JP2020091200A - Resonance frequency identification device, inspection device, resonance frequency identification method and inspection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、MEMSミラー素子における反射光の振れ角が最大となるときの駆動用の交流信号の周波数としての共振周波数を特定する共振周波数特定装置および共振周波数特定方法、並びに共振周波数に基づいてMEMSミラー素子を検査する検査装置および検査方法に関するものである。 The present invention relates to a resonance frequency identifying device and a resonance frequency identifying method for identifying a resonance frequency as a frequency of an AC signal for driving when a deflection angle of reflected light in a MEMS mirror element is maximum, and a MEMS based on the resonance frequency. The present invention relates to an inspection device and an inspection method for inspecting a mirror element.
駆動用の交流信号の供給により、交流信号の周波数でミラーを回動させて反射光の振れ角を変化させる素子として、MEMSミラー素子が知られている。このMEMSミラー素子では、ミラーやミラーを駆動する駆動系の質量、弾性係数および粘性係数等によって決まるMEMSミラー素子固有の共振周波数(機械的共振周波数)の外力が加わったときにミラーおよび駆動系が共振する。このため、このMEMSミラー素子では、交流信号の周波数が共振周波数のときにミラーの回動量(すなわち、反射光の振れ角)が最大となる。 A MEMS mirror element is known as an element that rotates a mirror at a frequency of an AC signal to change a deflection angle of reflected light by supplying an AC signal for driving. In this MEMS mirror element, when an external force having a resonance frequency (mechanical resonance frequency) peculiar to the MEMS mirror element, which is determined by the mass, elastic coefficient, viscosity coefficient, etc. of the mirror or a driving system for driving the mirror, is applied, the mirror and the driving system are Resonate. Therefore, in this MEMS mirror element, the rotation amount of the mirror (that is, the deflection angle of the reflected light) becomes maximum when the frequency of the AC signal is the resonance frequency.
一方、検査対象のMEMSミラー素子の共振周波数は、その共振周波数が基準範囲内であるか否かによってMEMSミラー素子の良否を検査する際に用いられたり、共振周波数以外の周波数の交流信号で駆動するリニアモードと共振周波数の周波数の交流信号で駆動するノンリニアモードとを切り替えてMEMSミラー素子を駆動させるときに交流信号の周波数を制御する際に用いられたりする。このMEMSミラー素子の共振周波数を測定する方法として、下記特許文献1に開示された測定方法が知られている。この測定方法では、MEMSミラー素子に入射させたレーザビームの反射光の振れ角の範囲内に複数の受光素子を配置し、交流信号の周波数をある値に設定してMEMSミラー素子に供給してMEMSミラー素子を駆動させ、この際に反射光を各受光素子が検出する時間に基づいてその周波数における反射光の振れ角を計算する。次いで、この処理を、交流信号の周波数を変化させつつ繰り返して実行し、反射光の振れ角が最大となったときの交流信号の周波数を、そのMEMSミラー素子の共振周波数(機械的共振周波数)として特定する。
On the other hand, the resonance frequency of the MEMS mirror element to be inspected is used when inspecting the quality of the MEMS mirror element depending on whether or not the resonance frequency is within a reference range, or is driven by an AC signal having a frequency other than the resonance frequency. It is also used for controlling the frequency of the AC signal when driving the MEMS mirror element by switching between the linear mode for driving and the non-linear mode for driving with the AC signal having the frequency of the resonance frequency. As a method of measuring the resonance frequency of this MEMS mirror element, the measuring method disclosed in
ところが、上記した従来の測定方法には、改善すべき以下の課題がある。具体的には、従来の測定方法では、MEMSミラー素子に入射させるレーザビームを出射するための光学系や、レーザビームの反射光を検出する受光素子が必要なことに加えて、これらをMEMSミラー素子から離れた位置に配置する必要があるため、測定装置が大型化するという課題が存在する。また、従来の測定方法では、レーザビームの出力を安定させるために長い待機時間が必要なため、共振周波数を特定する作業の作業効率が悪いという課題も存在する。 However, the above-mentioned conventional measuring methods have the following problems to be improved. Specifically, the conventional measuring method requires an optical system for emitting a laser beam to be incident on the MEMS mirror element and a light receiving element for detecting reflected light of the laser beam. Since it is necessary to dispose the measurement device at a position distant from the device, there is a problem that the measuring device becomes large. Further, in the conventional measuring method, a long waiting time is required to stabilize the output of the laser beam, so that there is a problem that the work efficiency of the work of specifying the resonance frequency is poor.
