JPH11142109A - Three-dimensional measurement apparatus and tree-dimensional measurement method - Google Patents

Three-dimensional measurement apparatus and tree-dimensional measurement method

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JPH11142109A
JPH11142109A JP30734597A JP30734597A JPH11142109A JP H11142109 A JPH11142109 A JP H11142109A JP 30734597 A JP30734597 A JP 30734597A JP 30734597 A JP30734597 A JP 30734597A JP H11142109 A JPH11142109 A JP H11142109A
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light
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JP30734597A
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Japanese (ja)
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Akira Noudo
章 納土
Susumu Sudo
勧 寸土
Eiichi Hachitani
栄一 蜂谷
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a three-dimensional measurement apparatus and a three- dimensional measurement method which can accurately measure the height data on the surface of an object to be measured. SOLUTION: A three-dimensional sensor 101 and an arithmetic unit 107 are installed. The three-dimensional sensor 101 amplifies the information of a light receiving position and a received light amount of a laser beam of a PSD element receiving a reflected laser beam, by using a plurality of amplification factors, and the optimum information is selected from the amplified light receiving positions and the received light amounts by using an output conversion circuit. On the basis of the selected light receiving position and received light amount, the operation equipment 107 calculates and stores the height of unevenness of a surface to be measured. In the conventional method, the height of unevenness of the surface to be measured is calculated, on the basis of the light receiving position and the received light amount which are obtained by one kind of amplification factor. By selecting the height from the light receiving positions and light receiving amounts obtained by a plurality of the amplification factors, the height can be more accurately measured.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、被計測物の高さ情
報の計測を行う3次元計測装置、及び該3次元計測装置
にて実行される3次元計測方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-dimensional measuring device for measuring height information of an object to be measured, and a three-dimensional measuring method executed by the three-dimensional measuring device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図8は、従来の3次元計測装置15の構
成を示している。上記3次元計測装置15は、大別し
て、被計測物2の被計測面における凹凸高さを測定する
3次元センサ1と、該3次元センサ1の出力から上記凹
凸高さを演算する演算装置3とを備える。3次元センサ
1は、レーザ光の発光、受光素子を備えたライン走査型
の3次元計測用センサであり、ステージ11上に載置さ
れた被計測物2にレーザ光8を投光し、被計測物2の被
計測面上の凹凸高さを測定するものである。尚、3次元
センサ1自体は上述のようにライン走査型であり例えば
X方向に沿ってZ方向への高さの計測を行う、即ち2次
元の計測を行うもので、被計測物2の被計測面の全面に
わたる3次元の走査を行うため、上記ステージ11を上
記走査に直交する方向、例えばY方向へ移動させること
で被計測物2の全面を走査する。3次元センサ1の具体
的な構造を図9を参照して説明する。3次元センサ1
は、レーザ発信器21と、ポリゴンミラー22と,f−
θレンズ23と、原点検出センサ24と、PSD素子2
6と、及び出力変換回路27とを備える。
2. Description of the Related Art FIG. 8 shows a configuration of a conventional three-dimensional measuring device 15. The three-dimensional measuring device 15 is roughly divided into a three-dimensional sensor 1 for measuring the height of the unevenness on the surface to be measured of the object 2 to be measured, and a calculating device 3 for calculating the height of the unevenness from the output of the three-dimensional sensor 1. And The three-dimensional sensor 1 is a line scanning type three-dimensional measurement sensor having a light emitting and receiving element for laser light, and emits a laser beam 8 to an object 2 mounted on a stage 11 to receive a laser beam. The height of the unevenness on the surface to be measured of the measurement object 2 is measured. The three-dimensional sensor 1 itself is a line scanning type as described above, and measures the height in the Z direction, for example, along the X direction, that is, performs two-dimensional measurement. In order to perform three-dimensional scanning over the entire surface of the measurement surface, the entire surface of the workpiece 2 is scanned by moving the stage 11 in a direction orthogonal to the scanning, for example, in the Y direction. The specific structure of the three-dimensional sensor 1 will be described with reference to FIG. 3D sensor 1
Is a laser transmitter 21, a polygon mirror 22, and f-
θ lens 23, origin detection sensor 24, PSD element 2
6 and an output conversion circuit 27.

【0003】このような3次元センサ1は以下のように
動作する。レーザ発信器21より、照射されたレーザ光
25は、ポリゴンミラー22の反射面22aで反射しレ
ンズ23を通して、被計測物2側に照射される。ポリゴ
ンミラー22は矢印I方向へ回転するのでポリゴンミラ
ー22に入射するレーザ光25の角度は変化し、それに
よってレーザ光25を矢印II方向へ、被計測物2の被計
測面をライン上に照射することが可能になる。又、ポリ
ゴンミラー22を矢印I方向に回転させると、ポリゴン
ミラー22の反射面22aにて反射したレーザ光25
は、まず初めに原点検出センサ24に投光される。これ
がポリゴンミラー22の各反射面22aによる走査の原
点になっており、各反射面22aがある一定角度になっ
たとき、原点検出センサ24は原点信号28を出力す
る。レンズ23を介してレーザ光が被計測物2に投光さ
れた後に、被計測物2からの散乱光を、被計測物2の被
計測面2aにおける凹凸の高さを検出するためのPSD
素子26で検出し、PSD素子26は、高さ情報の元に
なるPSD出力信号31,32を出力変換回路27へ出
力する。出力変換回路27は、アナログ信号であるPS
D出力信号31,32をデジタル信号に変換する。
[0003] Such a three-dimensional sensor 1 operates as follows. The laser beam 25 emitted from the laser transmitter 21 is reflected by the reflection surface 22 a of the polygon mirror 22, and is emitted to the measured object 2 through the lens 23. Since the polygon mirror 22 rotates in the direction of arrow I, the angle of the laser beam 25 incident on the polygon mirror 22 changes, thereby irradiating the laser beam 25 in the direction of arrow II onto the line to be measured of the object 2 to be measured. It becomes possible to do. When the polygon mirror 22 is rotated in the direction of arrow I, the laser light 25 reflected on the reflection surface 22a of the polygon mirror 22 is rotated.
Is first emitted to the origin detection sensor 24. This is the origin of scanning by each reflection surface 22a of the polygon mirror 22, and when each reflection surface 22a reaches a certain angle, the origin detection sensor 24 outputs an origin signal 28. After the laser light is projected onto the measurement target 2 via the lens 23, the scattered light from the measurement target 2 is converted into a PSD for detecting the height of unevenness on the measurement target surface 2a of the measurement target 2.
The PSD element 26 outputs the PSD output signals 31 and 32, which are the basis of the height information, to the output conversion circuit 27. The output conversion circuit 27 outputs the analog signal PS
The D output signals 31 and 32 are converted into digital signals.

【0004】図10は、出力変換回路27の内部回路を
示している。PSD素子26は、上記反射したレーザ光
が照射されたPSD素子上の位置と、その受光量との各
々を電流として出力し、これが第1入力電流31と第2
入力電流32となって出力変換回路27に供給される。
出力変換回路27には、上記第1入力電流31及び第2
入力電流32にそれぞれ対応して、I/V変換器34,
35、アンプ36,37、A/D変換器38,39がそ
れぞれ設けられている。即ち、第1入力電流31は、I
/V変換器34で電圧に変換されアンプ36で電圧調整
された後に、クロック発生器42が送出する画像クロッ
ク33に従いA/D変換器38でデジタル信号に変換さ
れて出力データ40になる。同様に、第2入力電流32
は、I/V変換器35で電圧に変換されアンプ37で電
圧調整された後に、画像クロック33に従いA/D変換
器39でデジタル信号に変換され出力データ41にな
る。このような出力データ40と出力データ41とは演
算装置3へ送出され、演算装置3は、詳細後述のよう
に、出力データ40と出力データ41との比に基づきP
SD素子26上におけるレーザ光の照射位置を計算し、
該計算値に対し補正を行うことで上記高さデータを算出
する。尚、上記出力データ40と出力データ41との比
の算出は、演算装置3内の高さ計算部5にて実行する。
FIG. 10 shows an internal circuit of the output conversion circuit 27. The PSD element 26 outputs each of the position on the PSD element irradiated with the reflected laser light and the amount of received light as a current, which is a first input current 31 and a second input current.
The input current 32 is supplied to the output conversion circuit 27.
The output conversion circuit 27 includes the first input current 31 and the second
The I / V converters 34,
35, amplifiers 36 and 37, and A / D converters 38 and 39 are provided, respectively. That is, the first input current 31 is I
After being converted into a voltage by the / V converter 34 and adjusted by the amplifier 36, the data is converted into a digital signal by the A / D converter 38 in accordance with the image clock 33 sent from the clock generator 42, and becomes output data 40. Similarly, the second input current 32
Is converted into a voltage by the I / V converter 35 and adjusted by the amplifier 37, and then converted into a digital signal by the A / D converter 39 in accordance with the image clock 33 to become output data 41. The output data 40 and the output data 41 are sent to the arithmetic unit 3, and the arithmetic unit 3 outputs P based on the ratio between the output data 40 and the output data 41 as described later in detail.
The irradiation position of the laser beam on the SD element 26 is calculated,
The height data is calculated by correcting the calculated value. The calculation of the ratio between the output data 40 and the output data 41 is performed by the height calculator 5 in the arithmetic unit 3.

