KR100240133B1 - 촬상장치 - Google Patents

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KR100240133B1
KR100240133B1 KR1019960702746A KR19960702746A KR100240133B1 KR 100240133 B1 KR100240133 B1 KR 100240133B1 KR 1019960702746 A KR1019960702746 A KR 1019960702746A KR 19960702746 A KR19960702746 A KR 19960702746A KR 100240133 B1 KR100240133 B1 KR 100240133B1
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요시로 야마다
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Abstract

촬상 장치는 주기적 패턴을 포함하는 대상물을 촬상하여 영상신호(5)를 출력하는 촬상 장치(4), 상기 촬상 수단위에 대상물의 영상을 형성하는 줌 렌즈(2), 영상 신호(5)로 부터 무아레량을 검출하는 무아레량 검출 회로(10), 줌 렌즈(2)의 배율을 설정하고 줌 렌즈(2)의 배율을 정교히 조정하여 무아레량 검출 회로(10)에 의해 검출된 무아레량을 설정치 이하로 하는 미분 회로(18)를 포함하는 결상 배율 컨트롤 회로, 양수/음수 결정 회로(20), 시스템 구동기(22) 및, ROM(24)를 포함한다.

Description

[발명의 명칭]
촬상장치
[기술분야]
본 발명은 촬상 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 직물, 섀도 마스크, 액상 패널과 같은 주기적인 패턴을 지지는 목표물의 결함을 컨트롤하기 위한 결함 컨트롤 장치에 적용된 촬상 장치 및 주기적인 패턴을 포함하고 있는 영상을 받아들이는 텔레비전 카메라에 관한 것이다.
[기술의 배경]
가방, 신발, 컨베이어 등에 사용되는 직물은 기계를 짜는 것에 의해 제조되며, 격자무늬 또는 서로 얽힌 무늬와 같은 간헐적인 패턴을 갖는다. 따라서 제조 과정의 재료들의 동질성, 작업 환경, 오염 지역들에 의해 발생하는 일정 정도의 다양한 결함이 발생하는 것을 피할 수 없음이 관찰된다.
한편으로, 주기적 패턴을 가지는 다른 제품으로는 예를 들어 칼라CRTs에 사용되는 섀도우 마스크 및 액정 표시에 사용되는 액정 패널이 있다. 섀도우 마스크는 칼라 CRT를 위한 색상 분할 메커니즘의 기능을 하며 각각의 색상 구성 요소의 전자 광선의 이동을 허용하는 고안된 다수의 색상 구성 요소를 위한 다수의 미세한 구멍을 간헐적으로 배열한 합금 판으로 구성되어 있다. 액상 패널은 다수 화소의 매트릭스 행렬이 가능하도록 구성되어 있다.
주기적인 패턴을 지닌 제품에 있어서의 결함 컨트롤은 여태껏 사람의 눈을 통해 행해져 왔다.
최근 몇년동안 OCD, 영상 센서와 같은 고체 상태의 촬상 장치를 사용하고 획득한 영상 신호의 작동을 수행하는 카메라를 통해 주기적인 패턴을 지닌 대상물로부터 영상을 받아들임으로서 자동적으로 결함을 컨트롤하는 결함 컨트롤 장치가 개발되고 있다.
직물을 예로 들자면, 구멍, 탄 자국 같은 비교적 큰 결함에 대한 컨트롤은 종전의 결함 컨트롤 장치에 의해 상대적으로 쉽게 컨트롤되어 왔다. 그러나 직물의 뚜렷한 미세 결함을 컨트롤하는 것은 어렵다. 다시 말하자면, 그러한 미세 결함을 정확하게 컨트롤하기 위해 촬상 장치의 화소 피치를 좀더 정교하게 한다면 무아레 패턴이 대상물의 주기적 패턴의 격자 무늬와 유사하게 된 화소의 크기만큼 나타난다. 그러한 무아레가 나타난다면, 대상물의 결함을 검출하는 것은 어려우며 이것은 결함을 검출하는데 있어 큰 장애가 된다. 구체적으로 말하자면 심지어 방송용 상업 텔레비전 카메라, 일반용 고성능 비디오 카메라 및 HDTV(고 선명도 텔레비전)와 같은 텔레비전 카메라에 있어서도 정교한 주기적 패턴을 지닌 줄무늬의 직물을 포함한 대상물로부터 영상을 받아들인다면, 무아레의 장해가 나타난다.
이러한 무아레 패턴을 피하기 위해 관련된 공간 주기의 성분이 높은 종래의 방법은 촬상 장치의 입상 광 이동의 광학적 저이동 필터를 삽입하였다. 그러나 이 방법은 영상 해상도가 낮아지는 결과를 가져온다. 다시 말하자면, 삽입된 광학적 저 이동 피치로 인해 공간 주기의 고성분에 대한 매우 정교한 정보가 희생되어, 이러한 카메라는 위에서 언급한 미세 결함의 검사를 위해 조절된 고도로 정밀한 결함 검사장치에는 적용될 수 없다. 텔레비전 카메라에 있어서 저 해상도는 영상질의 저하를 가져온다.
따라서 본 발명의 목적은 영상 해상도를 떨어뜨리지 않고, 효과적으로 무아레의 장애를 제거할 수 있는 결함 검사 장치의 텔레비전 카메라에 적용 가능한 촬상 장치를 제공하는 것이다.
[발명의 내용]
본 발명에 따른 촬상 장치는, 주기적 패턴을 지닌 대상물로부터 영상을 받아들이고 영상 신호를 출력하기 위한 촬상 장치, 촬상 장치로부터 출력된 영상 신호를 처리하기 위한 영상 처리 수단 및, 대상물에 포함된 주기적 패턴의 피치에 따라 촬상 장치에 대하여 대상물에 대한 결상 배율을 설정하기 위한 결상 배율 설정 수단을 포함한다.
위에 언급한 구성 이외에 본 발명에 따른 촬상 장치는 나아가, 촬상 장치에 대한 대상물의 결상 배율 설정 수단, 영상 신호로부터 무아레량을 검출하는 무아레량 검출 수단 및 무아레량 검출 수단에 의해 검출된 무아레량을 설정치보다 낮게 하도록 하기 위해 결상 배율 설정 수단에 의해 설정된 결상 배율을 컨트롤하는 결상 배율 컨트롤 수단을 포함한다.
일반적으로, 촬상 장치는 초기 설정된 피치로 배열된 다수의 화소와 함께 일 또는 이차원의 배열로 구성되어 있다. 촬상 장치에 의해 주기적 패턴을 지닌 대상물로부터 영상을 받아들인 경우, 촬상 장치의 화소 피치가 촬상 장치에 결상된 주기적 피턴의 화소 피치와 근접하다면 무아레 패턴이 나타난다. 그러나 화소 피치를 촬상 장치에 결상된 주기적 패턴의 정수배 피치로서 화소 피치를 설정하면, 무아레 패턴은 모두 없어지게 된다. 더욱이, 상세하게 말하자면, 화소 피치가 촬상 장치 위에 결상된 주기적 패턴의 피치와 중복적으로 관련되어 있을 때, 무아레 패턴이 나타나지 않는 범위 내에서 고해상도가 얻어진다.
촬상 장치의 화소 피치는 변화할 수 없지만 촬상 장치에 적절한 대상물의 결상 배율을 변화시켜 촬상 장치에 결상된 주기적 패턴의 피치를 변화시킬 수 있다.
