(57)【要約】【課題】製造誤差に拘わらず、周波数の限られた一定量の範囲内で、ねじりばねと平面鏡を含むねじり振動鏡の光偏向に伴う周波数を正確に、かつ効率よく調整し、画像の取得・表示、光の擾乱によるセンシング量の誤差の低減することができるねじり振動鏡の調整方法、及びその調整方法を適用したねじり振動鏡を提供すると共に、そのねじり振動鏡を適用し、光偏向の周波数を調整することができる光偏向器、その光偏向器を用いた眼科装置、距離測定装置を提供する。【解決手段】ねじりばね１１２と、平面鏡１１０と、ねじり角（ミラー角度θ）がゼロになる位置でトルクの角度依存が増加あるいは減少するアクチュエータＢ１とを備えるねじり振動鏡の調整方法において、バイアス駆動を行うことにより、ねじり振動鏡の振動周波数を調整するようにしている。【選択図】図２
2008129424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじりばねと、鏡部と、ねじり角がゼロになる位置でトルクの角度依存が増加あるいは減少するアクチュエータとを備えるねじり振動鏡の調整方法において、
バイアス駆動を行うことにより、ねじり振動鏡の振動周波数を調整することを特徴とするねじり振動鏡の調整方法。
【請求項２】
請求項１に記載のねじり振動ミラーの調整方法において、
前記アクチュエータは、静電力により駆動する駆動手段であることを特徴とするねじり振動鏡の調整方法。
【請求項３】
請求項２に記載のねじり振動鏡の調整方法において、
前記アクチュエータは、櫛歯型静電駆動器であることを特徴とするねじり振動鏡の調整方法。
【請求項４】
請求項１に記載のねじり振動鏡の調整方法において、
前記アクチュエータは、電磁力により駆動する駆動手段であることを特徴とするねじり振動鏡の調整方法。
【請求項５】
ねじりばねと、鏡部と、ねじり角がゼロになる位置でトルクの角度依存が増加あるいは減少するアクチュエータとを備えるねじり振動鏡の調整方法において、
アクチュエータの電気容量の角度変化の特性を用いることにより振動周波数を調整することを特徴とするねじり振動鏡の調整方法。
【請求項６】
請求項５に記載のねじり振動ミラーの調整方法において、
前記アクチュエータは、静電力により駆動する駆動手段であることを特徴とするねじり振動鏡の調整方法。
【請求項７】
請求項５又は７に記載のねじり振動鏡の調整方法において、
前記アクチュエータは、櫛歯型静電駆動器であることを特徴とするねじり振動鏡の調整方法。
【請求項８】
ねじりばねと、鏡部と、ねじり角がゼロになる位置でトルクの角度依存が増加あるいは減少するアクチュエータとを備えるねじり振動鏡において、
バイアス駆動を行うことにより、ねじり振動鏡の振動周波数を調整することを特徴とするねじり振動鏡。
【請求項９】
請求項８に記載のねじり振動鏡を用いたことを特徴とする光偏向器。
【請求項１０】
請求項９に記載の光偏向器を用いたことを特徴とする眼科装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の光偏向器を用いたことを特徴とする距離測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像の取得・表示、光の擾乱によるセンシング量の誤差の低減、あるいは、走査光によるセンシングなどに用いられる光偏向器に適用されるマイクロ電気機械機構（ＭＥＭＳ）によるねじり振動鏡の調整方法、ねじり振動鏡、適用した光偏向器、眼科装置、距離測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、画像の取得・表示、光の擾乱によるセンシング量の誤差の低減、あるいは、走査光によるセンシングなどにおいて、光偏向器が用いられている。これらの応用においては、光偏向の周波数を調整する必要がある。
【０００３】
たとえば、画像の取得や表示においては、画像取得位置あるいは表示位置を決定するために、決まった周波数での光走査が必要になる。
【０００４】
光の擾乱によるセンシング量の誤差の低減において、例えば、特許文献１、２の眼屈折力測定装置では、光偏向器による眼底へのパターンの投影を用いた眼の光学特性の測定が示されている。このような場合、光偏向器の周期τ=1/ｆ（ｆは光偏向器の周波数）は、測定時間をTeとすると、その整数分の一（つまりN＝Te/τが整数）であることが、誤差低減のために望ましい。
【０００５】
また、測量分野で用いられる距離測定装置では、光ファイバー端に入射される光の偏向走査により、測距値の誤差を低減することが述べられている。このような場合、測定間隔をTsとすると、Tsと光偏向器の周期τ=1/ｆ（ｆは光偏向器の周波数）の比Te/τは、単純な整数比にならないことが、誤差低減のためには望ましい。
【０００６】
このように、光偏向器において、光偏向の周波数を調整する必要がある。
【０００７】
また、眼科分野で用いられる眼屈折力測定装置では、ほぼ円形に走査された光ビームを、眼底位置のトラッキングに用いている。このような場合、θx, θy ２軸の走査が必要である。この走査において、走査周期を、θxとθyで合致させることが必要となる。このような場合も、光偏向の周波数を調整する必要がある。
【０００８】
図１６は、ねじり振動鏡を模式的に示したものである。この図１６においてねじり振動鏡は、平面鏡１０１を固定部１０２，１０２に軸状のねじりばね１０３，１０３で支持させた構成となっている。この構成では、矢印Ａ１で示したように、平面鏡１０１がねじりばね１０３の軸線（中心線）の周りに回動振動するようになっている。
【０００９】
このような、ねじり振動鏡を用いた光偏向器において、平面鏡１０１を含む被駆部の慣性モーメントをI、ねじりばね１０３の(ねじり)ばね定数の合計をκとすると、そのねじり振動鏡共振周波数は、ｆ＝ (κ／Ｉ) (1/2)  /(２π)となる。Ｉは 被駆部分の材料(密度)と形状から決まり、κはねじりばね１０３の材料の横弾性モーメントと形状から決まる。そこで、この両者のうちの少なくともひとつを調整できれば、共振周波数が調整できることになる（例えば、特許文献３，４参照）。
【００１０】
いま、図１６のように単純な梁状のねじりばね１０３，１０３を考えると、そのばね定数κは、その断面形状の細い部分のおおよそ3乗に比例する。ＭＥＭＳのミラーでは、この大きさが1μm程度になることがある。この場合、わずか0.1μmの製作誤差で30%以上ばね定数κが変わり、結果として、共振周波数が15%程度変化することになる。このようにわずかな製作誤差が、大きな共振周波数、つまり、大きな光偏向の周波数の誤差となる。このため、製作誤差を小さくするだけでは、光偏向の周波数を精密に調整することは難しい。
【００１１】
また、共振の振れ幅が大きくなる周波数には、一定の広がりがあるが、この範囲内であれば、駆動周波数つまり光偏向の周波数を調整することが可能である。
【特許文献１】特開平１０−１４８７６号公報
【特許文献２】特開平１０−１４８７７号公報
【非特許文献３】C.Ataman,H.Urey,”Modeling and characterization of comb actuated resonant microscanners”,Journal of Micromechanical and Microengineering,16(2006)9-16.
