JPH05322526A - ３次元形状測定装置 - Google Patents
３次元形状測定装置Info
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- JPH05322526A JPH05322526A JP12905892A JP12905892A JPH05322526A JP H05322526 A JPH05322526 A JP H05322526A JP 12905892 A JP12905892 A JP 12905892A JP 12905892 A JP12905892 A JP 12905892A JP H05322526 A JPH05322526 A JP H05322526A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 死角による不都合を解消し、しかもハードウ
ェアの構成およびソフトウェアによるデータ処理を簡単
にし、コストも安くする。 【構成】 被測定物８にスリット光９を照射する１つの
スリット光源装置２、複数の鏡面3a、3bを有する多面鏡
３、互いに異なる位置に配置されて被測定物８の表面の
光切断線10からの光を多面鏡３の対応する鏡面3a、3bに
向けて反射させる複数の平面鏡４、５、多面鏡３の複数
の鏡面3a、3bに映った光切断線10の像を同時に撮像して
各像の２次元画像データを出力する１つの２次元撮像装
置６、および２次元撮像装置６からの複数の２次元画像
データをそれぞれに対応する変換位置データを用いて３
次元形状データに変換するデータ処理装置７を備える。
ェアの構成およびソフトウェアによるデータ処理を簡単
にし、コストも安くする。 【構成】 被測定物８にスリット光９を照射する１つの
スリット光源装置２、複数の鏡面3a、3bを有する多面鏡
３、互いに異なる位置に配置されて被測定物８の表面の
光切断線10からの光を多面鏡３の対応する鏡面3a、3bに
向けて反射させる複数の平面鏡４、５、多面鏡３の複数
の鏡面3a、3bに映った光切断線10の像を同時に撮像して
各像の２次元画像データを出力する１つの２次元撮像装
置６、および２次元撮像装置６からの複数の２次元画像
データをそれぞれに対応する変換位置データを用いて３
次元形状データに変換するデータ処理装置７を備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、光切断法を用いた３
次元形状測定装置、さらに詳しくは、被測定物にスリッ
ト光を照射し、このスリット光が被測定物の表面に当た
って形成される光切断線の２次元画像データを変換位置
データを用いて３次元形状データに変換するようになさ
れた３次元画像測定装置に関する。
次元形状測定装置、さらに詳しくは、被測定物にスリッ
ト光を照射し、このスリット光が被測定物の表面に当た
って形成される光切断線の２次元画像データを変換位置
データを用いて３次元形状データに変換するようになさ
れた３次元画像測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の３次元形状測定装置として、被
測定物にスリット光を照射するスリット光源装置、被測
定物表面に形成される光切断線を撮像してその２次元画
像データを出力するテレビカメラなどの２次元撮像装
置、および変換位置データを用いて２次元撮像装置から
の光切断線の２次元画像データを３次元形状データに変
換するデータ処理装置を備えたものが知られている。２
次元撮像装置は、通常、１つだけ設けられる。
測定物にスリット光を照射するスリット光源装置、被測
定物表面に形成される光切断線を撮像してその２次元画
像データを出力するテレビカメラなどの２次元撮像装
置、および変換位置データを用いて２次元撮像装置から
の光切断線の２次元画像データを３次元形状データに変
換するデータ処理装置を備えたものが知られている。２
次元撮像装置は、通常、１つだけ設けられる。
【０００３】ところが、上記のように２次元撮像装置が
１つだけ設けられている３次元形状測定装置では、被測
定物の形状によって死角が生じることがあり、被測定物
表面に形成される光切断線の一部が死角に入ると、これ
を撮像することができず、したがって、被測定物の形状
測定ができなくなる。
１つだけ設けられている３次元形状測定装置では、被測
定物の形状によって死角が生じることがあり、被測定物
表面に形成される光切断線の一部が死角に入ると、これ
を撮像することができず、したがって、被測定物の形状
測定ができなくなる。
【０００４】上記のような死角が生じることによる不都
合を回避するため、たとえば特公昭６３−９６０２号公
報などに示されているように、複数の２次元撮像装置を
用いた３次元形状測定装置が提案されている。
合を回避するため、たとえば特公昭６３−９６０２号公
報などに示されているように、複数の２次元撮像装置を
