DE102012201321A1

DE102012201321A1 - Abmessungsvorrichtung, Abmessungsmessverfahren und Programm für Abmessungsmessvorrichtung

Info

Publication number: DE102012201321A1
Application number: DE102012201321A
Authority: DE
Inventors: Yasutaka Kawa
Original assignee: Keyence Corp
Current assignee: Keyence Corp
Priority date: 2011-02-01
Filing date: 2012-01-31
Publication date: 2012-08-02
Also published as: CN102628670A; JP5679560B2; US9341465B2; CN102628670B; US20120194672A1; JP2012159409A

Abstract

Eine Abmessungsmessvorrichtung wird konfiguriert durch: eine bewegliche Bühne; einen Messeinstelldatenspeicherabschnitt, der Merkmalsmengeninformationen und Messpositionsinformationen hält; einen Niedrigvergrößerungs-Bildgebungsabschnitt, der ein Werkstück mit einer niedrigen Vergrößerung fotografiert; einen Werkstückdetektionsabschnitt, der eine Position und eine Stellung des Werkstücks in einem Niedrigvergrößerungsbild spezifiziert, basierend auf der Merkmalsmengeninformation; einen Bühnensteuerabschnitt, der die bewegliche Bühne (12) steuert, basierend auf dem spezifizierten Ort und der Stellung, so dass die zu messende Position des Werkstücks innerhalb des Hochvergrößerungs-Sichtfeldes bleibt; einen Hochvergrößerungs-Bildgebungsabschnitt, der mit einer hohen Vergrößerung die zu messenden Position fotografiert; einen Kantenextraktionsabschnitt, der eine Kante der zu messenden Position aus dem Hochvergrößerungsbild extrahiert; und einen Abmessungswert-Berechnungsabschnitt, der einen Abmessungswert der zu messenden Position erhält.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Abmessungsmessvorrichtung, ein Abmessungsmessverfahren und ein Programm für eine Abmessungsmessvorrichtung. Spezifischer bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Verbesserungen bei einer Abmessungsmessvorrichtung, die ein Werkstück auf einer Bühne mit verschiedenen fotografischen Vergrößerungen fotografiert, um eine Abmessung des Werkstücks zu messen.
2. Beschreibung verwandten Stands der Technik
Im Allgemeinen ist eine Abmessungsmessvorrichtung eine Vorrichtung zum Messen einer Abmessung eines Werkstücks, basierend auf der Kante eines durch Fotografieren eines Werkstücks erhaltenen Werkstückbildes und kann eine Bildmessvorrichtung genannt werden (z. B. ungeprüfte japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2009-300124 , ungeprüfte japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2009-300125 , ungeprüfte japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2010-19667 ). Normalerweise wird ein Werkstück auf einer beweglichen Bühne, die in X-Achsen-, Y-Achsen- und Z-Achsenrichtungen beweglich ist, platziert. Die bewegliche Bühne wird in Z-Achsen-Richtung bewegt, um eine Fokusjustierung des Werkstückbildes vorzunehmen und wird in X-Achsen- und Y-Achsen-Richtungen bewegt, um die Positionierung des Werkstücks innerhalb eines Sichtfelds durchzuführen.
Das Werkstückbild weist eine extrem genau ähnliche Form zu derjenigen des Werkstücks auf, unabhängig von der Position der beweglichen Bühne in Z-Achsenrichtung und daher kann das Bestimmen einer Distanz und eines Winkels am Bild eine gegebene Abmessung auf dem Werkstückbild detektieren. Im Falle einer Messung der Abmessung des Werkstücks mittels einer solchen Abmessungsmessvorrichtung kann das Erhöhen einer fotografischen Vergrößerung zur Verbesserung bei der Messgenauigkeit führen. Jedoch hat es ein Problem gegeben, das beim Vergrößern der fotografischen Vergrößerung sich das Sichtfeld einengt, um damit einen fotografierten Bereich auf der Bühne zu verkleinern, wodurch es schwierig gemacht wird, das Werkstück innerhalb des fotografierten Bereichs zu platzieren. Es wird daher angenommen, dass Hochvergrößerungs-Fotografieren und Niedrigvergrößerungs-Fotografieren umschaltbar gemacht werden, um eine Stellungseinstellung des Werkstücks durch und dessen Positionierung in einem Hochvergrößerungssichtfeld durchzuführen, während eine Bildschirmanzeige des durch Niedrigvergrößerungsfotografieren erhaltenen Werkstückbildes betrachtet wird. Jedoch hat es ein Problem bei der konventionellen Abmessungsmessvorrichtung dahingehend gegeben, dass das Umschalten der fotografischen Vergrößerung und die Stellungseinstellung und das Positionieren des Werkstücks manuell durchgeführt werden sollten, um damit eine Bedienprozedur kompliziert zu machen und die Abmessungsmessung langwierig zu machen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die obigen Umstände gemacht worden und eine Aufgabe der obigen Erfindung ist es, eine Abmessungsmessvorrichtung bereitzustellen, die zum automatischen Übertragen eines Werkstücks innerhalb eines Niedrigvergrößerungs-Sichtfeldes in ein Hochvergrößerungs-Sichtfeld in der Lage ist, um eine Abmessung des Werkstücks mit hoher Genauigkeit zu messen.
Insbesondere ist es eine Aufgabe, eine Abmessungsmessvorrichtung bereitzustellen, die zum Messen einer gewünschten Abmessung mit hoher Genauigkeit in der Lage ist, selbst wenn das Werkstück in einer beliebigen Stellung und einer beliebigen Position auf einer beweglichen Bühne angeordnet ist, solange es innerhalb des Niedrigauflösungs-Sichtfelds angeordnet ist. Weiterhin ist es eine Aufgabe, eine Abmessungsmessvorrichtung bereitzustellen, die zur Verbesserung der Messgenauigkeit in der Lage ist, während eine Bedienprozedur für die Abmessungsmessung vereinfacht wird, und auch in der Lage ist, die für die Abmessungsmessung erforderliche Zeit zu reduzieren.
Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Abmessungsmessverfahren bereitzustellen, das zum Messen eines Werkstücks mit hoher Genauigkeit in der Lage ist, während eine Bedienprozedur für die Abmessungsmessung vereinfacht wird, und auch in der Lage ist, die für die Abmessungsmessung erforderliche Zeit zu reduzieren.
Weiterhin ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Programm für eine Abmessungsmessvorrichtung, die eine Endgerätfunktion als eine Abmessungsmessvorrichtung wie oben beschrieben darstellt, bereitzustellen.
Eine Abmessungsmessvorrichtung gemäß einer ersten vorliegenden Ausführungsform ist eine Abmessungsmessvorrichtung, in der ein Niedrigvergrößerungs-Sichtfeld ausgebildet wird, während ein Hochvergrößerungs-Sichtfeld, das enger als das Niedrigvergrößerungs-Sichtfeld ist, innerhalb des Niedrigvergrößerungs-Sichtfelds ausgebildet wird, und ein Werkstück auf einer Bühne bei unterschiedlichen fotografierenden Vergrößerungen fotografiert wird, um eine Abmessung des Werkstücks zu messen. Die Abmessungsmessvorrichtung ist konfiguriert, beinhaltend eine bewegliche Bühne, die in XY-Richtungen beweglich ist; einen Messeinstelldatenspeicherabschnitt, der Merkmalsmengeninformation zum Detektieren eines Werkstücks aus einem fotografierten Bild und Messpositionsinformationen, die eine zu messende Position zeigen, die als ein zu messendes Objekt bezeichnet ist, hält; einen bildgebenden Niedrigvergrößerungsabschnitt, der mit einer niedrigen Vergrößerung das Werkstück innerhalb des Niedrigvergrößerungs-Sichtfeldes fotografiert, um ein Niedrigvergrößerungsbild zu erzeugen; ein Werkstückdetektionsabschnitt, der eine Position und Stellung des Werkstücks im Niedrigvergrößerungsbild spezifiziert, basierend auf der Merkmalsmengeninformation; einen Bühnensteuerabschnitt, der die bewegliche Bühne basierend auf der spezifizierten Position und Stellung so steuert, dass die zu messende Position des Werkstücks innerhalb des Hochvergrößerungs-Sichtfeldes verbleibt; einen Hochvergrößerungs-Abbildungsabschnitt, der mit einer hohen Vergrößerung die zu messende Position fotografiert, die sich in das Hochvergrößerungs-Sichtfeld bewegt hat, um ein Hochvergrößerungsbild zu erzeugen; einen Kantenextraktionsabschnitt, der eine Kante der zu messenden Position aus dem Hochvergrößerungsbild extrahiert, basierend auf den gemessenen Positionsinformationen; und einen Abmessungswert-Berechnungsabschnitt, der einen Abmessungswert der zu messenden Position basierend auf der extrahierten Kante erhält.
In dieser Abmessungsmessvorrichtung werden Position und Stellung des Werkstücks auf der beweglichen Bühne mittels des durch Fotografieren des Werkstücks bei einer Niedrigvergrößerung erhaltenen Niedrigvergrößerungsbild spezifiziert, und die bewegliche Bühne wird so gesteuert, dass die zu messende Position des Werkstücks innerhalb des Hochvergrößerungs-Sichtfelds bleibt. Daher ist es möglich, automatisch das Werkstück innerhalb des Niedrigvergrößerungs-Sichtfeldes in das Hochvergrößerungs-Sichtfeld zu transferieren, um so die zu messende Position bei einer hohen Vergrößerung zu fotografieren. Mit einer solchen Konfiguration, selbst wenn das Werkstück an einer beliebigen Stellung und einer beliebigen Position auf der beweglichen Bühne angeordnet ist, wird das Werkstück automatisch in das Hochvergrößerungs-Sichtfeld transferiert und kann der Abmessungswert der zu messenden Position erhalten werden, solange es innerhalb des Niedrigvergrößerungs-Sichtfelds angeordnet ist, und daher ist es möglich, eine gewünschte Abmessung mit hoher Genauigkeit zu messen. Weiterhin, da das Werkstück mit einer hohen Vergrößerung gemessen werden kann, wo immer und in was immer für einer Stellung das Werkstück angeordnet ist, solange es innerhalb des Niedrigvergrößerungs-Sichtfeldes angeordnet ist, ist es möglich, die Messgenauigkeit zu verbessern, während die Bedienprozedur für die Abmessungsmessung vereinfacht wird, und auch die für die Abmessungsmessung erforderliche Zeit reduziert wird.
