(57)【要約】【課題】立体構造からなる被測定対象物の表面における透過光の輝度がバラついていても、被測定対象物の厚み分布を精度よく、かつ短時間で容易に測定し得る厚み測定方法、厚み測定装置及び厚み測定システムを提供する。【解決手段】被測定対象物６は、光を透過する立体構造からなっている。被測定対象物６に照明装置４にて一定方向から光を照射し、被測定対象物６の透過光を撮像装置３にて撮像する。撮像された被測定対象物６における撮像画像の輝度に基づいて、予め求めた撮像画像の輝度と厚みとの相関関数に対して、被測定対象物６の表面における複数の分割領域毎に補正係数により厚みを補正して、被測定対象物６の厚み分布を求める。【選択図】図１
2013134149.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定対象物の厚み分布を測定する厚み測定方法において、
上記被測定対象物が光を透過する立体構造からなっている場合には、
上記被測定対象物に一定方向から光を照射し、上記被測定対象物の透過光を撮像し、撮像された該被測定対象物における撮像画像の輝度に基づいて、予め求めた撮像画像の輝度と厚みとの相関関数に対して、被測定対象物の表面における複数の分割領域毎に補正係数により厚みを補正して、被測定対象物の厚み分布を求めることを特徴とする厚み測定方法。
【請求項２】
被測定対象物の厚み分布を測定する厚み測定方法において、
上記被測定対象物が光を透過する箱型立体構造からなっている場合には、
基準被測定対象物の表面を複数の領域に分割して、分割領域毎の厚みを測定する分割領域厚み測定工程と、
上記基準被測定対象物に一定方向から光を照射し、該基準被測定対象物の透過光を撮像し、撮像された該基準被測定対象物における撮像画像の輝度に基づいて、該基準被測定対象物における全ての分割領域での輝度と厚みとの関係から相関関数を求める相関関数算出工程と、
上記分割領域毎に、相関関数からのずれを補正する補正係数を算出する補正係数算出工程と、
厚み未知の被測定対象物に対して、上記相関関数算出工程と同一条件にて一定方向から光を照射し、上記被測定対象物の透過光を撮像し、撮像された該被測定対象物における上記基準被測定対象物の分割領域と同じ位置での撮像画像の輝度に対して、上記補正係数算出工程にて算出された補正係数により厚みを補正して、被測定対象物の分割領域毎の厚み分布を求める被測定対象物厚み測定工程とを含むことを特徴とする厚み測定方法。
【請求項３】
前記分割領域は、基準被測定対象物及び被測定対象物の表面を格子状に分割したものであり、各格子は１ｃｍ角〜２ｃｍ角となっていること特徴とする請求項２記載の厚み測定方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の厚み測定方法により被測定対象物の厚み分布を測定する厚み測定装置であって、
上記被測定対象物は、光を透過する立体構造からなっていると共に、
上記被測定対象物に照射された光が上記被測定対象物を透過しているときに、該被測定対象物の撮像画像に基づいて、上記被測定対象物の厚み分布を測定する測定手段を備えていることを特徴とする厚み測定装置。
【請求項５】
被測定対象物の厚み分布を測定する厚み測定システムにおいて、
上記被測定対象物は、光を透過する立体構造からなっていると共に、
上記被測定対象物に一定方向から光を照射する光照射手段と、
上記光照射手段にて被測定対象物に照射された光が、該被測定対象物を透過しているときに、該被測定対象物を撮像する撮像手段と、
上記撮像手段にて撮像された該被測定対象物における撮像画像の輝度に基づいて、予め求めた撮像画像の輝度と厚みとの相関関数に対して、被測定対象物の表面における複数の分割領域毎に補正係数により厚みを補正して、被測定対象物の厚み分布を求める測定手段とを備えていることを特徴とする厚み測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定対象物の厚み分布を測定する厚み測定方法、厚み測定装置、及び厚み測定システムに関するものであって、特に、光を透過する立体構造からなる被測定対象物における肉厚分布を精度よく求めるための厚み測定方法、厚み測定装置、及び厚み測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
製品の肉厚を測定し、所定の肉厚を有しているか否かを検査することは、該製品の歩留まり悪化を抑制するために重要である。特に、成形品に対して、肉厚を測定し、上記検査を行うことは有用である。なぜなら、例えばシート等の成形品を形成した場合に、成形前のシートの厚みが一定であっても、成形後には該シートに厚みムラが生じ易いためである。すなわち、シートの厚みが所定の厚みよりも薄くなった部分においては、所定の強度性能が保たれず、亀裂の発生等を招来する虞がある。
【０００３】
そこで、製品の肉厚を管理すべく、製品の肉厚を測定する方法として、従来、例えば特許文献１又は特許文献２に開示されているものが知られている。
【０００４】
上記特許文献１に開示されている厚み測定方法では、図３１（ａ）に示すように、成形前のシート１０２に、予め格子パターン１０１を形成しておく。シート１０２が例えば真空成形により成形されると、図２９（ｂ）に示すように、そのシート１０２の形状に沿って格子パターン１０１が変形する。すなわち、真空成形時においてシート１０２の一部が隆起して格子パターン１０１が引き延ばされることにより、その部分の格子パターン１０１が変形し、同時にその部分のシート１０２の肉厚が変化する。
【０００５】
この成形前後の格子パターン１０１を撮像し、成形前領域１０３の面積及び成形後領域１０４の面積から面積変化率を求め、体積一定の仮定の下に、成形後のシート１０２の厚みを算出する。
【０００６】
また、上記特許文献２に開示されている肉厚検査装置２００は、図３２に示すように、樹脂成形品２０１の凹部２０１ａに対して光を投射する光源２１１及び電源２１２を備えた照明部２１０と、凹部２０１ａを撮像する撮像部２３０と、撮像部２３０にて撮像した画像データを解析する解析部２４０とを備えている。解析部２４０には、照明部２１０から投射される光の強度を基準に、凹部２０１ａを形成する素材の厚みに対する透過光の強度データを予め格納しておく。凹部２０１ａに照明部２１０から光を投射し、透過光強度を撮像部２３０にて画像として撮像する。解析部２４０にて、先ず撮像したデータ上で凹部２０１ａが設けられている領域を特定すると共に、この特定した領域内の一以上の箇所毎に、撮像部２３０で撮像した画像データに基いて透過光強度を得る。そして、透過光強度を強度データに照らし合わせて肉厚に換算し、凹部２０１ａの肉厚を求めるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１３９４５７号公報（２０１０年６月２４日公開）
【特許文献２】特開２００５−３３１２９９号公報（２００５年１２月２日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の特許文献１又は特許文献２に開示された厚み測定方法は、被測定対象物がシート１０２又は樹脂成形品２０１であり、いずれもシ−ト状となっている。このため、被測定対象物が光を透過する立体構造である場合の厚み測定方法については開示がない。例えば、３次元の被測定対象物における側面の厚みを測定する場合には、撮影面に照度ムラが生じるため、厚み換算精度が大きくばらついてしまうという問題点を有している。
【０００９】
また、特許文献２に開示されている肉厚検査装置２００では、照明部２１０からの光にムラがある場合、同一厚みを透過した光同士の強度に差が出るため、強度データから換算した肉厚が異なってくる。そのため、凹部２０１ａの正確な肉厚を測定することができないという問題点を有している。
【００１０】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、立体構造からなる被測定対象物の表面における透過光の輝度がバラついていても、被測定対象物の厚み分布を精度よく、かつ短時間で容易に測定し得る厚み測定方法、厚み測定装置及び厚み測定システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の厚み測定方法は、上記課題を解決するために、被測定対象物の厚み分布を測定する厚み測定方法において、上記被測定対象物が光を透過する立体構造からなっている場合には、上記被測定対象物に一定方向から光を照射し、上記被測定対象物の透過光を撮像し、撮像された該被測定対象物における撮像画像の輝度に基づいて、予め求めた撮像画像の輝度と厚みとの相関関数に対して、被測定対象物の表面における複数の分割領域毎に補正係数により厚みを補正して、被測定対象物の厚み分布を求めることを特徴としている。
【００１２】
本発明の厚み測定システムは、上記課題を解決するために、被測定対象物の厚み分布を測定する厚み測定システムにおいて、上記被測定対象物は、光を透過する立体構造からなっていると共に、上記被測定対象物に一定方向から光を照射する光照射手段と、上記光照射手段にて被測定対象物に照射された光が、該被測定対象物を透過しているときに、該被測定対象物を撮像する撮像手段と、上記撮像手段にて撮像された該被測定対象物における撮像画像の輝度に基づいて、予め求めた撮像画像の輝度と厚みとの相関関数に対して、被測定対象物の表面における複数の分割領域毎に補正係数により厚みを補正して、被測定対象物の厚み分布を求める測定手段とを備えていることを特徴としている。
【００１３】
上記の発明によれば、光を透過する立体構造からなっている被測定対象物に光を照射し、光が透過しているときの被測定対象物の透過光を撮像する。そして、その撮像画像の輝度に基づいて、予め求めた撮像画像の輝度と厚みとの相関関数に対して、被測定対象物の表面における複数の分割領域毎に補正係数により厚みを補正して、被測定対象物の厚み分布を求める。
【００１４】
すなわち、立体構造からなる被測定対象物において、例えば天面、正面、側面の透過光を撮像する場合に、光源から被測定対象物に光を照射したときに、該天面、正面、側面における透過光の輝度のバラつきが大きい。そこで、本発明では、撮像手段にて撮像された該被測定対象物における撮像画像の輝度に基づいて、予め求めた撮像画像の輝度と厚みとの相関関数に対して、被測定対象物の表面における複数の分割領域毎に補正係数により厚みを補正して、被測定対象物の厚み分布を求める。
【００１５】
この結果、被測定対象物における透過光の輝度がバラついていても、予め求めた撮像画像の輝度と厚みとの相関関数に対して、被測定対象物の表面における複数の分割領域毎に補正係数により厚みを補正する。このため、特許文献１又は特許文献２のように、シート状の被測定対象物と同様にして、立体構造からなる被測定対象物の透過光を撮像するだけで、被測定対象物の各面の厚み分布を精度よく測定することができる。
【００１６】
したがって、立体構造からなる被測定対象物の表面における透過光の輝度がバラついていても、被測定対象物の厚み分布を精度よく、かつ短時間で容易に測定し得る厚み測定方法、及び厚み測定システムを提供することができる。
