JPH03218407A

JPH03218407A - 形状測定装置、形状測定方法、および形状測定装置の校正方法

Info

Publication number: JPH03218407A
Application number: JP2239009A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Uno; 宇野　伸一; Mitsuji Inoue; 井上　三津二; Kikuyo Koike; 小池　菊代; Kazuharu Shimoda; 一晴下田
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Computer Engineering Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Computer Engineering Corp
Priority date: 1989-09-11
Filing date: 1990-09-11
Publication date: 1991-09-26
Anticipated expiration: 2010-10-18
Also published as: JPH0797022B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は形状の測定方法に係り、特に基板上に電子部品
を接合するはんだなどの鏡面を有する被測定対象物を測
定・検査するための形状測定装置・形状測定方法および
形状測定装置の校正方法に関する。

（従来の技術）従来、はんだ付け状態の検査は主に目視に頼られていた
。近年、このような人手による作業を廃止しようと、自
動化のための検査装置や形状測定装置の開発が行われて
いる。

まず、第１２図に示したように光を斜めから照射して、
その反射光を検出するものが考えられている。

これは第１３図に示したようにはんだが付いていないと
光は真上には反射しないので、真上からこれを見ようと
すると画面は暗くなる。はんだが付いていれば明るくな
る。この明暗の度合いからはんだの付き方を検出するも
のである。

しかし、このような方法でははんだの有無は検出できて
も、はんだの量の過不足についての検出は困難であった
。さらに、はんだの表面状態によって影響でて、信頼性
が低く、実用的ではない。

次に、第１４図に示すような光切断を応用した形状測定
が考えられている。被測定対象部分上にスリット光もし
くはスポット光を走査したときの被測定対象部分の画像
を光を入射した方向と異なる角度で撮像して得る。この
画像よりはんだ付け状態の形状を測定するものである。

しかし、通常の拡散反射面を有する対象物であれば何ら
問題は生じないが、はんだは表面が鏡面状態となるので
以下のような問題が生じて実用が不向きである。

第１に鏡面状態のために斜めからの入射する光の反射を
一つのカメラでは認識できない部分が生じる。第２に検
出時間が長いなどの実用的ではない面がある。

次に特開昭６３−７６０７３号『形状測定装置』のよう
なステレオ照度差法を適用することが考えられる。

このステレオ照度差法は複数の光源を順次切換えて照明
し、照度差マップを作成する。この照度差マップから画
素に応ずる被測定対象物の傾きを求め、これをつないで
形状を検出するものである。

しかし、はんだの表面は鏡面と類似した反射特性を持つ
。そこで、ステレオ照度差法を用いるための条件である
完全拡散面と異り、検出が困難である。これはステレオ
照度差法が光を照射したときの方向に対する面の傾きに
より照度が異なること、すなわち照度差を利用して形状
を測定することに理由する。そこで、対象物の表面が鏡
面であると、傾きが異なることで撮像手段の方向に対し
て光がほとんど反射しない。そのため、撮像装置に得ら
れる画像は、照度差を持った画像ではなく、２値化され
たような画像しか得られないのである．つまり、このよ
うな状態であるとステレオ照度差法で必要である照度差
を得られないため、この手法でははんだのような鏡面を
持つ物体の形状を測定は困難である。

また、ステレオ照度差法では予め対象となる物質の傾き
の照度を記憶しておく必要がある。そのため、対象物表
面の特性が変化してしまうもの、すなわちはんだのよう
につややフラックスの量によって表面の状態が変わって
しまうものに対しては測定精度の信頼性が低くなる。

（発明が解決しようとする課題）上述のように、これまでのはんだ付け検査や形状測定装
置および方法では、はんだ付け状態の様々な検査項目に
対処できなかったり、測定が困難であった。

本発明はこのような従来の検出・測定が困難であったは
んだなどの表面がほぼ鏡面状である対象物に対してもそ
の形状を精度よく測定可能な形状測定装置とこの装置に
用いる形状測定方法を提供する。

また、このような形状測定装置に不可欠な構成方法を提
供する。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）被測定対象物を所定位置に載置する載置台と、この載置
台の上方に予め定められた複数の位置から載置台上の被
検査対象物に対して所定角度で光を照射できる複数の光
源と、この複数の光源の任意の単数または複数の光源を
独立に点灯可能な光源制御手段と、上記光源で照明され
る前記被測定対象部分を含めた画像を所定位置から撮像
する単数または複数の撮像手段と、この撮像手段により
取り込まれた画像データを記憶する記憶手段と、上記光
源制御手段に予め定めた任意の位置の単数または複数の
光源を点灯させる指令を出し、この光源の点灯と同期さ
せ上記撮像手段より画像データを取込み、上記記憶手段
の所定アドレスに記憶させ、記憶させた単数または複数
の画像データを基に形状を測定・認識または検査を行う
演算制御手段とを具備した形状測定装置である。

また、撮像手段が検査対象に合わせて縦横の拡大比率を
変更した形状測定装置である。

また、複数の光源がそれぞれ既知の角度情報の幅を有し
、かつこの角度情報の幅が他の光源の角度情報の幅と一
部が重なるように光源の距離・大きさおよび受光レベル
が設定された形状測定装置である。

また、上述の形状測定装置に関して用いる以下の３つの
形状測定方法とその部分的な改良を施した方法である。

第１の方法は、任意の位置の光源を１個のみ点灯させ、
その他の位置にある光源を消灯させ、これを予め定めら
れた順番で順次異なる位置の光源を点滅させる単数光源
点灯工程と、この単数光源点灯工程で点灯させられた単
数の光源の点灯と同期して順次撮像手段により撮像を行
う撮像工程と、この撮像工程で得た画像データを順次記
憶手段に記憶する記憶工程と、この記憶工程で記憶され
た複数の画像データそれぞれに対応する光源の位置と撮
像装置の位置との関係から画像上の画素に応する被測定
対象物の傾きを求め、この画素に応する被測定対象物の
傾きから形状を測定する形状測定工程とを具備した形状
測定方法である。

第２の方法は、予め定めらたブロックに分けられた複数
の位置の光源を点灯させ、その他の位置にある光源を消
灯させる光源点灯工程と、この光源点灯工程で点灯させ
られた単数の光源の点灯と同期して撮像手段により順次
撮像を行う撮像工程と、この撮像工程で得た画像データ
を記憶手段に順次記憶する記憶工程と、この記憶工程で
記憶された画像データから前記点灯工程で点灯した光源
に対応する画像上の明るい点を分類し、かつ？ｕ数の画
像データのそれぞれに対応する光源の位置と撮像装置の
位置との関係から画像データ上の画素に応ずる被測定対
象物の傾きを求め、この画素にに；する披測定対象物の
傾きから形状を測定する形状測定工程とを具備した形状
測定方法である。