이 점에 기초하여, 본 발명에 의해, 대상물 위의 주기적 패턴의 피치와 부합하는 방식으로 결상 배율을 적절히 설정함으로서 무아레 패턴은 감소된다. 이 경우에, 무아레 패턴을 완전히 0으로 설정하는 것은 필요하지 않으며 인간 눈에 의해 검출될 수 있는 수준보다 낮은 수준이라면 충분하다. 촬상 장치에 결상된 주기적 패턴의 피치와 적합한 정수배에 정확히 화소를 설정할 필요는 없다. 무아레 패턴은 근접 지역에서조차 적절히 감소된다. 예를 들어, 직물과 같이, 대상물이 다양한 주기적 패턴의 피치를 지닐 경우, 결상 배율을 고정시켜 모든 위치에서 무아레 패턴을 감소시킬 필요는 요구되지 않는다. 방송용 텔레비전 카메라 등과 같은 촬상 장치가 자연 영상을 받아들이는 것은 사실이다. 주기적 패턴의 피치가 촬상 장치 위에 결상된 영상과 정확히 동일한 섀도우 마스크와 액상 패널과 같은 대상물에서 조차, 대상물의 영상이 촬상 장치에 형성되는 광학 시스템의 렌즈의 변형으로 인하여 주기적 패턴으로 불규칙적인 피치가 간혹 나타난다.
본 발명에 의하면, 촬상 장치로부터 출력된 영상 신호로부터 무아레의 양을 검출하여, 검출된 무아레의 양은 초기 설정치 이하로(예를 들자면 검출 할 수 있는 한계치 이하로)감소되도록 컨트롤된다. 이 방법에 의해 대상물 위의 모든 영역에서 무아레 패턴을 감소시킬 수 있다.
[도면의 간단한 설명]
제1도는 본 발명의 실시예에 따른 촬상 장치의 배열을 보여주는 블록선도이다.
제2도는 소프트웨어 처리에 의한 도면 1의 중요 부분을 실현하는 블록 선도이다.
제3도는 제1도의 영상 처리 회로의 현실적 형식을 보여주는 블록선도이다.
제4도는 촬상 장치의 화소와 본 발명의 무아레 패턴의 시뮬레이션에 사용되는 주기적 패턴과의 관계의 예를 보여준다.
제5도는 촬상 장치의 화소와 본 발명의 무아레 패턴의 시뮬레이션에 사용되는 주기적 패턴과의 다른 관계의 예를 보여준다.
제6도는 제4도와 제5도의 주기적 패턴의 화소 피치가 변화할 때, 화소의 다양한 위치로 인해 생겨난 다양한 편차치를 보여준다.
제7도는 제6도에서 화소 피치가 변화할 때의 다양한 편차치를 보여준다.
제8도는 본 실시예에서의 결상 배율 컨트롤 처리의 예를 보여주는 흐름도이다.
제9도는 본 실시예에서 결상 배율 컨트롤 처리의 다른 예를 보여주는 흐름도이다.
제10도는 본 발명의 배율 가변 메커니즘의 이미징하는 다른 예를 보여준다.
제11도는 본 발명의 배율 가변 메커니즘을 이미징하는 또 다른 예를 보여준다.
제12도는 본 발명에서 대상물의 주기적 패턴의 종횡비가 1 : 1이 아닌 경우 촬상 광학 시스템의 종횡비 정정 메커니즘의 구성예를 보여준다.
또한 제13도는 본 발명에서 대상물의 주기적 패턴의 종횡비가 1 : 1이 아닌 경우 촬상 광학 시스템의 종횡비 정정 메커니즘의 다른 구성예를 보여준다.
[발명의 올바른 실시]
첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명을 좀더 자세하게 설명한다.
본 발명의 실시는 첨부된 도면을 참고로 하여 아래와 같이 설명된다.
도면 1은 본 발명의 실시예에 따른 촬상 장치를 보여주는 구성도이다.
도면 1에서 주기적 패턴을 지니는 대상물(1)은, 결함 검사 장치의 경우에는, 섬유, 섀도우 마스크, 액상 패널 또는 검출될 다른 대상물로 구성되어 있으며, 방송용 텔레비젼 카메라의 경우에는 자연 영상으로 구성되어 있다. 대상물(1)의 영상은 결상 배율 가변 메커니즘의 줌 렌즈를 통해 카메라 섹션(3)의 촬상 장치(4)위에 형성된다. 줌 렌즈(2)은 잘 알려진, 배율 변조를 허용하기 위해 아래에서 설정한 것과 같이 전기 모터용 줌 구동기(27)에 의해 구동되는, 그리하여 대상물(1)의 결상 배율의 편차가 촬상 장치(4)에 적합한, 다수의 광학 렌즈와 결합된 배율 가변 렌즈이다. 배율을 지닌 이러한 줌 렌즈는 파워 줌이라고 하는 전기 구동 소스에 의해 컨트롤된다. 촬상 장치(4)는 일 또는 이차원 CCD(Charged Coupled Device), 영상 센서로 구성되어 있으며 형성된 대상물의 영상에 따라 전기 신호(영상 신호)(5)를 송출한다.
증폭기(6)에 의해 증폭된 촬상 장치(4)로 부터 출력된 영상 신호(5)는 아날로그-디지털 변환기로 입력되며, 화소당 8 비트 다시 말해 256단계 제조와 같은 디지털 데이터(이하 영상 신호 데이터라 명한다)로 변환된다. 영상 신호 데이터는 초기 설정된 처리에 속하는 영상 처리 섹션(8)으로 입력되며, 영상이 표시되는 CRT표시 및 액상 표시와 같은 표시 섹션(9)에 공급된다.
또한 아날로그-디지털 변환기로부터 출력된 영상 신호 데이터는 무아레량 검출 회로(10)에 입력된다. 무아레량 검출 회로(10)는 촬상 장치(4)로부터 출력된 영상 신호(5)의 무아레 구성 요소의 양을 검출하기 위한 것이다. 위 예에서 무아레량 검출 회로(10)는, 아날로그-디지털 변환기로부터의 영상 신호 데이터를 표준화하는 표준화 회로(11)와, 평균화된 영상 신호 데이터의 다수의 계속적인 화소에 따라 데이터를 저장하는 다단계 쉬프트 레지스터(12)와, 쉬프트 레지스터(11)의 단계 출력의 최대치와 최소치를 검출하는 최대치/최소치 검출 회로(13)와, 검출 회로(13)로부터 출력된 최대치(14)와 최소치(15)간의 차를 구하는 감수기(16)로 구성되어 있다.
구해진 감수기(16)의 출력은 무아레량 검출 회로(10)의 출력(17)으로 송출된다. 출력(17)은 아래에 설정된 것과 같이 촬상 장치(4)로부터 출력된 영상 신호(5)에 포함된 무아레량을 나타낸다. 무아레량 신호로서 아래의 무아레량 검출 회로(10)의 출력(17)을 참고로 한다.
무아레 검출 회로(10)로부터 출력된 무아레량 신호(17)는 미분회로(18)로 입력된다. 미분회로(18)는 미분치(19)를 발견한다. 다시 말해, 예를 들어 줌 렌즈(2)의 결상 배율이 끊임없이 변화할 때, 무아레량 신호(17)의 변화 경사는 디지털 차동 장치로 구성된다.
