DE102018208449A1

DE102018208449A1 - Bildprüfvorrichtung und Bildprüfverfahren

Info

Publication number: DE102018208449A1
Application number: DE102018208449.1A
Authority: DE
Inventors: Daisuke Ando
Original assignee: Keyence Corp
Current assignee: Keyence Corp
Priority date: 2017-05-31
Filing date: 2018-05-29
Publication date: 2018-12-06
Also published as: US20180352163A1; US10560634B2; JP2018205023A; JP6961394B2

Abstract

Zum Ermöglichen, Einstellungsarbeit für einen Kameraabschnitt und einen Beleuchtungsabschnitt in einer Untersuchung, die mittels Bildverarbeitung durchgeführt wird, einfach durchzuführen. Eine Bildprüfvorrichtung umfasst einen Abbildungsabschnitt mit einem optischen Lichtkondensorsystem, das reflektiertes Licht von Beleuchtungslicht kondensiert, das von einem Beleuchtungsabschnitt auf ein Untersuchungszielobjekt gestrahlt und von dem Untersuchungszielobjekt reflektiert wird, und eine Zeilenkamera zum Empfangen des kondensierten reflektierten Lichts, das durch das optische Lichtkondensorsystem kondensiert wird, einen Abbildungsneigungssensor, der in dem Abbildungsabschnitt vorgesehen ist und in der Lage ist zum Ausgeben, wenn eine Richtung parallel zu einer optischen Achse des optischen Lichtkondensorsystems als eine Z-Achse dargestellt ist, eine Richtung, die orthogonal zu der Z-Achse und parallel zu einer Anordnungsrichtung der Abbildungselemente als eine X-Achse dargestellt ist, und eine Richtung, die orthogonal zu der X-Achse und der Z-Achse ist als eine Y-Achse dargestellt ist, von Werten, die Neigungen der X-Achse, der Y-Achse, und der Z-Achse des Abbildungsabschnitts in Bezug auf eine horizontale Richtung einer eine Gravitationsrichtung ist, und einen Anzeigesteuerabschnitt, um auf der Basis der Werte, die die von dem Abbildungsneigungssensor ausgegebenen Neigungen anzeigen, einen Anzeigeabschnitt zum Anzeigen von Werten oder Werten veranlassen, die Grade von wenigstens zwei Neigungen unter den Neigungen der X-Achse, der Y-Achse, und der Z-Achse und die Abbildungsabschnitts anzeigen.

Description

Hintergrund der Erfindung 1. Gebiet der Erfindung Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bildprüfvorrichtung und ein Bildprüfverfahren.
Beschreibung des Stands der Technik
Es ist eine Bildprüfvorrichtung bekannt, die Licht auf die Oberfläche von Werkstücken, wie z.B. ein Untersuchungszielobjekt oder ein Objekt von einem Beleuchtungsabschnitt ausstrahlt, reflektiertes Licht mit einem Abbildungsabschnitt empfängt, eine Leuchtdichteverteilung des empfangenen Lichts analysiert und einen Fehler und dergleichen erkennt, der in dem Werkstück vorhanden ist. In der Bildprüfvorrichtung müssen die Positionen und die Winkel des Beleuchtungsabschnitts und des Abbildungsabschnitts so eingestellt werden, dass sie während des Einstellens optimal sind, so dass ein Bild des Werkstücks korrekt erfasst werden kann. Nach dem Einstellen müssen die Positionen und die Winkel periodisch bestätigt werden, um zu bestimmen, ob eine Positionsabweichung aufgrund einer Alterungsverschlechterung, eines unbeabsichtigten Kontakts oder dergleichen vorliegt. Wenn es eine Positionsabweichung gibt, müssen die Positionen und die Winkel eingestellt werden.
Als Abbildungsabschnitt wird neben einer Bereichskamera, in der Abbildungselemente zweidimensional angeordnet sind, eine Zeilenkamera verwendet, in der Abbildungselemente entlang einer Breitenrichtung orthogonal zu einer Bewegungsrichtung des Werkstücks angeordnet sind. Die Zeilenkamera ist beispielsweise in der Lage, bandartige Werkstücke oder rotierende säulenartige Werkstücke zu bewegen und die Arbeitsfläche kontinuierlich zu inspizieren.
Da jedoch die Zeilenkamera das Werkstück linear abtastet und abbildet, ist die Winkeleinstellung einer Lichtempfangsachse schwierig, verglichen mit der Verwendung einer Flächenkamera mit einem zweidimensionalen Gesichtsfeld als Abbildungsabschnitt.
Als eine Technik zum Einstellen des Winkels der Lichtempfangsachse einer solchen Zeilenkamera sind Techniken offenbart, die in JP-A-2001-174414 (Patentliteratur 1) und JP-A-2009-243920 (Patentliteratur 2) offenbart sind. Diese Techniken sind ein Verfahren zum Abbilden eines Musters zur Winkeleinstellung mit einer Zeilenkamera und zum Erfassen der Neigung der Kamera auf der Grundlage einer Musterposition auf einem erhaltenen Bild. Bei dem Verfahren zum Erfassen der Neigung der Kamera auf der Grundlage eines Bildes, das durch Abbilden des Musters für die Winkeleinstellung erhalten wird, stellt zuerst ein Benutzer die Kamera und einen Beleuchtungsabschnitt gemäß einer Inspektionsumgebung des Benutzers ein, veranlasst die Kamera, das Muster abzubilden, und feinjustiert einen Kamerawinkel. Wenn der Benutzer die gleiche Inspektionsumgebung reproduzieren möchte, muss der Benutzer mehrere Male wiederholen, um die Kamera und den Beleuchtungsabschnitt auf der Grundlage einer Erfahrung des Benutzers einzustellen, das Muster abzubilden und den Winkel der Kamera einzustellen. Daher erhöht sich eine Arbeitsbelastung auf der Seite.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf einen solchen Hintergrund entwickelt, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Bildprüfvorrichtung, ein Bildprüfverfahren, ein Einstellverfahren für die Bildprüfvorrichtung, ein Bildprüfprogramm, eine Einstellprüfung, ein Programm für eine Bildvorrichtung und ein computerlesbares Aufzeichnungsmedium oder ein Gerät zu schaffen, in dem das Einstellprüfprogramm aufgezeichnet ist, das es ermöglicht, Einstellarbeiten für einen Kameraabschnitt und einen Beleuchtungsabschnitt bei einer unter Verwendung einer Bildverarbeitung durchgeführten Prüfung einfach durchzuführen.
Eine Bildprüfvorrichtung gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Bildprüfvorrichtung zum Durchführen einer visuellen Inspektion eines Untersuchungszielobjekts. Die Bildprüfvorrichtung umfasst: ein Beleuchtungsabschnitt zum Einstrahlen von Beleuchtungslicht auf das Untersuchungszielobjekt; ein Abbildungsabschnitt, der getrennt von dem Beleuchtungsabschnitt vorgesehen ist und umfasst: ein optisches Lichtkondensorsystem, das konfiguriert ist, reflektiertes Licht des Beleuchtungslichts zu kondensieren, das auf das Untersuchungszielobjekt gestrahlt wird und an dem Untersuchungszielobjekt reflektiert wird; und eine Zeilenkamera, in der eine Vielzahl von Abbildungselementen so angeordnet ist, dass sie linear angeordnet sind, wobei die Zeilenkamera das reflektierte Licht empfängt, das durch das optische Lichtkondensorsystem kondensiert wird; einen Abbildungsneigungssensor, der in dem Abbildungsabschnitt vorgesehen ist und in der Lage ist zum Ausgeben, wenn eine Richtung parallel zu einer optischen Achse des optischen Lichtkondensorsystems als eine Z-Achse dargestellt ist, eine Richtung, die orthogonal zu der Z-Achse und parallel zu einer Anordungsrichtung der Abbildungselemente als eine X-Achse dargestellt ist, und eine Richtung, die orthogonal zu der X-Achse und der Z-Achse ist als eine Y-Achse dargestellt ist, von Werten, die Neigungen der X-Achse, der Y-Achse, und der Z-Achse des Abbildungsabschnitts in Bezug auf eine horizontale Richtung einer eine Gravitationsrichtung ist; und einen Anzeigesteuerabschnitt, um auf der Basis der Werte, die die von dem Abbildungsneigungssensor ausgegebenen Neigungen anzeigen, einen Anzeigeabschnitt zum Anzeigen von Werten oder Werten veranlassen die Grade von wenigstens zwei Neigungen unter den Neigungen der X-Achse, der Y-Achse, und der Z-Achse und die Abbildungsabschnitts anzeigen. Mit der oben erläuterten Konfiguration ist es möglich, zu bewirken, dass der Anzeigeabschnitt während der Einstellung des Abbildungsabschnitts die aktuelle Neigung anzeigt. Ein Benutzer kann die Neigung des Abbildungsabschnitts auf der Grundlage der Neigung leicht einstellen.
Gemäß einem zweiten Aspekt kann die Bildprüfvorrichtung zusätzlich zu der oben erläuterten Konfiguration des Weiteren einen Anzeigeabschnitt umfassen, der mit dem Anzeigesteuerabschnitt verbunden ist. Die Bildprüfvorrichtung kann in der Lage sein, die Grade der wenigstens zwei beliebigen Neigungen auf einer Echtzeitbasis in dem Anzeigeabschnitt zu aktualisieren und anzuzeigen. Mit der oben erläuterten Konfiguration ist es möglich, zu bewirken, dass der Anzeigeabschnitt die aktuelle Neigung auf einer Echtzeitbasis während der Einstellung des Abbildungsabschnitts anzeigt. Der Benutzer kann die Neigung des Abbildungsabschnitts auf der Grundlage der Neigung leicht einstellen.
Gemäß einem dritten Aspekt kann zusätzlich zu der oben erläuterten Konfiguration die Bildprüfvorrichtung so konfiguriert sein, dass sie veranlasst, dass der Anzeigeabschnitt in einer vorbestimmten Referenzhaltung eine schematische Abbildungsansicht anzeigt, die ein Äußeres der Abbildung simuliert und bewirkt, dass der Anzeigeabschnitt über der schematischen Abbildungsansicht eine Neigungsachse anzeigt, die um einen Winkel geneigt ist, der einem der wenigstens zwei Neigungen entspricht. Mit der oben erläuterten Konfiguration kann der Benutzer die Neigung des Abbildungsabschnitts visuell erfassen.
Gemäß einem vierten Aspekt kann zusätzlich zu der oben erläuterten Konfiguration die Bildprüfvorrichtung so konfiguriert sein, dass sie bewirkt, dass der Anzeigeabschnitt über der schematischen Abbildungsansicht eine vertikale Linie anzeigt, die sich entlang der Schwerkraftrichtung erstreckt und den Anzeigeabschnitt dazu veranlasst, über dem Abbildungsschema eine Neigungsachse anzeigt, die um einen Winkel geneigt ist, der den wenigstens einer von zwei Neigungen entspricht.
Gemäß einem fünften Aspekt kann die Bildprüfvorrichtung zusätzlich zu irgendeiner der oben erläuterten Konfigurationen bewirken, dass der Anzeigeabschnitt die schematische Ansicht der Abbildung jeweils als Draufsichten anzeigt, die auf einer YZ-Ebene (X-Achse), einer XZ-Ebene (Y-Achse) und einer XY-Ebene (die Z-Achse) angezeigt werden.
Gemäß einem sechsten Aspekt kann zusätzlich zu irgendeiner der oben erläuterten Konfigurationen die Bildprüfvorrichtung bewirken, dass der Anzeigeabschnitt die schematische Abbildungsansicht stereoskopisch anzeigt.
Gemäß einem siebten Aspekt kann zusätzlich zu irgendeiner der oben erläuterten Konfigurationen die Bildprüfvorrichtung in der Lage sein, in dem Anzeigeabschnitt eine instabile Oberfläche anzuzeigen, die von anderen Teilen auf dem Abbildungsschema zu unterscheiden ist.
Gemäß einem achten Aspekt kann zusätzlich zu irgendeiner der oben erläuterten Konfigurationen die Bildprüfvorrichtung bewirken, dass der Anzeigeabschnitt die instabile Oberfläche mit einer höheren Durchlässigkeit als die Durchlässigkeit der anderen Teile anzeigt.
Gemäß einem neunten Aspekt kann die Bildprüfvorrichtung zusätzlich zu irgendeiner der oben erläuterten Konfigurationen des Weiteren einen Neigungswert-Registrierabschnitt umfassen, der konfiguriert ist, um einen Wert zu registrieren, der eine Neigung des Abbildungsabschnitts anzeigt. Der Anzeigeabschnitt kann so konfiguriert sein, dass er gleichzeitig den Neigungswert, der in dem Neigungswert-Registrierabschnitt registriert ist, und den gegenwärtigen Neigungswert des Abbildungsabschnitts, der von dem Abbildungsneigungssensor ausgegeben wird, anzeigen kann.
Ferner kann gemäß einem zehnten Aspekt zusätzlich zu irgendeiner der oben erläuterten Konfigurationen in der Bildprüfvorrichtung der Beleuchtungsabschnitt eine Beleuchtung sein, in der eine Vielzahl von Beleuchtungselementen in wenigstens einer Richtung angeordnet sind.
Ferner kann gemäß einem elften Aspekt zusätzlich zu irgendeiner der oben erläuterten Konfigurationen die Bildprüfvorrichtung des Weiteren einen Beleuchtungsneigungssensor umfassen, der in der Lage ist, eine Richtung parallel zu einer Z-Achse und parallel zu einer Anordnung auszugeben, wenn eine Richtung parallel zu einer optischen Achse des Beleuchtungslichts als eine Z-Achse dargestellt wird, eine Richtung der Beleuchtungselemente als eine X-Achse dargestellt wird, und eine Richtung orthogonal zu der X-Achse und der Z-Achse als eine Y-Achse dargestellt wird, wobei Werte Neigungen der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse des Beleuchtungsabschnitts in Bezug auf eine horizontale Richtung oder eine Schwerkraftrichtung angeben.
Ferner kann gemäß einem zwölften Aspekt zusätzlich zu irgendeiner der oben erläuterten Konfigurationen in der Bildprüfvorrichtung der Anzeigeabschnitt konfiguriert sein zum Anzeigen einer Beleuchtungsschemaansicht, die den Beleuchtungsabschnitt simuliert, und einer schematischen Ansicht, die Neigungsgrade der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse zeigt.
Ferner kann gemäß einem dreizehnten Aspekt zusätzlich zu irgendeiner der oben erläuterten Konfigurationen in der Bildprüfvorrichtung der Anzeigeabschnitt konfiguriert sein, um eine Lichtemissionsfläche anzuzeigen, die Beleuchtungslicht emittiert, um sich von anderen Oberflächen in der schematischen Beleuchtungsansicht zu unterscheiden. Mit der oben erläuterten Konfiguration kann der Benutzer die lichtemittierende Oberfläche des Beleuchtungsabschnitts visuell leicht unterscheiden.
Gemäß einem vierzehnten Aspekt kann zusätzlich zu irgendeiner der oben erläuterten Konfigurationen in der Bildprüfvorrichtung der Anzeigeabschnitt Beleuchtungslicht, das von dem Beleuchtungsabschnitt emittiert wird, zu der schematischen Beleuchtungsansicht hinzufügen und das Beleuchtungslicht anzeigen. Mit der oben erläuterten Konfiguration, während im Allgemeinen der Beleuchtungsabschnitt im Vergleich zu dem Kameraabschnitt und dergleichen weniger charakteristische äußere Abschnitte aufweist und es schwierig ist, Oberflächen des Beleuchtungsabschnitts zu unterscheiden, ist es möglich, die Sichtbarkeit zu verbessern, indem das Beleuchtungslicht, das von dem Beleuchtungsabschnitt emittiert wird, in der schematischen Beleuchtungsansicht aufgenommen wird und das Beleuchtungslicht angezeigt wird.
Ferner ist eine Bildprüfvorrichtung gemäß einem fünfzehnten Aspekt eine Bildprüfvorrichtung zum Durchführen einer visuellen Inspektion eines Untersuchungszielobjekts. Die Bildprüfvorrichtung umfasst: ein Beleuchtungsabschnitt zum Einstrahlen von Beleuchtungslicht auf das Untersuchungszielobjekt; ein Abbildungsabschnitt, der getrennt von dem Beleuchtungsabschnitt vorgesehen ist und umfasst: ein optisches Lichtkondensorsystem, das konfiguriert ist, reflektiertes Licht des Beleuchtungslichts zu kondensieren, das auf das Untersuchungszielobjekt gestrahlt wird und an dem Untersuchungszielobjekt reflektiert wird; und eine Bereichskamera, in der eine Vielzahl von Abbildungselementen zweidimensional angeordnet ist, wobei die Bereichskamera das reflektierte Licht empfängt, das durch das optische Lichtkondensorsystem kondensiert wird; einen Abbildungsneigungssensor, der in dem Abbildungsabschnitt vorgesehen ist und in der Lage ist zum Ausgeben, wenn eine Richtung parallel zu einer optischen Achse des optischen Lichtkondensorsystems als eine Z-Achse dargestellt ist, eine Richtung, die orthogonal zu der Z-Achse und parallel zu einer Anordnungsrichtung der Abbildungselemente als eine X-Achse dargestellt ist, und eine Richtung, die orthogonal zu der X-Achse und der Z-Achse ist als eine Y-Achse dargestellt ist, von Werten, die Neigungen der X-Achse, der Y-Achse, und der Z-Achse des Abbildungsabschnitts in Bezug auf eine horizontale Richtung einer eine Gravitationsrichtung ist; und einen Anzeigesteuerabschnitt, um auf der Basis der Werte, die die von dem Abbildungsneigungssensor ausgegebenen Neigungen anzeigen, einen Anzeigeabschnitt zum Anzeigen von Werten oder Werten veranlassen, die Grade von wenigstens zwei Neigungen unter den Neigungen der X-Achse, der Y-Achse, und der Z-Achse und die Abbildungsabschnitts anzeigen. Mit der oben erläuterten Konfiguration ist es möglich, zu bewirken, dass der Anzeigeabschnitt während der Einstellung des Abbildungsabschnittes die aktuelle Neigung anzeigt. Ein Benutzer kann die Neigung des Abbildungsabschnitts auf der Grundlage der Neigung leicht einstellen.
Gemäß einem sechzehnten Aspekt kann zusätzlich zu irgendeiner der oben erläuterten Konfigurationen in der Bildprüfvorrichtung der Abbildungsneigungssensor einen Gravitationsbeschleunigungssensor umfassen.