第３の方法は、上記光源を予め複数のブロックに分割し
ておき、さらにこの光源のブロックを単数または複数を
重複するように組合わせたグループを予め設定し、この
グループを順次点灯させていくグループ光源点灯工程と
、このグループ光源点灯工程で点灯させられた単数の光
源の点灯と同期して順次撮像手段により撮像を行う撮像
工程と、この撮像工程で得た画像データを順次記憶手段
に記憶する記憶工程と、この記憶工程で記憶された複数
の画像データを演算し、上記光源の各ブロックが単独で
被検査対象物を照明したときの画像データを抽出する画
像演算工程と、この画像演算工程で得られた各ブロソク
が単独で被測定対象物を照明したときの画像データの明
るい点が同一ブロック内のどの位置の光源から照明され
たものか分類し、かつ複数の画像データそれぞれに対応
する光源の位置と撮像装置の位置との関係から画像上の
画素に応ずる肢測定対象物の傾きを求め、この画素に応
する被測定対象物の傾きから形状を測定する形状測定工
程とを具備した形状測定方法である。

また、本発明は以上の３つの形状測定方法の形状測定工
程で、求めた画素に応する被測定対象物の傾きの真偽を
判定する際に、予め記憶された基準データとの比較によ
り判定を行うことを付加した形状測定方法である。

また、上述の形状測定装置の光源手段と撮像手段との位
置関係の校正方法として、予め形状が既知であり表面が
ほぼ鏡面である被測定基準体を上記載置台に配置し、上
記光源の任意の位置の光源を点灯し、このときの画像デ
ータを撮像手段により得て、このときの画像データの明
るい位置と上記被測定基準体の形状データにより光源位
置と撮像位１′ｗｔとの関係を校正する形状測定装置の
校正方法である。

（作用）このような手段を備えたことで、はんたのような鏡面状
態の表面を有する物体の形状測定を正確に行うことかで
きる。この形状測定原理を第１図を用いて説明する。

まず、光源より測定対象物に光を照射し、このときの画
像を撮像する。撮像された画像は、はんだ表面に正反射
した光を撮らえている。すなわち、この画像で明るい点
は光源の位置と撮像装置との位置関係から傾きの情報と
して得られる。そこで、この傾きの情報とは、 θ．　−９０−　（θ１＋θ１）／２　・・・　（１）
、の式で求められる。つまり、予め定まっている光源の
測定対象物に対する光の入射角度θ１と撮像装置の角度
θ，から、撮像された画像の明るい点の傾きθが求まる
ものである。

次に光源の位置を変更し、変更後の画像を撮像装置によ
り取り込む。このとき光源の位置を変更したことで測定
対象物に対する光の入射角度が０１．，に変更される。

すなわち、このとき撮像された画像の明るい点の傾きθ
１．，は、θ．．，＝９０−　（θ１＋０１．１）／２
　・・（１′）で求められる。

以下、同様にθ，．θ４，・・・，θ８と求めていく。

次に傾きθ，，θ２．・・・，θ８を求めた測定対象物
表面の形状を求めるわけである。形状を測定する際には
高さ方向の情報が必要である。

ここで測定対象物の外形形状は、任意の座標（ｘ，ｙ）
の高さを２とすると、ｚ＝ｆ　　（ｘ，ｙ）　　・・・（２）の式で表される
。

この式は、傾きを積分することにより求めることができ
る。

このような画像から形状を認識するにあたり、各画像を
重ねて考えてみることにする。第２図のように明るい点
が連続的につながっていれば、各明るい点の傾きθ１，
θ２．・・・，ｅ１から、順に高さ情報を計算して容易
に形状の検出できる。しかし、このように検出するため
には連続的に光源の位置を変更したときの各データを取
らねばならず、現状ではあまり実用性はない。そこで実
際に測定を行う場合はもっと疎らなサンプリング点を取
ることになる。すなわち、撮像された画像を重ねると、
第３図のような画像になる。このような疎らな点の角度
は分かっていても、高さ情報に変換できなければ形状の
測定はできない。そこで、はんだが溶融状態から凝固し
たものであることに着目して、その表面の傾きは通常連
続的に変化する形状と認識できる。そこでこのサンプリ
ング点から近似式を求める。この近似式は測定対象物の
形状を表す（２）式と同等と考えることができるわけで
ある。

また、光源は測定対象物に対して十分な距離を有し、か
つ小さな対象部分であることが前提となる。光源が近け
れば測定対象物の周辺部での光の入射角度が異なり、上
記（１）式を満足させない。

そこで対象物に対して十分な距離をおくことで中央部と
問辺部の光の入射角度の傾きを無視できる程度のものと
する。もちろん測定対象物が小さな物でなければ、光源
との距離をいくら離してもやはり周辺部で入射光の角度
差が生してしまうので正確な厠定かできなくなる。した
がって、上述のような前提が必要になる。しかし、照射
角度の中央部と周辺部との異なりは、形状の測定精度の
誤差の許容範囲によっては照明の位置・大きさと、測定
対象物までの相対的距離などの関係値から、形状測定時
に計算により補正するようにしてもよい。

また、ここで（１）式を満足するのは、光源が点光源の
場合である。実際に点光源を照射するような装置を実現
するには、新たな光源を設計せねばならず技術的にも生
産コスト的にあまり実用的ではない。そこで一般によく
使われている光源にある程度大きさを持ったものを使用
してもよい。ただし、この場合は光源がある程度大きさ
を持っているので照射角度に幅が生じる。そのため、画
面上での明るい点はこの光源の大きさによって、θ．　
＝　（９（１−　（θ，十〇．）／２）　±α・・・　
（３）、の傾きの幅を持った角度情報となる。また、こ
の傾きの幅の大きさびは、光源自身の大きさと肢測定対
象物までの距離および画像人力の際の受光素子の感度と
２値化レベルによって影響される。

この場合も、上述と同様に形状を測定することができる
が、この傾きの幅を利用してさらに測定精度を高めるこ
ろができる。

例えば、肢測定対象物に対して３０度の角度に光源Ａを
配置したとする。そして、この光源Ａは±５文の照射角
度の幅を持つように光源Ａの大き′さと被測定対象物ま
での距離が設定されている。

