(57)【要約】  本発明は、色情報を測定することができる３次元形状測定装置に関する。本発明の色情報を測定することができる３次元形状測定装置は、干渉計を用いて測定対象物の形状を測定する３次元形状測定装置において、光を放出する光源と、前記光源から放出された光を反射させ、測定対象物によって反射された光を透過させる光分割器と、前記光分割器によって反射された光を前記測定対象物に集束させるレンズ部と、前記測定対象物から反射される光を検出する光検出部と、前記光源と前記光分割器との間の光経路上に配置され、前記光源の中心領域から放出される光を遮断して前記レンズ部で発生する光の干渉を弱化させる光調節部を含むことを特徴とする。【選択図】    図２
2016510113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
干渉計を用いて測定対象物の形状を測定する３次元形状測定装置において、
光を放出する光源と、
前記光源から放出された光を反射させ、測定対象物によって反射された光を透過させる光分割器と、
前記光分割器によって反射された光を前記測定対象物に集束させるレンズ部と、
前記測定対象物から反射される光を検出する光検出部と、
前記光源と前記光分割器との間の光経路上に配置され、前記光源の中心領域から放出される光を遮断して前記レンズ部で発生する光の干渉を弱化させる光調節部と
を含むことを特徴とする色情報を測定することができる３次元形状測定装置。
【請求項２】
前記光調節部は、前記光源と前記光分割器との間の光経路上に選択的に装着されることを特徴とする請求項１に記載の色情報を測定することができる３次元形状測定装置。
【請求項３】
前記光検出部は、干渉光測定に使用される第１カメラと色情報測定に使用される第２カメラを含み、
前記光検出部と前記光分割器との間の光経路に設けられ、測定対象物から反射された光を前記第１カメラまたは第２カメラのうちの少なくともいずれか１つに透過させる第２光分割器をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の色情報を測定することができる３次元形状測定装置。
【請求項４】
前記光調節部は、光を透過させる透過部が備えられる本体部と、前記透過部の内部に設けられて光を遮断する光絞りを含み、
前記光源から放出された光が透過する光経路を前記透過部の外面と前記光絞りの外面との間の領域に制限し、前記光源の中心領域から放出される光が測定対象物に入射することを弱化させることを特徴とする請求項１に記載の色情報を測定することができる３次元形状測定装置。
【請求項５】
前記光絞りは、円形、多角形及び棒状のうちの少なくともいずれか１つで設けられることを特徴とする請求項４に記載の色情報を測定することができる３次元形状測定装置。
【請求項６】
前記光調節部と前記光分割器との間の光経路上に配置され、前記光調節部を通過した光の一部を遮断し、前記レンズ部の倍率に応じて、測定対象物に入射される光を可変的に調節する補助光調節部をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の色情報を測定することができる３次元形状測定装置。
【請求項７】
前記補助光調節部は、光を透過させる開口部が備えられ、
前記光調節部を透過した光のうちで一部が前記開口部を透過して測定対象物に到達することを特徴とする請求項６に記載の色情報を測定することができる３次元形状測定装置。
【請求項８】
前記光調節部と前記光分割器との間の光経路上に配置され、前記光調節部を通過した光の一部を遮断し、前記レンズ部の倍率に応じて、測定対象物に入射される光を可変的に調節する補助光調節部をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の色情報を測定することができる３次元形状測定装置。
【請求項９】
前記補助光調節部は、光を透過させる開口部が備えられ、
前記光調節部を透過した光のうちで一部が前記開口部を透過して測定対象物に到達することを特徴とする請求項８に記載の色情報を測定することができる３次元形状測定装置。
【請求項１０】
前記光調節部と前記光分割器との間の光経路上に配置され、前記光調節部を通過した光の一部を遮断し、前記レンズ部の倍率に応じて、測定対象物に入射される光を可変的に調節する補助光調節部をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の色情報を測定することができる３次元形状測定装置。
【請求項１１】
前記補助光調節部は、光を透過させる開口部が備えられ、
前記光調節部を透過した光のうちで一部が前記開口部を透過して測定対象物に到達することを特徴とする請求項１０に記載の色情報を測定することができる３次元形状測定装置。
【請求項１２】
前記光調節部と前記光分割器との間の光経路上に配置され、前記光調節部を通過した光の一部を遮断し、前記レンズ部の倍率に応じて、測定対象物に入射される光を可変的に調節する補助光調節部をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の色情報を測定することができる３次元形状測定装置。