미분 회로(18)의 출력(미분치)(19)는 양수/음수 결정 회로(20)로 입력된다. 양수/음수 결정 회로(20)는 편차지(19)가 양수인지 음수(0포함)인지를 결정하며, 그 결과로 무아레량 신호(17)와 함께 결정결과(21)가 시스템 제어기(22)로 입력된다.
시스템 제어기(22)는, 무아레량 검출 회로(10)로부터 출력된 무아레량 신호(17)에 기초한 촬상 장치의 각 부분을 제어하기 위한 회로, 양수/음수 결정 회로(20)의 결정의 결과 콘솔(23)로 부터의 신호 및; ROM(Read Only Memory)(24)로 구성되어 있다.
여기에 시스템 제어기(22)에 의해 수행된 컨트롤 이외에도 본 발명의 특징적인 컨트롤은 줌 구동기(27)에 의해 이루어진다.
대상물(1)의 결함을 조사할 대상물로 이루어져 있는 경우, 작동자는 대상물의 종류를 결정하고 시스템 제어기(22)에 종류에 대한 정보를 송출하고 대상물의 종류를 표시한다. 대상물이 직물인 경우, 종류에 대한 정보는 직물의 종류를 표시하는 정보로 구성된다. 대상물이 액상 패널인 경우, 종류에 대한 정보는 CRT 화면의 크기(14인치, 21인치, 29인치 등), 화면의 종횡비(4 : 3, 16 : 9 등)에 대한 정보로 구성되며, 대상물이 칼라 CRT의 섀도우 마스크인 경우 CRT가 고정세도용인가에 대한 정보로 구성되며, 대상물이 액상 패널인 경우에는 패널 크기 및 화소의 수 등에 대한 정보를 포함한다. 나아가, 작동자는 촬상 장치(4)의 필드 크기를 콘솔(23)을 통해 대상물(1)로 지정한다. 지정이 완료되었을때 필드에 대한 정보는 시스템 제어기로 입력된다. 필드 크기는 화소크기 ×화소의 수 ÷ 결상 배율로 정의된다. 대상물에 포함된 주기적 패턴의 피치는 대상물의 종류에 따라 값이 다르다. 검사 받을 대상물의 종류와 대상물에 포함된 주기적 패턴의 기본 피치와의 관계는 초기에 결정되어 있으며, 이는 ROM(24)내의 표 형식으로 저장된다. 콘솔(23)로부터 종류 정보를 받아들인 즉시, 시스템 제어기(22)는 ROM (24)로부터의 종류 정보에 따라 주기적 패턴의 피치 정보를 판독하며, 콘솔(23)로부터 입력된 피치 정보 및 필드 크기 정보에 따라 결상 배율 컨트롤 신호(25)를 줌 구동기( 27)로 송출한다. 결상 배율 컨트롤 신호(25)에 기초하여 줌 구동기(27)는 줌 렌즈(2)의 결상 배율을 설정한다. 이렇게 함으로서, 대상물(1)의 결상 배율을 촬상 장치(4)로 설정한다. 이러한 이유로, 결상 배율은 주기적 패턴의 피치 정보 및 필드 크기 정보와 부합한다.
결상 배율이 설정되고 난 후, 양수/음수 결정 회로(20)로 부터의 양수/음수 결정(21) 및 무아레량 검출 회로(10)로 부터의 무아레량 신호(17)의 결과에 따라, 시스템 제어기(22)는 결상 배율 제어 신호(25)를 약간씩 증가시키거나 감소시켜, 무아레량을 설정치(검출 한계) 이하로 설정한다. 이렇게 함으로써, 결상 배율은 정교하게 컨트롤된다. 결상 배율의 정교한 컨트롤을 위한 실지적인 알고리즘에 대한 설명은 아래와 같다.
나아가, 모니터 회로(26)는 본 실시예에서 제공되고 있다. 줌 렌즈(2)에 대한 결상 배율 제어 신호(25)가 비평균적 배율(예를 들어, 배율이 줌 제한치 이상이거나 줌 최저치 이하일 때)로 지정된 경우, 모니터 회로(26)는 작동자에게 경고한다. 부분 처리는 소프트웨어를 사용하여 도면 1의 무아레량 검출 회로(10), 미분 회로(18), 음수/양수 결정 회로(20) 및 시스템 제어기(22)에서 이루어진다. 이 경우, 그 배열은 도면 2에서 보여지는 것과 같다. 도면 1의 아날로그/디지털 변환기(7)로부터 출력된 도면 2의 영상 신호 데이터는 영상 기억(31)에 일단 저장된 다음 모선(32)을 통해 CPU(33)에 입력된다. ROM(34)에 저장된 프로그램에 따라, 도면 1의 무아레량 검출 회로(10), 미분 회로(18), 음수/양수 결정 회로(20) 및 시스템 제어기(22)위에 행해진 처리에 따른 소프트웨어에 의해 CPU(33)은 처리를 수행한다. RAM(35)는 부분 연산의 결과를 임시적으로 저장하기 위한 작동 기억으로 구성되어 있다. 액세스는 CPU(33)이 아니라 보이지 않는 DMA 제어기를 통해 이루어진다. 도면 1의 ROM(24)와 마찬가지로 ROM(34)도 공유될 수 있다.
결함 조사 장치의 경우, 도면 1의 영상 처리 회로 8은 도면 3에서 보여지는 것처럼 배열된다. 도면 1의 아날로그/디지털 변환기로 부터의 영상 신호 데이터는 두개의 경로로 나뉘어, 지연 회로(42)를 통해, 하나는 첫번째 누적 처리 회로(41)로 다른 하나는 두번째 누적 처리 회로(43)으로 향한다. 입력 영상 신호 데이터의 다수(N)의 연속된 화소(예를 들면 N=100)에 따라 누적 처리 회로(41)는 데이터를 누적한다. N 화소에 따른 양에 의해 작동을 전환하여 지연 회로(42)는 입력 영상 신호 데이터를 지연한다. 또한 첫번째 누적 처리 회로(41)가 그러하듯이 두번째 누적 처리 회로(43)는 지연 회로(42)로부터의 영상 신호 출력의 N 화소의 데이터를 누적한다. 다시 말하자면, 누적 처리 회로(41)와 (43)은 각각 N 화소의 양만큼 량 뒤에 지연된 N 화소를 누적한다. 누적 처리 회로(41)와 (43)에 의한 누적 결과는 차 또는 비율의 양 자동상관치가 발견되는 상관 연산 회로(44)에 입력된다.
누적 처리 회로(41), (43) 및 지연 회로(42)와 결합한 상관 연산 회로(44)의 자동 상관 처리를 통해 대상물(1)의 결함은 증속 영상 데이터로 구해진다. 적절한 임계치를 사용한 임계 연산 회로(45)를 통해 임계 처리는 상관 연산 회로(44)로부터 출력된 영상 데이터 위에서 이루어진다. 이 결정을 통해, 결함 지점에 따른 데이터를 얻는 것이 가능하다.
방송용 텔레비전 카메라의 경우, NTSC , PAL 또는 HDTV와 같이 요구되는 텔레비전 표준 시스템에 의해 결정된 형식의 신호를 얻기 위한 처리를 단순히 변환하기 위해 영상 처리 회로 8은 아날로그/디지털 변환기(7)로 부터의 영상 신호에 종속된다.
본 발명의 촬상 장치의 작동은 아래와 같이 설명되어진다. 우선 무아레량 검출 회로(10)에 의해 검출 원칙에 대해 설명한다.
