"計測対象に円偏光を照射する第1の照射手段と、前記第1の照射手段に対する前記計測対象からの正反射光を検光子を通して撮像する第1の撮像手段と、前記計測対象に斜めに光を照射する第2の照射手段と、前記第2の照射手段からの光の照射方向とは異なる方向から前記計測対象を撮像する第2の撮像手段と、前記第1の撮像手段の出力を用いて前記正反射光の偏光状態を検出し、この偏光状態から前記計測対象における正反射光の反射部位が規定の基準平面に対してなす傾斜角および前記基準平面に対して傾斜している部位の傾斜の方向である仮方位角を求める機能と、前記第1の撮像手段の出力と前記第2の撮像手段が撮像した画像とを用いて仮方位角を補正し前記計測対象において前記基準平面に対して傾斜している部位の傾斜の向きである方位角を算出する機能と、傾斜角および方位角を用いて前記計測対象の三次元形状のモデリングを行う機能とを有した解析手段とを備えることを特徴とする三次元形状計測装置。前記解析手段は、前記第1の撮像手段が撮像した画像から着目する領域である凹凸判別領域を抽出する機能と、前記第2の照射手段から前記計測対象に光を照射した状態と照射しない状態とにおいて前記第2の撮像手段が撮像した2枚の画像を用い、前記凹凸判別領域において、2枚の画像における濃淡値の差分が規定した差分閾値以下である領域を、前記第2の照射手段から離れる向きに下り傾斜する部位と判断する機能とを有することを特徴とする請求項1記載の三次元形状計測装置。前記解析手段は、前記第2の撮像手段が撮像した画像における影領域の位置に基づいて前記凹凸判別領域が凸部か凹部かを判別する機能と、前記凹凸判別領域が凸部である場合は前記基準平面からの距離が最大である画素を頂点とし、前記凹凸判別領域が凹部である場合は前記基準平面からの距離が最小である画素を頂点として、前記頂点を通り基準平面に直交する平面であって前記第2の照射手段と前記第2の撮像手段とを含む平面に直交する平面を境界面と定める機能と、前記凹凸判別領域が凸部である場合は、境界面に対して前記第2の照射手段から遠い側の仮方位角に180度を加算して方位角を算出し、前記凹凸判別領域が凹部である場合は、境界面に対して前記第2の照射手段に近い側の仮方位角に180度を加算して方位角を算出する機能とを有することを特徴とする請求項2記載の三次元形状計測装置。前記解析手段は、前記凹凸判別領域として、前記第1の撮像手段が撮像した画像の画素のうち前記傾斜角が規定の角度閾値以上である連結領域を外側から包むように設定する機能を有することを特徴とする請求項2又は3記載の三次元形状計測装置。前記解析手段は、前記第1の撮像手段により撮像された画像の各画素に対応する実空間の位置と、前記第2の撮像手段により撮像された画像の各画素に対応する実空間の位置とを、あらかじめ対応付けていることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の三次元形状計測装置。前記第2の照射手段と前記第2の撮像手段とは、前記第2の照射手段から放射され前記基準平面で反射された正反射光が前記第2の撮像手段に入射する位置関係に配置されることを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の三次元形状計測装置。前記第2の照射手段から前記基準平面に向かって光を照射する角度を調節する駆動装置と、前記第2の照射手段から前記基準平面に向かって光を照射する角度を検出する位置センサと、前記第2の照射手段から前記計測対象に光を照射したときに形成される影が所望の最小寸法を満たすように定めた角度が得られるように前記位置センサが検出する角度に基づいて前記駆動装置を制御する制御手段とをさらに備えることを特徴とする請求項1~6のいずれか1項に記載の三次元形状計測装置。ところで、傾斜エリプソメトリーは円偏光を計測対象に照射し、楕円偏光である正反射光の楕円率角や楕円偏光の軸の向きを検出することにより、計測対象の表面の向きを計測している。そのため、検出器の光軸に直交する面を基準平面としたときの傾斜角は、0~90度の範囲で計測可能であり、検出器の光軸の周りにおける方位角傾斜の方向は0~180度の範囲で計測可能になる。