JPH08152403A - 光学歪の測定方法および形状の測定方法 - Google Patents
光学歪の測定方法および形状の測定方法Info
- Publication number
- JPH08152403A JPH08152403A JP29340394A JP29340394A JPH08152403A JP H08152403 A JPH08152403 A JP H08152403A JP 29340394 A JP29340394 A JP 29340394A JP 29340394 A JP29340394 A JP 29340394A JP H08152403 A JPH08152403 A JP H08152403A
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- measuring
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Abstract
(57)【要約】
【目的】短時間で広い範囲の光学歪を測定評価する。
【構成】コントラスト既知のパターンを持った散乱光源
１よりの光を、透光性被測定物２中を透過させ、あるい
は被測定物で反射させて受光装置３で受光し、その信号
より被測定物２の光学歪あるいは形状を測定、検査する
方法であって、光源１の１つのパターンに相当する検出
領域ごとのデータ群より評価指標を計算する。
１よりの光を、透光性被測定物２中を透過させ、あるい
は被測定物で反射させて受光装置３で受光し、その信号
より被測定物２の光学歪あるいは形状を測定、検査する
方法であって、光源１の１つのパターンに相当する検出
領域ごとのデータ群より評価指標を計算する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学歪および形状の測
定方法に関するものである。
定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の板ガラス、曲面ガラス等の透明体
の内部の透視歪、あるいは反射歪や形状を測定、あるい
は検査をする場合、スクリーン上のチェッカー模様を用
いてこれを被測定物を介してカメラ等で観察し、歪によ
る焦点ズレによる各パターンの明暗のコントラストの変
化により評価する方法が提案されている（特願平５−１
８７２６５）。
の内部の透視歪、あるいは反射歪や形状を測定、あるい
は検査をする場合、スクリーン上のチェッカー模様を用
いてこれを被測定物を介してカメラ等で観察し、歪によ
る焦点ズレによる各パターンの明暗のコントラストの変
化により評価する方法が提案されている（特願平５−１
８７２６５）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、かなりの数に
及ぶパターンの１つ１つを識別してコントラストを求め
ていく方法は、パターンの位置合わせあるいはパターン
の識別に要する負荷が大きく、例えばガラス全面の透視
歪の検査に用いるような場合は実用的でない。
及ぶパターンの１つ１つを識別してコントラストを求め
ていく方法は、パターンの位置合わせあるいはパターン
の識別に要する負荷が大きく、例えばガラス全面の透視
歪の検査に用いるような場合は実用的でない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決すべくなされたものであり、光源よりの光を、透光
性被測定物中を透過させ、あるいは被測定物で反射させ
て受光装置で受光し、その信号より被測定物の光学歪あ
るいは形状を測定する方法であって、前記光源はコント
ラスト既知のパターンを持った散乱光源であり、この光
源の１つのパターンに相当する検出領域ごとのデータ群
より評価指標を計算することを特徴とする光学歪、ある
いは形状の測定方法を提供するものである。
解決すべくなされたものであり、光源よりの光を、透光
性被測定物中を透過させ、あるいは被測定物で反射させ
て受光装置で受光し、その信号より被測定物の光学歪あ
るいは形状を測定する方法であって、前記光源はコント
ラスト既知のパターンを持った散乱光源であり、この光
源の１つのパターンに相当する検出領域ごとのデータ群
より評価指標を計算することを特徴とする光学歪、ある
いは形状の測定方法を提供するものである。
【０００５】
【作用】本発明の実施例においては、透光体の透視歪を
測定する際、図１のような構成で、検出光量の信号が光
源のパターンを解像できる限界に近い光学系を用い、光
