WO2024202829A1

WO2024202829A1 - 光走査装置、画像描画システム、及びミラー装置の駆動方法

Info

Publication number: WO2024202829A1
Application number: PCT/JP2024/007098
Authority: WO
Inventors: 慎一郎園田; 宏俊吉澤; 伸也田中
Original assignee: 富士フイルム株式会社
Priority date: 2023-03-27
Filing date: 2024-02-27
Publication date: 2024-10-03

Abstract

本発明の光走査装置は、入射光を反射するミラー部と、第１軸の周りに前記ミラー部を揺動させる一対の第１アクチュエータ（３１）と、第２軸の周りに前記ミラー部を揺動させる一対の第２アクチュエータ（３２）と、前記ミラー部の前記第２軸周りの振れ角に応じた第２センサ信号を出力する第２角度検出センサ（１２Ａ，１２Ｂ）と、駆動制御部（５）と、を有する。駆動制御部（５）は、第１駆動周波数を有する第１駆動信号を一対の第１アクチュエータ（３１）に付与し、第２駆動周波数を有する第２駆動信号を一対の第２アクチュエータ（３２）に付与し、第１駆動周波数と第２駆動周波数との比である周波数比を一定に維持しながら、第２駆動信号に対する第２センサ信号の遅延位相差を基準値に近づける値に第２駆動周波数を変更する。

Description

光走査装置、画像描画システム、及びミラー装置の駆動方法

　本開示は、光走査装置、画像描画システム、及びミラー装置の駆動方法に関する。

　シリコン（Ｓｉ）の微細加工技術を用いて作製される微小電気機械システム（Micro Electro Mechanical Systems：ＭＥＭＳ）デバイスの１つとしてマイクロミラーデバイス（マイクロスキャナともいう）が知られている。このマイクロミラーデバイスを備える光走査装置は、小型かつ低消費電力であることから、レーザーディスプレイ又はレーザープロジェクタ等の画像描画システムへの応用が期待されている。

　マイクロミラーデバイスは、ミラー部が、互いに直交する第１軸及び第２軸の周りに揺動可能に形成されており、ミラー部が各軸の周りに揺動することで、ミラー部が反射した光を二次元的に走査する。また、ミラー部を各軸の周りに共振させることにより、光をリサージュ走査することを可能とするマイクロミラーデバイスが知られている。

　特開２０１６－１８４０１８号公報には、第１軸及び第２軸の周りにミラー部を揺動させるマイクロミラーデバイスにおいて、ミラー部の振幅及び位相に基づいて、駆動周波数及びフレームレートを選択する技術が開示されている。

　マイクロミラーデバイスの駆動電力を小さくするには、ミラー部を第１軸周りに揺動させるための第１駆動信号の周波数（以下、「第１駆動周波数」という。）は、ミラー部の第１軸周りの共振周波数（以下、「第１共振周波数」という。）に近い値であることが好ましい。同様に、ミラー部を第２軸周りに揺動させるための第２駆動信号の周波数（以下、「第２駆動周波数」という。）は、ミラー部の第２軸周りの共振周波数（以下、「第２共振周波数」という。）に近い値であることが好ましい。第１共振周波数及び第２共振周波数は、温度変化等によって変動する。このため、第１駆動周波数及び第２駆動周波数を、それぞれ第１共振周波数及び第２共振周波数の変動に応じて変更することが好ましい。

　一方、ミラー部に所望の走査密度（すなわち描画解像度）のリサージュ走査を行わせるためには、第１駆動周波数と第２駆動周波数との比（以下、「周波数比」という。）を一定に維持する必要がある。しかしながら、特開２０１６－１８４０１８号公報には、位相から予想される共振周波数に基づいて駆動周波数及びフレームレートを選択することが記載されているものの、周波数比を一定に維持することは記載されていない。

　第１共振周波数及び第２共振周波数はそれぞれ個別に変動するので、周波数比を一定に維持したまま第１駆動周波数及び第２駆動周波数をそれぞれ第１共振周波数及び第２共振周波数の変動に応じて変更することは難しい。第１駆動周波数の第１共振周波数からのずれ量が大きくなると、ミラー部の第１軸周りの最大振れ角が低下してしまう。同様に、第２駆動周波数の第２共振周波数からのずれ量が大きくなると、ミラー部の第２軸周りの最大振れ角が低下してしまう。したがって、リサージュ走査を行う場合に、周波数比を一定に維持したまま最大振れ角の低下を抑制することを可能とする技術が求められている。

　本開示の技術は、周波数比を一定に維持したまま最大振れ角の低下を抑制することを可能とする光走査装置、画像描画システム、及びミラー装置の駆動方法を提供することを目的とする。

　上記目的を達成するために、本開示の光走査装置は、入射光を反射するミラー部と、ミラー部を第１軸の周りにミラー部を揺動させる一対の第１アクチュエータと、ミラー部を第１軸に交差する第２軸の周りにミラー部を揺動させる一対の第２アクチュエータと、ミラー部の第１軸周りの振れ角に応じた第１センサ信号を出力する第１角度検出センサと、ミラー部の第２軸周りの振れ角に応じた第２センサ信号を出力する第２角度検出センサと、第１駆動周波数を有する第１駆動信号を一対の第１アクチュエータに付与し、かつ第２駆動周波数を有する第２駆動信号を一対の第２アクチュエータに付与するプロセッサと、を備える光走査装置であって、プロセッサは、第１駆動周波数と第２駆動周波数との比である周波数比を一定に維持しながら、第２駆動信号に対する第２センサ信号の遅延位相差を基準値に近づける値に第２駆動周波数を変更する。

　プロセッサは、遅延位相差を基準値に近づける第２駆動周波数の値を決定し、決定した第２駆動周波数の値と周波数比とに基づいて第１駆動周波数の値を決定し、第１駆動周波数及び第２駆動周波数をそれぞれ決定した値に変更することが好ましい。

　第２駆動周波数は、第１駆動周波数よりも低いことが好ましい。

　第２軸周りの振れ角の第２駆動周波数に対する周波数帯域幅は、第１軸周りの振れ角の第１駆動周波数に対する周波数帯域幅よりも狭いことが好ましい。

　基準値は９０°であることが好ましい。

　環境温度を検出して検出値を出力する温度センサをさらに備え、プロセッサは、検出値に基づいて、第１駆動信号の振幅電圧と第２駆動信号の振幅電圧とを補正することが好ましい。

　本開示の画像描画システムは、上記いずれかの光走査装置と、ミラー部に光ビームを照射する光源と、を備える。

　本開示のミラー装置の駆動方法は、入射光を反射するミラー部と、ミラー部を第１軸の周りにミラー部を揺動させる一対の第１アクチュエータと、ミラー部を第１軸に交差する第２軸の周りにミラー部を揺動させる一対の第２アクチュエータと、ミラー部の第１軸周りの振れ角に応じた第１センサ信号を出力する第１角度検出センサと、ミラー部の第２軸周りの振れ角に応じた第２センサ信号を出力する第２角度検出センサと、を備えるミラー装置の駆動方法であって、プロセッサが、第１駆動周波数を有する第１駆動信号を一対の第１アクチュエータに付与し、第２駆動周波数を有する第２駆動信号を一対の第２アクチュエータに付与し、第１駆動周波数と第２駆動周波数との比である周波数比を一定に維持しながら、第２駆動信号に対する第２センサ信号の遅延位相差を基準値に近づける値に第２駆動周波数を変更する。

