JP2012129366A - 太陽電池の検査装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】太陽電池モジュールをEL発光させる性能評価において、高品位な画像を容易に得て精度の高い評価を行うことを可能にする検査装置を提供する。
【解決手段】太陽電池の検査装置100Aは、太陽電池モジュール200の周縁部を載置する載置手段である搬送ガイド部材と、太陽電池モジュール200に通電させる電源供給部と、太陽電池モジュール200を撮像するカメラ1031,1032,・・・10312と、カメラ1031,1032,・・・10312を移動させる移動手段と、撮像位置を制御する撮像位置制御手段である撮像位置制御部122と、太陽電池モジュール200の良否を判定する解析手段である解析部124とを備え、移動手段は、カメラ1031,1032,・・・10312を光軸方向に移動させ、撮像位置制御部122はカメラ1031,1032,・・・10312に撮像させる。
【選択図】図3
【解決手段】太陽電池の検査装置100Aは、太陽電池モジュール200の周縁部を載置する載置手段である搬送ガイド部材と、太陽電池モジュール200に通電させる電源供給部と、太陽電池モジュール200を撮像するカメラ1031,1032,・・・10312と、カメラ1031,1032,・・・10312を移動させる移動手段と、撮像位置を制御する撮像位置制御手段である撮像位置制御部122と、太陽電池モジュール200の良否を判定する解析手段である解析部124とを備え、移動手段は、カメラ1031,1032,・・・10312を光軸方向に移動させ、撮像位置制御部122はカメラ1031,1032,・・・10312に撮像させる。
【選択図】図3
Description
本発明は、太陽電池セルを複数組み合わせた太陽電池モジュールなど、太陽電池一般の性能を検査する装置に関する。
太陽エネルギーの利用方法として、シリコン型の太陽電池が知られている。太陽電池の製造においては、太陽電池が目的の発電能力を有しているかどうかの性能評価が重要である。従来、この性能評価のための方法の一つとして、暗室内に設置したシリコンの多結晶型の太陽電池素子に対して順方向に電圧を印加してエレクトロルミネッセンス(EL)を生じさせ、発光状態を観察する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
太陽電池素子から発光されるELを観察することによって、電流密度分布が分かり、電流密度分布の不均一から太陽電池素子の不良箇所を知ることができる。すなわち、発光しない部分が不良箇所と判断でき、この不良箇所の面積が予め決められた量より少なければ、所定の発電能力を有するものと判断できることになる。なお、薄膜型の太陽電池でも同様の検査を適用しうる。
一方、太陽電池セルを複数枚直列に接続したストリングを複数組組み合わせた太陽電池パネルに代表される太陽電池モジュールになると、縦1m×横2m程度の大きさとなり、特許文献1の方法で検査を行う場合、暗室もこれを収容できる大きさが必要となる。そこで、各壁面が遮光性を有する箱型の暗室の上面に構成された開口部に被測定物となる太陽電池モジュールの周縁部を保持し、太陽電池モジュールの下方から複数の撮像装置(カメラ)で担当部分を撮像することで、太陽電池モジュールの全体を撮像し検査する方法が知られている(例えば、特許文献2参照)。
太陽電池素子から発光されるELを観察することによって、電流密度分布が分かり、電流密度分布の不均一から太陽電池素子の不良箇所を知ることができる。すなわち、発光しない部分が不良箇所と判断でき、この不良箇所の面積が予め決められた量より少なければ、所定の発電能力を有するものと判断できることになる。なお、薄膜型の太陽電池でも同様の検査を適用しうる。
一方、太陽電池セルを複数枚直列に接続したストリングを複数組組み合わせた太陽電池パネルに代表される太陽電池モジュールになると、縦1m×横2m程度の大きさとなり、特許文献1の方法で検査を行う場合、暗室もこれを収容できる大きさが必要となる。そこで、各壁面が遮光性を有する箱型の暗室の上面に構成された開口部に被測定物となる太陽電池モジュールの周縁部を保持し、太陽電池モジュールの下方から複数の撮像装置(カメラ)で担当部分を撮像することで、太陽電池モジュールの全体を撮像し検査する方法が知られている(例えば、特許文献2参照)。
しかし、特許文献2の方法は太陽電池モジュールの周辺部分を保持手段にて保持するため、太陽電池モジュールの自重による撓みが焦点距離に影響する場合がある。そのため、撮像する場所毎に太陽電池モジュールと撮像装置との距離が変わってしまい、個々の撮像装置のピント調節が難しくなるという問題がある。特に大型の太陽電池モジュール(例えば縦1メートル×横2メートル程度のもの)は、撓みの影響が大きくなる可能性がある。一方、オートフォーカスを使ってピント調節をすると必然的に画像が暗くなってしまう。太陽電池モジュールのEL発光は微弱な光なので、特許文献2の方法においてオートフォーカスを用いて撓み分を調節して撮像するのは、鮮明な画像を得る上で好ましくない。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、太陽電池モジュールをEL発光させる性能評価において、高品位な画像を容易に得て精度の高い評価を行うことを可能にする太陽電池の検査装置を提供することを課題としている。
かかる課題を解決するために、第1発明の太陽電池の検査装置は、太陽電池の良否を判定可能な太陽電池の検査装置であって、検査対象である前記太陽電池の周縁部を載置する載置手段と、前記載置手段に載置された前記太陽電池に電流を通電させる電源供給手段と、前記電源供給手段によって電流が供給された前記太陽電池における、前記太陽電池の表面状態を撮像する複数の撮像手段と、前記太陽電池に対する前記撮像手段の位置を移動させる移動手段と、それぞれの前記撮像手段の撮像位置を制御する撮像位置制御手段と、それぞれの前記撮像手段が撮像した画像を解析した解析結果に基づいて前記太陽電池の良否を判定する解析手段とを備え、前記移動手段は、前記撮像手段を前記撮像手段の光軸方向に移動させ、前記撮像位置制御手段は、前記移動手段によって移動された前記撮像手段の前記太陽電池に対する焦点距離が合った状態で、前記撮像手段に撮像を行わせることを特徴とする。
第1発明によれば、移動手段が複数の撮像手段を光軸方向に移動させて、撮像位置制御手段がそれぞれの撮像手段に焦点距離の合った任意の位置で撮像を行わせることができる。そして、解析手段がそれぞれの撮像手段が撮像した画像を解析することにより、それぞれの撮像手段が撮像した、焦点距離の合った高品位な画像に基づいて太陽電池の良否判定を行うことができる。これにより、太陽電池モジュールをEL発光させる性能評価において、高品位な画像を容易に得て精度の高い評価を行うことを可能にする。
第2発明の太陽電池の検査装置は、第1発明において、前記移動手段によって移動された撮像手段によって撮像された画像を合成して一の評価用画像を形成する画像合成手段を備え、前記解析手段は前記画像合成手段によって形成された前記評価用画像の解析を行うことを特徴とする。
第2発明によれば、画像合成手段が形成した、焦点の合った高品位な一の評価用画像に基づいて、解析手段が解析を行うことにより、更に高品位な画像に基づく精度の高い評価を簡易に行うことができる。
第2発明によれば、画像合成手段が形成した、焦点の合った高品位な一の評価用画像に基づいて、解析手段が解析を行うことにより、更に高品位な画像に基づく精度の高い評価を簡易に行うことができる。
第3発明の太陽電池の検査装置は、第1発明又は第2発明において、前記移動手段は前記撮像手段ごとに個別に設けられたアクチュエータを備え、それぞれの前記撮像手段を焦点距離の合う位置に別個独立に移動させることを特徴とする。
第3発明によれば、複数の撮像手段を別個独立に移動させることにより、それぞれの撮像手段が焦点距離の合う位置まで短時間で移動させることができ、一度の撮影で高品位な画像を得ることができる。従って、複数の撮像手段の撮像した画像に基づいて、高品位な一の評価用画像を短時間で得ることができる。
第3発明によれば、複数の撮像手段を別個独立に移動させることにより、それぞれの撮像手段が焦点距離の合う位置まで短時間で移動させることができ、一度の撮影で高品位な画像を得ることができる。従って、複数の撮像手段の撮像した画像に基づいて、高品位な一の評価用画像を短時間で得ることができる。
第4発明の太陽電池の検査装置は、第1発明又は第2発明において、前記移動手段は一のアクチュエータを備え、全ての撮像手段を前記一のアクチュエータによって同時に移動させ、前記撮像位置制御手段はそれぞれの前記撮像手段に焦点距離の合う位置で撮像を行わせることを特徴とする。
第4発明によれば、全ての撮像手段を一のアクチュエータによって移動させることにより、アクチュエータの制御を簡素化できる。そして、撮像位置制御手段はそれぞれの撮像手段に焦点距離の合う位置で撮像を行わせることにより、撮像手段を移動させながらそれぞれの撮像手段に焦点の合った高品位な画像を撮像させることができる。