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、装置の小形化および共振周波数を特定する作業の作業効率の向上を実現し得る共振周波数特定装置、検査装置、共振周波数特定方法および検査方法を提供することを主目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and a resonance frequency identifying device, an inspection device, a resonance frequency identifying method, and an inspection method capable of realizing miniaturization of the device and improvement of work efficiency of the operation of identifying the resonance frequency. The main purpose is to provide.
上記目的を達成すべく請求項1記載の共振周波数特定装置は、駆動用の交流信号の供給によってミラーを回動させて反射光の振れ角を変化させるMEMSミラー素子における当該振れ角が最大となるときの当該交流信号の周波数としての共振周波数を特定可能に構成された共振周波数特定装置であって、前記周波数を変更させつつ前記交流信号を出力可能な信号出力部と、前記交流信号が前記MEMSミラー素子に供給されている状態において当該MEMSミラー素子から出力される出力信号に基づいて予め決められた物理量を測定する測定部と、前記周波数の変更に伴って変化する前記物理量が極値となったときの当該周波数に基づいて前記共振周波数を特定する特定処理を実行する処理部とを備えている。
In order to achieve the above object, the resonance frequency specifying device according to
また、請求項2記載の共振周波数特定装置は、請求項1記載の共振周波数特定装置において、前記MEMSミラー素子における前記振れ角の実測値が最大となったときの前記周波数と前記物理量が極値となったときの前記周波数とに基づいて予め規定された補正値を記憶する記憶部を備え、前記処理部は、前記特定処理において、前記物理量が極値となったときの前記周波数を前記補正値で補正し、当該補正後の周波数を前記共振周波数として特定する。
The resonance frequency specifying device according to
また、請求項3記載の検査装置は、請求項1または2記載の共振周波数特定装置と、当該共振周波数特定装置によって特定された前記共振周波数に基づいて前記MEMSミラー素子の良否を検査する検査部とを備えている。
The inspection device according to claim 3 is an inspection unit that inspects the resonance frequency identification device according to
また、請求項4記載の共振周波数特定方法は、駆動用の交流信号の供給によってミラーを回動させて反射光の振れ角を変化させるMEMSミラー素子における当該振れ角が最大となるときの当該交流信号の周波数としての共振周波数を特定する共振周波数特定方法であって、前記周波数を変更させつつ前記交流信号を前記MEMSミラー素子に供給している状態において当該MEMSミラー素子から出力される出力信号に基づいて予め決められた物理量を測定し、前記周波数の変更に伴って変化する前記物理量が極値となったときの当該周波数に基づいて前記共振周波数を特定する特定処理を実行する。 Further, the resonance frequency specifying method according to claim 4 is the alternating current when the deflection angle becomes maximum in the MEMS mirror element that rotates the mirror by supplying an AC signal for driving to change the deflection angle of the reflected light. A resonance frequency specifying method for specifying a resonance frequency as a frequency of a signal, wherein the output signal is output from the MEMS mirror element in a state where the AC signal is being supplied to the MEMS mirror element while changing the frequency. Based on this, a predetermined physical quantity is measured, and a specifying process of specifying the resonance frequency is executed based on the frequency when the physical quantity that changes with the change of the frequency becomes an extreme value.
