JP2007121293A - オブジェクトを検査する方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】オブジェクト（１２）に光を投影する光源（２２）、およびオブジェクトから反射した光を受ける画像センサ（２４）を含む光測定システム（１０）と共に使用するマスク（５０、５２）を生成するための方法（７２）を提供すること。
【解決手段】方法は、検査対象のオブジェクトの輪郭（５６）を判別すること（７４）、および判別されたオブジェクトの輪郭に基づいて電子マスクを生成すること（８６）を含んでいる。電子マスクは、光源および画像センサの一方から見た判別されたオブジェクトの輪郭と概ね一致するように定義された輪郭（６４、７０）を有する電子開口部（６２、６８）を備えている。
【選択図】図１

Description

本出願は一般に、オブジェクトを検査することに関し、具体的には、光測定システムを使用してオブジェクトを検査する方法および装置に係る。

オブジェクトは時によって、たとえば、オブジェクトの全体または一部のサイズおよび／または形状を判別するため、および／またはオブジェクトの欠陥を検出するために検査されることがある。たとえば、タービンまたはコンプレッサのブレードなどの一部のガスタービンエンジンのコンポーネントは、エンジンに誘発される振動性、機械的、および／または熱の応力によって生じる可能性のある疲労クラックを検出するために検査される。さらに、たとえば、一部のガスタービンエンジンのブレードは、所定の横断面において、プラットフォームの方向、輪郭の断面、スタッキングの軸に沿った湾曲およびねじれ、厚さ、および／または弦長などの変形がないか検査される。時間の経過と共に、１つまたは複数の欠陥を持つオブジェクトの継続的な運用は、オブジェクトのパフォーマンスが低下する可能性、および／または、たとえばオブジェクトを通して伝播するクラックのようなオブジェクトの障害に至る可能性もある。したがって、可能な限り早期にオブジェクトの欠陥を検出することで、オブジェクトのパフォーマンスの向上および／またはオブジェクトの障害の軽減を容易にすることができる。

オブジェクトの検査を容易にするため、少なくとも一部のオブジェクトは、構造光パターンをオブジェクトの表面に投影する光測定システムを使用して検査される。光測定システムは、オブジェクトの表面から投影される構造光パターンを画像処理して、反射した光パターンの変形を分析し、オブジェクトの表面特徴を計算する。具体的には、運用中に、検査対象となるオブジェクトは通常、試験装置に結合されて、光測定システムに近位に配置される。次に、放射光が検査対象のオブジェクトを照射するように、光源がアクティブにされる。しかし、光源は試験装置の少なくとも一部、および／または検査対象領域の外側のオブジェクトの部分も照射するので、結果として得られるオブジェクトの画像は、オブジェクトと光源によって照射された試験装置の部分との間、および／または検査対象のオブジェクトの領域と検査対象領域の外側のオブジェクトの部分との間の相互反射によって生じたノイズを含んでいる場合もある。たとえば、そのような相互反射は、試験装置がオブジェクト上に反射光を投影する形状または仕上げである場合、および／またはオブジェクトが試験装置の画像を投影する比較的鏡面様の仕上げである場合に生じる可能性がある。さらに、周辺光が、結果の画像にノイズを生じることもある。そのような相互反射および／または周辺光によって生じたノイズは、画像品質の低下および測定結果の不良を結果としてもたらし、オブジェクトの表面特徴の誤った解釈へと至るおそれもある。

したがって、少なくとも一部の既知の光測定システムは、たとえば１枚の紙または金属から形成される物理マスクを含んでいる。物理マスクは、光源によって照射される領域を限定して、試験装置とオブジェクトとの間の相互反射の軽減を容易にする。しかし、そのような物理マスクは、特定のオブジェクトの形状および／または方向に一意的に形成されるので、そのようなマスクは一般に互換性がなく、オブジェクトの方向が再び変えられる場合、または異なるオブジェクトが検査される場合に変更する必要がある。さらに、そのような物理マスクの作成には、多大な時間を要する場合もある。
米国特許第６，６７８，０５７Ｂ２号公報

