專利名稱：在閉環(huán)操作中微機(jī)電系統(tǒng)反射鏡的穩(wěn)定性的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
0001本發(fā)明一般涉及掃描設(shè)備，以及穩(wěn)定這種掃描設(shè)備的速度分布(例如打印和顯示設(shè)備中使用的掃動光束的速度分布)的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
0002扭轉(zhuǎn)鉸接或檢流計(jì)類反射鏡為旋轉(zhuǎn)式多邊形反射鏡提供了一種便宜的替代性機(jī)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)式多邊形反射鏡產(chǎn)生適用于可視顯示器和高速打印機(jī)的掃動光束。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會意識到，為了利用激光打印機(jī)打印高質(zhì)量圖像，將光束掃描或掃動過光敏介質(zhì)(例如旋轉(zhuǎn)輥)的反射鏡必須以相同的速度描繪出或者遵循相同的路徑，并且每次掃描或掃動具有相同的時間周期。無法精密地重復(fù)每次掃描或掃動的位置和時間的情況被稱為抖動。扭轉(zhuǎn)鉸接或檢流計(jì)反射鏡是高Q(品質(zhì)因數(shù))諧振掃描振蕩器，其反射鏡末梢速度在音速的十分之一內(nèi)。在這些速度上，空氣阻力是反射鏡上主要的能量耗散機(jī)制(阻尼)。所述旋轉(zhuǎn)反射鏡附近的氣流或氣體密度波動會造成旋轉(zhuǎn)幅度的低頻變化。這些幅度變化造成掃描光束的低頻抖動，這又會在高質(zhì)量打印圖像中產(chǎn)生偽象。光束位置傳感器能夠被用來產(chǎn)生與光束抖動幅度和/或期望的速度分布的偏差成比例的誤差信號。這些誤差信號與通用PI(比例積分)或類似控制器一起共同確定傳送至驅(qū)動機(jī)構(gòu)的功率，并抑制幅度變化、減少光束掃動中的變化。不幸的是，除了產(chǎn)生掃描光束的振蕩或旋轉(zhuǎn)模式，檢流計(jì)或扭轉(zhuǎn)鉸接反射鏡還具有振動模式。因此，如果控制環(huán)或反饋環(huán)使激活反射鏡的非旋轉(zhuǎn)模式的驅(qū)動機(jī)構(gòu)的頻率分量產(chǎn)生變化，則可能激活不期望的振動模式。某些振動模式的激活能夠產(chǎn)生光束運(yùn)動，這又會產(chǎn)生甚至更大的誤差信號。然后反饋環(huán)可能盡量通過進(jìn)一步增加驅(qū)動修正來抑制這個更大的信號，但這樣卻進(jìn)一步擴(kuò)大了誤差。這個不穩(wěn)定過程放大或泵激所述不期望模式，并且被控系統(tǒng)可能振蕩甚至發(fā)散。實(shí)際上，這個問題被視為高比例環(huán)增益設(shè)置下誤差信號和反射鏡抖動中的振蕩。
0003因此，旋轉(zhuǎn)幅度穩(wěn)定的廉價扭轉(zhuǎn)鉸接掃描系統(tǒng)將是有優(yōu)勢的。如果在對操作系統(tǒng)的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)進(jìn)行最小改變的情況下就能夠?qū)崿F(xiàn)該系統(tǒng)，那么這樣的系統(tǒng)將更有優(yōu)勢。

發(fā)明內(nèi)容
0004本發(fā)明給出的上述抖動和穩(wěn)定性問題的方案是通過在鏡面質(zhì)量平衡中產(chǎn)生不對稱性或者在產(chǎn)生驅(qū)動場的扭矩中產(chǎn)生不對稱性。這種不對稱性連同足以改變位置傳感器產(chǎn)生的誤差信號的主要旋轉(zhuǎn)或振蕩一起引入了微小的橫向反射鏡運(yùn)動，因而大大減少了控制器系統(tǒng)的不期望模式的放大或泵激。因此穩(wěn)定了反射鏡的運(yùn)動，防止了不期望振動模式的放大。更具體地，所述輕微的橫向運(yùn)動對掃描光束速度分布的影響可忽略，還允許具有低抖動和高比例增益值的閉環(huán)控制。因此，所述“輕微的”橫向運(yùn)動留下了足夠的余量來控制真實(shí)世界系統(tǒng)和環(huán)境干擾。
