專利名稱：測(cè)量裝置和測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)量方法，該方法用于測(cè)量具有可改變傾斜度的鏡平面 的鏡系統(tǒng)的特性，更具體地，涉及一種適用于基于鏡平面的反射光來(lái)測(cè)量鏡 系統(tǒng)的偏轉(zhuǎn)特性的技術(shù)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，例如在使用光纖的通信領(lǐng)域，當(dāng)光信號(hào)從當(dāng)前流經(jīng)的一個(gè)光纖 網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)光纖網(wǎng)絡(luò)時(shí)，或者在其它情況下，采用使得光信號(hào)路徑能 夠以光的形式轉(zhuǎn)換的光開(kāi)關(guān)。在這種光開(kāi)關(guān)中通常使用鏡系統(tǒng)，鏡系統(tǒng)包括 通過(guò)反射光信號(hào)來(lái)改變光信號(hào)傳播方向的鏡子，并且鏡系統(tǒng)控制該鏡子的鏡 平面(表面)的偏轉(zhuǎn)角(傾斜度)來(lái)實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的三維轉(zhuǎn)換。除了用于光開(kāi) 關(guān)，該鏡系統(tǒng)還用于將多個(gè)鏡子設(shè)置為陣列形式、并利用鏡子陣列通過(guò)入射 光進(jìn)行掃描的裝置中。已知的鏡系統(tǒng)例如有MEMS (微電子機(jī)械系統(tǒng))鏡，設(shè)計(jì)為利用靜電力 控制鏡平面的偏轉(zhuǎn)角，如下述專利文獻(xiàn)1的圖5所示；例如還有電鍍鏡(galvanomirror)，其中，鏡平面安裝在馬達(dá)軸上，從而通過(guò)利用電磁力驅(qū) 動(dòng)馬達(dá)來(lái)控制安裝在馬達(dá)軸上的鏡平面的偏轉(zhuǎn)角。圖16示意性地示出MEMS鏡的布置實(shí)例。例如，如圖16所示，MEMS(微電子機(jī)械系統(tǒng))鏡(一般用附圖標(biāo)記70表示)由鏡平面71、內(nèi)框72、 外框73、第一扭力桿彈簧74、 74以及第二扭力桿彈簧75、 75構(gòu)成。第一扭 力桿彈簧74、 74沿X軸方向設(shè)置，分別在矩形鏡平面71的一對(duì)相對(duì)的側(cè)邊 的中央位置與這對(duì)側(cè)邊垂直相交。并且，在MEMS鏡70中，第二扭力桿彈 簧75、 75沿與X軸方向垂直的Y軸方向設(shè)置，分別在矩形內(nèi)框72的一對(duì) 相對(duì)的側(cè)邊的中央位置與這對(duì)側(cè)邊垂直相交。此外，鏡平面71通過(guò)第一扭 力桿彈簧74、 74附接于內(nèi)框72，從而能夠繞X軸旋轉(zhuǎn)，并且內(nèi)框72與鏡 平面71 —起通過(guò)第二扭力桿彈簧75、 75附接于外框73，從而能夠繞Y軸 旋轉(zhuǎn)。此外，MEMS鏡70包括驅(qū)動(dòng)電路(未示出)，驅(qū)動(dòng)電路響應(yīng)電壓的輸 入產(chǎn)生靜電力，并且，利用對(duì)應(yīng)上述靜電力的第一扭力桿彈簧74、 74或者 第二扭力桿彈簧75、 75的扭轉(zhuǎn)功能，鏡平面71的偏轉(zhuǎn)角可不受限制地改變。諸如上述MEMS鏡70的鏡系統(tǒng)設(shè)計(jì)為使得其偏轉(zhuǎn)角是通過(guò)接收輸入電 壓來(lái)控制，并且其偏轉(zhuǎn)特性(最大偏轉(zhuǎn)角、輸入預(yù)定電壓時(shí)的偏轉(zhuǎn)角、當(dāng)通 過(guò)預(yù)定振動(dòng)頻率改變輸入電壓時(shí)的偏轉(zhuǎn)速度和共振點(diǎn)、等等)會(huì)出現(xiàn)個(gè)體差 異。例如，即使向多個(gè)相同布置的鏡系統(tǒng)輸入相同的電壓，相對(duì)于輸入的電 壓而言，偏轉(zhuǎn)角或者共振點(diǎn)以及偏轉(zhuǎn)速度也會(huì)出現(xiàn)差異，因此，在制造時(shí)需 要提供處理來(lái)測(cè)量鏡系統(tǒng)的偏轉(zhuǎn)特性，以基于測(cè)量結(jié)果校正使鏡系統(tǒng)運(yùn)行的 電壓設(shè)定值。通常，是基于鏡平面反射的反射光(在下文中簡(jiǎn)稱為反射光)進(jìn)行對(duì)鏡 系統(tǒng)的偏轉(zhuǎn)特性的測(cè)量，并且在傳統(tǒng)技術(shù)中已知有利用PSD (位置傳感器) 元件測(cè)量反射光的強(qiáng)度和位置的方法(PSD方法)、利用激光多普勒振動(dòng)系 統(tǒng)測(cè)量反射光的干涉的方法(激光多普勒振動(dòng)系統(tǒng)方法)以及其它方法。圖17和圖18為示出傳統(tǒng)測(cè)量裝置的布置實(shí)例的示意圖。例如，如圖17 所示，基于PSD方法的測(cè)量裝置80包括測(cè)量光源82，用于向鏡平面71 發(fā)射測(cè)量光81;以及PSD元件84，用于接收測(cè)量光源82發(fā)射的測(cè)量光81 在鏡平面71上反射后產(chǎn)生的反射光83。當(dāng)PSD元件84接收到反射光83， 包括反射光83的強(qiáng)度以及在PSD元件上的入射位置在內(nèi)的測(cè)量結(jié)果以電壓 的形式(模擬信號(hào))輸出到例如計(jì)算機(jī)這樣的評(píng)估設(shè)備(未示出)中。并且， 對(duì)鏡系統(tǒng)的偏轉(zhuǎn)特性的評(píng)估是基于輸入到鏡系統(tǒng)的輸入電壓(電壓值、振動(dòng) 頻率等等)以及PSD元件84上反射光的測(cè)量結(jié)果來(lái)進(jìn)行。[專利文獻(xiàn)1]日本特開(kāi)No. 2005-283932同時(shí)，例如對(duì)于在制造過(guò)程中鏡系統(tǒng)的測(cè)量存在這樣的情況是利用測(cè) 量結(jié)果動(dòng)態(tài)地進(jìn)行特性校正，在這種情況下，需要在短時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確地測(cè)量鏡 系統(tǒng)的偏轉(zhuǎn)特性。但是，在上述PSD方法中會(huì)出現(xiàn)這樣的問(wèn)題由于PSD元件84設(shè)計(jì)為 將反射光83的位置信息以模擬信號(hào)的形式輸出，所以位置信息的可靠性(穩(wěn) 定性)會(huì)下降，從而難以完成高準(zhǔn)確度的測(cè)量。此外，例如在如圖18所示、保護(hù)玻璃蓋(cover glass) 85位于鏡系統(tǒng)70外的情況下，PSD元件84不僅 會(huì)接收來(lái)自鏡平面71的反射光83，還會(huì)接收來(lái)自玻璃蓋85的前表面85a和 后表面85b的反射光86a、 86b以及86c。對(duì)于PSD元件84，就會(huì)遇到在同 時(shí)接收多個(gè)輸入光的情況下如何實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)量的困難。此外，在反射光83由于鏡平面71的高速振動(dòng)(偏轉(zhuǎn))而高速移動(dòng)的情 況下，會(huì)因?yàn)镻SD元件84在響應(yīng)性能上的限制而出現(xiàn)如何準(zhǔn)確讀取反射光 83的移動(dòng)量的困難。此外，如果采用激光多普勒振動(dòng)系統(tǒng)方法，需要測(cè)量反射光83與由于 反射光83的反射而出現(xiàn)的光之間的干涉，這樣就會(huì)導(dǎo)致復(fù)雜的條件設(shè)置， 例如測(cè)量裝置的位置，并且使得測(cè)量裝置的成本增加。發(fā)明內(nèi)容考慮到上述問(wèn)題而發(fā)展了本發(fā)明，因此本發(fā)明的目的是在短時(shí)間內(nèi)高準(zhǔn) 確度地測(cè)量具有可改變傾斜度的鏡平面的鏡系統(tǒng)的偏轉(zhuǎn)特性。為此，根據(jù)本發(fā)明，提供一種測(cè)量裝置，用于測(cè)量具有可改變傾斜度的鏡平面的鏡系統(tǒng)的特性，所述測(cè)量裝置包括測(cè)量光源，用于向所述鏡平面 發(fā)射測(cè)量光；投射單元，當(dāng)所述測(cè)量光源發(fā)射的測(cè)量光從所述鏡平面反射時(shí) 形成的反射光投射在所述投射單元上作為投射光點(diǎn)；以及圖像拾取單元，用 于拾取所述投射單元的圖像，所述反射光投射在所述投射單元上作為投射光 點(diǎn)。優(yōu)選地，測(cè)量裝置還包括測(cè)量單元，用于基于所述圖像拾取單元拾取的 所述投射單元的圖像，測(cè)量所述鏡系統(tǒng)的特性。此外，優(yōu)選地，設(shè)置控制單元，用于控制所述鏡平面的傾斜度，以使所 述測(cè)量單元基于所述控制單元控制的所述鏡平面上反射形成的反射光，來(lái)測(cè) 量所述鏡系統(tǒng)的特性。此外，優(yōu)選地，所述圖像拾取單元布置在所述投射單元的反射光投射表 面?zhèn)?，以拾取所述投射單元的反射光投射表面的圖像。此外，優(yōu)選地，所述圖像拾取單元布置在所述投射單元的反射光投射表 面的相對(duì)側(cè)，以拾取與所述反射光投射表面相對(duì)的后表面的圖像。