【００１７】
本発明の厚み測定方法は、上記課題を解決するために、被測定対象物の厚み分布を測定する厚み測定方法において、上記被測定対象物が光を透過する箱型立体構造からなっている場合には、基準被測定対象物の表面を複数の領域に分割して、分割領域毎の厚みを測定する分割領域厚み測定工程と、上記基準被測定対象物に一定方向から光を照射し、該基準被測定対象物の透過光を撮像し、撮像された該基準被測定対象物における撮像画像の輝度に基づいて、該基準被測定対象物における全ての分割領域での輝度と厚みとの関係から相関関数を求める相関関数算出工程と、上記分割領域毎に、相関関数からのずれを補正する補正係数を算出する補正係数算出工程と、厚み未知の被測定対象物に対して、上記相関関数算出工程と同一条件にて一定方向から光を照射し、上記被測定対象物の透過光を撮像し、撮像された該被測定対象物における上記基準被測定対象物の分割領域と同じ位置での撮像画像の輝度に対して、上記補正係数算出工程にて算出された補正係数により厚みを補正して、被測定対象物の分割領域毎の厚み分布を求める被測定対象物厚み測定工程とを含むことを特徴としている。
【００１８】
上記の発明によれば、被測定対象物が箱型立体構造からなっているので、箱型立体構造における例えば開口側から被測定対象物に対して光を照射する。ここで、立体構造からなる被測定対象物においては、例えば天面、正面、側面の透過光を撮像する場合に、被測定対象物に光を照射したときに、該天面、正面、側面における透過光の輝度のバラつきが大きい。
【００１９】
そこで、本発明では、まず、分割領域厚み測定工程にて、基準被測定対象物の表面を複数の領域に分割して、分割領域毎の厚みを測定する。次いで、相関関数算出工程にて、基準被測定対象物に一定方向から光を照射し、該基準被測定対象物の透過光を撮像し、撮像された該基準被測定対象物における撮像画像の輝度に基づいて、該基準被測定対象物における全ての分割領域での輝度と厚みとの関係から相関関数を求める。
【００２０】
すなわち、基準被測定対象物は、複数種類の一定厚みのものを用意して、各分割領域における輝度と厚みとの関係から相関関数を求めることが好ましいが、実際には、一定厚みの基準被測定対象物を製造することは困難である。
【００２１】
そこで、本発明では、相関関数算出工程にて、基準被測定対象物における全ての分割領域での輝度と厚みとの関係から相関関数を求めると共に、補正係数算出工程にて、分割領域毎に、相関関数からのずれを補正する補正係数を算出する。そして、実際の厚み未知の被測定対象物における厚み分布を求める場合には、被測定対象物厚み測定工程にて、相関関数算出工程と同一条件にて一定方向から光を照射し、被測定対象物の透過光を撮像する。次いで、撮像された該被測定対象物における上記基準被測定対象物の分割領域と同じ位置での撮像画像の輝度に対して、補正係数算出工程にて算出された補正係数により厚みを補正して、被測定対象物の分割領域毎の厚み分布を求める。
【００２２】
これにより、厚み未知の被測定対象物は、基準被測定対象物と同じ位置の分割領域では互いに同じ照明強度となっているので、得られた輝度に対して補正係数を用いて演算することにより、分割領域毎に正しい肉厚を求めることができる。
【００２３】
したがって、立体構造からなる被測定対象物の表面における透過光の輝度がバラついていても、被測定対象物の厚み分布を精度よく、かつ短時間で容易に測定し得る厚み測定方法を提供することができる。
【００２４】
本発明の厚み測定方法では、前記分割領域は、基準被測定対象物及び被測定対象物の表面を格子状に分割したものであり、各格子は１ｃｍ角〜２ｃｍ角となっていることが好ましい。
【００２５】
これにより、基準被測定対象物及び被測定対象物の表面を格子状に等分割することができる。そして、各格子を１ｃｍ角〜２ｃｍ角とすることによって、被測定対象物の厚み変動に対応した分割領域の大きさとすることができる。
【００２６】
本発明の厚み測定装置は、上記課題を解決するために、上記記載の厚み測定方法により被測定対象物の厚み分布を測定する厚み測定装置であって、上記被測定対象物は、光を透過する立体構造からなっていると共に、上記被測定対象物に照射された光が上記被測定対象物を透過しているときに、該被測定対象物の撮像画像に基づいて、上記被測定対象物の厚み分布を測定する測定手段を備えていることを特徴としている。
【００２７】
上記の発明によれば、立体構造からなる被測定対象物の表面における透過光の輝度がバラついていても、被測定対象物の厚み分布を精度よく、かつ短時間で容易に測定し得る厚み測定装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の厚み測定方法は、以上のように、被測定対象物が光を透過する立体構造からなっている場合には、上記被測定対象物に一定方向から光を照射し、上記被測定対象物の透過光を撮像し、撮像された該被測定対象物における撮像画像の輝度に基づいて、予め求めた撮像画像の輝度と厚みとの相関関数に対して、被測定対象物の表面における複数の分割領域毎に補正係数により厚みを補正して、被測定対象物の厚み分布を求める方法である。
【００２９】
本発明の厚み測定方法は、以上のように、上記被測定対象物が光を透過する箱型立体構造からなっている場合には、基準被測定対象物の表面を複数の領域に分割して、分割領域毎の厚みを測定する分割領域厚み測定工程と、上記基準被測定対象物に一定方向から光を照射し、該基準被測定対象物の透過光を撮像し、撮像された該基準被測定対象物における撮像画像の輝度に基づいて、該基準被測定対象物における全ての分割領域での輝度と厚みとの関係から相関関数を求める相関関数算出工程と、上記分割領域毎に、相関関数からのずれを補正する補正係数を算出する補正係数算出工程と、厚み未知の被測定対象物に対して、上記相関関数算出工程と同一条件にて一定方向から光を照射し、上記被測定対象物の透過光を撮像し、撮像された該被測定対象物における上記基準被測定対象物の分割領域と同じ位置での撮像画像の輝度に対して、上記補正係数算出工程にて算出された補正係数により厚みを補正して、被測定対象物の分割領域毎の厚み分布を求める被測定対象物厚み測定工程とを含む方法である。
【００３０】
本発明の厚み測定装置は、以上のように、上記記載の厚み測定方法により被測定対象物の厚み分布を測定する厚み測定装置であって、上記被測定対象物は、光を透過する立体構造からなっていると共に、上記被測定対象物に照射された光が上記被測定対象物を透過しているときに、該被測定対象物の撮像画像に基づいて、上記被測定対象物の厚み分布を測定する測定手段を備えているものである。
【００３１】
本発明の厚み測定システムは、以上のように、被測定対象物の厚み分布を測定する厚み測定システムにおいて、上記被測定対象物は、光を透過する立体構造からなっていると共に、上記被測定対象物に一定方向から光を照射する光照射手段と、上記光照射手段にて被測定対象物に照射された光が、該被測定対象物を透過しているときに、該被測定対象物を撮像する撮像手段と、上記撮像手段にて撮像された該被測定対象物における撮像画像の輝度に基づいて、予め求めた撮像画像の輝度と厚みとの相関関数に対して、被測定対象物の表面における複数の分割領域毎に補正係数により厚みを補正して、被測定対象物の厚み分布を求める測定手段とを備えているものである。
【００３２】
それゆえ、立体構造からなる被測定対象物の表面における透過光の輝度がバラついていても、被測定対象物の厚み分布を精度よく、かつ短時間で容易に測定し得る厚み測定方法、厚み測定装置及び厚み測定システムを提供するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】（ａ）は本発明における厚み測定システムの実施の一形態を示すものであって、撮像装置を備えた厚み測定システムを示す構成図であり、（ｂ）は複数の撮像装置を備えた厚み測定システムの構成を示す斜視図である。
【図２】上記厚み測定システムにて用いられる被測定対象物の一例を示す斜視図である。
【図３】（ａ）（ｂ）（ｃ）は上記被測定対象物に対する複数の線光源における各種の配設例を示す斜視図であり、（ｄ）は上記被測定対象物に対する面光源の配設例を示す斜視図である。
【図４】（ａ）は上記被測定対象物と複数の線光源との間に拡散板を設けた厚み測定システムを示す図であり、（ｂ）は一部の線光源を傾斜させた厚み測定システムを示す図である。
【図５】上記被測定対象物と複数の線光源との間に拡散板を設けた場合の光路を示す断面図である。
【図６】（ａ）は大きい箱型立体構造の被測定対象物に対応するように用意された複数の線光源を示す図であり、（ｂ）は小さい箱型立体構造の厚み分布を測定するときに、該箱型立体構造からはみ出す部分の線光源の電源をオフする厚み測定方法を示す図である。
【図７】上記厚み測定装置の概略構成の一例を示すブロック図である。
【図８】（ａ）は上記被測定対象物の「背面１」における透過光分布を示す平面図であり、（ｂ）は上記被測定対象物の底面における透過光分布を示す側面図であり、（ｃ）は上記被測定対象物の対向側面における透過光分布を示す正面図である。
【図９】上記被測定対象物と同一形状の基準被測定対象物における領域分割例を示す斜視図である。
【図１０】上記厚み測定システムにおける予備工程である補正係数を算出する工程の流れを示すフローチャートである。
【図１１】上記基準被測定対象物にて求めた輝度と厚みとの相関関数及び補正係数算出方法を示すグラフである。
【図１２】上記厚み測定システムにおける厚み測定処理の流れを示すメインフローチャートである。
【図１３】上記厚み測定装置における厚み測定処理の流れを示すサブルーチンフローチャートである。
【図１４】上記被測定対象物における厚み分布画像の一例を示す図である。
【図１５】本発明における厚み測定システムの他の実施の形態を示すものであって、被測定対象物が冷蔵庫の内箱である場合の厚み測定方法を示す構成図である。
【図１６】上記厚み測定システムを構築する検査室の概要を示す斜視図である。
【図１７】上記被測定対象物である内箱を含む冷蔵庫の概略構成の一例を示す斜視図である。
【図１８】（ａ）は上記厚み測定システムで用いられる被測定対象物である１室タイプの内箱の一例を示す斜視図であり、（ｂ）は２室タイプの内箱の一例を示す斜視図である。
【図１９】上記被測定対象物を載置する測定台の概略構成の一例を示す斜視図である。
【図２０】上記１室タイプの内箱が載置された測定台を示す斜視図である。
【図２１】（ａ）は２室タイプの内箱が載置された測定台を示す斜視図であり、（ｂ）は上記２室タイプの内箱を屈曲状態に支持する測定台を示す斜視図である。
【図２２】（ａ）は直管蛍光灯型ＬＥＤにて実現された照明装置を示す斜視図であり、（ｂ）は電球型ＬＥＤにて実現された照明装置を示す斜視図である。
【図２３】上記照明装置における直管蛍光灯型ＬＥＤの配設例を示す斜視図である。
【図２４】上記照明装置における直管蛍光灯型ＬＥＤの他の配設例を示す斜視図である。
