DE102014105742B4 - Optical quality control method and quality control device - Google Patents
Optical quality control method and quality control device Download PDFInfo
- Publication number
- DE102014105742B4 DE102014105742B4 DE102014105742.2A DE102014105742A DE102014105742B4 DE 102014105742 B4 DE102014105742 B4 DE 102014105742B4 DE 102014105742 A DE102014105742 A DE 102014105742A DE 102014105742 B4 DE102014105742 B4 DE 102014105742B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- color channel
- aperture
- lens
- target color
- size
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 4
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000000275 quality assurance Methods 0.000 description 1
- 238000001454 recorded image Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000000411 transmission spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/24—Optical objectives specially designed for the purposes specified below for reproducing or copying at short object distances
- G02B13/26—Optical objectives specially designed for the purposes specified below for reproducing or copying at short object distances for reproducing with unit magnification
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
- G01M11/08—Testing mechanical properties
- G01M11/081—Testing mechanical properties by using a contact-less detection method, i.e. with a camera
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/0075—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 with means for altering, e.g. increasing, the depth of field or depth of focus
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/005—Diaphragms
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Abstract
Verfahren zur optischen Qualitätskontrolle durch Aufnehmen, mittels eines Objektivs (10), umfassend eine Linsenanordnung (101, 102) und eine Aperturblende (103) mit einer Aperturblendenöffnung, von auf einen Bildsensor (30) abgebildeten Prüfobjekten (20) und Vergleichen der Aufnahmen und/oder daraus abgeleiteter Werte mit hinterlegten Referenzdaten, wobei zwischen einzelnen Aufnahmen ein Farbkanalwechsel von einem Ausgangs-Farbkanal, bei dem die unmittelbar vorangegangene Aufnahme erfolgte, zu einem Ziel-Farbkanal, bei dem die unmittelbar folgende Aufnahme erfolgen soll, durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass mit jedem Farbkanalwechsel automatisiert eine Größenänderung der Aperturblendenöffnung erfolgt, wobei die jeweils einzustellende Größe der Aperturblendenöffnung nach vorgegebenen Regeln in Abhängigkeit von dem jeweils aktuellen Ziel-Farbkanal bestimmt wird.A method of optical quality control by taking, by means of a lens (10), comprising a lens arrangement (101, 102) and an aperture stop (103) with an aperture aperture, from test objects (20) imaged on an image sensor (30) and comparing the recordings and / or values derived therefrom with stored reference data, a color channel change being performed between individual recordings from an output color channel in which the immediately preceding recording was made to a target color channel at which the immediately following recording is to take place, characterized in that With each color channel change, a change in size of the aperture diaphragm opening takes place automatically, the size of the aperture diaphragm opening to be respectively set being determined according to predetermined rules as a function of the respectively current target color channel.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur optischen Qualitätskontrolle durch Aufnehmen, mittels eines Objektivs, umfassend eine Linsenanordnung und eine Aperturblende mit einer Aperturblendenöffnung, von auf einen Bildsensor abgebildeten Prüfobjekten und Vergleichen der Aufnahmen und/oder daraus abgeleiteter Werte mit hinterlegten Referenzdaten, wobei zwischen einzelnen Aufnahmen ein Farbkanalwechsel von einem Ausgangs-Farbkanal, bei dem die unmittelbar vorangegangene Aufnahme erfolgte, zu einem Ziel-Farbkanal, bei dem die unmittelbar folgende Aufnahme erfolgen soll, durchgeführt wird.The invention relates to a method for optical quality control by recording, by means of a lens, comprising a lens arrangement and an aperture diaphragm with an aperture aperture, of test objects imaged on an image sensor and comparing the recordings and / or values derived therefrom with stored reference data, wherein between individual recordings Color channel change from an output color channel, in which the immediately preceding recording was made, to a target color channel, in which the immediately following recording is to take place, is performed.
