(57)【要約】      （修正有）【課題】光偏向装置の反射部の振れ角誤差を適切に補正すること。【解決手段】光偏向装置は、反射部と、前記反射部を駆動可能に支持する駆動梁と、前記駆動梁を支持する支持部と、前記駆動梁に設けられ、駆動電圧の波形に応じた圧電素子の変位により前記反射部を駆動させる圧電駆動部と、１周期内に含まれる正の傾きの波形の期間３５１ａが、少なくとも第１の傾きの波形期間３５２ａ、及び前記第１の傾きとは異なる第２の傾きの波形期間３５３ａを有する第１の駆動電圧波形３０２ａと、１周期内に含まれる負の傾きの波形の期間３５１ｂが、少なくとも第３の傾きの波形期間３５２ｂ、及び前記第３の傾きとは異なる第４の傾きの波形期間３５３ｂを有する第２の駆動電圧波形３０２ｂを前記圧電駆動部に出力する駆動電圧波形出力部と、を有し、前記第２の傾き及び前記第４の傾きの波形は、前記圧電素子の圧電定数の変動に応じた期間に設けられる。【選択図】図２２
2020101589.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射部と、
前記反射部を駆動可能に支持する駆動梁と、
前記駆動梁を支持する支持部と、
前記駆動梁に設けられ、駆動電圧の波形に応じた圧電素子の変位により前記反射部を駆動させる圧電駆動部と、
１周期内に含まれる正の傾きの波形の期間が、少なくとも第１の傾きの波形期間、及び前記第１の傾きとは異なる第２の傾きの波形期間を有する第１の駆動電圧波形と、
１周期内に含まれる負の傾きの波形の期間が、少なくとも第３の傾きの波形期間、及び前記第３の傾きとは異なる第４の傾きの波形期間を有する第２の駆動電圧波形を前記圧電駆動部に出力する駆動電圧波形出力部と、を有し、
前記第２の傾き及び前記第４の傾きの波形は、前記圧電素子の圧電定数の変動に応じた期間に設けられる
光偏向装置。
【請求項２】
前記第２の傾きの波形の電圧傾斜の傾斜角度は、前記第１の傾きの波形の電圧傾斜の傾斜角度より大きく、
前記第４の傾きの波形の電圧傾斜の傾斜角度は、前記第３の傾きの波形の電圧傾斜の傾斜角度より大きい、
請求項１に記載の光偏向装置。
【請求項３】
駆動される前記反射部の振れ角を検出する振れ角検出部と、
前記駆動電圧の波形を補正する波形補正部と、を有し、
前記波形補正部は、検出された前記振れ角に基づき、前記第１の傾き、前記第３の傾き、前記第１の傾きから前記第２の傾きに変化する時期、及び前記第３の傾きから前記第４の傾きに変化する時期を決定する第１決定部を有する
請求項１、又は２に記載の光偏向装置。
【請求項４】
検出された前記振れ角と規定値との差が予め定められた閾値以上である場合に、前記波形補正部は、前記駆動電圧の波形を補正する
請求項３に記載の光偏向装置。
【請求項５】
前記圧電駆動部に含まれる圧電素子の圧電定数を記憶する圧電定数記憶部と、
前記第１の駆動電圧波形及び前記第２の駆動電圧波形を生成する波形生成部と、を有し、
前記波形生成部は、前記圧電定数記憶部から取得された前記圧電定数に基づき、前記第１の傾き、前記第３の傾き、前記第１の傾きから前記第２の傾きに変化する時期、及び前記第３の傾きから前記第４の傾きに変化する時期を決定する第２決定部を有する
請求項１、又は２に記載の光偏向装置。
【請求項６】
前記駆動電圧波形出力部は、検出された前記振れ角の時間変化に対し、前記駆動電圧の変化が逆位相となる波形が重畳された前記第１の駆動電圧波形、及び前記第２の駆動電圧波形の少なくとも１つを出力する
請求項１乃至５の何れか１項に記載の光偏向装置。
【請求項７】
前記駆動梁の各駆動梁は、折り返すように連結された複数の梁部からなる蛇行梁を含み、
前記複数の梁部の各梁部にそれぞれ前記圧電駆動部が設けられ、
前記駆動電圧波形出力部は、前記圧電駆動部のそれぞれに同じ駆動電圧の波形を出力する
請求項１乃至６の何れか１項に記載の光偏向装置。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか１項に記載の光偏向装置を有する
画像投影装置。
【請求項９】
前記光偏向装置は、光源からの光の反射光を、光透過部材の表面で走査させる
請求項８に記載の画像投影装置。
【請求項１０】
請求項１乃至７の何れか１項に記載の光偏向装置を有する
レーザヘッドランプ。
【請求項１１】
請求項１乃至６の何れか１項に記載の光偏向装置、或いは請求項８、又は９に記載の画像投影装置、又は請求項１０に記載のレーザヘッドランプを有する
移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光偏向装置、画像投影装置、レーザヘッドランプ及び移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ミラー等の反射部を圧電素子により水平及び垂直方向に回動させ、反射部に入射する光を偏向させる光偏向装置が知られている。
【０００３】
従来の光偏向装置では、圧電素子の圧電特性により、印加電圧に対する圧電素子の変位量にリニアリティ誤差が生じ、反射部で所望の回動角度（振れ角）や、回動速度（振れ角の変化速度）が得られない場合があった。
【０００４】
このような圧電素子のリニアリティ誤差に起因する反射部の振れ角誤差を補正するために、圧電素子からローパスフィルタを介して検知された揺らぎ信号と、揺らぎの半周期遅れの信号とを合成した合成信号と駆動信号とを用いて圧電素子を変位させる技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術では、圧電素子の電圧依存性による感度ズレ（圧電定数の変動）により、反射部の振れ角誤差を適切に補正できない場合があった。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、光偏向装置の反射部の振れ角誤差を適切に補正することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
開示の技術の一態様に係る光偏向装置は、反射部と、前記反射部を駆動可能に支持する駆動梁と、前記駆動梁を支持する支持部と、前記駆動梁に設けられ、駆動電圧の波形に応じた圧電素子の変位により前記反射部を駆動させる圧電駆動部と、１周期内に含まれる正の傾きの波形の期間が、少なくとも第１の傾きの波形期間、及び前記第１の傾きとは異なる第２の傾きの波形期間を有する第１の駆動電圧波形と、１周期内に含まれる負の傾きの波形の期間が、少なくとも第３の傾きの波形期間、及び前記第３の傾きとは異なる第４の傾きの波形期間を有する第２の駆動電圧波形を前記圧電駆動部に出力する駆動電圧波形出力部と、を有し、前記第２の傾き及び前記第４の傾きの波形は、前記圧電素子の圧電定数の変動に応じた期間に設けられる。
【発明の効果】
【０００８】
開示の技術によれば、光偏向装置の反射部の振れ角誤差を適切に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】光走査システムの一例の概略図である。
【図２】光走査システムの一例のハードウェア構成図である。
【図３】制御装置の一例の機能ブロック図である。
【図４】光走査システムに係る処理の一例のフローチャートである。
【図５】ヘッドアップディスプレイ装置を搭載した自動車の一例の概略図である。
【図６】ヘッドアップディスプレイ装置の一例の概略図である。
【図７】光書込装置を搭載した画像形成装置の一例の概略図である。
【図８】光書込装置の一例の概略図である。
【図９】ライダ装置を搭載した自動車の一例の概略図である。
【図１０】ライダ装置の一例の概略図である。
【図１１】レーザヘッドランプの構成の一例を説明する概略図である。
【図１２】ヘッドマウントディスプレイの構成の一例を示す概略斜視図である。
【図１３】ヘッドマウントディスプレイの構成の一部の一例を示す図である。
【図１４】パッケージングされた可動装置の一例を示す概略図である。
【図１５】可動装置の一例を＋Ｚ方向から見たときの平面図である。
【図１６】図１５に記載の可動装置のＰ−Ｐ'断面図である。
【図１７】図１５に記載の可動装置のＱ−Ｑ'断面図である。
【図１８】可動装置の駆動梁の変形を模式的に表した模式図である。
【図１９】（ａ）は、可動装置の圧電駆動部群Ａに印加される駆動電圧Ａの波形の一例である。（ｂ）は、可動装置の圧電駆動部群Ｂに印加される駆動電圧Ｂの波形の一例である。（ｃ）は、（ａ）の駆動電圧の波形と（ｂ）の駆動電圧の波形を重ね合わせた図である。
【図２０】駆動電圧と反射部の振れ角の関係の一例を説明する図であり、（ａ）は駆動電圧の波形の一例を説明する図であり、（ｂ）は（ａ）の波形の駆動電圧を印加したときの反射部の振れ角の一例を説明する図である。
【図２１Ａ】反射部の振れ角誤差による画像不良の一例を説明する図であり、（ａ）は走査光による画像の一例を説明する図であり、（ｂ）は振れ角誤差がある場合の走査光による画像の一例を説明する図である。
【図２１Ｂ】圧電部の圧電定数の電圧依存性の一例を説明する図である。
【図２２】第１の実施形態に係る駆動電圧の波形の補正方法とその効果の一例を説明する図であり、（ａ）は補正後の駆動電圧の波形の一例を説明する図であり、（ｂ）は補正前の波形の駆動電圧を印加したときの反射部の振れ角の一例を説明する図であり、（ｃ）は補正後の波形の駆動電圧を印加したときの反射部の振れ角の一例を説明する図である。
【図２３】第１の実施形態に係る可動装置の一例を＋Ｚ方向からみたときの平面図である。
【図２４】図２３に記載の可動装置のＲ−Ｒ'断面図である。
【図２５】第１の実施形態に係る光偏向装置の一例のハードウェア構成図である。
【図２６】第１の実施形態に係る制御装置の一例の機能ブロック図である。
【図２７】第１の実施形態に係る光偏向装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図２８】反射部の振れ角の揺らぎの一例を説明する図である。
【図２９】比較例に係る波形の駆動電圧を印加したときの反射部の振れ角を説明する図であり、（ａ）は駆動電圧の波形の一例を説明する図であり、（ｂ）は（ａ）の波形の駆動電圧を印加したときの反射部の振れ角を説明する図である。
【図３０】第２の実施形態に係る駆動電圧の波形とその効果の一例を説明する図であり、（ａ）は駆動電圧の波形の一例を説明する図であり、（ｂ）は（ａ）の波形の駆動電圧を印加したときの反射部の振れ角を説明する図である。
【図３１】第３の実施形態に係る制御装置の一例の機能ブロック図である。
【図３２】第３の実施形態に係る光偏向装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図３３】上部と下部で反射面の振れ角の可動動作が不均一となる場合の一例を説明する図であり、（ａ）は補正前の波形の駆動電圧を印加したときの反射部の振れ角の一例を説明する図であり、（ｂ）は補正後の駆動電圧の波形の一例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１１】
［光走査システム］
まず、実施形態の可動装置を適用した光走査システムについて、図１〜図４に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
図１には、光走査システムの一例の概略図が示されている。図１に示すように、光走査システム１０は、制御装置１１の制御に従って光源装置１２から照射された光を可動装置１３の有する反射面１４により偏向して被走査面１５を光走査するシステムである。
【００１３】
光走査システム１０は、制御装置１１，光源装置１２、反射面１４を有する可動装置１３により構成される。
【００１４】
制御装置１１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）およびＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等を備えた電子回路ユニットである。可動装置１３は、例えば反射面１４を有し、反射面１４を可動可能なＭＥＭＳ（Micro Electromechanical Systems）デバイスである。光源装置１２は、例えばレーザを照射するレーザ装置である。なお、被走査面１５は、例えばスクリーンである。