도면 4 또는 도면 5에 나타나 있는 패턴(51)은 대상물(1)의 주기적 패턴의 전형적인 예이다. 패턴(51)은 무아레 패턴의 발생을 흰 바탕에 2C 피치로 형성된 작은 고체 방형(이하 검은 방형으로 명함)으로 시뮬레이팅하기 위한 것이다. 이 경우, 평 방형의 한면의 길이는 C 또는 2C이며 이는 주기적 피치를 보여준다. 이러한 패턴(51)이 촬상 장치(4)에 의해 받아들여진다고 가정하자. 방형(52)은 촬상 장치(4)를 보여준다. 화소(52)의 크기가 P×P(이하 화소 피치라고 명함)라고 가정하면, (2n-1)C ≤ P ≤2nc에 따른 도면 4의 경우와 2nc≤ P ≤(2n+1)에 따른 도면 5의 경우, n=모든 정수(1, 2 ...)이다.
이 경우, 촬상 장치(4)로부터 출력된 영상 신호(5)의 휘도 V는 아래 방정식(1)으로 표현된다.
V = Zm{1-(4SB/P2)} (1)
이때 Zm는 최대 휘도, 다시 말해 화소(52)의 흰색 부분 및 아날로그/디지털 변환기(7)의 출력(8 비트 데이터)의 "256"값에 따른 영상 신호(5)의 화소치를 표시한다. SB는 화소(52)의 검정 방형의 전체 면적 및 화소(52)의 면적인 P2를 나타낸다.
휘도 V가 최대 휘도 Zm에 의해 표준화되면, 아래의 방정식(2)에 나타나 있듯이 값 D가 구해진다. 이하 값 D는 편차 치라 부른다.
D = V/Zm
= 1-(4SB/P2) (2)
도면 6은 화소 피치 P가 C, 2C, 3C, 4C, 5C, 6C, ......,처럼 다양하게 변하는 경우, 편차 치 D까지의 X방향 이동량의 관계(변화)를 보여준다. 이때 도면 4와 도면 5의 화살이 나타내는 것처럼 화소(52)는 사시 화소 피치와 결합하여 X 방향으로 이동한다. 도면 6에서 X는 도면 4와 도면 5의 패턴(51)위의 화소(52)의 좌측 상단 끝의 위치를 보여준다. 화소(52)의 X-방향 이동은 촬상 장치(4)의 주요 주사와 일치한다.
도면 6에서 명확히 보여지듯이, P가 C, 3C, 5C(특성 61, 63, 64)인 경우 화소(52)의 X-이동 운동에 따라 편차 치 D는 다양하게 변화한다. 다시 말하자면, 화소 피치 P는 검정 방형의 한쪽 면 길이의 홀수 배수이다. 이 변화는 무아레 패턴으로 나타난다. 한편, P가 2C, 4C, 6C(특성 62, 64, 66)인 경우, 화소(52)의 이동의 편차 치 D는 계속적인 이동에 의해 변화하지 않는다. 다시 말하자면, 화소 피치 P는 검정 방형의 한쪽 면의 길이 C는 짝수 배수(주기적 패턴의 피치 2C)의 정수배이다. 이 경우에는 아무런 무아레 패턴도 생겨나지 않는다. 구체적으로 말하자면, 화소 피치가 촬상 장치 위에 결상된 주기적 패턴의 피치의 2배인 경우, 해상도는 무아레를 발생시키지 않는 범위 내에서 최고이다.
도면 7은 무아레 패턴이 가장 나타나기 쉬울 경우 X가 C일 때, 화소 피치 P의 변화에 따른 편차 치 D의 변화를 보여준다.
위 시뮬레이션의 결과에서 촬상 장치(4)의 화소 피치 P를 촬상 장치(4)에 결상된 대상물(1)의 주기적 패턴의 피치 2C의 정수배로 설정함으로서 무아레 패턴은 지워진다. 그러나, 무아레 패턴이 발생한다 하더라도, 인간 눈으로 감지할 수 없는 정도라면 아무 문제도 되지 않는다. 따라서 실제적으로 촬상 장치(4)의 화소 피치 P가 주기적 패턴의 피치 2C의 2배가 될 필요가 없다. 이러한 이유로, 도면 1의 실시예에서, 초기 설정된 결상 배율은 정교하게 컨트롤되어 인간 눈으로 감지할 수 없을 정도의 제한 선으로 무아레 패턴이 설정될 것이다.
촬상 장치(4)에 결상된 대상물(1)의 주기적 패턴의 피치에 대한 촬상 장치(4)의 화소 피치 P간의 관계는 촬상 장치(4), 다시 말해, 줌 렌즈(2)의 배율과 비례하여 대상물(1)의 결상 배율을 변화시킴으로서 조절될 수 있다. 도면 7에서 보면, 결상 배율이 작아지는 방향은 화소 피치 P가 커지는 방향인 한편, 결상 배율이 크지는 방향은 화소 피치 P가 작아지는 방향이다.
영상 신호 및 감수기(16)에 의한 차 검출에 관하여, 표준화 회로(11)에 의해 상기의 편차 치를 발견함으로서, 쉬프터 레지스터(12)에 의해 다수의 연속적인 화수에 따라 인터발의 영상 신호 데이터를 저장함으로서(예를 들어 X의 위치가 0에서 2C일 때) 및 최대치/최소치 검출 회로(13)에 의해 최대치(14)와 최소치(15)를 발견함으로서, 도면 1의 무아레량 검출 회로(10)는 무아레량 신호(17)를 전달한다. 다시 말하자면, 도면 6이 명확히 보여주듯이, 무아레 패턴 발생 면적에서 휘도는 2C 이하와 그 변화량의 주기에서 주기적으로 변화한다. 다시 말하자면, 무아레량에 따른 방법으로 휘도의 최대치와 최소치간의 차이는 더 커져 상기의 처리(2C 주기 동안의 최대치와 최소치의 차를 발견함으로서)를 통해 무아레량은 검출 가능해진다.
도면 1의 무아레 검출 회로(10)에서, 대상물(1)의 주기적 패턴의 피치의 종횡비가 1일 때, 다시 말해, X- 및 Y-방향 피치가 동일 할 때 단지 X방향의 무아레량만이 검출된다고 하더라도, 주기적 패턴의 피치의 종횡비가 1 : 1이 아닐 때, 다시 말해 X- 및 Y-방향 피치가 서로 동일하지 않을 때, Y방향에서도 무아레량을 검출하는 것이 가능하다. 이 경우에, 쉬프트 레지스터(12)는 다수 배열(N 화살)에서 정렬되어 Y-방향의 다수의 연속적인 화수에 따라 영상 신호 데이터를 저장하는 것이 가능하다. 나아가, 텔레비전 카메라가 자연 영상을 대상물로 잡을 때, 대상물의 주기적 패턴이 어떤 방향성을 (다시 말해 무아레 패턴이 어떤 방향으로 나타나는가) 잡을 지는 불명확하다. X와 Y방향의 무아레량을 검출하는 것은 바람직하다. 나아가, 또한 경사 방향의 무아레량을 검출하는 것도 효과적이다.
결상 배율을 컨트롤하는 실제적 절차는 아래와 같다.
도면 8은 본 발명이 결함 조사 장치에 적용된 경우, 구체적으로 조사 대상물이 직물의 것과 같은 불규칙 주기적 패턴을 지니고 있는 경우에 적합한 결상 배율을 컨트롤하는 절차를 보여주는 흐름도이다.