【特許文献４】特開２００６−２７６６３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、図１７の共振特性曲線１０４から分かるように、共振特性曲線１０４の周波数ｆの広がりは一定量しかなく、調整できる範囲が限られている。また、共振特性曲線１０４の共振ピークＰから外れた周波数ｆ１のところでの駆動には大きなトルクが必要であり、実際には高い駆動電圧あるいは駆動電流が必要となるという欠点がある。
【００１３】
そこで、本発明は、製造誤差に拘わらず、周波数の限られた一定量の範囲内で、ねじりばねと平面鏡を含むねじり振動鏡の光偏向に伴う周波数を正確に、かつ効率よく調整し、画像の取得・表示、光の擾乱によるセンシング量の誤差の低減することができるねじり振動鏡の調整方法、及びその調整方法を適用したねじり振動鏡を提供すると共に、そのねじり振動鏡を適用し、光偏向の周波数を調整することができる光偏向器、その光偏向器を用いた眼科装置、距離測定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】
【００１４】
この目的を達成するため、請求項１の発明は、 ねじりばねと、鏡部と、ねじり角がゼロになる位置でトルクの角度依存が増加あるいは減少するアクチュエータとを備えるねじり振動鏡の調整方法において、バイアス駆動を行うことにより、ねじり振動鏡の振動周波数を調整するねじり振動鏡の調整方法としたことを特徴とする。
【００１５】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載のねじり振動ミラーの調整方法において、前記アクチュエータは、静電力により駆動する駆動手段であることを特徴とする。
【００１６】
更に、請求項３の発明は、請求項２に記載のねじり振動鏡の調整方法において、前記アクチュエータは、櫛歯型静電駆動器であることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項４の発明は、請求項１に記載のねじり振動鏡の調整方法において、
前記アクチュエータは、電磁力により駆動する駆動手段であることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項５の発明は、ねじりばねと、鏡部と、ねじり角がゼロになる位置でトルクの角度依存が増加あるいは減少するアクチュエータとを備えるねじり振動鏡の調整方法において、アクチュエータの電気容量の角度変化の特性を用いることにより振動周波数を調整するするねじり振動鏡の調整方法としたことを特徴とする。
【００１９】
更に、請求項６の発明は、請求項５に記載のねじり振動ミラーの調整方法において、前記アクチュエータは、静電力により駆動する駆動手段であることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項７の発明は、請求項５又は７に記載のねじり振動鏡の調整方法において、前記アクチュエータは、櫛歯型静電駆動器であることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項８の発明は、ねじりばねと、鏡部と、ねじり角がゼロになる位置でトルクの角度依存が増加あるいは減少するアクチュエータとを備えるねじり振動鏡において、バイアス駆動を行うことにより、ねじり振動鏡の振動周波数を調整することを特徴とする。
【００２２】
また、請求項９の発明は、請求項８に記載のねじり振動鏡を用いた光偏向器としたことを特徴とする。
【００２３】
また、請求項１０の発明は、請求項９に記載の光偏向器を用いた眼科装置としたことを特徴とする。
【００２４】
また、請求項１１の発明は、請求項９に記載の光偏向器を用いた距離測定装置としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
以上により、製造誤差に拘わらず、周波数の限られた一定量の範囲内で、ねじりばねと平面鏡を含むねじり振動鏡の光偏向に伴う周波数を正確に、かつ効率よく調整することができる。また、そのねじり振動鏡を光偏向器に適用することにより、眼科装置、距離測定装置などの様々な装置に適用し、光偏向に伴う周波数を正確に、かつ効率よく調整することができる。
【００２６】
また、画像の取得・表示、光の擾乱によるセンシング量の誤差の低減、あるいは、走査光によるセンシングなどにおいて、光偏向器に用いることができる。そして、これらの応用においては、光偏向の周波数を調整することが容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
＜共振周波数の調整方法＞
ねじり振動鏡には、一対の固定部間に平面鏡が配設され、この平面鏡が一対のねじりばねで一対の固定部に取り付けられ、この平面鏡を電気的なアクチュエータによりねじりばねのねじり方向に回動振動させるようにしたものがある。このねじり振動鏡では、平面鏡のねじり角がゼロになる位置で、ねじりトルクに対する平面鏡の角度依存が増加あるいは減少するアクチュエータが考えられる。この場合、アクチュエータをバイアス駆動することにより、平面鏡の回動振動のための共振周波数を調整することができる。
【００２８】
例えば、一般に、図 １６のようなねじり振動鏡の場合、平面鏡１０１を固定部１０２，１０２にねじりばね１０３，１０３で支持させた構成となっている。この平面鏡１０１(を含む動作部)の慣性モーメント(Moment of Inertia)をI，ダンピング・ファクター (Damping Factor) を2B, ばね定数 (Spring Constant) をκ,アクチュエータの駆動トルク (Torque)をＴTotal(θ,ｗ）とするとき、ミラー回動角（ミラーの動作角）θの支配方程式(Governing Equation)は、次式のようになる。
【００２９】
【数１】
2008129424.tif 000003
また、ｗはアクチュエータの駆動のために与える信号であり、たとえば、アクチュエータに印加する電圧あるいはアクチュエータに入力する電流を表す。尚、ダンピング・ファクター2Bが十分小さい場合、駆動トルクＴTotal(θ,ｗ）がゼロのときの共振周波数はｆ＝ (Ｉ／κ)(1/2) /(２π) となる。
【００３０】
いま、（１）式の駆動トルクＴTotal(θ,ｗ）は、
【００３１】
【数２】
2008129424.tif 000004
と近似する。ここで、駆動に応じて振動の中心がずれることは好ましくないから、通常θ0＝０とすることが多い。この場合、式(1)は、
【００３２】
【数３】
2008129424.tif 000005
となる。つまり、見かけ上、ばね定数が、
【００３３】
【数４】
2008129424.tif 000006
(3a)
だけ変化し
【００３４】
【数５】
2008129424.tif 000007
となったことに相当する。このため共振周波数は、もとはｆ＝ (κ／Ｉ)(1/2) /(２π)だったものが、
【００３５】
【数６】
2008129424.tif 000008
になる。これにより、駆動のために与える信号ｗにバイアスをはかせることにより、共振周波数の調整が可能となる。
[Ａ]．静電アクチュエータの場合
例えば、平面鏡１０１を回動振動させるアクチュエータが静電アクチュエータの場合、左右一対の静電アクチュエータを用いる。この場合、ミラー角度θに対する左右の静電アクチュエータの電気容量（静電容量）をC L(θ), C R(θ)とし、左右の静電アクチュエータをそれぞれの電圧で駆動したとき、式(1)における駆動トルクは、
【００３６】
【数７】
2008129424.tif 000009
となる。ただし、（６）式では、
【００３７】
【数８】
2008129424.tif 000010
となる。ここで、簡単のためにＶL＝ＶR＝Ｖとする。すると、
【００３８】
【数９】
2008129424.tif 000011
なので
【００３９】
【数１０】
2008129424.tif 000012
だけ、ばね定数が変化することになる。
【００４０】
さらに、平行平面型の静電アクチュエータについて具体的に説明する。
[Ｂ]．平行平面板型の静電アクチュエータの場合
図１，図２のような、平行平面板型の静電アクチュエータの場合を考える。この図１において、方形状で導電性の平面鏡（ミラー）１１０は導電性の固定部１１１，１１１に軸状で導電性のねじりばね１１２，１１２を介して取り付けられている。この固定部１１１，１１１の少なくとも一方はアースされている。また、平面鏡１１０の下方には平面状の下部電極１１３，１１４が配設されている。
【００４１】
ここで、図２に示したように、ねじりばね１１２，１１２にトルクが作用していないときには平面鏡１１０が破線で示した状態となっている。この状態におけるねじりばね１１２，１１２の中心線（軸線）Ｏを通り且つ破線で示した平面鏡１１０に垂直となる仮想平面１１５を想定すると、下部電極１１３，１１４は仮想平面１１５の左右に位置させられている。即ち、下部電極１１３，１１４は、ねじりばね１１２，１１２の中心線の下方の部分を中心に左右に分けて平面鏡１１０の下方に配設されている。
