相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2016年3月31日提出的申請(qǐng)?zhí)枮?016-072359的日本專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)。在此全部引用日本專利申請(qǐng)2016-072359作為參考。

本發(fā)明涉及一種在照射區(qū)域上掃描光束的光學(xué)掃描裝置，更準(zhǔn)確地說(shuō)，涉及一種可以檢測(cè)掃描停止或其它類似的故障的光學(xué)掃描裝置。

背景技術(shù)：

在日本特開(kāi)專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)2008-116678(專利文獻(xiàn)1)中公開(kāi)的顯示裝置是傳統(tǒng)的光學(xué)掃描裝置(例如，0025和0026段落，圖4和圖5)的示例。專利文獻(xiàn)1中的顯示裝置使用靜電致動(dòng)器，并且包括感測(cè)存儲(chǔ)于電容器中的靜電容量(electrostaticcapacity)的傳感器，所述電容器容納于所述靜電致動(dòng)器內(nèi)部。然后，該傳感器產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào)并將其傳遞到振幅傳感器。振幅傳感器從檢測(cè)信號(hào)中分析振幅。振幅傳感器然后輸出伺服信號(hào)(servosignal)，使得振幅在特定范圍內(nèi)。該伺服信號(hào)加上由圖像信號(hào)提供組件提供的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以產(chǎn)生傳送到靜電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。執(zhí)行該控制以在特定角度范圍內(nèi)驅(qū)動(dòng)反射表面(掃描鏡)。

日本專利申請(qǐng)公開(kāi)2006-284746(專利文獻(xiàn)2)公開(kāi)了一種具有故障診斷(troubleshooting)功能的mems裝置，其中使用靜電容量型位移傳感器執(zhí)行靜電致動(dòng)器的故障診斷(例如，0018和0020段，圖7)。具有故障診斷功能的mems裝置在微小衰減振動(dòng)(dampedvibration)期間檢測(cè)靜電致動(dòng)器的靜電容量的變化，當(dāng)鏡子在路徑上移動(dòng)或從路徑退回(retracted)時(shí)，即當(dāng)其被二進(jìn)制(binarily)地移動(dòng)時(shí)發(fā)生微小衰減振動(dòng)。由靜電容量的變化，基于衰減振動(dòng)的相位和振幅的頻率相應(yīng)特性來(lái)診斷故障的前驅(qū)現(xiàn)象。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

然而，對(duì)于專利文獻(xiàn)1中的顯示裝置，調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)使得靜電容量保持在恒定值，但是，如果掃描鏡由于與異物等的接觸而應(yīng)該停止，則不能檢測(cè)到該停止?fàn)顟B(tài)，并且結(jié)果是繼續(xù)提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

此外，對(duì)于專利文獻(xiàn)2中的mems裝置，根據(jù)二進(jìn)制移動(dòng)期間發(fā)生的微小阻尼振動(dòng)來(lái)確定故障，但是當(dāng)可移動(dòng)組件由致動(dòng)器連續(xù)不斷地移動(dòng)時(shí)，難以檢測(cè)可移動(dòng)組件(鏡子)的故障。

鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種光學(xué)掃描裝置，其可以通過(guò)準(zhǔn)確地檢測(cè)可移動(dòng)組件的停止或另一種類似的故障狀態(tài)，來(lái)抑制光束的照射位置固定時(shí)發(fā)生的事故。

[1]考慮到已知技術(shù)的狀態(tài)并且根據(jù)本發(fā)明的第一方面，光學(xué)掃描裝置包括光源組件，掃描組件，靜電驅(qū)動(dòng)器，控制器和電流傳感器。所述光源組件被配置為發(fā)射光。所述掃描組件被配置為掃描所述光。所述驅(qū)動(dòng)器被配置為驅(qū)動(dòng)所述掃描組件。所述控制器被配置為控制來(lái)自所述光源組件的光的發(fā)射。所述電流傳感器被配置為感測(cè)由所述驅(qū)動(dòng)器的容量變化產(chǎn)生的電流。所述控制器被配置為基于由所述電流傳感器感測(cè)的感測(cè)到的電流，來(lái)控制來(lái)自所述光源組件的光的發(fā)射。

對(duì)于該結(jié)構(gòu)，例如，所述掃描組件可以圍繞旋轉(zhuǎn)軸以特定角度反復(fù)旋轉(zhuǎn)以掃描光。例如，所述電流傳感器可以感測(cè)電流并根據(jù)所述感測(cè)到的電流輸出電流信息。例如，控制器可以通過(guò)停止光的發(fā)射或通過(guò)減少光的發(fā)射來(lái)控制光的發(fā)射。在所述掃描組件旋轉(zhuǎn)期間在驅(qū)動(dòng)器處產(chǎn)生的電流以及對(duì)應(yīng)于所述掃描組件的旋轉(zhuǎn)特性的電流、被感測(cè)?；谠撾娏鞔_定停止或其它類似的故障。因此，即使沒(méi)有單獨(dú)附接傳感器等，也可以檢測(cè)掃描組件的停止或其它類似的故障。在驅(qū)動(dòng)器處產(chǎn)生的電流對(duì)掃描組件的操作(往復(fù)旋轉(zhuǎn))的變化作出敏銳地反應(yīng)且隨著掃描組件的操作(往復(fù)旋轉(zhuǎn))的變化而改變。因此，可以精確地檢測(cè)可移動(dòng)框架的停止或其它類似的故障。此外，這幾乎不可能使得光束照射單個(gè)光斑(singlespot)，導(dǎo)致被照射部分變熱或品質(zhì)降低。

此外，例如，上述電流由所述掃描組件的往復(fù)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生，并且受所述掃描組件的往復(fù)旋轉(zhuǎn)影響。因此，即使由于所述掃描組件以外的事物問(wèn)題而應(yīng)該在所述掃描組件中發(fā)生停止或其它類似的故障，也可以檢測(cè)所述掃描組件中的故障。

[2]根據(jù)上述光學(xué)掃描裝置的優(yōu)選實(shí)施例，所述控制器被配置為減少來(lái)自所述光源組件的光的發(fā)射。

[3]根據(jù)上述任一光學(xué)掃描裝置的優(yōu)選實(shí)施例，所述控制器被配置為將所述感測(cè)到的電流與預(yù)定參考電流進(jìn)行比較，且被配置為根據(jù)所述感測(cè)到的的電流與所述預(yù)定參考電流的比較來(lái)控制來(lái)自所述光源組件的光的發(fā)射。

[4]根據(jù)上述任一光學(xué)掃描裝置的優(yōu)選實(shí)施例，所述預(yù)定參考電流表示當(dāng)所述掃描組件正在被正常地驅(qū)動(dòng)時(shí)的電流。

因?yàn)榛陬A(yù)存儲(chǔ)的預(yù)定參考電流檢測(cè)所述掃描組件中的停止或其它類似的故障，所以諸如這樣的結(jié)構(gòu)使故障快速被檢測(cè)。此外，通過(guò)為每個(gè)光學(xué)掃描裝置設(shè)置預(yù)定參考電流，可以抑制由于個(gè)體差異導(dǎo)致的故障檢測(cè)精度的差異。

[5]根據(jù)上述任一光學(xué)掃描裝置的優(yōu)選實(shí)施例，所述控制器被配置為：當(dāng)所述感測(cè)到的電流與所述預(yù)定的電流之間的差值超過(guò)預(yù)定范圍時(shí)，控制來(lái)自所述光源組件的光的發(fā)射。

例如，上述結(jié)構(gòu)還可以是這樣的：當(dāng)所述感測(cè)到的電流的波形的最大值和/或最小值超過(guò)由所述預(yù)定參考電流確定的預(yù)定范圍時(shí)，所述控制器停止來(lái)自所述光源組件的光或減小其輸出。對(duì)于該結(jié)構(gòu)，如果在所述掃描組件旋轉(zhuǎn)時(shí)在旋轉(zhuǎn)范圍中發(fā)生偏離，則可以檢測(cè)所述掃描組件的旋轉(zhuǎn)中發(fā)生了故障，并且可以將光限制到安全輸出。因此，不僅當(dāng)所述掃描組件已經(jīng)停止時(shí)，而且當(dāng)其旋轉(zhuǎn)發(fā)生故障時(shí)，可以限制所述光學(xué)掃描裝置的操作。

[6]根據(jù)上述任一光學(xué)掃描裝置的優(yōu)選實(shí)施例，所述控制器被配置為：當(dāng)所述感測(cè)到的電流的最大值低于第一閾值時(shí)，或者當(dāng)所述感測(cè)到的電流的最小值高于第二閾值時(shí)，減少來(lái)自所述光源組件的光的發(fā)射；其中，所述第二閾值低于所述第一閾值。

例如，上述結(jié)構(gòu)還可以為：使得所述第一閾值低于所述預(yù)定參考電流的全局(global)最大值，所述第二閾值高于所述預(yù)定參考電流的全局最小值，并且當(dāng)所述感測(cè)到的電流的最大值低于所述第一閾值時(shí)，或者當(dāng)所述感測(cè)到的電流的最小值高于所述第二閾值時(shí)，所述控制器停止來(lái)自所述光源組件的光或減小其輸出。對(duì)于該結(jié)構(gòu)，可以精確地檢測(cè)所述掃描組件的旋轉(zhuǎn)范圍的偏差或旋轉(zhuǎn)角度的差異。這意味著，當(dāng)所述掃描組件中發(fā)生了故障時(shí)，可以限制所述光學(xué)掃描裝置的操作。

[7]根據(jù)上述任一光學(xué)掃描裝置的優(yōu)選實(shí)施例，所述控制器被配置為：當(dāng)所述感測(cè)到的電流的最大值高于第三閾值，或當(dāng)所述感測(cè)到的電流的最小值低于第四閾值時(shí)，減少來(lái)自所述光源組件的光的發(fā)射；其中，所述第三閾值高于所述第一閾值，所述第四閾值低于所述第二閾值。

例如，上述結(jié)構(gòu)還可以為：使得所述第三閾值高于所述預(yù)定參考電流的全局最大值，所述第四閾值低于所述預(yù)定參考電流的全局最小值，并且當(dāng)所述感測(cè)到的電流的最大值高于所述第三閾值，或者當(dāng)所述感測(cè)的電流的最小值低于所述第四閾值時(shí)，所述控制器停止來(lái)自所述光源組件的光的發(fā)射或者減小其輸出。對(duì)于該結(jié)構(gòu)，可以精確地檢測(cè)所述掃描組件的旋轉(zhuǎn)范圍的偏差或旋轉(zhuǎn)角度的偏差。這意味著，當(dāng)所述掃描組件中發(fā)生了故障時(shí)，可以限制所述光學(xué)掃描裝置的操作。

[8]根據(jù)上述任一光學(xué)掃描裝置的優(yōu)選實(shí)施例，所述控制器被配置為：將所述感測(cè)到的電流的相位與所述預(yù)定參考電流的相位進(jìn)行比較，且被配置為：根據(jù)所述感測(cè)到的電流的相位與所述預(yù)定參考電流的相位的比較，控制來(lái)自所述光源組件的光的發(fā)射。

例如，上述結(jié)構(gòu)還可以為：使得所述控制器通過(guò)將所述感測(cè)到的電流的波形的相位與所述預(yù)定參考電流的相位進(jìn)行比較，來(lái)控制來(lái)自所述光源組件的光。還可以檢測(cè)所述掃描組件的操作范圍和操作速度與正常相同，但是相位偏移的情況。因此，可以快速地檢測(cè)所述光源組件和所述掃描組件之間的同步偏差的發(fā)生，并且可以停止不正確的視頻的顯示。

[9]根據(jù)上述任一光學(xué)掃描裝置的優(yōu)選實(shí)施例，所述控制器被配置為：基于當(dāng)所述感測(cè)到的電流的值達(dá)到預(yù)定閾值時(shí)的時(shí)間與所述預(yù)定參考電流的值達(dá)到所述預(yù)定閾值時(shí)時(shí)間之間的差值，比較所述感測(cè)到的電流的相位與所述預(yù)定參考電流的相位。

[10]根據(jù)上述任一光學(xué)掃描裝置的優(yōu)選實(shí)施例，所述控制器被配置為：當(dāng)所述差值大于預(yù)定長(zhǎng)度的時(shí)間時(shí)，減少來(lái)自所述光源組件的光的發(fā)射。

例如，上述結(jié)構(gòu)還可以為：使得所述控制器將所述感測(cè)到的電流的波形在預(yù)定閾值處二進(jìn)制化(binarize)，感測(cè)所述二進(jìn)制化的感測(cè)到的電流的輸出時(shí)間(時(shí)間或時(shí)間長(zhǎng)度)，將其與在相同閾值處二進(jìn)制化的所述預(yù)定參考電流的輸出時(shí)間相比較，并且如果所述差值大于預(yù)定值，則停止來(lái)自所述光源組件的光或減少其輸出。對(duì)于該結(jié)構(gòu)，當(dāng)檢測(cè)所述感測(cè)到的電流相對(duì)于預(yù)定參考電流的相位偏差或振幅增大/減小時(shí)，可以省略用于數(shù)字化電流值的處理。這可以減少所述處理。

[11]根據(jù)上述任一光學(xué)掃描裝置的優(yōu)選實(shí)施例，所述掃描組件被配置為：在繪制期間(drawingperiod)，掃描被掃描區(qū)域中的光；并且被配置為：在返回期間內(nèi)，將來(lái)自掃描結(jié)束位置的光返回到掃描開(kāi)始位置；以及所述控制器被配置為：基于在所述返回期間或所述繪制期間從所述電流傳感器獲取的所述感測(cè)到的電流，來(lái)控制來(lái)自所述光源組件的光的發(fā)射。

例如，所述控制器在返回期間或繪制期間從電流傳感器獲取所述感測(cè)到的電流。當(dāng)在繪制期間執(zhí)行電流感測(cè)時(shí)，由于繪制期間更長(zhǎng)，因此即使在低采樣頻率下也可以獲取精確的電流波形。另一方面，當(dāng)在返回期間執(zhí)行電流的感測(cè)時(shí)，因?yàn)樵诜祷仄陂g中產(chǎn)生大量的電流，因此可以減少感測(cè)期間的放大率。

[12]根據(jù)上述任一光學(xué)掃描裝置的優(yōu)選實(shí)施例，所述電流傳感器包括第一路徑和平行于所述第一路徑的第二路徑。

[13]根據(jù)上述任一光學(xué)掃描裝置的優(yōu)選實(shí)施例，所述電流傳感器具有提取組件，其被配置為從所述感測(cè)到的電流提取諧振振動(dòng)(resonantvibration)的諧振頻率，以及第一放大器，其被配置為放大來(lái)自所述第一路徑上的所述提取組件的輸出。

[14]根據(jù)上述任一光學(xué)掃描裝置的優(yōu)選實(shí)施例，所述電流傳感器具有被配置為放大所述第二路徑上的所述感測(cè)到的電流的第二放大器。

對(duì)于該結(jié)構(gòu)，在所述第一路徑上，可以去除除了諧振頻率之外的噪聲，并且可以精確地檢測(cè)諧振振動(dòng)。此外，在所述第二路徑上，由于沒(méi)有去除噪聲，所以可以高精度地檢測(cè)電流波形的變化。通過(guò)檢測(cè)所述第一路徑上的振動(dòng)和檢測(cè)所述第二路徑上的故障，使用單個(gè)電流傳感器可以非常精確地同時(shí)執(zhí)行掃描組件的諧振振動(dòng)的檢測(cè)和故障的檢測(cè)。

[15]根據(jù)上述任一光學(xué)掃描裝置的優(yōu)選實(shí)施例，所述光學(xué)掃描裝置還包括：被配置為感測(cè)所述電流傳感器的溫度的溫度傳感器。所述第二放大器具有基于由所述溫度傳感器感測(cè)的溫度可變地設(shè)置的可變放大率。因此，可以校正由所述第二放大器處的溫度變化引起的放大率的變化，并且可以精確地檢測(cè)電流變化。

[16]根據(jù)上述任一光學(xué)掃描裝置的優(yōu)選實(shí)施例，所述控制器被配置為：比較在不同時(shí)間感測(cè)的所述感測(cè)到的電流的值，并且被配置為根據(jù)所述感測(cè)到的電流的值的比較控制來(lái)自所述光源組件的光的發(fā)射。

[17]根據(jù)上述任一光學(xué)掃描裝置的優(yōu)選實(shí)施例，所述控制器被配置為：在相同時(shí)間比較所述感測(cè)到的電流的值和所述預(yù)定參考電流的值，并且被配置為：當(dāng)所述值的差值大于預(yù)定閾值時(shí)，減少來(lái)自所述光源組件的光的發(fā)射。

[18]根據(jù)上述任一光學(xué)掃描裝置的優(yōu)選實(shí)施例，所述控制器被配置為：基于所述感測(cè)到的電流的值超過(guò)預(yù)定閾值的時(shí)間長(zhǎng)度與所述預(yù)定參考電流值超過(guò)所述預(yù)定閾值的時(shí)間長(zhǎng)度的差值，來(lái)比較所述感測(cè)到的電流與所述預(yù)定參考電流。

[19]根據(jù)上述任一光學(xué)掃描裝置的優(yōu)選實(shí)施例，所述控制器被配置為：當(dāng)所述差值大于預(yù)定時(shí)間長(zhǎng)度時(shí)，減少來(lái)自所述光源組件的光的發(fā)射。

[20]根據(jù)上述任一光學(xué)掃描裝置的優(yōu)選實(shí)施例，所述第二放大器具有可變放大率。

本發(fā)明提供一種光學(xué)掃描裝置，采用該光學(xué)掃描裝置，可以精確地檢測(cè)所述掃描組件的停止或鎖定狀態(tài)以及其它類似的故障，這抑制了當(dāng)光束的照射位置固定時(shí)發(fā)生的事故。

附圖說(shuō)明

現(xiàn)在參照構(gòu)成本原始公開(kāi)的一部分的附圖：

圖1是使用本發(fā)明的光學(xué)掃描裝置的圖像顯示裝置的簡(jiǎn)圖；

圖2是本發(fā)明的光學(xué)掃描元件的平面圖；

圖3是主掃描和副掃描的簡(jiǎn)化圖；

圖4是本發(fā)明的光學(xué)掃描裝置的方框圖；

圖5是包括圖2所示的副驅(qū)動(dòng)器的固定框架和可移動(dòng)框架的基本結(jié)構(gòu)的截面圖；

圖6是安裝在固定框架和可移動(dòng)框架上的副驅(qū)動(dòng)器的電等效電路圖；

圖7是圖5所示配置的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)角與驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓的關(guān)系的曲線圖；