Die Erfindung betrifft weiter eine Qualitätskontrollvorrichtung, umfassend
- - eine Fördervorrichtung zur Förderung von Prüfobjekten in einen Kontrollbereich,
- - eine Bildaufnahmevorrichtung mit einem Objektiv und einem Bildsensor zum Aufnehmen der jeweils im Kontrollbereich positionierten und mittels des Objektivs, umfassend eine Linsenanordnung und eine Aperturblende mit einer Aperturblendenöffnung, auf den Bildsensor abgebildeten Prüfobjekte,
- - eine Auswerteeinheit zum Vergleichen der Aufnahmen der Prüfobjekte und/oder daraus abgeleiteter Werte mit hinterlegten Referenzdaten, sowie
- - eine Steuereinheit zur Ansteuerung von Farbkanalwechseln zwischen einzelnen Aufnahmen, jeweils von einem Ausgangs-Farbkanal, bei dem die jeweils unmittelbar vorangegangene Aufnahme erfolgte, zu einem Ziel-Farbkanal, bei dem die jeweils unmittelbar folgende Aufnahme erfolgen soll.
- a conveying device for conveying test objects into a control area,
- an image pickup device having an objective and an image sensor for picking up the test objects respectively positioned in the control region and being imaged onto the image sensor by means of the objective, comprising a lens arrangement and an aperture stop with an aperture stop,
- an evaluation unit for comparing the recordings of the test objects and / or values derived therefrom with stored reference data, as well as
- - A control unit for controlling color channel changes between individual shots, each from an output color channel, in which the respective immediately preceding recording was made, to a target color channel, in which the immediately following recording is to take place.
Stand der TechnikState of the art
Derartige Qualitätskontrollverfahren und -vorrichtungen sind in der Industrie allgemein bekannt. Maschinell erzeugte Produkte, die hier im Hinblick auf ihre Funktion im Rahmen der Qualitätskontrolle als „Prüfobjekte“ bezeichnet werden, werden mittels einer Fördervorrichtung einem Kontrollbereich zugeführt, welcher unter Beobachtung durch eine Bildaufnahmevorrichtung steht. Die Bildaufnahmevorrichtung umfasst im Wesentlichen einen Bildsensor und ein Objektiv, mit welchem die Prüfobjekte im Kontrollbereich auf den Bildsensor abgebildet werden. Das Objektiv umfasst typischerweise eine Linsenanordnung und eine Aperturblende, durch deren Aperturblendenöffnung Licht vom Prüfobjekt auf den Bildsensor fällt. Die aufgenommenen Bilder oder aus ihnen abgeleitete Werte, wie beispielsweise durch Bildverarbeitungsverfahren ermittelte Längen- oder Abstandswerte, werden dann in einer Auswerteeinheit mit entsprechenden Referenzdaten verglichen, um Unterschiede zwischen realisierten Ist-Werten der Prüfobjekte und vorgegebenen Soll-Werten zu ermitteln. Je nach Größe der Abweichungen können die Prüfobjekte dann als ordnungsgemäß oder als Ausschuss qualifiziert werden, wobei insbesondere im letzteren Fall Anregungen für eine Änderung von Produktionsparametern abgeleitet werden können.Such quality control methods and apparatus are well known in the industry. Engineered products, referred to herein as "inspection objects" in view of their quality control function, are fed by means of a conveyor to a control area under observation by an image capture device. The image recording device essentially comprises an image sensor and a lens with which the test objects in the control area are imaged onto the image sensor. The objective typically comprises a lens arrangement and an aperture stop, through the aperture aperture of which light from the test object falls onto the image sensor. The recorded images or values derived therefrom, such as length or distance values determined, for example, by image processing methods, are then compared in an evaluation unit with corresponding reference data in order to determine differences between realized actual values of the test objects and predetermined desired values. Depending on the size of the deviations, the test objects can then be qualified as proper or reject, and in the latter case in particular suggestions for a change in production parameters can be derived.
Insbesondere bei in Massenproduktion hergestellten Produkten läuft eine derartige Qualitätskontrolle weitestgehend automatisiert ab. Rein beispielhaft sei hier die Qualitätskontrolle bei der Chip-Herstellung genannt. Die hier auftretenden, sehr kleinen und filigranen Strukturen, die im Rahmen der Qualitätskontrolle überprüft werden müssen, verlangen nach einer sehr hochwertigen Optik der Bildaufnahmevorrichtung, d.h. nach einem sehr gut korrigierten Objektiv. Hinzu kommt, dass aufgrund des automatisierten Prozesses keine umfassende Justierung des Objektivs für jede Aufnahme eines Prüfobjektes erfolgen kann. Um Prozesstoleranzen, wie beispielsweise Temperaturschwankungen, auszugleichen, ist eine angemessene Schärfentiefe erforderlich, die hinreichend groß ist, um die genannten Toleranzen zu kompensieren, allerdings im Hinblick auf die damit verbundenen Schwierigkeiten beim Objektivdesign nicht größer als notwendig sein sollte.Especially in mass-produced products such quality control is largely automated. Purely by way of example here is the quality control in the chip production called. The very small and filigree structures that occur here, which must be checked in the context of quality control, require a very high-quality optics of the image recording device, i. after a very well corrected lens. In addition, due to the automated process, no comprehensive adjustment of the lens can be done for each shot of a test object. To compensate for process tolerances, such as temperature variations, an adequate depth of field is required, which is sufficiently large to compensate for said tolerances, but should not be greater than necessary in view of the associated difficulties in lens design.