【請求項１３】
前記補助光調節部は、光を透過させる開口部が備えられ、
前記光調節部を透過した光のうちで一部が前記開口部を透過して測定対象物に到達することを特徴とする請求項１２に記載の色情報を測定することができる３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、色情報を測定することができる３次元形状測定装置に関する。より詳細には、干渉計を用いながらも、測定対象物の有色情報を測定できる色情報を測定することができる３次元形状測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体工程及びＦＰＤ工程においては、品質を決定する様々な要因のうち、薄膜層の厚さの制御が占める比重が大きいため、薄膜層を工程中に直接モニタリングすることが必須であると言える。「薄膜層」とは、基底層、すなわち、基板の表面に形成させた非常に微細な厚さを有する層であって、一般的に厚さが数ｎｍ〜数μｍである。これらの薄膜層を特定の用途に応用するためには、薄膜層の厚さ、組成、照度及びその他の物理的、光学的な特性を知る必要がある。ここで、半導体工程及びその他の応用工程などで使用する薄膜層の厚さなどを測定するには、様々な方式があるが、干渉計を用いる方法と分光光度計を用いる方法が最も一般的である。
【０００３】
一方、最近では、Ｒ／Ｇ／Ｂのような有色情報を有するＬＣＤパネルのような半導体素子についても薄膜層の物理的、光学的特性を測定するとともにＲ／Ｇ／Ｂのような有色情報を測定することができる技術が関心を集めている。
【０００４】
図１は、従来の３次元形状測定装置を概略的に示す光経路図である。図１によれば、従来の３次元形状測定装置は、光源１０と光分割器３０とレンズ部４０と光検出部５０を含み、光源１０から放出される光がレンズ部４０で２つ以上の光に分割されて進行経路に差を発生させた後に、分割された光が再び合わさった時に起こる干渉現象を観察して測定対象物の形状などを測定することになる。
【０００５】
しかし、このような従来の３次元形状測定装置は、光の干渉効果のために測定対象物の有色情報を正確に測定することができず、測定対象物上にそれぞれの色ごとに異なって形成されたパターンによって認識することが一般的である。
【０００６】
すなわち、従来技術は、有色情報を区別して直接判別するものではないため、測定対象物上にパターンが形成されていなかったり、またはパターンの形状がそれぞれの色ごとに同一に形成された場合には、それぞれの有色情報を区別して測定することができないという問題点が発生する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明の目的は、このような従来の問題点を解決するためのものであって、干渉計を用いて測定対象物の形状を測定することができ、追加的に測定対象物の色情報を測定できる色情報を測定することができる３次元形状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】
【０００８】
前記目的は、本発明により、干渉計を用いて測定対象物の形状を測定する３次元形状測定装置において、光を放出する光源と、前記光源から放出された光を反射させるか、または測定対象物によって反射された光を透過させる光分割器と、前記光分割器によって反射された光を前記測定対象物に集束させるレンズ部と、前記測定対象物から反射される光を検出する光検出部と、前記光源と前記光分割器との間の光経路上に配置され、前記光源の中心領域から放出される光を遮断して前記レンズ部で発生する光の干渉を弱化させる光調節部を含むことを特徴とする色情報を測定することができる３次元形状測定装置によって達成される。
【０００９】
ここで、前記光調節部は、光を透過させる透過部が備えられる本体部と、前記透過部の内部に設けられて光を遮断する光絞りを含み、前記光源から放出された光が透過する光経路を前記透過部の外面と前記光絞りの外面との間の領域に制限することが好ましい。
【００１０】
また、前記光絞りは、円形、多角形及び棒状のうちの少なくともいずれか１つで設けられることが好ましい。
【００１１】
ここで、前記光調節部は、前記光源と前記光分割器との間の光経路上に選択的に装着されることが好ましい。
【００１２】
また、前記光調節部と前記光分割器との間の光経路上に配置され、前記光調節部を通過した光の一部を遮断する補助光調節部をさらに含むことが好ましい。
【００１３】
ここで、前記レンズ部は、倍率が５０倍以下で設けられることが好ましい。
【００１４】
また、前記補助光調節部は、光を透過させる開口部が備えられ、前記光調節部を透過した光のうちで一部が前記開口部を透過して測定対象物に到達することが好ましい。
【００１５】
ここで、前記光絞りの中心軸と前記開口部の中心軸は、同一に設けられることが好ましい。
【００１６】
また、前記透過部の面積が、前記開口部の面積よりも広いことが好ましい。
【００１７】
