專利名稱:圖像測量儀、其照明裝置及照明裝置控制方法和程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及的是從用光學(xué)系統(tǒng)得到的被測物體的圖像測定被測物體的尺寸及形狀等的圖像處理型測量儀及其照明裝置、照明裝置控制方法、照明裝置控制程序、記錄照明裝置控制程序的記錄媒介。具體地說,是關(guān)于照射到被測物體的光的照度及色度可穩(wěn)定化的圖像處理型測量儀的照明裝置或照明的控制。
背景技術(shù):
以往采用放大光學(xué)系統(tǒng),將被測物體的測定部位進(jìn)行光學(xué)性的放大,采用了從其放大的圖像測定被測物體的尺寸及形狀等的圖像處理型測量儀。作為這種圖像處理型測量儀,例如有顯微鏡、投影儀、三維圖像測量儀等。這種圖像處理型測量儀,在要得到的被測物體圖像方面,對被測物體的照明起到了極其重要的作用。
作為圖像處理型測量儀中的照明裝置,眾所周知,,除了從被測物體的正上方將光照射到被測物體的垂直反射照明方式以外,還有從與攝像光學(xué)系統(tǒng)的光軸成規(guī)定的角度的傾斜方向?qū)⒐庹丈涞奖粶y物體的斜照明方式,以及,從被測物體正下方將照明光照射到被測物體的透射照明方式等。
目前作為這些照明裝置的發(fā)光光源,使用的是LED(Light EmittingDiode)。LED由于制造商方面的制造誤差等因素,作為發(fā)光光源的發(fā)光強(qiáng)度和色度有很大的偏差,因此,這種LED進(jìn)行發(fā)光強(qiáng)度和色度的等級分類后,進(jìn)行銷售(參照圖11)。
但是,對于消費者來說,由于必須按指定等級購買,形成高成本,同時,例如即使縮小等級后購買,其等級內(nèi)的偏差對圖像處理型測量儀也會帶來極大的影響。例如,如果LED的發(fā)光強(qiáng)度不同,在圖像處理型測量儀之間就不能確保部分程序的互換性。
另外,合成不同色的紅、綠、藍(lán)色LED發(fā)射的各色光對被測物體照明時,如果改變合成色光的照度,有時會產(chǎn)生同樣色度不能再現(xiàn)的情況。
一般情況下,控制LED發(fā)光強(qiáng)度的方法是改變在元件中流動的正向電流,控制發(fā)光強(qiáng)度即照明的照度。但是,LED的發(fā)光強(qiáng)度特性對于電流變化來說是非線性的(參照圖12),例如,如果用相等的間距使不同色的LED電流值變化,由于各色光的合成比率改變,因此合成的色就不能再現(xiàn)某種特定的色度。這種色度的變化受到光學(xué)元件的像差的影響,是導(dǎo)致測定的精度下降的主要原因。
具體地說,圖像處理型測量儀的構(gòu)成包括例如,向被測物體進(jìn)行光照射的照明裝置;接收來自被測物體的反射光的感光傳感器;利用圖像處理從感光傳感器接收的圖像中求出被測物體形狀的圖像處理裝置。照明裝置的構(gòu)成包括,例如,多個發(fā)射不同顏色光的發(fā)光光源(LED);對于各發(fā)光光源的附加電流進(jìn)行控制的附加電流控制部;從外部設(shè)置的可操作的照明的照度作為指示值,進(jìn)行設(shè)定輸入的指示值輸入手段。
每個各色發(fā)光光源的LED,由于發(fā)光的色度(x、y)預(yù)先已規(guī)格化,因此,在合成規(guī)定的合成色例如CIE1931色度坐標(biāo)(0.3、0.3)的白色光中可以求出各LED的混合比(rR、rG、rB)。于是,根據(jù)指示值輸入手段指示的照度L,各LED的發(fā)光強(qiáng)度,可分別如下求出。紅色LED的照度用LR表示,綠色LED的照度用LG表示,藍(lán)色LED的照度用LB表示。
LR=rRLLG=rGLLB=rBL
根據(jù)規(guī)格,用LR、LG、LB的照度可以求出使各LED發(fā)光的附加電流值。附加電流控制部將所需的附加電流附加到各LED。
在這種構(gòu)成中,用戶利用指示值輸入手段指示照明的照度L。于是,附加電流控制部用指示的照度對各發(fā)光光源附加規(guī)定的附加電流以發(fā)射規(guī)定的色度例如白色的合成照明。利用這種附加的附加電流,各發(fā)光光源用規(guī)定的照度(LR、LG、LB)進(jìn)行發(fā)光,以指示的照度把白色的照明照射到被測物體。被測物體的反射光用感光傳感器進(jìn)行感光,根據(jù)從感光的圖像中檢測的邊緣等,可以測定被測物體的形狀或尺寸等。
在圖像的測定中,被測物體上所照射的照明的照度及色度非常重要。例如,與指示的照度相比,實際的照明照度暗時,由于光量不足,不能得到圖像或不能檢測邊緣。與指示的照度相比,實際的照明照度亮?xí)r,由于光飽和,圖像洇透(圖像變鈍),不能檢測邊緣。
另外,照明的色度與白色光有色差時,由于不能正確得到著色的被測物體的圖像,所以不能檢測邊緣。即,對紅色LED、綠色LED、藍(lán)色LED的附加電流進(jìn)行控制,正確控制合成照明的照度及色度,在精密測定中是極其重要的。
但是,LED由于每個產(chǎn)品都有個體差(偏差),即使按照規(guī)格附加同樣值的附加電流,仍存在由于每個個體照度不同的問題。圖26A、圖26B及圖27表示各照明裝置中,使紅色LED、綠色LED及藍(lán)色LED分別發(fā)光時的附加電流和照度之間的關(guān)系。例如,圖26A的紅色LED的照度特性中,附加電流如果高,所有裝置的照度都高,從裝置1和裝置4的比較看出,附加電流值高時照度的差非常大。這一點圖26B的綠色LED及圖27的藍(lán)色LED也是一樣的。即,用規(guī)定照度進(jìn)行發(fā)光的附加電流值每個個體不同,因此,對于指示的照度來說,不能立即規(guī)定附加電流值。
其產(chǎn)生的問題有,如果根據(jù)規(guī)格加上附加電流值,各LED的照度偏離,即使合成照明,也不能達(dá)到照度指示值。另外,各LED的照度如果偏離,合成照明的色度也有偏差。
另外,LED的發(fā)光色度每個產(chǎn)品有個體差,并且,發(fā)光色度具有隨發(fā)光強(qiáng)度變化的特性。圖28、圖29A、圖29B、圖30A、圖30B表示各照明裝置中使紅色LED、綠色LED及藍(lán)色LED分別發(fā)光時的照度和色度的關(guān)系。
例如,圖30A表示各照明裝置藍(lán)色LED色度的x坐標(biāo)。圖中可以看出,隨照度的變化色坐標(biāo)發(fā)生變化,另外,各照明裝置的色度也不同。這一點,圖28、圖29A、圖29B中關(guān)于紅色LED、綠色LED也是同樣的。
即,由于各產(chǎn)品發(fā)光的色度不同,如果按照規(guī)格確定規(guī)定的合成照明進(jìn)行合成的混合比,就會存在合成照度的色度與指示值不同的問題。
另外,注意到每個個體的照度特性不同的同時,在實現(xiàn)合成照明的照度時,將各自的LED的發(fā)光強(qiáng)度調(diào)整后,如果使附加電流變化,那么,照度確實是正確的。但是在這種情況下,由于照度變化色度也變化,因此,產(chǎn)生了合成照明色度偏差的問題。
相反,注意色度,即使確定實現(xiàn)合成照明的色度的LED的色混合比后,每個個體發(fā)光色度不同,并且,如果考慮發(fā)光色度也隨照度進(jìn)行變化,則LED的色度從根本上來說不能確定,所以不能單純地確定合成規(guī)定色度時的混合比。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是,解決所述以往的問題,提供可實現(xiàn)光的照度及色度穩(wěn)定照明的圖像處理型測量儀的照明裝置。
本發(fā)明的照明裝置是具有含發(fā)光光源的照明光學(xué)系統(tǒng),將該照明光學(xué)系統(tǒng)的光照射在被測物體上,從由此得到的被測物體的圖像測定被測物體的尺寸及形狀等的圖像處理型測量儀的照明裝置,其特征在于該裝置包括存儲由所述照明光學(xué)系統(tǒng)得到的照度與此時在所述發(fā)光光源中存儲流動的電流之間的關(guān)系的存儲手段;根據(jù)所述存儲手段中存儲的照度和電流之間的關(guān)系,對所述發(fā)光光源中流動的電流進(jìn)行控制使照明光學(xué)系統(tǒng)得到的照度達(dá)到預(yù)先設(shè)定的設(shè)定值的控制手段。
采用這種構(gòu)成,從存儲手段中存儲的由照明光學(xué)系統(tǒng)得到的照度與此時在發(fā)光光源中流動的電流之間的關(guān)系,根據(jù)存儲手段中所存儲的照度與電流的關(guān)系,利用控制發(fā)光光源中流動的電流,可以控制照明光學(xué)系統(tǒng)得到的照度,就是說,可控制照射在被測物體的光的照度,以達(dá)到預(yù)先設(shè)定的設(shè)定值。因此,可以抑制發(fā)光光源的發(fā)光強(qiáng)度偏差造成的影響,實現(xiàn)用穩(wěn)定的照度進(jìn)行照明,可以確保圖像處理型測量儀之間部分程序的互換性。
本發(fā)明的照明裝置中,所述照明光學(xué)系統(tǒng)的發(fā)光光源由LED構(gòu)成,希望所述存儲手段中,用所述照明光學(xué)系統(tǒng)得到的照度與此時在所述LED中流動的電流之間的關(guān)系,以不同的照度為基準(zhǔn),可以設(shè)定多個。
采用這種構(gòu)成,加之所述的本發(fā)明的基本效果,由制造商進(jìn)行等級分類后所銷售的LED,即使購買的是低等級的也可以實現(xiàn)用穩(wěn)定的照度照明,并且價格低廉。
本發(fā)明的照明裝置中,所述照明光學(xué)系統(tǒng)的發(fā)光光源由紅、綠、藍(lán)色LED構(gòu)成,希望在所述存儲手段中,每個所述LED亮燈的狀態(tài)下,由所述照明光學(xué)系統(tǒng)得到的照度與此時在所述LED中流動的正向電流之間的關(guān)系,以不同的照度為基準(zhǔn)可設(shè)定多個光源。
