３次元測定装置、３次元測定方法及びプログラム
【課題】測定対象物が明るさ（色）の異なる複数の領域を有している場合に、適切にその測定対象物を３次元測定することができる３次元測定装置等の技術を提供すること。
【解決手段】本技術の一形態に係る３次元測定装置は、投影部と、撮像部と、制御部とを具備する。前記投影部は、照度を変化可能な照明を有し、前記照明からの光により測定対象物に縞を投影する。前記制御部は、前記撮像部により前記測定対象物の画像を撮像させ、撮像された前記測定対象物の画像から輝度値を取得し、取得された前記輝度値に基づいて、前記測定対象物に対して複数の検査ブロックを割り当て、割り当てられた前記検査ブロック毎に、前記照明の測定照度を決定し、決定された前記測定照度で、それぞれ、前記投影部により前記検査ブロックに対して縞を投影し、前記縞が投影された前記検査ブロックの縞画像を前記撮像部により撮像し、撮像された前記縞画像に基づいて前記測定対象物を３次元測定する。
【解決手段】本技術の一形態に係る３次元測定装置は、投影部と、撮像部と、制御部とを具備する。前記投影部は、照度を変化可能な照明を有し、前記照明からの光により測定対象物に縞を投影する。前記制御部は、前記撮像部により前記測定対象物の画像を撮像させ、撮像された前記測定対象物の画像から輝度値を取得し、取得された前記輝度値に基づいて、前記測定対象物に対して複数の検査ブロックを割り当て、割り当てられた前記検査ブロック毎に、前記照明の測定照度を決定し、決定された前記測定照度で、それぞれ、前記投影部により前記検査ブロックに対して縞を投影し、前記縞が投影された前記検査ブロックの縞画像を前記撮像部により撮像し、撮像された前記縞画像に基づいて前記測定対象物を３次元測定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、位相シフト法等を使用して測定対象物を３次元測定する３次元測定装置等の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、配線基板等の測定対象物の品質を検査する方法として、測定対象物を撮像して得られた画像を解析して、測定対象物の品質を検査する方法が用いられている。２次元的な画像解析では、測定対象物の欠け、凹み等の高さ方向の欠陥検出が困難であるため、近年においては、３次元的な画像解析により測定対象物の３次元形状を測定して、測定対象物の品質を検査する方法が用いられるようになってきている。
【０００３】
画像解析により測定対象物の３次元形状を測定する方法として、光切断法の一種である位相シフト法（時間縞解析法）が広く用いられている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００４】
位相シフト法の原理について説明する。位相シフト法では、まず、投影部から正弦波状に輝度が変化する縞が測定対象物に投影される。測定対象物に投影される縞の位相は、所定の位相シフト量でシフトされる。位相シフトは、縞の位相が１周期分移動するまで複数回（最低３回、通常４回以上）繰り返される。縞の位相がシフトされると、撮像部により、位相がシフトされる度に、縞が投影された測定対象物が撮像される。例えば、位相シフト量がπ／２［rad］である場合、０、π／２、π、３π／２と縞の位相がシフトされ、各位相で測定対象物の画像が撮像される。そして合計４枚の画像が取得される。
【０００５】
４回の位相シフトの場合、４枚の画像からそれぞれ画素の輝度値を取得し、下記の式（１）に適用することにより、座標（ｘ、ｙ）での位相φ（ｘ、ｙ）を求めることができる。
φ（ｘ、ｙ）＝Ｔａｎ−１｛Ｉ３π／２（ｘ、ｙ）−Ｉπ／２（ｘ、ｙ）｝／｛Ｉ０（ｘ、ｙ）−Ｉπ（ｘ、ｙ）｝・・・（１）
【０００６】
なお、Ｉ０（ｘ、ｙ）、Ｉπ／２（ｘ、ｙ）、Ｉπ（ｘ、ｙ）、Ｉ３π／２（ｘ、ｙ）は、それぞれ、位相が０、π／２、π、３π／２である場合における、座標（ｘ、ｙ）に位置する画素の輝度値である。
【０００７】
位相φ（ｘ、ｙ）を求めることができれば、位相φ（ｘ、ｙ）に基づいて三角測量の原理により各座標での高さ情報を得て、測定対象物の３次元形状を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−１７５５５４号公報（段落［０００３］〜［０００５］）
【特許文献２】特開２００９−２０４３７３号公報（段落[００２３]〜［００２７］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
式（１）の右辺に示されているように、位相シフト法では、座標（ｘ、ｙ）における位相φ（ｘ、ｙ）を求める場合、その座標（ｘ、ｙ）に位置する画素の輝度値の差を求める必要がある。
【００１０】
ここで、例えば、投影部の照明が暗すぎる場合、４枚の画像からそれぞれ取得される輝度値の差が小さくなるため、式（１）により位相φ（ｘ、ｙ）を正確に算出することができない。結果として、正確に基板の３次元形状を測定することができないという問題がある。
【００１１】
一方、投影装置の照明が明るすぎる場合、測定対象物に投影された縞の明るい部分に位置する画素の輝度値が、輝度値の最大値である２５５を超える等の理由により、正確に輝度値の差を算出することができない。従って、照明が暗い場合と同様に、正確に測定対象物の３次元形状を測定することができないという問題がある。
【００１２】
ここで、配線基板等の測定対象物は、部分ごとに明るさが異なっている場合がある。例えば、基板上に塗布されたレジストの下に配線がある集中している部分は、配線が集中していない部分に比べて暗くなる。
【００１３】
このような場合に、基板（レジスト）が明るい部分に適切な照度で縞を投影すると、その照度は、基板（レジスト）が暗い部分に対しては、適切な照度ではないので、基板が暗い部分では正確に測定対象物の３次元形状を測定することができない。同様に、基板が暗い部分に適切な照度で縞を投影すると、その照度は、基板が明るい部分に対しては、適切な照度ではないので、基板が明るい部分では正確に測定対象物の３次元形状を測定することができないといった問題がある。
【００１４】
以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、測定対象物が明るさ（色）の異なる複数の領域を有している場合に、適切にその測定対象物を３次元測定することができる３次元測定装置等の技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る３次元測定装置は、投影部と、撮像部と、制御部とを具備する。
前記投影部は、照度を変化可能な照明を有し、前記照明からの光により測定対象物に縞を投影する。
前記制御部は、前記撮像部により前記測定対象物の画像を撮像させ、撮像された前記測定対象物の画像から輝度値を取得し、取得された前記輝度値に基づいて、前記測定対象物に対して複数の検査ブロックを割り当て、割り当てられた前記検査ブロック毎に、前記照明の測定照度を決定し、決定された前記測定照度で、それぞれ、前記投影部により前記検査ブロックに対して縞を投影し、前記縞が投影された前記検査ブロックの縞画像を前記撮像部により撮像し、撮像された前記縞画像に基づいて前記測定対象物を３次元測定する。
【００１６】
この３次元測定装置では、測定対象物の画像が撮像され、撮像された測定対象物の画像から輝度値が取得されて、この輝度値に基づいて、測定対象物に対して複数の検査ブロックが割り当てられる。これにより、測定対象物の明るさ（色）に応じた適切な検査ブロックの割り当てが可能となる。従って、測定対象物が明るさ（色）の異なる複数の領域を有している場合に、適切にその測定対象物を３次元測定することができる。
【００１７】
上記３次元測定装置において、前記測定対象物は、前記測定対象物上に複数の検査物を有していてもよい。
この場合、前記制御部は、前記複数の検査ブロックを割り当てるとき、前記検査物の周囲の領域である検査物周囲領域の輝度値を前記測定対象物の画像から取得し、取得された前記検査物周囲領域の輝度値に基づいて、前記複数の検査物に対してそれぞれ輝度属性を設定し、同じ輝度属性を持つ前記検査物が存在する前記測定対象物の領域毎に、前記検査ブロックを割り当てることで、前記測定対象物に対して前記複数の検査ブロックを割り当ててもよい。
【００１８】
これにより、測定対象物の明るさ（色）に応じて適切に検査ブロックを割り当てることができる。
【００１９】
上記３次元測定装置において、前記制御部は、前記検査ブロック毎に前記測定照度を決定するとき、前記投影部により前記検査ブロックに対して縞を投影し、前記縞が投影された前記検査ブロックの前記縞画像を前記撮像部により撮像し、前記縞画像から輝度値を取得し、前記輝度値に基づいて３次元測定におけるエラー率を算出し、前記照明の照度を変化させて前記エラー率を前記照度毎に算出し、前記照度毎の前記エラー率に基づいて、前記測定照度を決定してもよい。
【００２０】
この３次元測定装置では、検査ブロック毎に、照明の照度毎のエラー率が実際に算出される。そして、この照度毎のエラー率に基づいて、検査ブロック毎の測定照度が決定される。これにより、検査ブロック毎の測定照度を適切に決定することができる。
【００２１】
上記３次元測定装置において、前記制御部は、前記エラー率を算出するとき、前記検査物が形成されている領域である検査物形成領域の輝度値と、前記検査物周囲領域の輝度値とを前記縞画像から取得し、前記検査物領域の輝度値と、前記周囲領域の輝度値とに基づいて、前記エラー率を算出してもよい。
【００２２】
上記３次元測定装置において、前記制御部は、前記エラー率を算出するとき、前記検査ブロックに含まれる前記複数の検査物のうち、前記検査ブロックと関連性を有する輝度属性を持つ検査物を判定し、前記検査ブロックと関連性を有する輝度属性を持つ検査物についての前記検査物領域の輝度値と、前記周囲領域の輝度値とに基づいて、前記エラー率を算出してもよい。
【００２３】
これにより、検査ブロック毎に適切にエラー率を算出することができる。
【００２４】
上記３次元測定装置において、前記制御部は、前記エラー率が最小となる照度を前記検査ブロックの前記測定照度として決定してもよい。
【００２５】
これにより、測定対象物を３次元測定する際に、エラー率が小さい適切な測定照度で検査ブロックに対して縞を投影するができる。
【００２６】
上記３次元測定装置において、前記制御部は、前記縞画像に基づいて前記測定対象物を３次元測定するとき、前記検査物が形成されている領域である検査物形成領域の輝度値と、前記周囲領域の輝度値とを前記縞画像から取得し、前記検査物領域の輝度値と、前記周囲領域の輝度値とに基づいて、前記測定対象物を３次元測定してもよい。
【００２７】
上記３次元測定装置において、前記制御部は、前記縞画像に基づいて前記測定対象物を３次元測定するとき、前記検査ブロックに含まれる前記複数の検査物のうち、前記検査ブロックと関連性を有する輝度属性を持つ検査物を判定し、前記検査ブロックと関連性を有する輝度属性を持つ検査物についての前記検査物領域の輝度値と、前記周囲領域の輝度値とに基づいて、前記測定対象物を３次元測定してもよい。
【００２８】
これにより、検査ブロック毎に適切に測定対象物を３次元測定することができる。
【００２９】
上記３次元測定装置は、前記測定対象物の輝度値と、前記測定照度とが関連付けられたテーブルを記憶する記憶部を有していてもよい。
この場合、前記制御部は、前記検査ブロック毎に前記測定照度を決定するとき、前記記憶部に記憶された前記テーブルを参照して、前記測定対象物の画像から取得された前記輝度値に対応する前記測定照度を判定することで前記測定照度を決定してもよい。
【００３０】
本技術の一形態に係る３次元測定方法は、測定対象物の画像を撮像させることを含む。
撮像された前記測定対象物の前記画像から輝度値が取得される。
取得された前記輝度値に基づいて、前記測定対象物に対して複数の検査ブロックが割り当てられる。
割り当てられた前記検査ブロック毎に、前記照明の測定照度が決定さえる。
決定された前記測定照度で、それぞれ、前記検査ブロックに対して縞が投影される。
前記縞が投影された前記検査ブロックの縞画像が撮像される。
撮像された前記縞画像に基づいて前記測定対象物が３次元測定される。
【００３１】
本技術の一形態に係るプログラムは、３次元測定装置に、測定対象物の画像を撮像させるステップを実行させる。
撮像された前記測定対象物の前記画像から輝度値を取得するステップを実行させる。
取得された前記輝度値に基づいて、前記測定対象物に対して複数の検査ブロックを割り当てるステップを実行させる。
割り当てられた前記検査ブロック毎に、照明の測定照度を決定するステップを実行させる。
決定された前記測定照度で、それぞれ、前記検査ブロックに対して縞を投影するステップを実行させる。
前記縞が投影された前記検査ブロックの縞画像を撮像するステップを実行させる。
撮像された前記縞画像に基づいて前記測定対象物を３次元測定するステップを実行させる。
【００３２】
本技術の他の形態に係る３次元測定方法は、第１の領域と、前記第１の領域とは異なる色濃度の第２の領域とを有する基板の、前記第１及び第２の領域にそれぞれ対応する第１及び第２の色濃度情報を取得し、
前記第１の領域に対して、前記第１の色濃度情報に基づく照度で格子縞を照射して測定を行い、
前記第２の領域に対して、前記第２の色濃度情報に基づく照度で格子縞を照射して測定を行う。
【００３３】
上記３次元測定方法において、前記色濃度の取得は、所定の照度の格子縞を前記第１及び第２の領域に対して照射して測定を行い、その測定結果のエラー率に基づいて設定されてもよい。
【００３４】
本技術のさらに別の形態に係る３次元測定方法は、第１の領域と、前記第１の領域とは異なる色濃度の第２の領域とを有する基板の、前記第１の基板領域に対して、第１の照度で格子縞を照射して測定を行い、
前記第２の基板領域に対して、前記第１の照度とは異なる第２の照度で格子縞を照射して測定を行う。
【発明の効果】
【００３５】
以上説明したように、本技術によれば、測定対象物が明るさ（色）の異なる複数の領域を有している場合に、適切にその測定対象物を３次元測定することができる３次元測定装置等の技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本技術の一実施形態に係る３次元測定装置を示す図である。
【図２】基板の一例を示す図である。
【図３】基板上の領域に複数の検査ブロックが割り当てられるときの処理を示すフローチャートである。
【図４】半田の周囲に設定された半田周囲領域を示す図である。
【図５】半田周囲領域の平均輝度値と、輝度属性とが関連付けられたルックアップテーブルを示す図である。
【図６】基板上の領域に対して、複数の検査ブロックが割り当てられたときの一例を示す図である。
【図７】基板上の領域に対して、複数の検査ブロックが割り当てられたときの他の例を示す図である。
【図８】基板上の領域に対して、複数の検査ブロックが割り当てられたときのさらに別の例を示す図である。
【図９】検査ブロック割り当てについての比較例を示す図であり、基板（レジスト）の明るさ（色）が考慮されずに、基板上の領域に対して検査ブロックが割り当てられたときの様子を示す図である。
【図１０】検査ブロック毎に、３次元測定における測定照度が決定されるときの処理を示すフローチャートである。
【図１１】縞の照射状態を示す図である
【図１２】エラー率が算出されるときの処理を示すフローチャートである。
【図１３】検査ブロックと、測定照度とが関連付けられたルックアップテーブルの一例を示す図である。
【図１４】基板が３次元測定されるときの処理を示すフローチャートである。
【図１５】半田周囲領域の平均輝度値と、輝度属性と、測定照度とが関連付けられたルックアップテーブルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
＜第１実施形態＞
以下、図面を参照しながら、本技術の実施形態を説明する。
図１は、本技術の一実施形態に係る３次元測定装置１００を示す図である。図１に示すように、３次元測定装置１００は、ステージ１０と、ステージ移動機構１１と、照明部１４と、撮像部１５と、制御部１６と、記憶部１７と、表示部１８と、入力部１９と、投影部２０とを備えている。
【００３８】
本実施形態の説明では、３次元測定装置１００により３次元測定される測定対象物１の一例として、実装部品を半田付けするための半田２（検査物）が形成された基板１を例に挙げて説明する（図２参照）。半田２は、例えば、クリーム半田印刷機等により基板１上に形成される。ユーザは、３次元測定装置１００を用いて、基板１を３次元測定し、基板１上に形成された半田２の印刷状態を検査する。
【００３９】
ステージ１０には基板１が載置される。ステージ移動機構１１は、制御部１６に電気的に接続されており、制御部１６からの駆動信号に応じて、ステージ１０をＸＹＺ方向に移動させる。
【００４０】
投影部２０は、照度を変化可能な照明としての光源２１と、光源２１からの光を集光する集光レンズ２２と、集光レンズ２２により集光された光を回折する回折格子２３と、回折格子２３により回折された光を基板１に投影する投影レンズ２４とを有する。
【００４１】
光源２１としては、例えば、ハロゲンランプ、キセノンランプ、水銀ランプ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等が挙げられるが、光源２１の種類は、特に限定されない。光源２１は、照度調整機構２５に電気的に接続されている。照度調整機構２５は、制御部１６の制御により、光源２１の照度を調整する。
【００４２】
回折格子２３は、複数のスリットを有しており、光源２１からの光を回折させて、正弦波状に輝度が変化する縞を基板１に投影させる。回折格子２３には、スリットが形成された方向と直交する方向に回折格子２３を移動させる格子移動機構２６が設けられている。この格子移動機構２６は、制御部１６の制御に応じて、回折格子２３を移動させ、基板１に投影される縞の位相をシフトさせる。なお、回折格子２３、格子移動機構２６の代わりに、格子状の縞模様を表示する液晶格子等が用いられても構わない。
【００４３】
照明部１４は、基板１に対して光を照射する。この照明部１４は、例えば、環状の形状を有する上部照明１２及び下部照明１３の２つの照明を含む。
【００４４】
撮像部１５は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサ等の撮像素子と、基板１からの光を撮像素子の撮像面に結像させる結像レンズ等の光学系とを含む。撮像部１５は、基板１（半田２）を３次元測定するために、投影部２０により正弦波状の縞が投影された基板１を撮像する。また、撮像部１５は、照明部１４により基板１が照らされている状態で、基板１の全体を撮像する。
【００４５】
表示部１８は、例えば、液晶ディスプレイ等により構成され、制御部１６の制御に応じて、基板１の３次元画像等を表示する。入力部１９は、キーボード、マウス、タッチパネル等により構成され、ユーザからの指示を入力する。
【００４６】
記憶部１７は、３次元測定装置１００の処理に必要な各種のプログラムが記憶されるＲＯＭ（Read Only memory）等の不揮発性のメモリと、制御部１６の作業領域として用いられるＲＡＭ（Random Access memory）等の揮発性のメモリとを有する。
【００４７】
制御部１６は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）により構成され、記憶部１７に記憶された各種のプログラムに基づき、３次元測定装置１００を統括的に制御する。例えば、制御部１６は、照度調整機構２５を制御して、投影部２０の照度を調整したり、格子移動機構２６を制御して、基板１に投影される縞の位相をシフトさせたりする。また、撮像部１５を制御して縞が投影された基板１の画像を撮像したり、撮像された画像に基づいて位相シフト法により基板１を３次元測定したりする。制御部１６の制御については、後に詳述する。
【００４８】
図２は、基板１の一例を示す図である。図２に示すように、基板１上には、複数の半田２が形成されている。複数の半田２は、それぞれパッド上に形成されている。また、基板１上には、半田２が形成されている部分を除いて、基板１上の全域に亘って、例えば、ソルダーレジスト（以下、単にレジスト）が形成されている。
【００４９】
