(57)【要約】【課題】ミラー部の往復回動の基本周波数成分を弱めることなく、高調波を抑制する駆動電圧情報を決定する。【解決手段】決定方法は、共振周波数と同一周波数の基準正弦波電圧に対して、所定の位相差でかつ所定の振幅比率である付加正弦波電圧に係る付加正弦波情報を生成する工程（ＳＴＥＰ１３〜２０）を有する。該工程は、目標電圧に付加正弦波電圧を重畳した試験電圧を外側圧電アクチュエータ７に供給するサブ工程（ＳＴＥＰ１３〜１７）と、ミラー部２の共振の大きさが閾値以上であれば、付加正弦波電圧の位相差及び振幅比率の変更により試験電圧を変更するサブ工程（ＳＴＥＰ１８，２０）と、共振の大きさが閾値未満になった時の試験電圧に基づいて駆動電圧情報を決定するサブ工程（ＳＴＥＰ１９）とを備える。【選択図】図６
2018081184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光を反射するミラー部と、供給された駆動電圧に応じて前記ミラー部を所定の軸線の周りに往復回動させる圧電アクチュエータとを備える光偏向器と、
前記駆動電圧を生成するための駆動電圧情報を記憶する記憶装置と、
前記記憶装置の前記駆動電圧情報を参照して前記駆動電圧情報に応じた制御信号を生成する制御信号生成部と、
前記制御信号生成部から供給された前記制御信号に基づいて前記駆動電圧を生成し、生成した該駆動電圧を前記光偏向器の前記圧電アクチュエータに供給するドライバとを備える光走査装置における駆動電圧情報の決定方法であって、
前記軸線の周りの前記ミラー部の往復回動についての目標パターンを規定する目標電圧を前記圧電アクチュエータに供給したときに前記軸線の周りの前記ミラー部の共振が生じる周波数である共振周波数を検出する第１工程と、
前記第１工程で検出した前記共振周波数と同一周波数の基準正弦波電圧に対して所定の位相差を有しかつ前記基準正弦波電圧に対して所定の振幅比率である付加正弦波電圧を前記目標電圧に重畳させた試験電圧を前記駆動電圧として前記圧電アクチュエータに供給する第２工程と、
前記試験電圧を前記圧電アクチュエータに供給している期間の前記共振の振幅に基づいて前記駆動電圧情報を決定する第３工程とを備え、
前記第３工程は、
前記第２工程において前記試験電圧を供給している期間の前記共振の振幅が所定の閾値以上であるか又は未満であるかを判定する第１サブ工程と、
該第１サブ工程において、前記共振の振幅が前記閾値以上であれば、前記共振の振幅が減少するように、基準正弦波電圧に対する前記付加正弦波電圧の前記位相差及び前記振幅比率の少なくとも一方を変更する第２サブ工程と、
該第２サブ工程において変更した後の付加正弦波電圧により前記第２工程を再実施する第３サブ工程と、
前記共振の振幅が前記閾値未満になるまで、前記第１サブ工程から前記第３サブ工程までの工程を繰り返し、前記共振の振幅が前記閾値未満になった時の前記試験電圧を生成するための情報を前記駆動電圧情報として決定する第４サブ工程とを備えることを特徴とする駆動電圧情報の決定方法。
【請求項２】
請求項１記載の駆動電圧情報の決定方法において、
前記共振周波数には一次共振周波数と二次共振周波数とを含み、
前記駆動電圧情報は、一次共振周波数に対する付加正弦波電圧の情報と二次共振周波数に対する付加正弦波電圧の情報とを有することを特徴とする駆動電圧情報の決定方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の駆動電圧情報の決定方法において、
前記目標電圧を単独で前記圧電アクチュエータに供給している時の前記軸線の周りの前記ミラー部の往復回動について、前記目標電圧をフーリエ級数展開したときの１次からｍ次までの各フーリエ級数展開成分の周波数に等しい周波数におけるゲインＧ１〜Ｇｍ及び位相θ１〜θｍを測定する第４工程と、
前記第４工程で測定したゲインＧ１〜Ｇｍに基づいて、１からｍまでの各ｎについて、Ｋｎ＝Ｇ１／Ｇｎを算出する第５工程と、
前記第４工程で測定した位相θ１〜θｍに基づいて、１からｍまでの各ｎについて、φｎ＝θ１−θｎを算出する第６工程と、
１からｍまでの各ｎについて、前記目標電圧のｎ次のフーリエ級数展開成分のゲインをＫｎ倍し、ｎ次のフーリエ級数展開成分の位相を差分φｎ遅らせてから、加算した非線形応答補正関数を生成する第７工程と、
前記第１工程及び前記第２工程の前記目標電圧を前記非線形応答補正関数に置き換えて、前記第１工程、前記第２工程及び前記第３工程を実施する第８工程とを備えることを特徴とする駆動電圧情報の決定方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の駆動電圧情報の決定方法において、
前記目標パターンは、のこぎり波形又は三角波形であることを特徴とする駆動電圧情報の決定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光偏向器を備える光走査装置における駆動電圧情報の決定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）の光偏向器を備える光走査装置が知られている。該光走査装置は、光偏向器の他に、ドライバ及び制御信号生成部とを備えている。
【０００３】
ＭＥＭＳの光偏向器は、入射光を反射して走査光として出射するミラー部と、供給された駆動電圧に基づいてミラー部を所定の軸線の周りに往復回動させる圧電アクチュエータとを備える。
【０００４】
そして、例えばマイコンから成る制御信号生成部は、記憶装置（例：ＲＯＭ）内の駆動電圧情報に基づいて制御信号を生成し、該制御信号に基づいてドライバを制御して、ドライバに、圧電アクチュエータに供給する駆動電圧を生成させている。
【０００５】
光偏向器において、圧電アクチュエータの周期駆動電圧としてのこぎり波形の電圧を使用することがある。その場合、ミラー部が、軸線の周りにのこぎり波形の電圧の周波数とは別の周波数で共振を起こすことがある。
【０００６】
共振対策として、特許文献１は、同一波形の２つののこぎり波形状の電圧信号を所定の位相差だけ位相をずらした状態で合成した電圧信号を駆動電圧とすることを開示する。
【０００７】
