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Bereich der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft optisch verbesserte digitale Abbildungssysteme,
und offenbart insbesondere verbesserte Systeme und Verfahren zur
optischen Mehr-Pfad-Vergrößerung eines
digital zoombaren Bildes.
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Hintergrund der Erfindung
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Viele
wissenschaftliche und technische Anwendungen erfordern es, dass
Personen in der Lage sind, Gegenstände zu sehen und handzuhaben,
die mit dem bloßen
Auge nicht sichtbar sind. Halbleiterhersteller zum Beispiel müssen auf
verschiedenen Substraten hergestellte Schaltkreise im Mikro- und Nano-Bereich
untersuchen und prüfen
können. Ähnlich müssen Biologie-Forscher
Zellen, Proteine, Mikroorganismen und andere mikroskopische Elemente
in ihren Laboratorien sehen und manipulieren können. Mikroskopische und metrologische
Anwendungen sind so häufig
und verschieden wie die Ingenieure, Wissenschaftler und Entwickler
(kollektiv Endbenutzer), die sie öffentlich machen. Existierende
Werkzeuge bieten jedoch viele der von diesen Endbenutzern gewünschten
Merkmale nicht.
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Optische
Mikroskope erlauben es Endbenutzern, viele Objekte zu sehen, die
zu klein sind, um mit dem nackten Auge erkennbar zu sein. Zusammengesetzte
Mikroskope, die seit dem späten
16. Jahrhundert Anwendung finden, verwenden typischerweise mehrere
Linsen, um ein Bild zu vergrößern. Moderne zusammengesetzte
Mikroskope verwenden mehrere Glaslinsen innerhalb der Objektiv-
und Okularanordnungen. Darüber
hinaus bieten moderne zusammengesetzte Mikroskope typischerweise
mehrere Objektive, die rotiert oder anderweitig ausgewechselt werden
können,
sodass ein einzelnes zusammengesetztes Mikroskop ein Objekt in diskreten
Schritten (z. B. 4-fach, 10-fach, 400-fach, etc.) bis zu etwa 1000-fach vergrößern kann.
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Derzeit
werden optische Zoomsysteme (Brennweitenveränderungssysteme) in Mikroskopen in
Verbindung mit einem Objektiv verwendet, um eine kontinuierlich
variable Vergrößerung zu
bieten. Zoomsysteme sind typischerweise aus zwei oder mehr einzelnen
Linsen zusammengesetzt, deren axiale Stellung relativ zueinander
durch eine mechanische Einrichtung variiert wird. Häufig werden
Motoren dazu verwendet, die Bewegung der einzelnen Linsen zu erleichtern.
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Das
Stereo-, Binokular- oder Seziermikroskop ist dem zusammengesetzten
Mikroskop ähnlich, außer, dass
es zwei Okulare verwendet (oder manchmal zwei vollständige Mikroskope)
um dem linken und rechten Auge leicht unterschiedliche Blickwickel zu
bieten. Auf diese Art erzeugt das Stereomikroskop eine dreidimensionale
Bildwiedergabe der untersuchten Probe.
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In
letzter Zeit wurden digitale Abbildungseinrichtungen mit zusammengesetzten
oder Stereo-Mikroskopen gekoppelt, um vergrößerte Bilder eines untersuchten
Objekts zu digitalisieren und manipulieren. Bei der am meisten verbreiteten
Anwendung ist eine digitale Kamera oder Abbildungseinrichtung entweder
an einer Okularanordnung oder an einem speziellen Anschluss an dem
Mikroskop angebracht. Die durch die Abbildungseinrichtung aufgenommenen Bilder
werden dann typischerweise in einen Computer eingespeist und auf
einem Monitor abgebildet oder zur späteren Benutzung gespeichert.
Ferner wurden moderne digitale Abbildungseinrichtungen an zusammengesetzten
Mikroskopanordnungen ohne Okulare zur unmittelbaren menschlichen
Beobachtung angebracht.
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Abriss der Erfindung
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Wie
die zusammengesetzten Mikroskope, auf denen sie basieren, erlauben
es existierende digitale Abbildungseinrichtungen Endbenutzern nur, Objekte
zu einem Zeitpunkt durch ein Objektiv zu betrachten. Daher müssen die
Endbenutzer optische Vergrößerungsarten
manuell umschalten, wobei ein abrupter Übergang zwischen beispielsweise
4-facher, 10-facher und 400-facher optischer Vergrößerung auftritt.
Aufgrund dieser abrupten Vergrößerungsänderungen
schneidet das Bildfeld häufig
interessante Objekte weg, was zeitraubende Anpassungen der Objektstellung
erfordert.
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Weiterhin
leiden optische Zoomsysteme enthaltende Mikroskope unter Ausrichtungsfehlern, wenn
die Objektive versetzt werden. Die beweglichen mechanischen Teile
in den Systemen verschleißen
mit der Zeit und Motoren erzeugen unvorhergesehene Vibrationen in
den Bildern.
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Demgemäß wird ein
verbessertes System zum digitalen Abbilden benötigt, welches kontinuierlich
an ein Objekt heranzuzoomen oder von ihm wegzuzoomen vermag.
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Darüber hinaus
besteht ein Bedarf für
ein Abbildungssystem, das keine beweglichen Teile innerhalb des
optischen Weges aufweist. Schließlich besteht ein Bedarf für Systeme
und Verfahren zum Verfolgen von Objekten, wenn ein Bild vergrößert wird, um
Gegenstände
von Interesse herauszuschneiden und zu zentrieren.
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Zur
Erfüllung
dieser und weiterer Bedürfnisse
stellen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung kontinuierliche Zoom-Systeme bereit und
offenbaren Verfahren, welche mehrere optische Wege und digitale
Zoomtechniken (Skalierungstechniken) verwenden. Darüber hinaus
erlauben es Ausführungsformen
des bereitgestellten Systems einem Endbenutzer, gleichzeitig mehrere
Bilder bei verschiedenen Vergrößerungen
zu sehen und zu manipulieren. Außerdem schneiden Ausführungsformen des
bereitgestellten Systems automatisch Bilder zu, skalieren und zentrieren
sie, wenn sich der Vergrößerungsmaßstab ändert.
