振动元件的制作方法

专利名称：振动元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及振动元件，尤其涉及包括被驱动成以指定共振频率振动的可动 部分的振动元件。
背景技术：
包括被驱动成以指定共振频率振动的可动部分的振动元件是一般已知的，
例如，如日本专利公开No. 2004-242488、日本专利No. 3806826、日本专利公 开No. 2002-277809、日本专利公开No. 2007-151244以及日本专利公开No. 2001-305471中的每一个所公开的。
前述日本专利公开No. 2004-242488公开一种电磁致动器，其包括可动部 分，设置在可动部分上的第一和第二线圈、将磁场作用于第一和第二线圈上的 永磁体、分别对第一和第二线圈设置且能够提供驱动电流的两个驱动部分以及 检测在第二线圈中生成的反电动势的检测部分。日本专利公开No. 2004-242488 所述的电磁致动器有规律地向第一线圈提供驱动电流，并且利用检测部分检测 在第二线圈中生成的反电动势。电磁致动器被形成为在所检测的反电动势的基 础上控制从驱动部分提供的驱动电流的大小以使可动部分的振幅呈现为恒定。
前述日本专利No. 3806826公开一种振动镜扫描器驱动电路，其包括振动 镜(可动部分)、线圈、驱动部分和电压采样器(检测部分)。在该振动镜扫 描器驱动电路中，驱动部分将激励脉冲电压以两倍于振动镜的共振频率的频率 施加到线圈。然而，通过每个周期反转极性在以共振频率驱动的振动镜的每半 个周期施加激励脉冲电压。此时，由振动镜的振动产生的反电动势在线圈中生 成。电压采样器仅在共振频率的每半个周期所施加的激励脉冲电压未被施加的 时段检测反电动电压。日本专利No. 3806826所述的振动镜扫描器驱动电路被 形成为在所检测的反电动势的基础上决定激励脉冲电压的脉冲上升时间和脉 冲下降时间。
前述日本专利公开No. 2002-277809公开一种平面电流镜(galvanomirror)驱动电路，其包括平面电流镜、脉冲发生部分、电流整定部分和反电动势检测 部分。在该平面电流镜驱动电路中，脉冲发生部分和电流整定部分以共振频率 向平面电流镜提供与目标镜旋转角匹配的脉冲电流。当平面电流镜由于该脉冲 电流而振动时，反电动势在平面电流镜的线圈中生成。反电动势检测部分被形 成为检测该反电动势。此时，平面电流镜执行脉冲驱动，因此由反电动势检测 部分检测的波形的第一半和第二半分别具有脉冲波形和反电动势波形。日本专
利公开No. 2002-277809所述的平面电流镜驱动电路能够通过在利用零交叉点 计时之时生成脉冲电流来驱动平面电流镜，其中第二半检测波形中的反电动势 波形的正负号被反转。
前述日本专利公开No. 2007-151244公开一种电磁致动器，其包括可动部 分、设置在可动部分上的驱动线圈、将磁场作用于驱动线圈的永磁体、驱动脉 冲发生电路和同步计时检测器，该同步计时检测器检测驱动线圈中生成的反电 动势同时检测所检测到的反电动势的波形的零交叉位置作为同步计时。在该电 磁致动器中，反电动势和由驱动脉冲发生电路所提供的驱动脉冲的波形被混合 在由同步计时检测器检测到的信号波形中。在日本专利公开No. 2007-151244 所述的电磁致动器中，同步计时检测器能够通过与混入反电动势波形中的驱动 脉冲波形同步的反相消除脉冲去除该驱动脉冲波形并且执行指定校正处理和 噪声去除来仅仅提取反电动势波形。
前述日本专利公开No. 2001-305471公开一种电磁致动器，其包括可动部 分，安装在可动部分上的线圈、将磁场作用于线圈上的永磁体、向线圈提供脉 冲激励电流的驱动部分以及检测线圈中生成的反电动势的检测部分。通过将脉 冲激励电流和线圈中生成的反电动势加起来获得的信号被输入检测部分。在该 电磁致动器中，检测部分在激励脉冲电流的非提供时间(断开状态)中仅可检 测到反电动势，因此通过检测所检测到电压波形的负峰值、反转正负号并将其 乘以指定系数来生成用于激励计时的电压值。驱动部分能够通过在与用于激励 计时的电压值匹配的计时提供脉冲激励电流来以与共振频率匹配的频率提供 脉冲激励电流。因而，日本专利公开No. 2001- 305471所述的电磁致动器能够 获得用于共振地驱动电磁致动器的计时、同时通过在以共振频率提供的脉冲激 励电流的非提供时间中检测反电动势的负峰值来避免激励电流的影响。
然而，在前述日本专利公开No. 2004-242488所述的电磁致动器中，为了 检测由于可动部分的振动而生成的反电动势，必须提供两个线圈，即有规律地连续提供驱动电流的第一线圈和用于检测反电动势的第二线圈。此外，还需要 两个驱动部分以向这两个线圈提供驱动电流。因此，电磁致动器的结构不利地 是复杂的。
在前述日本专利No. 3806826所述的振动镜扫描器驱动电路中，电压采样 器可仅在激励脉冲电压未在以共振频率驱动的振动镜的每半个周期中施加的 时段检测反电动势，因此可以想象振动镜的振动状态的可检测时段不利地是短 的。
在前述日本专利公开No. 2002-277809所述的平面电流镜驱动电路中，仅 可在反电动势检测部分所检测到的波形的第二半(共振地驱动的振动的第二 半)中获得反电动势波形，因此平面电流镜的振动状态的可检测时段不利地是 短的。
在前述日本专利公开No. 2007-151244所述的电磁致动器中，为了仅仅提 取反电动势波形，需要诸如去噪电路和波形校正电路之类的波形处理电路，因 此用于检测可动部分的振动状态的电磁致动器的结构不利地是复杂的。
在前述日本专利公开No. 2001-305471所述的电磁致动器中，仅可在以共 振频率提供的脉冲激励电流的非提供时间中检测可动部分的振动状态，因此可
以想象振动镜的振动状态的可检测时段不利地是短的。

发明内容
提出本发明是为了解决前述问题，并且本发明的一个目的是提供一种能够 抑制振动元件的结构的复杂化并且延长可动部分的振动状态的检测时段的振 动元件。
根据本发明的第一方面的振动元件包括被驱动成以指定共振频率振动的 可动部分、通过周期性地提供脉冲信号使可动部分振动的驱动部分以及检测可 动部分的振动状态的检测部分，同时驱动部分被形成为以至少在启动时与可动 部分的共振频率相同的第一频率提供脉冲信号并且在检测可动部分的振动状 态时以比第一频率小的第二频率周期性地提供脉冲信号。