１つの態様において、方法は、オブジェクトに光を投影する光源、およびオブジェクトから反射した光を受ける画像センサを含む光測定システムと共に使用するマスクを生成するために提供される。方法は、オブジェクトの検査対象となる輪郭（プロファイル）を判別すること、および判別されたオブジェクトの輪郭に基づいて電子マスクを生成することを含んでいる。電子マスクは、光源および画像センサの一方から見た判別されたオブジェクトの輪郭と概ね一致するように定義された輪郭を有する電子開口部を備えている。

もう１つの態様において、方法は、光源および画像センサを含む光測定システムを使用してオブジェクトを検査するために提供される。方法は、光源および画像センサの一方から見た検査対象のオブジェクトの輪郭と概ね一致する輪郭を有する電子開口部を含む電子マスクを生成することと、オブジェクトの輪郭と概ね一致するパターンで光がそこから分散されるように電子マスク開口部を通じて光を導くことを含んでいる。

もう１つの態様において、オブジェクトを検査する構造光測定システムは、オブジェクトの表面に構造光を投影するように構成された構造光源と、オブジェクト表面から反射された構造光を受けるように構成された画像センサと、構造光源および画像センサの一方と共に動作可能な電子マスクを含んでいる。電子マスクは、光源および画像センサの一方から見た検査対象のオブジェクトの輪郭と概ね一致するように定義された輪郭を有する電子開口部を含んでいる。

図１は、オブジェクト１２の複数の表面特徴を測定するために使用される構造光測定システム１０の模範的な実施形態を示すブロック図である。図２は、システム１０の一部を示す透視図である。たとえば、システム１０は、オブジェクト１２の表面を検査して判別するために使用することができ、表面は、オブジェクト１２を代表するモデルと比較したとき傾斜、屈曲、ねじれ、および／または歪みなどの特徴を含むことがある。

模範的な実施形態において、オブジェクト１２は、タービンエンジンに使用されるコンプレッサまたはタービンブレードなどの回転翼の羽根であるが、これらに限定されることはない。したがって、模範的な実施形態において、オブジェクト１２は、プラットフォーム１６から外向きに伸びるエーロフォイル１４を含んでいる。以下の説明はガスタービンエンジンのブレードを検査することを対象としているが、検査システム１０は任意のオブジェクトの構造光画像処理を改善するために使用できることが、当業者には理解されるであろう。

システム１０は、レーザー、白色灯、発光ダイオード（ＬＥＤ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）デバイス、リキッド・クリスタル・オン・シリコン（ＬＣＯＳ）デバイス、および／またはデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）などの構造光源２２を含んでいるが、これらに限定されることはない。システム１０はさらに、オブジェクト１２から反射した構造光を受ける１つまたは複数の画像センサ２４も含んでいる。模範的な実施形態において、画像センサ２４は、オブジェクト１２から反射した構造光を使用して画像を受け取り、作成するカメラであるが、システム１０は他の画像センサ２４を使用することができる。１つまたは複数のコンピュータ２６は、センサ２４から受け取った画像を処理し、モニター２８は情報をオペレータに表示するために使用することができる。１つの実施形態において、コンピュータ２６は、たとえばフロッピー（登録商標）ディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、ＤＶＤドライブ、磁気光ディスク（ＭＯＤ）デバイス、および／または、フロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、および／またはネットワークまたはインターネット、ならびにまだ開発されていないデジタル手段などの他のデジタルソースなどのコンピュータ可読媒体３２から命令および／またはデータを読み取るイーサネット（登録商標）デバイスのようなネットワーク接続デバイスを含む任意のその他のデジタルデバイスなど、デバイス３０を含んでいる。もう１つの実施形態において、コンピュータ２６は、ファームウェア（図示せず）に格納されている命令を実行する。コンピュータ２６は、本明細書に説明され、本明細書に使用されている機能を実行するようにプログラムされており、コンピュータという用語は、当技術分野においてコンピュータと呼ばれる集積回路のみに限定されないが、コンピュータ、プロセッサ、マイクロコントローラ、マイクロコンピュータ、プログラマブル論理制御装置、特定用途向け集積回路、およびその他のプログラマブル回路を幅広く示しており、これらの用語は本明細書において同義的に使用される。