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In Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der Erfindung wird ein Abbildungssystem mit einem digitalen Zoom
mit erweitertem Bereich bereitgestellt. Dieses Abbildungssystem
umfasst einen ersten optischen Pfad, welcher ein erstes Bild bei
einer ersten Vergrößerung auf
eine erste digitale Abbildungseinrichtung projiziert, und einen
zweiten optischen Pfad, welcher ein zweites Bild bei einer zweiten
Vergrößerung auf
eine zweite digitale Abbildungseinrichtung projiziert. Das Abbildungssystem ist
außerdem
dazu ausgelegt, das erste Bild zwischen der ersten Vergrößerung und
der zweiten Vergrößerung unter
Verwendung des ersten optischen Pfades digital zu zoomen, und das
zweite Bild zwischen der zweiten Vergrößerung und einer dritten Vergrößerung unter
Verwendung des zweiten optischen Pfades digital zu zoomen. Das Abbildungssystem
umfasst außerdem
vorzugsweise elektronische Komponenten, die geeignet sind, Daten
zu speichern und zu übertragen,
so dass ein Endbenutzer oder Computersystem automatisch über die
einzelnen Komponenten innerhalb des Abbildungssystems informiert
werden kann.
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Weiterhin
wird ein Verfahren zum Bereitstellen einer kontinuierlichen Vergrößerung innerhalb
eines Abbildungssystems über
einen erweiterten Zoombereich offenbart. Das Verfahren umfasst die folgenden
Schritte: Darstellen eines ersten Bildes, das durch einen ersten
Abbildungspfad vergrößert worden
ist; digitales Zoomen innerhalb des ersten Bildes innerhalb eines
Bereichs, der durch eine in dem ersten Abbildungspfad bereitgestellte
erste Vergrößerung und
eine in einem zweiten Abbildungspfad bereitgestellte zweite Vergrößerung begrenzt
ist; und, wenn das digital gezoomte erste Bild die zweite Vergrößerung erreicht
oder übertrifft,
Darstellen eines zweiten Bildes, das durch den zweiten Abbildungspfad
vergrößert worden
ist.
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Ferner
wird ein Verfahren zum virtuellen Entfernen von Sichthindernissen
in einem Bild offenbart. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
Aufnehmen eines ersten Bildes eines Hintergrunds und eines Sichthindernisses
zu einem ersten Zeitpunkt T0; Aufnehmen
eines zweiten Bildes des Hintergrunds und des Sichthindernisses
zu einem zweiten Zeitpunkt T1; und dann,
wenn das Sichthindernis oder der Hintergrund sich zwischen der Zeit
T0 und der Zeit T1 so
verschoben hat, dass andere Teile des Hintergrunds enthüllt worden
sind, Erzeugen eines zusammengesetzten Bildes durch Ersetzen jedes
Teils des Sichthindernisses mit einem entsprechenden entweder während T0 oder T1 enthüllten Hintergrundteil.
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In Übereinstimmung
mit einer weiteren Ausführungsform
wird ein digitales Bildbearbeitungssystem bereitgestellt. Das digitale
Bearbeitungssystem ist dazu ausgelegt, virtuell Sichthindernisse
aus einem Bild durch Durchführen
folgender Schritte zu entfernen: Aufnehmen eines ersten Bildes eines
Hintergrundes und eines Sichthindernisses zu einem ersten Zeitpunkt
T0; Aufnehmen eines zweiten Bildes des Hintergrunds
und des Sichthindernisses zu einem zweiten Zeitpunkt T1;
und dann, wenn das Sichthindernis oder der Hintergrund sich zwischen
der Zeit T0 und der Zeit T1 so
verschoben hat, dass andere Bereiche des Hintergrunds enthüllt worden
sind, Erzeugen eines zusammengesetzten Bildes durch Ersetzen jedes
Teils des Sichthindernisses mit einem entsprechenden entweder während T0 oder T1 enthüllten Hintergrundteil.
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In Übereinstimmung
mit noch einer weiteren Ausführungsform
wird ein digital zoomendes Mikroskop bereitgestellt. Das Mikroskop
umfasst vorzugsweise eine Lichtquelle zum Befeuchten eines abzubildenden
Objekts, einen ersten optischen Pfad, der ein Bild des Objekts bei
einer ersten optischen Vergrößerung auf
eine erste digitale Abbildungseinrichtung projiziert; und einen
zweiten optischen Pfad, der ein weiteres Bild des Objekts bei einer
zweiten optischen Vergrößerung auf
eine zweite digitale Abbildungseinrichtung projiziert. Das Mikroskop
umfasst außerdem
vorzugsweise eine Anzeigeeinrichtung zum Darstellen eines oder mehrerer
vergrößerter Bilder.
Darüber
hinaus ist das Mikroskop vorzugsweise dazu ausgelegt, zwischen der
ersten Vergrößerung und
der zweiten Vergrößerung unter
Verwendung des ersten optischen Pfades digital an das Objekt heranzuzoomen
oder von ihm wegzuzoomen, und zwischen der zweiten Vergrößerung und
einer dritten Vergrößerung unter
Verwendung des zweiten optischen Pfades digital an das Objekt heranzuzoomen oder
von ihm wegzuzoomen.
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In
der letzten Ausführungsform
wird ein digitales optisches Prüfsystem
bereitgestellt. Das Prüfsystem
umfasst einen Fühler,
ein Gestell und ein Abbildungssystem mit mindestens zwei optischen
Pfaden. Das Abbildungssystem ist dazu ausgelegt, ein kontinuierliches
Zoomen innerhalb vergrößerter Bilder
eines auf dem Gestell angeordneten Objekts durch ein Durchlaufen überlappender
Niveaus digitaler Vergrößerung und
optischer Pfade bereitzustellen.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Diese
Ausführungsformen
und weitere Aspekte dieser Erfindung werden aus der untenstehenden
genauen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen ohne weiteres
ersichtlich, die dazu vorgesehen sind, die Erfindung darzustellen
und nicht zu beschränken
und in denen:
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1 ein
Blockschema ist, welches eine Ausführungsform eines digitalen
optischen Prüfsystems
darstellt;
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2 ein
Blockschema ist, welches Verbindungen zwischen dem erfindungsgemäßen konstruierten
Abbildungssystem und einem Computersystem darstellt;
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3 eine
genauere Ansicht des erfindungsgemäß konstruierten digitalen optischen
Prüfsystems
bietet;
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4 die
Vergrößerung eines
Substrates unter Verwenden einer Kombination mehrerer Abbildungspfade
mit einer erfindungsgemäß konstruierten digitalen
zoomenden Abbildungseinrichtung darstellt;
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5 den
Gesamteffekt kontinuierlichen Zoomens gemäß der Erfindung darstellt,
wie durch mehrere Einzelbilder (englisch: frames) aus einer Videoeinspeisung
aufgenommen;
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6 die
Erzeugung eines vergrößerten Bildfelds
auf einem gewünschten
Ort darstellt, wie sie durch eine Ausführungsform der Erfindung bereitgestellt
wird;
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7 darstellt,
wie gewünschte
Objekte in einem vergrößerten Bild
durch Sichthindernisse verdeckt sein können;
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8 die
Erzeugung und Verwendung eines Maskenbildes zum Trennen eines gewünschten
Bildes von Sichthindernissen darstellt;
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9 ein Schema einer Ausführungsform der
verwendeten Vorrichtung ist, bei der zwei Abbildungseinrichtungen
das gleiche Bildfeld betrachten;
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9a ein
Schema des Überlagerns
von Bildern aus der Ausführungsform
der 9 ist.
