(57)【要約】【課題】より高精度に三次元形状測定を行うことが可能な三次元形状測定装置を提供する。【解決手段】本発明に係る三次元形状測定装置１は、被検物２の画像を複数の部分画像に分割して撮像取得する撮像光学系３０と、撮像光学系３０の光軸方向に所定の幅を有するシート光Ｉ１〜Ｉ３を光軸方向（光軸Ｏ）に対し略直角な方向から被検物２に照明する照明部２０と、被検物２にシート光Ｉ１〜Ｉ３が照明された状態で撮像光学系３０により撮像取得された複数の部分画像に基づいて、被検物２の三次元形状を算出する画像処理部４１とを備えて構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検物の画像を複数の部分画像に分割して撮像取得する撮像光学系と、
前記撮像光学系の光軸方向に所定の幅を有する照明光を前記光軸方向と交差する方向から前記被検物に照明する照明部と、
前記被検物に前記照明光が照明された状態で前記撮像光学系により撮像取得された前記複数の部分画像に基づいて、前記被検物の三次元形状を算出する画像処理部とを備えて構成されることを特徴とする三次元形状測定装置。
【請求項２】
前記被検物を前記光軸方向へ移動可能に支持するステージ部を備え、
前記ステージ部に支持された前記被検物が所定の移動ピッチで前記光軸方向へ移動する毎に、前記撮像光学系による前記撮像取得が行われ、
前記画像処理部は、前記被検物が前記所定の移動ピッチで移動する毎に前記撮像光学系により撮像取得された前記複数の部分画像と、前記撮像取得が行われるときの前記被検物の位置情報とに基づいて、前記被検物の三次元形状を算出することを特徴とする請求項１に記載の三次元形状測定装置。
【請求項３】
前記撮像光学系は、前記複数の部分画像をそれぞれ撮像取得する複数のＣＣＤ撮像素子を有して構成されることを特徴とする請求項１もしくは請求項２に記載の三次元形状測定装置。
【請求項４】
前記照明光が前記光軸方向と交差する面内で延びるシート光であり、
前記照明部は、前記撮像光学系の焦点深度内において前記光軸方向に並ぶ複数の前記シート光を前記被検物に照明するように構成されることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の三次元形状測定装置。
【請求項５】
被検物の画像を撮像取得する撮像光学系と、
前記撮像光学系の光軸方向に所定の幅を有する照明光を前記光軸方向と交差する方向から前記被検物に照明する照明部と、
前記被検物に前記照明光が照明された状態で前記撮像光学系により撮像取得された前記被検物の画像に基づいて、前記被検物の三次元形状を算出する画像処理部とを備え、
前記照明部は、前記撮像光学系の焦点深度内において前記光軸方向に並ぶ複数の前記照明光を前記被検物に照明するように構成されることを特徴とする三次元形状測定装置。
【請求項６】
前記照明光が前記光軸方向と交差する面内で延びるシート光であることを特徴とする請求項５に記載の三次元形状測定装置。
【請求項７】
前記被検物を前記光軸方向へ移動可能に支持するステージ部を備え、
前記ステージ部に支持された前記被検物が所定の移動ピッチで前記光軸方向へ移動する毎に、前記撮像光学系による前記撮像取得が行われ、
前記画像処理部は、前記被検物が前記所定の移動ピッチで移動する毎に前記撮像光学系により撮像取得された前記被検物の画像と、前記撮像取得が行われるときの前記被検物の位置情報とに基づいて、前記被検物の三次元形状を算出することを特徴とする請求項５もしくは請求項６に記載の三次元形状測定装置。
【請求項８】
前記所定の移動ピッチは、前記複数の前記照明光におけるピッチ間隔の整数倍であることを特徴とする請求項７に記載の三次元形状測定装置。
【請求項９】
前記撮像光学系は、前記被検物の画像を複数の部分画像に分割して撮像取得するように構成されており、