動作中に、たとえばオブジェクト１２のような検査対象となるオブジェクトは、試験装置（図示せず）に結合されて、システム１０に近位に配置される。次に、光源２２はアクティブにされ、それにより放射光がオブジェクト１２を照射する。画像センサ２４は、オブジェクト１２に照射された放射光パターンの画像を取得する。しかし、光源２２は試験装置の少なくとも一部も照射するので、結果として得られるオブジェクト１２の画像は、オブジェクト１２と光源２２によって照射された試験装置の部分との間の相互反射によって生じたノイズを含む場合もある。たとえば、そのような相互反射は、試験装置がオブジェクト１２上に反射光を投影する形状または仕上げである場合、および／またはオブジェクト１２が試験装置の画像を反射する比較的鏡面様の仕上げである場合に生じる可能性がある。さらに、周辺光が、結果の画像にノイズを生じることもある。そのような相互反射および／または周辺光によって生じたノイズは、画像品質の低下および測定結果の不良を結果としてもたらし、オブジェクト１２の表面特徴の誤った解釈へと至るおそれもある。

１つの模範的な実施形態において、システム１０は、オブジェクト１２を照射する光源２２で動作可能な電子フリンジマスク５０、およびオブジェクト１２から反射した光を受ける画像センサ２４で動作可能な電子イメージマスク５２を含んでいる。フリンジマスク５０は、光源２２が、検査対象のオブジェクト１２の望ましい部分５４以外のオブジェクト１２の部分に照射しないよう防ぐことを容易にする。そのようにして、フリンジマスク５０は、試験装置、床、天井、壁、および／または地面、検査対象のオブジェクト１２の表面など（ただし、これらの限定されない）の周囲の構造の間の相互反射の軽減を促進する。具体的には、フリンジマスク５０は、光源２２から見た検査対象のオブジェクト１２の望ましい部分５４の輪郭５６と概ね一致する照射パターンをオブジェクト１２に生成することを容易にする。

イメージマスク５２は、周辺光および／またはオブジェクト１２に隣接する構造から反射した光が画像センサ２４に受け取られないよう防ぐことを容易にする。模範的な実施形態において、イメージマスク５２はさらに、オブジェクト部分５４の選択された部分５８の外側の表面から反射した光が画像センサ２４に受け取られないよう防ぐことを容易にする。さらに具体的には、模範的な実施形態において、イメージマスク５２は、オブジェクト１２から反射した光が、画像センサ２４から見たオブジェクト部分５８の輪郭６０と概ね一致するパターンで画像センサ２４によって受け取られることを容易にする。しかし、一部の実施形態において、イメージマスク５２は、オブジェクト１２から反射した光が、画像センサ２４から見たオブジェクト部分５４の輪郭５６と概ね一致するパターンで画像センサ２４によって受け取られることを容易にする。

オブジェクト部分５４の輪郭５６と概ね一致するオブジェクト１２の照射パターンの生成を容易にするため、フリンジマスク５０は、オブジェクト部分５４の輪郭５６と概ね一致するように輪郭６４で定義された電子開口部６２を含んでいる。フリンジマスク５０は、光源２２から放射される光がフリンジマスク５０、具体的にはフリンジマスク電子開口部６２経由で「導かれる」ように光源２２で動作可能である。フリンジマスク電子開口部６２経由で「導かれた」光は、光源２２から放射された光がオブジェクトの輪郭５６を照射するように、オブジェクト部分５４の輪郭５６と概ね一致するパターンで分散される。さらに、光が開口部６２経由で「導かれる」ので、フリンジマスク５０の他の部分は、光源２２が輪郭５４の外側のオブジェクト１２の表面を照射しないよう防ぐことを容易にし、それにより相互反射の軽減を容易にする。したがって、フリンジマスク５０は、光源２２から放射される光を電子的に制御して、オブジェクトの輪郭５６と概ね一致する照射パターンを生成することを容易にする。

