图23中，将光接收 元件140设置在光学偏转装置中的光路径上。然而，可将光接收元件"0 160设置在其路径通过使用分离的反射板等被偏转的扫描光的路径上。
如果用A,、 w和^表示第一振荡动作的振幅、角频率和相位，用 A2、 C)2和02表示第二振荡动作的振幅、角频率和相位，且用t表示时间， 那么能够如下表达第一振荡模式中的光学偏转装置的偏转角0a。
<formula>formula see original document page 25</formula> …(8)
此外，可如下表达第二振荡模式中的光学偏转装置的偏转角eb，在
所述第二振荡模式中，振荡模式改变装置151将期望的相位0!'和02'加到 相位和02。
<formula>formula see original document page 25</formula>(9) 可将光接收元件140设置在要被扫描光照射的期望位置处，且可测
量以循环中某一点为原点的第一振荡动作中互不相同的四个期望的时
刻。然后，驱动控制系统150可调整驱动信号，以使扫描光在预设时刻 在光接收元件上通过。
即，通过从前面提到的四个时刻计算第一和第二振荡动作的振幅、 角频率和相位，以及通过基于它调整驱动信号，提供光学偏转装置的期
望的偏转角e。
关于所述四个时刻，如果用0aBD表示对应于光接收元件14O的位置 的偏转角，那么对于一定的时刻t,和t2以及一定的时刻t3和"，给出下 面的关系。
,)=0"")-0则 …(10) 0b(t3)=eb(t4)=ebBD ."(ii)
从而，通过使四个时刻(t!、 t2、 t3和tj分别与任意的期望的时刻 一致，驱动控制系统ISO明确地确定第一和第二振荡动作的振幅和相位。
更具体地说，为了使四个时刻与预设时刻一致，驱动控制系统150产生 驱动信号，并且将所述驱动信号施加到驱动系统120，从而调整第一和第
二振荡动作的振幅和相位。
此外，如果用A,和o,表示第一振荡动作的振幅和角频率，用A2 和0)2表示第二振荡动作的振幅和角频率，用0表示这两个频率之间的相 对相位差，且用t表示在取任意时间作为零时的时间，那么可如下表达
第一振荡模式中光学偏转装置的偏转角ea。
9a(t)-A，sin(cM)+A2sin((O2t+0) ."(12)
此外，可如下表达第二振荡模式中的光学偏转装置的偏转角eb，在
所述第二振荡模式中，振荡模式改变装置151将期望的相位0 和02，加到
相位0,和02。
eb(t)-AiSin(cM+0O+A2sin((O2t+0+02') ".(13) 在这种情况下，同样，可将光接收元件140设置在要被扫描光照射 的期望位置处，且可测量以循环中某一点为原点的第一振荡动作中互不 相同的四个期望的时刻。然后，驱动控制系统150可调整驱动信号，以 使扫描光在预设时刻在光接收元件上通过。
即，通过从前面提到的四个时刻计算第一和第二振荡动作的振幅、 角频率和相位，以及通过基于它调整驱动信号，提供光学偏转装置的期
望的偏转角e。
关于所述四个时刻，如果用0aBD表示对应于光接收元件140的位置 的偏转角，对于一定的时刻^和t2以及一定的时刻t3和tp给出下面的 关系。
<formula>formula see original document page 27</formula>".(15)
从而，通过使四个时刻(t,、 t2、 t3和tj分别与任意的期望的时刻
一致，驱动控制系统150明确地确定第一和第二振荡动作的振幅和相位。 更具体地说，为了使四个时刻与预设时刻一致，驱动控制系统150产生 驱动信号，并且将所述驱动信号施加到驱动系统120，从而分别调整第一 和第二振荡动作的振幅A,和A2以及它们之间的相位差02。
在这个实施例中，同样，驱动信号可以是基于合成的正弦波的驱动 信号(图6A)，或者它可以是脉冲样的驱动信号(图6B)。在基于合成 的正弦波的驱动信号的情况下，可通过调整每个正弦波的振幅和相位而 获得期望的驱动信号。当使用脉冲样的驱动信号时，可通过改变相对于 时间的脉沖数、脉沖间隔、脉冲宽度等而获得期望的驱动信号。假如能 够驱动振荡器以将光学偏转装置的偏转角控制到期望的角度，则可使用 任何其它的驱动信号。
例子
下面将结合附图描述其中以各种方式实施本发明的具体例子。例子1
将描述根据本发明例子1的光学偏转装置。例子1的光学偏转装置 的方框图可与图2A中所示的相同。图4A-4C示出这个例子的详细结构， 其中图4A是光学偏转器的振荡系统的顶视图。存在通过蚀刻硅晶片而制 造的板部件300。振荡器301具有^^L的形状，并且它由两个扭转弹簧 311a和311b支承。反光膜(反射镜)331形成在振荡器301的顶表面上。 另一个振荡器302具有像框的形状，并且它在其内部支承扭转弹簧311a 311b。由此由两个扭转弹簧312a和312b在上部和下部支承所述振荡器。 存在具有^M匡的形状的支承框321，并且它在其内部支承扭转弹簧312a 和312b。
在这个例子中，振荡器301和302中的每一个由两个扭转弹簧在其 上部和下部保持。然而，振荡器可仅由一个扭转弹簧在其一侧支承。例
如，可由单个扭转弹簧311b保持振荡器301，而可由两个扭转弹簧312a 和312b保持振荡器302。相反地，可由两个扭转弹簧311a和311b保持 振荡器301，而可由单个扭转弹簧312b保持振荡器302。
包括振荡器301和302以及扭转弹簧311和312的振荡系统具有两 个振荡模式，其中进行调整以使一个模式的频率近似为另一个模式的频 率的两倍(双倍)。例如，如果用^加I2分别表示振荡器301和302的转 动惯量，用k!表示扭转弹簧311a和311b提供的弹簧常数，并且用k2 表示扭转弹簧312a和312b提供的弹簧常数，则明确地确定了两个固有 角振荡频率。在这个例子中，调整转动惯量L和12以及弹簧常数k,和 k2，以提供w产2;rx2000 !rad/s和(o2=2ttx4000 [rad/s。
图4B是用于解释这个例子的光学偏转装置中驱动系统的示意图。 在所述图中，以沿图4A中线390所取的剖面图示出板部件300。将永久 磁铁341附着(adhere)到振荡器302的底部，且将板部件300附着到 由具有高磁导率的材料制成的轭(yoke )344。在轭344上与永久磁铁3" 相对的位置处设置由具有高磁导率的材料制成的芯343。芯343缠绕有线 圏342。永久磁4失341、线圏342、芯343和轭344构成电磁致动器(驱 动系统)340。响应供应到线團342的电流，扭矩作用在永久磁铁341上， 从而驱动振荡器302。
图5A和5B示出振荡器301响应将电压施加到线圏的位移角传输特 性。图5A显示增益([位移角]/[施加的电压l)和驱动频率之间的关系。 图5B显示位移角和所施加电压的相位差对于驱动频率之间的关系。如图 5A中所见，与o),的振荡模式相比，(02的振荡模式的增益(效率)是不
同的，并且如5B图中所见，w2的振荡模式相对于(o,的振荡模式具有180 度的相位延迟。
图4C示出这个例子的光学偏转器的控制系统150。在这个图中在 351和352处表示的分别是用于产生2000 Hz和4000 Hz的正弦波的任意 波产生电路。可响应来自计算单元360的命令，而按照期望的那样改变 这些正弦波的相位和振幅。由加法器370相加(add)这样产生的两个正 弦波，并随后由放大器380放大。然后，将所得的电压施加到线闺342， 并且电流流过那里。存在如图3A中所示而设置的第一和第二光接收元件 141和142。将第一和第二光接收元件的输出391和392施加到计算单元 360。计算单元360调整任意波产生电路351和352的正弦波的相位和振 幅，以使第一和第二光接收元件的输出391和392具有期望的值，换句 话说，扫描光133可在期望的时刻通过光接收元件141和142。
在这个例子中，波产生电路351和352以及加法器370被用于合成 两个频率以产生驱动信号(参见图6A)。然而，可响应于来自计算单元 360的命令，将固有角振荡频率c^的一个周期的电压波形分开，以由一 系列的大量脉冲提供驱动信号(参见图6B)。即，可使用PWM (脉冲宽 度调制)驱动系统，在所述驱动系统中，可通过调整相对于时间的脉沖 数、脉冲间隔、脉冲宽度等而改变固有角振荡频率 一和(02的振幅分量 和相位。
根据这个例子的光学偏转装置，实现了基于两个频率分量的期望的 光学扫描(例如，其扫描角像锯齿波一样改变的光学扫描)。
例子2
将描述才艮据这个实施例的例子2的光学偏转装置。这个例子的光学 偏转装置的方框图类似于图2A中所示的方框图，并且结构类似于图4 中所示的结构。
可如下表达这个例子的光学偏转装置的偏转角0。现在，用Ai和c^ 表示第一振荡动作的振幅和角频率，用A2和C02表示第二振荡动作的振 幅和角频率，且用0，和02表示两个频率的相位。如果用t表示相对于在第 一振荡动作的 一个循环内任意时间所取的原点或参考时间的时间，那
么可用前面提到的公式(3-l)表达偏转角e，所述公式即为 0(t)-Apin(o^t+0O+A2sin((O2t+02)
这里，如果A产1， A2=0.2， 0尸O， 02=0， co产2Tix2000且0)2=271x4000,
则这个例子的光学偏转装置的偏转角e和角速度e'相对于时间的变化是
如图7A和7B中所示的那样。图7A中实线处所示的偏转角9比正弦波
(虚线)更像锯齿波。图7B中实线处所示的角速度e'与正弦波(虚线)
相比在近似恒定的角速度区域中变化较少。在图7A和7B中，纵坐标轴 的单位是任意的。
尽管这个例子使用条件A,-l， A2=0.2， 0产0， 02=0， to产2TTx2000 和co产27Tx4000,但是，只要能够使得角速度e'的变化量在近似恒定的角
速度区域中与正弦波相比较小，就可为A,、 A2、 0，、 02、 CO,和(02选择期
望的值。优选地，在不小于第一频率的一个循环的20%的连续时间段中， 反射镜的角速度e'的最大值e'max和最小值e'min满足下面的关系。 (9，max國9,min)/(9，max+9,min)《0.1
这是光学偏转装置所要求的一般条件，且它适用于下面将描述的其 它例子。
如果将第一和第二光接收元件141和142设置在相对于光学偏转装 置的扫描中心的对称位置处，对应于80。/。Ai位置，即在偏转角e变成等 于0.8 (取最大偏转角为1)的位置处，那么结杲如下。即，扫描光133 应通过第一和第二光接4^iL件141和142的期望的目标时刻t1()、 t2。、 t30 和t4。(参见图7A )分别是0.052 msec、 0,154 msec、 0.346 msec和0.448 msec。可预定确定并且存储这些目标时刻。对于下面要描述的其它例子 也是这样的情况。因此，控制系统150调整驱动信号(图6A或6B)，以 使扫描光通过第一和第二光接收元件141和142的时刻ti、 t2、 13和"应 取上述期望的值。通过这样，实现图7中所示的偏转角G。
尽管在这个例子中将第一和第二光接收元件141和142^L置在偏转 角0=0.8的、相对于光学偏转装置的扫描中心的对称位置处，但是可将
这些设置在提供任意的偏转角e的任何其它的位置处。优选地，为了避
免在近似恒定的速度区域中的光学干涉，可将第一和第二光接收元件设
置在偏转角e的绝对值不小于o.6到小于i.o的范围内。这里，e的绝对 值的范围从不小于0,6到小于i.o是指其中偏转角e小于+i.o且不小于