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Genaue Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
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Die
vorlegende Erfindung wird durch die folgende genaue Beschreibung,
die in Verbindung mit den beigefügten
Zeichnungen gelesen werden sollte, vollständiger verständlich.
In dieser Beschreibung beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf ähnliche Elemente
innerhalb verschiedener Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung. Innerhalb dieser genauen Beschreibung
wird die beanspruchte Erfindung unter Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen
erklärt.
Der Fachmann wird jedoch leicht erkennen, dass die hierin beschriebenen
Verfahren und Systeme nur beispielhaft sind und dass Abwandlungen
vorgenommen werden können,
ohne von dem Geist und Rahmen der Erfindung abzuweichen.
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Allgemein
umfasst die vorliegende Erfindung ein optisches Mehrpfad-Abbildungssystem
mit kontinuierlicher digitaler Zoomfähigkeit, welche mehrere optische
Vergrößerungsniveaus
hervorbringt.
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1 ist
ein Blockschema, das eine Ausführungsform
eines digitalen optischen Prüfsystems 100 darstellt.
Das digitale optische Prüfsystem 100 umfasst
ein Abbildungssystem 101, ein bewegliches Gestell 104,
eine Zielprobe oder Substrat 102 und einen Fühler 106.
Wie gezeigt ist das Abbildungssystem 101 auf das Substrat 102 ausgerichtet.
Das Substrat 102 ist auf dem beweglichen Gestell 104 angeordnet,
welches typischerweise mindestens drei Freiheitsgrade aufweist.
Das Gestell 104 ist vorzugsweise entlang der x, y und z-Achsen
einstellbar und durch einen Endbenutzer steuerbar. Ein Fühler 106 wird
dazu verwendet, das Substrat 102 auf dem Gestell 104 zu
manipulieren. Der Fühler
kann dazu verwendet werden, das Substrat 102 an Ort und
Stelle zu halten oder das Substrat 102 in sehr geringen
Beträgen
zu verstellen. In verschiedenen Ausführungsformen kann der Fühler das
Substrat 102 elektrisch, optisch, chemisch oder durch verschiedene
magnetische oder andere atomare Wechselwirkungen im Nahfeld testen.
In einer weiteren Ausführungsform bietet
der Fühler
die Möglichkeit,
an dem Substrat 102 anzuhaften oder ihm eine Saugwirkung
aufzuerlegen, oder die Möglichkeit,
Festkörper,
Flüssigkeiten auf
dem Substrat 102 abzulagern. Vorzugsweise befinden sich
das Abbildungssystem 101, der Fühler 106 und das Gestell 104 in
elektrischer Kommunikation mit einem Computer oder einem anderen
Verarbeitungsgerät.
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Es
ist wichtig zu bemerken, dass obwohl die dargestellten Ausführungsformen
sich auf ein Substrat 102 als das abgebildete Objekt beziehen,
jegliches andere Objekt verwendet werden kann. Zum Beispiel können die
hierin verwendeten Techniken und das System dazu verwendet werden,
biologische oder chemische Proben, Abstriche oder Kulturen abzubilden.
In alternativen Ausführungsformen
kann das Abbildungssystem 101 innerhalb eines Teleskops
verwendet werden, um entfernte Objekte, sowohl terrestrische als
auch am Himmel, zu beobachten.
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2 ist
ein Blockschema, welches Verbindungen zwischen dem erfindungsgemäß konstruierten
Abbildungssystem 101 und einem Computersystem 200 darstellt.
In der bevorzugten Ausführungsform
steuert das Computersystem 200 das Abbildungssystem 101.
Das Computersystem 200 kann ferner entweder direkt oder
indirekt mit dem Gestell 104 und dem Fühler 106 kommunizieren.
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Das
Computersystem 200 ist Fachleuten gut bekannt. In der bevorzugten
Ausführungsform
ist das Computersystem 200 mit einer Vielzahl von Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen verbunden.
Diese können
z. B. eine Tastatur 202, eine Maus 204 und einen Anzeigeschirm 206 umfassen.
Das Computersystem 200 kann außerdem optional mit einer Fernsteuerung 207 für das Prüfsystem 100 gekoppelt
sein.
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Das
Computersystem 200 ist vorzugsweise mit den Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen
wie auch dem Abbildungssystem 101, Fühler 106 und Gestell 104 durch
einen PCI- (Peripheral
Component Interconnect; Busarchitekturstandard für Computer) oder anderen Bus
und geeignete Steuerungsgerätschaft gekoppelt.
Diese Steuerungsgerätschaft
umfasst eine Graphikkarte 208, eine Abbildungseinrichtungs-PCI-Schnittstellenkarte 210,
eine Motorkontrollerkarte 212 und eine Testschnittstellenkarte 214. Wie
für Fachleute
offensichtlich ist, kann die Graphikkarte 208 dazu verwendet
werden, den Anzeigeschirm 206 zu steuern. Ähnlich steuert
die Abbildungsein richtungs-PCI-Schnittstellenkarte 210 vorzugsweise
das Abbildungssystem 101, während die Motorkontroller-Schnittstellenkarte 212 die
Bewegungen des Gestells 104 orchestriert.
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Wie
dargestellt verbindet die Testschnittstellenkarte 214 vorzugsweise
das Computersystem 200 mit einem Testinstrument 216.
In dieser Ausführungsform
steuert das Testinstrument 216 das Testen des Substrates 102 oder
die Betätigung
des Fühlers 106.
Das elektrische Testen kann das Anlegen elektrischer Signale umfassen,
die dazu vorgesehen sind, verschiedene bewegliche Miniaturstrukturen wie
mikroelektromechanische Systeme (MEMS – englisch: microelectromechanical
systems) zu betätigen.
