(57)【要約】【課題】容易に迅速かつ精度のよい検査を可能とする周波数選択板、その検査方法および検査装置を提供する。【解決手段】誘電体基板２上に基準寸法素子５を形成し、この基準寸法素子５をデジタルカメラ７で撮影して情報処理装置８に画像データを入力し、この画像データと、基準寸法素子５の実測寸法データとの比較に基づいて、情報処理装置８によって画像データと実測寸法データとの換算係数を算出し、誘電体基板２上に形成された所定素子パターン４をデジタルカメラ７で撮影して情報処理装置８に画像データを入力し、この画像データを換算係数によって実測寸法データに換算し、この換算した実測寸法データと情報処理装置８に入力されている所定値データとの比較に基づいて、導電体素子３の形状および配置の適否を判定する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定形状の導電体素子を、誘電体基板上に所定配置で連続させて形成した所定素子パターンを有する周波数選択板において、前記所定素子パターンの形成領域外に、実測寸法データが既知の基準寸法素子を形成し、デジタルカメラで撮影した前記所定素子パターンおよび前記基準寸法素子の画像データを入力した情報処理装置が、前記基準寸法素子の画像データと、この基準寸法素子の実測寸法データとの比較に基づいて、前記画像データと前記実測寸法データとの換算係数を算出し、該換算係数によって前記所定素子パターンの画像データを実測寸法データに換算し、該換算した実測寸法データと入力されている所定値データとの比較に基づいて、前記誘電体基板上に形成した導電体素子の形状および配置の適否を判定可能とした周波数選択板。
【請求項２】
所定形状の導電体素子を、誘電体基板上に所定配置で連続させて形成した所定素子パターンを有する周波数選択板の前記所定素子パターンを検査する周波数選択板の検査方法において、前記誘電体基板上に基準寸法素子を形成し、該基準寸法素子をデジタルカメラで撮影して情報処理装置に画像データを入力し、該基準寸法素子の画像データと、この基準寸法素子の実測寸法データとの比較に基づいて、前記情報処理装置によって前記画像データと前記実測寸法データとの換算係数を算出し、前記誘電体基板上に形成された所定素子パターンをデジタルカメラで撮影して前記情報処理装置に画像データを入力し、該所定素子パターンの画像データを前記換算係数によって実測寸法データに換算し、該換算した実測寸法データと前記情報処理装置に入力されている所定値データとの比較に基づいて、前記誘電体基板上に形成した導電体素子の形状および配置の適否を判定して前記所定素子パターンを検査する周波数選択板の検査方法。
【請求項３】
所定形状の導電体素子を、誘電体基板上に所定配置で連続させて形成した所定素子パターンを有する周波数選択板の前記所定素子パターンを検査する周波数選択板の検査装置において、前記誘電体基板上に形成した所定素子パターンおよび基準寸法素子を撮影するデジタルカメラと、該デジタルカメラが撮影した前記所定素子パターンおよび前記基準寸法素子の画像データが入力される情報処理装置と、該情報処理装置に接続される表示手段と、前記デジタルカメラと前記周波数選択板とを対向させて相対的に平面方向自在に移動させる移動手段とを備え、前記情報処理装置が、前記基準寸法素子の画像データと、この基準寸法素子の実測寸法データとの比較に基づいて、前記画像データと前記実測寸法データとの換算係数を算出し、該換算係数によって、前記所定素子パターンの画像データを実測寸法データに換算し、該換算した実測寸法データと、入力されている所定値データとの比較に基づいて、前記誘電体基板上に形成した導電体素子の形状および配置の適否を判定するとともに、前記表示手段にその判定情報を表示して前記所定素子パターンを検査する周波数選択板の検査装置。
【請求項４】
前記情報処理装置が適否の判定で不適合と判定した際に、前記情報処理装置に制御されて前記周波数選択板上の該当位置にマーキングをするマーキング手段を設けた請求項３に記載の周波数選択板の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周波数選択板、その検査方法および検査装置に関し、さらに詳しくは容易に迅速かつ精度のよい検査を可能とする周波数選択板、その検査方法および検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特定の周波数の電磁波を反射または透過して、電磁波フィルタとして機能する周波数選択板（Frequency Selective Surfaces、以下、ＦＳＳという）が知られている。このＦＳＳは、例えば、航空機、船舶、車両等に用いられ、レーダによって自己の存在を他から探知されることを防止する。
【０００３】
