CN105526868B - 位移测定方法和位移测定装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及位移测定方法和位移测定装置。具备：图案投影部；图案拍摄部，可相对于该图案投影部相对位移地设置；以及控制部，所述图案投影部能将位移检测图案投影到所述图案拍摄部，该图案拍摄部能对所投影的位移检测图案进行拍摄，所述控制部被构成为将所述图案拍摄部所拍摄的位移检测图案的图像巡回到所述图案投影部，将该图案投影部投影的位移检测图案更新为巡回后的位移检测图案，进而将更新后的位移检测图案投影到所述图案拍摄部，所述图案投影部和所述图案拍摄部间的相对位移通过将巡回而得到的图像中的所述位移检测图案的位移量除以巡回的数目来求取。
Description
技术领域
本发明涉及使用图像来测定位移、偏角的位移测定方法和位移测定装置。
背景技术
以往，在位移、偏角的测定中，将规定的图案投影到图像传感器，检测其变化，由此，进行测定。
为了高精度地进行位移、偏角的测定，对成为基准的规定图案要求高精度，使用将电子束光刻作为原版的图案。
此外，在偏角的测定中，投影系统和拍摄系统的关系旋转，因此，当在投影系统和拍摄系统中存在失真时，伴随着旋转，图像的失真发生变化，在投影系统和拍摄系统中使用的图像（拍摄、投影）设备和光学系统中，要求低失真。
因此，能够高精度地检测位移、偏角的装置是高价的。
发明内容
本发明的目的在于提供能够以简单的结构高精度地测定位移的位移测定方法和位移测定装置。
为了达成上述目的，本发明的位移测定方法是在能进行相对位移的部位的一个部位设置图案投影部并在另一个部位设置图案拍摄部的位移测定装置进行的位移测定方法，具有：从所述图案投影部将位移检测图案投影到所述图案拍摄部的工序；将由该图案拍摄部取得的位移检测图案巡回到所述图案投影部的工序；利用巡回后的位移检测图案来更新该图案投影部的位移检测图案的工序；对更新后的位移检测图案进行投影的工序；以及求取巡回后由所述图案拍摄部取得的图像中的位移检测图案的位移量并将该位移量除以巡回数来得到两部位间的位移的工序。
此外，本发明的位移测定装置具备：图案投影部；图案拍摄部，可相对于该图案投影部相对位移地设置；以及控制部，所述图案投影部能将位移检测图案投影到所述图案拍摄部，该图案拍摄部能对所投影的位移检测图案进行拍摄，所述控制部被构成为将所述图案拍摄部所拍摄的位移检测图案的图像巡回到所述图案投影部，将该图案投影部投影的位移检测图案更新为巡回后的位移检测图案，进而将更新后的位移检测图案投影到所述图案拍摄部，所述图案投影部和所述图案拍摄部间的相对位移通过将巡回而得到的图像中的所述位移检测图案的位移量除以巡回的数目来求取。
此外，在本发明的位移测定装置中，所述相对位移是旋转位移。
此外，在本发明的位移测定装置中，所述相对位移是直线位移。
此外，在本发明的位移测定装置中，所述相对位移是包括旋转位移和直线位移的复合位移。
此外，在本发明的位移测定装置中，所述控制部在每次巡回时使图像旋转360°/巡回数。
进而，此外，在本发明的位移测定装置中，所述位移检测图案具有在中心部作为定心图案的圆图案、作为角度检测用的图案而在所述圆图案的周围与该圆图案同心地配设的线段图案。
根据本发明，是在能进行相对位移的部位的一个部位设置图案投影部并在另一个部位设置图案拍摄部的位移测定装置进行的位移测定方法，具有：从所述图案投影部将位移检测图案投影到所述图案拍摄部的工序；将由该图案拍摄部取得的位移检测图案巡回到所述图案投影部的工序；利用巡回后的位移检测图案来更新该图案投影部的位移检测图案的工序；对更新后的位移检测图案进行投影的工序；以及求取巡回后由所述图案拍摄部取得的图像中的位移检测图案的位移量并将该位移量除以巡回数来得到两部位间的位移的工序，因此，能够以简单的结构高精度地测定此外微小的位移。
