樹脂厚測定装置
【課題】表面がフラットでない樹脂層の厚みを正確に測定する。
【解決手段】光透過性着色樹脂層（樹脂層）３が表面に形成された線材２を含む撮像領域Ｄを撮像して画像データＤ１を出力するカメラ５と、樹脂層３の厚みと彩度との対応を示す彩度相関データ、および樹脂層３の厚みと色相情報との対応を示す色相相関データが記憶された記憶部６と、画像データＤ１を画像処理して撮像領域Ｄ内の各位置における彩度および色相を抽出する色情報抽出処理、彩度および色相と彩度相関データおよび前記色相相関データとに基づいて撮像領域Ｄ内における樹脂層３の形成領域を検出する領域検出処理、並びに彩度および色相のうちのいずれか一方の情報と彩度相関データおよび色相相関データのうちのこの一方の情報に対応する一方の相関データとに基づいて形成領域における樹脂層３の厚みを測定する厚み測定処理を実行する画像処理部７とを備えている。
【解決手段】光透過性着色樹脂層（樹脂層）３が表面に形成された線材２を含む撮像領域Ｄを撮像して画像データＤ１を出力するカメラ５と、樹脂層３の厚みと彩度との対応を示す彩度相関データ、および樹脂層３の厚みと色相情報との対応を示す色相相関データが記憶された記憶部６と、画像データＤ１を画像処理して撮像領域Ｄ内の各位置における彩度および色相を抽出する色情報抽出処理、彩度および色相と彩度相関データおよび前記色相相関データとに基づいて撮像領域Ｄ内における樹脂層３の形成領域を検出する領域検出処理、並びに彩度および色相のうちのいずれか一方の情報と彩度相関データおよび色相相関データのうちのこの一方の情報に対応する一方の相関データとに基づいて形成領域における樹脂層３の厚みを測定する厚み測定処理を実行する画像処理部７とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象体の表面に形成された樹脂層（着色された樹脂からなる層）の厚みを測定する樹脂厚測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の測定装置として、下記特許文献１において開示された着色膜の膜厚測定装置が知られている。この膜厚測定装置は、液晶表示装置用カラーフィルタの着色膜の膜厚を分光干渉式で測定する膜厚測定装置であって、８００ｎｍ以上の波長を使用し、着色膜の反射光の分光反射率から干渉による極大、極小波長を全て求め、極大、極小値を与える波長に対応した仮の干渉次数での膜厚をこの全ての中の複数につき計算し、計算された複数の膜厚値のばらつきが一番小さい干渉次数を真の干渉次数として、その真の干渉次数により算出された膜厚値の平均値を以って着色膜の膜厚としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３１８１０６号公報（第２−５頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記のような分光干渉を利用した膜厚測定装置には、以下の解決すべき課題が存在している。すなわち、この膜厚測定装置には、投光範囲の膜厚（樹脂層の厚み）にムラがある場合（膜の表面がフラットでない場合）には、分光干渉波形が打ち消されるため、投光範囲の膜厚（樹脂層の厚み）を正確に測定できないという課題が存在している。
【０００５】
本発明は、かかる課題を解決すべくなされたものであり、表面がフラットでない樹脂層の厚みを正確に測定し得る樹脂厚測定装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成すべく請求項１記載の樹脂厚測定装置は、光透過性着色樹脂層が表面に形成された測定対象体の当該光透過性着色樹脂層の厚みを測定する樹脂厚測定装置であって、前記測定対象体を含む撮像領域を撮像すると共に当該撮像領域のカラー画像データを出力するカメラと、前記測定対象体の表面に形成された前記光透過性着色樹脂層の厚みと彩度情報との対応を示す彩度相関データ、および当該表面に形成された当該光透過性着色樹脂層の厚みと色相情報との対応を示す色相相関データが記憶された記憶部と、前記カラー画像データを画像処理して前記撮像領域内の各位置における彩度情報および色相情報を抽出する色情報抽出処理、前記彩度情報および前記色相情報のうちの少なくとも一方の情報と前記彩度相関データおよび前記色相相関データのうちの当該少なくとも一方の情報に対応する少なくとも一方の相関データとに基づいて当該撮像領域内における前記光透過性着色樹脂層の形成領域を検出する領域検出処理、並びに前記彩度情報および前記色相情報のうちのいずれか一方の情報と当該彩度相関データおよび当該色相相関データのうちの当該一方の情報に対応する一方の相関データとに基づいて前記検出した形成領域における前記光透過性着色樹脂層の厚みを測定する厚み測定処理を実行する画像処理部とを備えている。
【０００７】
また、請求項２記載の樹脂厚測定装置は、請求項１記載の樹脂厚測定装置において、前記測定対象体の前記表面が非金属性光沢面のときに、前記画像処理部は、前記厚み測定処理において、前記色相情報と前記色相相関データとに基づいて前記形成領域における前記光透過性着色樹脂層の厚みを測定する。
【０００８】
また、請求項３記載の樹脂厚測定装置は、請求項１記載の樹脂厚測定装置において、前記測定対象体の前記表面が金属性光沢面のときに、前記画像処理部は、前記厚み測定処理において、前記彩度情報と前記彩度相関データとに基づいて前記形成領域における前記光透過性着色樹脂層の厚みを測定する。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の樹脂厚測定装置では、画像処理部が、カメラから出力されるカラー画像データを画像処理して撮像領域内の各位置における彩度情報および色相情報を抽出する色情報抽出処理、彩度情報および色相情報のうちの少なくとも一方の情報と記憶部に記憶されている彩度相関データおよび色相相関データのうちの少なくとも一方の情報に対応する少なくとも一方の相関データとに基づいて撮像領域内における光透過性着色樹脂層の形成領域を検出する領域検出処理、並びに彩度情報および色相情報のうちのいずれか一方の情報と彩度相関データおよび色相相関データのうちの一方の情報に対応する一方の相関データに基づいて、検出した形成領域における光透過性着色樹脂層の厚みを測定する厚み測定処理を実行する。
【００１０】
したがって、この樹脂厚測定装置によれば、撮像領域内において測定対象体の配置位置にばらつきが生じたとしても、形成領域の位置を確実に検出しつつ、形成領域に形成された光透過性着色樹脂層の厚みを確実に測定することができる。また、この樹脂厚測定装置によれば、撮像領域内の彩度情報および色相情報に基づいて光透過性着色樹脂層の厚みを測定する構成のため、分光干渉を利用した膜厚測定装置とは異なり、表面がフラットでない光透過性着色樹脂層についても厚みを正確に測定することができる。
【００１１】
請求項２記載の樹脂厚測定装置では、表面が非金属性光沢面である測定対象体に形成された光透過性着色樹脂層については、画像処理部は、厚み測定処理において、色相情報と色相相関データとに基づいて形成領域における光透過性着色樹脂層の厚みを測定する。この場合、非金属性光沢面上に形成された光透過性着色樹脂層の場合には、色相情報と厚みとの間に、色相情報が連続して変化したときに、それに対応して厚みが一方向に変化する対応関係が成り立っている。したがって、この樹脂厚測定装置によれば、厚み測定処理において、色相情報と色相相関データとに基づいて、形成領域における光透過性着色樹脂層の厚みを正確に測定することができる。
【００１２】
請求項３記載の樹脂厚測定装置では、表面が金属性光沢面である測定対象体に形成された光透過性着色樹脂層については、画像処理部は、厚み測定処理において、彩度情報と彩度相関データとに基づいて形成領域における光透過性着色樹脂層の厚みを測定する。この場合、金属性光沢面上に形成された光透過性着色樹脂層の場合には、彩度情報と厚みとの間に、彩度情報の増加に伴い、厚みが一方向に変化する（増加する）対応関係が成り立っている。したがって、この樹脂厚測定装置によれば、厚み測定処理において、彩度情報と彩度相関データとに基づいて、形成領域における光透過性着色樹脂層の厚みを正確に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】樹脂厚測定装置１の構成図である。
【図２】搬送ライン９上の撮像領域Ｄに配置された線材２の平面図である。
