JP2017211261A - 色調検査装置、及び色調検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光の色調をより正確に検査できる技術を提供する。
【解決手段】色調検査装置１００は、複数のカラーセンサ１ａ〜１ｄと、センサ選択部３２と、出力制御部２１と、を備える。カラーセンサは、受光した光の輝度を複数の波長毎に検出する。センサ選択部は、センサ出力する第１カラーセンサを複数のカラーセンサのうちから選択する選択信号Ｓｖａ〜Ｓｖｄを出力する。出力制御部は、選択信号に基づいて第１カラーセンサからセンサ信号を出力させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、色調検査装置、及び色調検査方法に関する。

従来、ＬＥＤなどの発光素子から出射される光はフォトトランジスタ、ＣＤＳセルなどの光伝導セルを有する光センサなどを用いて検出していた。これらの光センサでは、発光素子から受光した光の輝度に応じて生じる電圧の高低をマイコンなどで読み込むことにより、発光素子の発光及び発光輝度を検出する。

また、近年では、マルチカラー発光素子が登場している。マルチカラー発光素子は、たとえば、１チップで複数色の光を出射したり、１個の発光素子内に異なる発光色の発光チップを備えたりする。このようなマルチカラー発光素子を上述のような光センサを用いて検査した場合、マルチカラー発光素子から受光した光自体の輝度は検出することができる。

なお、本発明に関連する従来技術の一例として、たとえば特許文献１を挙げることができる。特許文献１は、ＬＥＤ素子から発せられた光により、数字及び文字を空気調和機の表示板に表示する。ユーザは、表示板の表示を目視することにより、ＬＥＤ素子の発光を識別することができる。

特開２０１２−１４９８１６号公報

しかしながら、マルチカラー発光素子の出射光を上述のような光センサを用いて検査した場合、発光の有無及び輝度を発光色毎に検出することはできない。すなわち、マルチカラー発光素子がどの色の光をどのような輝度で発光しているかを検出できない。そのため、受光した光自体の輝度が同程度であれば、色調の異なる光を識別できず、たとえば、発光色毎の輝度が均等である場合と、一部の発光色の輝度が高く且つ残りの発光色の輝度が低い場合とを識別することはできない。

また、特許文献１のように目視で確認すると、目視する者の注意力に依存した確認しかできないので、一部の発光色の輝度の変化を見落とす恐れがあり、発光素子の発光色の違いを見過ごす恐れもある。そのため、製品のチェックを行う際、発光素子の部品誤り、マルチカラー発光素子の取り付けの際の極性誤りなどに起因する発光素子の関連の不具合を看過して流出させてしまう恐れがある。

本発明は、上記の状況を鑑みて、光の色調をより正確に検査できる技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の一の態様による色調検査装置は、複数のカラーセンサと、センサ選択部と、出力制御部と、を備え、各々のカラーセンサは、受光した光の輝度を複数の波長毎に検出し、センサ選択部は、センサ出力する第１カラーセンサを複数のカラーセンサのうちから選択する選択信号を出力し、出力制御部は、選択信号に基づいて第１カラーセンサからセンサ信号を出力させる構成とされる。

上記の色調検査装置において、出力制御部は複数であって、複数のカラーセンサはいずれかの出力制御部に接続され、センサ選択部は、第１カラーセンサが接続された出力制御部を通知する通知信号を各々の出力制御部に出力する構成であってもよい。

また、上記の色調検査装置において、外部装置と通信可能な通信部をさらに備え、出力制御部は、選択信号に基づいて、第１カラーセンサを通信部と通信可能にする構成であってもよい。

また、上記の色調検査装置において、通信部は、カラーセンサとＩ^２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）通信可能である構成であってもよい。

また、上記の色調検査装置において、出力制御部は、各々のカラーセンサに接続される切替部を複数有し、選択信号は、各々の切替部に入力される切替信号を含み、各々の切替部は、切替信号に基づいて、該切替部に接続された第２カラーセンサを通信部と通信可能及び通信不可のうちの一方に切り替える構成であってもよい。

また、上記の色調検査装置において、出力制御部はＩ^２ＣバスＩＣであり、選択信号は、Ｉ^２ＣバスＩＣに入力されるシリアルデータ信号である構成であってもよい。

また、上記の色調検査装置において、カラーセンサの受光部を囲む遮光部材をさらに備える構成であってもよい。

また、上記の色調検査装置において、カラーセンサが実装される基板をさらに備え、基板は、光の光源が配置される基体の溝部に嵌合して該溝部の長手方向に滑動可能な凸部を有し、カラーセンサは凸部の長手方向に沿って該凸部上に並んで配置される構成であってもよい。

また、上記目的を達成するために本発明の一の態様による色調検査方法は、上述の色調検査装置を用いて光の輝度を複数の波長毎に検出する色調検査方法であって、光源から出射された光が光ファイバを用いてカラーセンサの受光部に導かれるステップと、カラーセンサが光の輝度を波長毎に検出するステップと、を備える構成とされる。

上記の色調検査方法は、光源から出射された光が集光部材を用いて光ファイバの入光端に集光されるステップをさらに備える構成であってもよい。

本発明によると、光の色調をより正確に検査できる技術を提供することができる。

第１実施形態に係る色調検査装置の構成例を示す概略図である。 Ｚ方向から見た色調検査装置の上面図である。 Ｙ方向から見た色調検査装置の側面図である。 Ｘ方向から見た色調検査装置の側面図である。 電圧信号の組み合わせに対応するカラーセンサの決定例を示す表である。 遮光部材の他の構成例を示す斜視図である。 色調検査装置を用いた色調の検査例を示す斜視図である。 白色ＬＥＤ素子の基体に取り付けた色調検査装置をＹ方向から見た断面図である。 白色ＬＥＤ素子の基体に取り付けた色調検査装置をＸ方向から見た断面図である。 第２実施形態に係る色調検査装置の構成例を示す概略図である。 第２実施形態に係る切替回路の構成例を示す図である。 第３実施形態に係る色調検査方法を示す図である。