【図２５】上記照明装置における内箱に対する直管蛍光灯型ＬＥＤの配設位置を示す斜視図である。
【図２６】（ａ）は大きいサイズの２室タイプの内箱における照明に使用される直管蛍光灯型ＬＥＤを示す斜視図であり、（ｂ）は小さいサイズの２室タイプの内箱における照明に使用される直管蛍光灯型ＬＥＤを示す斜視図である。
【図２７】１室タイプの内箱における照明に使用される直管蛍光灯型ＬＥＤを示す斜視図である。
【図２８】上記厚み測定システムにおける内箱の搬入から搬出までの厚み測定処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図２９】上記内箱が１室タイプであるときの厚み測定処理の流れを示す説明図である。
【図３０】上記内箱が２室タイプであるときの厚み測定処理の流れを示す説明図である。
【図３１】（ａ）は従来の厚み測定方法を示すものであって、被測定対象物である内箱の成形前の格子パターンを示す平面図であり、（ｂ）は内箱の成形後の格子パターンを示す斜視図である。
【図３２】従来の他の厚み測定方法を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態について図１〜図１４に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００３５】
（厚み測定システムの構成）
本実施の形態における厚み測定システム１の構成について、図１（ａ）（ｂ）に基づいて説明する。図１（ａ）（ｂ）は、厚み測定システム１の概略構成の一例を示す図である。
【００３６】
本実施の形態における厚み測定システム１は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、光を透過する立体構造からなる被測定対象物６の厚み分布を測定するものであり、厚み測定装置１０、撮像手段としての撮像装置３、光照射手段としての照明装置４、及び測定台５を備えている。
【００３７】
厚み測定装置１０は、照明装置４から出射された光が、被測定対象物６の内部から外部へと透過しているときに、撮像装置３によって撮像された被測定対象物６の撮像画像における輝度値に基づいて、被測定対象物６の厚み分布の測定を行うものである。厚み測定装置１０の具体的構成については後述する。
【００３８】
撮像装置３は、測定台５に載置された被測定対象物６の表面を撮像するものであり、例えばカメラ等で実現されている。カメラとしては、入射光によって、低輝度の部分を高め、高輝度の部分を低くする画像処理を行う例えば所謂デジタルカメラよりも、所謂ＦＡカメラ（Factory Automation カメラ：産業用カメラ）と呼ばれるものが好適である。
【００３９】
上記撮像装置３は、特に、照明装置４により被測定対象物６に照射された光が、被測定対象物６を透過しているときに、被測定対象物６への光の照射方向とは異なる所定の方向から、被測定対象物６を撮像するものである。撮像装置３は、光透過状態の被測定対象物６を撮像した撮像画像に対して、画像形状歪み補正等を行ってもよい。
【００４０】
尚、所定の方向とは、例えば照射方向に対向する方向等の照射方向以外の方向を示すものであり、被測定対象物６における、照明装置４からの光を透過する側の面つまり入射する側の面とは異なる面を撮像可能な方向である。
【００４１】
ここで、照射方向とは異なる所定の方向として、図１（ａ）に示すように、撮像装置３が被測定対象物６の１つの面を撮像するように配置されているとすることができる。また、図１（ｂ）に示すように、被測定対象物６を形成する複数の面のそれぞれに対して複数の撮像装置３が配置されており、各撮像装置３が、該面のそれぞれを撮像する構成とすることも可能である。
【００４２】
ここで、いずれの場合においても、被測定対象物６の各面と撮像装置３とが一対一に対応している必要はない。すなわち、１つの撮像装置３が被測定対象物６の２つ以上の面を撮像可能となるように、少なくとも１つの撮像装置３が測定台５の周囲に配置されていてもよい。換言すれば、撮像装置３が、被測定対象物６の各面の垂線上に配置されている形態に限らず、その垂線上でなくても、その面、又はその面を含む複数の面を撮像可能な位置に配置されていてもよい。結論的には、被測定対象物６の各面と撮像装置３との配置関係がどのような関係であっても、光透過状態にある面を撮像して、その面の撮像画像に対して画像処理を行うことにより、該面の厚み分布を測定することが可能であればよい。
【００４３】
また、撮像装置３が撮像するタイミングは、照明装置４から光が照射された直後つまり点灯直後である。しかし、必ずしもこれに限らず、点灯してから所定の時間経過した後であってもよい。所定の時間経過した後とすることにより、照明装置４の温度が安定してから、撮像を行うことが可能となる。
【００４４】
さらに、撮像装置３は、撮像した被測定対象物６の撮像画像のデータを厚み測定装置１０に送信する。この送信処理は、無線媒体、有線媒体のいずれで実現されてもよい。また、撮像画像のデータを記録媒体に保存して、厚み測定装置１０がそのデータを読み出す構成であってもよい。
【００４５】
測定台５は、被測定対象物６の厚み分布の測定時に、被測定対象物６を載置するものである。
【００４６】
被測定対象物６は、厚み測定システム１において厚み分布の測定が実施される物体であり、照明装置４から出射された光を透過するものである。これにより、厚み測定装置１０は、撮像装置３が撮像した、光透過状態にある被測定対象物６の撮像画像の輝度に基づいて、該厚み分布の測定を行うことができる。ここで、本実施の形態の被測定対象物６は、平面形状の物体ではなく、光を透過する立体構造からなる物体である。
【００４７】
被測定対象物６は、図２に示すように、例えば箱型立体構造からなっており、開口としての開口面６Ｂを有すると共に、所定の厚みを有する５個の面６Ａを有している。この場合、被測定対象物６は、開口面６Ｂが測定台５の表面と対向するように、例えば、ガラス等の透明板を有する測定台５の上に載置される。そのように載置することにより、照明装置４から出射された光を、開口面６Ｂから被測定対象物６の内部に進入させ、複数の面６Ａのそれぞれから透過させることができる。
【００４８】
尚、本実施の形態の被測定対象物６は、例えば箱型立体構造からなっているが、本発明においては、必ずしもこれに限らず、被測定対象物６は光を透過する立体構造からなっていれば足りる。例えば、箱型でなく、中実型であってもよい。また、被測定対象物６は、必ずしも図２に示す直方体に限らず、図３（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示すように、部分的に凹凸があってもよい。
【００４９】
（照明装置の構成）
次に、本実施の形態の照明装置４における構成の一例について説明する。本実施の形態の照明装置４は、被測定対象物６に光を照射するものであり、図１（ａ）（ｂ）に示すように、例えば、測定台５において、所定の方向としての、被測定対象物６が載置される面に対向する面側に配置される。具体的には、例えば、被測定対象物６の底面側に配置される。尚、撮像装置３と照明装置４との相対的な位置関係は、撮像装置３が、上記所定の方向から、光透過状態にある被測定対象物６を撮像可能な位置関係であればよい。例えば、撮像装置３が測定台５に配置され、照明装置４が被測定対象物６の周囲に配置されてもよい。また、照明装置４は、撮像装置３が撮像した撮像画像、又はその透過状態つまり被測定対象物６の分光特性に応じて、出射する光の波長を変更してもよい。この場合、撮像装置３は、厚み分布の測定に適した撮像画像を厚み測定装置１０に提供することができる。
【００５０】
ここで、本実施の形態では、図３（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、照明装置４は、例えば、被測定対象物６に対して１方向から光を照射する複数の線光源からなっている。上記線光源は、例えば、直管型の直管蛍光灯型ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）を使用することが好ましい。ＬＥＤを使用する理由としては、低消費電力、長寿命、照度の安定化、電源ＯＮからＭＡＸ出力までの時間が短い、及び低温安定駆動等が挙げられる。尚、線光源は、必ずしも直管蛍光灯型ＬＥＤに限らず、例えば、一般的な直管型の蛍光灯でもよい。しかし、短寿命、消費電力が大きい、電源ＯＮからＭＡＸ出力までの時間が長い、今後の安定供給、紫外線を多く含む等の問題があり、その結果、厚み測定装置１０のキャリブレーション又はメンテナンスが頻繁に必要となるという問題がある。この点を、考慮すると、上記の長所を有する直管蛍光灯型ＬＥＤを使用することが好ましい。
【００５１】
上記複数の線光源としての直管蛍光灯型ＬＥＤの配設方法について、図３（ａ）（ｂ）（ｃ）に基づいて説明する。
【００５２】
まず、図３（ａ）に示すように、箱型立体構造の被測定対象物６における一対の対向側面６ａ・６ｂに平行にそれぞれ直管蛍光灯型ＬＥＤ４１ａ・４１ａを２個配設することができる。また、図３（ｂ）に示すように、一対の対向側面６ａ・６ｂに垂直に複数の直管蛍光灯型ＬＥＤ４１ｂ…を配設することが可能である。さらに、図３（ｃ）に示すように、箱型立体構造からなる被測定対象物６における一対の対向側面６ａ・６ｂに平行にそれぞれ直管蛍光灯型ＬＥＤ４１ａ・４１ａを２個配設し、かつ上記各直管蛍光灯型ＬＥＤ４１ａ・４１ａの間に、一対の対向側面６ａ・６ｂに垂直に複数の直管蛍光灯型ＬＥＤ４１ｂ…を配設することも可能である。
【００５３】
すなわち、直管蛍光灯型ＬＥＤは、直線方向に発光面積を有しており、被測定対象物６の長手方向と短手方向とを均一に照明することはできない。そこで、図３（ａ）に示すように、主に被測定対象物６の長手方向を照明する複数の直管蛍光灯型ＬＥＤ４１ａを配置するか、図３（ｂ）に示すように、主に被測定対象物６の短手方向を照明する複数の直管蛍光灯型ＬＥＤ４１ｂ…を梯子状に配置するか、又は図３（ｃ）に示すように、その両方を配置する。これによって、箱型立体構造の被測定対象物６における一対の対向側面６ａ・６ｂと、それ以外の底面、天面等を均一に照明することができる。ただし、照明の均一性を向上させためには、直管蛍光灯型ＬＥＤの本数を増加させれば対応できるが、コスト削減の観点から最小限の本数で設計することも可能である。
【００５４】
この場合、図４（ａ）に示すように、複数の直管蛍光灯型ＬＥＤ４１ａ・４１ａ及び直管蛍光灯型ＬＥＤ４１ｂ…と被測定対象物６との間に拡散板７を設けることが可能である。すなわち、複数の直管蛍光灯型ＬＥＤから被測定対象物６に対して直接照射してもよいが、均一照射とするために複数の直管蛍光灯型ＬＥＤと被測定対象物６との間隔を一定以上確保することが必要である。そこで、複数の直管蛍光灯型ＬＥＤと被測定対象物６との間に拡散板７を設けることによって、図５に示すように、被測定対象物６と拡散板７とによって囲まれた領域において反射した光がミキシングされてより均一に照射することも可能となる。また、被測定対象物６の外周において直管蛍光灯型ＬＥＤに近い領域への照射が可能となり、間隔を狭くすることができ、照明装置４の小型化を図ることができる。