【００１５】
制御装置１１は、取得した光走査情報に基づいて光源装置１２および可動装置１３の制御命令を生成し、制御命令に基づいて光源装置１２および可動装置１３に駆動信号を出力する。
【００１６】
光源装置１２は、入力した駆動信号に基づいて光源の照射を行う。可動装置１３は、入力した駆動信号に基づいて反射面１４を１軸方向または２軸方向の少なくともいずれかに可動させる。
【００１７】
これにより、例えば、光走査情報の一例である画像情報に基づいた制御装置１１の制御によって、可動装置１３の反射面１４を所定の範囲で２軸方向に往復可動させ、反射面１４に入射する光源装置１２からの照射光をある１軸周りに偏向して光走査することにより、被走査面１５に任意の画像を投影することができる。なお、実施形態の可動装置の詳細および制御装置による制御の詳細については後述する。
【００１８】
次に、光走査システム１０一例のハードウェア構成について図２を用いて説明する。図２は、光走査システム１０の一例のハードウェア構成図である。図２に示すように、光走査システム１０は、制御装置１１、光源装置１２および可動装置１３を備え、それぞれが電気的に接続されている。このうち、制御装置１１は、ＣＰＵ２０、ＲＡＭ２１（Random Access Memory）、ＲＯＭ２２（Read Only Memory）、ＦＰＧＡ２３、外部Ｉ／Ｆ２４、光源装置ドライバ２５、可動装置ドライバ２６を備えている。
【００１９】
ＣＰＵ２０は、ＲＯＭ２２等の記憶装置からプログラムやデータをＲＡＭ２１上に読み出し、処理を実行して、制御装置１１の全体の制御や機能を実現する演算装置である。
【００２０】
ＲＡＭ２１は、プログラムやデータを一時保持する揮発性の記憶装置である。
【００２１】
ＲＯＭ２２は、電源を切ってもプログラムやデータを保持することができる不揮発性の記憶装置であり、ＣＰＵ２０が光走査システム１０の各機能を制御するために実行する処理用プログラムやデータを記憶している。
【００２２】
ＦＰＧＡ２３は、ＣＰＵ２０の処理に従って、光源装置ドライバ２５および可動装置ドライバ２６に適した制御信号を出力する回路である。
【００２３】
外部Ｉ／Ｆ２４は、例えば外部装置やネットワーク等とのインタフェースである。外部装置には、例えば、ＰＣ（Personal Computer）等の上位装置、ＵＳＢメモリ、ＳＤカード、ＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤＤ、ＳＳＤ等の記憶装置が含まれる。また、ネットワークは、例えば自動車のＣＡＮ(Controller Area Network)やＬＡＮ（Local Area Network）、インターネット等である。外部Ｉ／Ｆ２４は、外部装置との接続または通信を可能にする構成であればよく、外部装置ごとに外部Ｉ／Ｆ２４が用意されてもよい。
【００２４】
光源装置トライバは、入力された制御信号に従って光源装置１２に駆動電圧等の駆動信号を出力する電気回路である。
【００２５】
可動装置ドライバ２６は、入力された制御信号に従って可動装置１３に駆動電圧等の駆動信号を出力する電気回路である。
【００２６】
制御装置１１において、ＣＰＵ２０は、外部Ｉ／Ｆ２４を介して外部装置やネットワークから光走査情報を取得する。なお、ＣＰＵ２０が光走査情報を取得することができる構成であればよく、制御装置１１内のＲＯＭ２２やＦＰＧＡ２３に光走査情報を格納する構成としてもよいし、制御装置１１内に新たにＳＳＤ等の記憶装置を設けて、その記憶装置に光走査情報を格納する構成としてもよい。
【００２７】
ここで、光走査情報とは、被走査面１５にどのように光走査させるかを示した情報であり、例えば、光走査により画像を表示する場合は、光走査情報は画像データである。また、例えば、光走査により光書込みを行う場合は、光走査情報は書込み順や書込み箇所を示した書込みデータである。他にも、例えば、光走査により距離測定を行う場合は、光走査情報は距離測定用の光を照射するタイミングと照射範囲を示す照射データである。
【００２８】
制御装置１１は、ＣＰＵ２０の命令および図２に示したハードウェア構成によって、次に説明する機能構成を実現することができる。
【００２９】
次に、光走査システム１０の制御装置１１の機能構成について図３を用いて説明する。図３は、光走査システムの制御装置の一例の機能ブロック図である。
【００３０】
図３に示すように、制御装置１１は、機能として制御部３０と駆動信号出力部３１とを有する。
【００３１】
制御部３０は、例えばＣＰＵ２０、ＦＰＧＡ２３等により実現され、外部装置から光走査情報を取得し、光走査情報を制御信号に変換して駆動信号出力部３１に出力する。例えば、制御部３０は、外部装置等から画像データを光走査情報として取得し、所定の処理により画像データから制御信号を生成して駆動信号出力部３１に出力する。
【００３２】
駆動信号出力部３１は、光源装置ドライバ２５、可動装置ドライバ２６等により実現され、入力された制御信号に基づいて光源装置１２または可動装置１３に駆動信号を出力する。
【００３３】
駆動信号は、光源装置１２または可動装置１３の駆動を制御するための信号である。例えば、光源装置１２においては、光源の照射タイミングおよび照射強度を制御する駆動電圧である。また、例えば、可動装置１３においては、可動装置１３の有する反射面１４を可動させるタイミングおよび可動範囲を制御する駆動電圧である。
【００３４】
次に、光走査システム１０が被走査面１５を光走査する処理について図４を用いて説明する。図４は、光走査システムに係る処理の一例のフローチャートである。
【００３５】
ステップＳ１１において、制御部３０は、外部装置等から光走査情報を取得する。
【００３６】
ステップＳ１２において、制御部３０は、取得した光走査情報から制御信号を生成し、制御信号を駆動信号出力部３１に出力する。
【００３７】
ステップＳ１３において、駆動信号出力部３１は、入力された制御信号に基づいて駆動信号を光源装置１２および可動装置１３に出力する。
【００３８】
ステップ１４において、光源装置１２は、入力された駆動信号に基づいて光照射を行う。また、可動装置１３は、入力された駆動信号に基づいて反射面１４の可動を行う。光源装置１２および可動装置１３の駆動により、任意の方向に光が偏向され、光走査される。
【００３９】
なお、上記光走査システム１０では、１つの制御装置１１が光源装置１２および可動装置１３を制御する装置および機能を有しているが、光源装置用の制御装置および可動装置用の制御装置と、別体に設けてもよい。
【００４０】
また、上記光走査システム１０では、一つの制御装置１１に光源装置１２および可動装置１３の制御部３０の機能および駆動信号出力部３１の機能を設けているが、これらの機能は別体として存在していてもよく、例えば制御部３０を有した制御装置１１とは別に駆動信号出力部３１を有した駆動信号出力装置を設ける構成としてもよい。なお、上記光走査システム１０のうち、反射面１４を有した可動装置１３と制御装置１１により、光偏向を行う光偏向システムを構成してもよい。
【００４１】
［画像投影装置］
次に、実施形態の可動装置を適用した画像投影装置について、図５および図６を用いて詳細に説明する。
【００４２】
図５は、画像投影装置の一例であるヘッドアップディスプレイ装置５００を搭載した自動車４００の実施形態に係る概略図である。また、図６はヘッドアップディスプレイ装置５００の一例の概略図である。
【００４３】
画像投影装置は、光走査により画像を投影する装置であり、例えばヘッドアップディスプレイ装置である。
【００４４】
図５に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置５００は、例えば、自動車４００のウインドシールド（フロントガラス４０１等）の付近に設置される。ヘッドアップディスプレイ装置５００から発せられる投射光Ｌがフロントガラス４０１で反射され、ユーザーである観察者（運転者４０２）に向かう。これにより、運転者４０２は、ヘッドアップディスプレイ装置５００によって投影された画像等を虚像として視認することができる。なお、ウインドシールドの内壁面にコンバイナを設置し、コンバイナによって反射する投射光によってユーザーに虚像を視認させる構成にしてもよい。
【００４５】
図６に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置５００は、赤色、緑色、青色のレーザ光源５０１Ｒ，５０１Ｇ，５０１Ｂからレーザ光が出射される。出射されたレーザ光は、各レーザ光源に対して設けられるコリメータレンズ５０２，５０３，５０４と、２つのダイクロイックミラー５０５，５０６と、光量調整部５０７と、から構成される入射光学系を経た後、反射面１４を有する可動装置１３にて偏向される。そして、偏向されたレーザ光は、自由曲面ミラー５０９と、中間スクリーン５１０と、投射ミラー５１１とから構成される投射光学系を経て、スクリーンに投影される。なお、上記ヘッドアップディスプレイ装置５００では、レーザ光源５０１Ｒ，５０１Ｇ，５０１Ｂ、コリメータレンズ５０２，５０３，５０４、ダイクロイックミラー５０５，５０６は、光源ユニット５３０として光学ハウジングによってユニット化されている。
【００４６】
上記ヘッドアップディスプレイ装置５００は、中間スクリーン５１０に表示される中間像を自動車４００のフロントガラス４０１に投射することで、その中間像を運転者４０２に虚像として視認させる。ここで、フロントガラス４０１は「光透過部材」の一例である。
【００４７】
レーザ光源５０１Ｒ，５０１Ｇ，５０１Ｂから発せられる各色レーザ光は、それぞれ、コリメータレンズ５０２，５０３，５０４で略平行光とされ、２つのダイクロイックミラー５０５，５０６により合成される。合成されたレーザ光は、光量調整部５０７で光量が調整された後、反射面１４を有する可動装置１３によって二次元走査される。可動装置１３で二次元走査された投射光Ｌは、自由曲面ミラー５０９で反射されて歪みを補正された後、中間スクリーン５１０に集光され、中間像を表示する。中間スクリーン５１０は、マイクロレンズが二次元配置されたマイクロレンズアレイで構成されており、中間スクリーン５１０に入射してくる投射光Ｌをマイクロレンズ単位で拡大する。
【００４８】
可動装置１３は、反射面１４を２軸方向に往復可動させ、反射面１４に入射する投射光Ｌを二次元走査する。この可動装置１３の駆動制御は、レーザ光源５０１Ｒ，５０１Ｇ，５０１Ｂの発光タイミングに同期して行われる。
【００４９】
以上、画像投影装置の一例としてのヘッドアップディスプレイ装置５００の説明をしたが、画像投影装置は、反射面１４を有した可動装置１３により光走査を行うことで画像を投影する装置であればよい。例えば、机等に置かれ、表示スクリーン上に画像を投影するプロジェクタや、観測者の頭部等に装着される装着部材に搭載され、装着部材が有する反射透過スクリーンに投影、または眼球をスクリーンとして画像を投影するヘッドマウントディスプレイ装置等にも、同様に適用することができる。
【００５０】
また、画像投影装置は、車両や装着部材だけでなく、例えば、航空機、船舶、移動式ロボット等の移動体、あるいは、その場から移動せずにマニピュレータ等の駆動対象を操作する作業ロボットなどの非移動体に搭載されてもよい。
【００５１】
［光書込装置］
次に、実施形態の可動装置１３を適用した光書込装置について図７および図８を用いて詳細に説明する。
【００５２】
図７は、光書込装置６００を組み込んだ画像形成装置の一例である。また、図８は、光書込装置の一例の概略図である。
【００５３】
図７に示すように、上記光書込装置６００は、レーザ光によるプリンタ機能を有するレーザプリンタ６５０等に代表される画像形成装置の構成部材として使用される。画像形成装置において光書込装置６００は、１本または複数本のレーザビームで被走査面１５である感光体ドラムを光走査することにより、感光体ドラムに光書込を行う。
【００５４】
