CN117295925A - 形状测定装置 - Google Patents

Abstract

形状测定装置(100)具有：第1投光部(10)，其照射第1线光(L1)和第2线光(L2)；第1拍摄部(20)，其具有第1拍摄视野(F1)，拍摄通过第1测定区域(Z1)的对象物，并且拍摄通过与第1测定区域(Z1)不同的第2测定区域(Z2)的对象物，该第1测定区域(Z1)是第1线光(L1)所通过的第1平面(V1)与第1拍摄视野(F1)交叉的区域，该第2测定区域(Z2)是第2线光(L1)所通过的第2平面(V2)与第1拍摄视野(F1)交叉的区域；以及测定部(50)，其基于第1图像(B11)和第2图像(B22、B23)来测定对象物的形状，该第1图像(B11)是通过第1测定区域(Z1)的对象物的被照射第1线光(L1)的部分的图像，该第2图像(B22、B23)是通过第2测定区域(Z2)的对象物的被照射第2线光(L2)的部分的图像。

Description

形状测定装置

技术领域

本公开涉及形状测定装置。

背景技术

作为测定对象物的三维形状的方法，已知有接触式的测定方法和非接触式的测定方法。作为非接触式的测定方法，光切断法正在普及。在光切断法中，例如从投光部朝向对象物照射线光，利用拍摄部拍摄投射到该对象物的线光的像。在该情况下，拍摄部的拍摄视野的方向与线光的照射方向不同。在采用了光切断法的形状测定装置中，基于通过对象物相对于包含投光部和拍摄部的光学系统的位置相对地移动而依次取得的图像，来测定对象物的三维形状。

这里，形状测定装置的分辨率是用拍摄部的拍摄视野除以像素数而得到的值。因此，在扩大了对象物的高度方向上的测定范围的情况下，分辨率下降。为了防止分辨率的下降，已知有具有2个拍摄部的形状测定装置。例如参照专利文献1。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-114235号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，在专利文献1的结构中，具备2个拍摄部，因此，存在成本高这样的问题。此外，在专利文献1的结构中，测定处理所需的图像数据的数量增加，因此，还存在计算负荷增大这样的问题。此外，在专利文献1的结构中，需要使由2个拍摄部取得的各个图像同步的同步控制，因此，还存在装置变得复杂的问题。

本公开的目的在于，提供一种低成本、且降低了计算负荷、并且简单的形状测定装置。

用于解决问题的手段

本公开的一方案的形状测定装置的特征在于，具有：第1投光部，其照射作为线状的光的第1线光和作为线状的光的第2线光；第1拍摄部，其具有第1拍摄视野，拍摄通过第1测定区域的对象物，并且拍摄通过与所述第1测定区域不同的第2测定区域的所述对象物，该第1测定区域是所述第1线光所通过的第1平面与所述第1拍摄视野交叉的区域，该第2测定区域是所述第2线光所通过的第2平面与所述第1拍摄视野交叉的区域；以及测定部，其基于第1图像和第2图像来测定所述对象物的形状，该第1图像是通过所述第1测定区域的所述对象物的被照射所述第1线光的部分的图像，该第2图像是通过所述第2测定区域的所述对象物的被照射所述第2线光的部分的图像。

发明的效果

根据本公开，能够提供低成本、且降低了计算负荷、并且简单的形状测定装置。

附图说明

图1是示出实施方式1的形状测定装置的概要结构和第1对象物的立体图。

图2是沿X轴方向观察图1所示的形状测定装置和第1对象物的图。

图3是在测定开始的时间点沿X轴方向观察实施方式1的形状测定装置和第1对象物的图。

图4的(A)和(B)是示出在第1对象物通过第1测定区域时由图1至3所示的拍摄部拍摄的图像的转变的一例的图。

图5的(A)是在测定开始的时间点沿X轴方向观察实施方式1的形状测定装置和第2对象物的图。图5的(B)是在测定开始后沿X轴方向观察实施方式1的形状测定装置和通过第2测定区域的第2对象物的图。

图6的(A)至(D)是示出在第2对象物通过第2测定区域时由图5的(A)和(B)所示的拍摄部拍摄的图像的转变的一例的图。

图7是沿X轴方向观察实施方式2的形状测定装置和对象物的图。

图8是沿X轴方向观察实施方式3的形状测定装置和对象物的图。

图9是沿X轴方向观察实施方式4的形状测定装置和对象物的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本公开的实施方式的形状测定装置进行说明。以下的实施方式只不过是例子，能够适当组合实施方式以及适当变更各实施方式。

