(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動コイルを備え、当該駆動コイルに通電されたときに駆動力を発生する電磁駆動装置において、駆動制御入力に基づいて前記駆動コイルに電流を通電するドライブ回路と、前記ドライブ回路の電源の電圧を検出する電圧検出回路と、前記駆動コイルを短絡し、前記電源の電圧が所定電圧に達したときに前記電圧検出回路の検出出力に基づいて前記駆動コイルの短絡状態を解除する駆動コイル短絡部とを備えることを特徴とする電磁駆動装置の駆動制御回路。
【請求項２】
前記駆動コイル短絡部は、前記電圧検出回路の検出出力により励磁されるマグネットコイルと、前記駆動コイルの両端子間に接続され、通常では前記両端子間を短絡した状態にあり、前記マグネットコイルが励磁されたときに前記両端子間を開放する接点スイッチとを備える電磁リレーとして構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電磁駆動装置の駆動制御回路。
【請求項３】
前記電圧検出回路は、前記電源と前記駆動コイル短絡部のマグネットコイルとの間に接続され、前記電源の電圧が所定電圧に達したときにＯＮ動作して前記電源を前記マグネットコイルに接続するトランジスタで構成されていることを特徴とする請求項２に記載の電磁駆動装置の駆動制御回路。
【請求項４】
前記ドライブ回路の前記電源は正電源と負電源の２電源で構成され、前記電圧検出回路は前記正電源および負電源の各電圧を検出し、前記正電源および負電源の両電圧が所定電圧に達したときに前記駆動コイル短絡部により前記駆動コイルの短絡状態を解除する構成であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の電磁駆動装置の駆動制御回路。
【請求項５】
前記ドライブ回路の前記電源は正電源または負電源の１電源で構成され、前記電圧検出回路は前記電源の電圧が所定電圧に達したときに前記駆動コイル短絡部により前記駆動コイルの短絡状態を解除する構成であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の電磁駆動装置の駆動制御回路。
【請求項６】
前記ドライブ回路は、駆動制御入力によりＯＮ動作したときに、前記電源を前記駆動コイルに接続した状態とする出力トランジスタ回路を備えることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の電磁駆動装置の駆動制御回路。
【請求項７】
前記電磁駆動装置は、磁界を生成するマグネットと、前記磁界内に配置され、かつ前記マグネットに対して相対動作可能に支持された前記駆動コイルとを備えることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の電磁駆動装置の駆動制御回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電磁駆動装置を駆動源とする各種機器の駆動制御回路に関し、特に電源をＯＮした時、あるいは電源がＯＦＦ時における電磁駆動装置へのダメージを防止して電磁駆動装置の動作の安定化を図るとともに寿命を長くすることを可能にした駆動制御回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電磁駆動装置は、駆動コイルに通流する電流を制御して磁界を発生し、マグネット（永久磁石）との間に生じる磁力を利用してアクチュエータを駆動するものであり、小型に構成できることから、カメラの対物レンズ駆動装置、レーザ走査装置の走査位置補正装置、あるいはリニアモータ駆動装置等の駆動源に利用されている。例えば、レーザ走査装置の走査位置補正装置では、具体例については後述するように、電磁駆動装置に固定されたマグネット内に、柔軟な給電線に接続された駆動コイルを揺動可能に支持しておき、当該駆動コイルに電流を通流することで駆動コイルをマグネット内で揺動し、当該駆動コイルに支持させているプリズムを光軸に対して揺動することで、レーザ光の光路を偏向させるのに使用される。このような電磁駆動装置を駆動するための駆動制御回路では、駆動コイルに通流する電流方向を制御するために、図９に示す回路が用いられている。