采用這種構(gòu)成,作為照明光學(xué)系統(tǒng)的發(fā)光光源,具有紅、綠、藍(lán)色LED,利用從其中選擇的任意一色的LED,可以使照射在被測物體上的光的色變?yōu)槿我庖簧?。因此,對?yīng)于被測物體的多樣化,可以正確得到被測物體的圖像。
而且,希望存儲手段中,每個LED在亮燈的狀態(tài)下,由照明光學(xué)系統(tǒng)得到的照度與此時LED中流動的正向電流之間的關(guān)系,以不同的照度為基準(zhǔn),可設(shè)定多個。因此,無論哪種色的光照射到被測物體上進(jìn)行測量,都可以實現(xiàn)用穩(wěn)定的照度進(jìn)行照明。
本發(fā)明的照明裝置中,所述照明光學(xué)系統(tǒng)的發(fā)光光源由紅、綠、藍(lán)色LED構(gòu)成,希望所述存儲手段中,為了得到由紅、綠、藍(lán)色構(gòu)成的合成色的光,所述各LED中光的混合比率形成一定關(guān)系那樣在各LED中設(shè)定流動的電流,并且,以合成色光的不同照度為基準(zhǔn),可設(shè)定多個。
采用這種構(gòu)成,加上前面所述的效果,利用三種色的LED合成的光,可制作任意的色。
而且,存儲手段中,為了得到由紅、綠、藍(lán)色構(gòu)成的合成色的光,所述各LED中光的混合比率形成一定關(guān)系那樣在各LED中設(shè)定流動的電流,并且,以合成色光的不同照度為基準(zhǔn),可設(shè)定多個,因此,即使合成色的光的照度變化,因為各LED的光的混合比率可以保持一定的關(guān)系,通??傻玫酵瑯拥纳取?br>
本發(fā)明的照明裝置中,希望在所述存儲手段中,為了得到由紅、綠、藍(lán)色構(gòu)成的合成的白色光,所述各LED中光的混合比率形成一定關(guān)系那樣在各LED中設(shè)定流動的電流,并且,以合成白色光的不同照度為基準(zhǔn),可設(shè)定多個。
采用這種構(gòu)成,利用由三種色的LED合成的光,可以制作合成的白色光,即使其合成的白色光的照度變化,各LED的光的混合比率也可保持一定的關(guān)系,所以通??梢缘玫酵瑯由鹊暮铣砂咨?。
本發(fā)明的另一目的是,解決上述以往的問題,提供了可以進(jìn)行具有規(guī)定照度及規(guī)定色度的合成照明的照明裝置控制方法、照明裝置控制程序、記錄照明裝置控制程序的記錄媒介、照明裝置及測量儀。
本發(fā)明的照明裝置的控制方法的特征為,照明裝置包括將發(fā)射不同發(fā)光色的多個發(fā)光光源;對所述各發(fā)光光源的附加電流進(jìn)行控制的附加電流控制手段;按指示照明照度的指示值輸入的輸入手段,對具有這些手段的照明裝置進(jìn)行控制,合成所述各發(fā)光光源的各個照明,產(chǎn)生具有用所述指示值指示的照度及規(guī)定色度的合成照明,該方法包括每個所述發(fā)光光源中,對所述附加電流值的照度及色度進(jìn)行測定的光源特性測定工序;根據(jù)用所述光源特性測定工序測定的所述發(fā)光光源照度變化的色度變化及為了合成由多個不同色度的色構(gòu)成的規(guī)定色度的合成色,使用求出所需的各色發(fā)光強(qiáng)度的混合比的理論公式,用所述指示值指示的照度,為了合成具有規(guī)定色度的合成照明,計算所需的所述各發(fā)光光源的發(fā)光照度的混合比的混合比計算工序;用所述混合比計算工序算出的所述混合比,計算出產(chǎn)生用所述指示值指示的照度時所需的所述各發(fā)光光源照度的照度計算工序;用所述照度計算工序算出的照度,為了使所述各發(fā)光光源發(fā)光,從所述光源特性測定工序得到的所述發(fā)光光源的特性中,讀取所需的附加電流值的附加電流值讀取工序。
采用這種構(gòu)成,合成不同的發(fā)光色,用指示的照度,可以產(chǎn)生具有規(guī)定色度的合成色。
在光源特性測定工序中,使每個發(fā)光光源的附加電流值發(fā)生變化,研究對應(yīng)于附加電流值的照度及色度的關(guān)系。即發(fā)光光源由于產(chǎn)品質(zhì)量的誤差而有個體差,因此即使是同樣的附加電流值,每個個體的照度、色度都不同。并且,即使如前面所述各色的混合比率一定,并進(jìn)行了嚴(yán)密的評價,這時,如果照度變化色度有時也改變,因此,需要進(jìn)行調(diào)整,并要預(yù)先研究發(fā)光光源每個個體的特性。
混合比計算工序中,求出按指示的照度產(chǎn)生具有規(guī)定色度的合成色的各發(fā)光光源的發(fā)光強(qiáng)度比的混合比時,要考慮到各發(fā)光光源的每個個體的特性。并且,在精度要求更加嚴(yán)格的情況下,照度變化色度也變化的現(xiàn)象時有發(fā)生,對此使用理論公式是否可以合成規(guī)定色度,在逐步確認(rèn)的同時求出混合比。
從求出的混合比中求出各發(fā)光光源的所需照度,接著求出用該照度發(fā)光時的附加電流值。并且,如果將該附加電流值附加到各發(fā)光光源,可以用指示的照度產(chǎn)生規(guī)定色度的合成照明。
本發(fā)明的照明裝置控制方法中優(yōu)選的是,所述混合比計算工序包括作為初始的所述混合比,設(shè)定具有規(guī)定比例的第1假定混合比的第1假定混合比設(shè)定工序;用所述第1假定混合比本身為所述指示值,計算產(chǎn)生指示的照度時所需的所述各發(fā)光光源各自照度的假定照度計算工序;用所述假定照度計算工序,將算出的所述各發(fā)光光源的照度中各自的所述各發(fā)光光源的色度,從所述光源特性測定工序的測定結(jié)果中讀出的色度讀出工序;用所述色度讀出工序讀出的色度,將產(chǎn)生合成照明的規(guī)定色度時所需的所述各發(fā)光光源的發(fā)光強(qiáng)度的混合比作為第2假定混合比,依據(jù)所述理論公式,進(jìn)行計算的第2假定混合比計算工序;所述第1假定混合比和所述第2假定混合比進(jìn)行比較的假定混合比比較工序;根據(jù)所述假定混合比比較工序的比較結(jié)果,修改所述第2假定混合比作為第1假定混合比,進(jìn)行再設(shè)定的假定混合比再設(shè)定工序。
采用這種構(gòu)成,可設(shè)定初始的第1假定混合比,用該第1假定混合比,可以計算出用于合成指示的照度的各發(fā)光光源的照度。用該照度使各發(fā)光光源發(fā)光時,合成色的照度形成指示的照度,色度并不限于形成規(guī)定的值。因此,用色度讀出工序,從發(fā)光光源的特性中讀出對應(yīng)各發(fā)光光源的照度的色度。并且,利用色合成理論,用該色度可以求出合成規(guī)定色度時的混合比作為第2混合比。如果照度變化色度是一定的,用這種色合成理論求出的混合比,當(dāng)然可以合成規(guī)定色度的合成色,而由于照度的變化色度也變化,因此,第1假定混合比和第2假定混合比有很大偏差時,用第2假定混合比不能合成規(guī)定的色度。
于是,第1假定混合比和第2假定混合比進(jìn)行比較后,兩者的不同超過允許范圍時,將修改的第2假定混合比再次設(shè)定為第1假定混合比,然后,反復(fù)進(jìn)行計算直到第1假定混合比和第2假定混合比的不同收斂到允許范圍內(nèi)。
這樣,考慮到發(fā)光光源的特性,利用色合成理論計算的計算結(jié)果,反復(fù)收斂到允許范圍,與因照度變化造成的色度變化的非線性無關(guān),可以算出用指示的照度產(chǎn)生具有規(guī)定色度的合成色混合比,并且,可以收斂利用色合成理論的理論值和實際的色度的誤差。
優(yōu)選的是,本發(fā)明的照明裝置控制方法中,所述光源特性測定工序之后,具有求出對于所述發(fā)光光源色度平均值的平均色度計算工序;依據(jù)所述平均色度計算工序算出的平均色度,將產(chǎn)生的所述合成照明的規(guī)定色度的所述發(fā)光光源的混合比作為代表混合比,利用所述理論公式求出代表混合比的計算工序。所述第1假定混合比設(shè)定工序中的所述第1假定混合比是所述代表混合比。
采用這種構(gòu)成,在每個發(fā)光光源中求出發(fā)光光源的色度平均值,使用該色度的平均值,根據(jù)色合成理論,求出用于產(chǎn)生規(guī)定色度的混合比作為代表混合比。并且,該代表混合比作為第1假定混合比,初始設(shè)定為第1假定混合比。
第1假定混合比和第2假定混合比之差,可利用色合成理論公式計算直到收斂到允許范圍內(nèi),從開始第1假定混合比和第2假定混合比是接近的值,當(dāng)然希望減少反復(fù)的次數(shù)。于是,如果從依據(jù)色度平均值算出的代表混合比的觀點出發(fā),與用適當(dāng)?shù)谋壤鳛榈?假定混合比相比,由于接近最終結(jié)果,所以收斂的更快,可以迅速完成計算。
本發(fā)明的照明裝置控制方法中,還包括用所述附加電流值讀出工序,將讀出的所述附加電流值在實際中進(jìn)行驗證的驗證工序;依據(jù)所述驗證工序的驗證結(jié)果,將所述附加電流值進(jìn)行修正的修正工序。所述驗證工序包括按照用所述附加電流值讀出工序讀出的所述附加電流值,將附加電流附加到所述各發(fā)光光源中,這時,測定亮燈時合成照明的色度的驗證測定工序;用所述驗證測定工序?qū)y定的色度和作為目標(biāo)的規(guī)定色度進(jìn)行比較的驗證比較工序;從所述驗證比較工序的比較結(jié)果中,將測定的色度和作為目標(biāo)的規(guī)定色度之間的色度差作為色度修正量進(jìn)行存儲的色度修正量存儲工序。所述修正工序,用所述混合比計算工序中的所述理論公式,求出所述混合比時,僅用與作為目標(biāo)的規(guī)定色度偏離所述色度修正量部分,計算所述混合比。
