光偏向装置
【課題】２軸に傾動可能な光偏向装置において、それぞれの軸の周りの傾動角度を正確に検出することが可能が技術を提供する。
【解決手段】本出願の光偏向装置は、基板に対して第１傾動軸および第２傾動軸周りに傾動可能な傾動部と、前記傾動部に固定されているミラーと、前記傾動部を前記基板に対して第１傾動軸および第２傾動軸周りに傾動させるアクチュエータを備えている。その光偏向装置は、前記傾動部に固定されている磁束源と、前記基板に固定されており、前記磁束源が発生させる磁束密度を検出する第１、第２、第３および第４磁気センサを備えている。その光偏向装置では、前記第１、第２、第３および第４磁気センサが、傾動部の第１傾動軸周りの傾動および第２傾動軸周りの傾動に対して、それぞれ異なる増減特性となる位置関係で配置されている。
【解決手段】本出願の光偏向装置は、基板に対して第１傾動軸および第２傾動軸周りに傾動可能な傾動部と、前記傾動部に固定されているミラーと、前記傾動部を前記基板に対して第１傾動軸および第２傾動軸周りに傾動させるアクチュエータを備えている。その光偏向装置は、前記傾動部に固定されている磁束源と、前記基板に固定されており、前記磁束源が発生させる磁束密度を検出する第１、第２、第３および第４磁気センサを備えている。その光偏向装置では、前記第１、第２、第３および第４磁気センサが、傾動部の第１傾動軸周りの傾動および第２傾動軸周りの傾動に対して、それぞれ異なる増減特性となる位置関係で配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光偏向装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板に対して傾動可能な傾動部と、前記傾動部に固定されているミラーと、前記傾動部を前記基板に対して傾動させるアクチュエータを備える光偏向装置が、従来から知られている。この種の光偏向装置では、基板に対する傾動部およびミラーの傾動角度を検出するための傾動角度検出センサを組み込んだものがある。
【０００３】
特許文献１に、傾動角度検出センサを組み込んだ光偏向装置が開示されている。この光偏向装置では、基板上に一対の永久磁石を設置し、傾動板に電磁石を設置している。電磁石に通電すると、永久磁石と電磁石の間に磁気力が作用し、傾動板を傾動させることができる。この光偏向装置では、傾動板に磁気センサが設置されている。磁気センサは、一対の永久磁石の間に発生している磁束の傾動板の厚み方向の成分を検出する。厚み方向の磁束密度成分は、傾動板の傾動角度に応じて変化する。磁気センサの出力から傾動板およびミラーの傾動角度を検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−８１５８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光偏向装置には、傾動部が基板に対して第１傾動軸と第２傾動軸の２軸それぞれの周りに傾動するものがある。このような種類の光偏向装置においては、傾動部が第１傾動軸周りに傾動した場合にも磁気センサで検出される磁束が変動し、傾動部が第２傾動軸周りに傾動した場合にも磁気センサで検出される磁束が変動してしまう場合がある。磁気センサで検出される磁束に、第１傾動軸周りの傾動の影響と、第２傾動軸周りの傾動の影響が重畳してしまうと、それぞれの軸周りの傾動角度を正確に検出することができない。２軸に傾動可能な光偏向装置において、それぞれの軸周りの傾動角度を正確に検出することが可能な技術が期待されている。
【０００６】
本願では上記の課題を解決する技術を開示する。本出願では、２軸に傾動可能な光偏向装置において、それぞれの軸周りの傾動角度を正確に検出することが可能が技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本出願で開示する光偏向装置は、基板に対して第１傾動軸および第２傾動軸周りに傾動可能な傾動部と、前記傾動部に固定されているミラーと、前記傾動部を前記基板に対して第１傾動軸および第２傾動軸周りに傾動させるアクチュエータを備えている。その光偏向装置は、前記傾動部に固定されている磁束源と、前記基板に固定されており、前記磁束源が発生させる磁束密度を検出する第１、第２、第３および第４磁気センサを備えている。その光偏向装置では、前記第１、第２、第３および第４磁気センサが、以下の位置関係、すなわち、前記傾動部が第１傾動軸周りの一方向に傾動した場合に、前記第１磁気センサおよび第３磁気センサで検出される磁束密度が増大し、前記第２磁気センサおよび第４磁気センサで検出される磁束密度が減少し、他方向に傾動した場合に、前記第１磁気センサおよび第３磁気センサで検出される磁束密度が減少し、前記第２磁気センサおよび第４磁気センサで検出される磁束密度が増大し、前記傾動部が第２傾動軸周りの一方向に傾動した場合に、前記第１磁気センサおよび第２磁気センサで検出される磁束密度が増大し、前記第３磁気センサおよび第４磁気センサで検出される磁束密度が減少し、他方向に傾動した場合に、前記第１磁気センサおよび第２磁気センサで検出される磁束密度が減少し、前記第３磁気センサおよび第４磁気センサで検出される磁束密度が増大する位置関係で配置されている。
【０００８】
上記の光偏向装置は、傾動部の第１傾動軸および第２傾動軸周りでの傾動に対して、検出される磁束密度の増減特性が異なる４つの磁気センサを備えている。これらの磁気センサで検出される磁束密度を適宜組み合わせて用いることで、傾動部の第２傾動軸周りの傾動の影響を排除して第１傾動軸周りの傾動角度を検出することもできるし、傾動部の第１傾動軸周りの傾動の影響を排除して第２傾動軸周りの傾動角度を検出することもできる。第１傾動軸周りの傾動角度と第２傾動軸周りの傾動角度をそれぞれ正確に検出することができる。
【０００９】
上記の光偏向装置は、前記第１、第２、第３および第４磁気センサで検出される磁束密度に基づいて、前記ミラーの第１傾動軸および第２傾動軸周りの傾動角度をそれぞれ算出する演算装置をさらに備えており、前記演算装置が、前記第１磁気センサで検出される磁束密度と前記第２磁気センサで検出される磁束密度の差分と、前記第３磁気センサで検出される磁束密度と前記第４磁気センサで検出される磁束密度の差分の和を第１評価値として、その第１評価値に基づいて前記ミラーの第１傾動軸周りの傾動角度を算出し、前記第１磁気センサで検出される磁束密度と前記第３磁気センサで検出される磁束密度の差分と、前記第２磁気センサで検出される磁束密度と前記第４磁気センサで検出される磁束密度の差分の和を第２評価値として、その第２評価値に基づいて前記ミラーの第２傾動軸周りの傾動角度を算出することが好ましい。
【００１０】
上記の光偏向装置では、第１評価値については、第２傾動軸周りの傾動に起因する磁束密度の増減の影響が相殺されているため、第１評価値に基づいてミラーの第１傾動軸周りの傾動角度を正確に検出することができる。また、第２評価値については、第１傾動軸周りの傾動に起因する磁束密度の増減の影響が相殺されているため、第２評価値に基づいて第２傾動軸周りの傾動角度を正確に検出することができる。
【００１１】
上記の光偏向装置では、前記演算装置が、前記第１、第２、第３および第４磁気センサで検出される磁束密度に基づいて基準値を算出し、前記第１評価値を前記基準値で除した値に基づいて第１傾動軸周りの傾動角度を算出し、前記第２評価値を前記基準値で除した値に基づいて第２傾動軸周りの傾動角度を算出することが好ましい。
【００１２】
一般に、磁束源が発生させる磁束密度は磁束源の温度に依存して変動する。従って、第１、第２、第３および第４磁気センサで検出される磁束密度は、傾動部の第１傾動軸および第２傾動軸周りの傾動角度に依存して変動するだけでなく、磁束源の温度にも依存して変動する。そこで、上記の光偏向装置では、傾動部の第１傾動軸および第２傾動軸周りでの傾動に依存して変動せず、磁束源の温度に依存して変動する基準値を算出して、その基準値によって第１評価値と第２評価値を除算した値に基づいて、第１傾動軸および第２傾動軸周りの傾動角度をそれぞれ算出する。このような基準値としては、例えば第１、第２、第３および第４磁気センサで検出される磁束密度の平均値を用いることができる。上記の光偏向装置によれば、磁束源の温度依存性の影響を排除して、第１傾動軸周りの傾動角度と第２傾動軸周りの傾動角度をそれぞれ正確に検出することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本出願が開示する技術によれば、２軸に傾動可能な光偏向装置において、それぞれの軸周りの傾動角度を正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１，２，３，４，５の光偏向装置１０，１２，１４，１６，１８の斜視図である。
【図２】実施例１の光偏向装置１０のミラー支持部３０の近傍を示す平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】ホール素子の動作原理を説明する図である。
【図６】実施例１の光偏向装置１０における磁束源と磁気センサの位置関係をｘｚ平面で見た図である。
【図７】実施例１の光偏向装置１０における磁束源と磁気センサの位置関係をｙｚ平面で見た図である。
【図８】実施例２の光偏向装置１２のミラー支持部３２の近傍を示す平面図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【図１０】図８のＸ−Ｘ線断面図である。
【図１１】実施例３の光偏向装置１４のミラー支持部３４の近傍を示す平面図である。
【図１２】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。
【図１３】図１１のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面図である。
【図１４】実施例４の光偏向装置１６のミラー支持部３６の近傍を示す平面図である。
【図１５】図１４のＸＶ−ＸＶ線断面図である。
【図１６】図１４のＸＶＩ−ＸＶＩ線断面図である。
【図１７】実施例５の光偏向装置１８のミラー支持部３８の近傍を示す平面図である。
【図１８】図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線断面図である。
【図１９】図１７のＸＩＸ−ＸＩＸ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
下記に記載する実施例の主要な特徴を列記する。
（特徴１）第１、第２、第３および第４磁気センサは、いずれも第１傾動軸および第２傾動軸の両者に直交する方向の磁束密度成分を検出する。
（特徴２）傾動部に固定されている磁束源は永久磁石から構成されている。
（特徴３）第１、第２、第３および第４磁気センサは、いずれもホール素子から構成されている。
（特徴４）アクチュエータは傾動部に固定された永久磁石と基板に対して位置が固定された電磁石を備える、いわゆるムービングマグネット方式のものである。
【実施例】
【００１６】
（実施例１）
図１は、実施例１の光偏向装置１０の各構成要素の配置を概念的に示す斜視図である。図１に示すように、光偏向装置１０は、第１電磁石２０と、第２電磁石４０と、ミラー支持部３０とを備えている。尚、図１では、ミラー支持部３０の詳細な構造は図示を省略している。
【００１７】
図１に示すように、第１電磁石２０は、Ｃ字形状の鉄心２０１と、鉄心２０１に巻き付けられている第１コイル２０３ａ，２０３ｂを備えている。鉄心２０１は、ｘ軸方向においてミラー支持部３０を挟んで対向する第１磁極部２０１ａと第２磁極部２０１ｂとを備えている。第１磁極部２０１ａの面と第２磁極部２０１ｂの面とは同じ面積であり、ｙ軸に平行な２辺とｚ軸に平行な２辺によって囲まれた長方形状であり、ｘ軸に対して垂直である。
【００１８】
第２電磁石４０は、Ｃ字形状の鉄心４０１と、鉄心４０１に巻き付けられている第２コイル４０３ａ，４０３ｂを備えている。鉄心４０１は、ｙ軸方向においてミラー支持部３０を挟んで対向する第１磁極部４０１ａと第２磁極部４０１ｂとを備えている。第１磁極部４０１ａの面と第２磁極部４０１ｂの面とは同じ面積であり、ｘ軸に平行な２辺とｚ軸に平行な２辺によって囲まれた長方形状であり、ｙ軸に対して垂直である。
【００１９】
第１電磁石２０の第１コイル２０３ａ，２０３ｂに電流を流すと、第１磁極部２０１ａと第２磁極部２０１ｂとの間に、主としてｘ軸方向に磁束が発生する。第２電磁石４０の第２コイル４０３ａ，４０３ｂに電流を流すと、第１磁極部４０１ａと第２磁極部４０１ｂとの間に、主としてｙ軸方向に磁束が発生する。
【００２０】
第１電磁石２０の第１磁極部２０１ａの面の中心と第２磁極部２０１ｂの面の中心、および第２電磁石４０の第１磁極部４０１ａの面の中心と第２磁極部４０１ｂの面の中心は、いずれもｚ軸に対して垂直な同一平面内に位置している。
【００２１】
図２は、図１に示す光偏向装置１０のミラー支持部３０の近傍を示す平面図であり、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図であり、図４は、図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。図２〜図４に示すように、ミラー支持部３０は、中心基板３０１と、中心基板３０１から伸びている１対の第１ねじり梁３０３ａ，３０３ｂと、１対の第１ねじり梁３０３ａ，３０３ｂによって支持されている第１傾動部３０５と、第１傾動部３０５から伸びている１対の第２ねじり梁３０９ａ，３０９ｂと、１対の第２ねじり梁３０９ａ，３０９ｂによって支持されている第２傾動部３１１と、第２傾動部３１１の上面に固定されているミラー３１５とを備えている。図２に図示されているミラー支持部３０の構造は、例えば半導体基板を材料として、いわゆるＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術によって一体に形成することができる。ミラー支持部３０は、図１に示す第１電磁石２０および第２電磁石４０に対して、ミラー３１５が向いている方向がｚ軸の正方向となるように配置される。ミラー支持部３０は、中心基板３０１に固定されている下部基板３０２と、下部基板３０２に設置されている第１磁気センサ５１０ａ、第２磁気センサ５１０ｂ、第３磁気センサ５２０ａ、第４磁気センサ５２０ｂを備えている。下部基板３０２は、上下に配置された枠体部３０２ａ，３０２ｂと、枠体部３０２ａと枠体部３０２ｂとの間に挟みこむように固定された延在部３０２ｃとを備えている。中心基板３０１と延在部３０２ｃとは、同じ材料基板（例えば、シリコン基板等の半導体基板）によって形成されている。枠体部３０２ａ，３０２ｂは同じ材料基板（例えばガラスエポキシ基板等の絶縁性の基板）によって形成されている。第１磁気センサ５１０ａ、第２磁気センサ５１０ｂ、第３磁気センサ５２０ａ、第４磁気センサ５２０ｂは、延在部３０２ｃに設置されている。延在部３０２ｃの第１磁気センサ５１０ａ、第２磁気センサ５１０ｂ、第３磁気センサ５２０ａ、第４磁気センサ５２０ｂが設置される面は、第１電磁石２０の第１磁極部２０１ａの面の中心と第２磁極部２０１ｂの面の中心、および第２電磁石４０の第１磁極部４０１ａの面の中心と第２磁極部４０１ｂの面の中心を含む平面に一致するように配置されている。第１磁気センサ５１０ａ、第２磁気センサ５１０ｂ、第３磁気センサ５２０ａ、第４磁気センサ５２０ｂは、ホール素子であり、その設置位置に発生するｚ軸方向の磁束密度成分Ｂｚを検出し、Ｂｚに比例する電圧を外部に設けられた演算回路（図示しない）に出力する。第１磁気センサ５１０ａ、第２磁気センサ５１０ｂ、第３磁気センサ５２０ａ、第４磁気センサ５２０ｂは、半導体製造技術を用いて、延在部３０２ｃに形成したものであってもよい。
【００２２】
図２に示すように、本実施例の光偏向装置１０は、中心基板３０１と第１ねじり梁３０３ａの接続点と、中心基板３０１と第１ねじり梁３０３ｂの接続点を結ぶ線がｙ軸方向と一致し、第１傾動部３０５と第２ねじり梁３０９ａの接続点と，第１傾動部３０５と第２ねじり梁３０９ｂの接続点を結ぶ線がｘ軸方向と一致するように、構成されている。ｘｙ平面に直交する方向はｚ軸方向と一致しており、第２傾動部３１１のｚ軸が正となる上面側にミラー３１５が設置されている。
【００２３】
第１ねじり梁３０３ａ，３０３ｂは、中心基板３０１からｙ軸方向に伸びているとともに、第１傾動部３０５に連接している。第２ねじり梁３０９ａ，３０９ｂは、第１傾動部３０５からｘ軸方向に伸びているとともに、第２傾動部３１１に連接している。ｙ軸とｘ軸は基板に平行な面内で直交している。第１ねじり梁３０３ａ，３０３ｂおよび第２ねじり梁３０９ａ，３０９ｂが捩れていない状態であって、第１傾動部３０５、第２傾動部３１１が中心基板３０１および下部基板３０２に対して傾いていない場合に、ｙ軸とｘ軸が直交する面と、第１傾動部３０５、第２傾動部３１１とは平行となる。
【００２４】
第１傾動部３０５は、第１ねじり梁３０３ａ，３０３ｂによって、中心基板３０１に対してｙ軸（第１傾動軸）を中心に傾動可能に支持されており、第２傾動部３１１は、第２ねじり梁３０９ａ，３０９ｂによって、第１傾動部３０５に対してｘ軸（第２傾動軸）を中心に傾動可能に支持されている。これによって、第２傾動部３１１は、中心基板３０１に対して、ｙ軸（第１傾動軸）とｘ軸（第２傾動軸）の周りに独立に傾動することが可能となっている。
【００２５】
第１傾動部３０５には、ｘ軸について互いに対称となる位置に第１磁石３０７ａ，３０７ｂが固定されており、第２傾動部３１１には、ｙ軸について互いに対称となる位置に第２磁石３１３ａ，３１３ｂが固定されている。第１磁石３０７ａ，３０７ｂ、第２磁石３１３ａ，３１３ｂは、ネオジム磁石（Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ）等を材料とする永久磁石で構成されている。ネオジム磁石に代えて、サマリウムコバルト磁石（ＳｍＣｏ５（１−５系）、Ｓｍ２Ｃｏ１７（２−１７系）等）や、フェライト磁石を用いることもできる。第１磁石３０７ａと３０７ｂは、同一の大きさで、同一形状である。第２磁石３１３ａと３１３ｂは、同一の大きさで、同一形状である。第１磁石３０７ａ，３０７ｂは、第１電磁石２０の第１磁極部２０１ａと第２磁極部２０１ｂとの間に位置している。第２磁石３１３ａ，３１３ｂは、第２電磁石４０の第１磁極部４０１ａと第２磁極部４０１ｂとの間に位置している。