すなわち、特許文献1に記載された技術では、方位角が180度異なっていると、方位角が同じ値になり、傾斜の向きを判別できないという問題がある。たとえば、計測対象の形状が半球状の凸部であるとすれば、凸部の中心線を含む一つの断面において、計測対象の外周面は中心線に対して対称になる。そのため、傾斜エリプソメトリーの技術でこのような形状の計測対象から方位角を求めると、傾斜の向きが逆向きであるにもかかわらず、方位角が同じ値になるという問題が生じる。このように、傾斜エリプソメトリーの技術によって求めた方位角では、傾斜の向きが上りか下りかを判別することができないから、傾斜角と併せて方位角を用いても計測対象の向きを判別することはできない。そのため、傾斜エリプソメトリーの技術のみでは三次元形状のモデリングを行うことは困難である。本発明は、傾斜対象に照射による偏光状態の変化を検出するとともに、計測対象の傾斜の向きを判別することにより、計測対象の三次元形状の計測を可能にした三次元形状計測装置を提供することにある。本発明に係る三次元形状計測装置は、計測対象に円偏光を照射する第1の照射手段と、前記第1の照射手段に対する前記計測対象からの正反射光を検光子を通して撮像する第1の撮像手段と、前記計測対象に斜めに光を照射する第2の照射手段と、前記第2の照射手段からの光の照射方向とは異なる方向から前記計測対象を撮像する第2の撮像手段と、前記第1の撮像手段の出力を用いて前記正反射光の偏光状態を検出し、この偏光状態から前記計測対象における正反射光の反射部位が規定の基準平面に対してなす傾斜角および前記基準平面に対して傾斜している部位の傾斜の方向である仮方位角を求める機能と、前記第1の撮像手段の出力と前記第2の撮像手段が撮像した画像とを用いて仮方位角を補正し前記計測対象において前記基準平面に対して傾斜している部位の傾斜の向きである方位角を算出する機能と、傾斜角および方位角を用いて前記計測対象の三次元形状のモデリングを行う機能とを有した解析手段とを備えることを特徴とする。この三次元形状計測装置において、前記解析手段は、前記第1の撮像手段が撮像した画像から着目する領域である凹凸判別領域を抽出する機能と、前記第2の照射手段から前記計測対象に光を照射した状態と照射しない状態とにおいて前記第2の撮像手段が撮像した2枚の画像を用い、前記凹凸判別領域において、2枚の画像における濃淡値の差分が規定した差分閾値以下である領域を、前記第2の照射手段から離れる向きに下り傾斜する部位と判断する機能とを有することが好ましい。この三次元形状計測装置において、前記解析手段は、前記第2の撮像手段が撮像した画像における影領域の位置に基づいて前記凹凸判別領域が凸部か凹部かを判別する機能と、前記凹凸判別領域が凸部である場合は前記基準平面からの距離が最大である画素を頂点とし、前記凹凸判別領域が凹部である場合は前記基準平面からの距離が最小である画素を頂点として、前記頂点を通り基準平面に直交する平面であって前記第2の照射手段と前記第2の撮像手段とを含む平面に直交する平面を境界面と定める機能と、前記凹凸判別領域が凸部である場合は、境界面に対して前記第2の照射手段から遠い側の仮方位角に180度を加算して方位角を算出し、前記凹凸判別領域が凹部である場合は、境界面に対して前記第2の照射手段に近い側の仮方位角に180度を加算して方位角を算出する機能とを有することが好ましい。この三次元形状計測装置において、前記解析手段は、前記凹凸判別領域として、前記第1の撮像手段が撮像した画像の画素のうち前記傾斜角が規定の角度閾値以上である連結領域を外側から包むように設定する機能を有することが好ましい。この三次元形状計測装置において、前記解析手段は、前記第1の撮像手段により撮像された画像の各画素に対応する実空間の位置と、前記第2の撮像手段により撮像された画像の各画素に対応する実空間の位置とを、あらかじめ対応付けていることが好ましい。この三次元形状計測装置において、前記第2の照射手段と前記第2の撮像手段とは、前記第2の照射手段から放射され前記基準平面で反射された正反射光が前記第2の撮像手段に入射する位置関係に配置されることが好ましい。