JP2651093B2

JP2651093B2 - 形状検出方法およびその装置

Info

Publication number: JP2651093B2
Application number: JP4289153A
Authority: JP
Inventors: 一成吉村; 国法中村
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1992-10-27
Filing date: 1992-10-27
Publication date: 1997-09-10
Anticipated expiration: 2012-09-10
Also published as: JPH06137826A; US5444537A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、物体表面の凹凸形状や
高さ変位を検出する形状検出方法およびその装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の形状検出装置としては、図２０に
示すように、光ビームを投射する投射装置（プロジェク
タ）Ａと、被検出物体Ｃを撮像する装置（ＣＣＤカメ
ラ）Ｂとを同一平面（ＸＺ平面の場合で以下の説明を行
う）内に設置し、撮像装置Ｂの光軸をＺ軸と一致させ、
Ｘ軸とＺ軸との交点Ｏに投射装置Ａの光軸を向けて設置
する。ここで、Ｏ点と撮像装置Ｂとの距離をＬ₁、撮像
装置Ｂの光軸と投射装置Ａの光ビームの投射点との距離
をＬ₂、Ｘ軸と投射装置Ａの光ビームの投射点との距離
をＬ₃としてある。

【０００３】投射装置Ａからは輝度分布を正弦波状であ
る格子縞パターンを斜め方向から投射すると、図２１
（ａ），（ｂ）に示すように被検出物体Ｃの高さ（Ｚ軸
方向の変位）に応じた位相変調を受ける。位相の変位は
図２１（ｃ）のｄΦで示す。そこで、被検出物体Ｃを撮
像装置Ｂで撮像し、任意の点における位相変調分を測定
し、その任意の点の高さを求める。

【０００４】しかし、被検出物体Ｃには通常反射率のむ
らがあるため、位相変調の他に反射率に依存した振幅変
調も受ける。そこで、上記形状検出装置では１／４ピッ
チずらしたスリット光を被検知物体Ｃに投射し、夫々の
画像を撮像装置Ｂで撮像し、輝度分布の時間的変動を捕
らえることにより、振幅変調分とは無関係に位相変調分
のみを求める。

【０００５】なお、任意の点ｘ ₁における変位量ｚは、Ｌ₂＝（Ｌ₁−ｚ）tan β＋（Ｌ₃−ｚ）tan α tan β＝ｘ／（Ｌ₁−ｚ）の関係から、ｚ＝Ｌ₃−Ｌ₂／tan α＋ｘ／tan α …（１）として求まる。また、任意の点ｘ ₁は正弦波状のスリッ
ト光の位相Φから一義的に求まる。

【０００６】図２２は他の形状検出装置の構成を示し、
図示するように構成は図２０のものとほぼ同じであり、
形状検出方法も図２０とほぼ同じであるが、この形状検
出装置の場合、Ｘ軸方向において輝度が連続的に減少す
る（あるいは増加する）光を被検出物体Ｃに投射して形
状を検出する点が異なる。そして、投射装置Ａと撮像装
置Ｂとの位置は固定的なものであるので、基準面（高さ
変位のない平面）を撮像した場合の各点における輝度は
予め決まっている。従って、特定輝度の点が変位するこ
とにより、被検出物体Ｃの高さ変位、つまりは被検出物
体Ｃの形状を検出できる。

【０００７】さらに他の形状検出装置を図２３に示す。
この形状検出装置は特開平２−１８６２１３号公報で提
案されたもので、被検出物体Ｃに投射ビームを投射する
投射装置Ａと、上記投射ビームの被検出物体Ｃによる反
射光を受光する受光装置Ｂとを一定距離だけ離して配置
し、上記受光装置Ｂに被検出物体Ｃまでの距離に対応す
る反射光の入射角変化を受光スポットの位置変化として
検出する位置検出器１を設け、この位置検出器１の出力
に基づいて三角測量方式で被検出物体Ｃの形状を検出す
るものである。

【０００８】上記投射装置Ａは、レーザ光源１０と、レ
ーザ光源１０から出力される投射ビームのビーム径を広
げるビームエキスパンダ１１と、光路調整用ミラー１２
ａ，１２ｂと、偏向手段を構成するビーム走査用の振動
ミラー１３と、投光用の収束レンズ１４ａとで構成して
ある。また、受光装置Ｂは、受光用の収束レンズ１４ｂ
と、振動ミラー１３に同期して駆動され受光スポットを
ビーム走査に関係なく位置検出器１上に結像させる偏向
手段を構成する振動ミラー１５とで構成してある。