すると、この光源Ａによって照明された肢測定対象物を
被測定対象物に対して９０度、すなわち真上から撮像し
た画像データＡを得ると、この画像データＡの照明によ
り明るい点は、上述の式（３）により、（９Ｇ　−　　（９０十Ｈｌ）　／２）　　±５＝　（
９Ｇ−６０＋　　±５＝３０±５となる。次に被測定対象物に対して５０度の角度に光源
Ｂを配置し、先の光源と同し用に′±５度の照射角度の
幅を持つように光源Ｂの大きさと肢測定対象物までの距
離が設定する。このときの画像データＢは上述（３）式
より、｛９０−　（９０＋５Ｇ）　／２＋　±５＝　（９０−
７０）　　±５＝２０±５となる。すなわち、画像データＡの明るい点の持つ角度
情報は２５度〜３５度、画像データＢの明るい点の持つ
角度情報は１５度〜２５度となる。この画像データＡと
画像データＢとを合成すると、第２２図のようになる。

ここで画像データＡの明るい点の集合Ａと画像データＢ
の明るい点の集合Ｂとの重なる領域ＡＢは、この二つの
角麿情報を同時に有することとなる。すなわち、領域八
Ｂは２５度の角度を持つものである。ここで、同様な光
源Ｃを披測定対象物に対して７０度の角度で照射するよ
うに配置すれば、領域［ＩＣは３５度の角度情報を持っ
こ七となる。このように点光源では被測定対象物に対し
て照射した角度に応する被測定対象物の傾きのみしか１
１ら机なかったのに対して、而光源を用いてその大きさ
を工夫することにより他の光源との間の照射角度に応ず
る披測定対象物の傾きを持つ画素を検出することかでき
るものである。もちろん、市ね合わせは隣接する光源と
は限らなず。２玉、３市に重ねて、画像データを演算す
ることにより画素に応ずる披測定対象物の傾きを求める
ようにしてもよいものである。

さらに、測定対象物に投影された光源の分離かできる場
合は、複数の光源により同時に照射し、これを撮像して
、撮像後の画像から光源を分離・認識して、画像処理す
ることにより形状を測定する。これにより撮像回数を減
少させ、測定の時間短縮を計れる。これは１画面を撮像
する時間に比へて、ほとんとの内容の画像処理を１回行
う時間か極めて短いことを利用して、撮像回数を減らし
、画像処理回数を多くすることで最終的な測定時間を短
くしたものである。

また、この撮像回数を減らし、測定時間を短くする方法
として、複数の光源全体を幾つかのブロックに分類して
、このブロックのいくつかからなるグループをいくつか
構成し、この光源グループに照射されたときの画像の差
画像を取ることにより、各ブロック毎の画像に演算上で
分離する方法がある。これは、例えば光源を全体をＡＢ
Ｃの３つのブロックに分割した場合、ＡＢの光源ブロッ
クにより構成されるグループ１により照明されたときの
画像データ１と、ＡＣの光源ブロックにより構成される
グループ２とにより照明された画像データ２を得たとす
る。画像データＡＢと画像データＡＣとの間の演算を行
うと、ＡＮＤ条件では光源ブロックＡにより照明された
ときの画像データＡが得られ、この画像データＡＢまた
は画像データＡＣより画像データＡを引き去ることによ
り光源ブロックＢまたは光源ブロックＣにより照明され
たときの画像データＢまたは画像データＣを得ることが
できる。このようにすることで、撮像回数を減らし、測
定の時間短縮を計ることができるものである。

また、被測定対象物によっては特定の方向に分解能を必
要とする場合かある。しかし、この分解能は撮像手段の
受光部である受光素子の画素数もしくは受光管の走査線
数によって定められ、これをタ＜シたい場合には、画面
を拡大するか、最初から画素数または走査線数が多い受
光部を用いるしかなかった。たか、画素数または走査線
数が多い受光部を用いるには技術的な限界かあるので、
通常は画面を拡大することか多い。しかし、半導体チッ
プのリードを計測するような場合には、画面を拡大して
しまうと１度の撮像て得られる画像データの中に入るリ
ートの本数が削減され、結果として撮像回数を増やすこ
ととなり、測定の時間を増大させることとなってしまう
。そこで光学系により縦横の拡大比率を変更することに
より分解能か必要な方向のみ拡大し、分解能をさして必
要としない方向に対しては拡大しない、または分解能を
必要とする方向より低い拡大率で拡大する、または測定
に影響しない最低限の倍率を有する範囲内で縮小させる
光学系を用いて測定にあたるものである。

また、このような新しい形状測定装置が正しく作動する
ためには、光源位置と撮像位置との関係か正しく認識さ
れて初めてその信頼性が生じる。

そのための校正方法として、予め既知な形状の被測定基
準体により構成を行う必要がある。この被測定基準体は
特に球形または半球形の形状のものかよい。例えば、被
測定基準体には多面体を用いると、反射部位が面なので
、分りやすいという利点があるが、光源が完璧な点光源
ではなく、通常は大きさを持つので、反射すべき部位が
面だけではこの微妙な光源の大きさ、すなわち入射光の
角度幅を考慮にいれた校正ができない。つまり、上述の
（３）式の±αの範囲内であれば、反射すべき面で反射
してしまい、この±αの範囲の校正はできなくなってし
まうのである。この点において、被測定基準体に球形ま
たは半球形の形状のものを用いることで、光源の照射角
度および大きさが明確に認識することができるものであ
る。

また、被測定対象物が鏡面状であるとされるものでも散
乱光か生ずる場合もある。そこでこのような散乱光の影
響を受ける受光レヘルも調整の必要がある。この受光レ
ベルとは撮像手段が持つ受光素子そのものの受光レベル
と、画像処理を行なう際の、例えば２値化を行なう際の
２値化レベルのようなものを含んだものである。

（以下、余白）（実施例）以下の本発明の形状測定方法を用いた形状測定装置の第
１の実施例を図面を用いて説明する。

第４図は第１の実施例の構成図である。外乱光を遮る半
円球状のカバー（＋１　にＬ　Ｅ　Ｄ　（２＋　を経線
方向に１［１度ごと、緯度方向に５度ごとに配置してあ
る。このＬ　Ｅ　Ｄ　（２１　は個々に独立して点灯可
能なように制御装置（３）に接続されている。また、カ
バー（１）の下方には基板を載置するＸ−Ｙテーブル（
４）が設けられている。また、このＸ−Ｙテーブル（４
）は制御装Ｎ（３）に制御可能に接続されている。さら
に、カバー（１）の垂線方向にカメラ（５）を配置して
いる。このカメラ（５）は撮像した画像信号を画像処理
装１１　（ｆｉｔ　に送信可能に接続されており、さら
に画像処理装ｆｆｉ！　（６１　はその処理結果をモニ
タ（７）に表示可能に接続されている。また、画像処理
装！　（６］　およびモニタ（７１　は制御装ｆｉ　（
３１の指令により動作するように接続されている。

