扫描装置的制作方法

扫描装置
1.本技术是申请日为2018年7月23日、申请号为201880047747.9、发明名称为扫描装置的专利申请的分案申请。
技术领域
2.本发明涉及一种扫描装置。


背景技术：

3.作为扫描装置，有例如为了显示图像而使用mems(micro electro mechanical systems(微机电系统))镜机构扫描激光的装置。在这样的扫描装置中，例如，通过水平方向上的激光的照射区域的m次(m：2以上的整数)往返及垂直方向上的激光的照射区域的1次往返而形成1个帧或2个帧的图像。在专利文献1中记载有在用于驱动mems镜机构的水平驱动信号及垂直驱动信号的相互间在1个帧的开始时及结束时获得同步的技术。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2006-276634号公报


技术实现要素：

7.发明所要解决的问题
8.然而，例如，当利用水平驱动信号使镜进行共振动作时，若因周围温度的变化等而在1个帧内镜的共振频率变化，则在专利文献1所记载的技术中，直至该1个帧结束为止无法修正在水平驱动信号与垂直驱动信号的对应关系上产生的偏差，其结果，有图像的显示变得不稳定的担忧。
9.本发明的目的在于，提供一种可实现稳定的激光的扫描的扫描装置。
10.解决问题的技术手段
11.本发明的一方面的扫描装置具备：光源，其出射激光；mems镜机构，其具有反射自光源出射的激光的镜，且通过以第1轴线为中心线使镜摆动，而在第1方向上使激光的照射区域往返，且通过以与第1轴线交叉的第2轴线为中心线使镜摆动，而在与第1方向交叉的第2方向上使照射区域往返；及控制部，其产生用于以第1轴线为中心线使镜摆动的第1驱动信号、及用于以第2轴线为中心线使镜摆动的第2驱动信号，且将第1驱动信号及第2驱动信号输入至mems镜机构；第1驱动信号是将以第1轴线为中心线的镜的1次摆动作为1个周期的电信号；第2驱动信号是将以第2轴线为中心线的镜的1次摆动作为1个周期的电信号；控制部以与第1驱动信号中的1个周期以下的期间的第1信号要素对应的方式产生构成第2驱动信号的第2信号要素，且在以第2轴线为中心线的镜的1次摆动中的去路期间及回路期间的两个期间内重复第2信号要素的产生，而以第1方向上的照射区域的m次(m：2以上的整数)往返及第2方向上的照射区域的1次往返彼此对应的方式产生第1驱动信号及第2驱动信号。
12.在该扫描装置中，以与第1驱动信号中的1个周期以下的期间的第1信号要素对应
的方式产生构成第2驱动信号的第2信号要素。于是，在以第2轴线为中心线的镜的1次摆动中的去路期间及回路期间的两个期间内重复第2信号要素的产生。由此，即使mems镜机构受周围温度的变化等的影响，也可抑制在第1驱动信号与第2驱动信号的对应关系上产生偏差。因而，根据该扫描装置，可实现稳定的激光的扫描。
13.在本发明的一方面的扫描装置中，也可以是第1驱动信号是用于以第1轴线为中心线使镜进行共振动作的电信号，第2驱动信号是用于以第2轴线为中心线使镜进行线性动作的电信号，控制部以追随镜的共振频率的方式调制第1驱动信号的频率。由此，即使因周围温度的变化等镜的共振频率变化，也可更可靠地抑制在第1驱动信号与第2驱动信号的对应关系上产生偏差。
14.在本发明的一方面的扫描装置中，也可以是控制部以去路期间为点亮期间、回路期间为熄灭期间的方式控制光源，且在点亮期间及熄灭期间的两个期间内重复第2信号要素的产生。由此，在各点亮期间内，可抑制在第1驱动信号与第2驱动信号的对应关系上产生偏差。此外，所谓点亮期间，是控制部使光源出射激光的期间，所谓熄灭期间，是控制部使光源不出射激光的期间。
