三次元形状測定装置
【課題】被測定物の奥行き方向の空間分解能を低下させずに測定範囲を拡大できる三次元形状測定装置を提供する。
【解決手段】色が規則的に経時変化するチャープ光パルスを生成する第１パルス光源３０と、所定の波長の単波長光パルスを生成する第２パルス光源３２と、ワーク２４から反射されたチャープ光パルス１１０ａ、１１０ｂの第１反射光像を取得する反射光像取得部７８と、前記第２反射光像の二次元情報を参照し、ワーク２４から反射された単波長光パルス１１２の第２反射光像を取得する反射光像取得部７８と、前記第１反射光像の二次元情報及び色情報を用いてワーク２４の三次元情報を取得する三次元情報取得部８０と、前記チャープ光パルスをワーク２４に向けて照射するタイミングと、前記単波長光パルスをワーク２４に向けて照射するタイミングとを調整するタイミング制御部７０とを有する。
【解決手段】色が規則的に経時変化するチャープ光パルスを生成する第１パルス光源３０と、所定の波長の単波長光パルスを生成する第２パルス光源３２と、ワーク２４から反射されたチャープ光パルス１１０ａ、１１０ｂの第１反射光像を取得する反射光像取得部７８と、前記第２反射光像の二次元情報を参照し、ワーク２４から反射された単波長光パルス１１２の第２反射光像を取得する反射光像取得部７８と、前記第１反射光像の二次元情報及び色情報を用いてワーク２４の三次元情報を取得する三次元情報取得部８０と、前記チャープ光パルスをワーク２４に向けて照射するタイミングと、前記単波長光パルスをワーク２４に向けて照射するタイミングとを調整するタイミング制御部７０とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定物の三次元形状を測定する三次元形状測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被測定物の三次元形状、例えばワークの塗装面等の表面欠陥やその平滑さを測定する方法の一つとして、パルス光を用いたＴＯＦ（Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）法が挙げられる。
【０００３】
パルス光を用いたＴＯＦ法とは、パルス光源から照射されたパルス光が、被測定物の表面の照射領域で反射され、検出器により検出されるまでの飛行時間（ＴＯＦ）と光速度とから、奥行き方向の距離差として換算し、被測定物の三次元形状を測定するものである。
【０００４】
例えば、特許文献１には、波長が規則的に経時変化するパルス光（いわゆるチャープ光パルス）を用い、三次元情報を二次元画像である色付き等高線マップに変換して検出する技術が開示されている。このように構成すれば、被測定物の三次元形状を高精度且つ高速で測定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２５００３７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された装置を用いることにより被測定物の三次元形状を高精度に測定できる反面、その測定精度を確保するために、パルス光の照射領域（奥行き）を狭小の空間内に設定する必要がある。
【０００７】
以下、奥行き方向の段差ΔＨとチャープ光パルスの長さＬとの関係について具体的に説明する。被測定物表面上の２点の測定位置の奥行き方向に高さΔＨの段差が存在し、２つのチャープ光パルスを、前記２点の測定位置に向けて同時に、奥行き方向に対して平行となるように入射（反射）させる場合を考える。このとき、前記２点の測定位置間の段差（高さΔＨ）に起因して生じる光路差は２ΔＨである。
【０００８】
検出器により検出される反射光を切り出す時間（いわゆるシャッタ開閉時間）をΔｔ、光速度をｃとすると、前記２つのチャープ光パルスの一部が、１回のシャッタ開閉動作で同時に切り出されるためには、下記（１）式に示す関係を満たす必要がある。
Ｌ≧２ΔＨ＋ｃΔｔ …（１）
【０００９】
高分解能で測定することを考慮すると２ΔＨ＞＞ｃΔｔであるから、奥行き方向において測定可能な範囲（高低差）は、高々Ｌ／２、換言すればチャープパルス長さの半分である。すなわち、チャープ光パルスの長さを２０ｍｍとしても、高々１０ｍｍ程度の高低差を測定できるにすぎない。
【００１０】
仮に、チャープ光パルスの全長を長くした場合であっても、チャープ導入装置又は検出器の波長分解能には限界があるので、チャープ光パルスの単位長さ当たりの波長分解能が低下するおそれがある。
【００１１】
本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、被測定物の奥行き方向の空間分解能を低下させずに測定範囲を拡大できる三次元形状測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この項では、理解の容易化のために添付図面中の符号を付けて説明する。したがって、この項に記載した内容がその符号を付けたものに限定して解釈されるものではない。
【００１３】
本発明の請求項１に記載の発明に係る三次元形状測定装置（１２）は、例えば図２及び図３に示すように、色が規則的に経時変化するチャープ光パルスを生成するチャープ光パルス生成手段（３０、８２）と、所定の波長の単波長光パルスを生成する単波長光パルス生成手段（３２）と、前記チャープ光パルス生成手段により生成された前記チャープ光パルスを被測定物（２４）に照射し、前記被測定物（２４）から反射された前記チャープ光パルスの第１反射光像を取得する第１の反射光像取得手段（７８）と、前記単波長光パルス生成手段（３２）により生成された前記単波長光パルスを前記被測定物（２４）に照射し、前記被測定物（２４）から反射された前記単波長光パルスの第２反射光像を取得する第２の反射光像取得手段（７８）と、該第２の反射光像取得手段（７８）により取得された前記第２反射光像の二次元情報を参照し、前記第１の反射光像取得手段（７８）により取得された前記第１反射光像の二次元情報及び色情報を用いて前記被測定物の三次元情報を取得する三次元情報取得手段（８０）と、前記チャープ光パルスを前記被測定物（２４）に向けて照射するタイミングと、前記単波長光パルスを前記被測定物（２４）に向けて照射するタイミングとを調整する照射タイミング調整手段（７０）とを有することを特徴とする。
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、単波長光パルスを生成する単波長光パルス生成手段と、単波長光パルス（第２反射光像）を取得する第２の反射光像取得手段と、チャープ光パルスの照射タイミングに合わせ短波長光パルスを照射する照射タイミング調整手段とを設けたので、短波長光パルスがマーキング機能を果たすことにより、複数のチャープ光パルスを長さが長い一つのチャープ光パルスとして擬似的に利用することが可能となり、被測定物の奥行き方向の空間分解能を低下させずに測定範囲を拡大できる。
【００１５】
請求項２に記載の発明に係る三次元形状測定装置（１２）は、例えば図２及び図３に示すように、請求項１記載の三次元形状測定装置（１２）において、前記チャープ光パルスと前記単波長光パルスとを合波して合波光パルスを生成する光合波手段（８４、９６、９８、１０２）と、前記合波光パルスを、前記第１の反射光像取得手段（７８）により取得される前記第１反射光像と前記第２の反射光像取得手段（７８）により取得される前記第２反射光像とに分波する光分波手段（５０）とを備えることを特徴とする。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、光合波手段と光分波手段とを設けたので、合波した光パルスの導光路を共通化可能となり、装置の製造コストを低減できる。
【００１７】
請求項３に記載の発明に係る三次元形状測定装置（１２）は、例えば図２及び図３に示すように、請求項１又は２に記載の三次元形状測定装置（１２）において、前記単波長光パルス生成手段（３２）は、波長の異なる単波長光パルスを交互に生成することを特徴とする。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、単波長光パルス生成手段は波長の異なる単波長光パルスを交互に生成するようにしたので、波長の異なる単波長光パルスがマーキング機能を果たすことにより、チャープ光パルスの配列順番を特定可能となり、複数のチャープ光パルスを長さが長い一つのチャープ光パルスとして擬似的に利用することが可能となり、被測定物の奥行き方向の空間分解能を低下させずに測定範囲を拡大できる。
【００１９】
請求項４に記載の発明に係る三次元形状測定装置（１２）は、例えば図２及び図３に示すように、請求項１又は２に記載の三次元形状測定装置（１２）において、前記チャープ光パルスを分配する光分配手段（８４）と、前記光分配手段（８４）により分配された各チャープ光パルスが同一光路上で互いに重複しない光路長となるように前記分配された各チャープ光パルスの光路長を調整する光路長調整手段（７６、９２）とを備えることを特徴とする。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、チャープ光パルスを分配する光分配手段と、各チャープ光パルスが同一光路上で互いに重複しない光路長となるように調整する光路長調整手段とを設けたので、被測定物の奥行き方向の測定に利用可能なチャープ光パルスを最長化できるとともに、各チャープ光パルスの離間・重複に起因する撮像信号の誤検出を防止できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る三次元形状測定装置によれば、色が規則的に経時変化するチャープ光パルスを生成するチャープ光パルス生成手段と、所定の波長の単波長光パルスを生成する単波長光パルス生成手段と、生成された前記チャープ光パルスを被測定物に照射し、前記被測定物から反射された前記チャープ光パルスの第１反射光像を取得する第１の反射光像取得手段と、生成された前記単波長光パルスを前記被測定物に照射し、前記被測定物から反射された前記単波長光パルスの第２反射光像を取得する第２の反射光像取得手段と、取得された前記第２反射光像の二次元情報を参照し、取得された前記第１反射光像の二次元情報及び色情報を用いて前記被測定物の三次元情報を取得する三次元情報取得手段と、前記チャープ光パルスを前記被測定物に向けて照射するタイミングと、前記単波長光パルスを前記被測定物に向けて照射するタイミングとを調整する照射タイミング調整手段とを設けたので、短波長光パルスがマーキング機能を果たすことにより、複数のチャープ光パルスを長さが長い一つのチャープ光パルスとして擬似的に利用することが可能となり、被測定物の奥行き方向の空間分解能を低下させずに測定範囲を拡大できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態に係る三次元形状測定システムの概略側面図である。
【図２】本実施形態に係る三次元形状測定装置の構成ブロック図である。
【図３】本実施形態に係るパルス光調整光学系の構成ブロック図である。
【図４】図４Ａは、シャッタの通過直前におけるチャープ光パルス及び単波長光パルスの飛行位置の関係を表す模式図である。図４Ｂは、シャッタの通過直前におけるチャープ光パルス及び単波長光パルスの飛行位置の関係を表す模式図である。図４Ｃは、拡大光学系側に供給される合波光パルスの飛行位置の関係を表す模式図である。
【図５】図５Ａは、第１撮像信号の波長と合成された撮像信号の階調レベルとの関係を示すグラフである。図５Ｂは、第２撮像信号の検出光強度と合成された撮像信号の階調レベルとの関係を示すグラフである。
【図６】本実施形態の第１変形例に係る三次元形状測定装置の構成ブロック図である。
【図７】図７Ａは、第２変形例に係る合波光パルスが拡大光学系へ到達する直前における飛行位置の関係を表す模式図である。図７Ｂは、第１撮像信号の波長と合成された撮像信号の階調レベルとの関係を示すグラフである。図７Ｃは、第２撮像信号の検出光強度と合成された撮像信号の階調レベルとの関係を示すグラフである。
