特開 2024-123514 異常検出方法及びアクチュエータ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024123514

(43)【公開日】2024-09-12

(54)【発明の名称】異常検出方法及びアクチュエータ装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 26/10 20060101AFI20240905BHJP

   G02B 26/08 20060101ALI20240905BHJP

   B81B 3/00 20060101ALI20240905BHJP

   B06B 1/04 20060101ALI20240905BHJP

【ＦＩ】

G02B26/10 104Z

G02B26/10 C

G02B26/08 E

B81B3/00

B06B1/04

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023030993

(22)【出願日】2023-03-01

(71)【出願人】

【識別番号】000236436

【氏名又は名称】浜松ホトニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100140442

【弁理士】

【氏名又は名称】柴山 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100177910

【弁理士】

【氏名又は名称】木津 正晴

(72)【発明者】

【氏名】河岡 秀宜

(72)【発明者】

【氏名】井出 智行

【テーマコード（参考）】

2H045

2H141

3C081

5D107

【Ｆターム（参考）】

2H045AB13

2H045AB38

2H045AB73

2H045AB81

2H045BA13

2H141MA12

2H141MB24

2H141MC05

2H141MC07

2H141MC09

2H141MD13

2H141MD16

2H141MD20

2H141MD24

2H141MZ12

2H141MZ16

2H141MZ19

2H141MZ26

3C081AA15

3C081BA28

3C081BA33

3C081BA44

3C081BA47

3C081BA54

3C081BA74

3C081CA45

3C081DA04

3C081EA08

3C081EA09

3C081EA41

5D107AA15

5D107BB20

5D107CC09

5D107DD12

5D107FF10

(57)【要約】

【課題】アクチュエータ装置の異常をより確実に検出することができる異常検出方法、及びアクチュエータ装置を提供する。
【解決手段】アクチュエータ装置１は、第１可動部３と、第２可動部４と、磁石部９と、コイル７，８と、第１可動部３を共振駆動させるための第１駆動信号及び第２可動部４を非共振駆動させるための第２駆動信号をコイル７，８に供給する制御部１１とを備える。異常検出方法は、制御部１１が第２駆動信号をコイル８に供給するステップと、第２駆動信号がコイル８に供給されている状態においてコイル８に発生する逆起電力に対応する出力値を取得するステップと、コイル８に供給された第２駆動信号と取得された出力値とに基づいて第２可動部４の傾斜状態に異常が発生しているか否かを判定するステップとを含む。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

アクチュエータ装置の異常を検出する異常検出方法であって、
前記アクチュエータ装置は、
支持部と、
第１可動部と、
前記第１可動部を囲むように配置された第２可動部と、
前記第１可動部が第１軸線周りに揺動可能となるように、前記第１可動部を前記第２可動部に連結する第１連結部と、
前記第２可動部が前記第１軸線と交差する第２軸線周りに揺動可能となるように、前記第２可動部を前記支持部に連結する第２連結部と、
前記第２可動部に配置された検出用コイルと、
前記検出用コイルに作用する磁場を発生させる磁石部と、
前記第１可動部及び前記第２可動部を駆動させる駆動部と、
前記第１可動部を共振駆動させるための第１駆動信号、及び前記第２可動部を非共振駆動させるための第２駆動信号を前記駆動部に供給する制御部と、を備え、
前記異常検出方法は、
前記制御部が、前記第２駆動信号を前記駆動部に供給する供給ステップと、
前記供給ステップにより前記第２駆動信号が前記駆動部に供給されている状態において、前記検出用コイルにおいて発生する逆起電力に対応する出力値を取得する取得ステップと、
前記供給ステップにおいて前記駆動部に供給された前記第２駆動信号と、前記取得ステップにおいて取得された前記出力値とに基づいて、前記第２可動部の傾斜状態に異常が発生しているか否かを判定する判定ステップと、を含む異常検出方法。

【請求項2】

前記供給ステップでは、前記制御部が、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号を前記駆動部に供給し、
前記取得ステップでは、前記供給ステップにより前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号が前記駆動部に供給されている状態において、前記出力値を取得する、請求項１に記載の異常検出方法。

【請求項3】

前記判定ステップでは、前記第２可動部が傾斜しているか否かを判定することにより、前記第２可動部の傾斜状態に異常が発生しているか否かを判定する、請求項１又は２に記載の異常検出方法。

【請求項4】

前記駆動部は、前記第１可動部及び前記第２可動部の少なくとも一方を駆動させるための駆動用コイルを有し、
前記検出用コイルは、前記駆動用コイルによって構成されている、請求項１又は２に記載の異常検出方法。

【請求項5】

前記駆動部は、前記第１可動部を駆動させるための第１駆動用コイルと、前記第２可動部を駆動させるための第２駆動用コイルと、を有し、
前記第１駆動用コイル及び前記第２駆動用コイルは、前記第２可動部に配置されている、請求項１又は２に記載の異常検出方法。

【請求項6】

前記検出用コイルは、前記第１駆動用コイル及び前記第２駆動用コイルによって構成されており、
前記取得ステップでは、前記第２駆動信号が前記駆動部に供給されている状態において、前記第１駆動用コイルにおいて発生する逆起電力に対応する第１出力値及び前記第２駆動用コイルにおいて発生する逆起電力に対応する第２出力値を取得し、
前記判定ステップでは、前記供給ステップにおいて前記駆動部に供給された前記第２駆動信号と、前記取得ステップにおいて取得された前記第１出力値及び前記第２出力値とに基づいて、前記第２可動部の傾斜状態に異常が発生しているか否かを判定する、請求項５に記載の異常検出方法。

【請求項7】

前記第１駆動用コイル及び前記第２駆動用コイルの一方の巻き数は、前記第１駆動用コイル及び前記第２駆動用コイルの他方の巻き数よりも多く、
前記検出用コイルは、前記第１駆動用コイル及び前記第２駆動用コイルの前記一方によって構成されている、請求項５に記載の異常検出方法。

【請求項8】

前記駆動部は、前記第１可動部を駆動させるための第１駆動部と、前記第２可動部を駆動させるための第２駆動部と、を有し、
前記第１駆動部は、前記第２可動部に配置されており、
前記第２駆動部は、前記第２可動部又は前記第２連結部に配置されている、請求項１又は２に記載の異常検出方法。

【請求項9】

前記駆動部は、前記第１可動部及び前記第２可動部の両方を駆動させるための単一の駆動用コイルを有し、
前記単一の駆動用コイルは、前記第２可動部に配置されており、
前記検出用コイルは、前記単一の駆動用コイルによって構成されている、請求項１又は２に記載の異常検出方法。

【請求項10】

前記供給ステップでは、前記制御部が、前記第２可動部を所定の振れ角で連続的に揺動させるための信号を前記第２駆動信号として前記駆動部に供給する、請求項１又は２に記載の異常検出方法。

【請求項11】

前記供給ステップでは、前記制御部が、前記第２可動部を所定の角度で停止させるための信号を前記第２駆動信号として前記駆動部に供給する、請求項１又は２に記載の異常検出方法。

【請求項12】

前記アクチュエータ装置は、増幅回路を更に備え、
前記取得ステップでは、前記増幅回路によって１０倍以上に増幅された前記逆起電力を前記出力値として取得する、請求項１又は２に記載の異常検出方法。

【請求項13】

前記アクチュエータ装置は、前記第１可動部に形成され、光源からの光が入射する光学機能部を更に備える、請求項１又は２に記載の異常検出方法。

【請求項14】

前記判定ステップにおいて前記第２可動部の傾斜状態に異常が発生していると判定された場合に、前記光源から前記光学機能部への光の照射を停止させる停止ステップを更に含む、請求項１３に記載の異常検出方法。