如上文所述，在根据第一方面的振动元件中，驱动部分被形成为在检测可 动部分的振动状态时以比与可动部分的共振频率相同的第一频率小的第二频 率周期性地提供脉冲信号，藉此可使在检测可动部分的振动状态时提供脉冲信 号的间隔(周期)变宽超过可动部分的共振频率的周期。因而，与在处于与可动部分的共振频率相同的第一频率的脉冲信号的提供间隔中检测振动状态的 情况相比，检测可动部分的振动状态的时段可被延长。此外，可通过仅仅提供 比第一频率小的第二频率的脉冲信号来延长检测可动部分的振动状态的时段，
藉此可抑制振动元件的结构的复杂化。
在根据第一方面的前述振动元件中，第二频率优选地是允许检测可动部分 的至少一个周期的振动状态的频率。根据该结构， 一个周期的振动波形的整体 形状可通过检测可动部分的一个周期的振动状态来获得。因而，可更加准确地 检测可动部分的振动状态。
根据第一方面的前述振动元件优选地还包括生成磁场的磁场发生部分和 被安排在磁场中且由驱动部分提供脉冲信号从而使可动部分振动的单个驱动 线圈，并且检测部分优选地被形成为通过在脉冲信号的非提供时段检测由于可 动部分在磁场中的振动而在单个驱动线圈中生成的反电动势来检测可动部分 的振动状态，而在检测可动部分的振动状态时以第二频率向单个驱动线圈提供 脉冲信号。根据该结构，可通过以比与可动部分的共振频率相同的第一频率小 的第二频率向单个驱动线圈提供脉冲信号来延长反电动势的可检测时段使其 超过可动部分的共振频率的周期，藉此可容易地检测可动部分的振动状态。
在第二频率是允许检测可动部分的至少一个周期的振动状态的频率的前
述结构中，第二频率优选地是第一频率的1/n (m至少为2的整数)。根据该 结构，在与可动部分的共振频率相同的第一频率的每n个周期中以第二频率提 供脉冲信号一次，藉此所提供的脉冲信号的周期是可动部分的共振频率的周期 的整数倍(至少两倍)。因而，当与共振同步地提供脉冲信号时，可动部分的 振动状态的可检测时段完整地包括共振的一个周期。因而，当保持可动部分的 第一频率的共振时，可获得可动部分的一个周期的振动波形的整体形状。
在这种情况下，第二频率优选是第一频率的一半。根据该结构，在与可动 部分的共振频率相同的第一频率的每两个周期中以第二频率提供脉冲信号一 次，藉此所提供的脉冲信号的周期是可动部分的共振频率的周期的两倍。因而， 与将第二频率改变到第一频率的1/3或1/4同时提供与共振同步的脉冲信号的 情况相比，可抑制从第一频率改变到第二频率时脉冲信号的提供的减少，并且 可动部分的振动状态的可检测时段可完整地包括共振的一个周期。因此，可获 得可动部分的一个周期的振动波形的整体形状，同时简化对可动部分的第一频 率的共振的保持。在根据第一方面的前述振动元件中，驱动部分优选地被形成为提供具有第 二脉冲宽度的脉冲信号，其中第二脉冲宽度的时间宽度比在检测可动部分的振 动状态时以第一频率提供的脉冲信号的第一脉冲宽度大。根据该结构，可通过 将脉冲宽度加宽到超过第一脉冲宽度来补偿以第二频率提供时与以与可动部 分的共振频率相同的第一频率提供脉冲信号的情况相比所减少的脉冲信号提 供。因而，可延长振动状态的检测时段，同时抑制因以第二频率提供脉冲信号 所引起的可动部分的振幅的减小。
在这种情况下，驱动部分优选地被形成为在检测可动部分的振动状态时提 供具有第二脉冲宽度的脉冲信号，其中第二脉冲宽度的时间宽度不大于可动部
分的振动周期的一半。根据该结构，当脉冲宽度被扩大到第二脉冲宽度时也不 提供超过可动部分的振动周期的一半的脉冲信号，藉此不会导致由于所提供的 超过可动部分的振动周期的一半的脉冲信号引起的可动部分的振动受到抑制 的这种不方便。因而，在检测可动部分的振动状态时可容易地保持振幅。
在检测可动部分的振动状态时提供具有第二脉冲宽度的脉冲信号的前述 结构中，第二脉冲宽度优选地具有用于在可动部分的振动状态的检测时段以第 二频率向可动部分提供第二脉冲宽度的脉冲信号时使可动部分以一振幅振动
的时间宽度，该振幅与在以第一频率向可动部分提供第一脉冲宽度的脉冲信号
的情况下可动部分的振幅相同。根据该结构，还可在被提供第二频率的脉冲信
号的可动部分的振动状态的检测时段保持与被提供第一频率的脉冲信号的可
动部分的共振振幅相同的振幅。因而，可禁止可动部分的振幅在检测被提供第 二频率的脉冲信号的可动部分的振动状态时改变。
在根据第一方面的前述振动元件中，检测部分优选地被形成为在启动后可
动部分的振动稳定在第一频率之后检测可动部分的振动状态。根据该结构，可
在将可动部分的振动状态转换到稳定的共振状态(第一频率的振动)之后进行
检测而不检测启动时可动部分的不稳定振动状态。
在这种情况下，检测部分优选地被形成为在启动后从开始以第一频率提供
脉冲信号起经过指定的初始驱动时间之后检测可动部分的振动状态。根据该结
构，在通过以第一频率驱动可动部分直至经过指定的初始驱动时间将可动部分
的振动状态转换到稳定的共振状态(第一频率的振动)之后可容易地检测可动
部分的振动状态。
9在经过指定的初始驱动时间之后检测可动部分的振动状态的前述结构中， 振动元件优选地还包括控制驱动部分的驱动控制部分，并且驱动控制部分优选 地被形成为确定是否已经过指定的初始驱动时间以便当已经过指定的初始驱 动时间时控制驱动部分将向可动部分提供的脉冲信号从第一频率切换到第二 频率。根据该结构，驱动部分可基于驱动控制部分对是否已经过指定的初始驱 动时间的确定而容易地将所提供的脉冲信号从第一频率切换到第二频率。
在还包括控制驱动部分的驱动控制部分的前述结构中，驱动控制部分优选 地被形成为在以第二频率提供脉冲信号期间在可动部分的振动状态的检测结 果的基础上确定第一频率是否偏离可动部分的共振频率，以便当第一频率偏离 可动部分的共振频率时使第一频率与可动部分的共振频率匹配。根据该结构， 当共振频率由于驱动振动元件时的温度变化等而被改变并且可动部分的振幅 减小时，在具有长检测时段的以第二频率提供脉冲信号期间可动部分的振动状 态结果的基础上第一频率可与可动部分的(经改变的)共振频率匹配，藉此当 共振频率由于温度变化等而被改变时也可将可动部分的振动保持在共振状态。
在这种情况下，驱动控制部分优选地被形成为在以第二频率提供脉冲信号 期间重复检测可动部分的振动状态并且每经过指定的时间就使第一频率与可 动部分的共振频率匹配。根据该结构，每经过指定的时间就可周期性地检测可 动部分的振动状态，并且当可动部分的共振频率由于温度变化等而被改变且可 动部分的振动状态在继续驱动振动元件的过程中被改变时也可使提供脉冲信 号的第一频率与共振频率匹配。因而，在继续驱动振动元件时也可使可动部分 的振动状态保持在共振状态。
在根据第一方面的前述振动元件中，可动部分优选地包括与可动部分整体 地振动从而改变所施加光的反射角的镜。根据该结构，振动元件可用作能够通 过利用振动的可动部分的镜来反射发射自光源的光同时改变反射方向从而用 反射光扫描物体的振动镜装置。