【図８】図８Ａは、第３変形例に係る合波光パルスが拡大光学系へ到達する直前における飛行位置の関係を表す模式図である。図８Ｂは、第１撮像信号の波長と合成された撮像信号の階調レベルとの関係を示すグラフである。図８Ｃは、第２撮像信号の検出光強度と合成された撮像信号の階調レベルとの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る三次元形状測定装置について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
先ず、本実施形態に係る三次元形状測定装置が組み込まれた三次元形状測定システムについて図１を参照しながら説明する。三次元形状測定システム１０は、三次元形状測定装置１２と、画像処理装置１４と、モニタ１６と、上位制御装置１８と、ロボット制御装置２０とを備える。
【００２５】
三次元形状測定装置１２の撮像面２２は、被測定物としてのワーク２４の表面２６側を指向する。また、三次元形状測定装置１２は、図示しないロボットのアームに装着されているので、前記ロボット制御装置２０による制御下に前記ロボットのアームを駆動することで、上下・左右方向に移動が自在である。
【００２６】
画像処理装置１４は、三次元形状測定装置１２に電気的に接続されており、三次元形状測定装置１２から供給される撮像信号に対して種々の画像処理を行う。
【００２７】
モニタ１６は、画像処理装置１４に接続されており、画像処理装置１４により画像処理された画像や測定情報等を表示する。
【００２８】
上位制御装置１８は、例えばＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）で構成され、画像処理装置１４や、図示しないロボットの駆動制御を行うロボット制御装置２０に対して各種の指令を送信する。また、上位制御装置１８が備える図示しない操作部から種々の測定条件を設定可能である。
【００２９】
図２は、本実施形態に係る三次元形状測定装置１２の概略構成図である。
【００３０】
この三次元形状測定装置１２は、第１パルス光を射出する第１パルス光源３０と、第２パルス光を射出する第２パルス光源３２と、前記第１パルス光源３０により射出された第１パルス光をチャープすることでチャープ光パルスを生成し、該チャープ光パルス又は前記第２パルス光源３２により射出された第２パルス光の光路を調整して合波光パルスを生成するパルス光調整光学系３４と、該パルス光調整光学系３４により生成された合波光パルスのビーム径を拡大する拡大光学系３６と、該拡大光学系３６によりビーム径が拡大された合波光パルスを偏光方向に応じて分割する偏光ビームスプリッタ３８と、該偏光ビームスプリッタ３８により透過された前記合波光パルスを平行化するコリメートレンズ４０と、該コリメートレンズ４０により平行化された合波光パルスの偏光方向を所定の方向に傾けるλ／４波長板４２と、該λ／４波長板４２により偏光された合波光パルスの光束を集光してワーク２４の表面２６上に焦点像（以下、照射領域４４という。）を形成するとともに、図示しない駆動機構によってＡ方向（ワーク２４に対する鉛直方向）に沿って移動自在な対物レンズ４６と、を備える。
【００３１】
また、光路Ｌ1上に、図示しない遮光性のシャッタ幕の開閉が自在であって偏光ビームスプリッタ３８により反射された合波光パルスを切り出し可能なシャッタ４８と、該シャッタ４８により切り出された合波光パルスのうち前記所定の波長の光パルス（以下、「単波長光パルス成分」という。）のみを光路Ｌ2側に反射し、それ以外の波長の光パルス（以下、「チャープ光パルス成分」という。）を透過するダイクロイックミラー５０と、該ダイクロイックミラー５０により透過されたチャープ光パルス成分を所定の角度方向に反射する反射ミラー５２と、該反射ミラー５２からの反射されたチャープ光パルス成分から適切な反射光像（第１反射光像）を形成する結像光学系５４と、該結像光学系５４により生成された反射光像を第１撮像信号に変換するカラー二次元検出器５６と、該カラー二次元検出器５６により変換された第１撮像信号を後述する第２撮像信号と合成する画像合成部５７と、該画像合成部５７により合成された撮像信号を画像処理装置１４に送信するＩ／Ｆ５８とを備える。
【００３２】
さらに、光路Ｌ2上に、ダイクロイックミラー５０により反射された単波長光パルス成分から適切な反射光像（第２反射光像）を形成する結像光学系６０と、該結像光学系６０により生成された第２反射光像を第２撮像信号に変換する二次元検出器６２と、該二次元検出器６２により変換された第２撮像信号を前記第１撮像信号と合成する画像合成部５７と、該画像合成部５７により合成された撮像信号を画像処理装置１４に送信するＩ／Ｆ５８とを備える。
【００３３】
さらに、この三次元形状測定装置１２は、第１パルス光源３０による第１パルス光の射出動作を制御する第１パルス光射出制御部６４と、第２パルス光源３２による第２パルス光の射出動作を制御する第２パルス光射出制御部６６と、シャッタ４８による図示しないシャッタ幕の開閉動作を制御するシャッタ開閉制御部６８と、第１パルス光源３０及び第２パルス光源３２の射出動作とシャッタ４８の開閉動作とのタイミングを制御するタイミング制御部７０とを備える。
【００３４】
さらに、この三次元形状測定装置１２は、外部装置であるＰＣ７２と電気的に接続され且つＰＣ７２により設定された光路調整パラメータを取得可能であるＩ／Ｆ７４と、該Ｉ／Ｆ７４により取得された光路調整パラメータに基づきパルス光調整光学系３４の光路長を制御する光学系制御部７６とを備える。
【００３５】
なお、所定の波長の単波長光パルスを生成する単波長光パルス生成手段は、第２パルス光源３２から構成される。また、ワーク２４から反射された光路Ｌ1上のチャープ光パルスの第１反射光像を取得する第１の反射光像取得手段としての反射光像取得部７８は、偏光ビームスプリッタ３８と、コリメートレンズ４０と、λ／４波長板４２と、対物レンズ４６と、シャッタ４８と、シャッタ開閉制御部６８とから構成される。さらに、ワーク２４から反射された光路Ｌ1上の単波長光パルスの第２反射光像を取得する第２の反射光像取得手段は、第１の反射光像取得手段である反射光像取得部７８と共通に設けられている。さらに、単波長光パルスの第２反射光像の二次元情報を参照しながら、チャープ光パルスの第１反射光像の二次元情報及び色情報とを用いて前記被測定物の三次元情報を取得する三次元情報取得手段である三次元情報取得部８０は、カラー二次元検出器５６と、画像合成部５７と、二次元検出器６２とから構成される。さらに、合波光パルスを第１反射光像と第２反射光像とに分波する光分波手段は、ダイクロイックミラー５０から構成される。
【００３６】
図３は、本実施形態に係るパルス光調整光学系３４の概略構成図である。
【００３７】
この三次元形状測定装置１２は、第１パルス光源３０により射出された第１パルス光をチャープすることでチャープ光パルスを生成するチャープ導入装置８２と、該チャープ導入装置８２により生成されたチャープ光パルスを分割するビームスプリッタ８４と、該ビームスプリッタ８４により透過されたチャープ光パルスをさらに分割するビームスプリッタ８６と、該ビームスプリッタ８６により透過されたチャープ光パルスを所定の角度方向に反射する反射ミラー８８と、該反射ミラー８８により反射されたチャープ光パルスの一部を光路Ｌ3側に反射するビームスプリッタ９０と、該ビームスプリッタ９０により反射されたチャープ光パルスを反対方向に反射するとともに、光学系制御部７６の制御下に図示しない駆動機構によってＣ方向（光路Ｌ3に対して平行方向）に沿って移動自在な反射ミラー９２とを備える。
【００３８】
また、光路Ｌ4上に、ビームスプリッタ８６からの反射光を受光し、その受光をトリガとして図示しない遮光性のシャッタ幕の開閉が自在であり、超高速非線形光学シャッタ等から構成されるシャッタ９４を備える。
【００３９】
さらに、光路Ｌ5上に、ビームスプリッタ８４からのチャープ光パルスを所定の角度方向に反射する反射ミラー９６と、該反射ミラー９６からの反射光のうち特定の波長である単波長光パルスのみを反射し、それ以外の波長の光パルス（チャープ光パルスを含む。）を透過するダイクロイックミラー９８と、該ダイクロイックミラー９８を透過されたチャープ光パルスを切り出し可能なシャッタ９４と、該シャッタ９４により切り出されたチャープ光パルスを所定の角度方向に反射する反射ミラー１００と、該反射ミラー１００により反射されたチャープ光パルスの一部を拡大光学系３６側に反射するビームスプリッタ９０とを備える。
【００４０】
さらに、第２パルス光源３２により射出された第２パルス光を所定の角度方向に、すなわち、ダイクロイックミラー９８側の方向に反射する反射ミラー１０２を備える。この第２パルス光は、チャープ導入装置８２により生成されたチャープ光パルスが有する波長（例えば、λP≦λ≦λR）の範囲外である波長（λ＜λP、又はλ＞λR）を有する単波長光である。
【００４１】
なお、色が規則的に経時変化するチャープ光パルスを生成する光パルス生成手段は、第１パルス光源３０とチャープ導入装置８２とから構成される。また、チャープ光パルスと単波長光パルスとを合波して合波光パルスを生成する光合波手段は、ビームスプリッタ８４と、反射ミラー９６、ダイクロイックミラー９８と、反射ミラー１０２とから構成される。また、チャープ光パルスを分配する光分配手段はビームスプリッタ８４から構成される。さらに、各チャープ光パルスが同一光路上で互いに重複しない光路長となるように各チャープ光パルスの光路長を調整する光路長調整手段は、光学系制御部７６と、反射ミラー９２とから構成される。
【００４２】
この実施形態に係る三次元形状測定装置１２は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作について説明する。
【００４３】
先ず、ユーザである作業者は、三次元形状測定システム１０によるワーク２４の表面２６の三次元形状測定の準備を行う。
【００４４】
続いて、作業者が上位制御装置１８の図示しない操作部から測定開始指示を行うと、ワーク２４の表面２６上の三次元形状測定が開始される。
【００４５】
図２に示すように、第１パルス光射出制御部６４によるパルス射出指示を受信した第１パルス光源３０からパルス光が射出され、該パルス光はパルス光調整光学系３４に供給される。同様に、第２パルス光射出制御部６６によるパルス射出指示を受信した第２パルス光源３２からパルス光が射出され、単波長光パルスとしての前記パルス光はパルス光調整光学系３４に供給される。
【００４６】
図３に示すように、第１パルス光源３０から射出されたパルス光は、チャープ導入装置８２によりチャープされ、チャープ光パルスが生成される。該チャープ光パルスは、ビームスプリッタ８４、ビームスプリッタ８６を介して、反射ミラー８８により反射され、ビームスプリッタ９０によりチャープ光パルスの一部がさらに反射される。このチャープ光パルス（以下、チャープ光パルス１１０ｂという。）は、光路Ｌ3上で、反射ミラー９２により反対方向に反射され、ビームスプリッタ９０により透過され、拡大光学系３６側に供給される。
【００４７】
ビームスプリッタ８４により透過されたチャープ光パルスの一部は、ビームスプリッタ８６により光路Ｌ4方向に反射され、シャッタ９４に照射される。このとき、超高速非線形光学シャッタ等から構成されるシャッタ９４は、励起光であるチャープ光パルスが到達したときのみ開かれ、ピコ秒〜フェムト秒程度の応答時間を実現できるものである。また、光路Ｌ5の光路長を適切に設定することより、シャッタ９４の開閉動作は適切なタイミングに制御される。
【００４８】
チャープ導入装置８２で生成されたチャープ光パルスの一部（以下、チャープ光パルス１１０ａという。）は、ビームスプリッタ８４により光路Ｌ5方向に反射され、反射ミラー９６により反射され、ダイクロイックミラー９８により透過され、シャッタ９４により所定のタイミングで切り出され、反射ミラー１００により反射され、ビームスプリッタ９０により反射され、拡大光学系３６側に供給される。
【００４９】
第２パルス光源３２から射出された単波長光パルス１１２は、反射ミラー１０２により反射され、ダイクロイックミラー９８により反射され、シャッタ９４により所定のタイミングで切り出され、反射ミラー１００により反射され、ビームスプリッタ９０により反射され、拡大光学系３６側に供給される。
【００５０】