实施方式的形状测定装置通过光切断法对测定对象物(以下也称为“对象物”。)的三维形状进行测定。在图中为了容易理解说明，示出XYZ正交坐标系的坐标轴。X轴和Y轴是与载置对象物的基准面S平行的坐标轴。Y轴是与形状测定装置的扫描方向平行的坐标轴。Z轴是正交于X轴和Y轴的坐标轴，是测定对象物的从基准面S起的高度的方向。

《实施方式1》

图1是示出实施方式1的形状测定装置100的概要结构和第1对象物110的立体图。图2是沿X轴方向观察图1所示的形状测定装置100和第1对象物110的图。第1对象物110(以下也称为“对象物110”。)是测定对象物的一例。

形状测定装置100具有投光部10(以下也称为“第1投光部10”。)、拍摄部20(以下也称为“第1拍摄部20”。)、以及测定部50。

投光部10照射作为线状的光的第1线光L1和作为线状的光的第2线光L2。这样，投光部10照射2条线光。第1线光L1和第2线光L2是在X轴方向上具有扩展的光。第1线光L1和第2线光L2被投射到第1对象物110的表面。投射到第1对象物110的表面的第1线光L1和第2线光L2各自的像(图案)的形状是沿X轴方向延伸的线状。另外，投光部10也可以照射3条以上的线光。

第2线光L2在预先决定的扫描方向即Y轴方向上，从与第1线光L1分离的位置被照射。第2线光L2在X轴方向上与第1线光L1平行。另外，不限定于X轴方向，第2线光L2在预先决定的一个方向上与第1线光L1平行即可。此外，照射第1线光L1的投光部和照射第2线光L2的投光部也可以分体设置。此外，第1线光L1的波长也可以与第2线光L2的波长不同，第1线光L1的功率也可以与第2线光L2的功率不同。

如图2所示，投光部10例如具有点光源10a、准直透镜10b以及柱面透镜10c。准直透镜10b对从点光源10a发出的光进行准直。柱面透镜10c使由准直透镜10b进行了准直的光的图案成为线状。由此，形成第1线光L1和第2线光L2。

拍摄部20例如是具有CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductοr：互补金属氧化物半导体)图像传感器的照相机。拍摄部20具有拍摄视野F1(以下也称为“第1拍摄视野F1”。)。拍摄视野F1的方向与投光部10的第1线光L1和第2线光L2的照射方向不同。

在图1和2所示的例子中，拍摄部20拍摄通过第1测定区域Z1的第1对象物110。这里，第1测定区域Z1是第1线光L1与拍摄视野F1交叉的区域。具体而言，第1测定区域Z1是第1线光L1所通过的第1平面V1与拍摄视野F1交叉的区域。第1平面V1是假想的X-Z平面。第1对象物110从基准面S起的高度H1包含在第1测定区域Z1中。另外，第1线光L1和第2线光L2也有时根据入射角而与X-Z平面不平行，但沿着X-Z平面被照射。因此，将第1平面V1和后述的第2线光L2所通过的第2平面V2分别称为“假想的X-Z平面”。

拍摄部20取得通过第1测定区域Z1的第1对象物110中的被照射第1线光L1的部分的图像。第1对象物110中的被照射第1线光L1的部分例如是第1对象物110的表面中的朝向+Z轴方向的面(以下也称为“上表面”。)111。

此外，如后述的图5的(A)和(B)所示，拍摄部20拍摄通过与第1测定区域Z1不同的第2测定区域Z2的第2对象物120。这里，第2测定区域Z2是第2线光L2与拍摄视野F1交叉的区域。具体而言，第2测定区域Z2是第2线光L2所通过的第2平面V2与拍摄视野F1交叉的区域。第2平面V2是假想的X-Z平面。

第2测定区域Z2配置在比第1测定区域Z1靠投光部10侧(即，+Z轴侧)的位置。在实施方式1中，第2测定区域Z2在Z轴方向上与第1测定区域Z1相邻配置。此外，在Z轴方向上，第2测定区域Z2与第1测定区域Z1不重叠。另外，只要第2测定区域Z2的大部分未与第1测定区域Z1重叠即可，第2测定区域Z2的一部分也可以与第1测定区域Z1重叠。即，第2测定区域Z2包含与第1测定区域Z1不重叠的区域即可。

