JP2022124966A - 高さ分布計測装置および高さ分布計測方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 広がる光を用いて鏡面または鏡面に近い表面を有する計測対象物の高さ分布を精度よく算出することができる高さ分布計測装置および高さ分布計測方法を提供することである。【解決手段】 高さ分布計測装置１００は、光照射部１１０と、撮像部１２０と、拡散面１３０ａを有する拡散部材１３０と、を有する。計測対象物Ｍ１は、正反射の反射率が９０％以上である表面Ｍ１ａを有する。光照射部１１０は、ライン状に広がる光を発する。拡散部材１３０の拡散面１３０ａは、光照射部１１０により発せられてから撮像部１２０に入射するまでの光を拡散させる位置に配置されている。【選択図】図１

Description

本明細書の技術分野は、高さ分布計測装置および高さ分布計測方法に関する。

製品や部品の形状を測定するために光学測定装置が開発されてきている。それらの光学測定装置の多くは、計測対象物に光を照射し、その反射光を計測する。計測対象物には、鏡面または鏡面に近い表面を有するものがある。このように正反射の反射率が高い材料は、光をほぼ正反射する。このため拡散反射光がほとんど生じない。光源から広がる光が発せられた場合に、計測対象物の複数の点からの反射光を一度に受光することは困難である。

光学測定装置には、材料からの拡散反射光を用いるものがある。例えば、特許文献１には、鏡面を含む被測定面にこすり痕をつけることにより、その部分の正反射を抑制している。このため、こすり痕の箇所で拡散反射が生じる。これにより、計測対象物を光学測定することができる旨が開示されている。

特開２０１６－１７３２４２号公報

しかし、計測対象物が製品であるような場合には、計測対象物にこすり痕をつけることは避けるべきである。計測対象物が製品でない場合であっても、計測対象物にこすり痕をつけることが好ましくない場合が多い。

このため、鏡面または鏡面に近い表面を有する計測対象物に対して、光源から広がる光が発せられた場合に、その反射光により計測対象物の複数の点を一度に光学測定することは困難である。

本明細書の技術が解決しようとする課題は、広がる光を用いて鏡面または鏡面に近い表面を有する計測対象物の高さ分布を精度よく算出することができる高さ分布計測装置および高さ分布計測方法を提供することである。

第１の態様における高さ分布計測装置は、計測対象物に照射するための光を発する光照射部と、計測対象物からの反射光を撮像する撮像部と、光を拡散させる拡散面を有する拡散部材と、を有する。計測対象物は、正反射の反射率が９０％以上である表面を有する。光照射部は、広がる光を発する。拡散部材の拡散面は、光照射部により発せられてから撮像部に入射するまでの光を拡散させる位置に配置されている。

この高さ分布計測装置は、広がる光を発する光照射部を有する。そして、この高さ分布計測装置は、鏡面または鏡面に近い表面を有する計測対象物の高さ分布を精度よく算出することができる。

本明細書では、広がる光を用いて鏡面または鏡面に近い表面を有する計測対象物の高さ分布を精度よく算出することができる高さ分布計測装置および高さ分布計測方法が提供されている。

第１の実施形態の高さ分布計測装置１００の概略構成図である。 光照射部１１０が照射する光と計測対象物Ｍ１の点Ｍ１ｏを説明するための図である。 図１の矢印Ａ１の向きから視た図である。 拡散部材１３０の代わりに鏡ＭＲ１を配置した場合を説明する図（その１）である。 拡散部材１３０の代わりに鏡ＭＲ１を配置した場合を説明する図（その２）である。 拡散部材１３０を配置しない場合を説明する図（その１）である。 拡散部材１３０を配置しない場合を説明する図（その２）である。 第１の実施形態の高さ分布計測装置１００の撮像部１２０が受光する光切断線Ｌ１を例示する図である。 第１の実施形態の変形例における高さ分布計測装置の概略構成図である。 第２の実施形態の高さ分布計測装置２００の概略構成図である。 第３の実施形態の高さ分布計測装置３００の概略構成図である。 第４の実施形態の高さ分布計測装置４００の概略構成図である。 第５の実施形態の高さ分布計測装置５００の概略構成図である。

