(57)【要約】【課題】  ２次元光電変換素子を利用した光切断方式の３次元形状測定において、高精度な測定を行うこと。【解決手段】  スリット形状を有し、かつ、スリットの長手方向と垂直な方向の強度がガウス分布を有する光ビームを、被検物体に対して第１の方向から投光する投光手段と、投光手段と被検物体との相対位置を変更する変更手段と、少なくとも一部の領域の光電変換に対数特性を有する２次元光電変換素子を有し、被検物体から反射した光ビームの像を、第１の方向と異なる方向から２次元光電変換素子により撮像する第１の撮像手段と、第１の撮像手段の出力に基づいて、被検物上における光ビームの位置を検出する検出手段と、複数の異なる相対位置における検出手段による検出結果に基づいて、被検物体の３次元形状を演算する演算手段とを備える。【選択図】      図１
2009186216.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スリット形状を有し、かつ、スリットの長手方向と垂直な方向の強度がガウス分布を有する光ビームを、被検物体に対して第１の方向から投光する投光手段と、
前記投光手段と前記被検物体との相対位置を変更する変更手段と、
少なくとも一部の領域の光電変換に対数特性を有する２次元光電変換素子を有し、前記被検物体から反射した前記光ビームの像を、前記第１の方向と異なる方向から前記２次元光電変換素子により撮像する第１の撮像手段と、
前記第１の撮像手段の出力に基づいて、前記被検物上における前記光ビームの位置を検出する検出手段と、
複数の異なる前記相対位置における前記検出手段による検出結果に基づいて、前記被検物体の３次元形状を演算する演算手段と
を備えたことを特徴とする３次元形状測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の３次元形状測定装置において、
前記第１の撮像手段の出力を、前記ガウス分布に対応する２次関数に近似する第１の近似手段を備え、
前記検出手段は、前記２次関数に近似された前記出力に基づいて前記光ビームの位置を検出する
ことを特徴とする３次元形状測定装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の３次元形状測定装置において、
前記第１の近似手段は、前記第１の撮像手段の出力として、経時変化に伴う出力を２次関数に近似し、
前記検出手段は、前記被検物上の所定の位置を前記光ビームが通過する時刻を検出する
ことを特徴とする３次元形状測定装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の３次元形状測定装置において、
環境光成分に相当する出力を取得する取得手段をさらに備え、
前記検出手段は、前記第１の撮像手段の出力を、前記取得手段により取得した前記環境光成分に相当する出力に基づいて補正した後に、前記光ビームの位置を検出する
ことを特徴とする３次元形状測定装置。
【請求項５】
請求項３に記載の３次元形状測定装置において、
少なくとも一部の領域の光電変換に対数特性を有する第２の２次元光電変換素子を有し、前記被検物体から反射した前記光ビームの像を、前記第１の方向および前記第１の撮像手段が撮像する方向と異なる第２の方向から前記第２の２次元光電変換素子により撮像する第２の撮像手段と、
前記第２の撮像手段の出力を２次関数に近似する第２の近似手段とをさらに備え、
前記検出手段は、前記第１の方向と前記第２の方向と前記第１の近似手段の出力とに基づいて、前記第１の撮像手段上の前記光ビームに対応する前記第２の撮像手段上の光ビームの位置を、前記第２の近似手段の出力を用いて検出する
ことを特徴とする３次元形状測定装置。
【請求項６】
請求項５に記載の３次元形状測定装置において、
環境光成分に相当する出力を取得する取得手段をさらに備え、
前記近似手段は、前記第１の撮像手段の出力および前記第２の撮像手段の出力を、前記取得手段により取得した前記環境光成分に相当する出力に基づいて補正した後に、それぞれ２次関数に近似する
ことを特徴とする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、撮像手段の出力に基づいて被検物体の３次元形状を測定する３次元形状測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、対数特性を有する２次元光電変換素子を用いて、スリット光を投光して３次元形状を測定するいわゆる光切断方式のセンサとして利用する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。２次元光電変換素子を利用した光切断方式の３次元形状測定によれば、反射光のコントラストが高い被検物体に対しても安定した測定を行うことができる。
