JP2006268835A - 焦点位置を予測するための方法および装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】画像操作装置で、目標物の焦点が素早く変化する場合に、走査前に測定されるポイントが多数必要となり装置の生産性を著しく低下させている。
【解決手段】目標物の第1の部分は、名目上のフォーカスレベルで走査されて、対応する画像情報を得る。前記目標物の1つまたは複数の別の部分が、1つまたは複数の各々の別のフォーカスレベルで走査されて、対応する画像情報を得る。次いで、フォーカスパラメータは、各々の前記画像情報を使用して、名目上および1つまたは複数の別のフォーカスレベルの各々に関して計算される。次いで、前記目標物の第1および別の部分の各々に共通の焦点位置は、計算された前記フォーカスパラメータを使用して予測される。
【選択図】図2

Description

本発明は、画像走査装置で目標物の焦点位置(焦点合わせ位置:in-focus position)を予測する方法、および該方法を行うための装置に関する。
目標物の画像を得るために、画像走査装置が使用されるさまざまな状況がある。多くの事例では、装置の光学的配置によって提供される焦点深度は、走査される目標物の位置の変化量よりも浅いことが分かる。実質的に不透明な目標物については、これは装置の焦点深度より大きい量でもって前記走査内の異なる点で変わる表面の高さと見ることができる。前記目標物の画像を生成するために、前記走査中に焦点を調節する必要がある。
本技術分野では、サンプル内の多くのポイントで「フォーカスマップ」を使用することが知られている。前記焦点は測定され、これらのポイント間の焦点は、補間技術を使用して予測される。このプロセスの欠点は、焦点が素早く変化する場合に、走査前に測定されるポイントが多数必要となる点である。これは、もちろん時間を要し、装置の生産性を著しく低下させる。一般的には、単一の目標物に対し8または9の焦点のサンプルがあってもよい。そのような目標物が、100000個×100000本のピクセルの画像を生成する場合、焦点ポイント間に20000もの線がある。したがって、走査内の多くのポイントで焦点位置を決定するために、迅速かつ正確な手段をもたらすように、先行技術の方法の向上させる必要がある。
本発明の第1の態様によれば、画像走査装置において、名目上のフォーカスレベルで前記目標物の第1の部分を走査して、対応する画像情報を得ること;1つまたは複数の各々の別のフォーカスレベルで、前記目標物の1つまたは複数の別の部分を走査して、対応する画像情報を得ること;個々の画像情報を使用して、前記名目のおよびさらに1つまたは複数の別のフォーカスレベルの各々に関するフォーカスパラメータを計算すること;前記計算されたフォーカスパラメータを使用して、前記目標物の第1の部分および別の部分の各々に共通の焦点位置を予測すること、からなる目標物の焦点位置(焦点合わせ位置:in-focus position)を予測する方法が提供される。
本願発明者らは、走査自体を実行する間に、実際に焦点位置を予測することができることが分かった。名目上は焦点合わせする画像情報の一部を犠牲にすることによって、名目上のフォーカスレベルとは相違する1つまたは複数の別のフォーカスレベルで画像情報を得ることにより、焦点位置を予測することが可能である。次いで、別のフォーカスレベルおよび名目上のフォーカスレベルで得られた情報は、焦点位置を決定するために使用することができる。これは、走査自体の際に多くの異なるポイントで焦点位置を予測することができるという点で有利である。更に、予備的な走査を行ったりマッピングをする必要はなく、したがって、オンザフライ(走査の進行中)で焦点合わせを行うことができる。別のフォーカスレベルにおいては、十分少量の画像情報が得られるのであれば、名目上のフォーカスレベルで得られた画像情報の周囲に応じて、別のフォーカスレベル画像情報を修正することにより、得られた画像情報の全体的な質を維持することができる。
2以上の別のフォーカスレベルが使用されるのが好ましく、これらは、名目上のフォーカスレベルにまたがって位置するのが好ましい。したがって、2つの別のレベルが提供される場合、1つは、名目上のフォーカスレベルの各々の「側」に提供される。これは本質的なものではなく、確かに、別のレベルと名目上のレベルとの間での焦点の分離(離れていること)は、別のレベル毎に異なっていてもよい。画像情報の走査線が画像を構築するように得ることができる検知器アレイを使用することによって、画像走査は通常行われる。フォーカシング(焦点合わせ)は、通常は機械的な手段(少なくとも光のフォーカシングの場合)であるため、フォーカスレベルは、多くの走査線によって互いに分離される(別々である)ことが好ましい。これは、装置が種々のフォーカスレベル間で調節される時間を許容することになる。したがって、別のフォーカスレベルは、約50本の走査線によって相互に分離されてもよい。