用いた３次元形状測定装置が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のように複数の２
次元撮像装置を用いた３次元形状測定装置では、コスト
高となり、ハードウェアの面で構成が複雑化し、ソフト
ウェアの面でも並列データ処理などの複雑なデータ処理
が必要になる。
次元撮像装置を用いた３次元形状測定装置では、コスト
高となり、ハードウェアの面で構成が複雑化し、ソフト
ウェアの面でも並列データ処理などの複雑なデータ処理
が必要になる。
【０００６】この発明の目的は、上記の問題を解決し、
死角による不都合を解消でき、しかもハードウェアの構
成およびソフトウェアによるデータ処理が簡単で、コス
トも安い３次元形状測定装置を提供することにある。
死角による不都合を解消でき、しかもハードウェアの構
成およびソフトウェアによるデータ処理が簡単で、コス
トも安い３次元形状測定装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明による３次元形
状測定装置は、被測定物にスリット光を照射し、このス
リット光が被測定物の表面に当たって形成される光切断
線の２次元画像データを変換位置データを用いて３次元
形状データに変換するようになされた３次元画像測定装
置であって、被測定物にスリット光を照射する１つのス
リット光源装置、複数の鏡面を有する多面鏡、互いに異
なる位置に配置されて被測定物の表面の光切断線からの
光を多面鏡の対応する鏡面に向けて反射させる複数の平
面鏡、多面鏡の複数の鏡面に映った光切断線の像を同時
に撮像して各像の２次元画像データを出力する１つの２
次元撮像装置、および２次元撮像装置からの複数の２次
元画像データをそれぞれに対応する変換位置データを用
いて３次元形状データに変換するデータ処理装置を備え
ていることを特徴とするものである。
状測定装置は、被測定物にスリット光を照射し、このス
リット光が被測定物の表面に当たって形成される光切断
線の２次元画像データを変換位置データを用いて３次元
形状データに変換するようになされた３次元画像測定装
置であって、被測定物にスリット光を照射する１つのス
リット光源装置、複数の鏡面を有する多面鏡、互いに異
なる位置に配置されて被測定物の表面の光切断線からの
光を多面鏡の対応する鏡面に向けて反射させる複数の平
面鏡、多面鏡の複数の鏡面に映った光切断線の像を同時
に撮像して各像の２次元画像データを出力する１つの２
次元撮像装置、および２次元撮像装置からの複数の２次
元画像データをそれぞれに対応する変換位置データを用
いて３次元形状データに変換するデータ処理装置を備え
ていることを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】被測定物の光切断線が互いに異なる位置に配置
された複数の平面鏡により反射されて多面鏡の複数の鏡
面に映され、この複数の像が２次元撮像装置によって撮
像されるので、光切断線を複数の異なる方向から見た２
次元画像データが得られる。したがって、被測定物の形
状が複雑な場合であっても、被測定物の表面に形成され
る光切断線全体の２次元画像データを得ることができ、
これによって被測定物の形状測定ができる。
された複数の平面鏡により反射されて多面鏡の複数の鏡
面に映され、この複数の像が２次元撮像装置によって撮
像されるので、光切断線を複数の異なる方向から見た２
次元画像データが得られる。したがって、被測定物の形
状が複雑な場合であっても、被測定物の表面に形成され
る光切断線全体の２次元画像データを得ることができ、
これによって被測定物の形状測定ができる。
【０００９】
【実施例】以下、図面を参照して、この発明の実施例に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００１０】図１は３次元形状測定装置の全体概略構成
を示しており、この装置は、被測定物ステージ(1) 、ス
リット光源装置(2) 、１つの多面鏡(3) 、２つの平面鏡
(4)(5)、１つの２次元撮像装置(6) およびデータ処理装
置(7) を備えている。
を示しており、この装置は、被測定物ステージ(1) 、ス
リット光源装置(2) 、１つの多面鏡(3) 、２つの平面鏡
(4)(5)、１つの２次元撮像装置(6) およびデータ処理装
置(7) を備えている。
【００１１】ステージ(1) は、被測定物(8) をのせるた
めのものであり、図示しない適当な手段により、互いに
直交する２つの水平方向および垂直方向に移動させられ
るとともに、垂直軸を中心に回転させられるようになっ
ている。
めのものであり、図示しない適当な手段により、互いに
直交する２つの水平方向および垂直方向に移動させられ
るとともに、垂直軸を中心に回転させられるようになっ
ている。
【００１２】スリット光源装置(2) は、図示しないＬＤ
（レーザダイオード）、シリンドリカルレンズなどを用