0.6的范围，以及其中0不大于-O.6且大于-l.O的范围。
反射镜的偏转中心位于零处，且期望的最大偏转角是士l。对于其它 例子也是这样的情况。
下面，将解释在这个例子中控制偏转角的方法的细节。图8示出控
制序列。
〈Ai控制〉
首先，控制A^为了仅按照以基本频率运动的第一振荡动作进行光 学扫描，将任意波产生电路351的频率设成2000 Hz的角频率，而将任 意波产生电路352的频率设成除了 2000 Hz和4000 Hz之外的、且包含 零的任意角频率。这导致第二振荡动作不产生谐振振荡。这里，可如下
表达光学偏转装置的偏转角e。
e(t)-A,sin(cM) ...(16)
然后，如下设置时刻tp t2、 t3和t4。
."(17)
e(t3)=e(t4)=eBD2 …(18)
然后调整任意波产生电路351的振幅，以使t2+和trt3中的至少一 个的值变成等于0.102 msec (可基于图7中所示的期望的偏转角e的变 化预先确定这个值)。通过这样，能够使A!等于期望的值Ai。因为要确 定的未知值的数量是l，所以能够用这个过程确定Ai。
上述过程是用于确定振荡器上反射镜的第一振荡动作的振幅的过 程。当停止第二振荡动作且仅以第一振荡动作执行光学扫描时，执行这 个过程，以在取第一频率的一个循环内某一时间作为零或参考时进行下 面的调整。即，调整第一振荡动作的振幅，使得能够使(i)扫描光通过 第一光接收元件的两个不同时刻的組与(ii)扫描光通过第二光接收元件 的两个不同时刻的组中的至少一个的时刻与期望的目标时刻一致。
此后，任意波产生电路352的频率返回到4000 Hz。这里，在这个
例子中，对于仅具有以基本频率运动的第一振荡动作的光学扫描，将任
意波产生电路352的频率设成除了 2000 Hz或4000 Hz之外、且包含零 的任意频率。即，为了停止第二振荡动作，中断要从驱动系统传送到振 荡系统的驱动力中的第二频率的周期性驱动力，此外，增加第一和第二 频率之外的第三频率的周期性驱动力。然而，在这个过程中，可使任意 波产生电路352的振幅A2等于零。 <0控制>
随后，将第一和第二振荡动作的相位差0调整到零。这里，下面的 两个关系都应满足。
t2國t产trt3 …(19) t3-t2>t30-t2() ,"(20) 因为将第一和第二光接收元件141和142设置在相对于光学偏转装 置的扫描中心对称的位置处，所以要求公式(19)。通过调整任意波产生 电路351和352的相位差以满足这个关系，使第一和第二振荡动作的相 位差等于零。在这种情况下，同样，因为要确定的未知值的数量是1， 所以能够用这个过程确定0。公式(20)是用于避免振荡动作的相位的相反 (reverse )的^H""。
上述过程是用于确定反射镜的第一和第二振荡动作之间的相对相 位差的过程。这里，调整第一和第二振荡动作中的至少一个的相位，以 >使(i)扫描光通过第一光接收元件的两个不同的时刻之间的差与(ii) 扫描光通过第二光接收元件的两个不同的时刻之间的差变成彼此相等。 <A2控制>
接着，控制A2。现在，用tp t2、 t3和t4表示扫描光133通过第一 和第二光接收元件141和142的时刻。然后，调整任意波产生电路352 的振幅，以使它们中的至少一个满足关系t尸0.052 msec， t2=0.154 msec， t3=0.346 msec或t4=0.448 msec。通过这样，能够使A2等于期望的值A2。 在这种情况下，同样，因为要确定的未知值的数量是1，所以能够用这 个过程确定A2。
上述过程是用于确定反射镜的第二振荡动作的振幅的的过程，并且
它是用于调整第二振荡动作的振幅，以使扫描光通过第一和第二光接收 元件的时刻中的至少一个等于期望值的过程。 <>险查控制的完成>
如果t,、 t2、 t3和t4处于预定的容许范围内，则终止控制。如果不是 这样，则序列回到A!控制，并且再次执行上述控制过程。
用上述操作，实现了光学偏转装置的期望的偏转角e。尽管在这个
例子中认为t,、 t2、 t3、 t4、 t10、 t20、 t邓和t40是时刻，但是这些也可以是 参考某一时钟测量的计数(数字)。此外，尽管在这个例子中认为t,、 t2、 t3、 t4、 t1()、 t2Q、 t30和t4。是确定的值，但是这些也可以是具有某一误差范 围的值。对于其它例子也是这样的情况。
例子3
将描述才艮据这个实施例的例子3的光学偏转装置。这个例子的光学 偏转装置的方框图类似于图2A中所示的方框图，并且结构类似于图4 中所示的结构。
在这个例子中，同样，用^和o,表示第一振荡动作的振幅和角频
率，且用A2和C)2表示第二振荡动作的振幅和角频率，且用01和02表示
两个频率的相位。如果用t表示相对于通过在第一振荡动作的一个循环
内取任意的参考时间而确定的原点(o)的时间，那么可用前面提到的公式
(3-l)表达这个例子的光学偏转装置的偏转角0，所述^^式即为 0(t)-A!sin(cot+0i)+A2sin(O)2t+02)
这里，如果A产1， A2=0.2, 0产0， 02=0, co产27rx2000且(O2-27rx4000, 那么这个例子的光学偏转装置的偏转角e是如图7A和7B中所示的那样。
尽管这个例子寸吏用条件A产l、 A2=0.2、 0产0、 02=0、 o尸2tix2000 和o)2=2ttx4000，但是，只要能够使得角速度0'的变化量在近似恒定的角
速度区域中与正弦波相比较小，就可为A" A2、 0i、 02、 o!和0)2选择期
望的值。
如果将第一和第二光接收元件141和142设置在相对于光学偏转装 置的扫描中心对称的位置处，对应于80。/。A，位置，即在其中偏转角e变
成等于0.8的位置处，并且如果用0表示偏转角0等于零(扫描中心) 的时间，那么结果如下。即，扫描光133应通过第一和第二光接收元件 141和142的期望的目标时刻t1()、 t2()、 t邓和t4。分别是0.052 msec、 0.154 msec、 0.346 msec和0.448 msec。因此，控制系统调整驱动信号，以使 测量的扫描光133通过第一和第二光接收元件141和142的四个时刻^、 t2、 t3和t4应取上述期望的值。通过这样，实现图7中所示的光学偏转装
置的偏转角e。
尽管在这个例子中将第一和第二光接收元件141和142设置在偏转 角e-0.8的、相对于光学偏转装置的扫描中心对称的位置处，但是可使
用任何其它的任意的偏转角e。此外，尽管在这个例子中取偏转角e为 零的时间作为零，但是可将第一振荡动作的角频率的一个周期内的任意 时间用作原点(o)。
现在将详细解释这个例子中的控制方法。
预先检测代表扫描光133通过笫一和第二光接收元件141和142的
检测时刻tp t2、 t3和t4的变化的其系数和矩阵M，所述变化当包括光学
偏转装置的A,、 A2、 ^和02中的任何^的控制参数X从各自的目标值 .偏移时引起。这些可如下表达。<formula>formula see original document page 34</formula>
因此，可基于四个检测时刻tp t2、 t;j和t4与四个目标时刻t1()、 t20、 t30和t40之间的时间差At,、 At2、 At3和At4，并且根据下面的公式，确定反
射镜的振幅和相位的控制量AA" AA2、 A0，和A02。
<formula>formula see original document page 35</formula> 基于此/>式，可由相对于目标时刻t1()、 t2o、 t3。和tt。的时间差Atj、
△t2、 At3和Atj计算控制量AA，、 AA2、 A0!和A02,然后，改变任意波产生 电路351和352的输出。通过重复上述控制过程，将检测时刻收敛 (converge)到目标时刻t,Q、 t2。、 t3()~t4()，从而实现光学偏转装置的期
望的偏转角e。
图9是上述过程的方框图。光学偏转装置(反射镜)420偏转来自 光源410的光，并且偏转光430通过第一和第二光接收元件441和442。 控制单元450从目标时刻452减去在第一和第二光接收元件441和442 处检测到的检测时刻451，以计算时间差453。然后，通过在计算电路454 中基于时间差453根据公式(23)计算矩阵来计算控制量455。然后，通过 使用任意波产生电路351和352、加法器370和放大器380，产生要输入 到光学偏转装置420的驱动系统的信号。在这个例子中，同样，可产生 如图6A中所示那样的基于合成的正弦波的驱动信号，或者备选地，可产 生如图6B中所示那样的脉冲样的驱动信号。只要它保证要由光接收元件 检测的检测时刻与目标时刻一致，就可使用任何驱动信号。
图5中所示的振荡器的位移角传输特性是随着诸如环境温度的环境 的变化或者振荡器相对于时间的振荡特性的变化而可变的。因此，在光 学偏转器中斷的每个振荡周期，控制系统150执行控制以更新驱动波形， 使得保证光学偏转装置的期望的偏转角e。尽管在这个例子中，在Oh的
每个振荡频率周期更新驱动波形，但是可在更短的周期例如在当将信号 输入到光接收元件的时刻控制波形。备选地，可在比光学偏转装置的co, 的振荡周期长的周期控制它。
例子4
将描述根据本发明例子4的光学偏转装置。这个例子的光学偏转装 置的方框图类似于图2A中所示的方框图，并且结构类似于图4中所示的 结构。
关于这个例子的光学偏转装置的偏转角0，现在，用A!和oh表示 第一振荡动作的振幅和角频率，用A2和Oh表示第二振荡动作的振幅和 角频率，用0表示两个频率之间的相位差，且用t表示时间，然后，可 用前面提到的公式(3-2)或公式(3-3)表达偏转角0。这里，在这些公式中，
0应表示0广02或02陽01 ■>
现在，假定A产1， A2=0.2， 0=0， o产27tx2000以及co2=2ttx4000。 尽管这个例子使用条件A产l、 A2=0.2、 0=0(01=0、 02=0)、 (o产2丌x2000 和co尸2;rx4000，但是，只要能够使得角速度e'的变化量在近似恒定的角
速度区域中与正弦波相比较小，就可为Ap A2、 01、 02、 Wi 和0)2选择期
望的值。这里，将第一和第二光接收元件141和142设置在对应于80% Ai的位置处，即，在偏转角0变成等于0.8的位置处。同样，在扫描光 133通过第一和第二光接收元件141和142的目标时刻tw、 t2o、 t邓和t40, 将^。选作参考时间。于是，距参考时间的相对目标时间t2(rt1()、 t3(rt10、 t40-t10变成分别等于0.102 msec、 0.294 msec和0.396 msec。因此，这个
例子的光学偏转装置的偏转角e如图7中所示的那样。因此，通过经由
控制系统调整驱动信号以使扫描光133通过第一和第二光接收元件141 和142的三个相对的检测时间t;rt!、 t3+和tr^取上述值，实现如图7 中所示的光学偏转装置的偏转角9。这里，可用公式0=0广02和0=02-0, 表达01和02，因此，可将图7中公式(3-l)改写为上述公式(3-2)或公式(3-3)。 尽管在这个例子中，将笫一和第二光接收元件141和142设置在偏 转角0=0.8的、相对于光学偏转装置的扫描中心对称的位置处，但是可
将这些设置在对应于任意的偏转角0的任何其它的位置处。