Ferner kann gemäß einem siebzehnten Aspekt zusätzlich zu irgendeiner der oben erläuterten Konfigurationen in der Bildprüfvorrichtung der der Abbildungsabschnitt an einer Position angeordnet sein, an der der Abbildungsabschnitt Spiegelreflexionslicht des Untersuchungszielobjekts empfängt und konfiguriert ist, um ein Formbild des Untersuchungszielobjekts zu erzeugen, unter Verwendung eines Deflektometrieprinzips.
Ferner ist ein Bildprüfverfahren gemäß einem achtzehnten Aspekt ein Bildprüfverfahren zum Durchführen einer visuellen Prüfung eines Untersuchungszielobjekts. Das Bildprüfverfahren umfasst: Veranlassen eines Abbildungsneigungssensor, der in dem Abbildungsabschnitt vorgesehen ist, zum Ausgeben, wenn eine Richtung parallel zu einer optischen Achse des optischen Lichtkondensorsystems als eine Z-Achse dargestellt ist, eine Richtung, die orthogonal zu der Z-Achse und parallel zu einer Anordnungsrichtung der Abbildungselemente als eine X-Achse dargestellt ist, und eine Richtung, die orthogonal zu der X-Achse und der Z-Achse ist als eine Y-Achse dargestellt ist, von Werten, die Neigungen der X-Achse, der Y-Achse, und der Z-Achse des Abbildungsabschnitts in Bezug auf eine horizontale Richtung einer eine Gravitationsrichtung ist; Veranlassen, auf der Basis der Werte, die die von dem Abbildungsneigungssensor ausgegebenen Neigungen anzeigen, einen Anzeigeabschnitt zum Anzeigen von Zahlen oder Werten, die Grade von wenigstens zwei beliebigen Neigungen unter den Neigungen der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse anzeigen des Abbildungsabschnitts; und Bestrahlen des Untersuchungszielobjekts mit Beleuchtungslicht von einem Beleuchtungsabschnitt, Kondensieren, mit dem von dem Beleuchtungsabschnitt getrennt vorgesehenen optischen Lichtkondensorsystem, von reflektiertem Licht des von dem Beleuchtungsabschnitt auf das Untersuchungszielobjekt eingestrahlten und von dem Untersuchungszielobjekt reflektierten und mit einer Zeilenkamera empfangenden Beleuchtungslichts, und Empfangen, mit einer Zeilenkamera, in der eine Vielzahl der Abbildungselemente angeordnet ist, um linear angeordnet zu sein, des reflektierten Lichts, das durch das optische Lichtkondensorsystem kondensiert wird. Mit der oben erläuterten Konfiguration ist es möglich, zu bewirken, dass der Anzeigeabschnitt während der Einstellung des Abbildungsabschnittes die aktuelle Neigung anzeigt. Ein Benutzer kann die Neigung des Abbildungsabschnitts auf der Grundlage der Neigung leicht einstellen.
Ferner ist ein Einstellverfahren für eine Bildprüfvorrichtung gemäß einem neunzehnten Aspekt ein Einstellverfahren für eine Bildprüfvorrichtung zum Durchführen einer Außeninspektion eines Untersuchungszielobjekts. Das Einstellverfahren für die Bildprüfvorrichtung umfasst: Veranlassen eines Abbildungsneigungssensor, der in dem Abbildungsabschnitt vorgesehen ist, zum Ausgeben, wenn eine Richtung parallel zu einer optischen Achse des optischen Lichtkondensorsystems als eine Z-Achse dargestellt ist, eine Richtung, die orthogonal zu der Z-Achse und parallel zu einer Anordnungsrichtung der Abbildungselemente als eine X-Achse dargestellt ist, und eine Richtung, die orthogonal zu der X-Achse und der Z-Achse ist als eine Y-Achse dargestellt ist, von Werten, die Neigungen der X-Achse, der Y-Achse, und der Z-Achse des Abbildungsabschnitts in Bezug auf eine horizontale Richtung einer eine Gravitationsrichtung ist; und Veranlassen, auf der Basis der Werte, die die von dem Abbildungsneigungssensor ausgegebenen Neigungen anzeigen, einen Anzeigeabschnitt zum Anzeigen von Zahlen oder Werten, die Grade von wenigstens zwei beliebigen Neigungen unter den Neigungen der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse anzeigen des Abbildungsabschnitts. Mit der oben erläuterten Konfiguration ist es möglich, zu bewirken, dass der Anzeigeabschnitt während der Einstellung des Abbildungsabschnittes die aktuelle Neigung anzeigt. Ein Benutzer kann die Neigung des Abbildungsabschnitts auf der Grundlage der Neigung leicht einstellen.
Ferner ist ein Bildprüfprogramm gemäß einem zwanzigsten Aspekt ein Bildprüfprogramm zum Durchführen einer visuellen Prüfung eines Untersuchungszielobjekts. Das Bildprüfprogramm bewirkt, dass ein Computer realisiert: eine Funktion zum Veranlassen eines Abbildungsneigungssensor, der in dem Abbildungsabschnitt vorgesehen ist, zum Ausgeben, wenn eine Richtung parallel zu einer optischen Achse des optischen Lichtkondensorsystems als eine Z-Achse dargestellt ist, eine Richtung, die orthogonal zu der Z-Achse und parallel zu einer Anordnungsrichtung der Abbildungselemente als eine X-Achse dargestellt ist, und eine Richtung, die orthogonal zu der X-Achse und der Z-Achse ist als eine Y-Achse dargestellt ist, von Werten, die Neigungen der X-Achse, der Y-Achse, und der Z-Achse des Abbildungsabschnitts in Bezug auf eine horizontale Richtung einer eine Gravitationsrichtung ist; eine Funktion zum Veranlassen, auf der Basis der Werte, die die von dem Abbildungsneigungssensor ausgegebenen Neigungen anzeigen, einen Anzeigeabschnitt zum Anzeigen von Zahlen oder Werten, die Grade von wenigstens zwei beliebigen Neigungen unter den Neigungen der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse anzeigen des Abbildungsabschnitts; und eine Funktion zum Bestrahlen des Untersuchungszielobjekts mit Beleuchtungslicht von einem Beleuchtungsabschnitt, Kondensieren, mit dem von dem Beleuchtungsabschnitt getrennt vorgesehenen optischen Lichtkondensorsystem, von reflektiertem Licht des von dem Beleuchtungsabschnitt auf das Untersuchungszielobjekt eingestrahlten und von dem Untersuchungszielobjekt reflektierten und mit einer Zeilenkamera empfangenden Beleuchtungslichts, und Empfangen, mit einer Zeilenkamera, in der eine Vielzahl der Abbildungselemente angeordnet ist, um linear angeordnet zu sein, des reflektierten Lichts, das durch das optische Lichtkondensorsystem kondensiert wird. Mit der oben erläuterten Konfiguration ist es möglich, zu bewirken, dass der Anzeigeabschnitt während der Einstellung des Abbildungsabschnittes die aktuelle Neigung anzeigt. Ein Benutzer kann die Neigung des Abbildungsabschnitts auf der Grundlage der Neigung leicht einstellen.
Gemäß einem einundzwanzigsten Aspekt kann das Bildprüfprogramm zusätzlich zu der oben erläuterten Konfiguration des Weiteren bewirken, dass der Computer eine Führungsfunktion realisiert, um einen Benutzer zu veranlassen, Abbildungsbedingungen für das Untersuchungszielobjekt durch den Abbildungsabschnitt für jeden der Parameter, die Abbildungsbedingungen konfigurieren, festzulegen.
Ferner ist ein Einstellprüfprogramm einer Bildprüfvorrichtung gemäß einem zweiundzwanzigsten Aspekt ein Einstellprüfprogramm einer Bildprüfvorrichtung zum Durchführen einer visuellen Prüfung eines Prüfzielobjekts. Das Einstellprüfprogramm der Bildprüfvorrichtung bewirkt, dass ein Computer realisiert: eine Funktion zum Veranlassen eines Abbildungsneigungssensor, der in dem Abbildungsabschnitt vorgesehen ist, zum Ausgeben, wenn eine Richtung parallel zu einer optischen Achse des optischen Lichtkondensorsystems als eine Z-Achse dargestellt ist, eine Richtung, die orthogonal zu der Z-Achse und parallel zu einer Anordnungsrichtung der Abbildungselemente als eine X-Achse dargestellt ist, und eine Richtung, die orthogonal zu der X-Achse und der Z-Achse ist als eine Y-Achse dargestellt ist, von Werten, die Neigungen der X-Achse, der Y-Achse, und der Z-Achse des Abbildungsabschnitts in Bezug auf eine horizontale Richtung einer eine Gravitationsrichtung ist; und eine Funktion zum Veranlassen, auf der Basis der Werte, die die von dem Abbildungsneigungssensor ausgegebenen Neigungen anzeigen, einen Anzeigeabschnitt zum Anzeigen von Zahlen oder Werten, die Grade von wenigstens zwei beliebigen Neigungen unter den Neigungen der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse anzeigen des Abbildungsabschnitts. Mit der oben erläuterten Konfiguration ist es möglich, zu bewirken, dass der Anzeigeabschnitt während der Einstellung des Abbildungsabschnittes die aktuelle Neigung anzeigt. Ein Benutzer kann die Neigung des Abbildungsabschnitts auf der Grundlage der Neigung leicht einstellen.
Ferner ist ein computerlesbares Aufzeichnungsmedium oder eine Vorrichtung mit einem darin gespeicherten Einstellprüfprogramm gemäß einem dreiundzwanzigsten Aspekt ein computerlesbares Aufzeichnungsmedium oder eine Vorrichtung, in der das oben erläuterte Einstellprüfprogramm gespeichert ist. Das Aufzeichnungsmedium umfasst Magnetplatten, optische Platten, magnetooptische Platten, Halbleiterspeicher und andere Medien, die Computerprogramme speichern können, wie beispielsweise eine CD-ROM, eine CD-R, eine CD-RW, eine flexible Platte, ein Magnetband, ein MO, eine DVD-ROM, eine DVD-RAM, eine DVD-R, eine DVD+R, eine DVD-RW, eine DVD + RW, eine BluRay-Disk (Warenname) und eine HD-DVD (AOD), Die Computerprogramme umfassen neben einem Computerprogramm, das auf dem Aufzeichnungsmedium gespeichert und verteilt ist, ein Computerprogramm, das durch Herunterladen über eine Netzwerkleitung wie das Internet verteilt wird. Des Weiteren umfasst die Vorrichtung, in der das Einstellprüfprogramm gespeichert ist, eine universelle oder dedizierte Vorrichtung, in der das Computerprogramm in einem ausführbaren Zustand in Form von Software, Firmware oder dergleichen implementiert ist. Ferner können jeweilige Arten von Verarbeitung und Funktionen, die in dem Computerprogramm enthalten sind, durch Programmsoftware ausgeführt werden, die durch einen Computer ausführbar ist, oder Verarbeitung von jeweiligen Abschnitten kann durch Hardware wie ein vorbestimmtes Gate-Array (FPGA oder ASIC) oder in einer Form, in der die Programmsoftware und ein Teilhardwaremodul, das einen Teil von Elementen der Hardware realisiert, gemischt sind.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, das ein Bildprüfsystem gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2A ist ein Blockdiagramm, das eine in 1 gezeigte Bildprüfvorrichtung zeigt;
2B ist ein Blockdiagramm, das eine Bildprüfvorrichtung gemäß einer Modifikation zeigt;
2C ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel eines arithmetischen Verarbeitungsabschnitts zeigt;
3 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem Werkstück durch einen Abbildungsabschnitt abgebildet wird;
4 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern einer Prozedur zum Erfassen eines Formbildes des Werkstücks auf der Basis des Deflektometrieprinzips;
5 ist ein Bilddiagramm, das ein Rohbild zeigt, das durch achtmaliges Abbilden erhalten wird;
6A ist ein Bilddiagramm, das eine Phase des Rohbildes zeigt;
6B ist ein Bilddiagramm, das eine Phase zeigt, in der nur eine Fluktuationskomponente extrahiert wird, indem eine Differenz in Bezug auf die in 6A gezeigte Phase genommen wird;
7A ist ein Bilddiagramm eines Beispiels eines Tiefenkonturbildes;
7B ist ein Bilddiagramm eines Spiegelalbedobilds, das durch Abbilden desselben Teils wie in 7A erhalten wird;
8 ist ein Bilddiagramm, das ein Beispiel eines Formbildes zeigt;
9 ist ein schematisches Diagramm, das eine Konfiguration zeigt, in der ein Werkstückformbild auf der Grundlage des Deflektometrieprinzips erhalten wird;
10 ist ein schematisches Diagramm, das Zustände von Streifenbeleuchtung und Spiegelreflexion und diffuse Reflexion zeigt, die durch Reflexion auf einer Werkstückoberfläche erhalten werden;
11A ist ein Bilddiagramm, das ein Originalbild des Werkstücks zeigt;
11B ist ein Bilddiagramm, das eine Spiegelreflexionskomponente zeigt;
11C ist ein Bilddiagramm, das eine diffuse Reflexionskomponente zeigt;
110 ist ein Bilddiagramm, das ein Formbild zeigt;
12A ist ein Bilddiagramm, das eine Fotografie zeigt, die ein transparentes Werkstück zeigt;
12B ist ein Bilddiagramm, das ein Formbild von 12A zeigt;
13A ist ein Bilddiagramm, das Rohbilder von vier Phasen zeigt, die durch Bilderzeugung aus einer X-Richtung eines transparenten Films mit Glanz auf der Oberfläche erhalten werden;
13B ist ein Bilddiagramm, das Rohbilder von vier Phasen zeigt, die durch Abbilden des transparenten Films aus einer Y-Richtung erhalten werden;
14A ist ein Bilddiagramm, das ein Spiegelreflexionsbild zeigt, das aus den 13A und 13B erhalten wurde.
14B ist ein Bilddiagramm, das ein diffuses Reflexionsbild zeigt;
14C ist ein Bilddiagramm, das ein normales Bild zeigt;
15 ist ein Bilddiagramm, das ein Glanzverhältnisbild zeigt, das aus den 14A und 14B erhalten wurde.
16A ist ein Bilddiagramm, das ein Phase-X-Bild zeigt, das eine Verschiebung einer Phase in der X-Richtung zeigt, die aus 13A erhalten wird;
16B ist ein Bilddiagramm, das ein Phase-Y-Bild zeigt, das eine Verschiebung einer Phase in der Y-Richtung zeigt, die aus 13B erhalten wird;
17A ist ein Bilddiagramm, das ein Formbild zeigt, das aus den 16A und 16B erhalten wurde.
17B ist ein Bilddiagramm, das ein Tiefenkonturbild zeigt, das aus den 16A und 16B erhalten wurde.
18 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern einer Prozedur zum Einstellen von Abbildungsbedingungen unter Verwendung einer Zeilenkamera;
19 ist ein Bilddiagramm, das einen Bildschirm zum Einstellen der optischen Achse eines Bildprüfprogramms zeigt;
20 ist ein Bilddiagramm, das einen Triggereinstellbildschirm des Bildprüfprogramms zeigt;
21 ist ein Bilddiagramm, das einen Bildschirm zum Einstellen des Seitenverhältnisses des Bildprüfprogramms zeigt;
22 ist ein Bilddiagramm, das einen Zustand zeigt, in dem der Seitenverhältnis-Einstellungsbildschirm in 21 in der Abwärtsrichtung gescrollt ist;
23 ist ein Bilddiagramm, das einen Pixelauflösungsberechnungsbildschirm zum Berechnen der Pixelauflösung in der X-Richtung zeigt;
24 ist ein Bilddiagramm, das einen Pixelauflösungsberechnungsbildschirm zum Berechnen der Pixelauflösung in der Y-Richtung zeigt;
25 ist ein Bilddiagramm, das ein Ergebnis zeigt, das durch Einstellen eines Seitenverhältnisses auf dem in 21 gezeigten Seitenverhältnis-Einstellungsbildschirm erhalten wird;
26 ist ein Bilddiagramm, das ein Ergebnis zeigt, das durch Einstellen eines Seitenverhältnisses auf dem in 22 gezeigten Seitenverhältnis-Einstellungsbildschirm erhalten wird;
27 ist ein Bilddiagramm, das einen Kamera-Haltungs-Anzeigebildschirm des Bildprüfprogramms zeigt;
28 ist ein Bilddiagramm, das einen Beleuchtungszustandsanzeigebildschirm des Bildprüfprogramms zeigt;
29 ist ein Bilddiagramm, das einen Zustand zeigt, in dem eine Anzeigefarbe gemäß der Größe der von einer Oberfläche empfangenen Schwerkraft erweicht wird;
30 ist ein Bilddiagramm, das ein Beispiel zeigt, in dem Beleuchtungslicht in einer schematischen Beleuchtungsansicht enthalten wird und angezeigt wird;
31 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern einer Prozedur zum Anzeigen von Haltungen eines Kameraabschnitts und eines Beleuchtungsabschnitts auf einem Bildschirm;
32 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer GUI zeigt, in der Neigungszustände des Kameraabschnitts und des Beleuchtungsabschnitts angezeigt werden;
33A ist eine Draufsicht, die die hintere Oberfläche des Kameraabschnitts zeigt;
33B ist eine Draufsicht, die die Seitenfläche des Kameraabschnitts zeigt;
33C ist eine Draufsicht, die die obere Oberfläche des Kameraabschnitts zeigt;
34A ist eine Draufsicht, die die hintere Oberfläche des Beleuchtungsabschnitts zeigt;
34B ist eine Draufsicht, die die Seitenfläche des Beleuchtungsabschnitts zeigt;
34C ist eine Draufsicht, die die obere Oberfläche des Beleuchtungsabschnitts zeigt;
35 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern einer Prozedur zum Ausgeben einer Warnung, wenn sich die Positionen des Kameraabschnitts und des Beleuchtungsabschnitts ändern; und
36 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern einer Prozedur, die durchgeführt wird, wenn eine Haltungsänderungs-Warnfunktion in einem Start der Bildprüfvorrichtung enthalten ist.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Es ist zu beachten, dass die unten erläuterten Ausführungsformen Illustrationen zum Verkörpern der technischen Idee der vorliegenden Erfindung sind. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsformen beschränkt. Diese Spezifikation beschränkt die in den Ansprüchen beschriebenen Elemente nicht auf die in den Ausführungsformen beschriebenen Elemente. Insbesondere sollen Abmessungen, Materialien, Formen, relative Anordnungen und dergleichen der in den Ausführungsformen beschriebenen Komponenten den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht nur auf die Abmessungen, die Materialien, die Formen, die relativen Anordnungen und dergleichen beschränken sofern nicht anders angegeben und sind nur Erklärungsbeispiele. Es ist zu beachten, dass die Größen, Positionsbeziehungen und dergleichen, die in den Zeichnungen gezeigt sind, manchmal übertrieben sind, um die Erklärung zu verdeutlichen. Des Weiteren geben in der folgenden Erläuterung die gleichen Namen und die gleichen Zeichen die gleichen oder homogenen Elemente an. Eine detaillierte Erläuterung der Elemente wird gegebenenfalls weggelassen. Ferner können als Elemente, die die vorliegende Erfindung bilden, eine Vielzahl von Elementen durch das gleiche Element konfiguriert sein, und ein Element kann sich die Vielzahl von Elementen teilen. Umgekehrt kann eine Funktion des einen Elements durch die Vielzahl von Elementen zugeteilt und realisiert werden.