단계 S11에서 작동자가 콘솔(23)을 통해 대상물의 종류 및 필드 크기를 설정하면 단계 S12에서 시스템 제어기(22)는 ROM(24)로 부터 단계 S11에서 설정한 대상물의 종류 및 필드 크기에 부합하는 피치 정보를 판독하여 촬상 장치(4)에서 적합한 대상물의 결상 배율을 설정한다.
결상 배율이 가능한 커짐으로 촬상 장치(4)의 화소 피치가 상기 촬상 장치(4)에 맺힌 대상 물질 상의 기본 주기 패턴의 피치(2c)의 다중적분이 되는 조건하에서, 미세 결함이 높은 안전성으로 검사된다.
그렇게 함으로서 결상 배율 컨트롤 신호(25)는 시스템 컨트롤로러(22)로 부터 줌구동기(27)로 줌렌즈(2)의 확대가 일어남에 의해 보내진다.
단계(13)에서 시스템 컨트롤러(22)는 무아레량 검출 회로(1)로 부터 출력된 무아레량 신호(17)가 설정값 이하인가 아닌가 검사하는데 이것은 무아레량이 검출 한계 이하인가 아닌가를 검사하는 것과 같다. 무아레량이 검출 한계 이하일 경우, 결상 배율 컨트롤이 끝난다.
반면 단계(13)에서 무아레량이 검출 한계 이하가 아닌 경우로 검출되면, 시스템 컨트롤러(22)는 단계 (14)에 있는 줌렌즈(2)의 배율을 결상 배율 컨트롤 신호(25)를 변화시켜 감소시킨다. 적절한 조절은 배율을 감소시키는 계단식 방향으로 이루어진다. 적절한 조절 상태에서의 배율 감소는 비주얼 영역이 검사의 오류를 막기 위해 확보되기 때문이다. 배율의 감소는 비주얼 영역 내의 증가를 유도한다.
단계(15)에서 시스템 컨트롤러(22)는 단계(13)에서와 마찬가지로 무아레량이 검출 한계 이하인가 아닌가를 검사한다.
무아레량이 검출 한계 이하인 경우, 결상 배율 컨트롤은 끝난다. 반면 단계 15에서 무아레량이 검출 한계 이하가 아닌 경우, 양/음설정 회로(20)는 미분 값(19)이 양 또는 음(또는 제로)을 결정하는데, 이는 단계(16)에 있는 미분 회로(18)에 의해 검출된 무아레량 신호(17)의 적절한 결상 배율 조절이 만들어낸 변화와 같다.
도면(17)에서와 같이 미분 값(19)이 양인 경우는 편차치 D가 최적치로 0의 위치와 비교해 오른쪽인 B영역에 위치한 것과(예를 들면, P, -2C, 4C .........position) 또한 최적점으로 부터 떨어진 방향으로 이동하는 것을 의미한다. 반면, 미분 값(19)이 음인 경우 편차치 D가 최적치 지점의 왼쪽 A영역에 위치하거나 최적 지점으로 이동하는 것을 뜻한다. 또한 미분 값(19)이 0인 경우 편차치 D가 A와 B 영역 사이의 경계에 위치하는 것을 말하며, 이 경계가 최적치와 그 반대일 경우를 뜻한다. (P =C, P = 3C, ........., Position).
단계(16)에서 미분치(19)가 결정의 결과로 양일 경우, 컨트롤은 단계(14)로 돌아간다. 단계(15)에서 무아레량이 검출 한계 범위 내에 있는 것으로 결정되어지거나, 단계(16)에서 음이나 0으로 결정될 때까지 상기 결상 배율은 주어진 아주 작은 량까지 줄어든다. 미분치(19)가 양인 경우, 도면(7)에서와 같이 미분치(19)는 감소하는 결상 배율과 함께 0 또는 음이 되며 무아레량은 검출 한계로 줄어든다.
한편, 단계(16)의 결과로 미분치(19)가 음이거나 0일 경우 단계(17)에서 검출 한계 위에 있는 무아레량의 상태가 설정된 시간안에 유지하는가를 알기 위해 검사(checking)가 실시된다. 즉, 단계(14)에서 적절한 결상 배율 조절은 시간의 설정된 수에 영향을 받는다. 위의 상태가 설정된 시간 위에 유지되는 경우, 컨트롤은 단계(12)로 돌아가거나 영상배율의 리셋팅(re-setting)이 수행된다. 상기 영상배율의 리셋팅은 처음의 단계(12)에서 보다 작고, 상기 촬상 장치(4)에 맺힌 대상물상의 주기 패턴의 정수배 조건을 만족시키는 범위 내에서 일어난다. 또한 상기 결상 배율이 P=2C와 일치하는 경우, 리셋팅은 P=4C에 상응하는 값을 갖는다. 나아가 결상 배율이 P=4C에 해당하는 값을 가지면, 결상 배율은 P=6C에 해당하는 값을 갖는다.
도면(7)과 같이, 최적치(p=2C, P=4C, P=6C......) 전후로 상기 결상 배율이 적절히 조정된 결과 편차치 D의 변형은 P=2C 인 배율된 결상 배율에서 커지고, (P=4C, 6C, etc)인 축소된 결상 배율에서 작아지게 된다. 본 발명에 따르면, 적절한 조절은 축소된 결상 배율에서 일어나며 무아레량이 검출 한계 아래로 가도록 쉽게 한다.
결상 배율이 감소함에 따라 해상력(resolution)은 낮아지고, 마이크로랙(mic roracks)에 상대적으로 검출 한계를 낮춘다. 이 경우 만약 어떤 무아레도 일어나지 않으면, 비교적 큰 결점도 상기 무아레 패턴에서 구별될 수 없으며 결점을 검색할수 없다. 이 점을 고려해 볼 때, 해상력이 다소 낮아진 경우에 결상 배율 감소를 통해서 무아레 패턴을 줄이는 것이 바람직하다. 여기부터 위에서 언급한 처리 과정이 반복이 된다. 상기 언급된 처리 과정의 결과로 무아레 패턴이 검출 한계로 떨어질 때 컨트롤이 끝난다.
본 발명이 방송용 TV 카메라에 쓰여질 때에 결상 배율을 컨트롤링하는 공정은 도면 9에서 보여지는 흐름도를 참조해서 아래에 설명되어질 것이다.
단계 21에서 TV 카메라의 작동자는(cameraman) 결상 배율을 설정하기 위하여 영상 각도를 수동으로 조작한다. 즉 줌렌즈(2)의 배율도 그러하다.
단계(22)에서 무아레량 검출 회로(10)에 의해 나타나는 무아레량이 검출 한계 이하인가 아닌가를 알기 위해 결정이(determanation)이루어진다. 만약 무아레량이 검출 한계 이하인 경우 결상 배율 컨트롤이 결상 배율의 어떤 적절한 조절없이 끝난다.
반면, 무아레량이 검출 한계 이하인 경우 도면(8)에서 보여지는 결점 검색 장치(defect checking device)의 경우와 마찬가지로 단계(23)에서 설정된 극소량까지 감소되며 무아레량이 검출 한계 이하인가 아닌가를 알기 위해 결정이 다시 이루어진다. 상기 결정에 따라 무아레량이 검출 레벨 이하인 경우, 결상 배율이 끝난 경우, 무아레량이 검출 한계 이하인 경우 무아레량 신호(17)의 미분치(19)는 단계 25에서 양 또는 음(또는 0)을 설정하는 양/음 설정 회로(20)에 의해 결정된다.
