(57)【要約】【課題】可動部の周縁を基準面上で転がしながら可動部を回転させる光偏向器において、可動部の状態を特定することが可能な技術を提供する。【解決手段】本明細書が開示する光偏向器は、基準面を有する基部と、光を反射する反射部と、光を透過する少なくとも２つの透光部を備える可動部であって、周縁を基準面上で転がしながら回転可能に基部に支持された可動部と、可動部を回転駆動する駆動装置と、少なくとも２つの透光部で回折した回折光のパターンを検出する検出装置と、回折光のパターンに基づいて可動部の状態を特定する処理装置を備えている。【選択図】図１
2017181956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準面を有する基部と、
光を反射する反射部と、光を透過する少なくとも２つの透光部を備える可動部であって、周縁を基準面上で転がしながら回転可能に基部に支持された可動部と、
可動部を回転駆動する駆動装置と、
少なくとも２つの透光部で回折した回折光のパターンを検出する検出装置と、
回折光のパターンに基づいて可動部の状態を特定する処理装置を備える光偏向器。
【請求項２】
処理装置が、回折光のパターンにおいて少なくとも２つの透光部で回折した回折光の干渉による０次光の形状を特定し、０次光の形状から反射部の迎角を特定する、請求項１の光偏向器。
【請求項３】
処理装置が、回折光のパターンにおいて０次光の回転角度を特定し、０次光の回転角度から反射部の方位角を特定する、請求項２の光偏向器。
【請求項４】
可動部が、基準面より上方に突出する支柱により基部に支持されており、
処理装置が、回折光のパターンにおいて少なくとも１つの透光部からの回折光が支柱の影となって投光されない非投光領域の形状を特定し、非投光領域の形状から可動部の支柱に対するズレ量を特定する、請求項１から３の何れか一項の光偏向器。
【請求項５】
処理装置が、回折光のパターンにおいて非投光領域の回転角度を特定し、非投光領域の回転角度の経時的な変化から可動部の回転数を特定する、請求項４の光偏向器。
【請求項６】
可動部の周縁が楕円形状である、請求項１から５の何れか一項の光偏向器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、光偏向器に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、光偏向器が開示されている。この光偏向器は、基準面を有する基部と、光を反射する反射部を備える可動部であって、周縁を基準面上で転がしながら回転可能に基部に支持された可動部と、可動部を回転駆動する駆動装置を備えている。この光偏向器では、駆動装置によって可動部を回転駆動することで、反射角度を任意の方位角に調整することができる。また、この光偏向器では、可動部の周縁が楕円形状であるため、可動部が１周回転するごとに、同一の方位角に対して異なる迎角が実現される。この光偏向器によれば、経度方向と緯度方向の２方向にスキャンすることができる。なお、本明細書でいう方位角とは、基部の基準面内において基準線となす角度をいう。本明細書でいう経度方向とは、方位角が増減する方向をいう。また、本明細書でいう迎角とは、基部の基準面となす角度をいう。本明細書でいう緯度方向とは、迎角が増減する方向をいう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２４６３８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術では、駆動装置によって可動部を回転させている時に、可動部の状態、例えば反射部の迎角や、反射部の方位角や、可動部の回転数などを特定することができない。可動部の周縁を基準面上で転がしながら可動部を回転させる光偏向器において、可動部の状態を特定することが可能な技術が期待されている。
【０００５】
本明細書は上記課題を解決する技術を提供する。本明細書では、可動部の周縁を基準面上で転がしながら可動部を回転させる光偏向器において、可動部の状態を特定することが可能な技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書が開示する光偏向器は、基準面を有する基部と、光を反射する反射部と、光を透過する少なくとも２つの透光部を備える可動部であって、周縁を基準面上で転がしながら回転可能に基部に支持された可動部と、可動部を回転駆動する駆動装置と、少なくとも２つの透光部で回折した回折光のパターンを検出する検出装置と、回折光のパターンに基づいて可動部の状態を特定する処理装置を備えている。