ここで、前記光検出部は、干渉光測定に使用される第１カメラと色情報測定に使用される第２カメラを含み、前記光検出部と前記光分割器との間の光経路に設けられ、測定対象物から反射された光を前記第１カメラまたは第２カメラのうちの少なくともいずれか１つに透過させる第２光分割器をさらに含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、干渉計を用いて測定対象物の形状を測定することができ、追加的に測定対象物の色情報も測定できる色情報を測定することができる３次元形状測定装置が提供される。
【００１９】
また、光調節部が選択的に装着されることによって、測定対象物の形状及び色情報をすべて測定することができる。
【００２０】
また、レンズ部の倍率に応じて、測定対象物に入射される光を調節して測定対象物の色情報をレンズ部の倍率に関係なく測定することができる。
【００２１】
また、光絞りと開口部の中心軸を一致させることによって、測定対象物に入射される光を容易に調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、従来の３次元形状測定装置を概略的に示す光経路図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施例に係る色情報を測定することができる３次元形状測定装置を概略的に示す光経路図である。
【図３】図３は、図２の色情報を測定することができる３次元形状測定装置で光調節部の一例を概略的に示す図面である。
【図４】図４は、図２の色情報を測定することができる３次元形状測定装置で光調節部の他の例を概略的に示す図面である。
【図５】図５は、図２の色情報を測定することができる３次元形状測定装置で光源から放出された光が光調節部を通過する様子を概略的に示す図面である。
【図６】図６は、図５の色情報を測定することができる３次元形状測定装置で光調節部を通過した光がレンズ部に入射した様子を概略的に示す図面である。
【図７】図７は、図２の色情報を測定することができる３次元形状測定装置で測定対象物の色情報を測定した様子を示す写真である。
【図８】図８は、図２の色情報を測定することができる３次元形状測定装置で測定対象物の色情報を測定した様子を示す写真である。
【図９】図９は、本発明の第２実施例に係る色情報を測定することができる３次元形状測定装置を概略的に示す光経路図である。
【図１０】図１０は、本発明の第２実施例に係る色情報を測定することができる３次元形状測定装置を概略的に示す光経路図である。
【図１１】図１１は、図１０の色情報を測定することができる３次元形状測定装置で光源から放出された光が光調節部を通過する様子を概略的に示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
説明に先立ち、様々な実施例において、同一の構成を有する構成要素については、同一の符号を使用して代表的に第１実施例で説明し、その他の実施例では、第１実施例と異なる構成について説明することにする。
【００２４】
以下、添付した図面を参照して、本発明の第１実施例に係る色情報を測定することができる３次元形状測定装置について詳細に説明する。
【００２５】
図２は、本発明の第１実施例に係る色情報を測定することができる３次元形状測定装置を概略的に示す光経路図である。
【００２６】
図２を参照すると、本発明の第１実施例に係る色情報を測定することができる３次元形状測定装置１００は、レンズ部１４０を通過する光が干渉効果が発生することを最小化するものであって、光源１１０と光調節部１２０と光分割器１３０とレンズ部１４０と光検出部１６０を含む。
【００２７】
前記光源１１０は、光を放出するものであって、本発明の第１実施例に係る色情報を測定することができる３次元形状測定装置１００で、光源１１０は、白色光源を使用しているが、これに制限されるものではない。
【００２８】
図３は、図２の色情報を測定することができる３次元形状測定装置で光調節部の一例を概略的に示す図面であり、図４は、図２の色情報を測定することができる３次元形状測定装置で光調節部の他の例を概略的に示す図面である。
【００２９】
図３または図４を参照すると、前記光調節部１２０は、光源１１０と後述する光分割器１３０との間の光経路上に配置され、光源１１０の中心領域から放出される光を遮断して後述するレンズ部１４０で光の干渉が発生することを最小化させるものである。
【００３０】
すなわち、測定対象物の形状などを測定するために光の干渉効果を用いるが、有色情報を測定する際には、光調節部１２０を用いて、光源１１０で干渉が活発に発生する中心光が測定対象物に向かうことを遮断することにより後述するレンズ部１３０で光の干渉が発生することを最小化して測定対象物の有色情報を測定することができる。
【００３１】
本発明の第１実施例に係る色情報を測定することができる３次元形状測定装置１００において、光調節部１２０は、本体部１２１と光絞り１２３を含む。
【００３２】
前記本体部１２１は、光調節部１２０のメインフレームの役割をするものであって、光源１１０の中心領域を含む領域に光を透過させる透過部１２２が形成される。
