JP2007071790A - Ｍｅｍｓの動作診断装置及び動作診断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＭＥＭＳの動作を解析できる動作診断装置を提供する。
【解決手段】準単色光を反射光と透過光とに二分するビームスプリッター５４と、この反射光が照射されて測定光を反射するＭＥＭＳ３０と、透過光が照射されて参照光を反射する鏡面ミラー５５と、測定光及び参照光が合わさった干渉光から干渉像を形成する光学系５７、５８と、干渉像を時系列撮像するデジタル撮像装置５９と、その画像データからＭＥＭＳ３０の動作を解析する解析手段とを備え、解析手段は、撮像画像から信号強度と信号強度のヒルベルト変換した値とを求め、それらの値から当該画像の各空間位置における位相差を算出し、時系列画像の位相差からＭＥＭＳの変形の時系列過程を解析する。準単色光を干渉計の光源としているため、綺麗な干渉縞の現われた干渉像が得られ、この干渉像にヒルベルト変換位相解析法を適用してＭＥＭＳ動作の時空間的な変位を精密に計測できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＭＥＭＳ（Micro electro mechanical system）の動作を診断する装置と診断方法に関し、特に、ＭＥＭＳの動作に伴う時空間での変形を解析できるようにしたものである。

従来から、観察対象の変形を解析する方法として、位相シフト法が知られている。この方法では、観察対象から反射した測定光と参照光とが合わさった干渉光の強度を測定し、測定光と参照光との位相差φを求める。このとき、参照光と測定光との間に異なる位相差を付加した複数の干渉光の強度を測定し、それらの強度から、参照光と測定光との本来の位相差φを算出する。そして、変形前の位相差φ(before)と変形後の位相差φ(after)との差分Δφから変形量を計算する。
しかし、この方法では、複数枚の位相シフトした干渉画像を取り込む間、観察物体が静止している必要があり、観察対象が連続的に動く場合には解析できない。

そこで、本発明の発明者は、位相シフト法に代わって、観察物体の空間的及び時間的な変形による干渉パターンの位相変化を、連続的に撮像した一連の干渉パターンのみから解析できる変形計測方法（ヒルベルト変換位相解析法）を開発して下記特許文献１に開示している。
この方法では、電子スペックル干渉法で得られるスペックルパターン（観察物体の粗面をレーザ光で照射したときに観察面に生じる斑点状の模様）の干渉像の時空間的変位をヒルベルト変換位相解析法で解析する。

図５は、この方法を実施する干渉光学系装置を模式的に示している。この装置は、レーザ光を出射する半導体レーザ光源（ＬＤ）１１と、レーザ光を透過光と反射光とに二分するハーフミラー１７と、ハーフミラー１７で反射されたレーザ光を観察物体１２に向けて反射する粗面ミラー１６と、粗面ミラー１６の位置を移動する圧電アクチュエータ（ＰＺＴ）１５と、レーザ光が観察物体１２に照射して生じるスペックルパターンを撮影するＣＣＤカメラ等のデジタル撮像装置１４と、半導体レーザ（ＬＤ）１１、圧電アクチュエータ（ＰＺＴ）１５及びデジタル撮像装置１４の動作を制御するタイミング制御装置（コントローラ）２１と、デジタル撮像装置１４で撮影された画像データを解析するコンピュータ２２と、観察物体１２の変形情報を表示する表示装置（ディスプレイ）２３とを備えている。

この装置では、半導体レーザ光源（ＬＤ）１１から出射されたレーザ光が、ハーフミラー１７で二分された後、一方はハーフミラー１７を透過して、他方はハーフミラー１７及び粗面ミラー１６で反射して、観察物体１２を、物体法線に対して略対称な方向から照射する。この二つの光路を通るレーザ光の照射により、各々独立なスペックルパターンが形成され、その二つのスペックルパターンの干渉により、デジタル撮像装置１４の撮像面上には干渉スペックルパターンの像が形成される。この干渉は、二つの光路を通って観察物体１２の同一箇所に到達したレーザ光の位相差により生じる。この干渉スペックルパターンは、デジタル撮像装置１４で光電的に読み取られ、その画像データがコンピュータ２２内のメモリに格納される。