【0005】演算装置3は、3次元センサ1から送出さ
れる出力データ40と出力データ41とに基づき各種の
処理演算を行う。このような演算装置3には、3次元セ
ンサ1から供給される出力データ40と出力データ41
とを、上記凹凸の実際の高さ寸法に変換しさらに変換し
た上記高さ寸法の補正計算等を行う高さ計算部5と、3
次元センサ1のライン走査の原点を示す上記原点信号2
8である原点同期信号を水平方向の同期信号にして、画
像メモリ6へ供給するアドレスを発生するタイミング発
生回路4と、高さ計算部5から供給される高さデータ及
びタイミング発生回路4から供給される上記アドレスに
基づき、被計測物2の被計測面2aにおける上記凹凸を
3次元の画像データとして格納する画像メモリ6と、画
像メモリ6の上記画像データを元に画像処理を行うCP
U(中央演算処理装置)7とが含まれている。尚、ステ
ージ11の移動を停止すれば、画像メモリ6には2次元
での高さデータを蓄えることができる。
[0005] The arithmetic unit 3 performs various processing calculations based on output data 40 and output data 41 sent from the three-dimensional sensor 1. The output data 40 and the output data 41 supplied from the three-dimensional sensor 1 are provided in the arithmetic device 3.
Are converted into the actual height of the irregularities, and the height calculators 5 and 3 perform correction calculation and the like of the converted height.
The origin signal 2 indicating the origin of the line scanning of the dimension sensor 1
A timing generation circuit 4 for generating an address to be supplied to the image memory 6 by using the origin synchronization signal 8 as a horizontal synchronization signal and a height data supplied from the height calculation unit 5 and supplied from the timing generation circuit 4 Based on the address, the image memory 6 for storing the irregularities on the measurement surface 2a of the measurement object 2 as three-dimensional image data, and a CP for performing image processing based on the image data in the image memory 6
U (central processing unit) 7. If the movement of the stage 11 is stopped, two-dimensional height data can be stored in the image memory 6.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】図11及び図12は、
被測定物2の被計測面2aにおけるレーザ光の反射位置
によりPSD素子26における受光量がどのように変化
するかを示している。被測定物2の被計測面2aに存在
する例えば突部45の斜面46がPSD素子26の受光
面26aに向いているような場合、上記レンズ23を通
過したレーザ光48が斜面46を照射するときには、斜
面46にて反射しPSD素子26の受光面26aに入射
するレーザ光49の光量は大きくなる。一方、上記突部
45における斜面47であってPSD素子26の受光面
26aに対向していない斜面47をレーザ光48が照射
するときには、斜面47にて反射したレーザ光はほとん
ど上記受光面26aには入射せず、PSD素子26の受
光量はわずかである。このように被計測物2の被計測面
2aの形状に起因してPSD素子26の受光量が変化す
るが、PSD素子26の受光量が過剰なときには、上述
の出力変換回路27の出力データが飽和してしまうた
め、PSD素子26の受光面26aにおけるレーザ光の
照射位置を正確に計算することが不可能となり、正しい
検出を行うことはできない。一方、PSD素子26の受
光量が過小なときには、上述の出力変換回路27の出力
データが小さ過ぎるため、上記高さデータの計算精度が
劣化するばかりか、ノイズに対する影響が大きくなり、
正しい検出ができなくなる。又、PSD素子26におけ
る受光量を決定する要因としては、上述のように被計測
物2の被計測面2aの形状だけでなく、被計測物2の材
質によっても変化する。つまり、被計測物2の被計測面
2aの光反射率が高ければ、PSD素子26における受
光量は大きくなり、一方、上記光反射率が低ければ上記
受光量は小さくなる。被測定物2が例えば電子部品など
の場合、金属にてなるリードと、プラスチックにてなる
ボディとが混在しており、又、上記リードに着目して
も、その表面状態は、凹凸が大きい場合や、ほとんど鏡
面のように滑らかな場合、さらにはこれらが混在してい
る場合等、様々である。よって、PSD素子26におけ
るレーザ光の受光量が一部過飽和になったり、一部足り
なくなったりすることが起きやすく、その結果、上記高
さデータの正しい計測もしくは高精度な計測が行えなく
なるという問題がある。本発明はこのような問題点を解
決するためになされたもので、レーザ受光量の過飽和、
過不足をできるだけ減らすことで、被計測物の被計測面
における高さデータを正確に計測することができる3次
元計測装置、及び3次元計測方法を提供することを目的
とする。
FIG. 11 and FIG.
The figure shows how the amount of light received by the PSD element 26 changes depending on the reflection position of the laser beam on the measurement surface 2a of the measurement object 2. For example, when the slope 46 of the protrusion 45 present on the measurement surface 2a of the DUT 2 faces the light receiving surface 26a of the PSD element 26, the laser beam 48 passing through the lens 23 irradiates the slope 46. In some cases, the amount of laser light 49 reflected on the slope 46 and incident on the light receiving surface 26a of the PSD element 26 increases. On the other hand, when the laser beam 48 irradiates the inclined surface 47 of the projection 45 which is not facing the light receiving surface 26a of the PSD element 26, the laser light reflected by the inclined surface 47 is almost completely reflected on the light receiving surface 26a. Does not enter, and the amount of light received by the PSD element 26 is small. As described above, the amount of light received by the PSD element 26 changes due to the shape of the measurement surface 2a of the object 2 to be measured. When the amount of light received by the PSD element 26 is excessive, the output data of the output conversion circuit 27 Since the saturation occurs, it becomes impossible to accurately calculate the irradiation position of the laser beam on the light receiving surface 26a of the PSD element 26, and correct detection cannot be performed. On the other hand, when the amount of light received by the PSD element 26 is too small, the output data of the output conversion circuit 27 is too small, so that not only the calculation accuracy of the height data is deteriorated, but also the influence on the noise increases.
Correct detection cannot be performed. In addition, factors that determine the amount of light received by the PSD element 26 vary depending on not only the shape of the measurement surface 2a of the measurement object 2 but also the material of the measurement object 2 as described above. That is, if the light reflectance of the measured surface 2a of the measured object 2 is high, the amount of light received by the PSD element 26 increases, while if the light reflectance is low, the amount of received light decreases. When the device under test 2 is, for example, an electronic component, a lead made of metal and a body made of plastic are mixed, and even if the above-mentioned lead is focused on, the surface condition is large. There are various cases such as a case where the surface is almost smooth like a mirror surface and a case where these are mixed. Therefore, the amount of laser light received by the PSD element 26 is likely to be partially supersaturated or partially insufficient, and as a result, correct measurement or high-precision measurement of the height data cannot be performed. There is. The present invention has been made in order to solve such a problem, and the laser light receiving amount is oversaturated.
It is an object of the present invention to provide a three-dimensional measuring device and a three-dimensional measuring method that can accurately measure height data of a measurement object on a measurement surface by reducing excess and deficiency as much as possible.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の第1態様の3次
元計測装置は、被計測面にて反射したレーザ光を検出す
る光検出器と、上記被計測面の凹凸における高さを演算
する演算装置と、上記光検出器の出力情報を上記演算装
置へ供給する情報に変換する変換手段と、を備えた3次
元計測装置であって、上記変換手段は、上記光検出器の
出力情報を複数の各々異なる増幅率にて増幅する複数の
増幅手段と、上記増幅手段の出力情報の内、上記光検出
器における光量下限状態又は光量飽和状態以外の計測可
能状態にある出力情報を選択し上記演算装置へ送出する
データ切替手段と、を備えたことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a three-dimensional measuring apparatus comprising: a photodetector for detecting a laser beam reflected on a surface to be measured; A three-dimensional measuring device, comprising: a calculating device that converts the output information of the photodetector into information to be supplied to the calculating device. A plurality of amplifying means for amplifying the light at a plurality of different amplification factors, and among the output information of the amplifying means, select the output information in the measurable state other than the light quantity lower limit state or the light quantity saturation state in the photodetector. Data switching means for transmitting the data to the arithmetic device.

【0008】本発明の第2態様の3次元計測方法は、被
計測面にて反射したレーザ光を検出し、上記検出したレ
ーザ光を上記被計測面の凹凸における高さ情報に変換す
る、3次元計測方法であって、上記検出したレーザ光の
光量に対応した情報を複数の増幅率にて増幅し、上記検
出したレーザ光の光量に対応した情報が光量下限状態又
は光量飽和状態以外の計測可能状態にある出力情報を選
択して当該情報を上記高さ情報算出用とする、各工程を
備えたことを特徴とする。
A three-dimensional measuring method according to a second aspect of the present invention detects a laser beam reflected on a surface to be measured, and converts the detected laser beam into height information on the unevenness of the surface to be measured. A dimension measurement method, wherein information corresponding to the detected light amount of laser light is amplified at a plurality of amplification factors, and information corresponding to the detected light amount of laser light is measured in a state other than the light amount lower limit state or the light amount saturated state. The method includes the steps of selecting output information in a possible state and using the information for calculating the height information.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明の実施形態の3次元計測装
置、及び該3次元計測装置にて実行される3次元計測方
法について図を参照しながら以下に説明する。尚、各図
において同じ構成部分については同じ符号を付してい
る。又、本実施形態では、被計測物としてプリント基板
上に装着される電子部品を例に採るが、被計測物は上記
電子部品に限定されるものではない。又、上記「課題を
解決するための手段」の欄にて記載する、「光検出器」
の機能を果たす一例が本実施形態におけるPSD素子に
相当し、「変換手段」の機能を果たす一例が本実施形態
における出力変換回路に相当し、「増幅手段」の機能を
果たす一例が本実施形態における増幅器に相当し、「デ
ータ切替手段」の機能を果たす一例が本実施形態におけ
るデータ切替回路に相当する。又、本実施形態の3次元
計測装置100は、例えば、半導体素子の例えばQFP
(Quad Flat Gull Wing Leaded Package)におけるリー
ドについて、基準面からのリード浮き量を、約20〜3
0μm程度の精度で計測するために使用することができ
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A three-dimensional measuring apparatus according to an embodiment of the present invention and a three-dimensional measuring method executed by the three-dimensional measuring apparatus will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals. Further, in the present embodiment, an electronic component mounted on a printed circuit board is taken as an example of an object to be measured, but the object to be measured is not limited to the above electronic component. Also, the "photodetector" described in the section of "Means for Solving the Problems" above
Is equivalent to the PSD element in the present embodiment, an example that fulfills the function of “converting means” is equivalent to the output conversion circuit in the present embodiment, and one example that fulfills the function of “amplifying means” is the present embodiment. And an example that fulfills the function of “data switching means” corresponds to the data switching circuit in the present embodiment. The three-dimensional measuring apparatus 100 of the present embodiment is, for example, a semiconductor device such as a QFP.
(Lead in the Quad Flat Gull Wing Leaded Package)
It can be used to measure with an accuracy of about 0 μm.