【０００７】
上記の光偏向器では、入射光の大部分は反射部で反射され、入射光の一部が少なくとも２つの透光部で回折して、回折光のパターンが基部に形成される。この回折光のパターンは、可動部の状態によって変化する。上記の光偏向器では、処理装置が、回折光のパターンに基づいて可動部の状態を特定する。上記の光偏向器によれば、可動部の周縁を基準面上で転がしながら可動部を回転させる光偏向器において、可動部の状態を特定することができる。
【０００８】
上記の光偏向器は、処理装置が、回折光のパターンにおいて少なくとも２つの透光部で回折した回折光の干渉による０次光の形状を特定し、０次光の形状から反射部の迎角を特定するように構成することができる。
【０００９】
少なくとも２つの透光部で回折した回折光の干渉による０次光は、回折光のパターンにおいて最も光強度が強く、その形状を特定しやすい。また、干渉による０次光の形状は、可動部の周縁と基準面との接触点の、可動部における位置によって一意に定まり、反射部の迎角も、可動部の周縁と基準面との接触点の、可動部における位置によって一意に定まる。従って、干渉による０次光の形状を特定することによって、反射部の迎角を特定することができる。
【００１０】
上記の光偏向器は、処理装置が、回折光のパターンにおいて０次光の回転角度を特定し、０次光の回転角度から反射部の方位角を特定するように構成することができる。
【００１１】
干渉による０次光の形状は反射部の迎角に応じて一意に定まるものの、反射部の方位角が異なる場合には、０次光の基部に対する回転角度が異なるものとなる。干渉による０次光の基部に対する回転角度は、可動部の周縁と基準面との接触点の、基部における位置によって一意に定まる。また、反射部の方位角、すなわち可動部の周縁と基準面との接触点の方位角は、可動部の周縁と基準面との接触点の、基部における位置によって一意に定まる。上記の光偏向器によれば、干渉による０次光の形状を特定することで、反射部の迎角を特定することができるとともに、さらに干渉による０次光の回転角度を特定することによって、反射部の方位角も特定することができる。
【００１２】
上記の光偏向器は、可動部が、基準面より上方に突出する支柱により基部に支持されており、処理装置が、回折光のパターンにおいて少なくとも１つの透光部からの回折光が支柱の影となって投光されない非投光領域の形状を特定し、非投光領域の形状から可動部の支柱に対するズレ量を特定するように構成することができる。
【００１３】
上記のように、可動部が支柱により基部に支持されている光偏向器では、可動部が支柱に対してズレた状態で回転してしまうことがある。可動部が支柱に対してズレた状態で回転すると、反射部の迎角や方位角が、設計上想定しているものとは異なるものとなってしまう。上記の光偏向器では、回折光のパターンにおいて支柱の影になる非投光領域を特定し、この非投光領域の形状から可動部の支柱に対するズレ量を特定する。これによって、例えば、可動部の支柱に対するズレ量が大きくなった場合に、処理装置が、異常信号を出力するように構成することができる。
【００１４】
上記の光偏向器は、処理装置が、回折光のパターンにおいて非投光領域の回転角度を特定し、非投光領域の回転角度の経時的な変化から可動部の回転数を特定するように構成することができる。
【００１５】
回折光のパターンにおいて支柱の影になる非投光領域は、可動部が基部に対して１周回転するごとに、基部に対して１周回転する。従って、回折光のパターンにおいて非投光領域の回転角度を特定することで、非投光領域の回転角度の経時的な変化から可動部の回転数を特定することができる。
【００１６】
上記の光偏向器は、可動部の周縁が楕円形状であるように構成することができる。
【００１７】
