JP2003057570A

JP2003057570A - スキャナ装置

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Publication number: JP2003057570A
Application number: JP2001245505A
Authority: JP
Inventors: Soichi Toyama; 聡一遠山; Atsushi Sakamoto; 淳坂本; Haruaki Otsuki; 治明大槻; Yaichi Okubo; 弥市大久保; Hideo Ueno; 秀雄上野; Masahiro Oishi; 昌弘大石
Original assignee: Hitachi Via Mechanics Ltd
Current assignee: Via Mechanics Ltd
Priority date: 2001-08-13
Filing date: 2001-08-13
Publication date: 2003-02-26
Anticipated expiration: 2021-08-13
Also published as: JP4104306B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ミラーの位置決め時間を短縮するとともに、
レーザ光の位置決め精度を向上できるスキャナ装置を提
供する。【解決手段】角度センサ９に加え、回転軸３の予め定
める位置に、回転軸３のねじれ角を検出するための歪み
センサ１０〜１３を配置する。また、サーボ制御系に回
転軸３の状態量を推定する状態量検出手段４０を設け
る。そして、角度センサ９の測定値と歪みセンサ１０〜
１３の測定値を用いて回転軸３の状態量を推定し、推定
された値をフィードバックすることにより、回転軸３に
発生するねじり振動の影響を抑えて、ミラー２を位置決
めする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転軸に支持され
回転自在のミラーと、前記回転軸の回転角に対応する物
理量を検出する回転軸角度検出手段または前記ミラーの
回転角に対応する物理量を検出するミラー角度検出手段
と、を備え、前記回転軸角度検出手段または前記ミラー
角度検出手段の出力信号を用いて前記ミラーを位置決め
するスキャナ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザマーキングや電子回路基板のレー
ザ穴明け加工等において使用されるスキャナ装置は、回
転軸に取り付けられたミラーを内蔵された電気モータで
回転させ、ミラーの角度を変えることにより、レーザ発
振器から出力されるレーザ光を被加工物の所定の位置に
照射する。

【０００３】スキャナ装置には、ミラーの角度を制御す
るための角度センサが設けられており、角度センサの出
力信号をフィードバックしてミラーを位置決めする制御
（サーボ制御）が行なわれている。

【０００４】角度センサとして、米国特許第４８６４２
９５号公報（以下、「第１の従来技術」という。）に
は、回転軸に取り付けた誘電体の平板を２枚１組の固定
極板の間で回転させ、極板間の静電容量の変化から回転
軸の角度を検出するようにした可変容量式センサの技術
が開示されている。

【０００５】また、特開平４−１２７９８１号公報（以
下、「第２の従来技術」という。）には、ミラーに角度
測定用のレーザを照射し、その反射光をリニアセンサで
検出することにより、ミラー角度をフィードバック制御
する技術が開示されている。

【０００６】また、特開平３−５８１０６号公報（以
下、「第３の従来技術」という。）には、ばね要素を有
する回転軸の位置決め制御方法として、ばね要素におけ
るねじりトルク値及びねじりトルク微分値を駆動軸モー
タに対するトルク指令信号にフィードバックすることに
より回転軸を目標位置に迅速に到達させ、ミラー位置決
め時のねじり振動を抑制する技術が開示されている。

【０００７】また、特開２０００−１１７４７５号公報
（以下、「第４の従来技術」という。）には、ミラーの
目標角度とセンサで検出した角度との差に基づいてフィ
ードバック制御を行なう方法として、ミラーの動作波形
が目標角度に対してオーバーシュートするように制御ゲ
インを調整し、オーバーシュート時にレーザを照射する
ことにより、位置決め時間を短縮する技術が開示されて
いる。

【０００８】また、特開２０００−１１７４７６号公報
（以下、「第５の従来技術」という。）には、上位コン
トローラがフィードバック制御系に移動指令を与えてか
ら、レーザが照射されるまでの設定待ち時間を、ミラー
移動角度が小さいほど短くなるように設定することによ
り、加工タクトを短縮する技術が開示されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】レーザ光によりプリン
ト基板の微細な回路パターン上に穴明けをする場合、レ
ーザ光の位置決め誤差を約１０μｍ以下にする必要があ
る。また、加工時間を短縮するため、毎秒１０００個程
度の穴を加工することが要求されており、加工終了後レ
ーザ光を次の加工位置に位置決めする時間を平均１ｍｓ
未満にする必要がある。