いて被測定物(8) にスリット光(9) を照射するためのも
のである。
（レーザダイオード）、シリンドリカルレンズなどを用
いて被測定物(8) にスリット光(9) を照射するためのも
のである。
【００１３】多面鏡(3) は２つの鏡面(3a)(3b)を有し、
この例では、光源装置(2) に対して被測定物(8) の反対
側の位置に配置されている。２つの平面鏡(4)(5)は、互
いに異なる位置に配置されている。そして、第１平面鏡
(4) はスリット光(9) が被測定物(8) の表面に当たって
形成される光切断線(10)からの光を多面鏡(3) の第１鏡
面(3a)に向けて反射させ、第２平面鏡(5) は光切断線(1
0)からの光を多面鏡(3) の第２鏡面(3b)に向けて反射さ
せるようになっている。この結果、多面鏡(3)の第１鏡
面(3a)には光切断線(10)を第１平面鏡(4) の方向から見
た像が映り、多面鏡(3) の第２鏡面(3b)には光切断線(1
0)を第２鏡面(3b)の方向から見た像が映る。
この例では、光源装置(2) に対して被測定物(8) の反対
側の位置に配置されている。２つの平面鏡(4)(5)は、互
いに異なる位置に配置されている。そして、第１平面鏡
(4) はスリット光(9) が被測定物(8) の表面に当たって
形成される光切断線(10)からの光を多面鏡(3) の第１鏡
面(3a)に向けて反射させ、第２平面鏡(5) は光切断線(1
0)からの光を多面鏡(3) の第２鏡面(3b)に向けて反射さ
せるようになっている。この結果、多面鏡(3)の第１鏡
面(3a)には光切断線(10)を第１平面鏡(4) の方向から見
た像が映り、多面鏡(3) の第２鏡面(3b)には光切断線(1
0)を第２鏡面(3b)の方向から見た像が映る。
【００１４】２次元撮像装置(6) は多面鏡(3) の２つの
鏡面(3a)(3b)に映った光切断線(10)の像を同時に撮像し
て各像の２次元画像データをデータ処理装置(7) に出力
するためのものであり、２次元撮像素子を有するテレビ
カメラ(11)などを備えている。
鏡面(3a)(3b)に映った光切断線(10)の像を同時に撮像し
て各像の２次元画像データをデータ処理装置(7) に出力
するためのものであり、２次元撮像素子を有するテレビ
カメラ(11)などを備えている。
【００１５】データ処理装置(7) は、多面鏡(3) の２つ
の鏡面(3a)(3b)からの光切断線(10)の２つの像の２次元
画像データをそれぞれに対応する変換位置データを用い
て３次元形状データに変換するためのものであり、たと
えばマイクロコンピュータ（マイコン）によって構成さ
れている。２つの変換位置データは、キャリブレーショ
ンによって得られ、データ処理装置(7) のメモリに記憶
されている。
の鏡面(3a)(3b)からの光切断線(10)の２つの像の２次元
画像データをそれぞれに対応する変換位置データを用い
て３次元形状データに変換するためのものであり、たと
えばマイクロコンピュータ（マイコン）によって構成さ
れている。２つの変換位置データは、キャリブレーショ
ンによって得られ、データ処理装置(7) のメモリに記憶
されている。
【００１６】上記の３次元形状測定装置において、測定
に先立ち、キャリブレーションが行なわれて、テレビカ
メラ(11)からの２つの２次元画像データをそれぞれ３次
元形状データに変換するための変換位置データが求めら
れ、これらがデータ処理装置(7) に記憶される。
に先立ち、キャリブレーションが行なわれて、テレビカ
メラ(11)からの２つの２次元画像データをそれぞれ３次
元形状データに変換するための変換位置データが求めら
れ、これらがデータ処理装置(7) に記憶される。
【００１７】被測定物(8) の形状の測定を行なう場合、
テレビカメラ(11)により、多面鏡(3) の２つの鏡面に映
った光切断線(10)の像が撮像され、テレビカメラ(11)で
撮像された光切断線(10)の２つの像の２次元画像データ
がデータ処理装置(7) に送られる。データ処理装置(7)
では、これら２つの２次元画像データがそれぞれに対応
する変換位置データを用いて３次元形状データに変換さ
れる。そして、被測定物(8) の移動、回転を行ないなが
ら、このような操作を繰り返すことにより、被測定物
(8) の３次元形状が測定される。
テレビカメラ(11)により、多面鏡(3) の２つの鏡面に映
った光切断線(10)の像が撮像され、テレビカメラ(11)で
撮像された光切断線(10)の２つの像の２次元画像データ
がデータ処理装置(7) に送られる。データ処理装置(7)
では、これら２つの２次元画像データがそれぞれに対応
する変換位置データを用いて３次元形状データに変換さ
れる。そして、被測定物(8) の移動、回転を行ないなが
ら、このような操作を繰り返すことにより、被測定物
(8) の３次元形状が測定される。
【００１８】図１に示すような正面にみぞ部(12)が形成