【０００３】
同図において、駆動制御回路はドライブ回路４１を備えており、当該ドライブ回路４１はオペアンプＯＰと、抵抗Ｒと、ＮＰＮトランジスタＴＲ１とＰＮＰトランジスタＴＲ２をコンプリメンタリ・エミッタフォロア接続した電流バッファ回路４１１とで構成されている。当該ドライブ回路４１は、いわゆる電圧−電流変換回路であり、入力される駆動制御信号電圧ＣＳに応じた電流を駆動回路２４へ供給するものである。
【０００４】
このような電圧−電流変換型駆動制御回路によれば、出力電流Ｉは、駆動コイル２４とＲを介して接地電位へ通流される。当該ドライブ回路４１は、駆動制御信号電圧ＣＳと、出力電流Ｉによって生じた電圧Ｒ×Ｉの値が等しくなるような動作をする。駆動制御信号電圧ＣＳが正電圧のときには、駆動コイル２４のＡ端子に正電源＋ＶＣＣの電圧が印加される状態となり、Ａ端子からＢ端子に向けて電流が通流される。また、駆動制御信号電圧ＣＳが負電圧のときには、駆動コイル２４のＡ端子に負電源−ＶＣＣの電圧が印加される状態となり、Ｂ端子からＡ端子に向けて電流が通流される。このように、駆動コイル２４の電流の向きが反転されることで、駆動コイル２４とマグネット２２３との間に生じる磁力の方向も反転され、駆動コイル２４は駆動方向が反転され、所要の動作を制御することが可能になる。また、駆動制御信号電圧ＣＳの入力レベルに応じてドライブ回路４１から出力される電圧レベル、すなわち駆動コイル２４に通流される電流値が変化制御されるため、駆動コイル２４とマグネット２２３との間の磁力が変化制御され、駆動コイル２４の揺動量が制御される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような駆動制御回路では、電源（正電源及び負電源）がＯＦＦの状態からＯＮされ、各電源電圧が０Ｖから徐々に上昇または下降して所定の電圧に達して安定するまでの間に、例えば、一方の電源の電圧の立ち上がりが他方の電源の電圧よりも早く立ち上がったような場合に、前段の回路をも含めて回路動作が不安定なものになる。そのため、例えば、電源の電圧の立ち上がりの初期の段階（オペアンプＯＰの動作が保証されない電圧範囲）においてオペアンプＯＰの出力が＋ＶＣＣまたは−ＶＣＣ側に張り付いてしまい、ドライブ回路４１から最大出力電流が駆動コイル２４に通流され、電磁駆動装置に電気的なダメージ、及びアクチュエータの衝突による機械的なダメージを与えてしまうことがある。
【０００６】
一方、電源がＯＦＦの状態では、駆動コイル２４には通電されておらず、駆動コイル２４は電気的にオープン状態とされているため、駆動コイル２４とマグネット２２３との間に磁力関係が生じることがなく、駆動コイル２４は揺動が自由な状態にある。そのため、機器の外部から振動や衝撃等が駆動コイル２４に伝えられたときに、駆動コイル２４が揺動制御限界を越えて大きく揺動され、揺動コイル２４に接続されている細い給電線が断線され、あるいは駆動コイル２４を支持している支持機構等に機械的なダメージを与えてしまうことがある。
【０００７】
なお、以上の例は、正負の２電源方式の駆動制御回路の例であるが、１電源方式の駆動制御回路の場合においても、電源をＯＮしたときに電源電圧が所定の電圧に達するまでに時間がかかったような場合には、同様にドライブ回路からの最大出力電流が駆動コイルに通流されて電磁駆動装置に電気的なダメージを与え、あるいは、電源がＯＦＦの状態で駆動コイルの状態が不安定になり、電磁駆動装置に機械的なダメージを与えることがある。そのため、従来の駆動制御回路では、電磁駆動装置の動作が不安定なものになり、またその寿命が短いものになるという問題が生じている。
