特開 2022-181028 測定装置

(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】P2022181028

(43)【公開日】2022-12-07

(54)【発明の名称】測定装置

(51)【国際特許分類】

   G01B 11/26 20060101AFI20221130BHJP

【ＦＩ】

G01B11/26 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021087852

(22)【出願日】2021-05-25

(71)【出願人】

【識別番号】000232302

【氏名又は名称】日本電産株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100168583

【弁理士】

【氏名又は名称】前井 宏之

(72)【発明者】

【氏名】大塚 祐司

(72)【発明者】

【氏名】吉岡 大哉

(72)【発明者】

【氏名】井上 和典

(72)【発明者】

【氏名】大島 佳祐

(72)【発明者】

【氏名】江川 智浩

【テーマコード（参考）】

2F065

【Ｆターム（参考）】

2F065AA35

2F065AA37

2F065BB25

2F065CC21

2F065DD03

2F065FF01

2F065FF43

2F065GG04

2F065HH03

2F065HH13

2F065JJ03

2F065JJ09

2F065LL04

2F065LL12

2F065PP22

(57)【要約】      （修正有）

【課題】揺動する光学要素の揺動角度を測定する。
【解決手段】測定装置は、光学ユニットの測定装置である。光学ユニットは、光学要素と、光学要素を揺動させる揺動機構とを備える。測定装置は、支持部と、駆動部と、測定部とを備える。支持部は、光学ユニットを支持する。駆動部は、揺動機構を駆動して、光学要素を揺動させる。測定部は、光学要素の揺動角度を測定する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光学要素と、前記光学要素を揺動させる揺動機構とを備える光学ユニットの測定装置であって、
前記光学ユニットを支持する支持部と、
前記揺動機構を駆動して、前記光学要素を揺動させる駆動部と、
前記光学要素の揺動角度を測定する測定部と
を備える、測定装置。

【請求項2】

前記支持部は、
前記光学ユニットが載置されて、前記光学ユニットを支持する支持台と、
前記支持台を回転させる回転ステージと
を含む、請求項１に記載の測定装置。

【請求項3】

前記支持部、前記駆動部、及び前記測定部を囲む枠体を含み、前記支持部、前記駆動部、及び前記測定部を固定する装置固定部を更に備える、請求項１又は請求項２に記載の測定装置。

【請求項4】

前記駆動部及び前記測定部を制御する制御部を更に備え、
前記制御部は、前記駆動部を制御して、前記光学要素の揺動範囲の一方端から他方端まで前記光学要素の揺動角度を変位させた後、前記揺動範囲の前記他方端から前記一方端まで前記光学要素の揺動角度を変位させ、
前記制御部は、前記光学要素の揺動角度を前記揺動範囲の前記一方端から前記他方端を経由して前記一方端まで変位させる期間である揺動角度測定期間中に、前記測定部により測定される前記揺動角度を取得する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の測定装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記揺動角度測定期間の開始前の期間である前期間中に、前記駆動部を制御して、前記光学要素の揺動角度を初期角度から前記揺動範囲の前記一方端まで変位させ、
前記前期間は、第１移動期間と、前記第１移動期間よりも前記前期間の終了端側の第２移動期間とを含み、
前記制御部は、前記駆動部を制御して、前記第１移動期間における変位速度を前記第２移動期間における変位速度よりも増加させ、
前記変位速度は、前記光学要素の揺動角度が変位する速度を示す、請求項４に記載の測定装置。

【請求項6】

前記第２移動期間における前記揺動角度の変位量は、前記第１移動期間における前記揺動角度の変位量よりも小さい、請求項５に記載の測定装置。

【請求項7】

前記駆動部は、前記揺動機構に駆動電流を供給して前記揺動機構を駆動させ、
前記制御部は、前記駆動電流の電流値を制御し、
前記制御部は、前記第１移動期間中に、前記駆動電流の電流値を、第１揺動角度に対応する電流値から、第２揺動角度に対応する電流値に切り換え、
前記第１揺動角度は、前記第２揺動角度と比べて、前記初期角度に近い角度を示し、
前記第２揺動角度は、前記第１揺動角度と比べて、前記揺動範囲の前記一方端に近い角度を示す、請求項５又は請求項６に記載の測定装置。

【請求項8】

前記駆動部は、前記揺動機構に駆動電流を供給して前記揺動機構を駆動させ、
前記制御部は、前記駆動電流の電流値を制御し、
前記制御部は、前記第１移動期間中に、前記駆動電流の電流値を、第１揺動角度に対応する電流値から、第２揺動角度に対応する電流値まで一定値ずつ変化させ、
前記第１揺動角度は、前記第２揺動角度と比べて、前記初期角度に近い角度を示し、
前記第２揺動角度は、前記第１揺動角度と比べて、前記揺動範囲の前記一方端に近い角度を示す、請求項５又は請求項６に記載の測定装置。

【請求項9】

前記駆動部は、前記揺動機構に駆動電流を供給して前記揺動機構を駆動させ、
前記前期間は、前記第１移動期間よりも前記前期間の開始端側の起動電流測定期間を更に含み、
前記制御部は、前記起動電流測定期間中に、前記測定部により測定される前記揺動角度から、既定の揺動角度である起動角度の前後の揺動角度を取得し、
前記制御部は、前記起動電流測定期間中に、前記駆動電流の電流値を一定値ずつ変化させ、前記前後の揺動角度に各々に対応する前記駆動電流の電流値に基づいて、前記起動角度に対応する電流値を取得する、請求項５から請求項８のいずれか１項に記載の測定装置。

【請求項10】

前記制御部は、前記揺動角度測定期間の終了後の期間である後期間中に、前記駆動部を制御して、前記光学要素の揺動角度を前記揺動範囲の前記一方端から前記初期角度まで変位させ、
前記制御部は、前記駆動部を制御して、前記後期間における前記変位速度を前記揺動角度測定期間における前記変位速度よりも増加させる、請求項５から請求項９のいずれか１項に記載の測定装置。

【請求項11】

前記支持部は、
前記光学ユニットが載置されて、前記光学ユニットを支持する支持台と、
前記支持台を回転させる回転ステージと
を含み、
前記制御部は、前記回転ステージを制御して、前記測定部の測定範囲内に前記光学要素の揺動角度を収める、請求項４から請求項１０のいずれか１項に記載の測定装置。

【請求項12】

前記制御部は、前記光学要素の揺動角度が、前記測定部の測定範囲の一方端に到達した後、前記回転ステージを制御して、前記測定範囲内における前記揺動角度の位置を、前記測定範囲の他方端側の戻り位置まで移動させ、
前記戻り位置は、前記測定範囲の前記一方端と前記他方端との間の中央位置よりも前記他方端側の位置である、請求項１１に記載の測定装置。

【請求項13】

前記駆動部は、前記揺動機構に駆動電流を供給して前記揺動機構を駆動させ、
前記制御部は、前記駆動電流の電流値を制御し、
前記制御部は、前記測定部により測定された前記揺動角度と前記駆動電流の電流値とに基づいて、前記光学ユニットの良否を判定する、請求項４から請求項１２のいずれか１項に記載の測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

測定対象の角度を測定する測定装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１には、多点角度測定装置が開示されている。特許文献１の多点角度測定装置は、水晶板の主面における多点の仰角を測定する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１１－６３９５６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、特許文献１の多点角度測定装置（測定装置）は、揺動する光学要素の揺動角度を測定することができない。

【0005】

本開示は上記課題に鑑みてなされた。本開示の目的は、揺動する光学要素の揺動角度を測定できる測定装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の例示的な測定装置は、光学ユニットの測定装置である。前記光学ユニットは、光学要素と、前記光学要素を揺動させる揺動機構とを備える。本開示の例示的な測定装置は、支持部と、駆動部と、測定部とを備える。前記支持部は、前記光学ユニットを支持する。前記駆動部は、前記揺動機構を駆動して、前記光学要素を揺動させる。前記測定部は、前記光学要素の揺動角度を測定する。

【発明の効果】

【0007】

例示的な本開示によれば、揺動する光学要素の揺動角度を測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態の測定装置を示す側面図である。