この三次元形状計測装置において、前記第2の照射手段から前記基準平面に向かって光を照射する角度を調節する駆動装置と、前記第2の照射手段から前記基準平面に向かって光を照射する角度を検出する位置センサと、前記第2の照射手段から前記計測対象に光を照射したときに形成される影が所望の最小寸法を満たすように定めた角度が得られるように前記位置センサが検出する角度に基づいて前記駆動装置を制御する制御手段とをさらに備えることが好ましい。本発明の構成によれば、傾斜対象に照射による偏光状態の変化を検出するとともに、計測対象の傾斜の向きを判別するので、計測対象の三次元形状の計測が可能になるという利点を有する。本実施形態の三次元形状計測装置は、図1に示すように、計測対象1に円偏光を照射する第1の照射手段10と、第1の照射手段10による円偏光が照射されている状態で計測対象1からの正反射光を撮像する第1の撮像手段20とを備える。さらに、三次元形状計測装置は、計測対象1に対して斜めの一方向から光を照射する第2の照射手段30と、第2の照射手段30による光が照射されている状態で光の照射方向とは異なる方向から計測対象1を撮像する第2の撮像手段40を備える。ここに、計測対象1は、金属のように高反射率であることが好ましい。第1の撮像手段20と第2の撮像手段40との出力は解析手段50に与えられる。解析手段50は、第1の撮像手段20の出力を用いて計測対象1から正反射光の偏光状態を検出し、正反射光の反射部位について検出した偏光状態を用いて、当該反射部位が規定の基準平面に対してなす角度を算出する。さらに、解析手段50は、第2の撮像手段40で撮像された画像を用いて計測対象1について傾斜の向きを判別し、算出した角度と判別した傾斜の向きとを用いて、計測対象1の三次元形状のモデリングを行う。また、第1の照射手段10、第1の撮像手段20、第2の照射手段30、第2の撮像手段40、解析手段50の動作タイミングは、制御手段60が制御する。基準平面は、計測対象1を載せるステージ2の上面などに平行な面であって、第1の撮像手段20の光軸に直交するように設定される。また、以下では、図2に示すように、計測対象1に凸部P1または凹部P2が形成されている場合を想定する。要するに、計測対象1において基準平面に対して傾斜している領域を切り出すことができる場合を想定する。また、以下の説明には、図2aのように計測対象1に凸部P1が形成されているか、図2bのように計測対象1に凹部P2が形成されているかを区別する技術も含まれる。この技術は、たとえば、計測対象1が回路基板3であって、回路基板3に部品4の実装が可能か否かを判定する場合などに利用できる。回路基板3に凸部P1が形成されているときには、凸部P1の上に部品4が載ると部品4の一部が浮き上がるから、電気的接続を確保できない可能性がある。これに対して、回路基板3に凹部P2が形成されているときには、凹部P2に部品4が跨ったとしても部品4は回路基板3から浮き上がらず、電気的接続は確保される。したがって、回路基板3に凸部P1と凹部P2とのどちらが形成されているかを判別する技術は、回路基板3の良否判定に用いることが可能である。以下、三次元形状計測装置について、具体的に説明する。第1の照射手段10は、計測対象1において第1の撮像手段20の視野内に存在する部位の全体に円偏光を照射可能であれば、構成にはとくに制限はない。図示例において、第1の照射手段10は、ドーム型ないし半球形の発光面を備えており、第1の撮像手段20の光軸を囲む全方向から計測対象1に円偏光を照射するように構成されている。第1の照射手段10は、発光面の全体から一様な輝度で光を放射する光放射装置と、光放射装置からの光を円偏光に変換する偏光子とを用いて構成される。第1の照射手段10に用いられる光放射装置は、第1の撮像手段20が撮像している間に光出力が変動することがないよう、直流安定化電源を用いて点灯させることが好ましい。また、第1の照射手段10は、計測対象1に対して連続的に光を照射する構成と、規定の短時間だけ光を出力して計測対象1に閃光を照射する構成とのいずれかが用いられる。