JPH10286271A - 三次元形状測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 三次元形状測定装置を用いて被測定物を測定
する際に、被測定物に生じる死角等を除去する。 【解決手段】 被測定物１０にレーザ光を照射するレー
ザ光源２を含む投光系及び被測定物により反射される反
射光を受光してその受光面における受光位置情報を出力
する光位置検出素子４ａ，４ｂを含む受光系を備えて三
角測量法により所定基準位置から被測定物表面までの距
離を測定するレーザセンサヘッド１と、被測定物を保持
する計測台２０と、計測台により保持された被測定物に
対してレーザセンサヘッドを相対的に移動させるＸＹ及
びＺステージ２１，２３と、被測定物を撮影する可視カ
メラ４２と、可視カメラにより撮影された画像を表示す
るモニタ６５を備えて被測定物の三次元形状を特定する
三次元形状測定装置において、可視カメラ４２とレーザ
センサヘッド１とを可視カメラの光軸４１とレーザ光源
２から投光されるレーザ光３０の光軸とが平行になるよ
うにして一体的に固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、義歯等の歯科用補
綴物を製作する際に用いる歯型印象模型等の被測定物の
三次元形状を非接触で測定するのに好適な三次元形状測
定装置に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】歯科用補綴物を製作す
る際に、形状の基準として用いる歯型印象模型の三次元
形状を非接触で測定する装置としては、歯型印象模型に
レーザ光を照射するレーザ投光系と、歯型印象模型から
の反射光を受光する光位置検出素子（ＰＳＤ）を含むレ
ーザ受光系等を組み合わせ、三角測量法を用いて測定す
るものがある。

【０００３】この装置は、図１に示されるように、被測
定物たる歯型印象模型１０にレーザ光を照射するレーザ
光源２、光学レンズ３等からなるレーザ投光系と、反射
光を受光してその受光面における受光位置情報を出力す
る受光素子すなわち光位置検出素子４ａ，４ｂ、受光系
光学レンズ５ａ，５ｂ等からなるレーザ受光系を一体的
に支持するレーザセンサヘッド１、被測定物を載せる計
測台２０、計測台２０を水平面内において移動させるＸ
Ｙステージ２１、レーザセンサヘッド１を垂直方向に移
動させるＺステージ２３等から構成されている。

【０００４】一方、被測定物である歯型印象模型１０に
あっては、精密測定を必要とする支台歯１１が略円錐台
のような形状をしており、立壁部１１ｂたる傾斜面は急
峻となっている。また、セラミッククラウン用のショル
ダータイプの支台歯１１の立壁部１１ｂは、ショルダ部
の平面に対して約８５度の傾斜角をなす急峻な傾斜面と
なっている場合が多く、場合によっては約８９度の傾斜
角をなすものも存在する。

【０００５】このような不定形で小物体からなる被測定
物の形状を上述の測定装置で測定する場合、被測定物１
０を計測台２０に載せる際のその置き方によっては、図
１中の矢印Ａ部に示すように、立壁部１１ｂの下部領域
は死角となって測定ができず、又、局所的に死角が生じ
ていても視認できないという問題が発生する。

【０００６】また、被測定物そのものが急峻な立壁部に
おいて局所的にアンダーカット部を有する等本来的に死
角を有する形状の場合もあり、このような死角を見逃し
やすいという問題もある。

【０００７】さらに、被測定物である歯型印象模型１０
は、例えば石膏により成形された小物体であるため、構
造（成形）過程で混入した空気が気泡となって抜け出た
跡が表面欠陥として存在する場合でも、これを見逃しや
すいという問題もある。

【０００８】このような死角あるいは欠陥等が生じた状
態で被測定物例えば歯型印象模型１０の形状を測定する
と、死角部分等の測定精度が悪くなり、この測定結果に
基づいて製作される歯科用補綴物の精度も悪くなり、結
果的に、患者に取り付けた際の取り付け感が悪い等の問
題を招くことになる。

【０００９】そこで、これらの問題に対処すべく、レー
ザ光３０を被測定物１０に対して垂直に照射するのでは
なく、レーザ光の光軸の向きを変化（例えば回転）させ
て死角を生じさせないようにする手法も考えられるが、
この場合、レーザセンサヘッド１を回転させる機構が複
雑になりかつ大型化するという不都合が生じる。