一部の実施形態において、フリンジマスク５０は他の形態をとることもできるが、フリンジマスク５０は、光源２２から放射されたパターン光の制御を容易にするコンピュータプログラムである。たとえば、一部の実施形態において、フリンジマスク５０は、複数の光のピクセルの出力を制御するコンピュータプログラムである。模範的な実施形態において、フリンジマスク５０は、光源２２に関連付けられているコンピュータ（図示せず）に格納されて実行される。しかし、フリンジマスク５０は、光源２２に動作可能に接続される場合、コンピュータ２６に、および／または光源２２および／またはシステム１０からリモートのコンピュータのような（ただしこれらに限定されない）他のコンピュータ（図示せず）に格納されて実行されうる。

オブジェクト１２から反射した光がオブジェクト部分５８の輪郭６０と概ね一致するパターンで画像センサ２４に受け取られることを容易にするため、イメージマスク５２は、オブジェクト部分５８の輪郭６０と概ね一致するように定義された輪郭７０を有する電子開口部６８を含んでいる。イメージマスク５２は、オブジェクト１２から反射した光がイメージマスク５２、具体的にはイメージマスク電子開口部６８経由で「導かれる」ように画像センサ２４で動作可能である。開口部６８経由で「導かれる」光は、オブジェクトの輪郭６０と概ね一致するパターンで分散される。光はイメージマスク電子開口部６８経由で「導かれる」ので、イメージマスク５２は、周辺光、オブジェクト部分５８の外側表面から反射した光、および／またはオブジェクト１２に隣接する構造から反射した光が画像センサ２４に受け取られないよう防ぐことを容易にする。したがって、イメージマスク５２は、画像センサ２４によって受け取られる光を電子的に制御することを容易にする。

一部の実施形態において、イメージマスク５２は他の形態をとることもできるが、イメージマスク５２は、画像センサ２４によって受け取られる光のパターンの制御を容易にするコンピュータプログラムである。たとえば、一部の実施形態において、イメージマスク５２は、複数の画像センサ２４のピクセルを制御するコンピュータプログラムである。模範的な実施形態において、イメージマスク５０は、画像センサ２４に関連付けられているコンピュータ（図示せず）に格納されて実行される。しかし、イメージマスク５２は、コンピュータ２６に、および／または画像センサ２４および／またはシステム１０からリモートのコンピュータのような（ただしこれらに限定されない）他のコンピュータ（図示せず）に格納されて実行されうる。

前述のように、模範的な実施形態において、フリンジマスク５０は、オブジェクト１２の部分５４を照射し、イメージマスクはオブジェクト部分５４の選択された部分５８が検査されるようにする。したがって、オブジェクト部分６０は、オブジェクト部分５４よりも概して小さく、少なくとも部分的にオブジェクト部分５４内に含まれている。オブジェクト部分５８のような（ただしこれに限定されない）、オブジェクト部分５４の一部のみを選択して検査することによって、検査データが迅速に処理できるように収集されるデータの量を軽減することができる。代替として、イメージマスク電子開口部の輪郭７０は、画像センサ２４によって受け取られる光のパターンがオブジェクトの輪郭５６と概ね一致するように、オブジェクトの輪郭５６と概ね一致するように定義することもできる。そのようにして、一部の実施形態において、イメージマスク５２は、オブジェクト部分５４の全体、またはオブジェクト部分６０よりも大きいオブジェクト部分５４の部分を検査するために使用することができる。