采用這種構(gòu)成,理論的計算結(jié)果和實際有誤差,因此,利用驗證后的修正,用實際指示的照度,可以正確合成具有規(guī)定色度的合成色。
用理論求出的附加電流值進(jìn)行合成色的合成,在實際中測定這種合成色的色度。這時,求出作為目標(biāo)的規(guī)定色度和實際的誤差作為色度修正量。并且,應(yīng)用色合成理論時,如果添加該色度修正量設(shè)定為計算的目標(biāo)值,可彌補(bǔ)理論和實際之差,可以將實際的合成色的色度作為目標(biāo)的規(guī)定色度。
本發(fā)明的照明裝置控制方法中,希望具有將所述附加電流值讀出工序讀出的所述附加電流值對應(yīng)于所述指示值進(jìn)行存儲,以所述的附加電流值和所述指示值作為對應(yīng)的表進(jìn)行存儲的指示值/電流值表的存儲工序。
采用這種構(gòu)成,由于準(zhǔn)備了記錄指示值和附加電流值之間關(guān)系的表,因此用指示值指示照度時,馬上可以從表讀出附加電流,進(jìn)行合成色的照明。另外,對于各種色度,如果將指示值和附加電流值之間的關(guān)系作為表進(jìn)行存儲,可以用指示的照度,進(jìn)行各種色度的合成色的照明。
本發(fā)明的照明裝置控制方法中,優(yōu)選的是,所述發(fā)光光源是由LED構(gòu)成。
采用這種構(gòu)成,LED在發(fā)光時,由于所需的電流值越少越好,所以可以降低照明裝置消耗的電流。
另外,作為發(fā)光光源,優(yōu)選的是,具有紅色LED、綠色LED、藍(lán)色LED至少三種基本色。利用紅、綠、藍(lán)的混色,可以合成所有的顏色?;蛘?,還可以具有黃色、紫色、深綠色等其他發(fā)光色的LED。
本發(fā)明的照明裝置控制程序的特征在于照明裝置包括發(fā)射不同發(fā)光色的多個發(fā)光光源;對于所述各發(fā)光光源的附加電流進(jìn)行控制,合成所述各發(fā)光光源的各照明,產(chǎn)生具有規(guī)定的照度及色度的合成照明的附加電流控制手段;將指示照明照度的指示值輸入的輸入手段;將計算機(jī)組合在具有這些手段的照明裝置中。在該計算機(jī)中包括每個發(fā)光光源中,對于所述附加電流值的照度及色度進(jìn)行測定的光源特性測定工序;根據(jù)所述光源特性測定工序測定的對應(yīng)所述發(fā)光光源的照度變化的色度變化及合成由多個不同色度的色形成的規(guī)定色度的合成色時,利用求出所需的各色發(fā)光強(qiáng)度的混合比的理論公式,以及用所述指示值指示的照度,合成具有規(guī)定色度的合成照明,計算所需的所述各發(fā)光光源的發(fā)光照度的混合比的混合比計算工序;用所述混合比計算工序算出的所述混合比,計算產(chǎn)生用所述指示值指示的照度所需的所述各發(fā)光光源照度的照度計算工序;用所述照度計算工序算出的照度,為了使所述各發(fā)光光源發(fā)光,從所述光源特性測定工序得到的所述發(fā)光光源的特性中,讀出所需的所述附加電流值的附加電流值讀出工序。
本發(fā)明的記錄媒介具有將所述照明裝置控制程序進(jìn)行記錄的特征。
采用這種構(gòu)成,可得到與前面所述的本發(fā)明的照明裝置控制方法同樣的效果。另外,將可實施各工序的程序編入具有CPU(中央處理器)及存儲器(記憶裝置)的計算機(jī)中,可以很容易地變更各工序中的參數(shù)。并且,記錄該程序的記錄媒介可直接插入計算機(jī),將程序安裝在計算機(jī)中,也可以讀取計算機(jī)外的記錄媒介信息的讀取裝置,將程序由讀取裝置安裝在計算機(jī)。另外,程序可以利用內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)、LAN導(dǎo)線、電話線路等通信線路提供給計算機(jī)并安裝。本發(fā)明的照明裝置的特征在于,其包括發(fā)射不同發(fā)光色的發(fā)光光源;對所述各發(fā)光光源的附加電流進(jìn)行控制的附加電流控制手段;將指示照明照度的指示值輸入的輸入手段。合成所述各發(fā)光光源的各照明,產(chǎn)生具有規(guī)定的照度及色度的合成照明的照明裝置中,所述附加電流控制手段包括對每個所述發(fā)光光源的所述附加電流值對應(yīng)的照度及色度進(jìn)行測定并存儲的光源特性測定手段;對應(yīng)于所述光源特性測定手段測定的所述發(fā)光光源的照度變化的色度變化、為了合成從多個不同色度的色中規(guī)定色度的合成色,利用求出所需的各色發(fā)光強(qiáng)度的混合比的理論公式,以及用所述指示值指示的照度,為了合成具有規(guī)定色度的合成照明,計算所需的所述各發(fā)光光源的發(fā)光強(qiáng)度的混合比的混合比計算手段;用所述混合比計算手段算出的所述混合比,計算產(chǎn)生用所述指示值指示的照度所需的所述各發(fā)光光源照度的照度計算手段;用所述照度計算手段算出的照度,為了使所述各發(fā)光光源發(fā)光,從所述光源特性測定手段得到的所述發(fā)光光源的特性中,讀出所需的所述附加電流值的附加電流值讀出手段;將所述附加電流讀出手段讀出的所述附加電流值對應(yīng)的所述指示值的指示值/電流值表進(jìn)行存儲的指示值/電流值表存儲手段。
采用這種構(gòu)成,可以得到與前面所述的本發(fā)明的照明裝置控制方法同樣的作用效果。
本發(fā)明的測量儀的特征在于,具有向被測物體進(jìn)行光照射的前面所述的本發(fā)明的照明裝置;對所述被測物體的反射光進(jìn)行感光的感光傳感器;利用圖像處理從所述感光傳感器感光的圖像求出被測物體形狀的圖像處理手段。
采用這種構(gòu)成,由于從照明裝置以指示的照明將規(guī)定色度的照明照射到被測物體上,用感光傳感器可得到被測物體的正確圖像。因此,利用圖像處理可以求出被測物體的正確形狀。
圖1表示本發(fā)明第1實施方式的圖像處理型測量儀的正視圖。
圖2是同上實施方式的光學(xué)系統(tǒng)部分的剖面圖。
圖3是同上實施方式的照明裝置的剖面圖。
圖4是同上實施方式的圖像處理型測量儀的流程圖。
圖5表示同上實施方式中LED以外的照明控制表的圖。
圖6表示同上實施方式中合成色光的照明控制表。
圖7表示同上實施方式中,制作除LED以外的照明控制表及合成色光的照明控制表時的裝置構(gòu)成示意圖。
圖8表示利用所述圖7的裝置得到的表實例。
圖9是表示用所述圖6所示的數(shù)據(jù),在照度變化時的色度坐標(biāo)值的測量結(jié)果的圖示。
圖10表示同上實施方式中照明光學(xué)系統(tǒng)的其他實例的圖示。
圖11表示LED的發(fā)光強(qiáng)度等級、色度等級實例的圖示。
圖12表示LED的正向電流與相對發(fā)光強(qiáng)度之間的關(guān)系。
圖13是表示本發(fā)明的第2實施方式的圖像處理型測量儀的圖示。
圖14是表示所述第2實施方式中照明控制裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖15是表示所述第2實施方式中指示值/電流值表。
圖16是表示制作所述圖15的指示值/電流值表的指示值/電流值表制作工序流程圖。
圖17A是表示所述第2實施方式中設(shè)定指示值和照度之間關(guān)系的控制曲線圖,圖17B是表示同樣的指示值和照度的表。
圖18是表示所述第2實施方式中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工序的流程圖。
圖19表示所述第2實施方式中對于附加電流值的各發(fā)光光源群特性圖。
圖20是表示所述第2實施方式中指示值/電流值表的制作工序流程圖。
圖21是表示所述第2實施方式中混合比計算工序的流程圖。
圖22是表示所述第2實施方式中驗證工序的流程圖。
圖23是表示所述第2實施方式中理論值與實際的偏差圖。
圖24是表示所述第2實施方式中修正工序的流程圖。
圖25是表示所述第2實施方式中修正后的合成照明的照度和色度的圖示。
圖26A表示以往各照明裝置中紅色LED群的附加電流值與照度之間的關(guān)系的圖示;圖26B所示以往各照明裝置中綠色LED群的附加電流值與照度之間的關(guān)系的圖示。
圖27表示以往各照明裝置中藍(lán)色LED群的附加電流值與照度之間的關(guān)系的圖示。
圖28A、圖28B分別表示以往各照明裝置中紅色LED群的照度與色度之間的關(guān)系的圖示。
圖29A、圖29B分別表示以往各照明裝置中綠色LED群的照度與色度之間的關(guān)系的圖示。
圖30A、圖30B分別表示以往各照明裝置中藍(lán)色LED群的照度與色度之間的關(guān)系的圖示。
具體實施例方式
下面參照附圖對本發(fā)明的圖像處理型測量儀的照明裝置適宜的實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖1是表示本發(fā)明第1實施方式的圖像處理型測量儀的正視圖。該圖像處理型測量儀的特征在于,包括測量儀本體1;設(shè)置在該測量儀本體1上,可以向前后左右方向移動的上面放置被測物體的載物臺2;設(shè)置在測量儀本體1上,面對載物臺2可以向上下方向升降的光學(xué)系統(tǒng)元件3。對光學(xué)系統(tǒng)元件3得到的被測物體的圖像進(jìn)行被測物體的尺寸及形狀等的測量。
如圖2所示,光學(xué)系統(tǒng)元件3包括具有筐體11;在筐體11的下側(cè)筒部11A中,設(shè)置了可以在光軸L1方向(圖1的上下方向)改變位置的物鏡架12;通過物鏡架12設(shè)置了物鏡13;筒部11A和物鏡架12之間設(shè)置了使物鏡架12向光軸L1方向移動的作為驅(qū)動機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)器14。調(diào)節(jié)器14由固定在筒部11A側(cè)的磁電機(jī)15和固定在物鏡架12側(cè)的線圈16構(gòu)成。
