配光特性測定装置、配光特性検査装置、配光特性測定プログラム、配光特性測定方法および配光特性検査方法
【課題】測定対象または検査対象となる光源の配光特性を瞬時に測定または判定することで、生産ラインにおける光源を高速に検査することができるとともに、経時変化する光源の放射強度を正確に測定することができる配光特性測定装置、配光特性検査装置、配光特性測定プログラム、配光特性測定方法および配光特性検査方法を提供する。
【解決手段】配光特性測定装置１００は、光源１０を覆うように半球状に形成され当該半球の頂点が光源１０の中心軸と一致するように配置される半球状拡散板３０と、光源１０から照射され半球状拡散板３０を透過した光を撮像する撮像装置５０と、Ｘ軸垂直光強度およびＹ軸垂直光強度を抽出する垂直光強度抽出手段６１と、Ｘ軸垂直光強度およびＹ軸垂直光強度をＸ軸断面放射強度およびＹ軸断面放射強度に変換する放射強度算出手段６３と、を備えている。
【解決手段】配光特性測定装置１００は、光源１０を覆うように半球状に形成され当該半球の頂点が光源１０の中心軸と一致するように配置される半球状拡散板３０と、光源１０から照射され半球状拡散板３０を透過した光を撮像する撮像装置５０と、Ｘ軸垂直光強度およびＹ軸垂直光強度を抽出する垂直光強度抽出手段６１と、Ｘ軸垂直光強度およびＹ軸垂直光強度をＸ軸断面放射強度およびＹ軸断面放射強度に変換する放射強度算出手段６３と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源の配光特性を測定または検査する配光特性測定装置、配光特性検査装置、配光特性測定プログラム、配光特性測定方法および配光特性検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ等の光源の放射強度と放射方向との関係、すなわち配光特性の良否を検査する場合、まず当該光源の放射強度を正確に測定する必要がある。そして、このような放射強度の測定では、測光上の考え方は一般的な光度測定と同様であり、色補正係数による視感度補正や、測光距離、周囲の反射光の除去等に注意すればよい。
【０００３】
但し、放射強度の測定では、光源から照射される光の放射強度を、順次に角度を変えた方向から測定する必要がある。従って、従来の配光特性の検査では、例えば特許文献１に記載されるように、光源を固定してその周囲を測光器が回転する手法を用いるか、あるいは、測光器を固定してその周囲を光源が回転する手法を用いて、光源の放射強度を測定していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−７０２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１を始めとする従来の配光特性の検査手法は、一つの光源に対して、角度を変えた複数の方向から放射強度を測定しなければならないため、生産ラインにおける全ての光源を高速かつ瞬時に検査するには不向きであった。また、光源として用いられるＬＥＤは、長い時間点灯させると、自己発熱によって放射強度が変化してしまう。従って、従来のように角度を変えながら複数の方向から放射強度を測定すると、測定中に光源の放射強度が変化し、正確に測定することができないという問題があった。
【０００６】
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、測定対象または検査対象となる光源の配光特性を瞬時に測定または判定することで、生産ラインにおける光源を高速に検査することができるとともに、光源の放射強度を正確に測定することができる配光特性測定装置、配光特性検査装置、配光特性測定プログラム、配光特性測定方法および配光特性検査方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために本発明に係る配光特性測定置は、所定の測定位置に搬送された光源の上部および周囲を覆うように半球状に形成され、半球の頂点が前記光源の中心軸と一致するように配置される半球状拡散板と、前記半球状拡散板の上方に所定間隔を置いて設置されるとともに、光軸が前記光源の中心軸と一致するように配置され、前記光源から照射され前記半球状拡散板を透過した光を撮像する撮像装置と、前記撮像装置が撮像した画像に所定の処理を施す画像処理装置と、を備え、前記光源の配光特性を測定する配光特性測定装置であって、前記画像処理装置が、前記撮像装置が撮像した画像の各画素値に対応する垂直光強度のうち、前記画像の中心画素を基準とするＸ軸上およびＹ軸上における垂直光強度を示すＸ軸垂直光強度およびＹ軸垂直光強度を、それぞれ所定個数ずつ抽出する垂直光強度抽出手段と、前記撮像装置から前記半球状拡散板上における前記Ｘ軸垂直光強度を抽出した画素に対応する位置を示すＸ軸対応位置までの垂直距離と、前記Ｘ軸対応位置から前記光源までの距離と、前記Ｘ軸対応位置から前記光源の設置面までの距離と、に応じて、前記Ｘ軸垂直光強度を前記Ｘ軸対応位置における断面放射強度を示すＸ軸断面放射強度に変換するとともに、前記撮像装置から前記半球状拡散板上における前記Ｙ軸垂直光強度を抽出した画素に対応する位置を示すＹ軸対応位置までの垂直距離と、前記Ｙ軸対応位置から前記光源までの距離と、前記Ｙ軸対応位置から前記光源の設置面までの距離と、に応じて、前記Ｙ軸垂直光強度を前記Ｙ軸対応位置における断面放射強度を示すＹ軸断面放射強度に変換する放射強度算出手段と、を備える構成とした。
【０００８】
このような構成によれば、配光特性測定装置は、放射強度算出手段によって、垂直光強度抽出手段で抽出されたＸ軸上およびＹ軸上における垂直方向の垂直光強度を、光源を基準とした所定角度の放射強度に変換することができる。従って、配光特性検査装置は、光源から照射された光を撮像装置で撮像するだけで、光源の放射強度の値を容易に取得することができる。
【０００９】
また、本発明に係る配光特性測定装置は、前記放射強度算出手段が、下記式（１）によって前記Ｘ軸断面放射強度を算出するとともに、下記式（２）によって前記Ｙ軸断面放射強度を算出することが好ましい。
【００１０】
【数１】
【００１１】
ここで、式（１）および式（２）において、ＷｘはＸ軸断面放射強度、ＷｙはＹ軸断面放射強度、ｗｘはＸ軸垂直光強度、ｗｙはＹ軸垂直光強度、ｄは撮像装置から半球状拡散板の頂点までの距離、ｒは半球状拡散板の半径、θはＸ軸対応位置またはＹ軸対応位置と光源とを結んだ仮想線が、Ｘ軸対応位置またはＹ軸対応位置と光源の設置面とを結んだ垂直線となす角度、を示している。
【００１２】
このような構成によれば、配光特性測定装置は、放射強度算出手段によって、撮像装置からＸ軸対応位置またはＹ軸対応位置までの垂直距離と、所定角度の余弦値（Ｘ軸対応位置またはＹ軸対応位置と光源とを結んだ仮想線が、Ｘ軸対応位置またはＹ軸対応位置と光源の設置面とを結んだ垂直線となす角度の余弦値）に基づいて、垂直光強度抽出手段で抽出された垂直光強度を、光源を基準とした所定角度の放射強度に変換するため、光源から照射された光を撮像装置で撮像するだけで、光源の放射強度の値を容易に取得することができる。
【００１３】
また、前記課題を解決するために本発明に係る配光特性検査装置は、前記した配光特性測定装置と、当該配光特性測定装置によって測定された配光特性の良否を判定する配光特性判定手段と、を備える配光特性検査装置であって、配光特性判定手段が、前記配光特性測定装置の放射強度算出手段によって測定された前記Ｘ軸断面放射強度および前記Ｙ軸断面放射強度が、予め用意されたＸ軸断面放射強度の上下限値およびＹ軸断面放射強度の上下限値の範囲内であるか否かを判定することで、前記光源のＸ軸上およびＹ軸上における配光特性の良否を判定する配光特性判定手段を備える構成とした。
【００１４】
このような構成によれば、配光特性検査装置は、光源から照射された光を撮像装置で撮像するだけで、光源の放射強度の値を容易に取得することができるため、配光特性の良否をより精度良く判定することができる。
【００１５】
また、前記課題を解決するために本発明に係る配光特性測定プログラムは、所定の測定位置に搬送された光源から照射され、当該光源の上部および周囲を覆う半球状拡散板を透過した光を撮像装置によって撮像し、当該撮像した画像から、前記光源の配光測定を測定するために、コンピュータを、前記撮像装置が撮像した画像の各画素値に対応する垂直光強度のうち、前記画像の中心画素を基準とするＸ軸上およびＹ軸上における垂直光強度を示すＸ軸垂直光強度およびＹ軸垂直光強度を、それぞれ所定個数ずつ抽出する垂直光強度抽出手段、前記撮像装置から前記半球状拡散板上における前記Ｘ軸垂直光強度を抽出した画素に対応する位置を示すＸ軸対応位置までの垂直距離と、前記Ｘ軸対応位置から前記光源までの距離と、前記Ｘ軸対応位置から前記光源の設置面までの距離と、に応じて、前記Ｘ軸垂直光強度を前記Ｘ軸対応位置における断面放射強度を示すＸ軸断面放射強度に変換するとともに、前記撮像装置から前記半球状拡散板上における前記Ｙ軸垂直光強度を抽出した画素に対応する位置を示すＹ軸対応位置までの垂直距離と、前記Ｙ軸対応位置から前記光源までの距離と、前記Ｙ軸対応位置から前記光源の設置面までの距離と、に応じて、前記Ｙ軸垂直光強度を前記Ｙ軸対応位置における断面放射強度を示すＹ軸断面放射強度に変換する放射強度算出手段、として機能させる構成とした。
【００１６】
このような構成によれば、配光特性測定プログラムは、放射強度算出手段によって、垂直光強度抽出手段で抽出されたＸ軸上およびＹ軸上における垂直方向の垂直光強度を、光源を基準とした所定角度の放射強度に変換することができる。従って、配光特性検査装置は、光源から照射された光を撮像装置で撮像するだけで、光源の放射強度の値を容易に取得することができる。
【００１７】
また、前記課題を解決するために本発明に係る配光特性測定方法は、測定対象となる光源の配光特性を測定する配光特性測定方法であって、ハンドラによって、前記光源の中心軸が半球状拡散板の半球の頂点と撮像装置の光軸とに一致するように、当該光源を搬送する光源搬送工程と、前記撮像装置によって、前記光源から照射され前記半球状拡散板を透過した光を撮像する撮像工程と、垂直光強度抽出手段によって、前記撮像装置が撮像した画像の各画素値に対応する垂直光強度のうち、前記画像の中心画素を基準とするＸ軸上およびＹ軸上における垂直光強度を示すＸ軸垂直光強度およびＹ軸垂直光強度を、それぞれ所定個数ずつ抽出する垂直光強度抽出工程と、放射強度算出手段によって、前記撮像装置から前記半球状拡散板上における前記Ｘ軸垂直光強度を抽出した画素に対応する位置を示すＸ軸対応位置までの垂直距離と、前記Ｘ軸対応位置から前記光源までの距離と、前記Ｘ軸対応位置から前記光源の設置面までの距離と、に応じて、前記Ｘ軸垂直光強度を前記Ｘ軸対応位置における断面放射強度を示すＸ軸断面放射強度に変換するとともに、前記撮像装置から前記半球状拡散板上における前記Ｙ軸垂直光強度を抽出した画素に対応する位置を示すＹ軸対応位置までの垂直距離と、前記Ｙ軸対応位置から前記光源までの距離と、前記Ｙ軸対応位置から前記光源の設置面までの距離と、に応じて、前記Ｙ軸垂直光強度を前記Ｙ軸対応位置における断面放射強度を示すＹ軸断面放射強度に変換する放射強度算出工程と、を行う手順とした。
【００１８】
このような手順によれば、配光特性測定方法は、放射強度算出手段によって、垂直光強度抽出手段で抽出されたＸ軸上およびＹ軸上における垂直方向の垂直光強度を、光源を基準とした所定角度の放射強度に変換することができる。従って、配光特性検査装置は、光源から照射された光を撮像装置で撮像するだけで、光源の放射強度の値を容易に取得することができる。
【００１９】
また、前記課題を解決するために本発明に係る配光特性検査方法は、検査対象となる光源の配光特性を検査する配光特性検査方法であって、ハンドラによって、前記光源の中心軸が半球状拡散板の半球の頂点と撮像装置の光軸とに一致するように、当該光源を搬送する光源搬送工程と、前記撮像装置によって、前記光源から照射され前記半球状拡散板を透過した光を撮像する撮像工程と、垂直光強度抽出手段によって、前記撮像装置が撮像した画像の各画素値に対応する垂直光強度のうち、前記画像の中心画素を基準とするＸ軸上およびＹ軸上における垂直光強度を示すＸ軸垂直光強度およびＹ軸垂直光強度を、それぞれ所定個数ずつ抽出する垂直光強度抽出工程と、放射強度算出手段によって、前記撮像装置から前記半球状拡散板上における前記Ｘ軸垂直光強度を抽出した画素に対応する位置を示すＸ軸対応位置までの垂直距離と、前記Ｘ軸対応位置から前記光源までの距離と、前記Ｘ軸対応位置から前記光源の設置面までの距離と、に応じて、前記Ｘ軸垂直光強度を前記Ｘ軸対応位置における断面放射強度を示すＸ軸断面放射強度に変換するとともに、前記撮像装置から前記半球状拡散板上における前記Ｙ軸垂直光強度を抽出した画素に対応する位置を示すＹ軸対応位置までの垂直距離と、前記Ｙ軸対応位置から前記光源までの距離と、前記Ｙ軸対応位置から前記光源の設置面までの距離と、に応じて、前記Ｙ軸垂直光強度を前記Ｙ軸対応位置における断面放射強度を示すＹ軸断面放射強度に変換する放射強度算出工程と、配光特性判定手段によって、変換された前記Ｘ軸断面放射強度が、予め用意されたＸ軸断面放射強度の上下限値の範囲内であるか否かを判定するとともに、変換された前記Ｙ軸断面放射強度が、予め用意されたＹ軸断面放射強度の上下限値の範囲内であるか否かを判定することで、前記光源のＸ軸上およびＹ軸上における配光特性の良否を判定する配光特性判定工程と、を行う手順とした。
