(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学測定装置であって、
測定対象物からの反射光を結像するためのレンズと、
前記レンズを通過した前記反射光を受けて前記測定対象物を表わす画像を生成するための撮像素子と、
前記レンズおよび前記撮像素子の少なくとも１つの駆動対象を駆動するための駆動部と、
前記光学測定装置を制御するための制御部とを備え、
前記制御部は、前記駆動部が所定の駆動パターンに従って前記駆動対象を駆動している間に前記測定対象物を順次撮像して生成される複数の前記画像を前記撮像素子から取得し、複数の当該画像を出力し、
前記所定の駆動パターンは、前記測定対象物の種類に応じて取得される、光学測定装置。
【請求項２】
前記駆動部は、前記レンズの光軸の直交方向に前記駆動対象を駆動する、請求項１に記載の光学測定装置。
【請求項３】
前記駆動部は、前記レンズおよび前記撮像素子をそれぞれ反対方向に駆動する、請求項２に記載の光学測定装置。
【請求項４】
前記駆動部は、前記レンズおよび前記撮像素子をそれぞれ同一方向に駆動する、請求項２に記載の光学測定装置。
【請求項５】
前記駆動部は、前記レンズおよび前記撮像素子を前記レンズの光軸上の所定の点を中心に回転する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学測定装置。
【請求項６】
前記駆動部は、前記撮像素子の受光面が前記レンズの光軸に対して傾斜するように前記撮像素子を駆動する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学測定装置。
【請求項７】
前記駆動部は、前記撮像素子の受光面が前記レンズの光軸に直交している状態を維持しながら当該光軸上に沿って前記撮像素子を駆動する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学測定装置。
【請求項８】
前記制御部は、互いに異なる複数の前記駆動パターンの中から２つ以上の駆動パターンを前記所定の駆動パターンとして選択する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の光学測定装置。
【請求項９】
複数の前記駆動パターンは、第１駆動パターンと、第２駆動パターンと、第３駆動パターンとの内の少なくとも２つを含み、
前記第１駆動パターンによる前記駆動対象の周期は、前記第２駆動パターンによる前記駆動対象の周期よりも短く、
前記第１駆動パターンによる前記駆動対象の振幅は、前記第２駆動パターンによる前記駆動対象の振幅よりも小さく、
前記第１駆動パターンによる前記駆動対象の振幅は、前記第３駆動パターンによる前記駆動対象の振幅よりも小さく、
前記第１駆動パターンによる前記駆動対象の移動速度の最大値は、前記第３駆動パターンによる前記駆動対象の移動速度の最大値よりも小さい、請求項８に記載の光学測定装置。
【請求項１０】
複数の前記駆動パターンのそれぞれには、物体の種類が予め関連付けられており、
前記制御部は、
前記測定対象物の種類を受け付け、
複数の前記駆動パターンの中から、前記測定対象物の種類に対応する駆動パターンを前記所定の駆動パターンとして選択する、請求項８または９に記載の光学測定装置。
【請求項１１】
前記光学測定装置は、前記測定対象物の種類の候補を表示するための表示部をさらに備え、
前記制御部は、前記表示部に表示されている前記候補の中から前記測定対象物の種類を受け付ける、請求項１０に記載の光学測定装置。
【請求項１２】
前記光学測定装置は、サーバーと通信するための通信部をさらに備え、
前記サーバーは、物体の種類ごとに前記駆動パターンを格納しており、
前記通信部は、
前記サーバーに格納されている複数の前記駆動パターンの中から前記測定対象物の種類に対応する駆動パターンを取得するための要求を前記サーバーに送信し、
前記要求を受信した前記サーバーから前記測定対象物の種類に対応する駆動パターンを前記所定の駆動パターンとして受信する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の光学測定装置。
【請求項１３】
撮像装置による画像の生成方法であって、
前記撮像装置は、
測定対象物からの反射光を結像するためのレンズと、
前記レンズを通過した前記反射光を受けて前記測定対象物を表わす画像を生成するための撮像素子とを備え、
前記生成方法は、
前記レンズおよび前記撮像素子の少なくとも１つの駆動対象を所定の駆動パターンに従って駆動するステップと、
前記駆動対象が前記所定の駆動パターンに従って駆動している間に前記撮像素子に前記測定対象物を順次撮像させ、前記撮像素子から複数の前記画像を取得するステップと、
複数の前記画像を出力するステップと、
前記測定対象物の種類に対応する駆動パターンを前記所定の駆動パターンとして取得するステップとを備える、生成方法。
【請求項１４】
撮像装置による画像の生成プログラムであって、
前記撮像装置は、
測定対象物からの反射光を結像するためのレンズと、
前記レンズを通過した前記反射光を受けて前記測定対象物を表わす画像を生成するための撮像素子とを備え、
前記生成プログラムは、前記撮像装置に、
前記レンズおよび前記撮像素子の少なくとも１つの駆動対象を所定の駆動パターンに従って駆動するステップと、
前記駆動対象が前記所定の駆動パターンに従って駆動している間に前記撮像素子に前記測定対象物を順次撮像させ、前記撮像素子から複数の前記画像を取得するステップと、
複数の前記画像を出力するステップと、
前記測定対象物の種類に対応する駆動パターンを前記所定の駆動パターンとして取得するステップとを実行させる、生成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、光学測定装置の制御に関し、特に、画像を生成することが可能な光学測定装置の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
測定対象物の欠陥を検出することが可能な光学測定装置が普及している。測定対象物の欠陥を検出するための技術に関し、特開２０１３−１８５８６２号公報（特許文献１）は、「高速に、高感度に欠陥を検出することが可能な」検査装置を開示している。当該検査装置は、測定対象物を撮像して得られた画像に対して画像処理を実行し、測定対象物の欠陥を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１８５８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
作業者は、測定対象物の欠陥を目視で確認するとき、測定対象物を様々な角度から確認する。このとき、作業者は、測定対象物を目視して得られる光学的な情報（たとえば、反射光の変化など）を総合して測定対象物の欠陥を探す。特許文献１に開示される検査装置は、撮像部が固定されているため、測定対象物を一点からしか撮像することしかできない。そのため、当該検査装置は、人間と同様の光学的情報を得ることができない。したがって、様々な条件で測定対象物を撮像することが可能な光学測定装置が望まれている。【０００５】
本開示は上述のような問題点を解決するためになされたものであって、ある局面における目的は、様々な条件で測定対象物を撮像することが可能な光学測定装置を提供することである。他の局面における目的は、様々な条件で測定対象物を撮像することが可能な撮像装置による画像の生成方法を提供することである。さらに他の局面における目的は、様々な条件で測定対象物を撮像することが可能な撮像装置による画像の生成プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
光学測定装置は、測定対象物からの反射光を結像するためのレンズと、上記レンズを通過した上記反射光を受けて上記測定対象物を表わす画像を生成するための撮像素子と、上記レンズおよび上記撮像素子の少なくとも１つの駆動対象を駆動するための駆動部と、上記光学測定装置を制御するための制御部とを備える。上記制御部は、上記駆動部が所定の駆動パターンに従って上記駆動対象を駆動している間に上記測定対象物を順次撮像して生成される複数の上記画像を上記撮像素子から取得し、複数の当該画像を出力する。上記所定の駆動パターンは、上記測定対象物の種類に応じて取得される。
【０００７】
他の局面に従うと、撮像装置による画像の生成方法が提供される。上記撮像装置は、測定対象物からの反射光を結像するためのレンズと、上記レンズを通過した上記反射光を受けて上記測定対象物を表わす画像を生成するための撮像素子とを備える。上記生成方法は、上記レンズおよび上記撮像素子の少なくとも１つの駆動対象を所定の駆動パターンに従って駆動するステップと、上記駆動対象が上記所定の駆動パターンに従って駆動している間に上記撮像素子に上記測定対象物を順次撮像させ、上記撮像素子から複数の上記画像を取得するステップと、複数の上記画像を出力するステップと、上記測定対象物の種類に対応する駆動パターンを上記所定の駆動パターンとして取得するステップとを備える。
【０００８】