【０００８】
本発明の目的は、電源をＯＮした際、あるいは電源ＯＦＦ時における電気的、機械的なダメージを防止し、安定な動作を可能を可能にし、寿命を長くした電磁駆動装置の駆動制御回路を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の電磁駆動装置の駆動制御回路は、駆動制御入力に基づいて電磁駆動装置の駆動コイルに電流を通電するドライブ回路と、前記ドライブ回路の電源の電圧を検出する電圧検出回路と、前記駆動コイルを短絡し、前記電源の電圧が所定電圧に達したときに前記電圧検出回路の検出出力に基づいて前記駆動コイルの短絡状態を解除する駆動コイル短絡部とを備えることを特徴とする。
【００１０】
ここで、前記駆動コイル短絡部は、例えば、前記電圧検出回路の検出出力により励磁されるマグネットコイルと、前記駆動コイルの両端子間に接続され、通常では前記両端子間を短絡した状態にあり、前記マグネットコイルが励磁されたときに前記両端子間を開放する接点スイッチとを備える電磁リレーとして構成される。また、前記電圧検出回路は、例えば、前記電源と前記駆動コイル短絡部のマグネットコイルとの間に接続され、前記電源の電圧が所定電圧に達したときにＯＮ動作して前記電源を前記マグネットコイルに接続するトランジスタで構成される。
【００１１】
本発明において、前記ドライブ回路の前記電源は正電源と負電源の２電源で構成され、前記電圧検出回路は前記正電源および負電源の各電圧を検出し、前記正電源および負電源の両電圧が所定電圧に達したときに前記駆動コイル短絡部により前記駆動コイルの短絡状態を解除する構成とする。あるいは、前記ドライブ回路の前記電源は正電源または負電源の１電源で構成され、前記電圧検出回路は前記電源の電圧が所定電圧に達したときに前記駆動コイル短絡部により前記駆動コイルの短絡状態を解除する構成とする。
【００１２】
本発明の駆動制御回路によれば、電源をＯＮした際にドライブ回路から過電流が出力された場合でも、正電源と負電源の２電源、あるいは１電源が所定の電圧に達するまで駆動コイル短絡部が駆動コイルを短絡状態に保持するので、駆動コイルに過電流が通流されることがなく、駆動コイルが電気的にダメージを受けることが防止される。また、電源ＯＦＦ時においては、駆動コイルは駆動コイル短絡部によって短絡状態が保持されて閉回路を構成しているので、外部からの振動や衝撃によって駆動コイルが揺動されようとした場合でも、電磁駆動装置の駆動コイルに逆起電力が生じ、この逆起電力によって駆動コイルの揺動を阻止する方向の磁力が発生するので、駆動コイルが機械的なダメージを受けることが防止される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明にかかる電磁駆動装置を備える機器として、レーザ走査装置に適用した実施形態の概略構成図である。図１において、レーザ走査装置１は、光源としてのレーザダイオード１０１を備えており、前記レーザダイオードから出射されたレーザビームＬＢをコリメートレンズ１０２で平行ビームにし、次いで光軸調整機構１０３で光軸位置を調整し、さらにシリンドリカルレンズ１０４でビーム整形した後、高速回転駆動されるポリゴンミラー１０５に投射する。そして、前記レーザビームＬＢを前記ポリゴンミラー１０５の反射面で反射することによって主走査方向に偏向し、ｆθレンズ１０６を通して感光ドラム１０７の感光面に主走査する。また、前記感光ドラム１０７は主走査方向に沿う回転軸１０７ａを有しており、当該回転軸１０７ａの回りに回転駆動することで、前記レーザビームＬＢを副走査し、感光ドラム１０７の感光面に所望のパターンを描画することが可能である。
【００１４】