15.在本发明的一方面的扫描装置中，也可以是控制部以去路期间为第1点亮期间、回路期间为第2点亮期间的方式控制光源，且在第1点亮期间及第2点亮期间的两个期间内重复第2信号要素的产生。由此，在各第1点亮期间及各第2点亮期间内，可抑制在第1驱动信号与第2驱动信号的对应关系上产生偏差。此外，所谓第1点亮期间及第2点亮期间，分别是控制部使光源出射激光的期间。
16.在本发明的一方面的扫描装置中，控制部也可以以与第1驱动信号中的1/2个周期的期间的第1信号要素对应的方式产生第2信号要素。或者，控制部也可以以与第1驱动信号中的1个周期的期间的第1信号要素对应的方式产生第2信号要素。由此，可使产生第2信号要素时的处理容易化。
17.在本发明的一方面的扫描装置中，控制部也可以以与第1驱动信号中的当前的1个周期内的第1信号要素对应的方式产生第2信号要素。或者，控制部也可以以与第1驱动信号中的最近的1个周期内的第1信号要素对应的方式产生第2信号要素。由此，可使产生第2信号要素时的时间性延迟为最小限度。
18.在本发明的一方面的扫描装置中，mems镜机构也可以还具有：第1可动部，其设置有镜；第2可动部，其以能够以第1轴线为中心线进行摆动的方式支撑第1可动部；支撑部，其以能够以第2轴线为中心线进行摆动的方式支撑第2可动部；驱动用线圈，其设置于第2可动部；及磁铁，其产生作用于驱动用线圈的磁场。由于这样的电磁驱动式mems镜机构容易受周围温度的变化等的影响，因而如上所述重复第2信号要素的产生是特别有效的。
19.在本发明的一方面的扫描装置中，也可以是光源出射投影显示用的激光，控制部通过第1方向上的照射区域的m次往返及第2方向上的照射区域的1次往返而形成1个帧或2个帧的图像的方式产生第1驱动信号及第2驱动信号。如上所述，由于可抑制在第1驱动信号与第2驱动信号的对应关系上产生偏差，因而此时可实现稳定的图像的显示。
20.在本发明的一方面的扫描装置中，控制部也可以以对应于照射区域的位置而调制激光的方式控制光源。由此，可实现更高质量的图像的显示。
21.在本发明的一方面的扫描装置中，控制部也可以使帧率变动且重复第2信号要素
的产生。由此，可容易且可靠地重复第2信号要素的产生。
22.发明的效果
23.根据本发明，可提供一种可实现稳定的激光的扫描的扫描装置。
附图说明
24.图1是具备一实施方式的扫描装置的扫描型显示系统的构成图。
25.图2是图1所示的扫描装置的mems镜机构及控制部的构成图。
26.图3是显示在图1所示的扫描装置的一次像面的激光的扫描轨迹的图。
27.图4是显示图1所示的扫描装置中的第1驱动信号与第2驱动信号的关系的图。
28.图5是显示图1所示的扫描装置中的第1驱动信号与第2驱动信号的关系的放大图。
29.图6是显示图1所示的扫描装置中的第1驱动信号与第2驱动信号的关系的图。
30.图7是显示比较例的扫描装置中的第1驱动信号与第2驱动信号的关系的图。
31.图8是mems镜机构及控制部的变形例的构成图。
具体实施方式
32.以下，针对本发明的实施方式，参照附图详细地说明。此外，在各图中对同一或相当部分赋予同一符号，且省略重复的说明。
33.[扫描装置的结构]
[0034]
如图1所示，扫描型显示系统10是例如搭载于汽车的激光扫描型投影显示器，在汽车的挡风玻璃100显示(投影显示)图像。扫描型显示系统10具备扫描装置1、及光学系统11。光学系统11具有：多个平面镜11a、11b、凹面镜11c、及挡风玻璃100。挡风玻璃100在光学系统11中作为最后段的光学元件而发挥功能。自扫描装置1出射的投影显示用的光l2由平面镜11a、平面镜11b、凹面镜11c及挡风玻璃100依次反射而入射至观察者的眼e。
[0035]
扫描装置1具备：光源2、mems镜机构3、光扩散部4、及控制部5。光源2出射投影显示用的激光l1。更具体而言，光源2具有多个光出射部2a。例如，多个光出射部2a分别是红色激光二极管、绿色激光二极管、蓝色激光二极管。各光出射部2a出射具有可视区域的波长的激光l1。自各光出射部2a出射的激光l1由包含分色镜的多个镜2b反射而在同一光路上行进并入射至mems镜机构3。