以下、具体的な実施形態について、高さ分布計測装置および高さ分布計測方法を例に挙げて説明する。しかし、本明細書の技術はこれらの実施形態に限定されるものではない。

（第１の実施形態）
１．計測対象物
第１の実施形態において高さ分布の計測対象である計測対象物は、鏡面または鏡面に近い面を有する。計測対象物は、正反射の反射率が９０％以上の表面を有する。

２．高さ分布計測装置
２－１．構造
図１は、第１の実施形態の高さ分布計測装置１００の概略構成図である。図１に示すように、高さ分布計測装置１００は、計測対象物Ｍ１の高さ分布を計測する。高さ分布計測装置１００は、計測対象物Ｍ１の表面Ｍ１ａの凹凸の分布を測定することができる。

高さ分布計測装置１００は、光照射部１１０と、撮像部１２０と、拡散部材１３０と、制御部１４０と、を有する。

光照射部１１０は、計測対象物Ｍ１に照射するための光を発する。光照射部１１０は、広がる光を発する光源である。光照射部１１０は、光の中心の進行方向に対して所定の角度で広がる。光照射部１１０が発する光は、例えば、ライン状に広がる。光は、円錐状に広がってもよい。光照射部１１０が照射する光は白色光であってもよいが、単色光のほうが望ましい。また、光は可視光であってもよいし、赤外線であってもよい。光照射部１１０は、ライン状のレーザー光を照射するとよい。

撮像部１２０は、計測対象物Ｍ１の表面Ｍ１ａで反射した反射光を撮像する。撮像部１２０は、例えば、カメラである。撮像部１２０は、計測対象物Ｍ１の表面Ｍ１ａで反射し、拡散部材１３０により拡散された光を受光する受光部である。撮像部１２０は、画像を取得する。ここで、画像は、静止画および動画を含む。撮像部１２０は、受光した光を電気信号に変換するとともに制御部１４０に送信する。

拡散部材１３０は、光を拡散させる拡散面１３０ａを有する。拡散部材１３０の拡散面１３０ａは、反射型の拡散面である。拡散部材１３０は、計測対象物Ｍ１の表面Ｍ１ａで反射された光を拡散し、拡散させたうちの一部の光を撮像部１２０に入射させるための部材である。拡散部材１３０の拡散面１３０ａは、例えば、エンボス加工または化学処理により形成される。もちろん、その他の処理を施された拡散面であってもよい。

制御部１４０は、光照射部１１０および撮像部１２０を制御する。また、撮像部１２０が受光した光を電気信号として受信する。そして、その画像情報を処理する。制御部１４０はまた、その他の制御を実行してもよい。

２－２．配置
図１に示すように、拡散部材１３０の拡散面１３０ａは、計測対象物Ｍ１の表面Ｍ１ａにより反射された光が進行する位置に配置されている。このため、拡散部材１３０の拡散面１３０ａは、光照射部１１０および撮像部１２０が位置する側に面している。また、光照射部１１０が光を発する方向は、計測対象物Ｍ１の点Ｍ１ｏを向いている。

図２は、光照射部１１０が照射する光と計測対象物Ｍ１の点Ｍ１ｏを説明するための図である。図２に示すように、光照射部１１０はライン状に広がる光を計測対象物Ｍ１に照射する。ここで、点Ｍ１ｏは、計測対象物Ｍ１の表面Ｍ１ａ上の点であって光照射部１１０が発する光の中心が照射される中心点である。

光照射部１１０は、計測対象物Ｍ１の表面Ｍ１ａに垂直な線に対して角度βをなす方向に配置されている。つまり、計測対象物Ｍ１の表面Ｍ１ａ上に位置するとともに光照射部１１０からの光の中心が照射される点Ｍ１ｏを含むとともに、点Ｍ１ｏにおける計測対象物Ｍ１の表面Ｍ１ａに垂直な線と、点Ｍ１ｏと光照射部１１０の照射面の中心とを結ぶ線と、がなす角の角度は角度βである。