さらに他の局面に従うと、撮像装置による画像の生成プログラムが提供される。上記撮像装置は、測定対象物からの反射光を結像するためのレンズと、上記レンズを通過した上記反射光を受けて上記測定対象物を表わす画像を生成するための撮像素子とを備える。上記生成プログラムは、上記撮像装置に、上記レンズおよび上記撮像素子の少なくとも１つの駆動対象を所定の駆動パターンに従って駆動するステップと、上記駆動対象が上記所定の駆動パターンに従って駆動している間に上記撮像素子に上記測定対象物を順次撮像させ、上記撮像素子から複数の上記画像を取得するステップと、複数の上記画像を出力するステップと、上記測定対象物の種類に対応する駆動パターンを上記所定の駆動パターンとして取得するステップとを実行させる。
【発明の効果】
【０００９】
ある局面において、様々な条件で測定対象物を撮像することができる。
本発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解される本発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施の形態に従う光学測定装置の外観を示す図である。
【図２】第１の実施の形態に従う光学測定装置の内部構成を示す図である。
【図３】人間の眼球を表わす図である。
【図４】トレモアパターン、ドリフトパターン、およびフリックパターンを表わす図である。
【図５】トレモアパターンおよびドリフトパターンを組み合わせた駆動パターンを表わす図である。
【図６】第１駆動方式の駆動態様を概略的に表わす図である。
【図７】第２駆動方式の駆動態様を概略的に表わす図である。
【図８】第３駆動方式の駆動態様を概略的に表わす図である。
【図９】第４駆動方式の駆動態様を概略的に表わす図である。
【図１０】第５駆動方式の駆動態様を概略的に表わす図である。
【図１１】第６駆動方式の駆動態様を概略的に表わす図である。
【図１２】第７駆動方式の駆動態様を概略的に表わす図である。
【図１３】第８駆動方式の駆動態様を概略的に表わす図である。
【図１４】第９駆動方式の駆動態様を概略的に表わす図である。
【図１５】アクチュエーター４６の構造の一例を示す図である。
【図１６】図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線に沿う断面図である。
【図１７】第１０駆動方式の駆動態様を概略的に表わす図である。
【図１８】出力画像を生成する過程を表わすフローチャートである。
【図１９】測定対象物の光学測定値を算出する過程を表わすフローチャートである。
【図２０】素材データーベースの一例を示す図である。
【図２１】データーフォーマットの一例を示す図である。
【図２２】光学測定装置とサーバーとの間のデータの流れを示すシーケンス図である。
【図２３】光学測定値と官能値との間の相関関係の一例を示す図である。
【図２４】第２の実施の形態に従う光学測定装置の内部構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ、本発明に従う各実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらについての詳細な説明を繰り返さない。なお、以下で説明される各実施の形態および各変形例は、適宜選択的に組み合わされてもよい。
【００１２】
＜第１の実施の形態＞
［光学測定装置１００の概要］
実施の形態に従う光学測定装置１００の概要について説明する。光学測定装置１００（撮像装置）は、測定対象物からの反射光を結像するためのレンズと、当該レンズを通過した反射光を受けて測定対象物を表わす画像を生成するための撮像素子とを含む。また、光学測定装置１００は、レンズおよび撮像素子の少なくとも１つ（以下、「駆動対象」ともいう。）を駆動するための駆動部を含む。光学測定装置１００は、レンズおよび撮像素子の少なくとも１つを所定の駆動パターンに従って駆動している間に測定対象物を順次撮像して得られた複数の画像（以下、「出力画像」ともいう。）を出力する。
【００１３】
光学測定装置１００は、駆動対象を駆動しながら測定対象物を撮像することで、様々な条件下で測定対象物を撮像することができる。その結果、光学測定装置１００は、測定対象物を様々な方向から撮像したり、焦点を変えながら測定対象物を撮像したりすることができる。また、光学測定装置１００は、測定対象物の表面の反射率の変化や測定対象物の表面の凹凸度合いなどを測定することができる。
【００１４】
［光学測定装置１００の構成］
図１および図２を参照して、第１の実施の形態に従う光学測定装置１００の構成について説明する。図１は、光学測定装置１００の外観を示す図である。図２は、光学測定装置１００の内部構成を示す図である。
【００１５】
以下では、光学測定装置１００の光軸方向をＺ方向ともいう。Ｚ方向に直交する方向をＸ，Ｙ方向ともいう。Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向は、互いに直交している。
【００１６】
図１および図２に示されるように、光学測定装置１００は、筐体５０と、光学系５１とで構成されている。筐体５０には、表示部５２と、操作部５３と、通信インターフェイス５４とが設けられている。
【００１７】
光学測定装置１００は、その内部に、光学ユニット４０と、駆動部４７と、ＡＤ（Analog-to-Digital）変換回路４８と、画像処理部４９と、電源５５と、記憶部５６と、制御部１０１とを含む。光学ユニット４０は、レンズ４１，４３と、駆動部４２，４４と、撮像素子４５と、アクチュエーター４６とを有する。
【００１８】
レンズ４１は、対物レンズである。レンズ４１は、測定対象物からの反射光を撮像素子４５上で結像する。駆動部４２は、たとえば、ＸＹ平面上でレンズ４１を駆動する。すなわち、レンズ４１は、光軸方向の直交方向に駆動される。好ましくは、駆動部４２は、制御部１０１から出力される制御信号に従ってＸＹ平面上でレンズ４１を往復駆動する。
【００１９】
レンズ４３は、フォーカスレンズである。駆動部４４は、たとえば、レンズ４３のＺ軸方向にレンズ４３を駆動する。すなわち、レンズ４３は、光軸方向に駆動される。好ましくは、駆動部４４は、制御部１０１から出力される制御信号に従ってＺ軸方向上でレンズ４３を往復駆動する。
【００２０】
撮像素子４５は、たとえば、ＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）やＣ−ＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）などの２次元のイメージセンサーである。撮像素子４５は、レンズ４１，４３を通過した測定対象物からの反射光を受けて測定対象物を表わす画像を生成する。より具体的には、撮像素子４５は、光電変換により、レンズ４１，４３を通過した反射光を電気信号に変換する。当該電気信号は、ＡＤ変換回路４８に出力される。ＡＤ変換回路４８は、撮像素子４５から出力された電気信号をデジタル信号に変換する。当該デジタル信号は、画像処理部４９に出力される。画像処理部４９は、ＡＤ変換回路４８から出力されたデジタル信号に基づいて、測定対象物を表わす画像を生成する。生成される画像は、カラー画像であってもよいし、モノクロ画像であってもよい。
【００２１】
撮像素子４５は、アクチュエーター４６によって駆動される。駆動部４７は、アクチュエーター４６をＸＹ平面上で駆動する。好ましくは、駆動部４７は、制御部１０１から出力される制御信号に従ってアクチュエーター４６を駆動し、ＸＹ平面上で撮像素子４５を往復駆動する。なお、駆動部４７は、さらにＺ方向に撮像素子４５を駆動してもよい。この場合、撮像素子４５をＺ方向に駆動するための他のアクチュエーターが光学測定装置１００に設けられる。
【００２２】
表示部５２は、たとえば、ＬＣＤ（Liquid  Crystal  Display）、有機ＥＬ（Electro  Luminescence）ディスプレイ、またはその他の表示機器である。表示部５２は、画像処理部４９によって生成された画像をリアルタイムに表示する。すなわち、表示部５２は、ファインダーとして機能する。また、表示部５２は、測定対象物の測定結果や光学測定装置１００の設定画面などを表示する。当該設定画面は、光学測定装置１００に対する設定値の入力を受け付ける。好ましくは、表示部５２は、ディスプレイとタッチパネルとで構成されている。ディスプレイおよびタッチパネルは互いに重ねられており、表示部５２は、光学測定装置１００に対する操作をタッチ操作で受け付ける。
【００２３】
通信インターフェイス５４は、光学測定装置１００と外部装置との間の通信を実現する。外部装置は、たとえば、ＰＣ（Personal  Computer）２００などの他の通信端末である。ある局面において、通信インターフェイス５４にはアンテナ（図示しない）が接続され、光学測定装置１００とＰＣ２００との間の通信は、当該アンテナを介した無線通信によって実現される。無線通信の規格としては、たとえば、Ｗｉｆｉダイレクト、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅなどが採用される。他の局面において、通信インターフェイス５４はＵＳＢポートであり、ＵＳＢポートには、ＵＳＢケーブルが接続される。光学測定装置１００とＰＣ２００とはＵＳＢケーブルを介して互いに接続され、光学測定装置１００とＰＣ２００との間の通信は、ＵＳＢケーブルを介した有線通信によって実現される。