図８に示すように、光書込装置６００において、レーザ素子などの光源装置１２からのレーザ光は、コリメータレンズなどの結像光学系６０１を経た後、反射面１４を有する可動装置１３により１軸方向または２軸方向に偏向される。そして、可動装置１３で偏向されたレーザ光は、その後、第一レンズ６０２ａと第二レンズ６０２ｂ、反射ミラー部６０２ｃからなる走査光学系６０２を経て、被走査面１５（例えば感光体ドラムや感光紙）に照射し、光書込みを行う。走査光学系６０２は、被走査面１５にスポット状に光ビームを結像する。また、光源装置１２および反射面１４を有する可動装置１３は、制御装置１１の制御に基づき駆動する。
【００５５】
このように上記光書込装置６００は、レーザ光によるプリンタ機能を有する画像形成装置の構成部材として使用することができる。また、走査光学系を異ならせて１軸方向だけでなく２軸方向に光走査可能にすることで、レーザ光をサーマルメディアに偏向して光走査し、加熱することで印字するレーザラベル装置等の画像形成装置の構成部材として使用することができる。
【００５６】
上記光書込装置に適用される反射面１４を有した可動装置１３は、ポリゴンミラー等を用いた回転多面鏡に比べ駆動のための消費電力が小さいため、光書込装置の省電力化に有利である。また、可動装置１３の振動時における風切り音は回転多面鏡に比べ小さいため、光書込装置の静粛性の改善に有利である。光書込装置は回転多面鏡に比べ設置スペースが圧倒的に少なくて済み、また可動装置１３の発熱量もわずかであるため、小型化が容易であり、よって画像形成装置の小型化に有利である。
【００５７】
［距離測定装置］
次に、上記実施形態の可動装置を適用した距離測定装置について、図９および図１０を用いて詳細に説明する。
【００５８】
図９は、距離測定装置の一例であるライダ（ＬｉＤＡＲ；Laser Imaging Detection and Ranging）装置を搭載した自動車の概略図である。また、図１０はライダ装置の一例の概略図である。
【００５９】
距離測定装置は、対象方向の距離を測定する装置であり、例えばライダ装置である。
【００６０】
図９に示すように、ライダ装置７００は、例えば自動車７０１に搭載され、対象方向を光走査して、対象方向に存在する被対象物７０２からの反射光を受光することで、被対象物７０２の距離を測定する。
【００６１】
図１０に示すように、光源装置１２から出射されたレーザ光は、発散光を略平行光とする光学系であるコリメートレンズ７０３と、平面ミラー７０４とから構成される入射光学系を経て、反射面１４を有する可動装置１３で１軸もしくは２軸方向に走査される。そして、投光光学系である投光レンズ７０５等を経て装置前方の被対象物７０２に照射される。光源装置１２および可動装置１３は、制御装置１１により駆動を制御される。被対象物７０２で反射された反射光は、光検出器７０９により光検出される。すなわち、反射光は入射光検出受光光学系である集光レンズ７０６等を経て撮像素子７０７により受光され、撮像素子７０７は検出信号を信号処理回路７０８に出力する。信号処理回路７０８は、入力された検出信号に２値化やノイズ処理等の所定の処理を行い、結果を測距回路７１０に出力する。
【００６２】
測距回路７１０は、光源装置１２がレーザ光を発光したタイミングと、光検出器７０９でレーザ光を受光したタイミングとの時間差、または受光した撮像素子７０７の画素ごとの位相差によって、被対象物７０２の有無を認識し、さらに被対象物７０２との距離情報を算出する。
【００６３】
反射面１４を有する可動装置１３は多面鏡に比べて破損しづらく、小型であるため、耐久性の高い小型のレーダ装置を提供することができる。このようなライダ装置は、例えば車両、航空機、船舶、ロボット等に取り付けられ、所定範囲を光走査して障害物の有無や障害物までの距離を測定することができる。ライダ装置７００の搭載位置は、自動車７０１の上部前方に限定されず、側面や後方に搭載されてもよい。
【００６４】
上記距離測定装置では、一例としてのライダ装置７００の説明をしたが、距離測定装置は、反射面１４を有した可動装置１３を制御装置１１で制御することにより光走査を行い、光検出器により反射光を受光することで被対象物７０２の距離を測定する装置であればよく、上述した実施形態に限定されるものではない。
【００６５】
例えば、手や顔を光走査して得た距離情報から形状等の物体情報を算出し、記録と参照することで対象物を認識する生体認証や、対象範囲への光走査により侵入物を認識するセキュリティセンサ、光走査により得た距離情報から形状等の物体情報を算出して認識し、３次元データとして出力する３次元スキャナの構成部材などにも同様に適用することができる。
【００６６】
［レーザヘッドランプ］
次に、上記実施形態の可動装置を自動車のヘッドライトに適用したレーザヘッドランプ５０について、図１１ を用いて説明する。図１１は、レーザヘッドランプ５０の構成の一例を説明する概略図である。
【００６７】
レーザヘッドランプ５０は、制御装置１１と、光源装置１２ｂと、反射面１４を有する可動装置１３と、ミラー５１と、透明板５２とを有する。
【００６８】
光源装置１２ｂは、青色のレーザ光を発する光源である。光源装置１２ｂから発せられた光は、可動装置１３に入射し、反射面１４にて反射される。可動装置１３は、制御装置１１からの信号に基づき、反射面をＸＹ方向に可動し、光源装置１２ｂからの青色のレーザ光をＸＹ方向に二次元走査する。
【００６９】
可動装置１３による走査光は、ミラー５１で反射され、透明板５２に入射する。透明板５２は、表面又は裏面を黄色の蛍光体により被覆されている。ミラー５１からの青色のレーザ光は、透明板５２における黄色の蛍光体の被覆を通過する際に、ヘッドライトの色として法定される範囲の白色に変化する。これにより自動車の前方は、透明板５２からの白色光で照明される。
【００７０】
可動装置１３による走査光は、透明板５２の蛍光体を通過する際に所定の散乱をする。これにより自動車前方の照明対象における眩しさは緩和される。
【００７１】
可動装置１３を自動車のヘッドライトに適用する場合、光源装置１２ｂ及び蛍光体の色は、それぞれ青及び黄色に限定されない。例えば、光源装置１２ｂを近紫外線とし、透明板５２を、光の三原色の青色、緑色及び赤色の各蛍光体を均一に混ぜたもので被覆してもよい。この場合でも、透明板５２を通過する光を白色に変換でき、自動車の前方を白色光で照明することができる。
【００７２】
［ヘッドマウントディスプレイ］
次に、上記実施形態の可動装置を適用したヘッドマウントディスプレイ６０について、図１２〜１３を用いて説明する。ここでヘッドマウントディスプレイ６０は、人間の頭部に装着可能な頭部装着型ディスプレイで、例えば、眼鏡に類する形状とすることができる。ヘッドマウントディスプレイを、以降ではＨＭＤと省略して示す。
【００７３】
図１２は、ＨＭＤ６０の外観を例示する斜視図である。図１２において、ＨＭＤ６０は、左右に１組ずつ略対称に設けられたフロント６０ａ、及びテンプル６０ｂにより構成されている。フロント６０ａは、例えば、導光板６１により構成することができ、光学系や制御装置等は、テンプル６０ｂに内蔵することができる。
【００７４】
図１３は、ＨＭＤ６０の構成を部分的に例示する図である。なお、図１３では、左眼用の構成を例示しているが、ＨＭＤ６０は右眼用としても同様の構成を有している。
【００７５】
ＨＭＤ６０は、制御装置１１と、光源ユニット５３０と、光量調整部５０７と、反射面１４を有する可動装置１３と、導光板６１と、ハーフミラー６２とを有している。
【００７６】
光源ユニット５３０は、上述したように、レーザ光源５０１Ｒ、５０１Ｇ、及び５０１Ｂと、コリメータレンズ５０２、５０３、及び５０４と、ダイクロイックミラー５０５、及び５０６とを、光学ハウジングによってユニット化したものである。光源ユニット５３０において、レーザ光源５０１Ｒ、５０１Ｇ、及び５０１Ｂからの三色のレーザ光は、ダイクロイックミラー５０５及び５０６で合成される。光源ユニット５３０からは、合成された平行光が発せられる。
【００７７】
光源ユニット５３０からの光は、光量調整部５０７により光量調整された後、可動装置１３に入射する。可動装置１３は、制御装置１１からの信号に基づき、反射面１４をＸＹ方向に可動し、光源ユニット５３０からの光を二次元走査する。この可動装置１３の駆動制御は、レーザ光源５０１Ｒ、５０１Ｇ、５０１Ｂの発光タイミングに同期して行われ、走査光によりカラー画像が形成される。
【００７８】
可動装置１３による走査光は、導光板６１に入射する。導光板６１は、走査光を内壁面で反射させながらハーフミラー６２に導光する。導光板６１は、走査光の波長に対して透過性を有する樹脂等により形成されている。
【００７９】
ハーフミラー６２は、導光板６１からの光をＨＭＤ６０の背面側に反射し、ＨＭＤ６０の装着者６３の眼の方向に出射する。ハーフミラー６２は、例えば、自由曲面形状を有している。走査光による画像は、ハーフミラー６２での反射により、装着者６３の網膜に結像する。或いは、ハーフミラー６２での反射と眼球における水晶体のレンズ効果とにより、装着者６３の網膜に結像する。またハーフミラー６２での反射により、画像は空間歪が補正される。装着者６３は、ＸＹ方向に走査される光で形成される画像を、観察することができる。
【００８０】
６２はハーフミラーであるため、装着者６３には、外界からの光による像と走査光による画像が重畳して観察される。ハーフミラー６２に代えてミラーを設けることで、外界からの光をなくし、走査光による画像のみを観察できる構成としてもよい。
【００８１】
［パッケージング］
次に、実施形態の可動装置のパッケージングについて図１４を用いて説明する。
【００８２】
図１４は、パッケージングされた可動装置の一例の概略図である。
【００８３】
図１４に示すように、可動装置１３は、パッケージ部材８０１の内側に配置される取付部材８０２に取り付けられ、パッケージ部材８０１の一部を透過部材８０３で覆われて、密閉されることでパッケージングされる。さらに、パッケージ内は窒素等の不活性ガスが密封されている。これにより、可動装置１３の酸化による劣化が抑制され、さらに温度等の環境の変化に対する耐久性が向上する。
【００８４】
以上に説明した光偏向システム、光走査システム、画像投射装置、光書込装置、距離測定装置に使用される可動装置の詳細および本実施形態の制御装置による制御の詳細について、図１５〜図１９を用いて説明する。
【００８５】
［可動装置の詳細］
まず、可動装置について図１５〜図１７を用いて詳細に説明する。
【００８６】
図１５は、２軸方向に光偏向可能な片持ち支持タイプの可動装置の平面図である。図１６は、図１５のＰ−Ｐ'断面図である。図１７は図１５のＱ−Ｑ'断面図である。但し、ここでは片持ち支持タイプを用いて説明するが、両端支持タイプであってもよい。
【００８７】
図１５に示すように、可動装置１３は、入射した光を反射する反射部１０１と、反射部に接続され、反射部をＹ軸に平行な第１軸周りに駆動する第１駆動部１１０ａ、１１０ｂと、反射部および第１駆動部を支持する第１支持部１２０と、第１支持部に接続され、反射部および第１支持部をＸ軸に平行な第２軸周りに駆動する第２駆動部１３０ａ、１３０ｂと、第２駆動部を支持する第２支持部１４０と、第１駆動部および第２駆動部および制御装置に電気的に接続される電極接続部１５０と、を有する。ここで、第１駆動部１１０ａ、１１０ｂと、第２駆動部１３０ａ、１３０ｂはそれぞれ「駆動梁」の一例であり、第２駆動部１３０ａ、１３０ｂは「蛇行梁」の一例である。また、第１支持部１２０と、第２支持部１４０は、それぞれ「支持部」の一例である。
【００８８】
可動装置１３は、例えば、１枚のＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板をエッチング処理等により成形し、成形した基板上に反射面１４や第１圧電駆動部１１２ａ、１１２ｂ、第２圧電駆動部１３１ａ〜１３１ｆ、１３２ａ〜１３２ｆ、電極接続部１５０等を形成することで、各構成部が一体的に形成されている。なお、上記の各構成部の形成は、ＳＯＩ基板の成形後に行ってもよいし、ＳＯＩ基板の成形中に行ってもよい。ここで、第１圧電駆動部１１２ａ及び１１２ｂと、第２圧電駆動部１３１ａ〜１３１ｆ及び１３２ａ〜１３２ｆは、それぞれ「圧電駆動部」の一例である。
【００８９】