【請求項15】

支持部と、
第１可動部と、
前記第１可動部を囲むように配置された第２可動部と、
前記第１可動部が第１軸線周りに揺動可能となるように、前記第１可動部を前記第２可動部に連結する第１連結部と、
前記第２可動部が前記第１軸線と交差する第２軸線周りに揺動可能となるように、前記第２可動部を前記支持部に連結する第２連結部と、
前記第２可動部に配置された検出用コイルと、
前記検出用コイルに作用する磁場を発生させる磁石部と、
前記第１可動部及び前記第２可動部を駆動させる駆動部と、
前記第１可動部を共振駆動させるための第１駆動信号、及び前記第２可動部を非共振駆動させるための第２駆動信号を前記駆動部に供給する制御部と、
前記制御部から前記第２駆動信号が前記駆動部に供給されている状態において、前記検出用コイルにおいて発生する逆起電力に対応する出力値を取得する取得部と、
前記取得部による前記出力値の取得中に前記駆動部に供給された前記第２駆動信号と、前記取得部により取得された前記出力値とに基づいて、前記第２可動部の傾斜状態に異常が発生しているか否かを判定する判定部と、を備えるアクチュエータ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アクチュエータ装置の異常検出方法、及びアクチュエータ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１には、支持部と、コイルが形成された可動部と、可動部を支持部に揺動可能に連結する一対のトーションバーと、コイルに磁場を作用させる磁石部と、を備えるアクチュエータ装置が記載されている。特許文献１に記載のアクチュエータ装置では、コイルの抵抗値の増減に基づいてトーションバーの破断が検出される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０－１９９４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、例えば、磁石部の減磁、又は磁石部とコイルとの間の位置ずれ等によりコイルに作用する磁力が変化した場合、コイルの抵抗値は正常なままであるにも関わらず、アクチュエータ装置が適切に動作しなくなるおそれがある。

【0005】

そこで、本発明は、アクチュエータ装置の異常をより確実に検出することができる異常検出方法、及びアクチュエータ装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の異常検出方法は、［１］「アクチュエータ装置の異常を検出する異常検出方法であって、前記アクチュエータ装置は、支持部と、第１可動部と、前記第１可動部を囲むように配置された第２可動部と、前記第１可動部が第１軸線周りに揺動可能となるように、前記第１可動部を前記第２可動部に連結する第１連結部と、前記第２可動部が前記第１軸線と交差する第２軸線周りに揺動可能となるように、前記第２可動部を前記支持部に連結する第２連結部と、前記第２可動部に配置された検出用コイルと、前記検出用コイルに作用する磁場を発生させる磁石部と、前記第１可動部及び前記第２可動部を駆動させる駆動部と、前記第１可動部を共振駆動させるための第１駆動信号、及び前記第２可動部を非共振駆動させるための第２駆動信号を前記駆動部に供給する制御部と、を備え、前記異常検出方法は、前記制御部が、前記第２駆動信号を前記駆動部に供給する供給ステップと、前記供給ステップにより前記第２駆動信号が前記駆動部に供給されている状態において、前記検出用コイルにおいて発生する逆起電力に対応する出力値を取得する取得ステップと、前記供給ステップにおいて前記駆動部に供給された前記第２駆動信号と、前記取得ステップにおいて取得された前記出力値とに基づいて、前記第２可動部の傾斜状態に異常が発生しているか否かを判定する判定ステップと、を含む異常検出方法」である。

【0007】

［１］に記載の異常検出方法では、供給ステップにより第２駆動信号が駆動部に供給されている状態において、検出用コイルにおいて発生する逆起電力に対応する出力値を取得し、供給ステップにおいて駆動部に供給された第２駆動信号と、取得ステップにおいて取得された出力値とに基づいて、第２可動部の傾斜状態に異常が発生しているか否かを判定する。例えば、磁石部の減磁、又は磁石部と検出用コイルとの間の位置ずれ等に起因して検出用コイルが受ける磁力が変化した場合、検出用コイルにおいて発生する逆起電力も変化する。この異常検出方法では、検出用コイルにおいて発生する逆起電力を用いて第２可動部の傾斜状態の異常を検出するため、駆動部（例えば駆動用コイルや圧電素子）に異常が発生した場合だけでなく、磁石部の減磁、又は磁石部と検出用コイルとの間の位置ずれ等の様々な要因により発生するアクチュエータ装置の異常を検出することができる。よって、この異常検出方法によれば、アクチュエータ装置の異常をより確実に検出することができる。

【0008】

本発明の異常検出方法は、［２］「前記供給ステップでは、前記制御部が、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号を前記駆動部に供給し、前記取得ステップでは、前記供給ステップにより前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号が前記駆動部に供給されている状態において、前記出力値を取得する、［１］に記載の異常検出方法」であってもよい。この場合、第１可動部を共振駆動させた状態において、第２可動部の傾斜状態に異常が発生しているか否かを判定することができる。

【0009】

本発明の異常検出方法は、［３］「前記判定ステップでは、前記第２可動部が傾斜しているか否かを判定することにより、前記第２可動部の傾斜状態に異常が発生しているか否かを判定する、［１］又は［２］に記載の異常検出方法」であってもよい。この場合、本来傾斜しているべき第２可動部が傾斜していない異常を検出することができる。

【0010】

本発明の異常検出方法は、［４］「前記駆動部は、前記第１可動部及び前記第２可動部の少なくとも一方を駆動させるための駆動用コイルを有し、前記検出用コイルは、前記駆動用コイルによって構成されている、［１］～［３］のいずれかに記載の異常検出方法」であってもよい。この場合、駆動用コイルとは別に検出用コイルを設ける場合と比べて、第２可動部におけるコイルの配置スペースを小さくすることができる。

【0011】

本発明の異常検出方法は、［５］「前記駆動部は、前記第１可動部を駆動させるための第１駆動用コイルと、前記第２可動部を駆動させるための第２駆動用コイルと、を有し、前記第１駆動用コイル及び前記第２駆動用コイルは、前記第２可動部に配置されている、［１］～［４］のいずれかに記載の異常検出方法」であってもよい。この場合、第１駆動用コイルが第１可動部に配置されている場合と比べて、共振駆動される第１可動部の軽量化を図ることができ、第１可動部を駆動させるための電力を低減することができる。また、第１可動部の第１軸線周りの慣性モーメントを低減することができ、共振周波数の低下を抑制することができる。

【0012】

本発明の異常検出方法は、［６］「前記検出用コイルは、前記第１駆動用コイル及び前記第２駆動用コイルによって構成されており、前記取得ステップでは、前記第２駆動信号が前記駆動部に供給されている状態において、前記第１駆動用コイルにおいて発生する逆起電力に対応する第１出力値及び前記第２駆動用コイルにおいて発生する逆起電力に対応する第２出力値を取得し、前記判定ステップでは、前記供給ステップにおいて前記駆動部に供給された前記第２駆動信号と、前記取得ステップにおいて取得された前記第１出力値及び前記第２出力値とに基づいて、前記第２可動部の傾斜状態に異常が発生しているか否かを判定する、［５］に記載の異常検出方法」であってもよい。この場合、第２可動部の傾斜状態に異常が発生しているか否かをより確実に判定することができる。

【0013】

本発明の異常検出方法は、［７］「前記第１駆動用コイル及び前記第２駆動用コイルの一方の巻き数は、前記第１駆動用コイル及び前記第２駆動用コイルの他方の巻き数よりも多く、前記検出用コイルは、前記第１駆動用コイル及び前記第２駆動用コイルの前記一方によって構成されている、［５］に記載の異常検出方法」であってもよい。この場合、第１駆動用コイル及び第２駆動用コイルのうちの巻き数が多いコイルによって検出用コイルが構成されているため、例えば第１駆動用コイル及び第２駆動用コイルのうちの巻き数が少ないコイルによって検出用コイルを構成する場合と比べて、検出用コイルにおいて発生する逆起電力を大きくすることができる。大きい逆起電力を取得することができれば、逆起電力を一定の値まで増幅させる際のゲインを小さくすることができ、逆起電力に対応する出力値に重畳するノイズを低減することができる。また、例えば第１駆動用コイル及び第２駆動用コイルの両方の巻き数を多くする場合と比べて、第２可動部の大型化を抑制することができる。