Es versteht sich, dass eine Vielzahl von Fühlern verwendet werden kann.
Zum Beispiel können
Fühler einen
pH-Wert, Temperatur, Konzentrationen von Chemikalien, Lichtintensität messen
und/oder bewußt ändern. Darüber hinaus
können
Fühler
zum physikalischen Manipulieren des Substrats oder von Vorrichtungen
auf dem Substrat und auch für
das Zuführen
von Flüssigkeiten,
Feststoffen und/oder Gasen zu dem Substrat verwendet werden.
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3 bietet
eine genauere Ansicht des digitalen optischen Prüfsystems 100. In dieser
Ausführungsform
befindet sich das Prüfsystem 100 in
elektrischer Kommunikation mit der PCI-Schnittstellenkarte 210 und
mit einer Beleuchtungseinrichtung 300.
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Die
Beleuchtungseinrichtung 300 umfasst eine Beleuchtungsquelle
für das
Substrat 102. In der dargestellten Ausführungsform umfasst die Beleuchtungseinrichtung
einen LED-Treiber 301 sowie rote, grüne und blaue LEDs 302-306.
Der LED-Treiber 301 steuert die Intensität, Dauer
und Frequenz des von den LEDs 302-306 abgegebenen
Lichtes. Ein Fachmann wird erkennen, dass andere Quellen sichtbaren
und unsichtbaren Lichts anstelle roter, grüner und blauer LEDs verwendet
werden können.
Zum Beispiel könnte
eine weiße
Lampe verwendet werden, ebenso wie eine Quelle von Infrarot-, fluoreszierendem
oder ultraviolettem Licht. Darüber
hinaus können
andere Beleuchtungsparameter als die Wellenlänge variiert werden, etwa die
Polarisierung des Lichts und die numerische Apertur der Linsen 308. Auf
jeden Fall wird das Licht von diesen LEDs 302-306 dann
vorzugsweise durch eine Serie von Strahlteilern 310 und
Linsen 308 hindurchgeführt
und durch ein Objektiv 312, bis es schließlich das
Substrat 102 beleuchtet.
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Das
Objektiv 312 ist vorzugsweise mit einer Linsen I.D.(Identifizierungs)-Einheit 320 gekoppelt, die
dazu geeignet ist, Informationen über das Objektiv 312 zu
speichern. Die Linsen-I.D.-Einheit kann Informationen über das
Objektiv 312 speichern, die seine Abweichungen, Verwendung,
Einstellungen und Kalibrierung umfassen, aber nicht darauf beschränkt sind.
Auf diese Art kann ein spezifisches Objektiv 312, wenn
es mit dem Abbildungssystem 101 verwendet wird, dem Computer 200 seine
Eigenschaften betreffende Daten übertragen.
Entweder ein Endbenutzer oder das Computersystem 200 kann
dann diese Eigenschaftsinformationen verwenden, um Probleme zu korrigieren
und die bestmöglichen
Bilder zu erzeugen. In ähnlicher
Weise kann der Endbenutzer oder das Computersystem 200 Daten
auf die Linsen-I.D.-Einheit 320 schreiben.
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Das
Lesen und Schreiben auf der Linsen-I.D.-Einheit 320 wird
durch den Linsen-I.D.-Leser 322 ermöglicht.
Vorzugsweise befindet sich der Linsen-I.D.-Leser 322 in
elektrischer Kommunikation mit der Linsen-I.D.-Einheit 320,
nachdem das Objektiv 312 in das Abbildungssystem 101 gebracht
worden ist. Jedes verwendete Objektiv wird seine eigenen Informationen
enthalten und daher kann das Abbildungssystem 101 eine
Vielzahl von Objektiven spezifisch identifizieren und mit ihnen
koppeln. Vorteilhafterweise verhindert dieses Merkmal eine zeitraubende
manuelle Kalibrierung des Abbildungssystems 101 für jedes
eingefügte
Objektiv. In verschiedenen weiteren Ausführungsformen kann jede elektronische
Komponente (z. B. Abbildungseinrichtung 316, Beleuchtungseinrichtungen 300,
Linsen 308, Strahlteiler 310, usw.) ihre eigene
I.D.-Einheit und/oder -Leser haben, so dass das Computersystem 200 automatisch über die
einzelnen Komponenten innerhalb des Abbildungssystem 101 informiert ist.
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Wie
oben beschrieben ist wie das Objektiv 312 jede elektronische
Komponente vorzugsweise dazu ausgelegt, ihre Abweichungen, Verwendung, Einstellungen
und Kalibrierung beschreibende Daten zu speichern. Die Elektronikkomponenten
selbst können
jedoch recht verschieden sein und können aus der Gruppe gewählt werden,
die aus einem oder mehreren der Folgenden besteht:
- (a) einer optischen Linse;
- (b) einer Beleuchtungsquelle;
- (c) einer digitalen Abbildungseinrichtung;
- (d) einer Anordnung lichtemittierender Dioden;
- (e) einem Kommunikationsnetzknoten (englisch: communications
hub);
- (f) einem Motor;
- (g) einem Prozessor;
- (h) einer mechanischen Halterung; und
- (i) einem Strahlteiler, Wellenleiter, Refraktor oder einer anderen
optischen Komponente.
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Die
Stellung des Objektivs 312 ist vorzugsweise durch ein motorisiertes
Fein-Fokus-Gestell 324 gesteuert.
Eine motorisierte Linsenschnittstelle 326 steuert das motorisierte
Fein-Fokus-Gestell 324 in Antwort auf Anweisungen von dem
Netzwerkknoten.
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Im
Betrieb scheint das von der Beleuchtungseinheit 300 emittierte
Licht vorzugsweise durch das Objektiv 312 und wird vom
Substrat 102 reflektiert. Zu diesem (Zeit-) Punkt tritt
es wieder in das Objektiv 312 ein und wird durch eine oder
mehrere im Abbildungssystem 101 enthaltene Strahlteiler 310 und
Linsen 308 umgeleitet und vergrößert. Das Licht bewegt sich
innerhalb des Abbildungssystems 101 entlang einer oder
mehrerer optischer Abbildungspfade 314, bis es ein oder
mehrere Abbildungseinrichtungen 316 erreicht. Das Licht
wird dann auf jede Abbildungseinrichtung 316 fokussiert,
wodurch ein Bild des Substrats 102 erzeugt wird.