【００１０】また、レーザセンサヘッドの回転分を考慮
して、得られた距離情報を複雑に座標交換しなければな
らず、結果的に高価な装置となる。

【００１１】一方、特開平８−１７８６３３号公報にお
いて、レーザ光を被測定物に照射してこの被測定物上の
複数の測定点での奥行き情報を得ると共に、被測定物を
可視カメラにより撮影してこの被測定物の二次元情報を
得て、これらの奥行き情報と二次元情報とを組み合わせ
て、被測定物の三次元情報を得る三次元形状測定装置が
示されているが、単に可視カメラにより被測定物の二次
元情報を得るのみでは、上述の如き死角を除去すること
はできない。

【００１２】上記の如き問題点に鑑み、本発明は、義歯
等の歯科用補綴物を製作する際に用いる歯型印象模型等
の如く、不定形で急峻な傾斜面を有する被測定物の三次
形状を高精度に測定することができる三次元形状測定装
置を提供することを目的とし、特に、被測定物の設置い
かんによって死角が存在するか否か、あるいは、被測定
物そのものに本来的に死角が存在するか否かを観察で
き、又、被測定物の表面に欠陥等が存在するか否かをも
観察でき、この観察結果に基づいて被測定物設置位置の
修正等を行うことで高精度に測定することができる三次
元形状測定装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明に係る三次元形状
測定装置は、請求項１に記載されているように、被定物
にレーザ光を照射するレーザ光源を含む投光系及び被測
定物により反射される反射光を受光する受光素子を含む
受光系を備えて三角測量法により所定基準位置から被測
定物表面までの距離を測定する距離測定手段と、被測定
物を保持する保持手段と、保持手段により保持された被
測定物と距離測定手段との間に相対的移動を行わせる移
動手段と、被測定物を撮影する撮影手段と、撮影手段に
より撮影された画像を表示する画像表示手段を備えて被
測定物の三次元形状を特定する三次元形状測定装置であ
って、前記撮影手段と距離測定手段とは、撮影手段の光
軸とレーザ光源から投光されるレーザ光の光軸とが平行
になるようにして一体的に固定された構成となってい
る。

【００１４】また、請求項２に記載されているように、
上記保持手段の傾斜角を調整する傾斜角調整手段を有す
る構成となっている。

【００１５】さらに、請求項３に記載されているよう
に、上記画像表示手段は、撮影手段により撮影された画
像の位置情報を表示する構成となっている。

【００１６】さらにまた、請求項４に記載されているよ
うに、上記移動手段は、保持手段を移動させる第１移動
手段を有し、さらに、第１移動手段の位置を検出する位
置検出手段から得られる情報に基づいて、上記画像の位
置情報を表示する構成となっている。

【００１７】

【発明の効果】本発明の請求項１に係る三次元形状測定
装置によれば、距離測定手段と一体的に設けられた撮影
手段により、被測定物を撮影して画像表示手段で被測定
物の死角の有無等を観察することができ、死角が存在す
る場合は、被測定物の置き方を変えて死角を取り除くこ
とができるという著しく優れた効果がもたらされる。

【００１８】また、距離測定手段と撮影手段とが一体的
に設けられていることから、形状を測定する前に予め撮
影手段を用いて被測定物を最適な状態に位置付けても、
この最適な状態がそのまま反映されて、距離測定手段に
より高精度な測定が行え、これにより、高精度な例えば
歯科用補綴物を作製できるという著しく優れた効果がも
たらされる。

【００１９】さらに、被測定物の表面に在る欠陥等を測
定前に発見して、これを修正することができるという著
しく優れた効果がもたらされる。

【００２０】さらにまた、形状の測定前に、予め、被測
定物の表面欠陥等を修正することで、高精度な形状の測
定を行うことができ、これにより、高精度な例えば歯科
用補綴物を作製できるという著しく優れた効果がもたら
される。

【００２１】本発明の請求項２に係る三次元形状測定装
置によれば、被測定物を保持する保持手段の傾斜角を調
整することができるため、被測定物に触れることなく、
保持手段の傾きを微調整して被測定物の死角を取り除く
ことができるという著しく優れた効果がもたらされる。