次にこの装置を用いて本発明方法の作用を説明する。ま
ず、Ｘ−Ｙテーブル（４）上に被測定対象物である電子
部品をはんだ付けした基板（ａ）が載置される。基板（
８）が載置されると制御装置（３）はＸ−Ｙテーブル（
４）を駆動して、カメラ（５）が撮像する画面の中心に
はんた付け部がくるようにする。これは予め基板（ａｌ
がＸ−Ｙテーブル（４）に位置決めされており、その情
報からＸ−Ｙテーブル（４）を駆動することにより行う
。

このように被測定対象部分を撮像位置に位置合せした後
に、制御装Ｎ（３）はカバー（１）に設けられたＬ　Ｅ
　Ｄ　（２１の電子部品のリード方向に沿った一列を上
から順番に一つずつ点灯させていく。このとき、各Ｌ　
Ｅ　Ｄ　（２）で照明されたはんだ付け部分の画像をカ
メラ（５）で順次撮像していく。このときの画面を第５
図に示す。

次にこうして撮像された画像は画像データとして画像処
理装置（６）に送信され記憶される。画像処理装置（６
）では、この記憶された画像データより形状を測定する
。

ここで光源（２ａ）を点灯したときの画像の明るい点Ａ
を第５図に示す。この八の屯心（代表点）Ｇ，、および
点Ａのなす傾きθ，を求める。以下同様に、光源（２ｂ
）、（２ｃｌ、・・・についての明るい点Ｂ，Ｃ，・・
・と求めていく。なお、傾き０の領域、すなわち基板表
面はカメラ（５）に内蔵された落射照明機構を用いては
んだと基板の境界を求めてあり、この境界位置をＧ。と
する。以下の表にこれを示す。

このときθ は上述の作用の項で述べたように古撮像時の光源の位置から旧算する。ここてＧ．ｌとＧ
ｌ．Ｇｌ　とＧ２．・・はつながりをＨしていな（１，
，そこてＧ１，とＧ１との中点Ｃ．，．Ｇ，と６２との
中点Ｃ．，Ｇ２と（；，との中点Ｃ２，・・・を順次算
出する。ここでＣ１からＣ２までの面の傾きを０２と想
定して、はんだ表面の形状を測定する。

ここでＧ　ＩＴとＧ，との中点Ｃ１，を傾きの始まりと
したが、実際には傾きはＧ　１１から始まっている。

このＧ　ＩＩからＣ　Ｉ＋までの傾き（０〈θ〈θ１）
と高さは誤差精度内にあるものとする。すなわち、Ｃ．
ｌを設定するかわりに、Ｃ　ＩＩを６．１と置換えても
よい。

ここてＣ１，からＣ１まての長さをＬ，　　Ｃ，からＣ
２までの長さをＬ２、　とする。このとき、Ｃ１の高さ
Ｚ１は、Ｚ，　＝Ｌ，　Ｘ　　ｔａｎθ，　　　　　・・（４］
て算出できる。以下、Ｃ２の高さＺ２は、Ｚ２　＝Ｌ２
Ｘ　　ｔａｎθ２＋　Ｚ　．　　・−（４Ｍ，Ｃ１の高
さＺ，は、Ｚ　　＋　　＝　　Ｌ　　１　Ｘ　　ｌａｎθ１　＋　
Σ　Ｚ　　　・・（４′）て算出てきる。

この検出結果を結ぶことにより第６図に示したようには
んだの断面形状が算出てきる。この第６図では、リード
と同し方向のＬ　Ｅ　Ｄ　ｆ２）の列を順次点灯させて
いったが、他のＬ　Ｅ　Ｄ　ｆ２＋の列を点灯させてい
くことで、第７図のようにはんだ全体の形状を検出する
こともてきる。

上述の検査装置ては光源てあるＬＥＤが完全な点光源で
あることを条件としている。しかし、実際にＬＥＤは光
源に大きさを持ち、そのため照射光は±αの誤差を有し
て照射されている。このときの問題点は、第８図のよう
に明るく輝く点が重なってしまうことにある。この場合
も、第１の実施例同様に重心を用いてもよい。しかし、
あくまでもこの明るい点は誤差を含んだ情報であること
を考慮して、これを若干修正する手法を用いることにす
る。ここで、光源（２ａ）を点灯したときの画像の明る
い点Ａを第８図に示す。このＡの重心（代表点）Ｇ１、
およびＡのなす傾きθ，とともに八の長さし，を求める
。以下同様に、光源（２ｂ）、（２ｃ）、・・について
の明るい点Ｂ，Ｃ．　　・と求めていく。以下の表２に
これを示す。

表２ここてＡ（！：Ｂ　　ＢとＣ，・・・の交点ＣＩ，Ｃ２
．・・・を求めるときに第１の実施例では単に中点を求
めていたが、ここては長さＬ１とＬ２，Ｌ，とＬ３との
比を用いる。すなわち、ｃ）＝Ｇ，＋（Ｇ２　　Ｇｌ　ｊｘｌ，／（Ｌ．＋Ｌ２
）Ｃ，＝Ｇ２↓ｆＧｔ−Ｇ，　）ｘＬ２／（Ｌ，＋ｌ　
）き交点を求める。このように比を用いて交点を算出す
ることて、上述の効果に加えてより誤差を小さくしよう
としたものである。

次に本発明の第２の実施例を示す。装置の構成は第１の
実施例と同様なので説明は省略する。

撮像する対象部分の位置合せは前述と同様である。ここ
で検出すべき画面をカメラ（５）　を用いて画像処理装
置（３）に操り込むのであるが、取り込んだ画像データ
は第９図のように格子状に分割するようになっている。

さて、制御装置（３）は順次Ｌ　Ｅ　Ｄ　（２１　を一
個づつ点灯させていき、このときの画像をカメラ（５）
により順次画像処理装Ｗ（６）に記憶していく。このと
き、格子状に分割された領域の光強度を取り込んだ画像
ごとに算出し、最も明るい点か強い画像に対応するＬ　
Ｅ　Ｄ　ｆ２１　の位置から求まる傾きθを、その領域
の傾きとする。後はこの傾きのデータより高さ情報を算
出し、第１０図のような形状を検出する。

ここでステレオ照度差法との違いは、格子状に分割され
た領域の一つに対してすべての光源位置に対する明るい
点の画素数が最も多い光源位置のときの傾きθをその領
域の傾きとするのは、光源位置を変えたことによる照度
差を得るのではな《、あくまでも一つの領域の中で最も
多い傾きをその領域の代表とすることにある。

