DE102014208424A1

DE102014208424A1 - Beleuchtungseinstellverfahren, -Vorrichtung und computerlesbares Medium für ein Helligkeitswerkzeug einer Bildmessvorrichtung

Info

Publication number: DE102014208424A1
Application number: DE102014208424.5A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Yoshida; Satoshi TAKAFUJI; Naoki Shirai
Original assignee: Mitutoyo Corp
Current assignee: Mitutoyo Corp
Priority date: 2013-05-08
Filing date: 2014-05-06
Publication date: 2014-11-13
Also published as: JP6244104B2; US9417123B2; US20140332662A1; JP2014219292A

Abstract

Ein einer Beziehung zwischen einem Helligkeitsführungswert und einer Helligkeit entsprechender Stromwert wird auf der Grundlage einer vorher erhaltenen Beziehung zwischen einem durch eine lichtemittierende Einrichtung fließenden Strom und der Helligkeit berechnet. Eine den Helligkeitsführungswert, den Stromwert und die Helligkeit enthaltende Kalibriertabelle wird erstellt. Eine erforderliche Helligkeit wird während einer Messung berechnet. Ein der erforderlichen Helligkeit entsprechender Helligkeitsführungswert wird berechnet. Der Helligkeitsführungswert wird unter Verwendung der Kalibriertabelle eingestellt.

Description

VERWEIS AUF HIERMIT ZUSAMMENHÄNGENDE ANMELDUNGEN
Die vorliegende Anmeldung beansprucht gemäß 35 U.S.C. §119 Priorität der am 8. Mai 2013 eingereichten japanischen Anmeldung Nr. 2013-098899 , deren Offenbarung in ihrer Gesamtheit ausdrücklich durch Verweis hierin einbezogen wird.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Beleuchtungseinstellverfahren, eine Beleuchtungseinstellvorrichtung und ein computerlesbares Medium für ein Helligkeitswerkzeug einer Bildmessvorrichtung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Beleuchtungseinstellverfahren, eine Beleuchtungseinstellvorrichtung und ein computerlesbares Medium für ein Helligkeitswerkzeug einer Bildmessvorrichtung, welche ein gemessenes Objekt durch Erfassen eines Bilds des Messobjekts identifizieren, wobei die Bildmessvorrichtung sich als eine mit einer Kamera und einer Beleuchtungsvorrichtung ausgestattete Bildmessvorrichtung wie eine CNC-Bildmesseinrichtung, eine Bildeinheit (Mikroskop mit einem motorgetriebenen Tisch), ein Härteprüfer und ein Bildsensor einer dreidimensionalen CNC-Messeinrichtung eignet. Die Computer-Software für das Helligkeitswerkzeug stellt die Beleuchtung so ein, dass die Helligkeit eines gemessenen Bilds eines tatsächlich erfassten Bilds eines gemessenen Gegenstands während der Ausführung eines Teileprogramms der Helligkeit eines gemessenen Bilds eines erfassten Bilds während der Erstellung eines Teileprogramms genau gleicht.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Eine Bildmessvorrichtung mit einer Autofokus-Funktion verschiebt eine Bilderfassungseinrichtung wie eine Kamera oder eine Optik derselben entlang einer Richtung einer optischen Achse und erfasst aufeinanderfolgend Bilder eines gemessenen Objekts und entscheidet dann, dass eine Position in der Richtung der optischen Achse, wo ein Bild mit dem höchsten Kontrast erfasst wird, eine Fokusposition wird ( japanische Patentoffenlegungs-Veröffentlichung Nr. 2009-168607 ).
Wenn eine solche Bildmessvorrichtung eine USB-Kamera als eine Bilderfassungseinrichtung verwendet, wird eine Bildfrequenz infolge von Beschränkungen einer Übertragungsgeschwindigkeit während der Bild-Autofokussierung in einem begrenzten Bilderfassungsbereich erhöht. Dies verkürzt eine Belichtungszeit, was ein dunkles erfasstes Bild und eine schlechte Autofokus-Genauigkeit zur Folge hat. Folglich muss die Helligkeit einer Beleuchtungsvorrichtung entsprechend der Bildfrequenz angepasst werden. Der Anmelder schlug in der japanische Patentoffenlegungs-Veröffentlichung Nr. 2012-151714 vor, eine Erhöhung einer Bildfrequenz einer Bilderfassungseinrichtung und eine damit verbundene Verkürzung einer Belichtungszeit durch eine Erhöhung einer Lichtmenge einer Beleuchtungsvorrichtung zu kompensieren.
Indes definiert eine LED-Beleuchtungsvorrichtung, welche eine LED-Einrichtung als eine Lichtquelle nutzt, einen Standard einer Helligkeitskurve und führt sie eine Kalibrierung durch, um eine Schwankung von LED-Einrichtungen zu verringern.
Speziell werden, was 1 betrifft, (1) Werte eines durch eine LED-Einrichtung fließenden Stroms (ein Digital/Analog-Wandlungs-(DAC-)Wert und ein Pulsbreitenmodulations-(PWM-)Wert in einem Bereich geringer Beleuchtung, wo eine Stromregelung schwierig ist) zuerst von 0 auf einen maximalen Wert (65535 in der Zeichnung) geändert, und erhält man dann Strom/Helligkeits-Kurvendaten der LED-Einrichtung wie auf der rechten Seite der 1 gezeigt.

(2) Auf der Grundlage der in (1) erhaltenen Strom/Helligkeits-Kurvendaten werden dann die mit einer Helligkeitsführungswert/Helligkeits-Standardkurve wie in der Mitte der 1 gezeigt verknüpften Stromwerte (DAC-Wert und PWM-Wert) berechnet (ein Strom-(DAC-)Wert von 31744 bei einem Helligkeitsführungswert von 80% in 1), wobei die Helligkeitsführungswert/Helligkeits-Standardkurve eine Beziehung zwischen einem einer Beleuchtungsvorrichtung gegebenen Helligkeitsführungswert und einer Isthelligkeit der Beleuchtungsvorrichtung darstellt.

Der Helligkeitsführungswert ist hierin ein der Beleuchtungsvorrichtung von einer Software zum Beispiel eines Personal-Computers (PC) vorgegebener %-Helligkeitswert, wobei die maximale Helligkeit [Lx] eines für jedes Modell einer Beleuchtungsvorrichtung definierten Standards 100% ist und ein beleuchtungsloser Zustand 0% ist. Da eine Helligkeitssteuerung ähnlich einer Halogenbeleuchtung, welche herkömmlicherweise für eine Bildmesseinrichtung verwendet wird, wünschenswert ist, bilden der Helligkeitsführungswert in Form des %-Werts und die Isthelligkeit [Lx] der Beleuchtungsvorrichtung eine Exponentialbeziehung.

(3) Eine Kalibriertabelle (Helligkeitsführungswert/Stromwerte (DAC-Wert und PWM-Wert)) wird dann aus den in (2) berechneten Stromwerten erstellt wie auf der linken Seite der 1 gezeigt und wird dann in einen nichtflüchtigen Speicher, zum Beispiel einen EEPROM, einer Beleuchtungssteuerung geschrieben.