Eine besondere Schwierigkeit ergibt sich in Fällen, in denen die Qualitätskontrolle in unterschiedlichen Farbkanälen durchgeführt werden muss. Als Farbkanal sei hier allgemein das beschränkte Spektrum des zur jeweiligen Aufnahme beitragenden Lichtes verstanden. Ein Farbkanalwechsel kann dabei auf unterschiedliche Weise durchgeführt werden. Beispielsweise kann das Spektrum einer Beleuchtungslichtquelle, z.B. einer LED-Anordnung mit unterschiedlich farbigen LEDs, mit der die Prüfobjekte im Kontrollbereich beleuchtet werden, verändert werden. Alternativ oder zusätzlich kann das vom Prüfobjekt durch das Objektiv auf den Bildsensor fallende Licht einen Farbfilter durchlaufen, dessen Durchlassspektrum verändert wird. Schließlich ist es auch möglich, durch Variation spektral unterschiedlich empfindlicher Sensoren einen Farbwechsel durchzuführen; hierunter soll vorliegend auch die Verwendung eines sogenannten Farb-Sensors fallen, dessen „Pixel“ jeweils in eine Mehrzahl von „Teilpixeln“ unterschiedlicher spektraler Empfindlichkeit unterteilt sind, wie dies bei typischen Farb-CCD-Sensoren der Fall ist. Die erreichbare Abbildungsschärfe eines gegebenen Objektivs hängt nämlich stark von der Wellenlänge des verwendeten Lichtes ab. Insofern hängt auch die Schärfentiefe von der Wellenlänge, d.h. vom jeweils gewählten Farbkanal ab. Besteht nun die Forderung, für jeden Farbkanal eine Mindest-Schärfentiefe zu realisieren, wird üblicherweise der Ansatz verfolgt, das Objektiv so hoch zu korrigieren, dass die Schärfen- und Schärfentiefenforderung für alle Wellenlängen simultan erfüllt sind. Dies bedeutet einen ungeheuren Korrektionsaufwand, was das Objektiv teuer und im Hinblick auf die damit üblicherweise verbundene, hohe Linsenzahl schwer, schwierig zu montieren und anfällig macht.A particular difficulty arises in cases where the quality control in different color channels must be performed. As color channel, the limited spectrum of the light contributing to the respective recording is generally understood here. A color channel change can be carried out in different ways. For example, the spectrum of an illumination light source, for example an LED arrangement with differently colored LEDs, with which the test objects are illuminated in the control area, can be changed. Alternatively or additionally, the light falling from the test object through the objective onto the image sensor can pass through a color filter whose transmission spectrum is changed. Finally, it is also possible to perform a color change by varying spectrally different sensitive sensors; In the present case, this also includes the use of a so-called color sensor whose "pixels" are each subdivided into a plurality of "subpixels" of different spectral sensitivity, as is the case with typical color CCD sensors. The achievable image sharpness of a given lens depends strongly on the wavelength of the light used. In this respect, the depth of field depends on the wavelength, ie on the selected color channel. Is there now a requirement for each color channel to have a minimum Depth of field is usually followed by the approach to correct the lens so high that the sharpness and depth of field requirement for all wavelengths are met simultaneously. This requires a tremendous amount of correction, making the lens expensive and difficult to assemble and susceptible to the high number of lenses commonly associated therewith.
Aus der
Aus der
Aus der
Aus der
Aufgabenstellungtask
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, gattungsgemäße Qualitätskontrollverfahren und -vorrichtungen derart weiterzubilden, dass hohe Anforderungen an die Schärfentiefe in unterschiedlichen Farbkanälen mit reduziertem Aufwand im Objektivdesign erreichbar werden.It is the object of the present invention to develop generic quality control methods and devices such that high demands on the depth of field in different color channels with reduced effort in the lens design can be achieved.
