Verfahren zur Steuerung einer Antriebseinrichtung eines Mikroschwingspiegels,

Steuervorrichtung und Umlenkspiegeleinrichtung Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Antriebseinrichtung eines Mik- roschwingspiegels, wobei die Antriebseinrichtung wenigstens zwei Kammantriebe auf- weist, welche auf unterschiedlichen radialen Seiten einer Schwenkachse des Mik- roschwingspiegels angeordnet sind, wobei bei dem Verfahren

- wenigstens zwei Ansteuersignale erzeugt und damit die wenigstens zwei Kamman- triebe wenigstens zeitweise so angesteuert werden, dass diese den Mikroschwingspie- gel schwingend antreiben,

- wenigstens ein die Elongation des Mikroschwingspiegels charakterisierendes Elonga- tionssignal mithilfe wenigstens eines Kammantriebs erzeugt wird,

- wenigstens eines der Ansteuersignale auf Basis wenigstens eines der Elongations- signale an die Schwingung des Mikroschwingspiegels angepasst wird.

Ferner betrifft die Erfindung eine Steuervorrichtung zur Steuerung wenigstens einer An- triebseinrichtung eines Mikroschwingspiegels, wobei die wenigstens eine Antriebsein- richtung wenigstens zwei Kammantriebe aufweist, welche auf unterschiedlichen radia- len Seiten einer Schwenkachse des Mikroschwingspiegels angeordnet sind,

- mit wenigstens einer Ansteuereinrichtung zur Ansteuerung der wenigstens zwei Kammantriebe mithilfe von Ansteuersignalen,

- mit wenigstens einer Elongationserfassungseinrichtung, mit welcher wenigstens ein die Elongation des Mikroschwingspiegels charakterisierendes Elongationssignal ermit- telt werden kann,

- und mit wenigstens einer Einrichtung, welche mit der wenigstens einen Ansteuerein- richtung regelbar so verbunden ist, dass wenigstens eines der Ansteuersignale auf Ba- sis wenigstens eines der Elongationssignale an die Schwingungsfrequenz des Mik- roschwingspiegels angepasst werden kann.

Außerdem betrifft die Erfindung eine Umlenkspiegeleinrichtung einer optischen Detekti- onsvorrichtung mit

- wenigstens einem Mikroschwingspiegel, - wenigstens einer Antriebseinrichtung für den wenigstens einen Mikroschwingspiegel, wobei die Antriebseinrichtung wenigstens zwei Kammantriebe aufweist, welche auf un- terschiedlichen radialen Seiten einer Schwenkachse des Mikroschwingspiegels ange- ordnet sind, und

- einer Steuervorrichtung zur Steuerung der wenigstens einen Antriebeinrichtung, wobei die Steuervorrichtung aufweist

- wenigstens eine Ansteuereinrichtung zur Ansteuerung der wenigstens zwei Kamman- triebe mithilfe von Ansteuersignalen,

- wenigstens eine Elongationserfassungseinrichtung, mit welcher wenigstens ein die Elongation des Mikroschwingspiegels charakterisierendes Elongationssignal ermittelt werden kann,

- und wenigstens eine Einrichtung, welche mit der wenigstens einen Ansteuereinrich- tung regelbar so verbunden ist, dass wenigstens eines der Ansteuersignale auf Basis wenigstens eines der Elongationssignale an die Schwingungsfrequenz des Mik- roschwingspiegels angepasst werden kann.

Stand der Technik

Aus der DE 10 2009 058 762 A1 ist ein zweiachsiger, kardanisch aufgehängter Mikro- spiegel bekannt. Es sind elektrostatische achsenferne Kammantriebe und achsennahe Kammantriebe dargestellt, die auch als Sensorelektroden verwendet werden können. Eine Spiegelplatte ist über Torsionsfedern in einem beweglichen Rahmen aufgehängt, der wiederum durch Torsionsfedern in einem festen Chiprahmen aufgehängt ist. Der Rahmen kann durch elektrostatische Kammantriebe in Resonanz versetzt werden. Da- mit der Spiegel auch bei Änderung seiner Resonanzfrequenz dieser nachgeführt wer- den kann, weist eine Ansteuervorrichtung einen Phasenregelkreis auf, der die Phase und damit die Ansteuerfrequenz der Ansteuersignale so nachregelt, dass der Spiegel im Wesentlichen in Resonanz arbeitet. Zur Erfassung der Phasenlage ist eine Messvor- richtung vorgesehen, die die sinusförmige Elongation des Mikrospiegels misst. Bei ka- pazitiven Auswerteverfahren wertet man die vom Verkippwinkel abhängige, zeitlich ver- änderliche Kapazität zwischen statischen und beweglichen Sensor-Elektrodenfingern aus. Dazu wird eine hochfrequent modulierte Spannung an die Sensorkammstrukturen angelegt. Die Bewegung der fingerförmigen Kapazitäten erzeugt einen kapazitiven Strom, dessen Signalform eine Amplitudenmodulation des Trägersignals darstellt. In der Amplitudenmodulation ist die Information über die Spiegelbewegung enthalten und kann durch Multiplikation (Mischen) und Filterung extrahiert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, eine Steuervorrichtung und eine Umlenkspiegeleinrichtung zu gestalten, bei denen der Mikroschwingspiegel bes- ser, insbesondere energieeffizienter und/oder mit einer geringeren Störanfälligkeit, an- getrieben werden kann. Insbesondere soll eine Einschwingzeit des Mikroschwingspie- gels verkürzt werden.

Offenbarung der Erfindung

Die Aufgabe wird bei dem Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass wenigstens einer der Kammantriebe mittels wenigstens einer Schalteinrichtung wechselweise mit einer Ansteuereinrichtung zum Empfangen wenigstens eines Ansteuersignals oder mit einer Elongationserfassungseinrichtung zur Erzeugung wenigstens eines Elongations- signals verbunden wird.

Erfindungsgemäß wird also wenigstens einer der Kammantriebe wechselweise zum Antrieb des Mikroschwingspiegels oder zur Erfassung der Elongation des Mik- roschwingspiegels, also der momentanen Auslenkung des Mikroschwingspiegels, ver- wendet. Es wird also zumindest einer der wenigstens zwei Kammantriebe sowohl für den Antrieb des Mikroschwingspiegels als auch für die Bestimmung der Elongation des Mikroschwingspiegels verwendet. Der zweite der wenigstens zwei Kammantriebe wird zumindest für den Antrieb des Mikroschwingspiegels verwendet. Auf diese Weise kann mit den Kammantrieben zumindest während der Einschwingzeit die zum Antrieb benö- tigte Energie effizienter auf den Mikroschwingspiegel übertragen werden. Als Ein- schwingzeit wird die Zeit nach dem Einschalten des Antriebs des Mikroschwingspiegels bezeichnet, bis dieser für seine Verwendung ausreichend gleichmäßig insbesondere mit seiner Resonanzfrequenz schwingt.