【００２４】
光学測定装置１００は、通信インターフェイス５４を介して、本実施の形態に従う画像生成プログラム５８をダウンロードできるように構成されてもよい。光学測定装置１００で生成された画像や測定結果は、通信インターフェイス５４を介してＰＣ２００に送信される。ＰＣ２００は、光学測定装置１００から受信した画像や測定結果を表示する。
【００２５】
操作部５３は、光学測定装置１００に対する操作を受け付ける。一例として、操作部５３は、電源ボタン、測定開始ボタン、測定モードの選択ボタン、設定ボタン（たとえば、十字ボタン、アップダウンキーなど）などで構成されている。電源ボタンがオンされたことに基づいて、電源５５は、光学測定装置１００の各構成（たとえば、駆動部４２，４４，４７や制御部１０１など）に電力を供給する。
【００２６】
記憶部５６は、たとえば、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ハードディスクなどの記憶媒体である。記憶部５６は、光学測定装置１００の画像生成プログラム５８や、光学測定装置１００の駆動対象の駆動パターン５９などを格納する。駆動パターン５９は、駆動部４２，４４，４７を制御するための制御データである。駆動パターン５９の詳細については後述する。
【００２７】
制御部１０１は、光学測定装置１００を制御する。制御部１０１は、たとえば、少なくとも１つの集積回路によって構成される。集積回路は、たとえば、少なくとも１つのＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、少なくとも１つのＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）、少なくとも１つのＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）、またはそれらの組み合わせなどによって構成される。
【００２８】
［駆動パターン５９］
上述したように、光学測定装置１００は、レンズ４１，４３（図２参照）および撮像素子４５（図２参照）の少なくとも１つの駆動対象を駆動しながら測定対象物を撮像する。人間と同様の光学的情報を得るためには、駆動対象は、人間の眼球運動を模して駆動されることが好ましい。そのため、光学測定装置１００は、人間の眼球運動を模した駆動パターン５９（図２参照）に従って駆動対象を駆動する。
【００２９】
図３を参照して、人間の眼球運動について説明する。図３は、人間の眼球３００を表わす図である。
【００３０】
眼球３００は、水晶体３０１と、網膜３０２とを含む。水晶体３０１は、上述のレンズ４１，４３に対応する。網膜３０２は、上述の撮像素子４５に対応する。
【００３１】
人が静止物体を見るときには、眼球３００は、細かく揺れている。このような眼球３００の運動は、固視微動と呼ばれている。眼球３００が点Ｃ１を中心として固視微動すると、水晶体３０１および網膜３０２が移動する。より具体的には、視線が上を向くと、水晶体３０１は上方向に移動し、網膜３０２は下方向に移動する。視線が下を向くと、水晶体３０１は下方向に移動し、網膜３０２は上方向に移動する。眼球３００は、このような固視微動を繰り返している。
【００３２】
固視微動には、トレモアと、ドリフトと、フリックと呼ばれる動きが含まれる。トレモアは、振幅が小さく周期が短い動きを表わす。ドリフトは、振幅が大きく周期が長い動きを表わす。フリックは、短時間で大きく移動する動きを表わす。
【００３３】
駆動対象の駆動パターン５９は、トレモアを模したトレモアパターン（第１駆動パターン）と、ドリフトを模したドリフトパターン（第２駆動パターン）と、フリックを模したフリックパターン（第３駆動パターン）とを含む。図４は、トレモアパターン、ドリフトパターン、およびフリックパターンを表わす図である。
【００３４】
図４（Ａ）には、グラフ３１１が示されている。グラフ３１１は、トレモアパターンで駆動されている駆動対象の時間的な位置変化を表わす。より具体的には、グラフ３１１の横軸は、時間を表わす。グラフ３１１の縦軸は、Ｘ方向またはＹ方向における駆動対象の位置を表わす。
【００３５】
図４（Ｂ）には、グラフ３１２が示されている。グラフ３１２は、トリフトパターンで駆動されている駆動対象の時間的な位置変化を表わす。より具体的には、グラフ３１２の横軸は、時間を表わす。グラフ３１２の縦軸は、Ｘ方向またはＹ方向における駆動対象の位置を表わす。
【００３６】
図４（Ｃ）には、グラフ３１３が示されている。グラフ３１３は、フリックパターンで駆動されている駆動対象の時間的な位置変化を表わす。より具体的には、グラフ３１３の横軸は、時間を表わす。グラフ３１３の縦軸は、Ｘ方向またはＹ方向における駆動対象の位置を表わす。
【００３７】
トレモアパターンは、振幅が小さく周期が短い動きを表わす。ドリフトパターンは、振幅が大きく周期が長い動きを表わす。フリックパターンは、短時間で大きく移動する動きを表わす。異なる言い方をすれば、トレモアパターンによる駆動対象の周期は、ドリフトパターンによる駆動対象の周期よりも短い。トレモアパターンによる駆動対象の振幅は、ドリフトパターンによる駆動対象の振幅よりも小さい。トレモアパターンによる駆動対象の振幅は、フリックパターンによる駆動対象の振幅よりも小さい。トレモアパターンによる駆動対象の時間辺りの移動速度の最大値は、フリックパターンによる駆動対象の移動速度の最大値よりも小さい。移動速度は、時間辺りの駆動対象の移動量を表わす。
【００３８】
光学測定装置１００は、トレモアパターン、ドリフトパターン、またはフリックパターンのいずれかの所定の駆動パターンに従って、レンズ４１，４３および撮像素子４５の少なくとも１つの駆動対象を駆動する。ある局面において、レンズ４１（図２参照）が駆動対象となる。このとき、駆動部４２（図２参照）は、所定の駆動パターンに従ってレンズ４１を駆動する。光学測定装置１００の制御部１０１（図２参照）は、駆動部４２が所定の駆動パターンに従ってレンズ４１を駆動している間に測定対象物を順次撮像して生成される複数の画像を撮像素子４５（図２参照）から取得し、複数の当該画像を出力する。好ましくは、制御部１０１は、レンズ４１を往復駆動している間に測定対象物を順次撮像する。
【００３９】
他の局面において、レンズ４３（図２参照）が駆動対象となる。このとき、駆動部４４（図２参照）は、所定の駆動パターンに従ってレンズ４３を駆動する。光学測定装置１００の制御部１０１（図２参照）は、駆動部４４が所定の駆動パターンに従ってレンズ４３を駆動している間に測定対象物を順次撮像して生成される複数の画像を撮像素子４５から取得し、複数の当該画像を出力する。好ましくは、制御部１０１は、レンズ４３を往復駆動している間に測定対象物を順次撮像する。
【００４０】
さらに他の局面において、撮像素子４５が駆動対象となる。このとき、駆動部４７（図２参照）は、所定の駆動パターンに従って撮像素子４５を駆動する。光学測定装置１００の制御部１０１（図２参照）は、駆動部４７が所定の駆動パターンに従って撮像素子４５を駆動している間に測定対象物を順次撮像して生成される複数の画像を撮像素子４５から取得し、複数の当該画像を出力する。好ましくは、制御部１０１は、撮像素子４５を往復駆動している間に測定対象物を順次撮像する。
【００４１】
なお、測定対象物の撮像は、駆動対象の往復駆動中に一定間隔（一定周期）で行なわれてもよいし、異なる間隔で行なわれてもよい。また、測定対象物の撮像は、駆動対象が往路を移動している間にだけ行なわれてもよいし、駆動対象が復路を移動している間にだけ行なわれてもよいし、駆動対象が往路および復路の両方を移動している間に行なわれてもよい。
【００４２】
また、撮像時に用いられる駆動パターンの数は、任意である。ある局面において、光学測定装置１００は、１つの駆動パターンで駆動対象を駆動する。他の局面において、光学測定装置１００は、異なる２つ以上の駆動パターンの各々に順に従って駆動対象を駆動する。この場合、駆動パターンの候補が上述の記憶部５６（図２参照）に格納されている。光学測定装置１００は、複数の駆動パターンの候補の中から２つ以上の駆動パターンを選択する。光学測定装置１００は、選択された２つ以上の駆動パターンのそれぞれに順に従って駆動対象を駆動する。光学測定装置１００は、駆動対象が各駆動パターンで駆動されている間に測定対象物を撮像し、複数の出力画像を生成する。これにより、光学測定装置１００は、より多くの条件下で測定対象物を撮像することができる。
【００４３】
なお、トレモアパターン、ドリフトパターン、およびフリックパターンの少なくとも２つ以上は、組み合わされてもよい。図５は、トレモアパターンおよびドリフトパターンを組み合わせた駆動パターンを表わす図である。駆動パターンが組み合わされることで、駆動パターンの種類が増え、光学測定装置１００は、さらに多くの条件下で測定対象物を撮像することができる。
【００４４】
［駆動方式］
駆動対象の駆動方式には、様々な駆動方式が採用され得る。以下では、図６〜図１７を参照して、駆動方式の一例として第１〜第１０駆動方式について説明する。
【００４５】
なお、光学測定装置１００は、上述のトレモアパターン、ドリフトパターン、およびフリックパターンの任意の駆動パターンを下記第１〜第１０駆動方式に設定することができる。駆動パターンは、予め設定されていてもよいし、ユーザーによって設定されてもよい。