【００１０】ところで、レーザ光にはエネルギ分布があ
り、面積的な広がりを持ってミラーに入射する。このた
め、高品質の穴を加工するには、口径の大きなミラーを
用いてレーザ光のエネルギ利用効率を高めることが望ま
しい。しかし、ミラーを大型化すると、スキャナの慣性
負荷が増大し、スキャナ可動部（主として回転軸）のね
じり振動の固有振動数が低下する。位置決め動作を高速
化するには、サーボ帯域を広くすることが望ましいが、
固有振動数の低下はサーボ帯域を制限する要因となる。
以下、この理由について説明する。

【００１１】可動部は分布定数系であるから、ねじり振
動について無限個の固有振動モードを持つ。これらを固
有振動数の低い順に並べ、ｋ番目のモードをｋ次モード
と呼ぶことにすると、低次のモードがサーボ帯域を制限
する。１次モードでは、回転軸の長手方向にねじれの節
が一つ存在し、この節を挟む両側（負荷側と駆動側）が
互いに逆相で振動する。

【００１２】角度センサは負荷となるミラーに近いほど
フル・クローズドループ制御に近づくので、精密位置決
めには望ましいと考えられる。

【００１３】そこで角度センサを負荷側に取り付けたと
する。この場合、１次モードにおけるモータとセンサは
逆相の相対運動になるので、角度検出信号に正帰還の周
波数成分が含まれる。フィードバック制御では、角度検
出信号を目標値入力に対して負帰還するから、１次共振
近傍における正帰還の周波数成分により、制御が不安定
になることがある。このため、サーボ帯域が制限され、
応答性で目標仕様を満足できないことがある。

【００１４】一方、角度センサを駆動側に配置した場
合、１次モードにおけるモータとセンサは同相になる。
この場合は、いわゆるセンサ・アクチュエータ・コロケ
ーションに近くなるので、制御の安定性の点では有利で
ある。しかし、センサ・ミラー間のねじり剛性が足り
ず、位置決め精度が目標仕様を満足できない場合があ
る。さらに、１次モードだけでなく、２次以上のモード
がサーボ特性に影響することもある。

【００１５】上記第１の従来技術では、角度センサの取
り付け位置として（１）モータとミラーの間に配置する
場合と、（２）ミラーから遠い側の軸端付近に配置する
場合とが考えられる。前者（１）の場合、ねじれの節と
センサ位置が接近するので、ミラーの慣性モーメントに
よって節の位置が異なり、モータ・センサ間が同相にな
る場合と逆相になる場合とがある。一方、後者（２）の
場合は、モータ・センサ間は同相になると考えられる。

【００１６】また、上記第２の従来技術の場合、ミラー
角度をミラーまたはミラーに接近した位置で検出してい
るので、モータ・センサ間は逆相になると考えられる。
このように角度センサの配置によってモータ・センサ間
のねじり振動の位相特性が異なるが、第１および第２の
従来技術では、可動部のねじり振動がミラーの位置決め
動作の応答性や精度に与える影響について考慮されてい
ない。

【００１７】また、上記第３の従来技術では、複数個の
ねじり固有振動が存在する場合について考慮されていな
い。

【００１８】また、上記第４および第５の従来技術で
は、スキャナの可動部がねじり振動特性を有する場合に
ついて考慮されていない。

【００１９】本発明の目的は、上記従来技術における課
題を解決し、ミラーの位置決め時間を短縮するととも
に、レーザ光の位置決め精度を向上できるスキャナ装置
を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、回転軸に支持され回転自在のミラーと、
前記回転軸の回転角に対応する物理量を検出する回転軸
角度検出手段または前記ミラーの回転角に対応する物理
量を検出するミラー角度検出手段と、を備え、前記回転
軸角度検出手段または前記ミラー角度検出手段の出力信
号を用いて前記ミラーを位置決めするスキャナ装置にお
いて、前記回転軸のねじれ角を検出するねじれ角検出手
段と、該ねじれ角検出手段の出力信号と前記回転軸角度
検出手段または前記ミラー角度検出手段の出力信号とを
用いて前記回転軸の状態量を検出する状態量検出手段
と、を設け、前記状態量検出手段の出力信号に基づいて
前記ミラーを位置決めすることを特徴とする。