ＦＳＳは、誘電体の基板上に導電素材からなる所定形状の素子を、所定配置で連続させて形成した所定素子パターンを有していて、パッチ型とスロット型とに分類される。パッチ型ＦＳＳは、所定形状のパッチ状導電体素子を配置して所定素子パターンを形成したもので、特定の周波数帯域の電磁波のみを反射し、他の周波数帯域の電磁波を透過させる。一方、スロット型ＦＳＳは、所定形状のスロットを有した導電体素子を配置して所定素子パターンを形成したもので、特定の周波数帯域の電磁波のみを透過させ、他の周波数帯域の電磁波を反射する。
【０００４】
この素子パターンは、例えば、基板となる樹脂フィルムや紙等に導電性塗料をシルクスクリーン印刷、グラビア印刷等の各種印刷方法によって塗工して形成される。その他、プリント基板製造に準じたフォトレジストを用いる方法や機械加工によって形成される。
【０００５】
この素子パターンによってＦＳＳの周波数選択特性が異なり、その製造精度が電磁波シールド性能に影響を及ぼすので、製造後の検査によって、素子パターンが所定どおりに形成されていることを確認する必要がある。
【０００６】
例えば、プリント基板の検査においては、迅速かつ精度のよい装置が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。ＦＳＳは、プリント基板のように大量生産、大量消費されているものではないため、専用の検査装置が存在しないのが現状である。また、ＦＳＳの素子パターンは、所定形状の導電体素子が所定配置で連続的に配置されて形成されており、検査対象の異なるプリント基板の検査装置を流用しても、性能的な過不足があり、また高コストであるという問題があった。
【０００７】
このような理由により、従来は、プリント基板の原始的な検査方法に準じて、拡大鏡を用いて目視によって寸法を測定していた。しかしながら、例えば、１０ＧＨｚ帯用ＦＳＳでは、３００ｍｍ×３００ｍｍの四角領域に数千個の導電体素子が形成され、さらに大きなＦＳＳでは、素子数が数万個となる。したがって、この検査方法では、全数を検査することは到底不可能であり、所定割合の素子形成領域をサンプリング検査せざるを得ない。このように、従来の方法では膨大な時間と労力が必要となるとともに、すべての素子形成領域の検査ができずに検査精度に欠けるという問題があった。
【特許文献１】特開２００２−１８１７３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、容易に迅速かつ精度のよい検査を可能とする周波数選択板、その検査方法および検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため本発明の周波数選択板は、所定形状の導電体素子を、誘電体基板上に所定配置で連続させて形成した所定素子パターンを有する周波数選択板において、前記所定素子パターンの形成領域外に、実測寸法データが既知の基準寸法素子を形成し、デジタルカメラで撮影した前記所定素子パターンおよび前記基準寸法素子の画像データを入力した情報処理装置が、前記基準寸法素子の画像データと、この基準寸法素子の実測寸法データとの比較に基づいて、前記画像データと前記実測寸法データとの換算係数を算出し、該換算係数によって前記所定素子パターンの画像データを実測寸法データに換算し、該換算した実測寸法データと入力されている所定値データとの比較に基づいて、前記誘電体基板上に形成した導電体素子の形状および配置の適否を判定可能としたことを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の周波数選択板の検査方法は、所定形状の導電体素子を、誘電体基板上に所定配置で連続させて形成した所定素子パターンを有する周波数選択板の前記所定素子パターンを検査する周波数選択板の検査方法において、前記誘電体基板上に基準寸法素子を形成し、該基準寸法素子をデジタルカメラで撮影して情報処理装置に画像データを入力し、該基準寸法素子の画像データと、この基準寸法素子の実測寸法データとの比較に基づいて、前記情報処理装置によって前記画像データと前記実測寸法データとの換算係数を算出し、前記誘電体基板上に形成された所定素子パターンをデジタルカメラで撮影して前記情報処理装置に画像データを入力し、該所定素子パターンの画像データを前記換算係数によって実測寸法データに換算し、該換算した実測寸法データと前記情報処理装置に入力されている所定値データとの比較に基づいて、前記誘電体基板上に形成した導電体素子の形状および配置の適否を判定して前記所定素子パターンを検査することを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の周波数選択板の検査装置は、所定形状の導電体素子を、誘電体基板上に所定配置で連続させて形成した所定素子パターンを有する周波数選択板の前記所定素子パターンを検査する周波数選択板の検査装置において、前記誘電体基板上に形成した所定素子パターンおよび基準寸法素子を撮影するデジタルカメラと、該デジタルカメラが撮影した前記所定素子