第1の照射手段10が閃光を発生する場合、発光毎の光量が変化しないように発光量が制御される。また、第1の照射手段10に用いられる偏光子は、光放射装置から放射された光を直線偏光に変換しする偏光板と、四分の一波長板とを重ね合わせて形成されている。この種の偏光子12は、シート状に形成された可撓性を有する円偏光フィルムが所望の形状に加工されるか、可撓性を有していない多数個の光学素子が所望の形状に配列されることにより形成される。第1の照射手段10は、第1の撮像手段20から計測対象1が直視できるように、図1における上部に開口窓図示せずが形成されている。第1の撮像手段20は、この開口窓13を通して偏光子12に囲まれた計測対象1からの正反射光を受光する。第1の撮像手段20は、CCDイメージセンサやCMOSイメージセンサのように2次元格子の格子点上に画素が配列された撮像素子図示せずを備えるカメラ21と、計測対象1とカメラ21との間に配置された検光子22とを備える。第1の撮像手段20は計測対象1の直上であって、光軸がステージ2の上面に直交するように配置される。カメラ21は、受光光学系を備え、受光光学系を通して計測対象1からの反射光を撮像素子に入射させる。また、カメラ21は、画素値を濃淡値とする濃淡画像を出力する。なお、必要に応じてカメラ21の前方にフィルタを設け、光放射装置11から放射された光以外の環境光を低減させるようにしてもよい。この種のフィルタには干渉フィルタを用いることが好ましい。検光子22は、カメラ21の光軸と平行な回転中心の周りで回転可能に配置され、モータのような駆動源を備えた回転装置23により駆動される。検光子22は回転の基準位置が定められており、基準位置に対する検光子22の回転角度を計測するために角度センサ24が検光子22に付設される。角度センサ24は、検光子22の回転角度を検出するロータリエンコーダ、ポテンショメータなどが用いられる。また、角度センサ24は、検光子22から回転を直接に検出するように配置されるほか、回転装置23の回転部から検光子22の回転を間接的に検出するように配置されていてもよい。第1の撮像手段20は、カメラ21が撮像した濃淡画像を、角度センサ24が計測した検光子22の回転角度に対応付けて出力する。すなわち、第1の撮像手段20の出力は、角度センサ24が検出した検光子22の回転角度が所定の角度であるときにカメラ21が撮像した画像であって、結果的に回転角度と画像との組になる。言い換えると、カメラ21の画素ごとの画素値は、計測対象1における正反射光の反射部位ごとの偏光状態を反映していることになる。第2の照射手段30は、計測対象1に対して斜めから光を照射する。すなわち、第2の照射手段30は、テーブル2の上面に斜め上方から光を照射する位置に配置される。第2の照射手段30の発光面は平面であって、第2の照射手段30が放射する光は、少なくとも計測対象1を照射する範囲において平行光線であることが好ましい。第2の照射手段30から放射された光線とテーブル2の上面とがなす角度は、小さいほうが好ましく、たとえば数度程度に設定される。第2の照射手段30から放射された光線がテーブル2の上面となす角度の設定方法については後述する。第2の撮像手段40は、CCDイメージセンサやCMOSイメージセンサのように2次元格子の格子点上に画素が配列された撮像素子図示せずを備えるカメラ41が用いられる。カメラ41は、受光光学系を通して計測対象1からの反射光を撮像素子に入射させる構成であって、撮像素子の各画素への入射光量に応じた濃淡値を画素値とする濃淡画像を出力する。なお、必要に応じてカメラ41の前方にフィルタを設け、第2の照射手段30から放射された光以外の環境光を低減させるようにしてもよい。この種のフィルタには干渉フィルタを用いることが好ましい。第2の撮像手段40は、計測対象1を斜めから撮像する。すなわち、第2の撮像手段40は、光軸がテーブル2の上面に対して斜めに交差するように配置される。第2の撮像手段40の光軸がテーブル2の上面に対してなす角度は、第2の照射手段30から放射された光がテーブル2の上面に入射する角度と等しいことが好ましい。