Zum Einstellen der Helligkeit zur Bild-Autofokussierung (1) wird die erforderliche Helligkeit [Lx] entsprechend einer Belichtungszeit bei einer Bild-Autofokussierung berechnet. Bei einem Helligkeitsführungswert von 40% vor Beschränkung eines Bilderfassungsbereichs ist die Belichtungszeit, wenn der Bilderfassungsbereich zum Beispiel auf ½ beschränkt wird und eine Bildfrequenz verdoppelt wird, gleich ½. Um die Helligkeit des erfassten Bilds aufrechtzuerhalten, wird der Helligkeitsführungswert auf 80% verdoppelt.

(2) Der berechnete Führungswert (80%) wird dann an der Beleuchtungssteuerung eingestellt und die LED-Einrichtung wird eingeschaltet.

Im wesentlichen muss, wenn die Belichtungszeit (1/Bildfrequenz) sich ändert, die Helligkeit [Lx] dementsprechend geändert werden. Die Kalibriertabelle zum Beispiel in einem EEPROM speichert jedoch nur den Helligkeitsführungswert und die Stromwerte (DAC-Wert und PWM-Wert), wie auf der linken Seite der 1 gezeigt. Folglich kann die Sollhelligkeit nicht ohne die Isthelligkeit berechnet werden. In einem Fall, in welchem Software die Helligkeitsführungswert/Helligkeits-Standardkurve der Beleuchtungsvorrichtung speichert, braucht die Kalibriertabelle keine Helligkeitsdaten zu enthalten. Zu diesem Zweck muss die Software im vorhinein Produkt-Standardinformationen aller Beleuchtungsvorrichtungen enthalten. Wenn eine neue Beleuchtungsvorrichtung als ein neues Produkt hinzugefügt wird, muss die Software aktualisiert werden, damit sie Standardinformationen der neuen Beleuchtungsvorrichtung enthält.
Außerdem werden Beleuchtungsvorrichtungen vom selben Modelltyp so eingestellt, dass sie zur Helligkeitsführungswert/Helligkeits-Standardkurve passen. Praktisch hat die Standardkurve jedoch einen beträchtlichen Toleranzbereich wie in der Mitte der 1 gezeigt, um die Ausbeute an LED-Einrichtungen zu erhöhen und den Zeitaufwand für die Einstellung zu verringern. Die Toleranz der Helligkeit [Lx] bei einem Helligkeitsführungswert von 20% oder mehr liegt zum Beispiel innerhalb von ±5% und vergrößert sich allmählich von 20% oder weniger in Richtung dunkel. Die Toleranz der Helligkeit [Lx] der Beleuchtungsvorrichtung bei einem Helligkeitsführungswert von 1% liegt zum Beispiel innerhalb von ±50%.
Folglich ist die Isthelligkeit, wie in 2 gezeigt, selbst zwischen Beleuchtungsvorrichtungen vom selben Modelltyp je nach Einrichtung geringfügig verschieden. Die Helligkeit von Beleuchtungsvorrichtungen ist selbst beim gleichen Helligkeitsführungswert zwischen einer Beleuchtungsvorrichtung A, welche nah an einer Toleranzobergrenze liegt, und einer Beleuchtungsvorrichtung B, welche nah an einer Toleranzuntergrenze liegt, verschieden. In manchen Fällen ändert sich die Helligkeit einer Beleuchtungsvorrichtung nicht mit einer standardgemäßen Geschwindigkeit. Eine in 2 gezeigte Beleuchtungsvorrichtung C ändert die Helligkeit mit einer höheren Geschwindigkeit als dem Standard. Die Toleranz ist größer, da der Helligkeitsführungswert niedriger ist. Folglich ist dieses Problem feststellbar, wenn der Helligkeitsführungswert während der Messung eines Werkstücks mit einem hohen Reflexionsgrad wie eines Spiegels gesenkt wird. Demgemäß liegt die Helligkeit im wesentlichen fern dem Soll, was eine genaue Bild-Autofokussierung verhindert.
Für eine Messung unter Verwendung einer Kamera wird ein Kontrast zwischen Endabschnitten eines gemessenen Gegenstands (auch als ein Werkstück bezeichnet) auf der Grundlage eines erfassten Bilds ermittelt und wird ein Abstand zwischen den Endabschnitten als ein Messergebnis erzeugt. Speziell ist ein optimaler Kontrast für eine genaue Messung erforderlich. Ein solcher optimaler Kontrast wird durch eine an einer Bildmessvorrichtung angebrachte Beleuchtungsvorrichtung bereitgestellt. Die Beleuchtungsvorrichtung kann eine Beleuchtung entsprechend einem Befehl von einem Personal-Computer oder einem Messeinrichtungs-Hauptaufbau in einem weiten Bereich regulieren. Bei einer tatsächlichen Messung wird der Helligkeitsführungswert reguliert, um einen optimalen Kontrast zur Messung von Endabschnitten eines Werkstücks bereitzustellen, und wird dann die Messung durchgeführt.
Wenn eine Vielzahl von Werkstücken des gleichen Typs gemessen wird, ist es lästig, den Helligkeitsführungswert jedesmal, wenn ein Werkstück gewechselt wird, feinabzustimmen. Folglich wird in einem solchen Fall, in welchem Werkstücke des gleichen Typs wiederholt gemessen werden, hauptsächlich der Helligkeitsführungswert einmal ermittelt und zur Messung festgelegt, auch wenn ein Werkstück gewechselt wird. Bei diesem Verfahren ist die Helligkeit gemessener Bilder erfasster Bilder jedoch in nachfolgenden Fällen nicht genau gleich, und folglich sind Messergebnisse weniger zuverlässig.

(1) Auch bei der gleichen Lichtmenge ist die Helligkeit eines gemessenen Bilds eines erfassten Bilds infolge eines Oberflächenzustands eines Werkstücks oder einer Verarbeitung verschieden.
(2) Eine Bildmessvorrichtung ist verschieden, und selbst beim gleichen Helligkeitsführungswert wird nicht die gleiche Lichtmenge bereitgestellt.
(3) Selbst bei derselben Bildmessvorrichtung wird infolge einer auf die alterungsbedingte Verschlechterung einer Beleuchtungsvorrichtung zurückzuführenden Schwächung der Helligkeit nicht die gleiche Lichtmenge bereitgestellt wie zuvor.

