JP2006337195A - 紫外線照射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 紫外線の照射中において、容易にワークの状態を監視できる紫外線照射装置を提供する。
【解決手段】 照射部２は、基材２４上の照射スポットに対して紫外線を照射する。そして、カメラ部２０は、基材２４の垂直上方に配置され、照射スポット付近を撮影する。画像処理部１６は、カメラ部２０から受けた画像信号に基づいて画像を生成し、さらに、生成した画像の中からワークの位置を抽出してワークの移動量を計測する。制御部４は、画像処理部１６から生成された画像および計測されたワークの移動量を受けて、表示部８上に表示させる。そして、制御部４は、計測されたワークの移動量が所定のしきい値を超過しているか否かを判断し、所定のしきい値を超過している場合には、表示部８または音声出力部１８に対して、所定のしきい値を超過した旨を通知させる。
【選択図】 図２

Description

この発明は紫外線を照射する紫外線照射装置に関し、特に照射された紫外線の影響を監視できる紫外線照射装置に関するものである。

近年、多くの産業分野において、接着剤やコーティング剤の硬化方法として紫外線硬化法（Ultra Violet Curing；以下、ＵＶ硬化法と称す）が利用されている。

ＵＶ硬化法は、ＵＶ硬化材料に紫外線を照射して光重合反応を生じさせ、モノマー（液体）をポリマー（固体）に変化させる技術である。一般的なＵＶ硬化材料は、モノマー、オリゴマー、光開始剤および添加剤を含む。そして、紫外線が照射されると、光開始剤が励起し、その励起エネルギーにより、モノマーはポリマーに変化する。

そのため、ＵＶ硬化方法は、熱エネルギーを利用する熱硬化方法に比較して、有害物質を大気中に放散しない、硬化時間が短い、熱に弱い製品にも適応できるなどの多くの利点を有している。

ところで、紫外線が人体、特に目や皮膚などにとって有害であることは、よく知られている。そのため、紫外線の照射工程では、照射された紫外線が人体に危害を与えないように、紫外線照射装置の周囲を覆う遮へい板の設置、およびユーザに対する保護メガネの着用などの防護措置がとられる。

たとえば、特許文献１には、遮光カバーを備え、紫外線の照射中における紫外線の外部漏れ出しを防止する光照射装置が開示されている。
特開平０５−９６１５５号公報

ＵＶ硬化法を用いて、被接着物（以下、ワークと称す）を基材に接着する工程では、ワークは、ＵＶ硬化材料からなる接着剤を介して基材上に配置され、その接着剤に対して紫外線が照射される。

このような工程において、接着剤に対する紫外線の照射強度が一様でないと、光重合反応が不均一となり、接着剤は、部分的に硬化する。すると、ワークは、接着剤の未硬化部分へ移動しやすくなり、結果的にワークの位置ズレが生じる。ワークの位置ズレ量が大きいと不良品になるため、紫外線の照射中において、ワークの状態を監視し、その良否を判断する必要があった。

しかしながら、紫外線照射装置においては、上述のような防護措置がとられるため、照射中において、容易にワークの状態を監視することはできなかった。

そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、紫外線の照射中において、容易にワークの状態を監視できる紫外線照射装置を提供することである。

この発明によれば、紫外線を発生させて照射する照射部と、照射部から照射された紫外線の影響を受ける対象物を撮影するカメラ部と、カメラ部で撮影された画像を表示または／および外部へ出力する表示出力手段とを備える紫外線照射装置である。

好ましくは、カメラ部は、対象物に加えて、照射部から照射される紫外線を撮影する。
好ましくは、カメラ部で撮影された画像を受けて対象物の位置を抽出し、その抽出した対象物の位置に基づいて、照射に伴う対象物の移動量を計測する画像処理部をさらに備える。

好ましくは、画像処理部において計測された移動量を受ける制御部をさらに備え、制御部は、移動量が所定の値を超過したか否かを判断し、移動量が所定の値を超過すると、その旨を外部へ通知する超過通知手段を含む。

好ましくは、外部から照射強度設定を受付ける入力部をさらに備え、照射部は、照射する紫外線の照射強度の調整が可能であり、制御部は、入力部から受けた照射強度設定に従い、照射部の照射強度を制御する照射強度制御手段をさらに含み、照射強度制御手段は、移動量に応じて、照射部の照射強度を抑制する。

好ましくは、入力部は、外部から表示出力指令をさらに受付け、表示出力手段は、さらに、入力部からの表示出力指令に応じて、カメラ部で撮影された画像、移動量計測手段において計測された移動量、および照射部の照射強度のうち少なくとも２つを含む情報を表示または／および外部へ出力する。

好ましくは、照射部において照射が開始された後の経過時間とともに、カメラ部で撮影された画像および移動量計測手段において計測された移動量を連続的に格納する記憶部をさらに備え、表示出力手段は、さらに、記憶部に格納された画像および移動量を経過時間とともに表示または／および外部へ出力する。

好ましくは、カメラ部で撮影された画像および移動量計測手段において計測された移動量を連続的に格納する記憶部をさらに備え、入力部は、移動量のグラフ上のポイントを受付け、制御部は、さらに、入力部から受けたポイントに対応する時点における画像を記憶部から読出して表示出力手段へ出力し、表示出力手段は、さらに、制御部から受けた画像および移動量を表示または／および外部へ出力する。