図３は、フリンジマスク５０を生成する模範的な方法７２を示す流れ図である。方法７２は、オブジェクト部分５４の輪郭５６を判別すること７４を含んでいる。一部の実施形態において、オブジェクトの輪郭５６を判別する７４ために、オブジェクト１２の形状を含むファイルが、たとえばデバイス３０を使用してコンピュータ２６に入力される７６。本明細書において使用されているように、オブジェクト１２の形状は、オブジェクト１２に関連する３次元データとして定義される。たとえば、オブジェクト１２を作成するために、コンピュータプログラムを使用してオブジェクト１２のコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）図面が生成される。オブジェクト１２の形状がコンピュータ２６に入力されると７６、そこからオブジェクトの輪郭５６を判別する７４ことができる。

もう１つの実施形態において、オブジェクトの輪郭５６を判別する７４ために、オブジェクト１２の画像を含むファイルが、たとえばデバイス３０を使用してコンピュータ２６に入力される７８。次に、オブジェクト部分５４の外部境界が画像上で判別されて８０、オブジェクトの輪郭５６を定義する。オブジェクト部分５４の外部境界は他の方法でも判別されうる８０が、一部の実施形態において、オブジェクト部分５４の外部境界は、たとえばマウス（図示せず）および／またはその他のインタラクティブなデバイス（図示せず）を使用するなど、コンピュータ２６を使用してオペレータによって手動で選択される。さらに、オブジェクト部分５４の外部境界は他の方法でも判別されうる８０が、一部の実施形態において、オブジェクト部分５４の外部境界は、既知のエッジ検出方法を使用して検出される。

オブジェクトの輪郭５６が判別されると７４、フリンジマスク５０が輪郭５６に基づいて生成される８２。一部の実施形態において、フリンジマスク５０を生成する８２ために、システム１０のモデルを含むファイルが、たとえばデバイス３０を使用してコンピュータ２６に入力される８４。次に、フリンジマスク５０、具体的にはフリンジマスク開口部６２は、システム１０のモデルおよび判別されたオブジェクトの輪郭５６を使用して生成する８６ことができる。もう１つの実施形態において、フリンジマスク５０を生成する８２ために、オブジェクト１２の１つまたは複数の画像を含むファイルが、コンピュータ２６に入力される８８。ファイルがさまざまな視点の角度から取得されたオブジェクト１２の複数の画像を含む場合、フリンジマスク５０、具体的にはフリンジマスク電子開口部６２は、たとえば通常の境界選択基準を使用して、複数の画像および判別されたオブジェクトの輪郭５６に基づいて生成する９０ことができる。ファイルがオブジェクト１２の単一の画像を含む場合、オブジェクト１２は、オブジェクト１２の３次元形状を取得するために測定する９２ことができる。次に、フリンジマスク５０、具体的にはフリンジマスク電子開口部６２は、判別されたオブジェクトの輪郭５６、画像、および測定されたオブジェクト１２の３次元形状を使用して生成され９４、オブジェクトの輪郭５６を光源２２に逆投影することができる。

方法７２は、コンピュータ２６に関して説明されているが、マスク５０を生成する方法７２の部分を実行するために任意のコンピュータを使用できることを理解されたい。

図４は、イメージマスク５２を生成する模範的な方法９６を示す流れ図である。方法９６は、オブジェクト部分５８の輪郭６０を判別すること９８を含んでいる。一部の実施形態において、オブジェクトの輪郭６０を判別する９８ために、オブジェクト１２の形状を含むファイルが、たとえばデバイス３０を使用してコンピュータ２６に入力される１００。オブジェクト１２の形状がコンピュータ２６に入力されると１００、そこからオブジェクトの輪郭６０を判別する９８ことができる。