図２に示す一例では、基板１は、明るさ（色）が異なる複数の領域を有している。例えば、レジストの下に配線が集中している部分は、配線が集中していない部分に比べて暗くなる。以降の説明では、配線が集中しているなどの理由により、基板１（レジスト）が暗くなっている領域を暗領域と呼び、配線が集中しておらず基板１（レジスト）が明るい領域を明領域と呼ぶ。
【００５０】
［動作説明］
次に、３次元測定装置１００の制御部１６の処理について説明する。
【００５１】
「検査ブロック４が割り当てられるときの処理」
まず、基板１上の領域に複数の検査ブロック４が割り当てられるときの処理について説明する。
【００５２】
図３は、基板１上の領域に複数の検査ブロック４が割り当てられるときの処理を示すフローチャートである。
【００５３】
まず、３次元測定装置１００の制御部１６は、ステージ移動機構１１を制御して、ステージ１０を基板１の受け取り位置まで移動させる。そして、制御部１６は、基板１受け渡し装置（図示せず）から、基板１を受け取り、ステージ１０を移動させて基板１を撮像位置まで移動させる。
【００５４】
次に、制御部１６は、照明部１４を制御して照明部１４を発光させて、基板１に光を照射する。そして、制御部１６は、撮像部１５を制御して、撮像部１５により基板１全体を撮像する（ステップ１０１）。このとき、制御部１６は、撮像部１５により基板１の全体を１度に撮像してもよいし、ステージ１０移動機構により基板１をＸＹ方向に移動させながら、撮像部１５により基板１を領域毎に撮像することで、基板１の全体を撮像してもよい。これにより、制御部１６は、基板１の全体画像の情報を取得する。
【００５５】
基板１の全体画像の情報を取得すると、次に、制御部１６は、複数の半田２それぞれについて、半田２の周囲に設定された半田周囲領域３ｂの輝度値を取得する（ステップ１０２）。
【００５６】
図４は、半田２の周囲に設定された半田周囲領域３ｂを示す図である。図４に示すように、半田２の周囲には半田周囲領域３ｂが設定されている。本明細書中では、基板１上で半田２（パッド）が形成されている領域を半田形成領域３ａと呼び、半田形成領域３ａの周囲に設定されている領域を半田周囲領域３ｂと呼ぶ。
【００５７】
制御部１６は、図４に示すような半田周囲領域３ｂから輝度値を取得する。次に、制御部１６は、半田周囲領域３ｂの輝度値の平均値を算出する（ステップ１０３）。これにより、制御部１６は、半田２の周囲の基板１（レジスト）がどの程度の明るさであるかを認識することができる。図４に示す例では、半田周囲領域３ｂの形状が矩形である場合の一例が示されているが、半田周囲領域３ｂの形状は、特に限定されない。
【００５８】
制御部１６は、半田周囲領域３ｂの輝度値の平均値を算出すると、次に、輝度値の平均値に基づいて、複数の半田２に対して、それぞれ輝度属性を設定する（ステップ１０４）。
【００５９】
半田周囲領域３ｂの平均輝度値と、輝度属性との関係について説明する。図５は、半田周囲領域３ｂの平均輝度値と、輝度属性とが関連付けられたルックアップテーブルを示す図である。このルックアップテーブルは、記憶部１７に記憶されている。
【００６０】
図５に示すように、半田周囲領域３ｂの平均輝度値は、０〜５０、５１〜１０１、１０２〜１５２、１５３〜２０３、２０４〜２５５の５段階に分類されている。そして、平均輝度値０〜５０、５１〜１０１、１０２〜１５２、１５３〜２０３、２０４〜２５５に対応して、それぞれ順番に輝度属性１、２、３、４、５が関連付けられている。
【００６１】
図５では、半田周囲領域３ｂの平均輝度値が５段階に分類された場合が示されているが、半田周囲領域３ｂの平均輝度値は、２段階〜４段階、あるいは、６段階以上に分類されていてもよい。半田周囲領域３ｂの平均輝度値の段階数が多くなるに従って、１つの基板１に対して割り当てられる検査ブロック４数（図６参照）が多くなる。
【００６２】
ステップ１０４では、制御部１６は、このルックアップテーブルを参照し、複数の半田２に対して、それぞれ輝度属性を設定する。例えば、図４に示す一例において、暗領域内の複数の半田２について、それぞれ半田周囲領域３ｂのレジストの平均輝度値が３０であったとする。この場合、暗領域内の複数の半田２に対して、それぞれ輝度属性１が設定される。また、例えば、図４に示す一例において、明領域内の複数の半田２について、半田周囲領域３ｂのレジストの平均輝度値が１５５であったとする。この場合、明領域内の複数の半田２それぞれに対して、輝度属性４が設定される。
【００６３】
複数の半田２に対してそれぞれ輝度属性を設定すると、次に、制御部１６は、検査ブロック４を割り当てるべき輝度属性を選択する（ステップ１０５）。ステップ１０５では、例えば、輝度属性１、輝度属性２、輝度属性３、輝度属性４、輝度属性５の順番で輝度属性が選択される。
【００６４】
なお、検査ブロック４割り当ての順番は、これに限定されない。例えば、輝度属性５、輝度属性４、輝度属性３、輝度属性２、輝度属性１の順番であっても構わないし、ランダムであっても構わない。なお、ステップ１０４において、制御部１６が半田２に対して輝度属性を設定するときに使用しなかった輝度属性がある場合には、ステップ１０５では、制御部１６は、その輝度属性は、選択しない。
【００６５】
例えば、図４に示す一例において、上記したように、暗領域内の複数の半田２に対して、それぞれ輝度属性１が設定され、明領域内の複数の半田２に対してそれぞれ輝度属性４が設定された場合を想定する。この場合、例えば、輝度属性１、輝度属性４の順番、あるいは、輝度属性４、輝度属性１の順番で、検査ブロック４を割り当てるべき輝度属性値が選択される。この場合、ステップ１０５において、輝度属性２、３、５は、選択されない。
【００６６】
制御部１６は、検査ブロック４を割り当てる輝度属性を選択すると、選択された輝度属性を持つ半田２が存在する基板１上の領域に対して、検査ブロック４の割り当てを実行する（ステップ１０６）。図６を参照して、検査ブロック４の大きさは、撮像部１５の撮像視野に対応する大きさとされる。
【００６７】
ステップ１０６では、まず、制御部１６は、そのとき選択されている輝度属性を持つ複数の半田２の位置座標の情報と、サイズの情報とを記憶部１７から読み出す。半田２の位置座標の情報と、サイズの情報とは、あらかじめ記憶部１７に記憶されていてもよいし、ステップ１０１で撮像された基板１の全体画像の情報に基づいて、制御部１６が算出してもよい。
【００６８】
そして、制御部１６は、そのとき選択されている輝度属性を持つ複数の半田２が撮像部１５の撮像視野に納まるかを判定する。すなわち、制御部１６は、そのとき選択されている輝度属性を持つ複数の半田２が１つの検査ブロック４に収まるかを判定する。
【００６９】
そのとき選択されている輝度属性を持つ複数の半田２が１つの撮像視野に収まる場合には、その輝度属性を持つ複数の半田２が１つの検査ブロック４に含まれるように、基板１上の領域に対して検査ブロック４を割り当てる。
【００７０】
一方、そのとき選択されている輝度属性を持つ複数の半田２が、撮像部１５の撮像視野に収まらない場合、つまり複数の半田２が１つの検査ブロック４に収まらない場合、制御部１６は、その複数の半田２が存在する基板１上の領域に対して、複数の検査ブロック４を割り当てる。このとき、制御部１６は、半田２の座標情報と、サイズの情報に基づいて、検査ブロック４数が最も小さくなるように、基板１上の領域に対して検査ブロック４を割り当てる。また、この場合、制御部１６は、基板１をＸＹ方向へ移動させて検査ブロック４単位で基板１が撮像されるときに、基板１のＸＹ方向への移動量が最も小さくなるように、基板１上の領域に対して検査ブロック４を割り当てる。
【００７１】
そのとき選択されている輝度属性を持つ半田２が存在する基板１上の領域に対して、検査ブロック４を割り当てると、次に、制御部１６は、全ての半田２に対して検査ブロック４の割り当てが完了したかを判定する（ステップ１０７）。完了していない場合（ステップ１０７のＮＯ）、制御部１６は、ステップ１０５へ戻り、再び、検査ブロック４を割り当てるべき輝度属性を選択する。そして、制御部１６は、そのとき選択された輝度属性を持つ半田２に対して、検査ブロック４の割り当てを実行する（ステップ１０６）。
【００７２】
このような処理により、同じ輝度属性を有する半田２（半田周囲領域３ｂの平均輝度値が同じ範囲内にある半田２）が存在する領域毎に、基板１上の領域に対して１又は複数の検査ブロック４が割り当てられる。すなわち、基板１（レジスト）の明るさ（色）毎に、１又は複数の検査ブロック４が割り当てられる。
【００７３】
図６は、基板１上の領域に対して、複数の検査ブロック４が割り当てられたときの一例を示す図である。図６に示すような検査ブロック４が基板１上の領域に対して割り当てられるときの処理について、具体的に説明する。
【００７４】
上記したように、暗領域内の複数の半田２について、半田周囲領域３ｂの平均輝度値が３０であり、暗領域内の複数の半田２に対して、それぞれ輝度属性１が設定されたとする。また、明領域内の複数の半田２について、半田周囲領域３ｂのレジストの平均輝度値が１５５であり、明領域内の複数の半田２それぞれに対して、輝度属性４が設定されたとする。そして、ステップ１０５で、検査ブロック４を割り当てるべき輝度属性として、輝度属性１が選択されたとする。
【００７５】
この場合、制御部１６は、輝度属性１を持つ暗領域内の複数の半田２が存在する基板１上の領域に対して、検査ブロック４を割り当てる（ステップ１０６）。このとき、制御部１６は、半田２の座標情報と、サイズの情報とに基づいて、輝度属性１を持つ暗領域内の複数の半田２が、撮像部１５の撮像視野（１つの検査ブロック４）に納まるかを判定する。図６では、輝度属性１を持つ暗領域内の複数の半田２は、撮像部１５の撮像視野に収まるので、暗領域内の複数の半田２が撮像部１５の撮像視野に納まると判定される。この場合、制御部１６は、図６に示すように、暗領域内の複数の半田２が存在する基板１上の領域に対して検査ブロック４ａ（実線参照）を割り当てる。
【００７６】
次に、制御部１６は、全ての半田２に対して検査ブロック４が割り当てられたかを判定する（ステップ１０７）。この場合、まだ、検査ブロック４が割り当てられていない半田２が残っているので（ステップ１０７のＮＯ）、制御部１６は、ステップ１０５へ戻る。
【００７７】
ステップ１０５では、検査ブロック４を割り当てる輝度属性として、輝度属性４が選択される。次に、制御部１６は、輝度属性４を持つ明領域内の複数の半田２が存在する基板１上の領域に対して、検査ブロック４を割り当てる（ステップ１０６）。
【００７８】
このとき、制御部１６は、半田２の座標情報と、サイズの情報とに基づいて、輝度属性４を持つ明領域内の複数の半田２が、撮像部１５の撮像視野（１つの検査ブロック４）に納まるかを判定する。図６では、輝度属性４を持つ明領域内の複数の半田２は、撮像部１５の撮像視野に収まらないので、制御部１６は、明領域内の複数の半田２が撮像部１５の撮像視野に納まらないと判定する。
【００７９】
この場合、制御部１６は、輝度属性４を持つ複数の半田２が存在する基板１上の領域に対して、複数の検査ブロック４を割り当てる。このとき、制御部１６は、半田２の座標情報と、サイズの情報に基づいて、検査ブロック数が最も小さくなるように、基板１上の領域に対して複数の検査ブロック４を割り当てる。また、この場合、制御部１６は、基板１がＸＹ方向へ移動されて検査ブロック単位で基板１が撮像されるときに、基板１のＸＹ方向への移動量が最も小さくなるように、基板１上の領域に対して検査ブロック４を割り当てる。
【００８０】
これにより、図６に示すように、輝度属性４を持つ明領域内の複数の半田２が存在する基板１上の領域に対して、検査ブロック４ｂ（点線参照）、検査ブロック４ｃ（１点鎖線参照）、検査ブロック４ｄ（２点鎖線参照）、検査ブロック４ｅ（破線参照）が割り当てられる。
【００８１】
次に、制御部１６は、全ての半田２に対して検査ブロック４が割り当てられたかを判定する（ステップ１０６）。この場合、全ての半田２に対して検査ブロック４が割り当てられているので（ステップ１０６のＹＥＳ）、制御部１６は、処理を終了する。
【００８２】
図７は、基板１上の領域に対して、複数の検査ブロック４が割り当てられたときの他の例を示す図である。図７では、図６と比べて、基板１上の半田２の位置は同じであるが、暗領域の位置が異なっている。
【００８３】
図７に示すような検査ブロック４が割り当てられるときの処理について説明する。制御部１６は、撮像部１５を制御して、撮像部１５により基板全体を撮像する（ステップ１０１）。次に、制御部１６は、基板１の全体画像から半田周囲領域３ｂの輝度値の情報を取得し（ステップ１０２）、複数の半田２それぞれについて、半田周囲領域３ｂの輝度値の平均値を算出する（ステップ１０３）。
【００８４】
次に、制御部１６は、半田周囲領域３ｂの輝度値の平均値に基づいて、複数の半田２に対して、それぞれ輝度属性を設定する（ステップ１０４）。このとき、制御部１６は、図５に示すルックアップテーブルを参照して、複数の半田２に対してそれぞれレジストの輝度属性を設定する。
【００８５】
例えば、図７に示す一例において、暗領域内の複数の半田２について、それぞれ半田周囲領域３ｂの平均輝度値が３０であり、暗領域内の複数の半田２に対して、それぞれ輝度属性１が設定されたとする。また、図７に示す一例において、明領域内の複数の半田２について、それぞれ半田周囲領域３ｂの平均輝度値が１５５であり、明領域内の複数の半田２それぞれに対して、輝度属性４が設定されたとする。
【００８６】
そして、ステップ１０５において、検査ブロック４を割り当てるべき輝度属性として、輝度属性１が選択されたとする。この場合、制御部１６は、半田２の座標情報と、サイズの情報とに基づいて、輝度属性１を持つ暗領域内の複数の半田２が、撮像部１５の撮像視野（１つの検査ブロック４）に納まるかを判定する。
【００８７】
図７では、輝度属性１を持つ暗領域内の複数の半田２は、撮像部１５の撮像視野に収まる。この場合、制御部１６は、図７に示すように、暗領域内の複数の半田２が存在する基板１上の領域に対して検査ブロック４ｆ（破線参照）を割り当てる。
【００８８】
次に、制御部１６は、１０５へ戻り、検査ブロック４を割り当てるべき輝度属性として、輝度属性４を選択する。そして、制御部１６は、半田２の座標情報と、サイズの情報とに基づいて、輝度属性４を持つ明領域内の複数の半田２が、撮像部１５の撮像視野（１つの検査ブロック４）に納まるかを判定する。図７では、輝度属性４を持つ明領域内の複数の半田２は、撮像部１５の撮像視野に収まらない。
【００８９】
この場合、制御部１６は、半田２の座標情報と、サイズの情報に基づいて、検査ブロック４数が最も小さくなるように、かつ、基板１のＸＹ方向への移動量が最も小さくなるように、基板１上の領域に対して、複数の検査ブロック４を割り当てる。
【００９０】
これにより、図７に示すように、輝度属性４を持つ明領域内の複数の半田２が存在する基板１上の領域に対して、検査ブロック４ｇ（点線参照）、検査ブロック４ｈ（１点鎖線参照）、検査ブロック４i（２点鎖線参照）が割り当てられる。
【００９１】
図８は、基板１上の領域に対して、複数の検査ブロック４が割り当てられたときのさらに別の例を示す図である。
【００９２】
図８に示すような検査ブロック４が割り当てられるときの処理について説明する。制御部１６は、撮像部１５を制御して、撮像部１５により基板全体を撮像する（ステップ１０１）。次に、制御部１６は、基板１の全体画像から半田周囲領域３ｂの輝度値の情報を取得し（ステップ１０２）、複数の半田２それぞれについて、半田周囲領域３ｂの輝度値の平均値を算出する（ステップ１０３）。
【００９３】
次に、制御部１６は、半田周囲領域３ｂの輝度値の平均値に基づいて、複数の半田２に対して、それぞれ輝度属性を設定する（ステップ１０４）。このとき、制御部１６は、図５に示すルックアップテーブルを参照して、複数の半田２に対してそれぞれレジストの輝度属性を設定する。
【００９４】
例えば、図８に示す一例において、暗領域内の複数の半田２について、それぞれ半田周囲領域３ｂのレジストの平均輝度値が３０であり、暗領域内の複数の半田２に対して、それぞれ輝度属性１が設定されたとする。また、図８に示す一例において、明領域内の複数の半田２について、それぞれ半田周囲領域３ｂのレジストの平均輝度値が１５５であり、明領域内の複数の半田２それぞれに対して、輝度属性４が設定されたとする。
【００９５】
ステップ１０５において、検査ブロック４を割り当てるべき輝度属性として、輝度属性１が選択されたとする。このとき、制御部１６は、半田２の座標情報と、サイズの情報とに基づいて、輝度属性１を持つ暗領域内の複数の半田２が、撮像部１５の撮像視野（１つの検査ブロック４）に納まるかを判定する。図８では、輝度属性１を持つ暗領域内の複数の半田２が撮像部１５の撮像視野に収まらない。この場合、制御部１６は、半田２の座標情報と、サイズの情報に基づいて、検査ブロック４数が最も小さくなるように、かつ、基板１のＸＹ方向への移動量が最も小さくなるように、基板１上の領域に対して、複数の検査ブロック４を割り当てる（ステップ１０６）。
【００９６】
これにより、図８に示すように、暗領域内に含まれる複数の半田２が存在する基板１上の領域に対して、検査ブロック４ｊ（点線参照）、検査ブロック４ｋ（一点鎖線参照）が割り当てられる。
【００９７】
次に、制御部１６は、ステップ１０５へ戻り、検査ブロック４を割り当てるべき輝度属性として、輝度属性４を選択する。そして、制御部１６は、半田２の座標情報と、サイズの情報とに基づいて、輝度属性４を持つ明領域内の複数の半田２が撮像部１５の撮像視野（１つの検査ブロック４）に納まるかを判定する。図８では、輝度属性４を持つ明領域内の複数の半田２が撮像部１５の撮像視野に収まる大きさとされていない。この場合、制御部１６は、半田２の座標情報と、サイズの情報に基づいて、検査ブロック４数が最も小さくなるように、かつ、基板１のＸＹ方向への移動量が最も小さくなるように、基板１上の領域に対して検査ブロック４を割り当てる（ステップ１０６）。
【００９８】
これにより、図８に示すように、明領域内の複数の半田２が存在する基板１上の領域に対して、検査ブロック４ｌ（２点鎖線参照）、検査ブロック４ｍ（破線参照）が割り当てられる。
【００９９】
図３に示す検査ブロック４割り当ての処理は、例えば、３次元測定装置１００で３次元測定する基板１の種類を変更した場合に、変更後の１枚目の基板１に対して実行される。１枚目の基板１と同様の構成を有する２枚目以降の基板１については、１枚目の基板１で割り当てられた検査ブロック４が使用される。
【０１００】
図９は、ブロック割り当てについての比較例を示す図であり、基板１（レジスト）の明るさ（色）が考慮されずに、基板１上の領域に対して検査ブロック４が割り当てられたときの様子を示す図である。
【０１０１】
図９に示す例では、半田２の座標情報と、サイズの情報に基づいて、検査ブロック４数が最も小さくなるように、かつ、基板１のＸＹ方向への移動量が最も小さくなるように基板１上の領域に対して検査ブロック４が割り当てられる。この例では、検査ブロック４の割り当てにおいて、基板１（レジスト）の明るさ（色）が考慮されていない。
【０１０２】
図９に示す例では、検査ブロック４ｏ、４ｐ、４ｑには、明領域内の半田２と、暗領域内の半田２とが含まれている。この場合、基板１に縞を投影して基板１（半田２）を３次元測定する際に、明領域に対して適切な照度で縞を投影すると、その照度は、暗領域に対しては、適切な照度ではないので、暗領域では、正確に基板１（半田２）の３次元形状を測定することができない。同様に、暗領域に適切な照度で縞を投影すると、その照度は、明領域に対しては、適切な照度ではないので、基板１が明るい部分では正確に基板１（半田２）の３次元形状を測定することができない。
【０１０３】
例えば、検査ブロック４ｏ、１ｐ、１ｑで、それぞれ、明領域に対して適切な照度で縞を投影して撮像部１５により撮像し、その後、暗領域に対して適切な照度で縞を投影して撮像部１５により撮像することも考えられる。しかしながら、この場合、検査ブロック４ｏ、１ｐ、１ｑでそれぞれ照度を変えて縞の投影と撮像が必要となるので、検査タクトが遅くなってしまう。
【０１０４】
一方、本実施形態では、図３に示す処理により、図６〜図８に示すように、基板１（レジスト）の明るさ（色）に応じて、適切に検査ブロック４を割り当てることができる。これにより、検査ブロック４毎に適切な測定照度を決定して、その測定照度でブロックに縞を投影して撮像することで正確に基板１（半田２）の３次元形状を測定することができる。また、３次元測定時において、同じ検査ブロック４で、照度を異ならせて縞の投影と撮像とを繰り返す場合に比べて、縞の投影と撮像の回数を少なくすることができるので、検査タクトが遅くなってしまうことを防止することができる。