这里，在实施方式1中，第2线光L2相对于基准面S的法线W的入射角(例如，图2所示的角度θ)与第1线光L1的入射角不同。由此，能够使第2测定区域Z2成为与第1测定区域Z1不同的区域。在实施方式1中，第1线光L1沿着法线W向对象物入射。因此，第1线光L1向对象物入射的入射角是0度。与此相对，第2线光L2向对象物入射的入射角是比0度大的角度θ。另外，第2线光L2的入射角也可以与第1线光L1的入射角相同。即，第2线光L2的入射角即第2入射角为第1线光L1的入射角即第1入射角以上即可。

此外，通过调整拍摄部20的位置和拍摄部20的光轴角度，也能够使第2测定区域Z2成为与第1测定区域Z1不同的区域。

此外，在实施方式1中，在Z轴方向上，第2测定区域Z2的长度A2与第1测定区域Z1的长度A1相同。另外，如后述的图7所示，在Z轴方向上，第1测定区域Z1的长度A1也可以比第2测定区域Z2的长度A2短。即，第1测定区域Z1的长度A1为第2测定区域Z2的长度A2以下即可。

形状测定装置100还具有使对象物在扫描方向(在实施方式1中为-Y轴方向)上移动(搬运)的移动部(未图示)。另外，该移动部也可以在使对象物静止的状态下，使包含投光部10和拍摄部20的光学系统15在扫描方向上移动。即，在实施方式1中，光学系统15和对象物在Y轴方向上相对地移动。由此，能够通过拍摄部20，依次拍摄包含投射到对象物的线光的像的图像。

测定部50基于由拍摄部20取得的图像，来测定对象物的形状。测定部50例如是具备存储器的CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)。测定部50基于由拍摄部20取得的图像，计算表示对象物的高度信息的数据。例如，在对象物是具有高度H1的第1对象物110的情况下，测定部50基于通过第1测定区域Z1的第1对象物110的被照射第1线光L1的部分的图像，计算第1对象物110的高度H1。

在测定部50计算对象物的高度时，该测定部50需要判别投射到对象物的线光的像为第1线光L1的像和第2线光L2的像中的哪个。以下，对测定部50的判别方法进行说明。首先，使用图3、图4的(A)及(B)，针对在第1对象物110通过第1测定区域Z1的情况下由拍摄部20拍摄的图像进行说明。

图3是在测定开始的时间点沿X轴方向观察形状测定装置100和第1对象物110时的图。在第1对象物110的测定开始的时间点，向第1对象物110的上表面111的-Y轴侧的端部照射第1线光L1。另外，在以下的说明中，将测定开始的时间点设为时刻t＝0进行说明。在测定开始后，通过第1对象物110向-Y轴方向移动，拍摄部20取得包含投射到第1对象物110的上表面111的第1线光L1的像的图像。

图4的(A)和(B)是示出在形状测定装置100测定第1对象物110的形状时由图1至3所示的拍摄部20拍摄的图像的转变的一例的图。为了使图4的(A)和(B)以及后述的图6的(A)至(D)所示的图像的说明变得容易，在该图像中，使用表示对象物的高度的坐标轴即Y₁轴、以及与Y₁轴正交的坐标轴即X₁轴。

图4的(A)是示出在时刻t＜0时取得的图像B10的一例的示意图。在时刻t＜0时，第1线光L1没有被照射到第1对象物110而被照射到基准面S。因此，在图像B10中，映出投射到基准面S的第1线光L1的像P10。在时刻t＜0时，第2线光L2也被照射到基准面S，但第2线光L2的像不包含在拍摄视野F1的范围内。因此，在图像B10中，未映出第2线光L2的像。

图4的(B)是示出在时刻t≥0时取得的图像B11的一例的示意图。在时刻t≥0时，第1线光L1被照射到基准面S和第1对象物110的上表面111。因此，在图像B11中，除了像P10之外，还映出投射到上表面111的第1线光L1的像P11。图像B11中的像P11的Y₁轴方向的位置对应于第1对象物110的高度H1。Y₁轴方向上的像P10与像P11之间的距离与高度H1相同。

在时刻t≥0时，虽然第2线光L2也被照射到基准面S和第1对象物110，但第2线光L2的像不包含在拍摄视野F1的范围内。因此，在图像B11中未映出第2线光L2的像。