【００２０】
このような手順によれば、配光特性検査方法は、放射強度算出手段によって、垂直光強度抽出手段で抽出されたＸ軸上およびＹ軸上における垂直方向の垂直光強度を、光源を基準とした所定角度の放射強度に変換することができる。従って、配光特性検査装置は、光源から照射された光を撮像装置で撮像するだけで、光源の放射強度の値を容易に取得することができるため、配光特性の良否をより精度良く判定することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る配光特性測定装置、配光特性検査装置、配光特性測定プログラム、配光特性測定方法および配光特性検査方法によれば、光源の放射強度を角度ごとに測定する必要がなく、一つの光源に対して一方向から一度の測定を行えばよいため、検査対象となる光源の配光特性を瞬時に判定することができ、生産ラインにおける光源を高速に検査することができる。また、本発明に係る配光特性測定装置、配光特性検査装置、配光特性測定プログラム、配光特性測定方法および配光特性検査方法によれば、一定角度における光を撮像して放射強度を算出するため、光源の放射強度を正確に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る配光特性測定装置および配光特性検査装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る配光特性測定装置が備える画像処理装置の内部構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る配光特性測定装置および配光特性検査装置が備える垂直光強度抽出手段の処理内容を説明するための図である。
【図４】本発明の実施形態に係る配光特性測定装置および配光特性検査装置が備える放射強度算出手段の処理内容を説明するための図である。
【図５】本発明の実施形態に係る配光特性測定装置および配光特性検査装置が備える放射強度算出手段によって算出された放射強度を放射角度ごとにプロットした放射強度分布図を示す概略図であり、（ａ）は、Ｘ軸断面放射強度分布図、（ｂ）は、Ｙ軸断面放射強度分布図、である。
【図６】本発明の実施形態に係る配光特性測定装置および配光特性検査装置によって測定した配光特性分布の一例を示す概略図である。
【図７】本発明の実施形態に係る配光特性測定装置が備える画像処理装置の内部構成と、配光特性判定手段の内部構成と、を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施形態に係る配光特性検査装置が備える配光特性判定手段による処理内容を説明するための図であり、（ａ）は、Ｘ軸上における配光特性の判定処理を示す図であり、（ｂ）は、Ｙ軸上における配光特性の判定処理を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態に係る配光特性検査装置２００について、図面を参照しながら説明する。なお、各図面が示す部材のサイズや位置関係等は、説明を明確にするため省略あるいは誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については、原則として同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。
【００２４】
配光特性検査装置２００は、検査対象となる光源１０の配光特性を検査するものである。配光特性検査装置２００は、後記する図７に示すように、配光特性測定装置１００と、配光特性判定手段１１０と、を独立の構成として備えている。以下の説明では、まず配光特性測定装置１００の構成について説明した後に、配光特性判定手段１１０の構成について説明する。
【００２５】
＜配光特性測定装置＞
配光特性測定装置は、測定対象となる光源の配光特性を測定するものである。配光特性測定装置１００は、図１に示すように、ハンドラ２０と、半球状拡散板３０と、外光遮断箱４０と、撮像装置５０と、画像処理装置６０と、点灯電源７０と、ＰＣ８０と、を主な構成として備えている。なお、図１では、説明の便宜上、半球状拡散板３０と外光遮断箱４０は断面図で示している。以下、各構成について、詳細に説明する。
【００２６】
光源１０は、配光特性測定装置１００の測定対象となる光の照射源である。光源１０は、具体的にはＬＥＤ（Light Emitting Diode）で構成されるが、その形状、大きさ、波長等は特に限定されない。光源１０は、図１に示すように、リードフレーム１１が図示しない固定部材を介して搬送機構２１に固定されており、当該搬送機構２１によって、所定の測定位置に一つずつ搬送されるように構成されている。なお、所定の測定位置とは、図１に示すように、光源１０の中心軸が半球状拡散板３０の半球の頂点（天頂）と撮像装置５０の光軸とに一致する位置のことを意味している。また、光源１０は、図１に示すように、リードフレーム１１が点灯電源７０と電気的に接続されており、当該点灯電源７０からの点灯電流に従って点灯するように構成されている。
【００２７】
ハンドラ２０は、光源１０を所定の測定位置に搬送するとともに、測定後の光源１０を配光特性別に分類するものである。ハンドラ２０は、図１に示すように、搬送機構２１と、図示しない把持部と、制御部２２と、を備えている。
【００２８】
搬送機構２１は、制御部２２の指示に従って、複数の光源１０を一つずつ所定の測定位置へと搬送するものである。また、把持部は、制御部２２の指示に従って、光源１０が設置面（固定面）に対して垂直となるように、当該光源１０を固定（クランプ）するものである。また、制御部２２は、搬送装置２１および把持部の動作を制御するとともに、光源１０の点灯を指示するものである。
【００２９】
制御部２２は、具体的には、配光特性測定装置１００の動作が開始すると、図２に示すように、測定開始指示を生成し、これを点灯電源制御手段６６に出力することで、光源１０を点灯させる。また、制御部２２は、搬送指示を生成し、これを搬送機構２１に出力することで、測定対象となる光源１０を所定の測定位置に搬送する。そして、制御部２２は、光源１０の配光特性の測定が終了し、図２に示すように、放射強度算出手段６３からハンドラ２０に対して測定結果が入力されると、次の光源１０を測定位置に搬送するように、搬送機構２１を制御する。また、制御部２２は、前記した測定結果に従って、光源１０を配光特性別にランク分けし、測定済みの光源１０をランク別に収容する所定の収容場所まで搬送するように、搬送機構２１を制御する。
【００３０】
半球状拡散板３０は、光源１０から照射された光を投影するとともに、周囲に拡散させるためのものである。半球状拡散板３０は、例えば、所定厚さのガラス製または樹脂製の板を半球状に湾曲させて形成される。また、図示は省略したものの、半球状拡散板３０は、内部の全面にサンドブラストが施され、内部面に微細な凹凸が形成されている。そして、半球状拡散板３０は、当該凹凸によって、光源１０から照射された光を投影するだけでなく、周囲に拡散できるように構成されている。
【００３１】
半球状拡散板３０は、図１に示すように、半球状に形成され、搬送機構２１によって所定の測定位置に搬送された光源１０の上部と周囲とを覆うように設置される。また、半球状拡散板３０は、図１に示すように、その半球の頂点が、搬送された光源１０の測定位置において当該光源１０の中心軸と一致するように配置される。なお、半球状拡散板３０は、測定対象がＬＥＤの場合は、指向性の角度が１８０°を超えることがないため、ここでは、搬送される光源１０から所定間隔上方に配置されている
【００３２】
外光遮断箱４０は、光源１０の光の照射領域を外光から遮断するためのものである。外光遮断箱４０は、例えば図１に示すように、箱状に形成され、半球状拡散板３０の上部と周囲とを覆うように配置される。配光特定測定装置１００は、このように外光遮断箱４０によって外光を遮断することで、後記する撮像装置５０によって、検査対象となる光源１０の光のみを正確に撮像することができる。
【００３３】
撮像装置５０は、光源１０から照射された光を撮像するものである。撮像装置５０は、具体的には、図１に示すように、光源１０から照射され半球状拡散板３０を透過した光を撮像する。撮像装置５０は、具体的には、ＣＣＤカメラ等の一般的なカラーカメラで構成され、図１に示すように、撮像した画像データを画像処理装置６０に対して出力するように構成されている。
【００３４】
撮像装置５０は、図１に示すように、半球状拡散板３０の上方に所定間隔を置いて設置される。なお、撮像装置５０と半球状拡散板３０の頂点との間隔は、測定の条件に合わせて任意に設定することができる。撮像装置５０は、図１に示すように、外光遮断箱４０の上部を貫通して設置される。また、撮像装置５０は、図１に示すように、その光軸が半球状拡散板３０の頂点と、光源１０の中心軸と、に一致するように配置される。
【００３５】
画像処理装置６０は、撮像装置５０が撮像した画像に所定の処理を施すことで、光源１０の配光特性を測定するものである。画像処理装置６０は、具体的には、図２に示すように、垂直光強度抽出手段６１と、抽出条件記憶手段６２と、放射強度算出手段６３と、点灯電源制御手段６６と、を主な構成として備えている。以下、各構成について、詳細に説明する。
【００３６】
垂直光強度抽出手段６１は、撮像装置５０が撮像した画像から垂直光強度を抽出するものである。垂直光強度抽出手段６１は、具体的には、図２に示すように、撮像装置５０が撮像した画像データの各画素の画素値を参照することで、当該画素値に対応した垂直光強度を抽出する。また、垂直光強度抽出手段６１は、各画素値に対応する垂直光強度のうち、画像の中心画素を基準とするＸ軸上における垂直光強度を示すＸ軸垂直光強度と、画像の中心画素を基準とするＹ軸上における垂直光強度を示すＹ軸垂直光強度と、をそれぞれ所定個数ずつ抽出する。
【００３７】
垂直光強度抽出手段６１は、図３に示すように、Ｘ軸垂直光強度として、Ｘ軸と所定角度間隔の放射強度等線との交点位置における垂直光強度を抽出することが好ましい。また、垂直光強度抽出手段６１は、Ｙ軸垂直光強度として、Ｙ軸と所定角度間隔の放射強度等線との交点位置の垂直光強度を抽出することが好ましい。
【００３８】
ここで、図３の上方に示す図は、半球状拡散板３０を上方から撮像した画像であり、等高線を同心円状に付加したものである。また、図３の下方に示す図は、図３の上方に示す図を立体視した場合におけるＸ軸断面（Ｘ軸上の放射強度等線）を示している。なお、図３の上方に示す図を立体視した場合におけるＹ軸断面（Ｙ軸上の放射強度等線）も、図３の下方に示す図と同様の図となる。そして、例えば、図３の上方に示す図における「Ｘ＋４５°」は、Ｘ軸上かつ半球状拡散板３０の頂点（天頂）からプラス方向に４５°の位置を示している。
【００３９】
垂直光強度抽出手段６１は、例えば図３の下方に示す図のように、放射強度等線の角度間隔を５°間隔とした場合、画像データからＸ軸垂直光強度およびＹ軸垂直光強度をそれぞれ３５個ずつ抽出する。なお、放射強度等線の角度間隔は特に限定されず、測定の条件に合わせて任意に設定することができる。また、放射強度等線の角度間隔は、図２に示すように、抽出条件記憶手段６２に抽出条件として予め記憶され、測定開始と同時に、当該抽出条件記憶手段６２から垂直光強度抽出手段６１に入力されるように構成されている。
【００４０】
垂直光強度抽出手段６１には、図２に示すように、撮像装置５０から画像データが入力されるとともに、抽出条件記憶手段６２から抽出条件が入力される。そして、垂直光強度抽出手段６１には、前記した手法によって画像データからＸ軸垂直光強度およびＹ軸垂直光強度を抽出し、図２に示すように、これらを放射強度算出手段６３に出力する。なお、垂直光強度抽出手段６１は、撮像装置５０から入力された画像データを一時的に記憶する図示しない記憶手段を備えていてもよい。
【００４１】