第4発明によれば、全ての撮像手段を一のアクチュエータによって移動させることにより、アクチュエータの制御を簡素化できる。そして、撮像位置制御手段はそれぞれの撮像手段に焦点距離の合う位置で撮像を行わせることにより、撮像手段を移動させながらそれぞれの撮像手段に焦点の合った高品位な画像を撮像させることができる。
第5発明の太陽電池の検査装置は、第1発明乃至第4発明の何れか一つにおいて、前記移動手段は、前記撮像手段を等速で移動させることを特徴とする。
第5発明によれば、アクチュエータの制御と撮像位置制御手段の制御を簡素化することができる。
第5発明によれば、アクチュエータの制御と撮像位置制御手段の制御を簡素化することができる。
第6発明の太陽電池の検査装置は、第1発明乃至第5発明の何れか一つにおいて、前記撮像手段は、連続的に撮像を行うことを特徴とする。
第6発明によれば、光軸方向に移動する撮像手段が連続的に撮像を行うことにより、連続的に撮像された画像のうち何れかにおいて焦点距離の合った画像を形成できる。また、撮像位置制御手段が複数の撮像手段を同時に撮像開始及び撮像終了させても、撮像手段は連続的に撮像し、各撮像手段が焦点距離の合った画像を形成できるので、撮像位置制御手段による制御を簡素化できる。更に、高品位な評価用画像を簡素な制御のもとで確実に得ることができる。
第6発明によれば、光軸方向に移動する撮像手段が連続的に撮像を行うことにより、連続的に撮像された画像のうち何れかにおいて焦点距離の合った画像を形成できる。また、撮像位置制御手段が複数の撮像手段を同時に撮像開始及び撮像終了させても、撮像手段は連続的に撮像し、各撮像手段が焦点距離の合った画像を形成できるので、撮像位置制御手段による制御を簡素化できる。更に、高品位な評価用画像を簡素な制御のもとで確実に得ることができる。
第7発明の太陽電池の検査装置は、第1発明乃至第6発明の何れか一つにおいて、前記撮像位置制御手段は、前記撮像手段の撮像開始位置及び撮像終了位置と、前記撮像手段の撮像の時間間隔とのうち少なくとも何れか一方を調節可能に構成されたことを特徴とする。
第7発明によれば、撮像開始位置及び撮像終了位置を調節することで、太陽電池の撓み量にかかわらず焦点距離を合わせることができ、高品位な評価用画像を的確に得ることができる。また、撮像手段の撮像の時間間隔を調節することで、太陽電池の製造ラインの工程に適した時間内に撮像と評価を行うことができる。
第7発明によれば、撮像開始位置及び撮像終了位置を調節することで、太陽電池の撓み量にかかわらず焦点距離を合わせることができ、高品位な評価用画像を的確に得ることができる。また、撮像手段の撮像の時間間隔を調節することで、太陽電池の製造ラインの工程に適した時間内に撮像と評価を行うことができる。
第8発明の太陽電池の検査装置は、請求項1乃至7の何れか一つにおいて、前記光軸方向は水平方向であり、前記移動手段は前記撮像手段を水平方向に移動させることを特徴とする。
第8発明によれば、太陽電池の検査装置の高さは、光軸及び移動手段の移動方向が垂直方向である場合に比べて小さく設定できる。これにより、太陽電池の検査装置の高さ方向の省スペース化を図ることができる。
第8発明によれば、太陽電池の検査装置の高さは、光軸及び移動手段の移動方向が垂直方向である場合に比べて小さく設定できる。これにより、太陽電池の検査装置の高さ方向の省スペース化を図ることができる。
第9発明の太陽電池の検査装置は、第1発明乃至第8発明の何れか一つにおいて、前記移動手段は、前記撮像手段を前記太陽電池に近づける方向に移動させ、前記撮像位置制御手段は、前記太陽電池の中央部に対向する前記撮像手段と前記太陽電池の周辺部に対向する前記撮像手段とを別個にグループ化し、それぞれのグループ毎に前記撮像手段の撮像開始位置及び撮像終了位置を設定することを特徴とする。
第9発明によれば、撮像開始位置と撮像終了位置との間隔を撮像手段の各グループ毎に設定できるので、無駄な撮像が不要になり、各撮像手段が撮像した最適画像の選択が容易になる。
第9発明によれば、撮像開始位置と撮像終了位置との間隔を撮像手段の各グループ毎に設定できるので、無駄な撮像が不要になり、各撮像手段が撮像した最適画像の選択が容易になる。
第10発明の太陽電池の検査装置は、第1発明乃至第9発明の何れか一つにおいて、前記撮像手段は、前記載置手段に載置された前記太陽電池の撓み量の等しい位置を結んで形成された仮想等高線を平面視したときに、該仮想等高線に沿う位置に設置されたことを特徴とする。
第10発明によれば、撮像手段の配置が太陽電池の撓みの度合いに近くなる。そして、撮像位置制御手段の撮像位置制御が簡素化することができる。さらに、撮像手段の撮像開始位置と撮像終了位置とを、各仮想等高線毎に設定することができるので、高品位の評価用画像を容易に形成できる。
第10発明によれば、撮像手段の配置が太陽電池の撓みの度合いに近くなる。そして、撮像位置制御手段の撮像位置制御が簡素化することができる。さらに、撮像手段の撮像開始位置と撮像終了位置とを、各仮想等高線毎に設定することができるので、高品位の評価用画像を容易に形成できる。
第11発明の太陽電池の検査装置は、第1発明乃至第10発明の何れか一つにおいて、前記太陽電池の撓み量を検出する撓み検出手段と、前記撮像手段の移動量を検出する移動量検出手段とを備え、前記撮像位置制御手段は、前記撓み量検出手段と前記移動量検出手段の検出結果に基づいてそれぞれの前記撮像手段と前記太陽電池の表面との距離を設定し、前記設定の結果に基づいて、それぞれの前記撮像手段が撮像に適した位置で撮像を行わせることを特徴とする。
第11発明によれば、実際に計測した距離に基づいて撮像手段の撮像を行わせることができるので、それぞれの撮像手段が撮像する画像は一つだけで済み、複数画像の中から最適画像を選択する手順が不要となる。
第11発明によれば、実際に計測した距離に基づいて撮像手段の撮像を行わせることができるので、それぞれの撮像手段が撮像する画像は一つだけで済み、複数画像の中から最適画像を選択する手順が不要となる。
第12発明の太陽電池の検査装置は、第2発明乃至第11発明の何れか一つにおいて、前記撮像位置制御手段が特定の前記撮像手段のみに撮像を行わせ、前記画像合成手段は前記特定の撮像手段の撮像した画像のみに基づいて前記評価用画像を形成する低画質モードと、前記撮像位置制御手段が全ての前記撮像手段に撮像を行わせ、前記画像合成手段は前記全ての撮像手段の撮像した画像に基づいて前記評価用画像を形成する高画質モードとを備えたことを特徴とする。
第12発明によれば、太陽電池の大きさや品質や必要な検査精度等に対応し、処理負荷の小さい低画質モードと、高精度の処理結果が得られる高画質モードとを選択できて、使用者の利便性を向上させることができる。
第12発明によれば、太陽電池の大きさや品質や必要な検査精度等に対応し、処理負荷の小さい低画質モードと、高精度の処理結果が得られる高画質モードとを選択できて、使用者の利便性を向上させることができる。
[発明の実施形態1]
図1から図6により本発明の実施形態1を示す。
図1から図6により本発明の実施形態1を示す。
<1>被測定物(太陽電池モジュール)
まず本発明の太陽電池の検査装置が扱う被測定物である太陽電池モジュール200の例について説明する。図1は、本発明の検査装置にて測定する「太陽電池」としての太陽電池モジュール200の構成の説明図で、(a)は、太陽電池モジュール200の内部の太陽電池セルが分かるように記載した平面図で、(b)はその断面図である。
まず本発明の太陽電池の検査装置が扱う被測定物である太陽電池モジュール200の例について説明する。図1は、本発明の検査装置にて測定する「太陽電池」としての太陽電池モジュール200の構成の説明図で、(a)は、太陽電池モジュール200の内部の太陽電池セルが分かるように記載した平面図で、(b)はその断面図である。
この太陽電池モジュール200はいわゆる結晶系の太陽電池であり、結晶系セルの集合体からなる。具体的には、図1の(a)及び図1の(b)のに示す様に、太陽電池モジュール200においては、角型の太陽電池セル28がリード線29により複数個直列に接続されたストリング25を構成している。
ストリング25は、上記のように電極26、27の間に、太陽電池セル28をリード線29を介して接続した構成である。そのストリング25は3列並行に配設され、これらの表側に充填材23及び裏面材22が、裏側に充填材24及び透明カバーガラス21が、それぞれ積層されている。なお、ストリング25の列数はこれに限定されるものではない。
ストリング25は、上記のように電極26、27の間に、太陽電池セル28をリード線29を介して接続した構成である。そのストリング25は3列並行に配設され、これらの表側に充填材23及び裏面材22が、裏側に充填材24及び透明カバーガラス21が、それぞれ積層されている。なお、ストリング25の列数はこれに限定されるものではない。