此外，根据本发明，具备：图案投影部；图案拍摄部，可相对于该图案投影部相对位移地设置；以及控制部，所述图案投影部能将位移检测图案投影到所述图案拍摄部，该图案拍摄部能对所投影的位移检测图案进行拍摄，所述控制部被构成为将所述图案拍摄部所拍摄的位移检测图案的图像巡回到所述图案投影部，将该图案投影部投影的位移检测图案更新为巡回后的位移检测图案，进而将更新后的位移检测图案投影到所述图案拍摄部，所述图案投影部和所述图案拍摄部间的相对位移通过将巡回而得到的图像中的所述位移检测图案的位移量除以巡回的数目来求取，因此，能够以简单的结构高精度地测定此外微小的位移。
此外，根据本发明，所述控制部在每次巡回时使图像旋转360°/巡回数，因此，能够进行减轻了对图像施加的投影系统和拍摄系统的失真的影响的旋转位移测定。
进而，此外，根据本发明，所述位移检测图案具有在中心部作为定心图案的圆图案、作为角度检测用的图案而在所述圆图案的周围与该圆图案同心地配设的线段图案，因此，在每次所述控制部使得巡回时使图像旋转360°/巡回数时，进行以定心图案为中心的旋转，由此，能够进行减轻了以定心图案为中心的投影系统和拍摄系统的失真影响的旋转位移测定，此外，也能够根据定心图案的变化进行直线位移测定，从而能够同时测定复合位移。
附图说明
图1是本发明的第一实施例的概略结构图。
图2（A）~图2（H）是说明第一实施例的作用的说明图。
图3是本发明的第二实施例的概略结构图。
图4（A）~图4（D）是说明第二实施例的作用的说明图。
图5是本发明的第三实施例的概略结构图。
图6（A）~图6（I）是说明第三实施例的作用的说明图。
图7是示出在本发明中使用的位移检测图案的图。
图8是示出应用本发明的装置的一个例子的截面图。
具体实施方式
以下，参照附图并说明本发明的实施例。
首先，参照图1来说明本发明的第一实施例。
在图1中，1示出图案投影部，2示出图案拍摄部。
前述图案投影部1还具备显示投影用的图案的显示器3、投影光学系统4、储存显示在前述显示器3中的图案的第一图像存储器5。关于前述显示器3，例如可举出液晶显示器、有机液晶显示器、等离子体显示器、布朗管等，能够显示图案的显示器根据用途来选择而使用。在前述第一图像存储器5中储存有位移检测用的图案。
前述图案拍摄部2具备对投影的图案进行拍摄的拍摄传感器7、将图像引导至该拍摄传感器7的光接收光学系统8、储存由前述拍摄传感器7所拍摄的图像的第二图像存储器9。作为前述拍摄传感器7，可举出CCD或CMOS传感器等。
此外，在图中，11是控制部，控制向前述第一图像存储器5的图像数据的写入、读出、向前述第二图像存储器9的图像数据的写入、读出。进而，前述控制部11基于由前述拍摄传感器7取得的图像来运算偏角（前述图案拍摄部2相对于前述图案投影部1的旋转角）（以下，作为旋转位移）。
前述图案投影部1、前述图案拍摄部2被配设在同一光轴12上，进而，前述图案拍摄部2能够以前述光轴12为中心旋转。前述图案拍摄部2被设置在被测定部（未图示）。
关于前述图案投影部1和前述图案拍摄部2间的信号的授受，使用无线通信、光通信等方法。此外，在测定被限定的角度的情况下，也能够使用有线通信。
由前述投影光学系统4、前述光接收光学系统8构成的光学系统13是平行光的成像光学系统（倍率为1:1），进而，该光学系统13被构成为前述图案投影部1和前述图案拍摄部2的位置关系不对像产生影响。此外，前述光学系统13被构成为在前述图案投影部1和前述图案拍摄部2正对的状态下显示在前述显示器3中的像在前述拍摄传感器7上不为倒像。作为结构的一个例子，在以前事先使前述图案投影部1旋转180°等。
