JPH10261085A - ３次元画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 物体の形状の測定データに基づいて３次元画
像を生成・表示する装置において、視覚性や直感性や操
作性の改善を図ることにより、測定結果の分析や解析を
的確かつ能率的に行えるようにする。 【解決手段】 物体の形状の測定データに基づいて補間
データを作成する処理を行う処理手段と、この測定デー
タ及び補間データを用いて、少なくとも３次元画像３Ｄ
を含む画像を生成する処理を行う処理手段と、この画像
のうち、測定データを用いた部分Ａ−Ａ’及びＢ−Ｂ’
と補間データを用いた部分とを相互に異なった態様で表
示する処理を行う処理手段とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、物体の形状を測定
して得たデータに基づいて３次元画像（または３次元画
像と２次元画像の双方）を生成して表示する装置に関
し、特に、視覚性，直感性や操作性の改善を通じて、ユ
ーザーが測定結果の分析や解析を行いやすくしたものに
関する。

【０００２】

【従来の技術】各種工業製品の検査工程において、製品
の寸法及び形が所定の規格に合致しているか否かを検査
するために、製品の立体形状を測定し、これによって得
たデータを、３次元画像の生成及び表示用の装置（汎用
のコンピュータに画像生成処理ソフトウェアを実行させ
るものや、あるいは画像生成処理を実行する専用のＬＳ
Ｉを搭載した装置等）に入力し、この装置に表示された
３次元画像を見ながら検査者が測定結果を分析または解
析することが行われている。

【０００３】図３０は、製品等の物体の立体形状の測定
方式の一例を示す。測定対象となる物体ＯＢ（例えばＩ
Ｃ製造用ウエハ等）を、テーブル１に、そのテーブル面
に対して所定の位置関係で載置する。テーブル１は、テ
ーブル面を回動させることが可能であるとともに、アク
チュエータ２の駆動により、テーブル面に平行な一定方
向（図の横方向）に移動可能なものである。

【０００４】アクチュエータ２を駆動してテーブル１を
移動させるとともに、半導体レーザ装置３及び光学系４
を用いてテーブル１の上方からレーザ光を照射すること
により、図３１Ａに示すように、物体ＯＢを部位Ａから
部位Ａ’にかけて走査する。

【０００５】すると、ラインＡ−Ａ’上で現在走査され
ている部位における物体ＯＢの厚さに応じて光学系４・
物体ＯＢ間の距離が変化するので、フォーカスサーボ系
５により、この距離の変化分だけ光学系４を上下方向に
移動させて焦点合わせを行う。

【０００６】アクチュエータ２の回転角度位置をロータ
リーエンコーダ６で常に検出するとともに、光学系４の
上下方向の移動量をレーザ測距装置７で常に検出する。
これにより、ラインＡ−Ａ’上でレーザ光が現在走査さ
れている部位の位置を示すデータが、ロータリーエンコ
ーダ６の出力パルスとして得られるとともに、当該走査
部位における物体ＯＢの厚さを示すデータが、レーザ測
距装置７の出力パスルとして得られる。

【０００７】ラインＡ−Ａ’の走査が終わると、テーブ
ル１のテーブル面を所定角度（一例としてπ／２とす
る）だけ回動させて、同じ作業を繰り返す。これによ
り、図３１Ｂに示すように、今度はラインＡ−Ａ’と直
交するラインＢ−Ｂ’について、物体ＯＢの各走査部位
の位置データと当該走査部位における厚さデータとが、
同様にして得られる。このようにして、物体ＯＢのライ
ンＡ−Ａ’及びＢ−Ｂ’に沿った立体形状の測定データ
が得られる。

【０００８】この測定データは、ラインＡ−Ａ’，Ｂ−
Ｂ’を走査した際のテーブル１の回動角度θ１，θ２
（＝θ１＋π／２）（図３１に示すように、テーブル１
の所定の原点角度位置とこれらのラインを走査した際の
角度位置とのずれであり、例えばラインＡ−Ａ’の走査
時にずれがなかった場合には、θ１＝０，θ２＝π／２
となる）を示すデータとともに、入出力ボード８を介し
てパーソナルコンピュータＰＣに入力される。

【０００９】パーソナルコンピュータＰＣは、一例とし
て、図３２に示すように、ＲＡＭ内の測定データ用エリ
アＥ０のうち、先頭アドレス（アドレス０）に、ライン
Ａ−Ａ’についての角度データ（角度θ１を示すデー
タ）を書き込み、それに続くアドレス（アドレス１，２
…）に、ラインＡ−Ａ’上についての測定データを順次
書き込む。またＲＡＭ内のもうひとつの測定データ用エ
リアＥ１に、ラインＢ−Ｂ’についての角度データ（角
度θ２を示すデータ）及び測定データを同様にして書き
込む。

【００１０】従来、このように物体の立体形状の測定デ
ータに基づく３次元画像を生成して表示させるために、
パーソナルコンピュータＰＣに、次のような画像生成処
理を実行させていた。

【００１１】〔補間処理〕この処理は、ラインＡ−Ａ’
及びＢ−Ｂ’（以下、このように実際に走査したライン
を測定ラインとも呼ぶことにする）についての測定デー
タだけでは測定対象物の３次元画像を近似して表示する
ことが困難である（測定対象物が円形状であってもこれ
らの測定データだけでは四角形として表示されてしま
う）ことから行われる。

【００１２】図３３はこの補間処理の一例を略示するフ
ローチャートであり、最初に、キーボード等の操作によ
り補間数を入力する（あるいは、予めプログラムにより
決定されている補間数に設定するようにしてもよい）
（ステップＳ１）。

【００１３】続いて、エリアＥ０及びＥ１（図３２）か
ら角度データ及び厚さデータを読み出し、これらのデー
タを用いて平均値補間等を行うことにより、上記補間数
において補間が必要となるライン（例えば図３４に示す
ラインＣ−Ｃ’等）（以下、これらのラインを補間ライ
ンとも呼ぶことにする）についての角度データ，位置デ
ータ及び厚さデータを算出する（ステップＳ２）。

【００１４】続いて、各補間ラインについて算出したデ
ータを、ＲＡＭ内の補間データ用のエリアＥ２，Ｅ３，
…に、エリアＥ０及びＥ１に対するのと同様にして書き
込む（ステップＳ３）。そして処理を終了する。

【００１５】〔３次元画像の描画処理〕この処理は、各
エリアＥ０，Ｅ１，Ｅ２…内の測定ライン及び補間ライ
ンのデータに基づき、測定対象物の形状を近似した３次
元画像を生成してディスプレイに表示するものである。

【００１６】〔２次元画像の描画処理〕この処理は、各
エリアＥ０，Ｅ１，Ｅ２…内の測定ライン及び補間ライ
ンのデータに基づき、測定対象物の２次元画像（例えば
平面図や断面図等の画像）を生成してディスプレイに表
示するものである。

【００１７】例えば断面図の画像を表示する場合には、
ユーザーは、断面図の画像の表示用の画面とは別のメニ
ュー画面がディスプレイに表示された状態で、どのライ
ンに沿った断面での断面図の画像を表示させるかをキー
ボードにより選択する操作を行うようになっており、こ
の選択された断面での断面図の画像が表示される。

【００１８】〔表示角度変更処理〕この処理は、〔３次
元画像の描画処理〕によりディスプレイに表示された３
次元画像や〔２次元画像の描画処理〕によりディスプレ
イに表示された平面図の画像の表示角度（即ち、ディス
プレイ画面上で測定対象物を見る視点位置）を、ユーザ
ーが所定の操作子を操作することに応じて変更するもの
である。

【００１９】ユーザー（製品の検査者等）は、測定対象
物の表示画面とは別の角度入力用の画面がディスプレイ
に表示された状態で、キーボードにより所望の角度を入
力する操作を行うようになっており、この入力された角
度だけ、測定対象物の表示角度が変更される。

【００２０】あるいは、キーボードにより角度を入力す
るかわりに、マウスにより測定対象物の表示画面上の所
定領域内の位置にポインタを移動させた状態でマウスを
クリックする操作を行い、ポインタ位置に応じて３次元
画像の表示角度を変更するようにしたものもある。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の画像生成処理には、次のような不都合があった。 （１）〔３次元画像の描画処理〕において、３次元画像
のうち、実際に測定対象物を測定して得たデータを用い
た部分と、補間処理によって作成したデータを用いた部
分とが全く同じように表示される。従って、ユーザー
は、ディスプレイ画面上で、どの部分が実際の測定デー
タを用いたものであるかを識別することができない。こ
のように視覚性に乏しく、そのことが、測定結果の分析
や解析を的確かつ能率的に行うための妨げとなってい
た。