【００２１】この場合、第２の前記回転軸角度検出手段
を設け、前記ねじれ角検出手段は、前記第２の回転軸角
度検出手段の出力信号と前記回転軸角度検出手段または
前記ミラー角度検出手段の出力信号とからねじれ角を検
出するようにするとよい。

【００２２】また、前記状態量検出手段は、例えば前記
回転軸の剛体モードの状態量と、前記回転軸のねじり振
動モードの状態量とを検出し、前記状態量検出手段は、
オブザーバの状態量から前記回転軸の状態量を推定す
る。また、前記物理量として、角度、角速度および角加
速度のうちのいずれかを検出する。

【００２３】なお、前記ねじれ角検出手段は、せん断歪
みを検出する歪みセンサから構成される。

【００２４】

【発明の実施の形態】＜第１の実施形態＞図１は、本発
明の第１の実施形態に係るスキャナ装置のブロック線図
である。

【００２５】回転軸３は、軸受５と軸受６により回転自
在に支持されている。回転軸３の端部には、ミラー２が
固定されている。回転軸３のミラー２と軸受５の間に
は、角度センサ９が固定されている。なお、可変容量式
センサを採用する場合は誘導体平板が、また、ロータリ
・エンコーダを採用する場合はスリットあるいはグレー
ティングを備えた円盤が、それぞれ角度センサ９として
回転軸３に取り付けられる。角度センサ９は角度検出回
路３１に接続されている。軸受５と軸受６の間にはムー
ビングコイル４が固定されている。ムービングコイル４
は電流制御回路２７に接続されている。ムービングコイ
ル４の両側には、永久磁石７、８が配置されている。そ
して、ムービングコイル４に駆動電流を通電すると、永
久磁石７、８により形成される磁界によりムービングコ
イル４の長辺に電磁力が作用し、ムービングコイル４と
一体の回転軸３、ミラー２および角度センサ９が回転す
る。以下、ミラー２、回転軸３、ムービングコイル４お
よび角度センサ９をまとめて「可動部Ｒ」と呼ぶ。

【００２６】回転軸３のミラー２と角度センサ９との間
には歪みセンサ１０が、軸受５とムービングコイル４と
の間には歪みセンサ１１が、ムービングコイル４の中央
部には歪みセンサ１２が、ムービングコイル４と軸受６
との間には歪みセンサ１３が、それぞれ取り付けられて
いる。歪みセンサ１０〜１３は、回転軸３のねじれ角を
計測するのが目的であるので、せん断歪みを検出できる
歪みセンサが採用されている。歪みセンサ１０〜１３
は、それぞれ歪み検出回路４１〜４４に接続されてい
る。

【００２７】次に、ミラー２の位置決め制御のメカニズ
ムを説明する。

【００２８】角度センサ９の出力は角度検出回路３１に
入力され、角度検出回路３１から出力される角度検出信
号３２は、加算器２１と安定化補償器４０に入力され
る。そして、安定化補償器４０には、角度検出信号３２
に加え、電流制御回路２７から出力される電流検出信号
３０と歪み検出回路４１〜４４から出力される信号とが
入力される。

【００２９】角度目標値信号２０は、加算器２１によ
り、角度検出信号３２との差が計算される。計算された
偏差信号２２は積分補償回路２３により時間積分された
後、積分ゲイン２４により係数倍されるので、このサー
ボ制御系は所謂１型サーボ系になる。スキャナ装置は目
的の角度にミラー２を位置決めするための装置であり、
角度目標値信号２０は定常状態で一定の角度指令値にな
る信号である。したがって、ミラーの角度を角度目標値
に対して定常偏差無く追従させることができる。

【００３０】積分ゲイン２４の出力信号は、加算器２５
により、後述する安定化補償器４０からの出力信号が減
算され、電流指令信号２６として電流制御回路２７に入
力される。電流制御回路２７は、電流指令信号２６に応
じた駆動電流２８をムービングコイル４に供給する。こ
の結果、ムービングコイル４には駆動電流２８の値に比
例した駆動トルクが作用し、可動部Ｒは回転する。

【００３１】可動部Ｒが回転すると、回転軸３および回
転軸３に配置されたミラー等の慣性モーメントと回転軸
３のねじり剛性により、可動部Ｒにはねじり振動が発生
するが、後述する安定化補償器４０の作用によりねじり
振動が安定化（抑制）され、サーボ帯域が広くなるの
で、高速かつ高精度なミラーの位置決めができる。