ここで、前記光軸調整機構１０３に電磁駆動装置が用いられている。図２は前記光軸調整機構１０３の概略構成の部分分解斜視図であり、図３は同じく組立状態の光軸に沿う断面図である。前記光軸調整機構１０３は、円形穴２１１を有するベース部材２１と、前記ベース部材２１の背面側に取着されるヨーク部材２２と、前記ベース部材２１の前面側に取着されるカバー部材２３とでケーシング２０が構成されている。前記ヨーク部材２２には、前記ベース部材２１の円形穴２１１内内に嵌入される径寸法のヨーク円形窓２２１が開口されており、このヨーク円形窓２２１の周縁部には半円弧状をして径方向に対向位置された一対のヨーク片２２２が一体に形成され、これらヨーク片２２２の内側には前記ヨーク円形窓２２１の内縁に沿ってそれぞれ半円弧状のマグネット２２３が固定支持されている。また、前記ベース部材２１の前記円形穴２１１内には、短円筒状をした駆動コイル２４が同軸に配置され、その水平方向に向けられた径方向の両側面において前記ベース部材２１に支持された一対の揺動軸２５によって支持されており、前記揺動軸２５を軸として垂直方向に所要の角度範囲で揺動可能とされている。前記駆動コイル２４は、円筒状をしたボビン２４１の周面に沿ってコイル線２４２が巻回されており、前記コイル線２４２の両端はそれぞれ柔軟な給電線２４３によって外部に引き出されている。また、前記駆動コイル２４内にはテーパ面を有する可動プリズム２６が当該テーパ面が光軸と交差する状態に支持されている。さらに、前記カバー部材２３には、前記円形穴２１１と同軸位置にカバー円形窓２３１が開口されており、このカバー円形窓２３１内には、前記可動プリズム２６と同様なテーパ面を有する固定プリズム２７が、そのテーパ面を前記可動プリズム２６とは１８０度反対方向に向けて固定支持されている。
【００１５】
前記光軸調整機構１０３の、前記マグネット２２３と、前記駆動コイル２４とは電磁駆動装置３０として構成されるものであり、前記給電線２４３を通して前記駆動コイル２４（コイル線２４２）に通電を行うと、マグネット２２３により構成される磁界と、駆動コイル２４への通電により生じる磁界との相互作用により、駆動コイル２４に磁力が生じ、駆動コイル２４を揺動軸２５の回りに垂直方向に揺動する。この揺動量（揺動角度）は、前記駆動コイル２４に通流する電流値によって決定される。そして、駆動コイル２４が揺動されることにより、図３を参照すると、同図実線の位置にある可動プリズム２６が、同図鎖線のように光軸ＬＯに対して傾動されるため、可動プリズム２６のテーパ面での屈折によってレーザビームＬＢの光軸位置が垂直方向に変位される。この変位量は可動プリズム２６の傾動角度によって決まるため、前記駆動コイル２４の揺動角度を制御することにより、レーザビームＬＢの光軸調整を行うことが可能になる。
【００１６】
図４は前記電磁駆動装置３０を駆動するための駆動制御回路４０の回路図であり、この実施形態では２電源方式の回路例を示している。前記駆動制御回路４０は、図外の制御部から駆動制御信号ＣＳが入力され、この駆動制御信号ＣＳに応じて前記電磁駆動装置３０の駆動コイル２４に通流するための電流を出力するドライブ回路４１と、前記ドライブ回路４１から前記駆動コイル２４に出力される電流を通流し、あるいは駆動コイル２４を短絡する駆動コイル短絡部４２と、前記ドライブ回路４１の電源としての正電源＋ＶＣＣ及び負電源−ＶＣＣの各電圧を検出し、その検出した電圧に基づいて前記駆動コイル短絡部４２を制御する電圧検出回路４３とで構成されている。
【００１７】
具体的には、前記ドライブ回路４１は、電磁駆動装置３０を制御するための駆動制御信号電圧ＣＳが入力され、この駆動制御信号電圧ＣＳに応じた出力電流を駆動コイル２４へ通流する。当該ドライブ回路４１は、オペアンプＯＰと、当該オペアンプＯＰの反転入力端子と接地間に直列接続された抵抗Ｒと、ＮＰＮトランジスタＴＲ１とＰＮＰトランジスタＴＲ２からなる電流バッファ回路４１１で構成される。そして、前記オペアンプＯＰの非反転入力端子には前記駆動制御信号電圧ＣＳが入力され、また、前記オペアンプＯＰの反転入力端子に接続される抵抗Ｒの接続点は、前記駆動コイル短絡部４２を介して前記駆動コイル２４の一方の端子であるＢ端子に接続される。また、前記電流バッファ回路４１１は、ＮＰＮトランジスタＴＲ１とＰＮＰトランジスタＴＲ２のベースとエミッタをそれぞれ直結し、ベースには前記オペアンプＯＰの出力ＯＰｏｕｔが入力され、エミッタは前記駆動コイル短絡部４２を介して前記駆動コイル２４の他方の端子であるＡ端子に接続される。さらに、前記ＮＰＮトランジスタＴＲ１のコレクタは正電源＋ＶＣＣに接続され、前記ＰＮＰトランジスタＴＲ２のコレクタは負電源−ＶＣＣに接続される。