此外，優(yōu)選地，所述投射單元利用能夠透射所述鏡平面的一部分反射光 的擴(kuò)散板制成。此外，優(yōu)選地，所述投射單元構(gòu)成為使得所述反射光以非90°的入射角 入射到所述反射光投射表面上。此外，根據(jù)本發(fā)明，提供一種測(cè)量方法，用于測(cè)量具有可改變傾斜度的 鏡平面的鏡系統(tǒng)的特性，所述測(cè)量方法包括以下步驟發(fā)射步驟，向所述鏡 平面發(fā)射測(cè)量光；投射步驟，當(dāng)所述發(fā)射步驟中發(fā)射的測(cè)量光從所述鏡平面 反射時(shí)形成的反射光投射在投射單元的反射光投射表面上作為投射光點(diǎn)；以及圖像拾取步驟，拾取所述反射光投射表面的圖像，其中，所述反射光在所 述投射步驟中投射在所述反射光投射表面上作為投射光點(diǎn)。此外，優(yōu)選地，所述測(cè)量方法還包括測(cè)量步驟，基于所述圖像拾取步驟 中拾取的所述反射光投射表面的圖像，測(cè)量所述鏡系統(tǒng)的特性。此外，優(yōu)選地，所述測(cè)量方法還包括控制步驟，控制所述鏡平面的傾斜 度，從而在所述測(cè)量步驟中，基于所述控制步驟中控制的所述鏡平面上反射 形成的反射光，來(lái)測(cè)量所述鏡系統(tǒng)的特性。此外，優(yōu)選地，在所述圖像拾取步驟中，從所述投射單元的反射光側(cè)， 拾取所述反射光投射表面的圖像。此外，優(yōu)選地，在所述圖像拾取步驟中，從所述反射光的相對(duì)側(cè)，拾取 所述投射單元的與所述反射光投射表面相對(duì)的后表面的圖像。此外，優(yōu)選地，所述投射單元利用能夠透射所述鏡平面的一部分反射光 的擴(kuò)散板制成。此外，優(yōu)選地，在所述投射步驟中，所述反射光以非90。的入射角入射 到所述反射光投射表面上。此外，根據(jù)本發(fā)明，提供一種鏡系統(tǒng)制造方法，用于制造具有可改變傾 斜度的鏡平面的鏡系統(tǒng)，所述制造方法包括以下步驟制造所述鏡系統(tǒng)的制 造步驟，以及檢查步驟，檢查所述制造步驟中制造的所述鏡系統(tǒng)；其中所述 檢查步驟包括以下步驟發(fā)射步驟，向所述鏡平面發(fā)射測(cè)量光；投射步驟， 當(dāng)所述發(fā)射步驟中發(fā)射的測(cè)量光從所述鏡平面反射時(shí)形成的反射光投射在 投射單元的反射光投射表面上作為投射光點(diǎn)；圖像拾取步驟，拾取所述反射 光投射表面的圖像，其中，所述反射光在所述投射歩驟中投射在所述反射光
投射表面上作為投射光點(diǎn)；以及測(cè)量步驟，基于所述圖像拾取步驟中拾取的 所述反射光投射表面的圖像，測(cè)量所述鏡系統(tǒng)的特性。根據(jù)本發(fā)明，測(cè)量光從鏡平面反射時(shí)形成的反射光投射在投射單元上作 為投射光點(diǎn)，從而拾取反射光投射在上面作為投射光點(diǎn)的投射單元的圖像， 這使得能夠基于拾取的投射圖像進(jìn)行鏡系統(tǒng)的特性(最大偏轉(zhuǎn)角、輸入預(yù)定 電壓時(shí)的偏轉(zhuǎn)角、當(dāng)通過(guò)預(yù)定振動(dòng)頻率改變輸入電壓時(shí)的偏轉(zhuǎn)速度和共振點(diǎn) 等等)的二維測(cè)量。此外，由于只需要拾取反射光投射在上面作為投射光點(diǎn) 的投射單元的圖像就可以進(jìn)行鏡系統(tǒng)特性的測(cè)量，因此不必設(shè)定復(fù)雜的條件 例如測(cè)量裝置的配置，就能夠在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行測(cè)量。因此，能夠在短時(shí)間內(nèi) 高準(zhǔn)確度地容易地測(cè)量鏡系統(tǒng)的特性。此外，基于在所述控制單元控制下所述鏡平面上反射形成的反射光，來(lái) 測(cè)量所述鏡系統(tǒng)的偏轉(zhuǎn)特性，從而能夠基于控制單元的控制信息和鏡平面的 傾斜度，更準(zhǔn)確地測(cè)量鏡系統(tǒng)的特性。此外，所述投射單元利用能夠透射所述鏡平面的一部分反射光的擴(kuò)散板 制成，并且所述圖像拾取單元布置在所述投射單元的反射光投射表面的相對(duì) 側(cè)，以拾取與所述反射光投射表面相對(duì)側(cè)上的后表面的圖像。在這種情況下， 用于測(cè)量的以受到微弱阻隔的狀態(tài)從測(cè)量光源輸出的測(cè)量光(高能量密度 光)在投射單元上形成為圖像，不直接入射到圖像拾取單元上，由此能夠防 止圖像拾取單元被測(cè)量光損壞。此外，由于反射光以非90。的入射角入射到所述反射光投射表面上，所 以當(dāng)入射到投射單元上的反射光在反射光投射表面上反射時(shí)，從該投射表面 反射的反射光不會(huì)與測(cè)量光、鏡平面的反射光等發(fā)生干涉，從而能夠更高準(zhǔn) 確度地測(cè)量鏡系統(tǒng)的特性，而不會(huì)導(dǎo)致測(cè)量不穩(wěn)定。


圖1為示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)量裝置的構(gòu)造實(shí)例的示意圖；圖2為示出作為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)量裝置的測(cè)量對(duì)象的MEMS鏡的構(gòu)造實(shí)例的示意圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)量裝置的圖像拾取單元所拾取的圖像實(shí)例的示意圖4為示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)量裝置中的測(cè)量過(guò)程的一個(gè)實(shí)例的流程圖；圖5為示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)量裝置的構(gòu)造實(shí)例的示意圖；圖6為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)量裝置的圖像拾取單元所拾取的圖像實(shí)例 的示意圖；圖7為示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)量裝置的構(gòu)造實(shí)例的示意圖； 圖8為示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)量裝置的構(gòu)造實(shí)例的示意圖； 圖9為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)量裝置的圖像拾取單元所拾取的圖像實(shí)例 的示意圖；圖10為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)量裝置的圖像拾取單元所拾取的圖像實(shí) 例的示意圖；圖U為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)量裝置的圖像拾取單元所拾取的圖像實(shí) 例的示意圖；圖12為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)量裝置的圖像拾取單元所拾取的圖像實(shí) 例的示意圖；圖13為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)量裝置的圖像拾取單元所拾取的圖像實(shí) 例的示意圖；圖14為示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)量裝置的第一改型的構(gòu)造實(shí)例的示 意圖；圖15為示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)量裝置的第二改型的構(gòu)造實(shí)例的示 意圖；圖16為示出傳統(tǒng)MEMS鏡的構(gòu)造實(shí)例的示意圖；圖17為示出傳統(tǒng)測(cè)量裝置的構(gòu)造實(shí)例的示意圖；以及圖18為示出傳統(tǒng)測(cè)量裝置的構(gòu)造實(shí)例的示意圖。
具體實(shí)施方式
以下參照