源の１つのパターンに相当する検出領域ごとに光量の最
大値、最小値を求め、その最大値、最小値の差を最大値
と最小値の和で除算した値により歪の強さを評価してい
る。
測定する際、図１のような構成で、検出光量の信号が光
源のパターンを解像できる限界に近い光学系を用い、光
源の１つのパターンに相当する検出領域ごとに光量の最
大値、最小値を求め、その最大値、最小値の差を最大値
と最小値の和で除算した値により歪の強さを評価してい
る。
【０００６】また、本発明の別の実施例では、図２のよ
うな構成で反射歪あるいは表面形状を同様に評価してい
る。これにより厳密な位置合わせや条件設定をする必要
なしに、簡易的にパターンごとのコントラストに近い指
標での評価が可能となった。
うな構成で反射歪あるいは表面形状を同様に評価してい
る。これにより厳密な位置合わせや条件設定をする必要
なしに、簡易的にパターンごとのコントラストに近い指
標での評価が可能となった。
【０００７】また、焦点ズレによるコントラストの低下
以外でも、歪あるいは変形によりパターンが拡大されて
観測されるような場合は、検出されるパターンが検出領
域に比べ大きくなり、パターンの最大値、最小値が１つ
の検出領域に入らなくなり、この評価値は結果的に焦点
ズレが起こった場合と同様小さくなる。逆に歪あるいは
変形によるパターンが縮小されて観測されるような場合
は、パターンの解像限界を越えるため信号がぼやけコン
トラストが低下し、やはりこの評価値は小さくなる。こ
の評価方法により焦点ズレ、パターンの拡大、縮小のう
ちいずれか１つ以上を伴う歪あるいは変形を評価するこ
とが可能である。
以外でも、歪あるいは変形によりパターンが拡大されて
観測されるような場合は、検出されるパターンが検出領
域に比べ大きくなり、パターンの最大値、最小値が１つ
の検出領域に入らなくなり、この評価値は結果的に焦点
ズレが起こった場合と同様小さくなる。逆に歪あるいは
変形によるパターンが縮小されて観測されるような場合
は、パターンの解像限界を越えるため信号がぼやけコン
トラストが低下し、やはりこの評価値は小さくなる。こ
の評価方法により焦点ズレ、パターンの拡大、縮小のう
ちいずれか１つ以上を伴う歪あるいは変形を評価するこ
とが可能である。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【０００９】図１は本発明の１つの実施例に係わる構成
の概略的斜視図であり、１はコントラスト既知のパター
ンを持った散乱光源で、例えばチェッカー模様のパター
ンを持つ面光源であり、３は被測定物２を通して面光源
１を観測するＣＣＤカメラ等のカメラであり、４は得ら
れた信号を処理、演算する装置である。図２は本発明の
別の実施例に係わる構成の概略的斜視図であり、１はコ
ントラスト既知のパターンを持った散乱光源で例えばチ
ェッカー模様のパターンを持つ面光源であり、３は面光
源１の被測定物２による反射像を測定するＣＣＤカメラ
等のカメラであり、４は得られた信号を処理、演算する
装置である。
の概略的斜視図であり、１はコントラスト既知のパター
ンを持った散乱光源で、例えばチェッカー模様のパター
ンを持つ面光源であり、３は被測定物２を通して面光源
１を観測するＣＣＤカメラ等のカメラであり、４は得ら
れた信号を処理、演算する装置である。図２は本発明の
別の実施例に係わる構成の概略的斜視図であり、１はコ
ントラスト既知のパターンを持った散乱光源で例えばチ
ェッカー模様のパターンを持つ面光源であり、３は面光
源１の被測定物２による反射像を測定するＣＣＤカメラ
等のカメラであり、４は得られた信号を処理、演算する
装置である。
【００１０】図１あるいは図２により観測される像の説
明図を図３に示す。これを５あるいは６のような、光源
の１つのパターンに相当する大きさの検出領域ごとに分
ける。図４は図３における５あるいは６のような光源の
１つのパターンの拡大であり、８あるいは９はカメラの
１画素に相当する。チェッカー模様の１つの四角が３画
素×３画素程度、パターンが解像できる限界に近い光学
系を用いることが望ましい。本発明の１つの実施例とし
ては、この１つの検出領域内の輝度の最大値Ｉｍａｘ、
最小値Ｉｍｉｎを求め、以下の式の値Ｃにより光学歪あ
るいは形状の評価を行う。
明図を図３に示す。これを５あるいは６のような、光源
の１つのパターンに相当する大きさの検出領域ごとに分
ける。図４は図３における５あるいは６のような光源の
１つのパターンの拡大であり、８あるいは９はカメラの
１画素に相当する。チェッカー模様の１つの四角が３画