　本開示の技術によれば、周波数比を一定に維持したまま最大振れ角の低下を抑制することができる。

第１実施形態に係る画像描画システムの概略図である。マイクロミラーデバイスの外観斜視図である。第１駆動信号及び第２駆動信号の一例を示すグラフである。第１実施形態に係る駆動制御部の機能的な構成の一例を示すブロック図である。第１角度検出センサから出力される第１センサ信号の一例を示す図である。第２角度検出センサから出力される第２センサ信号の一例を示す図である。第１信号処理の一例を示す図である。第２信号処理の一例を示す図である。第１ゼロクロスパルスの生成処理を説明する図である。第２ゼロクロスパルスの生成処理を説明する図である。ミラー部の第１軸周りの周波数特性の一例を示す図である。ミラー部の第２軸周りの周波数特性の一例を示す図である。環境温度が低下した場合における遅延位相差制御を概念的に示す図である。遅延位相差制御の流れの一例を示す図である。実験１の結果を示す図である。実験２の結果を示す図である。実験３の結果を示す図である。第２実施形態に係る画像描画システムの概略図である。第２実施形態に係る駆動制御部の機能的な構成の一例を示すブロック図である。実験４の結果を示す図である。実験５の結果を示す図である。実験６の結果を示す図である。変形例に係るマイクロミラーデバイスの平面図である。

　以下、図面を参照して、本開示の技術を実施するための形態例を詳細に説明する。

　［第１実施形態］
　まず、図１を参照して、第１実施形態に係る画像描画システム１０の構成を説明する。図１に示すように、画像描画システム１０は、光走査装置２及び光源３を備える。光走査装置２は、マイクロミラーデバイス（以下、「ＭＭＤ（Micro Mirror Device）」という。）４、及び駆動制御部５を備える。駆動制御部５は、本開示の技術に係る「プロセッサ」の一例である。ＭＭＤ４は、本開示の技術に係る「ミラー装置」の一例である。

　画像描画システム１０は、駆動制御部５の制御に従って、光源３から照射された光ビームＬをＭＭＤ４により反射して被走査面６を光走査することにより、画像を描画する。被走査面６は、例えば、画像を投影するためのスクリーン又は人の目の網膜等である。

　画像描画システム１０は、例えば、リサージュ走査方式のレーザーディスプレイに適用される。具体的には、画像描画システム１０は、ＡＲ（Augmented Reality）グラス又はＶＲ（Virtual Reality）グラス等のレーザースキャンディスプレイに適用可能である。

　ＭＭＤ４は、第１軸ａ_１と、第１軸ａ_１に直交する第２軸ａ_２との周りに、ミラー部２０（図２参照）を揺動させることを可能とする圧電型２軸駆動方式のマイクロミラーデバイスである。以下、第２軸ａ_２と平行な方向をＸ方向、第１軸ａ_１と平行な方向をＹ方向、第１軸ａ_１及び第２軸ａ_２に直交する方向をＺ方向という。本実施形態では、第１軸ａ_１と第２軸ａ_２とが直交する（すなわち、垂直に交差する）例を示しているが、第１軸ａ_１と第２軸ａ_２とは９０°以外の角度で交差してもよい。ここで、交差とは、９０°を中心として、許容誤差を含む一定の角度範囲内で交わることをいう。

　光源３は、光ビームＬとして、例えばレーザ光を発するレーザ装置である。光源３は、例えば、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、及びＢ（Ｂｌｕｅ）の３色のレーザ光を出力する。光源３は、ＭＭＤ４のミラー部２０が静止した状態において、ミラー部２０が備える反射面２０Ａ（図２参照）に垂直に光ビームＬを照射することが好ましい。なお、光源３から反射面２０Ａに垂直に光ビームＬを照射する場合、光ビームＬを被走査面６に走査して描画する際に、光源３が障害物となる可能性がある。このため、光源３から発せられた光ビームＬを、ビームスプリッタ等の光学系で制御して、反射面２０Ａに垂直に照射することが好ましい。光学系は、レンズを含むものであってもよいし、レンズを含まないものであってもよい。また、光源３から発せられた光ビームＬを反射面２０Ａに照射する角度は垂直に限られず、光ビームＬを反射面２０Ａに対して斜めに照射してもよい。

　駆動制御部５は、光走査情報に基づいて光源３及びＭＭＤ４に駆動信号を出力する。光源３は、入力された駆動信号に基づいて光ビームＬを発生してＭＭＤ４に照射する。ＭＭＤ４は、入力された駆動信号に基づいて、ミラー部２０を第１軸ａ_１及び第２軸ａ_２の周りに揺動させる。

　駆動制御部５がミラー部２０を第１軸ａ_１及び第２軸ａ_２の周りにそれぞれ共振させることにより、ミラー部２０で反射される光ビームＬが被走査面６上においてリサージュ波形を描くように走査される。この光走査方式は、リサージュ走査方式と呼ばれる。

　次に、図２を参照して、本実施形態に係るＭＭＤ４の構成を説明する。図２に示すように、ＭＭＤ４は、ミラー部２０、第１支持部２１、第１可動枠２２、第２支持部２３、第２可動枠２４、接続部２５、及び固定枠２６を有する。ＭＭＤ４は、いわゆるＭＥＭＳスキャナである。

　ミラー部２０は、入射光を反射する反射面２０Ａを有する。反射面２０Ａは、ミラー部２０の一面に設けられ、例えば、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、又は銀の合金等の金属薄膜で形成される。反射面２０Ａの形状は、例えば、第１軸ａ_１と第２軸ａ_２との交点を中心とした円形状である。

　第１軸ａ_１及び第２軸ａ_２は、ミラー部２０が静止した静止時において反射面２０Ａを含む平面内に存在する。ＭＭＤ４の平面形状は、矩形状であって、第１軸ａ_１に関して線対称であり、かつ第２軸ａ_２に関して線対称である。

　第１支持部２１は、ミラー部２０の外側に、第２軸ａ_２を挟んで対向する位置にそれぞれ配置されている。第１支持部２１は、第１軸ａ_１上でミラー部２０と接続されており、ミラー部２０を第１軸ａ_１周りに揺動可能に支持している。本実施形態では、第１支持部２１は、第１軸ａ_１に沿って延伸したトーションバーである。

　第１可動枠２２は、ミラー部２０を取り囲む矩形状の枠体であって、第１軸ａ_１上で第１支持部２１を介してミラー部２０と接続されている。第１可動枠２２の上には、第１軸ａ_１を挟んで対向する位置にそれぞれ圧電素子３０が形成されている。このように、第１可動枠２２上に２つの圧電素子３０が形成されることにより、一対の第１アクチュエータ３１が構成される。

　一対の第１アクチュエータ３１は、第１軸ａ_１を挟んで対向する位置に配置されている。一対の第１アクチュエータ３１は、ミラー部２０に、第１軸ａ_１周りの回転トルクを作用させることにより、ミラー部２０を第１軸ａ_１周りに揺動させる。

　第２支持部２３は、第１可動枠２２の外側に、第１軸ａ_１を挟んで対向する位置にそれぞれ配置されている。第２支持部２３は、第２軸ａ_２上で第１可動枠２２と接続されており、第１可動枠２２及びミラー部２０を、第２軸ａ_２周りに揺動可能に支持している。本実施形態では、第２支持部２３は、第２軸ａ_２に沿って延伸したトーションバーである。

　第２可動枠２４は、第１可動枠２２を取り囲む矩形状の枠体であって、第２軸ａ_２上で第２支持部２３を介して第１可動枠２２と接続されている。第２可動枠２４の上には、第２軸ａ_２を挟んで対向する位置にそれぞれ圧電素子３０が形成されている。このように、第２可動枠２４上に２つの圧電素子３０が形成されることにより、一対の第２アクチュエータ３２が構成される。

　一対の第２アクチュエータ３２は、第２軸ａ_２を挟んで対向する位置に配置されている。一対の第２アクチュエータ３２は、ミラー部２０及び第１可動枠２２に、第２軸ａ_２の周りの回転トルクを作用させることにより、第２軸ａ_２の周りにミラー部２０を揺動させる。