【特許文献１】特表２００５−５０８７５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、対数特性を有する２次元光電変換素子を利用して光切断方式の３次元形状測定を行う場合、波形処理のためにその出力を直線感度に換算する。その結果、特に光量の大きい領域において、換算時におけるＡ／Ｄ変換の量子化誤差が大きくなり、精密測定に適さないという問題がある。
【０００４】
本発明の３次元形状測定装置は、２次元光電変換素子を利用した光切断方式の３次元形状測定において、高精度な測定を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の３次元形状測定装置は、スリット形状を有し、かつ、スリットの長手方向と垂直な方向の強度がガウス分布を有する光ビームを、被検物体に対して第１の方向から投光する投光手段と、前記投光手段と前記被検物体との相対位置を変更する変更手段と、少なくとも一部の領域の光電変換に対数特性を有する２次元光電変換素子を有し、前記被検物体から反射した前記光ビームの像を、前記第１の方向と異なる方向から前記２次元光電変換素子により撮像する第１の撮像手段と、前記第１の撮像手段の出力に基づいて、前記被検物上における前記光ビームの位置を検出する検出手段と、複数の異なる前記相対位置における前記検出手段による検出結果に基づいて、前記被検物体の３次元形状を演算する演算手段とを備える。
【０００６】
なお、前記第１の撮像手段の出力を、前記ガウス分布に対応する２次関数に近似する第１の近似手段を備え、前記検出手段は、前記２次関数に近似された前記出力に基づいて前記光ビームの位置を検出しても良い。
【０００７】
また、前記第１の近似手段は、前記第１の撮像手段の出力として、経時変化に伴う出力を２次関数に近似し、前記検出手段は、前記被検物上の所定の位置を前記光ビームが通過する時刻を検出しても良い。
【０００８】
また、環境光成分に相当する出力を取得する取得手段をさらに備え、前記検出手段は、前記第１の撮像手段の出力を、前記取得手段により取得した前記環境光成分に相当する出力に基づいて補正した後に、前記光ビームの位置を検出しても良い。
【０００９】
また、少なくとも一部の領域の光電変換に対数特性を有する第２の２次元光電変換素子を有し、前記被検物体から反射した前記光ビームの像を、前記第１の方向および前記第１の撮像手段が撮像する方向と異なる第２の方向から前記第２の２次元光電変換素子により撮像する第２の撮像手段と、前記第２の撮像手段の出力を２次関数に近似する第２の近似手段とをさらに備え、前記検出手段は、前記第１の方向と前記第２の方向と前記第１の近似手段の出力とに基づいて、前記第１の撮像手段上の前記光ビームに対応する前記第２の撮像手段上の光ビームの位置を、前記第２の近似手段の出力を用いて検出しても良い。
【００１０】
また、環境光成分に相当する出力を取得する取得手段をさらに備え、前記近似手段は、前記第１の撮像手段の出力および前記第２の撮像手段の出力を、前記取得手段により取得した前記環境光成分に相当する出力に基づいて補正した後に、それぞれ２次関数に近似しても良い。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の３次元形状測定装置によれば、２次元光電変換素子を利用した光切断方式の３次元形状測定において、高精度な測定を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
＜第１実施形態＞
以下、図面を用いて本発明の第１実施形態について説明する。
【００１３】
図１は、第１実施形態の３次元形状測定装置１の構成を示す図である。図１に示すように、３次元形状測定装置１は、投光部２、投光部駆動ステージ３、被検物体ホルダ４、撮像部５の各部を備えるとともに、各部を制御する制御部６を備える。
【００１４】
投光部２は、光ビームを射出するレーザ射出部７と、レーザ射出部７から射出された光ビームをスリット形状に整形するシリンドリカルレンズ８とを備える。シリンドリカルレンズ８により整形されたスリット形状の光ビームは、スリットの長手方向と垂直な方向にガウス形状の強度分布を有する光ビームであり、被検物体Ｔに対して投光される。
【００１５】
投光部駆動ステージ３は、１軸のステージであり、投光部２を上述したスリットの長手方向と垂直な方向（矢印Ａの方向）に駆動する。また、被検物体ホルダ４は、その上面に被検物体Ｔを保持する。