본 발명이 방송용 TV 카메라에 쓰여질 때에 결상 배율을 컨트롤링하는 공정은 도면(9)에서 보여지는 흐름도를 참조해서 아래에 설명되어질 것이다.
단계(27)에서의 결정에 따라 미분치(19)가 음이거나 0일 경우, 컨트롤은 단계(23)로 돌아간다. 단계(24)에서 무아레량이 검출 한계 범위 이하에 있는 것으로 결정되어지거나, 단계(25)에서 양으로 결정될 때까지 상기 결상 배율은 주어진 아주 작은 량까지 줄어든다.
단계 25에서 미분치(19)가 양인 경우, 결상 배율은 단계(26)에서 설정된 극소량까지 증가하며 단계 27에서는 무아레량이 검출 한계 이하인가 아닌가를 알기 위해 결정이 이루어진다. 단계(27)에서 무아레량이 검출 한계 이하인 경우, 결상 배율의 컨트롤링은 끝난다. 무아레량이 검출 한계 이하가 아닌 경우 컨트롤링은 단계(26)로 돌아가고 무아레량이 검출 한계 이하가 될 때까지 결상 배율은 설정된 극소량까지 증가한다.
TV 카메라의 경우에 카메라맨에 의한 영상 각도가 무아레 패턴을 없애기 위해 장치 측면이 변형되는 것은 바람직한 일이다. 도면(9)과 같거나 다른 경우에, 결상 배율이 증가하는 방향을 따라 설정된 극소량으로 조절되는 경우라 할지라도, 무아레량은 검출 한계 이하로 떨어지지 않는다. 역으로 결상 배율은 증가하는 방향을 따라 설정된 극소량으로 증가해서 무아레량은 검출 한계 이하로 밀려 나간다. 카메라맨에 의한 영상 각도에 상응하는 결상 배율 주변에서의 세밀한 결상 배율 조절에 의해 상기 무아레 패턴은 감소된다. 무아레의 감소를 위한 결상 배율의 적절한 조절량은 아주 소량이기 때문에 영상 각도는 이러한 조절을 통해 결코 잘 변형되지 않는다.
자연 상(natural images)을 잡기 위한 TV용 카메라의 경우, 무아레량이 검출된 경우, 위와 같이 설정된 경우, X, Y 또는 경사 방향(oblique-direction)과 같은 방향 등으로 설정된 경우에는 검출 한계 이하로 가는 모든 방향으로 무아레량을 설정시키는 것이 가장 바람직하다. 시각적으로 현저한 방향 즉 X방향으로 무아레량이 바람직하게 낮아지게 하도록 결상 배율하는 것이 효율적인 방법이다.
상기의 본 발명에 따라 무아레 패턴이 발생이 영상픽업 장치에 맺힌 대상 물체의 영상배율 설정에 의해 제지하는 것이 가능하다. 상기 대상 물체상의 주기 패턴 피치에 따라 화소가 촬상 장치에 맺힌 주기 패턴 피치의 정배수가 되도록 하기 위함이다.
본 발명의 다른 실시 예가 뒤따른다.
도면(1)에서 보여지는 실시 예와 마찬가지로 줌렌즈(2)가 결상 배율 변형 메커니즘으로 사용되는 것으로 설명되기는 하였지만 상기 결상 배율 변형 메카니즘은 거기에서 처럼만 한정되지 않는다. 도면(10)이나 (11)에서 처럼 배열될 수 있다.
도면(10)에서 카메라 이동 메카나즘(72)은 카메라 섹션(3)이 광축방향으로 움직이도록(촬상 장치 4의 영상 표면과 직각을 이루는 방향으로) 하며 도면(1)에서 영상배율 조절 신호(74)에 의한 시스템 컨트롤러(22)로 부터 카메라 이동 메커니즘(72)을 조절하는 것에 의하여 결상 배율이 조절된다. 이러한 연결에 있어서 광축 방향으로 이동한 카메라 섹션(3)이 촬상 장치(4)의 포커스를 벗어나는 것을 인지하여야 한다. 그러므로 시스템 컨트롤러(22)로 부터 촬영 렌즈(71)로 결상 배율 조절 신호(74)와 일치하여 변화하는 초점 조절 신호(73)를 보냄으로써 촬영 렌즈(71)와 촬상 장치(4) 사이의 거리가 카메라 이동 메카니즘(72)의 이동과 내부로 변형된다. 이러한 경우 촬영 렌즈(71)는 전기 조절(예를 들면 모터와 같은) 조건하에서 초점을 조절할 수 있는 렌즈로 구성이 된다.
도면 11a에서 보여지듯이 카메라 섹션(3)에 있는 촬상 장치(4)에 맺힌 대상 물체를 형성하는 영상 광축 시스템으로써 렌즈 교환 시스템(81)이 다른 초점의 복수 촬영 렌즈 82와 함께 쓰이며, 촬상 장치(4)의 입사 광경로로 진행하면서, 결상 배율이 촬영 렌즈(82)를 선택적으로 삽입시켜 다양하게 이루어지는데 하나는 도면 11b의 구조를 가지며 또 하나는 도면11c의 구조를 가진다. 도면 11b에서 윤전식 결상 배율 가변 메카니즘은 로테이션 디스크(83)에 원추형 방향을 따라 다수의 촬영 렌즈(82)을 가지며 하나의 촬영 렌즈를 화살표 방향을 따라 디스크(83)를 회전시킴으로써 선택한다. 나아가 도면 11c에서는 선형 결상 배율 가변 메카니즘은 평행하게 움직이는 보조 플레이트(84)에 배열된 다수의 촬영렌즈(82)를 가지며 화살표 방향을 따라 보조 플레이트(84)를 움직여 하나의 촬영 렌즈를 선택한다.
결상 배율 가변 메카니즘이 줌렌즈(2)를 도면(1)에서 처럼 사용하는 것이 가능하기 때문에 도면(10)의 카메라 이동 메카니즘(72)과 도면(11)의 렌즈 교환 시스템(81)이 필요에 의해 선택적으로 일어나거나 두가지 혹은 그 이상의 구성 조합으로 나타난다. 예를 들면 상기 줌렌즈를 본 발명 결상 배율 가변 메카니즘으로 사용하기 편리한 이유는 상기 줌렌즈가 초점의 기본적인 변형없이 배율을 변화시킬 수 있기 때문이다. 그렇지만 상기 줌렌즈는 렌즈 구조상에 있어 복잡하며, 밝기가 낮고, 점진적인 이탈이 일어난다. 도면(10)에서 보여지는 배열에 따르면 줌렌즈가 사용된 곳에서의 불편한 점을 없애는 것이 가능하다. 반면, 가변 범위가 증가하는 카메라 이동 메카니즘(72)은 벌키어(bulkier)메카니즘을 포함한다. 줌렌즈(2)와 카메라 이동 메카니즘을 조합해서 사용하는 것은 이러한 불편을 해소하기 위해서이며, 줌렌즈(2)의 사용이 좁은 배율 가변 범위를 갖게 하는 것을 가능하게 하며, 줌렌즈(2)에 의해 발생하는 불편을 완화할 수 있다.