本發(fā)明的實(shí)施例。 [1]本發(fā)明實(shí)施例的說(shuō)明圖1為示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)量裝置的構(gòu)造實(shí)例的示意圖，圖2為 示意性地示出作為測(cè)量裝置的測(cè)量對(duì)象的MEMS (微電子機(jī)械系統(tǒng))鏡的構(gòu)造實(shí)例的示意圖，圖3為測(cè)量裝置的圖像拾取單元所拾取(捕獲)的圖像實(shí) 例的示意圖。根據(jù)本實(shí)施例的測(cè)量裝置IO是用于測(cè)量MEMS (微電子機(jī)械系統(tǒng))鏡 (鏡系統(tǒng))12的偏轉(zhuǎn)特性(最大偏轉(zhuǎn)角、輸入預(yù)定電壓時(shí)的偏轉(zhuǎn)角、當(dāng)通過(guò) 預(yù)定振動(dòng)頻率改變輸入電壓時(shí)的偏轉(zhuǎn)速度和共振點(diǎn)、等等)的器件，MEMS 鏡12的鏡平面11的偏轉(zhuǎn)角(傾斜度)可變，并且，如圖1所示，測(cè)量裝置 IO包括測(cè)量光源14、測(cè)量光控制單元15、平臺(tái)16、投射屏(投射單元) 17、圖像拾取單元18、圖像拾取控制單元19、圖像處理單元20、處理終端 21以及驅(qū)動(dòng)波形產(chǎn)生單元22。在此構(gòu)造中，MEMS鏡(被測(cè)量的偏轉(zhuǎn)鏡)12用于例如光開(kāi)關(guān)，光開(kāi) 關(guān)通過(guò)控制鏡平面(表面)11的偏轉(zhuǎn)角(傾斜度)來(lái)實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的三維轉(zhuǎn)換。 例如，如圖2所示，MEMS鏡12包括鏡平面ll、內(nèi)框23、外框24、第 一扭力桿彈簧(旋轉(zhuǎn)軸)25、 25以及第二扭力桿彈簧(旋轉(zhuǎn)軸)26、 26。第 一扭力桿彈簧25、 25沿X軸方向設(shè)置，分別在矩形鏡平面11的一對(duì)相對(duì)的 側(cè)邊的中央位置與這對(duì)側(cè)邊垂直相交。并且，在MEMS鏡12中，第二扭力 桿彈簧26、 26沿與X軸方向垂直的Y軸方向設(shè)置，分別在矩形內(nèi)框23的 一對(duì)相對(duì)的側(cè)邊的中央位置與這對(duì)側(cè)邊垂直相交。此外，鏡平面11通過(guò)第 一扭力桿彈簧25、 25附接于內(nèi)框23，從而能夠繞X軸旋轉(zhuǎn)，并且內(nèi)框23 與鏡平面11 一起通過(guò)第二扭力桿彈簧26、 26附接于外框24，從而能夠繞Y此外，MEMS鏡12設(shè)置有驅(qū)動(dòng)電路27 (參見(jiàn)圖l),驅(qū)動(dòng)電路27響應(yīng) 電壓的輸入產(chǎn)生靜電力，并且，利用與產(chǎn)生的靜電力相對(duì)應(yīng)的第一扭力桿彈 簧25、 25或者第二扭力桿彈簧26、 26的扭轉(zhuǎn)功能，鏡平面11的偏轉(zhuǎn)角可 不受限制地改變。在下文中，有時(shí)候?qū)㈢R平面11在如圖2所示的X軸方向和Y軸方向這 兩個(gè)軸向上可旋轉(zhuǎn)的MEMS鏡12稱為兩軸MEMS鏡12。此外，在下文中，有時(shí)候?yàn)榉奖闫鹨?jiàn)將第一扭力桿彈簧25、 25和第二 扭力桿彈簧26、 26簡(jiǎn)稱為扭力桿彈簧。此外，這種MEMS鏡12不僅適用 于上述光開(kāi)關(guān)，還適用于將多個(gè)鏡子設(shè)置為陣列形式、并利用鏡子陣列通過(guò) 入射光進(jìn)行掃描的裝置中。 測(cè)量光源14用于向鏡平面11發(fā)射激光(測(cè)量光)28，可利用設(shè)計(jì)為向 鏡平面11發(fā)射激光28的各種現(xiàn)有技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。測(cè)量光控制單元15用于控制測(cè)量光源14輸出的激光28，并且例如設(shè)置 有快門(mén)(光攔截器件，未示出)，能夠通過(guò)其開(kāi)和關(guān)操作任意地切斷激光 28;以及光量調(diào)節(jié)器(調(diào)節(jié)透鏡，未示出)，能夠調(diào)節(jié)激光28的強(qiáng)度和大 小(光直徑)。此外，在本實(shí)施例中，根據(jù)將在下文中描述的控制單元31 向快門(mén)輸入的信號(hào)來(lái)進(jìn)行快門(mén)的開(kāi)和關(guān)操作。平臺(tái)16用于支撐放置在其上的作為測(cè)量對(duì)象的MEMS鏡12。投射屏17用于接收當(dāng)測(cè)量光源14發(fā)射的激光28在鏡平面11上被反射 時(shí)形成的反射光13的投射(發(fā)射)作為投射光點(diǎn)50，并且如圖3所示，投 射屏17用于將鏡平面11的反射光13顯示(圖像形成)作為投射光點(diǎn)50 (點(diǎn) 圖像)。該投射屏17用擴(kuò)散板(diffusionplate)來(lái)實(shí)現(xiàn)，擴(kuò)散板允許一部分 鏡平面11的反射光13透射(transmission)，具體而言，投射屏17是利用 允許一部分光透射的具有透光性的部件制作，并且，反射光13投射在上面 的投射表面17a以及后表面17b (與投射表面17a相對(duì)的表面)中的每一個(gè) 表面都形成為不規(guī)則(凹面和凸面)形狀，從而將入射的反射光13擴(kuò)散。此外，投射屏17設(shè)置為使得反射光13相對(duì)于投射表面17a以非90度 的入射角入射。也就是說(shuō)，投射屏17設(shè)置為使得投射表面17a的法線方向A 與反射光13不平行，并且，反射光13入射到投射表面17a并從投射表面17a 反射的反射光不會(huì)與反射光13重疊。換而言之，在該測(cè)量裝置10中，投射 屏17放置為相對(duì)于反射光13傾斜，其中反射光13不包括投射屏17反射的 不必要光線。這表示包括投射屏17和后續(xù)器件的圖像拾取系統(tǒng)的光軸是傾 斜的，以消除不必要的光反射。圖像拾取單元18用于拾取投射屏17的圖像，反射光13投射在投射屏 17上成為投射光點(diǎn)50，如圖3所示，并且圖像拾取單元18包括圖像獲取單 元29以及圖像拾取透鏡30。圖像獲取單元29拾取反射光13投射在上面成為投射光點(diǎn)50的投射屏 17的圖像，以獲得投射屏17的圖像(參見(jiàn)圖3)，并且，例如，圖像獲取 單元29可通過(guò)具有圖像拾取元件(成像元件、傳感器)的攝像機(jī)裝置(TV 攝像機(jī)等等)來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述圖像拾取元件例如為CCD (電荷耦合器件)或者 CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)傳感器。此外，圖像獲取單元29具有例如能夠任意設(shè)定成像元件接收光線的時(shí) 間(圖像拾取存儲(chǔ)時(shí)間)的快門(mén)速度改變功能，以及能夠在以組合方式將多 幅圖像合成為一幅圖像的情形下實(shí)行曝光的多次曝光功能。在本實(shí)施例中， 圖像獲取單元29設(shè)計(jì)為將獲得的圖像作為圖像數(shù)據(jù)輸出到將在下文中描述 的圖像拾取控制單元19。圖像拾取透鏡30用于通過(guò)在給定范圍內(nèi)自由地改變焦距從而將投射屏 17 (后表面17b)置于焦點(diǎn)上，以及用于使得圖像獲取單元29以任意放大倍 數(shù)拾取投射屏17的圖像。例如，圖像拾取透鏡30可通過(guò)變焦透鏡來(lái)實(shí)現(xiàn)。此外，在圖l所示的實(shí)例中，圖像拾取單元18設(shè)置在投射屏17的后表 面17b —側(cè)，以拾取投射屏17的后表面17b的圖像，并且能夠基于圖像拾 取透鏡30的放大倍數(shù)等等任意地設(shè)定圖像拾取單元18與投射屏17之間的 距離。也就是說(shuō)，在該測(cè)量裝置10中，MEMS鏡12 (鏡平面11)反射的光(反 射光13) —旦投射在投射屏17上，則圖像拾取單元18利用圖像獲取單元 29拾取投射屏17的后表面17b的圖像，以捕獲偏轉(zhuǎn)光(反射光13)的變化 作為圖像。圖像拾取控制單元19設(shè)計(jì)作為控制電路，以控制圖像拾取單元18捕獲 圖像獲取單元29獲得的圖像，并且，圖像拾取控制單元19不僅用于將從圖 像獲取單元29輸入的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換(quantize)，還用于向例如圖 像獲取單元29以及圖像拾取透鏡30輸出控制信號(hào)，從而向圖像獲取單元29 發(fā)出圖像拾取指令，以改變圖像獲取單元29的快門(mén)速度以及調(diào)節(jié)圖像拾取 透鏡30的放大倍數(shù)。在本實(shí)施例中，由圖像拾取控制單元19數(shù)字轉(zhuǎn)換的數(shù) 字化圖像輸出到將在下文描述的圖像處理單元20。圖像處理單元20構(gòu)成為圖像處理電路，以處理從圖像拾取控制單元19 輸入的數(shù)字化圖像，以及例如，圖像處理單元20能夠去除數(shù)字化圖像中的 噪聲，進(jìn)而將經(jīng)過(guò)處理的圖像輸出到將在下文中描述的處理終端21。處理終端21構(gòu)成為用作控制單元31、提取單元32以及測(cè)量單元33的 計(jì)算機(jī)。此外，該處理終端21除了上述CPU之外還包括例如顯示器(未示出)，