拡散部材１３０は、計測対象物Ｍ１の表面Ｍ１ａに垂直な線に対して角度αをなす方向に配置されている。つまり、計測対象物Ｍ１の表面Ｍ１ａ上に位置するとともに光照射部１１０からの光の中心が照射される点Ｍ１ｏを含むとともに、点Ｍ１ｏにおける計測対象物Ｍ１の表面Ｍ１ａに垂直な線と、点Ｍ１ｏと拡散部材１３０の拡散面１３０ａの中心とを結ぶ線と、がなす角の角度は角度αである。

ここで、角度αと角度βとはほぼ等しい。計測対象物Ｍ１の表面Ｍ１ａはほぼ鏡面であるため、計測対象物Ｍ１の表面Ｍ１ａは光をほぼ正反射する。

角度αと角度βとは次式を満たす。
α－３° ≦ β ≦ α＋３°

３．光の進路
光の進路について、拡散部材がある場合、鏡がある場合、何もない場合について比較する。

３－１．拡散部材
図１に示すように、光照射部１１０から発せられた光は、矢印Ｊ１の向きに計測対象物Ｍ１の表面Ｍ１ａに向かう。光は計測対象物Ｍ１の表面Ｍ１ａで反射されて矢印Ｊ２の向きに進行する。矢印Ｊ２の向きに拡散部材１３０の拡散面１３０ａに入射した光は拡散される。拡散されたうちの一部の光は矢印Ｊ３の向きに進行し、撮像部１２０に入射する。拡散されたうちの残部の光は例えば矢印Ｊ４の向きに進行し、撮像部１２０に入射しない。このように、拡散部材１３０の拡散面１３０ａは、撮像部１２０に向かう光と、撮像部１２０に向かわない光と、を生じさせる。

図３は、図１の矢印Ａ１の向きから視た図である。なお、図３では光照射部１１０が省略されている。図３に示すように、光照射部１１０からの光は広がっている。光は図３の矢印Ｊ１の向きに進行し、計測対象物Ｍ１の表面Ｍ１ａで反射される。計測対象物Ｍ１の表面Ｍ１ａで反射された光は矢印Ｊ２の向きに進行する。図３に示すように、矢印Ｊ２の向きは、撮像部１２０に収束する向きではない。矢印Ｊ２の向きに進行する光は拡散部材１３０の拡散面１３０ａで拡散される。拡散される一部の光は矢印Ｊ３の向きに進行する。拡散される残部の光は例えば矢印Ｊ４の向きに進行する。

３－２．鏡
図４は、拡散部材１３０の代わりに鏡ＭＲ１を配置した場合を説明する図（その１）である。図４に示すように、光照射部１１０から発せられた光は、計測対象物Ｍ１の表面Ｍ１ａ上の点Ｍ１ｏで反射された光のみ矢印Ｋ１の向きに進行し、撮像部１２０に入射する。その他の光は、例えば矢印Ｋ２の向きに進行し、撮像部１２０に入射しない。つまり、撮像部１２０は、点Ｍ１ｏからの反射光のみ観測することができる。この場合には、高さ分布計測装置１００は、点Ｍ１ｏ以外の位置の高さを計測することができない。なお、図４はで、鏡ＭＲ１に反射された後の光を破線の矢印で示している。

図５は、拡散部材１３０の代わりに鏡ＭＲ１を配置した場合を説明する図（その２）である。図５は、図４を別の方向から視た図である。

３－３．何もない場合
図６は、拡散部材１３０を配置しない場合を説明する図（その１）である。図６に示すように、光照射部１１０から発せられた光は、計測対象物Ｍ１の表面Ｍ１ａ上の点Ｍ１ｏで反射された光のみ矢印Ｋ１の向きに進行し、撮像部１２０に入射する。その他の光は、例えば矢印Ｋ３の向きに進行し、撮像部１２０に入射しない。つまり、撮像部１２０は、点Ｍ１ｏからの反射光のみ観測することができる。この場合には、高さ分布計測装置１００は、点Ｍ１ｏ以外の位置の高さを計測することができない。