【００２６】
第１磁石３０７ａ，３０７ｂは、第１傾動部３０５をｚ軸方向に貫通している。第２磁石３１３ａ，３１３ｂは、第２傾動部３１１をｚ軸方向に貫通している。第１磁石３０７ａ，３０７ｂの側面と第１傾動部３０５との間には接着剤が塗布されており、接着剤の接着力によって、第１磁石３０７ａ，３０７ｂは第１傾動部３０５に固定されている。同様に、第２磁石３１３ａ，３１３ｂは、接着剤によって第２傾動部３１１に固定されている。第１磁石３０７ａ，３０７ｂおよび第２磁石３１３ａ，３１３ｂは、ｚ軸の正方向（ミラー３１５が設置されている側であり、中心基板３０１の上面側）がＮ極であり、ｚ軸の負方向（中心基板３０１の下面側）がＳ極となるように固定されている。
【００２７】
図１に示す第１電磁石２０の第１コイル２０３ａ，２０３ｂに電流を流すと、第１磁極部２０１ａと第２磁極部２０１ｂとの間に主としてｘ軸方向に伸びる磁界が発生し、この間に設置されているミラー支持部３０の第１磁石３０７ａ、３０７ｂに対して、磁気力が作用する。これによって、第１ねじり梁３０３ａ、３０３ｂがｙ軸の周りに捩れる。
【００２８】
第１磁極部２０１ａと第２磁極部２０１ｂの間に発生するｘ軸方向の磁束は、第２磁石３１３ａ，３１３ｂにも、第２傾動部３１１をｙ軸の周りに回転させるトルクを発生させる。第２ねじり梁３０９ａ，３０９ｂはｘ軸の周りには容易に捩れる一方で、ｙ軸周りに回転させるトルクに対しては変形しにくく設計されている。このため、第２傾動部３１１に生じるトルクによって第２ねじり梁３０９ａ，３０９ｂが変形して第２傾動部３１１が第１傾動部３０５に対して傾くことがない。第１傾動部３０５に生じるトルクと、第２傾動部３１１に生じるトルクは同じ方向であるため、第１傾動部３０５と第２傾動部３１１の全体が一体となって、第１ねじり梁３０３ａ、３０３ｂの周りに傾動する。第１傾動部３０５と、第２ねじり梁３０９ａ，３０９ｂと、第２傾動部３１１と、ミラー３１５とが一体となってｙ軸の周りに傾動する。
【００２９】
例えば、第１磁極部２０１ａがＮ極、第２磁極部２０１ｂがＳ極となるように第１コイル２０３ａ，２０３ｂに電流を流すと、第１磁石３０７ａ，３０７ｂのＮ極は、第１磁極部２０１ａから斥力を受け、第２磁極部２０１ｂから引力を受ける。第１磁石３０７ａ，３０７ｂのＳ極は、第１磁極部２０１ａから引力を受け、第２磁極部２０１ｂから斥力を受ける。その結果、第１ねじり梁３０３ａ、３０３ｂが捩れ、第１傾動部３０５と、第２ねじり梁３０９ａ，３０９ｂと、第２傾動部３１１と、ミラー３１５は、第１磁極部２０１ａ側が上方に傾き、第２磁極部２０１ｂ側が下方に傾く。逆に、第１磁極部２０１ａがＳ極、第２磁極部２０１ｂがＮ極となるように第１コイル２０３ａ，２０３ｂに電流を流すと、第１傾動部３０５と、第２ねじり梁３０９ａ，３０９ｂと、第２傾動部３１１と、ミラー３１５は、第１磁極部２０１ａ側が下方に傾き、第２磁極部２０１ｂ側が上方に傾く。
【００３０】
図１に示す第２電磁石４０の第２コイル４０３ａ，４０３ｂに電流を流すと、第１磁極部４０１ａと第２磁極部４０１ｂとの間に主としてｙ軸方向に磁束が発生し、この間に設置されている第２磁石３１３ａ、３１３ｂに対して、磁気力が作用する。これによって、第２ねじり梁３０９ａ、３０９ｂが捩れ、第２傾動部３１１と、ミラー３１５とが一体となってｘ軸の周りに傾動する。
【００３１】
第１磁極部４０１ａと第２磁極部４０１ｂの間に発生するｙ軸方向の磁束は、第１磁石３０７ａ，３０７ｂにも、第１傾動部３０５をｘ軸の周りに回転させるトルクを発生させる。第１ねじり梁３０３ａ，３０３ｂはｙ軸の周りには容易に捩れる一方で、ｘ軸周りに回転させるトルクに対しては変形しにくく設計されている。このため、第１傾動部３０５に生じるトルクによって、第１ねじり梁３０３ａ，３０３ｂが変形して第１傾動部３０５が中心基板３０１にｘ軸の周りに傾くことはない。
【００３２】
例えば、第２電磁石４０の第１磁極部４０１ａがＮ極、第２磁極部４０１ｂがＳ極となるように第２コイル４０３ａ，４０３ｂに電流を流すと、第２磁石３１３ａ，３１３ｂのＮ極は、第１磁極部４０１ａから斥力を受け、第２磁極部４０１ｂから引力を受ける。その結果、第２ねじり梁３０９ａ、３０９ｂが捩れ、第２傾動部３１１と、ミラー３１５は、第１磁極部４０１ａの側が上方に傾き、第２磁極部４０１ｂの側が下方に傾く。逆に、第１磁極部４０１ａがＳ極、第２磁極部４０１ｂがＮ極となるように第２コイル４０３ａ，４０３ｂに電流を流すと、第２傾動部３１１と、ミラー３１５とは、第１磁極部４０１ａの側が下方に傾き、第２磁極部４０１ｂの側が上方に傾く。
【００３３】
第１磁気センサ５１０ａおよび第３磁気センサ５２０ａは、第２磁石３１３ａの近傍に配置されており、第２磁石３１３ａからの磁束のｚ軸方向の磁束密度を検出することができる位置および向きに設置されている。第１磁気センサ５１０ａと第３磁気センサ５２０ａは、第２磁石３１３ａを挟んで、第１傾動軸（ｙ軸）に垂直であり第２傾動軸（ｘ軸）を含む平面に関して対称な位置に配置されている。第２磁気センサ５１０ｂおよび第４磁気センサ５２０ｂは、第２磁石３１３ｂの近傍に配置されており、第２磁石３１３ｂからの磁束のｚ軸方向の磁束密度を検出することができる位置および向きに設置されている。第２磁気センサ５１０ｂと第４磁気センサ５２０ｂは、第２磁石３１３ｂを挟んで、第１傾動軸（ｙ軸）に垂直であり第２傾動軸（ｘ軸）を含む平面に関して対称な位置に配置されている。第１磁気センサ５１０ａ、第２磁気センサ５１０ｂ、第３磁気センサ５２０ａ、第４磁気センサ５２０ｂには、ｘ軸方向の定電流が流れており、ｚ軸方向の磁界が作用すると、ｙ軸方向に電圧が発生する。ｙ軸方向に発生した電圧を検出することによって、ｚ軸方向の磁束密度を検出することができる。
【００３４】
図５は、ホール素子である第１磁気センサ５１０ａ、第２磁気センサ５１０ｂ、第３磁気センサ５２０ａ、第４磁気センサ５２０ｂの動作原理を説明する図である。ホール素子の厚さがｄＨであり、ホール素子をｘ軸方向に流れる定電流がＩｃである場合に、ホール素子の位置においてｚ軸方向の磁束密度成分がＢｚである磁束が発生すると、ホール素子のｙ軸方向の両端に、下記の式（１）に示すホール電圧ＶＨが発生する。
【００３５】
【数１】
【００３６】
ここで、ＲＨはホール定数であり、電子の電荷ｅ、ホール素子のキャリア濃度ｎを用いて、ＲＨ＝１／（ｅｎ）と表すことができる。
【００３７】
図６に示すように、第１傾動部３０５および第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｙ軸の周りに傾動すると、第２磁石３１３ａは第１磁気センサ５１０ａ、第３磁気センサ５２０ａに近づき、第２磁石３１３ｂは第２磁気センサ５１０ｂ、第４磁気センサ５２０ｂから遠ざかる。これによって、第１磁気センサ５１０ａおよび第３磁気センサ５２０ａで検出されるｚ軸方向の磁束密度成分Ｂｚは増大し、第２磁気センサ５１０ｂおよび第４磁気センサ５２０ｂで検出されるｚ軸方向の磁束密度成分Ｂｚは減少する。
【００３８】
図７に示すように、第２傾動部３１１が中心基板３０１および第１傾動部３０５に対してｘ軸の周りに傾動すると、第２磁石３１３ａの磁化方向に沿って伸びる軸は、第１磁気センサ５１０ａに近づき、第３磁気センサ５２０ａから遠ざかる方向に傾く。同様に、第２傾動部３１１が中心基板３０１および第１傾動部３０５に対してｘ軸の周りに傾動すると、第２磁石３１３ｂの磁化方向に沿って伸びる軸は、第２磁気センサ５１０ｂに近づき、第４磁気センサ５２０ｂから遠ざかる方向に傾く。これによって、第１磁気センサ５１０ａおよび第２磁気センサ５１０ｂで検出されるｚ軸方向の磁束密度成分Ｂｚは増大し、第３磁気センサ５２０ａおよび第４磁気センサ５２０ｂで検出されるｚ軸方向の磁束密度成分Ｂｚは減少する。
【００３９】
第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｘ軸およびｙ軸のそれぞれの周りに同時に傾動すると、第１磁気センサ５１０ａ、第２磁気センサ５１０ｂ、第３磁気センサ５２０ａ、第４磁気センサ５２０ｂでの検出値は、ｘ軸周りの傾動とｙ軸周りの傾動の双方の影響を受けて変動する。本実施例の光偏向装置１０では、第１磁気センサ５１０ａ、第２磁気センサ５１０ｂ、第３磁気センサ５２０ａ、第４磁気センサ５２０ｂで検出されるｚ軸方向の磁束密度成分Ｂｚ１、Ｂｚ２、Ｂｚ３、Ｂｚ４を組み合わせて用いることで、ｘ軸周りの傾動角度とｙ軸周りの傾動角度を独立して検出することができる。以下では第１磁気センサ５１０ａ、第２磁気センサ５１０ｂ、第３磁気センサ５２０ａ、第４磁気センサ５２０ｂで検出されるｚ軸方向の磁束密度成分Ｂｚ１、Ｂｚ２、Ｂｚ３、Ｂｚ４を、単にそれぞれの磁気センサの検出値と表記する。
【００４０】
ｘ軸周りの傾動角度φを検出する際には、ｙ軸周りの傾動に起因する各磁気センサの検出値の増減の影響を排除する必要がある。第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｙ軸周りに傾動していない場合には、第１磁気センサ５１０ａでの検出値Ｂｚ１と第３磁気センサ５２０ａでの検出値Ｂｚ３の差分Ｂｚ１−Ｂｚ３を算出することで、ｘ軸周りの傾動角度φを感度良く検出することができる。同様に、第２磁気センサ５１０ｂでの検出値Ｂｚ２と第４磁気センサ５２０ｂでの検出値Ｂｚ４の差分（Ｂｚ２−Ｂｚ４）を算出することで、ｘ軸周りの傾動角度φを感度良く検出することができる。しかしながら、図６に関連して説明したように、第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｙ軸周りにも傾動している場合、第１磁気センサ５１０ａでの検出値Ｂｚ１および第３磁気センサ５２０ａでの検出値Ｂｚ３は増加するように影響を受けており、第２磁気センサ５１０ｂでの検出値Ｂｚ２および第４磁気センサ５２０ｂでの検出値Ｂｚ４は減少するように影響を受けている。従って、演算回路によって上記した２つの差分Ｂｚ１−Ｂｚ３、Ｂｚ２−Ｂｚ４の和を算出することで、ｙ軸周りの傾動の影響を相殺することができる。すなわち、本実施例の光偏向装置１０では、第１磁気センサ５１０ａ、第２磁気センサ５１０ｂ、第３磁気センサ５２０ａ、第４磁気センサ５２０ｂのそれぞれの検出値を組み合わせた評価値（Ｂｚ１−Ｂｚ３）＋（Ｂｚ２−Ｂｚ４）に基づいて、ｘ軸周りの傾動角度φを検出することができる。
【００４１】
上記のようにｘ軸周りの傾動角度φを検出する際には、評価値（Ｂｚ１−Ｂｚ３）＋（Ｂｚ２−Ｂｚ４）を、Ｂｚ１、Ｂｚ２、Ｂｚ３、Ｂｚ４の基準値で除することによって、第２磁石３１３ａ、３１３ｂの温度依存性の影響についても排除することができる。ここで用いる基準値は、第２傾動部３１１のｘ軸およびｙ軸周りの傾動に起因しては大きく変動しないが、第２磁石３１３ａ、３１３ｂの温度に起因して変動するものを用いる。このような基準値としては、例えばＢｚ１、Ｂｚ２、Ｂｚ３、Ｂｚ４の平均値を用いることができる。演算回路によって上記のような演算を行うことによって、第２磁石３１３ａ、３１３ｂの温度依存性の影響についても排除することができる。
【００４２】
ｙ軸周りの傾動角度θを検出する際には、ｘ軸周りの傾動に起因する各磁気センサの検出値の増減の影響を排除する必要がある。第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｘ軸周りに傾動していない場合には、第１磁気センサ５１０ａでの検出値Ｂｚ１と第２磁気センサ５１０ｂでの検出値Ｂｚ２の差分Ｂｚ１−Ｂｚ２を算出することで、ｙ軸周りの傾動角度θを感度良く検出することができる。同様に、第３磁気センサ５２０ａでの検出値Ｂｚ３と第４磁気センサ５２０ｂでの検出値Ｂｚ４の差分（Ｂｚ３−Ｂｚ４）を算出することで、ｙ軸周りの傾動角度θを感度良く検出することができる。しかしながら、図７に関連して説明したように、第２磁石３１３ａが発生させる磁束に関しては、第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｘ軸周りに傾動すると、第１磁気センサ５１０ａでの検出値Ｂｚ１は増加し、第３磁気センサ５２０ａでの検出値Ｂｚ３は減少する。同様に、第２磁石３１３ｂが発生させる磁束に関しては、第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｘ軸周りに傾動すると、第２磁気センサ５１０ｂでの検出値Ｂｚ２は増加し、第４磁気センサ５２０ｂでの検出値Ｂｚ４は減少する。従って、演算回路によって上記した２つの差分Ｂｚ１−Ｂｚ２、Ｂｚ３−Ｂｚ４の和を算出することで、ｘ軸周りの傾動の影響を相殺することができる。すなわち、本実施例の光偏向装置１０では、第１磁気センサ５１０ａ、第２磁気センサ５１０ｂ、第３磁気センサ５２０ａ、第４磁気センサ５２０ｂのそれぞれの検出値を組み合わせた評価値（Ｂｚ１−Ｂｚ２）＋（Ｂｚ３−Ｂｚ４）に基づいて、ｙ軸周りの傾動角度θを検出することができる。
【００４３】
上記のようにｙ軸周りの傾動角度θを検出する際にも、評価値（Ｂｚ１−Ｂｚ２）＋（Ｂｚ３−Ｂｚ４）を、Ｂｚ１、Ｂｚ２、Ｂｚ３、Ｂｚ４の平均値などの基準値で除することによって、第２磁石３１３ａ、３１３ｂの温度依存性の影響を排除することができる。
【００４４】
なお、本実施例の光偏向装置１０では、第１磁気センサ５１０ａ、第２磁気センサ５１０ｂ、第３磁気センサ５２０ａ、第４磁気センサ５２０ｂが、第１電磁石２０および第２電磁石４０のｚ軸方向の中央の高さに配置されている。従って、第１電磁石２０および第２電磁石によって発生する磁束のｚ軸方向の密度成分を検出することがない。
【００４５】
（実施例２）
以下では実施例２の光偏向装置１２について、実施例１の光偏向装置１０と相違する箇所を中心に説明する。実施例１の光偏向装置１０と同様の構成については、同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。図８は、実施例２の光偏向装置１２のミラー支持部３２の近傍を示す平面図であり、図９は、図８のＩＸ−ＩＸ線断面図であり、図１０は、図８のＸ−Ｘ線断面図である。図８〜図１０に示すように、本実施例のミラー支持部３２は、中心基板３０１に固定されている下部基板３０２および上部基板３０４と、下部基板３０２に設置されている第１磁気センサ５３０ａおよび第３磁気センサ５４０ａと、上部基板３０４に設置されている第２磁気センサ５４０ｂおよび第４磁気センサ５３０ｂを備えている。下部基板３０２は、上下に配置された枠体部３０２ａ，３０２ｂと、枠体部３０２ａと枠体部３０２ｂとの間に挟みこむように固定された延在部３０２ｃとを備えている。上部基板３０４は、枠体部３０４ａと、枠体部３０４ａに固定された延在部３０４ｂとを備えている。図１０に示すように、上部基板３０４の延在部３０４ｂには、ミラー３１５への投射光とミラー３１５からの反射光が通過する開口が形成されている。延在部３０４ｂの開口は、ミラー３１５が第２傾動部３１１とともに傾動した場合でもミラー３１５への投射光とミラー３１５からの反射光が延在部３０４ｂに遮られることがないように、十分な大きさに形成されている。中心基板３０１と延在部３０２ｃ、３０４ｂとは、同じ材料基板（例えば、シリコン基板等の半導体基板）によって形成されている。枠体部３０２ａ，３０２ｂ、３０４ａは同じ材料基板（例えばガラスエポキシ基板等の絶縁性の基板）によって形成されている。第１磁気センサ５３０ａ、第２磁気センサ５４０ｂ、第３磁気センサ５４０ａ、第４磁気センサ５３０ｂは、ホール素子であり、その設置位置に発生するｚ軸方向の磁束密度成分Ｂｚを検出し、Ｂｚに比例する電圧を外部の演算回路（図示しない）に出力する。
【００４６】
第１磁気センサ５３０ａ、第２磁気センサ５４０ｂ、第３磁気センサ５４０ａ、第４磁気センサ５３０ｂは、いずれも第２磁石３１３ａの近傍に配置されており、第２磁石３１３ａからの磁束のｚ軸方向の磁束密度を検出することができる位置および向きに設置されている。第１磁気センサ５３０ａと第２磁気センサ５４０ｂは、第２傾動軸（ｘ軸）に関して対称な位置に配置されている。第３磁気センサ５４０ａと第４磁気センサ５３０ｂも、第２傾動軸（ｘ軸）に関して対称な位置に配置されている。第１磁気センサ５３０ａと第３磁気センサ５４０ａは、第１傾動軸（ｙ軸）に垂直であり第２傾動軸（ｘ軸）を含む平面に関して対称な位置に配置されている。第２磁気センサ５４０ｂと第４磁気センサ５３０ｂは、第１傾動軸（ｙ軸）に垂直であり第２傾動軸（ｘ軸）を含む平面に関して対称な位置に配置されている。以下では第１磁気センサ５３０ａ、第２磁気センサ５４０ｂ、第３磁気センサ５４０ａ、第４磁気センサ５３０ｂで検出されるｚ軸方向の磁束密度成分を、単にそれぞれの磁気センサの検出値と表記し、それぞれＢｚ１、Ｂｚ２、Ｂｚ３、Ｂｚ４と表記する。
【００４７】
第１傾動部３０５および第２傾動部３１１が中心基板３０１に対して第１傾動軸（ｙ軸）の周りに傾動すると、第２磁石３１３ａは第１磁気センサ５３０ａ、第３磁気センサ５４０ａに近づき、第２磁気センサ５４０ｂ、第４磁気センサ５３０ｂから遠ざかる。これによって、第１磁気センサ５３０ａおよび第３磁気センサ５４０ａの検出値Ｂｚ１，Ｂｚ３は増大し、第２磁気センサ５４０ｂおよび第４磁気センサ５３０ｂの検出値Ｂｚ２，Ｂｚ４は減少する。
【００４８】
第２傾動部３１１が中心基板３０１および第１傾動部３０５に対して第２傾動軸（ｘ軸）の周りに傾動すると、第２磁石３１３ａの磁化方向に沿って伸びる軸は、第１磁気センサ５３０ａ、第２磁気センサ５４０ｂに近づき、第３磁気センサ５４０ａ、第４磁気センサ５３０ｂから遠ざかる方向に傾く。これによって、第１磁気センサ５３０ａおよび第２磁気センサ５４０ｂの検出値Ｂｚ１，Ｂｚ２は増大し、第３磁気センサ５４０ａおよび第４磁気センサ５３０ｂの検出値Ｂｚ３，Ｂｚ４は減少する。
【００４９】