Bildprüfsystem 1000
Ein Bildprüfsystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in 1 gezeigt. Ein Bildprüfsystem 1000, das in der Figur gezeigt ist, umfasst einen Abbildungsabschnitt 10, einen Beleuchtungsabschnitt 20, eine Bildprüfvorrichtung 100, einen Operationsabschnitt 40, einen Anzeigeabschnitt 50 und eine externe Steuervorrichtung 60. Das Bildprüfsystem 1000 erfasst mit dem Abbildungsabschnitt 10 und dem Beleuchtungsabschnitt 20 ein Bild, das eine äußere Form eines Untersuchungszielobjekts oder eines Objekts (Werkstück WK) zeigt, das ein Zielobjekt ist, auf dem eine visuelle Inspektion durchgeführt wird, führt eine externe Prüfung mit der Bildprüfvorrichtung 100 durch, gibt ein Ergebnis der externen Prüfung an die externe Steuervorrichtung 60 (z.B. ein PLC) aus und veranlasst den Anzeigeabschnitt 50, das Ergebnis entsprechend der Notwendigkeit anzuzeigen.
Das Werkstück WK wird auf einem Werkstückfördermechanismus WC befördert. Das Bildprüfsystem 1000 führt eine Bildgebung an dem bewegten Werkstück WK mit dem Abbildungsabschnitt 10 und dem Beleuchtungsabschnitt 20 durch, um Informationen bezüglich einer Oberflächenform zu erfassen. Der Werkstückfördermechanismus WC ist eine Linie eines Förderers, der durch eine Steuervorrichtung, wie etwa eine speicherprogrammierbare Steuerung (PLC), gesteuert wird. Man beachte, dass sich der Abbildungsabschnitt 10 und der Beleuchtungsabschnitt 20 und das Werkstück nur relativ bewegen müssen. Zum Beispiel kann die Werkstückseite fixiert sein und die Seite des Abbildungsabschnitts 10 kann bewegt werden. Alternativ können beide Seiten bewegt werden.
Die Erzeugung eines Bildes kann auf der Seite des Abbildungsabschnitts 10 durchgeführt werden oder kann auf der Seite der Bildprüfvorrichtung durchgeführt werden. Ferner sind der Beleuchtungsabschnitt 20 und der Abbildungsabschnitt 10 jeweils als separate Elemente festgelegt. Wenn der Beleuchtungsabschnitt 20 und der Abbildungsabschnitt 10 eingestellt sind, sind daher eine physikalische Positionierung von Positionen, Winkeln, Positionen und dergleichen und eine Einstellarbeit für eine Verstärkung, eine Verschlussgeschwindigkeit, eine Lichtmenge und dergleichen erforderlich.
Die Bildprüfvorrichtung 100 erfasst ein Bild, führt eine Bildinspektion gemäß der Notwendigkeit durch und gibt ein Inspektionsergebnis aus. Man beachte, dass die Bildprüfung eine Produktinspektion ist, die unter Verwendung eines Bildverarbeitungsergebnisses des Werkstücks ausgeführt wird. Beispiele für die Bildprüfung umfassen eine fehlerfreie Produktinspektion zum Bestimmen der Anwesenheit oder Abwesenheit eines Fehlers auf der Werkstückoberfläche und ob das Werkstück als Produkt nicht fehlerhaft ist, eine Formbestimmung zum Bestimmen der Angemessenheit einer äußeren Form und Lesen (OCR) einer Zeichenkette, die auf der Oberfläche des Werkstücks angezeigt wird. Die Bildprüfvorrichtung bestrahlt die notwendige Beleuchtung mit des Werkstücks, um ein Bild zu erfassen, führt eine Bildverarbeitung wie etwa eine Kantenerfassung an erhaltenen Bilddaten durch und führt eine Bildprüfung wie beispielsweise eine Bestanden/Nichtbestanden-Bestimmung auf der Grundlage eines Ergebnisses der Bildverarbeitung durch.
Operationsabschnitt 40
Der Operationsabschnitt 40 ist ein Element zum Ausführen verschiedener Arten von Operationen und Einstellungen an der Bildprüfvorrichtung 100. Eine Tastatur, eine Konsole, eine Zeigevorrichtung wie beispielsweise eine Maus oder dergleichen kann verwendet werden.
Anzeigeabschnitt 50
Der Anzeigeabschnitt 50 ist ein Element zum Anzeigen eines erhaltenen Bildes, eines Ergebnisses einer visuellen Inspektion für das Bild, eines Einstellbildschirms zum Durchführen verschiedener Arten von Einstellungen, eines Einstellwerts, der von der Operation in den Einstellbildschirm von dem Operationsabschnitt 40 eingegeben wird, und dergleichen. Der Anzeigeabschnitt 50 ist eine Anzeige wie eine LCD, ein CRT oder eine organische EL. Wenn der Anzeigeabschnitt 50 ein Berührungsfeld ist, kann der Anzeigeabschnitt 50 auch als ein Betriebsabschnitt und ein Anzeigeabschnitt verwendet werden.
Bildprüfvorrichtung 100
Ein Beispiel eines Funktionsblockdiagramms des Bildprüfsystems 1000 ist in 2A gezeigt. Das in der Figur gezeigte Bildprüfsystem 1000 umfasst den Abbildungsabschnitt 10, den Beleuchtungsabschnitt 20 und die Bildprüfvorrichtung 100. Der Betriebsabschnitt 40, der Anzeigeabschnitt 50 und die externe Steuervorrichtung 60 sind mit der Bildprüfvorrichtung 100 verbunden.
Die Bildprüfvorrichtung 100 ist ein Element zum Durchführen einer vorbestimmten Bildverarbeitung an einem Bild, das durch den Abbildungsabschnitt 10 aufgenommen wird, und zum Ausgeben eines Ergebnisses einer Bildprüfung. Die Bildprüfvorrichtung 100 ist durch dedizierte Hardware konfiguriert. Außerdem kann die Bildprüfvorrichtung 100 durch Installieren von Software in einer Universalvorrichtung konfiguriert werden, zum Beispiel durch Installieren eines Bildprüfprogramms in einem Allzweck- oder dedizierten Computer. In einem Beispiel einer unten erläuterten Konfiguration ist das Bildprüfprogramm in einem dedizierten Computer installiert, in dem Hardware wie eine Grafikkarte für die Bildinspektionsverarbeitung spezialisiert ist.
Der Abbildungsabschnitt 10 und der Beleuchtungsabschnitt 20 werden gemäß einer Art eines zu erzeugenden Bildes ausgewählt. Zum Beispiel wird im Fall eines optischen Bildes, das für eine gewünschte Untersuchung verwendet wird, wie beispielsweise eine Fehlerprüfung oder OCR, eine Bereichskamera, in der Abbildungselemente zweidimensional angeordnet sind, als der Abbildungsabschnitt 10 verwendet. Eine Lichtquelle, die Beleuchtungslicht auf das abzubildende Werkstück WK strahlt, ist in dem Beleuchtungsabschnitt 20 angeordnet. Wenn alternativ das Fotografieren eines Streifenprojektionsbildes, das für die Höhenbilderzeugung in einem photometrischen Stereomethodeverfahren oder Triangulation notwendig ist, durchgeführt wird, werden mehrere Beleuchtungen angeordnet, um Beleuchtungslichter aus entgegengesetzten zwei oder drei Richtungen zu bestrahlen. Wenn alternativ ein Formbild des Werkstücks auf der Grundlage des Prinzips der Phasenmessungs-Deflektometrie (PMD) erzeugt wird; nachfolgend als „Deflektometrie“ bezeichnet, wird eine Zeilenkamera, die an einer Position angeordnet ist, an der Spiegelreflexionslicht des Werkstücks empfangen wird, als der Abbildungsabschnitt 10 verwendet.
Die Operationen des Abbildungsabschnitts 10 und des Beleuchtungsabschnitts 20 werden durch die Bildprüfvorrichtung 100 gesteuert. Die Bildprüfvorrichtung 100 synchronisiert den Zeitpunkt der Projektion von Beleuchtungslicht durch den Beleuchtungsabschnitt 20 und den Zeitpunkt der Bildgebung durch den Abbildungsabschnitt 10. In der folgenden Erläuterung wird in dieser Beschreibung ein Beispiel erläutert, in dem ein Formbild durch die Deflektometrie erzeugt wird (Details werden nachstehend erläutert).
Der Abbildungsabschnitt 10 umfasst, wie in 3 gezeigt, eine Zeilenkamera 11 und ein optisches Lichtkondensorsystem 12. Der Abbildungsabschnitt 10 umfasst einen Abbildungsneigungssensor 13. Der Abbildungsneigungssensor 13 ist ein Sensor zum Erfassen eines Neigungswinkels des Abbildungsabschnitts 10. Ein Gravitationsbeschleunigungssensor kann geeignet als der Abbildungsneigungssensor 13 verwendet werden. Der Abbildungsneigungssensor 13 ist wünschenswerterweise in dem Abbildungsabschnitt 10 enthalten. Der Abbildungsneigungssensor 13 kann jedoch ein separates Element sein oder kann extern an dem Abbildungsabschnitt 10 angebracht sein, anstatt mit dem Abbildungsabschnitt 10 integriert zu sein.
Das optische Lichtkondensorsystem 12 ist ein optisches System zum Kondensieren von reflektiertem Licht der Beleuchtung, die von dem Beleuchtungsabschnitt 20 auf das Werkstück WK eingestrahlt und auf dem Werkstück WK reflektiert wird. Typischerweise ist das optische Lichtkondensorsystem 12 eine oder mehrere optische Linsen.
Die Zeilenkamera 11 ist eine Kamera, in der eine Vielzahl von Abbildungselementen angeordnet sind, um linear angeordnet zu sein. Die Zeilenkamera 11 ist ein Element zum Empfangen des reflektierten Lichts, das durch das optische Lichtkondensorsystem 12 kondensiert wird. Abbildungselemente wie beispielsweise linear angeordnete CCDs oder C-MOS können verwendet werden.
Der Beleuchtungsabschnitt 20 ist ein Element zum Abstrahlen von Beleuchtungslicht auf das Werkstück WK. Der Beleuchtungsabschnitt 20 umfasst eine Lichtquelle. Als Lichtquelle können eine Leuchtdiode (LED), ein Flüssigkristall (LCD), eine organische EL, eine Halogenlampe und dergleichen verwendet werden. Insbesondere ist ein Beleuchtungsabschnitt, in dem eine Vielzahl von LED-Elementen angeordnet ist, wünschenswert, da der Beleuchtungsabschnitt eine große Menge an Licht und eine hohe Richtwirkung aufweist.
Wie in 3 gezeigt, wird bezüglich der optischen Achse des optischen Lichtkondensorsystems 12 eine Richtung parallel zu der optischen Achse als eine Z-Achse, eine Richtung orthogonal zu der Z-Achse und parallel zu einer Z-Achse dargestellt die Anordnungsrichtung der Abbildungselemente ist als eine X-Achse dargestellt, und eine Richtung orthogonal zu der X-Achse und der Z-Achse wird als eine Y-Achse dargestellt. In 3 wird Werkstück in der X-Richtung gefördert.
Abbildungsneigungssensor 13
Der Abbildungsneigungssensor 13 gibt Werte aus, die Neigungen der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse des Abbildungsabschnitts 10 in Bezug auf die horizontale Richtung oder die Schwerkraftrichtung angeben.
Die Bildprüfvorrichtung 100 führt eine Kommunikation mit dem Abbildungsabschnitt 10 durch, erfasst einen Wert, der eine Gravitationsbeschleunigung von dem Abbildungsneigungssensor 13 angibt, und veranlasst den Anzeigeabschnitt 50, den Wert anzuzeigen. Die Bildprüfvorrichtung 100 umfasst einen arithmetischen Verarbeitungsabschnitt 31, einen Speicherabschnitt 32, einen Anzeigesteuerabschnitt 33 und einen Warnausgabeabschnitt 35.
Arithmetischer Verarbeitungsabschnitt 31
Der arithmetische Verarbeitungsabschnitt 31 ist ein Element zum Durchführen verschiedener Arten von Verarbeitung, wie zum Beispiel einer Bildprüfung. Der arithmetische Verarbeitungsabschnitt 31 wandelt einen vom Abbildungsneigungssensor 13 ausgegebenen Wert in einen numerischen Wert um, der für einen Benutzer leicht verständlich ist, wenn der arithmetische Verarbeitungsabschnitt 31 den Anzeigeabschnitt 50 veranlasst, den Wert anzuzeigen. Während der optischen Achseneinstellung arbeitet der arithmetische Verarbeitungsabschnitt 31 auch als ein Bild zur optischen Achseneinstellungs-Erzeugungsabschnitt, der wiederholt mit der Zeilenkamera 11 Bilder für die optische Achseneinstellung in einem Stillstandszustand abbildet und Bilder zur Einstellung der optischen Achse mit Periodizität in einer Zeilenrichtung der Zeilenkamera 11 erzeugt.
Der Speicherabschnitt 32 ist ein Element zum Speichern verschiedener Bilddaten und Einstellungsdaten. Der Speicherabschnitt 32 behält einen Wert bei, der von dem Abbildungsneigungssensor 13 ausgegeben wird, um eine Haltung des Abbildungsabschnitts 10 zu einem bestimmten Zeitpunkt zu speichern. Der Speicherabschnitt 32 fungiert als ein Neigungswert-Registrierabschnitt 32a, der einen Wert registriert, der eine Neigung einer schematischen Abbildungsansicht 143 angibt (nachstehend erläutert; 27 usw.), die einen Neigungszustand des Abbildungsabschnitts 10 darstellt. Als Speicherabschnitt 32 kann ein nichtflüchtiger Speicher wie beispielsweise ein Halbleiterspeicher und eine Festplatte verwendet werden. Alternativ kann der Speicherabschnitt 32 ein Aufzeichnungsmedium sein. Als Medienleseabschnitt, d.h. als Element zum Lesen oder Schreiben in einem tragbaren Medium, kann ein standardisiertes Aufzeichnungsmedium, wie beispielsweise ein USB-Speicher (ein Warenname) oder eine SD-Karte (ein Warenname), ein Halbleiterspeicher, oder Ähnliches kann mit dem Speicherabschnitt 32 verbunden sein, um das Lesen und Schreiben von Daten zu ermöglichen. Der Speicherabschnitt 32 kann konfiguriert sein, um einen Datenaustausch zwischen dem Speicherabschnitt 32 und einer externen Aufzeichnungsvorrichtung durch eine drahtlose Verbindung oder eine Netzwerkverbindung durchzuführen.
Der Anzeigesteuerabschnitt 33 ist ein Element zum Steuern des Anzeigeinhalts des Anzeigeabschnitts 50. Zum Beispiel steuert der Anzeigesteuerabschnitt 33 den Anzeigeinhalt des Anzeigeabschnitts 50 zum Neigen oder Drehen und zum Anzeigen der schematischen Abbildungsdarstellung 143 (nachstehend erläutert; 27 usw.) gemäß der Haltung des Abbildungsabschnitts 10. Insbesondere veranlasst der Anzeigesteuerabschnitt 33 auf der Basis des Wertes, der die von dem Abbildungsneigungssensor 13 ausgegebene Neigung angibt, den Anzeigeabschnitt 50, Werte anzuzeigen, die Ziffern oder Neigungen anzeigen, die Grad von wenigstens zwei Neigungen unter Neigungen des X anzeigen Achse, die Y-Achse und die Z-Achse des Abbildungsabschnitts 10. Der Anzeigesteuerabschnitt 33 kann auch bewirken, dass der Anzeigeabschnitt 50 einen Wert anzeigt, der eine gegenwärtige Neigung zusammen mit Werten von Neigungen in der Vergangenheit anzeigt, die in dem Speicherabschnitt 32 gespeichert sind.
Warnausgabeabschnitt 35
Der Warnausgabeabschnitt 35 führt eine Vergleichsoperation durch, um zu bestimmen, ob ein die gegenwärtige Neigung anzeigender Wert in einem Bereich eines zulässigen Fehlers in Bezug auf die Werte liegt, die die Neigungen in der Vergangenheit in den Speicherabschnitten 32 und 32 anzeigen und, falls der Wert den zulässigen Fehler überschreitet, wird eine Warnung ausgegeben. Beispiele für die Ausgabe der Warnung umfassen ein Formular zum Senden eines Warnsignals an die externe Steuervorrichtung 60 und ein Formular zum Anzeigen einer Warnmeldung auf dem Anzeigeabschnitt 50. Als Reaktion auf die Warnung wird eine vorbestimmte Operation ausgeführt, zum Beispiel eine Operation zum Ertönen eines Warnsummers oder Anzeigen einer Warnnachricht oder Ausgeben eines Wartungsrufs, um den Benutzer aufzufordern, das System zu warten. Folglich ist es möglich, Maßnahmen zu ergreifen, um beispielsweise den Benutzer zu warnen und zu informieren, dass sich die Haltung des Abbildungsabschnitts 10 aufgrund einer Alterungsverschlechterung, eines Schocks, einer Vibration oder dergleichen ändert, und es wahrscheinlich ist, dass eine korrekte Bildinspektion nicht durchgeführt wird oder automatisch notwendige Verarbeitung durchführen.