ここで、光学系制御部７６によるチャープ光パルス１１０ａの光路長制御と、タイミング制御部７０（図２参照）による単波長光パルス１１２の射出タイミング制御とに基づいて、チャープ光パルス１１０ａ、１１０ｂ、及び単波長光パルス１１２の飛行位置は適切に調整される。この各光パルスの飛行位置の調整について図４Ａ〜図４Ｃを参照しながら詳細に説明する。
【００５１】
図４Ａは、シャッタ９４の通過直前（図３に示すＰ1の位置）におけるチャープ光パルス１１０ａ及び単波長光パルス１１２の飛行位置の関係を表す模式図である。
【００５２】
ここで、チャープ光パルス１１０ａ及び単波長光パルス１１２は矢印方向に飛行し、チャープ光パルス１１０ａは、前縁である長波長側（赤色側であって、図４ＡではＲと表記する。）から後縁である短波長側（紫色側であって、図４ＡではＰと表記する。）まで色が連続的に変化するものとする。また、所定の波長（図４ＡではＳ１と表記する。例えば、紫外線領域の波長に相当する。）を有する単波長光パルス１１２は、チャープ光パルス１１０ａよりも長いものとする。
【００５３】
第２パルス光源３２からの単波長光パルス１１２は、タイミング制御部７０（図２参照）により射出されるタイミングが調整されている。よって、単波長光パルス１１２は、第１パルス光源３０から射出されたチャープ光パルス１１０ａとダイクロイックミラー９８の位置で合波し、その後は同一光路上を飛行する。
【００５４】
図４Ｂは、シャッタ９４の通過直後（図３に示すＰ2の位置）におけるチャープ光パルス１１０ａ及び単波長光パルス１１２の飛行位置の関係を表す模式図である。
【００５５】
合波されたチャープ光パルス１１０ａ及び単波長光パルス１１２は、シャッタ９４の適切な開閉動作によって切り出される。よって、チャープ光パルス１１０ａ及び単波長光パルス１１２の後縁の飛行位置が揃えられるように、単波長光パルス１１２の後縁部１１４が切除されている。
【００５６】
その後、後縁部１１４が切除されたチャープ光パルス１１０ａ及び単波長光パルス１１２は、反射ミラー１００により反射され、ビームスプリッタ９０により反射され、他のチャープ光パルス１１０ｂとともに合波光パルス１１６として、拡大光学系３６側に供給される。
【００５７】
図４Ｃは、拡大光学系３６への到達直前（図３に示すＰ3の位置）における合波光パルス１１６の飛行位置の関係を表す模式図である。
【００５８】
第１パルス光源３０からのチャープ光パルスのうち、ビームスプリッタ８４を透過されビームスプリッタ９０に供給されたチャープ光パルス１１０ｂは、反射ミラー９２の位置移動によって光路Ｌ3上の光路長が適切に調整されている。よって、チャープ光パルス１１０ａの後縁Ｐとチャープ光パルス１１０ｂの前縁Ｒの飛行位置が略一致、すなわち、チャープ光パルス１１０ａ及び１１０ｂが時間間隔を空けることなく、換言すれば、チャープ光パルス１１０ａの後縁Ｐとチャープ光パルス１１０ｂの前縁Ｒとが接するよう直列的に配置されるように合波される。
【００５９】
本実施形態では、ＰＣ７２で予め設定された光路調整パラメータをＩ／Ｆ７４を介して取得し、図示しない記憶部に記憶しておくことができる。そうすれば、光学系制御部７６は、前記記憶部に記憶された光路調整パラメータを適宜読み出し、該光路調整パラメータに基づいて反射ミラー９２の移動量を決定し、反射ミラー９２をＣ方向に沿って適切な位置に移動させることができる。
【００６０】
図２に示すように、パルス光調整光学系３４から合波光パルス１１６が供給されると、該合波光パルス１１６は、拡大光学系３６によりビーム径が拡大され、偏光ビームスプリッタ３８を透過され、コリメートレンズ４０により平行化され、λ／４波長板４２により直線偏光から円偏光とされ、対物レンズ４６により前記合波光パルスの光束が集光され、ワーク２４の表面２６上の照射領域４４に照射される。
【００６１】
なお、対物レンズ４６は、図示しない駆動機構により、Ａ方向（Ｚ軸方向）に沿って所定の変位量だけ移動させられ、照射領域４４を所望の大きさになるように予め設定されている。
【００６２】
ワーク２４の表面２６上の照射領域４４で反射した合波光パルス１１６は、対物レンズ４６により集光され、λ／４波長板４２により円偏光から直線偏光とされ、コリメートレンズ４０により平行化され、偏光ビームスプリッタ３８により光路Ｌ1方向に反射され、シャッタ４８により所定のタイミングで所定の光量だけ切り出され、ダイクロイックミラー５０により合波光パルス１１６のうちチャープ光パルス成分（チャープ光パルス１１０ａ、１１０ｂ）のみが透過され、反射ミラー５２により所定の角度方向に反射され、結像光学系５４により第１反射光像が形成され、カラー二次元検出器５６により第１撮像信号に変換され、画像合成部５７に供給される。
【００６３】
このようにして取得した三次元形状に関する第１撮像画像の階調特性について説明する。図１に定義されたＸ−Ｙ軸平面上の各位置におけるＺ軸方向の奥行きの差は、シャッタ４８に到達する合波光パルス１１６の飛行時間の差として変換される。この飛行時間の差は、シャッタ４８の開閉動作により同時に切り出された光色（波長）の差によって検出され、撮像画像の階調特性（信号値）として表現される。具体的には、Ｚ方向の奥行きが大きいＸ−Ｙ軸平面上の位置において、合波光パルス１１６がシャッタ４８に到達する時間が遅延する。したがって、カラー二次元検出器５６では、合波光パルス１１６の前縁の方であるチャープ光パルス１１０ａの前縁側（長波長側）の光色が検出される傾向がある（図４Ｃ参照）。
【００６４】
また、シャッタ４８により切り出された合波光パルス１１６は、ダイクロイックミラー５０により合波光パルスのうち単波長光パルス成分（単波長光パルス１１２）のみが光路Ｌ2方向に反射され、結像光学系６０により第２反射光像が形成され、二次元検出器６２により第２撮像信号に変換され、画像合成部５７に供給される。
【００６５】
なお、単波長光パルス１１２は、チャープ光パルス１１０ａ、１１０ｂが有する波長（λP≦λ≦λR）の範囲外である波長を有する。よって、合波光パルス１１６は、ダイクロイックミラー５０により、チャープ光パルス成分と単波長光成分とに完全に分波される。
【００６６】
その後、第１及び第２撮像信号は、画像合成部５７により撮像信号が合成される。画像合成部５７における画像処理の具体例について、図４Ｃ、図５Ａ及び図５Ｂを参照しながら詳細に説明する。
【００６７】
先ず、第１及び第２撮像画像の各画素の二次元位置（Ｘ−Ｙ座標）をそれぞれ対応させるように適切な画像処理を行う。例えば、アフィン変換、画像拡縮処理や領域ベースマッチング等の公知の画像処理手法を用いることができる。なお、カラー二次元検出器５６と二次元検出器６２の撮像領域が一致することが好ましい。さらに、カラー二次元検出器５６の解像度及び画素数は、二次元検出器６２の解像度及び画素数と一致することが好ましい。そうすれば、第１及び第２撮像画像の各画素の二次元位置（Ｘ−Ｙ座標）が予め対応付けられるので、上述の画像処理が不要になる。
【００６８】
次いで、第２撮像信号の二次元位置（各画素に相当するアドレス）を参照しながら、第１撮像信号の二次元位置及び色情報を用いてワーク２４の三次元形状を表す撮像信号を取得する。
【００６９】
図５Ａは、第１撮像信号の波長と合成された撮像信号の階調レベルとの関係を示すグラフである。ここで、合成された撮像信号の階調レベルが大きいほどＺ軸座標は大きく（撮像面２２から近く）、合成された撮像信号の階調レベルが小さいほどＺ軸座標は小さくなる（撮像面２２から遠い）とする。
【００７０】
図４Ｃに示すチャープ光パルス１１０ａ、１１０ｂは、奥行き方向（Ｚ軸方向）の空間分解能についてそれぞれ２５６レベルの階調表現が可能とすると、図５Ａに示す合波光パルス１１６は、２５６の２倍である５１２階調レベルを表現することができる。図４Ｃにおいて、階調レベル５１１（最高値）はチャープ光パルス１１０ａの前縁Ｒでの波長λRに相当し、階調レベル０（最低値）はチャープ光パルス１１０ｂの後縁Ｐでの波長λPに相当し、階調レベル２５５（中間値）はチャープ光パルス１１０ａの後縁Ｐでの波長λP又はチャープ光パルス１１０ｂの前縁Ｒでの波長λRに相当する。このように、第１撮像信号の波長と合成された撮像信号の階調レベルとは、鋸型のグラフとなるような関係を有する。
【００７１】
図５Ｂは、第２撮像信号の検出光強度と合成された撮像信号の階調レベルとの関係を示すグラフである。チャープ光パルス１１０ａに相当する飛行位置では単波長光パルス１１２が検出されるため所定の値を有する一方、チャープ光パルス１１０ｂに相当する位置では単波長光パルスが一切検出されないため値は０である（図４Ｃ参照）。
【００７２】
ここで、図４Ｂに示すように、シャッタ９４により単波長光パルス１１２の後縁部１１４が切除されているので、シャッタ４８（図２参照）によりチャープ光パルス１１０ｂを切り出される際に単波長光パルス１１２が併せて切り出されることはない。したがって、単波長光パルス１１２の検出の有無によって、切り出されたチャープ光パルス１１０ａ、１１０ｂの種類を識別することができる。
【００７３】
また、チャープ光パルス１１０ａの後縁とチャープ光パルス１１０ｂの先端は離間・重複することなく配置しているので、撮像信号の誤検出のおそれがない。
【００７４】
このように、チャープ光パルス１１０ａ、１１０ｂを直列的に配置し、単波長光パルス１１２を付随させる合波光パルス１１６を生成することにより、仮想的に長いチャープ光パルスとして検出可能である。つまり、単波長光パルス１１２がマーキング機能を発揮することにより、チャープ光パルス１１０ａ、１１０ｂの配置順番を特定することができる。さらに、検出された合波光パルス１１６のうち、第１撮像信号（チャープ光パルス成分）の波長と第２撮像信号（単波長光パルス成分）の検出光強度との組合せによって、単一のチャープ光パルスの階調表現能を超えた階調レベルを表現することができる。
【００７５】
このようにして合成された撮像信号は、Ｉ／Ｆ５８を介し、外部装置である画像処理装置１４に送信され、画像処理装置１４により所望の画像処理が施され、図１に示すモニタ１６により可視画像として表示される。この可視画像によって、ワーク２４の表面２６上の照射領域４４内において三次元形状を解析し、把握することができる。
【００７６】
次いで、本発明に係る三次元形状測定装置の第１変形例について図６を参照しながら説明する。図６は、本発明に係る三次元形状測定装置１２の第１変形例の概略構成図であり、あわせて光パルスの飛行位置の関係を表している。
【００７７】
チャープ光源２００から射出されたチャープ光パルス２０２は、前縁から後縁までに、赤色（図６ではＲ）、緑色（図６ではＧ）、青色（図６ではＢ）の順番で色が連続的に変化している。このチャープ光パルス２０２は、ビームスプリッタ２０４によって第１チャープ光パルス２０６と第２チャープ光パルス２０８とに分割される。ビームスプリッタ２０４によって反射された第１チャープ光パルス２０６は、反射ミラー２１０によりさらに反射され、単波長光源２１２から適切なタイミングで射出された単波長光パルス２１４と合波され、その後は同一光路上を飛行する。この単波長光パルス２１４は、チャープ光パルス２０２が有する波長範囲外である紫色（図６ではＰ）の波長を有する。
【００７８】
同一光路上の第１チャープ光パルス２０６及び単波長光パルス２１４の後縁の飛行位置が揃えられるように、シャッタ２１６の適切な開閉動作によって単波長光パルス２１４の後縁部が切除される。その後、第１チャープ光パルス２０６及び単波長光パルス２１４は、反射ミラー２１８によって所定の角度方向に反射され、ワーク２４の表面２６側に向けて照射される。
【００７９】
一方、ビームスプリッタ２０４を透過された第２チャープ光パルス２０８は、反射ミラー２２０により反射され、反射ミラー２２２により所定の角度方向に反射され、ワーク２４の表面２６側に向けて照射される。
【００８０】
反射ミラー２２０と反射ミラー２２２との離間距離は適切に設定されており、第２チャープ光パルス２０８は適切な光路長に調整されている。したがって、第１チャープ光パルス２０６及び第２チャープ光パルス２０８は時間間隔を空けることなく配置されるように合波されて、単波長光パルス２１４とともに合波光パルス２２４を形成する。
【００８１】
ワーク２４に照射された合波光パルス２２４は、その表面２６上で反射され、シャッタ２２６により所定のタイミングで所定の光量だけ切り出される。ここでは、第１チャープ光パルス２０６の緑色光成分２２８及び単波長光パルス２１４の一部である単波長成分２３０が切り出されるものとする。切り出された緑色光成分２２８及び単波長成分２３０はビームスプリッタ２３２により分割される。