【００２２】（２）〔表示角度変更処理〕において、ユ
ーザーは、測定対象物の表示画面とは別のメニュー画面
を見ながら、角度を入力するキーボード操作を行わなけ
ればならない。また、マウス操作により表示角度を変更
する場合には、表示角度を一回変更しただけで目的の角
度に一致することは希であり、通常は、ユーザーは、何
回か試行錯誤的に表示角度を変更しなければ目的の角度
に一致させることができない。このように直感性や操作
性に劣り、そのことが、測定結果の分析や解析を能率的
に行うことの妨げとなっていた。

【００２３】（３）〔表示角度変更処理〕により３次元
画像と平面図の画像とのいずれか一方の表示角度を変更
させた場合にも、残りの一方の表示角度のほうは全く変
化することはない。従って、ユーザーが、３次元画像と
平面図の画像とを同じ視点位置から対比しながら測定対
象物の形状を把握することが困難であり、この点でも視
覚性に乏しかった。また、３次元画像の表示角度と平面
図の画像の表示角度とを一致させるためには、ユーザー
は、それらの表示角度を変更させる〔表示角度変更処
理〕のための操作子の操作を個別に行わなければなら
ず、この点でも操作性に劣っていた。

【００２４】（４）３次元画像や平面図の画像はあくま
でも測定対象物の形状を近似したものであり、測定対象
物の形状そのものの画像ではないので、〔表示角度変更
処理〕により表示角度を変更した場合には、現在どのよ
うな視点位置から測定対象物を見ているのかを画像から
判断することが困難であり、この点でも視覚性に乏しか
った。

【００２５】（５）〔２次元画像の描画処理〕において
測定対象物の断面図の画像を表示する場合、ユーザー
は、断面図の画像の表示画面とは別のメニュー画面を表
示させた状態で、どの断面での断面図を表示するかを選
択する操作を行わなければならない。また特に、画面に
同時に表示可能な断面図の画像の数が少なく且つ測定ラ
インや補間ラインの数が多いような場合に、全てのライ
ンに沿った断面での断面図を順次表示させようとする
と、断面図の画像の表示画面とメニュー画面とを頻繁に
切り換えなければならなくなる。従って、この点でも操
作性に劣っていた。

【００２６】（６）ユーザーが、〔３次元画像の描画処
理〕により生成された３次元画像と〔２次元画像の描画
処理〕により生成された平面図や断面図等の２次元画像
とを対比しながら測定対象物の形状を把握することが困
難であり、この点でも視覚性に乏しかった。

【００２７】この発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、物体の立体形状の測定データに基づいて３次元画像
を生成・表示する装置（図３０のパーソナルコンピュー
タＰＣのような汎用のコンピュータに画像生成処理ソフ
トウェアを実行させるものや、あるいは画像生成処理を
実行する専用のＬＳＩを搭載した装置）における視覚性
や直感性や操作性の改善を図り、これによってユーザー
が測定結果の分析や解析を的確かつ能率的に行えるよう
にすることを目的とする。

【００２８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る３次元画像
表示装置は、物体の形状の測定データに基づいて補間デ
ータを作成する処理を行う処理手段と、この測定データ
及び補間データを用いて、少なくとも３次元画像を含む
画像を生成する処理を行う処理手段と、この画像のう
ち、測定データを用いた部分と補間データを用いた部分
とを相互に異なった態様で表示する処理を行う処理手段
とを備えたことを特徴としている。

【００２９】この３次元画像表示装置に物体の形状の測
定データが入力されると、この測定データに基づいて補
間データを作成する処理が行われた後、測定データと作
成した補間データとを用いて画像（３次元画像か、また
は３次元画像と２次元画像の双方）を生成する処理が行
われる他に、生成された画像のうち、測定データを用い
た部分と補間データを用いた部分とを相互に異なる態様
で表示する処理が行われる。

【００３０】このように、３次元画像等のうち、実際の
測定データを用いた部分が、補間データを用いた部分と
は異なる態様で表示されるので、ユーザーは、どの部分
が実際の測定データを用いたものであるかを容易に識別
することができるようになる。これにより、上述の
（１）の不都合が解消され、視覚性が改善されるので、
測定結果の分析や解析を的確かつ能率的に行うことがで
きる。

【００３１】次に、本発明に係る３次元画像表示装置
は、物体の形状の測定データを用いて、少なくとも３次
元画像を含む画像を生成し表示する処理を行う処理手段
と、この画像が表示された画面上の所定領域内において
ポインティングデバイスにより現在ポインタが置かれて
いる位置の近傍に、当該位置がポインティングデバイス
により指定された際の画像の変更後の表示角度を表示す
る処理を行う処理手段と、この所定領域内の、ポインテ
ィングデバイスにより指定された位置に応じて、この画
像の表示角度を変更する処理を行う処理手段とを備えた
ことを特徴としている。

【００３２】この３次元画像表示装置に物体の形状の測
定データが入力されると、この測定データを用いて（勿
論この他に補間データを用いてもよい）３次元画像等を
生成・表示する処理が行われる。

【００３３】そして、ユーザーが、画像が表示された画
面上の所定領域内の位置にポインティングデバイスによ
りポインタを置くと（例えばマウスによりこの所定領域
内の位置にポインタを移動させると）、現在のポインタ
位置の近傍に、当該ポインタ位置がポインティングデバ
イスにより指定された場合の（例えば当該ポインタ位置
でマウスがクリックされた場合の）画像の変更後の表示
角度を表示する処理が行われる。

【００３４】従って、ユーザーは、この所定領域内でポ
インタ位置を任意に移動させながら、現在のポインタ位
置を指定した場合に画像の表示角度が何度に変更される
かを、ポインタの近傍の表示を見て予め知ることができ
る。

【００３５】そして、ポインタの近傍に表示される角度
が目的の角度に一致したとき、ポインティングデバイス
により当該ポインタ位置を指定すると（例えば当該ポイ
ンタ位置でマウスをクリックすると）、指定されたポイ
ンタ位置に応じて画像の表示角度を変更する処理が行わ
れることにより、この画像の表示角度が当該目的の角度
に変更される。

【００３６】このように、ユーザーは、画像が表示され
た画面を見ながら、その表示角度を一回で目的の角度に
変更することができるようになる。これにより、上述の
（２）の不都合が解消され、直感性や操作性が改善され
るので、測定結果の分析や解析を能率的に行うことがで
きる。

【００３７】次に、本発明に係る３次元画像表示装置
は、物体の形状の測定データを用いて３次元画像を生成
し表示する処理を行う処理手段と、この測定データを用
いて２次元画像を生成し表示する処理を行う処理手段
と、所定の操作子により３次元画像と２次元画像とのい
ずれか一方の画像の表示角度の変更が指示されたことに
基づき、当該一方の画像の表示角度を変更する処理を行
う処理手段と、３次元画像と２次元画像とのうちの残り
の画像の表示角度を、当該一方の画像の表示角度の変更
に対応して変更する処理を行う処理手段とを備えたこと
を特徴としている。

【００３８】この３次元画像表示装置に物体の形状の測
定データが入力されると、この測定データを用いて、３
次元画像を生成・表示する処理と、平面図等の２次元画
像を生成・表示する処理とが行われる。

【００３９】そして、ユーザーが、操作子により例えば
３次元画像の表示角度の変更を指示すると、３次元画像
の表示角度を変更する処理が行われ、且つ、表示角度の
変更を指示しなかった２次元画像のほうの表示角度を３
次元画像の表示角度の変更に対応して変更する処理が行
われる。（逆に、操作子により２次元画像の表示角度の
変更を指示したとき、２次元画像の表示角度を変更する
処理と、３次元画像のほうの表示角度を２次元画像の表
示角度の変更に対応して変更する処理とを行うようにな
っていてもよく、あるいはこの両者を行うようになって
いてもよい。）

【００４０】このように、ユーザーが、操作子を操作し
て３次元画像と２次元画像とのうちの一方の画像の表示
角度の変更を指示するだけで、残りの画像の表示角度も
いわばそれに同期して変更されるので、ユーザーは、３
次元画像と２次元画像とを容易に同じ視点位置から対比
しながら測定対象物の形状を把握することができるよう
になる。これにより、上述の（３）の不都合が解消さ
れ、視覚性及び操作性が改善されるので、測定結果の分
析や解析を的確かつ能率的に行うことができる。

【００４１】次に、本発明に係る３次元画像表示装置
は、物体の形状の測定データを用いて、少なくとも３次
元画像を含む画像を生成し表示する処理を行う処理手段
と、前記物体の輪郭を示す情報に基づき、この輪郭を表
す図形を画像に重ねて表示する処理を行う処理手段と、
この輪郭を表す図形の表示角度を、画像の表示角度に対
応して変更する処理を行う処理手段とを備えたことを特
徴としている。