【００５５】
一方、上述した図３（ｃ）に示す線光源としての複数の直管蛍光灯型ＬＥＤ４１ａ・４１ａ及び直管蛍光灯型ＬＥＤ４１ｂ…を並べる代わりに、図３（ｄ）に示すように、被測定対象物６の１方向から光を照射する面光源４１ｃとすることも可能である。この面光源４１ｃは、例えば、ＬＥＤチップを複数並べたもの又は電球型ＬＥＤを複数並べたものから構成することが可能である。これにより、箱型立体構造からなる被測定対象物６における照明装置４の光強度をさらに均一にすることができる。
【００５６】
また、図４（ｂ）に示すように、直管蛍光灯型ＬＥＤ４１ａ・４１ａの角度を傾斜して配設することが可能である。これにより、被測定対象物６の端部外に照射される光を被測定対象物６の中央部に向けることができるので、被測定対象物６への光強度を増加することができ、延いては効率的に照度むらをなくすことができる。
【００５７】
また、本実施の形態の照明装置４においては、図６（ａ）に示すように、被測定対象物６が少なくとも２種類の大きさの箱型立体構造からなる場合には、照明装置４として、大きい方の箱型立体構造に対応する複数の線光源である直管蛍光灯型ＬＥＤ４１ａ・４１ａ’・４１ｂ・４１ｂ’を配設しておく。すなわち、直管蛍光灯型ＬＥＤ４１ａ・４１ａ’は、箱型立体構造の被測定対象物６における一対の対向側面６ａ・６ｂに平行にそれぞれ配設したものであり、直管蛍光灯型ＬＥＤ４１ｂ・４１ｂ’は、各直管蛍光灯４１ａ・４１ａ’・４１ａ・４１ａ’の間に、一対の対向側面６ａ・６ｂに垂直に配設された複数の線光源である。そして、これら直管蛍光灯型ＬＥＤ４１ａ・４１ａ’・４１ｂ・４１ｂ’は、独立してＯＮ／ＯＦＦの点灯制御ができるようになっている。
【００５８】
したがって、図６（ａ）に示すように、大きい箱型立体構造の被測定対象物６における厚み分布を測定するときには、全ての複数の直管蛍光灯型ＬＥＤ４１ａ・４１ａ’・４１ｂ・４１ｂ’をＯＮとして点灯する。
【００５９】
一方、小さい箱型立体構造の被測定対象物６における厚み分布を測定するときには、小さい箱型立体構造の被測定対象物６における直下の複数の直管蛍光灯型ＬＥＤ４１ａ・４１ａ・４１ｂ…をＯＮとして点灯する。そして、小さい箱型立体構造の被測定対象物６からはみ出す部分の複数の直管蛍光灯型ＬＥＤ４１ａ’・４１ｂ’をＯＦＦとして消灯する。
【００６０】
これにより、被測定対象物６が少なくとも２種類の大きさの箱型立体構造からなる場合に、共通の照明装置４として使用することが可能である。尚、例えば３種類の大きさの箱型立体構造からなる場合には、その３種類の大きさの箱型立体構造からなる被測定対象物６に対応すべく、独立して点灯制御することが可能となっている。
【００６１】
また、上記の説明では、複数の線光源において、大きさの異なる箱型立体構造からなる被測定対象物６のそれぞれに対して、独立して点灯制御できることを述べた。しかし、本発明においては、複数の線光源に限らず、被測定対象物６の１方向から光を照射する面光源４１ｃにおいても、大きさの異なる箱型立体構造からなる被測定対象物６のそれぞれに対して、独立して点灯制御できるものとなっている。
【００６２】
（厚み測定装置の構成）
次に、本実施の形態の厚み測定装置１０における構成の一例について、図７に基づいて説明する。図７は、厚み測定装置１０の構成の一例を示すブロック図である。
【００６３】
厚み測定装置１０は、図７に示すように、被測定対象物６の厚み分布の測定を実現するために、制御部１１、記憶部１２及び表示部１３を備えている。
【００６４】
制御部１１は、例えば制御プログラムを実行することにより、厚み測定装置１０を構成する部材を制御するものである。制御部１１は、記憶部１２に格納されているプログラムを、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）等で構成される図示しない一次記憶部に読み出して実行することにより、例えば、撮像画像の輝度値の算出、厚み分布画像の生成等の各種処理を行う。
【００６５】
記憶部１２は、制御部１１が実行する各部の制御プログラム、ＯＳプログラム、アプリケーションプログラム、及びこれらプログラムを実行するときに読み出す各種データを記録するものである。制御部１１は、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）フラッシュメモリ等の不揮発性の記憶装置によって構成されるものである。尚、上述した一次記憶部は、ＲＡＭ等の揮発性の記憶装置によって構成されているが、本実施の形態では、記憶部１２が一次記憶部の機能も備えているものとして説明する場合もある。記憶部１２は、例えば撮像装置３から受信した、光透過状態にある被測定対象物６の撮像画像、該撮像画像の輝度値、厚み分布画像等の各種データを格納している。
【００６６】
表示部１３は、表示制御部１６の制御により画像を表示するものであり、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等で実現されている。表示部１３は、特に、上記撮像画像に基づいて生成された厚み分布画像を表示する。尚、本実施の形態では、厚み測定装置１０が表示部１３を備えているが、外部の表示装置によって表示部１３が実現されていてもよい。
【００６７】
次に、制御部１１の構成について説明する。制御部１１は、画像取得部１４、測定手段としての測定部１５及び表示制御部１６を備えている。
【００６８】
画像取得部１４は、撮像装置３が撮像した、光透過状態にある被測定対象物６の各面６Ａの撮像画像を、撮像装置３から取得し、記憶部１２に記憶する。そして、撮像画像の取得通知を測定部１５に送信する。
【００６９】
測定部１５は、画像取得部１４から上記取得通知を受信すると、画像取得部１４が記憶部１２から各面６Ａの撮像画像を読み出し、該撮像画像に基づいて、各面６Ａの厚み分布を測定する。すなわち、測定部１５は、被測定対象物６に照射された光が被測定対象物６を透過しているときに、上記所定の方向から撮像された被測定対象物６の撮像画像に基づいて、被測定対象物６の厚み分布を測定するものである。
【００７０】
ここで、被測定対象物６が光透過状態にある場合、その光透過量は、各面６Ａの厚みに応じて変化するので、このときの撮像画像には、明暗の分布である輝度分布が鮮明に現れる。そのため、測定部１５は、光透過状態にある被測定対象物６の撮像画像を用いることにより、厚み分布の測定を精度よく行うことができる。
【００７１】
また、測定部１５は、上記の測定を実現するために、輝度値算出部１５ａ、厚み分布変換部１５ｂ及び画像生成部１５ｃを備えている。
【００７２】
輝度値算出部１５ａは、上記撮像画像の全画素の輝度値を求めるものである。また、輝度値算出部１５ａは、求めた輝度値のうち、予め厚みを測定した測定位置に対応する輝度値については、該測定位置に対応付けて、記憶部１２に記憶する。
【００７３】
上記測定位置の厚みは、例えば磁気式厚さ測定計（例えば、商品名「Magna-Mike 8500」：オリンパス株式会社製）等によって、厚み測定装置１０による厚み分布の測定前に予め測定されている。その厚みと、その厚みを測定した測定位置とが、例えば厚み測定装置１０が備える図示しない入力部を介して入力され、その厚みと測定位置とが対応付けられて、記憶部１２に記憶される。
【００７４】
また、入力される測定位置は、例えば、測定台５に対する絶対座標であり、その絶対座標と撮像画像の画素位置とが対応付けられて、予め記憶部１２に記憶されている。これにより、測定位置と、撮像画像における、測定位置に対応する画素位置とを対応付けて記憶することが可能となる。すなわち、測定位置と、その測定位置に対応する画素位置と、その画素位置に対応する輝度値とを対応付けて、厚み情報として記憶部１２に記憶することが可能となる。
【００７５】
輝度値算出部１５ａは、全画素の輝度値の算出処理及び厚み情報の記憶処理が完了すると、該処理の完了通知を厚み分布変換部１５ｂに送信する。
【００７６】
厚み分布変換部１５ｂは、上記完了通知を受信すると、記憶部１２から厚み情報を読み出し、予め測定された測定位置の厚みと、該測定位置に対応する輝度値とから、輝度値と厚みとの相関関数ｙを求める。この相関関数ｙは、ランバードベールの法則から指数関数となることがわかっている。そのため、厚み分布変換部１５ｂは、上記の輝度値及び厚みに対して、指数関数近似を行うことにより、例えば±０．１ｍｍ等の所定の厚みばらつきの範囲内において相関関数ｙを求める。これにより、予め厚みが測定された測定位置以外の測定位置における厚みを推定できる。すなわち、厚み分布変換部１５ｂは、輝度値算出部１５ａが求めた撮像画像の全画素の輝度値を、相関関数ｙにより、被測定対象物６の厚み分布に変換するものといえる。
【００７７】
厚み分布変換部１５ｂは、求めた相関関数ｙ（厚み分布）を厚み分布情報として記憶部１２に記憶し、上記処理の完了通知を画像生成部１５ｃに送信する。
【００７８】
画像生成部１５ｃは、上記完了通知を受信すると、記憶部１２から、撮像画像と厚み分布情報とを読み出し、撮像画像の全画素について、その厚みに対応した色情報に変換し、該変換した画像を厚み分布画像として生成する。すなわち、画像生成部１５ｃは、上記変換された厚み分布を示す画像である厚み分布画像を生成するものである。尚、上記の色情報は、例えば厚みの段階に応じた値として記憶部１２に記憶されている。厚みの段階に応じた値とは、例えば、０ｍｍ以上０．１ｍｍ未満では青を示す値であり、０．１ｍｍ以上０．２ｍｍ未満では青紫を示す値である。
【００７９】
画像生成部１５ｃは、生成した厚み分布画像を記憶部１２に記憶し、生成処理の完了通知を表示制御部１６に送信する。
【００８０】
表示制御部１６は、表示部１３への画像表示の制御を行うものである。表示制御部１６は、特に、上記完了通知を受信したときに、記憶部１２から厚み分布画像を読み出し、表示部１３に表示させる。これにより、被測定対象物６の検査者が、その厚みの具合を一目で確認することができ、良品判定等を行うことができる。
【００８１】
（厚み測定方法）
次に、本実施の形態における厚み測定システム１における厚み測定方法の一例について、図８（ａ）（ｂ）（ｃ）〜図１４に基づいて説明する。図８（ａ）は被測定対象物６の「背面１」における透過光分布を示す平面図であり、図８（ｂ）は被測定対象物６の底面における透過光分布を示す側面図であり、（ｃ）は被測定対象物６の対向側面６ａにおける透過光分布を示す正面図である。図９は、被測定対象物６と同一形状の基準被測定対象物６’における領域分割例を示す斜視図である。図１０は、厚み測定システム１における予備工程である補正係数を算出する工程の流れを示すフローチャートである。図１１は、上記基準被測定対象物にて求めた輝度と厚みとの相関関数及び補正係数算出方法を示すグラフである。図１２は、厚み測定システム１における厚み測定処理の流れを示すメインフローチャートである。図１３は、厚み測定システム１における厚み測定処理の流れを示すサブルーチンフローチャートである。図１４は、被測定対象物６における厚み分布画像の一例を示す図である。