【００１８】
前記駆動コイル短絡部４２は、ここではノーマリーオン型の電磁リレーで構成されており、前記駆動コイル２４のＡ端子とＢ端子との間に接続された接点スイッチ４２１と、前記接点スイッチ４２１をＯＮ，ＯＦＦ駆動するためのマグネットコイル４２２とで構成されており、前記マグネットコイル４２２に通電されない状態では前記接点スイッチ４２１は閉成状態にあり、前記マグネットコイル４２２に通電されたときに前記接点スイッチ４２１は開放動作される構成となっている。
【００１９】
前記電圧検出回路４３は、前記駆動コイル短絡部４２の前記マグネットコイル４２２の一方の端子と正電源＋ＶＣＣとの間に接続されたＰＮＰトランジスタからなる正側トランジスタＴＲ１１と、前記マグネットコイル４２２の他方の端子と前記負電源−ＶＣＣとの間に接続されたＮＰＮトランジスタからなる負側トランジスタＴＲ１２とを備えている。前記正側トランジスタＴＲ１１は、エミッタが正電源＋ＶＣＣに接続され、コレクタが前記マグネットコイル４２２の一方の端子に接続され、ベースは前記正電源＋ＶＣＣと接地ＧＮＤとの電圧を分圧する抵抗Ｒ１１，Ｒ１２の接続点に接続され、前記正電源＋ＶＣＣを分圧した電圧が入力される。これにより、正電源＋ＶＣＣが所定の電圧以上になり、ベース電圧が正側トランジスタＴＲ１１のしきい値電圧以上になった時点で正側トランジスタＴＲ１１はＯＮとなる。また、前記負側トランジスタＴＲ１２は、エミッタが負電源−ＶＣＣに接続され、コレクタが前記マグネットコイル４２２の他方の端子に接続され、ベースは前記負電源−ＶＣＣと接地ＧＮＤとの電圧を分圧する抵抗Ｒ１３，Ｒ１４の接続点に接続され、前記負電源−ＶＣＣを分圧した電圧が入力される。これにより、負電源−ＶＣＣが所定の電圧（絶対値）以上になり、ベース電圧が負側トランジスタＴＲ１２のしきい値電圧以上になった時点で負側トランジスタＴＲ１２はＯＮとなる。
【００２０】
以上の構成の駆動制御回路の動作を図５のタイミング図を参照して説明する。図４の回路において、正電源＋ＶＣＣと負電源−ＶＣＣはいずれもＯＦＦ、すなわち正電源と負電源の電圧はいずれも０Ｖであるとする。また、ドライブ回路４１のバッファ増幅回路４１１の入力端の駆動制御信号ＣＤの入力レベルも０Ｖであるとする。この状態では、電圧検出回路４３の各トランジスタＴＲ１１，ＴＲ１２はいずれもＯＦＦ状態であるため、駆動コイル短絡部４２のマグネットコイル４２２には電流が流れず、接点スイッチ４２１は閉じており、電磁駆動回路３０の電磁コイル２４はＡ端子とＢ端子が短絡された状態にある。
【００２１】
そして、正電源＋ＶＣＣ及び負電源−ＶＣＣがＯＮされて各電圧が上昇し始め、このとき、図５（ａ）のように、正電圧＋ＶＣＣと負電圧−ＶＣＣの電圧の増加の割合が異なり、正電源の電圧に比較して負電源の電圧の上昇が時間的に遅れる状況になった場合を考える。前段の信号電圧ＣＳ、もしくはオペアンプＯＰ出力が制御されない状況となると、電源電圧の立ち上がりの初期の段階でＯＰｏｕｔに異常電圧が発生してしまう。そのため、図５（ｂ）のように、正電源＋ＶＣＣからＮＰＮトランジスタＴＲ１を通して急激に大電流が流れ、これが出力トランジスタ回路４１２から出力され、さらに駆動コイル短絡部４２ないし駆動コイル２４に印加される状態となる。なお、このＯＰｏｕｔの異常電圧は、オペアンプＯＰの動作が保証されない電圧範囲で発生し、正負の電源電圧の電圧差が規定値にまでなると異常動作は解消され、ＯＰｏｕｔは所定電圧に落ち着くことになる。