此外，在前述拍摄传感器7设定基准线17（或坐标轴）（参照图2（A）~图2（H）），前述控制部11基于该基准线17和所投影的位移检测图案15（参照图2（A）~图2（H））来测定前述图案拍摄部2的旋转角。
接着，参照图2（A）~图2（H）来说明第一实施例的作用。
在以下的说明中，示出了前述图案拍摄部2相对于前述图案投影部1进行了规定角度旋转的状态。在图2（A）~图2（H）中，示出了前述显示器3和前述拍摄传感器7，该拍摄传感器7相对于前述图案投影部1向左旋转位移了10°。
前述控制部11从前述第一图像存储器5读出位移检测图案，并作为位移检测图案15a显示在前述显示器3中。通过前述光学系统13，前述位移检测图案15a被投影到前述拍摄传感器7，通过该拍摄传感器7来取得位移检测图案15a的投影图像。
由于前述拍摄传感器7向左旋转位移了10°，所以投影到该拍摄传感器7的前述位移检测图案15a相对于前述拍摄传感器7（前述基准线17）向右（沿顺时针方向）旋转了10°。因此，从前述拍摄传感器7取得的前述投影图像中的位移检测图案15a成为相对于前述基准线17向右旋转了10°的图像（参照图2（A））。
前述控制部11将取得的前述投影图像储存在前述第二图像存储器9中，进而，转送到前述第一图像存储器5，并储存在该第一图像存储器5中。此外，前述控制部11将储存在前述第一图像存储器5中的投影图像作为位移检测图案15b显示在前述显示器3中。因此，显示在前述显示器3中的位移检测图案从位移检测图案15a更新为位移检测图案15b（图2（B））。
前述控制部11将投影到前述拍摄传感器7而拍摄的前述位移检测图案15b经由前述第二图像存储器9、前述第一图像存储器5巡回到前述显示器3。在此，将显示在前述显示器3中的图像被投影到前述拍摄传感器7进而由该拍摄传感器7取得的图像被储存在前述第一图像存储器5中并再次显示在前述显示器3中为止作为1次的巡回。
经由巡回而显示在前述显示器3中的前述位移检测图案15b相对于前述显示器3的基准线14向右旋转了10°（图2（B））。
进而，前述位移检测图案15b被投影到前述拍摄传感器7，由该拍摄传感器7取得投影图像作为位移检测图案15c。由于前述拍摄传感器7旋转位移了10°，所以投影到该拍摄传感器7的前述位移检测图案15c相对于前述拍摄传感器7进一步旋转了10°。即，在前述拍摄传感器7上，前述位移检测图案15c相对于前述基准线17旋转了20°（图2（B））。
与上述同样地，前述控制部11利用由前述拍摄传感器7取得的投影图像在前述第二图像存储器9中重写前述位移检测图案15c，进而，将前述投影图像转送到前述第一图像存储器5，利用前述位移检测图案15c来重写该第一图像存储器5的图像。进而，前述控制部11使前述位移检测图案15c显示在前述显示器3中（图2（C））。
在第二次的巡回中，显示在前述显示器3中的前述位移检测图案15c相对于前述显示器3的基准线14旋转了20°。进而，通过将前述显示器3的前述位移检测图案15c投影到前述拍摄传感器7，从而所投影的位移检测图案15c相对于前述拍摄传感器7的基准线17旋转了30°（图2（C））。
进而，前述控制部11从前述拍摄传感器7取得投影图像，使该投影图像巡回，并使该投影图像作为位移检测图案15d显示在前述显示器3中。在第三次的巡回中，显示在前述显示器3中的该位移检测图案15d相对于前述显示器3的基准线14旋转了30°（图2（D））。
当前述位移检测图案15d投影到前述拍摄传感器7时，所投影的位移检测图案15d相对于前述拍摄传感器7的前述基准线17旋转了40°。
因而，投影到前述拍摄传感器7的位移检测图案15相对于前述基准线17的旋转角在每次使图像巡回时增大了前述拍摄传感器7的旋转位移。