共振対策として、特許文献２は、同一波形のこぎり波形状の駆動波形信号を互いに高調波成分が相殺されるように、位相をずらせて合成して、駆動電圧を生成することを開示する。特許文献２は、また、軸線周りのミラー部の往復回動に、周波数の異なる複数の共振が生じているときは、各共振周波数ごとに、合成信号を生成してから、さらに、それらの合成信号を合成して駆動電圧を生成することも開示する。なお、特許文献２において駆動電圧を供給されるアクチュエータは、圧電型ではなく、電磁コイル型である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−１９８４１５号公報
【特許文献２】特開２０１３−１７１２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１，２の開示する共振対策は、いずれも、同一波形の２つの電圧を位相をずらして合成（重畳）して、不要な高調波成分を相互に相殺するものである。したがって、各波形の基本周波数成分も、相殺されて、弱まる可能性がある。
【００１０】
また、光走査装置を画像表示装置として使用し、高画質の画像を生成する場合には、共振の他に、駆動電圧に対するミラー部の往復回動の線形応答性が問題になってくる。
【００１１】
特許文献１，２は、共振対策を開示するのみであり、駆動電圧に対するミラー部の往復回動の線形応答性の改善についてはなんら開示していない。
【００１２】
本発明の目的は、駆動電圧内の基本周波数成分を弱めることなく、ミラー部の共振を抑制することができる光走査装置における駆動電圧情報の決定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の駆動電圧情報の決定方法は、
入射光を反射するミラー部と、供給された駆動電圧に応じて前記ミラー部を所定の軸線の周りに往復回動させる圧電アクチュエータとを備える光偏向器と、
前記駆動電圧を生成するための駆動電圧情報を記憶する記憶装置と、
前記記憶装置の前記駆動電圧情報を参照して前記駆動電圧情報に応じた制御信号を生成する制御信号生成部と、
前記制御信号生成部から供給された前記制御信号に基づいて前記駆動電圧を生成し、生成した該駆動電圧を前記光偏向器の前記圧電アクチュエータに供給するドライバとを備える光走査装置における駆動電圧情報の決定方法であって、
前記軸線の周りの前記ミラー部の往復回動についての目標パターンを規定する目標電圧を前記圧電アクチュエータに供給したときに前記軸線の周りの前記ミラー部の共振が生じる周波数である共振周波数を検出する第１工程と、
前記第１工程で検出した前記共振周波数と同一周波数の基準正弦波電圧に対して所定の位相差を有しかつ前記基準正弦波電圧に対して所定の振幅比率である付加正弦波電圧を前記目標電圧に重畳させた試験電圧を前記駆動電圧として前記圧電アクチュエータに供給する第２工程と、
前記試験電圧を前記圧電アクチュエータに供給している期間の前記共振の振幅に基づいて前記駆動電圧情報を決定する第３工程とを備え、
前記第３工程は、
前記第２工程において前記試験電圧を供給している期間の前記共振の振幅が所定の閾値以上であるか又は未満であるかを判定する第１サブ工程と、
該第１サブ工程において、前記共振の振幅が前記閾値以上であれば、前記共振の振幅が減少するように、基準正弦波電圧に対する前記付加正弦波電圧の前記位相差及び前記振幅比率の少なくとも一方を変更する第２サブ工程と、
該第２サブ工程において変更した後の付加正弦波電圧により前記第２工程を再実施する第３サブ工程と、
前記共振の振幅が前記閾値未満になるまで、前記第１サブ工程から前記第３サブ工程までの工程を繰り返し、前記共振の振幅が前記閾値未満になった時の前記試験電圧を生成するための情報を前記駆動電圧情報として決定する第４サブ工程とを備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、軸線周りのミラー部の共振の振幅が閾値未満である時の試験電圧を生成するための情報を駆動電圧情報として決定する。したがって、該駆動電圧情報が用いられた光走査装置におけるミラー部の共振を抑制することができる。
【００１５】
本発明によれば、同一波形の２つの電圧を、位相をずらして、重畳することにより、不要な高調波成分を相互に相殺するものでないので、基本周波数成分同士が相殺されることはない。したがって、駆動電圧内の基本周波数成分を弱めることを回避することができる。
【００１６】
本発明の駆動電圧情報の決定方法において、前記共振周波数には一次共振周波数と二次共振周波数とを含み、前記駆動電圧情報は、一次共振周波数に対する付加正弦波電圧の情報と二次共振周波数に対する付加正弦波電圧の情報とを有することが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、軸線の周りのミラー部の往復回動に現れる共振のうち特に顕著な一次共振及び二次共振を抑制することができる。
【００１８】
本発明の駆動電圧情報の決定方法において、
前記目標電圧を単独で前記圧電アクチュエータに供給している時の前記軸線の周りの前記ミラー部の往復回動について、前記目標電圧をフーリエ級数展開したときの１次からｍ次までの各フーリエ級数展開成分の周波数に等しい周波数におけるゲインＧ１〜Ｇｍ及び位相θ１〜θｍを測定する第４工程と、
前記第４工程で測定したゲインＧ１〜Ｇｍに基づいて、１からｍまでの各ｎについて、Ｋｎ＝Ｇ１／Ｇｎを算出する第５工程と、
前記第４工程で測定した位相θ１〜θｍに基づいて、１からｍまでの各ｎについて、φｎ＝θ１−θｎを算出する第６工程と、
１からｍまでの各ｎについて、前記目標電圧のｎ次のフーリエ級数展開成分のゲインをＫｎ倍し、ｎ次のフーリエ級数展開成分の位相を差分φｎ遅らせてから、加算した非線形応答補正関数を生成する第７工程と、
前記第１工程及び前記第２工程の前記目標電圧を前記非線形応答補正関数に置き換えて、前記第１工程、前記第２工程及び前記第３工程を実施する第８工程とを備えることが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、元の目標電圧のフーリエ級数展開成分から１次からｍ次までのフーリエ級数展開成分が抽出され、抽出されたフーリエ級数展開成分に対し、ゲインをＫｎ倍し、位相をφｎ遅らせたフーリエ級数展開成分（ただし、ｎ＝１，２，・・・，ｍ）に基づいて生成した非線形応答補正関数に目標電圧を置き換えている。これにより、ミラー部の往復回動の線形応答性を改善することができる。
【００２０】