【００４６】
（第１駆動方式）
図６を参照して、第１駆動方式について説明する。図６は、第１駆動方式の駆動態様を概略的に表わす図である。
【００４７】
図６（Ａ）および図６（Ｂ）に示されるように、第１駆動方式では、光学測定装置１００は、光学ユニット４０内にある光軸上の点Ｃ２を中心として光学ユニット４０全体を回転する。これにより、光学測定装置１００は、レンズ４１，４３および撮像素子４５をレンズ４１，４３の光軸上の点Ｃ２を中心に回転駆動する。好ましくは、光学測定装置１００は、光学ユニット４０の時計回りの回転と反時計回りの回転とを繰り返す。その結果、光学測定装置１００は、レンズ４１，４３および撮像素子４５を往復駆動することができる。
【００４８】
光学ユニット４０を回転するための駆動機構には、様々な回転機構が採用され得る。一例として、光学ユニット４０の回転は、光学ユニット４０に当接されているカムの回転で実現される。カムが回転することで、光学ユニット４０は、カムに連動して駆動される。
【００４９】
光学測定装置１００は、点Ｃ２を中心に光学ユニット４０を回転駆動している間に測定対象物を順次撮像する。これにより、光学測定装置１００は、様々な方向から測定対象物を撮像することができる。光学測定装置１００は、様々な方向から測定対象物を撮像して得られた出力画像に基づいて、測定対象物の表面の反射率の変化や測定対象物の表面の凹凸度合いなどを測定することができる。
【００５０】
なお、図６には、光学ユニット４０がＹＺ平面上で回転駆動されている例が示されているが、光学ユニット４０は、その他の平面上で回転駆動されてもよいし、３次元に回転駆動されてもよい。
【００５１】
（第２駆動方式）
図７を参照して、第２駆動方式について説明する。図７は、第２駆動方式の駆動態様を概略的に表わす図である。
【００５２】
上述の第１駆動方式では、回転中心が光学ユニット４０に存在した。これに対して、第２駆動方式では、回転中心は、光学ユニット４０外に存在する。その他の点は第１駆動方式と同じであるので、以下ではそれらについては説明を繰り返さない。
【００５３】
図７（Ａ）および図７（Ｂ）に示されるように、第２駆動方式では、光学測定装置１００は、光学ユニット４０外にある光軸上の点Ｃ３を中心として光学ユニット４０全体を回転する。これにより、光学測定装置１００は、レンズ４１，４３および撮像素子４５をレンズ４１，４３の光軸上の点Ｃ３を中心に回転駆動する。好ましくは、点Ｃ３は、測定対象物３５の表面上の点である。
【００５４】
光学測定装置１００は、点Ｃ３を中心に光学ユニット４０を回転駆動している間に測定対象物３５を順次撮像する。これにより、光学測定装置１００は、様々な方向から測定対象物３５を撮像することができる。光学測定装置１００は、様々な方向から測定対象物を撮像して得られた出力画像に基づいて、測定対象物の表面の反射率の変化や測定対象物の表面の凹凸度合いなどを測定することができる。また、測定対象物上の点Ｃ３が回転中心であるので、出力画像間で測定対象物の位置が変化しない。そのため、出力画像間における測定対象物の位置合わせが容易になる。
【００５５】
なお、図７には、光学ユニット４０がＹＺ平面上で回転駆動されている例が示されているが、光学ユニット４０は、その他の平面上で回転駆動されてもよいし、３次元に回転駆動されてもよい。
【００５６】
（第３駆動方式）
図８を参照して、第３駆動方式について説明する。図８は、第３駆動方式の駆動態様を概略的に表わす図である。
【００５７】
上述の第１，第２駆動方式では、レンズ４１，４３および撮像素子４５の全てが回転駆動されていた。これに対して、第３駆動方式では、レンズ４１，４３および撮像素子４５の少なくとも１つが回転駆動される。その他の点は第１，第２駆動方式と同じであるので、以下ではそれらについては説明を繰り返さない。以下では、撮像素子４５を回転駆動する例について説明する。
【００５８】
第３駆動方式では、光学測定装置１００は、光学ユニット４０内にある光軸上の点Ｃ４を中心として撮像素子４５を回転する。このとき、レンズ４１，４３は、駆動されない。これにより、レンズ４１，４３と撮像素子４５との位置関係が変わる。好ましくは、光学測定装置１００は、撮像素子４５の時計回りの回転と反時計回りの回転とを繰り返す。これにより、光学測定装置１００は、撮像素子４５を往復駆動することができる。光学測定装置１００は、点Ｃ４を中心に撮像素子４５を回転駆動している間に測定対象物を順次撮像する。
【００５９】
なお、図８には、撮像素子４５がＹＺ平面上で回転駆動されている例が示されているが、撮像素子４５は、その他の平面上で回転駆動されてもよいし、３次元に回転駆動されてもよい。
【００６０】
（第４駆動方式）
図９を参照して、第４駆動方式について説明する。図９は、第４駆動方式の駆動態様を概略的に表わす図である。
【００６１】
上述の第１〜第３駆動方式では、駆動対象が回転駆動されていた。これに対して、第４駆動方式では、駆動対象が平行移動される。その他の点は第１〜３駆動方式と同じであるので、以下ではそれらについては説明を繰り返さない。
【００６２】
第４駆動方式では、光学測定装置１００は、レンズ４１，４３および撮像素子４５を個別に駆動する。より具体的には、光学測定装置１００は、レンズ４１，４３および撮像素子４５の少なくとも１つの駆動対象を、レンズ４１，４３の光軸の直交方向に駆動する。一例として、レンズ４１は、Ｙ方向に往復駆動される。レンズ４３は、光軸方向（すなわち、Ｚ方向）に往復駆動される。これにより、焦点が変化し、結果として被写体深度が変化する。撮像素子４５は、Ｘ方向またはＹ方向に往復駆動される。光学測定装置１００は、レンズ４１，４３および撮像素子４５の少なくとも１つの駆動対象を往復駆動している間に測定対象物を順次撮像する。
【００６３】
なお、図９には、レンズ４１がＹ方向に往復駆動されている例が示されているが、レンズ４１は、その他の方向に往復駆動されてもよい。同様に、図９には、レンズ４３がＺ方向に往復駆動されている例が示されているが、レンズ４３は、その他の方向に往復駆動されてもよい。同様に、図９には、撮像素子４５がＹ，Ｚ方向に往復駆動されている例が示されているが、撮像素子４５は、その他の方向に往復駆動されてもよい。
【００６４】
（第５駆動方式）
図１０を参照して、第５駆動方式について説明する。図１０は、第５駆動方式の駆動態様を概略的に表わす図である。
【００６５】
上述の第４駆動方式では、レンズ４１，４３および撮像素子４５が個別に平行移動していた。これに対して、第５駆動方式では、撮像素子４５のみが平行移動する。その他の点は第４駆動方式と同じであるので、以下ではそれらについては説明を繰り返さない。
【００６６】
第５駆動方式では、光学測定装置１００は、光軸の直交方向に撮像素子４５を往復移動する。一例として、撮像素子４５は、所謂親亀子亀方式により駆動される。この場合、撮像素子４５のアクチュエーター４６（図２参照）は、撮像素子４５を保持するための第１平板と、第１平板を保持するための第２平板とで構成される。第１平板は、ＳＩＤＭ（Smooth  Impact  Drive  Mechanism）などにより撮像素子４５をＸ方向に駆動する。第２平板は、ＳＩＤＭなどにより第１平板をＹ方向に駆動し、撮像素子４５をＹ方向に駆動する。第１平板および第２平板が個別に駆動されることで、撮像素子４５はＸＹ平面上の任意の方向に駆動される。光学測定装置１００は、ＸＹ平面上の所定方向に撮像素子４５を往復駆動している間に測定対象物を順次撮像する。
【００６７】
なお、図１０には、撮像素子４５がＹ方向に往復駆動されている例が示されているが、撮像素子４５は、その他の方向に往復駆動されてもよい。
【００６８】
（第６駆動方式）
図１１を参照して、第６駆動方式について説明する。図１１は、第６駆動方式の駆動態様を概略的に表わす図である。
【００６９】
上述の第４，第５駆動方式では、レンズ４１，４３および撮像素子４５が連動していなかった。これに対して、第６駆動方式では、レンズ４１，４３および撮像素子４５が連動して駆動される。その他の点は第４，第５駆動方式と同じであるので、以下ではそれらについては説明を繰り返さない。
【００７０】
なお、以下では、レンズ４１，４３および撮像素子４５の内、レンズ４１および撮像素子４５を駆動する例について説明を行なうが、レンズ４３がさらに駆動されてもよい。
【００７１】
図１１に示されるように、光学測定装置１００は、レンズ４１および撮像素子４５をそれぞれ反対方向に駆動する。レンズ４１は、駆動部４２（図２参照）によって駆動される。撮像素子４５は、駆動部４７（図２参照）によって駆動される。光学測定装置１００は、レンズ４１および撮像素子４５を互いに反対方向に往復駆動している間に測定対象物を順次撮像する。
【００７２】
好ましくは、光学測定装置１００は、光軸上の基準点Ｃ５に近い駆動対象ほど駆動量を少なくする。一例として、図１１に示されるように、光学測定装置１００は、基準点Ｃ５により近いレンズ４１の駆動量を撮像素子４５の駆動量よりも少なくする。さらに好ましくは、駆動対象の駆動量は、基準点Ｃ５から駆動対象までの距離に比例する。
【００７３】
