DE69834324T2

DE69834324T2 - Verbesserungen an Bildprojektionssystemen

Info

Publication number: DE69834324T2
Application number: DE69834324T
Authority: DE
Inventors: Philip Andrew Hemel Hempstead Westlake; Nigel Ingram Milton Keynes Bromley; Elaine Kathryn St Albans Stedman
Original assignee: FFEI Ltd
Current assignee: FFEI Ltd
Priority date: 1998-09-22
Filing date: 1998-09-22
Publication date: 2007-05-03
Anticipated expiration: 2018-09-23
Also published as: US6999205B1; EP0989727B1; EP0989727A1; DE69834324D1; JP2000097804A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen der Lagestelle eines Merkmals in einem Bildprojektionssystem.
Ein Bildprojektionssystem, beispielsweise ein Eingabescanner oder eine Kamera, weisen herkömmlicherweise eine Anzahl verschiedener optischer Teile (beispielsweise Linsen, Lichtquellen, Spiegel usw.) auf, die Licht auf einen Detektor projizieren. Auf dem Detektor wird jedes Merkmal (beispielsweise ein Fehler) abgebildet, welches von einem dieser optischen Teile getragen wird. In vielen Fällen kann es erwünscht sein, die Lagestelle eines Merkmals zu ermitteln, was jedoch bisher nicht möglich ist.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Bestimmen der Lagestelle eines Merkmals in einem Bildprojektionssystem geschaffen, wobei das Verfahren folgendes umfasst:

1) Projizieren eines ersten Bildes des Merkmals auf einen Detektor mit einer Linse in einer ersten Position;
2) Abfühlen der Position des ersten Bildes des Merkmals mit dem Detektor;
3) Projizieren eines zweiten Bildes des Merkmals auf einen Detektor mit einer Linse in einer von der ersten Position seitlich beabstandeten zweiten Position;
4) Abfühlen der Position des zweiten Bildes des Merkmals mit dem Detektor; und
5) Schlussfolgern der Lagestelle des Merkmals aus der Differenz zwischen den in den Schritten 2) und 4) abgefühlten Positionen.

Mit der Erfindung wird effektiv die Parallaxe des Merkmals gemessen, wodurch mithin der Abstand zwischen dem Merkmal und dem Detektor abgeleitet werden kann.
Das Verfahren kann zu Lokalisieren jedes Merkmals verwendet werden, jedoch umfasst das Merkmal typischerweise einen Fehler des optischen Teils, beispielsweise einen Kratzer oder eine Ablagerung auf einer Linse, einem Spiegel, einer Trägerplatte oder einer Lichtquelle.
Die Positionen des ersten und des zweiten Bildes können in den Schritten 2) und 4) mit Hilfe eines einzigen Detektorelements gemessen werden, das über einem Projektionsbereich der Linse abgetastet werden kann. Jedoch umfasst der oder jeder Detektor vorzugsweise eine Anordnung von Detektorelementen, und die Positionen werden in den Schritten 2) und 4) gemäß der Position des Bildes des Merkmals auf der Anordnung abgefühlt.
Es können zwei seitlich beabstandete, feste Linsen verwendet werden, die jeweils ein Bild des Merkmals von einer der zwei Positionen projizieren. Typischerweise werden die Bilder des Merkmals jedoch in den Schritten 1) und 3) mit der gleichen Linse projiziert, und das Verfahren umfasst des Weiteren das Bewegen der Linse zwischen der ersten und der zweiten Position.
In ähnlicher Weise können zwei seitlich beabstandete Detektoren verwendet werden, die jeweils die Positionen von einem der zwei Bilder abfühlen. Typischerweise werden die Bilder des Merkmals jedoch in den Schritten 1) und 3) auf den gleichen Detektor projiziert. In diesem Fall kann eine einzige feste Anordnung von Detektorelementen verwendet werden, wobei jedes Bild auf einen anderen Teil der Anordnung projiziert wird. Jedoch umfasst das Verfahren des Weiteren das Bewegen des Detektors zwischen den Schritten 1) und 3).
Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden die Linse und der Detektor zwischen den Schritten 1) und 3) gemeinsam bewegt. Dadurch können die Linse und der Detektor zusammen in einer kompakten Kameraeinheit untergebracht werden.