一般的には、大多数の走査または走査の一部は名目上のフォーカスレベルで得られ、焦点は少数の走査線に対して名目上の焦点から各々の別のフォーカスレベルまで修正される。一般的に3つの走査線が使用されてもよいが、原則として、1つの走査線だけが別のフォーカスレベルに使用されてもよい。
前記フォーカスパラメータは、フォーカスメリット値の形式をとることが好ましいが、前記フォーカスパラメータは数多くの形式をとることもできる。一般的に、フォーカスメリット値は、画像内の複雑性の度合いを数値的尺度で表したものであり、前記値がより大きくなれば、画像中の細部(詳細度)はより大きくなる。より多くの焦点の合った画像が対応するより高いメリット値を有する。別のフォーカスレベルに対するメリット値を標準化(正規化)されたメリット値の形で使用することは、本発明において、特に有利である。前記標準化は、目標物と実質的に同じ位置で、名目上のフォーカスレベルに対して行われるのが好ましい。前記目標物の同じ位置は、別のフォーカスレベルでのメリット値と名目上のフォーカスレベルでのメリット値との間に存在する画像細部の量の差を防ぐように使用される。したがって、前記仮定は、目標物内の細部でのレベルが、これらが実質的に同じ位置であるとして考えられることができるように、これらの隣接した位置で同じレベルであるということである。
一旦前記フォーカスパラメータが、名目上および別のフォーカスレベルの各々に関して得られた場合、予測された焦点位置の計算は、1本の曲線に名目上および別のフォーカスレベルに関するフォーカスパラメータを適合させることにより得られてもよい。そのような、「曲線」も直線を含む。さらに、ピーク位置でのインフォーカスパラメータ値(in-focus parameter value)も、フォーカス値における誤差を計算するために使用することができる。一般的には、前記誤差は、メリット値などのフォーカスパラメータの大きさに反比例する。
前記方法は、前記走査に渡る多くの位置で、上述された方法を繰り返すことを含む。次いで、予測されたインフォーカス値(in-focus value)は、測定位置間で焦点位置を予測するように、および/または、まだ走査されていない目標物の領域内で前記焦点を予測するように、1本の曲線に適合させてもよい。例えば、フォーカスレベルの傾向が、全般的に上向きの場合には、前記走査では焦点が上向き方向に連続することが期待されてもよい。このことは、例えば、前記目標物が走査装置の光軸に対して傾斜している場合の例であってもよい。
名目上のフォーカスレベルが焦点位置に可能な限り近づけいていることが好ましい。前記走査を行う前に、開始時の焦点位置は近似的にまたは正確に前記目標物の焦点位置を決定するように予測され、また、名目上のフォーカスレベルがこれに対応して設定されるようにしてもよい。
上述したように、前記画像情報が別のフォーカスレベルで得られる時、前記フォーカスレベルに対する画像情報の質は、名目上のフォーカスレベルで得られた隣接する画像情報を使用して、補間による前記画像情報を修正することにより向上されてもよい。走査線が使用され場合には、前記補間は、隣接する名目上のフォーカスレベル画像情報からの近傍の走査線の加重寄与(weighted contribution)を多く用いることにより行われてもよい。
本発明の第2の態様によれば、目標物から画像情報を得るための検知器アレイ;前記検知器アレイと前記目標物との間に相対運動を引き起こすための走査装置;前記検知器アレイと前記目標物との間で、焦点を修正するために採用された焦点装置;前記装置に名目上のフォーカスレベルで前記目標物の第1の部分を走査することにより本発明の第1の態様による方法を行わせて、対応する画像情報を得るように構成されたプロセッサー;1つまたは複数のそれぞれ別のフォーカスレベルで、前記目標物の1つまたは複数の別の部分を走査して、対応する画像情報を得ること、前記名目上のおよび1つまたは複数の別のフォーカスレベルの各々に関するフォーカスパラメータを、前記個々の画像情報を使用して計算すること、前記計算されたフォーカスパラメータを使用して、前記目標物の第1および別の部分の各々に共通の焦点位置を予測すること、からなる画像装置が提供される。
理解されるように、前記走査装置は、一般的には、スキャナを含んていてもよく、その様々なタイプは検知器アレイおよび任意のレンズというよりも、むしろ目標物を移動させるスキャナを含んで描かれる。走査、計算および予測ステップの1つまたは各々を行うのにふさわしい手段が配置されてもよい。
本発明による方法および装置の実施例を、以下の添付図面を参照して説明する。