上記の光偏向器によれば、経度方向と緯度方向の２方向にスキャンすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本明細書が開示する技術によれば、可動部の周縁を基準面上で転がしながら可動部を回転させる光偏向器において、可動部の状態を特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例に係る光偏向器２の概略の構成を示す縦断面図である。
【図２】実施例に係る光偏向器２の可動部６の平面図である。
【図３】実施例に係る光偏向器２の基部４の平面図である。
【図４】実施例に係る光偏向器２において、基部４から見た接触点の方位角θと、可動部６の反射面の迎角φの関係を示す図である。
【図５】実施例に係る光偏向器２において、可動部６が１周回転することによる、基部４と可動部６の位相のずれを示す図である。
【図６】実施例に係る光偏向器２において、基部４から見た接触点の方位角θと、可動部６から見た接触点の位相角αの間に位相ずれが生じる原理を説明する図である。
【図７】実施例に係る光偏向器２における、可動部６の変形形態を示す上面図である。
【図８】実施例に係る光偏向器２における、可動部６の別の変形形態を示す上面図である。
【図９】実施例に係る光偏向器２における、透光孔２４ｂ，２４ｃでの光の回折を示す断面図である。
【図１０】実施例に係る光偏向器２における、干渉による０次光の形状を例示する図である。
【図１１】実施例に係る光偏向器２における、透光孔２４ｂ，２４ｃの別の配置の例を示す図である。
【図１２】実施例に係る光偏向器２における、透光孔２４ｂ，２４ｃのさらに別の配置の例を示す図である。
【図１３】実施例に係る光偏向器２における、透光孔２４ｂ，２４ｃのさらに別の配置の例を示す図である。
【図１４】実施例に係る光偏向器２における、透光孔２４ｂ，２４ｃのさらに別の配置の例を示す図である。
【図１５】実施例に係る光偏向器２における、透光孔２４ｂ，２４ｃのさらに別の配置の例を示す図である。
【図１６】実施例に係る光偏向器２における、透光孔２４ｂ，２４ｃのさらに別の配置の例を示す図である。
【図１７】実施例に係る光偏向器２における、透光孔２４ｂ，２４ｃのさらに別の配置の例を示す図である。
【図１８】実施例に係る光偏向器２における、回折光のパターン４０の例を示す図である。
【図１９】実施例に係る光偏向器２における、回折光のパターン４０の別の例を示す図である。
【図２０】実施例に係る光偏向器２における、回折光のパターン４０のさらに別の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（実施例）
図１は本実施例の光偏向器２を示している。光偏向器２は、基部４と、可動部６と、駆動装置８と、検出装置１０と、処理装置１２を備えている。
【００２１】
基部４は、支持基板１４と、支持層１６と、検出基板１８と、表面基板２０と、支柱２２を備えている。支持基板１４は、例えばシリコンウェハから形成されている。支持基板１４の上面には、支持層１６が接合されている。支持層１６は、例えばシリコンウェハから形成されている。支持層１６には、支柱２２が貫通する中央孔１６ａと、駆動装置８を収容する収容孔１６ｂが形成されている。支持層１６の上面には、検出基板１８が接合されている。検出基板１８は、例えばシリコンウェハから形成されている。検出基板１８には、支柱２２が貫通する中央孔１８ａが形成されている。検出基板１８には、それぞれが光強度を検出する複数のフォトディテクタ１８ｂが形成されている。図３に示すように、複数のフォトディテクタ１８ｂは、検出基板１８上で縦方向および横方向に並べて配置されており、フォトディテクタアレイを構成している。図１に示すように、検出基板１８の上面には、表面基板２０が接合されている。表面基板２０は、例えばアクリルなどの透明な非磁性体から形成されている。以下では表面基板２０の上面を、基準面Ｐともいう。以下では、基準面Ｐ内において互いに直交する方向をＸ方向およびＹ方向といい、基準面Ｐに対して直交する方向をＺ方向という。表面基板２０には、支柱２２が貫通する中央孔２０ａが形成されている。支柱２２は、磁性体からなる棒状部材である。支柱２２の下端は、支持基板１４に固定されている。支柱２２は、支持層１６の中央孔１６ａ、検出基板１８の中央孔１８ａおよび表面基板２０の中央孔２０ａを貫通して、表面基板２０の上面側に突出している。支柱２２は、上端近傍において、上端に近づくほど断面積が小さくなる形状に形成されている。以下では、支柱２２の上端を支持点Ｓともいう。