【０００９】この形状検出装置では、基準面において高
さ変位がない場合に位置検出器１の所定位置に受光スポ
ットが結像されるように設定しておき、被検出物体Ｃが
ある場合における投射ビームの投射位置の高さ変位に応
じて変化する受光スポットの結像位置の変位から被検出
物体Ｃの一点の高さ変位を求め、投射ビームを走査する
ことで被検出物体Ｃの外面形状を検出する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図２０及び
図２２の形状検出装置の場合、面状に光を投射するた
め、隣接する場所の２次反射光の影響を受け、正確な反
射光量を捕らえることができず、このため計測精度が落
ちるという欠点がある。また、図２３の形状検出装置で
は、投射ビームが１つのために位置検出器１上での結像
ビームの移動量がそのまま高さ変位となり、投射ビーム
の径により検出精度が左右され、高分解能化は困難であ
るという欠点がある。そこで、結像ビームの形状から補
間処理を行い、高分解能化を図るものがあるが、この場
合には被検出物体Ｃの表面反射率により結像ビームの微
小部分の光量が変化し、精度の高い検出が困難であっ
た。

【００１１】本発明は上述の点に鑑みて為されたもので
あり、その目的とするところは、２次反射の影響を受け
ず、且つ高分解能で高精度に被検出物体の形状を検出で
きる形状検出方法およびその装置を提供することにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、光ビームを被検出物体に投射し、その
反射光を投射方向とは異なる方向から観測して物体の立
体形状を検出する形状検出方法において、複数の異なる
パターンの光ビームを被検出物体の同一点に略同一方向
から投射し、各々の投射ビームの被検出物体による反射
光を位置検出器に結像させ、その位置検出器の出力から
各投射ビームの反射光の強度比を求め、基準面に対する
強度比との変化分から投射スポット内に位置を求め、こ
の位置と反射光の位置検出器への入射角度から基準面に
対する高さ変位を求めている。

【００１３】

【作用】本発明は、異なるパターンで変調された複数の
光ビームを被検出物体の同一点に略同一方向から投射
し、各々の投射ビームの被検出物体による反射光を位置
検出器に結像させ、その位置検出器の出力から各投射ビ
ームの反射光の強度比を求めることにより、被検出物体
の微小部分のみ照射して、隣接する部分の２次反射の影
響を除去することを可能とする。また、光ビームにパタ
ーンを持たせることにより、投射スポット内の位置を求
めることを可能とし、高分解能で被検出物体の形状を検
出することを可能とする。さらに、高分解能での被検出
物体の形状の検出及び２次反射の影響の除去により、高
精度の形状検出を可能とする。

【００１４】

【実施例】（実施例１）図１乃至図３に基づいて本発明の一実施例を説明する。
本実施例の構成は、被検出物体Ｃに投射ビームを投射す
る投射装置（図示せず）と、上記投射ビームの被検出物
体Ｃによる反射光を受光する受光装置Ｂとを所定距離だ
け離して配置してある。

【００１５】投射装置は、異なるパターンとして光強度
が異なる複数の投射ビームを被検出物体Ｃの一点に高さ
方向（Ｚ軸方向）で且つ略同一方向から投射する。な
お、夫々の投射ビームが個別に被検出物体Ｃの一点に略
同一方向から互いに時間差を持たせて投射される。本実
施例の場合には、投射ビームの投光スポットの径がｘ₁
〜ｘ₂であるとすると、このｘ₁〜ｘ₂の範囲に重ねて
複数の投射ビームを投射する。一方の投射ビームのパタ
ーンは、図２（ａ）のイに示すように、ｘ₁側の投光強
度が強く、ｘ₂側で投光強度が減少しており、他方の投
射ビームはイと全く対称的に、ｘ₂側の投光強度が強
く、ｘ₁側で投光強度が減少している。