0005為了實(shí)現(xiàn)這一方案，本發(fā)明包括穩(wěn)定扭轉(zhuǎn)鉸接裝置(例如扭轉(zhuǎn)鉸接反射鏡)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的方法和設(shè)備。振蕩組件的方法和設(shè)備包括繞軸旋轉(zhuǎn)裝置(諸如例如反射鏡)，其由沿旋轉(zhuǎn)軸線延伸的扭轉(zhuǎn)鉸鏈支撐。響應(yīng)于驅(qū)動信號的驅(qū)動機(jī)構(gòu)使繞軸旋轉(zhuǎn)裝置繞著旋轉(zhuǎn)軸線以選定的速度和幅度振蕩，這確定了速度分布。
0006但是，根據(jù)本發(fā)明，振蕩組件包括選定的不對稱特征，其特意產(chǎn)生幾微米量級的橫向運(yùn)動。然后傳感器被定位成周期性地監(jiān)視繞軸旋轉(zhuǎn)裝置的位置，并產(chǎn)生代表所監(jiān)視位置的信號。控制或反饋電路被連接至傳感器，以接收位置信號，并確定驅(qū)動信號的參數(shù)，其將維持繞軸旋轉(zhuǎn)裝置以所選速度分布的速度和幅度振蕩。所述控制電路向電源提供驅(qū)動信號參數(shù)，電源又產(chǎn)生具有所確定參數(shù)的驅(qū)動信號。
0007根據(jù)一個實(shí)施例，產(chǎn)生橫向運(yùn)動的所選非對稱特征，是用來非對稱地制造所述繞軸旋轉(zhuǎn)裝置，從而所述裝置的質(zhì)心偏離所述旋轉(zhuǎn)軸線。
0008根據(jù)第二實(shí)施例，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成，在所述繞軸旋轉(zhuǎn)裝置上產(chǎn)生不對稱或不平衡扭矩，所述繞軸旋轉(zhuǎn)裝置具有引起橫向運(yùn)動的部件。作為例子，一類驅(qū)動機(jī)構(gòu)是利用一個或多個電磁線圈，其與一個或多個安裝在扭轉(zhuǎn)鉸接繞軸旋轉(zhuǎn)裝置(諸如例如，反射鏡)上的永磁體相互作用。通常，應(yīng)該注意保證磁體被安裝成使引起來回振蕩的磁力所造成的扭矩被平衡。但是，根據(jù)本發(fā)明的這個實(shí)施例，永磁體被特意定位成，使扭矩不平衡(即不對稱)，并且還使得產(chǎn)生輕微的橫向運(yùn)動。
0009前述內(nèi)容相當(dāng)廣泛地概括了本發(fā)明的特征和技術(shù)優(yōu)勢，以便可以更好地理解隨后的本發(fā)明的詳細(xì)描述。本發(fā)明的附加特征或優(yōu)勢將在下文中描述，其形成本發(fā)明權(quán)利要求的主題。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該意識到，所公開的概念和具體實(shí)施例可以很容易地用作改進(jìn)或設(shè)計(jì)執(zhí)行本發(fā)明相同目的的其他結(jié)構(gòu)和處理的基礎(chǔ)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)該認(rèn)識到，這樣的等同結(jié)構(gòu)并不脫離本文所給出的本發(fā)明的范圍。


0010為了更完整地理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)參考下面結(jié)合附圖給出的描述，在所述附圖中0011圖1是扭轉(zhuǎn)鉸接掃描系統(tǒng)(例如可受益于本發(fā)明教導(dǎo)的掃描反射鏡)的簡化圖；0012圖2圖解說明了適用于圖1系統(tǒng)中的驅(qū)動和反饋電路的方框圖；0013圖3A、3B和3C是曲線圖，其示出振蕩扭轉(zhuǎn)鉸接裝置的角度或位置，以及由一對傳感器產(chǎn)生的用于圖1系統(tǒng)的反饋的信號。