【０１０５】
「検査ブロック４毎に、測定照度が決定されるときの処理」
次に、検査ブロック４毎に、３次元測定における測定照度が決定されるときの処理について説明する。図１０は、検査ブロック４毎に、３次元測定における測定照度が決定されるときの処理を示すフローチャートである。
【０１０６】
まず、制御部１６は、複数の検査ブロック４のうち、縞を投影する検査ブロック４を選択する（ステップ２０１）。検査ブロック４が選択される順番は、特に限定されないが、例えば、基板１のＸＹ方向への移動距離が最も少ないように選択される。
【０１０７】
次に、制御部１６は、ステージ１０移動機構を制御して、選択された検査ブロック４に縞が投影可能な位置に基板１の位置を移動させる。なお、本実施形態は、基板１がＸＹ方向へ移動される形態とされているが、撮像部１５及び投影部２０がＸＹ方向へ移動されてもよい。あるいは、基板１と、撮像部１５及び投影部２０との両方がＸＹ方向に移動されてもよい。
【０１０８】
次に、制御部１６は、照度調整機構２５を制御して、光源２１の照度を初期値（例えば、２０）に設定する（ステップ２０３）。光源２１の照度が初期値に設定されると、投影部２０により、基板１の検査ブロック４に対して縞が投影される。次に、制御部１６は、縞が投影された検査ブロック４を撮像部１５により撮像する（ステップ２０４）。
【０１０９】
次に、制御部１６は、格子移動機構２６を制御して回折格子２３を移動させることで、検査ブロック４に対して投影される縞の位相をπ／２［rad］シフトさせる（ステップ２０５）。縞の位相をシフトさせると、次に、制御部１６は、同じ照度で４枚の画像が撮像されたかを判定する（ステップ２０６）。
【０１１０】
同じ照度で４枚の画像が撮像されていない場合（ステップ２０６のＮＯ）、制御部１６は、ステップ２０４へ戻り、縞が投影された検査ブロック４を撮像する。これにより、同じ照度で、それぞれ縞の位相が異なる合計４枚の画像が撮像される。
【０１１１】
図１１は、縞の照射状態を示す図である。図１１には、左側から順番に縞の位相が０、π／２、π、３π／２である場合の縞の照射状態が示されている。
【０１１２】
再び、図１０を参照して、同じ照度で４枚目の画像が撮像された場合（ステップ２０６のＹＥＳ）、制御部１６は、取得された４枚の画像に基づいて、位相シフト法により、画像の各画素での高さを算出する（ステップ２０７）。
【０１１３】
この場合、制御部１６は、検査ブロック４の４枚の画像から、半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂ（図４参照）の各画素（各座標（ｘ、ｙ））の輝度値Ｉ０、Ｉπ／２、Ｉπ、Ｉ３π／２を取得する。そして、制御部１６は、以下の式（２）を適用することにより、半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂ内において、各画素での位相φ（ｘ、ｙ）を算出する。そして、制御部１６は、算出された各画素での位相φ（ｘ、ｙ）に基づいて、３角測量の原理を利用して、各画素の高さを算出する。
【０１１４】
φ（ｘ、ｙ）＝Ｔａｎ−１｛Ｉ３π／２（ｘ、ｙ）−Ｉπ／２（ｘ、ｙ）｝／｛Ｉ０（ｘ、ｙ）−Ｉπ（ｘ、ｙ）｝・・・（２）
なお、この式（２）は、上記した式（１）と同じであり、Ｉ０（ｘ、ｙ）、Ｉπ／２（ｘ、ｙ）、Ｉπ（ｘ、ｙ）、Ｉ３π／２（ｘ、ｙ）は、それぞれ、縞の位相が０、π／２、π、３π／２である場合における各画素（各座標）の輝度値である。
【０１１５】
ここで、輝度値を高さに変換する際に、所定の条件下で、その画素では、位相φ（ｘ、ｙ）に基づく高さの変換が不可とされ、その画素は、エラーとされる。
【０１１６】
各画素の輝度値を各座標の高さに変換すると、次に、制御部１６は、高さの変換が不可とされた画素の割合（エラー率）を算出する（ステップ２０８）。
【０１１７】
なお、位相φ（ｘ、ｙ）に基づく高さへの変換が不可とされる条件や、高さへの変換が不可とされた画素の割合（エラー率）の算出方法についての詳細は、後述する。
【０１１８】
エラー率を算出すると、次に、制御部１６は、現在の投影部２０の照度が最大値（例えば、２４０）であるかを判定する（ステップ２０９）。照度が最大値でない場合（ステップ２０９のＮＯ）、制御部１６は、照度を変更する（例えば、照度＋２０）（ステップ２１０）。
【０１１９】
そして、制御部１６は、再びステップ２０４へ戻り、その変更された照度で縞が投影された検査ブロック４を撮像して、再び４枚の画像を撮像する。４枚の画像が撮像されると、位相シフト法により各画素（各座標）での高さが算出され、その照度でのエラー率が算出される。この一連の処理は、投影部２０の照度が最大となるまで繰り返される。
【０１２０】
照度が最大値である場合（ステップ２０９のＹＥＳ）、制御部１６は、各照度でのエラー率に基づいて、対象となっている検査ブロック４を３次元測定するための測定照度を決定する（ステップ２１１）。この場合、例えば、エラー率が最小となる照度が測定照度として決定される。
【０１２１】
次に、制御部１６は、全ての検査ブロック４で測定照度が決定されたかを判定する（ステップ２１２）。測定照度が決定されていない検査ブロック４が残っている場合（ステップ２１２のＮＯ）、制御部１６は、ステップ２０１へ戻り、再び縞を投影する検査ブロック４を選択する。
【０１２２】
一方、全ての検査ブロック４で測定照度が決定された場合（ステップ２１２のＹＥＳ）、制御部１６は、処理を終了する。このようにして、複数の検査ブロック４それぞれについて、基板１を３次元測定する際の最適な測定照度が決定される。
【０１２３】
図１０に示す、検査ブロック４毎に測定照度を決定する処理は、例えば、３次元測定装置１００で３次元測定する基板１の種類を変更した場合に、変更後の１枚目の基板１に対して実行される。１枚目の基板１と同様の構成を有する２枚目以降の基板１については、１枚目の基板１で決定された測定照度が使用される。
【０１２４】
図１０の説明では、投影部２０の照度の初期値を２０に設定し、照度を＋２０ずつ変化させて、最大値２４０まで変化させる場合について説明した。一方、最初は繰り返しのステップ幅を大きく設定し（例えば、＋５０）、エラー率が小さくなる付近に照度の初期値及び最大値を再設定して、ステップ幅を小さくしていく方法が用いられてもよい（例えば、＋５０→＋１０→＋１）。これにより、効率的かつ詳細に測定照度を決定することができる。
【０１２５】
「エラー率の算出方法」
次に、図１０のステップ２０７、２０８で説明した、位相φ（ｘ、ｙ）に基づく高さへの変換が不可（エラー）とされる条件や、高さへの変換が不可とされる画素の割合（エラー率）の算出方法について、詳細に説明する。
【０１２６】
図１２は、エラー率が算出されるときの処理を示すフローチャートである。
【０１２７】
まず、制御部１６は、同じ照度で撮像された、縞の位相が異なる検査ブロック４の４枚の画像から、各画素（各座標（ｘ、ｙ））の輝度値Ｉ０（ｘ、ｙ）、Ｉπ／２（ｘ、ｙ）、Ｉπ（ｘ、ｙ）、Ｉ３π／２（ｘ、ｙ）を取得する（ステップ３０１）。この場合、制御部１６は、検査ブロック４の画像全体からではなく、検査ブロック４内の半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂ（図４参照）から各画素の輝度値を取得する。
【０１２８】
このとき、制御部１６は、その検査ブロック４と関連性を有する輝度属性（その検査ブロック４が割り当てられるときに使用された輝度属性）を持つ半田２の半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂの輝度値Ｉ０、Ｉπ／２、Ｉπ、Ｉ３π／２を使用する。一方、制御部１６は、その検査ブロック４と関連性を有しない輝度属性（その検査ブロック４が割り当てられるときに使用されていない輝度属性）を持つ半田２についての半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂの輝度値Ｉ０、Ｉπ／２、Ｉπ、Ｉ３π／２は使用しない。
【０１２９】
例えば、図６に示す検査ブロック４ｂ、４ｃ、４ｄには、輝度属性４を持つ明領域内の半田２と、輝度属性１を持つ暗領域内の半田２とが含まれている。この場合、制御部１６は、検査ブロック４ｂ、４ｃ、４ｄの照度毎のエラー率を算出するとき、輝度属性４を持つ明領域内の半田２についての半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂの輝度値Ｉ０、Ｉπ／２、Ｉπ、Ｉ３π／２を使用する。一方、制御部１６は、輝度属性１を持つ暗領域内の半田２についての半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂの輝度値Ｉ０、Ｉπ／２、Ｉπ、Ｉ３π／２は使用しない。
【０１３０】
一方、図６に示す検査ブロック４ａには、輝度属性１を持つ暗領域内の半田２と、輝度属性４を有する明領域内の半田２の一部とが含まれている。この場合、制御部１６は、検査ブロック４ａの照度毎のエラー率を算出するとき、輝度属性１を持つ暗領域内の半田２についての半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂの輝度値Ｉ０、Ｉπ／２、Ｉπ、Ｉ３π／２を使用する。一方、制御部１６は、輝度属性４を持つ明領域内の半田２についての半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂの輝度値Ｉ０、Ｉπ／２、Ｉπ、Ｉ３π／２は使用しない。
【０１３１】
このような処理により、検査ブロック４毎に適切にエラー率を算出することができる。ここでの説明では、図６に示す基板１を例に挙げて説明したが、図７に示す基板１、図８に示す基板１についても同様である。
【０１３２】
再び図１２を参照して、半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂから輝度値を取得すると、次に、制御部１６は、半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂ内の１つの画素に対応する輝度値Ｉ０、Ｉπ／２、Ｉπ、Ｉ３π／２を入力する（ステップ３０２）。
【０１３３】
次に、制御部１６は、半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂ内の１つの画素について、縞の位相が０である場合の画像（１枚目）の輝度値Ｉ０と、縞の位相がπである場合の画像（３枚目）の輝度値Ｉπとの差の絶対値を算出する（ステップ３０３）。同様にして、制御部１６は、半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂ内の１つの画素について、縞の位相がπ／２である場合の画像（２枚目）の輝度値Ｉπ／２と、縞の位相が３π／２である場合の画像（４枚目）の輝度値Ｉ３π／２との差の絶対値を算出する（ステップ３０４）。
【０１３４】
次に、制御部１６は、輝度値Ｉ０及びＩπの差の絶対値と、輝度値Ｉπ／２及びＩ３π／２の差の絶対値との２つの絶対値のうち、大きいほうの値が第１の閾値Ｔｈ１未満であるかを判定する（ステップ３０５）。第１の閾値Ｔｈ１は、例えば、１０〜２０程度とされる。
【０１３５】
２つの絶対値のうち、大きいほうの値が第１の閾値Ｔｈ１未満である場合（ステップ３０５のＹＥＳ）、制御部１６は、その画素については、位相シフト法による高さへの変換を不可（エラー）とする（ステップ３０８）。そして、制御部１６は、次のステップ３０９へ進む。
【０１３６】
すなわち、２つの絶対値のうち、大きい方の値が小さすぎる場合、上記式（２）で位相φを算出するときに、位相φの値を正確に算出することができない。従って、その画素では、高さ方向の変換を不可（エラー）とすることとしている。
【０１３７】
例えば、検査ブロック４に対して縞が投影されるときに、光源２１の照度が小さすぎて検査ブロック４に対して投影される縞が暗すぎる場合に、２つの絶対値のうち、大きい方の値が第１の閾値Ｔｈ１（例えば、１５）を未満となる。このような場合に、高さ方向への変換が不可（エラー）となる。
【０１３８】
一方、２つの絶対値のうち、大きいほうの値が第１の閾値Ｔｈ１以上である場合（ステップ３０５のＮＯ）、制御部１６は、次のステップ３０６へ進む。ステップ３０６では、制御部１６は、４つの輝度値Ｉ０（ｘ、ｙ）、Ｉπ／２（ｘ、ｙ）、Ｉπ（ｘ、ｙ）、Ｉ３π／２（ｘ、ｙ）のうち、少なくとも１つの値が第２の閾値Ｔｈ２以上であるかを判定する。第２の閾値Ｔｈ２は、例えば、２５５とされる。
【０１３９】
４つの輝度値のうち、少なくとも１つの値が第２の閾値Ｔｈ２以上である場合（ステップ３０６のＹＥＳ）、制御部１６は、輝度値に基づく高さへの変換を不可（エラー）とする（ステップ３０８）。そして、制御部１６は、次のステップ３０９へ進む。
【０１４０】
すなわち、４つの輝度値のうち、少なくとも１つが、２５５以上となると、輝度値の上限を超えてしまうため、上記式（２）で位相φを算出するときに、位相φの値を正確に算出することができない。従って、その画素では、高さ方向の変換を不可（エラー）とすることとしている。
【０１４１】
一方、４つの輝度値が全て第２の閾値Ｔｈ２未満である場合（ステップ３０６のＮＯ）、制御部１６は、輝度値に基づく高さへの変換を可として（ステップ３０７）、次のステップ３０９へ進む。
【０１４２】
ステップ３０９では、制御部１６は、その検査ブロック４と関連性を有する輝度属性（その検査ブロック４が割り当てられるときに使用された輝度属性）を持つ半田２の半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂ内の全ての画素について、高さ方向への変換の可、不可の判定がされたかを判定する。
【０１４３】
半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂについて、未判定の画素が残っている場合（ステップ３０９のＮＯ）、制御部１６は、ステップ３０２へ戻り、ステップ３０２〜３０９の処理を繰り返す。
【０１４４】
一方、半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂに含まれる全ての画素について、判定が終了した場合（ステップ３０９のＹＥＳ）、制御部１６は、半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂ内に含まれる画素のエラー率を算出する（ステップ３１０）。この場合、制御部１６は、半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂ内でエラーとなった画素の数を、半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂの全ての画素数で除算することで、エラー率を算出することができる。
【０１４５】
ステップ３０１〜ステップ３１０の処理は、投影部２０の光源２１の照度が変化される度に実行される（図１０参照）。これにより、光源２１の照度毎にエラー率が算出される。また、光源２１の照度毎のエラー率は、検査ブロック４毎に算出される（図１０参照）。
【０１４６】
例えば、基板１上の暗領域に対して割り当てられた検査ブロック４ａ（図６参照）、検査ブロック４ｆ（図７参照）、検査ブロック４ｊ、１ｋ（図８参照）において、光源２１の照度が１５０のときに、エラー率が１０％で最小となったとする。この場合、検査ブロック４ａ、１ｆ、１ｊ、１ｋでは、測定照度は、１５０とされる。
【０１４７】
また、例えば、基板１上の明領域に対して割り当てられた検査ブロック４ｂ〜１ｅ（図６参照）、検査ブロック４ｇ〜１ｉ（図７参照）、検査ブロック４ｌ、１ｍ（図８参照）において、光源２１の照度が１０のときにエラー率が５％で最小となったとする。この場合、検査ブロック４ｂ〜１ｅ、１ｇ〜１ｉ、１ｌ、１ｍでは、測定照度は１０とされる。
【０１４８】
各検査ブロック４での測定照度が決定されると、制御部１６は、検査ブロック４と、測定照度とを関連付けて記憶部１７に記憶する。
【０１４９】
図１３は、検査ブロック４と、測定照度とが関連付けられたルックアップテーブルの一例を示す図である。図１３に示す例では、図６に示す基板１の各検査ブロック４に対して、測定照度が関連付けられたときの様子が示されている。図６に示すように、検査ブロック４ａに対して、測定照度１５０が関連付けられ、検査ブロック４ｂ〜１ｅに対して、測定照度１０が関連付けられている。測定照度が決定された場合、その測定照度を表示部１８に表示してもよい。これにより、ユーザは、各検査ブロック４での最適な測定照度を視認することができる。
【０１５０】
「基板１を３次元測定するときの処理」
次に、検査ブロック４毎に測定照度が決定された後、その測定照度で検査ブロック４に縞が投影されて基板１（半田２）が３次元測定されるときの処理について説明する。
【０１５１】
図１４は、基板１が３次元測定されるときの処理を示すフローチャートである。まず、制御部１６は、複数の検査ブロック４のうち、縞を投影する検査ブロック４を選択する（ステップ４０１）。なお、検査ブロック４が選択される順番は、特に限定されないが、例えば、基板１のＸＹ方向への移動距離が最も少ないように選択される。
【０１５２】
次に、制御部１６は、ステージ１０移動機構を制御して、選択された検査ブロック４に縞が投影可能な位置に基板１の位置を移動させる（ステップ４０２）。なお、基板１がＸＹ方向に移動される代わりに、撮像部１５及び投影部２０がＸＹ方向へ移動されてもよい。あるいは、基板１と、撮像部１５及び投影部２０との両方がＸＹ方向に移動されてもよい。
【０１５３】
次に、制御部１６は、その検査ブロック４に対応する測定照度を記憶部１７から読み出す（ステップ４０３）。検査ブロック４と、測定照度とは、上記したように、測定照度が決定されたときに、記憶部１７に関連付けられて記憶されているので（図１３参照）、制御部１６は、この測定照度を読み出せばよい。そして、制御部１６は、記憶部１７から読み出した測定照度で光源２１を発光させる（ステップ４０３）。これにより、検査ブロック４に対して、エラー率が少ない、基板１（レジスト）の明るさ（色）に応じた適切な照度で縞が投影される。
【０１５４】
縞が投影されると、次に、制御部１６は、縞が投影された検査ブロック４を撮像部１５により撮像する（ステップ４０４）。次に、制御部１６は、格子移動機構２６を制御して回折格子２３を移動させることで、検査ブロック４に対して投影される縞の位相をπ／２［rad］シフトさせる（ステップ４０５）。縞の位相をシフトさせると、次に、制御部１６は、縞の位相が異なる４枚の画像が撮像されたかを判定する（ステップ４０６）。
【０１５５】
縞の位相が異なる４枚の画像が撮像されていない場合（ステップ４０６のＮＯ）、制御部１６は、ステップ４０４へ戻り、縞が投影された検査ブロック４を撮像する。これにより、それぞれ縞の位相が異なる合計４枚の画像が撮像される。
【０１５６】
４枚目の画像が撮像された場合（ステップ４０６のＹＥＳ）、制御部１６は、取得された４枚の画像に基づいて、位相シフト法により、画像の各画素での高さを算出する（ステップ４０７）。
【０１５７】
この場合、制御部１６は、検査ブロック４の４枚の画像から各画素（各座標（ｘ、ｙ））の輝度値Ｉ０、Ｉπ／２、Ｉπ、Ｉ３π／２を取得する。そして、制御部１６は、上記式（２）を適用することにより、各画素での位相φ（ｘ、ｙ）を算出する。そして、制御部１６は、算出された各画素での位相φ（ｘ、ｙ）に基づいて、３角測量の原理を利用して、各画素の高さを算出する（ステップ４０７）。
【０１５８】
ステップ４０７では、制御部１６は、検査ブロック４内の半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂから各画素の輝度値を取得して、半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂにおいて高さを算出する。この場合、制御部１６は、その検査ブロック４と関連性を有する輝度属性（その検査ブロック４が割り当てられるときに使用された輝度属性）を持つ半田２についての半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂから各画素の輝度値を取得して高さを算出する。