现在将详细解释这个例子中的控制方法。可预先检测代表扫描光 133通过第一和第二光接收元件141和142的相对检测时间t2《、t3+和 trt,的变化的其系数和矩阵M，所述变化当包括光学偏转装置的A" A2 和0中的任何参数的控制参数X从各自的目标值微小偏移时引起。可如 下表达这些。
<formula>formula see original document page 37</formula> (24)
<formula>formula see original document page 37</formula> (25)
这样，可基于三个相对检测时间t2-t,、 t3-t，和t4+以及三个目标时 间t2。-tw、 t3o-t,。和t4(rt,。之间的时间差At2、 At3和A"，并才艮据下面的乂>式，
来确定反射镜的振幅和相位的控制量AA,、 AA2和A0。
<formula>formula see original document page 37</formula> (26)
基于此/>式，可由相对于目标时间t2o-t1()、 t30-t^和U-tn)的时间差
△t2、 At3和At4计算控制量AA,、 AA2和A0。然后，基于这些量调整任意波 产生电路351和352的输出。通过重复上述控制过程，将检测时刻收敛
到目标时刻t1Q、 t2Q、 t3。和t4。，从而实现光学偏转装置的期望的偏转角e。
将参考图9的方框图解释上述过程。光学偏转装置(反射镜)420 偏转来自光源410的光，并且偏转光430通过第一和第二光接收元件441 和442。控制单元450从目标时刻452减去在第一和第二光接收元件441 和442处检测到的检测时刻451，以计算时间差453。然后，通过在计算 电路454中基于时间差453根据公式(26)计算矩阵来计算控制量455。然 后，通过使用任意波产生电路351和352、加法器370和放大器380，产 生要输入到光学偏转装置420的驱动系统的信号。在这个例子中，因为 将tH)用作参考时间，所以用于任意波产生电路351的控制量455是单个 的(不是双个(dual)的)，或者备选地，用于任意波产生电路352的控 制量455是单个的(不是双个的)。这意味着可通过任意波产生电路351 或任意波产生电路352调整两个频率之间的相位差0。
在这个例子中，同样，可产生如图6A中所示的基于合成的正弦波 的驱动信号，或者备选地，可产生如图6B中所示的脉冲样的驱动信号。 只要它保证要被光接收元件检测的检测时刻与目标时刻一致，就可使用 任何驱动信号。
通过上述控制过程，实现光学偏转装置的期望的偏转角e。同样，
尽管在这个例子中认为t20+。、 t3(rtw和t4()-tH)是确定值，但是这些可以是
具有某一误差范围的值。例子5
将描述根据本发明例子5的光学偏转装置。这个例子的光学偏转装 置的方框图类似于图2A中所示的方框图，并且结构类似于图4中所示的 结构。
关于这个例子的光学偏转装置的偏转角e，现在，用Ai和oh表示
第一振荡动作的振幅和角频率，用A2和0)2表示第二振荡动作的振幅和
角频率，用0表示两个频率之间的相位差，且用t表示时间。于是，可 用前面提到的公式(3-2)或公式(3-3)表达偏转角0。这里，在这
些公式中，0应表示<formula>formula see original document page 38</formula>
现在，假定<formula>formula see original document page 38</formula>。 尽管这个例子使用^Hf A产l、 A2=0.2、 0=0 (0产O、 02=0)、 o产2TTx2000 和Of27:x4000，但是，只要能够使得角速度e，的变化量在近似恒定的角
速度区域中与正弦波相比较小，就可为A，、 A2、 0" 02、 CO!和0)2选择期
望的值。此外，尽管在这个例子中，同样，将第一和第二光接收元件141 和142设置在相对于光学偏转装置的扫描中心对称的位置e,和02处，但
是可将这些设置在提供任意的偏转角e的任何其它位置处。
将详细描述这个例子中的控制方法，图10示出光学偏转装置中时 间和偏转角之间的关系(基于公式(3-2)的情形)。如图10中所示，用t,
表示从光学偏转装置的偏转角到达e！的时刻到它在振荡末端返回之后再 次到达e,的时刻的时间。同样，用tu表示从偏转角到达e,的时刻到它
通过振荡中心后到达02的时刻的时间。此外，用t2表示从偏转角到达02
的时刻到它在振荡末端返回之后再次到达02的时刻的时间。同样，用t21 表示从偏转角到达e2的时刻到它通过振荡中心后到达的时刻的时间。
驱动控制系统150计算与频率(o，的振幅Ap频率(02的振幅A2、
以及频率co,和(02之间的相位差0相关的误差量，并且它基于这些误差
量为光学偏转装置产生驱动信号。
下面将解释计算这些误差信号的方式。
首先，将描述0误差信号的计算。
现在假定，在图10中所示的公式即公式(3-2)中，取A!sin(oht)作为 第一分量，并且取A2sin(co2t+0)作为第二分量。如果第一和第二分量的相 位改变并且它导致^减小，那么作为其结果t2增大。相反，如果相位改
变导致t,增大，那么作为其结果t2减小。换句话说，t,和t2可响应于第
一和第二分量的相位变化而相反地变化。
另一方面，如果第一分量的振幅A,改变，并且这样的改变导致t,
增大，那么作为其结果t2增大。另一方面，如果振幅改变导致t，减小， 那么作为其结果t2减小。即，t,和t2可响应于第一分量的振幅A,的变化
而以相同的方式变化。
因此，通it^目减(subtract) t,和t2,可消除第一分量的振幅A，的 变化，并且这样，仅可提取第一和第二分量的相位偏移量。
这里，如果在相对于光学偏转装置的扫描中心的对称位置处设置
和e2，那么可仅通过执行t，-t2的计算来提取第一和第二分量的相位变化 量。此外，如果没有对称地^:置e,和e2，则可通过调整^和t2的相减比 率获得好的信号。
从上面看出，如果取0。作为控制目标值，则可根据下面的公式确定 代表0分量的误差量的8的误差信号。
<formula>formula see original document page 40</formula>...(27-1)
然后，将描述用于第一分量的振幅A,的误差信号的计算。 如果第一分量的振幅Ai改变并且它导致tu增大，那么作为其结果
t^增大。另一方面，如果tu减小，那么它导致t^减小。即，响应于第
一分量的振幅A,的变化，tu和tn以相同的方式变化。
另一方面，如果第二分量的振幅A2改变并且它导致tu增大，那么
作为其结果t2,减小。如果相反t,2减小，那么作为其结果&增大。即， 响应于第二分量的振幅A2的变化，可相反地改变t,2和t21。
因此，通过以适当的比率相加t，2和t2,，可消除第二分量的振幅A2 的变化。
类似地，因为响应于第一分量的振幅Ai的变化，t!和tu以及t2和 tn是彼此相反的变化关系，所以可通it^目减t和tu以及t2和〖21来消除 第一分量的振幅A,的变化，并且可放大误差信号。
从上面看出，如果取An)作为控制目标值，则可根据下面的公式确 定代表A,分量的误差量的&的误差信号。 A、误差信号-^+5xt2画ax(tu+卩xtn)-AK(
<formula>formula see original document page 40</formula>...(27-2)
然后，将描迷用于第二分量的振幅A2的误差信号的计算。 可根据与计算用于第一分量的振幅A,的误差信号类似的原理，计算 用于第二分量的振幅A2的误差信号。
如上所述，响应于第一分量的振幅A!的变化，^和tn可以相同的 方式改变。另一方面，对于第二分量的振幅A2的变化，t,2和^可相反
地改变。因此，通过以适当的比率相减tu和tn，可消除第一分量的振幅 Ai的变化。
从上面看出，如果取A2。作为控制目标值，则可根据下面的公式确
定代表A2分量的误差量的A2的误差信号。
A2误差信号-t，2-Yxt2广A2。 (y20)
...(27-3)
图11显示用于根据上述公式计算这些误差信号的误差检测电路。将 这个误差检测电路设置成通过使用加法器和减法器进行各种计算，以输 入信号t,、 t2、 t12、 ta以及控制目标0。、 A,。和Az。，从而计算0误差信 号、A，误差信号和A2误差信号。为了调整时间的相加比率和相减比率， 必要时时间可乘以a、 (3、 y或3。
可如下调整a、 p、 y和8的值。
关于8,将干扰输入到第一分量的振幅Ai中，且调整8以使 "Outl"(例如t^8xt2)的变化变成最小。关于P，将干扰输入到第二分量的 振幅A2中，且调整卩以使"Out3"(例如tu+pxtn)的变化变成最小。关于 a，将干扰输入到第一分量的振幅A！中，且调整a以使"Out2，，(例如 t,+t2+ax(t，2+pxt20)的变化变成最小。关于y，将千扰输入到第一分量的振 幅A，中，且调整y以使"Out4"(例如t『yxt^)的变化变成最小。
可通过实际上输入干扰到Ap A2和0，或者备选地，基于计算来检 领'J a、 p、 y和8的值。
图12是控制电路的方框图。应注意，可在图2A中所示的驱动控制 系统150中提供图11中所示的误差检测电路和图12中所示的控制电路。
将图12的控制电路设置成产生有效地使公式(27-l)、 (27-2)和(27-3) 的误差信号等于零的驱动信号，并且基于它，控制电路驱动光学偏转装 置。由图11的误差检测电路计算的A!、 A2和0的误差信号中的每一个 通过对应的低通滤波器LPF，其通过所述低通滤波器LPF被整形 (shape)。基于由误差检测电路产生的A2误差信号，调整由产生电路
产生的、具有频率C02的正弦波的振幅分量A2。其后，基于相位0误差信
号，调整相位0的值。另一方面，基于由误差检测电路产生的A,误差信 号，调整由产生电路产生的、具有频率w的正弦波的振幅分量其后， 用加法器将已经调整的频率w的正弦波和已经调整的频率C02的正弦波 彼此相加，由此产生驱动信号。将这个驱动信号施加到驱动系统120。因 此，基于这样相加的驱动信号由驱动系统驱动光学偏转装置。
尽管这个例子使用低通滤波器以去掉噪声，但是可通过使用任何其 它的滤波器进行信号整形。或者，可省略滤波器的^f吏用。
关于光学偏转装置的角度0，尽管这个例子使用关系 e(t"A,sin(oM)+A2sin(tO2t+0)， 但是所述关系可变为例如 A，sin(oM+0)+A2sin(o)2t)，而具有基本上相同的结果。在这样的情形中， 这个例子的控制方法和控制电路是适用的。
例子6
将描述才艮据这个实施例的例子6的光学偏转装置。这个例子类似于 例子5，除了误差检测电路具有图13中所示的结构。在这个例子中，在 相对于光学偏转装置的扫描中心对称的位置"和e2处设置第 一和第二光 接收元件141和142。因此这里排除不对称的设置。因此，不需要考虑用 于调整相减比率或相加比率的参数(a、 p、 y和8)。因此，可更容易地计 算误差信号。用于获得误差信号的计算方法基本上与例子5的相同。
在例子6中，如下计算A^ A2和0的误差信号。
图13是这个例子中误差检测电路的方框图。可通过从代表A,误差 信号的信号减去A，控制目标值A1Q来检测A,的误差信号。这可如下表达。
A！误差信号^+t2-A，Q ，..(28國1)
可通过从代表A2的振幅变化的信号减去A2控制目标值A2Q来检测 A2的误差信号。这可如下表达。
A2误差信号-t!2曙A加(或者t21-A20)
(28-2)