本発明の駆動電圧情報の決定方法において、前記目標パターンは、のこぎり波形又は三角波形であることが好ましい。
【００２１】
この構成によれば、のこぎり波形又は三角波形の駆動電圧でミラー部を所定の軸線の周りに往復回動させる光偏向器において、所定の軸線の周りのミラー部の共振や、非線形応答を適切に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】光偏向器の構造図。
【図２】光走査装置のブロック図
【図３】光走査装置の問題点の説明図であり、図３Ａは走査光のラスタースキャンを示す図、図３Ｂは縦方向駆動電圧と第２軸周りのミラー部の応答回動との関係についての説明図、図３Ｃは応答回動の周波数特性を調べた図。
【図４】光走査装置の問題点を検証した各種グラフであり、図４Ａは縦方向駆動電圧と応答回動との関係を示すグラフ、図４Ｂ及び図４Ｃはそれぞれ図４Ａの縦方向駆動電圧及び応答回動のフーリエ変換図。
【図５】低画質用駆動電圧情報の決定方法が適用される駆動電圧情報決定装置のブロック図。
【図６】低画質用駆動電圧情報の決定方法のフローチャート。
【図７Ａ】図６のフローチャートの関連説明として、のこぎり波形情報だけによる駆動電圧を外側圧電アクチュエータに供給したときの第２軸周りのミラー部の動作状態を示す図。
【図７Ｂ】図６のフローチャートの関連説明として、のこぎり波形情報と共振キャンセル正弦波情報との加算に基づく駆動電圧を外側圧電アクチュエータに供給したときの第２軸周りのミラー部の動作状態を示す図。
【図８】高画質用駆動電圧情報の決定方法が適用される駆動電圧情報決定装置のブロック図。
【図９】高画質用駆動電圧情報の決定方法のフローチャート。
【図１０】光走査装置を高画質用の画像表示装置として使用するときの問題点についての説明図であり、図１０Ａは外側圧電アクチュエータののこぎり波形の縦方向駆動電圧と応答回動との関係を示すグラフ、図１０Ｂは応答回動のフーリエ変換図。
【図１１】のこぎり波形の縦方向駆動電圧とそのフーリエ級数展開における各次数までの周波数成分の合成波形との関係を示すグラフ。
【図１２】図９のフローチャートに関連して非線形応答補正関数としての補正のこぎり波形に共振キャンセル正弦波を付加する前のミラー部の動作状態の説明図であり、図１２Ａは縦方向駆動電圧及び応答回動の時間変化を示すグラフ、図１２Ｂは応答回動のフーリエ変換図。
【図１３】図９のフローチャートに関連して非線形応答補正関数としての補正のこぎり波形に共振キャンセル正弦波を付加した後のミラー部の動作状態の説明図であり、図１３Ａは縦方向駆動電圧及び応答回動の時間変化を示すグラフ、図１３Ｂは応答回動のフーリエ変換図。
【図１４】非線形応答補正関数に用いられる各パラメータ値の決め方に関し、図１４Ａは測定者が各次数のゲイン及び位相について測定した測定結果のグラフ、図１４Ｂは図１４Ａの測定結果に基づいて算出した係数及び位相遅れのグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（第１実施形態）
図１は、光偏向器１の構造図である。光偏向器１は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）である。光偏向器１の詳細は、例えば特開２０１２−２０３１８６号公報、特開２０１３−８４８０号公報及び特開２０１３−８４５３０号公報等に記載されているので、ここでは、光偏向器１を概略的に説明する。
【００２４】
光偏向器１は、主要要素としてミラー部２、ミラー部２を包囲する可動枠３、及び可動枠３を包囲する固定枠４を備えている。説明の便宜上、図１において３軸直交座標を定義する。Ｘ軸は矩形の固定枠４の長辺に対して平行であり、Ｙ軸は矩形の固定枠４の短辺に対して平行であり、Ｚ軸は固定枠４の厚み方向に平行となっている。光偏向器１は、ミラー部２等の可動要素を含んでいて、これら可動要素は位置が固定されていない。このため、さらに、説明の便宜上、ミラー部２の前面（ミラー面）の法線がＺ軸に対して平行になった時の位置で光偏向器１の構造を説明することにする。
【００２５】
１対のトーションバー５は、ミラー部２からＹ軸方向に突出し、可動枠３の内周に結合している。計４つの内側圧電アクチュエータ６の各々は、Ｘ軸方向に延在し、両端部においてそれぞれ可動枠３の内周とトーションバー５の中間部とに結合している。
【００２６】
１対の外側圧電アクチュエータ７は、Ｘ軸方向に可動枠３の両側に配設され、両端部において可動枠３と固定枠４とに結合している。各外側圧電アクチュエータ７は、ミアンダ配列で結合された複数の圧電カンチレバーの結合から成り、各圧電カンチレバーは、長手方向をＹ軸に平行な方向に揃えている。
【００２７】
固定枠４の各短辺部には、複数の電極パッド８が設けられている。各電極パッド８は、配線（図示せず）を介して内側圧電アクチュエータ６及び外側圧電アクチュエータ７の圧電カンチレバーに形成されている圧電膜の電極に接続されている。
【００２８】
光偏向器１の作用を概略的に説明する。
【００２９】
ミラー部２は、内側圧電アクチュエータ６により第１軸（トーションバー５の軸線）周りに往復回動させられる。この第１軸周りの往復回動の周波数は、第１軸周りのミラー部２の共振周波数（例：３０ｋＨｚ）に合わせられる。
【００３０】
一方、ミラー部２は、第１軸と交差する第２軸の周りに外側圧電アクチュエータ７の作用により往復回動する。この例では、第２軸は、第１軸と共に、ミラー部２のミラー面上に定義され、第１軸との交差角はほぼ直角に設定されている。第２軸周りの往復回動の周波数は、第２軸周りのミラー部２の共振周波数とは無関係で、かつ第１軸周りのミラー部２の共振周波数より十分に低い非共振周波数（例：６０Ｈｚ）に設定される。
【００３１】
外側圧電アクチュエータ７の複数の圧電カンチレバーについて、Ｘ軸方向に固定枠４から可動枠３の方に順番に、すなわち基端側から先端側に順番に１番〜４番の番号を付ける。外側圧電アクチュエータ７の作動時では、奇数番号の圧電カンチレバーと偶数番号の圧電カンチレバーとは、逆位相の駆動電圧を圧電膜に印加されることにより、Ｚ軸方向の屈曲量の増減が逆関係になる。この結果、可動枠３は、Ｘ軸周りに往復回動する。
【００３２】
ミラー部２は，可動枠３と一体にＸ軸周りに往復回動することにより、第２軸周りに往復回動する。ミラー部２は、第１軸周りに前述の共振周波数で往復回動するので、第２軸とＸ軸とは一致しない。ミラー部２のミラー面の法線がＺ軸に平行になった時のみ、第２軸はＸ軸に一致する。