好ましくは、照射部において照射が開始された後の経過時間とともに、カメラ部で撮影された画像および照射部における照射強度を連続的に格納する記憶部をさらに備え、表示出力手段は、さらに、記憶部に格納された画像および照射部における照射強度を経過時間とともに表示または／および外部へ出力する。

好ましくは、カメラ部で撮影された画像および照射部における照射強度を連続的に格納する記憶部をさらに備え、入力部は、照射部における照射強度のグラフ上のポイントを受付け、制御部は、さらに、入力部から受けたポイントに対応する時点における画像を記憶部から読出して表示出力手段へ出力し、表示出力手段は、さらに、制御部から受けた画像および照射部における照射強度を表示または／および外部へ出力する。

好ましくは、画像処理部は、対象物へ照射される紫外線の強度に応じた濃淡を取得する濃淡取得手段をさらに含み、制御部は、濃淡取得手段において取得された濃淡に基づいて、照射部の劣化程度を推定する劣化状態推定手段をさらに含む。

好ましくは、カメラ部で撮影された画像を格納する記憶部をさらに備える。

この発明によれば、カメラ部は、照射部から照射される紫外線の影響を受ける対象物を撮影し、その撮影した画像は、表示または外部へ出力される。そのため、紫外線が照射されている場合にも、ユーザが容易にワークの状態を監視できる紫外線照射装置を実現できる。

この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。

図１は、この発明の実施の形態に従う紫外線照射装置１００の概略構成図である。
図１を参照して、紫外線照射装置１００は、照射部２と、カメラ部２０と、本体部１とからなる。

照射部２は、ＵＶ光源（図示しない）を内蔵し、本体部１から受けた電力でＵＶ光源を駆動し、紫外線を発生させて照射する。この発明の実施の形態においては、ＵＶ光源は、紫外線を発生するＬＥＤで構成され、本体部１から供給される電力に応じて発光量が変化する。

カメラ部２０は、照射部２の照射先である照射スポット付近を撮影し、その撮影した画像信号を本体部１へ出力する。そして、カメラ部２０は、可視光に加えて、照射部２から照射される紫外線についても撮影する。そのため、カメラ部２０は、照射スポットの位置を撮影することができる。なお、カメラ部２０は、照射スポットの位置が撮影できればよいので、照射される紫外線の全成分について撮影する必要はなく、照射される紫外線の一部の成分または、照射される紫外線に含まれる可視光成分を撮影するものでもよい。

本体部１は、光源用電源部６と、画像処理部１６と、表示部８と、記憶部１０と、入力部１２と、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）部１４と、音声出力部１８と、制御部４とからなる。

光源用電源部６は、制御部４から受けた制御指令に応じて、照射部２へ供給する電流値を調整する。

画像処理部１６は、カメラ部２０から受けた画像信号に基づいて画像を生成し、制御部４へ出力する。そして、画像処理部１６は、生成した画像の中からワークの位置を抽出し、その抽出したワークの位置に基づいて、ワークの移動量を計測する。さらに、その抽出した位置および計測したワークの移動量を制御部４へ出力する。また、画像処理部１６は、制御部４からの指令に応じて、カメラ部２０で撮影された画像内において、紫外線の強度に応じた濃淡を取得し、制御部４へ出力する。

表示部８は、本体部１の表面に配置され、制御部４から与えられた情報をユーザに対して表示する。

記憶部１０は、制御部４から受けたデータを格納し、また、制御部４からの指令に応じて、格納したデータを読み出して制御部４へ出力する。そして、記憶部１０は、ユーザが入力した照射強度設定データ、撮影された画像データ、ワーク形状データ、および濃淡データを格納する。さらに、記憶部１０は、照射パターンに従い照射が行なわれている期間中において、その経過時間と対応付けて、カメラ部２０で撮影された画像、画像処理部１６により計測されたワークの移動量、および照射部２における照射強度を連続的に格納する。

入力部１２は、本体部１の表面に配置され、ユーザからの設定を受付ける。
インターフェイス部１４は、制御部４と外部の装置、たとえばパソコンなどとのデータの授受を仲介する。そして、インターフェイス部１４は、たとえば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＲＳ−２３２Ｃ（Recommended Standard 232 version C）、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronic Engineers）１３９４、ＳＣＳＩ（Small Computer System Interface）、イーサネット（登録商標）、ＩＥＥＥ１２８４（パラレルポート）などからなる。

音声出力部１８は、制御部４から受けた信号に応じて、ユーザに対してブザー音またはメッセージ音を出力する。

制御部４は、画像処理部１６から画像および計測されたワークの移動量を受けて、表示部８上に表示させる。そして、制御部４は、計測されたワークの移動量が所定のしきい値を超過しているか否かを判断し、所定のしきい値を超過している場合には、表示部８または音声出力部１８に対して、計測されたワークの移動量が所定のしきい値を超過した旨を通知させる。

また、制御部４は、入力部１２から受けた照射強度設定に従い、制御指令を生成し、光源用電源部６へ与える。そして、制御部４は、計測されたワークの移動量が所定のしきい値を超過しているか否かを判断し、所定のしきい値を超過している場合には、光源用電源部６へ与える制御指令を低減し、照射部２の照射強度を抑制する。