【００８２】
まず、立体構造からなる被測定対象物６の厚み測定を行うに際して、図８（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、前記図３（ａ）〜（ｄ）に示す「背面１」、底面、対向側面６ａにおける透過光の輝度分布は、バラつきが大きい。そこで、本実施の形態では、撮像装置３にて撮像された被測定対象物６における撮像画像の輝度に基づいて、予め求めた撮像画像の輝度と厚みとの相関関数に対して、被測定対象物６の表面における複数の分割領域毎に補正係数により厚みを補正して、被測定対象物６の厚み分布を求める。
【００８３】
具体的には、被測定対象物６の厚みを求めるときの予備工程として、被測定対象物６と同じ形状の基準被測定対象物６’を用いて、輝度と厚みとの相関関数からのずれを補正する補正係数を算出する工程を行う。
【００８４】
上記輝度と厚みとの相関関数を求めるための基準被測定対象物６’は、図９に示すように、被測定対象物６と同一形状の箱型の立体構造物であり、この基準被測定対象物６’の表面は、格子状に複数の分割領域Ｄに分割される。この場合、各格子の分割領域Ｄの大きさは、例えば１ｃｍ角又は２ｃｍ角である。すなわち、各格子の分割領域Ｄの大きさは、撮像装置３の１画素に対応した領域サイズが理想である。しかし、あまりに細かくするのは設定が困難であり、また、測定時間、及び計算量が膨大となる。そこで、被測定対象物６の厚み変動に対応したサイズを分割領域Ｄの大きさとすることが好ましい、この点からすると、１ｃｍ角〜２ｃｍ角が好ましい。
【００８５】
本実施の形態では、この基準被測定対象物６’に対して、図１０に示すように、まず、分割領域厚み測定工程にて、基準被測定対象物６’の分割領域Ｄ毎の厚み測定を行う（Ｓ１）。次いで、基準被測定対象物６’に一定方向から光を照射して、基準被測定対象物６’の透過光を撮像し（Ｓ２）、撮像された基準被測定対象物６’における撮像画像の輝度に基づいて、基準被測定対象物６’における全ての分割領域Ｄでの輝度と厚みとの関係から相関関数ｙを求める（Ｓ３）。上記Ｓ２及びＳ３は、相関関数算出工程にて行われる。次いで、補正係数算出工程にて、分割領域Ｄ毎に、相関関数からのずれを補正する補正係数を算出する（Ｓ４）。そして、求めた分割領域Ｄ毎の補正係数を記憶部１２に格納する（Ｓ５）。
【００８６】
ここで、上述した相関関数ｙの求め方及び補正係数αの算出方法について、図１１に基づいて詳細に説明する。
【００８７】
前記図１０のＳ１〜Ｓ２に示す工程を経ることによって、基準被測定対象物６’における分割領域Ｄ毎の輝度と厚みとの関係が、図１１に示すようにプロットされる。このプロットは、例えば、基準被測定対象物６’の「背面１」（光源の対向面に相当）、対向側面６ａ・６ｂの全てに対して行われる。図１１においては、「菱形」が「背面１」のプロットを示し、「×」が対向側面６ａのプロットを示し、「△」が対向側面６ｂのプロットを示している。そして、この全てのプロットから、図１１において実線で示すように、例えば最小二乗法にて相関関数ｙを求める。ここで、図１１における破線は、厚みばらつき±０．１ｍｍの曲線を示しており、これによって、本実施の形態では、輝度と厚みとの関係は、ばらつき±０．１ｍｍの範囲内に収まっていることが判る。
【００８８】
次いで、この図１１を用いて補正係数αを算出する。
【００８９】
例えば、基準被測定対象物６’における対向側面６ａの点Ｐ１での分割領域Ｄの輝度値１６２ｃｄ／ｍ２ であり、厚みが０．５ｍｍであったとする。しかしながら、厚みが０．５ｍｍである場合には、相関関数ｙにて判断すると、輝度値は１３８ｃｄ／ｍ２となる。そこで、輝度値１６２ｃｄ／ｍ２と輝度値１３８ｃｄ／ｍ２との差分２４ｃｄ／ｍ２を補正係数αとする。
【００９０】
そして、基準被測定対象物６’における対向側面６ａの点Ｐ１での分割領域Ｄと同じ位置である被測定対象物６における対向側面６ａの点Ｑ１での分割領域Ｄの輝度値が１８０ｃｄ／ｍ２ であった場合には、該点Ｑ１での分割領域Ｄの実際の輝度値は、
１８０−α  ｃｄ／ｍ２＝１８０−２４ｃｄ／ｍ２＝１５６ｃｄ／ｍ２
となる。この輝度値１５６ｃｄ／ｍ２に対する相関関数ｙから読み取れる厚みは０．４５ｍｍとなる。したがって、被測定対象物６の対向側面６ａの点Ｑ１での分割領域Ｄの厚みは０．４５ｍｍと算出される。
【００９１】
尚、図１１においては、解析された「背面１」（光源の対向面に相当）、対向側面６ａ・６ｂでの厚みばらつき±０．１ｍｍの範囲内に収まる相関関数ｙとなっている。しかしながら、他の面を解析する場合には、この「背面１」（光源の対向面に相当）、対向側面６ａ・６ｂにて求めた厚みばらつき±０．１ｍｍの範囲内に収まる相関関数ｙを使用する必要はなく、別途に求めた相関関数ｙ’を使用することが可能である。すなわち、厚みと輝度とを測定したデータに対して、解析面毎に厚み換算用の近似曲線を求めておくことによって、各面の厚み解析精度を向上させることができる。
【００９２】
このような予備工程を行った後、図１２及び図１３に示すように、厚み未知における被測定対象物６の厚み測定を行う。
【００９３】
厚み測定システム１にて被測定対象物６の厚み測定を行うときには、図１２に示すように、まず、光照射工程として、照明装置４によって被測定対象物６に一定方向から光が照射される（Ｓ１１）。このとき、照明装置４における被測定対象物６への照射条件は、前記基準被測定対象物６’への照射条件と同一である。
【００９４】
次に、撮像工程として、被測定対象物６に光が照射された状態で、撮像装置３によって、上記所定の方向から被測定対象物６が撮像される（Ｓ１２）。そして、測定工程として、撮像装置３によって撮像された被測定対象物６の撮像画像の輝度に基づいて、被測定対象物６の厚み分布が測定される（Ｓ１３）。
【００９５】
上記Ｓ１３の測定工程での具体的処理について、図１３に示す厚み分布の測定工程におけるサブルーチンフローチャートに基づいて基づいて説明する。
【００９６】
図１２に示すように、まず、前記画像取得部１４によって、前記撮像装置３から撮像画像が取得された後（Ｓ２１）、輝度値算出工程として、前記輝度値算出部１５ａによって、撮像画像の全画素の輝度値が算出される（Ｓ２２）。
【００９７】
次いで、被測定対象物厚み測定工程として、厚み分布変換部１５ｂが、Ｓ２２で算出された、予め厚みが測定された分割領域Ｄの測定位置に対応する輝度値と該測定位置の厚みとから、前記予備工程にて作成した相関関数ｙ及び分割領域Ｄにおける補正係数αにより、撮像画像の全画素の輝度値を厚み分布に変換する（Ｓ２３）。すなわち、撮像された被測定対象物６における基準被測定対象物６’の分割領域Ｄと同じ位置での撮像画像の輝度に対して、補正係数算出工程にて算出された補正係数αにより厚みを補正して、被測定対象物６の分割領域Ｄ毎の厚み分布を求める。次いで、画像生成工程として、画像生成部１５ｃによって、Ｓ２３で変換された厚み分布に基づいて、厚み分布画像が生成され（Ｓ２４）、表示制御部１６によって、該厚み分布画像が表示部１３に表示される（Ｓ２５）。
【００９８】
具体的には、図１４に示すような厚み分布画像が生成され、表示される。図１４においては、濃い色の部分ほど厚みが薄いことを示すように画像処理がなされており、この被測定対象物６では、対向側面６ｂが薄くなっていることがわかる。
【００９９】
以上のように、本実施の形態の厚み測定システム１における厚み測定方法は、被測定対象物６の厚み分布を測定する。そして、被測定対象物６が光を透過する立体構造からなっている場合には、被測定対象物６に一定方向から光を照射し、被測定対象物６の透過光を撮像し、撮像された被測定対象物６における撮像画像の輝度に基づいて、予め求めた撮像画像の輝度と厚みとの相関関数に対して、被測定対象物６の表面における複数の分割領域毎に補正係数により厚みを補正して、被測定対象物６の厚み分布を求める。
【０１００】
また、本実施の形態の厚み測定システム１は、被測定対象物６の厚み分布を測定する。そして、被測定対象物６は、光を透過する立体構造からなっていると共に被測定対象物６に一定方向から光を照射する照明装置４と、照明装置４にて被測定対象物６に照射された光が、被測定対象物６を透過しているときに、被測定対象物６を撮像する撮像装置３と、撮像装置３にて撮像された被測定対象物６における撮像画像の輝度に基づいて、予め求めた撮像画像の輝度と厚みとの相関関数に対して、被測定対象物６の表面における複数の分割領域毎に補正係数により厚みを補正して、被測定対象物６の厚み分布を求める測定部１５とを備えている。
【０１０１】
上記の構成によれば、光を透過する立体構造からなっている被測定対象物６に光を照射し、光が透過しているときの被測定対象物６の透過光を撮像する。そして、その撮像画像の輝度に基づいて、予め求めた撮像画像の輝度と厚みとの相関関数に対して、被測定対象物６の表面における複数の分割領域毎に補正係数により厚みを補正して、被測定対象物６の厚み分布を求める。
【０１０２】
すなわち、立体構造からなる被測定対象物６において、例えば天面、正面、側面の透過光を撮像する場合に、光源から被測定対象物６に光を照射したときに、該天面、正面、側面における透過光の輝度のバラつきが大きい。そこで、本実施の形態では、撮像装置３にて撮像された被測定対象物６における撮像画像の輝度に基づいて、予め求めた撮像画像の輝度と厚みとの相関関数に対して、被測定対象物６の表面における複数の分割領域毎に補正係数により厚みを補正して、被測定対象物６の厚み分布を求める。
【０１０３】
この結果、被測定対象物６における透過光の輝度がバラついていても、予め求めた撮像画像の輝度と厚みとの相関関数に対して、被測定対象物６の表面における複数の分割領域毎に補正係数により厚みを補正する。このため、特許文献１又は特許文献２のように、シート状の被測定対象物と同様にして、立体構造からなる被測定対象物６の透過光を撮像するだけで、被測定対象物６の各面の厚み分布を精度よく測定することができる。
【０１０４】
したがって、立体構造からなる被測定対象物６の表面における透過光の輝度がバラついていても、被測定対象物６の厚み分布を精度よく、かつ短時間で容易に測定し得る厚み測定方法、及び厚み測定システム１を提供することができる。
【０１０５】
また、本実施の形態の厚み測定方法は、被測定対象物６の厚み分布を測定する。そして、被測定対象物６が光を透過する箱型立体構造からなっている場合には、基準被測定対象物の表面を複数の領域に分割して、分割領域毎の厚みを測定する分割領域厚み測定工程と、基準被測定対象物に一定方向から光を照射し、該基準被測定対象物の透過光を撮像し、撮像された該基準被測定対象物における撮像画像の輝度に基づいて、該基準被測定対象物における全ての分割領域での輝度と厚みとの関係から相関関数を求める相関関数算出工程と、分割領域毎に、相関関数からのずれを補正する補正係数を算出する補正係数算出工程と、厚み未知の被測定対象物に対して、相関関数算出工程と同一条件にて一定方向から光を照射し、上記被測定対象物６の透過光を撮像し、撮像された該被測定対象物６における上記基準被測定対象物の分割領域と同じ位置での撮像画像の輝度に対して、補正係数算出工程にて算出された補正係数により厚みを補正して、被測定対象物６の分割領域毎の厚み分布を求める被測定対象物厚み測定工程とを含む。