実施例の画像走査装置は、全体が図1の1で示されている。これは、光検出器アレイ3と、調整可能な焦点システム4とを含む走査ヘッド2を含む。プラテン5が設けられ、その上に走査される目標物6が位置する。駆動機構7は、矢印9によって示されるように、目標物6に対して前記走査ヘッドを移動することが可能なように、トラック8に前記走査ヘッドを取り付ける。前記画像走査装置は、プログラマブル・ロジック、専用プロセッサーまたはコンピュータ・システムを含むことが可能なコントローラー10を使用して制御される。
本発明による方法を行う際の、前記画像走査装置1の動作を、図2のフローチャートを参照して説明する。前記方法は、前記プラテン5上で前記目標物6の位置を決めることを含め、様々なセットアップおよび初期化手順を行うステップ100で始まる。前記コントローラー10は、前記駆動機構7によってスタート位置まで前記走査ヘッド2を移動させる。このステップは、また、例えば、多くの異なる焦点の位置で前記目標物から画像情報を得るように、調整可能な焦点システム4を調節し、次いで、各焦点の位置で画像情報より得られたフォーカスメリット値から焦点位置(焦点合わせ位置:in-focus position)を決定することにより、最初の焦点測定を選択的に含んでいてもよい。
ステップ101では、前記コントローラーは、名目上のフォーカスレベルで、前記焦点を設定するように、調整可能な焦点システム4を作動する。これは、上述のように、初期の焦点測定に基づいて達成されてもよく、または予め定められたフォーカスレベルまたは仮定したデフォルト値に基づいてもよい。
ステップ102で、前記走査は、予め定められた速度(滑らかに、または起動−停止)でトラック8に沿って駆動機構7に走査ヘッド2を移動させるコントローラー10によって始まる。前記走査の進行に伴い、光検出器アレイ3は、繰り返し、画像情報の走査線を得る。図3を参照して、走査中に得られる各走査線のフォーカスレベルについて説明する。縦座標軸は、例えば、図1で垂直方向を表わすフォーカスレベル軸であり、前記横軸は、走査方向(図1の矢印9と平行)を表わす。前記走査は、多くの走査線が名目上のフォーカスレベルで得られる図3のAで始まる。この場合、前記第1の6つの走査線(図3の番号1〜6)は、名目上のフォーカスレベルで得られる。走査線の各々について、対応する画像情報が記録される。図2のステップ103で、名目上のフォーカスレベルが焦点位置にあるかどうか判断するために、前記コントローラー10は、調整可能な焦点システム4に量X(図3)だけフォーカスレベルを上方に調節させる。次の走査線7、8、9は、この新しい第1の別のフォーカスレベルで得られる。調整可能な焦点システム時間が焦点を調節することを可能にするように、走査線6、7を得る間で、前記走査を一時的に遅くすることができることに注意されたい。しかし、これは、走査が行われ、焦点が調節される速度に実質的に依存するということではなくともよい。または、走査線7、9は、「半焦点」位置、すなわち、前記名目上の焦点からの距離0.5Xに得ることができる。これらは、本例では第2の別の焦点位置として有効に働くことになる(後に参照)。
前記第1の別のフォーカスレベルで、3つの走査線7、8、9を得ると、前記コントローラー10は、もう一度、焦点システム4を調節して、焦点の位置を名目上のフォーカスレベルまで戻すように移動させる。次いで、約40本の別の走査線が、名目上の焦点位置に引かれ、これらは、図3の走査線10〜60として示される。
ステップ105で、前記コントローラー10は、調整可能な焦点システムに、量Xだけ反対方向に焦点を移動させ、その後、前記走査線61、62、63が得られる。
前記第1の別のフォーカスレベルに関しては、一旦、3つの走査線が第2の別のフォーカスレベルで得られると、前記焦点は、ステップ106で名目上のフォーカスレベルに戻される。
ステップ107で、名目上の焦点、第1の別のフォーカスレベルおよび第2の別のフォーカスレベルの各々で得られた画像情報が分析されて、フォーカスパラメータを決定する。この場合、これは、フォーカスメリット値の形式をとる。その値は画像情報内の微細な細部の量に依存する数値を提供する。
前記目標物6が、前記サンプル全般に渡り細部に変化を示さない場合には、次いで、ステップ107で計算されたフォーカスメリット値は、以下に説明する後のステップで直接使用することができる。しかし、走査される多くのサンプルは、走査位置の関数として画像の複雑性についての変化を示し、したがって、標準化(正規化)ステップがステップ108で行われることが好ましい。これは、前記第1および第2の別のフォーカスレベルに関してのみ行われる。(第1の別のフォーカスレベルに対する)走査線7、8、9でフォーカスメリット値をとり、名目上のフォーカスレベル、例えば、5、6、10、11で、1つまたは複数の隣接した走査レベルで得られた値でこれらを割ることにより、前記標準化(正規化)が行われる。これらの値の平均は、擬似値を低減するために使用されてもよい。名目上のフォーカスレベルに関して隣接する走査線は測定される5つまたは7つの走査線内全体で、前記目標物内で細部にほとんど変化がないという仮定に基づいて使用される。これは、単一なものとして仮定されるので、名目上のフォーカスレベルメリット値を標準化することは必要ではない。