また、制御部４は、画像処理部１６から受けた濃淡を比較して、照射部２から照射される紫外線の照射強度の変動、すなわち照射部２の劣化状態を推定する。

また、制御部４は、照射パターン中の経過時間と対応付けて、カメラ部２０で撮影された画像、画像処理部１６により計測されたワークの移動量、および照射部２における照射強度を連続的に記憶部１０へ格納する。そして、制御部４は、照射パターン中の経過時間とともに、記憶部１０に格納された画像とワークの移動量または照射強度とを表示部８上で同時に表示させる。また、制御部４は、ユーザが指定した移動量のグラフ上のポイントまたは照射パターンのポイントと対応する画像を記憶部１０から読出し、その画像と移動量または照射パターンとを表示部８上で同時に表示させる。

図２は、この発明の実施の形態に従う紫外線照射装置１００の外観図である。
図２を参照して、照射部２は、円筒形状であり、基材２４上の斜め上方に配置される。そして、照射部２は、基材２４上の照射スポットに対して紫外線を照射する。

カメラ部２０は、基材２４の垂直上方に配置され、照射部２により紫外線が照射される照射スポット付近を撮影する。

本体部１は、箱型形状であり、その前面に表示部８および入力部１２が配置される。そして、照射部２およびカメラ部２０は、本体部１の背面に接続される。

（移動量計測機能）
画像処理部１６は、カメラ部２０から受けた画像信号に基づいて画像を生成し、その生成した画像の中におけるワークの位置を抽出する。そして、画像処理部１６は、その抽出したワークの位置の時間的な変化に基づいて、ワークの移動量を計測する。さらに、画像処理部１６は、計測したワークの移動量を制御部４へ出力し、制御部４は、表示部８上にその計測したワークの移動量を表示させる。

そのため、ユーザは、ＵＶ硬化法を用いてワークを基材に接着する場合において、紫外線照射中におけるワークのズレ量を容易に観測できる。

図３は、画像処理部１６がワークの位置を抽出する処理の概要を示す図である。なお、図３は、ワークとしてＣ字状のマグネットを基材に接着する場合の例を示す。

図３（ａ）は、照射部２から紫外線が照射される直前の状態である。
図３（ｂ）は、照射部２から紫外線が照射中の状態である。

図３（ａ）を参照して、制御部４は、入力部１２から照射開始指令を受けると、計測開始指令および記憶部１０から読み出したワーク３２の形状を画像処理部１６へ出力する。すると、画像処理部１６は、生成した画像の中からワーク３２の形状を検索（サーチ）する。そして、画像処理部１６は、ワーク３２の形状を見つけると、そのワーク３２を中心とするサーチ領域３０を決定する。さらに、画像処理部１６は、決定したサーチ領域３０の中心位置を基準位置３４として登録する。画像処理部１６において基準位置３４の登録が完了すると、制御部４は、照射部２から紫外線の照射を開始する。

図３（ｂ）を参照して、照射部２から紫外線の照射が開始されると、画像処理部１６は、ワーク３２の検索処理を繰返し、サーチ領域３０を順次更新する。さらに、画像処理部１６は、サーチ領域３０が更新される毎に中心位置３６と基準位置３４との距離を演算する。そして、照射部２からの紫外線の照射が終了すると、画像処理部１６は、移動量の計測を終了する。

このようにして、画像処理部１６は、ワークの移動量を計測し、制御部４へ出力する。なお、画像処理部１６が出力する移動量は、ピクセル（画素）単位であるので、制御部４は、レンズの焦点距離に応じて、ピクセル単位を実際の物理的距離に変換してもよい。

図４は、画像処理部１６がワークの移動量を計測する場合のフローチャートである。
図４を参照して、画像処理部１６は、制御部４から計測開始指令およびワーク３２の形状を受けたか否かを判断する（ステップＳ１００）。計測開始指令およびワーク３２の形状を受けていない場合（ステップＳ１００においてＮＯの場合）には、画像処理部１６は、制御部４から計測開始指令およびワーク３２の形状を受けるまで待つ（ステップＳ１００）。計測開始指令およびワーク３２の形状を受けた場合（ステップＳ１００においてＹＥＳの場合）には、画像処理部１６は、画像の中からワーク３２の形状を検索し、サーチ領域３０を決定する（ステップＳ１０２）。そして、画像処理部１６は、決定したサーチ領域３０の中心位置を基準位置３４として登録する（ステップＳ１０４）。

画像処理部１６は、照射部２から紫外線の照射が開始されたか否かを判断する（ステップＳ１０６）。照射部２から紫外線の照射が開始されていない場合（ステップＳ１０６においてＮＯの場合）には、画像処理部１６は、紫外線の照射が開始されるまで待つ（ステップＳ１０６）。

照射部２から紫外線の照射が開始された場合（ステップＳ１０６においてＹＥＳの場合）には、画像処理部１６は、画像の中からワーク３２の形状を検索する（ステップＳ１０８）。そして、画像処理部１６は、ワーク３２を中心とするサーチ領域３０を更新する（ステップＳ１１０）。さらに、画像処理部１６は、更新されたサーチ領域３０の中心位置３６と基準位置３４との距離を演算する（ステップＳ１１２）。

画像処理部１６は、照射部２からの紫外線の照射が終了したか否かを判断する（ステップＳ１１４）。照射部２からの紫外線の照射が終了していない場合（ステップＳ１１４においてＮＯの場合）には、画像処理部１６は、再度、画像の中からワーク３２の形状を検索する（ステップＳ１０８）。以下、画像処理部１６は、照射部２からの紫外線の照射が終了するまで（ステップＳ１１４においてＹＥＳとなるまで）、上述のステップＳ１０８，Ｓ１１０，Ｓ１１２，Ｓ１１４の処理を繰返す。

