(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光反射面が第１正弦波信号及び第２正弦波信号によって互いに直交する第１軸及び第２軸回りに揺動駆動されることによって、前記光反射面に照射された光を二次元走査する光走査アクチュエータの評価装置であって、
前記光反射面に光を照射する光源部と、
前記光走査アクチュエータに前記第１正弦波信号及び前記第２正弦波信号を供給する駆動部と、
受光面を有し、前記光走査アクチュエータによる走査光の前記受光面への入射位置を検出する光位置検出部と、
前記走査光の前記受光面への第１入射位置及び第２入射位置と、前記第１入射位置と前記第２入射位置との検出時間差と、前記光反射面と前記受光面との距離と、に基づいて、前記光反射面の前記第１軸回りの揺動角及び前記第２軸回りの揺動角を算出する演算処理部と、
を含む、光走査アクチュエータの評価装置。
【請求項２】
前記駆動部は、前記第１正弦波信号の周波数及び前記第２正弦波信号の周波数をそれぞれ変更可能に構成され、
前記演算処理部は、前記第１正弦波信号の変更前後の各周波数における前記光反射面の前記第１軸回りの揺動角を算出し、前記光反射面の前記第１軸回りの揺動角が最大となる前記第１正弦波信号の周波数を前記光反射面の前記第１軸回りの共振周波数として求め、
前記第２正弦波信号の変更前後の各周波数における前記光反射面の前記第２軸回りの揺動角を算出し、前記光反射面の前記第２軸回りの揺動角が最大となる前記第２正弦波信号の周波数を前記光反射面の前記第２軸回りの共振周波数として求める、
請求項１に記載の光走査アクチュエータの評価装置。
【請求項３】
前記光位置検出部は、二次元ＰＳＤ（Position Sensitive Detector）素子を含む、
請求項１又は２に記載の光走査アクチュエータの評価装置。
【請求項４】
前記受光面は、停止状態にある前記光反射面に平行であり、
前記光位置検出部は、前記第１入射位置及び前記第２入射位置を、前記光反射面が停止状態にあるときに前記光源部から照射された光の前記光反射面による反射光が前記受光面に入射する位置を原点とする二次元座標として検出する、
請求項１〜３のいずれか一つに記載の光走査アクチュエータの評価装置。
【請求項５】
前記演算処理部は、前記第１正弦波信号の周波数をｆｘ、前記第２正弦波信号の周波数をｆｙ、前記光反射面と前記受光面との距離をＬ、前記第１入射位置を（Ｘ１，Ｙ２）、前記第２入射位置を（Ｘ２，Ｙ２）、前記第１入射位置と前記第２入射位置との前記検出時間差をΔｔとしたとき、下式によって前記光反射面の前記第１軸回りの揺動角θｘ及び前記光反射面の前記第２軸回りの揺動角θｙを算出する、
請求項４に記載の光走査アクチュエータの評価装置。
【数１】
0006480784.tif 000017
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光など照射光を二次元走査する光走査アクチュエータの評価装置に関し、特に前記光走査アクチュエータの光反射面の揺動特性を評価する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源からの照射光（例えば、レーザ光）を二次元走査する光走査装置が知られている。この種の光走査装置は、ガルバノミラー等で構成される光走査アクチュエータと、この光走査アクチュエータを駆動する駆動部とを有する。前記光走査アクチュエータは、光反射面を含み、この光反射面は互いに直交する二軸（例えば、ｘ軸及びｙ軸）回りに揺動可能に構成されている。前記駆動部は、前記光反射面の前記二軸の各軸回りの共振周波数に相当する周波数を有した二つの駆動信号（例えば、正弦波信号）を前記光走査アクチュエータに供給する。