【００８２】
ビームスプリッタ２３２を透過された緑色光成分２２８ａ及び単波長成分２３０ａは、青色光よりも高波長光を透過させる帯域透過フィルタ２３４により単波長成分２３０ａのみが遮断される。帯域透過フィルタ２３４により透過された緑色光成分２２８ａは、奥行き計測カメラ２３６により撮像される。
【００８３】
一方、ビームスプリッタ２３２を反射された緑色光成分２２８ｂ及び単波長成分２３０ｂは、青色光よりも低波長光を透過させる帯域透過フィルタ２３８により緑色光成分２２８ｂのみが遮断される。帯域透過フィルタ２３８により透過された単波長成分２３０ｂは、インデックス判定カメラ２４０により撮像される。
【００８４】
シャッタ２２６により第１チャープ光パルス２０６の緑色光成分２２８が切り出された場合、画像合成部５７には、奥行き計測カメラ２３６により撮像された第１撮像信号２４２と、インデックス判定カメラ２４０により撮像された第２撮像信号２４４とがそれぞれ供給される。一方、シャッタ２２６により第２チャープ光パルス２０８の緑色光成分が切り出された場合、画像合成部５７には、奥行き計測カメラ２３６により撮像された第１撮像信号２４６と、インデックス判定カメラ２４０により撮像された第２撮像信号２４８とがそれぞれ供給される。
【００８５】
そうすると、第１撮像信号２４２と第１撮像信号２４６とは略一致するが、第２撮像信号２４４と第２撮像信号２４８とは異なっている。したがって、第２撮像信号をインデックス（チャープ光パルスの配列順番）として参照することにより、奥行き位置の差異を識別することができる。
【００８６】
次いで、本発明に係る三次元形状測定装置の第２変形例について図７Ａ〜図７Ｃを参照しながら説明する。この第２変形例は、パルス光調整光学系３４により生成される合波光パルスの構成と、画像合成部５７による撮像信号の合成方法とに関して本実施形態と相違する。
【００８７】
以下の変形例において本実施形態と同一である構成要素には、同一の参照符号を付して詳細な説明を省略し、以下同様とする。
【００８８】
図７Ａは、第２変形例に係る合波光パルス１２０が拡大光学系３６へ到達する直前（図３に示すＰ3の位置）の飛行位置の関係を表す模式図である。チャープ光パルス１１０ａの後縁Ｐとチャープ光パルス１１０ｂの前縁Ｒの飛行位置が略一致し、チャープ光パルス１１０ｂの後縁Ｐとチャープ光パルス１１０ｃの前縁Ｒの飛行位置が略一致している。すなわち、チャープ光パルス１１０ａ、１１０ｂ、及び１１０ｃが直列的に配置するように合波される。また、所定の波長Ｓ１（例えば、紫外線領域の波長に相当する。）を有する単波長光パルス１１２とチャープ光パルス１１０ａとが同一の飛行位置及び同一のパルス長さとなるように調整されている。さらに、Ｓ１とは異なる波長Ｓ２（例えば、赤外線領域の波長に相当する。）を有する単波長光パルス１１８とチャープ光パルス１１０ｂとが同一の飛行位置及び同一のパルス長さとなるように調整されている。
【００８９】
なお、単波長光パルス１１２と単波長光パルス１１８は、同一のパルス光源（図２に示す第２パルス光源３２）から射出されるようにしてもよいし、異なるパルス光源から射出されるようにしてもよい。
【００９０】
図７Ｂは、第１撮像信号の波長と合成された撮像信号の階調レベルとの関係を示すグラフである。図７Ａに示す合波光パルス１２０は、２５６の３倍である７６８階調レベルを表現することができる。図７Ａにおいて、階調レベル７６７（最高値）はチャープ光パルス１１０ａの前縁Ｒでの波長λRに相当し、階調レベル０（最低値）はチャープ光パルス１１０ｃの後縁Ｐでの波長λPに相当する。
【００９１】
図７Ｃは、第２撮像信号の検出光強度と合成された撮像信号の階調レベルとの関係を示すグラフである。チャープ光パルス１１０ａに相当する飛行位置では単波長光パルス１１２が検出されるため所定の値（高レベル）を有し、チャープ光パルス１１０ｂに相当する飛行位置では単波長光パルス１１８が検出されるため所定の値（低レベル）を有する一方、チャープ光パルス１１０ｃに相当する位置では単波長光パルスが一切検出されないため値は０である。
【００９２】
次いで、本発明に係る三次元形状測定装置の第３変形例について図８Ａ〜図８Ｃを参照しながら説明する。この第３変形例は、パルス光調整光学系３４により生成される合波光パルスの構成と、画像合成部５７による画像合成方法と、に関して本実施形態と相違する。
【００９３】
図８Ａは、第３変形例に係る合波光パルス１２４が拡大光学系３６へ到達する直前（図３に示すＰ3の位置）の飛行位置の関係を表す模式図である。チャープ光パルス１１０ａの後縁Ｐとチャープ光パルス１１０ｂの前縁Ｒの飛行位置が略一致し、チャープ光パルス１１０ｂの後縁Ｐとチャープ光パルス１１０ｃの前縁Ｒの飛行位置が略一致している。すなわち、チャープ光パルス１１０ａ、１１０ｂ、及び１１０ｃが直列的に配置するように合波される。また、所定の波長Ｓ１（図８ＡではＳ１と表記する。例えば、紫外線領域の波長に相当する。）を有し光強度が高レベルである単波長光パルス１１２ａとチャープ光パルス１１０ａとが同一の飛行位置となるように、波長Ｓ１を有し光強度が中レベルである単波長光パルス１１２ｂとチャープ光パルス１１０ｂとが同一の飛行位置となるように、波長Ｓ１を有し光強度が低レベルである単波長光パルス１１２ｃとチャープ光パルス１１０ｃとが同一の飛行位置となるように、それぞれ調整されている。さらに、チャープ光パルス１１０ｂは、チャープ光パルス１１０ａとＯＬ１の範囲で重複しているとともに、チャープ光パルス１１０ｃとＯＬ２の範囲で重複している。
【００９４】
なお、単波長光パルス１１２ａ、１１２ｂ、及び１１２ｃは、同一のパルス光源（図２に示す第２パルス光源３２）からそれぞれ射出されるようにしてもよいし、複数の光分配器を用いて射出された単一の光パルスを分配してもよい。
【００９５】
図８Ｂは、第１撮像信号の波長と合成された撮像信号の階調レベルとの関係を示すグラフである。図８Ａに示す合波光パルス１２０は、２５６の３倍である７６８階調レベルを表現することができる。これに関しては、第２変形例と同様のため、詳細な説明を省略する。
【００９６】
図８Ｃは、第２撮像信号の検出光強度と合成された撮像信号の階調レベルとの関係を示すグラフである。チャープ光パルス１１０ａに相当する飛行位置では単波長光パルス１１２ａが検出されるため所定の値（高レベル＝８）を有し、チャープ光パルス１１０ｂに相当する飛行位置では単波長光パルス１１２ｂが検出されるため所定の値（中レベル＝３）を有し、チャープ光パルス１１０ｂに相当する飛行位置では単波長光パルス１１２ｃが検出されるため所定の値（低レベル＝１）を有する。
【００９７】
単波長光パルス１１２ａと単波長光パルス１１２ｂとの重複範囲であるＯＬ１では、光干渉の如何によっては、二次元検出器６２により検出される光強度は矢印に示す範囲で変動し得る。しかし、前記中レベルである３を下回ることはないので、階調レベルが５１１周辺であることを特定可能であり、誤検出することなく適切な階調レベルに変換することができる。
【００９８】
また、単波長光パルス１１２ｂと単波長光パルス１１２ｃとの重複範囲であるＯＬ２では、光干渉の如何によっては、二次元検出器６２により検出される光強度は矢印に示す範囲で変動し得る。しかし、前記低レベルである１を下回ることはないので、階調レベルが２５５周辺であることを特定可能であり、誤検出することなく適切な階調レベルに変換することができる。
【００９９】
このように構成すれば、単波長光パルス１１２ａ〜１１２ｃとチャープ光パルス１１０ａ〜１１０ｃとの飛行位置（前後する光パルスの前縁及び後縁）を調整する必要がなくなるので好ましい。具体的には、シャッタ９４（図３参照）やシャッタ２１６（図６参照）等を用いて、図４Ｂに示すような単波長光パルス１１２ａ〜１１２ｃの後縁部１１４（又は前縁）を切除する処理が不要になる。
【０１００】
なお、この発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。
【０１０１】
例えば、本実施形態では、光源部としての第１パルス光源３０及び第２パルス光源３２と、検出部としてのカラー二次元検出器５６及び二次元検出器６２と、が三次元形状測定装置１２に一体的に組み込まれる構成を採っているが、光源部と検出部を別々の装置として構成してもよい。
【０１０２】
また、本実施形態では、チャープ光パルスと単波長光パルスとを合波させる構成を採っているが、別々の光路を設けてもよい。そうすれば、光干渉の影響についての懸念がなくなる。
【０１０３】
さらに、本実施形態では、第１及び第２撮像信号を合成する画像合成部５７は三次元形状測定装置１２に組み込まれる構成を採っているが、画像処理装置１４にその画像処理を行わせてもよい。
【０１０４】
さらに、二次元検出器６２は、モノクロセンサ（単一の受光波長特性を有する素子）でもカラーセンサ（複数種の受光波長特性を有する素子）でも構成可能である。
【０１０５】
さらに、本実施形態では、２つ又は３つのチャープ光パルスを直列的に配置させる構成を採っているが、４つ以上のチャープ光パルスを配置させてもよい。また、チャープ光パルスは可視領域の光波長に限定されることなく、紫外線や赤外線等を用いてもよい。
【符号の説明】
【０１０６】
１０…三次元形状測定システム １２…三次元形状測定装置
１４…画像処理装置 ２２…撮像面
２４…ワーク ２６…表面
３０…第１パルス光源 ３２…第２パルス光源
３４…パルス光調整光学系 ３８…偏光ビームスプリッタ
４０…コリメートレンズ ４２…λ／４波長板
４４…照射領域 ４６…対物レンズ
４８、９４、２１６、２２６…シャッタ ５０、９８…ダイクロイックミラー
５２、８８、９２、９６、１００、１０２、２１０、２１８、２２０、２２２…反射ミラー
５４、６０…結像光学系 ５６…カラー二次元検出器
５７…画像合成部 ５８、７４…Ｉ／Ｆ
６２…二次元検出器 ６４…第１パルス光射出制御部
６６…第２パルス光射出制御部 ６８…シャッタ開閉制御部
７０…タイミング制御部 ７６…光学系制御部
７８…反射光像取得部 ８０…三次元情報取得部
８２…チャープ導入装置
８４、８６、９０、２０４、２３２…ビームスプリッタ
１１０ａ〜１１０ｃ…チャープ光パルス
２０６…第１チャープ光パルス ２０８…第２チャープ光パルス
１１２、１１２ａ〜１１２ｃ、１１８、２１４…単波長光パルス
１１６、１２０、１２４、２２４…合波光パルス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定物の三次元形状を測定する三次元形状測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被測定物の三次元形状、例えばワークの塗装面等の表面欠陥やその平滑さを測定する方法の一つとして、パルス光を用いたＴＯＦ（Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）法が挙げられる。
【０００３】
パルス光を用いたＴＯＦ法とは、パルス光源から照射されたパルス光が、被測定物の表面の照射領域で反射され、検出器により検出されるまでの飛行時間（ＴＯＦ）と光速度とから、奥行き方向の距離差として換算し、被測定物の三次元形状を測定するものである。
【０００４】
例えば、特許文献１には、波長が規則的に経時変化するパルス光（いわゆるチャープ光パルス）を用い、三次元情報を二次元画像である色付き等高線マップに変換して検出する技術が開示されている。このように構成すれば、被測定物の三次元形状を高精度且つ高速で測定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２５００３７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された装置を用いることにより被測定物の三次元形状を高精度に測定できる反面、その測定精度を確保するために、パルス光の照射領域（奥行き）を狭小の空間内に設定する必要がある。
【０００７】