0014圖4A、4B和4C圖解說明了本發(fā)明的第一實(shí)施例，其中在垂直于一條正交于該裝置表面的軸線并且垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的方向上的裝置質(zhì)心偏移導(dǎo)致了該橫向運(yùn)動；0015圖5圖解說明了第二實(shí)施例，其中所述裝置質(zhì)心沿著正交于該裝置表面并且垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的軸線偏移；以及
0016圖6A和圖6B圖解說明了第三實(shí)施例，其中該裝置的驅(qū)動中心相對于該裝置的旋轉(zhuǎn)中心偏移。
具體實(shí)施例方式
0017下面將詳細(xì)描述當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例的制造和使用。但應(yīng)意識到，本發(fā)明提供可以實(shí)施于各種具體情況中的許多可應(yīng)用的發(fā)明概念。所討論的具體實(shí)施例僅僅是為了說明制造和使用本發(fā)明的具體方式，并不限制本發(fā)明的范圍。
0018現(xiàn)參考圖1，其圖解說明了將受益于本發(fā)明教導(dǎo)的扭轉(zhuǎn)鉸接繞軸旋轉(zhuǎn)裝置的簡化系統(tǒng)圖。圖解說明的系統(tǒng)是一個利用諧振扭轉(zhuǎn)鉸接反射鏡作為打印機(jī)“驅(qū)動引擎”的激光打印機(jī)。如圖所示，打印機(jī)系統(tǒng)包括諧振掃描裝置10，其在該說明性實(shí)施例中是反射鏡。掃描裝置10是通過施加驅(qū)動扭矩至繞軸轉(zhuǎn)動的裝置(舉例而言，例如掃描裝置或反射鏡10)來驅(qū)動。盡管各種技術(shù)或驅(qū)動機(jī)構(gòu)12可被用來產(chǎn)生驅(qū)動扭矩，一種特別適合的驅(qū)動技術(shù)(將在下文詳細(xì)討論)是使安裝于反射鏡10的操作的后側(cè)的永磁體與圖6A和6B中詳細(xì)示出的鄰近的電子線圈(12b)相互作用/交感。
0019本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該意識到，激光打印機(jī)包括來自源16的光束14，其被引導(dǎo)朝向旋轉(zhuǎn)反射鏡10的反射表面。旋轉(zhuǎn)反射鏡10來回振蕩或旋轉(zhuǎn)，如雙箭頭18所示，從而在感光介質(zhì)20(例如感光輥)上產(chǎn)生由14a、14b和14n標(biāo)示的掃描光束。還包括一個光學(xué)光束傳感器，并且優(yōu)選包括一對光學(xué)光束傳感器22a和22b，在每次所述反射光束14a-14n穿過固定在公知位置上的光學(xué)光束傳感器時，所述光束傳感器通過導(dǎo)線對24a和24b提供信號脈沖。導(dǎo)線對24a和24b上的信號脈沖被提供至監(jiān)視和控制電路26，其利用該信號來確定驅(qū)動脈沖的必要參數(shù)(例如開始時間和持續(xù)時間)，以穩(wěn)定和維持反射鏡旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)幅度。如果驅(qū)動機(jī)構(gòu)12是磁性的，則在所示例子中，電源被監(jiān)視，并且控制電路26將響應(yīng)于所確定的參數(shù)(其通過連接導(dǎo)線28提供至磁性線圈)產(chǎn)生驅(qū)動脈沖。但是，根據(jù)本發(fā)明，引入相對于扭轉(zhuǎn)鉸接裝置或驅(qū)動扭矩的應(yīng)用不對稱的特征。除了期望的來回旋轉(zhuǎn)或振蕩運(yùn)動外，這種不對稱特意為扭轉(zhuǎn)鉸接裝置引入了輕微的橫向運(yùn)動。橫向運(yùn)動應(yīng)該對于主旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的每一度不大于約±1微米，并且優(yōu)選對于主旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的每一度不大于±0.5微米。