接着，使用图5的(A)和(B)以及图6的(A)至(D)，针对在比第1对象物110高的第2对象物120通过第1测定区域Z1和第2测定区域Z2的情况下由拍摄部20取得的图像进行说明。图5的(A)是在测定开始的时间点(即，时刻t＝0)沿X轴方向观察实施方式1的形状测定装置100和第2对象物120时的图。第2对象物120也与第1对象物110同样，向-Y轴方向移动。

如图5的(A)所示，第2对象物120从基准面S起的高度H2包含在第1测定区域Z1和第2测定区域Z2中。拍摄部20在第2对象物120向-Y轴方向移动时，取得该第2对象物120中的被照射第1线光L1和第2线光L2的部分的图像。第2对象物120中的被照射第1线光L1的部分是第2对象物120的上表面121。此外，第2对象物120中的被照射第2线光L2的部分是第2对象物120的上表面121和侧面122。在第2对象物120的测定开始的时间点，向第2对象物120的上表面121的-Y轴侧的端部照射了第1线光L1。

图5的(B)是在测定开始后沿X轴方向观察实施方式1的形状测定装置100和通过第2测定区域Z2的第2对象物120的图。在图5的(B)中，向第2对象物120的侧面122照射了第2线光L2。以下，将向第2对象物120的侧面122照射了第2线光L2的时刻设为t1来进行说明。随着从时刻t1起的时间经过，在第2对象物120中被照射第2线光L2的部分从侧面122向上表面121变化。另外，只要第1线光L1、第2线光L2的入射角、拍摄部20的位置和第2对象物120的移动速度等不变更，那么如果第2对象物120的高度H2包含在第2测定区域Z2中，则时刻t1与高度H2的大小无关而是固定的。

图6的(A)至(D)是示出在形状测定装置100测定第2对象物120的形状时由图5的(A)和(B)所示的拍摄部20拍摄的图像的转变的一例的图。图6的(A)是示出在时刻t＜0时取得的图像B20的一例的示意图。在时刻t＜0时，第1线光L1不被照射到第2对象物120，而被照射到基准面S。因此，在图像B20中，映出投射到基准面S的第1线光L1的像P10。在时刻t＜0中，虽然第2线光L2也被照射到基准面S，但第2线光L2的像不包含在拍摄视野F1的范围内。因此，在图像B10中未映出第2线光L2的像。

图6的(B)是示出在第2对象物120的测定开始后并在经过时刻t1之前取得的图像B21的一例的示意图。在0≤t＜t1时，第1线光L1被照射到基准面S和上表面121。投射到上表面121的第1线光L1的像不包含在拍摄视野F1的范围内。因此，在图像B21中，未映出投射到第2对象物120的上表面121的第1线光L1的像，映出投射到基准面S的第1线光L1的P10。

图6的(C)是示出在时刻t＝t1时拍摄的图像B22的一例的示意图。如上述的图5的(B)所示，在时刻t＝t1时，第1线光L1被照射到基准面S和上表面121，并且第2线光L2被照射到第2对象物120的侧面122。在时刻t＝t1时，投射到上表面121的第1线光L1的像也不包含在拍摄视野F1的范围内。因此，在图像B22中，映出投射到基准面S的第1线光L1的像P10和投射到侧面122的第2线光L2的像P21。像P10、P21映在图像B22的-Y₁轴侧的端部。

图6的(D)是示出在经过时刻t1后取得的图像B23的一例的示意图。在时刻t＞t1时，第1线光L1被照射到基准面S和上表面121。此外，在时刻t＞t1时，在第2线光L2照射到侧面122一定时间之后，被照射到上表面121。在时刻t＞t1时，投射到上表面121的第1线光L1的像也不包含在拍摄视野F1的范围内。因此，在图像B23中，除了投射到基准面S的第1线光L1的像P10之外，还映出投射到上表面121或侧面122的第2线光L2的像P22。

如以上说明的那样，在第1对象物110通过第1测定区域Z1的情况下，取得包含第1线光L1的像P11的作为第1图像的图像B11。此外，在第2对象物120通过第1测定区域Z1和第2测定区域Z2的情况下，取得包含第2线光L2的像P21、P22的作为第2图像的图像B22、B23。即，由拍摄部20取得的图像所包含的线光的像根据对象物的高度而不同。