図７は、拡散部材１３０を配置しない場合を説明する図（その２）である。図７は、図６を別の方向から視た図である。

４．光切断線
図８は、第１の実施形態の高さ分布計測装置１００の撮像部１２０が受光する光切断線Ｌ１を例示する図である。高さ分布計測装置１００の撮像部１２０は、光切断法により光切断線Ｌ１を受光する。図８の横軸は、計測対象物Ｍ１の横方向の広がりを示している。図８の縦軸は、計測対象物Ｍ１の高さを示している。図８に示すように、光切断線Ｌ１は、例えば、凸部Ｌ１ａと凹部Ｌ１ｂとを有する。凸部Ｌ１ａと凹部Ｌ１ｂとは、計測対象物Ｍ１の表面Ｍ１ａの凹凸に対応する線である。線ＬＣ１は、基準面Ｃ１に対応する線である。

なお、図８に点Ｍ１ｏに相当する箇所を示す。拡散部材１３０の代わりに鏡を配置した場合（図５）や拡散部材１３０が配置されていない場合（図７）には、撮像部１２０は計測対象物Ｍ１の点Ｍ１ｏ以外の表面Ｍ１ａで反射された光を受光しない。

縦軸の値と横軸の値とを較正することにより、高さ分布計測装置１００は、計測対象物Ｍ１の高さ分布を高い精度で計測することができる。

５．高さ分布計測方法
基準面Ｃ１の上に計測対象物Ｍ１を表面Ｍ１ａが上になるように載置する。次に、光照射部１１０が計測対象物Ｍ１の表面Ｍ１ａに向けて照射する。このときに、撮像部１２０は、光を受光できるようになっている。光照射部１１０から発せられた光は、計測対象物Ｍ１の表面Ｍ１ａで反射され、拡散部材１３０の拡散面１３０ａに向かって進行する。拡散部材１３０の拡散面１３０ａに入射した光は拡散面１３０ａにより拡散される。拡散される光のうちの一部が撮像部１２０に入射するとともに、拡散される光のうちの残部が撮像部１２０に入射しない。これにより、撮像部１２０は光切断線を得る。

このように、光照射部１１０から広がる光を発し、光照射部１１０からの光を計測対象物Ｍ１に照射し、計測対象物Ｍ１からの反射光を撮像する。計測対象物Ｍ１の正反射の反射率は、９０％以上である。また、光照射部１１０により発せられてから撮像部１２０に入射するまでの光を拡散面１３０ａにより拡散させる。制御部１４０は、撮像部１２０により得られた光切断線に基づいて計測対象物Ｍ１の高さ分布を精度よく算出する。

６．第１の実施形態の効果
第１の実施形態の高さ分布計測装置１００は、図３に示すように、計測対象物Ｍ１の表面Ｍ１ａで撮像部１２０から遠ざかる向きに反射された光の一部を撮像部１２０に向かう向きに進行させる。つまり、計測対象物Ｍ１の表面Ｍ１ａで反射された光の一部を撮像部１２０に集束させるのである。このため、高さ分布計測装置１００は、高い正反射の反射率を備える計測対象物Ｍ１の高さ分布を精度よく測定することができる。

７．変形例
７－１．インライン
計測対象物Ｍ１を搬送系により搬送してもよい。搬送系は、例えば、回転可能なロール、ベルトコンベア等である。この場合には、高さ分布計測装置１００は、計測対象物Ｍ１の高さ分布をインラインでモニタリングすることができる。

７－２．光照射部
光照射部１１０は、ライン状に広がる光源でなくともよい。ただし、ライン状に広がる光は、計測対象物Ｍ１の横方向を一度に照射することができる。このため、高さ分布計測装置１００は、高さ分布を一度に測定することができる。