【００１６】受光装置Ｂには被検出物体Ｃからの反射ビ
ームが受光レンズ２を通して結像される位置検出器１を
備えている。なお、図中において反射ビームは光軸上の
もののみを表記している。この位置検出器１としては、
高さ方向の基準面（ｚ₀）からの高さ変位に応じて結像
スポットが変位する方向に沿って結像スポットの径より
小さい受光素子を配置するだけでよいので、複数の投射
ビームに対して共通の受光素子を用いることができる。
そして、上記位置検出器１の出力から投射ビームの投射
スポットの位置を求める演算処理を行う演算処理部３
と、演算結果に基づく被検出物体Ｃの形状をモニタ５に
映し出すための信号処理を行う画像処理部４とを備えて
いる。

【００１７】上記演算処理部３での投光スポットの位置
の検出は、反射ビームの反射角度の変位から三角測量方
式により求める。次に、演算処理部３では、投光スポッ
ト（ｘ₁〜ｘ₂）の内部の任意の点における高さ変位を
求める。ここで、投光スポットの内部の任意の点は、投
光ビームの光強度から求める。つまり、ビームの光路長
に対して被検出物体Ｃの高さ変位が十分に小さい場合に
は、投光ビームの光強度は投光スポットの内部の任意の
点を一義的に示すので、投光ビームの光強度から投光ス
ポットの内部の任意の点が求める。

【００１８】但し、この場合に一方の投射ビームだけで
投光スポットの内部の任意の点の位置を求めると、被検
出物体の表面反射率や表面角度などの影響を受けるた
め、演算処理部３では２つの投射ビームによる位置検出
器１の各受光素子の出力の比から投光スポットの内部の
任意の点の位置を求める。基準面で投射ビームが反射さ
れた場合の位置検出器１における受光強度を図２（ｂ）
に示し、その比を図２（ｃ）に示す。例えば、受光レン
ズ２の光軸が基準面に交わる点をｑとすると、基準面の
ｑ点における反射ビームの位置検出器１の出力Ｉｃ，Ｉ
ｄの光強度比（Ｉｃ／Ｉｄ）は予め分かっている。

【００１９】基準面からの高さ変位ｐがあると、受光レ
ンズ２の光軸位置に配置された位置検出器１の受光素子
には、本来はｘ点に照射される光強度の光が受光され
る。この光強度から光強度比を求めｘ点であることを求
め、そのｑ点とｘ点との位置変位と、基準面に対する受
光レンズ２の光軸のなす角度θから高さ変位ｘｐがｘｐ
＝ｘｑtan θとして求まる。なお、上述の場合には簡単
のために受光レンズ２の光軸位置に配置された位置検出
器１の受光素子を例として説明したが、他の受光素子と
受光レンズ２の中心を結ぶ線が基準面に交わる点は予め
分かるので、同一の方法で各受光素子毎に異なる点での
高さ変位を求めることができる。上記動作をもとめたフ
ローチャートを図３に示す。

【００２０】（実施例２）図４に他の実施例を示す。上述の実施例の場合には投射
ビームを個別に投射する必要があったが、本実施例では
同時に投射できるようにしたものである。投射装置から
は夫々波長が異なる２つの光ビームを投射し、受光装置
Ｂに２つの位置検出器１ａ，１ｂを設け、受光レンズ２
を介する反射ビームを波長に応じてビームスプリッタ６
で分離して、各位置検出器１ａ，１ｂに夫々結像させ
る。なお、投射ビームが実施例１の場合と同様に強度変
調をかけてある。本実施例は動作的には実施例１と同様
にして被検出物体Ｃの形状を求める。

【００２１】（実施例３）図５にさらに他の実施例を示す。本実施例も光ビームを
同時に投射するもので、本実施例の場合には投射ビーム
の偏光モードを異ならせ、反射ビームを偏光ビームスプ
リッタ６’を介して各位置検出器１ａ，１ｂに結像させ
る点に特徴がある。

【００２２】（実施例４）図６はレーザビームのようにガウス分布を有するビーム
を投射ビームとして用い、この投射ビーム強度が図７
（ａ）に示すようにＩ₀である場合には、互いのビーム
を光強度Ｉ₀／ｅ² に相当するビーム間の距離（ｘ ₂ ｘ
₁ ）だけ離して被検出物体Ｃに投射する。この場合に
は、各ビームが重なる部分ｘ₁〜ｘ₂の範囲で、実施例
１で説明した方法を用いて、高さ変位を求める。従っ
て、この場合にも、２次反射の影響を受けず、且つ高分
解能及び高精度で被検出物体Ｃの形状を検出できる。な
お、ビームは実施例２あるいは実施例３で説明したよう
に波長あるいは偏光モードを異ならせて同時投射するよ
うにしてもよい。

