[發明專利]振動設備、使用該振動設備的光學掃描設備、圖像顯示裝置、和該振動設備的控制方法

有效

• 申請號: 200880017140.2
• 申請日: 2008-05-23
• 公開（公告）號: CN101682274A
• 公開（公告）日: 2010-03-24
• 發明（設計）人: 河野清彥;野毛宏;上田英喜
• 申請（專利權）人: 松下電工株式會社
• 主分類號: H02N1/00
• 分類號: H02N1/00;G02B26/10
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司
• 代理人: 張浴月

技術領域

本發明涉及使用可移動結構(其中對垂直梳施加脈沖電壓，以使可移動 板圍繞旋轉軸振動)的振動設備、使用該振動設備的光學掃描設備、使用該 光學掃描設備的圖像顯示裝置、以及該振動設備的控制方法。

背景技術

通常，一些可選設備(例如條形碼讀取器和圖像顯示裝置)例如裝有光 學掃描設備，用于振動配備有鏡子的可移動板，以掃描進入鏡子的光束。如 日本專利特開No.2005-202321所示，例如，存在一種已知的光學掃描設備， 其具有通過微機械加工技術形成的小型可移動結構。在可移動結構中，通過 由周邊框架支撐的柱狀彈簧保持可移動板。在框架和可移動板之間配置垂直 梳，所述垂直梳由多個梳狀電極構成，所述多個梳狀電極形成在框架和可移 動板上且彼此嚙合。可移動板例如使用靜電力作為驅動力以扭轉彈簧，并圍 繞作為旋轉軸的彈簧振動，所述靜電力是通過施加具有與可移動板的諧振頻 率相應的頻率的脈沖電壓而在垂直梳中產生的。此時，當可移動板的旋轉使 梳狀電極彼此接近時，電壓被施加到靜電梳；當可移動板的旋轉使梳狀電極 彼此遠離時，電壓不會被施加。將脈沖電壓的占空比調節為約50％，以便按 照如上方式將與可移動板的振動角度同步的脈沖電壓施加到靜電梳。

當可移動板在上述光學掃描設備中實際振動時，在脈沖電壓的相位和可 移動板的振動相位之間常常產生相移。例如，當與脈沖電壓同步的光進入顯 示圖像的光學掃描設備中時，所述相移常常引起由圖像顯示裝置顯示的圖像 的投射位置的失準，并且還引起投射圖像的質量的下降。此外，當發生相移 時，在可移動板的旋轉使梳狀電極彼此遠離的周期中電壓被施加至垂直梳， 并產生作用于控制可移動板的旋轉的方向上的靜電力。當產生這種靜電力 時，可移動板的振動角相比脈沖電壓的幅值變小。因此，不能夠有效地顯示 滿足所施加電壓的幅值的大圖像，而且，由于為控制橫向作用于垂直梳上的 靜電力而限制施加到垂直梳的脈沖電壓的最大值，可移動板的振動角也變小 了。存在一些可能方案，諸如調節脈沖電壓的相位、改變進入光的時間控制 (timing)等，以解決上述問題。然而，當與脈沖電壓同步的光進入光學掃 描設備中時，需要進行控制，以改變進入光的時間控制和改變脈沖電壓的相 位，使得控制過程變得復雜。

在日本專利特開No.2005-202321中，公開了一種光學掃描設備，其中提 供兩種電極，以轉動可移動板，使得即使在諧振頻率改變時可移動板也可以 按預定頻率轉動。然而，當采用這種配置的光學掃描設備解決上述問題時， 需要對兩種電極施加單獨的脈沖電壓以驅動光學掃描設備，使得可移動板的 結構變得復雜，而且，光學掃描設備的配置和控制過程變得復雜，并且產品 成本增加。

發明內容

為了解決上述現有技術的問題，本發明的目的在于提供一種振動設備， 其可通過簡單的結構輕易地調節可移動板的振動角和相位，同時提供使用該 振動設備的光學掃描設備、使用該光學掃描設備的圖像顯示裝置、以及該振 動設備的控制方法。

根據本發明一方面的振動設備(device)包括：可移動結構，其包括： 可移動板；扭轉彈簧，以旋轉地支撐所述可移動板；框架，用以支撐所述扭 轉彈簧；以及垂直梳，其具有多個梳齒，所述多個梳齒設置在所述可移動板 和所述框架的一部分上且彼此嚙合，所述框架與所述可移動板相對(faces)； 以及電壓施加部(means)，將脈沖電壓施加給所述可移動板上的垂直梳的 梳狀電極和所述框架上的垂直梳的梳狀電極；其中所述電壓施加部包括：占 空比調節部，其調節對所述垂直梳施加的脈沖電壓的占空比。

根據本發明一方面的光學掃描設備，其包括上述振動設備，以及在所述 振動設備中的可移動板具有鏡子，以掃描進入所述鏡子的光。

根據本發明一方面的圖像顯示裝置，其包括上述光學掃描設備和光源單 元，其根據圖像信號將光輸入所述光學掃描設備，以及所述圖像顯示裝置通 過使用所述光學掃描設備反射從所述光源單元進入的光來顯示圖像；其中根 據所述圖像信號的時間控制來控制所述占空比調節部，以便調節脈沖電壓的 占空比。