【図2】図２は、図１に示すＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図である。

【図3】図３は、図１に示すＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った断面図である。

【図4】図４は、枠体の斜視図である。

【図5】図５は、実施形態の測定装置によって測定される光学ユニットの斜視図である。

【図6】図６は、光学ユニットの分解斜視図である。

【図7】図７は、可動体の斜視図である。

【図8】図８は、可動体の別の斜視図である。

【図9】図９は、支持体の斜視図である。

【図10】図１０は、実施形態の測定装置の構成を示すブロック図である。

【図11】図１１は、角度測定部の構成を示す図である。

【図12】図１２は、測定画像の第１例を示す図である。

【図13】図１３は、測定画像の第２例を示す図である。

【図14】図１４は、測定画像の第３例を示す図である。

【図15】図１５は、実施形態の測定装置による測定時における揺動角度の動きを示す図である。

【図16】図１６は、第１移動期間の変形例を示す図である。

【図17】図１７は、制御部が実行する起動電流測定処理を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面（図１～図１７）を参照して、本開示に係る測定装置の例示的な実施形態を説明する。ただし、本開示は以下の実施形態に限定されない。なお、説明が重複する箇所については、適宜説明を省略する場合がある。また、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。

【0010】

本明細書では、理解を容易にするため、互いに直交するＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向を記載することがある。典型的には、Ｘ方向及びＹ方向は水平方向に平行であり、Ｚ方向は鉛直方向に平行である。

【0011】

まず、図１及び図２を参照して、本実施形態の測定装置１００を説明する。図１は、本実施形態の測定装置１００を示す側面図である。図２は、図１に示すＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図である。より詳しくは、図１は、＋Ｙ側から見た測定装置１００を示す。図２は、＋Ｘ側から見た測定装置１００を示す。

【0012】

図１及び図２に示すように、測定装置１００は、光学ユニット３００の測定装置である。光学ユニット３００は、図５～図９を参照して後述するように、光学要素３１１と、揺動機構３２１とを備える。揺動機構３２１は、光学要素３１１を揺動させる。測定装置１００の測定対象は、揺動する光学要素３１１である。本実施形態において、揺動機構３２１は、第１回転軸線ＡＸ１を中心に光学要素３１１を揺動させる。また、揺動機構３２１は、第２回転軸線ＡＸ２（図２参照）を中心に光学要素３１１を揺動させる。なお、光学ユニット３００は、スマートフォン、デジタルカメラ、ビデオカメラなどの撮像が可能な種々の電子機器に適用することができる。以下、スマートフォン、デジタルカメラ、ビデオカメラなどの撮像が可能な種々の電子機器を、「撮像装置」と記載する場合がある。

【0013】

第１回転軸線ＡＸ１は、Ｚ方向と平行な仮想軸である。第１回転軸線ＡＸ１は、光学要素３１１の中心を通る。第１回転軸線ＡＸ１を中心とする光学要素３１１の揺動範囲ＳＲ（図１５参照）は、例えば、－４°以上＋４°以下である。具体的には、光学要素３１１は、第１回転軸線ＡＸ１を中心として、＋Ｙ側へ＋４°まで回転可能である（図２参照）。また、光学要素３１１は、第１回転軸線ＡＸ１を中心として、－Ｙ側へ－４°まで回転可能である（図２参照）。

【0014】

第２回転軸線ＡＸ２（図２参照）は、Ｙ方向と平行な仮想軸である。第２回転軸線ＡＸ２は、光学要素３１１の中心を通る。第２回転軸線ＡＸ２を中心とする光学要素３１１の揺動範囲ＳＲは、例えば、－４°以上＋４°以下である。具体的には、光学要素３１１は、第２回転軸線ＡＸ２を中心として、＋Ｚ側へ＋４°まで回転可能である（図２参照）。光学要素３１１は、第２回転軸線ＡＸ２を中心として、－Ｚ側へ－４°まで回転可能である（図２参照）。

【0015】

図１及び図２に示すように、測定装置１００は、第１支持部２と、測定部３と、駆動部４とを備える。第１支持部２は、光学ユニット３００を支持する。駆動部４は、光学ユニット３００の揺動機構３２１を駆動して、光学要素３１１を揺動させる。測定部３は、光学要素３１１の揺動角度θを測定する。本実施形態において、測定部３は、レーザ光Ｌ（図１参照）を光学ユニット３００の光学要素３１１に向けて出射する。測定部３は、光学要素３１１から反射したレーザ光Ｌに基づいて揺動角度θを測定する。レーザ光Ｌは、例えば、赤外線レーザである。

【0016】

本実施形態によれば、駆動部４により、光学ユニット３００の光学要素３１１を揺動させることができる。したがって、測定部３により、揺動する光学要素３１１の揺動角度θを測定することができる。なお、以下の説明において、測定部３を「角度測定部３」と記載する場合がある。

【0017】

続いて、図１及び図２を参照して、本実施形態の測定装置１００を更に説明する。図１及び図２に示すように、第１支持部２は、支持台２１と、第１回転ステージ２２と、第２回転ステージ２３とを含む。支持台２１には、光学ユニット３００が載置される。支持台２１は、光学ユニット３００を支持する。第１回転ステージ２２及び第２回転ステージ２３はそれぞれ支持台２１を回転させる。

【0018】

角度測定部３が測定可能な揺動角度θの範囲ＭＲ（図１２～図１４参照）は、予め定められている。以下、角度測定部３が測定可能な揺動角度θの範囲ＭＲを、「測定範囲ＭＲ」と記載する場合がある。本実施形態によれば、測定中の揺動角度θが角度測定部３の測定範囲ＭＲを超える場合に、第１回転ステージ２２又は第２回転ステージ２３により光学ユニット３００を回転させて、測定中の揺動角度θを角度測定部３の測定範囲ＭＲ内に戻すことができる。したがって、揺動角度θを測定する範囲を拡張することができる。なお、本実施形態において、角度測定部３の測定範囲ＭＲは、光学要素３１１の揺動範囲ＳＲよりも狭い。角度測定部３の測定範囲ＭＲは、例えば、－０．５°以上＋０．５°以下である。あるいは、角度測定部３の測定範囲ＭＲは、－１°以上＋１°以下である。

【0019】

ここで、支持台２１を更に説明する。本実施形態において、支持台２１は、光学ユニット３００を固定する。例えば、支持台２１は、光学ユニット３００を把持する把持機構を含んでもよい。また、図１に示すように、本実施形態において、支持台２１は、駆動部４を支持する。具体的には、駆動部４は、支持台２１に固定される。

【0020】

続いて、図１及び図２を参照して、第１回転ステージ２２及び第２回転ステージ２３を更に説明する。図１及び図２に示すように、第１回転ステージ２２は、第１可動ステージ２２１と、第１固定ステージ２２２とを有する。第２回転ステージ２３は、第２可動ステージ２３１と、第２固定ステージ２３２とを有する。

【0021】

支持台２１は、第２可動ステージ２３１の＋Ｚ側に配置されて、第２可動ステージ２３１によって支持される。第２可動ステージ２３１は、第２固定ステージ２３２の＋Ｚ側に配置されて、第２固定ステージ２３２によって回転自在に支持される。第２固定ステージ２３２は、第１可動ステージ２２１の＋Ｚ側に配置されて、第１可動ステージ２２１によって支持される。第１可動ステージ２２１は、第１固定ステージ２２２の＋Ｚ側に配置されて、第１固定ステージ２２２によって回転自在に支持される。具体的には、支持台２１は、第２可動ステージ２３１に固定される。第２固定ステージ２３２は、第１可動ステージ２２１に固定される。

【0022】

第１可動ステージ２２１は、第１回転軸線ＡＸ１を中心に回転する。第１回転軸線ＡＸ１は、第１可動ステージ２２１の中心を通る仮想軸である。光学ユニット３００は、支持台２１により、第１回転軸線ＡＸ１が光学要素３１１の中心を通る位置で支持される。

