(57)【要約】【課題】双方向レーザスキャンユニットの読取精度を高める。【解決手段】クロック周波数を生成するＭＥＭＳスキャンコントローラ２１およびその制御方法を提供するもので、双方向レーザスキャンユニット（ＬＳＵ）のＭＥＭＳミラー１０に使用されるコントローラであり、ＭＥＭＳミラー１０の共振周波数を測定し、ＭＥＭＳミラー１０の周波数変調信号および振幅変調信号を発信することによって、ＭＥＭＳミラー１０のブリッジ回路２２を調整して安定させ、そのときのＭＥＭＳミラー１０に対応する共振周波数が生成する一つのクロック信号３１０を発信し、読取データ列３１８を順方向および逆方向の読取を行なう有効な読取窓内に送信し、高精度の読取を行なう。【選択図】  図１
2009282299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザスキャンユニット（ＬＳＵ）に応用されるＭＥＭＳスキャンコントローラであって、
前記ＬＳＵは、レーザ光線の生成に使用されるレーザ光源と、共振方式で駆動され、順方向読取および逆方向読取によってレーザ光線をターゲット上に照射するＭＥＭＳミラーと、読取光線を受信し、光線をＰＤ信号に変換する一つのＰＤセンサと、ＭＥＭＳミラーを制御するブリッジ回路と、レーザ光源を制御してレーザ光線を発信するレーザコントローラと、を備え、
前記ＭＥＭＳスキャンコントローラは、前記ＭＥＭＳミラーの共振周波数を測定し、クロック信号を生成し、レーザコントローラを適時駆動してレーザ光源を発信し、ＭＥＭＳミラーを通じて読取を行なうのに使用され、論理ユニット、一つまたは複数個のＤ型インバータ、ＰＬＬ回路およびカウンタ比較器を備え、
前記論理ユニットは一つのＰＤセンサが生成するＰＤ信号を受信し、各ＰＤ信号の間隔時間を計算し、ＭＥＭＳミラーの周波数変調信号、振幅変調信号およびＭＥＭＳが安定したとき発信される安定信号を生成し、
前記Ｄ型インバータは論理ユニットが生成した周波数変調信号および振幅変調信号を受信して共振周波数信号およびフィードバック信号を生成し、
前記ＰＬＬ回路はＤ型インバータが生成する共振周波数信号を受信してクロック信号を生成し、
前記カウント比較器はクロック信号を受信し、クロック信号のパルスを一定数量累積して一つのトリガ信号を生成し、累計クロック信号を消去し、前記トリガ信号は前記Ｄ型インバータを通じて次のフィードバック信号を生成し、
レーザ光源がＭＥＭＳスキャンコントローラが発信したクロック信号を受信したとき、前記クロック信号に基づいてレーザコントローラが有効な読取窓内に読取データ列を送信することを特徴とするクロック周波数を生成するＭＥＭＳスキャンコントローラ。
【請求項２】
前記論理ユニットは、更にデータトリガ信号を送信し、前記レーザコントローラを駆動して読取データ列の送信を行なうことを特徴とする請求項１記載のクロック周波数を生成するＭＥＭＳスキャンコントローラ。
【請求項３】
更にＲＦ遅延回路を備え、前記ＲＦ遅延回路はＤ型インバータが出力した共振周波数を遅延させて周波数変調信号のパルスが生成されたときデータトリガ信号を送信し、レーザコントローラを駆動して読取データ列の伝送を開始させることを特徴とする請求項１または２記載のクロック周波数を生成するＭＥＭＳスキャンコントローラ。
【請求項４】
更にデータトリガ遅延回路を備え、前記データトリガ遅延回路はＤ型インバータが出力した共振周波数信号を遅延させて周波数変調信号のパルスが生成されたときデータトリガ信号を送信し、レーザコントローラを駆動して読取データ列の伝送を開始させることを特徴とする請求項１または２記載のクロック周波数を生成するＭＥＭＳスキャンコントローラ。
【請求項５】
レーザスキャンユニット（ＬＳＵ）に応用されるＭＥＭＳスキャンコントローラであり、
前記ＬＳＵは、レーザ光線の生成に使用されるレーザ光源と、共振方式で駆動され、順方向読取および逆方向読取によってレーザ光線をターゲット上に照射するＭＥＭＳミラーと、読取光線を受信し、光線をＰＤ信号に変換する二つまたは二つ以上のＰＤセンサと、ＭＥＭＳミラーを制御するブリッジ回路と、レーザ光源を制御してレーザ光源を発信するレーザコントローラと、を備え、
前記ＭＥＭＳスキャンコントローラは、ＭＥＭＳミラーの共振周波数を測定し、クロック信号を生成してレーザコントローラを適時駆動してレーザ光源を発信し、ＭＥＭＳミラーを通じて読取を行なうのに使用され、論理ユニット、一つまたは複数個の  Ｄ型インバータ、ＰＬＬ回路およびカウンタ比較器を備え、
前記論理ユニットは二つまたは二つ以上のＰＤセンサが生成するＰＤ信号を受信し、各ＰＤ信号の間隔時間を計算し、ＭＥＭＳミラーの周波数変調信号、振幅変調信号およびＭＥＭＳが安定したとき発信される安定信号を生成し、
前記Ｄ型インバータは論理ユニットが生成した周波数変調信号および振幅変調信号を受信して共振周波数信号およびフィードバック信号を生成し、
前記ＰＬＬ回路はＤ型インバータが生成した共振周波数信号を受信してクロック信号を生成し、
前記カウント比較器はクロック信号を受信し、クロック信号のパルスを一定数量累積して一つのトリガ信号を生成し、累計クロック信号を消去し、前記トリガ信号は前記Ｄ型インバータを通じて次のフィードバック信号を生成し、
レーザ光源がＭＥＭＳスキャンコントローラが発信したクロック信号を受信したとき、前記クロック信号に基づいてレーザコントローラが有効な読取窓内に読取データ列を送信することを特徴とするクロック周波数を生成するＭＥＭＳスキャンコントローラ。
【請求項６】
前記論理ユニットは、更にデータトリガ信号を送信し、前記レーザコントローラを駆動して読取データ列の送信を開始させることを特徴とする請求項５記載のクロック周波数を生成するＭＥＭＳスキャンコントローラ。
【請求項７】
更にＲＦ遅延回路を備え、前記ＲＦ遅延回路はＤ型インバータが出力した共振周波数を遅延させて周波数変調信号のパルスが生成されたときデータトリガ信号を送信し、レーザコントローラを駆動して読取データ列の伝送を開始させることを特徴とする請求項５または６記載のクロック周波数を生成するＭＥＭＳスキャンコントローラ。
【請求項８】
更にデータトリガ遅延回路を備え、前記データトリガ遅延回路はＤ型インバータが出力した共振周波数信号を遅延させて周波数変調信号のパルスが生成されたときデータトリガ信号を送信し、レーザコントローラを駆動して読取データ列の伝送を開始させることを特徴とする請求項５または６記載のクロック周波数を生成するＭＥＭＳスキャンコントローラ。
【請求項９】
請求項１または５記載のＭＥＭＳスキャンコントローラが使用され、
レーザコントローラがイネーブル信号を発信したかどうかを検査し、イネーブル信号を発信した場合、ＭＥＭＳスキャンコントローラが起動し、読取周波数および読取振幅を計算するステップと、