【００３３】
ここで、本体部１２１と透過部１２２は同じ中心軸を有し、透過部１２２は本体部１２１の中央部に形成されることが好ましいが、これに制限されるものではない。
【００３４】
また、本体部１２１と透過部１２２は円形に設けられるが、これに制限されるものではなく、多角形の形状に設けられることも可能である。
【００３５】
また、透過部１２２は、本体部１２１を貫通するように設けられるが、これに制限されるものではなく、光を透過させる膜で形成されることができる。
【００３６】
前記光絞り１２３は透過部１２２の内部に設けられ、光絞りは光絞り１２３が設けられた領域に対応する領域に進行する光（以下、「中心光」という）を遮断する。光絞りは中心光以外の光である周辺光のみを通過させるように設けられる。
【００３７】
ここで、周辺光は、中心光に比べて光の干渉効果発生率が落ち、レンズ部１４０内でも光の干渉効果の発生が低くなる
【００３８】
ここで、光絞り１２３は、透過部１２２の中央部に形成されることが好ましいが、これに制限されるものではない。
【００３９】
また、光絞り１２３は、円形、多角形、棒状のうちの少なくともいずれか１つで設けられることが好ましいが、これに制限されるものではない。
【００４０】
もう一度説明すると、光源１１０と本体部１２１と透過部１２２と光絞り１２３は、同じ中心軸を有するように配置されて中心光を遮断するように設けられるが、これに制限されるものではない。
【００４１】
ここで、光調節部１２０によって案内される光経路について説明すると、光源１１０から放出された光は、透過部１２２が形成された領域中で光絞り１２３が形成されていない領域にのみ光（以下、「周辺光」という）を透過させる。
【００４２】
すなわち、透過部１２２と光絞り１２３が重複する領域に進行する光（以下、「中心光」という）は、光調節部１２０によって進行が遮断される。
【００４３】
一方、光調節部１２０は、光源１１０と光分割器１３０との間の光経路で選択的に装着されるように設けられるが、これに制限されるものではない。すなわち、光調節部は使用者の意図に応じて測定対象物の色情報を測定することができるように、周辺光のみを通過させるか、干渉測定を介して測定対象物の形状を測定するように光源１１０から放出される光のすべてを通過させることができる。
【００４４】
前記光分割器１３０は、光調節部１２０を通過した光を反射させるか、透過させる。すなわち、光調節部１２０を通過した光が測定対象物に入射されるように、光分割器は光分割器１３０を介して光を反射させるか、測定対象物から反射した光が後述する光検出部１６０側に向かうように光分割器１３０を介して光を透過させる。
【００４５】
一方、本発明の第１実施例に係る色情報を測定することができる３次元形状測定装置１００において、光調節部１２０と光分割器１３０との間の光経路上には光調節部１２０を通過した光のスペクトル特性を同一に維持し、輝度を減少させるために灰色フィルター（ＮＤ  ｆｉｌｔｅｒ、Ｎｅｕｔｒａｌ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  ｆｉｌｔｅｒ）（図示せず）が設けられることができるが、これに制限されるものではない。
【００４６】
また、灰色フィルター（図示せず）を通過した光を集束させるために集光レンズ（図示せず）を設置することができ、集光レンズを通過した光を平行にするためにコリメーター（ｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ）（図示せず）を設置することができるが、これに制限されるものではない。
【００４７】
前記レンズ部１４０は、光分割器１３０から反射された光を測定対象物に集束させるものであって、光分割器１３０から反射された光はレンズ部１４０内部で、測定対象物に向かう光と測定対象物に向かわない光に分割される。
【００４８】
ここで、測定対象物に向かわない光は基準光になり、測定対象物に向かう光は測定対象物によって反射され、基準光に対して光経路差が発生する。すなわち、測定対象物に向かう光と測定対象物に向かわない光が干渉を起こして、測定対象物の形状などを測定することができるようになる。
【００４９】
本発明の第１実施例に係る色情報を測定することができる３次元形状測定装置１００において、レンズ部１４０は、光分割器１３０から反射された光を測定対象物に集束させるレンズ１４１とレンズ１４１を通過した光を測定対象物に透過させるか、後述する基準ミラー１４３で反射させる基準光分割器１４２と基準光分割器１４２から反射された光を照射して、基準光を生成する基準ミラー１４３が一つのモジュールとして設けられるが、これに制限されるものではない。
【００５０】
但し、光調節部１２０が光源１１０と光分割器１３０との間の光経路上に装着されて周辺光のみがレンズ部１４０に進入する場合、中心光が進入する場合より光の干渉効果発生率が落ち、基準光分割器１４２から基準ミラー１４３に反射される光の量が大幅に減少し、ほとんどの光が測定対象物に向かうことになる。
【００５１】