【0023】

具体的には、第１可動ステージ２２１は、第１回転軸線ＡＸ１を中心に第１回転方向ＣＲ１及び第２回転方向ＣＲ２に回転する（図１参照）。本実施形態において、第１回転方向ＣＲ１は、測定装置１００を＋Ｚ側から見たとき、時計回り方向を示す。第２回転方向ＣＲ２は、測定装置１００を＋Ｚ側から見たとき、反時計回り方向を示す。第１可動ステージ２２１が回転することにより、第２可動ステージ２３１及び第２固定ステージ２３２が第１回転軸線ＡＸ１を中心に回転する。したがって、第１可動ステージ２２１が回転することにより、支持台２１が第１回転軸線ＡＸ１を中心に回転する。この結果、光学ユニット３００が第１回転軸線ＡＸ１を中心に回転する。

【0024】

ここで、第１可動ステージ２２１の動作の一例を説明する。例えば、角度測定部３の測定範囲ＭＲが－０．５°以上＋０．５°以下である場合に、駆動部４が第１回転軸線ＡＸ１を中心に光学要素３１１を＋Ｙ側へ回転させて、光学要素３１１の揺動角度θが＋０．５°に達すると、第１可動ステージ２２１は、第１回転軸線ＡＸ１を中心に第１回転方向ＣＲ１へ回転する。例えば、第１可動ステージ２２１は、第１回転軸線ＡＸ１を中心に第１回転方向ＣＲ１へ０．５°回転する。この結果、測定中の揺動角度θが角度測定部３の測定範囲ＭＲ内に戻る。したがって、駆動部４により、第１回転軸線ＡＸ１を中心に光学要素３１１を＋Ｙ側へ更に回転させて、揺動角度θの測定を継続することができる。

【0025】

第１回転ステージ２２は、第１駆動源２２３と、第１駆動機構（不図示）とを更に有する。第１駆動機構は、第１固定ステージ２２２の内部に配置されている。第１駆動源２２３は、第１可動ステージ２２１を回転させる動力を発生する。第１駆動源２２３は、例えば、正逆回転可能な電動モータを含む。第１駆動源２２３は、正逆回転可能な電動モータとして、ステッピングモータを含んでもよい。第１駆動源２２３から発生した動力は、第１駆動機構に出力される。第１駆動機構は、第１駆動源２２３から発生した動力により、第１可動ステージ２２１を回転させる。第１駆動機構は、例えば、ウォームギヤを含む。

【0026】

第２可動ステージ２３１は、第２回転軸線ＡＸ２（図２参照）を中心に回転する。第２回転軸線ＡＸ２は、第２可動ステージ２３１の＋Ｚ側の中空を通る仮想軸である。第２回転ステージ２３は、例えば、ゴニオステージである。光学ユニット３００は、支持台２１により、第２回転軸線ＡＸ２が光学要素３１１の中心を通る位置で支持される。

【0027】

具体的には、第２可動ステージ２３１は、第２回転軸線ＡＸ２を中心に第３回転方向ＣＲ３及び第４回転方向ＣＲ４に回転する（図２参照）。本実施形態において、第３回転方向ＣＲ３は、測定装置１００を＋Ｙ側から見たとき、時計回り方向を示す。第４回転方向ＣＲ４は、測定装置１００を＋Ｙ側から見たとき、反時計回り方向を示す。第２可動ステージ２３１が回転することにより、支持台２１が第２回転軸線ＡＸ２を中心に回転する。この結果、光学ユニット３００が第２回転軸線ＡＸ２を中心に回転する。

【0028】

ここで、第２可動ステージ２３１の動作の一例を説明する。例えば、角度測定部３の測定範囲ＭＲが－０．５°以上＋０．５°以下である場合に、駆動部４が第２回転軸線ＡＸ２を中心に光学要素３１１を＋Ｚ側へ回転させて、光学要素３１１の揺動角度θが＋０．５°に達すると、第２可動ステージ２３１は、第２回転軸線ＡＸ２を中心に第４回転方向ＣＲ４へ回転する。例えば、第２可動ステージ２３１は、第２回転軸線ＡＸ２を中心に第４回転方向ＣＲ４へ０．５°回転する。この結果、測定中の揺動角度θが角度測定部３の測定範囲ＭＲ内に戻る。したがって、駆動部４により、第２回転軸線ＡＸ２を中心に光学要素３１１を＋Ｚ側へ更に回転させて、揺動角度θの測定を継続することができる。

【0029】

第２回転ステージ２３は、第２駆動源２３３と、第２駆動機構（不図示）とを更に含む。第２駆動機構は、第２固定ステージ２３２の内部に配置されている。第２駆動源２３３は、第２可動ステージ２３１を回転させる動力を発生する。第２駆動源２３３は、例えば、正逆回転可能な電動モータを含む。第２駆動源２３３は、正逆回転可能な電動モータとして、ステッピングモータを含んでもよい。第２駆動源２３３から発生した動力は、第２駆動機構に出力される。第２駆動機構は、第２駆動源２３３から発生した動力により、第２可動ステージ２３１を回転させる。第２駆動機構は、例えば、ウォームギヤを含む。

【0030】

続いて、図１を参照して、第１支持部２を更に説明する。図１に示すように、第１支持部２は、移動ステージ２４と、支持板２５とを更に含む。第１固定ステージ２２２は、移動ステージ２４の＋Ｚ側に配置されて、移動ステージ２４によって支持される。移動ステージ２４は、支持板２５の＋Ｚ側に配置されて、支持板２５によって支持される。具体的には、移動ステージ２４は、支持板２５に固定される。第１固定ステージ２２２は、移動ステージ２４に固定される。

【0031】

移動ステージ２４は、ＸＹ平面に沿って移動する。移動ステージ２４がＸＹ平面に沿って移動することにより、第１回転ステージ２２、第２回転ステージ２３、支持台２１、及び光学ユニット３００がＸＹ平面に沿って移動する。移動ステージ２４により、光学ユニット３００の光学要素３１１の位置を、レーザ光Ｌが照射される位置に合わせることができる。本実施形態において、移動ステージ２４は、Ｘ軸ステージ２４１と、Ｙ軸ステージ２４２と含む。Ｘ軸ステージ２４１は、Ｘ軸方向に沿って移動自在である。Ｙ軸ステージ２４２は、Ｙ軸方向に沿って移動自在である。

【0032】

続いて、図１及び図３を参照して、本実施形態の測定装置１００を更に説明する。図３は、図１に示すＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った断面図である。但し、図３では、理解を容易にするために、第１支持部２、及び駆動部４を省略している。

【0033】

図１に示すように、本実施形態の測定装置１００は、第２支持部５を更に備える。第２支持部５は、角度測定部３を支持する。具体的には、図３に示すように、第２支持部５は、第１支持部材５１と、２つの第２支持部材５２とを有する。

【0034】

第１支持部材５１は、角度測定部３を支持する。具体的には、角度測定部３は、第１支持部材５１に固定される。２つの第２支持部材５２はそれぞれＺ方向に延びる。２つの第２支持部材５２は、Ｙ方向において互いに対向する。第１支持部材５１は、Ｙ方向に延びる。２つの第２支持部材５２は、第１支持部材５１を支持する。具体的には、２つの第２支持部材５２のうちの一方に、第１支持部材５１の＋Ｙ側の端部が固定される。２つの第２支持部材５２のうちの他方に、第１支持部材５１の－Ｙ側の端部が固定される。換言すると、第１支持部材５１は、２つの第２支持部材５２に掛け渡されている。

【0035】

続いて、図１を参照して、本実施形態の測定装置１００を更に説明する。図１に示すように、測定装置１００は、装置固定部６を更に備える。装置固定部６は、第１支持部２、角度測定部３、及び駆動部４を囲む枠体６ａを含む。装置固定部６は、第１支持部２、角度測定部３、及び駆動部４を固定する。本実施形態において、枠体６ａは、第１支持部２、角度測定部３、駆動部４、及び第２支持部５を囲む。装置固定部６は、第１支持部２、角度測定部３、駆動部４、及び第２支持部５を固定する。

【0036】

本実施形態によれば、装置固定部６は、枠体６ａの内側で第１支持部２、角度測定部３、駆動部４、及び第２支持部５を固定する。したがって、枠体６ａの姿勢を変化させることにより、光学ユニット３００の姿勢を変化させて、光学要素３１１の揺動角度θを測定することができる。