【００２３】（実施例５）図８はさらに他の実施例であり、本実施例では位置検出
器１を結像スポットの幅より小さい幅に形成され、且つ
所定のピッチで配列された位置検出素子１１で構成し、
位置検出器１の分解能を向上させている。上記位置検出
素子１１を高さ変位により結像ビームが移動する幅に対
応させて複数設けておけば、１つの位置検出素子の場合
より高さ方向により広いダイナミックレンジ（検出幅）
で被検出物体Ｃの形状を検出することができる。

【００２４】（実施例６）図９に示すように受光レンズ２の光軸上に実施例５にお
ける位置検出素子１１を１個設定し、投射ビームを偏向
装置７を用いて所定幅だけ走査し、受光レンズ２の光軸
上の高さ変位だけを求めるようにしたものである。ここ
で、位置検出素子１１は要求分解能の領域を持つ大きさ
で、位置は固定されている。なお、投射ビームは受光レ
ンズ２の光軸と投射ビームの光軸とを含む平面内で走査
する。この場合にも投光ビームとしては、光強度を変調
した２つのビームを照射し、強度比が予め設定してある
強度比と合致したところで、高さ変位を求めるようにす
れば、投射スポットにビーム径よりも小さいポイントで
の高さ変位の検出が行える。

【００２５】図１０は受光レンズ２と位置検出素子１１
との間に偏向装置７’を設け、受光装置Ｂ側で投射ビー
ムの強度比が特定の強度比となる投射スポット内の位置
の高さ変位を求めるようにしたものである。なお、偏向
装置７’は駆動装置８を用いて偏向角を変えるようにし
てある。図１１は振動装置９は偏向装置７’の代わりに
振動装置９を用い、投射ビームの強度比が特定の強度比
となる振動位置から投射スポット内の位置の高さ変位を
求める。つまり、振動位置と高さ変位との関係は予め分
かっているからである。なお、振動装置９は受光レンズ
２の光軸と投射ビームの光軸とを含む平面内で振動させ
ることは言うまでもない。

【００２６】図１２は、位置検出素子１１として図９の
場合よりも幅広のものを用い、投射ビームを走査した場
合に、位置検出素子１１の幅に応じた所定範囲内の高さ
変位も求めることができるようにしたものである。な
お、図１３に示すように、投射ビームを走査する代わり
に、被検出物体Ｃを移動させるようにしてもよい。（実施例７）図１４は図８の複数の位置検出素子１１で位置検出器２
を構成したものにおいて、投射ビームを走査するように
したものである。ここで、夫々の位置検出素子１１は投
光ビームの各走査位置に対応して配置しているため、被
検出物体Ｃ上の各点での反射ビームが被検出物体Ｃ上の
どの点を走査しているかを特定でき、さらに受光強度比
を求めることにより、その点での照射面内の光ビーム位
置を特定でき、広範囲にわたり高精度な形状検出が可能
となる。なお、偏向角度は偏向角度検出回路１２で検出
し、演算処理部３に与えている。

【００２７】図１５は、投射ビームを被検出物体Ｃ上で
走査し、且つ走査ピッチに対応した結像位置とあなるよ
うに偏向装置７’を設定するようにしてある。偏向装置
７’は投光側の偏向装置７と同期して駆動装置８で駆動
し、投射ビームが被検出物体Ｃ上のどの位置にあって
も、常に同一の位置検出素子１１上に反射ビームを結像
させている。この場合、投光側の偏向装置７の偏向角度
を記憶させておけば、図１４の場合と同様に、投射ビー
ムの走査位置が求められる。