前記ＭＥＭＳスキャンコントローラが読取周波数を調整する変調信号および読取振幅を調整する変調信号をブリッジ回路に発信し、ＭＥＭＳミラーを安定的に揺動させるステップと、
前記ＭＥＭＳミラーが安定した後、前記レーザコントローラが安定信号を発信するステップと、
前記ＭＥＭＳスキャンコントローラが前記レーザコントローラが発信した安定信号を受信したとき、前記ＭＥＭＳミラーの共振周波数を計算し、有効な読取窓の読取光点のクロック信号を発信するステップと、を含み、前記クロック信号の周波数は下記の数式のfCLKであることを特徴とするクロック周波数を生成するＭＥＭＳスキャンコントローラの制御方法。
（数式）
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ここで、fCLKはクロック信号の周波数であり、Ｔ２は有効な読取窓の時間であり、fはＭＥＭＳミラーの共振周波数であり、nβは有効な読取窓内に生成される光点であり、θcはＭＥＭＳミラーの読取角度であり、θnは有効な読取窓角度の１／２である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クロック周波数を生成するＭＥＭＳ(マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム）スキャンコントローラおよびその制御方法に関し、特に、双方向のレーザスキャンユニット（ＬＳＵ）のＭＥＭＳミラーに応用され、クロック周波数信号を生成し、レーザ光源にクロック周波数に基づいて有効な読取窓内にレーザ光線を伝送させるクロック周波数を生成するＭＥＭＳスキャンコントローラおよびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ねじり振動子（torsion oscillators）を有するＭＥＭＳミラーは発展しており、未来においてはイメージシステム、スキャナまたはレーザプリンタのＬＳＵに応用され、その読取効率（Scanning efficiency）は従来技術による回転多面鏡よりも高い。ＭＥＭＳミラーはブリッジ回路を有する制御基板、ねじり振動子および反射鏡から構成され、共振磁場によって反射鏡を軸を中心に左右に揺動駆動し、時間経過に従って変化する回動角度によって、ＭＥＭＳミラーに入射されるレーザ光線をＭＥＭＳミラー中心軸から各種角度に反射して読取を行なう。ＭＥＭＳミラーは光波長の影響を無視でき、高解析度で大きな回動角度を達成できるという特徴を有するので、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５および特許文献６などに広く応用されている。ＭＥＭＳミラーは軸を中心に左右に往復揺動するので、読取効率を高めるためには、双方向読取に発展させて双方向ＬＳＵを構成すればよいが、双方向ＬＳＵは制御の困難性が高くなる。ＭＥＭＳミラーは共振方式で往復揺動し、その揺動角度および安定性はＬＳＵの精度に影響を与える。ＭＥＭＳミラーの双方向ＬＳＵのコントローラにおいて、従来技術においては、ＭＥＭＳミラーの共振周波数の調整、作業角度の調整または電圧制御発振器（ＶＣＯ）を使用した周波数調整などＭＥＭＳミラーの安定制御に重点が置かれ、電圧制御発振器の原理は、電流によって媒介質の透磁を制御する技術または電圧を利用して電気容量を変更し、周波数を変更するものであり、特許文献７、特許文献８、特許文献９、特許文献１０、特許文献１１、特許文献１２および特許文献１３などが存在する。しかし、双方向ＬＳＵにおいて、Ａ４サイズで６００ＤＰＩ（dot per inch）の精度を例とすると、各方向に読取を行なうとき、５１０２個のレーザ光線の光点を発射することによって、この５１０２個の光点を有効な読取窓（imaging interval/scanning window）内に完全に発射させることができ、ＭＥＭＳミラーの周波数変動または振幅変動によって有効な読取窓が移動し、５１０２個の光点がずれてターゲットを完全に結像できない状況が発生してはならない。従って、ＭＥＭＳミラーの周波数を計算してレーザ光線を発信するレーザコントローラ（laser controller）に正確な信号を与えることは制御の重点の一つである。特許文献１４においてはＭＥＭＳミラーの共振モードが使用され、参照リストを使用してクロックタイマによって制御を行なう。特許文献１５においてはＰＬＬ回路が使用され、読取信号を制御し、同時にメモリに保存する。特許文献１６においてはＰＤセンサが使用され、ＭＥＭＳミラーの揺動安定が制御される。特許文献１７および特許文献１８においてはカウンタコントローラが使用されるか、または動的に共振周波数が調整されることによって感光ドラムの回動およびレーザ読取光線の周波数が制御される。しかし、双方向の読取において、有効な読取窓への読取光線のずれを防止し、ターゲットを完全に結像するには、更に高速で効果的な制御方法およびコントローラが必要である。
【特許文献１】米国特許ＵＳ５，４０８，３５２
【特許文献２】米国特許ＵＳ５，８６７，２９７
【特許文献３】米国特許ＵＳ６，９４７，１８９
【特許文献４】米国特許ＵＳ７，１９０，４９９
【特許文献５】台湾専利ＴＷ  Ｍ２５３１３３
【特許文献６】特開２００６‐２０１３５０公報
【特許文献７】米国特許ＵＳ２００６／００１３９１１３
【特許文献８】米国特許ＵＳ２００５／０１３９６７８
【特許文献９】米国特許ＵＳ２００７／００４１０６８
【特許文献１０】米国特許ＵＳ２００４／０１１９００２
【特許文献１１】米国特許ＵＳ７，３０４，４１１
【特許文献１２】米国特許ＵＳ５，１２１，１３８
【特許文献１３】特開昭６３‐３１４９６５号公報
【特許文献１４】米国特許ＵＳ２００６／０２７９３６４
【特許文献１５】米国特許ＵＳ６，８９１，５７２
【特許文献１６】米国特許ＵＳ６，８３８，６６１
【特許文献１７】米国特許ＵＳ６，８７０，５６０
【特許文献１８】米国特許ＵＳ６，９８７，５９５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の第１の目的は、双方向読取を行なうＭＥＭＳ  ＬＳＵに応用され、ＭＥＭＳミラーの振動周波数および振幅の測定に使用され、信号を生成してレーザコントローラおよびＭＥＭＳミラーを制御するブリッジ回路に与え、ＭＥＭＳミラーの振動周波数および振幅を調整し、ＭＥＭＳミラーの振動を安定させ、レーザ光線に有効な読取範囲の読取を行なわせることができるＭＥＭＳスキャンコントローラを提供することにある。
【０００４】
本発明の第２の目的は、ＭＥＭＳスキャンコントローラがクロック信号の周波数を発信すると同時にデータトリガ信号を発信し、レーザコントローラに読取データ列の伝送を開始させ、読取データ列の伝送を更に正確に行うことができるＭＥＭＳスキャンコントローラを提供することにある。