In den Schritten 2) und 4) können die absoluten Positionen des ersten und des zweiten Bildes abgefühlt werden. Alternativ können zwei Merkmale auf den Detektor projiziert werden, wobei die jeweiligen Positionen der entsprechenden Bilder abgefühlt werden. In diesem Fall kann eines der Merkmale eine Referenzmarke an einem der optischen Teile in dem Bildverarbeitungssystem umfassen.
Bei einem Beispiel wird die Lagestelle des Merkmals (beispielsweise auf einem Sichtanzeigefeld oder über ein Lautsprecher) einfach an einen Benutzer ausgegeben. Dadurch kann der Benutzer jede geeignete Handlung ausführen.
Gemäß einer zweiten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Erzeugen einer elektronischen Darstellung eines eingegebenen Bildes geschaffen, wobei das Verfahren folgendes umfasst:

a) Projizieren des eingegebenen Bildes auf einen Detektor mit einem Projektionssystem, wodurch der Detektor die elektronische Darstellung des eingegebenen Bildes erzeugt;
b) Bestimmen der Lagestelle eines Merkmals in dem Projektionssystem mit einem Verfahren gemäß der ersten Ausgestaltung der Erfindung; und
c) Korrigieren der elektronischen Darstellung des eingegebenen Bildes gemäß der in Schritt b) bestimmten Lagestelle des Merkmals.

Der Korrekturschritt kann "fliegend" ausgeführt werden, d.h. wenn in Schritt a) die elektronische Darstellung erzeugt wird. Alternativ kann die Korrektur ein Schritt nach der Verarbeitung sein, der ausgeführt wird, nachdem die Darstellung gespeichert ist.
Das Verfahren kann in einem Kamerasystem ausgeführt werden, das die elektronische Darstellung aus einer in natürlicher Weise beleuchteten Szene erzeugt. Jedoch wird das eingegebene Bild typischerweise auf den Detektor projiziert, indem ein Substrat mit einem Originalbild darauf beleuchtet wird und eine Strahlung von dem beleuchteten Substrat auf den Detektor gerichtet wird.
Typischerweise wird die elektronische Darstellung des eingegebenen Bildes in Schritt c) korrigiert, indem das Merkmal gemäß der in Schritt b) ermittelten Lagestelle einem optischen Teil zugeordnet wird; und indem die elektronische Darstellung des Signals des eingegebenen Bildes demgemäß korrigiert wird, welches optisches Teil dem Merkmal zugeordnet wurde.
Das gesamte eingegebene Bild kann gleichzeitig auf den Detektor projiziert werden. Jedoch umfasst das Verfahren des Weiteren vorzugsweise das Bewirken einer relativen Abtastbewegung zwischen dem Detektor und dem eingegebenen Bild. Dann kann in einer Anzahl von Weisen erreicht werden, zu denen auch das Bewegen des Detektors und/oder der Linse oder das Bewegen des Substrats mit dem Originalbild darauf gehört.
Gemäß einer dritten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Bestimmen der Lagestelle eines Merkmals in einem Bildprojektionssystem geschaffen, wobei die Vorrichtung einen Detektor; eine oder mehrere Linsen zum Projizieren eines ersten und eines zweiten Bildes des Merkmals von seitlich beabstandeten Positionen aus auf den Detektor; ein Mittel zum Abfühlen der Positionen des ersten und des zweiten Bildes des Merkmals; und ein Mittel zum Schlussfolgern der Lagestelle des Merkmals aus der Differenz zwischen den Positionen des ersten und des zweiten Bildes umfasst.
Gemäß einer vierten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Erzeugen einer elektronischen Darstellung eines eingegebenen Bildes geschaffen, wobei die Vorrichtung folgendes umfasst:

a) ein Projektionssystem zum Projizieren des eingegebenen Bildes auf einen Detektor, wodurch der Detektor die elektronische Darstellung des eingegebenen Bildes erzeugt;
b) eine Vorrichtung gemäß der dritten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung zum Bestimmen der Lagestelle eines Merkmals in dem Projektionssystem; und
c) ein Mittel zum Korrigieren der elektronischen Darstellung des eingegebenen Bildes gemäß der Lagestelle des Merkmals.

