[发明专利]三维形状测量方法及装置

权利要求书

1.一种三维形状测量方法，利用测量探测器测量被测体的形状，该被测体具有通过包括形成有以第1轴线为中心的旋转面状的第1曲面部而成的被测体表面、通过包括形成有以第2轴线为中心的旋转面状的第2曲面部而成的被测体背面、形成有圆柱面状的被测体侧面而构成，其特征在于，

该三维形状测量方法包括以下步骤作为测量工序而构成：

被测体背面支承步骤，从上述被测体背面侧支承上述被测体；

被测体表面旋转步骤，使从上述被测体背面侧支承的上述被测体，在当上述第1曲面部为非球面时使上述第1轴线与预定的旋转轴一致的状态下，在当上述第1曲面部为球面时使以从上述被测体背面侧支承的状况的上述第1曲面部的顶点的垂线与上述旋转轴一致的状态下，围着该旋转轴旋转；

被测体表面·侧面形状信息取得步骤，对于所旋转的上述被测体，一边变更上述测量探测器和上述被测体的相对位置，一边通过该测量探测器扫描上述被测体表面及上述被测体侧面，而取得被测体表面·侧面形状信息，该被测体表面·侧面形状信息包括该被测体表面的形状信息和该被测体侧面的第1形状信息和该被测体表面及该被测体侧面的相对位置信息；

被测体表面支承步骤，从上述被测体表面侧支承上述被测体；

被测体背面旋转步骤，使从上述被测体表面侧支承的上述被测体，在当上述第2曲面部为非球面时使上述第2轴线与上述旋转轴一致的状态下，在当上述第2曲面部为球面时使以从上述被测体表面侧支承的状况的上述第2曲面部的顶点的垂线与上述旋转轴一致的状态下，围着该旋转轴旋转；

被测体背面·侧面形状信息取得步骤，对于所旋转的上述被测体，一边变更上述测量探测器和上述被测体的相对位置，一边通过该测量探测器扫描上述被测体背面及上述被测体侧面，而取得被测体背面·侧面形状信息，该被测体背面·侧面形状信息包括该被测体背面的形状信息和该被测体侧面的第2形状信息和该被测体背面及该被测体侧面的相对位置信息；

被测体整体形状信息取得步骤，通过在上述被测体表面·侧面形状信息取得步骤中得到的上述被测体侧面的第1形状信息、和在上述被测体背面·侧面形状信息取得步骤中得到的上述被测体侧面的第2形状信息互相比较对照，求出包括上述被测体表面和上述被测体背面的相对位置信息的被测体整体形状信息。

2.一种三维形状测量方法，利用测量探测器测量被测体的形状，该被测体具有通过包括形成有以第1轴线为中心的旋转面状的第1曲面部而成的被测体表面、通过包括形成有以第2轴线为中心的旋转面状的第2曲面部而成的被测体背面而构成，其特征在于，

该三维形状测量方法包括以下步骤作为测量工序而构成：

保持夹具固定步骤，在上述被测体从该被测体的径向外方得以包围的环状的保持夹具上固定该被测体，以使该保持夹具与该被测体的相对位置不变；

被测体背面支承步骤，从上述被测体背面侧支承固定有上述保持夹具的上述被测体；

被测体表面旋转步骤，使从上述被测体背面侧支承的上述被测体，在当上述第1曲面部为非球面时使上述第1轴线与预定的旋转轴一致的状态下，在当上述第1曲面部为球面时使以从上述被测体背面侧支承的状况的上述第1曲面部的顶点的垂线与该旋转轴一致的状态下，围着该旋转轴旋转；

被测体表面·保持夹具外周面形状信息取得步骤，对于所旋转的上述被测体，一边变更该被测体和上述测量探测器的相对位置，一边通过该测量探测器扫描上述被测体表面及上述保持夹具的外周面，而取得被测体表面·保持夹具外周面形状信息，该被测体表面·保持夹具外周面形状信息包括该被测体表面的形状信息和该外周面的第1形状信息和该被测体表面及该外周面的相对位置信息而构成；

被测体表面支承步骤，从上述被测体表面侧支承固定有上述保持夹具的上述被测体；

被测体背面旋转步骤，使从上述被测体表面侧支承的上述被测体，在当上述第2曲面部为非球面时使上述第2轴线与上述旋转轴一致的状态下，在当上述第2曲面部为球面时使以从上述被测体表面侧支承的状况的上述第2曲面部的顶点的垂线与该旋转轴一致的状态下，围着该旋转轴旋转；

被测体背面·保持夹具外周面形状信息取得步骤，对于所旋转的上述被测体，一边变更上述测量探测器和该被测体的相对位置，一边通过该测量探测器扫描上述被测体背面及上述保持夹具的上述外周面，并取得被测体背面·保持夹具外周面形状信息，该被测体背面·保持夹具外周面形状信息包括该被测体背面的形状信息和该外周面的第2形状信息和该被测体背面及该外周面的相对位置信息而构成；

被测体表背面形状信息取得步骤，通过上述第1形状信息和上述第2形状信息互相比较对照而求出上述被测体表面和上述被测体背面的相对位置信息，取得包括该相对位置信息的被测体表背面形状信息。