【００４２】この３次元画像表示装置に物体の形状の測
定データが入力されると、この測定データを用いて３次
元画像等を生成・表示する処理が行われる。そして、測
定データとは別の、物体の輪郭を示す情報に基づき、画
像に輪郭を表す図形を重ねて表示する処理が行われる。

【００４３】この輪郭情報としては、例えば、３次元画
像装置側が予め複数種類の輪郭情報を保有しておき、そ
の中からユーザーが操作子の操作により選択した輪郭情
報を用いるようにしてよい。

【００４４】あるいは、別の例として、測定対象物の輪
郭が１種類に限られているような場合には、３次元画像
装置側に輪郭情報を１種類のみ保有させ、その輪郭情報
を無条件に用いるようにしてもよい。

【００４５】こうして輪郭を表す図形が重ねて表示され
た状態で、画像の表示角度が変更されると、この輪郭を
表す図形の表示角度をそれに対応して変更する処理が行
われる。従って、表示角度の変更後にも、画像に輪郭を
表す図形が重なって表示される状態が維持される。

【００４６】このように、測定対象物の形状を近似した
画像に、当該測定対象物の輪郭を表す図形が常に重ねて
表示されるので、ユーザーは、現在どのような視点位置
から測定対象物を見ているのかをこの輪郭を表す図形か
ら容易に判断することができるようになる。これによ
り、上述の（４）の不都合が解消され、視覚性が改善さ
れるので、測定結果の分析や解析を的確かつ能率的に行
うことができる。

【００４７】次に、本発明に係る３次元画像表示装置
は、物体の形状の測定データを用いて３次元画像を生成
し表示する処理を行う処理手段と、断面図の画像の表示
用の画面上に、３次元画像の選択可能な断面を示す情報
を表示する処理を行う処理手段と、この情報に基づいて
選択された断面での断面図の画像を生成して、断面図の
画像の表示用の画面に当該断面図の画像を表示する処理
を行う処理手段とを備えたことを特徴としている。

【００４８】この３次元画像表示装置に物体の立体形状
の測定データが入力されると、この測定データを用いて
３次元画像を生成・表示する処理が行われる。そして、
断面図の画像の表示用の画面上に、この３次元画像の選
択可能な断面（即ちいずれかの測定ラインまたは補間ラ
インに沿った断面）を示す情報を表示する処理が行われ
る。

【００４９】ユーザーがこの表示された情報に基づいて
操作子を操作して断面を選択すると（例えば画面上の所
望の断面を示す情報の表示位置をポインティングデバイ
スにより指定すると）、この選択された断面での断面図
の画像を生成し、断面図の画像の表示用の画面に当該断
面図の画像を表示する処理が行われる。

【００５０】このように、ユーザーは、断面図の画像の
表示用の画面に表示された情報に基づいて断面を選択す
るだけで、その断面での断面図の画像を表示させること
ができるようになる。

【００５１】従って、例えば画面に同時に表示可能な断
面図の画像の数が少なく且つ測定ラインや補間ラインの
数が多いような場合にも、画面を全く切り換えることな
く、全てのラインに沿った断面での断面図を順次表示さ
せることができる。これにより、上述の（５）の不都合
が解消され、操作性が改善されるので、測定結果の分析
や解析を能率的に行うことができる。

【００５２】次に、本発明に係る３次元画像表示装置
は、物体の形状の測定データを用いて３次元画像を生成
し表示する処理を行う処理手段と、この測定データを用
いて平面図の画像を生成して３次元画像と同一画面上に
表示する処理を行う処理手段と、この測定データを用い
て断面図の画像を生成して３次元画像と同一画面上に表
示する処理を行う処理手段とを備えたことを特徴として
いる。

【００５３】この３次元画像表示装置に物体の形状の測
定データが入力されると、この測定データを用いて、３
次元画像を生成・表示する処理と、平面図の画像を生成
して３次元画像と同一画面上に表示する処理と、断面図
の画像を生成して３次元画像と同一画面上に表示する処
理とが行われる。

【００５４】このように、測定対象物の３次元画像と平
面図や断面図といった２次元画像とが全て同一画面上に
表示されるので、ユーザーはこれらの画像を同一画面上
で容易に対比しながら測定対象物の形状を把握すること
ができるようになる。これにより、上述の（６）の不都
合が解消され、視覚性が改善されるので、測定結果の分
析や解析を的確かつ能率的に行うことができる。

【００５５】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施例を詳細に説明する。尚、ここでは、ＯＳ（基本
ソフト）としてＷｉｎｄｏｗｓ９５（‘Ｗｉｎｄｏｗ
ｓ’は米国マイクロソフト社の登録商標）を用いるパー
ソナルコンピュータに画像生成処理を実行させる３次元
画像表示装置に本発明を適用する例を説明する。

【００５６】この画像生成処理（本発明に係る以下の各
処理を含む）のプログラミングは、一例として、Ｗｉｎ
ｄｏｗｓ９５に対応したＶｉｓｕａｌ Ｃ＋＋をプログ
ラミングツールとして、ＭＦＣ（Microsoft Foundation
Class）ライブラリやその派生クラスを使用して（但し
３次元画像を描画する部分のみは米国シリコングラフィ
ックス社のＯｐｅｎＧＬライブラリやその派生クラスを
使用して）行われる。

【００５７】但し、Ｖｉｓｕａｌ Ｃ＋＋以外をプログ
ラミングツールとして画像生成処理プログラムを作成し
たり、Ｗｉｎｄｏｗｓ９５以外のＯＳを用いるパーソナ
ルコンピュータに画像生成処理を実行させるようにして
もよいことはもちろんである。

【００５８】図１は、画像生成処理の実行によるこのコ
ンピュータのディスプレイの画像表示画面の一例を示
す。この表示画面のうち、左半分の画面Ｇ１は３次元画
像の表示用の画面であり、右下半分の画面Ｇ２は平面図
の画像の表示用の画面であり、右上半分の画面Ｇ３は断
面図の画像の表示用の画面である。

【００５９】このように、３次元画像表示装置では、測
定対象物の３次元画像と平面図や断面図といった２次元
画像とが全て同一画面上に同時に表示される。これによ
り、ユーザーはこれらの画像を同一画面上で容易に対比
しながら測定対象物の形状を把握することができるよう
になる。

【００６０】尚、画面Ｇ１の右端，画面Ｇ１の下端、画
面Ｇ２の下端には、それぞれスライダーＳＬ１，ＳＬ
２，ＳＬ３が表示されている。これらのスライダーＳＬ
１，ＳＬ２，ＳＬ３は、〔従来の技術〕で説明した表示
角度変更処理において、マウス操作により画像の表示角
度を変更するための「所定領域」に該当するものであ
る。

【００６１】図１には、画像表示画面に既に３次元画像
３Ｄ，平面図の画像ＵＰ，断面図の画像ＳＥＣ１及びＳ
ＥＣ２が表示された状態を略示しているが、以下に、こ
うした画像を表示させる処理や、この画像を変化させる
処理のうち、本発明の特徴となる部分を説明する。

【００６２】〔画像中の測定ラインの強調表示〕図２
は、この強調表示処理の前段階として実行される〔３次
元画像の描画処理〕の一例を略示するフローチャートで
あり、最初に、ＲＡＭ内の測定データ用エリアＥ０及び
Ｅ１と補間データ用エリアＥ２，Ｅ３…とのうちのいず
れか一つのエリアを指定するための変数ｎと、これらの
エリアのアドレスを示す変数ｍとを、それぞれ初期値０
に設定する（ステップＳ１１）。

【００６３】続いて、エリアＥｎのアドレスｍからデー
タを読み出す（ステップＳ１２）。即ち、ここでは、ラ
インＡ−Ａ’についてのデータを記憶したエリアＥ０の
先頭アドレス０から角度データ（角度θ１を示すデー
タ）が読み出される。

【００６４】続いて、変数ｍの値を１だけインクリメン
トし（ステップＳ１３）、エリアＥｎのアドレスｍから
データを読み出す（ステップＳ１４）。即ち、ここで
は、ラインＡ−Ａ’についてのデータを記憶したエリア
Ｅ０のアドレス１から、ラインＡ−Ａ’上の最初の走査
部位のデータが読み出される。そして、当該角度データ
に基づき、三角関数を用いた計算により、図３に示すよ
うに、画面Ｇ１（図１）のＸＹ平面座標上での当該走査
部位の座標値を求める（ステップＳ１５）。

【００６５】続いて、変数ｍの値を１ずつインクリメン
トして、アドレス２以降の各アドレスに記憶されたＡ−
Ａ’上の各走査部位のデータを順次読み出し、それらの
走査部位のＸＹ座標値も同様にして求める（ステップＳ
１６，ステップＳ１４，ステップＳ１５）。