圖8是可移動(dòng)框架的旋轉(zhuǎn)角度與提供給驅(qū)動(dòng)如圖5所示配置的可移動(dòng)框架的副驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓的關(guān)系的曲線圖；

圖9是電容器的靜電容量與可移動(dòng)框架的旋轉(zhuǎn)角度的關(guān)系的曲線圖；

圖10是基于驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓的變化的電流值和可移動(dòng)框架的旋轉(zhuǎn)角度的關(guān)系的曲線圖；

圖11是基于靜電容量的變化的電流值和可移動(dòng)框架的旋轉(zhuǎn)角度之間的關(guān)系的曲線圖；

圖12是可移動(dòng)框架的旋轉(zhuǎn)角度與電流值的關(guān)系的曲線圖；其中，所述電流值為基于驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓的變化的電流與基于靜電容量的變化的電流的組合；

圖13是本發(fā)明的光學(xué)掃描裝置中使用的電流傳感器的示例的電路圖；

圖14是檢測(cè)停止時(shí)使用的參考電流波形的曲線圖；

圖15是可移動(dòng)框架在與固定框架平行的狀態(tài)下停止時(shí)，繪制期間內(nèi)的電流值的變化曲線圖；

圖16是可移動(dòng)框架在相對(duì)于固定框架呈最大傾斜狀態(tài)下停止時(shí)，繪制期間內(nèi)的電流值的變化曲線圖；

圖17是電流波形和特征點(diǎn)的曲線圖；

圖18是本發(fā)明的光學(xué)掃描裝置的另一示例的框圖；

圖19是在圖18所示的光學(xué)掃描裝置中使用的電流傳感器的電路圖；

圖20是幀同步信號(hào)和由電流傳感器感測(cè)到的電流的電流波形的曲線圖；

圖21是確定停止時(shí)的條件的曲線圖；

圖22是參考電流波形的曲線圖；

圖23是本發(fā)明的光學(xué)掃描裝置中使用的故障檢測(cè)器的邏輯電路的框圖；

圖24是示出可移動(dòng)框架未發(fā)生故障時(shí)的信號(hào)的時(shí)序圖；

圖25是示出最大值低于第一閾值或最小值高于第二閾值時(shí)的可移動(dòng)框架的故障檢測(cè)的時(shí)序圖；

圖26是表示最大值超過(guò)第三閾值或最小值低于第四閾值時(shí)的可移動(dòng)框架的故障檢測(cè)的時(shí)序圖；

圖27是在本發(fā)明的光學(xué)掃描裝置中進(jìn)行故障檢測(cè)時(shí)的電流波形的曲線圖；

圖28是本發(fā)明的光學(xué)掃描裝置的方框圖；

圖29是圖28所示的光學(xué)掃描裝置中使用的電流傳感器的簡(jiǎn)化電路圖；

圖30是本發(fā)明的光學(xué)掃描裝置的另一示例的框圖；和

圖31是圖30所示的光學(xué)掃描裝置中使用的電流傳感器的電路圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參考附圖解釋所選擇的實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)從本公開(kāi)顯而易見(jiàn)的是，提供的以下實(shí)施例的描述僅用于說(shuō)明而不是為了限制由所附權(quán)利要求及其等同物限定的本發(fā)明的目的。

第一實(shí)施例

圖1是使用本發(fā)明的光學(xué)掃描裝置的圖像顯示裝置的簡(jiǎn)化圖。圖1所示的圖像顯示裝置pj被稱為投影儀裝置，其在屏幕sc(投影面)上掃描光束(例如，光)并顯示視頻(靜止或運(yùn)動(dòng)的圖像)。如圖1所示，光學(xué)掃描裝置a通過(guò)在屏幕sc的橫向方向(稱為主掃描方向)上移動(dòng)光束同時(shí)在垂直方向(稱為副掃描方向)上每次移動(dòng)光束一行來(lái)掃描屏幕sc(光柵掃描)。光學(xué)掃描裝置a包括光源組件100和光學(xué)掃描器200。

光源組件100包括光源11，透鏡12，分束器13和監(jiān)視用光接收器接收元件14(監(jiān)視用光接收元件)。光源11可以發(fā)射預(yù)定波長(zhǎng)的光，并且例如是半導(dǎo)體發(fā)光元件。也可以使用利用放電等的元件。可以使用穩(wěn)定發(fā)射出光的寬范圍的光源。在本實(shí)施例中采用發(fā)射激光束的激光發(fā)射二極管(ld：激光二極管)。如果圖像顯示裝置pj是顯示彩色視頻的裝置，則光源11被配置為能夠發(fā)射紅色(r)光，綠色(g)光和藍(lán)色(b)光的混合光。

光源11是點(diǎn)光源，并且發(fā)射的光是散射光。因此，光源組件100將從光源11發(fā)射的光透射到透鏡12，在那里其被轉(zhuǎn)換成平行光或基本上平行的光并且被變成光束。這里的透鏡12是準(zhǔn)直透鏡，但是這不是唯一的選擇，并且可以采用寬范圍的將散射光轉(zhuǎn)換為平行光的發(fā)光元件。

從透鏡12發(fā)射的光束入射在分束器13上。分束器13是對(duì)光束優(yōu)化的，反射入射光束的一部分并透射其余部分的光束。被分束器13反射的光束入射到監(jiān)視用光接收器14上。監(jiān)視用光接收器14基于入射光束輸出表示光束強(qiáng)度的監(jiān)視信號(hào)。監(jiān)視信號(hào)被傳遞到控制器31(下面討論)的光源控制器311上。

由分束器13透射的光束入射在光學(xué)掃描器200上。光學(xué)掃描器200包括在反射光束的同時(shí)掃描的光學(xué)掃描元件20。將參考附圖詳細(xì)描述光學(xué)掃描元件。圖2是本發(fā)明的光學(xué)掃描元件的平面圖。圖2所示的光學(xué)掃描元件20包括鏡件(mirror：反射鏡)21(例如，掃描組件)，固定框架22，可移動(dòng)框架23(例如，掃描組件)，第一彈性支撐件24，第二彈性支撐件25，主驅(qū)動(dòng)器26(例如，掃描組件)和副驅(qū)動(dòng)器27(例如，靜電驅(qū)動(dòng)器)。在描述光學(xué)掃描元件20的形狀時(shí)，將以光學(xué)掃描元件20停止的狀態(tài)即圖2所示的狀態(tài)作為參考。

光學(xué)掃描元件20利用鏡件21反射光束，同時(shí)圍繞與鏡件21成直角的軸c1和軸c2以特定角度往復(fù)旋轉(zhuǎn)(樞轉(zhuǎn))。圍繞軸c1旋轉(zhuǎn)鏡件21使光束在主掃描方向上被掃描，并且在下面的描述中，軸c1將被描述為主掃描軸c1。類似地，軸c2垂直于軸c1，并且鏡件21圍繞軸c2旋轉(zhuǎn)使光束在副掃描方向上被掃描，因此，在下面的描述中，軸c2將被描述為副掃描軸c2。

如圖2所示，固定框架22是矩形的板狀構(gòu)件，其長(zhǎng)邊沿主軸c1延伸，并且包括在中間以矩形形狀穿透的窗口220。窗口220設(shè)置成使得其中心與主掃描軸c1和副掃描軸c2相交的點(diǎn)重疊。可移動(dòng)框架23設(shè)置在窗口220的內(nèi)部?？梢苿?dòng)框架23設(shè)置成使得其中心與窗口220的中心重疊。

可移動(dòng)框架23的在短邊方向(副掃描軸c2方向)上的端部的中間部分，和與窗口220相對(duì)的部分的中間部分，通過(guò)沿副掃描軸c2方向延伸的第一彈性支撐件24連接。第一彈性支撐件24設(shè)置成與可移動(dòng)框架23的兩個(gè)長(zhǎng)邊的中心部分配對(duì)。也就是說(shuō)，可移動(dòng)框架23的長(zhǎng)邊的中心部分經(jīng)由第一彈性支撐件24連接到固定框架22。第一彈性支撐件24是桿狀構(gòu)件，并且圍繞副掃描軸c2彈性地扭轉(zhuǎn)。具體地，可移動(dòng)框架23相對(duì)于固定框架22圍繞副掃描軸c2可旋轉(zhuǎn)(樞轉(zhuǎn))地被支撐。

此外，可移動(dòng)框架23在沿著主掃描軸c1延伸的方向上的端部與形成窗口220的短邊的部分相對(duì)。在主掃描軸c1方向上的可移動(dòng)框架23和窗口220的相對(duì)部分處，設(shè)置有向可移動(dòng)框架23施加圍繞副掃描軸c2的旋轉(zhuǎn)力的副驅(qū)動(dòng)器27。副驅(qū)動(dòng)器27成對(duì)設(shè)置，成對(duì)的副驅(qū)動(dòng)器27位于副掃描軸c2兩側(cè)。因此，在所示的實(shí)施例中，副驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)可移動(dòng)框架23和可移動(dòng)框架23上的鏡件21。

每個(gè)副驅(qū)動(dòng)器27包括從固定框架22的窗口220的內(nèi)周部向內(nèi)突出并平行于主掃描軸c1的多個(gè)固定側(cè)電極271，和在主掃描軸c1方向從可移動(dòng)框架23的端部向外側(cè)突出的多個(gè)可移動(dòng)側(cè)電極272。在下面的描述中，當(dāng)需要時(shí)，一對(duì)副驅(qū)動(dòng)器27中的一個(gè)副驅(qū)動(dòng)器將被稱為第一副驅(qū)動(dòng)器27a，另一個(gè)副驅(qū)動(dòng)器被稱為第二副驅(qū)動(dòng)器27b。

固定側(cè)電極271和可移動(dòng)側(cè)電極272在其遠(yuǎn)端是自由的，并且它們?cè)诟睊呙栎Sc2方向上等距離地間隔開(kāi)。固定側(cè)電極271和可移動(dòng)側(cè)電極272被設(shè)置成在副掃描軸c2方向上交替。副驅(qū)動(dòng)器27是非諧振靜電致動(dòng)器，(dissonantelectrostaticactuator)，通過(guò)固定側(cè)電極271和可移動(dòng)側(cè)電極272之間的電壓(電位差)在固定側(cè)電極271和可移動(dòng)側(cè)電極272之間產(chǎn)生吸引力。吸引力交替地在一對(duì)副驅(qū)動(dòng)器27之間產(chǎn)生，該成對(duì)副驅(qū)動(dòng)器27施加驅(qū)動(dòng)力以使可移動(dòng)框架23繞副掃描軸c2樞轉(zhuǎn)。

可移動(dòng)框架23是矩形的板狀構(gòu)件，并且包括在中間穿透的狹縫230。狹縫230設(shè)置在短邊方向(這里是副掃描軸c2方向)的中央，沿長(zhǎng)度方向(這里是主掃描軸c1方向)延伸。鏡件21配置在狹縫230的內(nèi)側(cè)。鏡件21為圓盤狀，且狹縫230的中央部的內(nèi)周面形成為與鏡件21的形狀相匹配的圓弧狀?？梢苿?dòng)框架23和鏡件21被設(shè)置為使得它們的中心重合。鏡件21經(jīng)由沿主掃描軸c1方向延伸的第二彈性支撐件25從主掃描軸c1方向上的兩端連接到可移動(dòng)框架23。

第二彈性支撐件25是桿狀構(gòu)件，并且圍繞主掃描軸c1彈性地扭轉(zhuǎn)。因此，鏡件21被支撐為使其能夠相對(duì)于可移動(dòng)框架23圍繞主掃描軸c1旋轉(zhuǎn)(樞轉(zhuǎn))。鏡件21的表面具有鏡面，使得其能夠反射從光源組件100發(fā)射的光束。鏡件21的鏡面可以由例如具有高反射率的金屬薄膜形成，或者如果鏡件21的反射率高，則可以給予鏡面拋光以減小表面上的凸塊和凹坑的尺寸。

在第二彈性支撐件25和可移動(dòng)框架23之間設(shè)置有在第二彈性支撐件25上施加驅(qū)動(dòng)力的主驅(qū)動(dòng)器26。每個(gè)主驅(qū)動(dòng)器26包括從可移動(dòng)框架23的狹縫230的副掃描軸c2方向的內(nèi)周面向內(nèi)突出的多個(gè)固定側(cè)電極261，和多個(gè)在副掃描軸c2上從第二彈性支撐部25的兩側(cè)突出的可移動(dòng)側(cè)電極262。

固定側(cè)電極261在沿著主掃描軸c1延伸的方向上等距離地間隔開(kāi)。可移動(dòng)側(cè)電極262也在沿著主掃描軸c1延伸的方向上延伸。彼此相對(duì)設(shè)置的固定側(cè)電極261和可移動(dòng)側(cè)電極262交替地設(shè)置，以在主掃描軸c1方向上相鄰。

如圖2所示，兩個(gè)主驅(qū)動(dòng)器26設(shè)置為對(duì)稱的一對(duì)，位于副掃描軸c2的兩側(cè)。主驅(qū)動(dòng)器26被設(shè)置成使得固定側(cè)電極261和可移動(dòng)側(cè)電極262以主掃描軸c1為軸線對(duì)稱。

主驅(qū)動(dòng)器26通過(guò)在固定側(cè)電極261和可移動(dòng)側(cè)電極262之間施加電壓，在固定側(cè)電極261和可移動(dòng)側(cè)電極262之間產(chǎn)生吸引力，并且該吸引力扭轉(zhuǎn)第二彈性支撐件25。因此，由第二彈性支撐件25支撐的鏡件21圍繞主掃描軸c1旋轉(zhuǎn)。

在主驅(qū)動(dòng)器26的固定側(cè)電極261和可移動(dòng)側(cè)電極262之間產(chǎn)生的力較弱，并且鏡件21的旋轉(zhuǎn)角度小。具體地，難以通過(guò)施加dc電壓使鏡件21旋轉(zhuǎn)足夠的角度。鑒于此，施加具有脈沖波形或正弦波形的電壓，以便基于由鏡件21的形狀和重量等、第二彈性支撐件25以及主驅(qū)動(dòng)器26確定的諧振頻率產(chǎn)生諧振振動(dòng)。因此，通過(guò)根據(jù)諧振頻率施加電壓，產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象，鏡件21大大地被樞轉(zhuǎn)。由于鏡件21由此通過(guò)使用諧振振動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，所以主驅(qū)動(dòng)器26是諧振靜電致動(dòng)器。

光學(xué)掃描元件20是這樣的：固定框架22，第一彈性支撐件24，可移動(dòng)框架23，第二彈性支撐件25和鏡件21一體模制。光學(xué)掃描元件20本身是所謂的mems裝置，其是利用微加工技術(shù)(micro-workingtechnology)制造的微小的輕質(zhì)元件。在光學(xué)掃描裝置20的表面上形成有布線圖案28，在固定框22的四角和各邊的中央部設(shè)有端子s1s8。布線圖案28和端子s1s8例如是由具有高導(dǎo)電性的金屬薄膜(例如，銅或鋁)形成的印刷線路，但是這不是唯一的選擇。端子s1至s8連接到驅(qū)動(dòng)器29，并且用于驅(qū)動(dòng)主驅(qū)動(dòng)器26和副驅(qū)動(dòng)器27的信號(hào)(驅(qū)動(dòng)信號(hào))經(jīng)由端子s1至s8提供。

如圖2所示，端子s1和s2被設(shè)置到固定框架22的兩個(gè)短邊的中心部分。端子s1和s2經(jīng)由布線圖案28連接到副驅(qū)動(dòng)器27的固定側(cè)電極271。端子s3和s4設(shè)置于固定框架22的右側(cè)的角部。端子s3和s4經(jīng)由布線圖案28連接到副驅(qū)動(dòng)器27的可移動(dòng)側(cè)電極272(第一副驅(qū)動(dòng)器27)驅(qū)動(dòng)器27a和第二副驅(qū)動(dòng)器27b)。端子s5和s6設(shè)置于固定框架22的兩個(gè)長(zhǎng)邊的中心部分。端子s5和s6經(jīng)由布線圖案28連接到主驅(qū)動(dòng)器26的固定側(cè)電極261。端子s7和s8設(shè)置在固定框架22的左側(cè)的角部。端子s7和s8經(jīng)由布線圖案28連接到主驅(qū)動(dòng)器26的可移動(dòng)側(cè)電極262。

光學(xué)掃描元件20的結(jié)構(gòu)如上所述。對(duì)于光學(xué)掃描器200，固定框22固定于非移動(dòng)部件，且副驅(qū)動(dòng)部27使可移動(dòng)框架23繞副掃描軸c2相對(duì)于固定框架22轉(zhuǎn)動(dòng)(樞轉(zhuǎn)，搖動(dòng))。另外，主驅(qū)動(dòng)器26使鏡件21相對(duì)于可移動(dòng)框架23圍繞主掃描軸c1旋轉(zhuǎn)(樞轉(zhuǎn)，搖動(dòng))。當(dāng)以這種方式執(zhí)行掃描時(shí)，光學(xué)掃描元件20圍繞主掃描軸c1和副掃描軸c2樞轉(zhuǎn)鏡件21。

將描述使用光學(xué)掃描裝置a在屏幕上顯示視頻的示例。圖3是主掃描和副掃描的簡(jiǎn)化視圖。光學(xué)掃描器200通過(guò)在光學(xué)掃描裝置20已經(jīng)如上所述地被驅(qū)動(dòng)的狀態(tài)下，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間通過(guò)采用鏡件21反射光束以在屏幕sc上顯示視頻。

光學(xué)掃描元件20每次從頂部到底部(或反之亦然)執(zhí)行一個(gè)階段的繪制(掃描)，并且當(dāng)?shù)竭_(dá)底部階段時(shí)，光學(xué)掃描元件20返回到頂部階段。具體地，執(zhí)行其中在主掃描方向上用掃描線填充屏幕的二維掃描(光柵掃描)。對(duì)于光學(xué)掃描元件20，通過(guò)利用主驅(qū)動(dòng)器26的主掃描來(lái)執(zhí)行光斑在橫向方向上的移動(dòng)，并且通過(guò)利用副驅(qū)動(dòng)器27的副掃描來(lái)執(zhí)行掃描線在上下方向上的移動(dòng)。當(dāng)在屏幕等上顯示視頻時(shí)，每秒顯示多頁(yè)視頻，并且一次繪制視頻所需的期間(或時(shí)間)是一幀。