ｘ軸周りの傾動角度φを検出する際には、ｙ軸周りの傾動に起因する各磁気センサの検出値の増減の影響を排除する必要がある。第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｙ軸周りに傾動していない場合には、第１磁気センサ５３０ａでの検出値Ｂｚ１と第３磁気センサ５４０ａでの検出値Ｂｚ３の差分Ｂｚ１−Ｂｚ３を算出することで、ｘ軸周りの傾動角度φを感度良く検出することができる。同様に、第２磁気センサ５４０ｂでの検出値Ｂｚ２と第４磁気センサ５３０ｂでの検出値Ｂｚ４の差分（Ｂｚ２−Ｂｚ４）を算出することで、ｘ軸周りの傾動角度φを感度良く検出することができる。しかしながら、上述したように、第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｙ軸周りにも傾動している場合、第１磁気センサ５３０ａでの検出値Ｂｚ１および第３磁気センサ５４０ａでの検出値Ｂｚ３は増加するように影響を受けており、第２磁気センサ５４０ｂでの検出値Ｂｚ２および第４磁気センサ５３０ｂでの検出値Ｂｚ４は減少するように影響を受けている。従って、演算回路によって上記した２つの差分Ｂｚ１−Ｂｚ３、Ｂｚ２−Ｂｚ４の和を算出することで、ｙ軸周りの傾動の影響を相殺することができる。すなわち、本実施例の光偏向装置１２では、第１磁気センサ５３０ａ、第２磁気センサ５４０ｂ、第３磁気センサ５４０ａ、第４磁気センサ５３０ｂのそれぞれの検出値を組み合わせた評価値（Ｂｚ１−Ｂｚ３）＋（Ｂｚ２−Ｂｚ４）に基づいて、ｘ軸周りの傾動角度φを検出することができる。
【００５０】
上記のようにｘ軸周りの傾動角度φを検出する際には、評価値（Ｂｚ１−Ｂｚ３）＋（Ｂｚ２−Ｂｚ４）を、Ｂｚ１、Ｂｚ２、Ｂｚ３、Ｂｚ４の基準値で除することによって、第２磁石３１３ａの温度依存性の影響についても排除することができる。ここで用いる基準値としては、例えばＢｚ１、Ｂｚ２、Ｂｚ３、Ｂｚ４の平均値などを用いることができる。
【００５１】
ｙ軸周りの傾動角度θを検出する際には、ｘ軸周りの傾動に起因する各磁気センサの検出値の増減の影響を排除する必要がある。第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｘ軸周りに傾動していない場合には、第１磁気センサ５３０ａでの検出値Ｂｚ１と第２磁気センサ５４０ｂでの検出値Ｂｚ２の差分Ｂｚ１−Ｂｚ２を算出することで、ｙ軸周りの傾動角度θを感度良く検出することができる。同様に、第３磁気センサ５４０ａでの検出値Ｂｚ３と第４磁気センサ５３０ｂでの検出値Ｂｚ４の差分（Ｂｚ３−Ｂｚ４）を算出することで、ｙ軸周りの傾動角度θを感度良く検出することができる。しかしながら、上述したように、第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｘ軸周りに傾動すると、第１磁気センサ５３０ａでの検出値Ｂｚ１および第２磁気センサ５４０ｂでの検出値Ｂｚ２は増加し、第３磁気センサ５４０ａでの検出値Ｂｚ３および第４磁気センサ５３０ｂでの検出値Ｂｚ４は減少する。従って、上記した２つの差分Ｂｚ１−Ｂｚ２、Ｂｚ３−Ｂｚ４の和を算出することで、ｘ軸周りの傾動の影響を相殺することができる。すなわち、本実施例の光偏向装置１２では、第１磁気センサ５３０ａ、第２磁気センサ５４０ｂ、第３磁気センサ５４０ａ、第４磁気センサ５３０ｂのそれぞれの検出値を組み合わせた評価値（Ｂｚ１−Ｂｚ２）＋（Ｂｚ３−Ｂｚ４）に基づいて、ｙ軸周りの傾動角度θを検出することができる。
【００５２】
上記のようにｙ軸周りの傾動角度θを検出する際にも、評価値（Ｂｚ１−Ｂｚ２）＋（Ｂｚ３−Ｂｚ４）を、Ｂｚ１、Ｂｚ２、Ｂｚ３、Ｂｚ４の平均値などの基準値で除することによって、第２磁石３１３ａの温度依存性の影響を排除することができる。
【００５３】
（実施例３）
以下では実施例３の光偏向装置１４について、実施例１の光偏向装置１０と相違する箇所を中心に説明する。実施例１の光偏向装置１０と同様の構成については、同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。図１１は、実施例３の光偏向装置１４のミラー支持部３４の近傍を示す平面図であり、図１２は、図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図であり、図１３は、図１１のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面図である。図１１〜図１３に示すように、本実施例のミラー支持部３４は、中心基板３０１に固定されている下部基板３０２および上部基板３０４と、下部基板３０２に設置されている第１磁気センサ５５０ａおよび第４磁気センサ５５０ｂと、上部基板３０４に設置されている第２磁気センサ５６０ａおよび第３磁気センサ５６０ｂを備えている。下部基板３０２は、上下に配置された枠体部３０２ａ，３０２ｂと、枠体部３０２ａと枠体部３０２ｂとの間に挟みこむように固定された延在部３０２ｃとを備えている。上部基板３０４は、枠体部３０４ａと、枠体部３０４ａに固定された延在部３０４ｂとを備えている。図示は省略するが、実施例２と同様に、上部基板３０４の延在部３０４ｂには、ミラー３１５への投射光とミラー３１５からの反射光が通過する開口が形成されている。延在部３０４ｂの開口は、ミラー３１５が第２傾動部３１１とともに傾動した場合でもミラー３１５への投射光とミラー３１５からの反射光が延在部３０４ｂに遮られることがないように、十分な大きさに形成されている。中心基板３０１と延在部３０２ｃ、３０４ｂとは、同じ材料基板（例えば、シリコン基板等の半導体基板）によって形成されている。枠体部３０２ａ，３０２ｂ、３０４ａは同じ材料基板（例えばガラスエポキシ基板等の絶縁性の基板）によって形成されている。第１磁気センサ５５０ａ、第２磁気センサ５６０ｂ、第３磁気センサ５６０ａ、第４磁気センサ５５０ｂは、ホール素子であり、その設置位置に発生するｚ軸方向の磁束密度成分Ｂｚを検出し、Ｂｚに比例する電圧を外部の演算回路（図示しない）に出力する。
【００５４】
第１磁気センサ５５０ａ、第２磁気センサ５６０ａは、第２磁石３１３ａの近傍に配置されており、第２磁石３１３ａからの磁束のｚ軸方向の磁束密度を検出することができる位置および向きに設置されている。第１磁気センサ５５０ａと第２磁気センサ５６０ａは、第２傾動軸（ｘ軸）に関して対称な位置に配置されている。第３磁気センサ５６０ｂ、第４磁気センサ５５０ｂは、第２磁石３１３ｂの近傍に配置されており、第２磁石３１３ｂからの磁束のｚ軸方向の磁束密度を検出することができる位置および向きに設置されている。第３磁気センサ５６０ｂと第４磁気センサ５５０ｂは、第２傾動軸（ｘ軸）に関して対称な位置に配置されている。第１磁気センサ５５０ａと第３磁気センサ５６０ｂは、第１傾動軸（ｙ軸）に関して対称な位置に配置されている。第２磁気センサ５６０ａと第４磁気センサ５５０ｂは、第１傾動軸（ｙ軸）に関して対称な位置に配置されている。以下では第１磁気センサ５５０ａ、第２磁気センサ５６０ａ、第３磁気センサ５６０ｂ、第４磁気センサ５５０ｂで検出されるｚ軸方向の磁束密度成分を、単にそれぞれの磁気センサの検出値と表記し、それぞれＢｚ１、Ｂｚ２、Ｂｚ３、Ｂｚ４と表記する。
【００５５】
第１傾動部３０５および第２傾動部３１１が中心基板３０１に対して第１傾動軸（ｙ軸）の周りに傾動すると、第２磁石３１３ａは第１磁気センサ５５０ａに近づき、第２磁気センサ５６０ａから遠ざかる。また、第２磁石３１３ｂは第３磁気センサ５６０ｂに近づき、第４磁気センサ５５０ｂから遠ざかる。これによって、第１磁気センサ５５０ａおよび第３磁気センサ５６０ｂの検出値Ｂｚ１，Ｂｚ３は増大し、第２磁気センサ５６０ａおよび第４磁気センサ５５０ｂの検出値Ｂｚ２，Ｂｚ４は減少する。
【００５６】
第２傾動部３１１が中心基板３０１および第１傾動部３０５に対して第２傾動軸（ｘ軸）の周りに傾動すると、第２磁石３１３ａの磁化方向に沿って伸びる軸は、第１磁気センサ５５０ａおよび第２磁気センサ５６０ａに近づく方向に傾く。また、第２磁石３１３ｂの磁化方向に沿って伸びる軸は、第３磁気センサ５６０ｂ、第４磁気センサ５５０ｂから遠ざかる方向に傾く。これによって、第１磁気センサ５５０ａおよび第２磁気センサ５６０ａの検出値Ｂｚ１，Ｂｚ２は増大し、第３磁気センサ５６０ｂおよび第４磁気センサ５５０ｂの検出値Ｂｚ３，Ｂｚ４は減少する。
【００５７】
ｘ軸周りの傾動角度φを検出する際には、ｙ軸周りの傾動に起因する各磁気センサの検出値の増減の影響を排除する必要がある。第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｙ軸周りに傾動していない場合には、第１磁気センサ５５０ａでの検出値Ｂｚ１と第３磁気センサ５６０ｂでの検出値Ｂｚ３の差分Ｂｚ１−Ｂｚ３を算出することで、ｘ軸周りの傾動角度φを感度良く検出することができる。同様に、第２磁気センサ５６０ｂでの検出値Ｂｚ２と第４磁気センサ５５０ｂでの検出値Ｂｚ４の差分（Ｂｚ２−Ｂｚ４）を算出することで、ｘ軸周りの傾動角度φを感度良く検出することができる。しかしながら、上述したように、第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｙ軸周りにも傾動している場合、第１磁気センサ５５０ａでの検出値Ｂｚ１および第３磁気センサ５６０ｂでの検出値Ｂｚ３は増加するように影響を受けており、第２磁気センサ５６０ａでの検出値Ｂｚ２および第４磁気センサ５５０ｂでの検出値Ｂｚ４は減少するように影響を受けている。従って、上記した２つの差分Ｂｚ１−Ｂｚ３、Ｂｚ２−Ｂｚ４の和を算出することで、ｙ軸周りの傾動の影響を相殺することができる。すなわち、本実施例の光偏向装置１４では、第１磁気センサ５５０ａ、第２磁気センサ５６０ａ、第３磁気センサ５６０ｂ、第４磁気センサ５５０ｂのそれぞれの検出値を組み合わせた評価値（Ｂｚ１−Ｂｚ３）＋（Ｂｚ２−Ｂｚ４）に基づいて、ｘ軸周りの傾動角度φを検出することができる。
【００５８】
上記のようにｘ軸周りの傾動角度φを検出する際には、評価値（Ｂｚ１−Ｂｚ３）＋（Ｂｚ２−Ｂｚ４）を、Ｂｚ１、Ｂｚ２、Ｂｚ３、Ｂｚ４の基準値で除することによって、第２磁石３１３ａ、３１３ｂの温度依存性の影響についても排除することができる。ここで用いる基準値としては、例えばＢｚ１、Ｂｚ２、Ｂｚ３、Ｂｚ４の平均値などを用いることができる。
【００５９】
ｙ軸周りの傾動角度θを検出する際には、ｘ軸周りの傾動に起因する検出値の増減の影響を排除する必要がある。第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｘ軸周りに傾動していない場合には、第１磁気センサ５５０ａでの検出値Ｂｚ１と第２磁気センサ５６０ａでの検出値Ｂｚ２の差分Ｂｚ１−Ｂｚ２を算出することで、ｙ軸周りの傾動角度θを感度良く検出することができる。同様に、第３磁気センサ５６０ｂでの検出値Ｂｚ３と第４磁気センサ５５０ｂでの検出値Ｂｚ４の差分（Ｂｚ３−Ｂｚ４）を算出することで、ｙ軸周りの傾動角度θを感度良く検出することができる。しかしながら、上述したように、第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｘ軸周りに傾動すると、第１磁気センサ５５０ａでの検出値Ｂｚ１および第２磁気センサ５６０ａでの検出値Ｂｚ２は増加し、第３磁気センサ５６０ｂでの検出値Ｂｚ３および第４磁気センサ５５０ｂでの検出値Ｂｚ４は減少する。従って、上記した２つの差分Ｂｚ１−Ｂｚ２、Ｂｚ３−Ｂｚ４の和を算出することで、ｘ軸周りの傾動の影響を相殺することができる。すなわち、本実施例の光偏向装置１４では、第１磁気センサ５５０ａ、第２磁気センサ５６０ａ、第３磁気センサ５６０ｂ、第４磁気センサ５５０ｂのそれぞれの検出値を組み合わせた評価値（Ｂｚ１−Ｂｚ２）＋（Ｂｚ３−Ｂｚ４）に基づいて、ｙ軸周りの傾動角度θを検出することができる。
【００６０】
上記のようにｙ軸周りの傾動角度θを検出する際にも、評価値（Ｂｚ１−Ｂｚ２）＋（Ｂｚ３−Ｂｚ４）を、Ｂｚ１、Ｂｚ２、Ｂｚ３、Ｂｚ４の平均値などの基準値で除することによって、第２磁石３１３ａ、３１３ｂの温度依存性の影響を排除することができる。
【００６１】
（実施例４）
以下では実施例４の光偏向装置１６について、実施例１の光偏向装置１０と相違する箇所を中心に説明する。実施例１の光偏向装置１０と同様の構成については、同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。図１４は、実施例４の光偏向装置１６のミラー支持部３６の近傍を示す平面図であり、図１５は、図１４のＸＶ−ＸＶ線断面図であり、図１６は、図１４のＸＶＩ−ＸＶＩ線断面図である。図１４〜図１６に示すように、本実施例のミラー支持部３６は、中心基板３０１に固定されている下部基板３０２および上部基板３０４と、下部基板３０２に設置されている第１磁気センサ５７０ａ、第２磁気センサ５７０ｂおよび第３磁気センサ５８０ａと、上部基板３０４に設置されている第４磁気センサ５８０ｂを備えている。下部基板３０２は、上下に配置された枠体部３０２ａ，３０２ｂと、枠体部３０２ａと枠体部３０２ｂとの間に挟みこむように固定された延在部３０２ｃとを備えている。上部基板３０４は、枠体部３０４ａと、枠体部３０４ａに固定された延在部３０４ｂとを備えている。図示は省略するが、実施例２と同様に、上部基板３０４の延在部３０４ｂには、ミラー３１５への投射光とミラー３１５からの反射光が通過する開口が形成されている。延在部３０４ｂの開口は、ミラー３１５が第２傾動部３１１とともに傾動した場合でもミラー３１５への投射光とミラー３１５からの反射光が延在部３０４ｂに遮られることがないように、十分な大きさに形成されている。中心基板３０１と延在部３０２ｃ、３０４ｂとは、同じ材料基板（例えば、シリコン基板等の半導体基板）によって形成されている。枠体部３０２ａ，３０２ｂ、３０４ａは同じ材料基板（例えばガラスエポキシ基板等の絶縁性の基板）によって形成されている。第１磁気センサ５７０ａ、第２磁気センサ５７０ｂ、第３磁気センサ５８０ａ、第４磁気センサ５８０ｂは、ホール素子であり、その設置位置に発生するｚ軸方向の磁束密度成分Ｂｚを検出し、Ｂｚに比例する電圧を外部の演算回路（図示しない）に出力する。
【００６２】
第１磁気センサ５７０ａ、第３磁気センサ５８０ａおよび第４磁気センサ５８０ｂは、第２磁石３１３ａの近傍に配置されており、第２磁石３１３ａからの磁束のｚ軸方向の磁束密度を検出することができる位置および向きに設置されている。第２磁気センサ５７０ｂは、第２磁石３１３ｂの近傍に配置されており、第２磁石３１３ｂからの磁束のｚ軸方向の磁束密度を検出することができる位置および向きに設置されている。第１磁気センサ５７０ａと第２磁気センサ５７０ｂは、第２傾動軸（ｘ軸）に垂直であり第１傾動軸（ｙ軸）を含む平面に関して対称な位置に配置されている。第１磁気センサ５７０ａと第３磁気センサ５８０ａは、第２磁石３１３ａを挟んで、第１傾動軸（ｙ軸）に垂直であり第２傾動軸（ｘ軸）を含む平面に関して対称な位置に配置されている。第３磁気センサ５８０ａと第４磁気センサ５８０ｂは、第２傾動軸（ｘ軸）に関して対称な位置に配置されている。第２磁気センサ５７０ｂと第４磁気センサ５８０ｂは、第１傾動軸（ｙ軸）に関して対称な位置に配置されている。以下では第１磁気センサ５７０ａ、第２磁気センサ５７０ｂ、第３磁気センサ５８０ａ、第４磁気センサ５８０ｂで検出されるｚ軸方向の磁束密度成分を、単にそれぞれの磁気センサの検出値と表記し、それぞれＢｚ１、Ｂｚ２、Ｂｚ３、Ｂｚ４と表記する。
【００６３】
第１傾動部３０５および第２傾動部３１１が中心基板３０１に対して第１傾動軸（ｙ軸）の周りに傾動すると、第２磁石３１３ａは第１磁気センサ５７０ａおよび第３磁気センサ５８０ａに近づき、第４磁気センサ５８０ｂから遠ざかる。また、第２磁石３１３ｂは第２磁気センサ５７０ｂから遠ざかる。これによって、第１磁気センサ５７０ａおよび第３磁気センサ５８０ａの検出値Ｂｚ１，Ｂｚ３は増大し、第２磁気センサ５７０ｂおよび第４磁気センサ５８０ｂの検出値Ｂｚ２，Ｂｚ４は減少する。
【００６４】
第２傾動部３１１が中心基板３０１および第１傾動部３０５に対して第２傾動軸（ｘ軸）の周りに傾動すると、第２磁石３１３ａの磁化方向に沿って伸びる軸は、第１磁気センサ５７０ａに近づき、第３磁気センサ５８０ａおよび第４磁気センサ５８０ｂから遠ざかる方向に傾く。また、第２磁石３１３ｂの磁化方向に沿って伸びる軸は、第２磁気センサ５７０ｂに近づく方向に傾く。これによって、第１磁気センサ５７０ａおよび第２磁気センサ５７０ｂの検出値Ｂｚ１，Ｂｚ２は増大し、第３磁気センサ５８０ａおよび第４磁気センサ５８０ｂの検出値Ｂｚ３，Ｂｚ４は減少する。
【００６５】
ｘ軸周りの傾動角度φを検出する際には、ｙ軸周りの傾動に起因する各磁気センサの検出値の増減の影響を排除する必要がある。第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｙ軸周りに傾動していない場合には、第１磁気センサ５７０ａでの検出値Ｂｚ１と第３磁気センサ５８０ａでの検出値Ｂｚ３の差分Ｂｚ１−Ｂｚ３を算出することで、ｘ軸周りの傾動角度φを感度良く検出することができる。同様に、第２磁気センサ５７０ｂでの検出値Ｂｚ２と第４磁気センサ５８０ｂでの検出値Ｂｚ４の差分（Ｂｚ２−Ｂｚ４）を算出することで、ｘ軸周りの傾動角度φを感度良く検出することができる。しかしながら、上述したように、第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｙ軸周りにも傾動している場合、第１磁気センサ５７０ａでの検出値Ｂｚ１および第３磁気センサ５８０ａでの検出値Ｂｚ３は増加するように影響を受けており、第２磁気センサ５７０ｂでの検出値Ｂｚ２および第４磁気センサ５８０ｂでの検出値Ｂｚ４は減少するように影響を受けている。従って、上記した２つの差分Ｂｚ１−Ｂｚ３、Ｂｚ２−Ｂｚ４の和を算出することで、ｙ軸周りの傾動の影響を相殺することができる。すなわち、本実施例の光偏向装置１６では、第１磁気センサ５７０ａ、第２磁気センサ５７０ｂ、第３磁気センサ５８０ａ、第４磁気センサ５８０ｂのそれぞれの検出値を組み合わせた評価値（Ｂｚ１−Ｂｚ３）＋（Ｂｚ２−Ｂｚ４）に基づいて、ｘ軸周りの傾動角度φを検出することができる。
【００６６】