これにより、前記光走査アクチュエータの前記光反射面がｘ軸回り及びｙ軸回りに揺動駆動され、前記光反射面に照射される光が二次元走査される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０７−１７５００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記光走査アクチュエータは固体バラツキを持つため、各光走査アクチュエータの特性、特に前記光反射面の前記ｘ軸回りの共振周波数及び前記ｙ軸回りの共振周波数を把握しておく必要がある。このため、従来においては、例えば次のようにして前記光反射面の前記共振周波数を求めるようにしていた。すなわち、前記光反射面の前記ｘ軸回りの共振周波数を求める場合には、前記光反射面を前記ｘ軸回りに揺動させるための第１駆動信号のみを前記光走査アクチュエータに供給すると共に前記第１駆動信号の周波数を変化させる。そして、各周波数における前記光反射面の前記ｘ軸回りの揺動角を検出し、前記光反射面の前記ｘ軸回りの揺動角が最大となる前記第１駆動信号の周波数を前記光反射面の前記ｘ軸回りの共振周波数とする。同様に、前記光反射面の前記ｙ軸回りの共振周波数を求める場合には、前記光反射面を前記ｙ軸回りに揺動駆動させるための第２駆動信号のみを前記光走査アクチュエータに供給すると共に前記第２駆動信号の周波数を変化させる。そして、各周波数における前記光反射面の前記ｙ軸回りの揺動角を検出し、前記光反射面の前記ｙ軸回りの揺動角が最大となる前記第２駆動信号の周波数を前記光反射面の前記ｙ軸回りの共振周波数とする。
【０００５】
しかし、上述の方法では、前記光反射面を一方の軸回りのみに揺動させた状態で前記光反射面の前記ｘ軸回りの揺動角と前記ｙ軸回りの揺動角とを検出する。このため、検出される前記光反射面の前記ｘ軸回りの揺動角及び前記ｙ軸回りの揺動角が、前記光走査アクチュエータが動作しているときの実際の揺動角とは異なるおそれがある。この結果、前記光反射面の前記ｘ軸回りの共振周波数及び前記ｙ軸回りの共振周波数も実際の共振周波数からずれてしまうおそれがあった。前記光走査アクチュエータを効率的に動作させるためには、前記光反射面の前記ｘ軸回りの共振周波数及び前記ｙ軸回りの共振周波数を精度よく把握することが望まれる。
【０００６】
そこで、本発明は、前記光反射面を第１軸回り及び第２軸回りに揺動させた状態で前記光反射面の前記第１軸回りの揺動角及び前記第２軸回りの揺動角を検出（算出）し、もって、前記光反射面の前記第１軸回りの共振周波数及び前記第２軸回りの共振周波数を精度よく把握することを可能とする光走査アクチュエータの評価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】
【０００７】
本発明の一側面によると、光反射面が第１正弦波信号及び第２正弦波信号によって互いに直交する第１軸及び第２軸回りに揺動駆動されることによって、前記光反射面に照射された光を二次元走査する光走査アクチュエータの評価装置が提供される。この光走査アクチュエータの評価装置は、前記光反射面に光を照射する光源部と、前記光走査アクチュエータに前記第１正弦波信号及び前記第２正弦波信号を供給する駆動部と、受光面を有し、前記光走査アクチュエータによる走査光の前記受光面への入射位置を検出する光位置検出部と、前記走査光の前記受光面への第１入射位置及び第２入射位置と、前記第１入射位置と前記第２入射位置との検出時間差と、前記光反射面と前記受光面の距離とに基づいて前記光反射面の前記第１軸回りの揺動角及び前記第２軸回りの揺動角を算出する演算処理部と、を含む。
【発明の効果】
【０００８】
前記光走査アクチュエータの評価装置は、前記光反射面を前記第１軸回り及び前記第２軸回りに揺動させた状態で前記光反射面の前記第１軸回りの揺動角及び前記第２軸回りの揺動角を算出できるので、算出される揺動角と実際の揺動角とずれが抑制される。この結果、前記光反射面の前記第１軸回りの共振周波数及び前記第２軸回りの共振周波数を精度よく把握することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】光走査アクチュエータの一例である二次元走査型の半導体ガルバノミラーの構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態による光走査アクチュエータの評価装置の概略構成を示す図である。
【図３】前記評価装置の制御部が実行する前記光走査アクチュエータの光反射面の揺動角の算出処理を示すフローチャートである。
【図４】前記制御部が実行する前記光反射面のｘ軸（第１軸）回りの共振周波数の検出処理を示すフローチャートである。
【図５】前記制御部が実行する前記光反射面のｙ軸（第２軸）回りの共振周波数の検出処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。本発明は、光走査アクチュエータの評価装置を提供する。前記光走査アクチュエータは、光反射面が互いに直交する第１軸（ｘ軸）及び第２軸（ｙ軸）回りに揺動駆動されることによって、前記光反射面に照射される光（例えば、レーザ光）を二次元走査（例えば、リサージュ走査）するものである。このような光走査アクチュエータは、対象領域内に存在する物体までの距離を計測する光測距離装置やレーザ走査型のプロジェクタなどに搭載される。
【００１１】
図１は、前記光走査アクチュエータの一例である二次元走査型の半導体ガルバノミラー（以下単に「ガルバノミラー」という）の構成を示している。ガルバノミラー１０は、枠状の固定部１１と、固定部１１の内側に配置された外側可動部１２ａと、外側可動部１２ａの内側に配置された内側可動部１２ｂと、を含む。外側可動部１２ａは、一対の第１トーションバー１３，１３によって揺動可能に支持され、内側可動部１２ｂは、一対の第２トーションバー１４，１４によって揺動可能に支持されている。第１トーションバー１３，１３と第２トーションバー１４，１４とは互いの軸方向が直交している。なお、以下の説明においては、第１トーションバー１３，１３の中心軸をｘ軸とし、第２トーションバー１４，１４の中心軸をｙ軸とする（図２参照）。
【００１２】
内側可動部１２ｂの中央部には光反射面（ミラー）１５が形成されている。外側可動部１２ａ及び内側可動部１２ｂの周縁部にはそれぞれ第１駆動コイル１６、第２駆動コイル１７が形成されている。第１駆動コイル１６の端部は、固定部１１に形成された第１電極端子１８，１８に接続され、第２駆動コイル１７の端部は、固定部１１に形成された第２電極端子１９，１９に接続されている。また、主に第１駆動コイル１６に磁界を作用させる一対の第１永久磁石２０，２０及び主に第２駆動コイル１７に磁界を作用させる一対の第２永久磁石２１，２１が固定部１１を挟んでそれぞれ対向配置されている。なお、本実施形態において、固定部１１、外側可動部１２ａ、内側可動部１２ｂ、第１トーションバー１３，１３及び第２トーションバー１４，１４は、半導体基板から一体的に形成されている。
【００１３】
ガルバノミラー１０においては、第１駆動コイル１６及び第２駆動コイル１７に交番電流が流れた場合、これら交番電流と、第１永久磁石２０，２０による磁界及び第２永久磁石２１，２１による磁界とによって各可動部１２ａ，１２ｂにローレンツ力が作用する。すると、外側可動部１２ａ及び内側可動部１２ｂを含む可動部全体が前記ｘ軸回りに揺動すると共に、内側可動部１２ｂが前記ｙ軸回り揺動する。すなわち、光反射面１５が前記ｘ軸回り及び前記ｙ軸回りに揺動し、これによって、光反射面１５に照射される光が二次元走査される。このため、ガルバノミラー１０は、第１駆動コイル１６及び第２駆動コイル１７のそれぞれに所定の周波数の交番電流（例えば正弦波信号）が駆動信号として供給されるように構成される。
【００１４】
ここで、光反射面１５を効率的に揺動駆動するためには、第１駆動コイル１６に供給される第１駆動信号が光反射面１５の前記ｘ軸回りの共振周波数に相当する周波数を有すると共に、第２駆動コイル１７に供給される第２駆動信号が光反射面１５の前記ｙ軸回りの共振周波数に相当する周波数を有する必要がある。なお、光反射面１５の前記ｘ軸回りの共振周波数は、外側可動部１２ａ及び内側可動部１２ｂを含む前記可動部全体の前記ｘ軸回りの共振周波数のことである。また、光反射面１５の前記ｙ軸回りの共振周波数は、内側可動部１２ｂの前記ｙ軸回りの共振周波数のことである。
【００１５】
一方、ガルバノミラー１０は固体バラツキを有しており、前記第１駆動信号の周波数及び前記第２駆動信号の周波数を全てのガルバノミラー１０に対して一律に設定することは難しい。そこで、本実施形態においては、以下に説明するガルバノミラーの評価装置によって、ガルバノミラー毎に、光反射面１５の前記ｘ軸回りの共振周波数及び前記ｙ軸回りの共振周波数を含む光反射面１５の揺動特性を把握するようにしている。
【００１６】
図２は、ガルバノミラーの評価装置の概略構成を示している。図２に示すように、ガルバノミラーの評価装置１は、評価対象となるガルバノミラー１０にレーザ光を供給する光源部２と、ガルバノミラー１０の光反射面１５を揺動駆動する駆動部３と、主にガルバノミラー１０の走査光の位置を検出する光位置検出部４と、評価装置１の全体の動作を制御する制御部５とを含む。
【００１７】
光源部２は、偏光ビームスプリッタ２ａを含み、ガルバノミラー１０の光反射面１５にレーザ光を照射する。駆動部３は、ガルバノミラー１０に前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号を供給する。具体的には、本実施形態において、駆動部３は、ガルバノミラー１０の第１駆動コイル１６に第１正弦波信号を供給すると共に第２駆動コイル１７に第２正弦波信号を供給する。また、駆動部３は、前記第１正弦波信号の周波数及び振幅と、前記第２正弦波信号の周波数及び振幅とをそれぞれ変更できるように構成されている。
【００１８】
光位置検出部４は、光源部２から光反射面１５に照射されたレーザ光の光反射面１５による反射光が入射される受光面４ａを有し、この受光面４ａへの前記反射光の入射位置Ｐを二次元座標（Ｘ，Ｙ）として検出可能に構成されている。ここで、光位置検出部４の受光面４ａは、図２に示すように、駆動されていないときの、すなわち、停止状態にある光反射面１５に平行に、かつ、所定距離Ｌだけ離れて配置される。なお、光位置検出部４は、受光位置を二次元座標として検出できるものであればよく、特に制限されないが、例えば二次元ＰＳＤ（Position Sensitive Detector）素子が使用され得る。
【００１９】
制御部５は、光源部２及び駆動部３を制御すると共に、光位置検出部４から光反射面１５による前記反射光、すなわち、ガルバノミラー１０の走査光の入射位置Ｐ＝（Ｘ，Ｙ）を入力する。そして、制御部５は、光位置検出部４から入力した入射位置Ｐ＝（Ｘ，Ｙ）に基づく所定の演算処理を行って、ガルバノミラー１０の光反射面１５の前記ｘ軸回りの揺動角θｘ及び前記ｙ軸回りの揺動角θｙを算出する。
【００２０】
また、制御部５は、前記第１正弦波信号の周波数を変更させるように駆動部３を制御すると共に変更前後の各周波数における光反射面１５の前記ｘ回りの揺動角θｘを算出し、算出した各周波数における光反射面１５の前記ｘ軸回りの揺動角θｘに基づいて前記光反射面１５の前記ｘ軸回りの共振周波数を求める。
【００２１】
さらに、制御部５は、前記第２正弦波信号の周波数を変更させるように駆動部３を制御すると共に変更前後の各周波数における光反射面１５の前記ｙ軸回りの揺動角θｙを算出し、算出した各周波数における光反射面１５の前記ｙ軸回りの揺動角θｙに基づいて光反射面１５の第２共振周波数を求める。したがって、本実施形態においては、制御部５が本発明の「演算処理部」としての機能を有している。
【００２２】
次に、評価装置１の動作、特に制御部５が実行する処理を具体的に説明する。まずオペレータは事前準備として評価対象となるガルバノミラー１０を評価装置１の試料設置台（図示省略）にセットする。このとき、オペレータは、評価装置１を操作してガルバノミラー１０の光反射面１５にレーザ光を照射させ、光反射面１５によるその反射光の検出部４の受光面４ａへの入射位置が受光面４ａの原点位置Ｏ＝（０，０）となるようにガルバノミラー１０及び又は受光面４ａの位置を適宜調整する。もちろん、オペレータは、検出部４の受光面４ａへの前記反射光の入射位置を受光面４ａの原点位置Ｏに設定してもよい。そして、前記事前準備の完了後、オペレータが評価装置１に対して所定の操作を行うことによって、評価装置１（特に制御部５）は以下の処理を実行する。
【００２３】
〔光反射面１５の揺動角の算出〕
図３は、評価装置１の制御部５が実行する光反射面１５の揺動角（前記ｘ軸回りの揺動角及び前記ｙ軸回りの揺動角）の算出処理を示すフローチャートである。
【００２４】
ステップＳ１では、光源部２に照射指令を出力する。これにより、光源部２からガルバノミラー１０の光反射面１５にレーザ光が照射される。この状態では、光反射面１５による前記レーザ光の反射光は検出部４の受光面４ａの原点位置Ｏに入射する。
【００２５】
ステップＳ２では、駆動部３に前記駆動信号の供給指令を出力する。前記供給指令は、前記第１正弦波信号の周波数ｆｘ及び振幅Ｄｘと、前記第２正弦波信号の周波数ｆｙ及び振幅Ｄｙとを含む。駆動部３は、前記供給指令を入力すると、周波数ｆｘ及び振幅Ｄｘの前記第１正弦波信号をガルバノミラー１０の第１駆動コイル１６に供給すると共に、周波数ｆｙ及び振幅Ｄｙの前記第２正弦波信号をガルバノミラー１０の第２駆動コイル１７に供給する。これにより、ガルバノミラー１０の光反射面１５が前記ｘ軸回り及び前記ｙ軸回りに揺動し、光位置検出部４の受光面４ａにはガルバノミラー１０の走査光が入射される。
【００２６】
ステップＳ３では、光反射面１５の揺動開始から時間ｔが経過したか否かを判定し、時間ｔが経過していればステップＳ４に進む。なお、時間ｔは任意に設定可能である。
【００２７】
ステップＳ４では、ガルバノミラー１０の走査光の受光面４ａへの第１入射位置Ｐ（ｔ）＝（Ｘ１，Ｙ１）を検出部４から入力する。このステップＳ３で入力する第１入射位置Ｐ（ｔ）＝（Ｘ１，Ｙ１）が本発明における「時刻ｔにおける走査光の受光面への第１入射位置」に相当する。
【００２８】
ステップＳ５では、ステップＳ４で入力した第１入射位置Ｐ（ｔ）＝（Ｘ１，Ｙ１）を座標変換して光反射面１５の前記第ｘ軸回りの第１角度Ａ１及び前記ｙ軸回りの第１角度Ｂ１を算出する。具体的には、以下のようにして光反射面１５の前記ｘ軸回りの第１角度Ａ１及び前記ｙ軸回り第１角度Ｂ１を算出する。
【００２９】
光反射面１５の法線は、光反射面１５が停止状態にあるときは図２におけるＺ軸と一致するが、光反射面１５が揺動駆動されると前記ｘ軸回りの角度φｘ及び前記ｙ軸回りの角度φｙに応じてその向きが変化する。光反射面１５の法線ベクトル（ｎｘ，ｎｙ，ｎｚ）は、前記ｙ軸回りの回転行列、前記ｘ軸回りの回転行列及び停止状態にあるときの光反射面１５の単位法線ベクトルを用いて式（１）よって表される。
【００３０】
【数１】
0006480784.tif 000002
【００３１】
光反射面１５による反射光、すなわち、ガルバノミラー１０の走査光の単位ベクトル（ｂｘ，ｂｙ，ｂｚ）は、光反射面１５の法線ベクトル（ｎｘ，ｎｙ，ｎｚ）を用いて式（２）によって表され、光位置検出部４の受光面４ａ上の位置は、ガルバノミラー１０の走査光の単位ベクトル（ｂｘ，ｂｙ，ｂｚ）を用いて式（３）によって表される。
【００３２】
【数２】
0006480784.tif 000003
【数３】
0006480784.tif 000004
【００３３】
したがって、光反射面１５の前記ｘ軸回りの第１角度Ａ１は式（４）によって表され、光反射面１５の前記ｙ軸回りの第１角度Ｂ１は式（５）によって表される。
【００３４】
【数４】
0006480784.tif 000005
【数５】
0006480784.tif 000006
【００３５】
ステップＳ６では、ステップＳ４で第１入射位置Ｐ（ｔ）を入力してから所定時間Δｔが経過したか否かを判定し、所定時間Δｔが経過したらステップＳ７に進む。
【００３６】
ステップＳ７では、ステップＳ４と同様に、ガルバノミラー１０の走査光の受光面４ａへの第２入射位置Ｐ（ｔ＋ΔＴ）＝（Ｘ２，Ｘ２）を検出部４から入力する。このステップＳ６で入力する入射位置Ｐ（ｔ＋Δｔ）＝（Ｘ２，Ｙ２）が本発明における「時刻ｔ＋Δにおける走査光の受光面への第２入射位置」に相当する。
【００３７】
ステップＳ８では、ステップＳ５と同様にして、ステップＳ７で入力した第２入射位置Ｐ（ｔ＋Δｔ）＝（Ｘ２，Ｙ２）を座標変換して光反射面１５の前記第ｘ軸回りの第２角度Ａ２及び前記第２軸回りの第２角度Ｂ２を算出する（式（６）、（７）参照）。
【００３８】
【数６】
0006480784.tif 000007
【数７】
0006480784.tif 000008
【００３９】
ステップＳ９では、ステップＳ５で算出された光反射面１５の第１角度（Ａ１，Ｂ１）とステップＳ８で算出された光反射面１５の第２角度（Ａ２，Ｂ２）とから光反射面１５の前記ｘ軸回りの揺動角θｘ及び前記ｙ軸回りの揺動角θｙを算出する。具体的には、制御部５は、以下のようにして光反射面１５の前記ｘ軸回りの揺動角θｘ及び前記ｙ軸回りの揺動角θｙを算出する。
【００４０】
光反射面１５の前記ｘ軸回りの最大触れ角及び前記ｙ軸回りの最大触れ角をそれぞれＡ０，Ｂ０としたとき、光反射面１５の前記ｘ軸回りの第１角度Ａ１は式（８）によって表され、光反射面１５の前記ｙ軸回りの第１角度Ｂ１は式（９）によって表される。
【００４１】
【数８】
0006480784.tif 000009
【数９】
0006480784.tif 000010
【００４２】
また、光反射面１５の前記ｘ軸回りの第２角度Ａ２は式（１０）によって表され、光反射面１５の前記ｙ軸回りの第２角度Ｂ２は式（１１）によって表される。
【００４３】
【数１０】
0006480784.tif 000011
【数１１】
0006480784.tif 000012
【００４４】
式（１０）に式（８）を代入し、式（１１）に式（９）を代入して整理すると、式（１２）、式（１３）となる。したがって、光反射面１５の前記ｘ軸回りの最大触れ角Ａ０は式（１４）によって表され、光反射面１５の前記ｙ軸回りの最大触れ角Ｂ０は式（１５）によって表される。
【００４５】
【数１２】
0006480784.tif 000013
【数１３】
0006480784.tif 000014
【数１４】
0006480784.tif 000015
【数１５】
0006480784.tif 000016
【００４６】
そして、式（１４）及び式（１５）のそれぞれに、式（４）及び式（５）を代入して２倍することにより、光反射面１５の前記ｘ軸回りの揺動角θｘ（＝２×Ａ０）及び前記ｙ軸回りの揺動角θｙ（＝２×Ｂ０）が求められる。このようにして評価装置１は、光反射面１５の前記ｘ軸回りの揺動角θｘ及び前記ｙ軸回りのθｙを算出する。
【００４７】
〔光反射面１５の前記ｘ軸回りの共振周波数の検出〕
図４は、評価装置１の制御部５が実行する光反射面１５の前記ｘ軸回りの共振周波数の検出処理を示すフローチャートである。
【００４８】
ステップＳ１１では、光源部２に照射指令を出力する。これにより、光源部２からガルバノミラー１０の光反射面１５にレーザ光が照射される。
【００４９】
ステップＳ１２では、駆動部３に前記駆動信号の供給指令を出力する。このステップＳ１２で出力される前記供給指令は、前記第１正弦波信号の周波数ｆｘ１（初期値）及び振幅Ｄｘと、前記第２正弦波信号の周波数ｆｙ１（初期値）及び振幅Ｄｙを含む。なお、本実施形態において、前記第１正弦波信号の周波数ｆｘ１（初期値）及び前記第２正弦波信号の周波数ｆｙ１（初期値）は、例えばそれぞれの設計値に設定され、前記第１正弦波信号の振幅Ｄｘ及び前記第２正弦波信号の振幅Ｄｙは、特に制限されないが、例えばそれぞれの設計値の１／２の値に設定される。
【００５０】
ステップＳ１３では、前記第１正弦波信号の周波数がｆｘ１（初期値）である場合の光反射面１５の前記ｘ軸回りの第１揺動角θｘ１を算出する（図３参照）。
【００５１】
ステップＳ１４では、駆動部３に前記第１正弦波信号の周波数変更指令を出力する。駆動部３は、前記周波数変更指令を入力すると、前記第１正弦波信号の周波数をｆｘ１（初期値）からｆｘ２（＝ｆｘ１＋Δｆｘ）へと変更する。Δｆｘは任意に設定可能である。なお、前記第２正弦波信号の周波数はｆｙ１（初期値）のままである。
【００５２】
ステップＳ１５では、前記第１正弦波信号の周波数がｆｘ２である場合の光反射面１５の前記ｘ軸回りの第２揺動角θｘ２を算出する（図３参照）。
【００５３】
ステップＳ１６では、ステップＳ１３で算出された光反射面１５の前記ｘ軸回りの前記第１揺動角θｘ１と、ステップＳ１５で算出された光反射面１５の前記ｘ軸回りの前記第２揺動角θｘ２とを比較する。そして、前記第２揺動角θｘ２＞前記第１揺動角θｘ１であればステップＳ１７に進み、前記第２揺動角θｘ２＜前記第１揺動角θｘ１であればステップＳ１８に進む。
【００５４】
ステップＳ１７では、前記第１正弦波信号の周波数をステップＳ１４と同じ方向に変更させて光反射面１５の前記ｘ軸回りの共振周波数を検出する。具体的には、駆動部３に前記第１正弦波信号の周波数変更指令を出力して前記第１正弦波信号の周波数をΔｆｘずつ加算すると共に、加算後の各周波数ｆｘｎ（ｎ＝３，４，…）における光反射面１５の前記ｘ軸回りの揺動角θｘｎ（ｎ＝３，４，…）を算出する。そして、光反射面１５の前記ｘ軸回りの揺動角θｘｎが最大となる前記第１正弦波信号の周波数ｆｘｎを、光反射面１５の前記ｘ軸回りの共振周波数として検出する。
【００５５】
ステップＳ１８では、前記第１正弦波信号の周波数をステップＳ１４とは逆方向に変更させて光反射面１５の前記ｘ軸回りの共振周波数を検出する。具体的には、駆動部３に前記第１正弦波信号の周波数変更指令を出力して前記第１正弦波信号の周波数をΔｆｘずつ減算すると共に、減算後の各周波数ｆｘｎ（ｎ＝３，４，…）における光反射面１５の前記ｘ軸回りの揺動角θｘｎ（ｎ＝３，４，…）を算出する。そして、光反射面１５の前記ｘ軸回りの揺動角θｘｎが最大となる前記第１正弦波信号の周波数ｆｘｎを、光反射面１５の前記ｘ軸回りの共振周波数として検出する。
【００５６】
〔光反射面１５の前記ｙ軸回りの共振周波数の検出〕
図５は、評価装置１の制御部５が実行する光反射面１５の前記ｙ軸回りの共振周波数の検出処理を示すフローチャートである。
【００５７】
ステップＳ２１では、光源部２に照射指令を出力する。これにより、光源部２からガルバノミラー１０の光反射面１５にレーザ光が照射される。
【００５８】
ステップＳ２２では、駆動部３に前記駆動信号の供給指令を出力する。このステップＳ２２で出力される前記供給指令は、前記第１正弦波信号の周波数ｆｘｎ及び振幅Ｄｘと、前記第２正弦波信号の周波数ｆｙ１（初期値）及び振幅Ｄｙを含む。前記第１正弦波信号の周波数ｆｘｎは、図４に示す前記検出処理によって検出された光反射面１５のｘ軸回りの共振周波数である。
【００５９】
ステップＳ２３では、前記第２正弦波信号の周波数がｆｙ１（初期値）である場合の光反射面１５の前記ｙ軸回りの第１揺動角θｙ１を算出する（図３参照）。
【００６０】
ステップＳ２４では、駆動部３に前記第２正弦波信号の周波数変更指令を出力する。駆動部３は、前記周波数変更指令を入力すると、前記第２正弦波信号の周波数をｆｙ１（初期値）からｆｙ２（＝ｆｙ１＋Δｆｙ）へと変更する。Δｆｙは任意に設定可能である。なお、前記第１正弦波信号の周波数はｆｘｎ（光反射面１５のｘ軸回りの共振周波数）のままである。
【００６１】
ステップＳ２５では、前記第２正弦波信号の周波数がｆｙ２である場合の光反射面１５の前記ｙ軸回りの第２揺動角θｙ２を算出する（図３参照）。
【００６２】
ステップＳ２６では、ステップＳ２３で算出された光反射面１５の前記ｙ軸回りの前記第１揺動角θｙ１と、ステップＳ２５で算出された光反射面１５の前記ｙ軸回りの前記第２揺動角θｙ２とを比較する。そして、前記第２揺動角θｙ２＞前記第１揺動角θｙ１であればステップＳ２７に進み、前記第２揺動角θｙ２＜前記第１揺動角θｙ１であればステップＳ２８に進む。
【００６３】
ステップＳ２７では、前記第２正弦波信号の周波数をステップＳ２４と同じ方向に変更させて光反射面１５の前記ｙ軸回りの共振周波数を検出する。具体的には、駆動部３に前記第２正弦波信号の周波数変更指令を出力して前記第２正弦波信号の周波数をΔｆｙずつ加算すると共に、加算後の各周波数ｆｙｎ（ｎ＝３，４，…）における光反射面１５の前記ｙ軸回りの揺動角θｙｎ（ｎ＝３，４，…）を算出する。そして、光反射面１５の前記ｙ軸回りの揺動角θｙｎが最大となる前記第２正弦波信号の周波数ｆｙｎを、光反射面１５の前記ｙ軸回りの共振周波数として検出する。
【００６４】
ステップＳ２８では、前記第２正弦波信号の周波数をステップＳ２４とは逆方向に変更させて光反射面１５の前記ｙ軸回りの共振周波数を検出する。具体的には、駆動部３に前記第２正弦波信号の周波数変更指令を出力して前記第２正弦波信号の周波数をΔｆｙずつ減算すると共に、減算後の各周波数ｆｙｎ（ｎ＝３，４，…）における光反射面１５の前記ｙ軸回りの揺動角θｘｎ（ｎ＝３，４，…）を算出する。そして、光反射面１５の前記ｙ軸回りの揺動角θｙｎが最大となる前記第２正弦波信号の周波数ｆｙｎを、光反射面１５の前記ｙ軸回りの共振周波数として検出する。
【００６５】
ステップＳ２９では、光反射面１５の前記ｘ軸回りの共振周波数及び前記ｙ軸回りの共振周波数を表示部（図示省略）に出力する。
【００６６】
以上説明したように、本実施形態による評価装置１によれば、ガルバノミラー１０の光反射面１５を前記ｘ軸回り及び前記ｙ軸回りに揺動させた状態で、光反射面１５の前記ｘ軸回りの揺動角θｘ及び前記ｙ軸回りの揺動角θｙを求めることができる。このため、各ガルバノミラー１０における光反射面１５の前記ｘ軸回りの共振周波数及びｙ軸回りの共振周波数を精度よく把握することが可能となる。したがって、ガルバノミラー１０毎に適切な駆動信号を設定することができ、ガルバノミラー１０の効率的な駆動が可能となる。
【００６７】
なお、上述の実施形態において、評価装置１の制御部５は、図４に示す光反射面１５の前記ｘ軸回りの共振周波数の検出処理を実行した後に、図５に示す光反射面１５の前記ｙ軸回りの共振周波数の検出処理を実行している。但し、これに限るものではなく、制御部５は、図５に示す前記検出処理を実行した後に図４に示す前記検出処理を実行するようにしてもよい。この場合、図５のステップＳ２９に相当するステップが図４に追加される。
【００６８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１…ガルバノミラー（光走査アクチュエータ）の評価装置
２…光源部
２ａ…偏光ビームスプリッタ
３…駆動部
４…光位置検出部
４ａ…受光面
５…制御部
１０…ガルバノミラー
１１…固定部
１２ａ…外側可動部
１２ｂ…内側可動部
１３…第１トーションバー
１４…第２トーションバー
１５…光反射面
１６…第１駆動コイル
１７…第２駆動コイル
２０，２１…永久磁石
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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