もう１つの実施形態において、オブジェクトの輪郭６０を判別する９８ために、オブジェクト１２の画像を含むファイルが、たとえばデバイス３０を使用してコンピュータ２６に入力される１０２。次に、オブジェクト部分５８の外部境界が画像上で判別されて１０４、オブジェクトの輪郭６０を定義する。オブジェクト部分５８の外部境界は他の方法でも判別されうる１０４が、一部の実施形態において、オブジェクト部分５８の外部境界は、たとえばマウス（図示せず）および／またはその他のインタラクティブなデバイス（図示せず）を使用するなど、コンピュータ２６を使用してオペレータによって手動で選択される。さらに、オブジェクト部分５８の外部境界は他の方法でも判別されうる１０４が、一部の実施形態において、オブジェクト部分５８の外部境界は、既知のエッジ検出方法を使用して検出される。オブジェクトの輪郭６０が判別されると９０、イメージマスク５２、具体的にはイメージマスク電子開口部６８が輪郭６０に基づいて生成される。代替として、イメージマスク５２は、オブジェクトの輪郭５６に基づいて生成される１０６。

方法９６は、コンピュータ２６に関して説明されているが、マスク５２を生成する方法９６の部分を実行するために任意のコンピュータを使用できることを理解されたい。

図５は、（図１および図２に示す）システム１０を使用してオブジェクト１２を検査する模範的な方法１０８を示す流れ図である。方法１０８は、たとえば前述のように、フリンジマスク５０およびイメージマスク５２を生成すること１１０を含んでいる。方法１０８はまた、光源２２から見たオブジェクトの輪郭５６と概ね一致するパターンで光が分散されるように、光源２２から放射された光をフリンジマスク電子開口部６２経由で導くことによって、オブジェクト１２を照射すること１１２も含んでいる。方法１０８はまた、画像センサ２４から見たオブジェクトの輪郭６０と概ね一致するパターンで光が分散されるように、オブジェクト１２から反射した光をイメージマスク電子開口部６８経由で導くことによって、オブジェクト１２から反射した光を受け取ること１１４も含んでいる。代替として、方法９６は、画像センサ２４から見たオブジェクトの輪郭５６と概ね一致するパターンで光が分散されるように、オブジェクト１２から反射した光をイメージマスク電子開口部６８経由で導くことによって、オブジェクト１２から反射した光を受け取ることを含んでいる。

方法１０８は、コンピュータ２６に関して説明されているが、オブジェクト１２を検査する方法１０８の部分を実行するために任意のコンピュータを使用できることを理解されたい。

前述のフリンジマスク５０およびイメージマスク５２はそれぞれ、検査画像品質の向上と検査の効率の増強を容易にする。具体的には、検査対象のオブジェクト１２の部分の輪郭と概ね一致する照射パターンをオブジェクト１２に生成することにより、フリンジマスク５０は、光源２２が、検査対象のオブジェクト１２の部分以外のオブジェクト１２の部分に照射しないよう防ぐことを容易にする。これにより、フリンジマスク５０は、周囲の構造と検査対象のオブジェクト１２の表面との間の相互反射を軽減することを容易にする。同様に、検査対象のオブジェクト１２の部分の輪郭と概ね一致するパターンでオブジェクト１２から画像センサ２４に反射する光を受け取ることにより、イメージマスク５２は、周辺光、検査対象のオブジェクト１２の部分の外側表面から反射した光、および／またはオブジェクト１２に隣接する構造から反射した光が画像センサ２４に受け取られないよう防ぐことを容易にする。したがって、画像センサ２４はさらに高品質のデータを受け取るが、これは画像処理時間の短縮を容易にできる。さらに、フリンジマスク５０によって照射されるオブジェクト部分のほんの一部を、イメージマスク５２を使用して見る、つまり検査することによって、収集されるデータの量が軽減され、それにより画像処理時間を短縮できる可能性がある。さらに、フリンジマスク５０およびイメージマスク５２は電子マスクであるため、マスク５０および５２は、検査時間の短縮を容易にすることができる。なぜなら、これらのマスクは物理マスクよりもはるかに簡単に形成することができ、あるいはさまざまなオブジェクトおよび／またはさまざまなオブジェクトの輪郭にはるかに容易に適合することができるからである。本明細書に説明および／または例示される方法およびシステムの技術的な効果は、検査対象のオブジェクト１２の部分の輪郭と概ね一致する照射パターンをオブジェクト１２に生成することにより、および検査対象のオブジェクト１２の部分の輪郭と概ね一致するパターンでオブジェクト１２から反射した光を画像センサ２４が受け取ることにより、検査画像品質の向上と検査の効率の増強を容易にすることを含んでいる。