此外，在第2对象物120通过第1测定区域Z1和第2测定区域Z2的情况下，与第1对象物110通过第1测定区域Z1的情况相比，由拍摄部20取得的图像的转变不同。详细而言，在第2对象物120通过第1测定区域Z1和第2测定区域Z2的情况下，按照图像B20、图像B21、图像B22及图像B23的顺序拍摄。此外，在第1对象物110通过第1测定区域Z1的情况下，按照图像B10和图像B11的顺序拍摄。

这样，由拍摄部20取得的图像所包含的线光的像和图像的转变根据对象物的高度而不同，由此，测定部50能够判别投射到对象物的线光的像是第1线光L1的像和第2线光L2的像中的哪个。

〈实施方式1的效果〉

根据以上说明的实施方式1，形状测定装置100的拍摄部20拍摄通过第1测定区域Z1的第1对象物110，并且拍摄通过第2测定区域Z2的第2对象物120。测定部50基于第1对象物110中的被照射第1线光L1的部分的第1图像B11来测定第1对象物110的形状。此外，测定部50基于第2对象物120中的被照射第2线光L2的部分的第2图像B22、B23来测定第2对象物120的形状。由此，形状测定装置100能够通过1个拍摄部20来扩大对象物的高度方向上的测定范围，并且能够高精度地测定对象物。因此，能够提供低成本地扩大测定范围且高精度地测定对象物的形状测定装置100。

此外，根据实施方式1，1个拍摄部20具有与对象物的高度对应的多个测定区域(即，第1测定区域Z1和第2测定区域Z2)。由此，无论在测定通过第1测定区域Z1的对象物的形状的情况下还是在测定通过第2测定区域Z2的对象物的形状的情况下，在测定部50中进行运算处理的图像的像素数都相同。因此，能够降低测定部50中的计算负荷，使测定部50中的计算处理高速化。

此外，根据实施方式1，与在形状测定装置具备2个拍摄部的结构相比，不需要由2个拍摄部取得的各个图像的同步控制。因此，能够提供简单的形状测定装置100。因此，根据实施方式1，能够提供低成本且降低了计算负荷、并且简单的形状测定装置100。

《实施方式2》

图7是沿X轴方向观察实施方式2的形状测定装置200和对象物110的图。在图7中，针对与图2所示的结构要素相同或对应的结构要素，标注与图2所示的标号相同的标号。实施方式2的形状测定装置200与实施方式1的形状测定装置100的不同之处在于，在Z轴方向上，第2测定区域Z22的长度A22与第1测定区域Z21的长度A21不同。关于除此以外的方面，实施方式2的形状测定装置200与实施方式1的形状测定装置100相同。

如图7所示，形状测定装置200具有投光部10、拍摄部220以及测定部50。

拍摄部220拍摄通过第1测定区域Z21和第2测定区域Z22的对象物110。这里，第1测定区域Z21是第1线光L1所通过的第1平面V1与拍摄部220的拍摄视野F1交叉的区域。此外，第2测定区域Z22是第2线光L2所通过的第2平面V2与拍摄部220的拍摄视野F1交叉的区域。

在实施方式2中，在Z轴方向上，第2测定区域Z22的长度A22与第1测定区域Z21的长度A21不同。由此，能够使第2测定区域Z22中的分辨率相对于第1测定区域Z21中的分辨率变化。在图7所示的例子中，长度A21比长度A22短。这里，第1测定区域Z21和第2测定区域Z22各自的分辨率是用拍摄视野除以像素数而得到的值。在实施方式2中，拍摄通过第1测定区域Z21的对象物110时的像素数与拍摄通过第2测定区域Z22的对象物110时的像素数相同。因此，在长度A21比长度A22短的情况下，第1测定区域21中的分辨率的值比第2测定区域Z22中的分辨率的值小。由此，能够使第1测定区域Z21中的分辨率相对于第2测定区域Z22中的分辨率提高。

通过调整第1线光L1的入射角、第2线光L2的入射角、拍摄部220的位置及拍摄部220的光轴角度中的至少1个，能够使长度A21比长度A22短。另外，长度A22也可以比长度A21短。即，长度A21和长度A22中的一方比另一方短即可。另外，如实施方式2那样，在长度A21与长度A22不同的情况下，拍摄部20的焦点位置期望包含在第1测定区域Z21和第2测定区域Z22中的Z轴方向的长度较短的测定区域的范围内。