Um den obigen Umständen zu begegnen, wird ein Helligkeitswerkzeug verwendet, bei welchem eine Bezugshelligkeit eines gemessenen Bilds eines erfassten Bilds bei einer solchen obigen wiederholten Messung (Teileprogramm-Messung) registriert wird, und auch wenn Werkstücke gewechselt werden, wird der Helligkeitsführungswert automatisch feinabgestimmt, um die gleiche Helligkeit eines gemessenen Bilds eines erfassten Bilds bereitzustellen.
Im Helligkeitswerkzeug wird, wie in 3 gezeigt, zuerst in Schritt S100 eine Beleuchtungsvorrichtung bei einem Helligkeitsführungswert x0 während der Erstellung eines Teileprogramms eingeschaltet, um eine Helligkeit y0 eines gemessenen Bilds eines erfassten Bilds zu erhalten und x1 = 100 (Anfangswert) einzustellen.
Dann erhält man in Schritt S110 eine Helligkeit y1 des gemessenen Bilds des erfassten Bilds bei x1.
Dann werden in Schritt S120 (x0, y0) und (x1, y1) interpoliert wie in 4 gezeigt, um einen nächsten Helligkeitsführungswert xnext zu berechnen, welcher eine Sollhelligkeit ytarget des gemessenen Bilds bereitstellt.
Dann wird in Schritt S130 ermittelt, ob ein Betrag einer Differenz zwischen xnext und x1 kleiner als ein oder gleich einem Schwellenwert ist.
Wenn die Ermittlung ”Nein” ergibt, fährt der Prozess mit Schritt S140 fort, um x0 = x1, y0 = y1 und x1 = xnext zu setzen, und kehrt er zu Schritt S110 zurück.
Andererseits endet der Prozess, wenn die Ermittlung in Schritt S130 ”Ja” ergibt.
Dieses Helligkeitswerkzeug gestattet einer Messeinrichtung, eine Mühe, den Helligkeitsführungswert von Hand feinabzustimmen, zu beseitigen, und bringt hochzuverlässige Messergebnisse zustande.
Auch bei diesem Helligkeitswerkzeug ist der sich ändernde Helligkeitsführungswert xnext für die Beleuchtungsvorrichtung jedoch ein vorhergesagter Wert und wird die Helligkeit ytarget des gemessenen Bilds des erfassten Bilds als ein Endziel durch ein sogenanntes empirisches Verfahren erreicht. Folglich kostet es wegen einer großen Anzahl von Versuchen beim empirischen Verfahren Zeit.
Außerdem kostet es in einer Reihe von Operationen zum ”Ändern des Helligkeitsführungswerts an der Beleuchtungsvorrichtung Erhalten eines tatsächlichen Bildes Bestätigen der Helligkeit eines gemessenen Bilds des tatsächlich erhaltenen Bilds” Zeit, bis die Helligkeit der Beleuchtungsvorrichtung sich nach der Änderung stabilisiert, und muss eine Software eine Konvergenzzeit abwarten. Speziell hat eine Halogenbeleuchtung ein langsames Ansprechverhalten im Sekundenbereich wegen ihres Prinzips, eine Lichtemission aufgrund einer Erwärmung eines Glühfadens zu verwenden. Andererseits reagiert eine LED-Beleuchtung schnell. Jedoch ist die Helligkeit, da die Lichtemissionsmenge gegen Änderungen der Umgebungstemperatur empfindlich ist, wegen einer mit der Änderung des Helligkeitsführungswerts verbundenen Änderung der Eigenerwärmung für eine bestimmte Zeitdauer nicht stabil. Infolgedessen kostet es Zeit, das Helligkeitswerkzeug auszuführen.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Angesichts der obigen herkömmlichen Umstände ist ein hauptsächlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass sie eine hochgenaue Bild-Autofokussierung zustandebringt, indem sie eine Beleuchtungsvorrichtung auf eine angemessene Helligkeit einstellt, so dass die Helligkeit eines gemessenen Bilds eines erfassten Bilds gleich bleibt, auch wenn eine Bildfrequenz (Belichtungszeit) geändert wird.
Ein zweiter Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass sie eine Computer-Software für ein Helligkeitswerkzeug bereitstellt, welche fähig ist, eine Ausführungszeit des Helligkeitswerkzeugs zu verkürzen.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zum Einstellen einer Beleuchtung einer Bildmessvorrichtung bereit. Das Verfahren enthält das Berechnen eines einer Beziehung zwischen einem Helligkeitsführungswert und einer Helligkeit entsprechenden Stromwerts auf der Grundlage einer vorher erhaltenen Beziehung zwischen einem durch eine lichtemittierende Einrichtung fließenden Strom und der Helligkeit; das Erstellen einer den Helligkeitsführungswert, den Stromwert und die Helligkeit enthaltenden Kalibriertabelle; das Berechnen einer erforderlichen Helligkeit während einer Messung; das Berechnen eines der erforderlichen Helligkeit entsprechenden Helligkeitsführungswerts; und das Einstellen des Helligkeitsführungswerts unter Verwendung der Kalibriertabelle.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt eine Beleuchtungseinstellvorrichtung einer Bildmessvorrichtung bereit. Die Beleuchtungseinstellvorrichtung enthält eine einen Helligkeitsführungswert, einen Stromwert und eine Helligkeit enthaltende Kalibriertabelle, wobei die Kalibriertabelle durch Berechnen des einer Beziehung zwischen dem Helligkeitsführungswert und der Helligkeit entsprechenden Stromwerts auf der Grundlage einer vorher erhaltenen Beziehung zwischen einem durch eine lichtemittierende Einrichtung fließenden Strom und der Helligkeit erstellt wird; einen Rechner, welcher während einer Messung eine erforderliche Helligkeit berechnet; einen Rechner, welcher einen der erforderlichen Helligkeit entsprechenden Helligkeitsführungswert berechnet; und eine Einstelleinrichtung, welche unter Verwendung der Kalibriertabelle den Helligkeitsführungswert einstellt.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein computerlesbares Medium für ein Helligkeitswerkzeug bereit, welches eine Beleuchtung so einstellt, dass die Helligkeit eines gemessenen Bilds eines tatsächlich erhaltenen Bilds eines gemessenen Gegenstands während der Ausführung eines Teileprogramms der Helligkeit eines gemessenen Bilds eines erhaltenen Bilds während der Erstellung des Teileprogramms genau gleicht. Das computerlesbare Medium enthält das Bewahren einer Kalibriertabelle, welche einen Helligkeitsführungswert, einen Stromwert und eine Helligkeit enthält, welche man aus der Helligkeit des gemessenen Bilds des tatsächlich erhaltenen Bilds bei einem Helligkeitsführungswert während der Erstellung des Teileprogramms erhalten hat; und das Berechnen eines der erforderlichen Helligkeit entsprechenden Helligkeitsführungswerts unter Verwendung der Kalibriertabelle.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden Helligkeitsdaten in der Kalibriertabelle gespeichert. Folglich kann ein neues Beleuchtungsvorrichtungs-Produkt ohne Aktualisieren einer Software-Version unterstützt werden. Außerdem steht eine Beleuchtung mit genauer Helligkeit auch dann zur Verfügung, wenn eine Toleranz einer Standardkurve des Helligkeitsführungswerts und der Helligkeit groß ist.
Außerdem kann in der Bildmessvorrichtung, auch wenn während der Bild-Autofokussierung eine Bildfrequenz erhöht ist und eine Belichtungszeit verkürzt ist, ein gemessenes Bild eines erhaltenen Bilds mit stabiler Helligkeit eingegeben werden. Dies hat sowohl eine Verbesserung des Durchsatzes als auch eine hochgenaue Messung zur Folge.
Außerdem ist im Helligkeitswerkzeug eine Ausführungszeit des Helligkeitswerkzeugs verkürzt und ist folglich die Benutzerfreundlichkeit verbessert. Speziell in einem Fall wiederholten Messens von Werkstücken gleichen Typs kann eine hochzuverlässige Messung mühelos schnell durchgeführt werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird in der folgenden ausführlichen Beschreibung unter Bezugnahme auf die erwähnte Vielzahl von Zeichnungen anhand nicht-beschränkender Beispiele beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, in welchen gleiche Bezugszeichen ähnliche Teile in allen verschiedenen Ansichten der folgenden Zeichnungen darstellen, weiter beschrieben.
1 veranschaulicht ein herkömmliches Kalibrierverfahren einer LED-Beleuchtung;
2 veranschaulicht Probleme des herkömmlichen Kalibrierverfahrens;
3 ist ein Ablaufplan, welcher eine Verarbeitungsprozedur eines herkömmlichen Helligkeitswerkzeugs veranschaulicht;
4 veranschaulicht eine beispielhafte Beziehung zwischen einem Helligkeitsführungswert einer Beleuchtung und einer Helligkeit eines gemessenen Bilds eines erfassten Bilds des herkömmlichen Helligkeitswerkzeugs;
5 ist eine Gesamtansicht einer Konfiguration einer Bildmessvorrichtung, auf welche die vorliegende Erfindung angewendet wird;
6 ist ein Blockschaubild, welches eine Konfiguration der Bildmessvorrichtung veranschaulicht;
7 ist ein Blockschaubild, welches eine Konfiguration eines Teils der Bildmessvorrichtung veranschaulicht;
8 veranschaulicht ein Autofokussierverfahren der Bildmessvorrichtung;