【図３】図２における樹脂層３内の各領域Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３での色の相違を説明するための説明図である。
【図４】図２における芯線２ｂの中心軸Ｌを含み、かつ搬送ライン９の表面と直交する仮想平面に沿った断面図である。
【図５】線材２の芯線２ｂの表面（金属性光沢面）に形成された樹脂層の厚みと彩度Ｓとの対応を示す相関図である。
【図６】芯線２ｂの表面に形成された樹脂層の厚みと色相Ｈとの対応を示す相関図である。
【図７】線材２の被覆２ａの表面（非金属性光沢面）に形成された樹脂層の厚みと彩度Ｓとの対応を示す相関図である。
【図８】被覆２ａの表面に形成された樹脂層の厚みと色相Ｈとの対応を示す相関図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して、樹脂厚測定装置１の実施の形態について説明する。なお、一例として、測定対象体としての線材の表面に樹脂（光透過性着色樹脂）が塗布されて形成された樹脂層の厚みを測定する例を挙げて説明する。
【００１５】
最初に、測定対象体である線材２、およびその表面に形成された樹脂層３について図面を参照して説明する。
【００１６】
本例では、測定対象体としての線材２は、図１，２に示すように先端部分の被覆（樹脂製の被覆）２ａが除去されて芯線２ｂが露出した状態に形成されている。この場合、線材２の芯線２ｂは、金属材料（本例では銀メッキ銅線）で構成されているため、その表面は金属性光沢面であり、一方、線材２の被覆２ａで覆われた部位の表面は非金属性光沢面である。本例では、この線材２に対して、樹脂の塗布工程において、芯線２ｂが露出している領域Ａと被覆２ａで覆われている領域Ｂとの境界部分を含む領域（形成領域Ｆ）の表面に樹脂（光透過性着色樹脂）が塗布されて樹脂層３が形成されるものとする。
【００１７】
この場合、下地に塗布した際の光透過性着色樹脂の色については、樹脂の厚みが薄いときには、下地の色（下地色）に樹脂の色（樹脂色）が弱く混ざった色（下地色が強い色）となり、厚みの増加に伴って下地色に混ざる樹脂色の割合が高まり（樹脂色が強くなり）、ある程度以上の厚みになったときには下地色が殆ど消えて樹脂色だけとなるという特徴を有している。
【００１８】
次いで、樹脂厚測定装置１の構成について図面を参照して説明する。
【００１９】
樹脂厚測定装置１は、図１に示すように、照明部４、カメラ５、記憶部６、画像処理部７および出力部８を備え、搬送ライン９によって搬送されて測定位置Ｃに配置された線材２について、被覆２ａの表面に形成された樹脂層３の厚み（樹脂厚）ｄ１、および芯線２ｂの表面に形成された樹脂層３の厚み（樹脂厚）ｄ２（以下、特に区別しないときには「厚みｄ」ともいう）を測定する（図４参照）。
【００２０】
照明部４は、図１に示すように、測定位置Ｃに配置された線材２に対して、光を照射して照明する。本例では一例として、照明部４は、中央部位に撮影用の孔１１ａが形成された半球形のドーム１１と、ドーム１１の内面に配設されたリング状の光源１２とで構成されて、光源１２からドーム１１の内面に向けて照射された光をドーム１１の内面で反射させることにより、線材２に対して３６０°の方向から光を間接的に照射する。この構成により、照明部４は、曲面で構成された線材２および樹脂層３について、影を生じさせることなく照明可能となっている。カメラ５は、測定位置Ｃに搬送された線材２を含む撮像領域Ｄ（図１，２参照）を、ドーム１１の孔１１ａを通して撮像すると共に、撮像領域Ｄのカラー画像データ（以下、「画像データ」ともいう）Ｄ１を出力する。
【００２１】
記憶部６は、ＲＯＭおよびＲＡＭなどの半導体メモリやＨＤＤ（ハードディスク装置）などで構成されて、画像処理部７の動作プログラム、線材２の芯線２ｂの表面（金属性光沢面）に形成された樹脂層３についての厚みと彩度（彩度情報）Ｓとの対応を示す第１彩度相関データ（図５参照）についてのデータテーブルＤＴ１、芯線２ｂの表面に形成された樹脂層３についての厚みと色相（色相情報）Ｈとの対応を示す第１色相相関データ（図６参照）についてのデータテーブルＤＴ２、線材２の被覆２ａの表面（非金属性光沢面）に形成された樹脂層３についての厚みと彩度Ｓとの対応を示す第２彩度相関データ（図７参照）についてのデータテーブルＤＴ３、および被覆２ａの表面に形成された樹脂層３についての厚みと色相Ｈとの対応を示す第２色相相関データ（図８参照）についてのデータテーブルＤＴ４が予め記憶されている。なお、各相関データにおける樹脂層３の厚みについては、作製した種々の厚みの樹脂層３のサンプルについて、その厚みを一例としてＸ線ＣＴで測定したものである。
【００２２】
この場合、図５，７の各彩度相関データの彩度Ｓについては、色の「あざやかさ」の度合いを一例として０〜２５５の数値で示したものであって、数値「０」は最もくすんだ色（灰色）であることを示し、数値「２５５」は最も鮮やかな色であることを示している。また、図６，８の各色相相関データの色相Ｈについては、色の「種類」（赤、黄緑、緑、青、紫）を一例として０〜２５５の数値で示したものであって、一例として、数値「０（２５６）」は赤、数値「５０」は黄緑、数値「８５」は緑、数値「１７１」は青、数値「１８０」は青紫を示している。
【００２３】
具体的には、本例の線材２は、一例として被覆２ａの色が青紫で、かつ芯線２ｂの色が銀色（芯線２ｂが銀メッキ銅線のため）であり、また、本例の光透過性着色樹脂は黄緑色に着色された樹脂である。このため、図５の第１彩度相関データ（芯線２ｂに形成された樹脂層３のデータ）については、樹脂層３が薄いときには下地である芯線２ｂの表面色である銀色が灰色に近いため、彩度は低く、樹脂層３の厚みが増加するに従い、芯線２ｂの表面色に対して樹脂色（黄緑）が強くなって鮮やかさが増して彩度が増加し、樹脂層３の厚みが一定以上になると、樹脂色（黄緑）となって、彩度がほぼ一定となる。
【００２４】
また、図６の第１色相相関データ（芯線２ｂに形成された樹脂層３のデータ）については、樹脂層３が薄いときには下地である芯線２ｂの表面色である銀色と光透過性着色樹脂は黄緑色とが混ざって緑色に近い色となり、樹脂層３の厚みが増加するに従い、芯線２ｂの表面色に対して樹脂色（黄緑）が強まり、樹脂層３の厚みが一定以上になると、樹脂色（黄緑）となる。
【００２５】
また、図７の第２彩度相関データ（被覆２ａに形成された樹脂層３のデータ）については、樹脂層３が薄いときには下地である被覆２ａの表面色である紫に近い色となるため、彩度も紫の単色に近い値となる。その後、樹脂層３の厚みが増加するに従い、被覆２ａの表面色である紫に樹脂色（黄緑）が混ざる量が次第に増加して全体として混合色が強くなる結果、鮮やかさが低下する。一方、さらに樹脂層３の厚みが増加するに従い、被覆２ａの表面色である紫の影響が少なくなって樹脂色（黄緑）が強くなるため、黄緑の単色に近い色になることから、鮮やかさが増し始め（彩度が増加し）、樹脂層３の厚みが一定以上になると、樹脂色（黄緑）となって、彩度がほぼ一定となる。
【００２６】
また、図８の第２色相相関データ（被覆２ａに形成された樹脂層３のデータ）については、樹脂層３が薄いときには下地である被覆２ａの表面色である紫に近い色となる。その後、樹脂層３の厚みが増加するに従い、被覆２ａの表面色である紫から樹脂色（黄緑）に移行する。
【００２７】
画像処理部７は、ＣＰＵを含んで構成されて、カメラ５から出力される画像データＤ１を画像処理して撮像領域Ｄ内の各位置における彩度Ｓ（彩度情報）および色相Ｈ（色相情報）を抽出する色情報抽出処理、抽出した彩度Ｓおよび色相Ｈのうちの少なくとも一方の情報と彩度相関データおよび色相相関データのうちの少なくともこの一方の情報に対応する一方の相関データとに基づいて撮像領域Ｄ内における樹脂層３の形成領域（本例では形成領域Ｆのうちの後述する領域Ｅ２，Ｅ３（図３参照））を検出する領域検出処理、および領域Ｅ２，Ｅ３における樹脂層３の厚みを測定する測定処理を実行する。
【００２８】
この場合、樹脂層３の色は上記したように下地色に影響を受けて変化するため、この特性を利用して搬送ライン９上に載置された線材２に対して、搬送ライン９の表面の領域と、線材２および樹脂層３とを画像処理において容易に区別し得るように、搬送ライン９の表面色は、線材２および樹脂層３と異なる色（例えば、白色）に規定されている。
【００２９】