【０００５】
本発明の第３の目的は、ＭＥＭＳミラーの共振周波数および振幅を制御することによってＭＥＭＳミラーの振動を安定させ、ｔ時間のクロック信号の周波数fCLK(t)を計算し、それによって有効な読取窓内にｎβ個の光点の読取データ列を正確に伝送するＭＥＭＳ  ＬＳＵの読取制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の課題を解決するために、本発明の第１の目的は、双方向読取を行なうＭＥＭＳ  ＬＳＵに応用され、ＭＥＭＳミラーの振動周波数および振幅の測定に使用され、信号を生成してレーザコントローラおよびＭＥＭＳミラーを制御するブリッジ回路に与え、ＭＥＭＳミラーの振動周波数および振幅を調整し、ＭＥＭＳミラーの振動を安定させ、レーザ光線に有効な読取範囲の読取を行なわせることができるＭＥＭＳスキャンコントローラを提供することにある。
【０００７】
ＭＥＭＳ  ＬＳＵに関して、そのレーザ光源はレーザコントローラによって制御され、レーザコントローラが読取データ列を発信するとき、レーザ光源はレーザ光線を生成してＭＥＭＳミラーに照射し、ＭＥＭＳミラーはfの共振周波数で鏡面を順方向および逆方向に揺動させ、レーザ光線に有効な読取範囲（有効な読取窓と称す）の読取を行なわせる。レーザ光線は読取を行なった後、読取光線となり、読取光線は読取レンズを経由してターゲットを結像する。有効な読取窓を超えた読取光線はＰＤセンサによって測定される。ＭＥＭＳミラーはブリッジ回路によって制御され、ＭＥＭＳミラーの揺動が過大なとき、ブリッジ回路を制御してその揺動を減少させることができ、同様に、ＭＥＭＳミラーの揺動が過小なとき、ブリッジ回路を制御してその揺動を増大させることができる。ＭＥＭＳミラーが安定したとき、クロック信号を発信してレーザプリンタまたは多機能事務処理装置のレーザコントローラが読取データ列を発信するタイミングおよび周波数を告知することができる。クロック信号は読取時のＭＥＭＳミラーの周波数および振幅によって導出されるので、有効な読取窓内にβ個の光点またはその倍数ｎβ個の光点を生成することができ、６００ＤＰＩ、Ａ４サイズの場合、βは５１０２個の光点に設定でき、有効な読取窓内にβ個の光点を生成できる。
【０００８】
本発明のＭＥＭＳスキャンコントローラは論理ユニット、少なくとも一つのＤ型インバータ、ＰＬＬ回路およびカウンタ比較器を備える。論理ユニットはＰＤセンサが生成するトリガＰＤ信号を受信し、ＰＤセンサが毎回生成するＰＤ信号の間隔時間を計算し、ＭＥＭＳミラーの周波数変調信号および振幅変調信号を生成することができる。ＰＬＬ回路はクロック信号を生成することができ、クロック信号の周波数はfCLK(t)であり、時間ｔのＭＥＭＳミラーの読取周波数に対応し、レーザコントローラにＰＬＬ回路が発信するクロック信号を受信させ、読取データ列を発信させる。
【０００９】
ＭＥＭＳミラーはfの周波数で往復揺動するので、左から右への振動によって完成する一つの周期時間はＴであり、読取角度はθであり、図２に示すように、この読取角度θと時間の関係は正弦関係である。読取が変形するのを防止するために、一つの周期時間Ｔ内において最も直線に近い時間はａ〜ｂおよびａ’〜ｂ’である。図４に示すように、Ｔ２およびＴ４は順方向読取および逆方向読取の時間であり、最も直線に近い時間である。Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３およびＴ４の関係を下記に示す。
【００１０】
（数式１）
2009282299.tif 000003
【００１１】
（数式２）
2009282299.tif 000004
【００１２】
（数式３）
2009282299.tif 000005
【００１３】
（数式４）
T４=T２
【００１４】
Ｔ１は遅延時間であり、Ｔ２は順方向読取の時間であり、Ｔ３は遅延時間であり、Ｔ４は逆方向読取の時間であり、fはＭＥＭＳミラーの振動周波数であり、θcはＭＥＭＳミラー読取角度であり、２θpはＰＤセンサ角度であり、２θnは有効な読取角度であり、これらによって有効な読取窓が構成される。
【００１５】
本発明の第２の目的は、ＭＥＭＳスキャンコントローラがクロック信号の周波数を発信すると同時にデータトリガ信号を発信し、レーザコントローラに読取データ列の伝送を開始させ、読取データ列の伝送を更に正確に行うことができるＭＥＭＳスキャンコントローラを提供することにある。
【００１６】
本発明の第３の目的は、ＭＥＭＳミラーの共振周波数および振幅を制御することによってＭＥＭＳミラーの振動を安定させ、ｔ時間のクロック信号の周波数fCLK(t)を計算し、それによって有効な読取窓内にｎβ個の光点の読取データ列を正確に伝送するＭＥＭＳ  ＬＳＵの読取制御方法を提供することにある。
【００１７】
本発明はＭＥＭＳスキャンコントローラを利用してＭＥＭＳミラーの共振周波数fおよび振幅Ａを制御し、ＭＥＭＳミラーの振動を安定させる制御方法を提供するものであり、一つのＰＤセンサに対して下記のステップを行なう。
【００１８】
Ｓ１：負荷初期値Ｄおよび周期初期値Ｔを設定する。
【００１９】
Ｓ２：ＰＤ信号が半周期Ｔ内で二回トリガされたかどうかを検査し、二回トリガされた場合は周波数の調整を開始し、二回トリガされていない場合は振幅の調整を開始する（ステップＳ５）。
【００２０】
Ｓ３：ＰＤ信号が二回トリガされた時間と全周期の比値を検査し、５％を超える場合は振幅の調整を開始する。前述の５％の設定には制限がなく、制御する精度に基づいて予め設定することができる。
【００２１】
Ｓ４：振幅を調整するとき、負荷Ｄ値を調整し、Ｄ値を上昇または下降させて振幅を変更し、半周期内に振幅がＰＤセンサを二回トリガできるようにする。
【００２２】
Ｓ５：振幅が正確になった後、周波数を調整する。しかし、周波数は最大制限値を超えてはならない。
【００２３】
二つのＰＤセンサに対してはステップ２は下記の制御方法となる。
【００２４】
Ｓ１：負荷初期値Ｄおよび周期初期値Ｔを設定する。
【００２５】
Ｓ２：半周期Ｔ内の二つのＰＤ信号を検査し、第１のＰＤセンサが二回トリガされたかどうかを検査し、二回トリガされた場合は周波数の調整を開始し、二回トリガされていない場合は振幅の調整を開始する（ステップＳ５）。
【００２６】
Ｓ３：ＰＤ信号が二回トリガされた時間と全周期との比値を検査し、５％を超える場合は振幅の調整を開始する。前述の５％の設定には制限がなく、制御する精度に基づいて予め設定することができる。
【００２７】
Ｓ４：振幅を調整するとき、負荷Ｄ値を調整し、Ｄ値を上昇または下降させて振幅を変更し、半周期内に振幅が二回ＰＤセンサをトリガできるようにする。
【００２８】