Zum Umschalten wird wenigstens eine Schalteinrichtung verwendet, mittels der wenigs- tens einer der Kammantriebe wechselweise mit einem entsprechenden Ansteuerzweig der Antriebseinrichtung oder einem entsprechenden Elongationserfassungszweig der Elongationserfassungseinrichtung verbunden werden kann. Die Elongation des Mikroschwingspiegels wird durch wenigstens ein Elongationssignal charakterisiert. Das wenigstens eine Elongationssignal wird mithilfe der Elongationser- fassungseinrichtung auf Basis einer Größe, die mit dem entsprechenden Kammantrieb generiert wird, insbesondere einer Kammkapazität oder einem elektrischen Strom, er- zeugt. So kann ein zeitlicher Verlauf des wenigstens einen Elongationssignals den zeit- lichen Verlauf der Elongation des Mikroschwingspiegels charakterisieren kann.

Es werden wenigstens zwei Ansteuersignale erzeugt. Mit den wenigstens zwei Ansteu- ersignalen werden die wenigstens zwei Kammantriebe wenigstens zeitweise so ange- steuert, dass diese den Mikroschwingspiegel schwingend antreiben. Wenigstens zwei der wenigstens zwei Ansteuersignale können gleichen Ursprung sein. Insbesondere können wenigstens zwei der wenigstens zwei Ansteuersignale aus einem gemeinsa- men Ursprungssignal erzeugt werden. Das gemeinsame Ursprungssignal kann insbe- sondere mittels entsprechender Umschaltmittel, beispielsweise Logikbausteinen oder dergleichen, entweder einem der Kammantriebe als eines der Ansteuersignale oder einem anderen der Kammantriebe als ein anderes Ansteuersignal zugewiesen werden. Alternativ können wenigstens zwei der wenigstens zwei Ansteuersignale unterschiedli- chen Ursprungs sein. Insbesondere können die wenigstens zwei Ansteuersignale ins- besondere mit wenigstens teilweise separaten Mitteln insbesondere aus unterschiedli- chen Ursprungssignalen erzeugt werden. Die wenigstens zwei Ansteuersignale können auch direkt aus unterschiedlichen Ursprungssignalen gebildet werden.

Wenigstens eines der Ansteuersignale wird auf Basis wenigstens eines der Elongati- onssignale so geregelt, dass das wenigstens eine Ansteuersignal an die Schwingung, insbesondere die Schwingungsfrequenz, des Mikroschwingspiegels angepasst wird. Vorteilhafterweise kann der Mikroschwingspiegel mit der Antriebseinrichtung möglichst in seiner Resonanzfrequenz angetrieben werden. In der Resonanzfrequenz kann der Mikroschwingspiegel effizient angetrieben werden. Durch die Regelung des wenigstens einen Ansteuersignals können Toleranzen bezüglich der Resonanzfrequenz des Mik- roschwingspiegels und/oder Änderungen der Resonanzfrequenz des Mikroschwing- spiegels während des Betriebs, insbesondere während der Einschwingphase, kompen- siert werden. Ein Kammantrieb weist bekanntermaßen wenigstens eine Kammelektrodenstruktur auf, welche durch entsprechendes Anlegen einer elektrischen Spannung zur Bewegung an- geregt werden kann. Dabei ist ein Teil der Elektrodenfinger der Kammelektrodenstruktur mit dem Mikroschwingspiegel und ein anderer Teil mit einem festen Rahmen des Mik- roschwingspiegels verbunden. Die Fingerelektroden aufseiten des Mikroschwingspie- gels greifen in die Zwischenräume zwischen den Fingerelektroden aufseiten des Rah- mens ein. Durch Anlegen der entsprechenden elektrischen Spannung in Form eines Antriebsignals werden die Fingerelektroden aufseiten des Mikroschwingspiegels relativ zu den Fingerelektroden aufseiten des Rahmens ausgelenkt und damit der Mikro- schwingspiegel relativ zum Rahmen schwingend angetrieben.

Vorteilhafterweise kann der angetriebene Mikroschwingspiegel eine etwa sinusförmige Schwingung durchführen. Dabei kann der Mikroschwingspiegel in einer Schwingungs- richtung mit einem der Kammantriebe und in der entgegengesetzten Schwingungsrich- tung, also der Rückschwingungsrichtung, mit dem anderen der wenigstens zwei Kammantriebe aktiv angetrieben werden. Der Antrieb des Mikroschwingspiegels wird durch die jeweiligen Ansteuersignale ausgelöst. Nach Wegnahme eines Antriebspulses des entsprechenden Ansteuersignals wird der Mikroschwingspiegel aufgrund seiner Trägheit bis zum Erreichen seiner entsprechenden Amplitude ausgelenkt. Während der Schwingung des Mikroschwingspiegels kann eine elastische Rückstelleinrichtung ins- besondere in Form einer Rückstellfeder, bevorzugt einer Torsionsfeder, vorgespannt werden. Die Rückstelleinrichtung kann Teil der Antriebseinrichtung sein. Nach Errei- chen der Amplitude kann der Mikroschwingspiegel mittels der Rückstelleinrichtung zu- rückgeschwenkt werden und dabei in einem entsprechenden Zeitfenster mittels des jeweils anderen Kammantriebs angetrieben werden. Nach dem schwingen durch die Nulllage setzt der Mikroschwingspiegel seine Bewegung bis zur nächsten, der oben genannten Amplitude entgegengesetzten Amplitude fort.

Durch den Antrieb mithilfe von zwei Kammantrieben auf unterschiedlichen radialen Sei- ten der Schwenkachse des Mikroschwingspiegels kann die benötigte Energie zumin- dest während des Einschwingvorgangs effizienter eingebracht werden. Dabei kann ver- hindert werden, dass der Mikroschwingspiegel und/oder die Kammantriebe durch zu schnelles einseitiges Anregen des Mikroschwingspiegels beschädigt werden. Vorteilhafterweise kann zur Bestimmung der Elongation des Mikroschwingspiegels eine Kapazitätsänderung insbesondere einer Kammelektrodenstruktur wenigstens eines Kammantriebs herangezogen werden. Aus der Kapazitätsänderung kann wenigstens ein die Elongation charakterisiertes Elongationssignal ermittelt werden.

Vorteilhafterweise kann der Mikroschwingspiegel Teil einer optischen Detektionsvorrich- tung zur Erfassung von Objekten sein.

Vorteilhafterweise kann die optische Detektionsvorrichtung ein scannendes System, insbesondere ein Laserscanner, sein. Dabei kann mit Sendesignalen ein Überwa- chungsbereich abgetastet, also abgescannt, werden. Dazu können die entsprechenden Sendesignale, insbesondere Sendestrahlen, bezüglich ihrer Ausbreitungsrichtung über den Überwachungsbereich sozusagen geschwenkt werden. Hierbei kann wenigstens eine Umlenkspiegeleinrichtung zum Einsatz kommen, welche wenigstens einen Mikro- schwingspiegel mit einer entsprechenden Steuervorrichtung und einer entsprechenden Antriebseinrichtung enthalten kann.

Die Erfindung kann bei einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, verwendet werden. Vorteilhafterweise kann die Erfindung bei einem Landfahrzeug, insbesondere einem Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, einem Bus, einem Motorrad oder derglei chen, einem Luftfahrzeug und/oder einem Wasserfahrzeug verwendet werden. Die Er- findung kann auch bei autonomen oder teilweise autonomen Fahrzeugen eingesetzt werden.