前記画像処理部は、前記複数の部分画像に基づいて前記被検物の三次元形状を算出することを特徴とする請求項５から請求項８のうちいずれか一項に記載の三次元形状測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体の三次元形状を測定するための形状測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工業製品等の物体の表面形状を非接触で測定する技術は従来から種々提案されており、その一つに光学式の三次元形状測定装置がある。光学式の三次元形状測定装置にも種々の方式、構成のものがあるが、その中で、物体に斜め方向からシート状の光を投影してスキャンさせ、物体に投影して得られるライン状の光の基準位置からのずれ量に基づいて、被検物の三次元形状を測定するものがある（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特許第１７５９４７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、物体に投影して得られるライン状の光の位置は、ＣＣＤ撮像素子で撮像された画像における輝度のピークの位置として、ピクセル毎に判断される。しかしながら、輝度のピークの位置は、ピクセル毎に規定される座標上に位置するとは限らず、ピクセル毎の座標から外れる（すなわち、サブピクセルの領域になる）場合があり、誤差の一因となっていた。
【０００４】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、より高精度に三次元形状測定を行うことが可能な三次元形状測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような目的達成のため、第１の発明に係る三次元形状測定装置は、被検物の画像を複数の部分画像に分割して撮像取得する撮像光学系と、前記撮像光学系の光軸方向に所定の幅を有する照明光を前記光軸方向と交差する方向から前記被検物に照明する照明部と、前記被検物に前記照明光が照明された状態で前記撮像光学系により撮像取得された前記複数の部分画像に基づいて、前記被検物の三次元形状を算出する画像処理部とを備えて構成される。
【０００６】
また、上述の発明において、前記被検物を前記光軸方向へ移動可能に支持するステージ部を備え、前記ステージ部に支持された前記被検物が所定の移動ピッチで前記光軸方向へ移動する毎に、前記撮像光学系による前記撮像取得が行われ、前記画像処理部は、前記被検物が前記所定の移動ピッチで移動する毎に前記撮像光学系により撮像取得された前記複数の部分画像と、前記撮像取得が行われるときの前記被検物の位置情報とに基づいて、前記被検物の三次元形状を算出することが好ましい。
【０００７】
また、上述の発明において、前記撮像光学系は、前記複数の部分画像をそれぞれ撮像取得する複数のＣＣＤ撮像素子を有して構成されることが好ましい。
【０００８】
また、上述の発明において、前記照明光が前記光軸方向と交差する面内で延びるシート光であり、前記照明部は、前記撮像光学系の焦点深度内において前記光軸方向に並ぶ複数の前記シート光を前記被検物に照明するように構成されることが好ましい。
【０００９】
また、第２の発明に係る三次元形状測定装置は、被検物の画像を撮像取得する撮像光学系と、前記撮像光学系の光軸方向に所定の幅を有する照明光を前記光軸方向と交差する方向から前記被検物に照明する照明部と、前記被検物に前記照明光が照明された状態で前記撮像光学系により撮像取得された前記被検物の画像に基づいて、前記被検物の三次元形状を算出する画像処理部とを備え、前記照明部は、前記撮像光学系の焦点深度内において前記光軸方向に並ぶ複数の前記照明光を前記被検物に照明するように構成される。
