JP5474420B2 - Fluorescent lamp inspection device - Google Patents
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Description
本発明は、冷陰極蛍光灯に代表される蛍光ランプを検査するための蛍光ランプ検査装置に関するものである。 The present invention relates to a fluorescent lamp inspection apparatus for inspecting a fluorescent lamp typified by a cold cathode fluorescent lamp.
従来、例えば液晶表示装置等のバックライト用光源として、冷陰極蛍光灯(又は冷陰極放電灯;CCFL)が一般的に使用される。冷陰極蛍光灯に代表される蛍光ランプは、筒状のガラス管の内周面に蛍光塗膜が形成されてなる。 Conventionally, a cold cathode fluorescent lamp (or cold cathode discharge lamp; CCFL) is generally used as a light source for a backlight of, for example, a liquid crystal display device. A fluorescent lamp represented by a cold cathode fluorescent lamp has a fluorescent coating formed on the inner peripheral surface of a cylindrical glass tube.
かかる蛍光ランプの製造に際して、何らかの理由により、蛍光塗膜が剥離してしまったり、極端に薄くなってしまうことがある。このため、蛍光塗膜の形成後において、蛍光塗膜が正常に形成されているか否かの検査を行う必要がある。 When manufacturing such a fluorescent lamp, the fluorescent coating film may be peeled off or become extremely thin for some reason. For this reason, it is necessary to inspect whether the fluorescent coating film is normally formed after the formation of the fluorescent coating film.
従来の検査装置としては、蛍光ランプを透過した光の光量を計測することにより蛍光塗膜の膜厚を検査するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。かかる検査装置では、照射手段により蛍光ランプに対し光を照射するとともに、反対側に設けられた撮像手段としてのCCDカメラにより蛍光ランプを透過した光を撮像(受光)し、当該CCDカメラが所定露光時間内に受光する受光量に比例して異なる画像データの各画素の輝度値に基づいて、蛍光塗膜の膜厚の良否を判定する。 As a conventional inspection apparatus, an apparatus for inspecting the film thickness of a fluorescent coating by measuring the amount of light transmitted through a fluorescent lamp has been proposed (for example, see Patent Document 1). In such an inspection apparatus, the irradiation unit emits light to the fluorescent lamp, and the CCD camera as the imaging unit provided on the opposite side images (receives) light transmitted through the fluorescent lamp, and the CCD camera performs predetermined exposure. The quality of the fluorescent coating film is determined based on the luminance value of each pixel of different image data in proportion to the amount of light received in time.
より詳しくは、撮像された画像データのうち、蛍光ランプに対応する検査領域の輝度値と、照射手段に対応する背景領域の輝度値とを基に、照射手段から照射され蛍光ランプを透過した光の透過率を算出することにより、蛍光塗膜の良否を判定する。ここで、例えば蛍光塗膜が剥離したり、極端に薄い部分がある場合には、該当箇所の輝度値が基準値以上となるため、蛍光塗膜を不良と判定することができる。 More specifically, in the captured image data, light that has been irradiated from the irradiation unit and transmitted through the fluorescent lamp based on the luminance value of the inspection region corresponding to the fluorescent lamp and the luminance value of the background region corresponding to the irradiation unit. The quality of the fluorescent coating film is determined by calculating the transmittance. Here, for example, when the fluorescent coating is peeled off or there is an extremely thin portion, the luminance value of the corresponding portion is equal to or higher than the reference value, so that the fluorescent coating can be determined to be defective.
しかしながら、上記従来技術を利用して、蛍光ランプに対応する検査領域の輝度値が精度良く得られる輝度レベルとなる撮像条件下、例えばCCDカメラの露光時間や照射手段の照射時間を比較的長くする等して撮像を行った場合には、照射手段に対応する背景領域の輝度値がCCDカメラ(撮像素子)の飽和レベルに達してしまい、蛍光ランプを透過した光の透過率を算出する上で基準となる照射手段の照射光量(背景領域の輝度値)を正確に把握できなくなる。照射手段の照射光量は、温度、電源電圧、経時変化等によって変動するため、かかる場合、検査領域の輝度値の異常を把握したとしても、それが蛍光塗膜の膜厚の異常に起因したものなのか、照射手段の照射光量の変化に起因したものなのかを判別できなくなる。その結果、蛍光ランプを透過した光の透過率を正確に把握できず、検査精度の低下を招いてしまうことが懸念される。 However, by using the above-described conventional technology, for example, the exposure time of the CCD camera and the irradiation time of the irradiation means are relatively long under the imaging conditions where the luminance value of the inspection area corresponding to the fluorescent lamp becomes a luminance level with high accuracy. When the image is taken in the same manner, the luminance value of the background area corresponding to the irradiating means reaches the saturation level of the CCD camera (imaging device), and the transmittance of the light transmitted through the fluorescent lamp is calculated. It becomes impossible to accurately grasp the irradiation light amount (brightness value of the background area) of the reference irradiation means. Since the irradiation light quantity of the irradiation means varies depending on temperature, power supply voltage, changes with time, etc., in this case, even if the abnormality of the luminance value in the inspection area is grasped, it is caused by the abnormality of the thickness of the fluorescent coating film. It is impossible to determine whether this is caused by a change in the amount of light emitted from the irradiation means. As a result, there is a concern that the transmittance of the light transmitted through the fluorescent lamp cannot be accurately grasped, resulting in a decrease in inspection accuracy.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、蛍光ランプの蛍光塗膜の検査において、検査精度の飛躍的な向上を図ることのできる蛍光ランプ検査装置を提供することを主たる目的の一つとしている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its main object to provide a fluorescent lamp inspection apparatus capable of dramatically improving the inspection accuracy in the inspection of the fluorescent coating film of a fluorescent lamp. I am trying.