【0014】

本発明の異常検出方法は、［８］「前記駆動部は、前記第１可動部を駆動させるための第１駆動部と、前記第２可動部を駆動させるための第２駆動部と、を有し、前記第１駆動部は、前記第２可動部に配置されており、前記第２駆動部は、前記第２可動部又は前記第２連結部に配置されている、［１］～［７］のいずれかに記載の異常検出方法」であってもよい。この場合、第１駆動部が第２可動部に配置されているため、第１駆動部に第１駆動信号を供給して第１可動部を共振駆動させる際に、第２可動部も第１可動部の共振周波数に対応する周波数にて振動する。そのため、第２可動部に配置された検出用コイルにおいて発生する逆起電力が、第１可動部の傾斜状態を反映したものとなる。すなわち、この場合、取得ステップにおいて、第１可動部の傾斜状態が反映された逆起電力の出力値を取得することができる。また、第１駆動部が第１可動部に配置されている場合と比べて、第１可動部の軽量化を図ることができ、第１可動部の慣性モーメントを低減することができる。

【0015】

本発明の異常検出方法は、［９］「前記駆動部は、前記第１可動部及び前記第２可動部の両方を駆動させるための単一の駆動用コイルを有し、前記単一の駆動用コイルは、前記第２可動部に配置されており、前記検出用コイルは、前記単一の駆動用コイルによって構成されている、［１］～［４］のいずれかに記載の異常検出方法」であってもよい。この場合、第１可動部を駆動させるための駆動用コイルと、第２可動部を駆動させるための駆動用コイルとを別々に設ける場合と比べて、第１可動部及び第２可動部を駆動させるための駆動用コイル（単一の駆動用コイル）の巻き数を多くすることができる。そして、巻き数の多い単一の駆動用コイルによって検出用コイルを構成することで、検出用コイルにおいて発生する逆起電力の信号量を大きくすることができる。

【0016】

本発明の異常検出方法は、［１０］「前記供給ステップでは、前記制御部が、前記第２可動部を所定の振れ角で連続的に揺動させるための信号を前記第２駆動信号として前記駆動部に供給する、［１］～［９］のいずれかに記載の異常検出方法」であってもよい。この場合、第２可動部を所定の振れ角で連続的に揺動させる場合において、第２可動部の傾斜状態に異常が発生しているか否かを判定することができる。

【0017】

本発明の異常検出方法は、［１１］「前記供給ステップでは、前記制御部が、前記第２可動部を所定の角度で停止させるための信号を前記第２駆動信号として前記駆動部に供給する、［１］～［１０］のいずれかに記載の異常検出方法」であってもよい。この場合、第２可動部を所定の角度で停止させる場合において、第２可動部の傾斜状態に異常が発生しているか否かを判定することができる。

【0018】

本発明の異常検出方法は、［１２］「前記アクチュエータ装置は、増幅回路を更に備え、前記取得ステップでは、前記増幅回路によって１０倍以上に増幅された前記逆起電力を前記出力値として取得する、［１］～［１１］のいずれかに記載の異常検出方法」であってもよい。この場合、検出用コイルにおいて発生する逆起電力の変化が小さい場合であっても、第２可動部の傾斜状態に異常が発生しているか否かを良好に判定することができる。

【0019】

本発明の異常検出方法は、［１３］「前記アクチュエータ装置は、前記第１可動部に形成され、光源からの光が入射する光学機能部を更に備える、［１］～［１２］のいずれかに記載の異常検出方法」であってもよい。この場合、光源からの光が入射する光学機能部を備えるアクチュエータ装置の異常をより確実に検出することができる。

【0020】

本発明の異常検出方法は、［１４］「前記判定ステップにおいて前記第２可動部の傾斜状態に異常が発生していると判定された場合に、前記光源から前記光学機能部への光の照射を停止させる停止ステップを更に含む、［１３］に記載の異常検出方法」であってもよい。この場合、第２可動部の傾斜状態に異常が発生していると判定されたときに、光学機能部への光の照射が停止されるため、例えば、光学機能部において反射された光が対象物に照射され続けることによって当該対象物が損傷することを防止することができる。

【0021】

本発明のアクチュエータ装置は、［１５］「支持部と、第１可動部と、前記第１可動部を囲むように配置された第２可動部と、前記第１可動部が第１軸線周りに揺動可能となるように、前記第１可動部を前記第２可動部に連結する第１連結部と、前記第２可動部が前記第１軸線と交差する第２軸線周りに揺動可能となるように、前記第２可動部を前記支持部に連結する第２連結部と、前記第２可動部に配置された検出用コイルと、前記検出用コイルに作用する磁場を発生させる磁石部と、前記第１可動部及び前記第２可動部を駆動させる駆動部と、前記第１可動部を共振駆動させるための第１駆動信号、及び前記第２可動部を非共振駆動させるための第２駆動信号を前記駆動部に供給する制御部と、前記制御部から前記第２駆動信号が前記駆動部に供給されている状態において、前記検出用コイルにおいて発生する逆起電力に対応する出力値を取得する取得部と、前記取得部による前記出力値の取得中に前記駆動部に供給された前記第２駆動信号と、前記取得部により取得された前記出力値とに基づいて、前記第２可動部の傾斜状態に異常が発生しているか否かを判定する判定部と、を備えるアクチュエータ装置」である。このアクチュエータ装置によれば、上述した理由により、アクチュエータ装置の異常をより確実に検出することができる。

【発明の効果】

【0022】

本発明によれば、アクチュエータ装置の異常をより確実に検出することができる異常検出方法、及びアクチュエータ装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】実施形態に係るアクチュエータ装置の平面図である。

【図2】実施形態に係るアクチュエータ装置の異常検出方法を示すフローチャートである。

【図3】共振駆動する第１可動部の駆動に起因する逆起電力を示すグラフである。

【図4】非共振駆動する第２可動部の駆動に起因する逆起電力を示すグラフである。

【図5】変形例のアクチュエータ装置の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。
［アクチュエータ装置の構成］

【0025】

図１に示されるように、アクチュエータ装置１は、支持部２と、第１可動部３と、第２可動部４と、一対の第１トーションバー（第１連結部）５と、一対の第２トーションバー（第２連結部）６と、コイル７，８と、磁石部９とを備えている。アクチュエータ装置１では、ミラー面（光学機能部）３１ａを有する第１可動部３が、互いに直交するＸ軸（第１軸線）及びＹ軸（第１軸線と交差する第２軸線）の各々の周りを揺動する。アクチュエータ装置１は、例えば、光スキャナ、又は光通信用光スイッチ等に用いられ得る。

【0026】

支持部２、第１可動部３、第２可動部４、一対の第１トーションバー５及び一対の第２トーションバー６は、例えばＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板によって一体的に形成されている。つまり、アクチュエータ装置１は、ＭＥＭＳ技術（パターニング、エッチング等）を用いて半導体基板を加工することにより製造されるＭＥＭＳデバイスとして構成されている。ＳＯＩ基板は、一対の半導体層と、一対の半導体層の間に配置された絶縁層とを有している。例えば、各半導体層はシリコンにより形成されており、絶縁層は二酸化シリコンにより形成されている。支持部２は、矩形状の外形を有する枠状に形成されており、第１可動部３及び第２可動部４等を支持している。

【0027】

第１可動部３は、支持部２の内側に配置されている。第１可動部３は、本体部３１と、環状部３２と、一対の連結部３３とを有している。本体部３１は、円形状に形成されている。本体部３１の表面には、円形状のミラー面（光学機能部）３１ａが形成されている。ミラー面３１ａは、例えばアルミニウムからなる金属膜である。環状部３２は、本体部３１を囲むように環状に形成されている。一対の連結部３３は、Ｙ軸上における本体部３１の両側に配置され、本体部３１と環状部３２とを連結している。一対の連結部３３は、第１トーションバー５及び第２トーションバー６とは異なり、本体部３１を環状部３２に揺動可能に連結するものではない（トーションバーではない）。第２可動部４は、枠状に形成されており、第１可動部３を囲むように支持部２の内側に配置されている。

【0028】

一対の第１トーションバー５は、Ｘ軸上における第１可動部３の両側に配置されている。第１トーションバー５は、第１可動部３がＸ軸周りに（Ｘ軸を中心線として）揺動可能となるように、Ｘ軸上において第１可動部３（環状部３２）を第２可動部４に連結している。第１トーションバー５は、第２可動部４及び後述する第２トーションバー６を介して支持部２に連結されている。すなわち、第１トーションバー５は、第１可動部３がＸ軸周りに揺動可能となるように第１可動部３を支持部２に連結しているとみなすこともできる。各第１トーションバー５は、第１可動部３がＸ軸周りに揺動する際に捩れ変形する。各第１トーションバー５は、Ｘ軸上において真っ直ぐに延在している。