【0010】図1は、本実施形態における3次元計測装
置100の構成を示している。該3次元計測装置100
は、大別して、被計測物102の被計測面102aにお
ける凹凸高さを測定する3次元センサ101と、該3次
元センサ101の出力に基づき上記凹凸高さを演算する
演算装置107とを備える。まず、3次元センサ101
について説明する。3次元センサ101は、レーザ光の
発光、受光素子を備えたライン走査型の3次元計測用セ
ンサであり、ステージ114上に載置された被計測物で
ある電子部品102にレーザ光103を投光し、電子部
品102の被計測面102a上の凹凸高さを測定するも
のである。尚、3次元センサ101自体は上述のように
ライン走査型であり例えばX方向に沿ってZ方向におけ
る高さの計測を行う、即ち2次元の計測を行うもので、
電子部品102の被計測面102a全面にわたる3次元
の走査を行うため、上記ステージ114を上記走査に直
交する方向、例えばY方向へ移動させることで電子部品
102の被計測面102a全面について走査する。3次
元センサ101の具体的な構造を図2及び図3を参照し
て説明する。即ち、3次元センサ101は、レーザ発信
器121と、ポリゴンミラー123と,f−θレンズ1
24と、原点検出センサ125と、PSD素子126
と、及び出力変換回路130とを備え、その大略構成は
従来の3次元センサ1の構成に同じであるが、出力変換
回路130内の構成が従来のものとは大きく異なる。上
記出力変換回路130は、3次元センサ101の出力と
して、出力データ104,105を送出する。尚、上記
出力変換回路130の構成及び動作については後述す
る。
FIG. 1 shows a configuration of a three-dimensional measuring apparatus 100 according to the present embodiment. The three-dimensional measuring device 100
Is roughly divided into a three-dimensional sensor 101 for measuring the height of the unevenness on the measured surface 102a of the measured object 102, and an arithmetic unit 107 for calculating the unevenness height based on the output of the three-dimensional sensor 101. First, the three-dimensional sensor 101
Will be described. The three-dimensional sensor 101 is a line scanning type three-dimensional measurement sensor including a light emitting and receiving element for laser light, and projects the laser light 103 onto an electronic component 102 which is an object to be measured mounted on a stage 114. The light is emitted to measure the height of the unevenness on the measurement surface 102a of the electronic component 102. Note that the three-dimensional sensor 101 itself is a line scanning type as described above, and measures the height in the Z direction, for example, along the X direction, that is, performs two-dimensional measurement.
In order to perform three-dimensional scanning over the entire surface to be measured 102a of the electronic component 102, the stage 114 is moved in a direction orthogonal to the scanning, for example, in the Y direction, so that the entire surface to be measured 102a of the electronic component 102 is scanned. The specific structure of the three-dimensional sensor 101 will be described with reference to FIGS. That is, the three-dimensional sensor 101 includes the laser transmitter 121, the polygon mirror 123, and the f-θ lens 1
24, an origin detection sensor 125, and a PSD element 126
, And an output conversion circuit 130, the general configuration of which is the same as the configuration of the conventional three-dimensional sensor 1, but the configuration inside the output conversion circuit 130 is significantly different from the conventional one. The output conversion circuit 130 sends output data 104 and 105 as the output of the three-dimensional sensor 101. The configuration and operation of the output conversion circuit 130 will be described later.

【0011】又、上記出力変換回路130を除いた3次
元センサ101における動作は、上述した従来の3次元
センサ1における動作に同様であるので、ここでは以下
のように略説する。レーザ発信器121より、照射され
たレーザ光122は、ポリゴンミラー123で反射し、
f−θレンズ124を通して、電子部品102方向に向
かう。レーザ光103が電子部品102に投射されその
反射光をPSD素子126で検出する。PSD素子12
6は、電子部品126の反射光の位置と光量に応じて電
流128及び電流129を出力する。電流128及び電
流129は出力変換回路130でデジタル値に変換さ
れ、それぞれ上記出力データ104と上記出力データ1
05になる。尚、ポリゴンミラー123を回転させるこ
とにより、レーザ光122を直線上に沿って照射するこ
とが可能になる。又、ポリゴンミラー123を、矢印の
方向に回転させると、まず初めに原点検出センサ125
にレーザ光122が投光される。これがポリゴンミラー
123の各面における原点になっており、上記各面があ
る一定角度になったときに原点信号106が出力され
る。
The operation of the three-dimensional sensor 101 excluding the output conversion circuit 130 is the same as the operation of the above-described conventional three-dimensional sensor 1, and will be briefly described below. The laser light 122 emitted from the laser transmitter 121 is reflected by the polygon mirror 123,
The light travels toward the electronic component 102 through the f-θ lens 124. Laser light 103 is projected on electronic component 102 and the reflected light is detected by PSD element 126. PSD element 12
6 outputs a current 128 and a current 129 according to the position and the amount of light reflected by the electronic component 126. The current 128 and the current 129 are converted into digital values by the output conversion circuit 130, and the output data 104 and the output data
05. By rotating the polygon mirror 123, it becomes possible to irradiate the laser beam 122 along a straight line. When the polygon mirror 123 is rotated in the direction of the arrow, first, the origin detection sensor 125
Is irradiated with a laser beam 122. This is the origin of each surface of the polygon mirror 123. When each of the surfaces reaches a certain angle, the origin signal 106 is output.

【0012】次に、上記出力変換回路130について図
4を参照して説明する。出力変換回路130には、上述
したように、PSD素子126から、電子部品126の
反射光の位置と光量に応じて電流128及び電流129
が供給されるとともに、クロック発生装置から画像クロ
ックが供給される。このような出力変換回路130は、
上記電流128及び上記電流129にそれぞれ対応し
て、I/V変換器131,132と、I/V変換器13
1,132にそれぞれ接続される増幅器133,134
と、増幅器133,134にそれぞれ接続されるA/D
変換器135,136と、A/D変換器135,136
に接続されるデータ切替回路137とを備える。
Next, the output conversion circuit 130 will be described with reference to FIG. As described above, the output conversion circuit 130 supplies the current 128 and the current 129 from the PSD element 126 in accordance with the position and amount of reflected light of the electronic component 126.
And an image clock is supplied from the clock generator. Such an output conversion circuit 130 is
The I / V converters 131 and 132 and the I / V converter 13 correspond to the current 128 and the current 129, respectively.
Amplifiers 133 and 134 respectively connected to
And A / Ds respectively connected to the amplifiers 133 and 134
Converters 135 and 136 and A / D converters 135 and 136
And a data switching circuit 137 connected to the

【0013】I/V変換器131,132は、電流を電
圧に変換するもので、PSD素子126から出力された
電流128はI/V変換器131にて電圧138にな
り、電流129はI/V変換器132にて電圧139に
なる。増幅器133,134は、本実施形態では、それ
ぞれ3つの増幅器133−1,133−2,133−3
及び増幅器134−1,134−2,134−3から構
成され、各増幅器はそれぞれ異なる増幅率を有する。即
ち、増幅器133−2及び増幅器134−2の増幅率が
「A」であるとき、増幅器133−1及び増幅器134
−1の増幅率は「A/10」に設定され、増幅器133
−3及び増幅器134−3の増幅率は「A×10」に設
定されている。尚、増幅器の数は上述の3に限定される
ものではなく、2以上であればよく、又、増幅率につい
ては上述の数値に限定されるものではない。このように
して、電圧138及び電圧139は、それぞれの増幅器
133,134にてそれぞれ異なった増幅度に増幅され
た後に、12ビットのA/D変換器135,136に供
給される。A/D変換器135,136も各増幅器13
3,134に対応して設けられており、A/D変換器1
35は、A/D変換器135−1,135−2,135
−3から構成され、A/D変換器136は、A/D変換
器136−1,136−2,136−3から構成され
る。よって、増幅器133−1,133−2,133−
3の各電圧値は、A/D変換器135−1,135−
2,135−3にて、画像クロック140に従い12ビ
ットのデジタルデータであるデータ141,142,1
43に変換され、増幅器134−1,134−2,13
4−3の各電圧値は、A/D変換器136−1,136
−2,136−3にて、画像クロック140に従い12
ビットのデジタルデータであるデータ144,145,
146に変換される。データ切替回路4は、同じ増幅率
にて作成されたデータ、即ち、データ141とデータ1
44、データ142とデータ145、データ143とデ
ータ146の3つのペアから最適なペアを選択し、デー
タ104及びデータ105として、即ち出力変換回路1
30の出力情報、即ち3次元センサ101の出力情報と
して演算装置107へ出力する。
The I / V converters 131 and 132 convert a current into a voltage. The current 128 output from the PSD element 126 becomes a voltage 138 by the I / V converter 131, and the current 129 becomes an I / V. The voltage becomes 139 in the V converter 132. In this embodiment, the amplifiers 133 and 134 are respectively three amplifiers 133-1, 133-2 and 133-3.
And amplifiers 134-1, 134-2, and 134-3, each having a different amplification factor. That is, when the amplification factors of the amplifier 133-2 and the amplifier 134-2 are “A”, the amplifier 133-1 and the amplifier 134
−1 is set to “A / 10” and the amplifier 133
−3 and the amplification factor of the amplifier 134-3 are set to “A × 10”. Note that the number of amplifiers is not limited to the above-mentioned three, but may be two or more, and the amplification factor is not limited to the above-mentioned numerical value. In this way, the voltages 138 and 139 are amplified by the amplifiers 133 and 134 to different degrees of amplification, respectively, and then supplied to the 12-bit A / D converters 135 and 136. A / D converters 135 and 136 are also connected to each amplifier 13.
3 and 134, and the A / D converter 1
35 is an A / D converter 135-1, 135-2, 135
-3, and the A / D converter 136 includes A / D converters 136-1, 136-2, and 136-3. Therefore, the amplifiers 133-1, 133-2, 133-
3 are the A / D converters 135-1 and 135-
At 2,135-3, data 141, 142, 1 which are 12-bit digital data in accordance with the image clock 140
43, and the amplifiers 134-1, 134-2, 13
The respective voltage values of 4-3 are A / D converters 136-1 and 136.
At −2, 136-3, 12 according to the image clock 140
Data 144, 145, which are digital data of bits
146. The data switching circuit 4 stores data generated with the same amplification factor, that is, data 141 and data 1
44, the data 142 and the data 145, and the data 143 and the data 146, and select an optimum pair from the three pairs.
The output information of the three-dimensional sensor 101 is output to the arithmetic unit 107 as output information of the three-dimensional sensor 101.