すなわち、光調節部１２０が光源１１０と光分割器１３０との間の光経路上に装着されるか否かに応じて、光の干渉を用いて測定対象物の形状などを測定するのか、それとも光の干渉を制限して測定対象物の色情報を測定するのかを選択する。
【００５２】
前記光検出部１６０は、測定対象物から反射された光と基準光によって発生する干渉信号を検出するものであって、測定対象物から反射される光と基準光によって発生する干渉信号を検出する。
【００５３】
また、本発明の第１実施例に係る色情報を測定することができる３次元形状測定装置１００で光検出部１６０は、ＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ  ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ）カメラを用いるが、これに制限されるものではない。
【００５４】
ここからは、前述した色情報を測定することができる３次元形状測定装置の第１実施例の作動について光経路を基準に説明する。
【００５５】
一方、光調節部１２０が光源１１０と光分割器１３０との間の光経路上から離脱される場合は、従来の干渉計原理を用いて、測定対象物の形状などを測定する装置の原理と同じであるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００５６】
但し、このような場合、光分割器１３０を透過した光は、光検出部１６０に伝達され、測定対象物の形状などを測定することができる。
【００５７】
以下、光調節部１２０を介して光源１１０から放出される光のうち、周辺光のみを測定対象物に進入させる場合を説明する。
【００５８】
図５は、図２の色情報を測定することができる３次元形状測定装置において、光源から放出された光が光調節部を通過する様子を概略的に示す図面であり、図６は、図５の色情報を測定することができる３次元形状測定装置において、光調節部を通過した光がレンズ部に入射した様子を概略的に示す図面である。
【００５９】
図５を参照すると、光源１１０から光が放出された後、光調節部１２０を通過して、光調節部１２０から透過部１２２と光絞り１２３との間の一部領域にのみ光の透過領域が制限される。透過部１２２と光絞り１２３との間の一部領域は、前述したように、光源１１０の中心光を遮断し、干渉効果が弱い周辺光を活用して測定対象物の色情報を測定することができるようにする。
【００６０】
光調節部１２０によって周辺光のみが進行されて、光分割器１３０は、光調節部１２０を通過した周辺光を測定対象物に向かって反射させる。
【００６１】
図６を参照すると、光分割器１３０によって反射された周辺光は、レンズ部１４０側に入射されて、まずレンズ１４１を通過する。レンズ１４１を通過した周辺光は基準光分割器１４２を通過するが、周辺光は干渉効果が弱いため基準ミラー１４３側に分割される光が最小化され、ほとんどの光が、好ましくは周辺光のすべてが測定対象物側に照射される。
【００６２】
測定対象物側に照射された後の周辺光は、光分割器１３０を透過して光検出部１６０側に入射され、光検出部１６０から測定対象物の色情報を取得する。
【００６３】
図７及び図８は、図２の色情報を測定することができる３次元形状測定装置で測定対象物の色情報を測定した様子を示す写真である。
【００６４】
図７を参照すると、横方向に３個、縦方向に７個、総２１個のパターンが本発明の第１実施例に係る３次元形状測定装置１００を介して１つの映像で撮影されたものである。横方向のパターンは、すべて同じ色であり、縦方向に沿って赤色（Ｒｅｄ）、青色（Ｂｌｕｅ）、緑色（Ｇｒｅｅｎ）、赤色（Ｒｅｄ）、青色（Ｂｌｕｅ）、緑色（Ｇｒｅｅｎ）及び赤色（Ｒｅｄ）が順次に配置されており、このようなパターンの色情報を鮮明に撮影したことが分かる。
【００６５】
また、図８を参照すると、図７の映像を拡大して横方向に２個、縦方向に３個のパターンが本発明の第１実施例に係る３次元形状測定装置１００を介して１つの映像で撮影されたものである。図７のように、横方向のパターンは、すべてそれぞれ同じ色で設けられ、縦方向には、青色（Ｂｌｕｅ）、緑色（Ｇｒｅｅｎ）及び赤色（Ｒｅｄ）が順次に配置されており、このようなパターンの色情報を鮮明に撮影したことが分かる。ここで、最上側に撮影された赤色（Ｒｅｄ）のパターンは、極めて一部のみが撮影されているため、これを無視して説明した。
【００６６】
したがって、図７または図８を参照すると、本発明の第１実施例に係る３次元形状測定装置１００を介して光源１１０の周辺光のみを用いて、測定対象物の色情報を鮮明に測定することができることが分かる。
【００６７】
次に、本発明の第２実施例に係る色情報を測定することができる３次元形状測定装置２００について説明する。
【００６８】
図９は、本発明の第２実施例に係る色情報を測定することができる３次元形状測定装置を概略的に示す光経路図である。
【００６９】
図９を参照すると、本発明の第２実施例に係る色情報を測定することができる３次元形状測定装置１００は、レンズ部１４０を通過する光が干渉効果が発生することを最小化するものであって、光源１１０と光調節部１２０と光分割器１３０とレンズ部１４０と第２光分割器２５０と光検出部２６０を含む。