9 ist ein Schaubild des zeitlichen Ablaufs, welches das Autofokussierverfahren der Bildmessvorrichtung veranschaulicht;
10 ist ein Blockschaubild, welches ein Verfahren zum Steuern der Beleuchtung der Bildmessvorrichtung veranschaulicht;
11 veranschaulicht ein Kalibrierverfahren gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
12 veranschaulicht eine Prozedur zum Einstellen der Beleuchtung gemäß der ersten Ausführungsform;
13 veranschaulicht eine Kalibriertabelle gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
14 ist ein Ablaufplan, welcher eine Verarbeitungsprozedur gemäß der zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die hierin gezeigten Einzelheiten dienen nur als Beispiele und zu Zwecken einer veranschaulichenden Erörterung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und werden dargeboten, um das bereitzustellen, was für die zweckdienlichste und am leichtesten verständliche Beschreibung der Prinzipien und konzeptionellen Aspekte der vorliegenden Erfindung gehalten wird. In dieser Hinsicht wird kein Versuch unternommen, strukturelle Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ausführlicher als für das grundlegende Verstehen der vorliegenden Erfindung nötig darzustellen, wobei die Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen Fachleuten verdeutlicht, wie die Formen der vorliegenden Erfindung in der Praxis verkörpert sein können.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen ausführlich beschrieben.
Zuerst wird eine Bildmessvorrichtung, auf welche die vorliegende Erfindung angewendet wird, beschrieben.
Wie in 5 gezeigt, enthält die Bildmessvorrichtung eine Bildmesseinrichtung 1 und einen Computer (im folgenden als PC bezeichnet) 2, welcher mit der Bildmesseinrichtung 1 elektrisch verbunden ist. Die Bildmesseinrichtung 1 ist mit einer Kamera 141 als einer Bilderfassungseinrichtung ausgestattet, um ein Bild eines Werkstücks 3 zu erfassen.
Die Bildmesseinrichtung 1 ist wie folgt konfiguriert. Speziell ist auf einer Probenverschiebeeinrichtung 11 ein Probentisch 12 so angeordnet, dass eine oberseitige Oberfläche desselben als eine Grundfläche mit einer waagerechten Ebene fluchtet. Die Probenverschiebeeinrichtung 11 trägt eine X-Achsen-Führung 13c an oberen Enden von Armstützkörpern 13a und 13b, welche von zwei seitlichen Enden der Probenverschiebeeinrichtung 11 hochstehen. Der Probentisch 12 wird durch die Probenverschiebeeinrichtung 11 in einer Y-Achsen-Richtung verfahren. Eine Bilderfassungseinheit 14 ist so gelagert, dass sie in einer X-Achsen-Richtung verfahrbar ist. Die Kamera 141 ist an einem unteren Ende der Bilderfassungseinheit 14 angebracht.
In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Bild des auf den Probentisch 12 gelegten Werkstücks 3 erfasst. Alternativ kann ein anderes Verfahren verwendet werden, bei welchem zum Beispiel ein Bild eines auf einen Fußboden gelegten Werkstücks aus einer seitlichen Richtung erfasst wird. Verschiedene Arten von Kameras einschließlich einer CCD- und einer CMOS-Kamera können als die Kamera 141 verwendet werden.
6 ist ein Blockschaubild, welches eine Konfiguration der Bildmessvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht. In der vorliegenden Ausführungsform weist die Bildmessvorrichtung eine Steuerung 15 innerhalb der Bildmesseinrichtung 1 auf. Die Steuerung 15 enthält ein Positionssteuerungssystem 151 und eine Beleuchtungssteuerung 152. Die Bilderfassungseinheit 14 weist eine Beleuchtungsvorrichtung 142 auf, welche das Werkstück 3 mit Licht bestrahlt. Der PC 2 steuert über das Positionssteuerungssystem 151 eine Fokusposition der Kamera 141. Der PC 2 sendet außerdem ein Bildfrequenzangabesignal, welches eine Bildfrequenz angibt, an die Kamera 141 und ein Helligkeitsführungswert-Signal, welches eine Lichtmenge der Beleuchtungsvorrichtung 142 angibt, an die Beleuchtungssteuerung 152. Die Kamera 141 erfasst ein Bild des durch die Beleuchtungsvorrichtung 142 bestrahlten Werkstücks 3 mit der angegebenen Bildfrequenz und sendet Bilddaten an den PC 2. Zu dieser Zeit überträgt das Positionssteuerungssystem 151 Positionsdaten der Kamera 141. Verschiedene Arten von Beleuchtungen einschließlich zum Beispiel einer PWM-gesteuerten LED können als die Beleuchtungsvorrichtung 142 verwendet werden.
Nachfolgend wird eine Konfiguration der Bilderfassungseinheit 14 der Bildmessvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 7 ist ein Blockschaubild, welches eine Konfiguration eines Teils der Bildmessvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht. In der vorliegenden Ausführungsform enthält die Bilderfassungseinheit 14 die Kamera 141, einen linearen Geber 143, einen Kameraantriebsmechanismus 144 und einen Z-Achsen-Motor 145. Der lineare Geber 143 erfasst eine Z-Koordinate der Kamera 141 und gibt diese aus. Der Kameraantriebsmechanismus 144 verfährt die Kamera 141 in einer Z-Achsen-Richtung. Der Z-Achsen-Motor 145 treibt den Kameraantriebsmechanismus 144 an. Der Z-Achsen-Motor 145 wird über einen in der Bildmesseinrichtung 1 vorgesehenen Leistungsteil 16 durch das Positionssteuerungssystem 151 gesteuert. Der lineare Geber 143 ist so angebracht, dass ein Maßstab oder ein Erfassungskopf sich zusammen mit der Kamera 141 in der Z-Achsen-Richtung bewegt. Das Positionssteuerungssystem 151 weist einen Latch-Zähler 151A und einen Z-Wert-Latch-Pufferspeicher 151B auf. Als Reaktion auf ein Triggersignal erhält das Positionssteuerungssystem 151 Z-Koordinaten-Daten der Kamera 141 vom linearen Geber 143 und speichert es die Daten im Z-Wert-Latch-Pufferspeicher 151B. Die Kamera 141 ist über eine USB-Schnittstelle mit dem PC 2 und über einen zweckgebundenen DIO (digitalen Eingang/Ausgang) mit dem Positionssteuerungssystem 151 verbunden.
Das Positionssteuerungssystem 151 gibt einen Z-Achsen-Verfahrbefehl an den Leistungsteil 16 aus. Der Leistungsteil 16 versorgt den Z-Achsen-Motor 145, welcher dann dem Kameraantriebsmechanismus 144 gestattet, die Kamera 141 zu verfahren, mit Antriebsenergie. Die Kamera 141 erfasst ein Bild bei einer gewünschten Bildfrequenz und überträgt Bilddaten über die USB-Schnittstelle an den PC 2. Zu dieser Zeit kann ein vertikales Synchronisiersignal als ein Triggersignal aus der Kamera 141 an das Positionssteuerungssystem 151 ausgegeben werden. In diesem Fall empfängt das Positionssteuerungssystem 151 das vertikale Synchronisiersignal und erhält es dementsprechend eine Z-Koordinate der Kamera 141 vom linearen Geber 143. Die erhaltene Z-Koordinate wird im Z-Wert-Latch-Pufferspeicher 151B bewahrt, und der Latch-Zähler 151A wird aktualisiert. Der bewahrte Z-Wert wird auf einen Lesebefehl hin an den PC 2 gesendet. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Kamera 141 entlang der Z-Achsen-Richtung verfahren. Alternativ kann eine ähnliche Operation durch Steuern einer in der Kamera 141 enthaltenen Optik wie eines Objektivs zustandegebracht werden. Außerdem wird in der vorliegenden Ausführungsform die USB-Schnittstelle als ein digitales serielles Kommunikationsverfahren verwendet. Alternativ kann ein anderes digitales serielles Kommunikationsverfahren wie Gig-E oder FireWire zur Kommunikation verwendet werden.
Nachfolgend wird ein Autofokussierverfahren der Bildmessvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 8 veranschaulicht das Autofokussierverfahren der Bildmessvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Eine waagerechte Achse stellt die Z-Koordinate der Kamera 141 dar, und eine senkrechte Achse stellt einen Kontrast dar.
Während der Autofokussierung der Bildmessvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden bei einer Vielzahl von Z-Koordinaten Bilder erfasst und werden bei den jeweiligen Z-Koordinaten-Positionen Kontraste aus den Bildern berechnet. Eine Z-Koordinate, bei welcher man ein Bild mit dem höchsten Zahlenwert aus der Vielzahl von berechneten Kontrasten erhält, wird als eine Fokusposition ermittelt. In einem Beispiel in 8 werden Bilder bei sieben Z-Koordinaten (Z1 bis Z7) erfasst und werden Kontraste (P1 bis P7) bei den jeweiligen Z-Koordinaten berechnet. Im Beispiel der 8 ist der Kontrast P4 bei Z4 der höchste, und folglich wird Z4 als eine Fokusposition ermittelt. Die Z-Koordinate der Kamera 141 wird folglich auf Z4 ausgerichtet.