照射部２からの紫外線の照射が終了した場合（ステップＳ１１４においてＹＥＳの場合）には、画像処理部１６は、処理を終了する。

（移動量超過通知機能）
制御部４は、画像処理部１６から計測されたワークの移動量を受けて、所定のしきい値を超過しているか否かを判断する。そして、制御部４は、移動量が所定のしきい値を超過すると、表示部８または／および音声出力部１８に対して、移動量が所定のしきい値を超過した旨の通知を行なう超過通知を出力する。

表示部８は、超過通知を受けて、ユーザに対して、移動量が所定のしきい値を超過した旨の表示を行ない、音声出力部１８は、超過通知を受けて、ユーザに対して、ブザー音またはメッセージ音を出力する。

すなわち、制御部４は、不良品の発生の有無を判断し、不良品が発生すれば、ユーザに対して通知を行なう。よって、ユーザは、不良品が発生したことを知ることができるため、その不良品を除去し、または、照射強度を変更するなどの処置をとることができる。

図５は、制御部４が移動量超過通知を行なう場合のフローチャートである。
図５を参照して、制御部４は、照射部２から紫外線の照射が開始されたか否かを判断する（ステップＳ２００）。照射部２から紫外線の照射が開始されていない場合（ステップＳ２００においてＮＯの場合）には、制御部４は、紫外線の照射が開始されるまで待つ（ステップＳ２００）。

照射部２から紫外線の照射が開始された場合（ステップＳ２００においてＹＥＳの場合）には、制御部４は、画像処理部１６が計測したワークの移動量を取得する（ステップＳ２０２）。そして、制御部４は、取得したワークの移動量が所定のしきい値を超過したか否かを判断する（ステップＳ２０４）。

取得したワークの移動量が所定のしきい値を超過した場合（ステップＳ２０４においてＹＥＳの場合）には、制御部４は、表示部８または／および音声出力部１８に対して、移動量が所定のしきい値を超過した旨を通知する（ステップＳ２０６）。

移動量が所定のしきい値を超過した旨を通知（ステップＳ２０６）した後、または、取得したワークの移動量が所定のしきい値を超過していない場合（ステップＳ２０４においてＮＯの場合）には、制御部４は、照射部２からの紫外線の照射が終了したか否かを判断する（ステップＳ２０８）。照射部２からの紫外線の照射が終了していない場合（ステップＳ２０８においてＮＯの場合）には、制御部４は、画像処理部１６が計測したワークの移動量を取得する（ステップＳ２０２）。以下、制御部４は、照射部２からの紫外線の照射が終了するまで（ステップＳ２０８においてＹＥＳとなるまで）、上述のステップＳ２０２，Ｓ２０４，Ｓ２０６，Ｓ２０８の処理を繰返す。

照射部２からの紫外線の照射が終了した場合（ステップＳ２０８においてＹＥＳの場合）には、制御部４は、処理を終了する。

（照射強度制御機能）
ＵＶ硬化法では、ＵＶ硬化材料や照射面積などに応じて、時間的に照射強度を変化させることがより有効である。そのため、制御部４は、入力部１２から時間毎に規定された照射強度である照射パターンを受け、その照射パターンに従い照射部２が照射する照射強度を変化させる。さらに、制御部４は、画像処理部１６から受けたワークの移動量に応じて、照射強度を調整する。

この発明の実施の形態においては、照射部２は、紫外線を発生するＬＥＤで構成されるＵＶ光源を備える。ＬＥＤは、電子と陽子との再結合によるエネルギー遷移を利用して紫外線を発光するので、発光効率が高く、供給する電子数に応じた発光量を生じる。

そのため、照射部２の照射強度は、ＵＶ光源に供給される電子数、すなわち電流値にほぼ比例する。そこで、制御部４は、照射部２の発光特性に基づいて、照射強度に対応する電流値を供給するための制御指令を光源用電源部６へ与える。そして、光源用電源部６は、制御指令を受けて、ＵＶ光源に供給する電流値を調整する。

このように、制御部４は、ユーザから設定された照射パターンに従い、制御指令を光源用電源部６へ与え、照射部２から照射される照射強度を制御する。

さらに、制御部４は、画像処理部１６から計測されたワークの移動量を受けて、所定のしきい値を超過しているか否かを判断する。そして、制御部４は、ワークの移動量が所定のしきい値を超過すると、照射状態が悪化しているとみなし、照射部２からの紫外線の照射を停止、または、その照射強度を抑制する。

図６は、ワークの移動量が所定のしきい値を超過した場合に、照射強度を制御する場合の処理を説明する図である。

図６（ａ）は、ワークの移動量の時間的な変化の例である。
図６（ｂ）は、紫外線の照射を停止する場合の例である。

図６（ｃ）は、紫外線の照射強度を抑制する場合の例である。
図６（ａ）および図６（ｂ）を参照して、照射部２から紫外線の照射が開始された後、ワークの移動量が時間の経過とともに増加して所定のしきい値を超過すると、制御部４は、予め設定された照射パターンにかかわらず、照射強度を強制的にゼロとし、紫外線の照射を停止する。