【0037】

例えば、図１に示す枠体６ａは、－Ｚ側の面が設置面ＳＳに設置されている。換言すると、図１に示す枠体６ａは、－Ｚ側の面が下を向いている。本実施形態によれば、枠体６ａの内側で第１支持部２、角度測定部３、駆動部４、及び第２支持部５が固定されているので、例えば、枠体６ａの＋Ｚ側の面を設置面ＳＳに設置することができる。したがって、枠体６ａの＋Ｚ側の面が下を向いた状態で光学要素３１１の揺動角度θを測定することができる。

【0038】

既に説明したように、光学ユニット３００は、撮像装置に適用することができる。撮像装置のユーザは、撮像装置の姿勢を様々な姿勢に変化させて撮影を行う。本実施形態によれば、撮像装置による様々な姿勢での撮影に合わせて、光学要素３１１の揺動角度θの測定を行うことができる。

【0039】

続いて、図１～図４を参照して、装置固定部６を更に説明する。図４は、枠体６ａの斜視図である。図１～図４に示すように、枠体６ａは、第１枠部材６１～第１０枠部材７０を有する。第１枠部材６１～第１０枠部材７０は、枠体６ａの６つの面（＋Ｘ側の面、－Ｘ側の面、＋Ｙ側の面、－Ｙ側の面、＋Ｚ側の面、及び－Ｚ側の面）を構成する。以下、第１枠部材６１～第１０枠部材７０について説明する。

【0040】

第１枠部材６１及び第２枠部材６２はそれぞれＸ方向の延びる長尺部材である。第１枠部材６１及び第２枠部材６２は、Ｙ方向において互いに対向する。

【0041】

第３枠部材６３及び第４枠部材６４はそれぞれＺ方向に延びる長尺部材である。第３枠部材６３及び第４枠部材６４は、Ｙ方向において互いに対向する。第３枠部材６３は、第１枠部材６１の＋Ｘ側の端部から＋Ｚ方向に延びる。第３枠部材６３の－Ｚ側の端部は、第１枠部材６１の＋Ｘ側の端部に固定されている。第４枠部材６４は、第２枠部材６２の＋Ｘ側の端部から＋Ｚ方向に延びる。第４枠部材６４の－Ｚ側の端部は、第２枠部材６２の＋Ｘ側の端部に固定されている。

【0042】

第５枠部材６５及び第６枠部材６６はそれぞれＺ方向に延びる長尺部材である。第５枠部材６５及び第６枠部材６６は、Ｙ方向において互いに対向する。第５枠部材６５は、第１枠部材６１の－Ｘ側の端部から＋Ｚ方向に延びる。第５枠部材６５の－Ｚ側の端部は、第１枠部材６１の－Ｘ側の端部に固定されている。第６枠部材６６は、第２枠部材６２の－Ｘ側の端部から＋Ｚ方向に延びる。第６枠部材６６の－Ｚ側の端部は、第２枠部材６２の－Ｘ側の端部に固定されている。

【0043】

第７枠部材６７及び第８枠部材６８はそれぞれＸ方向の延びる長尺部材である。第７枠部材６７及び第８枠部材６８は、Ｙ方向において互いに対向する。第７枠部材６７は、Ｚ方向において第１枠部材６１と対向する。第８枠部材６８は、Ｚ方向において第２枠部材６２と対向する。

【0044】

第３枠部材６３の＋Ｚ側の端部は、第７枠部材６７の＋Ｘ側の端部に固定されている。第４枠部材６４の＋Ｚ側の端部は、第８枠部材６８の＋Ｘ側の端部に固定されている。第５枠部材６５の＋Ｚ側の端部は、第７枠部材６７の－Ｘ側の端部に固定されている。第６枠部材６６の＋Ｚ側の端部は、第８枠部材６８の－Ｘ側の端部に固定されている。

【0045】

第９枠部材６９及び第１０枠部材７０はそれぞれＹ方向に延びる長尺部材である。第９枠部材６９及び第１０枠部材７０は、Ｘ方向において互いに対向する。第９枠部材６９の＋Ｙ側の端部は、第７枠部材６７の＋Ｘ側の端部に固定されている。第９枠部材６９の－Ｙ側の端部は、第８枠部材６８の＋Ｘ側の端部に固定されている。第１０枠部材７０の＋Ｙ側の端部は、第７枠部材６７の－Ｘ側の端部に固定されている。第１０枠部材７０の－Ｙ側の端部は、第８枠部材６８の－Ｘ側の端部に固定されている。

【0046】

図２に示すように、支持板２５は、第１枠部材６１及び第２枠部材６２に固定されている。この結果、第１支持部２が、枠体６ａ（第１枠部材６１及び第２枠部材６２）に固定される。なお、駆動部４は、第１支持部２が枠体６ａに固定されることにより、第１支持部２を介して枠体６ａに固定される。

【0047】

図３に示すように、２つの第２支持部材５２の一方は、第１枠部材６１に固定されている。２つの第２支持部材５２の他方は、第２枠部材６２に固定されている。この結果、第２支持部５が、枠体６ａ（第１枠部材６１及び第２枠部材６２）に固定される。角度測定部３は、第２支持部５が枠体６ａに固定されることにより、第２支持部５を介して枠体６ａに固定される。

【0048】

図１～図３に示す枠体６ａは、第１枠部材６１及び第２枠部材６２が設置面ＳＳに設置されている。この結果、枠体６ａの－Ｚ側の面が下を向いている。本実施形態によれば、例えば、第３枠部材６３及び第４枠部材６４を設置面ＳＳに設置させて、枠体６ａの＋Ｘ側の面を下向きにすることができる。同様に、枠体６ａの他の４つの面（－Ｘ側の面、＋Ｙ側の面、－Ｙ側の面、＋Ｚ側の面）を設置面ＳＳに設置させることができる。したがって、枠体６ａの６つの面（＋Ｘ側の面、－Ｘ側の面、＋Ｙ側の面、－Ｙ側の面、＋Ｚ側の面、及び－Ｚ側の面）を下向きにすることができる。

【0049】

なお、装置固定部６は、少なくとも１つの壁部を更に含んでもよい。少なくとも１つの壁部は、枠体６ａの６つの面のうちの少なくとも１つの面を閉塞する。

【0050】

ここで、図５～図９を参照して、光学ユニット３００を説明する。図５は、本実施形態の測定装置１００によって測定される光学ユニット３００の斜視図である。光学ユニット３００は、入射した光を特定の方向に反射する。

【0051】

図５に示すように、光学ユニット３００は、光学要素３１１を備える。光学要素３１１は、入射面３１１ａと、出射面３１１ｂとを有する。ここで、入射面３１１ａは、撮像装置に搭載された光学ユニット３００に対して光が入射する面を示す。出射面３１１ｂは、撮像装置に搭載された光学ユニット３００から光が出射する面を示す。本実施形態の測定装置１００は、出射面３１１ｂの揺動角度θを測定する。具体的には、図１を参照して説明したレーザ光Ｌが、出射面３１１ｂに照射される。図１を参照して説明した角度測定部３は、出射面３１１ｂから反射したレーザ光Ｌに基づいて、出射面３１１ｂの揺動角度θを測定する。

【0052】

撮像装置に搭載された光学ユニット３００において、光学要素３１１は、入射面３１１ａに入射した光を、出射面３１１ｂから出射する。したがって、光学要素３１１に入射した光は、光学要素３１１によって進行方向が変更される。具体的には、光学要素３１１は、反射面（不図示）を有する。入射面３１１ａに入射した光は、反射面で反射する。反射面で反射した光は、出射面３１１ｂから出射する。光学要素３１１は、例えば、略三角柱形状を有する。具体的には、光学要素３１１は、プリズムであってもよい。なお、光学要素３１１は、例えば、板状の鏡であってもよい。