【００２２】本発明の請求項３に係る三次元形状測定装
置によれば、撮影手段により撮影された画像の位置情報
を基に、被測定物を保持手段の特定の位置にセットする
ことができ、これにより、計測開始点を容易に設定する
ことができる。

【００２３】すなわち、形状測定のためのレーザ光が的
外れのところに照射されるというような無駄な動作が解
消され、スムーズにかつ効率良く形状の測定が行えると
いう著しく優れた効果がもたらされる。

【００２４】本発明の請求項４に係る三次元形状測定装
置によれば、保持手段を移動させる第１移動手段の位置
情報に基づいて、画像の位置情報を表示することができ
るため、上述の効果に併せて、比較的に簡単なシステム
で位置情報を作成することができるという著しく優れた
効果がもたらされる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。

【００２６】図１及び図２は、本発明に係る三次元形状
測定装置の一実施例の構成の一部を示す説明図である。
図１の正面図及び図２の斜視図に示されるように、この
測定装置は、レーザ投光系及び受光系を含むレーザセン
サヘッド１、このレーザセンサヘッド１に取り付けられ
Ｚ軸方向において移動するＺステージ２３、Ｚステージ
２３のＺ軸方向における位置を検出する位置検出手段３
２、被測定物としての歯型印象模型１０を載置して保持
するための保持手段としての計測台２０、この計測台２
０に取り付けられた第１移動手段としてのＸＹステージ
２１、ＸＹステージ２１のＸＹ平面内における位置を検
出する位置検出手段２２、レーザセンサヘッド１に対し
て一体的に取り付けられた撮影手段としての可視カメラ
４２、撮影手段により撮影された画像を表示する画像表
示手段としてのモニタ６５等により構成されている。

【００２７】ここで、レーザセンサヘッド１は、計測台
２０に対してＺ軸方向上方から対向するように配置され
ており、この中には、歯型印象模型１０に対してレーザ
光３０を照射するためのレーザ光源２、レーザ光源２か
ら出たレーザ光を集光する投光系光学レンズ３等からな
るレーザ投光系と、被測定物１０から反射される反射光
を集光する受光系光学レンズ５ａ，５ｂ、受光フィルタ
６ａ，６ｂ、集光された反射光を受光してその受光面に
おける受光位置情報を出力する受光素子としての光位置
検出素子４ａ，４ｂ、内蔵電子回路９等からなるレーザ
受光系等を備えている。

【００２８】上述のレーザ光源２、光学レンズ３等を含
むレーザ投光系、光学レンズ５ａ，５ｂ、光位置検出素
子４ａ，４ｂ等を含むレーザ受光系等により、所定基準
位置から被測定物１０表面上の測定点までの距離を測定
する距離測定手段が構成されている。

【００２９】また、図２の斜視図に示されるように、レ
ーザセンサヘッド１に対して一体的に設けられた可視カ
メラ４２は、その光軸４１がレーザ光源２から発せられ
るレーザ光３０の光軸と平行となるように配置されてい
る。

【００３０】そして、可視カメラ４２により撮影された
二次元の撮影画像は、図３に示されるように、配線４３
を介して、画像取り込み手段６１に送られ、さらに、画
像処理生成手段６２を経て、モニタ６５により表示され
る。

【００３１】従って、計測台２０に載置された歯型印象
模型１０を可視カメラ４２で撮影し、この撮影によって
得られる歯型印象模型１０の二次元画像をモニタ６５で
拡大観察して死角の有無を確認し、死角が存在すれば、
計測台２０の傾斜角を後述の傾斜角調整手段により微調
整して死角が存在しないようにセットすることができ
る。

【００３２】可視カメラ４２で歯型印象模型１０を撮影
する際に、図４に示されるような円筒状の補助治具４４
を用いて、歯型印象模型１０の周囲を囲んでもよい。こ
の場合、横方向から進入する外部の光が遮断されて、死
角の発生し易い立壁部１１ｂ等が黒く強調されて見える
ようにすることができる。従って、死角の有無を容易に
確認することができる。

【００３３】図５は、計測台２０の傾きを調整する傾斜
角調整手段を示す概略構成図である。本図に示されるよ
うに、計測台２０の一側部には突出部２０ａが一体的に
形成されており、この突出部２０ａは、支持部材２４の
Ｕ字状切り欠き部２４ａ内に配置されている。そして、
枢支ピン２５により支持されて、上下方向に揺動自在と
なっている。

