高度测定方法以及高度测定装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及高度测定方法以及高度测定装置。高度测定装置具有：液体谐振式的透镜系统(3)；将驱动信号(Cf)输出到透镜系统(3)的透镜控制部(6)；对工件进行连续照明的连续照明部(5)；通过透镜系统(3)检测工件的图像的图像检测部(4)；根据由图像检测部(4)检测到的检测图像(Im)来运算EDOF图像的图像运算部(722)；使驱动信号(Cf)的振幅增减来增减EDOF图像的扩展焦点深度的焦点深度调整部(723)；对在EDOF图像中出现的工件的关注部位的对焦状态进行判定的对焦判定部(724)；以及测定关注部位的对焦状态随着扩展焦点深度的增减而变化的时刻的扩展焦点深度的上限值或下限值作为关注部位的高度的高度测定部(725)。部位的高度的高度测定部(725)。部位的高度的高度测定部(725)。

【技术实现步骤摘要】
高度测定方法以及高度测定装置


[0001]本专利技术涉及高度测定方法以及高度测定装置。

技术介绍

[0002]进行使用了图像检测装置的工件的高度测定。例如，通过利用图像检测装置使焦点位置间歇或连续地变化并检测工件的图像，对检测图像中的、工件的关注部位成为对焦状态的检测图像的焦点位置进行检测，从而能够测定关注部位的高度(参照文献1：日本特开2015
‑
1531号公报)。
[0003]作为在图像检测时使焦点位置变化的手段，除了能够利用使工件(被摄体)与透镜相对移动的结构以外，还能够使用焦距可变透镜。
[0004]作为焦距可变透镜，研制出液体谐振式的透镜系统。在液体谐振式的透镜系统中，通过周期性的驱动信号使内部的液体产生驻波，焦点位置以高频周期性地变化。
[0005]研制出在这样的液体谐振式的透镜系统中组合脉冲照明装置并检测对焦于工件的关注部位的图像的图像检测装置(参照文献2：日本特开2018
‑
189702号公报)。
[0006]在文献2的图像检测装置中，通过使脉冲照明与驱动透镜系统的驱动信号的规定的相位角同步，能够检测成为与相位角对应的焦点位置的摄像面上的单焦点图像。另外，通过在驱动信号的一个周期内设定脉冲照明同步的多个相位角，能够检测被摄体的多个焦点图像。
[0007]并且，在文献2的图像检测装置中，能够检测使焦点位置连续地变化的焦点扫描图像(基于焦点扫描的多重焦点重叠图像)、或EDOF(扩展景深、Extended Depth of Field)图像。
[0008]其中，在焦点扫描图像中，重叠有与被扫描的焦点位置相应的多个图像，在重叠的各图像中包含处于DOF(景深、Depth of Field)外的模糊图像信息。其结果是，在重叠的图像中，整体无法避免被摄体的模糊。与此相对，在EDOF图像中，针对焦点扫描图像进行使用了PSF(点扩散函数、Point Spread Function)的图像的运算处理，计算图像的进深方向的模糊量的推定值并进行模糊图像的反卷积，从而能够成为在遍及全焦点的被摄体的各部位抑制了模糊量的比较清晰的图像(参照文献3：日本特开2015
‑
104136号公报)。
[0009]如上所述，通过使用了焦距可变透镜的图像检测装置，能够进行工件的高度测定。在高度测定用的图像检测装置使用液体谐振式的焦距可变透镜的情况下，需要组合在对焦位置发光的脉冲照明装置。
[0010]脉冲照明装置在准确的定时要求大光量的发光性能，通常价格高。此外，在液体谐振式的焦距可变透镜中，由于驱动频率高，因此，连续发光的时间宽度以纳秒为单位而较短，为了在上述那样的短时间内获得大光量而需要高输出大电流化，也增加了技术上的课题。
[0011]因此，即便在利用使用了液体谐振式的焦距可变透镜的图像检测装置进行高度测定的情况下，作为照明装置也要求使用脉冲照明而不是连续照明装置。