以下に図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

＜第１実施形態＞
色調検査装置１００は、カラーセンサ１を用いて光源の出射光の色調を検査する装置である。図１は、第１実施形態に係る色調検査装置１００の構成例を示すブロック図である。図２Ａ〜図２Ｃは、色調検査装置１００の三面図である。図２Ａは、Ｚ方向から見た色調検査装置１００の上面図である。図２Ｂは、Ｙ方向から見た色調検査装置１００の側面図である。図２Ｃは、Ｘ方向から見た色調検査装置１００の側面図である。なお、Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向は互いに直交している。Ｘ方向及びＹ方向は後述する実装基板４におけるカラーセンサ１の実装面と平行な方向である。Ｚ方向は該実装面の法線と平行な方向である。これらは他の図でも同様である。

色調検査装置１００は、４個のカラーセンサ１ａ〜１ｄと、切替回路２と、マイコン３と、実装基板４と、を備えている。なお、第１実施形態では、複数のカラーセンサ１ａ〜１ｄを総称して、カラーセンサ１と呼ぶことがある。また、カラーセンサ１の数は、上述の例示には限定されず、後述するバッファ２１１の数に応じて４以外の複数であってもよい。

カラーセンサ１は、受光部１０で受光した光の輝度を複数の波長毎に検出する光センサである。カラーセンサ１は、たとえばＲＧＢセンサであり、赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、及び青色光Ｂの輝度を波長別に検出する。赤色光Ｒは波長がたとえば６４０ｎｍ〜７７０ｎｍの光である。緑色光Ｇは波長がたとえば４９０ｎｍ〜５５０ｎｍの光である。青色光Ｂは波長がたとえば４３０ｎｍ〜４９０ｎｍの光である。なお、カラーセンサ１が検出可能な光は、この例示に限定されず、赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、及び青色光Ｂのうちの少なくとも１つであってもよいし、他の波長の光（たとえば赤外光、紫外光）を含んでいてもよい。

カラーセンサ１は、Ｉ^２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）通信に対応し、電源電圧ＶＣＣが供給される電源端子と、シリアルクロックＳＣＬが入力されるシリアルクロック端子と、シリアルデータ信号ＳＤＡの入出力を行うシリアルデータ端子と、接地電位ＧＮＤに接続される接地端子と、を有する。また、各カラーセンサ１には、固有のアドレスが割り当てられている。以下では、各カラーセンサ１に割り当てられたアドレスをセンサアドレスと呼ぶ。カラーセンサ１は、シリアルクロック端子にシリアルクロックＳＣＬが入力されるとＩ^２Ｃ通信によるセンサ信号を含むシリアルデータ信号ＳＤＡの出力を開始し、シリアルクロックＳＣＬの入力が停止するとＩ^２Ｃ通信によるセンサ信号を含むシリアルデータ信号ＳＤＡの出力を停止する。

切替回路２は、カラーセンサ１とマイコン３との間に設けられ、カラーセンサ１及びマイコン３とＩ^２Ｃ通信可能に接続されている。切替回路２は、８個のポートＰ１〜Ｐ８と、６個の抵抗素子Ｒ１〜Ｒ６と、バッファＩＣ２１と、を有する。

ポートＰ１は電源線（不図示）に接続された電源端子であり、たとえば３．３Ｖの電源電圧ＶＣＣが電源線からポートＰ１に供給される。ポートＰ２及びＰ３はＩ^２Ｃ通信用のポートである。ポートＰ２は、シリアルクロック端子であり、シリアルクロックＳＣＬ（すなわち同期信号）がマイコン３からポートＰ２に入力される。ポートＰ３は、マイコン３とＩ^２Ｃ通信信号（すなわちシリアルデータ信号ＳＤＡ）を送受信するシリアルデータ端子であり、たとえばセンサ信号を含むシリアルデータ信号ＳＤＡをマイコン３に送信したりマイコン３からシリアルデータ信号ＳＤＡを受信したりする。ポートＰ４は、接地電位ＧＮＤに接続された接地端子である。ポートＰ５〜Ｐ８は、Ｌｏレベル又はＨｉレベルの電圧信号Ｓｖａ〜Ｓｖｄがマイコン３から入力される端子である。電圧信号Ｓｖａ〜Ｓｖｄは、センサ出力するカラーセンサ１を複数のカラーセンサ１ａ〜１ｄのうちから選択するセンサ選択信号であり、たとえば図３のような組み合わせで入力される。なお、以下では、電圧信号Ｓｖａ〜Ｓｖｄを総称して、電圧信号Ｓｖと呼ぶことが有る。

また、ポートＰ１は、カラーセンサ１ａ〜１ｄの電源端子及びバッファＩＣ２１の電源端子に接続されている。ポートＰ２は、バッファＩＣ２１のシリアルクロック入力端子後述するバッファ２１１ａ〜２１１ｄの入力端に接続されている。ポートＰ３は、カラーセンサ１ａ〜１ｄのシリアルデータ端子に接続されている。ポートＰ４は、カラーセンサ１ａ〜１ｄの接地端子及びバッファＩＣ２１の接地端子と接続されている。ポートＰ５〜Ｐ８はそれぞれ、バッファ２１１ａ〜２１１ｄに接続されている。

抵抗素子Ｒ１〜Ｒ６の一端はポートＰ１に接続されている。抵抗素子Ｒ１〜Ｒ６の他端はそれぞれ、ポートＰ２〜Ｐ８とカラーセンサ１ａ〜１ｄ又はバッファＩＣ２１との間に接続されている。抵抗素子Ｒ１〜Ｒ６はそれぞれ、ポートＰ２〜Ｐ８とカラーセンサ１ａ〜１ｄ又はバッファＩＣ２１との間での不定電位の発生を防止する。

