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公開番号2025105473
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-10
出願番号2024197581
出願日2024-11-12
発明の名称最適化マルチチャネル照明制御システム
出願人株式会社ミツトヨ
代理人弁理士法人創光国際特許事務所
主分類G01N 21/88 20060101AFI20250703BHJP(測定;試験)
要約【課題】様々なタイプの検査操作に対する課題への改善策を提供する。
【解決手段】レンズと、カメラと、照明構成と、1つ以上のプロセッサと、メモリとを含むシステムが提供される。レンズは、ワークピースから生じる画像光を入力し、画像光を画像光路に沿って透過させるように構成される。カメラは、画像光を受光し、ワークピースの画像を提供するように構成される。照明構成は、画像光を生成するためにワークピースを照明するように構成された照明チャネルを含む。様々な実施態様では、エッジ検出照明最適化モード、欠陥検出照明最適化モード、又はフォーカス点群照明最適化モードのうちの少なくとも1つである照明最適化モードを選択するためのオプションが提供される。照明最適化処理は、選択された照明最適化モードに基づいて実行されてもよく、決定された照明が照明構成の照明チャネルのための設定を含むワークピースを照明するための照明を決定する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
システムであって、
ワークピースから生じる画像光を入力するように構成されたレンズであって、前記画像光を画像光路に沿って透過するように構成され、光軸を有するレンズと、
前記画像光路に沿って伝送された画像光を受光し、前記ワークピースの画像を提供するように構成されたカメラと、
前記画像光を生成するために前記ワークピースを照明するように構成された照明チャネルを備える照明構成と、
１以上のプロセッサと、
前記１以上のプロセッサに結合され、前記１以上のプロセッサによって実行されると前記１以上のプロセッサに、少なくとも、
エッジ検出照明最適化モード、欠陥検出照明最適化モード、又はフォーカス点群照明最適化モードのうちの少なくとも１つである照明最適化モードを選択するためのオプションを提供することと、
前記照明最適化モードの選択を受信することと、
選択された前記照明最適化モードに基づいて照明最適化処理を実行し、前記照明最適化処理は、照明構成の照明チャネルのための設定を含む前記ワークピースを照明するための照明を決定することと、
を実行させるためのプログラム命令を記憶するメモリと、
を有するシステム。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記プログラム命令は、前記１以上のプロセッサによって実行されると、前記１以上のプロセッサに、前記ワークピース上の、前記照明最適化処理のための１以上の要素又は領域をさらに決定させる、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記プログラム命令は、前記１以上のプロセッサによって実行されると、前記１以上のプロセッサに、前記照明最適化処理において利用されるべき照明変数をさらに決定させる、
請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記プログラム命令は、前記１以上のプロセッサによって実行されると、前記１以上のプロセッサに、前記ワークピースを照明するために決定された１以上の照明の候補を含むように前記照明最適化処理の結果をさらに表示させる、
請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記プログラム命令は、前記１以上のプロセッサによって実行されると、前記１以上のプロセッサに、
追加の照明最適化が同じワークピース及び同じ照明最適化モードに対して実行されるが、当該ワークピース上の異なる１つ以上の要素又は領域に対して実行され、当該ワークピース上の異なる１つ以上の要素又は領域に対して照明最適化処理を実行すること、又は、
追加の照明最適化が同じワークピース及び異なる照明最適化モードに対して実行され、前記異なる照明最適化モードに基づいて照明最適化処理を実行するための追加の照明最適化、の少なくとも１つを決定させる、
請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記プログラム命令は、前記１つ以上のプロセッサによって実行されると、前記１つ以上のプロセッサに、決定された前記照明に対応する前記照明構成の前記照明チャネルのための前記設定を含む、前記ワークピースのための照明最適化モデルを保存させる、
請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記プログラム命令は、前記１以上のプロセッサによって実行されると、さらに前記１以上のプロセッサに、
第２のワークピースを前記ワークピースと比較して前記第２のワークピースの類似性を判定させ、
保存された前記照明最適化モデルが前記第２のワークピースの照明に利用されることを決定させ、
前記第２のワークピースのための照明を提供するために保存された前記照明最適化モデルを呼び出させる、
請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記プログラム命令は、前記１以上のプロセッサによって実行されると、さらに前記１以上のプロセッサに、
前記第２のワークピースの位置及び向きを決定させ、
前記第２のワークピースの前記位置及び向きに関して照明に調整が必要であると判定させ、
前記第２のワークピースの前記位置及び向きに基づいて照明に調整を提供させる、
請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記プログラム命令は、前記１以上のプロセッサによって実行されると、前記１以上のプロセッサに、前記第２のワークピースのための前記照明を提供させ、前記照明によって照明されたときの前記第２のワークピースの１以上の画像を取得させる、
請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
前記プログラム命令は、前記１以上のプロセッサによって実行されると、前記１以上のプロセッサに、前記第２のワークピースに対して１以上の検査動作をさらに実行させ、前記１以上の検査動作は、前記照明最適化処理のために選択された前記照明最適化モードに対応する、
