厚み測定方法、厚み測定装置、および厚み測定システム
【課題】立体構造を有する物体の厚み分布を、短時間に、かつ容易に測定する。
【解決手段】厚み測定方法は、測定対象物６に光を照射する光照射工程（Ｓ１）と、測定対象物６に照射された光が、測定対象物６を透過しているときに、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、測定対象物６を撮像する撮像工程（Ｓ２）と、その撮像画像に基づいて、測定対象物６の厚み分布を測定する測定工程（Ｓ３）と、を含む。
【解決手段】厚み測定方法は、測定対象物６に光を照射する光照射工程（Ｓ１）と、測定対象物６に照射された光が、測定対象物６を透過しているときに、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、測定対象物６を撮像する撮像工程（Ｓ２）と、その撮像画像に基づいて、測定対象物６の厚み分布を測定する測定工程（Ｓ３）と、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体構造を有する物体の厚み分布を測定する厚み測定方法などに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、製品を形成する面の厚みを測定し、所定の厚みを有しているか否かを検査することは、当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、上記面の厚さを測定し、上記検査を行うことは有用である。なぜなら、成形品を形成する際に、成形前のシート（上記面を構成する部材）の厚みが一定であっても、成形後には当該シートに厚みムラが生じやすい、すなわち、厚みが所定の厚みよりも薄くなった部分においては亀裂が生じやすいためである。
【０００３】
上記の厚みの測定方法としては、例えば特許文献１に開示されている。図２１は、特許文献１に開示された測定方法を説明するものである。特許文献１では、図２１の（ａ）に示すように、成形前のシート１０２に、予め格子状の格子パターン１０１が形成されている。シートが成形されると、図２１の（ｂ）に示すように、そのシートの形状に沿って格子パターン１０１が変形する。この成形前後の格子パターン１０１を撮像し、それぞれの面積（成形前領域１０３および成形後領域１０４の面積）から面積変化率を求め、体積一定の仮定の下に、成形後のシートの厚みを推定する。
【０００４】
また、従来から、超音波または磁気を用いた厚さ測定計を用いて、上記面の厚さを測定する方法も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１３９４５７号公報（２０１０年６月２４日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の方法では、成形後のシートの厚み測定のために、成形前のシートの厚みを予め測定し、かつ成形前のシートに格子パターン１０１を予め設けておく必要があった。また、成形後の厚み推定では、膨大な計算処理および画像処理が必要であった。さらに、成形前のシートに格子パターン１０１を設けることは、費用がかかるだけでなく、当該格子パターン１０１が成形時の成形抵抗となり、成形の精度が悪化する可能性もあった。
【０００７】
また、従来の厚み測定計では、スポット的な測定しか行えないため、シート全体の厚み測定時間が長くなってしまう（例えば、当該測定計を用いた場合、１８点を測定するのに、約１５分かかる）。
【０００８】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、短時間で容易に物体の厚み分布を測定可能な厚み測定方法、厚み測定装置およ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】
【０００９】
本発明に係る厚み測定方法は、上記の課題を解決するために、物体の厚み分布を測定する厚み測定方法であって、上記物体は、光を透過する立体構造を有し、上記物体に光を照射する光照射工程と、上記光照射工程により上記物体に照射された光が、当該物体を透過しているときに、当該物体への光の照射方向とは異なる所定の方向から、当該物体を撮像する撮像工程と、上記撮像工程により撮像された上記物体の撮像画像に基づいて、上記物体の厚み分布を測定する測定工程と、を含むことを特徴としている。
【００１０】
また、本発明に係る厚み測定装置は、上記の課題を解決するために、物体の厚み分布を測定する厚み測定装置であって、上記物体は、光を透過する立体構造を有し、上記物体に照射された光が当該物体を透過しているときに、当該物体への光の照射方向とは異なる所定の方向から撮像された当該物体の撮像画像に基づいて、上記物体の厚み分布を測定する測定手段を備えることを特徴としている。
【００１１】
上記の厚み測定方法によれば、光を透過する立体構造を有する物体に光を照射し、光が透過しているときの物体を、照射方向とは異なる所定の方向から撮像する。そして、その撮像画像に基づいて、物体の厚み分布を測定する。また、上記の厚み測定装置も同様に、上記物体から光が透過しているときに、上記所定の方向から撮像された物体の撮像画像に基づいて、物体の厚み分布を測定する。
【００１２】
すなわち、上記の方法および装置では、物体の厚み分布を測定するための前提として、物体に対して光を照射し、当該物体を撮像するだけでよい。すなわち、例えば特許文献１のように、成形前の格子パターンの形成およびその撮像といった前工程、並びに、上記の面積変化率を求めるといった複雑な処理工程を行う必要がない。また、その前工程および複雑な処理工程を、物体を形成する面ごとに行う必要もない。
【００１３】
それゆえ、立体構造を有する物体の厚み分布を、短時間で、かつ容易に測定することができる。
【００１４】
また、本発明に係る厚み測定方法では、上記物体は、所定の厚みを有する複数の面を有することにより、立体構造を形成しており、上記複数の面に対して少なくとも１つの撮像装置が配置されており、上記撮像工程において、上記複数の面を上記撮像装置が撮像し、上記測定工程において、上記面のそれぞれの撮像画像を、上記物体の撮像画像として取得することが好ましい。
【００１５】
上記では、物体は所定の厚みを有する複数の面を有しており、その複数の面に対して少なくとも１つの撮像装置が配置されている。そして、上記の方法によれば、撮像装置が撮像した各面の撮像画像を、物体の撮像画像として取得する。それゆえ、立体構造を形成する物体の各面の厚み分布を容易に測定することができる。
【００１６】
また、本発明に係る厚み測定方法では、上記物体は、成形品であることが好ましい。
【００１７】
上記の方法によれば、成形品の厚み分布を容易に測定することができる。
【００１８】
また、本発明に係る厚み測定方法では、上記測定工程は、上記物体の撮像画像の輝度値を求める輝度値算出工程と、上記輝度値算出工程により求められた上記輝度値を、相関関数により変換した上記物体の厚み分布を示す画像である厚み分布画像を生成する画像生成工程と、を含むことが好ましい。
【００１９】
上記の方法によれば、撮像画像の輝度値が相関関数により変換された画像である厚み分布画像を生成する。それゆえ、例えば物体の良品判定を行う検査者は、例えば生成された厚み分布画像を見るだけで、その厚み分布を一目で確認することができる。すなわち、検査者などに、物体の厚み分布を容易に認識させることができる。
【００２０】
また、本発明に係る厚み測定システムは、上記物体の厚み分布を測定する厚み測定システムであって、上記物体に光を照射する光照射装置と、上記光照射装置により上記物体に照射された光が、当該物体を透過しているときに、当該物体への光の照射方向とは異なる所定の方向から、当該物体を撮像する撮像装置と、上記に記載の厚み測定装置と、を備えることが好ましい。
【００２１】
上記の構成によれば、光照射装置が、光を透過する立体構造を有する物体に光を照射し、撮像装置が、光が透過しているときの物体を、照射方向とは異なる所定の方向から撮像する。そして、厚み測定装置が、その物体の撮像画像に基づいて、物体の厚み分布を測定する。それゆえ、上述の厚み測定方法および厚み測定装置と同様、立体構造を有する物体の厚み分布を、短時間に、かつ容易に測定することができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように、本発明に係る厚み測定方法は、光を透過する立体構造を有する物体に光を照射する光照射工程と、上記光照射工程により上記物体に照射された光が、当該物体を透過しているときに、当該物体への光の照射方向とは異なる所定の方向から、当該物体を撮像する撮像工程と、上記撮像工程により撮像された上記物体の撮像画像に基づいて、上記物体の厚み分布を測定する測定工程と、を含むことを特徴としている。
【００２３】
また、本発明に係る厚み測定装置は、光を透過する立体構造を有する物体に照射された光が当該物体を透過しているときに、当該物体への光の照射方向とは異なる所定の方向から撮像された上記物体の撮像画像に基づいて、上記物体の厚みを測定する測定手段を備える構成である。
【００２４】
それゆえ、立体構造を有する物体の厚み分布を、短時間に、かつ容易に測定することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る厚み測定システムの概略構成の一例を示す図であり、（ａ）は、厚み測定装置、撮像装置、照明装置および測定台を備える様子を示す図であり、（ｂ）は、複数の撮像装置を備えるときの様子を示す斜視図である。
【図２】上記厚み測定システムで用いられる測定対象物の一例を示す斜視図である。
【図３】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４】上記厚み測定システムにおける処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図５】上記厚み測定装置における処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の別の実施形態に係る厚み測定システムの概略構成の一例を示す図であり、厚み測定装置、撮像装置、照明装置および測定台を備える様子を示す図である。
【図７】本発明の別の実施形態に係る厚み測定システムの概略構成の一例を示す図であり、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８】上記厚み測定システムで用いられる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９】上記厚み測定システムで用いられる測定対象物である内箱の概略構成の一例を示す斜視図であり、（ａ）は、１室タイプの内箱の一例を示す図であり、（ｂ）は、２室タイプの内箱の一例を示す図である。
【図１０】上記測定台の概略構成の一例を示す斜視図である。
【図１１】１室タイプの内箱が上記測定台に載置されたときの様子を示す図である。
【図１２】２室タイプの内箱が上記測定台に載置されているときの様子を示す図であり、（ａ）は、測定台が屈曲していない状態であるときの様子を示す図であり、（ｂ）は、測定台が屈曲している状態であるときの様子を示す図である。
【図１３】上記照明装置の種類および配置例を示す図であり、（ａ）は、直管蛍光灯で実現された照明装置を示す図であり、（ｂ）は、電球で実現された照明装置を示す図である。
【図１４】直管蛍光灯で実現された照明装置の配置の一例を示す図である。
【図１５】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処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１６】内箱が１室タイプであるときの上記処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１７】内箱が２室タイプであるときの上記処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１８】内箱の撮像画像を示すものであり、（ａ）は、上記照明装置がオフであるときの撮像画像の一例を示す図であり、（ｂ）は、上記照明装置がオンであるときの撮像画像の一例を示す図である。
【図１９】内箱の撮像画像の輝度値と、内箱の厚みとの関係を示す図である。
【図２０】内箱の厚み分布画像の一例を示す図である。
【図２１】従来技術を示す図であり、測定対象物である内箱の成形前後の格子パターンの様子を示す図であり、（ａ）は、内箱の成形前の格子パターンの様子を示す図であり、（ｂ）は、内箱の成形後の格子パターンの様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について図１〜図５に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００２７】
＜厚み測定システムの構成＞
まず、本実施の形態に係る厚み測定システム１の構成について、図１および図２に基づいて説明する。図１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。
【００２８】
図１の（ａ）に示すように、厚み測定システム１は、測定対象物６（物体）の厚み分布を測定するものであり、厚み測定装置２、撮像装置３、照明装置４（光照射装置）および測定台５を備えている。また、図１の（ａ）では、測定台５に測定対象物６が載置されている。
【００２９】
厚み測定装置２は、照明装置４から出射された光が、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測定対象物６の撮像画像（その輝度値）に基づいて、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２の具体的構成については後述する。
【００３０】
撮像装置３は、測定台５に載置された測定対象物６の表面を撮像するものであり、例えばカメラなどで実現されている。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もの（例えば、所謂デジタルカメラ）よりも、所謂ＦＡカメラ（産業用カメラ）と呼ばれるものが好適である。
【００３１】
撮像装置３は、特に、照明装置４により測定対象物６に照射された光が、測定対象物６を透過しているときに、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、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、画像形状歪み補正などを行ってもよい。
【００３２】
なお、所定の方向とは、上記照射方向以外の方向（例えば、照射方向に対向する方向）を含み、測定対象物６の、照明装置４からの光を透過する側の面（入射する側と対向する面）を撮像可能な方向である。つまり、図１の（ａ）では、撮像装置３が測定対象物６の１つの面を撮像するように配置されているが、例えば、複数の面を一度に撮像可能な位置に配置されていてもよい。
