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光掃描裝置和圖像形成裝置制造方法

文檔序號:7790538閱讀:161來源:國知局
光掃描裝置和圖像形成裝置制造方法
【專利摘要】光掃描裝置包括:MEMS鏡(11);驅(qū)動部(17),利用以基本周期T變動的驅(qū)動電壓使MEMS鏡(11)振動;光檢測部(43),接收由MEMS鏡(11)偏轉(zhuǎn)的激光(LB)來輸出檢測信號;校正值計算部(51),基于輸出檢測信號的時機,計算在校正驅(qū)動電壓時使用的校正電壓值;直流電壓生成部(52),生成電壓值低于校正電壓值的直流電壓;直流電壓放大部(53),將由直流電壓生成部(52)生成的直流電壓放大成與校正電壓值相等的電壓值;以及波形整形部(54),將放大的直流電壓的波形整形成以基本周期T變動,使其作為驅(qū)動電壓向驅(qū)動部(17)輸出。
【專利說明】光掃描裝置和圖像形成裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具備使掃描用的激光偏轉(zhuǎn)的MEMS鏡的光掃描裝置以及具備該光掃描裝置的圖像形成裝置。
【背景技術】
[0002]以往,作為使掃描用的激光向感光體偏轉(zhuǎn)的反射鏡,已知的是往復振動的MEMS (Micro Electro Mechanical Systems:微機電系統(tǒng))鏡(例如參照專利文獻I)。在專利文獻I的圖3中,附圖標記8表示MEMS鏡,附圖標記a、b、C、d表示作為使MEMS鏡8振動的驅(qū)動源的壓電體。通過將驅(qū)動源a、b以相同相位進行驅(qū)動,將驅(qū)動源C、d以與驅(qū)動源a、b相反的相位進行驅(qū)動,使MEMS鏡8產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動。由此,使入射到MEMS鏡8的激光反射偏轉(zhuǎn)來進行掃描。
[0003]另外,在專利文獻I的圖2中,記載了用于使驅(qū)動源a、b、C、d驅(qū)動的驅(qū)動電路的框圖。在該專利文獻I的圖2中,由振蕩器121a生成正弦波,該正弦波被輸入到相位反轉(zhuǎn)電路(phase inversion circuit) 121b 和相位移位器(phase shifter) 121c。在相位移位器121c,生成圖像信號與MEMS鏡8的相位已被調(diào)整為相互對應的信號。然后,該信號通過放大器121e被放大電壓后提供至驅(qū)動源a、b。另外,由振蕩器121a生成的正弦波通過相位反轉(zhuǎn)電路121b而相位反轉(zhuǎn),并經(jīng)由相位移位器121d和放大器121f提供至驅(qū)動源c、d。
[0004]另外,在專利文獻2中記載了如下技術:將鏡的驅(qū)動部構成為一個具備線圈和永久磁鐵的電磁致動器,利用使電流流過線圈時作用于永久磁鐵的轉(zhuǎn)矩,使鏡振動。該技術也與所述專利文獻I同樣,采用由任意波形發(fā)生器產(chǎn)生正弦波之后通過放大器放大該正弦波的結構。
[0005]另外,在專利文獻2中公開了由于環(huán)境變化、經(jīng)時變化而變化的鏡的位移角(偏轉(zhuǎn)角)的校正技術。在該校正技術中,將接收被鏡偏轉(zhuǎn)的掃描光的受光元件配置在規(guī)定位置,取入該受光元件的輸出,調(diào)整由任意波形發(fā)生器產(chǎn)生的正弦波的相位和振幅,使得掃描光在期望的時刻通過受光元件。
[0006]然而,所述專利文獻I和專利文獻2所記載的能夠生成正弦波的振蕩器或能夠正確地放大正弦波的放大器的價格高。特別是如所述專利文獻2所記載的那樣的能夠改變相位和振幅來生成正弦波的振蕩器的價格更高。因此,在構成具備MEMS鏡的、能夠校正用于驅(qū)動MEMS鏡的驅(qū)動電壓從而補償MEMS鏡的偏轉(zhuǎn)角的變化的光掃描裝置或圖像形成裝置時,在成本方面有改善的余地。
[0007]專利文獻1:日本專利公開公報特開2004-177543號
[0008]專利文獻2:日本專利公開公報特開2008-40460號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于,廉價地提供對所述MEMS鏡的驅(qū)動電壓進行校正從而補償使掃描用的激光偏轉(zhuǎn)的MEMS鏡的偏轉(zhuǎn)角的變化的光掃描裝置以及具備該光掃描裝置的圖像形成裝置。
[0010]本發(fā)明的一方面所涉及的光掃描裝置包括:光源;MEMS鏡,使從所述光源輸出的激光偏轉(zhuǎn);驅(qū)動部,利用以預先指定的基本周期變動的驅(qū)動電壓使所述MEMS鏡搖動;光檢測部,在預先規(guī)定的位置接收由所述MEMS鏡偏轉(zhuǎn)的激光,輸出表示接收了激光的檢測信號;校正值計算部,基于由所述光檢測部輸出所述檢測信號的時機計算校正電壓值,所述校正電壓值是在為了補償所述MEMS鏡的偏轉(zhuǎn)角的變化而校正所述驅(qū)動電壓時所使用的電壓值;直流電壓生成部,生成電壓值低于所述校正電壓值的直流電壓;直流電壓放大部,將由所述直流電壓生成部生成的直流電壓放大成與所述校正電壓值相等的電壓值;以及波形整形部,將由所述直流電壓放大部放大的直流電壓的波形整形成以所述基本周期變動,并將其作為所述驅(qū)動電壓輸出到所述驅(qū)動部。
[0011]根據(jù)該結構,由直流電壓生成部生成電壓值低于校正電壓值的直流電壓,所生成的直流電壓通過直流電壓放大部被放大成與校正電壓值相等的電壓值。然后,放大的直流電壓的波形通過波形整形部被整形成以預先指定的基本周期變動,以基本周期變動的交流電壓作為驅(qū)動電壓輸出到驅(qū)動部。
[0012]也就是說,無需具備可改變相位和振幅來生成正弦波的振蕩器以及可正確地放大正弦波的放大器,而利用簡單且廉價的直流電壓生成部和直流電壓放大部就能夠驅(qū)動MEMS鏡,而且能夠校正驅(qū)動MEMS鏡時的驅(qū)動電壓從而補償MEMS鏡的偏轉(zhuǎn)角的變化。由此,能夠廉價地提供這樣一種光掃描裝置,即,其對驅(qū)動MEMS鏡所需的驅(qū)動電壓進行校正,從而補償使掃描用的激光偏轉(zhuǎn)的MEMS鏡的偏轉(zhuǎn)角的變化。
[0013]本發(fā)明的其它方面所涉及的圖像形成裝置具備:所述光掃描裝置;以及圖像形成部,包括由所述光掃描裝置形成潛像的感光體,將與所述潛像相對應的圖像形成在紙上。
[0014]本發(fā)明的目的、特征以及優(yōu)點通過以下的詳細說明和附圖會變得更加明確。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是表示作為應用了本發(fā)明所涉及的光掃描裝置的圖像形成裝置的一例的復合機的概要剖視圖。
[0016]圖2是表不復合機的電氣結構的一例的框圖。
[0017]圖3是表示構成本發(fā)明的第一實施方式所涉及的曝光部的光學部件的配置關系的圖。
[0018]圖4是表不第一實施方式所涉及的光偏轉(zhuǎn)部的原理的圖。
[0019]圖5是沿著V-V線剖切了圖4所示的光偏轉(zhuǎn)部的剖視圖。
[0020]圖6是表示在與圖5相同的剖面中一側的鏡驅(qū)動部的PZT薄膜伸展、而另一側的鏡驅(qū)動部的PZT薄膜收縮的狀態(tài)的圖。
[0021]圖7是表示第一實施方式所涉及的曝光部的結構的框圖。
[0022]圖8是表示鏡部的偏轉(zhuǎn)角以及從BD傳感器輸出的檢測信號的時間變化的圖。
[0023]圖9的部分(a)是表示輸入放大器和波形整形部的直流電壓的電壓值的變化的圖,部分(b)是表示輸入鏡驅(qū)動部(第一驅(qū)動部)的直流電壓的電壓值的變化的圖,部分
(c)是表示輸入鏡驅(qū)動部(第二驅(qū)動部)的直流電壓的電壓值的變化的圖。
[0024]圖10是表示與輸入鏡驅(qū)動部的直流電壓的電壓值的變化相對應的鏡部的偏轉(zhuǎn)角的變化的圖。
[0025]圖11是表示第一實施方式的變形例所涉及的曝光部的結構的框圖。
[0026]圖12的部分(a)是表示與由校正值計算部計算的校正占空比相對應的、輸入鏡驅(qū)動部(第一驅(qū)動部)的直流電壓的電壓值的變化的圖,部分(b)是表示與所述校正占空比相對應的、輸入負載中的直流電壓的電壓值的變化的圖,部分(C)是表示與所述校正占空比相對應的、輸入鏡驅(qū)動部(第二驅(qū)動部)的直流電壓的電壓值的變化的圖。
[0027]圖13是表示構成本發(fā)明的第二實施方式所涉及的曝光部的光學部件的配置關系的圖。
[0028]圖14是表示第二實施方式所涉及的光偏轉(zhuǎn)部的原理的圖。
[0029]圖15A是沿著XVA-XVA線剖切了圖14所示的光偏轉(zhuǎn)部的剖視圖。
[0030]圖15B是沿著XVB-XVB線剖切了圖14所示的光偏轉(zhuǎn)部的剖視圖。
[0031]圖16A是表示在與圖15A相同的剖面中一側的鏡驅(qū)動部的PZT薄膜伸展、而另一側的鏡驅(qū)動部的PZT薄膜收縮的狀態(tài)的圖。
[0032]圖16B是表示在與圖15B相同的剖面中一側的鏡驅(qū)動部的PZT薄膜伸展、而另一側的鏡驅(qū)動部的PZT薄膜收縮的狀態(tài)的圖。
[0033]圖17是表示可動框架以及鏡部的偏轉(zhuǎn)角的時間變化的圖。
[0034]圖18是表示第二實施方式所涉及的曝光部的結構的框圖。
[0035]圖19的部分(a)是表示輸入第一放大器和基本波形整形部中的直流電壓的電壓值的變化的圖,部分(b)是表示輸入鏡驅(qū)動部(第一驅(qū)動部)的直流電壓的電壓值的變化的圖,部分(c)是表示輸入鏡驅(qū)動部(第二驅(qū)動部)的直流電壓的電壓值的變化的圖。
[0036]圖20是表示與輸入鏡驅(qū)動部(第一驅(qū)動部和第二驅(qū)動部)的直流電壓的電壓值的變化相對應的可動框架的偏轉(zhuǎn)角的變化的圖。
[0037]圖21的部分(a)是表示輸入第二放大器和疊加波形整形部中的直流電壓的電壓值的變化的圖,部分(b)是表示輸入鏡驅(qū)動部(第三驅(qū)動部)的直流電壓的電壓值的變化的圖,部分(c)是表示輸入鏡驅(qū)動部(第四驅(qū)動部)的直流電壓的電壓值的變化的圖。
[0038]圖22是表示與輸入鏡驅(qū)動部(第三驅(qū)動部和第四驅(qū)動部)的直流電壓的電壓值的變化相對應的、鏡部的偏轉(zhuǎn)角相對于可動框架的相對變化的圖。
[0039]圖23是表示被整形為矩形波的基本驅(qū)動電壓的時間變化、該矩形波的基本波與三倍諧波的關系的圖。
[0040]圖24是表示第二實施方式的變形例I所涉及的曝光部的結構的框圖。