即，当使巡回的次数为n次时，使前述图案拍摄部2相对于前述图案投影部1的旋转位移角度为θ，投影到前述拍摄传感器7的前述位移检测图案15相对于前述基准线17的旋转角ω为ω＝ｎθ。
在图2（H）的例子中，使图像数据巡回8次，最后投影的位移检测图案15h相对于拍摄传感器7的基准线的旋转角为80°＝10°×8（图2（H））。
在使前述θ为未知的值来测定该θ的情况下，从图像上测定前述位移检测图案15相对于前述拍摄传感器7的旋转角ω，将该旋转角ω除以（巡回数n），由此，能够测定θ。关于所得到的θ，得到与测定n次来平均化同样的结果，测定精度提高。
进而，理论上，没有巡回数的限制，能够使巡回数为数千次、数万次。例如，当在前述拍摄传感器7的旋转位移角为0.00001°的微小角的情况下使巡回数为10万次时，最终得到的旋转角ω为1°。将该旋转角ω除以10万，由此，能够测定前述拍摄传感器7的微小的旋转角。即，即使是在前述位移检测图案15中不能检测的那样的微小角，也能够高精度地测定。
前述位移检测图案15是例示，能够采用各种位移检测图案15。
进而，在上述实施例中，基于由前述拍摄传感器7取得的图像来求取旋转角ω，但是，转送到前述第一图像存储器5的图像与由前述拍摄传感器7取得的图像相同，因此，也可以基于储存在前述第一图像存储器5中的图像来测定旋转角ω，进而测定θ。
在上述说明中，为前述图案拍摄部2相对于前述图案投影部1的旋转位移，但是能够同样地测定前述图案拍摄部2相对于前述图案投影部1的直线的位移。
此外，在上述说明中，前述图案拍摄部2旋转，前述图案投影部1固定，但是，也能够通过固定前述图案拍摄部2且前述图案投影部1旋转的结构来实施。在本发明中，能够测定前述图案投影部1与前述图案拍摄部2的相对旋转位移。
参照图3来说明测定直线位移的第二实施例。
在图3中，对与图1中示出的部分同等的部分标注相同的附图标记，省略其说明。
在图3中，1示出图案投影部，2示出图案拍摄部，前述图案投影部1具备显示器3、光学系统13、第一图像存储器5。前述图案拍摄部2具备拍摄传感器7、第二图像存储器9。在前述第一图像存储器5中储存有位移检测用的图案。前述图案拍摄部2能够相对于前述图案投影部1直线位移。
在前述图案投影部1、前述图案拍摄部2正对的状态（在前述图案投影部1、前述图案拍摄部2间没有相对位移的状态）下，前述显示器3、前述图案拍摄部2位于前述光学系统13的光轴上。
前述光学系统13将显示在前述显示器3中的位移检测图案15（参照图4（A）~图4（D））投影到前述拍摄传感器7上。此外，前述光学系统13被构成为投影到前述拍摄传感器7的像不为倒像。例如，使显示在前述显示器3中的位移检测图案15旋转180°。进而，为了使前述图案投影部1与前述图案拍摄部2之间的距离的变化不对测定产生影响，使前述光学系统13为远心光学系统是优选的。
在图4（A）~图4（D）中，使前述图案拍摄部2相对于前述图案投影部1在水平方向（在图示中，右方）位移了Δ。
使储存在前述第一图像存储器5中的位移检测图案15a显示在前述显示器3上。此外，前述位移检测图案15a位于前述显示器3的基准线14上。
当通过前述光学系统13将前述位移检测图案15a投影到前述拍摄传感器7时，前述拍摄传感器7向右位移了Δ。因此，所投影的位移检测图案15a为比前述拍摄传感器7的基准线17向左位移了Δ的位置（图4（A））。
由前述拍摄传感器7来拍摄投影图像，图像储存在前述第二图像存储器9中。前述控制部11将储存在前述第二图像存储器9中的图像进一步转送到前述第一图像存储器5，储存在该第一图像存储器5中。此外，前述控制部11将储存在前述第一图像存储器5中的图像作为位移检测图案15b显示在前述显示器3中。显示在前述显示器3中的位移检测图案从位移检测图案15a更新为位移检测图案15b。此外，该位移检测图案15b显示在从前述显示器3的前述基准线14向左位移了Δ的位置（图4（B））。