Typischerweise umfasst das Projektionssystem eine Strahlungsquelle zum Beleuchten eines Substrats mit einem Originalbild darauf und ein Mittel zum Richten einer Strahlung von dem beleuchteten Substrat auf den Detektor.
Nunmehr wird eine Anzahl von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung an Hand der anliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine seitliche Querschnittsansicht eines Flachbettscanners ist;
2 eine Draufsicht auf den Flachbettscanner gemäß 1 ist;
3 eine schematische Darstellung der Verarbeitungselektronik ist;
4 ein Ablaufschema ist, das die Hauptprozessschritte in einem Eingabeabtastvorgang darstellt;
5 eine grafische Darstellung ist, welche die Veränderung des Weißabgleichsfaktors über den Detektor darstellt;
6 eine schematische Ansicht dreier Fehler ist, die von einer ersten Position aus auf dem Detektor abgebildet werden;
7 eine schematische Ansicht der drei Fehler ist, die von einer zweiten Position aus auf dem Detektor abgebildet werden;
8 ein Ablaufschema ist, das den Fehlerbeseitigungsvorgang darstellt.
9 ein Ablaufschema ist, welches das Verfahren zum Kompilieren von Spitzenwerttabellen von Fehlern darstellt;
10 eine grafische Darstellung ist, welche den Weißabgleichsfaktor f nach Beseitigung der Spitzenwerte darstellt; und
11 ein Ablaufschema ist, das einen alternativen Eingabeabtastvorgang darstellt.
In den 1 und 2 umfasst ein Flachbett-Eingabescanner 1 ein Gehäuse 2 mit einer ebenen, transparenten oberen Fläche 3, die gewöhnlich als "Trägerplatte" bekannt ist. Auf einem bewegbaren Schlitten 4 werden eine Leuchtstoffröhre 4, eine Kamerahalterung 6 und ein Spiegel 11 getragen. An der Kamerahalterung 6 wird an einem Haltearm 10 eine Kamera 7 mit einer CCD-Detektoranordnung 8 und einer Bilderzeugungslinse 9 getragen.
Auf die Trägerplatte 3 wird ein abzutastendes Farbdiapositiv 12 aufgelegt. Die Leuchtstoffröhre 5 erleuchtet einen quer über die gesamte Trägerplatte 3 verlaufenden Streifen mit einem Lichtstrahl 13, der von dem schräg angebrachten Spiegel 11 in Richtung zu der Kamera 7 reflektiert wird.
Um das gesamte Diapositiv 12 auf eine Eingabe abzutasten, wird der Schlitten 4 in der bei 14 angegebenen Weise in der Langsamabtastrichtung bewegt. Wenn die Röhre 5 über das Diapositiv 12 wandert, läuft der Lichtstrahl 13 durch das Diapositiv 12 hindurch und wird gemäß dem auf dem Diapositiv 12 getragenen Bild moduliert. Dann wird der modulierte Strahl zu der Kamera 7 hin reflektiert, und durch die Bilderzeugungsline 9 wird ein (aus dem beleuchteten Streifen des Diapositivs abgeleitetes) Eingabebild auf den Detektor 8 fokussiert.
Die Kamerahalterung 6 kann in der bei 16 angegebenen Weise in der Langsamabtastrichtung bewegt werden, um die Vergrößerung zu ändern. Wenn sich die Kamerahalterung 6 an dem hinteren Ende 17 des Schlittens 4 befindet, besitzt die Bilderzeugungslinse 9 ein Blickfeld, das über die gesamte Trägerplatte 3 verläuft. Des Weiteren lässt sich die CCD-Kamera 7 in der bei 15 angegebenen Weise in der Schnellabtastrichtung bewegen, wenn der Haltearm 10 entlang der Kamerahalterung 6 geschoben wird. Durch diese seitliche Bewegung kann die Kamera mit hoher Vergrößerung ein Diapositiv betrachten, das nicht mittig auf der Trägerplatte 3 liegt. In der Draufsicht gemäß 2 ist die Kamera 7 derart positioniert, dass ein Streifen der Trägerplatte zwischen den Rändern des Diapositivs 12 abgebildet wird.