上記のようにｘ軸周りの傾動角度φを検出する際には、評価値（Ｂｚ１−Ｂｚ３）＋（Ｂｚ２−Ｂｚ４）を、Ｂｚ１、Ｂｚ２、Ｂｚ３、Ｂｚ４の基準値で除することによって、第２磁石３１３ａ、３１３ｂの温度依存性の影響についても排除することができる。ここで用いる基準値としては、例えばＢｚ１、Ｂｚ２、Ｂｚ３、Ｂｚ４の平均値などを用いることができる。
【００６７】
ｙ軸周りの傾動角度θを検出する際には、ｘ軸周りの傾動に起因する検出値の増減の影響を排除する必要がある。第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｘ軸周りに傾動していない場合には、第１磁気センサ５７０ａでの検出値Ｂｚ１と第２磁気センサ５７０ｂでの検出値Ｂｚ２の差分Ｂｚ１−Ｂｚ２を算出することで、ｙ軸周りの傾動角度θを感度良く検出することができる。同様に、第３磁気センサ５８０ａでの検出値Ｂｚ３と第４磁気センサ５８０ｂでの検出値Ｂｚ４の差分（Ｂｚ３−Ｂｚ４）を算出することで、ｙ軸周りの傾動角度θを感度良く検出することができる。しかしながら、上述したように、第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｘ軸周りに傾動すると、第１磁気センサ５７０ａでの検出値Ｂｚ１および第２磁気センサ５７０ｂでの検出値Ｂｚ２は増加し、第３磁気センサ５８０ａでの検出値Ｂｚ３および第４磁気センサ５８０ｂでの検出値Ｂｚ４は減少する。従って、上記した２つの差分Ｂｚ１−Ｂｚ２、Ｂｚ３−Ｂｚ４の和を算出することで、ｘ軸周りの傾動の影響を相殺することができる。すなわち、本実施例の光偏向装置１６では、第１磁気センサ５７０ａ、第２磁気センサ５７０ｂ、第３磁気センサ５８０ａ、第４磁気センサ５８０ｂのそれぞれの検出値を組み合わせた評価値（Ｂｚ１−Ｂｚ２）＋（Ｂｚ３−Ｂｚ４）に基づいて、ｙ軸周りの傾動角度θを検出することができる。
【００６８】
上記のようにｙ軸周りの傾動角度θを検出する際にも、評価値（Ｂｚ１−Ｂｚ２）＋（Ｂｚ３−Ｂｚ４）を、Ｂｚ１、Ｂｚ２、Ｂｚ３、Ｂｚ４の平均値などの基準値で除することによって、第２磁石３１３ａ、３１３ｂの温度依存性の影響を排除することができる。
【００６９】
（実施例５）
以下では実施例５の光偏向装置１８について、実施例１の光偏向装置１０と相違する箇所を中心に説明する。実施例１の光偏向装置１０と同様の構成については、同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。図１７は、実施例５の光偏向装置１８のミラー支持部３８の近傍を示す平面図であり、図１８は、図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線断面図であり、図１９は、図１７のＸＩＸ−ＸＩＸ線断面図である。図１７〜図１９に示すように、本実施例のミラー支持部３８は、中心基板３０１に固定されている下部基板３０２および上部基板３０４と、下部基板３０２に設置されている第１磁気センサ５９０ａおよび第２磁気センサ５９０ｂと、上部基板３０４に設置されている第３磁気センサ６００ａおよび第４磁気センサ６００ｂを備えている。下部基板３０２は、上下に配置された枠体部３０２ａ，３０２ｂと、枠体部３０２ａと枠体部３０２ｂとの間に挟みこむように固定された延在部３０２ｃとを備えている。上部基板３０４は、枠体部３０４ａと、枠体部３０４ａに固定された延在部３０４ｂとを備えている。図示は省略するが、実施例２と同様に、上部基板３０４の延在部３０４ｂには、ミラー３１５への投射光とミラー３１５からの反射光が通過する開口が形成されている。延在部３０４ｂの開口は、ミラー３１５が第２傾動部３１１とともに傾動した場合でもミラー３１５への投射光とミラー３１５からの反射光が延在部３０４ｂに遮られることがないように、十分な大きさに形成されている。中心基板３０１と延在部３０２ｃ、３０４ｂとは、同じ材料基板（例えば、シリコン基板等の半導体基板）によって形成されている。枠体部３０２ａ，３０２ｂ、３０４ａは同じ材料基板（例えばガラスエポキシ基板等の絶縁性の基板）によって形成されている。第１磁気センサ５９０ａ、第２磁気センサ５９０ｂ、第３磁気センサ６００ａ、第４磁気センサ６００ｂは、ホール素子であり、その設置位置に発生するｚ軸方向の磁束密度成分Ｂｚを検出し、Ｂｚに比例する電圧を外部の演算回路（図示しない）に出力する。
【００７０】
第１磁気センサ５９０ａおよび第４磁気センサ６００ｂは、第２磁石３１３ａの近傍に配置されており、第２磁石３１３ａからの磁束のｚ軸方向の磁束密度を検出することができる位置および向きに設置されている。第２磁気センサ５９０ｂおよび第３磁気センサ６００ａは、第２磁石３１３ｂの近傍に配置されており、第２磁石３１３ｂからの磁束のｚ軸方向の磁束密度を検出することができる位置および向きに設置されている。第１磁気センサ５９０ａと第２磁気センサ５９０ｂは、第２傾動軸（ｘ軸）に垂直であり第１傾動軸（ｙ軸）を含む平面に関して対称な位置に配置されている。第３磁気センサ６００ａと第４磁気センサ６００ｂは、第２傾動軸（ｘ軸）に垂直であり第１傾動軸（ｙ軸）を含む平面に関して対称な位置に配置されている。第１磁気センサ５９０ａと第３磁気センサ６００ａは、第１傾動軸（ｙ軸）に関して対称な位置に配置されている。第２磁気センサ５９０ｂと第４磁気センサ６００ｂは、第１傾動軸（ｙ軸）に関して対称な位置に配置されている。以下では第１磁気センサ５９０ａ、第２磁気センサ５９０ｂ、第３磁気センサ６００ａ、第４磁気センサ６００ｂで検出されるｚ軸方向の磁束密度成分を、単にそれぞれの磁気センサの検出値と表記し、それぞれＢｚ１、Ｂｚ２、Ｂｚ３、Ｂｚ４と表記する。
【００７１】
第１傾動部３０５および第２傾動部３１１が中心基板３０１に対して第１傾動軸（ｙ軸）の周りに傾動すると、第２磁石３１３ａは第１磁気センサ５９０ａに近づき、第４磁気センサ６００ｂから遠ざかる。また、第２磁石３１３ｂは第３磁気センサ６００ａに近づき、第２磁気センサ５９０ｂから遠ざかる。これによって、第１磁気センサ５９０ａおよび第３磁気センサ６００ａの検出値Ｂｚ１，Ｂｚ３は増大し、第２磁気センサ５９０ｂおよび第４磁気センサ６００ｂの検出値Ｂｚ２，Ｂｚ４は減少する。
【００７２】
第２傾動部３１１が中心基板３０１および第１傾動部３０５に対して第２傾動軸（ｘ軸）の周りに傾動すると、第２磁石３１３ａの磁化方向に沿って伸びる軸は、第１磁気センサ５９０ａに近づき、第４磁気センサ６００ｂから遠ざかる方向に傾く。また、第２磁石３１３ｂの磁化方向に沿って伸びる軸は、第２磁気センサ５９０ｂに近づき、第３磁気センサ６００ａから遠ざかる方向に傾く。これによって、第１磁気センサ５９０ａおよび第２磁気センサ５９０ｂの検出値Ｂｚ１，Ｂｚ２は増大し、第３磁気センサ６００ａおよび第４磁気センサ６００ｂの検出値Ｂｚ３，Ｂｚ４は減少する。
【００７３】
ｘ軸周りの傾動角度φを検出する際には、ｙ軸周りの傾動に起因する各磁気センサの検出値の増減の影響を排除する必要がある。第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｙ軸周りに傾動していない場合には、第１磁気センサ５９０ａでの検出値Ｂｚ１と第３磁気センサ６００ａでの検出値Ｂｚ３の差分Ｂｚ１−Ｂｚ３を算出することで、ｘ軸周りの傾動角度φを感度良く検出することができる。同様に、第２磁気センサ５９０ｂでの検出値Ｂｚ２と第４磁気センサ６００ｂでの検出値Ｂｚ４の差分（Ｂｚ２−Ｂｚ４）を算出することで、ｘ軸周りの傾動角度φを感度良く検出することができる。しかしながら、上述したように、第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｙ軸周りにも傾動している場合、第１磁気センサ５９０ａでの検出値Ｂｚ１および第３磁気センサ６００ａでの検出値Ｂｚ３は増加するように影響を受けており、第２磁気センサ５９０ｂでの検出値Ｂｚ２および第４磁気センサ６００ｂでの検出値Ｂｚ４は減少するように影響を受けている。従って、上記した２つの差分Ｂｚ１−Ｂｚ３、Ｂｚ２−Ｂｚ４の和を算出することで、ｙ軸周りの傾動の影響を相殺することができる。すなわち、本実施例の光偏向装置１８では、第１磁気センサ５９０ａ、第２磁気センサ５９０ｂ、第３磁気センサ６００ａ、第４磁気センサ６００ｂのそれぞれの検出値を組み合わせた評価値（Ｂｚ１−Ｂｚ３）＋（Ｂｚ２−Ｂｚ４）に基づいて、ｘ軸周りの傾動角度φを検出することができる。
【００７４】
上記のようにｘ軸周りの傾動角度φを検出する際には、評価値（Ｂｚ１−Ｂｚ３）＋（Ｂｚ２−Ｂｚ４）を、Ｂｚ１、Ｂｚ２、Ｂｚ３、Ｂｚ４の基準値で除することによって、第２磁石３１３ａ、３１３ｂの温度依存性の影響についても排除することができる。ここで用いる基準値としては、例えばＢｚ１、Ｂｚ２、Ｂｚ３、Ｂｚ４の平均値などを用いることができる。
【００７５】
ｙ軸周りの傾動角度θを検出する際には、ｘ軸周りの傾動に起因する検出値の増減の影響を排除する必要がある。第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｘ軸周りに傾動していない場合には、第１磁気センサ５９０ａでの検出値Ｂｚ１と第２磁気センサ５９０ｂでの検出値Ｂｚ２の差分Ｂｚ１−Ｂｚ２を算出することで、ｙ軸周りの傾動角度θを感度良く検出することができる。同様に、第３磁気センサ６００ａでの検出値Ｂｚ３と第４磁気センサ６００ｂでの検出値Ｂｚ４の差分（Ｂｚ３−Ｂｚ４）を算出することで、ｙ軸周りの傾動角度θを感度良く検出することができる。しかしながら、上述したように、第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｘ軸周りに傾動すると、第１磁気センサ５９０ａでの検出値Ｂｚ１および第２磁気センサ５９０ｂでの検出値Ｂｚ２は増加し、第３磁気センサ６００ａでの検出値Ｂｚ３および第４磁気センサ６００ｂでの検出値Ｂｚ４は減少する。従って、上記した２つの差分Ｂｚ１−Ｂｚ２、Ｂｚ３−Ｂｚ４の和を算出することで、ｘ軸周りの傾動の影響を相殺することができる。すなわち、本実施例の光偏向装置１８では、第１磁気センサ５９０ａ、第２磁気センサ５９０ｂ、第３磁気センサ６００ａ、第４磁気センサ６００ｂのそれぞれの検出値を組み合わせた評価値（Ｂｚ１−Ｂｚ２）＋（Ｂｚ３−Ｂｚ４）に基づいて、ｙ軸周りの傾動角度θを検出することができる。
【００７６】
上記のようにｙ軸周りの傾動角度θを検出する際にも、評価値（Ｂｚ１−Ｂｚ２）＋（Ｂｚ３−Ｂｚ４）を、Ｂｚ１、Ｂｚ２、Ｂｚ３、Ｂｚ４の平均値などの基準値で除することによって、第２磁石３１３ａ、３１３ｂの温度依存性の影響を排除することができる。
【００７７】
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。
【００７８】
上記の実施例では、一対の第１ねじり梁３０３ａ、３０３ｂによって第１傾動部３０５が支持されている構成について説明したが、単一の第１ねじり梁によって第１傾動部３０５が支持されている構成とすることもできる。同様に、上記の実施例では、一対の第２ねじり梁３０９ａ、３０９ｂによって第２傾動部３１１が支持されている構成について説明したが、単一の第２ねじり梁によって第２傾動部３１１が支持されている構成とすることもできる。
【００７９】
上記の実施例では、傾動角度を検出するために用いる磁束源として、第２傾動部３１１をｙ軸方向に傾動させるアクチュエータを構成する第２磁石３１３ａ、３１３ｂを用いている。これとは異なり、傾動角度を検出するための磁束源をアクチュエータとは別に設ける構成としてもよい。
【００８０】
上記の実施例では、傾動角度を検出するための磁束源として、永久磁石である第２磁石３１３ａ、３１３ｂを用いる場合について説明した。これとは異なり、傾動角度を検出するための磁束源としては、例えば鉄などの軟磁性体を磁化したものを用いてもよいし、傾動角度の検出時にのみ通電して磁束を発生させる電磁石を用いてもよい。
【００８１】
上記の実施例では、第１傾動部３０５および第２傾動部３１１を傾動させるアクチュエータとして、ミラー支持部３０の外部に設けられた第１電磁石２０、第２電磁石４０と、第１傾動部３０５に設けられた第１磁石３０７ａ、３０７ｂと、第２傾動部３１１に設けられた第２磁石３１３ａ、３１３ｂを備える、いわゆるムービングマグネット方式のアクチュエータを用いる場合について説明した。これとは異なり、例えば第１電磁石２０と第２電磁石４０をそれぞれ永久磁石で置き換え、第１磁石３０７ａ、３０７ｂと第２磁石３１３ａ、３１３ｂをそれぞれ電磁石で置き換えた、いわゆるムービングコイル方式のアクチュエータを用いてもよい。あるいは、第１傾動部３０５および第２傾動部３１１を傾動させるアクチュエータとして、第１傾動部３０５および第２傾動部３１１のそれぞれに一対の可動電極を設け、下部基板３０２の延在部３０２ｃに各可動電極に対応した固定電極を設け、可動電極と固定電極の間に電圧を印加して静電引力によって第１傾動部３０５および第２傾動部３１１にトルクを印加する、いわゆる静電形のアクチュエータを用いても良い。あるいは、第２傾動部３１１の四方をピエゾ薄膜を介して中心基板３０１が支持する構成として、ピエゾ薄膜に電圧を印加することで第２傾動部３１１を傾動させる、いわゆるピエゾ形のアクチュエータを用いてもよい。上記のいずれの代替形態においても、第２傾動部３１１の傾動角度を検出するための磁束源は、アクチュエータとは別個に設けておく必要がある。
【００８２】
上記の実施例では、各磁気センサがｚ軸方向の磁束密度成分Ｂｚを検出する構成について説明したが、第１傾動軸および第２傾動軸周りの傾動に伴って磁束密度成分が変動する方向であれば、他の方向の磁束密度成分を各磁気センサが検出する構成としてもよい。例えば、実施例１−実施例５の各構成において、各磁気センサがｘ軸方向の磁束密度成分Ｂｘを検出する構成としても、第１傾動軸および第２傾動軸周りの傾動角度をそれぞれ検出することができるし、各磁気センサがｙ軸方向の磁束密度成分Ｂｙを検出する構成としても、第１傾動軸および第２傾動軸周りの傾動角度をそれぞれ検出することができる。なおこれらの場合には、各磁気センサが検出する磁束の極性が正反対となって磁気センサの検出値の正負が反転しないように、各磁気センサの配置方向に留意する必要がある。
【００８３】
上記の実施例では、磁気センサの一例としてホール素子を例示して説明したが、磁気センサの具体的な構成としてはこれに限定されない。例えば、磁気抵抗素子等のホール素子以外の磁気センサを用いることも可能である。
【００８４】
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、出願時請求項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し得るものであり、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】
【００８５】
１０，１２，１４，１６，１８ 光偏向装置
２０ 第１電磁石
３０，３２，３４，３６，３８ ミラー支持部
４０ 第２電磁石
２０１，４０１ 鉄心
２０１ａ，４０１ａ 第１磁極部
２０１ｂ，４０１ｂ 第２磁極部
２０３ａ，２０３ｂ 第１コイル
３０１ 中心基板
３０２ 下部基板
３０２ａ，３０２ｂ，３０４ａ 枠体部
３０２ｃ，３０４ｂ 延在部
３０３ａ，３０３ｂ 第１ねじり梁
３０４ 上部基板
３０５ 第１傾動部
３０７ａ，３０７ｂ 第１磁石
３０９ａ，３０９ｂ 第２ねじり梁
３１１ 第２傾動部
３１３ａ，３１３ｂ 第２磁石
３１５ ミラー
４０３ａ，４０３ｂ 第２コイル
５１０ａ，５３０ａ，５５０ａ，５７０ａ，５９０ａ 第１磁気センサ
５１０ｂ，５４０ｂ，５６０ａ，５７０ｂ，５９０ｂ 第２磁気センサ
５２０ａ，５４０ａ，５６０ｂ，５８０ａ，６００ａ 第３磁気センサ
５２０ｂ，５３０ｂ，５５０ｂ，５８０ｂ，６００ｂ 第４磁気センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光偏向装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板に対して傾動可能な傾動部と、前記傾動部に固定されているミラーと、前記傾動部を前記基板に対して傾動させるアクチュエータを備える光偏向装置が、従来から知られている。この種の光偏向装置では、基板に対する傾動部およびミラーの傾動角度を検出するための傾動角度検出センサを組み込んだものがある。
【０００３】
特許文献１に、傾動角度検出センサを組み込んだ光偏向装置が開示されている。この光偏向装置では、基板上に一対の永久磁石を設置し、傾動板に電磁石を設置している。電磁石に通電すると、永久磁石と電磁石の間に磁気力が作用し、傾動板を傾動させることができる。この光偏向装置では、傾動板に磁気センサが設置されている。磁気センサは、一対の永久磁石の間に発生している磁束の傾動板の厚み方向の成分を検出する。厚み方向の磁束密度成分は、傾動板の傾動角度に応じて変化する。磁気センサの出力から傾動板およびミラーの傾動角度を検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−８１５８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光偏向装置には、傾動部が基板に対して第１傾動軸と第２傾動軸の２軸それぞれの周りに傾動するものがある。このような種類の光偏向装置においては、傾動部が第１傾動軸周りに傾動した場合にも磁気センサで検出される磁束が変動し、傾動部が第２傾動軸周りに傾動した場合にも磁気センサで検出される磁束が変動してしまう場合がある。磁気センサで検出される磁束に、第１傾動軸周りの傾動の影響と、第２傾動軸周りの傾動の影響が重畳してしまうと、それぞれの軸周りの傾動角度を正確に検出することができない。２軸に傾動可能な光偏向装置において、それぞれの軸周りの傾動角度を正確に検出することが可能な技術が期待されている。
【０００６】