【0029】

一対の第２トーションバー６は、Ｙ軸上における第２可動部４の両側に配置されている。第２トーションバー６は、第２可動部４がＹ軸周りに（Ｙ軸を中心線として）揺動可能となるように、Ｙ軸上において第２可動部４を支持部２に連結している。各第２トーションバー６は、第２可動部４がＹ軸周りに揺動する際に捩れ変形する。各第２トーションバー６は、蛇行して延在している。

【0030】

各コイル７，８は、第１可動部３を囲むように第２可動部４に配置され、平面視において渦巻き状に延在している。図１では、コイル７，８が配置されている配置領域Ｒがハッチングで示されている。コイル７，８は、Ｘ軸及びＹ軸を含む平面に沿って配置されている。各コイル７，８は、第１可動部３の周りに複数回巻回されている。この例では、コイル７の巻き数は、コイル８の巻き数よりも多い。コイル７，８は、例えば平面視において第２可動部４の幅方向に互い違いに並んでいる。各コイル７，８は、例えば銅又は金等の金属材料から形成されている。

【0031】

コイル７，８は、第１可動部３及び第２可動部４を駆動させる駆動部である。より具体的には、コイル７は、第１可動部３を駆動させるための第１駆動用コイル（第１駆動部）であり、コイル８は、第２可動部４を駆動させるための第２駆動用コイル（第２駆動部）である。コイル７は、後述する制御部１１から駆動信号（駆動電流）が供給されることにより、第１可動部３を駆動させる。同様に、コイル８は、制御部１１から駆動信号が供給されることにより、第２可動部４を駆動させる。コイル７，８による第１可動部３及び第２可動部４の駆動については後述する。

【0032】

アクチュエータ装置１は、複数の配線２１，２２，２３，２４と、複数の外部端子２５，２６，２７，２８とを更に備えている。外部端子２５～２８は、支持部２に設けられた電極パッドであり、後述する制御部１１等と電気的に接続されている。配線２１は、コイル７の内側端部と外部端子２５とに電気的に接続されている。配線２１は、コイル７の内側端部から対応する第２トーションバー６を介して外部端子２５まで延在している。配線２２は、コイル７の外側端部と外部端子２６とに電気的に接続されている。配線２２は、コイル７の外側端部から対応する第２トーションバー６を介して外部端子２６まで延在している。

【0033】

配線２３は、コイル８の内側端部と外部端子２７とに電気的に接続されている。配線２３は、コイル８の内側端部から対応する第２トーションバー６を介して外部端子２７まで延在している。配線２４は、コイル８の外側端部と外部端子２８とに電気的に接続されている。配線２４は、コイル８の外側端部から対応する第２トーションバー６を介して外部端子２８まで延在している。各配線２１～２４は、例えばアルミニウム等の金属材料から形成されている。

【0034】

磁石部９は、例えば、ハルバッハ配列で並べられた複数の永久磁石によって構成されている。磁石部９は、コイル７，８に作用する磁場を発生させる。磁石部９は、支持部２、第１可動部３及び第２可動部４等に対してＸ軸及びＹ軸に垂直な方向における一方側（ミラー面３１ａとは反対側）に配置されている。

【0035】

アクチュエータ装置１は、制御部１１と、取得部１２と、増幅回路１３と、判定部１４とを更に備えている。制御部１１、取得部１２及び判定部１４は、例えば、プロセッサ及びメモリ等を含むコンピュータ装置により構成されている。制御部１１は、第１可動部３及び第２可動部４を駆動させるための駆動信号をコイル７，８に供給する。より具体的には、制御部１１は、外部端子２５，２６及び配線２１，２２を介して第１駆動信号をコイル７に供給し、外部端子２７，２８及び配線２３，２４を介して第２駆動信号をコイル８に供給する。制御部１１は、プロセッサによって電源（不図示）を制御することにより、電源からコイル７，８に駆動信号（駆動電流）を供給してもよい。制御部１１、取得部１２及び判定部１４の少なくとも１つは、回路基板上の電子素子により構成されてもよい。例えば、制御部１１及び判定部１４がコンピュータ装置により構成され、取得部１２が回路基板上のメモリにより構成されてもよい。或いは、制御部１１、取得部１２及び判定部１４が回路基板上の電子素子により構成されてもよい。

【0036】

第１駆動信号は、Ｘ軸を中心線として第１可動部３を共振駆動（ノンリニア動作）させるための電気信号（駆動電流）である。共振駆動とは、駆動する対象物（この例では第１可動部３）の共振を利用した駆動である。コイル７に第１駆動信号が供給されると、磁石部９が発生させる磁場との相互作用によって、コイル７にローレンツ力が作用する。このローレンツ力に加え、共振周波数での第１可動部３の共振を利用することにより、Ｘ軸を中心線として第１可動部３を共振駆動させることができる。より具体的には、制御部１１が、Ｘ軸周りにおける第１可動部３の共振周波数に等しい周波数の駆動電流（第１駆動信号）をコイル７に供給すると、コイル７と共に第２可動部４がＸ軸周りに当該周波数で僅かに振動する。この振動が一対の第１トーションバー５を介して第１可動部３に伝わることにより、Ｘ軸を中心線として第１可動部３を当該周波数で共振駆動させることができる。第１可動部３の共振周波数は、例えば、第１可動部３の質量及び構造、並びに一対の第１トーションバー５のバネ定数等によって決まる。

【0037】

第２駆動信号は、Ｙ軸を中心線として第２可動部４を非共振駆動（リニア動作）させるための電気信号（駆動電流）である。非共振駆動とは、共振駆動とは異なり、駆動する対象物（この例では第２可動部４）の共振を利用しない駆動である。コイル８に駆動電流（第２駆動信号）が供給されると、磁石部９が発生させる磁場との相互作用によって、コイル８にローレンツ力が作用する。このローレンツ力と一対の第２トーションバー６の弾性力とのつり合いを利用することにより、Ｙ軸を中心線として第２可動部４を非共振駆動させることができる。共振を利用せずに対象物を揺動させる非共振駆動と比べて、共振を利用して対象物を揺動させる共振駆動の方が対象物を高速に揺動させることができる。例えば、共振駆動の駆動周波数は数ｋＨｚ～数十ｋＨｚ程度であり、非共振駆動の駆動周波数は数十Ｈｚ程度である。すなわち、本実施形態では、Ｘ軸は、その周りを第１可動部３が高速に揺動する高速軸を構成し、Ｙ軸は、その周りを第２可動部４が第１可動部３と比べて低速に揺動する低速軸を構成する。第１可動部３及び第２可動部４が揺動することにより、第１可動部３に形成されたミラー面３１ａも揺動する。

【0038】

第２可動部４が揺動すると、第２可動部４に配置されたコイル７，８が、磁石部９で発生した磁場内において移動する。このとき、コイル７，８には磁場に応じた逆起電力が発生する。コイル７，８にて発生する逆起電力に対応する出力値は、後述する取得部１２によって取得され、アクチュエータ装置１の異常の検出に用いられる。つまり、コイル７，８は、アクチュエータ装置１の異常検出に用いられる逆起電力を検出するための検出用コイルを構成している。コイル７，８に発生する逆起電力は、コイル７，８が磁場を通る速度、磁場の強さ、及びコイル形状等によって決まる。

【0039】

取得部１２は、コイル７及びコイル８において発生する逆起電力に対応する出力値を取得する。より具体的には、取得部１２は、制御部１１から第１駆動信号及び第２駆動信号がコイル７，８に供給されている状態において、コイル７，８に発生する逆起電力に対応する出力値を取得する。取得部１２は、後述する増幅回路１３を介してコイル７，８と電気的に接続されている。本実施形態では、取得部１２は、増幅回路１３によって増幅された逆起電力を、逆起電力に対応する出力値として取得する。

