特許

J-GLOBAL ID：201103011072361933

三次元形状測定装置

発明者： 安道 俊次 ,  小俣 政彦
出願人/特許権者： 日本検査機株式会社
公報種別：公開公報
出願番号（国際出願番号）：特願2009-285656
公開番号（公開出願番号）：特開2011-112639
出願日： 2009年11月27日
公開日（公表日）： 2011年06月09日
要約：

【課題】 連続移動する測定対象物の三次元形状を、位相シフト法により高速に測定すると共に、垂直解像度や深度を柔軟に設定できる構成とする。【解決手段】 被測定対象物に対して斜め上方から、投影方向に沿って光の強度が正弦波状に変化する格子縞を投影する格子縞投影器1と、鉛直上方に位置しエリアセンサ6を備えたカメラ2と、被測定対象物を一定方向へ移動させるステージ3とを備え、格子縞は位相が互いにπ/2ずつシフトした4つの帯状領域に分かれており、エリアセンサ6上の各帯状領域につき一本の水平ライン、計4本から画像を読出し、位相シフト法の原理を用いて位相を算出して高さに変換し、被測定対象物の三次元形状を測定する。【選択図】図1

請求項（抜粋）：

被測定対象物に対して斜め上方より、投影方向に沿って光の強度が正弦波状に変化する格子縞を投影する格子縞投影手段と、前記被測定対象物に対して鉛直上方に位置し二次元撮像素子を備えて該被測定対象物の画像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段の撮像タイミングと同期して前記被測定対象物を載せたステージを前記撮像手段と前記格子縞投影手段に対し相対的に一定方向に移動させるステージ駆動手段とを備え、 前記格子縞投影手段は前記被測定対象物が移動する方向の前方あるいは後方から格子縞を投影するように配置され、 前記二次元撮像素子からの画像読出しは、互いに該二次元撮像素子上に結像される前記正弦波状格子縞の周期の1/n(nは3以上)の距離だけ離れた、計n本の水平ラインから読み出すように制御する画像読出制御手段と、 前記ステージ駆動手段が前記正弦波状に変化する格子縞の周期の1/nに相当する距離だけステージを移動する間に前記撮像手段が画像を撮像する回数をmとした時、前記画像読出制御手段によって読み出されたn本のライン画像情報を一時的に保持し、かつ、そのライン画像情報保持容量が前記被測定対象物の移動方向から見て最も遠い水平ラインから(n-1)×m+1、(n-2)×m+1、...、m+1、1本分である先入れ先出し型ライン画像情報保持手段と、 前記先入れ先出し型ライン画像情報保持手段より出力されるn本分のライン輝度情報から、位相シフト法の原理により位相を解析しその部位の高さ情報を算出する高さ演算手段とをさらに備え、 前記撮像手段は前記ステージ駆動手段によるステージの移動と同期して前記被測定対象物を撮像し、その度に前記画像読出手段は前記二次元撮像素子のn本の水平ラインからライン画像情報を読み出して前記先入れ先出し型ライン画像情報保持手段へ格納し、同時に、前記先入れ先出し型ライン画像情報保持手段より出力されるn本分のライン輝度情報から位相シフト法の原理により位相を解析しその部位の高さ情報を算出して、連続的に移動する被測定対象物の形状を測定することを特徴とする三次元形状測定装置。

IPC (1件)：

G01B 11/25

FI (1件)：

G01B11/25 H

Fターム (29件)：

2F065AA53 ,  2F065BB01 ,  2F065BB15 ,  2F065CC01 ,  2F065CC17 ,  2F065CC26 ,  2F065CC28 ,  2F065DD06 ,  2F065FF09 ,  2F065FF41 ,  2F065FF67 ,  2F065GG02 ,  2F065GG23 ,  2F065GG24 ,  2F065HH07 ,  2F065HH12 ,  2F065JJ03 ,  2F065JJ09 ,  2F065JJ26 ,  2F065LL41 ,  2F065PP12 ,  2F065QQ00 ,  2F065QQ03 ,  2F065QQ11 ,  2F065QQ17 ,  2F065QQ24 ,  2F065QQ25 ,  2F065QQ26 ,  2F065QQ42