【０１０６】
上記の構成によれば、被測定対象物６が箱型立体構造からなっているので、箱型立体構造における例えば開口面６Ｂ側から被測定対象物６に対して光を照射する。ここで、立体構造からなる被測定対象物６においては、例えば天面、正面、側面の透過光を撮像する場合に、被測定対象物６に光を照射したときに、該天面、正面、側面における透過光の輝度のバラつきが大きい。
【０１０７】
そこで、本実施の形態では、まず、分割領域厚み測定工程にて、基準被測定対象物の表面を複数の領域に分割して、分割領域毎の厚みを測定する。次いで、相関関数算出工程にて、基準被測定対象物に一定方向から光を照射し、該基準被測定対象物の透過光を撮像し、撮像された該基準被測定対象物における撮像画像の輝度に基づいて、該基準被測定対象物における全ての分割領域での輝度と厚みとの関係から相関関数を求める。
【０１０８】
すなわち、基準被測定対象物は、複数種類の一定厚みのものを用意して、各分割領域における輝度と厚みとの関係から相関関数を求めることが好ましいが、実際には、一定厚みの基準被測定対象物を製造することは困難である。
【０１０９】
そこで、本実施の形態では、相関関数算出工程にて、基準被測定対象物における全ての分割領域での輝度と厚みとの関係から相関関数を求めると共に、補正係数算出工程にて、分割領域毎に、相関関数からのずれを補正する補正係数を算出する。そして、実際の厚み未知の被測定対象物における厚み分布を求める場合には、被測定対象物厚み測定工程にて、相関関数算出工程と同一条件にて一定方向から光を照射し、被測定対象物６の透過光を撮像する。次いで、撮像された被測定対象物６における基準被測定対象物の分割領域と同じ位置での撮像画像の輝度に対して、補正係数算出工程にて算出された補正係数により厚みを補正して、被測定対象物の分割領域毎の厚み分布を求める。
【０１１０】
これにより、厚み未知の被測定対象物６は、基準被測定対象物と同じ位置の分割領域では互いに同じ照明強度となっているので、得られた輝度に対して補正係数を用いて演算することにより、分割領域毎に正しい肉厚を求めることができる。
【０１１１】
したがって、立体構造からなる被測定対象物６の表面における透過光の輝度がバラついていても、被測定対象物６の厚み分布を精度よく、かつ短時間で容易に測定し得る厚み測定方法を提供することができる。
【０１１２】
本実施の形態の厚み測定方法では、分割領域は、基準被測定対象物及び被測定対象物６の表面を格子状に分割したものであり、各格子は１ｃｍ角〜２ｃｍ角となっていることが好ましい。
【０１１３】
これにより、基準被測定対象物及び被測定対象物６の表面を格子状に等分割することができる。そして、各格子を１ｃｍ角〜２ｃｍ角とすることによって、被測定対象物６の厚み変動に対応した分割領域Ｄの大きさとすることができる。
【０１１４】
また、本実施の形態の厚み測定装置１０では、被測定対象物６は、光を透過する立体構造からなっていると共に、被測定対象物６に照射された光が被測定対象物６を透過しているときに、該被測定対象物６の撮像画像に基づいて、被測定対象物６の厚み分布を測定する測定部１５を備えている。
【０１１５】
上記の構成によれば、立体構造からなる被測定対象物６の表面における透過光の輝度がバラついていても、被測定対象物６の厚み分布を精度よく、かつ短時間で容易に測定し得る厚み測定装置１０を提供することができる。
【０１１６】
尚、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【０１１７】
例えば、上記実施の形態では、厚み測定装置１０、撮像装置３及び照明装置４の処理は、各装置で独立して行われているが、例えば、照明装置４の光出射（Ｓ１の処理）、及び撮像装置３の撮像（Ｓ２の処理）についても、厚み測定装置１０によって制御することが可能である。
【０１１８】
この場合、厚み測定装置１０と、撮像装置３、照明装置４及び測定台５とがデータ通信可能なように構成する。そして、例えば測定台５に設けられたセンサによって、測定台５に被測定対象物６が載置されたことが検知されたときに、その検知結果が測定台５から厚み測定装置１０に送信される。
【０１１９】
厚み測定装置１０の制御部１１は、その検知結果を受信すると、照明装置４をオンにして、被測定対象物６に対して光を照射させる。その後、撮像装置３に撮像開始を示す開始信号を送信することにより、撮像装置３による被測定対象物６の撮像が開始される。撮像装置３は、撮像した被測定対象物６の撮像画像のデータを厚み測定装置１０に送信する。厚み測定装置１０の制御部１１は、この撮像画像のデータを、画像取得部１４において取得し、上述した厚み分布の測定を開始する。
【０１２０】
これにより、測定台５に被測定対象物６を載置するだけで、該被測定対象物６の厚み分布の測定を行うことができるので、より短時間で容易に該測定を実現することができる。
【０１２１】
また、厚み測定装置１０が、撮像装置３及び照明装置４を含む構成であってもよい。すなわち、厚み測定装置１０は、立体構造を有する被測定対象物６に光を照射する照明装置４と、照明装置４により被測定対象物６に照射された光が、被測定対象物６を透過しているときに、被測定対象物６への光の照射方向とは異なる所定の方向から、被測定対象物６を撮像する撮像装置３と、撮像装置３により撮像された被測定対象物６の撮像画像に基づいて、被測定対象物６の厚み分布を測定する測定部１５とを含む構成であってもよい。この場合であっても、上記と同様、短時間に、かつ容易に、被測定対象物６の厚み分布の測定を行うことができる。
【０１２２】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図１５〜図３０に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１２３】
本実施の形態の厚み測定システム１Ａは、前記実施の形態１で説明した厚み測定システム１の具体的構成を示すものであり、特に、被測定対象物６として冷蔵庫の内箱（フードライナー）の厚み測定を行うときの一例について説明する。
【０１２４】
（厚み測定システムの構成）
まず、本実施の形態における厚み測定システム１Ａの構成について、図１５及び図１６に基づいて説明する。図１５及び図１６は、本実施の形態における厚み測定システム１Ａの概略構成の一例を示す図である。
【０１２５】
図１５に示す厚み測定システム１Ａは、厚み測定装置１０、撮像装置３、照明装置４及び測定台５を備えている。また、測定台５には、冷蔵庫６０の被測定対象物６としての内箱６２、所謂フードライナーが載置されている。
【０１２６】
また、測定台５の、内箱６２が載置される位置には、照明装置４から出射される光を拡散する拡散板７が設けられている。これにより、内箱６２の内壁に均一に光を照射することができる。
【０１２７】
また、図１６には、厚み測定システム１Ａが構築される検査室が示されている。図１６に示すように、検査室の中心に測定台５が載置され、その周囲には支柱が組まれている。その支柱には、複数の撮像装置３が、内箱６２を形成する複数の面のそれぞれに対向するように設けられている。これにより、光透過状態にある内箱６２の撮像が可能となる。また、測定台５の近傍に、厚み測定装置１０が配置されている。
【０１２８】
尚、実施の形態１で述べたように、複数の撮像装置３が、内箱６２を形成する面のそれぞれに対向して配置されている必要はなく、１つの撮像装置３が、内箱６２の２つ以上の面を撮像するように、測定台５の周囲に配置されている構成であってもよい。
【０１２９】
ここで、撮像装置３が、光透過状態にある内箱６２の各面の鮮明な撮像画像を取得するためには、検査室は暗室であることが好ましい。具体的には、少なくとも測定台５の周囲への外光の進入が防止されていることが好ましい。この状況を実現するために、測定台５の周囲における例えば支柱には、例えば遮光シートが設けられた内部壁７２が設けられ、検査室の壁７０及び天井７１にも、例えば遮光シートが設けられている。
【０１３０】
内部壁７２が設けられる支柱は、搬送者８０（図２９参照）による検査室内への内箱６２の搬入・搬出を可能とするための搬入口、通路、搬出口が形成されるように、検査室の壁７０から所定の幅だけ離間して設けられている。尚、図１６に示す検査室では、例えば、搬入口から搬出口まで延伸する支柱の長さは約５．４ｍ、搬入口及び搬出口の高さを規定する支柱の長さは約２．７ｍ、これらの２つの支柱に垂直に、搬入口又は搬出口から延伸する支柱の長さは約３．９ｍである。
【０１３１】
また、図１６に示す厚み測定システム１Ａでは、後述する１室タイプの内箱６２ａ及び２室タイプの内箱６２ｂのそれぞれを形成する各面を効率よく撮像可能なように、６台の撮像装置３が設けられている。これらの撮像装置３の使用方法については後述する。
【０１３２】
（内箱の概要）
次に、内箱６２の概要について、図１７及び図１８（ａ）（ｂ）に基づいて説明する。図１７は、本実施の形態での被測定対象物６である内箱６２を含む冷蔵庫６０の概略構成の一例を示す斜視図である。図１８（ａ）は１室タイプの内箱６２ｂの構成を示す斜視図であり、図１８（ｂ）は２室タイプの内箱６２ｂの構成を示す斜視図である。
【０１３３】
図１７に示すように、冷蔵庫６０は、外箱６１と内箱６２と図示しないドアとからなっている。外箱６１は、冷蔵庫６０の筐体であり、その内部に、食品を格納する内箱６２、図示しないコンプレッサー及び図示しない配管等が搭載されている。また、外箱６１と内箱６２との間の、コンプレッサー及び配管等の構成部材がない空間である隙間には、断熱材が充填されている。この断熱材により、冷蔵庫６０内の温度が一定に維持される。
【０１３４】
また、内箱６２としては、図１８（ａ）に示す１室タイプの内箱６２ａと、図１８（ｂ）に示す２室タイプの内箱６２ｂとがある。
【０１３５】
（測定台の概要）
次に、測定台５の概要について、図１９〜図２１（ａ）（ｂ）に基づいて説明する。図１９は、測定台５の概略構成の一例を示す斜視図である。また、図２０は、１室タイプの内箱６２ａが測定台５に載置されたときの状態を示す斜視図である。さらに、図２１（ａ）（ｂ）は、２室タイプの内箱６２ｂが測定台５に載置されているときの状態を示す斜視図である。
【０１３６】
図１９に示すように、測定台５は、複数のフレーム５１を備えている。複数のフレーム５１は、内箱６２が載置される台座として機能するように、所定の間隔で略平行に配置されている。台座として機能すれば、複数のフレーム５１の代わりに、例えばガラス板等を用いることも可能である。
【０１３７】