抽出条件記憶手段６２は、放射強度等線の角度間隔を示す抽出条件を記憶するものである。抽出条件記憶手段６２は、具体的には、データを記憶することができるメモリ、ハードディスク等で具現される。抽出条件記憶手段６２には、図２に示すように、ＰＣ８０からユーザが設定した抽出条件が入力され、測定開始と同時に、これを垂直光強度抽出手段６１に出力する。
【００４２】
放射強度算出手段６３は、垂直光強度を断面放射強度に変換するものである。放射強度算出手段６３は、具体的には、図４に示すように、撮像装置５０から半球状拡散板３０上におけるＸ軸対応位置Ｐｘまでの垂直距離ｅと、Ｘ軸対応位置Ｐｘから光源１０までの距離ｒ（＝半球状拡散板３０の半径ｒ）と、Ｘ軸対応位置Ｐｘから光源１０の設置面ｆまでの距離ｂ’と、に応じて、Ｘ軸垂直光強度を図５（ａ）に示すＸ軸断面放射強度に変換する。また、放射強度算出手段６３は、同様に、撮像装置５０から半球状拡散板３０上におけるＹ軸対応位置Ｐｙまでの垂直距離ｅと、Ｙ軸対応位置Ｐｙから光源１０までの距離ｒと、Ｙ軸対応位置Ｐｙから光源１０の設置面ｆまでの距離ｂ’と、に応じて、Ｙ軸垂直光強度を図５（ｂ）に示すＹ軸断面放射強度に変換する。
【００４３】
なお、図４は、光源１０と半球状拡散板３０と撮像装置５０との関係を模式的に示した図である。また、図５において、縦軸は断面放射強度を示し、横軸は光源１０を基準とした＋９０°から−９０°までの放射角度を示している。また、Ｘ軸対応位置Ｐｘとは、半球状拡散板３０上におけるＸ軸垂直光強度を抽出した画素に対応する位置を示しており、Ｙ軸対応位置Ｐｙとは、半球状拡散板３０上におけるＹ軸垂直光強度を抽出した画素に対応する位置を示している。また、Ｘ軸断面放射強度とは、Ｘ軸対応位置Ｐｘにおける断面放射強度を示しており、Ｙ軸断面放射強度とは、Ｙ軸対応位置Ｐｙにおける断面放射強度を示している。そして、設置面ｆとは、図４に示すように、光源１０の光出射面に接した水平面のことを示している。
【００４４】
放射強度算出手段６３は、下記式（１）によってＸ軸断面放射強度Ｗｘを算出するとともに、下記式（２）によってＹ軸断面放射強度Ｗｙを算出することが好ましい。
【００４５】
【数２】
【００４６】
ここで、前記式（１）および前記式（２）において、ＷｘはＸ軸断面放射強度、ＷｙはＹ軸断面放射強度、ｗｘはＸ軸垂直光強度、ｗｙはＹ軸垂直光強度、ｄは撮像装置５０から半球状拡散板３０の頂点までの距離、ｒは半球状拡散板３０の半径、θはＸ軸対応位置ＰｘまたはＹ軸対応位置Ｐｙと光源１０とを結んだ仮想線αが、Ｘ軸対応位置ＰｘまたはＹ軸対応位置Ｐｙと光源１０の設置面とを結んだ垂直線βとなす角度、を示している。
【００４７】
前記式（１）は、所定のＸ軸対応位置ＰｘにおけるＸ軸垂直光強度ｗｘを、撮像装置５０からＸ軸対応位置Ｐｘまでの垂直距離ｅの二乗に比例して増加させ、かつ、光源１０からＸ軸対応位置Ｐｘまでの距離と光源１０の設置面ｆからＸ軸対応位置Ｐｘまでの距離との距離比ｃｏｓθに比例して減少させることで、Ｘ軸垂直光強度ｗｘをＸ軸断面放射強度Ｗｘに変換するものである。また、前記式（２）は、所定のＹ軸対応位置ＰｙにおけるＹ軸垂直光強度ｗｙを、撮像装置５０からＹ軸対応位置Ｐｙまでの垂直距離ｅの二乗に比例して増加させ、かつ、光源１０からＹ軸対応位置Ｐｙまでの距離と光源１０の設置面ｆからＹ軸対応位置Ｐｙまでの距離との距離比ｃｏｓθに比例して減少させることで、Ｙ軸垂直光強度ｗｙをＹ軸断面放射強度Ｗｙに変換するものである。これらは、光源１０から所定角度θ傾いた場合の放射強度が余弦値ｃｏｓθに比例するという入射角の余弦の法則と、光源１０からの放射強度が撮像装置５０から測定点までの距離の二乗に逆比例するという逆二乗の法則と、を応用したものである。
【００４８】
このような構成によれば、配光特性測定装置１００は、放射強度算出手段６３によって、撮像装置５０からＸ軸対応位置またはＹ軸対応位置までの垂直距離と、所定角度の余弦値ｃｏｓθ（Ｘ軸対応位置ＰｘまたはＹ軸対応位置Ｐｙと光源１０とを結んだ仮想線αが、Ｘ軸対応位置ＰｘまたはＹ軸対応位置Ｐｙと光源１０の設置面ｆとを結んだ垂直線βとなす角度θの余弦値ｃｏｓθ）に基づいて、垂直光強度抽出手段６１で抽出された垂直光強度を、光源１０を基準とした所定角度の放射強度に変換するため、光源１０から照射された光を撮像装置５０で撮像するだけで、光源１０の放射強度の値を容易に取得することができる。
【００４９】
放射強度算出手段６３には、図２に示すように、垂直光強度抽出手段６１からＸ軸垂直光強度およびＹ軸垂直光強度が入力される。そして、放射強度算出手段６３は、前記した手法によってＸ軸断面放射強度およびＹ軸断面放射強度を算出し、図２に示すように、これらをハンドラ２０に出力する。
【００５０】
点灯電源制御手段６６は、点灯電源７０に対して光源１０の点灯指示を行うものである。点灯電源制御手段６６には、図２に示すように、ハンドラ２０から、測定開始指示力される。そして、点灯電源制御手段６６は、図２に示すように、当該測定開始指示に基づいて点灯指示を生成し、これを点灯電源７０に出力する。
【００５１】
点灯電源７０は、光源１０を点灯あるいは消灯させるためのものである。点灯電源７０には、図２に示すように、点灯電源制御手段６６から点灯指示が入力される。そして、点灯電源７０は、当該点灯指示に従って、測定対象となる光源１０に対して点灯電流を供給する。
【００５２】
ＰＣ８０は、ユーザの操作に従って、抽出条件記憶手段６２に対して抽出条件を入力するものである。また、ＰＣ８０は、放射強度算出手段６３から放射強度の測定結果が入力されることで、図示しない表示モニタによって、図５に示すようなＸ軸断面放射強度分布図およびＹ軸断面放射強度分布図によって、配光特性の測定結果を表示することもできる。
【００５３】
また、ＰＣ８０は、例えば、測定したＸ軸断面放射強度またはＹ軸断面放射強度を図６に示すような配光特性分布に変換し、これを図示しない表示モニタによって表示することもできる。ここで、図６において、半球の頂点を基準とした左右の外周方向は放射角度を示し、半球の中心点を基準とした半径方向は放射強度を示している。
【００５４】
以上のような構成を備える配光特性測定装置１００は、放射強度算出手段６３によって、垂直光強度抽出手段６１で抽出されたＸ軸上およびＹ軸上における垂直方向の垂直光強度を、光源１０を基準とした所定角度の放射強度に変換することができる。従って、配光特性検査装置１００は、光源１０から照射された光を撮像装置５０で撮像するだけで、光源１０の放射強度の値を容易に取得することができる。
【００５５】
また、本発明に係る配光特性測定装置１００によれば、光源１０の放射強度を角度ごとに測定する必要がなく、一つの光源１０に対して一方向から一度の測定を行えばよいため、検査対象となる光源１０の配光特性を瞬時に判定することができ、生産ラインにおける光源１０を高速に検査することができる。そして、配光特性測定装置１００によれば、一定角度における光を撮像して放射強度を算出するため、光源１０の放射強度を正確に測定することができる。
【００５６】
＜配光特性判定手段＞
配光特性判定手段１１０は、配光特性測定装置１００によって測定された配光特性の良否を判定するものである。配光特性判定手段１１０は、図７に示すように、配光特性測定装置１００と協働することで、配光特性検査装置２００として機能する。配光特性判定手段１１０は、図７に示すように、配光特性判定手段（配光特性比較手段）６４と、判定条件記憶手段６５と、を備えている。以下、各構成について、詳細に説明する。
【００５７】
配光特性判定手段（配光特性比較手段）６４は、光源１０の配光特性の良否を判定（比較）するものである。配光特性判定手段６４は、具体的には、図８（ａ）に示すように、放射強度算出手段６３によって算出されたＸ軸断面放射強度と、予め用意されたＸ軸断面放射強度の上下限値（上限値および下限値）とを比較し、Ｘ軸断面放射強度のそれぞれが上下限値の範囲内にあるか否かを判定する。また、配光特性判定手段６４は、図８（ｂ）に示すように、放射強度算出手段６３によって算出されたＹ軸断面放射強度と、予め用意されたＹ軸断面放射強度の上下限値とを比較し、Ｙ軸断面放射強度のそれぞれが上下限値の範囲内にあるか否かを判定する。
【００５８】
なお、図８において、縦軸は断面放射強度を示し、横軸は光源１０を基準とした＋９０°から−９０°までの放射角度を示している。また、図８において、○でプロットしたものはＸ軸断面放射強度、×でプロットしたものはＸ軸断面放射強度の上限値、△でプロットしたものはＸ軸断面放射強度の下限値、を示している。また、上下限値は特に限定されず、検査の条件に合わせて任意に設定することができる。そして、上下限値は、図７に示すように、判定条件記憶手段６５に判定条件として予め記憶され、検査開始と同時に、当該判定条件記憶手段６５から配光特性判定手段６４に入力されるように構成されている。
【００５９】
Ｘ軸断面放射強度およびＹ軸断面照射強度のそれぞれの上下限値は、配光特性検査装置２００による検査開始前に、図示しない放射強度測定装置によって、事前に基準ＬＥＤの角度ごとに変化する放射強度を測定することで定めることができる。例えば一例としては、まず光源１０を設置面に対して垂直（設置面と半球状拡散板３０を結ぶ直線に対して角度０°）に設置する。そして、半球状拡散板３０の頂点を１００％として、放射強度を測定する。次に、光源１０を頂点から＋５°（あるいは−５°）傾け、その地点を１００％として放射強度を測定する。これを＋９０°から−９０°までの範囲、およびＸ軸断面およびＹ軸断面において、繰り返し測定することで、Ｘ軸断面放射強度およびＹ軸断面照射強度のそれぞれの上下限値を定めることができる。
【００６０】
配光特性判定手段６４には、図７に示すように、放射強度算出手段６３からＸ軸断面放射強度およびＹ軸断面放射強度が入力される。そして、配光特性判定手段６４は、前記した手法によってＸ軸断面放射強度およびＹ軸断面放射強度の良否を判定し、図７に示すように、その判定結果をハンドラ２０に出力する。なお、配光特性判定手段６４は、放射強度算出手段６３から入力されたＸ軸断面放射強度およびＹ軸断面放射強度を一時的に記憶する図示しない記憶手段を備えていてもよい。
【００６１】
なお、配光特性検査装置２００におけるＰＣ８０には、ハンドラ２０から判定結果が入力されてもよい。この場合、ＰＣ８０は、当該ハンドラ２０から入力された判定結果として、図８に示すようなＸ軸断面放射強度分布の上下限値との判定結果図およびＹ軸断面放射強度分布の上下限値との判定結果図を、図示しない表示モニタによって表示することができる。
【００６２】
以上のような構成を備える配光特性検査装置２００は、光源１０から照射された光を撮像装置５０で撮像するだけで、光源１０の放射強度の値を容易に取得することができるため、配光特性の良否をより精度良く判定することができる。
【００６３】
＜配光特性測定プログラムおよび配光特性検査プログラム＞
配光特性測定装置１００および配光特性検査装置２００は、一般的なコンピュータを、前記した各手段および各部として機能させるプログラムにより動作させることで実現することができる。このプログラムは、通信回線を介して配布することも可能であるし、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に書き込んで配布することも可能である。
【００６４】
＜配光特性測定方法＞
以下、本発明の実施形態に係る配光特性測定装置１００の動作、すなわち配光特性測定方法について、簡単に説明する。配光特性測定方法は、光源搬送工程と、撮像工程と、垂直光強度抽出工程と、放射強度算出工程と、を行う。
【００６５】
光源搬送工程は、光源１０を所定の測定位置まで搬送する工程である。光源搬送工程では、具体的には、ハンドラ２０によって搬送機構２１を制御し、光源１０の中心軸が半球状拡散板３０の半球の頂点と撮像装置５０の光軸とに一致するように、光源１０を搬送する。そして、この光源搬送工程の後に、撮像工程を行う。
【００６６】
撮像工程は、光源搬送工程によって所定の測定位置まで搬送された光源１０から照射された光を撮像する工程である。撮像工程では、具体的には、撮像装置５０によって、光源１０から照射され半球状拡散板３０を透過した光を撮像し、画像データを生成する。そして、この撮像工程の後に、垂直光強度抽出工程を行う。
【００６７】
垂直光強度抽出工程は、撮像工程で撮像された画像から垂直光強度を抽出する工程である。垂直光強度抽出工程では、具体的には、垂直光強度抽出手段６１によって、撮像装置５０が撮像した画像の各画素値に対応する垂直光強度のうち、Ｘ軸垂直光強度およびＹ軸垂直光強度を、それぞれ所定個数ずつ抽出する。そして、この垂直光強度抽出工程の後に、放射強度算出工程を行なう。
【００６８】
なお、垂直光強度抽出工程では、前記したように、Ｘ軸垂直光強度として、Ｘ軸と所定角度間隔の放射強度等線との交点位置における垂直光強度を抽出することが好ましく、Ｙ軸垂直光強度として、Ｙ軸と所定角度間隔の放射強度等線との交点位置の垂直光強度を抽出することが好ましい（図３参照）。