ＳＯＩ基板は、単結晶シリコン（Ｓｉ）からなる第１のシリコン層の上に酸化シリコン層１６２が設けられ、その酸化シリコン層の上にさらに単結晶シリコンからなる第２のシリコン層が設けられている基板である。以降、第１のシリコン層をシリコン支持層１６１、第２のシリコン層をシリコン活性層１６３とする。
【００９０】
シリコン活性層１６３は、Ｘ軸方向またはＹ軸方向に対してＺ軸方向への厚みが小さいため、シリコン活性層１６３のみで構成された部材は、弾性を有する弾性部としての機能を備える。
【００９１】
なお、ＳＯＩ基板は、必ず平面状である必要はなく、曲率等を有していてもよい。また、エッチング処理等により一体的に成形でき、部分的に弾性を持たせることができる基板であれば可動装置１３の形成に用いられる部材はＳＯＩ基板に限られない。
【００９２】
反射部１０１は、例えば、円形状の反射部基体１０２と、反射部基体の＋Ｚ側の面上に形成された反射面１４とから構成される。反射部基体１０２は、例えば、シリコン活性層１６３から構成される。反射面１４は、例えば、アルミニウム、金、銀等を含む金属薄膜で構成される。また、反射部１０１は、反射部基体１０２の−Ｚ側の面に反射部補強用のリブが形成されていてもよい。リブは、例えば、シリコン支持層１６１および酸化シリコン層１６２から構成され、可動によって生じる反射面１４の歪みを抑制することができる。
【００９３】
第１駆動部１１０ａ、１１０ｂは、反射部基体１０２に一端が接続し、第１軸方向にそれぞれ延びて反射部１０１を可動可能に支持する２つのトーションバー１１１ａ、１１１ｂと、一端がトーションバーに接続され、他端が第１支持部の内周部に接続される第１圧電駆動部１１２ａ、１１２ｂと、から構成される。
【００９４】
図１６に示されるように、トーションバー１１１ａ、１１１ｂはシリコン活性層１６３から構成される。また、第１圧電駆動部１１２ａ、１１２ｂは、弾性部であるシリコン活性層１６３の＋Ｚ側の面上に下部電極２０１、圧電部２０２、上部電極２０３の順に形成されて構成される。上部電極２０３および下部電極２０１は、例えば金（Ａｕ）または白金（Ｐｔ）等から構成される。圧電部２０２は、例えば、圧電材料であるＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）からなる。
【００９５】
図１５に戻り、第１支持部１２０は、例えば、シリコン支持層１６１、酸化シリコン層１６２、シリコン活性層１６３から構成され、反射部１０１を囲うように形成された矩形形状の支持体である。
【００９６】
第２駆動部１３０ａ、１３０ｂは、例えば、折り返すように連結された複数の第２圧電駆動部１３１ａ〜１３１ｆ、１３２ａ〜１３２ｆから構成されており、第２駆動部１３０ａ、１３０ｂの一端は第１支持部１２０の外周部に接続され、他端は第２支持部１４０の内周部に接続されている。このとき、第２駆動部１３０ａと第１支持部１２０の接続箇所および第２駆動部１３０ｂと第１支持部１２０の接続箇所、さらに第２駆動部１３０ａと第２支持部１４０の接続箇所および第２駆動部１３０ｂと第２支持部１４０の接続箇所は、反射面１４の中心に対して点対称となっている。ここで、各第２圧電駆動部１３１ａ〜１３１ｆ、１３２ａ〜１３２ｆは、それぞれ「梁部」の一例である。
【００９７】
図１７に示されるように、第２駆動部１３０ａ、１３０ｂは、弾性部であるシリコン活性層１６３の＋Ｚ側の面上に下部電極２０１、圧電部２０２、上部電極２０３の順に形成されて構成される。上部電極２０３および下部電極２０１は、例えば金（Ａｕ）または白金（Ｐｔ）等から構成される。圧電部２０２は、例えば、圧電材料であるＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）からなる。
【００９８】
図１５に戻り、第２支持部１４０は、例えば、シリコン支持層１６１、酸化シリコン層１６２、シリコン活性層１６３から構成され、反射部１０１、第１駆動部１１０ａ、１１０ｂ、第１支持部１２０および第２駆動部１３０ａ、１３０ｂを囲うように形成された矩形の支持体である。
【００９９】
電極接続部１５０は、例えば、第２支持部１４０の＋Ｚ側の面上に形成され、第１圧電駆動部１１２ａ、１１２ｂ、第２圧電駆動部１３１ａ〜１３１ｆの各上部電極２０３および各下部電極２０１，および制御装置１１にアルミニウム（Ａｌ）等の電極配線を介して電気的に接続されている。なお、上部電極２０３または下部電極２０１は、それぞれが電極接続部と直接接続されていてもよいし、電極同士を接続する等により間接的に接続されていてもよい。
【０１００】
なお、本実施形態では、圧電部２０２が弾性部であるシリコン活性層１６３の一面（＋Ｚ側の面）のみに形成された場合を一例として説明したが、弾性部の他の面（例えば−Ｚ側の面）に設けても良いし、弾性部の一面および他面の双方に設けても良い。
【０１０１】
また、反射部を第１軸周りまたは第２軸周りに駆動可能であれば、各構成部の形状は実施形態の形状に限定されない。例えば、トーションバー１１１ａ、１１１ｂや第１圧電駆動部１１２ａ、１１２ｂが曲率を有した形状を有していてもよい。
【０１０２】
さらに、第１駆動部１１０ａ、１１０ｂの上部電極２０３の＋Ｚ側の面上、第１支持部の＋Ｚ側の面上、第２駆動部１３０ａ、１３０ｂの上部電極２０３の＋Ｚ側の面上、第２支持部の＋Ｚ側の面上の少なくともいずれかに酸化シリコン膜からなる絶縁層が形成されていてもよい。このとき、絶縁層の上に電極配線を設け、また、上部電極２０３または下部電極２０１と電極配線とが接続される接続スポットのみ、開口部として部分的に絶縁層を除去または絶縁層を形成しないことにより、第１駆動部１１０ａ、１１０ｂ、第２駆動部１３０ａ、１３０ｂおよび電極配線の設計自由度をあげ、さらに電極同士の接触による短絡を抑制することができる。また、酸化シリコン膜は、反射防止材としていの機能も備える。
【０１０３】
［制御装置の制御の詳細］
次に、可動装置の第１駆動部および第２駆動部を駆動させる制御装置の制御の詳細について説明する。
【０１０４】
第１駆動部１１０ａ、１１０ｂ、第２駆動部１３０ａ、１３０ｂが有する圧電部２０２は、分極方向に正または負の電圧が印加されると印加電圧の電位に比例した変形（例えば、伸縮）が生じ、いわゆる逆圧電効果を発揮する。第１駆動部１１０ａ，１１０ｂ，第２駆動部１３０ａ、１３０ｂは、上記の逆圧電効果を利用して反射部１０１を可動させる。
【０１０５】
このとき、反射部１０１の反射面１４がＸＹ平面に対して＋Ｚ方向または−Ｚ方向へ傾いたときのＸＹ平面と反射面１４により成す角度を、振れ角とよぶ。このとき、＋Ｚ方向を正の振れ角、−Ｚ方向を負の振れ角とする。
【０１０６】
まず、第１駆動部を駆動させる制御装置の制御について説明する。
【０１０７】
第１駆動部１１０ａ、１１０ｂでは、第１圧電駆動部１１２ａ、１１２ｂが有する圧電部２０２に、上部電極２０３および下部電極２０１を介して駆動電圧が並列に印加されると、それぞれの圧電部２０２が変形する。この圧電部２０２の変形による作用により、第１圧電駆動部１１２ａ、１１２ｂが屈曲変形する。その結果、２つのトーションバー１１１ａ、１１１ｂのねじれを介して反射部１０１に第１軸周りの駆動力が作用し、反射部１０１が第１軸周りに可動する。第１駆動部１１０ａ、１１０ｂに印加される駆動電圧は、制御装置１１によって制御される。
【０１０８】
そこで、制御装置１１によって、第１駆動部１１０ａ、１１０ｂが有する第１圧電駆動部１１２ａ、１１２ｂに所定の正弦波形の駆動電圧を並行して印加することで、反射部１０１を、第１軸周りに所定の正弦波形の駆動電圧の周期で可動させることができる。
【０１０９】
特に、例えば、正弦波形電圧の周波数がトーションバー１１１ａ、１１１ｂの共振周波数と同程度である約２０ｋＨｚに設定された場合、トーションバー１１１ａ、１１１ｂのねじれによる機械的共振が生じるのを利用して、反射部１０１を約２０ｋＨｚで共振振動させることができる。
【０１１０】
次に、第２駆動部を駆動させる制御装置の制御について、図１８〜図１９を用いて説明する。
【０１１１】
図１８は、可動装置の第２駆動部１３０ｂの駆動を模式的に表した模式図である。点線で表されているのは反射部１０１等である。なお、紙面向かって右方向が＋Ｘ方向、紙面向かって上方向が＋Ｙ方向、紙面手前が＋Ｚ方向である。
【０１１２】
図１８（ａ）に示すように、第２駆動部１３０ｂに駆動電圧が印加されていない状態では、第２駆動部による振れ角はゼロである。
【０１１３】
第２駆動部１３０ａが有する複数の第２圧電駆動部１３１ａ〜１３１ｆのうち、最も反射部に距離が近い第２圧電駆動部（１３１ａ）から数えて偶数番目の第２圧電駆動部、すなわち第２圧電駆動部１３１ｂ、１３１ｄ、１３１ｆを圧電駆動部群Ａとする。また、さらに第２駆動部１３０ｂが有する複数の第２圧電駆動部１３２ａ〜１３２ｆのうち、最も反射部に距離が近い第２圧電駆動部（１３２ａ）から数えて奇数番目の第２圧電駆動部、すなわち第２圧電駆動部１３２ａ、１３２ｃ、１３２ｅを同様に圧電駆動部群Ａとする。圧電駆動部群Ａは、駆動電圧が並行に印加されると、図１８（ｂ）に示すように、圧電駆動部群Ａが同一方向に屈曲変形し、反射部１０１が−Ｚ方向に第２軸周りに可動する。
【０１１４】
また、第２駆動部１３０ａが有する複数の第２圧電駆動部１３１ａ〜１３１ｆのうち、最も反射部に距離が近い第２圧電駆動部（１３１ａ）から数えて奇数番目の第２圧電駆動部、すなわち第２圧電駆動部１３１ａ、１３１ｃ、１３１ｅを圧電駆動部群Ｂとする。また、さらに第２駆動部１３０ｂが有する複数の第２圧電駆動部１３２ａ〜１３２ｆのうち、最も反射部に距離が近い第２圧電駆動部（１３２ａ）から数えて偶数番目の第２圧電駆動部、すなわち、１３２ｂ、１３２ｄ、１３２ｆを同様に圧電駆動部群Ｂとする。圧電駆動部群Ｂは、駆動電圧が並行に印加されると、図１８（ｄ）に示すように、圧電駆動部群Ｂが同一方向に屈曲変形し、反射部１０１が＋Ｚ方向に第２軸周りに可動する。
【０１１５】
図１８（ｂ）、（ｄ）に示すように、第２駆動部１３０ａまたは１３０ｂでは、圧電駆動部群Ａが有する複数の圧電部２０２または圧電駆動部群Ｂが有する複数の圧電部２０２を同時に屈曲変形させることにより、屈曲変形による可動量を累積させ、反射部１０１の第２軸周りの振れ角度を大きくすることができる。例えば、図１５に示すように、第２駆動部１３０ａ、１３０ｂが、第１支持部の中心点に対して第１支持部に点対称で接続されている。そのため、圧電駆動部群Ａに駆動電圧を印加すると、第２駆動部１３０ａでは第１支持部と第２駆動部１３０ａの接続部に＋Ｚ方向に動かす駆動力が生じ、第２駆動部１３０ｂでは第１支持部と第２駆動部１３０ｂの接続部に−Ｚ方向に動かす駆動力が生じ、可動量が累積されて反射部１０１の第２軸周りの振れ角度を大きくすることができる。
【０１１６】
また、図１８（ｃ）に示すように、電圧印加による圧電駆動部群Ａによる反射部１０１の可動量と電圧印加による圧電駆動群Ｂによる反射部１０１の可動量が釣り合っている時は、振れ角はゼロとなる。
【０１１７】
図１８（ｂ）〜図１８（ｄ）を連続的に繰り返すように第２圧電駆動部に駆動電圧を印加することにより、反射部を第２軸周りに駆動させることができる。
【０１１８】
第２駆動部に印加される駆動電圧は、制御装置によって制御される。
【０１１９】
圧電駆動部群Ａに印加される駆動電圧（以下、駆動電圧Ａ）、圧電駆動部群Ｂに印加される駆動電圧（以下、駆動電圧Ｂ）について、図１９を用いて説明する。
【０１２０】
図１９（ａ）は、可動装置の圧電駆動部群Ａに印加される駆動電圧Ａの波形の一例である。図１９（ｂ）は、可動装置の圧電駆動部群Ｂに印加される駆動電圧の波形Ｂの一例である。図１９（ｃ）は、駆動電圧Ａの波形と駆動電圧Ｂの波形を重ね合わせた図である。
【０１２１】
図１９（ａ）に示すように、圧電駆動部群Ａに印加される駆動電圧Ａは、例えば、ノコギリ波状の波形の駆動電圧であり、周波数は、例えば６０ＨＺである。また、駆動電圧Ａの波形は、電圧値が極小値から次の極大値まで増加していく立ち上がり期間の時間幅をＴｒＡ、電圧値が極大値から次の極小値まで減少していく立ち下がり期間の時間幅をＴｆＡとしたとき、例えば、ＴｒＡ：ＴｆＡ＝９：１となる比率があらかじめ設定されている。このとき、一周期に対するＴｒＡの比率を駆動電圧Ａのシンメトリという。