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Die
schließlich
auf die Abbildungseinrichtungen 316 projizierten Bilder
erreichen jedes verschiedene Vergrößerungsniveaus. Zum Beispiel
ist der Abbildungspfad 314a länger und hat daher eine größere Brennweite
als der Abbildungspfad 314c. Dementsprechend wird die Vergrößerung eines
Bildes des Substrats 102 entlang des Pfades 314a größer sein
als entlang des Bildes 314c. Daher können in einer Ausführungsform
Abbildungspfade 314c, 314b und 314a jeweils
verschiedene effektive Vergrößerungen
von 4-fach, 10-fach und 40-fach aufweisen. Die effektiven Vergrößerungen
entlang jeden Abbildungspfades 314 können darüber hinaus durch das Verwenden
verschiedener Linsen 308 und Strahlteiler 310 entlang
jeden Abbildungspfades 314 gesteuert werden. Weiterhin
wird ein Fachmann erkennen, dass, obwohl nur drei Abbildungspfade 314 in 3 dargestellt
sind, jegliche Anzahl von Abbildungspfaden, die größer als
zwei ist, verwendet werden kann, um einen weiten Bereich optischer
Vergrößerungswege
zu bieten.
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Die
Abbildungseinrichtungen 316 sind vorzugsweise digitale
Festkörperabbildungsvorrichtungen
wie ladungsgekoppelte Vorrichtungen (CCDs – englisch: Charge-Coupled Devices).
Die Abbildungseinrichtungen 316 können Bilder in Schwarz und Weiß, Farbe
oder über
den Bereich des sichtbaren Spektrums hinaus aufnehmen. Darüber hinaus
können
die Abbildungseinrichtungen 316 separate Vorrichtungen
sein, oder sie können
alle logische Unterteilungen der gleichen Vorrichtung sein. Vorzugsweise
weist jede Abbildungseinrichtung 316 eine Auflösung auf,
die ausrei chend ist, das Computersystem 200 in die Lage
zu versetzen, innerhalb des durch diese Abbildungseinrichtung 316 erzeugten
Bildes digital zu zoomen.
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4 stellt
die Kombination mehrerer Abbildungspfade 314 mit einer
digital zoomenden Abbildungseinrichtung 316 dar, um eine
gewünschte
Vergrößerung des
Substrats 102 zu erhalten.
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Wie
zuvor beschrieben, musste ein Endbenutzer bei existierenden Systemen
oft zwischen einem weiten Bildfeld 400 und einem engen
Bildfeld 402 wählen,
wenn er tatsächlich
ein mittleres Bildfeld 404 wünschte. Existierende Systeme
boten diskrete Vergrößerungsniveaus,
so dass eine höhere
Vergrößerungsleistung
ein zu enges Bildfeld 402 erzeugen würde, und eine niedrigere Vergrößerungsleistung ein
zu breites Bildfeld 400 erzeugen würde.
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung erlauben digitales Zoomen zwischen zwei
diskreten optischen Vergrößerungsniveaus.
Somit erlaubt in einer Ausführungsform
das Prüfsystem 100 einem
Endbenutzer, von dem das weite Bildfeld 400 liefernden
optischen Vergrößerungsniveau
(d.h. Abbildungspfad) zu dem gewünschten
Bildfeld 404 heranzuzoomen. In einer alternativen Ausführungsform erlaubt
das Prüfsystem 100 einem
Endbenutzer, von dem das enge Bildfeld 402 liefernden optischen
Vergrößerungsniveau
zu dem gewünschten
Bildfeld 404 herauszuzoomen.
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Um
die gewünschte
Vergrößerung und
das Bildfeld 404 zu erreichen, stellt das Prüfsystem 100 zunächst vorzugsweise
auf dem Anzeigeschirm 206 ein erstes Bild dar, das durch
einen ersten Abbildungspfad 314c vergrößert wurde. Als nächstes zoomt
das Prüfsystem 100 digital
innerhalb des ersten Bildes innerhalb eines Bereichs, der durch
eine in dem kürzesten
Abbildungspfad 314c bereitgestellte erste Vergrößerung (z.
B. 4-fach) und eine in einem Abbildungspfad 314b mit mittlerer
Länge bereitgestellte
zweite Vergrößerung (z.
B. 10-fach) begrenzt ist. Wenn das digital gezoomte erste Bild die
zweite Vergrößerung erreicht
oder übertrifft,
stellt das Prüfsystem 100 ein
zweites Bild dar, das durch den zweiten Abbildungspfad 314b vergrößert wurde.
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Dieses
Verfahren kann auch mit dem dritten Weg 314a fortgesetzt
werden. In diesem Fall zoomt das Prüfsystem 100 digital
in dem zweiten Bild innerhalb eines Bereichs, der durch eine in
dem Abbildungspfad 314b mit mittlerer Länge bereitgestellte zweite
Vergrößerung (z.
B. 10-fach) und eine in dem längsten
Abbildungspfad 314a bereitgestellte (z. B. 40-fach) dritte
Vergrößerung begrenzt
ist. Wenn das digital gezoomte zweite Bild die dritte Vergrößerung erreicht
oder übertrifft,
stellt das Prüf system 100 ein drittes
Bild dar, das durch den zweiten Abbildungspfad 314a vergrößert wurde.
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Somit
ist das Prüfsystem 100 dazu
ausgelegt, kontinuierliches Zoomen innerhalb vergrößerter Bilder
des Substrats 102 mittels eines Durchlaufens verschachtelter
Niveaus digitaler Vergrößerung und optischer
Pfade 314 zu bieten. Ein Fachmann wird leicht erkennen,
dass aus dem dargestellten Bild herauszuzoomen nur die Umkehr der
oben skizzierten Schritte erfordert.
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5 stellt
den Gesamteffekt dieses kontinuierlichen Zoomens dar, wie durch
mehrere Einzelbilder (englisch: frame) von einer Videoeinspeisung aufgenommen.
Wie gezeigt nimmt ein Videoaufnahmesystem zwölf Einzelbilder aus dem Prüfsystem 100 auf.
Anfänglich
ist die Vergrößerung am
niedrigsten, und das Bild durchläuft
den kürzesten
Abbildungspfad 314c und wird auf eine erste Abbildungseinrichtung 316c (wie
in 3 dargestellt) projiziert. Während der Einzelbilder eins
bis vier wird die Vergrößerung digital
angehoben, bis sie ansonsten die durch den Abbildungspfad 314b mittlerer
Länge bereitgestellte
Vergrößerung übertreffen
würde.