【００３３】
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（点灯直後）でなくてもよく、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。
【００３４】
また、図１の（ｂ）に示すように、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、当該面のそれぞれを撮像する構成となっていてもよい。上記と同様、この構成の場合も、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が測定対象物６の２つ以上の面を撮像可能なように、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。なお、本実施の形態において、撮像装置３が、測定対象物６の面に対して配置、あるいは当該面に対向して配置されているとは、撮像装置３が、当該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、あるい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ることを含む概念である。すなわち、上記「面に対して（対向して）配置」とは、当該面に対して撮像装置３の光軸が垂直となる位置への撮像装置３の配置、あるいはその他の位置への撮像装置３の配置を含む概念である。つまり、上記面と撮像装置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、当該面の厚み分布を測定することが可能であればよい。
【００３５】
撮像装置３は、撮像した測定対象物６の撮像画像のデータを厚み測定装置２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２がそのデータを読み出す構成であってもよい。
【００３６】
照明装置４は、測定対象物６に光を照射するものであり、例えば、測定台５の、測定対象物６が載置される面と対向する面側に配置される。なお、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、光透過状態にある測定対象物６を撮像可能な位置関係であればよく、例えば、撮像装置３が測定台５に配置され、照明装置４が測定対象物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、あるいはその透過状態に応じて（すなわち、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２に提供することができる。
【００３７】
測定台５は、測定対象物６の厚み分布の測定時に、測定対象物６を載置するものである。
【００３８】
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２は、撮像装置３が撮像した、光透過状態にある測定対象物６の撮像画像の輝度に基づいて、当該厚み分布の測定を行うことができる。また、測定対象物６は、平面形状の物体ではなく、立体構造の物体である。
【００３９】
測定対象物６は、例えば図２に示すように、箱型の物体であり、所定の厚みを有する複数の面６ａ（５面）からなる。この場合、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、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。
【００４０】
＜厚み測定装置の構成＞
次に、本実施の形態に係る厚み測定装置２の概略構成の一例について、図３に基づいて説明する。図３は、厚み測定装置２の概略構成の一例を示すブロック図である。
【００４１】
厚み測定装置２は、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および表示部１３を備えている。
【００４２】
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２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）等で構成される一次記憶部（不図示）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などの各種処理を行う。
【００４３】
記憶部１２は、制御部１１が実行する（１）各部の制御プログラム、（２）ＯＳプログラム、（３）アプリケーションプログラム、および、（４）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）フラッシュメモリなどの不揮発性の記憶装置によって構成されるものである。なお、上述した一次記憶部は、ＲＡＭなど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、光透過状態にある測定対象物６の撮像画像、当該撮像画像の輝度値、厚み分布画像などの各種データを格納している。
【００４４】
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。なお、本実施の形態では、厚み測定装置２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。
【００４５】
次に、制御部１１の構成について説明する。制御部１１は、主として、画像取得部１４、測定部１５（測定手段）および表示制御部１６を備えている。
【００４６】
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。
【００４７】
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、当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、測定対象物６に照射された光が測定対象物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測定対象物６の撮像画像に基づいて、測定対象物６の厚み分布を測定するものである。
【００４８】
ここで、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（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。
【００４９】
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１５１、厚み分布変換部１５２および画像生成部１５３を備えている。
【００５０】
輝度値算出部１５１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１５１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、当該測定位置に対応付けて、記憶部１２に記憶する。
【００５１】
上記測定位置の厚みは、例えば磁気式厚さ測定計（例えば、Magna-Mike 8500：オリンパス株式会社製）等によって、厚み測定装置２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２が備える入力部（不図示）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。
【００５２】
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、撮像画像の、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。
【００５３】
輝度値算出部１５１は、全画素の輝度値の算出処理および厚み情報の記憶処理が完了すると、当該処理の完了通知を厚み分布変換部１５２に送信する。
【００５４】
厚み分布変換部１５２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、当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１５２は、上記の輝度値および厚みに対して、指数関数近似を行うことにより、例えば所定の厚みばらつきの範囲（例えば±０．１ｍｍ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１５２は、輝度値算出部１５１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、測定対象物６の厚み分布に変換するものといえる。
【００５５】
厚み分布変換部１５２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１５３に送信する。
【００５６】
画像生成部１５３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、当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１５３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。なお、上記の色情報は、例えば厚みの段階に応じた値（例えば、０ｍｍ以上０．１ｍｍ未満では青を示す値、０．１ｍｍ以上０．２ｍｍ未満では青紫を示す値など）として記憶部１２に記憶されている。
【００５７】
画像生成部１５３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。
【００５８】
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、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。
【００５９】
＜厚み測定方法＞
次に、本実施の形態に係る厚み測定方法の概略構成の一例について、図４および図５に基づいて説明する。図４は、厚み測定システム１における処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００６０】
図４に示すように、厚み測定システム１では、まず、照明装置４によって測定対象物６に光が照射される（Ｓ１：光照射工程）。次に、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測定対象物６が撮像される（Ｓ２：撮像工程）。そして、撮像装置３によって撮像された測定対象物６の撮像画像に基づいて、測定対象物６の厚み分布が測定される（Ｓ３：測定工程）。
【００６１】
次に、Ｓ３の測定工程での具体的処理について、図５に基づいて説明する。図５は、厚み測定装置２における処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００６２】
図５に示すように、まず、画像取得部１４によって、撮像装置３から撮像画像が取得された後（Ｓ１１）、輝度値算出部１５１によって、撮像画像の全画素の輝度値が算出される（Ｓ１２：輝度値算出工程）。
【００６３】
その後、厚み分布変換部１５２は、Ｓ１２で算出された、予め厚みが測定された測定位置に対応する輝度値と、当該測定位置の厚みとから、相関関数ｙを求める。そして、その相関関数ｙ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（Ｓ１３）。そして、画像生成部１５３によって、Ｓ１３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（Ｓ１４：画像生成工程）、表示制御部１６によって、当該厚み分布画像が表示部１３に表示される（Ｓ１５）。
【００６４】
＜本実施の形態の効果＞
本実施の形態に係る厚み測定方法は、立体構造を有する測定対象物６に光を照射する光照射工程と、その光が測定対象物６を透過しているときに、上記所定の方向から、測定対象物６を撮像する撮像工程と、撮像された測定対象物６の撮像画像に基づいて、測定対象物６の厚み分布を測定する測定工程と、を含む。また、厚み測定システム１は、その工程を実現するべく、照明装置４、撮像装置３および厚み測定装置２を備える構成である。また、厚み測定装置２は、上記の測定工程を実現する測定部１５を備える構成である。
【００６５】
上記方法、システムおよび装置によれば、立体構造を有する測定対象物６の厚み分布を測定するために、測定対象物６に対して光を照射し、当該物体を撮像するだけでよく、複雑な処理工程を必要としない。それゆえ、測定対象物６の厚み分布を、短時間で、かつ容易に測定することができる。そのため、例えば量産中である測定対象物６の全数についての厚み分布の測定を現実的に実施することができる。
【００６６】
また、従来の厚み測定計を用いる場合には、一般に、測定対象物６の厚みに基づく良品判定を、全数検査ではなく、抜き取り検査によって行う。それゆえ、不良品が流出してしまう可能性が高い。上記の測定方法、システムおよび装置によれば、全数検査を現実的に実施可能であるため、不良品の流出を抑制することができる。
【００６７】
さらに、厚み測定システム１では、複数の面６ａに対して少なくとも１つの撮像装置３が配置されており、撮像装置３が各面６ａを撮像し、厚み測定装置２の測定部１５がその各面６ａの撮像画像を、測定対象物６の撮像画像として取得する。
【００６８】
それゆえ、測定対象物６の各面６ａの厚み分布を容易に測定することができる。また、各面６ａに対して少なくとも１つの撮像装置３が配置されているので、各面６ａの撮像画像を一度に取得することができる。それゆえ、各面６ａの厚み分布の測定を、短時間で行うことができる。
【００６９】
さらに、厚み測定装置２では、輝度値算出部１５１によって、光透過状態にある測定対象物６の撮像画像の輝度値が求められ、画像生成部１５３によって、その輝度値を、相関関数により変換した測定対象物６の厚み分布を示す画像である厚み分布画像が生成される。この場合、検査者がその厚み分布画像を見るだけで、測定対象物６の厚み分布を確認することができるので、測定対象物６の検査時間を短縮することができる。また、厚み分布画像が表示部１３に表示されることにより、検査者は、規定の厚みよりも薄い部分に対する補強の要否判断、良品判定などを容易に行うことができる。すなわち、厚み測定装置２は、検査者に、厚み分布の測定結果を容易にフィードバックすることができる。
【００７０】
さらに、測定対象物６が、例えば真空成形などにより形成される成形品であっても、短時間に、かつ容易に、当該成形品の厚み分布の測定を行うことができる。また、この場合には、検査者は、上記厚み分布画像を見るだけで、その成形条件の修正の要否判断も行うことができる。
【００７１】
また、一般に、成形前のシートの厚みムラ、または成形条件などにより、成形後のシートの厚みは細かく変化する可能性があるので、例えば従来の厚み測定計を用いた測定では、その厚み変化による不良品の流出を防ぐことは困難である。一方、本実施の形態の厚み測定システム１においては、上述のように、全数検査を現実的に実施することが可能であるため、そのような不良品の流出を抑制することができる。