[0036]
mems镜机构3具有反射自光源2出射的激光l1的镜3a。mems镜机构3是由mems(micro electro mechanical systems(微机电系统))技术制造的驱动镜，mems镜机构3的驱动方式是电磁驱动式(针对细节在后面叙述)。mems镜机构3通过以彼此正交的第1轴线及第2轴线的各个为中心线使镜3a摆动而对光扩散部4扫描激光l1。
[0037]
光扩散部4使由mems镜机构3扫描的激光l1扩散。光扩散部4例如是透过型的微透镜阵列，使由mems镜机构3扫描的激光l1透过并扩散。由光扩散部4扩散的激光l1中的构成图像的光作为投影显示用的光l2入射至配置于光扩散部4的后段的光学系统11。
[0038]
控制部5控制光源2及mems镜机构3。作为一个例子，如果控制部5接收投影显示开始的输入信号，则开始光源2的各光出射部2a的输出。由此，自光源2出射激光l1。与其大致同时地，控制部5开始mems镜机构3的动作。由此，在mems镜机构3中，开始镜3a的摆动，自光源2出射的激光l1相对于光扩散部4进行扫描。此时，控制部5使自各光出射部2a出射的激光
l1的比率对应于光扩散部4内的激光l1的扫描位置(激光l1的照射区域的位置)而变化。由此，投影显示用的光l2(即，由光扩散部4扩散的激光l1中的构成图像的光)由平面镜11a、平面镜11b、凹面镜11c及挡风玻璃100依次反射而入射至观察者的眼e。
[0039]
[mems镜机构的结构]
[0040]
如图2所示，mems镜机构3除具有镜3a外还具有第1可动部31、第2可动部32、支撑部33、第1驱动用线圈34、第2驱动用线圈(驱动用线圈)35、及磁铁37。镜3a设置于第1可动部31。第2可动部32以能够以第1轴线a1为中心线进行摆动的方式支撑第1可动部31。支撑部33以能够以与第1轴线a1交叉(此处为正交)的第2轴线a2为中心线进行摆动的方式支撑第2可动部32。
[0041]
更具体而言，第2可动部32以包围第1可动部31的方式形成为框状，经由配置于第1轴线a1上的1对扭力杆38而与第1可动部31连结。支撑部33以包围第2可动部32的方式形成为框状，经由配置于第2轴线a2上的1对扭力杆39而与第2可动部32连结。第1可动部31、第2可动部32、支撑部33、1对扭力杆38、及1对扭力杆39例如利用soi(silicon on insulator(绝缘体上硅))基板一体地形成。
[0042]
第1驱动用线圈34设置于第1可动部31。对第1驱动用线圈34自控制部5输入用于以第1轴线a1为中心线使镜3a摆动的第1驱动信号s1，且自第1驱动用线圈34将电动势信号s3输出至控制部5。第2驱动用线圈35设置于第2可动部32。对第2驱动用线圈35自控制部5输入用于以第2轴线a2为中心线使镜3a摆动的第2驱动信号s2。磁铁37产生作用于第1驱动用线圈34及第2驱动用线圈35的磁场。
[0043]
第1驱动信号s1是用于以第1轴线a1为中心线使镜3a进行共振动作的电信号。若对第1驱动用线圈34输入第1驱动信号s1，则因与磁铁37产生的磁场的相互作用，而对第1驱动用线圈34作用劳伦兹力。除该劳伦兹力外，通过利用固有振动频率下的镜3a及第1可动部31的共振，能够以第1轴线a1为中心线使镜3a进行共振动作。此外，固有振动频率由射镜3a及第1可动部31的质量、1对扭力杆38的弹簧常数等决定。
[0044]
第2驱动信号s2是用于以第2轴线a2为中心线使镜3a进行线性动作的电信号。若对第2驱动用线圈35输入第2驱动信号s2，则因与磁铁37产生的磁场的相互作用，而对第2驱动用线圈35作用劳伦兹力。通过利用该劳伦兹力与1对扭力杆39的弹性力的平衡，而能够以第2轴线a2为中心线使镜3a进行线性动作。