【００４２】
この初期状態では、平面鏡１１０と下部電極１１３，１１４は平行平面板型の静電アクチュエータＢ１を構成している。
【００４３】
また、下部電極１１３，１１４は図１Ａに示した制御回路ＣＵにより動作制御されるようになっている。
【００４４】
そして、制御回路ＣＵは、平面鏡１１０と下部電極１１３とに同電位の交流電圧を印加し、下部電極１１４に平面鏡１１０及び下部電極１１３の電位と位相が１８０°反転した電位の交流電圧を印加することで、ねじりばね１１２，１１２のねじり方向へのバネ力に抗して、ねじりばね１１２，１１２をねじり変形させて、矢印Ａ２で示したように平面鏡１１０に中心線（軸線）Ｏ周りの回動振動（揺動振動）を与えることができる。
【００４５】
尚、下部電極１１３，１１４に印加する交流電圧が同位相であっても、下部電極１１３，１１４に印加する電圧値の大きさにピーク値を交互に相違するように変化させれば、平面鏡１１０に中心線（軸線）Ｏ周りの回動振動（揺動振動）を与えることができる。
【００４６】
この場合、先ず、制御回路ＣＵは、下部電極１１３，１１４の一方に図１Ｂに示した交流動作電圧Ｖａ，Ｖｂの一方を印加し、下部電極１１３，１１４の他方に交流動作電圧Ｖａ，Ｖｂの他方を印加するような制御を行うようにしておく。しかも、この交流動作電圧Ｖａ，ＶｂはＶ１の電圧差、即ち交流動作電圧Ｖａ，Ｖｂ間にはＶ１のバイアス電圧が設定しておく。これらの結果、下部電極１１３，１１４に印加する交流動作電圧Ｖａ，Ｖｂが同位相であっても、平面鏡１１０に中心線（軸線）Ｏ周りの回動振動（揺動振動）を与えることができる。尚、この場合には、平面鏡１１０に電圧を印加する必要はない。
【００４７】
また、このバイアス電圧Ｖ１をバイアス調整手段Ｂｃにより調整することにより、平面鏡１１０の振動状態（例えば、振動振幅等）を調整できる。このバイアス調整手段Ｂｃには可変抵抗器等を用いることができる。
【００４８】
このような構成において、電気容量の角度θ-依存性をC L  (θ), C  R (θ)は、θが小さいとして近似的に、
【００４９】
【数１１】
2008129424.tif 000013
となる。ここで、A,Gは図１のとおりであり、εは電極間の誘電率、ｂはミラー板の長さ、logは自然対数を表す。
【００５０】
この式からおおよそ、電気容量の角度θ-依存性は図３のようになり、その微分式は、（１３）式のようになる。（１３）式で、θ＝０付近の傾きは正である。このため、
【００５１】
【数１２】
2008129424.tif 000014
が、正の量であることから、Vを大きくすることにより、ばね定数を見かけ上減少させることができる。つまり、周波数を減少させることができる。
[Ｃ]．櫛歯型の静電アクチュエータで初期ずれがない場合
また、上述した実施例では、軸状のねじりばね１１２，１１２を用いて方形状の平面鏡１１０を固定部１１１，１１１に取り付けると共に、平面状の下部電極１１３，１１４を電気的なアクチュエータとして用いて、平面鏡１１０を下部電極１１３，１１４に印加する高周波電圧で回動振動させるようにしたが、必ずしもこれに限定されるものではない。
【００５２】
例えば、図５に模式的に示したねじり振動鏡であっても良い。この図５においてねじり振動鏡は、円形（円盤状）で導電性の平面鏡１２０と、平面鏡１２０の互いに反対側の部分の側面（１８０°間隔をおいた側面）に一体に設けられた厚肉で導電性の板部１２１，１２１を有する。この板部１２１，１２１の板厚方向の中心面は互いに一致させられている。
【００５３】
また、ねじり振動鏡は、板部１２１，１２１に対応して設けられた導電性の固定部１２２，１２２と、板部１２１，１２１と固定部１２２，１２２とに一体に設けられたで導電性で薄肉板状のねじりばね１２３，１２３を有する。このねじりばね１２３，１２３は板厚方向の中心面が板部１２１，１２１と一致させられている。また、固定部１２２，１２２の少なくとも一方はアースされている。
【００５４】
しかも、平面鏡１１０を振動させる櫛歯型の静電アクチュエータＢ２は、各板部１２１の左右両側面に突設した可動櫛歯１２４，１２４と、板部１２１の両側に配設され且つ可動櫛歯１２４，１２４に噛み合わせられた固定櫛歯１２５，１２６を有する。また、可動櫛歯１２４，１２４は図５Ａに示した制御回路ＣＵにより動作制御されるようになっている。
【００５５】
このような櫛歯型の静電アクチュエータＢ２では、制御回路ＣＵにより可動櫛歯１２４，１２４と固定櫛歯１２５，１２６とに同位相又は異なる位相又は逆位相の高周波電圧を印加する。これにより、可動櫛歯１２４，１２４と固定櫛歯１２５，１２６との間に静電力によるねじり力が生じ、ねじりばね１２３，１２３のねじり方向へのバネ力に抗して、ねじりばね１２３，１２３がねじり変形させられて、矢印Ａ３で示したように平面鏡１２０がねじりばね１２３の幅方向の中心線を中心に回動振動（揺動振動）させられる。
【００５６】
ここで、ミラー角度（平面鏡１２０のねじり方向への回動角）θに対する可動櫛歯１２４，１２４と固定櫛歯１２５，１２６との間の電気容量をC L(θ), C R(θ)とする。即ち、平面鏡１２０のねじり方向への回動角θに対して可動櫛歯１２４と左側の固定櫛歯１２５との間に生ずる電気容量（静電容量）をC L(θ)、平面鏡１２０のねじり方向への回動角θに対して可動櫛歯１２４と右側の固定櫛歯１２６との間に生ずる電気容量（静電容量）を C R(θ)とする。
【００５７】
そして、図５に示した櫛歯型の静電アクチュエータＢ２では初期ずれがない状態の場合、電気容量C L(θ), C R(θ)に対するミラー角度θの依存性は図６のようにすることができる。この電気容量C L(θ), C R(θ)のミラー角度θに対する電気容量（静電容量）の特性は図６に示したように一致している。この図６のミラー角度θに対する電気容量（静電容量）の微分値は、図７のようになる。この図７では、θ＝０付近の傾きは負である。そして、可動櫛歯１２４，１２４と固定櫛歯１２５，１２６に印加する電圧Ｖを大きくすることにより、ねじりばね１２３，１２３のばね定数を見かけ上増加させることができる。つまり、平面鏡１２０の振動周波数を増加させることができる。
【００５８】
尚、固定櫛歯１２５，１２６に印加する交流電圧が同位相であっても、固定櫛歯１２５，１２６に印加する電圧値の大きさにピーク値を交互に相違するように変化させれば、平面鏡１２０にねじりバネ１２３，１２３を捻る方向の回動振動（揺動振動）を与えることができる。
【００５９】
この場合、先ず、制御回路ＣＵは、固定櫛歯１２５，１２６の一方に図５Ｂに示した交流動作電圧Ｖａ，Ｖｂの一方を印加し、固定櫛歯１２５，１２６の他方に交流動作電圧Ｖａ，Ｖｂの他方を印加するような制御を行うようにしておく。しかも、この交流動作電圧Ｖａ，ＶｂはＶ１の電圧差、即ち交流動作電圧Ｖａ，Ｖｂ間にはＶ１のバイアス電圧が設定しておく。これらの結果、固定櫛歯１２５，１２６に印加する交流動作電圧Ｖａ，Ｖｂが同位相であっても、平面鏡１２０にねじりバネ１２３，１２３を捻る方向の回動振動（揺動振動）を与えることができる。この場合には、平面鏡１２０に電圧を印加する必要はない。
【００６０】
また、このバイアス電圧Ｖ１をバイアス調整手段Ｂｃにより調整することにより、平面鏡１２０の振動状態（例えば、振動振幅等）を調整できる。このバイアス調整手段Ｂｃには可変抵抗器等を用いることができる。
[Ｄ]．櫛歯型の静電アクチュエータで 初期ずれが適当な量ある場合
また、図８は図５の櫛歯型の静電アクチュエータＢ２の変形例を模式的に示したものである。この図８の櫛歯型の静電アクチュエータＢ３は、図５の可動櫛歯１２４，１２４をＶ字状に配設して、可動櫛歯１２４，１２４を固定櫛歯１２５，１２６に対して所定量ずらした状態にしてある。
【００６１】
この図８の櫛歯型の静電アクチュエータＢ３では、可動櫛歯１２４，１２４と固定櫛歯１２５，１２６との間に回動振動方向に対して初期ずれが適当な量ある。この場合、電気容量C L(θ), C R(θ)に対するミラー角度θの依存性は、図９のようにすることができる。即ち、図８の構成では、電気容量C L(θ), C R(θ)に対するミラー角度θの依存特性は図６のように一致せず、図９のようにずれた状態で生ずる。
【００６２】
尚、図８の構成では、可動櫛歯１２４，１２４の角度を上方に傾斜させているが、可動櫛歯１２４，１２４の角度を上方に傾斜させずに、上方に移動あるいは下方に傾斜または移動させることによって、ならびに、固定櫛歯１２５，１２６を可動櫛歯１２４，１２４に対して上方に傾斜または移動あるいは下方に傾斜または移動させることによっても同等の効果を得ることができる。
【００６３】
また、図９のミラー角度θに対する電気容量依存性をC L(θ), C R(θ)の微分は、図１０のようになる。図１０で、θ＝０付近の傾きは正である。
【００６４】
そして、可動櫛歯１２４，１２４と固定櫛歯１２５，１２６に印加する電圧Ｖを大きくすることにより、ねじりばね１２３，１２３のばね定数を見かけ上減少させることができる。つまり、平面鏡１２０の振動周波数を小さくすることができる。