可通过从代表0的相位变化的信号减去0控制目标值0G来检测0的 误差信号。这可如下表达。
0误差信号=^42-0。 ...(28-3) 通过使用这个例子的误差检测电路，可通过更简单的计算来计算参 数的误差信号。将这些误差信号施加到图12中所示的控制电路，且控制 电路产生用于光学偏转装置的驱动信号。然后将驱动信号供应到图2A中 所示的驱动系统120，从而驱动光学偏转装置。以与例子5基本上相同的 方式在控制电路中处理信号。
例子7
将描述根据本发明例子8的光学偏转装置。根据例子7的光学偏转 装置的方框图类似于图14中所示的方框图。图4A和4B以及图16示出 这个例子的结构，其中已经参考例子l解释了图4A和4B。
在这个例子中，同样，振荡器301和301以及扭转弹簧311和312 具有两个振荡模式，其中进行调整以保证一个模式的频率是另一个的近 似两倍(双倍)。此外，在这个例子中，同样，将两个固有角振荡频率(固 有角频率)调整到co产27ix2000 [Hzl和co2=2;rx4000Hz。
图16示出这个光学偏转装置的控制系统。除了以下点之外，图16 的结构基本上与图4C的相同。如图15中所示的那样设置光接收元件140 和反射板160,且将来自光接收元件140的输出390供应到计算单元360 中。然后，计算单元360调整任意波产生电路351和352的相位和振幅， 以使光接收元件的输出390显示期望的值，更具体地说，扫描光133可 在期望的任意的设定时间通过光接收元件140和反射板160。
利用这个例子的光学偏转装置，实现基于两个频率分量的任意的光 学扫描(例如，其中偏转角像锯齿波那样变化的光学扫描)。
例子8
将描述根据本发明例子8的光学偏转装置。根据这个例子的光学偏 转装置的方框图类似于图14中所示的方框图。结构类似于图4A和4B 以及图16中所示的结构。
在这个例子中，可用前面提到的公式(3-l)表达光学偏转装置的偏转
角e，所述7>式即
0(t)-Aisin(to，t+0)+A2sin(O)2t+02)
这里，如果A产1， A2=0.2， 0产O， 02=0， (O产27rx2000和o尸27ix4000，
则这个例子的光学偏转装置的偏转角e和角速度e'相对于时间的变化如 图7A和7B中所示的那样。偏转角e比正弦波更4象锯齿波。角速度e， 在近似恒定的角速度区域中与正弦波相比变化较小。
尽管这个例子^f吏用条件A产l、 A2=0.2、 0产O、 02=0、 co产2丌x2000
和(0尸2ttx4000，但是，只要能够使得角速度e，的变化量在近似恒定的角
速度区域中与正弦波相比较小，就可为A,、 A2、 0,、 02、 一和0)2选择期
望的值。
在这个例子中，如图15中所示，当将光学偏转装置的扫描中心取
作原点时，在光学偏转装置的偏转角e等于+o.85的位置eBD处设置光接 收元件140，且在偏转角e等于-o.8的位置eM1RROR处i殳置偏转板160。 即，相对于光学偏转装置的扫描中心不对称地^:置光接收元件140和偏
转板160。在理想的状态中，扫描光133和偏转光134通过光接收元件 140的目标时刻t10a、 t20a、 t30a和t40a分别是0.057 msec、 0.154 msec、 0.346 msec和0.448 msec,因此，将这些时刻设为四个预i殳时刻。控制系统(驱 动控制系统)调整驱动信号，以4吏扫描光133和偏转光134通过光接收 元件140的检测时刻(光通过时刻)t!、 t2、 t3和tt与上述预i殳值一致。 通过这样，实现如图7A中所示的光学偏转装置的偏转角e。
然后，将描述调整振幅&的方法。如果中断来自任意波产生电路 352的频率4000 Hz的正弦波的产生，且电路只产生频率2000 Hz的正弦 波，那么光学偏转装置仅以第一振荡动作进行振荡。可如公式(16)中用 0(t)-AiSin(o!t)表达偏转角e。
这里，如果用ta、 tb、 te和td表示扫描光133和偏转光134通过光接 收元件140的检测时刻(通过时刻)，那么偏转角和通过时间之间的关系 可如下表达。
e(ta)=e(tb)=eBD ".(29)
9(tc)=0(td)=0MIRROR ".(30) 在图17A中，虛线描述时间和扫描角之间的关系，其中A，为目标 值。这里，用taG、 tbQ、 U和tdo表示扫描光133和偏转光134通过光接收 元件140的理想时刻。因为tb。-U的值为0.095 msec(这是预先可检测的)， 所以将0.095 msec设为预设时间。以这种方式，通过调整任意波产生电 路351的振幅以使值tb-ta变成等于0.095 msec,可获得期望的A1(>
这之后，从任意波产生电路352重叠产生频率4000 Hz的正弦波， 且根据这两个频率驱动光学偏转装置。在这种情况下，同样，代替中断 从任意波产生电路352产生频率4000 Hz的正弦波，除了 2000 Hz的正 弦波之外，还可从那儿产生具有4000 Hz之外的且包含零的任意频率(第 三频率)的正弦波。因为在这样的场合中所述频率在光学偏转装置的谐 振频率之外，所以不可能由此引起具有第三频率的光学偏转装置的动作。 这里有利的特征是因为将两个频率的信号连续地供应到光学偏转装置 的驱动系统，所以4艮好地抑制了所供应能量中的任何变化。这有效地减 少了光学偏转装置的温度的变化，如果改变装置中的实际驱动就会引起 所述变化。这适用于其它的例子。
在这个例子中，在光学偏转装置的偏转角e等于+o.85的位置eBD
处设置光接收元件140，且在偏转角e等于-0.8的位置0MmROR处设置偏
转板160。然而，可以任何偏转角e设置这些部件。优选地，为了在近 似恒定的速度区域中避免光学干涉，可在偏转角e小于+i.o且不小于+o.6
的范围内以及0不大于-0.6且大于-1.0的范围内设置光接收元件和偏转板。
在这个例子中，调整任意波产生电路351的振幅，以使tb-ta的值变
成等于0.095 msec。然而，可调整任意波产生电路351的振幅，使得可
使td-tc和任何其它时间间隔中的一个或更多个的值等于期望的值。然而， 因为在这个例子中存在关系ieBDl叫0MmROR卜所以tb-ta的值对振幅是最敏 感的。因此，优选的是调整任意波产生电路351的振幅以使Vta等于任 意的值。另一方面，如果ieM鹏ORl叫eBDl，因为td-te的值对振幅最敏感， 所以调整任意波产生电路351的振幅以使td-te等于任意的值是优选的。
上述过程是用于确定反射镜的第一振荡动作的振幅的过程。在这个
过程中，在中断第二振荡动作且仅以第一振荡动作执行光学扫描时，进 行下面的操作。即，当取第一频率的一个循环内某一时间作为零时，调 整第一振荡动作的振幅，以使扫描光通过一个光接收元件的至少两个不 同的时刻与目标时刻一致。在这个过程中，在这个例子中，调整第一振 荡动作的振幅，以使扫描光通过光接收元件的多个时间间隔中最短的时 间间隔与期望的目标时间一致。
例子9
将描述根据本发明例子9的光学偏转装置。根据这个例子的光学偏 转装置的方框图类似于图14中所示的方框图。结构类似于图4A和4B 以及图16中所示的结构。图15中所示的光学偏转装置(反射镜101)以 及光接收元件140和反射板160的设置基本上与例子8的相同。此外， 这个例子的光学偏转装置的偏转角e与例子8的相同，显示在图17中。
这里，取显示在图17中的第一频率的一个循环中的时间"零"作为
参考时间，用t10a、 t20a、 t30a和t40a表示扫描光133和偏转光134通过光
接收元件140的目标时刻。于是， t30a和t4。a变成分别等于0.057
msec、 0.154 msec、 0.346 msec和0.448 msec。预先可检测这些目标时刻。 因此，将这些时刻设为四个预设时刻。通过经由控制系统调整驱动信号， 以使扫描光133和偏转光134通过光接收元件140的四个检测时刻(即
通过时刻)tp t2、 t3和t4变成分别等于前述的目标值，实现图17中所示
的光学偏转装置的偏转角e。
现在将详细解释这个例子中的控制方法。可用前面提到的公式(21) 表达代表扫描光133和偏转光134通过光接收元件的检测时刻t,、 t2、 t3
和t4的变化的系数，所述变化当包括光学偏转装置的Ap A2以及0!和
02中的任何参数的控制参数X从各自的目标值微小偏移时引起。可用前 面也提到的公式(22)表达矩阵M。可预先检测并且存储这些量。
由四个检测时刻tn t2、 t3和t4与四个目标时刻t10a、 t20a、 t邓a和t40a
之间的时间差A^、 At2、 At3和Att，且根据前面提到的公式(23)，确定用 于反射镜101的振幅和相位的控制量AAp AA2、 A^和A02。
通过使用这些公式，可由相对于目标时刻t1()a、 t2()a、 t30a和t训a的时
间差At,、 At2、 At3和Att计算控制量AA,、 AA2、 A0t和A02。基于这些量， 调整任意波产生电路351和352的输出。通过重复上述控制过程，将检
测时刻收敛到目标时刻t衡、t2。a、 t3。a和t^，从而实现光学偏转装置的
期望的偏转角e。这基本上与参考例子3所描述的相同。
将参考图19的方框图解释上述过程。光学偏转装置(反射镜)420 偏转来自光源410的光，并且扫描光430通过光接收元件441。同样，偏 转板460偏转扫描光430，且被偏转的光431入射在光接收元件441上。 控制系统450从目标时刻452减去由光接收元件441检测到的检测时刻 451，以计算时间差453。然后，通过在计算电路454中基于时间差453 根据公式(15)计算矩阵，来计算控制量455。然后，通过使用任意波产生 电路351和352、加法器370和放大器380，产生要输入到光学偏转装置 420的驱动系统的信号。
例子10
将描迷根据本发明例子10的光学偏转装置。根据这个例子的光学 偏转装置的方框图类似于图14中所示的方框图。结构类似于图4A和4B 以及图16中所示的结构。图15中所示的光学偏转装置(反射镜101)以 及光接收元件140和反射板160的设置基本上与例子8的相同。而且， 这个例子的光学偏转装置的偏转角e与图17中所示的相同。用公式
0-0广02和0=02,表达图17中的符号&和02，且将图7中的公式(3-l)转
换为前面提到的公式(3-2)或公式(3-3)。
在这个例子中，在扫描光133和偏转光134通过光接收元件140的 目标时刻t10b、 t20b、 t30b和t柳中，将t舰选作参考时间。相对于参考时
间的相对目标时间t20b-t10b、 t30b-tK)b和t柳-tK)b分别等于0.097 msec、 0.289 msec和0.391 msec (这些预先可检测)，且偏转角e如图17中所示的那 样。因此，将这些时间设为三个预设时间。因此，通过经由控制系统调 整驱动信号，以使扫描光133和偏转光134通过光接收元件141的三个 相对的检测时间t2-t,、 t3-ti和trt,取前述的设定值，实现如图17中所示
的光学偏转装置的偏转角e。
现在将详细解释这个例子中的控制方法。扫描光133和偏转光140 都入射在光接收元件140上，这样在第一频率的一个循环中可检测四个 定时。因此，必需识别四个定时中的哪一个对应于在这个例子中应被选 作参考的时刻t10b。
在这个例子中，为了识别所述定时，中断来自任意波产生电路352 的频率4000 Hz的正弦波的产生，且只产生频率2000 Hz的正弦波。于 是，光学偏转装置只以第一振荡动作运作。可用如前面提到的公式(16) 中的0(t)-A-in(cM)表达光学偏转装置的偏转角0。