【００３３】
光源（図示せず）からミラー部２のミラー面の中心に入射する入射光は、ミラー部２の第１軸周り及び第２軸周りの回動角に関係する方向に反射する。反射光は、走査光として光偏向器１から出射され、照射領域をラスタースキャンする。
【００３４】
図２は光走査装置１３のブロック図である。光走査装置１３は、光偏向器１、ドライバ１４及びマイコン１５を備える。マイコン１５は、各種のプログラムを実行する周知の汎用構造として、ＣＰＵ、ＲＡＭ，ＲＯＭ、不揮発性メモリ、及びデータバスを備える。プログラムはＲＯＭに書込まれている。
【００３５】
マイコン１５は、さらに、制御信号生成部１９及び駆動電圧情報記憶部２０を備える。駆動電圧情報記憶部２０は、記憶装置としてのＲＯＭに含まれる。制御信号生成部１９は、ＣＰＵがＲＯＭ内のプログラムを実行するのに伴い、生成される機能要素である。
【００３６】
制御信号生成部１９は、駆動電圧情報記憶部２０に記憶されて駆動電圧情報に基づいてドライバ１４を制御する制御信号Ｃｔを生成する。
【００３７】
なお、目標パターン（目標波形）ののこぎり波形の電圧は、後述の（式１）のフーリエ級数展開式から分かるように、基本周波数（例：６０Ｈｚ）の成分と高調波の成分との重畳から成る。
【００３８】
ドライバ１４は、制御信号生成部１９からの制御信号に基づいて光偏向器１の内側圧電アクチュエータ６及び外側圧電アクチュエータ７に供給する駆動電圧を生成して、光偏向器１に供給する。
【００３９】
図３は光走査装置１３の問題点の説明図であり、図３Ａは走査光のラスタースキャン２９を示す図、図３Ｂは縦方向駆動電圧２６と第２軸周りのミラー部２の応答回動３０との関係についての説明図、図３Ｃは応答回動３０の周波数特性を調べた図である。
【００４０】
図３Ａにおいて、横方向駆動電圧２５及び縦方向駆動電圧２６はそれぞれドライバ１４から光偏向器１の内側圧電アクチュエータ６及び外側圧電アクチュエータ７に供給される駆動電圧である。なお、ここで、横方向駆動電圧２５及び縦方向駆動電圧２６のように、駆動電圧に「横方向」及び「縦方向」を付けているのは、あくまでも便宜上、付けているだけである。スクリーン２７において、横方向駆動電圧２５は、走査光の横方向走査に関係し、縦方向駆動電圧２６は走査光の縦方向走査に関係しているからである。逆に、スクリーン２７において、横方向駆動電圧２５で走査光を縦方向に走査し、縦方向駆動電圧２６で走査光の横方向に走査してもよい。
【００４１】
第１軸周りのミラー部２の回転は第１軸周りのミラー部２の共振を利用するので、横方向駆動電圧２５は正弦波になっている。これに対し、縦方向駆動電圧２６は、周期波形の目標パターンとしてののこぎり波形となっている。
【００４２】
スクリーン２７は、光偏向器１からの走査光の照射領域として設置されている。ミラー部２は、内側圧電アクチュエータ６により第１軸周りに往復回動しつつ、外側圧電アクチュエータ７により第２軸周りを往復回動する。この結果、走査光は、スクリーン２７上を縦方向の１回の往復当たり、横方向に十分に大きい回数、往復し、ラスタースキャン２９が生成される。
【００４３】
図３Ｂにおいて、応答回動３０は、縦方向駆動電圧２６が単独で外側圧電アクチュエータ７が供給されて、ミラー部２を第２軸周りに往復回動させたとき、第２軸周りのミラー部２の回動角の変化の波形となっている。応答回動３０は、縦方向駆動電圧２６の線形応答を反映した波形としてのこぎり波形になることが理想であるが、現実の波形としての図３Ｂの応答回動３０は、のこぎり波形に不要な振動成分を多く含んだ波形になっている。
【００４４】
図３Ｃの応答回動３０の周波数特性は、縦方向駆動電圧２６の基本周波数と高調波の各周波数とについて、応答回動３０のゲインＧを１つずつ測定したものである。応答回動３０は、一次共振と二次共振を含んでいることが分かる。
【００４５】
図４は光走査装置１３の問題点を検証した各種グラフである。図４Ａは縦方向駆動電圧２６（破線）と応答回動３０（実線）との関係を示すグラフである。なお、図４Ａでは、破線と実線とが重なって見え難くなるのを回避するために、応答回動３０の実線は、上下逆転して、図示している。
【００４６】
また、図４Ａ、並びに後述の図７Ａ、図７Ｂ、図１０Ａ、図１２Ａ及び図１３Ａにおいて、縦軸方向駆動電圧は、縦方向駆動電圧２６そのものではなく、検証の目的（例：共振の確認）に応じて、縦方向駆動電圧２６を多少変更したものになっている。具体的には、のこぎり波形の縦方向駆動電圧２６をフーリエ級数展開して、１次から所定の次数ｍ（ただし、ｍは２以上の有限な整数）までの周波数成分を合成（重畳）したものが、図４Ａ等の縦方向駆動電圧になっている。図４Ａでは、ｍ＝１２である。図７Ａ及び図７Ｂでは、ｍは図４Ａのｍより小さい整数である。図１０Ａ、図１２Ａ及び図１３Ａでは、ｍは１２より大きい整数である。
【００４７】
図４Ｂ及び図４Ｃはそれぞれ図４Ａの縦方向駆動電圧２６及び応答回動３０のフーリエ変換図である。図４Ｂと図４Ｃとの対比から、応答回動３０には一次共振と二次共振とが生じていることが分かる。図４Ｃでは、一次共振周波数は８５０Ｈｚ付近、また、二次共振周波数は１．１ｋＨｚ付近となっている。
【００４８】
図５は、低画質用駆動電圧情報の決定方法（図６）が適用される駆動電圧情報決定装置３５ａのブロック図である。実施形態では、低画質とは画素数換算で例えば６４０×４８０であり、高画質とは、画素数換算で例えば１０２９×７６８以上の画質である。光走査装置１３を高画質用の画像表示装置として使用する場合は、駆動電圧情報決定装置３５ａに代えて、後述の図８の駆動電圧情報決定装置３５ｂにより各種のパラメータ値が決定される。
【００４９】
図２のマイコン１５は、図５（及び図８）には図示されていない。駆動電圧情報の決定方法では、駆動電圧情報決定装置３５ａ（及び図８の駆動電圧情報決定装置３５ｂ）がマイコン１５の機能を果たす。
【００５０】
駆動電圧情報決定装置３５ａは、情報処理装置３６ａと、情報処理装置３６ａに外付けされる外付け装置３７とを備える。外付け装置３７は、入射光式の振れ角センサ４０と、作業員が情報処理装置３６ａに指示を与えたり、データを入力したりする入力操作器４１と、作業員に各種情報を表示する表示器４２とを備えている。
【００５１】