【0053】

光学要素３１１は、第１揺動軸線ＡＸ３を中心に揺動自在である。第１揺動軸線ＡＸ３は、Ｚ方向と平行である。第１揺動軸線ＡＸ３は、光学要素３１１の中心を通る仮想軸である。また、光学要素３１１は、第２揺動軸線ＡＸ４を中心に揺動自在である。第２揺動軸線ＡＸ４は、Ｙ方向と平行である。第２揺動軸線ＡＸ４は、光学要素３１１の中心を通る仮想軸である。図１及び図２を参照して説明した第１支持部２（支持台２１）は、第１揺動軸線ＡＸ３が第１回転軸線ＡＸ１（図１参照）と同一軸となり、第２揺動軸線ＡＸ４が第２回転軸線ＡＸ２（図２参照）と同一軸となる位置で光学ユニット３００を支持する。なお、第１揺動軸線ＡＸ３は、ロール軸とも呼ばれる。第２揺動軸線ＡＸ４は、ピッチング軸とも呼ばれる。

【0054】

図６は、光学ユニット３００の分解斜視図である。図６に示すように、光学ユニット３００は、可動体３１０と、支持体３２０と、揺動機構３２１とを更に備える。可動体３１０は、第１可動体３１０ａと、第２可動体３１０ｂとを有する。光学要素３１１は、第１可動体３１０ａに固定されている。揺動機構３２１は、支持体３２０に固定されている。

【0055】

第１可動体３１０ａは、第２可動体３１０ｂによって、第２揺動軸線ＡＸ４を中心に揺動自在に支持される。第１可動体３１０ａが揺動することにより、光学要素３１１が第２揺動軸線ＡＸ４を中心に揺動する。第２可動体３１０ｂは、支持体３２０によって、第１揺動軸線ＡＸ３を中心に揺動自在に支持される。第２可動体３１０ｂが揺動することにより、光学要素３１１が第１揺動軸線ＡＸ３を中心に揺動する。

【0056】

揺動機構３２１は、駆動電流が供給されることで駆動する。揺動機構３２１が駆動することにより、光学要素３１１が第１揺動軸線ＡＸ３又は第２揺動軸線ＡＸ４を中心に揺動する。具体的には、揺動機構３２１は、第２揺動軸線ＡＸ４を中心に第１可動体３１０ａを揺動させる。この結果、第２揺動軸線ＡＸ４を中心に光学要素３１１が揺動する。また、揺動機構３２１は、第１揺動軸線ＡＸ３を中心に第２可動体３１０ｂを揺動させる。この結果、第１揺動軸線ＡＸ３を中心に光学要素３１１が揺動する。図１及び図２を参照して説明した駆動部４は、揺動機構３２１に駆動電流を供給して揺動機構３２１を駆動させる。

【0057】

続いて、図６～図９を参照して、光学ユニット３００の詳細を説明する。図７は、可動体３１０の斜視図である。図８は、可動体３１０の別の斜視図である。図６～図８に示すように、光学ユニット３００は、第１磁石３１２～第３磁石３１４を更に備える。図６に示すように、第１磁石３１２は、第２可動体３１０ｂの＋Ｙ側の外面に固定される。図７に示すように、第２磁石３１３は、第２可動体３１０ｂの－Ｙ側の外面に固定される。図８に示すように、第３磁石３１４は、第１可動体３１０ａの－Ｘ側の外面に固定される。

【0058】

図９は、支持体３２０の斜視図である。図６及び図９に示すように、揺動機構３２１は、支持体３２０に固定される。本実施形態において、揺動機構３２１は、第１コイル３２２～第３コイル３２４を含む。

【0059】

図９に示すように、第１コイル３２２は、支持体３２０の＋Ｙ側の内面に固定されて、図６に示す第１磁石３１２と対向する。図６に示すように、第２コイル３２３は、支持体３２０の－Ｙ側の内面に固定されて、図７に示す第２磁石３１３と対向する。図６及び図９に示すように、第３コイル３２４は、支持体３２０の－Ｘ側の内面に固定されて、図８に示す第３磁石３１４と対向する。

【0060】

第１コイル３２２（図９）及び第２コイル３２３（図６）に駆動電流が供給されると、第２可動体３１０ｂが第１揺動軸線ＡＸ３を中心に揺動する。その結果、光学要素３１１が第１揺動軸線ＡＸ３を中心に揺動する。第３コイル３２４（図６及び図９）に駆動電流が供給されると、第１可動体３１０ａが第２揺動軸線ＡＸ４を中心に揺動する。その結果、光学要素３１１が第２揺動軸線ＡＸ４を中心に揺動する。

【0061】

続いて、図１～図１０を参照して、本実施形態の測定装置１００を更に説明する。図１０は、本実施形態の測定装置１００の構成を示すブロック図である。図１０に示すように、測定装置１００は、制御部８を更に備える。制御部８は、駆動部４を制御する。

【0062】

具体的には、駆動部４は、制御部８からの命令に基づいて駆動電流を生成する。制御部８は、駆動電流の電流値を制御する。例えば、第１回転軸線ＡＸ１（図１及び図２参照）を中心に光学要素３１１を揺動させる場合、駆動部４は、第１コイル３２２（図９参照）及び第２コイル３２３（図６参照）に供給する駆動電流を生成する。この結果、光学要素３１１が第１回転軸線ＡＸ１を中心に揺動する。また、第２回転軸線ＡＸ２（図２参照）を中心に光学要素３１１を揺動させる場合、駆動部４は、第３コイル３２４（図６及び図９参照）に供給する駆動電流を生成する。この結果、光学要素３１１が第２回転軸線ＡＸ２を中心に揺動する。

【0063】

本実施形態では、制御部８は、第１回転ステージ２２及び第２回転ステージ２３を更に制御する。より具体的には、図１０に示すように、測定装置１００は、第１駆動源コントローラ１２及び第２駆動源コントローラ１４を更に備える。制御部８は、第１駆動源コントローラ１２を介して第１駆動源２２３を制御する。制御部８は、第２駆動源コントローラ１４を介して第２駆動源２３３を制御する。

【0064】

第１駆動源コントローラ１２は、制御部８からの命令に基づいて第１駆動源２２３を制御する。例えば、第１駆動源コントローラ１２は、制御部８からの命令に基づいて、第１駆動源２２３に含まれる電動モータに駆動電流を供給する。この結果、電動モータが駆動して、第１可動ステージ２２１が回転する。

【0065】

具体的には、第１回転軸線ＡＸ１（図１参照）を中心に光学要素３１１を揺動させる場合、制御部８は、角度測定部３によって測定された揺動角度θに基づいて、揺動角度θが角度測定部３の測定範囲ＭＲの＋Ｙ側の端に到達したか否かを判定する。制御部８は、揺動角度θが角度測定部３の測定範囲ＭＲの＋Ｙ側の端に到達したと判定した場合、第１駆動源コントローラ１２を介して第１駆動源２２３を制御して、第１回転軸線ＡＸ１を中心に光学要素３１１を－Ｙ側へ既定の角度分回転させる。同様に、制御部８は、揺動角度θが角度測定部３の測定範囲ＭＲの－Ｙ側の端に到達したと判定した場合、第１駆動源コントローラ１２を介して第１駆動源２２３を制御して、第１回転軸線ＡＸ１を中心に光学要素３１１を＋Ｙ側へ既定の角度分回転させる。

【0066】

第２駆動源コントローラ１４は、制御部８からの命令に基づいて第２駆動源２３３を制御する。例えば、第２駆動源コントローラ１４は、制御部８からの命令に基づいて、第２駆動源２３３に含まれる電動モータに駆動電流を供給する。この結果、電動モータが駆動して、第２可動ステージ２３１が回転する。

【0067】

具体的には、第２回転軸線ＡＸ２（図２参照）を中心に光学要素３１１を揺動させる場合、制御部８は、角度測定部３によって測定された揺動角度θに基づいて、揺動角度θが角度測定部３の測定範囲ＭＲの＋Ｚ側の端に到達したか否かを判定する。制御部８は、揺動角度θが角度測定部３の測定範囲ＭＲの＋Ｚ側の端に到達したと判定した場合、第２駆動源コントローラ１４を介して第２駆動源２３３を制御して、第２回転軸線ＡＸ２を中心に光学要素３１１を－Ｚ側へ既定の角度分回転させる。同様に、制御部８は、揺動角度θが角度測定部３の測定範囲ＭＲの－Ｚ側の端に到達したと判定した場合、第２駆動源コントローラ１４を介して第２駆動源２３３を制御して、第２回転軸線ＡＸ２を中心に光学要素３１１を＋Ｚ側へ既定の角度分回転させる。