【００２２】
このように電圧の立ち上がりの初期においてＯＰｏｕｔの異常電圧が発生するが、この時、図５（ｃ）のように、正電源＋ＶＣＣの電圧が所定の設定電圧＋ＶＴに達することによって、電圧検出回路４３においては、正電源＋ＶＣＣを抵抗Ｒ１１，Ｒ１２で分圧した電圧が正側トランジスタＴＲ１１に入力されるため、当該正側トランジスタＴＲ１１はＯＮとなるが、負電圧−ＶＣＣが所定の設定電圧−ＶＴに達していないため負側トランジスタＴＲ１２はＯＦＦのままである。したがって、電圧検出回路４３の両トランジスタＴＲ１１，ＴＲ１２間に接続されている駆動コイル短絡部４２のマグネットコイル４２２に電流が流れることはなく、駆動コイル短絡部４２の接点スイッチ４２１は閉じたままであり、これにより電磁駆動装置３０の駆動コイル２４を短絡状態に保持し、ドライブ回路４１からの過電流が駆動コイル２４に通流されることを防止する。
【００２３】
そして、前記した状態から、図５（ａ）のように、微小時間後に、負電源−ＶＣＣの電圧が所定の設定電圧−ＶＴに達すると、電圧検出回路４３では負側トランジスタＴＲ１２もＯＮとなり、正側トランジスタＴＲ１１および負側トランジスタＴＲ１２を通して正電源＋ＶＣＣから負電源−ＶＣＣに電流が流れ、この電流は駆動コイル短絡部４２のマグネットコイル４２２を通流され、マグネットコイル４２２が励磁される。これにより、図５（ｄ）のように、駆動コイル短絡部４２の接点スイッチ４２１が開き、駆動コイル２４の短絡状態は解除され、図５（ｂ）のドライブ回路４１からの電流が、図５（ｅ）のように駆動コイル２４のＡ端子からＢ端子に流れ、さらに抵抗Ｒを介して接地ＧＮＤに通流する。このとき、ドライブ回路４１においては、信号電圧ＣＳ、オペアンプ出力ＯＰｏｕｔが既に制御された値となっているので、前記したような過電流状態は既に消滅しており、過電流が駆動コイル２４に通流されることはない。
【００２４】
なお、以上の説明は、負電源−ＶＣＣの電圧の上昇が正電源＋ＶＣＣの電圧上昇よりも速い場合についても同様であり、この場合には電源検出回路４３の負側トランジスタＴＲ１２が先にＯＮするが、正側トランジスタＴＲ１１がＯＦＦ状態にあるため、駆動コイル短絡部４２の接点スイッチ４２１は駆動コイル２４を短絡した状態を保持し、両電源電圧の電圧不均衡によるドライブ回路４１からの過電流が駆動コイル２４に通流されることはない。
【００２５】
したがって、図１ないし図３に示した光軸調整機構１０３においては、電磁駆動装置３０を構成する駆動コイル２４に磁力が発生し、駆動コイル２４が揺動軸２５を中心にして揺動され、可動プリズム２６を傾動してレーザビームＬＢの光軸ＬＯの位置を変化する。この光軸位置の変化量は、駆動コイル２４に通流される電流値、すなわちドライブ回路４１から出力される電流値、さらに言えばドライブ回路４１に入力される駆動制御信号電圧ＣＳのレベル値によって設定されため、当該駆動制御信号電圧ＣＳの値を調整することによりレーザビームＬＢの光軸位置の調整が可能になる。
【００２６】
このように、電源をＯＮした際に、正電源＋ＶＣＣと負電源−ＶＣＣのいずれか一方のみが所定の電圧に達して状態が生じ、ドライブ回路４１から過電流が出力された場合でも、電圧検出回路４３と駆動コイル短絡部４２とによって両電源がそれぞれ所定の設定電圧に達するまで駆動コイル２４を短絡状態に保持し、駆動コイル２４に過電流が通流されることが防止されるので、駆動コイル２４が電気的、機械的にダメージを受けることが防止される。また、電源をＯＮする前の電源ＯＦＦ時においては、駆動コイル２４は駆動コイル短絡部４２の接点スイッチ４２１によって短絡状態が保持されて閉回路を構成しているので、仮に外部からの振動や衝撃によって駆動コイル２４が揺動される場合でも、マグネット２２３の磁界によって駆動コイル２４には逆起電力が生じ、この逆起電力によって駆動コイル２４の揺動を阻止する方向の磁力が発生し、いわゆるショートブレーキ状態となり、外部振動等によっても駆動コイル２４に機械的なダメージが生じることはない。