また、図６（ａ）および図６（ｃ）を参照して、照射部２から紫外線の照射が開始された後、ワークの移動量が時間の経過とともに増加して所定のしきい値を超過すると、制御部４は、予め設定された照射パターンを所定の比率により低減し、照射強度を抑制する。

このように、制御部４は、ワークの移動量に応じて照射強度を抑制するので、不良品の発生を抑制することができる。

図７は、制御部４が照射強度制御を行なう場合のフローチャートである。
図７を参照して、制御部４は、ユーザが入力した設定に応じて、ワークの移動量が所定のしきい値を超過した場合の処理の種類を選択する（ステップＳ３００）。そして、制御部４は、照射部２から紫外線の照射が開始されたか否かを判断する（ステップＳ３０２）。照射部２から紫外線の照射が開始されていない場合（ステップＳ３０２においてＮＯの場合）には、制御部４は、紫外線の照射が開始されるまで待つ（ステップＳ３０２）。

照射部２から紫外線の照射が開始された場合（ステップＳ３０２においてＹＥＳの場合）には、制御部４は、画像処理部１６が計測したワークの移動量を取得する（ステップＳ３０４）。そして、制御部４は、取得したワークの移動量が所定のしきい値を超過したか否かを判断する（ステップＳ３０６）。

取得したワークの移動量が所定のしきい値を超過した場合（ステップＳ３０６においてＹＥＳの場合）には、制御部４は、選択した処理の種類に応じて、照射部２からの紫外線の照射を停止、または、その照射強度を抑制する（ステップＳ３０８）。

紫外線の照射を停止、または、その照射強度を抑制（ステップＳ３０８）した後、または、取得したワークの移動量が所定のしきい値を超過していない場合（ステップＳ３０６においてＮＯの場合）には、制御部４は、照射部２からの紫外線の照射が終了したか否かを判断する（ステップＳ３１０）。照射部２からの紫外線の照射が終了していない場合（ステップＳ３１０においてＮＯの場合）には、制御部４は、画像処理部１６が計測したワークの移動量を取得する（ステップＳ３０４）。以下、制御部４は、照射部２からの紫外線の照射が終了するまで（ステップＳ３１０においてＹＥＳとなるまで）、上述のステップＳ３０４，Ｓ３０６，Ｓ３０８，Ｓ３１０の処理を繰返す。

照射部２からの紫外線の照射が終了した場合（ステップＳ３１０においてＹＥＳの場合）には、制御部４は、処理を終了する。

なお、照射部２の照射強度を抑制するためのしきい値は、上述した、表示部８または／および音声出力部１８に対して、移動量の超過通知を行なうためのしきい値と同一でなくてもよい。すなわち、照射部２の照射強度を抑制するためのしきい値は、不良品が発生する前の処置を行なうための設定値であり、移動量の超過通知を行なうためのしきい値は、不良品が発生した後の処置を行なうための設定値である。そのため、照射部２の照射強度を抑制するためのしきい値をより低く設定することができる。

（表示出力機能）
制御部４は、ユーザから表示出力指令を受けて、カメラ部２０で撮影された画像、画像処理部１６により計測されたワークの移動量、およびユーザから設定された照射パターンのうち少なくとも２つを含む情報を表示部８上に表示させる。

図８は、表示部８における表示画面の一例である。
図８（ａ）は、画像処理部１６により計測されたワークの移動量およびユーザにより設定された照射パターンを表示する場合である。

図８（ｂ）は、画像処理部１６により計測されたワークの移動量およびカメラ部２０で撮影された画像を表示する場合である。

図８（ｃ）は、ユーザにより設定された照射パターンおよびカメラ部２０で撮影された画像を表示する場合である。

なお、図８（ａ）および図８（ｂ）におけるワークの移動量を示すグラフの上部には、現在値として、ワークの移動量およびしきい値（ＴＨ：ThresHold）をピクセル単位で表示する。

図８（ａ）を参照して、表示部８は、時間軸を一致させて、画像処理部１６により計測されたワークの移動量およびユーザから設定された照射パターンを表示する。そして、表示部８は、予め定められた基準時点、たとえば照射開始時点におけるワークの位置を基準位置とし、その基準位置に対するワークの距離をワークの移動量として、経過時間とともに表示する。なお、ワークの移動量に代えて、ワークの移動量の時間的変化分、すなわちワークの移動量の時間的微分を表示してもよい。

また、表示部８は、予め設定された照射パターンに従って照射が行なわれている場合には、現時点における照射パターンの進行状況をその時間軸上において進行マーク５０で表示する。そして、表示部８は、照射パターンの進行状況に一致するように、進行マーク５０を右側へ移動表示させる。さらに、表示部８は、照射パターンにおいて、既に照射が完了した区間については実線で表示し、未だ照射が完了していない区間については破線で表示する。なお、表示部８は、既に照射が完了した区間と未だ照射が完了していない区間とを区別するように表示すればよく、たとえば、時間軸や照射パターンに対してマーキング表示や異なる表示態様、たとえば色の変化などで表示してもよい。

上述のような表示により、ユーザは、設定した照射パターンのいずれのタイミングにおいて、ワークの移動量が増大したかを検証することができる。

図８（ｂ）を参照して、表示部８は、画像処理部１６により計測されたワークの移動量およびカメラ部２０で撮影された画像を表示する。そのため、ユーザは、時間の経過に伴う移動量の変化およびその移動方向について検証することができる。