情報処理装置３６ａは、のこぎり波形生成部４６、パラメータ値調整部４７、一次共振キャンセル正弦波情報生成部４８、二次共振キャンセル正弦波情報生成部４９及び波形データ取込み部５０を備えている。情報処理装置３６ａは、さらに、フーリエ変換部５６、正規化部５７、フーリエ変換部５８、正規化部５９及び重畳部６０，６１を備えている。
【００５２】
図６は、光走査装置１３を低画質用の画像表示装置として使用するときの駆動電圧情報の決定方法のフローチャートである。なお、実施形態による改善は、縦方向駆動電圧２６のみの改善であるので、図６以降の説明において、単に「駆動電圧」というときは、特に断らない限り、外側圧電アクチュエータ７の縦方向駆動電圧２６を指すものとする。
【００５３】
ＳＴＥＰ１１では、フーリエ変換部５８及び正規化部５９は、のこぎり波形生成部４６が生成したのこぎり波形のフーリエ変換及びその正規化を行う。のこぎり波形のフーリエ変換は、フーリエ変換部５８により行われる。フーリエ変換の正規化は正規化部５９により行われる。正規化部５９の出力をＦａで表わす。
【００５４】
ＳＴＥＰ１２では、一次共振キャンセル正弦波情報生成部４８及び二次共振キャンセル正弦波情報生成部４９は、共振キャンセル正弦波のゲイン及び位相遅れに初期値を代入する。ゲイン及び位相遅れに初期値に設定されている共振キャンセル正弦波のことを「基準正弦波電圧」と名付ける。基準正弦波電圧の周波数及び位相は、図４Ｃの共振の周波数及び位相と同一に設定される。
【００５５】
なお、ＳＴＥＰ１２〜ＳＴＥＰ２０は、共振が１つであるときの処理になっているが、応答回動３０における共振は、通常、複数存在する。したがって、すべての共振を相殺するためには、各共振ごとにＳＴＥＰ１２〜ＳＴＥＰ２０が実行される。
【００５６】
実施形態では、図４Ｃで示されているように、一次共振と二次共振が顕著に生じているので、ＳＴＥＰ１２〜ＳＴＥＰ２０の処理は、少なくとも、一次共振と二次共振とについて行われる。また、共振について、「キャンセル」又は「相殺」は、共振を完全に消滅する意味合いになるが、実施形態の共振対策では、共振を完全に消滅させない抑制も含むものとする。
【００５７】
ゲインの初期値は、例えばゲインについて予想される最終値より十分に低い値に設定される。位相遅れの初期値は例えば０に設定される。そして、後述のＳＴＥＰ２０において、少しずつ（例：所定量ずつ）、増大していくように変更されるようにする。
【００５８】
ＳＴＥＰ１３では、一次共振キャンセル正弦波情報生成部４８及び二次共振キャンセル正弦波情報生成部４９は、共振キャンセル正弦波情報を生成する。共振キャンセル正弦波情報には、一次共振キャンセル正弦波情報と二次共振キャンセル正弦波情報とが重畳されている（一次共振キャンセル正弦波情報＋二次共振キャンセル正弦波情報）。一次共振キャンセル正弦波情報は一次共振キャンセル正弦波情報生成部４８により生成される。二次共振キャンセル正弦波情報は二次共振キャンセル正弦波情報生成部４９により生成される。
【００５９】
パラメータ値調整部４７は、一次共振キャンセル正弦波情報に含まれるパラメータとしてのゲイン及び位相遅れと、二次共振キャンセル正弦波情報に含まれるパラメータとしてのゲイン及び位相遅れとを別々に指示する。したがって、ＳＴＥＰ１３では、一次共振キャンセル正弦波情報は、一次共振用のゲイン及び位相遅れを使って生成される。また、二次共振キャンセル正弦波情報は、二次共振用のゲイン及び位相遅れを使って生成される。
【００６０】
なお、共振キャンセル正弦波情報のゲイン及び位相遅れは、具体的には次のように定義される。目標パターンののこぎり波形の電圧を生成する目標波形情報（図５ののこぎり波形生成部４６から重畳部６１に出力されるのこぎり波形情報Ｃｎに相当）と、共振キャンセル正弦波を生成する共振キャンセル正弦波情報とを重畳した駆動電圧情報（図５の重畳部６１から出力される制御信号Ｃｔに相当）を生成する。そして、ドライバ１４が該駆動電圧情報を使って駆動電圧を生成するときに、前述の基準正弦波電圧に対する共振キャンセル正弦波電圧の比率を「ゲイン」と定義し、また、基準正弦波電圧の位相に対する共振キャンセル正弦波電圧の位相の遅れを「位相遅れ」と定義する。
【００６１】
ＳＴＥＰ１４では、重畳部６１は、駆動電圧の情報を算出する。駆動電圧とは、外側圧電アクチュエータ７に供給する駆動電圧であるが、ＳＴＥＰ１９で駆動電圧情報記憶部２０（ＲＯＭ）に正式に書込まれる前の段階では、「試験電圧」に相当する。
【００６２】
具体的には、重畳部６１は、のこぎり波形生成部４６からののこぎり波形情報Ｃｎと、一次共振キャンセル正弦波情報生成部４８からの一次共振キャンセル正弦波情報と、二次共振キャンセル正弦波情報生成部４９からの二次共振キャンセル正弦波情報とに基づいて駆動電圧情報として生成する。実施形態では、該駆動電圧情報は、のこぎり波形情報Ｃｎと一次共振キャンセル正弦波情報と二次共振キャンセル正弦波情報との単純な和になっている。そして、ドライバ１４は、駆動電圧情報に係る制御信号により制御されて、駆動電圧情報に対して線形関係を有する駆動電圧を出力するようになっている。
【００６３】
ＳＴＥＰ１５では、重畳部６１は、駆動電圧情報に対応する制御信号Ｃｔをドライバ１４に出力する。
【００６４】
ドライバ１４は、重畳部６１からの制御信号Ｃｔ、すなわち駆動電圧情報に基づいて駆動電圧を生成し、光偏向器１の外側圧電アクチュエータ７に供給する。なお、この時、ドライバ１４が外側圧電アクチュエータ７に供給する駆動電圧は、本発明において、付加正弦波電圧を目標電圧に重畳させた「試験電圧」に相当する。一次共振キャンセル正弦波情報に係る電圧と二次共振キャンセル正弦波情報に係る電圧との重畳電圧は、本発明において、「付加正弦波電圧」に相当する。
【００６５】
外側圧電アクチュエータ７は、ドライバ１４からの駆動電圧に応じてミラー部２を第２軸の周りに往復させる。なお、実際の使用時の光偏向器１は、内側圧電アクチュエータ６の横方向駆動電圧もドライバ１４から供給されるが、図６の一連の処理では、内側圧電アクチュエータ６に横方向駆動電圧は供給せずに、ミラー部２を第２軸の周りのみに往復回動させている。この点で、光偏向器１から出射される走査光は、ラスタースキャン２９を行うことなく、すなわち横方向に走査されることなく、縦方向のみ走査して、振れ角センサ４０に入射する。
【００６６】