【００７２】
＜変形例＞
上記では、厚み測定装置２、撮像装置３および照明装置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）、および撮像装置３の撮像（Ｓ２の処理）についても、厚み測定装置２が制御してもよい。
【００７３】
この場合、厚み測定装置２と、撮像装置３、照明装置４および測定台５とがデータ通信可能なように構成されている。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２に送信される。
【００７４】
厚み測定装置２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、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、撮像した測定対象物６の撮像画像のデータを厚み測定装置２に送信する。厚み測定装置２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。
【００７５】
これにより、測定台５に測定対象物６を載置するだけで、当該測定対象物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当該測定を実現することができる。
【００７６】
また、厚み測定装置２が、撮像装置３および照明装置４を含む構成であってもよい。すなわち、厚み測定装置２は、立体構造を有する測定対象物６に光を照射する照明装置４（光照射部）と、照明装置４により測定対象物６に照射された光が、測定対象物６を透過しているときに、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、測定対象物６を撮像する撮像装置３（撮像部）と、撮像装置３により撮像された測定対象物６の撮像画像に基づいて、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、測定対象物６の厚み分布の測定を行うことができる。
【００７７】
〔実施の形態２〕
本発明の実施の一形態について図６〜図２０に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、実施の形態１と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を適宜省略する。本実施の形態では、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、測定対象物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。
【００７８】
＜厚み測定システムの構成＞
まず、本実施の形態に係る厚み測定システム１の構成について、図６および図７に基づいて説明する。図６および図７は、本実施の形態に係る厚み測定システム１の概略構成の一例を示す図である。
【００７９】
図６に示す厚み測定システム１は、厚み測定装置２、撮像装置３、照明装置４および測定台５を備えている。また、測定台５には、測定対象物（物体）として冷蔵庫６０の内箱６２（フードライナー）が載置されている。
【００８０】
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。
【００８１】
また、図７には、厚み測定システム１が構築される検査室が示されている。図７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２が配置されている。
【００８２】
なお、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。また、撮像装置３が、内箱６２の面に対して（対向して）配置されているとは、当該面の垂線上に配置されている形態に限られない。
【００８３】
また、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（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、上記の支柱には（測定台５の周囲には）、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および天井７１にも、例えば遮光シートが設けられている。
【００８４】
内部壁７２が設けられる支柱は、搬送者８０（図１６参照）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。なお、図７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、搬入口およ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、搬入口または搬出口から延伸する支柱の長さは約３．９ｍである。
【００８５】
また、図７に示す厚み測定システム１では、後述する１室タイプの内箱６２ａおよび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。
【００８６】
＜内箱の概要＞
次に、内箱６２の概要について、図８および図９に基づいて説明する。図８は、本実施の形態での測定対象である内箱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。
【００８７】
図８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、コンプレッサー（不図示）および配管（不図示）などが搭載されている。また、外箱６１と内箱６２との間の、コンプレッサーおよび配管などの構成部材がない空間（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。
【００８８】
また、内箱６２としては、図９の（ａ）に示す１室タイプの内箱６２ａと、図９の（ｂ）に示す２室タイプの内箱６２ｂとがある。
【００８９】
＜測定台の概要＞
次に、測定台５の概要について、図１０〜図１２に基づいて説明する。図１０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１１は、１室タイプの内箱６２ａが測定台５に載置されたときの様子を示す図であり、図１２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様子を示す図である。
【００９０】
図１０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、ガラス板などを用いることも可能である。
【００９１】
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９の（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１２の（ｂ）参照）の撮像が可能となる。
【００９２】
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の間には、照明装置４としての直管蛍光灯４１（図１３の（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４１と内箱６２とが接触し、直管蛍光灯４１が損傷することを防止するためのものである。
【００９３】
載置板５４は、少なくとも直管蛍光灯４１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。
【００９４】
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。
【００９５】
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１１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１２の（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１２の（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。
【００９６】
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。
【００９７】
なお、測定台５には、空圧シリンダまたはガススプリングなど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１６参照）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。
【００９８】
＜照明装置の概要＞
次に、照明装置４の概要について、図１３および図１４に基づいて説明する。図１３は、照明装置４の種類および配置例を示す図であり、図１４は、直管蛍光灯４１の配置例を示す図である。
【００９９】
図１３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。また、照明装置４は、図１３の（ａ）に示すように、発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用した直管型の蛍光灯（直管蛍光灯）４１、または、図１３の（ｂ）に示すように、ＬＥＤを使用した電球（ＬＥＤ電球）４２などで実現されている。なお、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などを考慮すれば、ＬＥＤであることが好ましい。
【０１００】
直管蛍光灯４１が用いられる場合、電球タイプ（例えば、ＬＥＤ電球４２）の光源に比べ、１つの光源あ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。
【０１０１】
直管蛍光灯４１は、例えば図１３の（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、当該フレーム５１に沿って設けられている。すなわち、直管蛍光灯４１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４１のオンオフ制御を行い、発光させる直管蛍光灯４１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あわせて、効率よく光の照射を行うことができる。
【０１０２】
なお、上記の配置方法に限らず、各フレーム５１の間（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４１を設ける必要はない。
【０１０３】
一方、図１４では、直管蛍光灯４１は、測定台５の長手方向（同図の矢印方向）に沿って（長手方向と略平行に）配列されている。図１４では、直管蛍光灯４１は、当該長手方向に２列となるように配置されている。この場合、図１３の（ａ）に示す配置方法に比べ、直管蛍光灯４１の設置数を少なくすることができる。
【０１０４】
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の外側において、直管蛍光灯４１が発光する可能性もある。この場合、その直管蛍光灯４１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（内箱６２を透過した光の強度が弱まってしまう）可能性がある。それゆえ、図１４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４１を遮光しておくことが好ましい。
【０１０５】
ＬＥＤ電球４２が用いられる場合、直管蛍光灯４１に比べ、１つの光源あたりの発光面積は小さくなるが、各ＬＥＤ電球４２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。また、各ＬＥＤ電球４２のオンオフ制御を行い、発光させるＬＥＤ電球４２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の大きさにあわせて、効率よく光の照射を行うことができる。
【０１０６】
ＬＥＤ電球４２は、例えば図１３の（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ている。また、図１３の（ｂ）では、１列を形成するＬＥＤ電球４２は、フレーム５１の１つおきに配置されている。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。なお、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ＬＥＤ電球４２を設ける必要はない。
【０１０７】
なお、照明装置４および測定台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。
【０１０８】
＜内箱の搬入から搬出までの処理の流れ＞
次に、本実施の形態に係る厚み測定システム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１５〜図１７に基づいて説明する。図１５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１６は、内箱６２が１室タイプであるときの上記処理の流れ、図１７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ものである。また、複数の撮像装置３が、内箱６２の種類（１室タイプの内箱６２ａか、または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。なお、図１５〜図１７では、内箱６２を「ＦＬ」と図示する。
【０１０９】
まず、図１５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（Ｓ２１）、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（Ｓ２２）。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。
【０１１０】
内箱６２が１室タイプの内箱６２ａであれば（Ｓ２３でＮＯ）、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（Ｓ２４）。一方、内箱６２が２室タイプの内箱６２ｂであれば（Ｓ２３でＹＥＳ）、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（Ｓ２７、Ｓ２８）。
【０１１１】