コンピュータ２２は、この画像データに対し、後述するヒルベルト変換法を用いた位相解析処理を施し、観察物体１２の変形に伴って時間的に変化する（ｘ,ｙ）位置での位相差φ（ｘ,ｙ,ｔ_i）を算出する。そして、その位相差の時間的な差分Δφ（＝φ（ｘ,ｙ,ｔ_i+p）−φ（ｘ,ｙ,ｔ_i））から、
Δφ＝４πｗ／λ （数１）
（但し、ｗは変形量、λはレーザ光の波長）
により、観察物体の面外変形の情報ｗを得る。得られた観察物体に関する各情報はディスプレイ２３に表示される。
また、圧電アクチュエータ（ＰＺＴ）１５は、ｗの符号を確定する際に、ハーフミラー１７で反射したレーザ光の光路長を変えるために駆動される。

次に、ヒルベルト変換法を用いた位相解析処理について説明する。
デジタル撮像装置１４が一定のフレームレートで撮影した干渉スペックルパターンの光強度Ｉは、その光強度が時間的に変化しているものとすると、（数２）で与えられる。
Ｉ（ｘ,ｙ,ｔ_i）＝Ｉ₀（ｘ,ｙ,ｔ_i）
＋Ｉ_m（ｘ,ｙ,ｔ_i）ｃｏｓ｛φ（ｘ,ｙ,ｔ_i）｝ （数２）
ｉ＝１，２．３，・・・
ここで、ｘ、ｙはピクセルの座標、ｔ_iは時間、Ｉ₀（ｘ,ｙ,ｔ_i）はバイアス強度（平均強度）、Ｉ_m（ｘ,ｙ,ｔ_i）は変調度である。

また、位相項は、（数３）で表される。
φ（ｘ,ｙ,ｔ_i）＝θ（ｘ,ｙ）＋ψ（ｘ,ｙ,ｔ_i） （数３）
θ（ｘ,ｙ）は初期位相で、粗面物体の場合は空間的にランダムな値をとる。また、ψ（ｘ,ｙ,ｔ_i）は観察物体の変形に伴う時間的な位相変化を示している。
このように、観察物体が変形すると、光路差が変化し、それに応じて撮像面上の各ピクセルの強度レベルがｃｏｓ関数で変化する。

(数２)において、光強度Ｉ（ｘ,ｙ,ｔ_i）及びバイアス強度Ｉ₀（ｘ,ｙ,ｔ_i）の値は、測定により得ることができる。
いま、光強度Ｉからバイアス強度Ｉ₀を差し引いた強度をＩ_cとすると、Ｉ_cは（数４）で表される。
Ｉ_c(ｘ,ｙ,ｔ_i）＝Ｉ（ｘ,ｙ,ｔ_i）−Ｉ₀（ｘ,ｙ,ｔ_i）
＝Ｉ_m（ｘ,ｙ,ｔ_i）ｃｏｓ｛φ（ｘ,ｙ,ｔ_i）｝ （数４）
このＩ_cは、ヒルベルト変換によりｓｉｎ関数に変換することができる。
ヒルベルト変換は、一般に（数５）で定義される。
この変換は、複素関数の実部と虚部との関係を結ぶ積分変換であり、正弦関数に適用すると、
ＨＴ｛ｃｏｓ（ｆ（ｔ））｝＝ｓｉｎ（ｆ（ｔ）） （数６）
の関係が成り立つ。即ち、ｃｏｓ関数は、ヒルベルト変換でｓｉｎ関数に変換される。
ヒルベルト変換したＩ_cの値をＩ_sとすると、Ｉ_sは（数７）で表される。
Ｉ_s(ｘ,ｙ,ｔ_i）＝ＨＴ｛Ｉ_c(ｘ,ｙ,ｔ_i）｝
＝Ｉ_m（ｘ,ｙ,ｔ_i）ｓｉｎ｛φ（ｘ,ｙ,ｔ_i）｝ （数７）

この（数７）と（数４）とを用いて、時間ｔ_iにおけるφ（ｘ,ｙ,ｔ_i）は、（数８）により求めることができる。
φ（ｘ,ｙ,ｔ_i）＝ｔａｎ^-1｛Ｉ_s(ｘ,ｙ,ｔ_i）／Ｉ_c(ｘ,ｙ,ｔ_i）｝ （数８）
従って、Δφは、
Δφ（ｘ,ｙ,ｔ_i）＝φ（ｘ,ｙ,ｔ_i+p）−φ（ｘ,ｙ,ｔ_i） （数９）
によって得られる。
本発明の発明者は、このヒルベルト変換位相解析法をＭＥＭＳの動作診断に応用することを考えた。