用于顯示與處理終端有關(guān)的各種信息；以及輸入設(shè)備(鍵盤(pán)、鼠標(biāo)等，未示 出)，用于通過(guò)檢查人員的各種輸入和操作向處理終端21輸入數(shù)據(jù)、指令 內(nèi)容等等?？刂茊卧?1用于控制鏡平面11的偏轉(zhuǎn)角，并且控制單元31設(shè)計(jì)為例如，當(dāng)前述檢査人員通過(guò)輸入設(shè)備輸入驅(qū)動(dòng)條件(輸入電壓值、輸入電壓的振動(dòng)頻率等等)以改變鏡平面ll的偏轉(zhuǎn)角時(shí)，控制單元31向驅(qū)動(dòng)波形產(chǎn)生 單元22輸出對(duì)應(yīng)于所輸入的驅(qū)動(dòng)條件的控制信號(hào)。此外，控制單元31用于 通過(guò)測(cè)量光控制單元15執(zhí)行對(duì)快門(mén)的開(kāi)/關(guān)操作的控制，并且例如，當(dāng)檢查 人員通過(guò)輸入設(shè)備輸入測(cè)量啟動(dòng)指令時(shí)，其進(jìn)行快門(mén)打開(kāi)操作，而當(dāng)檢査人 員輸入測(cè)量終止指令時(shí)，其進(jìn)行快門(mén)關(guān)閉操作。提取單元32用于基于圖像處理單元20輸出的經(jīng)過(guò)處理的圖像，從投射 在投射屏17上的多個(gè)光點(diǎn)中提取作為測(cè)量對(duì)象的投射光點(diǎn)。在下文中將描 述具體的提取技術(shù)。測(cè)量單元33用于基于圖像拾取單元18拾取的投射屏17上的圖像(經(jīng) 過(guò)處理的圖像)測(cè)量MEMS鏡12的偏轉(zhuǎn)特性，并且，測(cè)量單元33能夠測(cè) 量作為測(cè)量對(duì)象的投射光點(diǎn)50的強(qiáng)度(亮度)、大小(尺度)以及坐標(biāo)值 (位置)，以測(cè)量偏轉(zhuǎn)特性(最大偏轉(zhuǎn)角、輸入預(yù)定電壓時(shí)的偏轉(zhuǎn)角、當(dāng)通 過(guò)預(yù)定振動(dòng)頻率改變輸入電壓時(shí)的偏轉(zhuǎn)速度和共振點(diǎn)、等等)。此外，檢査人員基于輸入的測(cè)量條件(輸入電壓值、輸入電壓的振動(dòng)頻 率等等)以及測(cè)量單元33的測(cè)量結(jié)果來(lái)評(píng)估MEMS鏡12的偏轉(zhuǎn)特性。上述作為控制單元31、提取單元32以及測(cè)量單元33的功能可通過(guò)CPU (中央處理器，未示出)來(lái)實(shí)現(xiàn)。適當(dāng)?shù)?，上述作為控制單?1、提取單元 32以及測(cè)量單元33的各功能也可以通過(guò)由計(jì)算機(jī)(包括CPU、信息處理裝 置以及各種終端)執(zhí)行預(yù)定應(yīng)用程序的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。程序以記錄在計(jì)算機(jī)可讀的記錄介質(zhì)例如軟盤(pán)、CD (CD-ROM、 CD-R、 CD陽(yáng)RW等)或者DVD(DVD隱ROM、DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW、DVD+R、 DVD+RW等)的方式來(lái)提供。在這種情況下，為了使用此程序，計(jì)算機(jī)從 記錄介質(zhì)讀取此程序并將它傳輸?shù)絻?nèi)部存儲(chǔ)單元或外部存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)下來(lái)。 也可以將此程序首先記錄在存儲(chǔ)單元(記錄介質(zhì))例如磁盤(pán)、光盤(pán)或者磁光 盤(pán)中，然后通過(guò)通信線路將此程序從該存儲(chǔ)單元提供給計(jì)算機(jī)。
在這種情況下，計(jì)算機(jī)的概念是包括硬件和OS (操作系統(tǒng))，并表示硬件操作由os控制。此外，如果不需要os，并且應(yīng)用程序自行操作硬件，那么硬件本身對(duì)應(yīng)于計(jì)算機(jī)。該硬件至少具有微處理器例如CPU，以及讀取 記錄在記錄介質(zhì)中的計(jì)算機(jī)程序的裝置。充當(dāng)上述程序的應(yīng)用程序包含程序代碼，用于使計(jì)算機(jī)例如上述計(jì)算機(jī) 實(shí)現(xiàn)作為控制單元31、提取單元32以及測(cè)量單元33的功能。此外，這些功 能的一部分也可以通過(guò)OS而不是通過(guò)應(yīng)用程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。此外，除了上述軟盤(pán)、CD、 DVD、磁盤(pán)、光盤(pán)以及磁光盤(pán)，本實(shí)施例 的記錄介質(zhì)還可包括IC卡、ROM盒(cartridge)、磁帶、穿孔卡、計(jì)算機(jī) 的內(nèi)部存儲(chǔ)單元(存儲(chǔ)器，例如RAM或ROM)、外部存儲(chǔ)單元等等，也可 包括計(jì)算機(jī)可讀的各種介質(zhì)，例如具有打印碼(條形碼等等)的打印材料。驅(qū)動(dòng)波形產(chǎn)生單元22構(gòu)成為波形產(chǎn)生電路，能夠基于從控制單元31輸 入的驅(qū)動(dòng)條件產(chǎn)生帶有驅(qū)動(dòng)波形的控制信號(hào)(驅(qū)動(dòng)信號(hào))，當(dāng)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)信 號(hào)輸出到MEMS鏡12的驅(qū)動(dòng)電路27時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路27根據(jù)驅(qū)動(dòng)條件，通過(guò) 扭力桿彈簧25、 25以及26、 26使鏡平面11傾斜至預(yù)定角度，或者使鏡平 面11振動(dòng)。參照?qǐng)D4的流程圖(步驟S11至S15)，以下將說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例 而構(gòu)造的測(cè)量裝置10中的測(cè)量過(guò)程的一個(gè)實(shí)例。首先，在步驟Sll (發(fā)射步驟)，檢查人員將MEMS鏡12放在平臺(tái)16 上，通過(guò)輸入設(shè)備輸入測(cè)量啟動(dòng)指令，測(cè)量光控制單元15進(jìn)行快門(mén)打開(kāi)操 作，測(cè)量光源14向鏡平面11發(fā)射激光28。在投射步驟，測(cè)量光源14發(fā)射的激光28在鏡平面11上反射形成反射 光13，反射光13隨后投射在投射屏17上。在上面投射有反射光13的投射 屏17中，反射光13在投射表面17a和后表面17b上顯示為投射光點(diǎn)50。之后，在步驟S12 (控制步驟)，檢查人員通過(guò)輸入設(shè)備將驅(qū)動(dòng)條件(輸 入電壓值、輸入電壓的振動(dòng)頻率等等)輸入控制單元31，驅(qū)動(dòng)波形產(chǎn)生單元 22基于輸入的驅(qū)動(dòng)條件產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并將此驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出到驅(qū)動(dòng)電路27。 響應(yīng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的輸入，基于此驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電路27將鏡平面11傾斜至預(yù) 定角度。此外，在步驟S13 (圖像拾取步驟)，圖像獲取單元29拾取投射屏17 的后表面17b的圖像，以獲得其圖像。然后，圖像獲取單元29將獲得的圖 像作為圖像數(shù)據(jù)輸出到圖像拾取控制單元19。圖像獲取單元29輸出的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)圖像拾取控制單元19進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換 后，在圖像處理單元20中進(jìn)行圖像處理，例如去除噪聲。在提取步驟，在有多個(gè)光點(diǎn)投射在投射屏17上的情況下，提取單元32 基于在圖像拾取控制單元19和圖像處理單元20中經(jīng)過(guò)處理的圖像，從投射 在投射屏17上的多個(gè)光點(diǎn)中提取作為測(cè)量對(duì)象的投射光點(diǎn)；在步驟S14 (測(cè) 量步驟)，測(cè)量單元33測(cè)量作為測(cè)量對(duì)象的投射光點(diǎn)的強(qiáng)度(亮度)、大 小(尺度)以及坐標(biāo)值(位置)等等。測(cè)量后，在再次進(jìn)行測(cè)量之前鏡平面11的偏轉(zhuǎn)角改變的情況下(參見(jiàn) 步驟S15的連續(xù)測(cè)量路線)，操作流向回到步驟S12。另一方面，在測(cè)量終 止的情況下(參見(jiàn)步驟S15的測(cè)量終止路線)，測(cè)量被終止。圖5為利用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)量裝置，測(cè)量在鏡平面外設(shè)置玻璃蓋 的鏡系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)例的示意圖，圖6為在這種情況下圖像拾取單元所拾取的 圖像實(shí)例的示意圖，圖7為反射光的光點(diǎn)和不必要光的光點(diǎn)以排列在同一(一 條)線上的狀態(tài)顯示的實(shí)例的示意圖，圖8為反射光的光點(diǎn)和不必要光的光 點(diǎn)在不同線上顯示的實(shí)例的示意圖，圖9為在圖8所示情形下圖像拾取單元 所拾取的圖像實(shí)例的示意圖。如圖5所示，在于鏡平面11外設(shè)置玻璃蓋(玻璃板)35以保護(hù)鏡平面 11的情況下，測(cè)量光源14發(fā)射的激光28在鏡平面11上反射，從而不僅形 成反射光13，還因?yàn)樵诓Ａw35的前表面35a和后表面35b上反射而形成 各個(gè)不必要光線34a、 34b以及34c。因此，如圖6所示，除了投射光點(diǎn)50 之外，在投射屏17上還顯示不必要光線34a、34b以及34c的不必要光點(diǎn)51a、 51b以及51c。