【００２８】図１６は図１５の偏向装置７’に代えて振
動装置９を用いたものであり、振動装置９は偏向装置７
に同期させて振動させ、投射ビームが被検出物体Ｃ上の
どの位置にあっても、常に同一の位置検出素子１１上に
反射ビームを結像させるようにしてある。（実施例８）図１７は、投射ビームを投射ビームの受光レンズ２の光
軸とで形成される平面内で一定距離だけ離して走査し、
その投射ビームの反射光を同一の位置検出器２上に結像
させたものである。本実施例の場合、パターンのことな
る複数のビームを被検出物体Ｃに投射し、例えば走査方
向に対してビーム１個分先行して走査させる。仮にビー
ム（イ）を先行走査させた場合、位置器２上ではビーム
（ロ）に対してビーム（イ）はビーム１個分先の点を検
出していることになる。ビーム（イ）のある点における
受光強度を受講強度測定部１４で測定して受光強度記憶
部１５に記憶させて、ビーム（ロ）が同一の点に来たと
き、演算処理部３で受光強度比を求める。

【００２９】本実施例の場合、被検出物体Ｃの測定対称
面が基準面よりも低くなれば、角ビームは位置検出器２
上で、常に１スポットだけ先行した位置に結像され、互
いに干渉することはない。従って、同一の特性を有する
ビームを投射しても問題ないという利点がある。なお、
スポットの１個分以上先行させるようにしてもよい。（実施例９）図１８は上記実施例の考えをさらに進め、ビーム（イ）
とビーム（ロ）とを異なる走査ラインで走査させ、先行
する走査ラインと同一の走査ラインの同一点に後続のビ
ームが走査されたときに、上記実施例８と同様に受光強
度比を求めるものである。

【００３０】（実施例１０）図１９は投光装置Ａ側の構成を示すもので、実施例１で
説明した光ビームを夫々投射する光源１１ａ，１１ｂを
設け、夫々の光源１１ａ，１１ｂをハーフミラー１０を
通して被検出物体Ｃに投射するようにしてある。

【００３１】

【発明の効果】本発明は上述のように、異なるパターン
で変調された複数の光ビームを被検出物体の同一点に略
同一方向から投射し、各々の投射ビームの被検出物体に
よる反射光を位置検出器に結像させ、その位置検出器の
出力から各投射ビームの反射光の強度比を求めているの
で、隣接する部分の２次反射の影響を除去することがで
き、また光ビームにパターンを持たせてあるので、表面
反射率や表面角度に影響されずに、投射スポット内の位
置を高精度に求めることができ、さらに高分解能での被
検出物体の形状の検出が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の形状検出装置の構成図であ
る。