根据本发明第二方面的控制振动元件的振动的方法包括以下步骤至少在 启动时以与可动部分的共振频率相同的第一频率提供脉冲信号，以及当以比第 一频率小的第二频率周期性地提供脉冲信号时检测可动部分的振动状态。
如上文所述，根据第二方面的控制振动元件的振动的方法包括当以比与可 动部分的共振频率相同的第一频率小的第二频率周期性地提供脉冲信号时检 测可动部分的振动状态的步骤，藉此可使在检测可动部分的振动状态时提供脉冲信号的间隔(周期)放宽超过可动部分的共振频率的周期。因而，与在以与 可动部分的共振频率相同的第一频率提供脉冲信号的间隔检测振动状态的情 况相比，检测可动部分的振动状态的时段可被延长。
在根据第二方面的控制振动元件的振动的前述方法中，第二频率优选地是 允许检测可动部分的至少一个周期的振动状态的频率。根据该结构， 一个周期 的振动波形的整体形状可通过检测可动部分的一个周期的振动状态来获得。因 而，可更加准确地检测可动部分的振动状态。
在第二频率是允许检测可动部分的至少一个周期的振动状态的频率的前
述结构中，第二频率优选地是第一频率的1/n (n:至少为2的整数)。根据该 结构，在与可动部分的共振频率相同的第一频率的每n个周期中以第二频率提 供脉冲信号一次，藉此所提供的脉冲信号的周期是可动部分的共振频率的周期 的整数倍(至少两倍)。因而，当与共振同步地提供脉冲信号时，可动部分的 振动状态的可检测时段完整地包括共振的一个周期。因而，当以第一频率保持 可动部分的共振时，可获得可动部分的一个周期的振动波形的整体形状。
在这种情况下，第二频率优选地是第一频率的一半。根据该结构，在与可 动部分的共振频率相同的第一频率的每两个周期中以第二频率提供脉冲信号 一次，藉此所提供脉冲信号的周期是可动部分的共振频率的周期的两倍。因而， 与将第二频率改变到第一频率的1/3或1/4同时提供与共振同步的脉冲信号的 情况相比，可抑制从第一频率改变到第二频率之后脉冲信号提供的减少，并且 可动部分的振动状态的可检测时段可完整地包括共振的一个周期。因此，可获 得可动部分的一个周期的振动波形的整体形状，同时简化对可动部分的第一频 率的共振的保持。
在根据第二方面的控制振动元件的振动的前述方法中，检测可动部分的振 动状态的步骤优选地包括在提供具有第二脉冲宽度的脉冲信号时检测可动部 分的振动状态的步骤，其中第二脉冲宽度的时间宽度比以第一频率提供的脉冲 信号的第一脉冲宽度大。根据该结构，可通过将脉冲宽度加宽到超过第一脉冲 宽度来补偿以第二频率提供脉冲信号时与以与可动部分的共振频率相同的第 一频率提供脉冲信号的情况相比所减少的脉冲信号提供(脉冲提供频率)。因 而，可延长振动状态的检测时段，同时抑制因以第二频率提供脉冲信号所引起 的可动部分的振幅的减小。
在这种情况下，检测可动部分的振动状态的步骤优选地包括在提供具有第
11二脉冲宽度的脉冲信号时检测可动部分的振动状态的步骤，其中第二脉冲宽度 的时间宽度不大于可动部分的振动周期的一半。根据该结构，当脉冲宽度被扩 大到第二脉冲宽度时也不提供超过可动部分的振动周期的一半的脉冲信号，藉 此不会导致由于所提供的超过可动部分的振动周期的一半的脉冲信号引起的 可动部分的振动受到抑制的这种不方便。因而，在检测可动部分的振动状态时 可容易地保持振幅。本发明的上述以及其他目的、特征、方面以及优点将结合附图从以下对本 发明的详细描述中变得更加显而易见。


图1是示出根据本发明一实施例的电磁驱动镜的整体结构的示意图； 图2是示出根据本发明实施例的电磁驱动镜中的脉冲电流和反电动势信号 的波形的示意图；图3是示出根据本发明实施例的电磁驱动镜中的第一频率的反电动势信号 波形的检测的示图；图4是示出根据本发明实施例的电磁驱动镜中的第二频率的反电动势信号 波形的检测的示图；图5是示出根据本发明实施例的电磁驱动镜的驱动控制的流程图；图6是示出根据本发明实施例的电磁驱动镜的第一变体的第二频率的反电 动势信号波形的检测的示图；以及图7是示出根据本发明实施例的电磁驱动镜的第二变体的第二频率的反电 动势信号波形的检测的示图。
具体实施方式
现在参考附图描述本发明的实施例。首先，参考图1到图4描述根据本发明实施例的电磁驱动镜100的结构。 根据该实施例，本发明应用于用作示例性振动元件的电磁驱动镜100。如图1所示，根据本发明实施例的电磁驱动镜100由镜体部分10和控制 部分30构成。电磁驱动镜100的镜体部分10由其中央部分上安装有镜12的可动部分11 和通过一对旋转轴22可旋转地支承可动部分11的固定部分21构成，如图1所示。可动部分ll、旋转轴22和固定部分21被形成为一体。电磁驱动镜100 通过将指定频率的脉冲电流Ip从控制部分30提供到镜体部分10使可动部分 11围绕旋转轴22共振。因而，电磁驱动镜100通过改变施加到安排在可动部 分11上的镜12的激光束等的反射方向来用激光束等扫描物体。脉冲电流Ip是 本发明中的"脉冲信号"的示例。在俯视图中，镜体部分10的可动部分11是矩形平板的形式。可动部分11 由其彼此相对的长边的中央部分上的旋转轴对22支承。可动部分ll被形成为 当其围绕旋转轴22沿箭头P旋转时旋转轴22的恢复力起作用。因而，可动部 分11被形成为执行成以指定的振幅反复围绕旋转轴22沿箭头P旋转的振动运 动。可动部分11设置有镜12，镜12具有与处于其中央部分的可动部分11的 形状相对应的矩形形状。当光被施加到镜12时，镜12由于可动部分11的振 动而改变反射角。因而，可用施加到镜12的光扫描物体。驱动线圈13被安装在可动部分12的外周边以包围镜12。该驱动线圈13 被连接到控制部分30。当在置于磁场中的状态下被提供指定的电流时，驱动线 圈13由于其中流动的电流而生成洛伦兹力。因而，驱动线圈13在磁场中由控 制部分30提供脉冲电流Ip以生成洛仑兹力，从而使可动部分11围绕旋转轴 22旋转。支承可动部分11的固定部分21包括旋转轴对22以及一对永磁体23a和 23b。永磁体23a和23b分别是本发明中的"磁场发生部分"的示例。固定部分21是包围可动部分11的四边形框架的形式，并且具有平板形状。 固定部分21支承通过其彼此相对的长边的中央部分处的旋转轴对22安排在距 离两侧的中心上的可动部分11。另一方面，永磁体对23a和23b被安装在固定 部分21的短边上。固定部分21的旋转轴22支承可动部分11使其可围绕旋转轴22沿箭头P 旋转。旋转轴22被形成为当可动部分11被在驱动线圈13中流动的脉冲电流 Ip所生成的洛仑兹力旋转时通过扭转生成恢复力。