Zum Beispiel wird während des Einstellens der Bildprüfvorrichtung 100 wenigstens ein Neigungswert unter den Neigungswerten der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse, die von dem Abbildungsneigungssensor ausgegeben werden, in dem Neigungswert-Registrierabschnitt 32a als einen Registrierungswert registriert. Während des tatsächlichen Betriebs der Bildprüfvorrichtung 100 bestimmt der Warnungsausgabeabschnitt 35, ob ein von dem Abbildungsneigungssensor 13 ausgegebener Neigungswert nicht um mehr als einen Schwellenwert von einem Registrierungswert abweicht, der in der Vergangenheit durch den Neigungswertregistrierungsabschnitt 32a registriert wurde, der im Voraus als ein zulässiger Fehler entschieden wurde. Als ein Ergebnis der Bestimmung gibt der Warnungsausgabeabschnitt 35 eine Warnung aus, wenn der Neigungswert von dem Registrierungswert um mehr als die Schwelle abweicht.
Als Zeitpunkt für den Vergleich mit dem Schwellenwert durch den Warnungsausgabeabschnitt 35 kann der Warnungsausgabeabschnitt 35 immer den Vergleich in einem vorbestimmten Intervall, beispielsweise einem Intervall von 10 ms, durchführen oder kann den Vergleich in jedem Fall wie beispielsweise als eine Startzeit, eine Abschaltzeit oder eine Wartungszeit der Bildprüfvorrichtung 100 durchführen.
Die Elemente, die die Bildprüfvorrichtung 100 konfigurieren, beispielsweise der arithmetische Verarbeitungsabschnitt 31, der Anzeigesteuerabschnitt 33 und der Warnausgabeabschnitt 35, können durch ASICs oder dergleichen konfiguriert sein.
Anzeigeabschnitt 50
Der Anzeigeabschnitt 50 kann in der Bildprüfvorrichtung 100 enthalten sein. Der Anzeigeabschnitt 50 ist mit dem Anzeigesteuerabschnitt 33 verbunden. Der Anzeigeabschnitt 50 zeigt verschiedene Arten der Einstellung, das abgebildete Werkstück WK, eine Richtung des Werkstücks WK und dergleichen an. Der Anzeigeabschnitt 50 kann Grade von wenigstens zwei Neigungen auf einer Echtzeitbasis aktualisieren und anzeigen. Folglich ist es während der Einstellung des Abbildungsabschnitts 10 möglich, zu bewirken, dass der Anzeigeabschnitt 50 die momentane Neigung auf einer Echtzeitbasis anzeigt. Infolgedessen kann der Benutzer die Neigung des Abbildungsabschnitts 10 auf der Grundlage der Neigung leicht einstellen.
Der Anzeigeabschnitt 50 kann auf der Basis des Werts, der die Neigungsausgabe von dem Abbildungsneigungssensor 13 angibt, Zahlen oder Werte anzeigen, die Grade von wenigstens irgendwelchen zwei Neigungen unter den Neigungen der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse des Abbildungsabschnitts 10 angeben. Folglich ist es während der Einstellung des Abbildungsabschnitts 10 möglich, zu bewirken, dass der Anzeigeabschnitt 50 die gegenwärtige Neigung anzeigt. Der Benutzer kann die Neigung des Abbildungsabschnitts 10 auf der Grundlage der Neigung leicht einstellen.
Abbildungsschemaansicht 143
Ferner, wie in 27 und dergleichen gezeigt, auf die unten Bezug genommen wird, kann der Anzeigeabschnitt 50 in einer vorbestimmten Referenzhaltung die schematische Abbildungsansicht 143 anzeigen, die das Äußere des Abbildungsabschnitts 10 simuliert und über der abbildenden schematischen Ansicht 143 eine Neigungsachse anzeigen, die um einen Winkel geneigt ist, der wenigstens zwei beliebigen Neigungen entspricht. Folglich kann der Benutzer die Neigung des Abbildungsabschnitts 10 visuell erfassen. Der Anzeigeabschnitt 50 kann über der schematischen Abbildungsansicht 143 eine vertikale Linie anzeigen, die sich entlang der Schwerkraftrichtung erstreckt und über der schematischen Abbildungsansicht 143 eine Neigungsachse anzeigt, die um einen Winkel geneigt ist, der wenigstens zwei Neigungen entspricht. Ferner kann der Anzeigeabschnitt 50 auch die schematische Abbildungsansicht 143 jeweils als Draufsichten anzeigen, die auf einer YZ-Ebene (der X-Achse), einer XZ-Ebene (der Y-Achse) und einer XY-Ebene (der Z-Achse) angezeigt werden. Alternativ ist die schematische Abbildungsansicht 143 nicht auf eine ebene Anzeigeform beschränkt und kann stereoskopisch als eine perspektivische Ansicht oder dergleichen angezeigt werden.
Identifizierungsanzeigefunktion für eine instabile Oberfläche
Unter den Oberflächen, die die schematische Abbildungsansicht 143 konfigurieren, kann eine instabile Oberfläche angezeigt werden, um von anderen Teilen unterschieden zu werden. Die instabile Oberfläche zeigt eine Oberfläche an, auf der eine Neigungsausgabe instabil ist, da der Gravitationsbeschleunigungssensor zwei Achsen aufweist (ein Winkel in einer Richtung, die von den zwei Achsen nicht erfasst werden kann). Als eine Form einer Identifikationsanzeige zum Unterscheiden der instabilen Oberfläche von den anderen Oberflächen kann beispielsweise die instabile Oberfläche bei einem Transmissionsgrad angezeigt werden, der höher als der Transmissionsgrad der anderen Teile ist, oder kann verborgen werden. Ferner kann der Anzeigeabschnitt 50 gleichzeitig einen Neigungswert, der in dem Neigungswerterfassungsabschnitt 32a registriert ist, und einen gegenwärtigen Neigungswert des Abbildungsabschnitts 10, der von dem Abbildungsneigungssensor 13 ausgegeben wird, anzeigen. Durch Ausführen der Identifikationsanzeige, die eine bestimmte instabile Oberfläche von den anderen Oberflächen unterscheiden kann, kann der Benutzer eine Oberfläche, die der Benutzer beachten sollte, und eine Oberfläche, die der Benutzer nicht beachten sollte, angemessen erfassen. Details zu den oben genannten werden im Folgenden erläutert.
Der Warnausgabeabschnitt 35 ist nicht auf eine Konfiguration beschränkt, bei der die Ziele der Warnungsausgabe alle der drei Achsen der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse sind und können so konfiguriert sein, dass sie eine Warnung für nur eine beliebige Achse ausgeben. Zum Beispiel kann eine Achse, die als ein Ziel der durch den Warnungsausgabeabschnitt 35 ausgegebenen Warnung eingestellt ist, aus der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse ausgewählt werden. Während eine Ausgabe in einer Achse mit einer schwachen Schwerkraftaktion instabil ist, ist es folglich möglich, die Achse von dem Ziel der Warnausgabe auszuschließen, um eine unnötige Warnung zu vermeiden.
Ferner kann der Warnungsausgabeabschnitt 35 so konfiguriert sein, dass er in der Lage ist, individuell einen Schwellenwert für einen Neigungswert der ausgewählten Achse einzustellen, der als das Ziel der Warnausgabe eingestellt ist. Folglich ist es möglich, beispielsweise eine Achse mit einer instabilen Ausgabe und einer schwachen Schwerkraftwirkung von dem Ziel der Warnausgabe auszuschließen. Folglich ist es möglich, eine flexible Einstellung durchzuführen, um zum Beispiel einen Schwellenwert für eine instabile Achse eher lose einzustellen.
Beleuchtungsabschnitt 20
Wie in 3 gezeigt, wird eine Richtung parallel zu einer optischen Achse von Beleuchtungslicht (einer optischen Beleuchtungsachse) als eine Z-Achse dargestellt, eine Richtung orthogonal zur Z-Achse und parallel zu einer Array-Richtung von Beleuchtungselemente wird als eine X-Achse dargestellt, und eine Richtung orthogonal zu der X-Achse und der Z-Achse ist als eine Y-Achse dargestellt. Man beachte, dass die Anordnungsrichtung der Beleuchtungselemente nicht auf nur eine Richtung beschränkt ist. Die Beleuchtungselemente können in der X-Achsenrichtung und der Y-Achsenrichtung angeordnet sein. Zum Beispiel kann ein LCD-Panel, ein organisches EL-Panel oder dergleichen als Beleuchtung verwendet werden.
In der Bildprüfvorrichtung 100 muss ein Neigungssensor nicht nur auf der Seite des Abbildungsabschnitts 10, sondern kann auch auf der Seite des Beleuchtungsabschnitts 20 vorgesehen sein. Ein solches Beispiel ist in einem Funktionsblockdiagramm von 2B als eine Bildprüfvorrichtung 100 gemäß einer Modifikation gezeigt. Ein Beleuchtungsneigungssensor 23 auf der Seite des Beleuchtungsabschnitts 20 kann Werte ausgeben, die Neigungen der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse des Beleuchtungsabschnitts 20 in Bezug auf die horizontale Richtung oder die Schwerkraftrichtung angeben.
Wie in 28 und dergleichen gezeigt, auf die unten Bezug genommen wird, kann eine Beleuchtungsschemaansicht 153, die den Beleuchtungsabschnitt 20 simuliert, die Neigungsgrade der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse anzeigt, auf dem Anzeigeabschnitt 50 angezeigt werden. Folglich kann der Benutzer visuell eine lichtemittierende Oberfläche des Beleuchtungsabschnitts 20 von dem Anzeigeabschnitt 50 unterscheiden. Wie in der oben erläuterten abbildenden schematischen Ansicht 143 kann die Licht emittierende Oberfläche, die Beleuchtungslicht unter Oberflächen emittiert, die die Beleuchtungsschemaansicht 153 bilden, angezeigt werden, um von den anderen Oberflächen unterschieden zu werden.
In der in 2B gezeigten Bildprüfvorrichtung 100 sind dieselben Elemente wie die Elemente der in 2A gezeigten Bildprüfvorrichtung 100 mit den gleichen Bezugszeichen und Zeichen bezeichnet. Eine detaillierte Erläuterung der Elemente wird weggelassen. Der Beleuchtungsabschnitt 20 umfasst einen Beleuchtungsneigungssensor 23b. Der Speicherabschnitt 32 fungiert zusätzlich zu dem Neigungswert-Registrierabschnitt 32a des Abbildungsabschnitts 10 als ein Beleuchtungs-Registrierungsabschnitt 32b, der einen Beleuchtungsneigungswert des Beleuchtungsabschnitts 20 registriert. Zusätzlich zu der Warnfunktion des Abbildungsabschnitts 10 fungiert der Warnausgabeabschnitt 35 des Weiteren als ein Beleuchtungswarnausgabeabschnitt 35b, der eine Warnung ausgibt, wenn ein von dem Beleuchtungsneigungssensor 23b ausgegebener Neigungswert von einem zuletzt registrierten Registrierungswert der um mehr als einen Schwellenwert abweicht, der im Voraus zum Zeitpunkt des Betriebs der Bildprüfvorrichtung 100 von dem Beleuchtungsregistrierungsabschnitt 32b festgelegt wird.
Die Bildprüfvorrichtung 100 führt eine Kommunikation mit dem Abbildungsabschnitt 10 und dem Beleuchtungsabschnitt 20 durch, erfasst Werte, die eine Gravitationsbeschleunigung angeben, jeweils von dem Abbildungsneigungssensor 13 und dem Beleuchtungsneigungssensor 23 und veranlasst den Anzeigeabschnitt 50, die Werte anzuzeigen. Der arithmetische Verarbeitungsabschnitt 31 wandelt durch den Abbildungsneigungssensor 13 und den Beleuchtungsneigungssensor 23 ausgegebene Werte in numerische Werte um, die für den Benutzer leicht verständlich sind, wenn der arithmetische Verarbeitungsabschnitt 31 den Anzeigeabschnitt 50 veranlasst, die Werte anzuzeigen. Der Anzeigesteuerabschnitt 33 steuert den Anzeigeinhalt des Anzeigeabschnitts 50 zum Neigen oder Drehen, um die schematische Abbildungsansicht 143 gemäß der Haltung des Beleuchtungsabschnitts 20 zusätzlich zu der Haltung des Abbildungsabschnitts 10 anzuzeigen. Der Speicherabschnitt 32 registriert einen Wert, der die Neigung der schematischen Abbildungsansicht 143 in dem Neigungswert-Registrierabschnitt 32a angibt, und registriert die Neigung der schematischen Beleuchtungsansicht 153, die einen Neigungszustand des Beleuchtungsabschnitts 20 in dem Beleuchtungs-Registrierungsabschnitt 32b darstellt. Der Beleuchtungswarnausgabeabschnitt 35b vergleicht die registrierten Neigungswerte des Abbildungsabschnitts 10 und des Beleuchtungsabschnitts 20 jeweils mit individuell eingestellten Schwellenwerten und, wenn er bestimmt, dass die Neigungswerte außerhalb der Bereiche der Schwellenwerte liegen, gibt eine Warnausgabe aus, Wie in dem Fall des Abbildungsabschnitts 10 kann der Beleuchtungswarnausgabeabschnitt 35b in der Lage sein, ein Ziel der Beleuchtungswarnausgabe aus der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse auszuwählen.
Ein Beispiel eines Funktionsblockdiagramms des arithmetischen Verarbeitungsabschnitts 31 ist in 2C gezeigt. Der arithmetische Verarbeitungsabschnitt 31, der in der Figur gezeigt ist, umfasst einen Bild-für-die-optische-Achse-Einstellung-Erzeugungsabschnitt 31A, einen Bild-für-die-Pixel-Auflösung-Berechnung-Erzeugungsabschnitt 31B, einen Messposition-Bestimmungsabschnitt 31C, einen Messabschnitt 31D, einen Dimensionseingabeabschnitt 31E, einen Pixelauflösungberechnungs-Parametereinstellabschnitt 31F, einen Intervall-Einstellabschnitt 31G und einen Bild-zur-Inspektion-Erzeugungsabschnitt 31H.
Der Bild-für-die-optische-Achse-Einstellung-Erzeugungsabschnitt 31A ist ein Element, um während einer Inspektionseinstellung Bilder eines Untersuchungszielobjekts zur optischen Achseneinstellung in einem Stillstandszustand mit der Zeilenkamera 11 wiederholt zu erfassen, um ein Bild zur Einstellung der optischen Achse mit Periodizität in der Zeilenrichtung zu erzeugen.
Der Bild-für-die-Pixel-Auflösung-Berechnung-Erzeugungsabschnitt 31B ist ein Element zum, nachdem die optische Achseneinstellung der Zeilenkamera 11 auf der Grundlage des Bildes für die Einstellung der optischen Achse durchgeführt wird, das durch den Bild-für-die-optische-Achse-Einstellung-Erzeugungsabschnitt 31A erzeugt und auf dem Anzeigeabschnitt 50 angezeigt wird, wiederholten Erfassen von Bildern mit der Zeilenkamera 11, während ein Muster zur Pixelauflösungsberechnung mit einer bekannten Dimension in einer Richtung bewegt wird, um ein Bild für die Pixelauflösungsberechnung zu erzeugen.
Der Messposition-Bestimmungsabschnitt 31C ist ein Element zum Empfangen einer Bestimmung eines Dimensionsmessteils auf dem Bild zur Pixelauflösungsberechnung, die auf dem Anzeigeabschnitt 50 angezeigt wird.
Der Messabschnitt 31D ist ein Element zum Messen einer Abmessung des Messteils, der durch den Messpositionsbestimmungsabschnitt 31C bestimmt ist.
Der Dimensionseingabeabschnitt 31E ist ein Element zum Empfangen einer Eingabe einer tatsächlichen Abmessung des Messteils von dem Benutzer.
Der Pixelauflösungberechnungs-Parametereinstellabschnitt 31F ist ein Element zum Einstellen eines Verhältnisses der durch den Messabschnitt 31D gemessenen Abmessung und der tatsächlichen Abmessungseingabe zu dem Abmessungseingabeabschnitt 31E als einen Pixelauflösungsberechnungsparameter.
Der Intervall-Einstellabschnitt 31G ist ein Element zum Anpassen eines Abbildungsintervalls der Zeilenkamera 11 gemäß dem Pixelauflösungsberechnungsparameter, der durch den Pixelauflösungberechnungs-Parametereinstellabschnitt 31F eingestellt wurde.
Der Abschnitt 31H zum Erzeugen von Bildern ist ein Element zum Wiederholen des Abbildens in dem Abbildungsintervall, das durch den Intervall-Einstellabschnitt 31G eingestellt wurde, und zum Erzeugen eines Bilds zur Untersuchung (Details werden nachstehend erläutert).
Deflektometrie
Als ein Verfahren, mit dem der Abbildungsabschnitt 10 eine Form des Werkstücks WK erhält, können verschiedene Verfahren verwendet werden. Beispiele für das Verfahren umfassen die Deflektometrie, ein Phasenverschiebungsverfahren, ein Stereoverfahren, ein Linsenfokussierungsverfahren, ein Lichtschnittverfahren, ein optisches Radarverfahren, ein Interferenzverfahren und ein TOF-Verfahren. In der folgenden Erläuterung wird in dieser Ausführungsform als ein Beispiel einer Konfiguration, in der ein Werkstückformbild unter Verwendung des Deflektometrieprinzips erzeugt wird, eine Konfiguration, in der ein Werkstückformbild von einer auf der Basis der Deflektometrie von einer Phasenkarte erhalten wird, unter Bezugnahme auf 3 und dergleichen erläutert.
In der Deflektometrie ist der Abbildungsabschnitt 10 in einer Position angeordnet, in der Spiegelreflexionslicht des Werkstücks WK empfangen wird. In diesem Beispiel wird nur eine Zeile durch eine Bildaufnahme unter Verwendung der Zeilenkamera 11 als Bildaufnahmeabschnitt 10 abgebildet. Wie in 3 gezeigt, wird eine Linie zum Abbilden des Werkstücks WK mit dem Abbildungsabschnitt 10 relativ (in der Y-Richtung) durch Bewegen der Werkstück-WK-Seite (oder der Seite des Abbildungsabschnitts 10) geändert. Ein zweidimensionales Bild wird konfiguriert, indem eine Vielzahl von Linien abgebildet wird. In einem Beispiel, das in 3 gezeigt ist, ist der Abbildungsabschnitt 10 fixiert und die Werkstück-WK-Seite wird auf dem bewegbaren Werkstückfördermechanismus WC platziert und bewegt.