【0014】上述のデータ切替回路137の構成及び動
作について図5を参照して説明する。光量飽和検出回路
151〜156は、12ビットデータの最大値4095
が供給されたときに出力が“H"となり、それ以外では
“L"を出力する回路である。光量飽和検出回路151
には上記増幅率がA/10である増幅器133−1に接
続されるA/D変換器135−1の出力データ141が
供給され、又、光量飽和検出回路152にも上記増幅率
がA/10である増幅器134−1に接続されるA/D
変換器136−1の出力データ144が供給される。即
ち、光量飽和検出回路151,152には、3種類の増
幅率の内、最も低い増幅率にて生成された出力データ1
41,144が供給される。尚、これらの出力データ1
41,144は、最も低い増幅率にて生成されたデータ
であることから、PSD素子126の受光面においてレ
ーザ光の照度が高い場合に使用されるデータである。光
量飽和検出回路153には上記増幅率がAである増幅器
133−2に接続されるA/D変換器135−2の出力
データ142が供給され、又、光量飽和検出回路154
にも上記増幅率がAである増幅器134−2に接続され
るA/D変換器136−2の出力データ145が供給さ
れる。即ち、光量飽和検出回路153,154には、3
種類の増幅率の内、中間の増幅率にて生成された出力デ
ータ142,145が供給される。尚、これらの出力デ
ータ142,145は、中間の増幅率にて生成されたデ
ータであることから、PSD素子126の受光面におい
てレーザ光の照度が中間の場合に使用されるデータであ
る。光量飽和検出回路155には上記増幅率がA×10
である増幅器133−3に接続されるA/D変換器13
5−3の出力データ143が供給され、又、光量飽和検
出回路156にも上記増幅率がA×10である増幅器1
34−3に接続されるA/D変換器136−3の出力デ
ータ146が供給される。即ち、光量飽和検出回路15
5,156には、3種類の増幅率の内、最も高い増幅率
にて生成された出力データ143,146が供給され
る。尚、これらの出力データ143,146は、最も高
い増幅率にて生成されたデータであることから、PSD
素子126の受光面においてレーザ光の照度が低い場合
に使用されるデータである。
The configuration and operation of the data switching circuit 137 will be described with reference to FIG. The light intensity saturation detection circuits 151 to 156 have a maximum value of 4095 of 12-bit data.
Is "H" when this signal is supplied, and "L" otherwise. Light intensity saturation detection circuit 151
Is supplied with the output data 141 of the A / D converter 135-1 connected to the amplifier 133-1 having the amplification factor of A / 10, and the light intensity saturation detection circuit 152 has the amplification factor of A / D. A / D connected to amplifier 134-1 which is 10
The output data 144 of the converter 136-1 is supplied. That is, the output data 1 generated at the lowest amplification rate among the three amplification rates is output to the light intensity saturation detection circuits 151 and 152.
41 and 144 are supplied. Note that these output data 1
Data 41 and 144 are data generated at the lowest amplification rate, and are used when the illuminance of the laser light on the light receiving surface of the PSD element 126 is high. The output data 142 of the A / D converter 135-2 connected to the amplifier 133-2 having the amplification factor A is supplied to the light intensity saturation detection circuit 153.
Also, the output data 145 of the A / D converter 136-2 connected to the amplifier 134-2 having the amplification factor A is supplied. That is, the light intensity saturation detection circuits 153 and 154
Output data 142 and 145 generated at an intermediate amplification rate among the types of amplification rates are supplied. Since these output data 142 and 145 are data generated at an intermediate amplification factor, they are data used when the illuminance of the laser light on the light receiving surface of the PSD element 126 is intermediate. The amplification factor is A × 10 in the light intensity saturation detection circuit 155.
A / D converter 13 connected to amplifier 133-3
The output data 143 of 5-3 is supplied to the amplifier 1 and the amplification factor is A × 10 to the light intensity saturation detection circuit 156.
The output data 146 of the A / D converter 136-3 connected to 34-3 is supplied. That is, the light intensity saturation detection circuit 15
5, 156 are supplied with output data 143 and 146 generated at the highest amplification rate among the three types of amplification rates. Since these output data 143 and 146 are data generated at the highest amplification rate,
This data is used when the illuminance of the laser beam on the light receiving surface of the element 126 is low.

【0015】これらの光量飽和検出回路151〜156
において、同じ増幅率にて増幅されたデータが供給され
る光量飽和検出回路がそれぞれOR回路161〜163
に接続される。即ち、光量飽和検出回路151,152
がOR回路161に接続され、光量飽和検出回路15
3,154がOR回路162に接続され、光量飽和検出
回路155,156がOR回路163に接続される。
These light intensity saturation detection circuits 151 to 156
, The light intensity saturation detection circuits to which the data amplified at the same amplification factor are supplied are OR circuits 161 to 163, respectively.
Connected to. That is, the light intensity saturation detection circuits 151 and 152
Is connected to the OR circuit 161 and the light intensity saturation detection circuit 15
3 and 154 are connected to the OR circuit 162, and the light intensity saturation detection circuits 155 and 156 are connected to the OR circuit 163.

【0016】又、光量下限検出回路157,158は、
これ以上小さなデータでは計算精度がでない、もしくは
ノイズの影響が大きくなりすぎるという光量の下限を検
出する回路であり、本実施形態では供給されるデータの
デジタル値が100以下であるときに“H"を出力し、
それ以外では“L"を出力する回路である。このような
光量下限検出回路157,158には、上記増幅率の
内、最大であるA×10の増幅率にてなる上記出力デー
タ143,146、即ち、PSD素子126の受光面に
おいてレーザ光の照度が低い場合に使用されるデータ1
43,146がそれぞれ供給される。さらに、光量下限
検出回路157,158の出力側にはOR回路164が
接続される。
The light amount lower limit detection circuits 157 and 158
This is a circuit for detecting the lower limit of the amount of light such that the calculation accuracy is not high for data smaller than this or the influence of noise becomes too large. In this embodiment, when the digital value of the supplied data is 100 or less, “H” is set. And output
Otherwise, it is a circuit that outputs "L". The light amount lower limit detection circuits 157 and 158 have the output data 143 and 146 having the maximum amplification factor of A × 10 among the amplification factors, that is, the laser light on the light receiving surface of the PSD element 126. Data 1 used when illuminance is low
43 and 146 are supplied respectively. Further, an OR circuit 164 is connected to the output side of the light quantity lower limit detection circuits 157 and 158.

【0017】セレクタ171〜178は、12ビットの
バスを切り替える回路で、S端子に“H"レベルが供給
されたときには端子Aに接続されているバスを選択し、
“L"レベルが供給されたときには端子Bに接続されて
いるバスを選択する。具体的には、セレクタ171,1
75について、上記端子Aには上記増幅率Aにて生成さ
れた出力データ142,145が供給され、上記端子B
には上記増幅率A×10にて生成された出力データ14
3,146が供給され、上記端子Sには上記OR回路1
63の出力データが供給される。このような状態におい
て、例えばセレクタ171,175では、OR回路16
3からHレベルの信号が端子Sに供給されたときには、
上記出力データ142,145が選択され、OR回路1
63からLレベルの信号が端子Sに供給されたときに
は、上記出力データ143,146が選択される。この
動作を機能的に説明すると、セレクタ171,175に
おいて、OR回路163からHレベルの信号が出力され
るとき、つまり本実施形態にて最大の増幅率にて生成さ
れた出力データ143,146、即ち、PSD素子12
6の受光面においてレーザ光の照度が低い場合に使用さ
れるデータ143,146が光量飽和と判断されたとき
には、上記増幅率を一段落とした、本実施形態では中間
の増幅率にて生成された出力データ142,145、即
ち、PSD素子126の受光面においてレーザ光の照度
が中間の場合に使用されるデータ142,145を選択
する。一方、OR回路163からLレベルの信号が出力
されるとき、つまり上記出力データ143,146が光
量飽和状態ではないとき、即ち現状の増幅率のままでP
SD素子126の受光面におけるレーザ光の照度が適切
であるときには、そのまま上記出力データ143,14
6を選択する。
The selectors 171 to 178 are circuits for switching a 12-bit bus, and when the “H” level is supplied to the S terminal, select the bus connected to the terminal A.
When the “L” level is supplied, the bus connected to the terminal B is selected. Specifically, the selectors 171, 1
75, the terminal A is supplied with the output data 142 and 145 generated at the amplification factor A, and the terminal B
Is the output data 14 generated at the amplification factor A × 10.
3,146 are supplied, and the OR circuit 1 is connected to the terminal S.
63 output data are provided. In such a state, for example, in the selectors 171 and 175, the OR circuit 16
When an H level signal from 3 is supplied to the terminal S,
The output data 142 and 145 are selected, and the OR circuit 1
When an L-level signal is supplied from 63 to the terminal S, the output data 143 and 146 are selected. Functionally describing this operation, the selectors 171 and 175 output the H level signal from the OR circuit 163, that is, the output data 143 and 146 generated at the maximum amplification rate in the present embodiment. That is, the PSD element 12
When the data 143 and 146 used when the illuminance of the laser light is low on the light receiving surface of No. 6 are determined to be light quantity saturation, the above amplification factor is set as one paragraph. The output data 142, 145, that is, the data 142, 145 used when the illuminance of the laser beam is intermediate on the light receiving surface of the PSD element 126 is selected. On the other hand, when an L-level signal is output from the OR circuit 163, that is, when the output data 143 and 146 are not in the light amount saturation state, that is, when the current amplification factor is maintained, P
When the illuminance of the laser beam on the light receiving surface of the SD element 126 is appropriate, the output data 143, 14
Select 6.