即，前述控制部11将投影到前述拍摄传感器7而拍摄的前述位移检测图案15经由前述第二图像存储器9、前述第一图像存储器5巡回到前述显示器3。
进而，前述位移检测图案15b被投影到前述拍摄传感器7，由前述拍摄传感器7取得位移检测图案15b的图像来作为投影像。投影到前述拍摄传感器7的前述位移检测图案15b相对于前述基准线17进一步向左位移了Δ。即，在前述拍摄传感器7上，前述位移检测图案15b相对于前述基准线17位移2×Δ（图4（B））。
因此，在每次巡回时，显示在前述拍摄传感器7中的位移检测图案15相对于前述拍摄传感器7的前述基准线17每Δ地进行位移（图4（C）、图4（D））。
因而，在巡回n次之后，前述控制部11基于由前述拍摄传感器7取得的图像来测定位移。在图4（A）~图4（D）中，由于进行了4次巡回，所以最终得到的位移为4Δ，将4Δ除以4，由此，能够测定Δ。
在本实施例中，也与对位移Δ进行n次测定来平均化同等，因此，测定精度提高。进而，只要投影到前述拍摄传感器7的前述位移检测图案15不超过前述拍摄传感器7的拍摄范围，则能够增大巡回数。因此，也能够测定在前述位移检测图案15自身中不能检测的那样的微小的位移。
再有，前述位移检测图案15是例示，能够采用各种的位移检测图案15。
图5示出了第三实施例。在图5中，对与图1中示出的部分同等的部分标注相同的附图标记，省略其说明。
在第三实施例中，相对于第一实施例，还具备图像变换部19。
该图像变换部19在每一巡回时使图像旋转对360°进行N（整数）等分后的角度。控制部11为如下的结构：进行由图案投影部1的投影、由图案拍摄部2的图像的拍摄、第二图像存储器9的图像的导入、读出、由前述图像变换部19的图像的旋转、向第一图像存储器5的图像的送出、从该第一图像存储器5的图像的读出、向显示器3的显示的控制，使这巡回N次。
由该旋转造成的偏角通过巡回N次变为N倍而能够检测，并且能够减轻施加到图像的投影系统和拍摄系统的失真的影响。进而，能够通过使N的值变大来实质地除去。
即，通过图像变换，图像旋转通过N次回到原来的状态，因此，图像变换对角度检测不会施加影响。此外，图像相对于投影系统和拍摄系统旋转N次，由此，巡回N次后的图像关于投影系统和拍摄系统的旋转方向的失真被平均化，失真的影响与巡回次数相应地变小。
参照图6（A）~图6（I）来说明第三实施例的作用。
在以下的说明中，示出了前述图案拍摄部2相对于前述显示器3旋转了规定角度（θ＝10°）的状态。在图示中，示出了前述显示器3和前述拍摄传感器7，该拍摄传感器7相对于前述图案投影部1向左旋转位移了10°。此外，采用8次巡回。因此，在1次的巡回中图像旋转的角度为（360°／8＝45°）。
在前述显示器3中显示位移检测图案15a，该位移检测图案15a被投影到前述拍摄传感器7。前述拍摄传感器7向左旋转位移了10°，因此，投影到该拍摄传感器7的前述位移检测图案15a相对于前述拍摄传感器7（基准线17）向右（沿顺时针方向）旋转了10°。
由前述拍摄传感器7取得前述位移检测图案15a的投影图像，该投影图像经由前述图像变换部19巡回到前述第一图像存储器5。在巡回的过程中，前述投影图像由前述图像变换部19旋转45°。
在前述显示器3中显示旋转后的位移检测图案15b，该位移检测图案15b相对于显示器3的基准线14旋转了（10°＋45°＝55°）。