図８（ｃ）を参照して、表示部８は、ユーザから設定された照射パターンおよびカメラ部２０で撮影された画像を表示する。そのため、ユーザは、照射パターンに対応するワークの移動状態を検証することができる。

なお、表示部８の画面サイズの応じて、カメラ部２０で撮影された画像、画像処理部１６により計測されたワークの移動量、およびユーザから設定された照射パターンのすべてを同一の画面上に表示する構成としてもよい。

上述のように、表示部８上では、カメラ部２０で撮影された画像、画像処理部１６により計測されたワークの移動量、およびユーザから設定された照射パターンのうち少なくとも２つを含む情報が表示されるので、ユーザは、照射パターンとワークの移動量との関係を容易に観察することができ、当該ワークに適した照射パターンを容易に見出すことができる。

（データ収集機能）
記憶部１０は、照射パターン中の経過時間と対応付けて、カメラ部２０で撮影された画像、画像処理部１６により計測されたワークの移動量、および照射部２における照射強度を連続的に格納する。

制御部４は、照射パターン中の経過時間とともに、記憶部１０に格納された画像およびワークの移動量を表示部８上で同時に表示させる。また、制御部４は、照射パターン中の経過時間とともに、記憶部１０に格納された画像および照射強度を表示部８上で同時に表示させる。

さらに、制御部４は、ユーザが指定した移動量のグラフ上のポイントと対応する画像を記憶部１０から読出し、その画像および移動量を表示部８上で同時に表示させる。また、制御部４は、ユーザが指定した照射パターンのポイントと対応する画像を記憶部１０から読出し、その画像および照射パターンを表示部８上で同時に表示させる。

図９は、表示部８における収集されたデータについての表示画面の一例である。
図９（ａ）は、照射パターン中の経過時間とともに画像およびワークの移動量を表示する場合である。

図９（ｂ）は、移動量のグラフ上のポイントと対応する画像を表示する場合である。
図９（ｃ）は、照射パターン中の経過時間とともに画像および照射パターンを表示する場合である。

図９（ｄ）は、照射パターンのポイントと対応する画像を表示する場合である。
図９（ａ）を参照して、表示部８は、画像表示領域５４および画像コントロール５２を表示する。ユーザは、入力部１２を用いてカーソル６０を操作し、所望のボタンを選択する。すると、制御部４は、画像コントロール５２のうち選択されたボタンに応じて、記憶部１０に格納されている画像を読出し、表示部８にその画像を表示させる。たとえば、表示部８は、「巻戻し」、「逆転再生」、「停止」、「通常再生」、「早送り」などを含む画像コントロール５２を表示する。さらに、制御部４は、画像の表示と同時に、表示部８で表示される画像が撮影された時間を記憶部１０から読出し、その時間に基づいて、ワークの移動量のグラフ上において経過位置表示５６を表示し、かつ、照射パターン中における経過時間を経過時間表示５８として表示する。

また、ユーザは、ワークの移動量のグラフ上で所望のポイントを指定し、そのポイントに対応する画像を表示させることもできる。

図９（ｂ）を参照して、表示部８は、ワークの移動量のグラフ上に経過位置表示５６を表示する。ユーザは、入力部１２を用いてカーソル６０を操作し、所望のポイントを選択する。すると、制御部４は、選択されたポイントに応じて、記憶部１０に格納されている画像を読出し、画像表示領域５４内にその画像を表示させる。さらに、制御部４は、画像の表示と同時に、その画像が撮影された時間を記憶部１０から読出し、その時間に基づいて、照射パターン中における経過時間を経過時間表示５８として表示する。

図９（ｃ）を参照して、表示部８は、図９（ａ）と同様に、画像表示領域５４および画像コントロール５２を表示する。ユーザは、入力部１２を用いてカーソル６０を操作し、所望のボタンを選択する。すると、制御部４は、画像コントロール５２のうち選択されたボタンに応じて、記憶部１０に格納されている画像を読出し、表示部８にその画像を表示させる。さらに、制御部４は、画像の表示と同時に、表示部８で表示される画像が撮影された時間を記憶部１０から読出し、その時間に基づいて、照射パターンにおいて経過位置表示５６を表示し、かつ、照射パターン中における経過時間を経過時間表示５８として表示する。以下の動作は、図９（ａ）と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。

図９（ｄ）を参照して、表示部８は、図９（ｂ）と同様に、照射パターンに経過位置表示５６を表示する。ユーザは、入力部１２を用いてカーソル６０を操作し、所望のポイントを選択する。すると、制御部４は、選択されたポイントに応じて、記憶部１０に格納されている画像を読出し、画像表示領域５４内にその画像を表示させる。以下の動作は、図９（ｂ）と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。

上述したデータ収集機能を用いることで、ユーザは、ワークの位置ズレ現象を照射パターンおよび移動量と対応させて観察することができるため、当該ワークに適した照射パターンを容易に見出すことができる。

（劣化状態推定機能）
画像処理部１６は、基準対象物へ照射される紫外線の強度に応じた濃淡を取得し、その取得した濃淡を制御部４へ出力する。そして、制御部４は、画像処理部１６から受けた濃淡を比較して、照射部２から照射される紫外線の照射強度の変動、すなわち照射部２の劣化状態を推定する。