　接続部２５は、第２可動枠２４の外側に、第１軸ａ_１を挟んで対向する位置にそれぞれ配置されている。接続部２５は、第２軸ａ_２上で第２可動枠２４と接続されている。

　固定枠２６は、第２可動枠２４を取り囲む矩形状の枠体であって、第２軸ａ_２上で接続部２５を介して第２可動枠２４と接続されている。

　また、第１可動枠２２には、第１支持部２１の近傍に、第１軸ａ_１を挟んで対向する位置に第１角度検出センサ１１Ａ、１１Ｂが設けられている。第１角度検出センサ１１Ａ、１１Ｂは、それぞれ圧電素子により構成されている。第１角度検出センサ１１Ａ、１１Ｂは、それぞれ、ミラー部２０の第１軸ａ_１周りの回動に伴う第１支持部２１の変形により加わる力を電圧に変換して信号を出力する。すなわち、第１角度検出センサ１１Ａ、１１Ｂは、ミラー部２０の第１軸ａ_１周りの振れ角に応じた信号（以下、「第１センサ信号」という。）を出力する。

　また、第２可動枠２４には、第２支持部２３の近傍に、第２軸ａ_２を挟んで対向する位置に第２角度検出センサ１２Ａ、１２Ｂが設けられている。第２角度検出センサ１２Ａ、１２Ｂは、それぞれ圧電素子により構成されている。第２角度検出センサ１２Ａ、１２Ｂは、それぞれ、ミラー部２０の第２軸ａ_２周りの回動に伴う第２支持部２３の変形により加わる力を電圧に変換して信号を出力する。すなわち、第２角度検出センサ１２Ａ、１２Ｂは、ミラー部２０の第２軸ａ_２周りの振れ角に応じた信号（以下、「第２センサ信号」という。）を出力する。

　図２では、一対の第１アクチュエータ３１及び一対の第２アクチュエータ３２に駆動信号を与えるための配線及び電極パッドについては図示を省略している。また、図２では、第１角度検出センサ１１Ａ、１１Ｂ及び第２角度検出センサ１２Ａ、１２Ｂから信号を出力するための配線及び電極パッドについても図示を省略している。電極パッドは、固定枠２６上に複数設けられる。

　ミラー部２０の第１軸ａ_１周りの振れ角（以下、「第１振れ角」という。）θ_１は、駆動制御部５が一対の第１アクチュエータ３１に与える駆動信号（以下、「第１駆動信号」という。）により制御される。第１駆動信号は、例えば正弦波の交流電圧である。第１駆動信号は、一対の第１アクチュエータ３１の一方に印加される駆動電圧波形Ｖ_１Ａ（ｔ）と、他方に印加される駆動電圧波形Ｖ_１Ｂ（ｔ）とを含む。駆動電圧波形Ｖ_１Ａ（ｔ）と駆動電圧波形Ｖ_１Ｂ（ｔ）とは、互いに逆位相（すなわち位相差１８０°）である。

　なお、第１振れ角θ_１は、反射面２０Ａの法線が、ＸＺ平面においてＺ方向に対して傾斜する角度である。

　ミラー部２０の第２軸ａ_２周りの振れ角（以下、「第２振れ角」という。）θ_２は、駆動制御部５が一対の第２アクチュエータ３２に与える駆動信号（以下、「第２駆動信号」という。）により制御される。第２駆動信号は、例えば正弦波の交流電圧である。第２駆動信号は、一対の第２アクチュエータ３２の一方に印加される駆動電圧波形Ｖ_２Ａ（ｔ）と、他方に印加される駆動電圧波形Ｖ_２Ｂ（ｔ）とを含む。駆動電圧波形Ｖ_２Ａ（ｔ）と駆動電圧波形Ｖ_２Ｂ（ｔ）とは、互いに逆位相（すなわち位相差１８０°）である。

　なお、第２振れ角θ_２は、反射面２０Ａの法線が、ＹＺ平面においてＺ方向に対して傾斜する角度である。

　図３に、第１駆動信号及び第２駆動信号の一例を示す。図３の（Ａ）は、第１駆動信号に含まれる駆動電圧波形Ｖ_１Ａ（ｔ）及びＶ_１Ｂ（ｔ）を示す。図３の（Ｂ）は、第２駆動信号に含まれる駆動電圧波形Ｖ_２Ａ（ｔ）及びＶ_２Ｂ（ｔ）を示す。

　駆動電圧波形Ｖ_１Ａ（ｔ）及びＶ_１Ｂ（ｔ）は、それぞれ次のように表される。
　Ｖ_１Ａ（ｔ）＝Ｖ_ｏｆｆ１＋Ａ_１ｓｉｎ（２πｆ_ｄ１ｔ）
　Ｖ_１Ｂ（ｔ）＝Ｖ_ｏｆｆ１＋Ａ_１ｓｉｎ（２πｆ_ｄ１ｔ＋α）

　ここで、Ａ_１は振幅電圧である。Ｖ_ｏｆｆ１はバイアス電圧である。Ｖ_ｏｆｆ１はゼロでもよい。ｆ_ｄ１は駆動周波数（以下、「第１駆動周波数」という。）である。ｔは時間である。αは、駆動電圧波形Ｖ_１Ａ（ｔ）及びＶ_１Ｂ（ｔ）の位相差である。本実施形態では、例えば、α＝１８０°とする。

　駆動電圧波形Ｖ_１Ａ（ｔ）及びＶ_１Ｂ（ｔ）が一対の第１アクチュエータ３１に印加されることにより、ミラー部２０は、第１駆動周波数ｆ_ｄ１で第１軸ａ_１周りに揺動する。

　駆動電圧波形Ｖ_２Ａ（ｔ）及びＶ_２Ｂ（ｔ）は、それぞれ次のように表される。
　Ｖ_２Ａ（ｔ）＝Ｖ_ｏｆｆ２＋Ａ_２ｓｉｎ（２πｆ_ｄ２ｔ＋φ）
　Ｖ_２Ｂ（ｔ）＝Ｖ_ｏｆｆ２＋Ａ_２ｓｉｎ（２πｆ_ｄ２ｔ＋β＋φ）

　ここで、Ａ_２は振幅電圧である。Ｖ_ｏｆｆ２はバイアス電圧である。Ｖ_ｏｆｆ２はゼロでもよい。ｆ_ｄ２は駆動周波数（以下、「第２駆動周波数」という。）である。ｔは時間である。βは、駆動電圧波形Ｖ_２Ａ（ｔ）及びＶ_２Ｂ（ｔ）の位相差である。本実施形態では、例えば、β＝１８０°とする。また、φは、駆動電圧波形Ｖ_１Ａ（ｔ）及びＶ_１Ｂ（ｔ）と、駆動電圧波形Ｖ_２Ａ（ｔ）及びＶ_２Ｂ（ｔ）との位相差である。

　駆動電圧波形Ｖ_２Ａ（ｔ）及びＶ_２Ｂ（ｔ）が一対の第２アクチュエータ３２に印加されることにより、ミラー部２０は、第２駆動周波数ｆ_ｄ２で第２軸ａ_２周りに揺動する。以下において、ミラー部２０の第１軸ａ_１周りの共振周波数を「第１共振周波数」といい、ミラー部２０の第２軸ａ_２周りの共振周波数を「第２共振周波数」という。