素×３画素程度、パターンが解像できる限界に近い光学
系を用いることが望ましい。本発明の１つの実施例とし
ては、この１つの検出領域内の輝度の最大値Ｉｍａｘ、
最小値Ｉｍｉｎを求め、以下の式の値Ｃにより光学歪あ
るいは形状の評価を行う。
【００１１】
【数１】 Ｃ＝（Ｉｍａｘ−Ｉｍｉｎ）／（Ｉｍａｘ＋Ｉｍｉｎ）
【００１２】透視歪、あるいは形状の不良により生じる
反射歪があれば、その歪のレンズ的な作用により、被測
定物の透視歪が含まれている部分は焦点ずれあるいは像
の乱れを起こした状態となる。その歪部分を透過、ある
いは反射した部分に相当するパターンはコントラストが
低下し、図３の７のような黒白のはっきりしない状態と
なる。このような焦点ずれ、像の乱れを起こすような歪
は、パターンのコントラストの低下によりＣが小さくな
る。
反射歪があれば、その歪のレンズ的な作用により、被測
定物の透視歪が含まれている部分は焦点ずれあるいは像
の乱れを起こした状態となる。その歪部分を透過、ある
いは反射した部分に相当するパターンはコントラストが
低下し、図３の７のような黒白のはっきりしない状態と
なる。このような焦点ずれ、像の乱れを起こすような歪
は、パターンのコントラストの低下によりＣが小さくな
る。
【００１３】また、光学歪によっては焦点ずれはほとん
ど観測されず、像の拡大あるいは縮小が観測される場合
がある。図５は、通常の歪がない場合の信号例の模式図
である。１０は検出されるパターンを、１１が対応する
画素を、１２が検出される信号を示している。１組の白
黒のパターンは検出領域の単位である６画素幅の範囲内
に入り、各パターンに対応するＣの値は一様となる。
ど観測されず、像の拡大あるいは縮小が観測される場合
がある。図５は、通常の歪がない場合の信号例の模式図
である。１０は検出されるパターンを、１１が対応する
画素を、１２が検出される信号を示している。１組の白
黒のパターンは検出領域の単位である６画素幅の範囲内
に入り、各パターンに対応するＣの値は一様となる。
【００１４】図６は同様の図で、パターンの一部に拡大
が生じた場合である。拡大した部分のパターンは検出領
域の単位である６画素幅に入りきらなくなる。これはパ
ターンの最大値と最小値が同一の検出領域ではなくなる
ということであり、Ｃの値は最大値、最小値が１つの領
域に入っている場合に比べ小さくなる。歪によるパター
ンの拡大がある場合はＣが小さくなる。
が生じた場合である。拡大した部分のパターンは検出領
域の単位である６画素幅に入りきらなくなる。これはパ
ターンの最大値と最小値が同一の検出領域ではなくなる
ということであり、Ｃの値は最大値、最小値が１つの領
域に入っている場合に比べ小さくなる。歪によるパター
ンの拡大がある場合はＣが小さくなる。
【００１５】図７は逆にパターンの縮小がある場合で、
解像限界に近い光学系を用いているため、パターンが縮
小されると解像しきれなくなりコントラストが低下し、
Ｃの値は小さくなる。つまりこの実施例により、焦点ず
れや像の乱れ、パターンの拡大、縮小が生じるような光
学歪を評価することが可能である。また、本実施例につ
いてはディジタルの信号処理を前提とした説明をした
が、アナログ信号処理系において同様の原理で本発明を
実現することももちろん可能である。
解像限界に近い光学系を用いているため、パターンが縮
小されると解像しきれなくなりコントラストが低下し、
Ｃの値は小さくなる。つまりこの実施例により、焦点ず
れや像の乱れ、パターンの拡大、縮小が生じるような光
学歪を評価することが可能である。また、本実施例につ
いてはディジタルの信号処理を前提とした説明をした
が、アナログ信号処理系において同様の原理で本発明を
実現することももちろん可能である。
【００１６】図８は、図１の構成で得られた信号例の１
断面である。パターンの白黒に相当する細かい振動とと
もに、カメラとパターンの調整ずれによる信号のくびれ
等も含んだものとなっている。
断面である。パターンの白黒に相当する細かい振動とと
もに、カメラとパターンの調整ずれによる信号のくびれ
等も含んだものとなっている。
【００１７】図９は実施例に示した計算を施し、同一の
断面について縦軸をＣとして示したものである。このよ
うに全体の値はほぼ一定で、歪のある部分のＣ値のみ低
下するということが実証された。今回の実施例では、全
体を細かい検査領域に分けてそれぞれの領域での計算を
行ったが、アプリケーションによっては、この計算を行
う検査領域を２次元の画像処理フィルターのように１画