【0068】

制御部８は、角度測定部３を更に制御する。具体的には、制御部８は、角度測定部３による揺動角度θの測定の開始を命令する。また、制御部８は、角度測定部３による揺動角度θの測定の停止を命令する。

【0069】

また、制御部８は、角度測定部３が測定した揺動角度θを取得する。具体的には、図１０に示すように、本実施形態の測定装置１００は、画像処理部３１を更に備える。画像処理部３１は、角度測定部３によって測定された揺動角度θに基づいて画像処理を実行し、測定画像４００（図１２参照）を生成する。測定画像４００は、角度測定部３によって測定された揺動角度θを示す。制御部８は、測定画像４００から、角度測定部３によって測定された揺動角度θを取得する。

【0070】

制御部８は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）又はＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）のようなプロセッサを有する。あるいは、制御部８は、マイクロコンピュータを有してもよいし、専用のハードウェアを有してもよい。

【0071】

制御部８がプロセッサを有する場合、制御部８はメモリを更に有する。メモリには、プロセッサが実行する種々のコンピュータプログラムや、種々のデータが格納される。

【0072】

メモリは、例えば、半導体メモリである。半導体メモリは、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、及びＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）を含む。あるいは、半導体メモリは、ＲＡＭ及びＲＯＭに替えて、又はＲＡＭ及びＲＯＭに加えて、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、及びＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）の少なくとも１つを含み得る。

【0073】

制御部８が専用のハードウェアを有する場合、制御部８は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化されたプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、又は、これらを組み合わせた回路であり得る。

【0074】

本実施形態において、制御部８は更に、良否判定処理を実行する。具体的には、制御部８は、角度測定部３により測定された揺動角度θと駆動電流の電流値とに基づいて、光学ユニット３００の良否を判定する。

【0075】

詳しくは、制御部８は、基準揺動角度と基準電流値とを関連付ける参照データを記憶している。制御部８は、参照データを参照して、駆動部４に生成させた駆動電流の電流値に対応する基準揺動角度を取得する。制御部８は、角度測定部３により測定された揺動角度θが、参照データから取得した基準揺動角度に対して許容範囲内の値であるか否かを判定する。制御部８は、角度測定部３により測定された揺動角度θが基準揺動角度に対して許容範囲内の値である場合、光学ユニット３００が基準を満たしていると判定する。一方、制御部８は、角度測定部３により測定された揺動角度θが基準揺動角度に対して許容範囲内の値でない場合、光学ユニット３００が基準を満たしていないと判定する。

【0076】

本実施形態によれば、制御部８が良否判定処理を実行する。したがって、例えば、測定装置１００を生産ラインに設置して、生産ラインにおいて生産された光学ユニット３００の良否を判定することができる。

【0077】

続いて、図１１を参照して、角度測定部３を更に説明する。図１１は、角度測定部３の構成を示す図である。図３に示すように、角度測定部３は、光源３２と、第１コリメータレンズ３３と、ハーフミラー３４と、第２コリメータレンズ３５と、受光部３６とを備える。

【0078】

光源３２は、レーザ光Ｌ１を第１コリメータレンズ３３に向けて出射する。第１コリメータレンズ３３は、レーザ光Ｌ１を平行光に補正する。平行光となったレーザ光Ｌ１は、ハーフミラー３４によって反射されて、角度測定部３から出射される。角度測定部３から出射されたレーザ光Ｌ１は、光学要素３１１の出射面３１１ｂによって反射される。以下、光学要素３１１の出射面３１１ｂによって反射されたレーザ光Ｌ１を、「戻り光Ｌ２」と記載する。

【0079】

戻り光Ｌ２は、ハーフミラー３４を通過して、第２コリメータレンズ３５に入射する。第２コリメータレンズ３５は、戻り光Ｌ２を集光する。受光部３６は、集光された戻り光Ｌ２を受光する。角度測定部３は演算器（不図示）を更に備える。演算器は、受光部３６の中心位置と、受光部３６において戻り光Ｌ２が受光された位置とに基づいて、揺動角度θを算出する。

【0080】

続いて、図１２～図１４を参照して、制御部８による第１回転ステージ２２の制御について説明する。図１２は、測定画像４００の第１例を示す図である。図１３は、測定画像４００の第２例を示す図である。図１４は、測定画像４００の第３例を示す図である。詳しくは、図１２～図１４は、第１回転軸線ＡＸ１（ロール軸）を中心に光学要素３１１を＋Ｙ側へ回転させて取得する揺動角度θを示す。図１０を参照して説明したように、測定画像４００は、画像処理部３１によって生成される。制御部８は、測定画像４００から揺動角度θを取得する。

【0081】

図１２に示すように、測定画像４００は、角度測定部３の測定範囲ＭＲと、測定中の揺動角度θとを示す。測定範囲ＭＲの境界は円形である。制御部８の制御により、駆動部４が揺動機構３２１を駆動して、第１回転軸線ＡＸ１を中心に光学要素３１１を＋Ｙ側へ回転させると、揺動角度θは、測定画像４００のＹ軸に沿って＋Ｙ側へ移動する。

【0082】

図１３に示すように、制御部８は、第１回転ステージ２２を制御して、測定範囲ＭＲ内に揺動角度θを収める。具体的には、制御部８は、揺動角度θが測定範囲ＭＲの一方端（＋Ｙ側の端４０１ａ）に到達した後、第１回転ステージ２２を制御して、測定範囲ＭＲ内における揺動角度θの位置を、測定範囲ＭＲの他方端（－Ｙ側の端４０１ｂ）側の戻り位置４０２まで移動させる。

【0083】

より詳しくは、制御部８は、測定画像４００に基づいて、揺動角度θが測定範囲ＭＲの一方端（＋Ｙ側の端４０１ａ）に到達したか否かを判定する。揺動角度θが測定範囲ＭＲの一方端（＋Ｙ側の端４０１ａ）に到達したと判定したことに応じて、制御部８は、第１回転軸線ＡＸ１を中心に第１可動ステージ２２１を第１回転方向ＣＲ１へ既定の角度分回転させる。この結果、測定範囲ＭＲ内における揺動角度θの位置が戻り位置４０２まで移動する。本実施形態において、戻り位置４０２は、測定範囲ＭＲの一方端（＋Ｙ側の端４０１ａ）と他方端（－Ｙ側の端４０１ｂ）との間の中央位置４０３よりも他方端（－Ｙ側の端４０１ｂ）側の位置である。

【0084】

図１４に示すように、制御部８は、測定範囲ＭＲ内における揺動角度θの位置が戻り位置４０２まで移動した後、駆動部４を制御して、第１回転軸線ＡＸ１を中心に光学要素３１１を＋Ｙ側へ回転させる。この結果、揺動角度θが測定範囲ＭＲの一方端（Ｙ側の端４０１ａ）に到達した後も、第１回転軸線ＡＸ１を中心に光学要素３１１を＋Ｙ側へ更に回転させて、揺動角度θを測定することができる。

【0085】

本実施形態によれば、第１回転ステージ２２により光学ユニット３００を回転させて、測定中の揺動角度θを測定範囲ＭＲ内に戻すことができる。したがって、揺動角度θを測定する範囲を拡張することができる。

【0086】

更に、本実施形態によれば、戻り位置４０２は、測定範囲ＭＲの中央位置４０３よりも他方端（－Ｙ側の端４０１ｂ）側の位置である。したがって、例えば、戻り位置４０２が中央位置４０３である場合と比べて、第１回転ステージ２２を駆動する回数を減らすことができる。この結果、揺動角度θの測定に要する時間を減少させることができる。