在筐體11的上面分別安裝著CCD(Charge Coupled Device)攝像機(jī)17和照明光導(dǎo)入筒18。CCD攝像機(jī)17設(shè)置在物鏡13的光軸L1上,依據(jù)由物鏡13射出的光構(gòu)成可以觀察被測物體像的觀察光學(xué)系統(tǒng)。另外,也可以利用CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)攝像機(jī)等其他原理、構(gòu)造的光電變換元素及攝像元素等代替這種CCD攝像機(jī)17。
筐體11內(nèi)分別設(shè)置有通過光纖維連接照明導(dǎo)入筒18的照明光學(xué)系統(tǒng)31,將照明光學(xué)系統(tǒng)31射出的光向與光軸L1成直角方向并反射的反射鏡21;在光軸L1上將反射鏡21的反射光反射到物鏡13上的分光束鏡22;在光軸L1上,分光束鏡22和CCD攝像機(jī)17之間配置著透鏡23。
如圖3所示,照明光學(xué)系統(tǒng)31具有筐體32。在筐體32的內(nèi)部,作為產(chǎn)生紅、綠、藍(lán)色光的發(fā)光光源,配置有發(fā)光二極管(LED)33R、33G、33B。另外,這些各LED33R、33G、33B可以是單體,也可以將多個元件組合為1個組件。在LED33G的光軸L2上,順序配置著分光束鏡35、透鏡36及分光束鏡37。分光束鏡35以與光軸L2成直角方向射入LED33B的光。分光束鏡37以與光軸L2成直角方向,通過反射鏡40及透鏡41射入LED33R的光。
圖4是本實施方式的圖像處理型測量儀的控制裝置流程圖。
該控制裝置,具有作為控制手段的CPU51。CPU51通過顯示控制部52連接CRT53,通過LED驅(qū)動器54~56,分別與LED33R、33G、33B連接。另外,指令輸入部61、CCD攝像機(jī)17、檢測載物臺2的XY軸向位置及光學(xué)系統(tǒng)元件3(物鏡13)的Z軸向位置的X、Y、Z編碼器62、存儲器63分別連接CPU51。
存儲器63中設(shè)置著LED以外的照明控制表64和合成色光照明控制表65。
LED以外的照明控制表64如圖5所示,每個LED33R、33G、33B在亮燈狀態(tài)下由照明光學(xué)系統(tǒng)31得到的照度時與流動在LED33R、33G、33B中正向電流之間的關(guān)系,以不同的照度為基準(zhǔn),可以設(shè)定多種照度。
合成色光照明控制表65如圖6所示,為了得到由紅、綠、藍(lán)色光構(gòu)成的合成色光(合成白色光),各LED33R、33G、33B的光的混合比率有一定的關(guān)系,設(shè)定各LED33R、33G、33B中流動的電流,并且以合成白色光的不同照度(W10~W100)為基準(zhǔn),可以設(shè)定多個。
順便,作為這些表64、65的制作方法,可以利用圖7所示的方法進(jìn)行。
對于照明光學(xué)系統(tǒng)31,與控制其發(fā)光光源電流的控制裝置71連接的同時,在接收照明光學(xué)系統(tǒng)31的光的位置,配置色彩照度儀等傳感器72,將傳感器72測量的照度編入計算機(jī)(PC)73。計算機(jī)73在傳感器72的照度達(dá)到預(yù)先設(shè)定的照度時,從控制裝置71讀取電流值(發(fā)光光源中流動的電流值),制作表示照度與電流值之間關(guān)系的表。例如,如圖8所示,對于具有照明光學(xué)系統(tǒng)的裝置A、B、C,作成表示照度和電流值之間關(guān)系的表,利用該表控制發(fā)光光源電流。
以上構(gòu)成中,無論對被測物體照射紅、綠、藍(lán)色光哪種單色時,使用圖5所示的LED以外的照明控制表,控制流動在無論LED33R、33G、33B哪種中的電流。另外,照射由紅、綠、藍(lán)色光構(gòu)成的合成白色光時,使用圖6所示的合成色光照明控制表,控制流動在各LED33R、33G、33B中的電流。
從LED33R、33G、33B射出的光在筐體11內(nèi),用反射鏡21反射后,用分光束鏡22反射,通過物鏡13,照射到放置在載物臺2上的被測物體。被測物體的光通過物鏡13及分光束鏡22后,以透鏡23的倍數(shù)放大率可以擴(kuò)大或縮小,由CCD攝像機(jī)17成像。
CPU51以CCD攝像機(jī)17所攝像的各象素的對比度值為根據(jù),驅(qū)動調(diào)節(jié)器14,將物鏡13向光軸L1方向移動后聚焦。
在這種狀態(tài)下,根據(jù)CCD攝像機(jī)17所攝像的被測物體的圖像測定被測物體的尺寸及形狀等。
因此,采用本實施方式,存儲器63的LED以外的照明控制表64中,可以存儲由照明光學(xué)系統(tǒng)31得到的照度與此時各LED33R、33G、33B中流動的電流之間的關(guān)系,因此,以在LED以外的照明控制表64中存儲的照度和電流之間的關(guān)系為根據(jù),利用控制流動在各LED33R、33G、33B中的電流,可以將照射到被測物體的光的照度控制為預(yù)先設(shè)定的設(shè)定值。
因此可以實現(xiàn)抑制由發(fā)光光源的發(fā)光強(qiáng)度偏差導(dǎo)致的影響,用穩(wěn)定的照度進(jìn)行照明,也可以確保圖像處理型測量儀之間部分程序的互換性。另外,即使各LED33R、33G、33B劣化,LED以外的照明控制表64及合成色光照明控制表65的值,可以利用圖7的方法測量后進(jìn)行改寫,也可以校正LED33R、33G、33B。
特別是關(guān)于由制造商方面進(jìn)行等級分類(發(fā)光強(qiáng)度等級及色度等級分類)后銷售的LED,即使購買等級低的,也可以實現(xiàn)用穩(wěn)定的照度進(jìn)行照明,并且價格低廉。
另外,作為照明光學(xué)系統(tǒng)31的發(fā)光光源,具有產(chǎn)生紅、綠、藍(lán)色光的LED33R、33G、33B,根據(jù)從其中所選擇的任意色的LED33R、33G、33B,特別是,利用由3種LED33R、33G、33B合成的光,將照射到被測物體的光的色可以任意變化,因此,可對應(yīng)于被測物體的多樣化,將被測物體的圖像正確地讀入。
而且,在合成色光照明控制表65中,為了得到由紅、綠、藍(lán)色光構(gòu)成的合成白色光,使各LED33R、33G、33B的光的混合比率形成一定的關(guān)系那樣設(shè)定流動在各LED33R、33G、33B中的電流,并且,以合成白色光的不同照度為基準(zhǔn),可設(shè)定多個,即使合成白色光的照度變化,各LED33R、33G、33B的光的混合比率也可以保持一定的關(guān)系,通常可以得到同樣色度(白色)的合成白色光。
順便,利用圖6所示的數(shù)據(jù),使各LED33R、33G、33B中流動的電流變化,將照明光學(xué)系統(tǒng)31的照度階段性的變化時的色度坐標(biāo)值進(jìn)行測定。其測定結(jié)果如圖9所示。根據(jù)此圖看出,能控制發(fā)光光源偏差帶來的影響,可以實現(xiàn)用穩(wěn)定的色度進(jìn)行照明。
以上關(guān)于本發(fā)明列舉了適宜的實施方式并進(jìn)行了說明,但是,本發(fā)明并不限于該實施方式,在不超出本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi),可以有各種的改造及設(shè)計的變更,這是毋庸置疑的。
例如,所述第1實施方式中,是將照明光從被測物體的正上面進(jìn)行照射,應(yīng)用于反射照明的實例。但本發(fā)明不限于此,還可以應(yīng)用于透射照明、斜照明、環(huán)行照明等。
作為透射照明,例如可以使用圖10所示的LED元件,這種LED元件具有單一白色的LED33W、將其白色LED33W的光向直角方向(向載物臺2的上方)反射的反射鏡82、配置在該反射鏡82相反側(cè)的透鏡84、支撐這些的筐體85。
在這種情況下,設(shè)置了對應(yīng)于流動在白色LED33W中的電流時的光的照度的照明控制表,依據(jù)該照明控制表,可以控制流動在LED33W中的電流。
另外,圖10所示的LED元件中,作為發(fā)光光源,可以使用多個白色LED或者也可以使用產(chǎn)生3色光的LED。
另外,所示第1實施方式中,作為發(fā)光光源,具有產(chǎn)生3色光的LED33R、33G、33B,合成這些LED33R、33G、33B后,制作成合成白色光,但改變各LED33R、33G、33B的光的比率,可以制作白色光以外的任意色。
另外,作為發(fā)光光源,沒有必要必須具有產(chǎn)生3色光的LED33R、33G、33B,也可以只是一色的LED,并且,并不限于LED,其他發(fā)光光源,例如碘鎢燈等也可以。
另外所述第1實施方式中,每個LED33R、33G、33B在亮燈的狀態(tài)下由照明光學(xué)系統(tǒng)31得到的照度與此時流動在LED33R、33G、33B中的正向電流之間的關(guān)系,以不同的照度為基準(zhǔn),為了得到設(shè)定多個LED以外的照明控制表64或由紅、綠、淺藍(lán)色光構(gòu)成的合成色光(合成白色光),各LED33R、33G、33B的光的混合比率形成一定的關(guān)系從而設(shè)定各LED33R、33G、33B中流動的電流,并且,以合成白色光的不同照度(W10~W100)為基準(zhǔn),使用設(shè)定多個的合成色光的照明控制表65,而這些關(guān)系可作為近似公式進(jìn)行存儲,或者也可以作為圖表存儲。