図１０は、画像処理部１６が紫外線の強度に応じた濃淡を取得する処理の概要を示す図である。

図１０を参照して、画像処理部１６は、基準対象物に照射される紫外線を撮影し、紫外線の照射領域である照射スポット４２内において、濃淡取得領域４０を設定する。そして、画像処理部１６は、濃淡取得領域４０における画像階調値を算出する。さらに、画像処理部１６は、算出した画像階調値を制御部４へ出力する。なお、画像階調値の算出方法としては、たとえば、濃淡取得領域４０のそれぞれの画素における画像階調値を平均化する方法や最頻度のものを抽出する方法などがある。

制御部４は、その画像階調値を基準の画像階調値として記憶部１０の所定の位置に格納する。

なお、基準対象物としては、照射される紫外線の画像階調値を正確に算出できるように、照射スポット４２より広く、かつ、白色のワークが望ましい。また、基準対象物は、ユーザまたは他の装置により、通常のワークに代えて配置される。

その後、照射部２から所定の回数または所定の時間だけ紫外線が照射された後、再度、基準対象物が通常のワークに代えて配置される。そして、画像処理部１６は、照射スポット４２内において濃淡取得領域４０を設定し、濃淡取得領域４０における画像階調値を算出する。さらに、画像処理部１６は、算出した画像階調値を制御部４へ出力する。

制御部４は、記憶部１０の所定の位置から格納した基準の画像階調値を読み出し、画像処理部１６から受けた画像階調値を基準の画像階調値で除算する。そして、制御部４は、その除算結果を照射部２の劣化率として、表示部８上に表示させる。

このように、制御部４は、照射される紫外線の濃淡に基づいて、照射部２の劣化状態を推定するので、ユーザは、照射部２の交換時期などを容易に判断することができる。

図１１は、制御部４が照射部２の劣化状態を推定する場合のフローチャートである。
図１１を参照して、制御部４は、入力部１２から基準登録指令を受けたか否かを判断する（ステップＳ４００）。基準登録指令を受けた場合（ステップＳ４００においてＹＥＳの場合）には、制御部４は、画像処理部１６から画像階調値を取得する（ステップＳ４０２）。さらに、制御部４は、その画像階調値を基準値として記憶部１０の所定の位置に格納する（ステップＳ４０４）。そして、制御部４は、処理を終了する。

基準登録指令を受けていない場合（ステップＳ４００においてＮＯの場合）には、制御部４は、入力部１２から劣化状態推定指令を受けたか否かを判断する（ステップＳ４０６）。劣化状態推定指令を受けた場合（ステップＳ４０６においてＹＥＳの場合）には、制御部４は、画像処理部１６から画像階調値を取得する（ステップＳ４０８）。そして、制御部４は、記憶部１０の所定の位置から画像階調値の基準値を読み出す（ステップＳ４１０）。さらに、制御部４は、画像処理部１６から取得した画像階調値を記憶部１０から読み出した画像階調値で除算し（ステップＳ４１２）、その除算結果を照射部２の劣化率として、表示部８上に表示させる（ステップＳ４１４）。そして、制御部４は、処理を終了する。

この発明の実施の形態においては、表示部８およびインターフェイス部１４は「表示出力手段」を構成し、制御部４は「超過通知手段」、「照射強度制御手段」、および「劣化状態推定手段」を構成し、画像処理部１６は「濃淡取得手段」を構成する。

この発明の実施の形態によれば、カメラ部は、照射部の照射先である照射スポット付近を撮影し、その撮影した画像は、表示部上に表示される。また、カメラ部は、可視光に加えて、照射部から照射される紫外線についても撮影する。よって、紫外線が照射されている場合にも、ユーザが容易にワークの状態および照射スポットの位置を監視できる紫外線照射装置を実現できる。

また、この発明の実施の形態によれば、画像処理部は、撮影した画像を受けてワークの位置を抽出し、その抽出した位置に基づいてワークの移動量を計測する。そして、計測した移動量は、表示部上に時間的な変化として表示される。また、ワークの移動量が所定のしきい値を超過した場合には、その旨をユーザに通知する。よって、ユーザは、紫外線の照射にかかるワークの良否を容易に判断することができ、製品に不良品が混入するのを抑制できる。

また、この発明によれば、画像処理部において計測されたワークの移動量に応じて、照射部から照射される紫外線の照射強度が抑制される。よって、不良品となる前に措置を講じることができるため、不良品の発生を抑制できる。

また、この発明によれば、撮影された画像、計測されたワークの移動量、設定された照射パターンのうちいずれか２つを同時に表示する。よって、ユーザは、照射パターンとワークの移動量との関係を検証することができ、当該ワークに適した照射パターンを容易に見出すことができる。

また、この発明によれば、画像処理部は、撮影した紫外線の強度に応じた濃淡を取得し、制御部は、その濃淡に基づいて、照射部の劣化状態を推定する。よって、ユーザは、照射部の交換時期などを容易に判断することができる。

［その他の形態］
この発明の実施の形態においては、表示部および入力部を備える本体部について説明したが、この構成に限られることはない。すなわち、インターフェイス部を介して制御部とパソコンなどとを接続することで、制御部からのデータをパソコン上に表示し、また、ユーザがパソコン上で入力した指令を制御部へ与える構成としてもよい。