[0045]
电动势信号s3是用于取得与镜3a的摆角相关的信息等的电信号。若在磁铁37产生的磁场中使第1可动部31摆动，则在设置于第1可动部31的第1驱动用线圈34产生电动势。电动势信号s3相当于该电动势。
[0046]
[第1及第2驱动信号与帧的关系]
[0047]
如图2及图3所示，mems镜机构3通过以第1轴线a1为中心线使镜3a摆动，而在水平方向(第1方向)d1上使激光l的照射区域往返，且通过以第2轴线a2为中心线使镜3a摆动，而在垂直方向(与第1方向交叉的第2方向)d2上使激光l的照射区域往返。控制部5以通过水平方向d1上的激光l1的照射区域的m次(m：2以上的整数)往返及垂直方向d2上的激光l1的照射区域的1次往返而形成1个帧的图像的方式产生第1驱动信号s1及第2驱动信号s2。
[0048]
此外，图3是显示在一次像面(此处是光扩散部4中的规定区域)的激光l1的扫描轨迹的图。在图3中，实线的轨迹表示自光源2出射的激光l1的描轨迹。虚线的轨迹表示虽然实
际上自光源2不出射激光l1但假定出射激光l1时的激光l1的扫描轨迹。即，在扫描装置1中，通过以具有描绘期间(点亮期间：控制部5使光源2出射激光l1的期间)及回线期间(熄灭期间：控制部5使光源2不出射激光l1的期间)的方式扫描激光l1(针对细节在后面叙述)而形成图像。
[0049]
如图4所示，第1驱动信号s1是将以第1轴线a1为中心线的镜3a的1次摆动作为1个周期t1的矩形波。第2驱动信号s2是将以第2轴线a2为中心线的镜3a的1次摆动作为1个周期t2的三角波。在第2驱动信号s2中，以第2轴线a2为中心线的镜3a的1次摆动中，镜3a朝一个方向转动的去路期间t2a长于镜3a朝与一个方向相反方向转动的回路期间t2b。
[0050]
第2驱动信号s2的去路期间t2a与将第1驱动信号s1的1个周期t1累积n个(n：2以上的整数)的期间对应。激光l1在去路期间t2a的期间自光源2出射。即，去路期间t2a是自光源2出射激光l1的描绘期间。第2驱动信号s2的回路期间t2b与将第1驱动信号s1的1个周期t1累积m-n个(m-n：小于n的1以上的整数(此处是小于n的2以上的整数))的期间对应。激光l在回路期间t2b的期间自光源2不出射。即，回路期间t2b是自光源2不出射激光l1的回线期间。此外，图3所示的激光l1的扫描轨迹是将图4所示的第1驱动信号s1与第2驱动信号s2的关系更简易化的情况下的一个例子。
[0051]
[控制部的结构]
[0052]
如图2所示，控制部5具有pll(phase locked loop(锁相回路))电路51。pll电路51包含：相位比较器51a、环路滤波器51b及vco(voltage controlled oscillator(压控振荡器))51c。对相位比较器51a自第1驱动用线圈34输入与第1驱动信号s1重叠的电动势信号s3。相位比较器51a对应于所输入的电动势信号s3的相位的变化使电压变化，并输出使电压变化后的信号。环路滤波器51b自由相位比较器51a使电压变化后的信号去除高频成分，并输出去除高频成分的信号。vco51c对应于由环路滤波器51b去除高频成分的信号中的电压的变化而使频率变化，并输出使频率变化的信号。
[0053]
控制部5还具有分频器52、d/a转换器53、及定电流电路57、58。分频器52将由vco 51c使频率变化的信号分频，并将分频的信号作为第1驱动信号s1输入至第1驱动用线圈34。此时，第1驱动信号s1由定电流电路57变换为电流。d/a转换器53基于由分频器52分频的信号而产生第2驱动信号s2，并将产生的第2驱动信号s2输入至第2驱动用线圈35。此时，第2驱动信号s2由定电流电路58变换为电流。在mems镜机构3中，有因周围温度的变化等镜3a的共振频率变化的情况。若镜3a的共振频率变化，则电动势信号s3的相位变化。因而，通过控制部5如上所述使pll电路51及分频器52动作，而可以追随镜3a的共振频率的方式调制第1驱动信号s1的频率。