Beginnend bei Einzelbild fünf
wird das dargestellte Bild durch den Weg 314b mittlerer
Länge und
die zweite Abbildungseinrichtung 316b erzeugt. Während der Einzelbilder
fünf bis
sechs wird das Bild erneut digital vergrößert, bis es ansonsten die
durch den langen Abbildungspfad 314a bereitgestellte Vergrößerung übertreffen
würde.
Somit wird beginnend bei Einzelbild sieben das dargestellte Bild
durch den langen Weg 314a und die dritte Abbildungseinrichtung 316a erzeugt.
Danach wird das Bild während
der Einzelbilder sieben bis zwölf
digital vergrößert, bis
die Vergrößerung das
gewünschte
Niveau erreicht.
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Ein
dem kontinuierlichen Zoomen innewohnendes Problem besteht in der
Tatsache dass dann, wenn die Vergrößerung sich erhöht, das
Bildfeld schrumpft, bis Objekte, die der Endbenutzer eventuell beobachten
möchte,
aus dem Bild herausgeschnitten sind. 6 stellt
eine Ausführungsform
der Erfindung dar, welche es einem Endbenutzer erlaubt, ein vergrößertes Bildfeld
auf einen gewünschten
Ort zu zentrieren.
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Wie
in 6 dargestellt, schrumpft das Bildfeld von dem
größten Bildfeld 600 auf
ein kleineres Bildfeld 602 bis zu dem kleinsten Bildfeld 604,
wenn sich die Vergrößerung erhöht. Um ein
Objekt außerhalb
des Schirms zu sehen, wird das Bild angepasst, bis es den gewünschten
Bereich oder das Bildfeld 606 mit der geeigneten Vergrößerung aufnimmt.
Dies wird vorzugsweise durch logisches Verschieben des Bildfelds
auf einer Abbildungseinrichtung mit hoher Bildpunktanzahl, bis der
ge wünschte
Bildort gezeigt ist, erreicht. In alternativen Ausführungsformen
können
Software-Algorithmen das digitale Zoomen und Zentrieren des gewünschten
Bildfelds 606 auf den bevorzugten Ort ermöglichen.
Darüber
hinaus können
versetzte oder sich bewegende Abbildungseinrichtungen verwendet
werden, um ein vergrößertes Bild
zu durchsuchen, bis das gewünschte
Bildfeld dargestellt ist.
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Alternativ
können
der Strahlteiler 310 und/oder die Linse 308 bewegt
oder rotiert werden, um ein vergrößertes Bild über eine
Abbildungseinrichtung verschieben zu lassen, bis das gewünschte Gebiet
aufgenommen wird. In einer Ausführungsform wird
dies durch Anpassen des Winkels eines durch einen kardanischen Aufhängungsmechanismus
gelagerten Spiegels erreicht, da der geometrische Aufbau jedes in 3 gezeigten
optischen Pfades durch Einbauen eines oder mehrerer Spiegel zum
Abknicken des Pfades modifiziert werden kann.
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Ein
Fachmann wird erkennen, dass das Ziel oder der Ort für jedes
Bild nicht der gleiche sein muss, wenn sich die Vergrößerung ändert. Darüber hinaus
können
sich zwei Orte allgemein bezüglich
einer Anordnung in der Ebene (X/Y) oder einer Anordnung außerhalb
der Ebene (Z) oder beidem unterscheiden. Durch Ändern des Fokus, der Vergrößerung und
der Abbildungseinrichtungseinstellungen können Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung durch die verschiedenen Ansichten auf verschiedene Objekte
innerhalb der Ebene und außerhalb
der Ebene zentrieren.
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Sobald
eine geeignete Vergrößerung und
ein geeignetes Bildfeld erfasst wurden, kann ein Endbenutzer das
Bild untersuchen, während
das Bild statisch bleibt. Allerdings befinden sich häufig Objekte innerhalb
des vergrößerten Bildes,
welche die Beobachtung erschweren. Insbesondere sind Objekte, die ein
Endbenutzer zu beobachten wünscht,
gelegentlich durch die Enden des Fühlers 106 oder durch
andere Sichthindernisse verdeckt.
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7 illustriert,
wie in einem vergrößerten Bild
gewünschte
Objekte durch Sichthindernisse versteckt sein können. Wie dargestellt zeigt
ein abgebildetes Bildfeld 700 zur Zeit 0 (T0)
drei beobachtete vergrößerte Objekte 702a, 704a und 706a.
Zu T0 kann der Endbenutzer die Teile der
drei Objekte 702a, 704a und 706a sehen,
die er oder sie zu beobachten wünscht.
Ebenfalls gezeigt sind zwei Fühler 708,
die auf beiden Seiten des Bildes angeordnet sind. Es sei bemerkt,
dass die Fühler
die Sicht auf keines der Objekte 702a, 704a und 706a behindern.
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Zur
Zeit 1 (T1) haben sich die Objekte 702-706 relativ
zu den Fühlern 708 und
dem Bildfeld 710 bewegt. Ob sich die Objekte 702-706 bewegt
haben, oder das Bildfeld 710 und die Fühler 708 sich bewegt
haben, ist nicht von Bedeutung, da das Problem in ihrer relativen
Bewegung liegt. Somit wurden zur Zeit T1 die
Objekte 702b und 704b durch die Fühler 708 teilweise
verdeckt. Ähnlich
hat sich das Objekt 706b zu der Unterseite des Bildfelds 710 bewegt, so
dass Teile des Objekts 706 nicht länger sichtbar sind.
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Um
dieses Problem anzugehen, bieten Ausführungsformen der beanspruchten
Erfindung Verfahren und Systeme zum Erzeugen von Kompositbildern,
welche Sichthindernisse aus einem gegebenen Bildfeld digital entfernen.
Wenn allgemein ein Ziel durch ein Bildfeld einer Abbildungseinrichtung 316 bewegt
wird, möglicherweise
unter einer durch Fühler,
Drähte
und andere Sichthindernisse gebildeten Öffnung, sammelt und speichert
die Abbildungseinrichtung 316 Bilder von Bereichen des
Ziels, die verdeckt oder anderweitig zum Abbilden zu einer späteren Zeit
nicht verfügbar
sein könnten.