【００２７】
図６は前記駆動制御回路４０のうち、電圧検出回路４３を変形した実施形態の回路図である。なお、図４と等価な部分には同一符号を付しており、詳細な説明は省略する。この実施形態では、電圧検出回路４３Ａを構成している正側トランジスタＴＲ１１であるＰＮＰトランジスタのベースに接続されていた前記抵抗Ｒ１２を除去するとともに、負側トランジスタＴＲ１２であるＮＰＮトランジスタのベースに接続されていた前記抵抗Ｒ１４を除去し、その代わりに前記両トランジスタＴＲ１１，ＴＲ１２の各ベース間に、ツェナーダイオードＺＤを順方向に介挿接続したことを特徴としている。また、前記トランジスタＴＲ１１のエミッタと正電源＋ＶＣＣとの間に抵抗Ｒ１５を、前記トランジスタＴＲ１２のエミッタと負電源−ＶＣＣとの間に抵抗Ｒ１６をそれぞれ接続している。前記ツェナーダイオードＺＤは、その降伏電圧ＶＺが、前記正電源＋ＶＣＣの電圧と負電源−ＶＣＣの電圧がそれぞれ所定の電圧に達したときに、両電圧の差電圧、すなわち両電圧の絶対値を加算した電圧差ΔＶＴにほぼ等しい規格のものが用いられる。
【００２８】
このようにすれば、図７（ａ）に示すように、正電源＋ＶＣＣまたは負電源−ＶＣＣの一方（ここでは負電源）の電圧が他方（ここでは正電源）の電圧よりも電圧上昇が遅く、所定の電圧に達しない場合でも、他方の電圧が短時間で所定の電圧に達し、さらに電圧が上昇して一方の電圧との電圧差（両電圧の絶対値の合計電圧）ΔＶＴが前記ツェナーダイオードＺＤの降伏電圧ＶＺ以上になったときに電圧検出回路４３からの検出出力により駆動コイル短絡部４２が接点スイッチ４２１を開放状態に切り替えることが可能になる。すなわち、図７（ｂ）に示すように、電源ＯＮ時に生じるドライブ回路４１からの過電流は、電流バッファ回路４１１の一方のトランジスタのＯＮ動作の立ち上がりが他方のトランジスタのＯＮ動作に比較して極端に遅れた場合に生じるものであり、当該他方のトランジスタのＯＮ動作がある程度立ち上がった状態では過電流は最早消滅している。また、実際の電流バッファ回路４１１においては、両方のトランジスタのＯＮ動作の立ち上がりはほぼ同程度であり、両者間に大きな差が生じることは殆どない。したがって、図７（ｃ）に示すように、正電源＋ＶＣＣと負電源−ＶＣＣの電圧差ΔＶＴに基づいて駆動コイル短絡部４２の接点スイッチ４２１を開放状態に切り替えた場合でも、図７（ｄ）に示すように、過電流が駆動コイル２４に通流されることはない。その反面、ＯＮ動作の立ち上がりが遅い側の電源（負電源ＶＣＣ）が所定の電圧に達するまで駆動コイル２４を短絡状態に保つ必要がなくなり、電磁駆動装置３０を迅速に制御することが可能になる。
【００２９】
また、本実施形態においても、正電源＋ＶＣＣと負電源−ＶＣＣの電圧の合計が所定の電圧に達するまでは、駆動コイル短絡部４２によって駆動コイル２４が短絡状態にあるため、駆動コイル２４はショートブレーキ状態にあり、前記実施形態と同様に機械的なダメージが防止できることも言うまでもない。
【００３０】
ここで、前記実施形態ではドライブ回路４１の電流バッファ回路４１１を構成するトランジスタＴＲ１，ＴＲ２、あるいは電圧検出回路４３を構成するトランジスタＴＲ１１，ＴＲ１２は、前記実施形態で示したようなバイポーラトランジスタに限られるものではなく、電界効果トランジスタで構成してもよい。また、駆動コイル短絡部４２は、電磁リレーで構成されるものに限られることはなく、通電によってＯＮ／ＯＦＦが切り替えられる電子スイッチで構成することも可能である。
【００３１】
また、前記各実施形態では、ドライブ回路４１及び電磁駆動装置３０を正負の２電源で駆動する回路方式に本発明を適用した場合を説明したが、正電源または負電源の１電源で駆動する回路方式に本発明を適用することも可能である。例えば、図８は正電源＋ＶＣＣの１電源で駆動する実施形態の回路図である。