【図２】同上の動作説明図である。

【図３】同上の動作を示すフローチャートである。

【図４】他の実施例の構成図である。

【図５】さらに他の実施例の構成図である。

【図６】さらに別の実施例の構成図である。

【図７】同上の動作説明図である。

【図８】さらに別の実施例の構成図である。

【図９】さらに他の実施例の構成図である。

【図１０】他の実施例の構成図である。

【図１１】さらに他の実施例の構成図である。

【図１２】別の実施例の構成図である。

【図１３】他の実施例の構成図である。

【図１４】さらに他の実施例の構成図である。

【図１５】さらに別の実施例の構成図である。

【図１６】他の実施例の構成図である。

【図１７】さらに他の実施例の構成図である。

【図１８】別の実施例の構成図である。

【図１９】さらに別の実施例の構成図である。

【図２０】従来例の構成図である。

【図２１】同上の動作説明図である。

【図２２】他の従来例の構成図である。

【図２３】さらに他の従来例の構成図である。

【符号の説明】

Ｂ受光装置Ｃ被検出物体１位置検出器３演算処理部１１位置検出素子

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】光ビームを被検出物体に投射し、その反
射光を投射方向とは異なる方向から観測して物体の立体
形状を検出する形状検出方法において、異なるパターン
で変調された複数の光ビームを被検出物体の同一点に略
同一方向から投射し、各々の投射ビームの被検出物体に
よる反射光を位置検出器に結像させ、その位置検出器の
出力から各投射ビームの反射光の強度比を求め、基準面
に対する強度比との変化分から投射スポット内に位置を
求め、この位置と反射光の位置検出器への入射角度から
基準面に対する高さ変位を求めて成ることを特徴とする
形状検出方法。
【請求項２】光強度が異なるパターンで変調された光
ビームを投射し、各々の投射ビームの被検出物体による
反射光を同一の位置検出素器に結像させて成ることを特
徴とする請求項１記載の形状検出方法。
【請求項３】波長が異なると共に、光強度が異なるパ
ターンで変調された光ビームを同時に投射し、各々の投
射ビームの被検出物体による反射光を、各々の波長の光
ビームのみを検出可能な複数の位置検出素子に結像させ
て成ることを特徴とする請求項１記載の形状検出方法。
【請求項４】波長が異なる光ビームを同時に投射し、
各々の投射ビームの被検出物体による反射光を、各々の
波長の光ビームのみを検出可能な複数の位置検出素子に
結像させて成ることを特徴とする請求項１記載の形状検
出方法。
【請求項５】複数の光ビームを時間をずらして投射
し、各々の投射ビームの被検出物体による反射光を、同
一の位置検出素子に結像させて成ることを特徴とする請
求項１記載の形状検出方法。
【請求項６】偏光モードの異なる複数の光ビームを同
時に投射し、各々の投射ビームの被検出物体による反射
光を、各々の偏光モードの光ビームのみを検出可能な複
数の位置検出素子に結像させて成ることを特徴とする請
求項１記載の形状検出方法。
【請求項７】内部位置により光強度にガウス分布を持
たせた複数の光ビームを、投射位置を所定距離だけ異な
らせて投射して成ることを特徴とする請求項１記載の形
状検出方法。
【請求項８】位置検出器を、結像スポットの幅より小
さい幅の複数の位置検出素子を用いて構成し、投射ビー
ムの反射光を位置検出器に結像させて成ることを特徴と
する請求項１記載の形状検出方法。
【請求項９】投射ビームの光軸を位置検出器の光軸を
含む平面内で所定幅だけ走査させ、受光強度比が予め設
定した受光強度比と合致した走査位置で、被検出物体の
形状を検出して成ることを特徴とする請求項１記載の形
状検出方法。
【請求項１０】投射ビームの反射光を、投射ビームの
光軸と位置検出器の光軸とを含む平面内で所定幅だけ偏
向させ、受光強度比が予め設定した受光強度比と合致し
た走査位置で、被検出物体の形状を検出して成ることを
特徴とする請求項１記載の形状検出方法。
【請求項１１】位置検出器を、投射ビームの光軸と位
置検出器の光軸とを含む平面内で所定幅だけ振動させ、
受光強度比が予め設定した受光強度比と合致した走査位
置で、被検出物体の形状を検出して成ることを特徴とす
る請求項１記載の形状検出方法。
【請求項１２】投射ビームを被検出物体上を走査させ
て成ることを特徴とする請求項１記載の形状検出方法。
【請求項１３】被検出物体を移動させて投射ビームを
被検出物体上を走査させて成ることを特徴とする請求項
１記載の形状検出方法。
【請求項１４】投射ビームを走査させ、走査ピッチに
対応した結像位置に位置検出器を配置して成ることを特
徴とする請求項１記載の形状検出方法。
【請求項１５】投射ビームを走査させ、投光ビームの
反射光を位置検出器の位置に偏向して成ることを特徴と
する請求項１記載の形状検出方法。
【請求項１６】投射ビームを走査させ、走査ピッチに
対応した結像位置になるように位置検出器を振動させて
成ることを特徴とする請求項１記載の形状検出方法。
【請求項１７】各投射ビームを投射ビームの光軸と位
置検出器の光軸とを含む平面内において一定距離だけ離
して走査し、各投射ビームを同一の位置検出器に結像さ
せて成ることを特徴とする請求項１記載の形状検出方
法。
【請求項１８】各投射ビームを投射ビームの光軸と位
置検出器の光軸とを含む平面内に直交する方向で一定距
離だけ離して走査し、各投射ビームの反射光を、反射ビ
ームの変位方向に沿って平行に配置した個別の位置検出
器に結像させて成ることを特徴とする請求項１記載の形
状検出方法。
【請求項１９】異なるパターンで変調された複数の光
ビームを被検出物体の同一点に略同一方向から投射する
投射装置と、各々の投射ビームの被検出物体による反射
光が結像される位置検出器と、この位置検出器の出力か
ら各投射ビームの反射光の強度比を求め、基準面に対す
る強度比との変化分から投射スポット内に位置を求め、
この位置と反射光の位置検出器への入射角度から基準面
に対する高さ変位を求める演算処理部とを備えて成るこ
とを特徴とする形状検出装置。