Die Detektionsvorrichtung kann vorteilhafterweise mit wenigstens einer elektronischen Steuervorrichtung eines Fahrzeugs, insbesondere einem Fahrerassistenzsystem, einer Fahrwerksregelung, einer Fahrer-Informationseinrichtung und/oder einem Parkassis- tenzsystem oder dergleichen, verbunden oder Teil einer solchen sein.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann wechselweise einer der we- nigstens zwei Kammantriebe mit einer Ansteuereinrichtung verbunden werden, wäh- rend ein anderer der wenigstens zwei Kammantriebe mit einer Elongationserfassungs- einrichtung verbunden wird und umgekehrt. Auf diese Weise kann der Mikroschwing- spiegel in jeder Schwingungsrichtung mit einem der Kammantriebe angetrieben wer- den. Ferner kann in jeder Schwingungsrichtung mit einem der Kammantriebe die Elongation des Mikroschwingspiegels erfasst werden. Es können so fortwährend so- wohl ein Antrieb des Mikroschwingspiegels als auch eine Elongationserfassung durch- geführt werden. So kann insgesamt die Einschwingzeit des Mikroschwingspiegels ver- kürzt werden.

Durch den Antrieb mit den Kammantrieben auf unterschiedlichen Seiten des Mik- roschwingspiegels kann insgesamt die Energiezufuhr erhöht werden. Dies trägt zur Verkürzung der Einschwingzeit bei. Durch die Ermittlung der Elongation mithilfe von jeweiligen Elongationssignalen kann der günstigste Zeitpunkt zur Wegnahme der Kammantriebe erfasst werden. So kann verhindert werden, dass die Kammantriebe die Schwingung des Mikroschwingspiegels abbremsen. Hierzu kann der entsprechende Kammantrieb mit dem entsprechenden Ansteuersignal vor Erreichen der Amplitude an- triebstechnisch deaktiviert werden. Unmittelbar vor Erreichen der Amplituden der Schwingung des Mikroschwingspiegels, in denen eine Umkehrung der Schwingungs- richtung stattfindet, erfolgt kein Antrieb mit den Kammantrieben.

Das wenigstens eine Ansteuersignal kann vorteilhafterweise während etwa einem Vier- tel der Periodendauer der Schwingung des Mikroschwingspiegels eingeschaltet sein. In diesem Zeitfenster kann das wenigstens eine Ansteuersignal den entsprechenden Kammantrieb antreibend ansteuern. Bedingt durch die Kammelektrodenstruktur des Kammantriebs kann der Mikroschwingspiegel so nur in einem entsprechend kleinen Winkelbereich seiner Elongation angetrieben werden. Der Mikroschwingspiegel benötigt eine entsprechend längere Zeit, bis er seine Amplitude erreicht. Durch das Zuschalten des zweiten Kammantriebs beim Rückschwingen des Mikroschwingspiegels kann so insgesamt die Zeit, in der die Kammantriebe auf den Mikroschwingspiegel antreibend wirken, im Verhältnis zu der Periodendauer der Schwingung verlängert werden.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann wenigstens ein Schaltsignal erzeugt oder vorgegeben werden, mit dem die wenigstens eine Schalteinrichtung ge- schaltet werden kann. Auf diese Weise können die Schaltzeitpunkte der Schalteinrich- tung genauer gesteuert werden. Vorteilhafterweise kann die Schalteinrichtung wenigstens einen Schalter aufweisen. Bei dem wenigstens einen Schalter kann es sich um einen Umschalter handeln.

Mit einem Umschalter kann wenigstens ein Kammantrieb mit der Ansteuereinrichtung verbunden werden, während die Verbindung dieses wenigstens einen Kammantriebs zur entsprechenden Elongationserfassungseinrichtung getrennt wird und umgekehrt. Auf diese Weise kann mit nur einem Schalter die Umschaltung wenigstens eines Kammantriebs erfolgen.

Alternativ kann die Schalteinrichtung wenigstens zwei Schalter aufweisen. Mit wenigs- tens einem der wenigstens zwei Schalter kann eine Verbindung zwischen wenigstens einen Kammantrieb und der Ansteuereinrichtung geschaltet werden. Mit wenigstens einem anderen der wenigstens zwei Schalter kann eine Verbindung zwischen wenigs- tens einem Kammantrieb und der Elongationserfassungseinrichtung geschaltet werden. Auf diese Weise können die Schaltzeitpunkte für das Verbinden mit der Ansteuerein- richtung und das Verbinden mit der Elongationserfassungseinrichtung getrennt vonei- nander eingestellt werden.

Vorteilhafterweise können die Schaltsignale auf Software- und/oder hardwaretechni- schem Wege realisiert werden. Die Schaltsignale können vorteilhafterweise auf elektro- nischem Wege realisiert werden. Auf diese Weise können sie einfach und präzise ein- gestellt werden.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens können die Verbindun- gen zwischen dem wenigstens einen Kammantrieb einerseits und der Ansteuereinrich- tung oder der Elongationserfassungseinrichtung andererseits abhängig von wenigstens einem Elongationssignal geschaltet werden. Auf diese Weise kann ein Beginn und ein Ende einer Antriebsphase des wenigstens einen Kammantriebs genauer an die Elonga- tion des Mikroschwingspiegels angepasst werden.

Das wenigstens eine Ansteuersignal kann in einer bestimmten Schwingungsphase des Mikroschwingspiegels an den Kammantrieb zum Antrieb angelegt werden. Die Schwin- gungsphase kann mithilfe wenigstens eines Elongationssignals erfasst werden. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann wenigstens ein Kammantrieb wechselweise mit einem diesem zugeteilten Ansteuerzweig der Ansteu- ereinrichtung oder gegebenenfalls mit einem diesem Kammantrieb zugeteilten Elonga- tionserfassungszweig der Elongationserfassungseinrichtung verbunden werden. Auf diese Weise können die Ansteuerzweige und die Elongationserfassungszweige indivi duell an die jeweiligen Kammantriebe angepasst werden. So können bei insbesondere bezüglich der Schwenkachse des Mikroschwingspiegels asymmetrisch angeordneten oder ausgestalteten Kammantrieben die entsprechenden Ansteuerzweige und Elongati- onserfassungszweige individuell angepasst werden. Mit der Erfindung können auch Kammantriebe genauer gesteuert werden, welche nicht symmetrisch bezüglich der Schwenkachse des Mikroschwingspiegels angeordnet oder ausgestaltet sind.

Vorteilhafterweise kann ein Ansteuerzweig der Ansteuereinrichtung in doppelter Ausfüh- rung vorgesehen sein. So kann jeweils einer der Ansteuerzweige für einen der Kamm- antriebe verwendet werden.

Alternativ oder zusätzlich kann vorteilhafterweise ein Elongationserfassungszweig in doppelter Ausführung vorgesehen sein. So kann jeweils einer der Elongationserfas- sungszweige für einen der Kammantriebe verwendet werden.

