高感度デジタルカメラを用いた蓄光成形品の発光ムラ評価方法の検討

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1.研究目的本研究の対象とした蓄光成形品は,含有する蓄光材料が太陽光や蛍光灯など様々な光エネルギーを蓄え放出することから,災害時における非常灯や避難誘導標識としての応用が期待されている。これまでの研究では,発光面の5点をスポット的に輝度計で計測し,成形条件の最適化を行った。しかし,成形品の表面が均等に発光する成形条件は確立できなかった。本研究では,品質工学における機能性評価法を利用し,様々な成形条件で製作した蓄光成形品を効率的に評価することで,最適な成形条件を見いだすことを特徴としている。これまでの方法では発光ムラ等の評価が困難であった。そこで,画像処理技術を用いて面全体の発光状態を計測し,成形条件の違いによる発光ムラを評価した。2.実験方法および結果今回の研究では,デジタルカメラで撮影した画像による評価を行うことにした。実験方法は,様々な成形条件で製作したテストピースに,蓄光が飽和するまでLEDライトを照射し,光を放出する様子を1秒間隔で撮影を行った。その後,使用環境での劣化を想定して,紫外線と温水の劣化を与えて同様に撮影を行った。それぞれ撮影した画像を階調値の分布に変換し,劣化前後の階調値のばらつきが小さい製品が良い成形条件として評価を行った。これらの評価方法により,成形条件の違いによる蓄光成形品の評価を行うことができた。3.まとめこれまでの評価方法では,輝度計で発光面をスポット的に計測していたため面全体の評価ができなかった。今回の研究では,デジタルカメラにより撮影した画像を階調値の分布に変換して評価することにより,面全体を評価することができるようになった。この方法を用いて,様々な成形条件で製作したテストピースを評価すことにより,劣化前後の階調値のばらつきが小さな成形条件を見出すことができた。