以下、奥行き方向の段差ΔＨとチャープ光パルスの長さＬとの関係について具体的に説明する。被測定物表面上の２点の測定位置の奥行き方向に高さΔＨの段差が存在し、２つのチャープ光パルスを、前記２点の測定位置に向けて同時に、奥行き方向に対して平行となるように入射（反射）させる場合を考える。このとき、前記２点の測定位置間の段差（高さΔＨ）に起因して生じる光路差は２ΔＨである。
【０００８】
検出器により検出される反射光を切り出す時間（いわゆるシャッタ開閉時間）をΔｔ、光速度をｃとすると、前記２つのチャープ光パルスの一部が、１回のシャッタ開閉動作で同時に切り出されるためには、下記（１）式に示す関係を満たす必要がある。
Ｌ≧２ΔＨ＋ｃΔｔ …（１）
【０００９】
高分解能で測定することを考慮すると２ΔＨ＞＞ｃΔｔであるから、奥行き方向において測定可能な範囲（高低差）は、高々Ｌ／２、換言すればチャープパルス長さの半分である。すなわち、チャープ光パルスの長さを２０ｍｍとしても、高々１０ｍｍ程度の高低差を測定できるにすぎない。
【００１０】
仮に、チャープ光パルスの全長を長くした場合であっても、チャープ導入装置又は検出器の波長分解能には限界があるので、チャープ光パルスの単位長さ当たりの波長分解能が低下するおそれがある。
【００１１】
本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、被測定物の奥行き方向の空間分解能を低下させずに測定範囲を拡大できる三次元形状測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この項では、理解の容易化のために添付図面中の符号を付けて説明する。したがって、この項に記載した内容がその符号を付けたものに限定して解釈されるものではない。
【００１３】
本発明の請求項１に記載の発明に係る三次元形状測定装置（１２）は、例えば図２及び図３に示すように、色が規則的に経時変化するチャープ光パルスを生成するチャープ光パルス生成手段（３０、８２）と、所定の波長の単波長光パルスを生成する単波長光パルス生成手段（３２）と、前記チャープ光パルス生成手段により生成された前記チャープ光パルスを被測定物（２４）に照射し、前記被測定物（２４）から反射された前記チャープ光パルスの第１反射光像を取得する第１の反射光像取得手段（７８）と、前記単波長光パルス生成手段（３２）により生成された前記単波長光パルスを前記被測定物（２４）に照射し、前記被測定物（２４）から反射された前記単波長光パルスの第２反射光像を取得する第２の反射光像取得手段（７８）と、該第２の反射光像取得手段（７８）により取得された前記第２反射光像の二次元情報を参照し、前記第１の反射光像取得手段（７８）により取得された前記第１反射光像の二次元情報及び色情報を用いて前記被測定物の三次元情報を取得する三次元情報取得手段（８０）と、前記チャープ光パルスを前記被測定物（２４）に向けて照射するタイミングと、前記単波長光パルスを前記被測定物（２４）に向けて照射するタイミングとを調整する照射タイミング調整手段（７０）とを有することを特徴とする。
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、単波長光パルスを生成する単波長光パルス生成手段と、単波長光パルス（第２反射光像）を取得する第２の反射光像取得手段と、チャープ光パルスの照射タイミングに合わせ短波長光パルスを照射する照射タイミング調整手段とを設けたので、短波長光パルスがマーキング機能を果たすことにより、複数のチャープ光パルスを長さが長い一つのチャープ光パルスとして擬似的に利用することが可能となり、被測定物の奥行き方向の空間分解能を低下させずに測定範囲を拡大できる。
【００１５】
請求項２に記載の発明に係る三次元形状測定装置（１２）は、例えば図２及び図３に示すように、請求項１記載の三次元形状測定装置（１２）において、前記チャープ光パルスと前記単波長光パルスとを合波して合波光パルスを生成する光合波手段（８４、９６、９８、１０２）と、前記合波光パルスを、前記第１の反射光像取得手段（７８）により取得される前記第１反射光像と前記第２の反射光像取得手段（７８）により取得される前記第２反射光像とに分波する光分波手段（５０）とを備えることを特徴とする。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、光合波手段と光分波手段とを設けたので、合波した光パルスの導光路を共通化可能となり、装置の製造コストを低減できる。
【００１７】
請求項３に記載の発明に係る三次元形状測定装置（１２）は、例えば図２及び図３に示すように、請求項１又は２に記載の三次元形状測定装置（１２）において、前記単波長光パルス生成手段（３２）は、波長の異なる単波長光パルスを交互に生成することを特徴とする。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、単波長光パルス生成手段は波長の異なる単波長光パルスを交互に生成するようにしたので、波長の異なる単波長光パルスがマーキング機能を果たすことにより、チャープ光パルスの配列順番を特定可能となり、複数のチャープ光パルスを長さが長い一つのチャープ光パルスとして擬似的に利用することが可能となり、被測定物の奥行き方向の空間分解能を低下させずに測定範囲を拡大できる。
【００１９】
請求項４に記載の発明に係る三次元形状測定装置（１２）は、例えば図２及び図３に示すように、請求項１又は２に記載の三次元形状測定装置（１２）において、前記チャープ光パルスを分配する光分配手段（８４）と、前記光分配手段（８４）により分配された各チャープ光パルスが同一光路上で互いに重複しない光路長となるように前記分配された各チャープ光パルスの光路長を調整する光路長調整手段（７６、９２）とを備えることを特徴とする。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、チャープ光パルスを分配する光分配手段と、各チャープ光パルスが同一光路上で互いに重複しない光路長となるように調整する光路長調整手段とを設けたので、被測定物の奥行き方向の測定に利用可能なチャープ光パルスを最長化できるとともに、各チャープ光パルスの離間・重複に起因する撮像信号の誤検出を防止できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る三次元形状測定装置によれば、色が規則的に経時変化するチャープ光パルスを生成するチャープ光パルス生成手段と、所定の波長の単波長光パルスを生成する単波長光パルス生成手段と、生成された前記チャープ光パルスを被測定物に照射し、前記被測定物から反射された前記チャープ光パルスの第１反射光像を取得する第１の反射光像取得手段と、生成された前記単波長光パルスを前記被測定物に照射し、前記被測定物から反射された前記単波長光パルスの第２反射光像を取得する第２の反射光像取得手段と、取得された前記第２反射光像の二次元情報を参照し、取得された前記第１反射光像の二次元情報及び色情報を用いて前記被測定物の三次元情報を取得する三次元情報取得手段と、前記チャープ光パルスを前記被測定物に向けて照射するタイミングと、前記単波長光パルスを前記被測定物に向けて照射するタイミングとを調整する照射タイミング調整手段とを設けたので、短波長光パルスがマーキング機能を果たすことにより、複数のチャープ光パルスを長さが長い一つのチャープ光パルスとして擬似的に利用することが可能となり、被測定物の奥行き方向の空間分解能を低下させずに測定範囲を拡大できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態に係る三次元形状測定システムの概略側面図である。
【図２】本実施形態に係る三次元形状測定装置の構成ブロック図である。
【図３】本実施形態に係るパルス光調整光学系の構成ブロック図である。
【図４】図４Ａは、シャッタの通過直前におけるチャープ光パルス及び単波長光パルスの飛行位置の関係を表す模式図である。図４Ｂは、シャッタの通過直前におけるチャープ光パルス及び単波長光パルスの飛行位置の関係を表す模式図である。図４Ｃは、拡大光学系側に供給される合波光パルスの飛行位置の関係を表す模式図である。
【図５】図５Ａは、第１撮像信号の波長と合成された撮像信号の階調レベルとの関係を示すグラフである。図５Ｂは、第２撮像信号の検出光強度と合成された撮像信号の階調レベルとの関係を示すグラフである。
【図６】本実施形態の第１変形例に係る三次元形状測定装置の構成ブロック図である。
【図７】図７Ａは、第２変形例に係る合波光パルスが拡大光学系へ到達する直前における飛行位置の関係を表す模式図である。図７Ｂは、第１撮像信号の波長と合成された撮像信号の階調レベルとの関係を示すグラフである。図７Ｃは、第２撮像信号の検出光強度と合成された撮像信号の階調レベルとの関係を示すグラフである。
【図８】図８Ａは、第３変形例に係る合波光パルスが拡大光学系へ到達する直前における飛行位置の関係を表す模式図である。図８Ｂは、第１撮像信号の波長と合成された撮像信号の階調レベルとの関係を示すグラフである。図８Ｃは、第２撮像信号の検出光強度と合成された撮像信号の階調レベルとの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る三次元形状測定装置について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
先ず、本実施形態に係る三次元形状測定装置が組み込まれた三次元形状測定システムについて図１を参照しながら説明する。三次元形状測定システム１０は、三次元形状測定装置１２と、画像処理装置１４と、モニタ１６と、上位制御装置１８と、ロボット制御装置２０とを備える。
【００２５】
三次元形状測定装置１２の撮像面２２は、被測定物としてのワーク２４の表面２６側を指向する。また、三次元形状測定装置１２は、図示しないロボットのアームに装着されているので、前記ロボット制御装置２０による制御下に前記ロボットのアームを駆動することで、上下・左右方向に移動が自在である。
【００２６】
画像処理装置１４は、三次元形状測定装置１２に電気的に接続されており、三次元形状測定装置１２から供給される撮像信号に対して種々の画像処理を行う。
【００２７】
モニタ１６は、画像処理装置１４に接続されており、画像処理装置１４により画像処理された画像や測定情報等を表示する。
【００２８】
上位制御装置１８は、例えばＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）で構成され、画像処理装置１４や、図示しないロボットの駆動制御を行うロボット制御装置２０に対して各種の指令を送信する。また、上位制御装置１８が備える図示しない操作部から種々の測定条件を設定可能である。
【００２９】
図２は、本実施形態に係る三次元形状測定装置１２の概略構成図である。
【００３０】
この三次元形状測定装置１２は、第１パルス光を射出する第１パルス光源３０と、第２パルス光を射出する第２パルス光源３２と、前記第１パルス光源３０により射出された第１パルス光をチャープすることでチャープ光パルスを生成し、該チャープ光パルス又は前記第２パルス光源３２により射出された第２パルス光の光路を調整して合波光パルスを生成するパルス光調整光学系３４と、該パルス光調整光学系３４により生成された合波光パルスのビーム径を拡大する拡大光学系３６と、該拡大光学系３６によりビーム径が拡大された合波光パルスを偏光方向に応じて分割する偏光ビームスプリッタ３８と、該偏光ビームスプリッタ３８により透過された前記合波光パルスを平行化するコリメートレンズ４０と、該コリメートレンズ４０により平行化された合波光パルスの偏光方向を所定の方向に傾けるλ／４波長板４２と、該λ／４波長板４２により偏光された合波光パルスの光束を集光してワーク２４の表面２６上に焦点像（以下、照射領域４４という。）を形成するとともに、図示しない駆動機構によってＡ方向（ワーク２４に対する鉛直方向）に沿って移動自在な対物レンズ４６と、を備える。
【００３１】