【００３２】次に、サーボ制御系の安定性を保つための
安定化補償器４０の構成について説明する。図２は、図
１における可動部Ｒを集中定数モデル化した図であり、
図中、Ｊ₁〜Ｊ₅、Ｋ₁〜Ｋ₄およびＬ₁〜Ｌ₄は以下を表し
ている。Ｊ₁：ミラー２とミラー２取り付け部近傍の回転軸３の
慣性モーメントＪ₂：角度センサ９と角度センサ９取り付け部近傍の回
転軸３の慣性モーメントＪ₃，Ｊ₄：ムービングコイル４とムービングコイル取り
付け部近傍の回転軸３の慣性モーメントの１／２Ｊ₅：回転軸３の軸端近傍の慣性モーメントＫ₁：Ｊ₁とＪ₂を結合するばね定数がＫ₁のねじりばねＫ₂：Ｊ₂とＪ₃を結合するばね定数がＫ₂のねじりばねＫ₃：Ｊ₃とＪ₄を結合するばね定数がＫ₃のねじりばねＫ₄：Ｊ₄とＪ₅を結合するばね定数がＫ₄のねじりばねＬ₁：ねじりばねＫ₁の長さＬ₂：ねじりばねＫ₂の長さＬ₃：ねじりばねＫ₃の長さＬ₄：ねじりばねＫ₄の長さここで、ねじりばねＫ₁〜Ｋ₄の比ねじれ角は歪みセンサ
１０〜１３により、また、慣性モーメントＪ₂の角変位
θ₂は角度センサ９によりそれぞれ検出できる。そこ
で、ねじりばねＫ₁〜Ｋ₄の比ねじれ角をそれぞれδ₁〜
δ₄、また、慣性モーメントＪ₁〜Ｊ₅の角変位をそれぞ
れθ₁〜θ₅とすると、角変位θ₁、θ₃、θ₄、θ₅は、下
記の式１〜４で求めることができる。

【００３３】

【数１】いま、下記の式５〜７に示すように、

【数２】角変位θ₁〜θ₅を角変位ベクトルθに、また、慣性モー
メントＪ₁〜Ｊ₅を慣性モーメントＪに、また、ねじりば
ねＫ₁〜Ｋ₄を剛性行列Ｋにまとめる。さらに、式８に示
すように、トルク定数をＫｔとするときの駆動トルクの
作用を表す入力係数ベクトルをｂで表し、モータ駆動電
流をｕとする。すると、図３の集中定数モデルの運動方
程式は、式９で表される。

【００３４】式９を状態方程式に変形すると、下記の式
１０、１１、１２で表すことができる。

【００３５】

【数３】なお、式１０、１１におけるベクトルωは角速度ベクト
ル、行列Ｉは単位行列であり、ｘは、角変位ベクトルθ
と角速度ベクトルωを式１２のようにまとめた状態量ベ
クトルである。

【００３６】式１０の係数行列Ａ_Pと式１１の係数行列
Ｃ_Pとから、図２に示した集中定数モデルは可観測であ
ることが判別できる。したがって、下記の式１３、１４
で表されるオブザーバを電気回路により構成し、角変位
θ₁〜θ₅の検出値とモータ駆動電流ｕの検出信号を入力
することにより、未知の状態量、すなわち可動部Ｒの剛
体モードの変位ｙ₀および速度ｖ₀、ねじり１次モードの
速度ｖ₁、ねじり２次モードの速度ｖ₂、ねじり３次モー
ドの速度ｖ₃を推定することができる。

【００３７】

【数４】なお、式１３、１４においてｘはオブザーバの状態量ベ
クトル、Ｋ_OBは角変位検出値に対する入力係数ベクト
ル、Ｆ_OBは出力係数ベクトルである。なお、式１３、１
４では、オブザーバの状態量ベクトルはｘの上に波線を
付けて表し、これを本明細書では表記上の制限によりｘ
で示す。そして、推定された各状態量を、それぞれ比例
ゲイン４５〜５０により係数倍し、これらを加算した信
号を積分ゲイン２４の出力値に反転加算することにより
ねじり振動の影響を抑制することができるので、サーボ
帯域を広くすることができる。