図3をもう一度参照すると、名目上のフォーカスレベルの第1の別のフォーカスレベル側に、インフォーカスレベル(in-focus level)が位置することが理解される。理想的には、本願発明者らは、名目上のフォーカスレベルがインフォーカスレベルと一致し、それによって最良の画像情報を得ることを望む。インフォーカスレベルの位置を決定するために、名目上および第1、第2の別のフォーカスレベルに関するフォーカスメリット値は、ステップ109で曲線に適合される。そのような曲線の例は図4に示され、これは、フォーカスレベル(横座標)に対して、フォーカスパラメータ(縦座標)のグラフ上に、標準化されたフォーカスメリット値の形でプロットされる。公知の一般的な形態(200で説明された)のフォーカスメリット曲線が、標準化されたフォーカスメリット値に適合される場合、名目上の焦点の位置は、ピーク(焦点位置を表わす)に最も近いことが明らかになる。前記横軸上のピーク位置の交点は、焦点位置のフォーカスレベルを与える。したがって、前記焦点位置は、ステップ110でこの方法を使用して計算によって予測される。
焦点位置の決定に加えて、前記フォーカスメリット値の大きさを考慮して、この位置での誤差を予測することが可能である。大きなフォーカスメリット値は、小さい誤差を示す。これは、前記画像情報が、多くの高周波(high frequency)コンテンツを含んでいる場合、それが大きなメリット値を与えるが、少量の高周波コンテンツしかない場合には低いメリット値を与えるからである。そのような低いメリット値は、焦点が外れていて、それ自体としては高周波コンテンツが除去されている画像領域に類似する。したがって、高いメリット値がその時に生成される場合には、インフォーカスレベルに達したということが確実視される。更に、高いメリット値はノイズからの影響をほとんど受けず、そのため、低いメリット値ピークよりもさらに確実にピークを見つけることができる。したがって、誤差の大きさは、メリット値自体の大きさに反比例するものとして割り当てることができる。
したがって、焦点位置(レベル)を見つけると、名目上の焦点は、ステップ112で調節されて、この焦点位置と一致させることができる。これは図3で示される。
曲線に適合するために、3つの点が図4において示されるが、曲線の精度を向上するために、ポイントを多く有していることは有益である。任意に、これらの各々は、それら内で固有の誤差を有すると仮定することができる。
多くの別のフォーカスレベルが焦点位置を定める精度を向上するために使用されてもよいが、その一方では、そうするときに、これらの他のフォーカスレベルで得られた画像情報の質に低減があることが想起される。したがって、インフォーカスレベルを決定する際に使用される走査線の量とそのように決定されたレベルの正確さとの間にはトレードオフがある。これを向上する1つの方法は、図4の曲線に2つの別のポイントを加えることであり、これらは、完全にフォーカスレベルの外であることを表す。これは、例えば、量X(名目上と第1/第2の別の焦点の位置との間の差)の整数倍の数(3など)が完全に焦点の外れた画像情報を提供するものと仮定することにより、行うこともでき、したがって、前記フォーカスパラメータは0に近づけてもよい。したがって、これらのポイントをグラフに加え、曲線200に適合することに役立てることができる。
上述の例において、前記目標物は、それ自体表面上に高さの変化がなく、したがって、平面(少なくともサービスを描くために)である、と仮定される。しかし、サンプルそれ自体が表面レリーフを有する、またはサンプルそれ自体が走査ヘッドの平面に対して全体的に傾斜しているということにより、これは多くのサンプルの場合には当てはまらない。
しかし、上述のように、焦点位置が走査にわたって位置の関数として実際に変化するなら、前記方法は、例えば、走査にわたって様々なポイントで焦点位置を繰り返し予測するように繰り返すことができる。これは、実際の表面レリーフが300で示され、4つの焦点位置がそれらの誤差を含めて説明される図5で説明される。前記曲線301は、最も新しいインフォーカス値からオンザフライで適合され、計算上の様々な位置間で焦点位置を計算するために使用することができる。更に、それも、次の焦点位置がどこに位置するか予測するために使用することができ、したがって、次のロケーションで別の第1および第2の別のフォーカスレベルを読み出す前に、名目上の焦点位置がそれに応じて調節されることを可能にする。したがって、記載された方法を使用して、焦点位置の周期的な予測を使用することによって、走査自体中に前記目標物6の表面位相(トポロジー)を追従することができることは、図5から分かる。これは、あらかじめの走査を必要とせず、オンザフライで行うことができるので、非常に有利である。