【００１０】
また、上述の発明において、前記照明光が前記光軸方向と交差する面内で延びるシート光であることが好ましい。
【００１１】
また、上述の発明において、前記被検物を前記光軸方向へ移動可能に支持するステージ部を備え、前記ステージ部に支持された前記被検物が所定の移動ピッチで前記光軸方向へ移動する毎に、前記撮像光学系による前記撮像取得が行われ、前記画像処理部は、前記被検物が前記所定の移動ピッチで移動する毎に前記撮像光学系により撮像取得された前記被検物の画像と、前記撮像取得が行われるときの前記被検物の位置情報とに基づいて、前記被検物の三次元形状を算出することが好ましい。
【００１２】
さらに、上述の発明において、前記所定の移動ピッチは、前記複数の前記照明光におけるピッチ間隔の整数倍であることが好ましい。
【００１３】
また、上述の発明において、前記撮像光学系は、前記被検物の画像を複数の部分画像に分割して撮像取得するように構成されており、前記画像処理部は、前記複数の部分画像に基づいて前記被検物の三次元形状を算出することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、より高精度に三次元形状測定を行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好ましい実施形態について説明する。本発明に係る三次元形状測定装置の概略構成を図１に示しており、この三次元形状測定装置１は、被検物２を支持するステージ部１０と、ステージ部１０に支持された被検物２を左右から照明する２つの照明部２０と、照明部２０により照明された被検物２を撮像する撮像光学系３０と、被検物２の三次元形状を算出する画像処理装置４０とを主体に構成される。なお、２つの照明部２０はそれぞれ、撮像光学系３０の光軸Ｏを基準として左右対称に配置される。
【００１６】
ステージ部１０は、試料台１１と、Ｚ駆動部１２とを有して構成される。試料台１１は、被検物２を支持固定するための台であり、測定中に振動等の外乱を極力受けないことが望ましい。Ｚ駆動部１２は、被検物２を支持する試料台１１を鉛直方向に移動させる駆動軸を有して構成されており、これにより、被検物２が鉛直方向、すなわち撮像光学系３０の光軸方向（光軸Ｏの向く方向）へ移動可能に支持されることになる。また、Ｚ駆動部１２は、被検物２全体に照明部２０からの照明光を照明できるようなストロークを有している。
【００１７】
なお、真直度は小さい方が望ましいが、ｘｙ座標キャリブレーションを考えると、ヒステリシスが少なく、また、位置再現性が優れていることが望ましい。また、試料台１１（Ｚ駆動部１２）の鉛直方向の位置情報は、位置情報信号としてＺ駆動部１２から画像処理装置４０へ連続的に送信されるようになっている。
【００１８】
照明部２０は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、３つの光源２１〜２３と、各光源２１〜２３からの光をそれぞれシート光Ｉ１〜Ｉ３にするシリンドリカルレンズ２６とを主体に構成され、シート光Ｉ１〜Ｉ３を撮像光学系３０の光軸方向に対し略直角な方向から被検物２に照明する。シート光Ｉ１〜Ｉ３は、図１および図２（ａ），（ｂ）に示すように、撮像光学系３０の光軸方向に対し略直角な面内で延びるとともに、撮像光学系３０の光軸方向に所定の（被検物２に光等高線２ａ，２ｂ，２ｃが現れるような十分に小さい）幅を有している。このようなシート光を用いることにより、一度に広い範囲で被検物２を照明することが可能になる。
【００１９】
各光源２１〜２３にはＬＥＤやレーザー等が用いられ、各光源２１〜２３から指向性の高い光が発光される。撮像光学系３０の光軸方向に対し略直角な方向に延びる照明部２０の光軸上には、図３（ａ），（ｂ）に示すように、被検物２と対向するシリンドリカルレンズ２６と、第１ミラー２４と、第２ミラー２５とが配置される。