【００１６】
撮像部５は、不図示のレンズや２次元光電変換素子５ａを備え、光ビームが投光された被検物体Ｔの反射像を、光ビームが投光される方向と異なる方向から撮像する。２次元光電変換素子５ａは、少なくとも一部の領域に対数特性を有する２次元光電変換素子である。すなわち、撮像部５は、いわゆる対数カメラである。
【００１７】
ここで、対数カメラの特性について説明する。従来、対数カメラを用いた３次元形状測定装置においては、波形処理のためにその出力を線形演算などにより直線感度に換算している。図２に示すように、通常のリニアカメラ（線形特性を有するカメラ）により撮像した場合の出力特性がＬ１である場合に、対数カメラによって撮像した場合の出力は、Ｌ２に示すような対数特性を有する。そして、Ｌ２に示す出力を直線感度（出力および光量の１次元グラフ）に換算するとＬ３のようになる。この結果、直線感度に換算したＬ３には、特に輝度の高い領域（図２のＤ１の領域）において、階段状の歪みが生じる。この歪みは、線形演算時のＡ／Ｄ変換の量子化誤差等により発生する。
【００１８】
図３は、実際に、ある被検物体を撮像した場合の出力を示す。図３のＬ４は、ある被検物体をリニアカメラにより撮像した場合の出力を示し、図３のＬ５は、同じ被検物体を対数カメラにより撮像し、出力を線形演算などにより直線感度に換算した場合の出力を示す。図３に示すように、Ｄ２の領域において、Ｌ５の傾きはＬ４の傾きより大きくなる。すなわち、対数カメラにより撮像し、出力を線形演算などにより直線感度に換算した場合（Ｌ５）には、リニアカメラにより撮像した場合（Ｌ４）よりも傾きが大きくなる。この結果、対数カメラにより撮像し、出力を線形演算などにより直線感度に換算した場合には、重心が右側にずれてしまうので、精密測定に問題が生じてしまう。
【００１９】
そこで、本実施形態では、このような問題に対処するため、対数カメラを用いつつ、その出力を直線感度に換算することなく３次元形状測定を行う。直線感度に換算することなく３次元形状測定を行うために、本実施形態では、対数カメラである撮像部５の出力を２次関数に近似する処理を行う。
【００２０】
上述したように、レーザ射出部７から射出され、シリンドリカルレンズ８により整形されたスリット形状の光ビームは、ガウス形状を有する光ビームである。図４は、ガウス形状を有する光ビームのプロファイルの例を示す。この光ビームは、次式に示す特性を有する。
【００２１】
【数１】
2009186216.tif 000003
式１において、Ａ’およびＡは係数を示し、ｘは走査方向上の位置を示し、μは最頻値（中心）を示し、σは分散を示す。
【００２２】
そして、第１実施形態において、光ビームが撮像部５の２次元光電変換素子５ａの特定の画素を通過する際の光量Ｆ（ｔ）は、式１のｘを走査時刻ｔに置き換えて、次式で表すことができる。
【００２３】
【数２】
2009186216.tif 000004
式２において、ａ’およびａは係数を示し、τは最頻値（中心）を示し、ｂは分散を示す。式２に示すように、光ビームが撮像部５の２次元光電変換素子５ａの特定の画素を通過する際の光量Ｆ（ｔ）は、走査時刻ｔの２次関数となる。したがって、ガウス形状を有する光ビームと、対数特性を有する撮像部５とを組み合わせることにより、撮像部５の出力を２次関数に近似することができる。その結果、従来のように撮像部の出力を直線感度に換算することなく３次元形状測定を行うことができる。
【００２４】
図５は、測定時の制御部６の動作を示すフローチャートである。
【００２５】
ステップＳ１において、制御部６は、環境光成分に相当する出力を取得する。上述したように、第１実施形態の３次元形状測定装置１の撮像部５は、いわゆる対数カメラである。そのため、３次元形状測定装置１の周辺における測定時の環境光の影響が大きい。したがって、この環境光を考慮する必要性がある。
【００２６】
一般に、環境光成分は撮像部５の出力に線形に加算される。したがって、対数カメラである撮像部５により撮像した画像において環境光を補正するためには、一旦線形画像に戻してから補正する必要がある。しかし、輝度の高い領域（図２のＤ１の領域）においてこのような補正を行うと量子化誤差が大きくなるため適切ではない。
【００２７】
そこで第１実施形態では、環境光成分に相当する出力を取得し、取得した情報に基づいて、撮像部５により撮像した画像を補正する。
【００２８】