因此，当脉冲电流Ip被提供 给驱动线圈13时，可动部分11开始围绕旋转轴22顺时针旋转，并且旋转到 与旋转轴22的扭转恢复力平衡的角度。当与旋转轴22的恢复力平衡而停止旋 转时，其后可动部分11由于旋转轴22的恢复力开始逆时针旋转。当由于逆时 针旋转而超过初始状态(图1所示的状态)时，可动部分11由于惯性还继续自由地振动。此时，旋转轴22生成相对于可动部分11的顺时针恢复力。当脉冲电流Ip在可动部分ll的旋转期间的指定计时被提供到驱动线圈13时，可动部分11再次被洛仑兹力旋转以继续振动。可动部分11被形成为通过反复如此而围绕旋转轴22共振。分别安装在固定部分21的相对两个短边上的永磁体对23a和23b被安排为 其反极性磁极彼此相对。永磁体对23a和23b被形成为生成作用于驱动线圈13 上的磁场。安排在由永磁体23a和23b生成的磁场中的驱动线圈13被提供脉冲 电流Ip以生成洛仑兹力。在可动部分ll由于被提供到驱动线圈13的脉冲电 流Ip而开始振动之后，驱动线圈13在脉冲电流Ip的非提供时段跟随可动部分 11的自由振动而在磁场中振动。在可动部分11的自由振动中(脉冲电流Ip的 非提供时段)，由于反电动势而在驱动线圈13中生成反电动势信号(感应电 流)Ib。反电动势信号Ib是本发明中的"反电动势"的示例。电磁驱动镜100的控制部分30由主控制部分31、脉冲电流提供部分32和 反电动势检测部分33构成，如图1所示。控制部分30的脉冲电流提供部分32 和反电动势检测部分33分别与可动部分11的驱动线圈13连接。控制部分30 被形成为通过控制向驱动线圈13提供的电流来控制可动部分11围绕旋转轴22 的振动。主控制部分31、脉冲电流提供部分32和反电动势检测部分33分别是 本发明中的"驱动控制部分"、"驱动部分"和"检测部分"的示例。控制部分30的主控制部分31被形成为控制从脉冲电流提供部分32向驱 动线圈13提供的脉冲电流Ip的频率和脉冲宽度、以及控制通过将控制信号发 送到脉冲电流提供部分32来提供脉冲电流Ib的计时。主控制部分31从反电动 势检测部分33接收经检测的反电动势信号Ib，并且在所接收的反电动势信号 Ib的波形的基础上生成对脉冲电流提供部分32的控制信号。因而，主控制部 分31被形成为通过脉冲电流提供部分32和反电动势检测部分33来控制电磁 驱动镜100的可动部分11的振动。稍后描述控制可动部分11的振动的主控制 部分31的具体操作。脉冲电流提供部分32被形成为在来自主控制部分31的控制信号的基础上 向驱动线圈13提供指定的脉冲电流Ip。以至少在启动时与可动部分11的共振 频率基本上相等的第一频率fl (周期Tl)提供脉冲电流Ip，如图2所示。此 时，脉冲电流提供部分32提供具有指定的第一脉冲宽度tl的脉冲电流Ip，其 中第一脉冲宽度tl的时间宽度与先前设定的可动部分11的振幅相对应。可动部分11被形成为由于脉冲电流Ip而围绕旋转轴22进行共振。因而，电磁驱动 镜IOO被以共振频率驱动，从而能够利用小功率获得大振幅。根据该实施例，脉冲电流提供部分32被形成为在检测反电动势信号Ib时 在来自主控制部分31的控制信号的基础上以比第一频率fl小的第二频率f2向 驱动线圈13提供脉冲电流Ip。此时，所提供的脉冲电流Ip具有比第一脉冲宽 度tl大的第二脉冲宽度t2。根据该实施例，反电动势检测部分33被形成为在脉冲电流Ip的非提供时 段检测在驱动线圈13中生成的反电动势信号Ib。当由于向驱动线圈13提供的 脉冲电流Ip而以第一频率fl振动时，可动部分11在脉冲电流Ip的非提供时 段也通过惯性继续振动(自由振动)。在脉冲电流Ip的非提供时段，驱动线圈 13跟随可动部分11的惯性自由振动而在磁场中运动以生成反电动势，并且由 该反电动势产生的反电动势信号Ib在驱动线圈13中流动。反电动势检测部分 33被形成为检测该反电动势信号Ib。稍后描述检测反电动势信号Ib的细节。根据该实施例，所生成的反电动势信号Ib由进行共振的可动部分11的自 由振动产生，从而具有与可动部分11的共振频率相同的频率和正弦振动波形， 如图2所示。反电动势检测部分33被形成为通过检测反电动势信号Ib来检测 可动部分ll的振动状态。此外，反电动势检测部分33被形成为向主控制部分 31输出经检测的反电动势信号Ib。当电磁驱动镜100通过继续以第一频率fl提供脉冲电流Ip来继续共振驱 动时，可动部分11的共振频率由于温度变化等而被改变。因此，用于提供脉 冲电流Ip的第一频率fl和可动部分ll的共振频率彼此偏离从而不能保持可动 部分ll的共振，并且可动部分11的振幅减小。因此，根据该实施例，主控制 部分31获得可动部分11的实际振动频率和振幅以及所提供的脉冲电流Ip与从 反电动势检测部分33输出的反电动势信号Ib的振动波形的相位偏移。主控制 部分31被形成为在所获得的可动部分11的振动频率和相位偏移的基础上对每 经过指定的时间使所提供的脉冲电流Ip的频率(第一频率fl)与可动部分11 的共振频率的变化相匹配进行反馈控制。经检测的反电动势信号Ib的生成路径与脉冲电流Ip的提供路径相一致， 如图1所示。因此，脉冲电流Ip和反电动势信号Ib被混合在如图2所述的由 反电动势检测部分33所检测的信号波形中，从而仅可在脉冲电流Ip的非提供 时段检测反电动势信号Ib。因此，当以第一频率fl提供脉冲电流Ip以使可动部分ll共振时，脉冲电流Ip和反电动势信号Ib具有相同的周期T，从而不能 获得反电动势信号Ib的一个周期的信号波形的整体形状。如果由于因例如温度 变化引起的可动部分11的共振频率的偏离而使脉冲电流Ip的提供计时与反电 动势信号Ib的峰值位置彼此重叠，如图3所示，则主控制部分31不能正确地 获得反电动势信号Ib的峰值而导致检测错误。因此，根据该实施例，为了可靠地检测反电动势信号Ib，改变所提供的脉 冲电流Ip的提供频率。在电磁驱动镜100的初始驱动时，以与可动部分11的 共振频率基本上相同的第一频率fl提供脉冲电流Ip以使可动部分11共振，如 图2所示。当可动部分11的振动状态稳定时，对脉冲电流Ip的提供从第一频 率fl改变到第二频率f2，并且检测反电动势信号Ib。初始驱动是最多达经过 指定初始驱动时间的时段，其中指定初始驱动时间用于在启动电磁驱动镜100 之后将可动部分11的振动稳定在第一频率fl，并且该初始驱动时间在主控制 部分31中预先设定。在检测反电动势信号Ib时，脉冲电流提供部分32在来自 主控制部分31的控制信号的基础上以第二频率f2提供脉冲电流Ip，如图l所 示。第二频率f2是第一频率fl的一半。