上述のように本発明の方法を用いると、表面が鏡面状で
ある物体に対しても形状測定が容易に行うことかできる
。

以下に本発明の第３の実施例を説明する。装置の構成は
第１の実施例さ同しなので省略する。対象部分の位置合
せを行うと、制御装置（３）はＬＥＤ（２）を複数個点
灯させる。このときの点灯させる複数個のＬ　Ｅ　Ｄ　
（２）　とは決して混同することのないような位置にあ
るものとする。例えば、リードの進捗方向き一致する経
線をＯ度とするときの経度Ｏ度、緯度７０度の位置のＬ
　Ｅ　Ｄ　（２）　と経度±２０度、緯度２０度の位置
のＬ　Ｅ　Ｄ　（２）　との３つのＬ　Ｅ　Ｄ　（２）
を点灯させる。このとき、はんだの形状が第１７図Ｆ！
）のような正常な状態であれば、第１６図（ａ＋　のよ
うな画像か得られる。もし、はんだの形状が第１７図（
ｂ）のようにはんだ過剰の状態であれば、第１６図（ｂ
）のような画像になるため、とこが光点がどのＬ　Ｅ　
Ｄ　（２）に対応するか判別可能である。これは、はん
たという対象の性質上、経度±２０度、緯度２０度の位
置の２つのＬ　Ｅ　Ｄ　（２）の光点の位置が入れ換わ
ることがありえないということがほぼ成り立っているた
めてある。もちろん、これ以外の組合せも対象の性質に
合わせて、何通りも考えられる。

このような複数の照明位置の組合せにより得られた画像
を画像処理装置（６）に記憶し、演算することで第１の
実施例と同様に形状を測定できるわけてある。これによ
り撮像回数を減らすことができ、測定時間の短縮を計れ
る。さらに分離を容易にするために、光源の色を変えて
もよい。例えば、隣合う経度または緯度の光源の色を変
えて、これにより分離を行うようにしてもよい。また、
この他にも分離の方法かある。以下に第４の実施例とし
て示す。

装置の構成は第１の実施例と同様なので省略する。肢測
定対象物の対象部分の位置合せを行うと、制御装置（３
）はＬ　Ｅ　Ｄ　（２＋を複数個点灯させる。

このとき、２０度から９０度まで５度間隔で緯度方向に
配置されたＬ　Ｅ　Ｄ　（２）をＬＥＤ（２−　１），
ＬＥＤｆ２−　２１，　・・・，　　Ｌ　Ｅ　Ｄ　ｆ２
−＋５）とすると、第１回目の点灯では奇数番のＬ　Ｅ
　Ｄ　（２−１），　（２−３）．・・・　（２−１５
＋を点灯させる。これをカメラ（５）により撮像して、
画像処理装置（６）に記憶する。このときの画像を第１
８図ｆａ）に示す。続いて、第２回目の点灯では、Ｌ　
Ｅ　Ｄ　（２−２１．　（２−３）．　（２−６）．　
（２−７）．　（２−１０）．　（２−１＋）（２−１
４１．　（２−１５）を点灯させ、上述と同様に画像処
理装置（６）に記憶する。このときの画像を第１８図（
ｂｌ　に示す。さらに第３回目はＬ　Ｅ　Ｄ　（２−４
）．・・・，　＋２−７）．　ｆ２−１２）、・・・，
　＋２−１５）を、第４回目は（２−８）・・・．　（
２−１５）を点灯し、それそれ上述と同様に画像処理装
置（６）に記憶する。このときの画像を第１８図（ｃ）
，　（ｄ）に示す。第２７図の表３に撮像した画像とＬ
　Ｅ　Ｄ　（２１　の点灯の関係を示す。ここで第２回
目の画像から第１回目の画像を差引いた画像を得て、Ｌ
　Ｅ　Ｄ　（２−２），　＋２−６＋．　（２−１０＋
．　＋２−１４）の明るい点か抽出される。逆に第１回
目の画像から第２回目の画像を差引いた画像を得ること
によって、１，Ｅ　Ｄ　（２−１）．　ｆ２−５）．　
（２−９＋．　ｆ２−１５）の明るい点が抽出される。

また、第１回目の画像と第２回目の画像との明るい画素
の重複する部分を求めると、Ｌ　ＥＤ　（２−３）．　
（２−７）．　（２〜ＩＩ）．　ｆ２−１５）の明るい
点が抽出される。これらの抽出した結果を用いることで
、第３回目の画像より（２−４）．　ｆ２−１２）が、
第４回目の画像より（２−８）が抽出することができる
。

このように画像同士の演算を行なうことにより、Ｌ　Ｅ
　Ｄ　（２−１）　　（２−２）．　Ｈ−３）．・・・
，　（２−１５１　が各々単独に照明した場合の明るい
点を抽出でき、この抽出されたデータを基に、その画素
の傾きにより被測定物の形状を測定する。測定原理は第
１の実施例と同じなので詳細は省略する。これにより撮
像回数を減らし、測定時間の短縮を計れる。

次に本発明の第５の実施例を説明する。上述の第１乃至
第３の実施例では、説明のために非常に測定しやすい形
状のみを例にあげて述べてきた。

Ｌかし、実際の測定では、これまでの実施例の説明では
無視ｌ２てきた、大小のノイズか牛じやすく、このノイ
ズによる影響を考えずに、正確な測定はｒ１−り得ない
ものである。この第５の実施例では、とのようにノイズ
の影響を削減するかを説明する。

装置の構成は第１の実施例と同しなので省略する。肢測
定対象物の対象部分の位置合せを行うと、制御装Ｉｉｌ
！（３）はＬ　Ｅ　Ｄ　（２］　をの任意の一つを点灯
させる。このとき、第１９図のように画像上に複数の明
るい点か表れたとする。小さい点は、ノイズ除去、すな
わち縮小・膨脹処理を行なうことで削除する。しかし、
それても削除されないノイズが発生した場合、このノイ
ズは形状測定に多大な影響を与えることとなる。ここで
被測定対象物かはんだのようにその形状が基本的な形状
と類似するというような条件がある程度満たされる場合
、その基本的な形状か持ち得る条件と肢測定多少物より
得られた画像データを比較し、披測定λ１象物より得た
画像データの真偽を判定する。たとえば、はんたのフィ
レソトの形状は凹面状になる。すなわち、光源（２）を
点灯させるとき、締度８０°から緯度２０°に順次１０
’　ごとに点灯させていった場合、肢測定対象物より得
られる画像の明るい点は、各画像データを重ねると、傾
きの小さいものから大きいものまで順番に並んで表れる
はずてある。つまり、任意の光源によって得られた被測
定物の画像データに複数の明るい点が、その先源のーっ
前と一つ後に得た画像データに対して、その間に存在す
る明るい点を真とし、それ以外であった場合は無視して
形状測定を行なうとする。また、いくつかの明るい点が
前後のデータの明るい点の間に存在する場合は、より理
想値に近い側の明るい点を真の明るい点と判断し、それ
以外は測定の際には無視することにする。