Zusätzlich zu der obigen Konfiguration ist eine Abmessungsmessvorrichtung gemäß einer zweiten vorliegenden Ausführungsform konfiguriert, beinhaltend: einen Messpositionsinformations-Erzeugungsabschnitt, der eine zu messende Position und ein Messverfahren in Bezug auf ein Referenzbild bezeichnet, welches durch Hochvergrößerungs-Bildgebungsabschnitts-Fotografieren eines Referenzwerkstücks mit einer hohen Vergrößerung erhalten wird, um die gemessene Positionsinformation zu erzeugen; und einen Merkmalsmengeninformations-Erzeugungsabschnitt, der die Merkmalsmengeninformation erzeugt, die aus einem Prüfmusterbild, basierend auf einem durch das Niedrigvergrößerungs-Bildgebungsabschnitts-Fotografieren des Referenzwerkstücks bei einer niedrigen Vergrößerung erhaltenen Referenzbilds.
Mit einer solchen Konfiguration ist es möglich, da die zu messende Position und das Messverfahren in Bezug auf das durch Fotografieren des Referenzwerkstücks mit einer hohen Vergrößerung erhaltene Referenzbild ausersehen werden, bei einer hohen Vergrößerung eine Position zu bezeichnen, die man wünscht, für ein Werkstück zu messen, welches dieselbe Form wie das Referenzwerkstück aufweist. Weiterhin, da die aus dem Prüfmusterbild gebildete Merkmalsmengeninformation basierend auf dem durch Fotografieren des Referenzwerkstücks mit einer niedrigen Vergrößerung erhaltenen Referenzbild erzeugt wird, kann das Prüfen zwischen dem Musterbild und dem durch Fotografieren des Werkstücks bei niedriger Vergrößerung erhaltenen Niedrigvergrößerungsbild zu einer genauen Spezifikation der Position und der Stellung des Werkstückes, welches dieselbe Form wie das Referenzwerkstück aufweist, führen.
Zusätzlich zur obigen Konfiguration ist eine Abmessungsmessvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform so konfiguriert, dass im Falle der Anwesenheit von zwei oder mehr Werkstücken, die nicht innerhalb des Hochvergrößerungs-Sichtfeldes bleiben können, der Bühnensteuerabschnitt im Wesentlichen die bewegliche Bühne in Bezug auf diese Werkstücke so bewegt, dass es zu messenden Positionen gestattet wird, innerhalb des Hochvergrößerungs-Sichtfelds zu bleiben.
Bei einer solchen Konfiguration, selbst im Falle der Anwesenheit einer Mehrzahl von Werkstücken, die nicht innerhalb des Hochvergrößerungs-Sichtfelds bleiben können, wird die bewegliche Bühne sequentiell bewegt, um so zu messenden Positionen zu gestatten, innerhalb des Hochvergrößerungs-Sichtfelds zu bleiben, und daher ist es möglich, diese Werkstücke sequentiell automatisch in das Hochvergrößerungs-Sichtfeld zu transferieren, um so Abmessungswerte der zu messenden Positionen zu erhalten.
Zusätzlich zur obigen Konfiguration ist eine Abmessungsmessvorrichtung gemäß einer vierten vorliegenden Ausführungsform so konfiguriert, dass im Falle der Anwesenheit von zwei oder mehr zu messenden Positionen für dasselbe Werkstück, die nicht innerhalb des Hochvergrößerungs-Sichtfelds bleiben können, der Bühnensteuerabschnitt die bewegliche Bühne in Bezug auf die zu messenden Positionen sequentiell bewegt, um so den zu messenden Positionen zu gestatten, innerhalb des Hochvergrößerungs-Sichtfelds zu bleiben.
Bei einer solchen Konfiguration, da die bewegliche Bühne sequentiell bewegt wird, um so den zu messenden Positionen zu gestatten, innerhalb des Hochvergrößerungs-Sichtfeldes zu bleiben, ist es selbst in einem Fall der Anwesenheit einer Mehrzahl von zu messenden Positionen für dasselbe Werkstück, das nicht innerhalb des Hochvergrößerungs-Sichtfelds bleiben kann, möglich, diese zu messenden Positionen automatisch in das Hochvergrößerungs-Sichtfeld zu transferieren, um so die Abmessungswerte der zu messenden Positionen zu erhalten.
Eine Abmessungsmessvorrichtung gemäß einer fünften vorliegenden Ausführungsform ist so konfiguriert, dass der Kantenextraktionsabschnitt basierend auf dem Niedrigvergrößerungsbild eine Kantenextraktion an einer zu messenden Position durchführt, deren Abmessungsmessung bei einer niedrigen Vergrößerung in der Messpositionsinformation ausersehen worden ist, und der Bühnensteuerabschnitt bewegt die bewegliche Bühne in Bezug auf die zu messende Position, deren Abmessungsmessung mit einer hohen Vergrößerung in der Messpositionsinformation ausersehen worden ist, um so der zu messenden Position zu gestatten, innerhalb des Hochvergrößerungs-Sichtfelds zu bleiben.
Mit einer solchen Konfiguration wird eine Abmessung der zu messenden Position, die nicht innerhalb des Hochvergrößerungs-Sichtfeldes bleiben kann, mit einer niedrigen Vergrößerung gemessen und es wird eine Abmessung der zu messenden Position, die innerhalb des Hochvergrößerungs-Sichtfelds bleibt, mit einer hohen Vergrößerung gemessen, wodurch eine Messung eines Abmessungswertes mit hoher Genauigkeit gestartet wird.
Ein Abmessungsmessverfahren gemäß einer sechsten vorliegenden Ausführungsform ist ein Abmessungsmessverfahren, bei dem ein Niedrigvergrößerungs-Sichtfeld ausgebildet wird, während ein Hochvergrößerungs-Sichtfeld, das enger als das Niedrigvergrößerungs-Sichtfeld ist, innerhalb des Niedrigvergrößerungs-Sichtfeldes ausgebildet wird, und ein Werkstück auf einer Bühne bei unterschiedlichen fotografischen Vergrößerungen fotografiert wird, um die Abmessung des Werkstücks zu messen. Das Abmessungsmessverfahren ist so konfiguriert, dass es beinhaltet: einen Messeinstelldaten-Speicherschritt zum Speichern von Merkmalsmengeninformation zum Detektieren eines Werkstücks aus einem fotografierten Bild und von gemessenen Positionsinformationen, die eine zu messende Position zeigen, die als ein zu messendes Objekt ausersehen wird; einen Niedrigvergrößerungs-Bildgebungsschritt zum Fotografieren, bei einer niedrigen Vergrößerung, des Werkstücks innerhalb des Niedrigvergrößerungs-Sichtfeldes, um ein Niedrigvergrößerungsbild zu erzeugen; einen Werkstückdetektionsschritt zum Spezifizieren einer Position und einer Stellung des Werkstücks im Niedrigvergrößerungsbild, basierend auf der Merkmalsmengeninformation; einen Bühnensteuerschritt zum Steuern der beweglichen Bühne in XY-Richtungen, basierend auf spezifischem Ort und Stellung, so dass die zu messende Position des Werkstücks innerhalb des Hochvergrößerungs-Sichtfelds bleibt; einen Hochvergrößerungs-Bildgebungsschritt zum Fotografieren, bei einer hohen Vergrößerung, der zu messenden Position, die in das Hochvergrößerungs-Sichtfeld bewegt worden ist, um ein Hochvergrößerungsbild zu erzeugen; einen Kantenextraktionsschritt zum Extrahieren einer Kante der zu messenden Position aus dem Hochvergrößerungsbild, basierend auf dem spezifizierten Ort und Stellung und der Messpositionsinformation; und einen Abmessungswert-Berechnungsschritt zum Erhalten eines Abmessungswertes der zu messenden Position, basierend auf der extrahierten Kante.
Ein Programm für eine Abmessungsmessvorrichtung gemäß einer siebten vorliegenden Ausführungsform ist ein Programm zum Ausbilden eines Niedrigvergrößerungs-Sichtfeldes, während ein Hochvergrößerungs-Sichtfeld, das enger als das Niedrigvergrößerungs-Sichtfeld ist, innerhalb des Niedrigvergrößerungs-Sichtfelds ausgebildet wird, und ein Werkstück auf einer Bühne bei unterschiedlichen fotografischen Vergrößerungen fotografiert wird, um die Abmessung des Werkstücks zu messen. Das Programm für eine Abmessungsmessvorrichtung ist so konfiguriert, dass es beinhaltet: eine Messeinstelldatenspeicherprozedur zum Speichern von Merkmalsmengeninformationen zum Detektieren eines Werkstücks aus einem fotografierten Bild und Messpositionsinformationen, die eine zu messende Position zeigen, die als ein zu messenden Objekt ausersehen ist; eine Niedrigvergrößerungsbildgebungs-Prozedur zum Fotografieren, bei einer niedrigen Vergrößerung, des Werkstücks innerhalb des Niedrigvergrößerungs-Sichtfeldes, um ein Niedrigvergrößerungsbild zu erzeugen; eine Werkstückdetektionsprozedur zum Spezifizieren einer Position und einer Stellung des Werkstücks im Niedrigvergrößerungsbild, basierend auf der Merkmalsmengeninformation; eine Bühnensteuerprozedur zum Steuern der beweglichen Bühne in XY-Richtungen, basierend auf dem spezifizierten Ort und Stellung, so dass die zu messende Position des Werkstücks innerhalb des Hochvergrößerungs-Sichtfelds bleibt; eine Hochvergrößerungs-Bildgebungsprozedur zum Fotografieren mit einer hohen Vergrößerung der zu messenden Position, die in das Hochvergrößerungs-Sichtfeld bewegt worden ist, um ein Hochvergrößerungsbild zu erzeugen; eine Kantenextraktionsprozedur zum Extrahieren einer Kante der zu messenden Position aus dem Hochvergrößerungsbild, basierend auf spezifiziertem Ort und Stellung der Messpositionsinformation; und eine Abmessungswert-Berechnungsprozedur zum Erhalten eines Abmessungswerts der zu messenden Position, basierend auf der extrahierten Kante.