【００７０】
一方、前記光源１１０と前記光調節部１２０と前記光分割器１３０と前記レンズ部１３０の構成は、前述した第１実施例に係る色情報を測定することができる３次元形状測定装置２００での構成と同じであるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００７１】
前記第２光分割器１５０は、測定対象物から反射された光を選択的に後述する光検出部２６０のうちのいずれか１つに透過させるか、すべての光検出部２６０に透過させるように光を分割するものである。
【００７２】
前記光検出部２６０は、測定対象物から反射された光を検出するものであって、本発明の第２実施例によれば、光検出部２６０は、干渉光を用いて干渉測定に使用される第１カメラ２６１と色情報測定時に使用される第２カメラ２６２を別個に設けるが、これに制限されるものではない。
【００７３】
ここで、一般的な３次元形状測定装置として活用される場合、光調節部１２０が光経路上から離脱されて第２光分割器２５０を透過した光が第１カメラ２６１側に入射される。
【００７４】
また、色情報を測定する場合、光調節部１２０が光経路上に装着され、第２光分割器２５０を透過した光が第２カメラ２６２側に入射される。
【００７５】
ここで、第１カメラ２６１は、モノカメラ（ｍｏｎｏ  ｃａｍｅｒａ）で設けられ、第２カメラ２６２は、測定対象物の色情報を測定することができるようにカラーカメラ（ｃｏｌｏｒ  ｃａｍｅｒａ）で設けられるが、これに制限されるものではない。
【００７６】
ここからは、前述した色情報を測定することができる３次元形状測定装置の第２実施例の作動について説明する。
【００７７】
光源１１０から放出された光が測定対象物から反射される過程は、第１実施例に係る色情報を測定することができる３次元形状測定装置１００と同じであるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００７８】
測定対象物から反射された光は、光分割器１３０を透過して第２光分割器１５０側に入射される。光調節部１２０が光経路上に装着されているか否かに応じて、すなわち、本発明の第２実施例に係る色情報を測定することができる３次元形状測定装置２００が形状を測定するか、色情報を測定するかによって第２光分割器１５０から透過される光の進行方向が決定される。
【００７９】
すなわち、測定対象物の形状を測定する場合には、第２光分割器２５０を透過した光を第１カメラ２６１側に入射させて、第１カメラ２６１を介して測定対象物の形状を観察し、測定対象物の色情報を測定する場合には、第２光分割器２５０を透過した光を第２カメラ２６２側に入射させて、第２カメラ２６２を介して測定対象物の色情報を観察する。
【００８０】
次に、本発明の第３実施例に係る色情報を測定することができる３次元形状測定装置について説明する。
【００８１】
図１０は、本発明の第２実施例に係る色情報を測定することができる３次元形状測定装置を概略的に示す光経路図であり、図１１は、図１０の色情報を測定することができる３次元形状測定装置で光源から放出された光が光調節部を通過する様子を概略的に示す図面である。
【００８２】
図１０または図１１を参照すると、本発明の第３実施例に係る色情報を測定することができる３次元形状測定装置３００は、レンズ部１４０の倍率に応じて測定対象物に入射する光を調節するものであって、光源１１０と光調節部１２０と補助光調節部３２５と光分割器１３０とレンズ部１４０と第２光分割器２５０と光検出部２６０を含む。
【００８３】
前記光源１１０と光調節部１２０と光分割器１３０は、本発明の第１実施例１００で説明したものと同じであるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００８４】
また、第２光分割器２５０と光検出部２６０は、本発明の第２実施例２００で説明したものと同じであるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００８５】
前記補助光調節部３２５は、光調節部１２０と光分割器１３０との間の光経路上に配置され、レンズ部１４０の倍率変更に応じて光調節部３２５を通過した周辺光の一部領域を追加的に遮断して測定対象物に入射する光の領域を調節するものであって、内部に光が透過することができる開口部３２６が形成される。
【００８６】
すなわち、光調節部１２０を通過した周辺光のうちで開口部３２６を通過する一部の周辺光のみが光分割器１３０側に進行する。従って、測定対象物に入射される光の領域を、光調節部１２０のみを用いる場合より、さらに縮小させる。
【００８７】
ここで、開口部２２６は、透過部１２２と同じ中心軸を有するように配置されることが好ましい。
【００８８】
また、開口部２２６は、光調節部１２０を通過する周辺光の一部を追加的に遮断することができるように、透過部１２２より小さい面積を有するように設けられることが好ましい。
【００８９】