In 3 ist das Steuerungssystem für den Eingabescanner 1 dargestellt. Ein Mikroprozessor 20 steuert einen quer verschiebbaren Antriebsmotor 21 (der den Schlitten 4 antreibt), einen Ansteuermotor 22 (der die Kamera 7 entlang dem Haltearm 6 ansteuert) und einen Vergrößerungsansteuermotor 23 (der den Haltearm 6 entlang dem Schlitten 4 zum Einstellen der Vergrößerung ansteuert).
Die Detektoranordnung 8 umfasst eine Reihe von 8000 CCD-Elementen, von denen jedes eine Folge digitaler Bilddatenwerte empfängt, die sich auf die von dem Element empfangene Lichtstärke beziehen. Die Bilddatenwerte werden als Bildsignal 26 aus der Anordnung ausgelesen.
In dem Ablaufschema gemäß 4 ist der Bilderzeugungsvorgang dargestellt. In einem ersten Schritt 24 legt ein Benutzer ein oder mehrere Diapositive auf die Trägerplatte 3 auf. Im Fall der 1 und 2 ist nur ein einziges Diapositiv 12 gezeigt, im allgemeinen kann jedoch jede Anzahl von Diapositiven auf die Trägerplatte 3 aufgelegt werden.
In Schritt 25 lässt der Mikroprozessor 20 den Scanner 1 eine niedrig auflösende Abtastung der gesamten Trägerplatte 3 vornehmen. Das heißt, die Kamerahalterung 6 wird zum hinteren Ende 17 des Schlittens 4 getrieben, so dass sich das Blickfeld der Detektoranordnung 8 quer über die ganze Trägerplatte 3 erstreckt, der Schlitten 4 entlang der gesamten Länge der Trägerplatte 3 getrieben wird und das Bildsignal 26 von dem Detektor 7 in einem niedrig auflösenden Bildspeicher 27 gespeichert wird. Dann analysiert der Mikroprozessor 20 das Bild in dem niedrig auflösenden Bildspeicher 27, um die Koordinaten von jedem der Diapositive auf der Trägerplatte 3 zu lokalisieren. Im Fall von 2 bestimmt der Mikroprozessor 20 die Koordinaten zweier einander gegenüberliegender Ecken 28, 29 des Diapositivs 12.
In Schritt 28 wird der Schlitten 4 derart in eine Weißabgleichsposition am Ende der Trägerplatte 3 bewegt, dass die Leuchtstoffröhre 5 einen Weißabgleichsbereich 30 beleuchtet, in dem sich keine Diapositive befinden. In Schritt 31 wird die Kamera 7 in eine zum Abtasten des ersten Diapositivs (in diesem Fall des Diapositivs 12) geeignete Position bewegt. Des Weiteren ist die Schnellabtastposition der Kamera 7 um einen Abstand von etwa 5mm gegen die Mitte des Diapositivs 12 versetzt, so dass die Kamera 7 einen bei 32 in 2 angegebenen Teil des Weißabgleichsbereiches abbildet.
In Schritt 90 führt der Mikroprozessor einen ersten Weißabgleichs-Bilderzeugungsvorgang aus. In dem Weißabgleichs-Bilderzeugungsvorgang 90 empfängt der Mikroprozessor 20 eine einzige Reihe von 8000 Bilddatenwerten von dem Detektor 8 und speichert die Bilddatenwerte in einem Bildspeicher 99. Dann werden die Bilddatenwerte in dem Speicher 99 verarbeitet, um für jedes CCD-Element einen Weißabgleichsfaktor f zu erzeugen. Wenn der Bilddatenwert hoch ist (einer hohen Lichtstärke entspricht), ist der Faktor f niedrig, und wenn der Bilddatenwert niedrig ist (einer niedrigen Lichtstärke entspricht), ist der Faktor f hoch. Mithin liefert der Weißabgleichsfaktor f die notwendige Verstärkung, um alle Signale von den CCD-Elementen auf gleiche Werte unter voller Beleuchtung zu bringen. Ein Beispiel für die Veränderung des Faktors f über die Detektoranordnung 8 mit 8000 Elementen ist in 5 dargestellt. Die horizontale Achse von 5 korrespondiert zu dem Abstand quer über den Detektor 8 zu den mit 1 – 8000 nummerierten CCD-Elementen. Die vertikale Achse von 5 gibt den Weißabgleichsfaktor f in willkürlichen Einheiten an. An den rechten und linken Rändern 33, 34 des Detektors 8 nimmt die Bilderzeugungslinse 9 weniger Licht auf, und deshalb ist der Faktor f höher. In der Mitte 36 der Anordnung 8 sammelt die Bilderzeugungslinse 9 das Licht effektiver, und deshalb ist der Faktor f entsprechend niedriger. Die 8000 Werte des Korrekturfaktors f werden in einem Weißabgleichsspeicher 35 gespeichert.