脉冲电流提供部分32以第二频率f2 提供脉冲电流Ip，藉此使提供脉冲电流Ip的间隔(周期)加倍。此时，脉冲电 流Ip被提供到在共振的每两个周期中以第一频率fl (周期T)共振一次的可动 部分ll。因而，可动部分11可由于每两个周期提供一次的与共振同步的脉冲 电流Ip而继续共振，藉此可延长反电动势信号Ib的可检测时段(脉冲电流Ip 的非提供时段)同时保持可动部分11的共振。在脉冲电流Ip的非提供时段， 可动部分11进行自由振动从而生成以共振频率(周期T)振动的反电动势信号 Ib，如图2所示，藉此可通过以第二频率f2 (周期2T)提供脉冲电流Ip来可 靠地获得反电动势信号Ib的一个周期的振动波形(周期T)的整体形状而没有 检测错误。当反电动势检测部分33检测反电动势信号Ib的一个周期的整体波形同时 脉冲电流Ip以第二频率f2提供时，主控制部分31从反电动势信号Ib的波形 获得可动部分11的共振频率。当可动部分11的共振频率和第一频率fl由于温 度变化等而彼此偏离时，主控制部分31改变第一频率fl以使其与可动部分11 的共振频率匹配。当反电动势信号Ib的检测和第一频率fl到可动部分11的共 振频率的改变终止时，主控制部分31将由脉冲电流提供部分32所提供的脉冲 电流Ip从第二频率f2返回到第一频率fl。因而，根据该实施例的电磁驱动镜16100能够提供脉冲电流Ip同时有规律地使可动部分11的共振频率与第一频率 fl彼此匹配。根据该实施例，在检测反电动势信号Ib时以第二频率f2提供脉冲电流Ip 以延长可动部分11的自由振动时段(脉冲电流Ip的非提供时段)，如图4所 示，从而所提供的脉冲电流Ip的总量减少。为了补偿所提供的脉冲电流Ip的 总量的这种减少，脉冲电流Ip的脉冲宽度从第一频率fl的第一脉冲宽度tl放 大，从而提供具有第二脉冲宽度t2的脉冲电流Ip。第二脉冲宽度t2的大小能 够在自由振动时(脉冲电流Ip的非提供时段)也以第一频率fl提供具有第一 脉冲宽度tl的脉冲电流Ip的情况下保持可动部分11的振幅与振幅(Al)基本 上相同，并且不大于可动部分11的振动周期(T)的基本上一半。脉冲电流Ip 的脉冲宽度的上限被设置为可动部分11的振动周期(T)的一半使得所提供的 脉冲电流Ip不会超过可动部分11的振动周期(T)的一半，藉此在可动部分 11反转旋转方向之后不会持续地提供脉冲电流Ip以抑制振动。图4示出以第二频率f2检测的反电动势信号Ib的波形。参考图4，以第一 频率fl的一半的第二频率f2提供脉冲电流Ip。此时，在周期2T中提供脉冲电 流Ip，同时其脉冲宽度被放大到第二脉冲宽度t2。在这种情况下，以第一频率 fl (周期T)振动的可动部分11由脉冲电流Ip每两个周期振动一次。因此， 同样在检测反电动势信号Ib时，可动部分11可继续与第一频率fl同步的共振。 此外，脉冲宽度被放大到第二脉冲宽度t2，藉此洛仑兹力以因脉冲电流Ip引起 的较长时间宽度(t2)作用在可动部分11上。因此，可动部分11的振幅增大， 从而经检测的反电动势信号Ib的振动波形的振幅A2比在以脉冲宽度tl振动的 情况下的振幅A1 (参见图2)大。在由脉冲电流Ip激发之后，可动部分ll在 基本上两个周期内进行自由振动而在脉冲电流Ip的非提供时段轻微地衰减。在 即将提供下一脉冲电流Ip时，在以第一频率fl提供脉冲电流Ip的情况下可动 部分11达到与振幅Al基本上相同的振幅。因而，可保持可动部分ll的自由 振动时(脉冲电流Ip的非提供时段)的振幅，并且当以第二频率f2提供脉冲 电流Ip时也可获得反电动势信号Ib的一个周期的整体形状。现在参考图5描述根据本发明实施例的电磁驱动镜100的共振驱动控制。在启动电磁驱动镜100时，必须使可动部分11的振动稳定在共振频率附 近。因此，在步骤S1，以预先设定的第一频率fl驱动可动部分11，如图2所 示。此时，脉冲电流提供部分32以预先设定在主控制部分31中的与可动部分11的共振频率基本上相同的第一频率fl向驱动线圈13提供脉冲电流Ip。于是， 可动部分11由于被提供到驱动线圈13的脉冲电流Ip而开始以与共振频率基本 上一致的第一频率fl振动。在启动时，在预先设定在主控制部分31中的指定 初始驱动时间内以第一频率fl驱动可动部分11，以便稳定可动部分11的振动 状态。在步骤S2，主控制部分31确定是否已经经过预先设定的指定时间。如果 尚未经过所设定的初始驱动时间，则脉冲电流提供部分32继续以第一频率fl 提供脉冲电流Ip，从而稳定可动部分11的振动状态。如果已经经过所设定的初始驱动时间，则在步骤S3脉冲电流提供部分32 在来自主控制部分31的控制信号的基础上将所提供的脉冲电流Ip的频率从第 一频率fl改变到第二频率f2 (周期2T)。因而，可动部分11由于提供脉冲电 流Ip而在基本上两个周期上继续惯性自由振动。随着频率改变到第二频率f2， 所提供的脉冲电流Ip的脉冲宽度从第一脉冲宽度tl增大到第二脉冲宽度t2。 因此，在提供脉冲电流Ip之后立即检测到具有比在用第一脉冲宽度tl激发的 情况下的振幅Al大的振幅A2的反电动势信号，同时共振由于可动部分11的 自由振动而继续轻微衰减。因而，可获得反电动势信号Ib的一个周期的信号波 形(周期T)的整体形状，同时保持自由振动中的可动部分11的振幅与共振驱 动中的振幅基本上相同。在步骤S4，反电动势检测部分33检测在可动部分11的自由振动时(脉冲 电流Ip的非提供时段)驱动线圈13中所生成的反电动势信号Ib。脉冲电流Ip 和反电动势信号Ib被混合在由反电动势检测部分33所检测的信号波形中。然 而，以第二频率f2提供的脉冲电流Ip具有周期2T，而自由振动的可动部分ll 通过惯性继续共振(周期T)，如图4所示，藉此可在所提供的相应脉冲电流 Ip之间检测一个周期的反电动势信号Ib。反电动势检测部分33向主控制部分 31输出经检测的反电动势信号Ib的信号波形。当从反电动势检测部分33接收到反电动势信号Ib时，主控制部分31获得 可动部分11的实际振动频率和振幅以及所提供的脉冲电流Ip与反电动势信号 Ib的信号波形的相位偏移。在步骤S5，主控制部分31根据诸如可动部分11 的振动频率之类的所获数据确定提供脉冲电流Ip的第一频率fl与可动部分11 的共振频率是否彼此偏离。如果可动部分11的共振频率由于温度变化等偏离， 则在步骤S6主控制部分31改变第一频率fl以使其与由于温度变化等偏离的可动部分11的共振频率匹配。在步骤S7，主控制部分31向脉冲电流提供部分32输出控制信号以使脉冲 电流Ip的提供从第二频率f2返回到与可动部分11的共振频率匹配的第一频率 fl，并且使脉冲电流Ip的脉冲宽度从第二脉冲宽度t2返回到初始的第一脉冲宽 度tl。