Wenigstens eine Schalteinrichtung, insbesondere entsprechende Schalter, können die wenigstens zwei Kammantriebe abwechselnd auf ihren jeweiligen Ansteuerzweig oder ihren jeweiligen Elongationserfassungszweig schalten. Über eine geeignete Phasenver- schiebung der Ansteuersignale können die Zeitfenster zur Energiezufuhr besser einge- stellt werden. Eine Sequenz zur Schaltung der Ansteuerzweige und der Elongationser- fassungszweige kann über eine entsprechende Einrichtung, insbesondere eine inte- grierte Schaltung beispielsweise in Form eines FPGA-Bausteins, vorgegeben werden. Mit dieser Einrichtung können entsprechende Schaltsignale zur Schaltung der wenigs- tens einen Schalteinrichtung vorgegeben oder erzeugt werden.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann wenigstens ein Kammantrieb zwischen zwei Amplituden der Schwingung des Mikroschwingspiegels mit wenigstens einem Ansteuersignal angesteuert werden. Auf diese Weise kann dem Mik- roschwingspiegel in den Schwingungsphasen mit dem wenigstens einen Kammantrieb Energie zur Beschleunigung zugeführt werden, bevor er seine größte Schwingungsge- schwindigkeit aufweist, nämlich vor Erreichen seiner Nulllage oder Ruhelage.

Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Ansteuersignal zum Antreiben des wenigstens einen Kammantriebs ausgeschaltet werden, wenn die Kammelektrodenstrukturen des wenigstens einen Kammantriebs vollständig ineinandergreifen. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass die Schwingung des Mikroschwingspiegels abgebremst wird. Der wenigstens eine Kammantrieb kann bezüglich einer Antriebsfunktion ausgeschaltet werden, bevor der Mikroschwingspiegel seine Nulllage oder Ruhelage erreicht. Die Kammelektrodenstrukturen des wenigstens einen Kammantriebs können so ausgestal- tet sein, dass sie in der Nulllage oder Ruhelage des Mikroschwingspiegels vollständig ineinander greifen. Alternativ können die Kammelektrodenstrukturen in der Nulllage o- der Ruhelage des Schwingspiegels nicht vollständig ineinandergreifen. So kann verhin- dert werden, dass die Kammelektrodenstrukturen sich im Totpunkt befinden, wenn der Kammantrieb gestartet wird.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann wenigstens ein Kammantrieb so lange mit wenigstens einem Ansteuersignal antreibend angesteuert werden, bis eine dem Ansteuersignal folgende Messgröße einen vorgebbaren Grenz- wert erreicht. Auf diese Weise kann aus dem Ansteuersignal selbst ein geeigneter Zeit punkt zum Ausschalten des Ansteuersignals ermittelt werden.

Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Ansteuersignal in Form einer elektrischen Spannung an dem wenigstens einen Kammantrieb angelegt werden. Der elektrischen Spannung folgt abhängig von der Kammkapazität des wenigstens einen Kammantriebs ein elektrischer Strom. Der elektrische Strom kann gemessen werden. Der elektrische Strom kann zunehmen, bis die Kammkapazität des wenigstens einen Kammantriebs ihr Maximum erreicht. Auf diese Weise kann auf Basis der besagten Messgröße, insbe- sondere dem elektrischen Strom, das entsprechende Elongationssignal erzeugt wer- den.

Vorteilhafterweise kann der Verlauf der besagten Messgröße, insbesondere des elektri schen Stromes, insbesondere mit einem schnellen Analog-Digital-Wandler gemessen und/oder ausgewertet werden. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann nach einer Ein- schwingzeit des Mikroschwingspiegels wenigstens einer der Kammantriebe ausschließ- lich zum Antrieb des Mikroschwingspiegels und/oder wenigstens einer der Kammantrie- be ausschließlich zum Erfassen der Elongation des Mikroschwingspiegels verwendet werden. So kann nach der Einschwingzeit die zugeführte Energie verringert werden. So kann außerdem ein Risiko von Betriebsstörungen vermindert werden.

Nach der Einschwingzeit reicht es aus, lediglich die Energie zur Aufrechterhaltung der Schwingung zuzuführen. Der zur Energiezuführung nicht benötigte Kammantrieb kann ausschließlich zur Erfassung der Elongation des Mikroschwingspiegels verwendet wer- den. Insgesamt kann so die Steuerung nach der Einschwingzeit vereinfacht werden.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann während wenigs- tens ein Kammantrieb mit wenigstens einem Ansteuersignal antreibend angesteuert wird, ein elektrischer Kammstrom des wenigstens einen Kammantriebs als eine Größe bestimmt werden, welche eine Position von Kammelektrodenstrukturen des wenigstens einen Kammantriebs charakterisiert. Auf diese Weise kann, während der wenigstens eine Kammantrieb im Antriebsmodus betrieben wird, aus dem Kammstrom der ideale Zeitpunkt zum Anschalten und/oder Abschalten des wenigstens einen Ansteuersignals bestimmt werden. So kann auch in Betriebsphasen, in denen der wenigstens eine Kammantrieb ausschließlich im Antriebsmodus betrieben wird, das wenigstens eine Ansteuersignal gesteuert werden.

Im Antriebsmodus wird der entsprechende Kammantrieb mit wenigstens einem Ansteu- ersignal antreibend angesteuert. Im Unterschied dazu wird im Elongationserfassungs- modus mit dem entsprechenden Kammantrieb wenigstens ein Elongationssignal er- zeugt.

Vorteilhafterweise kann der Kammstrom mithilfe von wenigstens einem ohmschen Wi- derstand, insbesondere einem Shunt, gegen Masse gemessen werden. Auf diese Wei- se kann der Kammstrom mit einfachen Mitteln bestimmt werden. Der ohmsche Wider- stand kann zwischen einer der Kammelektrodenstrukturen und der Masse angeordnet sein. Gegebenenfalls kann der ohmsche Widerstand zwischen einem Signalgenerator, welcher mit der Kammelektrodenstruktur verbunden ist und mit dem das wenigstens eine Ansteuersignal ausgegeben wird, und der Masse angeordnet sein.

Vorteilhafterweise kann der Kammstrom in digitale Daten umgewandelt werden. Hierzu kann Vorteilhafterweise ein Analog-Digital-Wandler vorgesehen sein. Die digitalen Da- ten können mit entsprechenden elektrischen Bauteilen, insbesondere einem FPGA- Baustein, ausgewertet werden.

Vorteilhafterweise kann der Kammstrom zur Steuerung wenigstens eines Ansteuersig- nals eingesetzt werden. Auf diese Weise kann das wenigstens eine Ansteuersignal im idealen Zeitpunkt gestartet und beendet werden. Der ideale Zeitpunkt, um das wenigs- tens eine Ansteuersignal abzuschalten, damit der Mikroschwingspiegel nicht wieder abgebremst wird, ist der Moment, in dem die Kammelektrodenstrukturen des wenigs- tens einen Kammantriebs vollständig ineinandergreifen. Zu diesem Zeitpunkt ist die Kammkapazität am größten.

Vorteilhafterweise kann während einer Einschwingphase des Mikroschwingspiegels wenigstens ein Kammantrieb ausschließlich im Antriebsmodus betrieben werden und der Kammstrom bestimmt werden. Auf diese Weise kann der Einschwingvorgang des Mikroschwingspiegels beschleunigt werden.

Vorteilhafterweise kann aus dem Kammstrom eine Position der Kammelektrodenstruk- turen des wenigstens einen Kammantriebs bestimmt werden. Aus der Position der Kammelektrodenstrukturen kann eine Elongation des Mikroschwingspiegels ermittelt werden.