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（Ｓ２５）、そのまま検査室から搬出される（Ｓ２６）。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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、当該測定を行っていない箇所の厚みを、当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（換算）される。
【０１１４】
なお、上記の測定における具体的な処理（厚み測定装置２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。
【０１１５】
次に、１室タイプの内箱６２ａの場合について、図１６に基づいてより具体的に説明する。図１６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（Ｓ２１）。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（Ｓ２２）。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（Ｓ２４）。なお、当該測定は、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。
【０１１６】
１室タイプの内箱６２ａの場合、図１６のＳ２４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。
【０１１７】
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（Ｓ２５）、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（Ｓ２６）。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。なお、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およ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。
【０１１８】
次に、２室タイプの内箱６２ｂの場合について、図１７に基づいてより具体的に説明する。検査室および厚み測定システム１への搬入ステップ（Ｓ２１、Ｓ２２）、検査室および厚み測定システム１からの搬出ステップ（Ｓ２５、Ｓ２６）については、図１６と同様であるので、その説明は省略する。
【０１１９】
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、内箱６２ｂの厚み分布の測定が開始される（Ｓ２７：測定１）。この測定では、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（同図のＳ２７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。
【０１２０】
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、撮像装置３によって、内箱６２ｂの２つの面６３（図１２の（ｂ）参照）の撮像が行われる（Ｓ２８：測定２）。この測定では、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（同図のＳ２８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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
なお、Ｓ２７およびＳ２８の処理ごとに、厚み分布の測定（図５に示す処理）が行われても、Ｓ２７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当該測定が行われてもよい。また、Ｓ２７およびＳ２８の処理ごとに、照明装置４のオンオフ制御が行われても、Ｓ２７の処理開始からＳ２８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。
【０１２３】
以上のように、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。
【０１２４】
＜実施例＞
次に、本実施の形態に係る厚み測定システム１において実施される測定例について、図１８〜図２０に基づいて説明する。図１８は、内箱６２の撮像画像を示すものである。また、図１９は、内箱６２の撮像画像の輝度値と、内箱６２の厚みとの関係を示す図であり、図２０は、内箱６２の厚み分布画像を示す図である。
【０１２５】
図１８では、１室タイプの内箱６２ａの各面が撮像されたときの撮像画像を示している。なお、２つの側面のうちの１つは、図示を省略している。また、図１８の（ａ）では、照明装置４がオフであるときの撮像画像を示し、同図（ｂ）は、照明装置４がオンであるときの撮像画像を示している。
【０１２６】
上記（ａ）および（ｂ）に示す撮像画像を比較すると、照明装置４がオンであるときに初めて、内箱６２の厚みに応じた輝度分布（明暗の分布）を鮮明に認識できることがわかる。
【０１２７】
厚み測定装置２は、図１８の（ｂ）に示す撮像画像を撮像装置３から取得し、その撮像画像の輝度値を求める。そして、図１９に示すように、予め厚み測定された測定位置の輝度値を、輝度−厚み座標にプロットし、指数関数近似により、例えば厚みばらつき±０．１ｍｍの範囲内において相関関数ｙを求める。図１９に示すように、この相関関数ｙにより、測定位置以外の箇所（プロットされていない箇所）についても、撮像画像の輝度値から厚みを求めることができる。すなわち、撮像画像の輝度値を、厚み分布に相関関数ｙにより、内箱６２の厚み分布に変換することができる。
【０１２８】
次に、厚み測定装置２は、上記の厚み分布と、厚みの範囲ごとに予め規定されている色情報とから、図２０に示すような厚み分布画像が生成され、表示される。なお、この厚み分布画像は、図１８の（ｂ）に示す撮像画像に対応するものではないが、同図の（ｂ）のように得られた撮像画像から、相関関数ｙを求めた結果として得られたものである。
【０１２９】
図２０においては、青い（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、この内箱６２では、側面Ａが薄くなっていることがわかる。このように、厚み分布画像の表示により、内箱６２の検査者は、当該薄い部分に対する補強の要否判断、良品判定、成形条件の修正の要否判断などを容易に行うことができる。
【０１３０】
以上のように、本実施の形態に係る厚み測定システム１では、照明装置４による光の照射、撮像装置３による撮像、厚み測定装置２による厚み分布の測定が行われるので、短時間に、かつ容易にその測定を行うことができる。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。
【０１３１】
＜その他の構成＞
例えば、厚み分布画像（２値化された画像）の表示中に、検査者が、内箱６２において厚みの薄い部分に補修テープを貼ることにより、内箱６２の歩留まりを向上させることも可能である。
【０１３２】
また、厚み分布情報と真空成形条件とを紐付けして管理することにより、内箱６２の更なる薄型化を図ることができ、内箱６２の部材コストを低減することも可能である。
【０１３３】
また、厚み測定装置２は、厚み分布の測定前にキャリブレーションを行うことにより、照明の変化（温度ドリフト、経年変化）などをキャンセルすることができ、厚み分布の測定データの信頼性を向上させることができる。
【０１３４】
例えば、厚み測定装置２は、サンプルとしての内箱６２の厚み測定を行って、その都度、厚みおよび輝度値の相関を取得し、その相関に基づいて、厚み測定装置２が記憶するキャリブレーション用の処理ソフトを更新することにより、上記のキャリブレーションを行う。
【０１３５】
キャリブレーションは、例えば午前中の工場立ち上げ時に行われるが、午後の工場立ち上げ時にも行うことにより、測定データの信頼性をさらに向上させることができる。
【０１３６】
また、内箱６２の内壁の分光特性上、一般にその表面で反射する光が多くなる。例えば、その表面では、当該表面に照射された光の７０％程度が反射する。そのため、内箱６２の内部に光が照射されると、多重反射が生じるので、内箱６２を透過する光の照明ムラが打ち消される。そのため、内箱６２の厚み分布の測定精度は、他の測定対象物に比べて高いといえる。また、測定台５の上に、内箱６２と同じ材質の板を散乱板として載置し、その上に内箱６２を載置することで、さらに上記の照明ムラが打ち消されるので、より測定精度の向上を図ることができる。
【０１３７】
〔本発明の別表現〕
なお、本発明は、以下のようにも表現できる。
【０１３８】
本発明の厚み測定方法は、対象物に対して、一方から照明し、他方で透過光を撮影して画像より厚み分布を測定する測定方法であって、対象物は、ある厚みで形成された立体構造であり、立体構造の面に対応して撮影装置を配置したことにより、立体構造の厚み分布を簡易に測定することができる。
【０１３９】
また、本発明の厚み測定方法は、測定物からの透過光から厚みを測定する測定方法であって、測定物が光を透過する立体構造であり、光源と対向方向およびそれ以外の周囲から撮像するものである。
【０１４０】
また、本発明の測定方法では、立体構造は、成形により形成された成形品であることにより、成形品の厚み分布を簡易に測定することができる。
【０１４１】
また、本発明の測定方法では、厚み分布は、画像輝度値を規定の相関関数で変換することにより、厚み分布画像を生成することにより簡易に測定することができる。
【０１４２】
また、本発明の厚み測定装置は、対象物に対して、一方から照明し、他方で透過光を撮影して画像より厚み分布を測定する測定装置であって、対象物は、ある厚みで形成された立体構造であり、立体構造の面に対応して撮影装置を配置したことにより、立体構造の厚み分布を簡易に測定することができる。
【０１４３】
また、本発明の厚み測定システムは、上記の厚み測定装置を備え、測定結果により判定することができる。
【０１４４】
また、本発明の厚み測定装置は、箱型成形品厚み測定装置であって、箱型の成形品に対して内部を照明し、箱表面の透過光画像を撮影し、画像輝度値を規定の相関関数で変換することにより厚み分布画像を生成し、箱型成形品の厚み分布を測定するものである。
【０１４５】
〔補足〕
最後に、厚み測定装置２の各ブロック、特に制御部１１の画像取得部１４、測定部１５（輝度値算出部１５１、厚み分布変換部１５２、画像生成部１５３）および表示制御部１６は、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにＣＰＵを用いてソフトウェアによって実現してもよい。
【０１４６】
すなわち、厚み測定装置２は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ（central processing unit）、前記プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）、前記プログラムを展開するＲＡＭ（random access memory）、前記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである厚み測定装置２の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、前記厚み測定装置２に供給し、そのコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
【０１４７】
前記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやコンパクトディスク−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／デジタルビデオデイスク／コンパクトディスク−Ｒ等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。
【０１４８】
また、厚み測定装置２を通信ネットワークと接続可能に構成し、前記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、前記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
【０１４９】
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】
【０１５０】
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などに好適である。
【符号の説明】
【０１５１】
１ 厚み測定システム
２ 厚み測定装置
３ 撮像装置
４ 照明装置（光照射装置）
６ 測定対象物（物体）
６ａ 面
１５ 測定部（測定手段）
ｙ 相関関数
６２、６２ａ、６２ｂ 内箱（物体）
６３ 面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体構造を有する物体の厚み分布を測定する厚み測定方法などに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、製品を形成する面の厚みを測定し、所定の厚みを有しているか否かを検査することは、当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、上記面の厚さを測定し、上記検査を行うことは有用である。なぜなら、成形品を形成する際に、成形前のシート（上記面を構成する部材）の厚みが一定であっても、成形後には当該シートに厚みムラが生じやすい、すなわち、厚みが所定の厚みよりも薄くなった部分においては亀裂が生じやすいためである。
【０００３】
上記の厚みの測定方法としては、例えば特許文献１に開示されている。図２１は、特許文献１に開示された測定方法を説明するものである。特許文献１では、図２１の（ａ）に示すように、成形前のシート１０２に、予め格子状の格子パターン１０１が形成されている。シートが成形されると、図２１の（ｂ）に示すように、そのシートの形状に沿って格子パターン１０１が変形する。この成形前後の格子パターン１０１を撮像し、それぞれの面積（成形前領域１０３および成形後領域１０４の面積）から面積変化率を求め、体積一定の仮定の下に、成形後のシートの厚みを推定する。
【０００４】
また、従来から、超音波または磁気を用いた厚さ測定計を用いて、上記面の厚さを測定する方法も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１３９４５７号公報（２０１０年６月２４日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の方法では、成形後のシートの厚み測定のために、成形前のシートの厚みを予め測定し、かつ成形前のシートに格子パターン１０１を予め設けておく必要があった。また、成形後の厚み推定では、膨大な計算処理および画像処理が必要であった。さらに、成形前のシートに格子パターン１０１を設けることは、費用がかかるだけでなく、当該格子パターン１０１が成形時の成形抵抗となり、成形の精度が悪化する可能性もあった。