なお、図１１には、レンズ４１および撮像素子４５がそれぞれＹ方向において反対方向に連動している例が示されているが、レンズ４１および撮像素子４５は、それぞれその他の方向において反対方向に連動するように構成されてもよい。
【００７４】
（第７駆動方式）
図１２を参照して、第７駆動方式について説明する。図１２は、第７駆動方式の駆動態様を概略的に表わす図である。
【００７５】
上述の第６駆動方式では、レンズ４１および撮像素子４５がそれぞれ反対方向に駆動されていた。これに対して、第７駆動方式では、レンズ４１および撮像素子４５はそれぞれ同一方向に駆動される。その他の点は第６駆動方式と同じであるので、以下ではそれらについては説明を繰り返さない。
【００７６】
光学測定装置１００は、レンズ４１および撮像素子４５をそれぞれ同一方向に駆動する。レンズ４１は、駆動部４２（図２参照）によって駆動される。撮像素子４５は、駆動部４７（図２参照）によって駆動される。光学測定装置１００は、レンズ４１および撮像素子４５をそれぞれ同一方向に往復駆動している間に測定対象物を順次撮像する。
【００７７】
好ましくは、光学測定装置１００は、光軸上の基準点Ｃ６に近い駆動対象ほど時間辺りの駆動量を少なくする。一例として、図１２に示されるように、光学測定装置１００は、基準点Ｃ６により近い撮像素子４５の駆動量をレンズ４１の駆動量よりも少なくする。さらに好ましくは、駆動対象の駆動量は、基準点Ｃ６から駆動対象までの距離に比例する。
【００７８】
なお、図１２には、レンズ４１および撮像素子４５がそれぞれＹ方向において同一方向に連動している例が示されているが、レンズ４１および撮像素子４５は、それぞれその他の方向において同一方向に連動するように構成されてもよい。
【００７９】
（第８駆動方式）
図１３を参照して、第８駆動方式について説明する。図１３は、第８駆動方式の駆動態様を概略的に表わす図である。
【００８０】
上述の第７駆動方式においては、駆動の基準点Ｃ６は、レンズ４１よりも撮像素子４５に近かった。これに対して、これに対して、第８駆動方式では、駆動の基準点Ｃ７は、撮像素子４５よりもレンズ４１に近い。その他の点は第７駆動方式と同じであるので、以下ではそれらについては説明を繰り返さない。
【００８１】
図１３に示されるように、光学測定装置１００は、レンズ４１および撮像素子４５をそれぞれ同一方向に駆動する。レンズ４１は、駆動部４２（図２参照）によって駆動される。撮像素子４５は、駆動部４７（図２参照）によって駆動される。光学測定装置１００は、レンズ４１および撮像素子４５をそれぞれ同一方向に往復駆動している間に測定対象物を順次撮像する。
【００８２】
このとき、光学測定装置１００は、基準点Ｃ７を基準にしてレンズ４１および撮像素子４５を駆動する。基準点Ｃ７は、レンズ４１，４３の光軸上に存在し、かつ、測定対象物上に存在する。光学測定装置１００は、光軸上の基準点Ｃ７に近い駆動対象ほど駆動量を少なくする。一例として、図１３に示されるように、光学測定装置１００は、基準点Ｃ７に近いレンズ４１の駆動量を撮像素子４５の駆動量よりも少なくする。さらに好ましくは、駆動対象の駆動量は、基準点Ｃ７から駆動対象までの距離に比例する。
【００８３】
なお、図１３には、レンズ４１および撮像素子４５がそれぞれＹ方向において同一方向に連動している例が示されているが、レンズ４１および撮像素子４５は、それぞれその他の方向において同一方向に連動するように構成されてもよい。
【００８４】
（第９駆動方式）
図１４〜図１６を参照して、第９駆動方式について説明する。上述の駆動方式では、撮像素子４５は、回転または平行移動するように駆動されていた。これに対して、第９駆動方式では、撮像素子４５は、揺動するように駆動される。その他の点は上述の駆動方式と同じであるので、以下ではそれらについては説明を繰り返さない。
【００８５】
図１４は、第９駆動方式の駆動態様を概略的に表わす図である。撮像素子４５は、アクチュエーター４６によって駆動される。アクチュエーター４６は、撮像素子４５の受光面がレンズ４１，４３の光軸に対して傾斜するように撮像素子４５を駆動する。好ましくは、アクチュエーター４６は、撮像素子４５を揺動する。光学測定装置１００は、撮像素子４５を揺動している間に測定対象物を順次撮像する。
【００８６】
図１５は、アクチュエーター４６の構造の一例を示す図である。図１６は、図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線に沿う断面図である。図１５および図１６に示されるように、アクチュエーター４６は、撮像素子４５を保持する基板６０と、圧電素子６１Ａ〜６１Ｃと、ベース部材６２とで構成されている。
【００８７】
基板６０の一方の面には、撮像素子４５が配置されている。基板６０の他方の面には、圧電素子６１Ａの一端、圧電素子６１Ｂの一端、および圧電素子６１Ｃの一端が繋がっている。圧電素子６１Ａの他端、圧電素子６１Ｂの他端、および圧電素子６１Ｃの他端は、ベース部材６２に繋がっている。圧電素子６１Ａ〜６１Ｃのそれぞれは、電圧が印加されることで伸縮する。光学測定装置１００の駆動部４７（図２参照）は、圧電素子６１Ａ〜６１Ｃを個別に制御することにより圧電素子６１Ａ〜６１Ｃを個別に伸縮し、撮像素子４５の受光面を揺動する。少なくとも３つの圧電素子６１Ａ〜６１Ｃが設けられることで、撮像素子４５は、任意の方向に揺動され得る。
【００８８】
なお、図１５および図１６の例では、３つの圧電素子６１Ａ〜６１Ｃが設けられている例が示されているが、圧電素子の数は、３つに限定されない。圧電素子は、２つ以上であればよい。圧電素子の数が２つである場合には、撮像素子４５は、一方向に揺動される。
【００８９】
（第１０駆動方式）
図１７を参照して、第１０駆動方式について説明する。図１７は、第１０駆動方式の駆動態様を概略的に表わす図である。
【００９０】
上述の第５，第６駆動方式においては、撮像素子４５は、Ｘ方向に駆動されていた。これに対して、第１０駆動方式では、撮像素子４５は、光軸方向であるＺ方向に駆動される。
【００９１】
撮像素子４５は、上述の駆動部４７（図２参照）によって駆動される。一例として、駆動部４７は、モーター、プランジャー、圧電素子、またはそれらの組み合わせである。駆動部４７は、撮像素子４５の受光面がレンズ４１，４３の光軸に直交している状態を維持しながら光軸上に沿って撮像素子４５を駆動する。光学測定装置１００は、撮像素子４５を光軸上で往復駆動している間に測定対象物を順次撮像する。これにより、結像位置が光軸上で前後に変化する。その結果、光学測定装置１００は、焦点が少しずつずれた複数の出力画像を生成することができる。
【００９２】
［光学測定装置１００の制御構造］
図１８〜図２１を参照して、光学測定装置１００の制御構造について説明する。図１８は、出力画像を生成する過程を表わすフローチャートである。図１９は、測定対象物の光学測定値を算出する過程を表わすフローチャートである。図１８および図１９の処理は、制御部１０１（図２参照）がプログラムを実行することにより実現される。他の局面において、処理の一部または全部が、回路素子またはその他のハードウェアによって実行されてもよい。
【００９３】
ステップＳ１００において、制御部１０１は、測定対象物の種類を受け付けたか否かを判断する。より具体的な処理として、光学測定装置１００の表示部５２は、測定対象物の種類の候補を表示する。測定対象物の種類の候補が一覧で表示されることで、当該候補の確認が容易になる。ユーザーは、表示部５２をタッチ操作または操作部５３を操作することにより、表示部５２に表示されている候補の中から測定対象物の種類を選択する。制御部１０１は、測定対象物の種類を受け付けたと判断した場合（ステップＳ１００においてＹＥＳ）、制御をステップＳ１０２に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１００においてＮＯ）、制御部１０１は、ステップＳ１００の処理を再び実行する。
【００９４】
ステップＳ１０２において、制御部１０１は、測定対象物の種類に対応する駆動パターンを取得する。当該駆動パターンは、たとえば、図２０に示される素材データーベース１１０から取得される。図２０は、素材データーベース１１０の一例を示す図である。図２０に示されるように、素材データーベース１１０において、素材の種類ごとに駆動対象の駆動パターンが対応付けられている。他にも、素材データーベース１１０は、各素材に対する官能値の評価結果を含んでもよい。当該評価結果は、予め人物により評価された結果である。評価対象の官能値の種類は、たとえば、しっとり感、滑らかさ、艶感、または、これらの総合評価などを含む。他にも、素材データーベース１１０は、各素材の光学測定結果や、光学測定値から官能値を算出するための算出式、または、光学測定値と官能評価との相関関係から算出された相関関数などを含んでもよい。
【００９５】
ある局面において、素材データーベース１１０は、光学測定装置１００に格納されている。この場合、制御部１０１は、光学測定装置１００から素材データーベース１１０を取得する。制御部１０１は、素材データーベース１１０に規定されている複数の駆動パターンの中から測定対象物の種類に対応する駆動パターンを取得する。制御部１０１は、特定された駆動パターンを駆動対象の駆動パターンとして決定する。
【００９６】