【0040】

増幅回路１３は、コイル７，８において発生する逆起電力を増幅し、増幅した逆起電力を取得部１２に出力する。増幅回路１３は、外部端子２５，２６及び配線２１，２２を介して、コイル７と電気的に接続されており、外部端子２７，２８及び配線２３，２４を介して、コイル８と電気的に接続されている。増幅回路１３は、コイル７，８において発生する逆起電力を、例えば１０倍以上に増幅してもよいし、３０倍以上に増幅してもよい。

【0041】

判定部１４は、第２可動部４の動作に異常が発生しているか否かを判定する。より具体的には、判定部１４は、第２可動部４の傾斜状態に異常が発生しているか否かを判定する。判定部１４は、取得部１２による逆起電力に対応する出力値の取得中に制御部１１からコイル８に供給された第２駆動信号と、取得部１２により取得された逆起電力に対応する出力値とに基づいて、第２可動部４の傾斜状態に異常が発生しているか否かを判定する。

【0042】

上述したように、コイル７，８に発生する逆起電力は、コイルが磁場を通過する速度、磁場の強さ、及びコイル形状等によって決まる。例えば、第２可動部４の傾斜状態に異常が発生している場合、第２可動部４に配置されたコイル７，８が磁場を通過する速度は、異常が発生していない場合の速度から変化する。つまり、第２可動部４の傾斜状態に異常が発生している場合のコイル７，８において発生する逆起電力は、異常が発生していない場合のコイル７，８において発生する逆起電力から変化する。判定部１４は、この逆起電力の変化をモニタすることにより、第２可動部４の傾斜状態に異常が発生しているか否かを判定する。判定部１４による判定処理の詳細については後述する。

【0043】

アクチュエータ装置１は、光源５０を更に備えている。光源５０は、光Ｌをミラー面３１ａに照射する。ミラー面３１ａにおいて反射された光Ｌは、ミラー面３１ａの揺動によって、光Ｌが照射される対象物に対して走査される。光源５０から出射される光Ｌは、例えば、レーザ光であってもよいし、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）による光であってもよい。
［アクチュエータ装置の異常検出方法］

【0044】

図２を参照して、アクチュエータ装置１の異常検出方法を説明する。この異常検出方法では、第２可動部４の傾斜状態に異常が発生しているか否かを判定することにより、アクチュエータ装置１の異常を検出する。

【0045】

まず、アクチュエータ装置１が用意される（用意ステップ）。続いて、制御部１１が、駆動信号をコイル７，８に供給する（供給ステップＳ１）。具体的には、制御部１１は、第１可動部３を共振駆動させるための第１駆動信号をコイル７に供給すると共に、第２可動部４を非共振駆動させるための第２駆動信号をコイル８に供給する。一例として、第１駆動信号は、第１可動部３を目標振れ角（この例では２０°）で共振駆動させるための駆動電流であり、第２駆動信号は、第２可動部４を目標振れ角（この例では１０°）で非共振駆動（連続的に揺動）させるための駆動電流である。なお、振れ角とは、光学的振れ角を意味する。光学的振れ角は、ミラー面３１ａにおける入射光と反射光とが成す角度であり、ミラーが傾く角度である機械的振れ角の２倍である。また、振れ角は、コイル７，８に駆動信号が供給されていない状態（この例では、ミラー面３１ａがＸ軸及びＹ軸に平行な状態）を基準（振れ角が０°である）とした角度である。

【0046】

供給ステップＳ１の実施に合わせて、光源５０が光Ｌをミラー面３１ａに照射する。光Ｌは、ミラー面３１ａにおいて反射されて対象物に照射される。光源５０による光Ｌの照射が開始されるタイミングは任意であり、供給ステップＳ１が開始される前であってもよいし、供給ステップＳ１が開始されてから所定の時間が経過した時点であってもよい。

【0047】

続いて、取得部１２が、コイル７，８において発生する逆起電力に対応する出力値を取得する（取得ステップＳ２）。具体的には、取得部１２は、供給ステップＳ１により第１駆動信号及び第２駆動信号が供給されている状態において、コイル７において発生する逆起電力に対応する第１出力値及びコイル８において発生する逆起電力に対応する第２出力値を取得する。コイル７，８は、第２可動部４に配置されている。そのため、コイル７，８の各々において発生する逆起電力は、第２可動部４の傾斜状態を反映したものになる。また、本実施形態では、コイル７に第１駆動信号を供給してコイル７を共振駆動させる際に、第２可動部４も第１可動部３の共振周波数に対応する周波数にて振動する。そのため、第２可動部４に配置されたコイル７，８の各々において発生する逆起電力は、第１可動部３の傾斜状態も反映したものとなる。すなわち、コイル７，８の各々において発生する逆起電力は、第１可動部３及び第２可動部４の両方の傾斜状態を反映したものとなる。増幅回路１３は、コイル７，８において発生する逆起電力を増幅する。この例では、増幅回路１３は、逆起電力を１０倍以上に増幅する。取得部１２は、コイル７において発生する逆起電力の増幅後の値を第１出力値として取得すると共に、コイル８において発生する逆起電力の増幅後の値を第２出力値として取得する。

【0048】

続いて、判定部１４が、第２可動部４の傾斜状態に異常が発生しているか否かを判定する（判定ステップＳ３）。判定部１４は、供給ステップＳ１においてコイル８に供給された第２駆動信号と、取得ステップＳ２において取得された第１出力値及び第２出力値とに基づいて、第２可動部４の傾斜状態に異常が発生しているか否かを判定する。この例では、判定部１４は、第２可動部４が傾斜しているか否か（第２可動部４の振れ角が０°であるか否か）を判定することにより、第２可動部４の傾斜状態に異常が発生しているか否かを判定する。

【0049】

上述したとおり、第２可動部４に配置されたコイル７，８の各々において発生する逆起電力は、第１可動部３及び第２可動部４の傾斜状態を反映したものである。したがって、第２可動部４の傾斜状態に異常が発生している場合に取得される第１出力値及び第２出力値は、第２可動部４の傾斜状態が正常である場合に取得される出力値（正常な出力値）から変化する。より具体的には、第２可動部４が傾斜していない場合を第２可動部４の傾斜状態に異常が発生している場合とすると、第２可動部４が傾斜していない場合に取得される第１出力値及び第２出力値は、第２可動部４が傾斜している場合に取得される第１出力値及び第２出力値から変化する。判定部１４は、この第１出力値及び第２出力値の変化をモニタすることにより、第２可動部４が傾斜しているか否かを判定し、第２可動部４が傾斜していないと判定した場合には、第２可動部４の傾斜状態に異常が発生していると判定する。

【0050】

コイル７，８の各々には、第１可動部３の駆動に起因する逆起電力と第２可動部４の駆動に起因する逆起電力とが発生する。共振駆動する第１可動部３の移動速度は速いため、第１可動部３の駆動に起因する逆起電力は比較的大きくなる。これに対して、非共振駆動する第２可動部４の移動速度は、第１可動部３と比べて遅いため、第２可動部４の駆動に起因する逆起電力は比較的小さくなる。

【0051】

ここで、第１可動部３の駆動に起因する逆起電力と第２可動部４の駆動に起因する逆起電力について図３，４を参照してより詳細に説明する。図３には、共振駆動する第１可動部３の駆動に起因する逆起電力が示されている。具体的には、第２可動部４の振れ角を０°とした場合における、第１可動部３の振れ角と第１可動部３の駆動に起因する逆起電力との関係が示されている。第１可動部３の駆動に起因する逆起電力の単位Ｖｐｐは、変動する逆起電力の振幅の最大値と最小値との差（電位差）を表す。図４には、非共振駆動する第２可動部４の駆動に起因する逆起電力が示されている。具体的には、第１可動部３を振れ角２０°で共振駆動させた状態で第２可動部４を６０Ｈｚで非共振駆動（連続的に揺動）させた場合における、第２可動部４の振れ角と第２可動部４の駆動に起因する逆起電力との関係が示されている。図４に示される逆起電力は、コイルに発生する逆起電力を３９倍に増幅した値である。図３，４に示されるように、第１可動部３の駆動に起因する逆起電力、及び第２可動部４の駆動に起因する逆起電力の各々は、可動部の振れ角が大きくなるに連れて増加している。すなわち、コイル７，８の各々において発生する逆起電力は、第１可動部３及び第２可動部４の両方の傾斜状態（振れ角）を反映するものとなることが確認できる。したがって、判定部１４は、コイル７，８において発生する逆起電力をモニタすることにより、第２可動部４が傾斜しているか否かの判定を行うことができる。