【００３２】
このような正電源のみの１電源の回路方式に本発明を適用することで、正電源＋ＶＣＣをＯＮしたときには、電圧が所定の設定電圧＋ＶＴに達するまで電圧検出回路４３ＢのトランジスタＴＲ１１がＯＦＦ状態にあり、駆動コイル短絡部４２の接点スイッチ４２１により駆動コイル２４の短絡状態を保持しているので、当該正電源のＯＮによってドライブ回路４１から出力されるサージ電圧等による過電流が駆動コイル２４に通流されることが防止でき、駆動コイル２４の電気的なダメージが防止できる。正電源＋ＶＣＣが上昇して所定の設定電圧＋ＶＴに達した時点で、電圧検出回路４３ＢのトランジスタＴＲ１１がＯＮし、駆動コイル短絡部４２の接点スイッチ４２１を開放し、ドライブ回路４１の出力を駆動コイル２４に通流し、電磁駆動装置３０を駆動することは前記各実施形態と同じである。また、正電源＋ＶＣＣが所定の電圧に達するまでは、駆動コイル短絡部４２によって駆動コイル２４が短絡状態にあるため、前記各実施形態と同様に機械的なダメージが防止できることも言うまでもない。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の駆動制御回路によれば、電磁駆動装置の駆動コイルを常時短絡し、電源電圧が所定の電圧に達したときに電圧検出回路からの出力により当該駆動コイルの短絡を解除する駆動コイル短絡部を備えているので、電源をＯＮした際にドライブ回路から過電流が出力された場合でも、電源の電圧が所定の電圧に達するまで駆動コイル短絡部が駆動コイルを短絡状態に保持することができ、駆動コイルに過電流が通流されることがなく、駆動コイルが電気的、機械的にダメージを受けることが防止される。また、電源ＯＦＦ時においては、駆動コイルは駆動コイル短絡部によって短絡状態が保持されて閉回路が構成されるので、外部からの振動や衝撃によって駆動コイルが揺動されようとした場合でも、電磁駆動装置の駆動コイルに逆起電力が生じ、この逆起電力によって駆動コイルの揺動を阻止する方向の磁力が発生するので、駆動コイルが機械的なダメージを受けることが防止される。これにより、電磁駆動装置の動作を安定化し、かつ寿命を長くすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる電磁駆動装置を備えたレーザ走査装置の概略構成図である。
【図２】図１の電磁駆動装置を備えた光軸調整装置の概略構成を示す分解斜視図である。
【図３】図２の光軸調整装置の動作を説明するための光軸方向に沿う断面図である。
【図４】本発明の駆動制御回路の一実施形態の回路図である。
【図５】図４の駆動制御回路の動作を説明するためのタイミング図である。
【図６】本発明の駆動制御回路の変形した実施形態の回路図である。
【図７】図６の駆動制御回路の動作を説明するためのタイミング図である。
【図８】本発明の駆動制御回路のさらに変形した実施形態の回路図である。
【図９】従来の駆動制御回路の一例の回路図である。
【符号の説明】
１  レーザ走査装置
１０１  レーザダイオード
１０３  光軸調整機構
１０５  ポリゴンミラー
１０６  ｆθレンズ
１０７  感光ドラム
２４  駆動コイル
２６  可動プリズム
２７  固定プリズム
２２３  マグネット
３０  電磁駆動装置
４０  駆動制御回路
４１  ドライブ回路
４１１  電流バッファ回路
４２  駆動コイル短絡部
４２１  接点スイッチ
４２２  マグネットコイル
４３，４３Ａ，４３Ｂ  電圧検出回路
ＴＲ１，ＴＲ２  出力トランジスタ回路のトランジスタ
ＴＲ１１，ＴＲ１２  電圧検出回路のトランジスタ
ＺＤ  ツェナーダイオード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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