ＭＥＭＳは、シリコンウェハから半導体製造技術を用いて形成された動的機構を含む微小機械デバイスである。
図６は、ＭＥＭＳの一例として、自走型ＳＤＡ（Scratch Drive Actuator）の顕微鏡写真を示している。このＳＤＡ３０は、５×５個の素子から成り、これらの素子は、電気的に結合され、また、機械的に緩く結合されている。
図７は、ＳＤＡ３０と、それが配置された基板４０とを模式的に示している。図７（ａ）は斜視図であり、図７（ｃ）は側面図である。また、図７（ｂ）はＳＤＡ３０の一つの素子を拡大して示している。

基板４０は、下層電極４２と、その上に形成された絶縁層４１と、絶縁層４１上に形成されたＳＤＡ用配線４３とを具備し、下層電極４２とＳＤＡ用配線４３との間に、交流電源４４から交流が印加されている。ＳＤＡ３０は、この基板４０上に載置される。
ＳＤＡ３０の個々の素子は、図７（ｂ）に示すように、７０μｍ×７０μｍの平板３１と、３μｍのブッシング３２とを有し、ブッシング３２は、平板３１の偏った位置に下駄の歯状に設けられている。
整列したＳＤＡ３０の各素子は、図７（ｃ）の紙面と直交する方向（後述するＳＤＡの自走方向と直交する方向）に連結されており、また、紙面と平行する方向（ＳＤＡの自走方向）の外周が連結具３３で連結されている。

図８は、ＳＤＡ３０の動作原理を示している。図７（ｃ）に示すように、ＳＤＡ３０の少なくとも１つの素子がＳＤＡ用配線４３に接触していれば、ＳＤＡ３０の各素子は同電位となり、各素子の平板３１と下層電極４２との間に、電位差に応じた静電引力が発生する。平板３１は、下層電極４２との電位差が小さい状態では、図８（ａ）のように、基板４０と平行しているが、下層電極４２との電位差が大きくなると、静電引力で引き付けられて基板４０側に傾斜し、図８（ｂ）のように、基板４０の側に曲がる。このとき、ブッシング３２は前に押し出される。次いで、下層電極４２との電位差が小さくなると、図８（ｃ）のように、平板３１は、基板４０と平行する状態に戻るが、ブッシング３２が絶縁層４１に引っ掛かり、各素子はΔｘだけ移動する。
こうして、ＳＤＡ３０は、交流電源４４から出力される交流の半サイクルごとにΔｘずつ自走する。

従来、こうしたＭＥＭＳについて、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）による形態計測は一般的に行われているが、ＭＥＭＳ全体の挙動を広い視野で精密に計測し、その動作診断を行うことは、あまり例を見ない。そのため、本発明の発明者は、ヒルベルト変換位相解析法を用いてＭＥＭＳの動作診断を実施しようとしたのである。
特開２００４−１０９０７５号公報

しかし、干渉スペックルパターンの時空間的変位をヒルベルト変換位相解析法で解析する特許文献１の方法をＭＥＭＳの動作診断に適用した場合、次のような問題が発生した。
ＭＥＭＳ部品は、シリコンウェハを素材としているため、その表面が鏡面に近く、レーザ光を照射した場合に、強い鏡面反射成分がデジタル撮像装置に直接入射し、解析可能な干渉スペックルパターンを得ることが容易にはできなかった。

本発明は、こうした問題点を解決するものであり、ＭＥＭＳの動作を的確に解析することができる動作診断装置と、その動作診断方法とを提供することを目的としている。

本発明のＭＥＭＳの動作診断装置は、入射する準単色光を反射光と透過光とに二分するビームスプリッターと、この反射光及び透過光の一方が照射されて測定光を反射するＭＥＭＳと、この反射光及び透過光の他方が照射されて参照光を反射する鏡面ミラーと、測定光及び参照光が合わさった干渉光から干渉像を形成する光学系と、ＭＥＭＳの動きに伴う干渉像を時系列で撮像するデジタル撮像装置と、デジタル撮像装置で撮像された画像の各々から信号強度の値と信号強度のヒルベルト変換した値とを求め、それらの値から当該画像の各空間位置での測定光と参照光との位相差を算出し、時系列上に並ぶ前記画像の前記位相差からＭＥＭＳの変形の時系列過程を解析する解析手段とを備えている。
この装置では、準単色化した光を干渉計の光源としているため、スペックルノイズの無いきれいな干渉縞が現われた干渉像を得ることができ、この干渉像にヒルベルト変換位相解析法を適用してＭＥＭＳの動作を解析する。

