(57)【要約】【課題】光の利用効率を高めつつ、回動ミラーの動作を精度良く検出することができる光走査装置を提供する。【解決手段】本発明の光走査装置５は、光ビームを反射して、走査する回動ミラー１０を有し、回動ミラー１０の外周領域（円領域Ｃの外側）に光ビームが通過する孔部１０ａが設けられた光偏向器９と、回動ミラー１０の反射面と反対側に配設され、孔部１０ａを通過する光ビームを検出する受光部１８を備えている。孔部１０ａは、回動ミラー１０が最大回動角未満の所定の角度だけ回動したとき、受光部１８で検出される光強度が最大となるように設けられている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを反射し、回動によって前記光ビームを走査する回動ミラーを有し、前記回動ミラーの外周領域に前記光ビームが通過する少なくとも１つの孔部が設けられた光偏向器と、
前記回動ミラーの反射面と反対側に配設され、前記回動ミラーの前記少なくとも１つの孔部を通過する光ビームを検出する受光部と、を備え、
前記孔部は、前記回動ミラーが最大回動角未満の所定の角度だけ回動したとき、前記受光部で検出される光強度が最大となるように設けられていることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記孔部は、前記回動ミラーの前記反射面に対して傾斜して設けられた貫通孔であることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
前記孔部は、前記回動ミラーの両面側から孔の中心をずらして前記ミラーの面に垂直に開けられた階段状の貫通孔であることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記回動ミラーを支持し、延伸方向を共振軸として前記回動ミラーを共振回動させるトーションバーと、
前記トーションバーに垂直な方向を非共振軸として前記回動ミラーを非共振回動させるアクチュエータと、を有し、
前記孔部は、前記非共振軸に対して対称な位置に２ｎ（ｎは自然数）個設けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記孔部のうち、前記非共振軸に対して互いに対称な位置にある孔部は、それぞれの孔の大きさが異なっていることを特徴とする請求項４に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記回動ミラーを支持し、延伸方向を共振軸として前記回動ミラーを共振回動させるトーションバーを有し、
前記孔部は、前記共振軸に対して対称な位置に２ｎ（ｎは自然数）個設けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の光走査装置。
【請求項７】
前記孔部のうち、前記共振軸に対して互いに対称な位置にある孔部は、それぞれの孔の大きさが異なっていることを特徴とする請求項４又は５に記載の光走査装置。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか１項に記載の光走査装置と、
前記光ビームを出射する光源と、
前記回動ミラーの反射面側に配設され、前記光ビームが透過する窓部を有するカバー部と、を備えていることを特徴とする光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光偏向器を用いて光ビームを走査する光走査装置、及び光走査装置を含む光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光ダイオードや半導体レーザ等の半導体光源と、ＭＥＭＳ(Micro Electro Mechanical Systems)ミラー、ＤＭＤ(Digital Mirror Device)等の小型光学偏向装置とを組み合せた光走査装置が、ピコプロジェクタやヘッドアップディスプレイ用に開発されている。
【０００３】
特に、ＭＥＭＳミラーを備える光偏向器では、ＭＥＭＳミラーを支持するトーションバーをねじることでＭＥＭＳミラーが回動するため、その振れ角を測定し、安定して動作しているかを検査する。
【０００４】
例えば、下記の特許文献１の光偏向器は、支持基板に可動板と、可動板の一方の面に形成された反射面と、可動板を弾性的にねじれ振動自在に支持するねじりバネを備えている。また、可動板及び反射面の中心部には、可動板及び反射面を貫通する中空部分（貫通孔）が形成されている。
【０００５】