本願では上記の課題を解決する技術を開示する。本出願では、２軸に傾動可能な光偏向装置において、それぞれの軸周りの傾動角度を正確に検出することが可能が技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本出願で開示する光偏向装置は、基板に対して第１傾動軸および第２傾動軸周りに傾動可能な傾動部と、前記傾動部に固定されているミラーと、前記傾動部を前記基板に対して第１傾動軸および第２傾動軸周りに傾動させるアクチュエータを備えている。その光偏向装置は、前記傾動部に固定されている磁束源と、前記基板に固定されており、前記磁束源が発生させる磁束密度を検出する第１、第２、第３および第４磁気センサを備えている。その光偏向装置では、前記第１、第２、第３および第４磁気センサが、以下の位置関係、すなわち、前記傾動部が第１傾動軸周りの一方向に傾動した場合に、前記第１磁気センサおよび第３磁気センサで検出される磁束密度が増大し、前記第２磁気センサおよび第４磁気センサで検出される磁束密度が減少し、他方向に傾動した場合に、前記第１磁気センサおよび第３磁気センサで検出される磁束密度が減少し、前記第２磁気センサおよび第４磁気センサで検出される磁束密度が増大し、前記傾動部が第２傾動軸周りの一方向に傾動した場合に、前記第１磁気センサおよび第２磁気センサで検出される磁束密度が増大し、前記第３磁気センサおよび第４磁気センサで検出される磁束密度が減少し、他方向に傾動した場合に、前記第１磁気センサおよび第２磁気センサで検出される磁束密度が減少し、前記第３磁気センサおよび第４磁気センサで検出される磁束密度が増大する位置関係で配置されている。
【０００８】
上記の光偏向装置は、傾動部の第１傾動軸および第２傾動軸周りでの傾動に対して、検出される磁束密度の増減特性が異なる４つの磁気センサを備えている。これらの磁気センサで検出される磁束密度を適宜組み合わせて用いることで、傾動部の第２傾動軸周りの傾動の影響を排除して第１傾動軸周りの傾動角度を検出することもできるし、傾動部の第１傾動軸周りの傾動の影響を排除して第２傾動軸周りの傾動角度を検出することもできる。第１傾動軸周りの傾動角度と第２傾動軸周りの傾動角度をそれぞれ正確に検出することができる。
【０００９】
上記の光偏向装置は、前記第１、第２、第３および第４磁気センサで検出される磁束密度に基づいて、前記ミラーの第１傾動軸および第２傾動軸周りの傾動角度をそれぞれ算出する演算装置をさらに備えており、前記演算装置が、前記第１磁気センサで検出される磁束密度と前記第２磁気センサで検出される磁束密度の差分と、前記第３磁気センサで検出される磁束密度と前記第４磁気センサで検出される磁束密度の差分の和を第１評価値として、その第１評価値に基づいて前記ミラーの第１傾動軸周りの傾動角度を算出し、前記第１磁気センサで検出される磁束密度と前記第３磁気センサで検出される磁束密度の差分と、前記第２磁気センサで検出される磁束密度と前記第４磁気センサで検出される磁束密度の差分の和を第２評価値として、その第２評価値に基づいて前記ミラーの第２傾動軸周りの傾動角度を算出することが好ましい。
【００１０】
上記の光偏向装置では、第１評価値については、第２傾動軸周りの傾動に起因する磁束密度の増減の影響が相殺されているため、第１評価値に基づいてミラーの第１傾動軸周りの傾動角度を正確に検出することができる。また、第２評価値については、第１傾動軸周りの傾動に起因する磁束密度の増減の影響が相殺されているため、第２評価値に基づいて第２傾動軸周りの傾動角度を正確に検出することができる。
【００１１】
上記の光偏向装置では、前記演算装置が、前記第１、第２、第３および第４磁気センサで検出される磁束密度に基づいて基準値を算出し、前記第１評価値を前記基準値で除した値に基づいて第１傾動軸周りの傾動角度を算出し、前記第２評価値を前記基準値で除した値に基づいて第２傾動軸周りの傾動角度を算出することが好ましい。
【００１２】
一般に、磁束源が発生させる磁束密度は磁束源の温度に依存して変動する。従って、第１、第２、第３および第４磁気センサで検出される磁束密度は、傾動部の第１傾動軸および第２傾動軸周りの傾動角度に依存して変動するだけでなく、磁束源の温度にも依存して変動する。そこで、上記の光偏向装置では、傾動部の第１傾動軸および第２傾動軸周りでの傾動に依存して変動せず、磁束源の温度に依存して変動する基準値を算出して、その基準値によって第１評価値と第２評価値を除算した値に基づいて、第１傾動軸および第２傾動軸周りの傾動角度をそれぞれ算出する。このような基準値としては、例えば第１、第２、第３および第４磁気センサで検出される磁束密度の平均値を用いることができる。上記の光偏向装置によれば、磁束源の温度依存性の影響を排除して、第１傾動軸周りの傾動角度と第２傾動軸周りの傾動角度をそれぞれ正確に検出することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本出願が開示する技術によれば、２軸に傾動可能な光偏向装置において、それぞれの軸周りの傾動角度を正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１，２，３，４，５の光偏向装置１０，１２，１４，１６，１８の斜視図である。
【図２】実施例１の光偏向装置１０のミラー支持部３０の近傍を示す平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】ホール素子の動作原理を説明する図である。
【図６】実施例１の光偏向装置１０における磁束源と磁気センサの位置関係をｘｚ平面で見た図である。
【図７】実施例１の光偏向装置１０における磁束源と磁気センサの位置関係をｙｚ平面で見た図である。
【図８】実施例２の光偏向装置１２のミラー支持部３２の近傍を示す平面図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【図１０】図８のＸ−Ｘ線断面図である。
【図１１】実施例３の光偏向装置１４のミラー支持部３４の近傍を示す平面図である。
【図１２】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。
【図１３】図１１のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面図である。
【図１４】実施例４の光偏向装置１６のミラー支持部３６の近傍を示す平面図である。
【図１５】図１４のＸＶ−ＸＶ線断面図である。
【図１６】図１４のＸＶＩ−ＸＶＩ線断面図である。
【図１７】実施例５の光偏向装置１８のミラー支持部３８の近傍を示す平面図である。
【図１８】図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線断面図である。
【図１９】図１７のＸＩＸ−ＸＩＸ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
下記に記載する実施例の主要な特徴を列記する。
（特徴１）第１、第２、第３および第４磁気センサは、いずれも第１傾動軸および第２傾動軸の両者に直交する方向の磁束密度成分を検出する。
（特徴２）傾動部に固定されている磁束源は永久磁石から構成されている。
（特徴３）第１、第２、第３および第４磁気センサは、いずれもホール素子から構成されている。
（特徴４）アクチュエータは傾動部に固定された永久磁石と基板に対して位置が固定された電磁石を備える、いわゆるムービングマグネット方式のものである。
【実施例】
【００１６】
（実施例１）
図１は、実施例１の光偏向装置１０の各構成要素の配置を概念的に示す斜視図である。図１に示すように、光偏向装置１０は、第１電磁石２０と、第２電磁石４０と、ミラー支持部３０とを備えている。尚、図１では、ミラー支持部３０の詳細な構造は図示を省略している。
【００１７】
図１に示すように、第１電磁石２０は、Ｃ字形状の鉄心２０１と、鉄心２０１に巻き付けられている第１コイル２０３ａ，２０３ｂを備えている。鉄心２０１は、ｘ軸方向においてミラー支持部３０を挟んで対向する第１磁極部２０１ａと第２磁極部２０１ｂとを備えている。第１磁極部２０１ａの面と第２磁極部２０１ｂの面とは同じ面積であり、ｙ軸に平行な２辺とｚ軸に平行な２辺によって囲まれた長方形状であり、ｘ軸に対して垂直である。
【００１８】
第２電磁石４０は、Ｃ字形状の鉄心４０１と、鉄心４０１に巻き付けられている第２コイル４０３ａ，４０３ｂを備えている。鉄心４０１は、ｙ軸方向においてミラー支持部３０を挟んで対向する第１磁極部４０１ａと第２磁極部４０１ｂとを備えている。第１磁極部４０１ａの面と第２磁極部４０１ｂの面とは同じ面積であり、ｘ軸に平行な２辺とｚ軸に平行な２辺によって囲まれた長方形状であり、ｙ軸に対して垂直である。
【００１９】
第１電磁石２０の第１コイル２０３ａ，２０３ｂに電流を流すと、第１磁極部２０１ａと第２磁極部２０１ｂとの間に、主としてｘ軸方向に磁束が発生する。第２電磁石４０の第２コイル４０３ａ，４０３ｂに電流を流すと、第１磁極部４０１ａと第２磁極部４０１ｂとの間に、主としてｙ軸方向に磁束が発生する。
【００２０】
第１電磁石２０の第１磁極部２０１ａの面の中心と第２磁極部２０１ｂの面の中心、および第２電磁石４０の第１磁極部４０１ａの面の中心と第２磁極部４０１ｂの面の中心は、いずれもｚ軸に対して垂直な同一平面内に位置している。
【００２１】
図２は、図１に示す光偏向装置１０のミラー支持部３０の近傍を示す平面図であり、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図であり、図４は、図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。図２〜図４に示すように、ミラー支持部３０は、中心基板３０１と、中心基板３０１から伸びている１対の第１ねじり梁３０３ａ，３０３ｂと、１対の第１ねじり梁３０３ａ，３０３ｂによって支持されている第１傾動部３０５と、第１傾動部３０５から伸びている１対の第２ねじり梁３０９ａ，３０９ｂと、１対の第２ねじり梁３０９ａ，３０９ｂによって支持されている第２傾動部３１１と、第２傾動部３１１の上面に固定されているミラー３１５とを備えている。図２に図示されているミラー支持部３０の構造は、例えば半導体基板を材料として、いわゆるＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術によって一体に形成することができる。ミラー支持部３０は、図１に示す第１電磁石２０および第２電磁石４０に対して、ミラー３１５が向いている方向がｚ軸の正方向となるように配置される。ミラー支持部３０は、中心基板３０１に固定されている下部基板３０２と、下部基板３０２に設置されている第１磁気センサ５１０ａ、第２磁気センサ５１０ｂ、第３磁気センサ５２０ａ、第４磁気センサ５２０ｂを備えている。下部基板３０２は、上下に配置された枠体部３０２ａ，３０２ｂと、枠体部３０２ａと枠体部３０２ｂとの間に挟みこむように固定された延在部３０２ｃとを備えている。中心基板３０１と延在部３０２ｃとは、同じ材料基板（例えば、シリコン基板等の半導体基板）によって形成されている。枠体部３０２ａ，３０２ｂは同じ材料基板（例えばガラスエポキシ基板等の絶縁性の基板）によって形成されている。第１磁気センサ５１０ａ、第２磁気センサ５１０ｂ、第３磁気センサ５２０ａ、第４磁気センサ５２０ｂは、延在部３０２ｃに設置されている。延在部３０２ｃの第１磁気センサ５１０ａ、第２磁気センサ５１０ｂ、第３磁気センサ５２０ａ、第４磁気センサ５２０ｂが設置される面は、第１電磁石２０の第１磁極部２０１ａの面の中心と第２磁極部２０１ｂの面の中心、および第２電磁石４０の第１磁極部４０１ａの面の中心と第２磁極部４０１ｂの面の中心を含む平面に一致するように配置されている。第１磁気センサ５１０ａ、第２磁気センサ５１０ｂ、第３磁気センサ５２０ａ、第４磁気センサ５２０ｂは、ホール素子であり、その設置位置に発生するｚ軸方向の磁束密度成分Ｂｚを検出し、Ｂｚに比例する電圧を外部に設けられた演算回路（図示しない）に出力する。第１磁気センサ５１０ａ、第２磁気センサ５１０ｂ、第３磁気センサ５２０ａ、第４磁気センサ５２０ｂは、半導体製造技術を用いて、延在部３０２ｃに形成したものであってもよい。
【００２２】
図２に示すように、本実施例の光偏向装置１０は、中心基板３０１と第１ねじり梁３０３ａの接続点と、中心基板３０１と第１ねじり梁３０３ｂの接続点を結ぶ線がｙ軸方向と一致し、第１傾動部３０５と第２ねじり梁３０９ａの接続点と，第１傾動部３０５と第２ねじり梁３０９ｂの接続点を結ぶ線がｘ軸方向と一致するように、構成されている。ｘｙ平面に直交する方向はｚ軸方向と一致しており、第２傾動部３１１のｚ軸が正となる上面側にミラー３１５が設置されている。
【００２３】
第１ねじり梁３０３ａ，３０３ｂは、中心基板３０１からｙ軸方向に伸びているとともに、第１傾動部３０５に連接している。第２ねじり梁３０９ａ，３０９ｂは、第１傾動部３０５からｘ軸方向に伸びているとともに、第２傾動部３１１に連接している。ｙ軸とｘ軸は基板に平行な面内で直交している。第１ねじり梁３０３ａ，３０３ｂおよび第２ねじり梁３０９ａ，３０９ｂが捩れていない状態であって、第１傾動部３０５、第２傾動部３１１が中心基板３０１および下部基板３０２に対して傾いていない場合に、ｙ軸とｘ軸が直交する面と、第１傾動部３０５、第２傾動部３１１とは平行となる。
【００２４】
第１傾動部３０５は、第１ねじり梁３０３ａ，３０３ｂによって、中心基板３０１に対してｙ軸（第１傾動軸）を中心に傾動可能に支持されており、第２傾動部３１１は、第２ねじり梁３０９ａ，３０９ｂによって、第１傾動部３０５に対してｘ軸（第２傾動軸）を中心に傾動可能に支持されている。これによって、第２傾動部３１１は、中心基板３０１に対して、ｙ軸（第１傾動軸）とｘ軸（第２傾動軸）の周りに独立に傾動することが可能となっている。
【００２５】
第１傾動部３０５には、ｘ軸について互いに対称となる位置に第１磁石３０７ａ，３０７ｂが固定されており、第２傾動部３１１には、ｙ軸について互いに対称となる位置に第２磁石３１３ａ，３１３ｂが固定されている。第１磁石３０７ａ，３０７ｂ、第２磁石３１３ａ，３１３ｂは、ネオジム磁石（Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ）等を材料とする永久磁石で構成されている。ネオジム磁石に代えて、サマリウムコバルト磁石（ＳｍＣｏ５（１−５系）、Ｓｍ２Ｃｏ１７（２−１７系）等）や、フェライト磁石を用いることもできる。第１磁石３０７ａと３０７ｂは、同一の大きさで、同一形状である。第２磁石３１３ａと３１３ｂは、同一の大きさで、同一形状である。第１磁石３０７ａ，３０７ｂは、第１電磁石２０の第１磁極部２０１ａと第２磁極部２０１ｂとの間に位置している。第２磁石３１３ａ，３１３ｂは、第２電磁石４０の第１磁極部４０１ａと第２磁極部４０１ｂとの間に位置している。
【００２６】
第１磁石３０７ａ，３０７ｂは、第１傾動部３０５をｚ軸方向に貫通している。第２磁石３１３ａ，３１３ｂは、第２傾動部３１１をｚ軸方向に貫通している。第１磁石３０７ａ，３０７ｂの側面と第１傾動部３０５との間には接着剤が塗布されており、接着剤の接着力によって、第１磁石３０７ａ，３０７ｂは第１傾動部３０５に固定されている。同様に、第２磁石３１３ａ，３１３ｂは、接着剤によって第２傾動部３１１に固定されている。第１磁石３０７ａ，３０７ｂおよび第２磁石３１３ａ，３１３ｂは、ｚ軸の正方向（ミラー３１５が設置されている側であり、中心基板３０１の上面側）がＮ極であり、ｚ軸の負方向（中心基板３０１の下面側）がＳ極となるように固定されている。
【００２７】
図１に示す第１電磁石２０の第１コイル２０３ａ，２０３ｂに電流を流すと、第１磁極部２０１ａと第２磁極部２０１ｂとの間に主としてｘ軸方向に伸びる磁界が発生し、この間に設置されているミラー支持部３０の第１磁石３０７ａ、３０７ｂに対して、磁気力が作用する。これによって、第１ねじり梁３０３ａ、３０３ｂがｙ軸の周りに捩れる。
【００２８】
第１磁極部２０１ａと第２磁極部２０１ｂの間に発生するｘ軸方向の磁束は、第２磁石３１３ａ，３１３ｂにも、第２傾動部３１１をｙ軸の周りに回転させるトルクを発生させる。第２ねじり梁３０９ａ，３０９ｂはｘ軸の周りには容易に捩れる一方で、ｙ軸周りに回転させるトルクに対しては変形しにくく設計されている。このため、第２傾動部３１１に生じるトルクによって第２ねじり梁３０９ａ，３０９ｂが変形して第２傾動部３１１が第１傾動部３０５に対して傾くことがない。第１傾動部３０５に生じるトルクと、第２傾動部３１１に生じるトルクは同じ方向であるため、第１傾動部３０５と第２傾動部３１１の全体が一体となって、第１ねじり梁３０３ａ、３０３ｂの周りに傾動する。第１傾動部３０５と、第２ねじり梁３０９ａ，３０９ｂと、第２傾動部３１１と、ミラー３１５とが一体となってｙ軸の周りに傾動する。
【００２９】
例えば、第１磁極部２０１ａがＮ極、第２磁極部２０１ｂがＳ極となるように第１コイル２０３ａ，２０３ｂに電流を流すと、第１磁石３０７ａ，３０７ｂのＮ極は、第１磁極部２０１ａから斥力を受け、第２磁極部２０１ｂから引力を受ける。第１磁石３０７ａ，３０７ｂのＳ極は、第１磁極部２０１ａから引力を受け、第２磁極部２０１ｂから斥力を受ける。その結果、第１ねじり梁３０３ａ、３０３ｂが捩れ、第１傾動部３０５と、第２ねじり梁３０９ａ，３０９ｂと、第２傾動部３１１と、ミラー３１５は、第１磁極部２０１ａ側が上方に傾き、第２磁極部２０１ｂ側が下方に傾く。逆に、第１磁極部２０１ａがＳ極、第２磁極部２０１ｂがＮ極となるように第１コイル２０３ａ，２０３ｂに電流を流すと、第１傾動部３０５と、第２ねじり梁３０９ａ，３０９ｂと、第２傾動部３１１と、ミラー３１５は、第１磁極部２０１ａ側が下方に傾き、第２磁極部２０１ｂ側が上方に傾く。
【００３０】
図１に示す第２電磁石４０の第２コイル４０３ａ，４０３ｂに電流を流すと、第１磁極部４０１ａと第２磁極部４０１ｂとの間に主としてｙ軸方向に磁束が発生し、この間に設置されている第２磁石３１３ａ、３１３ｂに対して、磁気力が作用する。これによって、第２ねじり梁３０９ａ、３０９ｂが捩れ、第２傾動部３１１と、ミラー３１５とが一体となってｘ軸の周りに傾動する。
【００３１】