また、本発明のＭＥＭＳの動作診断装置は、準単色光を生成するために、白色光を発光する光源と、白色光の中の特定の波長の光のみを通す狭帯域フィルタとを備えている。

また、本発明のＭＥＭＳの動作診断方法では、準単色光をビームスプリッターで反射光と透過光とに二分し、この反射光及び透過光の一方をＭＥＭＳに照射して、ＭＥＭＳからの反射光を測定光とし、前記反射光及び透過光の他方を鏡面ミラーに照射して、鏡面ミラーからの反射光を参照光とし、測定光及び参照光が合わさった干渉光から光学系で干渉像を形成し、ＭＥＭＳの動きに伴う干渉像をデジタル撮像装置で時系列的に撮像し、デジタル撮像装置で撮像された画像の各々から信号強度の値と前記信号強度のヒルベルト変換した値とを求め、それらの値から当該画像の各空間位置での測定光と参照光との位相差を算出し、時系列上に並ぶ画像の前記位相差からＭＥＭＳの変形の時系列過程を解析する。
この方法では、準単色化した光を干渉計の光源としているため、スペックルノイズの無いきれいな干渉縞が現われた干渉像を得ることができ、この干渉像にヒルベルト変換位相解析法を適用してＭＥＭＳの動作を解析することができる。

本発明の動作診断装置及び動作診断方法では、ＭＥＭＳの動作に伴う時空間的な変位を精密に計測することができる。また、スペックルパターンを観察する場合と違って、干渉像からＭＥＭＳの初期形状を知ることができる。
従って、使用中のＭＥＭＳのメンテナンスや、ＭＥＭＳの改良・開発に必要な情報を、本発明の動作診断装置及び動作診断方法により得ることができる。

図１は、本発明の実施形態におけるＭＥＭＳの動作診断装置の構成を示している。
この装置は、準単色光を用いてマイケルソン干渉計によりＭＥＭＳの動作を観察するものであり、白色光を発光するメタルハライド光源５１と、特定の波長の光のみを通す狭帯域フィルタ５２と、狭帯域フィルタ５２を通過した光を透過光と反射光とに二分するビームスプリッター５４と、ビームスプリッター５４で反射された準単色光を反射するＭＥＭＳ３０と、ビームスプリッター５４を透過した準単色光を反射する鏡面ミラー５５と、鏡面ミラー５５の位置を移動する圧電アクチュエータ（ＰＺＴ）５６と、ビームスプリッター５４で再び重ね合わされた干渉光が入射する顕微鏡対物レンズ５７と、顕微鏡対物レンズ５７で集光された光を集束して干渉像を生成する接眼レンズ５８と、干渉像を毎秒１０，０００コマ以上の撮影速度で撮影する高速度デジタル撮像装置５９とを備えている。
なお、この装置は、図５と同様に、光源５１、圧電アクチュエータ（ＰＺＴ）５６、高速度デジタル撮像装置５９等の動作を制御するコントローラと、高速度デジタル撮像装置５９で撮影された画像データを解析するコンピュータと、コンピュータで解析された画像を表示する表示装置とを備えているが、図１では省略している。

この装置では、メタルハライド光源５１及び狭帯域フィルタ５２から準単色化された光が出射される。この準単色光は、ビームスプリッター５４に導かれ、入射方向から９０度方向を変えた反射光と、入射方向と同方向の透過光とに二分される。反射光はＭＥＭＳ３０に入射し、鏡面に近い表面を有するＭＥＭＳ３０は、それを反射し、その反射光が再びビームスプリッター５４に入射する。
一方、ビームスプリッター５４を透過した透過光は、鏡面ミラー５５に入射して、鏡面ミラー５５で反射され、その反射光が参照光として再びビームスプリッター５４に入射する。

ＭＥＭＳ３０からの反射光の正反射成分は、ビームスプリッター５４を透過し、ビームスプリッター５４で反射された参照光と合わさり、顕微鏡対物レンズ５７に入射する。接眼レンズ５８は、顕微鏡対物レンズ５７で集光された光を集束して高速度デジタル撮像装置５９の撮像面に干渉像を生成し、高速度デジタル撮像装置５９は、この干渉像を撮像する。
なお、ここでは、顕微鏡対物レンズ５７として、動作距離が約７０ｍｍの顕微鏡用のものを使用し、この動作範囲内に干渉計を構成している。

