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

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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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