以下說(shuō)明利用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)量裝置進(jìn)行測(cè)量而不受不必要光 線影響的情況。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)量裝置10捕獲從MEMS鏡12和玻璃蓋35反射 的光(反射光13，不必要光線34a、 34b、 34c)作為圖像，從而基于出現(xiàn)或 不出現(xiàn)來(lái)自偏轉(zhuǎn)的移動(dòng)，來(lái)區(qū)分被鏡平面11偏轉(zhuǎn)的反射光13與從玻璃蓋35 反射的不必要光線34a、 34b、 34c之間的強(qiáng)度等，以從多個(gè)獲取的圖像中選 擇目標(biāo)光(反射光13)并對(duì)其進(jìn)行測(cè)量。首先，描述基于投射到投射屏上的光點(diǎn)特性，僅提取作為測(cè)量對(duì)象的投 射光點(diǎn)的方法。在有多個(gè)光點(diǎn)(在圖6所示的實(shí)例中，為四個(gè)光點(diǎn)50， 51a， 51b， 51c) 投射到投射屏17上的情況下，提取單元32能夠基于圖像拾取單元18拾取 的圖像從所述多個(gè)光點(diǎn)50、 51a、 51b、 51c中提取作為測(cè)量對(duì)象的投射光點(diǎn) 50，這使得能夠基于多個(gè)亮點(diǎn)(光點(diǎn)50， 51a， 51b， 51c)檢測(cè)作為測(cè)量對(duì) 象的投射光點(diǎn)50。利用PSD的方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)這種檢測(cè)。此外，對(duì)于所述多 個(gè)光點(diǎn)50、 51a、 51b、 51c中的每一個(gè)光點(diǎn)，可以獲得亮點(diǎn)中心(重心)位 置、大小、亮度等，從而使得能夠基于這些信息提取主光束的亮點(diǎn)(投射光 點(diǎn)50)。具體而言，基于對(duì)所述多個(gè)光點(diǎn)50、 51a、 51b、 51c中的每一個(gè)光點(diǎn)的 中心(重心)位置、大小(尺度)、亮度(光點(diǎn)強(qiáng)度)等的測(cè)量結(jié)果，提取 單元32能夠提取例如亮點(diǎn)強(qiáng)度最高的光點(diǎn)(或亮點(diǎn)強(qiáng)度按順序?yàn)榈趎位的 光點(diǎn)，n為自然數(shù))或亮點(diǎn)大小最大的光點(diǎn)(或亮點(diǎn)大小按順序?yàn)榈趎位的 光點(diǎn)，n為自然數(shù))作為投射光點(diǎn)50 (即測(cè)量對(duì)象)。并且，適當(dāng)?shù)氖?，?于光點(diǎn)(亮點(diǎn))50、 51a、 51b、 51c的陣列位置，來(lái)提取作為測(cè)量對(duì)象的投 射光點(diǎn)(主光束形成的亮點(diǎn))50的位置。此外，適當(dāng)?shù)氖?，提取單?2拾取處于原位置(處于未旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)) 的MEMS鏡12 (測(cè)量時(shí)的偏轉(zhuǎn)鏡)的圖像，以獲得與偏轉(zhuǎn)至各個(gè)角度的圖 像的差別，從而去除來(lái)自玻璃蓋35的直接反射光的亮點(diǎn)(不必要光點(diǎn)51a、 51b、 51c)。即，適當(dāng)?shù)氖?，基于多個(gè)光點(diǎn)在鏡平面11的偏轉(zhuǎn)角改變之前 與之后坐標(biāo)值的差別，來(lái)提取作為測(cè)量對(duì)象的投射光點(diǎn)50，或者通過(guò)上述技 術(shù)的組合來(lái)對(duì)其進(jìn)行提取。另外，以下描述利用在MEMS鏡12的一個(gè)扭力桿彈簧固定在預(yù)定偏轉(zhuǎn) 角的狀態(tài)下、控制另一個(gè)扭力桿彈簧的技術(shù)，來(lái)避免不必要光線的影響的方 法。在圖7所示的測(cè)量裝置中，根據(jù)MEMS鏡12中第一扭力桿彈簧25、 25 的旋轉(zhuǎn)，使作為測(cè)量對(duì)象的投射光點(diǎn)50在投射屏17上沿線g移動(dòng)，而由于 玻璃蓋35的前表面35a或后表面35b的反射產(chǎn)生的不必要光線51出現(xiàn)在線
g上投射光點(diǎn)50的附近，這會(huì)導(dǎo)致干擾測(cè)量。并且，在這種情況下，當(dāng)通過(guò)旋轉(zhuǎn)第一扭力桿彈簧25、 25而使投射光點(diǎn)50沿線g移動(dòng)時(shí)，投射光點(diǎn)50 和不必要光點(diǎn)51可能以相互重疊的狀態(tài)合成于投射屏17上，從而難以區(qū)分 投射光點(diǎn)50和不必要光點(diǎn)51。為此，在本實(shí)施例中，在MEMS鏡12具有圖8所示的X軸和Y軸這兩 個(gè)偏轉(zhuǎn)軸(鏡軸)的情況下，為測(cè)量?jī)蓚€(gè)軸中任一軸的偏轉(zhuǎn)特性，進(jìn)行測(cè)量 以使一個(gè)鏡軸上的偏轉(zhuǎn)先使光束(反射光13或不必要光線34)朝向受玻璃 蓋35等影響較小的位置偏轉(zhuǎn)。因此，在測(cè)量的偏轉(zhuǎn)鏡具有多個(gè)偏轉(zhuǎn)軸的情 況下，在對(duì)一個(gè)軸進(jìn)行測(cè)量時(shí)，控制另一軸以使偏轉(zhuǎn)角相對(duì)于原位置(處于 未旋轉(zhuǎn)的狀態(tài))較大或較小，從而在測(cè)量所不必要的亮點(diǎn)(不必要光點(diǎn)51) 與來(lái)自主光束的亮點(diǎn)(投射光點(diǎn)50)之間產(chǎn)生距離。這種方法在小偏轉(zhuǎn)角的 情況下尤其有效，從而可避免在投射屏17上投射光點(diǎn)50與不必要光點(diǎn)51 之間的重疊狀態(tài)。因此，如圖8所示，第二扭力桿彈簧26、 26 (—個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，非測(cè)量軸) 預(yù)先旋轉(zhuǎn)(偏移)，以使不必要光點(diǎn)51 (由不必要光線產(chǎn)生的亮點(diǎn)，測(cè)量所 不必要的亮點(diǎn))位于與線g相偏離的線m (圖8中，線m與線g平行)上， 因而偏轉(zhuǎn)鏡的反射光和玻璃蓋的反射光不位于同一 (一條)線上，如圖9所 示，從而能夠進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。艮口，通過(guò)預(yù)先旋轉(zhuǎn)非測(cè)量軸，作為測(cè)量對(duì)象的投射光點(diǎn)50可與不必要 反射產(chǎn)生的亮點(diǎn)(不必要光點(diǎn)51a、 51b、 51c)相分離，因此，即使在旋轉(zhuǎn) 第一扭力桿彈簧25、 25 (另一旋轉(zhuǎn)軸)以移動(dòng)(shift)投射光點(diǎn)50 (主光束 產(chǎn)生的亮點(diǎn))的情況下，投射光點(diǎn)50和不必要光點(diǎn)51也不會(huì)以重疊狀態(tài)顯 示在投射屏17上(見(jiàn)圖9)。例如，在如圖6所示、投射光點(diǎn)50和不必要光點(diǎn)51a、 51b、 51c以排列 在線g上的狀態(tài)顯示于投射屏17中的情況下(其中投射光點(diǎn)50隨第一扭力 桿彈簧25、 25的旋轉(zhuǎn)沿線g移動(dòng))，通過(guò)旋轉(zhuǎn)與測(cè)量無(wú)關(guān)的軸(圖8所示 實(shí)例中的第二扭力桿彈簧26、 26)，不必要光點(diǎn)51a、 51b、 51c移動(dòng)直到偏 離線g的位置。在這種狀態(tài)下，控制單元31僅旋轉(zhuǎn)第一扭力桿彈簧25、 25， 從而控制鏡平面11測(cè)量前的偏轉(zhuǎn)角。接著，描述利用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)量裝置來(lái)測(cè)量MEMS鏡12的偏