以下、上記課題を解決するのに適した各手段につき項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する手段に特有の作用効果を付記する。 Hereinafter, each means suitable for solving the above-described problem will be described separately. In addition, the effect specific to the means to respond | corresponds as needed is added.
手段1.筒状のガラス管の内周面に蛍光塗膜が形成されてなる蛍光ランプを検査するための蛍光ランプ検査装置であって、
前記蛍光ランプに対して光を照射する照射手段と、
前記蛍光ランプを挟んで前記照射手段とは反対側に設けられ、当該照射手段からの直接光及び前記蛍光ランプを透過した透過光を受光し、少なくとも輝度値を含む画像データとして出力する撮像手段と、
前記撮像手段により得られた画像データに基づき、前記蛍光塗膜の良否を判定する判定手段とを備え、
前記撮像手段は、
前記蛍光ランプに対応する検査領域の輝度値が飽和レベルに達しない第1の撮像条件で撮像した第1画像データを出力し、
前記第1の撮像条件で撮像した場合よりも受光する受光量が少なくかつ前記照射手段に対応する背景領域の輝度値が飽和レベルに達しない第2の撮像条件で撮像した第2画像データを出力し、
前記判定手段は、
前記第1画像データから前記検査領域の輝度値である第1輝度値を取得し、
前記第2画像データから前記背景領域の輝度値である第2輝度値を取得し、
前記第2画像データから、当該第2画像データに係る前記検査領域の輝度値である第3輝度値を算出し、
前記第1輝度値及び前記第3輝度値を基に、前記撮像手段の基準輝度レベルを算出し、
前記第2輝度値と前記基準輝度レベルとの差と、前記第3輝度値と前記基準輝度レベルとの差との比から、前記第2画像データに係る前記検査領域における光の透過率を算出し、
前記透過率に基づき、前記蛍光塗膜の膜厚の良否を判定することを特徴とする蛍光ランプ検査装置。
Irradiating means for irradiating the fluorescent lamp with light;
An imaging unit provided on a side opposite to the irradiation unit across the fluorescent lamp, receiving direct light from the irradiation unit and transmitted light transmitted through the fluorescent lamp, and outputting the image data including at least a luminance value; ,
Based on the image data obtained by the imaging means, comprising a determination means for determining the quality of the fluorescent coating film,
The imaging means includes
Outputting first image data imaged under a first imaging condition in which the luminance value of the inspection region corresponding to the fluorescent lamp does not reach a saturation level;
Outputs second image data captured under a second imaging condition in which the amount of received light is smaller than when captured under the first imaging condition and the luminance value of the background area corresponding to the irradiation means does not reach a saturation level. And
The determination means includes
Obtaining a first luminance value which is a luminance value of the inspection area from the first image data;
Obtaining a second luminance value that is a luminance value of the background region from the second image data;
From the second image data, a third luminance value that is a luminance value of the inspection area related to the second image data is calculated,
Based on the first luminance value and the third luminance value, a reference luminance level of the imaging means is calculated,
The light transmittance in the inspection area according to the second image data is calculated from the ratio between the difference between the second luminance value and the reference luminance level and the difference between the third luminance value and the reference luminance level. And
A fluorescent lamp inspection apparatus, wherein the film thickness of the fluorescent coating film is determined based on the transmittance.
上記手段1によれば、第1の撮像条件を、蛍光ランプに対応する検査領域の輝度値が飽和レベルに達しない範囲で、例えば撮像手段の露光時間を長くする等して撮像手段の受光量が比較的多くなる撮像条件に設定することにより、第1画像データから、検査領域の輝度値である第1輝度値を適切な輝度レベルで精度良く取得することができる。
According to the
また、第2画像データからは、背景領域の輝度値である第2輝度値を、撮像手段の飽和レベルに達しない輝度レベルで取得することができる。 Further, from the second image data, the second luminance value, which is the luminance value of the background area, can be acquired at a luminance level that does not reach the saturation level of the imaging means.