　本実施形態では、ｆ_ｄ１＞ｆ_ｄ２とする。すなわち、ミラー部２０は、第１軸ａ_１周りの揺動周波数が、第２軸ａ_２周りの揺動周波数よりも高い。ミラー部２０の揺動により被走査面６に走査される光ビームＬのリサージュ波形は、第１駆動周波数ｆ_ｄ１と第２駆動周波数ｆ_ｄ２との比（以下、周波数比という。）Ｈと位相差φとにより決定される。周波数比Ｈは、例えば、Ｈ＝ｆ_ｄ１／ｆ_ｄ２であり、所望とする光ビームＬの走査密度に基づいて設定される値である。

　ミラー部２０は、第１駆動周波数ｆ_ｄ１が第１共振周波数に設定された場合に、第１振れ角θ_１の最大値（以下、「第１最大振れ角θ_１ｍａｘ」という。）が最も大きくなり、第２駆動周波数ｆ_ｄ２が設定された場合に、第２振れ角θ_２の最大値（以下、「第２最大振れ角θ_２ｍａｘ」という。）が最も大きくなる。ここで、第１最大振れ角θ_１ｍａｘ及び第２最大振れ角θ_２ｍａｘは、全角として定義される。

　第１最大振れ角θ_１ｍａｘ及び第２最大振れ角θ_２ｍａｘの低下を抑制するためには、第１駆動周波数ｆ_ｄ１及び第２駆動周波数ｆ_ｄ２がそれぞれ第１共振周波数及び第２共振周波数に近い値に設定されることが好ましい。例えば、第１駆動周波数ｆ_ｄ１及び第２駆動周波数ｆ_ｄ２は、それぞれ第１共振周波数及び第２共振周波数の近傍の周波数範囲（例えば、共振周波数をピーク値とする周波数分布の半値幅の範囲）内の周波数であることが好ましい。この周波数範囲は、例えば、いわゆるＱ値の範囲内である。

　次に、図４を参照して、駆動制御部５の機能的な構成を説明する。図４に示すように、駆動制御部５は、第１駆動信号生成部５０Ａ、第２駆動信号生成部５０Ｂ、第１信号処理部５１Ａ、第２信号処理部５１Ｂ、第１位相シフト部５２Ａ、第２位相シフト部５２Ｂ、第１ゼロクロスパルス出力部５３Ａ、第２ゼロクロスパルス出力部５３Ｂ、遅延位相差制御部５４、光源駆動部５５、及びメモリ５６を有する。

　第１駆動信号生成部５０Ａ、第１信号処理部５１Ａ、及び第１位相シフト部５２Ａは、ミラー部２０の第１軸ａ_１周りの揺動が一定の周波数の揺動状態を維持するようにフィードバック制御を行ってもよい。第２駆動信号生成部５０Ｂ、第２信号処理部５１Ｂ、及び第２位相シフト部５２Ｂは、ミラー部２０の第２軸ａ_２周りの揺動が一定の周波数の揺動状態を維持するようにフィードバック制御を行ってもよい。

　第１駆動信号生成部５０Ａは、基準波形に基づいて、上述の駆動電圧波形Ｖ_１Ａ（ｔ）及びＶ_１Ｂ（ｔ）を含む第１駆動信号を生成し、生成した第１駆動信号を、第１位相シフト部５２Ａを介して一対の第１アクチュエータ３１に付与する。これにより、ミラー部２０は、第１軸ａ_１周りに揺動する。

　第２駆動信号生成部５０Ｂは、基準波形に基づいて、上述の駆動電圧波形Ｖ_２Ａ（ｔ）及びＶ_２Ｂ（ｔ）を含む第２駆動信号を生成し、生成した第２駆動信号を、第２位相シフト部５２Ｂを介して一対の第２アクチュエータ３２に付与する。これにより、ミラー部２０は、第２軸ａ_２周りに揺動する。

　第１駆動信号生成部５０Ａが生成する第１駆動信号と、第２駆動信号生成部５０Ｂが生成する第２駆動信号とは、上述の位相差φを有するように位相同期されている。

　図５は、第１角度検出センサ１１Ａ、１１Ｂから出力される第１センサ信号の一例を示す。図５において、Ｓ１ａ_１及びＳ１ａ_２は、ミラー部２０を第２軸ａ_２周りには揺動させずに、第１軸ａ_１周りにのみ揺動させた場合に第１角度検出センサ１１Ａ、１１Ｂから出力される第１センサ信号を表している。信号Ｓ１ａ_１、Ｓ１ａ_２は、第１駆動周波数ｆ_ｄ１を有する正弦波に近似した波形信号であり、互いに逆位相となる。

　ミラー部２０を第１軸ａ_１及び第２軸ａ_２の周りに同時に揺動させた場合には、第１センサ信号には、ミラー部２０の第２軸ａ_２周りの揺動に起因する振動ノイズＲＮ１が重畳される。Ｓ１ｂ_１は、信号Ｓ１ａ_１に振動ノイズＲＮ１が重畳された信号を表している。Ｓ１ｂ_２は、信号Ｓ１ａ_２に振動ノイズＲＮ１が重畳された信号を表している。なお、図５では、本実施形態の説明のために、振動ノイズＲＮ１を強調して示している。

　図６は、第２角度検出センサ１２Ａ、１２Ｂから出力される第２センサ信号の一例を示す。図６において、Ｓ２ａ_１及びＳ２ａ_２は、ミラー部２０を第１軸ａ_１周りには揺動させずに、第２軸ａ_２周りにのみ揺動させた場合に第２角度検出センサ１２Ａ、１２Ｂから出力される信号を表している。信号Ｓ２ａ_１、Ｓ２ａ_２は、第２駆動周波数ｆ_ｄ２を有する正弦波に近似した波形信号であり、互いに逆位相となる。

　ミラー部２０を第１軸ａ_１及び第２軸ａ_２の周りに同時に揺動させた場合には、第２センサ信号には、ミラー部２０の第１軸ａ_１周りの揺動に起因する振動ノイズＲＮ２が重畳される。Ｓ２ｂ_１は、信号Ｓ２ａ_１に振動ノイズＲＮ２が重畳された信号を表している。Ｓ２ｂ_２は、信号Ｓ２ａ_２に振動ノイズＲＮ２が重畳された信号を表している。なお、図６では、本実施形態の説明のために、振動ノイズＲＮ２を強調して示している。

　第１信号処理部５１Ａは、第１角度検出センサ１１Ａ、１１Ｂから出力された第１センサ信号に基づいて、振動ノイズが除去された信号（以下、「第１角度検出信号」という。）を生成する。例えば、第１信号処理部５１Ａは、第１角度検出センサ１１Ａから出力された信号から第１角度検出センサ１１Ｂから出力された信号を減算することにより第１角度検出信号を生成する。

　第２信号処理部５１Ｂは、第２角度検出センサ１２Ａ、１２Ｂから出力された第２センサ信号に基づいて、振動ノイズが除去された信号（以下、「第２角度検出信号」という。）を生成する。例えば、第２信号処理部５１Ｂは、第２角度検出センサ１２Ａから出力された信号から第２角度検出センサ１２Ｂから出力された信号を減算することにより第２角度検出信号を生成する。

　図７は、第１角度検出センサ１１Ａ、１１Ｂから出力された第１センサ信号Ｓ１ｂ_１、Ｓ１ｂ_２に基づいて、第１角度検出信号Ｓ１ｃが生成される様子を示している。第１角度検出信号Ｓ１ｃは、信号Ｓ１ｂ_１から振動ノイズＲＮ１が除去された信号の振幅を２倍とした信号に対応する。

　ミラー部２０の第１軸ａ_１周りの揺動が共振状態を維持している場合には、図７に示すように、第１信号処理部５１Ａから出力される第１角度検出信号Ｓ１ｃは、第１駆動信号に含まれる駆動電圧波形Ｖ_１Ａ（ｔ）に対して遅延し、両者の位相差η_１が９０°となる。位相差η_１は、第１駆動信号に対する第１センサ信号の遅延位相差である。以下、位相差η_１を「第１遅延位相差η_１」という。