振れ角センサ４０は、光偏向器１に十分に接近して配置され、光偏向器１から縦方向のみの走査で出射されて来る走査光を入射され、各時点の縦方向入射位置を検出する。該縦方向入射位置は、第２軸周りのミラー部２の回動角（振れ角）に対応する。
【００６７】
ＳＴＥＰ１６では、振れ角センサ４０は、第２軸周りのミラー部２の回動としての応答回動３０を検出する。
【００６８】
ＳＴＥＰ１７では、フーリエ変換部５６及び正規化部５７は、振れ角センサ４０が検出した第２軸周りのミラー部２の応答回動３０のフーリエ変換及びその正規化を行う。正規化部５７の出力をＦｂで表わす。
【００６９】
なお、正規化部５７，５９を設けている理由は、次のＳＴＥＰ１８における対比対象のディメンジョンを揃えるためである。すなわち、のこぎり波形のディメンジョンは電圧であるのに対し、第２軸周りのミラー部２の回動（回動角の変化で表わされる）のディメンジョンは角度である。したがって、両者を直接対比するのは困難である。正規化部５９，５７は、それぞれＦａ，Ｆｂを重畳部６０に出力する。そして、重畳部６０は、Ｆａ，Ｆｂの差分（Ｆａ−Ｆｂ）を算出して、パラメータ値調整部４７に出力する。
【００７０】
ＳＴＥＰ１８では、パラメータ値調整部４７は、のこぎり波形についてのフーリエ変換の正規化値としてのＦａと、第２軸周りのミラー部２の回動についてフーリエ変換の正規化値としてのＦｂとの差分と閾値δａとを対比する。なお、この対比は、あらかじめ調べておいた共振周波数（この実施形態では、第1及び第２共振周波数）ごとに行われる。そして、パラメータ値調整部４７が、差分（＝Ｆａ−Ｆｂ）＜δａ、すなわち差分が所定の閾値δａ未満であると判定したならば、処理をＳＴＥＰ１９に進め、差分≧δａと判定したならば、処理をＳＴＥＰ２０に進める。
【００７１】
ＳＴＥＰ２０では、パラメータ値調整部４７は、ゲインを所定量、増大した値に変更するか、位相遅れを所定量増大するかして、ゲイン及び位相遅れのいずれか又は両方を変更する。パラメータ値調整部４７は、その後、処理をＳＴＥＰ１３に戻す。
【００７２】
処理がＳＴＥＰ１３に戻されたときは、ゲイン及び位相遅れの少なくとも一方が変更された共振キャンセル正弦波に基づいて、ＳＴＥＰ１４〜ＳＴＥＰ１８が繰り返される。
【００７３】
図７Ａ及び図７Ｂは、図６の関連説明図である。図７Ａは、図６の処理を行うことなく、のこぎり波形情報Ｃｎだけの駆動電圧情報に基づいて生成した縦方向駆動電圧２６を外側圧電アクチュエータ７に供給したときの説明図である。図７Ｂは、図６の処理を経て、のこぎり波形情報Ｃｎと共に一次共振キャンセル正弦波情報及び二次共振キャンセル正弦波情報を含む駆動電圧情報に基づいて生成した縦方向駆動電圧２６を外側圧電アクチュエータ７に供給したときの説明図である。
【００７４】
図７Ａ及び図７Ｂにおいて、上側の図では、外側圧電アクチュエータ７の縦方向駆動電圧２６（破線）と応答回動３０（実線）との関係が示され、下側の図は上側の図の応答回動３０のフーリエ変換を示している。なお、応答回動３０の値は振れ角センサ４０の出力電圧に対応する。また、図７Ａ及び図７Ｂの上側の図において、破線と実線とが重なって見え難くなるのを回避するために、実線は、上下逆転して、図示している。さらに、図７Ａ及び図７Ｂの上側の図の縦方向駆動電圧２６は、共に、のこぎり波形をフーリエ級数展開したときの１次から∞の次数までの全次数の周波数成分を含むものではなく、全次数の周波数成分のうちの１次からｍ次までの周波数成分のみの合成となっている。ただし、ｍは、１＜ｍ≦７の範囲の整数、例えばｍ＝７にしている。縦方向駆動電圧２６に共振周波数成分が含まれていなくても、図７Ａの下側の応答回動の図に示されるように、共振振動が誘発されることがある。
【００７５】
図７Ａと図７ｂとの対比から、図６の決定処理に従って決定した一次共振キャンセル正弦波と、二次共振キャンセル正弦波との電圧成分を含む駆動電圧を外側圧電アクチュエータ７に供給すれば、第２軸周りのミラー部２共振を抑制することが理解できる。
【００７６】
ＳＴＥＰ１９では、波形データ取込み部５０は、重畳部６１がドライバ１４に出力している制御信号Ｃｔを取り込んで、再現可能にデータ化し、そのデータ化したデータを記憶データとする駆動電圧情報記憶部２０（ＲＯＭ）を製造する。
【００７７】
制御信号Ｃｔのデータが書き込まれる駆動電圧情報記憶部２０は、制御信号Ｃｔ以外にも、光走査装置１３のプログラム等やその関連データ等を書き込まれるものであり、書込み予定のすべてのデータが揃ってから、それらのデータが一気に書き込まれて、駆動電圧情報記憶部２０が完成する。完成した駆動電圧情報記憶部２０（ＲＯＭでもある）は、光走査装置１３のマイコン１５（図２）内に組み込まれる。
【００７８】
（第２実施形態）
図８は、高画質用駆動電圧情報の決定方法（図９）が適用される駆動電圧情報決定装置のブロック図である。駆動電圧情報決定装置３５ｂは、光走査装置１３を高画質用の画像表示装置として使用するときに、その駆動電圧情報を決定する装置である。
【００７９】
駆動電圧情報決定装置３５ｂは、情報処理装置３６ｂと、外付け装置３７とを備える。情報処理装置３６ｂは、情報処理装置３６ａに対して、非線形応答補正部６３及び非線形応答補正関数の決定部６４が追加されている。
【００８０】
図９は、光走査装置１３を高画質用の画像表示装置として使用するときの駆動電圧情報の決定方法のフローチャートである。図６の低画質対応用決定処理のフローチャートとの相違点は、図９のフローチャートでは、ＳＴＥＰ３１，３２がＳＴＥＰ１１とＳＴＥＰ１２との間に挿入された点と、ＳＴＥＰ３４が図６のＳＴＥＰ１４に置き換えられている点である。
【００８１】
図１０は、光走査装置１３を高画質用の画像表示装置として使用するときの問題点についての説明図である。なお、光走査装置１３を高画質用の画像表示装置として使用するときは、横方向に走査する走査線の本数が増大し、それに応じて、横方向駆動電圧の共振用正弦波の周波数は、低画質用の画像表示装置における横方向駆動電圧の共振用正弦波の周波数に比して増大されている。
【００８２】
図１０Ａは外側圧電アクチュエータ７ののこぎり波形の縦方向駆動電圧２６（破線）と応答回動３０（実線）との関係を示している。なお、図１０Ａでは、破線と実線とが重なって見え難くなるのを回避するために、実線は、上下逆転して、図示している。
【００８３】