[Ｅ]．櫛歯型の静電アクチュエータで初期ずれがないものと初期ずれが適当な量あるものの組み合わせの場合
また、図１１のように櫛歯型の静電アクチュエータＢ４を構成することにより、周波数の増減の効果を両方用いることができる。即ち、図１１の櫛歯型の静電アクチュエータＢ４は、図５の櫛歯型の静電アクチュエータＢ２と図８の櫛歯型の静電アクチュエータＢ３を並設して設けた例を示したものである。
[Ｆ]．電磁アクチュエータの場合
このような工夫が可能なのは、上述した静電アクチュエータＢ１〜Ｂ４に限ったことではない。例えば、図１２に模式的に示したねじり振動鏡に電磁アクチュエータＢ５を用いても良い。
【００６５】
このねじり振動鏡では、平面鏡１３０が軸状で同軸のねじりばね１３１，１３１を介して固定部１３２，１３２に支持されている。そして、平面鏡１３０をねじりばね１３１，１３１の周りに回動振動させる電磁アクチュエータＢ５は、平面鏡１３０の部分に外部磁場Ｂを与える図示しない磁場付与手段と、平面鏡１３０内に設けた円形のコイル部１３３と、このコイル部１３３に高周波の電流ｉを流す電源回路（図示せず）等を備える。
【００６６】
尚、磁場付与手段は、永久磁石であっても良いし、電磁石であってもよい。
【００６７】
また、磁場付与手段が電磁石の場合には、図１２Ａに示したような制御回路ＣＵを設けて、この制御回路ＣＵにより平面鏡１３０のコイル部１３３と電磁石の磁場発生用コイルＭｃの一方に図１２Ｂに示したような同位相のバイアス電圧Ｖ１の交流電圧Ｖａ，Ｖｂの一方を印加すると共に、制御回路ＣＵにより平面鏡１３０のコイル部１３３と電磁石の磁場発生用コイルＭｃの他方に同位相のバイアス電圧Ｖ１の交流電圧Ｖａ，Ｖｂの他方を印加すると良い。また、このバイアス電圧Ｖ１をバイアス調整手段Ｂｃにより調整することにより、平面鏡１３０の振動状態（例えば、振動振幅等）を調整できる。このバイアス調整手段Ｂｃには可変抵抗器等を用いることができる。
【００６８】
これらの結果、交流動作電圧Ｖａ，Ｖｂが同位相であっても、平面鏡１３０にねじりバネ１２３，１２３を捻る方向の回動振動（揺動振動）を与えることができる。
【００６９】
上述の電磁アクチュエータＢ５では、外部磁場Bと電流iによりトルク
【００７０】
【数１３】
2008129424.tif 000015
が発生する。ここで、Nは透磁率と巻き数に比例した係数である。
【００７１】
【数１４】
2008129424.tif 000016
なので、外部磁場Bまたは電流i の少なくとも一方、あるいは外部磁場Bと電流i の両方を変化させることにより、ばね定数を見かけ上増加あるいは減少させることができる。つまり、平面鏡１３０の回動振動の共振周波数を大きくあるいは小さくすることができる。
【００７２】
尚、本実施例の場合において、平面鏡１３０を支持するねじりばね１３１，１３１の中心を結ぶ線に対して、平面鏡１３０の左右の重量や面積，コイル部１３３等の系が完全に対称で静的であれば、コイル部１３３に交流動作電流を通電しても平面鏡１３０の初期の振動を引き起こすことはできない。しかし、実際には、平面鏡１３０を支持するねじりばね１３１，１３１の中心を結ぶ線に対して、平面鏡１３０の左右の重量や面積，コイル部１３３等の系は完全に左右対称とはならない。
【００７３】
このため、磁場付与手段に永久磁石を用いても電磁石を用いても、コイル部１３３に交流動作電流を通電（又は交流動作電圧を印加）したときに、平面鏡１３０を支持するねじりばね１３１，１３１の中心を結ぶ線に対して、平面鏡１３０の左右の重量や面積，コイル部１３３等の系のわずかな相違（系の不完全な対象製）に基づく振動により、平面鏡１３０がねじりばね１３１，１３１を中心に回動振動を開始する。そして、平面鏡１３０の回動振動時の振幅は、コイル部１３３に発生する磁場と磁場Ｂ等により所定量まで増幅される。この振動の振幅量は、コイル部１３３で発生する磁場の強さと磁場Ｂの強さ及びねじりばね１３１，１３１の弾性力等によって決定される。
【００７４】
そして、平面鏡１３０の振動がいったん開始されると、いわゆる「パラメトリック励振」(Parametric Oscillation, Parametric Resonance)という原理で、平面鏡１３０が励振(振動を維持)することになる。
【００７５】
なお、平面鏡１３０の振動の初期の振動を発生させる別のアクチュエーターを別途付けておいても良い。
【００７６】
また、バイアス電圧Ｖ１をバイアス調整手段Ｂｃにより調整することにより、平面鏡１３０の振動状態（例えば、振動振幅等）を調整できる。このバイアス調整手段Ｂｃには可変抵抗器等を用いることができる。
【００７７】
更に、以上説明した実施例では、交流動作電圧Ｖａ，Ｖｂをサイン波にした例を示したが、必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、交流動作電圧Ｖａ，Ｖｂを矩形波にすることもできる。
【００７８】
以上説明したように、この発明の実施の形態のねじり振動鏡の調整方法では、ねじりばね（１１２，１２３，１３１）と、鏡部（平面鏡１１０，１２０，１３０）と、ねじり角（ミラー角度θ）がゼロになる位置でトルクの角度依存が増加あるいは減少するアクチュエータ（Ｂ１〜Ｂ５）とを備えるねじり振動鏡の調整方法において、バイアス駆動を行うことにより、ねじり振動鏡の振動周波数を調整するようにしている。
【００７９】
このねじり振動鏡の調整方法によれば、製造誤差に拘わらず、周波数の限られた一定量の範囲内で、ねじりばねと平面鏡を含むねじり振動鏡の光偏向に伴う周波数を正確に、かつ効率よく調整することができる。
【００８０】
また、この発明の実施の形態のねじり振動鏡の調整方法では、ねじりばね（１２３）と、鏡部（平面鏡１２０）と、ねじり角θがゼロになる位置でトルクのポテンシャルの角度依存性が凸あるいは凹になるアクチュエータ（Ｂ２〜Ｂ４）とを備えるねじり振動鏡の調整方法において、バイアス駆動を行うことにより、ねじり振動鏡の振動周波数を調整するようにしている。
【００８１】
このねじり振動鏡の調整方法によれば、製造誤差に拘わらず、周波数の限られた一定量の範囲内で、ねじりばねと平面鏡を含むねじり振動鏡の光偏向に伴う周波数を正確に、かつ効率よく調整することができる。
【００８２】
更に、この発明の実施の形態のねじり振動鏡の調整方法では、前記アクチュエータ（Ｂ１〜Ｂ５）は、静電力により駆動する駆動手段を用いている。
【００８３】
このねじり振動鏡の調整方法によれば、製造誤差に拘わらず、周波数の限られた一定量の範囲内で、ねじりばねと平面鏡を含むねじり振動鏡の光偏向に伴う周波数を正確に、かつ効率よく調整することができる。
【００８４】
また、この発明の実施の形態のねじり振動鏡の調整方法において、前記アクチュエータ（Ｂ２〜Ｂ５）は、櫛歯型静電駆動器である。
【００８５】
このねじり振動鏡の調整方法によれば、製造誤差に拘わらず、周波数の限られた一定量の範囲内で、ねじりばねと平面鏡を含むねじり振動鏡の光偏向に伴う周波数を正確に、かつ効率よく調整することができる。
【００８６】
また、この発明の実施の形態のねじり振動鏡の調整方法において、前記アクチュエータ（Ｂ１〜Ｂ５）は、電磁力により駆動する駆動手段である。
【００８７】
このねじり振動鏡の調整方法によれば、製造誤差に拘わらず、周波数の限られた一定量の範囲内で、ねじりばねと平面鏡を含むねじり振動鏡の光偏向に伴う周波数を正確に、かつ効率よく調整することができる。
【００８８】
また、この発明の実施の形態の振動鏡の調整方法では、ねじりばね（１１２，１２３，１３１）と、鏡部（平面鏡１１０，１２０，１３０）と、ねじり角（ミラー角度θ）がゼロになる位置でトルクの角度依存が増加あるいは減少するアクチュエータ（Ｂ１〜Ｂ５）とを備えるねじり振動鏡の調整方法において、アクチュエータ（Ｂ１〜Ｂ５）の電気容量の角度変化の特性を用いることにより振動周波数を調整するようにしている。
【００８９】
このねじり振動鏡の調整方法によれば、製造誤差に拘わらず、周波数の限られた一定量の範囲内で、ねじりばねと平面鏡を含むねじり振動鏡の光偏向に伴う周波数を正確に、かつ効率よく調整することができる。
【００９０】
更に、この発明の実施の形態の振動鏡の調整方法では、ねじりばね（１２３）と、鏡部（平面鏡１２０）と、ねじり角（ミラー角度θ）がゼロになる位置でトルクのポテンシャルの角度依存性が凸あるいは凹になるアクチュエータ（Ｂ２〜Ｂ４）とを備えるねじり振動鏡の調整方法において、アクチュエータの電気容量の角度変化の特性を用いることにより振動周波数を調整するようにしている。
【００９１】
このねじり振動鏡の調整方法によれば、製造誤差に拘わらず、周波数の限られた一定量の範囲内で、ねじりばねと平面鏡を含むねじり振動鏡の光偏向に伴う周波数を正確に、かつ効率よく調整することができる。
【００９２】
