[发明专利]形状测量装置和形状测量方法

权利要求书

1.一种形状测量装置，包括：

台，在所述台上能够放置测量对象；

光投射部，其被配置为将图案光照射在所述台上所放置的测量对象上；

光接收部，其被配置为接收从所述光投射部照射并从所述测量对象反射的图案光，并且输出光接收数据；

光轴方向驱动部，其被配置为使所述台相对于所述光接收部在光轴方向上相对移动，由此调整所述光接收部的焦点位置；

立体形状数据获取部，用于基于所述光接收部所输出的光接收数据，利用图案投影法来测量与所述光接收部的光轴垂直的台平面上的测量范围内所存在的测量对象的形状，并且获取立体形状数据；

判断处理部，用于基于通过所述立体形状数据获取部所获取到的立体形状数据，根据预定判断条件在所述测量范围中判断在深度测量范围外是否存在具有高度信息的未测量区域，所述深度测量范围是从所述光投射部能够照射所述图案光的高度范围；

焦点位置改变处理部，用于在通过所述判断处理部判断为存在所述未测量区域的情况下，控制所述光轴方向驱动部来改变所述光接收部的焦点位置；以及

合成处理部，用于生成通过对多个立体形状数据进行合成所获得的合成立体形状数据，所述多个立体形状数据是通过以下方式生成的：自动重复所述立体形状数据获取部执行的获取处理、所述判断处理部执行的判断处理和所述焦点位置改变处理部执行的焦点位置改变处理，直到通过所述判断处理部判断为不存在所述未测量区域或者满足预定结束条件为止。

2.根据权利要求1所述的形状测量装置，其中，

所述立体形状数据包括表示所述测量对象的像素指示所述测量对象的三维坐标的高度图像，以及

所述高度图像是在所述立体形状数据获取部中生成的。

3.根据权利要求2所述的形状测量装置，其中，所述判断处理部累积所获取到的在所述深度测量范围内能够测量高度信息的像素，并且基于通过累积所获取到的像素所形成的累积图像来判断是否存在未测量像素。

4.根据权利要求2所述的形状测量装置，其中，

所述光投射部包括：

第一光投射部，其被配置为将第一图案光从第一方向照射在所述台上所放置的测量对象上；以及

第二光投射部，其被配置为将第二图案光从第二方向照射在所述台上所放置的测量对象上，

所述光接收部接收从所述第一光投射部照射并从所述测量对象反射的第一图案光并输出第一光接收数据，并且接收从所述第二光投射部照射并从所述测量对象反射的第二图案光并输出第二光接收数据，

所述合成处理部基于所述光接收部所接收到的所述第一光接收数据来生成所述测量对象的第一方向高度图像，基于所述光接收部所接收到的所述第二光接收数据来生成所述测量对象的第二方向高度图像，在所述台上的所述光接收部的测量范围中将从所述第一光投射部和所述第二光投射部能够照射所述图案光的高度范围设置为深度测量范围，将具有所述深度测量范围中的立体形状数据的所述第一方向高度图像和所述第二方向高度图像进行合成，并且生成合成高度图像，以及

所述判断处理部在所述台上的所述光接收部的所述深度测量范围中将包括仅从所述第一光投射部和所述第二光投射部其中之一能够照射所述图案光的区域的高度范围设置为深度搜索范围，并且将在所述深度搜索范围中存在所述测量对象的显示区域的条件设置为所述判断条件。

5.根据权利要求4所述的形状测量装置，其中，所述判断处理部判断所述深度测量范围的任意端部的部位是否具有所述立体形状数据，以判断未测量像素的有无。

6.根据权利要求4所述的形状测量装置，其中，所述光接收部输出基于条纹投影法的条纹图像作为所述光接收数据。

7.根据权利要求6所述的形状测量装置，其中，所述判断处理部基于所述立体形状数据中所包括的条纹图像的对比度或亮度作为所述预定判断条件，来判断在所述深度测量范围中是否存在不具有高度信息的未测量区域。