Bei einer solchen Kontrast-Autofokussierung kann man durch Erhöhen der Anzahl von Bildausgabepositionen eine genauere Fokusposition erhalten. Mit der Zunahme der Bildausgabepositionen nimmt jedoch der Umfang von der Kamera 141 zum PC 2 übertragener Daten zu. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Kamera 141 und der PC 2 über die USB-Schnittstelle verbunden, und folglich ist eine Bilddaten-Übertragungsgeschwindigkeit auf ungefähr 400 Mbit/s begrenzt und ist die zum Autofokussieren erforderliche Zeit erhöht. In der Bildmessvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird folglich nur ein Teil eines Bilds innerhalb eines Bilderfassungsbereichs ausgeschnitten und zum Autofokussieren übertragen. Dies verringert den Umfang von der Kamera 141 zum PC 2 übertragener Daten und erhöht die Bildfrequenz.
Die Autofokussierungs-Verarbeitung wird anhand von 9 beschrieben. 9 ist ein Schaubild des zeitlichen Ablaufs, welches zwischen der Kamera 141 und dem PC 2 während des Autofokussierens der Bildmessvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgetauschte Signale veranschaulicht. Ein Teil von vom PC 2 an die Kamera 141 gesendeten Signalen ist oben dargestellt, während von der Kamera 141 an den PC 2 gesendete Signale unten dargestellt sind.
In einem Live-Anzeigemodus vor Einleitung einer Autofokussierung werden Bilddaten im gesamten Bilderfassungsbereich von der Kamera 141 zum PC 2 übertragen wie unten links in 9 gezeigt. Wenn der PC 2 einen Befehl, die Bildausgabe zum Zeitpunkt S1 zu beenden, an die Kamera 141 sendet, endet die Bildausgabe aus der Kamera 141. Dann sendet die Kamera 141 einen Befehl, den Latch-Zähler 151A zurückzusetzen, an das Positionssteuerungssystem 151. Wenn der Latch-Zähler 151A zurückgesetzt wird, wird die Kamera 141 auf einen Autofokussierungs-Startpunkt gefahren.
Zum Zeitpunkt S2 sendet der PC 2 einen Befehl, einen Bildausgabebereich anzugeben, an die Kamera 141. Dann wird der Bereich des von der Kamera 141 zum PC 2 übertragenen Bilds beschränkt, wie zum Beispiel in der Mitte eines unteren Teils der 9 gezeigt. Zu dieser Zeit kann gleichzeitig ein Befehl, ein vertikales Synchronisiersignal auszugeben, gegeben werden. Anschließend, zum Zeitpunkt S3, gibt der PC 2 der Kamera 141 einen Befehl, die Bildausgabe zu beginnen, und dann gibt die Kamera 141 die Bilddaten und den Zeitstempel an den PC 2 aus. Wenn der Befehl zum Ausgeben des vertikalen Synchronisiersignals zum Zeitpunkt S2 gegeben wurde, sendet die Kamera 141 ein vertikales Synchronisiersignal an das Positionssteuerungssystem 151 und werden eine Z-Koordinate und ein Zeitstempel zur Zeit der Bilderfassung durch die Kamera 141 bewahrt. Wenn kein vertikales Synchronisiersignal verwendet wird, können die Kamera 141 und das Positionssteuerungssystem 151 auch durch ein anderes Verfahren synchronisiert werden wie durch Berechnen eines Zeitpunkts der Bilderfassung durch die Kamera 141 aus einer Bildfrequenz der Kamera 141 und Erhalten einer Z-Koordinate der Kamera 141 zum berechneten Zeitpunkt.
Zum Zeitpunkt S4, wenn die Autofokussierung abgeschlossen ist, gibt der PC 2 der Kamera 141 einen Befehl, die Bildausgabe zu beenden. Zum anschließenden Zeitpunkt S5 sendet der PC 2 ein Signal, Einstellungen der Kamera 141 während des Autofokussierens aufzuheben (Angabe des Bildausgabebereichs und Ausgabe des vertikalen Synchronisiersignals). Außerdem sendet der PC 2 einen Befehl, eine Z-Bewegung zu stoppen, und einen Befehl, eine Latch-Funktion zu beenden, sowie einen Befehl, eine Latch-Zahl zu lesen, an das Positionssteuerungssystem 151. Dann stoppt das Positionssteuerungssystem 151 die Bewegung der Kamera 141 und den Betrieb des Latch-Zählers 151A und des Z-Wert-Latch-Pufferspeichers 151B und sendet es dann die Latch-Zahl an den PC 2. Anschließend gibt der PC 2 einen Befehl, Latch-Daten zu lesen, an das Positionssteuerungssystem 151 aus. Dann sendet das Positionssteuerungssystem 151 Daten im Z-Wert-Latch-Pufferspeicher 151B (Z-Koordinate und Zeitstempel) an den PC 2. Auf der Grundlage des Zeitstempels verknüpft der PC 2 die Bilddaten und die Z-Koordinate und erhält er eine Beziehung zwischen einem aus den Bilddaten berechneten Kontrast und einem Z-Wert. Danach ermittelt der PC 2 einen Z-Wert eines Bilds mit dem höchsten Kontrast als eine Fokusposition und verschiebt er die Z-Koordinate der Kamera 141 auf die berechnete Fokusposition.
Zuletzt, zum Zeitpunkt S6, sendet der PC 2 einen Befehl, die Bildausgabe zur Live-Anzeige wiederaufzunehmen. Dann enden die Autofokus-Operationen und wird die normale Übertragung der Bilddaten im gesamten Bilderfassungsbereich wiederaufgenommen. Zu dieser Zeit hat das von der Kamera 141 an den PC 2 gesendete Bild die gleiche Größe wie vor dem Beginn der Autofokussierung, wie unten rechts in 9 gezeigt.
Im obigen Verfahren wird die Größe des von der Kamera 141 an den PC 2 gesendeten Bilds verringert, wodurch ungeachtet der Übertragungsgeschwindigkeit der USB-Schnittstelle eine beträchtliche Erhöhung der Bildfrequenz der Kamera 141 ermöglicht wird. Im obigen Verfahren wird jedoch eine Belichtungszeit pro Einzelbild verkürzt und wird folglich eine Lichtmenge eines erfassten Bilds verringert. Dies senkt den Kontrast und verschlechtert die Autofokussiergenauigkeit. Je höher die Auflösung ist, desto kleiner wird eine lichtempfangende Pixelfläche, und folglich verschlechtert sich ein Störabstand.
Um diesen Umständen zu begegnen, wird in der vorliegenden Ausführungsform die Lichtmenge der Beleuchtungsvorrichtung 142 während des Autofokussierens erhöht. Diese Beleuchtungssteuerung wird anhand von 10 beschrieben. 10 ist ein Blockschaubild, welches ein Verfahren zum Steuern der Beleuchtung der Bildmessvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht.
Die Beleuchtungssteuerung 152 und die Kamera 141 sind parallel mit dem PC 2 verbunden. Die Beleuchtungsvorrichtung 142 ist mit der Beleuchtungssteuerung 152 verbunden. Wenn die Autofokussierung beginnt, wird zum Zeitpunkt S1 in 9 ein Befehl, die Bildausgabe zu beenden, gesendet wie oben beschrieben, und wird zum Zeitpunkt S3 ein Befehl, die Signalausgabe zu starten, gegeben. In der vorliegenden Ausführungsform sendet der PC 2 während der Dauer vom Zeitpunkt S1 bis S3, konkret vom Beenden der Bildausgabe aus der Kamera 141 an den PC 2 bis zur Wiederaufnahme der Bildausgabe mit einer angegebenen Bildfrequenz, einen Helligkeitsführungswert für die Beleuchtungsvorrichtung 142 an die Beleuchtungssteuerung 152.
Demgemäß kompensiert das Erhöhen der Lichtmenge der Beleuchtungsvorrichtung 142 entsprechend einer Erhöhung der Bildfrequenz der Kamera 141 einen mit einer Verkürzung der Belichtungszeit verbundenen Rückgang der Lichtmenge und verhindert es folglich eine Verschlechterung des Kontrasts. Dies ermöglicht eine beträchtliche Erhöhung der Anzahl von Einzelbildern, um bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der Genauigkeit des Kontrasts Bilddaten pro Zeiteinheit zu erhalten, und bringt eine hochgenaue und sehr schnelle Autofokussierung zustande. Außerdem kann eine solche Konfiguration ohne weiteres zu geringen Kosten durch Verwenden eines vorhandenen PC und einer vorhandenen Bildmesseinrichtung nur mit Software zustandegebracht werden. Alternativ kann ein Durchschnittswert der Helligkeit oder des Kontrasts des erhaltenen Bilds durch den PC 2 berechnet werden und kann die Beleuchtungssteuerung 152 dementsprechend gesteuert werden. Außerdem kann eine Beleuchtung auf der Grundlage eines Intervalls des aus der Kamera 141 ausgegebenen vertikalen Synchronisiersignals durch die Beleuchtungssteuerung 152 automatisch reguliert werden. In diesem Fall braucht der PC 2 nicht beteiligt zu sein.
In der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Helligkeit [Lx] der Beleuchtungsvorrichtung 142 zusätzlich zum oben anhand von 1 beschriebenen Verfahren zur Kalibrierung der Bildmessvorrichtung bei jedem Helligkeitsführungswert [%] gemessen und werden die Helligkeits-(Lx-)Daten zu den Kalibrierdaten hinzugefügt. Wegen eines Fehlers einer LED-Einrichtung bezüglich eines Standardwerts bewahren die Helligkeitsdaten hierin tatsächlich gemessene Daten.
Speziell, was 11 betrifft, nach Prozessen (1) bis (3) ähnlich den anhand von 1 beschriebenen herkömmlichen Prozessen (4) wird die Helligkeit der Beleuchtungsvorrichtung 142 bei jedem Helligkeitsführungswert gemessen (290 Lx in einem Beispiel der Zeichnung) und zu einer Kalibriertabelle hinzugefügt. Wegen eines enthaltenen Kalibrierfehlers wird hierin statt einer Berechnung aus einer Standardkurve ein tatsächlich gemessener Wert verwendet. Die Überprüfung erfolgt nach der Kalibrierung, und folglich ist die Gesamt-Verarbeitungszeit die gleiche.
Die Helligkeit zur Bild-Autofokussierung wird eingestellt wie in 12 gezeigt.