された被測定物(8) の表面に形成される光切断線(10)を
１つのテレビカメラで撮像する場合、どの方向から撮像
しても、死角が生じ、光切断線(10)全体を撮像すること
は不可能である。すなわち、光源装置(2) の方向から撮
像すると、みぞ部(12)の両側面(12a)(12b)の部分の光切
断線(10)が撮像できない。第１平面鏡(4) の方向から撮
像すると、みぞ部(12)の第１の側面(12a) の部分の光切
断線(10)は撮像できるが、第２の側面(12b) の部分の光
切断線(10)は撮像できない。逆に、第２平面鏡(5) の方
向から撮像すると、みぞ部(12)の第２の側面(12b) の部
分の光切断線(10)は撮像できるが、第１の側面(12a) の
部分の光切断線(10)は撮像できない。
された被測定物(8) の表面に形成される光切断線(10)を
１つのテレビカメラで撮像する場合、どの方向から撮像
しても、死角が生じ、光切断線(10)全体を撮像すること
は不可能である。すなわち、光源装置(2) の方向から撮
像すると、みぞ部(12)の両側面(12a)(12b)の部分の光切
断線(10)が撮像できない。第１平面鏡(4) の方向から撮
像すると、みぞ部(12)の第１の側面(12a) の部分の光切
断線(10)は撮像できるが、第２の側面(12b) の部分の光
切断線(10)は撮像できない。逆に、第２平面鏡(5) の方
向から撮像すると、みぞ部(12)の第２の側面(12b) の部
分の光切断線(10)は撮像できるが、第１の側面(12a) の
部分の光切断線(10)は撮像できない。
【００１９】これに対し、上記実施例の場合は、多面鏡
(3) の第１鏡面(3a)には第１平面鏡(4) の方向から見た
光切断線(10)の像が映るので、これにはみぞ部(12)の第
１の側面(12a) の部分の光切断線(10)の像が映ってい
る。また、多面鏡(3) の第２鏡面(3b)には第２平面鏡
(5) の方向から見た光切断線(10)の像が映るので、これ
にはみぞ部(12)の第２の側面(12b) の部分の光切断線(1
0)の像が映っている。したがって、多面鏡(3) の２つの
鏡面(3a)(3b)を合わせると、光切断線(10)の全体の像が
映っており、これらをテレビカメラ(11)で同時に撮像す
ることにより、光切断線(10)全体の２次元画像データを
得ることができ、被測定物(8) の３次元形状測定ができ
る。
(3) の第１鏡面(3a)には第１平面鏡(4) の方向から見た
光切断線(10)の像が映るので、これにはみぞ部(12)の第
１の側面(12a) の部分の光切断線(10)の像が映ってい
る。また、多面鏡(3) の第２鏡面(3b)には第２平面鏡
(5) の方向から見た光切断線(10)の像が映るので、これ
にはみぞ部(12)の第２の側面(12b) の部分の光切断線(1
0)の像が映っている。したがって、多面鏡(3) の２つの
鏡面(3a)(3b)を合わせると、光切断線(10)の全体の像が
映っており、これらをテレビカメラ(11)で同時に撮像す
ることにより、光切断線(10)全体の２次元画像データを
得ることができ、被測定物(8) の３次元形状測定ができ
る。
【００２０】上記実施例では、多面鏡(3) の鏡面(3a)(3
b)の数および平面鏡(4)(5)の数が２つであるが、被測定
物の形状によって、必要であれば、これらを３つ以上に
してもよい。
b)の数および平面鏡(4)(5)の数が２つであるが、被測定
物の形状によって、必要であれば、これらを３つ以上に
してもよい。
【００２１】
【発明の効果】この発明の３次元形状測定装置によれ
ば、上述のように、１つのテレビカメラを用いて被測定
物表面に形成される光切断線全体を撮像することがで
き、したがって、被測定物の形状による死角の問題を解
消して、被測定物の形状測定ができる。そして、テレビ
カメラを１つだけ用いるものであるから、ハードウェア
の構成およびソフトウェアによるデータ処理も簡単であ
り、コストが安くなる。
ば、上述のように、１つのテレビカメラを用いて被測定
物表面に形成される光切断線全体を撮像することがで
き、したがって、被測定物の形状による死角の問題を解
消して、被測定物の形状測定ができる。そして、テレビ
カメラを１つだけ用いるものであるから、ハードウェア
の構成およびソフトウェアによるデータ処理も簡単であ
り、コストが安くなる。
【図１】この発明の実施例を示す３次元形状測定装置の
概略構成図である。
概略構成図である。
(1) 被測定物ステージ (2) スリット光源装置 (3) 多面鏡 (3a) 第１鏡面 (3b) 第２鏡面 (4) 第１平面鏡 (5) 第２平面鏡 (6) ２次元撮像装置 (7) データ処理装置 (8) 被測定物 (9) スリット光 (10) 光切断線 (11) テレビカメラ
Claims (1)
- 【請求項１】被測定物にスリット光を照射し、このスリ