In der Deflektometrieverarbeitung kann die Verarbeitung für jedes der Pixel durchgeführt werden. Daher sind ein Bildspeicher und ein Zeilenspeicher nicht notwendig. Dies ist im Hinblick auf die Vereinfachung einer Konfiguration und eine Kostenreduzierung vorteilhaft. Auf der anderen Seite ist ein von der Zeilenkamera aufgenommenes Bild linear. Daher ist es schwierig zu bestätigen, welche Art von Bild erhalten wird und ob die Einstellung der Zeilenkamera und des Beleuchtungsabschnitts korrekt ist. Im Allgemeinen ist in einem Messsystem, das eine Form des Werkstücks misst, eine Positionierung des Werkstücks beim Einstellen eines Kameraabschnitts und eines Beleuchtungsabschnitts erforderlich. Auf der anderen Seite wird insbesondere bei der Deflektometrieverarbeitung kein normales zweidimensionales Bild durch einfaches Durchführen der Bildgebung erhalten. Daher ist es äußerst nützlich, eine Funktion zur Unterstützung der Einstellung der Zeilenkamera und des Beleuchtungsabschnitts bereitzustellen.
Eine Prozedur zum Abbilden wird unter Bezugnahme auf ein Flussdiagramm von 4 erläutert. Zuerst führt die Bildprüfvorrichtung in Schritt S401 eine Bildgebung durch. Ein Beleuchtungsmuster von Beleuchtungslicht, das von dem Beleuchtungsabschnitt ausgestrahlt wird, wird insgesamt achtmal projiziert, um eine Zeile eines Nachverarbeitungsbildes zu erfassen. Mit anderen Worten, die Bildgebung wird achtmal (für acht Zeilen) durchgeführt, um ein Bild für eine Zeile zu erzeugen. In 5 ist ein Beispiel eines Rohbildes, das durch achtmaliges Abbilden erhalten wurde, als ein Zwischenbild gezeigt. In 5 ist die Längsrichtung eine Fließrichtung des Werkstücks (die Y-Richtung). Daher ist ein Pixel in der Längsrichtung angeordnet. Das Beleuchtungsmuster wird viermal in der X-Richtung für jedes einzelne Pixel geändert, um eine Bildgebung durchzuführen. Ferner wird das Beleuchtungsmuster vier Mal in der Y-Richtung geändert, um eine Bildgebung durchzuführen. Man beachte, dass ein Teil, der einer Zeile entspricht, achtmal in einem Zustand abgebildet wird, in dem sich das Werkstück auf einer Stufe bewegt. Daher werden jeweilige Linien strikt abgebildet, während sie um eine 1/8 Linie verschoben sind.
Anschließend führt die Bildprüfvorrichtung in Schritt S402 die Deflektometrieverarbeitung durch. Das Rohbild wird durch die Deflektometrieverarbeitung in eine diffuse Komponente (ein diffuses Albedo-Bild), eine spiegelnde Reflexionskomponente (ein gerichtetes Albedo-Bild) und Phasen (zwei Phasen in der X-Richtung und der Y-Richtung) unterteilt. Man beachte, dass die Komponenten in 8 Bits verarbeitet werden.
In Schritt S403-1 und Schritt S403-2 führt die Bildprüfvorrichtung jeweils Kontrastkorrekturen an der diffusen Komponente und der spiegelnden Reflexionskomponente durch. Die Kontrastkorrekturen sind lineare Korrekturen. Zum Beispiel wird ein Durchschnitt einer ROI korrigiert, um ein Median zu sein. Im Fall von 8 Bits (28=256) wird ein 128-Level als der Median eingestellt. Folglich werden eine diffuse Komponente nach der Korrektur und eine Reflexionskomponente nach der Korrektur erhalten.
Andererseits nimmt die Bildprüfvorrichtung bezüglich der Phasenkomponenten in Schritt S403-3 eine Differenz von einer Referenzphase ein. Ein Unterschied wird in Bezug auf eine Phase einer Referenzebene erhalten. Zum Beispiel bestimmt der Benutzer eine sphärische Form, eine zylindrische Form, eine ebene Form und dergleichen als Referenzebene. Unterschiede zu der sphärischen Form, der zylindrischen Form, der ebenen Form und dergleichen werden erhalten. Alternativ kann eine Differenz auf einer frei gekrümmten Oberfläche extrahiert werden. Wenn beispielsweise eine Differenz in Bezug auf eine Phase eines in 6A gezeigten Rohbilds genommen wird, erscheint eine Phase, in der nur eine Fluktuationskomponente extrahiert wird, wie in 6B gezeigt. Auf diese Weise werden Phasen nach der Korrektur (Differenzen; zwei Phasen in der X-Richtung und der Y-Richtung) erhalten.
Ferner führt in Schritt S404-1, Schritt S404-2 und Schritt S404-3 die Bildprüfvorrichtung jeweils eine Hierarchisierung der diffusen Komponente, der spiegelnden Reflexionskomponente und der Phasen (der Differenzen) nach der Korrektur durch. Als die Hierarchisierung wird eine 1/2-Reduktion jeweils für die Bilder wiederholt. Folglich werden ein hierarchisches diffuses Albedo-Bild, ein hierarchisches Spiegel-Albedo-Bild und hierarchische Phasenbilder (zwei hierarchische Phasenbilder in der X-Richtung und der Y-Richtung) erhalten. Die Phasen haben eine Genauigkeit von beispielsweise 16 Bits.
Tiefenkonturbild
Die Phasen (die Unterschiede/Differenzen) sind nicht nur direkt hierarchisiert. In Schritt S404-4 erhält die Bildprüfvorrichtung ein Tiefenkonturbild für die Phasen (die Unterschiede/Differenzen). Das Tiefenkonturbild ist ein Zwischenbild, in dem ein Abschnitt mit einer großen Phasendifferenz hervorgehoben ist. Das Tiefenkonturbild ist ein Konzept, das sich von einer Krümmung unterscheidet. Das Tiefenkonturbild hat Vorteile dahingehend, dass zum Beispiel das Tiefenkonturbild eine beträchtlich höhere Geschwindigkeit als das Formbild aufweist, ein Linienfehler extrem leicht zu sehen ist und es einfach ist, eine Kontur zu extrahieren. Auf der anderen Seite hat das Tiefenkonturbild Eigenschaften, dass eine spezifische Form, zum Beispiel eine dünne breite Delle, weniger leicht extrahiert werden kann, eine Unterscheidung von Unebenheiten schwierig ist und das Tiefenkonturbild nur auf einer flachen Oberfläche verwendet werden kann. Ein Beispiel des Tiefenkonturbildes ist in 7A gezeigt. Als Referenz wird ein Spiegel-Albedobild, das durch Abbilden desselben Teils erhalten wurde, in 7B gezeigt.
Ferner führt die Bildprüfvorrichtung in Schritt S405-2 eine Hierarchisierung für das Tiefenkonturbild durch, um ein hierarchisches Tiefenkonturbild zu erhalten.
Formstapeln
Andererseits führt in Schritt S405-1 die Bildprüfvorrichtung Formstapeln auf dem hierarchischen Phasenbild durch, um ein Formbild zu erzeugen. Ein Beispiel des auf diese Weise erhaltenen Formbildes ist in 8 gezeigt. Ein Verfahren zum Bilden des Formbildes ist grundsätzlich ein Verfahren ähnlich dem photometrischen Stereoverfahren. Die Verarbeitung wie das Umwickeln einer Phase ist anders. Als Gewichtsinformation kann auch ein in 7B gezeigtes Spiegel-Albedobild verwendet werden. Das Verfahren der Formstapelung ist für einen Defekt in einem großen Bereich (z.B. eine dünne breite Delle) effektiv. Unterscheidung von Unebenheiten ist einfach. Auf der anderen Seite ist das Verfahren des Formstapelns insofern nachteilig, als eine Ebene in einer runden Form verzerrt ist, ein dünner Linienfehler weniger leicht auftritt und im Fall einer Kante die Höhe ungenau ist und ein Nachschwingen („ringing“) auftritt.
In Schritt S406 führt die Bildprüfvorrichtung eine einfache Fehlerentnahme durch, um ein Defektbild zu erfassen. Die einfache Fehlerextraktion ist eine Funktion des einfachen Extrahierens eines Defekts aus dem Formbild. Man beachte, dass die einfache Fehlerextraktion nicht unbedingt erforderlich ist. Das Spiegelreflexionskomponentenbild und das Diffuskomponentenbild können auch als ein Eingabebild verwendet werden.
Einzelheiten der Deflektometrieverarbeitung
Details der Deflektometrieverarbeitung, die in Schritt S402 in 4, die oben erläutert wurde, durchgeführt werden, werden erläutert. Es wird angenommen, dass Streifenbeleuchtung von dem Beleuchtungsabschnitt 20 projiziert wird und eine Verzerrung der Streifenbeleuchtung unter Verwendung des Abbildungsabschnitts 10 und des Beleuchtungsabschnitts 20, die in 9 gezeigt sind, fotografiert wird. Zustände der Streifenbeleuchtung und Spiegelreflexion und diffuse Reflexion, die durch Reflexion auf einer Arbeitsoberfläche erhalten werden, sind in 10 gezeigt.
Wie in 10 gezeigt, reflektiert ein Streifenbeleuchtungsabschnitt ein Projektionsmuster eines Streifens auf der Oberfläche des Werkstücks, während eine Phase verschoben wird. In diesem Zustand wird die Intensität der Reflexion des Streifens berechnet. Folglich wird eine spiegelnde Reflexionskomponente erhalten. Die Spiegelreflexionskomponente hat eine Verschiebung von der Intensität einer Phase des Streifens. Die Winkelauflösung wird erhalten, indem ein Winkel durch Abstufung von einem Winkel/Zyklus-Verhältnis geteilt wird.
Auf der anderen Seite wird ein Oberflächengradient durch Berechnen einer Verschiebung der Phase des Streifens erhalten. Außerdem wird die Intensität der diffusen Reflexion erfasst.
Reflektiertes Bild
Ein reflektiertes Bild, d.h. ein Originalbild, ist durch den folgenden Ausdruck gegeben. Vier Muster von Bildern, in denen eine Reflexion des Streifens und eine diffuse Komponente (einschließlich einer Umgebungskomponente) gemischt sind, werden erfasst. $I_{1} = R_{d} + R_{s} sin (φ_{s})$
$I_{2} = R_{d} + R_{s} sin (φ_{s} + \frac{π}{2})$
$I_{3} = R_{d} + R_{s} sin (φ_{s} + π)$
$I_{4} = R_{d} + R_{s} sin (φ_{s} + \frac{3 π}{2})$
Spiegelreflexionskomponente
Die Spiegelreflexionskomponente ist durch den folgenden Ausdruck gegeben. Eine diffuse Komponente wird durch einen Unterschied zwischen umgekehrten Phasen ausgeschlossen. $R_{s} = \frac{\sqrt{{(I_{3} - I_{1})}^{2} + {(I_{4} - I_{2})}^{2}}}{2}$
Spiegelreflexionswinkel
Der Spiegelreflexionswinkel (Phase) ist durch den folgenden Ausdruck gegeben. Ein Winkel wird berechnet als tanθ = Sinθ/Cosθ durch eine π/2-verschobene spiegelnde Reflexionskomponente. $φ_{s} = {tan}^{- 1} \frac{I_{2} - I_{4}}{I_{3} - I_{1}}$
Durchschnittsbild
Das Durchschnittsbild ist durch den folgenden Ausdruck gegeben. Das Durchschnittsbild umfasst eine diffuse Komponente und eine Umgebungskomponente. Eine spiegelnde Reflexionskomponente wird durch Hinzufügung von Umkehrphasen ausgeschlossen. $\bar{I} = \frac{\sum_{i = 1}^{4} I_{i}}{4}$
Diffuses Reflexionsbild
Das diffuse Reflexionsbild ist durch den folgenden Ausdruck gegeben. $R_{d} = \bar{I} - \frac{R_{s}}{2}$
Unter den oben erläuterten Bildern sind die Spiegelreflexionskomponente, der Spiegelreflexionswinkel, das Durchschnittsbild und die diffusen Reflexionsbilder Bilder, die auszugeben sind. Die Verarbeitung der Bilder wird jeweils auf einem X-Richtungsstreifen und einem Y-Richtungsstreifen durchgeführt.
Ferner kann ein Formbild durch weiteres Durchführen einer Stapelberechnung durch ein Gauß-Jacobi-Verfahren oder dergleichen auf Spiegelreflexionswinkel (Phasenbilder) in der X-Richtung und der Y-Richtung erhalten werden.
Im Allgemeinen wird in vielen Beispielen eine Form durch die Triangulation oder dergleichen wiederhergestellt, nachdem das Auswickeln durchgeführt wurde. Auf der anderen Seite wird in dieser Ausführungsform das Auswickeln vermieden. Eine Form wird ohne Abhängigkeit von der Triangulation wiederhergestellt, indem eine gestapelte Berechnung eines lokalen Differentialwertes mit der Gauss-Jacobi-Methode durchgeführt wird. Als ein Formwiederherstellungsverfahren kann ein bekanntes Verfahren entsprechend verwendet werden. Wünschenswerterweise wird die Triangulation nicht verwendet. Das Formwiederherstellungsverfahren ist ein hierarchisches Verfahren mit reduzierten Bildern in mehreren Stufen. Man beachte, dass das Formwiederherstellungsverfahren auch ein Verfahren sein kann, das einen Unterschied zwischen einem reduzierten Bild und einem normalen Bild aufweist.
Des Weiteren kann eine charakteristische Größe auch als ein Parameter eingestellt werden. Die charakteristische Größe ist ein Parameter zum Einstellen der Größe eines Defekts eines Detektionsziels entsprechend einem Zweck und einer Art einer Inspektion. Zum Beispiel wird die charakteristische Größe so eingestellt, dass ein feinster Fehler erfasst werden kann, wenn ein Parameterwert der charakteristischen Größe gleich 1 ist, und ein größerer Fehler kann erfasst werden, wenn der Wert erhöht ist. Folglich kann, wenn die charakteristische Größe erhöht wird, ein größerer Fehler leicht festgestellt werden. Unebenheiten auf der Werkstückoberfläche werden deutlich.
Bild der Deflektometrie
Beispiele von Bildern, die durch eine solche Deflektometrieverarbeitung erhalten werden, sind gezeigt in 11A bis 11D. In diesen Figuren zeigt 11A ein Originalbild, 11B zeigt eine Spiegelreflexionskomponente, 11C ist eine diffuse Reflexionskomponente und 11D zeigt ein Formbild. Wie in 11D gezeigt, kann bestätigt werden, dass ein Formbild erhalten wird, in dem ein Werkstück-Unebenheitszustand leicht erfasst wird. Es sei angemerkt, dass Beispiele, die gezeigt sind in 11A bis 11D eine Knopfbatterie als Werkstück WK1 abbilden. Das Werkstück ist jedoch nicht auf solch undurchsichtige Werkstücke beschränkt. Zum Beispiel kann die Unebenheit des transparenten Werkstücks WK2, das in 12A gezeigt ist, auch als ein Formbild erfasst werden, wie in 12B gezeigt.
Die Beziehungen und Eigenschaften der Bilder sind gezeigt in 13A bis 17B Rohbilder von vier Phasen, erhalten durch Bildgebung aus der X-Richtung, eines transparenten Films mit Glanz auf der Oberfläche als Werkstück WK3, sind in 13A gezeigt. Rohbilder von vier Phasen, die durch Abbilden des transparenten Films aus der Y-Richtung erhalten wurden, sind in 13B gezeigt. Ein Spiegelreflexionsbild, das eine aus diesen Rohbildern erhaltene Spiegelreflexionskomponente zeigt, ist in 14A gezeigt. Ein diffuses Reflexionsbild, das eine diffuse Reflexionskomponente zeigt, ist in 14B gezeigt. Ein normales Bild (ein Durchschnittsbild) zum Vergleich ist in 14C gezeigt.
Spiegelreflexionsbild
Wie aus dem Vergleich mit dem in 14C gezeigten normalen Bild zu sehen ist, wird aus dem Spiegelreflexionsbild, das in 14A gezeigt ist, ein Fleck, der die Spiegelreflexion stumpf macht, ein Fehler, der keine Formänderung aufweist aber eine Spiegelreflexion, ein Fehler, der die Spiegelreflexion aufgrund einer Formänderung oder dergleichen verhindert, wird leicht bestätigt.
Diffuses Reflexionsbild
Auf der anderen Seite wird aus dem in 14B gezeigten diffusen Reflexionsbild ein Zustand der Textur auf der Oberfläche leicht bestätigt.
Glanzverhältnisbild
Ein Glanzverhältnisbild, das ein Verhältnis von Spiegelreflexion und diffuser Reflexion zeigt, erhalten aus 14A und 14B sind in 15 gezeigt. In dem Glanzverhältnisbild wird eine Stelle hervorgehoben, an der sich nur entweder die Spiegelreflexion oder die diffuse Reflexion stark ändert, wenn ein Streifen verschoben wird.
Auf der anderen Seite ist ein Bild der Phase X, das eine Verschiebung einer Phase in der X-Richtung zeigt, die aus 13A erhalten wurde, in 16A gezeigt. Ein Phase-Y-Bild, das eine Verschiebung einer Phase in der Y-Richtung zeigt, die aus 13B erhalten wird, ist in 16B gezeigt. Wie in diesen Figuren gezeigt, sieht man, dass eine Formänderung als Verschiebung der Phase auftritt.
Formbild
Ein Formbild, das von 16A und 16B erhalten wird, ist in 17A gezeigt. Ein Tiefenkonturbild, das in 16A und 16B erhalten wird, ist in 17B gezeigt. In dem in 17A gezeigten Formbild sind Phasenänderungen gestapelt, während periphere Pixel entsprechend der charakteristischen Größe betrachtet werden. Wenn die charakteristische Größe groß eingestellt ist, kann eine relativ flache Unebenheit und eine große Fläche bei einer Formänderung erfasst werden. Wenn andererseits die charakteristische Größe klein eingestellt wird, werden ein Linienfehler und ein Fehler mit einer kleinen Fläche erfasst. Wenn ferner das in 17A gezeigte Formbild mit dem in 14A gezeigten Spiegelreflexionsbild verglichen wird, kann bestätigt werden, dass ein Defekt (z.B. ein dünner Fehler oder ein tiefer Fehler), der in dem Formbild nicht auftritt, dazu tendiert in dem spiegelnden Reflexionsbild zu erscheinen.
Tiefenkonturbild
In dem Tiefenkonturbild, das in 17B gezeigt ist, wird eine Referenzebene berechnet und eine Verschiebung von der Ebene wird abgebildet. Aus dem Tiefenkonturbild ist es möglich, einen Linienfehler und einen Fehler mit einer kleinen Fläche zu erfassen.
Verfahren zum Einstellen der Abbildungsbedingungen mit der Zeilenkamera.