請求項９に記載のシステム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、検査システムに関し、より詳細には、(例えば、計測、欠陥検出のための)ワークピースを検査するための精密システムに関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
マシンビジョン検査システム(又は略して「ビジョンシステム」)等の検査システムは、検査のためのワークピースの画像を取得するために利用され得る。そのようなシステムは、様々なタイプの用途（例えば、ワークピースの正確な寸法測定値を決定するための計測アプリケーション、欠陥検出アプリケーション、一般的なワークピース検査アプリケーションなど）に利用することができる。そのようなシステムは、一般的には、コンピュータ、カメラ及び光学システムを含む。ある構成では、ワークピースのスキャン（traversal）横断及び検査を可能にするように移動する移動機構(例えば、精密ステージ、コンベヤ等)が含まれてもよい。１つの例示的な従来技術のマシンビジョン検査システムは、ＰＣベースのビジョンシステムのQUICK vision（登録商標）シリーズ及びイリノイ州オーロラのミツトヨ America Corporation(MAC)から入手可能なQVPAK（登録商標）ソフトウェアである。QUICK VISION(登録商標)シリーズの視覚システム及びQVPAK(登録商標)ソフトウェアの特徴及び動作は、概して、例えば、２００３年１月発行のQVPAK 3D CNC VISION Measuring Machine User's Guideに記載されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。このタイプのシステムは、顕微鏡タイプの光学系を使用し、ワークピースの検査画像を提供するためにステージを移動させる。
【０００３】
そのようなシステムは、典型的には、ワークピースを検査するための様々なタイプの課題（例えば、検査されるワークピースの種類又は表面の変動、実行される異なる種類の検査動作、検査条件の変更などに起因している）に直面してきた。様々なタイプの検査操作に対するそのような課題への改善策を提供できるシステムが望まれている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この概要は、発明を実施するための形態において以下でさらに説明される概念の選択を簡略化された形態で紹介するために提供される。この概要は、特許請求の範囲に記載される主題の重要な特徴を特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に記載される主題の範囲を決定する助けとして使用されることを意図するものでもない。
【０００５】
一態様によれば、レンズと、カメラと、照明構成と、１以上のプロセッサと、メモリとを含むシステムが提供される。レンズ(例えば、対物レンズ)は、ワークピースから生じる画像光を入力するように構成され、レンズは、画像光を画像光路に沿って透過するように構成され、光軸を有する。カメラは、画像光路に沿って伝送された画像光を受光し、ワークピースの画像を提供するように構成される。照明構成は、画像光を生成するためにワークピースを照明するように構成された照明チャネルを含む。
【０００６】
メモリは、１以上のプロセッサに結合され、１以上のプロセッサによって実行されると１以上のプロセッサに少なくとも以下の処理を実行させるプログラム命令を記憶する：表示領域における照明チャネルのグループの表示を提供し；照明チャネルのグループが選択されたことを決定し、照明チャネルの選択されたグループは複数の照明チャネルを含み；照明チャネルの選択されたグループに対する現在の照明設定を表示し、照明チャネルのグループに対する照明設定に対する調整は、グループ内の照明チャネルの全てに適用される。
【０００７】
別の態様によれば、システムを動作させるための方法が提供される。この方法は、以下の処理を含む：表示領域における照明チャネルのグループの表現を提供するステップと、照明チャネルのグループが選択されたと判定するステップであって、照明チャネルの選択されたグループは、複数の照明チャネルを含む、ステップと、そして、照明チャネルの選択されたグループに対する現在の照明設定を表示するステップであって、照明チャネルのグループに対する照明設定に対する調整は、グループ内の照明チャネルの全てに適用される。
【０００８】
別の態様によれば、レンズと、カメラと、照明構成と、１つ以上のプロセッサと、メモリとを含むシステムが提供される。メモリは、１以上のプロセッサに結合され、１以上のプロセッサによって実行されると１以上のプロセッサに少なくとも以下を行わせるためのプログラム命令を記憶する：エッジ検出照明最適化モード、欠陥検出照明最適化モード、又はフォーカス点群（points from focus）照明最適化モードのうちの少なくとも１つである照明最適化モードを選択するためのオプションを提供し；照明最適化モードの選択を受信し；選択された照明最適化モードに基づいて照明最適化処理を実行し、照明最適化処理は、ワークピースを照明するための照明を決定し、決定された照明は、照明構成の照明チャネルのための設定を含む。様々な実施形態では、オプションは、照明最適化モードのセットから照明最適化モードを選択するためのものであり得る。
【０００９】
フォーカス点群（ＰＦＦ）は、Ｚ（光）軸において点データを取得する光データ収集方法である。対物レンズは、連続的に変化する複数の画像を含む画像群（stack of images）を取得するためにＺ方向に動かされる。複数の画像における各画素のコントラストのピークが検出され、ピークに対応する画像がスティッチされて視野（ＦＯＶ）の画像が生成される。ＰＰＦは自動照明調整に適用される。
【００１０】
別の態様によれば、照明最適化処理を実行するためのシステムを動作させるための方法が提供される。この方法は、以下の処理を含む：エッジ検出照明最適化モード、欠陥検出照明最適化モード、又はフォーカス点群照明最適化モードのうちの少なくとも１つである照明最適化モードを選択するためのオプションを提供するステップと、照明最適化モードの選択を受信するステップと、そして、選択された照明最適化モードに基づいて照明最適化処理を実行し、照明最適化処理は、ワークピースを照明するための照明を決定し、決定された照明は、照明構成の照明チャネルのための設定を含む。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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