在光學(xué)掃描元件20中，副驅(qū)動(dòng)器27在一幀中來(lái)回移動(dòng)光束(可移動(dòng)框架23或鏡件21)一次。同時(shí)，主驅(qū)動(dòng)器26在一幀中使光束(鏡件21)來(lái)回移動(dòng)與顯示在屏幕上的掃描線的數(shù)量成比例的次數(shù)。因此，對(duì)于光學(xué)掃描元件20，副掃描比主掃描慢。圍繞主掃描軸樞轉(zhuǎn)的頻率和圍繞光學(xué)掃描裝置20的副掃描軸樞轉(zhuǎn)的頻率的示例包括在主掃描方向上的24khz的頻率和在副掃描方向上的30hz的頻率。

當(dāng)在屏幕sc上顯示視頻時(shí)，單個(gè)幀包括繪制視頻的繪制期間和用于將光斑從終點(diǎn)返回到原點(diǎn)的返回期間。繪制時(shí)間是繪制視頻的時(shí)間，并且返回時(shí)間是不繪制視頻的時(shí)間。返回時(shí)間優(yōu)選地保持較短，以便保持視頻的連續(xù)性。為此，對(duì)于光學(xué)掃描裝置a，如圖3所示，在一個(gè)幀中存在短的返回期間和長(zhǎng)的繪制期間。在光學(xué)掃描裝置20中，副驅(qū)動(dòng)器27在繪制時(shí)間使可移動(dòng)框架23(鏡件21)從上限旋轉(zhuǎn)到下限，在返回時(shí)間使其從下限旋轉(zhuǎn)到上限。因此，可移動(dòng)框架23的旋轉(zhuǎn)速度(角速度)在繪制周期較低，在返回時(shí)間較高。因此，在所示的實(shí)施例中，可移動(dòng)框架23或鏡件21(例如，掃描組件)在繪制時(shí)間掃描屏幕sc(例如，被掃描區(qū)域)中的光束，并且在返回時(shí)間將光束從掃描結(jié)束位置返回到掃描開(kāi)始位置。

接下來(lái)，將描述包括光源組件100和光學(xué)掃描器200的光學(xué)掃描裝置a的電連接。圖4是本發(fā)明的光學(xué)掃描裝置的框圖。

除了上述光源組件100和光學(xué)掃描器200之外，光學(xué)掃描裝置a還包括處理器300和存儲(chǔ)組件400。如圖4所示，除了上述配置之外，光源組件100包括向光源11提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)器15。此外，光學(xué)掃描器200設(shè)置有向主驅(qū)動(dòng)器26和副驅(qū)動(dòng)器27提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)器29。

處理器300包括cpu，mpu或其它類似的計(jì)算處理電路，并且如圖4所示，包括同步器30，控制器31，諧振振動(dòng)檢測(cè)器32，故障檢測(cè)器33，振動(dòng)校正器34，外部連接器35和電流傳感器36。因此，在所示實(shí)施例中，控制器31通過(guò)處理器或處理電路實(shí)現(xiàn)。

處理器300在光學(xué)掃描裝置a中執(zhí)行各種處理。該各種處理包括產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)光源組件100和光學(xué)掃描器200的發(fā)射控制信息和光學(xué)掃描控制信息的處理。因此，處理器300經(jīng)由外部連接器35連接到pc，dvd，bd或其它類似的外部設(shè)備。然而，外部連接器35不限于此。例如，可以配置為連接天線并接收廣播波，并且可以從廣播波中提取視頻數(shù)據(jù)。處理器300的各種組件基于來(lái)自同步器(同步組件)30的同步信號(hào)操作。同步器30包括：輸出用于同步各種組件的操作的信號(hào)和的振蕩電路，并且輸出確定繪制期間和返回期間的幀同步信號(hào)。也可以輸出除幀同步信號(hào)之外的同步信號(hào)。

存儲(chǔ)組件400包括可調(diào)用rom，可讀和可寫(xiě)ram等。存儲(chǔ)組件400保持由光學(xué)掃描設(shè)備a進(jìn)行處理所需的數(shù)據(jù)，表，參數(shù)和其它類似的信息。它還存儲(chǔ)由處理器300處理的數(shù)據(jù)。處理器300被設(shè)計(jì)為能夠在任何時(shí)間訪問(wèn)存儲(chǔ)組件400。

控制器31執(zhí)行光學(xué)掃描器200中的光束掃描速度、掃描角度(掃描范圍)等的掃描控制，并且控制來(lái)自光源組件100的光束的發(fā)射。特別地，在所示的實(shí)施例中，控制器31基于由電流傳感器36感測(cè)到的電流來(lái)控制來(lái)自光源組件100的光束的發(fā)射。掃描光源控制器31包括光源控制器311，掃描控制器312，諧振振動(dòng)檢測(cè)器32，故障檢測(cè)器33和振動(dòng)校正器34。光源控制器311、掃描控制器312、諧振振動(dòng)檢測(cè)器32、故障檢測(cè)器33和振動(dòng)校正器34可以是由控制器31操作的程序，或者可以被配置為控制器31內(nèi)的獨(dú)立電路。

光源控制器311控制光源組件100的驅(qū)動(dòng)。光源控制器311從監(jiān)視用光接收器14接收監(jiān)視信號(hào)。光源控制器311基于視頻信息產(chǎn)生用于確定光束發(fā)射的發(fā)射控制信息。此外，光源控制器311根據(jù)需要基于監(jiān)視信號(hào)來(lái)校正發(fā)射控制信息。光源控制器311向驅(qū)動(dòng)器15發(fā)送發(fā)射控制信息。驅(qū)動(dòng)器15向光源11發(fā)送基于發(fā)射控制信息產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(例如驅(qū)動(dòng)電壓)。光源11基于該驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)射出光。

掃描控制器312控制光學(xué)掃描元件20的驅(qū)動(dòng)。掃描控制器312基于視頻信息產(chǎn)生包括由光學(xué)掃描元件20產(chǎn)生的光束的掃描角度、掃描頻率等的光學(xué)掃描信息。此外，掃描控制器312從振動(dòng)校正器34接受校正參數(shù)(下面討論)，并且基于這些校正參數(shù)根據(jù)需要校正光學(xué)掃描信息。然后，光學(xué)掃描信息被發(fā)送到驅(qū)動(dòng)器29。驅(qū)動(dòng)器29基于光學(xué)掃描信息產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并且將該信號(hào)發(fā)送到主驅(qū)動(dòng)器26和副驅(qū)動(dòng)器27。主驅(qū)動(dòng)器26和副驅(qū)動(dòng)器27基于驅(qū)動(dòng)信號(hào)分別使鏡件21和可移動(dòng)框架23樞轉(zhuǎn)。

電流傳感器36感測(cè)在主驅(qū)動(dòng)器26和/或副驅(qū)動(dòng)器27的固定側(cè)電極和可移動(dòng)側(cè)電極之間產(chǎn)生的電流。對(duì)于本發(fā)明的光學(xué)掃描裝置a，感測(cè)由副驅(qū)動(dòng)器27的容量的變化(例如，容量變化)而產(chǎn)生的電流。電流傳感器36將關(guān)于感測(cè)到的電流的信息作為電流信息發(fā)送到諧振振動(dòng)檢測(cè)器32和故障檢測(cè)器33。電流傳感器36將在下面更詳細(xì)地討論。

如上所述，鏡件21(可移動(dòng)框架23)在光學(xué)掃描元件20中沿副掃描方向的樞轉(zhuǎn)通過(guò)非諧振進(jìn)行。然而，有時(shí)當(dāng)可移動(dòng)框架23樞轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生基于諧振頻率的諧振振動(dòng)，并且如果發(fā)生諧振振動(dòng)，則投影在屏幕sc上的視頻中沿副掃描方向?qū)⒊霈F(xiàn)亮度或暗度。因此，諧振振動(dòng)檢測(cè)器32基于來(lái)自電流傳感器36的電流信息，檢測(cè)包括在光學(xué)掃描裝置20的鏡件21圍繞副掃描軸c2的樞轉(zhuǎn)中的諧振振動(dòng)。當(dāng)檢測(cè)諧振振動(dòng)時(shí)，諧振振動(dòng)檢測(cè)器32將關(guān)于諧振振動(dòng)的信息(振幅和相位)發(fā)送到振動(dòng)校正器34。

振動(dòng)校正器34產(chǎn)生用于校正光學(xué)掃描信息的校正參數(shù)以便基于關(guān)于諧振振動(dòng)的信息控制諧振振動(dòng)，并將該校正參數(shù)發(fā)送到掃描控制器312。當(dāng)需要校正時(shí)，振動(dòng)校正器34產(chǎn)生并發(fā)送校正參數(shù)。

電流傳感器36還將感測(cè)到的電流信息傳遞到故障檢測(cè)器33。故障檢測(cè)器33基于電流信息檢測(cè)光學(xué)掃描元件20的可移動(dòng)框架23的停止或其它類似的故障。在下面的描述中，將停止作為可移動(dòng)框架23中的故障的示例來(lái)描述。還將適當(dāng)?shù)孛枋龀Ｖ怪獾墓收?。?dāng)布線的一部分?jǐn)嚅_(kāi)，短路或某些其它電路故障，或當(dāng)異物撞擊可移動(dòng)框架23時(shí)，發(fā)生可移動(dòng)框架23的停止。還可以想到一些其它導(dǎo)致停止的原因。不管什么原因，故障檢測(cè)器33檢測(cè)可移動(dòng)框架23的停止和其它類似的故障。當(dāng)從電流信息中檢測(cè)可移動(dòng)框架23的操作中的故障時(shí)，故障檢測(cè)器33將故障發(fā)生信息發(fā)送到光源控制器311。故障檢測(cè)器33還可以檢測(cè)除了停止之外的可移動(dòng)框架23中的的故障，諸如轉(zhuǎn)速降低或旋轉(zhuǎn)角度減小，并且可以將其作為故障發(fā)生信息發(fā)送到光源控制器311。還可以向光源控制器311發(fā)送分類為故障發(fā)生信息的信息和停止信息。

在獲取故障發(fā)生信息時(shí)，光源控制器311向驅(qū)動(dòng)器15發(fā)送發(fā)射控制信息作為光輸出控制信息，以限制來(lái)自光源11的光的發(fā)射。一旦獲取發(fā)射控制信息，驅(qū)動(dòng)器15向光源11發(fā)送限制來(lái)自光源11的光的發(fā)射的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

現(xiàn)在將通過(guò)參考另一幅圖來(lái)描述可移動(dòng)框架23中的停止或其它類似的故障的檢測(cè)。首先，將描述借助于驅(qū)動(dòng)信號(hào)的可移動(dòng)框架23的操作。圖5是包括圖2所示的副驅(qū)動(dòng)器的固定框架和可移動(dòng)框架的基本結(jié)構(gòu)的截面圖。圖6是附接在固定框架和可移動(dòng)框架上的副驅(qū)動(dòng)器的電等效電路圖。

在圖5中，固定框架22、可移動(dòng)框架23和副驅(qū)動(dòng)器27沿著垂直于副掃描軸c2的平面剖切的橫截面被示出。在圖5中未示出設(shè)置在可移動(dòng)框架23的內(nèi)側(cè)上的鏡件21，第二彈性支撐件25和主驅(qū)動(dòng)器26。另外，在下面的描述中，根據(jù)需要，設(shè)置于可移動(dòng)框架23的長(zhǎng)度方向上的端部的成對(duì)副驅(qū)動(dòng)器27有時(shí)將被區(qū)分為第一副驅(qū)動(dòng)器27a和第二副驅(qū)動(dòng)器27b。

如圖5所示，固定框架22和可移動(dòng)框架23在厚度方向上偏移。如圖6所示，第一副驅(qū)動(dòng)器27a和第二副驅(qū)動(dòng)器27b分別具有構(gòu)成電容器cp1和cp2的固定側(cè)電極271和可移動(dòng)側(cè)電極272。固定側(cè)電極271均與驅(qū)動(dòng)器29連接。驅(qū)動(dòng)器29將第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)sg1提供給第一副驅(qū)動(dòng)器27a的固定側(cè)電極271，并將第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)sg2提供給第二副驅(qū)動(dòng)器27b的固定側(cè)電極271。

第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)sg1和第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)sg2均是電壓信號(hào)。例如，當(dāng)?shù)谝或?qū)動(dòng)信號(hào)sg1被提供給第一副驅(qū)動(dòng)器27a的固定側(cè)電極271時(shí)，在固定側(cè)電極271和可移動(dòng)側(cè)電極272之間產(chǎn)生電位差，且在固定側(cè)電極271和可移動(dòng)側(cè)電極272之間產(chǎn)生吸引力。由于固定側(cè)電極271設(shè)置于固定框架22，可移動(dòng)側(cè)電極272設(shè)置于可移動(dòng)框架23，可移動(dòng)側(cè)電極272通過(guò)吸引而被拉向固定側(cè)電極271，且可移動(dòng)框架23繞副掃描軸c2旋轉(zhuǎn)。

然后，提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使得上述吸引力交替地施加在第一副驅(qū)動(dòng)器27a和第二副驅(qū)動(dòng)器27b上，使得可移動(dòng)框架23圍繞副掃描軸c2旋轉(zhuǎn)(樞轉(zhuǎn))。當(dāng)可移動(dòng)框架23繞副掃描軸c2樞轉(zhuǎn)時(shí)，第一副驅(qū)動(dòng)器27a和第二副驅(qū)動(dòng)器27b的固定側(cè)電極271和可移動(dòng)側(cè)電極272在副掃描軸c2方向上重疊的表面積波動(dòng)。如果第一副驅(qū)動(dòng)器27a的固定側(cè)電極271和可移動(dòng)側(cè)電極272在副掃描軸c2方向上重疊的表面積增大(或減小)，則第二副驅(qū)動(dòng)器27b的固定側(cè)電極271和可移動(dòng)側(cè)電極272在副掃描軸c2方向上重疊的表面積減少(或增加)。

如上所述，第一副驅(qū)動(dòng)器27a和第二副驅(qū)動(dòng)器27b分別利用固定側(cè)電極271和可移動(dòng)側(cè)電極272形成電容器cp1和cp2。通常，當(dāng)相對(duì)電極的表面積有變化時(shí)，電容器的靜電容量改變。在第一副驅(qū)動(dòng)器27a和第二副驅(qū)動(dòng)器27b中，固定側(cè)電極271和可移動(dòng)側(cè)電極272在副掃描軸c2方向上相對(duì)(重疊)的表面積隨著可移動(dòng)框架23的旋轉(zhuǎn)而波動(dòng)。也就是說(shuō)，電容器cp1和cp2具有可變的靜電容量。

對(duì)于第一副驅(qū)動(dòng)器27a和第二副驅(qū)動(dòng)器27b的固定側(cè)電極271和可移動(dòng)側(cè)電極272在副掃描軸c2方向上重疊的表面積，其中一個(gè)隨著另一個(gè)變小而變大，或者隨著另一個(gè)變大而變小，這取決于可移動(dòng)框架23的旋轉(zhuǎn)(樞轉(zhuǎn))。也就是說(shuō)，對(duì)于電容器cp1和cp2的容量，取決于可移動(dòng)框架23的旋轉(zhuǎn)(樞轉(zhuǎn))，其中一個(gè)隨著另一個(gè)變低而變高，或者隨著另一個(gè)變高而變低。

當(dāng)靜電容量如此變化的電容器cp1和cp2的可移動(dòng)側(cè)電極272電連接在一起時(shí)，在可移動(dòng)側(cè)電極272之間產(chǎn)生圖6所示的電流。該電流基于可移動(dòng)框架23的操作而流動(dòng)，即，它是與該操作相關(guān)的電流。對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)掃描裝置a，在可移動(dòng)側(cè)電極272之間產(chǎn)生的電流被電流傳感器36感測(cè)?？梢苿?dòng)框架23的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)可以通過(guò)確認(rèn)感測(cè)到的電流的特性(其波形，代表值，振幅，相位等)被感測(cè)到。

光學(xué)掃描元件20被配置為如圖2所示。因此，為了構(gòu)成圖6所示的等效電路，驅(qū)動(dòng)器29的輸出端子與端子s1和s2連接，且端子s3和端子s4與電流傳感器36連接。

現(xiàn)在將描述驅(qū)動(dòng)信號(hào)。圖7是表示圖5所示配置的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)角與驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓的關(guān)系的曲線圖。當(dāng)電壓(驅(qū)動(dòng)信號(hào))施加到副驅(qū)動(dòng)器27的固定側(cè)電極271時(shí)，可移動(dòng)框架23旋轉(zhuǎn)。在圖7中，橫軸是旋轉(zhuǎn)角，縱軸是驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓(即，施加到固定側(cè)電極271的電壓)。如圖7所示，施加到固定側(cè)電極271的電壓和可移動(dòng)框架23的旋轉(zhuǎn)角度不是線性特性。圖7僅僅是示例，并且實(shí)際上從一個(gè)組件到下一個(gè)組件將存在偏差。因此，對(duì)于實(shí)際的光學(xué)掃描元件20，在制造時(shí)測(cè)量驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓和旋轉(zhuǎn)角度，并且該數(shù)據(jù)以表格形式存儲(chǔ)在存儲(chǔ)組件400中。

優(yōu)選地，在光學(xué)掃描器200處同步執(zhí)行主掃描和副掃描，并且可移動(dòng)框架23(副掃描)以恒定的角速度旋轉(zhuǎn)。通過(guò)考慮圖7所示的驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓和旋轉(zhuǎn)角度來(lái)設(shè)置驅(qū)動(dòng)信號(hào)。現(xiàn)在將描述驅(qū)動(dòng)信號(hào)。圖8是表示可移動(dòng)框架的旋轉(zhuǎn)角度與供給驅(qū)動(dòng)如圖5所示配置的可移動(dòng)框架的副驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓的關(guān)系的曲線圖。