【００２０】
そして、第１光源２１から発光された照明光は、第１ミラー２４でシリンドリカルレンズ２６に向けて反射し、シリンドリカルレンズ２６を透過したのち第１のシート光Ｉ１となって照明部２０から射出される。第２光源２２から発光された照明光は、そのまま直進してシリンドリカルレンズ２６に達し、シリンドリカルレンズ２６を透過したのち第２のシート光Ｉ２となって照明部２０から射出される。第３光源２３から発光された照明光は、第２ミラー２５でシリンドリカルレンズ２６に向けて反射し、シリンドリカルレンズ２６を透過したのち第３のシート光Ｉ３となって照明部２０から射出される。
【００２１】
また、図３（ｂ）に示すように、第１光源２１、第２光源２２、および第３光源２３はそれぞれ、鉛直方向、すなわち撮像光学系３０の光軸方向に互いに異なる高さで配置されており、図１および図２（ａ）に示すように、第１〜第３のシート光Ｉ１〜Ｉ３が撮像光学系３０の光軸方向（鉛直方向）に並んで被検物２に照明される。なおこのとき、第１〜第３のシート光Ｉ１〜Ｉ３は、撮像光学系３０の焦点深度内で並ぶようになっている。これにより、第１〜第３のシート光Ｉ１〜Ｉ３が被検物２に照明されて形成される光等高線２ａ〜２ｃは、全て撮像光学系３０の合焦範囲内となるため、撮像される光等高線２ａ〜２ｃの高コントラスト化やキャリブレーションデータの低減等に繋がり、より高精度の三次元測定が期待できる。
【００２２】
撮像光学系３０は、対物レンズ３１および結像レンズ３２と、４つのＣＣＤ撮像素子３７ａ〜３７ｄとを主体に構成され、４つのＣＣＤ撮像素子３７ａ〜３７ｄを用いて、図５に示すように、被検物２の画像４３を第１〜第４の部分画像４３ａ〜４３ｄに分割して撮像取得する。鉛直方向に延びる撮像光学系３０の光軸Ｏ上には、図１に示すように、対物レンズ３１と、結像レンズ３２と、第３ハーフミラー３３と、第４ハーフミラー３４と、第５ハーフミラー３５と、ミラー３６とがこの順に配置される。
【００２３】
そして、第１〜第３のシート光Ｉ１〜Ｉ３が被検物２に照明されて形成される（反射光である）光等高線２ａ〜２ｃの像は、対物レンズ３１および結像レンズ３２によって、４つのＣＣＤ撮像素子３７ａ〜３７ｄの撮像面上に結像される。このとき、被検物２の側から対物レンズ３１および結像レンズ３２を透過した（光等高線２ａ〜２ｃの）光の一部は、第３ハーフミラー３３で反射して第１ＣＣＤ撮像素子３７ａに達し、残りは第３ハーフミラー３３を透過する。
【００２４】
第３ハーフミラー３３を透過した光の一部は、第４ハーフミラー３４で反射して第２ＣＣＤ撮像素子３７ｂに達し、残りは第４ハーフミラー３４を透過する。第３ハーフミラー３３および第４ハーフミラー３４を透過した光の一部は、第５ハーフミラー３５で反射して第３ＣＣＤ撮像素子３７ｃに達し、残りは第５ハーフミラー３５を透過する。そして、第３ハーフミラー３３、第４ハーフミラー３４、および第５ハーフミラー３５を透過した光は、ミラー３６で反射して第４ＣＣＤ撮像素子３７ｄに達する。
【００２５】
ここで、第１ＣＣＤ撮像素子３７ａは、図５に示される被検物２の画像４３のうち、左上の部分である第１の部分画像４３ａを撮像取得する。第２ＣＣＤ撮像素子３７ｂは、被検物２の画像４３のうち、右上の部分である第２の部分画像４３ｂを撮像取得する。第３ＣＣＤ撮像素子３７ｃは、被検物２の画像４３のうち、右下の部分である第３の部分画像４３ｃを撮像取得する。第４ＣＣＤ撮像素子３７ｄは、被検物２の画像４３のうち、左下の部分である第４の部分画像４３ｄを撮像取得する。
【００２６】