パターンおよび前記基準寸法素子の画像データが入力される情報処理装置と、該情報処理装置に接続される表示手段と、前記デジタルカメラと前記周波数選択板とを対向させて相対的に平面方向自在に移動させる移動手段とを備え、前記情報処理装置が、前記基準寸法素子の画像データと、この基準寸法素子の実測寸法データとの比較に基づいて、前記画像データと前記実測寸法データとの換算係数を算出し、該換算係数によって、前記所定素子パターンの画像データを実測寸法データに換算し、該換算した実測寸法データと、入力されている所定値データとの比較に基づいて、前記誘電体基板上に形成した導電体素子の形状および配置の適否を判定するとともに、前記表示手段にその判定情報を表示して前記所定素子パターンを検査することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の周波数選択板によれば、所定形状の導電体素子を、誘電体基板上に所定配置で連続させて形成した所定素子パターンを有する周波数選択板において、所定素子パターンの形成領域外に、実測寸法データが既知の基準寸法素子を形成し、デジタルカメラで撮影した所定素子パターンおよび基準寸法素子の画像データを入力した情報処理装置が、基準寸法素子の画像データと、この基準寸法素子の実測寸法データとの比較に基づいて、画像データと実測寸法データとの換算係数を算出するので、同条件で撮影して入力した画像データを正確に実測寸法データに換算できる。
【００１３】
したがって、この換算係数によって所定素子パターンの画像データを正確な実測寸法データに換算することができる。
【００１４】
この正確に換算した所定素子パターンの実測寸法データと情報処理装置に入力されている所定値データとの比較に基づいて、誘電体基板上に形成した導電体素子の形状および配置の適否を判定するので、容易に迅速かつ精度のよい検査が可能となる。
【００１５】
本発明の周波数選択板の検査方法によれば、誘電体基板上に基準寸法素子を形成し、この基準寸法素子をデジタルカメラで撮影して情報処理装置に画像データを入力し、基準寸法素子の画像データと、この基準寸法素子の実測寸法データとの比較に基づいて、情報処理装置によって画像データと実測寸法データとの換算係数を算出するので、同条件で撮影して入力した画像データを正確に実測寸法データに換算できる。
【００１６】
したがって、誘電体基板上に形成された所定素子パターンをデジタルカメラで撮影して情報処理装置に画像データを入力することで、この所定素子パターンの画像データを換算係数によって正確に実測寸法データに換算できる。
【００１７】
この正確に換算した所定素子パターンの実測寸法データと情報処理装置に入力されている所定値データとの比較に基づいて、誘電体基板上に形成した導電体素子の形状および配置の適否を判定して所定素子パターンを検査するので、容易に迅速かつ精度のよい検査が可能となる。
【００１８】
本発明の周波数選択板の検査装置によれば、誘電体基板上に形成した所定素子パターンおよび基準寸法素子を撮影したデジタルカメラから画像データが情報処理装置に入力され、情報処理装置が、この基準素子の画像データと、この基準寸法素子の実測寸法データとの比較に基づいて、画像データと実測寸法データとの換算係数を算出するので、同条件で撮影して入力した画像データを正確に実測寸法データに換算できる。
【００１９】
そして、デジタルカメラと周波数選択板とを対向させて相対的に平面方向自在に移動させる移動手段によって、同条件で所定素子パターンをデジタルカメラで撮影することができ、その画像データを情報処理装置に入力して、換算係数によって、正確な実測寸法データに換算することができる。
【００２０】
この正確に換算された所定素子パターンと、情報処理装置に入力されている所定値データとの比較に基づいて、誘電体基板上に形成した導電体素子の形状および配置の適否を判定するので、容易に迅速かつ精度のよい検査が可能となる。表示手段には、その判定情報を表示するので、検査結果の確認も容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の周波数選択板、その検査方法および検査装置を図に示した実施形態に基づいて説明する。
【００２２】
図１は本発明のＦＳＳ１を例示する平面図であり、図１（ａ）はいわゆるパッチ型のＦＳＳ、図１（ｂ）はスロット型のＦＳＳである。
【００２３】
図１（ａ）に示すパッチ型のＦＳＳ１は、樹脂フィルムや紙等の誘電体からなる基板２の上に、同一の十字形状の導電体素子３が所定配置で連続して、所定素子パターン４が形成されている。この素子パターン４は、導電体素子３となる金属粒子やカーボン粒子等を含有した導電性塗料をシルクスクリーン印刷、グラビア印刷等で塗工して形成されている。素子パターン４の色と基板２の色は、濃淡の差を大きくし、コントラストが明確なものになっている。
【００２４】