【0018】以後、セレクタ172,176、セレクタ
173,177、セレクタ174,178の順に、OR
回路162、OR回路164、OR回路161の出力レ
ベルに基づき、それぞれのセレクタにおいて上記端子A
又は端子Bの選択が順次なされていく。尚、セレクタ1
72,176の端子Bには、セレクタ171,175に
て選択された出力データが供給され、セレクタ173,
177の端子Bには、セレクタ172,176にて選択
された出力データが供給され、セレクタ174,178
の端子Bには、セレクタ173,177にて選択された
出力データが供給される。又、セレクタ173,177
において、端子Aが選択されたとき、即ち、最大の増幅
率にて生成された出力データ143,146、即ち、P
SD素子126の受光面においてレーザ光の照度が低い
場合に使用されるデータ143,146であっても光量
が少ないと判断されたときには、端子Aのデータを強制
的にゼロに設定する。又、セレクタ174,178にお
いて、端子Aが選択されたとき、即ち、最小の増幅率に
て生成された出力データ141,144、即ち、PSD
素子126の受光面においてレーザ光の照度が高い場合
に使用されるデータ141,144であっても光量が多
すぎると判断されたときには、端子Aのデータを強制的
に、12ビットデータの最大値である「4095」に設
定する。
Thereafter, the OR operation is performed in the order of the selectors 172 and 176, the selectors 173 and 177, and the selectors 174 and 178.
Based on the output levels of the circuit 162, the OR circuit 164, and the OR circuit 161, the terminal A
Alternatively, the selection of the terminal B is sequentially performed. The selector 1
Output data selected by the selectors 171 and 175 are supplied to terminals B of 72 and 176,
The output data selected by the selectors 172 and 176 is supplied to a terminal B of the selector 177.
The terminal B is supplied with the output data selected by the selectors 173 and 177. Also, selectors 173 and 177
, When the terminal A is selected, that is, the output data 143 and 146 generated at the maximum amplification rate, that is, P
If it is determined that the amount of light is small even for the data 143 and 146 used when the illuminance of the laser beam is low on the light receiving surface of the SD element 126, the data at the terminal A is forcibly set to zero. Further, when the terminal A is selected by the selectors 174 and 178, that is, the output data 141 and 144 generated at the minimum amplification rate, that is, the PSD
Even if the data 141 and 144 used when the illuminance of the laser beam is high on the light receiving surface of the element 126 is determined to be too large, the data at the terminal A is forcibly changed to the maximum value of the 12-bit data. Is set to “4095”.

【0019】このようなデータ切替回路137におけ
る、より具体的な動作を図6に示すタイミングチャート
を用いて説明する。尚、OR回路163の出力信号を信
号181とし、OR回路162の出力信号を信号182
とし、OR回路164の出力信号を信号183とし、O
R回路161の出力信号を信号184とする。画像クロ
ック単位で〜の5種類のデータパターンがあり、各
々が違った動作を行う。まずの区間では、増幅率の1
番大きいA×10の増幅率にて生成される出力データ1
43とデータ146とが、光量下限の値である100よ
り大きく、かつ光量飽和の値である4095でもないの
で、OR回路163の信号181及びOR回路164の
信号183はともに“L"レベルになる。よって、セレ
クタ171,175では端子Bが選択され、セレクタ1
72,176の端子Bには出力データ143,146が
供給される。又、セレクタ173,177でも端子Bが
選択される。さらに、Aの増幅率及びA/10の増幅率
にて生成される出力データ142,145、及び出力デ
ータ141,144は、上記光量飽和に達していないの
で、OR回路162及びOR回路161の信号182及
び信号184は“L"レベルになる。よって、セレクタ
172,176では端子Bが選択され、セレクタ17
3,177の端子Bには出力データ143,146が供
給される。セレクタ173,177では上述のように端
子Bが選択されることから、セレクタ174,178の
端子Bには出力データ143,146が供給される。セ
レクタ174,178では端子Bが選択されることか
ら、データ切替回路137の出力データ104,105
にはそれぞれ出力データ143、出力データ146が選
択され出力される。
A more specific operation of the data switching circuit 137 will be described with reference to a timing chart shown in FIG. The output signal of the OR circuit 163 is a signal 181 and the output signal of the OR circuit 162 is a signal 182.
And the output signal of the OR circuit 164 is signal 183,
The output signal of the R circuit 161 is referred to as a signal 184. There are five types of data patterns (1) to (5) in image clock units, and each performs a different operation. In the first section, the amplification factor is 1
Output data 1 generated with the largest A × 10 amplification factor
Since 43 and the data 146 are larger than the lower limit of light amount 100 and are not 4095 which is the light saturation value, both the signal 181 of the OR circuit 163 and the signal 183 of the OR circuit 164 become “L” level. . Therefore, the selector 171 and 175 select the terminal B, and the selector 1
Output data 143 and 146 are supplied to terminals B of 72 and 176. The terminals B are also selected by the selectors 173 and 177. Further, since the output data 142 and 145 and the output data 141 and 144 generated at the amplification factor of A and the amplification factor of A / 10 have not reached the light amount saturation, the signals of the OR circuit 162 and the OR circuit 161 are output. 182 and the signal 184 become “L” level. Accordingly, the terminal B is selected in the selectors 172 and 176, and the selector 17
Output data 143 and 146 are supplied to terminals B of 3,177. Since the terminals B are selected in the selectors 173 and 177 as described above, the output data 143 and 146 are supplied to the terminals B of the selectors 174 and 178. Since the terminal B is selected by the selectors 174 and 178, the output data 104 and 105 of the data switching circuit 137 are output.
Output data 143 and output data 146 are selected and output.

【0020】の区間では、出力データ143及び出力
データ146はともに光量下限の値である100以下で
ないので、信号183は“L"レベルになる。一方、出
力データ143は、光量飽和の値である4095であり
光量飽和状態であるため、信号181は“H"レベルに
なる。出力データ141、出力データ142、出力デー
タ144及び出力データ145は、上記光量飽和に達し
ていないので、信号182及び信号184は“L"レベ
ルになる。よって、セレクタ171,175では端子A
が選択され、セレクタ172,176、セレクタ17
3,177、セレクタ174,178では端子Bがそれ
ぞれ選択される。したがって、出力データ104及び出
力データ105には、それぞれ出力データ142及び出
力データ145が選択され出力される。
In the section of, both the output data 143 and the output data 146 are not lower than the lower limit of the light amount, that is, 100, so that the signal 183 becomes “L” level. On the other hand, the output data 143 is 4095, which is the light intensity saturation value, and is in the light intensity saturated state, so that the signal 181 becomes “H” level. Since the output data 141, the output data 142, the output data 144, and the output data 145 have not reached the above-mentioned light intensity saturation, the signals 182 and 184 become “L” level. Therefore, in the selectors 171 and 175, the terminal A
Are selected, and the selectors 172 and 176 and the selector 17
3, 177 and the selectors 174, 178 select the terminal B, respectively. Therefore, the output data 142 and the output data 145 are selected and output as the output data 104 and the output data 105, respectively.

【0021】の区間では、出力データ143及び出力
データ146はともに上記100以下でないので、信号
183は“L"になる。一方、出力データ143、出力
データ145及び出力データ146は、上記4095で
あり光量飽和状態であるため、信号181及び信号18
2は“H"レベルとなる。出力データ141及び出力デ
ータ144は、上記光量飽和状態に達していないので、
信号184は“L"レベルになる。よって、セレクタ1
71,175、セレクタ172,176では端子Aが選
択され、セレクタ173,177、セレクタ174,1
78では端子Bがそれぞれ選択される。したがって、出
力データ104及び出力データ105には、それぞれデ
ータ141、データ144が選択され出力される。
In the section (1), since both the output data 143 and the output data 146 are not 100 or less, the signal 183 becomes "L". On the other hand, since the output data 143, the output data 145, and the output data 146 are the above-mentioned 4095 and are in the light amount saturated state, the signal 181 and the signal 18
2 becomes "H" level. Since the output data 141 and the output data 144 have not reached the light amount saturation state,
The signal 184 becomes "L" level. Therefore, selector 1
The terminal A is selected by the selectors 171 and 175 and the selectors 172 and 176.
At 78, the terminals B are respectively selected. Therefore, data 141 and data 144 are selected and output as output data 104 and output data 105, respectively.