(1) Zuerst wird die erforderliche Helligkeit berechnet. Zum Beispiel in einem Fall, in welchem die Helligkeit bei einem Helligkeitsführungswert von 40% 70 Lx beträgt, muss die Helligkeit bei einer Halbierung der Belichtungszeit auf 140 Lx verdoppelt werden.
(2) Unter Verwendung einer rechts in der Mitte der 12 gezeigten Helligkeitsführungswert/Helligkeits-Istmesswert-Kurve wird dann der Beleuchtungsführungswert, welcher der erforderlichen Helligkeit von 140 Lx entspricht, berechnet (hierin 56%).
(3) Dann wird der berechnete Helligkeitsführungswert an der Beleuchtungssteuerung 152 eingestellt. Wie auf der rechten Seite der 12 gezeigt, wird der Helligkeitsführungswert an einen D/A-Wandler 152a in der Beleuchtungssteuerung 152 gesendet. Dann durchläuft der Helligkeitsführungswert einen Verstärker 152b und wird er an eine Beleuchtungsvorrichtung, welche hierin eine LED 142a ist, ausgegeben, um eine LED einzuschalten. In einem Bereich geringer Helligkeit wird auch PWM-Steuerung verwendet. Dann wird eine Helligkeit von 140 Lx bereitgestellt, welche das Doppelte der Helligkeit bei einem Helligkeitsführungswert von 40% ist.