画像データの各画素の輝度値は、撮像手段(撮像素子)が受光する受光量に略比例して変化する値であるため、上記第1輝度値を取得することにより、撮像条件に係る所定変数(例えば露光時間等)の変化量に対する検査領域の輝度値の変化率を単調増加関数として算出することができる。 Since the luminance value of each pixel of the image data is a value that changes approximately in proportion to the amount of light received by the imaging means (imaging device), the predetermined variable relating to the imaging condition is obtained by acquiring the first luminance value. The change rate of the luminance value of the inspection area with respect to the change amount (for example, the exposure time) can be calculated as a monotonically increasing function.
従って、かかる単調増加関数を基にして、当該第2画像データに係る検査領域における光の透過率を算出することが可能となる。つまり、飽和レベルに達せず正確に得られた背景領域の輝度値(照射手段の照射光量)を基準とした、より正確な透過率を算出することができる。 Accordingly, it is possible to calculate the light transmittance in the inspection region related to the second image data based on the monotonically increasing function. That is, it is possible to calculate a more accurate transmittance based on the luminance value of the background region (irradiation light amount of the irradiation unit) obtained accurately without reaching the saturation level.
結果として、照射手段の照射光量の変化等に影響されることなく、蛍光ランプを透過する光の透過率を正確に把握し、蛍光塗膜の膜厚検査精度を飛躍的に向上させることができる。 As a result, it is possible to accurately grasp the transmittance of the light transmitted through the fluorescent lamp without being affected by the change in the irradiation light quantity of the irradiation means, and to dramatically improve the film thickness inspection accuracy of the fluorescent coating film. .
また、受光手段の特性や感度の違いにも影響されないので、複数の撮像手段により検査する場合、例えば長手方向に複数の撮像手段を設け領域を分けて検査する場合などにおいて、撮像手段の特性のばらつきによる影響も受けない。 In addition, since it is not affected by the difference in the characteristics and sensitivity of the light receiving means, when inspecting with a plurality of imaging means, for example, when a plurality of imaging means are provided in the longitudinal direction and the area is inspected, the characteristics of the imaging means Not affected by variation.
一般に撮像手段(撮像素子)の特性により、例えば露光時間が0の場合であっても撮像手段から出力される輝度信号の出力レベル(輝度値)は0にならず、所定の値を示す(以下、この値を撮像手段の基準輝度レベルという)。かかる場合においても、本手段1によれば、撮像手段の基準輝度レベルを予め把握していなくとも、検査領域における光の透過率を算出することができる。結果として、検査前に予め基準輝度レベルを特定する作業や設定する作業を行う必要がなく、検査効率の向上を図ることができる。
In general, due to the characteristics of the imaging means (imaging device), for example, even when the exposure time is 0, the output level (luminance value) of the luminance signal output from the imaging means does not become 0, but shows a predetermined value (hereinafter referred to as the following). This value is called the reference luminance level of the image pickup means). Even in such a case, according to the
手段2.前記撮像手段の露光時間を調節することにより、前記第1の撮像条件と前記第2の撮像条件とを切換えることを特徴とする手段1に記載の蛍光ランプ検査装置。
上記手段2によれば、撮像手段の露光時間を変化させ、撮像手段が受光する受光量を調節するといった比較的簡単な方法で、上記各種輝度値を取得するのに必要な各種画像データを得ることができ、検査装置における制御処理の複雑化を抑制することができる。
According to the
手段3.前記照射手段の照射時間を調節することにより、前記第1の撮像条件と前記第2の撮像条件とを切換えることを特徴とする手段1に記載の蛍光ランプ検査装置。
Means 3 . Wherein by adjusting the irradiation time of the irradiation means, the fluorescent lamp test apparatus according to
上記手段3によれば、照射手段の照射時間を変化させ、撮像手段が受光する受光量を調節するといった比較的簡単な方法で、上記各種輝度値を取得するのに必要な各種画像データを得ることができ、検査装置における制御処理の複雑化を抑制することができる。
According to the
手段4.前記撮像手段の絞りを調節することにより、前記第1の撮像条件と前記第2の撮像条件とを切換えることを特徴とする手段1に記載の蛍光ランプ検査装置。
Means 4 . Wherein by adjusting the aperture of the imaging means, the fluorescent lamp test apparatus according to
上記手段4によれば、撮像手段の絞りを変化させ、撮像手段が受光する受光量を調節するといった比較的簡単な方法で、上記各種輝度値を取得するのに必要な各種画像データを撮像することができ、検査装置における制御処理の複雑化を抑制することができる。 According to the means 4 , various image data necessary to acquire the various luminance values are imaged by a relatively simple method such as changing the aperture of the imaging means and adjusting the amount of light received by the imaging means. Therefore, complication of control processing in the inspection apparatus can be suppressed.