前記走査は、図2のステップ115で終了し、その後、画像情報を表わす、得られたデータは、目標物の所望の画像を生成するように次いで処理される。または、別の特定の領域内での走査が、処理に先立って、初期のステップの方法を繰り返して行うことでなされうる。
別のフォーカスレベルで得られた画像情報は、一般的には名目上のフォーカスレベルより質の低いことが想起される(インフォーカスレベルが名目上の焦点に近いと仮定する)。画像内の誤差を防ぐために、このデータは質のより低いものであるので、前記方法は、これらの別のフォーカスレベルで得られた画像情報を向上するように、ステップ116で情報を処理するステップをさらに含む。これは、個々の別のフォーカスレベルの各々の側での名目上のフォーカスレベルでの走査線が、画像情報を補間するために使用される補間方法によって達成される。したがって、実施例として、走査線7、8、9を用いての近くの線からの部分的な寄与が以下の表に示される。
Figure 2006268835
これらは、線6と線10との間の距離の25%、50%および75%で補間された値であり、他の重み付けまたは補間のための不均等な間隔よ有する線による、他の多くの補間技術を使用することができる。
この補間は、著しく画像全体の質を向上する。前記走査線が一般的に非常に狭く、したがって、この補間ステップ116は、最終画像において目に見えないことは記憶に留めておくべきである。
この方法は、任意の走査システムで実質的に使用することができ、光走査に限定されず、例えば、電子顕微鏡等でも使用可能なことが理解されるであろう。多くの目標物が一定の領域で実際に走査が行われるので、ステップ114の曲線の外挿法も、予備的走査(これが行われる)、または隣接した「一定の領域」からの隣接情報に基づいて、またはフォーカス値を使用して向上することができる。したがって、そのような情報に対するフォーカス値は当業者において理解されうるであろうが、名目上の焦点に関する「シード・ポイント」として使用されてもよい。
実施例による装置の概略的な説明である。 実施例の方法のフローチャートである。 フォーカスレベルの変化を示す。 メリット曲線を使用して、焦点位置を決定する方法を示す。 前記方法を使用して、表面レリーフを追跡する方法を示す。

Claims (22)

  1. 画像走査装置において目標物の焦点位置を予測する方法であって、
    名目上のフォーカスレベルで前記目標物の第1の部分を走査して、対応する画像情報を得ること、
    1つまたは複数の各々の別のフォーカスレベルで、前記目標物の1つまたは複数の別の部分を走査して、対応する画像情報を得ること、
    個々の前記画像情報を使用して、前記名目上および1つまたは複数の別のフォーカスレベルの各々に対するフォーカスパラメータを計算すること、
    計算されたフォーカスパラメータを使用して、前記目標物の第1の部分および別の部分の各々に共通の焦点位置を予測することを含む方法。
  2. 少なくとも2つの別のフォーカスレベルが使用され、1つのフォーカスレベルが名目上のフォーカスレベルの各々の側に位置する、請求項1に記載の方法。
  3. 前記走査は走査線から形成され、少なくとも2つの別のフォーカスレベルが使用される場合に、前記フォーカスレベルは多数の走査線によって相互に隔てられている、請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
  4. 前記別のフォーカスレベルは約50本の走査線によって相互に分離されている、請求項3に記載の方法。
  5. 前記走査が走査線から形成される場合に、前記名目上のフォーカスレベルから少数の走査線に対する各々の別のフォーカスレベルまで前記焦点は修正される、請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
  6. 前記フォーカスパラメータはフォーカスメリット値である、請求項1〜5に記載の方法。
  7. 前記別のフォーカスレベルの各々に対するメリット値は、実質的に前記目標物の同じ位置で、名目上のフォーカスレベルに対して標準化された標準化メリット値である、請求項6に記載の方法。
  8. 曲線に名目上の、および別のフォーカスレベルフォーカスパラメータを適合させることにより、予測された前記焦点位置の計算が得られる、請求項1〜7のいずれかに記載の方法。
  9. 実質的にフォーカスレベル外に対応するフォーカスパラメータ値は、前記曲線に適合するように使用され、フォーカス値外に対する前記フォーカスレベルは、名目上のおよび別のフォーカスレベルとの差の2倍以上のレベルに対応する、請求項8に記載の方法。
  10. 前記曲線は、前記焦点位置に対応するピークを有する、請求項8または請求項9に記載の方法。