素、あるいは数画素ずつずらして計算していくことも可
能である。
断面について縦軸をＣとして示したものである。このよ
うに全体の値はほぼ一定で、歪のある部分のＣ値のみ低
下するということが実証された。今回の実施例では、全
体を細かい検査領域に分けてそれぞれの領域での計算を
行ったが、アプリケーションによっては、この計算を行
う検査領域を２次元の画像処理フィルターのように１画
素、あるいは数画素ずつずらして計算していくことも可
能である。
【００１８】
【発明の効果】本発明の実施により、短時間で簡易に人
間の感性に近い指標を用いて定量的に光学歪の測定、評
価、検出が可能となり、大量の評価、工程内における検
査が可能となる。
間の感性に近い指標を用いて定量的に光学歪の測定、評
価、検出が可能となり、大量の評価、工程内における検
査が可能となる。
【図１】本発明の１つの実施例に係わる透視歪測定装置
の構成の概略的斜視図である。
の構成の概略的斜視図である。
【図２】本発明の別の実施例に係わる反射歪、形状測定
装置の構成の概略的斜視図である。
装置の構成の概略的斜視図である。
【図３】光源のチェッカー模様のパターンの検出画像と
検出領域の関係の説明図である。
検出領域の関係の説明図である。
【図４】光源のチェッカー模様のパターンと検出する画
素の関係を示す説明図である。
素の関係を示す説明図である。
【図５】通常部分の検出画像、画素、検出信号を示す模
式図である。
式図である。
【図６】パターンが拡大された部分の検出画像、画素、
検出信号を示す模式図である。
検出信号を示す模式図である。
【図７】パターンが縮小された部分の検出画像、画素、
検出信号を示す模式図である。
検出信号を示す模式図である。
【図８】透視歪測定装置により得られたそのままの信号
の例のグラフである。
の例のグラフである。
【図９】透視歪測定装置により得られたそのままの信号
より、本発明の１つの実施例に係わる計算を施した結果
のグラフである。
より、本発明の１つの実施例に係わる計算を施した結果
のグラフである。
１：コントラスト既知のパターンを持った散乱光源 ２：被測定物 ３：カメラ ４：信号を処理する演算処理装置 ５，６：１つの検出領域 ７：歪の焦点ずれによりコントラストの低下しているパ
ターン ８，９：１つの画素 １０：通常の場合の検出画像例 １１：画素の間隔 １２：通常の場合の信号例 １３：パターンが拡大している場合の検出画像例 １４：画素の間隔 １５：パターンが拡大している場合の信号例 １６：パターンが縮小している場合の検出画像例 １７：画素の間隔 １８：パターンが縮小している場合の信号例
ターン ８，９：１つの画素 １０：通常の場合の検出画像例 １１：画素の間隔 １２：通常の場合の信号例 １３：パターンが拡大している場合の検出画像例 １４：画素の間隔 １５：パターンが拡大している場合の信号例 １６：パターンが縮小している場合の検出画像例 １７：画素の間隔 １８：パターンが縮小している場合の信号例
Claims (8)
- 【請求項１】光源よりの光を、透光性被測定物中を透過
させて受光装置で受光し、その信号より被測定物の光学
歪を測定する方法であって、前記光源はコントラスト既
知のパターンを持った散乱光源であり、この光源の１つ
のパターンに相当する検出領域ごとのデータ群より評価
指標を計算することを特徴とする光学歪の測定方法。 - 【請求項２】前記データ群よりの評価指標計算方法とし
て、１つのパターンに相当する検出領域内の光量の最大
値、最小値を計算に用いることを特徴とする請求項１に
記載の光学歪の測定方法。 - 【請求項３】前期データ群よりの評価指標として、１つ
のパターンに相当する検出領域内の光量の最大値、最小
値の差を最大値と最小値の和で除算した値を用いること
を特徴とする請求項１に記載の光学歪の測定方法。 - 【請求項４】検出光量の信号が、光源のパターンを解像
できる限界に近い光学系を用いることを特徴とする請求
項１に記載の光学歪の測定方法。 - 【請求項５】光源よりの光を、被測定物で反射させて受
光装置で受光し、その信号より被測定物の形状を測定す
る方法であって、前記光源はコントラスト既知のパター
ンを持った散乱光源であり、この光源の１つのパターン
に相当する検出領域ごとのデータ群より評価指標を計算
することを特徴とする形状の測定方法。 - 【請求項６】前記データ群よりの評価指標計算方法とし
て、１つのパターンに相当する検出領域内の光量の最大
値、最小値を計算に用いることを特徴とする請求項５に
記載の形状の測定方法。 - 【請求項７】前期データ群よりの評価指標として、１つ
