説明

ライン照明用直管式光源灯

【課題】被検査体や被写体に対する照度の高い可視光又は紫外光によるライン照明を実現することができ、ファイバーを使った従来のようなラインライトガイドに依存することなく安価で照度の高いライン照明用光源灯を提供する。
【解決手段】円筒状直管1の円周内面に、該直管1の円周約60°毎の分割で光反射性塗料を塗り分けて所定幅の反射性遮光部3と透光部4とを交互に設け、該直管1の円周内面全面に、該遮光層3上より蛍光塗料を塗布して蛍光発光層2を設け、透光部4から出射する3方向の光のうち2方向の光を楕円反射板5にてライン状に集光させ他の1方向の光を収光レンズにてライン状に集光させて、該3方向の光を1つのライン状の光束として集光させた。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、白色ライト等の可視光照明用蛍光灯やブラックライト等の紫外光照明用蛍光灯等の直管式光源灯において、検査装置や撮像装置等の直線状のライン照明に用いるライン照明用直管式光源灯に関するものである。
【背景技術】
【0002】
検査装置や撮像装置等による各種物品の検査や撮影等において、物品に直線状の照明光を照射するためのライン照明に用いるライン光源(輝線状の光源)としては、従来から直管式の白色ライト等の可視光照明用の蛍光灯や、直管式の紫外光照明用のブラックライト等が、所定の方向性を持たない(等方性の)拡散光を発生する最も手頃な光源として用いられている。
【0003】
しかしながら、このようなライン照明(直線状の照明)に用いるライン光源であって、拡散光ではない所定の方向性(異方性)を持つ、例えば平行光(即ち、被検査体に対して向かう方向が平行な光)を必要とするような場合には、照明光量不足が発生し、その光量不足を補うために、ファイバー状(ライン状)のライトガイドとプレート状のライトガイドを用いて形成されるライン状光源を用いるのが一般的である。
【0004】
また、光量不足だけを補うのであれば、反射板等を用いて多少の光量を稼ぐ程度のことは可能であるが、その光量の補充効果は2倍にもならないものである。
【0005】
以下に本発明の技術に関する公知の特許文献を記載する。
【特許文献1】特開平9−244158号公報
【特許文献2】特開2003−232747号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ライン光源において、平行光の照明が必要な場合には、従来のようにファイバーを使ったライン状のライトガイドを用い、被写体に向かい平行光を当てて撮像を行う。また、光量が不足している場合(撮影スピードが速い時)などは、元の光源の光量を増加させるなどして、不足をカバーすることができる。
【0007】
しかしながら、光量を増加させるために光源の台数が増えたり、またライン状ライトガイド自体の価格も高価であり、また、直管式の蛍光灯を用いてライン状の平行光照明を行おうとすれば、蛍光灯の場合は、ほとんどが拡散光であり、直管式の蛍光灯の円形横断面の全周方向に散乱しており、被写体を照射する光束は、ほんの一部でしかない。
【0008】
また、反射板等を利用して光量を稼ごうとしても、散乱光が多く、反射から来る平行光は蛍光灯自体が邪魔して、効率良く被写体に当たらない。本発明の課題は、このような上記不都合を解消することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の請求項1に係る発明は、透明ガラス製円筒状直管の両端部に電極を備え、その直管の内面に蛍光発光層を備えた直管式光源灯において、円筒状直管1の円周内面に該直管1の円周約60°毎の分割で光反射性遮光材料を適用して所定幅の反射性遮光部3と透
光部4とを交互に設け、該直管1の円周内面全面に該遮光層3上より蛍光塗料を塗布して蛍光発光層2を設け、透光部4から出射する3方向の光のうち2方向の光を楕円反射板5にてライン状に集光させ他の1方向の光を収光レンズにてライン状に集光させて、該3方向の光を1つのライン状の光束として集光させたことを特徴とするライン照明用直管式光源灯である。