Das Einstellen der Zeilenkamera wird als schwierig im Vergleich zu der Normalbereichskamera angesehen, in der Abbildungselemente zweidimensional angeordnet sind. Dies liegt zum Beispiel daran, dass die Einstellung der optischen Achse strikt ist und nicht nur die Startzeit der Bildgebung, sondern auch ein Abbildungsintervall zum Spezifizieren eines Abbildungsintervalls in Bezug auf die Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks geeignet eingestellt werden muss. Insbesondere gibt es bei der Einstellung eines Zeilenabtastintervalls, bei dem es sich um ein Abbildungsintervall einer Zeilenkamera handelt, Bedingungen, die für die Zeilenkamera spezifisch sind, die sich von der Bereichskamera unterscheidet. Da in der Bereichskamera Abbildungselemente üblicherweise in gleichen Abständen in Längsrichtung und seitlich angeordnet sind, sind Längs- und Seitenpixelauflösungen physikalisch auf 1:1 festgelegt. Auf der anderen Seite sind in der Zeilenkamera, wie in 3 gezeigt, die Abbildungselemente in einer Richtung (der X-Richtung) angeordnet. Die Y-Richtung wird bestimmt, indem die Fördergeschwindigkeit des Werkstücks und der Abbildungszeitpunkt (Zeilenabtastintervall) der Bildelemente übertragen werden. Im Allgemeinen sind die Größen eines Fehlers bei einer Bildinspektion, wie einer Fehlerinspektion, longitudinal und lateral unterschiedlich, es sei denn, ein Seitenverhältnis, d.h. Pixelauflösungen in der X-Richtung und der Y-Richtung werden auf 1:1 eingestellt. Im Allgemeinen ist die Transportgeschwindigkeit des Werkstücks ein gegebener Wert (ein fester Wert), der auf der Seite der Bildprüfvorrichtung nicht gesteuert werden kann. Daher muss die Transportgeschwindigkeit des Werkstücks durch einen Abbildungszeitpunkt, d.h. ein Zeilenabtastintervall, eingestellt werden. Da jedoch ein erhaltenes Bild ursprünglich eine lineare Form aufweist, d.h. eine Linienform in der Zeilenkamera, ist es schwierig, die Transportgeschwindigkeit aus dem erhaltenen Bild zu bestimmen. Es ist nicht einfach, die Transportgeschwindigkeit einzustellen. Daher hat die Bildprüfvorrichtung 100 gemäß dieser Ausführungsform eine Funktion zum Führen der Einstellarbeit des Abbildungsabschnitts 10 derart, dass eine solche mühsame Einstellarbeit leicht durchgeführt werden kann. Beispielsweise ist es als Einstell-Arbeitsführungsfunktion für Abbildungsbedingungen denkbar, die Einstellarbeit beim Navigieren von einzustellenden Posten zu führen. In der folgenden Erläuterung wird eine Prozedur zum Einstellen der Abbildungsbedingungen unter Verwendung der Zeilenkamera unter Bezugnahme auf ein Flussdiagramm von 18 erläutert.
Zuerst führt die Bildprüfvorrichtung in Schritt S1801 eine Einstellung der optischen Achse des Kameraabschnitts und des Beleuchtungsabschnitts durch. In einem Zustand, in dem das Werkstück gestoppt wird, werden Bilder wiederholt durch die Zeilenkamera erfasst, um ein Bild für die Einstellung der optischen Achse mit Periodizität in der Zeilenrichtung zu erzeugen, und die Einstellung der optischen Achse wird an dem Bild für die Einstellung der optischen Achse durchgeführt. Beispielsweise wird ein Bildschirm zur optischen Achsenanpassung 110 eines in 19 gezeigten Bildprüfprogramms auf einem Bildschirm des Anzeigeabschnitts 50 angezeigt.
Optische-Achse-Einstellbildschirm 110
Der Optische-Achse-Einstellbildschirm 110 konfiguriert eine Form eines Einstellabschnittes für die optische Achse zum Einstellen der optischen Achse der Zeilenkamera in einem Zustand, in dem ein Bild, das durch Bilderzeugung in einem Stillstandszustand mit der Zeilenkamera erhalten wird, auf dem Anzeigeabschnitt angezeigt wird. Der Optische-Achse-Einstellbildschirm 110 umfasst ein Einstellfeld 111 (die linke Seite in 19) und ein Bildanzeigefeld 112 (die rechte Seite in 19). In dem Einstellfeld 111 sind ein Titelfeld 113, das eine Stufe der Navigation anzeigt, und ein Erklärungsfeld 114 zum Einstellen des Inhalts, der in dem Einstellfeld 111 ausgeführt werden soll, vorgesehen. In dem Titelfeld 113 wird die Einstellung der optischen Achse in einer ersten Stufe von drei Stufen angezeigt, die als „1/3 optische Achseneinstellung“ gezeigt sind. In dem Erklärungsfeld 114 wird „Einstellung der optischen Achse der Kamera und der Beleuchtung wird durchgeführt. Bitte stellen Sie den Fokus und die Helligkeit so ein, dass sie links und rechts gleich sind, während Sie das Bild links und rechts vergleichen“ angezeigt. Ferner werden in dem Einstellfeld 111 Einstellelemente aufgelistet, die in dem Bildschirm 110 zur Anpassung der optischen Achse ausgeführt werden sollten. Grundsätzlich ist der Bildschirm 110 zum Einstellen der optischen Achse so konfiguriert, dass er den Benutzer veranlasst, Parameter der Abbildungsbedingungen von der oberen Stufe zu der unteren Stufe einzustellen. Folglich kann der Benutzer die erforderliche Einstellung in einer bestimmten Prozedur sequentiell durchführen. Der Benutzer wird ohne zu zögern über die Einstellung geführt.
In dem in 19 gezeigten Einstellfeld 111 sind ein „Haltung-Bestätigen“ -Knopf 115 zum Bestätigen von Haltungen des Kameraabschnitts und des Beleuchtungsabschnitts, ein „Helligkeits-Parametereinstellung“ -Knopf 116 zum Einstellen der Helligkeit des Kameraabschnitts und des Beleuchtungsabschnitts und ein Bestätigungsfeld 117 zum Bestätigen einer Fokussierung und Helligkeit links und rechts vorgesehen. In dem Bestätigungsfeld 117 sind ein „Einstellung der Kantenintensitätsberechnung“ -Knopf, ein „Grauwertberechnung Einstellung“ -Knopf und ein „Aktueller-Wert-Registrierungs“ -Knopf vorgesehen. Der Benutzer bestimmt grobe Positionen des Kameraabschnitts und des Beleuchtungsabschnitts unter Verwendung des „Haltung-Bestätigen“ -Knops 115. Der Benutzer ändert Einstellungswerte von Abbildungsbedingungen, wie etwa Verschlusszeit, Kameraempfindlichkeit und Beleuchtungslautstärke, und passt die Helligkeit unter Verwendung der „Helligkeits-Parametereinstellung“ -Knopf 116 an. Ferner stellt der Benutzer die Einstellbedingungen für den Kameraabschnitt und den Beleuchtungsabschnitt fein ein, um zu verhindern, dass im Fokus und der Helligkeit eine Links-Rechts-Differenz auftritt. Wenn die Einstellbedingungen fein eingestellt werden, stellt der Benutzer die Gegenstände ein, während er sich leicht in dem Einstellfeld 111 bewegt, um beispielsweise zu der früheren Einstellung der Helligkeit zurückzukehren und die Einstellung zu wiederholen.
In einem solchen Ablauf der optischen Achseneinstellung ist es möglich, die Positionen des Kameraabschnitts und des Beleuchtungsabschnitts anzuzeigen und die Haltungen zu dieser Zeit zu registrieren. Gespeicherte Daten werden im Speicherabschnitt 32 gespeichert und bei Bedarf ausgelesen.
In dem Bildanzeigefeld 112 sind ein Vollbildanzeigebereich 118, ein linker/rechter vergrößerter Anzeigebereich 119 und ein Informationsanzeigebereich 120 vorgesehen. In dem linken/rechten vergrößerten Anzeigeabschnitt 119 in der mittleren Stufe wird ein Teil eines Bildes, das in dem Vollbildanzeigebereich 118 angezeigt wird, vergrößert und angezeigt. In dem Informationsanzeigebereich 120 in der unteren Stufe werden Parameter angezeigt, die ein momentan angezeigtes Rohbild betreffen. In diesem Beispiel werden eine Kantenbreite, eine Kantenintensität 1, eine Kantenintensität 2, ein Konzentrationsdurchschnitt, eine maximale Konzentration, eine minimale Konzentration und dergleichen angezeigt.
Da der Vollbildanzeigebereich 118 und der linke/rechte vergrößerte Anzeigebereich 119 bereitgestellt sind, ist es möglich, ein Gesamtbild der Abbildungszielarbeit und der linken und der rechten Seite des Abbildungsziels auf demselben Bildschirm zu vergrößern und anzuzeigen. Während es notwendig ist, den Kameraabschnitt und den Beleuchtungsabschnitt einzustellen, um einen Helligkeitsunterschied von links nach rechts und einen Fokussierungszustand zu verhindern, ist es möglich, die Links-Rechts-Differenz leicht zu bestätigen, indem auf diese Weise das Gesamtbild des Abbildungszielwerkstücks und das linke und das rechte Abbildungsziel nebeneinander auf einem Bildschirm angeordnet werden.
Die visuelle Bestätigung wird in dem linken/rechten vergrößerten Anzeigebereich 119 erleichtert. Da die Kantenintensität und der Grauwert als numerische Werte in dem Informationsanzeigebereich 120 angezeigt werden, ist es außerdem möglich, die Links-Rechts-Differenz auch als einen numerischen Wert zu bestätigen. Da die Kantenintensität als numerischer Wert angezeigt wird, ist es außerdem leicht möglich, eine Spitze eines Fokus anzuzeigen.
Triggereinstellbildschirm 121
Wenn die Einstellung der optischen Achse in Schritt S1801 wie oben erläutert beendet ist, führt die Bildprüfvorrichtung anschließend eine Triggereinstellung in Schritt S1802 aus. Die Triggereinstellung wird durch einen Triggereinstellabschnitt durchgeführt. Der Triggereinstellabschnitt legt einen Trigger fest, um den Zeitpunkt für die Bildbearbeitung mit der Zeilenkamera festzulegen. Als eine Form des Triggereinstellabschnitts wird ein Eingabeverfahren eines Auslösers während des Betriebs aus einem Triggereinstellbildschirm 121 des in 20 gezeigten Bildprüfprogramms ausgewählt. Insbesondere führt der Triggereinstellabschnitt die Einstellung von einem Triggermodus-Einstellfeld 122 zum Einstellen eines Triggermodus zum Bestimmen des Zeitpunkts der Bildgebung und eines Zeilenabtastintervall-Einstellfelds 123 zum Einstellen eines Intervalls der Zeilenabtastung, das in dem Einstellfeld 111 vorgesehen ist, durch. In der Triggermoduseinstellung wählt der Triggereinstellabschnitt, ob der Trigger auf eine externe Triggereingabe von außen oder einen internen Trigger eingestellt ist, der auf der Innenseite der Bildprüfvorrichtung spezifiziert ist. Der Triggereinstellabschnitt wählt als ein Zeilenabtastintervall aus, ob eine Eingabe von der Seite des Werkstücktransportmechanismus zum Befördern des Werkstücks, beispielsweise eine Ausgabe eines Rotations-Codierers, der in einer Drehwelle eines Förderers vorgesehen ist, für den Abbildungszeitpunkt einer Zeile verwendet wird oder ein Zeitintervall bestimmt ist und eine Zeile wird in jeder festen Zeit abgebildet.
Seitenverhältnis-Einstellungsbildschirm 130
Schließlich, in Schritt S1803, führt die Bildprüfvorrichtung eine Einstellung eines Seitenverhältnisses des Bildes durch. Die Seitenverhältniseinstellung ist eine Skalierungskorrektur zum Berechnen der Pixelauflösung und zum Korrigieren der Pixelauflösung, um das Seitenverhältnis des Bildes auf 1:1 einzustellen. Die Seitenverhältniseinstellung kann auf einem Seitenverhältnis-Einstellungsbildschirm 130 des in den 21 und 22 gezeigten Bildprüfprogramms durchgeführt werden. Der Seitenverhältnis-Einstellungsbildschirm 130 ist eine Form eines Bildseitenverhältnis-Einstellabschnitts zum Einstellen der Längs- und Seitenpixelauflösung eines von der Zeilenkamera aufgenommenen Bildes. Man beachte, dass 22 einen Zustand zeigt, in dem das Einstellfeld 111 in dem Seitenverhältnis-Einstellungsbildschirm 130, der in 21 gezeigt ist, in der Abwärtsrichtung gescrollt wird. Ein Zeilenabtastintervall in der Y-Richtung wird gemäß der X-Richtung von dem Seitenverhältnis-Einstellungsbildschirm 130 des in 21 und 22 gezeigten Bildprüfprogramms derart eingestellt, dass Längs- und Querpixelauflösungen des Bildes zusammenfallen. Der Benutzer bewegt den Werkstückfördermechanismus WC, um das Werkstück tatsächlich zu bewegen, bestrahlt Beleuchtungslicht mit dem Beleuchtungsabschnitt und bildet das Werkstück mit dem Abbildungsabschnitt ab. In diesem Fall ist es wünschenswert, als Werkstück ein Werkstück zu verwenden, auf der ein vorbestimmtes Muster angezeigt wird. Zum Beispiel, Werkstück WKCP, auf dem ein Schachbrettmuster mit bekannter Größe, das in dem Bildanzeigefeld 112 in 21 und 22 angezeigt ist, wird verwendet. In dem Schachbrettmuster des Werkstücks WKCP sind weiße und schwarze quadratische Rechtecke abwechselnd angeordnet. Daher stellt der Benutzer Abbildungsparameter ein, um ein Seitenverhältnis des Schachbrettmusters auf 1:1 einzustellen, während ein erhaltenes Rohbild in dem Bildanzeigefeld 112 angezeigt wird.
Unterprozess-Einstellfeld
In einem Seitenverhältniseinstellungsprozess ist es möglich, den Benutzer weiter zu veranlassen, Parameter einzustellen, die in einer vorbestimmten Prozedur notwendig sind. Zum Beispiel sind als Teilprozesse, die den Seitenverhältniseinstellungsprozess konfigurieren, ein grober Expansions- und Kontraktionsprozess in der Y-Richtung, ein Berechnungsprozess für Pixelauflösungen in der X-Richtung und der Y-Richtung und ein Anpassungsprozess für die Abbildungsparameter in dem Anpassungsprozess des Bildseitenverhältnisses enthalten. In dem Beispiel des Seitenverhältnis-Einstellungsbildschirms 150, der gezeigt ist in 21 und 22, sind drei Unterprozess-Einstellfelder in Einstellreihenfolge angeordnet und werden im Einstellfeld 111 von oben nach unten angezeigt. Folglich wird der Benutzer so geführt, dass er in der Lage ist, den Seitenverhältniseinstellungsprozess auszuführen, indem er das Einstellfeld 111 von oben nach unten setzt. In dem in 21 gezeigten Einstellfeld 111 ist ein Expansions- und Kontraktionsfeld 131 in Y-Richtung entsprechend dem groben Expansions- und Kontraktionsvorgang in der Y-Richtung einem Pixelauflösung-Berechnungsfeld 132 entsprechend dem Berechnungsprozess für Pixelauflösungen in X Richtung und der Y-Richtung, und ein Abbildungsparameter-Einstellfeld 133, das dem Einstellprozess für die Abbildungsparameter entspricht, wird in der Reihenfolge von oben bereitgestellt.
Längsrichtungsausdehnungs und -kontraktionsabschnitt
Das Y-Richtung-Expansions- und Kontraktionsfeld 131 ist eine Form eines sich in Längsrichtung ausdehnenden und kontrahierenden Abschnitts zum Ausdehnen und Zusammenziehen eines in der Längsrichtung erhaltenen Bildes durch die Abbildung der Zeilenkamera. Der Längsrichtungsausdehnungs und -kontraktionsabschnitt passt ein Seitenverhältnis des Bildes an, indem ein Abbildungsintervall der Zeilenkamera grob geändert wird.
Y-Richtung-Expansions- und Kontraktionsfeld 131
In dem Y-Richtung-Expansions- und Kontraktionsfeld 131 wird eine Skala und ein Abbildungsbereich in der Y-Richtung des Bildes entsprechend der Transportrichtung des Werkstücks geändert, um das Seitenverhältnis grob einzustellen. Ein Expansionsknopf 131a zum Einstellen der Ausdehnung und Kontraktion in der Y-Richtung und ein Zeilenanzahl-Einstellfeld 131b zum Spezifizieren der Anzahl von Zeilen sind vorgesehen. In diesem Beispiel ist der Expansionsknopf 131a durch Auf- und Ab-Pfeiltasten konfiguriert. Wenn ein Aufwärts-Pfeil gedrückt wird, ist es möglich, das Bild in Längsrichtung zu expandieren. Wenn umgekehrt ein Pfeil nach unten gedrückt wird, ist es möglich, das Bild zu kontrahieren. Der Benutzer passt die Ausdehnung/Expansion und Kontraktion in der Y-Richtung grob an, während er das in dem Bildanzeigefeld 112 angezeigte Schachbrettmuster betrachtet. Der Anzeigeinhalt in dem Bildanzeigefeld 112 wird auf einer Echtzeitbasis entsprechend der Einstellung in dem Y-Richtung-Expansions- und Kontraktionsfeld 131 geändert.
Pixelauflösungsberechnungsfeld 132
In dem Pixelauflösungsberechnungsfeld 132 werden Kantenmesswerte und tatsächliche Dimensionswerte verglichen, um Korrekturkoeffizienten (Skalierungskorrekturkoeffizienten) jeweiliger Pixelauflösungen in der X-Richtung und der Y-Richtung zu berechnen. In dem in Beispiel, das gezeigt ist in 21 und 22, ist ein Pixelauflösung-Berechnungsknopf 132a vorgesehen. Wenn der Pixelauflösung-Berechnungsknopf 132a gedrückt wird, wird der Seitenverhältnis-Einstellungsbildschirm 130 zu den Pixelauflösungs-Berechnungsbildschirmen 160X und 160Y umgeschaltet, die gezeigt sind in 23 und 24.
Pixelauflösungsberechnungsabschnitt
Die Pixelauflösungs-Berechnungsbildschirme 160X und 160Y sind eine Form eines Pixelauflösungsberechnungsabschnitts, der Pixelauflösungen in der Längsrichtung und der Querrichtung eines von der Zeilenkamera erfassten Bildes berechnet. Der Pixelauflösungsberechnungsabschnitt berechnet Pixelauflösungen jeweils in der X-Richtung und der Y-Richtung.