[0041]圖25的部分(a)是表示與由校正值計算部計算的基本校正占空比相對應的、輸入鏡驅(qū)動部(第一驅(qū)動部)的直流電壓的電壓值的變化的圖,部分(b)是表示與所述基本校正占空比相對應的、輸入負載中的直流電壓的電壓值的變化的圖,部分(C)是表示與所述基本校正占空比相對應的、輸入鏡驅(qū)動部(第二驅(qū)動部)的直流電壓的電壓值的變化的圖。
[0042]圖26是表示第二實施方式的變形例2所涉及的曝光部的結構的框圖。
[0043]圖27的部分(a)是表示與由校正值計算部計算的疊加校正占空比相對應的、輸入鏡驅(qū)動部(第三驅(qū)動部)的直流電壓的電壓值的變化的圖,部分(b)是表示與所述疊加校正占空比相對應的、輸入負載中的直流電壓的電壓值的變化的圖,部分(C)是表示與所述疊加校正占空比相對應的、輸入鏡驅(qū)動部(第四驅(qū)動部)的直流電壓的電壓值的變化的圖?!揪唧w實施方式】
[0044]圖1是應用了本發(fā)明所涉及的光掃描裝置的復合機(圖像形成裝置)的概要剖視圖。復合機I例如兼具復印、打印以及掃描等多種功能。復合機I具備主體部100、配置于主體部100上的原稿讀取部200、配置于原稿讀取部200上的原稿供給部300以及配置于主體部100的上部前面的操作部400。
[0045]原稿供給部300作為自動原稿供給裝置發(fā)揮功能,能夠?qū)⑤d置于原稿載置部301的多張原稿連續(xù)地向原稿讀取部200送出。
[0046]原稿讀取部200具備搭載了 CCD(Charge Coupled Device:電荷稱合器件)傳感器和LED(Light Emitting Diode:發(fā)光二極管)等的支架201、由玻璃等透明構件構成的原稿臺203以及原稿讀取切口 205。當要讀取載置于原稿臺203的原稿時,一邊使支架201在原稿臺203的長邊方向上移動一邊通過CCD傳感器讀取原稿。而當要讀取從原稿供給部300供給的原稿時,使支架201移動到與原稿讀取切口 205相對的位置,通過原稿讀取切口 205由CCD傳感器讀取從原稿供給部300送來的原稿。CCD傳感器將所讀取的原稿作為圖像數(shù)據(jù)輸出。
[0047]主體部100具備紙儲存部101、圖像形成部103以及定影部105。紙儲存部101具備能夠儲存紙摞的紙盤107。儲存在紙盤107的紙摞中最上層的紙通過搓輥109的驅(qū)動被向紙輸送部111抽出。紙經(jīng)過紙輸送部111輸送至圖像形成部103。
[0048]圖像形成部103基于圖像數(shù)據(jù)在輸送來的紙上形成調(diào)色劑圖像。圖像形成部103具備感光鼓113 (被形成潛像的感光體)、曝光部(光掃描裝置)115、顯影部117以及轉(zhuǎn)印部119。曝光部115生成與圖像數(shù)據(jù)(從原稿讀取部200輸出的圖像數(shù)據(jù)、從個人計算機發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)、傳真接收的圖像數(shù)據(jù)等)相對應的光,并照射到均勻地帶電的感光鼓113的周面。由此,在感光鼓113的周面上形成與圖像數(shù)據(jù)相對應的靜電潛像。在該狀態(tài)下從顯影部117向感光鼓113的周面提供調(diào)色劑,從而在周面上形成與所述靜電潛像對應的調(diào)色劑圖像。該調(diào)色劑圖像通過轉(zhuǎn)印部119轉(zhuǎn)印到從紙儲存部101輸送來的紙上。
[0049]轉(zhuǎn)印有調(diào)色劑圖像的紙被送至定影部105。定影部105對調(diào)色劑圖像和紙施加熱和壓力,使調(diào)色劑圖像定影于紙。定影處理后的紙被排出至堆紙盤121或排紙盤123。
[0050]操作部400具備顯示部403和操作鍵部401。顯示部403具有觸摸面板功能,顯示包括軟鍵的畫面。用戶一邊觀察畫面一邊操作軟鍵,由此進行復印等功能的執(zhí)行所需的設定輸入等輸入操作。
[0051]操作鍵部401具備由硬鍵形成的操作鍵,具體地說具備啟動鍵405、數(shù)字鍵407、停止鍵409、復位鍵411、用于將復印、打印、掃描以及傳真進行切換的功能切換鍵413等。
[0052]啟動鍵405是用于開始復印、傳真發(fā)送等工作的鍵。數(shù)字鍵407是輸入復印份數(shù)、傳真號碼等數(shù)字的鍵。停止鍵409是用于中途停止復印工作等的鍵。復位鍵411是將所設定的內(nèi)容恢復為初始設定狀態(tài)的鍵。
[0053]功能切換鍵413具備復印鍵和發(fā)送鍵等,是將復印功能、發(fā)送功能等相互切換的鍵。如果對復印鍵進行操作,則在顯示部403上顯示復印的初始畫面。如果對發(fā)送鍵進行操作,則在顯示部403上顯示傳真發(fā)送和郵件發(fā)送的初始畫面。
[0054]圖2是表示復合機I的電氣結構的框圖。復合機I具備將所述主體部100、所述原稿讀取部200、所述原稿供給部300、所述操作部400、通信部600以及控制部500等各功能部以能夠相互通信的方式相連接的結構。關于主體部100、原稿讀取部200、原稿供給部300以及操作部400已經(jīng)進行了說明,因此省略說明。
[0055]通信部600具備傳真通信部601和網(wǎng)絡I / F部603。傳真通信部601具備控制與對方傳真的電話線路的連接的NCU (Network Control Unit:網(wǎng)絡控制單元)以及對傳真通信用的信號進行調(diào)制和解調(diào)的調(diào)制解調(diào)電路。傳真通信部601連接于電話線路605。
[0056]網(wǎng)絡I / F 部 603 連接于 LAN (Local Area Network:局域網(wǎng))607。網(wǎng)絡 I / F 部603是用于與連接于LAN607的個人計算機等終端裝置之間執(zhí)行通信的通信接口電路。
[0057]控制部500 例如具備 CPU (Central Processing Unit:中央處理單兀)、ROM (ReadOnly Memory:只讀存儲器)、RAM (Random Access Memory:隨機存取存儲器)以及圖像存儲器等。CPU對主體部100等復合機I的所述結構要素執(zhí)行使復合機I工作所需的控制。ROM存儲有控制復合機I的工作所需的軟件、設定值。RAM用于在執(zhí)行軟件時產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的臨時存儲等。圖像存儲器臨時存儲圖像數(shù)據(jù)(從原稿讀取部200輸出的圖像數(shù)據(jù)、從個人計算機發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)、傳真接收的圖像數(shù)據(jù)等)。
[0058]<第一實施方式>
[0059]圖3是表示構成第一實施方式所涉及的曝光部115的光學部件的配置關系的圖。曝光部115具備光源31、光偏轉(zhuǎn)部10以及兩個掃描透鏡33、35等。光源31例如是激光二極管,照射與圖像數(shù)據(jù)相對應地調(diào)制的光束(激光)LB。
[0060]在光源31與光偏轉(zhuǎn)部10之間的光路上配置有準直透鏡37和柱面透鏡39。準直透鏡37使從光源31照射的光束LB成為平行光。柱面透鏡39使成為平行光的光束LB聚光成線狀。聚光成線狀的光束LB向光偏轉(zhuǎn)部10入射。
[0061]在光偏轉(zhuǎn)部10與感光鼓113之間的光路上配置有掃描透鏡33和掃描透鏡35。入射到光偏轉(zhuǎn)部10的鏡部11的光束LB在鏡部11反射、偏轉(zhuǎn),通過掃描透鏡33、35成像于感光鼓113的周面。即,利用光束LB掃描感光鼓113的周面,在感光鼓113的周面上形成靜電潛像。
[0062]曝光部115還具備BD (Beam Detect:光束檢測)透鏡41和BD傳感器(光檢測部)43。BD傳感器43配置于曝光部115的外殼(圖中省略)內(nèi)部的規(guī)定位置(預先指定的位置),接收通過光偏轉(zhuǎn)部10偏轉(zhuǎn)的光束LB。具體地說,在光束LB從感光鼓113的一方的側部113a向另一方的側部113b掃描感光鼓113的情況下,超過有效掃描范圍R的光束LB由BD透鏡41聚光而被BD傳感器43接收。BD傳感器43當接收到超過有效掃描范圍R的光束LB時,輸出表示進行了該受光的檢測信號。從BD傳感器43輸出的檢測信號用于使表不形成于感光鼓113的靜電潛像的圖像信號與掃描有效掃描范圍R的時機同步。
[0063]說明光偏轉(zhuǎn)部10。圖4是表示光偏轉(zhuǎn)部10的原理的圖。圖5是沿著V-V線剖切了圖4所示的光偏轉(zhuǎn)部10的剖視圖。
[0064]光偏轉(zhuǎn)部10具備鏡部(MEMS鏡)11、框架13、扭桿(torsion bar) 15以及鏡驅(qū)動部(驅(qū)動部)17a、17b、17c、17d。鏡部11使從光源31輸出的光束LB偏轉(zhuǎn)。鏡驅(qū)動部17a至17d利用以預先規(guī)定的基本周期變動的驅(qū)動電壓使鏡部11搖動。
[0065]框架13的形狀是矩形??蚣?3包括沿長邊方向延伸的一對邊部13a、13b以及沿與長邊方向正交的方向延伸的一對邊部13c、13d。在框架13的中心部配置有鏡部11。鏡部11的形狀是橢圓形。橢圓的長軸方向成為框架13的長邊方向。光束向鏡部11入射,被鏡部11反射、偏轉(zhuǎn)。
[0066]扭桿15沿鏡部11的橢圓的短軸方向延伸,鏡部11固定于扭桿15。扭桿15的一端由梁19所支承。扭桿15的另一端由梁21所支承。梁19、21是與一對邊部13a、13b平行的構件,各端部分別由一對邊部13c、13d所支承。
[0067]在梁19上,與扭桿15相比更靠邊部13c的一側形成有鏡驅(qū)動部17a,與扭桿15相比更靠邊部13d的一側形成有鏡驅(qū)動部17b。在梁21上,與扭桿15相比更靠邊部13c的一側形成有鏡驅(qū)動部17c,與扭桿15相比更靠邊部13d的一側形成有鏡驅(qū)動部17d。
[0068]鏡驅(qū)動部17a如圖5所示那樣包括下部電極23、PZT薄膜25以及上部電極27。鏡驅(qū)動部17b、17c、17d具有與鏡驅(qū)動部17a同樣的結構。以下,在不需要區(qū)別鏡驅(qū)動部17a、17b、17c、17d的情況下,就記載為鏡驅(qū)動部17。對鏡驅(qū)動部17施加以預先規(guī)定的固定的基本周期變動的交流電壓作為驅(qū)動電壓。由此,梁19、21彎曲,由此鏡部11與扭桿15 —起傾斜。