また、請求項5記載の共振周波数特定方法は、請求項4記載の共振周波数特定方法において、前記特定処理では、前記MEMSミラー素子における前記振れ角の実測値が最大となったときの前記周波数と前記物理量が極値となったときの前記周波数とに基づいて予め規定された補正値で当該物理量が極値となったときの当該周波数を補正し、当該補正後の周波数を前記共振周波数として特定する。 The resonance frequency specifying method according to claim 5 is the resonance frequency specifying method according to claim 4, wherein in the specifying process, the frequency when the measured value of the deflection angle in the MEMS mirror element becomes maximum The frequency when the physical quantity becomes the extreme value is corrected with a correction value that is defined in advance based on the frequency when the physical quantity becomes the extreme value, and the corrected frequency is specified as the resonance frequency. To do.
また、請求項6記載の検査方法は、請求項4または5記載の共振周波数特定方法によって特定した前記共振周波数に基づいて前記MEMSミラー素子の良否を検査する。 The inspection method according to claim 6 inspects the quality of the MEMS mirror element based on the resonance frequency identified by the resonance frequency identification method according to claim 4 or 5.
請求項1記載の共振周波数特定装置、請求項3記載の検査装置、請求項4記載の共振周波数特定方法、および請求項6記載の検査方法では、周波数を変更させつつ交流信号をMEMSミラー素子に供給している状態においてMEMSミラー素子から出力される出力信号に基づいて予め決められた物理量を測定し、周波数の変更に伴って変化する物理量が極値となったときの周波数に基づいて共振周波数を特定する特定処理を実行する。このため、この共振周波数特定装置、検査装置、共振周波数特定方法および検査方法によれば、入射光を出力する光源や反射光を検出する検出部を備えた大型の装置を用いて反射光の振れ角を実測する煩雑な作業を行うことなく、交流信号を供給した状態でMEMSミラー素子から出力される出力信号に基づいて抵抗値を測定する簡易な構成で電気的な共振周波数を特定し、その電気的な共振周波数に基づいて機械的な共振周波数を容易に特定することができる。また、この共振周波数特定装置、検査装置、共振周波数特定方法および検査方法では、光源を用いないため、光源からの入射光の出力を安定させるために待機する必要がない分、共振周波数を特定する処理時間を十分に短縮することができる。したがって、この共振周波数特定装置、検査装置、共振周波数特定方法および検査方法によれば、装置の小形化および共振周波数を特定する作業の作業効率の向上を確実に実現することができる。
In the resonance frequency identification device according to
また、請求項2記載の共振周波数特定装置、請求項3記載の検査装置、請求項5記載の共振周波数特定方法、および請求項6記載の検査方法によれば、特定処理において、MEMSミラー素子における振れ角の実測値が最大となったときの周波数(機械的な共振周波数)と抵抗値が極値となったときの周波数(電気的な共振周波数)とに基づいて予め規定された補正値で抵抗値が極値となったときの周波数を補正し、補正後の周波数を共振周波数として特定することにより、より正確な共振周波数を特定することができる。
Further, according to the resonance frequency specifying device according to
以下、共振周波数特定装置、検査装置、共振周波数特定方法および検査方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the resonance frequency identifying device, the inspection device, the resonance frequency identifying method, and the inspection method will be described with reference to the accompanying drawings.
