[發明專利]形狀測量裝置、形狀測量方法、和形狀測量程序

在審

• 申請號: 201310413022.6
• 申請日: 2013-09-11
• 公開（公告）號: CN103673920A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 中務貴司
• 申請（專利權）人: 株式會社其恩斯
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24;G01B11/25
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 陳源;李銘

1.一種形狀測量裝置，包括：

載物臺，其上安裝測量對象；

光投射單元，其被構造為利用用于形狀測量的第一光從斜上方照射安裝在所述載物臺上的所述測量對象，并且利用用于表面狀態成像的第二光從上方或者從斜上方照射安裝在所述載物臺上的所述測量對象；

光接收單元，其被布置在所述載物臺的上方，并且被構造為接收被安裝在所述載物臺上的所述測量對象反射的所述第一光和所述第二光，并輸出表示光接收量的光接收信號；

第一數據生成單元，其被構造為基于所述光接收單元輸出的與所述第一光對應的光接收信號，通過三角測距法來生成表示所述測量對象的立體形狀的第一立體形狀數據；

相對距離改變單元，其通過在所述光接收單元的光軸方向上改變所述光接收單元和所述載物臺之間的相對距離，來改變所述光接收單元的焦點位置；

第二數據生成單元，其在通過所述相對距離改變單元改變所述焦點位置的同時，基于所述光接收單元輸出的與所述第二光對應的多個光接收信號來生成多條數據，并且通過從生成的所述多條數據中提取在聚焦于所述測量對象的多個部分中的每一個部分時得到的多個數據部分并進行合成，來生成表示所述測量對象的表面狀態的狀態數據；

合成單元，其通過合成由所述第一數據生成單元生成的所述第一立體形狀數據以及由所述第二數據生成單元生成的所述狀態數據，來生成表示合成了所述測量對象的立體形狀和表面狀態的圖像的合成數據；以及

顯示部，其基于所述合成單元生成的所述合成數據來顯示合成了所述測量對象的立體形狀和表面狀態的圖像。

2.如權利要求1所述的形狀測量裝置，其中

所述光投射單元包括：第一光投射單元，其被構造為利用所述第一光來照射所述測量對象；以及第二光投射單元，其被構造為利用所述第二光來照射所述測量對象；

所述第一光投射單元包括：用于發出光的測量光源；以及圖案生成部分，其通過將從所述測量光源發出的光轉換為具有用于形狀測量的圖案的光來生成所述第一光，所述第一光投射單元被布置為沿相對于所述光接收單元的光軸傾斜第一角度的方向發出所述第一光，所述第一角度大于0度且小于90度，以及

所述第二光投射單元被布置為沿平行于所述光接收單元的光軸的方向或者沿相對于所述光接收單元的光軸傾斜第二角度的方向發出具有均勻光量分布的所述第二光，所述第二角度小于所述第一角度。

3.如權利要求1所述的形狀測量裝置，其中

所述光投射單元包括：

用于發射光的測量光源；以及

圖案生成部分，其被構造為通過將從所述測量光源發出的光轉換為具有用于形狀測量的圖案的光來生成所述第一光，并且被構造為通過將從所述測量光源發出的光轉換為具有均勻光量分布的光來生成所述第二光。

4.如權利要求1所述的形狀測量裝置，還包括：

操作單元，其用于單獨地設置第一光量條件和第二光量條件，其中，通過對從所述光投射單元照射的所述第一光的強度或者所述光接收單元在接收被所述測量對象反射的所述第一光時的曝光時間進行調節來限定所述第一光量條件，通過對所述第二光的強度或者所述光接收單元在接收被所述測量對象反射的所述第二光時的曝光時間進行調節來限定第二光量條件，以及所述操作單元用于接收來自用戶的形狀測量的指令，其中

當所述操作單元從用戶接收到形狀測量的指令時，所述第一數據生成單元基于所述測量對象在所述第一光量條件下被所述第一光照射時而由所述光接收單元輸出的光接收信號，來生成所述測量對象的所述第一立體形狀數據，并且所述第二數據生成單元基于所述測量對象在所述第二光量條件下被所述第二光照射時而由所述光接收單元輸出的光接收信號，來生成所述測量對象的所述狀態數據。