Nachfolgend wird eine zweite Ausführungsform beschrieben, in welcher die vorliegende Erfindung auf ein Helligkeitswerkzeug angewendet wird.
Was 13 betrifft, werden in der vorliegenden Ausführungsform ähnlich der ersten Ausführungsform Helligkeitsdaten zu einer zum Beispiel in der Beleuchtungssteuerung 152 gespeicherten Kalibriertabelle für eine Beleuchtung hinzugefügt. Auf der Grundlage eines Helligkeitsführungswerts und einer Helligkeit in der Kalibriertabelle wird ein zum Erreichen der Sollhelligkeit geschätzter Helligkeitsführungswert genau berechnet. Durch Verringern der Anzahl von Wiederholungen einer Reihe von Operationen zum ”Ändern eines Helligkeitsführungswerts an einer Beleuchtungsvorrichtung → Erhalten eines tatsächlichen Bildes → Bestätigen der Helligkeit eines gemessenen Bilds des tatsächlich erhaltenen Bilds” wird eine Gesamt-Ausführungszeit des Helligkeitswerkzeugs verkürzt.
Speziell wird, wie in 14 gezeigt, zuerst in Schritt S200 die Beleuchtungsvorrichtung 142 bei einem Helligkeitsführungswert während der Erstellung eines Teileprogramms eingeschaltet, um eine Helligkeit eines gemessenen Bilds eines tatsächlich erfasstes Bilds zu erhalten. Beispielsweise im Beispiel in 13 ist die Helligkeit eines gemessenen Bilds eines Bilds mit 256 Farben (8 bit) bei einem Helligkeitsführungswert von 40% während der Erstellung eines Teileprogramms 150 und stellt sich während der Ausführung des Teileprogramms heraus, dass sie 120 ist. Die Ursache ist auf die in ”Beschreibung des Stands der Technik” beschriebenen Punkte (1) bis (3) zurückzuführen.
Dann fährt der Prozess mit Schritt S210 fort, in welchem die erforderliche Helligkeit berechnet wird. Für das obige Beispiel wird eine folgende Formel angegeben: Erforderliche Helligkeit = 70 [Lx] × 150/120 = 87,5 [Lx]
Dann fährt der Prozess mit Schritt S220 fort, in welchem ein Helligkeitsführungswert, welcher der erforderlichen Helligkeit entspricht, berechnet wird. Im obigen Beispiel wird der Helligkeitsführungswert, welcher während der Erstellung des Teileprogramms einem Helligkeitsführungswert von 40% entspricht, aus einer folgenden Formel berechnet. Helligkeitsführungswert = (60 [%] – 40 [%]) × (87,5 [Lx] – 70 [Lx])/(160 [Lx] – 70 [Lx]) + 40 [%] = 43,888... ≈ 43,89 [%]
Dann fährt der Prozess mit Schritt S230 fort, in welchem der berechnete Helligkeitsführungswert von 43,89% an die Beleuchtungsvorrichtung 142 gegeben wird.
In Schritt S240 endet der Prozess, wenn festgestellt wird, dass die Helligkeit des gemessenen Bilds des erhaltenen Bilds innerhalb eines Toleranzbereichs liegt. Wenn andererseits festgestellt wird, dass die Helligkeit außerhalb des Toleranzbereichs liegt, kehrt der Prozess zu Schritt 210 zurück.
Der in Schritt S220 berechnete Helligkeitsführungswert ist hochgenau. Folglich ist die Anzahl von Wiederholungen im wesentlichen verringert, auch wenn die Helligkeit zum ersten Mal nicht innerhalb der Toleranz liegt. Der Prozess wurde herkömmlicherweise ungefähr 10-mal wiederholt, aber gemäß der vorliegenden Erfindung wird er ungefähr einmal oder zweimal wiederholt.
Wie im Punkt (3) in ”Beschreibung des Stands der Technik” beschrieben, gibt es einen Fall, in welchem bei einem Helligkeitsführungswert von 40 [%] infolge alterungsbedingter Verschlechterung 70 [Lx] nicht erreicht werden. Da die Helligkeit sich während der alterungsbedingten Verschlechterung mit im wesentlichen gleicher Geschwindigkeit von 0 [%] auf 100 [%] verschlechtert, kann aus einer Interpolationsberechnung bei einer Aufhellungsgeschwindigkeit wie in der Formel des Schritts S220 ein ungefährer Wert verwendet werden. Wenn eine Beleuchtung sich so verschlechtert hat, dass diese Interpolation nicht zur Verfügung steht, wird die Beleuchtung gewartet oder ausgetauscht.
Wenn der Helligkeitsführungswert des Teileprogramms niedrig ist, zum Beispiel 5 [%], kann die Helligkeit der Beleuchtungsvorrichtung 142 nicht durch Steuerung in Einheiten von 1 [%] feinabgestimmt werden. Folglich wird eine Steuerung mit einem feineren Grad als der Mindestauflösung 1 [%] des durch das Teileprogramm angegebenen Helligkeitsführungswerts bevorzugt.
Die Kalibriertabelle braucht nicht unbedingt in der Beleuchtungssteuerung 152 gespeichert zu sein, sondern kann auch im PC 2 oder in der Beleuchtungsvorrichtung 142 gespeichert sein.
Außerdem ist eine lichtemittierende Einrichtung, welche als eine Lichtquelle dient, nicht auf eine LED beschränkt.
Es ist zu beachten, dass die vorerwähnten Beispiele lediglich zum Zweck der Erläuterung bereitgestellt wurden und keinesfalls als die vorliegende Erfindung beschränkend aufzufassen sind. Obwohl die vorliegende Erfindung anhand beispielhafter Ausführungsformen beschrieben wurde, versteht es sich von selbst, dass die Worte, welche hierin verwendet wurden, statt beschränkender Worte vielmehr beschreibende und veranschaulichende Worte sind. Änderungen können innerhalb des Wirkungsbereichs der beigefügten Ansprüche in der vorliegenden und in einer geänderten Fassung vorgenommen werden, ohne vom Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung in ihren Aspekten abzuweichen. Obwohl die vorliegende Erfindung hierin unter Bezugnahme auf besondere Strukturen, Werkstoffe und Ausführungsformen beschrieben wurde, soll die vorliegende Erfindung nicht auf die hierin offenbarten Einzelheiten beschränkt sein; vielmehr erstreckt sich die vorliegende Erfindung auf alle funktionell gleichwertigen Strukturen, Verfahren und Verwendungen, wie sie innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche liegen.
Zum Beispiel umfasst der Begriff ”computerlesbares Medium”, obwohl das computerlesbare Medium als ein einzelnes Medium beschrieben sein kann, ein einzelnes Medium oder viele Medien wie eine zentrale oder verteilte Datenbank und/oder angegliederte Cache-Speicher und Server, welche einen oder mehrere Sätze von Befehlen speichern. Der Begriff ”computerlesbares Medium” soll auch jedes Medium umfassen, welches fähig ist, einen Satz von Befehlen zur Ausführung durch einen Prozessor zu speichern, zu codieren oder zu führen oder welches ein Computersystem veranlasst, eine oder mehrere der hierin offenbarten Ausführungsformen auszuführen.
Das computerlesbare Medium kann ein nichtflüchtiges computerlesbares Medium oder nichtflüchtige computerlesbare Medien umfassen und/oder ein flüchtiges computerlesbares Medium oder flüchtige computerlesbare Medien umfassen. In einer bestimmten nicht beschränkenden, beispielhaften Ausführungsform kann das computerlesbare Medium ein Halbleiterspeicher wie eine Speicherkarte oder ein anderes Gehäuse, welches einen oder mehrere nichtflüchtige Festwertspeicher enthält, umfassen. Ferner kann das computerlesbare Medium ein Direktzugriffsspeicher oder ein anderer flüchtiger, überschreibbarer Speicher sein. Außerdem kann das computerlesbare Medium ein magnetooptisches oder optisches Medium wie eine Platte oder Bänder oder eine andere Speichereinrichtung zum Erfassen von Trägerwellensignalen wie einem über ein Übertragungsmedium übermittelten Signal umfassen. Demgemäß wird die Offenbarung als ein beliebiges computerlesbares Medium oder andere Entsprechungen und Nachfolgemedien, auf welchen Daten oder Befehle gespeichert sein können, enthaltend angesehen.
Obwohl die vorliegende Anmeldung spezielle Ausführungsformen, welche als Computerprogramme oder Codesegmente auf computerlesbaren Medien realisiert sein können, beschreibt, versteht es sich von selbst, dass zweckgebundene Hardware-Realisierungen wie anwendungsspezifische integrierte Schaltungen, programmierbare Logikanordnungen und andere Hardware-Einrichtungen konstruiert werden können, um eine oder mehrere der hierin beschriebenen Ausführungsformen zu realisieren. Anwendungen, welche die verschiedenen hierin bekanntgemachten Ausführungsformen enthalten können, können allgemein eine Vielfalt von elektronischen Systemen und Computersystemen umfassen. Demgemäß kann die vorliegende Anmeldung Software-, Firmware- und Hardware-Realisierungen oder Kombinationen davon umfassen.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und verschiedene Änderungen und Abwandlungen können möglich sein, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2013-098899 [0001]
JP 2009-168607 [0003]
JP 2012-151714 [0004]