【０１５９】
例えば、図６に示す検査ブロック４ｂ、４ｃ、４ｄには、輝度属性４を持つ明領域内の半田２と、輝度属性１を持つ暗領域内の半田２とが含まれている。制御部１６は、検査ブロック４ｂ、４ｃ、４ｄを３次元測定するとき、輝度属性４を持つ明領域内の半田２についての半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂの輝度値Ｉ０、Ｉπ／２、Ｉπ、Ｉ３π／２を使用して、半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂの高さを算出する。一方、制御部１６は、検査ブロック４ｂ、４ｃ、４ｄを３次元測定するとき、輝度属性１を持つ暗領域内の半田２についての半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂの輝度値Ｉ０、Ｉπ／２、Ｉπ、Ｉ３π／２は使用しない。
【０１６０】
一方、図６に示す検査ブロック４ａには、輝度属性１を持つ暗領域内の半田２と、輝度属性４を持つ明領域内の半田２の一部とが含まれている。制御部１６は、検査ブロック４ａを３次元測定するとき、輝度属性１を持つ暗領域内の半田２についての半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂの輝度値Ｉ０、Ｉπ／２、Ｉπ、Ｉ３π／２を使用する。一方、制御部１６は、検査ブロック４ａを３次元測定するとき、輝度属性４を持つ明領域内の半田２についての半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂの輝度値Ｉ０、Ｉπ／２、Ｉπ、Ｉ３π／２は使用しない。
【０１６１】
これにより、基板１（レジスト）の明るさ（色）が異なる複数の領域を適切に３次元測定することができる。
【０１６２】
次に、制御部１６は、全ての検査ブロック４で３次元測定が終了したかを判定する（ステップ４０８）。３次元測定が終了していない検査ブロック４が残っている場合（ステップ４０８のＮＯ）、制御部１６は、ステップ４０１へ戻り、再び縞を投影する検査ブロック４を選択する。ステップ４０１〜ステップ４０８の一連の処理は、全ての検査ブロック４で３次元測定が終了するまで実行される。
【０１６３】
全ての検査ブロック４について３次元測定が実行されたとき、例えば、制御部１６は、測定結果を合成して、基板１（半田２）の３次元形状を表示部１８の画面上に表示させてもよい。ユーザは、基板１（半田２）の３次元形状を視認することで、半田２の形状が適切な形状であるかを検査することができる。また、制御部１６は、基板１上の半田２の量を表示部１８の画面上に表示させてもよい。ユーザは、半田２の量を視認することで、基板１上の半田２の量が適切な量であるかを検査することができる。
【０１６４】
図１３に示す処理により、全ての検査ブロック４に対して、それぞれ基板１（レジスト）の明るさに応じた最適な測定照度（エラー率が最小となる測定照度）で縞が投影され、検査ブロック４の画像が取得される。そして、最適な測定照度で縞が投影された検査ブロック４の画像に基づいて、３次元測定を実行することができる。これにより、基板１が明るさ（色）の異なる複数の領域を有している場合でも、基板１（半田２）を精度よく３次元測定することができる。
【０１６５】
＜各種変形例＞
半田周囲領域３ｂの平均輝度値と、輝度属性と、測定照度とが関連づけられて予めテーブル化されていてもよい。
【０１６６】
図１５は、半田周囲領域３ｂの平均輝度値と、輝度属性と、測定照度とが関連付けられたルックアップテーブルを示す図である。
【０１６７】
図１５に示す例では、半田周囲領域３ｂの平均輝度値０〜５０、５１〜１０１、１０２〜１５２、１５３〜２０３、２０４〜２５５に対応して（輝度属性１〜５に対応して）、それぞれ順番に、測定照度１５０、１００、６０、１０、５が関連付けられている。すなわち、このルックアップテーブルは、基板１（レジスト）の明るさ（色）に応じた適切な測定照度がテーブル化されている。
【０１６８】
半田周囲領域３ｂの平均輝度値に対して（輝度属性に対して）、どのように測定照度が設定されるかについて説明する。
【０１６９】
ここでの説明では、平均輝度値０〜５０に対して、測定照度がどのように設定されるかについて説明する。この場合、例えば、半田周囲領域３ｂの平均輝度値がそれぞれ、１１、２１、３１、４１、５１である半田２が形成された基板１が用意される。そして、５種類の半田２それぞれについて、半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂのエラー率が、照度毎に算出される。そして、５種類の半田２それぞれについて、エラー率が最小となる照度が判定される。
【０１７０】
５種類の半田２でエラー率が最小となる照度が判定されると、エラー率が最小となる照度の平均値が算出される。例えば、５種類の半田２で、エラー率が最小となる照度が、１７０、１６０、１５０、１４０、１３０である場合、平均値１５０が算出される。この場合、平均輝度値０〜５０に対して、測定照度１５０が設定される。
【０１７１】
平均輝度値５１〜１０１、１０２〜１５２、１５３〜２０３、２０４〜２５５である場合も同様にして、測定照度が設定される。
【０１７２】
制御部１６は、基板１上の領域に検査ブロック４を割り当てるとき、半田周囲領域３ｂの輝度値の平均値を算出し、図１５に示すルックアップテーブルを参照して、基板１上の複数の基板１に対してそれぞれ輝度属性を設定する（図３参照）。そして、制御部１６は、同じ輝度属性を持つ半田２が存在する基板１上の領域に対して、検査ブロック４を割り当てる。
【０１７３】
制御部１６は、基板１を３次元測定するとき、図１５に示すルックアップテーブルを参照する。そして、制御部１６は、輝度属性１〜５を持つ半田２（半田周囲領域３ｂの平均輝度値が０〜５０、５１〜１０１、１０２〜１５２、１５３〜２０３、２０４〜２５５である半田２）を含む検査ブロック４に対して、どのような測定照度で縞を投影するかを決定する。そして、制御部１６は、決定された測定照度で検査ブロック４に対して縞を投影する。この場合、輝度属性１、２、３、４、５を持つ半田２を含む検査ブロック４対して、それぞれ、測定照度１５０、１００、５０、１０、５で縞が投影される。制御部１６は、縞が投影された検査ブロック４を撮像して、検査ブロック４の画像を得て、この検査ブロック４の画像に基づいて、基板１を３次元測定する。
【０１７４】
このような処理においても上記した第１実施形態と同様の効果を奏する。すなわち、３次元測定装置１００は、基板１が明るさ（色）の異なる複数の領域を有している場合でも、基板１（半田２）を精度よく３次元測定することができる。
【０１７５】
図１５では、半田周囲領域３ｂの平均輝度値が５段階に分類された場合が示されているが、半田周囲領域３ｂの平均輝度値は、２段階〜４段階、あるいは、６段階以上に分類されていてもよい。半田周囲領域３ｂの平均輝度値の段階数が多くなるに従って、１つの基板１に対して割り当てられる検査ブロック４数が多くなる。
【０１７６】
以上の説明では、測定対象物１として、実装部品を実装するための半田２が形成された基板１を例に挙げて説明した。しかし、測定対象物１は、これに限られない。測定対象物１の他の例としては、実装部品を接着するための接着剤が形成された基板が挙げられる。また、ランドが形成された基板、ガラスが印刷された基板、蛍光体が印刷された基板等が挙げられる。また、ナノ銀インク、ポリイミドインク、カーボンナノチューブインク等のインクが印刷された基板、シルク印刷が施された基板、アルミニウム電極が形成されたガラス基板（ＴＦＴ（Thin Film Transistor）として用いられる）等が挙げられる。
【０１７７】
以上の説明では、縞の位相を４回シフトさせ、４枚の画像を取得して位相シフト法を適用する場合について説明した。しかし、位相のシフト回数及び画像の枚数は、３以上であれば、本技術を適用することができる。
【０１７８】
本技術は、以下の構成もとることができる。
（１）照度を変化可能な照明を有し、前記照明からの光により測定対象物に縞を投影する投影部と、
撮像部と、
前記撮像部により前記測定対象物の画像を撮像させ、撮像された前記測定対象物の画像から輝度値を取得し、取得された前記輝度値に基づいて、前記測定対象物に対して複数の検査ブロックを割り当て、割り当てられた前記検査ブロック毎に、前記照明の測定照度を決定し、決定された前記測定照度で、それぞれ、前記投影部により前記検査ブロックに対して縞を投影し、前記縞が投影された前記検査ブロックの縞画像を前記撮像部により撮像し、撮像された前記縞画像に基づいて前記測定対象物を３次元測定する制御部と
を具備する３次元測定装置。
（２）上記（１）に記載の３次元測定装置であって、
前記測定対象物は、前記測定対象物上に複数の検査物を有し、
前記制御部は、前記複数の検査ブロックを割り当てるとき、前記検査物の周囲の領域である検査物周囲領域の輝度値を前記測定対象物の画像から取得し、取得された前記検査物周囲領域の輝度値に基づいて、前記複数の検査物に対してそれぞれ輝度属性を設定し、同じ輝度属性を持つ前記検査物が存在する前記測定対象物の領域毎に、前記検査ブロックを割り当てることで、前記測定対象物に対して前記複数の検査ブロックを割り当てる
３次元測定装置。
（３）上記（２）に記載の３次元測定装置であって、
前記制御部は、前記検査ブロック毎に前記測定照度を決定するとき、前記投影部により前記検査ブロックに対して縞を投影し、前記縞が投影された前記検査ブロックの前記縞画像を前記撮像部により撮像し、前記縞画像から輝度値を取得し、前記輝度値に基づいて３次元測定におけるエラー率を算出し、前記照明の照度を変化させて前記エラー率を前記照度毎に算出し、前記照度毎の前記エラー率に基づいて、前記測定照度を決定する
３次元測定装置。
（４）上記（３）に記載の３次元測定装置であって、
前記制御部は、前記エラー率を算出するとき、前記検査物が形成されている領域である検査物形成領域の輝度値と、前記検査物周囲領域の輝度値とを前記縞画像から取得し、前記検査物領域の輝度値と、前記周囲領域の輝度値とに基づいて、前記エラー率を算出する
３次元測定装置。
（５）上記（４）に記載の３次元測定装置であって、
前記制御部は、前記エラー率を算出するとき、前記検査ブロックに含まれる前記複数の検査物のうち、前記検査ブロックと関連性を有する輝度属性を持つ検査物を判定し、前記検査ブロックと関連性を有する輝度属性を持つ検査物についての前記検査物領域の輝度値と、前記周囲領域の輝度値とに基づいて、前記エラー率を算出する
３次元測定装置。
（６）上記（３）乃至（５）のうち何れか１つに記載の３次元測定装置であって、
前記制御部は、前記エラー率が最小となる照度を前記検査ブロックの前記測定照度として決定する
３次元測定装置。
（７）上記（２）に記載の３次元測定装置であって、
前記制御部は、前記縞画像に基づいて前記測定対象物を３次元測定するとき、前記検査物が形成されている領域である検査物形成領域の輝度値と、前記周囲領域の輝度値とを前記縞画像から取得し、前記検査物領域の輝度値と、前記周囲領域の輝度値とに基づいて、前記測定対象物を３次元測定する
３次元測定装置。
（８）上記（７）に記載の３次元測定装置であって、
前記制御部は、前記縞画像に基づいて前記測定対象物を３次元測定するとき、前記検査ブロックに含まれる前記複数の検査物のうち、前記検査ブロックと関連性を有する輝度属性を持つ検査物を判定し、前記検査ブロックと関連性を有する輝度属性を持つ検査物についての前記検査物領域の輝度値と、前記周囲領域の輝度値とに基づいて、前記測定対象物を３次元測定する
３次元測定装置。
（９）上記（１）又は（２）に記載の３次元測定装置であって、
前記測定対象物の輝度値と、前記測定照度とが関連付けられたテーブルを記憶する記憶部を有し、
前記制御部は、前記検査ブロック毎に前記測定照度を決定するとき、前記記憶部に記憶された前記テーブルを参照して、前記測定対象物の画像から取得された前記輝度値に対応する前記測定照度を判定することで前記測定照度を決定する
３次元測定装置。
（１０）測定対象物の画像を撮像させ、
撮像された前記測定対象物の前記画像から輝度値を取得し、
取得された前記輝度値に基づいて、前記測定対象物に対して複数の検査ブロックを割り当て、
割り当てられた前記検査ブロック毎に、照明の測定照度を決定し、
決定された前記測定照度で、それぞれ、前記検査ブロックに対して縞を投影し、
前記縞が投影された前記検査ブロックの縞画像を撮像し、
撮像された前記縞画像に基づいて前記測定対象物を３次元測定する
３次元測定方法。
（１１）３次元測定装置に、
測定対象物の画像を撮像させるステップと、
撮像された前記測定対象物の前記画像から輝度値を取得するステップと、
取得された前記輝度値に基づいて、前記測定対象物に対して複数の検査ブロックを割り当てるステップと、
割り当てられた前記検査ブロック毎に、照明の測定照度を決定するステップと、
決定された前記測定照度で、それぞれ、前記検査ブロックに対して縞を投影するステップと、
前記縞が投影された前記検査ブロックの縞画像を撮像するステップと、
撮像された前記縞画像に基づいて前記測定対象物を３次元測定するステップと
を実行させるプログラム。
（１２）第１の領域と、前記第１の領域とは異なる色濃度の第２の領域とを有する基板の、前記第１及び第２の領域にそれぞれ対応する第１及び第２の色濃度情報を取得し、
前記第１の領域に対して、前記第１の色濃度情報に基づく照度で格子縞を照射して測定を行い、
前記第２の領域に対して、前記第２の色濃度情報に基づく照度で格子縞を照射して測定を行う
３次元測定方法。
（１３）上記（１２）に記載の３次元測定方法であって、
前記色濃度の取得は、所定の照度の格子縞を前記第１及び第２の領域に対して照射して測定を行い、その測定結果のエラー率に基づいて設定される
３次元測定方法。
（１４）第１の領域と、前記第１の領域とは異なる色濃度の第２の領域とを有する基板の、前記第１の基板領域に対して、第１の照度で格子縞を照射して測定を行い、
前記第２の基板領域に対して、前記第１の照度とは異なる第２の照度で格子縞を照射して測定を行う
３次元測定方法。
【符号の説明】
【０１７９】
１…基板
２…半田
３ａ…半田形成領域
３ｂ…半田周囲領域
４…検査ブロック
１０…ステージ
１１…ステージ移動機構
１５…撮像部
１６…制御部
１７…記憶部
２０…投影部
２１…光源
１００…３次元測定装置
【技術分野】
【０００１】
本技術は、位相シフト法等を使用して測定対象物を３次元測定する３次元測定装置等の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、配線基板等の測定対象物の品質を検査する方法として、測定対象物を撮像して得られた画像を解析して、測定対象物の品質を検査する方法が用いられている。２次元的な画像解析では、測定対象物の欠け、凹み等の高さ方向の欠陥検出が困難であるため、近年においては、３次元的な画像解析により測定対象物の３次元形状を測定して、測定対象物の品質を検査する方法が用いられるようになってきている。
【０００３】
画像解析により測定対象物の３次元形状を測定する方法として、光切断法の一種である位相シフト法（時間縞解析法）が広く用いられている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００４】
位相シフト法の原理について説明する。位相シフト法では、まず、投影部から正弦波状に輝度が変化する縞が測定対象物に投影される。測定対象物に投影される縞の位相は、所定の位相シフト量でシフトされる。位相シフトは、縞の位相が１周期分移動するまで複数回（最低３回、通常４回以上）繰り返される。縞の位相がシフトされると、撮像部により、位相がシフトされる度に、縞が投影された測定対象物が撮像される。例えば、位相シフト量がπ／２［rad］である場合、０、π／２、π、３π／２と縞の位相がシフトされ、各位相で測定対象物の画像が撮像される。そして合計４枚の画像が取得される。
【０００５】
４回の位相シフトの場合、４枚の画像からそれぞれ画素の輝度値を取得し、下記の式（１）に適用することにより、座標（ｘ、ｙ）での位相φ（ｘ、ｙ）を求めることができる。
φ（ｘ、ｙ）＝Ｔａｎ−１｛Ｉ３π／２（ｘ、ｙ）−Ｉπ／２（ｘ、ｙ）｝／｛Ｉ０（ｘ、ｙ）−Ｉπ（ｘ、ｙ）｝・・・（１）
【０００６】
なお、Ｉ０（ｘ、ｙ）、Ｉπ／２（ｘ、ｙ）、Ｉπ（ｘ、ｙ）、Ｉ３π／２（ｘ、ｙ）は、それぞれ、位相が０、π／２、π、３π／２である場合における、座標（ｘ、ｙ）に位置する画素の輝度値である。
【０００７】
位相φ（ｘ、ｙ）を求めることができれば、位相φ（ｘ、ｙ）に基づいて三角測量の原理により各座標での高さ情報を得て、測定対象物の３次元形状を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−１７５５５４号公報（段落［０００３］〜［０００５］）
【特許文献２】特開２００９−２０４３７３号公報（段落[００２３]〜［００２７］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
式（１）の右辺に示されているように、位相シフト法では、座標（ｘ、ｙ）における位相φ（ｘ、ｙ）を求める場合、その座標（ｘ、ｙ）に位置する画素の輝度値の差を求める必要がある。
【００１０】
ここで、例えば、投影部の照明が暗すぎる場合、４枚の画像からそれぞれ取得される輝度値の差が小さくなるため、式（１）により位相φ（ｘ、ｙ）を正確に算出することができない。結果として、正確に基板の３次元形状を測定することができないという問題がある。
【００１１】
一方、投影装置の照明が明るすぎる場合、測定対象物に投影された縞の明るい部分に位置する画素の輝度値が、輝度値の最大値である２５５を超える等の理由により、正確に輝度値の差を算出することができない。従って、照明が暗い場合と同様に、正確に測定対象物の３次元形状を測定することができないという問題がある。
【００１２】
ここで、配線基板等の測定対象物は、部分ごとに明るさが異なっている場合がある。例えば、基板上に塗布されたレジストの下に配線がある集中している部分は、配線が集中していない部分に比べて暗くなる。
【００１３】
このような場合に、基板（レジスト）が明るい部分に適切な照度で縞を投影すると、その照度は、基板（レジスト）が暗い部分に対しては、適切な照度ではないので、基板が暗い部分では正確に測定対象物の３次元形状を測定することができない。同様に、基板が暗い部分に適切な照度で縞を投影すると、その照度は、基板が明るい部分に対しては、適切な照度ではないので、基板が明るい部分では正確に測定対象物の３次元形状を測定することができないといった問題がある。
【００１４】
以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、測定対象物が明るさ（色）の異なる複数の領域を有している場合に、適切にその測定対象物を３次元測定することができる３次元測定装置等の技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る３次元測定装置は、投影部と、撮像部と、制御部とを具備する。
前記投影部は、照度を変化可能な照明を有し、前記照明からの光により測定対象物に縞を投影する。
前記制御部は、前記撮像部により前記測定対象物の画像を撮像させ、撮像された前記測定対象物の画像から輝度値を取得し、取得された前記輝度値に基づいて、前記測定対象物に対して複数の検査ブロックを割り当て、割り当てられた前記検査ブロック毎に、前記照明の測定照度を決定し、決定された前記測定照度で、それぞれ、前記投影部により前記検査ブロックに対して縞を投影し、前記縞が投影された前記検査ブロックの縞画像を前記撮像部により撮像し、撮像された前記縞画像に基づいて前記測定対象物を３次元測定する。
【００１６】
この３次元測定装置では、測定対象物の画像が撮像され、撮像された測定対象物の画像から輝度値が取得されて、この輝度値に基づいて、測定対象物に対して複数の検査ブロックが割り当てられる。これにより、測定対象物の明るさ（色）に応じた適切な検査ブロックの割り当てが可能となる。従って、測定対象物が明るさ（色）の異なる複数の領域を有している場合に、適切にその測定対象物を３次元測定することができる。
【００１７】
上記３次元測定装置において、前記測定対象物は、前記測定対象物上に複数の検査物を有していてもよい。