【００６９】
放射強度算出工程は、垂直光強度抽出工程で抽出された垂直光強度を放射強度に変換する工程である。放射強度算出工程は、具体的には、放射強度算出手段６３によって、撮像装置５０からＸ軸対応位置までの垂直距離と、Ｘ軸対応位置から光源１０までの距離とＸ軸対応位置から光源１０の設置面までの距離との距離比と、に応じて、Ｘ軸垂直光強度をＸ軸断面放射強度に変換する。また、放射強度算出工程では、放射強度算出手段６３によって、撮像装置５０からＹ軸対応位置までの垂直距離と、Ｙ軸対応位置から光源１０までの距離と、Ｙ軸対応位置から光源１０の設置面までの距離と、に応じて、Ｙ軸垂直光強度をＹ軸断面放射強度に変換する。
【００７０】
なお、放射強度算出工程では、前記したように、放射強度算出手段６３によって、下記式（１）でＸ軸断面放射強度Ｗｘを算出するとともに、下記式（２）でＹ軸断面放射強度Ｗｙを算出することが好ましい（図４参照）。
【００７１】
【数３】
【００７２】
ここで、前記式（１）および前記式（２）において、ＷｘはＸ軸断面放射強度、ＷｙはＹ軸断面放射強度、ｗｘはＸ軸垂直光強度、ｗｙはＹ軸垂直光強度、ｄは撮像装置５０から半球状拡散板３０の頂点までの距離、ｒは半球状拡散板３０の半径、θはＸ軸対応位置ＰｘまたはＹ軸対応位置Ｐｙと光源１０とを結んだ仮想線αが、Ｘ軸対応位置ＰｘまたはＹ軸対応位置Ｐｙと光源１０の設置面とを結んだ垂直線βとなす角度、を示している。
【００７３】
＜配光特性検査方法＞
以下、本発明の実施形態に係る配光特性検査装置２００の動作、すなわち配光特性検査方法について、簡単に説明する。配光特性検査方法は、前記した配光特性測定方法における光源搬送工程と、撮像工程と、垂直光強度抽出工程と、放射強度算出工程と、に加えて、配光特性判定工程を行うことを特徴としている。
【００７４】
配光特性判定工程は、放射強度算出工程によって算出した光源１０の配光特性の良否を判定する工程である。配光特性判定工程では、具体的には、配光特性判定手段６４によって、Ｘ軸断面放射強度と予め用意されたＸ軸断面放射強度の上下限値とを比較することで、光源１０のＸ軸上における配光特性の良否を判定する。また、配光特性判定工程では、配光特性判定手段６４によって、Ｙ軸断面放射強度と予め用意されたＹ軸断面放射強度の上下限値とを比較することで、光源１０のＹ軸上における配光特性の良否を判定する。
【００７５】
以上、本発明に係る配光特性測定装置 配光特性検査装置、配光特性測定プログラム、配光特性測定方法および配光特性検査方法について、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。
【００７６】
例えば、前記した配光特性測定装置１００および配光特性検査装置２００は、放射強度算出手段６３が前記式（１）によってＸ軸断面放射強度Ｗｘを算出するとともに、前記式（２）によってＹ軸断面放射強度Ｗｙを算出することが好ましいとしたが、前記式（１）および前記式（２）における「（ｄ＋（ｒ−ｒｃｏｓθ））２／ｃｏｓθ」を、定数Ｃｘ（θ）およびＣｙ（θ）として予め算出しておき、放射強度算出手段６３において、Ｘ軸垂直光強度ｗｘと定数Ｃｘ（θ）とを乗算することでＸ軸断面放射強度Ｗｘを算出し、Ｙ軸垂直光強度ｗｙと定数Ｃｙ（θ）とを乗算することでＹ軸断面放射強度Ｗｙを算出する構成としてもよい。すなわち、放射強度算出手段６３は、下記式（３）によってＸ軸断面放射強度Ｗｘを算出するとともに、下記式（４）によってＹ軸断面放射強度Ｗｙを算出してもよい。これにより、配光特性測定装置１００および配光特性検査装置２００は、生産ラインにおける光源１０をより高速に検査することができる。
【００７７】
【数４】
【００７８】
また、例えば前記した配光特性測定装置１００および配光特性検査装置２００では、図２および図７に示すように、画像処理装置６０が点灯電源制御手段６６を備える構成としたが、例えばハンドラ２０が点灯電源制御手段６６を備え、点灯電源７０を直接制御する構成としてもよい。
【００７９】
また、例えば前記した配光特性検査装置２００では、図７に示すように、配光特性測定装置１００と、配光特性判定手段１１０と、を別個の構成として説明したが、当該配光特性判定手段１１０を配光特性測定装置１００における画像処理装置６０の内部に備える構成としてもよい。
【００８０】
また、前記した配光特性測定装置１００および配光特性検査装置２００では、図１に示すように、半球状拡散板３０を光源１０から所定間隔だけ上方に配置されているが、当該半球状拡散板３０によって光源１０の上方および周囲を完全に覆い、搬送される光源１０が通過できる切欠を搬送方向に形成してもよい。あるいは、このような切欠を形成せずに、光源１０が測定位置に搬送される度に半球状拡散板３０、外光遮断箱４０および撮像装置５０を上方に移動させ、光源１０を通過させるように構成してもよい。
【符号の説明】
【００８１】
１０ 光源
１１ リードフレーム
２０ ハンドラ
２１ 搬送機構
２２ 制御部
３０ 半球状拡散板
４０ 外光遮断箱
５０ 撮像装置
６０ 画像処理装置
６１ 垂直光強度抽出手段
６２ 抽出条件記憶手段
６３ 放射強度算出手段
６４ 配光特性判定手段（配光特性比較手段）
６５ 判定条件記憶手段
６６ 点灯電源制御手段
７０ 点灯電源
８０ ＰＣ
１００ 配光特性測定装置
１１０ 配光特性判定手段
２００ 配光特性検査装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源の配光特性を測定または検査する配光特性測定装置、配光特性検査装置、配光特性測定プログラム、配光特性測定方法および配光特性検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ等の光源の放射強度と放射方向との関係、すなわち配光特性の良否を検査する場合、まず当該光源の放射強度を正確に測定する必要がある。そして、このような放射強度の測定では、測光上の考え方は一般的な光度測定と同様であり、色補正係数による視感度補正や、測光距離、周囲の反射光の除去等に注意すればよい。
【０００３】
但し、放射強度の測定では、光源から照射される光の放射強度を、順次に角度を変えた方向から測定する必要がある。従って、従来の配光特性の検査では、例えば特許文献１に記載されるように、光源を固定してその周囲を測光器が回転する手法を用いるか、あるいは、測光器を固定してその周囲を光源が回転する手法を用いて、光源の放射強度を測定していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−７０２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１を始めとする従来の配光特性の検査手法は、一つの光源に対して、角度を変えた複数の方向から放射強度を測定しなければならないため、生産ラインにおける全ての光源を高速かつ瞬時に検査するには不向きであった。また、光源として用いられるＬＥＤは、長い時間点灯させると、自己発熱によって放射強度が変化してしまう。従って、従来のように角度を変えながら複数の方向から放射強度を測定すると、測定中に光源の放射強度が変化し、正確に測定することができないという問題があった。
【０００６】
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、測定対象または検査対象となる光源の配光特性を瞬時に測定または判定することで、生産ラインにおける光源を高速に検査することができるとともに、光源の放射強度を正確に測定することができる配光特性測定装置、配光特性検査装置、配光特性測定プログラム、配光特性測定方法および配光特性検査方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために本発明に係る配光特性測定置は、所定の測定位置に搬送された光源の上部および周囲を覆うように半球状に形成され、半球の頂点が前記光源の中心軸と一致するように配置される半球状拡散板と、前記半球状拡散板の上方に所定間隔を置いて設置されるとともに、光軸が前記光源の中心軸と一致するように配置され、前記光源から照射され前記半球状拡散板を透過した光を撮像する撮像装置と、前記撮像装置が撮像した画像に所定の処理を施す画像処理装置と、を備え、前記光源の配光特性を測定する配光特性測定装置であって、前記画像処理装置が、前記撮像装置が撮像した画像の各画素値に対応する垂直光強度のうち、前記画像の中心画素を基準とするＸ軸上およびＹ軸上における垂直光強度を示すＸ軸垂直光強度およびＹ軸垂直光強度を、それぞれ所定個数ずつ抽出する垂直光強度抽出手段と、前記撮像装置から前記半球状拡散板上における前記Ｘ軸垂直光強度を抽出した画素に対応する位置を示すＸ軸対応位置までの垂直距離と、前記Ｘ軸対応位置から前記光源までの距離と、前記Ｘ軸対応位置から前記光源の設置面までの距離と、に応じて、前記Ｘ軸垂直光強度を前記Ｘ軸対応位置における断面放射強度を示すＸ軸断面放射強度に変換するとともに、前記撮像装置から前記半球状拡散板上における前記Ｙ軸垂直光強度を抽出した画素に対応する位置を示すＹ軸対応位置までの垂直距離と、前記Ｙ軸対応位置から前記光源までの距離と、前記Ｙ軸対応位置から前記光源の設置面までの距離と、に応じて、前記Ｙ軸垂直光強度を前記Ｙ軸対応位置における断面放射強度を示すＹ軸断面放射強度に変換する放射強度算出手段と、を備える構成とした。
【０００８】
このような構成によれば、配光特性測定装置は、放射強度算出手段によって、垂直光強度抽出手段で抽出されたＸ軸上およびＹ軸上における垂直方向の垂直光強度を、光源を基準とした所定角度の放射強度に変換することができる。従って、配光特性検査装置は、光源から照射された光を撮像装置で撮像するだけで、光源の放射強度の値を容易に取得することができる。
【０００９】
また、本発明に係る配光特性測定装置は、前記放射強度算出手段が、下記式（１）によって前記Ｘ軸断面放射強度を算出するとともに、下記式（２）によって前記Ｙ軸断面放射強度を算出することが好ましい。
【００１０】
【数１】
【００１１】
ここで、式（１）および式（２）において、ＷｘはＸ軸断面放射強度、ＷｙはＹ軸断面放射強度、ｗｘはＸ軸垂直光強度、ｗｙはＹ軸垂直光強度、ｄは撮像装置から半球状拡散板の頂点までの距離、ｒは半球状拡散板の半径、θはＸ軸対応位置またはＹ軸対応位置と光源とを結んだ仮想線が、Ｘ軸対応位置またはＹ軸対応位置と光源の設置面とを結んだ垂直線となす角度、を示している。
【００１２】
このような構成によれば、配光特性測定装置は、放射強度算出手段によって、撮像装置からＸ軸対応位置またはＹ軸対応位置までの垂直距離と、所定角度の余弦値（Ｘ軸対応位置またはＹ軸対応位置と光源とを結んだ仮想線が、Ｘ軸対応位置またはＹ軸対応位置と光源の設置面とを結んだ垂直線となす角度の余弦値）に基づいて、垂直光強度抽出手段で抽出された垂直光強度を、光源を基準とした所定角度の放射強度に変換するため、光源から照射された光を撮像装置で撮像するだけで、光源の放射強度の値を容易に取得することができる。
【００１３】
また、前記課題を解決するために本発明に係る配光特性検査装置は、前記した配光特性測定装置と、当該配光特性測定装置によって測定された配光特性の良否を判定する配光特性判定手段と、を備える配光特性検査装置であって、配光特性判定手段が、前記配光特性測定装置の放射強度算出手段によって測定された前記Ｘ軸断面放射強度および前記Ｙ軸断面放射強度が、予め用意されたＸ軸断面放射強度の上下限値およびＹ軸断面放射強度の上下限値の範囲内であるか否かを判定することで、前記光源のＸ軸上およびＹ軸上における配光特性の良否を判定する配光特性判定手段を備える構成とした。
【００１４】
このような構成によれば、配光特性検査装置は、光源から照射された光を撮像装置で撮像するだけで、光源の放射強度の値を容易に取得することができるため、配光特性の良否をより精度良く判定することができる。
【００１５】
また、前記課題を解決するために本発明に係る配光特性測定プログラムは、所定の測定位置に搬送された光源から照射され、当該光源の上部および周囲を覆う半球状拡散板を透過した光を撮像装置によって撮像し、当該撮像した画像から、前記光源の配光測定を測定するために、コンピュータを、前記撮像装置が撮像した画像の各画素値に対応する垂直光強度のうち、前記画像の中心画素を基準とするＸ軸上およびＹ軸上における垂直光強度を示すＸ軸垂直光強度およびＹ軸垂直光強度を、それぞれ所定個数ずつ抽出する垂直光強度抽出手段、前記撮像装置から前記半球状拡散板上における前記Ｘ軸垂直光強度を抽出した画素に対応する位置を示すＸ軸対応位置までの垂直距離と、前記Ｘ軸対応位置から前記光源までの距離と、前記Ｘ軸対応位置から前記光源の設置面までの距離と、に応じて、前記Ｘ軸垂直光強度を前記Ｘ軸対応位置における断面放射強度を示すＸ軸断面放射強度に変換するとともに、前記撮像装置から前記半球状拡散板上における前記Ｙ軸垂直光強度を抽出した画素に対応する位置を示すＹ軸対応位置までの垂直距離と、前記Ｙ軸対応位置から前記光源までの距離と、前記Ｙ軸対応位置から前記光源の設置面までの距離と、に応じて、前記Ｙ軸垂直光強度を前記Ｙ軸対応位置における断面放射強度を示すＹ軸断面放射強度に変換する放射強度算出手段、として機能させる構成とした。