Darlegung der ErfindungPresentation of the invention
Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass mit jedem Farbkanalwechsel automatisiert eine Größenänderung der Aperturblendenöffnung erfolgt, wobei die jeweils einzustellende Größe der Aperturblendenöffnung nach vorgegebenen Regeln in Abhängigkeit von dem jeweils aktuellen Ziel-Farbkanal bestimmt wird.This object is achieved in conjunction with the features of the preamble of claim 1, characterized in that with each color channel change automatically resizes the Aperturblendenöffnung, wherein each set size of Aperturblendenöffnung is determined according to predetermined rules depending on the respective current target color channel.
Die Aufgabe wird weiter in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 8 dadurch gelöst, dass die Steuereinheit mit einer Aperturblenden-Verstelleinrichtung verbunden und eingerichtet ist, bei jedem Farbkanalwechsel eine jeweils einzustellende Größe der Aperturblendenöffnung nach vorgegebenen Regeln in Abhängigkeit von dem jeweils aktuellen Ziel-Farbkanal zu bestimmen und die Aperturblenden-Verstelleinrichtung anzusteuern, die Aperturblendenöffnung entsprechend einzustellen.The object is further achieved in conjunction with the features of the preamble of claim 8, characterized in that the control unit is connected to an aperture diaphragm adjustment device and is set, each time a color channel change a respective size of the Aperturblendenöffnung according to predetermined rules depending on the current target To determine color channel and to control the aperture diaphragm adjustment, adjust the aperture aperture accordingly.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Preferred embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die von einem Objektiv übertragbare Grenz-Raumfrequenz vom Quotienten aus numerischer Apertur und Wellenlänge des übertragenden Lichtes abhängt. Um für unterschiedliche Farbkanäle die gleiche übertragbare Grenz-Raumfrequenz einzustellen, müsste man bei einem idealen Objektiv die numerische Apertur farbkanalspezifisch ändern und zwar umso größer einstellen, je länger die Wellenlänge des jeweiligen Farbkanals ist. Diese Erkenntnis lässt sich bei einem realen Objektiv dergestalt nutzen, dass eine Aperturblende mit verstellbarer Aperturblendenöffnung verwendet wird und die Größe der Aperturblendenöffnung farbkanalspezifisch eingestellt wird. Insbesondere wird als grobe Regel die einzustellende Größe der Aperturblendenöffnung umso größer sein, je größer Wellenlänge oder, präziser ausgedrückt, ein spezifischer Wellenlängenwert des Ziel-Farbkanals ist. Dies führt wiederum dazu, dass sich insbesondere für Farbkanäle kurzer Wellenlänge eine aufwendige Korrektion in den Außenbereichen des Objektivs erübrigt. Andererseits kann die für lange Wellenlängen auch in den Außenbereichen des Objektivs erforderliche Korrektion speziell auf diese langen Wellenlängen zugeschnitten werden. Die Gesamtkorrektion des Objektivs lässt sich somit einfacher und präziser im Sinne einer Vermeidung von Wellenlängen-übergreifenden Design-Kompromissen gestalten. Dies führt nicht nur zu Kosteneinsparungen, sondern auch zu einer verbesserten Gesamt-Performance, sodass besonders hohe Anforderungen, wie oben erläutert, teilweise aufgrund der Erfindung erstmals erfüllbar werden.The invention is based on the finding that the limit spatial frequency which can be transmitted by a lens depends on the quotient of the numerical aperture and the wavelength of the transmitted light. In order to set the same transmittable limit spatial frequency for different color channels, one would have with an ideal lens the change the numerical aperture color channel-specific and indeed set the larger, the longer the wavelength of the respective color channel. With a real objective, this finding can be exploited in such a way that an aperture diaphragm with adjustable aperture aperture is used and the size of the aperture aperture is set color channel-specifically. In particular, as a general rule, the larger the aperture size to be set, the greater the wavelength or, more precisely, a specific wavelength value of the target color channel. This in turn means that, in particular for color channels of short wavelength, a complex correction in the outer regions of the objective is unnecessary. On the other hand, the correction required for long wavelengths also in the outer areas of the lens can be tailored specifically to these long wavelengths. The overall correction of the objective can thus be made simpler and more precise in terms of avoiding wavelength-overlapping design compromises. This not only leads to cost savings, but also to improved overall performance, so that particularly high requirements, as explained above, partly due to the invention for the first time be fulfilled.