第１磁極部４０１ａと第２磁極部４０１ｂの間に発生するｙ軸方向の磁束は、第１磁石３０７ａ，３０７ｂにも、第１傾動部３０５をｘ軸の周りに回転させるトルクを発生させる。第１ねじり梁３０３ａ，３０３ｂはｙ軸の周りには容易に捩れる一方で、ｘ軸周りに回転させるトルクに対しては変形しにくく設計されている。このため、第１傾動部３０５に生じるトルクによって、第１ねじり梁３０３ａ，３０３ｂが変形して第１傾動部３０５が中心基板３０１にｘ軸の周りに傾くことはない。
【００３２】
例えば、第２電磁石４０の第１磁極部４０１ａがＮ極、第２磁極部４０１ｂがＳ極となるように第２コイル４０３ａ，４０３ｂに電流を流すと、第２磁石３１３ａ，３１３ｂのＮ極は、第１磁極部４０１ａから斥力を受け、第２磁極部４０１ｂから引力を受ける。その結果、第２ねじり梁３０９ａ、３０９ｂが捩れ、第２傾動部３１１と、ミラー３１５は、第１磁極部４０１ａの側が上方に傾き、第２磁極部４０１ｂの側が下方に傾く。逆に、第１磁極部４０１ａがＳ極、第２磁極部４０１ｂがＮ極となるように第２コイル４０３ａ，４０３ｂに電流を流すと、第２傾動部３１１と、ミラー３１５とは、第１磁極部４０１ａの側が下方に傾き、第２磁極部４０１ｂの側が上方に傾く。
【００３３】
第１磁気センサ５１０ａおよび第３磁気センサ５２０ａは、第２磁石３１３ａの近傍に配置されており、第２磁石３１３ａからの磁束のｚ軸方向の磁束密度を検出することができる位置および向きに設置されている。第１磁気センサ５１０ａと第３磁気センサ５２０ａは、第２磁石３１３ａを挟んで、第１傾動軸（ｙ軸）に垂直であり第２傾動軸（ｘ軸）を含む平面に関して対称な位置に配置されている。第２磁気センサ５１０ｂおよび第４磁気センサ５２０ｂは、第２磁石３１３ｂの近傍に配置されており、第２磁石３１３ｂからの磁束のｚ軸方向の磁束密度を検出することができる位置および向きに設置されている。第２磁気センサ５１０ｂと第４磁気センサ５２０ｂは、第２磁石３１３ｂを挟んで、第１傾動軸（ｙ軸）に垂直であり第２傾動軸（ｘ軸）を含む平面に関して対称な位置に配置されている。第１磁気センサ５１０ａ、第２磁気センサ５１０ｂ、第３磁気センサ５２０ａ、第４磁気センサ５２０ｂには、ｘ軸方向の定電流が流れており、ｚ軸方向の磁界が作用すると、ｙ軸方向に電圧が発生する。ｙ軸方向に発生した電圧を検出することによって、ｚ軸方向の磁束密度を検出することができる。
【００３４】
図５は、ホール素子である第１磁気センサ５１０ａ、第２磁気センサ５１０ｂ、第３磁気センサ５２０ａ、第４磁気センサ５２０ｂの動作原理を説明する図である。ホール素子の厚さがｄＨであり、ホール素子をｘ軸方向に流れる定電流がＩｃである場合に、ホール素子の位置においてｚ軸方向の磁束密度成分がＢｚである磁束が発生すると、ホール素子のｙ軸方向の両端に、下記の式（１）に示すホール電圧ＶＨが発生する。
【００３５】
【数１】
【００３６】
ここで、ＲＨはホール定数であり、電子の電荷ｅ、ホール素子のキャリア濃度ｎを用いて、ＲＨ＝１／（ｅｎ）と表すことができる。
【００３７】
図６に示すように、第１傾動部３０５および第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｙ軸の周りに傾動すると、第２磁石３１３ａは第１磁気センサ５１０ａ、第３磁気センサ５２０ａに近づき、第２磁石３１３ｂは第２磁気センサ５１０ｂ、第４磁気センサ５２０ｂから遠ざかる。これによって、第１磁気センサ５１０ａおよび第３磁気センサ５２０ａで検出されるｚ軸方向の磁束密度成分Ｂｚは増大し、第２磁気センサ５１０ｂおよび第４磁気センサ５２０ｂで検出されるｚ軸方向の磁束密度成分Ｂｚは減少する。
【００３８】
図７に示すように、第２傾動部３１１が中心基板３０１および第１傾動部３０５に対してｘ軸の周りに傾動すると、第２磁石３１３ａの磁化方向に沿って伸びる軸は、第１磁気センサ５１０ａに近づき、第３磁気センサ５２０ａから遠ざかる方向に傾く。同様に、第２傾動部３１１が中心基板３０１および第１傾動部３０５に対してｘ軸の周りに傾動すると、第２磁石３１３ｂの磁化方向に沿って伸びる軸は、第２磁気センサ５１０ｂに近づき、第４磁気センサ５２０ｂから遠ざかる方向に傾く。これによって、第１磁気センサ５１０ａおよび第２磁気センサ５１０ｂで検出されるｚ軸方向の磁束密度成分Ｂｚは増大し、第３磁気センサ５２０ａおよび第４磁気センサ５２０ｂで検出されるｚ軸方向の磁束密度成分Ｂｚは減少する。
【００３９】
第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｘ軸およびｙ軸のそれぞれの周りに同時に傾動すると、第１磁気センサ５１０ａ、第２磁気センサ５１０ｂ、第３磁気センサ５２０ａ、第４磁気センサ５２０ｂでの検出値は、ｘ軸周りの傾動とｙ軸周りの傾動の双方の影響を受けて変動する。本実施例の光偏向装置１０では、第１磁気センサ５１０ａ、第２磁気センサ５１０ｂ、第３磁気センサ５２０ａ、第４磁気センサ５２０ｂで検出されるｚ軸方向の磁束密度成分Ｂｚ１、Ｂｚ２、Ｂｚ３、Ｂｚ４を組み合わせて用いることで、ｘ軸周りの傾動角度とｙ軸周りの傾動角度を独立して検出することができる。以下では第１磁気センサ５１０ａ、第２磁気センサ５１０ｂ、第３磁気センサ５２０ａ、第４磁気センサ５２０ｂで検出されるｚ軸方向の磁束密度成分Ｂｚ１、Ｂｚ２、Ｂｚ３、Ｂｚ４を、単にそれぞれの磁気センサの検出値と表記する。
【００４０】
ｘ軸周りの傾動角度φを検出する際には、ｙ軸周りの傾動に起因する各磁気センサの検出値の増減の影響を排除する必要がある。第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｙ軸周りに傾動していない場合には、第１磁気センサ５１０ａでの検出値Ｂｚ１と第３磁気センサ５２０ａでの検出値Ｂｚ３の差分Ｂｚ１−Ｂｚ３を算出することで、ｘ軸周りの傾動角度φを感度良く検出することができる。同様に、第２磁気センサ５１０ｂでの検出値Ｂｚ２と第４磁気センサ５２０ｂでの検出値Ｂｚ４の差分（Ｂｚ２−Ｂｚ４）を算出することで、ｘ軸周りの傾動角度φを感度良く検出することができる。しかしながら、図６に関連して説明したように、第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｙ軸周りにも傾動している場合、第１磁気センサ５１０ａでの検出値Ｂｚ１および第３磁気センサ５２０ａでの検出値Ｂｚ３は増加するように影響を受けており、第２磁気センサ５１０ｂでの検出値Ｂｚ２および第４磁気センサ５２０ｂでの検出値Ｂｚ４は減少するように影響を受けている。従って、演算回路によって上記した２つの差分Ｂｚ１−Ｂｚ３、Ｂｚ２−Ｂｚ４の和を算出することで、ｙ軸周りの傾動の影響を相殺することができる。すなわち、本実施例の光偏向装置１０では、第１磁気センサ５１０ａ、第２磁気センサ５１０ｂ、第３磁気センサ５２０ａ、第４磁気センサ５２０ｂのそれぞれの検出値を組み合わせた評価値（Ｂｚ１−Ｂｚ３）＋（Ｂｚ２−Ｂｚ４）に基づいて、ｘ軸周りの傾動角度φを検出することができる。
【００４１】
上記のようにｘ軸周りの傾動角度φを検出する際には、評価値（Ｂｚ１−Ｂｚ３）＋（Ｂｚ２−Ｂｚ４）を、Ｂｚ１、Ｂｚ２、Ｂｚ３、Ｂｚ４の基準値で除することによって、第２磁石３１３ａ、３１３ｂの温度依存性の影響についても排除することができる。ここで用いる基準値は、第２傾動部３１１のｘ軸およびｙ軸周りの傾動に起因しては大きく変動しないが、第２磁石３１３ａ、３１３ｂの温度に起因して変動するものを用いる。このような基準値としては、例えばＢｚ１、Ｂｚ２、Ｂｚ３、Ｂｚ４の平均値を用いることができる。演算回路によって上記のような演算を行うことによって、第２磁石３１３ａ、３１３ｂの温度依存性の影響についても排除することができる。
【００４２】
ｙ軸周りの傾動角度θを検出する際には、ｘ軸周りの傾動に起因する各磁気センサの検出値の増減の影響を排除する必要がある。第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｘ軸周りに傾動していない場合には、第１磁気センサ５１０ａでの検出値Ｂｚ１と第２磁気センサ５１０ｂでの検出値Ｂｚ２の差分Ｂｚ１−Ｂｚ２を算出することで、ｙ軸周りの傾動角度θを感度良く検出することができる。同様に、第３磁気センサ５２０ａでの検出値Ｂｚ３と第４磁気センサ５２０ｂでの検出値Ｂｚ４の差分（Ｂｚ３−Ｂｚ４）を算出することで、ｙ軸周りの傾動角度θを感度良く検出することができる。しかしながら、図７に関連して説明したように、第２磁石３１３ａが発生させる磁束に関しては、第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｘ軸周りに傾動すると、第１磁気センサ５１０ａでの検出値Ｂｚ１は増加し、第３磁気センサ５２０ａでの検出値Ｂｚ３は減少する。同様に、第２磁石３１３ｂが発生させる磁束に関しては、第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｘ軸周りに傾動すると、第２磁気センサ５１０ｂでの検出値Ｂｚ２は増加し、第４磁気センサ５２０ｂでの検出値Ｂｚ４は減少する。従って、演算回路によって上記した２つの差分Ｂｚ１−Ｂｚ２、Ｂｚ３−Ｂｚ４の和を算出することで、ｘ軸周りの傾動の影響を相殺することができる。すなわち、本実施例の光偏向装置１０では、第１磁気センサ５１０ａ、第２磁気センサ５１０ｂ、第３磁気センサ５２０ａ、第４磁気センサ５２０ｂのそれぞれの検出値を組み合わせた評価値（Ｂｚ１−Ｂｚ２）＋（Ｂｚ３−Ｂｚ４）に基づいて、ｙ軸周りの傾動角度θを検出することができる。
【００４３】
上記のようにｙ軸周りの傾動角度θを検出する際にも、評価値（Ｂｚ１−Ｂｚ２）＋（Ｂｚ３−Ｂｚ４）を、Ｂｚ１、Ｂｚ２、Ｂｚ３、Ｂｚ４の平均値などの基準値で除することによって、第２磁石３１３ａ、３１３ｂの温度依存性の影響を排除することができる。
【００４４】
なお、本実施例の光偏向装置１０では、第１磁気センサ５１０ａ、第２磁気センサ５１０ｂ、第３磁気センサ５２０ａ、第４磁気センサ５２０ｂが、第１電磁石２０および第２電磁石４０のｚ軸方向の中央の高さに配置されている。従って、第１電磁石２０および第２電磁石によって発生する磁束のｚ軸方向の密度成分を検出することがない。
【００４５】
（実施例２）
以下では実施例２の光偏向装置１２について、実施例１の光偏向装置１０と相違する箇所を中心に説明する。実施例１の光偏向装置１０と同様の構成については、同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。図８は、実施例２の光偏向装置１２のミラー支持部３２の近傍を示す平面図であり、図９は、図８のＩＸ−ＩＸ線断面図であり、図１０は、図８のＸ−Ｘ線断面図である。図８〜図１０に示すように、本実施例のミラー支持部３２は、中心基板３０１に固定されている下部基板３０２および上部基板３０４と、下部基板３０２に設置されている第１磁気センサ５３０ａおよび第３磁気センサ５４０ａと、上部基板３０４に設置されている第２磁気センサ５４０ｂおよび第４磁気センサ５３０ｂを備えている。下部基板３０２は、上下に配置された枠体部３０２ａ，３０２ｂと、枠体部３０２ａと枠体部３０２ｂとの間に挟みこむように固定された延在部３０２ｃとを備えている。上部基板３０４は、枠体部３０４ａと、枠体部３０４ａに固定された延在部３０４ｂとを備えている。図１０に示すように、上部基板３０４の延在部３０４ｂには、ミラー３１５への投射光とミラー３１５からの反射光が通過する開口が形成されている。延在部３０４ｂの開口は、ミラー３１５が第２傾動部３１１とともに傾動した場合でもミラー３１５への投射光とミラー３１５からの反射光が延在部３０４ｂに遮られることがないように、十分な大きさに形成されている。中心基板３０１と延在部３０２ｃ、３０４ｂとは、同じ材料基板（例えば、シリコン基板等の半導体基板）によって形成されている。枠体部３０２ａ，３０２ｂ、３０４ａは同じ材料基板（例えばガラスエポキシ基板等の絶縁性の基板）によって形成されている。第１磁気センサ５３０ａ、第２磁気センサ５４０ｂ、第３磁気センサ５４０ａ、第４磁気センサ５３０ｂは、ホール素子であり、その設置位置に発生するｚ軸方向の磁束密度成分Ｂｚを検出し、Ｂｚに比例する電圧を外部の演算回路（図示しない）に出力する。
【００４６】
第１磁気センサ５３０ａ、第２磁気センサ５４０ｂ、第３磁気センサ５４０ａ、第４磁気センサ５３０ｂは、いずれも第２磁石３１３ａの近傍に配置されており、第２磁石３１３ａからの磁束のｚ軸方向の磁束密度を検出することができる位置および向きに設置されている。第１磁気センサ５３０ａと第２磁気センサ５４０ｂは、第２傾動軸（ｘ軸）に関して対称な位置に配置されている。第３磁気センサ５４０ａと第４磁気センサ５３０ｂも、第２傾動軸（ｘ軸）に関して対称な位置に配置されている。第１磁気センサ５３０ａと第３磁気センサ５４０ａは、第１傾動軸（ｙ軸）に垂直であり第２傾動軸（ｘ軸）を含む平面に関して対称な位置に配置されている。第２磁気センサ５４０ｂと第４磁気センサ５３０ｂは、第１傾動軸（ｙ軸）に垂直であり第２傾動軸（ｘ軸）を含む平面に関して対称な位置に配置されている。以下では第１磁気センサ５３０ａ、第２磁気センサ５４０ｂ、第３磁気センサ５４０ａ、第４磁気センサ５３０ｂで検出されるｚ軸方向の磁束密度成分を、単にそれぞれの磁気センサの検出値と表記し、それぞれＢｚ１、Ｂｚ２、Ｂｚ３、Ｂｚ４と表記する。
【００４７】
第１傾動部３０５および第２傾動部３１１が中心基板３０１に対して第１傾動軸（ｙ軸）の周りに傾動すると、第２磁石３１３ａは第１磁気センサ５３０ａ、第３磁気センサ５４０ａに近づき、第２磁気センサ５４０ｂ、第４磁気センサ５３０ｂから遠ざかる。これによって、第１磁気センサ５３０ａおよび第３磁気センサ５４０ａの検出値Ｂｚ１，Ｂｚ３は増大し、第２磁気センサ５４０ｂおよび第４磁気センサ５３０ｂの検出値Ｂｚ２，Ｂｚ４は減少する。
【００４８】
第２傾動部３１１が中心基板３０１および第１傾動部３０５に対して第２傾動軸（ｘ軸）の周りに傾動すると、第２磁石３１３ａの磁化方向に沿って伸びる軸は、第１磁気センサ５３０ａ、第２磁気センサ５４０ｂに近づき、第３磁気センサ５４０ａ、第４磁気センサ５３０ｂから遠ざかる方向に傾く。これによって、第１磁気センサ５３０ａおよび第２磁気センサ５４０ｂの検出値Ｂｚ１，Ｂｚ２は増大し、第３磁気センサ５４０ａおよび第４磁気センサ５３０ｂの検出値Ｂｚ３，Ｂｚ４は減少する。
【００４９】
ｘ軸周りの傾動角度φを検出する際には、ｙ軸周りの傾動に起因する各磁気センサの検出値の増減の影響を排除する必要がある。第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｙ軸周りに傾動していない場合には、第１磁気センサ５３０ａでの検出値Ｂｚ１と第３磁気センサ５４０ａでの検出値Ｂｚ３の差分Ｂｚ１−Ｂｚ３を算出することで、ｘ軸周りの傾動角度φを感度良く検出することができる。同様に、第２磁気センサ５４０ｂでの検出値Ｂｚ２と第４磁気センサ５３０ｂでの検出値Ｂｚ４の差分（Ｂｚ２−Ｂｚ４）を算出することで、ｘ軸周りの傾動角度φを感度良く検出することができる。しかしながら、上述したように、第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｙ軸周りにも傾動している場合、第１磁気センサ５３０ａでの検出値Ｂｚ１および第３磁気センサ５４０ａでの検出値Ｂｚ３は増加するように影響を受けており、第２磁気センサ５４０ｂでの検出値Ｂｚ２および第４磁気センサ５３０ｂでの検出値Ｂｚ４は減少するように影響を受けている。従って、演算回路によって上記した２つの差分Ｂｚ１−Ｂｚ３、Ｂｚ２−Ｂｚ４の和を算出することで、ｙ軸周りの傾動の影響を相殺することができる。すなわち、本実施例の光偏向装置１２では、第１磁気センサ５３０ａ、第２磁気センサ５４０ｂ、第３磁気センサ５４０ａ、第４磁気センサ５３０ｂのそれぞれの検出値を組み合わせた評価値（Ｂｚ１−Ｂｚ３）＋（Ｂｚ２−Ｂｚ４）に基づいて、ｘ軸周りの傾動角度φを検出することができる。
【００５０】
上記のようにｘ軸周りの傾動角度φを検出する際には、評価値（Ｂｚ１−Ｂｚ３）＋（Ｂｚ２−Ｂｚ４）を、Ｂｚ１、Ｂｚ２、Ｂｚ３、Ｂｚ４の基準値で除することによって、第２磁石３１３ａの温度依存性の影響についても排除することができる。ここで用いる基準値としては、例えばＢｚ１、Ｂｚ２、Ｂｚ３、Ｂｚ４の平均値などを用いることができる。
【００５１】
ｙ軸周りの傾動角度θを検出する際には、ｘ軸周りの傾動に起因する各磁気センサの検出値の増減の影響を排除する必要がある。第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｘ軸周りに傾動していない場合には、第１磁気センサ５３０ａでの検出値Ｂｚ１と第２磁気センサ５４０ｂでの検出値Ｂｚ２の差分Ｂｚ１−Ｂｚ２を算出することで、ｙ軸周りの傾動角度θを感度良く検出することができる。同様に、第３磁気センサ５４０ａでの検出値Ｂｚ３と第４磁気センサ５３０ｂでの検出値Ｂｚ４の差分（Ｂｚ３−Ｂｚ４）を算出することで、ｙ軸周りの傾動角度θを感度良く検出することができる。しかしながら、上述したように、第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｘ軸周りに傾動すると、第１磁気センサ５３０ａでの検出値Ｂｚ１および第２磁気センサ５４０ｂでの検出値Ｂｚ２は増加し、第３磁気センサ５４０ａでの検出値Ｂｚ３および第４磁気センサ５３０ｂでの検出値Ｂｚ４は減少する。従って、上記した２つの差分Ｂｚ１−Ｂｚ２、Ｂｚ３−Ｂｚ４の和を算出することで、ｘ軸周りの傾動の影響を相殺することができる。すなわち、本実施例の光偏向装置１２では、第１磁気センサ５３０ａ、第２磁気センサ５４０ｂ、第３磁気センサ５４０ａ、第４磁気センサ５３０ｂのそれぞれの検出値を組み合わせた評価値（Ｂｚ１−Ｂｚ２）＋（Ｂｚ３−Ｂｚ４）に基づいて、ｙ軸周りの傾動角度θを検出することができる。
【００５２】
上記のようにｙ軸周りの傾動角度θを検出する際にも、評価値（Ｂｚ１−Ｂｚ２）＋（Ｂｚ３−Ｂｚ４）を、Ｂｚ１、Ｂｚ２、Ｂｚ３、Ｂｚ４の平均値などの基準値で除することによって、第２磁石３１３ａの温度依存性の影響を排除することができる。
【００５３】
（実施例３）