In der Abmessungsmessvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, selbst wenn ein Werkstück an einer beliebigen Stellung und einer beliebigen Position auf der beweglichen Bühne angeordnet ist, wird das Werkstück automatisch in ein Hochvergrößerungs-Sichtfeld transferiert und ein Abmessungswert einer zu messenden Position kann solange erhalten werden, wie sie innerhalb eines Niedrigvergrößerungs-Sichtfelds angeordnet ist, und daher ist es möglich, gewünschte Abmessungen mit hoher Genauigkeit zu messen. Weiter, da das Werkstück mit einer hohen Vergrößerung gemessen werden kann, wo auch immer und an welcher Stellung auch immer das Werkstück angeordnet ist, solange es innerhalb des Niedrigvergrößerungs-Sichtfelds angeordnet ist, ist es möglich, die Messgenauigkeit zu verbessern, während eine Betriebsprozedur für die Abmessungsmessung vereinfacht wird und, auch die für die Abmessungsmessung erforderliche Zeit zu reduzieren.
Darüber hinaus ist es im Abmessungsmessverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung, da das Werkstück mit einer hohen Vergrößerung gemessen werden kann, wo immer und in welcher Stellung auch immer das Werkstück angeordnet ist, solange es innerhalb des Niedrigvergrößerungs-Sichtfelds angeordnet ist, möglich, die Messgenauigkeit zu verbessern, während eine Bedienprozedur für Abmessungsmessung vereinfacht wird, und auch die für die Abmessungsmessung erforderliche Zeit zu reduzieren.
Weiterhin ist es im Programm für eine Abmessungsmessvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, eine Endgerätfunktion als eine Abmessungsmessvorrichtung wie oben beschrieben zu machen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein konstitionelles Beispiel einer Abmessungsmessvorrichtung 1 gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine erläuternde Ansicht eines Aufbaubeispiels des Inneren der Messeinheit 10 von 1, die eine Schnittoberfläche im Falle des Schneidens der Messeinheit 10 längs ihrer vertikalen Ebene zeigt;
3 ist eine Ansicht, die eine Aufbauansicht einer Ringbeleuchtungseinheit 130 von 2 zeigt;
4 ist ein Flussdiagramm, das ein Betriebsbeispiel in der Abmessungsmessvorrichtung 1 von 1 zeigt;
5 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel der Operationen in der Abmessungsmessvorrichtung 1 von 1 zum Zeitpunkt des Erzeugens von Messeinstelldaten zeigt;
6 ist eine Ansicht, die ein Beispiel von fotografierten Sichtfeldern zeigt, die in der Abmessungsmessvorrichtung 1 von 1 ausgebildet sind, und eine Grenze A1 eines Niedrigvergrößerungs-Sichtfeldes, eine Grenze A2 eines Hochvergrößerungs-Sichtfeldes und ein Zentrum A3 der Sichtfelder zeigt;
7A und 7B sind Ansichten, die ein Beispiel der Operationen in der Abmessungsmessvorrichtung 1 von 1 zum Zeitpunkt des Erzeugens von Messeinstelldaten sind, und Referenzbilder M1, M2 zeigen, die durch Fotografieren eines Referenzwerkstücks erhalten sind;
8 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel der Operationen in der Abmessungsmessvorrichtung 1 von 1 zeigt;
9A und 9B sind Ansichten, die ein Beispiel von Operationen in der Abmessungsmessvorrichtung 1 von 1 zum Zeitpunkt der Messung sind, die Werkstückbilder W1 und W2 zeigen, welche durch Fotografieren des Werkstücks W erhalten sind;
10 ist eine Ansicht, die ein Beispiel der Operationen in der Abmessungsmessvorrichtung 1 von 1 zum Zeitpunkt der Anzeige eines Messergebnisses zeigen, das Werkstückbild W2 mit dem darin angeordneten Messergebnis zeigend;
11A bis 11C sind Ansichten, die ein anderes Beispiel der Operationen in der Abmessungsmessvorrichtung 1 von 1 zum Zeitpunkt der Messung zeigen; und
12 ist ein Blockdiagramm, das ein konstitutionelles Beispiel der Steuereinheit 20 von 1 zeigt, und ein Beispiel einer funktionellen Konfiguration innerhalb der Steuereinheit 20 zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSOFRMEN
Ausführungsform 1
<Abmessungsmessvorrichtung 1>
1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Aufbaubeispiel einer Abmessungsmessvorrichtung 1 gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt. Diese Abmessungsmessvorrichtung 1 ist eine Bildmessvorrichtung, die ein auf einer beweglichen Bühne 12 angeordnetes Werkstück fotografiert und das fotografierte Bild analysiert, um eine Abmessung des Werkstücks zu messen. Die Abmessungsmessvorrichtung 1 ist durch eine Messeinheit 10, eine Steuereinheit 20, eine Tastatur 31 und eine Maus 32 konfiguriert. Das Werkstück ist ein zu messendes Objekte, dessen Form und Abmessungen zu messen sind.
Die Messeinheit 10 ist eine Optiksystemeinheit, welche Beleuchtungslicht auf das Werkstück aufbringt und durch das Werkstück transmittiertes, übertragenes Licht, oder vom Werkstück reflektiertes, Reflektionslicht empfängt, um ein fotografiertes Bild zu erzeugen. Die Messeinheit 10 ist mit einer Anzeige 11, einer beweglichen Bühne 12, einem XY-Positionseinstellknopf 14a, einem Z-Positionseinstellknopf 14b, einem Stromschalter 15 und einer Messtaste 16 versehen.
Die Anzeige 11 ist eine Anzeige, welche das fotografierte Bild, ein Messergebnis und einen Messbedingungseinstellbildschirm Bildschirm-anzeigt. Die bewegliche Bühne 12 ist eine Montagebühne zur Montierung eines Werkstücks als ein zu messendes Objekt und ist mit einem Detektionsbereich 13 ausgebildet, durch den ein Beleuchtungslicht hindurch übertragen wird, innerhalb einer im Wesentlichen horizontalen und flachen Montageoberfläche desselben. Der Detektionsbereich 13 ist eine kreisförmige Fläche, die aus transparentem Glas hergestellt ist. Diese bewegliche Bühne 12 kann in einer Z-Achsen-Richtung, welche parallel zur Fotografierachse ist, und sowohl in einer X-Achsen-Richtung als auch einer Y-Achsen-Richtung, die vertikal zur Fotografierachse sind, bewegt werden.
Der XY-Positionsjustierknopf 14a ist ein Bedienabschnitt zur Bewegung der beweglichen Bühne 12 in der X-Achsen-Richtung und der Y-Achsen-Richtung. Der Z-Positions-Justierknopf 14b ist ein Bedienabschnitt zum Bewegen der beweglichen Bühne 12 in Z-Achsen-Richtung. Der Stromschalter 15 ist ein Bedienabschnitt zum Ein- und Ausschalten einer Stromversorgung der Messeinheit 10 und der Steuereinheit 20 und die Messstarttaste 16 ist ein Bedienabschnitt zum Starten der Abmessungsmessung.
Die Steuereinheit 20 ist eine Steuervorrichtung, welche die Anzeige 11 und die bewegliche Bühne 12 der Messeinheit 10 steuert und ein durch die Messeinheit 10 fotografiertes Werkstückbild analysiert, um die Abmessung des Werkstücks zu berechnen. Die Tastatur 31 und die Maus 32 sind mit der Steuereinheit 20 verbunden. Nach Einschalten der Stromversorgung, führen ein angemessenes Anordnen eines Werkstücks innerhalb des Detektionsbereichs 13 und Betätigen der Messstarttaste 16 zu einer automatischen Messung des Werkstücks.
<Messeinheit 10>
2 ist eine erläuternde Ansicht eines Aufbaubeispiels des Inneren der Messeinheit 10 von 10, und zeigt eine Schnittoberfläche im Falle des Schneidens der Messeinheit 10 längs ihrer vertikalen Ebene. Diese Messeinheit 10 beinhaltet die Anzeige 11, die bewegliche Bühne 12, eine Bühnenantriebseinheit 110, eine Durchleuchtungseinheit 120, eine Ringbeleuchtungseinheit 130, eine koaxiale Epi-Beleuchtungslichtquelle 141, eine Lichtempfangslinseneinheit 150 und bildgebende Elemente 155 und 158.
Die Anzeige 11 und die bewegliche Bühne 12 sind außerhalb eines Gehäuses 10a angeordnet. Die Bühnenantriebseinheit 110, die Durchleuchtungseinheit 120, die Ringbeleuchtungseinheit 130, die koaxiale Epi-Beleuchtungslichtquelle 141, die Lichtempfangslinsen 150 und die bildgebenden Elemente 155 und 158 sind innerhalb des Gehäuses 10a untergebracht. Weiterhin sind die Bühnenantriebseinheit 110 und die Durchleuchtungseinheit 120 unterhalb der beweglichen Bühne 12 angeordnet. Die Ringbeleuchtungseinheit 130, die koaxiale Epi-Beleuchtungslichtquelle 141, die Lichtempfangslinseneinheit 150 und die bildgebenden Elemente 158 sind oberhalb der beweglichen Bühne 12 angeordnet.
Die Messeinheit 10 bringt Beleuchtungslicht auf das innerhalb des Detektionsbereichs 13 der beweglichen Bühne 12 angeordnete Werkstück und empfängt das transmittierte Licht oder reflektierte Licht, um den bildgebenden Elementen 155 und 158 zu gestatten, ein Bild zu bilden, um so ein Werkstückbild zu erfassen. Das Werkstückbild wird analysiert, um die Abmessung des Werkstücks zu messen, wodurch die Anzeige eines Messergebnisses auf der Anzeige 11 gestattet wird. Das Werkstück auf der beweglichen Bühne 12 kann bei verschiedenen fotografischen Vergrößerungen fotografiert werden. Beispielsweise ist es möglich, zwischen einer Niedrig-Vergrößerungsfotografie, bei der ein fotografierter Bereich mit einem Durchmesser in der Größenordnung von 25 mm als fotografisches Sichtfeld betrachtet wird, und einem Hochvergrößerungs-Fotografieren, bei dem ein fotografierter Bereich mit einem Durchmesser in der Größenordnung von 6 mm als ein fotografiertes Sichtfeld betrachtet wird, auszuwählen. Ein durch Fotografieren des Werkstücks mit einer niedrigen Vergrößerung erhaltenes Niedrigvergrößerungsbild und ein durch Fotografieren des Werkstücks bei einer hohen Vergrößerung erhaltenes Hochvergrößerungsbild können elektrisch umgeschaltet und auf der Anzeige 11 angezeigt werden.