在圖8中，縱軸是驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓，橫軸是可移動(dòng)框架23的旋轉(zhuǎn)角度。此外，在圖8中，橫軸的中心是旋轉(zhuǎn)角度為0°的狀態(tài)，即可移動(dòng)框架23和固定框架22平行的狀態(tài)(以下也稱為中性位置(neutralposition))。在橫軸上的中心的左側(cè)是當(dāng)?shù)谝桓彬?qū)動(dòng)器27a的固定側(cè)電極271和可移動(dòng)側(cè)電極272在副掃描軸c2方向上重疊的表面積趨于增加時(shí)的角度。右側(cè)示出當(dāng)?shù)诙彬?qū)動(dòng)器27b的固定側(cè)電極271和可移動(dòng)側(cè)電極272在副掃描軸c2方向上重疊的表面積趨于增加時(shí)的角度。圖8中的橫軸是從第第一副驅(qū)動(dòng)器27a的固定側(cè)電極271和可移動(dòng)側(cè)電極272在副掃描軸c2的方向上重疊的表面積處于其最大值的狀態(tài)到第二副驅(qū)動(dòng)器27b的固定側(cè)電極271和可移動(dòng)側(cè)電極272在副掃描軸c2方向上重疊的表面積達(dá)到其最大值的狀態(tài)時(shí)的可動(dòng)框架23的角度。此外，由于可移動(dòng)框架23被控制為以恒定的角速度旋轉(zhuǎn)，因此可以用時(shí)間替換橫軸的旋轉(zhuǎn)角度。

圖8示出了提供給第一副驅(qū)動(dòng)器27a的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)sg1(實(shí)線)和提供給第二副驅(qū)動(dòng)器27b的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)sg2(虛線)。當(dāng)圖8所示的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)sg1和第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)sg2提供給第一副驅(qū)動(dòng)器27a和第二副驅(qū)動(dòng)器27b時(shí)，可移動(dòng)框架23圍繞副掃描軸c2以恒定的角速度旋轉(zhuǎn)。基于圖7所示的驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓和旋轉(zhuǎn)角度以及圖5所示的結(jié)構(gòu)來(lái)確定圖8所示的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)sg1和第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)sg2。

如圖8所示，當(dāng)?shù)谝桓彬?qū)動(dòng)器27a的固定側(cè)電極271和可移動(dòng)側(cè)電極272在副掃描軸c2方向上重疊的表面積處于其最大值時(shí)，第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)sg1處于最大電壓。第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)sg1是這樣的：隨著第一副驅(qū)動(dòng)器27a的固定側(cè)電極271和可移動(dòng)側(cè)電極272在副掃描軸c2方向上重疊的表面積變小，即，隨著可移動(dòng)框架23的旋轉(zhuǎn)，電壓降低。第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)sg2是這樣的：隨著第二副驅(qū)動(dòng)器27b的固定側(cè)電極271和可移動(dòng)側(cè)電極272在副掃描軸c2方向上重疊的表面積變大即，隨著可移動(dòng)框架23旋轉(zhuǎn)，電壓升高。此后，當(dāng)?shù)诙彬?qū)動(dòng)器27b的固定側(cè)電極271和可移動(dòng)側(cè)電極272在副掃描軸c2方向上重疊的表面積達(dá)到其最大值時(shí)，電壓達(dá)到其最大值。

現(xiàn)在將描述隨著可移動(dòng)框架23旋轉(zhuǎn)電容器的電容的變化。圖9是電容器的靜電容量和可移動(dòng)框架的旋轉(zhuǎn)角度之間的關(guān)系的曲線圖。圖9中的橫軸與圖8中的橫軸相同，并且是當(dāng)中心具有0°的角度(中性位置)時(shí)可移動(dòng)框架23的角度?？v軸是電容器的靜電容量。圖9中的橫軸對(duì)應(yīng)于圖8中的橫軸，并且可以用時(shí)間的變化替換。

圖9示出了電容器cp1的靜電容量cs1(實(shí)線)和電容器cp2的靜電容量cs2(虛線)。電容器的靜電容量與相對(duì)電極的表面積成比例地增加。對(duì)于電容器cp1，當(dāng)?shù)谝桓彬?qū)動(dòng)器27a的固定側(cè)電極271和可移動(dòng)側(cè)電極272在副掃描軸c2方向上重疊的表面積為其最大值時(shí)，即，當(dāng)角度在圖9中的左端時(shí)，靜電容量cs1位于其最大值。類似地，當(dāng)?shù)诙彬?qū)動(dòng)器27b的固定側(cè)電極271和可移動(dòng)側(cè)電極272在副掃描軸c2上重疊的表面積為其最大值時(shí)，即，當(dāng)角度位于圖9中的右端時(shí)，電容器cp2的靜電容量cs2位于其最大值。

現(xiàn)在將描述在第一副驅(qū)動(dòng)器27a的可移動(dòng)側(cè)電極272和第二副驅(qū)動(dòng)器27b的可移動(dòng)側(cè)電極272之間產(chǎn)生的電流。當(dāng)可移動(dòng)框架23以恒定的角速度旋轉(zhuǎn)(樞轉(zhuǎn))時(shí)，給予第一副驅(qū)動(dòng)器27a和第二副驅(qū)動(dòng)器27b的驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓及其靜電容量隨著可移動(dòng)框架23的角度(時(shí)間)波動(dòng)。

對(duì)于電容器，隨著容量改變而產(chǎn)生電流。如果我們令保持在電容中的電荷為電荷q，則流到電容器的電流i由每單位時(shí)間電荷q的變化量表示，因此如果我們令時(shí)間為t，則這由下面的公式表達(dá)。

i＝dq/dt

如果我們令v為施加的電壓，c為電容器的靜電容量，則電荷q＝cv。如上所述，第一副驅(qū)動(dòng)器27a(電容器cp1)和第二副驅(qū)動(dòng)器27b(電容器cp2)的施加電壓(驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓)和靜電容量都隨時(shí)間變化。因此，電流公式如下。

i＝c(dv/dt)+v(dc/dt)

c(dv/dt)是由驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓的變化產(chǎn)生的分量(驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓變化的百分比分量)。v(dc/dt)是由容量變化產(chǎn)生的分量(容量變化的百分比分量)。即，流向連接可移動(dòng)側(cè)電極272的導(dǎo)線的電流是c(dv/dt)和v(dc/dt)的和。

接下來(lái)，將描述在第一副驅(qū)動(dòng)器27a和第二副驅(qū)動(dòng)器27b的可移動(dòng)電極272之間流動(dòng)的電流。圖10是基于驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓的變化的電流值和可移動(dòng)框架的旋轉(zhuǎn)角度之間的關(guān)系的曲線圖。圖11是基于靜電容量的變化的電流值和可移動(dòng)框架的旋轉(zhuǎn)角度之間的關(guān)系的曲線圖。圖12是可移動(dòng)框架的旋轉(zhuǎn)角度與電流值的關(guān)系的曲線圖；其中，所述電流值為基于驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓的變化的電流與基于靜電容量的變化的電流的組合。另外，圖10、圖11和圖12中的橫軸對(duì)應(yīng)于圖8和9的橫軸，并且可以用操作時(shí)間來(lái)替換可移動(dòng)框架23的旋轉(zhuǎn)角度。

如上所述，在可移動(dòng)側(cè)電極272之間產(chǎn)生的電流是驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓變化的百分比分量與容量變化的百分比分量的組合(總和)。作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓的百分比變化的電流分量是在第一副驅(qū)動(dòng)器27a處產(chǎn)生的電流和在第二副驅(qū)動(dòng)器27b處產(chǎn)生的電流的組合。

考慮到這一點(diǎn)，當(dāng)圖8中所示的驅(qū)動(dòng)信號(hào)被給予第一副驅(qū)動(dòng)器27a和第二副驅(qū)動(dòng)器27b時(shí)，基于驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓的電流將與隨時(shí)間的經(jīng)過(guò)電壓的變化成比例。根據(jù)可移動(dòng)框架23的旋轉(zhuǎn)角度產(chǎn)生的電流在圖10中示出。

圖10所示的電流is1(實(shí)線)是在第一副驅(qū)動(dòng)器27a的可移動(dòng)側(cè)電極272處產(chǎn)生的電流，其由驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓的變化產(chǎn)生；且電流is2(虛線)是在可移動(dòng)側(cè)電極272處產(chǎn)生的電流，其在第二副驅(qū)動(dòng)器27b處產(chǎn)生。電流is1和電流is2與隨時(shí)間的經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓的變化成比例，因此在電壓突然變化的部分中有更多的電流流動(dòng)。因此，電流is1和電流is2如圖10所示變化。電流is1和電流is2是這樣的：在圖8中的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的曲線圖中，在電壓變化越大的部分中會(huì)存在越多的電流。

電流is1和電流is2的組合產(chǎn)生針對(duì)在第一副驅(qū)動(dòng)器27a的可移動(dòng)側(cè)電極272和第二副驅(qū)動(dòng)器27b的可移動(dòng)側(cè)電極272之間產(chǎn)生的電流的驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓的成比例變化分量is(粗線)，作為可移動(dòng)框架23樞轉(zhuǎn)的結(jié)果。

類似地，當(dāng)由第一副驅(qū)動(dòng)器27a和第二副驅(qū)動(dòng)器27b組成的電容器的靜電容量如圖9所示變化時(shí)，基于靜電容量的變化的電流將與隨時(shí)間的經(jīng)過(guò)靜電容量的變化成比例。因此，由靜電容量的變化產(chǎn)生的電流如圖11所示。

圖11(實(shí)線)所示的電流ic1是通過(guò)電容器cp1的靜電容量的變化在第一副驅(qū)動(dòng)器27a的可移動(dòng)側(cè)電極272處產(chǎn)生的電流。此外，圖11所示的電流ic2(虛線)是通過(guò)電容器cp2的靜電容量的變化在第二副驅(qū)動(dòng)器27b的可移動(dòng)側(cè)電極272處產(chǎn)生的電流。電流ic1和電流ic2與隨時(shí)間的經(jīng)過(guò)靜電容量變化成比例。因此，電流ic1和電流ic2如圖11所示根據(jù)可移動(dòng)框架23的旋轉(zhuǎn)角度變化。

電流ic1和電流ic2的組合產(chǎn)生針對(duì)在第一副驅(qū)動(dòng)器27a的可移動(dòng)側(cè)電極272和第二副驅(qū)動(dòng)器27b的可移動(dòng)側(cè)電極272之間產(chǎn)生的電流的靜電容量的成比例變化分量ic(粗線)，作為可移動(dòng)框架23樞轉(zhuǎn)的結(jié)果。

如上所述，由可移動(dòng)框架23的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的電流i是驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓的成比例變化分量(電流)is和靜電容量的成比例變化分量(電流)ic之和。圖12示出了：作為可移動(dòng)框架23的旋轉(zhuǎn)的結(jié)果，在第一副驅(qū)動(dòng)器27a的可移動(dòng)側(cè)電極272和第二副驅(qū)動(dòng)器27b的可移動(dòng)側(cè)電極272之間流動(dòng)的電流，并示出了圖10所示的電流is和圖11所示的電流ic的組合。

如圖12所示，當(dāng)可移動(dòng)框架23旋轉(zhuǎn)時(shí)，在副驅(qū)動(dòng)器27處產(chǎn)生的電流具有更大的振幅，即，在一個(gè)固定側(cè)電極271和一個(gè)可移動(dòng)側(cè)電極272靠近時(shí)，流過(guò)更多的電流。當(dāng)可移動(dòng)框架23平行于固定框架22(水平)時(shí)，電流為零，并且當(dāng)其接觸相對(duì)側(cè)時(shí)，盡管流動(dòng)方向相反，但電流值增加。即，當(dāng)可移動(dòng)框架23與固定框22平行時(shí)，電流值為零，且電流值與橫向的角度和固定側(cè)電極271與可移動(dòng)側(cè)電極272的接近程度成比例地上升。即，在副驅(qū)動(dòng)器27處感測(cè)到的電流值呈現(xiàn)出取決于橫向的角度而導(dǎo)致對(duì)稱的行為，盡管符號(hào)反轉(zhuǎn)(電流的流動(dòng)沿相反方向)。

如上所述，圖12中的橫軸是可移動(dòng)框架23的旋轉(zhuǎn)角度，并且也可以被認(rèn)為是時(shí)間。因此，對(duì)于光學(xué)掃描元件20，可以由在第一副驅(qū)動(dòng)器27a和第二副驅(qū)動(dòng)器27b的可移動(dòng)側(cè)電極272之間融合的電流感測(cè)可移動(dòng)框架23的旋轉(zhuǎn)(樞轉(zhuǎn))狀態(tài)(振幅、頻率等)。

對(duì)于光學(xué)掃描裝置a，電流傳感器36依靠可移動(dòng)框架23相對(duì)于固定框架22的旋轉(zhuǎn)來(lái)感測(cè)在副驅(qū)動(dòng)器27處產(chǎn)生的電流。電流傳感器36從輸出來(lái)自感測(cè)到的電流的電流信息。接下來(lái)，將參考附圖詳細(xì)描述電流傳感器36。

圖13是表示本發(fā)明的光學(xué)掃描裝置中使用的電流傳感器的一個(gè)例子的電路圖。在圖13所示的電路中，為了方便起見(jiàn)，還示出了一對(duì)副驅(qū)動(dòng)器27的等效電路(其中電容器cp1和cp2并聯(lián)連接的圖)。如圖13所示，電流傳感器36包括i/v轉(zhuǎn)換器360，第一路徑361，第二路徑362，提取器363(例如，提取組件)，第一放大器364和第二放大器365。因此，在示出的實(shí)施例中，如圖13所示，電流傳感器36包括第一路徑361和與第一路徑361平行的第二路徑362。

連接到第一副驅(qū)動(dòng)器27a和第二副驅(qū)動(dòng)器27b的可移動(dòng)側(cè)電極272的導(dǎo)線與i/v轉(zhuǎn)換器360的輸入組件連接。i/v轉(zhuǎn)換器360是將感測(cè)到的電流轉(zhuǎn)換為電壓的元件。具體地，當(dāng)可移動(dòng)框架23相對(duì)于固定框架22旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的電流被i/v轉(zhuǎn)換器360轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓。盡管i/v轉(zhuǎn)換器360將電流轉(zhuǎn)換為電壓，但是在轉(zhuǎn)換為電壓之后，電流的特性，例如其頻率，被保存。對(duì)于振幅，可以通過(guò)基于電流被轉(zhuǎn)換為電壓時(shí)的對(duì)應(yīng)表從電壓信號(hào)計(jì)算來(lái)獲取，該對(duì)應(yīng)表被提供給存儲(chǔ)組件400。

提取器363和第一放大器364沿著第一路徑361設(shè)置。第二放大器365沿著第二路徑362設(shè)置。從i/v轉(zhuǎn)換器360輸出的電壓被輸入到第一路徑361的提取器363和第二路徑362的第二放大器365。

提取器363提取包括在輸入電壓中的諧振振動(dòng)頻率。因此，提取器363具有包括發(fā)送諧振頻率信號(hào)的帶通濾波器的結(jié)構(gòu)。由提取器363提取的諧振頻率分量的信號(hào)被第一放大器364放大。提取器363提取在可移動(dòng)框架23的旋轉(zhuǎn)期間產(chǎn)生的諧振振動(dòng)分量，并且由第一放大器364放大的信號(hào)被發(fā)送到諧振振動(dòng)檢測(cè)器32。因此，在所示的實(shí)施例中，電流傳感器36具有：提取器363，其被配置為從感測(cè)到的電流提取諧振振動(dòng)的諧振頻率；以及第一放大器364，其被配置為放大來(lái)自第一路徑361上的提取器363的輸出。

同時(shí)，在第二路徑362上，從i/v轉(zhuǎn)換器360輸出的電壓被第二放大器365直接放大。然后將該放大的電壓作為電流信息提供給故障檢測(cè)器33。如上所述，通過(guò)可移動(dòng)框架23的旋轉(zhuǎn)在副驅(qū)動(dòng)器27處產(chǎn)生的電流被感測(cè)，并且i/v轉(zhuǎn)換器360將該電流轉(zhuǎn)換為電壓。因此，提供給故障檢測(cè)器33的電壓具有在副驅(qū)動(dòng)器27處產(chǎn)生的電流的特性。因此，在所示實(shí)施例中，電流傳感器36具有被配置為放大感測(cè)到的電流的第二放大器365。

接下來(lái)，將描述通過(guò)故障檢測(cè)器33，檢測(cè)可移動(dòng)框架23的停止或其它類似故障的操作。

當(dāng)在光學(xué)掃描裝置a中開(kāi)始向屏幕sc繪制視頻時(shí)，故障檢測(cè)器33在所期望數(shù)量的采樣點(diǎn)處(比如100個(gè)點(diǎn))獲取電流傳感器36的第二放大器365的輸出作為感測(cè)到的電流。故障檢測(cè)器33從每個(gè)采樣點(diǎn)處的感測(cè)到的電流中獲取感測(cè)到的電流的電流波形，將感測(cè)到的電流的電流波形與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)組件400中的參考電流波形進(jìn)行比較，并且確定可移動(dòng)框架23是否已經(jīng)停止或其它的故障狀態(tài)。

圖14是在檢測(cè)可移動(dòng)框架23的故障時(shí)使用的參考電流波形的曲線圖。在光學(xué)掃描裝置a中，一個(gè)光學(xué)掃描元件20與下一個(gè)之間經(jīng)常存在差異，并且在光束的掃描中出現(xiàn)偏差。即使在特定條件(比如掃描速度)下掃描光束，感測(cè)到的電流幾乎總是不同。因此，對(duì)于光學(xué)掃描裝置a，光學(xué)掃描元件20在其制造時(shí)正常地被操作，執(zhí)行電流感測(cè)，并且由從電流傳感器36獲得的電流信息形成電流波形。該電流波形作為參考電流波形(例如，預(yù)定參考電流)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)組件400中。示于圖14中的電流波形被i/v轉(zhuǎn)換器360反轉(zhuǎn)，因此其相對(duì)于圖12中的波形上下是反向的，但是其形狀(特性)與圖12相對(duì)應(yīng)。