[0069]圖6是表示對鏡驅(qū)動部17施加驅(qū)動電壓使得在與圖5相同的剖面中鏡驅(qū)動部17a、17c (第一驅(qū)動部)的PZT薄膜25伸展、且鏡驅(qū)動部17b、17d (第二驅(qū)動部)的PZT薄膜25收縮的狀態(tài)的圖。將通過鏡驅(qū)動部17a、17c的PZT薄膜25伸展、且鏡驅(qū)動部17b、17d的PZT薄膜25收縮而扭桿15傾斜的該動作設為第一動作。相反地,將通過鏡驅(qū)動部17a、17c的PZT薄膜25收縮、且鏡驅(qū)動部17b、17d的PZT薄膜25伸展而扭桿15傾斜的動作設為第二動作。
[0070]在所述光偏轉(zhuǎn)部10中,通過使對鏡驅(qū)動部17a、17c施加的驅(qū)動電壓的相位與對鏡驅(qū)動部17b、17d施加的驅(qū)動電壓的相位相互反相,從而交替地進行第一動作和第二動作。由此,如圖4所示,鏡部11以扭桿15為軸搖動,鏡部11的偏轉(zhuǎn)角Θ變動。也就是說,鏡驅(qū)動部17a、17c和鏡驅(qū)動部17b、17d,根據(jù)驅(qū)動電壓相互反方向地驅(qū)動鏡部11。此外,在圖4中,附圖標記NL的直線表示鏡部11未搖動時的鏡部11的法線。
[0071]圖7是表示第一實施方式所涉及的曝光部115的結構的框圖。曝光部115具備光源31、光偏轉(zhuǎn)部10、BD傳感器43、校正值計算部51、DAC (直流電壓生成部)52、放大器(直流電壓放大部)53以及波形整形部54。
[0072]從光源31輸出的光束LB在光偏轉(zhuǎn)部10中被鏡部11反射偏轉(zhuǎn)而進行掃描,該鏡部11由鏡驅(qū)動部17a、17b、17c、17d搖動。BD傳感器43當接收到超過有效掃描范圍R(圖3)的光束LB時,將表示進行了該受光的檢測信號輸出到校正值計算部51。
[0073]校正值計算部51基于BD傳感器43輸出所述檢測信號的時機,計算在校正所述驅(qū)動電壓時使用的電壓值即校正電壓值。鏡部11的偏轉(zhuǎn)角Θ根據(jù)復合機I (曝光部115)附近的氣溫、經(jīng)年劣化等環(huán)境變動而變化。校正值計算部51為了補償所述偏轉(zhuǎn)角Θ的變化而計算對鏡驅(qū)動部17提供的所述校正電壓值等校正值。
[0074]利用圖8具體地說明校正值計算部51對鏡部11的偏轉(zhuǎn)角Θ的變化進行補償?shù)姆椒āD8是表示鏡部11的偏轉(zhuǎn)角Θ以及從BD傳感器43輸出的檢測信號的時間變化的圖。當環(huán)境變動時,鏡部11的偏轉(zhuǎn)角特性例如從虛線所示的最大偏轉(zhuǎn)角為ΘΠ!’的狀態(tài)(以下還稱為初始狀態(tài))變化為實線所示的最大偏轉(zhuǎn)角為0m(〈0m’)的狀態(tài)。此時,即使環(huán)境變動,對鏡驅(qū)動部17施加的驅(qū)動電壓的頻率也不變化,因此鏡部11的偏轉(zhuǎn)角特性的頻率不變化。
[0075]另一方面,BD傳感器43檢測光束LB時的鏡部11的偏轉(zhuǎn)角Θ O是根據(jù)BD傳感器43的配置位置而定,不會變化。因此,在鏡部11的偏轉(zhuǎn)角特性處于初始狀態(tài)時,在時刻t2從BD傳感器43輸出表示接收到光束LB的檢測信號。但是,在鏡部11的偏轉(zhuǎn)角特性如實線所示那樣變化的情況下,在時刻tl從BD傳感器43輸出表示接收到光束LB的檢測信號。這樣,從BD傳感器43輸出檢測信號的時機的變化與鏡部11的最大偏轉(zhuǎn)角的變化之間有相關關系。該相關關系作為通過試運轉(zhuǎn)等得到的實驗值預先存儲在ROM等中。
[0076]校正值計算部51利用從BD傳感器43輸出檢測信號的時機和預先存儲在ROM等中的所述相關關系,計算鏡部11的最大偏轉(zhuǎn)角的變化量,并計算用于對計算出的該變化量進行補償?shù)尿?qū)動電壓的電壓值作為校正電壓值。然后,校正值計算部51將計算出的校正電壓值除以后述的放大器53中使用的放大率所得的、表示比校正電壓值小的電壓值的數(shù)字信號輸出到DAC52。
[0077]返回到圖7,DAC52生成電壓值低于所述校正電壓值的直流電壓。DAC52是所謂的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器,生成由從校正值計算部51輸入來的數(shù)字信號表示的直流電壓Vl并輸出到放大器53。
[0078]放大器53將從DAC52輸入來的直流電壓Vl放大成與所述校正電壓值相等的電壓值。放大器53以預先規(guī)定的放大率將直流電壓Vl放大來生成與校正電壓值相等的直流電壓V2,并將其輸出到波形整形部54。其中,所述放大率是預先固定的放大率。DAC52生成所述校正電壓值除以所述預先固定的放大率所得到的電壓值(直流電壓VI)。
[0079]波形整形部54將由放大器53放大的直流電壓V2的波形整形成以基本周期變動,該基本周期是對鏡驅(qū)動部17提供的驅(qū)動電壓的變動周期。該整形后的電壓作為驅(qū)動電壓V3、V4輸出到鏡驅(qū)動部17。
[0080]波形整形部54包括開關元件541和開關控制部542。開關元件541設置于放大器53與鏡驅(qū)動部17之間,是將由放大器53放大的直流電壓的輸出對象在鏡驅(qū)動部17a、17c與鏡驅(qū)動部17b、17d之間切換的元件。開關控制部542按所述基本周期的每一半周期進行開關元件541的切換。
[0081]圖9的部分(a)是表示輸入放大器53的直流電壓Vl的電壓值的變化以及輸入波形整形部54的直流電壓V2的電壓值的變化的圖。圖9的部分(b)是表示輸入鏡驅(qū)動部17a、17c的直流電壓即驅(qū)動電壓V3的電壓值的變化的圖。圖9的部分(c)是表示輸入鏡驅(qū)動部17b、17d的直流電壓即驅(qū)動電壓V4的電壓值的變化的圖。圖10是表示與驅(qū)動電壓V3、V4的電壓值的變化相對應的鏡部11的偏轉(zhuǎn)角Θ的變化的圖。
[0082]如圖9的部分(a)所示,輸入放大器53的直流電壓Vl基于校正值計算部51計算出的校正電壓值而在時刻t0上升時,輸入波形整形部54的由放大器53放大的直流電壓V2的波形逐漸上升。其中,直流電壓V2的波形逐漸上升的原因是放大器53的反應不靈。
[0083]之后,在波形整形部54中,如圖9的部分(b)和圖9的部分(C)所示,開關控制部542按基本周期T的每一半周期T / 2進行開關元件541的切換,輸入到波形整形部54的直流電壓V2按基本周期T的每一半周期T / 2被交替地輸出到鏡驅(qū)動部17b、17d與鏡驅(qū)動部17a、17c。由此,波形整形部54將由放大器53放大的直流電壓V2的波形整形成以基本周期T變動的矩形波,使其作為鏡驅(qū)動部17b、17d的驅(qū)動電壓V3和鏡驅(qū)動部17a、17c的驅(qū)動電壓V4而輸出。由此,鏡部11的偏轉(zhuǎn)角Θ如圖10所示那樣根據(jù)驅(qū)動電壓V3、V4,在從時刻t0起例如經(jīng)過基本周期T的一半周期T / 2時最大偏轉(zhuǎn)角的大小增大至0 m’,變?yōu)橐曰局芷赥變動。
[0084]根據(jù)上述實施方式的結構,通過DAC52生成電壓值低于由校正值計算部51計算出的校正電壓值的直流電壓VI,生成的直流電壓Vl通過放大器53被放大成與校正電壓值相等的電壓值。然后,放大的直流電壓V2的波形通過波形整形部54被整形成以基本周期T變動,以基本周期T變動的交流電壓作為驅(qū)動電壓V3、V4輸出到鏡驅(qū)動部17。
[0085]也就是說,在本實施方式中,無需具備可改變相位和振幅來生成正弦波的振蕩器以及可正確地放大正弦波的放大器,而利用簡單且廉價的DAC52和放大器53就能夠驅(qū)動MEMS鏡11,而且能夠校正驅(qū)動MEMS鏡11時的驅(qū)動電壓V3、V4從而補償MEMS鏡11的偏轉(zhuǎn)角Θ的變化。由此,能夠廉價地提供這樣一種光掃描裝置,S卩,其具備使掃描用的激光偏轉(zhuǎn)的MEMS鏡,并且能夠?qū)︱?qū)動MEMS鏡所需的驅(qū)動電壓進行校正,從而補償MEMS鏡的偏轉(zhuǎn)角的變化。
[0086]另外,波形整形部54具備開關元件541和開關控制部542。也就是說,利用簡單的結構,即通過將由放大器53放大的直流電壓V2的輸出對象按基本周期T的每一半周期在鏡驅(qū)動部17a、17c與鏡驅(qū)動部17b、17d之間交替而進行輸出,就能夠?qū)︾R驅(qū)動部17a、17c和鏡驅(qū)動部17b、17d輸出的驅(qū)動電壓V3、V4的波形整形成以基本周期T變動的矩形波。
[0087]另外,能夠?qū)⒉ㄐ握尾?4構成為利用可將至少兩個驅(qū)動電壓的提供路徑進行切換的開關元件541的簡單的結構,因此能夠廉價地提供曝光部115。
[0088]此外,在上述實施方式中,圖1至圖10所示的結構和設定只不過是一例,并不意味著限定于此。
[0089]例如,也可以構成為如下:校正值計算部51,還進一步計算表示將放大器53放大的直流電壓V2輸出到鏡驅(qū)動部17的期間在基本周期T中所占的比例的校正占空比,并且,波形整形部54,在基本周期T中的與由校正值計算部51計算出的校正占空比相對應的期間,將驅(qū)動電壓設為高電平。圖11中示出具體結構。
[0090]圖11是表示第一實施方式的變形例所涉及的曝光部115的結構的框圖。校正值計算部51如上述那樣利用BD傳感器43輸出檢測信號的時機和預先存儲在ROM等中的相關關系,計算鏡部11的最大偏轉(zhuǎn)角的變化量。然后,校正值計算部51計算用于對計算出的該鏡部11的最大偏轉(zhuǎn)角的變化量加以粗略補償(例如補償變化量的95% )的校正電壓值,并且計算用于補償剩下的少許變化量(例如補償變化量的5%)的校正占空比,并輸出到波形整形部54。
[0091]與此相應地,開關元件541被構成為,將放大器53放大的直流電壓V2的輸出對象除了鏡驅(qū)動部17a、17c與鏡驅(qū)動部17b、17d以外,還可以切換到負載L。
[0092]圖12的部分(a)是表示與由校正值計算部51計算出的校正占空比相對應的、輸入鏡驅(qū)動部17a、17c的直流電壓即驅(qū)動電壓V3的電壓值的變化的圖。圖12的部分(b)是表示與所述校正占空比相對應的、輸入負載L中的直流電壓VL的電壓值的變化的圖。圖12的部分(c)是表示與所述校正占空比相對應的、輸入鏡驅(qū)動部17b、17d的直流電壓即驅(qū)動電壓V4的電壓值的變化的圖。
[0093]假設由校正值計算部51計算出的校正占空比為例如40%的情況。開關控制部542如圖12的部分(a)所示那樣根據(jù)所述校正占空比40%,在基本周期T中的最初的40%的期間,以將由放大器53放大的直流電壓V2的輸出對象設為鏡驅(qū)動部17b、17d的方式對開關兀件541進行切換。