図１０Ｂは応答回動３０のフーリエ変換のグラフである。高画質の画像表示では、縦方向の走査線の間隔が短くなるので、高周波数成分が必要になる。すなわち、後述の図１１等で説明するｍを高くする必要がある。しかし、高周波数成分を含む駆動電圧を利用すると、駆動電圧に対する応答回動３０の非線形性が画質に与える影響が強まる。したがって、画像の高画質を確保するためには、第２軸周りのミラー部２の線形応答性を改善する必要がある。
【００８４】
図９のフローチャートにおいて、図６のフローチャートとの相違点について説明する。ＳＴＥＰ３１では、非線形応答補正関数の決定部６４が非線形応答補正関数（補正のこぎり波）を決定し、ＳＴＥＰ３２では、非線形応答補正部６３が補正のこぎり波を生成する。
【００８５】
次の（式１）〜（式６）は、ＳＴＥＰ３１，３２の処理で使用する式である。
【数１】
2018081184.tif 000003
【００８６】
図１１はのこぎり波形の縦方向駆動電圧２６（実線）とそのフーリエ級数展開における各次数ｍまでの周波数成分の合成波形（重畳波形でもある／非実線）との関係を示している。すなわち、図１１において、例えば、ｍ＝５の波形は、フーリエ級数展開における１次から５次までの周波数成分の合成波形を意味し、ｍ＝１０の波形は、フーリエ級数展開における１次から１０次までの周波数成分の合成波形を意味する。図１１は、（式２）における立ち上がり時間αについての説明も兼ねる。
【００８７】
図１１において、のこぎり波形の周期Ｔは、Ｔ＝Ｔａ／２＋Ｔｂ＋Ｔａ／２で表せられる。立ち上がり時間（立ち上がり比率）αは、α＝Ｔａ／（Ｔａ＋Ｔｂ）と定義する。すなわち、のこぎり波形の１周期Ｔに対する上昇区間Ｔａの比率が立ち上がり時間αである。
【００８８】
（式１）は、ピーク値（最大振幅）＝１でオフセット（遅れ位相）＝０ののこぎり波形のフーリエ級数展開式としてのｙ（ｔ）である。なお、（式１）、並びに次の（式３）及び（式４）は、のこぎり波形を∞までの全次数でフーリエ級数展開したものではなく、のこぎり波形の基本周波数のｍ（ただしｍは２以上の整数）倍の高調波周波の次数まで、示したものになっている。（式３）は、ピーク値とオフセットを調整できるようにしたのこぎり波形のフーリエ級数展開式であり、（式１）に対して係数Ａ，Ｂが追加されている。
【００８９】
第２軸周りのミラー部２の応答回動３０は、周波数に依存しないことが理想である。しかしながら、現実のミラー部２は、縦方向駆動電圧２６に対して線形応答にならず、周波数によって応答回動３０が相違する。また、この応答回動３０の相違は光偏向器１ごとにばらつきがある。非線形応答補正部６３が、ＳＴＥＰ３２で生成する補正のこぎり波形は、周波数によって相違する応答回動３０及び該応答回動３０の光偏向器１ごとのばらつきを排除するものとなっている。
【００９０】
（式４）は、本発明の非線形応答補正関数に相当するものである。（式４）は、（式３）とは、次数を同一にするとともに、共通の係数を含んでいる。（式３）に対する（式４）の相違点は、係数Ｋｎ及び位相遅れφｎが追加されている点である。なお、ｎは１から整数ｍまでの各整数を表すものとする。
【００９１】
係数Ｋｎ及び位相遅れφｎの具体的な決め方について説明する。測定者は、１からｍ（この実施形態では、ｍ＝２５）までの各ｎについて、縦方向駆動電圧２６のｎ次周波数（基本波の周波数を６０Ｈｚとして、ｎ次周波数＝ｎ×６０Ｈｚ）の正弦波の駆動電圧を１つずつ外側圧電アクチュエータ７に供給して、その時の応答回動３０のゲインＧｎ及び位相θｎを１つずつ測定する。詳細に述べると、測定者は、縦方向駆動電圧２６の１次周波数（＝６０Ｈｚ）、２次周波数（＝１２０Ｈｚ）、３次周波数（＝１８０Ｈｚ）、・・・、２５次周波数（＝１５００Ｈｚ）の正弦波の駆動電圧を１つずつ順番に外側圧電アクチュエータ７に供給して、各ｎ次の応答回動３０のゲインＧｎ及び位相θｎを１つずつ測定した。
【００９２】
図１４Ａのグラフは、この時の測定結果を示している。図１４Ａにおいて、上のグラフでは横軸が次数ｎ、縦軸がゲインＧとなっており、下のグラフでは、横軸が次数ｎ、縦軸が位相θとなっている。測定者による各次数のゲインＧｎ及び位相θｎの測定は、本発明の「第４工程」に相当する。
【００９３】
次に、（式５）を用いて、１からｍまでの各ｎについて、係数Ｋｎ＝Ｇ１／Ｇｎを算出する（この処理内容は本発明の「第５工程」に相当）。なお、１次の係数Ｋ１は、Ｇ１／Ｇ１であるので、Ｋ１＝１となる，
【００９４】
次に、（式６）を用いて、１からｍまでの各ｎについて、位相φｎについて、φｎ＝θ１−θｎを算出する（この処理内容は本発明の「第６工程」に相当）。なお、１次の位相遅れφ１は、θ１−θ１であるので、φ１＝０となる，
【００９５】
図１４Ｂは、こうして算出された係数Ｋｎ及び位相遅れφｎのグラフである。図１４Ｂでは、横軸が次数ｎ、縦軸が係数Ｋｎ（図１４Ｂの上のグラフ）及びφｎ（図１４Ｂの下のグラフ）となっている。
【００９６】
次に、目標電圧のフーリエ級数展開式における１次からｍ次までの成分を抽出したものとしての（式３）の各成分に対し、ｎ次の成分のゲインをＫｎ倍し、ｎ次の成分の位相を差分φｎ遅らせてから、加算した非線形応答補正関数としての（式４）を完成させる（この処理内容は本発明の「第７工程」に相当）。
【００９７】
前述のＳＴＥＰ３１において、非線形応答補正関数の決定部６４が非線形応答補正関数を決定するとは、具体的には、非線形応答補正関数の決定部６４が（式５）のＫｎと（式６）のφｎとを決定することである。前述のＳＴＥＰ３２において、非線形応答補正部６３が補正のこぎり波形を生成するとは、具体的には、非線形応答補正部６３が、（式４）を用いて非線形応答補正関数（補正のこぎり波形）を生成することである。ＳＴＥＰ３２の終了後、処理はＳＴＥＰ１２に進む。
【００９８】
ＳＴＥＰ３４では、ＳＴＥＰ１４と同様に、重畳部６１が駆動電圧の情報（駆動電圧情報）を算出する。ただし、ＳＴＥＰ３４では、ＳＴＥＰ１４とは異なり、駆動電圧情報は、補正のこぎり波形の制御信号Ｃｈと、共振キャンセル正弦波（＝一次共振キャンセル正弦波＋二次共振キャンセル正弦波）の制御信号とを重畳した制御信号Ｃｔに対応している。
【００９９】