故障檢測(cè)器33獲取從每個(gè)采樣點(diǎn)處采樣的電流值獲得的電流波形。然后，故障檢測(cè)器33將電流波形與參考電流波形進(jìn)行比較，如果偏差落在設(shè)定范圍內(nèi)，則確定系統(tǒng)正常工作。如果來(lái)自感測(cè)到的電流的電流波形和參考電流波形之間的差大于特定量，則故障檢測(cè)器33檢測(cè)可移動(dòng)框架23的停止(故障)。如果故障檢測(cè)器33檢測(cè)可移動(dòng)框架23停止，光源控制器311向驅(qū)動(dòng)器15發(fā)送發(fā)射控制信息，以強(qiáng)制停止發(fā)光，或者將其輸出降低到如果照射用戶將不會(huì)遭受任何健康危害的程度。因此，在所示的實(shí)施例中，控制器31將感測(cè)到的電流的電流波形與參考電流波形進(jìn)行比較，并且根據(jù)感測(cè)到的電流的電流波形與參考電流波形的比較，控制來(lái)自光源組件100的光束的發(fā)射。具體地，在所示的實(shí)施例中，參考電流波形表示當(dāng)可移動(dòng)框架23正常被驅(qū)動(dòng)(無(wú)故障)時(shí)的電流。此外，在所示實(shí)施例中，當(dāng)感測(cè)到的電流的電流波形與參考電流波形之間的差值大于特定量(或超過(guò)預(yù)定范圍)時(shí)，控制器31控制來(lái)自光源組件100的光束的發(fā)射。此外，在所示的實(shí)施例中，控制器31比較在相同的時(shí)間感測(cè)到的電流的電流波形和參考電流波形的值，并且當(dāng)值的差大于特定量(例如，預(yù)定閾值)時(shí)，減少來(lái)自光源組件100的光束的發(fā)射。

上述的結(jié)果是，即使可移動(dòng)框架23停止并且光束不再被掃描，光束照射(shine)在特定位置，并且照射位置將變熱或品質(zhì)降低也是幾乎不可能的。此外，光束不可能連續(xù)地照射(shine)到用戶的眼睛等中，這可能損害用戶的視覺(jué)，導(dǎo)致失明或者產(chǎn)生一些其它健康危害。此外，這里的配置是，故障檢測(cè)器33確定采樣點(diǎn)的數(shù)量，并且對(duì)于這些采樣點(diǎn)來(lái)自電流傳感器36的輸出被采樣，但這不是唯一的選擇。例如，該配置可以是這樣：電流傳感器36確定采樣點(diǎn)的數(shù)量，且將與采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的輸出傳遞給故障檢測(cè)器33。

接下來(lái)，將描述基于故障檢測(cè)器33的可移動(dòng)框架23的停止或其它類似故障的檢測(cè)。對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)掃描裝置a，電流傳感器36基于可移動(dòng)框架23的樞轉(zhuǎn)來(lái)感測(cè)在副驅(qū)動(dòng)器27處產(chǎn)生的電流，并且基于該電流的變化由故障檢測(cè)器33來(lái)檢測(cè)可移動(dòng)框架23的故障。在副驅(qū)動(dòng)器27處產(chǎn)生的電流具有驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓的成比例變化分量和靜電容量的成比例變化分量。

因此，如果在驅(qū)動(dòng)信號(hào)中發(fā)生故障(比如當(dāng)沒(méi)有提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí))，則在副驅(qū)動(dòng)器27處產(chǎn)生的電流的驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓的成比例變化分量將相對(duì)于正常工作而改變。例如，讓我們考慮不再提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)的情況。如果我們假設(shè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓已經(jīng)下降到零，則驅(qū)動(dòng)信號(hào)沒(méi)有變化，因此在副驅(qū)動(dòng)器27處產(chǎn)生的電流的驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓的成比例變化分量也將為零。此外，由于靜電容量的成比例變化分量為v(cd/dt)，所以如果電壓v為零，則靜電容量的成比例變化分量也為零。由于上述原因，故障檢測(cè)器33可以通過(guò)使用電流傳感器36感測(cè)在副驅(qū)動(dòng)器27處產(chǎn)生的電流來(lái)檢測(cè)由驅(qū)動(dòng)信號(hào)的故障引起的可移動(dòng)框架23的故障。具體地，故障檢測(cè)器33能夠檢測(cè)由于電路斷開(kāi)、電阻的增加或布線的一些其它問(wèn)題而導(dǎo)致的可移動(dòng)框架23的操作方面的故障(比如停止)。

還存在當(dāng)可移動(dòng)框架23由于異物等進(jìn)入而被強(qiáng)制停止的情況。在這種情況下，將與正常操作期間相同的驅(qū)動(dòng)信號(hào)提供給副驅(qū)動(dòng)器27。由于可移動(dòng)框架23停止，電容器cp1和cp2的靜電容量停止變化。也就是說(shuō)，在副驅(qū)動(dòng)器27處產(chǎn)生的電流的靜電容量的成比例變化分量變?yōu)榱恪４送?，由于在副?qū)動(dòng)器27處產(chǎn)生的電流的驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓的成比例變化分量是c(dv/dt)，并且電容器cp1和cp2的靜電容量是恒定的，因此，驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓的成比例變化分量也發(fā)生變化。因此，故障檢測(cè)器33可以通過(guò)使用電流傳感器36來(lái)感測(cè)在副驅(qū)動(dòng)器27處產(chǎn)生的電流，來(lái)檢測(cè)可移動(dòng)框架23已被強(qiáng)制停止。由于電容器cp1和cp2的靜電容量將根據(jù)可移動(dòng)框架23被強(qiáng)制停止的位置而變化，由電流傳感器36感測(cè)到的電流波形將隨著可移動(dòng)框架23停止的位置而變化?，F(xiàn)在將針對(duì)可移動(dòng)框架23的每個(gè)停止位置描述由電流傳感器36感測(cè)的電流的波形。

首先，將描述可移動(dòng)框架23平行于固定框架22停止的情況(這是用于可移動(dòng)框架23的旋轉(zhuǎn)的中性位置)。因?yàn)榭梢苿?dòng)框架23停止，所以在副驅(qū)動(dòng)器27處產(chǎn)生的電流僅具有驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓的成比例變化分量。此外，如上所述，驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓的成比例變化分量與電容器的容量成比例。

當(dāng)可移動(dòng)框架23處于中性位置時(shí)，電容器cp1和電容器cp2的靜電容量被固定在圖11所示的中性位置的值。在中性位置，電容器cp1的靜電容量與電容器cp2的靜電容量基本相同。因此，通過(guò)從圖10中的驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓的成比例變化分量(變化率成分)is中去除由靜電容量變化所引起的影響，而獲得驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓的成比例變化分量(變化率成分)。

圖15是在可移動(dòng)框架在與固定框架平行的狀態(tài)下停止時(shí)繪制期間中電流值的變化的曲線圖。在副驅(qū)動(dòng)器27處產(chǎn)生的電流使得靜電容量的成比例變化分量為零。也就是說(shuō)，在副驅(qū)動(dòng)器27處產(chǎn)生的電流正好是驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓的成比例變化分量。驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓的成比例變化分量也受到電容器cp1和cp2的靜電容量無(wú)變化的影響。具體地，當(dāng)可移動(dòng)框架23停止在中性位置時(shí)，在副驅(qū)動(dòng)器27處產(chǎn)生的電流的電流波形是圖15所示的波形。圖15所示的參考電流波形具有比圖14所示的參考電流波形小的總振幅。振幅在可移動(dòng)框架23的樞轉(zhuǎn)的兩端處變得更小。因?yàn)殡娙萜鱟p1具有與電容器cp2相同或基本相同的靜電容量，所以在副驅(qū)動(dòng)器27處產(chǎn)生的電流的電流波形根據(jù)橫向的角度對(duì)稱，盡管符號(hào)相反(電流流向是相反的)。

圖16是當(dāng)可移動(dòng)框架在相對(duì)于固定框架處于最大傾斜的狀態(tài)下停止時(shí)繪制期間中電流值變化的曲線圖。存在可移動(dòng)框架23在如下?tīng)顟B(tài)下停止的情況：對(duì)于第一副驅(qū)動(dòng)器27a和第二副驅(qū)動(dòng)器27b中一個(gè)的固定側(cè)電極271和可移動(dòng)側(cè)電極272在副掃描軸c2方向上重疊的表面積相對(duì)于另一個(gè)的固定側(cè)電極271和可移動(dòng)側(cè)電極272在副掃描軸c2方向上重疊的表面積大。這里，第二副驅(qū)動(dòng)器27b側(cè)的固定側(cè)電極271和可移動(dòng)側(cè)電極272在副掃描軸c2方向上重疊的表面積被假定為大于第一副驅(qū)動(dòng)器27a側(cè)的固定側(cè)電極271和可移動(dòng)側(cè)電極272在副掃描軸c2方向上重疊的表面積。

這里再次，由于可移動(dòng)框架23停止，因此在副驅(qū)動(dòng)器27處產(chǎn)生的電流的靜電容量的成比例變化分量為零。此外，電容器cp2的靜電容量大于當(dāng)停止處于上述中性位置時(shí)的電容器cp2的靜電容量，并且電容器cp1的靜電容量小于停止處于中性位置時(shí)的靜電容量。

由于電容器cp1的靜電容量小于當(dāng)可移動(dòng)框架23處于中性位置時(shí)的電容器cp1的靜電容量，所以在中性位置的右側(cè)的部分處，振幅小于當(dāng)停止處于中性位置時(shí)的振幅，即，在圖15所示的電流波形的中性位置的左側(cè)。相反，在中性位置的左側(cè)的部分，振幅大于停止在中性位置時(shí)的振幅，即在圖15所示的電流波形的中性位置的右側(cè)。如圖16所示，當(dāng)可移動(dòng)框架23無(wú)論與中性位置成任何角度停止時(shí)，在副驅(qū)動(dòng)器27處產(chǎn)生的電流值將不會(huì)在中性位置的兩側(cè)對(duì)稱。正如圖15中所示，圖16所示的電流波形具有在兩端振幅減小的形狀。

當(dāng)可移動(dòng)框架23被強(qiáng)制停止時(shí)，由電流傳感器36感測(cè)的在副驅(qū)動(dòng)器27處產(chǎn)生的電流的電流波形，具有與正常操作期間的參考電流波形不同的形狀。故障檢測(cè)器33從感測(cè)到的電流信息檢測(cè)電流波形相對(duì)于參考電流波形的變化，從而檢測(cè)可移動(dòng)框架23的強(qiáng)制停止和可移動(dòng)框架23由于驅(qū)動(dòng)信號(hào)故障引起的停止(故障)。更具體地，故障檢測(cè)器33調(diào)用在存儲(chǔ)組件400中提前存儲(chǔ)的參考電流波形，將參考電流波形與感測(cè)到的電流的電流波形進(jìn)行比較，并且如果偏差在特定范圍之外檢測(cè)可移動(dòng)框架23的停止(故障)。

以上描述了可移動(dòng)框架23相對(duì)于固定框架22的旋轉(zhuǎn)(樞轉(zhuǎn))的情況，但這不是唯一的選擇。例如，當(dāng)旋轉(zhuǎn)角被抑制時(shí)，或者當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度(更慢或更快)有變化時(shí)，電流波形也將改變。因此，通過(guò)將感測(cè)到的電流波形與參考電流波形進(jìn)行比較，故障檢測(cè)器33還可以檢測(cè)可移動(dòng)框架23中的故障，其中可移動(dòng)框架23正在執(zhí)行不同于預(yù)定操作的操作。如上所述，當(dāng)已經(jīng)檢測(cè)除了可移動(dòng)框架23的停止之外的故障時(shí)，故障檢測(cè)器33還向光源控制器311發(fā)送已檢測(cè)到故障的信息。該信息可以與停止信息相同，或者可以是除了停止信息之外的其它信息。

因此，對(duì)于光學(xué)掃描裝置a，即使沒(méi)有安裝用于感測(cè)光束或鏡件21(可移動(dòng)框架23)的掃描的特殊傳感器，仍然可以檢測(cè)例如在正在供給用于正常工作的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的狀態(tài)下發(fā)生的停止的故障。

在電流傳感器36中，第一放大器364僅輸入具有由提取器363提取的頻帶(諧振頻率)的信號(hào)。由第一放大器364放大的信號(hào)被發(fā)送到諧振振動(dòng)檢測(cè)器32并用于檢測(cè)諧振振動(dòng)。由于由諧振振動(dòng)產(chǎn)生的電流小，因此需要具有高的放大率。另一方面，由第二放大器365放大的信號(hào)被發(fā)送到故障檢測(cè)器33并用于檢測(cè)可移動(dòng)框架23的故障(停止)。如果在可移動(dòng)框架23處發(fā)生故障(停止)，則在副驅(qū)動(dòng)器27處產(chǎn)生的電流與正常工作期間的電流之間的變化量大于由諧振振動(dòng)產(chǎn)生的電流。第二放大器365用于直接放大已經(jīng)由i/v轉(zhuǎn)換器360轉(zhuǎn)換的信號(hào)。因此，第二放大器365可以是具有比第一放大器364的放大率低的放大器。

在本實(shí)施例中，感測(cè)在繪制期間基于可移動(dòng)框架23的操作在副驅(qū)動(dòng)器27處產(chǎn)生的電流，并且該電流用于檢測(cè)可移動(dòng)框架23的停止(故障)。如上所述，由于可移動(dòng)框架23在繪制期間比在返回期間更慢地移動(dòng)，所以電流值將更小，但是因?yàn)槠陂g(時(shí)間)長(zhǎng)，所以即使在低采樣頻率下也可以獲得精確的電流波形。因此，在所示實(shí)施例中，控制器31基于在返回期間或繪圖期間從電流傳感器36獲取的感測(cè)到的電流(例如，感測(cè)結(jié)果)來(lái)控制來(lái)自光源組件100的光束的發(fā)射。

如上所述，對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)掃描裝置a，由于基于在副掃描操作期間產(chǎn)生的電流值檢測(cè)可移動(dòng)框架23的停止(故障)，光學(xué)掃描元件20的停止(故障)可以快速且精確地被檢測(cè)。并且，由于在檢測(cè)到可移動(dòng)框架23的停止(故障)之后立即執(zhí)行停止光源11或減小其輸出的操作，因此高輸出光束不太可能照射(shine)到用戶的眼睛中，因此不太可能發(fā)生用戶的視力損害、失明或其它類似的健康危害的損害。此外，由于高輸出光束不太可能繼續(xù)照射單個(gè)點(diǎn)，因此還可以抑制將由光束照射引起的其他的過(guò)熱、材料品質(zhì)降低等。

因此，在所示實(shí)施例中，控制器31停止或減少來(lái)自光源組件100的光的發(fā)射。

此外，在所示的實(shí)施例中，光學(xué)掃描裝置a具有：靜電副驅(qū)動(dòng)器27，其以非諧振驅(qū)動(dòng)可移動(dòng)框架23；電流傳感器36，其感測(cè)由副驅(qū)動(dòng)器27的容量的變化產(chǎn)生的電流，并且基于電流輸出電流信息信號(hào)；和故障檢測(cè)器33，其從電流信息信號(hào)檢測(cè)停止，并輸出停止檢測(cè)信息。基于停止檢測(cè)信息，停止光束的發(fā)射或減小其輸出。

第二實(shí)施例

將描述屬于本發(fā)明的光學(xué)掃描裝置的另一示例。本實(shí)施例的光學(xué)掃描裝置具有與第一實(shí)施例的光學(xué)掃描裝置相同的結(jié)構(gòu)。因此，基本上相同的那些部分編號(hào)將相同，并且將不再詳細(xì)描述這些相同的部分。

對(duì)于根據(jù)第一實(shí)施例的光學(xué)掃描裝置的故障檢測(cè)器33，在許多采樣點(diǎn)(例如100個(gè)點(diǎn))處獲取電流信息，基于這些采樣點(diǎn)的電流信息獲取電流波形，并且將該波形與參考電流波形進(jìn)行比較，以檢測(cè)可移動(dòng)框架23的停止(故障)。如果存在許多采樣點(diǎn)，則電流波形精度更高，但是還需要更高的處理能力。

圖17是電流波形和特征點(diǎn)的曲線圖。在繪制期間感測(cè)到的電流波形取決于可移動(dòng)框架23的操作(樞轉(zhuǎn))狀態(tài)。因此，如圖17所示，僅使用電流波形中存在大的形狀變化(電流值的變化)的幾個(gè)(這里為四個(gè))采樣點(diǎn)來(lái)感測(cè)電流信息。這里，將從返回期間切換到繪制期間后的第一測(cè)量點(diǎn)ms1和可移動(dòng)框架23移動(dòng)到中性位置之前的第二測(cè)量點(diǎn)ms2設(shè)定為采樣點(diǎn)。另外，設(shè)定可移動(dòng)框架23通過(guò)中性位置后的第三測(cè)定點(diǎn)ms3，以及從繪制期間向返回期間切換前的第四測(cè)定點(diǎn)ms4。第一測(cè)量點(diǎn)ms1，第二測(cè)量點(diǎn)ms2，第三測(cè)量點(diǎn)ms3和第四測(cè)量點(diǎn)ms4是可以感測(cè)到穩(wěn)定的電流值的點(diǎn)。

當(dāng)控制可移動(dòng)框架23的操作時(shí)，掃描控制器312獲取返回期間和繪制期間的開(kāi)始和結(jié)束時(shí)間。因此，掃描控制器312可以將第一測(cè)量點(diǎn)ms1，第二測(cè)量點(diǎn)ms2，第三測(cè)量點(diǎn)ms3和第四測(cè)量點(diǎn)ms4的時(shí)間正確地傳遞到故障檢測(cè)器33或電流傳感器36。這使得故障檢測(cè)器33正確地獲取第一測(cè)量點(diǎn)ms1，第二測(cè)量點(diǎn)ms2，第三測(cè)量點(diǎn)ms3和第四測(cè)量點(diǎn)ms4處的電流值(電流波形)。

當(dāng)可移動(dòng)框架23正常工作時(shí)，來(lái)自電流傳感器36的第一測(cè)量點(diǎn)ms1，第二測(cè)量點(diǎn)ms2，第三測(cè)量點(diǎn)ms3和第四測(cè)量點(diǎn)ms4處的電流值將與參考電流波形的對(duì)應(yīng)點(diǎn)處的電流值重合或基本重合(該差將落在特定范圍內(nèi))。