Vorteilhafterweise kann der wenigstens eine Kammantrieb nach einer vorgebbaren oder vorgegebenen Anzahl von Schwingungsperioden des Mikroschwingspiegels mit der Elongationserfassungseinrichtung verbunden werden. Auf diese Weise kann mithilfe der Elongationserfassungseinrichtung die Schwingungsfrequenz des Mikroschwingspiegels an dessen Resonanzfrequenz angeglichen werden.

Ferner wird die Aufgabe erfindungsgemäß mit der Steuervorrichtung dadurch gelöst, dass die Steuervorrichtung wenigstens eine Schalteinrichtung aufweist, mit welcher we- nigstens ein Kammantrieb wechselweise mit der wenigstens einen Ansteuereinrichtung oder mit der wenigstens einen Elongationserfassungseinrichtung verbunden werden kann. Auf diese Weise kann der Mikroschwingspiegel effizienter und schneller zur Schwingung angeregt werden. Die Einschwingzeit kann so verkürzt werden.

Für den Fall, dass die wenigstens zwei Kammantriebe bezüglich der Schwingungsach- se symmetrisch angeordnet und ausgestaltet sind, können mit nur einem Ansteuer- zweig der Ansteuereinrichtung und nur einem Elongationserfassungszweig der Elonga- tionserfassungseinrichtung beide Kammantriebe entsprechend zum Antrieb oder zur Elongationserfassung geschaltet werden. Die Kammantriebe können in diesem Fall pa- rallel geschaltet werden, wodurch die die Schaltung insgesamt vereinfacht werden kann.

Die Steuervorrichtung zum Steuern der Antriebseinrichtung kann vorteilhafterweise ein Field Programmable Gate Array (FPGA) oder einen anderen integrierten Schaltkreis aufweisen.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens eine Schalteinrichtung we- nigstens einen Schalter und die Steuervorrichtung wenigstens eine Schaltsignalerzeu- gungseinrichtung aufweisen, mit der wenigstens ein Schaltsignal zum Schalten des we- nigstens einen Schalters erzeugt werden kann. Auf diese Weise kann eine einfache und präzise Umschaltung des wenigstens einen Kammantriebs zwischen seiner Antriebs- funktion und seiner Elongationserfassungsfunktion realisiert werden.

Vorteilhafterweise kann die Steuervorrichtung wenigstens einen Signalgenerator auf- weisen zur Erzeugung wenigstens eines Ansteuersignals. Auf diese Weise kann das wenigstens eine Ansteuersignal mit einfachen Mitteln realisiert werden.

Vorteilhafterweise kann der wenigstens eine Signalgenerator in Abstimmung mit we- nigstens einer Schaltsignalerzeugungseinrichtung gesteuert werden und/oder von die- ser steuerbar sein. Auf diese Weise kann der wenigstens eine Signalgenerator in Ab- stimmung mit und/oder Abhängigkeit von Schaltsignalen, mit denen die wenigstens eine Schalteinrichtung geschaltet wird, gesteuert werden. Vorteilhafterweise können die Elongationserfassungseinrichtung, die Steuervorrichtung, die Ansteuereinrichtung und/oder die Schaltsignalerzeugungseinrichtung auf Software- und/oder hardwaretechnischem Wege realisiert werden. Die besagten Einrichtungen und Vorrichtungen können mithilfe von elektrischen/elektronischen und/oder mechani- schen Bauteilen realisiert werden.

Außerdem wird die Erfindung erfindungsgemäß bei der Umlenkspiegeleinrichtung dadurch gelöst, die Steuervorrichtung wenigstens eine Schalteinrichtung aufweist, mit welcher wenigstens ein Kammantrieb wechselweise mit der wenigstens eine Ansteuer- einrichtung oder mit der wenigstens einen Elongationserfassungseinrichtung verbunden werden kann. Auf diese Weise kann der Mikroschwingspiegel effizienter und schneller zur Schwingung angeregt werden. Die Einschwingphase kann so verkürzt werden.

Im Übrigen gelten die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung und der erfindungsgemäßen Umlenkspiegelein- richtung und deren jeweiligen vorteilhaften Ausgestaltungen aufgezeigten Merkmale und Vorteile untereinander entsprechend und umgekehrt. Die einzelnen Merkmale und Vorteile können selbstverständlich untereinander kombiniert werden, wobei sich weitere vorteilhafte Wirkungen einstellen können, die über die Summe der Einzelwirkungen hin ausgehen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nach- folgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeich- nung näher erläutert werden. Der Fachmann wird die in der Zeichnung, der Beschrei- bung und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen schematisch

Figur 1 ein Fahrzeug in der Vorderansicht, mit einem Laserscanner zur Überwa- chung eines Überwachungsbereichs in Fahrtrichtung vor den Fahrzeug; Figur 2 einen Schaltungsaufbau einer Umlenkspiegeleinrichtung des Laserscan- ners aus der Figur 1 , mit einem Mikroschwingspiegel und einer Steue- rungsvorrichtung für eine Antriebseinrichtung des Mikroschwingspiegels; Figur 3 zeitliche Verläufe eines Ansteuersignals zur Ansteuerung der Antriebsein- richtung, einer Elongation des Mikroschwingspiegels und eines Elongati- onssignals, welches den zeitlichen Verlauf der Elongation des Mik- roschwingspiegels charakterisiert;

Figur 4 einen Schaltungsaufbau eines Teils der Steuerungsvorrichtung mit einer

Schaltungseinrichtung für die Antriebseinrichtung des Mikroschwingspie- gels aus der Figur 2;

Figur 5 zeitliche Verläufe von vier Schaltsignalen, mit welchen die Schalteinrich- tung aus der Figur 4 geschaltet wird.

In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Ausführungsform(en) der Erfindung

In der Figur 1 ist ein Fahrzeug beispielhaft in Form eines Personenkraftwagens in der Vorderansicht gezeigt. Das Fahrzeug 10 umfasst eine abtastende optische Detektions- vorrichtung beispielhaft in Form eines Laserscanners 12. Der Laserscanner 12 ist bei- spielhaft in der vorderen Stoßstange des Fahrzeugs 10 angeordnet. Der Laserscanner 12 kann auch an einer anderen Stelle des Fahrzeugs 10 angeordnet sein.

Mit dem Laserscanner 12 kann ein Überwachungsbereich beispielhaft in Fahrtrichtung des Fahrzeugs 10 vor dem Fahrzeug 10 auf Objekte hin überwacht werden. Hierzu kann mit dem Laserscanner 12 der Überwachungsbereich mit entsprechenden Sende- signalen abgetastet werden. Bei Vorhandensein eines Objekts werden die Sendesigna- le reflektiert und zu dem Laserscanner 12 zurückgesendet. Mit einem entsprechenden Empfänger des Laserscanners 12 werden die reflektierten Signale empfangen.

Der Laserscanner 12 arbeitet nach einem sogenannten Laufzeitverfahren, bei dem eine Laufzeit zwischen dem Aussenden eines Sendesignals und dem Empfang eines reflek- tierten Sendesignals erfasst und daraus eine Entfernung, eine Geschwindigkeit und/oder eine Richtung des Objekts relativ zum Fahrzeug 10 bestimmt werden kann.