Claims

Verfahren zum Einstellen der Beleuchtung einer Bildmessvorrichtung, enthaltend: das Berechnen eines einer Beziehung zwischen einem Helligkeitsführungswert und einer Helligkeit entsprechenden Stromwerts auf der Grundlage einer vorher erhaltenen Beziehung zwischen einem durch eine lichtemittierende Einrichtung fließenden Strom und der Helligkeit; das Erstellen einer den Helligkeitsführungswert, den Stromwert und die Helligkeit enthaltenden Kalibriertabelle; das Berechnen einer erforderlichen Helligkeit während einer Messung; das Berechnen eines der erforderlichen Helligkeit entsprechenden Helligkeitsführungswerts; und das Einstellen des Helligkeitsführungswerts unter Verwendung der Kalibriertabelle.
Beleuchtungseinstellvorrichtung einer Bildmessvorrichtung, enthaltend: eine Kalibriertabelle mit einem Helligkeitsführungswert, einem Stromwert und einer Helligkeit, wobei die Kalibriertabelle das Ergebnis des Berechnens des einer Beziehung zwischen dem Helligkeitsführungswert und der Helligkeit entsprechenden Stromwerts auf der Grundlage einer vorher erhaltenen Beziehung zwischen einem durch eine lichtemittierende Einrichtung fließenden Strom und der Helligkeit ist; einen Helligkeitsrechner, welcher so konfiguriert ist, dass er während einer Messung eine erforderliche Helligkeit berechnet; einen Führungswertrechner, welcher so konfiguriert ist, dass er einen der erforderlichen Helligkeit entsprechenden Helligkeitsführungswert berechnet; und eine Einstelleinrichtung, welche so konfiguriert ist, dass sie den Helligkeitsführungswert unter Verwendung der Kalibriertabelle einstellt.
Mindestens ein nichtflüchtiges computerlesbares Medium, welches einen ausführbaren Satz von Befehlen speichert, so dass eine Helligkeit eines gemessenen Bilds eines tatsächlich erhaltenen Bilds eines gemessenen Gegenstands während der Ausführung eines Teileprogramms der Helligkeit eines gemessenen Bilds eines erhaltenen Bilds während der Erstellung des Teileprogramms genau gleicht, welcher, wenn er durch einen Prozessor ausgeführt wird, den Prozessor veranlasst, Operationen auszuführen, enthaltend: das Bewahren einer Kalibriertabelle, welche einen Helligkeitsführungswert, einen Stromwert und eine Helligkeit enthält, welche man aus der Helligkeit des gemessenen Bilds des tatsächlich erhaltenen Bilds bei einem Helligkeitsführungswert während der Erstellung des Teileprogramms erhalten hat; und das Berechnen eines der erforderlichen Helligkeit entsprechenden Helligkeitsführungswerts unter Verwendung der Kalibriertabelle.