【0087】

また、本実施形態によれば、戻り位置４０２は、測定範囲ＭＲの他方端（－Ｙ側の端４０１ｂ）よりも中央位置４０３側である。したがって、戻り位置４０２が測定範囲ＭＲの他方端（－Ｙ側の端４０１ｂ）である場合と比べて、揺動角度θが測定範囲ＭＲの外側まで移動する可能性を減少させることができる。揺動角度θが測定範囲ＭＲの外側まで移動すると、例えば、角度測定部３による測定処理が停止する。

【0088】

なお、第１回転軸線ＡＸ１を中心に光学要素３１１を－Ｙ側へ回転させる場合も同様に、制御部８は、揺動角度θが測定範囲ＭＲの端４０１ｂに到達した後、第１回転ステージ２２を制御して、測定範囲ＭＲ内における揺動角度θの位置を、測定範囲ＭＲの端４０１ａ側の戻り位置まで移動させる。

【0089】

以上、図１２～図１４を参照して、制御部８による第１回転ステージ２２の制御について説明した。なお、制御部８による第２回転ステージ２３の制御は、第１回転ステージ２２と同様である。したがって、制御部８による第２回転ステージ２３の制御の説明は割愛する。

【0090】

続いて、図１５～図１７を参照して、制御部８が実行する処理について更に説明する。なお、以下では、第１回転軸線ＡＸ１（ロール軸）を中心に光学要素３１１を揺動させる際に制御部８が実行する処理を説明する。図１５は、本実施形態の測定装置１００による測定時における揺動角度θの動きを示す図である。

【0091】

図１５において、縦軸は、角度測定部３によって測定される揺動角度θを示す。横軸は、時間を示す。図１５に示すように、揺動角度θを測定する期間である測定期間は、前期間Ｔ１と、揺動角度測定期間Ｔ２と、後期間Ｔ３とを含む。前期間Ｔ１は、揺動角度測定期間Ｔ２の開始前の期間である。後期間Ｔ３は、揺動角度測定期間Ｔ２の終了後の期間である。具体的には、測定期間の開始から時刻ｔ１までの期間が、前期間Ｔ１である。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間が、揺動角度測定期間Ｔ２である。時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間が、後期間Ｔ３である。

【0092】

図１５に示すように、制御部８は、前期間Ｔ１中に、駆動部４を制御して、揺動角度θを初期角度から光学要素３１１の揺動範囲ＳＲの一方端（θ１）まで変位させる。なお、図１５～図１７に示す例において、初期角度は０°である。

【0093】

揺動角度θを揺動範囲ＳＲの一方端（θ１）まで変位させた後、制御部８は、駆動部４を制御して、光学要素３１１の揺動範囲ＳＲの一方端（θ１）から他方端（θ２）まで揺動角度θを変位させた後、光学要素３１１の揺動範囲ＳＲの他方端（θ２）から一方端（θ１）まで揺動角度θを変位させる。揺動角度測定期間Ｔ２は、光学要素３１１の揺動角度θを揺動範囲ＳＲの一方端（θ１）から他方端（θ２）を経由して一方端（θ１）まで変位させる期間である。制御部８は、揺動角度測定期間Ｔ２中に、角度測定部３により測定される揺動角度θを取得する。

【0094】

詳しくは、制御部８は、揺動角度測定期間Ｔ２中に、駆動電流の電流値を、揺動範囲ＳＲの一方端（θ１）に対応する電流値Ａ１から他方端（θ２）に対応する電流値Ａ２まで変位させた後、駆動電流の電流値を電流値Ａ２から電流値Ａ１まで変位させる。なお、揺動範囲ＳＲの一方端（θ１）はプラスの角度を示し、揺動範囲ＳＲの他方端（θ２）は、マイナスの角度を示す。例えば、揺動範囲ＳＲの一方端（θ１）は＋４°であり、揺動範囲ＳＲの他方端（θ２）は－４°である。また、電流値Ａ１はプラスの電位を示し、電流値Ａ２は、マイナスの電位を示す。

【0095】

制御部８は、後期間Ｔ３中に、駆動部４を制御して、揺動角度θを光学要素３１１の揺動範囲ＳＲの一方端（θ１）から初期角度まで変位させる。具体的には、制御部８は、駆動電流の電流値を、揺動範囲ＳＲの一方端（θ１）に対応する電流値Ａ１から初期角度に対応する電流値まで変位させる。

【0096】

本実施形態によれば、制御部８は、揺動角度θの測定データとして、揺動角度測定期間Ｔ２中に角度測定部３によって測定された揺動角度θを取得する。したがって、測定期間の全期間にわたる揺動角度θの測定値を測定データとして取得する構成と比べて、測定データのデータ量を削減することができる。

【0097】

続いて、図１５を参照して、制御部８が実行する処理について更に説明する。図１５に示すように、前期間Ｔ１は、第１移動期間Ｔ１１と、第２移動期間Ｔ１２とを含む。第２移動期間Ｔ１２は、第１移動期間Ｔ１１よりも前期間Ｔ１の終了端側の期間を示す。

【0098】

制御部８は、駆動部４を制御して、第１移動期間Ｔ１１における揺動角度θの変位速度を第２移動期間Ｔ１２よりも増加させる。揺動角度θの変位速度は、光学要素３１１の揺動角度θが変位する速度を示す。したがって、第１移動期間Ｔ１１における揺動角度θの変位速度が第２移動期間Ｔ１２と同じ変位速度である場合と比べて、測定期間を減少させることができる。

【0099】

なお、第１移動期間Ｔ１１において、制御部８は、角度測定部３による揺動角度θの測定を停止させる。一方、第２移動期間Ｔ１２において、制御部８は、角度測定部３に揺動角度θを測定させる。制御部８は、角度測定部３の測定値に基づいて、揺動角度θが揺動範囲ＳＲの一方端（θ１）に到達したか否かを判定する。

【0100】

第２移動期間Ｔ１２における揺動角度θの変位速度は、揺動角度測定期間Ｔ２と同じ変位速度である。具体的には、制御部８は、第２移動期間Ｔ１２及び揺動角度測定期間Ｔ２において、駆動電流の電流値を、予め定められた第１時間単位で一定値ずつ増加させる。第１時間単位は、例えば、１８２ｍ秒である。一定値は、例えば、１ｍＡ、２ｍＡ、又は３ｍＡである。

【0101】

続いて、図１５を参照して、制御部８が実行する処理について更に説明する。図１５に示すように、制御部８は、第１移動期間Ｔ１１の開始時の電流値Ａ１１から、第２移動期間Ｔ１２の開始時の電流値Ａ１２まで駆動電流の電流値を変位させた後、揺動範囲ＳＲの一方端（θ１）に対応する電流値Ａ１まで駆動電流の電流値を変位させる。本実施形態において、第２移動期間Ｔ１２における揺動角度θの変位量は、第１移動期間Ｔ１１における揺動角度θの変位量よりも小さい。よって、第２移動期間Ｔ１２における揺動角度θの変位量が、第１移動期間Ｔ１１における揺動角度θの変位量以上である場合と比べて、第２移動期間Ｔ１２の長さを短縮できる。したがって、測定期間を減少させることができる。

【0102】

続いて、図１５を参照して、制御部８が実行する処理について更に説明する。制御部８は、第１移動期間Ｔ１１中に、駆動電流の電流値を、第１揺動角度θ１１に対応する電流値Ａ１１から、第２揺動角度θ１２に対応する電流値Ａ１２に切り換える。ここで、第１揺動角度θ１１は、第２揺動角度θ１２と比べて、初期角度に近い角度を示す。第２揺動角度θ１２は、第１揺動角度θ１１と比べて、揺動範囲ＳＲの一方端（θ１）に近い角度を示す。本実施形態において、第１移動期間Ｔ１１は、揺動角度θが第１揺動角度θ１１に達したタイミング（時刻ｔ１１）を示す。すなわち、制御部８は、揺動角度θが第１揺動角度θ１１に到達すると、駆動電流の電流値を電流値Ａ１１から電流値Ａ１２に切り換える。

【0103】

本実施形態によれば、駆動電流の電流値を電流値Ａ１１から電流値Ａ１２に切り換えるため、第１移動期間Ｔ１１における揺動角度θの変位速度を第２移動期間Ｔ１２よりも増加させることができる。