[0094]接著,開關控制部542如圖12的部分(b)所示那樣在經(jīng)過基本周期T的一半周期T / 2之前的剩余期間、即基本周期T的10%的期間,以將由放大器53放大的直流電壓V2的輸出對象設為負載L的方式對開關元件541進行切換。
[0095]接著,開關控制部542如圖12的部分(C)所示那樣在基本周期T中的40 %的期間,以將由放大器53放大的直流電壓V2的輸出對象設為鏡驅(qū)動部17a、17c的方式對開關元件541進行切換。
[0096]然后,開關控制部542如圖12的部分(b)所示那樣在經(jīng)過基本周期T之前的剩余的期間、即基本周期T的10%的期間,以將由放大器53放大的直流電壓V2的輸出對象設為負載L的方式對開關元件541進行切換。
[0097]根據(jù)該結構,不僅利用校正電壓值,還利用校正占空比來調(diào)整對鏡驅(qū)動部17施加驅(qū)動電壓的期間,由此能夠校正對鏡驅(qū)動部17提供的驅(qū)動電壓。因此,不需要事先將從放大器53輸出的直流電壓V2正確地設定為當向各鏡驅(qū)動部17施加基本周期T的一半周期T / 2時使鏡部11的最大偏轉(zhuǎn)角成為規(guī)定值的電壓值。
[0098]另外,波形整形部54不限于具備開關元件541和開關控制部542并將從放大器53輸入的直流電壓V2的波形整形成以基本周期T變動的矩形波的結構。例如也可以利用能夠?qū)姆糯笃?3輸入的直流電壓V2的波形變換為以基本周期T變動的矩形波、三角波、鋸齒波或正弦波等的廉價的分配器等來構成波形整形部54。
[0099]其中,在采用由校正值計算部51來計算校正占空比的結構的情況下,也可以利用將從放大器53輸入的直流電壓V2的波形整形成以基本周期T變動的矩形波、并且能夠?qū)⒃摼匦尾ǖ恼伎毡仍O定變更為校正占空比的廉價的分配器等來構成波形整形部54。
[0100]另外,在上述實施方式的結構中,示出了波形整形部54將由放大器53放大的直流電壓V2的輸出對象分為兩個的結構例子,但是并不限于此。例如,也可以構成為:如所述專利文獻2所記載的那樣,用于驅(qū)動鏡部的鏡驅(qū)動部只存在一個,與此相應地,波形整形部54將由放大器53放大的直流電壓V2的波形整形成以基本周期T變動,使其作為驅(qū)動電壓來輸出到該只存在一個的鏡驅(qū)動部。
[0101]該結構中的波形整形部54例如與上述實施方式同樣地包括開關元件541和開關控制部542。開關控制部542例如按基本周期T的每一半周期對開關元件541進行控制,從而將由放大器53放大的直流電壓V2的輸出對象在該只存在一個的鏡驅(qū)動部與負載之間交替地切換。另外,不限于此,也可以利用能夠?qū)姆糯笃?3輸入的直流電壓V2的波形變換為以基本周期T變動的矩形波、三角波、鋸齒波或正弦波等的廉價的分配器等來構成波形整形部54。
[0102]在采用由校正值計算部51來計算校正占空比的結構的情況下,也可以利用將從放大器53輸入的直流電壓V2的波形整形成以基本周期T變動的矩形波、并且能夠?qū)⒃摼匦尾ǖ恼伎毡仍O定變更為校正占空比的分配器等來構成波形整形部54。
[0103]在上述實施方式中,示出了放大器53以預先固定的放大率將從DAC52輸出的直流電壓Vl進行放大的例子。取而代之地,也可以由能夠以可變的放大率將從DAC52輸出的直流電壓進行放大的放大器來構成放大器53。
[0104]與此相應地,將DAC52構成為向放大器53輸出比校正值計算部51計算出的校正電壓值充分小的、預先固定的電壓值的直流電壓。并且構成為,曝光部115還具備放大率設定部531 (圖7中用點線附記了模塊),該放大率設定部531計算由校正值計算部51計算出的校正電壓值除以從DAC52輸出的直流電壓的預先固定的電壓值所得到的值,將該計算出的值設定為放大器53的放大率。
[0105]根據(jù)該結構,由DAC52生成電壓值低于校正電壓值的預先固定的直流電壓。也就是說,能夠利用與生成多種電壓值的直流電壓的DAC52相比更簡單廉價的DAC52來構成圖像形成裝置。
[0106]〈第二實施方式〉
[0107]圖13是表示構成第二實施方式所涉及的曝光部115A的光學部件的配置關系的圖。曝光部115A具備光源31、具有鏡部IlA的光偏轉(zhuǎn)部IOA及兩個掃描透鏡33、35、BD透鏡41a、41b以及BD傳感器(光檢測部)43a、43b。其中,對與第一實施方式的曝光部115相同的部分附加同一附圖標記,在此省略或簡化說明。
[0108]在本實施方式中,在感光鼓113的一方的側部113a的一側配置有BD透鏡41a和BD傳感器43a,并且在另一方的側部113b的一側配置有BD透鏡41b和BD傳感器43b。在光束LB從感光鼓113的一方的側部113a向另一方的側部113b掃描感光鼓113的情況下,超過有效掃描范圍R的光束LB由BD透鏡41a、41b聚光而被BD傳感器43a、43b接收。BD傳感器43a、43b分別當接收到超過有效掃描范圍R的光束LB時,輸出表示進行了該受光的檢測信號。從BD傳感器43a、43b輸出的檢測信號用于使表不形成于感光鼓113的靜電潛像的圖像信號與掃描有效掃描范圍R的時機的同步等。
[0109]說明光偏轉(zhuǎn)部IOA0圖14是表示光偏轉(zhuǎn)部IOA的原理的圖。圖15A是沿著XVA-XVA線剖切了圖14所示的光偏轉(zhuǎn)部IOA的剖視圖,圖15B是沿著XVB-XVB線剖切了圖4所示的光偏轉(zhuǎn)部10的剖視圖。
[0110]光偏轉(zhuǎn)部IOA具備鏡部11A、可動框架216、固定框架213、扭桿215a、215b、215c、以及鏡驅(qū)動部(驅(qū)動部)217&、21713、217。、217(1、2176、217€、2178、21711。鏡部 IlA 使從光源31輸出來的光束LB偏轉(zhuǎn)。鏡驅(qū)動部217a至17h利用以預先規(guī)定的基本周期變動的驅(qū)動電壓即基本驅(qū)動電壓和以周期比所述基本周期短的疊加周期變動的疊加驅(qū)動電壓來使鏡部IlA搖動。
[0111]鏡部IlA是矩形板狀的MEMS鏡。該鏡部IlA固定于扭桿(第一扭桿)215a,配置于光偏轉(zhuǎn)部IOA的中心部。光束LB入射到鏡部11A,被鏡部IlA反射、偏轉(zhuǎn)。
[0112]可動框架216的形狀是矩形??蓜涌蚣?16包括一對邊部216a、216b、沿與一對邊部216a、216b正交的方向延伸的一對邊部216c、216d以及由一對邊部216c、216d支承的梁216e、216f。梁216e、216f是與一對邊部216a、216b平行的構件,各端部分別由一對邊部216c、216d 所支承。
[0113]扭桿215a以經(jīng)過鏡部IlA的長邊的中心部的方式沿鏡部IlA的短邊方向延伸。扭桿215a的一端由梁216e所支承,扭桿215a的另一端由梁216f所支承。扭桿215a具有沿所述短邊方向延伸的第一扭力軸,將鏡部IlA以能夠通過繞所述第一扭力軸的扭轉(zhuǎn)動作轉(zhuǎn)動的狀態(tài)支承于可動框架216。[0114]在梁216e上,與扭桿215a相比更靠邊部216c的一側形成有鏡驅(qū)動部217e,與扭桿215a相比更靠邊部216d的一側形成有鏡驅(qū)動部217f。在梁216f上,與扭桿215a相比更靠邊部216c的一側形成有鏡驅(qū)動部217g,與扭桿215a相比更靠邊部216d的一側形成有鏡驅(qū)動部17h。
[0115]固定框架213的形狀是矩形。固定框架213是設置于可動框架216的外側而固定地配置的框架。固定框架213包括一對邊部213a、213b、沿與一對邊部213a、213b正交的方向延伸的一對邊部213c、213d以及由一對邊部213c、213d支承的梁213e、213f。
[0116]扭桿(第二扭桿)215b、215c在與扭桿215a相同的軸上延伸,也就是說,沿鏡部IlA的短邊方向延伸,以使扭桿215b、215c延伸的前端經(jīng)過鏡部IlA的長邊的中心部。扭桿215b的一端由梁213e所支承,扭桿215b的另一端支承可動框架216的邊部216a。扭桿215c的一端由梁213f所支承,扭桿215c的另一端支承可動框架216的邊部216b。也就是說,由扭桿215b、215c支承可動框架216。扭桿215b、215c具有與扭桿215a的所述第一扭力軸同軸的第二扭力軸,將可動框架216以能夠通過繞所述第二扭力軸的扭轉(zhuǎn)動作轉(zhuǎn)動的狀態(tài)支承于固定框架213。
[0117]在梁213e上,與扭桿215b相比更靠邊部213c的一側形成有鏡驅(qū)動部217a,與扭桿215b相比更靠邊部213d的一側形成有鏡驅(qū)動部217b。在梁213f上,與扭桿215c相比更靠邊部213c的一側形成有鏡驅(qū)動部217c,與扭桿215c相比更靠邊部213d的一側形成有鏡驅(qū)動部217d。
[0118]鏡驅(qū)動部217a如圖15A所示那樣包括下部電極223、PZT薄膜225以及上部電極227。鏡驅(qū)動部217b、217c、217d具有與鏡驅(qū)動部217a同樣的結構。此外,附圖標記NL表示相對于固定框架213的法線。
[0119]以下,在不需要區(qū)別鏡驅(qū)動部217a、217b、217c、217d的情況下,就記載為鏡驅(qū)動部171。對鏡驅(qū)動部171施加以預先規(guī)定的固定的基本周期變動的交流電壓作為驅(qū)動電壓。以下,將鏡驅(qū)動部171的驅(qū)動電壓記載為基本驅(qū)動電壓。
[0120]鏡驅(qū)動部217e如圖15B所示那樣包括下部電極223、PZT薄膜225以及上部電極227。鏡驅(qū)動部217f、217g、217h具有與鏡驅(qū)動部217e同樣的結構。此外,附圖標記NL表示相對于固定框架213的法線。
[0121]以下,在不需要區(qū)別鏡驅(qū)動部217e、217f、217g、217h的情況下,就記載為鏡驅(qū)動部172。對鏡驅(qū)動部172施加以預先規(guī)定的固定的疊加周期而變動的交流電壓作為驅(qū)動電壓,該預先規(guī)定的固定的疊加周期的周期比基本驅(qū)動電壓的變動周期即所述基本周期短。以下,將鏡驅(qū)動部172的驅(qū)動電壓記載為疊加驅(qū)動電壓。
[0122]圖16A是表示對鏡驅(qū)動部171施加基本驅(qū)動電壓使得在與圖15A相同的剖面中鏡驅(qū)動部217a、217c (第一驅(qū)動部)的PZT薄膜225伸展、且鏡驅(qū)動部217b、217d (第二驅(qū)動部)的PZT薄膜225收縮的狀態(tài)的圖。梁213e、213f彎曲,由此扭桿215b、215c扭轉(zhuǎn),可動框架216與扭桿215b、215c —起傾斜。