なお、被検物２上の光等高線２ａ〜２ｃの位置と各ＣＣＤ撮像素子３７ａ〜３７ｄの位置とは共役である。また、各ＣＣＤ撮像素子３７ａ〜３７ｄの撮像面上に結像された光等高線２ａ〜２ｃの像は、各ＣＣＤ撮像素子３７ａ〜３７ｄによって光電変換され、画像信号が画像処理装置４０に送られるようになっている。また、光等高線２ａ〜２ｃは、そのまま被検物２の断面形状として処理されるため、レンズ系は極力ディストーションが小さい方が望ましい。設計で抑えきれないディストーションについては、システム構築後ソフトウェアにより補正することもできる。
【００２７】
ところで、ＣＣＤ撮像素子を用いて被検物を撮像し三次元形状を測定する方法では、光学系の倍率とＣＣＤの画素（ピクセル）との関係により、要求精度を満足できない場合がある。信号のデジタル処理の過程において量子化誤差が生じてしまい、原理的に完全な情報の復元ができないからである。一般的には、１画素あたりの物体長の１／２０程度が、測定精度の限界といわれている。
【００２８】
そこで、被検物２の画像４３を複数の部分画像４３ａ〜４３ｄに分割して撮像取得することにより、具体的には、被検物２の表面に現れた光等高線２ａ〜２ｃを複数のＣＣＤ撮像素子３７ａ〜３７ｄで撮像することにより、１つのＣＣＤ撮像素子で撮像できる範囲（視野）は狭くなるものの、１画素あたりの物体長が小さくなるため、信号処理時の量子化誤差を極力小さくすることができる。このように、信号処理時の量子化誤差を小さくすることで、より高精度に三次元形状測定を行うことが可能になる。特に、本実施形態のようにＣＣＤ撮像素子を用いて撮像する場合に、高い効果を得ることができる。
【００２９】
例えば、１００ｍｍ×１００ｍｍの視野を４つのＣＣＤ撮像素子３７ａ〜３７ｄで撮像する場合、１つのＣＣＤ撮像素子における視野（撮像範囲）は、５０ｍｍ×５０ｍｍとなる。２０００画素×２０００画素のＣＣＤ撮像素子を使用する場合、１画素あたりの物体長は２５μｍとなる。そのため、一般的なピクセル内分割性能から、１μｍ程度の精度による測定は可能と考えられる。なお、４０００画素×４０００画素のＣＣＤ撮像素子を用いて、１００ｍｍ×１００ｍｍの視野を一括で撮像することもできるが、画素数が非常に大きくなり高コストとなってしまう。
【００３０】
さて、画像処理装置４０は、画像処理部４１と、表示装置（モニタ等）および入力装置（キーボード等）からなるコンソール４２とを有して構成される。画像処理部４１には、各ＣＣＤ撮像素子３７ａ〜３７ｄからの画像信号と、Ｚ駆動部１２からの位置情報信号とが入力される。そして、画像処理部４１は、第１〜第４ＣＣＤ撮像素子３７ａ〜３７ｄによりそれぞれ撮像取得された第１〜第４の部分画像４３ａ〜４３ｄと、当該撮像取得が行われるときの試料台１１（すなわち、被検物２）の位置情報とに基づいて、被検物２の三次元形状を算出する。
【００３１】
コンソール４２では、入力装置を用いて測定の指示が出されるとともに、表示装置を用いて画像処理部４１での（三次元形状の）算出結果が表示される。また、コンソール４２では、画像処理部４１により構築された三次元データから、被検物２における任意の位置の寸法等を算出できるようになっている。
【００３２】
以上のように構成される三次元形状測定装置１を用いた三次元形状測定について、図４に示すフローチャートを参照しながら以下に説明する。この測定に際しては、まず、ステップＳ１０１において、被検物２をステージ部１０の試料台１１に載置する。
【００３３】
次に、ステップＳ１０２において、測定の仕様を決定する。決定する仕様として、主な項目は二つある。第一の項目は、試料台１１の上下動のレンジ、すなわち被検物２の測定レンジであり、被検物２の大きさによって決まる。第二の項目は、試料台１１の上下動のピッチ、すなわち被検物２の測定ピッチ（移動ピッチ）であり、必要な精度によって決まる。なお、被検物２の測定ピッチが小さいほど測定精度は向上するが、データ処理に時間がかかるので、状況に応じて作業者が決めることになる。