【００２２】
図１、図２に示すように、可動部６は、楕円状の平板形状に形成された反射板２４と、反射板２４の下面に固定された円柱形状の永久磁石２６を備えている。以下では、反射板２４の楕円の長軸方向を可動部６のピッチ軸とし、反射板２４の楕円の短軸方向を可動部６のロール軸とし、反射板２４に直交する方向を可動部６のヨー軸とする。反射板２４は、磁性体から形成されている。反射板２４の上面には、入射光を反射する反射膜２４ａが形成されている。反射膜２４ａは、例えばＡｌ等の蒸着膜である。反射膜２４ａの表面を反射面ともいう。図２に示すように、反射板２４には、２つの透光孔２４ｂ，２４ｃが形成されている。透光孔２４ｂ，２４ｃは、反射膜２４ａの表面から反射板２４を裏面側まで貫通する貫通孔である。透光孔２４ｂ，２４ｃには、透明または透光性を有する材料が充填されていてもよいし、何も充填されていなくてもよい。透光孔２４ｂ，２４ｃは、反射板２４をヨー軸方向から平面視したときに、光偏向器２に照射される光のスポット径よりも小さい範囲内に並んで配置されている。図２に示す例では、透光孔２４ｂ，２４ｃは、反射板２４の短径方向の一方の端部（図２のＢの端部）と反射板２４の中心の間で、後述する永久磁石２６と重ならない範囲で、反射板２４の中心に近接する位置に配置されている。図２に示す例では、透光孔２４ｂ，２４ｃは、反射板２４の短径方向の一方の端部（図２のＢの端部）と反射板２４の中心を通る直線を挟んで線対称な位置に配置されている。
【００２３】
永久磁石２６は、例えば円柱形状のネオジム磁石である。永久磁石２６は、可動部６をヨー軸方向から平面視したときに、永久磁石２６の中心と反射板２４の中心が一致するように配置されている。また、図１に示すように、永久磁石２６は、磁力の極性の向きが可動部６のヨー軸方向と一致するように配置されている。可動部６は、支柱２２の上端の支持点Ｓに永久磁石２６の下面が接触することによって、基部４に支持されている。永久磁石２６と支柱２２の間に作用する磁気吸着力によって、可動部６は支柱２２の上端の支持点Ｓに吸着している。可動部６は、支柱２２の上端の支持点Ｓに対して、ピッチ軸、ロール軸およびヨー軸の三軸に関して揺動可能に支持されている。
【００２４】
図３に示すように、駆動装置８は、６つの電磁石２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ、２８ｅ、２８ｆを備えている。電磁石２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ、２８ｅ、２８ｆは、いずれも、基部４の収容孔１６ｂ内に収容されている。電磁石２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ、２８ｅ、２８ｆは、基部４をＺ方向から平面視したときに、支柱２２の支持点Ｓを中心とする円の円周を６等分する位置に配置されている。電磁石２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ、２８ｅ、２８ｆは、その磁力の極性の向きが、表面基板２０の基準面Ｐに直交する方向と一致するように配置されている。電磁石２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ、２８ｅ、２８ｆによる磁力の発生は、個別に制御可能である。
【００２５】
例えば、駆動装置８の１つの電磁石２８ａに磁力を発生させると、磁性体である反射板２４に電磁石２８ａに向けた磁気吸着力が作用し、可動部６が揺動する。これにより、図１に示すように、反射板２４の周縁が電磁石２８ａの近傍の基準面Ｐに接触する。次いで、電磁石２８ａでの磁力の発生を停止し、電磁石２８ａの隣に配置された電磁石２８ｂに磁力を発生させると、反射板２４に電磁石２８ｂに向けた磁気吸着力が作用し、反射板２４は周縁を基準面Ｐ上で転がしながらヨー軸周りに回転し、反射板２４の周縁が電磁石２８ｂの近傍の基準面Ｐに接触する状態に移行する。このように、磁力を発生させる電磁石２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ、２８ｅ、２８ｆを順に切り替えていくことで、反射板２４は周縁を基準面Ｐ上で転がしながら、ヨー軸周りに回転し続ける。