　図８は、第２角度検出センサ１２Ａ、１２Ｂから出力された第２センサ信号Ｓ２ｂ_１、Ｓ２ｂ_２に基づいて、第２角度検出信号Ｓ２ｃが生成される様子を示している。第２角度検出信号Ｓ２ｃは、信号Ｓ２ｂ_１から振動ノイズＲＮ２が除去された信号の振幅を２倍とした信号に対応する。

　ミラー部２０の第２軸ａ_２周りの揺動が共振状態を維持している場合には、図８に示すように、第２信号処理部５１Ｂから出力される第２角度検出信号Ｓ２ｃは、第２駆動信号に含まれる駆動電圧波形Ｖ_２Ａ（ｔ）に対して遅延し、両者の位相差η_２が９０°となる。位相差η_２は、第２駆動信号に対する第２センサ信号の遅延位相差である。以下、位相差η_２を「第２遅延位相差η_２」という。

　第１信号処理部５１Ａにより生成された第１角度検出信号Ｓ１ｃは、第１駆動信号生成部５０Ａにフィードバックされる。第１位相シフト部５２Ａは、第１駆動信号生成部５０Ａから出力された駆動電圧波形の位相をシフトする。第１位相シフト部５２Ａは、例えば、位相を９０°シフトさせる。また、第１信号処理部５１Ａにより生成された第１角度検出信号Ｓ１ｃは、第１ゼロクロスパルス出力部５３Ａに入力される。

　第２信号処理部５１Ｂにより生成された第２角度検出信号Ｓ２ｃは、第２駆動信号生成部５０Ｂにフィードバックされる。第２位相シフト部５２Ｂは、第２駆動信号生成部５０Ｂから出力された駆動電圧波形の位相をシフトする。第２位相シフト部５２Ｂは、例えば、位相を９０°シフトさせる。また、第２信号処理部５１Ｂにより生成された第２角度検出信号Ｓ２ｃは、第２ゼロクロスパルス出力部５３Ｂに入力される。

　第１ゼロクロスパルス出力部５３Ａは、第１信号処理部５１Ａから入力される第１角度検出信号Ｓ１ｃに基づき、第１ゼロクロスパルスＺＣ１を生成する。第１ゼロクロスパルス出力部５３Ａは、ゼロクロス検出回路により構成されている。

　図９に示すように、第１ゼロクロスパルス出力部５３Ａは、交流信号である第１角度検出信号Ｓ１ｃがゼロボルトを横切るタイミングで第１ゼロクロスパルスＺＣ１を生成する。第１ゼロクロスパルス出力部５３Ａは、生成した第１ゼロクロスパルスＺＣ１を光源駆動部５５に入力する。

　第２ゼロクロスパルス出力部５３Ｂは、第２信号処理部５１Ｂから入力される第２角度検出信号Ｓ２ｃに基づき、第２ゼロクロスパルスＺＣ２を生成する。第２ゼロクロスパルス出力部５３Ｂは、ゼロクロス検出回路により構成されている。

　図１０に示すように、第２ゼロクロスパルス出力部５３Ｂは、交流信号である第２角度検出信号Ｓ２ｃがゼロボルトを横切るタイミングで第２ゼロクロスパルスＺＣ２を生成する。第２ゼロクロスパルス出力部５３Ｂは、生成した第２ゼロクロスパルスＺＣ２を光源駆動部５５に入力する。

　光源駆動部５５は、例えば、画像描画システム１０の外部から供給されてメモリ５６に記憶された描画データに基づいて、光源３を駆動する。また、光源駆動部５５は、光源３によるレーザ光の照射タイミングが、第１ゼロクロスパルスＺＣ１及び第２ゼロクロスパルスＺＣ２と同期するように照射タイミングを制御する。

　メモリ５６には、描画データの他に、外部から入力された走査情報を記憶している。走査情報は、上述の周波数比Ｈ及び位相差φを含む。

　遅延位相差制御部５４は、設定変更部５４Ａと、遅延位相差計測部５４Ｂと、を含んで構成されている。設定変更部５４Ａは、メモリ５６に記憶された走査情報に含まれる周波数比Ｈを満たす第１駆動周波数ｆ_ｄ１及び第２駆動周波数ｆ_ｄ２を、第１駆動信号生成部５０Ａ及び第２駆動信号生成部５０Ｂにそれぞれ設定する。また、設定変更部５４Ａは、メモリ５６に記憶された走査情報に含まれる位相差φを、第１駆動信号生成部５０Ａ及び第２駆動信号生成部５０Ｂにそれぞれ設定する。

　第１駆動信号生成部５０Ａ及び第２駆動信号生成部５０Ｂは、設定された第１駆動周波数ｆ_ｄ１、第２駆動周波数ｆ_ｄ２、及び位相差φを満たす第１駆動信号及び第２駆動信号を生成して出力する。これにより、ミラー部２０で反射される光ビームＬが被走査面６上において、走査情報に含まれる周波数比Ｈ及び位相差φを満たすリサージュ波形を描くように走査される。

　上述のように、ミラー部２０の最大振れ角の低下を抑制するためには、第１駆動周波数ｆ_ｄ１及び第２駆動周波数ｆ_ｄ２がそれぞれ第１共振周波数及び第２共振周波数に近い値に設定されることが好ましいが、第１共振周波数及び第２共振周波数は、温度変化等によって変動する。例えば、温度変化等によって第１支持部２１及び第２支持部２３のバネ定数が変化することにより、第１共振周波数及び第２共振周波数が変動する。

　図１１に、ミラー部２０の第１軸ａ_１周りの周波数特性の一例を示す。図１１は、第１駆動周波数ｆ_ｄ１に対する第１最大振れ角θ_１ｍａｘ及び第１遅延位相差η_１の変化を示す。第１最大振れ角θ_１ｍａｘが最大となる第１駆動周波数ｆ_ｄ１が第１共振周波数であり、このとき第１遅延位相差η_１は９０°となる。また、図１１は、ＭＭＤ４の周囲の環境温度ＴをＴ０，Ｔ１，Ｔ２と変化させた場合における周波数特性の変化を示している。ここで、Ｔ１＜Ｔ０＜Ｔ２としている。

　第１駆動周波数ｆ_ｄ１が一定のまま環境温度が変化すると、第１共振周波数が変化することにより、第１遅延位相差η_１が変化する。具体的には、第１駆動周波数ｆ_ｄ１が一定のまま環境温度が低下すると、第１共振周波数が上昇して、第１遅延位相差η_１が９０°から増加する方向に変化する。一方、第１駆動周波数ｆ_ｄ１が一定のまま環境温度が上昇すると、第１共振周波数が低下して、第１遅延位相差η_１が９０°から減少する方向に変化する。

　図１２に、ミラー部２０の第２軸ａ_２周りの周波数特性の一例を示す。図１２は、第２駆動周波数ｆ_ｄ２に対する第２最大振れ角θ_２ｍａｘ及び第２遅延位相差η_２の変化を示す。第２最大振れ角θ_２ｍａｘが最大となる第２駆動周波数ｆ_ｄ２が第２共振周波数であり、このとき第２遅延位相差η_２は９０°となる。また、図１２は、ＭＭＤ４の周囲の環境温度ＴをＴ０，Ｔ１，Ｔ２と変化させた場合における周波数特性の変化を示している。ここで、Ｔ１＜Ｔ０＜Ｔ２としている。