本明細書に説明および／または例示されているシステムおよび方法は、ガスタービンエンジンのコンポーネント、具体的にはガスタービンエンジンのエンジンブレードに関して説明および／または例示されているが、本明細書に説明および／または例示されているシステムおよび方法の実施は、ガスタービンエンジンのブレードまたは概してガスタービンエンジンのコンポーネントに限定されることはない。むしろ、本明細書に説明および／または例示されているシステムおよび方法は、任意のオブジェクトに適用可能である。

システムおよび方法の模範的な実施形態は、本明細書において詳細に説明および／または例示されている。システムおよび方法は、本明細書において説明されている特定の実施形態に限定されることはなく、各システムのコンポーネント、ならびに各方法のステップは、本明細書において説明されているその他のコンポーネントおよびステップとは独立して単独で使用することができる。各コンポーネントおよび各方法ステップは、他のコンポーネントおよび／または方法ステップと組み合わせて使用することもできる。

本明細書において説明および／または例示されているアセンブリおよび方法の要素／コンポーネントなどを導入する場合、無冠詞であること又は「前記」、「該」、「その」などの冠詞は、１つまたは複数の要素／コンポーネントなどがあることを示すことを意図している。「備える」、「含む」および「有する」という用語は、包括的であることが意図され、一覧されている要素／コンポーネントなどの他に追加の要素／コンポーネントなどがある可能性があることを意味している。

本発明はさまざまな特定の実施形態に関して説明されてきたが、当業者であれば、本発明が特許請求の精神および範囲内で修正を加えて実施できることを理解するであろう。

構造光測定システムの模範的な実施形態を示すブロック図である。 図１に示す構造光測定システムの一部を示す透視図である。 図１および図２に示す構造光測定システムと共に使用する電子フリンジマスクを生成する模範的な方法を示す流れ図である。 図１および図２に示す構造光測定システムと共に使用する電子イメージマスクを生成する模範的な方法を示す流れ図である。 図１および図２に示す構造光測定システムを使用したオブジェクトを検査する模範的な方法を示す流れ図である。

符号の説明

１０ 構造光測定システム
１２ オブジェクト
１４ エーロフォイル
１６ プラットフォーム
２２ 光源
２４ 画像センサ
２６ コンピュータ
２８ モニター
３０ デバイス
３２ コンピュータ可読媒体
５０ フリンジマスク
５２ イメージマスク
５４ 部分
５６ 輪郭（プロファイル）
５８ 部分
６０ 輪郭（プロファイル）
６２ 開口部
６４ 輪郭（プロファイル）
６８ 開口部
７０ 輪郭（プロファイル）
７２ 方法
７４ 判別
７６ 入力
７８ 入力
８０ 判別された
８２ 生成
８４ 入力
８６ 生成された
８８ 入力
９０ 判別された
９２ 測定された
９４ 生成された
９６ 方法
９８ 判別
１００ 入力
１０２ 入力
１０４ 判別された
１０６ 生成された
１０８ 方法
１１０ 生成
１１２ 照射
１１４ 受け取り

Claims (10)