Der Laserscanner 12 weist einen Sender zum Aussenden von Sendesignalen, einen Empfänger zum Empfangen der reflektierten Sendesignale, eine Umlenkspiegeleinrich- tung 14 zum Umlenken der Sendesignale und eine Steuer- und Auswerteeinrichtung zur Steuerung des Senders, des Empfängers und der Umlenkspiegeleinrichtung 14 und zum Auswerten von empfangenen Signalen auf. Mit der Umlenkspiegeleinrichtung 14 werden die Strahlrichtungen der Sendesignale in dem Überwachungsbereich ge- schwenkt, sodass dieser mit den Sendesignalen abgetastet werden kann.

In der Figur 2 ist ein Schaltungsaufbau der Umlenkspiegeleinrichtung 14 gezeigt. Die Umlenkspiegeleinrichtung 14 umfasst einen Mikroschwingspiegel 16. Der Mikro- schwingspiegel 16 ist als sogenanntes Mikrosystem-Bauteil ausgelegt, welches in eng- lischsprachigen als Micro-Electro-Mechanical-Systems (MEMS) bezeichnet wird. Der Mikroschwingspiegel 16 kann um eine Schwenkachse 18 zwischen Amplituden, also Maximalauslenkungen, hin- und hergeschwenkt werden.

Der Mikroschwingspiegel 16 kann mit einer Antriebseinrichtung 20 verbunden. Die An- triebseinrichtung 20 weist zwei sogenannte Kammantriebe 22a und 22b auf, mit denen der Mikroschwingspiegel 16 antreibbar ist. Die Kammantriebe 22a und 22b können au- ßerdem zu Sensorzwecken zur Erfassung einer Elongation 26, also einer momentanen Auslenkung, des Mikroschwingspiegels 16 verwendet werden.

Die Kammantriebe 22a und 22b werden mit elektrischer Spannung betrieben. Die Kammantriebe 22a und 22b sind beispielhaft mit zusammenwirkenden Kammelektro- denstrukturen ausgestattet, welche durch Anlegen eines jeweiligen Ansteuersignals AS1 oder AS2 angesteuert werden können. Der zeitliche Verlauf des ersten Ansteuer- signals AS1 zum Ansteuern des ersten Kammantriebs 22a ist beispielhaft in der Figur 3 in gepunktete Linie gezeigt. Nur zur Orientierung ist der zeitliche Verlauf des zweiten Ansteuersignals AS2 zum Ansteuern des zweiten Kammantriebs 22a strichgepunktet angedeutet.

Ferner verfügt die Umlenkspiegeleinrichtung 14 über eine Elongationserfassungsein- richtung 24, mit welcher die Elongation 26 im zeitlichen Verlauf erfasst werden kann. Die Elongationserfassungseinrichtung 24 nutzt hierfür die Kammelektrodenstrukturen der Kammantriebe 22a und 22b. Dabei wird ein Lade- und Entladestrom in einer sich ändernden Kammkapazität des jeweiligen Kammantriebs 22a oder 22b erfasst. Die Kammkapazität und damit der Lade- und Entladestrom ändert sich aufgrund der Schwingung des Mikroschwingspiegels 16. Die Kapazitätsänderung wird in eine propor- tionale elektrische Spannung gewandelt, wobei die Frequenz der Spannung die Schwingungsfrequenz des Mikroschwingspiegels 16 und die Amplitudenänderung der Spannung ein Maß für die Elongation 26 des Mikroschwingspiegels 16 ist. Die in eine Amplitudenänderung umgewandelte Kammkapazität wird als entsprechendes Elongati- onssignal P1 beziehungsweise P2 ausgegeben. Die Elongationssignale P1 und P2 cha- rakterisieren die Elongation 26 des Mikroschwingspiegel 16 im zeitlichen Verlauf. Der zeitliche Verlauf des ersten Elongationssignals P1 , welches mit Hilfe des ersten Kammantriebs 22a ermittelt wird, ist beispielhaft in der Figur 3 gezeigt.

In Figur 3 ist beispielhaft der zeitliche Verlauf der Elongation 26 des Mikroschwingspie- gels 16 als Sinuskurve, der zeitliche Verlauf des ersten Ansteuersignals AS1 für den ersten Kammantrieb 22a in Form eines periodischen Rechtecksignals und der zeitliche Verlauf des ersten Elongationssignals P1 , welches mithilfe des ersten Kammantriebs 22a erzeugt wird, in Form eines periodischen bipolaren Pulses dargestellt. Die Darstel- lung in Figur 3 dient lediglich dem Vergleich der zeitlichen Verläufe des ersten Ansteu- ersignals AS1 , des ersten Elongationssignals P1 und der Elongation 26. Sonstige Maß- stäbe und Einheiten stimmen nicht überein.

Die Ansteuersignale AS1 und AS2 werden auf Basis der Elongationssignale P1 und P2 an die Schwingungsfrequenz des Mikroschwingspiegels 16 angepasst. Auf diese Weise wird erreicht, dass der Mikroschwingspiegel 16 möglichst in seiner Resonanzfrequenz angetrieben wird.

Zur Ansteuerung der Antriebseinrichtung 20, respektive der Kammantriebe 22a und 22b, ist eine Steuervorrichtung 28 vorgesehen. Die Steuervorrichtung 28 weist beispiel- haft einen sogenannten FPGA-Baustein 30 auf.

Der FPGA-Baustein 30 umfasst einen Teil eine Ansteuereinrichtung 32. Die Ansteuer- einrichtung 32 verfügt außerdem über zwei Signalgeneratoren 35a und 35b, welche in der Figur 4 gezeigt sind, zur Erzeugung der Ansteuersignale AS1 und AS2.

Ferner umfasst der FPGA-Baustein 30 eine Schaltsignalerzeugungseinrichtung 33, mit der weiter unten näher erläuterte Schaltsignale A, B, C und D erzeugt werden können. Außerdem können mit dem FPGA-Baustein 30 auf Basis der Elongationssignale P1 und P2 die Ansteuersignale AS1 und AS2, und die Schaltsignale A, B, C und D geregelt werden.

Des Weiteren umfasst der FPGA-Baustein 30 optional eine Kamm-

Positionserfassungseinrichtung 46. Mit der Kamm-Positionserfassungseinrichtung 46 kann der Kammstrom 11 des ersten Kammantriebs 22a ermittelt werden, solange dieser sich im Antriebsmodus befindet. Außerdem kann mit der Kamm-

Positionserfassungseinrichtung 46 der Kammstrom I2 zweiten Kammantriebs 22b ermit- telt werden, solange dieser sich im Antriebsmodus befindet. Aus den Kammströmen 11 und I2 können die Positionen der Kammelektrodenstrukturen der entsprechenden Kammantriebe 22a beziehungsweise 22b ermittelt werden.

Die Ansteuereinrichtung 32 und die Schaltsignalerzeugungseinrichtung 33 sind signal- technisch mit der Elongationserfassungseinrichtung 24 und einer Schalteinrichtung 34 verbunden. Mit der Schalteinrichtung 34 können die Kammantriebe 22a und 22b jeweils wechselweise mit der Ansteuereinrichtung 32 oder der Elongationserfassungseinrich- tung 24 verbunden werden.