如果用ta、 tb、 te和td表示扫描光133和偏转光134通过光接收元件 140的检测时刻(通过时刻)，其中ta<tb<tc<td，那么可用像前面提到的 公式(29)和公式(30)的以下公式表达偏转角和通过时刻之间的关系。
e(ta)=e(tb)=eBD
6(tc)=0(td)=6]vnRROR
这里，因为不对称地设置光接收元件140和反射板160，所以如下
表达时间差tb-"、 te-tb、 td-tc之间的关系。
tb-ta<td-tc<tc-tb …(31)
在图17A中，虛线描述时间和扫描角之间的关系，其中Ai为目标 值。这里，用ta()、 tbQ、 U和td()表示扫描光133和偏转光134通过光接收 元件140的理想时刻。由于存在关系tbo-ta(^td(rtc(^tdrtbo，所以可辨别 (discriminate)出ta应被选作参考时间t10a。
这之后，从任意波产生电路352重叠产生频率4000Hz的正弦波， 且根据这两个频率驱动光学偏转装置。
尽管在这个例子中将t^用作参考时间，但是可基于上述时间差的 大小来辨别任何其它的参考时间。上述过程是用于确定参考时间的过程。 在这个过程中，在中断第二振荡动作且仅以第一振荡动作执行光学扫描 时，基于关于扫描光通过光接收元件的时间间隔的大小来确定参考时间。
将更详细地解释这个例子的控制方法。可用前面提到的公式(24)表 达代表扫描光133和偏转光134通过光接收元件的相对检测时间t2+、
t3-t,、 trt!的变化的系数，所述变化当包括光学偏转装置的Ap A2和0 中的任何M的控制M X从各自的目标值微小偏移时引起。可用前面 也提到的公式(25)表达矩阵M。由三个相对检测时间t2+、 trtp V^与
三个目标时间t满-t勤、t邓b-tK)b和t4QtrtK)b之间的时间差At2、 At3和At4，且
根据前面提到的公式(26)，确定反射镜101的振幅和相位的控制量AAp AA2和A0。
通过使用这些公式，可由相对于目标时间t满-t满、t3Qb-t1()b和t4Qb-t10b
的时间差At2、 At3和At4计算控制量AA,、 AA2和A0。基于这些量，调整任 意波产生电路351和352的输出。通过重复上述控制过程，将检测时刻
收敛到目标时刻t1()b、 t2。b、 t3。b和t糾b,从而实现光学偏转装置的期望的
偏转角e。这基本上与参考例子4所描述的相同。
将参考图19的方框图解释上述过程。所述过程基本上与已经参考 例子9所解释的相同。这里，通过在计算电路454中基于时间差453根 据公式(26)计算矩阵，来计算控制量455。然后，通过使用任意波产生电 路351和352、加法器370和放大器380，产生要输入到光学偏转装置420 的驱动系统的信号。在这个例子中，用于任意波产生电路351的控制量 455是单个的(不是双个的)，或者备选地，用于任意波产生电路352的 控制量455是单个的(不是双个的)。这意味着可通过任意波产生电路351 或任意波产生电路352调整两个频率之间的相位差0。
例子ll
将描述根据本发明例子11的光学偏转装置。4艮据这个例子的光学偏 转装置的方框图类似于图14中所示的方框图。结构类似于图4A和4B 以及图16中所示的结构。图15中所示的光学偏转装置(反射镜101)以 及光接收元件140和反射板160的设置一般与例子8的类似。然而，位 置是下面这样的。即，当将光学偏转装置的扫描中心取作原点时，在光
学偏转装置(镜)的偏转角e等于+o.8的位置eBD处设置光接收元件。 在偏转角e等于-o.8的位置eM限ROR处设置偏转板i60。即，相对于扫描 中心对称地设置这些部件。
在扫描光133和偏转光134通过光接收元件140的目标时刻t10b、 t20b、 t揚和t柳中，将t柳选作参考时间。相对于参考时间的相对目标时 间t2。b-tujb、 t30b-t咖和t4。b-tK)b分别等于0.102 msec、 0.294 msec和0.396 msec (这些是预先可检测的)，且偏转角e如图18中所示的那样。因此， 通过经由控制系统调整驱动信号，以使扫描光133和偏转光134通过光 接收元件141的三个相对的检测时间trt,、t3-t，和trt，能够取前述的目标 值，实现如图18中所示的光学偏转装置的偏转角e。
现在将详细解释这个例子中的控制方法。在这个例子中，同样，扫 描光133和偏转光140都入射在光接收元件140上，且在第一频率的一 个循环中可检测四个定时。因此，必需识别四个定时中的哪一个对应于 在这个例子中应被选作参考的时刻t10b。
在这个例子中，同样，为了识别所述定时，中断来自任意波产生电 路352的频率4000 Hz的正弦波的产生，且只产生频率2000 Hz的正弦 波。然后，光学偏转装置只以第一振荡动作运作。可用前面提到的公式 (16)中的e(t)-Apin(o^t)表达光学偏转装置的偏转角e。
如果用ta、 tb、 te和td表示扫描光133和偏转光134通过光接收元件 140的检测时刻(通过时刻)，其中ta<tb<tc<td，那么可用像前面提到的 公式(29)和公式(30)的以下公式表达偏转角和通过时刻之间的关系。
e(ta)=e(tb)=eBD
0(tc)=0(td)=0MIRROR
这里，因为对称地设置光接收元件140和反射板160,所以如下表
达时间差tb《、tc-tb、 td-tc之间的关系。 tb-ta—td-tc
tb-ta<tc-tb …(32)
除此之外，在这个例子中，还设置光接收元件140和反射板160， 以使从反射镜101延伸到光接收元件140的扫描光的光学路径长度与从 反射镜101经由反射板160延伸到光接收元件140的扫描光的光学路径 长度不同。因此，在从反射镜到光接收元件的扫描光与从反射镜经由反 射板到光接收元件的扫描光之间，通过光接收元件140的光的速度是不 同的。结果，光入射在光接收元件上的持续时间是不同的。关于通过时 刻ta、 tb、 te和td，在扫描光133和偏转光134通过具有有限面积的光接 收元件的情况下的时刻twa、 twb、 Uc和twd在下面的关系中。
t\vc 一I\vd
twa>t\vc ".(33) 从这些关系可看出，应将ta选作参考时间t10b。
这之后，从任意波产生电路352重叠产生频率4000 Hz的正弦波， 且才艮据这两个频率驱动光学偏转装置。
基于公式(24)、 (25)和(26)的控制方法基本上与已经参考例子 10所描述的相同。在图9的方框图中要进行的过程基本上与已经参考例 子IO所描述的相同。
在这个例子中，在光学偏转装置的偏转角0等于+0.8的位置0抑处 设置光接收元件140，且在偏转角9等于-0.8的位置e固RROR处设置偏转 板160。然而，可以任何偏转角0"i殳置这些部件。优选地，为了在大致
恒定的速度区域中避免光学干涉，可在偏转角e小于+i.o且不小于+o.6
的范围内以及e不大于-0.6且大于-1.0的范围内i殳置光接收元件140和偏 转板160。
在这个例子中，使从反射镜101经由反射板160延伸到光接收元件 140的扫描光的光学路径长度较长。然而，可使从反射镜101经由反射板 160延伸到光接收元件140的扫描光的光学路径长度较短。无论如何，可 基于光学路径长度越长则光通过光接收元件的时间就越短的关系，来辨 别参考时间。
尽管在这个例子中将tu)b用作参考时间，但是如上所述，可基于时
间差以及光通过光接收元件140的时间来辨别任何其它的参考时间。例子12
将描述根据例子12的光学偏转装置(电子照相型图像形成设备)。 这个例子的光学偏转装置的方框图类似于图2A中所示的方框图。结构类
似于图4A、 4B和4C中所示的结构。
图20是根据这个例子的一般结构的透视图。从光源510发射的光 被准直透镜520整形，其后，它由光学偏转装置500 —维地偏转。扫描 光通过耦合透镜530，且它被成像在感光鼓540上。存在两个设置在对应 于光学偏转装置500的偏转角的位置处的光接收元件550,所述角在限定 感光鼓540的有效区域的范围之外。这里，根据已经参考例子2、 3、 4、 5和6中的任一个所解释的控制方法，例如，调整光学偏转装置的偏转角 的角速度，以在预定的区域(图7中所示的近似恒定的速度区域)中提 供近似恒定的角速度。作为其结果，且耦合透镜530具有称作f-e的功能， 能够以近似恒定的速度光学扫描感光鼓540的有效区域。这样，在这个 例子中，与正弦波驱动的情形相比，角速度较少变化，因此，保证了较 好的打印质量。
例子13
将描述根据例子13的光学偏转装置(电子照相型图像形成设备)。 这个例子的光学偏转装置的方框图类似于图14中所示的方框图。结构类 似于图4A、 4B和4C中以及图16中所示的结构。
图21是根据这个例子的一般结构的透视图。它基本上类似于图20 中所示的结构。区别如下。存在^L置在对应于光学偏转装置500的偏转 角的位置处的单个光接收元件550和反射板550,所述角在限定感光鼓 540的有效区域的范围之外。这里，根据已经参考例子8、 9、 10和11 中的任一个所解释的控制方法，例如，调整光学偏转装置的偏转角的角 速度，以在预定的区域(图17或18中所示的近似恒定的速度区域)中 提供近似恒定的角速度。作为其结果，且耦合透镜530具有称作f-e的功 能，能够以近似恒定的速度光学扫描感光鼓540的有效区域。这样，在 这个例子中，同样，与正弦波驱动的情形相比，角速度较少变化，因此， 保证了较好的打印质量。
例子14
上述例子1到例子13涉及前面描述的本发明的第一到第四实施例。 下面要描述的一些例子涉及本发明的第五实施例。
例子14涉及光学偏转装置，并且其方框图类似于图22中所示的方框图。
这个例子的结构类似于图4A和4B中所示的结构。在这个例子中， 同样，调整两个固有角振荡频率以提供co产27Tx2000 [Hz]以及(o2=2ttx4000酬。
这个例子的光学偏转装置的驱动系统类似于图4C中所示的驱动系 统，除了以下点之外。因为以图23中所示的方式设置一个光接收元件 140,所以只将单个光接收元件140的输出拔 映到计算单元360。计算单 元360执行调整，以使所述单个光接收元件的输出显示期望的值。更具 体地说，它调整来自任意波产生电路351和352的正弦波的相位和振幅， 以使在基于第一和第二振荡模式的驱动期间，扫描光133在期望的任意 时刻通过光接收元件140。
通过使用这个例子的光学偏转装置，实现具有两个频率分量的期望 的光学扫描。
例子15
这个例子也涉及根据本发明的光学偏转装置的第五实施例。这个例 子的光学偏转装置的方框图类似于图22中所示的方框图，并且结构基本 与例子14相同。这个例子对应于前面描述的例子2，尽管结构与它有一 点不同。
这个例子的光学偏转装置的偏转角0可如下表达。现在，用At和Oh 表示第一振荡动作的振幅和角频率，用A2和0)2表示第二振荡动作的振 幅和角频率，且用01和02表示两个频率的相位。如果用t表示相对于第 一振荡动作的一个循环内期望的时间参考的时间，那么可用前面提到的 公式(8)表达第一振荡模式中光学偏转装置的偏转角ea。
这里，如果A,=l ， A2=0.2， 0产O， 02=0， co产2;rx2000并且o)2=2ttx4000，
那么光学偏转装置的偏转角ea和角速度9a'相对于时间的变化如图2《在
图14中，用相位差0来示出它)中所示。可看出，偏转角0a比正弦波更
像锯齿波。角速度ea，在大致恒定的角速度区域中与正弦波相比变化较小。 尽管这个例子4吏用条件A产l、 A2=0.2、 0产O、 02=0、 a)产27^2000 并且(o尸2ttx4000，但是，只要能够使得角速度0a，的变化量在大致恒定 的角速度区域中与正弦波相比较小，就可为Ap A2、 e^、 02、 co,和co2 选择期望的值。
这里，如果如图24中所示，当取光学偏转装置的扫描中心作为原 点时，在光学偏转装置的偏转角e变成等于+0.8的位置0BD处i殳置光接 收元件140，那么结果如下。即，在第一振荡模式下的驱动期间，扫描光 133应通过光接收元件140的目标时刻b和t2。变成分别等于0.052 msec 和0.154 msec。
此外，在第二振荡模式下的驱动期间，其中施加相位;r到具有第一 频率的第一周期性驱动力以及具有第二频率的第二周期性驱动力中的每
一个，可如下表达光学偏转装置的偏转角eb。
9b(t)-AiSin(oht+0i+7t)+A2Sin(co2t+02+冗)
…(34)
图25A显示光学偏转装置的偏转角eb (在图25A中，同样，用相 位差0来示出它)。扫描光133应通过光接收元件14的目标时刻t3fl和t40 分别等于0.346 msec和0.448 msec。这里，控制检测时刻t！和t2以及检
测时刻t3和t4以分别与t10、 t20、 t30和t糾一致，在所述检测时刻ti和t2，
对应于光学偏转装置的偏转角9a的扫描光133通过光接收元件140，在 所述检测时刻t3和t4，对应于光学偏转装置的偏转角0b的扫描光133通 过光接收元件140。即，由控制单元(驱动控制单元)如此调整到驱动系 统的驱动信号以实现这点。通过这样做，实现了光学偏转装置的期望的 偏转角。
将更详细地解释在这个例子中控制偏转角的方法。 首先，调整振幅&。为了仅通过以基本频率运动的第一振荡动作执 行光学扫描，中断来自任意波产生电路352的频率4000 Hz的正弦波的 产生，且仅产生频率2000Hz的正弦波。于是，光学偏转装置的偏转角e
可表达为
e(t)-Aisin(cM)
如果用ta和tb表示扫描光133通过光接收元件140的检测时刻，那 么偏转角和通过时刻之间的关系可表达为
e(ta)=e(tb)=eBD
在图24B中，虛线描述时间和扫描角之间的关系，其中Ai为目标 值。这里，用U和tb。表示扫描光133应通过光接收元件140的理想时 刻。因为tbo-tao的值为0.102 msec,所以将0.102 msec设为预设时间。以 这种方式，通过调整任意波产生电路的振幅以使值tb。-U变成等于0.102 msec,可获得期望的
这之后，从任意波产生电路重叠产生频率4000Hz的正弦波，且根 据这两个频率驱动光学偏转装置。在这种情况下，同样，如前所述执行
第一和第二驱动模式下的驱动，且使A2、 0!和02的值分别等于它们的目标值。
代替中断从任意波产生电路产生频率4000Hz的正弦波，除了 2000 Hz的正弦波之外，还可从那儿产生具有4000 Hz之外的且包含零的任意 频率(第三频率)的正弦波。因为在这样的场合中所述频率在光学偏转 装置的谐振频率之外，所以不可能由此引起具有第三频率的光学偏转装 置的动作。这里有利的特征是减少了光学偏转装置中由于改变驱动引 起的温度变4匕。
在这个例子中，将相位7T加到具有第 一频率的第 一周期性驱动力以 及具有第二频率的第二周期性驱动力中的每一个。然而，可施加期望的
相位到具有第一频率的第一周期性驱动力以及具有第二频率的第二周期 性驱动力。
例子16
这个例子也涉及根据本发明的光学偏转装置的第五实施例。这个例 子对应于前面描述的例子3，尽管结构与它有一点不同。
在这个例子中，如果将图24中所示的第一频率的一个循环中的时
间零取作参考时间，那么扫描光133应通过光接收元件的目标时刻tw和 t20分别是0.057 msec和0.154 msec。在第二振荡模式下的驱动期间，其 中只将相位7T施加到具有第二频率的第二周期性驱动力，可如下表达光
学偏转装置的偏转角ec。
<formula>formula see original document page 56</formula>
图25B显示光学偏转装置的偏转角ee。扫描光133应通过光接收元 件的目标时刻t邓和t4。分别等于0.096 msec和0.198 msec,其中只将相位
7T加到具有第二频率的第二周期性驱动力。
因此，将这些时刻设为四个预"^殳时刻(目标值)。这里，调整检测
时刻(通过时刻)^和t2以及检测时刻(通过时刻)t3和tp在所迷检测 时刻t,和t2，扫描光133通过光接收元件140，在所述检测时刻t3和t4，
扫描光133通过光接收元件140，其中将相位7t加到第二频率的第二周
期性驱动力。更具体地"^兌，由控制单元如此调整到驱动系统的驱动信号，
以使它们分别与tK)、 t2。、 t3。和t4。一致。通过这样做，实现了光学偏转装
置的期望的偏转角。
在这个例子中，同样，如已经参考例子3所解释的，预先确定代表
扫描光通过光接收元件140的检测时刻t,、 t2、 t3和"的变化的系数和矩
阵M。然后，可基于相对于目标时刻t1Q、 t加、t3Q和tH)的时间差At" At2、 At3和At4计算控制量AA^ AA2、 A^和A02。接着根据所计算的控制量来 改变任意波产生电路的输出。通过重复上述过程，将所述时刻收敛到目
标时刻tuj、 t2。、 t30和U，从而实现期望的偏转角。
将参考图26的方框图解释上述过程。由光学偏转器420偏转来自 光源410的光，以使扫描光430通过光接收元件440。控制单元450从目 标时刻452减去在光接收元件440处检测到的检测时刻451，以计算时间 差453。接着，只将相位7t加到第二频率的第二周期性驱动力，且类似 地，从目标时刻452减去在光接收元件440处检测到的检测时刻451，从 而计算时间差453。然后，通过在计算电路454中基于这些时间差453 计算矩阵，来计算控制量455。然后，通过使用任意波产生电路351和
352、加法器370和放大器380,产生要输入到光学偏转器420的驱动系 统的信号。
在这个例子中，只将相位;r加到第二频率的第二周期性驱动力。然 而，可将期望的相位加到第一频率的第一周期性驱动力以及第二频率的 第二周期性驱动力。
例子17
这个例子也涉及根据本发明的光学偏转装置的第五实施例。这个例 子对应于前面描述的例子4，尽管结构与它有一点不同。
在这个例子中，将图24中所示的第一频率的一个循环内的时间零 取作参考时间。在第一振荡模式的驱动中，扫描光133应通过光接收元 件140的目标时刻是t,。和t2。。此外，在第二振荡模式的驱动中，扫描光 133应通过光接收元件140的目标时刻是t邓和t4。，其中将相位7T加到第 一频率的第一周期性驱动力和第二频率的第二周期性驱动力中的每一 个。在这四个目标时刻之中，将tn)选作参考时间。于是，相对目标时间 t2(rt10、t30-t1() t40-t1()变成分别等于0.102 msec、0.294 msec和0.396 msec。 光学偏转装置的偏转角0如图24中所示。
因此，将这些时间设为三个预设时间(目标值)。现在，通过控制 单元调整驱动信号，以使扫描光133通过光接收元件140的三个相对检 测时间trtp t3-t,和trt,变成分别等于前述目标值。通过这样4故，实现如
图24中所示的光学偏转装置的偏转角e。
尽管在这个例子中将t1Q选作参考时间，但是基于时间差的大小可辨 别任何其它的参考时间。
现在将详细解释这个例子中的控制方法。才艮据已经参考例子4所描 述的过程，预先确定代表扫描光133通过光接收元件140的相对检测时 间t2-tp t3+和tr^的变化的系数和矩阵M，所述变化当包括光学偏转 装置的A,、A2和0中的任何参数的控制^ltX从各自的目标值微小偏移 时引起。因此，像前面描述的例子4 一样，由三个相对检测时间t2+、 t3-ti 和trti与三个目标时间t2o-tio、 t3Q-tn)和t4(rt!o之间的时间差At2、 At3和A"，
确定镜的振幅和相位的控制量AA,、 AA2、 A0。
这样，可由相对于目标时间段t2。-tn)、 t3。-tn)和t4。-tn)的时间差At2、
At3和At4计算控制量AA^ AA2和A0。基于这些量，调整任意波产生电路 的输出。通过重复上述过程，将时刻收敛到目标时刻t1Qa、 t2。a、 t地和t4()a，
从而实现期望的偏转角e。
将参考图26的方框图解释上述过程。由光学偏转器420偏转来自 光源410的光，以使扫描光430通过光接收元件440。控制单元450从目 标时刻452减去在光接收元件440处检测到的检测时刻451，以计算时间 差453。接着，将相位7T加到第一频率的第一周期性驱动力和第二频率 的第二周期性驱动力中的每一个，且执行第二振荡模式驱动。类似地，
从目标时刻452减去由光接收元件440检测到的检测时刻451，从而计算 时间差453。
然后，如已经参考例子4所描述的，通过在计算电路454中基于时 间差453计算矩阵，来计算控制量455。然后，通过使用任意波产生电路 351和352、加法器370和放大器380，产生要输入到光学偏转器420的 驱动系统的信号。在这个例子中，要施加到任意波产生电路351或者任 意波产生电路352的控制量455是单个的。
尽管在这个例子中，将相位71加到第一频率的第一周期性驱动力和 第二频率的第二周期性驱动力中的每一个，但是可将期望的相位加到第
一频率的第一周期性驱动力和第二频率的第二周期性驱动力。例子18
下面，将解释根据本发明例子18的图像形成设备。在这个例子中， 使用基于本发明第五实施例的类型的光学偏转装置。这个例子的光学偏 转装置的方框图类似于图22中所示的方框图。
这个例子的结构对应于图20中所示的结构，但是这里省略其中的 一个光接收元件550。
从光源510发射的光被准直透镜520整形，其后，它由光学偏转装 置500 —维地偏转。扫描光通过耦合透镜530，且它被成像在感光鼓540
上。存在设置在对应于光学偏转装置500的偏转角的位置处的光接收元 件550，所述角在感光鼓540的有效区域的范围之外。这里，根据已经参 考例子14、 15、 16和17中的任一个所解释的控制方法，调整光学偏转 装置的偏转角的角速度，以在感光鼓540上提供近似恒定的角速度。作 为其结果，在这个例子中，与正弦波驱动的情形相比，角速度较少变化， 因此，保证了较好的打印质量。
例子19
下面， 一个光学偏转装置的例子，其具体涉及用于调整要进行的光 束发射的定时直到产生期望的驱动信号的技术。
这个例子的光学偏转装置的方框图类似于图2A中所示的方框图。 基本结构类似于例子1的光学偏转装置的结构等。在这个例子中，使用 光束发射控制系统来调整光源，使得当具有反射镜的振荡器取第一和第 二不同的位移角时，它发射光束。存在光接收元件，其被提供以当一个 振荡器取第一和第二不同的位移角时检测扫描光，由此测量所述一个振 荡器取第一和第二位移角的时刻。这里，用于产生期望的驱动信号的过 程基本上与已经参考例子1等所描述的相同。
将解释这个例子的图像形成设备的一般结构和控制方法。图27显
示这个例子的图像形成设备的结构。在图中601处表示的是感光鼓，在 其上要形成静电潜像。在604处表示的是用于驱动相关联的感光鼓601 的马达(motor )，且在610处表示的是用于才艮据影l象(imagewise )信号 执行曝光处理以在感光鼓601上产生静电潜像的激光扫描器。在611处 表示的是具有包含在其中的调色剂颗粒的显影装置，且在603处表示的 是用于从显影装置611供应调色剂颗粒到感光鼓601上的显影辊。在606
(endless)输送带。在615处表示的是连接到具有马达和齿轮(gear) 的驱动单元以驱动输送带606的驱动辊。在616处表示的是用于驱动驱 动辊615的马达，且在617处表示的是用于熔化(fuse )传送到纸片材上 的调色剂并在其上将它定影的定影装置。在612处表示的是用于从纸盒
输送紙片材的拾取辊，且在613和614处表示的是用于向输送带606输 送纸片材的输送辊。上面描述的结构本身是相当常规的。
图28是具有包括半导体激光器的光束源的激光扫描器单元610的 顶视图。在图中712处表示的是作为光源的半导体激光器。在711处表 示的是包括前面所述的振荡系统的光学偏转器，用于偏转从半导体激光 器712发射的光束720。在713a和713b处表示的是用于检测偏转光束 720的照射的光接收元件。在715和716处表示的是f-e透镜，其起到将 光学偏转器711偏转的光束720聚焦到感光鼓601上且还将扫描速度校 正到恒定速度的作用。在717处表示的是用于向感光鼓601侧反射校正 过速度的光束720的曲镜(bending mirror )。 参考数字718a和718b表 示对应于光学偏转器711的最大偏转角的光束720的扫描方向。参考数 字718c表示光学偏转器711的扫描中心。
如前所述，在对应于比光学偏转器的最大偏转角小的偏转角的位置 (eBD1和0BD2)处设置第一和第二光接收元件713a和713b。
图29是关于图像形成的这个例子的系统方框图。在图中753处表 示的是用于执行半导体激光器712的光发射控制的激光器驱动器，且在 751处表示的是用于执行光学偏转器711的驱动控制的扫描器驱动器(驱 动单元)。在760处表示的是BD (光束检测器)信号，其具有用于发信 号通知(signal)当光接收元件713接收光束720时的接收定时的功能。 在756处表示的是用于测量BD信号760的信号接收间隔的BD周期测 量单元，且在754处表示的是用于为激光器712产生光发射定时指定信 号以及产生影像数据输出定时信号的光束发射控制单元。在755处表示 的是为光学偏转器711产生启动信号并且可操作以调整其驱动力的驱动 控制单元。在750处表示的是扫描器控制单元，且在752处表示的是用 于传送影像数据到激光器驱动器753的视频控制器。
在上述结构的操作中，响应于来自被设置成总体控制打印机(没有 示出)的控制单元的打印操作开始信号，光学偏转器711启动且发起 (initiate)激光器712的光发射控制。扫描器控制单元750调整光学偏 转器711的振荡以及半导体激光器712的光发射，以使这些部件变得准
备好响应于将要从光接收元件713供应的BD信号760的信息而进行打 印。以已经参考前面的例子所描述的方式执行光学偏转器711的振荡状 态的调整。
一旦它准备好进行打印，就从纸盒将纸片材供应到输送带606，通 过所述输送带606将纸片材顺序输送到不同颜色的图像形成单元。与通 过输送带606的纸片材输送同步，将影像信号供应到各激光扫描器610， 从而在感光鼓601上产生静电潜像。由显影装置611和与感光鼓601接 触的显影辊603显影由此在感光鼓601上形成的静电潜像，且将调色剂 图像转印到图像转印台(station)处的纸片材。其后，从输送带606分 离纸片材，且通过定影装置617将调色剂图像热定影在纸片材上。然后 将纸片材排出机器外。通过上述过程，将从外部机器供应的影像信息打 印在纸片材上。
这个例子的光学偏转器711基本上与已经参考例子1所描述的相同。 借助于光束发射控制单元754而调整光源712的光发射，且由光学偏转 器711扫描偏转光束720。将光束发射控制单元754设置成调整光源，使 得当振荡器中的一个限定预定的位移角时，它产生光束720。
将详细解释这个例子的光束发射控制单元754。图30是根据这个例 子的用于激光控制的时序图。在图中860a和860b处表示的是BD信号， 其分别响应于光接收元件713a和713b的接收。这里，信号的低电平代 表其中接收光的状态，而高电平代表其中没有接收光的状态。在861处
表示的是调谐振荡状态中光学偏转器711的振荡周期，且在870处表示 的是代表间歇性激光光发射操作中基于自动光量校正的光发射(下面， "APC光发射")的光发射定时的信号。在871处表示的是相对于执行光 束720的哪个发射控制的参考位置。在872处表示的是其中光束720扫 描感光鼓601表面的图像区域。在Tt到T4处表示的是接收BD信号的时 刻，参考前面描述的第一振荡动作的一个循环内期望的时刻(T\)测量 所述时刻。在Ts和T7处表示的是从参考时刻(TO到光束关闭的经过的 时间(elapsed time),且在16和Ts处表示的是从参考时刻(TJ到光束 打开的经过的时间。
光束发射控制单元754驱动并调整半导体激光器712，以^使它在870 处所示的定时、当具有反射镜的光学偏转器711的振荡器取第一和第二 不同的位移角时发射光束720。这里，作为例子，可在初始阶段使半导体 激光器712连续地出射(exit)，且在光束720开始以某种状态或者在某 种有效条件下通过光接收元件713之后，可根据发射定时870驱动并调 整半导体激光器。尽管在这个例子中将时刻T,选作参考时刻，但是可使 用任何其它时刻。此外，尽管在这个例子中光发射定时870基于APC光 发射，但是它可基于强制(forced)光发射。而且，尽管在这个例子中在 BD信号的上升和下降处选择时刻T,到T4，但是可响应于信号上升和信 号下降中的任何一个来控制光学偏转器711。更进一步，尽管是参考将光 束发射控制单元754并入基于第二实施例的例子中的情形进行了前面的 描述，但是，根据相同的原理，可将它应用到基于前面描述的本发明的 第二到第五实施例中的任一个的例子。对于下面将要描述的例子也是这
样的情况。
例子20
将描述本发明的例子20。根据这个例子的图像形成设备的结构类似 于例子19的结构。在这个例子中，如图31中所示，基于APC光发射的 光发射定时与例子19不同。根据这个例子的光发射定时，在当已经在扫 描末端方向通过光接收元件713的光束朝着扫描中心返回时的定时，将 光束720关闭。这提供缩短光源的光发射时间的优点。
在用于这个例子中的激光控制的图31的时序图中，在870处表示 的是代表在间歇性激光发射操作期间基于APC光发射的光发射定时的 信号。在Ts、 T7、 T9和Tu处表示的是从参考时刻(TO到光束关闭的经 过的时间，且在IV T8、 T^和Tu处表示的是从参考时刻(TO到光束打 开的经过的时间。在这个例子中，同样，尽管将T，选作参考时间，但是 可使用任何其它时间。
例子21
将描述本发明的例子21。在这个例子中，同样，图像形成设备的结 构类似于例子19的结构。这个例子的不同之处在于启动时控制图像形成 设备的处理。图32是显示在这个例子中所进行的控制序列的序列图。这 个例子中用于激光控制的时序图类似于已经参考例子19所解释的图30 的时序图。
如图32中所示，响应于来自打印控制单元的光学偏转器启动命令， 首先，驱动控制单元755发信号给驱动单元751以按照期望的驱动力驱 动光学偏转器711 (步骤S1)。这里，优选地可基于排除了前面提到的第 二振荡动作的驱动力，即，按照单个的正弦波，来进行振荡。
随后，激光束发射控制单元754发信号给激光器驱动器753,以引 起半导体激光器712的APC光发射(步驟S2 )。在预定的时间过后(步 骤S3 )，辨别从由BD周期测量单元756进行测量的时刻T,到时刻T2的 时间，即时间TVTp是否处于预定的时间段范围内(换句话说，它是用 于辨别时间是否已经变得足够长以满足这个阈值范围的有效性条件)(步 骤S4)。如果BD信号接收间隔在上述预定的时间段范围之外，那么驱动 控制单元755发信号给驱动单元751以增加上述第一振荡动作的驱动力 (步骤S5),且接着它，在预定的时间过去之后，再次执行BD信号接收 间隔的辨别。重复这些过程，直到间隔满足预定的时间段范围。如果BD 信号接收间隔满足预定的时间间隔范围，那么然后激光束发射控制单元 754基于BD信号接收定时和接收间隔来辨别激光束扫描位置。根据辨别 结果，它操作以给光束发射控制设定参考时刻L (步骤S6)。
此外，激光束发射控制单元754计算从指示激光器712发射定时的 参考位置T,的经过的时间，且它发信号给激光器驱动器753以在预定的 定时打开和关闭激光器712 (步骤S7)。这里，将经过的时间Ts到Ts设 在从参考时刻T,开始的这样的定时，使得它们不重叠图像区域872，但 是能够通过光接收元件713检测T！到T4的BD信号。
BD周期测量单元756测量BD信号接收时刻(T！到T4)(步骤S8 )。 然后激光束发射控制单元754辨别时刻T，到T4是否已经变成与已经预 先确定的用于图像形成操作的BD信号接收时刻(目标时刻) 一致(步
骤S9)。如果它们不一致，则驱动控制单元755产生适当的驱动信号， 以使时刻T，到T4与各期望的时刻一致，且将它施加到驱动单元620。基 于此，调整第一和第二振荡动作的振幅和相位(或者相位差)(步骤S10 )。 这个过程与已经参考前面的例子所描迷的相同。当BD信号接收间隔变 成等于用于图像形成操作的BD信号接收间隔时，将准备好打印状态发 信号给打印控制单元(步骤Sll)，且完成光学偏转器启动操作。
在这个例子中，用上述过程执行光束发射控制。通过这个过程，连 续激光发射状态可很平稳地变换到间歇性激光发射状态。此外，作为其 结果，可在光学偏转器到达用于图像形成操作的振荡状态之前，发起间 歇性激光发射控制。因此，可避免或减少感光鼓601的不必要的激光照 射。
虽然在这个例子中基于时刻T,辨别激光发射模式的切换，但是可基 于12、 T3和T4中的任一个来辨别它。此外，可将T，到T4中的一个以上 是否都处于相对于各预定时刻的范围内用作辨别条件。而且，尽管在这 个例子中将T,的开始选作参考位置，但是可将参考位置设在任何其它时 刻TVT4的开始。此外，可使用多个参考位置，且可从不同的参考位置计 算Ts和T6。在步骤S4，关于TVTi进行辨别。然而，可^f吏用任何其它时 间间隔或时刻。用于在间歇性激光发射控制期间关闭激光的定时可在完 成期望的BD信号的检测的时刻，或者备选地，它可在从参考位置过去 预定时间之后。
在这个例子中，从扫描器的启动操作中的激光发射到BD周期接收 间隔的测量，限定等待时间(latency time )。如果到振荡镜的调谐振荡的 转变时间很短，则可将等待时间设为零。此外，这个例子使用如例子19 的图30中所示的用于激光控制的时序图。然而，可使用如例子20的图 31中所示的时序图，并且可将经过的时间Ts到T,2设在从参考时刻T, 开始的不重叠图像区域71、但是允许通过光接收元件713检测T,到T4 的BD信号的定时处。通过由BD周期测量单元756测量BD信号接收时 刻(Tl到T4 )(步骤S8 )，可获得类似的有利结果。
在上述的例子19到21中，有效性条件涉及^L定的时刻或时间间隔，
关于所述时刻或时间间隔，在光接收元件处获得的检测信号中的至少两