このため、形成領域Ｆ内での樹脂層３の色は、図３に示すように、搬送ライン９の表面色が下地色となる領域Ｅ１、線材２の被覆２ａの表面色が下地色となる領域（上記の光透過性着色樹脂の形成領域の一つ）Ｅ２、および線材２の芯線２ｂの表面色が下地色となる領域（上記の光透過性着色樹脂の形成領域の他の一つ）Ｅ３とで相違している。また、各領域Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３の各色は、搬送ライン９の表面色（搬送ライン９の表面が直接撮像される領域の色）、線材２の被覆２ａの表面色（被覆２ａの表面が直接撮像される領域の色）、および線材２の芯線２ｂの表面色（芯線２ｂの表面が直接撮像される領域の色）とも相違している。したがって、画像処理部７は、領域検出処理において、各領域の色の相違、つまり、各領域の彩度および色相の相違に基づいて、撮像領域Ｄの中から光透過性着色樹脂の形成領域としての領域Ｅ２，Ｅ３を特定可能となっている。
【００３０】
出力部８は、一例としてＬＣＤなどのディスプレイ装置で構成されて、測定処理の結果を画面に表示する。
【００３１】
続いて、樹脂厚測定装置１の動作について説明する。
【００３２】
樹脂厚測定装置１の作動状態において、照明部４は搬送ライン９における測定位置Ｃを含む撮像領域Ｄ全体をほぼ均一な明るさに照明しており、またカメラ５は、撮像領域Ｄを予め決められた時間間隔で撮像して、その画像データＤ１を画像処理部７に出力している。
【００３３】
この状態において、画像処理部７は、カメラ５から画像データＤ１を取得する都度、この画像データＤ１を画像処理することにより、撮像領域Ｄ内の測定位置Ｃに線材２が配置されたか否かを検出する。一例として、画像処理部７は、搬送ライン９の表面色と、線材２および樹脂層３の色とが相違することに基づいて、測定位置Ｃに線材２が配置されたことを検出する。
【００３４】
次いで、画像処理部７は、色情報抽出処理を実行する。この色情報抽出処理では、画像処理部７は、測定位置Ｃに線材２が配置された状態のときの画像データＤ１を画像処理することにより、撮像領域Ｄ内の各位置における彩度Ｓおよび色相Ｈを抽出して、彩度データＤｓおよび色相データＤｈとして記憶部６に記憶させる。続いて、画像処理部７は、この抽出した撮像領域Ｄ内の各位置における彩度Ｓおよび色相Ｈに基づいて、領域検出処理を実行する。
【００３５】
この領域検出処理では、画像処理部７は、まず、被覆２ａの表面に形成された樹脂層３の領域Ｅ２を検出する。この際に、画像処理部７は、撮像領域Ｄ内の各位置での彩度Ｓについては記憶部６から読み出したデータテーブルＤＴ３の第２彩度相関データと比較し、色相Ｈについては記憶部６から読み出したデータテーブルＤＴ４の第２色相相関データと比較することにより、彩度Ｓが予め規定されたしきい値Ｄｔｓ２以下で、かつ色相Ｈが予め決められたしきい値Ｄｔｈ２以上となる領域を領域Ｅ２として検出する。また、検出したその領域Ｅ２に含まれる彩度データＤｓ２および色相データＤｈ２を記憶部６に記憶させる。なお、色相相関データについては、色相が連続して変化することにより、数値が「２５５」を超えたときには「０」に戻る構成のため、図８に示す第２色相相関データにおいて、厚みが０．４［ｍｍ］以上のときの色相を示す数値は、数値の大きさ自体はしきい値Ｄｔｈ２よりも小さいが、しきい値Ｄｔｈ２以上の数値として取り扱うものとする。
【００３６】
この場合、上記したように、樹脂層３の色は、下地が異なる領域Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３毎に異なるため、領域Ｅ２に含まれる各位置での彩度Ｓおよび色相Ｈはその厚みに基づいて図７，８に示すように変化し、その変化の態様は色の異なる他の領域Ｅ１，Ｅ３とは相違している。同様にして、樹脂層３の存在しない他の領域（搬送ライン９の表面が直接撮像される領域、被覆２ａの表面が直接撮像される領域および芯線２ｂの表面が直接撮像される領域）の各色とも変化の態様が相違している。したがって、画像処理部７は、撮像領域Ｄ内の各位置での彩度Ｓおよび色相ＨをデータテーブルＤＴ３，ＤＴ４の第２彩度相関データおよび第２色相相関データと比較することにより、予め規定された以上の厚みで被覆２ａの表面に形成された樹脂層３の領域Ｅ２を検出することができる。
【００３７】
次いで、画像処理部７は、芯線２ｂの表面に形成された樹脂層３の領域Ｅ３を検出する。この際に、画像処理部７は、撮像領域Ｄ内の各位置での彩度Ｓについては記憶部６から読み出したデータテーブルＤＴ１の第１彩度相関データと比較し、また色相Ｈについては記憶部６から読み出したデータテーブルＤＴ２の第１色相相関データと比較することにより、彩度Ｓが予め規定されたしきい値Ｄｔｓ１以上で、かつ色相Ｈが予め決められたしきい値Ｄｔｈ１以下となる領域を領域Ｅ３として検出して、その領域Ｅ３に含まれる彩度データＤｓ１および色相データＤｈ１を記憶部６に記憶させる。これにより、領域検出処理が完了する。
【００３８】
この場合においても、上記したように、この領域Ｅ３に含まれる各位置での彩度Ｓおよび色相Ｈはその厚みに基づいて図５，６に示すように変化し、その変化の態様は色の異なる他の領域Ｅ１，Ｅ２とは相違している。同様にして、樹脂層３の存在しない上記の他の領域の各色とも変化の態様が相違している。したがって、画像処理部７は、撮像領域Ｄ内の各位置での彩度Ｓおよび色相ＨをデータテーブルＤＴ１，ＤＴ２の第１彩度相関データおよび第１色相相関データと比較することにより、予め規定された以上の厚みで芯線２ｂの表面に形成された樹脂層３の領域Ｅ３を検出することができる。また、このようにして、画像処理部７が撮像領域Ｄにおける各領域Ｅ２，Ｅ３の位置を自動的に検出する構成のため、撮像領域Ｄ内において線材２の配置位置にばらつきが生じたとしても、各領域Ｅ２，Ｅ３の位置を確実に検出することが可能となっている。
【００３９】
続いて、画像処理部７は、厚み測定処理を実行する。この厚み測定処理では、画像処理部７は、領域検出処理において検出した各領域Ｅ２，Ｅ３における樹脂層３の厚みｄ１，ｄ２を測定する。具体的に、領域Ｅ２における樹脂層３の厚みｄ１については、記憶部６に記憶されている領域Ｅ２についての彩度データＤｓ２および色相データＤｈ２のいずれか一方に基づいて測定する。
【００４０】
本例では、図８に示す第２色相相関データのように、色相Ｈと厚みとの間に、色相Ｈが連続して変化したときに、それに対応して厚みが一方向に変化する（増加または減少する）対応関係が成り立っている。具体的には、色相Ｈが赤、黄緑、緑、青、青紫というように、一定の方向に連続して変化したときに、それに対応して厚みが増加する対応関係が成り立っている。したがって、領域Ｅ２における樹脂層３の厚みｄ１については、画像処理部７は、色相データＤｈ２とデータテーブルＤＴ４に記憶されている第２色相相関データとに基づいて測定する。この場合、領域Ｅ２における樹脂層３の厚みｄ１として、領域Ｅ２内の予め決められた１または２以上のポイントでの樹脂層３の厚みｄ１を測定することもできるし、領域Ｅ２内の樹脂層３の厚みｄ１の平均値を測定することもできる。
【００４１】
一例として、領域Ｅ２内の特定のポイントでの樹脂層３の厚みｄ１を測定する場合には、画像処理部７は、例えば、この特定のポイントでの色相Ｈの数値が「２２５」のときには、厚みｄ１を約０．３２［ｍｍ］と測定し、また色相Ｈの数値が「２５」のときには、厚みｄ１は約０．４８［ｍｍ］と測定する。また、本例では、図８に示すように、第２色相相関データは、厚みｄ１が約０．６７［ｍｍ］に達するまで、色相Ｈの数値が増加する特性を有している。このため、領域Ｅ２においては、０．６７［ｍｍ］まで樹脂層３の厚みｄ１を測定可能となっている。
【００４２】
また、領域Ｅ３における樹脂層３の厚みｄ２については、記憶部６に記憶されている領域Ｅ３についての彩度データＤｓ１および色相データＤｈ１のいずれか一方に基づいて測定する。本例では、図５に示す第１彩度相関データのように、彩度Ｓと厚みとの間に、彩度Ｓの増加に伴い、厚みが増加するという対応関係が成り立っている。したがって、領域Ｅ３における樹脂層３の厚みｄ２については、画像処理部７は、彩度データＤｓ１とデータテーブルＤＴ１に記憶されている第１彩度相関データとに基づいて測定する。この場合、領域Ｅ３における樹脂層３の厚みｄ２として、領域Ｅ３内の予め決められた１または２以上のポイントでの樹脂層３の厚みｄ２を測定することもできるし、領域Ｅ３内の樹脂層３の厚みｄ２の平均値を測定することもできる。
【００４３】
一例として、領域Ｅ３内の予め決められた特定のポイントでの樹脂層３の厚みｄ２を測定する場合には、画像処理部７は、例えば、この特定のポイントでの彩度Ｓの数値が「７５」のときには、厚みｄ２を約０．２８［ｍｍ］と測定する。また、本例では、図５に示すように、第１彩度相関データは、厚みｄ２が約０．６［ｍｍ］に達するまで、彩度Ｓの数値が増加する。このため、領域Ｅ３においては、０．６［ｍｍ］まで樹脂層３の厚みｄ２を測定可能となっている。