　第２駆動周波数ｆ_ｄ２が一定のまま環境温度が変化すると、第２共振周波数が変化することにより、第２遅延位相差η_２が変化する。具体的には、第２駆動周波数ｆ_ｄ２が一定のまま環境温度が低下すると、第２共振周波数が上昇して、第２遅延位相差η_２が９０°から増加する方向に変化する。一方、第２駆動周波数ｆ_ｄ２が一定のまま環境温度が上昇すると、第２共振周波数が低下して、第２遅延位相差η_２が９０°から減少する方向に変化する。

　図１１において、Ｗ１は、第１軸ａ_１周りの振れ角の第１駆動周波数ｆ_ｄ１に対する周波数帯域幅を示している。図１２において、Ｗ２は、第２軸ａ_２周りの振れ角の、第２駆動周波数ｆ_ｄ２に対する周波数帯域幅を示している。本実施形態では、周波数帯域幅を、最大振れ角が最大値の８０％となる２つの駆動周波数の幅と定義している。これに限られず、周波数帯域幅を、最大振れ角が最大値の１／√２倍又は１／２倍となる２つの駆動周波数の幅と定義してもよい。本実施形態のＭＭＤ４の構成では、駆動周波数が低い第２軸ａ_２周りの振れ角のほうが、駆動周波数が高い第１軸ａ_１周りの振れ角よりも、周波数帯域幅が狭い。すなわち、本実施形態では、Ｗ１＞Ｗ２である。

　本実施形態では、遅延位相差計測部５４Ｂは、一対の第２アクチュエータ３２に付与される第２駆動信号と、第２信号処理部５１Ｂから出力される第２角度検出信号とに基づき、第２遅延位相差η_２を計測する。すなわち、本実施形態では、遅延位相差制御部５４は、第１軸ａ_１と第２軸ａ_２とのうち、周波数帯域幅が狭い方の軸周り遅延位相差を計測する。なお、遅延位相差計測部５４Ｂは、一対の第２アクチュエータ３２に付与される第２駆動信号と、第２角度検出センサ１２Ａ、１２Ｂから出力される第２センサ信号とに基づいて、第２遅延位相差η_２を計測してもよい。また、遅延位相差計測部５４Ｂは、一対の第２アクチュエータ３２に付与される第２駆動信号と、第２ゼロクロスパルス出力部５３Ｂが出力する第２ゼロクロスパルスＺＣ２とに基づいて、第２遅延位相差η_２を計測してもよい。

　設定変更部５４Ａは、遅延位相差計測部５４Ｂにより計測された第２遅延位相差η_２に基づいて、第２遅延位相差η_２を基準値である９０°に近づけるための第２駆動周波数ｆ_ｄ２の値を決定する。また、設定変更部５４Ａは、決定した第２駆動周波数ｆ_ｄ２の値に基づき、周波数比Ｈを一定とする条件で第１駆動周波数ｆ_ｄ１の値を決定する。そして、設定変更部５４Ａは、第１駆動信号生成部５０Ａ及び第２駆動信号生成部５０Ｂを制御することにより、第１駆動周波数ｆ_ｄ１及び第２駆動周波数ｆ_ｄ２をそれぞれ決定した値に変更する。

　図１３に、環境温度が低下した場合における遅延位相差制御を概念的に示す。図１３に示すように、環境温度が低下した場合には、第２遅延位相差η_２が基準値よりも大きくなるので、第２遅延位相差η_２を下げる方向、すなわち第２駆動周波数ｆ_ｄ２を上げる方向に変更する。なお、第２駆動周波数ｆ_ｄ２の変更量は、第２遅延位相差η_２の計測値と基準値との差に対応する量に限られず、計測値と基準値との差に対応する量よりも小さくてもよい。また、変更量は、計測値と基準値との差に依存しない一定値であってもよい。なお、基準値は９０°に限定されない。

　また、設定変更部５４Ａは、第１駆動周波数ｆ_ｄ１及び第２駆動周波数ｆ_ｄ２を変更する際に、現在の第１駆動周波数ｆ_ｄ１と第２駆動周波数ｆ_ｄ２との最大公約数を導出し、第１駆動周波数ｆ_ｄ１を当該最大公約数で割った値を単位として第１駆動周波数ｆ_ｄ１を変更し、第２駆動周波数ｆ_ｄ２を当該最大公約数で割った値を単位として第２駆動周波数ｆ_ｄ２を変更してもよい。

　図１４に、遅延位相差制御の流れの一例を示す。遅延位相差制御は、ＭＭＤ４の動作中に行われる。まず、ステップＳ１０で、遅延位相差計測部５４Ｂは、第２遅延位相差η_２を計測する。次に、ステップＳ１１で、設定変更部５４Ａは、第２遅延位相差η_２の計測値に基づいて第２遅延位相差η_２を基準値に近づける第２駆動周波数ｆ_ｄ２の値を決定する。次に、ステップＳ１２で、設定変更部５４Ａは、決定した第２駆動周波数ｆ_ｄ２の値と周波数比Ｈとに基づいて第１駆動周波数ｆ_ｄ１の値を決定する。次に、ステップＳ１３で、設定変更部５４Ａは、第１駆動周波数ｆ_ｄ１及び第２駆動周波数ｆ_ｄ２をそれぞれ決定した値に変更する。ステップＳ１０～Ｓ１３は、一定の周期で繰り返し実行される。

　以上のように、本実施形態では、遅延位相差制御部５４は、周波数比Ｈを一定に維持しながら、第２遅延位相差η_２の計測値を基準値に近づくように第２駆動周波数ｆ_ｄ２を変更するので、第２駆動周波数ｆ_ｄ２が第２共振周波数の近傍に維持される。これにより第２最大振れ角θ_２ｍａｘの低下が抑制される。

　第１駆動周波数ｆ_ｄ１は、第２駆動周波数ｆ_ｄ２及び周波数比Ｈに依存して変更されるが、本実施形態では、駆動周波数が低く周波数帯域幅が狭い第２軸ａ_２について遅延位相差制御を行っているので、第２最大振れ角θ_２ｍａｘの低下に加えて、第１最大振れ角θ_１ｍａｘの低下が抑制される。

　［実験例］
　本出願人は、第１実施形態の効果を確認するために、同一の構成のＭＭＤ４を用いて、実験１～３を行った。実験１では、周波数帯域幅が狭い第２軸ａ_２について遅延位相差制御を行った。実験２では、周波数帯域幅が広い第１軸ａ_１について遅延位相差制御を行った。実験３では、いずれの軸についても遅延位相差制御を行わなかった。実験１～３では、時間ととともに環境温度Ｔを２５℃～３５℃の範囲で変化させながら、第１最大振れ角θ_１ｍａｘ及び第２最大振れ角θ_２ｍａｘを計測した。

　図１５～図１７は、それぞれ実験１～３の結果を示す。図１５～図１７によれば、遅延位相差制御を行うことにより第１最大振れ角θ_１ｍａｘ及び第２最大振れ角θ_２ｍａｘの低下が抑制されることがわかる。

　また、図１６に示すように、周波数帯域幅が広い第１軸ａ_１について遅延位相差制御を行った場合には、第１最大振れ角θ_１ｍａｘの低下が抑制されるが、第２最大振れ角θ_２ｍａｘの低下の抑制は十分でない。これに対して、図１５に示すように、周波数帯域幅が狭い第２軸ａ_２について遅延位相差制御を行った場合には、第２最大振れ角θ_２ｍａｘの低下に加えて、第１最大振れ角θ_１ｍａｘの低下が抑制されることがわかる。

　［第２実施形態］
　まず、図１８を参照して、第２実施形態に係る画像描画システム１０Ａの構成を説明する。図１８に示すように、画像描画システム１０Ａは、第１実施形態に係る画像描画システム１０の構成に加えて、温度センサ７を備えている。温度センサ７は、ＭＭＤ４の近傍に配置されている。温度センサ７は、ＭＭＤ４の周囲の環境温度を検出し、環境温度の検出値Ｔｓを駆動制御部５に出力する。