Die Bühnenantriebseinheit 110 ist eine Antriebseinheit, welche die bewegliche Bühne 12, basierend auf einem Steuersignal aus der Steuereinheit 20, bewegt, und besteht aus einem Z-Antriebsabschnitt 111 und einem XY-Antriebsabschnitt 112. Der Z-Antriebsabschnitt 111 ist ein Z-Positionsjustierabschnitt, der die bewegliche Bühne 12 in Z-Achsen-Richtung innerhalb eines vorbestimmten Bereichs bewegt, um eine Position des Werkstücks in der fotografierenden Achsenrichtung einzustellen. Der XY-Antriebsabschnitt 112 ist ein XY-Positionseinstellabschnitt, der die bewegliche Bühne 12 in X-Achsen-Richtung und Y-Achsenrichtung innerhalb eines vorbestimmten Bereichs bewegt, und die Position des Werkstücks in der Fotografierachsenrichtung einzustellen.
Die Durchleuchtungseinheit 120 ist eine Beleuchtungsvorrichtung zum Aufbringen von Beleuchtungslicht von unten auf ein innerhalb eines Detektionsbereichs 13 der beweglichen Bühne 12 angeordneten Werkstücks und besteht aus einer Beleuchtungslichtquelle 120, einem Spiegel 122 und einer optischen Linse 123. Aus der Durchleuchtungslichtquelle 121 ausgesendetes Durchleuchtungslicht wird vom Spiegel 122 reflektiert und über die optische Linse 123 abgegeben. Das Durchleuchtungslicht wird durch die bewegliche Bühne 12 transmittiert und ein Teil des transmittierten Lichtes wird durch das Werkstück abgeschnitten, während dessen anderer Teil auf die Lichtempfangslinseneinheit 150 einfällt. Die Durchleuchtung ist zur Messung einer äußeren Form eines Werkstücks und eines Innendurchmessers eines Durchgangslochs geeignet.
Die Ringbeleuchtungseinheit 130 ist eine Epi-Beleuchtungsvorrichtung zum Aufbringen von Beleuchtungslicht auf das Werkstück der beweglichen Bühne 12 von oben, und wird aus einer ringartigen Lichtquelle gebildet, die einen Lichtempfangsabschnitt der Lichtempfangslinseneinheit 150 umgibt. Diese Ringbeleuchtungseinheit 130 ist eine Beleuchtungsvorrichtung, die zur Durchführung getrennter Beleuchtung in der Lage ist, und der gesamte Umfang der Einheit, oder nur ein Teil davon, kann erleuchtet sein.
Die koaxiale Epi-Beleuchtungslichtquelle 141 ist eine Lichtquelle zum Aufbringen von Beleuchtungslicht, das im Wesentlichen dieselbe Ausgangslichtachse wie die Fotografierachse aufweist, auf das Werkstück auf der beweglichen Bühne 12 von oben. Innerhalb der Lichtempfangslinseneinheit 150A ist ein Halbspiegel 142 zum Abzweigen des Beleuchtungslichtes in eine Ausgangslichtachse und die Fotografierachse angeordnet. Die Epi-Beleuchtung ist zur Messung von Abmessungen eines Werkstücks mit unterschiedlichen Niveaus geeignet. Als ein Werkstück-Beleuchtungsverfahren kann Transmissionsbeleuchtung, Ringbeleuchtung oder koaxiale Epi-Beleuchtung ausgewählt werden. Insbesondere kann eine Position, die zu messen gewünscht wird, und ein Beleuchtungsverfahren in Bezug auf jedes Werkstück automatisch umgeschaltet werden, um Abmessungsmessung durchzuführen.
Die Lichtempfangslinseneinheit 150 ist ein optisches System, das aus einer Lichtempfangslinse 151, dem Halbspiegel 152, Diaphragmaplatten 153 und 156 und bildformenden Linsen 154 und 157 besteht. Die Lichtempfangslinseneinheit 150 empfängt transmittiertes Beleuchtungslicht und vom Werkstück reflektiertes Licht und gestattet den bildgebenden Elementen 155 und 158, ein Bild zu bilden. Die Lichtempfangslinse 151 ist eine Objektivlinse, die gegenüberliegend zur beweglichen Bühne 12 angeordnet ist und bei Verwendung für Hochvergrößerungsfotografie und Niedrigvergrößerungsfotografie geteilt ist. Diese Lichtempfangslinse 151 hat eine Eigenschaft, eine Größe eines Bildes unverändert zu halten, selbst wenn sich eine Position eines Werkstücks in Z-Achsen-Richtung ändert. Die Lichtempfangslinse 151 wird als telezentrische Linse bezeichnet.
Die Diaphragmaplatte 153 und die bildformende Linse 154 sind ein niedrigvergrößerungsseitiger Bildformungslinsenabschnitt und auf derselben Achse wie die Lichtempfangslinse 151 angeordnet. Die bildformende Linse 154 ist eine optische Linse, die gegenüberliegend dem bildgebenden Element 155 angeordnet ist.
Andererseits sind die Diaphragmaplatte 156 und die bildformende Linse 157 ein hochvergrößerungsseitiger bildformender Linsenabschnitt und es wird eine Hochvergrößerungsfotografierachse aus der Niedrigvergrößerungsfotografieachse durch den Halbspiegel 152 abgezweigt. Die bildformende Linse 157 ist eine optische Linse, die gegenüberliegend dem bildgebenden Element 158 angeordnet ist.
Das bildgebende Element 155 ist ein Bildsensor für Niedrigvergrößerung, der bei einer niedrigen Vergrößerung ein Werkstück innerhalb eines Niedrigvergrößerungssichtfeldes fotografiert, das durch die Lichtempfangslinseneinheit 150 gebildet ist, um ein Niedrigvergrößerungsbild zu erzeugen. Das bildgebende Element 158 ist ein Bildsensor für Hochvergrößerung, das bei einer hohen Vergrößerung ein Werkstück innerhalb eines Hochvergrößerungssichtfelds fotografiert, das durch die Lichtempfangslinseneinheit 150 gebildet ist, um ein Hochvergrößerungsbild zu erzeugen. Das Hochvergrößerungssichtfeld ist ein engeres, fotografiertes Sichtfeld als das Niedrigvergrößerungssichtfeld und ist innerhalb eines Niedrigvergrößerungssichtfeldes ausgebildet.
Die bildgebenden Elemente 155 und 158 bestehen beide aus einem Halbleiterelement, wie etwa CCD (Charge Coupled Devices) oder CMOS (Komplementärmetalloxidhalbleiter).
In dieser Abmessungsmessvorrichtung 1, wo immer und in welcher Stellung auch immer das Werkstück angeordnet ist, wird das Werkstück erfasst, solange es innerhalb des Detektionsbereichs 13 der beweglichen Bühne 12 angeordnet ist und das Niedrigvergrößerungsbild wird dann analysiert, um die bewegliche Bühne 12 in X-Achsenrichtung oder Y-Achsenrichtung zu bewegen, wodurch das Werkstück automatisch zu dem Hochvergrößerungssichtfeld transferiert wird.
3 ist eine Ansicht, die eine Bestandteilsansicht der Ringbeleuchtungseinheit 130 von 2 zeigt. Die Ringbeleuchtungseinheit 130 besteht aus vier Licht emittierenden Blöcken 131, die auf einem Umfang angeordnet sind, und kann durch beliebige Auswahl der Licht-emittierenden Blöcke 131 erleuchtet werden.
Es kann in der gemessenen Positionsinformation angegeben werden, welcher Licht-emittierende Block 131 zum Zeitpunkt der Abmessungsmessung zu erleuchten ist. Insbesondere im Fall einer Messung einer Mehrzahl von zu messenden Positionen für dasselbe Werkstück W kann der in Bezug auf jede dieser zu messenden Positionen zu erleuchtende Licht emittierende Block 131 angegeben werden.
<Betrieb der Abmessungsmessvorrichtung 1>
Die Schritte S101 bis S103 von 4 sind ein Flussdiagramm, das ein Beispiel von Operationen der Abmessungsmessvorrichtung 1 von 1 zeigt. In dieser Abmessungsmessvorrichtung 1 besteht der Betrieb aus drei Prozessen, nämlich Erzeugung von Messeinstelldaten (Schritt S101), Ausführung der Messung (Schritt S102) und Anzeige eines Messergebnisses (Schritt S103).
Die Messungseinstelldaten sind Informationen, die zur Ausführung der Messung erforderlich sind und bestehen aus Merkmalsmengeninformationen, die eine Merkmalsmenge zeigen, gemessenen Positionsinformationen, die eine zu messende Position und einen Typ der Messung zeigen, und Designwertinformationen, die einen Designwert und eine Toleranz in Bezug auf jede zu messende Position zeigen. Die Merkmalsmengeninformation ist eine Information zur Positionierung, die zur Analyse eines Werkstückbildes verwendet wird, um eine Position und eine Stellung des Werkstücks zu detektieren. Die Merkmalsmengeninformation wird basierend auf vorbestimmten Referenzdaten eingestellt. Es ist anzumerken, dass, wenn die Merkmalsmengeninformationen und die Messpositionsinformationen solche sind, die basierend auf einem Hochvergrößerungsbild eingestellt worden sind, diskriminative Informationen, die für solche Einstellungen indikativ sind, als Messeinstelldaten erhalten werden.