【００４４】
最後に、画像処理部７は、測定した各領域Ｅ２，Ｅ３での樹脂層３の厚みｄ１，ｄ２を記憶部６に記憶させると共に、出力部８に表示させる。これにより、厚み測定処理が完了する。
【００４５】
このように、この樹脂厚測定装置１では、画像処理部７が、カメラ５から出力される画像データＤ１を画像処理して撮像領域Ｄ内の各位置における彩度Ｓおよび色相Ｈを抽出する色情報抽出処理、彩度Ｓおよび色相Ｈのうちの少なくとも一方の情報と彩度相関データおよび色相相関データのうちの少なくとも一方の情報に対応する少なくとも一方の相関データとに基づいて撮像領域Ｄ内における樹脂層３の領域（形成領域）Ｅ２，Ｅ３を検出する領域検出処理、並びに彩度Ｓおよび色相Ｈのうちのいずれか一方の情報と彩度相関データおよび色相相関データのうちの一方の情報に対応する一方の相関データに基づいて、検出した領域Ｅ２，Ｅ３における樹脂層３の厚みを測定する厚み測定処理を実行する。
【００４６】
したがって、この樹脂厚測定装置１によれば、撮像領域Ｄ内において線材２の配置位置にばらつきが生じたとしても、各領域Ｅ２，Ｅ３の位置を確実に検出しつつ、各領域Ｅ２，Ｅ３に形成された樹脂層３の厚みｄ１，ｄ２を確実に測定することができる。また、この樹脂厚測定装置１によれば、撮像領域Ｄ内の彩度Ｓおよび色相Ｈに基づいて樹脂層３の厚みｄ１，ｄ２を測定する構成のため、分光干渉を利用した膜厚測定装置とは異なり、表面がフラットでない樹脂層３についても厚みを正確に測定することができる。
【００４７】
また、この樹脂厚測定装置１では、表面が非金属性光沢面である線材２の被覆２ａに形成された樹脂層３については、画像処理部７は、厚み測定処理において、色相Ｈと第２色相相関データとに基づいて領域Ｅ２における樹脂層３の厚みｄ１を測定する。この場合、上記したように、非金属性光沢面上に形成された樹脂層３の場合には、図８に示す第２色相相関データのように、色相Ｈと厚みとの間に、色相Ｈが連続して変化したときに、それに対応して厚みが一方向に変化する（増加する）対応関係が成り立っている。したがって、この樹脂厚測定装置１によれば、厚み測定処理において、色相Ｈと第２色相相関データとに基づいて、非金属性光沢面上の領域Ｅ２における樹脂層３の厚みｄ１を正確に測定することができる。
【００４８】
また、この樹脂厚測定装置１では、表面が金属性光沢面である線材２の芯線２ｂに形成された樹脂層３については、画像処理部７は、厚み測定処理において、彩度Ｓと第１彩度相関データとに基づいて領域Ｅ３における樹脂層３の厚みｄ２を測定する。この場合、上記したように、金属性光沢面上に形成された樹脂層３の場合には、図５に示す第１彩度相関データのように、彩度Ｓと厚みとの間に、彩度Ｓの増加に伴い、厚みが一方向に変化する（増加する）対応関係が成り立っている。したがって、この樹脂厚測定装置１によれば、厚み測定処理において、彩度Ｓと第１彩度相関データとに基づいて、金属性光沢面上の領域Ｅ３における樹脂層３の厚みｄ２を正確に測定することができる。
【００４９】
なお、樹脂厚測定装置１を用いて、線材２における被覆２ａ（非金属性光沢面）と芯線２ｂ（金属性光沢面）の双方に形成された樹脂層３の領域Ｅ２，Ｅ３を自動的に検出しつつ、この各領域Ｅ２，Ｅ３での樹脂層３の厚みｄ１，ｄ２を測定する構成について上記したが、この樹脂厚測定装置１を用いて、被覆２ａ（非金属性光沢面）および芯線２ｂ（金属性光沢面）のうちの任意の一方にのみ形成された樹脂層３の領域（領域Ｅ２，Ｅ３のうちの一方）を自動的に検出しつつ、この一方の領域での樹脂層３の厚み（厚みｄ１または厚みｄ２）を測定してもよいのは勿論である。
【００５０】
また、測定対象体として線材２を例に挙げて説明したが、断面形状が円形の線材２に限らず、断面形状が長方形などの各種形状の各種測定対象体（板体など）の表面に形成された光透過性着色樹脂層の厚みの測定に樹脂厚測定装置１を適用できるのは勿論である。また、金属性光沢面の一例として銀メッキされた銅線で構成された線材２の芯線２ｂを例に挙げて、その表面に形成された樹脂層３の厚みｄ２を測定する例について説明したが、金属性光沢面はこれに限定されるものではなく、測定対象体に光透過性着色樹脂層を形成したサンプルを作製して、予め第１彩度相関データおよび第１色相相関データを取得しておくことにより、はんだメッキされた配線パターンの表面など各種金属体の表面に適用できるのは勿論である。
【００５１】
また、非金属性光沢面を有する部材の一例として紫色の樹脂製の被覆２ａが形成された線材２を挙げて説明したが、非金属性光沢面の色は紫色に限定されるものではなく、また非金属性光沢面を有する部材の材料についても樹脂に限定されるものではなく、種々の材料からなる部材に適用できるのは勿論である。また、光透過性着色樹脂についても、黄緑色に着色したものを例に挙げて説明したが、種々の色に着色された光透過性着色樹脂に適用することができる。この場合においても、測定対象体に光透過性着色樹脂層を形成したサンプルを作製して、第２彩度相関データおよび第２色相相関データを予め取得しておくことにより、光透過性着色樹脂層の形成領域を検出しつつ、この形成領域に形成された光透過性着色樹脂層の厚みを測定することができる。また、樹脂材料を塗布して形成された樹脂層についての厚みを測定する例について上記したが、塗布以外の形成方法、例えば貼付などの種々の方法で形成された樹脂層の厚み測定に適用できるのは勿論である。
【００５２】
また、領域検出処理において形成領域を検出するに際して、彩度Ｓと色相Ｈの双方についてのデータを使用したが、いずれか一方のデータのみを使用する構成を採用することもできる。例えば、金属性光沢面に形成された樹脂層３の形成領域を検出する場合において、図５に示す第１彩度相関データにのみ基づいて形成領域を検出するときには、しきい値Ｄｔｓ１以上の彩度Ｓを示す位置が形成領域であると検出し、また、図６に示す第１色相相関データにのみ基づいて形成領域を検出するときには、しきい値Ｄｔｈ１以下の色相Ｈを示す位置が形成領域であると検出する構成を採用することができる。また、同様にして、非金属性光沢面に形成された樹脂層３の形成領域を検出する場合において、図７に示す第２彩度相関データにのみ基づいて形成領域を検出するときには、しきい値Ｄｔｓ２以下の彩度Ｓを示す位置が形成領域であると検出し、また、図８に示す第２色相相関データにのみ基づいて形成領域を検出する場合には、しきい値Ｄｔｈ２以上の色相Ｈを示す位置が形成領域であると検出する構成を採用することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１ 樹脂厚測定装置
２ 線材
３ 樹脂層
５ カメラ
６ 記憶部
７ 画像処理部
Ｄ 撮像領域
Ｄ１ 画像データ
ＤＴ１，ＤＴ３ 彩度相関データについてのデータテーブル
ＤＴ２，ＤＴ４ 色相相関データについてのデータテーブル
Ｈ 色相
Ｓ 彩度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象体の表面に形成された樹脂層（着色された樹脂からなる層）の厚みを測定する樹脂厚測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の測定装置として、下記特許文献１において開示された着色膜の膜厚測定装置が知られている。この膜厚測定装置は、液晶表示装置用カラーフィルタの着色膜の膜厚を分光干渉式で測定する膜厚測定装置であって、８００ｎｍ以上の波長を使用し、着色膜の反射光の分光反射率から干渉による極大、極小波長を全て求め、極大、極小値を与える波長に対応した仮の干渉次数での膜厚をこの全ての中の複数につき計算し、計算された複数の膜厚値のばらつきが一番小さい干渉次数を真の干渉次数として、その真の干渉次数により算出された膜厚値の平均値を以って着色膜の膜厚としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３１８１０６号公報（第２−５頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記のような分光干渉を利用した膜厚測定装置には、以下の解決すべき課題が存在している。すなわち、この膜厚測定装置には、投光範囲の膜厚（樹脂層の厚み）にムラがある場合（膜の表面がフラットでない場合）には、分光干渉波形が打ち消されるため、投光範囲の膜厚（樹脂層の厚み）を正確に測定できないという課題が存在している。