【０００７】
また、従来の厚み測定計では、スポット的な測定しか行えないため、シート全体の厚み測定時間が長くなってしまう（例えば、当該測定計を用いた場合、１８点を測定するのに、約１５分かかる）。
【０００８】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、短時間で容易に物体の厚み分布を測定可能な厚み測定方法、厚み測定装置およ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】
【０００９】
本発明に係る厚み測定方法は、上記の課題を解決するために、物体の厚み分布を測定する厚み測定方法であって、上記物体は、光を透過する立体構造を有し、上記物体に光を照射する光照射工程と、上記光照射工程により上記物体に照射された光が、当該物体を透過しているときに、当該物体への光の照射方向とは異なる所定の方向から、当該物体を撮像する撮像工程と、上記撮像工程により撮像された上記物体の撮像画像に基づいて、上記物体の厚み分布を測定する測定工程と、を含むことを特徴としている。
【００１０】
また、本発明に係る厚み測定装置は、上記の課題を解決するために、物体の厚み分布を測定する厚み測定装置であって、上記物体は、光を透過する立体構造を有し、上記物体に照射された光が当該物体を透過しているときに、当該物体への光の照射方向とは異なる所定の方向から撮像された当該物体の撮像画像に基づいて、上記物体の厚み分布を測定する測定手段を備えることを特徴としている。
【００１１】
上記の厚み測定方法によれば、光を透過する立体構造を有する物体に光を照射し、光が透過しているときの物体を、照射方向とは異なる所定の方向から撮像する。そして、その撮像画像に基づいて、物体の厚み分布を測定する。また、上記の厚み測定装置も同様に、上記物体から光が透過しているときに、上記所定の方向から撮像された物体の撮像画像に基づいて、物体の厚み分布を測定する。
【００１２】
すなわち、上記の方法および装置では、物体の厚み分布を測定するための前提として、物体に対して光を照射し、当該物体を撮像するだけでよい。すなわち、例えば特許文献１のように、成形前の格子パターンの形成およびその撮像といった前工程、並びに、上記の面積変化率を求めるといった複雑な処理工程を行う必要がない。また、その前工程および複雑な処理工程を、物体を形成する面ごとに行う必要もない。
【００１３】
それゆえ、立体構造を有する物体の厚み分布を、短時間で、かつ容易に測定することができる。
【００１４】
また、本発明に係る厚み測定方法では、上記物体は、所定の厚みを有する複数の面を有することにより、立体構造を形成しており、上記複数の面に対して少なくとも１つの撮像装置が配置されており、上記撮像工程において、上記複数の面を上記撮像装置が撮像し、上記測定工程において、上記面のそれぞれの撮像画像を、上記物体の撮像画像として取得することが好ましい。
【００１５】
上記では、物体は所定の厚みを有する複数の面を有しており、その複数の面に対して少なくとも１つの撮像装置が配置されている。そして、上記の方法によれば、撮像装置が撮像した各面の撮像画像を、物体の撮像画像として取得する。それゆえ、立体構造を形成する物体の各面の厚み分布を容易に測定することができる。
【００１６】
また、本発明に係る厚み測定方法では、上記物体は、成形品であることが好ましい。
【００１７】
上記の方法によれば、成形品の厚み分布を容易に測定することができる。
【００１８】
また、本発明に係る厚み測定方法では、上記測定工程は、上記物体の撮像画像の輝度値を求める輝度値算出工程と、上記輝度値算出工程により求められた上記輝度値を、相関関数により変換した上記物体の厚み分布を示す画像である厚み分布画像を生成する画像生成工程と、を含むことが好ましい。
【００１９】
上記の方法によれば、撮像画像の輝度値が相関関数により変換された画像である厚み分布画像を生成する。それゆえ、例えば物体の良品判定を行う検査者は、例えば生成された厚み分布画像を見るだけで、その厚み分布を一目で確認することができる。すなわち、検査者などに、物体の厚み分布を容易に認識させることができる。
【００２０】
また、本発明に係る厚み測定システムは、上記物体の厚み分布を測定する厚み測定システムであって、上記物体に光を照射する光照射装置と、上記光照射装置により上記物体に照射された光が、当該物体を透過しているときに、当該物体への光の照射方向とは異なる所定の方向から、当該物体を撮像する撮像装置と、上記に記載の厚み測定装置と、を備えることが好ましい。
【００２１】
上記の構成によれば、光照射装置が、光を透過する立体構造を有する物体に光を照射し、撮像装置が、光が透過しているときの物体を、照射方向とは異なる所定の方向から撮像する。そして、厚み測定装置が、その物体の撮像画像に基づいて、物体の厚み分布を測定する。それゆえ、上述の厚み測定方法および厚み測定装置と同様、立体構造を有する物体の厚み分布を、短時間に、かつ容易に測定することができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように、本発明に係る厚み測定方法は、光を透過する立体構造を有する物体に光を照射する光照射工程と、上記光照射工程により上記物体に照射された光が、当該物体を透過しているときに、当該物体への光の照射方向とは異なる所定の方向から、当該物体を撮像する撮像工程と、上記撮像工程により撮像された上記物体の撮像画像に基づいて、上記物体の厚み分布を測定する測定工程と、を含むことを特徴としている。
【００２３】
また、本発明に係る厚み測定装置は、光を透過する立体構造を有する物体に照射された光が当該物体を透過しているときに、当該物体への光の照射方向とは異なる所定の方向から撮像された上記物体の撮像画像に基づいて、上記物体の厚みを測定する測定手段を備える構成である。
【００２４】
それゆえ、立体構造を有する物体の厚み分布を、短時間に、かつ容易に測定することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る厚み測定システムの概略構成の一例を示す図であり、（ａ）は、厚み測定装置、撮像装置、照明装置および測定台を備える様子を示す図であり、（ｂ）は、複数の撮像装置を備えるときの様子を示す斜視図である。
【図２】上記厚み測定システムで用いられる測定対象物の一例を示す斜視図である。
【図３】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４】上記厚み測定システムにおける処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図５】上記厚み測定装置における処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の別の実施形態に係る厚み測定システムの概略構成の一例を示す図であり、厚み測定装置、撮像装置、照明装置および測定台を備える様子を示す図である。
【図７】本発明の別の実施形態に係る厚み測定システムの概略構成の一例を示す図であり、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８】上記厚み測定システムで用いられる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９】上記厚み測定システムで用いられる測定対象物である内箱の概略構成の一例を示す斜視図であり、（ａ）は、１室タイプの内箱の一例を示す図であり、（ｂ）は、２室タイプの内箱の一例を示す図である。
【図１０】上記測定台の概略構成の一例を示す斜視図である。
【図１１】１室タイプの内箱が上記測定台に載置されたときの様子を示す図である。
【図１２】２室タイプの内箱が上記測定台に載置されているときの様子を示す図であり、（ａ）は、測定台が屈曲していない状態であるときの様子を示す図であり、（ｂ）は、測定台が屈曲している状態であるときの様子を示す図である。
【図１３】上記照明装置の種類および配置例を示す図であり、（ａ）は、直管蛍光灯で実現された照明装置を示す図であり、（ｂ）は、電球で実現された照明装置を示す図である。
【図１４】直管蛍光灯で実現された照明装置の配置の一例を示す図である。
【図１５】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処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１６】内箱が１室タイプであるときの上記処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１７】内箱が２室タイプであるときの上記処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１８】内箱の撮像画像を示すものであり、（ａ）は、上記照明装置がオフであるときの撮像画像の一例を示す図であり、（ｂ）は、上記照明装置がオンであるときの撮像画像の一例を示す図である。
【図１９】内箱の撮像画像の輝度値と、内箱の厚みとの関係を示す図である。
【図２０】内箱の厚み分布画像の一例を示す図である。
【図２１】従来技術を示す図であり、測定対象物である内箱の成形前後の格子パターンの様子を示す図であり、（ａ）は、内箱の成形前の格子パターンの様子を示す図であり、（ｂ）は、内箱の成形後の格子パターンの様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について図１〜図５に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００２７】
＜厚み測定システムの構成＞
まず、本実施の形態に係る厚み測定システム１の構成について、図１および図２に基づいて説明する。図１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。
【００２８】
図１の（ａ）に示すように、厚み測定システム１は、測定対象物６（物体）の厚み分布を測定するものであり、厚み測定装置２、撮像装置３、照明装置４（光照射装置）および測定台５を備えている。また、図１の（ａ）では、測定台５に測定対象物６が載置されている。
【００２９】
厚み測定装置２は、照明装置４から出射された光が、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測定対象物６の撮像画像（その輝度値）に基づいて、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２の具体的構成については後述する。
【００３０】
撮像装置３は、測定台５に載置された測定対象物６の表面を撮像するものであり、例えばカメラなどで実現されている。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もの（例えば、所謂デジタルカメラ）よりも、所謂ＦＡカメラ（産業用カメラ）と呼ばれるものが好適である。
【００３１】
撮像装置３は、特に、照明装置４により測定対象物６に照射された光が、測定対象物６を透過しているときに、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、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、画像形状歪み補正などを行ってもよい。
【００３２】
なお、所定の方向とは、上記照射方向以外の方向（例えば、照射方向に対向する方向）を含み、測定対象物６の、照明装置４からの光を透過する側の面（入射する側と対向する面）を撮像可能な方向である。つまり、図１の（ａ）では、撮像装置３が測定対象物６の１つの面を撮像するように配置されているが、例えば、複数の面を一度に撮像可能な位置に配置されていてもよい。
【００３３】
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（点灯直後）でなくてもよく、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。
【００３４】
また、図１の（ｂ）に示すように、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、当該面のそれぞれを撮像する構成となっていてもよい。上記と同様、この構成の場合も、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が測定対象物６の２つ以上の面を撮像可能なように、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。なお、本実施の形態において、撮像装置３が、測定対象物６の面に対して配置、あるいは当該面に対向して配置されているとは、撮像装置３が、当該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、あるい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ることを含む概念である。すなわち、上記「面に対して（対向して）配置」とは、当該面に対して撮像装置３の光軸が垂直となる位置への撮像装置３の配置、あるいはその他の位置への撮像装置３の配置を含む概念である。つまり、上記面と撮像装置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、当該面の厚み分布を測定することが可能であればよい。
【００３５】
撮像装置３は、撮像した測定対象物６の撮像画像のデータを厚み測定装置２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２がそのデータを読み出す構成であってもよい。
【００３６】
照明装置４は、測定対象物６に光を照射するものであり、例えば、測定台５の、測定対象物６が載置される面と対向する面側に配置される。なお、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、光透過状態にある測定対象物６を撮像可能な位置関係であればよく、例えば、撮像装置３が測定台５に配置され、照明装置４が測定対象物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、あるいはその透過状態に応じて（すなわち、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２に提供することができる。
【００３７】
測定台５は、測定対象物６の厚み分布の測定時に、測定対象物６を載置するものである。
【００３８】
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２は、撮像装置３が撮像した、光透過状態にある測定対象物６の撮像画像の輝度に基づいて、当該厚み分布の測定を行うことができる。また、測定対象物６は、平面形状の物体ではなく、立体構造の物体である。