【0052】

図３を参照して述べたように、コイル７，８の各々において発生する逆起電力は、第１可動部３の傾斜状態を反映するものとなる。そのため、制御部１１は、コイル７，８において発生する逆起電力に基づいて供給ステップＳ１により供給する第１駆動信号を調整することにより、第１可動部３の傾斜状態をフィードバック制御することができる。例えば、制御部１１は、コイル７，８において発生する逆起電力と供給する第１駆動信号との位相差が９０°に保たれるように調整を行うことにより、第１可動部３の共振状態を維持することができる。

【0053】

続いて、判定ステップＳ３において第２可動部４の傾斜状態に異常が発生していると判定された場合には、光源５０が、ミラー面３１ａへの光Ｌの照射を停止させる（停止ステップＳ４）。対して、判定ステップＳ３において第２可動部４の傾斜状態に異常が発生していると判定されなかった場合には、光源５０は、ミラー面３１ａへの光Ｌの照射を継続する。以上の異常検出方法を実施することにより、アクチュエータ装置１に異常が発生している場合に、当該異常を検出することができる。
［作用及び効果］

【0054】

本実施形態に係るアクチュエータ装置１の異常検出方法では、供給ステップＳ１により第２駆動信号がコイル８に供給されている状態において、コイル７，８において発生する逆起電力に対応する出力値を取得し、供給ステップＳ１においてコイル８に供給された第２駆動信号と、取得ステップＳ２において取得された出力値（第１出力値及び第２出力値）とに基づいて、第２可動部４の傾斜状態に異常が発生しているか否かを判定する。例えば、磁石部９の減磁、又は磁石部９とコイル７，８との間の位置ずれ等に起因してコイル７，８が受ける磁力が変化した場合、コイル７，８において発生する逆起電力も変化する。本実施形態に係る異常検出方法では、コイル７，８において発生する逆起電力を用いて第２可動部４の傾斜状態の異常を検出するため、コイル８に異常が発生した場合だけでなく、磁石部９の減磁、又は磁石部９とコイル７，８との間の位置ずれ等の様々な要因により発生するアクチュエータ装置１の異常を検出することができる。よって、本実施形態に係る異常検出方法によれば、アクチュエータ装置１の異常をより確実に検出することができる。

【0055】

本実施形態に係る異常検出方法は、本発明者らが次の知見を見出したことによりなされたものである。すなわち、第２可動部４が非共振駆動する場合、第２可動部４が共振駆動する場合と比べて第２可動部４の移動速度が遅いため、第２可動部４に配置されたコイル７，８に発生する第２可動部４の駆動に起因する逆起電力は比較的小さくなる。これは、逆起電力はコイル７，８が磁場内において移動する速度に応じて大きくなり、共振駆動の場合には移動速度が速いために逆起電力が大きくなるためである。例えば、図３，４に示されるように、非共振駆動する第２可動部４の駆動に起因する逆起電力（図４）は、ｍＶオーダの値であり、共振駆動する第１可動部３の駆動に起因する逆起電力（図３）と比べて小さい。そのため、第２可動部４の振れ角の変化が僅か（例えば０．１°）である場合には、第２可動部４の駆動に起因する逆起電力の変化も僅かである。したがって、第２可動部４が非共振駆動する場合には、コイル７，８に発生する逆起電力に基づいて第２可動部４の角度を正確にモニタすること（目標振れ角から僅かにずれたことを検出すること）は難しいと考えられる。一方、本発明者らは、第２可動部４の角度を正確にモニタすることはできなくとも、比較的小さな逆起電力を用いることにより、第２可動部４の傾斜状態に異常が発生しているか否かを判定することは可能であることを見出した。具体的には、本発明者らは、第２可動部４の駆動に起因する逆起電力を用いることにより、例えば、第２可動部４が傾斜しているか否かの判定や第２可動部４の振れ角の大まかな判定等を行うことが可能であることを見出した。第２可動部４の振れ角の大まかな判定とは、例えば、１°以上の間隔で振れ角を判定することであり、例として、第２可動部４の振れ角が０°及び１２°のいずれであるのか（いずれに近いのか）との判定、又は第２可動部４の振れ角が０°、５°及び１０°のいずれであるのか（いずれに近いのか）の判定等である。第２可動部４が傾斜しているか否かの判定や第２可動部４の振れ角の大まかな判定等の結果に基づいて、第２可動部４の傾斜状態に異常が発生しているか否かを判定することができる。換言すると、本実施形態に係る異常検出方法によれば、コイル７，８に発生する第２可動部４の駆動に起因する逆起電力をモニタすることによって検出可能である異常を検出することができる。また、本実施形態に係る異常検出方法によれば、例えば、アクチュエータ装置１のような２次元ラスタースキャンに用いられる電磁式ＭＥＭＳミラーを備える装置において、第２可動部４の振れ角をセンシングする機能部（例えば圧電素子やひずみゲージ等のセンサ）を別途設けることなく、第２可動部４の傾斜状態に関する異常を検出することができる。

【0056】

供給ステップＳ１では、制御部１１が、第１駆動信号及び第２駆動信号をコイル７，８に供給し、取得ステップＳ２では、供給ステップＳ１により第１駆動信号及び第２駆動信号がコイル７，８に供給されている状態において、第１出力値及び第２出力値を取得する。これにより、第１可動部３を共振駆動させた状態において、第２可動部４の傾斜状態に異常が発生しているか否かを判定することができる。また、アクチュエータ装置１では、第１可動部３を駆動させるためのコイル７が第２可動部４に形成されている。これにより、コイル７に第１駆動信号を供給して第１可動部３を共振駆動させる際に、第２可動部４も第１可動部３の共振周波数に対応する周波数にて振動する。そのため、第２可動部４に配置されたコイル７，８において発生する逆起電力が、第１可動部３の傾斜状態を反映したものとなる。そのため、制御部１１は、コイル７，８において発生する逆起電力に基づいて供給ステップＳ１により供給する第１駆動信号を調整することにより、第１可動部３の傾斜状態をフィードバック制御することができる。例えば、制御部１１は、コイル７，８において発生する逆起電力と供給する第１駆動信号との位相差が９０°に保たれるように調整を行うことにより、第１可動部３の共振状態を維持することができる。

【0057】

判定ステップＳ３では、第２可動部４が傾斜しているか否かを判定することにより、第２可動部４の傾斜状態に異常が発生しているか否かを判定する。これにより、本来傾斜しているべき第２可動部４が傾斜していない異常を検出することができる。

【0058】

第１可動部３及び第２可動部４を駆動させる駆動部が、第１可動部３を駆動させるためのコイル７及び第２可動部４を駆動させるためのコイル８を有し、検出用コイルが、コイル７，８によって構成されている。これにより、駆動用コイルとは別に検出用コイルを設ける場合と比べて、第２可動部４におけるコイルの配置スペースを小さくすることができる。

【0059】

第１可動部３及び第２可動部４を駆動させる駆動部が、第１可動部３を駆動させるためのコイル７と、第２可動部４を駆動させるためのコイル８と、を有し、コイル７及びコイル８が、第２可動部４に配置されている。これにより、コイル７が第１可動部３に配置されている場合と比べて、共振駆動される第１可動部３の軽量化を図ることができ、第１可動部３を駆動させるための電力を低減することができる。また、第１可動部３のＸ軸周りの慣性モーメントを低減することができ、共振周波数の低下を抑制することができる。

【0060】

検出用コイルが、コイル７及びコイル８によって構成されており、取得ステップＳ２では、第２駆動信号がコイル８に供給されている状態において、コイル７において発生する逆起電力に対応する第１出力値及びコイル８において発生する逆起電力に対応する第２出力値を取得し、判定ステップＳ３では、供給ステップＳ１においてコイル８に供給された第２駆動信号と、取得ステップＳ２において取得された第１出力値及び第２出力値とに基づいて、第２可動部４の傾斜状態に異常が発生しているか否かを判定する。これにより、第２可動部４の傾斜状態に異常が発生しているか否かをより確実に判定することができる。