Pixelauflösungsberechnungsbildschirme 160X und 160Y
23 zeigt den Pixelauflösungsberechnungsbildschirm 160X zum Berechnen der Pixelauflösung in der X-Richtung. 24 zeigt den Pixelauflösungsberechnungsbildschirm 160Y zum Berechnen der Pixelauflösung in der Y-Richtung. Diese Bildschirme können durch einen „X-Richtung“-Reiter 161X und einen „Y-Richtung“ -Reiter 161Y, die in dem Einstellfeld 111 vorgesehen sind, umgeschaltet werden. In dem „X-Richtung“ -Reiter 161X und dem „Y-Richtung“ -Reiter 161Y des Einstellfelds 111 sind Extraktionsbedingungseinstellfelder 162X und 162Y zum Erfassen von Pixelauflösungen und Korrekturkoeffizientenberechnungsfelder 163X und 163Y zum Berechnen von Korrekturkoeffizienten beim Berechnen der Pixelauflösungen jeweils bereitgestellt.
Bei der Berechnung der Pixelauflösungen kann ausgewählt werden, ob die Größe an einer Kante gemessen wird oder die Größe in einem Rechteck angegeben wird. In den Pixelauflösungs-Berechnungsbildschirmen 160X und 160Y, die gezeigt sind in 23 und 24 werden diese Größenbezeichnungen aus den Größenauswahlfeldern 164X und 164Y durchgeführt. Gemäß der Bestimmung in den Größenauswahlfeldern 164X und 164Y werden Extraktionsbedingungen für einen Bereich, der in dem Bildanzeigefeld 112 bezeichnet ist, aus den Extraktionsbedingungseinstellfeldern 162X und 162Y bestimmt. Ein Bereich, der für die Berechnung von Pixelauflösungen verwendet wird, wird auf dem Bildanzeigefeld 112 angezeigt. Ferner ist der Informationsanzeigebereich 120 unter dem Bildanzeigefeld 112 vorgesehen. Die gemessene Anzahl von Feldern („pitches“), werden ein Maximum, ein Minimum und ein Durchschnitt der Felder („pitches“), eine Messzeit, ein Triggerintervall und dergleichen angezeigt.
In den Extraktionsbedingungs-Einstellfeldern 162X und 162Y wird ein Breiten-/Feldintervall-Auswahlfeld 162a zum Auswählen, ob die Berechnung von Pixelauflösungen in der Breite durchgeführt wird oder in einem Feldintervall durchgeführt wird, ein Editierknopf 162b zum Editieren eines bestimmten Bereichs, ein Erfassungsrichtungs-Bezeichnungsfeld 162c zum Bezeichnen einer Erfassungsrichtung, ein Kantenrichtungs-Bezeichnungsfeld 162d zum Bezeichnen einer Kantenrichtung, ein Kantenempfindlichkeits-Bezeichnungsfeld 162e zum Bezeichnen einer Kantenempfindlichkeit und dergleichen sind vorgesehen.
In den Korrekturkoeffizientenberechnungsfeldern 163X und 163Y sind ein tatsächliches Dimensionsbestimmungsfeld 163a zum Eingeben von tatsächlichen Dimensionswerten des Schachbrettmusters des Werkstücks WKCP als numerische Werte, ein Messwertanzeigefeld 163b zum Anzeigen einer gemessenen Abmessung als die Anzahl von Pixeln, ein Korrekturkoeffizientenanzeigefeld 163c zum Anzeigen eines berechneten Pixelauflösungskorrekturkoeffizienten (ein Skalierungskorrekturkoeffizient) und dergleichen vorgesehen. Ferner wird eine Neuberechnungsknopf 165 zum Neuberechnen einer Pixelauflösung bereitgestellt, wenn die Extraktionsbedingungen und dergleichen geändert werden.
Pixelauflösungskorrekturkoeffizienten (Skalierungskorrekturkoeffizienten) werden jeweils in der X-Richtung und der Y-Richtung entsprechend der Einstellung in den Pixelauflösungsberechnungsbildschirmen 160X und 160Y berechnet. Nach dem Bestätigen der berechneten numerischen Werte in dem Korrekturkoeffizienten-Anzeigefeld 163c kehren, wenn der Benutzer einen „OK“ -Knopf 166 drückt, die Pixelauflösungsberechnungsbildschirme 160X und 160Y zu dem Seitenverhältnis-Einstellungsbildschirm 130 zurück, der in den 21 und 22 gezeigt ist. Die berechneten Skalierungs-Korrekturkoeffizienten werden in einem Pixelauflösung-Berechnungs-Ergebnis-Anzeigefeld 132b angezeigt. In dem in Beispiel, das gezeigt ist in 21 und 22 werden die berechneten Pixelauflösungen in der X-Richtung und der Y-Richtung als X-Richtung 1 mm/Pixel und Y-Richtung 1 mm/Pixel angezeigt.
Abbildungsparameter-Einstellabschnitt
Das Abbildungsparameter-Einstellfeld 133 ist eine Form eines Abbildungsparameter-Einstellabschnitts zum Einstellen von Abbildungsparametern, die Abbildungsbedingungen der Zeilenkamera spezifizieren. Der Abbildungsparameter-Einstellabschnitt berechnet ein Abbildungsintervall der Zeilenkamera zum Einstellen der Bildpunktauflösung in der Längsrichtung und der Bildpunktauflösung in der seitlichen Richtung auf ein gewünschtes Verhältnis und reflektiert das Abbildungsintervall auf den Abbildungsparametern.
Abbildungsparameter-Einstellfeld 133
In dem Abbildungsparameter-Einstellfeld 133 werden die Abbildungsparameter eingestellt, um das Seitenverhältnis des Bildes auf 1:1 einzustellen. Wie in 22 gezeigt, sind eine Seitenverhältnis-Einstellausführungsknopf 133a und ein Abbildungsparametereinstellungsergebnis-Anzeigefeld 133b vorgesehen. Wenn der Seitenverhältnis-Einstellausführungsknopf 133a gedrückt wird, werden Abbildungsparameter zum Einstellen des Seitenverhältnisses des Bildes auf 1:1 automatisch berechnet und auf den Wert eingestellt. Wenn der Seitenverhältnis-Einstellausführungsknopf 133a gedrückt wird und die automatische Einstellung der Abbildungsparameter ausgeführt wird, wird ein Ergebnis der automatischen Einstellung in dem Abbildungsparametereinstellungsergebnis-Anzeigefeld 133b angezeigt. Ein Zeilenabtastintervall nach der Bildparameteranpassung wird angezeigt. Ferner wird das Werkstück WKCP des Bildanzeigefelds 112 erneut auf das Bild gezeichnet, das eingestellt ist, um das Seitenverhältnis auf 1:1 einzustellen. Das heißt, der Seitenverhältnis-Einstellungsbildschirm 130, der in 21 gezeigt ist, wird zu 25 aktualisiert. Der Seitenverhältnis-Einstellungsbildschirm 130, der in 22 gezeigt ist, wird auf 26 aktualisiert.
Wie oben erläutert, veranlasst die Bildprüfvorrichtung 100 den Benutzer, die Einstellung von Abbildungsbedingungen durchzuführen, die als kompliziert betrachtet wurde, während er den Benutzer in einem Navigationsschema führt. Ferner ist in dem Seitenverhältnis-Einstellungsbildschirm 130 ein Helligkeitsparameter-Einstellabschnitt 134 zum Einstellen der Helligkeit der Kamera und der Beleuchtung vorgesehen.
Haltungs-Anzeigefunktion
Die Bildprüfvorrichtung 100 umfasst eine Haltungs-Anzeigefunktion zum visuellen Anzeigen der Haltungen des Abbildungsabschnitts 10 und des Beleuchtungsabschnitts 20. Als ein Beispiel für die Haltungs-Anzeigefunktion wird in dem in 19 gezeigten Bildschirm 110 zur Einstellung der optischen Achse, wenn der „Haltungsbestätigung“ -Knopf gedrückt wird, werden ein Kamerabildungsanzeigeschirm 140 des in 27 gezeigten Bildprüfprogramms und ein in 28 gezeigter Beleuchtungshaltungsanzeigeschirm 150 angezeigt. Es sei angemerkt, dass der in 27 gezeigte Kamera-Haltungs-Anzeigebildschirm 140 und der in 28 gezeigte Beleuchtungshaltungsanzeigeschirm 150 durch Auswählen von Reitern in der oberen linken Ecke der Bildschirme umgeschaltet werden. Details des Kamera-Haftungs-Anzeigebildschirms 140 und des Beleuchtungshaltungsanzeigeschirms 150 werden nachstehend erläutert.
Der Kamera-Haltungs-Anzeigebildschirm 140 und der Beleuchtungshaltungsanzeigeschirm 150, die gezeigt sind in 27 und 28, enthalten eine Funktion zum Anzeigen der Haltungen des Kameraabschnitts und des Beleuchtungsabschnitts. Insbesondere sind schematische Haltungsanzeigefelder 141 und 151 und Haltungsinformationsanzeigefelder 142 und 152 vorgesehen. In den schematischen Haltungsanzeigefeldern 141 und 151 werden die Haltungen des Kameraabschnitts und des Beleuchtungsabschnitts jeweils als schematische Abbildungsansicht 143 und Beleuchtungsschemaansicht 153 angezeigt. In den Haltungsinformationsanzeigefeldern 142 und 152 werden die Haltungen und Winkel als Zeichen und numerische Werte angezeigt, um der schematischen Abbildungsansicht 143 und der schematischen Beleuchtungsansicht 153 zu entsprechen, die in den schematischen Haltungsanzeigefeldern 141 und 151 angezeigt werden. Um eine solche Stellungsanzeigefunktion zu realisieren, sind der Kameraabschnitt und der Beleuchtungsabschnitt jeweils mit zweiachsigen Gravitationsbeschleunigungssensoren montiert. Der Kameraabschnitt und der Beleuchtungsabschnitt wandeln Ausgangssignale der Gravitationsbeschleunigungssensoren in Neigungswinkel um und bewirken, dass der Anzeigeabschnitt die Neigungswinkel anzeigt.
Kamera-Haltungs-Anzeigebildschirm 140
In dem Kamera-Haltungs-Anzeigebildschirm 140 sind Verschiebungsgrade von der Schwerkraftrichtung jeweils in Bezug auf die hintere Oberfläche, die Seitenoberfläche und die obere Oberfläche, welche Referenzpositionen des Kameraabschnitts sind, vorhanden gezeigt unter Verwendung der schematischen Darstellungsansicht 143, die den Kameraabschnitt simuliert und als numerische Werte ausgibt. Als eine Form der Anzeige der schematischen Abbildungsansicht 143 können neben einer Form des Anzeigens einer Vielzahl von beispielsweise drei zweidimensionalen Ansichten, die in 27 und dergleichen gezeigt sind, eine oder mehrere Ansichten stereoskopisch in einer dreidimensionalen Anzeigeform angezeigt werden, wie beispielsweise in einer perspektivischen Ansicht.
Es ist anzumerken, dass dort, wo eine Haltung unter Verwendung eines zweiachsigen Gravitationsbeschleunigungssensors erfasst wird und die schematische Ansicht 143 in Abhängigkeit von einer Haltung in die hintere Oberfläche, die Seitenoberfläche und die obere Oberfläche unterteilt ist, es eine Oberfläche gibt, von der keine nützlichen Informationen erhalten werden. Zum Beispiel ist in einer Oberfläche senkrecht zur Schwerkraft ein zwischen der Oberfläche und der Schwerkraftrichtung gebildeter Winkel instabil. Daher kann die Sichtbarkeit der instabilen Oberfläche reduziert werden, indem beispielsweise die Konzentration verringert wird, um dem Benutzer keine bedeutungslose Informationen zu geben, so dass eine bedeutungsvolle Oberfläche Aufmerksamkeit erregt.
Wie in 29 gezeigt, kann beispielsweise eine Farbe einer Figur gemäß der Intensität der Schwerkraft, die von einer bestimmten Oberfläche unter den Kameraabschnitt bildenden Oberflächen empfangen wird, allmählich weicher werden und kann bald ausgeblendet werden. Wenn die auf die Oberfläche wirkende Schwerkraft schwach ist, ist ein berechneter Winkel instabil und schwankt. Daher wird die Haltung als übermäßig verändert angesehen und gibt dem Benutzer manchmal Unbehagen. Um zu verhindern, dass eine Oberfläche, die keine Aufmerksamkeit erregen sollte, mehr Aufmerksamkeit auf sich zieht als eine Oberfläche, die ursprünglich Aufmerksamkeit erregen sollte, kann eine solche Situation vermieden werden, indem die Farbe einer solchen Oberfläche abgeschwächt oder die Oberfläche nicht angezeigt wird.
Beleuchtungshaltungsanzeigeschirm 150
Als die Beleuchtungshaltungsanzeigefunktion ist eine Basisfunktion die gleiche wie die oben erläuterte Kamerahaltungs-Anzeigefunktion. Die in 28 gezeigte Beleuchtungshaltungsanzeigefläche 150 zeigt die schematische Beleuchtungsansicht 153, die den Beleuchtungsabschnitt simuliert. Im Allgemeinen weist der Beleuchtungsabschnitt verglichen mit dem Kameraabschnitt und dergleichen wenige äußere Charakteristika auf. Daher ist es möglich, die Sichtbarkeit zu verbessern, indem von dem Beleuchtungsabschnitt in der schematischen Beleuchtungsansicht 153 emittiertes Beleuchtungslicht aufgenommen wird und das Beleuchtungslicht wie in 30 gezeigt angezeigt wird. Folglich kann der Benutzer, der die Beleuchtungsschemaansicht 153 betrachtet, leicht von einer Beleuchtungslichtschemaansicht 154 unterscheiden, welche Oberfläche eine Lichtemissionsoberfläche unter den Oberflächen ist, die den Beleuchtungsabschnitt konfigurieren, und die Haltung des Beleuchtungsabschnitts damit als Anhaltspunkt erfassen.
Die oben erläuterte Kamera-Haltungs-Anzeigefunktion und die Beleuchtungs-Haltungs-Anzeigefunktion können auch Haltungen des Kameraabschnitts und des Beleuchtungsabschnitts zu einem bestimmten Zeitpunkt erfassen und die Haltungen mit Haltungen des Kameraabschnitts und des Beleuchtungsabschnitts zu einem aktuellen Zeitpunkt vergleichen. Zum Beispiel werden als Referenzhaltungen ebene Haltungen, wie etwa eine Vorderansicht, eine Rückansicht, eine Draufsicht, eine Ansicht von unten, eine Ansicht von der rechten Seite und eine Ansicht von der linken Seite oder eine perspektivische Ansicht und dergleichen, die von dem Benutzer bezeichnet werden, in dem Speicherabschnitt 32 im Voraus gespeichert.
Wenn sich die Haltungen zum gegenwärtigen Zeitpunkt in Bezug auf die registrierten Haltungen des Kameraabschnitts und des Beleuchtungsabschnitts ändern, kann eine Warnung von dem Warnungsausgabeabschnitt 35 auf dem Bildschirm der Bildprüfvorrichtung ausgegeben werden oder an eine externe Vorrichtung, die an die Bildprüfvorrichtung angeschlossen ist. Ferner kann der Benutzer in der Lage sein, einen Schwellenwert einer solchen Warnausgabe einzustellen. Alternativ kann der Benutzer in der Lage sein, den Zeitpunkt zum Durchführen einer Überprüfung der Haltung des Kameraabschnitts und des Beleuchtungsabschnitts einzustellen.
Prozedur zum Anzeigen der Haltungen des Kameraabschnitts und des Beleuchtungsabschnitts auf dem Bildschirm
Eine Prozedur zum Anzeigen der Positionen des Kameraabschnitts und des Beleuchtungsabschnitts auf dem Bildschirm wird unter Bezugnahme auf ein Flussdiagramm von 31 erläutert. Zuerst zeigt die Bildprüfvorrichtung in Schritt S3101 eine GUI der Haltungsanzeige an. Zum Beispiel werden, wie in 32 gezeigt, Neigungszustände des Kameraabschnitts und des Beleuchtungsabschnitts angezeigt, so dass Messwinkel gesehen werden. Wie gezeigt ist in 33A bis 33C werden Draufsichten des Kameraabschnitts angezeigt, um die X-Achse, die Y-Achse und die Z-Achse deutlich anzuzeigen. In diesem Beispiel können in 33A die X-Achse und die Y-Achse durch Anzeigen der hinteren Oberfläche des Kameraabschnitts deutlich angezeigt werden. In 33B können die X-Achse und die Z-Achse deutlich angezeigt werden, indem die Seitenfläche des Kameraabschnitts angezeigt wird. Ferner können in 33C die Y-Achse und die Z-Achse deutlich angezeigt werden, indem die obere Oberfläche des Kameraabschnitts angezeigt wird. Ähnlich wie gezeigt in den 34A bis 34C, können die X-Achse, die Y-Achse und die Z-Achse, die in dem Beleuchtungsabschnitt eingestellt sind, klar angezeigt werden, indem die Beleuchtungsschemaansicht 153 angezeigt wird. In diesem Beispiel in 34A können die X-Achse und die Y-Achse durch Anzeigen der hinteren Oberfläche des Beleuchtungsabschnitts deutlich angezeigt werden. In 34B können die X-Achse und die Z-Achse leicht angezeigt werden, indem die Seitenfläche des Beleuchtungsabschnitts angezeigt wird. Ferner können in 34C die Y-Achse und die Z-Achse durch Anzeigen der oberen Oberfläche des Beleuchtungsabschnitts deutlich angezeigt werden.
Anschließend wird in Schritt S3102 ein Wert des Gravitationsbeschleunigungssensors für die Bildprüfvorrichtung angefordert. In Schritt S3103 fordert die Bildprüfvorrichtung Werte der Gravitationsbeschleunigungssensoren für den Kameraabschnitt und den Beleuchtungsabschnitt an. Ferner erfasst die Bildprüfvorrichtung in Schritt S3104 die Werte der Gravitationsbeschleunigungssensoren von dem Kameraabschnitt und dem Beleuchtungsabschnitt. Ferner wandelt die Bildprüfvorrichtung in Schritt S3105 die Ausgabewerte der Gravitationsbeschleunigungssensoren in Winkel um, die durch die Bezugsachsen der hinteren Oberflächen, der Seitenoberflächen und der oberen Oberflächen des Kameraabschnitts und des Beleuchtungsabschnitts in der Schwerkraftrichtung gebildet werden. Zur gleichen Zeit berechnet die Bildprüfvorrichtung auch die Intensität der wirkenden Schwerkraft. In Schritt S3106 dreht die Bildprüfvorrichtung die Figuren des Kameraabschnitts und des Beleuchtungsabschnitts gemäß den berechneten Winkeln. Des Weiteren bestimmt die Bildprüfvorrichtung Konzentrationen der Figuren gemäß der berechneten Intensität der Schwerkraft. Schließlich zeigt die Bildprüfvorrichtung in Schritt S3107 die Zahlen und die numerischen Werte auf dem Anzeigeabschnitt 50 als GUIs an.