裏面材22は例えばポリエチレン樹脂などの材料が使用される。充填材23、24には例えばEVA樹脂(ポリエチレンビニルアセテート樹脂)などが使用される。
太陽電池モジュール200の周縁部には、太陽電池セル28などの受光面とはならない余白部分30aが設けられている。
太陽電池モジュール200の周縁部には、太陽電池セル28などの受光面とはならない余白部分30aが設けられている。
なお、太陽電池モジュール200は、太陽電池セル28が1枚のみの構成でもよいし、太陽電池セル28を複数枚直線的につないだ一のストリング25のみでもよい。
このような太陽電池モジュール200は、上記のように構成部材を積層しラミネート装置などにより、真空の加熱状態下で圧力を加え、EVAを架橋反応させてラミネート加工して得られる。
本実施形態1において、太陽電池モジュール200の大きさは、縦1150ミリメートル、横2000ミリメートルである。ただし、太陽電池モジュール200の大きさは、この大きさより大きくても小さくてもよい。
本実施形態1において、太陽電池モジュール200の大きさは、縦1150ミリメートル、横2000ミリメートルである。ただし、太陽電池モジュール200の大きさは、この大きさより大きくても小さくてもよい。
また太陽電池モジュール200としては、いわゆる結晶系だけでなく、いわゆる薄膜式の太陽電池を対象とすることができる。薄膜式の太陽電池モジュールは、結晶系セルが蒸着された発電素子に変わるだけで、基本的な封止構造は前記した結晶系セルの場合と同じである。
<2>太陽電池の検査装置
<2−1>太陽電池の検査装置の全体構成
図2及び図3は本発明の実施形態1の太陽電池の検査装置の概略構成を示す図である。同図に示す本発明の太陽電池の検査装置100Aは、太陽電池モジュール200のEL検査により太陽電池の良否を判定可能に構成された検査装置である。なお、図示の便宜上、図2及び図3はそれぞれ構成の一部を省略して示している。例えば図3においては、後述する支持部材107A、アクチュエータ105、リンク機構106等の図示を省略している。
この太陽電池の検査装置100Aは、「載置手段」としての搬送ガイド部材109と、「電源供給手段」としての電源供給部110と、「撮像手段」としてのカメラ1031,1032,・・・10312と、移動手段104Aと、「撮像位置制御手段」としての撮像位置制御部122と、「解析手段」としての解析部124と、コンピュータ114と、ディスプレイ117とを備えている。尚、撮像位置制御部122と解析部124は、コンピュータ114内に設けられている。
<2−1>太陽電池の検査装置の全体構成
図2及び図3は本発明の実施形態1の太陽電池の検査装置の概略構成を示す図である。同図に示す本発明の太陽電池の検査装置100Aは、太陽電池モジュール200のEL検査により太陽電池の良否を判定可能に構成された検査装置である。なお、図示の便宜上、図2及び図3はそれぞれ構成の一部を省略して示している。例えば図3においては、後述する支持部材107A、アクチュエータ105、リンク機構106等の図示を省略している。
この太陽電池の検査装置100Aは、「載置手段」としての搬送ガイド部材109と、「電源供給手段」としての電源供給部110と、「撮像手段」としてのカメラ1031,1032,・・・10312と、移動手段104Aと、「撮像位置制御手段」としての撮像位置制御部122と、「解析手段」としての解析部124と、コンピュータ114と、ディスプレイ117とを備えている。尚、撮像位置制御部122と解析部124は、コンピュータ114内に設けられている。
太陽電池の検査装置100Aは、図2に示すように、暗室を構成するための箱体101の上面に、四角形の開口部102が開口している。箱体101は各壁が遮光性の部材で箱型に構成され、上面の開口部102以外は内部に光が入らないように構成されている。なお、図2及び図3において、内部に光が入らないようにするための遮光手段は記載を省略してある。開口部102は、検査対象である太陽電池モジュール200の大きさを考慮した大きさに構成されている。太陽電池モジュール200は、この開口部102に周縁部が載置されて支持されるようになっている。
以下各部の構成について詳細に説明する。
<2−2>載置手段
箱体101の上部には、「搬送手段」としての一対の搬送ガイド部材109が設けられている。搬送ガイド部材109は、本発明の太陽電池の検査装置100A内に生産ライン上で製造過程の太陽電池モジュール200を搬送するためのコンベア機能を有するローラコンベア109aと、上方に突出したガイドレール109bとを有する。太陽電池モジュール200は、両端の周縁部が搬送ガイド部材109のガイドレール109bにガイドされた状態で、ローラコンベア109a上を搬送される。太陽電池モジュール200は、生産ラインでの前工程から太陽電池の検査装置100A上の所定の位置に搬送される。
箱体101の上部には、「搬送手段」としての一対の搬送ガイド部材109が設けられている。搬送ガイド部材109は、本発明の太陽電池の検査装置100A内に生産ライン上で製造過程の太陽電池モジュール200を搬送するためのコンベア機能を有するローラコンベア109aと、上方に突出したガイドレール109bとを有する。太陽電池モジュール200は、両端の周縁部が搬送ガイド部材109のガイドレール109bにガイドされた状態で、ローラコンベア109a上を搬送される。太陽電池モジュール200は、生産ラインでの前工程から太陽電池の検査装置100A上の所定の位置に搬送される。
<2−3>電源供給部
電源供給部110は、太陽電池モジュール200に順方向の電流を供給する。
電源供給部110は、太陽電池モジュール200に順方向の電流を供給する。
<2−4>撮像手段
支持部材107Aには、太陽電池モジュール200、及び太陽電池モジュール200を構成する太陽電池セル28の表面状態を撮像する「撮像手段」としての12台のカメラ1031,1032,・・・10312が配置されている(図3参照)。ここでは、カメラ1031,1032,・・・10312は3行×4列のマトリクス状に配列されている。なお、以後説明を簡単にするため、特に区別の必要がある場合を除きカメラ1031,1032,・・・10312をカメラ103と記載する。カメラ103は、CCDカメラ、CMOSカメラ等であって、EL発光の微弱な光を撮像できる高感度なものが望ましい。
支持部材107Aには、太陽電池モジュール200、及び太陽電池モジュール200を構成する太陽電池セル28の表面状態を撮像する「撮像手段」としての12台のカメラ1031,1032,・・・10312が配置されている(図3参照)。ここでは、カメラ1031,1032,・・・10312は3行×4列のマトリクス状に配列されている。なお、以後説明を簡単にするため、特に区別の必要がある場合を除きカメラ1031,1032,・・・10312をカメラ103と記載する。カメラ103は、CCDカメラ、CMOSカメラ等であって、EL発光の微弱な光を撮像できる高感度なものが望ましい。
<2−5>移動手段
移動手段104Aは、昇降制御部125、アクチュエータ105、リンク機構106、支持部材107Aからなり(図2参照)、太陽電池モジュール200に対するカメラ103の位置を移動させる。具体的には、昇降制御部125がアクチュエータ105を動作させ、アクチュエータ105の作動によってリンク機構106が変形し、支持部材107Aが上下動する。本実施形態1において、移動手段104Aはカメラ103を等速で移動させてもよいし、移動速度を変化させてもよい。
移動手段104Aは、昇降制御部125、アクチュエータ105、リンク機構106、支持部材107Aからなり(図2参照)、太陽電池モジュール200に対するカメラ103の位置を移動させる。具体的には、昇降制御部125がアクチュエータ105を動作させ、アクチュエータ105の作動によってリンク機構106が変形し、支持部材107Aが上下動する。本実施形態1において、移動手段104Aはカメラ103を等速で移動させてもよいし、移動速度を変化させてもよい。
箱体101の内部には、支持部材107Aが配設されている。支持部材107Aは板状を呈し、その支持部材107A上にカメラ(後述)が所定の位置に配設されている。支持部材107Aは、箱体101内部に設けられた、上下方向に伸びるガイド部材108により上下動自在に案内されるようになっている。そして、この支持部材107Aは、リンク機構106を介してアクチュエータ105に接続されている。アクチュエータ105はサーボモータ等であり、昇降制御部125によって動作を制御される。アクチュエータ105のロッドが水平方向(図2の矢印方向)に進退することにより、リンク機構106を介して支持部材107Aは垂直方向(図2の矢印方向)に上下動する。これにより、全てのカメラ(後述)が一体となって上下動する。
<2−6>コンピュータ