An den in den 1 und 2 dargestellten optischen Teilen ist eine Anzahl von Fehlern vorhanden. Insbesondere hat die Trägerplatte 3 zwei Fehler 36, 37 auf sich, die Röhre 5 hat zwei Fehler 38, 39 auf sich, und der Spiegel 11 hat zwei Fehler 40, 41 auf sich. Die Fehler 36 – 41 können beispielsweise Kratzer oder Ablagerungen wie Staubflecke, Haare usw. sein. Die Fehler 36 – 41 bewirken, dass das an dem Detektor 8 anlangende Licht gemindert ist, was in der in 5 gezeigten Weise zu Spitzenwerten in dem Faktor f führt. Durch die Fehler 36, 37 auf der Trägerplatte 3 werden scharfe Spitzen 36', 37' von hoher Größe erzeugt. Die Spitzen 36', 37' sind schärfer und höher als die anderen Spitzen, da die Fehler 36, 37 auf der Trägerplatte auf der Fokalebene der Kamera 7 liegen. Die Fehler 38, 39 in der Leuchtstoffröhre 5 erzeugen entsprechende Spitzen 38', 39' in dem Faktor f In ähnlicher Weise erzeugen die Fehler 40, 41 in dem Spiegel 11 entsprechende Spitzen 40', 41' in dem Korrekturfaktor f. Die Spitzen 38' – 41' sind breiter und niedriger als die Spitzen 36', 37', da der Spiegel 11 und die Röhre 5 von der Fokalebene der Kamera 7 entfernt liegen.
Wieder in 4 bewegt der Antriebsmotor 22 in Schritt 50 die Kamera um 5mm nach rechts in eine Abtastposition in Ausrichtung mit dem Diapositiv 12. In Schritt 60 führt der Mikroprozessor 20 einen (zu dem ersten Weißabgleichs-Bilderzeugungsvorgang 90 identischen) zweiten Weißabgleichs-Bilderzeugungsvorgang aus, um eine zweite Gruppe von Faktoren f zu erzeugen, die in dem Speicher 35 gespeichert werden.
Durch die seitliche Bewegung der Kamera 7 entsteht eine Änderung der scheinbaren Winkelpositionen der Fehler 36 – 41. Das Prinzip ist in den 6 und 7 dargestellt.
In 6 trägt jedes der drei optischen Elemente in dem Projektionssystem (d.h. die Röhre 5, die Trägerplatte 3 und der Spiegel 11) jeweils einen Fehler 51 – 53 auf sich. Die optische Achse der Linse 9 (d.h. eine Linie, die senkrecht zu der Linse liegt und durch deren Mitte läuft) liegt auf einer Linie 54. Zum Zweck der Darstellung sind die Fehler 51 – 53 mit der optischen Achse ausgerichtet, obwohl sich die Fehler in den meisten Fällen nicht in Linie befinden. Ein fokussiertes Bild 52' des Trägerplattenfehlers 52 und die defokussierten Bilder 51', 53' des Röhrendefekts 51 und des Spiegelfehlers 53 werden alle auf die gleiche Position in der Mitte der Anordnung 8 projiziert.
In 7 wurde die Kamera 7 nach der Seite bewegt, so dass die optische Achse der Linse 9 entlang einer zweiten Linie 55 liegt, die von der Linie 54 um 5mm seitlich beabstandet ist. Die scheinbare Winkelposition der Fehler 51 – 53 in Bezug auf die optische Achse sind nunmehr verschieden. Infolgedessen sind die Bilder 51'', 52'' und 53'' der Fehler 51 – 53 entlang der Detektoranordnung 8 beabstandet, und der Abstandsunterschied kann genutzt werden, um die Lagestelle von jedem der Fehler zu schlussfolgern.