〈实施方式2的效果〉

根据以上说明的实施方式2，在Z轴方向上，第2测定区域Z22的长度A22与第1测定区域Z21的长度A21不同。由此，能够使第1测定区域Z21中的分辨率相对于第2测定区域Z22中的分辨率变化。

在Z轴方向上，第1测定区域Z21的长度A21比第2测定区域Z22的长度A22短。由此，能够使第1测定区域Z21中的分辨率相对于第2测定区域Z22中的分辨率提高。

《实施方式3》

图8是沿X轴方向观察实施方式3的形状测定装置300和对象物110的图。在图8中，针对与图2所示的结构要素相同或对应的结构要素，标注与图2所示的标号相同的标号。实施方式3的形状测定装置300与实施方式1的形状测定装置100的不同之处在于，第1线光L31的焦点位置G1包含在第1测定区域Z1中，并且，第2线光L32的焦点位置G2包含在第2测定区域Z2中。关于除此以外的方面，实施方式3的形状测定装置300与实施方式1的形状测定装置100相同。

如图8所示，形状测定装置300具有投光部310、拍摄部20以及测定部50。

投光部310具有准直透镜和柱面透镜(例如，上述的图2所示的准直透镜10b和柱面透镜10c)，该准直透镜和柱面透镜各自的配置被调整。准直透镜对从点光源照射的光进行准直。柱面透镜将由准直透镜进行了准直的光的图案会聚为线状。投光部310照射作为线状的光的第1线光L31和作为线状的光的第2线光L32。第1线光L31和第2线光L32分别在Y轴方向上具有扩展。在图8所示的例子中，将第1线光L31的Y轴方向的宽度设为w1，将第2线光L32的Y轴方向的宽度设为w2。

在实施方式3中，宽度w1最细的位置即第1线光L31的焦点位置G1包含在第1测定区域Z1内。由此，在对象物110通过第1测定区域Z1的情况下，向该对象物110照射会聚后的第1线光L1。因此，投射到对象物110的第1线光L1的像的位置精度提高，因此，能够提高测定部50中的对象物110的高度H1的计算精度。

此外，宽度w2最细的位置即第2线光L32的焦点位置G2包含在第2测定区域Z2内。由此，在对象物通过第2测定区域Z2的情况下，向该对象物照射会聚后的第2线光L2。因此，投射到通过第2测定区域Z2的对象物的第2线光L2的像的位置精度提高，因此，能够提高测定部50中的对象物的高度的计算精度。

例如，通过将投光部310所具备的准直透镜(未图示)的Z轴方向上的位置调整到规定的位置，能够使焦点位置G1包含在第1测定区域Z1中，并且能够使焦点位置G2包含在第2测定区域Z2中。

〈实施方式3的效果〉

根据以上说明的实施方式3，第1线光L1的焦点位置G1包含在第1测定区域Z1中。由此，在对象物110通过第1测定区域Z1的情况下，能够提高测定部50中的对象物110的高度H1的计算精度。

此外，根据实施方式3，第2线光L2的焦点位置G2包含在第2测定区域Z2中。由此，在对象物通过第2测定区域Z2的情况下，能够提高测定部50中的该对象物的高度的计算精度。

《实施方式4》

图9是沿X轴方向观察实施方式4的形状测定装置400和对象物130的图。在图9中，针对与图2所示的结构要素相同或对应的结构要素，标注与图2所示的标号相同的标号。实施方式4的形状测定装置400与实施方式1的形状测定装置100的不同之处在于，还具有第2投光部30和第2拍摄部40。关于除此以外的方面，实施方式4的形状测定装置400与实施方式1的形状测定装置100相同。

图9所示的对象物130是测定对象物的一例。对象物130的形状与实施方式1的第1对象物110及第2对象物120各自的形状不同。在图9所示的例子中，沿X轴方向观察时的对象物130的形状是梯形。即，在实施方式4中，对象物130中的朝向Y轴方向的侧面132、133是倾斜面。在实施方式1的形状测定装置100(例如参照图1和2)测定对象物130的形状的情况下，第1拍摄部20能够拍摄投射到朝向-Y轴方向的侧面132的线光的图案。但是，根据朝向+Y轴方向的侧面133的梯度的大小，第1拍摄部20无法拍摄投射到侧面133的线光的图案。这样，根据对象物130的形状，有时形成无法由第1拍摄部20拍摄的成为死角的区域(例如，朝向+Y轴方向的侧面133)。