最初に、検査装置の一例としての図1に示す検査装置1の構成について説明する。検査装置1は、MEMSミラー素子(例えば、図1,2に示すMEMSミラー素子100)の良否を検査可能に構成されている。
First, the configuration of the
ここで、MEMSミラー素子100は、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)素子の一形態であって、図2に示すように、ミラー101、ミラーを駆動するアクチュエータ102、およびアクチュエータを制御する図外の制御回路等を、微細加工技術によって基板103上に配設して形成されている。この場合、MEMSミラー素子100は、同図に概念的に示すように、駆動用の交流信号(後述する信号出力部11から出力される交流信号S1)の供給によってミラー101を回動させて入射した入射光L1(例えば、レーザー光)の反射光L2の振れ角θを変化させる機能を有し、例えば、反射光L2をスクリーン等に照射させて画像をスクリーン上に表示する表示装置等に用いられる。
Here, the
一方、検査装置1は、図1に示すように、信号出力部11、測定部12、操作部13、記憶部14、表示部15および処理部16を備えて構成されている。この場合、信号出力部11、測定部12、および処理部16における後述する検査処理を実行する機能を除く部分によって共振周波数特定装置が構成され、この共振周波数特定装置によってMEMSミラー素子100における振れ角θが最大となるときの交流信号S1の周波数fとしての共振周波数(後述する機械的な共振周波数fm)が特定される。
On the other hand, as shown in FIG. 1, the
信号出力部11は、処理部16の制御に従って駆動用の交流信号S1(例えば、交流定電流)を出力する。この場合、信号出力部11は、交流信号S1の周波数f(図3参照)を変更しつつ出力可能に構成されている。
The
測定部12は、信号出力部11から出力された交流信号S1がMEMSミラー素子100に供給されている状態においてMEMSミラー素子100から出力される出力信号S2(交流電圧)の電圧値V(電圧実効値)を検出し、交流信号S1の電流値I(電流実効値)、電圧値V、および交流信号S1と出力信号S2との位相差に基づいてインピーダンスを求め、次いで、求めたインピーダンスの絶対値から抵抗値R(予め決められた物理量の一例)を求める(測定する)。この場合、測定部12は、信号出力部11から出力される交流信号S1の周波数fが変更される度に抵抗値Rを測定する(図3参照)。なお、この検査装置1では、図1に示すように、信号出力部11に接続されたプローブ21a,21b、および測定部12に接続されたプローブ22a,22bをMEMSミラー素子100の2つの端子に接触させて、四端子法で抵抗値Rを測定する。
The
操作部13は、各種のボタンやキーを備え、これらが操作されたときに操作信号を出力する。
The
記憶部14は、処理部16によって実行される特定処理50において用いられる補正値fcを記憶する。ここで、補正値fcは、良品のMEMSミラー素子100に供給している交流信号S1の周波数fを変更させつつ実測した反射光L2の振れ角θの実測値が最大となったときの周波数f(機械的な共振周波数であって、以下、この周波数fを「共振周波数fm」ともいう)と抵抗値Rが極値(極小値または極大値)となったときの周波数f(電気的な共振周波数であって以下、この周波数fを「共振周波数fe」ともいう)とに基づいて予め規定されている。この場合、この例では、共振周波数fmと共振周波数feとの差分値が補正値fcとして規定されている。また、記憶部14は、特定処理50において特定される共振周波数fmを記憶する。また、記憶部14は、処理部16によって実行される検査処理において用いられる基準範囲faを記憶する。
The
表示部15は、処理部16の制御に従い、処理部16によって実行される特定処理50において特定される共振周波数fmや、処理部16によって実行される検査処理の結果を表示する。
Under the control of the
処理部16は、操作部13から出力される操作信号に従って信号出力部11、測定部12、記憶部14および表示部15を制御すると共に、各種の処理を実行する。具体的には、処理部16は、MEMSミラー素子100のミラー101に入射した入射光L1の反射光L2の振れ角θが最大となるときの交流信号S1の周波数fとしての共振周波数fmを測定部12によって測定された抵抗値Rに基づいて特定する特定処理50(図4参照)を実行する。この場合、処理部16は、特定処理50において、MEMSミラー素子100に供給している交流信号S1の周波数fの変更に伴って変化する抵抗値Rが極値(極小値または極大値)となったときの周波数fに基づいて共振周波数fmを特定する。また、処理部16は、検査部として機能し、特定処理50によって特定した共振周波数fmに基づいてMEMSミラー素子100の良否を検査する検査処理を実行する。
The
次に、検査装置1を用いてMEMSミラー素子100の共振周波数fmを特定する共振周波数特定方法、および特定した共振周波数fmに基づいてMEMSミラー素子100の良否を検査する検査方法について図面を参照して説明する。
Next, a resonance frequency specifying method for specifying the resonance frequency fm of the