【００３９】
測定対象物６は、例えば図２に示すように、箱型の物体であり、所定の厚みを有する複数の面６ａ（５面）からなる。この場合、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、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。
【００４０】
＜厚み測定装置の構成＞
次に、本実施の形態に係る厚み測定装置２の概略構成の一例について、図３に基づいて説明する。図３は、厚み測定装置２の概略構成の一例を示すブロック図である。
【００４１】
厚み測定装置２は、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および表示部１３を備えている。
【００４２】
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２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）等で構成される一次記憶部（不図示）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などの各種処理を行う。
【００４３】
記憶部１２は、制御部１１が実行する（１）各部の制御プログラム、（２）ＯＳプログラム、（３）アプリケーションプログラム、および、（４）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）フラッシュメモリなどの不揮発性の記憶装置によって構成されるものである。なお、上述した一次記憶部は、ＲＡＭなど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、光透過状態にある測定対象物６の撮像画像、当該撮像画像の輝度値、厚み分布画像などの各種データを格納している。
【００４４】
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。なお、本実施の形態では、厚み測定装置２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。
【００４５】
次に、制御部１１の構成について説明する。制御部１１は、主として、画像取得部１４、測定部１５（測定手段）および表示制御部１６を備えている。
【００４６】
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。
【００４７】
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、当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、測定対象物６に照射された光が測定対象物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測定対象物６の撮像画像に基づいて、測定対象物６の厚み分布を測定するものである。
【００４８】
ここで、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（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。
【００４９】
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１５１、厚み分布変換部１５２および画像生成部１５３を備えている。
【００５０】
輝度値算出部１５１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１５１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、当該測定位置に対応付けて、記憶部１２に記憶する。
【００５１】
上記測定位置の厚みは、例えば磁気式厚さ測定計（例えば、Magna-Mike 8500：オリンパス株式会社製）等によって、厚み測定装置２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２が備える入力部（不図示）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。
【００５２】
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、撮像画像の、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。
【００５３】
輝度値算出部１５１は、全画素の輝度値の算出処理および厚み情報の記憶処理が完了すると、当該処理の完了通知を厚み分布変換部１５２に送信する。
【００５４】
厚み分布変換部１５２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、当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１５２は、上記の輝度値および厚みに対して、指数関数近似を行うことにより、例えば所定の厚みばらつきの範囲（例えば±０．１ｍｍ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１５２は、輝度値算出部１５１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、測定対象物６の厚み分布に変換するものといえる。
【００５５】
厚み分布変換部１５２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１５３に送信する。
【００５６】
画像生成部１５３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、当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１５３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。なお、上記の色情報は、例えば厚みの段階に応じた値（例えば、０ｍｍ以上０．１ｍｍ未満では青を示す値、０．１ｍｍ以上０．２ｍｍ未満では青紫を示す値など）として記憶部１２に記憶されている。
【００５７】
画像生成部１５３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。
【００５８】
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、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。
【００５９】
＜厚み測定方法＞
次に、本実施の形態に係る厚み測定方法の概略構成の一例について、図４および図５に基づいて説明する。図４は、厚み測定システム１における処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００６０】
図４に示すように、厚み測定システム１では、まず、照明装置４によって測定対象物６に光が照射される（Ｓ１：光照射工程）。次に、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測定対象物６が撮像される（Ｓ２：撮像工程）。そして、撮像装置３によって撮像された測定対象物６の撮像画像に基づいて、測定対象物６の厚み分布が測定される（Ｓ３：測定工程）。
【００６１】
次に、Ｓ３の測定工程での具体的処理について、図５に基づいて説明する。図５は、厚み測定装置２における処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００６２】
図５に示すように、まず、画像取得部１４によって、撮像装置３から撮像画像が取得された後（Ｓ１１）、輝度値算出部１５１によって、撮像画像の全画素の輝度値が算出される（Ｓ１２：輝度値算出工程）。
【００６３】
その後、厚み分布変換部１５２は、Ｓ１２で算出された、予め厚みが測定された測定位置に対応する輝度値と、当該測定位置の厚みとから、相関関数ｙを求める。そして、その相関関数ｙ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（Ｓ１３）。そして、画像生成部１５３によって、Ｓ１３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（Ｓ１４：画像生成工程）、表示制御部１６によって、当該厚み分布画像が表示部１３に表示される（Ｓ１５）。
【００６４】
＜本実施の形態の効果＞
本実施の形態に係る厚み測定方法は、立体構造を有する測定対象物６に光を照射する光照射工程と、その光が測定対象物６を透過しているときに、上記所定の方向から、測定対象物６を撮像する撮像工程と、撮像された測定対象物６の撮像画像に基づいて、測定対象物６の厚み分布を測定する測定工程と、を含む。また、厚み測定システム１は、その工程を実現するべく、照明装置４、撮像装置３および厚み測定装置２を備える構成である。また、厚み測定装置２は、上記の測定工程を実現する測定部１５を備える構成である。
【００６５】
上記方法、システムおよび装置によれば、立体構造を有する測定対象物６の厚み分布を測定するために、測定対象物６に対して光を照射し、当該物体を撮像するだけでよく、複雑な処理工程を必要としない。それゆえ、測定対象物６の厚み分布を、短時間で、かつ容易に測定することができる。そのため、例えば量産中である測定対象物６の全数についての厚み分布の測定を現実的に実施することができる。
【００６６】
また、従来の厚み測定計を用いる場合には、一般に、測定対象物６の厚みに基づく良品判定を、全数検査ではなく、抜き取り検査によって行う。それゆえ、不良品が流出してしまう可能性が高い。上記の測定方法、システムおよび装置によれば、全数検査を現実的に実施可能であるため、不良品の流出を抑制することができる。
【００６７】
さらに、厚み測定システム１では、複数の面６ａに対して少なくとも１つの撮像装置３が配置されており、撮像装置３が各面６ａを撮像し、厚み測定装置２の測定部１５がその各面６ａの撮像画像を、測定対象物６の撮像画像として取得する。
【００６８】
それゆえ、測定対象物６の各面６ａの厚み分布を容易に測定することができる。また、各面６ａに対して少なくとも１つの撮像装置３が配置されているので、各面６ａの撮像画像を一度に取得することができる。それゆえ、各面６ａの厚み分布の測定を、短時間で行うことができる。
【００６９】
さらに、厚み測定装置２では、輝度値算出部１５１によって、光透過状態にある測定対象物６の撮像画像の輝度値が求められ、画像生成部１５３によって、その輝度値を、相関関数により変換した測定対象物６の厚み分布を示す画像である厚み分布画像が生成される。この場合、検査者がその厚み分布画像を見るだけで、測定対象物６の厚み分布を確認することができるので、測定対象物６の検査時間を短縮することができる。また、厚み分布画像が表示部１３に表示されることにより、検査者は、規定の厚みよりも薄い部分に対する補強の要否判断、良品判定などを容易に行うことができる。すなわち、厚み測定装置２は、検査者に、厚み分布の測定結果を容易にフィードバックすることができる。
【００７０】
さらに、測定対象物６が、例えば真空成形などにより形成される成形品であっても、短時間に、かつ容易に、当該成形品の厚み分布の測定を行うことができる。また、この場合には、検査者は、上記厚み分布画像を見るだけで、その成形条件の修正の要否判断も行うことができる。
【００７１】
また、一般に、成形前のシートの厚みムラ、または成形条件などにより、成形後のシートの厚みは細かく変化する可能性があるので、例えば従来の厚み測定計を用いた測定では、その厚み変化による不良品の流出を防ぐことは困難である。一方、本実施の形態の厚み測定システム１においては、上述のように、全数検査を現実的に実施することが可能であるため、そのような不良品の流出を抑制することができる。
【００７２】
＜変形例＞
上記では、厚み測定装置２、撮像装置３および照明装置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）、および撮像装置３の撮像（Ｓ２の処理）についても、厚み測定装置２が制御してもよい。
【００７３】
この場合、厚み測定装置２と、撮像装置３、照明装置４および測定台５とがデータ通信可能なように構成されている。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２に送信される。
【００７４】
厚み測定装置２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、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、撮像した測定対象物６の撮像画像のデータを厚み測定装置２に送信する。厚み測定装置２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。
【００７５】
これにより、測定台５に測定対象物６を載置するだけで、当該測定対象物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当該測定を実現することができる。
【００７６】
また、厚み測定装置２が、撮像装置３および照明装置４を含む構成であってもよい。すなわち、厚み測定装置２は、立体構造を有する測定対象物６に光を照射する照明装置４（光照射部）と、照明装置４により測定対象物６に照射された光が、測定対象物６を透過しているときに、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、測定対象物６を撮像する撮像装置３（撮像部）と、撮像装置３により撮像された測定対象物６の撮像画像に基づいて、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、測定対象物６の厚み分布の測定を行うことができる。
【００７７】
〔実施の形態２〕
本発明の実施の一形態について図６〜図２０に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、実施の形態１と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を適宜省略する。本実施の形態では、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、測定対象物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。
【００７８】
＜厚み測定システムの構成＞
まず、本実施の形態に係る厚み測定システム１の構成について、図６および図７に基づいて説明する。図６および図７は、本実施の形態に係る厚み測定システム１の概略構成の一例を示す図である。