  11. さらに、前記ピーク位置で前記フォーカスパラメータ値を使用して、前記フォーカス値の誤差を計算することを含む、請求項10に記載の方法。
  12. 前記誤差は、前記フォーカスパラメータメリット値の大きさに反比例する、請求項11に記載の方法。
  13. さらに、前記名目上のフォーカスレベルを前記予測されたフォーカスレベルに修正することを含む、請求項1〜12のいずれかに記載の方法。
  14. さらに、前記走査にわたって多くの位置で、前記方法を繰り返すこと、および曲線に前記予測されたインフォーカス値を適合させて、測定位置間の焦点位置を予測し、および/またはまだ走査されていない目標物の領域で前記焦点を予測することを含む、請求項1〜13のいずれかに記載の方法。
  15. さらに、前記走査に先立って、前記名目上のフォーカスレベルの役割を果たす開始時の焦点位置を決定することを含む、請求項1〜14のいずれかに記載の方法。
  16. さらに、前記名目上のフォーカスレベルで得られた隣接の画像情報を使用して補間することによって、別のフォーカスレベルで得られた画像情報を修正することを含む、請求項1〜15のいずれかに記載の方法。
  17. 前記画像情報の別のフォーカスレベルが、多数の走査線に対して得られるとき、前記補間は、隣接する名目上のフォーカスレベル画像情報からの多数の最も近い走査線の加重寄与を使用することにより行われる、請求項16に記載の方法。
  18. 画像走査装置であって、
    目標物から画像情報を得るための検知器アレイと、
    前記検知器アレイと前記目標物との間に相対運動を生じさせるための走査装置と、
    前記検知器アレイと前記目標物との間で、前記焦点を修正するように働く焦点装置と、
    前記装置に、名目上のフォーカスレベルで、前記目標物の第1の部分を走査することにより、請求項1〜17のいずれかによる方法を行わせて、対応する画像情報を得るようするプロセッサーと、
    1つまたは複数の各々の別のフォーカスレベルで、前記目標物の1つまたは複数の別の部分を走査して、対応する画像情報を得ること、
    前記名目上および1つまたは複数の他のフォーカスレベルの各々に関するフォーカスパラメータを計算すること、および
    前記計算されたフォーカスパラメータを使用して、前記目標物の第1の部分および別の部分の各々に共通の焦点位置を予測することを含む画像走査装置。
  19. スキャナを含む、請求項18に記載の装置。
  20. 1つまたは複数の各々のフォーカスレベルで、前記目標物を走査するための手段をさらに含む、請求項18または請求項19に記載の装置。
  21. フォーカスパラメータを計算するための手段をさらに含む、請求項18〜20のいずれかに記載の装置。
  22. 焦点位置を予測するための手段をさらに含む、請求項18〜21のいずれかに記載の装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018538574A (ja) * 2015-12-09 2018-12-27 ベンタナ メディカル システムズ, インコーポレイテッド 画像スキャン装置および画像スキャン装置の動作方法

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0414201D0 (en) * 2004-06-24 2004-07-28 Fujifilm Electronic Imaging Method and apparatus for forming a multiple focus stack image
US7706632B2 (en) * 2008-01-17 2010-04-27 Ffei Limited Method and apparatus for forming a multiple focus stack image
US7645971B2 (en) * 2008-01-18 2010-01-12 Ffei Limited Image scanning apparatus and method
KR101137615B1 (ko) * 2010-01-12 2012-04-19 삼성전자주식회사 디지털 카메라의 자동 초점 조정 방법 및 장치
US8291655B2 (en) * 2010-02-26 2012-10-23 Mcglothlin Sherman Leon Roof with ridge vent brace
GB201113071D0 (en) * 2011-07-29 2011-09-14 Ffei Ltd Method and apparatus for image scanning
JP6019998B2 (ja) * 2012-02-17 2016-11-02 ソニー株式会社 撮像装置、撮像制御プログラム及び撮像方法