【００１６】
このような構成によれば、配光特性測定プログラムは、放射強度算出手段によって、垂直光強度抽出手段で抽出されたＸ軸上およびＹ軸上における垂直方向の垂直光強度を、光源を基準とした所定角度の放射強度に変換することができる。従って、配光特性検査装置は、光源から照射された光を撮像装置で撮像するだけで、光源の放射強度の値を容易に取得することができる。
【００１７】
また、前記課題を解決するために本発明に係る配光特性測定方法は、測定対象となる光源の配光特性を測定する配光特性測定方法であって、ハンドラによって、前記光源の中心軸が半球状拡散板の半球の頂点と撮像装置の光軸とに一致するように、当該光源を搬送する光源搬送工程と、前記撮像装置によって、前記光源から照射され前記半球状拡散板を透過した光を撮像する撮像工程と、垂直光強度抽出手段によって、前記撮像装置が撮像した画像の各画素値に対応する垂直光強度のうち、前記画像の中心画素を基準とするＸ軸上およびＹ軸上における垂直光強度を示すＸ軸垂直光強度およびＹ軸垂直光強度を、それぞれ所定個数ずつ抽出する垂直光強度抽出工程と、放射強度算出手段によって、前記撮像装置から前記半球状拡散板上における前記Ｘ軸垂直光強度を抽出した画素に対応する位置を示すＸ軸対応位置までの垂直距離と、前記Ｘ軸対応位置から前記光源までの距離と、前記Ｘ軸対応位置から前記光源の設置面までの距離と、に応じて、前記Ｘ軸垂直光強度を前記Ｘ軸対応位置における断面放射強度を示すＸ軸断面放射強度に変換するとともに、前記撮像装置から前記半球状拡散板上における前記Ｙ軸垂直光強度を抽出した画素に対応する位置を示すＹ軸対応位置までの垂直距離と、前記Ｙ軸対応位置から前記光源までの距離と、前記Ｙ軸対応位置から前記光源の設置面までの距離と、に応じて、前記Ｙ軸垂直光強度を前記Ｙ軸対応位置における断面放射強度を示すＹ軸断面放射強度に変換する放射強度算出工程と、を行う手順とした。
【００１８】
このような手順によれば、配光特性測定方法は、放射強度算出手段によって、垂直光強度抽出手段で抽出されたＸ軸上およびＹ軸上における垂直方向の垂直光強度を、光源を基準とした所定角度の放射強度に変換することができる。従って、配光特性検査装置は、光源から照射された光を撮像装置で撮像するだけで、光源の放射強度の値を容易に取得することができる。
【００１９】
また、前記課題を解決するために本発明に係る配光特性検査方法は、検査対象となる光源の配光特性を検査する配光特性検査方法であって、ハンドラによって、前記光源の中心軸が半球状拡散板の半球の頂点と撮像装置の光軸とに一致するように、当該光源を搬送する光源搬送工程と、前記撮像装置によって、前記光源から照射され前記半球状拡散板を透過した光を撮像する撮像工程と、垂直光強度抽出手段によって、前記撮像装置が撮像した画像の各画素値に対応する垂直光強度のうち、前記画像の中心画素を基準とするＸ軸上およびＹ軸上における垂直光強度を示すＸ軸垂直光強度およびＹ軸垂直光強度を、それぞれ所定個数ずつ抽出する垂直光強度抽出工程と、放射強度算出手段によって、前記撮像装置から前記半球状拡散板上における前記Ｘ軸垂直光強度を抽出した画素に対応する位置を示すＸ軸対応位置までの垂直距離と、前記Ｘ軸対応位置から前記光源までの距離と、前記Ｘ軸対応位置から前記光源の設置面までの距離と、に応じて、前記Ｘ軸垂直光強度を前記Ｘ軸対応位置における断面放射強度を示すＸ軸断面放射強度に変換するとともに、前記撮像装置から前記半球状拡散板上における前記Ｙ軸垂直光強度を抽出した画素に対応する位置を示すＹ軸対応位置までの垂直距離と、前記Ｙ軸対応位置から前記光源までの距離と、前記Ｙ軸対応位置から前記光源の設置面までの距離と、に応じて、前記Ｙ軸垂直光強度を前記Ｙ軸対応位置における断面放射強度を示すＹ軸断面放射強度に変換する放射強度算出工程と、配光特性判定手段によって、変換された前記Ｘ軸断面放射強度が、予め用意されたＸ軸断面放射強度の上下限値の範囲内であるか否かを判定するとともに、変換された前記Ｙ軸断面放射強度が、予め用意されたＹ軸断面放射強度の上下限値の範囲内であるか否かを判定することで、前記光源のＸ軸上およびＹ軸上における配光特性の良否を判定する配光特性判定工程と、を行う手順とした。
【００２０】
このような手順によれば、配光特性検査方法は、放射強度算出手段によって、垂直光強度抽出手段で抽出されたＸ軸上およびＹ軸上における垂直方向の垂直光強度を、光源を基準とした所定角度の放射強度に変換することができる。従って、配光特性検査装置は、光源から照射された光を撮像装置で撮像するだけで、光源の放射強度の値を容易に取得することができるため、配光特性の良否をより精度良く判定することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る配光特性測定装置、配光特性検査装置、配光特性測定プログラム、配光特性測定方法および配光特性検査方法によれば、光源の放射強度を角度ごとに測定する必要がなく、一つの光源に対して一方向から一度の測定を行えばよいため、検査対象となる光源の配光特性を瞬時に判定することができ、生産ラインにおける光源を高速に検査することができる。また、本発明に係る配光特性測定装置、配光特性検査装置、配光特性測定プログラム、配光特性測定方法および配光特性検査方法によれば、一定角度における光を撮像して放射強度を算出するため、光源の放射強度を正確に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る配光特性測定装置および配光特性検査装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る配光特性測定装置が備える画像処理装置の内部構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る配光特性測定装置および配光特性検査装置が備える垂直光強度抽出手段の処理内容を説明するための図である。
【図４】本発明の実施形態に係る配光特性測定装置および配光特性検査装置が備える放射強度算出手段の処理内容を説明するための図である。
【図５】本発明の実施形態に係る配光特性測定装置および配光特性検査装置が備える放射強度算出手段によって算出された放射強度を放射角度ごとにプロットした放射強度分布図を示す概略図であり、（ａ）は、Ｘ軸断面放射強度分布図、（ｂ）は、Ｙ軸断面放射強度分布図、である。
【図６】本発明の実施形態に係る配光特性測定装置および配光特性検査装置によって測定した配光特性分布の一例を示す概略図である。
【図７】本発明の実施形態に係る配光特性測定装置が備える画像処理装置の内部構成と、配光特性判定手段の内部構成と、を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施形態に係る配光特性検査装置が備える配光特性判定手段による処理内容を説明するための図であり、（ａ）は、Ｘ軸上における配光特性の判定処理を示す図であり、（ｂ）は、Ｙ軸上における配光特性の判定処理を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態に係る配光特性検査装置２００について、図面を参照しながら説明する。なお、各図面が示す部材のサイズや位置関係等は、説明を明確にするため省略あるいは誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については、原則として同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。
【００２４】
配光特性検査装置２００は、検査対象となる光源１０の配光特性を検査するものである。配光特性検査装置２００は、後記する図７に示すように、配光特性測定装置１００と、配光特性判定手段１１０と、を独立の構成として備えている。以下の説明では、まず配光特性測定装置１００の構成について説明した後に、配光特性判定手段１１０の構成について説明する。
【００２５】
＜配光特性測定装置＞
配光特性測定装置は、測定対象となる光源の配光特性を測定するものである。配光特性測定装置１００は、図１に示すように、ハンドラ２０と、半球状拡散板３０と、外光遮断箱４０と、撮像装置５０と、画像処理装置６０と、点灯電源７０と、ＰＣ８０と、を主な構成として備えている。なお、図１では、説明の便宜上、半球状拡散板３０と外光遮断箱４０は断面図で示している。以下、各構成について、詳細に説明する。
【００２６】
光源１０は、配光特性測定装置１００の測定対象となる光の照射源である。光源１０は、具体的にはＬＥＤ（Light Emitting Diode）で構成されるが、その形状、大きさ、波長等は特に限定されない。光源１０は、図１に示すように、リードフレーム１１が図示しない固定部材を介して搬送機構２１に固定されており、当該搬送機構２１によって、所定の測定位置に一つずつ搬送されるように構成されている。なお、所定の測定位置とは、図１に示すように、光源１０の中心軸が半球状拡散板３０の半球の頂点（天頂）と撮像装置５０の光軸とに一致する位置のことを意味している。また、光源１０は、図１に示すように、リードフレーム１１が点灯電源７０と電気的に接続されており、当該点灯電源７０からの点灯電流に従って点灯するように構成されている。
【００２７】
ハンドラ２０は、光源１０を所定の測定位置に搬送するとともに、測定後の光源１０を配光特性別に分類するものである。ハンドラ２０は、図１に示すように、搬送機構２１と、図示しない把持部と、制御部２２と、を備えている。
【００２８】
搬送機構２１は、制御部２２の指示に従って、複数の光源１０を一つずつ所定の測定位置へと搬送するものである。また、把持部は、制御部２２の指示に従って、光源１０が設置面（固定面）に対して垂直となるように、当該光源１０を固定（クランプ）するものである。また、制御部２２は、搬送装置２１および把持部の動作を制御するとともに、光源１０の点灯を指示するものである。
【００２９】
制御部２２は、具体的には、配光特性測定装置１００の動作が開始すると、図２に示すように、測定開始指示を生成し、これを点灯電源制御手段６６に出力することで、光源１０を点灯させる。また、制御部２２は、搬送指示を生成し、これを搬送機構２１に出力することで、測定対象となる光源１０を所定の測定位置に搬送する。そして、制御部２２は、光源１０の配光特性の測定が終了し、図２に示すように、放射強度算出手段６３からハンドラ２０に対して測定結果が入力されると、次の光源１０を測定位置に搬送するように、搬送機構２１を制御する。また、制御部２２は、前記した測定結果に従って、光源１０を配光特性別にランク分けし、測定済みの光源１０をランク別に収容する所定の収容場所まで搬送するように、搬送機構２１を制御する。
【００３０】
半球状拡散板３０は、光源１０から照射された光を投影するとともに、周囲に拡散させるためのものである。半球状拡散板３０は、例えば、所定厚さのガラス製または樹脂製の板を半球状に湾曲させて形成される。また、図示は省略したものの、半球状拡散板３０は、内部の全面にサンドブラストが施され、内部面に微細な凹凸が形成されている。そして、半球状拡散板３０は、当該凹凸によって、光源１０から照射された光を投影するだけでなく、周囲に拡散できるように構成されている。
【００３１】
半球状拡散板３０は、図１に示すように、半球状に形成され、搬送機構２１によって所定の測定位置に搬送された光源１０の上部と周囲とを覆うように設置される。また、半球状拡散板３０は、図１に示すように、その半球の頂点が、搬送された光源１０の測定位置において当該光源１０の中心軸と一致するように配置される。なお、半球状拡散板３０は、測定対象がＬＥＤの場合は、指向性の角度が１８０°を超えることがないため、ここでは、搬送される光源１０から所定間隔上方に配置されている
【００３２】
外光遮断箱４０は、光源１０の光の照射領域を外光から遮断するためのものである。外光遮断箱４０は、例えば図１に示すように、箱状に形成され、半球状拡散板３０の上部と周囲とを覆うように配置される。配光特定測定装置１００は、このように外光遮断箱４０によって外光を遮断することで、後記する撮像装置５０によって、検査対象となる光源１０の光のみを正確に撮像することができる。
【００３３】