【０００５】
本発明は、かかる課題を解決すべくなされたものであり、表面がフラットでない樹脂層の厚みを正確に測定し得る樹脂厚測定装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成すべく請求項１記載の樹脂厚測定装置は、光透過性着色樹脂層が表面に形成された測定対象体の当該光透過性着色樹脂層の厚みを測定する樹脂厚測定装置であって、前記測定対象体を含む撮像領域を撮像すると共に当該撮像領域のカラー画像データを出力するカメラと、前記測定対象体の表面に形成された前記光透過性着色樹脂層の厚みと彩度情報との対応を示す彩度相関データ、および当該表面に形成された当該光透過性着色樹脂層の厚みと色相情報との対応を示す色相相関データが記憶された記憶部と、前記カラー画像データを画像処理して前記撮像領域内の各位置における彩度情報および色相情報を抽出する色情報抽出処理、前記彩度情報および前記色相情報のうちの少なくとも一方の情報と前記彩度相関データおよび前記色相相関データのうちの当該少なくとも一方の情報に対応する少なくとも一方の相関データとに基づいて当該撮像領域内における前記光透過性着色樹脂層の形成領域を検出する領域検出処理、並びに前記彩度情報および前記色相情報のうちのいずれか一方の情報と当該彩度相関データおよび当該色相相関データのうちの当該一方の情報に対応する一方の相関データとに基づいて前記検出した形成領域における前記光透過性着色樹脂層の厚みを測定する厚み測定処理を実行する画像処理部とを備えている。
【０００７】
また、請求項２記載の樹脂厚測定装置は、請求項１記載の樹脂厚測定装置において、前記測定対象体の前記表面が非金属性光沢面のときに、前記画像処理部は、前記厚み測定処理において、前記色相情報と前記色相相関データとに基づいて前記形成領域における前記光透過性着色樹脂層の厚みを測定する。
【０００８】
また、請求項３記載の樹脂厚測定装置は、請求項１記載の樹脂厚測定装置において、前記測定対象体の前記表面が金属性光沢面のときに、前記画像処理部は、前記厚み測定処理において、前記彩度情報と前記彩度相関データとに基づいて前記形成領域における前記光透過性着色樹脂層の厚みを測定する。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の樹脂厚測定装置では、画像処理部が、カメラから出力されるカラー画像データを画像処理して撮像領域内の各位置における彩度情報および色相情報を抽出する色情報抽出処理、彩度情報および色相情報のうちの少なくとも一方の情報と記憶部に記憶されている彩度相関データおよび色相相関データのうちの少なくとも一方の情報に対応する少なくとも一方の相関データとに基づいて撮像領域内における光透過性着色樹脂層の形成領域を検出する領域検出処理、並びに彩度情報および色相情報のうちのいずれか一方の情報と彩度相関データおよび色相相関データのうちの一方の情報に対応する一方の相関データに基づいて、検出した形成領域における光透過性着色樹脂層の厚みを測定する厚み測定処理を実行する。
【００１０】
したがって、この樹脂厚測定装置によれば、撮像領域内において測定対象体の配置位置にばらつきが生じたとしても、形成領域の位置を確実に検出しつつ、形成領域に形成された光透過性着色樹脂層の厚みを確実に測定することができる。また、この樹脂厚測定装置によれば、撮像領域内の彩度情報および色相情報に基づいて光透過性着色樹脂層の厚みを測定する構成のため、分光干渉を利用した膜厚測定装置とは異なり、表面がフラットでない光透過性着色樹脂層についても厚みを正確に測定することができる。
【００１１】
請求項２記載の樹脂厚測定装置では、表面が非金属性光沢面である測定対象体に形成された光透過性着色樹脂層については、画像処理部は、厚み測定処理において、色相情報と色相相関データとに基づいて形成領域における光透過性着色樹脂層の厚みを測定する。この場合、非金属性光沢面上に形成された光透過性着色樹脂層の場合には、色相情報と厚みとの間に、色相情報が連続して変化したときに、それに対応して厚みが一方向に変化する対応関係が成り立っている。したがって、この樹脂厚測定装置によれば、厚み測定処理において、色相情報と色相相関データとに基づいて、形成領域における光透過性着色樹脂層の厚みを正確に測定することができる。
【００１２】
請求項３記載の樹脂厚測定装置では、表面が金属性光沢面である測定対象体に形成された光透過性着色樹脂層については、画像処理部は、厚み測定処理において、彩度情報と彩度相関データとに基づいて形成領域における光透過性着色樹脂層の厚みを測定する。この場合、金属性光沢面上に形成された光透過性着色樹脂層の場合には、彩度情報と厚みとの間に、彩度情報の増加に伴い、厚みが一方向に変化する（増加する）対応関係が成り立っている。したがって、この樹脂厚測定装置によれば、厚み測定処理において、彩度情報と彩度相関データとに基づいて、形成領域における光透過性着色樹脂層の厚みを正確に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】樹脂厚測定装置１の構成図である。
【図２】搬送ライン９上の撮像領域Ｄに配置された線材２の平面図である。
【図３】図２における樹脂層３内の各領域Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３での色の相違を説明するための説明図である。
【図４】図２における芯線２ｂの中心軸Ｌを含み、かつ搬送ライン９の表面と直交する仮想平面に沿った断面図である。
【図５】線材２の芯線２ｂの表面（金属性光沢面）に形成された樹脂層の厚みと彩度Ｓとの対応を示す相関図である。
【図６】芯線２ｂの表面に形成された樹脂層の厚みと色相Ｈとの対応を示す相関図である。
【図７】線材２の被覆２ａの表面（非金属性光沢面）に形成された樹脂層の厚みと彩度Ｓとの対応を示す相関図である。
【図８】被覆２ａの表面に形成された樹脂層の厚みと色相Ｈとの対応を示す相関図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して、樹脂厚測定装置１の実施の形態について説明する。なお、一例として、測定対象体としての線材の表面に樹脂（光透過性着色樹脂）が塗布されて形成された樹脂層の厚みを測定する例を挙げて説明する。
【００１５】
最初に、測定対象体である線材２、およびその表面に形成された樹脂層３について図面を参照して説明する。
【００１６】
本例では、測定対象体としての線材２は、図１，２に示すように先端部分の被覆（樹脂製の被覆）２ａが除去されて芯線２ｂが露出した状態に形成されている。この場合、線材２の芯線２ｂは、金属材料（本例では銀メッキ銅線）で構成されているため、その表面は金属性光沢面であり、一方、線材２の被覆２ａで覆われた部位の表面は非金属性光沢面である。本例では、この線材２に対して、樹脂の塗布工程において、芯線２ｂが露出している領域Ａと被覆２ａで覆われている領域Ｂとの境界部分を含む領域（形成領域Ｆ）の表面に樹脂（光透過性着色樹脂）が塗布されて樹脂層３が形成されるものとする。
【００１７】
この場合、下地に塗布した際の光透過性着色樹脂の色については、樹脂の厚みが薄いときには、下地の色（下地色）に樹脂の色（樹脂色）が弱く混ざった色（下地色が強い色）となり、厚みの増加に伴って下地色に混ざる樹脂色の割合が高まり（樹脂色が強くなり）、ある程度以上の厚みになったときには下地色が殆ど消えて樹脂色だけとなるという特徴を有している。
【００１８】
次いで、樹脂厚測定装置１の構成について図面を参照して説明する。
【００１９】
樹脂厚測定装置１は、図１に示すように、照明部４、カメラ５、記憶部６、画像処理部７および出力部８を備え、搬送ライン９によって搬送されて測定位置Ｃに配置された線材２について、被覆２ａの表面に形成された樹脂層３の厚み（樹脂厚）ｄ１、および芯線２ｂの表面に形成された樹脂層３の厚み（樹脂厚）ｄ２（以下、特に区別しないときには「厚みｄ」ともいう）を測定する（図４参照）。
【００２０】
照明部４は、図１に示すように、測定位置Ｃに配置された線材２に対して、光を照射して照明する。本例では一例として、照明部４は、中央部位に撮影用の孔１１ａが形成された半球形のドーム１１と、ドーム１１の内面に配設されたリング状の光源１２とで構成されて、光源１２からドーム１１の内面に向けて照射された光をドーム１１の内面で反射させることにより、線材２に対して３６０°の方向から光を間接的に照射する。この構成により、照明部４は、曲面で構成された線材２および樹脂層３について、影を生じさせることなく照明可能となっている。カメラ５は、測定位置Ｃに搬送された線材２を含む撮像領域Ｄ（図１，２参照）を、ドーム１１の孔１１ａを通して撮像すると共に、撮像領域Ｄのカラー画像データ（以下、「画像データ」ともいう）Ｄ１を出力する。