【００２６】
図４は、反射板２４の周縁を基準面Ｐ上で転がしながら反射板２４をヨー軸周りに回転させるときの、基部４から見た接触点の方位角θ（図３参照）と、反射板２４の反射面の迎角φ（図１参照）の関係を示している。ここで、方位角θは基準面Ｐ内でのＸ軸からの回転角度を示しており、迎角φはＸＹ面（すなわち基準面Ｐ）に対する傾斜角度を示している。反射板２４は、中心から周縁までのヨー軸に直交する方向の距離が、位相角α（図２参照）に応じて変化する形状に形成されている。ここで、位相角αはヨー軸に直交する面内でのピッチ軸からの回転角度を示している。従って、基部４から見た接触点の方位角θの変化に応じて、反射板２４から見た接触点の位相角αも変化し、それに応じて反射板２４の反射面の迎角φも変化する。基部４から見た接触点の方位角θと、反射板２４の反射面の迎角φにより、光偏向器２の反射角度が規定される。
【００２７】
図５に示すように、本実施例の光偏向器２では、反射板２４の基準点（例えば、長径方向の一方の端部、すなわち図２のＡの端部）が基準面Ｐに接触した状態から、反射板２４をヨー軸周りに１周回転させて、再び基準点が基準面Ｐに接触した状態となると、基部４に対して反射板２４は所定角度δだけ位相がずれる。これは、次のような理由による。
【００２８】
図６に示すように、反射板２４が周縁を基準面Ｐ上で転がしながらヨー軸周りに回転して、基部４から見た接触点の方位角θが微小角度ｄθだけ変化し、反射板２４から見た接触点の位相角αが微小角度ｄαだけ変化する場合、反射板２４と基準面Ｐの間に滑りが生じないとすると、幾何学的な関係から次式が成り立つ。
【００２９】
【数１】
2017181956.tif 000003
【００３０】
従って、基部４から見た接触点の方位角θと、反射板２４から見た接触点の位相角αの間の角度のずれ量を位相ずれδとすると、以下の関係が成り立つ。
【００３１】
【数２】
2017181956.tif 000004
【００３２】
従って、基部４から見た接触点の方位角θが２π増加する間に生じる位相ずれδは、次式で与えられる。
【００３３】
【数３】
2017181956.tif 000005
【００３４】
上記のような方位角θと位相角αの位相ずれδに起因して、図４に示すように、可動部６が１周回転する毎に、同一の方位角θに対して異なる迎角φが実現される。これにより、本実施例の光偏向器２によれば、可動部６を繰り返し回転させることで、任意の方位角θと迎角φの組み合わせを実現することができる。本実施例の光偏向器２によれば、経度方向と緯度方向の２方向にスキャンすることが可能となる。
【００３５】
なお、反射板２４のヨー軸に直交する面で見たときの形状は、上述のような楕円形状以外にも、種々の形状とすることができる。
【００３６】
例えば、反射板２４は、円形状とすることもできる。あるいは、図７に示すように、反射板２４を多角形状とすることもできる。あるいは、図８に示すように、反射板２４をルーローの多角形状とすることもできる。あるいは、図示はしていないが、反射板２４をハート型や星型などの形状とすることもできる。
【００３７】
図１に示す検出装置１０は、検出基板１８の複数のフォトディテクタ１８ｂにより構成される。それぞれのフォトディテクタ１８ｂは、光強度を検出して、処理装置１２へ出力する。
【００３８】
処理装置１２は、検出装置１０のフォトディテクタ１８ｂからの検出信号に基づいて、検出基板１８上に形成される回折光のパターンを特定する。以下では、光偏向器２において検出基板１８上に形成される回折光のパターンについて説明する。
【００３９】
図９は、２つの透光孔２４ｂ、２４ｃでの光の回折を示している。光偏向器２に光が入射されると、入射光の大部分は反射板２４の反射膜２４ａによって反射され、入射光の一部は透光孔２４ｂ，２４ｃで回折する。透光孔２４ｂ，２４ｃで回折した回折光は、透明な表面基板２０を透過して検出基板１８に投光される。
【００４０】
透光孔２４ｂ，２４ｃの間隔をｄとし、入射光に対する反射板２４の傾斜角度βにより生じる入射光の光路差をΔＸ１とし、回折光の反射板２４に対する傾斜角度γにより生じる回折光の光路差をΔＸ２とすると、以下の関係が成り立つ。
【００４１】
【数４】