【0104】

続いて、図１５を参照して、制御部８が実行する処理について更に説明する。図１５に示すように、制御部８は、駆動部４を制御して、後期間Ｔ３における揺動角度θの変位速度を揺動角度測定期間Ｔ２よりも増加させる。したがって、後期間Ｔ３における揺動角度θの変位速度が揺動角度測定期間Ｔ２と同じ変位速度である場合と比べ、測定期間を減少させることができる。なお、後期間Ｔ３において、制御部８は、角度測定部３による揺動角度θの測定を停止させる。

【0105】

続いて、図１６を参照して、第１移動期間Ｔ１１の変形例を説明する。図１６は、第１移動期間Ｔ１１の変形例を示す図である。図１６に示すように、変形例における第１移動期間Ｔ１１は、図１５に示す第１移動期間Ｔ１１と異なり、揺動角度θが第１揺動角度θ１１に達してから（時刻ｔ１１）、揺動角度θが第２揺動角度θ１２に達するまでの期間を示す。

【0106】

具体的には、制御部８は、第１移動期間Ｔ１１中に、駆動電流の電流値を、第１揺動角度θ１１に対応する電流値Ａ１１から、第２揺動角度θ１２に対応する電流値Ａ１２まで一定値ずつ変化させる。詳しくは、制御部８は、駆動電流の電流値を、予め定められた第２時間単位で一定値ずつ増加させる。但し、既に説明したように、第１移動期間Ｔ１１における揺動角度θの変位速度は、第２移動期間Ｔ１２よりも速い。したがって、第２時間単位は、第２移動期間Ｔ１２及び揺動角度測定期間Ｔ２の第１時間単位よりも短い。例えば、第２時間単位は、５０ｍ秒である。

【0107】

続いて、図１７を参照して、制御部８が実行する処理を更に説明する。図１７は、制御部８が実行する起動電流測定処理を示す図である。起動電流測定処理は、既定の揺動角度である起動角度θ２１に対応する駆動電流の電流値Ａ２１を測定する処理である。起動角度θ２１は、例えば、０．１°である。

【0108】

本実施形態の測定装置１００は、駆動電流の電流値を一定値ずつ増加させて、角度測定部３に揺動角度θを測定させる。駆動電流の電流値を一定値ずつ増加させるため、駆動電流の電流値を、起動角度θ２１（例えば、０．１°）に対応する電流値Ａ２１に制御することができない。本実施形態において、制御部８は、以下で説明する起動電流測定処理により、起動角度θ２１（例えば、０．１°）に対応する電流値Ａ２１を取得する。

【0109】

図１７に示すように、前期間Ｔ１は、起動電流測定期間Ｔ１３を更に含む。起動電流測定期間Ｔ１３は、第１移動期間Ｔ１１よりも前期間Ｔ１の開始端側の期間を示す。制御部８は、起動電流測定期間Ｔ１３中に、角度測定部３により測定される揺動角度θから、起動角度θ２１の前後の揺動角度θ２２、２３を取得する。具体的には、制御部８は、起動電流測定期間Ｔ１３中に、駆動電流の電流値を一定値ずつ変化させる。そして、制御部８は、起動角度θ２１の前後の揺動角度θ２２、２３に各々に対応する駆動電流の電流値Ａ２２、Ａ２３に基づいて、起動角度θ２１に対応する駆動電流の電流値Ａ２１を取得する。

【0110】

なお、起動電流測定期間Ｔ１３では、角度測定部３による揺動角度θの測定を行うため、制御部８は、第２移動期間Ｔ１２及び揺動角度測定期間Ｔ２と同様に、駆動電流の電流値を第１時間単位で一定値ずつ増加させる。但し、電流値の増加幅は、第２移動期間Ｔ１２及び揺動角度測定期間Ｔ２よりも小さい。例えば、制御部８は、駆動電流の電流値を、０．１ｍＡずつ増加させる。

【0111】

以上、図１７を参照して説明したように、本実施形態によれば、起動角度θ２１に対応する電流値Ａ２１を取得することができる。

【0112】

なお、第２回転軸線ＡＸ２（ピッチング軸）を中心に光学要素３１１を揺動させる際に制御部８が実行する処理は、第１回転軸線ＡＸ１（ロール軸）を中心に光学要素３１１を揺動させる際に制御部８が実行する処理と同様である。したがって、第２回転軸線ＡＸ２（ピッチング軸）を中心に揺動させる際に制御部８が実行する処理の説明は割愛する。

【0113】

以上、図面（図１～図１７）を参照して本開示の実施形態について説明した。ただし、本開示は、上記の実施形態に限定されない。本開示は、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施できる。また、上記の実施形態に開示される複数の構成要素は適宜改変可能である。例えば、ある実施形態に示される全構成要素のうちのある構成要素を別の実施形態の構成要素に追加してもよく、又は、ある実施形態に示される全構成要素のうちのいくつかの構成要素を実施形態から削除してもよい。

【0114】

図面は、理解を容易にするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚さ、長さ、個数、間隔等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の構成は一例であって、特に限定されない。上記の実施形態で示す各構成要素の構成は、本開示の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることは言うまでもない。

【0115】

例えば、図１～図１７を参照して説明した実施形態において、第１支持部２は、第１回転ステージ２２及び第２回転ステージ２３を含んだが、第１支持部２は、第１回転ステージ２２と第２回転ステージ２３とのうちの一方のみを含んでもよい。あるいは、第１支持部２は、第１回転ステージ２２と第２回転ステージ２３とを含まなくてもよい。例えば、角度測定部３の測定範囲ＭＲが光学要素３１１の揺動範囲ＳＲより広い場合、第１回転ステージ２２と第２回転ステージ２３とは省略されてもよい。

【0116】

また、図１～図１７を参照して説明した実施形態において、支持台２１は光学ユニット３００を固定したが、支持台２１は、光学ユニット３００を保持してもよい。例えば、支持台２１は、光学ユニット３００を囲む複数のピン状部材を有してもよい。複数のピン状部材が光学ユニット３００を囲むことにより、支持台２１に載置された光学ユニット３００が支持台２１上で保持される。あるいは、支持台２１は、光学ユニット３００の一部分が嵌合する凹部を有してもよい。凹部に光学ユニット３００の一部分が嵌合することにより、支持台２１に載置された光学ユニット３００が支持台２１上で保持される。

【0117】

また、図１～図１７を参照して説明した実施形態において、枠体６ａは６つの面を有したが、枠体６ａは、７つ以上の面を有してもよいし、４つ又は５つの面を有してもよい。

【0118】

また、図１５及び図１６を参照して説明した実施形態において、第１揺動角度θ１１は、プラスの角度であったが、第１揺動角度θ１１は、マイナスの角度であってもよい。同様に、図１５及び図１６を参照して説明した実施形態において、第２揺動角度θ１２は、プラスの角度であったが、第２揺動角度θ１２は、マイナスの角度であってもよい。

【0119】

また、図１５及び図１６を参照して説明した実施形態では、揺動角度θの測定を、揺動範囲ＳＲの一方端（θ１）から開始したが、揺動角度θの測定は、揺動範囲ＳＲの他方端（θ２）から開始されてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0120】

本開示の測定装置は、光学部品を測定する分野に有用である。

【符号の説明】

【0121】

２ ：第１支持部
３ ：測定部、角度測定部
４ ：駆動部
６ ：装置固定部
６ａ ：枠体
８ ：制御部
２１ ：支持台
２２ ：第１回転ステージ
２３ ：第２回転ステージ
１００ ：測定装置
３００ ：光学ユニット
３１１ ：光学要素
３１１ａ ：入射面
３１１ｂ ：出射面
３２１ ：揺動機構
３２２ ：第１コイル
３２３ ：第２コイル
３２４ ：第３コイル
ＳＲ ：揺動範囲
Ｔ１ ：前期間
Ｔ１１ ：第１移動期間
Ｔ１２ ：第２移動期間
Ｔ１３ ：起動電流測定期間
Ｔ２ ：揺動角度測定期間
Ｔ３ ：後期間
θ ：揺動角度
θ１１ ：第１揺動角度
θ１２ ：第２揺動角度
θ２１ ：起動角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】