形状测定装置400具有第1投光部10、第1拍摄部20、第2投光部30、第2拍摄部40以及测定部50。

第2投光部30照射作为线状的光的第3线光L3和作为线状的光的第4线光L4。第3线光L3和第4线光L4是在X轴方向上具有扩展的光。第3线光L3和第4线光L4被投射到对象物130的表面。投射到对象物130的表面的第3线光L3和第4线光L4各自的像的形状是沿X轴方向延伸的线状。

第4线光L4在作为扫描方向的Y轴方向上，从与第3线光L3分离的位置被照射。第4线光L4在X轴方向上与第3线光L3平行。另外，第4线光L4不限于X轴方向，在预先决定的一个方向上与第3线光L3平行即可。

第2投光部30配置在比第1投光部10靠+Y轴侧的配置。第3线光L3和第4线光L4的照射方向不同于第1线光L1和第2线光L2的照射方向。第3线光L3和第4线光L4被照射到对象物130中的无法由第1拍摄部20拍摄的朝向+Y轴方向的侧面133。

第2拍摄部40具有与第1拍摄视野F1不同的第2拍摄视野F2。第2拍摄视野F2的方向与第2投光部30照射第3线光L3及第4线光L4的照射方向不同。第2拍摄部40例如是具有CCD图像传感器的照相机。第2拍摄部40拍摄通过第3测定区域Z3的对象物130。这里，第3测定区域Z3是第3线光L3所通过的第3平面V3与第2拍摄视野F2交叉的区域。第3平面V3是假想的X-Z平面。在图9所示的例子中，对象物130的从基准面S起的高度H3包含在第3测定区域Z3和第1测定区域Z1中。另外，第3线光L3和第4线光L4根据入射角有时也不与X-Z平面，但沿着X-Z平面照射。因此，将第3平面V3和后述的第4线光L4所通过的第4平面V4分别称为“假想的X-Z平面”。

此外，第2拍摄部40拍摄通过与第3测定区域Z3不同的第4测定区域Z4的对象物。第4测定区域Z4是第4线光L4所通过的第4平面V4与第2拍摄视野F2交叉的区域。第4平面V4是假想的X-Z平面。

第4测定区域Z4配置在比第3测定区域Z3靠第2投光部30侧(即，+Z轴侧)的位置。第4测定区域Z4在Z轴方向上与第3测定区域Z3相邻配置。此外，在Z轴方向上，第4测定区域Z4与第3测定区域Z3不重叠。另外，只要第4测定区域Z4的大部分与第3测定区域Z3不重叠即可，第4测定区域Z4的一部分也可以与第3测定区域Z3重叠。即，第4测定区域Z4包含与第3测定区域Z3不重叠的区域即可。

这里，第4线光L4的入射角与第3线光L3的入射角不同。由此，能够使第4测定区域Z4成为与第3测定区域Z3不同的区域。在实施方式4中，第4线光L4沿着基准面S的法线向对象物130入射，因此，第4线光L4的入射角是0度。与此相对，第3线光L3的入射角比0度大。另外，第4线光L4的入射角也可以与第3线光L3的入射角相同。

此外，通过调整第2拍摄部40的位置和第2拍摄部40的光轴角度，能够使第4测定区域Z4成为与第3测定区域Z3不同的区域。此外，第2拍摄部40的光轴隔着通过对象物130的Y轴方向的中心且与基准面S垂直的中心线C，配置在与第1拍摄部20的光轴相反的一侧。换言之，第2拍摄部40在Y轴方向上隔着第1投光部10和第2投光部30而配置在与第1拍摄部20相反的一侧。

测定部50基于包含由第1拍摄部20取得的线光的像的图像和包含由第2拍摄部40取得的线光的像的图像，来测定对象物130的形状。

在对象物130的高度H3包含在第1测定区域Z1和第3测定区域Z3中的情况下，测定部50基于第1图像和第3图像来测定对象物130的形状，该第1图像是对象物130中的被照射线光L1的部分即上表面131的区域131a的图像，该第3图像是对象物130中的被照射第3线光L3的部分即上表面131的区域131b的图像。由此，针对对象物130中的成为第1拍摄部20的死角的区域131b，能够基于由第2拍摄部40取得的第3图像，来测定对象物130的形状。