【００６６】このような座標値を求めるのは、ラインＡ
−Ａ’やＢ−Ｂ’を走査した際のテーブル１の角度位置
が図３１に例示したように所定の原点位置からずれてい
ることがあるので、ディスプレイの画面Ｇ１（図１）上
に、このずれに影響されない状態で測定対象物の３次元
画像を表示する（換言すれば、ディスプレイ画面上で測
定対象物を見る視点位置をこのずれにかかわらず一定に
する）ためである。

【００６７】ラインＡ−Ａ’上の全ての走査部位のＸＹ
座標値が求まると、次に、変数ｎの値を１ずつインクリ
メントして、ラインＢ−Ｂ’と、補間処理（図３３）に
よりデータを算出した各補間ラインについても、同様に
して、当該上の全ての走査部位のＸＹ座標値を求める
（ステップＳ１７，Ｓ１８，Ｓ１２〜Ｓ１６）。

【００６８】そして、例えばそれらの座標値の位置を線
で結んだ線図を描画すること等により、測定対象物の形
状を近似した３次元画像を生成し、その画像をディスプ
レイの画面Ｇ１に所定の表示角度（例えば、回転角度
（水平方向での向き）及びあおり角（上下方向の傾き）
をそれぞれ４５度とする表示角度）で表示する（ステッ
プＳ１９）。そして処理を終了する。

【００６９】図４は、この描画処理により画面Ｇ１に表
示された３次元画像３Ｄの一例を示す。尚、画面Ｇ１に
は、描画処理とは別の周知の処理により、３次元画像３
Ｄの他に、厚さ方向や水平方向上の距離の目盛ｘ，ｙ，
ｚや、各ライン（測定ラインまたは補間ライン）間の間
隔（角度），補間ラインの本数，測定対象物の厚さの最
大値（Ｍａｘ），最小値（Ｍｉｎ），平均値（Ａｖ
ｅ），最大値と最小値との差（ＴＴＶ）の表示ボックス
ＢＯＸ１や、表示角度である回転角度及びあおり角の表
示ボックスＢＯＸ２や、測定対象物の厚さの分布を色や
濃淡等により表示するバーＢＲや、測定対象物を特定す
るためのＩＤ番号やコメントの表示ボックスＢＯＸ３が
表示される。（３次元画像３Ｄ自体もバーＢＲと同じく
厚さに応じた色や濃淡で表示されるが、図４ではこうし
た色や濃淡の差は捨象して３次元画像３Ｄを図示してい
る。）

【００７０】同図からも明らかな通り、この描画処理の
みによっては、３次元画像３Ｄのうち、測定データを用
いた部分（この部分も測定ラインＡ−Ａ’，Ｂ−Ｂ’と
呼ぶことにする）と補間データを用いた部分とが全く同
じ線図で表示されているので、どの部分が測定データを
用いたものであるかを画面Ｇ１上で識別することはでき
ない。

【００７１】そこで、この強調表示処理では、３次元画
像のうち、測定データを用いた部分を、補間データを用
いた部分とは異なった態様で表示する。図５は、この強
調表示処理の一例を略示するフローチャートであり、最
初に、ＲＡＭ内の測定データ用エリアＥ０，Ｅ１のうち
のいずれか一つのエリアを指定するための変数ｎを、初
期値０に設定する（ステップＳ２１）。

【００７２】続いて、エリアＥｎのアドレス０から角度
データを読み出す（ステップＳ２２）。即ち、ここで
は、測定ラインのうちラインＡ−Ａ’についてのデータ
を記憶したエリアＥ０から角度θ１を示すデータが読み
出される。

【００７３】続いて、図２の描画処理により表示した３
次元画像のうち、読み出した角度データに対応する測定
ライン（ここではラインＡ−Ａ’）を、例えば立方体で
表示する（ステップＳ２３）。

【００７４】次に、残りの一方の測定データ用エリアＥ
１から読み出した角度θ１を示すデータに対応する測定
ラインＢ−Ｂ’についても同じ表示を行う（ステップＳ
２４，Ｓ２５，Ｓ２２，Ｓ２３）。そして処理を終了す
る。

【００７５】図６は、図４に示した３次元画像３Ｄにこ
の強調表示処理を施した例を示す。同図からも明らかな
通り、この強調表示処理により、測定データを用いた部
分である測定ラインＡ−Ａ’及びＢ−Ｂ’の部分のみが
立方体で表示されているので、ユーザーは、どの部分が
実際の測定データを用いたものであるかを画面上で容易
に識別することができる。

【００７６】尚、図６では、測定データを用いた部分を
立方体の枠のみで強調表示した例を示しているが、立方
体の内部全体を黒などの適宜の色で塗りつぶしたもの
で、測定データを用いた部分を強調表示するようにして
もよい。

【００７７】また、図５の強調表示処理では、測定デー
タを用いた部分を立方体により強調表示しているが、こ
れ以外の適宜の手法により（例えば、測定データを用い
た部分を、描画処理時よりも太めの線図で表示したり、
描画処理時とは異なる色の線図で表示したりすること等
により）、測定データを用いた部分を補間データを用い
た部分とは異なる態様で表示するようにしてもよい。

【００７８】また、図５の強調表示処理では、画面Ｇ１
に表示された３次元画像についてのみ測定データを用い
た部分を補間データを用いた部分とは異なる態様で表示
しているが、画面Ｇ２に表示された平面図の画像につい
ても、測定データを用いた部分を補間データを用いた部
分とは異なる態様で表示するようにしてよい。

【００７９】また、図２の３次元画像の描画処理による
画面Ｇ１への３次元画像の表示様式自体も、図４に示し
たものに限らず、適宜の様式のものであってよいことは
もちろんである。図２５〜図２９は、３次元画像の表示
様式のバリエーションの一例を、図６と同じく測定デー
タを用いた部分を強調表示した状態で示す。

【００８０】このうち、図２５はメッシュ状の表示様式
を示し、図２６はメッシュの内側を塗りつぶした表示様
式を示す（図では便宜上塗りつぶした状態を斜線を用い
て表している）。メッシュの個々の枠の形状は、図２５
及び図２６に示したような台形に限られるものではな
く、例えば正方形等であってもよい。図２７は点線状の
表示様式を示し、図２８は棒状の表示様式を示し、図２
９は方形の線状の表示様式を示す。

【００８１】また、以上のように測定データを用いた部
分のみを補間データを用いた部分とは異なる態様で強調
表示する代わりに、測定データを用いた部分と補間デー
タを用いた部分とを全て同じ態様で（立方体または描画
処理時よりも太めの線図等で）強調表示するようにして
もよい。 〔変更後の角度表示〕図１に示したように、画像表示画
面中の画面Ｇ１の右端，画面Ｇ１の下端、画面Ｇ２の下
端には、それぞれスライダーＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３が
表示されている。〔従来の技術〕において〔表示角度変
更処理〕として説明したように、この３次元表示装置で
は、マウスによりスライダーＳＬ２内にポインタを移動
させた状態でマウスをクリックすると、ポインタ位置に
応じて画面Ｇ１上の３次元画像のあおり角（上下方向の
傾き）を０度から１８０の範囲内で変更する処理が実行
される。

【００８２】また、マウスによりスライダーＳＬ１内に
ポインタを移動させた状態でマウスをクリックすると、
ポインタ位置に応じて画面Ｇ１上の３次元画像の水平面
内での回転角度を０度から３６０度の範囲内で変更する
処理が実行される。

【００８３】また、マウスによりスライダーＳＬ３内に
ポインタを移動させた状態でマウスをクリックすると、
ポインタ位置に応じて画面Ｇ２上の平面図の画像の回転
角度を０度から３６０度の範囲内で変更する処理が実行
される。

【００８４】また、この３次元画像表示装置では、マウ
スにより直接３次元画像内（または平面図の画像内）に
ポインタを移動させた状態でマウスをドラッグの状態に
することにより、その後の画面Ｇ１内（または画面Ｇ２
内）でのポインタの移動に合わせて画面Ｇ１上（または
画面Ｇ２上）で３次元画像や平面図の画像を回転させた
り傾けたりして表示し、マウスをクリックし終えたポイ
ンタ位置で３次元画像や平面図の画像の表示角度を確定
するような表示角度変更処理をも行うようになってい
る。

【００８５】しかし、こうした表示角度変更処理では、
マウス操作により表示角度を一回変更しただけで表示角
度が目的の角度に一致することは希であり、通常は、何
回か試行錯誤的に表示角度を変更しなければ表示角度を
目的の角度に一致させることができない。

【００８６】そこで、この角度表示処理では、スライダ
ーＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３内のポインタ位置に対応する
変更後の角度を予め数値表示する。図７は、この角度表
示処理の一例を略示するフローチャートであり、最初
に、各スライダーＳＬ１，ＳＬ２及びＳＬ３の大きさ
（画面上での各スライダーＳＬ１，ＳＬ２及びＳＬ３の
範囲）を取得する（ステップＳ３１）。