また、この発明の実施の形態のねじり振動鏡は、ねじりばね（１１２，１２３，１３１）と、鏡部（平面鏡１１０，１２０，１３０）と、ねじり角（ミラー角度θ）がゼロになる位置でトルクの角度依存が増加あるいは減少するアクチュエータ（Ｂ１〜Ｂ５）とを備えている。しかも、このねじり振動鏡において、バイアス駆動を行うことにより、ねじり振動鏡の振動周波数を調整するようにしている。
【００９３】
このねじり振動鏡によれば、製造誤差に拘わらず、周波数の限られた一定量の範囲内で、ねじりばねと平面鏡を含むねじり振動鏡の光偏向に伴う周波数を正確に、かつ効率よく調整することができる。
【００９４】
また、この発明の実施の形態のねじり振動鏡は、ねじりばね（１２３）と、鏡部（平面鏡１２０）と、ねじり角（ミラー角度θ）がゼロになる位置でトルクのポテンシャルの角度依存性が凸あるいは凹になるアクチュエータ（Ｂ２〜Ｂ４）とを備えている。また、このねじり振動鏡において、バイアス駆動を行うことにより、ねじり振動鏡の振動周波数を調整するようにしている。
【００９５】
このねじり振動鏡によれば、製造誤差に拘わらず、周波数の限られた一定量の範囲内で、ねじりばねと平面鏡を含むねじり振動鏡の光偏向に伴う周波数を正確に、かつ効率よく調整することができる。
[Ｇ］応用例１
また、本発明に係るねじり振動鏡を適用した光偏向器を図１４，図１４Ａに示した眼科装置の光偏光器（スキャンミラー）に用いることもできる（特願２００６−１７２７６８号参照）。
【００９６】
図１４は本発明のねじり振動鏡を用いた眼科装置１の概要を示すブロック図である。この眼科装置の装置本体は、被検眼Eの眼底Eｆを観察する低倍眼底観察系１と、被検眼の眼底Eｆを撮影する高倍眼底撮影系２と、高倍眼底撮影系２を被検眼Eの視線方向に追従させる眼底トラッキング制御部３と、撮影部位を選択する撮影部位選択部４とから大略構成されている。
【００９７】
図１４Ａは図１に示す眼科装置の光学系の詳細図である。この光学系は、被検眼Eの前面に臨む共通の対物レンズOｂと、低倍眼底観察系１と、高倍眼底撮影系２と、前眼部観察系５とアライメント検出系６と、固視標投影系７と、波面収差補正系８と、眼底トラッキング制御系９と、視線方向検出系１０とから大略構成されている。（前眼部観察系５）
前眼部観察系５は、被検眼Eの前眼部を照明する前眼部照明光源（図示を略す）と、前眼部観察カメラCa１とを有する。その被検眼Eの前眼部と前眼部観察カメラCa１との間には、対物レンズOｂとハーフミラーM１と波長選択ミラーM２、M３と、全反射ミラーM４とが介在している。
【００９８】
前眼部照明光には、ここでは、波長λ＝７００ｎｍの光が用いられる。ハーフミラーM１は全ての波長λの光を例えば半反射し、半透過する。波長選択ミラーM２は波長λ＝７００ｎｍ以上から７７０ｎｍ未満までの光を全透過し、波長λ＝５００ｎｍから７００ｎｍ未満まで及び波長８００ｎｍ以上から１１００ｎｍ未満までの光を反射する。波長選択ミラーM３は波長λ＝７７０ｎｍの光を半透過かつ半反射し、波長λ＝７００ｎｍの光を全透過する。
【００９９】
前眼部照明光は、被検眼Eの前眼部で反射され、対物レンズOｂで集光されてハーフミラーM１に導かれ、このハーフミラーM１により波長選択ミラーM２に向けて偏向され、波長選択ミラーM２、M３を透過して全反射ミラーM４に導かれ、この全反射ミラーM４により前眼部観察カメラCa１に導かれ、前眼部観察カメラCa１に被検眼Eの前眼部像が結像される。
【０１００】
検者（観察者・撮影者）はその前眼部観察カメラCa１に結像された前眼部像をモニター画面上で観察しながら、眼科装置全体をマニュアル操作により移動させ、被検眼Eに対して装置本体の概略のアライメントを行う。
（アライメント検出系６）
アライメント検出系６は、XYアライメント検出用光源Oｓ１と、アライメント用ミラーM５と、XYアライメントセンサSe１と、Zアライメント検出用光源Oｓ２と、ZアライメントセンサSe２とから大略構成されている。
【０１０１】
ハーフミラーM１とアライメント用ミラーM５との間には穴あきミラーM６が介在している。このアライメント用ミラーM５は波長λ＝７７０ｎｍの光を全反射しかつ波長λ＝７００ｎｍ以下の光及び波長λ＝８００ｎｍ以上の光を全透過する。
【０１０２】
ここでは、XYアライメント検出用光源Oｓ１、Zアライメント検出用光源Oｓ２には波長λ＝７７０ｎｍの光を発するLEDが用いられている。また、ここでは、XYアライメントセンサSe１、ZアライメントセンサSe２にはPSD（半導体位置検出素子）が用いられている。
【０１０３】
XYアライメント検出用光源Oｓ１からのXYアライメント検出用光はアライメント用ミラーM５により反射されて、穴あきミラーM６の穴部ｈoを通り、ハーフミラーM１、対物レンズOｂを経由して、被検眼Eの角膜Cに平行光束として導かれる。その角膜CにはXYアライメント検出用光の角膜反射による輝点像（虚像）が形成される。
【０１０４】
その角膜Cで反射されたXYアライメント検出用光は、ハーフミラーM１により半反射されて、波長選択ミラーM２に導かれてこの波長選択ミラーM２を全透過して波長選択ミラーM３に導かれる。その波長選択ミラーM３はそのXYアライメント検出用光の一部をXYアライメントセンサSe１に向けて反射し、残りを全反射ミラーM４に向けて透過する。
【０１０５】
XYアライメントセンサSe１は、被検眼Eの前眼部の対物レンズOｂの光軸O１に垂直な面内でのXY方向（ここでは、被検眼Eに対して上下方向をY方向、左右方向をX方向と定義する）の装置本体に対する位置ずれを被検眼Eの角膜Cに形成された輝点像の位置に基づき検出する。
【０１０６】
Zアライメント検出用光源Oｓ２からのZアライメント検出用光は斜め方向から被検眼Eの角膜Cに投影される。その角膜CにはZアライメント検出用光の角膜反射による輝点像（虚像）が形成される。Zアライメント検出用光は角膜Cにより斜め方向に反射され、ZアライメントセンサSe２に導かれる。ZアライメントセンサSe２は、被検眼Eの装置本体に対するZ軸方向（対物レンズOｂの光軸方向）の位置ずれを角膜Cに形成された輝点像の位置に基づき検出する。
【０１０７】
このアライメント検出系６は、前眼部観察系５により被検眼Eに対する装置本体の概略のアライメントの完了後、被検眼Eに対して装置本体を自動的に精密アライメントするのに用いられる。
【０１０８】
なお、このアライメント検出系６のアライメントの原理については、公知であるので、詳細な説明は省略する。（低倍眼底観察系１）  低倍眼底観察系１は、低倍観察用照明光源（例えば、ハロゲンランプ）Oｓ３と、波長選択ミラーM７と、低倍観察用視度補正レンズL１と、波長選択ミラーM８と、全反射ミラーM９と、低倍観察カメラ（モノクロカメラ）Ca２とからなっている。
【０１０９】
低倍観察用視度補正レンズL１は光軸O１に沿って前後させることにより、眼球の屈折異常を補正するのに用いる。
【０１１０】
波長選択ミラー（ダイクロイックミラー）M７は波長λ＝８００ｎｍ以上の光を全透過し、波長λ＝５００ｎｍ〜７００ｎｍの光を全反射する特性を有する。この波長選択ミラーM７は高倍観察用照明光源Oｓ４に共用されている。波長選択ミラーM８は波長λ＝８００ｎｍ以下の光を全反射しかつ波長λ＝８００ｎｍ以上の光を全透過する。
【０１１１】
低倍観察用照明光Os3には、波長λ＝８６０ｎｍ以上の赤外成分の光が用いられる。この赤外成分の光は波長選択ミラーM７を全透過して、穴あきミラーM６に導かれ、この穴あきミラーM６によりハーフミラーM１に向けて反射され、ハーフミラーM１を透過した後、対物レンズOｂにより集光されて、環状の照明光束として被検眼Eの眼底Eｆに導かれ、被検眼Eの眼底Eｆが照明される。
【０１１２】
眼底Eｆで反射された照明光は、対物レンズOｂにより集光され、ハーフミラーM１、穴あきミラーM６の穴部ｈoを通り、アライメント用ミラーM５を経由して低倍観察用視度補正レンズL１に導かれ、この低倍観察用視度補正レンズL１で眼球の屈折異常が補正された後、波長選択ミラーM８を透過して全反射ミラーM９に導かれ、この全反射ミラーM９により低倍観察カメラCa２に向けて偏向され、低倍観察カメラCa２に低倍の眼底像が結像される。
【０１１３】
この低倍眼底観察系１は、従来の眼底カメラに相当する光学系であり、眼底Efを広い視野で観察を行うのに用いられると共に、高倍率で撮影する際の撮影部位を決定するのに用いられる。（固視標投影系７）  固視標投影系７は固視光源Oｓ５と、波長選択ミラーM８とから大略構成されている。固視光源Oｓ５には波長λ＝５６０ｎｍの光を発するLEDが用いられている。その固視光源Oｓ５から発せられた固視標光は、波長選択ミラーM８により低倍観察用視度補正レンズL１に向けて偏向され、低倍観察用視度補正レンズL１、アライメント用ミラーM５、穴あきミラーM６の穴部ｈo、ハーフミラーM１を経由して対物レンズOｂに導かれ、この対物レンズOｂによって眼底Eｆに固視標光源像が形成される。被検者はこの固視標を注視する。この固視標投影系７により、被検眼Eの視線方向が定められる。
【０１１４】
その固視光源Oｓ５は、光軸O２に対して垂直な平面内で移動可能に構成され、この固視光源Oｓ５を移動させて被検眼Eの視線方向を変えることにより、所望の眼底部位を低倍眼底観察系１、高倍眼底観察系２で観察できるようになっている。（波面収差補正系８）  波面収差補正系（補償光学系）８は、投影系と受光系とから大略構成されている。