假设在对象物130的高度H3包含在第2测定区域Z2和第4测定区域Z4中的情况下，测定部50基于第2图像和第4图像，来测定对象物130的形状，该第2图像是对象物130中的被照射第2线光L2的部分的图像，该第4图像是对象物130中的被照射第4线光L4的部分的图像。

这里，由第1拍摄部20取得的图像和由第2拍摄部40取得的图像有时是共同的。在该情况下，测定部50基于由第1拍摄部20取得的图像和由第2拍摄部40取得的图像的双方，计算表示对象物130的高度信息的数据。另外，测定部50也可以基于由第1拍摄部20取得的图像和由第2拍摄部40取得的图像中的一方的图像，计算上述数据。

〈实施方式4的效果〉

根据以上说明的实施方式4，在形状测定装置400设置有第2投光部30和第2拍摄部40。由此，能够测定对象物130中的成为第1拍摄部20的死角的区域(具体而言，朝向+Y轴方向的侧面133)，即，对象物130的遮挡部分的形状。

附图标记说明

10第1投光部，20、220第1拍摄部，30第2投光部，40第2拍摄部，50测定部，100、200、300、400形状测定装置，110、120、130对象物，A1、A2、A3、A4、A21、A22长度，B10、B11、B20、B21、B22、B23图像，F1第1拍摄视野，F2第2拍摄视野，G1、G2焦点位置，L1、L31第1线光，L2、L32第2线光，L3第3线光，L4第4线光，V1第1平面，V2第2平面，V3第3平面，V4第4平面，Z1、Z21第1测定区域，Z2、Z22第2测定区域。

Claims (9)

1.一种形状测定装置，其特征在于，具有：

第1投光部，其照射作为线状的光的第1线光和作为线状的光的第2线光；

第1拍摄部，其具有第1拍摄视野，拍摄通过第1测定区域的对象物，并且拍摄通过与所述第1测定区域不同的第2测定区域的所述对象物，该第1测定区域是所述第1线光所通过的第1平面与所述第1拍摄视野交叉的区域，该第2测定区域是所述第2线光所通过的第2平面与所述第1拍摄视野交叉的区域；以及

测定部，其基于第1图像和第2图像来测定所述对象物的形状，该第1图像是通过所述第1测定区域的所述对象物的被照射所述第1线光的部分的图像，该第2图像是通过所述第2测定区域的所述对象物的被照射所述第2线光的部分的图像。

2.根据权利要求1所述的形状测定装置，其特征在于，

第2入射角为第1入射角以上，该第2入射角是所述第2线光向所述对象物入射的入射角，该第1入射角是所述第1线光向所述对象物入射的入射角。

3.根据权利要求2所述的形状测定装置，其特征在于，

所述第2入射角比所述第1入射角大。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的形状测定装置，其特征在于，

在从载置有所述对象物的基准面起的所述对象物的高度的方向上，所述第2测定区域的长度和所述第1测定区域的长度中的一方的长度为另一方的长度以下。

5.根据权利要求4所述的形状测定装置，其特征在于，

所述第1测定区域的长度比所述第2测定区域的长度短。

6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的形状测定装置，其特征在于，

所述第1线光的焦点位置包含在所述第1测定区域中。

7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的形状测定装置，其特征在于，

所述第2线光的焦点位置包含在所述第2测定区域中。

8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的形状测定装置，其特征在于，

所述形状测定装置还具有：

第2投光部，其照射作为线状的光的第3线光和作为线状的光的第4线光；以及

第2拍摄部，其具有与所述第1拍摄视野不同的第2拍摄视野，拍摄通过第3测定区域的对象物，并且拍摄通过与所述第3测定区域不同的第4测定区域的所述对象物，该第3测定区域是所述第3线光所通过的第3平面与所述第2拍摄视野交叉的区域，该第4测定区域是所述第4线光所通过的第4平面与所述第2拍摄视野交叉的区域，

所述测定部基于所述第1图像、所述第2图像、第3图像以及第4图像来测定所述对象物的形状，该第3图像是通过所述第3测定区域的所述对象物的被照射所述第3线光的部分的图像，该第4图像是通过所述第4测定区域的所述对象物的被照射所述第4线光的部分的图像。

9.根据权利要求8所述的形状测定装置，其特征在于，

所述第3线光和所述第4线光的照射方向不同于所述第1线光和所述第2线光的照射方向。