[0054]
控制部5还具有存储器54、时序信号产生部55、及ld驱动器56。存储器54保存用于投影显示的图像信息。时序信号产生部55基于由分频器52分频的信号而自存储器54读出对应于激光l1的扫描位置的图像信息，并将读出的图像信息发送至ld驱动器56。ld驱动器56以对应于激光l1的扫描位置而调制激光l1的方式(即，以对应于激光l1的扫描位置而自各光出射部2a出射的激光l1的比率变化的方式)控制光源2。
[0055]
针对控制部5的第1驱动信号s1及第2驱动信号s2的产生更详细地说明。如图5所示，控制部5以与第1驱动信号s1中的当前的1个周期t1内的第1信号要素s1i对应的方式产生构成第2驱动信号s2的第2信号要素s2i。更具体而言，控制部5以与第1驱动信号s1中的当
前的1个周期t1内的1/2个周期的第1信号要素s1i对应的方式产生1个周期t1份额的构成第2驱动信号s2的第2信号要素s2i。此处，控制部5基于电动势信号s3相对于第1信号要素s1i的相位的变化，以成为追随镜3a的共振频率的期间的方式设定第1信号要素s1i的期间。伴随于此，控制部5以与第1信号要素s1i对应的方式设定第2信号要素s2i的期间且设定第2信号要素s2i的电压值。
[0056]
控制部5也可以与第1驱动信号s1中的最近的1个周期t1(当前的1个周期t1的前1个的1个周期t1)内的第1信号要素s1
i-1
对应的方式产生构成第2驱动信号s2的第2信号要素s2i。更具体而言，控制部5基于第1驱动信号s1中的最近的1个周期t1内的1/2个周期的第1信号要素s1
i-1
(可为最近的1个周期t1内的前半个1/2个周期的第1信号要素s1
i-1
，也可为最近的1个周期t1内的后半个1/2个周期的第1信号要素s1
i-1
)，产生1个周期t1份额的第1驱动信号s1中的当前的1个周期t1内的1/2个周期的第1信号要素s1i。此处，控制部5基于电动势信号s3相对于第1信号要素s1
i-1
的相位的变化，以成为追随镜3a的共振频率的期间的方式设定第1信号要素s1i的期间。伴随于此，控制部5以与第1信号要素s1i对应的方式产生1个周期t1份额的构成第2驱动信号s2的第2信号要素s2i。此处，控制部5以成为与第1信号要素s1i的期间相等的期间的方式设定第2信号要素s2i的期间，且设定第2信号要素s2i的电压值。
[0057]
此外，控制部5以与第1驱动信号s1中的1/2个周期的期间的第1信号要素s1i或s1
i-1
对应的方式产生第2信号要素s2i，但也可以与第1驱动信号s1中的1个周期的期间的第1信号要素s1i或s1
i-1
对应的方式产生第2信号要素s2i。控制部5可以与第1驱动信号s1中的1个周期以下的期间的第1信号要素s1i或s1
i-1
对应的方式产生第2信号要素s2i。
[0058]
控制部5以去路期间t2a成为描绘期间、回路期间t2b成为回线期间的方式控制光源2(参照图4)，且在描绘期间及回线期间的两个期间内重复上述的第1信号要素s1i的产生及第2信号要素s2i的产生。由此，当如图6的上部所示第1信号要素s1i的期间为一定时毋庸置疑，即使当如图6的下部所示，起因于镜3a的共振频率的变化而第1信号要素s1i的期间在1个帧内变化时，也不会在第1驱动信号s1与第2驱动信号s2的对应关系上产生偏差。这样，控制部5使帧率(每单位时间处理的帧数)变动，且重复上述的第1信号要素s1i的产生及第2信号要素s2i的产生。
[0059]
假若在描绘期间及回线期间的两个期间内不重复上述的第1信号要素s1i的产生及第2信号要素s2i的产生，则当如图7的上部所示第1信号要素s1i的期间为一定时，在第1驱动信号s1与第2驱动信号s2的对应关系上不产生偏差，但如图7的下部所示，当起因于镜3a的共振频率的变化而第1信号要素s1i的期间在1个帧内变化时，在第1驱动信号s1与第2驱动信号s2的对应关系上产生偏差。