【0022】の区間では、出力データ146が上記1
00以下なので、信号183は“H"レベルになる。
又、出力データ143及び出力データ146、並びに出
力データ142及び出力データ145も上記100以下
なので、信号181、信号182は“L"レベルにな
る。又、出力データ141及び出力データ144は、上
記光量飽和状態に達していないため、信号184は
“L"レベルになる。よって、セレクタ171,17
5、セレクタ172,176では端子Bが選択される。
一方、セレクタ173,177では端子Aが選択され、
セレクタ174,178では端子Bがそれぞれ選択され
る。したがって、出力データ104及び出力データ10
5には、ともに“0"が選択され、出力される。信号1
83が“H"レベルかつ信号184が“L"レベルのとき
には、このように固定値“0"が強制的に出力される。
の区間では、出力データ144が光量飽和に達してい
るので、出力データ104及び出力データ105は、と
もに“4095"が強制的に選択され出力される。この
ように信号184が“H"レベルのときには固定値“4
095"が出力される。
In the section (1), the output data 146 is
Since it is 00 or less, the signal 183 becomes “H” level.
Further, the output data 143 and the output data 146, and the output data 142 and the output data 145 are also 100 or less, so that the signals 181 and 182 become "L" level. In addition, since the output data 141 and the output data 144 have not reached the above-mentioned light-saturation state, the signal 184 becomes “L” level. Therefore, the selectors 171 and 17
5. The terminal B is selected by the selectors 172 and 176.
On the other hand, the selector 173, 177 selects the terminal A,
Terminals B are selected by the selectors 174 and 178, respectively. Therefore, the output data 104 and the output data 10
5, "0" is selected and output. Signal 1
When the signal 83 is at the “H” level and the signal 184 is at the “L” level, the fixed value “0” is forcibly output in this manner.
Since the output data 144 has reached the light amount saturation in the section of, “4095” is forcibly selected and output for both the output data 104 and the output data 105. As described above, when the signal 184 is at the “H” level, the fixed value “4” is set.
095 "is output.

【0023】次に、演算装置107について説明する。
演算装置107は、3次元センサ101から送出される
上記出力データ104,105,106に基づき各種の
処理演算を行う。このような演算装置3には、3次元セ
ンサ101から供給される出力データ104と出力デー
タ105とを、上記凹凸の実際の高さ寸法に変換しさら
に変換した上記高さ寸法の補正計算等を行う高さ計算部
108と、3次元センサ101のライン走査の原点を示
す原点同期信号106を水平方向の同期信号にして、画
像メモリ110へ供給するアドレス113を発生するア
ドレス発生部109と、高さ計算部108から供給され
る高さデータ112及びアドレス発生部109から供給
される上記アドレス113に基づき、被計測物102の
被計測面102aにおける上記凹凸を3次元の画像デー
タとして格納する画像メモリ110と、画像メモリ11
0の上記画像データを元に画像処理を行う演算処理部1
11とが含まれている。尚、ステージ114の移動を停
止すれば、画像メモリ110には2次元での高さデータ
を蓄えることができる。又、上記実際の高さ寸法とは、
本実施形態における3次元計測装置100が計測し得る
範囲内の基準となる高さから、計測対象物のレーザ光が
あたる被測定面までの距離を言う。
Next, the arithmetic unit 107 will be described.
The arithmetic unit 107 performs various processing calculations based on the output data 104, 105, and 106 sent from the three-dimensional sensor 101. The arithmetic unit 3 converts the output data 104 and the output data 105 supplied from the three-dimensional sensor 101 into the actual height of the irregularities, and further calculates the corrected height. A height calculating unit 108 for performing the operation; an origin synchronizing signal 106 indicating the origin of the line scanning of the three-dimensional sensor 101 as a horizontal synchronizing signal; an address generating unit 109 for generating an address 113 to be supplied to the image memory 110; An image memory for storing the irregularities on the measurement surface 102a of the measurement object 102 as three-dimensional image data based on the height data 112 supplied from the height calculation unit 108 and the address 113 supplied from the address generation unit 109 110 and image memory 11
Arithmetic processing unit 1 for performing image processing based on the image data of 0
11 are included. If the movement of the stage 114 is stopped, two-dimensional height data can be stored in the image memory 110. Also, the above actual height dimension is
The distance from a reference height within a range that can be measured by the three-dimensional measuring apparatus 100 in the present embodiment to a surface to be measured on which a laser beam of a measurement target is irradiated.

【0024】上記高さ計算部108について図7を参照
して説明する。高さ計算部108は、演算部191と、
光量飽和検出回路192と、光量下限検出回路193
と、データ選択回路194とを備える。演算部191に
は、3次元センサ101から出力される、上述の出力デ
ータ104及び出力データ105が供給され、演算部1
91は出力データ104及び出力データ105に基づき
電子部品102の被計測面102aにおける凹凸の実際
の高さを計算して、補正を行い、その結果をデータ選択
回路194における端子Aに出力する。但し、その結果
出力は8ビットであり、1〜254の値である。光量飽
和検出回路192にも、上述の出力データ104及び出
力データ105が供給され、光量飽和検出回路192は
出力データ104及び出力データ105がともに上記
“4095"の値のときに“H"レベルの信号を、それ以
外では“L"レベルの信号をデータ選択回路194にお
ける端子sbへ出力する。光量下限検出回路193にも
上述の出力データ104及び出力データ105が供給さ
れ、光量下限検出回路193は、出力データ104及び
出力データ105がともに“0"の値のときに“H"レベ
ルの信号を、それ以外では“L"レベルの信号をデータ
選択回路194における端子scへ出力する。データ選
択回路194は、8ビットのバスの切替回路であり、上
記端子sb及び上記端子scに供給される信号レベルに
基づき、端子A、端子B、端子Cに供給されているデー
タを選択する。尚、端子Bには“0”の値が、端子Cに
は“255”の値がそれぞれ供給されている。このよう
なデータ選択回路194では、端子sbに供給される、
光量飽和検出回路192の出力レベルが“H"のとき、
端子Bに供給されている“255”の値が選択され、端
子scに供給される、光量下限検出回路193の出力レ
ベルが“H"のとき、端子Cに供給されている“0”の
値が選択され、端子sb及び端子scにともに“L"レベ
ルの信号が供給されるとき、端子Aに供給されている演
算部191の出力信号が選択される。
The height calculator 108 will be described with reference to FIG. The height calculation unit 108 includes an operation unit 191 and
Light intensity saturation detection circuit 192 and light intensity lower limit detection circuit 193
And a data selection circuit 194. The above-described output data 104 and output data 105 output from the three-dimensional sensor 101 are supplied to the arithmetic unit 191.
The reference numeral 91 calculates the actual height of the irregularities on the measured surface 102 a of the electronic component 102 based on the output data 104 and the output data 105, corrects the height, and outputs the result to the terminal A of the data selection circuit 194. However, the result output is 8 bits and has a value of 1 to 254. The output data 104 and the output data 105 described above are also supplied to the light intensity saturation detection circuit 192. When the output data 104 and the output data 105 both have the value “4095”, the light intensity saturation detection circuit 192 outputs the “H” level signal. Otherwise, an “L” level signal is output to the terminal sb of the data selection circuit 194. The output data 104 and the output data 105 described above are also supplied to the light quantity lower limit detection circuit 193. The light quantity lower limit detection circuit 193 outputs an “H” level signal when both the output data 104 and the output data 105 are “0”. Otherwise, an "L" level signal is output to the terminal sc in the data selection circuit 194. The data selection circuit 194 is an 8-bit bus switching circuit, and selects data supplied to the terminals A, B, and C based on the signal levels supplied to the terminals sb and sc. A value of “0” is supplied to the terminal B, and a value of “255” is supplied to the terminal C. In such a data selection circuit 194, the data is supplied to the terminal sb.
When the output level of the light intensity saturation detection circuit 192 is “H”,
When the value of “255” supplied to the terminal B is selected and the output level of the light quantity lower limit detection circuit 193 supplied to the terminal sc is “H”, the value of “0” supplied to the terminal C Is selected, and when an “L” level signal is supplied to both the terminals sb and sc, the output signal of the arithmetic unit 191 supplied to the terminal A is selected.

【0025】従って、上述の図6における上記の区間
では、出力データ104及び出力データ105がともに
上記“0"であるので、光量下限検出回路193は“H"
レベルを上記端子scに出力し、データ選択回路6は端
子Cを選択する。よって、データ選択回路194から送
出される高さデータ112には固定値の“0"が現れ
る。一方、図6における上記の区間では、出力データ
104及び出力データ105がともに“4095"であ
るので、光量飽和検出回路192が“H"レベルを端子
sbへ出力し、データ選択回路194は端子Bを選択す
る。よって上記高さデータ112は固定値の“255"
となる。又、図6における上記〜の区間では、出力
データ104及び出力データ105に基づき上記端子A
が選択され、演算部191の計算結果がデータ選択回路
194から上記高さデータ112として出力される。上
述のように、画像メモリ110には1〜254の値が記
憶され、これらの値はそれぞれ高さ情報に対応するもの
であり、これらの値を演算することで基準面から被測定
面までの距離を得ることができる。
Accordingly, in the above-mentioned section in FIG. 6, since the output data 104 and the output data 105 are both “0”, the light quantity lower limit detection circuit 193 is set to “H”.
The level is output to the terminal sc, and the data selection circuit 6 selects the terminal C. Therefore, a fixed value “0” appears in the height data 112 sent from the data selection circuit 194. On the other hand, in the above section in FIG. 6, since both the output data 104 and the output data 105 are “4095”, the light intensity saturation detection circuit 192 outputs “H” level to the terminal sb, and the data selection circuit 194 outputs the terminal B Select Therefore, the height data 112 has a fixed value of “255”.
Becomes In the above-mentioned section (1) to (4) in FIG.
Is selected, and the calculation result of the arithmetic unit 191 is output from the data selection circuit 194 as the height data 112. As described above, the values 1 to 254 are stored in the image memory 110, and these values respectively correspond to the height information. By calculating these values, the values from the reference plane to the measured plane are calculated. You can get the distance.