轉(zhuǎn)特性的情況，其中該MEMS鏡12以高速改變(振動(dòng)，偏轉(zhuǎn))鏡平面11 的偏轉(zhuǎn)角。圖10示出在鏡平面的偏轉(zhuǎn)角高速振動(dòng)(改變)的情況下，由根據(jù)本發(fā) 明實(shí)施例的測(cè)量裝置的圖像拾取單元所拾取的圖像實(shí)例；圖11示出在圖10 所示情況下，圖像拾取單元的快門(mén)速度設(shè)置為長(zhǎng)時(shí)間的狀態(tài)下所拾取的圖像 實(shí)例；圖12示出在同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩軸扭力桿彈簧的情況下，由根據(jù)本發(fā)明實(shí)施 例的測(cè)量裝置的圖像拾取單元所拾取的圖像實(shí)例；圖13示出在圖12所示情 況下，圖像拾取單元的快門(mén)速度設(shè)置為長(zhǎng)時(shí)間的狀態(tài)下所拾取的圖像實(shí)例。在本實(shí)施例中，測(cè)量單元33能夠基于圖像拾取單元18獲得的后表面17b 的圖像，測(cè)量投射光點(diǎn)50的移動(dòng)量(距離)，其中該投射光點(diǎn)50隨控制單 元31對(duì)鏡平面11的偏轉(zhuǎn)角的改變而移動(dòng)。首先，描述基于鏡平面的偏轉(zhuǎn)角變化之前與之后獲得的圖像來(lái)測(cè)量移動(dòng) 量的方法。在本實(shí)施例中，圖像拾取單元18拾取控制單元31改變鏡平面11的偏 轉(zhuǎn)角之前投射光點(diǎn)50的圖像作為第一圖像，再拾取控制單元31改變鏡平面 11的偏轉(zhuǎn)角之后投射光點(diǎn)50的圖像作為第二圖像，并且測(cè)量單元33基于對(duì) 應(yīng)于第一圖像的投射光點(diǎn)50和對(duì)應(yīng)于第二圖像的投射光點(diǎn)50的坐標(biāo)值，來(lái) 測(cè)量所述投射光點(diǎn)50與50之間的長(zhǎng)度Ll，從而得到鏡平面11的偏轉(zhuǎn)量(偏 轉(zhuǎn)角)等。接著，描述在圖像拾取單元18的快門(mén)速度設(shè)置為長(zhǎng)時(shí)間的狀態(tài)下測(cè)量 移動(dòng)量的方法。在基于鏡平面11的偏轉(zhuǎn)角變化之前與之后投射光點(diǎn)50的各坐標(biāo)值來(lái)計(jì) 算移動(dòng)量，以測(cè)量MEMS鏡12 (其鏡平面11高速振動(dòng)(偏轉(zhuǎn))偏轉(zhuǎn)角)的 偏轉(zhuǎn)特性的方法中，由于通過(guò)連續(xù)拾取圖像來(lái)如圖10所示間歇性地拾取光 點(diǎn)(圖10所示實(shí)例中的三個(gè)投射光點(diǎn)50a、 50b、 50c)，以獲取投射光點(diǎn) 50的準(zhǔn)確移動(dòng)量，所以需要在與振動(dòng)頻率同步且適當(dāng)延遲的狀態(tài)下進(jìn)行圖像 拾取。但是，這需要提供同步電路用于與振動(dòng)頻率的同步和對(duì)延遲的圖像拾取 的調(diào)整，從而使測(cè)量操作復(fù)雜化。在圖IO所示的實(shí)例中，通過(guò)多次曝光將圖像拾取單元18拾取的三個(gè)投 射光點(diǎn)50a、 50b、 50c顯示在同一 (一個(gè))圖像中。因此，在反射光13隨MEMS鏡12的鏡平面11的偏轉(zhuǎn)角在控制單元31 控制下的高速振動(dòng)(偏轉(zhuǎn))而高速移動(dòng)的情況下，圖像拾取單元18在快門(mén) 速度(成像元件上的光接收所用的時(shí)間，圖像拾取存儲(chǔ)/累加時(shí)間)設(shè)置為長(zhǎng) 時(shí)間的狀態(tài)下進(jìn)行圖像拾取，從而拾取投射光點(diǎn)50的軌跡52 (見(jiàn)圖ll)的 圖像。成像元件的光接收的時(shí)間設(shè)置為充分地長(zhǎng)于鏡平面ll的振動(dòng)周期。因此，在該技術(shù)中，如圖11所示，在控制單元31改變鏡平面11的偏 轉(zhuǎn)角的同時(shí)，圖像拾取單元18拾取投射光點(diǎn)50的軌跡(軌道)52的圖像， 并且測(cè)量單元33測(cè)量圖像拾取單元18獲得的投射光點(diǎn)50的軌跡52的長(zhǎng)度 L2，從而獲得鏡平面11的偏轉(zhuǎn)量(最大偏轉(zhuǎn)角等)。并且，此時(shí)，不論驅(qū) 動(dòng)波形產(chǎn)生單元22產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)頻率如何，都可以獲得鏡平面11 的偏轉(zhuǎn)量。這種方法是對(duì)于高速偏轉(zhuǎn)操作時(shí)的偏轉(zhuǎn)角測(cè)量不使用高速光檢測(cè)器而 實(shí)現(xiàn)測(cè)量的技術(shù)，并且圖像獲取單元29的圖像拾取存儲(chǔ)時(shí)間(快門(mén)速度) 設(shè)置為較長(zhǎng)，以捕獲由MEMS鏡12的偏轉(zhuǎn)而形成的光(反射光13)的軌跡 52，從而檢測(cè)軌跡52的最大長(zhǎng)度L2作為偏轉(zhuǎn)量。此外，以下描述在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)量裝置中，通過(guò)同時(shí)(在兩個(gè) 軸向上)驅(qū)動(dòng)扭力桿彈簧25、 25和26、 26來(lái)測(cè)量MEMS鏡12的偏轉(zhuǎn)特性 的方法。在該方法中，為測(cè)量MEMS鏡12的特性，測(cè)量單元33同時(shí)驅(qū)動(dòng)扭力 桿彈簧25、 25和26、 26，從而二維地測(cè)量投射到投射屏17上的投射光點(diǎn) 50的移動(dòng)。艮口，通過(guò)同時(shí)驅(qū)動(dòng)扭力桿彈簧25、 25和26、 26，如圖12所示，圖像拾 取單元18首先拾取控制單元31改變鏡平面11的偏轉(zhuǎn)角之前投射光點(diǎn)50a 的圖像作為第一圖像，然后拾取控制單元31改變鏡平面11的偏轉(zhuǎn)角之后投 射光點(diǎn)50b的圖像作為第二圖像，并且測(cè)量單元33基于對(duì)應(yīng)于第一圖像的 投射光點(diǎn)50a的坐標(biāo)值和對(duì)應(yīng)于第二圖像的投射光點(diǎn)50b的坐標(biāo)值，利用上 述計(jì)算鏡平面11的偏轉(zhuǎn)角變化之前與之后投射光點(diǎn)50的移動(dòng)量的技術(shù)，來(lái) 測(cè)量t方向上投射光點(diǎn)50a與50b之間的長(zhǎng)度L3以及s方向上它們之間的長(zhǎng) 度L4，從而得到鏡平面ll的偏轉(zhuǎn)量(最大偏轉(zhuǎn)角等)。
在圖12所示的實(shí)例中，通過(guò)多次曝光將圖像拾取單元18拾取的兩個(gè)投射光點(diǎn)50a、 50b顯示在同一 (一個(gè))圖像中。此外，在快門(mén)速度設(shè)置為長(zhǎng)時(shí)間的狀態(tài)下，通過(guò)同時(shí)驅(qū)動(dòng)扭力桿彈簧25、 25和26、 26，以及利用上述測(cè)量光點(diǎn)移動(dòng)量的方法，如圖13所示，在控制 單元31改變鏡平面11的偏轉(zhuǎn)角的同時(shí)，圖像拾取單元18也能拾取投射光 點(diǎn)50的軌跡(利薩如圖形)53的圖像。測(cè)量單元33判斷圖像拾取單元18拾取的投射光點(diǎn)50的軌跡(利薩如 圖形)53，從而能夠測(cè)量與X軸和Y軸相關(guān)的特性，以及這兩個(gè)軸之間的 關(guān)系(相位延遲等)。例如，通過(guò)測(cè)量t方向上的長(zhǎng)度L5和s方向上的長(zhǎng)度 L6，通過(guò)獲得鏡平面11的偏轉(zhuǎn)量(最大偏轉(zhuǎn)角等)，或者通過(guò)測(cè)量形成為 橢圓利薩如圖形的軌跡53的短軸長(zhǎng)度L7，能夠獲得兩個(gè)軸之間的關(guān)系(相 位延遲等)。順便提及，在具有兩個(gè)軸的MEMS鏡12中，在對(duì)于兩個(gè)軸同時(shí)驅(qū)動(dòng)/ 測(cè)量的情況下，偏轉(zhuǎn)光所繪示的軌跡對(duì)于使入射光和旋轉(zhuǎn)軸平行的軸線并不 顯示為直線(繪示出圓弧)。因此，需要校正圖像拾取單元18拾取/測(cè)量的 值。因此，對(duì)于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)量裝置10，以使得激光28在鏡平面 11上反射的方式形成的反射光13投射到投射屏17的投射表面17a上，并由 圖像拾取單元18拾取投射了反射光13的投射表面17a的圖像，從而能夠基 于圖像拾取單元18拾取的投射表面17a的圖像，對(duì)MEMS鏡12的偏轉(zhuǎn)特性 (最大偏轉(zhuǎn)角、輸入預(yù)定電壓時(shí)的偏轉(zhuǎn)角、當(dāng)通過(guò)預(yù)定振動(dòng)頻率改變輸入電 壓時(shí)的偏轉(zhuǎn)速度和共振點(diǎn)等等)進(jìn)行二維測(cè)量。此外，通過(guò)在視覺(jué)上確認(rèn)由 此拾取的投射表面Ha的圖像，能夠容易地測(cè)量MEMS鏡12的偏轉(zhuǎn)特性， 并且通過(guò)由圖像處理單元20、處理終端21等對(duì)所拾取的投射表面17a的圖 像進(jìn)行圖像處理，能夠?qū)崿F(xiàn)高準(zhǔn)確度測(cè)量。另外，由于僅通過(guò)拾取投射了反 射光13的投射表面17a的圖像作為投射光點(diǎn)50，就能夠測(cè)量MEMS鏡12 的偏轉(zhuǎn)特性，所以能夠在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行測(cè)量，而無(wú)需進(jìn)行復(fù)雜的條件設(shè)置(如 測(cè)量設(shè)備的布置)。因此，能夠在短時(shí)間內(nèi)高準(zhǔn)確度、容易地測(cè)量MEMS 鏡12的偏轉(zhuǎn)特性。此外，由于被MEMS鏡12偏轉(zhuǎn)的光(反射光13)投射到投射屏17上，