【００３４】
なお、被検物２の測定ピッチ（移動ピッチ）は、撮像光学系３０の光軸方向に並ぶ第１〜第３のシート光Ｉ１〜Ｉ３におけるピッチ間隔の整数倍であることが好ましい。このようにすれば、例えば、被検物２の測定ピッチを各シート光Ｉ１〜Ｉ３におけるピッチ間隔の１倍とした場合、被検物２に現れる光等高線の情報が同じ位置高さについて３回得られることになり、平均化等することにより、さらに高精度な三次元形状測定を行うことが可能になる。なお、被検物２の測定ピッチを各シート光Ｉ１〜Ｉ３におけるピッチ間隔の２倍とすれば、被検物２に現れる光等高線の情報が同じ位置高さについて２回得られることになる。また、上述に限らず、被検物２の測定ピッチを各シート光Ｉ１〜Ｉ３におけるピッチ間隔より小さくしても構わない。
【００３５】
次に、ステップＳ１０３において、ステップＳ１０２で決定した測定仕様に従って測定を開始する。すなわち、被検物２における最初の高さ位置での測定を開始する。
【００３６】
続いて、ステップＳ１０４において、第１〜第３のシート光Ｉ１〜Ｉ３を被検物２に照明して得られる光等高線２ａ〜２ｃを第１〜第４ＣＣＤ撮像素子３７ａ〜３７ｄで撮像し、各ＣＣＤ撮像素子３７ａ〜３７ｄの画像信号を画像処理部４１に送る。また同時に、当該撮像が行われるときの試料台１１（すなわち、被検物２）の位置情報信号を画像処理部４１に送る。
【００３７】
このとき、前述したように、第１ＣＣＤ撮像素子３７ａは第１の部分画像４３ａを撮像取得し、第２ＣＣＤ撮像素子３７ｂは第２の部分画像４３ｂを撮像取得し、第３ＣＣＤ撮像素子３７ｃは第３の部分画像４３ｃを撮像取得し、第４ＣＣＤ撮像素子３７ｄは第４の部分画像４３ｄを撮像取得する（図５を参照）。なお、本実施形態においては、第１〜第３のシート光Ｉ１〜Ｉ３が撮像光学系３０の焦点深度内で並ぶため、図５に示すように、被検物２の画像４３には、各シート光Ｉ１〜Ｉ３によってそれぞれ生じた３つの等高線２ａ，２ｂ，２ｃが現れる。
【００３８】
次に、ステップＳ１０５において、ステップＳ１０２で設定した測定レンジにおける全ての測定が完了したか否かを判定する。判定がＮｏの場合、ステップＳ１０６に進み、Ｚ駆動部１２により試料台１１（すなわち被検物２）を１ピッチだけ上下移動させ（撮像光学系３０の光軸方向に移動させ）、再びステップＳ１０３からステップＳ１０５までの処理を行う。一方、判定がＹｅｓの場合、ステップＳ１０７に進む。
【００３９】
一連の測定が終了した後、ステップＳ１０７において、画像処理部４１は、測定ピッチ毎に撮像取得された各部分画像４３ａ〜４３ｄから得られる等高線情報と、測定ピッチ毎に撮像取得が行われるときの被検物２の位置情報とに基づいて、被検物２の三次元形状を算出しコンピュータ上に構築していく。具体的には、三次元形状を構成する（ｘ，ｙ，ｚ）の点座標群が算出される。
【００４０】
次のステップＳ１０８において、ステップＳ１０７で算出した点座標群をもとに、コンソール４２の表示装置に被検物２の三次元形状を表示する。
【００４１】
そして、次のステップＳ１０９では、コンソール４２を用いて、画像処理部４１により構築された三次元データから被検物２における任意の位置の寸法を算出し、処理を終了する。また、ステップＳ１０９において、被検物２の寸法と設計ＣＡＤデータとの比較を行うようにしてもよい。
【００４２】
図６には、高さ位置の異なる被検物２の複数の画像４４〜４６が示されている。上部にシート光を照明した被検物２の画像４４は、第１〜第４の部分画像４４ａ〜４４ｄを合成して得られ、被検物２の上部における輪郭（もしくは、外形状の断面）を表す等高線２ｄが現れている。各部分画像４４ａ〜４４ｄ同士は、一部が重なっており、画像の接ぎにより被検物２全体の視野を確保している。画像接ぎ誤差は測定誤差となるが、視野が狭くなることによる量子化誤差が小さくなる分、総合的に測定精度が向上すると考えられる。