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會意識到，橫向運(yùn)動當(dāng)然會影響或改變光束14a-14m在感光輥20上的運(yùn)動。這種運(yùn)動在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動上產(chǎn)生微小吊床類擺動，并且將在光束速度分布中產(chǎn)生輕微變化。這些變化在各次掃描中是重復(fù)性的，并且不會產(chǎn)生抖動。僅在如果速度分布隨著時間改變時，才會發(fā)生抖動。為了本發(fā)明的目的，振蕩反射鏡的速度分布由于引入的橫向運(yùn)動而產(chǎn)生的變化應(yīng)該不大于約±0.06％，并且優(yōu)選不大于約±0.03％。
0020如上面所討論的，監(jiān)視和控制電路26從傳感器22a和22b接收信號脈沖，并利用這些脈沖使振蕩裝置維持在正確的旋轉(zhuǎn)幅度?，F(xiàn)在參考圖2，示出了這種穩(wěn)定的反饋或監(jiān)視和控制電路的功能閉環(huán)示意方框圖。如圖所示，在輸出端30周期性地提供維持期望振蕩頻率和幅度的基本驅(qū)動命令或信號。輸出端30上的基本驅(qū)動信號是已知頻率和已知檢測器位置的缺省值?；拘盘栐诠?jié)點(diǎn)32與線路34上輸入的誤差信號(其表示與來自光束檢測器22a和22b的脈沖的期望定時的時間偏差)結(jié)合。線路36上得到的信號被提供給比例校正(KP)電路38和集成校正(KI)電路40。KP和KI電路的輸出在節(jié)點(diǎn)42結(jié)合，并發(fā)送至占空比電路44，其接收校正信號并改變校正振蕩裝置(例如反射鏡)的速度分布所需的占空比。盡管可以改變其他參數(shù)來校正振蕩裝置的速度分布，但如果是用永磁體磁性線圈驅(qū)動結(jié)構(gòu)向該組件提供扭矩，那么改變恒定幅度驅(qū)動脈沖的占空比或持續(xù)時間被發(fā)現(xiàn)是特別有效的。因此，如圖所示，具有已知開始時間以及響應(yīng)于振蕩裝置的速度分布變化的占空比的驅(qū)動脈沖被提供至驅(qū)動機(jī)構(gòu)12，根據(jù)一個實(shí)施例驅(qū)動機(jī)構(gòu)12是電磁線圈。因此理想化地，作為由方框46標(biāo)示的諧波扭轉(zhuǎn)鉸接裝置的動態(tài)特性的結(jié)果，只要線路30上的基本驅(qū)動脈沖被提供給電磁線圈，該諧波裝置就將繼續(xù)以已知諧波頻率和可重復(fù)的速度或速度分布操作。不幸的是，如上所討論的，其他因素(例如氣流和振動等)在扭轉(zhuǎn)鉸接裝置上會施加不期望的力，這些力在扭轉(zhuǎn)鉸接裝置的運(yùn)動或速度分布中引起掃描方向變化或抖動。這種掃描速度變化由標(biāo)記為“壞”動態(tài)特性的方框48表示。因此，如在節(jié)點(diǎn)50所示的，由方框46表示的裝置動態(tài)特性和“壞”動態(tài)特性46的結(jié)合引起速度分布或由傳感器22a和22b產(chǎn)生脈沖的時間的變化。但是，這些由于“壞”動態(tài)特性引起的掃描速度變化還可以導(dǎo)致具有和反饋環(huán)路設(shè)計(jì)頻率不同的頻率分量的誤差信號。因此，雖然反饋環(huán)通?？梢哉_地補(bǔ)償變化，但反射的或混淆的數(shù)據(jù)信號也可以落入反饋環(huán)的控制帶寬的范圍內(nèi)。然后這個混淆數(shù)據(jù)信號可以導(dǎo)致驅(qū)動信號變化，該驅(qū)動信號使抖動問題惡化，而不是減少或削弱這個問題。
0021圖3A、3B、和3C幫助說明這個問題。圖3A-3C中每一個都把時間示為曲線圖的水平軸52。圖3A的垂直軸54表示振蕩裝置的旋轉(zhuǎn)角。因此，如圖所示，圖3A中的曲線56說明了諧波扭轉(zhuǎn)鉸接裝置的角位置如何隨時間變化。圖3A的垂直軸54也說明了光束的角位置，傳感器22a和傳感器22b將在這些角位置處產(chǎn)生脈沖。因此對于表示振蕩裝置角位置的正弦曲線56的每個峰值(最大值和最小值)，分別存在由參考數(shù)字(58a-58b)和(60a-60b)標(biāo)示的由傳感器20a和20b產(chǎn)生的脈沖對。圖3B說明了由傳感器20a產(chǎn)生的脈沖，圖3C說明了由傳感器20b產(chǎn)生的脈沖。