同時(shí)，如上所述，當(dāng)可移動(dòng)框架23被強(qiáng)制停止時(shí)，在各個(gè)測(cè)量點(diǎn)處感測(cè)的電流值相對(duì)于從參考電流波形獲得的電流值而變化。因此，故障檢測(cè)器33將在各個(gè)測(cè)量點(diǎn)處感測(cè)的電流值與參考電流波形上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)處的電流值進(jìn)行比較，并且如果它們之間的差值是一定量或更多，則可移動(dòng)框架23的停止被檢測(cè)。

如圖16所示，當(dāng)可移動(dòng)框架23停止時(shí)，感測(cè)到的電流的電流波形本身可以不同于相當(dāng)于該點(diǎn)所感測(cè)的波形。具體地，在可移動(dòng)框架23經(jīng)過(guò)中性位置之前和之后，變化可以不同。在這種情況下，可以通過(guò)比較感測(cè)到的電流值來(lái)檢測(cè)可移動(dòng)框架23的停止。例如，當(dāng)光學(xué)掃描元件20處于其正常工作狀態(tài)時(shí)，電流波形將在可移動(dòng)框架23經(jīng)過(guò)中性位置之前和之后呈現(xiàn)對(duì)稱或基本對(duì)稱的行為(波形)。當(dāng)可移動(dòng)框架23停止時(shí)，電流波形的對(duì)稱性可能喪失，并且這種對(duì)稱性的丟失也可以用于檢測(cè)可移動(dòng)框架23的停止。

為了更詳細(xì)地解釋這一點(diǎn)，在正常工作期間，盡管符號(hào)不同(流動(dòng)方向不同)，但是在第一測(cè)量點(diǎn)ms1和第四測(cè)量點(diǎn)ms4處流動(dòng)相同或基本相同量的電流。這同樣適用于第二測(cè)量點(diǎn)ms2和第三測(cè)量點(diǎn)ms3。也就是說(shuō)，當(dāng)可移動(dòng)框架23停止時(shí)，第一測(cè)量點(diǎn)ms1的電流值和第四測(cè)量點(diǎn)ms4的電流值偏離第二測(cè)量點(diǎn)ms2和第三測(cè)量點(diǎn)ms3的電流值(電流波形的平衡丟失)。當(dāng)這些各個(gè)測(cè)量點(diǎn)處的電流值的差為一定量或更多時(shí)，故障檢測(cè)器33檢測(cè)可移動(dòng)框架23的停止。

此外，可能存在在可移動(dòng)框架23的旋轉(zhuǎn)(樞轉(zhuǎn))期間位置受限或者在中性位置之前或之后移動(dòng)速度受到限制的情況。在這種情況下，在中性位置之前或之后的電流波形的部分的平衡發(fā)生改變。鑒于此，故障檢測(cè)器33比較第一測(cè)量點(diǎn)ms1和第二測(cè)量點(diǎn)ms2，和/或比較第三測(cè)量點(diǎn)ms3和第四測(cè)量點(diǎn)ms4。然后，如果該差大于一定值，則故障檢測(cè)器33檢測(cè)可移動(dòng)框架23的旋轉(zhuǎn)中發(fā)生了故障。

還存在波形本身在可移動(dòng)框架23的中性位置之前和之后變化的時(shí)候，并且可移動(dòng)框架23的旋轉(zhuǎn)中的故障也可以通過(guò)比較第一測(cè)量點(diǎn)ms1和第二測(cè)量點(diǎn)ms2的差值與第三測(cè)量點(diǎn)ms3和第四測(cè)量點(diǎn)ms4的差，并且查看這些差值之間是否存在至少一定的間隙。因此，在這些情況下，控制器31比較在不同時(shí)間(例如，ms1，ms2，ms3，ms4)感測(cè)的感測(cè)到的電流的電流波形的值，并根據(jù)感測(cè)到的電流的電流波形的值的比較控制來(lái)自光源組件100的光束的發(fā)射。

如上所述，將表示電流波形特征的多個(gè)點(diǎn)處的電流值與已經(jīng)提前存儲(chǔ)的參考電流波形的對(duì)應(yīng)點(diǎn)處的電流值進(jìn)行比較，或者特征點(diǎn)的電流值之間進(jìn)行比較，因此可以大大減少檢測(cè)停止(故障)所需的處理量。因此，可以縮短從可移動(dòng)框架23停止(故障的發(fā)生)直到其被檢測(cè)所花費(fèi)的時(shí)間。

其他一切都與第一實(shí)施例中的相同。在第一和第二實(shí)施例中，電流傳感器36感測(cè)繪制期間在副驅(qū)動(dòng)器27處產(chǎn)生的電流值，但是這不是唯一的選擇，作為替代，可以感測(cè)返回期間在副驅(qū)動(dòng)器27處生成的電流值。

第三實(shí)施例

現(xiàn)在將參考附圖描述屬于本發(fā)明的光學(xué)掃描裝置的另一示例。圖18是表示本發(fā)明的光學(xué)掃描裝置的另一例的框圖。圖19是在圖18所示的光學(xué)掃描裝置中使用的電流傳感器的電路圖。如圖18所示，除了處理器300的電流傳感器37和測(cè)量組件38不同之外，光學(xué)掃描裝置a2具有與圖2所示的光學(xué)掃描裝置a相同的結(jié)構(gòu)。因此，光學(xué)掃描裝置a2中與光學(xué)掃描裝置a中相同的部分編號(hào)相同，并且將不再詳細(xì)描述相同的部分。

如圖18所示，光學(xué)掃描裝置a2的處理器300包括將諧振振動(dòng)檢測(cè)器32和故障檢測(cè)器33組合為一個(gè)組件的測(cè)量組件38。測(cè)量組件38獲取諧振振動(dòng)頻率，并且基于來(lái)自電流傳感器37的電流信息來(lái)檢測(cè)可移動(dòng)框架23的停止(故障)。這些操作本身與在光學(xué)掃描裝置a中的諧振振動(dòng)檢測(cè)器32和故障檢測(cè)器33的操作相同，因此不再詳細(xì)描述。

電流傳感器37包括i/v轉(zhuǎn)換器370，第一路徑371，第二路徑372，開(kāi)關(guān)373，提取器374和放大器375。i/v轉(zhuǎn)換器370與i/v轉(zhuǎn)換器360相同。第一路徑371包括提取器374，提取器374與提取器363相同，并且是從輸入電壓中僅提取諧振頻率的波長(zhǎng)分量的濾波器。提取器374與放大器375的輸入連接。

第二路徑372是繞過(guò)提取器374并且與放大器375的輸入連接的路徑。基于來(lái)自同步器30的幀同步信號(hào)，開(kāi)關(guān)373將i/v轉(zhuǎn)換器370的輸出端子選擇性地連接到第一路徑371或第二路徑372。

如上所述，當(dāng)由非諧振驅(qū)動(dòng)的可移動(dòng)框架23處產(chǎn)生的諧振振動(dòng)時(shí)，在投影于屏幕sc上的視頻中在副掃描方向上產(chǎn)生亮度或暗度。為了抑制由諧振振動(dòng)引起的視頻的亮度或暗度，優(yōu)選在繪制期間進(jìn)行諧振振動(dòng)的檢測(cè)。此外，當(dāng)可移動(dòng)框架23的旋轉(zhuǎn)速度變高時(shí)，電流值變大。因此，通過(guò)感測(cè)在返回期間產(chǎn)生的電流，可以更準(zhǔn)確地檢測(cè)可移動(dòng)框架23中的故障。

因此，在繪制期間產(chǎn)生的電流用于檢測(cè)可移動(dòng)框架23的諧振振動(dòng)。而且，在返回期間產(chǎn)生的電流用于檢測(cè)停止(故障)。因此，開(kāi)關(guān)373在繪制期間與第一路徑371連接，并且在返回期間與第二路徑372連接。

已經(jīng)通過(guò)第一路徑371和第二路徑372的電壓(信號(hào))被放大器375放大并輸入到測(cè)量組件38。測(cè)量組件38類似于開(kāi)關(guān)373，因?yàn)樗鼜膾呙杩刂破?12獲取關(guān)于返回期間和繪制期間的信息，在繪制期間作為諧振振動(dòng)檢測(cè)器操作，且在返回期間作為故障檢測(cè)器操作。測(cè)量組件38可以根據(jù)輸入的信號(hào)執(zhí)行不同的處理，即，其可以執(zhí)行諧振振動(dòng)檢測(cè)或者檢測(cè)可移動(dòng)框架23的停止(故障)。

如上所述，從i/v轉(zhuǎn)換器370輸出的電壓在繪制期間由開(kāi)關(guān)373發(fā)送到第一路徑371，并且在返回期間被發(fā)送到第二路徑372。因此，放大器375可以由諧振檢測(cè)和故障檢測(cè)共用，因此可以簡(jiǎn)化電流傳感器。放大器375可以具有固定的放大率，或者放大率可以是可變的。例如，在可移動(dòng)框架23緩慢旋轉(zhuǎn)的繪制期間產(chǎn)生低電流值。因此，通過(guò)提高繪制期間的放大率，可以精確地感測(cè)由諧振產(chǎn)生的電流。相反，在可移動(dòng)框架23比繪制期間更快地旋轉(zhuǎn)的返回期間產(chǎn)生高電流值。因此，即使在產(chǎn)生高電流值的返回期間放大率降低，也可以準(zhǔn)確地檢測(cè)電流的變化。此外，由于返回期間比繪制期間短(在時(shí)間上)，所以必須通過(guò)降低放大率來(lái)加寬頻帶。這里，再次通過(guò)將返回期間的放大率降低到低于繪制期間的放大率，可以精確地檢測(cè)返回期間的電流變化。

其余特征與第一和第二實(shí)施例中的相同。

第四實(shí)施例

現(xiàn)在將參照附圖描述屬于本發(fā)明的光學(xué)掃描裝置的另一個(gè)示例。圖20是幀同步信號(hào)和由電流傳感器感測(cè)的電流的電流波形的曲線圖。圖20中的上部是幀同步信號(hào)，下部是電流波形。橫軸是時(shí)間。這里的本發(fā)明的光學(xué)掃描裝置具有與第一實(shí)施例的光學(xué)掃描裝置a相同的結(jié)構(gòu)，因此再次省略其詳細(xì)說(shuō)明，且將參照光學(xué)掃描裝置a進(jìn)行說(shuō)明。

如圖20所示，幀同步信號(hào)是在返回期間低(l)且在繪制期間高(h)的信號(hào)。一幀由一組返回期間和繪制期間組成。如果我們假設(shè)電流傳感器36也感測(cè)返回期間的電流，則在返回期間和繪制期間感測(cè)的電流的波形如圖20所示。也就是說(shuō)，返回期間的電流波形的最大振幅大于繪制期間的電流波形的最大振幅。

如上所述，可移動(dòng)框架23的操作被控制成使得其在繪制期間緩慢地旋轉(zhuǎn)并且在返回期間更快地旋轉(zhuǎn)。因此，驅(qū)動(dòng)副驅(qū)動(dòng)器27的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓在返回期間比在繪制期間高。因此，在返回期間的電壓的成比例變化(隨時(shí)間經(jīng)過(guò)而變化)大于在繪制期間的電壓的成比例變化，并且在可移動(dòng)框架23的樞轉(zhuǎn)期間產(chǎn)生的電流的驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓的成比例變化分量更大。此外，由于靜電容量的成比例變化隨著可移動(dòng)框架23的速度而增加，因此在副驅(qū)動(dòng)器27處產(chǎn)生的電流的靜電容量的成比例變化分量變得更大。

因此，返回期間的電流波形的最大振幅高于繪制期間的電流波形的最大振幅。鑒于此，對(duì)于根據(jù)本實(shí)施例的光學(xué)掃描裝置，返回期間產(chǎn)生的電流被感測(cè)。因此，感測(cè)到的電流值大于在繪制期間感測(cè)的電流值。這里的電流傳感器36的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例中的相同，并且基于返回期間感測(cè)到的電流的電流信息被發(fā)送到故障檢測(cè)器33。在返回期間，感測(cè)通過(guò)旋轉(zhuǎn)可移動(dòng)框架23產(chǎn)生的電流值，并且檢測(cè)可移動(dòng)框架23的停止(故障)。在返回期間，所產(chǎn)生的電流值更高，期間(時(shí)間)更短，因此必須降低放大率并且提高頻帶。因此，第二放大器365具有比第一放大器364低的放大率。

故障檢測(cè)器33檢測(cè)可移動(dòng)框架23的停止(故障)的方法與第一實(shí)施例中相同。也就是說(shuō)，在返回期間內(nèi)設(shè)置多個(gè)(例如100個(gè))采樣點(diǎn)，由這些采樣點(diǎn)處的電流值產(chǎn)生電流波形，并將其與預(yù)先存儲(chǔ)的參考電流波形進(jìn)行比較。實(shí)際上，將采樣點(diǎn)的電流值與從與采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的參考電流波形獲得的電流值進(jìn)行比較。具體地，將感測(cè)到的電流波形與參考電流波形進(jìn)行比較。然后，如果在感測(cè)到的電流波形和參考電流波形之間存在大的差異，則故障檢測(cè)器33檢測(cè)可移動(dòng)框架23已經(jīng)停止(存在故障)。

由于在返回期間的電流值高于在繪制期間的電流值，所以可以提高檢測(cè)的精度(例如，可以提高放大后的信躁(s/n)比)。因此，當(dāng)將感測(cè)到的電流的波形與參考電流波形進(jìn)行比較時(shí)，波形信息將趨向于存在差異，并且可以更精確地檢測(cè)可移動(dòng)框架23的停止(故障)。

第五實(shí)施例

在第四實(shí)施例中，直接將感測(cè)到的電流波形與參考電流波形進(jìn)行比較。代替以這種方式直接比較波形，也可以通過(guò)比較由于可移動(dòng)框架23的停止(故障)而導(dǎo)致的感測(cè)到的電流波形中可能產(chǎn)生變化的特征部分來(lái)檢測(cè)可移動(dòng)框架23的停止(故障)。在本實(shí)施例中，將電流波形的最大值和最小值關(guān)注為特征部分。

現(xiàn)在將描述本實(shí)施例中故障檢測(cè)器33檢測(cè)停止(故障)的具體方法。圖21是確定停止時(shí)的條件的曲線圖。圖21示出了由正常操作期間感測(cè)的電流值產(chǎn)生的參考電流波形和在返回期間感測(cè)的電流波形。在本實(shí)施例中，返回期間是預(yù)定的，并且如果可移動(dòng)框架23的操作與正常操作相同，則感測(cè)到的電流波形也將是具有最大值和最小值的正弦波。

可移動(dòng)框架23已經(jīng)停止時(shí)出現(xiàn)在電流波形中的行為與在繪制期間感測(cè)到的電流波形相同。也就是說(shuō)，當(dāng)可移動(dòng)框架23在旋轉(zhuǎn)范圍的中性位置附近停止時(shí)，存在較少的振動(dòng)，并且當(dāng)其在傾斜位置停止時(shí)，最大值或最小值的絕對(duì)值減小。此外，如果配置使得旋轉(zhuǎn)速度變化，則將存在電流波形上下移動(dòng)的情況。由于感測(cè)到的電流值高于繪制期間的電流值，所以電流波形的變化將大于繪制期間的電流波形的變化。

當(dāng)故障檢測(cè)器33利用這些電流波形特性來(lái)將感測(cè)到的電流的波形與參考電流波形進(jìn)行比較時(shí)，通過(guò)比較最大值和最小值來(lái)確定可移動(dòng)框架23已經(jīng)發(fā)生停止(故障)。更具體地，通過(guò)如下方式確定。故障檢測(cè)器33從在多個(gè)采樣點(diǎn)處感測(cè)的電流波形中找到最大值和最小值。然后，故障檢測(cè)器33獲取參考電流波形的最大值和最小值。故障檢測(cè)器33找到感測(cè)到的電流波形和參考電流波形的最大值和最小值之間的差，并且如果該差超過(guò)特定范圍，則檢測(cè)可移動(dòng)邊框23的停止(故障)。

由于電路故障、由光學(xué)掃描元件20的變化引起的故障、由于周圍環(huán)境引起的故障等等，所感測(cè)到的電流值存在偏差，因此，當(dāng)最大值之間的差和最小值之間的差超過(guò)特定范圍時(shí)，故障檢測(cè)器33確定可移動(dòng)框架23已經(jīng)停止(發(fā)生故障)。

如上所述，可移動(dòng)框架23在返回期間旋轉(zhuǎn)時(shí)在副驅(qū)動(dòng)器27處產(chǎn)生的電流值高于繪制期間的電流值，因此能更準(zhǔn)確地檢測(cè)電流值。因此，能夠提高可移動(dòng)框架23的停止(故障)的檢測(cè)精度，即，以減少在實(shí)際上沒(méi)有停止(沒(méi)有發(fā)生故障時(shí))時(shí)確定可動(dòng)框架23已經(jīng)停止(發(fā)生故障)的錯(cuò)誤檢測(cè)。因此，幾乎不可能由于錯(cuò)誤檢測(cè)導(dǎo)致視頻將被中斷，因此觀看者不太容易注意到任何異常。

此外，當(dāng)感測(cè)到返回期間的電流并且基于該電流信息檢測(cè)可移動(dòng)框架23的停止(故障)時(shí)，可以容易地設(shè)置電流值的特征部分(最大值和最小值)。此外，僅需要在兩個(gè)點(diǎn)處執(zhí)行比較，因此減少了比較處理。因此，可以精確地檢測(cè)停止(故障)，并且在可移動(dòng)框架23停止(發(fā)生故障)之后，檢測(cè)將花費(fèi)更少的時(shí)間。

其它特征與第一至第四實(shí)施例中的相同。

第六實(shí)施例

將參照附圖描述與本發(fā)明有關(guān)的光學(xué)掃描裝置的另一個(gè)示例。對(duì)于本實(shí)施例的光學(xué)掃描裝置，代替故障檢測(cè)器33而使用故障檢測(cè)器39，其它結(jié)構(gòu)與第四實(shí)施例(第一實(shí)施例)的光學(xué)掃描裝置相同。因此，這里將僅詳細(xì)描述故障檢測(cè)器39。