ット光が被測定物の表面に当たって形成される光切断線
の２次元画像データを変換位置データを用いて３次元形
状データに変換するようになされた３次元画像測定装置
であって、 被測定物にスリット光を照射する１つのスリット光源装
置、複数の鏡面を有する多面鏡、互いに異なる位置に配
置されて被測定物の表面の光切断線からの光を多面鏡の
対応する鏡面に向けて反射させる複数の平面鏡、多面鏡
の複数の鏡面に映った光切断線の像を同時に撮像して各
像の２次元画像データを出力する１つの２次元撮像装
置、および２次元撮像装置からの複数の２次元画像デー
タをそれぞれに対応する変換位置データを用いて３次元
形状データに変換するデータ処理装置を備えていること
を特徴とする３次元形状測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12905892A JPH05322526A (ja) | 1992-05-21 | 1992-05-21 | ３次元形状測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12905892A JPH05322526A (ja) | 1992-05-21 | 1992-05-21 | ３次元形状測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05322526A true JPH05322526A (ja) | 1993-12-07 |
Family
ID=15000052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12905892A Withdrawn JPH05322526A (ja) | 1992-05-21 | 1992-05-21 | ３次元形状測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05322526A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6204916B1 (en) | 1998-02-03 | 2001-03-20 | Minolta Co., Ltd. | Three dimensional information measurement method and apparatus |
| US6788807B1 (en) | 1998-02-13 | 2004-09-07 | Minolta Co., Ltd. | Three dimensional information measurement method and apparatus |
| WO2005083399A1 (ja) | 2004-02-27 | 2005-09-09 | Technical Co., Ltd | 多方向同時観察光学系、画像読み取り装置、画像読み取り方法および多方向同時観察光学系複合体 |
| KR100721878B1 (ko) * | 2004-02-23 | 2007-05-28 | (주) 나인원 | 기계소재부품의 검사선별장치 |
| JP2012154709A (ja) * | 2011-01-25 | 2012-08-16 | Kobe Steel Ltd | 三次元形状計測装置 |
| JP2012220254A (ja) * | 2011-04-05 | 2012-11-12 | Bridgestone Corp | 帯状部材の継ぎ目形状測定方法とその装置及び変位量計測装置 |
| JP2014016358A (ja) * | 2009-01-13 | 2014-01-30 | Semiconductor Technologies & Instruments Pte Ltd | ウェーハを検査するためのシステム及び方法 |
| JP2021135155A (ja) * | 2020-02-27 | 2021-09-13 | 株式会社東芝 | システム及び方法 |
-
1992
- 1992-05-21 JP JP12905892A patent/JPH05322526A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6204916B1 (en) | 1998-02-03 | 2001-03-20 | Minolta Co., Ltd. | Three dimensional information measurement method and apparatus |
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| JP2021135155A (ja) * | 2020-02-27 | 2021-09-13 | 株式会社東芝 | システム及び方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990803 |