この素子パターン４は、上記した方法に限定されず、その他、プリント基板製造に用いられるフォトレジストを使用した方法や機械加工等によって形成される。印刷による素子パターン４の形成方法は、他の方法に比べて、素子パターン４の滲みやずれなどが生じ易くなるため、特に、精度のよい検査が必要となる。
【００２５】
素子パターン４が形成されている領域の外側となる左上端部に、独立して１つの基準寸法素子５が形成されている。この基準寸法素子５は、大きさおよび形状が、素子パターン４を構成する一つの十字型の導電体素子３と同一となっている。この基準寸法素子５は、所定部位の長さが実測されて、その実測寸法データが既知となっている。
【００２６】
図１（ｂ）に示すスロット型のＦＳＳ１は、導電性塗料が塗工されない領域が、基板２としてそのまま露出して、正方形の開口スロットを形成している。このスロットを有する誘電体素子３が、所定配置で連続し、所定素子パターン４が形成されている。
【００２７】
このスロット型のＦＳＳ１にも、素子パターン４が形成されている領域の外側となる左上端部に、独立して１つの基準寸法素子５が形成されている。この基準寸法素子５は、単純な正方形であり、その所定部位の長さが実測されて、その実測寸法データが既知となっている。
【００２８】
基準寸法素子５は、デジタルカメラ７で撮影され、情報処理装置８に入力される素子パターン４の画像データと、その実測寸法データとの換算係数を算出するために用いられる。したがって、この換算係数を算出できれば、形状は特に限定されず、その他の単純な形状にすることができる。また、素子パターン４の形成領域外に特別に設けることなく、素子パターン４を形成する多数の導電体素子３のうち、１つを基準寸法素子５に設定することもできる。その際には、その導電体素子３の所定部位を測定して実測寸法データを情報処理装置８に入力することで、基準寸法素子５として用いることができる。基準寸法素子５は、基板２上に素子パターン４を形成する際に同時に形成しても、別途形成したものを基板２上に配置するようにしてもよい。
【００２９】
図２は、本発明の検査装置６の全体構成を平面で例示し、図３は、その検査装置６の構成要素を一部省略して示した側面図である。ＦＳＳ１は、図２、３に例示する本発明の検査装置６を用いて、素子パターン４が所定どおりに形成されているか否かが検査される。即ち、本発明の検査方法が、この検査装置６によって実施され、基板２上に形成された多数の導電体素子３が所定の形状および配置になっているかが検査される。
【００３０】
検査装置６は、長方形のワークフレーム１０を備え、その平板部にＦＳＳ１を固定する。ワークフレーム１０の左右両縁部には、Ｘ方向バー１０ａが、移動バーガイド１１を介して横方向に架設されている。移動バーガイド１１の一方には、サーボモータ１２が設置されており、サーボモータ１２の稼動により、Ｘ方向バー１０ａは上下方向に移動する。
【００３１】
ワークフレーム１０の上下両縁部には、Ｙ方向バー１０ｂが、移動バーガイド１１を介して縦方向に架設されている。移動バーガイド１１の一方には、サーボモータ１２が設置されており、サーボモータ１２の稼動により、Ｙ方向バー１０ａは左右方向に移動する。Ｘ方向バー１０ａ、Ｙ方向バー１０ｂの交差部には、移動基台１３が各方向バー１０ａ、１０ｂの移動に対応して移動可能に設けられている。
【００３２】
移動基台１３には、デジタルカメラ７がＦＳＳ１と対向するように固設され、さらにマーキング手段１４が備わっている。本発明で用いるデジタルカメラ７は、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの光に反応する半導体素子を使用して映像を電気信号に変換して、デジタルデータとして記憶媒体に記憶できるものであり、いわゆるＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラおよびこれらに類するカメラである。マーキング手段１４は、ＦＳＳ１に向かって進退するシリンダロッドを有するシリンダ１４ａと、そのシリンダロッドの先端に取付けられたマーカー１４ｂとで構成されている。
【００３３】
移動バーガイド１１のサーボモータ１２およびデジタルカメラ７は、情報処理装置８に接続され、情報処理装置８には表示手段９が接続されている。情報処理装置８は、サーボモータ１２を制御し、各方向バー１０ａ、１０ｂを移動させることで、移動基台１３に固定されたデジタルカメラ７は、ＦＳＳ１と対向して焦点距離を一定に保って平面方向自在に移動する。表示手段９には、情報処理装置８に入力、処理される各種情報が表示される。
【００３４】