複数のフレーム５１は、基礎フレーム群５２と、折り曲げ用フレーム群５３とを構成している。折り曲げ用フレーム群５３の、基礎フレーム群５２に隣接するフレーム５１の両端には、蝶番５５が設けられている。これにより、折り曲げ用フレーム群５３の、基礎フレーム群５２と略垂直な位置までの回動が可能となる。また、折り曲げ用フレーム群５３の長手方向の長さｌは、少なくとも２室タイプの天板側の長さＬ（図１８（ｂ）参照）よりも長くなっている。これにより、２室タイプの内箱６２ｂが測定台５に載置され、折り曲げ用フレーム群５３が上記略垂直な位置まで回動した状態となったときに、その２室タイプの繋ぎ目となっている２つの面６３（図２１（ｂ）参照）の撮像が可能となる。
【０１３８】
また、フレーム５１の上には載置板５４が配置され、フレーム５１と載置板５４との間には、照明装置４としての直管蛍光灯型ＬＥＤ４１（図２２（ａ）参照）が配置されている。載置板５４は、内箱６２が載置される部材であり、内箱６２を載置した際に、直管蛍光灯型ＬＥＤ４１と内箱６２とが接触し、直管蛍光灯型ＬＥＤ４１が損傷することを防止するためのものである。
【０１３９】
載置板５４は、少なくとも直管蛍光灯型ＬＥＤ４１から出射された光を内箱６２へ導くことができればよく、例えば透明板にて実現されているが、これに限らず、上述の拡散板７にて実現されてもよい。
【０１４０】
載置板５４の材質としては、例えば、耐衝撃性の高いポリカーボネートが挙げられるが、このポリカーボネートとともに、内箱６２の載置によって載置板５４が損傷することを抑制可能な耐擦傷性の高い材質が用いられることが好ましい。耐擦傷性の高い材質を用いることによって、載置板５４が損傷することによる透過率の低下を防止することができる。
【０１４１】
測定台５に、１室タイプの内箱６２ａが載置されたときには、図２０に示すように、折り曲げ用フレーム群５３を回動させることなく、各面の撮像が行われる。一方、測定台５に、２室タイプの内箱６２ｂが載置されたときには、図２１（ａ）に示すように、まず折り曲げ用フレーム群５３を回動させることなく、各面の撮像が行われる。その後、図２１（ｂ）に示すように、折り曲げ用フレーム群５３を回動させた後、２室の繋ぎ目である２つの面６３の撮像が行われる。
【０１４２】
すなわち、上記測定台５の構成により、２室タイプの内箱６２ｂについても、効率よく撮像を行うことができる。
【０１４３】
尚、測定台５には、空圧シリンダ又はガススプリング等が取り付けられていてもよい。空圧シリンダが設けられている場合には、折り曲げ用フレーム群５３の回動を自動化することができる。この場合、測定台５には、例えば空圧シリンダの起動を制御するスイッチが設けられており、例えば測定工程専任者８１（図２４参照）がそのスイッチをオンするだけで、あとは自動的に上記の回動が実現される。また、ガススプリングが設けられている場合には、上記の回動を半自動化することができる。この場合、上記の回動時に、測定工程専任者８１が折り曲げ用フレーム群５３を軽く押すだけで、あとは自動的にその回動が実現される。
【０１４４】
（照明装置の概要）
次に、照明装置４の概要について、図２２（ａ）（ｂ）〜図２７に基づいて説明する。図２２（ａ）（ｂ）は、照明装置４の種類及び配置例を示す斜視図であり、図２３は、直管蛍光灯４１の配置例を示す図である。また、図２４は、照明装置４における直管蛍光灯型ＬＥＤの他の配設例を示す斜視図である。図２５は、照明装置４における内箱６２に対する直管蛍光灯型ＬＥＤの配設位置を示す斜視図である。図２６（ａ）は大きいサイズの２室タイプの内箱６２ｂにおける照明に使用される直管蛍光灯型ＬＥＤを示す斜視図であり、図２６（ｂ）は小さいサイズの２室タイプの内箱６２ｂにおける照明に使用される直管蛍光灯型ＬＥＤを示す斜視図である。図２７は、１室タイプの内箱６２ａにおける照明に使用される直管蛍光灯型ＬＥＤを示す斜視図である。
【０１４５】
図２２（ａ）（ｂ）に示すように、載置板５４の、内箱６２が載置される面と対向する面側に、照明装置４が設けられる。ここで、照明装置４は、図２２（ａ）に示すように、発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用した直管型の直管蛍光灯型ＬＥＤ４１、又は、図２２（ｂ）に示すように、電球型ＬＥＤ４２等にて実現されている。尚、使用される光源としては、ＬＥＤに限られないが、点灯時の色温度の安定性等を考慮すれば、ＬＥＤであることが好ましい。
【０１４６】
直管蛍光灯型ＬＥＤ４１が用いられる場合、例えば電球型ＬＥＤ４２等の電球タイプの光源に比べ、１つの光源当たりの発光面積が大きいので、その設置数を少なくすることができ、その結果、消費電力を低減することができる。
【０１４７】
直管蛍光灯型ＬＥＤ４１は、例えば図２２（ａ）に示すように、測定台５の各フレーム５１と載置板５４との間に、該フレーム５１に沿って設けられている。すなわち、直管蛍光灯型ＬＥＤ４１は、測定台５の長手方向（同図の矢印方向）と略垂直な方向に沿って配置されている（ラダー配置）。この場合、各直管蛍光灯型ＬＥＤ４１のオンオフ制御を行い、発光させる直管蛍光灯型ＬＥＤ４１の照明数を細かく制御することにより、測定台５に載置される内箱６２の、測定台５の長手方向に対する大きさに合わせて、効率よく光の照射を行うことができる。
【０１４８】
尚、上記の配置方法に限らず、各フレーム５１の間つまり各フレーム５１の側面に設けられてもよく、また、撮像装置３が内箱６２を撮像するのに十分な光を、内箱６２から透過させることが可能であれば、全てのフレーム５１に対して直管蛍光灯型ＬＥＤ４１を設ける必要はない。
【０１４９】
一方、図２３では、直管蛍光灯型ＬＥＤ４１は、測定台５の長手方向（同図の矢印方向）に沿って該長手方向と略平行に配列されている。図２３では、直管蛍光灯型ＬＥＤ４１は、該長手方向に２列となるように配置されている。この場合、図２２（ａ）に示す配置方法に比べ、直管蛍光灯型ＬＥＤ４１の設置数を少なくすることができる。
【０１５０】
ただし、測定台５に載置される内箱６２の大きさによっては、内箱６２の外側つまりはみ出し部分において、直管蛍光灯型ＬＥＤ４１が発光する可能性もある。この場合、その直管蛍光灯型ＬＥＤ４１から出射された光により、撮像装置３が、光透過状態にある内箱６２の各面を精度よく撮像することができなくなってしまう可能性がある。すなわち、解析面表面での散乱光も撮像装置３にて撮像されてしまうので、透過光のみの光強度を正確に見積もれなくなる。その結果、厚み測定精度が低下する。それゆえ、図２３に示す配置方法の場合には、内箱６２の外側に存在する直管蛍光灯型ＬＥＤ４１を遮光する必要がある。
【０１５１】
そこで、本実施の形態では、大きいサイズの２室タイプの内箱６２ｂに対応すべく、図２４及び図２５に示すように、複数の直管蛍光灯型ＬＥＤ４１を配設した照明装置４を用意している。すなわち、箱型立体構造における一対の対向側面６ａ・６ｂに平行にそれぞれ線光源としての直管蛍光灯型ＬＥＤ４１ａ・４１ａ’…を配設し、かつ各直管蛍光灯型ＬＥＤ４１ａ・４１ａ’…の間に、該一対の対向側面６ａ・６ｂに垂直に複数の線光源としての直管蛍光灯型ＬＥＤ４１ｂ・４１ｂ’を配設している。より詳細には、大きいサイズにおける２室タイプの内箱６２ｂにおける下層室に対応するように、箱型立体構造における一対の対向側面６ａ・６ｂに平行にそれぞれ線光源としての直管蛍光灯型ＬＥＤ４１ａ…を配設し、かつ各直管蛍光灯型ＬＥＤ４１ａ…の間に、該一対の対向側面６ａ・６ｂに垂直に複数の直管蛍光灯型ＬＥＤ４１ｂを配設し、それぞれを独立してＯＮ／ＯＦＦ制御できるようになっている。また、大きいサイズにおける２室タイプの内箱６２ｂにおける上層室に対応するように、箱型立体構造における一対の対向側面６ａ・６ｂに平行にそれぞれ線光源としての直管蛍光灯型ＬＥＤ４１ａ’…を配設し、かつ各直管蛍光灯型ＬＥＤ４１ａ’…の間に、該一対の対向側面６ａ・６ｂに垂直に複数の直管蛍光灯型ＬＥＤ４１ｂ’を配設し、それぞれを独立してＯＮ／ＯＦＦ制御できるようになっている。
【０１５２】
そして、大きいサイズにおける２室タイプの内箱６２ｂの厚み測定においては、図２６（ａ）に示すように、上記直管蛍光灯型ＬＥＤ４１ａ・４１ａ’…及び直管蛍光灯型ＬＥＤ４１ｂ・４１ｂ’を全て点灯する。一方、小さいサイズにおける２室タイプの内箱６２ｂの厚み測定においては、図２６（ｂ）に示すように、上記直管蛍光灯型ＬＥＤ４１ａ・４１ａ’…及び直管蛍光灯型ＬＥＤ４１ｂ・４１ｂ’のうちの内箱６２ｂからはみ出す直管蛍光灯型ＬＥＤ４１ａ・４１ａ’…及び直管蛍光灯型ＬＥＤ４１ｂ・４１ｂ’（図２６（ｂ）において破線枠で表示）を消灯する。
【０１５３】
また、１室タイプの内箱６２ａの厚み測定においては、図２７に示すように、上記直管蛍光灯型ＬＥＤ４１ａ・４１ａ’…及び直管蛍光灯型ＬＥＤ４１ｂ・４１ｂ’のうちの内箱６２ｂからはみ出す直管蛍光灯型ＬＥＤ４１ａ・４１ａ’…及び直管蛍光灯型ＬＥＤ４１ｂ・４１ｂ’（図２２において破線枠で表示）を消灯する。
【０１５４】
これにより、全ての大きさの内箱６２ａ・６２ｂにおいて、本実施の形態の照明装置４を用いての厚み測定のための照明を適切に行うことができる。すなわち、異なった形状の内箱６２が配置された場合には、それぞれの形状に対応する直管蛍光灯型ＬＥＤ４１ａ・４１ａ’…及び直管蛍光灯型ＬＥＤ４１ｂ・４１ｂ’を点灯させることによって、全ての形状の内箱６２に対して、同一の照明装置４にて対応することができる。
【０１５５】
尚、上記図２５、図２６（ａ）（ｂ）、及び図２７においては、図面を見易くするために、拡散板７を省略している。
【０１５６】
次に、電球型ＬＥＤ４２が用いられる場合、直管蛍光灯型ＬＥＤ４１に比べ、１つの光源当たりの発光面積は小さくなるが、各電球型ＬＥＤ４２の角度調整を行うことができるので、内箱６２の内壁（側壁）に照射される光の照明ムラが生じるのを防止することができる。すなわち、電球型ＬＥＤ４２等の点光源を複数設置した場合においても、電球型ＬＥＤ４２と内箱６２との間に拡散板７が設けられるので、複数の電球型ＬＥＤ４２は前記面光源４１ｃとして機能する。
【０１５７】
また、各電球型ＬＥＤ４２のオンオフ制御を行い、発光させる電球型ＬＥＤ４２の照明数を細かく制御することにより、測定台５に載置される内箱６２の大きさに合わせて、効率よく光の照射を行うことができる。
【０１５８】
上記電球型ＬＥＤ４２は、例えば図２２（ｂ）に示すように、測定台５の各フレーム５１と載置板５４との間に、測定台５の長手方向に沿って配列される。また、図２２（ｂ）では、１列を形成する電球型ＬＥＤ４２は、フレーム５１の１つおきに配置される。このように配置されることにより、内箱６２に対して効率よく光を照射できる。尚、この配置に限らず、効率よく内箱６２に対して光を照射できるように配置されていればよく、また、撮像装置３が内箱６２を撮像するのに十分な光を、内箱６２から透過させることが可能であれば、全てのフレーム５１に対して電球型ＬＥＤ４２を設ける必要はない。
【０１５９】
尚、本実施の形態の照明装置４及び測定台５については、実施の形態１の厚み測定システム１においても使用可能である。
【０１６０】
（内箱の搬入から搬出までの処理の流れ）