도면 11a, 11b와 11c의 영상 렌즈를 선택하는 결상 배율 가변 메카니즘에서 결상 배율의 적절한 조절에 영향을 미치는 것은 가능하지 않으며, 안정된 주기적 피치의 대상물, 또는 섀도우 마스크(shadow mask), 액정 패널 등을 위하여, 결상 배율의 적절한 조절이 이루어지게 하는 것은 불필요하므로 계단식 결상 배율 가변 메카니즘이 이용될 수 있다.
대상물(1)의 주기 패턴 피치가 1 :1이 아닌 종횡비를 가지는 경우의 설명이 아래 뒤따른다.
직물이나 액정 패널과 같은 대상 물체가 포함이 된 주기 패턴은 항상 종횡비 피치와 평행하지 않지 않으며, 종횡 피치 비율과 차이가 난다. 줌렌즈를 포함하는 상기 결상 배율 가변 메카니즘은 종횡비가 1 : 1 일때 결상 배율 변수를 만든다. 대상물에서 주기 패턴 피치의 종횡비가 1 : 1이 아닐 경우, 수정이 요구되며 찰상 장치(4)에서 출력되는 영상 신호상의 주기 패턴 피치의 종횡비가 종횡비 수정 메카니즘의 예를 보이고 있는 도면(12)와 (13)에서 1 : 1 이 될 수 있다.
도면(12)은 1차원 배열 센서인 촬상 장치의 예를 보이고 있다. 대상물(1)의 1선 영상이 촬상 장치(4)에 있는 촬영렌즈(91)에 의해 형성된다. 대상물(1)은 도면(12)의 긴판막으로 구성이 되고, 화살표 Y방향으로 (준 주사방향) 진행하는 이동 메카니즘(9 2)에 의해 이동되며 메카니즘(92)은 롤러 셋트 등과 같은 것을 포함한다. 이동 메카니즘(92)은 대상물(1)이 도면 1의 시스템 컨트롤러(22)로 부터 나오는 준 주사 동기화 신호(94)에 상응하는 준 주사속도로 이동하도록 구동한다. 상기 촬상 장치(4)는 주사 구동 회로(93)에 의해 화살표 X가 진행하듯이 센서방향(주 주사방향)으로 주사되고, 1선에 상응하는 영상신호는 주 주사에 따라 직렬 방식으로 출력된다. 주 주사기간은 주 주사 동기화 신호(95)에 의해 조절된다.
상기 주어진 대상물(1)에 있는 주기 패턴 피치 종횡비는 N : 1이며 N은 양의 정수 초과 단위이다. 상기의 준 주사 속도는 종횡비 N 횟수가 되거나 주 주사기간이 1/N 비가 된다. 그러므로 만약 N=2일 경우, 촬상 장치(4)의 1기간 이상의 주 주사는 대상물(1)의 2개의 화소에 상응하는 거리에 의해 준 주사 방향으로 이동한다. 촬상 장치(4)로 부터 출력된 영상 신호상의 주기 패턴 피치의 종횡비는 즉 촬상 장치(4)에 형성된 상의 화소당 종횡비는 1 : 1이 된다. 도면(13)에서 촬상 장치(4)는 2차원 센서로 나타난다. 대상물(1)의 상은 볼록렌즈(101)와 실린더형 렌즈(102)에 의해 형성되고 화소당 종횡비는 실린더형 렌즈(102)에 의해 수정된다.
대상물(1)에 있는 주기 패턴 피치의 종횡비는 1 : N(N은 양수 초과단위)이다. 실린더형 렌즈(102)의 축이 Y방향으로 정렬할 경우, 촬상 장치(4)에 맺힌 상은 X 방향으로 압축된다. 실린더형 렌즈(102)의 굴절을 적절히 선택하므로 촬상 장치(4)에 맺힌 영상 화소 종횡비는 1 : 1 로 수정된다.
반면, 대상물(1)위의 주기 패턴 화소 종횡비는 N : 1이며 실린더형 렌즈(102)의 축이 X방향으로 진행하도록 회전할 경우, 촬상 장치(4)에 맺힌 상은 Y방향으로 압축이 된다. 그리고 실린더형 렌즈(102)의 굴절을 적절히 선택하여 촬상 장치(4)에 맺힌 상의 화소 종횡비는 1 : 1로 수정된다.
도면(1)의 촬상 장치와 조합이 된 종횡비 수정 메카니즘을 받아들이므로써, 대상물(1)의 주기 패턴 피치의 종횡비가 1 : 1이 아닌 경우에도, 무아레량을 검출하는 것이 가능하다.
본 발명은 상기 언급된 실시예에만 한정되지 않고 다양한 변화와 수정이 가능하다. 예를 들면 본 발명은 결점 검색 장치나 기타를 위한 응용 장치로 한정되지 않으며 주기 패턴을 포함하는 대상 물체의 상을 찍도록 되어 있는 어떤 것에도 응용이 가능하다. 주기 패턴의 피치의 종횡비가 1 : 1로 설명되지만, 반드시 1 : 1이 요구되는 것은 아니다.
[산업적 응용성]
위에서 언급한 바와 같이, 본 발명인 상기 촬상 장치는 무아레 패턴을 없애는 동안 높은 정밀성으로 주기 패턴을 가진 대상 물체의 상을 찍을 수 있으며, 결점 검색 장치나 방송용 TV 카메라 등에 적절히 이용될 수 있다.

Claims (20)

  1. 주기적 패턴을 포함한 대상물을 촬상하여 영상신호를 출력하는 촬상 수단; 상기 촬상 수단으로부터 출력된 영상 신호를 처리하는 영상 처리 수단; 및 상기 대상물에 포함된 주기적 패턴의 피치에 따라서 상기 촬상 수단의 결상 배율을 설정하며, 상기 촬상 수단의 화소 피치가 상기 촬상 수단에 결상된 주기적 패턴의 피치의 정수배가 되도록 결상 배율을 설정하는 수단을 구비하는 배율 설정 수단을 포함하는 촬상 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 배율 설정 수단은 상기 촬상 수단의 화소 피치가 상기 촬상 수단상에 결상된 주기적 패턴의 피치의 두배가 되도록 결상 배율을 설정하는 수단을 포함하는 촬상 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 배율 설정 수단은 상기 촬상 수단의 입사 광로에 배열된 줌 렌즈 및 줌 렌즈의 배율을 조정하는 수단을 포함하는 촬상 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 배율 수단은 대상물과 상기 촬상 수단간의 거리를 조정하는 수단을 포함하는 촬상 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 배율 설정 수단은 다른 초점 길이를 가진 다수의 렌즈 및 상기 다수의 렌즈를 상기 촬상 수단의 입사 광로에 선택적으로 삽입하는 수단을 포함하는 촬상 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 배율 설정 수단은 대상물의 종류와 대상물에 포함된 주기적 패턴의 피치간의 관계를 저장하는 메모리 수단 및 대상물의 종류에 따라 상기 메모리 수단으로부터 판독한 피치의 정보에 기초하여 결상 배율을 설정하는 수단을 포함하는 촬상 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 영상 처리 수단은 대상물의 결함 지점을 검출하는 수단을 포함하는 촬상 장치.
  8. 제1항에 있어서, 대상물을 포함하는 주기 패턴 피치 종횡비에 따라 상기 찰상 수단의 주사 속도와 상기 찰상 수단에 상대적으로 움직이는 대상물의 이동 속도 둘다 또는 각각을 제어하는 것에 의해 상기 촬상 장치에 맺힌 상의 종횡비를 변화시키는 종횡비 보상 수단을 포함하는 촬상 장치.