以下に、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。まず、図2に基づいて、検査対象としての蛍光ランプ11について説明する。蛍光ランプ11は、管状のガラス管12と、当該ガラス管12の内周面に形成された蛍光塗膜13とを備えている。
Hereinafter, an embodiment will be described with reference to the drawings. First, the
次に、蛍光ランプ11を検査するための蛍光ランプ検査装置1について説明する。図1に示すように、蛍光ランプ検査装置1は、照射手段としての照明装置2と、撮像手段としてのCCDカメラ3と、画像処理装置4とを備えている。
Next, the fluorescent
なお、蛍光ランプ11は、図示しない保持手段によって両端部が保持された状態で水平方向に沿って配され、かつ、複数本が所定間隔を隔てた並列状態で検査に供される。また、蛍光ランプ検査装置1には、前記保持手段を蛍光ランプ11の長手方向へ移動させることで、蛍光ランプ11をその長手方向に沿って搬送可能な移動手段(図示略)が設けられている。当該移動手段によって、蛍光ランプ11は、蛍光ランプ検査装置1の照明装置2とCCDカメラ3との間を、水平状態、並列状態を維持しつつ間欠的に移動させられることとなる。さらに、本実施形態では、両保持手段の先端部(蛍光ランプ11の保持部)を所定回転角度毎に同期して回転可能な回転手段(図示略)を備えている。当該回転手段によって、蛍光ランプ11は自身の周方向に所定回転角度毎に回転可能となる。併せて、検査完了毎に複数本の蛍光ランプ11をその長手方向に直交する方向に搬送させるべく前記保持手段を移動させる搬送手段(図示せず)を備えている。
The
照明装置2は、蛍光ランプ11の下方から所定の光を照射する面発光光源である。当該照明装置2は、多数のLEDを具備しており、当該LEDからの光が拡散板を介して上方に照射される。なお、照明装置2は、蛍光ランプ11の搬送経路に沿って設けられており、並列状態に支持されている複数の蛍光ランプ11の長手方向全域に対して、光を照射できるようになっている。
The
CCDカメラ3は、蛍光ランプ11を挟んで照明装置2とは反対側に設けられている(図3参照)。CCDカメラ3は、レンズや撮像素子等からなる。撮像素子としては、CCDセンサを採用している。そして、CCDカメラ3は、照明装置2からの直接光及び蛍光ランプ11を透過した透過光を撮像(受光)する。CCDカメラ3によって撮像され、画像処理装置4へ出力される本実施形態の画像データは、少なくとも各画素毎の輝度値を含む濃淡イメージデータである。
The
画像処理装置4は、画像メモリ5と、演算装置6と、表示部7と、出力部8と、カメラタイミング制御手段9とを備えている。 The image processing device 4 includes an image memory 5, an arithmetic device 6, a display unit 7, an output unit 8, and camera timing control means 9.
画像メモリ5は、画像データを記憶するものであり、CCDカメラ3で撮像された画像データをデジタル形式に変換した上で記憶するものである。
The image memory 5 stores image data. The image data captured by the
演算装置6は、蛍光塗膜13の良否を判定する判定手段17を有するものであってCPUによって具現化される。判定手段17においては、蛍光塗膜13の膜厚の良否を判定する膜厚不良検査処理が実行される。膜厚不良検査処理の手順の詳細については後述する。
The arithmetic unit 6 includes a
演算装置6は、判定手段17においてなされた蛍光塗膜13の検査結果を表示部7及び出力部8へと出力する。また、判定手段17において蛍光塗膜13が「不良」であると判定された場合には、前記検査結果に加え、蛍光塗膜13のうち不良部位の位置情報が、表示部7及び出力部8へ出力される。
The arithmetic device 6 outputs the inspection result of the
表示部7は、演算装置6から入力した検査結果(「良」又は「不良」)等をモニタ16上に表示する。つまり、蛍光塗膜13が「不良」と判定された場合には、検査結果として「不良」とモニタ16に表示されるとともに、蛍光塗膜13のうち不良部位の位置情報がモニタ16に表示される。
The display unit 7 displays the inspection result (“good” or “bad”) or the like input from the arithmetic device 6 on the
出力部8は、演算装置6から入力した検査結果を、図示しない情報収集用メモリに記憶させたり、前記検査結果を基に前記搬送手段等を制御するものである。 The output unit 8 stores the inspection result input from the arithmetic unit 6 in an information collection memory (not shown), and controls the transport unit and the like based on the inspection result.