この場合、前記制御部は、前記複数の検査ブロックを割り当てるとき、前記検査物の周囲の領域である検査物周囲領域の輝度値を前記測定対象物の画像から取得し、取得された前記検査物周囲領域の輝度値に基づいて、前記複数の検査物に対してそれぞれ輝度属性を設定し、同じ輝度属性を持つ前記検査物が存在する前記測定対象物の領域毎に、前記検査ブロックを割り当てることで、前記測定対象物に対して前記複数の検査ブロックを割り当ててもよい。
【００１８】
これにより、測定対象物の明るさ（色）に応じて適切に検査ブロックを割り当てることができる。
【００１９】
上記３次元測定装置において、前記制御部は、前記検査ブロック毎に前記測定照度を決定するとき、前記投影部により前記検査ブロックに対して縞を投影し、前記縞が投影された前記検査ブロックの前記縞画像を前記撮像部により撮像し、前記縞画像から輝度値を取得し、前記輝度値に基づいて３次元測定におけるエラー率を算出し、前記照明の照度を変化させて前記エラー率を前記照度毎に算出し、前記照度毎の前記エラー率に基づいて、前記測定照度を決定してもよい。
【００２０】
この３次元測定装置では、検査ブロック毎に、照明の照度毎のエラー率が実際に算出される。そして、この照度毎のエラー率に基づいて、検査ブロック毎の測定照度が決定される。これにより、検査ブロック毎の測定照度を適切に決定することができる。
【００２１】
上記３次元測定装置において、前記制御部は、前記エラー率を算出するとき、前記検査物が形成されている領域である検査物形成領域の輝度値と、前記検査物周囲領域の輝度値とを前記縞画像から取得し、前記検査物領域の輝度値と、前記周囲領域の輝度値とに基づいて、前記エラー率を算出してもよい。
【００２２】
上記３次元測定装置において、前記制御部は、前記エラー率を算出するとき、前記検査ブロックに含まれる前記複数の検査物のうち、前記検査ブロックと関連性を有する輝度属性を持つ検査物を判定し、前記検査ブロックと関連性を有する輝度属性を持つ検査物についての前記検査物領域の輝度値と、前記周囲領域の輝度値とに基づいて、前記エラー率を算出してもよい。
【００２３】
これにより、検査ブロック毎に適切にエラー率を算出することができる。
【００２４】
上記３次元測定装置において、前記制御部は、前記エラー率が最小となる照度を前記検査ブロックの前記測定照度として決定してもよい。
【００２５】
これにより、測定対象物を３次元測定する際に、エラー率が小さい適切な測定照度で検査ブロックに対して縞を投影するができる。
【００２６】
上記３次元測定装置において、前記制御部は、前記縞画像に基づいて前記測定対象物を３次元測定するとき、前記検査物が形成されている領域である検査物形成領域の輝度値と、前記周囲領域の輝度値とを前記縞画像から取得し、前記検査物領域の輝度値と、前記周囲領域の輝度値とに基づいて、前記測定対象物を３次元測定してもよい。
【００２７】
上記３次元測定装置において、前記制御部は、前記縞画像に基づいて前記測定対象物を３次元測定するとき、前記検査ブロックに含まれる前記複数の検査物のうち、前記検査ブロックと関連性を有する輝度属性を持つ検査物を判定し、前記検査ブロックと関連性を有する輝度属性を持つ検査物についての前記検査物領域の輝度値と、前記周囲領域の輝度値とに基づいて、前記測定対象物を３次元測定してもよい。
【００２８】
これにより、検査ブロック毎に適切に測定対象物を３次元測定することができる。
【００２９】
上記３次元測定装置は、前記測定対象物の輝度値と、前記測定照度とが関連付けられたテーブルを記憶する記憶部を有していてもよい。
この場合、前記制御部は、前記検査ブロック毎に前記測定照度を決定するとき、前記記憶部に記憶された前記テーブルを参照して、前記測定対象物の画像から取得された前記輝度値に対応する前記測定照度を判定することで前記測定照度を決定してもよい。
【００３０】
本技術の一形態に係る３次元測定方法は、測定対象物の画像を撮像させることを含む。
撮像された前記測定対象物の前記画像から輝度値が取得される。
取得された前記輝度値に基づいて、前記測定対象物に対して複数の検査ブロックが割り当てられる。
割り当てられた前記検査ブロック毎に、前記照明の測定照度が決定さえる。
決定された前記測定照度で、それぞれ、前記検査ブロックに対して縞が投影される。
前記縞が投影された前記検査ブロックの縞画像が撮像される。
撮像された前記縞画像に基づいて前記測定対象物が３次元測定される。
【００３１】
本技術の一形態に係るプログラムは、３次元測定装置に、測定対象物の画像を撮像させるステップを実行させる。
撮像された前記測定対象物の前記画像から輝度値を取得するステップを実行させる。
取得された前記輝度値に基づいて、前記測定対象物に対して複数の検査ブロックを割り当てるステップを実行させる。
割り当てられた前記検査ブロック毎に、照明の測定照度を決定するステップを実行させる。
決定された前記測定照度で、それぞれ、前記検査ブロックに対して縞を投影するステップを実行させる。
前記縞が投影された前記検査ブロックの縞画像を撮像するステップを実行させる。
撮像された前記縞画像に基づいて前記測定対象物を３次元測定するステップを実行させる。
【００３２】
本技術の他の形態に係る３次元測定方法は、第１の領域と、前記第１の領域とは異なる色濃度の第２の領域とを有する基板の、前記第１及び第２の領域にそれぞれ対応する第１及び第２の色濃度情報を取得し、
前記第１の領域に対して、前記第１の色濃度情報に基づく照度で格子縞を照射して測定を行い、
前記第２の領域に対して、前記第２の色濃度情報に基づく照度で格子縞を照射して測定を行う。
【００３３】
上記３次元測定方法において、前記色濃度の取得は、所定の照度の格子縞を前記第１及び第２の領域に対して照射して測定を行い、その測定結果のエラー率に基づいて設定されてもよい。
【００３４】
本技術のさらに別の形態に係る３次元測定方法は、第１の領域と、前記第１の領域とは異なる色濃度の第２の領域とを有する基板の、前記第１の基板領域に対して、第１の照度で格子縞を照射して測定を行い、
前記第２の基板領域に対して、前記第１の照度とは異なる第２の照度で格子縞を照射して測定を行う。
【発明の効果】
【００３５】
以上説明したように、本技術によれば、測定対象物が明るさ（色）の異なる複数の領域を有している場合に、適切にその測定対象物を３次元測定することができる３次元測定装置等の技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本技術の一実施形態に係る３次元測定装置を示す図である。
【図２】基板の一例を示す図である。
【図３】基板上の領域に複数の検査ブロックが割り当てられるときの処理を示すフローチャートである。
【図４】半田の周囲に設定された半田周囲領域を示す図である。
【図５】半田周囲領域の平均輝度値と、輝度属性とが関連付けられたルックアップテーブルを示す図である。
【図６】基板上の領域に対して、複数の検査ブロックが割り当てられたときの一例を示す図である。
【図７】基板上の領域に対して、複数の検査ブロックが割り当てられたときの他の例を示す図である。
【図８】基板上の領域に対して、複数の検査ブロックが割り当てられたときのさらに別の例を示す図である。
【図９】検査ブロック割り当てについての比較例を示す図であり、基板（レジスト）の明るさ（色）が考慮されずに、基板上の領域に対して検査ブロックが割り当てられたときの様子を示す図である。
【図１０】検査ブロック毎に、３次元測定における測定照度が決定されるときの処理を示すフローチャートである。
【図１１】縞の照射状態を示す図である
【図１２】エラー率が算出されるときの処理を示すフローチャートである。
【図１３】検査ブロックと、測定照度とが関連付けられたルックアップテーブルの一例を示す図である。
【図１４】基板が３次元測定されるときの処理を示すフローチャートである。
【図１５】半田周囲領域の平均輝度値と、輝度属性と、測定照度とが関連付けられたルックアップテーブルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
＜第１実施形態＞
以下、図面を参照しながら、本技術の実施形態を説明する。
図１は、本技術の一実施形態に係る３次元測定装置１００を示す図である。図１に示すように、３次元測定装置１００は、ステージ１０と、ステージ移動機構１１と、照明部１４と、撮像部１５と、制御部１６と、記憶部１７と、表示部１８と、入力部１９と、投影部２０とを備えている。
【００３８】
本実施形態の説明では、３次元測定装置１００により３次元測定される測定対象物１の一例として、実装部品を半田付けするための半田２（検査物）が形成された基板１を例に挙げて説明する（図２参照）。半田２は、例えば、クリーム半田印刷機等により基板１上に形成される。ユーザは、３次元測定装置１００を用いて、基板１を３次元測定し、基板１上に形成された半田２の印刷状態を検査する。
【００３９】
ステージ１０には基板１が載置される。ステージ移動機構１１は、制御部１６に電気的に接続されており、制御部１６からの駆動信号に応じて、ステージ１０をＸＹＺ方向に移動させる。
【００４０】
投影部２０は、照度を変化可能な照明としての光源２１と、光源２１からの光を集光する集光レンズ２２と、集光レンズ２２により集光された光を回折する回折格子２３と、回折格子２３により回折された光を基板１に投影する投影レンズ２４とを有する。
【００４１】
光源２１としては、例えば、ハロゲンランプ、キセノンランプ、水銀ランプ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等が挙げられるが、光源２１の種類は、特に限定されない。光源２１は、照度調整機構２５に電気的に接続されている。照度調整機構２５は、制御部１６の制御により、光源２１の照度を調整する。
【００４２】
回折格子２３は、複数のスリットを有しており、光源２１からの光を回折させて、正弦波状に輝度が変化する縞を基板１に投影させる。回折格子２３には、スリットが形成された方向と直交する方向に回折格子２３を移動させる格子移動機構２６が設けられている。この格子移動機構２６は、制御部１６の制御に応じて、回折格子２３を移動させ、基板１に投影される縞の位相をシフトさせる。なお、回折格子２３、格子移動機構２６の代わりに、格子状の縞模様を表示する液晶格子等が用いられても構わない。
【００４３】
照明部１４は、基板１に対して光を照射する。この照明部１４は、例えば、環状の形状を有する上部照明１２及び下部照明１３の２つの照明を含む。
【００４４】
撮像部１５は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサ等の撮像素子と、基板１からの光を撮像素子の撮像面に結像させる結像レンズ等の光学系とを含む。撮像部１５は、基板１（半田２）を３次元測定するために、投影部２０により正弦波状の縞が投影された基板１を撮像する。また、撮像部１５は、照明部１４により基板１が照らされている状態で、基板１の全体を撮像する。
【００４５】
表示部１８は、例えば、液晶ディスプレイ等により構成され、制御部１６の制御に応じて、基板１の３次元画像等を表示する。入力部１９は、キーボード、マウス、タッチパネル等により構成され、ユーザからの指示を入力する。
【００４６】
記憶部１７は、３次元測定装置１００の処理に必要な各種のプログラムが記憶されるＲＯＭ（Read Only memory）等の不揮発性のメモリと、制御部１６の作業領域として用いられるＲＡＭ（Random Access memory）等の揮発性のメモリとを有する。
【００４７】
制御部１６は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）により構成され、記憶部１７に記憶された各種のプログラムに基づき、３次元測定装置１００を統括的に制御する。例えば、制御部１６は、照度調整機構２５を制御して、投影部２０の照度を調整したり、格子移動機構２６を制御して、基板１に投影される縞の位相をシフトさせたりする。また、撮像部１５を制御して縞が投影された基板１の画像を撮像したり、撮像された画像に基づいて位相シフト法により基板１を３次元測定したりする。制御部１６の制御については、後に詳述する。
【００４８】
図２は、基板１の一例を示す図である。図２に示すように、基板１上には、複数の半田２が形成されている。複数の半田２は、それぞれパッド上に形成されている。また、基板１上には、半田２が形成されている部分を除いて、基板１上の全域に亘って、例えば、ソルダーレジスト（以下、単にレジスト）が形成されている。
【００４９】
図２に示す一例では、基板１は、明るさ（色）が異なる複数の領域を有している。例えば、レジストの下に配線が集中している部分は、配線が集中していない部分に比べて暗くなる。以降の説明では、配線が集中しているなどの理由により、基板１（レジスト）が暗くなっている領域を暗領域と呼び、配線が集中しておらず基板１（レジスト）が明るい領域を明領域と呼ぶ。
【００５０】
［動作説明］
次に、３次元測定装置１００の制御部１６の処理について説明する。
【００５１】
「検査ブロック４が割り当てられるときの処理」
まず、基板１上の領域に複数の検査ブロック４が割り当てられるときの処理について説明する。
【００５２】
図３は、基板１上の領域に複数の検査ブロック４が割り当てられるときの処理を示すフローチャートである。
【００５３】
まず、３次元測定装置１００の制御部１６は、ステージ移動機構１１を制御して、ステージ１０を基板１の受け取り位置まで移動させる。そして、制御部１６は、基板１受け渡し装置（図示せず）から、基板１を受け取り、ステージ１０を移動させて基板１を撮像位置まで移動させる。
【００５４】
次に、制御部１６は、照明部１４を制御して照明部１４を発光させて、基板１に光を照射する。そして、制御部１６は、撮像部１５を制御して、撮像部１５により基板１全体を撮像する（ステップ１０１）。このとき、制御部１６は、撮像部１５により基板１の全体を１度に撮像してもよいし、ステージ１０移動機構により基板１をＸＹ方向に移動させながら、撮像部１５により基板１を領域毎に撮像することで、基板１の全体を撮像してもよい。これにより、制御部１６は、基板１の全体画像の情報を取得する。
【００５５】
基板１の全体画像の情報を取得すると、次に、制御部１６は、複数の半田２それぞれについて、半田２の周囲に設定された半田周囲領域３ｂの輝度値を取得する（ステップ１０２）。
【００５６】
図４は、半田２の周囲に設定された半田周囲領域３ｂを示す図である。図４に示すように、半田２の周囲には半田周囲領域３ｂが設定されている。本明細書中では、基板１上で半田２（パッド）が形成されている領域を半田形成領域３ａと呼び、半田形成領域３ａの周囲に設定されている領域を半田周囲領域３ｂと呼ぶ。
【００５７】
制御部１６は、図４に示すような半田周囲領域３ｂから輝度値を取得する。次に、制御部１６は、半田周囲領域３ｂの輝度値の平均値を算出する（ステップ１０３）。これにより、制御部１６は、半田２の周囲の基板１（レジスト）がどの程度の明るさであるかを認識することができる。図４に示す例では、半田周囲領域３ｂの形状が矩形である場合の一例が示されているが、半田周囲領域３ｂの形状は、特に限定されない。
【００５８】
制御部１６は、半田周囲領域３ｂの輝度値の平均値を算出すると、次に、輝度値の平均値に基づいて、複数の半田２に対して、それぞれ輝度属性を設定する（ステップ１０４）。
【００５９】
半田周囲領域３ｂの平均輝度値と、輝度属性との関係について説明する。図５は、半田周囲領域３ｂの平均輝度値と、輝度属性とが関連付けられたルックアップテーブルを示す図である。このルックアップテーブルは、記憶部１７に記憶されている。
【００６０】
図５に示すように、半田周囲領域３ｂの平均輝度値は、０〜５０、５１〜１０１、１０２〜１５２、１５３〜２０３、２０４〜２５５の５段階に分類されている。そして、平均輝度値０〜５０、５１〜１０１、１０２〜１５２、１５３〜２０３、２０４〜２５５に対応して、それぞれ順番に輝度属性１、２、３、４、５が関連付けられている。
【００６１】
図５では、半田周囲領域３ｂの平均輝度値が５段階に分類された場合が示されているが、半田周囲領域３ｂの平均輝度値は、２段階〜４段階、あるいは、６段階以上に分類されていてもよい。半田周囲領域３ｂの平均輝度値の段階数が多くなるに従って、１つの基板１に対して割り当てられる検査ブロック４数（図６参照）が多くなる。
【００６２】
ステップ１０４では、制御部１６は、このルックアップテーブルを参照し、複数の半田２に対して、それぞれ輝度属性を設定する。例えば、図４に示す一例において、暗領域内の複数の半田２について、それぞれ半田周囲領域３ｂのレジストの平均輝度値が３０であったとする。この場合、暗領域内の複数の半田２に対して、それぞれ輝度属性１が設定される。また、例えば、図４に示す一例において、明領域内の複数の半田２について、半田周囲領域３ｂのレジストの平均輝度値が１５５であったとする。この場合、明領域内の複数の半田２それぞれに対して、輝度属性４が設定される。
【００６３】
複数の半田２に対してそれぞれ輝度属性を設定すると、次に、制御部１６は、検査ブロック４を割り当てるべき輝度属性を選択する（ステップ１０５）。ステップ１０５では、例えば、輝度属性１、輝度属性２、輝度属性３、輝度属性４、輝度属性５の順番で輝度属性が選択される。
【００６４】
なお、検査ブロック４割り当ての順番は、これに限定されない。例えば、輝度属性５、輝度属性４、輝度属性３、輝度属性２、輝度属性１の順番であっても構わないし、ランダムであっても構わない。なお、ステップ１０４において、制御部１６が半田２に対して輝度属性を設定するときに使用しなかった輝度属性がある場合には、ステップ１０５では、制御部１６は、その輝度属性は、選択しない。
【００６５】
例えば、図４に示す一例において、上記したように、暗領域内の複数の半田２に対して、それぞれ輝度属性１が設定され、明領域内の複数の半田２に対してそれぞれ輝度属性４が設定された場合を想定する。この場合、例えば、輝度属性１、輝度属性４の順番、あるいは、輝度属性４、輝度属性１の順番で、検査ブロック４を割り当てるべき輝度属性値が選択される。この場合、ステップ１０５において、輝度属性２、３、５は、選択されない。
【００６６】
制御部１６は、検査ブロック４を割り当てる輝度属性を選択すると、選択された輝度属性を持つ半田２が存在する基板１上の領域に対して、検査ブロック４の割り当てを実行する（ステップ１０６）。図６を参照して、検査ブロック４の大きさは、撮像部１５の撮像視野に対応する大きさとされる。
【００６７】
ステップ１０６では、まず、制御部１６は、そのとき選択されている輝度属性を持つ複数の半田２の位置座標の情報と、サイズの情報とを記憶部１７から読み出す。半田２の位置座標の情報と、サイズの情報とは、あらかじめ記憶部１７に記憶されていてもよいし、ステップ１０１で撮像された基板１の全体画像の情報に基づいて、制御部１６が算出してもよい。
【００６８】
そして、制御部１６は、そのとき選択されている輝度属性を持つ複数の半田２が撮像部１５の撮像視野に納まるかを判定する。すなわち、制御部１６は、そのとき選択されている輝度属性を持つ複数の半田２が１つの検査ブロック４に収まるかを判定する。
【００６９】
そのとき選択されている輝度属性を持つ複数の半田２が１つの撮像視野に収まる場合には、その輝度属性を持つ複数の半田２が１つの検査ブロック４に含まれるように、基板１上の領域に対して検査ブロック４を割り当てる。
【００７０】
一方、そのとき選択されている輝度属性を持つ複数の半田２が、撮像部１５の撮像視野に収まらない場合、つまり複数の半田２が１つの検査ブロック４に収まらない場合、制御部１６は、その複数の半田２が存在する基板１上の領域に対して、複数の検査ブロック４を割り当てる。このとき、制御部１６は、半田２の座標情報と、サイズの情報に基づいて、検査ブロック４数が最も小さくなるように、基板１上の領域に対して検査ブロック４を割り当てる。また、この場合、制御部１６は、基板１をＸＹ方向へ移動させて検査ブロック４単位で基板１が撮像されるときに、基板１のＸＹ方向への移動量が最も小さくなるように、基板１上の領域に対して検査ブロック４を割り当てる。
【００７１】