【００３８】この結果、指令された角度目標値信号２０
に定常偏差無くミラー２の角度を追従させることができ
ることに加えて、可動部Ｒに回転軸回りのねじり振動が
ある場合も、ミラー２を目標角度に短時間かつ高精度に
位置決めすることができる。

【００３９】また、サーボ帯域を広くできるので、面積
の大きいミラーを採用することが可能になる。上記した
ように、面積の大きいミラーを採用すると、レーザ光の
エネルギ利用効率を向上させることができるので、加工
速度をさらに速くすることができる。

【００４０】また、この実施形態では、歪みセンサ１２
をムービングコイル４の中央部、すなわちムービングコ
イル４に作用する電磁力の作用点に合わせて配置したの
で、ねじり角の測定精度を向上させることができる。

【００４１】ところで、図２に示すモデルの状態方程式
が可観測であれば、角変位θ₁〜θ₅のすべてが計測でき
なくてもオブザーバを構成することができる。

【００４２】すなわち、例えば、取付けスペースに余裕
がなく、歪みセンサ１０を取り付けることができない場
合、すなわち角変位θ₁が計測できない場合には、式２
〜式４を用いて角変位θ₃〜θ₅を求め、角変位θ₂の検
出値と、電流検出信号３０を用いて、オブザーバにより
上記可動部Ｒの状態量ｙ₀、ｖ₀、ｖ₁、ｖ₂、ｖ₃を推定
することができる。

【００４３】＜第２の実施形態＞図３は、本発明の第２
の実施形態に係るスキャナ装置のブロック線図であり、
図１と同じものまたは同一機能のものは同一符号を付し
て説明を省略する。

【００４４】ミラー２の裏面（加工のためのレーザ光を
反射する面の背面側）には、鏡面６０が設けられてい
る。レーザ光源６１は、鏡面６０に向けてレーザ光６２
を照射する。鏡面６０で反射されたレーザ光６２を受光
する受光素子６３は、入射したレーザ光６２の位置を検
出するものであり、例えばＰＳＤ（Position Sensitive
Device）や、分割ＰＤ（Photo Detector）が採用され
る。受光素子６３の出力信号はミラー角度検出回路６４
に入力され、ミラー角度検出回路６４から出力される角
度検出信号６５は、加算器２１と安定化補償器４０に入
力される。

【００４５】この実施形態は、ミラー２と角度センサ９
との間に歪みセンサを設けていない点およびミラー２の
角変位を直接検出する点で上記第１の実施形態と相違す
る。しかし、上記第１の実施形態において説明したよう
に、回転軸３に配置した歪みセンサ１１〜１３を用いて
それぞれの位置の角変位を検出することにより、上記の
集中定数モデルの状態方程式は可観測になり、また、ミ
ラー角度検出信号６５は角度検出信号３２と実質的に同
じである。したがって、この実施の形態は実質的に上記
第１の実施形態と同じ動作をするので、動作に関する説
明は省略する。

【００４６】そして、この実施形態におけるサーボ制御
系においても、指令された角度目標値信号２０に定常偏
差無く、ミラー角度を追従させることができ、しかも可
動部Ｒに回転軸回りのねじり振動モードがある場合で
も、高応答なミラーの位置決め制御が可能になる。

【００４７】なお、上記第１の実施形態では、角度セン
サ９をミラー２に近い側に配置する場合について説明し
たが、図４に示すように、角度センサ９が回転軸３のミ
ラー２から遠い側の端部に配置する場合も、図２と同様
の集中定数モデルを構築することができる。

【００４８】また、上記の２つの実施形態では、ねじれ
角の検出手段として歪みセンサを用いる場合について説
明したが、ねじれ角検出手段として以下の構成を用いて
もよい。

【００４９】すなわち、回転軸３にロータリ・エンコー
ダ等の回転軸角度センサを取り付けると共に、図３に示
したミラー角度検出手段を設け、回転軸角度センサの検
出角度とミラー角度検出手段の検出角度との差、あるい
は、図４における歪みセンサ１１の位置に第２の回転軸
角度センサを設け、２個の回転軸角度センサの検出角度
の差を、両者間のねじれ角とする。そして、得られたね
じれ角の値を安定化補償器４０に入力してねじり振動モ
ードの状態量を推定するように構成しても、安定なサー
ボ制御系を構成することができる。