技术实现思路

[0012]本专利技术的目的在于提供一种能够使用液体谐振式的焦距可变透镜和连续照明来测定工件的高度的高度测定方法以及高度测定装置。
[0013]本专利技术的高度测定方法的特征在于，使用图像检测装置，所述图像检测装置具有：液体谐振式的透镜系统，所述透镜系统的焦点位置根据被输入的驱动信号而变化；透镜控制部，所述透镜控制部将所述驱动信号输出到所述透镜系统；连续照明部，所述连续照明部对工件进行连续照明；以及图像检测部，所述图像检测部通过所述透镜系统检测所述工件的图像，在所述高度测定方法中，根据由所述图像检测部检测到的检测图像来运算EDOF图像，使所述驱动信号的振幅增减来增减所述EDOF图像的扩展焦点深度，对在所述EDOF图像中出现的所述工件的关注部位的对焦状态进行判定，测定所述关注部位的所述对焦状态随着所述扩展焦点深度的增减而变化的时刻的所述扩展焦点深度的上限值或下限值作为所述关注部位的高度。
[0014]本专利技术的高度测定装置的特征在于，具有：液体谐振式的透镜系统，所述透镜系统的焦点位置根据被输入的驱动信号而变化；透镜控制部，所述透镜控制部将所述驱动信号输出到所述透镜系统；连续照明部，所述连续照明部对工件进行连续照明；图像检测部，所述图像检测部通过所述透镜系统检测所述工件的图像；图像运算部，所述图像运算部根据由所述图像检测部检测到的检测图像来运算EDOF图像；焦点深度调整部，所述焦点深度调整部使所述驱动信号的振幅增减来增减所述EDOF图像的扩展焦点深度；对焦判定部，所述对焦判定部对在所述EDOF图像中出现的所述工件的关注部位的对焦状态进行判定；以及高度测定部，所述高度测定部测定所述关注部位的所述对焦状态随着所述扩展焦点深度的增减而变化的时刻的所述扩展焦点深度的上限值或下限值作为所述关注部位的高度。
附图说明
[0015]图1是表示本专利技术的一实施方式的装置结构的框图。
[0016]图2是表示上述实施方式的主要部分的框图。
[0017]图3A是表示上述实施方式的扩展焦点深度的示意图。
[0018]图3B是表示上述实施方式的扩展焦点深度的示意图。
[0019]图3C是表示上述实施方式的扩展焦点深度的示意图。
[0020]图4是表示上述实施方式的测定步骤的流程图。
[0021]图5A是表示上述实施方式的测定动作的示意图。
[0022]图5B是表示上述实施方式的测定动作的示意图。
[0023]图5C是表示上述实施方式的测定动作的示意图。
[0024]图6A是表示上述实施方式的其他测定动作的示意图。
[0025]图6B是表示上述实施方式的其他测定动作的示意图。
[0026]图6C是表示上述实施方式的其他测定动作的示意图。
[0027]图7是表示上述实施方式的其他测定动作的示意图。
具体实施方式
[0028]以下，基于附图来说明本专利技术的一实施方式。
[0029]图1示出作为本专利技术的高度测定装置的基本结构的图像检测装置1。
[0030]图像检测装置1是使焦距周期性地变化并对置于摄像区域的工件9的表面的图像进行检测的装置，具备配置在与该表面交叉的同一光轴A上的物镜2、透镜系统3以及图像检测部4。
[0031]而且，图像检测装置1具备：对工件9的表面进行连续照明的连续照明部5、对透镜系统3以及连续照明部5的动作进行控制的透镜控制部6、以及用于对透镜控制部6进行操作的控制用PC7。
[0032]物镜2由现有的凸透镜构成。
[0033]透镜系统3是液体谐振式的焦距可变透镜，折射率根据从透镜控制部6输入的驱动信号Cf而变化。驱动信号Cf是使透镜系统3产生驻波的频率的交流，是正弦波状的交流信号。
[0034]在图像检测装置1中，到焦点位置Pf的焦距Df以物镜2的焦距为基础，使透镜系统3的折射率变化，从而能够任意地变化。在图像检测装置1中，驱动信号Cf是正弦波状的交流信号，焦点位置Pf以及焦距Df也以正弦波状周期性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高度测定方法，其特征在于，所述高度测定方法使用图像检测装置，所述图像检测装置具有：液体谐振式的透镜系统，所述透镜系统的焦点位置根据被输入的驱动信号而变化；透镜控制部，所述透镜控制部将所述驱动信号输出到所述透镜系统；连续照明部，所述连续照明部对工件进行连续照明；以及图像检测部，所述图像检测部通过所述透镜系统检测所述工件的图像，在所述高度测定方法中，根据由所述图像检测部检测到的检测图像来运算EDOF图像，使所述驱动信号的振幅增减来增减所述EDOF图像的扩展焦点深度，对在所述EDOF图像中出现的所述工件的关注部位的对焦状态进行判定，测定所述关注部位的所述对焦状态随着所述扩展焦点深度的增减而变化的时刻的所述扩展焦点深度的上限值或下限值作为所述关注部位的高度。2.一种高度测定装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：山中雅史，
申请(专利权)人：株式会社三丰，
类型：发明
国别省市：