并由圖像拾取單元18拾取其后表面17b的圖像，所以對(duì)圖像獲取單元29的 圖像拾取元件的大小和圖像拾取單元18的位置未加限制，從而能夠提供高 度的便利。此外，與利用PSD的傳統(tǒng)方法相比，能夠以較低成本容易地構(gòu)成具有更 高功能性和準(zhǔn)確度高一位(figure)或更多位的測(cè)量系統(tǒng)(與具有相同功能的 PSD方法相比，成本可最多降低為幾分之一)。此外，在玻璃蓋35等設(shè)置在鏡平面11外部的情況下，即使不是測(cè)量對(duì) 象的多個(gè)不必要光線34a、 34b、 34c與作為測(cè)量對(duì)象的投射光點(diǎn)50 —起投 射到投射表面17a上成為不必要光點(diǎn)51a、 51b、 51c，也能夠基于圖像拾取 單元18所拾取的圖像容易地判別所述多個(gè)光點(diǎn)50、 51a、 51b、 51c，從而能 夠從多個(gè)光點(diǎn)50、 51a、 51b、 51c中僅提取作為測(cè)量對(duì)象的投射光點(diǎn)50，因 而能夠進(jìn)行高準(zhǔn)確度測(cè)量。這意味著能夠不受來(lái)自玻璃蓋35等的不必要光 線34的影響而進(jìn)行檢測(cè)(測(cè)量)。此外，基于受控制單元31控制的鏡表面11的反射光13來(lái)測(cè)量MEMS 鏡12的偏轉(zhuǎn)特性，從而能夠基于控制單元31的控制信息(驅(qū)動(dòng)條件)和鏡 表面11的偏轉(zhuǎn)角，更準(zhǔn)確地測(cè)量MEMS鏡12的偏轉(zhuǎn)特性。此外，將能夠透射鏡平面11的一部分反射光13的擴(kuò)散板用作投射屏17， 并且圖像拾取單元18從投射屏17的后表面17b —側(cè)拾取投射屏17的后表 面17b的圖像，因此，用于測(cè)量的以受到微弱阻隔的狀態(tài)從測(cè)量光源14輸 出的激光(高能量密度光)28的圖像形成是在投射屏17上進(jìn)行，不直接入 射到圖像拾取單元18上，由此防止圖像拾取單元18被激光28損壞。此外，在投射表面17a中，當(dāng)鏡表面11的反射光13以非90°的角度入 射到投射屏17a上時(shí)，入射到投射屏17上的反射光13在投射表面17a上反 射。在這種情況下，從該投射屏17反射的反射光與激光28或鏡平面11的 反射光13不發(fā)生干涉等，因此測(cè)量不會(huì)變得不穩(wěn)定，并且能夠以更高準(zhǔn)確 度測(cè)量MEMS鏡12的偏轉(zhuǎn)特性。此外，在基于所拾取的投射屏17的圖像來(lái)測(cè)量隨著受控制的鏡平面11 的偏轉(zhuǎn)角變化而移動(dòng)的投射光點(diǎn)50的移動(dòng)量時(shí)，能夠容易地測(cè)量MEMS鏡 12的偏轉(zhuǎn)特性。此外，首先將鏡平面11的偏轉(zhuǎn)角變化之前投射光點(diǎn)50a的圖像拾取作
為第一圖像，然后將鏡平面11的偏轉(zhuǎn)角變化之后投射光點(diǎn)50b的圖像拾取作為第二圖像，從而基于對(duì)應(yīng)于第一圖像的投射光點(diǎn)50a的坐標(biāo)值和對(duì)應(yīng)于 第二圖像的投射光點(diǎn)50b的坐標(biāo)值來(lái)測(cè)量投射光點(diǎn)50a與50b之間的長(zhǎng)度 Ll，以獲得投射光點(diǎn)50的移動(dòng)量。這樣就能夠二維地檢測(cè)MEMS鏡12的 反射光13的移動(dòng)，并且能夠測(cè)量與鏡平面11的偏轉(zhuǎn)操作相關(guān)的MEMS鏡 12的偏轉(zhuǎn)特性。此外，通過(guò)在鏡平面11的偏轉(zhuǎn)角變化期間拾取投射光點(diǎn)50的軌跡52 的圖像，從而基于所拾取的投射光點(diǎn)50的軌跡52的圖像長(zhǎng)度L2，來(lái)測(cè)量投 射光點(diǎn)50的移動(dòng)量，則即使在由于MEMS鏡12中鏡平面11的偏轉(zhuǎn)角高速 振動(dòng)(偏轉(zhuǎn))而使投射光點(diǎn)50高速移動(dòng)的情況下，也能夠測(cè)量投射光點(diǎn)50 的準(zhǔn)確移動(dòng)量，并且可以不再需要諸如與振動(dòng)頻率同步和適當(dāng)?shù)难舆t操作等 復(fù)雜的調(diào)整。因此，不論鏡平面11的偏轉(zhuǎn)速度和振動(dòng)頻率如何，都能夠容 易且準(zhǔn)確地測(cè)量與偏轉(zhuǎn)角相對(duì)應(yīng)的投射光點(diǎn)50的移動(dòng)量。特別地，當(dāng)投射光點(diǎn)50由于鏡平面11的振動(dòng)而在投射表面17a上往復(fù) 移動(dòng)時(shí)，基于投射光點(diǎn)50的軌跡52，能夠準(zhǔn)確且容易地測(cè)量投射光點(diǎn)50的 最大移動(dòng)量。在圖像拾取單元18中，通過(guò)在快門(mén)速度設(shè)置為長(zhǎng)時(shí)間的狀態(tài)下拾取投 射表面17a的圖像，能夠容易地對(duì)軌跡52進(jìn)行圖像拾取。此外，在該技術(shù)應(yīng)用于具有兩個(gè)軸的MEMS鏡12且以高速旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)各 扭力桿彈簧25、 25和26、 26的情況下，圖像拾取單元18拾取的投射光點(diǎn) 50的軌跡53的圖像例如繪示出利薩如圖形，并且基于軌跡53測(cè)量其t方向 的長(zhǎng)度L5和其s方向的長(zhǎng)度L6時(shí)，能夠同時(shí)測(cè)量與最大偏轉(zhuǎn)角相對(duì)應(yīng)的反 射光13的二維移動(dòng)量等。另外，通過(guò)測(cè)量軌跡53在其寬度方向上的長(zhǎng)度L7， 能夠測(cè)量上述兩個(gè)軸的扭力桿彈簧25、 25和26、 26的關(guān)系(相位延遲等)。 因此，不論鏡平面11的偏轉(zhuǎn)速度和振動(dòng)頻率如何，都能夠容易且準(zhǔn)確地測(cè) 量具有兩個(gè)軸的MEMS鏡12的偏轉(zhuǎn)特性。此外，在基于所拾取的圖像從投射到投射表面17a上的多個(gè)光點(diǎn)50、51a、 51b、 51c中提取作為測(cè)量對(duì)象的投射光點(diǎn)50時(shí)，即使除了作為測(cè)量對(duì)象的 反射光13之外還有來(lái)自玻璃蓋35等的不是測(cè)量對(duì)象的不必要光線投射到投 射表面17a上，也能夠基于圖像拾取單元18拾取的后表面17b的圖像容易 地區(qū)分上述多個(gè)光點(diǎn)50、 51a、 51b、 51c，從而實(shí)現(xiàn)以更高準(zhǔn)確度測(cè)量MEMS 鏡12的偏轉(zhuǎn)特性。此外，通過(guò)基于在投射表面17a上顯示為亮點(diǎn)的多個(gè)光點(diǎn)50、 51a、 51b、 51c的強(qiáng)度、大小和布置位置，來(lái)提取作為測(cè)量對(duì)象的投射光點(diǎn)50，或者通 過(guò)基于鏡平面11的偏轉(zhuǎn)角變化之前與之后光點(diǎn)50、 51a、 51b、 51c之間坐 標(biāo)值的差異，來(lái)提取作為測(cè)量對(duì)象的投射光點(diǎn)50，能夠從投射到投射表面 17a上的多個(gè)光點(diǎn)50、 51a、 51b、 51c中更準(zhǔn)確地提取作為測(cè)量對(duì)象的投射 光點(diǎn)50。此外，當(dāng)在分組狀態(tài)下處理多個(gè)亮點(diǎn)時(shí)，或者當(dāng)在多個(gè)亮點(diǎn)(光點(diǎn)50、 51a、 51b、 51c)間進(jìn)行選擇時(shí)，能夠選擇性地檢測(cè)(測(cè)量)多個(gè)亮點(diǎn)的位 置。另外，通過(guò)將多個(gè)亮點(diǎn)分組并且獲得所述多個(gè)亮點(diǎn)移動(dòng)量的平均值，能 夠測(cè)量MEMS鏡12中的偏轉(zhuǎn)角。此外，在投射光點(diǎn)50和不必要光點(diǎn)51a、 51b、 51c以排列在同一線g (投 射光點(diǎn)50隨第一扭力桿彈簧25、 25的旋轉(zhuǎn)在線g上移動(dòng))上的狀態(tài)顯示于 投射屏17上的情況下，第二扭力桿彈簧26、 26旋轉(zhuǎn)以使鏡平面11出現(xiàn)偏 轉(zhuǎn)角，從而不必要光點(diǎn)51a、 51b、 51c顯示在偏離于線g的位置，并且隨后 僅旋轉(zhuǎn)第一扭力桿彈簧25、 25來(lái)控制鏡平面11的偏轉(zhuǎn)角，從而能夠在投射 光點(diǎn)50與不必要光點(diǎn)51a、 51b、 51c相互分離的狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)量。此外，由于對(duì)于投射屏17可以任意選擇圖像拾取透鏡30中透鏡的規(guī)格， 從而自由地設(shè)置鏡平面ll、投射屏17和圖像拾取單元18各自的布置，因此 可容易地節(jié)省測(cè)量裝置10的空間。另外，通過(guò)在圖像拾取透鏡中采用高放 大倍數(shù)透鏡，可以對(duì)投射到投射表面17a上的作為測(cè)量對(duì)象的投射光點(diǎn)50 以放大的狀態(tài)進(jìn)行圖像拾取，因此，能夠以更高準(zhǔn)確度測(cè)量MEMS鏡12的 偏轉(zhuǎn)特性；并且，即使在圖像拾取單元18中光接收平面小的情況下，也能 夠高精度地測(cè)量MEMS鏡12的偏轉(zhuǎn)特性。再者，由于不需要使用高分辨率 相機(jī)作為圖像拾取單元18，因此可降低測(cè)量裝置10的成本。[2]其它應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，而是應(yīng)涵蓋不脫離本發(fā)明精神和 范圍的本發(fā)明實(shí)施例的所有變化和改型。