Ｓ５：振幅が正確になった後、周波数を調整する。しかし、周波数は最大制限値を超えてはならない。
【００２９】
クロック信号の周波数fCLK(t)の計算方法を以下に示す。ＭＥＭＳミラーの周波数および振幅が安定した後、その周波数はfであり、有効な読取窓内の読取データ列の伝送時間はＴ２（またはＴ４）であり、有効な読取窓内にβ個の光点またはその倍数であるｎβ個の光点が伝送され、ｔ時間におけるクロック信号のパルスの周波数fCLK(t)は数式５となる。
【００３０】
（数式５）
2009282299.tif 000006
【００３１】
即ち、Ｔ２内に
2009282299.tif 000007
個のパルスが生成され、カウント比較器がこの数量の二分の一のパルス
2009282299.tif 000008
を生成し、クロック信号から送信される。
【００３２】
読取データ列の伝送ステップを下記に示す。
【００３３】
Ｓ１：ＭＥＭＳスキャンコントローラがクロック信号の周波数fCLK(t)を計算し、ＭＥＭＳミラーが安定しているかどうかを判断する。
【００３４】
Ｓ２：ＭＥＭＳミラーが安定した後、ＭＥＭＳスキャンコントローラが安定信号を発信する。
【００３５】
Ｓ３：レーザ制御装置が安定信号を受信した場合、読取データ列が周波数fCLKで発信される。
【００３６】
これによってＭＥＭＳミラーが安定して振動した後、ＭＥＭＳスキャンコントローラが周波数fCLK(t)のクロック信号を発信し、有効な読取窓（Ｔ２またはＴ４時間内）に読取データ列を伝送する。
【発明の効果】
【００３７】
本発明のＭＥＭＳ(マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム）スキャンコントローラは、双方向読取を行なうＭＥＭＳ ＬＳＵに応用され、ＭＥＭＳミラーの振動周波数および振幅の測定に使用され、信号を生成してレーザコントローラおよびＭＥＭＳミラーを制御するブリッジ回路に与え、ＭＥＭＳミラーの振動周波数および振幅を調整し、ＭＥＭＳミラーの振動を安定させ、レーザ光線に有効な読取範囲の読取を行なわせることができる。ＭＥＭＳスキャンコントローラはクロック信号の周波数を発信すると同時にデータトリガ信号を発信し、レーザコントローラに読取データ列の伝送を開始させ、読取データ列の伝送を更に正確に行うことができる。ＭＥＭＳミラーの共振周波数および振幅を制御することによってＭＥＭＳミラーの振動を安定させ、ｔ時間のクロック信号の周波数fCLK(t)を計算し、それによって有効な読取窓内にｎβ個の光点の読取データ列を正確に伝送することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
本発明の目的、特徴および効果を示す実施例を図に沿って詳細に説明する。
【００３９】
＜第１の実施例＞
図１に示すように、本実施例は一つのＰＤセンサのＭＥＭＳ ＬＳＵに応用され、レーザ光源１１はレーザコントローラ２３によって制御され、レーザコントローラ２３が読取データ列３１８を発信したとき、レーザ光源１１によってレーザ光線１１１が生成される。レーザ光線１１１はＭＥＭＳミラー１０に照射され、共振周波数fで鏡面を順方向および逆方向へと揺動させる。本実施例では周波数f＝２５００±５％ＨＺで、最大読取角度が±２３°のＭＥＭＳミラー１０が使用される。レーザ光線１１１はθc=±23*2の角度で右側辺縁の読取光線１１５ａから左側辺縁の読取光線１１５ｂまで読取を行なう。2θn範囲の読取光線は１１３ａから１１３ｂによって構成され、これが有効な読取窓となる。本実施例ではθn=±19*2°である。ＰＤセンサ１４ａはθn=±21*2°の角度部分に設けられ、読取光線１１４ａの測定および光線を電気的なトリガ信号に変換するのに使用される。読取光線１１３ａから１１３ｂは読取レンズ１３を経由後、例えば感光ドラムなどのターゲット１５上に結像される。2θc角度の安定を維持させるために、ＭＥＭＳミラー１０はブリッジ回路２２によって制御され、ブリッジ回路２２は駆動信号３１１を発信してＭＥＭＳミラー１０を揺動させ、ＭＥＭＳミラー１０の揺動が過大なとき、ブリッジ回路２２を制御して駆動信号３１１を発信させ、同様に、ＭＥＭＳミラー１０の揺動が過小なとき、ブリッジ回路２２を制御して駆動信号３１１を発信させる。ブリッジ回路２２はＭＥＭＳスキャンコントローラ２１が出力する第１の変調信号３１６ａ、第２の変調信号３１６ｂおよび第３の変調信号３１６ｃに基づいて制御を行なう。また、レーザコントローラ２３はレーザプリンタまたは多機能事務処理装置のメインコントローラであり、読取データ列３１８を発信してレーザ光源１１を制御したり、ＭＥＭＳミラー１０を起動するイネーブル信号３１３を発信したり、ＭＥＭＳミラー１０を調整する調整信号３１４を発信したりするのに使用され、それによってＭＥＭＳミラー１０が安定しているかどうかを判断したり、読取データ列３１８を発信しても良いかどうかを判断したり、どの周波数で読取データ列３１８を発信するかを判断したりする。
【００４０】
ＭＥＭＳスキャンコントローラ２１はレーザコントローラ２３のイネーブル信号３１３および調整信号３１４を受信でき、周波数変調を行なう第１の変調信号３１６ａ、周波数変調を行なう第２の変調信号３１６ｂ、振幅変調を行なう第３の変調信号３１６ｃおよびＭＥＭＳミラー１０がすでに安定したとき発信される安定信号３１５を生成することができる。ＰＤセンサ１４ａが発信するＰＤ信号３１２ａを受信してＭＥＭＳミラー１０の共振周波数を測定し、クロック信号３１０を生成してレーザコントローラ２３に提供し、レーザ光源１１を適時駆動し、レーザ光源１１にイメージ信号を発信させる。ＭＥＭＳスキャンコントローラ２１の計算および位相によって、クロック信号３１０を正確なクロック周波数にし、レーザ光線１１１の読取後の読取光線１１３ａから１１３ｂを有効な読取窓内に位置させ、読取光線１１３ａから１１３ｂはターゲット１５上にｎβ個の光点を生成させる。
【００４１】
ＭＥＭＳスキャンコントローラ２１は、論理ユニット２１１、Ｄ型インバータI２１２、Ｄ型インバータII２１３、ＰＬＬ回路２１４およびカウント比較器２１５を備える。論理ユニット２１１はＰＤセンサ１４ａが生成するＰＤ信号３１２ａを受信でき、ＰＤセンサ１４ａが毎回生成するＰＤ信号３１２ａを計算し、ＭＥＭＳミラー１０の周波数変調信号（第１の変調信号３１６ａおよび第２の変調信号３１６ｂ）および振幅変調信号（第３の変調信号３１６ｃ）を生成する。ＰＬＬ回路２１４はクロック信号３１０を生成でき、レーザコントローラ２３がＭＥＭＳスキャンコントローラ２１のＰＬＬ回路２１４が発信したクロック信号３１０を受信したとき、このクロック信号３１０の周波数に基づいて読取データ列３１８を送信する。
【００４２】