【００７９】
図６に示す厚み測定システム１は、厚み測定装置２、撮像装置３、照明装置４および測定台５を備えている。また、測定台５には、測定対象物（物体）として冷蔵庫６０の内箱６２（フードライナー）が載置されている。
【００８０】
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。
【００８１】
また、図７には、厚み測定システム１が構築される検査室が示されている。図７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２が配置されている。
【００８２】
なお、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。また、撮像装置３が、内箱６２の面に対して（対向して）配置されているとは、当該面の垂線上に配置されている形態に限られない。
【００８３】
また、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（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、上記の支柱には（測定台５の周囲には）、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および天井７１にも、例えば遮光シートが設けられている。
【００８４】
内部壁７２が設けられる支柱は、搬送者８０（図１６参照）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。なお、図７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、搬入口およ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、搬入口または搬出口から延伸する支柱の長さは約３．９ｍである。
【００８５】
また、図７に示す厚み測定システム１では、後述する１室タイプの内箱６２ａおよび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。
【００８６】
＜内箱の概要＞
次に、内箱６２の概要について、図８および図９に基づいて説明する。図８は、本実施の形態での測定対象である内箱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。
【００８７】
図８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、コンプレッサー（不図示）および配管（不図示）などが搭載されている。また、外箱６１と内箱６２との間の、コンプレッサーおよび配管などの構成部材がない空間（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。
【００８８】
また、内箱６２としては、図９の（ａ）に示す１室タイプの内箱６２ａと、図９の（ｂ）に示す２室タイプの内箱６２ｂとがある。
【００８９】
＜測定台の概要＞
次に、測定台５の概要について、図１０〜図１２に基づいて説明する。図１０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１１は、１室タイプの内箱６２ａが測定台５に載置されたときの様子を示す図であり、図１２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様子を示す図である。
【００９０】
図１０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、ガラス板などを用いることも可能である。
【００９１】
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９の（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１２の（ｂ）参照）の撮像が可能となる。
【００９２】
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の間には、照明装置４としての直管蛍光灯４１（図１３の（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４１と内箱６２とが接触し、直管蛍光灯４１が損傷することを防止するためのものである。
【００９３】
載置板５４は、少なくとも直管蛍光灯４１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。
【００９４】
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。
【００９５】
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１１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１２の（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１２の（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。
【００９６】
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。
【００９７】
なお、測定台５には、空圧シリンダまたはガススプリングなど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１６参照）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。
【００９８】
＜照明装置の概要＞
次に、照明装置４の概要について、図１３および図１４に基づいて説明する。図１３は、照明装置４の種類および配置例を示す図であり、図１４は、直管蛍光灯４１の配置例を示す図である。
【００９９】
図１３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。また、照明装置４は、図１３の（ａ）に示すように、発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用した直管型の蛍光灯（直管蛍光灯）４１、または、図１３の（ｂ）に示すように、ＬＥＤを使用した電球（ＬＥＤ電球）４２などで実現されている。なお、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などを考慮すれば、ＬＥＤであることが好ましい。
【０１００】
直管蛍光灯４１が用いられる場合、電球タイプ（例えば、ＬＥＤ電球４２）の光源に比べ、１つの光源あ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。
【０１０１】
直管蛍光灯４１は、例えば図１３の（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、当該フレーム５１に沿って設けられている。すなわち、直管蛍光灯４１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４１のオンオフ制御を行い、発光させる直管蛍光灯４１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あわせて、効率よく光の照射を行うことができる。
【０１０２】
なお、上記の配置方法に限らず、各フレーム５１の間（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４１を設ける必要はない。
【０１０３】
一方、図１４では、直管蛍光灯４１は、測定台５の長手方向（同図の矢印方向）に沿って（長手方向と略平行に）配列されている。図１４では、直管蛍光灯４１は、当該長手方向に２列となるように配置されている。この場合、図１３の（ａ）に示す配置方法に比べ、直管蛍光灯４１の設置数を少なくすることができる。
【０１０４】
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の外側において、直管蛍光灯４１が発光する可能性もある。この場合、その直管蛍光灯４１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（内箱６２を透過した光の強度が弱まってしまう）可能性がある。それゆえ、図１４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４１を遮光しておくことが好ましい。
【０１０５】
ＬＥＤ電球４２が用いられる場合、直管蛍光灯４１に比べ、１つの光源あたりの発光面積は小さくなるが、各ＬＥＤ電球４２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。また、各ＬＥＤ電球４２のオンオフ制御を行い、発光させるＬＥＤ電球４２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の大きさにあわせて、効率よく光の照射を行うことができる。
【０１０６】
ＬＥＤ電球４２は、例えば図１３の（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ている。また、図１３の（ｂ）では、１列を形成するＬＥＤ電球４２は、フレーム５１の１つおきに配置されている。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。なお、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ＬＥＤ電球４２を設ける必要はない。
【０１０７】
なお、照明装置４および測定台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。
【０１０８】
＜内箱の搬入から搬出までの処理の流れ＞
次に、本実施の形態に係る厚み測定システム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１５〜図１７に基づいて説明する。図１５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１６は、内箱６２が１室タイプであるときの上記処理の流れ、図１７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ものである。また、複数の撮像装置３が、内箱６２の種類（１室タイプの内箱６２ａか、または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。なお、図１５〜図１７では、内箱６２を「ＦＬ」と図示する。
【０１０９】
まず、図１５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（Ｓ２１）、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（Ｓ２２）。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。
【０１１０】
内箱６２が１室タイプの内箱６２ａであれば（Ｓ２３でＮＯ）、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（Ｓ２４）。一方、内箱６２が２室タイプの内箱６２ｂであれば（Ｓ２３でＹＥＳ）、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（Ｓ２７、Ｓ２８）。
【０１１１】
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（Ｓ２５）、そのまま検査室から搬出される（Ｓ２６）。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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、当該測定を行っていない箇所の厚みを、当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（換算）される。
【０１１４】
なお、上記の測定における具体的な処理（厚み測定装置２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。
【０１１５】
次に、１室タイプの内箱６２ａの場合について、図１６に基づいてより具体的に説明する。図１６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（Ｓ２１）。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（Ｓ２２）。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（Ｓ２４）。なお、当該測定は、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。
【０１１６】
１室タイプの内箱６２ａの場合、図１６のＳ２４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。
【０１１７】
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（Ｓ２５）、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（Ｓ２６）。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。なお、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およ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。
【０１１８】
次に、２室タイプの内箱６２ｂの場合について、図１７に基づいてより具体的に説明する。検査室および厚み測定システム１への搬入ステップ（Ｓ２１、Ｓ２２）、検査室および厚み測定システム１からの搬出ステップ（Ｓ２５、Ｓ２６）については、図１６と同様であるので、その説明は省略する。
【０１１９】
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、内箱６２ｂの厚み分布の測定が開始される（Ｓ２７：測定１）。この測定では、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（同図のＳ２７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。
【０１２０】