撮像装置５０は、光源１０から照射された光を撮像するものである。撮像装置５０は、具体的には、図１に示すように、光源１０から照射され半球状拡散板３０を透過した光を撮像する。撮像装置５０は、具体的には、ＣＣＤカメラ等の一般的なカラーカメラで構成され、図１に示すように、撮像した画像データを画像処理装置６０に対して出力するように構成されている。
【００３４】
撮像装置５０は、図１に示すように、半球状拡散板３０の上方に所定間隔を置いて設置される。なお、撮像装置５０と半球状拡散板３０の頂点との間隔は、測定の条件に合わせて任意に設定することができる。撮像装置５０は、図１に示すように、外光遮断箱４０の上部を貫通して設置される。また、撮像装置５０は、図１に示すように、その光軸が半球状拡散板３０の頂点と、光源１０の中心軸と、に一致するように配置される。
【００３５】
画像処理装置６０は、撮像装置５０が撮像した画像に所定の処理を施すことで、光源１０の配光特性を測定するものである。画像処理装置６０は、具体的には、図２に示すように、垂直光強度抽出手段６１と、抽出条件記憶手段６２と、放射強度算出手段６３と、点灯電源制御手段６６と、を主な構成として備えている。以下、各構成について、詳細に説明する。
【００３６】
垂直光強度抽出手段６１は、撮像装置５０が撮像した画像から垂直光強度を抽出するものである。垂直光強度抽出手段６１は、具体的には、図２に示すように、撮像装置５０が撮像した画像データの各画素の画素値を参照することで、当該画素値に対応した垂直光強度を抽出する。また、垂直光強度抽出手段６１は、各画素値に対応する垂直光強度のうち、画像の中心画素を基準とするＸ軸上における垂直光強度を示すＸ軸垂直光強度と、画像の中心画素を基準とするＹ軸上における垂直光強度を示すＹ軸垂直光強度と、をそれぞれ所定個数ずつ抽出する。
【００３７】
垂直光強度抽出手段６１は、図３に示すように、Ｘ軸垂直光強度として、Ｘ軸と所定角度間隔の放射強度等線との交点位置における垂直光強度を抽出することが好ましい。また、垂直光強度抽出手段６１は、Ｙ軸垂直光強度として、Ｙ軸と所定角度間隔の放射強度等線との交点位置の垂直光強度を抽出することが好ましい。
【００３８】
ここで、図３の上方に示す図は、半球状拡散板３０を上方から撮像した画像であり、等高線を同心円状に付加したものである。また、図３の下方に示す図は、図３の上方に示す図を立体視した場合におけるＸ軸断面（Ｘ軸上の放射強度等線）を示している。なお、図３の上方に示す図を立体視した場合におけるＹ軸断面（Ｙ軸上の放射強度等線）も、図３の下方に示す図と同様の図となる。そして、例えば、図３の上方に示す図における「Ｘ＋４５°」は、Ｘ軸上かつ半球状拡散板３０の頂点（天頂）からプラス方向に４５°の位置を示している。
【００３９】
垂直光強度抽出手段６１は、例えば図３の下方に示す図のように、放射強度等線の角度間隔を５°間隔とした場合、画像データからＸ軸垂直光強度およびＹ軸垂直光強度をそれぞれ３５個ずつ抽出する。なお、放射強度等線の角度間隔は特に限定されず、測定の条件に合わせて任意に設定することができる。また、放射強度等線の角度間隔は、図２に示すように、抽出条件記憶手段６２に抽出条件として予め記憶され、測定開始と同時に、当該抽出条件記憶手段６２から垂直光強度抽出手段６１に入力されるように構成されている。
【００４０】
垂直光強度抽出手段６１には、図２に示すように、撮像装置５０から画像データが入力されるとともに、抽出条件記憶手段６２から抽出条件が入力される。そして、垂直光強度抽出手段６１には、前記した手法によって画像データからＸ軸垂直光強度およびＹ軸垂直光強度を抽出し、図２に示すように、これらを放射強度算出手段６３に出力する。なお、垂直光強度抽出手段６１は、撮像装置５０から入力された画像データを一時的に記憶する図示しない記憶手段を備えていてもよい。
【００４１】
抽出条件記憶手段６２は、放射強度等線の角度間隔を示す抽出条件を記憶するものである。抽出条件記憶手段６２は、具体的には、データを記憶することができるメモリ、ハードディスク等で具現される。抽出条件記憶手段６２には、図２に示すように、ＰＣ８０からユーザが設定した抽出条件が入力され、測定開始と同時に、これを垂直光強度抽出手段６１に出力する。
【００４２】
放射強度算出手段６３は、垂直光強度を断面放射強度に変換するものである。放射強度算出手段６３は、具体的には、図４に示すように、撮像装置５０から半球状拡散板３０上におけるＸ軸対応位置Ｐｘまでの垂直距離ｅと、Ｘ軸対応位置Ｐｘから光源１０までの距離ｒ（＝半球状拡散板３０の半径ｒ）と、Ｘ軸対応位置Ｐｘから光源１０の設置面ｆまでの距離ｂ’と、に応じて、Ｘ軸垂直光強度を図５（ａ）に示すＸ軸断面放射強度に変換する。また、放射強度算出手段６３は、同様に、撮像装置５０から半球状拡散板３０上におけるＹ軸対応位置Ｐｙまでの垂直距離ｅと、Ｙ軸対応位置Ｐｙから光源１０までの距離ｒと、Ｙ軸対応位置Ｐｙから光源１０の設置面ｆまでの距離ｂ’と、に応じて、Ｙ軸垂直光強度を図５（ｂ）に示すＹ軸断面放射強度に変換する。
【００４３】
なお、図４は、光源１０と半球状拡散板３０と撮像装置５０との関係を模式的に示した図である。また、図５において、縦軸は断面放射強度を示し、横軸は光源１０を基準とした＋９０°から−９０°までの放射角度を示している。また、Ｘ軸対応位置Ｐｘとは、半球状拡散板３０上におけるＸ軸垂直光強度を抽出した画素に対応する位置を示しており、Ｙ軸対応位置Ｐｙとは、半球状拡散板３０上におけるＹ軸垂直光強度を抽出した画素に対応する位置を示している。また、Ｘ軸断面放射強度とは、Ｘ軸対応位置Ｐｘにおける断面放射強度を示しており、Ｙ軸断面放射強度とは、Ｙ軸対応位置Ｐｙにおける断面放射強度を示している。そして、設置面ｆとは、図４に示すように、光源１０の光出射面に接した水平面のことを示している。
【００４４】
放射強度算出手段６３は、下記式（１）によってＸ軸断面放射強度Ｗｘを算出するとともに、下記式（２）によってＹ軸断面放射強度Ｗｙを算出することが好ましい。
【００４５】
【数２】
【００４６】
ここで、前記式（１）および前記式（２）において、ＷｘはＸ軸断面放射強度、ＷｙはＹ軸断面放射強度、ｗｘはＸ軸垂直光強度、ｗｙはＹ軸垂直光強度、ｄは撮像装置５０から半球状拡散板３０の頂点までの距離、ｒは半球状拡散板３０の半径、θはＸ軸対応位置ＰｘまたはＹ軸対応位置Ｐｙと光源１０とを結んだ仮想線αが、Ｘ軸対応位置ＰｘまたはＹ軸対応位置Ｐｙと光源１０の設置面とを結んだ垂直線βとなす角度、を示している。
【００４７】
前記式（１）は、所定のＸ軸対応位置ＰｘにおけるＸ軸垂直光強度ｗｘを、撮像装置５０からＸ軸対応位置Ｐｘまでの垂直距離ｅの二乗に比例して増加させ、かつ、光源１０からＸ軸対応位置Ｐｘまでの距離と光源１０の設置面ｆからＸ軸対応位置Ｐｘまでの距離との距離比ｃｏｓθに比例して減少させることで、Ｘ軸垂直光強度ｗｘをＸ軸断面放射強度Ｗｘに変換するものである。また、前記式（２）は、所定のＹ軸対応位置ＰｙにおけるＹ軸垂直光強度ｗｙを、撮像装置５０からＹ軸対応位置Ｐｙまでの垂直距離ｅの二乗に比例して増加させ、かつ、光源１０からＹ軸対応位置Ｐｙまでの距離と光源１０の設置面ｆからＹ軸対応位置Ｐｙまでの距離との距離比ｃｏｓθに比例して減少させることで、Ｙ軸垂直光強度ｗｙをＹ軸断面放射強度Ｗｙに変換するものである。これらは、光源１０から所定角度θ傾いた場合の放射強度が余弦値ｃｏｓθに比例するという入射角の余弦の法則と、光源１０からの放射強度が撮像装置５０から測定点までの距離の二乗に逆比例するという逆二乗の法則と、を応用したものである。
【００４８】
このような構成によれば、配光特性測定装置１００は、放射強度算出手段６３によって、撮像装置５０からＸ軸対応位置またはＹ軸対応位置までの垂直距離と、所定角度の余弦値ｃｏｓθ（Ｘ軸対応位置ＰｘまたはＹ軸対応位置Ｐｙと光源１０とを結んだ仮想線αが、Ｘ軸対応位置ＰｘまたはＹ軸対応位置Ｐｙと光源１０の設置面ｆとを結んだ垂直線βとなす角度θの余弦値ｃｏｓθ）に基づいて、垂直光強度抽出手段６１で抽出された垂直光強度を、光源１０を基準とした所定角度の放射強度に変換するため、光源１０から照射された光を撮像装置５０で撮像するだけで、光源１０の放射強度の値を容易に取得することができる。
【００４９】
放射強度算出手段６３には、図２に示すように、垂直光強度抽出手段６１からＸ軸垂直光強度およびＹ軸垂直光強度が入力される。そして、放射強度算出手段６３は、前記した手法によってＸ軸断面放射強度およびＹ軸断面放射強度を算出し、図２に示すように、これらをハンドラ２０に出力する。
【００５０】
点灯電源制御手段６６は、点灯電源７０に対して光源１０の点灯指示を行うものである。点灯電源制御手段６６には、図２に示すように、ハンドラ２０から、測定開始指示力される。そして、点灯電源制御手段６６は、図２に示すように、当該測定開始指示に基づいて点灯指示を生成し、これを点灯電源７０に出力する。
【００５１】
点灯電源７０は、光源１０を点灯あるいは消灯させるためのものである。点灯電源７０には、図２に示すように、点灯電源制御手段６６から点灯指示が入力される。そして、点灯電源７０は、当該点灯指示に従って、測定対象となる光源１０に対して点灯電流を供給する。
【００５２】
ＰＣ８０は、ユーザの操作に従って、抽出条件記憶手段６２に対して抽出条件を入力するものである。また、ＰＣ８０は、放射強度算出手段６３から放射強度の測定結果が入力されることで、図示しない表示モニタによって、図５に示すようなＸ軸断面放射強度分布図およびＹ軸断面放射強度分布図によって、配光特性の測定結果を表示することもできる。
【００５３】
また、ＰＣ８０は、例えば、測定したＸ軸断面放射強度またはＹ軸断面放射強度を図６に示すような配光特性分布に変換し、これを図示しない表示モニタによって表示することもできる。ここで、図６において、半球の頂点を基準とした左右の外周方向は放射角度を示し、半球の中心点を基準とした半径方向は放射強度を示している。
【００５４】
以上のような構成を備える配光特性測定装置１００は、放射強度算出手段６３によって、垂直光強度抽出手段６１で抽出されたＸ軸上およびＹ軸上における垂直方向の垂直光強度を、光源１０を基準とした所定角度の放射強度に変換することができる。従って、配光特性検査装置１００は、光源１０から照射された光を撮像装置５０で撮像するだけで、光源１０の放射強度の値を容易に取得することができる。
【００５５】
また、本発明に係る配光特性測定装置１００によれば、光源１０の放射強度を角度ごとに測定する必要がなく、一つの光源１０に対して一方向から一度の測定を行えばよいため、検査対象となる光源１０の配光特性を瞬時に判定することができ、生産ラインにおける光源１０を高速に検査することができる。そして、配光特性測定装置１００によれば、一定角度における光を撮像して放射強度を算出するため、光源１０の放射強度を正確に測定することができる。
【００５６】
＜配光特性判定手段＞
配光特性判定手段１１０は、配光特性測定装置１００によって測定された配光特性の良否を判定するものである。配光特性判定手段１１０は、図７に示すように、配光特性測定装置１００と協働することで、配光特性検査装置２００として機能する。配光特性判定手段１１０は、図７に示すように、配光特性判定手段（配光特性比較手段）６４と、判定条件記憶手段６５と、を備えている。以下、各構成について、詳細に説明する。
【００５７】
配光特性判定手段（配光特性比較手段）６４は、光源１０の配光特性の良否を判定（比較）するものである。配光特性判定手段６４は、具体的には、図８（ａ）に示すように、放射強度算出手段６３によって算出されたＸ軸断面放射強度と、予め用意されたＸ軸断面放射強度の上下限値（上限値および下限値）とを比較し、Ｘ軸断面放射強度のそれぞれが上下限値の範囲内にあるか否かを判定する。また、配光特性判定手段６４は、図８（ｂ）に示すように、放射強度算出手段６３によって算出されたＹ軸断面放射強度と、予め用意されたＹ軸断面放射強度の上下限値とを比較し、Ｙ軸断面放射強度のそれぞれが上下限値の範囲内にあるか否かを判定する。
【００５８】
なお、図８において、縦軸は断面放射強度を示し、横軸は光源１０を基準とした＋９０°から−９０°までの放射角度を示している。また、図８において、○でプロットしたものはＸ軸断面放射強度、×でプロットしたものはＸ軸断面放射強度の上限値、△でプロットしたものはＸ軸断面放射強度の下限値、を示している。また、上下限値は特に限定されず、検査の条件に合わせて任意に設定することができる。そして、上下限値は、図７に示すように、判定条件記憶手段６５に判定条件として予め記憶され、検査開始と同時に、当該判定条件記憶手段６５から配光特性判定手段６４に入力されるように構成されている。
【００５９】
Ｘ軸断面放射強度およびＹ軸断面照射強度のそれぞれの上下限値は、配光特性検査装置２００による検査開始前に、図示しない放射強度測定装置によって、事前に基準ＬＥＤの角度ごとに変化する放射強度を測定することで定めることができる。例えば一例としては、まず光源１０を設置面に対して垂直（設置面と半球状拡散板３０を結ぶ直線に対して角度０°）に設置する。そして、半球状拡散板３０の頂点を１００％として、放射強度を測定する。次に、光源１０を頂点から＋５°（あるいは−５°）傾け、その地点を１００％として放射強度を測定する。これを＋９０°から−９０°までの範囲、およびＸ軸断面およびＹ軸断面において、繰り返し測定することで、Ｘ軸断面放射強度およびＹ軸断面照射強度のそれぞれの上下限値を定めることができる。
【００６０】
配光特性判定手段６４には、図７に示すように、放射強度算出手段６３からＸ軸断面放射強度およびＹ軸断面放射強度が入力される。そして、配光特性判定手段６４は、前記した手法によってＸ軸断面放射強度およびＹ軸断面放射強度の良否を判定し、図７に示すように、その判定結果をハンドラ２０に出力する。なお、配光特性判定手段６４は、放射強度算出手段６３から入力されたＸ軸断面放射強度およびＹ軸断面放射強度を一時的に記憶する図示しない記憶手段を備えていてもよい。
【００６１】
なお、配光特性検査装置２００におけるＰＣ８０には、ハンドラ２０から判定結果が入力されてもよい。この場合、ＰＣ８０は、当該ハンドラ２０から入力された判定結果として、図８に示すようなＸ軸断面放射強度分布の上下限値との判定結果図およびＹ軸断面放射強度分布の上下限値との判定結果図を、図示しない表示モニタによって表示することができる。
【００６２】
以上のような構成を備える配光特性検査装置２００は、光源１０から照射された光を撮像装置５０で撮像するだけで、光源１０の放射強度の値を容易に取得することができるため、配光特性の良否をより精度良く判定することができる。
【００６３】
＜配光特性測定プログラムおよび配光特性検査プログラム＞
配光特性測定装置１００および配光特性検査装置２００は、一般的なコンピュータを、前記した各手段および各部として機能させるプログラムにより動作させることで実現することができる。このプログラムは、通信回線を介して配布することも可能であるし、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に書き込んで配布することも可能である。
【００６４】
＜配光特性測定方法＞
以下、本発明の実施形態に係る配光特性測定装置１００の動作、すなわち配光特性測定方法について、簡単に説明する。配光特性測定方法は、光源搬送工程と、撮像工程と、垂直光強度抽出工程と、放射強度算出工程と、を行う。
【００６５】
光源搬送工程は、光源１０を所定の測定位置まで搬送する工程である。光源搬送工程では、具体的には、ハンドラ２０によって搬送機構２１を制御し、光源１０の中心軸が半球状拡散板３０の半球の頂点と撮像装置５０の光軸とに一致するように、光源１０を搬送する。そして、この光源搬送工程の後に、撮像工程を行う。
【００６６】
撮像工程は、光源搬送工程によって所定の測定位置まで搬送された光源１０から照射された光を撮像する工程である。撮像工程では、具体的には、撮像装置５０によって、光源１０から照射され半球状拡散板３０を透過した光を撮像し、画像データを生成する。そして、この撮像工程の後に、垂直光強度抽出工程を行う。
【００６７】
垂直光強度抽出工程は、撮像工程で撮像された画像から垂直光強度を抽出する工程である。垂直光強度抽出工程では、具体的には、垂直光強度抽出手段６１によって、撮像装置５０が撮像した画像の各画素値に対応する垂直光強度のうち、Ｘ軸垂直光強度およびＹ軸垂直光強度を、それぞれ所定個数ずつ抽出する。そして、この垂直光強度抽出工程の後に、放射強度算出工程を行なう。
【００６８】
なお、垂直光強度抽出工程では、前記したように、Ｘ軸垂直光強度として、Ｘ軸と所定角度間隔の放射強度等線との交点位置における垂直光強度を抽出することが好ましく、Ｙ軸垂直光強度として、Ｙ軸と所定角度間隔の放射強度等線との交点位置の垂直光強度を抽出することが好ましい（図３参照）。
【００６９】
放射強度算出工程は、垂直光強度抽出工程で抽出された垂直光強度を放射強度に変換する工程である。放射強度算出工程は、具体的には、放射強度算出手段６３によって、撮像装置５０からＸ軸対応位置までの垂直距離と、Ｘ軸対応位置から光源１０までの距離とＸ軸対応位置から光源１０の設置面までの距離との距離比と、に応じて、Ｘ軸垂直光強度をＸ軸断面放射強度に変換する。また、放射強度算出工程では、放射強度算出手段６３によって、撮像装置５０からＹ軸対応位置までの垂直距離と、Ｙ軸対応位置から光源１０までの距離と、Ｙ軸対応位置から光源１０の設置面までの距離と、に応じて、Ｙ軸垂直光強度をＹ軸断面放射強度に変換する。
【００７０】
なお、放射強度算出工程では、前記したように、放射強度算出手段６３によって、下記式（１）でＸ軸断面放射強度Ｗｘを算出するとともに、下記式（２）でＹ軸断面放射強度Ｗｙを算出することが好ましい（図４参照）。
【００７１】
【数３】
【００７２】
ここで、前記式（１）および前記式（２）において、ＷｘはＸ軸断面放射強度、ＷｙはＹ軸断面放射強度、ｗｘはＸ軸垂直光強度、ｗｙはＹ軸垂直光強度、ｄは撮像装置５０から半球状拡散板３０の頂点までの距離、ｒは半球状拡散板３０の半径、θはＸ軸対応位置ＰｘまたはＹ軸対応位置Ｐｙと光源１０とを結んだ仮想線αが、Ｘ軸対応位置ＰｘまたはＹ軸対応位置Ｐｙと光源１０の設置面とを結んだ垂直線βとなす角度、を示している。
【００７３】
＜配光特性検査方法＞
以下、本発明の実施形態に係る配光特性検査装置２００の動作、すなわち配光特性検査方法について、簡単に説明する。配光特性検査方法は、前記した配光特性測定方法における光源搬送工程と、撮像工程と、垂直光強度抽出工程と、放射強度算出工程と、に加えて、配光特性判定工程を行うことを特徴としている。
【００７４】
配光特性判定工程は、放射強度算出工程によって算出した光源１０の配光特性の良否を判定する工程である。配光特性判定工程では、具体的には、配光特性判定手段６４によって、Ｘ軸断面放射強度と予め用意されたＸ軸断面放射強度の上下限値とを比較することで、光源１０のＸ軸上における配光特性の良否を判定する。また、配光特性判定工程では、配光特性判定手段６４によって、Ｙ軸断面放射強度と予め用意されたＹ軸断面放射強度の上下限値とを比較することで、光源１０のＹ軸上における配光特性の良否を判定する。
【００７５】
以上、本発明に係る配光特性測定装置 配光特性検査装置、配光特性測定プログラム、配光特性測定方法および配光特性検査方法について、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。
【００７６】
例えば、前記した配光特性測定装置１００および配光特性検査装置２００は、放射強度算出手段６３が前記式（１）によってＸ軸断面放射強度Ｗｘを算出するとともに、前記式（２）によってＹ軸断面放射強度Ｗｙを算出することが好ましいとしたが、前記式（１）および前記式（２）における「（ｄ＋（ｒ−ｒｃｏｓθ））２／ｃｏｓθ」を、定数Ｃｘ（θ）およびＣｙ（θ）として予め算出しておき、放射強度算出手段６３において、Ｘ軸垂直光強度ｗｘと定数Ｃｘ（θ）とを乗算することでＸ軸断面放射強度Ｗｘを算出し、Ｙ軸垂直光強度ｗｙと定数Ｃｙ（θ）とを乗算することでＹ軸断面放射強度Ｗｙを算出する構成としてもよい。すなわち、放射強度算出手段６３は、下記式（３）によってＸ軸断面放射強度Ｗｘを算出するとともに、下記式（４）によってＹ軸断面放射強度Ｗｙを算出してもよい。これにより、配光特性測定装置１００および配光特性検査装置２００は、生産ラインにおける光源１０をより高速に検査することができる。
【００７７】
【数４】
【００７８】
また、例えば前記した配光特性測定装置１００および配光特性検査装置２００では、図２および図７に示すように、画像処理装置６０が点灯電源制御手段６６を備える構成としたが、例えばハンドラ２０が点灯電源制御手段６６を備え、点灯電源７０を直接制御する構成としてもよい。
【００７９】
また、例えば前記した配光特性検査装置２００では、図７に示すように、配光特性測定装置１００と、配光特性判定手段１１０と、を別個の構成として説明したが、当該配光特性判定手段１１０を配光特性測定装置１００における画像処理装置６０の内部に備える構成としてもよい。
【００８０】
また、前記した配光特性測定装置１００および配光特性検査装置２００では、図１に示すように、半球状拡散板３０を光源１０から所定間隔だけ上方に配置されているが、当該半球状拡散板３０によって光源１０の上方および周囲を完全に覆い、搬送される光源１０が通過できる切欠を搬送方向に形成してもよい。あるいは、このような切欠を形成せずに、光源１０が測定位置に搬送される度に半球状拡散板３０、外光遮断箱４０および撮像装置５０を上方に移動させ、光源１０を通過させるように構成してもよい。
【符号の説明】
【００８１】
１０ 光源
１１ リードフレーム
２０ ハンドラ
２１ 搬送機構
２２ 制御部
３０ 半球状拡散板
４０ 外光遮断箱
５０ 撮像装置
６０ 画像処理装置
６１ 垂直光強度抽出手段
６２ 抽出条件記憶手段
６３ 放射強度算出手段
６４ 配光特性判定手段（配光特性比較手段）
６５ 判定条件記憶手段
６６ 点灯電源制御手段
７０ 点灯電源
８０ ＰＣ
１００ 配光特性測定装置
１１０ 配光特性判定手段
２００ 配光特性検査装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の測定位置に搬送された光源の上部および周囲を覆うように半球状に形成され、半球の頂点が前記光源の中心軸と一致するように配置される半球状拡散板と、前記半球状拡散板の上方に所定間隔を置いて設置されるとともに、光軸が前記光源の中心軸と一致するように配置され、前記光源から照射され前記半球状拡散板を透過した光を撮像する撮像装置と、前記撮像装置が撮像した画像に所定の処理を施す画像処理装置と、を備え、前記光源の配光特性を測定する配光特性測定装置であって、
前記画像処理装置は、
前記撮像装置が撮像した画像の各画素値に対応する垂直光強度のうち、前記画像の中心画素を基準とするＸ軸上およびＹ軸上における垂直光強度を示すＸ軸垂直光強度およびＹ軸垂直光強度を、それぞれ所定個数ずつ抽出する垂直光強度抽出手段と、
前記撮像装置から前記半球状拡散板上における前記Ｘ軸垂直光強度を抽出した画素に対応する位置を示すＸ軸対応位置までの垂直距離と、前記Ｘ軸対応位置から前記光源までの距離と、前記Ｘ軸対応位置から前記光源の設置面までの距離と、に応じて、前記Ｘ軸垂直光強度を前記Ｘ軸対応位置における断面放射強度を示すＸ軸断面放射強度に変換するとともに、前記撮像装置から前記半球状拡散板上における前記Ｙ軸垂直光強度を抽出した画素に対応する位置を示すＹ軸対応位置までの垂直距離と、前記Ｙ軸対応位置から前記光源までの距離と、前記Ｙ軸対応位置から前記光源の設置面までの距離と、に応じて、前記Ｙ軸垂直光強度を前記Ｙ軸対応位置における断面放射強度を示すＹ軸断面放射強度に変換する放射強度算出手段と、
を備えることを特徴とする配光特性測定装置。
【請求項２】
前記放射強度算出手段は、下記式（１）によって前記Ｘ軸断面放射強度を算出するとともに、下記式（２）によって前記Ｙ軸断面放射強度を算出することを特徴とする請求項１に記載の配光特性測定装置。
【数１】
但し、式（１）および式（２）において、ＷｘはＸ軸断面放射強度、ＷｙはＹ軸断面放射強度、ｗｘはＸ軸垂直光強度、ｗｙはＹ軸垂直光強度、ｄは撮像装置から半球状拡散板の頂点までの距離、ｒは半球状拡散板の半径、θはＸ軸対応位置またはＹ軸対応位置と光源とを結んだ仮想線が、Ｘ軸対応位置またはＹ軸対応位置と光源の設置面とを結んだ垂直線となす角度、を示している。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の配光特性測定装置と、当該配光特性測定装置によって測定された配光特性の良否を判定する配光特性判定手段と、を備える配光特性検査装置であって、
前記配光特性判定手段は、前記配光特性測定装置の放射強度算出手段によって測定された前記Ｘ軸断面放射強度および前記Ｙ軸断面放射強度が、予め用意されたＸ軸断面放射強度の上下限値およびＹ軸断面放射強度の上下限値の範囲内であるか否かを判定することで、前記光源のＸ軸上およびＹ軸上における配光特性の良否を判定する配光特性判定手段を備えることを特徴とする配光特性検査装置。
【請求項４】
所定の測定位置に搬送された光源から照射され、当該光源の上部および周囲を覆う半球状拡散板を透過した光を撮像装置によって撮像し、当該撮像した画像から、前記光源の配光測定を測定するために、コンピュータを、
前記撮像装置が撮像した画像の各画素値に対応する垂直光強度のうち、前記画像の中心画素を基準とするＸ軸上およびＹ軸上における垂直光強度を示すＸ軸垂直光強度およびＹ軸垂直光強度を、それぞれ所定個数ずつ抽出する垂直光強度抽出手段、
前記撮像装置から前記半球状拡散板上における前記Ｘ軸垂直光強度を抽出した画素に対応する位置を示すＸ軸対応位置までの垂直距離と、前記Ｘ軸対応位置から前記光源までの距離と、前記Ｘ軸対応位置から前記光源の設置面までの距離と、に応じて、前記Ｘ軸垂直光強度を前記Ｘ軸対応位置における断面放射強度を示すＸ軸断面放射強度に変換するとともに、前記撮像装置から前記半球状拡散板上における前記Ｙ軸垂直光強度を抽出した画素に対応する位置を示すＹ軸対応位置までの垂直距離と、前記Ｙ軸対応位置から前記光源までの距離と、前記Ｙ軸対応位置から前記光源の設置面までの距離と、に応じて、前記Ｙ軸垂直光強度を前記Ｙ軸対応位置における断面放射強度を示すＹ軸断面放射強度に変換する放射強度算出手段、
として機能させることを特徴とする配光特性測定プログラム。
【請求項５】
測定対象となる光源の配光特性を測定する配光特性測定方法であって、
ハンドラによって、前記光源の中心軸が半球状拡散板の半球の頂点と撮像装置の光軸とに一致するように、当該光源を搬送する光源搬送工程と、
前記撮像装置によって、前記光源から照射され前記半球状拡散板を透過した光を撮像する撮像工程と、
垂直光強度抽出手段によって、前記撮像装置が撮像した画像の各画素値に対応する垂直光強度のうち、前記画像の中心画素を基準とするＸ軸上およびＹ軸上における垂直光強度を示すＸ軸垂直光強度およびＹ軸垂直光強度を、それぞれ所定個数ずつ抽出する垂直光強度抽出工程と、
放射強度算出手段によって、前記撮像装置から前記半球状拡散板上における前記Ｘ軸垂直光強度を抽出した画素に対応する位置を示すＸ軸対応位置までの垂直距離と、前記Ｘ軸対応位置から前記光源までの距離と、前記Ｘ軸対応位置から前記光源の設置面までの距離と、に応じて、前記Ｘ軸垂直光強度を前記Ｘ軸対応位置における断面放射強度を示すＸ軸断面放射強度に変換するとともに、前記撮像装置から前記半球状拡散板上における前記Ｙ軸垂直光強度を抽出した画素に対応する位置を示すＹ軸対応位置までの垂直距離と、前記Ｙ軸対応位置から前記光源までの距離と、前記Ｙ軸対応位置から前記光源の設置面までの距離と、に応じて、前記Ｙ軸垂直光強度を前記Ｙ軸対応位置における断面放射強度を示すＹ軸断面放射強度に変換する放射強度算出工程と、
を行うことを特徴とする配光特性測定方法。
【請求項６】
検査対象となる光源の配光特性を検査する配光特性検査方法であって、
ハンドラによって、前記光源の中心軸が半球状拡散板の半球の頂点と撮像装置の光軸とに一致するように、当該光源を搬送する光源搬送工程と、
前記撮像装置によって、前記光源から照射され前記半球状拡散板を透過した光を撮像する撮像工程と、
垂直光強度抽出手段によって、前記撮像装置が撮像した画像の各画素値に対応する垂直光強度のうち、前記画像の中心画素を基準とするＸ軸上およびＹ軸上における垂直光強度を示すＸ軸垂直光強度およびＹ軸垂直光強度を、それぞれ所定個数ずつ抽出する垂直光強度抽出工程と、
放射強度算出手段によって、前記撮像装置から前記半球状拡散板上における前記Ｘ軸垂直光強度を抽出した画素に対応する位置を示すＸ軸対応位置までの垂直距離と、前記Ｘ軸対応位置から前記光源までの距離と、前記Ｘ軸対応位置から前記光源の設置面までの距離と、に応じて、前記Ｘ軸垂直光強度を前記Ｘ軸対応位置における断面放射強度を示すＸ軸断面放射強度に変換するとともに、前記撮像装置から前記半球状拡散板上における前記Ｙ軸垂直光強度を抽出した画素に対応する位置を示すＹ軸対応位置までの垂直距離と、前記Ｙ軸対応位置から前記光源までの距離と、前記Ｙ軸対応位置から前記光源の設置面までの距離と、に応じて、前記Ｙ軸垂直光強度を前記Ｙ軸対応位置における断面放射強度を示すＹ軸断面放射強度に変換する放射強度算出工程と、
配光特性判定手段によって、変換された前記Ｘ軸断面放射強度が、予め用意されたＸ軸断面放射強度の上下限値の範囲内であるか否かを判定するとともに、変換された前記Ｙ軸断面放射強度が、予め用意されたＹ軸断面放射強度の上下限値の範囲内であるか否かを判定することで、前記光源のＸ軸上およびＹ軸上における配光特性の良否を判定する配光特性判定工程と、
を行うことを特徴とする配光特性検査方法。
【請求項１】
所定の測定位置に搬送された光源の上部および周囲を覆うように半球状に形成され、半球の頂点が前記光源の中心軸と一致するように配置される半球状拡散板と、前記半球状拡散板の上方に所定間隔を置いて設置されるとともに、光軸が前記光源の中心軸と一致するように配置され、前記光源から照射され前記半球状拡散板を透過した光を撮像する撮像装置と、前記撮像装置が撮像した画像に所定の処理を施す画像処理装置と、を備え、前記光源の配光特性を測定する配光特性測定装置であって、
前記画像処理装置は、
前記撮像装置が撮像した画像の各画素値に対応する垂直光強度のうち、前記画像の中心画素を基準とするＸ軸上およびＹ軸上における垂直光強度を示すＸ軸垂直光強度およびＹ軸垂直光強度を、それぞれ所定個数ずつ抽出する垂直光強度抽出手段と、
前記撮像装置から前記半球状拡散板上における前記Ｘ軸垂直光強度を抽出した画素に対応する位置を示すＸ軸対応位置までの垂直距離と、前記Ｘ軸対応位置から前記光源までの距離と、前記Ｘ軸対応位置から前記光源の設置面までの距離と、に応じて、前記Ｘ軸垂直光強度を前記Ｘ軸対応位置における断面放射強度を示すＸ軸断面放射強度に変換するとともに、前記撮像装置から前記半球状拡散板上における前記Ｙ軸垂直光強度を抽出した画素に対応する位置を示すＹ軸対応位置までの垂直距離と、前記Ｙ軸対応位置から前記光源までの距離と、前記Ｙ軸対応位置から前記光源の設置面までの距離と、に応じて、前記Ｙ軸垂直光強度を前記Ｙ軸対応位置における断面放射強度を示すＹ軸断面放射強度に変換する放射強度算出手段と、
を備えることを特徴とする配光特性測定装置。
【請求項２】
前記放射強度算出手段は、下記式（１）によって前記Ｘ軸断面放射強度を算出するとともに、下記式（２）によって前記Ｙ軸断面放射強度を算出することを特徴とする請求項１に記載の配光特性測定装置。
【数１】
但し、式（１）および式（２）において、ＷｘはＸ軸断面放射強度、ＷｙはＹ軸断面放射強度、ｗｘはＸ軸垂直光強度、ｗｙはＹ軸垂直光強度、ｄは撮像装置から半球状拡散板の頂点までの距離、ｒは半球状拡散板の半径、θはＸ軸対応位置またはＹ軸対応位置と光源とを結んだ仮想線が、Ｘ軸対応位置またはＹ軸対応位置と光源の設置面とを結んだ垂直線となす角度、を示している。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の配光特性測定装置と、当該配光特性測定装置によって測定された配光特性の良否を判定する配光特性判定手段と、を備える配光特性検査装置であって、
前記配光特性判定手段は、前記配光特性測定装置の放射強度算出手段によって測定された前記Ｘ軸断面放射強度および前記Ｙ軸断面放射強度が、予め用意されたＸ軸断面放射強度の上下限値およびＹ軸断面放射強度の上下限値の範囲内であるか否かを判定することで、前記光源のＸ軸上およびＹ軸上における配光特性の良否を判定する配光特性判定手段を備えることを特徴とする配光特性検査装置。
【請求項４】
所定の測定位置に搬送された光源から照射され、当該光源の上部および周囲を覆う半球状拡散板を透過した光を撮像装置によって撮像し、当該撮像した画像から、前記光源の配光測定を測定するために、コンピュータを、
前記撮像装置が撮像した画像の各画素値に対応する垂直光強度のうち、前記画像の中心画素を基準とするＸ軸上およびＹ軸上における垂直光強度を示すＸ軸垂直光強度およびＹ軸垂直光強度を、それぞれ所定個数ずつ抽出する垂直光強度抽出手段、
前記撮像装置から前記半球状拡散板上における前記Ｘ軸垂直光強度を抽出した画素に対応する位置を示すＸ軸対応位置までの垂直距離と、前記Ｘ軸対応位置から前記光源までの距離と、前記Ｘ軸対応位置から前記光源の設置面までの距離と、に応じて、前記Ｘ軸垂直光強度を前記Ｘ軸対応位置における断面放射強度を示すＸ軸断面放射強度に変換するとともに、前記撮像装置から前記半球状拡散板上における前記Ｙ軸垂直光強度を抽出した画素に対応する位置を示すＹ軸対応位置までの垂直距離と、前記Ｙ軸対応位置から前記光源までの距離と、前記Ｙ軸対応位置から前記光源の設置面までの距離と、に応じて、前記Ｙ軸垂直光強度を前記Ｙ軸対応位置における断面放射強度を示すＹ軸断面放射強度に変換する放射強度算出手段、
として機能させることを特徴とする配光特性測定プログラム。
【請求項５】
測定対象となる光源の配光特性を測定する配光特性測定方法であって、
ハンドラによって、前記光源の中心軸が半球状拡散板の半球の頂点と撮像装置の光軸とに一致するように、当該光源を搬送する光源搬送工程と、
前記撮像装置によって、前記光源から照射され前記半球状拡散板を透過した光を撮像する撮像工程と、
垂直光強度抽出手段によって、前記撮像装置が撮像した画像の各画素値に対応する垂直光強度のうち、前記画像の中心画素を基準とするＸ軸上およびＹ軸上における垂直光強度を示すＸ軸垂直光強度およびＹ軸垂直光強度を、それぞれ所定個数ずつ抽出する垂直光強度抽出工程と、
放射強度算出手段によって、前記撮像装置から前記半球状拡散板上における前記Ｘ軸垂直光強度を抽出した画素に対応する位置を示すＸ軸対応位置までの垂直距離と、前記Ｘ軸対応位置から前記光源までの距離と、前記Ｘ軸対応位置から前記光源の設置面までの距離と、に応じて、前記Ｘ軸垂直光強度を前記Ｘ軸対応位置における断面放射強度を示すＸ軸断面放射強度に変換するとともに、前記撮像装置から前記半球状拡散板上における前記Ｙ軸垂直光強度を抽出した画素に対応する位置を示すＹ軸対応位置までの垂直距離と、前記Ｙ軸対応位置から前記光源までの距離と、前記Ｙ軸対応位置から前記光源の設置面までの距離と、に応じて、前記Ｙ軸垂直光強度を前記Ｙ軸対応位置における断面放射強度を示すＹ軸断面放射強度に変換する放射強度算出工程と、
を行うことを特徴とする配光特性測定方法。
【請求項６】
検査対象となる光源の配光特性を検査する配光特性検査方法であって、
ハンドラによって、前記光源の中心軸が半球状拡散板の半球の頂点と撮像装置の光軸とに一致するように、当該光源を搬送する光源搬送工程と、
前記撮像装置によって、前記光源から照射され前記半球状拡散板を透過した光を撮像する撮像工程と、
垂直光強度抽出手段によって、前記撮像装置が撮像した画像の各画素値に対応する垂直光強度のうち、前記画像の中心画素を基準とするＸ軸上およびＹ軸上における垂直光強度を示すＸ軸垂直光強度およびＹ軸垂直光強度を、それぞれ所定個数ずつ抽出する垂直光強度抽出工程と、
放射強度算出手段によって、前記撮像装置から前記半球状拡散板上における前記Ｘ軸垂直光強度を抽出した画素に対応する位置を示すＸ軸対応位置までの垂直距離と、前記Ｘ軸対応位置から前記光源までの距離と、前記Ｘ軸対応位置から前記光源の設置面までの距離と、に応じて、前記Ｘ軸垂直光強度を前記Ｘ軸対応位置における断面放射強度を示すＸ軸断面放射強度に変換するとともに、前記撮像装置から前記半球状拡散板上における前記Ｙ軸垂直光強度を抽出した画素に対応する位置を示すＹ軸対応位置までの垂直距離と、前記Ｙ軸対応位置から前記光源までの距離と、前記Ｙ軸対応位置から前記光源の設置面までの距離と、に応じて、前記Ｙ軸垂直光強度を前記Ｙ軸対応位置における断面放射強度を示すＹ軸断面放射強度に変換する放射強度算出工程と、
配光特性判定手段によって、変換された前記Ｘ軸断面放射強度が、予め用意されたＸ軸断面放射強度の上下限値の範囲内であるか否かを判定するとともに、変換された前記Ｙ軸断面放射強度が、予め用意されたＹ軸断面放射強度の上下限値の範囲内であるか否かを判定することで、前記光源のＸ軸上およびＹ軸上における配光特性の良否を判定する配光特性判定工程と、
を行うことを特徴とする配光特性検査方法。
【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２０１２−９８１３１（Ｐ２０１２−９８１３１Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４５６２１（Ｐ２０１０−２４５６２１）
【出願日】平成２２年１１月１日（２０１０．１１．１）
【出願人】（５９１０５７３４８）株式会社ユニテック (13)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１日（２０１０．１１．１）
【出願人】（５９１０５７３４８）株式会社ユニテック (13)
【Ｆターム（参考）】
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