【００３４】また、支持部材２４の下方には、略Ｌ字状
の第１腕部２４ｂが一体的に形成されており、第１腕部
２４ｂの端部近傍に形成された雌ねじに対して、調整ね
じ２７が上下（Ｚ軸）方向に移動可能にねじ込まれ（螺
合し）ている。そして、調整ねじ２７の頂部２７ａが計
測台２０の下面２０ｂに当接しており、調整ねじ２７を
回して例えば上方に移動させると、頂部２７ａに押され
て計測台２０は図５中反時計まわりに回転するようにな
っている。尚、第１腕部２４ｂと計測台２０の下面２０
ｂとの間に、両者を引き寄せるように付勢してがたつき
を防止するコイルスプリング（不図示）が張設されても
よい。

【００３５】上述の構成によれば、調整ねじ２７を適当
に回すことによって、計測台２０をＹ軸まわり回転させ
て傾きφを微小調整することができる。

【００３６】また、上述の支持部材２４は、軸部材２６
に対して軸線まわりに回動自在に支持されている。そし
て、図６に示されるように、軸部材２６の外周の一部に
は、第２腕部２６ａが一体的に形成されており、第２腕
部２６ａの端部近傍に形成された雌ねじに対して、調整
ねじ２８がねじ込まれ（螺合し）ている。さらに、調整
ねじ２８の先端部２８ａが、支持部材２４から下方に突
出した垂下片２４ｃの側面に常時当接した状態となるよ
うに、第２腕部２６ａと垂下片２４ｃとは、両者間に張
設されたコイルスプリング２９によりお互いに近づく方
向に付勢されている。

【００３７】上述の構成によれば、調整ねじ２８を回し
て例えば図６中左向きに移動させると、先端部２８ａに
より垂下片２４ｃが押されて支持部材２４は図６中時計
まわりに回転し、この支持部材２４の回転により、計測
台２０も時計まわりに回転するようになっている。

【００３８】すなわち、調整ねじ２８を適当に回すこと
によって、計測台２０をＸ軸まわりに回転させて傾きθ
を微小調整することができる。

【００３９】上述の支持部材２４，第１腕部２４ｂ，調
整ねじ２７，第２腕部２６ａ，垂下片２４ｃ，調整ねじ
２８，コイルスプリング２９等により、被測定物１０を
保持する保持手段としての計測台２０の傾き角を微小調
整可能な傾斜角調整手段が構成されている。

【００４０】また、レーザセンサヘッド１及び可視カメ
ラ４２を一体的に上下すなわちＺ軸方向に移動させるＺ
ステージ２３は、例えば、基台（不図示）に対して回動
自在に取り付けられた送りねじに対して、Ｚステージ２
３の一部に形成された雌ねじが螺合されて、この送りね
じをステップモータ等で所望の角度回転させることで、
上下に移動する構成としたものでもよい。

【００４１】また、計測台２０を水平方向すなわちＸＹ
平面内においてＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させるＸＹ
ステージ２１も、上述Ｚステージ２３の場合と同様に構
成することができる。すなわち、基台に対して回動自在
に取り付けられたＸ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに伸
長する送りねじに対して、ＸＹステージ２１の一部に形
成された雌ねじが螺合されて、この送りねじをステップ
モータ等で所望の角度回転させることで、Ｘ軸方向及び
Ｙ軸方向に移動する構成にすることができる。これによ
れば、Ｘ軸方向及びＹ軸方向それぞれに伸長する送りね
じをステップモータ等でそれぞれ所望の角度回転させる
ことで、計測台２０をＸＹ平面内で移動させることがで
きる。

【００４２】上述のＺステージ２３、このＺステージ２
３を駆動及び制御する種々の手段等により、レーザセン
サヘッド１及び可視カメラ４２、すなわち、距離測定手
段及び撮影手段をＺ軸方向において移動させるＺ軸移動
手段が構成されている。

【００４３】また、上述のＸＹステージ２１、このＸＹ
ステージ２１を駆動及び制御する種々の手段等により、
計測台２０すなわち被測定物１０をＸＹ平面内において
移動させるＸＹ軸移動手段が構成されている。

【００４４】さらに、上述のＺ軸移動手段及びＸＹ軸移
動手段により、距離測定手段と被測定物との間での相対
的な三次元移動を可能にする多軸の移動手段が構成され
ている。

