特許

J-GLOBAL ID：200903090147890898

映像ステーションでの物体の走査位相測定の方法と装置

発明者： ビーマン,レナード・エイチ
出願人/特許権者： メダー・インコーポレイテッド
代理人 (1件)： 青山 葆 (外2名)
公報種別：公表公報
出願番号（国際出願番号）：特願平9-527686
公開番号（公開出願番号）：特表2001-503506
出願日： 1997年01月15日
公開日（公表日）： 2001年03月13日
要約：

【要約】方法とシステム(10)が備える光ヘッド(12)は、映像ステーションにおいて物体(14)に対し相対的に移動して、撮像可能な電磁放射の投射パターンで、検査されるべき物体(14)の表面(18)を比較的一定の1方向速度で走査し、これにより、撮像可能な電磁放射信号を得る。光ヘッド(12)は、ライン(36)のグリッドを投射する少なくとも1個のプロジェクタ(38)と、検出器としての3重リニアアレイカメラ(24)を含む撮像サブシステムを備える。カメラ(24)と少なくとも1個のプロジェクタ(38)は、相互の固定した関係に維持される。アレイカメラ(24)の3個のリニア検出素子(25)は、ラインのグリッドに平行な方向に位置される。光ヘッド(12)の形状は、各リニア検出素子(25)がグリッドパターンにおいて異なる位相を検出するように配置される。他の実施形態では、撮像可能な電磁放射(36")は分極され、検出器(25")の応答は、分極に依存する。一般化された像は、表面(18")のための分極に基づく。