【００２１】
記憶部６は、ＲＯＭおよびＲＡＭなどの半導体メモリやＨＤＤ（ハードディスク装置）などで構成されて、画像処理部７の動作プログラム、線材２の芯線２ｂの表面（金属性光沢面）に形成された樹脂層３についての厚みと彩度（彩度情報）Ｓとの対応を示す第１彩度相関データ（図５参照）についてのデータテーブルＤＴ１、芯線２ｂの表面に形成された樹脂層３についての厚みと色相（色相情報）Ｈとの対応を示す第１色相相関データ（図６参照）についてのデータテーブルＤＴ２、線材２の被覆２ａの表面（非金属性光沢面）に形成された樹脂層３についての厚みと彩度Ｓとの対応を示す第２彩度相関データ（図７参照）についてのデータテーブルＤＴ３、および被覆２ａの表面に形成された樹脂層３についての厚みと色相Ｈとの対応を示す第２色相相関データ（図８参照）についてのデータテーブルＤＴ４が予め記憶されている。なお、各相関データにおける樹脂層３の厚みについては、作製した種々の厚みの樹脂層３のサンプルについて、その厚みを一例としてＸ線ＣＴで測定したものである。
【００２２】
この場合、図５，７の各彩度相関データの彩度Ｓについては、色の「あざやかさ」の度合いを一例として０〜２５５の数値で示したものであって、数値「０」は最もくすんだ色（灰色）であることを示し、数値「２５５」は最も鮮やかな色であることを示している。また、図６，８の各色相相関データの色相Ｈについては、色の「種類」（赤、黄緑、緑、青、紫）を一例として０〜２５５の数値で示したものであって、一例として、数値「０（２５６）」は赤、数値「５０」は黄緑、数値「８５」は緑、数値「１７１」は青、数値「１８０」は青紫を示している。
【００２３】
具体的には、本例の線材２は、一例として被覆２ａの色が青紫で、かつ芯線２ｂの色が銀色（芯線２ｂが銀メッキ銅線のため）であり、また、本例の光透過性着色樹脂は黄緑色に着色された樹脂である。このため、図５の第１彩度相関データ（芯線２ｂに形成された樹脂層３のデータ）については、樹脂層３が薄いときには下地である芯線２ｂの表面色である銀色が灰色に近いため、彩度は低く、樹脂層３の厚みが増加するに従い、芯線２ｂの表面色に対して樹脂色（黄緑）が強くなって鮮やかさが増して彩度が増加し、樹脂層３の厚みが一定以上になると、樹脂色（黄緑）となって、彩度がほぼ一定となる。
【００２４】
また、図６の第１色相相関データ（芯線２ｂに形成された樹脂層３のデータ）については、樹脂層３が薄いときには下地である芯線２ｂの表面色である銀色と光透過性着色樹脂は黄緑色とが混ざって緑色に近い色となり、樹脂層３の厚みが増加するに従い、芯線２ｂの表面色に対して樹脂色（黄緑）が強まり、樹脂層３の厚みが一定以上になると、樹脂色（黄緑）となる。
【００２５】
また、図７の第２彩度相関データ（被覆２ａに形成された樹脂層３のデータ）については、樹脂層３が薄いときには下地である被覆２ａの表面色である紫に近い色となるため、彩度も紫の単色に近い値となる。その後、樹脂層３の厚みが増加するに従い、被覆２ａの表面色である紫に樹脂色（黄緑）が混ざる量が次第に増加して全体として混合色が強くなる結果、鮮やかさが低下する。一方、さらに樹脂層３の厚みが増加するに従い、被覆２ａの表面色である紫の影響が少なくなって樹脂色（黄緑）が強くなるため、黄緑の単色に近い色になることから、鮮やかさが増し始め（彩度が増加し）、樹脂層３の厚みが一定以上になると、樹脂色（黄緑）となって、彩度がほぼ一定となる。
【００２６】
また、図８の第２色相相関データ（被覆２ａに形成された樹脂層３のデータ）については、樹脂層３が薄いときには下地である被覆２ａの表面色である紫に近い色となる。その後、樹脂層３の厚みが増加するに従い、被覆２ａの表面色である紫から樹脂色（黄緑）に移行する。
【００２７】
画像処理部７は、ＣＰＵを含んで構成されて、カメラ５から出力される画像データＤ１を画像処理して撮像領域Ｄ内の各位置における彩度Ｓ（彩度情報）および色相Ｈ（色相情報）を抽出する色情報抽出処理、抽出した彩度Ｓおよび色相Ｈのうちの少なくとも一方の情報と彩度相関データおよび色相相関データのうちの少なくともこの一方の情報に対応する一方の相関データとに基づいて撮像領域Ｄ内における樹脂層３の形成領域（本例では形成領域Ｆのうちの後述する領域Ｅ２，Ｅ３（図３参照））を検出する領域検出処理、および領域Ｅ２，Ｅ３における樹脂層３の厚みを測定する測定処理を実行する。
【００２８】
この場合、樹脂層３の色は上記したように下地色に影響を受けて変化するため、この特性を利用して搬送ライン９上に載置された線材２に対して、搬送ライン９の表面の領域と、線材２および樹脂層３とを画像処理において容易に区別し得るように、搬送ライン９の表面色は、線材２および樹脂層３と異なる色（例えば、白色）に規定されている。
【００２９】
このため、形成領域Ｆ内での樹脂層３の色は、図３に示すように、搬送ライン９の表面色が下地色となる領域Ｅ１、線材２の被覆２ａの表面色が下地色となる領域（上記の光透過性着色樹脂の形成領域の一つ）Ｅ２、および線材２の芯線２ｂの表面色が下地色となる領域（上記の光透過性着色樹脂の形成領域の他の一つ）Ｅ３とで相違している。また、各領域Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３の各色は、搬送ライン９の表面色（搬送ライン９の表面が直接撮像される領域の色）、線材２の被覆２ａの表面色（被覆２ａの表面が直接撮像される領域の色）、および線材２の芯線２ｂの表面色（芯線２ｂの表面が直接撮像される領域の色）とも相違している。したがって、画像処理部７は、領域検出処理において、各領域の色の相違、つまり、各領域の彩度および色相の相違に基づいて、撮像領域Ｄの中から光透過性着色樹脂の形成領域としての領域Ｅ２，Ｅ３を特定可能となっている。
【００３０】
出力部８は、一例としてＬＣＤなどのディスプレイ装置で構成されて、測定処理の結果を画面に表示する。
【００３１】
続いて、樹脂厚測定装置１の動作について説明する。
【００３２】
樹脂厚測定装置１の作動状態において、照明部４は搬送ライン９における測定位置Ｃを含む撮像領域Ｄ全体をほぼ均一な明るさに照明しており、またカメラ５は、撮像領域Ｄを予め決められた時間間隔で撮像して、その画像データＤ１を画像処理部７に出力している。
【００３３】
この状態において、画像処理部７は、カメラ５から画像データＤ１を取得する都度、この画像データＤ１を画像処理することにより、撮像領域Ｄ内の測定位置Ｃに線材２が配置されたか否かを検出する。一例として、画像処理部７は、搬送ライン９の表面色と、線材２および樹脂層３の色とが相違することに基づいて、測定位置Ｃに線材２が配置されたことを検出する。
【００３４】
次いで、画像処理部７は、色情報抽出処理を実行する。この色情報抽出処理では、画像処理部７は、測定位置Ｃに線材２が配置された状態のときの画像データＤ１を画像処理することにより、撮像領域Ｄ内の各位置における彩度Ｓおよび色相Ｈを抽出して、彩度データＤｓおよび色相データＤｈとして記憶部６に記憶させる。続いて、画像処理部７は、この抽出した撮像領域Ｄ内の各位置における彩度Ｓおよび色相Ｈに基づいて、領域検出処理を実行する。
【００３５】
この領域検出処理では、画像処理部７は、まず、被覆２ａの表面に形成された樹脂層３の領域Ｅ２を検出する。この際に、画像処理部７は、撮像領域Ｄ内の各位置での彩度Ｓについては記憶部６から読み出したデータテーブルＤＴ３の第２彩度相関データと比較し、色相Ｈについては記憶部６から読み出したデータテーブルＤＴ４の第２色相相関データと比較することにより、彩度Ｓが予め規定されたしきい値Ｄｔｓ２以下で、かつ色相Ｈが予め決められたしきい値Ｄｔｈ２以上となる領域を領域Ｅ２として検出する。また、検出したその領域Ｅ２に含まれる彩度データＤｓ２および色相データＤｈ２を記憶部６に記憶させる。なお、色相相関データについては、色相が連続して変化することにより、数値が「２５５」を超えたときには「０」に戻る構成のため、図８に示す第２色相相関データにおいて、厚みが０．４［ｍｍ］以上のときの色相を示す数値は、数値の大きさ自体はしきい値Ｄｔｈ２よりも小さいが、しきい値Ｄｔｈ２以上の数値として取り扱うものとする。
【００３６】