以下では実施例３の光偏向装置１４について、実施例１の光偏向装置１０と相違する箇所を中心に説明する。実施例１の光偏向装置１０と同様の構成については、同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。図１１は、実施例３の光偏向装置１４のミラー支持部３４の近傍を示す平面図であり、図１２は、図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図であり、図１３は、図１１のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面図である。図１１〜図１３に示すように、本実施例のミラー支持部３４は、中心基板３０１に固定されている下部基板３０２および上部基板３０４と、下部基板３０２に設置されている第１磁気センサ５５０ａおよび第４磁気センサ５５０ｂと、上部基板３０４に設置されている第２磁気センサ５６０ａおよび第３磁気センサ５６０ｂを備えている。下部基板３０２は、上下に配置された枠体部３０２ａ，３０２ｂと、枠体部３０２ａと枠体部３０２ｂとの間に挟みこむように固定された延在部３０２ｃとを備えている。上部基板３０４は、枠体部３０４ａと、枠体部３０４ａに固定された延在部３０４ｂとを備えている。図示は省略するが、実施例２と同様に、上部基板３０４の延在部３０４ｂには、ミラー３１５への投射光とミラー３１５からの反射光が通過する開口が形成されている。延在部３０４ｂの開口は、ミラー３１５が第２傾動部３１１とともに傾動した場合でもミラー３１５への投射光とミラー３１５からの反射光が延在部３０４ｂに遮られることがないように、十分な大きさに形成されている。中心基板３０１と延在部３０２ｃ、３０４ｂとは、同じ材料基板（例えば、シリコン基板等の半導体基板）によって形成されている。枠体部３０２ａ，３０２ｂ、３０４ａは同じ材料基板（例えばガラスエポキシ基板等の絶縁性の基板）によって形成されている。第１磁気センサ５５０ａ、第２磁気センサ５６０ｂ、第３磁気センサ５６０ａ、第４磁気センサ５５０ｂは、ホール素子であり、その設置位置に発生するｚ軸方向の磁束密度成分Ｂｚを検出し、Ｂｚに比例する電圧を外部の演算回路（図示しない）に出力する。
【００５４】
第１磁気センサ５５０ａ、第２磁気センサ５６０ａは、第２磁石３１３ａの近傍に配置されており、第２磁石３１３ａからの磁束のｚ軸方向の磁束密度を検出することができる位置および向きに設置されている。第１磁気センサ５５０ａと第２磁気センサ５６０ａは、第２傾動軸（ｘ軸）に関して対称な位置に配置されている。第３磁気センサ５６０ｂ、第４磁気センサ５５０ｂは、第２磁石３１３ｂの近傍に配置されており、第２磁石３１３ｂからの磁束のｚ軸方向の磁束密度を検出することができる位置および向きに設置されている。第３磁気センサ５６０ｂと第４磁気センサ５５０ｂは、第２傾動軸（ｘ軸）に関して対称な位置に配置されている。第１磁気センサ５５０ａと第３磁気センサ５６０ｂは、第１傾動軸（ｙ軸）に関して対称な位置に配置されている。第２磁気センサ５６０ａと第４磁気センサ５５０ｂは、第１傾動軸（ｙ軸）に関して対称な位置に配置されている。以下では第１磁気センサ５５０ａ、第２磁気センサ５６０ａ、第３磁気センサ５６０ｂ、第４磁気センサ５５０ｂで検出されるｚ軸方向の磁束密度成分を、単にそれぞれの磁気センサの検出値と表記し、それぞれＢｚ１、Ｂｚ２、Ｂｚ３、Ｂｚ４と表記する。
【００５５】
第１傾動部３０５および第２傾動部３１１が中心基板３０１に対して第１傾動軸（ｙ軸）の周りに傾動すると、第２磁石３１３ａは第１磁気センサ５５０ａに近づき、第２磁気センサ５６０ａから遠ざかる。また、第２磁石３１３ｂは第３磁気センサ５６０ｂに近づき、第４磁気センサ５５０ｂから遠ざかる。これによって、第１磁気センサ５５０ａおよび第３磁気センサ５６０ｂの検出値Ｂｚ１，Ｂｚ３は増大し、第２磁気センサ５６０ａおよび第４磁気センサ５５０ｂの検出値Ｂｚ２，Ｂｚ４は減少する。
【００５６】
第２傾動部３１１が中心基板３０１および第１傾動部３０５に対して第２傾動軸（ｘ軸）の周りに傾動すると、第２磁石３１３ａの磁化方向に沿って伸びる軸は、第１磁気センサ５５０ａおよび第２磁気センサ５６０ａに近づく方向に傾く。また、第２磁石３１３ｂの磁化方向に沿って伸びる軸は、第３磁気センサ５６０ｂ、第４磁気センサ５５０ｂから遠ざかる方向に傾く。これによって、第１磁気センサ５５０ａおよび第２磁気センサ５６０ａの検出値Ｂｚ１，Ｂｚ２は増大し、第３磁気センサ５６０ｂおよび第４磁気センサ５５０ｂの検出値Ｂｚ３，Ｂｚ４は減少する。
【００５７】
ｘ軸周りの傾動角度φを検出する際には、ｙ軸周りの傾動に起因する各磁気センサの検出値の増減の影響を排除する必要がある。第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｙ軸周りに傾動していない場合には、第１磁気センサ５５０ａでの検出値Ｂｚ１と第３磁気センサ５６０ｂでの検出値Ｂｚ３の差分Ｂｚ１−Ｂｚ３を算出することで、ｘ軸周りの傾動角度φを感度良く検出することができる。同様に、第２磁気センサ５６０ｂでの検出値Ｂｚ２と第４磁気センサ５５０ｂでの検出値Ｂｚ４の差分（Ｂｚ２−Ｂｚ４）を算出することで、ｘ軸周りの傾動角度φを感度良く検出することができる。しかしながら、上述したように、第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｙ軸周りにも傾動している場合、第１磁気センサ５５０ａでの検出値Ｂｚ１および第３磁気センサ５６０ｂでの検出値Ｂｚ３は増加するように影響を受けており、第２磁気センサ５６０ａでの検出値Ｂｚ２および第４磁気センサ５５０ｂでの検出値Ｂｚ４は減少するように影響を受けている。従って、上記した２つの差分Ｂｚ１−Ｂｚ３、Ｂｚ２−Ｂｚ４の和を算出することで、ｙ軸周りの傾動の影響を相殺することができる。すなわち、本実施例の光偏向装置１４では、第１磁気センサ５５０ａ、第２磁気センサ５６０ａ、第３磁気センサ５６０ｂ、第４磁気センサ５５０ｂのそれぞれの検出値を組み合わせた評価値（Ｂｚ１−Ｂｚ３）＋（Ｂｚ２−Ｂｚ４）に基づいて、ｘ軸周りの傾動角度φを検出することができる。
【００５８】
上記のようにｘ軸周りの傾動角度φを検出する際には、評価値（Ｂｚ１−Ｂｚ３）＋（Ｂｚ２−Ｂｚ４）を、Ｂｚ１、Ｂｚ２、Ｂｚ３、Ｂｚ４の基準値で除することによって、第２磁石３１３ａ、３１３ｂの温度依存性の影響についても排除することができる。ここで用いる基準値としては、例えばＢｚ１、Ｂｚ２、Ｂｚ３、Ｂｚ４の平均値などを用いることができる。
【００５９】
ｙ軸周りの傾動角度θを検出する際には、ｘ軸周りの傾動に起因する検出値の増減の影響を排除する必要がある。第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｘ軸周りに傾動していない場合には、第１磁気センサ５５０ａでの検出値Ｂｚ１と第２磁気センサ５６０ａでの検出値Ｂｚ２の差分Ｂｚ１−Ｂｚ２を算出することで、ｙ軸周りの傾動角度θを感度良く検出することができる。同様に、第３磁気センサ５６０ｂでの検出値Ｂｚ３と第４磁気センサ５５０ｂでの検出値Ｂｚ４の差分（Ｂｚ３−Ｂｚ４）を算出することで、ｙ軸周りの傾動角度θを感度良く検出することができる。しかしながら、上述したように、第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｘ軸周りに傾動すると、第１磁気センサ５５０ａでの検出値Ｂｚ１および第２磁気センサ５６０ａでの検出値Ｂｚ２は増加し、第３磁気センサ５６０ｂでの検出値Ｂｚ３および第４磁気センサ５５０ｂでの検出値Ｂｚ４は減少する。従って、上記した２つの差分Ｂｚ１−Ｂｚ２、Ｂｚ３−Ｂｚ４の和を算出することで、ｘ軸周りの傾動の影響を相殺することができる。すなわち、本実施例の光偏向装置１４では、第１磁気センサ５５０ａ、第２磁気センサ５６０ａ、第３磁気センサ５６０ｂ、第４磁気センサ５５０ｂのそれぞれの検出値を組み合わせた評価値（Ｂｚ１−Ｂｚ２）＋（Ｂｚ３−Ｂｚ４）に基づいて、ｙ軸周りの傾動角度θを検出することができる。
【００６０】
上記のようにｙ軸周りの傾動角度θを検出する際にも、評価値（Ｂｚ１−Ｂｚ２）＋（Ｂｚ３−Ｂｚ４）を、Ｂｚ１、Ｂｚ２、Ｂｚ３、Ｂｚ４の平均値などの基準値で除することによって、第２磁石３１３ａ、３１３ｂの温度依存性の影響を排除することができる。
【００６１】
（実施例４）
以下では実施例４の光偏向装置１６について、実施例１の光偏向装置１０と相違する箇所を中心に説明する。実施例１の光偏向装置１０と同様の構成については、同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。図１４は、実施例４の光偏向装置１６のミラー支持部３６の近傍を示す平面図であり、図１５は、図１４のＸＶ−ＸＶ線断面図であり、図１６は、図１４のＸＶＩ−ＸＶＩ線断面図である。図１４〜図１６に示すように、本実施例のミラー支持部３６は、中心基板３０１に固定されている下部基板３０２および上部基板３０４と、下部基板３０２に設置されている第１磁気センサ５７０ａ、第２磁気センサ５７０ｂおよび第３磁気センサ５８０ａと、上部基板３０４に設置されている第４磁気センサ５８０ｂを備えている。下部基板３０２は、上下に配置された枠体部３０２ａ，３０２ｂと、枠体部３０２ａと枠体部３０２ｂとの間に挟みこむように固定された延在部３０２ｃとを備えている。上部基板３０４は、枠体部３０４ａと、枠体部３０４ａに固定された延在部３０４ｂとを備えている。図示は省略するが、実施例２と同様に、上部基板３０４の延在部３０４ｂには、ミラー３１５への投射光とミラー３１５からの反射光が通過する開口が形成されている。延在部３０４ｂの開口は、ミラー３１５が第２傾動部３１１とともに傾動した場合でもミラー３１５への投射光とミラー３１５からの反射光が延在部３０４ｂに遮られることがないように、十分な大きさに形成されている。中心基板３０１と延在部３０２ｃ、３０４ｂとは、同じ材料基板（例えば、シリコン基板等の半導体基板）によって形成されている。枠体部３０２ａ，３０２ｂ、３０４ａは同じ材料基板（例えばガラスエポキシ基板等の絶縁性の基板）によって形成されている。第１磁気センサ５７０ａ、第２磁気センサ５７０ｂ、第３磁気センサ５８０ａ、第４磁気センサ５８０ｂは、ホール素子であり、その設置位置に発生するｚ軸方向の磁束密度成分Ｂｚを検出し、Ｂｚに比例する電圧を外部の演算回路（図示しない）に出力する。
【００６２】
第１磁気センサ５７０ａ、第３磁気センサ５８０ａおよび第４磁気センサ５８０ｂは、第２磁石３１３ａの近傍に配置されており、第２磁石３１３ａからの磁束のｚ軸方向の磁束密度を検出することができる位置および向きに設置されている。第２磁気センサ５７０ｂは、第２磁石３１３ｂの近傍に配置されており、第２磁石３１３ｂからの磁束のｚ軸方向の磁束密度を検出することができる位置および向きに設置されている。第１磁気センサ５７０ａと第２磁気センサ５７０ｂは、第２傾動軸（ｘ軸）に垂直であり第１傾動軸（ｙ軸）を含む平面に関して対称な位置に配置されている。第１磁気センサ５７０ａと第３磁気センサ５８０ａは、第２磁石３１３ａを挟んで、第１傾動軸（ｙ軸）に垂直であり第２傾動軸（ｘ軸）を含む平面に関して対称な位置に配置されている。第３磁気センサ５８０ａと第４磁気センサ５８０ｂは、第２傾動軸（ｘ軸）に関して対称な位置に配置されている。第２磁気センサ５７０ｂと第４磁気センサ５８０ｂは、第１傾動軸（ｙ軸）に関して対称な位置に配置されている。以下では第１磁気センサ５７０ａ、第２磁気センサ５７０ｂ、第３磁気センサ５８０ａ、第４磁気センサ５８０ｂで検出されるｚ軸方向の磁束密度成分を、単にそれぞれの磁気センサの検出値と表記し、それぞれＢｚ１、Ｂｚ２、Ｂｚ３、Ｂｚ４と表記する。
【００６３】
第１傾動部３０５および第２傾動部３１１が中心基板３０１に対して第１傾動軸（ｙ軸）の周りに傾動すると、第２磁石３１３ａは第１磁気センサ５７０ａおよび第３磁気センサ５８０ａに近づき、第４磁気センサ５８０ｂから遠ざかる。また、第２磁石３１３ｂは第２磁気センサ５７０ｂから遠ざかる。これによって、第１磁気センサ５７０ａおよび第３磁気センサ５８０ａの検出値Ｂｚ１，Ｂｚ３は増大し、第２磁気センサ５７０ｂおよび第４磁気センサ５８０ｂの検出値Ｂｚ２，Ｂｚ４は減少する。
【００６４】
第２傾動部３１１が中心基板３０１および第１傾動部３０５に対して第２傾動軸（ｘ軸）の周りに傾動すると、第２磁石３１３ａの磁化方向に沿って伸びる軸は、第１磁気センサ５７０ａに近づき、第３磁気センサ５８０ａおよび第４磁気センサ５８０ｂから遠ざかる方向に傾く。また、第２磁石３１３ｂの磁化方向に沿って伸びる軸は、第２磁気センサ５７０ｂに近づく方向に傾く。これによって、第１磁気センサ５７０ａおよび第２磁気センサ５７０ｂの検出値Ｂｚ１，Ｂｚ２は増大し、第３磁気センサ５８０ａおよび第４磁気センサ５８０ｂの検出値Ｂｚ３，Ｂｚ４は減少する。
【００６５】
ｘ軸周りの傾動角度φを検出する際には、ｙ軸周りの傾動に起因する各磁気センサの検出値の増減の影響を排除する必要がある。第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｙ軸周りに傾動していない場合には、第１磁気センサ５７０ａでの検出値Ｂｚ１と第３磁気センサ５８０ａでの検出値Ｂｚ３の差分Ｂｚ１−Ｂｚ３を算出することで、ｘ軸周りの傾動角度φを感度良く検出することができる。同様に、第２磁気センサ５７０ｂでの検出値Ｂｚ２と第４磁気センサ５８０ｂでの検出値Ｂｚ４の差分（Ｂｚ２−Ｂｚ４）を算出することで、ｘ軸周りの傾動角度φを感度良く検出することができる。しかしながら、上述したように、第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｙ軸周りにも傾動している場合、第１磁気センサ５７０ａでの検出値Ｂｚ１および第３磁気センサ５８０ａでの検出値Ｂｚ３は増加するように影響を受けており、第２磁気センサ５７０ｂでの検出値Ｂｚ２および第４磁気センサ５８０ｂでの検出値Ｂｚ４は減少するように影響を受けている。従って、上記した２つの差分Ｂｚ１−Ｂｚ３、Ｂｚ２−Ｂｚ４の和を算出することで、ｙ軸周りの傾動の影響を相殺することができる。すなわち、本実施例の光偏向装置１６では、第１磁気センサ５７０ａ、第２磁気センサ５７０ｂ、第３磁気センサ５８０ａ、第４磁気センサ５８０ｂのそれぞれの検出値を組み合わせた評価値（Ｂｚ１−Ｂｚ３）＋（Ｂｚ２−Ｂｚ４）に基づいて、ｘ軸周りの傾動角度φを検出することができる。
【００６６】
上記のようにｘ軸周りの傾動角度φを検出する際には、評価値（Ｂｚ１−Ｂｚ３）＋（Ｂｚ２−Ｂｚ４）を、Ｂｚ１、Ｂｚ２、Ｂｚ３、Ｂｚ４の基準値で除することによって、第２磁石３１３ａ、３１３ｂの温度依存性の影響についても排除することができる。ここで用いる基準値としては、例えばＢｚ１、Ｂｚ２、Ｂｚ３、Ｂｚ４の平均値などを用いることができる。
【００６７】
ｙ軸周りの傾動角度θを検出する際には、ｘ軸周りの傾動に起因する検出値の増減の影響を排除する必要がある。第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｘ軸周りに傾動していない場合には、第１磁気センサ５７０ａでの検出値Ｂｚ１と第２磁気センサ５７０ｂでの検出値Ｂｚ２の差分Ｂｚ１−Ｂｚ２を算出することで、ｙ軸周りの傾動角度θを感度良く検出することができる。同様に、第３磁気センサ５８０ａでの検出値Ｂｚ３と第４磁気センサ５８０ｂでの検出値Ｂｚ４の差分（Ｂｚ３−Ｂｚ４）を算出することで、ｙ軸周りの傾動角度θを感度良く検出することができる。しかしながら、上述したように、第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｘ軸周りに傾動すると、第１磁気センサ５７０ａでの検出値Ｂｚ１および第２磁気センサ５７０ｂでの検出値Ｂｚ２は増加し、第３磁気センサ５８０ａでの検出値Ｂｚ３および第４磁気センサ５８０ｂでの検出値Ｂｚ４は減少する。従って、上記した２つの差分Ｂｚ１−Ｂｚ２、Ｂｚ３−Ｂｚ４の和を算出することで、ｘ軸周りの傾動の影響を相殺することができる。すなわち、本実施例の光偏向装置１６では、第１磁気センサ５７０ａ、第２磁気センサ５７０ｂ、第３磁気センサ５８０ａ、第４磁気センサ５８０ｂのそれぞれの検出値を組み合わせた評価値（Ｂｚ１−Ｂｚ２）＋（Ｂｚ３−Ｂｚ４）に基づいて、ｙ軸周りの傾動角度θを検出することができる。
【００６８】
上記のようにｙ軸周りの傾動角度θを検出する際にも、評価値（Ｂｚ１−Ｂｚ２）＋（Ｂｚ３−Ｂｚ４）を、Ｂｚ１、Ｂｚ２、Ｂｚ３、Ｂｚ４の平均値などの基準値で除することによって、第２磁石３１３ａ、３１３ｂの温度依存性の影響を排除することができる。
【００６９】
（実施例５）
以下では実施例５の光偏向装置１８について、実施例１の光偏向装置１０と相違する箇所を中心に説明する。実施例１の光偏向装置１０と同様の構成については、同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。図１７は、実施例５の光偏向装置１８のミラー支持部３８の近傍を示す平面図であり、図１８は、図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線断面図であり、図１９は、図１７のＸＩＸ−ＸＩＸ線断面図である。図１７〜図１９に示すように、本実施例のミラー支持部３８は、中心基板３０１に固定されている下部基板３０２および上部基板３０４と、下部基板３０２に設置されている第１磁気センサ５９０ａおよび第２磁気センサ５９０ｂと、上部基板３０４に設置されている第３磁気センサ６００ａおよび第４磁気センサ６００ｂを備えている。下部基板３０２は、上下に配置された枠体部３０２ａ，３０２ｂと、枠体部３０２ａと枠体部３０２ｂとの間に挟みこむように固定された延在部３０２ｃとを備えている。上部基板３０４は、枠体部３０４ａと、枠体部３０４ａに固定された延在部３０４ｂとを備えている。図示は省略するが、実施例２と同様に、上部基板３０４の延在部３０４ｂには、ミラー３１５への投射光とミラー３１５からの反射光が通過する開口が形成されている。延在部３０４ｂの開口は、ミラー３１５が第２傾動部３１１とともに傾動した場合でもミラー３１５への投射光とミラー３１５からの反射光が延在部３０４ｂに遮られることがないように、十分な大きさに形成されている。中心基板３０１と延在部３０２ｃ、３０４ｂとは、同じ材料基板（例えば、シリコン基板等の半導体基板）によって形成されている。枠体部３０２ａ，３０２ｂ、３０４ａは同じ材料基板（例えばガラスエポキシ基板等の絶縁性の基板）によって形成されている。第１磁気センサ５９０ａ、第２磁気センサ５９０ｂ、第３磁気センサ６００ａ、第４磁気センサ６００ｂは、ホール素子であり、その設置位置に発生するｚ軸方向の磁束密度成分Ｂｚを検出し、Ｂｚに比例する電圧を外部の演算回路（図示しない）に出力する。
