JP5453579B2 - 光学測定マシンにおける照明光源のレベルを自動的に調節する方法 - Google Patents
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Description
本発明の目的は、ズームレンズの倍率が変わった時のズームレンズの光学的効率の変化を補償し、ズームレンズ毎の光学的効率の変化を補償し、さまざまなカメラの感度の違いを補償する方法と装置を提供することにある。
本発明は、特定のシステムについて前に得たズームレンズの較正データを、同種の光学的照明器の光学的照明器データと共に用いることにより、さまざまなズームレンズおよびカメラを用いた所定の光学測定システムにおける照明器に対し、測定に最適な光の強度に関する非常に優れた演算を提供する、方法と装置を提供する。
(1)サーボモータ23の軸の位置。
(2)レチクル像の1つのリング上で測定された3点のX−Y座標。
(3)測定されたリングの径。
(4)画像の寸法の較正(1インチ当たりの画素数)。
(5)倍率mについてのレチクル光源16の強度の尺度LR(m)。このLR(m)は0から255までの数から成り、255はレチクル光源に許容される最高強度を表し、0は最低強度である。
これらのデータを、その特定の測定システムと関連付けられた較正ファイルに保存する。理解されるように、その特定のマシンMの較正ファイルに他のLR(m)測定値も保存されるが、それは異なる倍率mについてのものである。倍率は、例えば製造業者や使用者によって、予め定められている。本願発明の方法のこの部分は、実質的に、米国特許第5,389,774号で開示されたとおりに行ってよい。
1.ステップ310で、そのマシンの較正ファイルを読み出す。この較正ファイルには、このマシンMのさまざまなズームレンズの倍率についてのレチクル光源の光強度の値LRM(m)が収容されている。
2.ステップ320で、ズームレンズを、較正ファイルにおける所定の第1倍率mに設定する。
3.ステップ330で、カメラでの信号が所定のレベル例えば飽和の60%になるように、第1照明光源I1を調節する。
4.ステップ340で、照明光源I1の倍率mにおける光レベルLI1M(m)(0〜255までの値)を読み込む。
5.ステップ350で、R1(m)、すなわちLI1M(m)の、そのマシンの較正表から得られる倍率mでの光レベルLRM(m)に対する比を計算する。
6.ステップ360の質問で決定されるように、較正ファイルに保存された各倍率mについて、工程2から5を繰り返す。
7.ステップ370で、比R1(m)の値を、マシンMについてのこの光源I1と関連したファイルに保存する。
Claims (13)
- 複数のズーム倍率mで対象物を検査するために用いられるカメラを有する光学撮像システムにおいて、対象物の検査のために上記光学撮像システムをプログラミングする際に、ズームレンズと照明光源の組合せをほぼ最適な設定にプリセットする方法であって、以下の工程を備えた方法。
・上記光学撮像システムのズームレンズ、結像光学系および撮像装置との組合せにおいて、複数のズーム倍率で、参照光源の所望の照明レベルを決定する工程。
・複数のズーム倍率mにわたって、上記参照光源によって照らされる領域全体に所望の測定精度を達成するために要求される、マシンM1についての参照光源の強度LRM1(m)の較正ファイルを作成して、保存する工程。ここで、Lは上記参照光源の正規化強度であり、Rは参照光源を意味する記号であり、mはレンズの倍率を表す値である。
・カメラに信号を生成するのに要求される、各倍率mで照明光源の照明光源強度LI(m)を測定する工程。この照明光源強度は、各倍率mで飽和が生じるのに必要な強度の、所定のパーセンテージである。
・RI(m)=LIM1(m)/LRM1(m)のアレイを保存する工程。
・測定の工程において、LIM2(m)=LRM2(m)×RI(m)の式に従って、マシンM2についての照明光源Iの強度を設定する工程。 - 上記較正ファイルを作成して保存する工程が、
較正対象物にレチクルを投射する工程と、
上記カメラを用いて上記レチクルを撮像する工程と、
上記レチクル上の複数の位置で、複数のズーム倍率mにおいて最適測定精度を得るために、レチクル光源の強度を調節する工程と、
を備えたことを特徴とする、請求項1に記載の方法。 - 上記レチクルが上記ズームレンズのベストフォーカスで投影されることを特徴とする、請求項2に記載の方法。
- 上記較正ファイルを作成する工程が、マシンの製造中に行われることを特徴とする、請求項2に記載の方法。
- 上記RI(m)=LIM1(m)/LRM1(m)において、分母が、保存された値LRM1(m)間で補間され、上記LIM2(m)=LRM2(m)×RI(m)において、値LRM2(m)が、保存された値LRM2(m)の間で補間されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 上記補間が上記倍率の値の2乗に基づく線形補間を含むことを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- 第1光学検査システムにおいて、
(a)複数のズーム倍率mにおいて、参照光源の所望の照明レベルを決定し、保存する工程と、
(b)上記複数のズーム倍率mのそれぞれにおいて、第1照明光源の所望の照明レベルを決定する工程と、
(c)上記複数の倍率mのそれぞれにおいて、参照光源強度に対する照明光源強度の比を計算し、保存する工程と、
を備え、
第2光学検査システムにおいて、
(d)複数のズーム倍率mにおいて、参照光源の所望の照明レベルを決定する工程と、
(e)所望のズーム倍率について、第1照明光源の強度を、その光源と倍率について工程(c)で求めた比と、その倍率mについて工程(d)で決定した所望の照明レベルとの積と、実質的に等しい値に設定する工程と、
を備えた方法。 - 上記工程(d)が、上記第2光学検査システムと関連したデータから、ズームレンズ倍率mについて前に決定した照明レベルを読み出す工程を含むことを特徴とする、請求項7に記載の方法。
- 所望のズームレンズ倍率よりも高いズームレンズ倍率および低いズームレンズ倍率について、予め決定された照明レベルを読み出す工程と、上記読み出したレベルから照明レベルを補間する工程とを備えたことを特徴とする、請求項8に記載の方法。
- 上記補間が上記倍率の値の2乗に基づく線形補間を含むことを特徴とする、請求項9に記載の方法。
- 第2光学測定マシンでの照明光源の照明レベルを設定する方法であって、
第1光学測定マシンにおいて、複数のズームレンズ倍率についての少なくとも複数の参照光源強度レベルを含むズームレンズ較正ファイル、を作成し保存する工程と、
第1光学測定マシンにおいて、少なくとも1つの照明光源について、複数のズームレンズ倍率での、参照光源強度レベルに対する照明光源強度レベルの比を求める工程と、
第2光学測定マシンにおいて、複数のズームレンズ倍率についての少なくとも複数の参照光源強度レベルを含むズームレンズ較正ファイル、を作成し保存する工程と、
第2光学測定マシンにおいて、ズームレンズ倍率を、測定を行うために望ましい設定に設定する工程と、
第2光学測定マシンでの照明光源レベルを、第2光学測定マシンでの上記ズームレンズについての上記所望の倍率設定における上記参照光源強度レベルと、第1光学測定マシンでの上記所望のズームレンズ倍率における上記比との組合せによって求められる値に設定する工程と、
を備えている方法。 - 参照光源強度とズームレンズ倍率の2つの値の間で上記照明光源レベルを補間することを備えた、請求項11に記載の方法。
- 上記補間が上記ズームレンズ倍率の2乗に基づく線形補間を備えたことを特徴とする、請求項12に記載の方法。
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