環境光成分に相当する出力を取得する方法には、以下の２つがある。１つ目は、投光部２を一旦消灯し、環境光成分のみを撮像部５により撮像して画像を生成する方法である。この画像には、環境光成分に相当する出力のみが現れることになる。この方法を用いる場合、制御部５は、ステップＳ１において、投光部２を消灯し、撮像部５を制御して撮像を行う。２つ目は、通常の測定時に撮像部５により撮像した画像を解析し、環境光成分に相当する領域を判断して抽出し、積算することにより取得する方法である。この方法を用いる場合、制御部５は、ステップＳ１において、以前に撮像した測定時の画像（なるべく時間的に近接した画像が好ましい）を適宜読み出して、その画像に基づいて環境光成分に相当する出力を取得する。
【００２９】
なお、１つ目の方法を用いる場合には、撮像部５を適宜制御し、撮像部５の２次元光電変換素子５ａの線形領域または小信号領域（例えば、図２Ｄ３の領域）に限定して、環境光成分に相当する出力を取得することにより、量子化誤差を抑えることができる。
【００３０】
ステップＳ２において、制御部６は、光ビームの走査を開始する。制御部６は、投光部２を制御して被検物体Ｔへの光ビームの投光を開始するとともに、投光部駆動ステージ３を制御して、投光部２を図１の矢印Ａの方向に駆動する。
【００３１】
ステップＳ３において、制御部６は、撮像部５を制御して、被検物体Ｔの撮像を開始する。なお、撮像部５による撮像は所定の時間間隔で繰り返し行われる。このとき、被検物体Ｔのうち光ビームが投光されている部分が平坦であれば、撮像により生成される光ビームの像は直線になる。また、被検物体Ｔのうち光ビームが投光されている部分に凹凸があれば、奥行き方向の位置に応じて光ビームの像が変形する。
【００３２】
ステップＳ４において、制御部６は、予め定められた全範囲における撮像を完了したか否かを判定する。そして、制御部６は、全範囲における撮像を完了したと判定するとステップＳ５に進む。
【００３３】
ステップＳ５において、制御部６は、２次元光電変換素子５ａの任意の画素において、経時変化に対応した出力を算出する。図６のＬ６は、経時変化に対応したある画素における撮像部５の出力を示す。図６のＬ６に示すように、撮像部５の出力は、２次関数であるＬ７と非常に近い特性を有する。なお、Ｌ７の特性は、前述したように光ビームの光強度分布がガウス形状となっていることに対応している。
【００３４】
ステップＳ６において、制御部６は、ステップＳ１で取得した情報に基づいて、ステップＳ５で算出した出力を補正する。例えば、制御部６は、撮像部５の出力からステップＳ１で取得した環境光成分に相当する出力を減算することにより補正を行う。このように補正を行うことにより、一旦線形画像に戻すことなく環境光成分を補正することができるので、補正精度の低下を防止することができる。
【００３５】
ステップＳ７において、制御部６は、ステップＳ６で補正した出力を２次関数に近似する。近似の具体的な方法は公知技術と同様であるため説明を省略する。
【００３６】
ステップＳ８において、制御部６は、ステップＳ７で２次関数に近似した出力に基づいて、ピーク、重心などを求め、公知技術と同様に光ビームの通過時刻を検出する。
【００３７】
ステップＳ９において、制御部６は、ステップＳ８の検出結果に基づいて、公知技術と同様に被検物体Ｔの３次元形状を演算する。
【００３８】
以上説明したように、第１実施形態によれば、対数特性を有する２次元光電変換素子により、被検物体から反射した前記光ビームの像を撮像し、その出力を２次関数に近似する。そして、近似された出力に基づいて、被検物体上における光ビームの位置を検出して被検物体の３次元形状を演算する。したがって、２次元光電変換素子を利用した光切断方式の３次元形状測定において、高精度な測定を行うことができる。
【００３９】
特に、第１実施形態によれば、金属面のように拡散反射がもともと小さく、表面の微細な状態により測定が不安定になる被検物体であっても、高精度な測定を実現することができる。
【００４０】
また、第１実施形態によれば、撮像による出力として、経時変化に伴う出力を２次関数に近似し、被検物体上の所定の位置を光ビームが通過する時刻を検出する。したがって、２次元光電変換素子上のある画素の出力の、時間に対する強度の変化を２次関数に近似することにより、補間精度の高い測定を実現することができる。
【００４１】
また、第１実施形態によれば、環境光成分に相当する出力を取得し、撮像による出力を、環境光成分に相当する出力に基づいて補正した後に、２次関数に近似する。したがって、対数カメラにおいて発生頻度の高い環境光の影響に対応することができる。
【００４２】