まず、検査装置1を用いて検査対象のMEMSミラー素子100の共振周波数fm(機械的な共振周波数)を特定する。具体的には、図1に示すように、MEMSミラー素子100の2つの端子に信号出力部11に接続されたプローブ21a,21b、および測定部12に接続されたプローブ22a,22bを接触させる。続いて、操作部13を操作して特定処理の実行を指示する。
First, the resonance frequency fm (mechanical resonance frequency) of the
次いで、処理部16が、操作部13から出力された操作信号に従い、図4に示す特定処理50を実行する。この特定処理50では、処理部16は、信号出力部11に対して交流信号S1の出力開始を指示すると共に、測定部12に対して抵抗値Rの測定開始を指示する(ステップ51)。これに応じて、信号出力部11が交流信号S1の出力を開始する。この場合、信号出力部11は、交流信号S1の周波数fを予め決められた初期値に設定して、交流信号S1の出力を開始すると共に、周波数fを予め決められた時間間隔で予め決められた値ずつ変更(例えば、上昇)させつつ交流信号S1の出力を継続する。
Next, the
また、処理部16の指示に応じて、測定部12が抵抗値Rの測定を開始する。この場合、測定部12は、MEMSミラー素子100に対する交流信号S1(交流定電流)の供給に伴ってMEMSミラー素子100から出力される出力信号S2(交流電圧)の電圧値V(電圧実効値)を検出し、交流信号S1の電流値I(電流実効値)、電圧値V、および交流信号S1と出力信号S2との位相差に基づいてインピーダンスを求め、次いで、求めたインピーダンスの絶対値から抵抗値Rを測定する処理を、信号出力部11による交流信号S1の周波数fの変更に連動して(信号出力部11が周波数fを変更する時間間隔で)繰り返して実行する。
Further, in response to an instruction from the
続いて、処理部16は、測定部12によって測定された抵抗値Rを周波数fと関連付けて記憶部14に記憶させる(ステップ52)。次いで、処理部16は、予め決められた交流信号S1の周波数fが予め決められた周波数に達した時点で、信号出力部11に対して交流信号S1の出力停止を指示すると共に、測定部12に対して抵抗値Rの測定終了を指示する(ステップ53)。これに応じて、信号出力部11が交流信号S1の出力を停止し、測定部12が抵抗値Rの測定を終了する。
Subsequently, the
続いて、処理部16は、測定部12によって測定された周波数f毎の抵抗値Rを記憶部14から読み出し、次いで、周波数fの変化に対する抵抗値Rの変化から、抵抗値Rの極値(極大値または極小値)となったときの周波数fを特定する(ステップ54)。
Subsequently, the
この場合、MEMSミラー素子100を構成するアクチュエータ102および制御回路等によってRLC直列共振回路が構成されるときには、図3に示すように、MEMSミラー素子100に供給される交流信号S1の周波数fが共振周波数(電気的な共振周波数fe)のときに抵抗値Rが極小値となる。したがって、この場合には、抵抗値Rが極小値となったときの周波数fをMEMSミラー素子100の電気的な共振周波数feとして特定することができる。また、MEMSミラー素子100を構成するアクチュエータ102および制御回路等によってRLC並列共振回路が構成されるときには、図5に示すように、MEMSミラー素子100に供給される交流信号S1の周波数fが共振周波数(電気的な共振周波数fe)のときに抵抗値Rが極大値となる。したがって、この場合には、抵抗値Rが極大値となったときの周波数fをMEMSミラー素子100の電気的な共振周波数feとして特定することができる。
In this case, when the RLC series resonance circuit is configured by the
続いて、処理部16は、記憶部14から補正値fcを読み出す(ステップ55)。この例では、補正値fcは、良品のMEMSミラー素子100に供給している交流信号S1の周波数fを変更させつつ実測した反射光L2の振れ角θの実測値が最大となったときの周波数fである機械的な共振周波数fmと、抵抗値Rが極値(極小値または極大値)となったときの周波数fである電気的な共振周波数feとの差分値(例えば、fe−fm)が補正値fcとして規定されている。
Subsequently, the
次いで、処理部16は、共振周波数feから補正値fcを差し引いて補正した周波数f(fe−fc)を共振周波数fmとして特定する(ステップ56)。続いて、処理部16は、特定した共振周波数fmを記憶部14に記憶させると共に表示部15に表示させて(ステップ57)、特定処理50を終了する。以上により、共振周波数fmの特定が終了する。
Next, the
ここで、発明者らは、MEMSミラー素子100に供給している交流信号S1の周波数fを変更させつつ反射光L2の振れ角θを実測して、反射光L2の振れ角θが最大となったときの周波数fである共振周波数fm(機械的な共振周波数)を特定すると共に、MEMSミラー素子100に供給している交流信号S1の周波数fを変更させつつMEMSミラー素子100の抵抗値Rを測定して、抵抗値Rが極値となったときの周波数fである共振周波数fe(電気的な共振周波数)を特定し、共振周波数fmと共振周波数feとを比較する検証試験を行った結果、共振周波数fmと共振周波数feとがほぼ一致することを見いだした。このため、発明者らは、このことに直目して、電気的な共振周波数feに基づいて(共振周波数feをそのまま、または共振周波数feを補正して)共振周波数fmを特定するこの共振周波数特定装置および共振周波数特定方法を開発した。