請求項（抜粋）：

1. 物体に関連した物理情報を展開するための映像ステーションで物体の高速走査位相測定法は、 少なくとも1個のプロジェクタで撮像可能な電磁放射のパターンを投射するステップ、 物体の表面を電磁放射の投射パターンで走査するため、映像ステーションにおいて上記の少なくとも1個のプロジェクタに相対的に物体を移動するステップであり、これにより撮像可能な電磁放射信号を発生するステップ、 複数の分離された検出素子を有する検出器を用いて、物体の表面から上記の撮像可能な電磁放射信号を受け取るステップ、 上記の少なくとも1個のプロジェクタと上記の検出器とを相互に固定した関係に維持するステップと、 検出器で受け取った上記の電磁放射信号における放射エネルギー量を測定し、ここに上記の複数の検出素子がこの測定に基づいて同じ走査された表面の異なる位相を有する多重の像をつくるステップ、および 上記の多重の像から上記の異なる位相について位相値と振幅値とを計算するステップ からなる方法。2. 請求項1に記載された方法において、物理情報が寸法情報であり、撮像可能な電磁放射が光である方法。3. 請求項1に記載された方法において、物理情報が分極情報であり、撮像可能な電磁放射は分極され、検出器の応答は分極に依存し、上記の像は表面からの分極に基づいている方法。4. 請求項1に記載された方法において、複数の検出素子は一様な間隔で配置され、上記の物体を移動するステップは一様にかつ連続的に実行される方法。5. 請求項1に記載された方法において、上記の計算するステップは、上記の像を登録するステップを含む方法。6. 請求項1に記載された方法において、上記の複数の検出素子は、検出器の軸に平行な方向に配置され、また、上記の検出器は光軸を有し、上記の物体を移動するするステップは、検出器と光軸に実質的に直交する方向に行なわれる方法。7. 請求項6に記載された方法において、上記の検出器はマルチリニアアレイカメラである方法。8. 請求項6に記載された方法において、各検出素子は、検出器の軸に実質的に並列に配置される1列のCCDセンサ素子であり、上記の物体を移動するステップはCCDセンサ素子の列に実質的に直交する方向に行われる方法。9. 請求項2に記載された方法において、上記の検出器は光軸を有し、上記の物体を移動するステップは、光軸に実質的に平行な方向に行われ、上記の光の投射パターンは複数ラインのストライプである方法。10. 請求項1に記載された方法において、上記の投射するステップは、2個のプロジェクタを用いて行われる方法。11. 請求項10に記載された方法において、上記の電磁放射信号を発生するステップは、2個のプロジェクタに相対的に物体を循環するステップを含み、ここに、2個のプロジェクタは、撮像可能電磁放射のパターンを交互に投射する方法。12. 請求項10に記載された方法において、上記の2個のプロジェクタは、撮像可能電磁放射の投射パターンの連続する走査の間に撮像可能電磁放射のパターンを交互に投射する方法。13. 請求項2に記載された方法において、さらに、上記の位相値と振幅値に基づいて物体の表面の高さを決定するステップを備える方法。14. 物体に関連した物理情報を展開するため映像ステーションで物体の高速走査位相測定システムは、 撮像可能な電磁放射のパターンを投射する少なくとも1個のプロジェクタ、 物体の表面を電磁放射の投射パターンで走査するため映像ステーションにおいて上記の少なくとも1個のプロジェクタに相対的に物体を移動して、撮像可能な電磁放射信号を発生する物体移動手段、 物体の表面から撮像可能な電磁放射信号を受け取り、撮像可能な電磁放射信号における放射エネルギー量を測定するための複数の分離された検出素子を有する検出器であって、複数の検出素子が測定に基づいて同じ走査された表面の異なる位相を有する多重の像をつくる検出器、 上記の少なくとも1個のプロジェクタと上記の検出器とを相互に固定した関係に維持する維持手段、および 上記の多重の像から上記の異なる位相について位相値と振幅値とを計算する計算手段 からなるシステム。15. 請求項14に記載されたシステムにおいて、物理情報が寸法情報であり、撮像可能な電磁放射が光であるシステム。16. 請求項14に記載されたシステムにおいて、物理情報が分極情報であり、撮像可能な電磁放射は分極され、検出器の応答は分極に依存し、上記の像は表面からの分極に基づいているシステム。17. 請求項14に記載されたシステムにおいて、複数の検出素子は一様な間隔で配置され、上記の物体移動手段は、上記の少なくとも1個のプロジェクタに相対的に一様にかつ連続的に物体を移動するシステム。18. 請求項14に記載されたシステムにおいて、上記の計算手段は、上記の像を登録する手段を含むシステム。19. 請求項14に記載されたシステムにおいて、上記の複数の検出素子は、検出器の軸に平行な方向に配置され、また、上記の検出器は、光軸を有する光学的部品を備え、上記の物体移動手段は、検出器と光軸に実質的に直交する方向に上記の少なくとも1個のプロジェクタに相対的に物体を移動するシステム。20. 請求項19に記載されたシステムにおいて、上記の検出器はマルチリニアアレイカメラであるシステム。21. 請求項19に記載された方法において、各検出素子は、検出器の軸に実質的に並列に配置される1列のCCDセンサ素子であり、上記の物体移動手段は、このCCDセンサ素子の列に実質的に直交する方向に検出器に相対的に物体を移動する方法。22. 請求項15に記載されたシステムにおいて、上記の検出器は、反射された光の信号を受け取る光学的部品を備え、この光学的部品は光軸を有し、上記の物体移動手段は、光軸に実質的に平行な方向に物体を移動し、上記の光の投射パターンは複数ラインのストライプであるシステム。23. 請求項14に記載されたシステムにおいて、さらに、撮像可能な電磁放射のパターンを投影する2個のプロジェクタを備えるシステム。24. 請求項23に記載されたシステムにおいて、上記の物体移動手段は、2個のプロジェクタに相対的に物体を循環し、ここに、2個のプロジェクタは、連続するサイクルにおいて撮像可能電磁放射のパターンを交互に投射する方法。25. 請求項23に記載されたシステムにおいて、上記の2個のプロジェクタは、撮像可能な電磁放射の投射パターンの連続する走査の間に撮像可能電磁放射のパターンを交互に投射するシステム。26. 請求項15に記載されたシステムにおいて、さらに、上記の位相値と振幅値に基づいて物体の表面の高さを決定する手段を備えるシステム。27. 請求項14に記載されたシステムにおいて、上記の少なくとも1個のプロジェクタと上記の検出器が光ヘッドを少なくとも部分的に区画するシステム。