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、撮像装置３によって、内箱６２ｂの２つの面６３（図１２の（ｂ）参照）の撮像が行われる（Ｓ２８：測定２）。この測定では、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（同図のＳ２８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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
なお、Ｓ２７およびＳ２８の処理ごとに、厚み分布の測定（図５に示す処理）が行われても、Ｓ２７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当該測定が行われてもよい。また、Ｓ２７およびＳ２８の処理ごとに、照明装置４のオンオフ制御が行われても、Ｓ２７の処理開始からＳ２８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。
【０１２３】
以上のように、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。
【０１２４】
＜実施例＞
次に、本実施の形態に係る厚み測定システム１において実施される測定例について、図１８〜図２０に基づいて説明する。図１８は、内箱６２の撮像画像を示すものである。また、図１９は、内箱６２の撮像画像の輝度値と、内箱６２の厚みとの関係を示す図であり、図２０は、内箱６２の厚み分布画像を示す図である。
【０１２５】
図１８では、１室タイプの内箱６２ａの各面が撮像されたときの撮像画像を示している。なお、２つの側面のうちの１つは、図示を省略している。また、図１８の（ａ）では、照明装置４がオフであるときの撮像画像を示し、同図（ｂ）は、照明装置４がオンであるときの撮像画像を示している。
【０１２６】
上記（ａ）および（ｂ）に示す撮像画像を比較すると、照明装置４がオンであるときに初めて、内箱６２の厚みに応じた輝度分布（明暗の分布）を鮮明に認識できることがわかる。
【０１２７】
厚み測定装置２は、図１８の（ｂ）に示す撮像画像を撮像装置３から取得し、その撮像画像の輝度値を求める。そして、図１９に示すように、予め厚み測定された測定位置の輝度値を、輝度−厚み座標にプロットし、指数関数近似により、例えば厚みばらつき±０．１ｍｍの範囲内において相関関数ｙを求める。図１９に示すように、この相関関数ｙにより、測定位置以外の箇所（プロットされていない箇所）についても、撮像画像の輝度値から厚みを求めることができる。すなわち、撮像画像の輝度値を、厚み分布に相関関数ｙにより、内箱６２の厚み分布に変換することができる。
【０１２８】
次に、厚み測定装置２は、上記の厚み分布と、厚みの範囲ごとに予め規定されている色情報とから、図２０に示すような厚み分布画像が生成され、表示される。なお、この厚み分布画像は、図１８の（ｂ）に示す撮像画像に対応するものではないが、同図の（ｂ）のように得られた撮像画像から、相関関数ｙを求めた結果として得られたものである。
【０１２９】
図２０においては、青い（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、この内箱６２では、側面Ａが薄くなっていることがわかる。このように、厚み分布画像の表示により、内箱６２の検査者は、当該薄い部分に対する補強の要否判断、良品判定、成形条件の修正の要否判断などを容易に行うことができる。
【０１３０】
以上のように、本実施の形態に係る厚み測定システム１では、照明装置４による光の照射、撮像装置３による撮像、厚み測定装置２による厚み分布の測定が行われるので、短時間に、かつ容易にその測定を行うことができる。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。
【０１３１】
＜その他の構成＞
例えば、厚み分布画像（２値化された画像）の表示中に、検査者が、内箱６２において厚みの薄い部分に補修テープを貼ることにより、内箱６２の歩留まりを向上させることも可能である。
【０１３２】
また、厚み分布情報と真空成形条件とを紐付けして管理することにより、内箱６２の更なる薄型化を図ることができ、内箱６２の部材コストを低減することも可能である。
【０１３３】
また、厚み測定装置２は、厚み分布の測定前にキャリブレーションを行うことにより、照明の変化（温度ドリフト、経年変化）などをキャンセルすることができ、厚み分布の測定データの信頼性を向上させることができる。
【０１３４】
例えば、厚み測定装置２は、サンプルとしての内箱６２の厚み測定を行って、その都度、厚みおよび輝度値の相関を取得し、その相関に基づいて、厚み測定装置２が記憶するキャリブレーション用の処理ソフトを更新することにより、上記のキャリブレーションを行う。
【０１３５】
キャリブレーションは、例えば午前中の工場立ち上げ時に行われるが、午後の工場立ち上げ時にも行うことにより、測定データの信頼性をさらに向上させることができる。
【０１３６】
また、内箱６２の内壁の分光特性上、一般にその表面で反射する光が多くなる。例えば、その表面では、当該表面に照射された光の７０％程度が反射する。そのため、内箱６２の内部に光が照射されると、多重反射が生じるので、内箱６２を透過する光の照明ムラが打ち消される。そのため、内箱６２の厚み分布の測定精度は、他の測定対象物に比べて高いといえる。また、測定台５の上に、内箱６２と同じ材質の板を散乱板として載置し、その上に内箱６２を載置することで、さらに上記の照明ムラが打ち消されるので、より測定精度の向上を図ることができる。
【０１３７】
〔本発明の別表現〕
なお、本発明は、以下のようにも表現できる。
【０１３８】
本発明の厚み測定方法は、対象物に対して、一方から照明し、他方で透過光を撮影して画像より厚み分布を測定する測定方法であって、対象物は、ある厚みで形成された立体構造であり、立体構造の面に対応して撮影装置を配置したことにより、立体構造の厚み分布を簡易に測定することができる。
【０１３９】
また、本発明の厚み測定方法は、測定物からの透過光から厚みを測定する測定方法であって、測定物が光を透過する立体構造であり、光源と対向方向およびそれ以外の周囲から撮像するものである。
【０１４０】
また、本発明の測定方法では、立体構造は、成形により形成された成形品であることにより、成形品の厚み分布を簡易に測定することができる。
【０１４１】
また、本発明の測定方法では、厚み分布は、画像輝度値を規定の相関関数で変換することにより、厚み分布画像を生成することにより簡易に測定することができる。
【０１４２】
また、本発明の厚み測定装置は、対象物に対して、一方から照明し、他方で透過光を撮影して画像より厚み分布を測定する測定装置であって、対象物は、ある厚みで形成された立体構造であり、立体構造の面に対応して撮影装置を配置したことにより、立体構造の厚み分布を簡易に測定することができる。
【０１４３】
また、本発明の厚み測定システムは、上記の厚み測定装置を備え、測定結果により判定することができる。
【０１４４】
また、本発明の厚み測定装置は、箱型成形品厚み測定装置であって、箱型の成形品に対して内部を照明し、箱表面の透過光画像を撮影し、画像輝度値を規定の相関関数で変換することにより厚み分布画像を生成し、箱型成形品の厚み分布を測定するものである。
【０１４５】
〔補足〕
最後に、厚み測定装置２の各ブロック、特に制御部１１の画像取得部１４、測定部１５（輝度値算出部１５１、厚み分布変換部１５２、画像生成部１５３）および表示制御部１６は、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにＣＰＵを用いてソフトウェアによって実現してもよい。
【０１４６】
すなわち、厚み測定装置２は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ（central processing unit）、前記プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）、前記プログラムを展開するＲＡＭ（random access memory）、前記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである厚み測定装置２の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、前記厚み測定装置２に供給し、そのコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
【０１４７】
前記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやコンパクトディスク−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／デジタルビデオデイスク／コンパクトディスク−Ｒ等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。
【０１４８】
また、厚み測定装置２を通信ネットワークと接続可能に構成し、前記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、前記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
【０１４９】
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】
【０１５０】
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などに好適である。
【符号の説明】
【０１５１】
１ 厚み測定システム
２ 厚み測定装置
３ 撮像装置
４ 照明装置（光照射装置）
６ 測定対象物（物体）
６ａ 面
１５ 測定部（測定手段）
ｙ 相関関数
６２、６２ａ、６２ｂ 内箱（物体）
６３ 面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体の厚み分布を測定する厚み測定方法であって、
上記物体は、光を透過する立体構造を有し、
上記物体に光を照射する光照射工程と、
上記光照射工程により上記物体に照射された光が、当該物体を透過しているときに、当該物体への光の照射方向とは異なる所定の方向から、当該物体を撮像する撮像工程と、
上記撮像工程により撮像された上記物体の撮像画像に基づいて、上記物体の厚み分布を測定する測定工程と、を含むことを特徴とする厚み測定方法。
【請求項２】
上記物体は、所定の厚みを有する複数の面を有することにより、立体構造を形成しており、
上記複数の面に対して少なくとも１つの撮像装置が配置されており、
上記撮像工程において、上記複数の面を上記撮像装置が撮像し、
上記測定工程において、上記面のそれぞれの撮像画像を、上記物体の撮像画像として取得することを特徴とする請求項１に記載の厚み測定方法。
【請求項３】
上記物体は、成形品であることを特徴とする請求項１または２に記載の厚み測定方法。
【請求項４】
上記測定工程は、
上記撮像画像の輝度値を求める輝度値算出工程と、
上記輝度値算出工程により求められた上記輝度値を、相関関数により変換した上記物体の厚み分布を示す画像である厚み分布画像を生成する画像生成工程と、を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の厚み測定方法。
【請求項５】
物体の厚み分布を測定する厚み測定装置であって、
上記物体は、光を透過する立体構造を有し、
上記物体に照射された光が当該物体を透過しているときに、当該物体への光の照射方向とは異なる所定の方向から撮像された当該物体の撮像画像に基づいて、上記物体の厚み分布を測定する測定手段を備えることを特徴とする厚み測定装置。
【請求項６】
上記物体の厚み分布を測定する厚み測定システムであって、
上記物体に光を照射する光照射装置と、
上記光照射装置により上記物体に照射された光が、当該物体を透過しているときに、当該物体への光の照射方向とは異なる所定の方向から、当該物体を撮像する撮像装置と、
請求項５に記載の厚み測定装置と、を備えることを特徴とする厚み測定システム。
【請求項１】
物体の厚み分布を測定する厚み測定方法であって、
上記物体は、光を透過する立体構造を有し、
上記物体に光を照射する光照射工程と、
上記光照射工程により上記物体に照射された光が、当該物体を透過しているときに、当該物体への光の照射方向とは異なる所定の方向から、当該物体を撮像する撮像工程と、
上記撮像工程により撮像された上記物体の撮像画像に基づいて、上記物体の厚み分布を測定する測定工程と、を含むことを特徴とする厚み測定方法。
【請求項２】
上記物体は、所定の厚みを有する複数の面を有することにより、立体構造を形成しており、
上記複数の面に対して少なくとも１つの撮像装置が配置されており、
上記撮像工程において、上記複数の面を上記撮像装置が撮像し、
上記測定工程において、上記面のそれぞれの撮像画像を、上記物体の撮像画像として取得することを特徴とする請求項１に記載の厚み測定方法。
【請求項３】
上記物体は、成形品であることを特徴とする請求項１または２に記載の厚み測定方法。
【請求項４】
上記測定工程は、
上記撮像画像の輝度値を求める輝度値算出工程と、
上記輝度値算出工程により求められた上記輝度値を、相関関数により変換した上記物体の厚み分布を示す画像である厚み分布画像を生成する画像生成工程と、を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の厚み測定方法。
【請求項５】
物体の厚み分布を測定する厚み測定装置であって、
上記物体は、光を透過する立体構造を有し、
上記物体に照射された光が当該物体を透過しているときに、当該物体への光の照射方向とは異なる所定の方向から撮像された当該物体の撮像画像に基づいて、上記物体の厚み分布を測定する測定手段を備えることを特徴とする厚み測定装置。
【請求項６】
上記物体の厚み分布を測定する厚み測定システムであって、
上記物体に光を照射する光照射装置と、
上記光照射装置により上記物体に照射された光が、当該物体を透過しているときに、当該物体への光の照射方向とは異なる所定の方向から、当該物体を撮像する撮像装置と、
請求項５に記載の厚み測定装置と、を備えることを特徴とする厚み測定システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１９】
【図２１】
【図１８】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１９】
【図２１】
【図１８】
【図２０】
【公開番号】特開２０１３−９６８３５（Ｐ２０１３−９６８３５Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３９８１６（Ｐ２０１１−２３９８１６）
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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