ここで、開口部２２６は、円形、多角形または棒状のうちの少なくともいずれか１つの形状を有するように形成されることができるが、これに制限されるものではない。
【００９０】
前記光分割器１３０は、本発明の第１実施例１００と同じ機能を行うが、第１実施例１００での光分割器は周辺光を透過または通過させるが、第３実施例３００での光分割器は、補助光調節部３２５を通過した周辺光の一部のみを透過または通過させるという点が異なっている。
【００９１】
ここからは、前述した色情報を測定することができる３次元形状測定装置の第２実施例の作動について光経路を基準に説明する。
【００９２】
本発明の第３実施例に係る色情報を測定することができる３次元形状測定装置３００の作動は、第１実施例１００または第２実施例２００で説明したものと同じであるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００９３】
但し、光調節部１２０と光分割器１３０との間の光経路上に補助光調節部３２５が配置され、光調節部１２０を通過した周辺光のうちで開口部３２６を通過する一部のみが光分割器１３０側に進行することができるという点が異なっている。
【００９４】
すなわち、３次元形状測定装置を使用する場合、測定対象物の大きさまたは測定精密などを考慮して倍率を異なって設定する必要があり、３次元形状測定装置の倍率が変更される場合には、測定対象物に入射される光の領域を追加的に制限する必要があり、第３実施例３００では、倍率に応じて周辺光の中でも一部のみを活用して測定対象物の色情報を測定することである。
【００９５】
本発明の権利範囲は、前述した実施例に限定されるものではなく、添付した特許請求の範囲内で様々な形態の実施例で具現することができる。特許請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱することなく、当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば誰でも変形可能な多様な範囲まで本発明の請求範囲の記載の範囲内にあるものとみなす。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
干渉計を用いて測定対象物の形状を測定することができ、追加的に測定対象物の色情報を測定することができる３次元形状測定装置が提供される。
【図１】
2016510113.tif 000003
【図２】
2016510113.tif 000004
【図３】
2016510113.tif 000005
【図４】
2016510113.tif 000006
【図５】
2016510113.tif 000007
【図６】
2016510113.tif 000008
【図７】
2016510113.tif 000009
【図８】
2016510113.tif 000010
【図９】
2016510113.tif 000011
【図１０】
2016510113.tif 000012
【図１１】
2016510113.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成27年9月4日(2015.9.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
干渉計を用いて測定対象物の形状を測定する３次元形状測定装置において、
光を放出する光源と、
前記光源から放出された光を反射させ、測定対象物によって反射された光を透過させる光分割器と、
前記光分割器によって反射された光を前記測定対象物に集束させるレンズ部と、
前記測定対象物から反射される光を検出する光検出部と、
前記光源と前記光分割器との間の光経路上に配置され、前記光源の中心領域から放出される光を遮断して前記レンズ部で発生する光の干渉を弱化させる光調節部と
を含むことを特徴とする色情報を測定することができる３次元形状測定装置。
【請求項２】
前記光調節部は、前記光源と前記光分割器との間の光経路上に選択的に装着されることを特徴とする請求項１に記載の色情報を測定することができる３次元形状測定装置。
【請求項３】
前記光検出部は、干渉光測定に使用される第１カメラと色情報測定に使用される第２カメラを含み、
前記光検出部と前記光分割器との間の光経路に設けられ、測定対象物から反射された光を前記第１カメラまたは第２カメラのうちの少なくともいずれか１つに透過させる第２光分割器をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の色情報を測定することができる３次元形状測定装置。
【請求項４】
前記光調節部は、光を透過させる透過部が備えられる本体部と、前記透過部の内部に設けられて光を遮断する光絞りを含み、
前記光源から放出された光が透過する光経路を前記透過部の外面と前記光絞りの外面との間の領域に制限し、前記光源の中心領域から放出される光が測定対象物に入射することを弱化させることを特徴とする請求項１に記載の色情報を測定することができる３次元形状測定装置。
【請求項５】