另外,所述第1實施方式中,是通過光纖維,將照明光學(xué)系統(tǒng)31與筐體11的照明導(dǎo)入筒18連接,但也可以將照明光學(xué)系統(tǒng)31直接固定在筐體11的照明導(dǎo)入筒18上。
另外,所述第1實施方式中,利用調(diào)節(jié)器14,使物鏡13相對于筐體11向光軸L1軸向移動,也可以利用馬達(dá)等使圖2所示的整個光學(xué)系統(tǒng),即光學(xué)系統(tǒng)元件3的整體向光軸L1軸向移動。
另外,本發(fā)明不限于所述第1實施方式中所述構(gòu)造的圖像處理型測量儀,也可以適用于顯微鏡、投影儀、三維圖像測定儀等其他形式的光學(xué)式測量儀。
接著,對本發(fā)明的第2實施方式進(jìn)行說明。
圖13表示具有本發(fā)明的照明裝置的測量儀的圖像處理型測量儀101。
該測量儀101具有,將光照射到放置在載物臺102上的被測物體(圖中未示出)的照明裝置103;對被測物體的反射光進(jìn)行感光的攝像手段104;利用對攝像手段104得到的圖像進(jìn)行圖像處理,測定被測物體形狀的圖像處理手段105。另外,在圖13中,代替被測物體,在載物臺102上設(shè)置著測定照明的照度及色度的照度儀106。
照明裝置103具有從正上面將照明光照射被測物體的反射照明裝置131、以連接被測物體和攝像手段104的光軸A為中心的環(huán)狀光束向被測物體照射的環(huán)狀照明裝置132、照明控制裝置133。
反射照明裝置131的構(gòu)成包括筐體311,在筐體311內(nèi),作為發(fā)光光源的紅色LED391、綠色LED392及藍(lán)色LED393;將各發(fā)光光源的光會聚并進(jìn)行合成的透鏡312;將各發(fā)光光源的光分別導(dǎo)入透鏡312的二色鏡313。其中,二色鏡313根據(jù)光的波長,具有透射或反射的特性,使各發(fā)光光源發(fā)射的光選擇性地透射或反射,將各發(fā)光光源的光有效地導(dǎo)入透鏡312并進(jìn)行合成。由反射照明裝置131發(fā)射的合成照明,利用反射鏡314,向光軸A側(cè)進(jìn)行反射后,利用設(shè)置在光軸A上的半透半反鏡315,向被測物體反射。
紅色LED391、綠色LED392、藍(lán)色LED393每個可分別設(shè)置多個,在后面的說明中,將各自色的組合稱為“群”。
環(huán)狀照明裝置132的構(gòu)成包括以光軸A為中心的環(huán)狀筐體321;在筐體321內(nèi)設(shè)置的作為發(fā)光光源的紅色LED391、綠色LED392、藍(lán)色LED393;將各發(fā)光光源的光向被測物體進(jìn)行反射的反射鏡323;將各發(fā)光光源的光導(dǎo)入反射鏡323的二色鏡324。紅色LED391、綠色LED392、藍(lán)色LED393的發(fā)光光源,圍繞光軸A成環(huán)狀排列有多個。二色鏡324將各光源的光向與光軸A側(cè)相反的方向進(jìn)行反射。反射鏡323將二色鏡324的光向被測物體進(jìn)行反射。
如圖14所示,照明控制裝置133的構(gòu)成包括將指示照明照度的指示值設(shè)定輸入的輸入手段134;存儲指示值與對應(yīng)發(fā)光光源群391~393各自的附加電流值之間關(guān)系的指示值/電流值表136的存儲器(指示值/電流值表存儲手段)135;向各發(fā)光光源附加附加電流的驅(qū)動器137;中央控制裝置(CPU)138。其中,由存儲器135、驅(qū)動器137及CPU138構(gòu)成附加電流控制手段。
輸入手段134由設(shè)置在外部可以手動的控制桿或者按鈕等構(gòu)成。用輸入手段134將設(shè)定輸入的指示值發(fā)送到CPU138。
指示值/電流值表136如圖15所示,是對于指示值的紅色LED群391、綠色LED群392、藍(lán)色LED群393的各LED群中附加的附加電流值進(jìn)行記錄的表。另外,該指示值/電流值表136是將各LED群391~393的照度特性、色度特性及產(chǎn)品之間的個體差進(jìn)行校正后,為了求出用指定的指示值的照度將規(guī)定合成色的白色光進(jìn)行照明,在各LED群、紅色LED群391、綠色LED群392、藍(lán)色LED群393中各自附加的附加電流值而制作的。作為合成色的色度是任意的。后面以CIE1931色度坐標(biāo)(0.3、0.3)的白色合成色進(jìn)行說明。
關(guān)于該指示值/電流值表136的制作將在后文說明。
CPU138按照輸入手段134的指示值,從存儲到存儲器135的指示值/電流值表136中將對應(yīng)于指示的指示值的紅色LED群391、綠色LED群392、藍(lán)色LED群393附加電流值讀出。CPU138將讀出的附加電流值指令給驅(qū)動器137。
另外,CPU138具有發(fā)光光源特性測定手段、混合比計算手段、照度計算手段、附加電流讀出手段等,各手段的動作,用流程圖進(jìn)行說明。
驅(qū)動器137是在各LED群391~393中附加電流,使LED發(fā)光的器件。其構(gòu)成包括將電流附加到紅色LED群391的紅色LED驅(qū)動器371、將電流附加到綠色LED群392的綠色LED驅(qū)動器372、將電流附加到藍(lán)色LED群393的藍(lán)色LED驅(qū)動器373。驅(qū)動器137接受由CPU138的附加電流的指令,將電流從各驅(qū)動器371~373向各LED群附加。
攝像手段104由被測物體的反射光進(jìn)行會聚的攝像透鏡141、具有將攝像透鏡141的光進(jìn)行攝像的攝像元件的CCD攝像機(jī)42構(gòu)成。
接著對制作指示值/電流值表136的指示值/電流值表制作工序進(jìn)行說明。
對于指示值/電流值表136的制作,在載物臺102上設(shè)置對照明的照度及色度進(jìn)行測定,作為照度色度傳感器的色彩照度儀106。用色彩照度儀106將測定的照明的照度及色度的數(shù)據(jù)發(fā)送到CPU138。
制作指示值/電流值表的指示值/電流值表的制作工序的構(gòu)成如圖16的流程圖所示包括設(shè)定照明照度指示值的指示值/照度表制作工序ST1;以各LED群的照度及色度的特性為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)而得到的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工序ST2;依據(jù)用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工序ST2得到的各LED群391~393的特性,制作表示指示值與用該指示值指示的照度產(chǎn)生規(guī)定合成色時所需的附加電流值之間關(guān)系的指示值/電流值的假定表的指示值/電流值假定表制作工序ST3;驗證指示值/電流值假定表的驗證工序ST4;依據(jù)驗證工序ST4的驗證結(jié)果,修正指示值/電流值假定表的修正工序ST7。
另外,這些各工序可以進(jìn)行程序設(shè)計,用CPU138利用實施的程序設(shè)計,可以處理上述各工序。
對指示值/照度表制作工序ST1進(jìn)行說明。
指示值[%]和照度[Lx]之間的關(guān)系如圖17A所示,其中橫軸為指示值,縱軸為照度,對應(yīng)于指示值,用確定的控制曲線表示照度。這種關(guān)系可以預(yù)先存儲在CPU138內(nèi),或者也可以利用輸入手段重新設(shè)定。并且利用CPU138從該控制曲線讀出對應(yīng)于指示值的照度,如圖17B所示,對于指示值,制作表示照度的指示值/照度表。
對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工序ST2進(jìn)行說明。
基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工序ST2如圖18的流程圖所示,包括測定附加電流值和紅色LED群391的特性之間關(guān)系的工序ST21、測定附加電流值和綠色LED群392的特性之間關(guān)系的工序ST22、測定附加電流值和藍(lán)色LED群393的特性之間關(guān)系的工序ST23、對各LED391~393求出色度平均值的工序(平均色度計算工序)ST24、依據(jù)平均色度求出產(chǎn)生規(guī)定合成色即CIE1931色度坐標(biāo)(0.3、0.3)的合成色的代表混合比工序(代表混合比計算工序)ST25。
對附加電流與紅色LED群391的特性之間關(guān)系的測定ST2進(jìn)行說明。
CPU138在研究紅色LED群391的特性時,將附加電流從0順序上升的指令發(fā)送到紅色LED驅(qū)動器371。于是,紅色LED驅(qū)動器371從0順序把附加電流附加到紅色LED群391中,紅色LED群391根據(jù)附加電流值發(fā)光。這時色彩照度儀106測定紅色LED群391的照明照度及色度。測定結(jié)果發(fā)送到CPU138。CPU138存儲向紅色LED群391的附加電流值與用該附加電流的照度及色度之間的關(guān)系。這一關(guān)系,如圖19所示,作為對附加電流值的紅色LED群391的色度(x、y)及照度的關(guān)系,可記錄到表。
對紅色LED群391的電流值從0到有效范圍的電流值(例如,16位進(jìn)制控制時,65536)測定結(jié)束后,接著對綠色LED群392、然后對藍(lán)色LED群393的附加電流值與特性的關(guān)系進(jìn)行測定(ST22、ST23),測定結(jié)果作成圖19的附加電流值與照度及色度之間關(guān)系的表。