【0026】これらの高さデータ112は、画像メモリ
110に蓄えられる。よって画像メモリ110の値を確
認することで、その値が1〜254の範囲内であれば正
常な計算結果であると判断ができる。一方、その値が0
ならば光量が不足しており、255ならば光量が飽和し
ており、つまりエラーデータと判断できる。したがっ
て、演算処理部111にて上記エラーデータを除く処理
を行えば、正確な高さ計測が可能になる。
The height data 112 is stored in the image memory 110. Therefore, by checking the value of the image memory 110, if the value is in the range of 1 to 254, it can be determined that the calculation result is normal. On the other hand, if its value is 0
If it is, the light quantity is insufficient, and if it is 255, the light quantity is saturated, that is, it can be determined that it is error data. Therefore, if the processing excluding the error data is performed by the arithmetic processing unit 111, accurate height measurement can be performed.

【0027】以上説明したように構成される、本実施形
態の3次元計測装置100における動作を説明する。被
計測物である電子部品102がステージ114上に載置
され、上述したようにポリゴンミラー123を矢印方向
に回転させることで、電子部品102の被計測面102
aをレーザ光103がX方向に走査する。このとき走査
開始時点にて、当該走査の原点が原点検出センサ125
にて検出される。上記走査により被計測面102aにて
反射したレーザ光は、PSD素子126にて受光され、
その受光位置と受光量とを電流128,129として出
力変換回路130に送出する。出力変換回路130で
は、詳細上述したように、上記電流128,129をそ
れぞれ電圧に変換した後、それぞれの電圧を複数の増幅
器を用いて種々に増幅する。このように種々に増幅され
デジタル値に変換された電圧値の中からデータ切替回路
137にて最適な電圧値が選択され、選択されたデータ
は、3次元センサ101の出力データ104,105と
して演算装置107の高さ計算部108へ送出される。
詳細上述したように、演算装置107では、上記出力デ
ータ104,105に基づき、被計測面102aにおけ
る凹凸の高さ情報が画像メモリ110に記録されてい
く。このようにしてX方向に沿って一つの走査が終了
し、次に、ステージ114をY方向に所定量移動させた
後、再びポリゴンミラー123の回転によるX方向への
走査を開始する。以後、上述のX方向への走査、計測、
Y方向への移動を繰り返すことで、電子部品102の被
計測面102aの全面について、凹凸の高さを計測して
いく。
The operation of the three-dimensional measuring apparatus 100 according to the present embodiment configured as described above will be described. The electronic component 102 to be measured is placed on the stage 114, and the polygon mirror 123 is rotated in the arrow direction as described above, so that the measurement surface 102 of the electronic component 102 is
a is scanned in the X direction by the laser beam 103. At this time, when the scanning is started, the origin of the scanning is set to the origin detection sensor 125.
It is detected by. The laser light reflected by the surface to be measured 102a by the above scanning is received by the PSD element 126,
The light receiving position and the light receiving amount are sent to the output conversion circuit 130 as currents 128 and 129. As described in detail above, the output conversion circuit 130 converts the currents 128 and 129 into voltages, and then amplifies the voltages using a plurality of amplifiers. The optimum voltage value is selected by the data switching circuit 137 from the voltage values thus variously amplified and converted into digital values, and the selected data is calculated as output data 104 and 105 of the three-dimensional sensor 101. The data is sent to the height calculator 108 of the device 107.
Details As described above, the arithmetic unit 107 records the height information of the unevenness on the surface to be measured 102a in the image memory 110 based on the output data 104 and 105. Thus, one scan is completed along the X direction. Next, after the stage 114 is moved by a predetermined amount in the Y direction, scanning in the X direction by rotation of the polygon mirror 123 is started again. Thereafter, scanning in the X direction, measurement,
By repeating the movement in the Y direction, the height of the unevenness is measured for the entire surface to be measured 102a of the electronic component 102.

【0028】以上説明したように、本実施形態の3次元
計測装置100では、PSD素子126の出力を、A
倍、A/10倍、A×10倍と、3つの異なる増幅率に
て増幅した後、これらの内で最適な値を検出するように
構成したことから、従来の単一の増幅率による検出に比
べ、レーザ光の反射率の低い状態から高い状態まで広い
範囲で検出が可能になる。よって、増幅率の異なる増幅
器の数を増すことで、より広い範囲の検出が可能とな
る。又、図5を参照し上述したように、高い増幅率にて
生成されたデータから低い増幅率にて生成されたデータ
へ、セレクタ171〜178を利用して、段階的に順
次、最適データの選別がなされるので、光量飽和してい
ない範囲で、高さ計算に必要な出力データの内、最も大
きなデータを自動的に選択することができる。よって、
3次元センサ101が送出する出力データの有効値が大
きくなり、したがって計算精度も向上する。さらに、図
5に示すセレクタ173,177、セレクタ174,1
78を備えたことで、PSD素子126にて光量が飽和
した場合や光量が下限以下になった場合には、高さ計算
値に関係なく高さデータを強制的にエラー符号に変換す
る。よって、演算装置107における演算処理部111
にて、画像メモリ110に記憶されている画像情報にエ
ラーデータが含まれるか否かを判断することができ、高
さ算出や位置計算といった演算処理に誤ったデータを用
いることはなくなる。
As described above, in the three-dimensional measuring apparatus 100 of the present embodiment, the output of the PSD element 126 is
After amplification at three different amplification rates, such as 1 ×, A / 10 ×, and A × 10 ×, an optimum value is detected among these. As compared with the above, detection can be performed in a wider range from a state where the reflectance of the laser beam is low to a state where the reflectance is high. Therefore, by increasing the number of amplifiers having different amplification factors, it is possible to detect a wider range. Further, as described above with reference to FIG. 5, the data generated at a high amplification rate is sequentially converted from the data generated at a high amplification rate to data generated at a low amplification rate using selectors 171 to 178 in a stepwise manner. Since the selection is performed, the largest data among the output data necessary for the height calculation can be automatically selected within a range where the light amount is not saturated. Therefore,
The effective value of the output data sent from the three-dimensional sensor 101 increases, and the calculation accuracy also improves. Further, selectors 173, 177 and 174, 1 shown in FIG.
When the light quantity is saturated by the PSD element 126 or when the light quantity becomes equal to or less than the lower limit, the height data is forcibly converted into an error code regardless of the calculated height. Therefore, the arithmetic processing unit 111 in the arithmetic unit 107
Thus, it is possible to determine whether or not error information is included in the image information stored in the image memory 110, and erroneous data is not used in arithmetic processing such as height calculation and position calculation.

【0029】尚、上述した実施形態では、光量飽和状態
及び光量下限状態以外の計測可能範囲に、複数の出力デ
ータ141,データ142,データ143等が存在する
とき、具体的には、例えばセレクタ171,175で
は、最も大きい増幅率にて生成された出力データ14
3,146を選択するようにしたが、これに限定される
ものではない。図5に示すデータ切替回路137の構造
とは異なる構造が必要となるが、異なる増幅率にて生成
された3以上の出力データがセレクタに供給されるよう
な場合、該セレクタにおいて最大の増幅率にて生成され
た出力データを選択するのではなく、それ以外の任意の
増幅率にて生成された出力データを選択するように構成
してもよい。
In the above-described embodiment, when a plurality of output data 141, data 142, data 143, and the like exist in the measurable range other than the light amount saturated state and the light amount lower limit state, specifically, for example, the selector 171 , 175, the output data 14 generated at the highest amplification rate.
3, 146 is selected, but is not limited to this. Although a structure different from the structure of the data switching circuit 137 shown in FIG. 5 is required, when three or more output data generated at different amplification factors are supplied to the selector, the maximum amplification factor in the selector is considered. Instead of selecting the output data generated by the above, the output data generated by any other amplification factor may be selected.

【0030】又、上述の実施形態における出力変換回路
130では、図4に示すように、信号の流れにおいてI
/V変換器131,増幅器133,A/D変換器135
の順に構成したが、I/V変換器131にて生成された
電圧をA/D変換器にてデジタル変換した後、該デジタ
ル値を上記増幅率に対応させて変更するような構成とす
ることもできる。このような回路上の変更、さらには、
本実施形態では上述のように回路を用いたハードウエア
的な処理にて高さ情報を得るように構成しているが出力
変換回路130における処理動作をソフトウエアにて処
理するように構成することのように、公知の技術を使用
して当業者がなし得る範囲の変更は、本発明の範囲に含
まれるものである。
Further, in the output conversion circuit 130 in the above embodiment, as shown in FIG.
/ V converter 131, amplifier 133, A / D converter 135
, But after digitally converting the voltage generated by the I / V converter 131 by the A / D converter, the digital value is changed in accordance with the amplification factor. Can also. Such circuit changes, and even
In this embodiment, the height information is obtained by hardware processing using a circuit as described above, but the processing operation in the output conversion circuit 130 is configured to be processed by software. Such modifications of the range that can be made by those skilled in the art by using known techniques are included in the scope of the present invention.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の第1態様
の3次元計測装置、及び第2態様の3次元計測方法によ
れば、複数の増幅手段と、データ切替手段とを備え、光
検出器の出力を複数の上記増幅手段にて複数の増幅率に
増幅し、上記光検出器において光量が未飽和のときには
それら複数の増幅率にて増幅された出力の内で最大出力
を送出するように構成した。よって、従来の単一の増幅
率を使用したものに比べ、レーザ光量の反射率の低いも
のから高いものまで広い範囲での高さ検出が可能にな
り、被計測物の表面状態や材質に左右されず、安定した
計測が可能になる。
As described above in detail, according to the three-dimensional measuring apparatus of the first aspect and the three-dimensional measuring method of the second aspect of the present invention, a plurality of amplifying means and a data switching means are provided. The output of the photodetector is amplified to a plurality of amplification factors by the plurality of amplifying means, and when the light amount is not saturated in the photodetector, the maximum output is output from the outputs amplified by the plurality of amplification factors. It was configured to be. Therefore, compared to the conventional one using a single amplification factor, it is possible to detect the height of the laser light in a wide range from low to high reflectivity, and it depends on the surface condition and material of the measured object. However, stable measurement is possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の一実施形態における3次元計測装置
の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a three-dimensional measurement device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 図1に示す3次元センサ部分の構成を示す正
面図である。
FIG. 2 is a front view showing a configuration of a three-dimensional sensor part shown in FIG.