太陽電池の検査装置100Aには、コンピュータ(PC)114が設けられている。コンピュータ114は、イーサネットケーブル118や中継のハブ119を介して各カメラ1031,1032,・・・10312と接続し、それぞれの制御を行うと共にデータを受信する。また、コンピュータ114は、アクチュエータ105と信号線121で接続されていて、アクチュエータの動作制御を行う。
太陽電池の検査装置100Aには、コンピュータ(PC)114が設けられている。コンピュータ114は、イーサネットケーブル118や中継のハブ119を介して各カメラ1031,1032,・・・10312と接続し、それぞれの制御を行うと共にデータを受信する。また、コンピュータ114は、アクチュエータ105と信号線121で接続されていて、アクチュエータの動作制御を行う。
コンピュータ114は、機能手段として、「撮像位置制御手段」としての撮像位置制御部122、「画像合成手段」としての画像合成部123、「解析手段」としての解析部124、昇降制御部125を備えている。移動手段104Aは、昇降制御部125と、前述のアクチュエータ105、リンク機構106、支持部材107により構成される。また、コンピュータ104には「表示手段」としてのディスプレイ117が接続されている。以下これらについて詳述する。
<2−6−1>撮像位置制御部(シャッタ制御部)
撮像位置制御部122には、それぞれのカメラ1031,1032,・・・10312のそれぞれの焦点距離及びシャッタスピード及び撮像開始位置及び撮像終了位置が格納されている。そして、撮像位置制御部122は、それぞれのカメラ1031,1032,・・・10312の撮像位置において撮像する様シャッタを制御する。本実施形態1においては、全てのカメラ1031,1032,・・・10312のシャッタを一斉に連続的に切り続ける。撮像位置制御部122は、全てのカメラ1031,1032,・・・10312を、シャッタスピードの時間間隔で切れ目なく撮像させてもよいし、シャッタスピードよりも長い時間間隔で撮像させてもよい。
撮像位置制御部122には、それぞれのカメラ1031,1032,・・・10312のそれぞれの焦点距離及びシャッタスピード及び撮像開始位置及び撮像終了位置が格納されている。そして、撮像位置制御部122は、それぞれのカメラ1031,1032,・・・10312の撮像位置において撮像する様シャッタを制御する。本実施形態1においては、全てのカメラ1031,1032,・・・10312のシャッタを一斉に連続的に切り続ける。撮像位置制御部122は、全てのカメラ1031,1032,・・・10312を、シャッタスピードの時間間隔で切れ目なく撮像させてもよいし、シャッタスピードよりも長い時間間隔で撮像させてもよい。
<2−6−2>画像合成部
画像合成部123は、カメラ103によって撮像された画像を合成して一の評価用画像を形成する。具体的には、それぞれのカメラ1031,1032,・・・10312が複数の位置で撮像した複数の画像を組み合わせて一の評価用画像を形成する。
画像合成部123は、カメラ103によって撮像された画像を合成して一の評価用画像を形成する。具体的には、それぞれのカメラ1031,1032,・・・10312が複数の位置で撮像した複数の画像を組み合わせて一の評価用画像を形成する。
<2−6−3>解析部
解析部124は、画像合成部123が形成した評価用画像を解析し、解析結果に基づいて太陽電池モジュール200の良否を判定する。ここで、カメラ103は、EL発光している太陽電池モジュール200の表面を撮像する。そして、解析部124は、評価用画像の明暗状態を解析することで、太陽電池モジュール200の良否を判定する。
解析部124は、画像合成部123が形成した評価用画像を解析し、解析結果に基づいて太陽電池モジュール200の良否を判定する。ここで、カメラ103は、EL発光している太陽電池モジュール200の表面を撮像する。そして、解析部124は、評価用画像の明暗状態を解析することで、太陽電池モジュール200の良否を判定する。
<2−6−4>昇降制御部
昇降制御部125は、アクチュエータ105を動作させる。これにより、アクチュエータ105が作動されて支持部材107Aが上下動し、カメラ103が上下動する。昇降制御部125はアクチュエータ105の動作量及び動作速度(即ちカメラ103の移動開始位置及び移動終了位置並びに移動速度)を設定する。なお、撮像位置制御部122に格納されるカメラ103の撮像開始位置及び撮像終了位置は、いずれもカメラ103の移動開始位置及び移動終了位置の間に存在する。昇降制御部125は、アクチュエータ105の動作量をコンピュータ104の撮像位置制御部122に送信する。
昇降制御部125は、アクチュエータ105を動作させる。これにより、アクチュエータ105が作動されて支持部材107Aが上下動し、カメラ103が上下動する。昇降制御部125はアクチュエータ105の動作量及び動作速度(即ちカメラ103の移動開始位置及び移動終了位置並びに移動速度)を設定する。なお、撮像位置制御部122に格納されるカメラ103の撮像開始位置及び撮像終了位置は、いずれもカメラ103の移動開始位置及び移動終了位置の間に存在する。昇降制御部125は、アクチュエータ105の動作量をコンピュータ104の撮像位置制御部122に送信する。
<2−7>ディスプレイ
ディスプレイ117は、LCD等であり、コンピュータ104の処理対象や処理結果が表示される。具体的には、画像合成部123が合成した評価用画像や、解析部124が解析した太陽電池モジュール200の評価結果等が表示される。
ディスプレイ117は、LCD等であり、コンピュータ104の処理対象や処理結果が表示される。具体的には、画像合成部123が合成した評価用画像や、解析部124が解析した太陽電池モジュール200の評価結果等が表示される。
<3>太陽電池の検査装置の基本情報の設定について
図4は、本実施形態の太陽電池の検査装置100Aの基本情報の設定工程を示すフローチャートである。以下、このフローチャートに基づいて太陽電池の検査装置100Aの設定について説明する。なお、以下ステップS1〜S5の検出や設定は、基本的にコンピュータ114の各構成手段の制御のもとに自動的に行われるが、これらを検査者が行っても良い。
図4は、本実施形態の太陽電池の検査装置100Aの基本情報の設定工程を示すフローチャートである。以下、このフローチャートに基づいて太陽電池の検査装置100Aの設定について説明する。なお、以下ステップS1〜S5の検出や設定は、基本的にコンピュータ114の各構成手段の制御のもとに自動的に行われるが、これらを検査者が行っても良い。
<S1>最大移動速度設定
昇降制御部125には、最大移動速度の設定が行われる。最大移動速度は、所定時間の間に、一対の搬送ガイド部材109に載置した際の太陽電池モジュール200の撓み量(本実施形態における、縦1150ミリメートル、横2000ミリメートルの太陽電池モジュール200においてはおよそ20ミリメートル程度)に等しい距離を移動可能な速度に設定することが望ましい。
昇降制御部125には、最大移動速度の設定が行われる。最大移動速度は、所定時間の間に、一対の搬送ガイド部材109に載置した際の太陽電池モジュール200の撓み量(本実施形態における、縦1150ミリメートル、横2000ミリメートルの太陽電池モジュール200においてはおよそ20ミリメートル程度)に等しい距離を移動可能な速度に設定することが望ましい。
<S2>撓み量F設定
まず、太陽電池の検査装置100Aの撮像位置制御部122には、図2に示す、太陽電池モジュール200の撓み量Fを設定する。撓み量Fは、ステップS1と同様、一対の搬送ガイド部材109に載置した際の太陽電池モジュール200の最大撓み量に一定の値を加算した値に設定される。なお、撓み量Fはコンピュータ114によって計算した値又は計測によって得られた値に基づいて設定されてもよい。この撓み量Fのデータは昇降制御部125及び撮像位置制御部122に供給され、後述するカメラ103の撮像開始位置及び撮像終了位置の決定の基準となる。
まず、太陽電池の検査装置100Aの撮像位置制御部122には、図2に示す、太陽電池モジュール200の撓み量Fを設定する。撓み量Fは、ステップS1と同様、一対の搬送ガイド部材109に載置した際の太陽電池モジュール200の最大撓み量に一定の値を加算した値に設定される。なお、撓み量Fはコンピュータ114によって計算した値又は計測によって得られた値に基づいて設定されてもよい。この撓み量Fのデータは昇降制御部125及び撮像位置制御部122に供給され、後述するカメラ103の撮像開始位置及び撮像終了位置の決定の基準となる。
<S3>撮像開始位置設定,<S4>撮像終了位置設定
次に、撮像位置制御部122は、図2に示す、カメラ103の撮像開始位置を設定する。実施形態としては、全てのカメラ103において同一の撮像開始位置と撮像終了位置としても良い。また後述の実施形態4、実施形態5のように各カメラ103毎に撮像開始位置と撮像終了位置を個別に設定する形態としても良い。本実施形態の説明では、全てのカメラにおいて同一の撮像開始位置と撮像終了位置としている。