【００８７】続いて、初期設定として、画面Ｇ１内の３
次元画像の現在の角度（あおり角，回転角度），画面Ｇ
２内の平面図の画像の現在の角度（回転角度）にそれぞ
れ対応しているスライダーＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３内の
位置を指示するためのアイコンＩ１，Ｉ２，Ｉ３をそれ
ぞれ表示する（ステップＳ３２）。

【００８８】尚、表示角度変更処理をまだ一回も実行し
ていない段階では、この初期設定において、３次元画像
の描画処理（図２）や２次元画像の描画処理自体による
表示角度（例えばそれぞれ４５度）に対応した位置にア
イコンＩ１，Ｉ２，Ｉ３が表示される。

【００８９】これに対し、表示角度変更処理を既に実行
した態では、この初期設定において、例えば直前の〔表
示角度変更処理〕により変更された角度に対応した位置
にアイコンＩ１，Ｉ２，Ｉ３が表示される。

【００９０】図８は、表示角度変更処理をまだ一回も実
行していない段階でのこの初期設定における画面Ｇ１上
のアイコンＩ１，Ｉ２の表示例を示し、図９は、同じ段
階でのこの初期設定における画面Ｇ２上のアイコンＩ３
の表示例を示す。

【００９１】尚、図９に示すように、画面Ｇ２には、２
次元画像の描画処理により平面図の画像ＵＰが表示され
ている他に、この描画処理とは別の周知の処理により、
水平方向上の距離の目盛ｘ，ｙと、測定対象物の厚さの
分布を色や濃淡等により表すバーＢＲとが表示されてい
る。（平面図の画像ＵＰ自体もバーＢＲと同じく厚さに
応じた色や濃淡で表示されるが、図９ではこうした色や
濃淡の差は捨象して平面図の画像ＵＰを図示してい
る。）

【００９２】図７に戻り、ステップＳ３２に続いて、マ
ウスによりいずれかのスライダーＳＬ１，ＳＬ２または
ＳＬ３の領域内にポインタが移動しているか否かを判断
する（ステップＳ３３）。

【００９３】ノーであれば、処理を終了してシステムに
戻る。他方、イエスであれば、当該スライダーの原点位
置（一例として、各スライダーＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３
の左上の位置が原点位置である）から現在のポインタ位
置まで長さを、ステップＳ３１で取得した当該スライダ
ーの大きさで除算することにより、当該ポインタ位置で
マウスがクリックされた際の変更後の表示角度を計算す
る（ステップＳ３４）。

【００９４】続いて、現在のポインタ位置がスライダー
ＳＬ２（即ち縦方向に延びたスライダー）の領域内にあ
るか否かを判断する（ステップＳ３５）。イエスであれ
ば、画面Ｇ２上での当該ポインタ位置のＹ座標の値を取
得する（ステップＳ３６）。他方ノーであれば（即ち横
方向に延びたスライダーであるスライダーＳＬ１または
ＳＬ３の領域内にあれば）、現在の画面（画面Ｇ１また
はＧ２）上での当該ポインタ位置のＹ座標の値を取得す
る（ステップＳ３７）。

【００９５】そして、取得した座標値を文字列（角度を
表す数値）に変換し、その文字列ＡＮＧを現在のポイン
タ位置の近傍に表示するとともに所定の記憶領域に記憶
する（ステップＳ３８）。そしてステップＳ３３に戻
り、ステップＳ３３〜Ｓ３８の処理を繰り返す。

【００９６】図１０は、スライダーＳＬ１内にポインタ
Ｐが移動した場合の、ステップＳ３８における画面Ｇ１
上のアイコンＩ１及び文字列ＡＮＧの表示例を示す（こ
の場合アイコンＩ１の近傍にあった文字列ＡＮＧの表示
が消えている）。

【００９７】同図からも明らかな通り、マウスによりス
ライダーＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３内でポインタを移動さ
せると、現在のポインタ位置の近傍に、その位置に対応
する変更後の表示角度が文字列ＡＮＧとして表示され
る。

【００９８】従って、ユーザーは、スライダーＳＬ１，
ＳＬ２及びＳＬ３内でポインタ位置を任意に移動させな
がら、現在のポインタ位置でマウスをクリックしたとき
に３次元画像の表示角度や平面図の画像の表示角度が何
度に変更されるかを、ポインタＰの近傍の文字列ＡＮＧ
を見て予め知ることができる。

【００９９】そして、文字列ＡＮＧの角度が目的の角度
に一致したとき、マウスをクリックすると、ポインタ位
置に応じて表示角度を変更する周知の処理が行われるこ
とにより、画面Ｇ１上の３次元画像の表示角度（あおり
角または回転角度）または画面Ｇ２上の平面図の画像の
表示角度（回転角度）が当該目的の角度に変更される。

【０１００】これにより、ユーザーは、画面Ｇ１や画面
Ｇ２を見ながら、３次元画像のあおり角，回転角度や平
面図の画像の回転角度を、それぞれ一回ずつで目的の角
度に変更することができるようになる。

【０１０１】尚、図７の角度表示処理に加え（あるいは
この角度表示処理に代えて）、図７の角度表示処理の初
期設定（ステップＳ３２）と同様な初期設定の後、マウ
スによりスライダーＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３上のアイコ
ンＩ１，Ｉ２，Ｉ３のうちのいずれかにポインタを移動
させた状態でマウスがドラッグの状態にされたとき、当
該アイコンの近傍に現在の表示角度を文字列（数値）と
して表示し、その後の当該スライダー内でのポインタの
移動に合わせて当該アイコン及び文字列自体を移動さ
せ、且つ、現在のポインタ位置に対応する表示角度を当
該文字列として表示させることを内容とする角度表示処
理を行い、マウスをクリックし終えたポインタ位置で表
示角度を確定するようにしてもよい。

【０１０２】図１１は、こうした角度表示処理におけ
る、画面Ｇ１上のアイコンＩ１及び文字列ＡＮＧの表示
例を示す。同図からも明らかな通り、この処理によって
も、現在のポインタ位置の近傍に、その位置に対応する
変更後の表示角度が文字列として表示されるので、３次
元画像のあおり角，回転角度や平面図の画像の回転角度
を、やはりそれぞれ一回ずつで目的の角度に変更するこ
とができるようになる。

【０１０３】また、スライダーＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３
の近傍またはスライダーＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３上の、
所定の表示角度（例えば３０度，６０度，９０度，１２
度…のような区切りのいい表示角度）に対応した位置
に、当該角度の数値を表す釦を常に表示しておくように
し、マウスによりこの釦上にポインタを移動させた状態
でマウスをクリックすることにより、それらの表示角度
に変更する処理を実行するようにしてもよい。そうする
ことにより、区切りのいい表示角度に変更する場合等の
操作性が一層向上するようになる。

【０１０４】以上のような角度表示処理をＶｉｓｕａｌ
Ｃ＋＋をプログラミングツールとしてプログラミング
した場合のクラスの形態（オブジェクト構成）の一例を
示すと、図１２の通りである。

【０１０５】同図において、ＣＳｌｉｄｅｒＣｔｒｌク
ラスは、ＭＦＣライブラリ中のクラスであり、スライダ
ーＳＬ１，ＳＬ２、ＳＬ３の表示を行う。ＣｏｒｇＳｌ
ｉｄｅｒクラスは、ＣＳｌｉｄｅｒＣｔｒｌクラスから
作成した派生クラスであり、文字列ＡＮＧの表示を行
う。

【０１０６】ＣＴｏｏｌＴｉｐＣｔｒｌクラスは、ＭＦ
Ｃライブラリ中のクラスであり、ＣｏｒｇＳｌｉｄｅｒ
クラス上で動く。ｍ−ＴｏｏｌＴｉｐクラスは、ＣＳｌ
ｉｄｅｒＣｔｒｌクラスから作成した派生クラスであ
り、後述の図７のステップＳ３８においてポインタ位置
の座標値を文字列（角度を表す数値）に変換して表示す
るメンバ変数である。

【０１０７】〔３次元画像の回転角度と平面図の画像の
回転角度との同期変更〕図１に示したように、この３次
元画像表示装置では、測定対象物の３次元画像理と平面
図の画像とを同一の全体画面中の画面Ｇ１と画面Ｇ２と
に同時に表示することができる。

【０１０８】しかし、表示角度変更処理により３次元画
像と平面図の画像とのいずれか一方の回転角度を変更さ
せた場合にも、そのままでは残りの一方の回転角度のほ
うは全く変化することがないので、３次元画像と平面図
の画像とを同じ視点位置から対比しながら測定対象物の
形状を把握することが困難である。