【００４５】すなわち、上述の多軸移動手段により、被
測定物１０に対して距離測定手段を三次元空間内で相対
的に移動させて、被測定物１０の表面に複数の測定点を
セットし、これら複数の測定点までの距離を算出して得
られる三次元座標から被測定物の三次元形状を特定する
ことができる。

【００４６】次に、本発明に係る三次元形状測定装置の
動作について説明する。

【００４７】まず、図１及び図２に示されるように、被
測定物として、歯型台１４の上に支台歯１１と２つの隣
接歯１２，１３が設けられた歯型印象模型１０を載せ
る。ここで示す例では、歯型印象模型１０は僅かに傾い
た状態となっている。

【００４８】次に、ＸＹステージ２１、Ｚステージ２３
等からなる多軸移動手段によって、可視カメラ４２を図
２に示すような位置に移動させて、歯型印象模型１０を
撮影する。ここで、可視カメラ４２により得られる撮影
画像をモニタ６５で拡大して表示すると、図７（ａ）に
示されるような画像が観察される。尚、直線６３ａ，６
３ｂは、後述する画像の位置情報を示す一例であり、位
置目印として用いるものである。

【００４９】図７（ａ）から明らかなように、計測台２
０に載せられた歯型印象模型１０においては、支台歯１
１の立壁部１１ｂ下方、すなわち、矢印Ｂで示す領域に
死角が生じていることを確認することができる。

【００５０】そこで、モニタ６５を観察しながら調整ね
じ２７，２８をまわし、計測台２０の傾きを調整して、
図７（ｂ）に示されるような死角を生じない状態に合わ
せる。

【００５１】ところで、可視カメラ４２とレーザセンサ
ヘッド１とは一体的に固定されていて、可視カメラ４２
の光軸４１とレーザ光の光軸３０とは平行になるように
維持されていることから、可視カメラ４２で観察して死
角が生じないように調整された状態では、レーザ光源２
によりレーザ光３０を照射した場合においても死角は生
じないことになる。

【００５２】一方、上述の如き計測台２０の傾き調整を
行わずに、レーザ光源２から歯型印象模型１０に対して
レーザ光３０を照射すると、図８の急峻な立壁部１１ｂ
にレーザ光の照射されない死角部を生じることがある。

【００５３】このような死角を生じた状態で、歯型印象
模型１０の形状測定を行うと、図８に示されるように、
歯科用補綴物の外形形状との干渉性や隙間寸法等の関係
で重要となる隣接歯１２，１３の最大豊隆部（横方向に
最も膨らんだ部分）の位置、あるいは、この最大豊隆部
間距離が実際の寸法Ｌに対してＬ´のように幾何学的に
短く測定されるという不都合を生じる。尚、図８は、図
７（ａ）中のＣ−Ｃ線の位置における断面図を示すもの
である。

【００５４】このような場合に、上述の如く可視カメラ
４２を用いて予め死角を除去することで、歯型印象模型
１０の形状を正確にかつ高精度に測定することができ、
これにより、歯型用補綴物も高精度に作製することがで
きることになる。

【００５５】計測台２０の傾き調整の後においては、Ｘ
Ｙステージ２１、Ｚステージ２３等の多軸移動手段によ
り、レーザセンサヘッド１を歯型印象模型１０に対して
相対的に移動させて、歯型印象模型１０の表面を走査し
ながらレーザ光３０を照射する。

【００５６】そして、光位置検出素子４ａ，４ｂの出力
をもとに、所定基準位置から歯型印象模型１０表面上の
測定点までの距離を算出し、この算出により得られた複
数の測定点の三次元座標から、歯型印象模型１０の三次
元形状を特定することができる。

【００５７】また、可視カメラ４２により歯型印象模型
１０を撮影して、撮影画像をモニタ６５で観察する場
合、外径１０ｍｍ程度の大きさの支台歯１１でも数倍に
拡大して観察することができるため、図９に示されるよ
うな表面欠陥等をも発見することができる。尚、図９
（ａ）は歯型印象模型１０の一部外観傾斜図であり、図
９（ｂ）は図９（ａ）中のＥ−Ｅ線の位置における断面
図である。

