JPS6212806A - 表面状態評価装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、たとえば塗膜層の良否を自動的に評価する表
面状態評価装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

ブラウン管等の電子管のカソードは電極表面に種々の材
料からなる粉体を塗布して製造される。

この塗布された時の粉体の密度は、電子管の寿命および
特性に大きく影響を与える。そのため、この密度を一定
にするように塗布条件を制御する必要があるが、このた
めには、密度を相対的に評価する必要がある。

そこで、従来においては、塗布した面の断面をＳＥＭ　
（Ｓｃａｎｎｉｎｇ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｍｉｃｒｏｓ
ｃｏｐｅ）　Ｋ：　ヨｐ観察し。

大きな空孔の割合を画像処理して評価している。

あるいは、ナイフで、サンプルを切り出し、投影器で影
を見て凹凸像から評価していた。

し・かじながら、ＳＥＭで観察する方法では、試料を作
成し１画像処理するまでに時間がかふり、塗布条件を決
定して装置にフィードバックするのがすぐにできない欠
点をもっている。他方、投影器で観察する方法では、三
次元的な表面粗さの彰１が出て、正確に評価することが
できない欠点をもっている。゛また。これらの方法は、
破壊測定であシ、測定した後は使用できない欠点をもっ
ている。

〔発明の目的〕

本発明は、たとえば塗装状態を、非破壊で瞬時に測定す
る表面状態評価装置を提供するにある。

〔発明の概要〕

凹凸を有する被測定面に斜めから光線を投射して陰影を
形成したのち、その光学像を画像信号に変換し、この画
像信号に基づいて上記光学像の濃淡の割合を多少に従っ
て各項〈示す濃淡ヒストグラムを求めたのち、この濃淡
ヒストグラムの半値幅を算出し、この半値幅に基づいて
表面状態の評価を行うようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下１本発明の一実施例を図面を参照して詳述する。

第１図は、この実施例の表面状態評価装置を示している
。この装置は、粉体（１）が塗装された試料（２）を保
持する保持台（３）と、この保持台（３）に保持されて
いる試料（２）に斜めから矢印（４）方向（光線を投射
する点光源をなす照明装置（５）と、この照明装置（５
）　Ｋより照明されている試料（２）の塗膜面の拡大光
学像を結像する光学顕微＊　（６）と、この光学顕微鏡
（６）による拡大光学像を撮像して画像信号に変換する
ＩＴＶ　（Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　Ｔｅ１ｅｖｉｓｉｏ
ｎ）　カメラ（７）と、このＩＴＶカメラ（７＞から出
力された画像信号を映像表示するモニタ（８）と、上記
画像信号を例えば５１２　Ｘ　５１２×８ピツトで記憶
する画像メモリ部（９）と、この画像メモリ部（９）に
記憶されている画像データに基づいて試料（２）Ｋ塗布
されている粉体の密度評価のための演算処理を行うマイ
クロコンピュータ顛と。

このマイクロコンピュータ（ＩＧＫおける評価結果を表
示するＣＲＴ　（Ｃａｔｈｏｄｅ　Ｒａｙ　Ｔｕｂｅ）
　、プ！Ｊｙ／’ｉｌｈらなる表示部（１１）とから構
成されている。

つぎに、上記構成の表面状態評価装置の作動について述
べる。

まず、粉体（１）が塗装され塗膜層（１ツが形成されて
いる試料（２）を保持台（３）に載置する（第２図、ス
テップ（Ｓｓ））。ついで、第３図及び第４図に示すよ
うに、入射角θで平行光線を矢印（４）方向に投射し塗
膜層α２を照明する（第２図、ステップ（Ｓｚ））。

その結果、塗膜層αの表面の凹凸（起伏）性状に照　　
　□応して黒い陰影部（１３・・・が生じる。ただし、
第３図　　　”及び第４図は、粉体（１）が粗に塗布さ
れ九とき、つ−１）粉体密度が小さい場合の試料（２）
の断面及びその表面を示していて１表面凹凸の周期が比
較的小さく、ざらついた感じとなっていて、これに対応
して陰影部αｊ・・・も細かく分散している。他方、第
５図及び第６図は、粉体（１）が密に塗布されたとき。

つまり粉体密度が大きい場合の試料αりの断面及び表面
を示していて１表面凹凸の周期が比較的大きくなめらか
になっていて、これに対応して陰影部Ｑ３・・・も大き
く分散している。しかして、光学顕微＊　（６）により
塗膜層αの表面の拡大光学像を結像させる（第２図、ス
テップ（８ｍ））。ついで、この拡大光学像をＩＴＶカ
メラ（力により拡大光学像を撮像し。