また、第2の照射手段30と第2の撮像手段40とは、第2の照射手段30から放射され基準平面テーブル2の上面で反射された正反射光が第2の撮像手段40に入射する関係に配置されることが好ましい。第2の照射手段30がテーブル2の上面に対して斜め上方から光を照射していることにより、計測対象1において凹凸が形成されている部位には影になる領域以下、影領域というが形成される。図3のように計測対象1に凸部P1が形成されている場合と、図4のように計測対象1に凹部P2が形成されている場合とについて考察する。図3、図4において、矢印Aは、第2の照射手段30から照射される光の向きを表す。図3aに示すように計測対象1に凸部P1が存在していると、影領域O1は、図3bのように、凸部P1に対応する領域内と領域外とに跨って形成される。また、図4aに示すように計測対象1に凹部P2が存在していると、影領域O2は、図4bのように、凹部P2に対応する領域内に形成される。要するに、第2の照射手段30から離れる向きに上り傾斜する傾斜面は影領域が形成されず、第2の照射手段30から離れる向きに下り傾斜する傾斜面は影領域が生じるのである。なお、計測対象1は凹凸の領域を除いて鏡面反射を行うと仮定している。上述した現象から、第2の照射手段30および第2の撮像手段40の配置に関する既知情報に、第1の撮像手段20で撮像した画像と第2の撮像手段40で撮像した画像とを組み合わせると、傾斜面の傾斜の向きの判別が可能になることが予想される。以下では、傾斜面の傾斜の向きを表すために、図3b、図4bに示すように、計測対象1に対する光の照射方向を基準とした方位角を定める。方位角は、第2の照射手段30から離れる向きに上り傾斜する傾斜面について90度と定め、第2の照射手段30から離れる向きに下り傾斜する傾斜面について270度と定める。また、第2の照射手段30が計測対象1に光を照射する向きから見て、左から右に上り傾斜する傾斜面の方位角を0度、左から右に下り傾斜する傾斜面の方位角を180度とする。解析手段50は、角度センサ24により検出される検光子22の回転位置が上記関係になるように校正する機能を備える。この場合、第2の照射装置30から計測対象1に光を入射させる方向を、90度とするように、検光子22の位置合わせを行えばよい。校正の際の検光子22の回転位置は、計測対象1の材質によって一意に決定されるから、計測対象1の材質に変更がなければ、校正作業は最初に1回行えばよい。方位角を上述のように定めることにより、計測対象1における傾斜面は、基準平面ここでは、テーブル2の上面とするに対する角度である傾斜角と、上述した方位角とを用いて記述されることになる。すなわち、傾斜角と方位角とを用いることにより、傾斜面の法線ベクトルが定められる。解析手段50は、第1の撮像手段20の出力を用いて傾斜角を求めるための構成と、第1の撮像手段20の出力と第2の撮像手段40が撮像した画像とを併せて方位角を求めるための構成とを備える。解析手段50は、これらの構成を実現するためのプログラムを実行するプロセッサたとえば、マイコンをハードウェア要素として備える。具体的には、解析手段50は、第1の撮像手段20から取得した画像と、撮像時の検光子22の回転角度との組を記憶し、また第2の撮像手段40から取得した画像を記憶する記憶部51を備える。検光子22の回転角度は、たとえば10度間隔で0~170度の範囲で18段階に変化される。したがって、記憶部51は、第1の撮像手段20から検光子22の回転角度ごとに取得した画像を記憶し、合計18枚の画像を記憶する。第1の撮像手段20が計測対象1を撮像する期間と、第2の撮像手段40が計測対象1を撮像する期間とは異ならせてある。また、第1の照射手段10は、第1の撮像手段20の出力を取得する間に光を放射するが、第2の照射手段30は、第2の撮像手段40から画像を取得する間に、光を放射する期間と放射しない期間とが生じるように制御される。したがって、第2の撮像手段40は、第2の照射手段30が計測対象1に光を照射している期間に撮像した画像と照射していない期間に撮像した画像とを出力し、記憶部51は、第2の撮像手段40からこれらの2枚の画像を取得して記憶する。