Here, the inventors actually measure the deflection angle θ of the reflected light L2 while changing the frequency f of the AC signal S1 supplied to the
この場合、この共振周波数特定装置および共振周波数特定方法では、入射光L1を出力する光源や反射光L2を検出する検出部を備えた大型の装置を用いて反射光L2の振れ角θを実測する煩雑な作業を行うことなく、交流信号S1を供給した状態でMEMSミラー素子100から出力される出力信号S2に基づいて抵抗値Rを測定する簡易な構成で電気的な共振周波数feを特定し、その共振周波数feに基づいて機械的な共振周波数fmを容易に特定することが可能となっている。また、この共振周波数特定装置および共振周波数特定方法では、光源を用いないため、光源からの入射光L1の出力を安定させるために待機する必要がない分、共振周波数fmを特定する処理時間を十分に短縮することが可能となっている。
In this case, in the resonance frequency identifying device and the resonance frequency identifying method, the deflection angle θ of the reflected light L2 is measured by using a large-sized device including a light source that outputs the incident light L1 and a detection unit that detects the reflected light L2. The electrical resonance frequency fe is specified by a simple configuration in which the resistance value R is measured based on the output signal S2 output from the
また、この共振周波数特定装置および共振周波数特定方法では、振れ角θを実測して得た機械的な共振周波数fmとMEMSミラー素子100の抵抗値Rを測定して得た電気的な共振周波数feとに基づいて予め規定した補正値fcで共振周波数feを補正することで、より正確な共振周波数fmを特定することが可能となっている。
Further, in the resonance frequency identifying device and the resonance frequency identifying method, the mechanical resonance frequency fm obtained by actually measuring the deflection angle θ and the electrical resonance frequency fe obtained by measuring the resistance value R of the
次いで、操作部13を操作して、検査の実行を指示する。これに応じて、処理部16は、検査処理を実行する。この検査処理では、処理部16は、特定処理50において特定した検査対象のMEMSミラー素子100についての共振周波数fmを記憶部14から読み出すと共に、MEMSミラー素子100の良否を判定するための基準範囲faを記憶部14から読み出す。続いて、処理部16は、共振周波数fmが基準範囲fa内であるか否かを判別する。この場合、共振周波数fmが基準範囲fa内であるときには、MEMSミラー素子100が良品であると判定し、共振周波数fmが基準範囲fa外であるときには、MEMSミラー素子100が不良品であると判定する。
Then, the
なお、特定した共振周波数fmは、上記したMEMSミラー素子100の検査以外の用途にも用いられる。具体的には、MEMSミラー素子100は、共振周波数fm以外の周波数fの交流信号S1で駆動するリニアモード、および共振周波数fmで駆動するノンリニアモードで使用される。このため、特定した共振周波数fmは、この2つのモードを切り替えてMEMSミラー素子100を駆動させるときに交流信号S1の周波数fを制御する際にも用いられる。
The specified resonance frequency fm is also used for purposes other than the inspection of the
このように、この共振周波数特定装置、検査装置1、共振周波数特定方法および検査方法では、周波数fを変更させつつ交流信号S1をMEMSミラー素子100に供給している状態においてMEMSミラー素子100から出力される出力信号S2に基づいて抵抗値Rを測定し、周波数fの変更に伴って変化する抵抗値Rが極値となったときの周波数fに基づいて共振周波数fmを特定する特定処理を実行する。このため、この共振周波数特定装置、検査装置1、共振周波数特定方法および検査方法によれば、入射光L1を出力する光源や反射光L2を検出する検出部を備えた大型の装置を用いて反射光L2の振れ角θを実測する煩雑な作業を行うことなく、交流信号S1を供給した状態でMEMSミラー素子100から出力される出力信号S2に基づいて抵抗値Rを測定する簡易な構成で電気的な共振周波数feを特定し、その共振周波数feに基づいて機械的な共振周波数fmを容易に特定することができる。また、この共振周波数特定装置、検査装置1、共振周波数特定方法および検査方法では、光源を用いないため、光源からの入射光L1の出力を安定させるために待機する必要がない分、共振周波数fmを特定する処理時間を十分に短縮することができる。したがって、この共振周波数特定装置、検査装置1、共振周波数特定方法および検査方法によれば、装置の小形化および共振周波数fmを特定する作業の作業効率の向上を確実に実現することができる。