同样地进行总计8次巡回，在每次巡回时，显示在前述显示器3中的位移检测图案15c、15d、15e、15f、15g、15h、15i相对于前述基准线14依次旋转（20°＋90°）、（30°＋135°）、（40°＋180°）、（50°＋225°）、（60°＋270°）、（70°＋315°）、（80°＋360°）。
图像通过8次的巡回而旋转360°，因此，得到的角度ω为旋转位移θ×8，将得到的角度ω除以巡回数8，由此，得到前述图案拍摄部2相对于前述图案投影部1的旋转位移θ。
接着，利用图7来说明在上述实施例中使用的位移检测图案的一个例子。
在以下说明的位移检测图案21是本申请人在日本国特开2013-246110号中提出的。
该位移检测图案21的基本形状是圆的，该位移检测图案21的中心被构成为与光学系统的光轴大致一致。
前述位移检测图案21由在中心部作为定心图案（centering pattern）的圆图案25、作为角度检测用的图案而在前述圆图案25的周围与该圆图案25同心地配设的线段图案26以及基准指示图案27构成。前述圆图案25是用规定的线宽度所描绘的多个正圆（在图示中，2个同心多重圆）。关于定心图案，只要是能求取中心的图案，则也可以是例如十字线。
前述线段图案26是在半径方向上延伸的规定长度的线段26a（图中，涂满黑的部分）以等角度间距在整个圆周配置的结构，此外，是由该线段26a形成的环状的轨迹。各线段26a为楔形状，具有360°/2n的中心角α。此外，前述线段图案26的中心与前述圆图案25的中心相同。
前述基准指示图案27形成在前述线段图案26的内侧，与前述线段图案26为同心的圆弧形状。此外，前述基准指示图案27在圆周方向上分割为多个图案，由1个位置指示图案27a和配置在该位置指示图案27a的两侧的方向指示图案27b构成。前述基准指示图案27具有示出前述位移检测图案21的旋转的基准位置的功能。
在前述线段26a、前述位置指示图案27a、前述方向指示图案27b中，可以使光为非反射，使其他的部分为反射，或者可以使前述线段26a、前述位置指示图案27a、前述方向指示图案27b为反射，使其他的部分为非反射。在以下的说明中，使前述线段26a、前述位置指示图案27a、前述方向指示图案27b为非反射来说明。
根据前述位移检测图案21，能够通过检测前述线段图案26的旋转方向的位移来测定旋转位移。此外，根据前述位移检测图案21，能够利用前述圆图案25来检测前述位移检测图案21的中心位置的偏离，由此，即测定直线位移。
图8示出在测量装置中使用本实施例的旋转位移、直线位移测定装置的情况，此外作为测量装置的一个例子而示出了全站仪30。
在图8中，31示出调平部，32示出基台部，33示出架台，34示出望远镜部。
在前述基台部32设置架台基底35，中空轴36从该架台基底35向上方突出。前述架台33的旋转轴37经由轴承38旋转自由地嵌合于该中空轴36。作为旋转部的前述架台基底35以前述旋转轴37为中心在水平方向上旋转。
从前述架台基底35的下表面，轴部支架41嵌合于前述架台基底35，该轴部支架41与前述旋转轴37的下端部对峙地设置，并且与前述旋转轴37配置在同一轴心上。
在前述旋转轴37的下端部形成有轴部空间42，在前述轴部支架41形成有支架空间43。
在前述轴部空间42设置有图案拍摄部，即拍摄传感器7、光接收光学系统8。在前述支架空间43设置有图案投影部，即显示器3、投影光学系统4。
前述拍摄传感器7、前述光接收光学系统8、前述显示器3、前述投影光学系统4设置在前述旋转轴37的轴心上，前述投影光学系统4、前述光接收光学系统8的光轴与前述旋转轴37的轴心一致。
由前述拍摄传感器7、前述光接收光学系统、前述显示器3、前述投影光学系统4构成第一位移测定装置40。
在前述中空轴36设置有水平旋转齿轮44，在前述架台33设置有水平旋转电动机45。水平驱动齿轮46固定于该水平旋转电动机45的输出轴，该水平驱动齿轮46与前述水平旋转齿轮44啮合。