そのとき選択されている輝度属性を持つ半田２が存在する基板１上の領域に対して、検査ブロック４を割り当てると、次に、制御部１６は、全ての半田２に対して検査ブロック４の割り当てが完了したかを判定する（ステップ１０７）。完了していない場合（ステップ１０７のＮＯ）、制御部１６は、ステップ１０５へ戻り、再び、検査ブロック４を割り当てるべき輝度属性を選択する。そして、制御部１６は、そのとき選択された輝度属性を持つ半田２に対して、検査ブロック４の割り当てを実行する（ステップ１０６）。
【００７２】
このような処理により、同じ輝度属性を有する半田２（半田周囲領域３ｂの平均輝度値が同じ範囲内にある半田２）が存在する領域毎に、基板１上の領域に対して１又は複数の検査ブロック４が割り当てられる。すなわち、基板１（レジスト）の明るさ（色）毎に、１又は複数の検査ブロック４が割り当てられる。
【００７３】
図６は、基板１上の領域に対して、複数の検査ブロック４が割り当てられたときの一例を示す図である。図６に示すような検査ブロック４が基板１上の領域に対して割り当てられるときの処理について、具体的に説明する。
【００７４】
上記したように、暗領域内の複数の半田２について、半田周囲領域３ｂの平均輝度値が３０であり、暗領域内の複数の半田２に対して、それぞれ輝度属性１が設定されたとする。また、明領域内の複数の半田２について、半田周囲領域３ｂのレジストの平均輝度値が１５５であり、明領域内の複数の半田２それぞれに対して、輝度属性４が設定されたとする。そして、ステップ１０５で、検査ブロック４を割り当てるべき輝度属性として、輝度属性１が選択されたとする。
【００７５】
この場合、制御部１６は、輝度属性１を持つ暗領域内の複数の半田２が存在する基板１上の領域に対して、検査ブロック４を割り当てる（ステップ１０６）。このとき、制御部１６は、半田２の座標情報と、サイズの情報とに基づいて、輝度属性１を持つ暗領域内の複数の半田２が、撮像部１５の撮像視野（１つの検査ブロック４）に納まるかを判定する。図６では、輝度属性１を持つ暗領域内の複数の半田２は、撮像部１５の撮像視野に収まるので、暗領域内の複数の半田２が撮像部１５の撮像視野に納まると判定される。この場合、制御部１６は、図６に示すように、暗領域内の複数の半田２が存在する基板１上の領域に対して検査ブロック４ａ（実線参照）を割り当てる。
【００７６】
次に、制御部１６は、全ての半田２に対して検査ブロック４が割り当てられたかを判定する（ステップ１０７）。この場合、まだ、検査ブロック４が割り当てられていない半田２が残っているので（ステップ１０７のＮＯ）、制御部１６は、ステップ１０５へ戻る。
【００７７】
ステップ１０５では、検査ブロック４を割り当てる輝度属性として、輝度属性４が選択される。次に、制御部１６は、輝度属性４を持つ明領域内の複数の半田２が存在する基板１上の領域に対して、検査ブロック４を割り当てる（ステップ１０６）。
【００７８】
このとき、制御部１６は、半田２の座標情報と、サイズの情報とに基づいて、輝度属性４を持つ明領域内の複数の半田２が、撮像部１５の撮像視野（１つの検査ブロック４）に納まるかを判定する。図６では、輝度属性４を持つ明領域内の複数の半田２は、撮像部１５の撮像視野に収まらないので、制御部１６は、明領域内の複数の半田２が撮像部１５の撮像視野に納まらないと判定する。
【００７９】
この場合、制御部１６は、輝度属性４を持つ複数の半田２が存在する基板１上の領域に対して、複数の検査ブロック４を割り当てる。このとき、制御部１６は、半田２の座標情報と、サイズの情報に基づいて、検査ブロック数が最も小さくなるように、基板１上の領域に対して複数の検査ブロック４を割り当てる。また、この場合、制御部１６は、基板１がＸＹ方向へ移動されて検査ブロック単位で基板１が撮像されるときに、基板１のＸＹ方向への移動量が最も小さくなるように、基板１上の領域に対して検査ブロック４を割り当てる。
【００８０】
これにより、図６に示すように、輝度属性４を持つ明領域内の複数の半田２が存在する基板１上の領域に対して、検査ブロック４ｂ（点線参照）、検査ブロック４ｃ（１点鎖線参照）、検査ブロック４ｄ（２点鎖線参照）、検査ブロック４ｅ（破線参照）が割り当てられる。
【００８１】
次に、制御部１６は、全ての半田２に対して検査ブロック４が割り当てられたかを判定する（ステップ１０６）。この場合、全ての半田２に対して検査ブロック４が割り当てられているので（ステップ１０６のＹＥＳ）、制御部１６は、処理を終了する。
【００８２】
図７は、基板１上の領域に対して、複数の検査ブロック４が割り当てられたときの他の例を示す図である。図７では、図６と比べて、基板１上の半田２の位置は同じであるが、暗領域の位置が異なっている。
【００８３】
図７に示すような検査ブロック４が割り当てられるときの処理について説明する。制御部１６は、撮像部１５を制御して、撮像部１５により基板全体を撮像する（ステップ１０１）。次に、制御部１６は、基板１の全体画像から半田周囲領域３ｂの輝度値の情報を取得し（ステップ１０２）、複数の半田２それぞれについて、半田周囲領域３ｂの輝度値の平均値を算出する（ステップ１０３）。
【００８４】
次に、制御部１６は、半田周囲領域３ｂの輝度値の平均値に基づいて、複数の半田２に対して、それぞれ輝度属性を設定する（ステップ１０４）。このとき、制御部１６は、図５に示すルックアップテーブルを参照して、複数の半田２に対してそれぞれレジストの輝度属性を設定する。
【００８５】
例えば、図７に示す一例において、暗領域内の複数の半田２について、それぞれ半田周囲領域３ｂの平均輝度値が３０であり、暗領域内の複数の半田２に対して、それぞれ輝度属性１が設定されたとする。また、図７に示す一例において、明領域内の複数の半田２について、それぞれ半田周囲領域３ｂの平均輝度値が１５５であり、明領域内の複数の半田２それぞれに対して、輝度属性４が設定されたとする。
【００８６】
そして、ステップ１０５において、検査ブロック４を割り当てるべき輝度属性として、輝度属性１が選択されたとする。この場合、制御部１６は、半田２の座標情報と、サイズの情報とに基づいて、輝度属性１を持つ暗領域内の複数の半田２が、撮像部１５の撮像視野（１つの検査ブロック４）に納まるかを判定する。
【００８７】
図７では、輝度属性１を持つ暗領域内の複数の半田２は、撮像部１５の撮像視野に収まる。この場合、制御部１６は、図７に示すように、暗領域内の複数の半田２が存在する基板１上の領域に対して検査ブロック４ｆ（破線参照）を割り当てる。
【００８８】
次に、制御部１６は、１０５へ戻り、検査ブロック４を割り当てるべき輝度属性として、輝度属性４を選択する。そして、制御部１６は、半田２の座標情報と、サイズの情報とに基づいて、輝度属性４を持つ明領域内の複数の半田２が、撮像部１５の撮像視野（１つの検査ブロック４）に納まるかを判定する。図７では、輝度属性４を持つ明領域内の複数の半田２は、撮像部１５の撮像視野に収まらない。
【００８９】
この場合、制御部１６は、半田２の座標情報と、サイズの情報に基づいて、検査ブロック４数が最も小さくなるように、かつ、基板１のＸＹ方向への移動量が最も小さくなるように、基板１上の領域に対して、複数の検査ブロック４を割り当てる。
【００９０】
これにより、図７に示すように、輝度属性４を持つ明領域内の複数の半田２が存在する基板１上の領域に対して、検査ブロック４ｇ（点線参照）、検査ブロック４ｈ（１点鎖線参照）、検査ブロック４i（２点鎖線参照）が割り当てられる。
【００９１】
図８は、基板１上の領域に対して、複数の検査ブロック４が割り当てられたときのさらに別の例を示す図である。
【００９２】
図８に示すような検査ブロック４が割り当てられるときの処理について説明する。制御部１６は、撮像部１５を制御して、撮像部１５により基板全体を撮像する（ステップ１０１）。次に、制御部１６は、基板１の全体画像から半田周囲領域３ｂの輝度値の情報を取得し（ステップ１０２）、複数の半田２それぞれについて、半田周囲領域３ｂの輝度値の平均値を算出する（ステップ１０３）。
【００９３】
次に、制御部１６は、半田周囲領域３ｂの輝度値の平均値に基づいて、複数の半田２に対して、それぞれ輝度属性を設定する（ステップ１０４）。このとき、制御部１６は、図５に示すルックアップテーブルを参照して、複数の半田２に対してそれぞれレジストの輝度属性を設定する。
【００９４】
例えば、図８に示す一例において、暗領域内の複数の半田２について、それぞれ半田周囲領域３ｂのレジストの平均輝度値が３０であり、暗領域内の複数の半田２に対して、それぞれ輝度属性１が設定されたとする。また、図８に示す一例において、明領域内の複数の半田２について、それぞれ半田周囲領域３ｂのレジストの平均輝度値が１５５であり、明領域内の複数の半田２それぞれに対して、輝度属性４が設定されたとする。
【００９５】
ステップ１０５において、検査ブロック４を割り当てるべき輝度属性として、輝度属性１が選択されたとする。このとき、制御部１６は、半田２の座標情報と、サイズの情報とに基づいて、輝度属性１を持つ暗領域内の複数の半田２が、撮像部１５の撮像視野（１つの検査ブロック４）に納まるかを判定する。図８では、輝度属性１を持つ暗領域内の複数の半田２が撮像部１５の撮像視野に収まらない。この場合、制御部１６は、半田２の座標情報と、サイズの情報に基づいて、検査ブロック４数が最も小さくなるように、かつ、基板１のＸＹ方向への移動量が最も小さくなるように、基板１上の領域に対して、複数の検査ブロック４を割り当てる（ステップ１０６）。
【００９６】
これにより、図８に示すように、暗領域内に含まれる複数の半田２が存在する基板１上の領域に対して、検査ブロック４ｊ（点線参照）、検査ブロック４ｋ（一点鎖線参照）が割り当てられる。
【００９７】
次に、制御部１６は、ステップ１０５へ戻り、検査ブロック４を割り当てるべき輝度属性として、輝度属性４を選択する。そして、制御部１６は、半田２の座標情報と、サイズの情報とに基づいて、輝度属性４を持つ明領域内の複数の半田２が撮像部１５の撮像視野（１つの検査ブロック４）に納まるかを判定する。図８では、輝度属性４を持つ明領域内の複数の半田２が撮像部１５の撮像視野に収まる大きさとされていない。この場合、制御部１６は、半田２の座標情報と、サイズの情報に基づいて、検査ブロック４数が最も小さくなるように、かつ、基板１のＸＹ方向への移動量が最も小さくなるように、基板１上の領域に対して検査ブロック４を割り当てる（ステップ１０６）。
【００９８】
これにより、図８に示すように、明領域内の複数の半田２が存在する基板１上の領域に対して、検査ブロック４ｌ（２点鎖線参照）、検査ブロック４ｍ（破線参照）が割り当てられる。
【００９９】
図３に示す検査ブロック４割り当ての処理は、例えば、３次元測定装置１００で３次元測定する基板１の種類を変更した場合に、変更後の１枚目の基板１に対して実行される。１枚目の基板１と同様の構成を有する２枚目以降の基板１については、１枚目の基板１で割り当てられた検査ブロック４が使用される。
【０１００】
図９は、ブロック割り当てについての比較例を示す図であり、基板１（レジスト）の明るさ（色）が考慮されずに、基板１上の領域に対して検査ブロック４が割り当てられたときの様子を示す図である。
【０１０１】
図９に示す例では、半田２の座標情報と、サイズの情報に基づいて、検査ブロック４数が最も小さくなるように、かつ、基板１のＸＹ方向への移動量が最も小さくなるように基板１上の領域に対して検査ブロック４が割り当てられる。この例では、検査ブロック４の割り当てにおいて、基板１（レジスト）の明るさ（色）が考慮されていない。
【０１０２】
図９に示す例では、検査ブロック４ｏ、４ｐ、４ｑには、明領域内の半田２と、暗領域内の半田２とが含まれている。この場合、基板１に縞を投影して基板１（半田２）を３次元測定する際に、明領域に対して適切な照度で縞を投影すると、その照度は、暗領域に対しては、適切な照度ではないので、暗領域では、正確に基板１（半田２）の３次元形状を測定することができない。同様に、暗領域に適切な照度で縞を投影すると、その照度は、明領域に対しては、適切な照度ではないので、基板１が明るい部分では正確に基板１（半田２）の３次元形状を測定することができない。
【０１０３】
例えば、検査ブロック４ｏ、１ｐ、１ｑで、それぞれ、明領域に対して適切な照度で縞を投影して撮像部１５により撮像し、その後、暗領域に対して適切な照度で縞を投影して撮像部１５により撮像することも考えられる。しかしながら、この場合、検査ブロック４ｏ、１ｐ、１ｑでそれぞれ照度を変えて縞の投影と撮像が必要となるので、検査タクトが遅くなってしまう。
【０１０４】
一方、本実施形態では、図３に示す処理により、図６〜図８に示すように、基板１（レジスト）の明るさ（色）に応じて、適切に検査ブロック４を割り当てることができる。これにより、検査ブロック４毎に適切な測定照度を決定して、その測定照度でブロックに縞を投影して撮像することで正確に基板１（半田２）の３次元形状を測定することができる。また、３次元測定時において、同じ検査ブロック４で、照度を異ならせて縞の投影と撮像とを繰り返す場合に比べて、縞の投影と撮像の回数を少なくすることができるので、検査タクトが遅くなってしまうことを防止することができる。
【０１０５】
「検査ブロック４毎に、測定照度が決定されるときの処理」
次に、検査ブロック４毎に、３次元測定における測定照度が決定されるときの処理について説明する。図１０は、検査ブロック４毎に、３次元測定における測定照度が決定されるときの処理を示すフローチャートである。
【０１０６】
まず、制御部１６は、複数の検査ブロック４のうち、縞を投影する検査ブロック４を選択する（ステップ２０１）。検査ブロック４が選択される順番は、特に限定されないが、例えば、基板１のＸＹ方向への移動距離が最も少ないように選択される。
【０１０７】
次に、制御部１６は、ステージ１０移動機構を制御して、選択された検査ブロック４に縞が投影可能な位置に基板１の位置を移動させる。なお、本実施形態は、基板１がＸＹ方向へ移動される形態とされているが、撮像部１５及び投影部２０がＸＹ方向へ移動されてもよい。あるいは、基板１と、撮像部１５及び投影部２０との両方がＸＹ方向に移動されてもよい。
【０１０８】
次に、制御部１６は、照度調整機構２５を制御して、光源２１の照度を初期値（例えば、２０）に設定する（ステップ２０３）。光源２１の照度が初期値に設定されると、投影部２０により、基板１の検査ブロック４に対して縞が投影される。次に、制御部１６は、縞が投影された検査ブロック４を撮像部１５により撮像する（ステップ２０４）。
【０１０９】
次に、制御部１６は、格子移動機構２６を制御して回折格子２３を移動させることで、検査ブロック４に対して投影される縞の位相をπ／２［rad］シフトさせる（ステップ２０５）。縞の位相をシフトさせると、次に、制御部１６は、同じ照度で４枚の画像が撮像されたかを判定する（ステップ２０６）。
【０１１０】
同じ照度で４枚の画像が撮像されていない場合（ステップ２０６のＮＯ）、制御部１６は、ステップ２０４へ戻り、縞が投影された検査ブロック４を撮像する。これにより、同じ照度で、それぞれ縞の位相が異なる合計４枚の画像が撮像される。
【０１１１】
図１１は、縞の照射状態を示す図である。図１１には、左側から順番に縞の位相が０、π／２、π、３π／２である場合の縞の照射状態が示されている。
【０１１２】
再び、図１０を参照して、同じ照度で４枚目の画像が撮像された場合（ステップ２０６のＹＥＳ）、制御部１６は、取得された４枚の画像に基づいて、位相シフト法により、画像の各画素での高さを算出する（ステップ２０７）。
【０１１３】
この場合、制御部１６は、検査ブロック４の４枚の画像から、半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂ（図４参照）の各画素（各座標（ｘ、ｙ））の輝度値Ｉ０、Ｉπ／２、Ｉπ、Ｉ３π／２を取得する。そして、制御部１６は、以下の式（２）を適用することにより、半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂ内において、各画素での位相φ（ｘ、ｙ）を算出する。そして、制御部１６は、算出された各画素での位相φ（ｘ、ｙ）に基づいて、３角測量の原理を利用して、各画素の高さを算出する。
【０１１４】
φ（ｘ、ｙ）＝Ｔａｎ−１｛Ｉ３π／２（ｘ、ｙ）−Ｉπ／２（ｘ、ｙ）｝／｛Ｉ０（ｘ、ｙ）−Ｉπ（ｘ、ｙ）｝・・・（２）
なお、この式（２）は、上記した式（１）と同じであり、Ｉ０（ｘ、ｙ）、Ｉπ／２（ｘ、ｙ）、Ｉπ（ｘ、ｙ）、Ｉ３π／２（ｘ、ｙ）は、それぞれ、縞の位相が０、π／２、π、３π／２である場合における各画素（各座標）の輝度値である。
【０１１５】
ここで、輝度値を高さに変換する際に、所定の条件下で、その画素では、位相φ（ｘ、ｙ）に基づく高さの変換が不可とされ、その画素は、エラーとされる。
【０１１６】
各画素の輝度値を各座標の高さに変換すると、次に、制御部１６は、高さの変換が不可とされた画素の割合（エラー率）を算出する（ステップ２０８）。
【０１１７】
なお、位相φ（ｘ、ｙ）に基づく高さへの変換が不可とされる条件や、高さへの変換が不可とされた画素の割合（エラー率）の算出方法についての詳細は、後述する。
【０１１８】
エラー率を算出すると、次に、制御部１６は、現在の投影部２０の照度が最大値（例えば、２４０）であるかを判定する（ステップ２０９）。照度が最大値でない場合（ステップ２０９のＮＯ）、制御部１６は、照度を変更する（例えば、照度＋２０）（ステップ２１０）。
【０１１９】
そして、制御部１６は、再びステップ２０４へ戻り、その変更された照度で縞が投影された検査ブロック４を撮像して、再び４枚の画像を撮像する。４枚の画像が撮像されると、位相シフト法により各画素（各座標）での高さが算出され、その照度でのエラー率が算出される。この一連の処理は、投影部２０の照度が最大となるまで繰り返される。
【０１２０】
照度が最大値である場合（ステップ２０９のＹＥＳ）、制御部１６は、各照度でのエラー率に基づいて、対象となっている検査ブロック４を３次元測定するための測定照度を決定する（ステップ２１１）。この場合、例えば、エラー率が最小となる照度が測定照度として決定される。
【０１２１】
次に、制御部１６は、全ての検査ブロック４で測定照度が決定されたかを判定する（ステップ２１２）。測定照度が決定されていない検査ブロック４が残っている場合（ステップ２１２のＮＯ）、制御部１６は、ステップ２０１へ戻り、再び縞を投影する検査ブロック４を選択する。
【０１２２】
一方、全ての検査ブロック４で測定照度が決定された場合（ステップ２１２のＹＥＳ）、制御部１６は、処理を終了する。このようにして、複数の検査ブロック４それぞれについて、基板１を３次元測定する際の最適な測定照度が決定される。
【０１２３】
図１０に示す、検査ブロック４毎に測定照度を決定する処理は、例えば、３次元測定装置１００で３次元測定する基板１の種類を変更した場合に、変更後の１枚目の基板１に対して実行される。１枚目の基板１と同様の構成を有する２枚目以降の基板１については、１枚目の基板１で決定された測定照度が使用される。
【０１２４】
図１０の説明では、投影部２０の照度の初期値を２０に設定し、照度を＋２０ずつ変化させて、最大値２４０まで変化させる場合について説明した。一方、最初は繰り返しのステップ幅を大きく設定し（例えば、＋５０）、エラー率が小さくなる付近に照度の初期値及び最大値を再設定して、ステップ幅を小さくしていく方法が用いられてもよい（例えば、＋５０→＋１０→＋１）。これにより、効率的かつ詳細に測定照度を決定することができる。
【０１２５】
「エラー率の算出方法」
次に、図１０のステップ２０７、２０８で説明した、位相φ（ｘ、ｙ）に基づく高さへの変換が不可（エラー）とされる条件や、高さへの変換が不可とされる画素の割合（エラー率）の算出方法について、詳細に説明する。
【０１２６】
図１２は、エラー率が算出されるときの処理を示すフローチャートである。
【０１２７】
まず、制御部１６は、同じ照度で撮像された、縞の位相が異なる検査ブロック４の４枚の画像から、各画素（各座標（ｘ、ｙ））の輝度値Ｉ０（ｘ、ｙ）、Ｉπ／２（ｘ、ｙ）、Ｉπ（ｘ、ｙ）、Ｉ３π／２（ｘ、ｙ）を取得する（ステップ３０１）。この場合、制御部１６は、検査ブロック４の画像全体からではなく、検査ブロック４内の半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂ（図４参照）から各画素の輝度値を取得する。
【０１２８】