この貫通孔は、可動板が中立位置にある時に最大の透過光量が得られるように、側壁の母線が入射光の入射方向と同一方向になるように形成されている。そして、貫通孔を透過する光を受光することができる位置に光検出素子が配置されているので、当該光を可動板近傍で効果的に検出することができる（特許文献１／段落００３６，００６１、図２（ｂ），図３)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−００５１２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の光偏向器では、貫通孔の内壁が光を反射せず、むしろ吸収するため、可動板の温度が上昇してしまうという問題があった。また、貫通孔が可動板の略中央に位置しているため、主目的の光の利用効率を低下させていた。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、光の利用効率を高めつつ、回動ミラーの動作を精度良く検出することができる光走査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の光走査装置は、光ビームを反射し、回動によって前記光ビームを走査する回動ミラーを有し、前記回動ミラーの外周領域に前記光ビームが通過する少なくとも１つの孔部が設けられた光偏向器と、前記回動ミラーの反射面と反対側に配設され、前記回動ミラーの前記少なくとも１つの孔部を通過する光ビームを検出する受光部と、を備え、前記孔部は、前記回動ミラーが最大回動角未満の所定の角度だけ回動したとき、前記受光部で検出される光強度が最大となるように設けられていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の光走査装置は、光偏向器の回動ミラーで光ビームを反射し、光ビームを走査して像を投影することができる。また、回動ミラーの外周領域には光ビームが通過する少なくとも１つの孔部が設けられている。
【００１１】
この孔部は、回動ミラーが最大回動角未満の所定の角度（０°以上）となったとき、受光部で最大の光強度が検出されるように設けられているので、最大回動角に到達する前後で信号パルスが検出される。これを利用すると、回動ミラーが安定動作しているかを精度良く検出することができる。また、孔部を通過し、受光部で検出される光は、光軸中心から離れた比較的弱い光であるため、光の利用効率を高めるとともに、回動ミラーの温度上昇を抑えることができる。
【００１２】
本発明の光走査装置において、前記孔部は、前記回動ミラーの前記反射面に対して傾斜して設けられた貫通孔であることが好ましい。
【００１３】
このような構成とすることにより、回動ミラーの静止状態（非作動時）には光ビームが孔部を通過しない。そして、回動ミラーの傾斜状態（作動時）に初めて受光部で光ビームが検出されるので、回動ミラーの動作を確認することができる。
【００１４】
また、本発明の光走査装置において、前記孔部は、前記回動ミラーの両面側から孔の中心をずらして前記ミラーの面に垂直に開けられた階段状の貫通孔であることが好ましい。
【００１５】
前記孔部は、回動ミラーの両面側から開けられた垂直孔による階段状の貫通孔でもよい。回動ミラーの両面側から中心をずらして孔を開ける必要があるが、傾斜した貫通孔と比較して容易に孔部を形成することができる。
【００１６】
また、本発明の光走査装置において、前記回動ミラーを支持し、延伸方向を共振軸として前記回動ミラーを共振回動させるトーションバーと、前記トーションバーに垂直な方向を非共振軸として前記回動ミラーを非共振回動させるアクチュエータと、を有し、前記孔部は、前記非共振軸に対して対称な位置に２ｎ（ｎは自然数）個設けられていることが好ましい。
【００１７】
回動ミラーが非共振振動したとき、受光部は、２ｎ個のそれぞれの孔部に入射する光ビームを検出する。非共振振動で回動する回動ミラーは共振振動と比べて低速で、回動角も小さい。しかしながら、本発明の構成により、回動ミラーの非共振の動作を容易かつ精度良く検出することができる。
【００１８】
また、本発明の光走査装置において、前記孔部のうち前記非共振軸に対して互いに対称な位置にある孔部は、それぞれの孔の大きさが異なっていることが好ましい。
【００１９】
非共振軸に対して互いに対称な位置にある孔部の大きさをそれぞれ異ならせた場合、大きな孔部と小さな孔部とで、光ビームの通過量が異なる。このため、受光部で検出される光強度の違いから回動ミラーがどちらの方向に回動しているか等の情報を取得することができる。
【００２０】