另外,由ST21、ST22、ST23構(gòu)成光源特性測定工序。
接著,對各LED群391~393求出每個群的色度平均值(ST24)。即,利用CPU138對各LED群391~393,用各附加電流值可求出測定的色度的平均值。各LED群391~393的色度平均值如圖19的最下欄所示。
接著,求出代表混合比(ST25)。代表混合比是將各LED391~393的發(fā)光色度作為平均色度時,將CIE1931色度坐標(biāo)(0.3、0.3)的合成色進(jìn)行合成時的LED群、紅色LED群391、綠色LED群392、藍(lán)色群393的發(fā)光強(qiáng)度比。
合成任意的合成色(x、y、E)時的混合比,可以由色合成理論公式求出,對色合成理論進(jìn)行說明。
發(fā)光強(qiáng)度用E表示。另外,紅色LED群391的CIE值為(xR、yR、ER),綠色LED群392的CIE值為(xG、yG、EG),藍(lán)色LED群393的CIE值為(xB、yB、EB)。
這時合成色(x、y、E)用下式表示。x=xRTR+xGTG+xBTBTR+TG+TB]]>y=yRTR+yGTG+yBTBTR+TG+TB]]>E=y(tǒng)RTR+yGTG+yBTB(式1)其中,TR=ERyR,TG=EGyG,TB=EByB]]>從(式1)中,關(guān)于TR、TG、TB的解如下述。TR=x(yG-yB)+y(xB-xG)+xGyB-xByGD·E]]>TG=x(yB-yR)+y(xR-xB)+xByR-xRyBD·E]]>TB=x(yR-yG)+y(xG-xR)+xRyG-xGyRD·E]]>(式2)其中,D=y(tǒng)(xByR-xGyR+xRyG-xByG+xGyB-xRyB)因此,合成色(x、y、E)合成時的各LED群391~393的發(fā)光強(qiáng)度如下表示。ER=yR·TR=yR·x(yG-yB)+y(xB-xG)+xGyB-xByGD·E]]>EG=yG·TG=yG·x(yB-yR)+y(xR-xB)+xByR-xRyBD·E]]>EB=yB·TB=yB·x(yR-yG)+y(xG-xR)+xRyG-xGyRD·E]]>(式3)其中,D=y(tǒng)(xByR-xGyR+xRyG-xByG+xGyB-xRyB)
從各LED群391~393的發(fā)光強(qiáng)度ER、EG、EB的比中,可以求出合成照明的色度(x、y)進(jìn)行合成的混合比(rR、rG、rB)。
因此,把各LED群391~393的平均色度,紅色LED群391為(xRave、yRave),綠色LED群392為(xGave、yGave),藍(lán)色LED群393為(xBave、yBave),利用CPU138根據(jù)(式3)可以求出合成CIE1931色度坐標(biāo)(0.3、0.3、1)的合成色時的代表混合比(rRave、rGave、rBave)。
接著對指示值/電流值假定表制作工序ST3進(jìn)行說明。
指示值/電流值假定表制作工序(圖16、ST3)如圖20所示,包括計算產(chǎn)生合成色(0.3、0.3、Li)混合比的混合比計算工序ST33;從混合比計算工序ST33算出的混合比,計算各LED群391~393各自的發(fā)光光源照度的照度計算工序ST34;用計算各LED群391~393照度的照度計算工序算出的照度,將使其發(fā)光的附加電流值讀出的電流值讀出工序(附加電流值讀出工序)ST35。
指示值/電流值假定表制作工序ST3中,首先,從指示值/照度表(參照圖17B),讀出對于指示值i的照度Li(ST32)。這時,指示值i的計數(shù)器i初始設(shè)定為零(ST31),從ST32到ST35結(jié)束后,順序?qū)⒂嫈?shù)器i逐個進(jìn)行計數(shù)(ST38),對所有的指示值i從ST32開始進(jìn)行到ST35(ST36)。
對混合比計算工序(ST33)進(jìn)行說明。
混合比計算工序ST33如圖21所示,包括以各LED群391~393的發(fā)光強(qiáng)度的暫定的混合比作為第1假定混合比,所設(shè)定的第1假定混合比設(shè)定工序ST331;用第1假定混合比求出產(chǎn)生合成照明的規(guī)定照度時所需的各LED群391~393各自照度的假定照度計算工序ST332;將假定照度計算工序332算出的各LED群391~393的照度中各自的LED群391~393的色度讀出的色度讀出工序ST333;用色度讀出工序ST333讀出的色度,為了產(chǎn)生合成照明的規(guī)定色度,以所需的各LED群391~393的發(fā)光強(qiáng)度的混合比作為第2假定混合比,進(jìn)行計算的第2假定混合比計算工序ST334;第1假定混合比和第2假定混合比進(jìn)行比較的假定混合比比較工序ST335;根據(jù)假定比較工序ST335的比較結(jié)果,將第2假定混合比改變后作為第1假定混合比,進(jìn)行再設(shè)定的假定混合比再設(shè)定工序ST338。
第1假定混合比設(shè)定工序ST331,首先將各LED群391~393的發(fā)光強(qiáng)度比的第1假定混合比(rRi、rGi、rBi)求出后暫定為代表混合比(rRave、rGave、rBave)。
假定照度計算工序ST332,用第1假定混合比計算產(chǎn)生合成照明的發(fā)光強(qiáng)度Li時所需的各LED群391~393的照度(LRi、LGi、LBi)。在此,各LED群391~393的照度用下式求出。
LRi=rRiLiLGi=rGiLiLBi=rBiLi(式4)另外,第1假定混合比設(shè)定為代表混合比(ST331)。代表混合比與發(fā)光強(qiáng)度無關(guān),假設(shè)各LED群391~393的色度為一般的平均色度時,CIE1931色度坐標(biāo)(0.3、0.3)的合成色可以設(shè)定為合成時的混合比。因此,用(LRi、LGi、LBi)使各LED群391~393發(fā)光時,與照度有關(guān)形成照度Li,而實際上與色度有關(guān)的是由于發(fā)光強(qiáng)度的不同,色度發(fā)生變化,因此,合成照明的色度有可能不形成CIE1931色度坐標(biāo)(0.3、0.3),這一點需要注意。
色度讀出工序ST333中,用假定照度計算工序ST332算出的照度(LRi、LGi、LBi)讀出LED群391~393發(fā)光時的色度。這是首先利用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工序ST2,從準(zhǔn)備的附加電流值與照度及色度的表(圖19)讀出對應(yīng)于照度的色度。
對紅色LED群391、綠色LED群392、藍(lán)色LED群393分別可讀出紅色LED群391照度LRi時的色度,R=(xRi、yRi)綠色LED群392照度LGi時的色度,G=(xGi、yGi)
藍(lán)色LED群393照度LBi時的色度,B=(xBi、yBi)讀出的色度與平均色度有偏差時,要注意用該色度將合成色的色度(0.3、0.3)進(jìn)行合成的混合比,與第1假定混合比(現(xiàn)階段為代表混合比)有偏差。
第2假定混合比計算工序ST334,用色度讀出工序ST333讀出的色度,產(chǎn)生合成照明的色度、依據(jù)色合成理論計算CIE1931色度坐標(biāo)(0.3、0.3)時的混合比作為第2混合比。
根據(jù)(3式)求出用于產(chǎn)生合成照明色度(0.3、0.3)的所需的各LED群391~393的發(fā)光強(qiáng)度,即ER、EG、EB。因此,第2假定混合比(rRi‘、rGi’、rBi‘)作為(ER、EG、EB)的比可以求出。
假定混合比比較工序ST335是將第1假定混合比和第2假定混合比進(jìn)行比較。
對比每個成分,將第1假定混合比的各成分和第2假定混合比的各成分進(jìn)行比較。
色合成理論中,依據(jù)用第1假定混合比的照度進(jìn)行發(fā)光時的色度進(jìn)行計算,算出的是第2假定混合比,由于隨照度的變化造成色度變化為非線性,因此,即使用第2假定混合比進(jìn)行合成照明時,也有可能不能產(chǎn)生CIE1931色度坐標(biāo)(0.3、0.3)的合成照明。于是,在ST338中,第2假定混合比作為第1假定混合比進(jìn)行再設(shè)定的反復(fù)收斂處理,在假定混合比比較工序ST335中判斷收斂的程度。
假定混合比比較工序ST335,第1假定混合比(rRi、rGi、rBi)和第2假定混合比(rRi‘、rGi’、rBi‘)之間每個成分的不同與規(guī)定量ε進(jìn)行比較。各成分的差異小于規(guī)定量ε時(ST336是),即滿足下述關(guān)系式5時,將第2假定混合比作為對指示值i的假定混合比進(jìn)行設(shè)定。其中,規(guī)定量ε是隨著照度變化造成的色度變化收斂在可允許范圍內(nèi)的第1假定混合比和第2假定混合比之差。
|rRi-rRi’|<ε|rGi-rGi’|<ε|rBi-rBi’|<ε (式5)另外,不滿足(式5)的關(guān)系時(ST336否),第2假定混合比作為第1假定混合比進(jìn)行再設(shè)定(ST338),直到第1假定混合比和第2假定混合比收斂到滿足5式,從ST332到ST335反復(fù)進(jìn)行。
接著,照度計算工序(圖20、ST34)用假定混合比求出產(chǎn)生合成照明的照度Li時的各LED群391~393的照度(LRi、LGi、LBi)。這個可用(式4)求出。
電流值讀出工序ST35,用計算各LED群391~393的照度計算工序ST34算出的照度,從圖19讀出使其發(fā)光的附加電流值,并存儲對應(yīng)于指示值i的各LED群391~393的附加電流。