図２は、高速度デジタル撮像装置５９で撮影したＭＥＭＳ３０（ＳＤＡ）の初期形状を示している（なお、中央の４個の素子は破損している）。ＳＤＡの各素子には、平板の傾きに応じた数の干渉縞が現われている。縞が現われていない素子は、平板の傾きが無いものである。
ＳＤＡを印加電圧３０Ｖｐｐ、周波数０．０２Ｈｚのサイン波で動作させると、この干渉縞の動く様子が高速度デジタル撮像装置５９で撮影できる。

この高速度デジタル撮像装置５９が撮像した各フレームの画像データを記録した後、コンピュータで処理し、ＭＥＭＳ３０の動作を解析する。このときのコンピュータによる処理は、図５の場合と同じである。
即ち、時刻ｔ_iにおけるフレームから（ｘ,ｙ）位置のピクセルの光強度Ｉ（ｘ,ｙ,ｔ_i）を算出し、また、例えば、印加電圧の１周期の間に撮影した複数のフレームの光強度Ｉ（ｘ,ｙ,ｔ_i）からバイアス強度（平均強度）Ｉ₀（ｘ,ｙ,ｔ_i）を算出し、（数４）によりＩ_c(ｘ,ｙ,ｔ_i）を求める。
Ｉ_c(ｘ,ｙ,ｔ_i）＝Ｉ（ｘ,ｙ,ｔ_i）−Ｉ₀（ｘ,ｙ,ｔ_i） （数４）
次に、Ｉ_c(ｘ,ｙ,ｔ_i）を（数７）によりヒルベルト変換し、Ｉ_s(ｘ,ｙ,ｔ_i）を求める。
Ｉ_s(ｘ,ｙ,ｔ_i）＝ＨＴ｛Ｉ_c(ｘ,ｙ,ｔ_i）｝ （数７）

この（数７）と（数４）とを用いて、（数８）により時間ｔ_iにおけるφ（ｘ,ｙ,ｔ_i）を求める。
φ（ｘ,ｙ,ｔ_i）＝ｔａｎ^-1｛Ｉ_s(ｘ,ｙ,ｔ_i）／Ｉ_c(ｘ,ｙ,ｔ_i）｝ （数８）
同様に、時刻（ｔ_i＋１）におけるフレームから
φ（ｘ,ｙ,ｔ_i+1）＝ｔａｎ^-1｛Ｉ_s(ｘ,ｙ,ｔ_i+1）／Ｉ_c(ｘ,ｙ,ｔ_i+1）｝
（数８’）
を求め、（数１０）により変形量ｗを算出する。
Δφ＝φ（ｘ,ｙ,ｔ_i+1）−φ（ｘ,ｙ,ｔ_i）
＝４πｗ／λ （数１０）
ここで、λは準単色光の波長である。
この処理を、各フレームの各位置のピクセルについて行うことにより、ＭＥＭＳ３０の挙動を定量解析するための情報が得られる。
また、変形量ｗの符号を確定する場合は、図５の装置と同様に、圧電アクチュエータ（ＰＺＴ）５６を駆動して鏡面ミラー５５を動かし、参照光の光路長の変化に伴う干渉縞の間隔の変化を観察し、符号を決定する。

図３は、ヒルベルト変換を施して解析したＭＥＭＳ３０（ＳＤＡ）の動的変位の１ショットをスケール上に図示している。高さ方向の単位はｎｍ、横方向の単位はμｍである。図３の画像は、実際には、ＳＤＡの挙動を再現する動きを示す。
また、図４は、ＳＤＡの特定の素子に着目し、ブッシング付近の平板の変位について測定した結果（ａ）と、平板端部の変位について測定した結果（ｂ）とを示している。縦軸は変形量（単位ｎｍ）を示し、横軸は時間（秒）を示している。ブッシング付近ではpv値で４０ｎｍ程度変形し、また、平板端部では６０〜７０ｎｍ変形していることが確認できた。

このように、この診断装置では、準単色光を用いてＭＥＭＳの干渉像を解析しているため、ＭＥＭＳの時空間的な変位を精密に計測することができる。また、スペックルパターンを観察する場合と違って、干渉像からＭＥＭＳの初期形状を知ることができる。
ＭＥＭＳのような微小機械では、質量に対して表面積が相対的に大きくなるため、摩擦や吸着などによる非線形効果がマクロな構造物に比して大きく利いてくる。この診断装置では、こうしたＭＥＭＳの非線形的な動作を定量的に解析することが可能であり、その解析結果からＭＥＭＳの改良・開発に必要な情報を得ることができる。