0022如上面所提到的，本發(fā)明解決這些問題是通過特意在所述振蕩裝置中設(shè)計(jì)不對稱性，而有意識地在諧波振蕩裝置的運(yùn)動中引入橫向運(yùn)動。因此，根據(jù)圖4A、4B和4C所示的第一實(shí)施例，其公開了一種偏移扭轉(zhuǎn)鉸接反射鏡質(zhì)心的技術(shù)，該反射鏡由一個與電磁線圈相互作用的單永磁體驅(qū)動。參考圖4A，其說明了對稱平衡扭轉(zhuǎn)鉸接反射鏡裝置60的側(cè)視圖和后視圖。如圖所示，反射鏡設(shè)備60包括反射部分62、支撐部分64、以及鉸鏈層66。鉸鏈層66形成一對扭轉(zhuǎn)鉸鏈68a和68b，它們提供了繞旋轉(zhuǎn)軸線70的旋轉(zhuǎn)。同樣如圖所示，存在以旋轉(zhuǎn)軸線70為中心的永磁體72。因此應(yīng)該意識到，反射部分62、支撐部分64以及鉸鏈層66是對稱的。而且，由于永磁體72以旋轉(zhuǎn)軸線70為中心，該組合結(jié)構(gòu)的質(zhì)心以轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)軸線為中心。
0023但是，參考圖4B可以發(fā)現(xiàn)，組合反射鏡結(jié)構(gòu)60a與圖4A的組合結(jié)構(gòu)60相同，除了永磁體72a被置于或偏離法線或軸線74一個由雙箭頭76指示的選定距離。
0024應(yīng)該明白，偏移的永磁體72a將導(dǎo)致組合結(jié)構(gòu)60a的質(zhì)心也具有偏移。這個偏移質(zhì)心將導(dǎo)致在諧波振蕩裝置的主旋轉(zhuǎn)運(yùn)動中添加有意的橫向運(yùn)動。這個橫向運(yùn)動是扭轉(zhuǎn)鉸接裝置選定速度分布中的變化，并且應(yīng)該被限制成不大于選定速度分布的變化的±0.06％，并且優(yōu)選不大于變化的±0.03％。
0025圖4C的組合結(jié)構(gòu)也類似于圖4A的結(jié)構(gòu)60，除了反射部分62和支撐部分64是相對于鉸鏈層66偏移。在這個實(shí)施例中，永磁體72仍然以旋轉(zhuǎn)軸線70為中心，但整個組合結(jié)構(gòu)的質(zhì)心還是偏離旋轉(zhuǎn)軸線。
0026圖5的結(jié)構(gòu)60c也類似于圖4A的結(jié)構(gòu)60，除了質(zhì)心沿遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)軸線70的法線74偏移。這可以通過改變永磁體72b的厚度來實(shí)現(xiàn)。例如，如果磁體厚度增加，質(zhì)心將在箭頭78a的方向上遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)軸線70。反之，如果磁體厚度降低，質(zhì)心將沿著箭頭78b遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)軸線。還應(yīng)該意識到，這種不對稱性還可以通過改變扭轉(zhuǎn)鉸接裝置的任何其他部件的厚度或密度來實(shí)現(xiàn)。
0027圖6A和6B圖解說明了用于建立振蕩反射鏡不對稱性的又一實(shí)施例。利用圖4A的對稱結(jié)構(gòu)60對圖6A和6B進(jìn)行說明。另外，圖4A的結(jié)構(gòu)60被示為具有磁性驅(qū)動機(jī)構(gòu)80，磁性驅(qū)動機(jī)構(gòu)80和永磁體相互作用以在結(jié)構(gòu)60上形成旋轉(zhuǎn)扭矩。在圖6A中還可看出，反射鏡結(jié)構(gòu)60被定位成，使得它的垂直軸線(或法線)74被等間距的布置在磁芯臂82a和82b之間。因此，隨著芯臂82a和82b被開關(guān)以連續(xù)交替地提供北極和南極，和永磁體72的磁交互作用將提供這種磁力，其繞著它的旋轉(zhuǎn)軸線70振蕩反射鏡結(jié)構(gòu)。但是，根據(jù)圖6B所示的本發(fā)明的另一個實(shí)施例，扭轉(zhuǎn)鉸接結(jié)構(gòu)60c被定位成，使得法線或軸線74更接近于芯臂82a，并進(jìn)一步遠(yuǎn)離磁芯臂82b。這種在芯臂的相對位置中的偏移將導(dǎo)致在結(jié)構(gòu)60c上施加不對稱磁力，其又會造成有意的橫向運(yùn)動。