【００７０】
第１磁気センサ５９０ａおよび第４磁気センサ６００ｂは、第２磁石３１３ａの近傍に配置されており、第２磁石３１３ａからの磁束のｚ軸方向の磁束密度を検出することができる位置および向きに設置されている。第２磁気センサ５９０ｂおよび第３磁気センサ６００ａは、第２磁石３１３ｂの近傍に配置されており、第２磁石３１３ｂからの磁束のｚ軸方向の磁束密度を検出することができる位置および向きに設置されている。第１磁気センサ５９０ａと第２磁気センサ５９０ｂは、第２傾動軸（ｘ軸）に垂直であり第１傾動軸（ｙ軸）を含む平面に関して対称な位置に配置されている。第３磁気センサ６００ａと第４磁気センサ６００ｂは、第２傾動軸（ｘ軸）に垂直であり第１傾動軸（ｙ軸）を含む平面に関して対称な位置に配置されている。第１磁気センサ５９０ａと第３磁気センサ６００ａは、第１傾動軸（ｙ軸）に関して対称な位置に配置されている。第２磁気センサ５９０ｂと第４磁気センサ６００ｂは、第１傾動軸（ｙ軸）に関して対称な位置に配置されている。以下では第１磁気センサ５９０ａ、第２磁気センサ５９０ｂ、第３磁気センサ６００ａ、第４磁気センサ６００ｂで検出されるｚ軸方向の磁束密度成分を、単にそれぞれの磁気センサの検出値と表記し、それぞれＢｚ１、Ｂｚ２、Ｂｚ３、Ｂｚ４と表記する。
【００７１】
第１傾動部３０５および第２傾動部３１１が中心基板３０１に対して第１傾動軸（ｙ軸）の周りに傾動すると、第２磁石３１３ａは第１磁気センサ５９０ａに近づき、第４磁気センサ６００ｂから遠ざかる。また、第２磁石３１３ｂは第３磁気センサ６００ａに近づき、第２磁気センサ５９０ｂから遠ざかる。これによって、第１磁気センサ５９０ａおよび第３磁気センサ６００ａの検出値Ｂｚ１，Ｂｚ３は増大し、第２磁気センサ５９０ｂおよび第４磁気センサ６００ｂの検出値Ｂｚ２，Ｂｚ４は減少する。
【００７２】
第２傾動部３１１が中心基板３０１および第１傾動部３０５に対して第２傾動軸（ｘ軸）の周りに傾動すると、第２磁石３１３ａの磁化方向に沿って伸びる軸は、第１磁気センサ５９０ａに近づき、第４磁気センサ６００ｂから遠ざかる方向に傾く。また、第２磁石３１３ｂの磁化方向に沿って伸びる軸は、第２磁気センサ５９０ｂに近づき、第３磁気センサ６００ａから遠ざかる方向に傾く。これによって、第１磁気センサ５９０ａおよび第２磁気センサ５９０ｂの検出値Ｂｚ１，Ｂｚ２は増大し、第３磁気センサ６００ａおよび第４磁気センサ６００ｂの検出値Ｂｚ３，Ｂｚ４は減少する。
【００７３】
ｘ軸周りの傾動角度φを検出する際には、ｙ軸周りの傾動に起因する各磁気センサの検出値の増減の影響を排除する必要がある。第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｙ軸周りに傾動していない場合には、第１磁気センサ５９０ａでの検出値Ｂｚ１と第３磁気センサ６００ａでの検出値Ｂｚ３の差分Ｂｚ１−Ｂｚ３を算出することで、ｘ軸周りの傾動角度φを感度良く検出することができる。同様に、第２磁気センサ５９０ｂでの検出値Ｂｚ２と第４磁気センサ６００ｂでの検出値Ｂｚ４の差分（Ｂｚ２−Ｂｚ４）を算出することで、ｘ軸周りの傾動角度φを感度良く検出することができる。しかしながら、上述したように、第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｙ軸周りにも傾動している場合、第１磁気センサ５９０ａでの検出値Ｂｚ１および第３磁気センサ６００ａでの検出値Ｂｚ３は増加するように影響を受けており、第２磁気センサ５９０ｂでの検出値Ｂｚ２および第４磁気センサ６００ｂでの検出値Ｂｚ４は減少するように影響を受けている。従って、上記した２つの差分Ｂｚ１−Ｂｚ３、Ｂｚ２−Ｂｚ４の和を算出することで、ｙ軸周りの傾動の影響を相殺することができる。すなわち、本実施例の光偏向装置１８では、第１磁気センサ５９０ａ、第２磁気センサ５９０ｂ、第３磁気センサ６００ａ、第４磁気センサ６００ｂのそれぞれの検出値を組み合わせた評価値（Ｂｚ１−Ｂｚ３）＋（Ｂｚ２−Ｂｚ４）に基づいて、ｘ軸周りの傾動角度φを検出することができる。
【００７４】
上記のようにｘ軸周りの傾動角度φを検出する際には、評価値（Ｂｚ１−Ｂｚ３）＋（Ｂｚ２−Ｂｚ４）を、Ｂｚ１、Ｂｚ２、Ｂｚ３、Ｂｚ４の基準値で除することによって、第２磁石３１３ａ、３１３ｂの温度依存性の影響についても排除することができる。ここで用いる基準値としては、例えばＢｚ１、Ｂｚ２、Ｂｚ３、Ｂｚ４の平均値などを用いることができる。
【００７５】
ｙ軸周りの傾動角度θを検出する際には、ｘ軸周りの傾動に起因する検出値の増減の影響を排除する必要がある。第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｘ軸周りに傾動していない場合には、第１磁気センサ５９０ａでの検出値Ｂｚ１と第２磁気センサ５９０ｂでの検出値Ｂｚ２の差分Ｂｚ１−Ｂｚ２を算出することで、ｙ軸周りの傾動角度θを感度良く検出することができる。同様に、第３磁気センサ６００ａでの検出値Ｂｚ３と第４磁気センサ６００ｂでの検出値Ｂｚ４の差分（Ｂｚ３−Ｂｚ４）を算出することで、ｙ軸周りの傾動角度θを感度良く検出することができる。しかしながら、上述したように、第２傾動部３１１が中心基板３０１に対してｘ軸周りに傾動すると、第１磁気センサ５９０ａでの検出値Ｂｚ１および第２磁気センサ５９０ｂでの検出値Ｂｚ２は増加し、第３磁気センサ６００ａでの検出値Ｂｚ３および第４磁気センサ６００ｂでの検出値Ｂｚ４は減少する。従って、上記した２つの差分Ｂｚ１−Ｂｚ２、Ｂｚ３−Ｂｚ４の和を算出することで、ｘ軸周りの傾動の影響を相殺することができる。すなわち、本実施例の光偏向装置１８では、第１磁気センサ５９０ａ、第２磁気センサ５９０ｂ、第３磁気センサ６００ａ、第４磁気センサ６００ｂのそれぞれの検出値を組み合わせた評価値（Ｂｚ１−Ｂｚ２）＋（Ｂｚ３−Ｂｚ４）に基づいて、ｙ軸周りの傾動角度θを検出することができる。
【００７６】
上記のようにｙ軸周りの傾動角度θを検出する際にも、評価値（Ｂｚ１−Ｂｚ２）＋（Ｂｚ３−Ｂｚ４）を、Ｂｚ１、Ｂｚ２、Ｂｚ３、Ｂｚ４の平均値などの基準値で除することによって、第２磁石３１３ａ、３１３ｂの温度依存性の影響を排除することができる。
【００７７】
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。
【００７８】
上記の実施例では、一対の第１ねじり梁３０３ａ、３０３ｂによって第１傾動部３０５が支持されている構成について説明したが、単一の第１ねじり梁によって第１傾動部３０５が支持されている構成とすることもできる。同様に、上記の実施例では、一対の第２ねじり梁３０９ａ、３０９ｂによって第２傾動部３１１が支持されている構成について説明したが、単一の第２ねじり梁によって第２傾動部３１１が支持されている構成とすることもできる。
【００７９】
上記の実施例では、傾動角度を検出するために用いる磁束源として、第２傾動部３１１をｙ軸方向に傾動させるアクチュエータを構成する第２磁石３１３ａ、３１３ｂを用いている。これとは異なり、傾動角度を検出するための磁束源をアクチュエータとは別に設ける構成としてもよい。
【００８０】
上記の実施例では、傾動角度を検出するための磁束源として、永久磁石である第２磁石３１３ａ、３１３ｂを用いる場合について説明した。これとは異なり、傾動角度を検出するための磁束源としては、例えば鉄などの軟磁性体を磁化したものを用いてもよいし、傾動角度の検出時にのみ通電して磁束を発生させる電磁石を用いてもよい。
【００８１】
上記の実施例では、第１傾動部３０５および第２傾動部３１１を傾動させるアクチュエータとして、ミラー支持部３０の外部に設けられた第１電磁石２０、第２電磁石４０と、第１傾動部３０５に設けられた第１磁石３０７ａ、３０７ｂと、第２傾動部３１１に設けられた第２磁石３１３ａ、３１３ｂを備える、いわゆるムービングマグネット方式のアクチュエータを用いる場合について説明した。これとは異なり、例えば第１電磁石２０と第２電磁石４０をそれぞれ永久磁石で置き換え、第１磁石３０７ａ、３０７ｂと第２磁石３１３ａ、３１３ｂをそれぞれ電磁石で置き換えた、いわゆるムービングコイル方式のアクチュエータを用いてもよい。あるいは、第１傾動部３０５および第２傾動部３１１を傾動させるアクチュエータとして、第１傾動部３０５および第２傾動部３１１のそれぞれに一対の可動電極を設け、下部基板３０２の延在部３０２ｃに各可動電極に対応した固定電極を設け、可動電極と固定電極の間に電圧を印加して静電引力によって第１傾動部３０５および第２傾動部３１１にトルクを印加する、いわゆる静電形のアクチュエータを用いても良い。あるいは、第２傾動部３１１の四方をピエゾ薄膜を介して中心基板３０１が支持する構成として、ピエゾ薄膜に電圧を印加することで第２傾動部３１１を傾動させる、いわゆるピエゾ形のアクチュエータを用いてもよい。上記のいずれの代替形態においても、第２傾動部３１１の傾動角度を検出するための磁束源は、アクチュエータとは別個に設けておく必要がある。
【００８２】
上記の実施例では、各磁気センサがｚ軸方向の磁束密度成分Ｂｚを検出する構成について説明したが、第１傾動軸および第２傾動軸周りの傾動に伴って磁束密度成分が変動する方向であれば、他の方向の磁束密度成分を各磁気センサが検出する構成としてもよい。例えば、実施例１−実施例５の各構成において、各磁気センサがｘ軸方向の磁束密度成分Ｂｘを検出する構成としても、第１傾動軸および第２傾動軸周りの傾動角度をそれぞれ検出することができるし、各磁気センサがｙ軸方向の磁束密度成分Ｂｙを検出する構成としても、第１傾動軸および第２傾動軸周りの傾動角度をそれぞれ検出することができる。なおこれらの場合には、各磁気センサが検出する磁束の極性が正反対となって磁気センサの検出値の正負が反転しないように、各磁気センサの配置方向に留意する必要がある。
【００８３】
上記の実施例では、磁気センサの一例としてホール素子を例示して説明したが、磁気センサの具体的な構成としてはこれに限定されない。例えば、磁気抵抗素子等のホール素子以外の磁気センサを用いることも可能である。
【００８４】
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、出願時請求項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し得るものであり、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】
【００８５】
１０，１２，１４，１６，１８ 光偏向装置
２０ 第１電磁石
３０，３２，３４，３６，３８ ミラー支持部
４０ 第２電磁石
２０１，４０１ 鉄心
２０１ａ，４０１ａ 第１磁極部
２０１ｂ，４０１ｂ 第２磁極部
２０３ａ，２０３ｂ 第１コイル
３０１ 中心基板
３０２ 下部基板
３０２ａ，３０２ｂ，３０４ａ 枠体部
３０２ｃ，３０４ｂ 延在部
３０３ａ，３０３ｂ 第１ねじり梁
３０４ 上部基板
３０５ 第１傾動部
３０７ａ，３０７ｂ 第１磁石
３０９ａ，３０９ｂ 第２ねじり梁
３１１ 第２傾動部
３１３ａ，３１３ｂ 第２磁石
３１５ ミラー
４０３ａ，４０３ｂ 第２コイル
５１０ａ，５３０ａ，５５０ａ，５７０ａ，５９０ａ 第１磁気センサ
５１０ｂ，５４０ｂ，５６０ａ，５７０ｂ，５９０ｂ 第２磁気センサ
５２０ａ，５４０ａ，５６０ｂ，５８０ａ，６００ａ 第３磁気センサ
５２０ｂ，５３０ｂ，５５０ｂ，５８０ｂ，６００ｂ 第４磁気センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に対して第１傾動軸および第２傾動軸周りに傾動可能な傾動部と、前記傾動部に固定されているミラーと、前記傾動部を前記基板に対して第１傾動軸および第２傾動軸周りに傾動させるアクチュエータを備える光偏向装置であって、
前記傾動部に固定されている磁束源と、
前記基板に固定されており、前記磁束源が発生させる磁束密度を検出する第１、第２、第３および第４磁気センサを備えており、
前記第１、第２、第３および第４磁気センサが、以下の位置関係、すなわち
前記傾動部が第１傾動軸周りの一方向に傾動した場合に、前記第１磁気センサおよび第３磁気センサで検出される磁束密度が増大し、前記第２磁気センサおよび第４磁気センサで検出される磁束密度が減少し、他方向に傾動した場合に、前記第１磁気センサおよび第３磁気センサで検出される磁束密度が減少し、前記第２磁気センサおよび第４磁気センサで検出される磁束密度が増大し、
前記傾動部が第２傾動軸周りの一方向に傾動した場合に、前記第１磁気センサおよび第２磁気センサで検出される磁束密度が増大し、前記第３磁気センサおよび第４磁気センサで検出される磁束密度が減少し、他方向に傾動した場合に、前記第１磁気センサおよび第２磁気センサで検出される磁束密度が減少し、前記第３磁気センサおよび第４磁気センサで検出される磁束密度が増大する位置関係で配置されていることを特徴とする光偏向装置。
【請求項２】
前記第１、第２、第３および第４磁気センサで検出される磁束密度に基づいて、前記ミラーの第１傾動軸および第２傾動軸周りの傾動角度をそれぞれ算出する演算装置をさらに備えており、
前記演算装置が、
前記第１磁気センサで検出される磁束密度と前記第２磁気センサで検出される磁束密度の差分と、前記第３磁気センサで検出される磁束密度と前記第４磁気センサで検出される磁束密度の差分の和を第１評価値として、その第１評価値に基づいて前記ミラーの第１傾動軸周りの傾動角度を算出し、
前記第１磁気センサで検出される磁束密度と前記第３磁気センサで検出される磁束密度の差分と、前記第２磁気センサで検出される磁束密度と前記第４磁気センサで検出される磁束密度の差分の和を第２評価値として、その第２評価値に基づいて前記ミラーの第２傾動軸周りの傾動角度を算出することを特徴とする請求項２の光偏向装置。
【請求項３】
前記演算装置が、前記第１、第２、第３および第４磁気センサで検出される磁束密度に基づいて基準値を算出し、前記第１評価値を前記基準値で除した値に基づいて第１傾動軸周りの傾動角度を算出し、前記第２評価値を前記基準値で除した値に基づいて第２傾動軸周りの傾動角度を算出することを特徴とする請求項３の光偏向装置。
【請求項１】
基板に対して第１傾動軸および第２傾動軸周りに傾動可能な傾動部と、前記傾動部に固定されているミラーと、前記傾動部を前記基板に対して第１傾動軸および第２傾動軸周りに傾動させるアクチュエータを備える光偏向装置であって、
前記傾動部に固定されている磁束源と、
前記基板に固定されており、前記磁束源が発生させる磁束密度を検出する第１、第２、第３および第４磁気センサを備えており、
前記第１、第２、第３および第４磁気センサが、以下の位置関係、すなわち
前記傾動部が第１傾動軸周りの一方向に傾動した場合に、前記第１磁気センサおよび第３磁気センサで検出される磁束密度が増大し、前記第２磁気センサおよび第４磁気センサで検出される磁束密度が減少し、他方向に傾動した場合に、前記第１磁気センサおよび第３磁気センサで検出される磁束密度が減少し、前記第２磁気センサおよび第４磁気センサで検出される磁束密度が増大し、
前記傾動部が第２傾動軸周りの一方向に傾動した場合に、前記第１磁気センサおよび第２磁気センサで検出される磁束密度が増大し、前記第３磁気センサおよび第４磁気センサで検出される磁束密度が減少し、他方向に傾動した場合に、前記第１磁気センサおよび第２磁気センサで検出される磁束密度が減少し、前記第３磁気センサおよび第４磁気センサで検出される磁束密度が増大する位置関係で配置されていることを特徴とする光偏向装置。
【請求項２】
前記第１、第２、第３および第４磁気センサで検出される磁束密度に基づいて、前記ミラーの第１傾動軸および第２傾動軸周りの傾動角度をそれぞれ算出する演算装置をさらに備えており、
前記演算装置が、
前記第１磁気センサで検出される磁束密度と前記第２磁気センサで検出される磁束密度の差分と、前記第３磁気センサで検出される磁束密度と前記第４磁気センサで検出される磁束密度の差分の和を第１評価値として、その第１評価値に基づいて前記ミラーの第１傾動軸周りの傾動角度を算出し、
前記第１磁気センサで検出される磁束密度と前記第３磁気センサで検出される磁束密度の差分と、前記第２磁気センサで検出される磁束密度と前記第４磁気センサで検出される磁束密度の差分の和を第２評価値として、その第２評価値に基づいて前記ミラーの第２傾動軸周りの傾動角度を算出することを特徴とする請求項２の光偏向装置。
【請求項３】
前記演算装置が、前記第１、第２、第３および第４磁気センサで検出される磁束密度に基づいて基準値を算出し、前記第１評価値を前記基準値で除した値に基づいて第１傾動軸周りの傾動角度を算出し、前記第２評価値を前記基準値で除した値に基づいて第２傾動軸周りの傾動角度を算出することを特徴とする請求項３の光偏向装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１２−２０２７４１（Ｐ２０１２−２０２７４１Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６５６９４（Ｐ２０１１−６５６９４）
【出願日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【出願人】（０００００３６０９）株式会社豊田中央研究所 (4,200)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【出願人】（０００００３６０９）株式会社豊田中央研究所 (4,200)
【Ｆターム（参考）】
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