バッファＩＣ２１は、電圧信号Ｓｖａ〜Ｓｖｄに基づいてカラーセンサ１（図３参照）からセンサ信号を含むシリアルデータ信号ＳＤＡをポートＰ３に出力させる出力制御部であり、４個のローアクティブ型のバッファ２１１ａ〜２１１ｄを有する。バッファ２１１ａ〜２１１ｄの入力端はポートＰ２に接続されている。バッファ２１１ａ〜２１１ｄの出力端はそれぞれカラーセンサ１ａ〜１ｄのシリアルクロック端子に接続されている。さらに、各バッファ２１１ａ〜２１１ｄには電圧信号Ｓｖａ〜Ｓｖｄがそれぞれ入力される。各バッファ２１１ａ〜２１１ｄは、入力された電圧信号Ｓｖａ〜Ｓｖｄに基づいて該バッファ２１１ａ〜２１１ｄに接続されたカラーセンサ１ａ〜１ｄをマイコン３と通信可能及び通信不可のうちの一方に切り替える切替部である。そして、通信可能となってバッファ２１１からシリアルクロックＳＣＬが入力されたカラーセンサ１はセンサ出力を開始する。

たとえば、ポートＰ５に入力される電圧信号ＳｖａがＬｏレベルの場合、バッファ２１１ａはポートＰ２から入力されるシリアルクロックＳＣＬをカラーセンサ１ａに出力する。カラーセンサ１ａは、シリアルクロックＳＣＬの入力に応じてセンサ出力を開始して、センサ信号を含むシリアルデータ信号ＳＤＡをポートＰ３に出力する。一方、ポートＰ５に入力される電圧信号ＳｖａがＨｉレベルの場合、バッファ２１１ａはシリアルクロックＳＣＬの出力を停止する。カラーセンサ１ａは、シリアルクロックＳＣＬの入力停止に応じて、センサ出力を停止する。なお、バッファ２１１ｂ〜２１１ｄの動作はバッファ２１１ａと同様であるため、これらの説明は割愛する。

なお、上述の例示に限定されず、バッファ２１１の数は４以外の複数であってもよい。また、バッファ２１１ａ〜２１１ｄの少なくとも何れかはハイアクティブ型であってもよい。ハイアクティブ型のバッファ２１１は、Ｈｉレベルの電圧信号Ｓｖの入力に応じてシリアルクロックＳＣＬをカラーセンサ１に出力し、Ｌｏレベルの電圧信号Ｓｖの入力に応じてシリアルクロックＳＣＬの出力を停止する。そのため、センサ出力をさせるカラーセンサ１に接続されたバッファ２１１がハイアクティブ型である場合、該バッファ２１１にはＨｉレベルの電圧信号Ｓｖが入力される。この際、他のハイアクティブ型のバッファ２１１にはＬｏレベルの電圧信号Ｓｖが入力され、他のローアクティブ型のバッファ２１１にはＨｉレベルの電圧信号Ｓｖが入力される。

マイコン３は、不揮発性のメモリ（不図示）に格納されたプログラム及び制御情報を用いた制御を行う制御部であり、通信部３１とセンサ選択部３２とを有する。

通信部３１は、外部の情報処理装置ＰＣと通信可能に接続される。また、通信部３１は、電圧信号Ｓｖａ〜Ｓｖｄに基づいて選択されるカラーセンサ１とＩ^２Ｃ通信可能とされる。

センサ選択部３２は、情報処理装置ＰＣの通信信号に基づいて、該通信信号で指定されたセンサアドレスのカラーセンサ１からセンサ信号を含むシリアルデータ信号ＳＤＡをポートＰ３に出力させる。なお、この際、センサ選択部３２は、他のカラーセンサ１のセンサ出力を停止させることは言うまでもない。たとえばセンサ選択部３２は、通信部３１が情報処理装置ＰＣから受信した通信信号に基づいて電圧信号Ｓｖａ〜Ｓｖｄ（図３参照）を生成し、該電圧信号Ｓｖａ〜ＳｖｄをポートＰ５〜Ｐ８にそれぞれ出力する。

実装基板４は、図２Ａ〜図２Ｃに示すように、カラーセンサ１、切替回路２、及びマイコン３を搭載する。これらが実装された実装基板４の実装面には、台部４１、ステージ４２、配線４３、及び遮光部材４４が設けられている。

台部４１は、実装基板４の上面から隆起した凸部であり、Ｚ方向から見た平面視（図２Ａ参照）においてＹ方向に帯状に設けられている。台部４１の上面には、ステージ４２がＹ方向に複数並んで設けられる。ステージ４２は台部４１の上面においてカラーセンサ１を配置可能な領域である。たとえば図２Ａでは、Ｙ方向に並ぶステージ４２上にカラーセンサ１ａ〜１ｄが一つ置きに配置されている。なお、ステージ４２の配列及びカラーセンサ１の配置は、この例示に限定されず、色調検査装置１００の検査状況（たとえば光源の配置状態など）に応じて任意に設定可能である。

配線４３は、導電材料を用いて実装面上に形成され、ステージ４２上に実装されたカラーセンサ１を切替回路２などと電気的に接続する。

遮光部材４４は、台部４１の上面から突出してカラーセンサ１（特に受光部１０）を囲む突壁である。遮光部材４４は、台部４１と一体であってもよいし、台部４１とは別体であってもよい。遮光部材４４は、ステージ４２に配置されたカラーセンサ１の周囲に設けられて、たとえばカラーセンサ１の側方から受光部１０に入射する光を制限する。なお、遮光部材４４は、この例示に限定されない。図４は、遮光部材４４の他の構成例を示す斜視図である。たとえば図４に示すように遮光部材４４は、断熱材シートなどの所定の厚さと遮光性とを有するシートに開口４４ａを形成したシート状の部材であってもよい。この場合、シート状の遮光部材４４が台部４１の上面に貼り付けられ、カラーセンサ１（特に受光部１０）の直上に開口４４ａが形成される。

次に、色調検査装置１００を用いた色調の検査例を説明する。図５Ａ〜図５Ｃは、色調検査装置１００を用いた検査例を示す図である。図５Ａは、色調検査装置１００を用いた色調の検査例を示す斜視図である。図５Ｂは、白色ＬＥＤ素子２０１の基体２０２に取り付けた色調検査装置１００をＹ方向から見た断面図である。図５Ｃは、白色ＬＥＤ素子２０１の基体２０２に取り付けた色調検査装置１００をＸ方向から見た断面図である。

色調検査装置１００は、図５Ａ〜図５Ｃにおいて、白色ＬＥＤ（light emitting diode）素子２０１から出射される白色光の色調の検査に用いられ、該白色光の輝度を複数の波長（Ｒ、Ｇ、Ｂ）毎に検出する。白色ＬＥＤ素子２０１は、色調検査装置１００を用いて検査される光源の一例であり、発光駆動装置（不図示）に接続され、たとえば情報処理装置ＰＣにより発光制御される。白色ＬＥＤ素子２０１は、たとえば青色ＬＥＤチップ（不図示）と黄色蛍光体（不図示）とを有する。青色ＬＥＤチップは青色光Ｂを出射する。黄色蛍光体は青色光Ｂで励起されて発光する。黄色蛍光体の出射光は緑色光Ｇ及び赤色光Ｒを含んでいる。白色ＬＥＤ素子２０１は青色光Ｂと黄色蛍光体の出射光とによって白色光を実現している。

白色ＬＥＤ素子２０１の基体２０２には、Ｙ方向に延びる帯状の溝部２０３に形成される。溝部２０３の底面には、凹部２０４が形成されている。白色ＬＥＤ素子２０１は、凹部２０４の底面に設けられている。白色ＬＥＤ素子２０１の色調を検査する際には、実装基板４の台部４１が溝部２０３に嵌め込まれ、遮光部材４４が凹部２０４に嵌め込まれる。このように取り付けることによって、カラーセンサ１は白色ＬＥＤ素子２０１と対向し、Ｚ方向から見た平面視においてカラーセンサ１の受光部１０の中心位置が白色ＬＥＤ素子２０１の中心位置と重なる。なお、Ｘ方向において台部４１の幅は溝部２０３の幅と同じであり、台部４１は着脱可能な程度に溝部２０３に嵌合して、該溝部２０３の長手方向に滑動可能である。また、Ｘ方向及びＹ方向と平行なＸＹ平面において遮光部材４４の外縁のサイズは凹部２０４の内縁のサイズと同じであり、遮光部材４４も着脱可能な程度に凹部２０４にフィットする。そのため、白色ＬＥＤ素子２０１の色調を検査する際、外部から凹部２０４内への太陽光、照明器具の光などの外来光の入射が防止される。従って、カラーセンサ１は遮光された凹部２０４内で白色ＬＥＤ素子２０１から出射される白色光の波長毎の輝度を検出することができる。

情報処理装置ＰＣは、所望の白色ＬＥＤ素子２０１を発光させるとともに、マイコン３には該白色ＬＥＤ素子２０１に対向するカラーセンサ１を指定して、該カラーセンサ１からセンサ信号を含むシリアルデータ信号ＳＤＡを出力させる。マイコン３は、該シリアルデータ信号ＳＤＡに含まれるセンサ信号に基づいてカラーセンサ１が受光した白色光に含まれる赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、及び青色光Ｂの輝度をそれぞれ検知し、その検知結果を情報処理装置ＰＣに送信する。なお、この例示に限定されず、カラーセンサ１から出力されたセンサ信号を含むシリアルデータ信号ＳＤＡは、マイコン３を経由して情報処理装置ＰＣに送信されてもよい。この場合、情報処理装置ＰＣは、受信したシリアルデータ信号ＳＤＡに含まれるセンサ信号に基づいて、カラーセンサ１が受光した白色光に含まれる赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、及び青色光Ｂの輝度をそれぞれ検知する。

以上、本実施形態によれば、色調検査装置１００は、複数のカラーセンサ１ａ〜１ｄと、センサ選択部３２と、出力制御部２１と、を備える。各々のカラーセンサ１ａ〜１ｄは、受光した光の輝度を複数の波長毎に検出する。センサ選択部３２は、センサ出力する第１カラーセンサ１を複数のカラーセンサ１ａ〜１ｄのうちから選択する選択信号Ｓｖを出力する。出力制御部２１は、選択信号Ｓｖに基づいて第１カラーセンサ１からセンサ信号を出力させる。

この構成によれば、光の輝度を第１カラーセンサ１で複数の波長毎に検出して、該第１カラーセンサ１からセンサ信号を出力させることができる。従って、センサ信号から複数の光成分（赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂなど）の輝度を波長毎に検知し、たとえば、波長の異なる各光成分の割合を数値化して管理することもできる。よって、第１カラーセンサ１で受光した光の色調をより正確に検査することができる。

また、カラーセンサ１で受光した光の色調を検査することにより、たとえば、該光の光源２０１が取り付けられた製品の品質管理を行う際、取り付けられた光源２０１の部品誤り、及び電気的な接続を行う際の極性誤りなどの不具合の看過を抑制することができる。従って、該光源２０１を取り付けた製品の品質を向上させることができる。

また、色調検査装置１００は、外部装置ＰＣと通信可能な通信部３１をさらに備え、出力制御部２１は、選択信号Ｓｖに基づいて、第１カラーセンサ１を通信部３１と通信可能にする。

この構成によれば、色調検査装置１００は通信部３１を介して外部装置ＰＣと通信できる。従って、第１カラーセンサ１から出力されたセンサ信号が示す検出結果を外部装置ＰＣに送信することができ、たとえば外部装置ＰＣで検出結果を管理したり分析したりすることができる。また、外部装置ＰＣを用いて複数のカラーセンサ１を制御することもできる。

また、通信部３１は、カラーセンサ１とＩ^２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）通信可能である。

この構成によれば、Ｉ^２Ｃ規格に対応したシリアルバス通信ができるので、色調検査装置１００の構成を簡素にして、製造コストを抑えることができる。

また、出力制御部２１は、各々のカラーセンサ１ａ〜１ｄに接続される切替部２１１を複数有し、選択信号Ｓｖは、各々の切替部２１１ａ〜２１１ｄに入力される切替信号Ｓｖａ〜Ｓｖｄを含み、各々の切替部２１１ａ〜２１１ｄは、切替信号Ｓｖａ〜Ｓｖｄに基づいて、該切替部２１１に接続された第２カラーセンサ１を通信部３１と通信可能及び通信不可のうちの一方に切り替える。

この構成によれば、切替部２１１ａ〜２１１ｄを用いて、各カラーセンサ１ａ〜１ｄと通信部３１との間の通信状態を切替信号Ｓｖａ〜Ｓｖｄに基づいて通信可能又は通信不可に切り替えることができる。

また、色調検査装置１００は、カラーセンサ１の受光部１０を囲む遮光部材４４をさらに備える。

この構成によれば、遮光部材４４を用いて検査対象（たとえば白色ＬＥＤ素子２０１）から出射された光以外の余分な光（太陽光、照明器具の光など）の受光部１０への入射を抑制又は防止することができる。従って、カラーセンサ１での波長別の輝度の検出精度を向上させることができる。

また、色調検査装置１００は、カラーセンサ１が実装される基板４をさらに備え、基板４は、光の光源２０１が配置される基体２０２の溝部２０３に嵌合して該溝部２０３の長手方向に滑動可能な凸部４１を有し、カラーセンサ１は凸部４１の長手方向に沿って該凸部４１上に並んで配置される。

この構成によれば、基体２０２の溝部２０３に凸部４１を嵌めた状態で、溝部２０３の長手方向に基板４を滑動させることができる。従って、溝部２０３に配置された光源２０１に対するカラーセンサ１の位置合わせがし易くなり、光源２０１上にカラーセンサ１を移動して対向させ易くなる。よって、光源２０１から出射される光の色調が検査し易くなる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態では、切替回路２は複数であり、複数のカラーセンサ１１ａ〜１８ｈがいずれかの切替回路２に接続される。また、各切替回路２には、Ｉ^２ＣバスＩＣ２２が用いられる。以下では、第１実施形態と異なる構成について説明する。また、第１実施形態と同様の構成部には同じ符号を付し、その説明を省略することがある。

図６は、第２実施形態に係る色調検査装置１００の構成例を示す概略図である。図６に示すように、色調検査装置１００は、複数のカラーセンサ１１ａ〜１８ｈと、８個の切替回路２ａ〜２ｈと、マイコン３と、実装基板４と、を備えている。なお、以下では、切替回路２ａ〜２ｈを総称して、切替回路２と呼ぶことがある。また、各切替回路２が有するＩ^２ＣバスＩＣ２２ａ〜２２ｈを総称して、Ｉ^２ＣバスＩＣ２２と呼ぶことがある。また、各切替回路２に接続されたカラーセンサ１１ａ〜１８ｈを総称して、カラーセンサ１と呼ぶことがある。

各切替回路２は、８個のカラーセンサ１とマイコン３との間に設けられている。各切替回路２は、固有のアドレスが割り当てられたＩ^２ＣバスＩＣ２２を有する。以下では、各Ｉ^２ＣバスＩＣ２２に割り当てられたアドレスをＩＣアドレスと呼ぶ。各切替回路２は、該８個のカラーセンサ１及びマイコン３とＩ^２Ｃ通信可能に接続されている。つまり、切替回路２ａは８個のカラーセンサ１１ａ〜１１ｈ及びマイコン３とＩ^２Ｃ通信可能に接続されている。切替回路２ｂは８個のカラーセンサ１２ａ〜１２ｈ及びマイコン３とＩ^２Ｃ通信可能に接続されている。切替回路２ｃは８個のカラーセンサ１３ａ〜１３ｈ及びマイコン３とＩ^２Ｃ通信可能に接続されている。切替回路２ｄは８個のカラーセンサ１４ａ〜１４ｈ及びマイコン３とＩ^２Ｃ通信可能に接続されている。切替回路２ｅは８個のカラーセンサ１５ａ〜１５ｈ及びマイコン３とＩ^２Ｃ通信可能に接続されている。切替回路２ｆは８個のカラーセンサ１６ａ〜１６ｈ及びマイコン３とＩ^２Ｃ通信可能に接続されている。切替回路２ｇは８個のカラーセンサ１７ａ〜１７ｈ及びマイコン３とＩ^２Ｃ通信可能に接続されている。切替回路２ｈは８個のカラーセンサ１８ａ〜１８ｈ及びマイコン３とＩ^２Ｃ通信可能に接続されている。

なお、図６の例示に限定されず、色調検査装置１００が備える切替回路２の数は１であってもよいし８以外の複数であってもよい。また、各切替回路２に接続されるカラーセンサ１の数も、図６の例示に限定されず、１であってよいし８以外の複数であってもよい。

次に、切替回路２の具体的な構成例を説明する。なお、切替回路２ａ〜２ｈの構成は同様である。そのため、以下では、切替回路２ａの構成を説明し、切替回路２ｂ〜２ｈの説明は割愛する。

図７は、第２実施形態に係る切替回路２ａの構成例を示す図である。図７に示すように、切替回路２ａは、４個のポートＰ１ａ〜Ｐ４ａと、Ｉ^２ＣバスＩＣ２２ａと、１６個の抵抗素子Ｒ０ａ〜Ｒ７ｂと、を有する。

ポートＰ１ａは電源線（不図示）に接続された電源端子であり、たとえば３．３Ｖの電源電圧ＶＣＣが電源線からポートＰ１ａに供給される。ポートＰ２ａ及びＰ３ａはＩ^２Ｃ通信用のポートである。ポートＰ２ａはシリアルクロック端子であり、シリアルクロックＳＣＬ（すなわち同期信号）がマイコン３からポートＰ２ａに入力される。ポートＰ３ａは、マイコン３とＩ^２Ｃ通信データを送受信するシリアルデータ端子である。たとえば、ポートＰ３ａは、センサ信号を含むシリアルデータ信号ＳＤＡをマイコン３に送信する。また、ポートＰ３ａは、ＩＣアドレス及びセンサアドレスを含むシリアルデータ信号ＳＤＡをマイコン３のセンサ選択部３２から受信する。本実施形態において、ポートＰ３ａで受信するシリアルデータ信号ＳＤＡは、センサ出力するカラーセンサ１が接続されたＩ^２ＣバスＩＣ２２ａを通知する通知信号であり、センサ出力するカラーセンサ１をカラーセンサ１１ａ〜１８ｈのうちから選択するセンサ選択信号でもある。また、ポートＰ４ａは、接地電位ＧＮＤに接続された接地端子である。

また、ポートＰ１ａは、カラーセンサ１１ａ〜１１ｈの電源端子及びＩ^２ＣバスＩＣ２２ａの電源端子に接続されている。ポートＰ２ａはＩ^２ＣバスＩＣ２２ａのシリアルクロック入力端子に接続されている。ポートＰ３ａはＩ^２ＣバスＩＣ２２ａのシリアルデータ入出力端子に接続されている。ポートＰ４ａは、カラーセンサ１１ａ〜１１ｈの接地端子及びＩ^２ＣバスＩＣ２２ａの接地端子と接続されている。

Ｉ^２ＣバスＩＣ２２ａは、ポートＰ３ａから入力されるシリアルデータ信号ＳＤＡに基づいて、カラーセンサ１からセンサ信号を含むシリアルデータ信号ＳＤＡをポートＰ３ａに出力させる出力制御部である。Ｉ^２ＣバスＩＣ２２ａの８個のシリアルクロック出力端子ＳＣＬ０〜ＳＣＬ７はそれぞれカラーセンサ１１ａ〜１１ｈのシリアルクロック端子に接続されている。Ｉ^２ＣバスＩＣ２２ａの８個のシリアルデータ端子ＳＤＡ０〜ＳＤＡ７はそれぞれカラーセンサ１１ａ〜１１ｈのシリアルデータ端子に接続されている。

１６個の抵抗素子Ｒ０ａ〜Ｒ７ｂの一端はポートＰ１ａに接続されている。８個の抵抗素子Ｒ０ａ〜Ｒ７ａの他端はそれぞれＩ^２ＣバスＩＣ２２ａのシリアルクロック出力端子ＳＣＬ０〜ＳＣＬ７とカラーセンサ１１ａ〜１１ｈのシリアルクロック端子との間に接続されている。８個の抵抗素子Ｒ０ｂ〜Ｒ７ｂの他端はそれぞれＩ^２ＣバスＩＣ２２ａのシリアルデータ端子ＳＤＡ０〜ＳＤＡ７とカラーセンサ１１ａ〜１１ｈのシリアルデータ端子との間に接続されている。１６個の抵抗素子Ｒ０ａ〜Ｒ７ｂはそれぞれ、Ｉ^２ＣバスＩＣ２２ａのシリアルクロック出力端子ＳＣＬ０〜ＳＣＬ７又はシリアルデータ端子ＳＤＡ０〜ＳＤＡ７とカラーセンサ１１ａ〜１１ｈとの間での不定電位の発生を防止する。

Ｉ^２ＣバスＩＣ２２ａ〜２２ｈはそれぞれ、センサ選択部３２から受信するシリアルデータ信号ＳＤＡに含まれるＩＣアドレスに基づいてアクティブとなる。以下では、切替回路２ａがアクティブとされる場合を説明する。この場合、他の切替回路２ｂ〜２ｈは不活性とされる。なお、「アクティブ」はポートＰ３ａからセンサ信号を含むシリアルデータ信号ＳＤＡをマイコン３に出力する状態を意味し、「不活性」はセンサ信号を含むシリアルデータ信号ＳＤＡをマイコン３に出力しない状態を意味する。

Ｉ^２ＣバスＩＣ２２ａは、ポートＰ３ａに入力されるシリアルデータ信号ＳＤＡに含まれるＩＣアドレスがＩ^２ＣバスＩＣ２２ａを示す場合にアクティブとなる。そして、Ｉ^２ＣバスＩＣ２２ａは、該シリアルデータ信号ＳＤＡに含まれるセンサアドレスに基づいて、センサ出力を行うカラーセンサ１をカラーセンサ１１ａ〜１１ｈのうちから選択し、選択されたカラーセンサ１にシリアルクロックＳＣＬを出力する。なお、選択されないカラーセンサ１にはシリアルクロックＳＣＬが出力されないことは言うまでもない。

たとえば、マイコン３のセンサ選択部３２がＩ^２ＣバスＩＣ２２ａのＩＣアドレスとカラーセンサ１１ａのセンサアドレスとを含むシリアルデータ信号ＳＤＡをＩ^２ＣバスＩＣ２２ａに送信する場合を考える。この場合、Ｉ^２ＣバスＩＣ２２ａはシリアルクロック出力端子ＳＣＬ０からカラーセンサ１１ａにシリアルクロックＳＣＬを出力する。カラーセンサ１１ａは、シリアルクロックＳＣＬの入力に応じて、シリアルデータ端子からＩ^２ＣバスＩＣ２２ａのシリアルデータ端子ＳＤＡ０にセンサ信号を含むシリアルデータ信号ＳＤＡを出力する。この際、他のカラーセンサ１１ｂ〜１１ｈは、シリアルクロックＳＣＬの入力がないため、センサ信号を含むシリアルデータ信号ＳＤＡを出力しない。Ｉ^２ＣバスＩＣ２２ａは、シリアルデータ端子ＳＤＡ０に入力されたセンサ信号を含むシリアルデータ信号ＳＤＡをポートＰ３ａを介してマイコン３に出力する。

次に、マイコン３のセンサ選択部３２がＩ^２ＣバスＩＣ２２ａのＩＣアドレスとカラーセンサ１１ｂのセンサアドレスとを含むシリアルデータ信号ＳＤＡをＩ^２ＣバスＩＣ２２ａに送信する場合を考える。この場合、Ｉ^２ＣバスＩＣ２２ａはカラーセンサ１１ｂにシリアルクロックＳＣＬを出力する。カラーセンサ１１ｂはシリアルデータ端子ＳＤＡ１にセンサ信号を含むシリアルデータ信号ＳＤＡを出力する。Ｉ^２ＣバスＩＣ２２ａは、シリアルデータ端子ＳＤＡ１に入力されたセンサ信号を含むシリアルデータ信号ＳＤＡをポートＰ４ａを介してマイコン３に出力する。なお、カラーセンサ１１ｃ〜１１ｈのセンサ出力も同様であるため、これらの説明は割愛する。

カラーセンサ１１ｈのセンサ出力の後、センサ選択部３２は、たとえば、シリアルデータ信号ＳＤＡのＩＣアドレスをＩ^２ＣバスＩＣ２２ｂのＩＣアドレスに変更して、切替回路２ｂをアクティブにする。なお、他の切替回路２ａ及び２ｃ〜２ｈは不活性となる。以降、切替回路２ｂ〜２ｈにおいて同様の処理が行われる。切替回路２ｂ〜２ｈがアクティブとなる場合の動作は切替回路２ａがアクティブとなる場合と同様であるため、これらの説明は割愛する。

切替回路２ｈでのカラーセンサ１８ｈのセンサ出力の後、マイコン３は、切替回路２ａを再びアクティブにして、上述の動作を繰り返す。

以上、本実施形態によれば、色調検査装置１００は、複数のカラーセンサ１１ａ〜１８ｈと、センサ選択部３２と、出力制御部２２（２２ａ〜２２ｈ）と、を備える。各々のカラーセンサ１１ａ〜１８ｈは、受光した光の輝度を複数の波長毎に検出する。センサ選択部３２は、センサ出力する第１カラーセンサ１を複数のカラーセンサ１１ａ〜１８ｈのうちから選択する選択信号ＳＤＡを出力する。出力制御部２２は、選択信号ＳＤＡに基づいて第１カラーセンサ１からセンサ信号を出力させる。

この構成によれば、光の輝度を第１カラーセンサ１で複数の波長毎に検出して、該第１カラーセンサ１からセンサ信号を出力させることができる。従って、センサ信号から複数の光成分（赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂなど）の輝度を波長毎に検知し、たとえば、波長の異なる各光成分の割合を数値化して管理することもできる。よって、第１カラーセンサ１で受光した光の色調をより正確に検査することができる。

また、カラーセンサ１で受光した光の色調を検査することにより、たとえば、該光の光源２０１が取り付けられた製品の品質管理を行う際、取り付けられた光源２０１の部品誤り、及び電気的な接続を行う際の極性誤りなどの不具合の看過を抑制することができる。従って、該光源２０１を取り付けた製品の品質を向上させることができる。

また、出力制御部２２は複数であって、複数のカラーセンサ１（１１ａ〜１８ｈ）はいずれかの出力制御部２２に接続され、センサ選択部３２は、第１カラーセンサ１が接続された出力制御部２２を通知する通知信号ＳＤＡを各々の出力制御部２２に出力する。

この構成によれば、複数のカラーセンサ１が接続された出力制御部２２を色調検査装置１００に複数備えることができるので、色調検査装置１００が備えるカラーセンサ１の数を大幅に増加させることができる。

また、出力制御部２２はＩ^２ＣバスＩＣ２２であり、選択信号ＳＤＡはＩ^２ＣバスＩＣ２２に入力されるシリアルデータ信号ＳＤＡである。

この構成によれば、Ｉ^２ＣバスＩＣ２２を用いて、該Ｉ^２ＣバスＩＣ２２に接続された各カラーセンサ１と通信部３１との間の通信状態をＩ^２ＣバスＩＣ２２に入力されるシリアルデータ信号ＳＤＡに基づいて通信可能又は通信不可に切り替えることができる。

＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態では、色調検査装置１００は、導光部材を用いて受光部１０に導かれた光の輝度を波長毎に検出する。以下では、第１及び第２実施形態と異なる構成について説明する。また、第１及び第２実施形態と同様の構成部には同じ符号を付し、その説明を省略することがある。

図８は、第３実施形態に係る色調検査方法を示す図である。白色ＬＥＤ素子２０１から出射された光Ｌは、集光部材ＣＬを用いて光ファイバＬＦの一端に集光され、光ファイバＬＦを通じてカラーセンサ１の受光部１０に導かれる。なお、光ファイバＬＦは導光部材の一例である。カラーセンサ１は、光ファイバＬＦの他端から出射されて受光部１０で受光した光Ｌの波長毎の輝度を検出し、その検出結果をマイコン３に出力する。該検出結果は、通信部３１から情報端末装置ＰＣに送信される。

このように、導光部材を用いて色調を検査すれば、カラーセンサ１の受光部１０を白色ＬＥＤ素子２０１に対向させなくても、色調検査装置１００は白色ＬＥＤ素子２０１の出射光Ｌの色調を検査することができる。すなわち、たとえば、受光部１０が白色ＬＥＤ素子２０１に対向する位置に色調検査装置１００を配置できない場合、或いは、色調検査装置１００の位置が白色ＬＥＤ素子２０１から十分に遠い場合であっても、色調検査装置１００は光Ｌの色調を検査することができる。