WO2013164937A1 (ja) * 2012-05-01 2013-11-07 富士フイルム株式会社 撮像装置及び合焦制御方法
GB2505691B (en) 2012-09-07 2018-02-21 Ffei Ltd Method and apparatus for image scanning
CN105074528B (zh) * 2013-03-29 2017-07-18 富士胶片株式会社 摄像装置及对焦控制方法
CN103491306B (zh) * 2013-09-29 2017-04-12 苏州天准科技股份有限公司 一种基于软同步技术的快速聚焦方法
GB201322188D0 (en) * 2013-12-16 2014-01-29 Ffei Ltd Method and apparatus for estimating an in-focus position
GB2544946B (en) 2014-08-31 2021-03-10 Berestka John Systems and methods for analyzing the eye
WO2018130573A1 (en) 2017-01-13 2018-07-19 Ventana Medical Systems, Inc. Method of preparing a stage for use in a slide imaging apparatus
EP3568723B1 (en) 2017-01-13 2023-02-15 Ventana Medical Systems, Inc. Slide imaging apparatus
EP3829158A4 (en) * 2018-07-23 2021-09-01 GeneMind Biosciences Company Limited IMAGING PROCESS, DEVICE, AND SYSTEM
US11330164B2 (en) * 2020-03-17 2022-05-10 KLA Corp. Determining focus settings for specimen scans
GB2600996A (en) 2020-11-17 2022-05-18 Ffei Ltd Image scanning apparatus and method

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06296224A (ja) * 1993-02-12 1994-10-21 Fuji Xerox Co Ltd 画像読取装置及び画像読取方法
JPH0743605A (ja) * 1993-08-02 1995-02-14 Minolta Co Ltd 自動焦点装置
JPH0921620A (ja) * 1995-07-05 1997-01-21 Fuji Facom Corp 物体の三次元形状計測方法
JP2001116983A (ja) * 1999-10-20 2001-04-27 Pfu Ltd 焦点位置調整装置および画像読取り装置の焦点位置調整方法ならびに記録媒体
JP2001298566A (ja) * 2000-04-17 2001-10-26 Canon Inc フィルムスキャナおよびフィルム画像読取方法
JP2002027207A (ja) * 2000-07-04 2002-01-25 Nikon Corp 画像読取装置、画像読取装置に対する制御方法、画像読取装置に対する制御手順を記憶した記憶媒体、及びコンピュータプログラム信号を符号化して伝送するためのデータ構造
JP2003101733A (ja) * 2001-09-20 2003-04-04 Ricoh Co Ltd 画像読取装置
JP2004286584A (ja) * 2003-03-20 2004-10-14 Hitachi Kokusai Electric Inc 欠陥検査装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5394205A (en) * 1990-11-29 1995-02-28 Nikon Corporation Image reading apparatus
US5912699A (en) * 1992-02-18 1999-06-15 Neopath, Inc. Method and apparatus for rapid capture of focused microscopic images
US5248876A (en) * 1992-04-21 1993-09-28 International Business Machines Corporation Tandem linear scanning confocal imaging system with focal volumes at different heights