前記情報収集用メモリには、少なくとも蛍光塗膜13に不良が発生した場合における不良部位の位置情報が記憶される。当該情報収集用メモリに記憶された不良部位の位置情報を解析することで、不良発生頻度の高い部位を特定可能となる。これにより、蛍光塗膜13の形成に際して不良発生頻度の低減を図るための措置を効果的に講ずることができる。
The information collection memory stores position information of a defective part when at least a defect occurs in the
さらに、出力部8は、検査結果が「不良」であった場合には、前記搬送手段を制御し、「不良」と判定された蛍光ランプ11を所定の不良品収容部(図示せず)へと移送する。
Further, when the inspection result is “defective”, the output unit 8 controls the conveying means to transfer the
カメラタイミング制御手段9は、CCDカメラ3の露光時間や、撮像した画像データを各画像メモリ5に取り込むタイミングを制御するものである。かかるタイミングは、演算装置6からの信号に基づいて制御されている。
The camera timing control means 9 controls the exposure time of the
ここで、蛍光塗膜13の膜厚の良否を判定する膜厚不良検査処理について説明する。かかる膜厚不良検査処理においては、主として演算装置6によって、図4に示す膜厚不良検査処理ルーチンが実行される。
Here, the film thickness defect inspection process for determining the quality of the
まず、ステップS11において、第1の撮像処理が行われる。第1の撮像処理では、照明装置2の輝度を一定に保った状態で、CCDカメラ3の露光時間をt1とした第1の撮像条件で撮像が行われる。そして、撮像した画像データを第1画像データとして画像メモリ5に記憶する。ここで取得される画像データは、例えば図5に模式的に示したような濃淡イメージデータとなる。すなわち、CCDカメラ3の撮像視野Sに対応した矩形領域に、蛍光ランプ11に対応する検査領域WA1〜WA8(図5でハッチングを付した部分)と、照明装置2に対応する背景領域WB1〜WB9とが縞模様を形成するように交互に並んだ画像データとなる。
First, in step S11, a first imaging process is performed. In the first imaging process, imaging is performed under the first imaging condition where the exposure time of the
なお、露光時間t1は、検査領域WA1〜WA8の輝度値が飽和レベルに達しない範囲で予め任意に設定された値である(図6参照)。 The exposure time t 1 is a value that is arbitrarily set in advance within a range in which the luminance values of the inspection areas WA1 to WA8 do not reach the saturation level (see FIG. 6).
続くステップS12では、第2の撮像処理が行われる。第2の撮像処理では、照明装置2の輝度を一定に保った状態で、CCDカメラ3の露光時間を上記露光時間t1よりも短いt2とした第2の撮像条件で撮像が行われる。そして、撮像した画像データを第2画像データとして画像メモリ5に記憶する。
In the subsequent step S12, a second imaging process is performed. In the second imaging process, imaging is performed under the second imaging condition in which the exposure time of the
なお、露光時間t2は、照明装置2に対応する背景領域WB1〜WB9の輝度値が飽和レベルに達しない範囲で予め任意に設定された値である(図6参照)。
The exposure time t 2 is previously arbitrarily set value in the range where the luminance value of the background region WB1~WB9 corresponding to the
ステップS13では、上記第1画像データ及び第2画像データを基に蛍光ランプ11の膜厚指数Xを算出する処理を行う。
In step S13, a process of calculating the film thickness index X of the
より詳しくは、図6に示すように、まずステップS11において取得した第1画像データから、各検査領域WA1〜WA8毎に、その領域内の全画素の輝度平均値である第1輝度値Y1wをそれぞれ算出する。 More specifically, as shown in FIG. 6, first, from the first image data acquired in step S11, for each inspection area WA1 to WA8, the first luminance value Y 1w that is the average luminance value of all the pixels in the area. Are calculated respectively.
次にステップS12において取得した第2画像データから、全ての背景領域WB1〜WB9内の全画素の輝度平均値である第2輝度値Y2bを算出する。 Next, from the second image data acquired in step S12, a second luminance value Y 2b that is an average luminance value of all the pixels in all the background regions WB1 to WB9 is calculated.
続いて第2画像データから、各検査領域WA1〜WA8毎に、その領域内の全画素の輝度平均値である第3輝度値Y2wをそれぞれ算出する。 Subsequently, from the second image data, for each of the inspection areas WA1 to WA8, a third luminance value Y 2w that is a luminance average value of all the pixels in the area is calculated.