なお、本実施形態では集光部材ＣＬを用いて光Ｌの色調を検査しているが、この例示に限定されず、集光部材ＣＬを用いずに検査してもよい。すなわち、白色ＬＥＤ素子２０１から出射された光Ｌは光ファイバＬＦの一端に直接に入射させてもよい。

以上、本実施形態の色調検査方法は、色調検査装置１００を用いて光Ｌの輝度を複数の波長毎に検出する色調検査方法であって、光源２０１から出射された光Ｌが光ファイバＬＦを用いてカラーセンサ１の受光部１０に導かれるステップと、カラーセンサ１が光Ｌの輝度を波長毎に検出するステップと、を備える。

この構成によれば、カラーセンサ１を直接に光源２０１と対向させ難い状態であっても、光源２０１から出射された光Ｌを光ファイバＬＦを通じて受光部１０に導いて、出射光Ｌの輝度を波長毎に検出することができる。

また、本実施形態の色調検査方法は、光源２０１から出射された光Ｌが集光部材ＣＬを用いて光ファイバＬＦの入光端に集光されるステップをさらに備える。

この構成によれば、集光部材ＣＬを用いて、光源２０１から出射された光Ｌを光ファイバＬＦの入光端に入射する際の光損失を抑制又は防止することができる。

以上、本発明の実施形態について説明した。なお、上述の実施形態は例示であり、その各構成要素及び各処理の組み合わせに色々な変形が可能であり、本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

たとえば、上述の第１〜第３実施形態では、可視光の輝度を波長毎に検出しているが、本発明はこの例示に限定されない。色調検査装置１００は、可視光以外の光（赤外光、紫外光など）の輝度も検出できる構成であってもよい。こうすれば、色調検査装置１００で検出可能な光の波長帯域が広くなるので、色調検査装置１００をより多種多様の光源の検査に用いることができる。

また、上述の第１〜第３実施形態では、色調を検査する目的で色調検査装置１００を使用しているが、この例示に限定されず、色調検査装置１００は受光装置の調整に用いることもできる。たとえば、色調検査装置１００が受光装置と同じ光源から同じ受光条件で受光した光の検査結果と、該受光装置の受光結果とを比較することにより、受光装置の受光機能を調整できる。

１００ 色調検査装置
１、１ａ〜１ｄ、１１ａ〜１８ｈ カラーセンサ
１０ 受光部
２、２ａ〜２ｈ 切替回路
２１ バッファＩＣ
２１１、２１１ａ〜２１１ｄ バッファ
２２、２２ａ〜２２ｈ Ｉ^２ＣバスＩＣ
３ マイコン
３１ 通信部
３２ センサ選択部
４ 実装基板
４１ 台部
４２ ステージ
４３ 配線
４４ 遮光部材
４４ａ 開口
２０１ 白色ＬＥＤ素子
２０２ 基体
２０３ 溝部
２０４ 凹部
ＰＣ 情報処理装置
Ｒ１〜Ｒ６、Ｒ０ａ〜Ｒ７ｂ 抵抗素子
Ｐ１〜Ｐ８、Ｐ１ａ〜Ｐ４ｈ ポート
Ｓｖａ〜Ｓｖｄ 電圧信号
ＬＦ 光ファイバ
ＣＬ 集光部材
Ｌ 光

Claims (8)

1. 複数のカラーセンサと、センサ選択部と、出力制御部と、を備え、
   各々の前記カラーセンサは、受光した光の輝度を複数の波長毎に検出し、
   前記センサ選択部は、センサ出力する第１カラーセンサを複数の前記カラーセンサのうちから選択する選択信号を出力し、
   前記出力制御部は、前記選択信号に基づいて前記第１カラーセンサからセンサ信号を出力させる色調検査装置。
2. 前記出力制御部は複数であって、
   複数の前記カラーセンサはいずれかの前記出力制御部に接続され、
   前記センサ選択部は、前記第１カラーセンサが接続された出力制御部を通知する通知信号を各々の前記出力制御部に出力する請求項１に記載の色調検査装置。
3. 外部装置と通信可能な通信部をさらに備え、
   前記出力制御部は、前記選択信号に基づいて、前記第１カラーセンサを前記通信部と通信可能にする請求項１又は請求項２に記載の色調検査装置。
4. 前記出力制御部は、各々の前記カラーセンサに接続される切替部を複数有し、
   前記選択信号は、各々の前記切替部に入力される切替信号を含み、
   各々の前記切替部は、前記切替信号に基づいて、該切替部に接続された第２カラーセンサを前記通信部と通信可能及び通信不可のうちの一方に切り替える請求項３に記載の色調検査装置。
5. 前記カラーセンサの受光部を囲む遮光部材をさらに備える請求項１〜請求項４のいずれかに記載の色調検査装置。
6. 前記カラーセンサが実装される基板をさらに備え、
   前記基板は、前記光の光源が配置される基体の溝部に嵌合して該溝部の長手方向に滑動可能な凸部を有し、
   前記カラーセンサは前記凸部の長手方向に沿って該凸部上に並んで配置される請求項１〜請求項５のいずれかに記載の色調検査装置。
7. 請求項１〜請求項６のいずれかに記載の色調検査装置を用いて光の輝度を複数の波長毎に検出する色調検査方法であって、
   前記光源から出射された前記光が光ファイバを用いてカラーセンサの受光部に導かれるステップと、
   前記カラーセンサが前記光の輝度を前記波長毎に検出するステップと、
   を備える色調検査方法。
8. 前記光源から出射された前記光が集光部材を用いて前記光ファイバの入光端に集光されるステップをさらに備える請求項７に記載の色調検査方法。

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