US5446276A (en) * 1993-02-12 1995-08-29 Fuji Xerox Co., Ltd. Image reader and image reading method
US5557097A (en) * 1994-09-20 1996-09-17 Neopath, Inc. Cytological system autofocus integrity checking apparatus
AU2421101A (en) * 1999-11-16 2001-05-30 Agilent Technologies Inc. Confocal imaging
US7518652B2 (en) * 2000-05-03 2009-04-14 Aperio Technologies, Inc. Method and apparatus for pre-focus in a linear array based slide scanner
DE20016490U1 (de) * 2000-09-23 2000-12-14 Zeiss Carl Jena Gmbh Anordnung zur Gewinnung von Meßwerten für eine automatische Fokussierung bei der optischen Abtastung einer Oberfläche
US20040144760A1 (en) * 2002-05-17 2004-07-29 Cahill Steven P. Method and system for marking a workpiece such as a semiconductor wafer and laser marker for use therein
CN1464741A (zh) * 2002-06-26 2003-12-31 力捷电脑股份有限公司 影像扫描装置的聚焦寻找方法
CN1464326A (zh) * 2002-06-26 2003-12-31 力捷电脑股份有限公司 影像扫描装置的最佳化自动调焦方法
EP1593957B1 (en) 2003-02-13 2008-12-10 Hamamatsu Photonics K. K. Fluorescent correlated spectrometric analysis device
GB0414201D0 (en) * 2004-06-24 2004-07-28 Fujifilm Electronic Imaging Method and apparatus for forming a multiple focus stack image

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06296224A (ja) * 1993-02-12 1994-10-21 Fuji Xerox Co Ltd 画像読取装置及び画像読取方法
JPH0743605A (ja) * 1993-08-02 1995-02-14 Minolta Co Ltd 自動焦点装置
JPH0921620A (ja) * 1995-07-05 1997-01-21 Fuji Facom Corp 物体の三次元形状計測方法
JP2001116983A (ja) * 1999-10-20 2001-04-27 Pfu Ltd 焦点位置調整装置および画像読取り装置の焦点位置調整方法ならびに記録媒体
JP2001298566A (ja) * 2000-04-17 2001-10-26 Canon Inc フィルムスキャナおよびフィルム画像読取方法
JP2002027207A (ja) * 2000-07-04 2002-01-25 Nikon Corp 画像読取装置、画像読取装置に対する制御方法、画像読取装置に対する制御手順を記憶した記憶媒体、及びコンピュータプログラム信号を符号化して伝送するためのデータ構造
JP2003101733A (ja) * 2001-09-20 2003-04-04 Ricoh Co Ltd 画像読取装置
JP2004286584A (ja) * 2003-03-20 2004-10-14 Hitachi Kokusai Electric Inc 欠陥検査装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018538574A (ja) * 2015-12-09 2018-12-27 ベンタナ メディカル システムズ, インコーポレイテッド 画像スキャン装置および画像スキャン装置の動作方法

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Publication number Publication date
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