个是不同的。用于满足这个有效性条件的第一驱动控制是这样的振荡 系统仅以第一振荡动作振荡，且基于光接收元件713处的检测信号来调 整第一周期性驱动力。另一方面，用于满足有效性条件的第一光束发射 定时控制包括用于使光束从振荡器的振荡驱动的开始连续发射直到满足 有效性条件的控制过程。
然而，第一光束发射控制可以是这样的控制在振荡器的振荡驱动 的开始后、在预定的时间过去之后，使激光束发射，直到满足有效性条 件。这里，预定的时间可以是例如直到振荡器的振荡动作从过振荡状态 变换到调谐振荡状态的时间。
在例子19到21中，在达到有效性^之后要进行的第二驱动控制 操作可包括用于根据第一和第二振荡动作使振荡系统振荡且用于基于 光接收元件713的检测信号调整第一周期性驱动力和第二周期性驱动力 的过程。此外，在达到有效性条件之后要进行的第二光束发射定时控制 操作可包括用于在基本频率的一个循环的时间段内、但是在其中将光 投射到图像显现(visualizing)装置的图像区域上的时间段之外，强制打 开和关闭光束两次或更多次的控制过程。第二光束发射定时控制操作可 以是用于在基本频率的一个循环的时间段内，参考光接收元件的检测信 号中的 一个而强制打开和关闭光束的控制过禾呈。
根据例子19到21中的任一个的图像形成设备，可同时执行通过图 像显现装置的图像形成以及为了调整振荡系统的振荡的一个振荡器取预 定位移角的时刻的测量。这不要求基于预先存储的驱动条件的振荡镜的 初始驱动。因此，即使存在振荡镜的振荡特性的个体差异、环境变化或 相对于时间的任何变化，也可才艮据这样的特性变化来驱动振荡镜。此外， 因为可基于振荡镜的振荡特性来设置振荡镜的扫描角的余裕(margin ), 所以可使得所述余裕最小，因此，可使得能够用于图像形成中的光束的 扫描角相对大。
虽然已经参考这里公开的结构描述了本发明，但是本发明不限于所 阐述的细节，且本申请意图在于涵盖可进入随附权利要求的改进目的或 范围之内的这样的修改或改变。
权利要求
1、一种振荡器装置，包括:振荡系统，所述振荡系统具有第一振荡器、第二振荡器、用于将所述第一振荡器和第二振荡器彼此连接的第一扭转弹簧、以及连接到所述第二振荡器且与所述第一扭转弹簧具有共同的扭转轴的第二扭转弹簧；支承系统，用于支承所述振荡系统；驱动系统，用于驱动所述振荡系统，以使所述第一振荡器和第二振荡器中的至少一个产生能够用包含多个时间函数的和的公式表达的振荡；信号产生系统，用于产生对应于所述第一振荡器和第二振荡器中的至少一个的位移的输出信号；以及驱动控制系统，用于基于所述信号产生系统的输出信号而控制所述驱动系统，以使所述时间函数的振幅和相位中的至少一个取预定的值。
2、 一种振荡器装置，包括振荡系统，所述振荡系统具有第一振荡器、第二振荡器、用于彼此 连接所述第 一振荡器和第二振荡器的第 一扭转弹簧、以及连接到所迷第 二振荡器且与所述第 一扭转弹簧具有共同的扭转轴的第二扭转弹簧；支承系统，用于支承所述振荡系统；驱动系统，用于驱动所述振荡系统，以使所述第一振荡器和第二振 荡器中的至少 一个产生能够用至少包含A!sino)t+A2sin(n(ot+0)项的公式 表达的振荡，其中n是不小于2的整数；信号产生系统，用于产生对应于所述第一振荡器和第二振荡器中的 至少一个的位移的输出信号；以及驱动控制系统，用于基于所述信号产生系统的输出信号而控制所述 驱动系统，以使前述公式中的A，、 Az和0中的至少一个取预定的值。
3、 一种振荡器装置，包括 振荡系统，所述振荡系统具有第一振荡器、第二振荡器、用于彼此 连接所迷第 一振荡器和第二振荡器的第 一扭转弹簧、以及连接到所述第二振荡器且与所述第一扭转弹簧具有共同的扭转轴的第二扭转弹簧； 支承系统，用于支承所述振荡系统；驱动系统，用于驱动所述振荡系统，以使所述第一振荡器和第二振荡器中的至少一个产生关于其位移e(t)能够用公式9(t)-Apin(ot+i:AnSin(na)t+0n-O表达的振荡，其中n是不小于2的整数； 信号产生系统，用于产生对应于所述第一振荡器和笫二振荡器中的至少一个的位移的输出信号；以及驱动控制系统，用于基于所述信号产生系统的输出信号而控制所迷驱动系统，以使前述公式中的Ap A2、...和An与a,、 02、…和0^中的 至少一个取预定的值。
4、 根据权利要求1的振荡器装置，其中将所述第一振荡器和第二 振荡器中的至少一个布置成提供第一位移角和第二位移角，其中所述信 号产生系统的输出信号包含当提供所迷第一位移角时互不相同的第一时 刻信息和第二时刻信息、以及当提供所迷第二位移角时互不相同的第三 时刻信息和第四时刻信息，以及其中所迷驱动控制系统基于所迷第 一 时 刻信息到第四时刻信息控制所述驱动系统。
5、 根据权利要求1的振荡器装置，其中将所述第一振荡器和第二 振荡器中的至少 一个布置成提供第 一位移角和第二位移角，以及其中所述驱动控制系统根据四个时间段t,、 t12、 t2和t2,中的至少一个控制所迷 驱动系统，其中t,表示从所述至少一个振荡器到达所述第一位移角的时刻到所迷至 少一个振荡器在振荡动作的末端返回之后再次到达所述第一位移角的时刻的时间段；t12表示从到达所述第 一位移角的时刻到所述至少 一个振荡器在通 过振荡中心之后到达所述第二位移角的时刻的时间段； t2表示从通过所述第二位移角的时刻到所述至少一个振荡器在振荡的末端返回之后再次到达所述第二位移角的时刻的时间段；以及t21表示从通过所述第二位移角的时刻到通过振荡中心之后到达所 述第 一位移角的时刻的时间段。
6、 根据权利要求5的振荡器装置，其中所述驱动控制系统控制所述驱动系统，使得对于0的控制，t^Xt2取预定的值，其中论0。
7、 根据权利要求5的振荡器装置，其中所述驱动控制系统控制所 述驱动系统，使得对于A!的控制，t,+5xt2-ax(tu+pxt20取预定的值，其 中a， p，论0。
8、 根据权利要求5的振荡器装置，其中所述驱动控制系统控制所 述驱动系统，使得对于A2的控制，t『Yxt2,取预定的值，其中化0。
9、 一种光学偏转装置，包括 光源，用于发射光束；以及权利要求1所述的振荡器装置，所述振荡器装置具有多个振荡器， 所述多个振荡器中的至少一个具有形成在其上的反射镜。
10、 根据权利要求9的光学偏转装置，其中所述信号产生系统包括
11、 根据权利要求10的光学偏转装置，其中所述信号产生系统包 括两个光接收元件。
12、 根据权利要求10的光学偏转装置，其中所述信号产生系统包 括一个光接收元件和一个反射部件，所述反射部件相对于所迷第一振荡 器和第二振荡器净皮i殳置在与所述光接收元件相同的一侧。
13、 根据权利要求10的光学偏转装置，其中所述信号产生系统包 括两个反射部件和一个光接收元件，所述两个反射部件相对于所述振荡 器祐 没置在与所述光源相同的一侧，且所述一个光接收元件相对于所述 振荡器被设置在与所述光源相对的一侧，用于接收来自所述反射部件的 反射光。
14、 根据权利要求10的光学偏转装置，其中，在用0表示当将具 有反射镜的振荡器保持静止时它的偏转角、且用l表示所述振荡器的最 大偏转角的绝对值的情况下，所述信号产生系统产生将所述振荡器的偏 转角的绝对值保持在从不小于0.6到小于1.0的范围内的输出信号。
15、 根据权利要求l的振荡器装置，其中将所述驱动控制系统布置 成选择性地提供(i)第一驱动信号，其基于具有所述振荡系统的基本频 率的第一信号与具有第二频率的第二信号的合成，所述第二频率为所述 基本频率的n倍，其中n为整数，以及(ii)第二驱动信号，其基于当将 相位施加到所述第 一信号和所述第二信号中的至少 一个时所述第 一信号 和所迷第二信号的合成，以及其中所述驱动控制系统基于以下输出信号 来控制所述驱动系统响应于基于所述第一驱动信号的驱动而从所述信 号产生系统产生的输出信号、以及响应于基于所述第二驱动信号的驱动 而从所述信号产生系统产生的输出信号。
16、 根据权利要求15的振荡器装置，其中响应于基于所述第一驱 动信号的驱动而从所述信号产生系统产生的输出信号包括互不相同的两 个时刻信息，其中响应于基于所述第二驱动信号的驱动而从所迷信号产 生系统产生的输出信号包括互不相同的两个时刻信息，以及其中所述驱 动控制系统基于这四个时刻信息控制所述驱动系统。
17、 一种图像形成设备，包括光源；权利要求9所迷的光学偏转装置；以及 光学系统，其中将所述光学偏转装置布置成扫描偏转来自所迷光源的光束，以 及其中将所述光学系统布置成收集朝向预定的目标位置的扫描光束。
18、 根据权利要求17的图像形成设备，进一步包括用于调整来自 所述光源的光束的发射的光束发射控制系统、以及设置在要由所述光束 扫描的表面处的图像显现装置，其中所述信号产生系统包括用于直接或 通过反射部件接收来自所述反射镜的反射光的光接收元件，以及其中将 所述光束发射控制系统布置成调整所述光源，以使在所述光接收元件接 收来自所述反射镜的反射光的定时发射所述光束。
19、 根据权利要求18的图像形成设备，其中将所述光束发射控制 系统布置成从开始驱动所述光学偏转装置到所述光接收元件检测到光束 连续地发射光束，以及其中，在所述光接收元件检测到光束后，将所述 光束发射控制系统布置成在图4象形成区域之外打开和关闭所述光束。
20、 根据权利要求19的图像形成设备，其中将所述光学偏转装置 的所述驱动控制系统布置成从开始驱动所述光学偏转装置到所述光接 收元件检测到光束，将由单个正弦波构成的第 一驱动信号供应到所述驱 动系统，以及其中，在所述光接收元件检测到光束后，将所述驱动控制 系统布置成将由至少两个正弦波的合成构成的第二信号供应到所述驱 动系统。
21、 一种振荡器装置，包括 支承系统；振荡系统，所迷振荡系统具有第一振荡器、第二振荡器、用于彼此 连接所述第 一振荡器和第二振荡器的第 一扭转弹簧、以及用于彼此连接 所述支承系统和所述第二振荡器且与所述第 一扭转弹簧具有共同的扭转 轴的第二扭转弹簧；驱动系统，用于驱动所迷振荡系统，以使所述第一振荡器和第二振 荡器中的一个产生关于其位移0(t)能够用公式0(t)-A^in(ot+A2sm(2ot+0) 表达的振荡；信号产生系统，用于当所述第一振荡器和第二振荡器中的一个提供 第一位移角时产生第一时刻信息和第二时刻信息，以及用于当这个振荡 器提供不同于所述第一位移角的第二位移角时产生第三时刻信息和第四 时刻信息；以及驱动控制系统，用于基于所述第一时刻信息到第四时刻信息控制所 述驱动系统，以使前述^^式中的A,、 A2和0中的至少一个取预定的值。
全文摘要
本发明公开一种振荡器装置，包括振荡系统，其具有第一振荡器、第二振荡器、用于彼此连接所述第一振荡器和第二振荡器的第一扭转弹簧、以及连接到所述第二振荡器且与所述第一扭转弹簧具有共同的扭转轴的第二扭转弹簧；支承系统，其用于支承所述振荡系统；驱动系统，其用于驱动所述振荡系统，以使所述第一振荡器和第二振荡器中的至少一个产生能够用包含多个时间函数的和的公式表达的振荡；信号产生系统，其用于产生对应于所述第一振荡器和第二振荡器中的至少一个的位移的输出信号；以及驱动控制系统，其用于基于所述信号产生系统的所述输出信号控制所述驱动系统，以使所述时间函数的振幅和相位中的至少一个取预定的值。
文档编号G02B26/08GK101384942SQ20078000535
公开日2009年3月11日 申请日期2007年2月13日 优先权日2006年2月13日
发明者古川幸生, 庄司龙平, 松尾信平, 秋山贵弘, 藤井一成, 補伽达也, 铃木总一郎, 饭村绅一郎 申请人:佳能株式会社