[0060]
[作用及效果]
[0061]
在扫描装置1中，以水平方向上的激光l1的照射区域的m次(m：2以上的整数)往返及垂直方向上的激光l1的照射区域的1次往返彼此对应的方式产生第1驱动信号s1及第2驱动信号s2。更具体而言，以与第1驱动信号s1中的1个周期以下的期间的第1信号要素s1i对应的方式产生构成第2驱动信号s2的第2信号要素s2i。于是，在以第2轴线a2为中心线的镜3a的1次摆动中的去路期间t2a及回路期间t2b的两个期间内重复第2信号要素s2i的产生。由此，即使mems镜机构3受周围温度的变化等的影响，也可抑制在第1驱动信号s1与第2驱动信号s2的对应关系上产生偏差。因而，根据扫描装置1，可实现稳定的激光l1的扫描，进而实
现稳定的图像的显示(例如抑制了在图7的下部所示的情况下引起的闪烁现象的产生的图像的显示)。
[0062]
如上所述，当控制部5以与第1驱动信号s1中的1/2个周期的期间的第1信号要素s1i或s1
i-1
对应的方式产生第2信号要素s2i时，或当控制部5以与第1驱动信号s1中的1个周期的期间的第1信号要素s1i或s1
i-1
对应的方式产生第2信号要素s2i时，可使产生第2信号要素s2i时的处理容易化。另外，当控制部5以与第1驱动信号s1中的当前的1个周期t1内的第1信号要素s1i对应的方式产生第2信号要素s2i时，或当控制部5以与第1驱动信号s1中的最近的1个周期t1内的第1信号要素s1
i-1
对应的方式产生第2信号要素s2i时，可使产生第2信号要素s2i时的时间性延迟为最小限度。另外，当控制部5以与第1驱动信号s1中的当前的1个周期t1内的第1信号要素s1i对应的方式产生第2信号要素s2i时，即使在第1信号要素s1i的中途镜3a的共振频率变动而第1信号要素s1i的期间变短，也可通过参照对应于第1信号要素s1i的电动势信号s3决定第2信号要素s2i的期间，而使第2信号要素s2i的期间与第1信号要素s1i的期间一致。
[0063]
在扫描装置1中，第1驱动信号s1是用于以第1轴线a1为中心线使镜3a进行共振动作的电信号，第2驱动信号s2是用于以第2轴线a2为中心线使镜3a进行线性动作的电信号，控制部5以追随镜3a的共振频率的方式调制第1驱动信号s1的频率。由此，即使因周围温度的变化等镜3a的共振频率变化，也可更可靠地抑制在第1驱动信号s1与第2驱动信号s2的对应关系上产生偏差。特别是在控制部5中，因使用pll电路51，而不需要另行设置用于测定镜3a的共振频率的结构，而可谋求装置尺寸的小型化及装置结构的简易化。
[0064]
在扫描装置1中，控制部5以去路期间t2a成为描绘期间、回路期间t2b成为回线期间的方式控制光源2，且在描绘期间及回线期间的两个期间内重复第2信号要素s2i的产生。当在激光l1的扫描设置回线期间时，由于在不对镜3a照射激光l1的回线期间内mems镜机构3的温度降低，因而镜3a的共振频率容易变动。因而，当在激光l1的扫描设置回线期间时，如上所述重复第2信号要素s2i的产生，在各描绘期间内抑制在第1驱动信号s1与第2驱动信号s2的对应关系上产生偏差上是特别有效的。即，通过在回线期间内第1驱动信号s1与第2驱动信号s2也对应，而不需要在下一描绘期间的开始时调整第1驱动信号s1与第2驱动信号的偏差。另外，假若在回线期间内停止镜3a的共振动作，则无法在下一描绘期间的开始时立即以高速使镜3a摆动，其结果，在下一描绘期间开始时图像紊乱。在扫描装置1中，由于在回线期间内将第1驱动信号s1分设多个周期且不停止镜3a的共振动作，因而在下一描绘期间的开始时镜3a的共振动作稳定，而在下一描绘期间的开始时图像也不会紊乱。