【０１０９】また、３次元画像の回転角度と平面図の画
像の回転角度とを一致させるためには、それらの表示角
度を変更させるためのマウス操作を個別に行わなければ
ならないので、煩雑である。

【０１１０】そこで、この同期変更処理では、３次元画
像と平面図の画像とのいずれか一方の回転角度がマウス
操作等により変更されたとき、残りの一方の回転角度を
それに同期して変更する。

【０１１１】図１３は、この同期変更処理を含む表示角
度変更処理の一例を略示するフローチャートであり、最
初に、前述のようにスライダーＳＬ１，ＳＬ２またはＳ
Ｌ３内にポインタを移動させた状態でマウスをクリック
することにより３次元画像と平面とのいずれか一方の回
転角度の変更が指示されたか否かを判断する（ステップ
Ｓ４１）。

【０１１２】ノーであれば、処理を終了してシステムに
戻る。他方、イエスであれば、３次元画像のほうの回転
角度の変更が指示されたのか否かを判断する（ステップ
Ｓ４２）。

【０１１３】イエスであれば、その指示に応じて画面Ｇ
１上で３次元画像の回転角度を変更し（ステップＳ４
３）、画面Ｇ２上の平面図の画像の回転角度を、ステッ
プＳ４３で変更した３次元画像の回転角度と同じ角度に
変更する（ステップＳ４４）。

【０１１４】他方ノーであれば、その指示に応じて画面
Ｇ２上で平面図の画像の回転角度を変更し（ステップＳ
４５）、画面Ｇ１上の３次元画像の回転角度を、ステッ
プＳ４３で変更した平面図の画像の回転角度と同じ角度
に変更する（ステップＳ４６）。

【０１１５】このように、ユーザーが、マウスを操作し
て画面Ｇ１上の３次元画像と画面Ｇ２上の平面図の画像
とのいずれか一方の回転角度の変更を指示するだけで、
残りの一方の回転角度もそれに同期して変更されるの
で、ユーザーは、３次元画像と平面図の画像とを容易に
同じ視点位置から対比しながら測定対象物の形状を把握
することができるようになる。

【０１１６】以上のような同期処理をＶｉｓｕａｌ Ｃ
＋＋をプログラミングツールとしてプログラミングした
場合のクラスの形態の一例を示すと、図１４の通りであ
る。

【０１１７】同図において、ＣＶｉｅｗクラスは、ＭＦ
Ｃライブラリ中のクラスであり、データの表示を行う。
ＣＳｏｋｕＶｉｅｗクラスは、ＣＶｉｅｗクラスから作
成した派生クラスであり、データを持つドキュメントク
ラスと連動する。

【０１１８】Ｃ３ＤＶｉｅｗクラスは、ＣＶｉｅｗクラ
スから作成した派生クラスであるとともにＣＳｏｋｕＶ
ｉｅｗクラスのメンバ（ＣＳｏｋｕＶｉｅｗクラスをい
わば親とするクラス）であり、３次元画像の表示を行
う。

【０１１９】ＣＵＰＶｉｅｗクラスも、ＣＶｉｅｗクラ
スから作成した派生クラスであるとともにＣＳｏｋｕＶ
ｉｅｗクラスのメンバであり、２次元画像の表示を行
う。

【０１２０】図１３に示した処理を、図１４に示したク
ラスを用いて表現すると図１５の通りであり、最初に、
ＣＳｏｋｕＶｉｅｗクラスで回転角度を変更する要求が
発生しているか否かを判断する（ステップＳ５１）。

【０１２１】ノーであれば、システムに戻る。他方、イ
エスであれば、Ｃ３ＤＶｉｅｗクラスがアクティブであ
るか否かを判断する（ステップＳ５２）。

【０１２２】イエスであれば、Ｃ３ＤＶｉｅｗクラス
で、回転角度を変更して３次元画像を再描画し（ステッ
プＳ５３）、ＣＵＰＶｉｅｗクラスで、回転角度をＣ３
ＤＶｉｅｗクラスと同じ角度だけ変更して平面図の画像
を再描画する（ステップＳ５４）。

【０１２３】他方ノーであれば、ＣＵＰＶｉｅｗクラス
で、回転角度を変更して平面図の画像を再描画し（ステ
ップＳ５５）、Ｃ３ＤＶｉｅｗクラスで、回転角度をＣ
ＵＰＶｉｅｗクラスと同じ角度だけ変更して３次元画像
を再描画する（ステップＳ５６）。

【０１２４】〔３次元画像及び平面図の画像の輪郭表
示〕図１の画面Ｇ１，Ｇ２に表示される３次元画像，平
面図の画像は、あくまでも測定対象物の形状を近似した
ものであり、測定対象物の形状そのものの画像ではない
ので、表示角度変更処理により表示角度を変更した場合
には、現在どのような視点位置から測定対象物を見てい
るのかを画像から判断することが困難である。

【０１２５】そこで、この輪郭表示処理では、物体の輪
郭を示す情報に基づき、その輪郭を表す図形を画面Ｇ１
上の３次元画像及び画面Ｇ２上の平面図の画像に重ねて
表示し、且つ、この輪郭を表す図形の表示角度を、３次
元画像や平面図の画像の表示角度に対応して変更する。

【０１２６】この３次元画像表示装置を構成するパーソ
ナルコンピュータのメモリには、測定対象物の径及び輪
郭を示す情報（形状変数等）（以下単位輪郭情報と呼
ぶ）が予め複数種類の記憶されている。図１６は、この
輪郭情報で指定される輪郭のバリエーションの一例とし
て、ＩＣ製造用ウエハの輪郭の規格例（輪郭Ｒ１〜Ｒ
５）を示す。

【０１２７】ユーザーは、図１の画面とは別のメニュー
画面がディスプレイに表示された状態で、キーボード等
を操作して、現在の測定対象物が属する種類の径と輪郭
とを入力するようになっており、これによって１種類の
輪郭情報が選択される。

【０１２８】輪郭表示処理では、図１７に示すように、
こうして輪郭情報が選択される（ステップＳ６１）と、
その輪郭情報に基づき、画面Ｇ１上の３次元画像の表示
角度に一致した向きの輪郭図形を、当該画像に重ねて生
成・表示し、（ステップＳ６２）、続いて画面Ｇ２上の
平面図の画像の表示角度に一致した向きの輪郭図形を、
当該画像に重ねて生成・表示する（ステップＳ６３）。

【０１２９】図１８，図１９は、こうして画面Ｇ１上の
３次元画像３Ｄ，画面Ｇ２上の平面図の画像ＵＰに重ね
て表示された輪郭図形Ｒ１１，Ｒ１２の一例（図１６の
輪郭Ｒ１と同様に円の一端を一直線に切り欠いた輪郭の
もの）をそれぞれ示す。

【０１３０】また、この輪郭表示処理では、図１７の処
理の終了後、図２０に示すように、３次元画像または平
面図の画像の表示角度が変更されたか否かを判断する
（ステップＳ７１）。

【０１３１】ノーであれば、処理を終了してシステムに
戻る。他方イエスであれば、表示角度が変更された画像
にそれまで重ねて表示していた輪郭図形を消去し、図１
７のステップＳ６１で選択された輪郭情報に基づき、当
該画像の変更後の表示角度に一致した向きの輪郭図形
を、当該画像に重ねて再び生成・表示する（ステップＳ
７２）。

【０１３２】これにより、表示角度変更処理や前述の同
期処理の実行により３次元画像や平面図の画像の表示角
度が変更されると輪郭を表す図形の表示角度も同じ角度
だけ変更されるので、これらの画像に輪郭を表す図形が
重なって表示される状態が維持される。

【０１３３】このように、測定対象物の形状を近似した
３次元画像，平面図の画像に画像に、当該測定対象物の
輪郭を表す図形が常に重ねて表示されるので、ユーザー
は、現在どのような視点位置から測定対象物を見ている
のかをこの輪郭を表す図形から容易に判断することがで
きるようになる。

【０１３４】尚、測定対象物の輪郭が１種類に限られて
いるような場合には、パーソナルコンピュータのメモリ
に輪郭情報を１種類のみ記憶させておき、図１７のステ
ップＳ６１において、キーボード等の操作により輪郭情
報を選択する代わりに当該１種類の輪郭情報を無条件に
用いるようにしてもよい。

【０１３５】〔断面の選択〕図１に示したように、この
３次元画像表示装置では、画面Ｇ３に、測定対象物の断
面図の画像を同時に２つ表示することができる。

【０１３６】しかし、画面Ｇ３とは別のメニュー画面を
表示させた状態で、どの断面での断面図を表示するかを
選択する操作を行うことは煩雑である。また特に、測定
ラインや補間ラインの数が多いような場合に、全てのラ
インに沿った断面での断面図を画面Ｇ３に２つずつ順次
表示させようとすると、断面図の画像の表示画面とメニ
ュー画面とを頻繁に切り換えなければならなくなる。