【０１２２】
図１９（ｂ）に示すように、圧電駆動部群Ｂに印加される駆動電圧Ｂは、例えば、ノコギリ波状の波形の駆動電圧であり、周波数は、例えば６０ＨＺである。また、駆動電圧Ｂの波形は、電圧値が極小値から次の極大値まで増加していく立ち上がり期間の時間幅をＴｒＢ、電圧値が極大値から次の極小値まで減少していく立ち下がり期間の時間幅をＴｆＢとしたとき、例えば、ＴｆＢ：ＴｒＢ＝９：１となる比率があらかじめ設定されている。このとき、一周期に対するＴｆＢの比率を駆動電圧Ｂのシンメトリという。また、図１９（ｃ）に示すように、例えば、駆動電圧Ａの波形の周期ＴＡと駆動電圧Ｂの波形の周期ＴＢは、同一となるように設定されている。
【０１２３】
なお、上記の駆動電圧Ａおよび駆動電圧Ｂのノコギリ波状の波形は、正弦波の重ね合わせによって生成される。また、本実施形態では、駆動電圧Ａ、Ｂとしてノコギリ波状の波形の駆動電圧を用いているが、これに限らず、ノコギリ波状の波形の頂点を丸くした波形の駆動電圧や、ノコギリ波状の波形の直線領域を曲線とした波形の駆動電圧など、可動装置のデバイス特性に応じて波形を変えることも可能である。
【０１２４】
［駆動電圧と反射部の振れ角の関係］
ここで、上述の光走査システム１０に駆動電圧を印加したときの可動装置１３における反射部１０１の振れ角について、図２０〜図２１を用いて説明する。
【０１２５】
図２０は、駆動電圧と反射部の振れ角の関係の一例を説明する図である。（ａ）は駆動電圧の波形の一例を説明する図であり、（ｂ）は（ａ）の波形の駆動電圧を印加したときの反射部の振れ角の一例を説明する図である。図２０の横軸は（ａ）、（ｂ）とも時間を示し、図２０（ａ）の縦軸は駆動電圧を示し、図２０（ｂ）の縦軸は反射部の振れ角を示している。
【０１２６】
図２０（ａ）は、駆動電圧Ａの波形３０１ａ（実線の波形）と、駆動電圧Ｂの波形３０１ｂ（破線の波形）を示している。波形３０１ａ及び３０１ｂは、図１８と同様に、周期が同一となるように設定されている。一例として、波形３０１ａは、シンメトリがＴｆＡ：ＴｒＡ＝１：４に設定されたノコギリ波状の波形であり、波形３０１ｂは、シンメトリがＴｆＢ：ＴｒＢ＝４：１に設定されたノコギリ波状の波形である。
【０１２７】
図２０（ｂ）は、駆動電圧Ａを圧電駆動部群Ａに印加し、また駆動電圧Ｂを圧電駆動部群Ｂに印加したときの反射部１０１の振れ角変化３１１を示している。反射部１０１の振れ角は、図２０（ｂ）に一点鎖線３７１で示したように、時間に応じて線形に変化することが求められる。しかし、振れ角が最大になる付近、つまり振れの方向が反転する角度付近で反射部１０１の回動速度が減速し、これにより、図２０（ｂ）に二点鎖線の丸３８０で囲った期間のように、振れ角の変化が線形からずれる振れ角誤差が生じる場合がある。その結果、光走査システム１０を用いた画像投影装置で、投影される画像に画像歪み等の画像不良を生じさせる場合がある。
【０１２８】
図２１Ａは、反射部の振れ角誤差による画像不良の一例を説明する図である。（ａ）は走査光による画像の一例を説明する図であり、（ｂ）は振れ角誤差がある場合の走査光による画像の一例を説明する図である。図２１Ａは、図５〜６で説明したヘッドアップディスプレイ装置５００により自動車４００のフロントガラス４０１に投射され、運転者４０２により視認される画像を示している。
【０１２９】
図２１Ａ（ａ）のように画像が視認されるべきところが、図２１Ａ（ｂ）に示すように、画像の上端部と下端部付近で、振れ角誤差による画像歪みが生じている。具体的には、反射部１０１のＹ方向への回動速度が低下することで、画像の上端部と下端部付近で、画像のＹ方向の画素の間隔が密になった部分が生じ、画像がＹ方向に収縮している。
【０１３０】
このような振れ角誤差は、圧電駆動部群に設けられた圧電部（圧電素子）が印加電圧に対して線形に変位（変形）しないリニアリティ誤差に起因して生じるものである。
【０１３１】
この原因について以下に説明する。図２１Ｂは、圧電部の圧電定数の電圧依存性の一例を説明する図である。図２１Ｂの横軸は、印加電圧を示し、縦軸は圧電定数を示している。なお、圧電定数の電圧依存性は圧電定数曲線とも称される。
【０１３２】
圧電部の圧電定数は、次のように求めることができる。長さＬのシリコン活性層からなる弾性部の＋Ｚ面上にＰＺＴからなる圧電部を形成し、圧電部の上下に電圧を印加することで弾性部を屈曲変形させ、レーザドップラー振動計により、印加電圧を変化させながら弾性部端の変位量Ｋを計測する。計測された弾性部端の変位量ΔＫと、下記の式（１）により印加電圧に対する圧電定数ｄ３１を求めることができる。圧電定数ｄ３１は、圧電部に電圧Ｅが印加されたときの変化のしやすさを示す定数である。
【０１３３】
【数１】
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ここで、式（１）において、ΔＫは弾性部の先端変位量、Ｌは弾性部の長さ、ＴＰＺＴはＰＺＴの厚み、ｄ３１は圧電定数、ＥはＰＺＴに印加する電界、ＡはＥＳｉ（Ｓｉのヤング率）／ＥＰＺＴ（ＰＺＴのヤング率）から求められる定数、ＢはＴＳｉ（弾性部のＳｉの厚み)／ＴＰＺＴ（ＰＺＴの厚み）である。
【０１３４】
実施形態では、パラメータとして、Ｌ＝３５００μｍ、ＴＰＺＴ＝２μｍ、ＥＳｉ＝１７０ＧＰａ、ＥＰＺＴ＝９０ＧＰａ、ＴＳｉ＝４０μｍを使用し、圧電定数ｄ３１を求めた。図２１Ｂに示すように、圧電部２０２は、印加電圧が０Ｖ〜１０Ｖの間は圧電定数が一定ではなく、印加電圧が１０Ｖ以上となると、圧電定数がほぼ一定となる。特に、印加電圧が０〜５Ｖの間は、圧電定数の変化が大きい。
【０１３５】
これは、圧電部２０２を構成するＰＺＴは、スパッタリングによる成膜、もしくはスピンコートを使ったゾルゲル法により形成されているためであると考えられる。このような方法により形成されたＰＺＴは、一般的に印加電圧が所定の値になるまでは圧電定数が一定とならない。すなわち、印加電圧によって圧電部の変形のしやすさが変化する。つまり、圧電定数が変動する。
【０１３６】
従って、圧電部２０２に印加する駆動電圧の電圧値が、図２１Ｂに示す印加電圧の電圧値の範囲ｈのような一周期において０からＥ１までの間で立ち上がり、立ち下がりを繰り返す場合、圧電定数の変化が大きい、印加電圧の電圧値が０付近の低電圧領域では圧電部２０２の変形が電圧値に比例しない。すなわち、電圧値が０付近の低電圧領域では、圧電部２０２に印加される反射部１０１の振れ角最大付近では、可動速度の均一性が保てなくなる。これにより、図２１Ａ（ｂ）に示すように画像歪みが生じる。
【０１３７】
そこで、第１の実施形態に係る光走査システム（光偏向装置）では、圧電駆動部群Ａに印加する駆動電圧Ａの波形、及び圧電駆動部群Ｂに印加する駆動電圧Ｂの波形を補正することで、上述のような圧電素子の圧電定数の電圧依存性を抑制する。以下に、第１の実施形態に係る光偏向装置について説明する。
【０１３８】
［第１の実施形態］
＜第１の実施形態に係る駆動電圧の波形の補正方法＞
先ず、本実施形態に係る光偏向装置の駆動電圧の波形の補正方法について、図２２を参照して説明する。
【０１３９】
図２２は、本実施形態に係る駆動電圧の波形の補正方法とその効果の一例を説明する図である。（ａ）は補正後の駆動電圧の波形の一例を説明する図であり、（ｂ）は補正前の波形の駆動電圧を印加したときの反射部の振れ角の一例を説明する図であり、（ｃ）は補正後の波形の駆動電圧を印加したときの反射部の振れ角の一例を説明する図である。
【０１４０】
図２２（ａ）は、駆動電圧Ａの波形３０２ａ（実線の波形）と、駆動電圧Ｂの波形３０２ｂ（破線の波形）を示している。なお、図２２（ａ）では、波形３０２ａ及び３０２ｂとも２周期分の波形が示されている。
【０１４１】
波形３０２ａにおいて、期間３５０ａは波形３０２ａの１周期に該当する。また、期間３５１ａは１周期内に含まれる正の傾き（傾斜角度）の波形の期間（波形期間）である。なお、この「傾き」は、波形における時間に伴う電圧変化の傾きを意味する。また、「正の傾き」は電圧が上昇する傾きを意味し、「負の傾き」は電圧が下降する傾きを意味する。
【０１４２】
時期３６０ａは、期間３５１ａにおいて傾きが第１の傾きから第２の傾きに変化する時期を示し、期間３５２ａは第１の傾きの波形の期間であり、また、期間３５３ａは第２の傾きの波形の期間である。時期３６０ａは、波形３０２ａの開始時期からの時間等で表すことができ、この時間は期間３５２ａに一致する。
【０１４３】
換言すると、波形３０２ａは、１周期内に含まれる正の傾きの波形の期間３５１ａが、第１の傾きの波形の期間３５２ａと、第２の傾きの波形の期間３５３ａとから構成されている。このような１周期分の波形３０２ａは、「第１の駆動電圧波形」の一例である。
【０１４４】
また、波形３０２ａは、図２０の波形３０１ａが補正された波形であり、検出された反射部１０１の振れ角（後述）に基づいて決定された第１の傾き、及び第１の傾きから第２の傾きに変化する時期に応じて補正された波形である。
【０１４５】
例えば、駆動周波数が６０Ｈｚの場合、期間３５０ａは１／６０（秒）である。シンメトリがＴｆＡ：ＴｒＡ＝１：４の場合、期間３５１ａは１／７５（秒）である。期間３５２ａが１／３００（秒）の場合、期間３５３ａは１／１００（秒）であり、時期３６０ａは、波形３０２ａの開始時期から１／３００（秒）が経過した時期である。駆動電圧の補正前の最小電圧が０Ｖ、補正後の最小電圧が−１Ｖ、最大電圧５Ｖである場合、第１の傾きは６７５（Ｖ／秒）であり、第２の傾きは３７５（Ｖ／秒）である。
【０１４６】
一方、波形３０２ｂにおいて、期間３５０ｂは波形３０２ｂの１周期に該当する。また、期間３５１ｂは１周期内に含まれる負の傾きの波形の期間である。
【０１４７】
時期３６０ｂは、期間３５１ｂにおいて傾きが第３の傾きから第４の傾きに変化する時期を示し、期間３５２ｂは第３の傾きの波形の期間であり、また、期間３５３ｂは第４の傾きの波形の期間である。時期３６０ｂは、波形３０２ｂの開始時期からの時間等で表すことができ、この時間は期間３５２ｂに一致する。
【０１４８】
換言すると、波形３０２ｂは、１周期内に含まれる正の傾きの波形の期間３５１ｂが、第３の傾きの波形の期間３５２ｂと、第４の傾きの波形の期間３５３ｂとから構成されている。このような１周期分の波形３０２ｂは、「第２の駆動電圧波形」の一例である。
【０１４９】
また、波形３０２ｂは、図２０の波形３０１ｂが補正された波形であり、検出された反射部１０１の振れ角（後述）に基づいて決定された第３の傾き、及び第３の傾きから第４の傾きに変化する時期に応じて補正された波形である。
【０１５０】
例えば、駆動周波数が６０Ｈｚの場合、期間３５０ｂは１／６０（秒）である。シンメトリがＴｆＢ：ＴｒＢ＝４：１の場合、期間３５１ｂは１／７５（秒）である。期間３５２ｂが１／３００（秒）の場合、期間３５３ｂは１／１００（秒）であり、時期３６０ｂは、波形３０２ｂの開始時期から１／３００（秒）が経過した時期である。駆動電圧の最小電圧が０Ｖ、補正前の最大電圧が５Ｖ、補正後の最大電圧６Ｖである場合、第３の傾きは−６７５（Ｖ／秒）であり、第４の傾きは−３７５（Ｖ／秒）である。
【０１５１】
また、図２２（ｂ）は、補正前の波形３０１ａ及び３０１ｂの駆動電圧が印加された場合の反射部１０１の振れ角変化３１２を示している。なお、図２２（ｂ）では、駆動電圧に対応して、２周期分の振れ角変化が示されている。図２２（ｂ）に示すように、二点鎖線の丸３８０で囲った期間で反射部１０１の回動速度が低下して振れ角誤差が生じている。
【０１５２】
これに対し、補正後の波形３０２ａを用いると、波形３０２ａの開始時期から時期３６０ａまでの時間内（期間３５２ａ）に、第２の傾きより傾きの絶対値が大きい第１の傾きの波形の駆動電圧を印加することができる。また、補正後の波形３０２ｂを用いると、波形３０２ｂの開始時期から時期３６０ｂまでの時間内（期間３５２ｂ）に第４の傾きより傾きの絶対値が大きい第３の傾きの波形の駆動電圧を印加することができる。
【０１５３】
傾きの絶対値を大きくすると、反射部１０１の回動速度を加速できるため、補正後の波形３０２ａ及び３０２ｂを用いることで、振れ角が最大になる付近、つまり振れの方向が反転する角度付近での反射部１０１の減速を打ち消すことができる。