[0123]將通過鏡驅(qū)動部217a、217c的PZT薄膜225伸展、且鏡驅(qū)動部217b、217d的PZT薄膜225收縮而扭桿215b、215c向右方向扭轉(zhuǎn)的動作設為第一動作。另一方面,將通過鏡驅(qū)動部217a、217c的PZT薄膜225收縮、且鏡驅(qū)動部217b、217d的PZT薄膜225伸展而扭桿215b、215c向左方向扭轉(zhuǎn)的動作設為第二動作。[0124]為了交替地反復進行第一動作和第二動作,使對鏡驅(qū)動部217a、217c施加的基本驅(qū)動電壓的相位和對鏡驅(qū)動部217b、217d施加的基本驅(qū)動電壓的相位相互反轉(zhuǎn),使梁213e、213f彎曲。由此,可動框架216以扭桿215b、215c為軸來轉(zhuǎn)動。也就是說,鏡驅(qū)動部171根據(jù)基本驅(qū)動電壓使可動框架216向相反方向驅(qū)動。
[0125]圖16B是表示對鏡驅(qū)動部172施加疊加驅(qū)動電壓使得在與圖15B相同的剖面中鏡驅(qū)動部217e、217g(第三驅(qū)動部)的PZT薄膜225伸展、且鏡驅(qū)動部217f、217h(第四驅(qū)動部)的PZT薄膜225收縮的狀態(tài)的圖。梁216e、216f彎曲,由此扭桿215a扭轉(zhuǎn),鏡部IlA與扭桿215a —起傾斜。
[0126]將通過鏡驅(qū)動部217e、217g的PZT薄膜225伸展、且鏡驅(qū)動部217f、217h的PZT薄膜225收縮而扭桿215a向右方向扭轉(zhuǎn)的動作設為第三動作。另一方面,將通過鏡驅(qū)動部217e、217g的PZT薄膜225收縮、且鏡驅(qū)動部217f、217h的PZT薄膜225伸展而扭桿215a向左方向扭轉(zhuǎn)的動作設為第四動作。
[0127]為了交替地反復進行第三動作和第四動作,使對鏡驅(qū)動部217e、217g施加的疊加驅(qū)動電壓的相位和對鏡驅(qū)動部217f、217h施加的疊加驅(qū)動電壓的相位相互反轉(zhuǎn),使梁216e、216f彎曲。由此,鏡部IlA以扭桿215a為軸來轉(zhuǎn)動。也就是說,鏡驅(qū)動部172根據(jù)疊加驅(qū)動電壓使鏡部IlA向相反方向驅(qū)動。其中,由鏡驅(qū)動部217e、217g(第三驅(qū)動部)進行的鏡部IlA的驅(qū)動方向與由鏡驅(qū)動部217a、217c (第一驅(qū)動部)進行的可動框架216的驅(qū)動方向相同。另外,由鏡驅(qū)動部217f、217f (第四驅(qū)動部)進行的鏡部IlA的驅(qū)動方向與由鏡驅(qū)動部217b、217d(第二驅(qū)動部)進行的可動框架216的驅(qū)動方向相同。
[0128]接著,利用圖17說明可動框架216和鏡部IlA相對于法線NL的偏轉(zhuǎn)角Θ的變動。圖17是表示可動框架216和鏡部IlA的偏轉(zhuǎn)角Θ的時間變化的圖。在圖17中,曲線61表示在驅(qū)動鏡驅(qū)動部171時可動框架216轉(zhuǎn)動所引起的、可動框架216相對于法線NL的偏轉(zhuǎn)角Θ的時間變化。該時間變化表示振幅為A1、且角頻率(angular frequency)為ω的正弦波(Q1U)=A1Sincot)的波形。以下,將該振幅為A1且角頻率為ω的正弦波記載為基本正弦波Θ1Ι5其中,在角頻率ω與該正弦波的一周期T (頻率f)之間有ω=2π / T (=2 Jif)的關系。
[0129]另外,在圖17中,曲線G2表示在不驅(qū)動鏡驅(qū)動部171而僅驅(qū)動鏡驅(qū)動部172時鏡部IlA轉(zhuǎn)動所引起的、鏡部IlA相對于法線NL的偏轉(zhuǎn)角Θ的時間變化。也就是說,該時間變化表示通過驅(qū)動鏡驅(qū)動部172而產(chǎn)生的、鏡部IlA相對于可動框架216的偏轉(zhuǎn)角Θ的相對時間變化。該時間變化表示是以振幅為小于A1的A3,且角頻率為基本正弦波Q1的三倍的3ω、即頻率為基本正弦波Θ I的三倍的正弦波(Θ 3(t)=A3sin3on)在變動。以下,將該振幅為A3、且角頻率為3ω的正弦波記載為疊加正弦波θ3。
[0130]也就是說,通過將鏡驅(qū)動部171和鏡驅(qū)動部172 —起驅(qū)動,并將基本正弦波Θ:與疊加正弦波θ3相疊加,如圖17的曲線Gtl所示那樣使鏡部IlA的偏轉(zhuǎn)角Θ以準三角波(0o(t) =A1SinQt+A3sin3Qt)的波形隨時間變化。由此,入射到鏡部IlA的光束LB以大致等速度朝向感光鼓113反射、偏轉(zhuǎn),能夠以大致等速度在感光鼓113上形成靜電潛像。以下,將該準三角波記載為準三角波Θ。。
[0131]圖18是表示第二實施方式所涉及的曝光部115Α的結構的框圖。曝光部115Α具備光源31、光偏轉(zhuǎn)部10Α、BD傳感器43a、43b、校正值計算部251、第一 DAC(基本電壓生成部)252、第一放大器(基本電壓放大部)253、基本波形整形部254、第二 DAC (疊加電壓生成部)255、第二放大器(疊加電壓放大部)256以及疊加波形整形部257。
[0132]從光源31輸出的光束LB在光偏轉(zhuǎn)部IOA中被鏡部IlA反射偏轉(zhuǎn)而進行掃描,該鏡部IlA由鏡驅(qū)動部171、172搖動。BD傳感器43a、43b分別在接收到超過有效掃描范圍R(圖13)的光束LB時,將表示進行了該受光的檢測信號輸出到校正值計算部251。
[0133]校正值計算部251基于BD傳感器43a、43b輸出所述檢測信號的時機,計算在校正所述基本驅(qū)動電壓時使用的電壓值即基本校正電壓值以及在校正所述疊加驅(qū)動電壓時使用的電壓值即疊加校正電壓值。鏡部IlA的偏轉(zhuǎn)角Θ根據(jù)復合機1(曝光部115A)附近的氣溫、經(jīng)年劣化等環(huán)境變動而變化。校正值計算部251為了補償所述偏轉(zhuǎn)角Θ的變化而計算對鏡驅(qū)動部171提供的所述基本校正電壓值、對鏡驅(qū)動部172提供的所述疊加校正電壓值等校正值等。
[0134]具體地說,利用圖17說明校正值計算部251對鏡部IlA的偏轉(zhuǎn)角Θ的變化進行補償?shù)姆椒āF渲?,BD傳感器43a固定于在鏡部IlA的偏轉(zhuǎn)角Θ為Qa時被鏡部IlA反射的光束LB所入射的位置,BD傳感器43b固定于在鏡部IlA的偏轉(zhuǎn)角Θ為Θ b時被鏡部IlA反射的光束LB所入射的位置。
[0135]另外,Θ a與Θ b之間利用基本正弦波Θ I的振幅A1有O b=Al、/_3/2、 0b幸I 0a|的關系。因此,基本正弦波Q1在經(jīng)過一周期T的4分之I的時刻表示與振
幅A1相等的值,在經(jīng)過一周期T的6分之I的時刻和經(jīng)過一周期T的3分之I的時刻表示與對應于BD傳感器43b的固定位置的Θ b相等的值。
[0136]通過鏡部IlA進行 往復振動(搖動),BD傳感器43a、43b在一周期T內(nèi)四次向校正值計算部251輸出表示接收到光束LB的檢測信號。由此,校正值計算部251計算四個信號間隔V t12、t2、t21。其中,鏡部IlA的偏轉(zhuǎn)角特性處于初始狀態(tài)時的該四個信號間隔作為通過試運轉(zhuǎn)等得到的實驗值而預先存儲在ROM等中。
[0137]在基本正弦波Θ I的振幅A1和疊加正弦波Θ 3的振幅A3都處于初始狀態(tài)而未發(fā)生變化的情況下,在圖17中曲線Gtl所示的、將基本正弦波Q1與疊加正弦波θ3相疊加的準三角波\為9o(t)=0b時,疊加正弦波03是0。也就是說,即使疊加正弦波θ3的振幅A3的大小發(fā)生變化,也不會由于該變化而信號間隔h變化。
[0138]因此,校正值計算部251在信號間隔t^j、于預先存儲在ROM等中的間隔的情況下,為了將從BD傳感器43b輸出的檢測信號的時間間隔校正得大,計算為了使基本正弦波Θ i的振幅A1的大小(絕對值)增大所需的電壓值作為基本校正電壓值。另外,校正值計算部251在信號間隔A大于預先存儲在ROM等中的間隔的情況下,為了將從BD傳感器43b輸出的檢測信號的時間間隔校正得小,計算為了使基本正弦波Θ i的振幅A1的大小減少所需的電壓值作為基本校正電壓值。其中,基于試運轉(zhuǎn)等的實驗值,基本正弦波Θ i的振幅A1的調(diào)整量與基本驅(qū)動電壓的電壓值的調(diào)整量的關系預先存儲在ROM等中。
[0139]然后,校正值計算部251通過后述的第一 DAC252、第一放大器253以及基本波形整形部254,利用電壓值與所計算出的基本校正電壓值相等的基本驅(qū)動電壓來使鏡驅(qū)動部171驅(qū)動。在此時的信號間隔t2小于預先存儲在ROM等中的間隔的情況下,校正值計算部251為了將從BD傳感器43a輸出的檢測信號的時間間隔校正得大,計算為了使疊加正弦波θ3的振幅A3的大小(絕對值)增大所需的電壓值作為疊加校正電壓值。[0140]另外,校正值計算部251在所述信號間隔t2大于預先存儲在ROM等中的間隔的情況下,為了將從BD傳感器43a輸出的檢測信號的時間間隔校正得小,計算為了使疊加正弦波θ3的振幅A3的大小減少所需的電壓值作為疊加校正電壓值。其中,基于試運轉(zhuǎn)等的實驗值,疊加正弦波Θ 3的振幅A3的調(diào)整量與疊加驅(qū)動電壓的電壓值的調(diào)整量的關系存儲在預先ROM等中。
[0141]返回到圖18,校正值計算部251將計算出的基本校正電壓值除以后述的第一放大器253中使用的放大率所得的、表示比基本校正電壓值小的電壓值的數(shù)字信號輸出到第一DAC252。另外,校正值計算部251將計算出的疊加校正電壓值除以后述的第二放大器256中使用的放大率所得的、表示比疊加校正電壓值小的電壓值的數(shù)字信號輸出到第二 DAC255。
[0142]第一 DAC252(直流電壓生成部)生成電壓值低于所述基本校正電壓值的直流電壓。第一 DAC252是所謂的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器,生成由從校正值計算部251輸入來的數(shù)字信號表不的直流電壓Vl并輸出到第一放大器253。第二 DAC255生成電壓值低于所述疊加校正電壓值的的直流電壓。同樣地,第二 DAC255是所謂的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器,生成由從校正值計算部251輸入來的數(shù)字信號表示的直流電壓V5并輸出到第二放大器256。