在来自主控制部分31的控制信号的基础上，脉冲电流提供部分32以与 可动部分ll的偏离共振频率相匹配的第一频率向驱动线圈13提供脉冲电流Ip， 从而继续可动部分11的共振驱动。如果在步骤S5从反电动势信号Ib的波形获得的可动部分11的共振频率与 提供脉冲电流Ip的第一频率fl不彼此偏离，则在另一方面，共振驱动被正确 地执行，从而主控制部分31向脉冲电流提供部分32输出控制信号以使频率和 脉冲宽度分别返回到第一频率fl和第一脉冲宽度tl而不改变第一频率fl。主控制部分31将脉冲电流Ip的提供改变到第二频率f2并且重复每经过指 定时间检测反电动势信号Ib的检测操作。因而，能可靠地检测反电动势信号Ib 的一个周期的信号波形的整体形状，并且能够进行与由温度变化等引起的可动 部分11的共振频率的波动相匹配的共振驱动。因而，电磁驱动镜100执行驱 动控制。如上文所述，根据该实施例，电磁驱动镜IOO被形成为在检测可动部分11 中的反电动势信号Ib时以比与可动部分11的共振频率基本上相同的第一频率 fl小的第二频率f2周期性地提供脉冲电流Ip，藉此当检测可动部分11的振动 状态(反电动势信号Ib)时可将提供脉冲电流Ip的间隔(周期)加宽到超过可 动部分11的共振频率的周期(T)。因而，与在以与可动部分11的共振频率 基本上相同的第一频率fl提供脉冲电流Ip的间隔中检测振动状态的情况相比， 用于检测可动部分11的振动状态的反电动势信号Ib的检测时段可被延长。此 外，可通过仅仅以比第一频率fl小的第二频率f2提供脉冲电流Ip来延长用于 检测可动部分11的振动状态的时段(反电动势信号Ib的可检测时段)，藉此 可抑制电磁驱动镜100的结构的复杂化。如上文所述，根据该实施例，反电动势检测部分33被形成为通过在脉冲 电流Ip的非提供时段检测由于可动部分11在磁场中的振动而在单个驱动线圈 13中生成的反电动势信号Ib来检测可动部分11的振动状态，而在检测可动部 分11的振动状态(反电动势信号Ib)时以第二频率f2向单个驱动线圈13提供 脉冲电流Ip。因而，可通过以比与可动部分11的共振频率基本上相同的第一19频率fl小的第二频率f2向单个驱动线圈13提供脉冲电流Ip来将反电动势信号Ib的可检测时段延长为超过可动部分11的共振频率的周期(T)，藉此可容易地检测可动部分11的振动状态。如上文所述，根据该实施例，第二频率f2基本上是第一频率fl的一半以 使在与可动部分11的共振频率基本上相同的第一频率fl的每两个周期中以第 二频率f2提供脉冲电流Ip—次，藉此所提供的脉冲电流Ip的周期(2T)是可 动部分11的共振频率的周期(T)的两倍。因而，与将第二频率f2改变到第一 频率fl的1/3或1/4同时提供与共振同步的脉冲电流Ip的情况相比，可抑制在 将频率从第一频率fl改变到第二频率f2的情况下脉冲电流Ip的提供的减少， 并且可动部分11的振动状态(反电动势信号lb)的可检测时段可完整地包括 共振的一个周期(周期T)。因此，可获得可动部分11的一个周期的反电动势 信号Ib的振动波形的整体形状，同时简化对可动部分11的第一频率fl的共振 的保持。如上文所述，根据该实施例，脉冲电流提供部分32被形成为在检测可动 部分ll的振动状态(反电动势信号Ib)时提供具有第二脉冲宽度t2的脉冲电 流Ip，其中第二脉冲宽度t2的时间宽度比以第一频率fl提供的脉冲电流Ip的 第一脉冲宽度tl大，藉此可通过将脉冲宽度加宽到超过第一脉冲宽度tl来补 偿当以第二频率f2提供时与以与可动部分11的共振频率基本上相同的第一频 率fl提供脉冲电流Ip的情况相比所减少的脉冲电流Ip的提供。因而，可延长 可动部分11的振动状态的检测时段，同时抑制由以第二频率f2提供的脉冲电 流Ip所引起的可动部分11的振幅的减小。如上文所述，根据该实施例，脉冲电流提供部分32被形成为在检测可动 部分11的振动状态(反电动势信号Ib)时提供具有第二脉冲宽度t2的脉冲电 流ip，其中第二脉冲宽度t2的时间宽度不大于可动部分11的振动周期(T) 的一半，以使得当脉冲宽度从第一脉冲宽度tl放大到第二脉冲宽度t2时所提 供的脉冲电流Ip也不会超过可动部分11的振荡周期(T)的一半，藉此不会导 致由于所提供的超过可动部分11的振动周期(T)的一半的脉冲电流Ip引起的 可动部分11的振动受到抑制的这种不方便。因而，在检测可动部分ll的振动 状态(反电动势信号Ib)时可容易地保持振幅。如上文所述，根据该实施例，第二脉冲宽度t2被设置为具有时间宽度(t2)， 以便当在对可动部分的振动状态(反电动势信号Ib)的检测时段(脉冲电流Ip的非提供时段)以第二频率f2向可动部分11提供具有第二脉冲宽度t2的脉冲 电流Ip时使可动部分11以振幅A2振动，振幅A2与在以第一频率fl向可动 部分ll提供具有第一脉冲宽度tl的脉冲电流Ip的情况下可动部分的振动的振 幅Al基本上相同，藉此在被提供第二频率f2的脉冲电流Ip的可动部分11的 振动状态(反电动势信号Ib)的检测时段(脉冲电流Ip的非提供时段)也可保 持与被提供第一频率fl的脉冲电流Ip的可动部分11的共振的振幅Al基本上 相同的振幅。因而，可禁止可动部分11的振幅在检测被提供第二频率f2的脉 冲电流Ip的可动部分11的振动状态(反电动势信号Ib)期间改变。如上文所述，根据该实施例，反电动势检测部分33被形成为在由于启动 后经过初始驱动时间而使可动部分11的振动稳定在第一频率fl之后检测可动 部分11的振动状态(反电动势信号Ib)，藉此在将可动部分11的振动状态转 换到稳定的共振状态(以第一频率fl的振动)之后可检测可动部分11的振动 状态(反电动势信号Ib)而不检测启动时可动部分11的不稳定振动状态(反 电动势信号Ib)。如上文所述，根据该实施例，反电动势检测部分33被形成为在启动后从 开始以第一频率fl提供脉冲电流Ib经过指定的初始驱动时间之后检测可动部 分ll的振动状态(反电动势信号Ib)，藉此在通过以第一频率fl驱动可动部 分11直至经过指定的初始驱动时间将可动部分11的振动状态转换到稳定的共 振状态(以第一频率fl的振动)之后可容易地检测可动部分11的振动状态(反 电动势信号Ib)。如上文所述，根据该实施例，主控制部分31被形成为确定是否已经经过 指定的初始驱动时间，以便如果已经经过指定的初始驱动时间则控制脉冲电流 提供部分32将脉冲电流Ip向可动部分11的提供从第一频率fl改变到第二频 率f2，藉此脉冲电流提供部分32可在主控制部分31关于是否已经经过指定的 初始驱动时间的确定的基础上容易地将所提供的脉冲电流Ib从第一频率fl改 变到第二频率f2。