【0010】
本発明の請求項2に係る発明は、透明ガラス製円筒状直管の両端部に電極を備え、その直管の内面に蛍光発光層を備えた直管式光源灯において、円筒状直管1の円周内面の全面に紫外光域に分光透過率のピークを有する紫外光透過膜層7を設け、該紫外光透過膜層7の円周内面側に該直管1の円周約60°毎の分割で光反射性遮光材料を適用して所定幅の反射性遮光部3と透光部4とを交互に設け、該直管1の円周内面全面に該遮光層3上より蛍光塗料を塗布して蛍光発光層2を設け、透光部4から出射する3方向の光のうち2方向の光を楕円反射板5にてライン状に集光させ他の1方向の光を収光レンズにてライン状に集光させて、該3方向の光を1つのライン状の光束として集光させたことを特徴とするライン照明用直管式光源灯である。
【発明の効果】
【0011】
本発明のライン照明用直管式光源灯によれば、ガラス製円筒状直管1の円周内面に、該直管1の円周約60°毎の分割で光反射性遮光材料を適用して所定幅の反射性遮光部3と透光部4とを交互に設け、該直管1の円周内面全面に、該遮光層3上より蛍光塗料を塗布して蛍光発光層2を設けた光源灯であり、120°毎の3個所の前記透光部4から出射する3方向の光のうち、2方向の光を楕円反射板(又は反射鏡)5にてライン状に集光させて、他の1方向の光を収光レンズにてライン状に集光させて、該3方向の光を1つのライン状の光束として集光させるようにしたので、蛍光発光層2で発光した光は円筒状直管1の全周360°方向には散乱せずに、120°毎の3個所の前記透光部4から出射する3方向の光を、光利得良く、効率的に、1つのライン状の照明用の光束として集光させることができ、被検査体や被写体に対する照度の高い、可視光又は紫外光によるライン照明を実現することができるものであり、ファイバーを使った従来のようなラインライトガイドに依存することなく安価で照度の高いライン照明用光源灯を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下に、本発明の実施の形態を、図を参照して詳細に説明する。
【0013】
図1は、本発明のライン照明用直管式光源灯Aの一実施の形態を示し、照明光学系の側面図であり、図2は、本発明のライン照明用直管式光源灯Aの他の実施の形態を示し、照明光学系の側面図であり、図3は、本発明のライン照明用直管式光源灯Aを検査装置の検査手段Bのライン照明用光源灯として配置した場合の全体斜視図である。
【0014】
図1に示すように、本発明のライン照明用直管式光源灯Aは、透明ガラス製の円筒状直管1の両端部(図面の表裏方向の両端部)に点灯用のフィラメント対向電極部8、8及び密封用口金部(図3参照)を備え、その直管1の内面には蛍光発光層を備え、その直管1の管内にはアルゴンガスと水銀蒸気ガスとを封入した直管式光源灯である。
【0015】
前記円筒状直管1の円周内面には、該直管1の横断方向の円周約60°毎の分割で、例えば、隠蔽性のある白色塗料、白色インキ等の光反射性遮光塗料を塗り分けして(又は隠蔽性のアルミ等の金属蒸着膜等を成膜して)、所定幅の反射性遮光部3と透光部4とが交互に設けられており、それぞれ反射性遮光部3と透光部4とは120°毎に形成されている。
【0016】
前記円筒状直管1の円周内面全面には、該遮光層3上より蛍光塗料(蛍光染料をバイン
ダー樹脂(塗料)中に混合したもの)を塗布して、蛍光発光層2が設けられていて、図3に示す直管1の両端部の対向電極部8、8より直管1内に所定の電圧を付加することにより、蛍光発光層2は蛍光を発光する。なお、円筒状直管1の内面は、平滑面であってもよいし、微細な凹凸状の光拡散面を呈していてもよい。
【0017】
本発明のライン照明用直管式光源灯Aは、図1に示すように、120°毎に形成された3個所の透光部4のうちの少なくとも1個所の透光部4は、照明すべき被検査体C(又は被写体)に対向してZ方向に向いている。