[0143]第一放大器253 (直流電壓放大部)將從第一 DAC252輸入來的直流電壓Vl放大成與所述基本校正電壓值相等的電壓值。第一放大器253以預先規(guī)定的放大率將直流電壓V放大來生成與基本校正電壓值相等的電壓V2,并將其輸出到基本波形整形部254。同樣地,第二放大器256將從第二 DAC255輸入來的直流電壓V5放大成與所述疊加校正電壓值相等的電壓值。第二放大器253以預先規(guī)定的放大率將直流電壓V5放大來生成與疊加校正電壓值相等的電壓V6,并將其輸出到疊加波形整形部257。其中,所述第一放大器253和第二放大器256的放大率是預先固定的放大率。第一 DAC252和第二 DAC255生成所述基本校正電壓值和所述疊加校正電壓值除以所述預先固定的放大率所得到的電壓值(直流電壓Vl、V5)。
[0144]基本波形整形部(波形整形部)254將由第一放大器253放大的直流電壓V2的波形整形成以與所述基本正弦波周期相等的周期即基本周期變動。該整形后的電壓作為基本驅(qū)動電壓V3、V4輸出到鏡驅(qū)動部171。同樣地,疊加波形整形部257將由第二放大器256放大的直流電壓V6的波形整形成以與所述疊加正弦波Θ 3的周期相等的周期即疊加周期變動,該疊加周期即是基本周期的3分之I的周期。該整形后的電壓作為疊加驅(qū)動電壓V7、V8輸出到鏡驅(qū)動部172。
[0145]基本波形整形部254包括基本開關元件2541和基本開關控制部2542。基本開關兀件2541設置于第一放大器253與鏡驅(qū)動部171之間,是將由第一放大器253放大的直流電壓V2的輸出對象在鏡驅(qū)動部217a、217c與鏡驅(qū)動部217b、217d之間切換的元件?;鹃_關控制部2542按所述基本周期的每一半周期進行基本開關元件2541的切換。
[0146]疊加波形整形部257包括疊加開關元件2571和疊加開關控制部2572。疊加開關兀件2571設置于第二放大器256與鏡驅(qū)動部172之間,是將由第二放大器256放大的直流電壓V6的輸出對象在鏡驅(qū)動部217e、217g與鏡驅(qū)動部217f、217h之間切換的元件。疊加開關控制部2572按所述疊加周期的每一半周期進行疊加開關元件2571的切換。
[0147]圖19的部分(a)是表示輸入第一放大器253的直流電壓Vl的電壓值的變化以及輸入基本波形整形部254的直流電壓V2的電壓值的變化的圖。圖19的部分(b)是表示輸入鏡驅(qū)動部217a、217c的直流電壓即驅(qū)動電壓V3的電壓值的變化的圖。圖19的部分(c)是表示輸入鏡驅(qū)動部217b、217d的直流電壓的驅(qū)動電壓V4的電壓值的變化的圖。圖20是表示與驅(qū)動電壓V3、V4的電壓值的變化相對應的可動框架216的偏轉(zhuǎn)角的變化的圖。
[0148]如圖19的部分(a)所示,輸入第一放大器253的直流電壓Vl基于由校正值計算部251計算出的基本校正電壓值而在時刻t0上升時,輸入基本波形整形部254的由第一放大器253放大的直流電壓V2的波形逐漸上升。其中,直流電壓V2的波形逐漸上升的原因是第一放大器253的反應不靈。
[0149]之后,在基本波形整形部254中,基本開關控制部2542按基本周期T的每一半周期T / 2進行基本開關元件2541的切換,輸入到基本波形整形部254的直流電壓V2按基本周期T的每一半周期T / 2在鏡驅(qū)動部217a、217c與鏡驅(qū)動部217b、217d之間交替地被切換輸出。由此,基本波形整形部254如圖19的部分(b)和部分(c)所示那樣,將由第一放大器253放大的直流電壓V2的波形整形成以基本周期T變動的矩形波,使其作為鏡驅(qū)動部217a、217c的驅(qū)動電壓V3和鏡驅(qū)動部217b、217d的驅(qū)動電壓V4而輸出。
[0150]由此,如圖20所示,可動框架216的偏轉(zhuǎn)角根據(jù)圖19的部分(b)和部分(C)所示的提供至鏡驅(qū)動部217a、217c和鏡驅(qū)動部217b、217d的驅(qū)動電壓V3、V4,在從時刻t0起經(jīng)過基本周期T的一半周期T / 2時最大偏轉(zhuǎn)角的大小增大,變?yōu)橐曰局芷赥變動。
[0151]圖21的部分(a)是表示輸入第二放大器256的直流電壓V5的電壓值的變化以及輸入疊加波形整形部257的直流電壓V6的電壓值的變化的圖。圖21的部分(b)是表示輸入鏡驅(qū)動部217e、217g的直流電壓即驅(qū)動電壓V7的電壓值的變化的圖。圖21的部分(c)是表示輸入鏡驅(qū)動部217f、217h的直流電壓即驅(qū)動電壓V8的電壓值的變化的圖。圖22是表示與驅(qū)動電壓V7、V8的電壓值的變化相對應的、鏡部IlA的偏轉(zhuǎn)角相對于可動框架216的相對變化的圖。
[0152]如圖21的部分(a)所示,輸入第二放大器256的直流電壓V5基于校正值計算部251計算出的疊加校正電壓值而在時刻t0上升時,輸入疊加波形整形部257的由第二放大器256放大的直流電壓V6的波形逐漸上升。其中,直流電壓V6的波形逐漸上升的原因是第二放大器256的反應不靈。
[0153]之后,在疊加波形整形部257中,疊加開關控制部2572如圖21的部分(b)和部分(c)所示那樣按疊加周期T / 3的每一半周期T / 6進行疊加開關元件2571的切換,輸入到疊加波形整形部257的直流電壓V6按疊加周期T / 3的每一半周期T / 6在鏡驅(qū)動部217b、217d與鏡驅(qū)動部217a、217c之間交替地被切換輸出。也就是說,疊加波形整形部257將由第二放大器256放大的直流電壓V6的波形整形成以疊加周期T / 3變動的矩形波,使其作為鏡驅(qū)動部217e、217g的驅(qū)動電壓V7和鏡驅(qū)動部217f、217h的驅(qū)動電壓V8而輸出。
[0154]并且,如圖22所示,鏡部IlA相對于可動框架216的相對偏轉(zhuǎn)角根據(jù)圖21的部分(b)和部分(c)所示的提供至鏡驅(qū)動部217e、217g和鏡驅(qū)動部217f、217h的驅(qū)動電壓V7、V8,在從時刻t0起經(jīng)過疊加周期T / 3的一半周期T / 6時最大偏轉(zhuǎn)角的大小增大,變?yōu)橐辕B加周期T / 3變動。
[0155]根據(jù)上述實施方式的結構,通過第一 DAC252生成電壓值低于基本校正電壓值的直流電壓Vl,生成的直流電壓Vl通過第一放大器253被放大成與基本校正電壓值相等的電壓值。然后,放大的直流電壓V2的波形通過基本波形整形部254被整形成按基本周期以矩形波狀變動,以基本周期變動的交流電壓V3、V4作為基本驅(qū)動電壓輸出到鏡驅(qū)動部171。
[0156]同樣地,通過第二 DAC255生成電壓值低于疊加校正電壓值的直流電壓V5,生成的直流電壓V5通過第二放大器256被放大成與疊加校正電壓值相等的電壓值。然后,放大的直流電壓V6的波形通過疊加波形整形部257被整形成按與基本周期的3分之I的周期相等的疊加周期以矩形波狀變動,以該疊加周期變動的交流電壓V7、V8作為疊加驅(qū)動電壓輸出到鏡驅(qū)動部172。
[0157]也就是說,在本實施方式中,采用了能夠生成直流電壓的廉價的第一 DAC252和第二 DAC255來作為用于生成基本驅(qū)動電壓和疊加驅(qū)動電壓的結構,以代替現(xiàn)有技術中采用的能夠生成正弦波的高價的振蕩器。此外,在現(xiàn)有技術中采用了具備能夠按驅(qū)動電壓正確地放大正弦波的高價的放大器的結構,但是,在本實施方式中,采用具備能夠以預先固定的放大率正確地放大直流電壓的廉價的第一放大器253和第二放大器256的結構。由此,能夠廉價地提供具備將基本驅(qū)動電壓與疊加驅(qū)動電壓相疊加來驅(qū)動的MEMS鏡的光掃描裝置。
[0158]另外,基本波形整形部254具備基本開關元件2541和基本開關控制部2542。也就是說,利用簡單的結構,即通過將由第一放大器253放大的直流電壓V2的輸出對象按基本周期的每一半周期在鏡驅(qū)動部217a、217c與鏡驅(qū)動部217b、217d之間交替而進行輸出,就能夠?qū)︾R驅(qū)動部217a、217c和鏡驅(qū)動部217b、217d輸出的基本驅(qū)動電壓的波形整形成以基本周期變動的矩形波。
[0159]另外,疊加波形整形部257具備疊加開關元件2571和疊加開關控制部2572。也就是說,利用簡單的結構,即通過將由第二放大器256放大的直流電壓V6的輸出對象按疊加周期的每一半周期在鏡驅(qū)動部217e、217g與鏡驅(qū)動部217f、217h之間交替而進行輸出,就能夠?qū)︾R驅(qū)動部217e、217g和鏡驅(qū)動部217f、217h輸出的疊加驅(qū)動電壓的波形整形成以疊加周期變動的矩形 波。
[0160]另外,利用至少在兩個方向上切換驅(qū)動電壓的提供路徑的廉價的開關元件,能夠廉價地構成基本波形整形部254。同樣地,利用至少在兩個方向上切換驅(qū)動電壓的提供路徑的廉價的開關元件,能夠廉價地構成疊加波形整形部257。
[0161]此外,在上述實施方式中圖11至圖22所示的結構和設定只不過是一例,并不意味著限定于此。
[0162]例如,也可以構成為如下:校正值計算部251,以對由整形成矩形波的基本驅(qū)動電壓中包含的疊加周期的頻率成分所產(chǎn)生的鏡部IlA的驅(qū)動力進行抵消的方式,計算疊加校正電壓值。
[0163]詳細說明該結構。圖23是表示整形成矩形波的基本驅(qū)動電壓的時間變化、該矩形波的基本波與三倍諧波的關系的圖。如圖23的曲線W。所示,由基本波形整形部254整形成電壓值為VI’且以基本周期T變動的矩形波的基本驅(qū)動電壓的時間變化Vtl(t)能夠以頻率為ω / 2π的正弦波(sincot)、頻率為3 ω / 2 π的正弦波(sin3 ω t)、頻率為5 ω /2 的正弦波(sin5on)……等頻率為基本正弦波的頻率ω / 2π的奇數(shù)倍的多個正弦波的組合來表不。
[0164]在圖23中,從構成曲線Wtl的矩形波的正弦波之中,特意將頻率為與基本正弦波的頻率相等的ω / 2ji的正弦波(sincot)即基本波以曲線Wl來表示,將頻率為與基本正弦波的三倍的頻率相等的3 ω / 2 Ji的正弦波(sin3cot)即三倍諧波以曲線W3來表示。這樣,在基本驅(qū)動電壓中包含頻率為基本正弦波的三倍的正弦波即疊加周期的頻率成分。
[0165]該頻率為基本正弦波的三倍的正弦波的相位與構成圖17所示的準三角波Θ。的疊加正弦波θ3的相位相反。因此,在利用整形成矩形波的基本驅(qū)動電壓來驅(qū)動鏡驅(qū)動部171時,由該基本驅(qū)動電壓的波形的矩形波中包含的疊加周期的頻率成分所產(chǎn)生的驅(qū)動電壓有可能抑制扭桿215a的驅(qū)動。
[0166]也就是說,在利用與以疊加周期變動的疊加校正電壓值相等的矩形波來使扭桿215a進行扭轉(zhuǎn)動作的情況下,有可能由于使扭桿215b、215c進行扭轉(zhuǎn)動作來驅(qū)動可動框架216的、整形成矩形波的基本驅(qū)動電壓所包含的疊加周期的頻率成分而無法高精度地使扭桿215a進行扭轉(zhuǎn)動作。