図２に示すように、ＭＥＭＳミラー１０はＹ軸に基づいてＸ軸に沿って左右に振動し、左右の振動は±θcであり、任意の時間ｔにおいて、レーザ光線１１１が入射後に反射する読取光線と中心光軸１１３ｃの挟角θ(t)は経過時間に従って正弦波形を呈し、反射した読取光線がＰＤセンサ１４ａに至ったとき、一回目にトリガを行なうＰＤ信号３１２ａが生成され、ＭＥＭＳミラー１０が右に最大角度θcまで振動したとき、θ(t)角度は最大となる。その後、ＭＥＭＳミラー１０は復位し始め、θ(t)角度は減少し、反射した読取光線がＰＤセンサ１４ａに至ったとき、二回目にトリガを行なうＰＤ信号３１２ａが生成され、読取光線が有効な読取窓内（１１３ａから１１３ｂ、即ち、図２のａからｂの間）に到達したとき、角度θ(t)と時間ｔとの関係は直線に最も接近し、これが順方向スキャンの有効な読取窓である。ＭＥＭＳミラー１０が左に最大角度θcまで振動したとき、θ(t)角度は最大となる。その後、ＭＥＭＳミラー１０は復位し始め、θ(t)角度は減少し、読取光線が有効な読取窓内（１１３ｂから１１３ａ、即ち、図２のｂ’からａ’の間）に到達する。これが逆方向スキャンの有効な読取窓であり、ＭＥＭＳミラー１０が継続して右に振動し、読取光線がＰＤセンサ１４ａに至ったとき、三回目にトリガを行なうＰＤ信号３１２ａが生成され、一つの周期±θｃの読取が完成する。ＭＥＭＳミラー１０が最大角度θｃに至ったとき復位し始め、θ(t)角度は減少し、読取光線がＰＤセンサ１４ａに至ったとき、四回目にトリガを行なうＰＤ信号３１２ａが生成される。
【００４３】
図３に示すように、本実施例のＭＥＭＳスキャンコントローラ２１は、論理ユニット２１１、二つのＤ型インバータ２１２、２１３、ＰＬＬ回路２１４およびカウント比較器２１５から構成される。ＭＥＭＳスキャンコントローラ２１はＰＤセンサ１４ａが発信するＰＤ信号３１２ａを受信し、ＭＥＭＳミラー１０は周波数fで往復振動するので、左から右への振動が一つの周期を完成する時間はＴ(t)であり、読取周期の順方向読取および逆方向読取と称す。図４に示すように、読取周期内において、θ(t)が読取光線１１４ａ位置より減少したときから、Ｔ１時間遅延し、このときの角度θ(t)と時間ｔとの関係は直線に最も接近し、レーザコントローラ２３が読取データ列３１８を発信し、データ発信時間はＴ２であり、これが順方向読取の有効な読取窓である。Ｔ３時間遅延した後、レーザコントローラ２３は読取データ列３１８を送信し、データ送信時間はＴ４であり、これが逆方向読取の有効な読取窓である。Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３およびＴ４は一つの読取周期Ｔ(t)内で完成される。Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３およびＴ４間の関係は、f＝２５００ＨＺのとき、上述の数１〜数４の計算から、Ｔ１=1.137×10-5，Ｔ２=Ｔ４=1.2377×10-4，Ｔ３=7.623×10-5が得られる。
【００４４】
レーザコントローラ２３が発信したイネーブル信号３１３が高電位のとき、ＭＥＭＳミラー１０のイネーブルは発信されず、高電位から低電位に変更した場合、ＭＥＭＳミラー１０のイネーブルが発信される。図５に示すように、このときＭＥＭＳミラー１０は起動後安定しておらず、レーザコントローラ２３が発信した安定信号３１５が低電位で、発信した調整信号３１４が低電位の場合、所定時間経過後、ＭＥＭＳミラー１０は安定し、安定信号３１５は高電位に変更され、調整信号３１４は高電位に変更され、第１の変調信号３１６ａを発信し、ブリッジ回路２２を通じて駆動信号３１１となり、ＭＥＭＳミラー１０を左方向に振動させる。ＭＥＭＳミラー１０が往復振動した後、読取周期Ｔ(t)は毎回ＰＤセンサ１４ａを二回トリガし、論理ユニット２１１によってＰＤ信号３１２ａのトリガ周期Ｔ(t)を計算できる。Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３およびＴ４が制御されているとき、ＭＥＭＳスキャンコントローラ２１の論理ユニット２１１はＰＤセンサ１４ａが生成するトリガ信号３１２ａを受信でき、ＰＤセンサ１４ａが毎回生成するトリガ信号３１２ａを計算し、ＭＥＭＳミラー１０の周波数を変調する第１の変調信号３１６ａおよび第２の変調信号３１６ｂおよび振幅を変調する第３の変調信号３１６ｃを生成する。第１の変調信号３１６ａ、第２の変調信号３１６ｂおよび第３の変調信号３１６ｃは送信された後、ブリッジ回路２２によって受信され、ＭＥＭＳミラー１０の振動周波数および振幅の調整に使用される。
【００４５】
図６に示すように、第１の変調信号３１６ａ、第２の変調信号３１６ｂおよび第３の変調信号３１６ｃのパルス関係は以下のように設定される。共振周期Ｔ内において、第１の変調信号３１６ａおよび第２の変調信号３１６ｂのパルス時間はＴＡ１およびＴＡ３であり、ＴＡ１＝ＴＡ３と設定され、第１の変調信号３１６ａおよび第２の変調信号３１６ｂのパルスの間隔時間はＴＡ２およびＴＡ４であり、ＴＡ２＝ＴＡ４、ＴＡ１＋ＴＡ２＋ＴＡ３＋ＴＡ４＝Ｔと設定される。即ち、共振周期Ｔ内において第１の変調信号３１６ａおよび第２の変調信号３１６ｂが各一回完成され、第１の変調信号３１６ａおよび第２の変調信号３１６ｂにＭＥＭＳミラー１０を駆動させ、ＭＥＭＳミラー１０の共振周波数を１／Ｔにする。ＴＡ１／ＴＡ４の比値は制限されず、制御回路に応じて変更でき、本実施例においてはＴＡ１／ＴＡ４＝１／４である。第３の変調信号３１６ｃは高電位から低電位に下降する過程であり、高電位維持の時間ＴＡ１０と低電位維持の時間ＴＡ９の比値は振幅調整の負荷Ｄであり、第３の変調信号３１６ｃは１Ｋの周波数に設定され（周波数は制限されず、本実施例では１Ｋの周波数を使用する）、即ちＴＡ１１＝１／１０００、Ｄ＝ＴＡ１０／ＴＡ１１、ＴＡ９＋ＴＡ１０＝ＴＡ１１に設定される。
Ｄの数値を調整することによって、第３の変調信号３１６ｃの波形を調整でき、ブリッジ回路２２を通じてＭＥＭＳミラー１０の振幅を変更する。ＭＥＭミラー１０でレーザ光線１１１が反射された後、左側から右側に揺動し、図８に示すように、隣合うＰＤセンサ１４ａを二回トリガする時間はＴＡ６であり、周期Ｔ(t)の比値はＴＡ６／（Ｔ(t)／２）であり、周期Ｔ(t)は時間経過に従って変化するので、比値ＴＡ６／（Ｔ(t)／２）も時間経過に従って変化する。固定されているＰＤセンサ１４ａの位置に関して、ＰＤセンサ１４ａをトリガする読取光線１１４ａと中心軸とが構成する挟角θpはであり、ＭＥＭＳミラー１０の最大読取角度はθcである。即ち、周期がＴのとき、Ｒ＝ＴＡ６／（Ｔ(t)／２）であり、或いは、比値Ｒの変化を計算することから周期Ｔの変化を計算することができ、計算方法は数式６に示す。
【００４６】
（数式６）
2009282299.tif 000009