【００４３】
同様に、中腹部にシート光を照明した被検物２の画像４５は、第１〜第４の部分画像４５ａ〜４５ｄを合成して得られ、被検物２の中腹部における輪郭（もしくは、外形状の断面）を表す等高線２ｅが現れている。また同様に、下部にシート光を照明した被検物２の画像４６は、第１〜第４の部分画像４６ａ〜４６ｄを合成して得られ、被検物２の下部における輪郭（もしくは、外形状の断面）を表す等高線２ｆが現れている。
【００４４】
このように、高さ位置の異なる複数の画像４４〜４６から得られる等高線２ｄ，２ｅ，２ｆの情報に基づいて、図６の右側に示すように、被検物２の三次元形状を算出しコンピュータ上に構築していくことになる。これにより、被検物２の輪郭に沿った精度の高い三次元形状の算出が可能になる。なお、等高線の間隔等、測定されるデータは離散的なデータであるが、測定形状に合わせて適当な補間方法で繋いでも構わない。
【００４５】
なお、上述の実施形態において、複数のＣＣＤ撮像素子３７ａ〜３７ｄを用いて、複数の部分画像を撮像取得しているが、これに限られるものではなく、ラインセンサを撮像光学系の光軸を中心に回転させて走査することにより、複数の部分画像を撮像取得するようにしてもよい。また、複数のＣＣＤ撮像素子３７ａ〜３７ｄを用いる代わりに、１つのＣＣＤ撮像素子に入る画像を例えば第１〜第４の部分画像４４ａ〜４４ｄのように切り替えてもよい。なお、ＣＣＤ撮像素子以外にも、ＣＭＯＳセンサー等の増幅形固体撮像素子を用いることもできる。
【００４６】
また、上述の実施形態において、２つの照明部２０が撮像光学系３０の光軸Ｏを基準として左右対称に配置されているが、これに限られるものではなく、撮像光学系の光軸を基準として前後左右に配置するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】三次元形状測定装置の概略構成図である。
【図２】（ａ）はシリンドリカルレンズを示す斜視図であり、（ｂ）はシリンドリカルレンズを透過する光の光路図である。
【図３】（ａ）は照明部の概略構成を示す平面図であり、（ｂ）は照明部の概略構成を示す側面図である。
【図４】三次元形状測定を示すフローチャートである。
【図５】被検物の画像および部分画像を示す模式図である。
【図６】被検物の三次元形状を構築した例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  三次元形状測定装置                  ２  被検物
１０  ステージ部                        ２０  照明部
３０  撮像光学系
３７ａ  第１ＣＣＤ撮像素子              ３７ｂ  第２ＣＣＤ撮像素子
３７ｃ  第３ＣＣＤ撮像素子              ３７ｄ  第４ＣＣＤ撮像素子
４０  画像処理装置                      ４１  画像処理部
４３  画像
４３ａ  第１の部分画像                  ４３ｂ  第２の部分画像
４３ｃ  第３の部分画像                  ４３ｄ  第４の部分画像
Ｉ１  第１のシート光                    Ｉ２  第２のシート光
Ｉ３  第３のシート光
Ｏ  光軸
【図１】
2008292165.tif 000003
【図２】
2008292165.tif 000004
【図３】
2008292165.tif 000005
【図４】
2008292165.tif 000006
【図５】
2008292165.tif 000007
【図６】
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