【0018】
そして本発明のライン照明用直管式光源灯Aは、所定の電圧の付加により、直管1内周面の全面に設けた蛍光発光層2にて蛍光を発光し、直管1の外方に3個所の透光部4から直接に蛍光L1 、L2 、L3 を出射するとともに、3個所の反射性遮光部3上の蛍光発光層2にて発光した蛍光も、直管1の外方に3個所の透光部4から直接に蛍光L1 、L2 、L3 を出射するとともに、反射性遮光部3にて反射して3個所の透光部4から直管1の外方に蛍光L1 、L2 、L3 を出射する。
【0019】
図1に示すように、本発明のライン照明用直管式光源灯Aの3個所の透光部4から出射した3方向の蛍光L1 、L2 、L3 のうち、2方向の蛍光L1 、L2 は、半楕円形状の楕円反射板5(又は楕円反射鏡)によって、その反射板5の内面にて反射させ、被検査体C(又は被写体)面のY方向に、所定のライン照明幅にてライン状に集光させ、他の1方向の光L3 は、収光レンズ6によって、被検査体C(又は被写体)面のY方向に、所定のライン照明幅にてライン状に集光させて、該3方向の光L、L2 、L3 を、Y方向の1つのライン状の所定幅の集光光束Lとして被検査体C(又は被写体)面に集光させて、Y方向の直線状のライン照明を行うものである。
【0020】
本発明のライン照明用直管式光源灯Aの他の実施の形態としては、図2に示すように円筒状直管1の円周内面の全面に、紫外光域に分光透過率のピークを有する紫外光透過膜層7が設けられていて、該紫外光透過膜層7の円周内面側には、該直管1の円周約60°毎の分割で光反射性塗料を塗り分けて、所定幅の反射性遮光部3と透光部4とが交互に設けられているものであり、該直管1の円周内面全面には、該遮光層3上より蛍光塗料を塗布して蛍光発光層2が設けられているものである。
【0021】
そして、本発明のライン照明用直管式光源灯Aは、所定の電圧の付加により、直管1内周面の全面に設けた蛍光発光層2にて蛍光を発光し、直管1の外方に3個所の透光部4から直接に紫外光透過膜層7を介して紫外光L1 、L2 、L3 を出射するとともに、3個所の反射性遮光部3上の蛍光発光層2にて発光した蛍光も、直管1の外方に3個所の透光部4から直接に紫外光L1 、L2 、L3 を出射するとともに、反射性遮光部3にて反射して3個所の透光部4から直管1の外方に紫外光L1 、L2 、L3 を出射する。
【0022】
図2に示すように、本発明のライン照明用直管式光源灯Aの3個所の透光部4から出射した3方向の紫外光L1 、L2 、L3 のうち、2方向の紫外光L1 、L2 は、楕円反射板5によって、被検査体C(又は被写体)面のY方向にライン状に集光させ、他の1方向の紫外光L3 は、収光レンズ6によって、被検査体C(又は被写体)面のY方向にライン状に集光させて、該3方向の紫外光L、L2 、L3 を、Y方向の1つのライン状の所定幅の集光紫外光束Lとして被検査体C(又は被写体)面に集光させて、Y方向の直線状のライン照明を行うものである。
【0023】
図3に示すように、例えば、本発明の上記ライン照明用直管式光源灯Aは、検査装置のリニア型(ライン型)又はエリア型のCCDカメラ9等の検査手段BのY方向のライン照明用の光源灯として使用する。
【0024】
検査装置の検査手段Bは、印刷シート等の被検査体C(又は被写体)の所定の検査面を検査手段による検査位置(CCDカメラ9の焦点の合う被写体距離相当部)として設定して、印刷シート等の被検査体C(又は被写体)を送行させながら被検査体CをCCDカメラ9等により撮影しながら被検査体Cの状態(異物、欠陥等)の検査を行う。
【0025】
本発明の光源灯Aは、図3に示すように、検査装置の検査手段による前記検査位置(CCDカメラ9の焦点の合う被写体距離相当部)に、Y方向の集光光束Lを整合させて、ライン照明を行い、被検査体Cの状態の検査を行う。
【0026】