画像信号に変換する（第２図、ステップ（８４））。

さらに、　ＩＴＶカメラ（７）から出力された画像信号
を画像メモリ部（９）に記憶する（第２図、ステップ（
ａＳ））。

しかして、マイクロコンピュータ鵠にては１画像メモリ
部（９）に記憶されている画像データに基づいて、第７
図及び第８図に示すような濃淡ヒストグラムを作成する
（第２図、ステップ（Ｓｇ））。ツー１シ、あらかじめ
濃淡レベル（具体的には電圧レベル）を例えば２５６段
階に設定し、各レベルごとの画素数つまシ度数を計数す
る。つぎにこの求められた。濃淡ヒストグラムのうち最
大度数（Ｈｍａｘ）を求める（第２図ステップ（８？）
）。つぎに、！ｌ淡ヒストグラムの輪郭線を求める（第
２図ステップ（Ｓｓ））。例えば、濃度０から２５５　
Ｋ向って度数を比較していき、前の点よシ大きい変数が
あればその値と前の値とを結んでいく（度数）方法で１
両側からヒストグラムの輪郭線を求め、最大度数（Ｈｍ
ａｘ）の１／２の値と交差する２点の濃度ＤＨとＤＬを
求める（第２図ステップ（Ｓｓ））。ついで、Ｉ））（
−Ｉ）Ｉ。

を半値幅として演算する（第２図ステップ（Ｓ＋。））
。

第７図は、第４図の濃淡画像よシ求めたヒストグラムで
、第８図は、第５図のそれである。これらのヒトグラム
かられかるように、粉体密度が粗い場合には半値幅が大
きくなり、逆に密な場合【は半値幅が小さくなる。その
関係を第９図に示したが、粉体密度が大きくなれば半値
幅はほぼリニアに減少する結果が得られている。そこで
、あらかじめ、第９図゛に示すようなあらかじめ経験的
に求められた半値幅と粉体密度との関係を示すデータを
基準直線θとしてマイクロコンビーータ（ＩＩに記憶さ
せておく。しかして、当該検査により求められたＤＨ−
ｎＬと上記基準直線θとの関係から、塗膜１圓の粉体密
度ＤＯを求める（第２図、ステップ（８１１））。

つぎに、求められた粉体密、＝　Ｄｏをあらかじめ設定
されている基準密度珈と比較し、塗膜状態の良否を判定
させる。すなわち１例えば求められた粉体密度Ｄｏが、
基準密度ＤＴよシ大きい場合は、「塗装状態良」と判定
し、同じく基準密度ＤＴよシ小さい場合は、「塗装状態
不良」と判定する（第２図。

ステップ（Ｓｕ））＝そして、この判定結果は、ヒスト
グラムとともに表示部αυにて表示させる（第２図。

ステップ（Ｓ’ｓ））。かくして１表示部αυに表示さ
れた面積ヒＸ）ダラムが示す評価結果に基づき、自動塗
装機にフィードバックすることにより、塗装状態を常に
良好な状態に維持する。よって、−重密度の塗膜１鰺を
安定して得ることができ、試料（２）の品質が向上し、
かつ不良品が低減して歩留が高くなる。

このように、この実施例の表面状態評価装置は粉体くよ
る塗膜層の評価を迅速かつ高精度で行うことができる。

さらにまた、　ＩＴＶカメラの代シにＣＣＤ　（Ｃｈａ
ｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）　力）ｔ　ラ
を用イテもよい。さら【は、この発明の表面状態評価装
置は。

塗膜の評価に用途を限定されることなく１表面粗度の評
価であれば何にでも適用可能である。

〔発明の効果〕

本発明の表面状態評価装置は１表面粗度の評価を、高精
度かつ高能率で行うことができる。よって１本装置を表
面粗度に基づいて、良否判定が可能な粉体塗装膜の塗装
状態の評価に適用した場合に格別の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の表面状態評価装置の構成図
、第２図は第１図に示す表面状態評価装置の作動を説明
するためのフローチャート、第３図乃至第６図は評価対
象の断面図及び表面図、第７図及び第８図は濃淡レベル
と画素数との関係を示すヒストグラム、第９図は粉体密
度と半値幅との関係を示すグラフである。 （５）・・・照明装置（照明部）。 （７）・・・ＩＴＶカメラ（撮像部）。 （９）・・・画像メモリ部。 翰・・・マイクロコンビーータ（演算処理部）。 （１４・・・塗膜層（被測定面）。 代理人　弁理士　　則　近　憲　佑 同　　　　　竹　花　喜久男 第３図 ＃株２度

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被測定面に斜めから光線を投射する照明部と、この照明
   部により照明されている被測定面の光学像を撮像して画
   像信号に変換する撮像部と、この撮像部から出力された
   画像信号を画像データとして記憶する画像メモリ部と、
   上記画像データに基づいて上記光学像の濃淡の割合を多
   少に従って各順に示す濃淡ヒストグラムを求めたのち上
   記濃淡ヒストグラムの半値幅を算出しこの半値幅に基づ
   いて上記被測定面の表面状態の評価を行う演算処理部と
   を具備することを特徴とする表面状態評価装置。