Somit wird gespeicherte Bildinformation verwendet, um nicht verfügbare Bildinformationen
in einem angezeigten, analysierten oder gespeicherten Bild aufzufüllen.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
werden Sichthindernisse virtuell durch das folgende Verfahren aus
einem Bild entfernt. Zuerst speichert das Prüfsystem 100 ein erstes
Bild eines Hintergrunds und eines Sichthindernisses zu einem ersten
Zeitpunkt T0. Als nächstes speichert das Prüfsystem 100 ein
zweites Bild des Hintergrunds und des Sichthindernisses zu einem
zweiten Zeitpunkt T1. Wenn das Sichthindernis
oder der Hintergrund sich in der Zeit zwischen T0 und
der Zeit T1 derart verschoben hat, das verschiedene
Teile des Hintergrunds enthüllt wurden,
dann erzeugt das Prüfsystem
ein Kompositbild durch Ersetzen eines jeden Teils des Sichthindernisses
mit einem entsprechenden entweder während T0 oder
T1 enthüllten
Hintergrundteil.
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Die
Bestimmung dahingehend, welche Bildpunkte dem sich bewegenden Hintergrund
entsprechen und welche den Sichthindernissen entsprechen, kann auf
verschiedene Arten erreicht werden. In einer Ausführungsform
markiert ein Endbenutzer die jeweiligen Bereiche unter Verwendung
einer Zeigevorrichtung und einer grafischen Benutzerschnittstelle
(englisch: graphical user interface). In einer weiteren Ausführungsform
werden Bewegungsmessungs-Algorithmen maschineller Bilderkennung (englisch:
machine-vision), wie gradientenbasierter optischer Fluss oder Blockangleichung
bei einer Bildfolge auf viele kleine Bereiche von Interesse angewendet.
In einer Verfeinerung dieser Ausführungsform werden Informationen
von anderen Quellen mit Bild- oder benutzereingegebenen Informationen kombiniert,
um Sichthindernisse, Hintergründe
und gewünschte
Objekte genau zu verfolgen. An diesem Punkt wird vorzugsweise ein
Maskenbild erzeugt, um das gewünschte
Bild von den Sichthindernissen zu separieren.
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8 stellt
die Erzeugung und Verwendung eines Maskenbildes zum Separieren eines
gewünschten
Bildes von Sichthindernissen dar. In diesem Bild entsprechen die
schwarzen Bildpunkte Bewegung innerhalb der Szene. In diesem Fall
entsprechen diese Bildpunkte Teilen des Ziels, welche sich während dreier
diskreter Zeitpunkte nach oben verschoben haben. Da sich das Ziel
nach oben verschoben hat, verschiebt sich das Bild nach oben und
zentriert sich erneut, um die gewünschten Objekte innerhalb des
Bildfeldes zu behalten. Relativ zu dem Ziel erscheint es, dass sich
die Fühler
in dem Bildfeld nach unten bewegen. Dementsprechend erscheinen die
Fühler 708 in
dem ersten Bildfeld 800a oben. Zur Zeit T1 erscheinen
die Fühler 708 in
der Mitte des Bildfelds 800b. Und zur Zeit T2 erscheinen
die Fühler 708 in
dem Bildfeld 800c unten.
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Sowie
Teile des Zielbilds aufgrund der relativen Bewegung zwischen dem
Ziel und den Fühlern 708 enthüllt werden,
können
Teile der Fühler
von der Maske abgezogen werden, um ein zusammengesetztes, nicht
aktuelles Bild zu erzeugen. Zur Zeit T0 gab
es keine relative Bewegung zwischen dem Ziel und den Fühlern 708,
und sie werden in ihrer Gesamtheit innerhalb des Bildfeldes 802a gezeigt.
Zu T1 sind nun Teile des Ziels sichtbar,
die zuvor nicht sichtbar waren. Somit können Teile der Fühler durch
die neu sichtbaren Teile ersetzt werden, was ein Bildfeld 802b erzeugt,
in dem die Fühler 708 zu
Splittern verringert wurden. Das Bild wird jedoch immer noch leicht
durch die Splitter der Fühler 708 verdeckt.
Zur Zeit T2 gab es ausreichend Bewegung
des Ziels, so dass zwischen den Zeiten T0 und
T2 das gesamte Ziel enthüllt wurde. Durch Kombinieren
der Teile des Ziele, die zu allen drei Zeiten sichtbar waren, kann
das nicht aktuelle zusammengesetzte Bild 802c erzeugt werden,
in dem die Fühler
komplett eliminiert wurden. Auf diese Art können Sichthindernisse aller
Arten aus den gewünschten
Bildern entfernt werden.
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Obwohl
das Verwenden einer Bildüberlagerung
in Bezug auf das Entfernen von Sichthindernissen aus dem Bild beschrieben
wurde, ist ein solches Überlagern
auch nützlich,
um andere optische Artefakte zu entfernen. Zum Beispiel erzeugen
Linsen häufig
unscharfe Bilder, wenn das Bild am Rand oder Umfang der Linse erzeugt
wird. Diese Unschärfe kann
aus einem Bild durch Aufnehmen eines ersten Bildes mit einem unscharfen
Randbereich und Verschieben des Objektes, um die Bereiche, die un scharf
waren, zur Mitte des Bildfeldes zu bewegen, entfernt werden. Zusätzliche
Bilder werden dann mit den zuvor unscharfen Bereichen in der Mitte
der neuen Felder aufgenommen, so dass sie scharf erscheinen. Die
Teile der nun scharfen Bilder der Randbereiche werden dann mit dem
ersten Bild kombiniert, um die Stelle der unscharfen Bilder des
Randbereichs einzunehmen und um ein neues Bild ohne Unschärfe am Rand
zu erzeugen.
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Bezugnehmend
auf 9 kann die vorliegende Erfindung
außerdem
dazu verwendet werden, eine höhere
Auflösung
des Bildfeldes zu erzeugen. Um diese Auflösung über die Bildpunkte hinaus zu erzeugen,
nehmen die zwei Abbildungseinrichtungen 316a und 316b ein
Bild des gleichen Bildfeldes durch das gleiche Objektiv 317 auf.
Die Vergrößerung beider
Bilder kann die gleiche sein. Obwohl beide Abbildungseinrichtungen
das gleiche Bildfeld sehen, ist aufgrund der Unterschiede in den
optischen Pfaden jedes Bild leicht verschoben; typischerweise um
weniger als einen Bildpunkt.
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Ferner
bezugnehmend auf 9b würden die beiden Bilder wie
gezeigt erscheinen, wenn sie überlappen
würden.