[0065]
在扫描装置1中使用电磁驱动式mems镜机构3。电磁驱动式的mems镜机构3因下述的变化等而镜3a的共振频率容易变动：因周围温度的变化所致的1对扭力杆38的弹簧常数的变化、因颗粒的附着等所致的惯性扭矩的变化、因气压的变化所致的1对扭力杆38的衰减系数的变化、因以第2轴线a2为中心线第2可动部32动作所致的1对扭力杆38的弹簧常数的变化、因设置于1对扭力杆38各者的金属配线的经年变化所致的1对扭力杆38的弹簧常数及衰减系数的变化等。mems镜机构3由于为小型因而与检流计镜那样的大型的镜机构相比镜3a的共振频率变动容易度是显著的。因而，当使用电磁驱动式mems镜机构3时，如上所述重复第2信号要素s2i的产生，在各描绘期间内抑制在第1驱动信号s1与第2驱动信号s2的对应关系上产生偏差上是特别有效的。
[0066]
在扫描装置1中，控制部5以对应于激光l1的扫描位置而调制激光l1的方式控制光源2。由此，可实现更高质量的图像的显示。此外，若因激光l1的调制而激光l1在镜3a的吸收率变动，则镜3a的共振频率变动。因而，此时，如上所述重复第2信号要素s2i的产生，在各描绘期间内抑制在第1驱动信号s1与第2驱动信号s2的对应关系上产生偏差上是特别有效的。
[0067]
在扫描装置1中，控制部5使帧率变动且重复第2信号要素s2i的产生。由此，可容易且可靠地重复第2信号要素s2i的产生。这是不拘泥于通常将帧率固定的现有的见解而发现的见解，且可实现稳定的图像的显示。
[0068]
[变形例]
[0069]
本发明并不限定于上述的一实施方式。例如，光源2并不限定于使用激光二极管(半导体激光)，也可使用面发光激光、sld(超发光二极管)等。另外，mems镜机构3的驱动方式并不限定于电磁驱动式，也可为静电驱动式、压电驱动式、热驱动式等。另外，光扩散部4并不限定于透过型的微透镜阵列，也可为反射型的微透镜阵列、微镜阵列、衍射光栅、光纤板等。
[0070]
另外，如图8所示，mems镜机构3也可还具有电动势监视器用线圈36。电动势监视器用线圈36以位于第1驱动用线圈34的内侧的方式设置于第1可动部31。自电动势监视器用线圈36将电动势信号s3输出至控制部5(更具体而言为pll电路51的相位比较器51a)。若在磁铁37产生的磁场中使第1可动部31摆动，则在设置于第1可动部31的电动势监视器用线圈36产生电动势。电动势信号s3相当于该电动势。在此情况下，也可产生上述的任一第2信号要素s2i。
[0071]
但当将在第1驱动用线圈34产生的电动势作为电动势信号s3取得时，可获得如下那样的优点。即，为了使第1可动部31效率良好地摆动，而将第1驱动用线圈34沿第1可动部31的外缘卷绕。在此情况下，由于第1驱动用线圈34的卷径变大，因而即使为较少的卷绕数也可获得较大的电动势。另外，由于仅与第1驱动用线圈34电连接的配线通过扭力杆38，因而可使mems镜机构3的制造容易化。
[0072]
图2及图8所示的mems镜机构3中，用于使第1可动部31摆动的第1驱动用线圈34设置于第1可动部31，用于使第2可动部32摆动的第2驱动用线圈35设置于第2可动部32，但mems镜机构3也可如下所述构成。作为第1变形例的mems镜机构3，可将用于使第1可动部31摆动的驱动用线圈、及用于使第2可动部32摆动的驱动用线圈分别设置于第2可动部32。或者，作为第2变形例的mems镜机构3，可将用于使第1可动部31摆动且使第2可动部32摆动的单一的驱动线圈设置于第2可动部32。
[0073]