【００５８】ここで観察される表面欠陥等としては、図
９（ａ）に示されるような気泡跡５０、顔料粒子５１、
欠損部５２等が挙げられる。この気泡跡５０は、歯型印
象模型１０の石膏成形過程で混入した空気が気泡となっ
て外部に抜け出た跡であり、顔料粒子５１は、石膏材料
に含まれるものが大きな塊状として表面に点在するもの
であり、欠損部５２は、成形後の取り扱い等で欠け落ち
たりあるいは成形不良により生じるものである。

【００５９】これらの表面欠陥は、表面反射率の斑等を
生じさせることになり、レーザ光を用いた形状の測定に
悪影響を及ぼし、その結果、測定精度の低下を招くこと
にもなる。

【００６０】従って、形状測定を行う前に、予め気泡跡
５０及び欠損部５２の穴埋め及び肉付け、あるいは、付
着した顔料粒子を取り除く等の修正を施すこともでき
る。

【００６１】これにより、歯型印象模型１０の形状を確
実にかつ高精度に測定することができ、その結果、歯科
用補綴物も高精度に作製することができる。

【００６２】図１０は、ＸＹステージ２１のＸＹ平面内
における位置を検出する位置検出手段２２から出力され
る情報に基づいて、可視カメラ４２により撮影された画
像のＸＹ平面内における位置情報を表示するシステムを
示したブロック図である。

【００６３】このシステムは、本図に示されるように、
可視カメラ４２により撮影された被測定物の撮影画像を
取り込む画像取り込み手段６１と、この画像取り込み手
段６１により取り込まれた撮影画像を処理して生成する
撮影画像処理生成手段６２と、位置検出手段２２から出
力される情報に基づいて撮影画像の位置を画像として生
成する位置画像生成手段６３と、これら撮影画像処理生
成手段６２と位置画像生成手段６３とにより得られる両
画像を重ね合わせて合成する画像合成手段６４と、この
画像合成手段６４により合成された合成画像、又は、位
置画像、撮影画像をそれぞれに表示することのできる画
像モニタ６５等により構成されている。

【００６４】ここで、撮影画像の位置情報として、モニ
タ６５に表示されるものとしては、図７に示されるよう
な十字線６３ａ，６３ｂ、目盛、円形マーク、ＸＹ座標
軸線等の種々の位置目印等が適用可能である。

【００６５】また、これら位置目印の代わりに、可視カ
メラ４２の光軸４１のＸＹ座標を表示させることも可能
である。

【００６６】上述の構成によれば、被測定物例えば支台
歯１１の中心位置を計測台２０上の特定の位置にセット
することができるため、レーザセンサヘッド１を用いて
支台歯１１の形状を測定する際に、その計測開始点を容
易に設定することができる。

【００６７】よって、レーザセンサヘッド１内のレーザ
光源２から照射されるレーザ光３０が、的外れのところ
に照射されるというような無駄な動作が解消され、スム
ーズにかつ効率良く形状測定を行うことができる。

【００６８】図１１は、被測定物を載置して保持する保
持手段としての計測台２０の他の実施例を示した斜視図
である。本図に示されるように、計測台２０の上面に
は、直交する２つの段付き部２０ｄ，２０ｅが設けられ
ている。

【００６９】この構成によれば、計測台２０の上面２０
ｆに載せた歯型印象模型１０を段付き部２０ｄ，２０ｅ
の側面に当接させて、段付き部２０ｄ，２０ｅの伸長方
向に平行に移動させることができる。

【００７０】よって、歯型印象模型１０を計測台２０上
で移動させつつ、可視カメラ４２により撮影されたモニ
タ画像をチェックして容易に位置合わせすることができ
る。

【００７１】また、計測台２０上に載せられた歯型印象
模型１０が、外部からの振動等の影響により移動しない
ように、あるいは、その傾きが変化しないように、計測
台２０の表面に薄い粘着層を塗布してもよい。

【００７２】この粘着層の上に歯型印象模型１０を載せ
て固定すれば、歯型印象模型１０の移動等が防止でき、
形状を測定する場合はもちろんのこと、前述の如き死角
の有無を観察する場合にも有効である。

【００７３】さらに、計測台２０の傾き（傾き角φ，
θ）を調整する手法としては、前述の如き調整ねじを用
いた調整手段の他に、遠隔操作により自動調整できるよ
うな手段を採用することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る三次元形状測定装置の一部を示す
概略構成図である。