ところで、上述の構成において第1の撮像手段20が受光する受光強度は、検光子22の回転角度に応じて周期的に変化することが知られている。第1の撮像手段20が撮像した画像の1つの画素に着目すれば、18点の濃淡値は正弦波状に変化する。画素ごとの濃淡値について、位相、振幅最大値と最小値との差の2分の1、中心値最大値と最小値との平均値を用いると、楕円偏光の楕円率角楕円率の逆正接および軸の方向が算出可能になる。計測対象1に照射された円偏光は、計測対象1の表面に入射する角度に応じて正反射することにより、傾斜角に応じた楕円率角の楕円偏光になる。したがって、計測対象1において正反射光を生じた反射部位が規定の基準平面に対してなす傾斜角は、楕円偏光の楕円率角から求められる。また、楕円偏光の楕円率角は、第1の撮像手段20が受光する受光強度が変化する振幅に反映される。一例を図3、図4に示す。図3bおよび図4bにおいて、凸部P1あるいは凹部P2に対応する領域の中に示す円ないし楕円は、偏光の状態を表している。図からわかるように、楕円偏光の楕円率角は測定対象1の傾斜角に対応し、楕円偏光の軸の方向は方位角楕円に隣接する矢印で示していると関連を有している。解析手段50は、記憶部51が記憶している第1の撮像手段20の出力を用いて、画素ごとの楕円偏光の楕円率角を求め、計測対象1において正反射を生じた部位の傾斜角を算出する角度算出部52を備える。ここで、計測対象1の物性である反射率も楕円偏光の諸量に影響するが、反射率の影響は既知であって補正可能であるものとして扱う。したがって、楕円偏光の楕円率角が求められると計測対象1における正反射を生じた部位の傾斜角が算出される。角度算出部52は、画素ごとの楕円偏光の軸の方向も求める機能を有し、楕円偏光の軸の方向は計測対象1の方位角によって定まるから、楕円偏光の軸の方向を求めることにより計測対象1における正反射を生じた部位の方位角が算出される。ただし、方位角の差が180度であるときには、楕円偏光の軸の方向が同じになるので、第1の撮像手段20の出力のみでは計測対象1の傾斜の向きを知ることができない。楕円偏光から得られる方位角の値域は0~180度であり、傾斜の向きを区別できないから、以下では仮方位角と呼ぶ。解析手段50は、傾斜の向きを判別するための凹凸判別領域を抽出する領域抽出部53と、凹凸判別領域が凸部P1図3a参照か凹部P2図4a参照かを判断する凹凸判断部54とを備える。また、解析手段50は、仮方位角、凹凸の判断結果を用いて方位角を算出する方位角算出部55を備える。領域抽出部53は、角度算出部52が算出した傾斜角に着目し、傾斜角が規定の角度閾値以上の画素を抽出する。抽出された画素の集合が連結領域を形成し、かつ連結領域に含まれる画素数が規定数以上であれば、領域抽出部53は、当該連結領域を凹凸判断領域として抽出する。ただし、連結領域は、外周縁に曲率が反転している部位外向きに凸ではない部位や、内側に条件を満たさない部位中抜けしている部位が生じる可能性がある。そこで、領域抽出部53は、膨張収縮処理により連結領域の形状を整えて凹凸判断領域として採用するか、連結領域の外接矩形ないし外接多角形を凹凸判断領域として採用する。要するに、凹凸判断領域は、第1の撮像手段20が撮像した画像の画素のうち傾斜角が角度閾値以上である連結領域を外側から包むように設定される。領域抽出部53が抽出した凹凸判別領域は凹凸判断部54に入力される。凹凸判断部54は、図5に示すように、凹凸判別領域Deにおいて互いに交差する複数方向図示例は2方向の仮方位角を有した画素群を抽出し、仮方位角ごとの画素群をそれぞれ直線L1,L2で近似する。直線L1,L2を求めるには、第1の撮像手段20が撮像した画像をXY平面とする座標系を規定する。この座標系における座標軸は、たとえば、仮方位角が90度になる方向にX軸を規定し、仮方位角が180度になる方向にY軸を規定する。ところで、凹凸判別領域Deにおいて仮方位角が等しい画素は一直線に並んでいると推定される。