７－３．透過型の拡散面
拡散部材１３０の拡散面１３０ａは、反射型の拡散面である。拡散部材１３０の拡散面１３０ａは、透過型の拡散面であってもよい。この場合には、図９に示すように、撮像部１２０は、拡散面１３０ａの背面側に配置されている。図９は、第１の実施形態の変形例における高さ分布計測装置の概略構成図である。

７－４．反射率
計測対象物Ｍ１の正反射の反射率は、９５％以上であってもよい。また、計測対象物Ｍ１の正反射の反射率は、９７％以上であってもよい。

７－５．基準面
高さ分布計測装置１００は、計測対象物Ｍ１を載置する基準面Ｃ１に対応する線ＬＣ１について必ずしも観測する必要はない。

７－６．組み合わせ
上記の変形例を自由に組み合わせてよい。

（第２の実施形態）
１．高さ分布計測装置
図１０は、第２の実施形態の高さ分布計測装置２００の概略構成図である。図１０に示すように、高さ分布計測装置２００は、光照射部１１０と、撮像部１２０と、撮像部２２０と、拡散部材１３０と、制御部１４０と、を有する。

撮像部１２０は、第１の画像を取得する第１の撮像部である。撮像部２２０は、第２の画像を取得する第２の撮像部である。撮像部１２０、２２０は、計測対象物Ｍ１からの反射光を撮像する。このように、高さ分布計測装置２００は、２台の撮像部を有する。このため、高さ分布計測装置２００は、２種類の画像を取得することができる。

２．情報の選択
制御部１４０は、計測対象物Ｍ１の高さ分布を算出するにあたって、第１の画像と第２の画像との少なくとも一方を用いることができる。制御部１４０は、第１の画像と第２の画像とのうちから、コントラストの強いほうの画像を選択することができる。そして選択した画像の情報に基づいて、高さ分布を算出することができる。

３．変形例
３－１．選択方法
制御部１４０は、第１の画像に基づいた第１の高さ分布を算出するとともに、第２の画像に基づいた第２の高さ分布を算出することができる。制御部１４０は、コントラストの強いほうの画像に基づいて算出された高さ分布を選択することができる。

３－２．平均値
制御部１４０は、第１の画像に基づいた第１の高さ分布を算出するとともに、第２の画像に基づいた第２の高さ分布を算出することができる。制御部１４０は、第１の高さ分布と第２の高さ分布とで平均値を算出してもよい。

３－３．重み付け
制御部１４０は、第１の画像に基づいた第１の高さ分布を算出するとともに、第２の画像に基づいた第２の高さ分布を算出することができる。制御部１４０は、第１の画像の光の強度の最大値ＭＸ１と第２の画像の光の強度の最大値ＭＸ２とを抽出する。制御部１４０は、最大値ＭＸ１、ＭＸ２により重み付けを行い、高さ分布を算出してもよい。

（第３の実施形態）
１．高さ分布計測装置
図１１は、第３の実施形態の高さ分布計測装置３００の概略構成図である。図１１に示すように、高さ分布計測装置３００は、光照射部１１０と、撮像部１２０と、拡散部材１３０と、制御部１４０と、を有する。

第３の実施形態の高さ分布計測装置３００における光照射部１１０および撮像部１２０の配置は、第１の実施形態の高さ分布計測装置１００と逆になっている。また、光照射部１１０が光を発する方向は、拡散部材１３０の拡散面１３０ａを向いている。拡散部材１３０は、拡散面１３０ａにより拡散させた光を計測対象物Ｍ１に照射する。

２．光の進路
光照射部１１０は、拡散部材１３０に向かって矢印Ｔ１の向きに進行する。拡散部材１３０により拡散された光のうちの一部の光は計測対象物Ｍ１の表面Ｍ１ａに向かって矢印Ｔ２の向きに進行する。拡散部材１３０により拡散された光のうちの残部の光は、例えば矢印Ｔ４のように計測対象物Ｍ１の表面Ｍ１ａ以外の方向に向かって進行する。