Die Messeinstelldaten werden in der Steuereinheit 20 erzeugt. Alternativ kann es eine Konfiguration geben, bei der Messeinstelldaten, die in einem Informierungsverarbeitungsendgerät wie etwa einem PC (Persönlicher Computer) erzeugt werden, an die Steuereinheit 20 übertragen und dann verwendet werden. Die Messverarbeitung wird basierend auf solchen Messeinstelldaten ausgeführt. Dann werden durch Messung erhaltene Abmessungswerte und ein Ergebnis der Qualitätsbestimmung auf der Anzeige 11 angezeigt, um eine Anzeigeverarbeitung für das Messergebnis durchzuführen.
<Erzeugung von Messeinstelldaten>
Die Schritte S201 bis S205 von 5 sind ein Flussdiagramm, das ein Beispiel der Operationen in der Abmessungsmessvorrichtung 1 von 1 zum Zeitpunkt des Erzeugens von Messeinstelldaten zeigt. Diese Figur zeigt den Fall der Erzeugung von Messeinstelldaten in der Steuereinheit 20.
Die Messeinstelldaten-Erzeugungsverarbeitung besteht aus fünf Verarbeitungsprozeduren, die unten gezeigt sind. Zuerst werden Designdaten eingegeben (Schritt S201). Beim Eingeben der Designdaten werden Referenzdaten zur Verwendung in der Merkmalsmengeneinstellung und dem Formvergleich erfasst. Die Referenzdaten werden aus einem durch Fotografieren eines Referenzwerkstücks erhaltenen fotografierten Bild oder aus CAD-(Computer Aided Design)Daten oder einem mittels CAD erzeugten CAD-Bild gebildet. Ein Beispiel des Falls der Verwendung von einem Referenzbild, das durch Fotografieren eines Referenzwerkstücks erhalten wird, als Referenzdaten wird hier beschrieben.
Als Nächstes wird eine Merkmalsmenge eingestellt (Schritt S202). Die Merkmalsmengeninformationen und ein Messbereich werden basierend auf dem Referenzbild eingestellt, um dadurch die Merkmalsmenge einzustellen. Als Nächstes wird eine fotografische Vergrößerung eingestellt (Schritt S203). Beim Einstellen der fotografischen Vergrößerung wird entweder eine Niedrigvergrößerungs-Abmessungsmessung oder eine Hochvergrößerungs-Abmessungsmessung in Bezug auf die in Schritt S202 eingestellte Merkmalsmenge bezeichnet und die fotografische Vergrößerungsinformation wird in Assoziation mit der Merkmalsmenge gehalten. Wenn eine Mehrzahl von Merkmalsmengen eingestellt ist, wird die fotografische Vergrößerungsinformation in Bezug auf jede Merkmalsmenge assoziiert.
Als Nächstes wird eine zu messende Position und ein Typ der Messung bezeichnet (Schritt S204). Spezifisch wird die Bezeichnung jener durchgeführt, indem eine zu messende Position, ein Kantendetektionsbereich und ein Messverfahren in Bezug auf das auf der Anzeige 11 angezeigte Referenzbild angegeben wird.
Der Kantendetektionsbereich ist ein Bildverarbeitungsbereich zum Analysieren einer Änderung bei der Helligkeit von Bilddaten innerhalb diesen, um eine Kurve zu extrahieren. Beim Zeichnen des Messtyps wird ein Messverfahren davon, was in welcher Weise gemessen wird, ausgewählt. Beim Abschluss der Auswahl der zu messenden Position und des Messtyps wird eine Abmessungsmessung am Referenzbild durchgeführt. Das heißt, eine Kante der zu messenden Position wird in Bezug auf das Referenzbild extrahiert, um einen Abmessungswert der zu messenden Position durch ein ausersehenes Messverfahren zu berechnen. Ein Messergebnis des Abmessungswertes wird beispielsweise auf dem Referenzbild angezeigt.
Als Nächstes werden ein Designwert und eine Toleranz eingestellt (Schritt S205). Beim Einstellen des Designwerts und der Toleranz wird der angezeigte Abmessungswert in Bezug auf jede zu messende Position gemäß dem Bedarf geändert und auf einen Designwert eingestellt. Weiterhin wird eine Toleranz in Assoziierung mit dem Designwert eingestellt. Die Messeinstelldaten, die auf diese Weise erzeugt sind, werden in einen Speicher innerhalb der Steuereinheit 20 geschrieben.
<Fotografiertes Sichtfeld>
6 ist eine Ansicht, die ein Beispiel von fotografierten Sichtfeldern zeigt, die in der Abmessungsmessvorrichtung 1 von 1 ausgebildet sind, und eine Umgrenzung A1 eines Niedrigvergrößerungs-Sichtfelds, eine Umgrenzung A2 eines Hochvergrößerungs-Sichtfelds und ein Zentrum A3 der Sichtfelder zeigt. Diese Umgrenzung A1 ist in kreisförmiger Form ausgebildet und drückt einen fotografierten Bereich/Fläche auf der beweglichen Bühne 12 aus. Wenn die bewegliche Bühne 12 in einer Referenzposition angeordnet ist, stimmt ein Niedrigvergrößerungs-Fotografierbereich mit dem Ddetektionsbereich 13 überein.
Das Hochvergrößerungs-Sichtfeld ist ein engeres fotografiertes Sichtfeld als das Niedrigvergrößerungs-Sichtfeld und ist so ausgebildet, dass es das Sichtfeldzentrum A3 in wesentlicher Übereinstimmung mit dem Niedrigvergrößerungs-Sichtfeld aufweist. Das Werkstück W kann in einer beliebigen Stellung und einer beliebigen Position auf der beweglichen Bühne 12 angeordnet sein, solange es innerhalb eines solchen Niedrigvergrößerungs-Sichtfeldes angeordnet ist.
<Referenzbild>
7A und 7B sind Ansichten, die ein Beispiel von Operationen in der Abbildungsmessvorrichtung 1 von 1 zum Zeitpunkt der Erzeugung von Messeinstelldaten zeigen, und Referenzbilder M1 und M2 zeigen, welche durch Fotografieren des Referenzwerkstücks erhalten werden. Diese Figur zeigt den Fall des Fotografierens mittels Durchlichtbeleuchtung, wobei die 7A das durch Fotografieren bei niedriger Auflösung erhaltene Referenzbild M1 zeigt und 7B das durch Fotografieren mit einer hohen Vergrößerung erhaltene Referenzbild M2 zeigt.
Das Referenzwerkstück ist ein Referenzobjekt, welches dieselbe Form wie das Werkstück W als das zu messende Objekt aufweist. Das Referenzbild M1 wird verwendet, um eine Position und Stellung des Werkstücks W innerhalb des durch Fotografieren des Werkstücks W mit einer niedrigen Vergrößerung erhaltenen Niedrigvergrößerungsbildes zu spezifizieren. Beispielsweise werden die Kanten M11 und M12 des Referenzwerkstücks aus dem Referenzbild M1 extrahiert, wodurch ein Musterbild erzeugt wird, das mit dem Niedrigvergrößerungsbild des Werkstücks W zu checken ist.
Das Referenzbild M2 wird zum Auswählen einer zu messenden Position und eines Messverfahrens verwendet. Beispielsweise kann ein Kantendetektionsbereich M21 in Bezug auf das Referenzbild M2 ausersehen werden. Zusätzlich kann das Referenzbild M2 zum Spezifizieren, mit hoher Genauigkeit, der Position und der Stellung des Werkstücks W innerhalb eines durch Fotografieren des Werkstücks W mit einer hohen Vergrößerung erhaltenen Hochvergrößerungsbilds verwendet werden.
<Messverarbeitung>
Die Schritte S301 bis S315 von 8 bilden ein Flussdiagramm, das ein Beispiel der Operationen in der Abmessungsmessvorrichtung 1 von 1 zum Zeitpunkt der Messung zeigt. Wenn das Werkstück W auf der beweglichen Bühne 12 angeordnet ist und eine Messausführung durch eine Betätigung der Messstarttaste 16 oder dergleichen angegeben wird, wird zuerst das Werkstück W auf der beweglichen Bühne 12 mit einer niedrigen Vergrößerung fotografiert, um ein Niedrigvergrößerungsbild zu erfassen (Schritt S301).
Als Nächstes wird dieses Niedrigvergrößerungsbild mit einem zuvor registrierten Musterbild als Merkmalsmengeninformation geprüft, um einen angeordneten Zustand des Werkstücks W wie etwa seinen Ort und seine Stellung zu spezifizieren (Schritt S302). Zu dieser Zeit, wenn es eine zu messende Position gibt, deren Abmessungsmessung mit einer niedrigen Vergrößerung angegeben worden ist, wird die Abmessungsmessung an der zu messenden Position ausgeführt (Schritt S303).
Spezifisch wird eine zu messende Position spezifiziert und es wird eine Kante extrahiert, basierend auf einem Anordnungszustand des Werkstücks W und zuvor registrierten gemessenen Positionsinformationen (Schritt S305). Dann wird ein Abmessungswert der zu messenden Position berechnet, basierend auf der extrahierten Kante der zu messenden Position (Schritt S306).
Weiter wird ein Fehler aus einer Differenz zwischen dem berechneten Abmessungswert und einem zuvor registrierten Designwert als Designwertinformation erhalten und der Fehler wird dann mit einer Toleranz in Bezug darauf verglichen (Schritt S307), um eine Qualitätsbestimmung an jeder zu messenden Position und eine Qualitätsbestimmung am Werkstück W durchzuführen (Schritt S308).
Als Nächstes, wenn es eine zu messende Position gibt, deren Abmessungsmessung vor einer hohen Vergrößerung in der Messpositionsinformation ausersehen worden ist, wird die Abmessungsmessung an der zu messenden Position ausgeführt (Schritt S304). Spezifisch, basierend auf dem angeordneten Zustand des Werkstücks W und der gemessenen Positionsinformation wird die bewegliche Bühne 12 in X-Achsen-Richtung oder Y-Achsen-Richtung so bewegt, dass die zu messende Position des Werkstücks W innerhalb des Hochvergrößerungs-Sichtfelds bleibt (Schritt S309) und die zu messende Position, die sich in das Hochvergrößerungs-Sichtfeld bewegt hat, wird mit einer hohen Vergrößerung fotografiert, um dadurch ein Hochvergrößerungsbild zu erfassen (Schritt S310). Dann wird, basierend auf dem angeordneten Zustand des Werkstücks W und der gemessenen Positionsinformation, die zu messende Position spezifiziert und die Kantenextraktion wird durchgeführt (Schritt S311). Basierend auf der extrahierten Kante der zu messenden Position wird ein Abmessungswert der zu messenden Position berechnet (Schritt S312).