As described above, in the resonance frequency identifying device, the
また、この共振周波数特定装置、検査装置1、共振周波数特定方法および検査方法によれば、特定処理において、MEMSミラー素子100における振れ角θの実測値が最大となったときの周波数f(機械的な共振周波数fm)と抵抗値Rが極値となったときの周波数f(電気的な共振周波数fe)とに基づいて予め規定された補正値fcで抵抗値Rが極値となったときの周波数fを補正し、補正後の周波数fを共振周波数fmとして特定することにより、より正確な共振周波数fmを特定することができる。
Further, according to the resonance frequency identifying device, the
なお、共振周波数特定装置、検査装置、共振周波数特定方法および検査方法は、上記の構成および方法に限定されない。例えば、予め決められた物理量として抵抗値Rを用いる例について上記したが、測定部12によって検出された出力信号S2の電圧値Vを予め決められた物理量として用いて、周波数fの変更に伴って変化する電圧値Vが極値となったときの周波数fに基づいて共振周波数fmを特定する構成および方法を採用することもできる。
The resonance frequency identification device, the inspection device, the resonance frequency identification method, and the inspection method are not limited to the above configurations and methods. For example, the example in which the resistance value R is used as the predetermined physical quantity has been described above, but the voltage value V of the output signal S2 detected by the measuring
また、交流信号S1としての交流定電流を出力可能に信号出力部11を構成した例について上記したが、交流信号S1としての交流電流(交流定電流ではなく通常の交流電流)を出力する電流出力部と、この交流電流の電流値Iを測定する電流測定部とを備えて信号出力部11を構成してもよい。
In addition, the example in which the
また、良品のMEMSミラー素子100についての共振周波数fmと共振周波数feとの差分値(fe−fm)を補正値fcとして規定し、共振周波数feから補正値fcを差し引いて補正した周波数f(fe−fc)を共振周波数fmとして特定する例について上記したが、共振周波数fmと共振周波数feとの比率(fm/fe)を補正値fcとして規定し、共振周波数feに補正値fcを乗算して補正した周波数f(fe×fc)を共振周波数fmとして特定する構成および方法を採用することもできる。
Further, the difference value (fe-fm) between the resonance frequency fm and the resonance frequency fe of the good
また、補正値fcで共振周波数feを補正して、補正後の周波数fを共振周波数fmとして特定する構成および方法について上記したが、共振周波数fmと共振周波数feとの差が僅かであることが予め知られているMEMSミラー素子100についての共振周波数fmを特定するときには、補正する処理を省略して、共振周波数feをそのまま共振周波数fmとして特定する構成および方法を採用することもできる。
Further, the configuration and method for correcting the resonance frequency fe with the correction value fc and specifying the corrected frequency f as the resonance frequency fm have been described above, but the difference between the resonance frequency fm and the resonance frequency fe may be small. When the resonance frequency fm of the
1 検査装置
11 信号出力部
12 測定部
14 記憶部
16 処理部
100 MEMSミラー素子
101 ミラー
f 周波数
fc 補正値
fe 共振周波数
fm 共振周波数
L2 反射光
R 抵抗値
S1 交流信号
S2 出力信号
V 電圧値
θ 振れ角
1
Claims (6)
前記周波数を変更させつつ前記交流信号を出力可能な信号出力部と、
前記交流信号が前記MEMSミラー素子に供給されている状態において当該MEMSミラー素子から出力される出力信号に基づいて予め決められた物理量を測定する測定部と、