Natürlich ist ein solches Objektiv für allgemeinere Anwendungen, wie beispielsweise allgemeine Fotografie, in der viele Farbkanäle simultan aufgenommen und/oder innerhalb einzelner Farbkanäle aufgrund spezieller Beleuchtungsumstände die unterschiedlichsten Aperturblendeneinstellungen realisierbar sein müssen, nur wenig geeignet. Die Erfindung bezieht sich jedoch speziell auf den erläuterten Qualitätskontroll-Sektor mit seinen speziellen Anforderungen.Of course, such a lens for general applications, such as general photography, in which many color channels are recorded simultaneously and / or within individual color channels due to special lighting circumstances, the most different aperture settings must be feasible, little suitable. However, the invention relates specifically to the explained quality control sector with its special requirements.
Als grobe Regel zur Aperturblendeneinstellung wurde oben bereits erläutert, dass bevorzugt die einzustellende Größe der Aperturblendenöffnung als umso größer bestimmt wird, je größer ein spezifischer Wellenlängenwert des Ziel-Farbkanals ist. Was konkret als spezifischer Wellenlängenwert verwendet wird, kann vom Fachmann in Ansehung der Erfordernisse des Einzelfalls gewählt werden. Beispielsweise kann bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, dass als spezifischer Wellenlängenwert der Wert der Zentralwellenlänge des Ziel-Farbkanals verwendet wird. Die Zentralwellenlänge, d.h. die mittig zwischen den Grenzwellenlängen des Farbkanals liegende Wellenlänge stellt einen besonders einfach ermittelbaren Wert zur Charakterisierung des Farbkanals dar.As a rough rule for aperture diaphragm adjustment, it has already been explained above that, preferably, the larger a specific wavelength value of the target color channel, the larger the size of the aperture diaphragm aperture to be set is determined to be. Specifically, what is used as the specific wavelength value can be selected by those skilled in the art in consideration of the requirements of the case. For example, in one embodiment of the invention it may be provided that the value of the central wavelength of the target color channel is used as the specific wavelength value. The central wavelength, i. the wavelength lying centrally between the cut-off wavelengths of the color channel represents a particularly easily determinable value for characterizing the color channel.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass als spezifischer Wellenlängenwert ein Wellenlängen-Mittelwert des Zielfarbkanals verwendet wird. Der Begriff des Mittelwertes ist dabei weit zu verstehen und umfasst insbesondere auch gewichtete oder anderweitig ermittelte Wellenlängen-Mittelwerte. Ein derartiger Mittelwert ist zwar schwerer zu bestimmen; charakterisiert den Farbkanal unter Umständen aber präziser, z.B. wenn eine deutliche Wellenlängen-Ungleichverteilung innerhalb des Farbkanals vorliegt.Alternatively it can be provided that a wavelength mean value of the target color channel is used as the specific wavelength value. The term mean value is to be understood broadly and includes in particular also weighted or otherwise determined wavelength average values. Such an average is more difficult to determine; but may more accurately characterize the color channel, e.g. if there is a clear wavelength inequality distribution within the color channel.
Günstigerweise ist vorgesehen, dass die einzustellende Größe der Aperturblendenöffnung linear von dem spezifischen Wellenlängenwert des Ziel-Farbkanals abhängt. Natürlich kann jedoch, je nach den Erfordernissen des Einzelfalls, von dieser groben Regel abgewichen werden. Als Faustregel für eine evtl. zu verfeinernde Grundeinstellung ist diese Faustformel jedoch durchaus tauglich.It is advantageously provided that the size of the aperture diaphragm opening to be set depends linearly on the specific wavelength value of the target color channel. Of course, depending on the requirements of the case, it is possible to deviate from this general rule. As a rule of thumb for a possibly to be refined basic attitude, this rule of thumb is quite suitable.