Weiterhin wird ein Fehler aus der Differenz zwischen dem berechneten Abmessungswert und dem Designwert erhalten und der Fehler wird dann mit einer Toleranz entsprechend dem Fehler verglichen (Schritt S313), um Qualitätsbestimmung an jeder zu messenden Position und Qualitätsbestimmung am Werkstück W durchzuführen (Schritt S314).
Die Verarbeitungsprozeduren der Schritte S309 bis S314 werden wiederholt, wenn es eine andere zu messende Position gibt, die nicht innerhalb des Hochvergrößerungs-Sichtfeldes bleiben kann, von den zu messenden Positionen, deren Abmessungsmessung bei einer hohen Vergrößerung bezeichnet worden ist (Schritt S315).
<Werkstückbild>
Die 9A und 9B sind Ansichten, die ein Beispiel von Operationen in der Abmessungsmessvorrichtung 1 von 1 zum Zeitpunkt der Messung zeigen, und Werkstückbilder W1 und W2 zeigen, die durch Fotografieren des Werkstücks W erhalten sind. 9A zeigt das durch Fotografieren bei niedriger Vergrößerung erhaltene Werkstückbild W1 und 9B zeigt das durch Fotografieren mit einer Hochvergrößerung erhaltene Werkstückbild W2.
Das Werkstückbild W1 wird mit dem als Merkmalsmengeninformation registrierten Musterbild geprüft, um Position und Stellung des Werkstücks W innerhalb des Werkstückbilds W1 zu spezifizieren. Die bewegliche Bühne 12 wird basierend auf solch einem Detektionsergebnis des angeordneten Zustands, wie somit beschrieben, gesteuert, um das Werkstück W automatisch in ein Hochvergrößerungs-Sichtfeld zu transferieren, um so das Werkstückbild W2 als ein Hochvergrößerungsbild der zu messenden Position zu erfassen.
10 ist eine Ansicht, die ein Beispiel von Operationen in der Abmessungsmessvorrichtung 1 von 1 zum Zeitpunkt der Anzeige eines Messergebnisses zeigen, und ein Werkstückbild W2 mit dem darin angeordneten Messergebnis zeigt. Eine Kante der zu messenden Position wird aus dem Werkstückbild W2 extrahiert, um einen Abmessungswert der zu messenden Position zu berechnen.
Das Messergebnis, wie etwa der Abmessungswert, kann auf der Anzeige 11 zusammen mit dem Werkstückbild W2 angeordnet werden. In diesem Beispiel werden ein Abmessungswert „1,789 mm” und eine Abmessungslinie auf dem Werkstückbild W2 assoziiert mit der zu messenden Position angeordnet.
11A bis 11C sind Ansichten, die ein anderes Beispiel der Operationen in der Abmessungsmessvorrichtung 1 von 1 zum Zeitpunkt der Messung zeigen, und die Zustände der sequentiellen Ausführung von Niedrigvergrößerungsmessung und Hochvergrößerungsmessung zeigen. 11A zeigt ein Werkstückbild W1, das durch Messung bei einer niedrigen Vergrößerung erhalten wird, 11B zeigt ein Werkstückbild W1, dem ein Abmessungswert hinzugefügt ist, welcher durch Messung bei einer niedrigen Vergrößerung erhalten wird, und 11C zeigt das Werkstückbild W2, dem ein Abmessungswert hinzugefügt ist, der durch Messung bei einer hohen Vergrößerung erhalten wird.
Wenn eine zu messende Position, die nicht innerhalb des Hochvergrößerungs-Sichtfelds bleiben kann, im Werkstück als dem zu messenden Objekt vorhanden ist, ist es als ein Messverfahren notwendig, Abmessungsmessung einer solchen zu messenden Position mit einer niedrigen Vergrößerung zu bezeichnen. Ein Abmessungswert der zu messenden Position, deren Abmessungsmessung bei einer niedrigen Vergrößerung bezeichnet worden ist, wird durch Analysieren des Niedrigvergrößerungswerkstückbildes W1 erhalten.
Andererseits kann ein Abmessungswert der zu messenden Position, die innerhalb des Hochvergrößerungs-Sichtfeldes bleibt, mit hoher Genauigkeit durch Analysieren des Hochvergrößerungs-Werkstückbilds W1 erhalten werden.
<Steuereinheit 20>
12 ist ein Blockdiagramm, das ein Bestandteilsbeispiel der Steuereinheit 20 von 1 zeigt, wobei ein Beispiel einer funktionellen Konfiguration innerhalb der Steuereinheit 20 gezeigt ist. Die Steuereinheit 20 besteht aus einem Fotografier-Steuerabschnitt 201, einem Messpositionsinformations-Erzeugungsabschnitt 202, einem Merkmalsmengeninformations-Erzeugungsabschnitt 203, einem Messeinstelldaten-Speicherabschnitt 204, einem Werkstück-Detektionsabschnitt 205, einem Bühnensteuerabschnitt 206, einem Kantenextraktionsabschnitt 207, einem Abmessungswert-Berechnungsabschnitt 208, einem Qualitätsbestimmungsabschnitt 209 und einem Messergebnis-Anzeigeabschnitt 210.
Der Fotografiersteuerabschnitt 201 erzeugt ein Fotografierensteuersignal zum Steuern der bildgebenden Elemente 155 und 158 der Messeinheit 10 und der Beleuchtungseinheiten 120, 130 und 141, basierend auf Bedieneingaben aus der Messeinheit 10, der Tastatur 31 und der Maus 32, und gibt das Signal an die Messeinheit 10 aus.
Der Merkmalsmengeninformations-Erzeugungsabschnitt 203 erzeugt Merkmalsmengeninformation zum Detektieren des Werkstücks W, aus einem fotografierten Bild und speichert die Merkmalsmengen-Informationen als Messeinstelldaten in dem Messeinstelldatenspeicherabschnitt 204. Diese Merkmalsmengeninformation besteht aus einem Prüfmusterbild und wird basierend auf einem Referenzbild M1 erzeugt, das durch Fotografieren eines vorbestimmten Referenzwerkstücks mit einer niedrigen Vergrößerung erhalten wird.
Der Messpositionsinformations-Erzeugungsabschnitt 202 erzeugt Messpositionsinformationen, die aus einer zu messenden Position und einem Messverfahren, basierend auf Bedienungseingaben, gebildet sind, und speichert die erzeugten Daten als Messeinstelldaten innerhalb des Messeinstelldatenspeicherabschnitts 204. Die Messpositionsinformationen werden durch Bezeichnen einer zu messenden Position, eines Messtyps und eines Beleuchtungsverfahrens in Bezug auf das Referenzbild, das durch Fotografieren eines vorbestimmten Referenzwerkstücks mit einer niedrigen Vergrößerung erhalten wird, erzeugt.
Der Messeinstelldatenspeicherabschnitt 204 hält die Merkmalsmengeninformationen, die Messpositionsinformationen und die Designwertinformationen als die Messeinstelldaten. Die Merkmalsmengeninformationen sind Mengeninformationen zum Überprüfen, welche zum Detektieren eines angeordneten Zustands verwendet werden, wie etwa Ort und Stellung des Werkstücks W innerhalb des Werkstückbildes, und bestehen aus einem Musterbild für Musterabgleich, geometrischen Forminformationen für die geometrische Form-korrelierte Suche, Merkmalspunktinformationen, die einen Merkmalspunkt des Werkstücks W zeigen. Die Designwertinformation wird aus einem Designwert, der in Bezug auf jede zu messende Position eingestellt ist, und einer mit dem Designwert assoziierten Toleranz gebildet.
Der Werkstückdetektionsabschnitt 205 spezifiziert die Position und die Stellung des Werkstücks W im Niedrigvergrößerungs-Werkstückbild W1, basierend auf der Merkmalsmengeninformation. Spezifisch wird Werkstückbild W1 mit dem Prüfmusterbild verglichen, um Position und Stellung des Werkstücks W zu bestimmen.
Der Bühnensteuerabschnitt 206 erzeugt ein Bühnensteuersignal zum Steuern der beweglichen Bühne 12, basierend auf Position und Stellung, die durch den Werkstückdetektionsabschnitt 205 spezifiziert sind, und der Messpositionsinformation, so dass die zu messende Position des Werkstücks W innerhalb des Hochvergrößerungs-Sichtfelds gehalten wird. Der Bühnensteuerabschnitt 206 gibt dann das erzeugte Signal an die Messeinheit 10 aus. Spezifisch wird die bewegliche Bühne 12 in Bezug auf die zu messende Position bewegt, deren Abmessungsmessung mit einer hohen Vergrößerung in der Messpositionsinformation bezeichnet worden ist, so dass die zu messende Position innerhalb des Hochvergrößerungs-Sichtfelds bleibt.
Im Bühnensteuerabschnitt 206 wird im Falle des Vorhandenseins einer Mehrzahl von Werkstücken W, die nicht innerhalb des Hochvergrößerungs-Sichtfeldes bleiben können, die bewegliche Bühne 12 sequentiell in Bezug auf diese Werkstücke W so bewegt, dass zu messende Positionen innerhalb des Hochvergrößerungs-Sichtfeldes bleiben. Weiterhin wird im Falle der Anwesenheit einer Mehrzahl von zu messenden Positionen für dasselbe Werkstück W, die nicht innerhalb des Hochvergrößerungs-Sichtfeldes bleiben können, die bewegliche Bühne 12 sequentiell in Bezug auf diese zu messende Position so bewegt, dass die zu messenden Positionen innerhalb des Hochvergrößerungs-Sichtfeldes bleiben. Das Hochvergrößerungs-Werkstückbild W2 wird automatisch zum Zeitpunkt der Bewegung der zu messenden Position in das Hochvergrößerungs-Sichtfeld erfasst.