なお、この発明の実施の形態においては、本体部と１つの照射部とを含む紫外線照射装置について説明したが、本発明は、本体部と複数の照射部とを含む紫外線照射装置にも適応できることは自明である。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明の実施の形態に従う紫外線照射装置の概略構成図である。 この発明の実施の形態に従う紫外線照射装置の外観図である。 画像処理部がワークの位置を抽出する処理の概要を示す図である。 画像処理部がワークの移動量を計測する場合のフローチャートである。 制御部が移動量超過通知を行なう場合のフローチャートである。 ワークの移動量が所定のしきい値を超過した場合に、照射強度を制御する場合の処理を説明する図である。 制御部が照射強度制御を行なう場合のフローチャートである。 表示部における表示画面の一例である。 表示部における収集されたデータについての表示画面の一例である。 画像処理部が紫外線の強度に応じた濃淡を取得する処理の概要を示す図である。 制御部が照射部の劣化状態を推定する場合のフローチャートである。

符号の説明

１ 本体部、２ 照射部、４ 制御部、６ 光源用電源部、８ 表示部、１０ 記憶部、１２ 入力部、１４ インターフェイス（Ｉ／Ｆ）部、１６ 画像処理部、１８ 音声出力部、２０ カメラ部、２４ 基材、３０ サーチ領域、３２ ワーク、３４ 基準位置、３６ 中心位置、４０ 濃淡取得領域、４２ 照射スポット、５０ 進行マーク、５２ 画像コントロール、５４ 画像表示領域、５６ 経過位置表示、５８ 経過時間表示、６０ カーソル、１００ 紫外線照射装置。

Claims (11)

1. 紫外線を発生させて照射する照射部と、
   前記照射部から照射された紫外線の影響を受ける対象物を撮影するカメラ部と、
   前記カメラ部で撮影された画像を表示または／および外部へ出力する表示出力手段とを備える、紫外線照射装置。
2. 前記カメラ部は、前記対象物に加えて、前記照射部から照射される紫外線を撮影する、請求項１に記載の紫外線照射装置。
3. 前記カメラ部で撮影された画像を受けて前記対象物の位置を抽出し、その抽出した前記対象物の位置に基づいて、照射に伴う前記対象物の移動量を計測する画像処理部をさらに備える、請求項１または２に記載の紫外線照射装置。
4. 前記画像処理部において計測された前記移動量を受ける制御部をさらに備え、
   前記制御部は、前記移動量が所定の値を超過したか否かを判断し、前記移動量が所定の値を超過すると、その旨を外部へ通知する超過通知手段を含む、請求項３に記載の紫外線照射装置。
5. 外部から照射強度設定を受付ける入力部をさらに備え、
   前記照射部は、照射する紫外線の照射強度の調整が可能であり、
   前記制御部は、前記入力部から受けた前記照射強度設定に従い、前記照射部における照射強度を制御する照射強度制御手段をさらに含み、
   前記照射強度制御手段は、前記移動量に応じて、前記照射部における照射強度を抑制する、請求項４に記載の紫外線照射装置。
6. 前記入力部は、外部から第１の表示出力指令をさらに受付け、
   前記表示出力手段は、さらに、前記入力部からの前記第１の表示出力指令に応じて、前記カメラ部で撮影された画像、前記移動量計測手段において計測された前記移動量、および前記照射部における照射強度のうち少なくとも２つを含む情報を表示または／および外部へ出力する、請求項５に記載の紫外線照射装置。
7. 前記照射部において照射が開始された後の経過時間とともに、前記カメラ部で撮影された画像および前記移動量計測手段において計測された前記移動量を連続的に格納する記憶部をさらに備え、
   前記表示出力手段は、さらに、前記記憶部に格納された前記画像および前記移動量を前記経過時間とともに表示または／および外部へ出力する、請求項５に記載の紫外線照射装置。
8. 前記カメラ部で撮影された画像および前記移動量計測手段において計測された前記移動量を連続的に格納する記憶部をさらに備え、
   前記入力部は、前記移動量のグラフ上のポイントを受付け、
   前記制御部は、さらに、前記入力部から受けた前記ポイントに対応する時点における前記画像を前記記憶部から読出して前記表示出力手段へ出力し、
   前記表示出力手段は、さらに、前記制御部から受けた前記画像および前記移動量を表示または／および外部へ出力する、請求項５に記載の紫外線照射装置。
9. 前記照射部において照射が開始された後の経過時間とともに、前記カメラ部で撮影された画像および前記照射部における照射強度を連続的に格納する記憶部をさらに備え、
   前記表示出力手段は、さらに、前記記憶部に格納された前記画像および前記照射部における照射強度を前記経過時間とともに表示または／および外部へ出力する、請求項５に記載の紫外線照射装置。
10. 前記カメラ部で撮影された画像および前記照射部における照射強度を連続的に格納する記憶部をさらに備え、
    前記入力部は、前記照射部における照射強度のグラフ上のポイントを受付け、
    前記制御部は、さらに、前記入力部から受けた前記ポイントに対応する時点における前記画像を前記記憶部から読出して前記表示出力手段へ出力し、
    前記表示出力手段は、さらに、前記制御部から受けた前記画像および前記照射部における照射強度を表示または／および外部へ出力する、請求項５に記載の紫外線照射装置。
11. 前記画像処理部は、
    前記対象物へ照射される紫外線の強度に応じた濃淡を取得する濃淡取得手段をさらに含み、
    前記制御部は、
    前記濃淡取得手段において取得された前記濃淡に基づいて、前記照射部の劣化程度を推定する劣化状態推定手段をさらに含む、請求項４〜１０のいずれか１項に記載の紫外線照射装置。

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