【００４７】
ＭＥＭＳミラー１０は電磁力またはばね力によって振動し、任意の時間ｔにおいて、その共振周波数はf(t)、振幅はＡ(t)であり、固定された数値ではなく、その最下限は下限共振周波数fＬであり、その最上限は上限共振周波数fＨである。即ち、fＬ≦f(t)≦fＨである。本実施例においては、fＬ＝２３７５、fＨ＝２６２５である。ＭＥＭＳミラー１０が振動するとき、環境または構造の影響を受けるので、共振周波数f(t)の変動はレーザ光源１１が読取データ列を送信するタイミングに影響を与え、振幅Ａ(t)の変動は反射角度θ(t)に影響を与え、読取光線１１３ａおよび読取光線１１３ｂから構成される有効な読取窓に影響を与える。図１０にＭＥＭＳスキャンコントローラ２１がＭＥＭＳミラー１０の共振周波数f(t)および振幅Ａ(t)を制御する方法を示し、下記のステップを含む。
【００４８】
Ｓ１：負荷初期値を設定し（本実施例ではＤ＝９０％）、周期の初期値Ｔを設定し（本実施例ではＴ=1／ｆＬ=4.21×10-4sec）、レーザコントローラ２３がレーザ光源１１が発信するレーザ光線１１１を制御する。
【００４９】
Ｓ２：ＰＤセンサーからのＰＤ信号３１２ａが半周期4.21×10-4secにおいて二回トリガされたかどうかを検査する。
【００５０】
Ｓ３：周波数を調整し、第１の変調信号３１６ａ、第２の変調信号３１６ｂおよび第３の変調信号３１６ｃを低電位に設定する。
【００５１】
Ｓ４：ＰＤ信号３１２ａを検査するトリガ時間比値ＴＡ６／（Ｔ(t)／２）がＲ±５％内であるかどうかを検査する。ＴＡ６／（Ｔ(t)／２）が正確な場合、連続して安定しているかどうかを判断し、連続して安定している場合は、レーザコントローラ２３によって安定信号３１５が発信され、ＴＡ６／（Ｔ(t)／２）が正確でない場合、振幅調整を開始する。
【００５２】
Ｓ５：振幅調整は先ずＴＡ６／（Ｔ(t)／２）が上限５％または下限５％より低いかどうかを判断する。
【００５３】
Ｓ６：振幅調整するとき、負荷Ｄ値を調整し、Ｄ値を上昇させたり、下降させたりして振幅を変更し、半周期内において振幅がＰＤセンサ１４ａを二回トリガできるようにする。
【００５４】
Ｓ７：振幅が正確後、周波数の微調整を行なう。しかし、周波数はfＨを超えてはならない。
【００５５】
本実施例において、ＰＤセンサ１４ａはθp＝２１°に設置され、即ち、f＝２５００ＨＺのとき、数６からＲ＝０．２６７４５が計算される。レーザコントローラ２３がＭＥＭＳミラー１０の共振周波数f(t)および振幅Ａ(t)を制御する方法において、ＰＤ信号３１２ａを検査するトリガ時間比値ＴＡ６／（Ｔ(t)／２）を検査するとき、Ｒ＝０．２５４０８〜０．２８０８２で制御の判断を行なう。
【００５６】
ＭＥＭＳミラー１０の周波数Ｔ(t)および振幅Ａ(t)が正確になった後、レーザコントローラ２３は安定信号３１５を発信し、読取データ列３１８の伝送を開始できる。ＭＥＭＳスキャンコントローラ２１は更に一つまたは複数個のＤ型インバータI２１２およびＤ型インバータII２１３を備え、Ｄ型インバータI２１２およびＤ型インバータII２１３は論理ユニット２１１が生成する周波数変調信号、即ち、第１の変調信号３１６ａおよび第２の変調信号３１６ｂを受信し、共振周波数信号３２１およびフィードバック信号を生成するか、或いはカウント比較器２１５が出力するトリガ信号３２２を受信し、内部振動信号３２３およびフィードバック信号を生成することができる。共振周波数信号３２１の低電位時間Ｔ１２および高電位時間Ｔ１３は図９に示す通りである。ＰＬＬ回路２１４はＤ型インバータが生成する共振周波数信号３２１および／または内部振動信号３２３およびフィードバック信号を受信してクロック信号３１０を生成し、クロック信号３１０は共振周波数信号３２１のＴ１２／Ｔ１３の比値によって決定され、一つの周期時間内にｎβパルスを生成する。カウント比較器２１５はＰＬＬ回路２１４のクロック信号３１０を受信でき、クロック信号３１０はf(t)倍率周波数のパルス信号を有する。カウント比較器２１５はクロック信号３１０のパルスを一定数量累計し、トリガ信号３２２を生成し、累計クロック信号３１０を消去する。
【００５７】
ＭＥＭＳミラー１０の周波数および振幅が安定した後、ｔ時間の周波数はf(t)であり、有効な読取窓内の読取データ列３１８が伝送される時間はＴ２（またはＴ４）である。即ち、有効な読取窓内にはｎβ＝1*5102の光点が伝送され、図９に示すように、この時間はｔであり、クロック信号３１０のパルスの周波数はfCLK(t)である。ｔ時間において、ＭＥＭＳミラー１０の周波数が２５００ＨＺのとき、数５の計算によって、fCLK＝４１．２２ＭＨＺである。カウント比較器２１５はＴ２内に８２４４個のパルス信号を生成する。
【００５８】
ＭＥＭＳミラー１０の周波数Ｔ(t)および振幅Ａ(t)が正確に安定した後、レーザコントローラ２３は読取データ列の伝送を開始でき、読取データ列の伝送方法は図１１に示すように下記のステップを含む。
【００５９】
Ｓ１：レーザコントローラ２３が発信したイネーブル信号３１３が低電位のとき、ＭＥＭＳスキャンコントローラ２１にクロック信号３１０およびデータトリガ信号３１７ａを発信させない。レーザコントローラ２３がイネーブル信号３１３または調整信号３１４を発信したとき、ＭＥＭＳスキャンコントローラ２１によって第１の変調信号３１６ａ、第２の変調信号３１６ｂおよび第３の変調信号３１６ｃが発信され、ＭＥＭＳミラー１０を調整して安定しているかどうか判断し、このとき、ＭＥＭＳミラー１０の起動が完成する。
【００６０】
Ｓ２：ＭＥＭＳミラー１０が安定後、ＭＥＭＳスキャンコントローラ２１は安定信号３１５を発信する。
【００６１】
Ｓ３：ＭＥＭＳスキャンコントローラ２１がクロック信号３１０を発信する。このクロック信号３１０の周波数fCLK(t)は数５によって計算される。
【００６２】
Ｓ４：レーザコントローラ２３が読取データ列３１８を伝送し、伝送した周波数はクロック信号３１０の周波数fCLK(t)である。
【００６３】
従って、クロック信号３１０の周波数fCLK(t)はＭＥＭＳスキャンコントローラ２１を通じて生成され、レーザコントローラ２３が読取データ列３１８を伝送し、このクロック信号３１０の周波数fCLK(t)はＭＥＭＳスキャンコントローラ２１がＭＥＭＳミラー１０の任意の時間ｔの下の振動周波数f(t)に基づいて計算し、生成するので、Ｔ２またはＴ４時間内にβ個の光点またはその倍数ｎβ個の光点を伝送することができる。本発明の目的は、ＭＥＭＳミラー１０の振動が安定した後、ＭＥＭＳスキャンコントローラ２１からクロック信号３１０の周波数fCLK(t)が発信され、有効な読取窓（Ｔ２またはＴ４時間内）に読取データ列３１８を伝送するＭＥＭＳスキャンコントローラ２１を提供することにある。