本発明の光源灯Aは、図1、図2に示すように、楕円反射板5の2つの楕円焦点f1 、f2 のうち、反射板5に近い方の焦点f1 を中心とした位置に配置され、この光源灯Aの反射板5の方向に向いた2つの透光部4、4からの蛍光L1 、L2 が反射板5の反射面(楕円反射板の内面)にて反射され、楕円反射板5のもう1つの焦点f2 に集光するようになっている。
【0027】
また、反射板5と反対方向に向いた蛍光L3 は、収光レンズ6で集光され、前記蛍光L1 、L2 の集光する焦点f2 と同じ楕円反射板5のもう1つの焦点f2 に集光する。なお、この時にレンズ6の特性は、楕円反射板5の前記蛍光L1 、L2 の集光する焦点f2 に集光するように組み合わされている。なお、蛍光L1 、L2 、L3 による集光光束Lの被検査体C(又は被写体)面に対するライン照明幅は、楕円反射板5のもう1つの焦点f2 と被検査体C(又は被写体)面との離間距離を調整することにより、適宜に変更可能である。
【0028】
このようにすることにより、本発明の光源灯Aから発する放射状の平行光(蛍光)の多くは、楕円反射板5と、収光レンズ6を通して、蛍光L1 、L2 、L3 による集光光束Lとして、所定のライン照明幅にて一線に集中するようになり、この線を用いて被写体Cを撮像すれば、通常の蛍光灯の光で撮像するよりも明るい画像を撮ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】本発明のライン照明用直管式光源灯の一実施の形態を説明する概要側面図。
【図2】本発明のライン照明用直管式光源灯の他の実施の形態を説明する概要側面図。
【図3】本発明のライン照明用直管式光源灯を用いた検査装置(又は撮影装置)の一例を説明する全体斜視図。
【符号の説明】
【0030】
A…ライン照明用直管式光源灯
B…検査装置(撮影装置)
C…被検査体(被写体)
L…集光光束
L1 、L2 、L3 …蛍光
f1 …第1焦点
f2 …第2焦点
1…ガラス製の円筒状直管
2…蛍光発光層
3…反射性遮光層
4…透光部
5…楕円反射板
6…収光レンズ
7…紫外光透過層
8…対向電極部
9…検査手段

【特許請求の範囲】
【請求項1】
透明ガラス製円筒状直管の両端部に電極を備え、その直管の内面に蛍光発光層を備えた直管式光源灯において、円筒状直管1の円周内面に、該直管1の円周約60°毎の分割で光反射性遮光材料を適用して所定幅の反射性遮光部3と透光部4とを交互に設け、該直管1の円周内面全面に、該遮光層3上より蛍光塗料を塗布して蛍光発光層2を設け、透光部4から出射する3方向の光のうち2方向の光を楕円反射板5にてライン状に集光させ他の1方向の光を収光レンズにてライン状に集光させて、該3方向の光を1つのライン状の光束として集光させたことを特徴とするライン照明用直管式光源灯。
【請求項2】
透明ガラス製円筒状直管の両端部に電極を備え、その直管の内面に蛍光発光層を備えた直管式光源灯において、円筒状直管1の円周内面の全面に紫外光域に分光透過率のピークを有する紫外光透過膜層7を設け、該紫外光透過膜層7の円周内面側に、該直管1の円周約60°毎の分割で光反射性遮光材料を適用して所定幅の反射性遮光部3と透光部4とを交互に設け、該直管1の円周内面全面に、該遮光層3上より蛍光塗料を塗布して蛍光発光層2を設け、透光部4から出射する3方向の光のうち2方向の光を楕円反射板5にてライン状に集光させ他の1方向の光を収光レンズにてライン状に集光させて、該3方向の光を1つのライン状の光束として集光させたことを特徴とするライン照明用直管式光源灯。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate


【公開番号】特開2006−162456(P2006−162456A)
【公開日】平成18年6月22日(2006.6.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−355053(P2004−355053)
【出願日】平成16年12月8日(2004.12.8)
【出願人】(000003193)凸版印刷株式会社 (10,630)
【Fターム(参考)】