そこで、凹凸判断部54は、凹凸判別領域Deにおいて仮方位角が等しい画素が並ぶ直線の式を求める。一般に、直線の式は、y=axbで表されるから、凹凸判断部54は、あらかじめ指定された仮方位角を有する画素のxy座標を用いることにより回帰式を求める演算を行い、指定された仮方位角を有した画素が並ぶ直線の式における係数a,bを決定する。直線の式を求めるために指定される仮方位角は、とくに制限されないが、たとえば20度と110度とが選択される。すなわち、指定される仮方位角は、X軸およびY軸と重複せず、かつ角度差ができるだけ大きくなるように指定されることが好ましい。上述のように、仮方位角が異なる画素を用いて複数本図示例は2本の直線L1,L2の式が求められると、凹凸判断部54は、直線L1,L2の交点を凹凸判別領域Deの頂点と推定する。ここに、頂点は、テーブル2の上面からの距離が最大または最小になる点を意味する。すなわち、凹凸判別領域Deが凸部P1を含む場合は、テーブル2の上面からの距離が最大になる点に対応し、凹凸判別領域Deが凹部P2を含む場合は、テーブル2の上面からの距離が最小になる点に対応する。次に、凹凸判断部54は、テーブル2の上面に直交するY軸に平行な平面であって、仮方位角から推定した頂点を通る平面を境界面に定める。言い換えると、境界面は、基準平面テーブル2の上面に直交し、かつ基準平面において第2の照射手段30からの光の照射方向に直交する方向に沿った平面であって、頂点を含む平面ということになる。凹凸判断部54が境界面を求めると、次に、方位角算出部55は、第2の撮像手段40から取得し記憶部51に格納した2枚の画像を比較し、凹凸判別領域Deについて、濃淡値の差分が規定した差分閾値以下である差が小さい範囲を影領域として抽出する。すなわち、第2の照射手段30から光を照射した状態と光を照射しない状態とにおいて、濃淡値の差分が差分閾値以下である領域は、第2の照射手段30からは直視されず、第2の照射手段30からの光が照射されない影領域と推定される。言い換えると、第2の照射手段30からの光の影響を受けにくい領域が影領域ということになる。凹凸判別領域Deが凸部P1である場合、境界面に対して第2の照射手段30から遠い側に影領域が生じ、凹凸判別領域Deが凹部P2である場合、境界面に対して第2の照射手段30から近い側に影領域が生じる。方位角算出部55は、この事象を利用して、凹凸判別領域Deが凸部P1か凹部P2かを判別する。つまり、方位角算出部55は、凹凸判別領域Deが凸部P1であれば、凹凸判別領域Deの画素のうち境界面に対して第2の照射手段30から遠い側の画素について、仮方位角に180度を加算して方位角を算出する。また、方位角算出部55は、凹凸判別領域Deが凹部P2であれば、凹凸判別領域Deの画素のうち境界面に対して第2の照射手段30から近い側の画素について、仮方位角に180度を加算して方位角を算出する。この処理により、方位角算出部55は、第2の照射手段30から離れる向きにおいて下り傾斜する部位の仮方位角に180度を加算することで、180~360度の角度に補正することになる。その結果、方位角算出部55から得られる方位角の値域は、0~360度になる。上述したように、角度算出部52と領域抽出部53と凹凸判断部54と方位角算出部55とにより、計測対象1の傾斜角および方位角が算出されるから、これらの構成は計測対象1の傾斜の向きを判別する傾斜判別手段として機能する。解析手段50は、上述のようにして求めた傾斜角および方位角を出力する出力部56を備える。出力部56は、傾斜角および方位角を、適宜の角度間隔5度刻み、10度刻みなどで区分した区間ごとにコード化し、画素ごとにコードを対応付けるとともに、コードを出力するようにしてもよい。また、出力部56は、第1の撮像手段20および第2の撮像手段40から得られる画像の解像度に応じて計測対象1の表面を微小面に分割し、微小面ごとの傾斜角および方位角に基づいて、微小面ごとの法線ベクトルを求める機能を有する。微小面ごとの法線ベクトルは、角度算出部52が求めた計測対象1の傾斜角と、方位角算出部55が算出した方位角とを用いることによって求められる。