次に、撮像位置制御部122は、図2に示す、カメラ103の撮像開始位置を設定する。実施形態としては、全てのカメラ103において同一の撮像開始位置と撮像終了位置としても良い。また後述の実施形態4、実施形態5のように各カメラ103毎に撮像開始位置と撮像終了位置を個別に設定する形態としても良い。本実施形態の説明では、全てのカメラにおいて同一の撮像開始位置と撮像終了位置としている。
撮像位置制御部122は、撮像開始位置P1と撮像終了位置P2を、ステップS2で設定された撓み量Fおよび撮像手段としてのカメラ103の焦点位置により設定する。
<S5>移動速度及び撮像の時間間隔設定
次に、昇降制御部125は、カメラ103の移動速度及び撮像の時間間隔を設定する。カメラ103の移動速度は、ステップS1で設定した最大移動速度を超えない範囲で任意に設定可能とする。従って、本実施形態の太陽電池の検査装置100Aの撮影工程や性能評価に要する時間が前後の工程に支障をきたさない範囲で移動を完了できるように、任意に設定する。
カメラ103は、連続的に撮像を行う。昇降制御部125は、カメラ103の連続撮像の時間間隔、即ち、カメラ103が一の撮像を開始してから次の撮像を開始するまでの時間間隔を設定する。この時間間隔は、カメラ103が移動しながら連続的に撮像する際に、撮像間隔が長すぎて撮像画像の形成や合成が困難にならない程度であればよい。最短の撮像間隔は、シャッタスピードとして切れ目なく撮像することでもよい。この場合は、撮像画像のデータ量が大きくなりすぎることのない様、撮像開始位置と撮像終了位置との間隔を短くするなどの配慮をすることが好ましい。
次に、昇降制御部125は、カメラ103の移動速度及び撮像の時間間隔を設定する。カメラ103の移動速度は、ステップS1で設定した最大移動速度を超えない範囲で任意に設定可能とする。従って、本実施形態の太陽電池の検査装置100Aの撮影工程や性能評価に要する時間が前後の工程に支障をきたさない範囲で移動を完了できるように、任意に設定する。
カメラ103は、連続的に撮像を行う。昇降制御部125は、カメラ103の連続撮像の時間間隔、即ち、カメラ103が一の撮像を開始してから次の撮像を開始するまでの時間間隔を設定する。この時間間隔は、カメラ103が移動しながら連続的に撮像する際に、撮像間隔が長すぎて撮像画像の形成や合成が困難にならない程度であればよい。最短の撮像間隔は、シャッタスピードとして切れ目なく撮像することでもよい。この場合は、撮像画像のデータ量が大きくなりすぎることのない様、撮像開始位置と撮像終了位置との間隔を短くするなどの配慮をすることが好ましい。
<4>太陽電池の検査装置の動作について
図5は、本実施形態の太陽電池の検査装置100Aの動作工程を示すフローチャートである。以下、このフローチャートに基づいて太陽電池の検査装置100Aの動作工程について説明する。
図5は、本実施形態の太陽電池の検査装置100Aの動作工程を示すフローチャートである。以下、このフローチャートに基づいて太陽電池の検査装置100Aの動作工程について説明する。
<S11>各カメラ移動開始
まず、前工程から本実施形態の太陽電池の検査装置100A上に搬入された太陽電池モジュール200は、搬送ガイド部材109のローラコンベア109aにより前工程から搬送され、図2に示すように太陽電池の検査装置100Aの開口部102上の所定位置に配設される。このとき、太陽電池モジュール200は、透明カバーガラス21側(つまり太陽電池セル28の受光面側)が下を向いた状態で開口部102上に配設される。電源供給部110は太陽電池モジュール200の太陽電池セル28に順方向の電流を通電させる。コンピュータ114は、カメラ103及び支持部材107Aを撮像開始位置P1に移動させる。
まず、前工程から本実施形態の太陽電池の検査装置100A上に搬入された太陽電池モジュール200は、搬送ガイド部材109のローラコンベア109aにより前工程から搬送され、図2に示すように太陽電池の検査装置100Aの開口部102上の所定位置に配設される。このとき、太陽電池モジュール200は、透明カバーガラス21側(つまり太陽電池セル28の受光面側)が下を向いた状態で開口部102上に配設される。電源供給部110は太陽電池モジュール200の太陽電池セル28に順方向の電流を通電させる。コンピュータ114は、カメラ103及び支持部材107Aを撮像開始位置P1に移動させる。
<S12>各カメラ撮像開始
この状態で、撮像位置制御部122は撮像開始位置からカメラ103の撮像を開始する。カメラ103は太陽電池モジュール200に近づく方向に移動する。撮像位置制御部122は、全てのカメラ1031,1032,・・・10312が、ステップS5で設定した所定の時間間隔でシャッタを一斉に連続的に切り続けるように制御信号を転送する。
この状態で、撮像位置制御部122は撮像開始位置からカメラ103の撮像を開始する。カメラ103は太陽電池モジュール200に近づく方向に移動する。撮像位置制御部122は、全てのカメラ1031,1032,・・・10312が、ステップS5で設定した所定の時間間隔でシャッタを一斉に連続的に切り続けるように制御信号を転送する。
<S13>移動終了、撮像終了
昇降制御部125は、撮像終了位置に到達するまで、カメラ103及び支持部材107Aを移動させる。カメラ103が撮像終了位置に到達したら、昇降制御部125はカメラ及び支持部材107Aの移動を停止させ、撮像位置制御部122はカメラ103の撮像を終了させる。
昇降制御部125は、撮像終了位置に到達するまで、カメラ103及び支持部材107Aを移動させる。カメラ103が撮像終了位置に到達したら、昇降制御部125はカメラ及び支持部材107Aの移動を停止させ、撮像位置制御部122はカメラ103の撮像を終了させる。
<S14>各カメラの最適画像の抽出
画像合成部123は、個々のカメラ1031,1032,・・・10312が撮像した全ての画像の中から最も高品位な画像(最もピントが合った画像、最も鮮明な画像など)を選択する。最も高品位な画像の選択は、周知の画像評価方法を用いて行う。
画像合成部123は、個々のカメラ1031,1032,・・・10312が撮像した全ての画像の中から最も高品位な画像(最もピントが合った画像、最も鮮明な画像など)を選択する。最も高品位な画像の選択は、周知の画像評価方法を用いて行う。
<S15>評価用画像作成
撮像完了後、画像合成部123はステップS15で抽出された複数の画像を合成して、一の評価用画像を形成する。
図6に、複数のカメラで撮像した画像を合成する工程を模式的に示す。まず、同図の(a)に示す通り、太陽電池モジュール200の表面を複数のカメラ1031,1032,・・・10312で撮像する。これにより、同図の(b1)(b2)に示すように複数の画像(同図においては、カメラ1031が撮像した画像1261、カメラ1032が撮像した画像1262)を得る。そして、同図の(c)に示すように、それらの画像を組み合わせて一の評価用画像127を形成する。
撮像完了後、画像合成部123はステップS15で抽出された複数の画像を合成して、一の評価用画像を形成する。
図6に、複数のカメラで撮像した画像を合成する工程を模式的に示す。まず、同図の(a)に示す通り、太陽電池モジュール200の表面を複数のカメラ1031,1032,・・・10312で撮像する。これにより、同図の(b1)(b2)に示すように複数の画像(同図においては、カメラ1031が撮像した画像1261、カメラ1032が撮像した画像1262)を得る。そして、同図の(c)に示すように、それらの画像を組み合わせて一の評価用画像127を形成する。
なお、図6の(a)(b1)(b2)に示すように、本実施形態1においては、ステップS14において、隣接するカメラ、例えばカメラ1031とカメラ1032同士が、周縁部の撮像領域を重複させる形で撮像している。そして、それぞれのカメラ1031が撮像した画像1261、カメラ1032が撮像した画像1262中、両者を違和感なく接合できるように切断位置を調整したのち、それら複数の画像を合成し、図6の(c)に示すような一の評価用画像127を形成する。太陽電池モジュール200上に存在した一のクラックが、隣接する画像1261,画像1262の境界部分にそれぞれクラックL1,L2として写っている場合も、合成の結果、元通り1本のクラックL3として形成される。
ところで、複数の画像を合成する際には、複数の画像の境界領域における位置合わせ処理を行うことが望ましい。本実施形態1での位置合わせ処理は、周知の手法である、画像を周波数領域に変換して行う方法や、画像中の特徴点を抽出してその対応を利用する方法や、領域ベースマッチング等の方法が考えられる。
また、複数の画像を合成する際、境界部分の画像同士のつながりの不自然さを解消するためには、位置あわせ処理の他に、境界部分での画像再形成処理を行うことが望ましい。画像再形成処理においては、周知の手法である、MAX法、IBP法、周波数領域手法、POCS法等を用いる。