次に、本実施の形態の厚み測定システム１における、内箱６２の搬入から搬出までの処理の流れについて、図２８〜図３０に基づいて説明する。図２８は、内箱６２の搬入から搬出までの処理の一例を示すフローチャートである。また、図２９は、内箱６２が１室タイプであるときの上記処理の流れを示す図であり、図３０は、内箱６２が２室タイプであるときの上記処理の流れを示す図である。尚、複数の撮像装置３が、内箱６２の種類、つまり１室タイプの内箱６２ａか、又は２室タイプの内箱６２ｂかによって、どのように使用されるかについても説明する。また、図２９及び図３０では、内箱６２を「ＦＬ」と図示する。
【０１６１】
まず、図２８に示すように、検査室内に、厚み分布の測定対象となる内箱６２が搬入された後（Ｓ３１）、厚み測定システム１まで搬入され、測定台５に載置される（Ｓ３２）。このとき、内箱６２は、その開口面側が、測定台５の載置板５４と対向するように載置される。
【０１６２】
次いで、内箱６２が１室タイプであるか、又は１室タイプであるかが判断される（Ｓ３３）。Ｓ３３において内箱６２が１室タイプの内箱６２ａであれば、厚み測定システム１によって内箱６２ａの厚み分布の測定が１回行われる（Ｓ３４）。一方、Ｓ３３において内箱６２が２室タイプの内箱６２ｂであれば、厚み測定システム１によって内箱６２ｂの厚み分布の測定が２回にわたり行われる（Ｓ３７、Ｓ３８）。
【０１６３】
そして、上記測定が完了すると、厚み測定システム１から内箱６２が搬出され（Ｓ３５）、そのまま検査室から搬出される（Ｓ３６）。
【０１６４】
上記の厚み分布の測定では、まず、照明装置４によって、内箱６２の内部に光が照射され、内箱６２が光透過状態となる。その状態において、撮像装置３によって、内箱６２への光の照射方向とは異なる所定の方向から、内箱６２が撮像される。そして、撮像装置３によって撮像された撮像画像に基づいて、内箱６２の厚み分布が測定される。
【０１６５】
また、この測定では、内箱６２の、予め厚み測定された測定位置と、その測定位置に対応する撮像画像の輝度値とを相関づける（指数関数近似を行って得られる相関関数ｙを求める）ことにより、該測定を行っていない箇所の厚みを、該箇所に対応する撮像画像の輝度値から換算する。すなわち、上記の相関関数ｙ及び補正係数αによって、撮像画像の全画素の輝度値が、内箱６２の厚み分布に変換つまり換算される。
【０１６６】
尚、上記の測定における具体的な厚み測定装置１０における処理については、実施の形態１で説明したので、これ以上の説明については省略する。
【０１６７】
次に、１室タイプの内箱６２ａの場合について、図２９に基づいてより具体的に説明する。図２９に示すように、検査室の搬入口から、搬送者８０によって、検査室内に内箱６２ａが搬入される（Ｓ３１）。搬送者８０は、測定工程専任者８１に内箱６２を引き渡し、測定工程専任者８１によって、厚み測定システム１内に内箱６２ａが搬入され、測定台５に載置される（Ｓ３２）。そして、測定工程専任者８１によって、内箱６２ａの厚み分布の測定が開始される（Ｓ３４）。尚、該測定は、測定工程専任者８１によって行われる必要は必ずしもなく、搬送者８０によって行われてもよい。この場合、搬送者８０によって内箱６２ａが測定台５に載置されてもよい。
【０１６８】
１室タイプの内箱６２ａの場合、図２９におけるＳ３４に示すように、照明装置４によって内箱６２ａに光が照射された後、５つの撮像装置３（同図の丸枠囲みの「３」）によって内箱６２ａの撮像が行われる。これにより、内箱６２ａの天面、２つの側面、背面、底面のそれぞれの撮像が可能となる。
【０１６９】
上記測定が完了すると、内箱６２ａは、測定工程専任者８１によって厚み測定システム１から搬出され（Ｓ３５）、搬送者８０に引き渡され、搬送者８０によって検査室の搬出口から搬出される（Ｓ３６）。その後、次の内箱６２ａの厚み分布の測定のために、内箱６２ａが検査室内に搬送され、上記と同様の処理が行われる。尚、搬送者８０が上記の測定を行う場合には、厚み測定システム１及び検査室からの搬出は、いずれも搬送者８０によって行われる。
【０１７０】
次に、２室タイプの内箱６２ｂの場合について、図２８及び図３０に基づいてより具体的に説明する。尚、図３０における検査室及び厚み測定システム１への搬入ステップ（Ｓ３１、Ｓ３２）、検査室及び厚み測定システム１からの搬出ステップ（Ｓ３５、Ｓ３６）については、図２９と同様であるので、その説明は省略する。
【０１７１】
まず、前述したように、図２８におけるＳ３３において内箱６２が２室タイプの内箱６２ｂであれば、厚み測定システム１によって内箱６２ｂの厚み分布の測定が２回にわたり行われる（Ｓ３７、Ｓ３８）。
【０１７２】
具体的には、図３０に示すように、測定工程専任者８１によって、内箱６２ｂが測定台５に載置された後、Ｓ３７に示す内箱６２ｂの厚み分布の「測定１」が開始される。この「測定１」では、照明装置４によって内箱６２ｂに光が照射された後、５つの撮像装置３（図２８に示す「測定１（Ｓ３７）」の丸枠囲みの「３」）によって内箱６２ｂの撮像が行われる。このとき使用される撮像装置３は、１室タイプの内箱６２ａと同じである。これにより、１回目の撮影では、内箱６２ｂの天面、２つの側面、背面、底面のそれぞれの撮像が可能となる。
【０１７３】
次に、測定工程専任者８１によって、折り曲げ用フレーム群５３が、基礎フレーム群５２に対して略垂直に回動された後、Ｓ２８に示す撮像装置３によって、内箱６２ｂの２つの面６３（図２１（ｂ）参照）の撮像による「測定２」が行われる。この「測定２」では、照明装置４によって内箱６２ｂに光が照射されている状態において、２つの撮像装置３（図２８に示す「測定２（Ｓ３８）」の丸枠囲みの「３」）によって、上記２つの面６３の撮像が行われる。これにより、２回目の撮影では、１回目の撮影時には撮像できなかった２つの面６３のそれぞれの撮像が可能となる。
【０１７４】
ここで、２回目の撮影時では、折り曲げ用フレーム群５３が、基礎フレーム群５２に対して略垂直となったとき、内箱６２ｂの天板側つまりつば部分を折り曲げ用フレーム群５３に固定させておく必要がある。このとき、例えば、天板側の面６３以外の面を覆うことが可能で、かつ遮光性の高いカバーによって、天板側を折り曲げ用フレーム群５３に固定させることも可能である。この場合には、天板側の外側に配置された照明装置４から出射された光が、天板側の内部に進入することを防止できる。
【０１７５】
尚、Ｓ３７及びＳ３８の処理毎に、図１２に示す厚み分布の測定が行われても、Ｓ３７においては内箱６２ｂの撮像だけが行われ、Ｓ２８において、２つの面６３の撮像が完了した後に該測定が行われてもよい。また、Ｓ３７及びＳ３８の処理ごとに、照明装置４のオンオフ制御が行われても、Ｓ３７の処理開始からＳ３８の処理完了時まで、照明装置４がオンのままであってもよい。
【０１７６】
このように、１室タイプの内箱６２ａか、２室タイプの内箱６２ｂかによって、その測定方法を変えることにより、内箱６２のタイプに適した厚み分布の測定を行うことができる。また、２室タイプの内箱６２ｂの場合には、測定台５の折り曲げ用フレーム群５３の折り曲げ機構を用いることによって、２室の繋ぎ目となっている２つの面６３の撮像を容易に行うことができる。
【０１７７】
以上のように、本実施の形態の厚み測定システム１Ａにおける厚み測定方法は、被測定対象物６としての内箱６２の厚み分布を測定する。そして、内箱６２が光を透過する立体構造からなっている場合には、内箱６２に一定方向から光を照射し、内箱６２の透過光を撮像し、撮像された内箱６２における撮像画像の輝度に基づいて、予め求めた撮像画像の輝度と厚みとの相関関数ｙに対して、内箱６２の表面における複数の分割領域Ｄ毎に補正係数αにより厚みを補正して、内箱６２の厚み分布を求める。
【０１７８】
したがって、立体構造からなる内箱６２の表面における透過光の輝度がバラついていても、内箱６２の厚み分布を精度よく、かつ短時間で容易に測定し得る厚み測定方法、及び厚み測定システム１Ａを提供することができる。また、その測定結果を、内箱６２の検査者に、容易にフィードバックすることができる。
【０１７９】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１８０】
本発明は、立体構造を有する物体の厚み分布を、短時間に、かつ容易に測定できるので、その厚み分布よって物体の検査を行う検査システム等に好適である。
【符号の説明】
【０１８１】
１            厚み測定システム
１Ａ          厚み測定システム
３            撮像装置（撮像手段）
４            照明装置（光照射手段）
６            被測定対象物
６’          基準被測定対象物
６ａ          対向側面
６ｂ          対向側面
７            拡散板
１０            厚み測定装置
１５            測定部（測定手段）
４１ａ・４１ｂ  直管蛍光灯型ＬＥＤ
４１ｃ          面光源
Ｄ            分割領域
ｙ            相関関数
α            補正係数
【図１】
2013134149.tif 000003
【図２】
2013134149.tif 000004
【図４】
2013134149.tif 000005
【図５】
2013134149.tif 000006
【図６】
2013134149.tif 000007
【図７】
2013134149.tif 000008
【図１０】
2013134149.tif 000009
【図１１】
2013134149.tif 000010
【図１２】
2013134149.tif 000011
【図１３】
2013134149.tif 000012
【図１５】
2013134149.tif 000013
【図２８】
2013134149.tif 000014
【図２９】
2013134149.tif 000015
【図３０】
2013134149.tif 000016
【図３１】
2013134149.tif 000017
【図３２】
2013134149.tif 000018
【図３】
2013134149.tif 000019
【図８】
2013134149.tif 000020
【図９】
2013134149.tif 000021
【図１４】
2013134149.tif 000022
【図１６】
2013134149.tif 000023
【図１７】
2013134149.tif 000024
【図１８】
2013134149.tif 000025
【図１９】
2013134149.tif 000026
【図２０】
2013134149.tif 000027
【図２１】
2013134149.tif 000028
【図２２】
2013134149.tif 000029
【図２３】
2013134149.tif 000030
【図２４】
2013134149.tif 000031
【図２５】
2013134149.tif 000032
【図２６】
2013134149.tif 000033
【図２７】
2013134149.tif 000034