また、光路Ｌ1上に、図示しない遮光性のシャッタ幕の開閉が自在であって偏光ビームスプリッタ３８により反射された合波光パルスを切り出し可能なシャッタ４８と、該シャッタ４８により切り出された合波光パルスのうち前記所定の波長の光パルス（以下、「単波長光パルス成分」という。）のみを光路Ｌ2側に反射し、それ以外の波長の光パルス（以下、「チャープ光パルス成分」という。）を透過するダイクロイックミラー５０と、該ダイクロイックミラー５０により透過されたチャープ光パルス成分を所定の角度方向に反射する反射ミラー５２と、該反射ミラー５２からの反射されたチャープ光パルス成分から適切な反射光像（第１反射光像）を形成する結像光学系５４と、該結像光学系５４により生成された反射光像を第１撮像信号に変換するカラー二次元検出器５６と、該カラー二次元検出器５６により変換された第１撮像信号を後述する第２撮像信号と合成する画像合成部５７と、該画像合成部５７により合成された撮像信号を画像処理装置１４に送信するＩ／Ｆ５８とを備える。
【００３２】
さらに、光路Ｌ2上に、ダイクロイックミラー５０により反射された単波長光パルス成分から適切な反射光像（第２反射光像）を形成する結像光学系６０と、該結像光学系６０により生成された第２反射光像を第２撮像信号に変換する二次元検出器６２と、該二次元検出器６２により変換された第２撮像信号を前記第１撮像信号と合成する画像合成部５７と、該画像合成部５７により合成された撮像信号を画像処理装置１４に送信するＩ／Ｆ５８とを備える。
【００３３】
さらに、この三次元形状測定装置１２は、第１パルス光源３０による第１パルス光の射出動作を制御する第１パルス光射出制御部６４と、第２パルス光源３２による第２パルス光の射出動作を制御する第２パルス光射出制御部６６と、シャッタ４８による図示しないシャッタ幕の開閉動作を制御するシャッタ開閉制御部６８と、第１パルス光源３０及び第２パルス光源３２の射出動作とシャッタ４８の開閉動作とのタイミングを制御するタイミング制御部７０とを備える。
【００３４】
さらに、この三次元形状測定装置１２は、外部装置であるＰＣ７２と電気的に接続され且つＰＣ７２により設定された光路調整パラメータを取得可能であるＩ／Ｆ７４と、該Ｉ／Ｆ７４により取得された光路調整パラメータに基づきパルス光調整光学系３４の光路長を制御する光学系制御部７６とを備える。
【００３５】
なお、所定の波長の単波長光パルスを生成する単波長光パルス生成手段は、第２パルス光源３２から構成される。また、ワーク２４から反射された光路Ｌ1上のチャープ光パルスの第１反射光像を取得する第１の反射光像取得手段としての反射光像取得部７８は、偏光ビームスプリッタ３８と、コリメートレンズ４０と、λ／４波長板４２と、対物レンズ４６と、シャッタ４８と、シャッタ開閉制御部６８とから構成される。さらに、ワーク２４から反射された光路Ｌ1上の単波長光パルスの第２反射光像を取得する第２の反射光像取得手段は、第１の反射光像取得手段である反射光像取得部７８と共通に設けられている。さらに、単波長光パルスの第２反射光像の二次元情報を参照しながら、チャープ光パルスの第１反射光像の二次元情報及び色情報とを用いて前記被測定物の三次元情報を取得する三次元情報取得手段である三次元情報取得部８０は、カラー二次元検出器５６と、画像合成部５７と、二次元検出器６２とから構成される。さらに、合波光パルスを第１反射光像と第２反射光像とに分波する光分波手段は、ダイクロイックミラー５０から構成される。
【００３６】
図３は、本実施形態に係るパルス光調整光学系３４の概略構成図である。
【００３７】
この三次元形状測定装置１２は、第１パルス光源３０により射出された第１パルス光をチャープすることでチャープ光パルスを生成するチャープ導入装置８２と、該チャープ導入装置８２により生成されたチャープ光パルスを分割するビームスプリッタ８４と、該ビームスプリッタ８４により透過されたチャープ光パルスをさらに分割するビームスプリッタ８６と、該ビームスプリッタ８６により透過されたチャープ光パルスを所定の角度方向に反射する反射ミラー８８と、該反射ミラー８８により反射されたチャープ光パルスの一部を光路Ｌ3側に反射するビームスプリッタ９０と、該ビームスプリッタ９０により反射されたチャープ光パルスを反対方向に反射するとともに、光学系制御部７６の制御下に図示しない駆動機構によってＣ方向（光路Ｌ3に対して平行方向）に沿って移動自在な反射ミラー９２とを備える。
【００３８】
また、光路Ｌ4上に、ビームスプリッタ８６からの反射光を受光し、その受光をトリガとして図示しない遮光性のシャッタ幕の開閉が自在であり、超高速非線形光学シャッタ等から構成されるシャッタ９４を備える。
【００３９】
さらに、光路Ｌ5上に、ビームスプリッタ８４からのチャープ光パルスを所定の角度方向に反射する反射ミラー９６と、該反射ミラー９６からの反射光のうち特定の波長である単波長光パルスのみを反射し、それ以外の波長の光パルス（チャープ光パルスを含む。）を透過するダイクロイックミラー９８と、該ダイクロイックミラー９８を透過されたチャープ光パルスを切り出し可能なシャッタ９４と、該シャッタ９４により切り出されたチャープ光パルスを所定の角度方向に反射する反射ミラー１００と、該反射ミラー１００により反射されたチャープ光パルスの一部を拡大光学系３６側に反射するビームスプリッタ９０とを備える。
【００４０】
さらに、第２パルス光源３２により射出された第２パルス光を所定の角度方向に、すなわち、ダイクロイックミラー９８側の方向に反射する反射ミラー１０２を備える。この第２パルス光は、チャープ導入装置８２により生成されたチャープ光パルスが有する波長（例えば、λP≦λ≦λR）の範囲外である波長（λ＜λP、又はλ＞λR）を有する単波長光である。
【００４１】
なお、色が規則的に経時変化するチャープ光パルスを生成する光パルス生成手段は、第１パルス光源３０とチャープ導入装置８２とから構成される。また、チャープ光パルスと単波長光パルスとを合波して合波光パルスを生成する光合波手段は、ビームスプリッタ８４と、反射ミラー９６、ダイクロイックミラー９８と、反射ミラー１０２とから構成される。また、チャープ光パルスを分配する光分配手段はビームスプリッタ８４から構成される。さらに、各チャープ光パルスが同一光路上で互いに重複しない光路長となるように各チャープ光パルスの光路長を調整する光路長調整手段は、光学系制御部７６と、反射ミラー９２とから構成される。
【００４２】
この実施形態に係る三次元形状測定装置１２は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作について説明する。
【００４３】
先ず、ユーザである作業者は、三次元形状測定システム１０によるワーク２４の表面２６の三次元形状測定の準備を行う。
【００４４】
続いて、作業者が上位制御装置１８の図示しない操作部から測定開始指示を行うと、ワーク２４の表面２６上の三次元形状測定が開始される。
【００４５】
図２に示すように、第１パルス光射出制御部６４によるパルス射出指示を受信した第１パルス光源３０からパルス光が射出され、該パルス光はパルス光調整光学系３４に供給される。同様に、第２パルス光射出制御部６６によるパルス射出指示を受信した第２パルス光源３２からパルス光が射出され、単波長光パルスとしての前記パルス光はパルス光調整光学系３４に供給される。
【００４６】
図３に示すように、第１パルス光源３０から射出されたパルス光は、チャープ導入装置８２によりチャープされ、チャープ光パルスが生成される。該チャープ光パルスは、ビームスプリッタ８４、ビームスプリッタ８６を介して、反射ミラー８８により反射され、ビームスプリッタ９０によりチャープ光パルスの一部がさらに反射される。このチャープ光パルス（以下、チャープ光パルス１１０ｂという。）は、光路Ｌ3上で、反射ミラー９２により反対方向に反射され、ビームスプリッタ９０により透過され、拡大光学系３６側に供給される。
【００４７】
ビームスプリッタ８４により透過されたチャープ光パルスの一部は、ビームスプリッタ８６により光路Ｌ4方向に反射され、シャッタ９４に照射される。このとき、超高速非線形光学シャッタ等から構成されるシャッタ９４は、励起光であるチャープ光パルスが到達したときのみ開かれ、ピコ秒〜フェムト秒程度の応答時間を実現できるものである。また、光路Ｌ5の光路長を適切に設定することより、シャッタ９４の開閉動作は適切なタイミングに制御される。
【００４８】
チャープ導入装置８２で生成されたチャープ光パルスの一部（以下、チャープ光パルス１１０ａという。）は、ビームスプリッタ８４により光路Ｌ5方向に反射され、反射ミラー９６により反射され、ダイクロイックミラー９８により透過され、シャッタ９４により所定のタイミングで切り出され、反射ミラー１００により反射され、ビームスプリッタ９０により反射され、拡大光学系３６側に供給される。
【００４９】
第２パルス光源３２から射出された単波長光パルス１１２は、反射ミラー１０２により反射され、ダイクロイックミラー９８により反射され、シャッタ９４により所定のタイミングで切り出され、反射ミラー１００により反射され、ビームスプリッタ９０により反射され、拡大光学系３６側に供給される。
【００５０】
ここで、光学系制御部７６によるチャープ光パルス１１０ａの光路長制御と、タイミング制御部７０（図２参照）による単波長光パルス１１２の射出タイミング制御とに基づいて、チャープ光パルス１１０ａ、１１０ｂ、及び単波長光パルス１１２の飛行位置は適切に調整される。この各光パルスの飛行位置の調整について図４Ａ〜図４Ｃを参照しながら詳細に説明する。
【００５１】
図４Ａは、シャッタ９４の通過直前（図３に示すＰ1の位置）におけるチャープ光パルス１１０ａ及び単波長光パルス１１２の飛行位置の関係を表す模式図である。
【００５２】
ここで、チャープ光パルス１１０ａ及び単波長光パルス１１２は矢印方向に飛行し、チャープ光パルス１１０ａは、前縁である長波長側（赤色側であって、図４ＡではＲと表記する。）から後縁である短波長側（紫色側であって、図４ＡではＰと表記する。）まで色が連続的に変化するものとする。また、所定の波長（図４ＡではＳ１と表記する。例えば、紫外線領域の波長に相当する。）を有する単波長光パルス１１２は、チャープ光パルス１１０ａよりも長いものとする。
【００５３】
第２パルス光源３２からの単波長光パルス１１２は、タイミング制御部７０（図２参照）により射出されるタイミングが調整されている。よって、単波長光パルス１１２は、第１パルス光源３０から射出されたチャープ光パルス１１０ａとダイクロイックミラー９８の位置で合波し、その後は同一光路上を飛行する。
【００５４】
図４Ｂは、シャッタ９４の通過直後（図３に示すＰ2の位置）におけるチャープ光パルス１１０ａ及び単波長光パルス１１２の飛行位置の関係を表す模式図である。
【００５５】
合波されたチャープ光パルス１１０ａ及び単波長光パルス１１２は、シャッタ９４の適切な開閉動作によって切り出される。よって、チャープ光パルス１１０ａ及び単波長光パルス１１２の後縁の飛行位置が揃えられるように、単波長光パルス１１２の後縁部１１４が切除されている。
【００５６】
その後、後縁部１１４が切除されたチャープ光パルス１１０ａ及び単波長光パルス１１２は、反射ミラー１００により反射され、ビームスプリッタ９０により反射され、他のチャープ光パルス１１０ｂとともに合波光パルス１１６として、拡大光学系３６側に供給される。
【００５７】
図４Ｃは、拡大光学系３６への到達直前（図３に示すＰ3の位置）における合波光パルス１１６の飛行位置の関係を表す模式図である。
【００５８】
第１パルス光源３０からのチャープ光パルスのうち、ビームスプリッタ８４を透過されビームスプリッタ９０に供給されたチャープ光パルス１１０ｂは、反射ミラー９２の位置移動によって光路Ｌ3上の光路長が適切に調整されている。よって、チャープ光パルス１１０ａの後縁Ｐとチャープ光パルス１１０ｂの前縁Ｒの飛行位置が略一致、すなわち、チャープ光パルス１１０ａ及び１１０ｂが時間間隔を空けることなく、換言すれば、チャープ光パルス１１０ａの後縁Ｐとチャープ光パルス１１０ｂの前縁Ｒとが接するよう直列的に配置されるように合波される。
【００５９】
本実施形態では、ＰＣ７２で予め設定された光路調整パラメータをＩ／Ｆ７４を介して取得し、図示しない記憶部に記憶しておくことができる。そうすれば、光学系制御部７６は、前記記憶部に記憶された光路調整パラメータを適宜読み出し、該光路調整パラメータに基づいて反射ミラー９２の移動量を決定し、反射ミラー９２をＣ方向に沿って適切な位置に移動させることができる。
【００６０】