そして、第1輝度値Y1w及び第3輝度値Y2wから、以下の演算式(1)に基づき基準輝度レベルY0を算出する。なお、基準輝度レベルY0とは、CCDカメラ3の特性に基づき定まる値であって、露光時間が0の際にCCDカメラ3から出力される輝度信号の出力レベルに相当するものである。
Then, the reference luminance level Y 0 is calculated from the first luminance value Y 1w and the third luminance value Y 2w based on the following arithmetic expression (1). The reference luminance level Y 0 is a value determined based on the characteristics of the
Y0=Y1w−{(Y1w−Y2w)/(t1−t2)}・t1
={(Y2w・t1−Y1w・t2)/(t1−t2)} … (1)
続いて基準輝度レベルY0、第2輝度値Y2b、及び第3輝度値Y2wを基に、第2画像データにおける各検査領域WA1〜WA8の光の透過率α/βをそれぞれ以下の演算式(2)に基づき算出する。
Y 0 = Y 1w - {( Y 1w -Y 2w) / (t 1 -t 2)} ·
= {(Y 2w · t 1 −Y 1w · t 2 ) / (t 1 −t 2 )} (1)
Subsequently, based on the reference luminance level Y 0 , the second luminance value Y 2b , and the third luminance value Y 2w , the light transmittance α / β of each of the inspection areas WA1 to WA8 in the second image data is calculated as follows. It calculates based on Formula (2).
α/β=(Y2w−Y0)/(Y2b−Y0)
=(Y1w−Y0)/{(Y2b−Y0)・(t1/t2)}
={(Y1w−Y0)・t2}/{(Y2b−Y0)・t1}
={(Y1w−Y2w)・t2}/{(Y2b−Y2w)・t1−(Y2b−Y1w)・t2}…(2)
さらに、本実施形態では、上記透過率α/βの逆数を膜厚指数Xとして算出し、当該膜厚指数Xを基に蛍光塗膜13の膜厚の良否を判定する。膜厚指数Xは以下の演算式(3)に基づき算出される。
α / β = (Y 2w −Y 0 ) / (Y 2b −Y 0 )
= (Y 1w −Y 0 ) / {(Y 2b −Y 0 ) · (t 1 / t 2 )}
= {(Y 1w −Y 0 ) · t 2 } / {(Y 2b −Y 0 ) · t 1 }
= {(Y 1w -Y 2w) · t 2} / {(Y 2b -Y 2w) · t 1 - (Y 2b -Y 1w) · t 2} ... (2)
Furthermore, in this embodiment, the reciprocal of the transmittance α / β is calculated as the film thickness index X, and the film thickness of the
X=β/α
=(Y2b−Y0)/(Y2w−Y0)
={(Y2b−Y2w)・t1−(Y2b−Y1w)・t2}/{(Y1w−Y2w)・t2}
={(Y2b−Y2w)/(Y1w−Y2w)}・(t1/t2)+{(Y2b−Y1w)/(Y2w−Y1w)} … (3)
膜厚指数Xが算出されると、続くステップS14において、当該膜厚指数Xの値が予め設定された許容範囲内(A≦X≦B)にあるか否かを判定する。なお、下限値A及び上限値Bは、ガラス管12の大きさや蛍光塗膜13の種類等により、蛍光ランプ11の製品種別ごとに異なるため、検査に先だって良品をいくつかサンプリングして得た輝度値を基に算出した値を予め設定しておく。ここで、例えば蛍光塗膜13の膜厚が所定以上に薄い場合や厚い場合には、「膜厚不良」と判定される。
X = β / α
= (Y 2b −Y 0 ) / (Y 2w −Y 0 )
= {(Y 2b -Y 2w) · t 1 - (Y 2b -Y 1w) · t 2} / {(Y 1w -Y 2w) · t 2}
= {(Y 2b -Y 2w) / (Y 1w -Y 2w)} · (
When the film thickness index X is calculated, in the subsequent step S14, it is determined whether or not the value of the film thickness index X is within a preset allowable range (A ≦ X ≦ B). Since the lower limit A and the upper limit B differ depending on the product type of the
ここで、膜厚指数Xの値が予め設定された許容範囲内にあると判定された場合には、ステップS15において良品判定を行い、本処理を終了する。一方、否定判定された場合には、ステップS16において不良品判定を行い、本処理を一旦終了する。これらの検査結果は、モニタ16等に出力される。
Here, when it is determined that the value of the film thickness index X is within a preset allowable range, a non-defective product determination is performed in step S15, and this process is terminated. On the other hand, if a negative determination is made, defective product determination is performed in step S16, and this process is temporarily terminated. These inspection results are output to the
尚、本実施形態では、前記回転手段によって蛍光ランプ11の周方向に沿って蛍光ランプ11の向きを変えるとともに、前記移動手段によって蛍光ランプ11の長手方向に沿って検査対象位置を変更することで、蛍光ランプ11全体に膜厚不良検査が行われる。
In the present embodiment, the rotation means changes the direction of the
そして、蛍光ランプ11全体の検査終了後、「膜厚不良」と判定されなかった蛍光ランプ11は、判定手段17によって最終的に良品として処理される。一方で、「膜厚不良」と判定された蛍光ランプ11は、不良品収容部へと移送される。
Then, after the inspection of the entire
以上詳述したように、本実施形態によれば、蛍光ランプ11に対応する各検査領域WA1〜WA8の輝度値が飽和レベルに達しない範囲で、CCDカメラ3の露光時間t1を比較的長くした第1の撮像条件で第1画像データを取得している。これにより、各検査領域WA1〜WA8の輝度平均値である第1輝度値Y1wを適切な輝度レベルで精度良く取得することができる。
As described above in detail, according to the present embodiment, the exposure time t 1 of the