【００６４】
＜第２の実施例＞
本実施例は一つのＰＤセンサのＭＥＭＳ  ＬＳＵに応用される。本実施例のＭＥＭＳスキャンコントローラ２１および制御方法は第１の実施例と同一である。読取データ列３１８の伝送を更に正確にするために、ＭＥＭＳスキャンコントローラ２１はクロック信号３１０の周波数fCLK(t)を発信すると同時にデータトリガ信号３１７ａを発信し、レーザコントローラ２３を駆動して読取データ列３１８の伝送を開始する。図１２に示すように、ＭＥＭＳスキャンコントローラ２１の論理ユニット２１１がイネーブル信号３１３を受信したとき、クロック信号３１０およびデータトリガ信号３１７ａを発信する。本実施例の読取データ列を伝送する方法は下記のステップを含む。
【００６５】
Ｓ１：レーザコントローラ２３が発信したイネーブル信号３１３が低電位の場合、ＭＥＭＳスキャンコントローラ２１はクロック信号３１０およびデータトリガ信号３１７ａを発信しない。レーザコントローラ２３がイネーブル信号３１３または調整信号３１４を発信したとき、ＭＥＳＭスキャンコントローラから第１の変調信号３１６ａ、第２の変調信号３１６ｂおよび第３の変調信号３１６ｃが発信され、ＭＥＭＳミラー１０を調整して安定しているかどうかを判断し、このとき、ＭＥＭＳミラー１０の起動（設定）が完成する。
【００６６】
Ｓ２：ＭＥＭＳミラー１０が安定した後、ＭＥＭＳスキャンコントローラ２１が安定信号３１５を発信する。
【００６７】
Ｓ３：ＭＥＭＳスキャンコントローラ２１がクロック信号３１０およびデータトリガ信号３１７ａを発信する。このクロック信号３１０の周波数fCLK(t)は数５によって計算される。
【００６８】
Ｓ４：レーザコントローラ２３がデータトリガ信号３１７ａを受信したとき、読取データ列３１８を伝送し、伝送される周波数はクロック信号３１０の周波数fCLK(t)である。
【００６９】
＜第３の実施例＞
本実施例は一つのＰＤセンサのＭＥＭＳ  ＬＳＵに応用される。本実施例のＭＥＭＳスキャンコントローラ２１および制御方法は第１の実施例と同一である。本実施例のＭＥＭＳスキャンコントローラ２１は更にＲＦ遅延回路２１６を備え、ＲＦ遅延回路２１６は入力された共振周波数信号３２１を遅延し、第１の変調信号３１６ａのパルスが生成されたときデータトリガ信号３１７ｂを発信し、レーザコントローラ２３を駆動して読取データ列３１８の伝送を開始させることができる。図１３に示すように、ＭＥＭＳスキャンコントローラ２１の論理ユニット２１１がイネーブル信号３１３を受信した場合、クロック信号３１０およびデータトリガ信号３１７ｂを発信する。本実施例の読取データ列の伝送方法は下記のステップを含む。
【００７０】
Ｓ１：レーザコントローラ２３が発信したイネーブル信号３１３が低電位の場合、ＭＥＭＳスキャンコントローラ２１はクロック信号３１０およびデータトリガ信号３１７ｂを発信しない。レーザコントローラ２３がイネーブル信号３１３または調整信号３１４を発信したとき、ＭＥＳＭスキャンコントローラから第１の変調信号３１６ａ、第２の変調信号３１６ｂおよび第３の変調信号３１６ｃが発信され、ＭＥＭＳミラー１０を調整して安定しているかどうかを判断し、このとき、ＭＥＭＳミラー１０の起動（設定）が完成する。
【００７１】
Ｓ２：ＭＥＭＳミラー１０が安定した後、ＭＥＭＳスキャンコントローラ２１が安定信号３１５を発信する。
【００７２】
Ｓ３：ＭＥＭＳスキャンコントローラ２１がクロック信号３１０およびデータトリガ信号３１７ｂを発信する。このクロック信号３１０の周波数fCLK(t)は数５によって計算される。
【００７３】
Ｓ４：レーザコントローラ２３がデータトリガ信号３１７ａを受信したとき、読取データ列３１８を伝送し、伝送される周波数はクロック信号３１０の周波数fCLK(t)である。
【００７４】
＜第４の実施例＞
本実施例は一つのＰＤセンサのＭＥＭＳ  ＬＳＵに応用される。本実施例のＭＥＭＳスキャンコントローラ２１および制御方法は第１の実施例と同一である。本実施例のＭＥＭＳスキャンコントローラ２１は更にデータトリガ遅延回路２１７を備え、データトリガ遅延回路２１７は入力された共振周波数信号３２１を第１の変調信号３１６ａのパルスが生成されたとき再び伝送し、読取データ列３１８の伝送を更に正確にし、ＭＥＭＳスキャンコントローラ２１がクロック信号３１０の周波数fCLK(t)を発信すると同時に、データトリガ遅延回路２１７によってデータトリガ信号３１７ｃが発信され、レーザコントローラ２３は読取データ列３１８の伝送を開始する。図１４に示すように、ＭＥＭＳスキャンコントローラ２１の論理ユニット２１１がイネーブル信号３１３を受信したとき、クロック信号３１０およびデータトリガ信号３１７ｃを発信する。本実施例の読取データ列の伝送方法は下記のステップを含む。
【００７５】
Ｓ１：レーザコントローラ２３が発信したイネーブル信号３１３が低電位の場合、ＭＥＭＳスキャンコントローラ２１はクロック信号３１０およびデータトリガ信号３１７ｂを発信しない。レーザコントローラ２３がイネーブル信号３１３または調整信号３１４を発信したとき、ＭＥＳＭスキャンコントローラから第１の変調信号３１６ａ、第２の変調信号３１６ｂおよび第３の変調信号３１６ｃが発信され、ＭＥＭＳミラー１０を調整して安定しているかどうかを判断し、このとき、ＭＥＭＳミラー１０の起動（設定）が完成する。
【００７６】
Ｓ２：ＭＥＭＳミラー１０が安定した後、ＭＥＭＳスキャンコントローラ２１が安定信号３１５を発信する。
【００７７】
Ｓ３：ＭＥＭＳスキャンコントローラ２１がクロック信号３１０およびデータトリガ信号３１７ｃを発信する。このクロック信号３１０の周波数fCLK(t)は数５によって計算される。
【００７８】
Ｓ４：レーザコントローラ２３がデータトリガ信号３１７ｃを受信したとき、読取データ列３１８を伝送し、伝送される周波数はクロック信号３１０の周波数fCLK(t)である。
【００７９】
＜第５の実施例＞
本実施例は二つのＰＤセンサのＭＥＭＳ  ＬＳＵに応用される。図１に示すように、θp＝−２１°にＰＤセンサ１４ｂが設けられる。本実施例は周波数f＝２５００±５％ＨＺ、最大読取角度が±２３°のＭＥＭＳミラー１０が使用される。ＭＥＭＳスキャンコントローラ２１はレーザコントローラ２３のイネーブル信号３１３を受信し、レーザコントローラ２３の調整信号３１４、第１の変調信号３１６ａ、第２の変調信号３１６ｂおよび第３の変調信号３１６ｃを受信する。ＰＤセンサ１４ａおよび１４ｂが発信するＰＤ信号３１２ａおよび３１２ｂ(図15、16参照)を受信することによってＭＥＭＳミラー１０の共振周波数を測定し、クロック信号３１０を生成してレーザコントローラ２３に与え、レーザ光源１１を適時駆動し、レーザ光線１１１の読取後の読取光線１１３ａから１１３ｂを有効な読取窓内に照射し、ターゲット上１５にｎβ＝５１０２個の光点（ｎ＝１のとき）を生成する。