【図２】本発明に係る三次元形状測定装置の一部を示す
概略構成斜視図である。

【図３】本発明に係る三次元形状測定装置の画像処理シ
ステムを示すブロック図である。

【図４】本発明に係る三次元形状測定装置について補助
的に用いられる補助治具を示す斜視図である。

【図５】本発明に係る三次元形状測定装置の一部をなす
計測台の傾斜角調整手段を示す斜視図である。

【図６】本発明に係る三次元形状測定装置の一部をなす
計測台の傾斜角調整手段を示す側面図である。

【図７】本発明に係る三次元形状測定装置の一部をなす
可視カメラにより撮影された画像及び位置目印を表示し
たモニタ画像を示すものであり、（ａ）は死角が存在す
る状態のモニタ画像であり、（ｂ）は死角を除去した状
態のモニタ画像である。

【図８】図７（ａ）中のＣ−Ｃ線の位置における歯型印
象模型の断面図である。

【図９】被測定物としての歯型印象模型の表面欠陥を示
すものであり、（ａ）はその斜視外観図であり、（ｂ）
は（ａ）中のＥ−Ｅ線の位置における断面図である。

【図１０】本発明に係る三次元形状測定装置の画像処理
システムの他の実施例を示すブロック図である。

【図１１】本発明に係る三次元形状測定装置の一部をな
す計測台の他の実施例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ レーザセンサヘッド（距離測定手段） ２ レーザ光源 ３ 投光系光学レンズ ４ａ，４ｂ 光位置検出素子 ５ａ，５ｂ 受光系光学レンズ ６ａ，６ｂ 受光フィルタ ７ 照射スポット ９ 内蔵電子回路 １０ 歯型印象模型（被測定物） １１ 支台歯 １１ａ 咬合面 １１ｂ 立壁部 １１ｃ ショルダ １１ｄ マージン １２，１３ 隣接歯 １４ 歯型台 ２０ 計測台（保持手段） ２０ａ 突出部 ２０ｂ 下面 ２０ｄ，２０ｅ 段付き部 ２１ ＸＹステージ ２２ 位置検出手段 ２３ Ｚステージ ２４ 支持部材 ２５ 枢支ピン ２６ 軸部材 ２７，２８ 調整ねじ ２９ コイルスプリング ３０ レーザ光 ３１ａ，３１ｂ 反射光 ３２ 位置検出手段 ４１ 光軸 ４２ 可視カメラ（撮影手段） ４４ 補助治具 ５０ 気泡跡 ５１ 顔料粒子 ５２ 欠損部 ６１ 画像取り込み手段 ６２ 画像処理生成手段 ６３ 位置画像生成手段 ６４ 画像合成手段 ６５ モニタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松 田 敏 彦 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 岩 崎 秀 樹 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定物にレーザ光を照射するレーザ光
   源を含む投光系及び被測定物により反射される反射光を
   受光する受光素子を含む受光系を備えて三角測量法によ
   り所定基準位置から被測定物表面までの距離を測定する
   距離測定手段と、被測定物を保持する保持手段と、保持
   手段により保持された被測定物と距離測定手段との間に
   相対的移動を行わせる移動手段と、被測定物を撮影する
   撮影手段と、撮影手段により撮影された画像を表示する
   画像表示手段を備えて被測定物の三次元形状を特定する
   三次元形状測定装置であって、前記撮影手段と距離測定
   手段とは、撮影手段の光軸とレーザ光源から投光される
   レーザ光の光軸とが平行になるようにして一体的に固定
   されていることを特徴とする三次元形状測定装置。
2. 【請求項２】 前記保持手段の傾斜角を調整する傾斜角
   調整手段を有することを特徴とする請求項１記載の三次
   元形状測定装置。
3. 【請求項３】 前記画像表示手段は、撮影手段により撮
   影された画像の位置情報を表示することを特徴とする請
   求項１又は２記載の三次元形状測定装置。
4. 【請求項４】 前記移動手段は、保持手段を移動させる
   第１移動手段を有し、第１移動手段の位置を検出する位
   置検出手段から得られる情報に基づいて、前記画像の位
   置情報を表示することを特徴とする請求項３記載の三次
   元形状測定装置。