  9. 제1항에 있어서, 대상물에 포함된 주기적 패턴의 화소의 종횡비에 따라 상기 촬상 수단위에 형성된 영상의 화소에 부함하여 종횡비를 광학적으로 변화시키는 종횡비 정정 수단을 더 포함한 촬상 장치.
  10. 주기적 패턴을 포함하는 대상물을 촬상하여 영상 신호를 출력하는 촬상 수단; 상기 촬상 수단으로부터 출력된 상기 영상 신호를 처리하는 영상 처리 수단; 상기 촬상 수단으로부터 출력된 상기 영상 신호에 기초하여 무아레량을 검출하는 수단 및; 상기 촬상 수단의 결상 배율을 설정하여 상기 검출 수단에 의해 검출된 상기 무아레량이 설정량 이하가 되도록 하며, 상기 촬상 수단의 화소 피치가 상기 촬상 수단 위에 결상된 주기적 패턴 피치의 정수배가 되도록 하는 결상 배율을 설정하는 수단을 구비하는 배율 설정 수단을 포함하는 촬상 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 배율 설정 수단은 상기 촬상 수단의 화소 피치가 상기 촬상 수단상에 결상된 주기적 패턴의 피치의 2배가 되도록 결상 배율을 설정하는 수단을 포함하는 촬상 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 배율 설정 수단은 상기 찰상 수단의 입사 광로에 배열된 줌렌즈와 상기 줌렌즈의 배율을 조절하는 수단을 포함하는 촬상 장치.
  13. 제10항에 있어서, 상기 배율 설정 수단은 대상물과 상기 찰상 수단 사이의 거리를 조정하는 수단을 포함하는 촬상 장치.
  14. 제10항에 있어서, 상기 배율 설정 수단은 다른 초점 거리의 다수의 렌즈와 선택적으로 상기 찰상 수단의 입사 광로로 다수의 촬영 렌즈 중의 하나를 삽입하는 수단을 포함하는 촬상 장치.
  15. 제10항에 있어서, 상기 배율 설정 수단은 대상물의 종류와 그 대상물에 포함되어 있는 주기적 패턴에 포함되어 있는 관계를 저장하는 메모리 수단과 대상물의 종류에 따라 상기의 메모리 수단으로부터 읽혀진 피치에 기초하여 결상 배율을 설정하는 수단을 포함하는 촬상 장치.
  16. 제10항에 있어서, 상기 영상 프로세싱 수단이 대상물에 있는 결점을 검출하는 수단을 포함하는 촬상 장치.
  17. 제10항에 있어서, 대상물을 포함하는 주기 패턴 피치 종횡비에 따라 상기 찰상 수단의 주사 속도와 상기 찰상 수단에 상대적으로 움직이는 대상물의 이동 속도 둘다 또는 각각을 제어하는 것에 의해 상기 촬상 장치에 맺힌 상의 종횡비를 변화시키는 종횡비 보상 수단을 포함하는 촬상 장치.
  18. 제10항에 있어서, 대상물에 포함이 된 주기 패턴 피치의 종횡비에 따라 상기 찰상 수단에 맺힌 상의 화소당 종횡비를 광학적으로 변화시키는 종횡비 정정 수단을 포함하는 촬상 장치.
  19. 제10항에 있어서, 상기 배율 설정 수단은 상기의 검출 수단에 의해 검출되는 무아레량이 설정량 이하인 경우, 결상 배율을 재설정하는 수단을 포함하는 촬상 장치.
  20. 제10항에 있어서, 상기 검출 수단은 영상 신호의 설정된 범위의 최대 값과 최소 값사이의 차를 찾아냄으로서 무아레량을 검사하는 수단을 포함하는 촬상 장치.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6720989B2 (en) * 2000-04-19 2004-04-13 K-G Devices Corp. System and method for automatically inspecting an array of periodic elements
JP2002014057A (ja) * 2000-06-30 2002-01-18 Nidek Co Ltd 欠陥検査装置
JP2003179556A (ja) * 2001-09-21 2003-06-27 Casio Comput Co Ltd 情報伝送方式、情報伝送システム、撮像装置、および、情報伝送方法
US7292274B2 (en) * 2001-11-06 2007-11-06 Eastman Kodak Company Solid-state image pickup device driving method and image capturing apparatus for outputting high-resolution signals for still images and moving images of improved quality at a high frame rate
KR100471084B1 (ko) * 2002-12-16 2005-03-10 삼성전자주식회사 영상처리시스템 및 영상처리방법
US7483058B1 (en) * 2003-08-04 2009-01-27 Pixim, Inc. Video imaging system including a digital image sensor and a digital signal processor
JP2005309323A (ja) * 2004-04-26 2005-11-04 Kodak Digital Product Center Japan Ltd 撮像用焦点距離検出方法及び撮像装置
CN102221562B (zh) * 2010-03-16 2013-12-25 松下电器产业株式会社 图案检查方法及图案检查装置
JP5300885B2 (ja) * 2010-03-16 2013-09-25 パナソニック株式会社 パターン検査方法とパターン検査装置
CN103885231B (zh) * 2014-03-11 2016-04-20 京东方科技集团股份有限公司 显示面板标记装置和显示面板标记方法
JP2018155600A (ja) * 2017-03-17 2018-10-04 東レエンジニアリング株式会社 外観検査装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4660091A (en) * 1985-09-16 1987-04-21 Eastman Kodak Company Exposure level correction for film-to-video conversion
JPS62227264A (ja) * 1986-03-28 1987-10-06 Minolta Camera Co Ltd 画像読取装置
JPS63209288A (ja) * 1987-02-25 1988-08-30 Olympus Optical Co Ltd 撮像装置
US4893195A (en) * 1987-08-27 1990-01-09 Minolta Camera Kabushiki Kaisha Image processing apparatus capable of eliminating moire pattern
JPS6458173A (en) * 1987-08-28 1989-03-06 Minolta Camera Kk Picture processor
JPH07118783B2 (ja) * 1987-10-22 1995-12-18 ジューキ株式会社 画像処理制御装置
DE69033288T2 (de) * 1989-01-31 2000-01-05 Yoshiro Yamada Bildverarbeitungsverfahren und -vorrichtung
US4951223A (en) * 1989-03-28 1990-08-21 Langdon Wales R Web material inspection system
JP2582435B2 (ja) * 1989-04-29 1997-02-19 オリンパス光学工業株式会社 撮像光学系
JPH0483222A (ja) * 1990-07-26 1992-03-17 Canon Inc カラー撮像装置
JPH04295748A (ja) * 1991-03-25 1992-10-20 Nikon Corp パターン検査装置
JP2811996B2 (ja) * 1991-05-16 1998-10-15 松下電器産業株式会社 画像表示装置の垂直ランディング自動調整装置
JPH0552765A (ja) * 1991-08-29 1993-03-02 Hitachi Ltd スルーホール検査装置
US5440648A (en) * 1991-11-19 1995-08-08 Dalsa, Inc. High speed defect detection apparatus having defect detection circuits mounted in the camera housing
US5402171A (en) * 1992-09-11 1995-03-28 Kabushiki Kaisha Toshiba Electronic still camera with improved picture resolution by image shifting in a parallelogram arrangement
US5294973A (en) * 1992-11-27 1994-03-15 Bridgestone/Firestone, Inc. Method and apparatus for determining body ply cord distribution
JP3247744B2 (ja) * 1992-12-25 2002-01-21 キヤノン株式会社 撮像装置

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