Der Kantenextraktionsabschnitt 207 spezifiziert die zu messenden Position aus dem Anordnungszustand und der Messpositionsinformation des Werkstücks W, dessen angeordneter Zustand durch den Werkstückdetektionsabschnitt 205 spezifiziert worden ist, und extrahiert eine Kante der Messpositionsinformation aus dem Werkstückbild. Zu dieser Zeit wird die zu messende Position, deren Abmessungsmessung bei einer niedrigen Vergrößerung in der Messpositionsinformation bezeichnet worden ist, einer Kantenextraktion aus dem Niedrigauflösungsbild W1 unterworfen und wird die zu messende Position, deren Abmessungsmessung mit einer hohen Vergrößerung in der Messpositionsinformation ausersehen worden ist, einer Kantenextraktion aus dem Hochvergrößerungsbild W2 unterworfen. Eine Kantenextraktion wird durchgeführt durch Analysieren einer Änderung beim Heiligkeitswert zwischen angrenzenden Pixeln in Bilddaten innerhalb eines in der Messpositionsinformation bezeichneten Kantendetektionsbereichs.
Der Abmessungswert-Berechnungsabschnitt 208 berechnet einen Abmessungswert der zu messenden Position, basierend auf der durch den Kantenextraktionsabschnitt 207 extrahierten Kante und gibt den berechneten Wert an den Qualitätsbestimmungsabschnitt 209 aus. Spezifisch werden eine Mehrzahl von Kantenpunkten, die durch Kantenextraktion erhalten sind, mit einer geometrischen Form, wie etwa einer geraden Linie oder einem Bogen, abgeglichen, mittels einer statistischen Technik, wie dem Verfahren kleinster Quadrate, um dadurch eine Kante des Werkstücks W zu spezifizieren. Wenn zwei parallel lineare Abschnitte der Kante des Werkstücks W beispielsweise an den zu messenden Positionen bezeichnet sind, wird eine Distanz zwischen diesen geraden Linien als Abmessungswert berechnet. Weiter, wenn ein linearer Abschnitt und ein Merkmalspunkt bezeichnet werden, wird ein Abstand zwischen der geraden Linie und dem Merkmalspunkt als der Abmessungswert berechnet. Darüber hinaus, wenn zwei lineare Abschnitte mit verschiedenen Neigungen bezeichnet werden, wird ein Winkel zwischen diesen geraden Linien als der Abmessungswert berechnet. Weiterhin, wenn ein Teil eines Kreises (Bogen) oder ein gesamter Kreis als die zu messenden Positionen bezeichnet wird, wird ein Durchmesser, ein Radius oder eine Zentralkoordinate des Kreises als der Abmessungswert berechnet.
Der Qualitätsbestimmungsabschnitt 209 vergleicht eine Differenz, die zwischen dem durch den Abmessungswert-Berechnungsabschnitt 208 berechneten Abmessungswert und einem dementsprechenden Designwert gemacht wird, mit einer entsprechenden Toleranz, um eine Qualitätsbestimmung am Abmessungswert in Bezug auf jede zu messende Position und eine Qualitätsbestimmung am Werkstück W durchzuführen. Die Qualitätsbestimmung am Werkstück W wird durchgeführt, indem bestimmt wird, ob die Differenz (Fehler) zwischen dem Abmessungswert und dem Designwert innerhalb eines Toleranzbereichs liegt oder nicht. Weiterhin wird die Qualitätsbestimmung am Werkstück W basierend auf dem Ergebnis der Qualitätsbestimmung am Abmessungswert in Bezug auf jede zu messende Position durchgeführt.
Der Messergebnis-Anzeigeabschnitt 210 erzeugt Anzeigedaten zum Anzeigen des Abmessungswertes und ein Ergebnis der Qualitätsbestimmung am Werkstückbild W2 und gibt die erzeugten Daten an die Messeinheit 10 aus. Das Messergebnis, wie der Abmessungswert, kann durch eine beliebige Bezeichnung irgendeines der Werkstückbilder W2, die für die Abmessungsmessung erfasst worden sind, angezeigt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, selbst wenn das Werkstück W in einer beliebigen Stellung und an einer beliebigen Position auf der beweglichen Bühne 12 angeordnet ist, wird das Werkstück W automatisch zum Hochvergrößerungs-Sichtfeld transferiert und der Abmessungswert der zu messenden Position kann erhalten werden, solange es innerhalb des Niedrigvergrößerungs-Sichtfelds angeordnet ist und daher ist es möglich, gewünschte Abmessungen mit hoher Genauigkeit zu messen. Weiterhin, da das Werkstück W mit einer hohen Vergrößerung gemessen werden kann, wo immer und in welcher Stellung auch immer das Werkstück angeordnet ist, solange es innerhalb des Niedrigvergrößerungs-Sichtfelds angeordnet ist, ist es möglich, die Messgenauigkeit zu verbessern, während eine Bedienprozedur für die Abmessungsmessung vereinfacht wird und auch die für die Abmessungsmessung erforderliche Zeit zu reduzieren.
Darüber hinaus, da die zu messende Position und das Messverfahren in Bezug auf das durch Fotografieren des Referenzwerkstücks mit einer hohen Vergrößerung erhaltene Referenzbild M2 angegeben sind, ist es möglich, eine Position mit einer hohen Vergrößerung zu bezeichnen, von der gewünscht wird, dass sie für das Werkstück W gemessen wird, das dieselbe Form wie das Referenzwerkstück aufweist. Darüber hinaus, da die aus dem Prüfmusterbild gebildete Merkmalsmengeninformation basierend auf dem Referenzbild M1 erzeugt wird, das durch Fotografieren des Referenzwerkstücks mit einer niedrigen Vergrößerung erhalten wird, kann das Prüfen zwischen dem Musterbild und dem durch Fotografieren des Werkstücks W bei einer niedrigen Vergrößerung erhaltene Niedrigvergrößerungsbild zu einer akkuraten Spezifikation der Position und Stellung des Werkstücks W mit derselben Form wie das Referenzwerkstück führen.
Weiter, da die bewegliche Bühne 12 sequentiell bewegt wird, um so den zu messenden Positionen zu gestatten, innerhalb des Hochvergrößerungs-Sichtfeldes zu bleiben, ist es selbst im Fall der Anwesenheit einer Mehrzahl von Werkstücken W, die nicht innerhalb dem Hochvergrößerungs-Sichtfeld bleiben können, möglich, diese Werkstücke W sequentiell in das Hochvergrößerungs-Sichtfeld zu transferieren, um so die Abmessungswerte der zu messenden Positionen zu erhalten. Darüber hinaus, da die bewegliche Bühne 12 sequentiell bewegt wird, um so den zu messenden Positionen zu gestatten, innerhalb des Hochvergrößerungs-Sichtfeld zu bleiben, ist es selbst im Falle der Anwesenheit einer Mehrzahl von zu messenden Positionen für dasselbe Werkstück W, die nicht innerhalb des Hochvergrößerungs-Sichtfeldes bleiben können, möglich, diese zu messenden Positionen sequentiell automatisch in das Hochvergrößerungs-Sichtfeld zu transferieren, um so die Abmessungswerte der zu messenden Positionen zu erhalten.
Zusätzlich ist das Beispiel des Falls in der vorliegenden. Ausführungsform beschrieben worden ist, wo das Prüfmusterbild aus dem durch Fotografieren des Referenzwerkstücks mit einer niedrigen Vergrößerung erhaltene Referenzbild M1 erzeugt wird und dieses Musterbild mit dem Werkstückbild W1 verglichen wird, um die Position und Stellung des Werkstücks W zu spezifizieren, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf solch eine Konfiguration beschränkt. Beispielsweise kann sie so konfiguriert sein, dass ein Prüfmusterbild aus dem durch Fotografieren des Referenzwerkstücks mit einer hohen Vergrößerung erhaltenes Referenzbild M2 erzeugt wird und dieses Musterbild mit dem Hochvergrößerungs-Werkstückbild W2 verglichen wird, um die Positionierung am Werkstück W mit hoher Genauigkeit durchzuführen. Das heißt, zum Verbessern bei der Genauigkeit der Kantenextraktion kann so konfiguriert werden, dass die Position und die Stellung des Werkstückbildes W im Werkstückbild W2 wieder unter Verwendung eines aus dem Referenzbild M2 erhaltenen Musterbildes spezifiziert werden.
Weiter, obwohl das Beispiel eines Falls in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben worden ist, bei dem das Niedrigvergrößerungs-Fotografieren und das Hochvergrößerungs-Fotografieren elektrisch umgeschaltet werden, beschränkt die vorliegende Erfindung das Verfahren zum Umschalten der fotografischen Vergrößerung nicht darauf. Beispielsweise beinhaltet die vorliegende Erfindung eines, das die Licht empfangende Linse (Objektivlinse) auf Seite der beweglichen Bühne 12 mechanisch umschaltet, was ein Revolvertyp genannt wird. Das heißt, eine Objektivlinseneinheit, die aus einer Licht empfangenden Linse für das Niedrigvergrößerungs-Fotografieren und einer Licht empfangenden Linse für das Hochvergrößerungs-Fotografieren besteht, wird in Bezug auf einen Satz einer, aus einer Diaphragmaplatte, einer bildgebenden Linse und einem Bilderfassungselement gemachten Bildausbildungseinheit rotiert, um zwischen dem Niedrigvergrößerungs-Fotografieren und dem Hochvergrößerungs-Fotografieren umzuschalten.