【0061】

第１可動部３及び第２可動部４を駆動させる駆動部が、第１可動部３を駆動させるためのコイル７（第１駆動部）と、第２可動部４を駆動させるためのコイル８（第２駆動部）と、を有し、コイル７，８が、第２可動部４に配置されている。これにより、コイル７が第２可動部４に配置されているため、コイル７に第１駆動信号を供給して第１可動部３を共振駆動させる際に、第２可動部４も第１可動部３の共振周波数に対応する周波数にて振動する。そのため、第２可動部４に配置されたコイル７，８において発生する逆起電力が、第１可動部３の傾斜状態を反映したものとなる。すなわち、取得ステップＳ２において、第１可動部３の傾斜状態が反映された逆起電力の出力値を取得することができる。また、第２可動部４に配置されたコイル７，８において発生する逆起電力が第１可動部３及び第２可動部４の両方の傾斜状態を反映したものとなり、取得ステップＳ２において第１可動部３及び第２可動部４の傾斜状態が反映された逆起電力の出力値を取得することができる。また、コイル７が第１可動部３に配置されている場合と比べて、第１可動部３の軽量化を図ることができ、第１可動部３の慣性モーメントを低減することができる。

【0062】

供給ステップＳ１では、制御部１１が、第２可動部４を目標振れ角（所定の振れ角）で連続的に揺動させるための信号を第２駆動信号としてコイル８に供給する。これにより、第２可動部４を目標振れ角で連続的に揺動させる場合において、第２可動部４の傾斜状態に異常が発生しているか否かを判定することができる。

【0063】

アクチュエータ装置１が、増幅回路１３を備えている。取得ステップＳ２では、増幅回路１３によって１０倍以上に増幅されたコイル７において発生する逆起電力を第１出力値として取得し、増幅回路１３によって１０倍以上に増幅されたコイル８において発生する逆起電力を第２出力値として取得する。これにより、コイル７，８において発生する逆起電力の変化が小さい場合であっても、第２可動部４の傾斜状態に異常が発生しているか否かを良好に判定することができる。

【0064】

アクチュエータ装置１が、第１可動部３に形成され、光源５０からの光Ｌが入射するミラー面３１ａを備えている。これにより、光源５０からの光Ｌが入射するミラー面３１ａを備えるアクチュエータ装置１の異常をより確実に検出することができる。

【0065】

本実施形態に係るアクチュエータ装置１の異常検出方法は、判定ステップＳ３において第２可動部４の傾斜状態に異常が発生していると判定された場合に、光源５０からミラー面３１ａへの光Ｌの照射を停止させる停止ステップＳ４を含んでいる。これにより、第２可動部４の傾斜状態に異常が発生していると判定されたときに、ミラー面３１ａへの光Ｌの照射が停止されるため、例えば、ミラー面３１ａにおいて反射された光Ｌが対象物に照射され続けることによって当該対象物が損傷することを防止することができる。
［変形例］

【0066】

図５に示されるアクチュエータ装置１Ａは、支持部２、第１可動部３、第２可動部４、一対の第１トーションバー５、一対の第２トーションバー６、コイル７，８及び磁石部９に加えて、ベース１１１と、側壁１１２と、窓材１１３と、パッケージ１２０と、を備えている。

【0067】

ベース１１１は、例えば矩形板状に形成されており、ベース１１１上に支持部２が配置されている。より具体的には、ベース１１１には凹部１１１ａが形成されており、凹部１１１ａの底面には凹部１１１ｂが形成されている。凹部１１１ａの底面上に支持部２が配置され、第１可動部３及び第２可動部４が凹部１１１ｂの底面と向かい合っている。コイル７，８は、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合に、凹部１１１ａの外縁よりも内側に位置している。コイル７，８は、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合に、凹部１１１ｂの外縁よりも内側に位置している。

【0068】

側壁１１２は、例えば矩形筒状に形成されている。窓材１１３は、例えば透光性材料により矩形板状に形成されており、側壁１１２上に配置されている。窓材１１３は、振れ角が０°であるときのミラー面３１ａに対して傾斜するように配置されている。ベース１１１には配線が形成されており、当該配線は、ワイヤを介してコイル７，８と電気的に接続されている。

【0069】

ベース１１１を設けることにより、第１可動部３及び第２可動部４を有して比較的繊細なチップの破損を防止することができる。チップを安定的に支持して破損を防止する観点からは、ベース１１１の厚さ（凹部１１１ａ，１１１ｂが形成された箇所以外の厚さ）は、チップの厚さ（支持部２の厚さ）よりも大きいことが好ましい。ベース１１１の厚さを大きくすることで、環境温度の変化等によるベース１１１の歪みを抑制することができる。

【0070】

パッケージ１２０は、略直方体状の外形を有し、磁石部９を収容している。磁石部９は、磁石９１，９２，９３を有している。磁石９１～９３は、ハルバッハ配列で並べられており、コイル７，８に作用する磁場を発生させる。磁石部９上にはベース１１１が樹脂１１５により固定されている。磁石部９は、支持部２、第１可動部３及び第２可動部４等に対してＸ軸及びＹ軸に垂直な方向における一方側（ミラー面３１ａとは反対側）（図５中の下側）に配置されている。磁石部９は、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向において支持部２、第１可動部３及び第２可動部４等と重なるように配置されている。この例では、磁石部９が有する磁石９１，９２，９３のうち中央に位置する（磁石９１，９１の間に位置する）磁石９２（中央磁石）の少なくとも一部が、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向において支持部２、第１可動部３及び第２可動部４等と重なっている。このようなアクチュエータ装置１Ａにおいても、上述した異常検出方法により、アクチュエータ装置１Ａの異常をより確実に検出することができる。なお、ベース１１１は設けられなくてもよく、例えばチップ（支持部２）が樹脂１１５を介して磁石部９上に配置されていてもよい。この場合、コイル７，８と磁石部９との間の距離が近くなるため、検出用コイルにおいて発生する逆起電力の信号量を大きくすることができる。

【0071】

本発明は、上記実施形態及び変形例に限られない。各構成の材料及び形状には、上述した材料及び形状に限らず、様々な材料及び形状を採用することができる。例えば、上記実施形態では、コイル７及びコイル８の両方が検出用コイルを構成していたが、検出用コイルは、コイル７及びコイル８の一方によって構成されていてもよい。検出用コイルがコイル７によって構成されている場合、取得部１２は、コイル７において発生する逆起電力に対応する第１出力値を取得し、判定部１４は、供給ステップＳ１においてコイル８に供給された第２駆動信号と、取得された第１出力値とに基づいて、第２可動部４の傾斜状態に異常が発生しているか否かを判定する。この場合、取得部１２は、コイル８において発生する逆起電力に対応する第２出力値を取得しなくてもよい。

【0072】

第１可動部３を共振駆動させるためのコイル７によって検出用コイルを構成する場合、例えば第２可動部４を非共振駆動させるためのコイル８によって検出用コイルを構成する場合と比べて、検出用コイルにおいて発生する逆起電力が大きくなりやすい。大きい逆起電力を取得することができれば、逆起電力を一定の値まで増幅させるためのゲインを小さくすることができ、逆起電力に対応する第１出力値に重畳するノイズを低減することができる。具体的には、アクチュエータ装置１のように、第１可動部３を共振駆動させるためのコイル７の巻き数は、第２可動部４を非共振駆動させるためのコイル８の巻き数よりも多いことが一般的である。巻き数が多いコイル７によって検出用コイルを構成することにより、相対的に巻き数が少ないコイル８によって検出用コイルを構成する場合と比べて、より大きい逆起電力を取得することができ、第１出力値に重畳するノイズを低減することができる。すなわち、コイル７の巻き数がコイル８の巻き数よりも多い場合に、検出用コイルがコイル７によって構成されてもよい。この場合、検出用コイルにおいて発生する逆起電力を大きくすることができ、逆起電力に対応する出力値に重畳するノイズを低減することができる。また、例えばコイル７，８の両方の巻き数を多くする場合と比べて、第２可動部４の大型化を抑制することができる。なお、コイル８の巻き数がコイル７の巻き数よりも多くてもよく、この場合に検出用コイルがコイル８によって構成されてもよい。また、コイル７，８の巻き数は同じであってもよい。

