格子パターン投影法を用いた3次元形状測定装置

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出願人/特許権者：
公報種別：公開公報
出願番号（国際出願番号）：特願平9-245272
公開番号（公開出願番号）：特開平11-083454
出願日： 1997年09月10日
公開日（公表日）： 1999年03月26日
要約：

【要約】【課題】格子パターン投影法を用いた3次元形状測定において、形状とピッチ及び強度レベルが自在に可変できる正弦波強度分布を有する格子パターンを作成し、リアルタイムで高精度な3次元形状測定装置を実現すること。【解決手段】液晶素子に一定のピッチと幅を有するストライブ電極をN本形成し、3あるいは4の倍数となる電極数nを一つの単位として、ストライブ電極をN/n個のグループに分割する。各グループあたりで1本ずつの正弦波格子を作成するとき、nを変えることで正弦波格子の幅とピッチを可変とし、正弦波のバイアス強度と振幅を変えることで正弦波の強度レベルを可変とする。液晶素子のスタティック駆動により正弦波強度を有する格子を作成するとき、正弦波の一周期がn分割されたときの各領域の強度に対応する実効電圧を、二値強度レベルのパルス信号の位相を変化させることで作成する。

請求項（抜粋）：

ハロゲンランプなどの白色光源を有する投影部と、該投影部と測定される物体の間に設けられ該物体の表面に格子パターンを投影するための格子と、前記物体の凹凸に応じて変形され該物体の表面に形成される格子縞を検出するCCDカメラからなる格子縞検出部と、該格子縞検出部で検出された2次元画像を解析するデータ処理部とを備え、物体の3次元形状を測定する格子パターン投影法を用いた3次元形状測定装置であって、一定のピッチと幅を有するストライブ状の電極がN本形成されている液晶素子からなる格子と、該格子に格子パターンを発生させる液晶ドライバーと、前記格子パターンを発生させるために前記ストライブ状の電極に印加する液晶駆動信号を作成する液晶駆動信号作成部と、測定される物体の表面形状に対応する格子パターンを形成するための正弦波強度データを作成する処理制御部とを備え、該処理制御部は前記ストライブ状のN本の電極を3あるいは4の倍数である電極数nで分割しN/n個のグループを形成し各々のグループごとに正弦波状の強度分布を有する格子を1本ずつ作成する格子分割設定部と、前記電極数nに応じて正弦波の一周期をn等分に分割し該分割された各々の領域の正弦波の振幅と該正弦波のバイアス強度との和である正弦波格子の強度を強度データとして記憶する格子強度設定部と、前記ストライブ電極の各々に印加して発生させるN/n本の正弦波強度分布を有する格子パターンの一周期を3あるいは4分割した周期を単位とし前記ストライブ電極に印加する前記の液晶駆動信号の電圧印加の配列を順次変化させ前記格子パターンの位相を2π/3あるいはπ/2ピッチごとにシフトさせる位相シフト設定部とから構成され、かつ前記処理制御部で形成される正弦波強度データをもとに液晶素子からなる格子に正弦波状の強度分布を有する格子パターンを形成し前記電極数nを変化させることによって測定される物体の表面形状に適する格子パターンを物体の表面に投影し物体の3次元形状を測定することを特徴とする格子パターン投影法を用いた3次元形状測定装置。

IPC (2件)：

G01B 11/24 , G06T 7/00

FI (2件)：

G01B 11/24 C , G06F 15/62 415

引用特許：

審査官引用 (7件)

物体の三次元形状計測方法
公報種別：公開公報出願番号：特願平7-192452 出願人：富士ファコム制御株式会社, 富士電機株式会社
3次元計測方法
公報種別：公開公報出願番号：特願平4-221186 出願人：シャープ株式会社
表面形状3次元計測方法
公報種別：公開公報出願番号：特願平6-004596 出願人：松下電工株式会社

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