2017181956.tif 000006
【００４２】
ΔＸ１とΔＸ２の和（もしくは差）が入射光の波長λの整数倍となる位置において、回折光は互いに強め合う。従って、検出基板１８上では、以下の関係が成り立つ位置で光強度が強くなる回折光のパターンが形成される。
【００４３】
【数５】
2017181956.tif 000007
【００４４】
特に、上記の数式において、ｍ＝０の場合を０次光という。検出基板１８上の回折光のパターンにおいては、０次光が形成される位置で光強度が最も強くなる。
【００４５】
検出基板１８上での回折光のパターンにおける０次光の形状は、反射板２４の周縁と基準面Ｐの接触点の反射板２４から見た位相角αに応じて変化する。
【００４６】
図１０は、検出基板１８上での回折光のパターンにおける０次光の形状の例を示している。図１０の（ａ）は、反射板２４と基準面Ｐの接触点が図２のＡの端部である場合、すなわち反射板２４から見た接触点の位相角αが０°の場合を示している。図１０の（ｂ）は、反射板２４と基準面Ｐの接触点が図２のＢの端部である場合、すなわち反射板２４から見た接触点の位相角αが９０°の場合を示している。図１０の（ｃ）は、反射板２４と基準面Ｐの接触点が図２のＣの端部である場合、すなわち反射板２４から見た接触点の位相角αが１８０°の場合を示している。図１０の（ｄ）は、反射板２４と基準面Ｐの接触点が図２のＤの端部である場合、すなわち反射板２４から見た接触点の位相角αが２７０°の場合を示している。図１０の（ａ）−（ｄ）に示しているように、反射板２４から見た接触点の位相角αに応じて、回折光のパターンにおける０次光の形状が変化する。従って、処理装置１２が、反射板２４から見た接触点の位相角αとその時の０次光の形状の対応を予め記憶しておいて、検出装置１０からの検出信号に基づいて０次光の形状を特定することで、反射板２４から見た接触点の位相角αを特定することができる。反射板２４の迎角φは、反射板２４から見た接触点の位相角αから一意に定まるので、反射板２４から見た接触点の位相角αから、反射板２４の迎角φを特定することができる。
【００４７】
なお、上記した回折光のパターンにおける０次光は、基部４から見た接触点の方位角θに応じて、基部４に対してＺ軸周りに回転した状態で検出される。従って、処理装置１２は、検出装置１０からの検出信号に基づいて、０次光の形状とＺ軸周りでの回転角度をそれぞれ特定することで、反射板２４の迎角φと、基部４から見た接触点の方位角θをそれぞれ特定することができる。反射板２４の形状や透光孔２４ｂ，２４ｃの配置によっては、反射板２４の迎角φや方位角θが異なるにも関わらず、０次光の形状と回転角度が同一となるケースがあり得る。この場合、０次光の形状と回転角度から、反射板２４の迎角φと方位角θが一意に定まらないことになる。このような場合には、例えば、直前の０次光の形状と回転角度（すなわち、直前の反射板２４の迎角φおよび方位角θ）との連続性から、反射板２４の迎角φと方位角θの候補の中から、正しい迎角φと方位角θを特定することができる。あるいは、後述する透光孔２４ｂ，２４ｃから見て支柱２２の影になる非投光領域３０（図１８−図２０参照）が形成される方向から、支柱２２に対して透光孔２４ｂ，２４ｃが位置する方向を特定することで、０次光の形状および回転角度と透光孔２４ｂ，２４ｃの位置から、反射板２４の迎角φと方位角θを一意に特定することができる。
【００４８】
なお、反射板２４における透光孔２４ｂ，２４ｃの配置は、上記以外にも、様々な配置とすることができる。例えば、図１１に示すように透光孔２４ｂ，２４ｃを配置してもよい。図１１に示す例では、透光孔２４ｂ，２４ｃは、反射板２４の短径方向の一方の端部（Ｂの端部）と反射板２４の中心を通る直線上に並んで配置されており、永久磁石２６と重ならない範囲で、反射板２４の中心に近接する位置に配置されている。
【００４９】
あるいは、図１２に示すように透光孔２４ｂ，２４ｃを配置してもよい。図１２に示す例では、透光孔２４ｂ，２４ｃは、反射板２４の長径方向の一方の端部（Ａの端部）と反射板２４の中心の間で、永久磁石２６と重ならない範囲で、反射板２４の中心に近接する位置に配置されている。図１２に示す例では、透光孔２４ｂ，２４ｃは、反射板２４の長径方向の一方の端部（Ａの端部）と反射板２４の中心を通る直線を挟んで線対称な位置に配置されている。