如上文所述，根据该实施例，主控制部分31被形成为在以第二频率f2提 供脉冲电流Ip期间在可动部分11的振动状态(反电动势信号Ib)的检测结果 (可动部分11的实际振动频率和振幅以及与所提供脉冲电流Ip的相位偏移) 的基础上确定第一频率fl与可动部分11的共振频率是否彼此偏离，以便当第 一频率fl与可动部分11的共振频率彼此偏离时使第一频率fl与可动部分11的共振频率匹配。因此，当共振频率在驱动电磁驱动镜IOO时由于温度变化等 而被改变从而减小可动部分11的振幅时，第一频率fl可在具有长检测时段的以第二频率f2提供脉冲电流Ip期间在检测结果的基础上与可动部分11的(经改变的)共振频率相匹配，藉此可精确地检测可动部分11的振动状态(反电 动势信号Ib)，同时当共振频率由于温度变化等而被改变时也可使可动部分11 的振动保持在共振状态。如上文所述，根据该实施例，主控制部分31被形成为在以第二频率f2提 供脉冲电流Ip期间反复检测可动部分11的振动状态(反电动势信号Ib)并且 每经过指定的时间就使第一频率fl与可动部分11的共振频率相匹配。因此， 同样当可动部分11的共振频率由于温度变化等而被改变从而在继续驱动电磁 驱动镜100时改变可动部分11的振动状态时，主控制部分31可周期性地检测 可动部分11的振动状态(反电动势信号Ib)以便每经过指定时间就使提供脉 冲电流Ip的第一频率fl与共振频率匹配。因而，在继续驱动电驱动镜100时 也可使可动部分11的振动保持在共振状态。尽管详细描述并示出了本发明，但是可清楚地理解，这些仅仅是作为例示 和示例而不作为限制，本发明的精神和范围仅受所附权利要求书的各条款所限 制。例如，尽管已参考根据本发明的用作示例性振动元件的电磁驱动镜100描 述了上述实施例，但是本发明并不限于此，而是还可应用于诸如除电磁驱动镜 100之外的电磁致动器之类的振动元件。在这种情况下，可动部分可以并不被 形成为围绕旋转轴振动，而是可以例如悬臂方式或摆动方式形成，并且可通过 被提供到驱动线圈的脉冲电流振动。尽管在前述实施例中电磁驱动镜100的可动部分11通过由磁场中的被提 供脉冲电流Ip的驱动线圈13所生成的洛仑兹力驱动，但是本发明并不限于此， 可动部分11可替换地由除洛仑兹力之外的电磁力或除电磁力之外的力驱动。尽管在前述实施例中反电动势检测部分33被形成为检测由跟随可动部分 11的惯性自由振动而在磁场中运动的驱动线圈31所生成的反电动势信号Ib， 但是本发明不限于此，检测部分可替换地被形成为检测除反电动势信号之外的 物理量。检测部分可仅仅被形成为检测可动部分11的振动状态。尽管在前述实施例中第二频率G是第一频率fl的一半，但是本发明并不 限于此，第二频率可仅仅比第一频率小。在检测可动部分的振动状态时可以比22与可动部分的共振频率基本上相同的第一频率小的第二频率驱动可动部分使 得可动部分的振动状态的可检测时段可被延长。当第二频率被设置为允许检测 可动部分的至少一个周期的振动状态的水平时，可获得可动部分的一个周期的 振动波形的整体形状，藉此可更准确地检测可动部分的振动状态。当第二频率被设置为第一频率的1/n (n:至少为2的整数)时，可与第一频率同步地提供脉冲电流，同时可检测可动部分的振动波形的整体形状。因而， 通过继续可动部分的共振可容易地保持可动部分的振幅。在图6所示的实施例的第一变体中，以约为第一频率fl的1/3的第二频率 f3提供脉冲电流Ip从而检测反电动势信号Ib。根据第一变体，在检测反电动 势信号Ib时脉冲电流提供部分32提供具有周期3T的脉冲电流Ip同时脉冲宽 度被放大到第二脉冲宽度t3。为了补偿所提供的脉冲电流Ip的减少，第二脉冲 宽度t3比第二脉冲宽度t2大(t2 < t3)。同样在这种情况下，以第一频率fl (周期T)振动的可动部分11每三个周期被提供脉冲电流Ip—次。因此，同 样在检测反电动势信号Ib时，可动部分11可继续与第一频率fl同步的共振。 脉冲宽度被放大到第二脉冲宽度t3，藉此经检测的反电动势信号Ib的振幅A3 比在脉冲电流Ip被提供以脉冲宽度t2的情况下的振幅A2 (参见图4)大。在 提供脉冲电流Ip之后的脉冲电流Ip的非提供时段，可动部分11在大约三个周 期内进行自由振动同时逐渐衰减。因而，反电动势信号Ib的可检测时段(脉冲 电流Ip的非提供时段)可被进一步延长。当以第二频率f3驱动可动部分11时， 用于延长反电动势信号Ib的可检测时段的可动部分11的自由振动时段被延长 并且反电动势信号Ib的波形逐渐衰减，同时可通过将脉冲宽度放大到第二脉冲 宽度t3来保持以第一频率fl驱动的可动部分11的振幅。因而，第二频率B被设置为第一频率fl的约1/3以使得在与可动部分11 的共振频率基本上相同的第一频率fl的每三个周期中以第二频率f3 (周期3T) 提供脉冲电流Ip—次，藉此所提供的脉冲电流Ip的周期(3T)是可动部分ll 的共振频率的周期(T)的三倍。因此，当与共振同步地提供脉冲电流Ip时， 可动部分11的振动状态的可检测时段完整地包括共振的一个周期(T)。因而， 当以第一频率fl保持可动部分11的共振时可获得可动部分11的一个周期(T) 的振动波形的整体形状。尽管在前述实施例中可动部分11在指定的初始驱动时间内以第一频率fl 驱动，其中该指定的初始驱动时间在主控制部分31中预先设定以便在电磁驱动镜100启动时使可动部分11的振动稳定在共振频率附近，但是本发明并不 限于此，在启动时可动部分11可不在指定的初始驱动时间内以第一频率fl驱 动。在以第一频率驱动时反电动势检测部分也可检测一部分反电动势信号的波 形。因此，在启动时，可以第一频率提供脉冲电流，并且主控制部分可被形成 为在由反电动势检测部分所检测的该部分反电动势信号的波形的基础上确定 可动部分的振动是否已经稳定在共振频率附近。当振动已经稳定时，频率和脉 冲宽度可被改变成第二频率和第二脉冲宽度，并且可检测反电动势信号波形的 一个周期的整体形状。尽管在前述实施例中所提供的脉冲电流Ip的脉冲宽度被放大成在检测反电动势信号Ib时提供具有第二脉冲宽度t2的脉冲电流Ip，但是本发明并不限 于此，可像图7所示的实施例的第二变体中那样改变所提供的脉冲电流Ip的脉 冲宽度。根据第二变体，在检测反电动势信号Ib的过程中当脉冲电流Ip的脉 冲振幅从H1 (参见图2)改变到H2时以第二频率f2 (周期2T)提供脉冲电流 Ip。参考图7， Hl表示以第一频率fl提供的脉冲电流Ip的脉冲振幅。同样在 这种情况下，可获得与放大脉冲宽度的情况下的类似效果。