對所有的指示值i,即對有效范圍內(nèi)的所有計數(shù)器i,從ST32到ST35進(jìn)行后(ST36是),將對應(yīng)于指示值i的各LED的電流值作成表,成為指示值/電流值假定表(ST37)。
接著,將指示值/電流值假定表在實際中驗證的驗證工序(圖16、ST4)。即按照指示值/電流值假定表,使合成照明亮燈,驗證亮燈后照明的色度是否形成CIE1931色度坐標(biāo)(0.3、0.3)。
驗證工序ST4如圖22所示,包括使合成照明亮燈測定色度的驗證測定工序ST41;將測定的色度與作為目標(biāo)的規(guī)定色度進(jìn)行比較的驗證比較工序ST42;從驗證比較工序ST42的比較結(jié)果中,將測定的色度與作為目標(biāo)的規(guī)定色度之差作為色度修正量進(jìn)行存儲的色度修正量存儲工序ST43。
驗證測定工序ST41中,利用指示值/電流值假定表使合成照明亮燈。這時合成照明的照度是任意的,指示適當(dāng)?shù)闹甘局礽后合成照明亮燈。然后測定亮燈后合成照明的色度(xi、yi)。
其中,指示值/電流值假定表,依據(jù)色合成理論從計算中求出合成照明的色度,它應(yīng)為CIE1931色度坐標(biāo)(0.3、0.3)。但是同時作為目標(biāo)的合成照明的色度,依據(jù)CIE1931色度坐標(biāo)(0.3、0.3),即使應(yīng)用色合成理論,理論值和現(xiàn)實中合成的色度之間也有可能產(chǎn)生偏差(參照圖23)。
驗證比較工序ST42中,測定的色度和作為目標(biāo)的色度(0.3、0.3)各成分中與規(guī)定的允許量α進(jìn)行比較。并且每個成分的差異小于規(guī)定量α?xí)r(ST42是),即,滿足下述關(guān)系式6時,按照指示值/電流值假定表,亮燈的合成照明在允許值內(nèi),判斷為驗證正確(ST45)。其中,規(guī)定量α是將被測物體進(jìn)行圖像處理測定時,對測定沒有影響的色差。
|xi-0.3|<α|yi-0.3|<α(式6)驗證結(jié)果正確時(ST45),指示值/電流值假定表作為正式指示值/電流值表進(jìn)行存儲(指示值/電流值表存儲工序、圖16、ST6)。
另一方面,不滿足關(guān)系式6時,以各成分的差異為色度修正量進(jìn)行存儲(ST43)。即色度修正量(cx、cy)用下式表示。
cx=0.3-xicy=0.3-yi(式7)色度修正量是色合成理論中作為目標(biāo)的色度和實際中亮燈的合成色的色度之間的偏差,因此,用色合成理論如果將作為目標(biāo)的色度僅偏離色度修正量部分,可以認(rèn)為實際中亮燈的合成色的色度與目標(biāo)值是一致的。
存儲色度修正量后,進(jìn)行指示值/電流值假定表的修正(圖16、ST7)。
指示值/電流值假定表的修正如圖24的流程圖所示。修正工序ST7如圖24所示,基本上與指示值/電流值假定表制作工序ST3相同,圖24對應(yīng)于圖20和圖21。
在ST77中利用色合成理論計算第2假定混合比時,用修正工序ST7將附加此前(ST76)讀出的色度修正量(cx、cy)的色度(0.3+cx、0.3+cy)作為目標(biāo)色度進(jìn)行計算。
這樣,色合成理論與實際的偏差作為色度修正量預(yù)先附加,可以將實際中亮燈的合成色的色度作為目標(biāo)色度(參照圖25)。
修正的指示值/電流值假定表再次進(jìn)行驗證(圖16、ST4),如果驗證結(jié)果良好(ST5是),可作為正式的指示值/電流值表136進(jìn)行存儲(ST6)。
另外,對于所述的處理ST4、ST5、ST7,即使不進(jìn)行這些處理,色度也有可能是一定的。即,利用這些處理僅僅是可減少一點誤差,根據(jù)裝置的精度要求,這些處理ST4、ST5、ST7也可以適當(dāng)省略。
下面對圖像處理型測量儀101的使用及動作進(jìn)行說明。
用圖像處理型測量儀101測定被測物體時,首先將被測物體放置在載物臺102上,然后,用輸入手段134將指示照明裝置3的照度指示值進(jìn)行輸入(輸入工序)。于是,CPU138從指示值/電流值表136讀出對于輸入的指示值的各LED群391~393的附加電流值,將該附加電流值指示給驅(qū)動器137。如果由驅(qū)動器137將附加電流附加到各LED群391~393上,則反射照明裝置131及環(huán)行照明裝置132的照明進(jìn)行發(fā)射,用指示的照度使白色的合成照明照射到被測物體(發(fā)光工序)。被測物體的反射光用攝像手段104進(jìn)行攝像,利用圖像處理手段105,從所攝出的圖像中用演算處理測定被測物體的形狀。圖像處理手段105的演算結(jié)果用CRT等顯示裝置顯示或者用打印機(jī)等輸出裝置輸出。
根據(jù)以上的構(gòu)成可以得到如下效果。
(1)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工序ST2中,預(yù)先研究各LED群391~393的特性,依據(jù)該特性,用指示值指示的照度可以求出產(chǎn)生白色合成色的附加電流值。因此,LED中即使有個體差,按照指示的照度和白色的照明可以照射到被測物體上。其結(jié)果,可以正確地進(jìn)行被測物體圖像的攝像。另外,可以得到與被測物體的著色無關(guān)的圖像。
(2)混合比計算工序ST33中,考慮到色度隨照度而改變,產(chǎn)生由色合成理論算出的規(guī)定色度時的第2假定混合比與第1假定混合比進(jìn)行比較,反復(fù)進(jìn)行該第1假定混合比和第2假定混合比的計算直到收斂。因此,可以正確求出合成規(guī)定色度的照明時的混合比。
(3)預(yù)先計算每個各LED群391~393的平均色度,依據(jù)該平均色度計算產(chǎn)生規(guī)定色度的合成色時的代表混合比。然后利用該代表混合比,進(jìn)行混合比計算工序的計算。其結(jié)果是,用混合比計算工序ST33可減少計算的反復(fù)次數(shù),可以快速算出混合比。
(4)驗證工序ST4中,依據(jù)色合成理論驗證求出的指示值/電流值假定表,這時實際中照明的合成照明的色度與規(guī)定色度有偏差時,其偏差量為色度修正量。然后僅用與色合成理論的目標(biāo)值的色度修正量部分,算出混合比后進(jìn)行修正。因此,理論與實際的偏差進(jìn)行修正可以正確地產(chǎn)生規(guī)定色度的合成照明。
(5)對于指示值的附加電流值,由于準(zhǔn)備了作為指示值/電流值表136,因此,用輸入手段134指示指示值時,只從該指示值/電流值表136讀出,可以迅速應(yīng)答指示值的變更。
另外,本發(fā)明不僅限于所述的第2實施方式,在不超出本發(fā)明的宗旨范圍內(nèi),當(dāng)然可以追加各種變更。
將附加電流值作為對所有指示值預(yù)先求出的指示值/電流值表136進(jìn)行存儲的實例進(jìn)行了說明,但即使沒有表,在指示值指示時對混合比的計算、照度的計算、附加電流值的讀出等處理也可以逐個進(jìn)行。
驗證工序ST4,在作成指示值/電流值表136之后進(jìn)行了舉例說明,但求出對應(yīng)1個任意的指示值的附加電流值之后,馬上進(jìn)行驗證,計算出色度修正量,附加該色度修正量后,也可以作成指示值/電流值表136,或者將每個照明裝置131、132的色度修正量預(yù)先分開時,附加最初的該色度修正量后,應(yīng)用色合成理論進(jìn)行計算,也可以作成指示值/電流值表136。
對作為規(guī)定色度的CIE1931色度坐標(biāo)(0.3、0.3)進(jìn)行了說明。作為目標(biāo)的規(guī)定色度當(dāng)然是任意的,關(guān)于合成照明的種種色度,如果準(zhǔn)備了每個色度的指示值/電流值表136,用指示的照度可以產(chǎn)生種種色度的合成照明。
發(fā)光光源并不特別限于LED,另外LED的顏色,也可以具有紅、綠、藍(lán)色以外的黃、和紫等。根據(jù)本發(fā)明的實際應(yīng)用,發(fā)光光源的色種即使很多,也可以用指示的照度合成規(guī)定色度的合成色,這是毋庸置疑的。
權(quán)利要求
1.一種圖像處理型測量儀的照明裝置,其特征在于其具有含發(fā)光光源的照明光學(xué)系統(tǒng),將該照明光學(xué)系統(tǒng)的光照射在被測物體上,從由此得到的被測物體的圖像中測定被測物體的尺寸及形狀,該裝置包括存儲由所述的照明光學(xué)系統(tǒng)中得到的照度與此時在所述發(fā)光光源中流動的電流之間關(guān)系的存儲手段;在所述存儲手段中,根據(jù)存儲的照度與電流之間的關(guān)系,在所述發(fā)光光源中,控制電流流動以實現(xiàn)用照明光學(xué)系統(tǒng)得到的照度為預(yù)先設(shè)定的設(shè)定值的控制手段。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理型測量儀的照明裝置,其特征在于所述照明光學(xué)系統(tǒng)的發(fā)光光源由LED構(gòu)成;所述存儲手段中用所述照明光學(xué)系統(tǒng)得到的照度時與所述LED中流動的正向電流之間的關(guān)系,以不同的照度為基準(zhǔn),可設(shè)定多個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理型測量儀的照明裝置,其特征在于所述照明光學(xué)系統(tǒng)的發(fā)光光源由紅、綠、藍(lán)色的LED構(gòu)成;所述存儲手段中,每個LED在亮燈的狀態(tài)下,所述照明光學(xué)系統(tǒng)得到的照度與此時所述LED中流動的正向電流之間的關(guān)系,以不同的照度為基準(zhǔn),可設(shè)定多個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理型測量儀的照明裝置,其特征在于所述照明光學(xué)系統(tǒng)的發(fā)光光源由紅、綠、藍(lán)色的LED構(gòu)成;所述存儲手段中,為了得到由紅、綠、藍(lán)色的光形成的合成色光,使所述LED的光的混合比率形成一定的關(guān)系,可在各LED中設(shè)定流動的電流,并且,以合成色光的不同照度為基準(zhǔn),可設(shè)定多個。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像處理型測量儀的照明裝置,其特征在于所述存儲手段中,為了得到由紅、綠、藍(lán)色的光形成的合成色光,使所述LED的光的混合比率形成一定的關(guān)系,在各LED中設(shè)定流動的電流,并且,以合成白色光的不同照度為基準(zhǔn),可設(shè)定多個。