【０１１５】
投影系は、波面センサ用光源Oｓ６と、ハーフミラーM１０と、全反射ミラーM１１と、波長選択ミラーM１２と、波面補正素子（デフォーマブルミラー）M１２’と、乱視補正用バリアブルクロスシリンダーVｃｃと、波長選択ミラーM１３と、Y方向トラッキングミラーYTM１と、X方向トラッキングミラーXTM１と、波長選択ミラーM１４と、全反射ミラーM１５と、波長選択ミラーM１６と、高倍観察用視度補正ミラー部M１７とから大略構成されている。この波面収差補正系８の一部の光学要素は、高倍眼底撮影系２の光路内に配置されて高倍眼底撮影系２の光学要素と共用されている。
【０１１６】
波面センサ用光源Oｓ６は波長λ＝８３０ｎｍの光を被検眼Eの眼底Efに投影するのに用いられる。ハーフミラーM１０は半透過、半反射特性を有する。波長選択ミラーM１２は、波長λ＝８００ｎｍ以上の光を全透過し、かつ、波長８００ｎｍ未満の光を全反射する特性を有する。
【０１１７】
乱視補正用バリアブルクロスシリンダーVｃｃは球面度数、円柱度数、軸角度を補正する役割を果たす。波長選択ミラーM１３は波長λ＝８６０ｎｍ以上の光を全透過し、波長８６０ｎｍ未満の光を全反射する特性を有する。
【０１１８】
波長選択ミラーM１４は波長８６０ｎｍ以上の光を全透過しかつ波長８６０ｎｍ未満の光を全反射する特性を有する。波長選択ミラーM１６も波長８６０ｎｍ以上の光を全透過しかつ波長８６０ｎｍ未満の光を全反射する特性を有する。
【０１１９】
波面センサ用光源Oｓ６から出射された波長λ＝８３０ｎｍの光は、ハーフミラーM１０により反射されて全反射ミラーM１１に導かれ、波長選択ミラーM１２に向けて反射され、この波長選択ミラーM１２を透過した後、波面補正素子M１２’、乱視補正用バリアブルクロスシリンダーVｃｃを経由して波長選択ミラーM１３に導かれる。
【０１２０】
波長λ＝８３０ｎｍの光はこの波長選択ミラーM１３により反射され、Y方向トラッキングミラーYTM１、X方向トラッキングミラーXTM１を経由して波長選択ミラーM１４に導かれ、この波長選択ミラーM１４により反射されて全反射ミラーM１５に導かれ、この全反射ミラーM１５により波長選択ミラーM１６に導かれる。
【０１２１】
そして、波長λ＝８３０ｎｍの光はこの波長選択ミラーM１６により全反射されて、高倍観察用視度補正ミラー部M１７、波長選択ミラーM２、ハーフミラーM１を経由して対物レンズOｂに導かれ、この対物レンズOｂにより被検眼Eの眼底Eｆに点光源像が投影される。
【０１２２】
受光系は、ハーフミラーM１０と、全反射ミラーM１１と、波長選択ミラーM１２と、波面補正素子（デフォーマブルミラー）M１２’と、乱視補正用バリアブルクロスシリンダーVｃｃと、波長選択ミラーM１３と、Y方向トラッキングミラーYTM１と、X方向トラッキングミラーXTM１と、波長選択ミラーM１４と、全反射ミラーM１５と、波長選択ミラーM１６と、高倍観察用視度補正ミラー部M１７と、波面センサSe３とから大略構成されている。
【０１２３】
波面センサSe３は、多数の孔からなる開口を有するハルトマン絞りとその多数の孔を透過した各光束の到達位置を検出する受光部とからなっている。波面センサSe３の受光部上の光束の到達位置に基づき波面収差を検出する。この波面センサSe3には公知のものが用いられる。
【０１２４】
眼底Eｆからの反射光は、逆の光路、すなわち、対物レンズOｂ、ハーフミラーM１、波長選択ミラーM２、高倍観察用視度補正ミラー部M１７、波長選択ミラーM１６、全反射ミラーM１５、波長選択ミラーM１４、X方向トラッキングミラーXTM１、Y方向トラッキングミラーYTM１、波長選択ミラーM１３、乱視補正用バリアブルクロスシリンダーVｃｃ、波面補正素子M１２’、波長選択ミラーM１２、全反射ミラーM１１をたどって、ハーフミラーM１０に導かれ、このハーフミラーM１０を透過して波面センサSe３に導かれる。
【０１２５】
その波面収差には、被検眼Eに起因する収差が含まれており、波面センサSe３により測定された収差量に基づき波面補正素子M１２’が制御されて、その反射面形状が変化され、これにより、波面収差の補正が行われ、被検眼Eの光学収差が補償される。
【０１２６】
なお、ここでは、波面補正素子M１２’による波面収差の補正量には限界があるので、高倍観察用視度補正ミラー部M１７を矢印F−F方向に可動させて、波面センサSe３から被検眼Eの眼底Eｆまでの光路長を調節することにより、被検眼Eの屈折異常のうち、球面度数成分（遠視・近視成分）の大部分を補正し、また、乱視補正用バリアブルクロスシリンダーVｃｃを構成する一対のシリンダレンズの相対角度と、全体の角度とを回転調整することによって、被検眼Eの屈折異常のうち、乱視成分の大部分を補正し、これらによって、眼球の屈折異常に起因する収差のうち、高倍観察用視度補正ミラー部M１７、乱視補正用バリアブルクロスシリンダーVｃｃによっては除去しきれない高次の収差を波面補正素子M１２’によって補正するようにしている。この波面収差補正系８により、高倍率でも鮮明な画像を得ることができる。
【０１２７】
X方向トラッキングミラーXTM１とY方向トラッキングミラーYTM１とは、眼底トラッキング制御系９の一部を構成している。
（高倍眼底撮影系２）
高倍眼底撮影系２は、照明系と受像系とから大略構成されている。照明系は高倍撮影用照明光源Oｓ４と、波長選択ミラーM７とからなっている。
【０１２８】
受像系の光路中には既述した波面収差補正系８と眼底トラッキング制御系９とが含まれている。その受像系は、撮像装置としての高倍撮影カメラCa３と、結像レンズL２と、波長選択ミラーM１２と、波面補正素子（デフォーマブルミラー）M１２’と、乱視補正用バリアブルクロスシリンダーVｃｃと、波長選択ミラーM１３と、Y方向トラッキングミラーYTM１と、X方向トラッキングミラーXTM１と、波長選択ミラーM１４と、全反射ミラーM１５と、波長選択ミラーM１６と、高倍観察用視度補正ミラー部M１７とから大略構成されている。高倍撮影カメラCa３にはカラーCCDカメラが用いられる。
【０１２９】
高倍撮影用照明光源Oｓ４には例えばキセノンランプが用いられる。キセノンランプからの光のうち、波長λ＝５００ｎｍ〜７００ｎｍの光が高倍撮影用の照明光として用いられる。キセノンランプからの波長λ＝５００ｎｍ〜７００ｎｍの照明光は、波長選択ミラーM７により全反射されて、穴あきミラーM６に導かれ、この穴あきミラーM６によって偏向され、ハーフミラーM１、対物レンズOｂを経由して、環状の照明光束として被検眼Eの眼底Eｆに導かれる。
【０１３０】
眼底Eｆからの反射照明光は、対物レンズOｂにより集光され、ハーフミラーM１に導かれて、波長選択ミラーM２に向けて反射される。波長選択ミラーM２に導かれた照明光は、高倍観察用視度補正ミラー部M１７、波長選択ミラーM１６、全反射ミラーM１５、波長選択ミラーM１４、X方向トラッキングミラーXTM１、Y方向トラッキングミラーYTM１、波長選択ミラーM１３、乱視補正用バリアブルクロスシリンダーVｃｃ、波面補正素子M１２’、波長選択ミラーM１２に導かれ、この波長選択ミラーM１２により全反射されて、結像レンズL２に導かれる。この結像レンズL２は電動レボルバによって倍率変換が可能とされている。眼底Eｆからの照明反射光はこの結像レンズL２によって高倍撮影カメラCa３の撮像面に結像される。（眼底トラッキング制御系９）眼底トラッキング制御系９は、視線方向検出系１０に一部が共用され  、被検眼Eの視線方向を検出して、被検眼Eの視線方向に高倍眼底撮影系２の撮影方向を追尾させるようにして、高倍眼底撮影系２の撮影視野が眼底Eｆの一定位置に位置するように調整するために用いられる。
【０１３１】
この眼底トラッキング制御系９を用いることにより、被検眼Eの固視微動に影響されずに、高倍撮影カメラCa３に常に静止した眼底像が形成され、視細胞レベルの光分解能の観察・撮影でもぶれのない鮮明な眼底像を得ることができる。
【０１３２】
視線方向検出系１０は、視線検出用光源Oｓ７と、ハーフミラーM１８と、X方向スキャンミラーXTM２と、Y方向スキャンミラーYTM２と、視線検出光軸オフセットミラーM１９と、ピンホール板ｐiと、視線検出用センサ（受光素子）Se４とを有する。
【０１３３】
ピンホール板ｐiは視線検出用センサSe４の直前に設けられている。視線検出用光源Oｓ７には、波長λ＝９４５ｎｍの近赤外線を発するLEDを用いる。この近赤外線は撮影には用いられない。
【０１３４】
視線検出用光源Oｓ７から発せられた近赤外線の光は、ハーフミラーM１８でY方向スキャンミラーYTM２に向けて偏向された後、X方向スキャンミラーXTM２に向けて偏向され、このX方向スキャンミラーXTM２により波長選択ミラーM１３に向けて偏向される。
【０１３５】
その波長λ＝９４５ｎｍの近赤外線の光は波長選択ミラーM１３を全透過した後、Y方向トラッキングミラーYTM１、X方向トラッキングミラーXTM１を経由して波長選択ミラーM１４に導かれる。
【０１３６】