Allgemein kann als Vorgabe der Aperturblendeneinstellung angegeben werden, dass die einzustellende Größe der Aperturblendenöffnung idealer Weise jeweils derart bestimmt wird, dass sich für den Ziel-Farbkanal die gleiche Schärfentiefe wie für den Ausgangs-Farbkanal ergibt. Diese Schärfentiefe kann der geforderten Schärfentiefe (möglichst exakt) entsprechen. Eine geringere Schärfentiefe kommt aufgrund der gestellten Anforderungen des Systems nicht in Frage; ist jedoch in einem Farbkanal deutlich höhere Schärfentiefe realisiert, wurde das durch die Erfindung eröffnete Einsparpotenzial im Rahmen des Objektiv-Designs u.U. nur unvollständig ausgenutzt.In general, it can be specified as default of the aperture diaphragm setting that the size of the aperture diaphragm aperture to be set is ideally determined in each case in such a way that the same depth of field results for the target color channel as for the output color channel. This depth of field can correspond to the required depth of field (as exactly as possible). A smaller depth of field is out of the question due to the requirements of the system; However, if significantly higher depth of field is realized in a color channel, the potential for savings opened up by the invention in the context of lens design may have been reduced. only partially exploited.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden speziellen Beschreibung und den Zeichnungen.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following specific description and the drawings.
Figurenlistelist of figures
Es zeigen:
-
1 : Linsenschnitt und Strahlengang eines beispielhaften Objektivs zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung, -
2 : ein Schärfentiefen-Diagramm des Objektivs von1 im Weiß-Kanal, -
3 : ein Schärfentiefen-Diagramm des Objektivs von1 im Rot-Kanal, -
4 : ein Schärfentiefen-Diagramm des Objektivs von1 im Grün-Kanal, -
5 : ein Schärfentiefen-Diagramm des Objektivs von1 im Blau-Kanal.
-
1 : Lens section and beam path of an exemplary objective for realizing the method according to the invention and the device according to the invention, -
2 : a depth of field diagram of the lens of1 in the white channel, -
3 : a depth of field diagram of the lens of1 in the red channel, -
4 : a depth of field diagram of the lens of1 in the green channel, -
5 : a depth of field diagram of the lens of1 in the blue channel.
Beschreibung bevorzugter AusführungsformenDescription of preferred embodiments
In
Wie im allgemeinen Teil der Beschreibung ausführlich diskutiert, ist es ein wesentliches Merkmal der Erfindung, dass die Öffnungsgröße der Aperturblende
Die
Sei, wie beim gezeigten Beispiel, die Vorgabe, dass über eine Defokussierungstrecke von mindestens 100 Mikrometer eine
Im Grünkanal (
Im Blaukanal (
Die Umsetzung der erfindungsgemäßen Idee in ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Qualitätskontrolle bzw. in eine erfindungsgemäße Qualitätskontrollvorrichtung ist für den Fachmann leicht vorzunehmen. Insbesondere hat er bei einem gegebenen Objektiv lediglich durch Messung der
Natürlich stellen die in der speziellen Beschreibung diskutierten und in den Figuren gezeigten Ausführungsformen nur illustrative Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dar. Dem Fachmann ist im Lichte der hiesigen Offenbarung ein breites Spektrum von Variationsmöglichkeiten an die Hand gegeben.Of course, the embodiments discussed in the specific description and shown in the figures represent only illustrative embodiments of the present invention. A broad range of possible variations will be apparent to those skilled in the art in light of the disclosure herein.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Objektivlens
- 101101
- erste Linsengruppe von 10first lens group of 10
- 102102
- zweite Linsengruppe von 10second lens group of 10
- 103103
- Aperturblende von 10Aperture aperture of 10
- 104104
- VerstellpfeilVerstellpfeil
- 2020
- Objektobject
- 3030
- Bildsensorimage sensor
- MTFMTF
- ModulationstransferfunktionModulation Transfer Function
- DD
- Defokussierungdefocusing
- NAN / A
- Nummerische ApperturNumeric Appertur
- WW
- WeißkanalWhite channel
- RR
- Rotkanalthe red channel
- GG
- Grünkanalgreen channel
- BB
- Blaukanalblue channel
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014105742.2A DE102014105742B4 (en) | 2014-04-23 | 2014-04-23 | Optical quality control method and quality control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014105742.2A DE102014105742B4 (en) | 2014-04-23 | 2014-04-23 | Optical quality control method and quality control device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102014105742A1 DE102014105742A1 (en) | 2015-10-29 |
DE102014105742B4 true DE102014105742B4 (en) | 2019-03-07 |
Family
ID=54261553