拡散部材１３０の拡散面１３０ａから計測対象物Ｍ１の表面Ｍ１ａに向かって照射される光は、計測対象物Ｍ１の表面Ｍ１ａで反射される。反射された光は撮像部１２０に向かって矢印Ｔ３の向きに進行する。そして、光は撮像部１２０に入射する。

３．第３の実施形態の効果
この場合であっても、高さ分布計測装置３００は、計測対象物Ｍ１の高さ分布を精度よく算出することができる。

（第４の実施形態）
１．高さ分布計測装置
図１２は、第４の実施形態の高さ分布計測装置４００の概略構成図である。図１２に示すように、高さ分布計測装置４００は、光照射部１１０と、撮像部１２０と、拡散部材１３０と、制御部１４０と、を有する。

高さ分布計測装置４００は、プレスロールＭ２の高さ分布を測定する。プレスロールＭ２は計測対象物である。高さ分布計測装置４００の光照射部１１０は、プレスロールＭ２の表面Ｍ２ａに光を照射する。プレスロールＭ２の表面Ｍ２ａは鏡面であるため、光はプレスロールＭ２の表面Ｍ２ａで反射される。反射された光は拡散部材１３０の拡散面１３０ａにより拡散される。拡散されたうちの一部の光は、撮像部１２０に入射する。

２．第４の実施形態の効果
第４の実施形態の高さ分布計測装置４００は、回転するプレスロールＭ２の表面Ｍ２ａの高さ分布を測定することができる。プレスに用いられるプレスロールＭ２は、プレス処理の繰り返しにより表面Ｍ２ａが変形しやすい。高さ分布計測装置４００は、プレスロールＭ２の表面Ｍ２ａをモニタリングすることができる。

３．変形例
３－１．その他のロール
第４の実施形態の技術は、プレスロールＭ２以外のその他のロールに対して適用可能である。つまり、計測対象物はロールである。

（第５の実施形態）
１．高さ分布計測装置
図１３は、第５の実施形態の高さ分布計測装置５００の概略構成図である。図１３に示すように、高さ分布計測装置５００は、光照射部１１０と、撮像部１２０と、拡散部材１３０と、制御部１４０と、角度変更部５５０と、を有する。

２．角度変更部
角度変更部５５０は、拡散部材１３０を矢印Ｕ１の向きに回転させる。角度変更部５５０は、計測対象物Ｍ１に対する拡散部材１３０の拡散面１３０ａの角度を変更する。つまり、角度変更部５５０は、計測対象物Ｍ１の表面Ｍ１ａで反射されて拡散部材１３０の拡散面１３０ａに向かう光と、拡散部材１３０の拡散面１３０ａと、の角度を変更することができる。

また、角度変更部５５０は、光照射部１１０または撮像部１２０に対する拡散部材１３０の拡散面１３０ａの角度を変更することができる。

３．第５の実施形態の効果
拡散面１３０ａの角度を調整することができるため、撮像部１２０に入射する光の強度を最適化することが容易である。

（実施形態の組み合わせ）
第１の実施形態から第５の実施形態までを変形例を含めて組み合わせてよい場合がある。

拡散部材１３０の拡散面１３０ａは、光照射部１１０により発せられてから撮像部１２０に入射するまでの光を拡散させる位置に配置されている。このため、光照射部１１０から発せられた光は、撮像部１２０に入射するまでの間に、計測対象物Ｍ１の表面Ｍ１ａで反射され、拡散部材１３０の拡散面１３０ａで拡散される。ここで、計測対象物Ｍ１の表面Ｍ１ａで反射する順番と、拡散部材１３０の拡散面１３０ａで拡散される順番とは、問わない。

（付記）
第１の態様における高さ分布計測装置は、計測対象物に照射するための光を発する光照射部と、計測対象物からの反射光を撮像する撮像部と、光を拡散させる拡散面を有する拡散部材と、を有する。計測対象物は、正反射の反射率が９０％以上である表面を有する。光照射部は、広がる光を発する。拡散部材の拡散面は、光照射部により発せられてから撮像部に入射するまでの光を拡散させる位置に配置されている。

第２の態様における高さ分布計測装置においては、拡散部材は、計測対象物により反射された光を拡散させる。

第３の態様における高さ分布計測装置においては、拡散部材は、拡散面により拡散させた光を計測対象物に照射する。

第４の態様における高さ分布計測装置においては、計測対象物は、ロールである。

第５の態様における高さ分布計測装置は、角度変更部を有する。角度変更部は、計測対象物に対する拡散部材の拡散面の角度を変更する。

第６の態様における高さ分布計測装置は、計測対象物からの反射光を撮像する第２の撮像部を有する。

第７の態様における高さ分布計測装置においては、計測対象物の表面上に位置するとともに光照射部からの光の中心が照射される中心点を含むとともに中心点における計測対象物の表面に垂直な線と、中心点と光照射部の照射面の中心とを結ぶ線と、がなす角の角度βと、中心点を含むとともに中心点における計測対象物の表面に垂直な線と、中心点と拡散部材の拡散面の中心とを結ぶ線と、がなす角の角度αとは、次式 α－３° ≦ β ≦ α＋３° を満たす。

第８の態様における高さ分布計測方法においては、光照射部から広がる光を発し、光照射部からの光を計測対象物に照射し、計測対象物からの反射光を撮像する。計測対象物の正反射の反射率は、９０％以上である。光照射部により発せられてから撮像部に入射するまでの光を拡散面により拡散させる。

１００…高さ分布計測装置
１１０…光照射部
１２０…撮像部
１３０…拡散部材
１３０ａ…拡散面
１４０…制御部

Claims (8)

1. 計測対象物に照射するための光を発する光照射部と、
   前記計測対象物からの反射光を撮像する撮像部と、
   光を拡散させる拡散面を有する拡散部材と、
   を有し、
   前記計測対象物は、
   正反射の反射率が９０％以上である表面を有し、
   前記光照射部は、
   広がる光を発し、
   前記拡散部材の前記拡散面は、
   前記光照射部により発せられてから前記撮像部に入射するまでの光を拡散させる位置に配置されていること
   を含む高さ分布計測装置。
2. 請求項１に記載の高さ分布計測装置において、
   前記拡散部材は、
   前記計測対象物により反射された光を拡散させること
   を含む高さ分布計測装置。
3. 請求項１に記載の高さ分布計測装置において、
   前記拡散部材は、
   前記拡散面により拡散させた光を前記計測対象物に照射すること
   を含む高さ分布計測装置。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の高さ分布計測装置において、
   前記計測対象物は、
   ロールであること
   を含む高さ分布計測装置。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の高さ分布計測装置において、
   角度変更部を有し、
   前記角度変更部は、
   前記計測対象物に対する前記拡散部材の前記拡散面の角度を変更すること
   を含む高さ分布計測装置。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の高さ分布計測装置において、
   前記計測対象物からの反射光を撮像する第２の撮像部を有すること
   を含む高さ分布計測装置。
7. 請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の高さ分布計測装置において、
   前記計測対象物の表面上に位置するとともに前記光照射部からの光の中心が照射される中心点を含むとともに前記中心点における前記計測対象物の前記表面に垂直な線と、前記中心点と前記光照射部の照射面の中心とを結ぶ線と、がなす角の角度βと、
   前記中心点を含むとともに前記中心点における前記計測対象物の前記表面に垂直な線と、前記中心点と前記拡散部材の前記拡散面の中心とを結ぶ線と、がなす角の角度αとは、
   次式
   α－３° ≦ β ≦ α＋３°
   を満たすこと
   を含む高さ分布計測装置。
8. 光照射部から広がる光を発し、
   前記光照射部からの光を計測対象物に照射し、
   前記計測対象物からの反射光を撮像し、
   前記計測対象物の正反射の反射率は、
   ９０％以上であり、
   前記光照射部により発せられてから前記撮像部に入射するまでの光を拡散面により拡散させること
   を含む高さ分布計測方法。

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