出力部56は、計測対象1の微小面ごとの法線ベクトルを求めた後、微小面をつなぎ合わせることによって、計測対象1の三次元形状を求めるモデリングを行う。すなわち、出力部56は、計測対象1の三次元形状を出力するモデリング手段として機能する。また、出力部56は、計測対象1の三次元形状を求めることにより、基準平面テーブル2の上面から凹凸判別領域Deの頂点までの距離を算出する。上述した処理について、図6にまとめて記載する。ここでは、第1の撮像手段20の出力が記憶部51に格納されているものとする。角度算出部52は、記憶部51に記憶された第1の撮像手段20の出力を用いて傾斜角および仮方位角0~180度を算出するS11。次に、凹凸判断部54は、基準平面に対する傾斜角が規定値以上となる領域を凹凸判別領域として抽出しS12、上述した境界面を設定するS13。次に、制御手段60は、第2の撮像手段40で計測対象1を撮像する間に、第2の照射手段30から計測対象1に光を照射させるS14。ここで、凹凸判断部54は、凹凸判断領域の中で境界面に対して第2の照射手段30から遠い側の領域について、第2の照射手段30による光の非照射時と照射時との濃淡値の差分を求めるS15。凹凸判断部54は、濃淡値の差分が差分閾値未満であるときはS16:Yes、計測対象1に凸部P1が存在すると判断しS17、濃淡値の差分が差分閾値以上であるときはS16:No、計測対象1に凹部P2が存在すると判断するS18。方位角算出部55は、凸部P1であれば境界面に対して第2の照射手段30から遠い側の仮方位角に180度を加算して方位角としS19、凹部であれば境界面に対して第2の照射手段30から近い側の仮方位角に180度を加算して方位角とするS20。さらに、出力部56は、角度算出部52が算出した傾斜角と、方位角算出部55が算出した方位角とを用いて計測対象1の三次元形状のモデリングを行い、この三次元形状を出力するS21。ところで、第2の照射手段30の位置は、以下のようにして定めることが好ましい。第2の照射手段30は、テーブル2の上面に光線を入射させる角度の調節が可能になっている。また、第2の照射手段30は、モータを備えた駆動装置31図1参照により位置調節がなされるように構成されている。駆動装置31は、解析手段50が凹凸判別領域Deを凸部P1と仮判断したときに、第2の照射手段30から放射する光をテーブル2に入射させる角度が以下の条件を満たすように、制御手段60に制御され、第2の照射手段30の位置を自動的に定める。角度を定めるパラメータは、図7に示すように、凸部P1の頂点の高さhと、影領域のうち凹凸判別領域Deの範囲外になる画素数sとになる。影領域は、凹凸判別領域Deのうち境界面に対して第2の照射手段30から遠い側の領域と、凹凸判別領域Deの外側で凸部P1の影が形成される領域とを含む。ここに、凸部P1の高さhはあらかじめ設定した仮想平面Pvから頂点Psまでの距離であり、凸部P1の影は仮想平面Pvに形成される影である。いま、図7に示すように、影領域において仮想平面Pvに形成される影の長さをs、凸部P1において境界面から端点までの距離をvとする。第2の照射手段30からテーブル2の上面に入射する角度をθとすれば、数1の関係が得られる。ここに、仮想平面Pvに形成される影の長さsは、あらかじめ定めた値であって、たとえば10画素に相当する長さが用いられる。長さsが過小であると、影領域について凸部P1の傾斜面との分離が困難になり、長さsが過大であると、第2の撮像手段40の視野において凸部P1に遮られる死角の領域が増加することになる。したがって、長さsをあらかじめ定めておき、数1を境界条件として、角度θを定めることが好ましい。制御手段60は、上述の演算によって角度θを求め、第2の照射手段30からテーブル2の上面に光線を入射させる角度が求めた角度θになるように、駆動装置31の位置を制御する。ここに、第2の照射手段30の位置を角度θに関連付けて検出する位置センサ32が設けられる。制御手段60は、位置センサ32の出力が数1で求めた角度θ程度になるように、駆動装置31を制御して第2の照射手段30の位置を調節する。"