　図１９を参照して、第２実施形態に係る駆動制御部５の機能的な構成を説明する。図１９に示すように、本実施形態では、駆動制御部５は、第１実施形態に係る駆動制御部５の構成に加えて、振幅電圧補正部６０を有する。振幅電圧補正部６０には、温度センサ７から環境温度の検出値Ｔｓが入力される。

　振幅電圧補正部６０は、検出値Ｔｓに基づいて、第１駆動信号生成部５０Ａが生成する第１駆動信号の振幅電圧Ａ_１と第２駆動信号生成部５０Ｂが生成する第２駆動信号の振幅電圧Ａ_２とを補正する。具体的には、振幅電圧補正部６０は、下式（１）に基づいて振幅電圧Ａ_１を補正し、下式（２）に基づいて振幅電圧Ａ_２を補正する。

　Ａ_１＝Ａ_１０＋Ｃ_１×（Ｔｓ－Ｔ_０）　　　・・・（１）
　Ａ_２＝Ａ_２０＋Ｃ_２×（Ｔｓ－Ｔ_０）　　　・・・（２）
　ここで、Ｔ_０は基準温度である。Ａ_１０は第１駆動信号の基準振幅電圧である。Ｃ_１は補正係数である。Ａ_２０は第２駆動信号の基準振幅電圧である。Ｃ_２は補正係数である。例えば、Ｔ_０＝２８℃、Ｃ_１＝０．１Ｖ／℃、Ｃ_２＝－０．０１Ｖ／℃とする。

　画像描画システム１０Ａの動作は、振幅電圧補正部６０が環境温度の検出値Ｔｓに基づいて振幅電圧Ａ_１，Ａ_２を補正すること以外は、第１実施形態に係る画像描画システム１０の動作と同様である。

　環境温度の検出値Ｔｓに基づいて振幅電圧Ａ_１，Ａ_２を補正することにより、環境温度が大きく変化した場合でも、第１最大振れ角θ_１ｍａｘ及び第２最大振れ角θ_２ｍａｘの低下を抑制することができる。

　［実験例］
　本出願人は、第２実施形態の効果を確認するために、同一の構成のＭＭＤ４を用いて、実験４～６を行った。実験４では、周波数帯域幅が狭い第２軸ａ_２についての遅延位相差制御に加えて、環境温度の検出値Ｔｓに基づいて振幅電圧Ａ_１，Ａ_２を補正した。実験５では、周波数帯域幅が狭い第２軸ａ_２についての遅延位相差制御のみを行った。実験６では、遅延位相差制御及び振幅電圧Ａ_１，Ａ_２の補正を行わなかった。実験４～６では、時間ととともに環境温度Ｔを１５℃～３５℃の範囲で変化させながら、第１最大振れ角θ_１ｍａｘ及び第２最大振れ角θ_２ｍａｘを計測した。また、Ｔ_０＝２８℃、Ｃ_１＝０．１Ｖ／℃、Ｃ_２＝－０．０１Ｖ／℃とした。

　図２０～図２２は、それぞれ実験４～６の結果を示す。図２０～図２２によれば、周波数帯域幅が狭い第２軸ａ_２について遅延位相差制御を行うことにより第１最大振れ角θ_１ｍａｘ及び第２最大振れ角θ_２ｍａｘの低下が抑制されることがわかる。さらに、周波数帯域幅が狭い第２軸ａ_２についての遅延位相差制御に加えて、環境温度の検出値Ｔｓに基づいて振幅電圧Ａ_１，Ａ_２を補正することにより、第１最大振れ角θ_１ｍａｘ及び第２最大振れ角θ_２ｍａｘの低下がさらに抑制されることがわかる。

　［変形例］
　以下に、第１及び第２実施形態の各種変形例について説明する。

　上記各実施形態では、周波数帯域幅が狭い第２軸ａ_２について遅延位相差制御を行っているが、周波数帯域幅が広い第１軸ａ_１について遅延位相差制御を行ってもよい。すなわち、遅延位相差計測部５４Ｂは、第１遅延位相差η_１を計測してもよい。この場合、設定変更部５４Ａは、第１遅延位相差η_１を基準値に近づけるための第１駆動周波数ｆ_ｄ１の値を決定し、決定した第１駆動周波数ｆ_ｄ１の値と周波数比Ｈとに基づいて、第２遅延位相差η_２の値を決定する。

　また、上記各実施形態では、第１角度検出センサ１１Ａ、１１Ｂが、第１軸ａ_１を挟んで対向する位置に配置されている場合について説明したが、これに限定されない。例えば、図２３に示すように、第１角度検出センサ１１Ａ、１１Ｂは、第２軸ａ_２を挟んで対向する位置に配置されてもよい。図２３の例では、第１角度検出センサ１１Ａ、１１Ｂは、第１可動枠２２上において、それぞれ第１支持部２１の近傍に配置されている。第１角度検出センサ１１Ａは、ミラー部２０の一方に接続された第１支持部２１の近傍に配置されている。第１角度検出センサ１１Ｂは、ミラー部２０の他方に接続された第１支持部２１の近傍に配置されている。したがって、第１角度検出センサ１１Ａ、１１Ｂは、第２軸ａ_２を挟んで対向し、かつミラー部２０を挟んで対向する位置に配置されている。また、第１角度検出センサ１１Ａ、１１Ｂは、第１軸ａ_１から同じ方向（図２３の例では－Ｘ方向）にずれた位置に配置されている。

　上記各実施形態のように第１角度検出センサ１１Ａ、１１Ｂが第１軸ａ_１を挟んで対向する位置に配置されている場合には、両者の出力信号のうち、一方から他方を減算することにより、振動ノイズを除去することができる。これに対し、この形態例のように、第１角度検出センサ１１Ａ、１１Ｂが第２軸ａ_２を挟んで対向する位置に配置されている場合には、両者の出力信号を加算することにより、振動ノイズを除去することができる。

　また、上記各実施形態では、第２角度検出センサ１２Ａ、１２Ｂが、第２軸ａ_２を挟んで対向する位置に配置されている場合について説明したが、これに限定されない。例えば、図２３に示すように、第２角度検出センサ１２Ａ、１２Ｂは、第１軸ａ_１を挟んで対向する位置に配置されてもよい。図２３の例では、第２角度検出センサ１２Ａ、１２Ｂは、第２可動枠２４上において、それぞれ第２支持部２３の近傍に配置されている。第２角度検出センサ１２Ａは、第１可動枠２２の一方に接続された第２支持部２３の近傍に配置されている。第２角度検出センサ１２Ｂは、第１可動枠２２の他方に接続された第２支持部２３の近傍に配置されている。したがって、第２角度検出センサ１２Ａ、１２Ｂは、第１軸ａ_１を挟んで対向し、かつミラー部２０及び第１可動枠２２を挟んで対向する位置に配置されている。また、第２角度検出センサ１２Ａ、１２Ｂは、第２軸ａ_２から同じ方向（図２３の例では＋Ｙ方向）にずれた位置に配置されている。

　上記各実施形態のように第２角度検出センサ１２Ａ、１２Ｂが第２軸ａ_２を挟んで対向する位置に配置されている場合には、両者の出力信号のうち、一方から他方を減算することにより、振動ノイズを除去することができる。これに対し、この形態例のように、第２角度検出センサ１２Ａ、１２Ｂが第１軸ａ_１を挟んで対向する位置に配置されている場合には、両者の出力信号を加算することにより、振動ノイズを除去することができる。