對(duì)于第四實(shí)施例中的光學(xué)掃描裝置，獲取電流信息的故障檢測(cè)器33利用a/d轉(zhuǎn)換器(未示出)對(duì)從電流信息獲得的電流值進(jìn)行二進(jìn)制化(數(shù)字化)。因此，使用a/d轉(zhuǎn)換器使得電路配置更復(fù)雜，并且處理通常要花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間。

鑒于此，本實(shí)施例中的故障檢測(cè)器39通過(guò)二進(jìn)制化電流值來(lái)執(zhí)行故障檢測(cè)。將參考附圖描述故障檢測(cè)器39用于故障檢測(cè)的方法。圖22是參考電流波形的曲線圖。如圖22所示，參考電流波形的最大值在第一閾值sk1和第三閾值sk3之間，而最小值在第二閾值sk2和第四閾值sk4之間。

當(dāng)基于來(lái)自電流傳感器36的電流信息的最大值在第一閾值sk1和第三閾值sk3之間，并且最小值在第二閾值sk2和第四閾值sk4之間時(shí)，故障檢測(cè)器39檢測(cè)無(wú)故障，即，確定操作狀態(tài)正常。這些閾值允許光學(xué)掃描裝置中的誤差，并且可以適當(dāng)?shù)卮_定這些閾值，以及使用閾值二進(jìn)制化電流值，以簡(jiǎn)單且精確地檢測(cè)可移動(dòng)框架23的故障。此外，可以通過(guò)改變閾值來(lái)改變故障的類型(停止，偏移旋轉(zhuǎn)等)。

現(xiàn)在將詳細(xì)描述本實(shí)施例中的故障檢測(cè)器39。圖23是在本發(fā)明的光學(xué)掃描裝置中使用的故障檢測(cè)器的邏輯電路的框圖。如圖23所示，故障檢測(cè)器39包括以下配置。具體地，故障檢測(cè)器39包括第一至第四比較電路391至394，第一至第四保持電路395至398，復(fù)位信號(hào)產(chǎn)生電路3910，and電路(和電路)3911，or電路(或電路)3912，not電路(“非”電路)3913，保持電路3914，以及確定電路3915。

故障檢測(cè)器39被配置為使得第一至第四比較電路391至394被設(shè)置為允許輸入與由電流傳感器36的第二放大器365放大的電流值對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)。如上所述，實(shí)際輸入信號(hào)是電壓信號(hào)，但由于該電壓信號(hào)表示感測(cè)到的電流值，為了方便起見(jiàn)，在下面的描述中，將描述與電流值的比較。為每個(gè)比較電路設(shè)置不同的閾值。具體地，對(duì)第一比較電路391設(shè)置第一閾值sk1，對(duì)第二比較電路392設(shè)置第二閾值sk2，對(duì)第三比較電路393設(shè)置第三閾值sk3和對(duì)第四比較電路394設(shè)置第四閾值sk4。

當(dāng)電流值分別大于第一閾值sk1和第三閾值sk3時(shí)，第一比較電路391和第三比較電路393具有高(h)輸出。當(dāng)電流值分別大于第二閾值sk2和第四閾值sk4時(shí)，第二比較電路392和第四比較電路394具有高(h)輸出。具體地，第一比較電路391和第三比較電路393定義最大值的范圍，而第二比較電路392和第四比較電路394定義最小值的范圍。

第一至第四比較電路391至394的輸出分別輸入到第一至第四保持電路395至398。當(dāng)復(fù)位信號(hào)產(chǎn)生電路3910連接到第一至第四保持電路395至398并且暫時(shí)存在h輸入時(shí)，高輸出繼續(xù)(保持輸出)，直到從復(fù)位信號(hào)產(chǎn)生電路3910輸入復(fù)位信號(hào)。

當(dāng)最大值大于第一閾值sk1時(shí)，第一比較電路391變?yōu)楦咻敵?，并且第一保持電?95保持高輸出。當(dāng)最小值小于第二閾值sk2時(shí)，第二比較電路392變?yōu)楦咻敵觯业诙３蛛娐?96保持高輸出。當(dāng)如上所述已經(jīng)確定在可移動(dòng)框架23中發(fā)生了故障時(shí)，如果可移動(dòng)框架23中發(fā)生了故障，則最大值將小于第一閾值sk1，或者最小值將大于第二閾值sk2。

具體地，如果在可移動(dòng)框架23處沒(méi)有發(fā)生故障，則最大值將大于第一閾值，并且最小值將小于第二閾值sk2。因此，為了確定可移動(dòng)框架23沒(méi)有發(fā)生故障，第一保持電路395和第二保持電路396的輸出的邏輯積(logicalproduct)必須具有高輸出。因此，第一保持電路395的輸出和第二保持電路396的輸出被輸入到and電路3911。

當(dāng)最大值大于第三閾值sk3時(shí)，第三比較電路393變?yōu)楦咻敵?，并且第三保持電?97保持高輸出。當(dāng)最小值小于第四閾值sk4時(shí)，第四比較電路394變?yōu)楦咻敵觯⑶业谒谋３蛛娐?98保持高輸出。對(duì)于上述用于確定可移動(dòng)框架23的停止的條件，如果可移動(dòng)框架23停止，則最大值將大于第三閾值，或者最小值將小于第四閾值。因此，第三保持電路397的輸出和第四保持電路398的輸出被輸入到or電路3912。當(dāng)?shù)谌３蛛娐?97或第四保持電路398中的任一個(gè)為高輸出時(shí)，or電路3912為高輸出。

如上所述，由于當(dāng)?shù)谌容^電路393或第四比較電路394處于高輸出時(shí)，or電路3912處于高輸出，所以當(dāng)可移動(dòng)框架23發(fā)生故障時(shí)，or電路3912處于高輸出。當(dāng)可移動(dòng)框架23沒(méi)有發(fā)生故障時(shí)，and電路3911必須具有來(lái)自第一保持電路395和第二保持電路396的輸入h，并且or電路3912的輸出被not電路3913反轉(zhuǎn)，并輸入到and電路3911。

也就是說(shuō)，第一保持電路395，第二保持電路396和not電路3913的輸出被輸入到and電路3911。and電路3911的輸出被輸入到保持電路3914。向保持電路3914輸入來(lái)自同步器30(同步信號(hào)生成組件)的幀同步信號(hào)。幀同步信號(hào)在繪制期間為h，在返回期間為l。然后，保持電路3914在幀同步信號(hào)為h時(shí)輸出電流輸入，當(dāng)幀同步信號(hào)為l時(shí)保持最后的值，并將結(jié)果傳遞給確定電路3915。

盡管將在下面詳細(xì)討論，但是當(dāng)可移動(dòng)框架23沒(méi)有發(fā)生故障時(shí)，保持電路3914具有高輸出，并且當(dāng)可移動(dòng)框架23發(fā)生故障時(shí)，保持電路3914具有低輸出。因此，當(dāng)保持電路3914具有高輸出時(shí)，確定電路3915確定在可移動(dòng)框架23處沒(méi)有發(fā)生故障；以及當(dāng)輸出為l時(shí)，確定電路3915確定在可移動(dòng)框架23處發(fā)生了故障。當(dāng)確定電路3915確定在可移動(dòng)框架23處發(fā)生了故障，表示在可移動(dòng)框架23處發(fā)生故障的停止信息被發(fā)送到光源控制器311。故障發(fā)生信息可以是高或低的二進(jìn)制信號(hào)。

接下來(lái)，將通過(guò)參考另一幅圖來(lái)描述故障檢測(cè)器39的操作。圖24是表示在可移動(dòng)框架23上未發(fā)生故障時(shí)的信號(hào)的時(shí)間圖。圖24示出了感測(cè)到的電流波形。然后，從頂部開(kāi)始，示出了第一比較電路391、第一保持電路395、第二比較電路392、第二保持電路396、第三比較電路393、第三保持電路397、第四比較電路394和第四保持電路398的輸出。在這些之下示出了or電路3912、not電路3913和and電路3911的輸出。在這之下示出了幀同步信號(hào)、復(fù)位信號(hào)的輸出，以及保持電路3914的輸出。故障發(fā)生信息被示出為二進(jìn)制值(在可移動(dòng)框架23處發(fā)生故障時(shí)的高輸出，而在可移動(dòng)框架23處未發(fā)生故障時(shí)的低輸出)。

本實(shí)施例中的故障檢測(cè)器39在繪制期間不檢測(cè)電流值。因此，第一至第四比較電路391至394具有低輸出。在繪制期間，幀同步信號(hào)為h。一旦進(jìn)入返回期間，幀同步信號(hào)變?yōu)閘，并且開(kāi)始檢測(cè)電流值，即開(kāi)始輸入電流信息。

由于電流值不大于第三閾值sk3，所以第三比較電路393具有低輸出，并且第三保持電路397具有低輸出。類似地，由于電流值小于第四閾值sk4，因此第四比較電路394具有低輸出。因此，第三保持電路397和第四保持電路398仍然具有低輸出，因此or電路3912具有低輸出，并且not電路3913將反相高輸出輸入到and電路。具體地，當(dāng)檢測(cè)到的電流值大于第三閾值sk3或小于第四閾值sk4時(shí)，not電路3913具有低輸出。

一旦經(jīng)過(guò)特定量的時(shí)間，所感測(cè)到的電流值超過(guò)第一閾值sk1(參見(jiàn)圖22)。此時(shí)，第一比較電路391具有高輸出并將其發(fā)送到第一保持電路395，并且第一保持電路395保持高輸出。當(dāng)各種保持電路已經(jīng)用復(fù)位信號(hào)復(fù)位時(shí)，輸出被假定為低。下面將討論復(fù)位信號(hào)。

在達(dá)到最大值之后，電流值減小到小于第一閾值sk1。在這一點(diǎn)上，第一比較電路391具有低輸出，但是由于保持第一保持電路395的輸出，所以輸出為高。

如圖22所示，電流值隨時(shí)間減小，并且在某一點(diǎn)處，電流值下降到第二閾值sk2以下。在這一點(diǎn)上，第二比較電路392向第二保持電路396發(fā)送高信號(hào)，并且第二保持電路396保持高輸出。在達(dá)到最小值之后，電流值增加到大于第二閾值sk2。在這一點(diǎn)上，第二比較電路392具有低輸出，但是第二保持電路396保持高輸出。

在圖24所示的狀態(tài)下，not電路3913在返回期間具有高輸出，作為第一比較電路391的輸出，第二比較電路392的輸出和not電路3913的輸出的邏輯積的and電路3911具有高輸出。因此，在第二比較電路392變?yōu)楦咻敵鲋?，即，在已?jīng)確認(rèn)最小值小于第二閾值sk2之后，保持電路3914保持高輸出。因此，確定電路3915確定在可移動(dòng)框架23處未發(fā)生故障。

此外，在圖24所示的示例中，電流波形的最大值小于第三閾值sk3，并且最小值大于第四閾值sk4。第三比較電路393和第四比較電路394不變?yōu)楦咻敵?，且保持電?914不變?yōu)榈洼敵觥?/p>

在該實(shí)施例中，在返回期間感測(cè)電流值且and電路3911在返回期間之間具有高輸出。一旦返回期間結(jié)束，就保持輸入到and電路3911的信號(hào)。也就是說(shuō)，and電路3911的輸出在繪制期間不反轉(zhuǎn)。在保持電路3914中，輸入信號(hào)在繪制期間直接作為輸出信號(hào)被輸出，且and電路3911具有高輸出。保持電路3914在返回期間的輸出保持在先前值，因此在繪制期間保持高輸出的狀態(tài)下保持高輸出。

如上所述，當(dāng)在可移動(dòng)框架23處沒(méi)有發(fā)生故障時(shí)，故障檢測(cè)器39可以確定可移動(dòng)框架23沒(méi)有發(fā)生故障。復(fù)位信號(hào)將第一至第四保持電路395至398復(fù)位以產(chǎn)生準(zhǔn)備好下一次感測(cè)電流值的狀態(tài)。由于保持電路3914在返回期間具有保持先前值的特性，如果在切換到返回期間之后立即重置第一至第四保持電路395至398，則and電路3911結(jié)果可能是具有低的輸出，并且無(wú)法保持先前值。為了保持該先前值，一旦在幀同步信號(hào)從高變?yōu)榈椭蠼?jīng)過(guò)了特定的時(shí)間量，就立即以脈沖形式輸出復(fù)位信號(hào)。

接下來(lái)，將描述可移動(dòng)框架23的故障的檢測(cè)。圖25是示出當(dāng)最大值低于第一閾值并且最小值高于第二閾值時(shí)可移動(dòng)框中的故障檢測(cè)的時(shí)序圖。在圖25中，在所顯示的三個(gè)幀中的第二幀中正在檢測(cè)可移動(dòng)框架23的停止。如圖25所示，第一幀與圖24中的相同，在可移動(dòng)框架23沒(méi)有發(fā)生故障。在第二幀中，電流波形的最大值沒(méi)有超過(guò)第一閾值sk1，第一比較電路391到返回期間結(jié)束時(shí)沒(méi)有變?yōu)楦咻敵觯⑶业谝槐３蛛娐?95在第二幀中的返回期間結(jié)束之后保持高輸出。

類似地，由于最小值沒(méi)有下降到第二閾值sk2以下，所以第二比較電路392在返回期間結(jié)束時(shí)沒(méi)有變?yōu)楦咻敵?，并且第二保持電?96在第三幀中的返回期間結(jié)束后保持低輸出。因此，在第三幀中的返回期間結(jié)束時(shí)，and電路3911的至少一個(gè)輸入將是低輸入，且and電路3911將轉(zhuǎn)到低輸出。如果and電路3911在返回期間結(jié)束時(shí)具有低輸出，則在繪制期間輸出當(dāng)前輸入的保持電路3914將變?yōu)榈洼敵?，并且確定電路3915將確定在可移動(dòng)框架23處已經(jīng)發(fā)生故障。

這里描述的是當(dāng)最大值小于第一閾值sk1并且最小值大于第二閾值sk2時(shí)，但這不是唯一的選擇。例如，如果滿足最大值小于第一閾值sk1或最小值大于第二閾值sk2的條件中的任一個(gè)，則第一比較電路391或第二比較電路392將變?yōu)榈洼敵觯虼吮３蛛娐?914將變?yōu)榈洼敵觥?/p>

具體地，在檢測(cè)確定返回期間在可移動(dòng)框架23處發(fā)生故障的行為(最大值小于第一閾值sk1或最小值大于第二閾值sk2)之后，保持電路3914隨著返回期間結(jié)束而變?yōu)榈洼敵觥Ｒ虼?，故障檢測(cè)器39在返回期間結(jié)束后立即檢測(cè)可移動(dòng)框架23的停止，并向光源控制部311發(fā)送停止信息。

當(dāng)可移動(dòng)框架23處發(fā)生故障時(shí)的電流波形的另一個(gè)行為是當(dāng)最大值大于第三閾值sk3并且最小值小于第四閾值sk4時(shí)。將參照附圖描述在這種情況下的故障檢測(cè)器39的操作。圖26示出了當(dāng)最大值高于第三閾值時(shí)或者當(dāng)最小值低于第四閾值時(shí)可移動(dòng)框架23中的故障檢測(cè)的時(shí)序圖。

圖26類似于圖25之處在于，在顯示的三個(gè)幀中的最后一個(gè)幀結(jié)束之后發(fā)生了可移動(dòng)框架23的故障。如圖26所示，前兩個(gè)幀與圖24中相同，因?yàn)樵诳梢苿?dòng)框架23處沒(méi)有檢測(cè)故障。在第三幀中，當(dāng)電流波形的最大值超過(guò)第三閾值sk3時(shí)，第三比較電路393變?yōu)楦咻敵?。然后第三保持電?97保持高輸出。此外，在第三幀中，當(dāng)電流波形的最大值下降到第四閾值sk4以下時(shí)，第四比較電路394保持高輸出。然后第四保持電路398保持高輸出。

第三保持電路397和第四保持電路398被輸入到or電路3912，并且如果任一個(gè)具有高輸出，則or電路3912變?yōu)楦咻敵觯湓趎ot電路3913處被反轉(zhuǎn)，并且輸入到and電路3911。因此，當(dāng)?shù)谌容^電路393變?yōu)楦咻敵龌虻谒谋容^電路394變?yōu)楦咻敵鰰r(shí)，not電路3913變?yōu)榈洼敵觯襛nd電路3911變?yōu)榈洼敵?。然后，即使?dāng)返回期間結(jié)束時(shí)，第三保持電路397保持高輸出和/或第四保持電路398保持高輸出，因此and電路3911也變?yōu)榈洼敵觥?/p>

因此，在第三幀中的返回期間結(jié)束時(shí)，and電路3911的至少一個(gè)輸入變?yōu)榈洼斎耄虼薬nd電路3911變?yōu)榈洼敵?。如果and電路3911在返回期間結(jié)束時(shí)具有低輸出，則在繪制期間輸出當(dāng)前輸入的保持電路3914將變?yōu)榈洼敵?，并且確定電路3915將確定可移動(dòng)框架23發(fā)生了故障。

這里，描述了最大值大于第三閾值sk3并且最小值小于第四閾值sk4的狀態(tài)，但這不是唯一的選擇。例如，如果滿足最大值大于第三閾值sk3或最小值小于第四閾值sk4的條件中的任一個(gè)，則第三比較電路393或第四比較電路394將變?yōu)榈洼敵?，因此保持電?914將變?yōu)榈洼敵觥?/p>

具體地，在檢測(cè)確定返回期間在可移動(dòng)框架23處發(fā)生故障的行為(最大值大于第三閾值sk3或最小值小于第四閾值sk4)之后，保持電路3914隨著返回期間結(jié)束而變?yōu)榈洼敵觥Ｒ虼?，故障檢測(cè)器39在返回期間結(jié)束之后立即檢測(cè)可移動(dòng)框架23處的故障的發(fā)生，并將故障發(fā)生信息發(fā)送到光源控制器311。

由于使用如本實(shí)施例中的故障檢測(cè)器39意味著沒(méi)有使用a/d轉(zhuǎn)換器來(lái)對(duì)電流值進(jìn)行數(shù)字化，所以配置更簡(jiǎn)單。此外，由于為了處理電流信息被二進(jìn)制化，所以處理簡(jiǎn)單，并且可以在短時(shí)間內(nèi)精確地檢測(cè)可移動(dòng)框架23處的故障的發(fā)生。