図１２は、重畳部６１には、一次共振キャンセル正弦波情報生成部４８及び二次共振キャンセル正弦波情報生成部４９の出力としての共振キャンセル正弦波を供給せずに、非線形応答補正部６３の出力としての非線形応答補正関数としての補正のこぎり波形のみを供給している時の説明図である。図１２Ａは、ドライバ１４が出力する縦方向駆動電圧及び第２軸周りのミラー部２の応答回動３０の時間変化のグラフであり、図１２Ｂは応答回動３０のフーリエ変換図である。図１２Ａでは、破線と実線とが重なって見え難くなるのを回避するために、実線は、上下逆転して、図示している。
【０１００】
これに対して、図１３は、一次共振キャンセル正弦波情報生成部４８及び二次共振キャンセル正弦波情報生成部４９の出力としての共振キャンセル正弦波を適切に設定して、重畳部６１には、該共振キャンセル正弦波と非線形応答補正部６３の出力としての非線形応答補正関数としての補正のこぎり波形との両方を供給している時の説明図である。図１３Ａはドライバ１４が出力する縦方向駆動電圧及び第２軸周りのミラー部２の応答回動３０の時間変化のグラフであり、図１３Ｂは応答回動３０のフーリエ変換図である。
【０１０１】
図１２Ｂから分かるように、のこぎり波形生成部４６が出力するのこぎり波形情報Ｃｎを、非線形応答補正部６３が出力する補正のこぎり波形の制御信号Ｃｈに代えただけでは、二次共振を抑制することができないことが分かる。したがって、図８の駆動電圧情報決定装置３５ｂの場合も、図５の駆動電圧情報決定装置３５ａの場合と同様に、一次共振キャンセル正弦波情報生成部４８及び二次共振キャンセル正弦波情報生成部４９による一次共振キャンセル正弦波及び二次共振キャンセル正弦波が必要となる。
【０１０２】
このため、駆動電圧情報決定装置３５ｂにおいて、一次共振キャンセル正弦波情報生成部４８及び二次共振キャンセル正弦波情報生成部４９は、応答回動３０に含まれる一次共振及び二次共振の両方を抑制する一次共振キャンセル正弦波及び二次共振キャンセル正弦波の情報を生成し、重畳部６１に出力する。この結果、図１３Ｂに示されるように、第２軸周りのミラー部２の一次共振及び二次共振が除去されたことが分かる。
【０１０３】
ＳＴＥＰ１９では、波形データ取込み部５０は、重畳部６１がドライバ１４に出力している制御信号Ｃｔを取り込んで、制御信号Ｃｔを再現可能にデータ化し、そのデータ化したデータを、その時点で追加書込み自在でとなっている駆動電圧情報記憶部２０（ＲＯＭ）に書き込む。
【０１０４】
（変形例）
図６のＳＴＥＰ２０及び図９のＳＴＥＰ２０では、パラメータ値調整部４７がゲイン及び位相遅れを例えば所定量ずつ増大させる試行錯誤形式で変更するようにしている。しかしながら、作業員が、表示器４２に表示されるグラフや数値を見て、経験に照らして、入力操作器４１からの手入力でゲイン及び位相遅れを変更や指示を行うこともできる。
【０１０５】
ＳＴＥＰ１１，１２は本発明の第１工程に相当する。ＳＴＥＰ１３〜１５は本発明の第２工程に相当する。ＳＴＥＰ１６〜２０は本発明の第３工程に相当する。実施形態では、縦方向駆動電圧２６に関する駆動電圧情報を決定している。しかしながら、横方向駆動電圧２５の基本周波数が非共振周波数である場合には、本発明は横方向駆動電圧２５に関する駆動電圧情報にも適用可能である。
【０１０６】
ＳＴＥＰ１８は本発明の第１サブ工程に相当する。ＳＴＥＰ２０は本発明の第２サブ工程に相当する。ＳＴＥＰ１３〜１７は本発明の第３サブ工程に相当する。ＳＴＥＰ１９は本発明の第４サブ工程に相当する。
【０１０７】
実施形態のＳＴＥＰ１８では、のこぎり波形についてのフーリエ変換の正規化値としてのＦａと、第２軸周りのミラー部２の回動についてフーリエ変換の正規化値としてのＦｂとの差分（＝Ｆａ−Ｆｂ）が閾値δａ以上か未満かを判定している。これは、ミラー部２の共振の振幅が閾値以上であるか又は未満であるかを判定する一例である。本発明では、Ｆｂが閾値以上か未満かを判定して、閾値以上であれば、共振（一次共振及び二次共振）の振幅が減少するように、共振周波数と同一周波数の基準正弦波電圧に対する付加正弦波電圧の位相差及び振幅比率の少なくとも一方を変更することもできる。
【０１０８】
ＳＴＥＰ３１は、本発明の第４工程、第５工程及び第６工程に相当する。ＳＴＥＰ３２は、第７工程及び第８工程に相当する。ＳＴＥＰ３１，３２は、縦方向駆動電圧２６に関する非線形応答補正に関する。しかしながら、本発明の第４工程〜第８工程は、横方向駆動電圧２５の基本周波数が非共振周波数である場合には、横方向駆動電圧２５に関する非線形応答補正にも適用可能である。
【０１０９】
実施形態の図５及び図８では、入射光式の振れ角センサ４０が光偏向器１に外付けされている。第２軸周りのミラー部２の応答回動３０を検出するセンサは、光偏向器１に内蔵されるセンサであってもよい。光偏向器１に内蔵されるセンサとは、圧電アクチュエータの圧電カンチレバーの一部の圧電膜を利用したセンサである。圧電カンチレバーには、アクチュエータ用の圧電膜が形成されているが、その一部を電気的に分離して、圧電カンチレバーの屈曲変形の歪みを圧電膜の歪みとして検出するセンサとして使用することができる。
【符号の説明】
【０１１０】
１・・・光偏向器、２・・・ミラー部、７・・・外側圧電アクチュエータ（圧電アクチュエータ）、１３・・・光走査装置、１４・・・ドライバ、１９・・・制御信号生成部、２０・・・駆動電圧情報記憶部、２６・・・縦方向駆動電圧、３０・・・応答回動、３５ａ，３５ｂ・・・駆動電圧情報決定装置、４０・・・振れ角センサ、４１・・・入力操作器、４２・・・表示器、４６・・・のこぎり波形生成部、４７・・・パラメータ値調整部、４８・・・一次共振キャンセル正弦波情報生成部、４９・・・二次共振キャンセル正弦波情報生成部、５０・・・波形データ取込み部、６０・・・重畳部、６３・・・非線形応答補正部。
【図１】
2018081184.tif 000004
【図２】
2018081184.tif 000005
【図３】
2018081184.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
2018081184.tif 000009
【図７Ａ】
2018081184.tif 000010
【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2018081184.tif 000016
【図１３】
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【図１４】
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