図２に示すように、パルス光調整光学系３４から合波光パルス１１６が供給されると、該合波光パルス１１６は、拡大光学系３６によりビーム径が拡大され、偏光ビームスプリッタ３８を透過され、コリメートレンズ４０により平行化され、λ／４波長板４２により直線偏光から円偏光とされ、対物レンズ４６により前記合波光パルスの光束が集光され、ワーク２４の表面２６上の照射領域４４に照射される。
【００６１】
なお、対物レンズ４６は、図示しない駆動機構により、Ａ方向（Ｚ軸方向）に沿って所定の変位量だけ移動させられ、照射領域４４を所望の大きさになるように予め設定されている。
【００６２】
ワーク２４の表面２６上の照射領域４４で反射した合波光パルス１１６は、対物レンズ４６により集光され、λ／４波長板４２により円偏光から直線偏光とされ、コリメートレンズ４０により平行化され、偏光ビームスプリッタ３８により光路Ｌ1方向に反射され、シャッタ４８により所定のタイミングで所定の光量だけ切り出され、ダイクロイックミラー５０により合波光パルス１１６のうちチャープ光パルス成分（チャープ光パルス１１０ａ、１１０ｂ）のみが透過され、反射ミラー５２により所定の角度方向に反射され、結像光学系５４により第１反射光像が形成され、カラー二次元検出器５６により第１撮像信号に変換され、画像合成部５７に供給される。
【００６３】
このようにして取得した三次元形状に関する第１撮像画像の階調特性について説明する。図１に定義されたＸ−Ｙ軸平面上の各位置におけるＺ軸方向の奥行きの差は、シャッタ４８に到達する合波光パルス１１６の飛行時間の差として変換される。この飛行時間の差は、シャッタ４８の開閉動作により同時に切り出された光色（波長）の差によって検出され、撮像画像の階調特性（信号値）として表現される。具体的には、Ｚ方向の奥行きが大きいＸ−Ｙ軸平面上の位置において、合波光パルス１１６がシャッタ４８に到達する時間が遅延する。したがって、カラー二次元検出器５６では、合波光パルス１１６の前縁の方であるチャープ光パルス１１０ａの前縁側（長波長側）の光色が検出される傾向がある（図４Ｃ参照）。
【００６４】
また、シャッタ４８により切り出された合波光パルス１１６は、ダイクロイックミラー５０により合波光パルスのうち単波長光パルス成分（単波長光パルス１１２）のみが光路Ｌ2方向に反射され、結像光学系６０により第２反射光像が形成され、二次元検出器６２により第２撮像信号に変換され、画像合成部５７に供給される。
【００６５】
なお、単波長光パルス１１２は、チャープ光パルス１１０ａ、１１０ｂが有する波長（λP≦λ≦λR）の範囲外である波長を有する。よって、合波光パルス１１６は、ダイクロイックミラー５０により、チャープ光パルス成分と単波長光成分とに完全に分波される。
【００６６】
その後、第１及び第２撮像信号は、画像合成部５７により撮像信号が合成される。画像合成部５７における画像処理の具体例について、図４Ｃ、図５Ａ及び図５Ｂを参照しながら詳細に説明する。
【００６７】
先ず、第１及び第２撮像画像の各画素の二次元位置（Ｘ−Ｙ座標）をそれぞれ対応させるように適切な画像処理を行う。例えば、アフィン変換、画像拡縮処理や領域ベースマッチング等の公知の画像処理手法を用いることができる。なお、カラー二次元検出器５６と二次元検出器６２の撮像領域が一致することが好ましい。さらに、カラー二次元検出器５６の解像度及び画素数は、二次元検出器６２の解像度及び画素数と一致することが好ましい。そうすれば、第１及び第２撮像画像の各画素の二次元位置（Ｘ−Ｙ座標）が予め対応付けられるので、上述の画像処理が不要になる。
【００６８】
次いで、第２撮像信号の二次元位置（各画素に相当するアドレス）を参照しながら、第１撮像信号の二次元位置及び色情報を用いてワーク２４の三次元形状を表す撮像信号を取得する。
【００６９】
図５Ａは、第１撮像信号の波長と合成された撮像信号の階調レベルとの関係を示すグラフである。ここで、合成された撮像信号の階調レベルが大きいほどＺ軸座標は大きく（撮像面２２から近く）、合成された撮像信号の階調レベルが小さいほどＺ軸座標は小さくなる（撮像面２２から遠い）とする。
【００７０】
図４Ｃに示すチャープ光パルス１１０ａ、１１０ｂは、奥行き方向（Ｚ軸方向）の空間分解能についてそれぞれ２５６レベルの階調表現が可能とすると、図５Ａに示す合波光パルス１１６は、２５６の２倍である５１２階調レベルを表現することができる。図４Ｃにおいて、階調レベル５１１（最高値）はチャープ光パルス１１０ａの前縁Ｒでの波長λRに相当し、階調レベル０（最低値）はチャープ光パルス１１０ｂの後縁Ｐでの波長λPに相当し、階調レベル２５５（中間値）はチャープ光パルス１１０ａの後縁Ｐでの波長λP又はチャープ光パルス１１０ｂの前縁Ｒでの波長λRに相当する。このように、第１撮像信号の波長と合成された撮像信号の階調レベルとは、鋸型のグラフとなるような関係を有する。
【００７１】
図５Ｂは、第２撮像信号の検出光強度と合成された撮像信号の階調レベルとの関係を示すグラフである。チャープ光パルス１１０ａに相当する飛行位置では単波長光パルス１１２が検出されるため所定の値を有する一方、チャープ光パルス１１０ｂに相当する位置では単波長光パルスが一切検出されないため値は０である（図４Ｃ参照）。
【００７２】
ここで、図４Ｂに示すように、シャッタ９４により単波長光パルス１１２の後縁部１１４が切除されているので、シャッタ４８（図２参照）によりチャープ光パルス１１０ｂを切り出される際に単波長光パルス１１２が併せて切り出されることはない。したがって、単波長光パルス１１２の検出の有無によって、切り出されたチャープ光パルス１１０ａ、１１０ｂの種類を識別することができる。
【００７３】
また、チャープ光パルス１１０ａの後縁とチャープ光パルス１１０ｂの先端は離間・重複することなく配置しているので、撮像信号の誤検出のおそれがない。
【００７４】
このように、チャープ光パルス１１０ａ、１１０ｂを直列的に配置し、単波長光パルス１１２を付随させる合波光パルス１１６を生成することにより、仮想的に長いチャープ光パルスとして検出可能である。つまり、単波長光パルス１１２がマーキング機能を発揮することにより、チャープ光パルス１１０ａ、１１０ｂの配置順番を特定することができる。さらに、検出された合波光パルス１１６のうち、第１撮像信号（チャープ光パルス成分）の波長と第２撮像信号（単波長光パルス成分）の検出光強度との組合せによって、単一のチャープ光パルスの階調表現能を超えた階調レベルを表現することができる。
【００７５】
このようにして合成された撮像信号は、Ｉ／Ｆ５８を介し、外部装置である画像処理装置１４に送信され、画像処理装置１４により所望の画像処理が施され、図１に示すモニタ１６により可視画像として表示される。この可視画像によって、ワーク２４の表面２６上の照射領域４４内において三次元形状を解析し、把握することができる。
【００７６】
次いで、本発明に係る三次元形状測定装置の第１変形例について図６を参照しながら説明する。図６は、本発明に係る三次元形状測定装置１２の第１変形例の概略構成図であり、あわせて光パルスの飛行位置の関係を表している。
【００７７】
チャープ光源２００から射出されたチャープ光パルス２０２は、前縁から後縁までに、赤色（図６ではＲ）、緑色（図６ではＧ）、青色（図６ではＢ）の順番で色が連続的に変化している。このチャープ光パルス２０２は、ビームスプリッタ２０４によって第１チャープ光パルス２０６と第２チャープ光パルス２０８とに分割される。ビームスプリッタ２０４によって反射された第１チャープ光パルス２０６は、反射ミラー２１０によりさらに反射され、単波長光源２１２から適切なタイミングで射出された単波長光パルス２１４と合波され、その後は同一光路上を飛行する。この単波長光パルス２１４は、チャープ光パルス２０２が有する波長範囲外である紫色（図６ではＰ）の波長を有する。
【００７８】
同一光路上の第１チャープ光パルス２０６及び単波長光パルス２１４の後縁の飛行位置が揃えられるように、シャッタ２１６の適切な開閉動作によって単波長光パルス２１４の後縁部が切除される。その後、第１チャープ光パルス２０６及び単波長光パルス２１４は、反射ミラー２１８によって所定の角度方向に反射され、ワーク２４の表面２６側に向けて照射される。
【００７９】
一方、ビームスプリッタ２０４を透過された第２チャープ光パルス２０８は、反射ミラー２２０により反射され、反射ミラー２２２により所定の角度方向に反射され、ワーク２４の表面２６側に向けて照射される。
【００８０】
反射ミラー２２０と反射ミラー２２２との離間距離は適切に設定されており、第２チャープ光パルス２０８は適切な光路長に調整されている。したがって、第１チャープ光パルス２０６及び第２チャープ光パルス２０８は時間間隔を空けることなく配置されるように合波されて、単波長光パルス２１４とともに合波光パルス２２４を形成する。
【００８１】
ワーク２４に照射された合波光パルス２２４は、その表面２６上で反射され、シャッタ２２６により所定のタイミングで所定の光量だけ切り出される。ここでは、第１チャープ光パルス２０６の緑色光成分２２８及び単波長光パルス２１４の一部である単波長成分２３０が切り出されるものとする。切り出された緑色光成分２２８及び単波長成分２３０はビームスプリッタ２３２により分割される。
【００８２】
ビームスプリッタ２３２を透過された緑色光成分２２８ａ及び単波長成分２３０ａは、青色光よりも高波長光を透過させる帯域透過フィルタ２３４により単波長成分２３０ａのみが遮断される。帯域透過フィルタ２３４により透過された緑色光成分２２８ａは、奥行き計測カメラ２３６により撮像される。
【００８３】
一方、ビームスプリッタ２３２を反射された緑色光成分２２８ｂ及び単波長成分２３０ｂは、青色光よりも低波長光を透過させる帯域透過フィルタ２３８により緑色光成分２２８ｂのみが遮断される。帯域透過フィルタ２３８により透過された単波長成分２３０ｂは、インデックス判定カメラ２４０により撮像される。
【００８４】
シャッタ２２６により第１チャープ光パルス２０６の緑色光成分２２８が切り出された場合、画像合成部５７には、奥行き計測カメラ２３６により撮像された第１撮像信号２４２と、インデックス判定カメラ２４０により撮像された第２撮像信号２４４とがそれぞれ供給される。一方、シャッタ２２６により第２チャープ光パルス２０８の緑色光成分が切り出された場合、画像合成部５７には、奥行き計測カメラ２３６により撮像された第１撮像信号２４６と、インデックス判定カメラ２４０により撮像された第２撮像信号２４８とがそれぞれ供給される。
【００８５】
そうすると、第１撮像信号２４２と第１撮像信号２４６とは略一致するが、第２撮像信号２４４と第２撮像信号２４８とは異なっている。したがって、第２撮像信号をインデックス（チャープ光パルスの配列順番）として参照することにより、奥行き位置の差異を識別することができる。
【００８６】
次いで、本発明に係る三次元形状測定装置の第２変形例について図７Ａ〜図７Ｃを参照しながら説明する。この第２変形例は、パルス光調整光学系３４により生成される合波光パルスの構成と、画像合成部５７による撮像信号の合成方法とに関して本実施形態と相違する。
【００８７】
以下の変形例において本実施形態と同一である構成要素には、同一の参照符号を付して詳細な説明を省略し、以下同様とする。
【００８８】
図７Ａは、第２変形例に係る合波光パルス１２０が拡大光学系３６へ到達する直前（図３に示すＰ3の位置）の飛行位置の関係を表す模式図である。チャープ光パルス１１０ａの後縁Ｐとチャープ光パルス１１０ｂの前縁Ｒの飛行位置が略一致し、チャープ光パルス１１０ｂの後縁Ｐとチャープ光パルス１１０ｃの前縁Ｒの飛行位置が略一致している。すなわち、チャープ光パルス１１０ａ、１１０ｂ、及び１１０ｃが直列的に配置するように合波される。また、所定の波長Ｓ１（例えば、紫外線領域の波長に相当する。）を有する単波長光パルス１１２とチャープ光パルス１１０ａとが同一の飛行位置及び同一のパルス長さとなるように調整されている。さらに、Ｓ１とは異なる波長Ｓ２（例えば、赤外線領域の波長に相当する。）を有する単波長光パルス１１８とチャープ光パルス１１０ｂとが同一の飛行位置及び同一のパルス長さとなるように調整されている。
【００８９】
なお、単波長光パルス１１２と単波長光パルス１１８は、同一のパルス光源（図２に示す第２パルス光源３２）から射出されるようにしてもよいし、異なるパルス光源から射出されるようにしてもよい。
【００９０】