Die Schalteinrichtung 34 ist im Detail in der Figur 4 gezeigt.

Die Schalteinrichtung 34 umfasst einen ersten Ansteuerzweig 36a für die Ansteuerung des ersten Kammantriebs 22a und einen zweiten Ansteuerzweig 36b für die Ansteue- rung des zweiten Kammantriebs 22b.

Ferner umfasst die Schalteinrichtung 34 einen ersten Elongationserfassungszweig 38a, mit dem der erste Kammantrieb 22a zur Erzeugung des ersten Elongationssignals P1 verbunden werden kann, und einen zweiten Elongationserfassungszweig 38b, mit dem der zweite Kammantrieb 22b zur Erzeugung des zweiten Elongationssignals P2 ver- bunden werden kann.

Ein Ausgang des ersten Ansteuerzweigs 36a ist über einen ersten Ansteuerschalter 40a mit dem ersten Kammantrieb 22a verbindbar. Ein Ausgang des zweiten Ansteuerzweigs 36b ist über einen zweiten Ansteuerschalter 40b mit dem zweiten Kammantrieb 22b verbindbar. Die Kammantriebe 22a und 22b liegen darüber hinaus auf Masse.

Ein Eingang des ersten Elongationserfassungszweigs 38a ist über einen ersten Elonga- tionsschalter 42a mit dem ersten Kammabtrieb 22a verbindbar. Ein Eingang des zwei- ten Elongationserfassungszweigs 38b ist über einen zweiten Elongationsschalter 42b mit dem zweiten Kammantrieb 22b verbindbar.

Der erste Ansteuerzweig 36a ist über den Ausgang der Ansteuereinrichtung 32 für das erste Ansteuersignal AS1 mit dem ersten Signalgenerator 35a verbunden. Der erste Signalgenerator 35a ist über einen ersten ohmschen Widerstand 48a beispielsweise in Form eines Shunts auf Masse gelegt. Zwischen dem ersten Signalgenerator 35a und dem ersten Widerstand 48a ist ein Abgriff für den ersten Kammstrom 11 vorgesehen, welcher mit dem entsprechenden Eingang der Kamm-Positionserfassungseinrichtung 46 verbunden ist.

Der zweite Ansteuerzweig 36b ist über den Ausgang der Ansteuereinrichtung 32 für das zweite Ansteuersignal AS2 mit dem zweiten Signalgenerator 35b verbunden. Der zweite Signalgenerator 35b ist über einen zweiten ohmschen Widerstand 48b beispielsweise in Form eines Shunts auf Masse gelegt. Zwischen dem zweiten Signalgenerator 35b und dem zweiten Widerstand 48b ist ein Abgriff für den zweiten Kammstrom I2 vorgesehen, welcher mit dem entsprechenden Eingang der Kamm-Positionserfassungseinrichtung 46 verbunden ist.

Ein Ausgang des ersten Elongationserfassungszweigs 38a ist mit einem Eingang eines ersten Transimpedanzverstärkers 44a der Elongationserfassungseinrichtung 24 ver- bunden. Ein Ausgang des zweiten Elongationserfassungszweigs 38b ist mit einem Ein- gang eines zweiten Transimpedanzverstärkers 44b der Elongationserfassungseinrich- tung 24 verbunden. An den jeweils andere Eingängen der Transimpedanzverstärker 44a und 44b liegt eine jeweilige Referenzspannung Ref an. Die Referenzspannungen Ref der Transimpedanzverstärker44a und 44b können unterschiedlich oder gleich vor- gegeben oder einstellbar sein. Am Ausgang des ersten Transimpedanzverstärkers 44a liegt das erste Elongationssig- nal P1 an, welches dem FPGA-Baustein 30 übermittelt wird. Am Ausgang des zweiten Transimpedanzverstärkers 44b liegt das zweite Elongationssignal P2 an, welches eben- falls dem FPGA-Baustein 30 übermittelt wird.

Die Ansteuerschalter 40a und 40b und die Elongationsschalter 42a und 42b sind mit den jeweiligen Ausgängen der Schaltsignalerzeugungseinrichtung 33, an denen die entsprechenden Schaltsignale A, B, C und D anliegen, verbunden. Dabei wird der erste Ansteuerschalter 40a mit dem ersten Schaltsignal A, der zweite Ansteuerschalter 40b mit dem zweiten Schaltsignal B, der erste Elongationsschalter 42a mit dem dritten Schaltsignal C und der zweite Elongationsschalter 42b mit dem vierten Schaltsignal D geschaltet. Ein zeitlicher Ausschnitt der Schaltsignale A, B, C und D während etwa der 1 ,5-fachen Periodendauer T der Schwingung des Mikroschwingspiegels 16 ist in der Figur 5 gezeigt.

Mithilfe der Schaltsignale A, B, C und D werden die Kammantriebe 22a und 22b mittels der Schalteinrichtung 34 jeweils wechselweise mit der Ansteuereinrichtung 32 oder mit der Elongationserfassungseinrichtung 24 verbunden.

Bei den Schaltsignalen A, B, C und D handelt es sich um periodische Rechtecksignale, welche jeweils mit der Periodendauer T der Schwingung des Mikroschwingspiegels 16 zwischen 0 und 1 wechseln. Steht ein Schaltsignal auf 1 wird der entsprechende Schal- ter geschlossen. Steht das Schaltsignal auf 0 wird der entsprechende Schalter geöffnet.

Das erste Schaltsignal A und das vierte Schaltsignal D wechseln gleichzeitig auf 1 , so- dass der erste Ansteuerschalter 40a und der zweite Elongationsschalter 42b gleichzei- tig geschlossen werden.

Das erste Schaltsignal A und das vierte Schaltsignal D schalten entsprechend der Schwingung des Mikroschwingspiegels 16 auf 1 , sobald der Mikroschwingspiegel 16 eine in der Figur 3 unteren Amplitude seiner Schwingung verlässt, sich also zwischen der unteren Amplitude und einer nachfolgenden oberen Amplitude befindet. Das erste Schaltsignal A schaltet auf 0, sobald der Mikroschwingspiegel 16 seinen Null lage durchläuft. Während das erste Schaltsignal A auf 1 steht, wird mit dem ersten An- steuerzweig 36a das erste Ansteuersignal AS1 des ersten Signalgenerator 35a an den ersten Kammantrieb 22a übermittelt, sodass dieser den Mikroschwingspiegel 16 an- treibt.

Das vierte Schaltsignal D wechselt auf 0, sobald der Mikroschwingspiegel 16 die obere Amplitude seiner Schwingung verlässt. Während das vierte Schaltsignal D auf 1 steht, ist der zweite Kammantrieb 22b über den zweiten Elongationserfassungszweig 38b mit dem zweiten Transimpedanzverstärker 44b der Elongationserfassungseinrichtung 24 verbunden, mit dem das zweite Elongationssignal P2 erzeugt und an den FPGA- Baustein 30 übermittelt wird.