【００５０】
あるいは、図１３に示すように透光孔２４ｂ，２４ｃを配置してもよい。図１３に示す例では、透光孔２４ｂ，２４ｃは、反射板２４の長径方向の一方の端部（Ａの端部）と反射板２４の中心を通る直線上に並んで配置されており、永久磁石２６と重ならない範囲で、反射板２４の中心に近接する位置に配置されている。
【００５１】
あるいは、図１４に示すように透光孔２４ｂ，２４ｃを配置してもよい。図１４に示す例では、透光孔２４ｂは、反射板２４の長径方向の一方の端部（Ａの端部）と反射板２４の中心の間で、永久磁石２６と重ならない範囲で、反射板２４の中心に近接する位置に配置されている。透光孔２４ｃは、反射板２４の長径方向の他方の端部（Ｃの端部）と反射板２４の中心の間で、永久磁石２６と重ならない範囲で、反射板２４の中心に近接する位置に配置されている。
【００５２】
あるいは、図１５に示すように透光孔２４ｂ，２４ｃを配置してもよい。図１５に示す例では、透光孔２４ｂは、反射板２４の短径方向の一方の端部（Ｂの端部）と反射板２４の中心の間で、永久磁石２６と重ならない範囲で、反射板２４の中心に近接する位置に配置されている。透光孔２４ｃは、反射板２４の短径方向の他方の端部（Ｄの端部）と反射板２４の中心の間で、永久磁石２６と重ならない範囲で、反射板２４の中心に近接する位置に配置されている。
【００５３】
あるいは、図１６に示すように透光孔２４ｂ，２４ｃを配置してもよい。図１６に示す例では、透光孔２４ｂ，２４ｃは、反射板２４の短径方向の一方の端部（Ｂの端部）と反射板２４の中心を通る直線上に並んで配置されており、反射板２４の周縁に近接する位置に配置されている。
【００５４】
あるいは、図１７に示すように透光孔２４ｂ，２４ｃを配置してもよい。図１７に示す例では、透光孔２４ｂ，２４ｃは、反射板２４の長径方向の一方の端部（Ａの端部）と反射板２４の中心の間で、反射板２４の中心と周縁の中間の位置に配置されている。図１７に示す例では、透光孔２４ｂ，２４ｃは、反射板２４の長径方向の一方の端部（Ａの端部）と反射板２４の中心を通る直線を挟んで線対称な位置に配置されている。
【００５５】
検出基板１８上に形成される回折光のパターンについて、０次光以外の特徴から、可動部６の状態を特定することもできる。図１８に示すように、検出基板１８上には、干渉によって同心円状の回折光のパターン４０が形成されるが、透光孔２４ｂ，２４ｃから見て支柱２２の影になる非投光領域３０では、回折光が投光されない。このような非投光領域３０では、光強度がほぼゼロとなる。図１８、図１９に示すように、このような非投光領域３０が形成される方向は、透光孔２４ｂ，２４ｃの支柱２２に対する位置に応じて変化する。従って、処理装置１２が、検出基板１８上に形成される回折光のパターン４０から、非投光領域３０の方向を特定することで、支柱２２に対して透光孔２４ｂ，２４ｃが位置する方向を特定することができる。また、この非投光領域３０は、反射板２４が基部４に対して１周回転するごとに、検出基板１８上で１周回転する。従って、処理装置１２が、この非投光領域３０の回転数を特定することによって、基部４に対する可動部６の回転数を特定することができる。例えば、処理装置１２は、駆動装置８の電磁石２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ、２８ｅ、２８ｆの切替周波数と、上記により特定された可動部６の回転数を比較して、両者に違いがある場合に、光偏向器２に異常が発生したと判断して、異常信号を出力してもよい。
【００５６】
光偏向器２において、可動部６の永久磁石２６は支柱２２の支持点Ｓに対してスライド可能である。従って、光偏向器２において、可動部６の永久磁石２６の中心が支持点Ｓからズレた状態で回転することがある。このようなズレが生じると、検出基板１８上に形成される回折光のパターンが変化し、上記した非投光領域３０の形状が変化する。従って、処理装置１２が、可動部６の支持点Ｓに対するズレ量と、そのズレ量が生じたときの非投光領域３０の形状を対応付けて予め記憶しておいて、検出基板１８上に形成される回折光のパターンから非投光領域３０の形状を特定することで、可動部６の支持点Ｓに対するズレ量を検出することもできる。処理装置１２が、上記のように検出された可動部６の支持点Ｓに対するズレ量が所定値より大きくなった場合に、光偏向器２に異常が発生したと判断して、異常信号を出力するように構成してもよい。