【００５０】また、ねじれ角の検出手段として角速度セ
ンサまたは角加速度センサを用いることもできる。すな
わち、例えば、ねじれ角の検出手段として角加速度セン
サを用いる場合、角加速度センサを回転軸３の２か所以
上に配置する。そして、角加速度センサを配置した位置
における回転軸３の軸線回りの角加速度をそれぞれ検出
し、両者の差からセンサ間の相対角加速度を求めて二階
積分することにより相対角変位すなわちねじれ角を求め
ることができる。また、角速度センサを用いる場合も同
様にしてねじれ角を求めることができる。

【００５１】上記の説明では、ねじり３次モードまでを
補償するようにしたが、必要があればより高次のモード
まで補償することができる。また、測定区間は１区間で
あっても状態量ｙ₀、ｖ₀、ｖ₁、ｖ₂、ｖ₃ を求めること
ができるが、測定区間を多くすることにより状態量の推
定精度を高くすることができる。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
例えばレーザ光を反射するミラーの角度を直接あるいは
間接的に測定し、角度目標値信号に偏差無く追従させる
サーボ制御を行なうことに加えて、回転軸に生じるねじ
り振動を安定化する安定化補償器を設けることによりサ
ーボ帯域を広くしたので、ミラーを高速かつ高精度に目
標位置に位置決めすることができる。しかも、角度検出
信号とねじれ角検出信号により、モータと角度センサの
間の位相特性に関わらず、高応答かつ、高精度なミラー
位置決め制御系を構成できる。この結果、本発明に係る
スキャナ装置を例えばレーザ加工機に採用することによ
り、加工時間を短縮できるので生産性が向上し、かつレ
ーザ光を高精度に位置決めできるので加工物の品質や歩
留まりが向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係るスキャナ装置の
ブロック線図である。

【図２】図１における可動部を集中定数モデル化した図
である。

【図３】本発明の第２の実施形態に係るスキャナ装置の
ブロック線図である。

【図４】本発明の適用例を示す図である。

【符号の説明】

２ミラー３回転軸９角度センサ１０〜１３歪みセンサ４０状態量検出手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大槻治明茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内 (72)発明者大久保弥市神奈川県海老名市上今泉2100番地日立ビアメカニクス株式会社内 (72)発明者上野秀雄神奈川県海老名市上今泉2100番地日立ビアメカニクス株式会社内 (72)発明者大石昌弘神奈川県海老名市上今泉2100番地日立ビアメカニクス株式会社内Ｆターム(参考） 2H041 AA12 AB14 AC04 AZ01 AZ06 2H045 AB03 AB54 DA31 4E068 AF00 CB01 CD11 CE03 DA11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転軸に支持され回転自在のミラーと、
前記回転軸の回転角に対応する物理量を検出する回転軸
角度検出手段または前記ミラーの回転角に対応する物理
量を検出するミラー角度検出手段と、前記回転軸角度検
出手段または前記ミラー角度検出手段の出力信号を用い
て前記ミラーを位置決めする位置決め手段とを備えたス
キャナ装置において、前記回転軸のねじれ角を検出するねじれ角検出手段と、該ねじれ角検出手段の出力信号と前記回転軸角度検出手
段または前記ミラー角度検出手段の出力信号とに基づい
て前記回転軸の状態量を検出する状態量検出手段と、を
設け、前記位置決め手段は、前記状態量検出手段の出力信号に
基づいて前記ミラーを位置決めすることを特徴とするス
キャナ装置。
【請求項２】第２の前記回転軸角度検出手段を設け、
前記ねじれ角検出手段は、前記第２の回転軸角度検出手
段の出力信号と前記回転軸角度検出手段または前記ミラ
ー角度検出手段の出力信号とからねじれ角を検出するこ
とを特徴とする請求項１に記載のスキャナ装置。
【請求項３】前記状態量検出手段は、前記回転軸の剛
体モードの状態量と、前記回転軸のねじり振動モードの
状態量と、を検出することを特徴とする請求項１または
請求項２に記載のスキャナ装置。
【請求項４】前記状態量検出手段は、オブザーバの状
態量から推定することを特徴とする請求項１ないし３の
いずれか１項に記載のスキャナ装置。
【請求項５】前記物理量は、角度、角速度および角加
速度のうちのいずれかであることを特徴とする請求項１
に記載のスキャナ装置。
【請求項６】前記ねじれ角検出手段は、せん断歪みを
検出する歪みセンサからなることを特徴とする請求項１
に記載のスキャナ装置。