なお、ここでは、高速度デジタル撮像装置を用いて干渉像を撮像する例を示したが、ＭＥＭＳの動作速度によっては、通常のデジタル撮像装置を使用することが可能である。
また、ここでは、ＳＤＡの解析について説明したが、これは一例であって、本発明は、他のＭＥＭＳの動作診断にも当然適用できる。

本発明のＭＥＭＳの診断装置及び診断方法は、ＭＥＭＳの動作を定量的に解析することができ、ＭＥＭＳを利用している分野、あるいは、ＭＥＭＳの開発・改良に携わる分野で広く利用することができる。

本発明の実施形態におけるＭＥＭＳの動作診断装置の構成を示す図 本発明の実施形態における動作診断装置で撮影したＳＤＡの初期形状を示す図 本発明の実施形態における動作診断装置で解析したＳＤＡの動的変位を示す図 本発明の実施形態における動作診断装置で解析したＳＤＡの特定素子についての解析結果を示す図 スペックル干渉像を用いてヒルベルト変換位相解析法を行う装置の構成図 ＳＤＡの顕微鏡写真 ＳＤＡ及び基板の構成を模式的に示す図 ＳＤＡの動作原理を示す図

符号の説明

１１ 半導体レーザ光源
１２ 観察物体
１４ デジタル撮像装置
１５ 圧電アクチュエータ（ＰＺＴ）
１６ 粗面ミラー
１７ ハーフミラー
２１ タイミング制御装置（コントローラ）
２２ コンピュータ
２３ 表示装置（ディスプレイ）
３０ ＭＥＭＳ（ＳＤＡ）
３１ 平板
３２ ブッシング
３３ 連結具
４０ 基板
４１ 絶縁層
４２ 下層電極
４３ ＳＤＡ用配線
４４ 交流電源
５１ メタルハライド光源
５２ 狭帯域フィルタ
５４ ビームスプリッター
５５ 鏡面ミラー
５６ 圧電アクチュエータ（ＰＺＴ）
５７ 顕微鏡対物レンズ
５８ 接眼レンズ
５９ 高速度デジタル撮像装置

Claims (3)

1. 入射する準単色光を反射光と透過光とに二分するビームスプリッターと、
   前記反射光及び透過光の一方が照射されて測定光を反射するＭＥＭＳと、
   前記反射光及び透過光の他方が照射されて参照光を反射する鏡面ミラーと、
   前記測定光及び参照光が合わさった干渉光から干渉像を形成する光学系と、
   前記ＭＥＭＳの動きに伴う前記干渉像を時系列で撮像するデジタル撮像装置と、
   前記デジタル撮像装置で撮像された画像の各々から信号強度の値と前記信号強度のヒルベルト変換した値とを求め、それらの値から当該画像の各空間位置での前記測定光と前記参照光との位相差を算出し、時系列上に並ぶ前記画像の前記位相差から前記ＭＥＭＳの変形の時系列過程を解析する解析手段と
   を備えることを特徴とするＭＥＭＳの動作診断装置。
2. 前記準単色光を生成するために、白色光を発光する光源と、白色光の中の特定の波長の光のみを通す狭帯域フィルタとを備えることを特徴とする請求項１に記載のＭＥＭＳの動作診断装置。
3. 準単色光をビームスプリッターで反射光と透過光とに二分し、
   前記反射光及び透過光の一方をＭＥＭＳに照射して、前記ＭＥＭＳからの反射光を測定光とし、
   前記反射光及び透過光の他方を鏡面ミラーに照射して、前記鏡面ミラーからの反射光を参照光とし、
   前記測定光及び参照光が合わさった干渉光から光学系で干渉像を形成し、
   前記ＭＥＭＳの動きに伴う前記干渉像をデジタル撮像装置で時系列的に撮像し、
   前記デジタル撮像装置で撮像した画像の各々から信号強度の値と前記信号強度のヒルベルト変換した値とを求め、それらの値から当該画像の各空間位置での前記測定光と前記参照光との位相差を算出し、時系列上に並ぶ前記画像の前記位相差から前記ＭＥＭＳの変形の時系列過程を解析する
   ことを特徴とするＭＥＭＳの動作診断方法。