通过前述水平旋转电动机45的驱动，前述架台33以前述旋转轴37为中心在水平方向上旋转。
旋转轴48从前述望远镜部34在水平方向上延伸出，该旋转轴48经由轴承49旋转自由地被前述架台33支承。作为旋转部的前述望远镜部34以前述旋转轴48为中心在铅直方向上旋转。
铅直旋转齿轮51固定于前述旋转轴48，铅直驱动齿轮52啮合于该铅直旋转齿轮51。在前述架台33设置有铅直旋转电动机53，前述铅直驱动齿轮52固定于该铅直旋转电动机53的输出轴。
前述铅直旋转电动机53旋转驱动，由此，前述旋转轴48经由前述铅直驱动齿轮52、前述铅直旋转齿轮51而旋转，前述望远镜部34与该旋转轴48一体地在铅直方向上旋转。
在前述旋转轴48的一个端部形成有轴部空间55，在前述架台33与前述一个端部同心地设置有中空的轴支承部56。支架57嵌合于该轴支承部56，在该支架57形成有支架空间58。前述支架57与前述旋转轴48的一个端部对峙，前述支架57位于前述旋转轴48的轴心上。
在前述轴部空间55设置有图案拍摄部，即拍摄传感器62、光接收光学系统63，在前述支架空间58设置有图案投影部，即显示器65、投影光学系统66。前述光接收光学系统63、前述投影光学系统66的光轴与前述旋转轴48的轴心一致。
由前述拍摄传感器62、光接收光学系统63、前述显示器65、前述投影光学系统66构成第二位移测定装置67。
关于利用前述第一位移测定装置40、前述第二位移测定装置67的旋转、直线位移的测定，如前述那样，因此，省略说明。
因而，前述架台33的水平方向的旋转、直线位移利用前述第一位移测定装置40来测定，前述望远镜部34的高低方向的旋转、直线位移利用前述第二位移测定装置67来测定。
Claims (7)
1.一种位移测定方法，是在能进行相对位移的部位的一个部位设置图案投影部并在另一个部位设置图案拍摄部的位移测定装置进行的位移测定方法，其中，具有：从所述图案投影部将位移检测图案投影到所述图案拍摄部的工序；将由该图案拍摄部取得的位移检测图案巡回到所述图案投影部的工序；利用巡回后的位移检测图案来更新该图案投影部的位移检测图案的工序；对更新后的位移检测图案进行投影的工序；以及求取巡回后由所述图案拍摄部取得的图像中的位移检测图案的位移量并将该位移量除以巡回数来得到两部位间的位移的工序。
2.一种位移测定装置，其具备：图案投影部；以及图案拍摄部，可相对于该图案投影部相对位移，所述图案投影部能将位移检测图案投影到所述图案拍摄部，该图案拍摄部能对所投影的位移检测图案进行拍摄，其中，所述位移测定装置还具备控制部，该控制部被构成为将所述图案拍摄部所拍摄的位移检测图案的图像巡回到所述图案投影部，将该图案投影部投影的位移检测图案更新为巡回后的位移检测图案，进而将更新后的位移检测图案投影到所述图案拍摄部，所述图案投影部和所述图案拍摄部间的相对位移通过将巡回而得到的图像中的所述位移检测图案的位移量除以巡回的数目来求取。
3.根据权利要求2所述的位移测定装置，其中，所述相对位移是旋转位移。
4.根据权利要求2所述的位移测定装置，其中，所述相对位移是直线位移。
5.根据权利要求2所述的位移测定装置，其中，所述相对位移是包括旋转位移和直线位移的复合位移。
6.根据权利要求3或权利要求5所述的位移测定装置，其中，所述控制部在每次巡回时使图像旋转360°/巡回数。
7.根据权利要求3或权利要求5所述的位移测定装置，其中，所述位移检测图案具有在中心部作为定心图案的圆图案、作为角度检测用的图案而在所述圆图案的周围与该圆图案同心地配设的线段图案。
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