また、CCDカメラ3の露光時間t2を比較的短くした第2の撮像条件で第2画像データを取得している。これにより、照明装置2に対応する背景領域WB1〜WB9の輝度平均値である第2輝度値Y2bを、CCDカメラ3の飽和レベルに達しない輝度レベルで取得することができる。
Further, the second image data is acquired under the second imaging condition in which the exposure time t 2 of the
そして、第2画像データから、各検査領域WA1〜WA8の輝度平均値である第3輝度値Y2wを算出するとともに、上記演算式(1)に基づきCCDカメラ3の基準輝度レベルY0を算出している。ひいては、これらの値と、上記演算式(2),(3)を基にして、第2画像データに係る各検査領域WA1〜WA8の透過率α/β、ひいては膜厚指数Xを算出している。
Then, from the second image data, the third luminance value Y 2w that is the average luminance value of each of the inspection areas WA1 to WA8 is calculated, and the reference luminance level Y 0 of the
結果として、照明装置2の照射光量の変化等に影響されることなく、蛍光ランプ11を透過する光の透過率α/β、ひいては膜厚指数Xを正確に把握し、蛍光塗膜13の膜厚検査精度を飛躍的に向上させることができる。
As a result, the transmittance α / β of the light transmitted through the
また、上記のとおり、本実施形態では、第1画像データから取得した第1輝度値Y1wと、第2画像データから取得した第3輝度値Y2wを基に、CCDカメラ3の基準輝度レベルY0を算出し、第2画像データから取得した第2輝度値Y2bと基準輝度レベルY0との差βと、第3輝度値Y2wと基準輝度レベルY0との差αとの比から、第2画像データに係る検査領域WA1〜WA8における光の透過率α/β、ひいては膜厚指数Xを算出する構成となっている。つまり、CCDカメラ3の基準輝度レベルY0を予め把握していなくとも、検査領域WA1〜WA8における光の透過率α/β、ひいては膜厚指数Xを算出することができる。結果として、検査前に予め基準輝度レベルY0を特定する作業や設定する作業を行う必要がなく、検査効率の向上を図ることができる。
Further, as described above, in the present embodiment, the reference luminance level of the
尚、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。 In addition, it is not limited to the description content of the said embodiment, For example, you may implement as follows. Of course, other application examples and modification examples not illustrated below are also possible.
(a)上記実施形態では、各検査領域WA1〜WA8毎に、その領域内の全画素の輝度平均値を第1輝度値Y1wや第3輝度値Y2wとして算出することにより、蛍光塗膜13の膜厚検査を行う構成となっている。これに限らず、例えば検査領域WA1〜WA8の各画素毎に検査を行ったり、全ての検査領域WA1〜WA8内の全画素の輝度平均値を第1輝度値Y1wとして求め、検査を行う構成としてもよい。 (A) In the above embodiment, for each inspection area WA1 to WA8, by calculating the average luminance value of all the pixels in the area as the first luminance value Y1w and the third luminance value Y2w , the fluorescent coating film The film thickness inspection of 13 is performed. For example, the inspection is performed for each pixel of the inspection areas WA1 to WA8, or the luminance average value of all the pixels in all the inspection areas WA1 to WA8 is obtained as the first luminance value Y 1w and the inspection is performed. It is good.
(b)上記実施形態では、CCDカメラ3の露光時間を調整することで、撮像条件を切換える構成となっているが、これに限らず、例えば露光時間一定で照明装置2の照射時間や光源輝度を変化させたり、CCDカメラ3の絞り量を変化させることで撮像条件を切換える構成としてもよい。なお、露光時間t1,t2等の撮像条件は、取得すべき第1輝度値Y1w等が適切な輝度レベルで取得できるように、事前にサンプリング検査等により特定しておくことが好ましい。また、照明装置2の照射光量の経時変化等によって第1輝度値Y1w等を精度良く取得できる適切な輝度レベルも変化するおそれがあるため、露光時間t1,t2等の撮像条件を適宜補正することが好ましい。
(B) In the above-described embodiment, the imaging condition is switched by adjusting the exposure time of the
(c)上記実施形態では特に言及しなかったが、撮像手段の画角及び照明手段の輝度むらを考慮して、検査領域WA1〜WA8の輝度値を得る上で、画像の中央付近の背景領域の輝度値(背景領域WB5の中央付近の輝度値)と、画像の端の方の背景領域の輝度値(背景領域WB1、WB9或いはWB5の端部など)とをもとに、シェーディング補正等を行う構成としてもよい。
( C ) Although not specifically mentioned in the above embodiment, in order to obtain the luminance values of the inspection areas WA1 to WA8 in consideration of the angle of view of the imaging unit and the luminance unevenness of the illumination unit, the background region near the center of the image On the basis of the brightness value (the brightness value near the center of the background area WB5) and the brightness value of the background area toward the edge of the image (such as the edge of the background area WB1, WB9, or WB5). It is good also as a structure to perform.