図７Ｂは、第１撮像信号の波長と合成された撮像信号の階調レベルとの関係を示すグラフである。図７Ａに示す合波光パルス１２０は、２５６の３倍である７６８階調レベルを表現することができる。図７Ａにおいて、階調レベル７６７（最高値）はチャープ光パルス１１０ａの前縁Ｒでの波長λRに相当し、階調レベル０（最低値）はチャープ光パルス１１０ｃの後縁Ｐでの波長λPに相当する。
【００９１】
図７Ｃは、第２撮像信号の検出光強度と合成された撮像信号の階調レベルとの関係を示すグラフである。チャープ光パルス１１０ａに相当する飛行位置では単波長光パルス１１２が検出されるため所定の値（高レベル）を有し、チャープ光パルス１１０ｂに相当する飛行位置では単波長光パルス１１８が検出されるため所定の値（低レベル）を有する一方、チャープ光パルス１１０ｃに相当する位置では単波長光パルスが一切検出されないため値は０である。
【００９２】
次いで、本発明に係る三次元形状測定装置の第３変形例について図８Ａ〜図８Ｃを参照しながら説明する。この第３変形例は、パルス光調整光学系３４により生成される合波光パルスの構成と、画像合成部５７による画像合成方法と、に関して本実施形態と相違する。
【００９３】
図８Ａは、第３変形例に係る合波光パルス１２４が拡大光学系３６へ到達する直前（図３に示すＰ3の位置）の飛行位置の関係を表す模式図である。チャープ光パルス１１０ａの後縁Ｐとチャープ光パルス１１０ｂの前縁Ｒの飛行位置が略一致し、チャープ光パルス１１０ｂの後縁Ｐとチャープ光パルス１１０ｃの前縁Ｒの飛行位置が略一致している。すなわち、チャープ光パルス１１０ａ、１１０ｂ、及び１１０ｃが直列的に配置するように合波される。また、所定の波長Ｓ１（図８ＡではＳ１と表記する。例えば、紫外線領域の波長に相当する。）を有し光強度が高レベルである単波長光パルス１１２ａとチャープ光パルス１１０ａとが同一の飛行位置となるように、波長Ｓ１を有し光強度が中レベルである単波長光パルス１１２ｂとチャープ光パルス１１０ｂとが同一の飛行位置となるように、波長Ｓ１を有し光強度が低レベルである単波長光パルス１１２ｃとチャープ光パルス１１０ｃとが同一の飛行位置となるように、それぞれ調整されている。さらに、チャープ光パルス１１０ｂは、チャープ光パルス１１０ａとＯＬ１の範囲で重複しているとともに、チャープ光パルス１１０ｃとＯＬ２の範囲で重複している。
【００９４】
なお、単波長光パルス１１２ａ、１１２ｂ、及び１１２ｃは、同一のパルス光源（図２に示す第２パルス光源３２）からそれぞれ射出されるようにしてもよいし、複数の光分配器を用いて射出された単一の光パルスを分配してもよい。
【００９５】
図８Ｂは、第１撮像信号の波長と合成された撮像信号の階調レベルとの関係を示すグラフである。図８Ａに示す合波光パルス１２０は、２５６の３倍である７６８階調レベルを表現することができる。これに関しては、第２変形例と同様のため、詳細な説明を省略する。
【００９６】
図８Ｃは、第２撮像信号の検出光強度と合成された撮像信号の階調レベルとの関係を示すグラフである。チャープ光パルス１１０ａに相当する飛行位置では単波長光パルス１１２ａが検出されるため所定の値（高レベル＝８）を有し、チャープ光パルス１１０ｂに相当する飛行位置では単波長光パルス１１２ｂが検出されるため所定の値（中レベル＝３）を有し、チャープ光パルス１１０ｂに相当する飛行位置では単波長光パルス１１２ｃが検出されるため所定の値（低レベル＝１）を有する。
【００９７】
単波長光パルス１１２ａと単波長光パルス１１２ｂとの重複範囲であるＯＬ１では、光干渉の如何によっては、二次元検出器６２により検出される光強度は矢印に示す範囲で変動し得る。しかし、前記中レベルである３を下回ることはないので、階調レベルが５１１周辺であることを特定可能であり、誤検出することなく適切な階調レベルに変換することができる。
【００９８】
また、単波長光パルス１１２ｂと単波長光パルス１１２ｃとの重複範囲であるＯＬ２では、光干渉の如何によっては、二次元検出器６２により検出される光強度は矢印に示す範囲で変動し得る。しかし、前記低レベルである１を下回ることはないので、階調レベルが２５５周辺であることを特定可能であり、誤検出することなく適切な階調レベルに変換することができる。
【００９９】
このように構成すれば、単波長光パルス１１２ａ〜１１２ｃとチャープ光パルス１１０ａ〜１１０ｃとの飛行位置（前後する光パルスの前縁及び後縁）を調整する必要がなくなるので好ましい。具体的には、シャッタ９４（図３参照）やシャッタ２１６（図６参照）等を用いて、図４Ｂに示すような単波長光パルス１１２ａ〜１１２ｃの後縁部１１４（又は前縁）を切除する処理が不要になる。
【０１００】
なお、この発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。
【０１０１】
例えば、本実施形態では、光源部としての第１パルス光源３０及び第２パルス光源３２と、検出部としてのカラー二次元検出器５６及び二次元検出器６２と、が三次元形状測定装置１２に一体的に組み込まれる構成を採っているが、光源部と検出部を別々の装置として構成してもよい。
【０１０２】
また、本実施形態では、チャープ光パルスと単波長光パルスとを合波させる構成を採っているが、別々の光路を設けてもよい。そうすれば、光干渉の影響についての懸念がなくなる。
【０１０３】
さらに、本実施形態では、第１及び第２撮像信号を合成する画像合成部５７は三次元形状測定装置１２に組み込まれる構成を採っているが、画像処理装置１４にその画像処理を行わせてもよい。
【０１０４】
さらに、二次元検出器６２は、モノクロセンサ（単一の受光波長特性を有する素子）でもカラーセンサ（複数種の受光波長特性を有する素子）でも構成可能である。
【０１０５】
さらに、本実施形態では、２つ又は３つのチャープ光パルスを直列的に配置させる構成を採っているが、４つ以上のチャープ光パルスを配置させてもよい。また、チャープ光パルスは可視領域の光波長に限定されることなく、紫外線や赤外線等を用いてもよい。
【符号の説明】
【０１０６】
１０…三次元形状測定システム １２…三次元形状測定装置
１４…画像処理装置 ２２…撮像面
２４…ワーク ２６…表面
３０…第１パルス光源 ３２…第２パルス光源
３４…パルス光調整光学系 ３８…偏光ビームスプリッタ
４０…コリメートレンズ ４２…λ／４波長板
４４…照射領域 ４６…対物レンズ
４８、９４、２１６、２２６…シャッタ ５０、９８…ダイクロイックミラー
５２、８８、９２、９６、１００、１０２、２１０、２１８、２２０、２２２…反射ミラー
５４、６０…結像光学系 ５６…カラー二次元検出器
５７…画像合成部 ５８、７４…Ｉ／Ｆ
６２…二次元検出器 ６４…第１パルス光射出制御部
６６…第２パルス光射出制御部 ６８…シャッタ開閉制御部
７０…タイミング制御部 ７６…光学系制御部
７８…反射光像取得部 ８０…三次元情報取得部
８２…チャープ導入装置
８４、８６、９０、２０４、２３２…ビームスプリッタ
１１０ａ〜１１０ｃ…チャープ光パルス
２０６…第１チャープ光パルス ２０８…第２チャープ光パルス
１１２、１１２ａ〜１１２ｃ、１１８、２１４…単波長光パルス
１１６、１２０、１２４、２２４…合波光パルス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
色が規則的に経時変化するチャープ光パルスを生成するチャープ光パルス生成手段と、
所定の波長の単波長光パルスを生成する単波長光パルス生成手段と、
前記チャープ光パルス生成手段により生成された前記チャープ光パルスを被測定物に照射し、前記被測定物から反射された前記チャープ光パルスの第１反射光像を取得する第１の反射光像取得手段と、
前記単波長光パルス生成手段により生成された前記単波長光パルスを前記被測定物に照射し、前記被測定物から反射された前記単波長光パルスの第２反射光像を取得する第２の反射光像取得手段と、
該第２の反射光像取得手段により取得された前記第２反射光像の二次元情報を参照し、前記第１の反射光像取得手段により取得された前記第１反射光像の二次元情報及び色情報を用いて前記被測定物の三次元情報を取得する三次元情報取得手段と、
前記チャープ光パルスを前記被測定物に向けて照射するタイミングと、前記単波長光パルスを前記被測定物に向けて照射するタイミングとを調整する照射タイミング調整手段と、
を有することを特徴とする三次元形状測定装置。
【請求項２】
請求項１記載の三次元形状測定装置において、
前記チャープ光パルスと前記単波長光パルスとを合波して合波光パルスを生成する光合波手段と、
前記合波光パルスを、前記第１の反射光像取得手段により取得される前記第１反射光像と前記第２の反射光像取得手段により取得される前記第２反射光像とに分波する光分波手段と、を備える
ことを特徴とする三次元形状測定装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の三次元形状測定装置において、
前記単波長光パルス生成手段は、波長の異なる単波長光パルスを交互に生成する
ことを特徴とする三次元形状測定装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の三次元形状測定装置において、
前記チャープ光パルスを分配する光分配手段と、
前記光分配手段により分配された各チャープ光パルスが同一光路上で互いに重複しない光路長となるように前記分配された各チャープ光パルスの光路長を調整する光路長調整手段と、を備える
ことを特徴とする三次元形状測定装置。
【請求項１】
色が規則的に経時変化するチャープ光パルスを生成するチャープ光パルス生成手段と、
所定の波長の単波長光パルスを生成する単波長光パルス生成手段と、
前記チャープ光パルス生成手段により生成された前記チャープ光パルスを被測定物に照射し、前記被測定物から反射された前記チャープ光パルスの第１反射光像を取得する第１の反射光像取得手段と、
前記単波長光パルス生成手段により生成された前記単波長光パルスを前記被測定物に照射し、前記被測定物から反射された前記単波長光パルスの第２反射光像を取得する第２の反射光像取得手段と、
該第２の反射光像取得手段により取得された前記第２反射光像の二次元情報を参照し、前記第１の反射光像取得手段により取得された前記第１反射光像の二次元情報及び色情報を用いて前記被測定物の三次元情報を取得する三次元情報取得手段と、
前記チャープ光パルスを前記被測定物に向けて照射するタイミングと、前記単波長光パルスを前記被測定物に向けて照射するタイミングとを調整する照射タイミング調整手段と、
を有することを特徴とする三次元形状測定装置。
【請求項２】
請求項１記載の三次元形状測定装置において、
前記チャープ光パルスと前記単波長光パルスとを合波して合波光パルスを生成する光合波手段と、
前記合波光パルスを、前記第１の反射光像取得手段により取得される前記第１反射光像と前記第２の反射光像取得手段により取得される前記第２反射光像とに分波する光分波手段と、を備える
ことを特徴とする三次元形状測定装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の三次元形状測定装置において、
前記単波長光パルス生成手段は、波長の異なる単波長光パルスを交互に生成する
ことを特徴とする三次元形状測定装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の三次元形状測定装置において、
前記チャープ光パルスを分配する光分配手段と、
前記光分配手段により分配された各チャープ光パルスが同一光路上で互いに重複しない光路長となるように前記分配された各チャープ光パルスの光路長を調整する光路長調整手段と、を備える
ことを特徴とする三次元形状測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１３１０４（Ｐ２０１１−１３１０４Ａ）
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１５７６４９（Ｐ２００９−１５７６４９）
【出願日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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