[0167]因此,在該結構中,校正值計算部251在計算疊加校正電壓值的情況下,去除(減去)圖23的點線部所示的頻率為基本正弦波的三倍的正弦波所表示的電壓值,來計算疊加校正電壓值。
[0168]根據(jù)該結構,校正值計算部251以對由整形成矩形波的基本驅(qū)動電壓中包含的、周期與疊加周期相等的諧波成分所產(chǎn)生的鏡部IlA的驅(qū)動力進行抵消的方式計算疊加校正電壓值,因此能夠高精度地使扭桿215a進行扭轉(zhuǎn)動作。
[0169]另外,也可以構成為如下:校正值計算部251還進一步計算基本校正占空比,該基本校正占空比是表示將第一放大器253放大的直流電壓V2輸出到鏡驅(qū)動部171的期間在基本周期中所占的比例。在該情況下,基本波形整形部254在基本周期中與由校正值計算部251計算出的所述基本校正占空比相對應的期間,將基本驅(qū)動電壓設為高電平。
[0170]圖24是表示第二實施方式的變形例I所涉及的曝光部115A的結構的框圖。校正值計算部251如上述那樣利用BD傳感器43a、43b輸出檢測信號的時機,為了補償鏡部IlA的偏轉(zhuǎn)角Θ的變化,而計算對基本正弦波Θ工的振幅A1的大小加以粗略校正(例如補償變化量的95%的程度)所需的電壓值作為基本校正電壓值。并且,校正值計算部251計算用于對基本正弦波Θ I的振幅Al的剩余的少許大小進行校正(例如為補償校正變化量的5%的程度)的基本校正占空比,并輸出到基本波形整形部254。
[0171]與此相應地,基本開關兀件2541被構成為,將第一放大器53放大的直流電壓V2的輸出對象除了鏡驅(qū)動部217a、217c與鏡驅(qū)動部217b、217d之外,還可以切換到負載LI。
[0172]圖25的部分(a)是表示與由校正值計算部251計算出的基本校正占空比相對應的、輸入鏡驅(qū)動部217a、217c的直流電壓即驅(qū)動電壓V3的電壓值的變化的圖。圖25的部分(b)是表示與所述基本校正占空比相對應的、輸入負載LI中的直流電壓VLl的電壓值的變化的圖。圖25的部分(c)是表示與所述基本校正占空比相對應的、輸入鏡驅(qū)動部217b、217d的直流電壓即驅(qū)動電壓V4的電壓值的變化的圖。
[0173]假設由校正值計算部251計算出的基本校正占空比為例如40%的情況?;鹃_關控制部2542如圖25的部分(a)所示那樣根據(jù)所述基本校正占空比40%,在基本周期T中的最初的40 %的期間,以將由第一放大器253放大的直流電壓V2的輸出對象設為鏡驅(qū)動部217a、217c的方式對基本開關元件2541進行切換。
[0174]接著,基本開關控制部2542如圖25的部分(b)所示那樣在經(jīng)過基本周期T的一半周期T / 2之前的剩余的期間、即基本周期T的10%的期間,以將由第一放大器253放大的直流電壓V2的輸出對象設為負載LI的方式對基本開關元件2541進行切換。[0175]接著,基本開關控制部2542如圖25的部分(C)所示那樣在基本周期T中的40%的期間,以將由第一放大器253放大的直流電壓V2的輸出對象設為鏡驅(qū)動部217b、217d的方式對基本開關元件2541進行切換。
[0176]然后,基本開關控制部2542如圖25的部分(b)所示那樣在基本周期T經(jīng)過之前的剩余的期間、即基本周期T的10%的期間,以將由第一放大器253放大的直流電壓V2的輸出對象設為負載LI的方式對基本開關元件2541進行切換。
[0177]根據(jù)該結構,不僅利用基本校正電壓值,還利用基本校正占空比來調(diào)整對鏡驅(qū)動部171施加基本驅(qū)動電壓的期間,由此能夠校正對鏡驅(qū)動部171提供的驅(qū)動電壓。
[0178]另外,與此同樣地,也可以構成為如下:校正值計算部251還進一步計算疊加校正占空比,該疊加校正占空比是表示將第二放大器256放大的直流電壓V6輸出到鏡驅(qū)動部172的期間在疊加周期中所占的比例。在該情況下,疊加波形整形部257在疊加周期中與由校正值計算部251計算出的所述疊加校正占空比相對應的期間,將疊加驅(qū)動電壓設為高電平。
[0179]圖26是表示第二實施方式的變形例2所涉及的曝光部115的結構的框圖。校正值計算部251如上述那樣利用BD傳感器43a、43b輸出檢測信號的時機,為了補償鏡部IlA的偏轉(zhuǎn)角Θ的變化,而計算對疊加正弦波θ3的振幅A3的大小加以粗略校正(例如補償變化量的95%的程度)所需的電壓值作為疊加校正電壓值。并且,校正值計算部251計算用于對疊加正弦波Θ 3的振幅A3的剩余的少許大小進行校正(例如為補償變化量的5%的程度)的疊加校正占空比,并輸出到疊加波形整形部257。
[0180]與此相應地,疊加開關兀件2571被構成為,將第二放大器256放大的直流電壓V6的輸出對象除了鏡驅(qū)動部217e、217g與鏡驅(qū)動部217f、217h之外,還可以切換到負載L2。
[0181]圖27的部分(a)是表示與由校正值計算部251計算出的疊加校正占空比相對應的、輸入鏡驅(qū)動部217e、217g的直流電壓即驅(qū)動電壓V7的電壓值的變化的圖。圖27的部分(b)是表示與所述疊加校正占空比相對應的、輸入負載L2中的直流電壓VL2的電壓值的變化的圖。圖27的部分(c)是表示與所述疊加校正占空比相對應的、輸入鏡驅(qū)動部217b、217d的直流電壓即驅(qū)動電壓V8的電壓值的變化的圖。
[0182]假設由校正值計算部251計算出的疊加校正占空比為例如40%的情況。疊加開關控制部2572如圖27的部分(c)所示那樣根據(jù)所述疊加校正占空比40%,在疊加周期T /3中的最初的40%的期間,以將由第二放大器256放大的直流電壓V6的輸出對象設為鏡驅(qū)動部217f、217h的方式對疊加開關元件2571進行切換。
[0183]接著,疊加開關控制部2572如圖27的部分(b)所示那樣在經(jīng)過疊加周期T / 3的一半周期T / 6之前的剩余的期間、即疊加周期T / 3的10%的期間,以將由第二放大器256放大的直流電壓V6的輸出對象設為負載L2的方式對疊加開關元件2571進行切換。
[0184]接著,疊加開關控制部2572如圖27的部分(a)所示那樣在疊加周期T / 3中的40%的期間,以將由第二放大器256放大的直流電壓V6的輸出對象設為鏡驅(qū)動部217e、217g的方式對疊加開關元件2571進行切換。
[0185]然后,疊加開關控制部2572如圖27的部分(b)所示那樣在經(jīng)過疊加周期T / 3之前的剩余的期間、即疊加周期T / 3的10%的期間,以將由第二放大器256放大的直流電壓V6的輸出對象設為負載L2的方式對疊加開關元件2571進行切換。[0186] 根據(jù)該結構,不僅利用疊加校正電壓值,還利用疊加校正占空比來調(diào)整對鏡驅(qū)動部172施加疊加驅(qū)動電壓的期間,由此能夠校正對鏡驅(qū)動部172提供的驅(qū)動電壓。
[0187]此外,校正值計算部251也可以構成為如下:將利用所述圖24、圖25的部分(a)、圖25的部分(b)以及圖25的部分(c)說明的結構與利用所述圖26、圖27的部分(a)、圖27的部分(b)以及圖27的部分(c)說明的結構進行組合,將基本校正占空比和疊加校正占空比都計算;與此相應地,也可以構成為如下:基本波形整形部254在基本周期T中的與基本校正占空比相對應的期間將基本驅(qū)動電壓設為高電平,疊加波形整形部257在疊加周期中的與疊加校正占空比相對應的期間將疊加驅(qū)動電壓設為高電平。
[0188]在上述實施方式中,不出了第一放大器253以預先固定的放大率將從第一 DAC252輸出的直流電壓Vl進行放大的例子。取而代之地,也可以由能夠以可變的放大率將從第一DAC252輸出的直流電壓進行放大的放大器來構成第一放大器253。
[0189]與此相應地,第一 DAC252向第一放大器253輸出比校正值計算部251計算出的基本校正電壓值充分小的、預先固定的電壓值(初始基本電壓值)的直流電壓。并且構成為,曝光部115A還具備基本放大率設定部253A (圖18中用點線附記了模塊),該基本放大率設定部253A計算由校正值計算部251計算出的基本校正電壓值除以初始基本電壓值所得到的值,將該計算出的值設定為第一放大器253的放大率。
[0190]根據(jù)該結構,由第一 DAC252生成低于基本校正電壓值的預先固定的電壓值即初始基本電壓值的直流電壓。也就是說,與以生成多種電壓值的直流電壓的方式構成第一DAC252的情況相比,能夠簡單且廉價地構成第一 DAC252。
[0191]另外,在上述實施方式中,不出了第二放大器256將從第二 DAC255輸出的直流電壓V5以預先固定的放大率進行放大的例子。取而代之地,也可以由能夠以可變的放大率將從第二 DAC255輸出的直流電壓進行放大的放大器來構成第二放大器256。
[0192]與此相應地,第二 DAC255向第二放大器56輸出比校正值計算部251計算出的疊加校正電壓值充分小的、預先固定的電壓值(初始疊加電壓值)的直流電壓。并且構成為,曝光部115A還具備疊加放大率設定部256A(圖18中用點線附記了模塊),該疊加放大率設定部256A計算由校正值計算部251計算出的疊加校正電壓值除以初始疊加電壓值所得到的值,將該計算出的值設定為第二放大器256的放大率。
[0193]根據(jù)該結構,由第二 DAC255生成低于疊加校正電壓值的預先固定的電壓值即初始疊加電壓值的直流電壓。也就是說,與以生成多種電壓值的直流電壓的方式構成第二DAC255的情況相比,能夠簡單且廉價地構成第二 DAC255。
[0194]另外,在基本正弦波Θ I的振幅A1和疊加正弦波Θ 3的振幅A3都處于初始狀態(tài)而未發(fā)生變化的情況下,根據(jù)在圖17中曲線Gtl所示的準三角波Θ ^的對稱性,信號間隔t12與信號間隔t21相等。因而,在由校正值計算部251計算出的信號間隔t12與信號間隔t21不同的情況下失去所述對稱性,可判斷為基本正弦波Q1與疊加正弦波θ3之間產(chǎn)生相位差。
[0195]因此,也可以將校正值計算部251構成為如下:在計算出的信號間隔t12與信號間隔t21不同的情況下,基于實驗值計算為了使計算出的信號間隔ti2與信號間隔t21相等而使疊加正弦波Θ 3的相位提前或滯后時的相位差,將該相位差輸出到基本開關控制部2542或疊加開關控制部2572。在該情況下,基本開關控制部2542按照所輸入的相位差使基本開關元件2541的切換時機偏移?;蛘?,疊加開關控制部2572按照所輸入的相位差使疊加開關元件2571的切換時機偏移。