1…蛍光ランプ検査装置、2…照明装置、3…CCDカメラ、6…演算装置、11…蛍光ランプ、12…ガラス管、13…蛍光塗膜、17…判定手段、t1,t2…露光時間、WA1〜WA8…検査領域、WB1〜WB9…背景領域、X…膜厚指数、Y1w…第1輝度値、Y2b…第2輝度値、Y2w…第3輝度値、Y0…基準輝度レベル。 1 ... fluorescent lamp inspection device, 2 ... illuminating device, 3 ... CCD camera, 6 ... arithmetic unit, 11 ... fluorescent lamp, 12 ... glass tube, 13 ... fluorescent coating, 17 ... judging means, t 1, t 2 ... exposure time, WA1~WA8 ... inspection area, WB1~WB9 ... background area, X ... thickness index, Y 1 w ... first luminance value, Y 2b ... second luminance value, Y 2w ... third luminance value, Y 0 ... reference Luminance level.
Claims (4)
前記蛍光ランプに対して光を照射する照射手段と、
前記蛍光ランプを挟んで前記照射手段とは反対側に設けられ、当該照射手段からの直接光及び前記蛍光ランプを透過した透過光を受光し、少なくとも輝度値を含む画像データとして出力する撮像手段と、
前記撮像手段により得られた画像データに基づき、前記蛍光塗膜の良否を判定する判定手段とを備え、
前記撮像手段は、
前記蛍光ランプに対応する検査領域の輝度値が飽和レベルに達しない第1の撮像条件で撮像した第1画像データを出力し、
前記第1の撮像条件で撮像した場合よりも受光する受光量が少なくかつ前記照射手段に対応する背景領域の輝度値が飽和レベルに達しない第2の撮像条件で撮像した第2画像データを出力し、
前記判定手段は、
前記第1画像データから前記検査領域の輝度値である第1輝度値を取得し、
前記第2画像データから前記背景領域の輝度値である第2輝度値を取得し、
前記第2画像データから、当該第2画像データに係る前記検査領域の輝度値である第3輝度値を算出し、
前記第1輝度値及び前記第3輝度値を基に、前記撮像手段の基準輝度レベルを算出し、
前記第2輝度値と前記基準輝度レベルとの差と、前記第3輝度値と前記基準輝度レベルとの差との比から、前記第2画像データに係る前記検査領域における光の透過率を算出し、
前記透過率に基づき、前記蛍光塗膜の膜厚の良否を判定することを特徴とする蛍光ランプ検査装置。 A fluorescent lamp inspection device for inspecting a fluorescent lamp in which a fluorescent coating film is formed on the inner peripheral surface of a cylindrical glass tube,
Irradiating means for irradiating the fluorescent lamp with light;
An imaging unit provided on a side opposite to the irradiation unit across the fluorescent lamp, receiving direct light from the irradiation unit and transmitted light transmitted through the fluorescent lamp, and outputting the image data including at least a luminance value; ,
Based on the image data obtained by the imaging means, comprising a determination means for determining the quality of the fluorescent coating film,
The imaging means includes
Outputting first image data imaged under a first imaging condition in which the luminance value of the inspection region corresponding to the fluorescent lamp does not reach a saturation level;
Outputs second image data captured under a second imaging condition in which the amount of received light is smaller than when captured under the first imaging condition and the luminance value of the background area corresponding to the irradiation means does not reach a saturation level. And
The determination means includes
Obtaining a first luminance value which is a luminance value of the inspection area from the first image data;
Obtaining a second luminance value that is a luminance value of the background region from the second image data;
From the second image data, a third luminance value that is a luminance value of the inspection area related to the second image data is calculated,
Based on the first luminance value and the third luminance value, a reference luminance level of the imaging means is calculated,
The light transmittance in the inspection area according to the second image data is calculated from the ratio between the difference between the second luminance value and the reference luminance level and the difference between the third luminance value and the reference luminance level. And
A fluorescent lamp inspection apparatus, wherein the film thickness of the fluorescent coating film is determined based on the transmittance.
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