このとき、制御部１６は、その検査ブロック４と関連性を有する輝度属性（その検査ブロック４が割り当てられるときに使用された輝度属性）を持つ半田２の半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂの輝度値Ｉ０、Ｉπ／２、Ｉπ、Ｉ３π／２を使用する。一方、制御部１６は、その検査ブロック４と関連性を有しない輝度属性（その検査ブロック４が割り当てられるときに使用されていない輝度属性）を持つ半田２についての半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂの輝度値Ｉ０、Ｉπ／２、Ｉπ、Ｉ３π／２は使用しない。
【０１２９】
例えば、図６に示す検査ブロック４ｂ、４ｃ、４ｄには、輝度属性４を持つ明領域内の半田２と、輝度属性１を持つ暗領域内の半田２とが含まれている。この場合、制御部１６は、検査ブロック４ｂ、４ｃ、４ｄの照度毎のエラー率を算出するとき、輝度属性４を持つ明領域内の半田２についての半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂの輝度値Ｉ０、Ｉπ／２、Ｉπ、Ｉ３π／２を使用する。一方、制御部１６は、輝度属性１を持つ暗領域内の半田２についての半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂの輝度値Ｉ０、Ｉπ／２、Ｉπ、Ｉ３π／２は使用しない。
【０１３０】
一方、図６に示す検査ブロック４ａには、輝度属性１を持つ暗領域内の半田２と、輝度属性４を有する明領域内の半田２の一部とが含まれている。この場合、制御部１６は、検査ブロック４ａの照度毎のエラー率を算出するとき、輝度属性１を持つ暗領域内の半田２についての半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂの輝度値Ｉ０、Ｉπ／２、Ｉπ、Ｉ３π／２を使用する。一方、制御部１６は、輝度属性４を持つ明領域内の半田２についての半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂの輝度値Ｉ０、Ｉπ／２、Ｉπ、Ｉ３π／２は使用しない。
【０１３１】
このような処理により、検査ブロック４毎に適切にエラー率を算出することができる。ここでの説明では、図６に示す基板１を例に挙げて説明したが、図７に示す基板１、図８に示す基板１についても同様である。
【０１３２】
再び図１２を参照して、半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂから輝度値を取得すると、次に、制御部１６は、半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂ内の１つの画素に対応する輝度値Ｉ０、Ｉπ／２、Ｉπ、Ｉ３π／２を入力する（ステップ３０２）。
【０１３３】
次に、制御部１６は、半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂ内の１つの画素について、縞の位相が０である場合の画像（１枚目）の輝度値Ｉ０と、縞の位相がπである場合の画像（３枚目）の輝度値Ｉπとの差の絶対値を算出する（ステップ３０３）。同様にして、制御部１６は、半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂ内の１つの画素について、縞の位相がπ／２である場合の画像（２枚目）の輝度値Ｉπ／２と、縞の位相が３π／２である場合の画像（４枚目）の輝度値Ｉ３π／２との差の絶対値を算出する（ステップ３０４）。
【０１３４】
次に、制御部１６は、輝度値Ｉ０及びＩπの差の絶対値と、輝度値Ｉπ／２及びＩ３π／２の差の絶対値との２つの絶対値のうち、大きいほうの値が第１の閾値Ｔｈ１未満であるかを判定する（ステップ３０５）。第１の閾値Ｔｈ１は、例えば、１０〜２０程度とされる。
【０１３５】
２つの絶対値のうち、大きいほうの値が第１の閾値Ｔｈ１未満である場合（ステップ３０５のＹＥＳ）、制御部１６は、その画素については、位相シフト法による高さへの変換を不可（エラー）とする（ステップ３０８）。そして、制御部１６は、次のステップ３０９へ進む。
【０１３６】
すなわち、２つの絶対値のうち、大きい方の値が小さすぎる場合、上記式（２）で位相φを算出するときに、位相φの値を正確に算出することができない。従って、その画素では、高さ方向の変換を不可（エラー）とすることとしている。
【０１３７】
例えば、検査ブロック４に対して縞が投影されるときに、光源２１の照度が小さすぎて検査ブロック４に対して投影される縞が暗すぎる場合に、２つの絶対値のうち、大きい方の値が第１の閾値Ｔｈ１（例えば、１５）を未満となる。このような場合に、高さ方向への変換が不可（エラー）となる。
【０１３８】
一方、２つの絶対値のうち、大きいほうの値が第１の閾値Ｔｈ１以上である場合（ステップ３０５のＮＯ）、制御部１６は、次のステップ３０６へ進む。ステップ３０６では、制御部１６は、４つの輝度値Ｉ０（ｘ、ｙ）、Ｉπ／２（ｘ、ｙ）、Ｉπ（ｘ、ｙ）、Ｉ３π／２（ｘ、ｙ）のうち、少なくとも１つの値が第２の閾値Ｔｈ２以上であるかを判定する。第２の閾値Ｔｈ２は、例えば、２５５とされる。
【０１３９】
４つの輝度値のうち、少なくとも１つの値が第２の閾値Ｔｈ２以上である場合（ステップ３０６のＹＥＳ）、制御部１６は、輝度値に基づく高さへの変換を不可（エラー）とする（ステップ３０８）。そして、制御部１６は、次のステップ３０９へ進む。
【０１４０】
すなわち、４つの輝度値のうち、少なくとも１つが、２５５以上となると、輝度値の上限を超えてしまうため、上記式（２）で位相φを算出するときに、位相φの値を正確に算出することができない。従って、その画素では、高さ方向の変換を不可（エラー）とすることとしている。
【０１４１】
一方、４つの輝度値が全て第２の閾値Ｔｈ２未満である場合（ステップ３０６のＮＯ）、制御部１６は、輝度値に基づく高さへの変換を可として（ステップ３０７）、次のステップ３０９へ進む。
【０１４２】
ステップ３０９では、制御部１６は、その検査ブロック４と関連性を有する輝度属性（その検査ブロック４が割り当てられるときに使用された輝度属性）を持つ半田２の半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂ内の全ての画素について、高さ方向への変換の可、不可の判定がされたかを判定する。
【０１４３】
半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂについて、未判定の画素が残っている場合（ステップ３０９のＮＯ）、制御部１６は、ステップ３０２へ戻り、ステップ３０２〜３０９の処理を繰り返す。
【０１４４】
一方、半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂに含まれる全ての画素について、判定が終了した場合（ステップ３０９のＹＥＳ）、制御部１６は、半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂ内に含まれる画素のエラー率を算出する（ステップ３１０）。この場合、制御部１６は、半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂ内でエラーとなった画素の数を、半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂの全ての画素数で除算することで、エラー率を算出することができる。
【０１４５】
ステップ３０１〜ステップ３１０の処理は、投影部２０の光源２１の照度が変化される度に実行される（図１０参照）。これにより、光源２１の照度毎にエラー率が算出される。また、光源２１の照度毎のエラー率は、検査ブロック４毎に算出される（図１０参照）。
【０１４６】
例えば、基板１上の暗領域に対して割り当てられた検査ブロック４ａ（図６参照）、検査ブロック４ｆ（図７参照）、検査ブロック４ｊ、１ｋ（図８参照）において、光源２１の照度が１５０のときに、エラー率が１０％で最小となったとする。この場合、検査ブロック４ａ、１ｆ、１ｊ、１ｋでは、測定照度は、１５０とされる。
【０１４７】
また、例えば、基板１上の明領域に対して割り当てられた検査ブロック４ｂ〜１ｅ（図６参照）、検査ブロック４ｇ〜１ｉ（図７参照）、検査ブロック４ｌ、１ｍ（図８参照）において、光源２１の照度が１０のときにエラー率が５％で最小となったとする。この場合、検査ブロック４ｂ〜１ｅ、１ｇ〜１ｉ、１ｌ、１ｍでは、測定照度は１０とされる。
【０１４８】
各検査ブロック４での測定照度が決定されると、制御部１６は、検査ブロック４と、測定照度とを関連付けて記憶部１７に記憶する。
【０１４９】
図１３は、検査ブロック４と、測定照度とが関連付けられたルックアップテーブルの一例を示す図である。図１３に示す例では、図６に示す基板１の各検査ブロック４に対して、測定照度が関連付けられたときの様子が示されている。図６に示すように、検査ブロック４ａに対して、測定照度１５０が関連付けられ、検査ブロック４ｂ〜１ｅに対して、測定照度１０が関連付けられている。測定照度が決定された場合、その測定照度を表示部１８に表示してもよい。これにより、ユーザは、各検査ブロック４での最適な測定照度を視認することができる。
【０１５０】
「基板１を３次元測定するときの処理」
次に、検査ブロック４毎に測定照度が決定された後、その測定照度で検査ブロック４に縞が投影されて基板１（半田２）が３次元測定されるときの処理について説明する。
【０１５１】
図１４は、基板１が３次元測定されるときの処理を示すフローチャートである。まず、制御部１６は、複数の検査ブロック４のうち、縞を投影する検査ブロック４を選択する（ステップ４０１）。なお、検査ブロック４が選択される順番は、特に限定されないが、例えば、基板１のＸＹ方向への移動距離が最も少ないように選択される。
【０１５２】
次に、制御部１６は、ステージ１０移動機構を制御して、選択された検査ブロック４に縞が投影可能な位置に基板１の位置を移動させる（ステップ４０２）。なお、基板１がＸＹ方向に移動される代わりに、撮像部１５及び投影部２０がＸＹ方向へ移動されてもよい。あるいは、基板１と、撮像部１５及び投影部２０との両方がＸＹ方向に移動されてもよい。
【０１５３】
次に、制御部１６は、その検査ブロック４に対応する測定照度を記憶部１７から読み出す（ステップ４０３）。検査ブロック４と、測定照度とは、上記したように、測定照度が決定されたときに、記憶部１７に関連付けられて記憶されているので（図１３参照）、制御部１６は、この測定照度を読み出せばよい。そして、制御部１６は、記憶部１７から読み出した測定照度で光源２１を発光させる（ステップ４０３）。これにより、検査ブロック４に対して、エラー率が少ない、基板１（レジスト）の明るさ（色）に応じた適切な照度で縞が投影される。
【０１５４】
縞が投影されると、次に、制御部１６は、縞が投影された検査ブロック４を撮像部１５により撮像する（ステップ４０４）。次に、制御部１６は、格子移動機構２６を制御して回折格子２３を移動させることで、検査ブロック４に対して投影される縞の位相をπ／２［rad］シフトさせる（ステップ４０５）。縞の位相をシフトさせると、次に、制御部１６は、縞の位相が異なる４枚の画像が撮像されたかを判定する（ステップ４０６）。
【０１５５】
縞の位相が異なる４枚の画像が撮像されていない場合（ステップ４０６のＮＯ）、制御部１６は、ステップ４０４へ戻り、縞が投影された検査ブロック４を撮像する。これにより、それぞれ縞の位相が異なる合計４枚の画像が撮像される。
【０１５６】
４枚目の画像が撮像された場合（ステップ４０６のＹＥＳ）、制御部１６は、取得された４枚の画像に基づいて、位相シフト法により、画像の各画素での高さを算出する（ステップ４０７）。
【０１５７】
この場合、制御部１６は、検査ブロック４の４枚の画像から各画素（各座標（ｘ、ｙ））の輝度値Ｉ０、Ｉπ／２、Ｉπ、Ｉ３π／２を取得する。そして、制御部１６は、上記式（２）を適用することにより、各画素での位相φ（ｘ、ｙ）を算出する。そして、制御部１６は、算出された各画素での位相φ（ｘ、ｙ）に基づいて、３角測量の原理を利用して、各画素の高さを算出する（ステップ４０７）。
【０１５８】
ステップ４０７では、制御部１６は、検査ブロック４内の半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂから各画素の輝度値を取得して、半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂにおいて高さを算出する。この場合、制御部１６は、その検査ブロック４と関連性を有する輝度属性（その検査ブロック４が割り当てられるときに使用された輝度属性）を持つ半田２についての半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂから各画素の輝度値を取得して高さを算出する。
【０１５９】
例えば、図６に示す検査ブロック４ｂ、４ｃ、４ｄには、輝度属性４を持つ明領域内の半田２と、輝度属性１を持つ暗領域内の半田２とが含まれている。制御部１６は、検査ブロック４ｂ、４ｃ、４ｄを３次元測定するとき、輝度属性４を持つ明領域内の半田２についての半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂの輝度値Ｉ０、Ｉπ／２、Ｉπ、Ｉ３π／２を使用して、半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂの高さを算出する。一方、制御部１６は、検査ブロック４ｂ、４ｃ、４ｄを３次元測定するとき、輝度属性１を持つ暗領域内の半田２についての半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂの輝度値Ｉ０、Ｉπ／２、Ｉπ、Ｉ３π／２は使用しない。
【０１６０】
一方、図６に示す検査ブロック４ａには、輝度属性１を持つ暗領域内の半田２と、輝度属性４を持つ明領域内の半田２の一部とが含まれている。制御部１６は、検査ブロック４ａを３次元測定するとき、輝度属性１を持つ暗領域内の半田２についての半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂの輝度値Ｉ０、Ｉπ／２、Ｉπ、Ｉ３π／２を使用する。一方、制御部１６は、検査ブロック４ａを３次元測定するとき、輝度属性４を持つ明領域内の半田２についての半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂの輝度値Ｉ０、Ｉπ／２、Ｉπ、Ｉ３π／２は使用しない。
【０１６１】
これにより、基板１（レジスト）の明るさ（色）が異なる複数の領域を適切に３次元測定することができる。
【０１６２】
次に、制御部１６は、全ての検査ブロック４で３次元測定が終了したかを判定する（ステップ４０８）。３次元測定が終了していない検査ブロック４が残っている場合（ステップ４０８のＮＯ）、制御部１６は、ステップ４０１へ戻り、再び縞を投影する検査ブロック４を選択する。ステップ４０１〜ステップ４０８の一連の処理は、全ての検査ブロック４で３次元測定が終了するまで実行される。
【０１６３】
全ての検査ブロック４について３次元測定が実行されたとき、例えば、制御部１６は、測定結果を合成して、基板１（半田２）の３次元形状を表示部１８の画面上に表示させてもよい。ユーザは、基板１（半田２）の３次元形状を視認することで、半田２の形状が適切な形状であるかを検査することができる。また、制御部１６は、基板１上の半田２の量を表示部１８の画面上に表示させてもよい。ユーザは、半田２の量を視認することで、基板１上の半田２の量が適切な量であるかを検査することができる。
【０１６４】
図１３に示す処理により、全ての検査ブロック４に対して、それぞれ基板１（レジスト）の明るさに応じた最適な測定照度（エラー率が最小となる測定照度）で縞が投影され、検査ブロック４の画像が取得される。そして、最適な測定照度で縞が投影された検査ブロック４の画像に基づいて、３次元測定を実行することができる。これにより、基板１が明るさ（色）の異なる複数の領域を有している場合でも、基板１（半田２）を精度よく３次元測定することができる。
【０１６５】
＜各種変形例＞
半田周囲領域３ｂの平均輝度値と、輝度属性と、測定照度とが関連づけられて予めテーブル化されていてもよい。
【０１６６】
図１５は、半田周囲領域３ｂの平均輝度値と、輝度属性と、測定照度とが関連付けられたルックアップテーブルを示す図である。
【０１６７】
図１５に示す例では、半田周囲領域３ｂの平均輝度値０〜５０、５１〜１０１、１０２〜１５２、１５３〜２０３、２０４〜２５５に対応して（輝度属性１〜５に対応して）、それぞれ順番に、測定照度１５０、１００、６０、１０、５が関連付けられている。すなわち、このルックアップテーブルは、基板１（レジスト）の明るさ（色）に応じた適切な測定照度がテーブル化されている。
【０１６８】
半田周囲領域３ｂの平均輝度値に対して（輝度属性に対して）、どのように測定照度が設定されるかについて説明する。
【０１６９】
ここでの説明では、平均輝度値０〜５０に対して、測定照度がどのように設定されるかについて説明する。この場合、例えば、半田周囲領域３ｂの平均輝度値がそれぞれ、１１、２１、３１、４１、５１である半田２が形成された基板１が用意される。そして、５種類の半田２それぞれについて、半田形成領域３ａ及び半田周囲領域３ｂのエラー率が、照度毎に算出される。そして、５種類の半田２それぞれについて、エラー率が最小となる照度が判定される。
【０１７０】
５種類の半田２でエラー率が最小となる照度が判定されると、エラー率が最小となる照度の平均値が算出される。例えば、５種類の半田２で、エラー率が最小となる照度が、１７０、１６０、１５０、１４０、１３０である場合、平均値１５０が算出される。この場合、平均輝度値０〜５０に対して、測定照度１５０が設定される。
【０１７１】
平均輝度値５１〜１０１、１０２〜１５２、１５３〜２０３、２０４〜２５５である場合も同様にして、測定照度が設定される。
【０１７２】
制御部１６は、基板１上の領域に検査ブロック４を割り当てるとき、半田周囲領域３ｂの輝度値の平均値を算出し、図１５に示すルックアップテーブルを参照して、基板１上の複数の基板１に対してそれぞれ輝度属性を設定する（図３参照）。そして、制御部１６は、同じ輝度属性を持つ半田２が存在する基板１上の領域に対して、検査ブロック４を割り当てる。
【０１７３】
制御部１６は、基板１を３次元測定するとき、図１５に示すルックアップテーブルを参照する。そして、制御部１６は、輝度属性１〜５を持つ半田２（半田周囲領域３ｂの平均輝度値が０〜５０、５１〜１０１、１０２〜１５２、１５３〜２０３、２０４〜２５５である半田２）を含む検査ブロック４に対して、どのような測定照度で縞を投影するかを決定する。そして、制御部１６は、決定された測定照度で検査ブロック４に対して縞を投影する。この場合、輝度属性１、２、３、４、５を持つ半田２を含む検査ブロック４対して、それぞれ、測定照度１５０、１００、５０、１０、５で縞が投影される。制御部１６は、縞が投影された検査ブロック４を撮像して、検査ブロック４の画像を得て、この検査ブロック４の画像に基づいて、基板１を３次元測定する。
【０１７４】
このような処理においても上記した第１実施形態と同様の効果を奏する。すなわち、３次元測定装置１００は、基板１が明るさ（色）の異なる複数の領域を有している場合でも、基板１（半田２）を精度よく３次元測定することができる。
【０１７５】
図１５では、半田周囲領域３ｂの平均輝度値が５段階に分類された場合が示されているが、半田周囲領域３ｂの平均輝度値は、２段階〜４段階、あるいは、６段階以上に分類されていてもよい。半田周囲領域３ｂの平均輝度値の段階数が多くなるに従って、１つの基板１に対して割り当てられる検査ブロック４数が多くなる。
【０１７６】
以上の説明では、測定対象物１として、実装部品を実装するための半田２が形成された基板１を例に挙げて説明した。しかし、測定対象物１は、これに限られない。測定対象物１の他の例としては、実装部品を接着するための接着剤が形成された基板が挙げられる。また、ランドが形成された基板、ガラスが印刷された基板、蛍光体が印刷された基板等が挙げられる。また、ナノ銀インク、ポリイミドインク、カーボンナノチューブインク等のインクが印刷された基板、シルク印刷が施された基板、アルミニウム電極が形成されたガラス基板（ＴＦＴ（Thin Film Transistor）として用いられる）等が挙げられる。
【０１７７】