前記光絞りは、円形、多角形及び棒状のうちの少なくともいずれか１つで設けられることを特徴とする請求項４に記載の色情報を測定することができる３次元形状測定装置。
【請求項６】
前記光調節部と前記光分割器との間の光経路上に配置され、前記光調節部を通過した光の一部を遮断し、前記レンズ部の倍率に応じて、測定対象物に入射される光を可変的に調節する補助光調節部をさらに含むことを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の色情報を測定することができる３次元形状測定装置。
【請求項７】
前記補助光調節部は、光を透過させる開口部が備えられ、
前記光調節部を透過した光のうちで一部が前記開口部を透過して測定対象物に到達することを特徴とする請求項６に記載の色情報を測定することができる３次元形状測定装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
【図１】図１は、従来の３次元形状測定装置を概略的に示す光経路図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施例に係る色情報を測定することができる３次元形状測定装置を概略的に示す光経路図である。
【図３】図３は、図２の色情報を測定することができる３次元形状測定装置で光調節部の一例を概略的に示す図面である。
【図４】図４は、図２の色情報を測定することができる３次元形状測定装置で光調節部の他の例を概略的に示す図面である。
【図５】図５は、図２の色情報を測定することができる３次元形状測定装置で光源から放出された光が光調節部を通過する様子を概略的に示す図面である。
【図６】図６は、図５の色情報を測定することができる３次元形状測定装置で光調節部を通過した光がレンズ部に入射した様子を概略的に示す図面である。
【図７】図７は、図２の色情報を測定することができる３次元形状測定装置で測定対象物の色情報を測定した様子を示す第１の写真である。
【図８】図８は、図２の色情報を測定することができる３次元形状測定装置で測定対象物の色情報を測定した様子を示す第２の写真である。
【図９】図９は、本発明の第２実施例に係る色情報を測定することができる３次元形状測定装置を概略的に示す光経路図である。
【図１０】図１０は、本発明の第２実施例に係る色情報を測定することができる３次元形状測定装置を概略的に示す光経路図である。
【図１１】図１１は、図１０の色情報を測定することができる３次元形状測定装置で光源から放出された光が光調節部を通過する様子を概略的に示す図面である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７１】
前記第２光分割器２５０は、測定対象物から反射された光を選択的に後述する光検出部２６０のうちのいずれか１つに透過させるか、すべての光検出部２６０に透過させるように光を分割するものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７８】
測定対象物から反射された光は、光分割器１３０を透過して第２光分割器２５０側に入射される。光調節部１２０が光経路上に装着されているか否かに応じて、すなわち、本発明の第２実施例に係る色情報を測定することができる３次元形状測定装置２００が形状を測定するか、色情報を測定するかによって第２光分割器２５０から透過される光の進行方向が決定される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８７】
ここで、開口部３２６は、透過部１２２と同じ中心軸を有するように配置されることが好ましい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
また、開口部３２６は、光調節部１２０を通過する周辺光の一部を追加的に遮断することができるように、透過部１２２より小さい面積を有するように設けられることが好ましい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８９】
ここで、開口部３２６は、円形、多角形または棒状のうちの少なくともいずれか１つの形状を有するように形成されることができるが、これに制限されるものではない。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９１】
ここからは、前述した色情報を測定することができる３次元形状測定装置の第３実施例の作動について光経路を基準に説明する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０】
2016510113.tif 000014
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１１】
2016510113.tif 000015
【国際調査報告】
2016510113.tif 000016
2016510113.tif 000017
2016510113.tif 000018
2016510113.tif 000019