换言之，所提供的 脉冲电流Ip的脉冲振幅被放大到脉冲振幅H2，以使得经检测的反电动势信号 Ib的振幅A4比在其被提供脉冲振幅Hl的情况下的振幅Al大。在脉冲电流Ip 被提供到驱动线圈13之后，可动部分ll在基本上两个周期内进行自由振动同 时在脉冲电流Ip的非提供时段轻微地衰减。此时，脉冲振幅被放大为使得在以 第一频率fl驱动可动部分11的情况下刚好在提供下一脉冲电流Ip之前的反电 动势信号Ib的振幅与提供该下一脉冲电流Ip时的振幅基本上相同。因而，可 保持可动部分11的自由振动时(脉冲电流Ip的非提供时段)的振幅，并且可 获得反电动势信号Ib的一个周期的整体形状。或者，可改变脉冲振幅和脉冲宽 度两者。尽管在前述实施例中永磁体对23a和23b被形成为生成作用在驱动线圈13 上的磁场，但是本发明并不限于此，磁场可替换地由诸如除永磁体之外的电磁 体之类的磁场发生部分生成。尽管在前述实施例中可动部分11在俯视图中是矩形平板的形式，但是本 发明并不限于此，可动部分可替换地是圆形或正方形的形式。
权利要求
1.一种振动元件，包括被驱动成以指定共振频率振动的可动部分；通过周期性地提供脉冲信号使所述可动部分振动的驱动部分；以及检测所述可动部分的振动状态的检测部分，其中所述驱动部分被形成为至少在启动时以与所述可动部分的所述共振频率相同的第一频率提供所述脉冲信号并且在检测所述可动部分的振动状态时以比所述第一频率小的第二频率周期性地提所述供脉冲信号。
2. 如权利要求1所述的振动元件，其特征在于，所述第二频率是允许检测所述可动部分的至少一个周期的振动状态的频率。
3. 如权利要求l所述的振动元件，其特征在于，还包括生成磁场的磁场发生部分，以及被安排在所述磁场中且由所述驱动部分提供所述脉冲信号从而使所述可 动部分振动的单个驱动线圈，其中所述检测部分被形成为通过检测在所述脉冲信号的非提供时段由于所述 可动部分在所述磁场中的振动而在所述单个驱动线圈中生成的反电动势来检 测所述可动部分的振动状态，而在检测所述可动部分的振动状态时以所述第二 频率向所述单个驱动线圈提供所述脉冲信号。
4. 如权利要求2所述的振动元件，其特征在于， 所述第二频率是所述第一频率的1/n (n:至少为2的整数)。
5. 如权利要求4所述的振动元件，其特征在于， 所述第二频率是所述第一频率的一半。
6. 如权利要求1所述的振动元件，其特征在于，所述驱动部分被形成为在检测所述可动部分的振动状态时提供具有第二 脉冲宽度的所述脉冲信号，其中所述第二脉冲宽度的时间宽度比以所述第一频 率提供的所述脉冲信号的第一脉冲宽度大。
7. 如权利要求6所述的振动元件，其特征在于，所述驱动部分被形成为在检测所述可动部分的振动状态时提供具有所述第二脉冲宽度的所述脉冲信号，其中所述第二脉冲宽度的时间宽度不大于所述 可动部分的振动周期的一半。
8. 如权利要求6所述的振动元件，其特征在于，在所述可动部分的振动状态的检测时段以所述第二频率向所述可动部分 提供具有所述第二脉冲宽度的所述脉冲信号时所述第二脉冲宽度具有用于使 所述可动部分以一振幅振动的时间宽度，该振幅与在以所述第一频率向所述可 动部分提供具有所述第一脉冲宽度的所述脉冲信号的情况下所述可动部分的 振幅相同。
9. 如权利要求l所述的振动元件，其特征在于，所述检测部分被形成为在启动后所述可动部分的振动被稳定在所述第一 频率之后检测所述可动部分的振动状态。
10. 如权利要求9所述的振动元件，其特征在于，所述检测部分被形成为在启动后从以所述第一频率提供所述脉冲信号开 始经过指定的初始驱动时间之后检测所述可动部分的振动状态。
11. 如权利要求10所述的振动元件，其特征在于，还包括控制所述驱动 部分的驱动控制部分，其中所述驱动控制部分被形成为确定是否已经经过所述指定的初始驱动时间， 以便当已经经过所述指定的初始驱动时间时控制所述驱动部分将向所述可动 部分提供的所述脉冲信号从所述第一频率切换到所述第二频率。
12. 如权利要求ll所述的振动元件，其特征在于，所述驱动控制部分被形成为在以所述第二频率提供所述脉冲信号期间在所述可动部分的振动状态的检测结果的基础上确定所述第一频率是否偏离所述可动部分的所述共振频率，以便当所述第一频率偏离所述可动部分的所述共 振频率时使所述第一频率与所述可动部分的所述共振频率匹配。
13. 如权利要求12所述的振动元件，其特征在于，所述驱动控制部分被形成为在以所述第二频率提供所述脉冲信号期间反 复检测所述可动部分的振动状态并且每经过指定的时间就使所述第一频率与 所述可动部分的所述共振频率匹配。
14. 如权利要求l所述的振动元件，其特征在于，所述可动部分包括与所述可动部分整体地振动从而改变所施加光的反射 角的镜。
15. —种控制振动元件的振动的方法，包括以下步骤至少在启动时以与可动部分的共振频率相同的第一频率提供脉冲信号；以及当以比所述第一频率小的第二频率周期性地提供所述脉冲信号时检测所 述可动部分的振动状态。
16. 如权利要求15所述的控制振动元件的振动的方法，其特征在于，所述第二频率是允许检测所述可动部分的至少一个周期的振动状态的频率。
17. 如权利要求16所述的控制振动元件的振动的方法，其特征在于， 所述第二频率是所述第一频率的1/n (n:至少为2的整数)。
18. 如权利要求17所述的控制振动元件的振动的方法，其特征在于， 所述第二频率是所述第一频率的一半。
19. 如权利要求15所述的控制振动元件的振动的方法，其特征在于， 检测所述可动部分的振动状态的步骤包括在提供具有第二脉冲宽度的所述脉冲信号时检测所述可动部分的振动状态的步骤，其中所述第二脉冲宽度的 时间宽度比以所述第一频率提供的所述脉冲信号的第一脉冲宽度大。
20. 如权利要求19所述的控制振动元件的振动的方法，其特征在于，检测所述可动部分的振动状态的步骤包括在提供具有所述第二脉冲宽度 的所述脉冲信号时检测所述可动部分的振动状态的步骤，其中所述第二脉冲宽 度的时间宽度不大于所述可动部分的振动周期的一半。
全文摘要
本振动元件包括被驱动成以指定共振频率振动的可动部分、通过周期性地提供脉冲信号使可动部分振动的驱动部分、以及检测可动部分的振动状态的检测部分，同时驱动部分被形成为至少在启动时以与可动部分的共振频率相同的第一频率提供脉冲信号并且在检测可动部分的振动状态时以比第一频率小的第二频率周期性地提供脉冲信号。
文档编号G02B26/10GK101582618SQ20091014160
公开日2009年11月18日 申请日期2009年5月14日 优先权日2008年5月15日
发明者平井智久, 村山学, 松原宏树, 竹本诚二 申请人:船井电机株式会社