また、複数の画像を合成する際、境界部分の画像同士のつながりの不自然さを解消するためには、位置あわせ処理の他に、境界部分での画像再形成処理を行うことが望ましい。画像再形成処理においては、周知の手法である、MAX法、IBP法、周波数領域手法、POCS法等を用いる。
<S16>画像解析・性能評価
解析部124は、評価用画像の評価を行う。具体的には、太陽電池モジュール200の太陽電池セル28あるいは太陽電池モジュール200全体についてEL発光の状態を確認する。評価対象である太陽電池セル28又は太陽電池モジュール200全体の面積に対し、発光していない箇所の面積が所定比率以上あった場合は、当該太陽電池モジュール200は不良品と判定する。
解析部124は、評価用画像の評価を行う。具体的には、太陽電池モジュール200の太陽電池セル28あるいは太陽電池モジュール200全体についてEL発光の状態を確認する。評価対象である太陽電池セル28又は太陽電池モジュール200全体の面積に対し、発光していない箇所の面積が所定比率以上あった場合は、当該太陽電池モジュール200は不良品と判定する。
<S17>結果表示
解析部124は、評価の結果(結果の良否や、評価用画像のイメージ情報)をディスプレイ117に表示させる。検査者は、ディスプレイ117に表示された情報に基づいて検査結果を把握できる。
以上、本実施形態の太陽電池の検査装置100Aにおいては、太陽電池モジュール200をEL発光させる性能評価において、高品位な画像を容易に得て精度の高い評価を行うことを可能にする。
解析部124は、評価の結果(結果の良否や、評価用画像のイメージ情報)をディスプレイ117に表示させる。検査者は、ディスプレイ117に表示された情報に基づいて検査結果を把握できる。
以上、本実施形態の太陽電池の検査装置100Aにおいては、太陽電池モジュール200をEL発光させる性能評価において、高品位な画像を容易に得て精度の高い評価を行うことを可能にする。
[発明の実施形態2]
図7に本発明の実施形態2を示す。
図7に示す通り、本実施形態2の太陽電池の検査装置100Bは、実施形態1の移動手段104Aに代えて、移動手段104Bを備える。移動手段104Bは、リンク機構106と上下方向に移動する支持部材107Aとに代えて、水平方向に移動する支持部材107Bを備える。カメラ103は全て支持部材107Bの移動方向に光軸が向くように配置され、カメラ103の光軸方向には、鏡面が斜め上方向を向いたミラー128が設けられている。実施形態1のガイド部材108は設けられていない。その他の構成は実施形態1と同じである。
図7に本発明の実施形態2を示す。
図7に示す通り、本実施形態2の太陽電池の検査装置100Bは、実施形態1の移動手段104Aに代えて、移動手段104Bを備える。移動手段104Bは、リンク機構106と上下方向に移動する支持部材107Aとに代えて、水平方向に移動する支持部材107Bを備える。カメラ103は全て支持部材107Bの移動方向に光軸が向くように配置され、カメラ103の光軸方向には、鏡面が斜め上方向を向いたミラー128が設けられている。実施形態1のガイド部材108は設けられていない。その他の構成は実施形態1と同じである。
本実施形態2においては、支持部材107Bを水平方向に移動させ、ミラー128とカメラ103の距離を変化させることで太陽電池モジュールの撮像を行う。これにより、図7に示す、太陽電池の検査装置100Bの高さT2は、図2に示す、実施の形態1の太陽電池の検査装置100Aの高さT1よりも低く設定できる。
[発明の実施形態3]
図8に、本発明の実施形態3を示す。
図8に示す通り、本実施形態3の太陽電池の検査装置100Cは、実施形態1の移動手段104Aに代え、移動手段104Cを備えている。この移動手段104Cは、個々のカメラ1031,1032,・・・10312に、アクチュエータ1051,1052,・・・10512とリンク機構1061,1062,・・10612とがそれぞれ個別に設けられている。撮像位置制御部122には、太陽電池モジュール200の撓み形状のデータが格納される。昇降制御部125は、個々のアクチュエータ1051,1052,・・・10512をそれぞれ別個独立に移動させることができる。従って、個々のカメラ1031,1032,・・・10312はそれぞれ別個独立に上下方向に移動する。実施形態1のガイド部材108は存在しない。それ以外の構成は、実施形態1と同じである。
図8に、本発明の実施形態3を示す。
図8に示す通り、本実施形態3の太陽電池の検査装置100Cは、実施形態1の移動手段104Aに代え、移動手段104Cを備えている。この移動手段104Cは、個々のカメラ1031,1032,・・・10312に、アクチュエータ1051,1052,・・・10512とリンク機構1061,1062,・・10612とがそれぞれ個別に設けられている。撮像位置制御部122には、太陽電池モジュール200の撓み形状のデータが格納される。昇降制御部125は、個々のアクチュエータ1051,1052,・・・10512をそれぞれ別個独立に移動させることができる。従って、個々のカメラ1031,1032,・・・10312はそれぞれ別個独立に上下方向に移動する。実施形態1のガイド部材108は存在しない。それ以外の構成は、実施形態1と同じである。
本実施形態3の太陽電池の検査装置100Cも、図4及び図54のフローチャートに基づいて動作が行われるが、図4のステップS1,S4,S5の手順は行われない。また、個々のカメラ1031,1032,・・・10312は、ステップS11において上述の太陽電池モジュール200の撓み形状のデータを用いて、太陽電池モジュール200に対して焦点距離の合う撮像位置に一斉に移動する。この状態で全てのカメラ1031,1032,・・・10312がステップS12の撮像を行えば、撮像は1回だけで完了する(ステップS13)。そのため、太陽電池の検査装置100Cが撮像に要するデータ量を少量に抑えることができる。そして、ステップS16においては、同時に撮像された画像を用いて評価用画像を形成する。そのため、太陽電池モジュール200の発光状態にムラが発生しにくく、評価用画像の形成を容易に行うことができる。
[発明の実施形態4]
図9乃至図11に、本発明の実施形態4を示す。
本実施形態4の太陽電池の検査装置100Dは、構成は実施形態1と同じである。しかし、図5に示すステップS12の撮像において、前記太陽電池モジュール200の中央部に対向するカメラ103と周辺部に対向するカメラ103とで、撮像開始位置及び撮像終了位置を変化させる点が実施形態1と相違する。
図9乃至図11に、本発明の実施形態4を示す。
本実施形態4の太陽電池の検査装置100Dは、構成は実施形態1と同じである。しかし、図5に示すステップS12の撮像において、前記太陽電池モジュール200の中央部に対向するカメラ103と周辺部に対向するカメラ103とで、撮像開始位置及び撮像終了位置を変化させる点が実施形態1と相違する。
図10は、本実施形態の太陽電池の検査装置100Dにおける、太陽電池モジュール200とカメラ1031,1032,・・・10312の位置関係及びカメラ1031,1032,・・・10312のグループ分けを模式的に示した図である。図11は、本実施形態の太陽電池の検査装置100Dにおける、グループ毎のカメラ1031,1032,・・・10312の撮像開始位置及び撮像終了位置を模式的に示した図である。
撮像位置制御部122は、カメラ1031,1032,・・・10312を、中央部に設けられたグループAのカメラ(図10の「A」で示すカメラ1036,1037)と周辺部に設けられたグループBのカメラ(図10の「B」で示すカメラ1031〜1035,1038〜10312)にグループ化し、それぞれのグループ毎に撮像開始時間と撮像終了時間とを設定する。図11は、図10のX方向から見た図面である。図11に示す通り、グループAの撮像手段は、撮像開始位置P1a、撮像終了位置P2aとして撮像する。グループBの撮像手段は、撮像開始位置P1b、撮像終了位置P2bとして撮像する。したがって撮像開始位置と撮像終了位置の間隔を短く設定することができる。
このように、太陽電池モジュール200の中央部に対向するカメラ1036,1037と太陽電池モジュール200の周辺部に対向するカメラ1031〜1035,1038〜10312とでグループ化し、グループ毎に撮像開始位置及び撮像終了位置を設定することにより、各カメラ1031〜10312に高品位の画像を撮像可能な撮像位置でのみ撮像を行わせることができる。そして、無駄な撮像が不要になり、各カメラ1031〜10312が撮像した最適画像の選択が容易になる。
[発明の実施形態5]
図12及び図13に、本発明の実施形態5を示す。図12は、本実施形態の太陽電池の検査装置100Eにおける、太陽電池モジュール200とカメラ1031,1032,・・・10313の位置関係を示す図である。図13は、太陽電池の検査装置100Eにおける、各領域のカメラ103の撮像開始位置及び撮像終了位置を模式的に示した図である。