[0196]此外,在上述實施方式中,以復合機為本發(fā)明所涉及的圖像形成裝置的一例進行了說明,但是本發(fā)明還可以應用于打印機、復印機或傳真機等圖像形成裝置、掃描儀、投影儀或條形碼讀取器等光掃描裝置。
[0197]根據(jù)如上所說明的本發(fā)明,能夠廉價地提供對所述MEMS鏡驅(qū)動電壓進行校正從而補償使掃描用的激光偏轉(zhuǎn)的MEMS鏡的偏轉(zhuǎn)角的變化的光掃描裝置以及具備該光掃描裝置的圖像形成裝置。
【權利要求】
1.一種光掃描裝置,其特征在于包括: 光源; MEMS鏡,使從所述光源輸出的激光偏轉(zhuǎn); 驅(qū)動部,利用以預先規(guī)定的基本周期變動的驅(qū)動電壓使所述MEMS鏡搖動; 光檢測部,在預先規(guī)定的位置接收由所述MEMS鏡偏轉(zhuǎn)的激光,輸出表示接收了激光的檢測信號; 校正值計算部,基于由所述光檢測部輸出所述檢測信號的時機計算校正電壓值,所述校正電壓值是在為了補償所述MEMS鏡的偏轉(zhuǎn)角的變化而校正所述驅(qū)動電壓時所使用的電壓值; 直流電壓生成部,生成電壓值低于所述校正電壓值的直流電壓; 直流電壓放大部,將由所述直流電壓生成部生成的直流電壓放大成與所述校正電壓值相等的電壓值;以及 波形整形部,將由所述直流電壓放大部放大的直流電壓的波形整形成以所述基本周期變動,并將其作為所述驅(qū)動電壓輸出到所述驅(qū)動部。
2.根據(jù)權利要求1所述的光掃描裝置,其特征在于: 所述驅(qū)動部包括根據(jù)所述驅(qū)動電壓相互相反方向地驅(qū)動所述MEMS鏡的第一驅(qū)動部和第二驅(qū)動部, 所述波形整形部,通過將由所述直流電壓放大部放大的所述直流電壓按所述基本周期的每一半周期交替地輸出到所述第一驅(qū)動部和所述第二驅(qū)動部,使輸出到所述第一驅(qū)動部和所述第二驅(qū)動部的所述驅(qū)動電壓的波形分別整形成以所述基本周期變動的矩形波。
3.根據(jù)權利要求2所述的光掃描裝置,其特征在于,所述波形整形部包括: 開關元件,設置于所述直流電壓放大部與所述驅(qū)動部之間,將由所述直流電壓放大部放大的所述直流電壓的輸出對象在所述第一驅(qū)動部與所述第二驅(qū)動部之間切換;以及 開關控制部,按所述基本周期的每一半周期進行所述開關元件的切換。
4.根據(jù)權利要求1所述的光掃描裝置,其特征在于: 所述校正值計算部還計算校正占空比,該校正占空比是表示將所述直流電壓放大部放大的直流電壓輸出到所述驅(qū)動部的期間在所述基本周期中所占的比例, 所述波形整形部在所述基本周期中的與由所述校正值計算部計算出的所述校正占空比相對應的期間,將所述驅(qū)動電壓設為高電平。
5.根據(jù)權利要求1所述的光掃描裝置,其特征在于: 所述直流電壓放大部采用以可變的放大率來放大由所述直流電壓生成部生成的直流電壓的放大器, 所述直流電壓生成部生成低于所述校正電壓值的預先固定的電壓值的直流電壓, 所述光掃描裝置還包括放大率設定部,該放大率設定部將所述校正電壓值除以所述預先固定的電壓值所得到的值設定為所述可變的放大率。
6.根據(jù)權利要求1所述的光掃描裝置,其特征在于: 所述直流電壓放大部采用以預先固定的放大率放大由所述直流電壓生成部生成的直流電壓的放大器, 所述直流電壓生成部生成所述校正電壓值除以所述預先固定的放大率所得到的電壓值的直流電壓。
7.根據(jù)權利要求1所述的光掃描裝置,其特征在于: 所述驅(qū)動部,利用基本驅(qū)動電壓和疊加驅(qū)動電壓使所述MEMS鏡搖動,所述基本驅(qū)動電壓是以所述基本周期變動的驅(qū)動電壓,所述疊加驅(qū)動電壓以比所述基本周期短的疊加周期變動, 所述校正值計算部,基于所述光檢測部輸出所述檢測信號的時機,計算為了補償所述MEMS鏡的偏轉(zhuǎn)角的變化在校正所述基本驅(qū)動電壓時所使用的電壓值和在校正所述疊加驅(qū)動電壓時所使用的電壓值, 所述直流電壓生成部,是生成電壓值低于所述基本校正電壓值的直流電壓的基本電壓生成部, 所述直流電壓放大部,是將由所述基本電壓生成部生成的直流電壓放大成與所述基本校正電壓值相等的電壓值的基本電壓放大部, 所述波形整形部,是將由所述基本電壓放大部放大的直流電壓的波形整形成以所述基本周期變動的矩形波,并將其作為所述基本驅(qū)動電壓輸出到所述驅(qū)動部的基本波形整形部, 所述光掃描裝置還包括: 疊加電壓生成部,生成電壓值低于所述疊加校正電壓值的直流電壓; 疊加電壓放大部,將由所述疊加電壓生成部生成的直流電壓放大成與所述疊加校正電壓值相等的電壓值;以及 疊加波形整形部,將由所述疊加電壓放大部放大的直流電壓的波形整形成以所述疊加周期變動的矩形波,并將其作為所述疊加驅(qū)動電壓輸出到所述驅(qū)動部。
8.根據(jù)權利要求7所述的光掃描裝置,其特征在于還包括: 可動框架; 固定框架,設置于所述可動框架的外側; 第一扭桿,具有第一扭力軸,將所述MEMS鏡以能夠通過繞所述第一扭力軸的扭轉(zhuǎn)動作轉(zhuǎn)動的狀態(tài)支承于所述可動框架;以及 第二扭桿,具有與所述第一扭力軸同軸的第二扭力軸,將所述可動框架以能夠通過繞所述第二扭力軸的扭轉(zhuǎn)動作轉(zhuǎn)動的狀態(tài)支承于所述固定框架,其中, 所述驅(qū)動部,通過利用所述基本驅(qū)動電壓使所述第二扭桿進行所述扭轉(zhuǎn)動作來使所述可動框架轉(zhuǎn)動,并且利用所述疊加驅(qū)動電壓使所述第一扭桿進行所述扭轉(zhuǎn)動作來使所述MEMS鏡轉(zhuǎn)動,使所述MEMS鏡搖動, 所述校正值計算部,以可抵消由整形成所述矩形波的基本驅(qū)動電壓中包含的所述疊加周期的頻率成分所產(chǎn)生的所述MEMS鏡的驅(qū)動力的方式,計算所述疊加校正電壓值。
9.根據(jù)權利要求8所述的光掃描裝置,其特征在于: 所述驅(qū)動部包括:第一驅(qū)動部和第二驅(qū)動部,根據(jù)所述基本驅(qū)動電壓相互相反方向地驅(qū)動所述可動框架;第三驅(qū)動部,根據(jù)所述疊加驅(qū)動電壓與所述第一驅(qū)動部相同方向地驅(qū)動所述MEMS鏡;以及第四驅(qū)動部,根據(jù)所述疊加驅(qū)動電壓與所述第二驅(qū)動部相同方向地驅(qū)動所述MEMS鏡, 所述基本波形整形部,通過將由所述基本電壓放大部放大的所述直流電壓按所述基本周期的每一半周期交替地輸出到所述第一驅(qū)動部和所述第二驅(qū)動部,使輸出到所述第一驅(qū)動部和所述第二驅(qū)動部的所述基本驅(qū)動電壓的波形分別被整形成以所述基本周期變動的矩形波, 所述疊加波形整形部,通過將由所述疊加電壓放大部放大的所述直流電壓按所述疊加周期的每一半周期交替地輸出到所述第三驅(qū)動部和所述第四驅(qū)動部,使輸出到所述第三驅(qū)動部和所述第四驅(qū)動部的所述疊加驅(qū)動電壓的波形分別被整形成以所述疊加周期變動的矩形波。
10.根據(jù)權利要求9所述的光掃描裝置,其特征在于,所述基本波形整形部包括:基本開關元件,設置于所述基本電壓放大部與所述驅(qū)動部之間,將由所述基本電壓放大部放大的所述直流電壓的輸出對象在所述第一驅(qū)動部與所述第二驅(qū)動部之間切換;以及基本開關控制部,按所述基本周期的每一半周期進行所述基本開關元件的切換。
11.根據(jù)權利要求9所述的光掃描裝置,其特征在于,所述疊加波形整形部包括:疊加開關元件,設置于所述疊加電壓放大部與所述驅(qū)動部之間,將由所述疊加電壓放大部放大的所述直流電壓的輸出對象在所述第三驅(qū)動部與所述第四驅(qū)動部之間切換;以及疊加開關控制部,按所述疊加周期的每一半周期進行所述疊加開關元件的切換。
12.根據(jù)權利要求7所述的光掃描裝置,其特征在于: 所述校正值計算部還計算基本校正占空比,該基本校正占空比表示將由所述基本電壓放大部放大的直流電壓輸出到所述驅(qū)動部的期間在所述基本周期中所占的比例, 所述基本波形整形部, 在所述基本周期中的與由所述校正值計算部計算出的所述基本校正占空比相對應的期間,將所述基本驅(qū)動電壓設為高電平。
13.根據(jù)權利要求7所述的光掃描裝置,其特征在于: 所述校正值計算部還計算疊加校正占空比,該疊加校正占空比表示將由所述疊加電壓放大部放大的直流電壓輸出到所述驅(qū)動部的期間在所述疊加周期中所占的比例, 所述疊加波形整形部,在所述疊加周期中的與由所述校正值計算部計算出的所述疊加校正占空比相對應的期間,將所述疊加驅(qū)動電壓設為高電平。
14.根據(jù)權利要求7所述的光掃描裝置,其特征在于: 所述基本電壓放大部采用以預先固定的放大率放大由所述基本電壓生成部生成的直流電壓的放大器, 所述基本電壓生成部,生成所述基本校正電壓值除以所述基本電壓放大部中使用的所述預先固定的放大率所得到的電壓值的直流電壓。
15.根據(jù)權利要求7所述的光掃描裝置,其特征在于: 所述疊加電壓放大部采用以預先固定的放大率放大由所述疊加電壓生成部生成的直流電壓的放大器, 所述疊加電壓生成部,生成所述疊加校正電壓值除以所述疊加電壓放大部中使用的所述預先固定的放大率所得到的電壓值的直流電壓。
16.根據(jù)權利要求7所述的光掃描裝置,其特征在于: 所述基本電壓放大部采用以可變的放大率放大由所述基本電壓生成部生成的直流電壓的放大器, 所述基本電壓生成部,生成初始基本電壓值的直流電壓,該初始基本電壓值是低于所述基本校正電壓值的預先固定的電壓值, 所述光掃描裝置還具備基本放大率設定部,該基本放大率設定部將所述基本校正電壓值除以所述初始基本電壓值所得到的值設定為所述基本電壓放大部中使用的所述可變的放大率。
17.根據(jù)權利要求7所述的光掃描裝置,其特征在于: 所述疊加電壓放大部采用以可變的放大率放大由所述疊加電壓生成部生成的直流電壓的放大器, 所述疊加電壓生成部生成初始疊加電壓值的直流電壓,該初始疊加電壓值是低于所述疊加校正電壓值的預先固定的電壓值, 所述光掃描裝置還具備疊加放大率設定部,該疊加放大率設定部將所述疊加校正電壓值除以所述初始疊加電壓值所得到的值設定為所述疊加電壓放大部中使用的所述可變的放大率。
18.一種圖像形成裝置,其特征在于包括: 根據(jù)權利要求1所述的光掃描裝置;以及 圖像形成部,包括由所述光掃描裝置形成潛像的感光體,將與所述潛像相對應的圖像形成在紙上。`
【文檔編號】H04N1/113GK103620477SQ201380001670
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年2月21日 優(yōu)先權日:2012年2月22日
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