【図3】 図2に示す3次元センサ部分の側面図であ
る。
FIG. 3 is a side view of a three-dimensional sensor part shown in FIG. 2;

【図4】 図2に示す出力変換回路の構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of an output conversion circuit illustrated in FIG. 2;

【図5】 図4に示すデータ切替回路の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a data switching circuit illustrated in FIG. 4;

【図6】 図5に示すデータ切替回路の動作タイミング
チャート図である。
FIG. 6 is an operation timing chart of the data switching circuit shown in FIG. 5;

【図7】 図1に示す高さ計算部の構成を示すブロック
図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a height calculator shown in FIG.

【図8】 従来の3次元計測装置の構成を示す図であ
る。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a conventional three-dimensional measuring device.

【図9】 図8に示す3次元センサの構成を示す図であ
る。
9 is a diagram showing a configuration of the three-dimensional sensor shown in FIG.

【図10】 図9に示す出力変換回路の構成図である。10 is a configuration diagram of the output conversion circuit shown in FIG.

【図11】 レーザ光の受光量の変化を説明するための
図である。
FIG. 11 is a diagram for explaining a change in the amount of received laser light.

【図12】 レーザ光の受光量の変化を説明するための
図である。
FIG. 12 is a diagram for explaining a change in the amount of received laser light.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100…3次元計測装置、101…3次元センサ、10
2…被計測物、102a…被計測面、107…演算装
置、126…光検出器、130…出力変換回路、13
3,134…増幅器、137…データ切替回路。
100: three-dimensional measuring device, 101: three-dimensional sensor, 10
2 ... measurement object, 102a ... measurement surface, 107 ... arithmetic device, 126 ... photodetector, 130 ... output conversion circuit, 13
3,134 amplifier, 137 data switching circuit.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被計測面(102a)にて反射したレー
ザ光を検出する光検出器(126)と、上記被計測面の
凹凸における高さを演算する演算装置(107)と、上
記光検出器の出力情報を上記演算装置へ供給する情報に
変換する変換手段(130)と、を備えた3次元計測装
置であって、 上記変換手段は、 上記光検出器の出力情報を複数の各々異なる増幅率にて
増幅する複数の増幅手段(133,134)と、 上記増幅手段の出力情報の内、上記光検出器における光
量下限状態又は光量飽和状態以外の計測可能状態にある
出力情報を選択し上記演算装置へ送出するデータ切替手
段(137)と、を備えたことを特徴とする3次元計測
装置。
1. A photodetector (126) for detecting a laser beam reflected on a surface to be measured (102a), an arithmetic unit (107) for calculating a height of the unevenness of the surface to be measured, and a light detector A conversion unit (130) for converting output information of the detector into information to be supplied to the arithmetic device, wherein the conversion unit converts the output information of the photodetector into a plurality of different pieces of information. A plurality of amplifying means (133, 134) for amplifying at an amplification factor, and, among the output information of the amplifying means, output information in a measurable state other than a light quantity lower limit state or a light quantity saturation state in the photodetector is selected. A three-dimensional measuring device, comprising: a data switching means (137) for transmitting the data to the arithmetic device.
【請求項2】 上記光量下限状態又は上記光量飽和状態
以外の上記出力情報が複数存在するとき、上記データ切
替手段は、上記複数の増幅手段が送出するすべての出力
情報の内で最大の増幅率に係る出力情報を選択して当該
最大出力情報を上記演算装置へ送出する、請求項1記載
の3次元計測装置。
2. When there are a plurality of pieces of output information other than the light quantity lower limit state or the light quantity saturation state, the data switching means sets a maximum amplification factor among all output information sent by the plurality of amplification means. The three-dimensional measurement apparatus according to claim 1, wherein the output information according to (1) is selected and the maximum output information is transmitted to the arithmetic device.
【請求項3】 上記データ切替手段は、 上記増幅手段の出力情報が供給され、当該出力情報が上
記光量飽和状態か否かを判断しその判断結果を送出する
光量飽和検出装置(151〜156)を、それぞれの上
記増幅手段の出力情報ごとに備えるとともに、 上記増幅率の内、高位の増幅率を有する増幅手段と当該
増幅率より一つ低位の増幅率を有する増幅手段とが送出
する各出力情報、及び上記光量飽和検出装置が送出する
上記判断結果が供給され、上記高位の増幅率に係る出力
情報が上記判断結果に基づき上記光量飽和状態であると
きには上記低位の増幅率に係る出力情報を送出し一方上
記計測可能状態にあるときには上記高位の増幅率に係る
出力情報を送出する第1セレクタ(171,175,1
72,176)を備えた、請求項1又は2記載の3次元
計測装置。
3. The light quantity saturation detecting device (151 to 156) to which the data switching means is supplied with output information of the amplifying means, judges whether the output information is in the light quantity saturated state, and sends out the judgment result. Is provided for each output information of each of the amplifying means, and among the amplifying rates, each output transmitted by an amplifying means having a higher amplifying rate and an amplifying means having an amplifying rate one lower than the amplifying rate is provided. Information, and the determination result transmitted by the light intensity saturation detection device is supplied, and when the output information relating to the higher amplification factor is the light intensity saturation state based on the determination result, the output information relating to the lower amplification factor is output. On the other hand, the first selector (171, 175, 1) that sends out the output information related to the higher amplification factor when the measurement is in the measurable state.
The three-dimensional measurement device according to claim 1 or 2, further comprising (72, 176).
【請求項4】 上記データ切替手段は、さらに、 最高位の増幅率を有する増幅手段が送出する出力情報が
供給され、当該出力情報が上記光量下限状態にあるとき
には強制的にエラーデータを送出する第2セレクタ(1
73,177)と、 最低位の増幅率を有する増幅手段が送出する出力情報が
供給され、当該出力情報が上記光量飽和状態にあるとき
には強制的にエラーデータを送出する第3セレクタ(1
74,178)と、を備えた、請求項3記載の3次元計
測装置。
4. The data switching means is further supplied with output information sent by an amplifying means having the highest amplification factor, and forcibly sends error data when the output information is in the light quantity lower limit state. The second selector (1
73, 177) and the third selector (1) which forcibly sends error data when the output information sent by the amplifying means having the lowest amplification rate is in the light quantity saturation state.
74, 178). The three-dimensional measuring apparatus according to claim 3, further comprising:
【請求項5】 被計測面(102a)にて反射したレー
ザ光を検出し、上記検出したレーザ光を上記被計測面の
凹凸における高さ情報に変換する、3次元計測方法であ
って、 上記検出したレーザ光の光量に対応した情報を複数の増
幅率にて増幅し、 上記検出したレーザ光の光量に対応した情報が光量下限
状態又は光量飽和状態以外の計測可能状態にある出力情
報を選択して当該情報を上記高さ情報算出用とする、各
工程を備えたことを特徴とする3次元計測方法。
5. A three-dimensional measuring method, comprising detecting a laser beam reflected on a surface to be measured (102a), and converting the detected laser beam into height information on the unevenness of the surface to be measured. The information corresponding to the detected light amount of the laser light is amplified by a plurality of amplification factors, and the output information in which the information corresponding to the detected light amount of the laser light is in a measurable state other than the light amount lower limit state or the light amount saturated state is selected. And a step of using the information for calculating the height information.
【請求項6】 上記計測可能状態にある上記出力情報が
複数存在するときには最大の上記増幅率に係る出力情報
を選択して当該最大出力情報を上記高さ情報算出用とす
る、請求項5記載の3次元計測方法。
6. The method according to claim 5, wherein when there are a plurality of output information in the measurable state, the maximum output information relating to the amplification factor is selected and the maximum output information is used for calculating the height information. 3D measurement method.
【請求項7】 上記検出したレーザ光の光量に対応した
情報が上記光量下限状態若しくは上記光量飽和状態であ
るときには強制的にエラー情報を送出する、請求項5又
は6記載の3次元計測方法。
7. The three-dimensional measurement method according to claim 5, wherein error information is forcibly transmitted when the information corresponding to the detected light amount of the laser light is the light amount lower limit state or the light amount saturated state.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005140981A (en) * 2003-11-06 2005-06-02 Nikon Corp Microscope
JP2007010354A (en) * 2005-06-28 2007-01-18 Opcell Co Ltd Device for observing/measuring surface shape of object
CN103335599A (en) * 2013-07-11 2013-10-02 江苏博普电子科技有限责任公司 Bonding wire arc height testing fixture and testing method thereof

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