前記周波数の変更に伴って変化する前記物理量が極値となったときの当該周波数に基づいて前記共振周波数を特定する特定処理を実行する処理部とを備えている共振周波数特定装置。 The resonance frequency as the frequency of the AC signal when the deflection angle is maximum in the MEMS mirror element that rotates the mirror by changing the deflection angle of the reflected light by supplying the driving AC signal is specified. A resonance frequency identifying device,
A signal output unit capable of outputting the AC signal while changing the frequency,
A measuring unit that measures a predetermined physical quantity based on an output signal output from the MEMS mirror element while the AC signal is being supplied to the MEMS mirror element;
A resonance frequency identification device, comprising: a processing unit that executes a specification process that identifies the resonance frequency based on the frequency when the physical quantity that changes with the change in the frequency reaches an extreme value.
前記処理部は、前記特定処理において、前記物理量が極値となったときの前記周波数を前記補正値で補正し、当該補正後の周波数を前記共振周波数として特定する請求項1記載の共振周波数特定装置。 A storage unit that stores a correction value defined in advance based on the frequency when the measured value of the deflection angle in the MEMS mirror element becomes maximum and the frequency when the physical quantity reaches an extreme value ,
The resonance frequency identification according to claim 1, wherein in the identification processing, the processing unit corrects the frequency when the physical quantity reaches an extreme value with the correction value and identifies the corrected frequency as the resonance frequency. apparatus.
前記周波数を変更させつつ前記交流信号を前記MEMSミラー素子に供給している状態において当該MEMSミラー素子から出力される出力信号に基づいて予め決められた物理量を測定し、前記周波数の変更に伴って変化する前記物理量が極値となったときの当該周波数に基づいて前記共振周波数を特定する特定処理を実行する共振周波数特定方法。 Resonance frequency identification for identifying the resonance frequency as the frequency of the AC signal when the deflection angle is maximum in the MEMS mirror element that rotates the mirror by changing the deflection angle of the reflected light by supplying the driving AC signal Method,
A physical quantity determined in advance based on an output signal output from the MEMS mirror element while the AC signal is being supplied to the MEMS mirror element while changing the frequency is measured. A resonance frequency specifying method for executing a specifying process for specifying the resonance frequency based on the frequency when the changing physical quantity reaches an extreme value.
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