[发明专利]三维测量装置

权利要求书

1.一种三维测量装置，其特征在于，具备：

照射单元，所述照射单元能够对被测物体照射至少具有条纹状的光强度分布的光图案；

相位控制单元，所述相位控制单元能够将从所述照射单元照射的所述光图案的相位变化为多种；

摄像单元，所述摄像单元能够拍摄来自被照射所述光图案的所述被测物体的反射光；

位移单元，所述位移单元使所述摄像单元与所述被测物体的位置关系发生相对位移；以及

图像处理单元，所述图像处理单元能够基于由所述摄像单元拍摄的图像数据并通过相移法执行所述被测物体的三维测量，

所述图像处理单元具备：

第一测量值获取单元，所述第一测量值获取单元基于在第一位置以第一预定数种类的相位照射第一光图案而拍摄的所述第一预定数种类的图像数据，获取各像素所涉及的第一测量值，所述第一预定数种类是三种以上；

增益偏移获取单元，所述增益偏移获取单元基于在所述第一位置拍摄的所述第一预定数种类的图像数据，获取各像素所涉及的增益和/或偏移的值；

第二测量值获取单元，所述第二测量值获取单元基于在从所述第一位置向预定方向错开半个像素间距的第二位置以比所述第一预定数种类少的第二预定数种类的相位照射第二光图案而拍摄的所述第二预定数种类的图像数据，并利用由所述增益偏移获取单元获取的增益和/或偏移的值，获取各像素所涉及的第二测量值；以及

高度数据获取单元，所述高度数据获取单元能够基于所述第一测量值和所述第二测量值获取各像素所涉及的高度数据，

所述第二测量值获取单元在获取预定的像素所涉及的所述第二测量值时利用在该像素的周边部位的所述增益的平均值和/或所述偏移的平均值。

2.如权利要求1所述的三维测量装置，其特征在于，

所述照射单元被构成为能够切换周期不同的多个光图案来对所述被测物体进行照射，

在所述第一位置照射第一周期的第一光图案，

在所述第二位置照射与所述第一周期不同的第二周期的第二光图案。

3.如权利要求1所述的三维测量装置，其特征在于，

在所述第二预定数为1的情况下，所述第二测量值获取单元在获取所述第二测量值时计算至少满足下述式(S1)的关系的所述第二光图案的相位θ，

V₀＝Asinθ+B……(S1)

这里，V₀：亮度值，A：增益，B：偏移。

4.如权利要求2所述的三维测量装置，其特征在于，

在所述第二预定数为1的情况下，所述第二测量值获取单元在获取所述第二测量值时计算至少满足下述式(S1)的关系的所述第二光图案的相位θ，

V₀＝Asinθ+B……(S1)

这里，V₀：亮度值，A：增益，B：偏移。

5.如权利要求1所述的三维测量装置，其特征在于，

在所述第二预定数为2的情况下，所述第二测量值获取单元在获取所述第二测量值时，计算至少满足下述式(T1)、(T2)的关系的所述第二光图案的相位θ，

V₀＝Asinθ+B……(T1)

V₁＝Asin(θ+90°)+B……(T2)

这里，V₀、V₁：2种图像数据的亮度值，A：增益，B：偏移。

6.如权利要求2所述的三维测量装置，其特征在于，

在所述第二预定数为2的情况下，所述第二测量值获取单元在获取所述第二测量值时，计算至少满足下述式(T1)、(T2)的关系的所述第二光图案的相位θ，

V₀＝Asinθ+B……(T1)

V₁＝Asin(θ+90°)+B……(T2)

这里，V₀、V₁：2种图像数据的亮度值，A：增益，B：偏移。

7.如权利要求1至6中任一项所述的三维测量装置，其特征在于，

所述被测物体是印刷在印刷基板上的焊膏或形成在晶圆基板上的焊料凸起。