Haltungsänderungs-Warnfunktion
Die Bildprüfvorrichtung 100 umfasst eine Haltungsänderungs-Warnfunktion, wenn sich die Haltungen des Kameraabschnitts und des Beleuchtungsabschnitts aufgrund einer Ursache ändern, beispielsweise eines unbeabsichtigten Kontakts, einer Vibration oder eines Stoßes, oder Alterungserscheinungen, erkennt diese Änderung und löst eine Warnung aus. Daher umfasst die Bildprüfvorrichtung 100 einen Warnausgabeabschnitt 35, wie in 2 gezeigt. Ein Verfahren, bei dem der Warnausgabeabschnitt 35 eine Warnung auslöst, wenn sich die Haltungen des Kameraabschnitts und des Beleuchtungsabschnitts ändern, wird unter Bezugnahme auf ein Flussdiagramm von 35 erläutert. Zuerst wird in Schritt S3501 die Bildprüfvorrichtung gestartet. Es ist anzumerken, dass das Timing, wenn die Warnfunktion betätigt wird, auf ein Timing eingestellt wird, wie beispielsweise ein Timing wenn die Inspektionseinstellung der Bildprüfvorrichtung umgeschaltet wird, ein Timing, wenn die Bildprüfvorrichtung periodisch einen Wert abfragt, oder ein Timing, wenn die Kamera periodisch einen Wert sendet.
Anschließend erfasst die Bildprüfvorrichtung in Schritt S3502 jeweils Neigungswerte von den Gravitationsbeschleunigungssensoren des Kameraabschnitts und des Beleuchtungsabschnitts. In Schritt S3503 wandelt die Bildprüfvorrichtung Ausgabewerte der Gravitationsbeschleunigungssensoren in Winkel um, die durch die Bezugsachsen der hinteren Oberflächen, der Seitenoberflächen und der oberen Oberflächen des Kameraabschnitts und des Beleuchtungsabschnitts mit der Schwerkraftrichtung gebildet werden.
Anschließend vergleicht die Bildprüfvorrichtung in Schritt S3504 die gegenwärtigen Winkel der Oberflächen des Kameraabschnitts und des Beleuchtungsabschnitts und die in dem System registrierten Winkel und bestätigt, ob die vorliegenden Winkel innerhalb eines zulässigen Fehlerbereichs liegen, der vom Benutzer festgelegt ist.
Warnbedingungs-Einstellfeld 144
Ein Warnbedingungs-Einstellfeld 144 ist in einem unteren Teil des Kamera-Haltungs-Anzeigebildschirms140 des in 27 gezeigten Bildprüfprogramms vorgesehen. Der Benutzer bestimmt vorab aus dem Warnbedingungs-Einstellfeld 144 einen zulässigen Fehlerbereich, der als ein Schwellenwert zum Ausgeben einer Warnausgabe dient. In einem Systemvariablenzuweisungsfeld 145 wählt der Benutzer einen Wert aus, dessen Systemvariable geändert wird, wenn ein Neigungsfehler des Kameraabschnitts und des Beleuchtungsabschnitts erfasst wird. Der Benutzer bestimmt einen Fehlerbereich, der für einen ausgewählten Parameter zulässig ist, aus einem Erlaubtwinkel-Fehlerfeld 146.
Des Weiteren kann ein Zeitpunkt spezifiziert werden, wenn der Warnausgabeabschnitt bestimmt, ob Warnbedingungen erfüllt sind. In dem in 27 gezeigten Beispiel und dergleichen ist ein Bestätigungszeitpunkt-Einstellfeld 147 in dem Warnbedingungs-Einstellfeld144 vorgesehen. Als Bestimmungszeitpunkt der Warnung werden eine Startzeit, eine Prüfeinstelllesezeit und dergleichen aufgezählt. Der Benutzer kann AN/AUS in Checkboxen einstellen.
Wenn in Schritt S3505 die Winkel nicht innerhalb des Bereichs des zulässigen Fehlers liegen, gibt der Warnausgabeabschnitt ein Warnsignal an die externe Steuervorrichtung 60 aus. Da auf diese Weise die Bildprüfvorrichtung die Haltungsänderungs-Warnfunktion umfasst, kann die Bildprüfvorrichtung dem Benutzer eine Warnung geben, wenn sich die Positionen des Kameraabschnitts und des Beleuchtungsabschnitts ändern. Es ist möglich, zu erfassen, dass eine Veränderung in den Haltungen auftritt, beispielsweise aufgrund von Alterungsverschlechterung oder eines plötzlichen Schocks, und eine geeignete Verarbeitung, wie beispielsweise eine Neupositionierung, vorzunehmen.
Des Weiteren ist es auch möglich, eine Funktion zum Anzeigen der Positionen des Kameraabschnitts und der Beleuchtungshaltung in einer Startzeit der Bildprüfvorrichtung zu integrieren. Folglich ist es möglich, jedes Mal, wenn die Bildprüfvorrichtung gestartet wird, zu bestätigen, ob die Positionen des Kameraabschnitts und des Beleuchtungsabschnitts geeignet sind. Ein Beispiel einer solchen Prozedur wird auf der Grundlage eines Flussdiagramms von 36 erläutert. Zuerst wird in Schritt S3601 eine Verdrahtung der Vorrichtungen durchgeführt. Anschließend wird in Schritt S3602 das Einstellen des Kameraabschnitts und des Beleuchtungsabschnitts durchgeführt. Anschließend werden in Schritt S3603 Abbildungsbedingungen bestimmt. Die Bestimmung der Abbildungsbedingungen umfasst eine Haltungsbestätigung des Kameraabschnitts und des Beleuchtungsabschnitts und eine Bestimmung eines Fokus und einer Helligkeit. Im Fall der Zeilenkamera umfasst die Bestimmung der Abbildungsbedingungen die Ausrichtung der optischen Achse der Zeilenkamera und des Beleuchtungsabschnitts sowie die Einstellung der Längs- und Querauflösung. In Schritt S3604 werden Inspektionsbedingungen bestimmt. Zuletzt wird in Schritt S3605 die Operation gestartet. Auf diese Weise ist es möglich, die Konfiguration und die Feineinstellung der Einstellung des Kameraabschnitts und des Beleuchtungsabschnitts jedes Mal durchzuführen, wenn die Bildprüfvorrichtung gestartet wird.
Industrielle Anwendbarkeit
Die Bildprüfvorrichtung, das Bildprüfverfahren, das Einstellverfahren für die Bildprüfvorrichtung, das Bildprüfprogramm, das Einstellprüfprogramm für eine Abbildungsvorrichtung und das computerlesbare Aufzeichnungsmedium oder die Vorrichtung mit dem darin aufgezeichneten Einstellprüfprogramm kann in geeigneter Weise für eine visuelle Inspektion von auf einer Fertigungsstraße beförderten Werkstücken verwendet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2001174414 A [0005]
JP 2009243920 A [0005]

Claims

Bildprüfvorrichtung zum Durchführen einer visuellen Prüfung eines Untersuchungszielobjekts, wobei die Bildprüfvorrichtung umfasst: ein Beleuchtungsabschnitt zum Einstrahlen von Beleuchtungslicht auf das Untersuchungszielobjekt; ein Abbildungsabschnitt, der getrennt von dem Beleuchtungsabschnitt vorgesehen ist und umfasst: ein optisches Lichtkondensorsystem, das konfiguriert ist, reflektiertes Licht des Beleuchtungslichts zu kondensieren, das auf das Untersuchungszielobjekt gestrahlt wird und an dem Untersuchungszielobjekt reflektiert wird; und eine Zeilenkamera, in der eine Vielzahl von Abbildungselementen so angeordnet ist, dass sie linear angeordnet sind, wobei die Zeilenkamera das reflektierte Licht empfängt, das durch das optische Lichtkondensorsystem kondensiert wird; einen Abbildungsneigungssensor, der in dem Abbildungsabschnitt vorgesehen ist und in der Lage ist zum Ausgeben, wenn eine Richtung parallel zu einer optischen Achse des optischen Lichtkondensorsystems als eine Z-Achse dargestellt ist, eine Richtung, die orthogonal zu der Z-Achse und parallel zu einer Anordnungsrichtung der Abbildungselemente als eine X-Achse dargestellt ist, und eine Richtung, die orthogonal zu der X-Achse und der Z-Achse ist als eine Y-Achse dargestellt ist, von Werten, die Neigungen der X-Achse, der Y-Achse, und der Z-Achse des Abbildungsabschnitts in Bezug auf eine horizontale Richtung einer eine Gravitationsrichtung ist; und einen Anzeigesteuerabschnitt, um auf der Basis der Werte, die die von dem Abbildungsneigungssensor ausgegebenen Neigungen anzeigen, einen Anzeigeabschnitt zum Anzeigen von Werten oder Werten veranlassen, die Grade von wenigstens zwei Neigungen unter den Neigungen der X-Achse, der Y-Achse, und der Z-Achse und des Abbildungsabschnittes anzeigen.
Bildprüfvorrichtung nach Anspruch 1, die des Weiteren einen Anzeigeabschnitt umfasst, der mit dem Anzeigesteuerabschnitt verbunden ist, wobei die Bildprüfvorrichtung in der Lage ist, die Grade der wenigstens zwei Neigungen auf einer Echtzeitbasis in dem Anzeigeabschnitt zu aktualisieren und anzuzeigen.
Bildprüfvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Bildprüfvorrichtung konfiguriert ist, den Anzeigeabschnitt dazu zu veranlassen, in einer vorbestimmten Referenzhaltung eine schematische Abbildungsansicht anzuzeigen, die ein Äußeres des Abbildungsabschnitts simuliert und veranlasst, dass der Anzeigeabschnitt über der schematischen Abbildungsansicht eine Neigungsachse anzeigt, die um einen Winkel geneigt ist, der den wenigstens zwei Neigungen entspricht.
Bildprüfvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Bildprüfvorrichtung so konfiguriert ist, dass sie bewirkt, dass der Anzeigeabschnitt über der schematischen Abbildungsansicht eine vertikale Linie anzeigt, die sich entlang der Schwerkraftrichtung erstreckt und den Anzeigeabschnitt dazu veranlasst, über dem Abbildungsschema eine Neigungsachse anzeigt, die um einen Winkel geneigt ist, der den wenigstens einer von zwei Neigungen entspricht.
Bildprüfvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Bildprüfvorrichtung den Anzeigeabschnitt veranlasst, die schematische Ansicht der Abbildung jeweils als Draufsichten anzuzeigen, die auf einer YZ-Ebene (X-Achse), einer XZ-Ebene (Y-Achse) und einer XY-Ebene (die Z-Achse) angezeigt werden.
Bildprüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Bildprüfvorrichtung bewirkt, dass der Anzeigeabschnitt die schematische Abbildungsansicht stereoskopisch anzeigt.
Bildprüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die Bildprüfvorrichtung in der Lage ist, in dem Anzeigeabschnitt eine instabile Oberfläche anzuzeigen, die von anderen Teilen auf der schematischen Abbildungsansicht zu unterscheiden ist.
Bildprüfvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Bildprüfvorrichtung bewirkt, dass der Anzeigeabschnitt die instabile Oberfläche mit einer höheren Durchlässigkeit als die Durchlässigkeit der anderen Teile anzeigt oder die instabile Oberfläche verdeckt.
Bildprüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, die des Weiteren einen Neigungswert-Registrierabschnitt umfasst, der zum Registrieren eines die Neigung des Abbildungsabschnitts anzeigenden Werts konfiguriert ist, wobei der Anzeigeabschnitt so konfiguriert ist, dass er gleichzeitig den Neigungswert, der in dem Neigungswert-Registrierabschnitt registriert wird, und den gegenwärtigen Neigungswert des Abbildungsabschnitts, der von dem Abbildungsneigungssensor ausgegeben wird, anzeigen kann.
Bildprüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Beleuchtungsabschnitt eine Beleuchtung ist, in der eine Vielzahl von Beleuchtungselementen in wenigstens einer Richtung angeordnet sind.
Bildprüfvorrichtung nach Anspruch 10, die des Weiteren einen Beleuchtungsneigungssensor umfasst, der in der Lage ist, eine Richtung parallel zu einer Z-Achse und parallel zu einer Anordnung auszugeben, wenn eine Richtung parallel zu einer optischen Achse des Beleuchtungslichts als eine Z-Achse dargestellt wird, eine Richtung der Beleuchtungselemente als eine X-Achse dargestellt wird, und eine Richtung orthogonal zu der X-Achse und der Z-Achse als eine Y-Achse dargestellt wird, wobei Werte Neigungen der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse des Beleuchtungsabschnitts in Bezug auf eine horizontale Richtung oder eine Schwerkraftrichtung angeben.
Bildprüfvorrichtung nach Anspruch 11, wobei der Anzeigeabschnitt konfiguriert ist zum Anzeigen einer Beleuchtungsschemaansicht, die den Beleuchtungsabschnitt simuliert, und einer schematischen Ansicht, die Neigungsgrade der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse zeigt.
Bildprüfvorrichtung nach Anspruch 12, wobei der Anzeigeabschnitt konfiguriert ist, um eine Lichtemissionsfläche anzuzeigen, die Beleuchtungslicht emittiert, um sich von anderen Oberflächen in der schematischen Beleuchtungsansicht zu unterscheiden.
Bildprüfvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, wobei der Anzeigeabschnitt Beleuchtungslicht, das von dem Beleuchtungsabschnitt emittiert wird, zu der schematischen Beleuchtungsansicht hinzufügt und das Beleuchtungslicht anzeigt.
Bildprüfvorrichtung zum Durchführen einer visuellen Prüfung eines Untersuchungszielobjekts, wobei die Bildprüfvorrichtung umfasst: ein Beleuchtungsabschnitt zum Einstrahlen von Beleuchtungslicht auf das Untersuchungszielobjekt; ein Abbildungsabschnitt, der getrennt von dem Beleuchtungsabschnitt vorgesehen ist und umfasst: ein optisches Lichtkondensorsystem, das konfiguriert ist, reflektiertes Licht des Beleuchtungslichts zu kondensieren, das auf das Untersuchungszielobjekt gestrahlt wird und an dem Untersuchungszielobjekt reflektiert wird; und eine Bereichskamera, in der eine Vielzahl von Abbildungselementen zweidimensional angeordnet ist, wobei die Bereichskamera das reflektierte Licht empfängt, das durch das optische Lichtkondensorsystem kondensiert wird; einen Abbildungsneigungssensor, der in dem Abbildungsabschnitt vorgesehen ist und in der Lage ist zum Ausgeben, wenn eine Richtung parallel zu einer optischen Achse des optischen Lichtkondensorsystems als eine Z-Achse dargestellt ist, eine Richtung, die orthogonal zu der Z-Achse und parallel zu einer Anordnungsrichtung der Abbildungselemente als eine X-Achse dargestellt ist, und eine Richtung, die orthogonal zu der X-Achse und der Z-Achse ist als eine Y-Achse dargestellt ist, von Werten, die Neigungen der X-Achse, der Y-Achse, und der Z-Achse des Abbildungsabschnitts in Bezug auf eine horizontale Richtung einer eine Gravitationsrichtung ist; und einen Anzeigesteuerabschnitt, um auf der Basis der Werte, die die von dem Abbildungsneigungssensor ausgegebenen Neigungen anzeigen, einen Anzeigeabschnitt zum Anzeigen von Werten oder Werten veranlassen, die Grade von wenigstens zwei Neigungen unter den Neigungen der X-Achse, der Y-Achse, und der Z-Achse und des Abbildungsabschnittes anzeigen.
Bildprüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei der Abbildungsneigungssensor einen Gravitationsbeschleunigungssensor umfasst.
Bildprüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei der Abbildungsabschnitt an einer Position angeordnet ist, an der der Abbildungsabschnitt Spiegelreflexionslicht des Untersuchungszielobjekts empfängt und konfiguriert ist, um ein Formbild des Untersuchungszielobjekts zu erzeugen, unter Verwendung eines Deflektometrieprinzips.
Bildprüfverfahren zum Durchführen einer Sichtprüfung eines Untersuchungszielobjekts, wobei das Bildprüfverfahren umfasst: Veranlassen eines Abbildungsneigungssensor, der in dem Abbildungsabschnitt vorgesehen ist, zum Ausgeben, wenn eine Richtung parallel zu einer optischen Achse des optischen Lichtkondensorsystems als eine Z-Achse dargestellt ist, eine Richtung, die orthogonal zu der Z-Achse und parallel zu einer Anordnungsrichtung der Abbildungselemente als eine X-Achse dargestellt ist, und eine Richtung, die orthogonal zu der X-Achse und der Z-Achse ist als eine Y-Achse dargestellt ist, von Werten, die Neigungen der X-Achse, der Y-Achse, und der Z-Achse des Abbildungsabschnitts in Bezug auf eine horizontale Richtung einer eine Gravitationsrichtung ist; Veranlassen, auf der Basis der Werte, die die von dem Abbildungsneigungssensor ausgegebenen Neigungen anzeigen, einen Anzeigeabschnitt zum Anzeigen von Zahlen oder Werten, die Grade von wenigstens zwei beliebigen Neigungen unter den Neigungen der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse anzeigen des Abbildungsabschnitts; und Bestrahlen des Untersuchungszielobjekts mit Beleuchtungslicht von einem Beleuchtungsabschnitt, Kondensieren, mit dem von dem Beleuchtungsabschnitt getrennt vorgesehenen optischen Lichtkondensorsystem, von reflektiertem Licht des von dem Beleuchtungsabschnitt auf das Untersuchungszielobjekt eingestrahlten und von dem Untersuchungszielobjekt reflektierten und mit einer Zeilenkamera empfangenden Beleuchtungslichts, und Empfangen, mit einer Zeilenkamera, in der eine Vielzahl der Abbildungselemente angeordnet ist, um linear angeordnet zu sein, des reflektierten Lichts, das durch das optische Lichtkondensorsystem kondensiert wird.