【００８０】
ＭＥＭＳスキャンコントローラ２１は論理ユニット２１１、Ｄ型インバータ２１２、Ｄ型インバータ２１３、ＰＬＬ回路２１４およびカウント比較器２１５を備える。論理ユニット２１１はＰＤセンサ１４ａが生成するトリガＰＤ信号３１２ａを受信でき、毎回ＰＤセンサ１４ａ、１４ｂが生成するＰＤ信号３１２ａ、３１２ｂを計算し、ＭＥＭＳミラー１０の周波数変調信号（第１の変調信号３１６ａおよび第２の変調信号３１６ｂ）および振幅変調信号（第３の変調信号３１６ｃ）を生成する。ＰＬＬ回路２１４はクロック信号３１０を生成でき、レーザコントローラ２３がＭＥＭＳスキャンコントローラ２１のＰＬＬ回路２１４が発信したクロック信号３１０を受信したとき、このクロック信号３１０に基づいて読取データ列を送信する。
【００８１】
ＭＥＭＳミラー１０が往復振動するとき、各読取周期Ｔ(t)内の読取光線１１４ａはＰＤセンサ１４ａを二回トリガし、読取光線１１４ｂはＰＤセンサ１４ｂを二回トリガし、論理ユニット２１１によってＰＤ信号３１２ａ、３１２ｂのトリガ周期Ｔ(t)を計算できる。Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３およびＴ４が制御されているとき、ＭＥＭＳスキャンコントローラ２１の論理ユニット２１１はＰＤセンサ１４ａが生成するトリガ信号３１２ａおよびＰＤセンサ１４ｂが生成するトリガ信号３１２ｂを受信でき、毎回ＰＤセンサ１４ａが生成するトリガ信号３１２ａおよびＰＤセンサ１４ｂが生成する各トリガ信号３１２ｂを計算し、ＭＥＭＳミラー１０の第１の変調信号３１６ａ、第２の変調信号３１６ｂおよび第３の変調信号３１６ｃを生成する。第１の変調信号３１６ａ、第２の変調信号３１６ｂおよび第３の変調信号３１６ｃは送信後、ブリッジ回路２２によって受信され、ＭＥＭＳミラー１０の振動周波数および振幅の調整に使用される。
【００８２】
ＭＥＭＳミラー１０がレーザ光線１１１を反射した後、左側から右側に揺動してＰＤセンサ１４ａを二回トリガする時間およびＰＤセンサ１４ｂを二回トリガする時間は、図１６に示す通りである。隣合うＰＤセンサ１４ａを二回トリガする時間の中で、二回目にＰＤセンサ１４ａをトリガする時間から一回目にＰＤセンサ１４ｂをトリガする時間はＴＡ６であり、周期Ｔ(t)との比値はＴＡ６／（Ｔ(t)／２）であり、周期Ｔ(t)が時間経過に従って変化する場合、比値ＴＡ６／（Ｔ(t)／２）も時間経過に従って変化する。固定されたＰＤセンサ１４ａとＰＤセンサ１４ｂの位置によって構成される挟角はθpであり、ＭＥＭＳミラー１０の最大読取角度はθcである。即ち、周期がＴ(t)のとき、Ｒ＝ＴＡ６／（Ｔ(t)／２）であり、或いは、比値Ｒの変化を計算することによって周期Ｔの変化が計算され、計算方法は数式６、７に示す。
【００８３】
（数式７）
2009282299.tif 000010
【００８４】
（数式６）
2009282299.tif 000011
【００８５】
ＭＥＭＳスキャンコントローラ２１がＭＥＭＳミラー１０の共振周波数f(t)および振幅Ａ(t)を制御する方法は、第１の実施例と同一であり、図１０に示す。本実施例において、ＰＤセンサ１４ａおよびＰＤセンサ１４ｂはθｐ＝２１°に設置され、即ち、f＝２５００ＨＺのとき、数７からＴＡ６＝１．４６５１×１０-4 sec、Ｒ＝０．７３２５５が計算される。レーザコントローラ２３がＭＥＭＳミラー１０の共振周波数f(t)および振幅Ａ(t)を制御する方法において、ＰＤ信号３１２ａのトリガ時間比値ＴＡ６／（Ｔ(t)／２）を検査するとき、Ｒ＝０．１７３９８〜０．１９２３０で制御の判断を行なう。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の双方向ＬＳＵを示す模式図である。
【図２】本発明のＭＥＭＳミラーのレーザ光線反射の角度と時間の関係およびＰＤセンサが発信するＰＤ信号と時間の関係を示す図である。
【図３】本発明のＭＥＭＳスキャンコントローラの第１の実施例を示すブロック図である。
【図４】本発明のＰＤ信号と読取光線角度と読取データ列と時間の関係を示す図である。
【図５】本発明のＭＥＭＳスキャンコントローラがレーザコントローラ信号およびＰＤセンサ信号を受信し、第１の変調信号を発信する関係を示す図である。
【図６】本発明の第１の変調信号と第２の変調信号と第３の変調信号の関係を示す図である。
【図７】本発明の共振周波数信号の関係を示す図である。
【図８】本発明のＰＤ信号の関係を示す図である。
【図９】本発明の各信号の関係を示す図である。
【図１０】本発明のＭＥＭＳスキャンコントローラの制御方法を示す流れ図である。
【図１１】本発明の読取データ列の制御方法を示す流れ図である。
【図１２】本発明のＭＥＭＳスキャンコントローラの第２の実施例を示すブロック図である。
【図１３】本発明のＭＥＭＳスキャンコントローラの第３の実施例を示すブロック図である。
【図１４】本発明のＭＥＭＳスキャンコントローラの第４の実施例を示すブロック図である。
【図１５】本発明のＭＥＭＳスキャンコントローラの第５の実施例を示すブロック図である。
【図１６】本発明のＭＥＭＳスキャンコントローラの第５の実施例の二つのＰＤ信号の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００８７】
１０  ＭＥＭＳミラー
１１  レーザ光源
１３  読取レンズ
１４ａ、１４ｂ  ＰＤセンサ
１５  ターゲット
２１  ＭＥＭＳスキャンコントローラ
２２  ブリッジ回路
２３  レーザコントローラ
１１１  レーザ光線
１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１４ａ、１１４ｂ、１１５ａ、１１５ｂ  読取光線
２１１  論理ユニット
２１２  Ｄ型インバータＩ
２１３  Ｄ型インバータII
２１４  ＰＬＬ回路
２１５  カウンタ比較器
２１６  ＲＦ遅延回路
２１７  データトリガ遅延回路
３１０  クロック信号
３１１  駆動信号
３１２ａ、３１２ｂ  ＰＤ信号(トリガー信号)
３１３  イネーブル信号
３１４  調整信号
３１５  安定信号
３１６ａ  第１の変調信号
３１６ｂ  第２の変調信号
３１６ｃ  第３の変調信号
３１７ａ(317)、３１７ｂ(317)、３１７ｃ(317)  データトリガ信号
３１８  読取データ列
３２１  共振周波数信号
３２２  トリガ信号
３２３  振動信号
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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