【０１５４】
図２２（ｃ）は、補正後の波形３０２ａ及び３０２ｂの駆動電圧が印加された場合の反射部１０１の振れ角変化３２２を示している。図２２（ｃ）に示すように、振れ角変化３２２では、振れ角誤差が打ち消され、線形の振れ角の時間変化、すなわち一定の回動速度が得られている。
【０１５５】
なお、図２２（ｂ）において、期間３７０は、時間に伴う反射部１０１の振れ角の変化が正の傾きとなる期間であり、期間３５１ａ及び３５１ｂに対応する期間である。また、一点鎖線で示した回帰直線３７１は、期間３７０の振れ角の検出データを直線近似したときの回帰直線である。この回帰直線３７１と、期間３７０の振れ角の検出データとを利用して、後述するように、駆動電圧の波形の補正の要否判定を行うことができる。ここで、回帰直線３７１における時間毎での振れ角の検出データは、「規定値」の一例である。
【０１５６】
さらに、時期３８１は、振れ角の検出データとその回帰直線との時間毎での差が、予め定めた閾値以上に変化する時期であり、後述するように、波形補正部３７はこの時期３８１から時期３６０ａ及び３６０ｂを決定することができる。
【０１５７】
また、図２２（ｂ）のβは最大振れ角誤差であり、図２２（ａ）のａ×β及びｂ×βは、最大振れ角誤差βを打ち消すための波形３０２ａ及び３０２ｂのそれぞれの電圧変化量である。これらについても後述する。
【０１５８】
＜第１の実施形態に係る可動装置の構成＞
次に、上述した駆動電圧の波形の補正を実現するための可動装置１３ａについて、図２３〜２４を参照して説明する。なお、図２３〜２４の説明では、図１５〜１７等で既に説明したものと同一の構成部分についての説明は省略する。
【０１５９】
図２３は、本実施形態に係る可動装置の一例を＋Ｚ方向からみたときの平面図であり、図２４は、図２３に記載の可動装置のＲ−Ｒ'断面図である。
【０１６０】
図２３に示すように、可動装置１３ａは、検出部１４０ａ及び１４０ｂを有している。検出部１４０ａは圧電センサ１４１ａ〜１４１ｆから構成され、また、検出部１４０ｂは圧電センサ１４２ａ〜１４２ｆから構成されている。
【０１６１】
圧電センサ１４１ａは第２圧電駆動部１３１ａのシリコン活性層上に設けられ、圧電センサ１４１ｂは第２圧電駆動部１３１ｂのシリコン活性層上に設けられ、圧電センサ１４１ｃは第２圧電駆動部１３１ｃのシリコン活性層上に設けられている。また、圧電センサ１４１ｄは第２圧電駆動部１３１ｄのシリコン活性層上に設けられ、圧電センサ１４１ｅは第２圧電駆動部１３１ｅのシリコン活性層上に設けられ、圧電センサ１４１ｆは第２圧電駆動部１３１ｆのシリコン活性層上に設けられている。
【０１６２】
同様に、圧電センサ１４２ａは第２圧電駆動部１３２ａのシリコン活性層上に設けられ、圧電センサ１４２ｂは第２圧電駆動部１３２ｂのシリコン活性層上に設けられ、圧電センサ１４２ｃは第２圧電駆動部１３２ｃのシリコン活性層上に設けられている。また、圧電センサ１４２ｄは第２圧電駆動部１３２ｄのシリコン活性層上に設けられ、圧電センサ１４２ｅは第２圧電駆動部１３２ｅのシリコン活性層上に設けられ、圧電センサ１４２ｆは第２圧電駆動部１３２ｆのシリコン活性層上に設けられている。
【０１６３】
図２４に示すように、検出部１４０ａは、第２駆動部１３０ａと同様に、弾性部であるシリコン活性層１６３の＋Ｚ側の面上に下部電極２０１、圧電部２０２、上部電極２０３の順に形成されて構成される。上部電極２０３および下部電極２０１は、例えば金（Ａｕ）または白金（Ｐｔ）等から構成される。圧電部２０２は、例えば、圧電材料であるＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）からなる。ここで、圧電部２０２は「圧電素子」の一例である。
【０１６４】
検出部１４０ａは、第２圧電駆動部１３１ａ〜１３１ｆと比較して、Ｙ方向の長さはほぼ等しく、Ｘ方向の幅は狭く形成されている。また、検出部１４０ａの各圧電センサ１４１ａ〜１４１ｆは、第２駆動部１３０ａの各第２圧電駆動部１３１ａ〜１３１ｆに接触しないように間隔を空けて、各第２圧電駆動部１３１ａ〜１３１ｆに含まれるシリコン活性層の＋Ｚ側の面上に設けられている。検出部１４０ｂも検出部１４０ａと同様の構成である。
【０１６５】
第２駆動部１３０ａ、１３０ｂは駆動電圧の印加により圧電駆動部群Ａ、Ｂが屈曲変形して可動する。検出部１４０ａ、１４０ｂは、これとは反対に、第２駆動部１３０ａ、１３０ｂによるシリコン活性層１６３の変形に応じて圧電部２０２で発生する電圧を、反射部１０１の振れ角を示す信号として検出し、制御装置１１ａに出力することができる。
【０１６６】
＜第１の実施形態に係る光偏向装置の構成＞
次に、本実施形態に係る光偏向装置の構成について、図２５〜２６を参照して説明する。
【０１６７】
図２５は、本実施形態に係る光偏向装置の一例のハードウェア構成図である。
【０１６８】
光偏向装置１０ａは、制御装置１１ａと、光源装置１２と、可動装置１３ａとを有し、制御装置１１ａは、センサ電圧入力回路２７を有する。センサ電圧入力回路２７は、検出部１４０ａ、１４０ｂの圧電部２０２で発生する電圧を制御装置１１ａに入力するインタフェースとして機能する電気回路である。センサ電圧入力回路２７は、圧電部２０２で発生する電圧を増幅する増幅回路と、アナログ電圧信号をデジタル電圧信号に変換するＡ／Ｄ（Analog／Digital）変換回路等から構成され、デジタル電圧信号をＣＰＵ等に出力することができる。
【０１６９】
次に、図２６は、本実施形態に係る光偏向装置の備える制御装置の一例の機能ブロック図である。
【０１７０】
制御装置１１ａは、光源駆動部３１ａと、圧電素子駆動部３１ｂと、波形記憶部３２と、波形取得部３３と、駆動電圧波形出力部３４と、振れ角検出部３５と、補正要否判定部３６と、波形補正部３７とを有する。
【０１７１】
光源駆動部３１ａは、光源装置ドライバ２５等により実現され、制御部３０から入力された制御信号に基づいて光源装置１２に、光源の照射タイミング及び照射強度を制御する駆動電圧等の駆動信号を出力する。
【０１７２】
圧電素子駆動部３１ｂは、可動装置ドライバ２６等により実現され、駆動電圧波形出力部３４から入力された駆動電圧の波形に応じて、可動装置１３ａに、反射部１０１を回動させるタイミング及び回動範囲を制御する駆動信号を出力する。
【０１７３】
波形記憶部３２は、ＲＯＭ２２等により実現され、波形３０１ａ及び３０１ｂ等の駆動電圧の補正前の波形を示すデータを記憶する。
【０１７４】
波形取得部３３は、波形記憶部３２を参照して波形を示すデータ（以下、単に波形という）を取得し、ＲＡＭ２１等に一時保存する。そして、波形取得部３３は、制御部３０から入力された制御信号に応じて、ＲＡＭ２１等に一時保存された波形を読み出し、駆動電圧波形出力部３４に出力する。ＲＡＭ２１等に一時保存された波形を波形補正部３７が補正する（後述）ことで、波形取得部３３は、反射部１０１の振れ角に応じて補正された最新の波形を取得し、駆動電圧波形出力部３４に出力することができる。
【０１７５】
駆動電圧波形出力部３４は、入力した駆動電圧の波形を圧電素子駆動部３１ｂに出力することができる。
【０１７６】
振れ角検出部３５は、センサ電圧入力回路２７等により実現され、検出部１４０ａ、１４０ｂの圧電部２０２で発生する電圧をデジタル電圧信号に変換し、反射部１０１の振れ角の検出データとして、補正要否判定部３６に出力することができる。
【０１７７】
補正要否判定部３６は、補正の要否を判定する機能を有する。補正要否判定部３６は、入力した振れ角の検出データにおける期間３７０の検出データを直線近似して回帰直線３７１を算出する（図２２（ｂ）参照）。そして、時間毎での振れ角の検出データと回帰直線３７１との差が予め定めた閾値以上になる場合に、補正が「要」であると判定し、閾値以上にならない場合に補正が「不要（否）」と判定する。
【０１７８】
補正要否判定部３６は、判定結果を示す信号と、反射部１０１の振れ角の検出データを波形補正部３７に出力することができる。なお、「時間毎での振れ角の検出データと回帰直線３７１との差」は上述の「振れ角誤差」を意味するため、以下ではこれを「振れ角誤差」と称する。
【０１７９】
波形補正部３７は、第１決定部３８を有し、補正要否判定部３６から補正が「要」である信号を入力した場合に、波形取得部３３がＲＡＭ２１等に一時保存した波形を補正する機能を有する。
【０１８０】
第１決定部３８は、振れ角誤差が予め定めた閾値以上となる時期３８１を特定し、時期３８１に一致する時期３６０ａ及び３６０ｂを決定することができる（図２２（ｂ）参照）。
【０１８１】
また、第１決定部３８は、最大振れ角誤差βを打ち消すように、波形３０２ａの期間３５２ａにおける傾きに該当する第１の傾きを決定し、波形３０２ｂの期間３５２ｂにおける傾きに該当する第３の傾きを決定することができる（図２２（ａ）参照）。
【０１８２】
具体的には、第１決定部３８は、最大振れ角誤差βを打ち消すための波形３０２ａの最小電圧値の電圧変化量ａ×βを求め、また波形３０２ｂの最大電圧値の電圧変化量ｂ×βを求める。最大振れ角誤差βと電圧変化量ａ×βａ及びａ×βは線形な関係であり、例えばβ＝（ａ×β＋ｂ×β）×α（αは任意の定数）として表せるため、この関係に基づいて電圧変化量ａ×β及びｂ×βを求めることができる。
【０１８３】
第１決定部３８は、「時期３６０ａでの電圧値」と「最小電圧値−βａ」の差分を期間３５２ａに対応する時間で除すことで、第１の傾きを決定し、同様に、「時期３６０ｂでの電圧値」と「最大電圧値＋βｂ」の差分を期間３５２ｂに対応する時間で除すことで、第３の傾きを決定する。
【０１８４】
このようにして、第１決定部３８により決定された第１の傾き、第３の傾き、時期３６０ａ、及び時期３６０ｂを用いて、波形補正部３７は波形３０１ａ及び３０１ｂを補正し、波形３０２ａ及び３０２ｂを得ることができる。
【０１８５】
駆動電圧波形出力部３４は波形取得部３３から入力した補正後の波形を圧電素子駆動部３１ｂに出力することで、可動装置１３ａの反射部１０１は振れ角誤差を低減させて回動することができる。
【０１８６】
なお、本実施形態では、圧電駆動部群Ａに含まれる第２圧電駆動部のそれぞれに対して印加される駆動電圧は、駆動電圧波形出力部３４の出力する波形３０２ａの駆動電圧であって、何れも同じである。同様に、圧電駆動部群Ｂに含まれる第２圧電駆動部のそれぞれに対して印加される駆動電圧は、駆動電圧波形出力部３４の出力する波形３０２ｂの駆動電圧であって、何れも同じである。但し、上記は一例であり、第２圧電駆動部のそれぞれに対して印加される駆動電圧の波形を異なるものにしてもよい。
【０１８７】
ここで、上述した電圧変化量ａ×β及びｂ×βの係数ａ、ｂに関し、ａ＝ｂとしてもよいが、係数ａ、ｂの値を調整して、反射部１０１の振れ角に対する波形３０２ａ及び３０２ｂのそれぞれの寄与率を調整してもよい。
【０１８８】
例えば、ａ＞ｂとすると、反射部１０１の振れ角に対する波形３０２ａの寄与が相対的に大きくなり、ａ＜ｂとすると、反射部１０１の振れ角に対する波形３０２ｂの寄与が相対的に大きくなる。
【０１８９】
また、定数αにより波形３０２ａ及び３０２ｂ全体の電圧変化量を調整して、反射部１０１の振れ角を調整してもよい。
【０１９０】
さらに、本実施形態では、負の振れ角側で振れ角誤差が生じる例を示したが、正の振れ角側に振れ角誤差が生じる場合においても、上述の駆動電圧の波形の補正方法を適用することも可能である。
【０１９１】
また、上述では、補正要否判定部３６が判定結果を示す信号と、反射部１０１の振れ角の検出データを波形補正部３７に出力する例を示したが、補正要否判定部３６は判定結果を示す信号と、時期３８１を示す信号を波形補正部３７に出力してもよい。この場合、波形補正部３７で振れ角の検出データの回帰直線を算出する処理等を省略するできるため、処理速度の向上、処理負荷の低減を図ることができる。
【０１９２】
＜第１の実施形態に係る光偏向装置の動作＞
次に、本実施形態に係る光偏向装置の動作について説明する。図２７は、本実施形態に係る光偏向装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【０１９３】