In Schritt 61 (4) führt der Mikroprozessor 20 einen Fehlerbeseitigungsvorgang aus, der ausführlicher in den 8 und 9 dargestellt ist. In den Schritten 71 und 72 analysiert der Mikroprozessor 20 die zwei Gruppen von Faktoren f in dem Speicher 35, um zwei Spitzenwerttabellen zu erzeugen. Der Analysevorgang ist in 9 dargestellt. In Schritt 62 wählt der Mikroprozessor 20 den nächsten Faktor f aus. In Schritt 63 wird der Faktor f mit den sechs umgebenden Faktoren summiert. In Schritt 63 werden die zwei größten Werte in den sieben summierten Werten vom Gesamtwert abgezogen. In Schritt 65 wird der Gesamtwert (nach dem Subtrahieren) durch fünf geteilt, um einen laufenden Durchschnittswert zu erzeugen. In Schritt 66 wird der laufende Durchschnittswert mit einem vorgegebenen Faktor (beispielsweise 1,2) multipliziert, um einen Schwellwert zu ergeben. Der entstandene Schwellwert ist in 5 durch die Strichellinie 67 dargestellt. In Schritt 68 stellt der Mikroprozessor 20 fest, ob der derzeitige Faktor f höher als der Schwellwert 67 ist. Wenn der derzeitige Faktor unterhalb des Schwellwerts liegt, dann ist der Faktor kein Teil des Spitzenwertes, und es wird der nächste Faktor verarbeitet. Wenn der derzeitige Faktor f wirklich höher als der Schwellwert 67 ist, dann ist der derzeitige Faktor Teil eines Spitzenwertes. Für jeden Spitzenwert werden ein Maximalwert und ein Wert für volle Breite und halbes Maximum (FWHM) errechnet. Der Maximalwert wird bei 69 aktualisiert, und in Schritt 70 wird der FWHM-Wert aktualisiert. Bei 96 wird der nächste Faktor gewählt, bis der Faktor bei 68 unter den Schwellwert abfällt. Die endgültigen Maximal- und FWHM-Werte werden in einer Spitzenwerttabelle in dem Spitzenwertspeicher 91 gespeichert.
Die in Schritt 71 zusammengestellte Spitzenwerttabelle ist im Folgenden in Tabelle 1 dargestellt.
TABELLE 1
Wie in Tabelle 1 gezeigt ist, ist jeder Spitzenwert in dem Korrekturfaktor einer Spitzenwertnummer und einer CCD-Position zugeordnet.
Der Vorgang gemäß 8 wird in Schritt 72 für die zweite Position wiederholt, um einen zweite Spitzenwerttabelle zu schaffen, wie sie im Folgenden in Tabelle 2 aufgeführt ist.
TABELLE 2
In 8 werden Tabelle 1 und Tabelle 2 verglichen, um die Differenz in der scheinbaren Winkelposition der Fehler zwischen den zwei Positionen zu ermitteln. In Schritt 73 wird der erste Spitzenwert in Tabelle 2 gewählt. In Schritt 74 vergleicht der Mikroprozessor 20 die Maximum- und die FWHM-Werte des ersten Fehlers in Tabelle 2 (Spitzenwert 7) mit dem ersten Spitzenwert in Tabelle 1 (Spitzenwert 1). Wenn sich die Werte ähneln, dann wird die Differenz in den CCD-Positionen (A1 – X2) berechnet und in Schritt 75 in dem Speicher 92 gespeichert. Der Inhalt des Speichers 92 ist im Folgenden in Tabelle 3 dargestellt.
TABELLE 3
Eine Nachschlagetabelle 76 wird in der im Folgenden in Tabelle 4 dargestellten Weise mit einem Wert für jedes optische Element vorgefüllt.