以下、検査方法の手順について説明する。デジタルカメラ７で撮影されたＦＳＳ１の画像データは、ピクセル情報なので、実測寸法データとの換算を可能にするための換算係数を算出する。まず、基準寸法素子５をデジタルカメラ７で撮影して、その画像データを情報処理装置８に入力する。情報処理装置８には、図４に示すように基準寸法素子５の所定部位の長さＮを実測した実測寸法データが入力されている。この実測寸法データと、その部位に該当する画像データ（ピクセル数）とを比較し、算出された単位長さ当りのピクセル数が換算係数となる。画像データでは、情報処理装置８が色の濃淡によってその部位の長さＮを認識するので、基板２と導電体素子３の色の濃淡差を大きくして、コントラストを明確にすることが好ましい。
【００３５】
次いで、焦点距離等の撮影条件を同一にして、基板２上に形成された素子パターン４を順次、デジタルカメラ７で撮影し、その画像データを情報処理装置８に入力する。この際に、デジタルカメラ７は、情報処理装置８のサーボモータ１２の制御により、ＦＳＳ１のすべての領域をカバーするように移動する。
【００３６】
情報処理装置８には、素子パターン４を形成する導電体素子３の所定形状および所定配置を規定する長さ、即ち、図４に示すような代表寸法ｈ１〜ｈ４およびｖ１〜ｖ４が所定値データとして入力されている。代表寸法ｈ１〜ｈ４は、横方向直線Ｓ１上での各間隔を示す長さで、代表寸法ｖ１〜ｖ４は、縦方向直線Ｓ２上での各間隔を示す長さである。
【００３７】
この代表寸法ｈ１〜ｈ４およびｖ１〜ｖ４に該当する部位の画像データ（ピクセル数）は、情報処理装置８で換算係数を用いて正確な実測寸法データに換算され、所定値データと比較することで導電体素子３の形状および配置が所定どおりであるかが判定される。
【００３８】
ここでは、比較される実測寸法データが、所定値データから決められた許容範囲内にある場合は適合、許容範囲を超えた場合は不適合と判定される。表示手段９には、入力される所定値データ、画像データを換算係数によって換算した実測寸法データ、判定結果等の各種データが表示され、容易に検査結果を確認することができる。また、これらのデータは情報処理装置８に検査履歴として記憶される。
【００３９】
上記判定で不適合された場合は、情報処理装置８が各方向バー１０ａ、１０ｂを移動させるサーボモータ１２を稼動させて、マーキング手段１４をＦＳＳ１の該当位置上に移動させる。この該当位置で、シリンダ１４ａのシリンダロッドを伸ばしてマーカ１４ｂで不適合部にマーキングをする。これによって、目視によって不適合部を確認することができる。
【００４０】
以上のように、素子パターン４に近接して形成した基準寸法素子５、若しくは、素子パターン４の一部を構成する導電体素子３からなる基準寸法素子５によって、画像データを校正して検査をするので、精度のよい検査が可能となり、すべての素子パターン４を容易に迅速に検査できる。
【００４１】
１つの導電体素子３の形状および配置の適否を判定した後、情報処理装置８が、隣に配置された導電体素子３を認識する位置まで、デジタルカメラ７を移動させ、このデジタルカメラ７の移動距離から導電体素子３の代表寸法を算出するようにすることもできる。
【００４２】
導電体素子３の所定形状および所定配置を規定する代表寸法の数を多くすることで、検査精度を向上させることができるが、データ入力や処理時間等を考慮して適宜、その数を決定する。
【００４３】
実施形態では、ワークフレーム１０に固定したＦＳＳ１に対して、デジタルカメラ７を移動させているが、デジタルカメラ７を固定し、ＦＳＳ１を固定しているワークフレーム１０を移動させることもできる。このように、デジタルカメラ７とＦＳＳ１とを対向させて相対的に平面方向自在に移動させる移動手段を設け、ＦＳＳ１に形成された素子パターン４を、条件一定の下でデジタルカメラ７で撮影し、画像データを取得可能とすればよい。また、基準寸法素子５の数は、１つに限定されず、ＦＳＳ１の大きさ等に応じて複数設けることができ、例えば、ＦＳＳ１の四隅にそれぞれ基準寸法素子５を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の周波数選択板を例示する平面図である。
【図２】本発明の検査装置の全体構成を例示する正面説明図である。
【図３】図２の検査装置の一部省略側面図である。
【図４】本発明の検査方法によって検査される導電体素子の代表寸法を例示する拡大説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  周波数選択板（ＦＳＳ）
２  基板
３  導電体素子
４  素子パターン
５  基準寸法素子
６  検査装置
７  デジタルカメラ
８  情報処理装置
９  表示手段
１０  ワークフレーム    １０ａ  Ｘ方向バー    １０ｂ  Ｙ方向バー
１１  移動バーガイド
１２  サーボモータ
１３  移動基台
１４  マーキング手段      １４ａ  シリンダ      １４ｂ  マーカー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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