Bezugszeichenliste

1: Abmessungsmessvorrichtung
10: Messeinheit
10a: Gehäuse
110: Bühnenantriebseinheit
111: Z-Antriebsabschnitt
112: XY-Antriebsabschnitt
120: Durchlicht-Beleuchtungseinheit
121: Durchlicht-Beleuchtungslichtquelle
122: Spiegel
123: Optische Linse
130: Ringbeleuchtungseinheit
141: Koaxiale Epi-Beleuchtungs-Lichtquelle
142: Halbspiegel
150: Lichtempfangslinseneinheit
151: Lichtempfangslinse
152: Halbspiegel
153, 156: Diaphragmenplatte
154, 157: Bildformende Linse
155: Bildgebendes Elemente für Niedrigvergrößerungs-Fotografie
158: Bildgebendes Elemente für Hochvergrößerungs-Fotografie
11: Anzeige
12: Bewegliche Bühne
13: Detektionsbereich
14a: XY-Positionseinstellknopf
14b: Z-Positionseinstellknopf
15: Stromschalter
16: Messstarttaste
20: Steuereinheit
201: Fotografier-Steuerabschnitt
202: Messpositionsinformations-Erzeugungsabschnitt
203: Merkmalsmengeninformations-Erzeugungsabschnitt
204: Messeinstelldatenspeicherabschnitt
205: Werkstückdetektionsabschnitt
206: Bühnensteuerabschnitt
207: Kantenextraktionsabschnitt
208: Abmessungswert-Berechnungsabschnitt
209: Qualitätsbestimmungsabschnitt
210: Messergebnis-Anzeigeabschnitt
31: Tastatur
32: Maus
A1: Umgrenzung von Niedrigvergrößerungs-Sichtfeld
A2: Umgrenzung von Hochvergrößerungs-Sichtfeld
A3: Sichtfeldzentrum
M1, M2: Referenzbild
M12, M12: Kante
M21: Kantendetektionsbereich
W: Werkstück
W1, W2: Werkstückbild

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2009-300124 [0002]
JP 2009-300125 [0002]
JP 2010-19667 [0002]

Claims

Abmessungsmessvorrichtung, in der ein Niedrigvergrößerungs-Sichtfeld ausgebildet wird, während ein Hochvergrößerungs-Sichtfeld, das enger als das Niedrigvergrößerungs-Sichtfeld ist, innerhalb des Niedrigvergrößerungs-Sichtfelds ausgebildet wird, und ein Werkstück auf einer Bühne bei unterschiedlichen fotografierenden Vergrößerungen fotografiert wird, um eine Abmessung des Werkstücks zu messen. Die Abmessungsmessvorrichtung ist konfiguriert, beinhalt, wobei die Vorrichtung umfasst: eine bewegliche Bühne, die in XY-Richtungen beweglich ist; einen Messeinstelldatenspeicherabschnitt, der Merkmalsmengeninformation zum Detektieren eines Werkstücks aus einem fotografierten Bild und Messpositionsinformationen, die eine zu messende Position zeigen, die als ein zu messendes Objekt bezeichnet ist, hält; einen Niedrigvergrößerungs-Bildgebungsabschnitt, der mit einer niedrigen Vergrößerung das Werkstück innerhalb des Niedrigvergrößerungs-Sichtfeldes fotografiert, um ein Niedrigvergrößerungsbild zu erzeugen; einen Werkstückdetektionsabschnitt, der eine Position und Stellung des Werkstücks im Niedrigvergrößerungsbild spezifiziert, basierend auf der Merkmalsmengeninformation; einen Bühnensteuerabschnitt, der die bewegliche Bühne basierend auf der spezifizierten Position und Stellung so steuert, dass die zu messende Position des Werkstücks innerhalb des Hochvergrößerungs-Sichtfeldes verbleibt; einen Hochvergrößerungs-Bildgebungsabschnitt, der mit einer hohen Vergrößerung die zu messende Position fotografiert, die sich in das Hochvergrößerungs-Sichtfeld bewegt hat, um ein Hochvergrößerungsbild zu erzeugen; einen Kantenextraktionsabschnitt, der eine Kante der zu messenden Position aus dem Hochvergrößerungsbild extrahiert, basierend auf den gemessenen Positionsinformationen; und einen Abmessungswert-Berechnungsabschnitt, der einen Abmessungswert der zu messenden Position basierend auf der extrahierten Kante erhält.
Abmessungsmessvorrichtung gemäß Anspruch 1, umfassend: einen Messpositionsinformations-Erzeugungsabschnitt, der eine zu messende Position und ein Messverfahren in Bezug auf ein Referenzbild bezeichnet, welches durch Hochvergrößerungs-Bildgebungsabschnitts-Fotografieren eines Referenzwerkstücks mit einer hohen Vergrößerung erhalten wird, um die gemessene Positionsinformation zu erzeugen; und einen Merkmalsmengeninformations-Erzeugungsabschnitt, der die Merkmalsmengeninformation erzeugt, die aus einem Prüfmusterbild, basierend auf einem durch das Niedrigvergrößerungs-Bildgebungsabschnitts-Fotografieren des Referenzwerkstücks bei einer niedrigen Vergrößerung erhaltenen Referenzbilds.
Abmessungsmessvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei im Falle der Anwesenheit von zwei oder mehr Werkstücken, die nicht innerhalb des Hochvergrößerungs-Sichtfeldes bleiben können, der Bühnensteuerabschnitt im Wesentlichen die bewegliche Bühne in Bezug auf diese Werkstücke so bewegt, dass die zu messenden Positionen innerhalb des Hochvergrößerungs-Sichtfelds bleiben.
Abmessungsmessvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei im Falle der Anwesenheit von zwei oder mehr zu messenden Positionen für dasselbe Werkstück, die nicht innerhalb des Hochvergrößerungs-Sichtfelds bleiben können, der Bühnensteuerabschnitt die bewegliche Bühne in Bezug auf die zu messenden Positionen sequentiell bewegt, so dass die zu messenden Positionen innerhalb des Hochvergrößerungs-Sichtfelds bleiben.
Abmessungsmessvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Kantenextraktionsabschnitt basierend auf dem Niedrigvergrößerungsbild eine Kantenextraktion an einer zu messenden Position durchführt, deren Abmessungsmessung bei einer niedrigen Vergrößerung in der Messpositionsinformation ausersehen worden ist, und der Bühnensteuerabschnitt die bewegliche Bühne in Bezug auf die zu messende Position bewegt, deren Abmessungsmessung mit einer hohen Vergrößerung in der Messpositionsinformation ausersehen worden ist, so dass die zu messende Position innerhalb des Hochvergrößerungs-Sichtfelds bleibt.
Abmessungsmessverfahren, bei dem ein Niedrigvergrößerungs-Sichtfeld ausgebildet wird, während ein Hochvergrößerungs-Sichtfeld, das enger als das Niedrigvergrößerungs-Sichtfeld ist, innerhalb des Niedrigvergrößerungs-Sichtfeldes ausgebildet wird, und ein Werkstück auf einer Bühne bei unterschiedlichen fotografischen Vergrößerungen fotografiert wird, um die Abmessung des Werkstücks zu messen, wobei das Verfahren umfasst: einen Messeinstelldaten-Speicherschritt zum Speichern von Merkmalsmengeninformation zum Detektieren eines Werkstücks aus einem fotografierten Bild und von gemessenen Positionsinformationen, die eine zu messende Position zeigen, die als ein zu messendes Objekt ausersehen wird; einen Niedrigvergrößerungs-Bildgebungsschritt zum Fotografieren, bei einer niedrigen Vergrößerung, des Werkstücks innerhalb des Niedrigvergrößerungs-Sichtfeldes, um ein Niedrigvergrößerungsbild zu erzeugen; einen Werkstückdetektionsschritt zum Spezifizieren einer Position und einer Stellung des Werkstücks im Niedrigvergrößerungsbild, basierend auf der Merkmalsmengeninformation; einen Bühnensteuerschritt zum Steuern der beweglichen Bühne in XY-Richtungen, basierend auf spezifischem Ort und Stellung, so dass die zu messende Position des Werkstücks innerhalb des Hochvergrößerungs-Sichtfelds bleibt; einen Hochvergrößerungs-Bildgebungsschritt zum Fotografieren, bei einer hohen Vergrößerung, der zu messenden Position, die in das Hochvergrößerungs-Sichtfeld bewegt worden ist, um ein Hochvergrößerungsbild zu erzeugen; einen Kantenextraktionsschritt zum Extrahieren einer Kante der zu messenden Position aus dem Hochvergrößerungsbild, basierend auf dem spezifizierten Ort und Stellung und der Messpositionsinformation; und einen Abmessungswert-Berechnungsschritt zum Erhalten eines Abmessungswertes der zu messenden Position, basierend auf der extrahierten Kante.
Programm für eine Abmessungsmessvorrichtung, in der ein Niedrigvergrößerungs-Sichtfeld ausgebildet wird, während ein Hochvergrößerungs-Sichtfeld, das enger als das Niedrigvergrößerungs-Sichtfeld ist, innerhalb des Niedrigvergrößerungs-Sichtfelds ausgebildet wird, und ein Werkstück auf einer Bühne bei unterschiedlichen fotografischen Vergrößerungen fotografiert wird, um die Abmessung des Werkstücks zu messen, wobei das Programm umfasst: eine Messeinstelldatenspeicherprozedur zum Speichern von Merkmalsmengeninformationen zum Detektieren eines Werkstücks aus einem fotografierten Bild und Messpositionsinformationen, die eine zu messende Position zeigen, die als ein zu messenden Objekt ausersehen ist; eine Niedrigvergrößerungsbildgebungs-Prozedur zum Fotografieren, bei einer niedrigen Vergrößerung, des Werkstücks innerhalb des Niedrigvergrößerungs-Sichtfeldes, um ein Niedrigvergrößerungsbild zu erzeugen; eine Werkstückdetektionsprozedur zum Spezifizieren einer Position und einer Stellung des Werkstücks im Niedrigvergrößerungsbild, basierend auf der Merkmalsmengeninformation; eine Bühnensteuerprozedur zum Steuern der beweglichen Bühne in XY-Richtungen, basierend auf dem spezifizierten Ort und Stellung, so dass die zu messende Position des Werkstücks innerhalb des Hochvergrößerungs-Sichtfelds bleibt; eine Hochvergrößerungs-Bildgebungsprozedur zum Fotografieren mit einer hohen Vergrößerung der zu messenden Position, die in das Hochvergrößerungs-Sichtfeld bewegt worden ist, um ein Hochvergrößerungsbild zu erzeugen; eine Kantenextraktionsprozedur zum Extrahieren einer Kante der zu messenden Position aus dem Hochvergrößerungsbild, basierend auf spezifiziertem Ort und Stellung der Messpositionsinformation; und eine Abmessungswert-Berechnungsprozedur zum Erhalten eines Abmessungswerts der zu messenden Position, basierend auf der extrahierten Kante.