【０１３７】そこで、この断面選択処理では、画面Ｇ３
上に、３次元画像の選択可能な断面を示す情報を表示
し、この情報に基づいて断面を選択するようにする。図
２１は、この断面選択処理を含む断面図の表示処理の一
例を略示するフローチャートであり、最初に、画面Ｇ３
上の上下２つの断面図表示領域Ｇ３ａ，Ｇ３ｂに対応し
て、３次元画像の選択可能な断面を示す情報を内容とす
る選択ボックスＢＯＸ４，ＢＯＸ５をそれぞれ表示する
（ステップＳ８１）。

【０１３８】図２２は、この選択ボックスＢＯＸ４，Ｂ
ＯＸ５の一例を示すものであり、選択可能な断面（即ち
測定ラインまたは補間ラインに沿った断面）を示す情報
として、ＸＹ平面座標上での各測定ライン及び補間ライ
ンの角度（エリアＥ０，Ｅ１，Ｅ２…に記憶された角度
データと一致するもの）がそれぞれ表示されている（Ｘ
軸，Ｙ軸に平行なラインについては、角度０度，９０度
の表示に代えてそれぞれ「Ｘ軸」，「Ｙ軸」が表示され
ている）。尚、選択ボックスＢＯＸ４，ＢＯＸ５の上方
には、表示領域Ｇ３ａ，Ｇ３ｂに対応して、それぞれ確
定断面表示用のボックスＢＯＸ６，ＢＯＸ７が表示され
ている。

【０１３９】ユーザーは、いずれかのラインに沿った断
面での断面図を表示させたい場合、例えばマウスによ
り、選択ボックスＢＯＸ４またはＢ５中の、当該ライン
のＸＹ平面上での角度の表示位置にポインタを移動させ
（特に図示しないが、この状態で、当該角度を反転表示
するとともに、対応する確定断面表示ボックス（Ｂ６ま
たはＢ７）にも当該角度を反転表示するようにしてよ
い）、この状態でマウスをクリックすることにより、当
該角度を（従って当該ラインを）選択できるようになっ
ている。

【０１４０】尚、同図では、表示される各角度の間隔が
１８度になっているが、これは図４の画面Ｇ１のボック
スＢＯＸ１に表示されているように補間数が４（従って
各ラインの間隔が１８度）の場合の例であり、これらの
角度の間隔が何度になるかは補間処理（図３３）の際の
補間数によって決定される。

【０１４１】図２１に戻り、ステップＳ８１に続いて、
いずれかの選択ボックスＢＯＸ４，ＢＯＸ５中でマウス
の操作により角度が選択されたか否かを判断する（ステ
ップＳ８２）。ノーであれば、処理を終了してシステム
に戻る。他方、イエスであれば、ＲＡＭ内の測定データ
用エリアＥ０及びＥ１と補間データ用エリアＥ２，Ｅ３
…とのうちのいずれか一つのエリアを指定するための変
数ｎを、初期値０に設定する（ステップＳ８３）。

【０１４２】続いて、エリアＥｎのアドレス０から角度
データを読み出す（ステップＳ８４）。即ち、ここで
は、ラインＡ−Ａ’についてのデータを記憶したエリア
Ｅ０の先頭アドレス０から角度θ１を示すデータが読み
出される。

【０１４３】続いて、読み出した角度データの値が、選
択ボックス中で選択された角度と一致するか否か（即
ち、エリアＥｎにデータを記憶されたラインに沿った断
面での断面図を表示することがユーザーによって選択さ
れたか否か）を判断する（ステップＳ８５）。

【０１４４】イエスになるまで変数ｎを１ずつインクリ
メントしてこの処理を繰り返し（ステップＳ８６，Ｓ８
４，Ｓ８５）、イエスになると、当該エリアＥｎのアド
レス１以降から各走査部位のデータを読み込む（ステッ
プＳ８７）。

【０１４５】続いて、これらの走査部位の座標値を、画
面Ｇ３の原点分だけオフセットする（ステップＳ８
８）。続いて、これらのデータを用いて断面図を生成
し、当該選択ボックスに対応する断面図表示領域にその
断面図を表示する（ステップＳ８９）。

【０１４６】そして、画面Ｇ１上の３次元画像のうち、
断面を表示されたラインを、それ以外のラインとは異な
る態様で強調表示する（図５の強調表示処理も実行する
場合には、強調表示処理による測定ラインの表示態様と
も異なる態様で表示するようにする）（ステップＳ９
０）。尚、画面Ｇ１上の３次元画像だけでなく、画面Ｇ
２上の平面図の画像についても、断面を表示されたライ
ンを同様にして強調表示するようにしてよい。

【０１４７】図２３は、図２２の状態から、上側の断面
図表示領域Ｇ３ａに対応する選択ボックスＢＯＸ４中で
５４度が選択されたことにより、ステップＳ８９におい
て、表示領域Ｇ３ａに、ＸＹ平面座標上での角度が５４
度のラインに沿った断面での断面図ＳＥＣ１が表示され
た状態の一例を示す。この状態では、選択ボックスＢＯ
Ｘ４の表示は消去され、その上方の確定断面表示ボック
スＢＯＸ６に、選択された角度である５４度が表示され
ている。

【０１４８】尚、この状態では、表示領域Ｇ３ａには、
断面図の表示処理とは別の周知の処理により、縦方向，
横方向に沿って断面の厚さ，ライン上での位置をそれぞ
れ示す数値が表示されている。

【０１４９】図２４は、ステップＳ９０において、画面
Ｇ１上の３次元画像３Ｄ（図６に示したのと同じ様式の
もの）のうち、断面を表示されたラインとして、補間ラ
インＣ−Ｃ’が、他の補間ラインよりも太めの線図で表
示された状態の一例を示す。

【０１５０】このように、ユーザーは、画面Ｇ３に表示
された選択ボックス中で角度を選択するだけで、所望の
測定ラインや補間ラインに沿った断面での断面図の画像
を画面Ｇ３に表示させることができるようになる。

【０１５１】従って、測定ラインや補間ラインの数が多
いような場合にも、表示画面を画面Ｇ３以外の画面に全
く切り換えることなく、全てのラインに沿った断面での
断面図を順次表示させることができる。

【０１５２】しかも、ユーザーは、画面Ｇ３と同一の画
像表示画面上の画面Ｇ１を見ることにより、現在どのラ
インに沿った断面での断面図の画像が表示されているの
かを、直感的に確認することもできるようになる。

【０１５３】通常は、ユーザーは、画面Ｇ３の上下２つ
の断面図表示領域Ｇ３ａ，Ｇ３ｂに同時に表示させる断
面図の画像としては、ＸＹ平面上で互いに直交するライ
ンに沿った断面での断面図の画像を選択する（即ち、例
えば選択ボックスＢＯＸ４で３０度を選択したときに
は、選択ボックスＢＯＸ５では１２０度を選択するよう
にする）ことが好適である。

【０１５４】尚、以上に示したような断面の選択方法に
代えて、例えば画面Ｇ２上の縦方向，横方向に常時十字
の線を表示しておき、平面図画像ＵＰ中のラインのうち
この十字の線と重なるラインに沿った断面での断面図の
画像を画面Ｇ３の断面図表示領域Ｇ３ａ，Ｇ３ｂに自動
的に表示する処理を実行することにより、平面図画像Ｕ
Ｐの表示角度（回転角度）の変更に伴って断面図を選択
できるようにしてもよい。

【０１５５】最後に、以上の実施例では、マウスを操作
してユーザーが様々な指定や選択を行うようにしている
が、その他の適宜のポインティングデバイス（例えばデ
ィジタイザやタブレット等）を操作してこれらの指定や
選択を行うようにしてもよい。

【０１５６】また、以上の実施例では、汎用のコンピュ
ータに画像生成処理ソフトウェアを実行させる３次元画
像表示装置に本発明を適用しているが、画像生成処理を
実行する専用のＬＳＩを搭載した３次元画像表示装置に
本発明を適用するようにしてもよい。

【０１５７】また、３次元画像表示装置に供給する測定
データを得るための測定方式としては、図３０に示した
ようなレーザー光を用いる方式に限らず、例えば、３次
元ディジタイザを用いる方式や、スリット光を用いる方
式や、複数の２次元画像を用いる方式（三面図を認識す
る方式やステレオ画像処理方式）等の適宜の測定方式を
採用してよい。

【０１５８】また、測定方式として、図３０に示したよ
うなレーザー光を用いる方式を採用する場合にも、テー
ブル１のような回動可能なテーブルを用いて測定対象物
を移動させる代わりに、例えばＸ−Ｙテーブルを用いて
測定対象物を移動させるようにしてもよい。また、本発
明は、以上の実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱する
ことなく、その他様々の構成をとりうることはもちろん
である。