其余特征與第四和第五實(shí)施例中的相同。

因此，在所示實(shí)施例中，當(dāng)電流波形(例如，感測(cè)到的電流)的最大值低于第一閾值sk1時(shí)，或者當(dāng)電流波形的最小值(例如，第二電流)高于小于第一閾值sk1的第二閾值sk2時(shí)，控制器31減少來(lái)自光源組件100的光束的發(fā)射。此外，在所示實(shí)施例中，當(dāng)電流波形(例如，感測(cè)到的電流)的最大值高于大于第一閾值sk1的第三閾值sk3時(shí)，或當(dāng)電流波形(例如，感測(cè)到的電流)的最小值低于小于第二閾值sk2的第四閾值sk4時(shí)，控制器31減少來(lái)自光源組件100的光束的發(fā)射。

第七實(shí)施例

在第四和第五實(shí)施例中，從振幅變化檢測(cè)停止，集中在電流波形的變化中的最大和最小電流值上，即振幅的變化上。當(dāng)在可移動(dòng)框架23處發(fā)生故障時(shí)，不僅幅度變化而且相位也變化，并且還可以通過(guò)檢測(cè)相位變化來(lái)檢測(cè)可移動(dòng)框架23的故障的發(fā)生?，F(xiàn)在將對(duì)本實(shí)施例的光學(xué)掃描裝置中的可移動(dòng)框架23的故障檢測(cè)進(jìn)行說(shuō)明。

圖27是在本發(fā)明的光學(xué)掃描裝置中進(jìn)行故障檢測(cè)時(shí)的電流波形的曲線圖。圖27示出了參考電流波形和在可移動(dòng)框架23處發(fā)生故障時(shí)感測(cè)的電流波形。實(shí)線示出了振幅已改變的示例中的電流波形，虛線示出了其中振幅和相位已經(jīng)改變的示例。

在圖27中，存在小于最大值的第一閾值sk1和大于最小值的第二閾值sk2。第一閾值sk1和第二閾值sk2是與圖22中所示的第一閾值sk1和第二閾值sk2相同的值。

如圖27所示，我們將使第一點(diǎn)p1是參考電流波形首先與第一閾值sk1相交的點(diǎn)，第二點(diǎn)p2是下一個(gè)相交發(fā)生的點(diǎn)，第三點(diǎn)p3是與第二閾值sk2發(fā)生首次交叉的點(diǎn)，第四點(diǎn)p4是發(fā)生下一交叉的點(diǎn)。

如果感測(cè)到的電流波形具有比參考電流波形小的振幅，則第一點(diǎn)p11和第二點(diǎn)p21之間的時(shí)間將更短，并且第三點(diǎn)p31和第四點(diǎn)p41之間的時(shí)間也會(huì)更短。此外，與參考電流波形的第一點(diǎn)p1相比，在返回期間內(nèi)，第一點(diǎn)p11的位置將靠后。此外，當(dāng)最大值或最小值增大或減小時(shí)，第一點(diǎn)和第二點(diǎn)之間的時(shí)間以及第三點(diǎn)和第四點(diǎn)之間的時(shí)間將變化。

因此，在所示的實(shí)施例中，控制器31基于在感測(cè)到的電流波形的值超過(guò)第一閾值sk1(例如，預(yù)定閾值)的時(shí)間長(zhǎng)度(從p11到p21)和參考電流的波形的值超過(guò)第一閾值sk1的時(shí)間長(zhǎng)度(從p1到p2)之間的差值，將感測(cè)到的電流波形與參考電流的波形進(jìn)行比較。此外，控制器31基于感測(cè)到的電流波形的值超過(guò)第二閾值sk2(例如，預(yù)定閾值)的時(shí)間長(zhǎng)度(從p31到p41)和參考電流的波形的值超過(guò)第一閾值sk2的時(shí)間長(zhǎng)度(從p3到p4)之間的差值，將感測(cè)到的電流波形與參考電流的波形進(jìn)行比較。在所示實(shí)施例中，當(dāng)差值大于預(yù)定時(shí)間長(zhǎng)度時(shí)，控制器31減少來(lái)自光源組件100的光束的發(fā)射。

所感測(cè)到的電流的波形也可以在時(shí)間方向(偏移相位)上偏移。具有偏移相位的電流波形由圖27中的虛線表示。在這種情況下，時(shí)間方向上的偏移使得上述第一點(diǎn)p11變?yōu)榈谝稽c(diǎn)p12，第二點(diǎn)p21變?yōu)榈诙c(diǎn)p22，第三點(diǎn)p31變?yōu)榈谌c(diǎn)p32，和第四點(diǎn)p41變?yōu)榈谒狞c(diǎn)p42。也就是說(shuō)，可以通過(guò)檢測(cè)第一至第四點(diǎn)來(lái)檢測(cè)振幅的變化和相位的偏移。因此，在所示的實(shí)施例中，控制器31將感測(cè)到的電流的波形的相位與參考電流波形的相位進(jìn)行比較，并且根據(jù)感測(cè)到的電流波形的相位與參考電流波形的相位的比較來(lái)控制來(lái)自光源組件100的光束的發(fā)射。具體地，在所示實(shí)施例中，控制器31基于感測(cè)到的電流波形的值達(dá)到第一閾值sk1或第二閾值sk2(例如，預(yù)定閾值)時(shí)的時(shí)間(p12，p22，p32，p42)和當(dāng)參考電流的波形的值達(dá)到第一閾值sk1或第二閾值sk2時(shí)的時(shí)間之間的差值，將感測(cè)到的電流波形的相位與參考電流波形的相位進(jìn)行比較。具體地，在所示實(shí)施例中，當(dāng)差值大于預(yù)定時(shí)間長(zhǎng)度時(shí)，控制器31減少來(lái)自光源組件100的光束的發(fā)射。

因此，當(dāng)感測(cè)到的電流波形達(dá)到特定值時(shí)，可以感測(cè)時(shí)間，并且可以基于相對(duì)于參考電流波形的變化來(lái)感測(cè)可移動(dòng)框架23處的故障的發(fā)生。此外，由于也可以檢測(cè)相位的變化，而不僅是振幅，所以可以獲取關(guān)于在可移動(dòng)框架23處發(fā)生的故障的細(xì)節(jié)(在一些情況下，原因)。具體地，故障檢測(cè)器33能夠通過(guò)將關(guān)于感測(cè)到的電流波形的相位信息與關(guān)于參考電流波形的相位信息進(jìn)行比較來(lái)檢測(cè)可移動(dòng)框架23處的故障以及關(guān)于該故障的細(xì)節(jié)。

使用該相位信息來(lái)檢測(cè)可移動(dòng)框架23的停止的方法可以包括從數(shù)字化的電流信息獲取相位信息并比較該信息，但是這往往需要大量的處理。

鑒于此，獲取并且提前存儲(chǔ)通過(guò)用第一閾值sk1和第二閾值sk2二進(jìn)制化參考電流波形而獲得的脈沖波形的邊緣。然后，用第一閾值sk1和第二閾值sk2對(duì)感測(cè)到的電流波形進(jìn)行二進(jìn)制化，并將其轉(zhuǎn)換為脈沖波形，并且檢測(cè)該脈沖波形的邊緣。然后將參考電流波形的脈沖波形的邊緣與感測(cè)到的電流波形的邊緣進(jìn)行比較，并且從該比較結(jié)果檢測(cè)可移動(dòng)框架23的故障。

因?yàn)槎M(jìn)制化的脈沖波形的邊緣因此被檢測(cè)和比較，所以可以簡(jiǎn)化處理。此外，由于該配置涉及從相位獲取變化，因此存在較少的閾值，因此電路配置可以小得多。特別地，與使用a/d轉(zhuǎn)換器時(shí)相比，可以提高處理速度。

其余特征與第四至第六實(shí)施例中的相同。

第八實(shí)施例

現(xiàn)在將參照附圖描述與本發(fā)明有關(guān)的光學(xué)掃描裝置的又一個(gè)示例。圖28是本發(fā)明的光學(xué)掃描裝置的框圖。圖29是圖28所示的光學(xué)掃描裝置中使用的電流傳感器的簡(jiǎn)化電路圖。除了處理器300具有電流傳感器36b，其包括具有可變放大率的第二放大器367，以及溫度測(cè)量組件50(例如，溫度傳感器)設(shè)置為測(cè)量溫度之外，圖28中所示的光學(xué)掃描裝置a3與光學(xué)掃描裝置a相同。因此，光學(xué)掃描裝置a3中與光學(xué)掃描裝置a中相同的部分編號(hào)相同，并且將不再詳細(xì)描述。

如圖29所示，對(duì)于光學(xué)掃描裝置a3，處理器300的電流傳感器36b包括其放大率可以改變(即，其具有可變放大率)的第二放大器367。第二放大器367被配置為可以通過(guò)來(lái)自控制器31的控制信號(hào)來(lái)改變放大率。

對(duì)于本實(shí)施例中的光學(xué)掃描裝置a3，感測(cè)在返回期間由可移動(dòng)框架23的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的電流值，并且檢測(cè)停止或其它類似的故障。在返回期間，所產(chǎn)生的電流值高并且期間(時(shí)間)短，因此必須降低放大率并且提高頻帶。此外，放大率在第二放大器367中是可變的，因?yàn)樗a(chǎn)生的電流值隨著可移動(dòng)框架23的旋轉(zhuǎn)角度而變化。

通過(guò)使用具有可變放大率的第二放大器367，即使可移動(dòng)框架23所需的旋轉(zhuǎn)角度改變并且電流值存在變化，感測(cè)到的電流的波形和參考電流波形仍然可以通過(guò)根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度的變化設(shè)置放大率來(lái)進(jìn)行比較。例如，可以在存儲(chǔ)組件400中提前存儲(chǔ)與可移動(dòng)框架23的角度和放大率對(duì)應(yīng)的角度校正表401，使得控制器31基于可移動(dòng)框架23的旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算放大率，并且調(diào)整第二放大器367的放大率。角度校正表401的示例包括與角度和放大率對(duì)應(yīng)的表或圖表，但這些不是唯一的選項(xiàng)。此外，代替角度校正表401，或者除了角度校正表401之外，可以存儲(chǔ)角度和放大率之間的關(guān)系的計(jì)算公式，并且該計(jì)算公式可以用于計(jì)算放大率。

因此，改變放大率使得容易將感測(cè)到的電流波形與參考電流波形進(jìn)行比較，并且相應(yīng)地減小處理負(fù)載。感測(cè)到的電流波形與參考電流波形的這種比較可以通過(guò)第四至第七實(shí)施例的任一實(shí)施例中的方法或通過(guò)一些其它方法來(lái)執(zhí)行。

此外，對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)掃描裝置a3，處理器300需要具有高處理能力。隨著處理器300的處理能力的提高，在工作期間產(chǎn)生更多的熱量。受該熱影響，電流傳感器36b的電路改變其特性并降低其性能，并且從電流傳感器36b輸出的電流信息將存在偏差。此外，第一彈性支撐件24的彈性系數(shù)可能受熱影響，并且即使提供相同的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，旋轉(zhuǎn)角度也可能不同。

為了補(bǔ)償由熱引起的這種，例如電路的變化或光學(xué)掃描元件20的物理特性的變化，溫度測(cè)量組件50周圍的溫度被測(cè)量。然后，控制器31基于由溫度測(cè)量組件50獲得的溫度信息來(lái)調(diào)整第二放大器367的放大率。

存儲(chǔ)組件400存儲(chǔ)例如計(jì)算公式或溫度校正表402，其將可移動(dòng)框架23的旋轉(zhuǎn)角度，感測(cè)溫度和放大率相關(guān)聯(lián)?？刂破?1然后從存儲(chǔ)組件400調(diào)用溫度校正表402，并且從感測(cè)的溫度和/或旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算放大率。然后基于計(jì)算的放大率來(lái)調(diào)整第二放大器367的放大率。因此，在所示實(shí)施例中，光學(xué)掃描裝置a3還包括被配置為感測(cè)電流傳感器36b的溫度的溫度測(cè)量組件50。此外，在所示的實(shí)施例中，第二放大器367具有基于由溫度測(cè)量組件50感測(cè)的溫度可變地設(shè)置的可變放大率。此外，在所示實(shí)施例中，第二放大器367具有可變放大率。

因此，調(diào)節(jié)(校正)用于檢測(cè)可移動(dòng)框架23的故障的放大器(第二放大器367)的放大率，使由于可移動(dòng)框架23的旋轉(zhuǎn)角度而引起的感測(cè)到的電流的變化，或由于環(huán)境溫度引起的感測(cè)到的電流的變化被校正，因此可以精確地檢測(cè)可移動(dòng)框架23處的故障的發(fā)生。此外，由于該簡(jiǎn)單控制僅涉及校正放大率，因此所需的處理量小于校正電流值本身時(shí)的處理量。

其余特征與第四至第七實(shí)施例中的相同。

第九實(shí)施例

將參照附圖描述屬于本發(fā)明的光學(xué)掃描裝置的又一個(gè)示例。圖30是表示本發(fā)明的光學(xué)掃描裝置的另一例的框圖。圖31是圖30所示的光學(xué)掃描裝置中使用的電流傳感器的電路圖。如圖30所示，除了電流傳感器37b不同之外，光學(xué)掃描裝置a4與圖18所示的光學(xué)掃描裝置a2相同。因此，光學(xué)掃描裝置a4中與光學(xué)掃描裝置a2中基本相同的部分編號(hào)相同，并且將不再詳細(xì)描述這些相同的部分。

如圖30所示，在光學(xué)掃描裝置a4的處理器300中，測(cè)量組件38基于來(lái)自電流傳感器37b的電流信息獲取諧振振動(dòng)頻率并檢測(cè)停止。

電流傳感器37b包括i/v轉(zhuǎn)換器370，第一路徑371，第二路徑372，提取器374，第一放大器376，第二放大器377和開(kāi)關(guān)378。電流傳感器37b不同于圖19所示的電流傳感器37，其不具有開(kāi)關(guān)373或放大器375，并且添加了第一放大器376，第二放大器377和開(kāi)關(guān)378。因此，將不再詳細(xì)描述基本相同的那些部分。

i/v轉(zhuǎn)換器370的輸出連接到第一路徑371和第二路徑372兩者。第一路徑371僅從在提取器374輸入的電流信息(電壓)中提取諧振頻率的波長(zhǎng)分量。提取器374連接到第一放大器376的輸入。

第二路徑372包括第二放大器377。輸入到第二路徑372的電壓由第二放大器377放大。第二放大器377與第八實(shí)施例中的第二放大器367相同，其放大率是可變的，并且基于來(lái)自控制器31的控制信號(hào)來(lái)調(diào)整放大率。

開(kāi)關(guān)378選擇性地將第一路徑371(第一放大器376的輸出)或第二路徑372(第二放大器377的輸出)連接到測(cè)量組件38。開(kāi)關(guān)378基于來(lái)自同步器30的幀同步信號(hào)驅(qū)動(dòng)?？梢苿?dòng)框架23的故障的檢測(cè)利用返回期間的電流波形，因此開(kāi)關(guān)378在繪制期間連接到第一路徑371，并且在返回期間連接到第二路徑372。

測(cè)量組件38與開(kāi)關(guān)378相同，因?yàn)樗鼜膸叫盘?hào)獲取關(guān)于返回期間和繪制期間的信息，在繪制期間作為諧振振動(dòng)檢測(cè)器來(lái)操作，并且在返回期間用作故障檢測(cè)器來(lái)操作。測(cè)量組件38可以根據(jù)輸入的信號(hào)執(zhí)行不同的處理(諧振振動(dòng)檢測(cè)或故障檢測(cè))。

對(duì)于這種配置，可以減少放大器的數(shù)量，這意味著電流傳感器可以更小。

其余特征與上面給出的實(shí)施例中的相同。

上面描述了本發(fā)明的實(shí)施例，但是本發(fā)明不限于或者不受其中給出的內(nèi)容的限制。此外，在不脫離本發(fā)明的主旨的情況下，可以對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行各種修改。還可以適當(dāng)?shù)亟M合上面給出的各種實(shí)施例。

在理解本發(fā)明的范圍時(shí)，術(shù)語(yǔ)“包括(comprising)”和它的衍生詞，如本文所用，為描述現(xiàn)有的所陳述的特征，元件，組件，組，整體，和/或步驟的開(kāi)放性詞語(yǔ)，但并不排除存在其它未陳述的特征，元件，組件，組，整體(integers)和/或步驟。前述內(nèi)容也適用于具有類似含義的詞語(yǔ)，諸如術(shù)語(yǔ)“包含(including)”，“具有(having)”和它們的衍生詞。而且，除非另有說(shuō)明時(shí)，術(shù)語(yǔ)“部件(part)”，“部(section)”，“部分(portion)”，“部件(member)”或“元件(element)”以單數(shù)使用時(shí)可以具有單個(gè)組件或多個(gè)組件的雙重含義。

雖然只有選定的實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，顯而易見(jiàn)的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離所附請(qǐng)求保護(hù)范圍定義的本發(fā)明的范圍內(nèi)從本公開(kāi)可以對(duì)本文進(jìn)行各種改變和修改。例如，除非另外具體說(shuō)明，只要該變化實(shí)質(zhì)上不影響它們的預(yù)期的功能，各種組件的尺寸，形狀，位置或取向可以根據(jù)需要和/或希望變化。除非特別聲明，只要其變化實(shí)質(zhì)上不影響它們的預(yù)期功能，那些顯示直接連接或彼此接觸的組件也可具有設(shè)置在它們之間的中間結(jié)構(gòu)。除非特別說(shuō)明，否則一個(gè)元件的功能可以由兩個(gè)執(zhí)行，反之亦然。一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和功能可以在另一個(gè)實(shí)施例中被采用。沒(méi)有必要在一個(gè)特定的實(shí)施例中同時(shí)具有所有優(yōu)點(diǎn)。每個(gè)區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的特征，單獨(dú)或與其它特征的組合，也應(yīng)被視為申請(qǐng)人的進(jìn)一步發(fā)明的獨(dú)立描述，包括由這些特征所體現(xiàn)的結(jié)構(gòu)和/或功能概念。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的前述說(shuō)明僅用于說(shuō)明，而不是為了限制由所附請(qǐng)求保護(hù)范圍及其等同物所限定的本發(fā)明。