図12に示す、符号1291,1292は、搬送ガイド部材109に載置された太陽電池モジュール200の撓み量の等しい位置を結んで形成された仮想等高線を、支持部材107A上に投射し平面視したものである。同図に示す通り、カメラ1031、カメラ1032〜1035、及びカメラ1035〜10313は、平面視したときに、それぞれ仮想等高線1291,1292で区画された領域Q、領域R、領域Sに設置されている。これにより、カメラ1031,1032,・・・10313の配置が太陽電池モジュール200の撓みの度合いに近くなる。
各領域のカメラ103の撮像開始位置と撮像終了位置を図13に示す。図13は、図12のX方向から見た図面である。領域Qのカメラ1031は、撮像開始位置P1q、撮像終了位置P2qとして撮像する。領域Rのカメラ103(例えば図13に示すカメラ1036)は、撮像開始位置P1r、撮像終了位置P2rとして撮像する。領域Sのカメラ103(例えば図13に示すカメラ1032)は、撮像開始位置P1s、撮像終了位置P2sとして撮像する。従って、それぞれの領域Q,R,S毎に配置されたカメラ103はほぼ同じタイミングで太陽電池モジュール200に対して焦点距離が合う。そのため、領域Q,R,S毎に、ほぼ同じタイミングで撮像した画像を合成して評価用画像を形成できるので、発光ムラ等の少ない良質な評価用画像を形成できる。
図12及び図13に、本発明の実施形態5を示す。図12は、本実施形態の太陽電池の検査装置100Eにおける、太陽電池モジュール200とカメラ1031,1032,・・・10313の位置関係を示す図である。図13は、太陽電池の検査装置100Eにおける、各領域のカメラ103の撮像開始位置及び撮像終了位置を模式的に示した図である。
図12に示す、符号1291,1292は、搬送ガイド部材109に載置された太陽電池モジュール200の撓み量の等しい位置を結んで形成された仮想等高線を、支持部材107A上に投射し平面視したものである。同図に示す通り、カメラ1031、カメラ1032〜1035、及びカメラ1035〜10313は、平面視したときに、それぞれ仮想等高線1291,1292で区画された領域Q、領域R、領域Sに設置されている。これにより、カメラ1031,1032,・・・10313の配置が太陽電池モジュール200の撓みの度合いに近くなる。
各領域のカメラ103の撮像開始位置と撮像終了位置を図13に示す。図13は、図12のX方向から見た図面である。領域Qのカメラ1031は、撮像開始位置P1q、撮像終了位置P2qとして撮像する。領域Rのカメラ103(例えば図13に示すカメラ1036)は、撮像開始位置P1r、撮像終了位置P2rとして撮像する。領域Sのカメラ103(例えば図13に示すカメラ1032)は、撮像開始位置P1s、撮像終了位置P2sとして撮像する。従って、それぞれの領域Q,R,S毎に配置されたカメラ103はほぼ同じタイミングで太陽電池モジュール200に対して焦点距離が合う。そのため、領域Q,R,S毎に、ほぼ同じタイミングで撮像した画像を合成して評価用画像を形成できるので、発光ムラ等の少ない良質な評価用画像を形成できる。
[発明の実施形態6]
図14及び図15にこの発明の実施形態6を示す。
本実施形態の太陽電池の検査装置100Fは、「移動量検出手段」としての「移動量検出手段」としての第一の位置センサ113と、「撓み検出手段」としての第二の位置センサ1201,1202,・・・12012とを有する。なお、図2及び図3の場合と同様に、図14及び図15はそれぞれ本実施形態の構成の一部を省略して示している。
第一の位置センサ113は例えば光位置センサであり、カメラ103や支持部材107Aの位置や移動距離を検出する。第一の位置センサ113の検出結果は、カメラ103の移動量を計測するために用いられる。即ち、図5のステップS11からS13にかけて、昇降制御部125は第一の位置センサ113の検出情報に基づいてカメラ103の撮像開始、移動速度、移動終了等の制御を行う。
図14及び図15にこの発明の実施形態6を示す。
本実施形態の太陽電池の検査装置100Fは、「移動量検出手段」としての「移動量検出手段」としての第一の位置センサ113と、「撓み検出手段」としての第二の位置センサ1201,1202,・・・12012とを有する。なお、図2及び図3の場合と同様に、図14及び図15はそれぞれ本実施形態の構成の一部を省略して示している。
第一の位置センサ113は例えば光位置センサであり、カメラ103や支持部材107Aの位置や移動距離を検出する。第一の位置センサ113の検出結果は、カメラ103の移動量を計測するために用いられる。即ち、図5のステップS11からS13にかけて、昇降制御部125は第一の位置センサ113の検出情報に基づいてカメラ103の撮像開始、移動速度、移動終了等の制御を行う。
第二の位置センサ1201,1202,・・・12012も例えば光位置センサである。第二の位置センサ1201,1202,・・・12012は、垂直上方の太陽電池モジュール200までの距離を計測する。即ち、図4のステップS2において、撮像位置制御部122は、第二の位置センサ1201,1202,・・・12012の検出情報に基づいて太陽電池モジュール200の撓み量Fを設定する。
このように、第一の位置センサ113、第二の位置センサ1201,1202,・・・12012によって実際に計測した距離に基づいてカメラ103の撮像開始と撮像終了とを行わせることができる。これにより、カメラ103と太陽電池モジュール200との焦点距離を確実に合わせることができて、高品位な評価用画像を確実に形成できる。
このように、第一の位置センサ113、第二の位置センサ1201,1202,・・・12012によって実際に計測した距離に基づいてカメラ103の撮像開始と撮像終了とを行わせることができる。これにより、カメラ103と太陽電池モジュール200との焦点距離を確実に合わせることができて、高品位な評価用画像を確実に形成できる。
[発明の実施形態7]
図16にこの発明の実施形態7を示す。
本実施形態7の太陽電池の検査装置100Gにおける、カメラ1031,1032,・・・10312の配置は本実施形態1と同じである。しかし、カメラ103による撮像に高画質モードと低画質モードが設けられている点が実施形態1と相違する。この「高画質モード」とは、高品位の評価用画像127を形成するモードであり、例えば、より解像度の高い評価用画像が必要な場合等に適用される。「低画質モード」は、低品位の評価用画像127を形成するモードであり、例えば、評価用画像を形成するデータ量を少なくしてコンピュータ114の処理負荷を小さくする場合等に適用される。両モードは、太陽電池の検査装置100Gの使用者がコンピュータ104に入力すること等で選択される。
図16の(a)は高画質モード選択時の撮像説明図で、図16の(b)は低画質モード選択時の撮像説明図である。
図16にこの発明の実施形態7を示す。
本実施形態7の太陽電池の検査装置100Gにおける、カメラ1031,1032,・・・10312の配置は本実施形態1と同じである。しかし、カメラ103による撮像に高画質モードと低画質モードが設けられている点が実施形態1と相違する。この「高画質モード」とは、高品位の評価用画像127を形成するモードであり、例えば、より解像度の高い評価用画像が必要な場合等に適用される。「低画質モード」は、低品位の評価用画像127を形成するモードであり、例えば、評価用画像を形成するデータ量を少なくしてコンピュータ114の処理負荷を小さくする場合等に適用される。両モードは、太陽電池の検査装置100Gの使用者がコンピュータ104に入力すること等で選択される。
図16の(a)は高画質モード選択時の撮像説明図で、図16の(b)は低画質モード選択時の撮像説明図である。
高画質モード時は、ステップS12において撮像位置制御部122は全てのカメラ1031,1032,・・・10312に狭範囲の撮像を行わせる。例えば、図16の(a)に示すように、縦1150ミリメートル、横2000ミリメートルの太陽電池モジュール200を高画質モードで撮像する場合を考える。この場合、撮像位置制御部122は、一のカメラ103が撮像する画像126は、太陽電池モジュール200の縦方向を3等分、横方向を4等分した範囲よりも若干大きい、縦416.02ミリメートル、横556.76ミリメートルの範囲となる。その結果、ステップS16にて形成される評価用画像127の解像度が密になり、解析部124において高精度の処理結果が得られる。
低画質モード時は、撮像位置制御部122は、特定のカメラ、例えば図16の(b)に示す、4台のカメラ1031,1034,1039,10312(同図中、黒塗り表示した4つのカメラ)に広範囲の撮像を行わせる。例えば、図16の(a)と同じ太陽電池モジュール200を低画質モードで撮像する場合を考える。この場合、図16の(b)に示す通り、一のカメラ103が撮像する画像126は、太陽電池モジュール200の縦方向を2等分、横方向を2等分した範囲よりも大きい、縦799.3ミリメートル、横1528.4ミリメートルの範囲となる。その結果、ステップS16で形成される評価用画像127の解像度が粗くなり、解析部124の処理負荷は小さくなる。