他の局面において、素材データーベース１１０は、サーバー１５０（図２２参照）やＰＣ２００（図２参照）などの外部装置に格納されている。この場合、光学測定装置１００は、通信部である通信インターフェイス５４（図２参照）を介して、サーバー１５０に格納されている複数の駆動パターンの中から測定対象物の種類に対応する駆動パターンを取得するための要求（以下、「取得要求」ともいう。）をサーバー１５０に送信する。サーバー１５０は、光学測定装置１００から取得要求を受信したことに基づいて、素材データーベース１１０に規定されている複数の駆動パターンの中から測定対象物の種類に対応する駆動パターンを特定し、特定された駆動パターンを光学測定装置１００に送信する。光学測定装置１００は、通信部である通信インターフェイス５４を介して、サーバー１５０から測定対象物の種類に対応する駆動パターンを駆動対象の駆動パターンとして受信する。
【００９７】
ステップＳ１０４において、制御部１０１は、駆動パターンの番号を表わす変数Ｎ１を初期化する。変数Ｎ１は、たとえば、ゼロに初期化される。ステップＳ１０２で複数の駆動パターンが取得された場合には、当該複数の駆動パターンは、変数Ｎ１により一意に識別される。
【００９８】
ステップＳ１１０において、制御部１０１は、ステップＳ１０２で取得された全ての駆動パターンで駆動対象を駆動したか否かを判断する。制御部１０１は、ステップＳ１０２で取得された全ての駆動パターンで駆動対象を駆動したと判断した場合（ステップＳ１１０においてＹＥＳ）、制御をステップＳ１４０に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１１０においてＮＯ）、制御部１０１は、制御をステップＳ１１２に切り替える。
【００９９】
ステップＳ１１２において、制御部１０１は、各駆動パターンのステップ番号を表わす変数Ｎ２を初期化する。変数Ｎ２は、たとえば、ゼロに初期化される。各駆動パターンは、複数の駆動ステップからなり、駆動パターンの各駆動ステップは、変数Ｎ２により一意に識別される。各駆動ステップには、駆動対象の駆動量が対応付けられている。駆動対象の駆動量は、たとえば、Ｘ方向の移動量、Ｙ方向の移動量、Ｚ方向の移動量、Ｘ軸周りの回転角度、Ｙ軸周りの回転角度、およびＺ軸周りの回転角度などで表わされる。好ましくは、駆動対象のレンズ４１，４３が交換可能に構成されている場合には、光学測定装置１００は、レンズ４１，４３が新たなレンズに交換されたことに基づいて、新たなレンズに合わせて各駆動ステップに規定されている駆動量を補正する。より具体的には、光学測定装置１００は、新たなレンズの光学的特性を示すデータをサーバー１５０（図２２参照）などから受信し、当該データに基づいて各駆動ステップに規定されている駆動量を補正する。
【０１００】
ステップＳ１１４において、制御部１０１は、ステップＳ１０２で取得された駆動パターンの中から変数Ｎ１で識別される「Ｎ１」番目の駆動パターンを特定し、当該特定された駆動パターンに従って駆動対象の駆動を開始する。
【０１０１】
ステップＳ１１６において、制御部１０１は、変数Ｎ２で識別される「Ｎ２」番目の駆動ステップに対応する駆動量に応じて駆動対象を駆動する。
【０１０２】
ステップＳ１１８において、制御部１０１は、測定対象物を撮像する。これにより、出力画像が１枚生成される。すなわち、ステップＳ１１８が実行される度に、１枚の出力画像が生成される。
【０１０３】
ステップＳ１２０において、制御部１０１は、変数Ｎ２をインクリメントする。すなわち、制御部１０１は、変数Ｎ２を「１」増加する。
【０１０４】
ステップＳ１３０において、制御部１０１は、「Ｎ１」番目の駆動パターンにおける駆動ステップが全て実行されたか否かを判断する。一例として、当該判断は、変数Ｎ２が駆動ステップ数ｍ（図２１参照）に達したか否かで判断される。制御部１０１は、「Ｎ１」番目の駆動パターンにおける駆動ステップが全て実行されたと判断した場合（ステップＳ１３０においてＹＥＳ）、制御をステップＳ１３２に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１３０においてＮＯ）、制御部１０１は、制御をステップＳ１１６に戻す。
【０１０５】
ステップＳ１３２において、制御部１０１は、変数Ｎ１をインクリメントする。すなわち、制御部１０１は、変数Ｎ１を「１」増加する。
【０１０６】
ステップＳ１４０において、制御部１０１は、輝度測定が有効になっているか否かを判断する。制御部１０１は、輝度測定が有効になっていると判断した場合（ステップＳ１４０においてＹＥＳ）、制御をステップＳ１４２に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１４０においてＮＯ）、制御部１０１は、制御をステップＳ１５０に切り替える。
【０１０７】
ステップＳ１４２において、制御部１０１は、ステップＳ１１８の処理により得られた複数の出力画像から測定対象物の輝度を算出する。輝度の算出方法は任意である。一例として、制御部１０１は、各出力画像の各画素値を平均することにより測定対象物の輝度を算出する。好ましくは、制御部１０１は、テンプレートマッチングなどの画像処理技術を用いて測定対象物が写っている領域を各出力画像において特定し、当該特定された領域の画素値の平均値を測定対象物の輝度として算出する。
【０１０８】
ステップＳ１４４において、制御部１０１は、ステップＳ１４２で算出された輝度値を、図２１に示されるデーターフォーマット１１２に書き込む。図２１は、データーフォーマット１１２の一例を示す図である。好ましくは、制御部１０１は、輝度値の他にも、データを識別するためのデータナンバー、素材名、測定対象物の測定日時、素材の種類を識別するための識別情報（たとえば、素材データーベース名）、光学測定装置１００の測定項目、駆動パターンを識別するための識別情報（たとえば、駆動パターン名）、および駆動対象の制御に用いられた制御データをデーターフォーマット１１２に書き込む。
【０１０９】
ステップＳ１５０において、制御部１０１は、色度測定が有効になっているか否かを判断する。制御部１０１は、色度測定が有効になっていると判断した場合（ステップＳ１５０においてＹＥＳ）、制御をステップＳ１５２に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１５０においてＮＯ）、制御部１０１は、制御をステップＳ１６０に切り替える。
【０１１０】
ステップＳ１５２において、制御部１０１は、ステップＳ１１８の処理により得られた複数の出力画像から測定対象物の色度を算出する。当該色度は、出力画像がカラー画像である場合に算出され得る。色度の算出方法は任意である。一例として、各出力画像は、測定対象物の赤色成分を表わすＲ画像と、測定対象物の緑色成分を表わすＧ画像と、測定対象物の青色成分を表わすＢ画像とで構成されている。制御部１０１は、各Ｒ画像の画素値を平均して得られる平均値と、各Ｇ画像の画素値を平均して得られる平均値と、各Ｂ画像の画素値を平均して得られる平均値との比を色度として算出する。
【０１１１】
ステップＳ１５４において、制御部１０１は、ステップＳ１５２で算出された色度をデーターフォーマット１１２に書き込む。好ましくは、制御部１０１は、色度の他にも、光学測定装置１００の測定項目、駆動パターンを識別するための識別情報（たとえば、駆動パターン名）、および駆動対象の制御に用いられた制御データをデーターフォーマット１１２に書き込む。
【０１１２】
ステップＳ１６０において、制御部１０１は、光沢測定が有効になっているか否かを判断する。制御部１０１は、光沢測定が有効になっていると判断した場合（ステップＳ１６０においてＹＥＳ）、制御をステップＳ１６２に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１６０においてＮＯ）、制御部１０１は、制御をステップＳ１７０に切り替える。
【０１１３】
ステップＳ１６２において、制御部１０１は、ステップＳ１１８の処理により得られた複数の出力画像から測定対象物の光沢度を算出する。光沢度の算出方法は任意である。一例として、制御部１０１は、各出力画像について画素値が所定値を超えている画素をカウントし、各カウント結果を平均することにより光沢度を算出する。
【０１１４】
ステップＳ１６４において、制御部１０１は、ステップＳ１６２で算出された光沢度をデーターフォーマット１１２に書き込む。好ましくは、制御部１０１は、光沢度の他にも、光学測定装置１００の測定項目、駆動パターンを識別するための識別情報（たとえば、駆動パターン名）、および駆動対象の制御に用いられた制御データをデーターフォーマット１１２に書き込む。
【０１１５】
ステップＳ１７０において、制御部１０１は、凹凸測定（所謂ゆず肌測定）が有効になっているか否かを判断する。制御部１０１は、凹凸測定が有効になっていると判断した場合（ステップＳ１７０においてＹＥＳ）、制御をステップＳ１７２に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１７０においてＮＯ）、制御部１０１は、制御をステップＳ１８０に切り替える。
【０１１６】
ステップＳ１７２において、制御部１０１は、ステップＳ１１８の処理により得られた複数の出力画像から測定対象物の凹凸度を算出する。凹凸度の算出方法は任意である。一例として、制御部１０１は、測定対象物を異なる方向から撮像して得られた出力画像から測定対象物の凹凸度を算出する。凹凸度が大きい場合、異なる方向から撮像して得られた出力画像間で画素値の変化が大きくなる。一方で、凹凸度が小さい場合、異なる方向から撮像して得られた出力画像間で画素値の変化が小さくなる。この点に着目して、制御部１０１は、異なる方向から撮像して得られた出力画像間で画素値の変化の度合いを算出し、当該変化の度合いに基づいて測定対象物の凹凸度を算出する。好ましくは、凹凸度は、出力画像内における測定対象物の位置が出力画像間で合わされた上で算出される。
【０１１７】
ステップＳ１７４において、制御部１０１は、ステップＳ１７２で算出された凹凸度をデーターフォーマット１１２に書き込む。好ましくは、制御部１０１は、凹凸度の他にも、光学測定装置１００の測定項目、駆動パターンを識別するための識別情報（たとえば、駆動パターン名）、および駆動対象の制御に用いられた制御データをデーターフォーマット１１２に書き込む。
【０１１８】
ステップＳ１８０において、制御部１０１は、鮮鋭度測定が有効になっているか否かを判断する。制御部１０１は、鮮鋭度測定が有効になっていると判断した場合（ステップＳ１８０においてＹＥＳ）、制御をステップＳ１８２に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１８０においてＮＯ）、制御部１０１は、制御をステップＳ１９０に切り替える。
【０１１９】
ステップＳ１８２において、制御部１０１は、ステップＳ１１８の処理により得られた複数の出力画像から測定対象物の鮮鋭度を算出する。鮮鋭度の算出方法は任意である。一例として、制御部１０１は、焦点が異なる状態で測定対象物を撮像して得られた出力画像間で画素値の変化の度合いを算出する。当該変化の度合いが大きいほど鮮鋭度は高くなり、当該変化の度合いが小さいほど鮮鋭度は低くなる。好ましくは、凹凸度は、出力画像内における測定対象物の位置が出力画像間で合わされた上で算出される。
【０１２０】
ステップＳ１８４において、制御部１０１は、ステップＳ１８２で算出された鮮鋭度をデーターフォーマット１１２に書き込む。好ましくは、制御部１０１は、鮮鋭度の他にも、光学測定装置１００の測定項目、駆動パターンを識別するための識別情報（たとえば、駆動パターン名）、および駆動対象の制御に用いられた制御データをデーターフォーマット１１２に書き込む。
【０１２１】
ステップＳ１９０において、制御部１０１は、光輝感測定が有効になっているか否かを判断する。制御部１０１は、光輝感測定が有効になっていると判断した場合（ステップＳ１９０においてＹＥＳ）、制御をステップＳ１９２に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１９０においてＮＯ）、制御部１０１は、制御をステップＳ２００に切り替える。
【０１２２】
ステップＳ１９２において、制御部１０１は、ステップＳ１１８の処理により得られた複数の出力画像から測定対象物の光輝感値を算出する。光輝感値の算出方法は任意である。一例として、光輝感は、上述のドリフトパターンで駆動対象を駆動して得られる出力画像に基づいて算出される。測定対象物は、ドリフトパターンで撮像素子４５の撮像面を駆動しながら１００μｍ〜５００μｍ間隔で撮像される。その結果、所定枚数（たとえば、５枚）の出力画像が得られる。制御部１０１は、各出力画像について輝度（たとえば、反射率または明るさ）を算出する。制御部１０１は、光輝感値および輝度の間の予め定められた相関関係に基づいて、算出された輝度から光輝感値を算出する。
【０１２３】
ステップＳ１９４において、制御部１０１は、ステップＳ１９２で算出された光輝感値をデーターフォーマット１１２に書き込む。好ましくは、制御部１０１は、光輝感値の他にも、光学測定装置１００の測定項目、駆動パターンを識別するための識別情報（たとえば、駆動パターン名）、および駆動対象の制御に用いられた制御データをデーターフォーマット１１２に書き込む。
【０１２４】
ステップＳ２００において、制御部１０１は、３Ｄテクスチャ測定が有効になっているか否かを判断する。制御部１０１は、３Ｄテクスチャ測定が有効になっていると判断した場合（ステップＳ２００においてＹＥＳ）、制御をステップＳ２０２に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ２００においてＮＯ）、制御部１０１は、制御をステップＳ２１０に切り替える。
【０１２５】
ステップＳ２０２において、制御部１０１は、ステップＳ１１８の処理により得られた複数の出力画像から測定対象物の３Ｄテクスチャを生成する。３Ｄテクスチャの生成方法は任意である。制御部１０１は、互いに異なる視点から測定対象物を撮像して得られた出力画像間の視差情報を用いて測定対象物を表わす立体画像を３Ｄテクスチャとして生成する。
【０１２６】
ステップＳ２０４において、制御部１０１は、ステップＳ２０２で生成された３Ｄテクスチャをデーターフォーマット１１２に書き込む。制御部１０１は、３Ｄテクスチャの他にも、光学測定装置１００の測定項目、駆動パターンを識別するための識別情報（たとえば、駆動パターン名）、および駆動対象の制御に用いられた制御データをデーターフォーマット１１２に書き込む。
【０１２７】
ステップＳ２１０において、制御部１０１は、光学測定処理を終了するか否かを判断する。制御部１０１は、光学測定処理を終了すると判断した場合（ステップＳ２１０においてＹＥＳ）、制御をステップＳ２２２に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ２１０においてＮＯ）、制御部１０１は、制御をステップＳ２２０に切り替える。
【０１２８】
ステップＳ２２０において、制御部１０１は、測定対象物の測定結果（たとえば、輝度など）に基づいて、測定対象物の官能評価を実行する。官能評価の詳細については後述する。
【０１２９】
ステップＳ２２２において、制御部１０１は、光学測定装置１００の表示部５２に測定結果を表示させる。一例として、表示部５２は、ステップＳ１４２で算出された輝度値、ステップＳ１５２で算出された色度、ステップＳ１６２で算出された光沢値、ステップＳ１７２で算出された凹凸度、ステップＳ１８２で算出された鮮鋭度、ステップＳ１９２で算出された光輝感値、ステップＳ２０２で生成された３Ｄテクスチャ、ステップＳ２２０で得られた官能値などを表示する。
【０１３０】
［官能評価］
図２２を参照して、図１９のステップＳ２２０における官能評価について説明する。官能評価は、光学測定装置１００によって実行されてもよいし、光学測定装置１００と通信可能なサーバー１５０またはＰＣ２００（図２参照）によって実行されてもよい。
【０１３１】
以下では、サーバー１５０が官能評価を実行する例について説明する。図２２は、光学測定装置１００とサーバー１５０との間のデータの流れを示すシーケンス図である。
【０１３２】
ステップＳ３００において、光学測定装置１００は、データーフォーマット１１２をサーバー１５０に送信する。光学測定装置１００およびサーバー１５０間の通信は、有線通信で実現されてもよいし、無線通信で実現されてもよい。
【０１３３】
ステップＳ３０２において、サーバー１５０は、光学測定装置１００から受信したデーターフォーマット１１２の内容を素材データーベース１１０（図２０参照）に書き込む。
【０１３４】
ステップＳ３０４において、サーバー１５０は、データーフォーマット１１２に含まれている光学測定結果に基づいて、測定対象物の官能評価を行なう。官能評価の方法は、任意である。
【０１３５】
官能評価の方法の一例について説明する。評価者は、予め、素材ごとの画像に対して官能値を主観で付与する。付与される官能値は、たとえば、質感を表わす評価値、しっとり感を表わす評価値、滑らかさを表わす評価値、艶感を表わす評価値などである。
【０１３６】
次に、サーバー１５０は、官能値を付与した各画像について光学測定値を測定する。測定される光学測定値は、たとえば、輝度値、色度、光沢値、凹凸度、鮮鋭度、および光輝感値などである。サーバー１５０は、付与された官能値と、測定された光学測定値との間の相関関係を表わす相関式を算出する。図２３は、光学測定値と官能値との間の相関関係の一例を示す図である。サーバー１５０は、素材の種類ごとに光学測定値と相関式とを対応付けて、これらを素材データーベース１１０に格納する。このような相関式を学習する処理は、測定対象物の官能値を測定する前に予め行われている。
【０１３７】
その後、サーバー１５０は、素材データーベース１１０に規定されている相関式の中から測定対象物と同種類の素材に対応する相関式を取得するとともに、データーフォーマット１１２から光学測定値を取得する。サーバー１５０は、素材データーベース１１０から取得された相関式に、データーフォーマット１１２から取得された光学測定値を代入することで、測定対象物の官能値を算出する。
【０１３８】
このように、サーバー１５０は、光学測定値と官能値との間の相関関係を予め学習しておき、当該学習された相関関係と、測定対象物について測定された光学測定値とに基づいて、測定対象物の官能値を算出する。好ましくは、測定対象の官能値は、選択可能に構成される。
【０１３９】
ステップＳ３０６において、サーバー１５０は、ステップＳ３０４で算出された官能値を光学測定装置１００に送信する。
【０１４０】
［小括］
以上のようにして、本実施の形態に従う光学測定装置１００は、所定の駆動パターンに従って、レンズ４１，４３および撮像素子４５の少なくとも１つの駆動対象を往復駆動させている間に測定対象物を順次撮像する。これにより、光学測定装置１００は、様々な条件で測定対象物を撮像することができる。
【０１４１】
一例として、光学測定装置１００は、駆動対象を光軸上で移動することで焦点を変えながら測定対象物を撮像するこができる。また、光学測定装置１００は、光軸上の所定の点を中心に駆動対象を回転することで、測定対象物を様々な方向から撮像するこができる。その結果、光学測定装置１００は、測定対象物の表面の反射率の変化や測定対象物の表面の凹凸度合いなどを測定することができる。
【０１４２】
＜第２の実施の形態＞
図２４を参照して、第２の実施の形態に従う光学測定装置１００Ａについて説明する。図２４は、第２の実施の形態に従う光学測定装置１００Ａの内部構成を示す図である。第２の実施の形態に従う光学測定装置１００Ａは、光学測定装置１００Ａを測定対象物に接触させた状態で測定対象物を撮像する点で第１の実施の形態に従う光学測定装置１００と異なる。その他の点については光学測定装置１００と同じであるので、以下ではそれらの説明については繰り返さない。
【０１４３】
光学測定装置１００Ａは、筐体５０Ａを含む。筐体５０Ａの内部には、上述の光学ユニット４０と、光源７０Ａ，７０Ｂとが設けられている。光源７０Ａ，７０Ｂは、それぞれ、異なる方向から測定対象物を照らす。筐体５０Ａには、安定板７１が設けられている。安定板７１が設けられることにより、ユーザーが光学測定装置１００Ａを測定対象物に接触させているきに、光学測定装置１００Ａが安定する。
【０１４４】
光学測定装置１００Ａは、測定対象物を撮像するための指示を受け付けると、所定の駆動パターンに従って、光学ユニット４０の駆動を開始する。一例として、光学測定装置１００Ａは、光学ユニット４０の時計回りの回転と反時計回りの回転とを点Ｃ８を中心として繰り返す。その結果、光学ユニット４０内の駆動対象が往復駆動される。光学測定装置１００Ａは、駆動対象を往復駆動している間に測定対象物を順次撮像する。これにより、光学測定装置１００Ａは、様々な条件で測定対象物を撮像することができる。
【０１４５】
光学測定装置１００Ａは、測定対象物を撮像して得られた出力画像に基づいて、測定対象物の様々な光学測定値を測定する。以下では、光学測定装置１００Ａが光学測定値の一例である光沢度を測定する例について説明する。
【０１４６】
測定対象物がメタリックで塗装されていたりパールで塗装されている場合、塗料に含まれる光輝材（たとえば、アルミフレーク、マイカなど）の数量や配列が異なると、測定対象物の見え方は、照明光の方向や測定対象物を見る角度に応じて変わる。そのため、測定対象物は、同じように塗装されたとしても、異なる色に見えることがある。
【０１４７】
光学測定装置１００Ａは、予め準備された標準サンプルについて測定された光沢度と、測定対象物について測定された光沢度とを比較することにより、測定対象物の良否を判断する。より具体的には、光学測定装置１００Ａは、光源７０Ａ，７０Ｂによって所定の方向から光を照射するとともに光学ユニット４０を往復駆動しながら標準サンプルを撮像する。光学測定装置１００Ａは、光学ユニット４０を往復駆動することで、疑似的に光学ユニット４０を固視微動させることができ、標準サンプルを様々な方向から撮像することができる。
【０１４８】
異なる方向から標準サンプルが撮像されると、輝度値が高い画素の位置が変化する。また、輝度値が高い画素の数も変化する。光学測定装置１００Ａは、各出力画像について画素値が所定値よりも高い画素をカウントする。これにより、光学測定装置１００Ａは、標準サンプルの明るさ（光沢度）を特定することができる。光学測定装置１００Ａは、隣り合う角度から標準サンプルを撮像して得られた出力画像間でカウント値の差または変化率を算出する。光学測定装置１００Ａは、当該カウント値の差または変化率を標準サンプルの種類に対応付けた上で、これらの情報を素材データーベース１１０（図２０参照）に格納する。
【０１４９】
光学測定装置１００Ａは、測定対象物の測定指示を受け付けたことに基づいて、測定対象物について上記カウント値の差または変化率を算出する。光学測定装置１００Ａは、測定対象物について得られた上記カウント値の差または変化率を、標準サンプルについて測定された上記カウント値の差または変化率と比較する。光学測定装置１００Ａは、測定対象物について得られた上記カウント値の差または変化率が、標準サンプルについて測定された上記カウント値の差または変化率に近いほど、測定対象物が良品であると判断する。光学測定装置１００Ａは、高輝度領域のサイズの変化に基づいて測定対象物の良否を評価することで、出力画像間で測定対象物の位置合わせを行なう必要がない。
【０１５０】
＜まとめ＞
光学測定装置は、測定対象物からの反射光を結像するためのレンズと、上記レンズを通過した上記反射光を受けて上記測定対象物を表わす画像を生成するための撮像素子と、上記レンズおよび上記撮像素子の少なくとも１つの駆動対象を駆動するための駆動部と、上記光学測定装置を制御するための制御部とを備える。上記制御部は、上記駆動部が所定の駆動パターンに従って上記駆動対象を駆動している間に上記測定対象物を順次撮像して生成される複数の上記画像を上記撮像素子から取得し、複数の当該画像を出力する。
【０１５１】
好ましくは、上記駆動部は、上記レンズの光軸の直交方向に上記駆動対象を駆動する。
好ましくは、上記駆動部は、上記レンズおよび上記撮像素子をそれぞれ反対方向に駆動する。
【０１５２】
好ましくは、上記駆動部は、上記レンズおよび上記撮像素子をそれぞれ同一方向に駆動する。
【０１５３】
好ましくは、上記駆動部は、上記レンズをおよび上記撮像素子上記レンズの光軸上の所定の点を中心に回転する。
【０１５４】
好ましくは、上記駆動部は、上記撮像素子の受光面が上記レンズの光軸に対して傾斜するように上記撮像素子を駆動する。
【０１５５】
好ましくは、上記駆動部は、上記撮像素子の受光面が上記レンズの光軸に直交している状態を維持しながら当該光軸上に沿って上記撮像素子を駆動する。
【０１５６】
好ましくは、上記制御部は、互いに異なる複数の上記駆動パターンの中から２つ以上の駆動パターンを上記所定の駆動パターンとして選択する。
【０１５７】
好ましくは、複数の上記駆動パターンは、第１駆動パターンと、第２駆動パターンと、第３駆動パターンとの内の少なくとも２つを含む。上記第１駆動パターンによる上記駆動対象の周期は、上記第２駆動パターンによる上記駆動対象の周期よりも短い。上記第１駆動パターンによる上記駆動対象の振幅は、上記第２駆動パターンによる上記駆動対象の振幅よりも小さい。上記第１駆動パターンによる上記駆動対象の振幅は、上記第３駆動パターンによる上記駆動対象の振幅よりも小さい。上記第１駆動パターンによる上記駆動対象の移動速度の最大値は、上記第３駆動パターンによる上記駆動対象の移動速度の最大値よりも小さい。
【０１５８】
好ましくは、複数の上記駆動パターンのそれぞれには、物体の種類が予め関連付けられている。上記制御部は、上記測定対象物の種類を受け付け、複数の上記駆動パターンの中から、上記測定対象物の種類に対応する駆動パターンを上記所定の駆動パターンとして選択する。
【０１５９】
好ましくは、上記光学測定装置は、上記測定対象物の種類の候補を表示するための表示部をさらに備える。上記制御部は、上記表示部に表示されている上記候補の中から上記測定対象物の種類を受け付ける。
【０１６０】
好ましくは、上記光学測定装置は、サーバーと通信するための通信部をさらに備える。上記サーバーは、物体の種類ごとに上記駆動パターンを格納している。上記通信部は、上記サーバーに格納されている複数の上記駆動パターンの中から上記測定対象物の種類に対応する駆動パターンを取得するための要求を上記サーバーに送信し、上記要求を受信した上記サーバーから上記測定対象物の種類に対応する駆動パターンを上記所定の駆動パターンとして受信する。
【０１６１】
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１６２】
３５  測定対象物、４０  光学ユニット、４１，４３  レンズ、４２，４４，４７  駆動部、４５  撮像素子、４６  アクチュエーター、４８  変換回路、４９  画像処理部、５０，５０Ａ  筐体、５１  光学系、５２  表示部、５３  操作部、５４  通信インターフェイス、５５  電源、５６  記憶部、５８  画像生成プログラム、５９  駆動パターン、６０  基板、６１Ａ〜６１Ｃ  圧電素子、６２  ベース部材、７０Ａ，７０Ｂ  光源、７１  安定板、１００，１００Ａ  光学測定装置、１０１  制御部、１１０  素材データーベース、１１２  データーフォーマット、１５０  サーバー、２００  ＰＣ、３００  眼球、３０１  水晶体、３０２  網膜、３１１〜３１３  グラフ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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