この場合、上記したように、樹脂層３の色は、下地が異なる領域Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３毎に異なるため、領域Ｅ２に含まれる各位置での彩度Ｓおよび色相Ｈはその厚みに基づいて図７，８に示すように変化し、その変化の態様は色の異なる他の領域Ｅ１，Ｅ３とは相違している。同様にして、樹脂層３の存在しない他の領域（搬送ライン９の表面が直接撮像される領域、被覆２ａの表面が直接撮像される領域および芯線２ｂの表面が直接撮像される領域）の各色とも変化の態様が相違している。したがって、画像処理部７は、撮像領域Ｄ内の各位置での彩度Ｓおよび色相ＨをデータテーブルＤＴ３，ＤＴ４の第２彩度相関データおよび第２色相相関データと比較することにより、予め規定された以上の厚みで被覆２ａの表面に形成された樹脂層３の領域Ｅ２を検出することができる。
【００３７】
次いで、画像処理部７は、芯線２ｂの表面に形成された樹脂層３の領域Ｅ３を検出する。この際に、画像処理部７は、撮像領域Ｄ内の各位置での彩度Ｓについては記憶部６から読み出したデータテーブルＤＴ１の第１彩度相関データと比較し、また色相Ｈについては記憶部６から読み出したデータテーブルＤＴ２の第１色相相関データと比較することにより、彩度Ｓが予め規定されたしきい値Ｄｔｓ１以上で、かつ色相Ｈが予め決められたしきい値Ｄｔｈ１以下となる領域を領域Ｅ３として検出して、その領域Ｅ３に含まれる彩度データＤｓ１および色相データＤｈ１を記憶部６に記憶させる。これにより、領域検出処理が完了する。
【００３８】
この場合においても、上記したように、この領域Ｅ３に含まれる各位置での彩度Ｓおよび色相Ｈはその厚みに基づいて図５，６に示すように変化し、その変化の態様は色の異なる他の領域Ｅ１，Ｅ２とは相違している。同様にして、樹脂層３の存在しない上記の他の領域の各色とも変化の態様が相違している。したがって、画像処理部７は、撮像領域Ｄ内の各位置での彩度Ｓおよび色相ＨをデータテーブルＤＴ１，ＤＴ２の第１彩度相関データおよび第１色相相関データと比較することにより、予め規定された以上の厚みで芯線２ｂの表面に形成された樹脂層３の領域Ｅ３を検出することができる。また、このようにして、画像処理部７が撮像領域Ｄにおける各領域Ｅ２，Ｅ３の位置を自動的に検出する構成のため、撮像領域Ｄ内において線材２の配置位置にばらつきが生じたとしても、各領域Ｅ２，Ｅ３の位置を確実に検出することが可能となっている。
【００３９】
続いて、画像処理部７は、厚み測定処理を実行する。この厚み測定処理では、画像処理部７は、領域検出処理において検出した各領域Ｅ２，Ｅ３における樹脂層３の厚みｄ１，ｄ２を測定する。具体的に、領域Ｅ２における樹脂層３の厚みｄ１については、記憶部６に記憶されている領域Ｅ２についての彩度データＤｓ２および色相データＤｈ２のいずれか一方に基づいて測定する。
【００４０】
本例では、図８に示す第２色相相関データのように、色相Ｈと厚みとの間に、色相Ｈが連続して変化したときに、それに対応して厚みが一方向に変化する（増加または減少する）対応関係が成り立っている。具体的には、色相Ｈが赤、黄緑、緑、青、青紫というように、一定の方向に連続して変化したときに、それに対応して厚みが増加する対応関係が成り立っている。したがって、領域Ｅ２における樹脂層３の厚みｄ１については、画像処理部７は、色相データＤｈ２とデータテーブルＤＴ４に記憶されている第２色相相関データとに基づいて測定する。この場合、領域Ｅ２における樹脂層３の厚みｄ１として、領域Ｅ２内の予め決められた１または２以上のポイントでの樹脂層３の厚みｄ１を測定することもできるし、領域Ｅ２内の樹脂層３の厚みｄ１の平均値を測定することもできる。
【００４１】
一例として、領域Ｅ２内の特定のポイントでの樹脂層３の厚みｄ１を測定する場合には、画像処理部７は、例えば、この特定のポイントでの色相Ｈの数値が「２２５」のときには、厚みｄ１を約０．３２［ｍｍ］と測定し、また色相Ｈの数値が「２５」のときには、厚みｄ１は約０．４８［ｍｍ］と測定する。また、本例では、図８に示すように、第２色相相関データは、厚みｄ１が約０．６７［ｍｍ］に達するまで、色相Ｈの数値が増加する特性を有している。このため、領域Ｅ２においては、０．６７［ｍｍ］まで樹脂層３の厚みｄ１を測定可能となっている。
【００４２】
また、領域Ｅ３における樹脂層３の厚みｄ２については、記憶部６に記憶されている領域Ｅ３についての彩度データＤｓ１および色相データＤｈ１のいずれか一方に基づいて測定する。本例では、図５に示す第１彩度相関データのように、彩度Ｓと厚みとの間に、彩度Ｓの増加に伴い、厚みが増加するという対応関係が成り立っている。したがって、領域Ｅ３における樹脂層３の厚みｄ２については、画像処理部７は、彩度データＤｓ１とデータテーブルＤＴ１に記憶されている第１彩度相関データとに基づいて測定する。この場合、領域Ｅ３における樹脂層３の厚みｄ２として、領域Ｅ３内の予め決められた１または２以上のポイントでの樹脂層３の厚みｄ２を測定することもできるし、領域Ｅ３内の樹脂層３の厚みｄ２の平均値を測定することもできる。
【００４３】
一例として、領域Ｅ３内の予め決められた特定のポイントでの樹脂層３の厚みｄ２を測定する場合には、画像処理部７は、例えば、この特定のポイントでの彩度Ｓの数値が「７５」のときには、厚みｄ２を約０．２８［ｍｍ］と測定する。また、本例では、図５に示すように、第１彩度相関データは、厚みｄ２が約０．６［ｍｍ］に達するまで、彩度Ｓの数値が増加する。このため、領域Ｅ３においては、０．６［ｍｍ］まで樹脂層３の厚みｄ２を測定可能となっている。
【００４４】
最後に、画像処理部７は、測定した各領域Ｅ２，Ｅ３での樹脂層３の厚みｄ１，ｄ２を記憶部６に記憶させると共に、出力部８に表示させる。これにより、厚み測定処理が完了する。
【００４５】
このように、この樹脂厚測定装置１では、画像処理部７が、カメラ５から出力される画像データＤ１を画像処理して撮像領域Ｄ内の各位置における彩度Ｓおよび色相Ｈを抽出する色情報抽出処理、彩度Ｓおよび色相Ｈのうちの少なくとも一方の情報と彩度相関データおよび色相相関データのうちの少なくとも一方の情報に対応する少なくとも一方の相関データとに基づいて撮像領域Ｄ内における樹脂層３の領域（形成領域）Ｅ２，Ｅ３を検出する領域検出処理、並びに彩度Ｓおよび色相Ｈのうちのいずれか一方の情報と彩度相関データおよび色相相関データのうちの一方の情報に対応する一方の相関データに基づいて、検出した領域Ｅ２，Ｅ３における樹脂層３の厚みを測定する厚み測定処理を実行する。
【００４６】
したがって、この樹脂厚測定装置１によれば、撮像領域Ｄ内において線材２の配置位置にばらつきが生じたとしても、各領域Ｅ２，Ｅ３の位置を確実に検出しつつ、各領域Ｅ２，Ｅ３に形成された樹脂層３の厚みｄ１，ｄ２を確実に測定することができる。また、この樹脂厚測定装置１によれば、撮像領域Ｄ内の彩度Ｓおよび色相Ｈに基づいて樹脂層３の厚みｄ１，ｄ２を測定する構成のため、分光干渉を利用した膜厚測定装置とは異なり、表面がフラットでない樹脂層３についても厚みを正確に測定することができる。
【００４７】
また、この樹脂厚測定装置１では、表面が非金属性光沢面である線材２の被覆２ａに形成された樹脂層３については、画像処理部７は、厚み測定処理において、色相Ｈと第２色相相関データとに基づいて領域Ｅ２における樹脂層３の厚みｄ１を測定する。この場合、上記したように、非金属性光沢面上に形成された樹脂層３の場合には、図８に示す第２色相相関データのように、色相Ｈと厚みとの間に、色相Ｈが連続して変化したときに、それに対応して厚みが一方向に変化する（増加する）対応関係が成り立っている。したがって、この樹脂厚測定装置１によれば、厚み測定処理において、色相Ｈと第２色相相関データとに基づいて、非金属性光沢面上の領域Ｅ２における樹脂層３の厚みｄ１を正確に測定することができる。
【００４８】
また、この樹脂厚測定装置１では、表面が金属性光沢面である線材２の芯線２ｂに形成された樹脂層３については、画像処理部７は、厚み測定処理において、彩度Ｓと第１彩度相関データとに基づいて領域Ｅ３における樹脂層３の厚みｄ２を測定する。この場合、上記したように、金属性光沢面上に形成された樹脂層３の場合には、図５に示す第１彩度相関データのように、彩度Ｓと厚みとの間に、彩度Ｓの増加に伴い、厚みが一方向に変化する（増加する）対応関係が成り立っている。したがって、この樹脂厚測定装置１によれば、厚み測定処理において、彩度Ｓと第１彩度相関データとに基づいて、金属性光沢面上の領域Ｅ３における樹脂層３の厚みｄ２を正確に測定することができる。