　また、上記各実施形態では、第１角度検出センサ１１Ａ、１１Ｂ及び第２角度検出センサ１２Ａ、１２ＢをＭＭＤ４に設けているが、第１角度検出センサと第２角度検出センサとをそれぞれ１つずつＭＭＤ４に設けてもよい。この場合、遅延位相差計測部５４Ｂは、第２駆動信号と、第２角度検出センサから出力される第２センサ信号とに基づいて、第２遅延位相差η_２を計測する。なお、遅延位相差計測部５４Ｂは、第１駆動信号と、第１角度検出センサから出力される第１センサ信号とに基づいて、第１遅延位相差η_１を計測してもよい。

　また、上記各実施形態で示したＭＭＤ４の構成は一例である。ＭＭＤ４の構成は、種々の変形が可能である。例えば、ミラー部２０を第１軸ａ_１周りの揺動させる一対の第１アクチュエータ３１を第２可動枠２４に配置し、ミラー部２０を第２軸ａ_２周りの揺動させる一対の第２アクチュエータ３２を第１可動枠２２に配置してもよい。

　また、上記各実施形態では、第１支持部２１を通る軸を第１軸ａ_１と定義し、第２支持部２３を通る軸を第２軸ａ_２と定義しているが、これに代えて、第１支持部２１を通る軸を第２軸ａ_２と定義し、第２支持部２３を通る軸を第１軸ａ_１と定義してもよい。

　また、駆動制御部５のハードウェア構成は種々の変形が可能である。駆動制御部５は、アナログ演算回路及びデジタル演算回路のうちの少なくとも一方を用いて構成することが可能である。駆動制御部５は、１つのプロセッサで構成されてもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせで構成されてもよい。プロセッサには、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、プログラマブルロジックデバイス（Programmable Logic Device:ＰＬＤ）、及び専用電気回路等が含まれる。ＣＰＵは、周知のとおりメモリに記憶されたソフトウエア（プログラム）を実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサである。ＰＬＤは、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の、製造後に回路構成を変更可能なプロセッサである。専用電気回路は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである。

　上記説明によって以下の技術を把握することができる。
　［付記項１］
　入射光を反射するミラー部と、
　前記ミラー部を第１軸の周りに前記ミラー部を揺動させる一対の第１アクチュエータと、
　前記ミラー部を前記第１軸に交差する第２軸の周りに前記ミラー部を揺動させる一対の第２アクチュエータと、
　前記ミラー部の前記第１軸周りの振れ角に応じた第１センサ信号を出力する第１角度検出センサと、
　前記ミラー部の前記第２軸周りの振れ角に応じた第２センサ信号を出力する第２角度検出センサと、
　第１駆動周波数を有する第１駆動信号を一対の前記第１アクチュエータに付与し、かつ第２駆動周波数を有する第２駆動信号を一対の前記第２アクチュエータに付与するプロセッサと、
　を備える光走査装置であって、
　前記プロセッサは、前記第１駆動周波数と前記第２駆動周波数との比である周波数比を一定に維持しながら、前記第２駆動信号に対する前記第２センサ信号の遅延位相差を基準値に近づける値に前記第２駆動周波数を変更する、
　光走査装置。
　［付記項２］
　前記プロセッサは、
　前記遅延位相差を前記基準値に近づける前記第２駆動周波数の値を決定し、
　決定した前記第２駆動周波数の値と前記周波数比とに基づいて前記第１駆動周波数の値を決定し、
　前記第１駆動周波数及び前記第２駆動周波数をそれぞれ決定した値に変更する、
　付記項１に記載の光走査装置。
　［付記項３］
　前記第２駆動周波数は、前記第１駆動周波数よりも低い、
　付記項１又は付記項２に記載の光走査装置。
　［付記項４］
　前記第２軸周りの振れ角の前記第２駆動周波数に対する周波数帯域幅は、前記第１軸周りの振れ角の前記第１駆動周波数に対する周波数帯域幅よりも狭い、
　付記項１から付記項３のうちいずれか１項に記載の光走査装置。
　［付記項５］
　前記基準値は９０°である、
　付記項１から付記項４のうちいずれか１項に記載の光走査装置。
　［付記項６］
　環境温度を検出して検出値を出力する温度センサをさらに備え、
　前記プロセッサは、前記検出値に基づいて、前記第１駆動信号の振幅電圧と前記第２駆動信号の振幅電圧とを補正する、
　付記項１から付記項５のうちいずれか１項に記載の光走査装置。
　［付記項７］
　付記項１から付記項６のうちいずれか１項に記載の光走査装置と、
　前記ミラー部に光ビームを照射する光源と、
　を備える画像描画システム。

Claims

　入射光を反射するミラー部と、
　前記ミラー部を第１軸の周りに前記ミラー部を揺動させる一対の第１アクチュエータと、
　前記ミラー部を前記第１軸に交差する第２軸の周りに前記ミラー部を揺動させる一対の第２アクチュエータと、
　前記ミラー部の前記第１軸周りの振れ角に応じた第１センサ信号を出力する第１角度検出センサと、
　前記ミラー部の前記第２軸周りの振れ角に応じた第２センサ信号を出力する第２角度検出センサと、
　第１駆動周波数を有する第１駆動信号を一対の前記第１アクチュエータに付与し、かつ第２駆動周波数を有する第２駆動信号を一対の前記第２アクチュエータに付与するプロセッサと、
　を備える光走査装置であって、
　前記プロセッサは、前記第１駆動周波数と前記第２駆動周波数との比である周波数比を一定に維持しながら、前記第２駆動信号に対する前記第２センサ信号の遅延位相差を基準値に近づける値に前記第２駆動周波数を変更する、
　光走査装置。
　前記プロセッサは、
　前記遅延位相差を前記基準値に近づける前記第２駆動周波数の値を決定し、
　決定した前記第２駆動周波数の値と前記周波数比とに基づいて前記第１駆動周波数の値を決定し、
　前記第１駆動周波数及び前記第２駆動周波数をそれぞれ決定した値に変更する、
　請求項１に記載の光走査装置。
　前記第２駆動周波数は、前記第１駆動周波数よりも低い、
　請求項１に記載の光走査装置。
　前記第２軸周りの振れ角の前記第２駆動周波数に対する周波数帯域幅は、前記第１軸周りの振れ角の前記第１駆動周波数に対する周波数帯域幅よりも狭い、
　請求項３に記載の光走査装置。
　前記基準値は９０°である、
　請求項１に記載の光走査装置。
　環境温度を検出して検出値を出力する温度センサをさらに備え、
　前記プロセッサは、前記検出値に基づいて、前記第１駆動信号の振幅電圧と前記第２駆動信号の振幅電圧とを補正する、
　請求項１に記載の光走査装置。
　請求項１から請求項６のうちいずれか１項に記載の光走査装置と、
　前記ミラー部に光ビームを照射する光源と、
　を備える画像描画システム。
　入射光を反射するミラー部と、
　前記ミラー部を第１軸の周りに前記ミラー部を揺動させる一対の第１アクチュエータと、
　前記ミラー部を前記第１軸に交差する第２軸の周りに前記ミラー部を揺動させる一対の第２アクチュエータと、
　前記ミラー部の前記第１軸周りの振れ角に応じた第１センサ信号を出力する第１角度検出センサと、
　前記ミラー部の前記第２軸周りの振れ角に応じた第２センサ信号を出力する第２角度検出センサと、
　を備えるミラー装置の駆動方法であって、
　プロセッサが、
　第１駆動周波数を有する第１駆動信号を一対の前記第１アクチュエータに付与し、
　第２駆動周波数を有する第２駆動信号を一対の前記第２アクチュエータに付与し、
　前記第１駆動周波数と前記第２駆動周波数との比である周波数比を一定に維持しながら、前記第２駆動信号に対する前記第２センサ信号の遅延位相差を基準値に近づける値に前記第２駆動周波数を変更する、
　ミラー装置の駆動方法。