【０１５９】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る３次元画像
表示装置は、それぞれ次のような効果を有している。 （１） ３次元画像のうち、実際に測定対象物を測定し
て得たデータに基づく部分が、補間処理による擬似デー
タに基づく部分とは異なる態様で表示されるので、ユー
ザーは、どの部分が実際の測定データを用いたものであ
るかを容易に識別することができる。

【０１６０】（２） ユーザーは、３次元画像が表示さ
れた画面を見ながら、その画面上の所定領域内の位置を
一回ポインティングデバイスにより指定するだけで、３
次元画像の表示角度を目的の角度に変更することができ
る。

【０１６１】（３） ユーザーが、操作子を操作して３
次元画像と２次元画像とのうちの一方の画像の表示角度
の変更を指示するだけで、残りの画像の表示角度もそれ
に同期して変更されるので、ユーザーは、３次元画像と
２次元画像とを容易に同じ視点位置から対比しながら測
定対象物の形状を把握することができる。

【０１６２】（４） 測定対象物の形状を近似した画像
に、測定データとは別の、物体の輪郭を示す情報に基づ
き、当該測定対象物の輪郭を表す図形が常に重ねて表示
されるので、ユーザーは、現在どのような視点位置から
測定対象物を見ているのかをこの輪郭を表す図形から容
易に判断することができる。

【０１６３】（５） ユーザーは、断面図の画像の表示
用の画面に表示された情報に基づいて断面を選択するだ
けで、その断面での断面図の画像を表示させることがで
きる。

【０１６４】従って、例えば画面に同時に表示可能な断
面図の画像の数が少なく且つ測定ラインや補間ラインの
数が多いような場合にも、画面を全く切り換えることな
く、全てのラインに沿った断面での断面図を順次表示さ
せることができる。

【０１６５】（６） 測定対象物の３次元画像と平面図
や断面図といった２次元画像とが全て同一画面上に表示
されるので、ユーザーは同一画面上でこれらの画像を容
易に対比しながら測定対象物の形状を把握することがで
きる。

【０１６６】これらの各効果により、３次元画像表示装
置における視覚性や直感性や操作性がそれぞれ改善され
るので、ユーザーは、この３次元画像表示装置に表示さ
れる画像を見たり、その画像を変化させる操作を行った
りしながら、工業製品等の物体の立体形状の測定結果を
的確かつ能率的に分析または解析することができるよう
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る３次元画像表示装置における画面
表示の一例を示す図である。

【図２】３次元画像描画処理の一例を示すフローチャー
トである。

【図３】測定データとＸＹ平面座標との関係を示す図で
ある。

【図４】画面Ｇ１の表示例を示す図である。

【図５】強調表示処理の一例を示すフローチャートであ
る。

【図６】画面Ｇ１の表示例を示す図である。

【図７】角度表示処理の一例を示すフローチャートであ
る。

【図８】画面Ｇ１の表示例を示す図である。

【図９】画面Ｇ２の表示例を示す図である。

【図１０】画面Ｇ１の表示例を示す図である。

【図１１】画面Ｇ１の表示例を示す図である。

【図１２】プログラムのオブジクト構成の一例を示す図
である。

【図１３】同期変更処理の一例を示すフローチャートで
ある。

【図１４】プログラムのオブジクト構成の一例を示す図
である。

【図１５】同期変更処理の一例を示すフローチャートで
ある。

【図１６】ウエハの規格例を示す図である。

【図１７】輪郭表示処理の一例を示すフローチャートで
ある。

【図１８】画面Ｇ１の表示例を示す図である。

【図１９】画面Ｇ２の表示例を示す図である。

【図２０】輪郭表示処理の一例を示すフローチャートで
ある。

【図２１】断面選択処理の一例を示すフローチャートで
ある。

【図２２】画面Ｇ３の表示例を示す図である。

【図２３】画面Ｇ３の表示例を示す図である。

【図２４】画面Ｇ１の表示例を示す図である。

【図２５】３次元画像の表示様式の変更例を示す図であ
る。

【図２６】３次元画像の表示様式の変更例を示す図であ
る。

【図２７】３次元画像の表示様式の変更例を示す図であ
る。

【図２８】３次元画像の表示様式の変更例を示す図であ
る。

【図２９】３次元画像の表示様式の変更例を示す図であ
る。

【図３０】物体の立体形状の測定方式の一例を示す図で
ある。

【図３１】物体が走査される様子を示す図である。

【図３２】コンピュータのメモリの記録エリアの一例を
示す図である。

【図３３】補間処理の一例を示すフローチャートであ
る。

【図３４】補間ラインの一例を示す図である。

【符号の説明】

１ テーブル、 ２ アクチュエータ、 ３ 半導体レ
ーザ装置、 ４ 光学系、 ５ フォーカスサーボ系、
６ ロータリーエンコーダ、 ７ レーザ測距装置、
８ 入出力ボード、 ＰＣ パーソナルコンピュー
タ、 Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３ 画面、 ３Ｄ ３次元画像、
ＵＰ 平面図の画像、 ＳＥＣ１，ＳＥＣ２ 断面図
の画像、 ＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３ スライダー、 Ｉ
１，Ｉ２，Ｉ３ アイコン、 ＡＮＧ 角度の文字列、
Ｐ ポインタ、 Ｒ１１，Ｒ１２輪郭の図形、 Ｇ３
ａ，Ｇ３ｂ 断面図表示領域、 ＢＯＸ４，ＢＯＸ５
選択ボックス、ＢＯＸ６，ＢＯＸ７ 確定断面表示ボッ
クス

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物体の形状の測定データに基づいて補間
   データを作成する処理を行う処理手段と、 前記測定データ及び前記補間データを用いて、少なくと
   も３次元画像を含む画像を生成する処理を行う処理手段
   と、 前記画像のうち、前記測定データを用いた部分と前記補
   間データを用いた部分とを相互に異なる態様で表示する
   処理を行う処理手段と、 を備えたことを特徴とする３次元画像表示装置。
2. 【請求項２】 物体の形状の測定データを用いて、少な
   くとも３次元画像を含む画像を生成し表示する処理を行
   う処理手段と、 前記画像が表示された画面上の所定領域内においてポイ
   ンティングデバイスにより現在ポインタが置かれている
   位置の近傍に、該位置が前記ポインティングデバイスに
   より指定された場合の前記画像の変更後の表示角度を表
   示する処理を行う処理手段と、 前記所定領域内の、前記ポインティングデバイスにより
   指定された位置に応じて、前記画像の表示角度を変更す
   る処理を行う処理手段とを備えたことを特徴とする３次
   元画像表示装置。
3. 【請求項３】 物体の形状の測定データを用いて３次元
   画像を生成し表示する処理を行う処理手段と、 前記測定データを用いて２次元画像を生成して表示する
   処理を行う処理手段と、 所定の操作子により前記３次元画像と前記２次元画像と
   のいずれか一方の画像の表示角度の変更が指示されたこ
   とに基づき、該一方の画像の表示角度を変更する処理を
   行う処理手段と、 前記３次元画像と前記２次元画像とのうちの残りの一方
   の画像の表示角度を、前記一方の画像の表示角度の変更
   に対応して変更する処理を行う処理手段とを備えたこと
   を特徴とする３次元画像表示装置。
4. 【請求項４】 物体の形状の測定データを用いて、少な
   くとも３次元画像を含む画像を生成し表示する処理を行
   う処理手段と、 前記物体の輪郭を示す情報に基づき、該輪郭を表す図形
   を、前記画像に重ねて表示する処理を行う処理手段と、 前記輪郭を表す図形の表示角度を、前記画像の表示角度
   に対応して変更する処理を行う処理手段とを備えたこと
   を特徴とする３次元画像表示装置。
5. 【請求項５】 物体の形状の測定データを用いて３次元
   画像を生成し表示する処理を行う処理手段と、 断面図の画像の表示用の画面上に、前記３次元画像の選
   択可能な断面を示す情報を表示する処理を行う処理手段
   と、 前記情報に基づいて選択された断面での断面図の画像を
   生成し、前記画面に該断面図の画像を表示する処理を行
   う処理手段とを備えたことを特徴とする３次元画像表示
   装置。
6. 【請求項６】 物体の形状の測定データを用いて３次元
   画像を生成し表示する処理を行う処理手段と、 前記測定データを用いて平面図の画像を生成して前記３
   次元画像と同一画面上に表示する処理を行う処理手段
   と、 前記測定データを用いて断面図の画像を生成して前記３
   次元画像と同一画面上に表示する処理を行う処理手段と
   を備えたことを特徴とする３次元画像表示装置。