例如，雖然本發(fā)明的上述實(shí)施例應(yīng)用于內(nèi)部具有驅(qū)動(dòng)電路27的MEMS 鏡12，但本發(fā)明不限于此，本發(fā)明也可應(yīng)用于在外部具有驅(qū)動(dòng)電路27的 MEMS鏡12。另外，本發(fā)明也可應(yīng)用于除MEMS鏡12之外的鏡系統(tǒng)。例如， 也可以將本發(fā)明應(yīng)用于這樣的電鍍鏡其中，鏡平面安裝在馬達(dá)軸上，并且 通過(guò)電磁力驅(qū)動(dòng)馬達(dá)來(lái)控制安裝在馬達(dá)軸上的鏡平面的偏轉(zhuǎn)角。此外，雖然上述實(shí)施例中投射屏17的投射表面17a和后表面17b成形 為不規(guī)則形狀，但本發(fā)明不限于此，投射表面17a和后表面17b僅僅其中之 一成形為不規(guī)則形狀也是適當(dāng)?shù)摹Ｔ僬?，除了上述投射表?7a和后表面17b 之外的構(gòu)造，即能夠擴(kuò)散上面投射的反射光13的各種現(xiàn)有技術(shù)也可應(yīng)用。此外，雖然上述實(shí)施例中反射光13以非90°的入射角入射到投射表面 17a上，但本發(fā)明不限于此，也可以如圖14所示的測(cè)量裝置IOA，反射光 13以90°角入射到投射表面17a上。在這種情況下，需要考慮測(cè)量因反射 光13返回鏡平面11而變得不穩(wěn)定。此外，雖然上述實(shí)施例中圖像拾取單元18設(shè)計(jì)為從投射屏17的后表面 17b —側(cè)拾取投射屏17的后表面17b的圖像，但本發(fā)明不限于此，也可以如 圖15所示的測(cè)量裝置IOB，從投射屏17的投射表面17a —側(cè)對(duì)投射屏17 的投射表面17a進(jìn)行圖像拾取。在這種情況下，不需要用透光材料制成投射 屏17。由于本實(shí)施例的主要用途原本是用于獲得所測(cè)量的偏轉(zhuǎn)鏡(MEMS鏡 12)的偏轉(zhuǎn)角，所以基于多個(gè)亮點(diǎn)(光點(diǎn)50、 51a、 51b、 51c)由于偏轉(zhuǎn)鏡 (鏡平面ll)的移動(dòng)而同時(shí)變化的事實(shí)，能夠獲取偏轉(zhuǎn)量，因而，并不總是 需要在各亮點(diǎn)之間進(jìn)行分離。因此，雖然上述實(shí)施例中提取單元20基于圖 像拾取單元18拾取的圖像從多個(gè)光點(diǎn)50、 51a、 51b、 51c中提取了作為測(cè) 量對(duì)象的投射光點(diǎn)50，但本發(fā)明不限于此，也可以同時(shí)測(cè)量多個(gè)光點(diǎn)50、 51a、 51b、 51c，而不利用提取單元20。另外，也可以測(cè)量光源14發(fā)出除激 光之外的光束作為測(cè)量光28。上述MEMS鏡12可利用各種現(xiàn)有技術(shù)(制造步驟)制造。此外，根據(jù) 本實(shí)施例的測(cè)量裝置10用于MEMS鏡12的檢查過(guò)程(檢査步驟)中，該 檢查過(guò)程是制造工藝的一部分。
權(quán)利要求
1、一種測(cè)量裝置(10)，用于測(cè)量具有可改變傾斜度的鏡平面(11)的鏡系統(tǒng)(12)的特性，所述測(cè)量裝置(10)包括測(cè)量光源(14)，用于向所述鏡平面(11)發(fā)射測(cè)量光(28)；投射單元(17)，當(dāng)所述測(cè)量光源(14)發(fā)射的測(cè)量光(28)從所述鏡平面(11)反射時(shí)形成的反射光(13)投射在所述投射單元(17)上作為投射光點(diǎn)(50)；以及圖像拾取單元(18)，用于拾取所述投射單元(17)的圖像，所述反射光(13)投射在所述投射單元(17)上作為投射光點(diǎn)(50)。
2、 如權(quán)利要求1所述的測(cè)量裝置，還包括測(cè)量單元(33)，用于基于 所述圖像拾取單元(18)拾取的所述投射單元(17)的圖像，測(cè)量所述鏡系 統(tǒng)(12)的特性。
3、 如權(quán)利要求2所述的測(cè)量裝置，還包括控制單元(31)，用于控制 所述鏡平面(11)的傾斜度，以使所述測(cè)量單元(33)基于所述控制單元(31) 控制的所述鏡平面(11)上反射形成的反射光(13)，來(lái)測(cè)量所述鏡系統(tǒng)(12) 的特性。
4、 如權(quán)利要求1所述的測(cè)量裝置，其中，所述圖像拾取單元(18)布 置在所述投射單元(17)的反射光投射表面(17a)側(cè)，以拾取所述反射光 投射表面(17a)的圖像。
5、 如權(quán)利要求1所述的測(cè)量裝置，其中，所述圖像拾取單元(18)布 置在所述投射單元(17)的反射光投射表面(17a)的相對(duì)側(cè)，以拾取與所 述反射光投射表面(17a)相對(duì)的后表面(17b)的圖像。
6、 如權(quán)利要求1所述的測(cè)量裝置，其中，所述投射單元(17)利用能 夠透射所述鏡平面(11)的一部分反射光(13)的擴(kuò)散板制成。
7、 如權(quán)利要求1所述的測(cè)量裝置，其中，所述投射單元(17)構(gòu)成為 使得所述反射光(13)以非90°的入射角入射到所述投射單元(17)的反射 光投射表面(17a)上。
8、 一種測(cè)量方法，用于測(cè)量具有可改變傾斜度的鏡平面(11)的鏡系 統(tǒng)(12)的特性，所述測(cè)量方法包括以下步驟 發(fā)射步驟，向所述鏡平面(11)發(fā)射測(cè)量光(28);投射步驟，當(dāng)所述發(fā)射步驟中發(fā)射的測(cè)量光(28)從所述鏡平面(11) 反射時(shí)形成的反射光(13)投射在投射單元(17)的反射光投射表面(17a) 上作為投射光點(diǎn)(50);以及圖像拾取步驟，拾取所述反射光投射表面(17a)的圖像，其中，所述 反射光(13)在所述投射步驟中投射在所述反射光投射表面(17a)上作為 投射光點(diǎn)(50)。
9、 如權(quán)利要求8所述的測(cè)量方法，還包括測(cè)量步驟，基于所述圖像拾 取步驟中拾取的所述反射光投射表面(17a)的圖像，測(cè)量所述鏡系統(tǒng)(12) 的特性。
10、 如權(quán)利要求9所述的測(cè)量方法，還包括控制步驟，控制所述鏡平面 (11)的傾斜度，從而在所述測(cè)量步驟中，基于所述控制步驟中控制的所述鏡平面(11)上反射形成的反射光(13)，來(lái)測(cè)量所述鏡系統(tǒng)(12)的特性。
11、 如權(quán)利要求8所述的測(cè)量方法，其中，在所述圖像拾取步驟中，從 所述投射單元(17)的反射光(13)側(cè)，拾取所述反射光投射表面(17a) 的圖像。
12、 如權(quán)利要求8所述的測(cè)量方法，其中，在所述圖像拾取步驟中，從 所述反射光(13)的相對(duì)側(cè)，拾取所述投射單元(17)的與所述反射光投射 表面(17a)相對(duì)的后表面(17b)的圖像。
13、 如權(quán)利要求8所述的測(cè)量方法，其中，所述投射單元(17)利用能 夠透射所述鏡平面(11)的一部分反射光(13)的擴(kuò)散板制成。
14、 如權(quán)利要求8所述的測(cè)量方法，其中，在所述投射步驟中，所述反 射光(13)以非90°的入射角入射到所述反射光投射表面(17a)上。
15、 一種鏡系統(tǒng)制造方法，用于制造具有可改變傾斜度的鏡平面(11) 的鏡系統(tǒng)(12)，所述制造方法包括以下步驟制造步驟，制造所述鏡系統(tǒng)(12);以及檢查步驟，檢査所述制造步驟中制造的所述鏡系統(tǒng)(12)，所述檢査步驟包括以下步驟發(fā)射步驟，向所述鏡平面(11)發(fā)射測(cè)量光(28);投射步驟，當(dāng)所述發(fā)射步驟中發(fā)射的測(cè)量光(28)從所述鏡平面(11) 反射時(shí)形成的反射光(13 )投射在投射單元(17 )的反射光投射表面(17a) 上作為投射光點(diǎn)(50);圖像拾取步驟，拾取所述反射光投射表面(17a)的圖像，其中， 所述反射光(13)在所述投射步驟中投射在所述反射光投射表面(17a) 上作為投射光點(diǎn)(50);以及測(cè)量步驟，基于所述圖像拾取步驟中拾取的所述反射光投射表面 (17a)的圖像，測(cè)量所述鏡系統(tǒng)(12)的特性。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明，提供一種測(cè)量裝置，包括測(cè)量光源(14)，用于向鏡平面(11)發(fā)射測(cè)量光(28)；投射單元(17)，當(dāng)所述測(cè)量光源(14)發(fā)射的測(cè)量光(28)從所述鏡平面(11)反射時(shí)形成的反射光(13)投射在所述投射單元(17))；以及圖像拾取單元(18)，用于拾取所述投射單元(17)的圖像，所述反射光(13)投射在所述投射單元(17)上。本發(fā)明能夠在短時(shí)間內(nèi)高準(zhǔn)確度地測(cè)量具有可改變傾斜度的鏡平面(11)的鏡系統(tǒng)(12)的偏轉(zhuǎn)特性。
文檔編號(hào)G01J4/00GK101153821SQ20071010331
公開(kāi)日2008年4月2日 申請(qǐng)日期2007年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月27日
發(fā)明者大場(chǎng)英俊, 藤原勝美 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社