先ず、ステップＳ２７１において、波形取得部３３は、波形記憶部３２を参照して波形３０１ａ及び３０１ｂ等の駆動電圧の補正前の波形を取得し、波形をＲＡＭ２１等に一時保存する。
【０１９４】
続いて、ステップＳ２７２において、制御部３０は外部装置等から光走査情報を取得する。
【０１９５】
続いて、ステップＳ２７３において、制御部３０は取得した光走査情報から制御信号を生成し、制御信号を光源駆動部３１ａ及び波形取得部３３に出力する。
【０１９６】
続いて、ステップＳ２７４において、光源駆動部３１ａは、入力された制御信号に基づいて駆動信号を光源装置１２に出力し、光源装置１２は、入力した駆動信号に基づいて光照射を行う。
【０１９７】
続いて、ステップＳ２７５において、駆動電圧波形出力部３４は、波形取得部３３から入力した波形を圧電素子駆動部３１ｂに出力する。
【０１９８】
続いて、ステップＳ２７６において、圧電素子駆動部３１ｂは駆動信号を可動装置１３ａに出力する。
【０１９９】
続いて、ステップＳ２７７において、可動装置１３ａは、入力された駆動信号に基づいて反射部１０１を回動（駆動）させる。光源装置１２及び可動装置１３ａの反射部１０１の回動により、反射部１０１の反射面１４に入射した光が任意の方向に偏向され、光走査（光偏向）が行われる。
【０２００】
続いて、ステップＳ２７８において、振れ角検出部３５は、可動装置１３ａの検出部１４０ａ、１４０ｂの圧電部２０２で発生する電圧をデジタル電圧信号に変換し、反射部１０１の振れ角の検出データとして、補正要否判定部３６に出力する。
【０２０１】
続いて、ステップＳ２７９において、補正要否判定部３６は、入力した振れ角の検出データにおける期間３７０の検出データを直線近似して回帰直線３７１を算出し、振れ角誤差が予め定めた閾値以上か否かを判定する。そして、補正要否判定部３６は、判定結果を示す信号と、反射部１０１の振れ角の検出データを波形補正部３７に出力する。
【０２０２】
ステップＳ２７９において、振れ角誤差が閾値以上の場合は（ステップＳ２７９、Ｙｅｓ）、ステップＳ２８０において、波形補正部３７は、波形取得部３３がＲＡＭ２１等に一時保存した波形３０１ａ及び３０１ｂを波形３０２ａ及び３０２ｂに補正する。一方、ステップＳ２７９において、振れ角誤差が閾値より小さい場合は（ステップＳ２７９、Ｎｏ）、ステップＳ２８１に移行する。
【０２０３】
続いて、ステップＳ２８１において、制御部３０は、光走査情報等に基づいて光走査を終了するか否かを判定する。ステップＳ２８１において、終了すると判定された場合は（ステップＳ２８１、Ｙｅｓ）、光偏向装置１０ａは光走査を終了する。一方、ステップＳ２８１において、終了しないと判定された場合は（ステップＳ２８１、Ｎｏ）、ステップＳ２７２に戻り、ステップＳ２７２以降の処理が継続される。
【０２０４】
このようにして、光偏向装置１０ａは、波形３０１ａ及び３０１ｂが補正された波形３０２ａ及び３０２ｂを用いることで、振れ角誤差を低減させて、可動装置１３ａの反射部１０１を回動させることができる。
【０２０５】
以上説明してきたように、本実施形態では、駆動電圧波形出力部３４は、１周期内に含まれる正の傾きの波形の期間３５１ａが、第１の傾きの波形の期間３５２ａ、及び第１の傾きとは異なる第２の傾きの波形の期間３５３ａからなる波形３０２ａと、１周期内に含まれる負の傾きの波形の期間３５１ｂが、第３の傾きの波形の期間３５２ｂ、第３の傾きとは異なる第４の傾きの波形の期間３５３ｂからなる波形３０２ｂの少なくとも１つを圧電素子駆動部３１ｂに出力する。
【０２０６】
これにより、第２の傾きより傾きの絶対値が大きい第１の傾きの波形の駆動電圧を圧電駆動部群Ａ及びＢに印加し、また、第４の傾きより傾きの絶対値が大きい第３の傾きの波形の駆動電圧を圧電駆動部群Ａ及びＢに印加することができる。そして、振れ角が最大になる付近での反射部１０１の減速を打ち消し、反射部１０１の振れ角誤差を適切に補正することができる。
【０２０７】
なお、本実施形態では、反射部１０１の減速を打ち消すことで、反射部１０１の振れ角誤差を補正する例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、第１の傾きの絶対値が第２の傾きの絶対値より小さく、また、第３の傾きの絶対値が第４の傾きの絶対値より小さい駆動電圧の波形を用いることで、反射部１０１の加速による振れ角誤差を低減させてもよい。
【０２０８】
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態に係る光偏向装置について説明する。なお、既に説明した実施形態と同一の構成部についての説明は省略する。
【０２０９】
ここで、光偏向装置において、振れ角が加速、及び減速を連続的に繰り返すように揺らぎながら反射部が回動する場合がある。図２８は、このような反射部の振れ角の揺らぎの一例を説明する図である。
【０２１０】
図２８に示した振れ角変化３１３の正の傾きの期間で、一点鎖線で示した直線３７２に対して振れ角が波状に変化している部分が揺らぎの挙動を表している。波状の中央部の通過時に最も振れ角の挙動が速く、波状の上下の端部にいくほど振れ角の挙動は遅くなり、加速部分と減速部分が連続的に生じている。
【０２１１】
図２９は、比較例に係る波形の駆動電圧を印加したときの反射部の振れ角を説明する図である。（ａ）は駆動電圧の波形の一例を説明する図であり、（ｂ）は（ａ）の波形の駆動電圧を印加したときの反射部の振れ角を説明する図である。なお、図２９では駆動電圧Ａの波形のみを示し、駆動電圧Ｂの波形は省略している。
【０２１２】
図２９（ａ）に示すように、波形３０３ａでは、正の傾きの波形に電圧が波状に変化する揺らぎ部分が設けられている。この電圧の揺らぎの位相は、図２８に示した振れ角の揺らぎの位相に対し、逆位相となっている。つまり、電圧の揺らぎは振れ角の揺らぎに対し、半周期だけ位相がずれている。
【０２１３】
このように振れ角の揺らぎに対し、逆位相となる揺らぎを含む波形の駆動電圧を印加することで、図２９（ｂ）に示すように、振れ角の揺らぎを打ち消すことができる。図２９（ｂ）では、正の傾きの期間で揺らぎが打ち消され、直線３７２に沿った振れ角変化３２３が示されている。
【０２１４】
しかし、第１の実施形態で説明したように、振れ角が最大になる付近、つまり振れの方向が反転する角度付近では反射部１０１の回動速度の減速が生じ、二点鎖線３８２で囲った期間のように振れ角誤差が生じ、振れ角の変化が線形からずれる場合がある。このような振れ角誤差は、振れ角の揺らぎに対し逆位相となる揺らぎを含む波形の駆動電圧では打ち消すことができない。その結果、光偏向装置を用いた画像投影装置で投影される画像に画像歪み等の画像不良を生じさせる場合がある。
【０２１５】
そこで、本実施形態に係る光偏向装置１０ｂでは、第１の実施形態で説明した補正後の波形に、振れ角の揺らぎに対して揺らぎが逆位相となる波形を重畳させた波形を用いて、反射部を回動させる。
【０２１６】
図３０は、本実施形態に係る駆動電圧の波形とその効果の一例を説明する図であり、（ａ）は駆動電圧の波形の一例を説明する図であり、（ｂ）は（ａ）の波形の駆動電圧を印加したときの反射部の振れ角を説明する図である。なお、図３０では駆動電圧Ａの波形のみを示し、駆動電圧Ｂの波形は省略している。
【０２１７】
波形３０４ａにおいて、期間３５４ａは波形３０４ａの１周期に該当する。また、期間３５５ａは１周期内に含まれる正の傾きの波形の期間である。期間３５６ａは、振れ角の揺らぎに対して逆位相となる揺らぎを含む波形が、第１の傾きの波形に重畳された波形の期間である。期間３５７ａは、振れ角の揺らぎに対して逆位相となる揺らぎを含む波形が、第２の傾きの波形に重畳された波形の期間である。
【０２１８】
時期３６１ａは、第１の傾きから第２の傾きに変化する時期を示している。時期３６１ａは、波形３０２ａの開始時期からの時間等で表すことができ、この時間は期間３５６ａに一致する。図３０では図示を省略したが、駆動電圧Ｂの波形である波形３０４ｂも、上述したものと同様に、振れ角の揺らぎに対して逆位相となる揺らぎを含む波形が、第３の傾きの波形に重畳されたものを用いることができる。ここで、１周期の波形３０４ａは、「検出された振れ角の時間変化に対し、駆動電圧の変化が逆位相となる波形が重畳された第１の駆動電圧波形」の一例である。また、１周期の波形３０４ｂは、「検出された振れ角の時間変化に対し、駆動電圧の変化が逆位相となる波形が重畳された第２の駆動電圧波形」の一例である。
【０２１９】
なお、振れ角の揺らぎ対して逆位相となる揺らぎを含む波形の生成方法には、特許６３２４８１７号公報に記載されたもの等の公知の技術を適用できるため、ここでは説明を省略する。
【０２２０】
図３０（ａ）で説明したような波形を用いることで、振れ角の揺らぎは逆位相の電圧の揺らぎにより打消され、また、振れ角が最大になる付近での反射部１０１の回動速度の減速は、第１の傾き、及び第３の傾きの波形により打ち消される。その結果、図３０（ｂ）に示すように、直線３７２に沿った振れ角変化３２４を得ることができる。
【０２２１】
なお、上記以外の効果は、第１の実施形態で説明したものと同様である。
【０２２２】
［第３の実施形態］
次に、第３の実施形態に係る光偏向装置について説明する。なお、既に説明した実施形態と同一の構成部についての説明は省略する。
【０２２３】
本実施形態に係る光偏向装置は、制御装置１１ｂと、光源装置１２と、可動装置１３（図１５参照）とを有する。
【０２２４】
＜第３の実施形態に係る制御装置の機能構成＞
図３１は、本実施形態に係る制御装置の一例の機能ブロック図である。制御装置１１ｂは圧電定数記憶部３９と、波形生成部４０とを有する。
【０２２５】
圧電定数記憶部３９は、ＲＯＭ２２等により実現され、圧電駆動部群Ａ及びＢに含まれる圧電部２０２の圧電定数を記憶する。ここで、圧電定数は、電圧を印加した時の圧電部の変位（変形のしやすさを示す圧電素子固有の定数である。
【０２２６】
波形生成部４０は、波形記憶部３２を参照して波形を取得し、また、圧電定数記憶部３９を参照して圧電定数を取得する。また、波形生成部４０は、第２決定部４１を有し、取得した波形と圧電定数を用いて、第１の実施形態で説明した補正後の波形３０２ａ及び３０２ｂを生成することができる。
【０２２７】
第２決定部４１は、取得された圧電定数に基づき、波形の第１の傾き、第３の傾き、時期３６０ａ、及び時期３６０ｂを決定することができる。具体的には、第２決定部４１は、圧電定数と第１の傾き及び第３の傾きとの関係を示すＬＵＴ（Look Up Table）を備え、また、圧電定数と時期３６０ａ及び３６０ｂとの関係を示すＬＵＴを備える。そして、取得した圧電定数に基づき、ＬＵＴを参照して第１の傾き、第３の傾き、時期３６０ａ、及び時期３６０ｂのデータを取得し、これらを決定することができる。なお、上記のＬＵＴは、波形記憶部３２等に記憶されてもよく、第２決定部４１は、波形記憶部３２等を参照してＬＵＴを取得してもよい。
【０２２８】
波形生成部４０は、第２決定部４１が決定した第１の傾き、第３の傾き、時期３６０ａ、及び時期３６０ｂを用いて、波形記憶部３２から取得した波形を補正し、補正後の波形３０２ａ及び３０２ｂを生成することができる。
【０２２９】
波形生成部４０は、生成した補正後の波形３０２ａ及び３０２ｂを駆動電圧波形出力部３４に出力し、可動装置１３の反射部１０１を回動させることができる。
【０２３０】
＜第３の実施形態に係る光偏向装置の動作＞
図３２は、本実施形態に係る光偏向装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【０２３１】
先ず、ステップＳ３２１において、波形生成部４０は、波形記憶部３２を参照して、補正前の波形３０１ａ及び３０１ｂを取得する。
【０２３２】
続いて、ステップＳ３２２において、波形生成部４０は、圧電定数記憶部３９を参照して、圧電駆動部群Ａ及びＢに含まれる圧電部２０２の圧電定数を取得する。
【０２３３】