つまり、任意の光源によって得られた披測定物の画像デ
ータに複数の明るい点が表れた場合、その前後の画像デ
ータの明るい点との位置関係より真の明るい点を判定す
る。このときの判定となる基準形状のデータは良品から
実際に得た画像デタを用いて実際に比較を行なっても良
いし、計算Ｌよたは理論」一の理想値データや設計デー
タを用いてもよい。

次に第６の実施例について説明ｔる。第６の実帷例の特
徴は形状測定方法に代り、画像の人力装置に特徴かある
。そこで、形状測定装置全体の構成は第１の実施例と同
様なので省略し、撮像手段の構成を中心に説明する。第
２０図に示したようにカメラ（５）の光学系の一部にシ
リントリカルレンズ（５ａ）を配置してある。このシリ
ンドリ力ルレンズ（５ａ）は他の光学系とは独立して回
転可能に設けられており、モータ（５ｂ）か回転駆動す
ることにより任意の角度にシリントリ力ルレンズ（５ａ
）の方向を制御できるように構成されている。モータ（
５ｂ）よその回転頃を制御可能に制御部（３）に接続さ
れている。

次に第６の実施例の作用を説明する。被測定対象物とし
て、ＱＦＰのリード部のはんだの形状を測定する。ここ
で通常のンリントリ力ルレンズのない撮像手段て撮像し
た画像を第２１図（ａ）に、シノンドリカルレンズ（５
ａ）を用いた撮像手段て撮像した画像を第２１図（ｂ）
に示す。ここでＱ　Ｆ　ｒ）のりト部のはんたの形状を
測定する際に市要な部分は、図中破線で示したはんたフ
ィレットの背の部分の形状である。ところが従来の撮像
光学系のみて撮像した画像では、破線方向の画像の分解
能は撮像手段の受光素子の画素数（撮像管を使用したカ
メラでは走査線数）によって定められてしまう。

よって、分解能を向上させるためには測定部位をなるべ
く拡大して撮像せねばならない。しかし、前述の記載で
も触れた通り、画像の撮像時間は最も時間がかかる部分
であり、分解能を上げるために撮像手段の倍率を拡大す
ると、一度に撮像できるリードの本数か削減してしまう
。そこでシリンドリ力ルレンズ（５ａ）を光学系に組入
れることで、分解能が必要な破線方向にのみ拡大を行い
、この破線と直交する方向は通常のままの撮像ができる
ようにしたものである。ＱＦＰの他の方向を向いたリー
トを検査するときには、モータ（５ｂ）を駆動させ、シ
リンドリ力ルレンズ（５ａ）を９０度回転させればよい
。

次に本発明の第７の実施例を示す。第７の実施例も形状
測定装置の基本的な構成は第１の実施例と同様であるの
で省略する。第７の実施例で第１の実施例と異なる点は
、第１の実施例でカバ−（１）に取付けられたＬ　Ｅ　
Ｄ　（２）は経線方向に１０度ごと、緯度方向に５度ご
と取付けられているのに対して、第６の実施例では緯度
方向に２０度ごと取付けられている。また、この光源で
あるＬ　Ｅ　Ｄ　（２）の一つを点灯して被測定対象物
を照明した時に得られる画像データの明るい点に対応す
る被測定物の傾き角度情報は設定した照射角度に対応す
る傾き角度±７度になるように設定されている。この設
定は光源であるＬ　Ｅ　Ｄ　（２）　と被測定対象物と
の距離と、Ｌ　Ｅ　Ｄ　（２）の大きさと、カメラ（５
）の受光感度、並びに２値化レベルなどによって設定さ
れるものである。ここで被測定対象物を所定位置に位置
決めした後、順次Ｌ　Ｅ　Ｄ　（２）を点灯させ、これ
と同期してカメラ（５）により画像データを取り込んで
いく。取り込まれた画像データは画像処理装置（６）演
算される。ここでこの演算のないようを緯度方向ＩＯ度
、３０度および５ａ度の位置にあるＬ　Ｅ　Ｄ　ｉ２）
を点灯させたときに得た３つの画像データを例にとり、
第２３図を用いて説明する。緯度方向ｌＯ度の位置にあ
るＬ　Ｅ　Ｄ　ｆ２）を点灯させたときに得た画像デー
タ上の明るい点に対応する肢測定対象物の傾きの角度情
報は３３度から４７度である。緯度方向３０度の位置に
あるＬ　Ｅ　Ｄ　（２）を点灯させたときに得た画像デ
ータ上の明るい点に対応する被測定対象物の傾きの角度
情報は２３度から３７度である。緯度方向５０度の位置
にあるＬ　Ｅ　Ｄ　（２）を点灯させたときに得た画像
データ上の明るい点に対応する被測定対象物の傾きの角
度情報は１３度から２７度である。したがって、この二
つの画像データの明るい点が重複する点は、１０度と３
０度との位置にあるＬＥ　Ｄ　（２）による重複部位の
角度情報は３３度から３７度、３０度と５０度との位置
にあるＬ　Ｅ　Ｄ　（２］　による重複部位の角度情報
は２３度から２７度である。この二つの重複部位に内接
する円を設定する。この円の中心を結ぶ線分上に中心を
持ち、この二つの重複部位に外接し、かつ３０度のＬ　
Ｅ　Ｄ　（２）によって得られた画像データの明るい部
位に包含される外接円を設定する。この外接円で囲まれ
る領域の角度情報は、２８度から３２度である。すなわ
ち、この＠複した２つの領域と外接円で囲まれる領域の
持つ角度を角度情報の中心を取り、角度の低いものから
順に２５度、３０度，３５度とすると、５度ごとの測定
精度で形状を測定することができる。他のしＥ　Ｄ　（
２）すべてに対しても同様に行うことで、全体に５度ご
との測定精度で形状を測定することができる。

次に本発明の第１の実施例を用いて、形状測定装置の校
正方法を示す。まず、第１の実施例の形状測定装置の被
測定対象物として、第２４図のような半球形状の測定基
準体Ｓを配置する。測定基準体Ｓの表面は形状測定装置
が測定する被測定対象物と同じ材質または同じ反射率を
持つ材質で構成されている。さらにこの測定基準体Ｓは
拡散板の上に載置されており、この拡散板は図示しない
光源を点灯させることにより拡散板全体より発光するよ
うに構成されている。