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102014105742.2A Expired - Fee Related DE102014105742B4 (en) | 2014-04-23 | 2014-04-23 | Optical quality control method and quality control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102014105742B4 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0595205A1 (en) * | 1992-10-29 | 1994-05-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Television camera objective for imaging in both the visible and infrared spectral regions |
DE102004028616A1 (en) | 2004-06-12 | 2006-02-02 | Robert Bosch Gmbh | camera lens |
WO2006103663A1 (en) | 2005-03-29 | 2006-10-05 | Yoel Arieli | Spectral imaging camera and applications |
DE602006000559T2 (en) | 2005-11-23 | 2008-05-21 | Siemens Vai Metals Technologies Sas | Optical method and apparatus for detecting defects in the surface and structure of a hot, continuously moving product |
EP1791075B1 (en) | 2005-11-29 | 2010-09-08 | Datalogic S.P.A. | Method, diaphragms and optical receiving devices for improving the depth of field in a linear optical code reader |
-
2014
- 2014-04-23 DE DE102014105742.2A patent/DE102014105742B4/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0595205A1 (en) * | 1992-10-29 | 1994-05-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Television camera objective for imaging in both the visible and infrared spectral regions |
DE102004028616A1 (en) | 2004-06-12 | 2006-02-02 | Robert Bosch Gmbh | camera lens |
WO2006103663A1 (en) | 2005-03-29 | 2006-10-05 | Yoel Arieli | Spectral imaging camera and applications |
DE602006000559T2 (en) | 2005-11-23 | 2008-05-21 | Siemens Vai Metals Technologies Sas | Optical method and apparatus for detecting defects in the surface and structure of a hot, continuously moving product |
EP1791075B1 (en) | 2005-11-29 | 2010-09-08 | Datalogic S.P.A. | Method, diaphragms and optical receiving devices for improving the depth of field in a linear optical code reader |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102014105742A1 (en) | 2015-10-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2507662B1 (en) | Device for optical imaging | |
EP3207356B1 (en) | Apparatus and method for determining the particle size and/or the particle shape of particles in a particle stream | |
DE102019102330B3 (en) | Optical system for a microscope, microscope with an optical system and method for imaging an object using a microscope | |
WO2017109053A2 (en) | Device and method for capturing images | |
DE102014118382B4 (en) | Optical observation device and method for operating an optical observation device. | |
DE102014006717A1 (en) | Method for generating a three-dimensional information of an object with a digital microscope and data processing program for processing the method | |
DE102015107406A1 (en) | Camera for a motor vehicle with at least two light guides and an optical filter element, driver assistance system and motor vehicle | |
EP3139147B1 (en) | Apparatus and method for measuring a wavelength dependent optical characteristic of an optical system | |
DE102015112651B3 (en) | Method and measuring device for determining dimensional properties of a measuring object | |
WO2011120688A1 (en) | Wavelength-dependent aperture and fluorescence endoscopy | |
DE102018129833A1 (en) | Microscope system, microscope system detection unit and method for microscopically imaging a sample | |
DE102019135521A1 (en) | Measuring arrangement, light microscope and measuring method for imaging depth measurement | |
WO2020207795A1 (en) | Light sheet microscope and method for determining the refractive indices of objects in the specimen space | |
DE10056329B4 (en) | Optical distance measuring method and distance sensor | |
WO2017080737A1 (en) | Light microscope and method for determining a wavelength-dependent refractive index of a sample medium | |
DE102014105742B4 (en) | Optical quality control method and quality control device | |
EP2988157A1 (en) | Method for imaging a sample by means of a microscope and microscope | |
DE102013105102A1 (en) | Method and device for determining features on objects to be measured | |
DE102019214865B4 (en) | Illumination system, optical measuring device and method for the metrological measurement of workpieces | |
DE102016109131B4 (en) | Method for the three-dimensional detection of an object | |
WO2008119405A1 (en) | Prevention of halos around intense light sources for optical systems, particularly for night vision systems | |
DE102013208872B4 (en) | Method of generating an image of a sample | |
DE102023205077B4 (en) | Method and device for determining an object-dependent focus offset, method for measuring an object and coordinate measuring device | |
DE102018117470B4 (en) | Method for determining the thickness and refractive index of a layer | |
DE102018107363B4 (en) | Method and sensor for generating 3D image data |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |