JP2002062219A - 輝度測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一回の測定で複数ポイントの輝度測定を可能
とし、作業コストを大幅に軽減させた輝度測定装置を得
る。 【解決手段】 測定対象１の画像データを取得するため
の画像入力手段と、測定対象の測定点を設定する測定点
設定手段と、画像入力手段により取得された画像データ
を階調データに変換する階調変換手段１１と、階調デー
タを輝度値に対応付けた変換テーブルを格納するテーブ
ル記憶手段１２と、変換テーブルに基づいて階調データ
を輝度値に変換する輝度変換手段１３とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、発光製品（たと
えば、ＬＥＤパネル）などからなる測定対象の輝度値を
取得するための輝度測定装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来の輝度測定装置の光学系を示
す構成図であり、たとえば「計測技術の原理百科（工業
調査会：１９９７年（平成９年）１０月２０日発行）」
の第１５０頁に記載された輝度計の一例を示している。

【０００３】図３において、輝度計は、測定対象１から
発せられた光を捉えるレンズ２と、レンズ２を介した光
を人間の視感度に補正するためのフィルタ３と、フィル
タ３を介した光を検出して輝度値を測定する光電検出器
４とを備えている。

【０００４】また、上記光路中においてレンズ２を介し
た光の一部を分岐するための反射鏡５と、反射鏡５によ
り分岐された光を屈折させるためのプリズム６と、肉眼
８に対して測定対象１の像を結ぶようにするための接眼
レンズ７とを備えている。

【０００５】一般に、この種の輝度測定装置は、たとえ
ばＬＥＤパネルの生産ラインにおける発光検査などに用
いられ得る。図３の光学系構成からなる従来の輝度測定
装置は、一回の測定において、測定対象１の任意の一点
のみの輝度を測定するものである。

【０００６】以下、図３に示した従来の輝度測定装置の
動作について説明する。まず、図示したように、測定対
象１の或る１点から発せられた光は、レンズ２およびフ
ィルタ３を通して光電検知器４に捉えられる。これによ
り、光電検知器４を介して、測定対象１の１点の輝度が
検出される。

【０００７】また、測定対象１の或る１点から発せられ
た上記光は、一方では、反射鏡５により一部分岐された
後、プリズム６によりさらに反射され、接眼レンズ７を
通してオペレータの肉眼８に到達する。

【０００８】これにより、オペレータは、測定対象１の
或る１点（測定点）の位置合わせやレンズ２の焦点合わ
せなどを行う。このとき、光電検知器４は、測定対象１
の或る１点（測定点）の輝度を検出する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の輝度測定装置は
以上のように、一回の測定で測定対象１の一点しか測定
できないので、たとえば測定対象１の複数ポイントを測
定する場合、特に生産ライン上で多数の測定対象１を測
定する場合には、多大な時間および手間を要するという
問題点があった。

【００１０】また、図３に示すように反射鏡５などを含
む複雑な光学系が必要となることから、コストアップを
招くという問題点があった。

【００１１】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、測定点の明るさを示す階調デー
タから輝度値を取得し、一回の測定で複数ポイントの輝
度測定を可能とすることにより、作業コストおよび製造
コストを大幅に軽減させた輝度測定装置を得ることを目
的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る輝度測定装置は、測定対象の画像データを取得するた
めの画像入力手段と、測定対象の測定点を設定する測定
点設定手段と、画像入力手段により取得された画像デー
タを階調データに変換する階調変換手段と、階調データ
を輝度値に対応付けた変換テーブルを格納するテーブル
記憶手段と、変換テーブルに基づいて階調データを輝度
値に変換する輝度変換手段とを備えたものである。

【００１３】また、この発明の請求項２に係る輝度測定
装置は、請求項１において、画像入力手段は、２次元Ｃ
ＣＤカメラにより構成されたものである。

【００１４】また、この発明の請求項３に係る輝度測定
装置は、請求項１または請求項２において、測定点設定
手段は、測定対象の複数ポイントを測定点として設定
し、画像入力手段は、一回の測定で、測定対象の複数ポ
イントの画像データを取得し、階調変換手段は、画像入
力手段により取得された複数ポイントの画像データを明
るさの階調データに変換し、テーブル記憶手段は、複数
ポイントの階調データを変換テーブルに格納し、輝度変
換手段は、変換テーブルに基づいて複数ポイントの階調
データを輝度値に変換するものである。

【００１５】また、この発明の請求項４に係る輝度測定
装置は、請求項１から請求項３までのいずれかにおい
て、初期の測定および校正時に変換テーブルを作成する
ための変換テーブル作成手段を備え、変換テーブル作成
手段は、輝度値が既知の測定対象の測定点での階調デー
タと既知の輝度値とに基づいて変換テーブルを作成し、
テーブル記憶手段に更新して格納するものである。

【００１６】また、この発明の請求項５に係る輝度測定
装置は、請求項４において、階調変換手段、テーブル記
憶手段、輝度変換手段および変換テーブル作成手段は、
コンピュータにより構成され、階調変換手段は、画像デ
ータの明るさをデジタル値に変換するためのＡ／Ｄ変換
手段を含むものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、図面を参照
しながら、この発明の実施の形態１について詳細に説明
する。図１はこの発明の実施の形態１を示す構成図であ
り、図１において、１０は測定対象１を撮像して画像デ
ータを取得するための２次元ＣＣＤカメラ、１１は２次
元ＣＣＤカメラ１０から送出された画像データを階調デ
ータに変換するＡ／Ｄ変換部である。

【００１８】１２は階調データを輝度値に変換するため
の変換テーブルを格納する記憶部である。１３は演算部
であり、Ａ／Ｄ変換部１１からの階調データを、記憶部
１２内の変換テーブルを用いて輝度値に変換する輝度変
換手段と、初期の測定および校正時に記憶部１２内に変
換テーブルを作成するための変換テーブル作成手段とを
含む。

【００１９】１４はＡ／Ｄ変換部１１、記憶部１２およ
び演算部１３を備えたコンピュータであり、Ａ／Ｄ変換
部１１からのデジタル（階調）データに基づいて算出さ
れた輝度値を外部に出力する。

【００２０】演算部１３には、測定対象１の測定点（複
数ポイント）を設定する測定点設定手段（図示せず）が
設けられている。なお、測定点設定手段は、たとえばＣ
ＲＴ（表示部）と関連する周知のマウスまたはキーボー
ドなどにより構成され得る。また、測定点の数は、測定
対象１の要求仕様および２次元ＣＣＤカメラ１０の画素
数に応じて設定される。

【００２１】２次元ＣＣＤカメラ１０は、画像データを
を取得するための画像入力手段を構成している。また、
コンピュータ１４内のＡ／Ｄ変換部１１は、画像データ
を明るさの階調データに変換する階調変換手段を構成し
ている。

【００２２】また、記憶部１２は、階調データを輝度値
に対応付けた変換テーブルを格納するテーブル記憶手段
を構成している。さらに、演算部１３は、初期の変換テ
ーブル作成機能を含むとともに、作成された変換テーブ
ルに基づいて階調データを輝度値に変換するための輝度
変換手段を構成している。

【００２３】次に、図２のフローチャートを参照しなが
ら、図１に示したこの発明の実施の形態１による動作に
ついて説明する。図２において、まず、測定対象１上の
測定点（任意数、任意箇所）を設定する（ステップＳ
１）。たとえば、ＣＲＴ画面上に測定対象１を表示させ
ながら、マウスまたはキーボードを介して測定対象１上
の測定点を指定する。

【００２４】次に、今回の測定処理がテーブル作成処理
（初回測定処理、または、定期校正処理）か否かを判定
し（ステップＳ２）、通常の測定処理であってテーブル
作成処理でない（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、直
ちにステップＳ６（後述する）に進む。

【００２５】一方、ステップＳ２において、テーブル作
成処理である（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、以
下のように、初回の測定時（または、定期校正時）にお
ける変換テーブルの作成および記憶処理を実行する。

【００２６】この場合、まず、測定対象１として輝度値
が既知の測定対象が設置され、この測定対象１が２次元
ＣＣＤカメラ１０により撮像される（ステップＳ３）。
測定対象１からは、輝度値が既知の光が発せられてお
り、２次元ＣＣＤカメラ１０は、測定対象１からの既知
の光を捉えて画像データとし、Ａ／Ｄ変換部１１に送出
する。

【００２７】続いて、Ａ／Ｄ変換部１１は、入力された
画像データの測定点での明るさをＡ／Ｄ変換して階調デ
ータとし、この階調データを演算部１３に入力する（ス
テップＳ４）。

【００２８】演算部１３は、入力された階調データと既
知の輝度値とから、階調および輝度を対応付けた変換テ
ーブルを作成し、この変換テーブルを記憶部１２に記憶
させる（ステップＳ５）。以上で変換テーブル作成処理
は終了する。

【００２９】次に、以下のように、変換テーブル作成後
における通常の測定対象１の輝度測定処理が実行され
る。この場合、まず、輝度値が未知の測定対象１が設置
され、２次元ＣＣＤカメラ１０により撮像される（ステ
ップＳ６）。

【００３０】２次元ＣＣＤカメラ１０は、測定対象１か
ら発せられる未知の光を捉えて画像データとし、Ａ／Ｄ
変換部１１に送出する。Ａ／Ｄ変換部１１は、画像デー
タの測定点での明るさをＡ／Ｄ変換して階調データと
し、この階調データを演算部１３に入力する（ステップ
Ｓ７）。

【００３１】演算部１３は、得られた階調データ値を、
記憶部１２に記憶された変換テーブルを用いて輝度値に
変換し、取得された輝度値を輝度データとして外部に出
力する（ステップＳ８）。以上で輝度測定処理は終了す
る。

【００３２】なお、画像データの取得処理（ステップＳ
６）は、一回の撮像で２次元ＣＣＤカメラ１０の視野領
域内に対して実行される。このとき、階調データは、２
次元ＣＣＤカメラ１０に搭載された撮像素子（ＣＣＤ）
を構成する画素の１素子から取得されるので、上記視野
領域内であればＣＣＤの１画素毎に測定点を設定するこ
ともできる。したがって、ＣＣＤ上の任意画素から明る
さを取得でき、ステップＳ１で設定された任意の測定点
での画像データは確実に取得される。

【００３３】また、演算部１３は、ステップＳ７、Ｓ８
において、一回の変換処理で画像データ領域内の任意の
複数ポイントの輝度値を取得することができる。このよ
うに、２次元ＣＣＤカメラ１０およびコンピュータ１４
（変換テーブル）を用いることにより、多数の測定対象
１上の複数の測定箇所を対象とした場合でも、輝度測定
作業が簡略化されて作業時間が短縮されるので、測定作
業コストを軽減することができる。

【００３４】また、コンピュータ１４のＡ／Ｄ変換部１
１を用いて階調データを取得することにより、迅速且つ
正確なデジタルデータ処理のみにより、一回の撮像およ
びデータ変換処理で複数ポイントの輝度データを得るこ
とができる。

【００３５】また、コンピュータ１４内の演算部１３
は、初期測定および校正時のテーブル作成手段を含むの
で、変換テーブルの作成手段を別途に設ける必要がな
く、安価に実現することができる。

【００３６】また、一般市販品である２次元ＣＣＤカメ
ラ１０を用いるとともに、Ａ／Ｄ変換部１１および演算
部１３を一般的なコンピュータ１４内の常備手段で構成
することにより、格別で高価な手段を付加する必要がな
いので、装置全体の製造コストを軽減することができ
る。

【００３７】

【発明の効果】以上のように、この発明の請求項１によ
れば、測定対象の画像データを取得するための画像入力
手段と、測定対象の測定点を設定する測定点設定手段
と、画像入力手段により取得された画像データを階調デ
ータに変換する階調変換手段と、階調データを輝度値に
対応付けた変換テーブルを格納するテーブル記憶手段
と、変換テーブルに基づいて階調データを輝度値に変換
する輝度変換手段とを備え、一回の測定で複数ポイント
の輝度測定を可能としたので、作業コストを大幅に軽減
させた輝度測定装置が得られる効果がある。

【００３８】また、この発明の請求項２によれば、請求
項１において、画像入力手段を２次元ＣＣＤカメラによ
り構成したので、製造コストを大幅に軽減させた輝度測
定装置が得られる効果がある。

【００３９】また、この発明の請求項３によれば、請求
項１または請求項２において、測定点設定手段は、測定
対象の複数ポイントを測定点として設定し、画像入力手
段は、一回の測定で、測定対象の複数ポイントの画像デ
ータを取得し、階調変換手段は、画像入力手段により取
得された複数ポイントの画像データを明るさの階調デー
タに変換し、テーブル記憶手段は、複数ポイントの階調
データを変換テーブルに格納し、輝度変換手段は、変換
テーブルに基づいて複数ポイントの階調データを輝度値
に変換するようにしたので、作業コストを大幅に軽減さ
せた輝度測定装置が得られる効果がある。

【００４０】また、この発明の請求項４によれば、請求
項１から請求項３までのいずれかにおいて、初期の測定
および校正時に変換テーブルを作成するための変換テー
ブル作成手段を備え、変換テーブル作成手段は、輝度値
が既知の測定対象の測定点での階調データと既知の輝度
値とに基づいて変換テーブルを作成し、テーブル記憶手
段に更新して格納するようにしたので、容易に変換テー
ブルを作成可能な輝度測定装置が得られる効果がある。

【００４１】また、この発明の請求項５によれば、請求
項４において、階調変換手段、テーブル記憶手段、輝度
変換手段および変換テーブル作成手段は、コンピュータ
により構成され、階調変換手段は、画像データの明るさ
をデジタル値に変換するためのＡ／Ｄ変換手段を含み、
一般的なコンピュータの常備手段で構成したので、製造
コストを軽減させた輝度測定装置が得られる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１を示す構成図であ
る。

【図２】 この発明の実施の形態１による動作を示すフ
ローチャートである。

【図３】 従来の輝度測定装置の光学系を示す構成図で
ある。

【符号の説明】

１ 測定対象、１０ ２次元ＣＣＤカメラ（画像入力手
段）、１１ Ａ／Ｄ変換部（階調変換手段）、１２ 記
憶部（テーブル記憶手段）、１３ 演算部（輝度変換手
段）、１４ コンピュータ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 測定対象の画像データを取得するための
   画像入力手段と、 前記測定対象の測定点を設定する測定点設定手段と、 前記画像入力手段により取得された画像データを階調デ
   ータに変換する階調変換手段と、 前記階調データを輝度値に対応付けた変換テーブルを格
   納するテーブル記憶手段と、 前記変換テーブルに基づいて前記階調データを前記輝度
   値に変換する輝度変換手段とを備えた輝度測定装置。
2. 【請求項２】 前記画像入力手段は、２次元ＣＣＤカメ
   ラにより構成されたことを特徴とする請求項１に記載の
   輝度測定装置。
3. 【請求項３】 前記測定点設定手段は、前記測定対象の
   複数ポイントを前記測定点として設定し、 前記画像入力手段は、一回の測定で、前記測定対象の複
   数ポイントの画像データを取得し、 前記階調変換手段は、前記画像入力手段により取得され
   た前記複数ポイントの画像データを明るさの階調データ
   に変換し、 前記テーブル記憶手段は、前記複数ポイントの階調デー
   タを前記変換テーブルに格納し、 前記輝度変換手段は、前記変換テーブルに基づいて前記
   複数ポイントの階調データを前記輝度値に変換すること
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の輝度測定
   装置。
4. 【請求項４】 初期の測定および校正時に前記変換テー
   ブルを作成するための変換テーブル作成手段を備え、 前記変換テーブル作成手段は、輝度値が既知の測定対象
   の前記測定点での階調データと前記既知の輝度値とに基
   づいて前記変換テーブルを作成し、前記テーブル記憶手
   段に更新して格納することを特徴とする請求項１から請
   求項３までのいずれかに記載の輝度測定装置。
5. 【請求項５】 前記前記階調変換手段、前記テーブル記
   憶手段、前記輝度変換手段および前記変換テーブル作成
   手段は、コンピュータにより構成され、 前記階調変換手段は、前記画像データの明るさをデジタ
   ル値に変換するためのＡ／Ｄ変換手段を含むことを特徴
   とする請求項４に記載の輝度測定装置。