以下に本発明の形状測定装置の校正方法の作用を説明す
る。まず、図示しない光源を点灯し、拡散板全体を発光
させた状態でカメラ（５）により撮像を行う。このとき
の画像を第２５図に示す。この画像では測定基準体Ｓが
影の部分となるので、画像処理装置（６）により測定基
準体Ｓの重心を求め、この測定基準体Ｓの位置を認識す
る。次に拡散板の図示しない光源を消灯し、カメラ（５
）内部に図示しないハーフミラーによって落射照明可能
な図示しないＬＥＤを点灯して、このときの測定基準体
Ｓをカメラ（５）により撮像する。このとき、正しくカ
メラ（５）が配置されていれば、このときの画像データ
上の明るい点の中心は、先の測定基準体Ｓの重心と一致
する。もし、一致しない場合は、一致するようにカメラ
（５）の位置を修正する。落射照明による明るい点と、
測定基準体Ｓの重心を一致させた後に、Ｌ　Ｅ　Ｄ　（
２）を順次点灯させていく。このときの画像データ上に
表れる明るい点の位置は、カメラ（５）と半球形状に対
するＬ　Ｅ　Ｄ　ｒ２）の角度により計算上予測される
位置にあるかを比較され、Ｌ　ＩＥ　Ｄ　ｆ２＋　の設
置位置か正しくあるか？．ｌ１定される。このとき、予
測される位置と実際の明るい点の位置か異なれば、Ｌ　
Ｅ　Ｄ　（２＋の位置を修正するか、画像処理装置（６
）内の記憶する■、ＥＤ（２）の設置角度を修正する。

後は第２６図のように順番にＬ　Ｅ　Ｄ　ｆ２＋の点灯
を繰り返し、修正を行う。

また、このときにＬ　Ｅ　Ｄ　（２）による明るい点に
対応する被測定対象物の角度情報の幅を設定する。

形状測定装置としては、光源と被測定対象物との距離と
Ｌ　Ｅ　Ｄ　ｆ２）の大きさがすてに決められているの
で、ここでは受光素子の感度、すなわちカメラ（５）に
より撮像された画像データの２値化レベルを設定するこ
とにより、角度情報の幅を変化させるものである。

なお、上述の第１乃至第７の実施例では説明のため撮像
装置か一つのときのみの実施例を説明したが、このよう
な一つの撮像装置では当然測定範囲に死角が生してしま
う。そこで第１１図のように撮像装置を複数にしてもよ
い。このようなときても画像処理装置に予め記憶させる
条件を変更するだけて、上述の実施例のすべてに適川ｒ
ｉＪ能である。

また、第ＩＩ図ではＬＥＤの配置位１買をすらして撮像
装置用の透過孔を用いずにハーフミラーを用いた落射照
明型にしてもよい。この落射照明は通常の光学式顕微鏡
などに用いられているものでよいので、特に説明はしな
い。また、弔数の光源のみて形状を測定する場合は、本
実施例のような固定式でなく、第１２図のように移動式
のものを用いてもよい。

なお、本実施例の作用の説明では形状測定の対象を一つ
しか述べていないが、これは説明の簡略化のためである
。実際にはんだ付け形状を測定するような場合には、複
数の対象物に対して（例えば電子部品のリード部分）ウ
イントウを設定して、一度にそれぞれの形状を測定する
ことかできる。

このように一度に複数の形状の測定かできることにより
測定速度の高速化もてきるものである。

さらに、本実施例では形状測定の対象をカメラ（５）の
中心にくるように移動させたが、これは相対的な位置合
せができればよいので、カメラ（５）によって位置合せ
するようにしてもよい。