【0073】

検出用コイルがコイル８によって構成されている場合、取得部１２は、コイル８において発生する逆起電力に対応する第２出力値を取得し、判定部１４は、供給ステップＳ１においてコイル８に供給された第２駆動信号と、取得された第２出力値とに基づいて、第２可動部４の傾斜状態に異常が発生しているか否かを判定する。この場合、取得部１２は、コイル７において発生する逆起電力に対応する第１出力値を取得しなくてもよい。

【0074】

コイル７，８は、第２可動部４に配置されていなくてもよい。コイル７は、第１可動部３（例えば環状部３２）に配置されていてもよい。アクチュエータ装置１は、コイル７，８とは異なる第２可動部４（例えば配置領域Ｒ）に配置された他のコイルを更に備え、検出用コイルは、当該他のコイルによって構成されていてもよい。検出用コイルが他のコイルによって構成されている場合、取得部１２は、他のコイルにおいて発生する逆起電力に対応する出力値を取得し、判定部１４は、供給ステップＳ１においてコイル８に供給された第２駆動信号と、取得部１２により取得された出力値とに基づいて、第２可動部４の傾斜状態に異常が発生しているか否かを判定する。

【0075】

コイル７，８の一方が省略され、他方のコイルは、第１可動部３及び第２可動部４の両方を駆動させるための単一の駆動用コイルを構成してもよい。単一の駆動用コイルは、第２可動部４（例えば配置領域Ｒ）に配置され、検出用コイルは、単一の駆動用コイルによって構成されていてもよい。この場合、制御部１１は、供給ステップＳ１において、第１駆動信号及び第２駆動信号が互いに重畳した信号を単一の駆動用コイルに供給してもよい。取得部１２は、取得ステップＳ２において、単一の駆動用コイルに発生する逆起電力に対応する出力値を取得し、判定部１４は、供給ステップＳ１において単一の駆動用コイルに供給された第２駆動信号と、取得ステップＳ２において取得された出力値とに基づいて、第２可動部４の傾斜状態に異常が発生しているか否かを判定する。この場合、第１可動部３を駆動させるための駆動用コイルと、第２可動部４を駆動させるための駆動用コイルとを別々に設ける場合と比べて、第１可動部３及び第２可動部４を駆動させるための駆動用コイル（単一の駆動用コイル）の巻き数を多くすることができる。そして、巻き数の多い単一の駆動用コイルによって検出用コイルを構成することで、検出用コイルにおいて発生する逆起電力の信号量を大きくすることができる。

【0076】

上記実施形態では、アクチュエータ装置１が電磁駆動式に構成され、第１可動部３及び第２可動部４を駆動させる駆動部がコイル７，８を有していたが、アクチュエータ装置１は圧電駆動式又は静電駆動式に構成されてもよい。前者の場合、駆動部は例えば圧電素子（例えば圧電膜）を含んで構成され、後者の場合、駆動部は例えば静電気力を発生させる駆動電極（例えば櫛歯電極）を含んで構成される。圧電膜は、一対の第２トーションバー６に配置されてもよい。第２可動部４を駆動させるための第２駆動部は、上記実施形態のように第２可動部４に配置されてもよいし、第２トーションバー６（第２連結部）に配置されてもよい。

【0077】

供給ステップＳ１では、制御部１１が、第２可動部４を所定の振れ角で連続的に揺動させるための信号を第２駆動信号としてコイル８に供給したが、制御部１１は、第２可動部４を所定の角度で停止させるための信号を第２駆動信号としてコイル８に供給してもよい。この場合、取得ステップＳ２では、供給ステップＳ１により第２可動部４を所定の角度で停止させるための信号がコイル８に供給されている状態において、取得部１２が第１出力値及び第２出力値を取得してもよい。これにより、第２可動部４を所定の角度で停止させる場合（第２可動部４に静的な動作をさせる場合）において、第２可動部４の傾斜状態に異常が発生しているか否かを判定することができる。図４を参照して、第２可動部４を連続的に揺動させた場合において、第２可動部４の振れ角に応じて逆起電力が変化することを説明したが、第２可動部４を静的に（所定の振れ角で静止するように）駆動させた場合であっても、第２可動部４の振れ角に応じて逆起電力は変化する。第２可動部４を静的に駆動させた場合での逆起電力は、第２可動部４を連続的に揺動させた場合での逆起電力よりも小さい値となるが、その変化をモニタすることにより、第２可動部４の傾斜状態に異常が発生しているか否かを判定することができる。

【0078】

供給ステップＳ１では、制御部１１が、第１駆動信号をコイル７に供給せずに、第２駆動信号のみをコイル８に供給してもよい。この場合、取得ステップＳ２では、供給ステップＳ１により第１駆動信号がコイル７に供給されていない状態において、取得部１２が第１出力値及び第２出力値を取得してもよい。すなわち、取得部１２は、第１可動部３が共振駆動していない状態において、第１出力値及び第２出力値を取得してもよい。

【0079】

上記実施形態では、判定部１４が、第２可動部４が傾斜しているか否かを判定することにより、第２可動部４の傾斜状態に異常が発生しているか否かを判定したが、判定部１４は、第２可動部４が傾斜しているか否かを判定せずに、第２可動部４の傾斜状態に異常が発生しているか否かを判定してもよい。例えば、判定部１４は、第２可動部４が傾斜しているか否かの判定に代えて、第２可動部４の実際の振れ角が目標振れ角からずれているか否かを判定することにより、第２可動部４の傾斜状態に異常が発生しているか否かを判定してもよい。上述したように、非共振駆動する第２可動部４の駆動に起因する逆起電力は、共振駆動する第１可動部３の駆動に起因する逆起電力と比べて小さいが、比較的小さな逆起電力を用いることにより、第２可動部４の振れ角の大まかな判定を行うことは可能である。一例として、判定部１４は、第２可動部４の目標振れ角が１０°であるにも関わらず、第２可動部４の振れ角が１０°ではなく５°であると判定した場合には、第２可動部４の傾斜状態に異常が発生していると判定する。

【0080】

アクチュエータ装置１は、増幅回路１３を備えていなくてもよい。この場合、取得ステップＳ２において、取得部１２は、コイル７において発生する逆起電力をそのまま第１出力値として取得し、コイル８において発生する逆起電力をそのまま第２出力値として取得してもよい。

【0081】

アクチュエータ装置１は、ミラー面３１ａ以外の光学機能部が第１可動部３に形成されたデバイスであってもよい。第１可動部３に形成される光学機能部は、例えば回折格子等であってもよい。

【0082】

停止ステップＳ４が省略され、アクチュエータ装置１の異常検出方法は、停止ステップＳ４に代えて、光源５０が照射する光Ｌの強度を低下させるステップ、又はアクチュエータ装置１が異常の発生を報知するステップ等を含んでいてもよい。アクチュエータ装置１が異常の発生を報知するステップは、例えば、判定部１４が異常の発生を示す信号を出力装置（例えばディスプレイ又はスピーカ等）に出力し、出力装置が当該信号に基づいて異常の発生を報知（例えば画面出力又は音声出力）することにより行われてもよい。上記実施形態では、光源５０は、アクチュエータ装置１の構成の一部として説明されていたが、光源５０は、アクチュエータ装置１とは別の構成とみなされてもよい。アクチュエータ装置１は受光部を更に備え、光源５０から出射され、ミラー面３１ａにおいて反射された光Ｌが受光部において受光されてもよい。この場合、第２可動部４の振れ角を更に正確に検出することができる。

【符号の説明】

【0083】

１…アクチュエータ装置、２…支持部、３…第１可動部、４…第２可動部、５…第１トーションバー（第１連結部）、６…第２トーションバー（第２連結部）、７…コイル（検出用コイル、駆動部、第１駆動部）、８…コイル（検出用コイル、駆動部、第２駆動部）、９…磁石部、１１…制御部、１２…取得部、１３…増幅回路、１４…判定部、３１ａ…ミラー面（光学機能部）、５０…光源。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】