【００５７】
なお、図１４や図１５に示すように、透光孔２４ｂ，２４ｃが、反射板２４をヨー軸方向から平面視したときに、支柱２２を間に挟むような位置に配置されている場合には、図２０に示すように、それぞれの透光孔２４ｂ，２４ｃから見て支柱２２の影になる範囲に、非投光領域３０が形成される。この場合の非投光領域３０には、透光孔２４ｂ，２４ｃの一方のみから回折光が投光され、透光孔２４ｂ，２４ｃの他方からの回折光は投光されない。従って、この場合の非投光領域３０は、回折光が干渉する他の箇所に比べて、光強度の場所による変動が少ない。このような非投光領域３０が形成される場合も、上記と同様にして、可動部６の回転数や、可動部６の支持点Ｓに対するズレ量を特定することができる。
【００５８】
上記の各種の実施例において、透光孔２４ｂ，２４ｃの径が小さ過ぎると、それぞれの透光孔２４ｂ，２４ｃからの回折光が弱くなり、検出基板１８上における回折光のパターンの検出が困難となる。しかしながら、透光孔２４ｂ，２４ｃの径が大き過ぎると、それぞれの透光孔２４ｂ，２４ｃを直線的に通過する直射光が検出基板１８上に投光されてしまい、検出基板１８上における回折光のパターンの検出ができなくなってしまう。また、透光孔２４ｂ，２４ｃの径が大き過ぎると、反射板２４の反射膜２４ａで反射される光が弱くなってしまう。従って、透光孔２４ｂ，２４ｃの径は、検出基板１８上での回折光の強度を確保でき、かつ透光孔２４ｂ，２４ｃを直線的に通過する直射光が存在せず、かつ反射光の強度を確保できる程度の径とする必要がある。
【００５９】
上記の実施例では、検出装置１０が、検出基板１８に配置された複数のフォトディテクタ１８ｂから構成されている場合について説明したが、検出装置１０は、検出基板１８（もしくは表面基板２０）上での回折光のパターンを検出可能であれば、どのようなものを用いてもよい。例えば、検出装置１０として、検出基板１８（もしくは表面基板２０）上での回折光のパターンを撮影可能なカメラを用いてもよい。
【００６０】
上記の実施例では、駆動装置８が、磁力を利用して、可動部６の周縁を基準面Ｐ上で転がしながら可動部６をヨー軸周りに回転駆動する構成について説明したが、駆動装置８は、上記以外にも様々な形態のものを用いることができる。例えば、駆動装置８が、静電力を利用して、可動部６の周縁を基準面Ｐ上で転がしながら可動部６をヨー軸周りに回転駆動する構成としてもよい。
【００６１】
以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【００６２】
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００６３】
２：光偏向器；    ４：基部；    ６：可動部；    ８：駆動装置；    １０：検出装置；    １２：処理装置；    １４：支持基板；    １６：支持層；    １６ａ：中央孔；    １６ｂ：収容孔；    １８：検出基板；    １８ａ：中央孔；    １８ｂ：フォトディテクタ；    ２０：表面基板；    ２０ａ：中央孔；    ２２：支柱；    ２４：反射板；    ２４ａ：反射膜；    ２４ｂ：透光孔；    ２４ｃ：透光孔；    ２６：永久磁石；    ２８ａ：電磁石；    ２８ｂ：電磁石；    ２８ｃ：電磁石；    ２８ｄ：電磁石；    ２８ｅ：電磁石；    ２８ｆ：電磁石；    ３０：非投光領域；    ４０：回折光のパターン
【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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【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１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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