［発明の効果］上述のように本発明の方法を用いた形状測定装置を用い
ると、従来の測定方法では困雉であった表面か鏡面状態
の物体でも容易に素早い測定が可能となった。また、そ
の校正方法も確立しているので本発明の形状測定装置お
よびそれに用いる形状測定方法に関する測定精度を十分
信頼性の高いものにてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の形状測定原理を説明するた
めの説明図、第４図は本発明の第１の実施例の構成図、
第５図乃至第７図は同しく作用を説明するための説明図
、第８図は同じく第２の実施例の形状検出結果を示す測
定図、第９図および第１０図は第３の実施例の作用を説
明するための説明図、第１１図および第１２図は本発明
を用いた装置の他の実施例を示した構成図、第１３図乃
至第１５図は従来技術を説明するための説明図、第１６
図および第１７図は同しく第３の実施例の作用を説明す
るための説明図、第１８図は同しく第４の実施例の作用
を説明するための説明図、第１９図は同しく第５の実施
例の作用を説明するための説明図、第２０図は同じく第
６の実施例の主要構成を示す構成図、第２１図および第
２２図は同じく第６の実施例の作用を説明するための説
明図、第２３図および第２４図は同じく第７の実施例の
作用を説明するための説明図、第２５図乃至第２６図は
同じく校正方法の作用を説明するための説明図、第２７
図は第４の実施例の配作用を説明するためのｊである。１・・・カバー　　　２・・・ＬＥＤ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被測定対象物を所定位置に載置する載置台と、こ
の載置台の上方に予め定められた複数の位置から載置台
上の被検査対象物に対して各々所定角度で光を照射でき
る複数の光源と、この複数の光源の任意の単数または複
数の光源を独立に点灯可能な光源制御手段と、上記光源
で照明される前記被測定対象部分を含めた画像を所定位
置から撮像する単数または複数の撮像手段と、この撮像
手段により取り込まれた画像データを記憶する記憶手段
と、上記光源制御手段に予め定めた任意の位置の単数ま
たは複数の光源を点灯させる指令を出し、この光源の点
灯と同期させ上記撮像手段より画像データを取込み、上
記記憶手段の所定アドレスに記憶させ、記憶させた単数
または複数の画像データを基に形状を測定・認識または
検査を行う演算制御手段とを具備したことを特徴とする
形状測定装置。
（２）撮像手段が検査対象に合わせて縦横の拡大比率を
変更する光学系を具備したことを特徴とする請求項１記
載の形状測定装置。
（３）複数の光源がそれぞれ既知の角度情報の幅を有し
、かつこの角度情報の幅が他の光源の角度情報の幅と一
部が重なるように光源の距離・大きさおよび受光レベル
が設定されたことを特徴とする請求項１記載の形状測定
装置。
（４）被測定対象物を所定位置に載置する載置台と、こ
の載置台の上方に予め定められた複数の位置から載置台
上の被検査対象物に対して各々所定角度で光を照射でき
る複数の光源と、この複数の光源の任意の単数または複
数の光源を独立に点灯可能な光源制御手段と、上記光源
で照明される前記被測定対象部分を含めた画像を所定位
置から撮像する単数または複数の撮像手段と、この撮像
手段により取り込まれた画像データを記憶する記憶手段
と、上記光源制御手段に予め定めた任意の位置の単数ま
たは複数の光源を点灯させる指令を出し、この光源の点
灯と同期させ上記撮像手段より画像データを取込み、上
記記憶手段の所定アドレスに記憶させ、記憶させた単数
または複数の画像データを基に形状を測定・認識または
検査を行う演算制御手段とを具備した形状測定装置に用
いる形状測定方法において、任意の位置の光源を１か所
のみ点灯し、かつその他の位置にある光源を消灯させ、
これを予め定められた順番で順次異なる位置の光源を点
滅させる単数光源点灯工程と、この単数光源点灯工程で
点灯させられた単数の光源の点灯と同期して順次撮像手
段により撮像を行う撮像工程と、この撮像工程で得た画
像データを順次記憶手段に記憶する記憶工程と、この記
憶工程で記憶された複数の画像データそれぞれに対応す
る光源の位置と撮像装置の位置との関係から画像データ
上の画素の持つ傾きを求め、この画素に応する被測定対
象物の傾きから形状を測定する形状測定工程とを具備し
たことを特徴とする形状測定方法。
（５）被測定対象物を所定位置に載置する載置台と、こ
の載置台の上方に予め定められた複数の位置から載置台
上の被検査対象物に対して各々所定角度で光を照射でき
る複数の光源と、この複数の光源の任意の単数または複
数の光源を独立に点灯可能な光源制御手段と、上記光源
で照明される前記被測定対象部分を含めた画像を所定位
置から撮像する単数または複数の撮像手段と、この撮像
手段により取り込まれた画像データを記憶する記憶手段
と、上記光源制御手段に予め定めた任意の位置の単数ま
たは複数の光源を点灯させる指令を出し、この光源の点
灯と同期させ上記撮像手段より画像データを取込み、上
記記憶手段の所定アドレスに記憶させ、記憶させた単数
または複数の画像データを基に形状を測定・認識または
検査を行う演算制御手段とを具備した形状測定装置に用
いる形状測定方法において、予め定められたブロックに
分けられた複数の位置の光源を順次点灯させ、その他の
位置にある光源を消灯させる光源点灯工程と、この光源
点灯工程で点灯させられた光源の点灯と同期して撮像手
段により順次撮像を行う撮像工程と、この撮像工程で得
た画像データを記憶手段に順次記憶する記憶工程と、こ
の記憶工程で記憶された画像データから前記点灯工程で
点灯した光源に対応する画像上の明るい点を分類し、か
つ複数の画像データのそれぞれに対応する光源の位置と
撮像装置の位置との関係から画像データ上の画素に応す
る被測定対象物の傾きを求め、この画素に応する被測定
対象物の傾きから形状を測定する形状測定工程とを具備
したことを特徴とする形状測定方法。
（６）被測定対象物を所定位置に載置する載置台と、こ
の載置台の上方に予め定められた複数の位置から載置台
上の被検査対象物に対して各々所定角度で光を照射でき
る複数の光源と、この複数の光源の任意の単数または複
数の光源を独立に点灯可能な光源制御手段と、上記光源
で照明される前記被測定対象部分を含めた画像を所定位
置から撮像する単数または複数の撮像手段と、この撮像
手段により取り込まれた画像データを記憶する記憶手段
と、上記光源制御手段に予め定めた任意の位置の単数ま
たは複数の光源を点灯させる指令を出し、この光源の点
灯と同期させ上記撮像手段より画像データを取込み、上
記記憶手段の所定アドレスに記憶させ、記憶させた単数
または複数の画像データを基に形状を測定・認識または
検査を行う演算制御手段とを具備した形状測定装置に用
いる形状測定方法において、上記光源を予め複数のブロ
ックに分割しておき、さらに予め設定された光源のブロ
ックを単数または複数を互いに一部が重複するように組
合わせたグループを順次点灯させていくグループ光源点
灯工程と、このグループ光源点灯工程で点灯させられた
単数の光源の点灯と同期して撮像手段により順次撮像を
行う撮像工程と、この撮像工程で得た画像データを記憶
手段に順次記憶する記憶工程と、この記憶工程で記憶さ
れた複数の画像データを演算し、上記光源の各ブロック
が単独で被検査対象物を照明したときの画像データを抽
出する画像演算工程と、この画像演算工程で得られた各
ブロックが単独で被測定対象物を照明したときの画像デ
ータの明るい点が同一ブロック内のどの位置の光源から
照明されたものか分類し、かつ複数の画像データそれぞ
れに対応する光源の位置と撮像装置の位置との関係から
画像データ上の画素に応する被測定対象物の傾きを求め
、この画素に応する被測定対象物の傾きから形状を測定
する形状測定工程とを具備したことを特徴とする形状測
定方法。
（７）形状測定工程で、求めた画素に応する被測定対象
物の傾きの真偽を判定する際に、予め記憶された基準デ
ータとの比較により判定を行うことを付加した請求項４
乃至請求項６のいずれか一つの形状測定方法。
（８）被測定対象物を所定位置に載置する載置台と、こ
の載置台の上方に予め定められた複数の位置から載置台
上の被検査対象物に対して所定角度で光を照射できる複
数の光源と、この複数の光源の任意の単数または複数の
光源を独立に点灯可能な光源制御手段と、上記光源で照
明される前記被測定対象部分を含めた画像を所定位置か
ら撮像する単数または複数の撮像手段と、この撮像手段
により取り込まれた画像データを記憶する記憶手段と、
上記光源制御手段に予め定めた任意の位置の単数または
複数の光源を点灯させる指令を出し、この光源の点灯と
同期させ上記撮像手段より画像データを取込み、上記記
憶手段の所定アドレスに記憶させ、記憶させた単数また
は複数の画像データを基に形状を測定・認識または検査
を行う演算制御手段とを具備した形状測定装置の校正方
法において、予め形状が既知であり表面がほぼ鏡面であ
る被測定基準体を上記載置台に配置し、上記光源の任意
の位置の光源を点灯し、このときの画像データを撮像手
段により得て、このときの画像データの明るい位置と上
記被測定基準体の形状データにより光源位置と撮像位置
との関係を校正することを特徴とする形状測定装置の校
正方法。