TABELLE 4
Wie in Tabelle 4 zu sehen ist, bewegt sich bei einem Vergrößerungsfaktor von Eins für jeden mm Bewegung in der Schnellabtastungsrichtung der Kamera 7 jeder Fehler auf der Röhre 20 um zwanzig CCD-Elemente, jeder Fehler auf dem Spiegel 11 bewegt sich um dreißig CCD-Elemente, und jeder Fehler auf der Trägerplatte 3 bewegt sich um vierzig CCD-Elemente.
In Schritt 79 wird der derzeitige Spitzenwert unter Verweis auf Tabelle 4 einem der optischen Teile zugeordnet. Das zugeordnete Teil wird in die dritte Spalte in Tabelle 3 oben eingetragen. Beispielsweise beträgt X1 – X2 im Fall der Spitzenwerte 1 und 7 100 CCD-Elemente. Da sich die Kamera 7 um 5 mm bewegt hat und der Vergrößerungsfaktor Eins beträgt, muss dann der Fehler 1 auf der Röhre 5 vorhanden sein.
Bei einer Abtastung des Diapositivs 12 müssen die Fehler 38 – 41 auf dem Spiegel 11 und der Röhre 5 (die sich mit dem Schlitten bewegen) berücksichtigt werden. Deshalb müssen ihre zugeordneten Spitzenwerte 38' – 41' in dem Weißabgleichsfaktor f beibehalten werden. Bei einer Abtastung sind jedoch die Fehler 36, 37 auf der Trägerplatte in dem Weißabgleichsbereich 30 nicht vorhanden, und deshalb müssen ihre zugeordneten Spitzenwerte 36, 37 in dem Faktor f beseitigt werden. Mit dem Verfahren gemäß 8 können die Trägerplattenfehler identifiziert und beseitigt werden.
Wenn sich der Fehler auf der Trägerplatte befindet (Schritt 77), dann wird der Spitzenwert in dem in dem Speicher 35 gespeicherten Faktor f beseitigt (Schritt 78), und die Zwischenfaktoren werden durch Interpolierung ersetzt. Dann wird in Schritt 73 der nächste Spitzenwert gewählt und in ähnlicher Weise verarbeitet.
In 10 ist der Weißabgleichsfaktor f (nach der Beseitigung des Spitzenwerts) dargestellt. Die der Trägerplatte 3 zugeordneten Spitzenwerte 36', 37' wurden entfernt, und die dem Spiegel 11 und der Röhre 5 zugeordneten Spitzenwerte 38' – 41' sind beibehalten.
Wieder in 4 wird der Schlitten 4 nach dem Fehlerbeseitigungsvorgang in Schritt 61 an der Trägerplatte 3 hinunter getrieben, um das Diapositiv 12 auf eine Eingabe abzutasten (Schritt 94). Während der Eingabenabtastung 94 wird das Bildsignal (nach der Beseitigung des Spitzenwerts 10) mit dem Weißabgleichsfaktor f multipliziert, und das korrigierte Bildsignal wird in dem Bildspeicher 99 gespeichert.
In 11 ist ein alternativer Abtastvorgang dargestellt. Die meisten der Schritte entsprechen 4, und es wurden die gleichen Bezugsziffern als geeignet verwendet. Anstatt jedoch die Spitzenwerte aus dem Weißabgleichsfaktor f zu beseitigen, teilt das System dem Benutzer lediglich die Lagestelle etwaiger Fehler mit. Das heißt, auf die Schritte 77 und 78 in 8 wird verzichtet, und nach der Zuordnung der Spitzenwerte zu ihren jeweiligen optischen Teilen in Schritt 76 lässt der Mikroprozessor auf einem Anzeigefeld 100 die Meldung "ZWEI FEHLER AUF DER TRÄGERPLATTE, ZWEI FEHLER AUF DEM FENSTER UND ZWEI FEHLER AUF DER RÖHRE" ausgeben.
Dann kann der Benutzer geeignete Schritte unternehmen, d.h. die Röhre 5 oder den Spiegel 11 reinigen oder auswechseln.