また、本発明の光走査装置において、前記回動ミラーを支持し、延伸方向を共振軸として前記回動ミラーを共振回動させるトーションバーを有し、前記孔部は、前記共振軸に対して対称な位置に２ｎ（ｎは自然数）個設けられていることが好ましい。
【００２１】
この構成によれば、受光部は、回動ミラーが共振振動したとき、２ｎ個の孔部に入射する光ビームを検出する。これにより、回動ミラーの共振の動作を精度良く検出することができる。
【００２２】
また、本発明の光走査装置において、前記孔部のうち、前記共振軸に対して互いに対称な位置にある孔部は、それぞれの孔の大きさが異なっていることが好ましい。
【００２３】
共振軸に対して互いに対称な位置にある孔部の大きさをそれぞれ異ならせた場合、大きな孔部と小さな孔部とで、光ビームの通過量が異なる。このため、受光部で検出される光強度の違いから回動ミラーがどちらの方向に回動しているか等の情報を取得することができる。
【００２４】
本発明の光源装置は、前記光ビームを出射する光源と、前記回動ミラーの反射面側に配設され、前記光ビームが透過する窓部を有するカバー部と、を備えていることを特徴とする。
【００２５】
本発明の光源装置では、光源から出射された光ビームがカバー部の窓部を透過した後、回動ミラーに入射する。この光ビームは、光偏向器の回動ミラー（中央部）で反射されるので、光を走査し、映像の投影等をすることができる。また、回動ミラーの外周領域には、光ビームが通過する孔部が設けられており、孔部を通過した光ビームが受光部で検出される。これにより、回動ミラーが安定動作しているかを検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施形態の光源装置の概要を説明する図。
【図２】図１の光走査装置を構成する光偏向器を説明する図。
【図３】光偏向器の制御装置のブロック図。
【図４Ａ】回動ミラーの最大回動角の算出方法を説明する図。
【図４Ｂ】回動ミラーの孔部の傾斜角を説明する図。
【図５】光源装置の断面図（回動ミラー静止状態）。
【図６】光源装置の断面図（回動ミラー傾斜状態）。
【図７Ａ】回動ミラー（Ｘ軸上の孔部）の回動（Ｈ駆動）を説明する図（１）。
【図７Ｂ】回動ミラー（Ｘ軸上の孔部）の回動（Ｈ駆動）を説明する図（２）。
【図８Ａ】回動ミラー（Ｙ軸上の孔部）の回動（Ｖ駆動）を説明する図（１）。
【図８Ｂ】回動ミラー（Ｙ軸上の孔部）の回動（Ｖ駆動）を説明する図（２）。
【図９Ａ】回動ミラー（２つの孔部）の回動を説明する図（１）。
【図９Ｂ】回動ミラー（２つの孔部）の回動を説明する図（２）。
【図１０Ａ】回動ミラー（大きさの異なる２つの孔部）の回動を説明する図（１）。
【図１０Ｂ】回動ミラー（大きさの異なる２つの孔部）の回動を説明する図（２）。
【図１１Ａ】回動ミラーの検査処理（電源投入時）のフローチャート。
【図１１Ｂ】回動ミラーの検査処理（通常動作中）のフローチャート。
【図１２】（ａ）変更例の回動ミラーの断面図（回動ミラー静止状態）。（ｂ）変更例の回動ミラーの断面図（回動ミラー傾斜状態）。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の光源装置の実施形態について説明する。
【００２８】
図１は、実施形態の光源装置１の全体構成を示す図である。図示するように、光源装置１は、主にＬＤ（Laser Diode）２と、集光レンズ３と、光走査装置５と、光走査装置５の上面側を覆うリッド部６とで構成されている。ここでは、説明のため、光走査装置５の開封状態を示している。
【００２９】
また、光走査装置５は、主に基板８と、基板８（台座８ａ）上に載置された光偏向器９で構成されている。
【００３０】
ＬＤ２（本発明の「光源」）は、ＩｎＧａＮ系やＧａＮ系の半導体から構成され、図示しない電源から所定の電圧を印加することにより、紫外から青紫色（波長４２０〜４９０ｎｍ）の光ビームを出力する。
【００３１】
ＬＤ２（半値全角３０．６°）から出射された光ビームは、まず、集光レンズ３に入射する。集光レンズ３はコリメートレンズ（焦点距離１．９６ｍｍ、直径２．６ｍｍ、軸上厚１．５ｍｍ）であり、光ビームが入射すると、ほぼ平行な平行光に変更してリッド部６（光偏向器９）の方向に導光する。
【００３２】
リッド部６（本発明の「カバー部」）は天板と枠体からなり、天板に窓板７（本発明の「窓部」、厚み０．７ｍｍ）が設けられている。封止状態の光走査装置５では、平行光となった光ビームが窓板７を通じて光走査装置５の内部に到達するようになっている。
【００３３】
リッド部６の材料は金属であり、例えば、窓板７の材料（ホウケイ酸ガラス等）と広い温度範囲で熱膨張係数が一致するコバール合金（Ｆｅ５４％、Ｎｉ２８％、Ｃｏ１８％）が使用される。これにより、窓板７との接合時に熱膨張率の違いから生じる応力を低減させることができる。
【００３４】
また、リッド部６の枠体は、上面側が僅かに傾斜している。このような構造にしている理由は、窓板７で反射された光が光偏向器９（回動ミラー１０）で反射された光に混じって外部に出射されないようにするためである。
【００３５】
窓板７の材料は薄く、不純物の少ない光学硬質ガラスである。窓板７が透明部材であることにより、ＬＤ２からリッド部６の内部へ入射する光ビームや、後述する光偏向器９（回動ミラー１０）で反射され、光走査装置５の外部へ出射される光の損失を小さくすることができる。例えば、光源装置１を車両用灯具として利用する場合、光偏向器９で反射された光が、車両前方の照射領域に配光パターンとして投影される。
【００３６】
次に、基板８上の構成について説明すると、基板８には光偏向器９が載置され、光偏向器９の電極（電極パッド１５，１６）と接続する配線ピン２１，２２が設けられている。配線ピン２１，２２は端子形状を有し、基板８及び後述する台座８ａを貫通して形成された開口に設けられている。
【００３７】
また、配線ピン２１，２２は、他方の端が制御装置（図３参照）と接続されている。配線ピン２１，２２は、制御装置から送信される光偏向器９の駆動を制御するための電気信号を光偏向器９に送信する。
【００３８】
なお、基板８の表面とリッド部６の下端の表面とは、抵抗溶接で接合される。具体的には、台座８ａの外側に予め突起を設けておき、リッド部６を基板８に載置して加圧したとき、突起部にて生じる抵抗熱により溶接する。
【００３９】
次に、図２を参照して、光偏向器９の詳細を説明する。
【００４０】
光偏向器９は、二次元的に傾倒可能な回動ミラー１０（直径１．６５ｍｍ、厚み０．０５ｍｍ）を備え、回動ミラー１０に入射した光の反射方向を自在に変えられるようになっている。本実施形態では、回動ミラー１０がＬＤ２から出射された光ビームを、光走査装置５の外側に設置した蛍光体スクリーン（図示省略）の方向に反射させ、蛍光体スクリーン上を走査させる。
【００４１】
光偏向器９は、固定枠１１ａ内に配置された回動ミラー１０、半環状圧電アクチュエータ１２ａ，１２ｂ、トーションバー１３ａ，１３ｂ、蛇腹型圧電アクチュエータ１４ａ，１４ｂ等で構成されている。
【００４２】
また、制御装置（図３参照）は、電極パッド１５，１６から両アクチュエータに制御信号を送信する。制御信号により両アクチュエータが駆動し、これに伴ってトーションバー１３ａ，１３ｂがねじれることで、回動ミラー１０を回転させる。そして、ＬＤ２からリッド部６の内部に入射した光ビームは、回動ミラー１０の中央部（円領域Ｃ）で反射される。
【００４３】
回動ミラー１０は、初期状態において、中心Ｏを通り回動ミラー１０に垂直な法線をまっすぐ前方に向けている。また、回動ミラー１０は、Ｙ軸方向のトーションバー１３ａ，１３ｂに支持され、円形環状の可動枠１１ｂの中心に配設されている。回動ミラー１０の反射面はＡｕ、Ｐｔ、Ａｌ等の金属薄膜であり、例えば、スパッタ法や電子ビーム蒸着法により形成される。なお、回動ミラー１０の形状は円形に限られず、楕円形や矩形であってもよい。
【００４４】
トーションバー１３ａ，１３ｂは、それぞれ一端が回動ミラー１０、他端が半環状圧電アクチュエータ１２ａ，１２ｂと結合している。また、半環状圧電アクチュエータ１２ａ，１２ｂは、それぞれ可動枠１１ｂを介して蛇腹型圧電アクチュエータ１４ａ，１４ｂの一端と結合している。蛇腹型圧電アクチュエータ１４ａ，１４ｂの他端は、それぞれ固定枠１１ａと結合している。
【００４５】
半環状圧電アクチュエータ１２ａ，１２ｂは、回動ミラー１０を主走査方向の周り（Ｙ軸周り、共振軸周り）に回動させる（約±１０°の共振振動）。また、蛇腹型圧電アクチュエータ１４ａ，１４ｂは、回動ミラー１０を副走査方向の周り（Ｘ軸周り、非共振軸周り）に回動させる（約±３°の非共振振動）。
【００４６】
また、図示するように、回動ミラー１０の外周領域（円領域Ｃの外側）には、孔部１０ａ（直径１〜３０μｍ）が開けられている。孔部１０ａは、回動ミラー１０の反射面に対して傾斜して設けられた貫通孔であり、回動ミラー１０の主走査方向（Ｘ軸上）に形成されている。孔部１０ａは、駆動時に回動ミラー１０の回動角を検出するために用いるが、少なくとも１つあればよい。
【００４７】
回動ミラー１０の裏面側には、受光センサ１８（本発明の「受光部」、１５．０ｍｍ角）が配設されており、孔部１０ａを通過した光ビームの強度を検出する。受光センサ１８は、例えば、受光面が分割された（又は分割されていない）フォトダイオードを採用することができる。
【００４８】
半環状圧電アクチュエータ１２ａ，１２ｂ及び蛇腹型圧電アクチュエータ１４ａ，１４ｂは、ＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板上で成膜及びエッチング処理を行う半導体プロセスにより、チタン酸ジルコン酸鉛等からなるピエゾ圧電膜（ＰＺＴ）を下部電極及び上部電極で挟み込んだ構造となっている。下部電極、上部電極を介して圧電膜に電圧を印加することで、ＰＺＴを変形させるという仕組みである。
【００４９】
また、固定枠１１ａの辺部表面には、電極パッド１５，１６（５個ずつ）が設けられている。電極パッド１５，１６は、例えば、Ａｌ（アルミニウム）薄膜からなり、ワイヤにより後述する配線層に設けられた電極パッドにそれぞれ接続されている。これにより、光偏向器９の各アクチュエータを駆動させることができる。
【００５０】
次に、図３を参照して、光偏向器９を制御する制御装置１７のブロック図を説明する。
【００５１】
制御装置１７は、ミラー制御部１７ａと、信号処理部１７ｂとで構成されている。ミラー制御部１７ａは、信号処理部１７ｂからの駆動信号に基づいて、回動ミラー１０が所望の回動角となるようにフィードバック制御する。具体的には、上述の各圧電アクチュエータに印加する電圧を制御する。
【００５２】
また、信号処理部１７ｂは、受光センサ１８からの入力信号（信号パルス）を解析して前記駆動信号を生成し、ミラー制御部１７ａに送信する。ここで、信号処理部１７ｂは、事前に検量しておいた回動ミラー１０の回動角と信号パルスの発生タイミングとの関係を用いて、今回取得した信号パルスの発生タイミングから回動ミラー１０の最大回動角を算出する。最大回動角の算出方法については、詳細を後述する。
【００５３】
次に、図４Ａを参照して、受光センサ１８の信号パルスから回動ミラー１０の最大回動角を算出する方法を説明する。なお、以下では、回動ミラー１０の主走査方向（Ｙ軸周り、Ｈ（垂直）駆動）の回動の例を示す。
【００５４】
回動ミラー１０の最大回動角（最大振幅）をＡ、回動ミラー１０の回動角をθ、角速度をω、時間をｔとしたとき、回動角θは時間に依存して変化するため、
θ＝Ａｓｉｎωｔ  ・・・（式１）
の式で表せる。
【００５５】
ここで、孔部１０ａの回動ミラー１０の反射面に対する傾斜角をθ１（図４Ｂ参照）、回動角θがθ１となるときの時間をｔθ１として、
Ａ＝θ１／ｓｉｎωｔθ１  ・・・（式２）
を得る。
【００５６】
また、図示するように、受光センサ１８で検出される光による信号パルス（破線）は、回動ミラー１０の回動角θが、孔部１０ａの傾斜角θ１と一致したとき光強度Ｉが最大となる。特に、本実施形態では、傾斜角θ１を回動ミラー１０の最大振幅Ａ未満の角度に設定しているので、最大振幅Ａとなる時刻を挟むように信号パルスが２つ発生する。
【００５７】
このとき、２つの信号パルスの幅をｔＷ、回動ミラー１０の回動の周期をＴとすると、
Ｔ／２＝２ｔθ１＋ｔＷ  ・・・（式３）
の関係により、
ｔθ１＝｛（Ｔ／２）−ｔＷ｝／２  ・・・（式４）
を得る。
【００５８】
このように、受光センサ１８で検出される光による２つの信号パルスから時間ｔθ１を算出することができる。制御装置１７（図３参照）は時間ｔｗを計測して最大振幅Ａを算出し、時間ｔＷが変化した場合には、元に戻すようにフィードバック制御する。また、最大振幅Ａが明らかに小さくなった場合には、ｔＷが減少した状態が続くため、回動ミラー１０の劣化と判断することもできる。
【００５９】
孔部１０ａの傾斜角θ１は、回動ミラー１０の反射面に対して１〜１５°が好ましい。また、回動ミラー１０の回動角（約±１０°の共振振動）を考慮すると、それより小さい傾斜角である３〜５°がさらに好ましい。
【００６０】
なお、孔部１０ａは、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）-ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）装置を用いたドライエッチング加工、クラスタビームエッチング加工、レーザ加工等により形成することができる。
【００６１】
孔部１０ａは、回動ミラー１０の中心からできる限り離れた位置に設けることが好ましい。これにより、受光センサ１８で検出される光は光軸中心から離れた比較的弱い光となり、光の利用効率を高めることができる。孔部１０ａの上方から見た形状は円形や楕円形でもよいし、多角形でもよい。
【００６２】
次に、図５、図６を参照して、光源装置１の詳細について説明する。
【００６３】
まず、図５に、光偏向器９の回動ミラー１０が回動していない状態、すなわち、静止状態の光源装置１の断面図を示す。ＬＤ２から出射された光ビームは、集光レンズ３で平行光に変換される。
【００６４】
平行光となった光ビームは、映像用に用いられるメイン光Ｍとなる。なお、集光レンズ３と窓板７（外側）の距離は１０．３ｍｍとした。
【００６５】
メイン光Ｍは、リッド部６に設けられた窓板７を透過して、回動ミラー１０の中央部（図２の円領域Ｃ）に入射する。メイン光Ｍは、半値全角が３０．６°の光ビームの±１７．０°の光である。回動ミラー１０の中央部は、反射率が９９％以上あるため、回動ミラー１０の温度上昇には寄与しない。
【００６６】
また、図５の左側に領域Ｒ１の拡大図を示す。図示するように、メイン光Ｍは孔部１０ａの内面を照射するが、回動ミラー１０の静止状態において、光ビームが孔部１０ａを完全に通過することはなく、受光センサ１８で光が検出されない。
【００６７】
そして、孔部１０ａの内面を照射する光は比較的弱光であるため、回動ミラー１０が光ビームを吸収しても温度上昇にはつながらない。なお、窓板７（内側）と回動ミラー１０（反射面）の距離を１．４７７ｍｍとし、回動ミラー１０（裏面）と受光センサ１８の距離を０．５５ｍｍとした。
【００６８】
次に、図６に、光偏向器９の回動ミラー１０が回動した状態、すなわち、傾斜状態の光源装置１の断面図を示す。図示するように、回動ミラー１０が回動している状態では、メイン光Ｍが孔部１０ａを通過する。
【００６９】
また、図６の左側に領域Ｒ２の拡大図を示す。回動ミラー１０の回動角に応じて、受光センサ１８で検出される光強度が変化するため、回動ミラー１０が安定動作しているかを検査することができる。回動ミラー１０の回動角は最大で約±１０°であるが、±５°でも±３°でもよい。
【００７０】
次に、図７Ａ、図７Ｂを参照して、回動ミラーの回動角（Ｈ駆動）の測定方法について説明する。
【００７１】
まず、図７Ａに、光偏向器９の回動ミラー１０の拡大図を示す。ここでは、回動ミラー１０をＨ軸（Ｙ軸）周りに周波数２１ｋＨｚ（周期４８μｓ）、最大回動角１５°で回動させる。
【００７２】
光ビームは、紙面垂直方向から回動ミラー１０に入射する。例えば、孔部１０ａの傾斜角が回動ミラー１０の反射面に対して５°である場合、回動ミラー１０が５°傾斜したとき光ビームの通過量が最大となり、受光センサ１８での受光量（光強度Ｉ）が最大となる。
【００７３】
図７Ｂは、回動ミラー１０の回動角θと受光センサ１８で検出される光強度Ｉの関係を示している。図示するように、回動角θの変位はサインカーブを描き、回動ミラー１０の回動角θが孔部１０ａの傾斜角（図中の「孔部の傾斜角」）と一致したとき、受光センサ１８で検出される光強度Ｉが最大となる。
【００７４】
孔部１０ａの傾斜角は、回動ミラー１０の最大回動角（最大振幅Ａ）未満の角度（０°以上）とする。これにより、最大振幅Ａを挟むように信号パルスが２つ発生するので、その間隔である時間ｔＷを計測することができる。また、周期Ｔも分かっているため（Ｔ＝４８μｓ）、回動ミラー１０の最大振幅Ａを算出することができる。なお、光強度Ｉは、ＬＤ２の強度、孔部１０ａの大きさ、受光センサ１８の感度にも依存する。
【００７５】
次に、図８Ａ、図８Ｂを参照して、回動ミラーの回動角（Ｖ駆動）の測定方法について説明する。
【００７６】
まず、図８Ａに、光偏向器９のＹ軸（共振軸）上に孔部２０ａが設けられた回動ミラー２０を示す。ここでは、回動ミラー１０をＸ軸（Ｖ軸）周りに周波数１２０Ｈｚ（周期８ｍｓ）、最大回動角４°で回動させる。
【００７７】
ここでも、紙面垂直方向から光ビームが回動ミラー２０に入射する。例えば、孔部２０ａの傾斜角が回動ミラー２０の反射面に対して５°である場合、回動ミラー２０が５°傾いたとき光ビームの通過量が最大となり、光強度Ｉが最大となる。
【００７８】
図８Ｂは、回動ミラー２０の回動角θと受光センサ１８で検出される光強度Ｉの関係を示している。図示するように、回動ミラー２０の回動角θが孔部２０ａの傾斜角（図中の「孔部の傾斜角」）と一致したとき、受光センサ１８で検出される光強度Ｉが最大となる。
【００７９】
ここでも、孔部２０ａの傾斜角は、回動ミラー２０の最大回動角（最大振幅Ａ）未満の角度（０°以上）とする。これにより、最大振幅Ａを挟むように光強度Ｉの信号パルスが２つ発生するので、その間隔である時間ｔＷを計測することができる。
【００８０】
具体的には、波形がノコギリ波であるため、回動ミラー２０が最大振幅（−Ａ）から最大振幅（＋Ａ）に回動する際に孔部の傾斜角と一致する時間ｔａと、回動ミラー２０が最大振幅（＋Ａ）から最大振幅（−Ａ）に回動する際に孔部の傾斜角と一致する時間ｔｂとの差（ｔｗ＝ｔｂ−ｔａ）から時間ｔＷが算出される。また、周期ＴＡも分かっているため（ＴＡ＝８ｍｓ）、回動ミラー２０の最大振幅Ａを算出することができる。
【００８１】
次に、図９Ａ、図９Ｂを参照して、回動ミラー３０の回動角（Ｈ駆動）の測定方法（変更例１）について説明する。
【００８２】
まず、図９Ａに、光偏向器９のＸ軸（非共振軸）上、かつＹ軸（共振軸）に対して対称な位置に孔部３０ａ，３０ｂが設けられた回動ミラー３０を示す。回動ミラー３０をＹ軸（Ｈ軸）周りに周波数２１ｋＨｚ（周期４８μｓ）、最大回動角１５°で回動させる。
【００８３】
ここでも、紙面垂直方向から光ビームが回動ミラー３０に入射する。例えば、孔部３０ａ，３０ｂの傾斜角が回動ミラー３０の反射面に対して５°である場合、回動ミラー３０が５°傾いたとき光ビームの通過量が最大となり、光強度Ｉが最大となる。
【００８４】
図９Ｂは、回動ミラー３０の回動角θと受光センサ１８で検出される光強度Ｉの関係を示している。図示するように、回動角θの変位はサインカーブを描き、回動ミラー３０の回動角θが孔部３０ａ，３０ｂの傾斜角（図中の「孔１の傾斜角」、「孔２の傾斜角」）と一致したとき、受光センサ１８で検出される光強度Ｉが最大となる。光強度Ｉの最大値は１つの孔部に対して２つあるため、周期ＴＢの期間に４つ生じ、孔１（孔部３０ａ）の信号パルス間の時間がｔＷ１、孔２（孔部３０ｂ）の信号パルス間の時間がｔＷ２となる。
【００８５】
ここでも、孔部３０ａの傾斜角を回動ミラー３０の最大回動角（最大振幅Ａ）未満の角度（０°以上）とする。これにより、最大振幅Ａを挟むように光強度Ｉの信号パルスが２つ発生するので、時間ｔＷ１、時間ｔＷ２を計測することができる。また、周期ＴＢも分かっているため（ＴＢ＝４８μｓ）、それぞれの孔部から回動ミラー３０の最大振幅Ａを算出することができる。なお、得られた最大振幅Ａの平均値を算出すれば、最大振幅Ａの精度がより向上する。
【００８６】
孔部を、Ｙ軸（共振軸）に対称な位置にそれぞれｎ個（ｎは自然数）、合計２ｎ個設けてもよい。２ｎ個の孔部に入射する光ビームの光強度を利用することで、最大振幅Ａをさらに精度良く検出することができる。
【００８７】
次に、図１０Ａ、図１０Ｂを参照して、回動ミラー４０の回動角（Ｈ駆動）の測定方法（変更例２）について説明する。
【００８８】
まず、図１０Ａに、光偏向器９のＸ軸上（非共振軸）上、かつＹ軸（共振軸）に対して対称な位置に孔部４０ａ，４０ｂが設けられた回動ミラー４０を示す。図示するように、孔部４０ａは、孔部４０ｂの約２倍の大きさを有している。回動ミラー４０をＹ軸（Ｈ軸）周りに周波数２１ｋＨｚ（周期４８μｓ）、最大回動角１５°で回動させる。
【００８９】
ここでも、紙面垂直方向から光ビームが回動ミラー４０に入射する。例えば、孔部４０ａ，４０ｂの傾斜角が回動ミラー４０の反射面に対して５°である場合、回動ミラー４０が５°傾いたとき光ビームの通過量が最大となり、光強度Ｉが最大となる。
【００９０】
図１０Ｂは、回動ミラー４０の回動角θと受光センサ１８で検出される透過光強度の関係を示している。図示するように、回動角θの変位はサインカーブを描き、回動ミラー４０の回動角θが孔部４０ａ，４０ｂの傾斜角（図中の「孔３の傾斜角」、「孔４の傾斜角」）と一致したとき、受光センサ１８で検出される透過光強度が最大となる。光強度Ｉの最大値は、１つの孔部に対して２つあるため、周期ＴＣの期間に４つ生じ、孔３（孔部４０ａ）のパルス信号間の時間がｔＷ３、孔２（孔部４０ｂ）のパルス信号間の時間がｔＷ４となる。
【００９１】
ここでも、孔部４０ａの傾斜角を回動ミラー４０の最大回動角（最大振幅Ａ）未満の角度（０°以上）とする。これにより、最大回動角（最大振幅Ａ）を挟むように、光強度Ｉの信号パルスが２つ発生するので、時間ｔＷ３、時間ｔＷ４を、それぞれ光強度Ｉの異なる信号パルスにより、同様に計測することができる。さらに、光強度Ｉの違いから回動ミラー４０がどちらの方向に回動しているか等の情報を取得することができる。また、周期ＴＣも分かっているため（ＴＣ＝４８μｓ）、それぞれの孔部から回動ミラー４０の最大振幅Ａを算出することができる。これにより、孔部のサイズが同じ場合よりも、信号を区別し易くなる。
【００９２】
次に、図１１Ａ、図１１Ｂを参照して、回動ミラーの検査処理を説明する。
【００９３】
まず、図１１Ａに、光源装置１（光走査装置５）の電源投入時の検査処理のフローチャートを示す。
【００９４】
電源投入してから、回動ミラーのＶ軸、Ｈ軸をそれぞれ駆動させる（ステップＳ０１）。これは、回動ミラー１０のテスト駆動であり、回動ミラー１０が駆動するか、経時劣化等によって回動角が小さくなっていないかを検査する。その後、ステップＳ０２に進む。
【００９５】
ステップＳ０２では、ＬＤを駆動させる。これにより、ＬＤ２から光ビームが出射され、光ビームが駆動中の回動ミラー１０に照射されるようになる。その後、ステップＳ０３に進む。
【００９６】
ステップＳ０３では、信号パルスから回動ミラーの最大回動角を算出する。具体的には、図４で説明した算出方法で最大回動角（最大振幅Ａ）が算出される。その後、ステップＳ０４に進む。
【００９７】
ステップＳ０４では、圧電アクチュエータへの印加電圧を変更する。これにより、回動ミラー１０の最大回動角を修正する。その後、検査処理を終了し、光源装置１は通常動作に移行する。
【００９８】
次に、図１１Ｂに、光源装置１（光走査装置５）の通常動作中の検査処理のフローチャートを示す。
【００９９】
ここでは、定期的に信号パルスから回動ミラーの最大回動角を算出する（ステップＳ１１）。具体的には、図４で説明した算出方法で最大回動角が算出される。その後、ステップＳ１２に進む。
【０１００】
ステップＳ１２では、圧電アクチュエータへの印加電圧を変更する。これにより、回動ミラー１０の最大回動角を修正する。その後、検査処理を終了し、光源装置１は通常動作に戻る。
【０１０１】
最後に、図１２を参照して、回動ミラーの孔部の変更例を説明する
【０１０２】
回動ミラーの反射面に対して傾斜した孔部を加工するには、特殊なエッチング加工が必要となる。このため、図１２（ａ）に示すような回動ミラー５０の両面側から垂直な孔部５０ａを開けて、階段状の貫通孔を形成してもよい。具体的には、孔の中心を少しずらして垂直孔を開ける。このような加工であれば、特殊なエッチング加工を用いず、容易に貫通孔を形成することができる。
【０１０３】
図１２（ａ）に示すように、回動ミラー５０は、静止状態において光ビームが孔部５０ａを透過しないように、垂直孔の外周同士が接触する位置関係が好ましい。
【０１０４】
図１２（ｂ）に示すように、回動ミラー５０は、傾斜状態において光ビームが孔部５０ａを透過する。すなわち、回動ミラー５０は、回動ミラー１０に設けられた傾斜した孔部１０ａと同様の作用効果を有する。
【０１０５】
以上、本発明の実施形態に係る光源装置１、光走査装置５について説明したが、本発明は、これまで説明した実施形態に限られない。
【０１０６】
上述の図５の例では、集光レンズ３を通過した光ビームは、回動ミラー１０に対して垂直に入射したが、多少傾斜していてもよい。傾斜した入射の場合、孔部１０ａの傾斜角と回動ミラー１０の回動角が一致しないが、事前に検量しておくことで、上述の算出方法により最大振幅Ａを取得することができる。
【０１０７】
上述の図９Ａ、図９Ｂの例では、２つの孔部を光偏向器９のＸ軸上に設けたが、Ｙ軸上に２つの孔部を設けてもよい。また、孔部を、Ｘ軸（非共振軸）に対称な位置にそれぞれｎ個（ｎは自然数）、合計２ｎ個設けてもよい。２ｎ個の孔部に入射する光ビームの光強度を利用することで、最大振幅Ａをさらに精度良く検出することができる。複数の孔部については、図１０Ａ、図１０Ｂの例のように、Ｘ軸に対して互いに対称な位置で孔部の大きさを変更してもよい。
【０１０８】
本発明の光源装置１は、照明装置、プロジェクタの他、車両用の灯具（ヘッドライト）、距離測定装置等、様々な目的で利用することができる。
【符号の説明】
【０１０９】
１…光源装置、２…ＬＤ、３…集光レンズ、５…光走査装置、６…リッド部、７…窓板、８…基板、９…光偏向器、１０，２０，３０，４０，５０…回動ミラー、１０ａ，２０ａ，３０ａ,３０ｂ，４０ａ，４０ｂ，５０ａ…孔部、１１ａ…固定枠、１１ｂ…可動枠、１２ａ，１２ｂ…半環状圧電アクチュエータ、１３ａ，１３ｂ…トーションバー、１４ａ，１４ｂ…蛇腹型圧電アクチュエータ、１５，１６…電極パッド、１７・・・制御装置、１８…受光センサ、２１，２２…配線ピン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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