1. オブジェクト（１２）に光を投影する光源（２２）、および前記オブジェクトから反射した光を受ける画像センサ（２４）を含む光測定システム（１０）と共に使用するマスク（５０、５２）を生成するための方法（７２）であって、
   前記オブジェクトの検査対象となる輪郭を判別するステップ（７４）と、
   前記光源および前記画像センサの一方から見た前記判別されたオブジェクトの輪郭とほぼ一致するように定義された輪郭を有する電子開口部を備える電子マスクを、前記判別されたオブジェクトの輪郭に基づいて生成するステップ（８６）と
   を備える方法。
2. 前記オブジェクト（１２）の検査対象となる輪郭を判別するステップ（７４）は前記オブジェクトの形状に基づいて前記オブジェクトの輪郭を判別するステップを備え、
   電子マスク（５０、５２）を生成するステップ（８６）は前記判別されたオブジェクトの輪郭およびコンピュータ（２６）に入力された光測定システムモデルの少なくとも１つに基づいて前記マスクの前記電子開口部の輪郭（５６）を生成するステップを備えることを特徴とする請求項１記載の方法（７２）。
3. 前記オブジェクト（１２）の検査対象となる輪郭（６０）を判別するステップ（７４）は前記オブジェクトの画像を作成するステップと、検査対象の前記オブジェクトの部分の外部境界を前記画像上で判別するステップ（８０）とを備えることを特徴とする請求項１記載の方法（７２）。
4. オブジェクト（１２）を検査するための構造光測定システム（１０）であって、
   前記オブジェクトの表面に構造光を投影するように構成された構造光源（２２）と、
   前記オブジェクトの表面から反射された構造光を受けるように構成された画像センサ（２４）と、
   前記構造光源および前記画像センサの一方と共に動作可能な電子マスク（５０、５２）であって、前記光源および前記画像センサの一方から見た検査対象の前記オブジェクトの輪郭（６０）とほぼ一致するように定義された輪郭（５６）を有する電子開口部（６２）を含む電子マスクと
   を備える構造光測定システム。
5. 前記電子マスク（５０、５２）は前記オブジェクトの輪郭（６０）とほぼ一致する照射パターンで光が分散されるように前記光源から放射された光を前記電子マスク開口部（６２、６８）経由で導くために前記光源（２２）で動作可能であることを特徴とする請求項４記載のシステム（１０）。
6. 前記電子マスク（５０、５２）は前記オブジェクトの輪郭（６０）とほぼ一致するパターンで光がそこから分散されるように前記オブジェクトから反射した光を前記電子マスク開口部（６２、６８）経由で導くために前記画像センサ（２４）で動作可能であることを特徴とする請求項４記載のシステム（１０）。
7. 前記構造光源（２２）はレーザー、白色灯、ＬＥＤ、ＬＣＤデバイス、ＬＣＯＳデバイス、およびＤＭＤのうちの少なくとも１つを備えることを特徴とする請求項４記載のシステム（１０）。
8. 前記電子マスク（５０、５２）は前記光源（２２）から放射された光が前記オブジェクトの輪郭（６０）の外側の前記オブジェクト（１２）の部分（５４、５８）および前記オブジェクトに隣接する構造の少なくとも１つを照射しないように構成されることを特徴とする請求項４記載のシステム（１０）。
9. 前記電子マスク（５０、５２）は周辺光、前記オブジェクトの輪郭（６０）の外側の前記オブジェクト（１２）の表面から反射した光、および前記オブジェクトに隣接する構造から反射した光のうちの少なくとも１つが前記画像センサ（２４）に受け取られることをほぼ防ぐように構成されることを特徴とする請求項４記載のシステム（１０）。
10. 前記電子マスクは、前記光源（２２）で動作可能な、前記光源から見た前記オブジェクト（１２）の第１の輪郭（５６）とほぼ一致するように定義された輪郭（６４）を有する電子フリンジ開口部（６２）を有する電子フリンジマスク（５０）であり、前記システムはさらに、前記画像センサ（２４）で動作可能な、前記画像センサから見た前記オブジェクトの第２の輪郭（６０）とほぼ一致するように定義された輪郭（７０）を有する電子画像開口部（６８）を有する電子イメージマスクを有する電子イメージマスク（５２）であり、前記オブジェクトの前記第２の輪郭は前記オブジェクトの前記第１の輪郭よりも小さく、少なくとも部分的に前記オブジェクトの前記第１の輪郭内に含まれる電子イメージマスクを備えることを特徴とする請求項４記載のシステム（１０）。

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