Das zweite Schaltsignal B und das dritte Schaltsignal C schalten entsprechend der Schwingungsperiode des Mikroschwingspiegels 16 auf 1 , sobald der Mikroschwing- spiegel 16 eine in der Figur 3 obere Amplitude seiner Schwingung verlässt, sich also zwischen der oberen Amplitude und einer nachfolgenden unteren Amplitude befindet. In dem Ausführungsbeispiel schalten das zweite Schaltsignal B und das dritte Schaltsignal C auf 1 , sobald das vierte Schaltsignal D auf 0 schaltet.

Das zweite Schaltsignal B schaltet auf 0, sobald der Mikroschwingspiegel 16 die Nullla- ge seiner Schwingung durchläuft. Während das zweite Schaltsignal B auf 1 steht, wird mit dem zweiten Ansteuerzweig 36b das zweite Ansteuersignal AS2 des zweiten Sig nalgenerators 35b an den zweiten Kammantrieb 22b übermittelt, sodass dieser den Mikroschwingspiegel 16 antreibt.

Das dritte Schaltsignal C wechselt auf 0, sobald der Mikroschwingspiegel 16 die untere Amplitude seiner Schwingung verlässt. Während das dritte Schaltsignal C auf 1 steht, ist der erste Kammantrieb 22a über den ersten Elongationserfassungszweig 38a mit dem ersten Transimpedanzverstärker 44a der Elongationserfassungseinrichtung 24 verbunden, mit dem das erste Elongationssignal P1 erzeugt und an den FPGA-Baustein 30 übermittelt wird. Durch die periodische Umschaltung der Kammantriebe 22a und 22b zwischen An- triebsmodus und Elongationserfassungsmodus kann fortwährend die Elongation des Mikroschwingspiegels 16 mithilfe der Elongationssignale P1 und P2 ermittelt werden. Ferner kann der Mikroschwingspiegel 16 in jeder Anstiegsflanke und jeder Abstiegs- flanke seiner Schwingung mit einem der Kammantriebe 22a oder 22b angetrieben wer- den. So kann die Einschwingzeit des Mikroschwingspiegels 16 verringert werden, ohne dass die Energiezufuhr für jeden einzelnen Kammantrieb 22a und 22b vergrößert wer- den muss.

Ferner können mithilfe der Elongationssignale P1 und P2 die Ansteuersignale AS1 und AS2 und die Schaltsignale A, B, C und D so geregelt werden, dass der Mikroschwing- spiegel 16 möglichst in seiner Resonanzfrequenz schwingt.

Optional können nach der Einschwingzeit des Mikroschwingspiegels 16 die Schaltsig- nale A, B, C und D so geändert werden, dass einer der Kammantriebe, beispielsweise der erste Kammantrieb 22a, stets im Antriebsmodus betrieben wird, und der andere Kammantrieb, beispielsweise der zweite Kammantrieb 22b, stets in dem Elongationser- fassungsmodus betrieben wird. Auf diese Weise kann der Mikroschwingspiegel 16 energiesparender angetrieben werden, indem lediglich die Energie zugeführt wird, wel- che zur Aufrechterhaltung der Schwingung des Mikroschwingspiegels 16 erforderlich ist.

Ferner kann optional mittels der Kamm-Positionserfassungseinrichtung 46 die Position der Kammelektrodenstrukturen der jeweiligen Kammantriebe 22a und 22b durch Mes- sung der Kammströme 11 beziehungsweise I2 ermittelt werden. Dabei kann der erste Kammstrom 11 über den ersten Widerstand 48a gegen Masse gemessen werden, wenn sich der erste Kammantrieb 22a im Antriebsmodus befindet, also der erste Ansteuer- schalter 40a geschlossen ist. Der zweite Kammstrom I2 kann über den zweiten Wider- stand 48b gegen Masse gemessen werden, wenn sich der zweite Kammantrieb 22b im Antriebsmodus befindet, also der zweite Ansteuerschalter 40a geschlossen ist.

Befindet sich der erste Kammantrieb 22a im Antriebsmodus, so steigt der erste Kammstrom 11 solange an, bis die Kammelektrodenstrukturen des ersten Kamman- triebs 22a vollständig ineinandergreifen. In dieser Position hat die Kammkapazität des ersten Kammantriebs 22a ihr Maximum. Dies ist der ideale Zeitpunkt, um das erste An- steuersignal AS1 abzuschalten, damit ein Abbremsen des ersten Kammantriebs 22a und damit ein abbremsen der Schwingung des Mikroschwingspiegels 16 verhindert wird.

Entsprechend steigt im Antriebsmodus des zweiten Kammantriebs 22b der zweite Kammstrom I2 bis zum vollständigen ineinandergreifen der Kammelektrodenstrukturen des zweiten Kammantriebs 22a an. Entsprechend ist der ideale Zeitpunkt zum Abschal- ten des zweiten Ansteuersignals AS2 das Erreichen des Maximums der Kammkapazität des zweiten Kammantriebs 22b.

Die Signale aus den Kammströmen 11 und I2 können beispielsweise mit einem Analog- Digital-Wandler (ADC) ausgewertet und der Schaltsignalerzeugungseinrichtung 33 zum Einstellen der Schaltsignale A, B, C und D bereitgestellt werden. Der Analog-Digital- Wandler kann Teil des FPGA-Bausteins 30 sein.

Die Steuerung der Ansteuersignale AS1 und AS2 mit der Kamm- Positionserfassungseinrichtung 46 über wenigstens einen der Kammströme 11 und I2 kann auch in Betriebssituationen erfolgen, in denen der entsprechende Kammantrieb 22a und/oder 22b ausschließlich im Antriebsmodus, also nicht wechselweise im An- triebsmodus oder im Positionserfassungsmodus, geschaltet ist. Dabei können auch beide Kammantriebe 22a und 22b im Antriebsmodus geschaltet sind. So kann bei ei- nem Start der Antriebseinrichtung 20 ein schnelleres Einschwingen des Mikroschwing- spiegels 16 erreicht werden.

Um die Resonanzfrequenz des Mikroschwingspiegels 16 zu bestimmen, kann wenigs- tens einer der Kammantriebe 22a und 22b in regelmäßigen oder unregelmäßigen Ab- ständen in den Positionserfassungsmodus geschaltet und mit der Elongationserfas- sungseinrichtung 24 werden. Beispielsweise kann wenigstens einer der Kammantriebe 22a und 22b nach einer vorgebbaren oder vorgegebenen Anzahl von Schwingungspe- rioden des Mikroschwingspiegels 16 mit der Elongationserfassungseinrichtung 24 ver- bunden werden. Mithilfe der Elongationserfassungseinrichtung 24 kann die Schwin- gungsfrequenz des Mikroschwingspiegels an dessen Resonanzfrequenz angeglichen werden. Beispielsweise können bei einer symmetrischen Anordnung der Kammantriebe 22a und 22b bezüglich der Schwenkachse 18 die Kammantriebe 22a und 22b mittels der ent- sprechenden Ansteuersignale AS1 und AS2 zum zeitgleichen Antrieb angesteuert wer- den. Bei einer unsymmetrischen Anordnung der Kammantriebe 22a und 22b bezüglich der Schwenkachse 18 können die Kammantriebe 22a und 22b mittels der Ansteuersig- nale AS1 und AS2 zum zeitlich versetzten Antrieb angesteuert werden, um die unsym- metrische Anordnung auszugleichen.