在第1变形例的mems镜机构3及第2变形例的mems镜机构3中，可将电动势监视器用线圈设置于第1可动部31，此时，相当于对应于第1可动部31的摆动的电动势的电动势信号s3可自该电动势监视器用线圈被输出至控制部5。或者，在第1变形例的mems镜机构3及第2变形例的mems镜机构3中，可将电动势监视器用线圈设置于第2可动部32，此时，相当于对应于第1可动部31的摆动的电动势的电动势信号s3可自该电动势监视器用线圈被输出至控制部5。在第1变形例的mems镜机构3及第2变形例的mems镜机构3中，由于通过利用设置于第2可动部32的驱动用线圈使第2可动部32振动并将该振动朝第1可动部31传递而使第1可动部31摆动，因而在将电动势监视器用线圈设置于第2可动部32的情况下，也可测定对应于第1可动部31的摆动的电动势。或者，在第1变形例的mems镜机构3及第2变形例的mems镜机构3
中，相当于对应于第1可动部31的摆动而在驱动用线圈(即，设置于第2可动部32的驱动用线圈)产生的电动势的电动势信号s3可自该驱动用线圈被输出至控制部5。
[0074]
另外，控制部5可以去路期间t2a成为第1描绘期间(第1点亮期间：控制部5使光源2出射激光l1的期间)、回路期间t2b成为第2描绘期间(第2点亮期间：控制部5使光源2出射激光l1的期间)的方式控制光源2，且在第1描绘期间及第2描绘期间的两个期间内重复第2信号要素s2i的产生。由此，在各第1描绘期间及各第2描绘期间内，可抑制在第1驱动信号s1与第2驱动信号s2的对应关系上产生偏差。此外，此时，通过水平方向上的激光l1的照射区域的m次(m：2以上的整数)往返、及垂直方向上的激光l1的照射区域的1次往返而形成2个帧的图像。另外，此时的第2驱动信号s2例如是去路期间t2a与回路期间t2b彼此相等的三角波。
[0075]
另外，第1驱动信号s1若为将以第1轴线a1为中心线的镜3a的1次摆动作为1个周期t1的电信号，则不限定于矩形波，可为正弦波等。另外，第2驱动信号s2若为将以第2轴线a2为中心线的镜3a的1次摆动作为1个周期t2的电信号，则不限定于三角波，可为正弦波等。另外，在第2驱动信号s2的各第2信号要素s2i中，电压值并非一定，可增加或减少。
[0076]
另外，以追随镜3a的共振频率的方式调制第1驱动信号s1的频率的电路并不限定于pll电路51，可为dds(direct digital synthesizer(直接数字合成器))电路等。
[0077]
控制部5不仅可自期间变化的第1信号要素s1i产生期间变化的第1驱动信号s1，还可自期间为一定的第1信号要素s1i产生期间为一定的第1驱动信号s1。在控制部5自期间为一定的第1信号要素s1i产生期间为一定的第1驱动信号s1时，也有起因于镜3a的共振频率变化而被输入至mems镜机构3的第1驱动信号s1的期间变化的情况。此时，根据扫描装置1，也以水平方向上的激光l1的照射区域的m次往返及垂直方向上的激光l1的照射区域的1次往返彼此对应的方式产生第1驱动信号s1及第2驱动信号s2。
[0078]
另外，上述的扫描装置1并不限定于车载类型，可在头盔内置类型、眼镜类型等各种场合下使用。另外，本发明的扫描装置也可用于距离图像传感器。在距离图像传感器中，对测距区域扫描自扫描装置出射的激光，并由光检测器检测由测距区域反射的激光。距离图像传感器中，基于在由扫描装置的光源使激光脉冲振荡后至由光检测器检测到激光的时间，针对激光所扫描的测距区域的各部位测量距离。用于距离图像传感器的扫描装置的控制部以第1方向上的激光的照射区域的m次(m：2以上的整数)往返及第2方向上的激光的照射区域的1次往返彼此对应的方式产生第1驱动信号及第2驱动信号。
[0079]
符号的说明
[0080]1…
扫描装置、2
…
光源、3
…
mems镜机构、3a
…
镜、5
…
控制部、31
…
第1可动部、32
…
第2可动部、33
…
支撑部、34
…
第1驱动用线圈、35
…
第2驱动用线圈(驱动用线圈)、36
…
电动势监视器用线圈、37
…
磁铁、a1
…
第1轴线、a2
…
第2轴线、d1
…
水平方向(第1方向)、d2
…
垂直方向(第2方向)、l1
…
激光。