なお、第１実施形態では、投光部２を駆動して被検物体との相対位置を変更する例を示したが、投光部２を固定し、被検物体を駆動して相対位置を変更する構成としても良い。ただし、この場合には、被検物体の移動量に応じて、撮像により生成した画像をシフトする必要がある。そのため、特に対数特性を有する撮像部では、画素間の特性差が発生するおそれがある。
【００４３】
また、第１実施形態では、ある画素における撮像部５の出力について、経時変化に対応した出力の変化をもとに測定を行う例を示したが、ある時刻における撮像部５の出力について、画素位置の変化に対応した出力の変化をもとに測定を行う構成としても良い。
【００４４】
＜第２実施形態＞
以下、図面を用いて本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００４５】
図７は、第２実施形態の３次元形状測定装置５１の構成を示す図である。図７に示すように、３次元形状測定装置５１は、投光部５２、投光部駆動ステージ５３、被検物体ホルダ５４、第１撮像部５５、第２撮像部６０の各部を備えるとともに、各部を制御する制御部５６を備える。投光部５２、投光部駆動ステージ５３、被検物体ホルダ５４、制御部５６の各部は、第１実施形態の投光部２、投光部駆動ステージ３、被検物体ホルダ４、制御部６の各部とそれぞれ同様の構成を備えるため説明を省略する。
【００４６】
また、第１撮像部５５および第２撮像部６０は、第１実施形態の撮像部５と同様に、それぞれ不図示のレンズや２次元光電変換素子（５５ａ，６０ａ）を備え、光ビームが投光された被検物体Ｔの反射像を撮像する。２次元光電変換素子５５ａおよび２次元光電変換素子６０ａは、第１実施形態の２次元光電変換素子５ａと同様に、少なくとも一部の領域に対数特性を有する２次元光電変換素子である。すなわち、第１撮像部５５および第２撮像部６０は、第１実施形態の撮像部５と同様に、いわゆる対数カメラである。なお、第１撮像部５５および第２撮像部６０は、異なる方向から被検物体Ｔを撮像するように配置される。
【００４７】
図８は、エピポーラ条件について説明する図である。エピポーラ条件は、基準カメラ（第１撮像部５５の２次元光電変換素子５５ａ）に写ったある点は、もう一方のカメラ（第２撮像部６０の２次元光電変換素子６０ａ）上のある直線（エピポーラ線）上に射影されるというものである。
【００４８】
図８において、被検物体Ｔ上の注目点をＰｔ（ｘｔ，ｙｔ，ｚｔ）とすると、基準カメラ（第１撮像部５５の２次元光電変換素子５５ａ）に写ったある点Ｐａ（ｘａ，ｙａ）は、もう一方のカメラ（第２撮像部６０の２次元光電変換素子６０ａ）上の点Ｐｂ（ｘｂ，ｙｂ）に対応する。また、基線とは、基準カメラ（第１撮像部５５）の光学中心と、もう一方のカメラ（第２撮像部６０）の光学中心とを結んだ直線である。そして、基準カメラ（第１撮像部５５）の光学中心と注目点Ｐｔ（ｘｔ，ｙｔ，ｚｔ）とを通る直線と、上述した基線とからなる面をエピポーラ面という。さらに、このエピポーラ面ともう一方のカメラ（第２撮像部６０）とが交差する直線をエピポーラ線という。図８において、基準カメラ（第１撮像部５５の２次元光電変換素子５５ａ）に写ったある点Ｐａ（ｘａ，ｙａ）は、もう一方のカメラ（第２撮像部６０の２次元光電変換素子６０ａ）上のエピポーラ線上に射影される（点Ｐｂ（ｘｂ，ｙｂ））。この条件を利用して、第１撮像部５５で得られるピーク位置に対応する第２撮像部６０におけるピーク位置を求めるときには、エピポーラ線上を探すことにより容易に求めることができる。
【００４９】
以上説明した構成の３次元形状測定装置５１において、制御部５６は、第１実施形態の図３で示したフローチャートと同様の処理を行う。
【００５０】
ただし、ステップＳ３においては、制御部５６は、第１撮像部５５および第２撮像部６０の両方を制御して撮像を開始する。そして、第１撮像部５５および第２撮像部６０は、同期して（同じタイミングで）被検物体Ｔを撮像する。
【００５１】
また、ステップＳ５においては、制御部５６は、第１撮像部５５および第２撮像部６０のそれぞれの出力について、エピポーラ条件を利用して経時変化に対応した出力を算出する。制御部５６は、また、ステップＳ６においても、第１撮像部５５および第２撮像部６０のそれぞれの出力について、環境光成分を補正する。また、ステップＳ７においても、制御部５６は、環境光成分の補正後の第１撮像部５５および第２撮像部６０のそれぞれの出力を、２次関数に近似する。
【００５２】