Wie zu sehen ist, überlappen
die Bildpunkte des Bildes 400 mit Teilen der Bildpunkte des
Bildes 410. Jeder mögliche
Bildpunkt des Bildes 400 erscheint dann allgemein, als
wenn er aus bis zu vier kleineren („Viertel-„) Bildpunkten des Bildes 410 zusammengesetzt
wäre. Durch
mathematisches Manipulieren der zwei Bilder wird ein äquivalentes
Bild höherer
Auflösung
gebildet. Zum Beispiel kann in einer Ausführungsform jedem „Viertelbildpunkt” ein Wert
zugewiesen werden, der dem gewichteten Mittel der nächsten Nachbarn
von den zwei Bildern entspricht. Andere Verfahren sind dem Fachmann
ebenfalls bekannt.
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Zusätzlich können digitale
Bilder mehrerer Abbildungseinrichtungen kombiniert werden, um dem
Benutzer zusätzliche
Informationen bereitzustellen. Jede dieser Abbildungseinrichtungen
kann an verschiedenen Orten, bei verschiedenen Polarisierungen (durch
verschiedene in dem optischen Pfad angeordnete Polarisatoren), verschiedenem Fokus,
verschiedener Farbempfindlichkeit (durch verschiedene in dem optischen
Pfad angeordnete Filter), Neigung, numerischer Apertur der Vergrößerung oder
Verzerrung aufgenommene Bilder aufweisen. Diese zusätzliche
Information kann dabei verwendet werden, um die Bilder wie gewünscht zu
verbessern oder zu kombinieren.
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Eine
weitere Verfeinerung dieser Ausführungsform
bietet einen weiteren Schritt, in dem dieses synthetisierte Bild
angezeigt wird. Diese Anzeige kann ferner ein Sichthindernis simultan
mit dem synthetisierten Bild zeigen, möglicherweise mit einer unterschiedlichen
Erscheinung wie etwa Schwarz-Weiß oder nur Rot oder nur Umris se
oder mit grafischen Markierungen gekennzeichnet. Die Anzeige des Maskenbildes
kann auch mit einem gewissen Maß an Transparenz überlagert
sein, so dass die Überlagerung,
das darunter liegende Ziel und die geometrische Beziehung zwischen
ihnen visualisiert werden kann.
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Bei
noch einer weiteren Ausführungsform wird
ein Sichthindernis durch Ändern
des Fokus des Bildes entfernt. Im Fall eines Abbildungssystems 101 mit
hoher numerischer Apertur und kleinen, isolierten Sichthindernissen,
werden die Sichthindernisse im Wesentlichen durchsichtig, wenn sie
ausreichend außer
Fokus sind. Somit kann das zusammengesetzte Bild einfach ein Bild
des Ziels mit ausreichend unfokussierten Sichthindernissen sein.
Ein gemeinsames Verschieben des Gestells 104 und des Abbildungseinrichtungsfokus,
während
die Sichthindernisse stationär
sind, steht dem Verschieben der Sichthindernisse allein gleich.
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Die
Flexibilität
dieses Systems kann in der folgenden Anwendung leicht gesehen werden.
In dieser Anwendung wird das System dazu verwendet, die Anordnung
von Fühlern
auf den Kontaktflecken einer Halbleiterscheibe (englisch: wafer)
zu visualisieren. Bei diesem Betrieb wird eine Halbleiterscheibe
auf einem Gestell durch das System visualisiert. Ein Fühlersatz
wird dann über
die Kontaktflecken gebracht und auf die Kontaktflecken herabgelassen. Allgemein
wird dies derart durchgeführt,
dass die Fühler
ausreichend Druck auf die Kontaktflecken ausüben, um jegliches Oxid auf
den Kontaktflecken zu entfernen oder „wegzuschaben" und einen guten elektrischen
Kontakt herzustellen. All dies ist irrelevant, wenn die Fühler nicht
zuerst geeignet zu den Kontaktflecken ausgerichtet sind.
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Das
vorliegende System erlaubt es, die Kontaktflecken zu betrachten
und die Anordnung und den Kontakt zwischen den Fühlern und den Kontaktflecken
zu verifizieren. Die Kontaktverifizierung kann auf mehrere Arten
geschehen. Zunächst
können
die Kontaktflecken in einem Bild fokussiert werden, und dann, wenn
die Fühler
die Kontaktflecken kontaktieren, kommen sie ebenfalls in den Fokus.
Wenn die Fühler
im Fokus sind, bietet eine durch das Biegen der Fühler erzeugte
Bewegung in der Ebene eine Anzeige dafür, dass Kontakt hergestellt
wurde.
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Ein
zweites Verfahren verwendet mehrere Abbildungseinrichtungen, die
auf verschiedenen Fokusebenen zentriert sind. Eine Abbildungseinrichtung
könnte
auf die Fühlerspitzen
fokussiert sein und eine Abbildungseinrichtung könnte auf das Substrat fokussiert
sein. Darüber
hinaus könnte
eine weitere Abbildungseinrichtung auf ein Zwischenniveau fokussiert
sein. Wenn die Ebenenzentren der Bildfelder aller Abbil dungseinrichtungen
zusammenfallen, bieten sie ein bequemes Mittel, die Fühler und
das Substrat auszurichten, und auch ein Mittel, den Fühlern und
dem Substrat zu folgen, wenn sie in Kontakt bewegt werden.
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Insgesamt
werden verbesserte Verfahren und Systeme zum Abbilden bereitgestellt.
Insbesondere werden Systeme und Verfahren zum Ausdehnen des Bereichs
eines digitalen Zooms bereitgestellt, bei denen ein Abbildungssystem
eine kontinuierliche Vergrößerung über mehrere
verschachtelte optische Pfade und digital zoomende Abbildungseinrichtungen
liefert. Außerdem
werden Systeme und Verfahren des Zentrierens eines Bildes, wenn
sich das Bildfeld ändert,
und zum Herausmaskieren unerwünschter
Sichthindernisse aus einem vergrößerten Bild
bereitgestellt.
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Variationen,
Modifikation und andere Implementierungen des hierin Beschriebenen
werden dem Durchschnittsfachmann in den Sinn kommen, ohne von dem
Geist und Rahmen der Erfindung, wie sie beansprucht ist, abzuweichen.
Dementsprechend ist die Erfindung nicht durch die vorangehende darstellende
Beschreibung zu definieren, sondern durch den Geist und Rahmen der
folgenden Ansprüche.