0028雖然已經(jīng)詳細(xì)的描述了本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，但應(yīng)該理解的是，在不脫離由所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在此進(jìn)行各種變化、替換和替代。
0029而且，本申請的范圍不應(yīng)被限制在本說明書中描述的處理過程、機(jī)器、產(chǎn)品、物質(zhì)成分、手段、方法和步驟的具體實(shí)施例。因?yàn)楸绢I(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的公開將很容易意識到，可以根據(jù)本發(fā)明利用現(xiàn)有的或者以后開發(fā)的、執(zhí)行與本文所述的相應(yīng)實(shí)施例基本相同功能或者達(dá)到基本相同結(jié)果的處理過程、機(jī)器、產(chǎn)品、物質(zhì)成分、手段、方法和步驟。因此，所附權(quán)利要求理應(yīng)將這樣的處理過程、機(jī)器、產(chǎn)品、物質(zhì)成分、手段、方法和步驟包括在它們的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種扭轉(zhuǎn)鉸接掃描系統(tǒng)，包括振蕩組件，其包括一個繞軸轉(zhuǎn)動裝置和一個響應(yīng)于驅(qū)動信號的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述繞軸轉(zhuǎn)動裝置由一對沿著旋轉(zhuǎn)軸線放置的扭轉(zhuǎn)鉸鏈支撐，所述驅(qū)動信號用于根據(jù)選定的速度分布使所述繞軸轉(zhuǎn)動裝置振蕩，所述掃描系統(tǒng)包括因所述裝置的主振蕩產(chǎn)生橫向運(yùn)動的不對稱特征；傳感裝置，其用于感應(yīng)所述繞軸轉(zhuǎn)動裝置的位置，并產(chǎn)生代表被感應(yīng)位置的信號；以及控制電路，其被連接成接收代表所述被感應(yīng)位置的所述信號，并且用于確定維持所述速度分布必需的所述驅(qū)動信號的參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述繞軸轉(zhuǎn)動裝置的質(zhì)心相對于所述旋轉(zhuǎn)軸線偏移。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)在所述繞軸旋轉(zhuǎn)裝置上產(chǎn)生不平衡的旋轉(zhuǎn)扭矩，從而引起所述橫向運(yùn)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的系統(tǒng)，其中所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括一個安裝在所述振蕩組件上的永磁體，以及一個與所述永磁體交互作用以在所述振蕩組件上形成旋轉(zhuǎn)扭矩的電磁線圈，且其中所述驅(qū)動信號是施加于所述電磁線圈的選定持續(xù)時間的電壓脈沖。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述永磁體的質(zhì)心相對于所述旋轉(zhuǎn)軸線偏移。