そして、ステップＳ８およびステップＳ９において、制御部５６は、第１撮像部５５および第２撮像部６０の間の対応座標を求めて、被検物体Ｔの３次元形状を演算する。具体的には、制御部５６は、撮像タイミングに基づいて対応座標を特定する。ある時刻で被検物体Ｔに投光される光ビームは１本である。したがって、ある時刻において第１撮像部５５および第２撮像部６０により撮像される光ビームは対応し、かつ、エピポーラ条件に従っている。そして、この１本の光ビームが走査される場合、出力のピークが被検物体Ｔ上の注目点を通過するタイミングは、第１撮像部５５および第２撮像部６０で同じである。そして、エピポーラ線上における被検物体Ｔ上の注目点の対応座標は、エピポーラ線と光ビームとの交点として求めることができる。制御部５６は、このようにして求めた注目点の対応座標に基づき、公知技術と同様に被検物体Ｔの３次元形状を演算する。
【００５３】
以上説明したように、第２実施形態によれば、第１撮像部５５と第２撮像部６０とが異なる方向から被検物体Ｔを撮像するように配置され、２つの撮像手段の経時変化に伴う出力を、それぞれ２次関数に近似し、近似した後の出力に基づいてエピポーラ条件を利用して被検物体上の所定の位置を前記光ビームが通過する時刻を検出する。したがって、ステレオ法を用いることにより、第１実施形態の効果に加えて、より高精度な測定を実現することができる。
【００５４】
また、従来の技術では、金属面のように拡散反射が不安定である被検物体においては、２つの撮像手段により撮像される光ビームの強度が異なってしまい、単純に１回の撮像で得られた画像対を用いて３次元形状測定を行うと、最大で光ビームのスリット幅分の不確定性が出てしまっていた。しかし、第２実施形態によれば、金属面のように拡散反射が不安定である被検物体であっても、２つの撮像手段の対応点を走査タイミングに還元して求めることにより、高いコントラストに対応しつつ、拡散反射の不安定性に対応することができる。
【００５５】
なお、上記した各実施形態では、投光部（投光部２および投光部５２）から投光される光ビームは、１本のスリット形状である例を示したが、弁別が可能である限り複数本のスリット形状であっても良い。
【００５６】
また、上記した各実施形態では、投光部２を駆動して被検物体との相対位置を変更する例を示したが、投光部２を固定し、被検物体を駆動して相対位置を変更する構成としても良い。ただし、この場合には、被検物体の移動量に応じて、撮像により生成した画像をシフトする必要がある。そのため、特に対数特性を有する撮像部では、画素間の特性差が発生するおそれがある。
【００５７】
また、上記した各実施形態では、投光部（投光部２および投光部５２）自体を、投光部駆動ステージ（投光部駆動ステージ３および投光部駆動ステージ５３）により駆動する例を示したが、測定精度よりも測定レンジを優先する用途においては、ポリゴンミラー等で光ビームの投光角を走査する構成としても良い。この場合、ある画素を光ビームが通過する際に、被検物体への投光角が変化してしまうことがある。そのため、拡散光が不安定な被検物体の場合には、測定精度が低下する場合がある。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】第１実施形態の３次元形状測定装置１の構成を示す図である。
【図２】対数カメラの特性について説明する図である。
【図３】対数カメラの特性について説明する別の図である。
【図４】ガウス形状を有する光ビームのプロファイルの例を示す図である。
【図５】第１実施形態の制御部６の測定時の動作を示すフローチャートである。
【図６】経時変化に対応した出力について説明する図である。
【図７】第２実施形態の３次元形状測定装置５１の構成を示す図である。
【図８】エピポーラ条件について説明する図である。
【符号の説明】
【００５９】
１・５１…３次元形状測定装置，２・５２…投光部、３・５３…投光部駆動ステージ、４・５４…被検物体ホルダ、５…撮像部、５ａ・５５ａ・６０ａ…２次元光電変換素子、６・５６…制御部、７・５７…レーザ射出部、８・５８…シリンドリカルレンズ、５５…第１撮像部、６０…第２撮像部
【図１】
2009186216.tif 000005
【図２】
2009186216.tif 000006
【図３】
2009186216.tif 000007
【図４】
2009186216.tif 000008
【図５】
2009186216.tif 000009
【図６】
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【図７】
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【図８】
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