のパターンに相当する検出領域内の光量の最大値、最小
値の差を最大値と最小値の和で除算した値を用いること
を特徴とする請求項５に記載の形状の測定方法。 - 【請求項８】検出光量の信号が、光源のパターンを解像
できる限界に近い光学系を用いることを特徴とする請求
項５に記載の形状の測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29340394A JPH08152403A (ja) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | 光学歪の測定方法および形状の測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29340394A JPH08152403A (ja) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | 光学歪の測定方法および形状の測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08152403A true JPH08152403A (ja) | 1996-06-11 |
Family
ID=17794322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29340394A Pending JPH08152403A (ja) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | 光学歪の測定方法および形状の測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08152403A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000018922A (ja) * | 1998-07-02 | 2000-01-21 | Toshiba Eng Co Ltd | 厚み欠陥検査装置及びその検査方法 |
| JP2002148195A (ja) * | 2000-11-06 | 2002-05-22 | Sumitomo Chem Co Ltd | 表面検査装置及び表面検査方法 |
| KR100426864B1 (ko) * | 1999-12-13 | 2004-04-13 | 주식회사 포스코 | 자동보정기능을 갖는 피사체의 측정장치 및 그 측정방법 |
| JP2012215486A (ja) * | 2011-04-01 | 2012-11-08 | Arc Harima Kk | 表面性状測定装置および表面性状総合評価方法 |
| JP2013508714A (ja) * | 2009-10-21 | 2013-03-07 | サン−ゴバン グラス フランス | グレージングユニットの品質を分析する方法 |
-
1994
- 1994-11-28 JP JP29340394A patent/JPH08152403A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000018922A (ja) * | 1998-07-02 | 2000-01-21 | Toshiba Eng Co Ltd | 厚み欠陥検査装置及びその検査方法 |
| KR100426864B1 (ko) * | 1999-12-13 | 2004-04-13 | 주식회사 포스코 | 자동보정기능을 갖는 피사체의 측정장치 및 그 측정방법 |
| JP2002148195A (ja) * | 2000-11-06 | 2002-05-22 | Sumitomo Chem Co Ltd | 表面検査装置及び表面検査方法 |
| JP4633245B2 (ja) * | 2000-11-06 | 2011-02-16 | 住友化学株式会社 | 表面検査装置及び表面検査方法 |
| JP2013508714A (ja) * | 2009-10-21 | 2013-03-07 | サン−ゴバン グラス フランス | グレージングユニットの品質を分析する方法 |
| JP2012215486A (ja) * | 2011-04-01 | 2012-11-08 | Arc Harima Kk | 表面性状測定装置および表面性状総合評価方法 |
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