6.一種照明裝置的控制方法,其特征在于所述照明裝置包括以不同的發(fā)光色進(jìn)行發(fā)光的多個發(fā)光光源;對所述各發(fā)光光源的附加電流進(jìn)行控制的附加電流控制手段;將指示照明照度的指示值進(jìn)行輸入的輸入手段,對具有這些手段的照明裝置進(jìn)行控制,合成所述各發(fā)光光源的各照明后,產(chǎn)生具有用所述指示值指示的照度及規(guī)定色度的合成照明,該方法包括對每個所述發(fā)光光源的所述附加電流值的照度及色度進(jìn)行測定的光源特性測定工序;根據(jù)所述光源特性測定工序測定的所述發(fā)光光源照度變化的色度變化及為了合成由多個不同色度的色形成的規(guī)定色度的合成色,利用求出所需的各色的發(fā)光強(qiáng)度的混合比的理論公式,計算出用所述指示值指示的照度,合成具有規(guī)定色度的合成照明時所需的所述各發(fā)光光源的發(fā)光強(qiáng)度混合比的混合比計算工序;用所述混合比計算工序算出的所述混合比,計算出產(chǎn)生用指示值指示的照度時的所述各發(fā)光光源照度的照度計算工序;用所述照度計算工序算出的照度,為了使所述各發(fā)光光源發(fā)光,從所述光源特性測定工序得到的所述發(fā)光光源特性中讀取所需的所述附加電流值的附加電流值讀出工序。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的照明裝置控制方法,其特征在于包括所述混合比計算工序;作為初始的所述混合比,設(shè)定具有規(guī)定比例的第1假定混合比的第1假定混合比設(shè)定工序;用所述第1假定混合比類似于所述指示值,計算出產(chǎn)生指示的照度中所需的所述各發(fā)光光源的各自照度的假定照度計算工序;用所述假定照度計算工序?qū)⑺愠龅乃龅母靼l(fā)光光源的照度中各自的所述各發(fā)光光源的色度,從所述光源特性測定工序的測定結(jié)果中讀出的色度讀出工序;所述色度讀出工序讀出的色度,將產(chǎn)生合成照明的規(guī)定色度中所需的所述各發(fā)光光源發(fā)光強(qiáng)度的混合比作為第2假定混合比,依據(jù)所述理論公式進(jìn)行計算的所述第2假定混合比計算工序;所述第1假定混合比和所述第2假定混合比進(jìn)行比較的假定混合比比較工序;根據(jù)所述假定混合比比較工序的比較結(jié)果,將所述第2假定混合比改變后作為所述第1假定混合比,進(jìn)行再設(shè)定的假定混合比再設(shè)定工序。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的照明裝置控制方法,其特征在于還包括所述光源特性測定工序之后,求出對于所述發(fā)光光源色度平均值的平均色度計算工序;依據(jù)所述平均色度計算工序算出的平均色度,以產(chǎn)生所述合成照明的規(guī)定色度的所述發(fā)光光源的混合比為代表混合比,利用所述理論公式,求出的代表混合比的計算工序;所述第1假定混合比設(shè)定工序中的所述第1假定混合比是所述代表混合比。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至權(quán)利要求8中的任一項所述的照明裝置控制方法,其特征在于還包括利用所述附加電流值讀出工序,將讀出的所述附加電流值在實際中進(jìn)行驗證的驗證工序;根據(jù)所述驗證工序的驗證結(jié)果,對所述附加電流值進(jìn)行修正的修正工序;其中,所述驗證工序包括利用所述附加電流值讀出工序,按照讀出的所述附加電流值,將附加電流附加到所述各發(fā)光光源,這時對亮燈時合成照明的色度進(jìn)行測定的驗證測定工序;將所述驗證測定工序測定的色度與作為目標(biāo)的規(guī)定色度進(jìn)行比較的驗證比較工序;從所述驗證比較工序的比較結(jié)果中,以測定的色度與作為目標(biāo)的規(guī)定色度之間的色度差為色度修正量,進(jìn)行存儲的色度修正量存儲工序。所述修正工序包括用所述混合比計算工序的所述理論公式,求出所述混合比時,僅用作為目標(biāo)的規(guī)定色度的所述色度修正量部分,計算所述混合比。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至權(quán)利要求9中的任一項所述的照明裝置控制方法,其特征在于還包括將所述附加電流值讀出工序讀出的所述附加電流值對應(yīng)于所述指示值進(jìn)行存儲,以所述附加電流值和所述指示值作為對應(yīng)的表進(jìn)行存儲的指示值/電流值表存儲工序。
11.根據(jù)權(quán)利要求6至權(quán)利要求10中的任一項所述的照明裝置控制方法,其特征在于所述發(fā)光光源由LED構(gòu)成。
12.一種照明裝置的控制程序,其特征在于所述照明裝置具有以不同發(fā)光色進(jìn)行發(fā)光的多個發(fā)光光源;對所述各發(fā)光光源的附加電流進(jìn)行控制,合成由所述各發(fā)光光源的各照明后,產(chǎn)生具有規(guī)定照度及色度的合成照明的附加電流控制手段;將進(jìn)行指示照明照度的指示值輸入的輸入手段;,該控制程序是將計算機(jī)組合在具有這些手段的照明裝置中,其中計算機(jī)中包括測定每個所述發(fā)光光源的所述附加電流值的照度及色度的光源特性測定工序;根據(jù)所述光源特性測定工序測定的所述發(fā)光光源的照度變化的色度變化及合成由多個不同色度的色形成的規(guī)定色度的合成色,利用求出所需的各色發(fā)光強(qiáng)度的混合比的理論公式,計算出用所述指示值指示的照度將具有規(guī)定色度的合成照明進(jìn)行合成時所需的所述各發(fā)光光源的發(fā)光強(qiáng)度混合比的混合比計算工序;用所述混合比計算工序算出的所述混合比,計算出產(chǎn)生用指示值指示的照度時所需的所述各發(fā)光光源照度的照度計算工序;用所述照度計算工序算出的照度,為了使所述各發(fā)光光源發(fā)光,從所述光源特性測定工序得到的由所述發(fā)光光源特性中,將所述附加電流值讀取的附加電流值讀出工序。
13.一種用于記錄權(quán)利要求12中所述的照明裝置控制程序的計算機(jī)可讀取的記錄媒介。
14.一種照明裝置,其特征在于其具有將不同的發(fā)光色進(jìn)行發(fā)光的發(fā)光光源;對于所述各發(fā)光光源的附加電流進(jìn)行控制的附加電流控制手段;將指示照明照度的指示值輸入的輸入手段,將所述各發(fā)光光源的各照明進(jìn)行合成后,產(chǎn)生具有規(guī)定照度及色度的合成照明;其中所述附加電流控制手段包括對每個所述發(fā)光光源的所述附加電流值的照度及色度進(jìn)行測定并存儲的光源特性測定手段;根據(jù)所述光源特性測定手段測定的所述發(fā)光光源照度變化的色度變化及為了合成由多個不同色度的色形成的將規(guī)定色度的合成色,利用求出所需的各色發(fā)光強(qiáng)度的混合比的理論公式,計算出用所述指示值指示的照度合成具有規(guī)定色度的合成照明時所需的所述各發(fā)光光源的發(fā)光強(qiáng)度混合比的混合比計算手段;用所述混合比計算手段計算出的所述混合比計算產(chǎn)生用指示值指示的照度時所需的所述各發(fā)光光源照度的照度計算手段;用所述照度計算手段算出的照度,為了使所述各發(fā)光光源發(fā)光,從所述光源特性中讀取所需的所述附加電流值的附加電流值讀出手段;用所述附加電流值讀出手段讀取的所述附加電流值對應(yīng)于所述指示值的指示值/電流值表進(jìn)行存儲的指示值/電流值表存儲手段。
15.一種測量儀,其特征在于包括對被測物體進(jìn)行光照射的權(quán)利要求14中所述的照明裝置;對所述被測物體的反射光進(jìn)行感光的感光傳感器;用所述感光傳感器,將從感光的圖像中得到的所述被測物體的形狀,利用圖像處理求出的圖像處理手段。
全文摘要
本發(fā)明涉及對與每個發(fā)光光源的附加電流值對應(yīng)的照度及色度進(jìn)行測定,利用對應(yīng)于發(fā)光光源照度變化產(chǎn)生的色度變化和色合成理論公式,計算出用指示值指示的照度對具有規(guī)定色度的合成照明進(jìn)行合成時所需的各發(fā)光光源的發(fā)光強(qiáng)度的混合比(ST33),用混合比計算出產(chǎn)生指示值指示的照度時各發(fā)光光源的照度(ST34),用這種照度使各發(fā)光光源發(fā)光,從發(fā)光光源的特性中讀取所需的附加電流值(ST35)。
文檔編號G01J1/42GK1448691SQ0311957
公開日2003年10月15日 申請日期2003年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月11日
發(fā)明者森內(nèi)榮介, 下川清治, 赤木敬治, 吉田博行 申請人:株式會社三豐