以上の説明では、縞の位相を４回シフトさせ、４枚の画像を取得して位相シフト法を適用する場合について説明した。しかし、位相のシフト回数及び画像の枚数は、３以上であれば、本技術を適用することができる。
【０１７８】
本技術は、以下の構成もとることができる。
（１）照度を変化可能な照明を有し、前記照明からの光により測定対象物に縞を投影する投影部と、
撮像部と、
前記撮像部により前記測定対象物の画像を撮像させ、撮像された前記測定対象物の画像から輝度値を取得し、取得された前記輝度値に基づいて、前記測定対象物に対して複数の検査ブロックを割り当て、割り当てられた前記検査ブロック毎に、前記照明の測定照度を決定し、決定された前記測定照度で、それぞれ、前記投影部により前記検査ブロックに対して縞を投影し、前記縞が投影された前記検査ブロックの縞画像を前記撮像部により撮像し、撮像された前記縞画像に基づいて前記測定対象物を３次元測定する制御部と
を具備する３次元測定装置。
（２）上記（１）に記載の３次元測定装置であって、
前記測定対象物は、前記測定対象物上に複数の検査物を有し、
前記制御部は、前記複数の検査ブロックを割り当てるとき、前記検査物の周囲の領域である検査物周囲領域の輝度値を前記測定対象物の画像から取得し、取得された前記検査物周囲領域の輝度値に基づいて、前記複数の検査物に対してそれぞれ輝度属性を設定し、同じ輝度属性を持つ前記検査物が存在する前記測定対象物の領域毎に、前記検査ブロックを割り当てることで、前記測定対象物に対して前記複数の検査ブロックを割り当てる
３次元測定装置。
（３）上記（２）に記載の３次元測定装置であって、
前記制御部は、前記検査ブロック毎に前記測定照度を決定するとき、前記投影部により前記検査ブロックに対して縞を投影し、前記縞が投影された前記検査ブロックの前記縞画像を前記撮像部により撮像し、前記縞画像から輝度値を取得し、前記輝度値に基づいて３次元測定におけるエラー率を算出し、前記照明の照度を変化させて前記エラー率を前記照度毎に算出し、前記照度毎の前記エラー率に基づいて、前記測定照度を決定する
３次元測定装置。
（４）上記（３）に記載の３次元測定装置であって、
前記制御部は、前記エラー率を算出するとき、前記検査物が形成されている領域である検査物形成領域の輝度値と、前記検査物周囲領域の輝度値とを前記縞画像から取得し、前記検査物領域の輝度値と、前記周囲領域の輝度値とに基づいて、前記エラー率を算出する
３次元測定装置。
（５）上記（４）に記載の３次元測定装置であって、
前記制御部は、前記エラー率を算出するとき、前記検査ブロックに含まれる前記複数の検査物のうち、前記検査ブロックと関連性を有する輝度属性を持つ検査物を判定し、前記検査ブロックと関連性を有する輝度属性を持つ検査物についての前記検査物領域の輝度値と、前記周囲領域の輝度値とに基づいて、前記エラー率を算出する
３次元測定装置。
（６）上記（３）乃至（５）のうち何れか１つに記載の３次元測定装置であって、
前記制御部は、前記エラー率が最小となる照度を前記検査ブロックの前記測定照度として決定する
３次元測定装置。
（７）上記（２）に記載の３次元測定装置であって、
前記制御部は、前記縞画像に基づいて前記測定対象物を３次元測定するとき、前記検査物が形成されている領域である検査物形成領域の輝度値と、前記周囲領域の輝度値とを前記縞画像から取得し、前記検査物領域の輝度値と、前記周囲領域の輝度値とに基づいて、前記測定対象物を３次元測定する
３次元測定装置。
（８）上記（７）に記載の３次元測定装置であって、
前記制御部は、前記縞画像に基づいて前記測定対象物を３次元測定するとき、前記検査ブロックに含まれる前記複数の検査物のうち、前記検査ブロックと関連性を有する輝度属性を持つ検査物を判定し、前記検査ブロックと関連性を有する輝度属性を持つ検査物についての前記検査物領域の輝度値と、前記周囲領域の輝度値とに基づいて、前記測定対象物を３次元測定する
３次元測定装置。
（９）上記（１）又は（２）に記載の３次元測定装置であって、
前記測定対象物の輝度値と、前記測定照度とが関連付けられたテーブルを記憶する記憶部を有し、
前記制御部は、前記検査ブロック毎に前記測定照度を決定するとき、前記記憶部に記憶された前記テーブルを参照して、前記測定対象物の画像から取得された前記輝度値に対応する前記測定照度を判定することで前記測定照度を決定する
３次元測定装置。
（１０）測定対象物の画像を撮像させ、
撮像された前記測定対象物の前記画像から輝度値を取得し、
取得された前記輝度値に基づいて、前記測定対象物に対して複数の検査ブロックを割り当て、
割り当てられた前記検査ブロック毎に、照明の測定照度を決定し、
決定された前記測定照度で、それぞれ、前記検査ブロックに対して縞を投影し、
前記縞が投影された前記検査ブロックの縞画像を撮像し、
撮像された前記縞画像に基づいて前記測定対象物を３次元測定する
３次元測定方法。
（１１）３次元測定装置に、
測定対象物の画像を撮像させるステップと、
撮像された前記測定対象物の前記画像から輝度値を取得するステップと、
取得された前記輝度値に基づいて、前記測定対象物に対して複数の検査ブロックを割り当てるステップと、
割り当てられた前記検査ブロック毎に、照明の測定照度を決定するステップと、
決定された前記測定照度で、それぞれ、前記検査ブロックに対して縞を投影するステップと、
前記縞が投影された前記検査ブロックの縞画像を撮像するステップと、
撮像された前記縞画像に基づいて前記測定対象物を３次元測定するステップと
を実行させるプログラム。
（１２）第１の領域と、前記第１の領域とは異なる色濃度の第２の領域とを有する基板の、前記第１及び第２の領域にそれぞれ対応する第１及び第２の色濃度情報を取得し、
前記第１の領域に対して、前記第１の色濃度情報に基づく照度で格子縞を照射して測定を行い、
前記第２の領域に対して、前記第２の色濃度情報に基づく照度で格子縞を照射して測定を行う
３次元測定方法。
（１３）上記（１２）に記載の３次元測定方法であって、
前記色濃度の取得は、所定の照度の格子縞を前記第１及び第２の領域に対して照射して測定を行い、その測定結果のエラー率に基づいて設定される
３次元測定方法。
（１４）第１の領域と、前記第１の領域とは異なる色濃度の第２の領域とを有する基板の、前記第１の基板領域に対して、第１の照度で格子縞を照射して測定を行い、
前記第２の基板領域に対して、前記第１の照度とは異なる第２の照度で格子縞を照射して測定を行う
３次元測定方法。
【符号の説明】
【０１７９】
１…基板
２…半田
３ａ…半田形成領域
３ｂ…半田周囲領域
４…検査ブロック
１０…ステージ
１１…ステージ移動機構
１５…撮像部
１６…制御部
１７…記憶部
２０…投影部
２１…光源
１００…３次元測定装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照度を変化可能な照明を有し、前記照明からの光により測定対象物に縞を投影する投影部と、
撮像部と、
前記撮像部により前記測定対象物の画像を撮像させ、撮像された前記測定対象物の画像から輝度値を取得し、取得された前記輝度値に基づいて、前記測定対象物に対して複数の検査ブロックを割り当て、割り当てられた前記検査ブロック毎に、前記照明の測定照度を決定し、決定された前記測定照度で、それぞれ、前記投影部により前記検査ブロックに対して縞を投影し、前記縞が投影された前記検査ブロックの縞画像を前記撮像部により撮像し、撮像された前記縞画像に基づいて前記測定対象物を３次元測定する制御部と
を具備する３次元測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の３次元測定装置であって、
前記測定対象物は、前記測定対象物上に複数の検査物を有し、
前記制御部は、前記複数の検査ブロックを割り当てるとき、前記検査物の周囲の領域である検査物周囲領域の輝度値を前記測定対象物の画像から取得し、取得された前記検査物周囲領域の輝度値に基づいて、前記複数の検査物に対してそれぞれ輝度属性を設定し、同じ輝度属性を持つ前記検査物が存在する前記測定対象物の領域毎に、前記検査ブロックを割り当てることで、前記測定対象物に対して前記複数の検査ブロックを割り当てる
３次元測定装置。
【請求項３】
請求項２に記載の３次元測定装置であって、
前記制御部は、前記検査ブロック毎に前記測定照度を決定するとき、前記投影部により前記検査ブロックに対して縞を投影し、前記縞が投影された前記検査ブロックの前記縞画像を前記撮像部により撮像し、前記縞画像から輝度値を取得し、前記輝度値に基づいて３次元測定におけるエラー率を算出し、前記照明の照度を変化させて前記エラー率を前記照度毎に算出し、前記照度毎の前記エラー率に基づいて、前記測定照度を決定する
３次元測定装置。
【請求項４】
請求項３に記載の３次元測定装置であって、
前記制御部は、前記エラー率を算出するとき、前記検査物が形成されている領域である検査物形成領域の輝度値と、前記検査物周囲領域の輝度値とを前記縞画像から取得し、前記検査物領域の輝度値と、前記周囲領域の輝度値とに基づいて、前記エラー率を算出する
３次元測定装置。
【請求項５】
請求項４に記載の３次元測定装置であって、
前記制御部は、前記エラー率を算出するとき、前記検査ブロックに含まれる前記複数の検査物のうち、前記検査ブロックと関連性を有する輝度属性を持つ検査物を判定し、前記検査ブロックと関連性を有する輝度属性を持つ検査物についての前記検査物領域の輝度値と、前記周囲領域の輝度値とに基づいて、前記エラー率を算出する
３次元測定装置。
【請求項６】
請求項３に記載の３次元測定装置であって、
前記制御部は、前記エラー率が最小となる照度を前記検査ブロックの前記測定照度として決定する
３次元測定装置。
【請求項７】
請求項２に記載の３次元測定装置であって、
前記制御部は、前記縞画像に基づいて前記測定対象物を３次元測定するとき、前記検査物が形成されている領域である検査物形成領域の輝度値と、前記周囲領域の輝度値とを前記縞画像から取得し、前記検査物領域の輝度値と、前記周囲領域の輝度値とに基づいて、前記測定対象物を３次元測定する
３次元測定装置。
【請求項８】
請求項７に記載の３次元測定装置であって、
前記制御部は、前記縞画像に基づいて前記測定対象物を３次元測定するとき、前記検査ブロックに含まれる前記複数の検査物のうち、前記検査ブロックと関連性を有する輝度属性を持つ検査物を判定し、前記検査ブロックと関連性を有する輝度属性を持つ検査物についての前記検査物領域の輝度値と、前記周囲領域の輝度値とに基づいて、前記測定対象物を３次元測定する
３次元測定装置。
【請求項９】
請求項１に記載の３次元測定装置であって、
前記測定対象物の輝度値と、前記測定照度とが関連付けられたテーブルを記憶する記憶部を有し、
前記制御部は、前記検査ブロック毎に前記測定照度を決定するとき、前記記憶部に記憶された前記テーブルを参照して、前記測定対象物の画像から取得された前記輝度値に対応する前記測定照度を判定することで前記測定照度を決定する
３次元測定装置。
【請求項１０】
測定対象物の画像を撮像させ、
撮像された前記測定対象物の前記画像から輝度値を取得し、
取得された前記輝度値に基づいて、前記測定対象物に対して複数の検査ブロックを割り当て、
割り当てられた前記検査ブロック毎に、照明の測定照度を決定し、
決定された前記測定照度で、それぞれ、前記検査ブロックに対して縞を投影し、
前記縞が投影された前記検査ブロックの縞画像を撮像し、
撮像された前記縞画像に基づいて前記測定対象物を３次元測定する
３次元測定方法。
【請求項１１】
３次元測定装置に、
測定対象物の画像を撮像させるステップと、
撮像された前記測定対象物の前記画像から輝度値を取得するステップと、
取得された前記輝度値に基づいて、前記測定対象物に対して複数の検査ブロックを割り当てるステップと、
割り当てられた前記検査ブロック毎に、照明の測定照度を決定するステップと、
決定された前記測定照度で、それぞれ、前記検査ブロックに対して縞を投影するステップと、
前記縞が投影された前記検査ブロックの縞画像を撮像するステップと、
撮像された前記縞画像に基づいて前記測定対象物を３次元測定するステップと
を実行させるプログラム。
【請求項１２】
第１の領域と、前記第１の領域とは異なる色濃度の第２の領域とを有する基板の、前記第１及び第２の領域にそれぞれ対応する第１及び第２の色濃度情報を取得し、
前記第１の領域に対して、前記第１の色濃度情報に基づく照度で格子縞を照射して測定を行い、
前記第２の領域に対して、前記第２の色濃度情報に基づく照度で格子縞を照射して測定を行う
３次元測定方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の３次元測定方法であって、
前記色濃度の取得は、所定の照度の格子縞を前記第１及び第２の領域に対して照射して測定を行い、その測定結果のエラー率に基づいて設定される
３次元測定方法。
【請求項１４】
第１の領域と、前記第１の領域とは異なる色濃度の第２の領域とを有する基板の、前記第１の基板領域に対して、第１の照度で格子縞を照射して測定を行い、
前記第２の基板領域に対して、前記第１の照度とは異なる第２の照度で格子縞を照射して測定を行う
３次元測定方法。
【請求項１】
照度を変化可能な照明を有し、前記照明からの光により測定対象物に縞を投影する投影部と、
撮像部と、
前記撮像部により前記測定対象物の画像を撮像させ、撮像された前記測定対象物の画像から輝度値を取得し、取得された前記輝度値に基づいて、前記測定対象物に対して複数の検査ブロックを割り当て、割り当てられた前記検査ブロック毎に、前記照明の測定照度を決定し、決定された前記測定照度で、それぞれ、前記投影部により前記検査ブロックに対して縞を投影し、前記縞が投影された前記検査ブロックの縞画像を前記撮像部により撮像し、撮像された前記縞画像に基づいて前記測定対象物を３次元測定する制御部と
を具備する３次元測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の３次元測定装置であって、
前記測定対象物は、前記測定対象物上に複数の検査物を有し、
前記制御部は、前記複数の検査ブロックを割り当てるとき、前記検査物の周囲の領域である検査物周囲領域の輝度値を前記測定対象物の画像から取得し、取得された前記検査物周囲領域の輝度値に基づいて、前記複数の検査物に対してそれぞれ輝度属性を設定し、同じ輝度属性を持つ前記検査物が存在する前記測定対象物の領域毎に、前記検査ブロックを割り当てることで、前記測定対象物に対して前記複数の検査ブロックを割り当てる
３次元測定装置。
【請求項３】
請求項２に記載の３次元測定装置であって、
前記制御部は、前記検査ブロック毎に前記測定照度を決定するとき、前記投影部により前記検査ブロックに対して縞を投影し、前記縞が投影された前記検査ブロックの前記縞画像を前記撮像部により撮像し、前記縞画像から輝度値を取得し、前記輝度値に基づいて３次元測定におけるエラー率を算出し、前記照明の照度を変化させて前記エラー率を前記照度毎に算出し、前記照度毎の前記エラー率に基づいて、前記測定照度を決定する
３次元測定装置。
【請求項４】
請求項３に記載の３次元測定装置であって、
前記制御部は、前記エラー率を算出するとき、前記検査物が形成されている領域である検査物形成領域の輝度値と、前記検査物周囲領域の輝度値とを前記縞画像から取得し、前記検査物領域の輝度値と、前記周囲領域の輝度値とに基づいて、前記エラー率を算出する
３次元測定装置。
【請求項５】
請求項４に記載の３次元測定装置であって、
前記制御部は、前記エラー率を算出するとき、前記検査ブロックに含まれる前記複数の検査物のうち、前記検査ブロックと関連性を有する輝度属性を持つ検査物を判定し、前記検査ブロックと関連性を有する輝度属性を持つ検査物についての前記検査物領域の輝度値と、前記周囲領域の輝度値とに基づいて、前記エラー率を算出する
３次元測定装置。
【請求項６】
請求項３に記載の３次元測定装置であって、
前記制御部は、前記エラー率が最小となる照度を前記検査ブロックの前記測定照度として決定する
３次元測定装置。
【請求項７】
請求項２に記載の３次元測定装置であって、
前記制御部は、前記縞画像に基づいて前記測定対象物を３次元測定するとき、前記検査物が形成されている領域である検査物形成領域の輝度値と、前記周囲領域の輝度値とを前記縞画像から取得し、前記検査物領域の輝度値と、前記周囲領域の輝度値とに基づいて、前記測定対象物を３次元測定する
３次元測定装置。
【請求項８】
請求項７に記載の３次元測定装置であって、
前記制御部は、前記縞画像に基づいて前記測定対象物を３次元測定するとき、前記検査ブロックに含まれる前記複数の検査物のうち、前記検査ブロックと関連性を有する輝度属性を持つ検査物を判定し、前記検査ブロックと関連性を有する輝度属性を持つ検査物についての前記検査物領域の輝度値と、前記周囲領域の輝度値とに基づいて、前記測定対象物を３次元測定する
３次元測定装置。
【請求項９】
請求項１に記載の３次元測定装置であって、
前記測定対象物の輝度値と、前記測定照度とが関連付けられたテーブルを記憶する記憶部を有し、
前記制御部は、前記検査ブロック毎に前記測定照度を決定するとき、前記記憶部に記憶された前記テーブルを参照して、前記測定対象物の画像から取得された前記輝度値に対応する前記測定照度を判定することで前記測定照度を決定する
３次元測定装置。
【請求項１０】
測定対象物の画像を撮像させ、
撮像された前記測定対象物の前記画像から輝度値を取得し、
取得された前記輝度値に基づいて、前記測定対象物に対して複数の検査ブロックを割り当て、
割り当てられた前記検査ブロック毎に、照明の測定照度を決定し、
決定された前記測定照度で、それぞれ、前記検査ブロックに対して縞を投影し、
前記縞が投影された前記検査ブロックの縞画像を撮像し、
撮像された前記縞画像に基づいて前記測定対象物を３次元測定する
３次元測定方法。
【請求項１１】
３次元測定装置に、
測定対象物の画像を撮像させるステップと、
撮像された前記測定対象物の前記画像から輝度値を取得するステップと、
取得された前記輝度値に基づいて、前記測定対象物に対して複数の検査ブロックを割り当てるステップと、
割り当てられた前記検査ブロック毎に、照明の測定照度を決定するステップと、
決定された前記測定照度で、それぞれ、前記検査ブロックに対して縞を投影するステップと、
前記縞が投影された前記検査ブロックの縞画像を撮像するステップと、
撮像された前記縞画像に基づいて前記測定対象物を３次元測定するステップと
を実行させるプログラム。
【請求項１２】
第１の領域と、前記第１の領域とは異なる色濃度の第２の領域とを有する基板の、前記第１及び第２の領域にそれぞれ対応する第１及び第２の色濃度情報を取得し、
前記第１の領域に対して、前記第１の色濃度情報に基づく照度で格子縞を照射して測定を行い、
前記第２の領域に対して、前記第２の色濃度情報に基づく照度で格子縞を照射して測定を行う
３次元測定方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の３次元測定方法であって、
前記色濃度の取得は、所定の照度の格子縞を前記第１及び第２の領域に対して照射して測定を行い、その測定結果のエラー率に基づいて設定される
３次元測定方法。
【請求項１４】
第１の領域と、前記第１の領域とは異なる色濃度の第２の領域とを有する基板の、前記第１の基板領域に対して、第１の照度で格子縞を照射して測定を行い、
前記第２の基板領域に対して、前記第１の照度とは異なる第２の照度で格子縞を照射して測定を行う
３次元測定方法。
【図１】
【図３】
【図５】
【図１０】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１１】
【図３】
【図５】
【図１０】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−３６７９１（Ｐ２０１３−３６７９１Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７１４７１（Ｐ２０１１−１７１４７１）
【出願日】平成２３年８月５日（２０１１．８．５）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月５日（２０１１．８．５）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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