Claims

Verfahren zum Bestimmen der Lagestelle eines Merkmals in einem Bildprojektionssystem, wobei das Verfahren folgendes umfasst: 1) Projizieren eines ersten Bildes des Merkmals auf einen Detektor mit einer Linse in einer ersten Position; 2) Abfühlen der Position des ersten Bildes des Merkmals mit dem Detektor; 3) Projizieren eines zweiten Bildes des Merkmals auf einen Detektor mit einer Linse in einer von der ersten Position seitlich beabstandeten zweiten Position; 4) Abfühlen der Position eines zweiten Bildes des Merkmals mit dem Detektor; 5) Schlussfolgern der Lagestelle des Merkmals aus der Differenz zwischen den in den Schritten 2) und 4) abgefühlten Positionen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der oder jeder Detektor eine Anordung von Detektorelementen umfasst, und wobei die Positionen in den Schritten 2) und 4) gemäß der Position des Bildes des Merkmals in der Anordnung abgefühlt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Bilder des Merkmals in den Schritten 1) und 3) unter Verwendung der gleichen Linse projiziert werden, und wobei das Verfahren des weiteren das Bewegen der Linse zwischen der ersten und der zweiten Position umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bilder des Merkmals in den Schritten 1) und 3) auf den gleichen Detektor projiziert werden.
Verfahren nach Anspruch 4, des weiteren mit dem Bewegen des Detektors zwischen in den Schritten 1) und 3).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, des weiteren mit 6) dem Ausgeben eines Hinweises zu der Lagestelle des Merkmals gemäß der Schlussfolgerung in Schritt 5).
Verfahren zum Erzeugen einer elektronischen Darstellung eines eingegebenen Bildes, wobei das Verfahren folgendes umfasst: a) Projizieren des eingegebenen Bildes auf einen Detektor mit einem Projektionssystem, wodurch der Detektor die elektronische Darstellung des eingegebenen Bildes erzeugt; b) Bestimmen der Lagestelle eines Merkmals in dem Projektionssystem mit einem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche; und c) Korrigieren der elektronischen Darstellung des eingegebenen Bildes gemäß der in Schritt b) bestimmten Lagestelle des Merkmals.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das eingegebene Bild durch Beleuchten eines Substrats mit einem Originalbild darauf auf den Detektor projiziert wird und eine Strahlung von dem beleuchteten Substrat auf den Detektor gerichtet wird.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei die elektronische Darstellung des eingegebenen Bildes in Schritt c) durch Zuordnen des Merkmals zu einem optischen Bestandteil gemäß der in Schritt b) bestimmten Lagestelle korrigiert wird; und die elektronische Darstellung des Signals des eingegebenen Bildes gemäß damit korrigiert wird, welchem optischen Teil das Merkmal zugeordnet wurde.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, des weiteren mit dem Bewirken einer relativen Abtastbewegung zwischen dem Detektor und dem eingegebenen Bild.
Vorrichtung zum Bestimmen der Lagestelle eines Merkmals in einem Bildprojektionssystem, wobei die Vorrichtung einen Detektor; eine oder mehrere Linsen zum Projizieren eines ersten und eines zweiten Bildes des Merkmals von seitlich beabstandeten Positionen aus auf den Detektor; ein Mittel zum Abfühlen der Positionen des ersten und des zweiten Bildes des Merkmals; und ein Mittel zum Schlussfolgern der Lagestelle des Merkmals aus der Differenz zwischen den Positionen des ersten und des zweiten Bildes umfasst.
Verfahren zum Erzeugen einer elektronischen Darstellung eines eingegebenen Bildes, wobei die Vorrichtung folgendes umfasst: a) ein Projektionssystem zum Projizieren des eingegebenen Bildes auf einen Detektor, wodurch der Detektor die elektronische Darstellung des eingegebenen Bildes erzeugt; b) eine Vorrichtung gemäß Anspruch 11 zum Bestimmen der Lagestelle eines Merkmals in dem Projektionssystem; und c) ein Mittel zum Korrigieren der elektronischen Darstellung des eingegebenen Bildes gemäß der Lagestelle des Merkmals.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Projektionssystem eine Strahlungsquelle zum Beleuchten eines Substrats mit einem Originalbild darauf und ein Mittel zum Richten einer Strahlung von dem beleuchteten Substrat auf den Detektor umfasst.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, des weiteren mit einem Mittel zum Erzeugen einer relativen Abtastbewegung zwischen dem Detektor und dem eingegebenen Bild.