そして、波長λ＝９４５ｎｍの近赤外線の光は波長選択ミラーM１４を透過した後、視線検出光軸オフセットミラーM１９に導かれ、この視線検出光軸オフセットミラーM１９により波長選択ミラーM１６に向けて偏向され、この波長選択ミラーM１６を全透過した後、高倍観察用視度補正ミラー部M１７、波長選択ミラーM２、ハーフミラーM１、対物レンズOｂを経由して、被検眼Eの眼底Eｆに投影される。
【０１３７】
なお、視線検出用光源Oｓ７から発せられた光束は眼底Eｆの所望の部位を広範囲にわたって照明することができれば良く、すなわち、視線方向検出センサSe４の走査受光範囲をカバーすることのできる大きさの眼底Eｆの範囲を照明できれば足りる。
【０１３８】
つまり、通常の眼底カメラに用いられている眼底照明系の光学構成を用いて、広範囲を一様に照明するものであっても良い。
【０１３９】
ピンホール板Piは眼底Eｆと共役位置に設けられている。視線方向検出センサSe４には例えばホトダイオードが用いられる。波長選択ミラーM１６は高倍眼底撮影系２の撮影光路と視線方向検出軸の検出光路とを分離するのに用いられる。
【０１４０】
なお、視線方向検出センサSe４としては、ホトダイオードの他にAPD、光電子増倍管等、高感度のものを必要に応じて適宜用いることができる。
【０１４１】
視線検出光軸オフセットミラーM１９は、視線方向の検出軸を移動させるのに用いられる。この視線検出光軸オフセットミラーM１９は、眼底撮影光路の外で、視線方向検出系１０の光路内に配設される。
【０１４２】
すなわち、視線検出光軸オフセットミラーM１９が二次元的（X方向、Y方向）に傾けられると、トラッキング対象となる眼底部位が任意に選択される。
【０１４３】
波長選択ミラーM１４及び波長選択ミラーM１６により視線検出光軸オフセットミラーM１９は波長λ＝９４５ｎｍの近赤外線のみ曲げ、視線方向の検出軸を移動させるが、眼底に対する撮影光軸については何らの影響も与えない。
【０１４４】
X方向スキャンミラーXTM２とY方向スキャンミラーYTM２とは、ピンホール板Piのピンホールに共役な眼底上のピンホール対応領域（反射領域）を走査する機能を果たす。その走査には、ここでは、例えば、眼底上で楕円形の軌跡を描くようにしてピンホール対応領域を移動させることにする。なお、ここでは、楕円形という概念には円形を含ませている。そのピンホール対応領域（反射領域）が視線方向検出視野である。
【０１４５】
たとえば、X方向スキャンミラーXTM２、Y方向スキャンミラーYTM２の揺動方向を互いに直交させ、同一の周波数、振幅でかつ９０度の位相差を与えて両ミラーを揺動させると、円形の走査を行うことができる。
【０１４６】
その視線方向検出視野の検出対象としては、概略円形のものであれば良く、代表的には視神経乳頭部や黄斑中心窩がある。
【０１４７】
眼底Eｆのからの波長λ＝９４５ｎｍの光は、対物レンズOｂ、ハーフミラーM１、波長選択ミラーM２、高倍観察用視度補正ミラー部M１７、波長選択ミラーM１６、視線検出光軸オフセットミラーM１９、X方向トラッキングミラーXTM１、Y方向トラッキングミラーYTM１、波長選択ミラーM１３、X方向スキャンミラーXTM２、Y方向スキャンミラーYTM２、ハーフミラーM１８を経由してピンホール板Piに導かれ、このピンホール板Piのピンホールを通過した光が視線方向検出センサSe４に受光される。
【０１４８】
尚、左右方向にトラッキングを行う場合には、処理回路は眼底の固視微動の振幅中心に対して、左半分側の走査軌跡で得られた視線方向検出センサSe４の平均出力と、右半分側の走査軌跡で得られた視線方向検出センサSe４の平均出力とが等しくなるようにX方向トラッキングミラーXTM１、Y方向トラッキングミラーYTM１を駆動調整し、眼底Eｆに対するトラッキング調整を行う。
【０１４９】
このような眼科装置において、視線検出光軸オフセットミラーM１９、X方向トラッキングミラーXTM１、Y方向トラッキングミラーYTM１、X方向スキャンミラーXTM２、Y方向スキャンミラーYTM２には、上述した[Ａ]〜[Ｆ]で説明したねじり振動鏡を用いることができる。
[Ｈ］応用例２
また、本発明に係るねじり振動鏡を適用した光偏向器をミキシング装置に用い、そのミキシング装置を用いた図１５の距離測定装置にも適用することができる（特願２００５−２５６１７４号参照）。
【０１５０】
以下に、本発明に係わるねじり振動鏡を適用した光偏向器をミキシング装置及びこのミキシング装置を用いた距離測定装置１００を図１５を参照しつつ説明す。
【０１５１】
この距離測定装置１００の分周器１０は、発振器１１からの１５ＭＨｚの信号を分周して、７５ＫＨｚと３ＫＨｚの二つの信号を発生する。合成器１３は、発振器１１からの信号である１５ＭＨｚと、分周器１０からの信号である３ＫＨｚとの差である１４．９９７ＭＨｚと、分周器１０からの３ＫＨｚの２４倍の７２ＫＨｚの信号とを発生する。
【０１５２】
第１の切り替え器１４は、処理制御回路１５からの信号16によって、１５ＭＨｚ又は７５ＫＨｚのいずれか一方の信号を出力するようになっている。なお、処理制御回路１５は、演算処理手段に該当するものである。
【０１５３】
ミキシング装置は、コリメートレンズ２６、反射揺動装置２５、ミキシング用の光ファイバー２８を有する。光ファイバーの先端は入力端２８ａ又は出力端２８ｂとして加工されている。例えば、光ファイバー２８の径は３００μｍである。
【０１５４】
半導体レーザ１８は、第１の切り替え器１４の出力信号で駆動され、変調されたレーザ光Ｐ０を放出する。この放出されたレーザ光Ｐ０は、レンズ１９により導光用の光ファイバー２４の一方の端面が加工された入力端２４ａに入射される。なお、半導体レーザー１８はレーザ光源に該当する。
【０１５５】
光ファイバー２４と第２の光ファイバー２８との光路間には、反射揺動装置２５が設けられている。この反射揺動装置２５はＭＥＭＳ（マイクロエレクトロメカニカルシステム）２７から構成されている。この反射揺動装置２５は、上述した図８のねじり振動鏡と構成が実質的に同じである。
【０１５６】
反射揺動装置２５は円盤状のミラー板（平面鏡）２７ａを有する。このミラー板２７ａの直径は例えば約１ｍｍである。図１５に示すように、このミラー板２７ａ周面には、直径方向に延びる一対の支持軸部２７ｂ、２７ｂが１８０°の間隔をおいて一体に形成されている。
【０１５７】
その一対の支持軸部２７ｂ、２７ｂの互いに反対側の端部は、板バネ部２７ｃ、２７ｃを介して固定部２７ｄ，２７ｄにその端部が連結されている。この支持軸部２７ｂ及び板バネ部２７ｃは、ミラー板２７ａを固定部２７ｄに支持させる支持板部２７Ａを構成している（図１５Ａ参照）。その支持軸部２７ｂ、２７ｂの途中には可動櫛歯２７ｅ、２７ｅが形成され、この可動櫛歯２７ｅ、２７ｅには固定櫛歯２７ｆＡ、２７ｆＢが臨まされている。可動櫛歯２７ｅ、２７ｅと固定櫛歯２７ｆＡ、２７ｆＢとはアクチュエータの一部を構成している。
【０１５８】
そのミラー板２７ａは、固定櫛歯２７ｆＡ、２７ｆＢに交流電圧を印加し、可動櫛歯２７ｅをＧＮＤに接続して例えば１ＫＨｚの高周波をチャージすることにより、ミラー板２７ａは支持軸部２７ｂ、２７ｂを中心にして矢印Ｆ方向に揺動される。なお、ここでは、一軸方向にミラー板２７ａを揺動させる構成として説明しているが、支持軸部２７ｂ、２７ｂの延びる方向と直交する方向に更に一対の軸部を設けて、ミラー板２７ａを二軸方向に揺動させる構成とすることもできる。
【０１５９】
そのミラー板２７ａの前面には回折格子部（図示せず）が形成されている。この回折格子部（図示せず）はミラー板２７ａと協働してレーザ光の発光ムラを解消して、更に均一化するのに用いられる。
【０１６０】
第１の光ファイバー２４に導光されかつ出力端２４ｂから出射されたレーザ光Ｐ１は、コリメートレンズ２６によって平行光束Ｐ２とされ、回折格子板（図示せず）、ミラー板２７ａに導かれる。その平行光束Ｐ２は回折格子板（図示せず）により回折を受けると共にミラー板２７ａにより反射される。
【０１６１】
その反射光Ｐ３は光学系としてのコリメートレンズ２６によって集光され、ミキシング用の光ファイバー２８の入力端２８ａに収束光Ｐ４として入射されるが、ミラー板２７ａが支持軸部２７ｂ、２７ｂを中心にして揺動しているので、収束光Ｐ４が入力端２８ａに入射する際に入力端２８ａでの入射位置が入射可能範囲で擾乱され、発光ムラのあるレーザー光Ｐ０が細かく擾乱されることにより導光経路が異ならされ、レーザー光Ｐ０の光量ムラが平均化される。
【０１６２】
光ファイバー２８の出力端２８ｂから射出したレーザ光は、分割プリズム２９で２つの光路に分割される。その一方の光路に向かうレーザ光Ｐ５は、分割プリズム２９の分割部２９ａを透過し、チョッパー３０を透過して照射部の一部を構成するプリズム３２の反射面３２ａで反射され、対物レンズ３３により平行光束にされて測定光として装置外部へ射出される。
【０１６３】
そして、被測定点にある測定対象としてのコーナーキューブ３４等の反射体により反射されて対物レンズ３３を再び通過し、プリズム３２の反射面３２ｂで反射されて濃度フィルタ３１を通過し、次いで分割プリズム３５の分割部３５ａを通過して受光側ファイバー３６へ入射する外部測距光路３７を形成する。
【０１６４】
他方の光路に向かうレーザ光Ｐ６は、分割プリズム２９の分割部２９ａ、２９ｂで反射され、チョッパー３０を通過してレンズ３８で平行光束にされ、レンズ３９で集光されて濃度フィルター３１を通過し、分割プリズム３５の分割部３５ｂ、３５ａで反射されて受光側光ファイバー３６へ入射する内部参照光路４０を形成する。
【０１６５】
チョッパー３０は、内部参照光路４０と外部測距光路３７とを交互に選択し、濃度フィルタ３１は、内部参照光路４０、外部測距光路３７の光量レベルの調整を行う。受光側光ファイバー３６へ入射した光は、レンズ４１、４２により受光素子４３で受光される。ここで、受光素子４３は受光部に該当する。
【０１６６】
内部参照光路４０は、距離測定装置を構成する電気回路の温度ドリフト等に起因する位相変化により測定データに誤差が生じないようにするためのものであり、内部参照光路４０による測定値を外部測距光路３７による測定値から減ずることにより正確なデータが得られる。
【０１６７】
第２の切り替え器４４は、処理制御回路１５からの信号１６によって、１４．９９７ＭＨｚ又は７２ＫＨｚのいずれか一方の信号を出力する。受光素子４３からの出力は、増幅器４６で増幅されて混合器４７に入力される。混合器４７は増幅器４６からの信号と、第２の切り替え器４４からの信号を混合することにより、ビート信号を形成し、この信号を検出して３ＫＨｚの正弦波を出力する。波形整形器４８は、３ＫＨｚの正弦波を矩形波に整形してその信号（以下、ビートダウン信号という）を出力する。
【０１６８】
ゲート回路４９は、分周器１０からの３ＫＨｚの信号をスタート信号とし、波形整形器４８からの信号をストップ信号として、その間に発振器１１からの１５ＭＨｚの信号を計数器５０へ出力する。この信号を計数器５０で計数することにより、位相差を測定する。
【０１６９】
計数器５０で得られる計数値はＮ回測定の合計数である。このＮ回の回数を知るために、分周器１０からの３ＫＨｚの信号が処理制御回路１５へ供給される。Ｎ回の計数が終了すると、処理制御回路１５から計数器５０へリセット信号５２が供給されて計数器５０はリセット状態となる。Ｎ回の計数値は、処理制御回路１５で１／Ｎの平均値とされ、距離に換算された後、距離測定値として表示器５１に出力される。
【０１７０】
混合器４７の出力を３ＫＨｚにするために、第１の切り替え器１４の出力信号と第２の切り替え器４４の出力信号とは、第１の切り替え器１４の出力信号の周波数が１５ＭＨｚのときに第２の切り替え器４４の出力信号の周波数が１４．９９７ＭＨｚとなり、第１の切り替え器１４の出力信号の周波数が７５ＫＨｚのときに第２の切り替え器４４の出力信号の周波数が７２ＫＨｚとなるように、処理制御回路１５からの信号１６によって制御される。
【０１７１】
半導体レーザー１８を、１５ＭＨｚと７５ＫＨｚの２種類の周波数で変調するのは、波長２０ｍに相当する１５ＭＨｚを精密測定に使用し、波長４０００ｍに相当する７５ＫＨＺを粗測定に使用するためである。
【０１７２】
また、１５ＭＨｚの周波数と７５ＫＨｚの周波数とを混合器４７によりそれぞれ３ＫＨｚの周波数にするのは、１５ＭＨｚの位相又は７５ＫＨｚの位相を３ＫＨｚの位相として測定することにより、位相測定の分解能を高くするためである。
【０１７３】
この発明の実施の形態によれば、反射光Ｐ３がＭＥＭＳ２７により高周波でゆう乱されて、光ファイバー２８の入力端２８ａへの入射位置が時々刻々と変化するため、反射光Ｐ３が光ファイバー２８を伝播する際に、反射光Ｐ３が混合されて均一化され、光ファイバー２８の出射端２８ｂから射出されるため、半導体レーザ１８から出射されたレーザ光の発光ムラを光ファイバー２４を伝播してＭＥＭＳ２７を経由して光ファイバー２８を伝播してこの光ファイバー２８の出射端２８ｂから出射させる際に、レーザ光の発光ムラの均一化を図ることができる。
【０１７４】
ここでは、ミキシング装置の実施例として周波数変調型の距離測定装置について説明したが、同様に測距光がレーザ光であるパルス測距型の距離測定装置にも使用することができる。
【０１７５】
また、この発明の実施の形態によれば、ミキシング装置にＭＥＭＳ２７を用いたので高速ミキシングが可能であり、消費電力を小さく、騒音の低減も図ることができる。
【０１７６】
尚、反射揺動装置２５には、図１〜図７、図１１〜図１３で説明したねじり振動鏡を用いることができる。
【０１７７】
これらの種々の装置に光偏向器を適用することにより、画像の取得・表示、光の擾乱によるセンシング量の誤差の低減、あるいは、走査光によるセンシングなどにおいて、光偏向器に用いることができる。そして、これらの応用においては、光偏向の周波数を調整することが、容易になる。
【０１７８】
以上説明したように、この発明の実施の形態では、ねじり振動鏡を光偏向器に用いている。また、この発明の実施の形態では、ねじり振動鏡による光偏向器を眼科装置にもちいている。更に、この発明の実施の形態では、ねじり振動鏡による光偏向器を距離測定装置に用いている。。
【０１７９】
このように、ねじり振動鏡を光偏向器に適用して、この光偏光器を眼科装置、距離測定装置などの様々な装置に適用することにより、光偏向を正確に、かつ効率よく調整することができる。
【０１８０】
また、画像の取得・表示、光の擾乱によるセンシング量の誤差の低減、あるいは、走査光によるセンシングなどにおいて、光偏向器に用いることができる。そして、これらの応用においては、光偏向の周波数を調整することが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【０１８１】
【図１】この発明に係る平行平面板型アクチュエータを有するねじり振動鏡の模式図である。
【図１Ａ】図１のねじり振動鏡の制御回路図である。
【図１Ｂ】図１Ａの制御回路により下部電極に印加される交流動作電圧の説明図である。
【図２】図１のＣ１−Ｃ１線に沿う断面図である。
【図３】図１，図２の平行平面板型アクチュエータの電気容量特性線図である。
【図４】図３の平行平面板型アクチュエータの電気容量特性線を示す式の微分値を示す電気容量特性線図である。
【図５】この発明に係る櫛歯型のアクチュエータを有するねじり振動鏡の模式図である。
【図５Ａ】図５のねじり振動鏡の制御回路図である。
【図５Ｂ】図５Ａの制御回路により櫛歯に印加される交流動作電圧の説明図である。
【図６】図５の櫛歯型のアクチュエータの電気容量特性線図である。
【図７】図６の櫛歯型のアクチュエータの電気容量特性線を示す式の微分値を示す電気容量特性線図である。
【図８】この発明に係る他の櫛歯型のアクチュエータを有するねじり振動鏡の模式図である。
【図９】図８の櫛歯型のアクチュエータの電気容量特性線図である。
【図１０】図８の櫛歯型のアクチュエータの電気容量特性線を示す式の微分値を示す電気容量特性線図である。
【図１１】この発明に係る更に他の櫛歯型のアクチュエータを有するねじり振動鏡の模式図である。
【図１２】この発明に係る電磁アクチュエータを有するねじり振動鏡の模式図である。
【図１２Ａ】図１２のねじり振動鏡の制御回路図である。
【図１２Ｂ】図１２Ａの制御回路によりコイルに印加される交流動作電圧の説明図である。
【図１３】図１２の電磁アクチュエータのトルクとミラー角度との関係を示す説明図である。
【図１４】この発明に係るねじり振動鏡を用いた眼科装置の概略構成図である。
【図１４Ａ】図１４の眼科装置の光学系を示す説明図である。
【図１５】この発明に係るねじり振動鏡を用いた距離測定装置の光学系を示す説明図である。
【図１５Ａ】図１５の距離測定装置に用いられるＭＥＭＳ（ねじり振動鏡）の一例を示す斜視図である。
【図１６】従来のねじり振動鏡の模式図である。
【図１７】図１６のアクチュエータの電気容量特性線図である。
【符号の説明】
【０１８２】
１１０・・・平面鏡（鏡部）
１１２・・・ねじりばね
１２０・・・平面鏡（鏡部）
１２３・・・ねじりばね
１３０・・・平面鏡（鏡部）
１３１・・・ねじりばね
θ・・・ミラー角度（ねじり角）
Ｂ１〜Ｂ５・・・アクチュエータ
【図１】
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【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１４Ａ】
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【図１５】
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【図１５Ａ】
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【図１６】
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【図１７】
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