例えば、太陽電池セルのマイクロフラックの様に細い線状の欠陥を特定したい場合は、高画質モードにて撮像し検査する。一方、太陽電池セルの欠けの様にある程度の面積を有する欠陥を検査したい場合には、低画質モードにて撮像し検査する。
例えば、太陽電池セルのマイクロフラックの様に細い線状の欠陥を特定したい場合は、高画質モードにて撮像し検査する。一方、太陽電池セルの欠けの様にある程度の面積を有する欠陥を検査したい場合には、低画質モードにて撮像し検査する。
なお、上記各実施形態では、コンピュータ114を1台のみとしたが、コンピュータを複数台用意して並行処理を行わせることもできる。例えば、上記各実施形態において、コンピュータを2台用意し、それぞれのコンピュータに撮像位置制御部122を設ける。そして、12台のカメラ1031,1032,・・・10312を6台ずつの2グループに分け、グループ毎に別のコンピュータの撮像位置制御部122に制御させる。そして、コンピュータ毎にステップS16の評価用画像作成やステップS17の評価を行う。このようにすることで、短時間で工程を完了させることが可能になる。
上記各実施形態は本発明の例示であり、本発明が上記実施形態のみに限定されることを意味するものではないことは、いうまでもない。
上記各実施形態は本発明の例示であり、本発明が上記実施形態のみに限定されることを意味するものではないことは、いうまでもない。
100A,100B,100C,100D,100E,100F,100G:太陽電池の検査装置
103,1031,1032,・・・10312,10313:カメラ(撮像手段)
104A,104B,104C:移動手段
105,1051,1052,・・・10512:アクチュエータ
109:搬送ガイド部材(載置手段)
110:電源供給部(電源供給手段)
113:第一の位置センサ(距離計測手段)
120,1201,1202,:12012第二の位置センサ(距離計測手段)
122:撮像位置制御部(撮像位置制御手段)
123:画像合成部(画像合成手段)
124:解析部(解析手段)
125:昇降制御部
127:評価用画像
1291,1292:仮想等高線
200:太陽電池モジュール(太陽電池)
103,1031,1032,・・・10312,10313:カメラ(撮像手段)
104A,104B,104C:移動手段
105,1051,1052,・・・10512:アクチュエータ
109:搬送ガイド部材(載置手段)
110:電源供給部(電源供給手段)
113:第一の位置センサ(距離計測手段)
120,1201,1202,:12012第二の位置センサ(距離計測手段)
122:撮像位置制御部(撮像位置制御手段)
123:画像合成部(画像合成手段)
124:解析部(解析手段)
125:昇降制御部
127:評価用画像
1291,1292:仮想等高線
200:太陽電池モジュール(太陽電池)
Claims (12)
- 太陽電池の良否を判定可能な太陽電池の検査装置であって、
検査対象である前記太陽電池の周縁部を載置する載置手段と、
前記載置手段に載置された前記太陽電池に電流を通電させる電源供給手段と、
前記電源供給手段によって電流が供給された前記太陽電池における、前記太陽電池の表面状態を撮像する複数の撮像手段と、
前記太陽電池に対する前記撮像手段の位置を移動させる移動手段と、
それぞれの前記撮像手段の撮像位置を制御する撮像位置制御手段と、
それぞれの前記撮像手段が撮像した画像を解析した解析結果に基づいて前記太陽電池の良否を判定する解析手段とを備え、
前記移動手段は、前記撮像手段を前記撮像手段の光軸方向に移動させ、
前記撮像位置制御手段は、前記移動手段によって移動された前記撮像手段の前記太陽電池に対する焦点距離が合った状態で、前記撮像手段に撮像を行わせることを特徴とする太陽電池の検査装置。 - 前記移動手段によって移動された撮像手段によって撮像された画像を合成して一の評価用画像を形成する画像合成手段を備え、
前記解析手段は前記画像合成手段によって形成された前記評価用画像の解析を行うことを特徴とする請求項1に記載の太陽電池の検査装置。 - 前記移動手段は前記撮像手段ごとに個別に設けられたアクチュエータを備え、それぞれの前記撮像手段を焦点距離の合う位置に別個独立に移動させることを特徴とする請求項1又は2に記載の太陽電池の検査装置。
- 前記移動手段は一のアクチュエータを備え、全ての撮像手段を前記一のアクチュエータによって同時に移動させ、前記撮像位置制御手段はそれぞれの前記撮像手段に焦点距離の合う位置で撮像を行わせることを特徴とする請求項1又は2に記載の太陽電池の検査装置。
- 前記移動手段は、前記撮像手段を等速で移動させることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一つに記載の太陽電池の検査装置。
- 前記撮像手段は、連続的に撮像を行うことを特徴とする請求項1乃至5の何れか一つに記載の太陽電池の検査装置。
- 前記撮像位置制御手段は、前記撮像手段の撮像開始位置及び撮像終了位置と、前記撮像手段の撮像の時間間隔とのうち少なくとも何れか一方を調節可能に構成されたことを特徴とする請求項1乃至6の何れか一つに記載の太陽電池の検査装置。
- 前記光軸方向は水平方向であり、前記移動手段は前記撮像手段を水平方向に移動させることを特徴とする請求項1乃至7の何れか一つに記載の太陽電池の検査装置。
- 前記移動手段は、前記撮像手段を前記太陽電池に近づける方向に移動させ、
前記撮像位置制御手段は、前記太陽電池の中央部に対向する前記撮像手段と前記太陽電池の周辺部に対向する前記撮像手段とを別個にグループ化し、それぞれのグループ毎に前記撮像手段の撮像開始位置及び撮像終了位置を設定することを特徴とする請求項1乃至8の何れか一つに記載の太陽電池の検査装置。 - 前記撮像手段は、前記載置手段に載置された前記太陽電池の撓み量の等しい位置を結んで形成された仮想等高線を平面視したときに、該仮想等高線に沿う位置に設置されたことを特徴とする請求項1乃至9の何れか一つに記載の太陽電池の検査装置。
- 前記太陽電池の撓み量を検出する撓み検出手段と、
前記撮像手段の移動量を検出する移動量検出手段とを備え、
前記撮像位置制御手段は、前記撓み量検出手段と前記移動量検出手段の検出結果に基づいてそれぞれの前記撮像手段と前記太陽電池の表面との距離を設定し、前記設定の結果に基づいて、それぞれの前記撮像手段が撮像に適した位置で撮像を行わせることを特徴とする請求項1乃至10の何れか一つに記載の太陽電池の検査装置。 - 前記撮像位置制御手段が特定の前記撮像手段のみに撮像を行わせ、前記画像合成手段は前記特定の撮像手段の撮像した画像のみに基づいて前記評価用画像を形成する低画質モードと、
前記撮像位置制御手段が全ての前記撮像手段に撮像を行わせ、前記画像合成手段は前記全ての撮像手段の撮像した画像に基づいて前記評価用画像を形成する高画質モードとを備えたことを特徴とする請求項2乃至11の何れか一つに記載の太陽電池の検査装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2010279689A JP2012129366A (ja) | 2010-12-15 | 2010-12-15 | 太陽電池の検査装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020012808A (ja) * | 2018-07-12 | 2020-01-23 | 卓峰智慧生態有限公司 | 人工知能による皮革の検出方法及び皮革検出設備、並びに皮革製品の製造方法 |
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JP7337323B1 (ja) | 2022-08-30 | 2023-09-04 | 東洋インキScホールディングス株式会社 | 品質推定システム、ラミネートシステム、品質推定方法、及びプログラム |
CN117589792A (zh) * | 2024-01-18 | 2024-02-23 | 江苏时代新能源科技有限公司 | 收尾位置检测方法、装置、计算机设备和存储介质 |
-
2010
- 2010-12-15 JP JP2010279689A patent/JP2012129366A/ja active Pending
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JP7071956B2 (ja) | 2019-12-03 | 2022-05-19 | 株式会社日本製鋼所 | 真空積層システム、真空積層システムの成形不良検出方法および真空積層システムの成形条件修正方法 |
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