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括具有一對臂的磁芯，其用于朝安裝在所述振蕩裝置上的所述永磁體引導(dǎo)所述電磁線圈產(chǎn)生的磁力線；且其中所述磁芯臂關(guān)于所述永磁體被不對稱設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述橫向運(yùn)動對于主旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的每一度不大于約±1微米。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7所述的系統(tǒng)，其中所述振蕩組件是扭轉(zhuǎn)鉸接反射鏡。
9.一種用于穩(wěn)定扭轉(zhuǎn)鉸接裝置旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的方法，包括以下步驟提供一個繞軸轉(zhuǎn)動裝置，其由沿著旋轉(zhuǎn)軸線放置的扭轉(zhuǎn)鉸鏈支撐；響應(yīng)于驅(qū)動信號，根據(jù)選定的速度分布使所述繞軸轉(zhuǎn)動裝置繞所述旋轉(zhuǎn)軸線振蕩；在所述振蕩裝置中引入橫向運(yùn)動；感應(yīng)所述振蕩裝置的位置，并產(chǎn)生代表所述位置的信號；接收所述產(chǎn)生的信號，以計(jì)算維持所述速度分布所需的驅(qū)動信號；以及產(chǎn)生所述驅(qū)動信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述引入橫向運(yùn)動的步驟包括以下步驟繞所述旋轉(zhuǎn)軸線在所述繞軸轉(zhuǎn)動裝置的平衡中提供不對稱性。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的系統(tǒng)，其中所述引入橫向運(yùn)動的步驟包括以下步驟在引起振蕩的施加到所述繞軸轉(zhuǎn)動裝置的驅(qū)動扭矩中提供不對稱性。
12.根據(jù)權(quán)利要求9-11所述的系統(tǒng)，其中所述裝置的所述振蕩是由至少一個安裝在所述振蕩裝置上的永磁體和一個接收驅(qū)動信號的電磁線圈的交互作用引起的；且進(jìn)一步包括以下步驟繞所述旋轉(zhuǎn)軸線在所述扭轉(zhuǎn)鉸接裝置上不對稱地安裝所述永磁體。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述引入的橫向運(yùn)動對于主旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的每一度不大于約±1微米。
14.根據(jù)權(quán)利要求9-13所述的系統(tǒng)，其中所述扭轉(zhuǎn)鉸接裝置是反射鏡。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于去除抖動并穩(wěn)定扭轉(zhuǎn)鉸鏈裝置的反饋系統(tǒng)的設(shè)備和方法。將來自光束16的光源朝旋轉(zhuǎn)反射鏡10的反射表面引導(dǎo)到感光介質(zhì)20上。傳感器22a、22b將運(yùn)動傳感信號提供給控制驅(qū)動機(jī)構(gòu)12的監(jiān)視和控制電路26。通過在振動裝置10或者施加于所述設(shè)備的驅(qū)動扭矩18中提供不對稱性來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性，以便除了所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動外，又引入微小的橫向運(yùn)動。
文檔編號G02B26/00GK1981230SQ200580022337
公開日2007年6月13日 申請日期2005年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月30日
發(fā)明者A·M·特納, M·W·黑頓 申請人:德克薩斯儀器股份有限公司