【００４９】
なお、樹脂厚測定装置１を用いて、線材２における被覆２ａ（非金属性光沢面）と芯線２ｂ（金属性光沢面）の双方に形成された樹脂層３の領域Ｅ２，Ｅ３を自動的に検出しつつ、この各領域Ｅ２，Ｅ３での樹脂層３の厚みｄ１，ｄ２を測定する構成について上記したが、この樹脂厚測定装置１を用いて、被覆２ａ（非金属性光沢面）および芯線２ｂ（金属性光沢面）のうちの任意の一方にのみ形成された樹脂層３の領域（領域Ｅ２，Ｅ３のうちの一方）を自動的に検出しつつ、この一方の領域での樹脂層３の厚み（厚みｄ１または厚みｄ２）を測定してもよいのは勿論である。
【００５０】
また、測定対象体として線材２を例に挙げて説明したが、断面形状が円形の線材２に限らず、断面形状が長方形などの各種形状の各種測定対象体（板体など）の表面に形成された光透過性着色樹脂層の厚みの測定に樹脂厚測定装置１を適用できるのは勿論である。また、金属性光沢面の一例として銀メッキされた銅線で構成された線材２の芯線２ｂを例に挙げて、その表面に形成された樹脂層３の厚みｄ２を測定する例について説明したが、金属性光沢面はこれに限定されるものではなく、測定対象体に光透過性着色樹脂層を形成したサンプルを作製して、予め第１彩度相関データおよび第１色相相関データを取得しておくことにより、はんだメッキされた配線パターンの表面など各種金属体の表面に適用できるのは勿論である。
【００５１】
また、非金属性光沢面を有する部材の一例として紫色の樹脂製の被覆２ａが形成された線材２を挙げて説明したが、非金属性光沢面の色は紫色に限定されるものではなく、また非金属性光沢面を有する部材の材料についても樹脂に限定されるものではなく、種々の材料からなる部材に適用できるのは勿論である。また、光透過性着色樹脂についても、黄緑色に着色したものを例に挙げて説明したが、種々の色に着色された光透過性着色樹脂に適用することができる。この場合においても、測定対象体に光透過性着色樹脂層を形成したサンプルを作製して、第２彩度相関データおよび第２色相相関データを予め取得しておくことにより、光透過性着色樹脂層の形成領域を検出しつつ、この形成領域に形成された光透過性着色樹脂層の厚みを測定することができる。また、樹脂材料を塗布して形成された樹脂層についての厚みを測定する例について上記したが、塗布以外の形成方法、例えば貼付などの種々の方法で形成された樹脂層の厚み測定に適用できるのは勿論である。
【００５２】
また、領域検出処理において形成領域を検出するに際して、彩度Ｓと色相Ｈの双方についてのデータを使用したが、いずれか一方のデータのみを使用する構成を採用することもできる。例えば、金属性光沢面に形成された樹脂層３の形成領域を検出する場合において、図５に示す第１彩度相関データにのみ基づいて形成領域を検出するときには、しきい値Ｄｔｓ１以上の彩度Ｓを示す位置が形成領域であると検出し、また、図６に示す第１色相相関データにのみ基づいて形成領域を検出するときには、しきい値Ｄｔｈ１以下の色相Ｈを示す位置が形成領域であると検出する構成を採用することができる。また、同様にして、非金属性光沢面に形成された樹脂層３の形成領域を検出する場合において、図７に示す第２彩度相関データにのみ基づいて形成領域を検出するときには、しきい値Ｄｔｓ２以下の彩度Ｓを示す位置が形成領域であると検出し、また、図８に示す第２色相相関データにのみ基づいて形成領域を検出する場合には、しきい値Ｄｔｈ２以上の色相Ｈを示す位置が形成領域であると検出する構成を採用することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１ 樹脂厚測定装置
２ 線材
３ 樹脂層
５ カメラ
６ 記憶部
７ 画像処理部
Ｄ 撮像領域
Ｄ１ 画像データ
ＤＴ１，ＤＴ３ 彩度相関データについてのデータテーブル
ＤＴ２，ＤＴ４ 色相相関データについてのデータテーブル
Ｈ 色相
Ｓ 彩度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性着色樹脂層が表面に形成された測定対象体の当該光透過性着色樹脂層の厚みを測定する樹脂厚測定装置であって、
前記測定対象体を含む撮像領域を撮像すると共に当該撮像領域のカラー画像データを出力するカメラと、
前記測定対象体の表面に形成された前記光透過性着色樹脂層の厚みと彩度情報との対応を示す彩度相関データ、および当該表面に形成された当該光透過性着色樹脂層の厚みと色相情報との対応を示す色相相関データが記憶された記憶部と、
前記カラー画像データを画像処理して前記撮像領域内の各位置における彩度情報および色相情報を抽出する色情報抽出処理、前記彩度情報および前記色相情報のうちの少なくとも一方の情報と前記彩度相関データおよび前記色相相関データのうちの当該少なくとも一方の情報に対応する少なくとも一方の相関データとに基づいて当該撮像領域内における前記光透過性着色樹脂層の形成領域を検出する領域検出処理、並びに前記彩度情報および前記色相情報のうちのいずれか一方の情報と当該彩度相関データおよび当該色相相関データのうちの当該一方の情報に対応する一方の相関データとに基づいて前記検出した形成領域における前記光透過性着色樹脂層の厚みを測定する厚み測定処理を実行する画像処理部とを備えている樹脂厚測定装置。
【請求項２】
前記測定対象体の前記表面が非金属性光沢面のときに、前記画像処理部は、前記厚み測定処理において、前記色相情報と前記色相相関データとに基づいて前記形成領域における前記光透過性着色樹脂層の厚みを測定する請求項１記載の樹脂厚測定装置。
【請求項３】
前記測定対象体の前記表面が金属性光沢面のときに、前記画像処理部は、前記厚み測定処理において、前記彩度情報と前記彩度相関データとに基づいて前記形成領域における前記光透過性着色樹脂層の厚みを測定する請求項１記載の樹脂厚測定装置。
【請求項１】
光透過性着色樹脂層が表面に形成された測定対象体の当該光透過性着色樹脂層の厚みを測定する樹脂厚測定装置であって、
前記測定対象体を含む撮像領域を撮像すると共に当該撮像領域のカラー画像データを出力するカメラと、
前記測定対象体の表面に形成された前記光透過性着色樹脂層の厚みと彩度情報との対応を示す彩度相関データ、および当該表面に形成された当該光透過性着色樹脂層の厚みと色相情報との対応を示す色相相関データが記憶された記憶部と、
前記カラー画像データを画像処理して前記撮像領域内の各位置における彩度情報および色相情報を抽出する色情報抽出処理、前記彩度情報および前記色相情報のうちの少なくとも一方の情報と前記彩度相関データおよび前記色相相関データのうちの当該少なくとも一方の情報に対応する少なくとも一方の相関データとに基づいて当該撮像領域内における前記光透過性着色樹脂層の形成領域を検出する領域検出処理、並びに前記彩度情報および前記色相情報のうちのいずれか一方の情報と当該彩度相関データおよび当該色相相関データのうちの当該一方の情報に対応する一方の相関データとに基づいて前記検出した形成領域における前記光透過性着色樹脂層の厚みを測定する厚み測定処理を実行する画像処理部とを備えている樹脂厚測定装置。
【請求項２】
前記測定対象体の前記表面が非金属性光沢面のときに、前記画像処理部は、前記厚み測定処理において、前記色相情報と前記色相相関データとに基づいて前記形成領域における前記光透過性着色樹脂層の厚みを測定する請求項１記載の樹脂厚測定装置。
【請求項３】
前記測定対象体の前記表面が金属性光沢面のときに、前記画像処理部は、前記厚み測定処理において、前記彩度情報と前記彩度相関データとに基づいて前記形成領域における前記光透過性着色樹脂層の厚みを測定する請求項１記載の樹脂厚測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−９５０７５（Ｐ２０１１−９５０７５Ａ）
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２４８６０１（Ｐ２００９−２４８６０１）
【出願日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【出願人】（０００２１４８３６）長野日本無線株式会社 (140)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【出願人】（０００２１４８３６）長野日本無線株式会社 (140)
【Ｆターム（参考）】
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