続いて、ステップＳ３２３において、第２決定部４１は、取得された圧電定数に基づいてＬＵＴを参照して、第１の傾き、第３の傾き、時期３６０ａ、及び時期３６０ｂを決定する。そして、波形生成部４０は、第２決定部４１が決定した第１の傾き、第３の傾き、時期３６０ａ、及び時期３６０ｂを用いて、波形記憶部３２から取得した波形を補正し、補正後の波形３０２ａ及び３０２ｂを生成する。
【０２３４】
続いて、ステップＳ３２４において、制御部３０は、外部装置等から光走査情報を取得する。
【０２３５】
続いて、ステップＳ３２５において、制御部３０は、取得した光走査情報から制御信号を生成し、制御信号を光源駆動部３１ａ及び波形生成部４０に出力する。
【０２３６】
続いて、ステップＳ３２６において、光源駆動部３１ａは、入力した制御信号に基づいて駆動信号を光源装置１２に出力する。光源装置１２は、入力した駆動信号に基づいて光照射を行う。
【０２３７】
続いて、ステップＳ３２７において、波形生成部４０は、生成した波形３０２ａ及び３０２ｂを駆動電圧波形出力部３４に出力し、駆動電圧波形出力部３４は、入力した波形３０２ａ及び３０２ｂを圧電素子駆動部３１ｂに出力する。
【０２３８】
続いて、ステップＳ３２８において、圧電素子駆動部３１ｂは圧電駆動信号を可動装置１３に出力する。
【０２３９】
続いて、ステップＳ３２９において、可動装置１３は、入力した圧電駆動信号に基づいて反射部１０１を回動（駆動）させる。光源装置１２及び可動装置１３の反射部１０１の回動により、反射部１０１の反射面１４に入射した光が任意の方向に偏向され、光走査が行われる。
【０２４０】
続いて、ステップＳ３３０において、制御部３０は、光走査情報等に基づいて光走査を終了するか否かを判定する。ステップＳ３３０において、終了すると判定された場合は（ステップＳ３３０、Ｙｅｓ）、光偏向装置１０ｂは光走査を終了する。一方、ステップＳ３３０において、終了しないと判定された場合は（ステップＳ３３０、Ｎｏ）、ステップＳ３２４に戻り、ステップＳ３２４以降の処理が継続される。
【０２４１】
このようにして、光偏向装置１０ｃは、波形生成部４０が生成した波形３０２ａ及び３０２ｂを用いることで、振れ角誤差を低減させて、可動装置１３の反射部１０１を回動させることができる。
【０２４２】
以上説明してきたように、本実施形態に係る光偏向装置１０ｃは、圧電定数を記憶する圧電定数記憶部３９と、波形３０２ａ及び３０２ｂを生成する波形生成部４０とを有する。また、波形生成部４０は、圧電定数記憶部から取得された圧電定数に基づき、第１の傾き、第３の傾き、時期３６０ａ、及び時期３６０ｂを決定する第２決定部を有する。
【０２４３】
生成した波形３０２ａ及び３０２ｂを用いることで、第２の傾きより傾きの絶対値が大きい第１の傾きの波形の駆動電圧を圧電駆動部群Ａ及びＢに印加し、また、第４の傾きより傾きの絶対値が大きい第３の傾きの波形の駆動電圧を圧電駆動部群Ａ及びＢに印加することができる。これにより、振れ角が最大になる付近での反射部１０１の減速を打ち消すことができ、反射部１０１の振れ角誤差を適切に補正することができる。
【０２４４】
なお、上記以外の効果は、既に説明した実施形態で説明したものを同様である。
【０２４５】
以上、本発明の実施形態の例について記述したが、本発明は斯かる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【０２４６】
例えば、下部における反射面の振れ角の可動動作が不均一となる例を記載したが、上部においても理想的な可動動作との差が一定以上となる変化位置があれば、同時に上部に対しても傾きを変化させる時期を追加し、駆動Ａに対して時期ａ'、駆動Ｂに対しては時期ｂ'として設定することで上部における反射面の振れ角の可動動作の均一性を向上させることも可能である。
【０２４７】
図３３は、上部と下部で反射面の振れ角の可動動作が不均一となる場合の一例を説明する図である。（ａ）は補正前の波形の駆動電圧を印加したときの反射部の振れ角の一例を説明する図であり、（ｂ）は補正後の駆動電圧の波形の一例を説明する図である。
【０２４８】
図３３（ａ）は、補正前の波形３０１ａ及び３０１ｂの駆動電圧が印加された場合の反射部１０１の振れ角変化３１２ｃを示している。なお、図３３（ａ）では、駆動電圧に対応して、１周期分の振れ角変化が示されている。図３３（ａ）に示すように、振れ角変化３１２ｃの下部で最大振れ角誤差βの振れ角誤差が生じ、振れ角変化３１２ｃの上部で最大振れ角誤差β'の振れ角誤差が生じている。
【０２４９】
図３３（ｂ）において、波形３０２ｃは、図２０の波形３０１ａが補正された波形である。検出された反射部１０１の下部の振れ角に基づいて、時期ｔ０から時期ａまでの期間における駆動電圧の傾きが補正されている。ａ×βは、最大振れ角誤差βを打ち消すための波形３０２ｃの電圧変化量である。また、検出された反射部１０１の上部の振れ角に基づいて、時期ａ'から時期ｔ１までの期間における駆動電圧の傾きが補正されている。ａ'×β'は、最大振れ角誤差β'を打ち消すための波形３０２ｃの電圧変化量である。
【０２５０】
一方、図３３（ｂ）において、波形３０２ｄは、図２０の波形３０１ｂが補正された波形である。検出された反射部１０１の下部の振れ角に基づいて、時期ｔ０から時期ｂまでの期間における駆動電圧の傾きが補正されている。ｂ×βは、最大振れ角誤差βを打ち消すための波形３０２ｄの電圧変化量である。また、検出された反射部１０１の上部の振れ角に基づいて、時期ｂ'から時期ｔ１までの期間における駆動電圧の傾きが補正されている。ｂ'×β'は、最大振れ角誤差β'を打ち消すための波形３０２ｄの電圧変化量である。
【０２５１】
このような波形３０２ｃ及び３０２ｄを用いることで、上部及び下部で、振れ角が最大になる付近、つまり振れの方向が反転する角度付近での反射部１０１の減速を打ち消し、反射部の振れ角誤差を適切に補正することができる。
【０２５２】
なお、実施形態で説明した光偏向装置１０ａ、１０ｂ及び１０ｃは、光走査システム１０と同様に、図５〜１３で説明したヘッドアップディスプレイ、光書込装置、ライダ装置、レーザヘッドランプ、及びヘッドマウントディスプレイ等に適用することができる。
【符号の説明】
【０２５３】
１０                光走査システム
１０ａ、１０ｂ      光偏向装置
１１、１１ａ、１１ｂ  制御装置
１２                光源装置
１３、１３ａ        可動装置
１４                反射面
１５                被走査面
３０                制御部
３１                駆動信号出力部
３１ａ              光源駆動部
３１ｂ              圧電素子駆動部
３２                波形記憶部
３３                波形取得部
３４                駆動電圧波形出力部
３５                振れ角検出部
３６                補正要否判定部
３７                波形補正部
３８                第１決定部
３９                圧電定数記憶部
４０                波形生成部
４１                第２決定部
１０１              反射部
１０２              反射部基体
１１０ａ、１１０ｂ  第１駆動部ａ、ｂ（駆動梁の一例）
１１１ａ、１１１ｂ  トーションバーａ、ｂ
１１２ａ、１１２ｂ  第１圧電駆動部（圧電駆動部の一例）
１２０              第１支持部（支持部の一例）
１３０ａ、１３０ｂ  第２駆動部（駆動梁の一例、蛇行梁の一例）
１３１ａ〜１３１ｆ  第２圧電駆動部ａ（圧電駆動部の一例）
１３２ａ〜１３２ｆ  第２圧電駆動部ｂ（圧電駆動部の一例）
１４０              第２支持部（支持部の一例）
１４０ａ、１４０ｂ  検出部
１４１ａ〜１４１ｆ  圧電センサ
１４２ａ〜１４２ｆ  圧電センサ
１５０              電極接続部
１６１              シリコン支持層
１６２              酸化シリコン層
１６３              シリコン活性層
２０１              下部電極
２０２              圧電部
２０３              上部電極
３０１ａ、３０１ｂ  補正前の波形
３０２ａ            補正後の波形（第１の駆動電圧波形の一例）
３０２ｂ            補正後の波形（第２の駆動電圧波形の一例）
３０３ａ            揺らぎが設けられた波形
３０４ａ            振れ角の揺らぎ対して逆位相となる揺らぎを含む波形が重畳された波形
３５０ａ、３５０ｂ  １周期に該当する期間
３５１ａ            正の傾きの波形の期間
３５１ｂ            負の傾きの波形の期間
３５２ａ            第１の傾きの波形の期間
３５２ｂ            第３の傾きの波形の期間
３５３ａ            第２の傾きの波形の期間
３５３ｂ            第４の傾きの波形の期間
３６０ａ            傾きが第１の傾きから第２の傾きに変化する時期
３６０ｂ            傾きが第３の傾きから第４の傾きに変化する時期
３７１              回帰直線
４００              自動車
５００              ヘッドアップディスプレイ装置（画像投影装置の一例）
６００              光書込装置
６５０              レーザプリンタ
７００              ライダ装置
β                  最大振れ角誤差
【先行技術文献】
【特許文献】
【０２５４】
【特許文献１】特許６３２４８１７号公報
【図１】
2020101589.tif 000004
【図２】
2020101589.tif 000005
【図３】
2020101589.tif 000006
【図４】
2020101589.tif 000007
【図５】
2020101589.tif 000008
【図６】
2020101589.tif 000009
【図７】
2020101589.tif 000010
【図８】
2020101589.tif 000011
【図９】
2020101589.tif 000012
【図１０】
2020101589.tif 000013
【図１１】
2020101589.tif 000014
【図１２】
2020101589.tif 000015
【図１３】
2020101589.tif 000016
【図１４】
2020101589.tif 000017
【図１５】
2020101589.tif 000018
【図１６】
2020101589.tif 000019
【図１７】
2020101589.tif 000020
【図１８】
2020101589.tif 000021
【図１９】
2020101589.tif 000022
【図２０】
2020101589.tif 000023
【図２１Ａ】
2020101589.tif 000024
【図２１Ｂ】
2020101589.tif 000025
【図２２】
2020101589.tif 000026
【図２３】
2020101589.tif 000027
【図２４】
2020101589.tif 000028
【図２５】
2020101589.tif 000029
【図２６】
2020101589.tif 000030
【図２７】
2020101589.tif 000031
【図２８】
2020101589.tif 000032
【図２９】
2020101589.tif 000033
【図３０】
2020101589.tif 000034
【図３１】
2020101589.tif 000035
【図３２】
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【図３３】
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