照明装置および検査方法
【課題】光源から出射された照明光の拡散光を低減することで、欠陥部分の発見がし易い照明光を出射することができる照明装置を提供する。
【解決手段】検査対象物に対し検査用の照明光を照射する照明装置1において、光源から出射された照明光の拡散を低減する拡散低減手段を備えることとする。拡散低減手段としては、遮光部材および集光レンズを使用することができる、また、遮光部材としては、筒体3、遮光板を使用することができる。
【解決手段】検査対象物に対し検査用の照明光を照射する照明装置1において、光源から出射された照明光の拡散を低減する拡散低減手段を備えることとする。拡散低減手段としては、遮光部材および集光レンズを使用することができる、また、遮光部材としては、筒体3、遮光板を使用することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、照明装置および検査方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ガラスまたは樹脂の成形品の表面についた傷やゴミ、汚れ等の付着物、内部に形成された泡や混入物等といったガラス等の成形品についての欠陥部分の有無を検査する方法の一つに、従来より、次のようなものが知られている。つまり、ガラス成形品に照明光を照射し、照射された照明光の欠陥部分における乱反射や透過光量の変化の有無を目視により検査する方法を採用することがある。係る検査に使用される照明光としては、例えば、スライドプロジェクタから照射される照明光が使用されている(特許文献1)。
【0003】
【特許文献1】特開2001−296204号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、上記のように、検査対象物に照明光を照射することで欠陥部分が視認することができるのは、欠陥部分に照射された照明光が、欠陥部分で乱反射したり透過光量が変化するためと考えられる。したがって、光源から出射された照明光の拡散を低減し、欠陥部分に複数の方向から照明光が当らないようにすることで欠陥部分の発見をし易くすることができると考えられる。しかしながら、光源は一般に発光部分に面積を有し、出射される照明光は拡散状態となっている。
【0005】
そこで、本発明は、光源から出射された照明光の拡散光を低減することで、欠陥部分の発見がし易い照明光を出射することができる照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するため、検査対象物に対し検査用の照明光を照射する照明装置において、光源から出射された照明光の拡散を低減する拡散低減手段を備えることとする。
【0007】
拡散低減手段は、光源から出射された照明光の一部について通過させる光通過部を有する遮光部材とすることができる。
【0008】
また、遮光部材は、光源から出射された照明光の一部について通過させる筒体とすることができる。
【0009】
また、遮光部材と光源との間には、遮光部材の光通過部の側に反射面を向ける反射体が備えられていることが好ましい。
【0010】
また、遮光部材の照明光の出射側には集光レンズが備えられていることが好ましい。
【0011】
また、光源は、発光ダイオードとすることができる。
【0012】
上記目的を達成するため、検査対象物に対し検査用の照明光を照射し検査対象物を検査する検査方法において、検査対象物に対し、拡散が低減された照明光を照射することとする。
【発明の効果】
【0013】
本発明よれば、欠陥部分の有無の発見がし易い照明光を出射することができる照明装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
(第1の実施の形態)
以下に、本発明の第1の実施の形態に係る照明装置1について、図1から図4を参照しながら説明する。また、検査方法については、照明装置1の動作にあわせて説明を行う。
【0015】
照明装置1は、光学レンズやミラー、液晶ガラス等の検査対象物に対し、検査用の照明光を照射するための照明装置である。図1から図3は、照明装置1の概略の構成を示す図であり、図1は、照明装置1を側面から見た側面構成図であり、図2は、照明装置1を上方から見た平面構成図である。また、図3は、照明装置1を前方から見た正面構成図である。
【0016】
照明装置1は、光源としてのLEDランプ2と、LEDランプ2から出射された照明光の拡散を低減する筒体としての乱反射防止筒3とを有している。LEDランプ2および乱反射防止筒3は、筐体4内に保持されている。筐体4内には、LEDランプ2および乱反射防止筒3の他に、LEDランプ2から発生した熱を放熱する放熱板5と、この放熱板5を筐体4の外部に排出するファン6と、LEDランプ2およびファン6の駆動用の電源7等が備えられている。
【0017】
LEDランプ2は、基板8の上に実装され、本実施の形態では、図3に示すように縦横に4つずつ、合計16個のLED素子9を有している。ここでは、LEDランプ2を構成するLED素子9の数を16個としているが、1つ以上16個未満、あるいは17個以上のLED素子9を設けるようにしてもよい。つまり、必要とする照明光の光量に基づいて適宜の個数のLED素子9を設けることができる。
【0018】
乱反射防止筒3は、内周面10が円筒面に形成された筒体を呈している。また、乱反射防止筒3は、LEDランプ2の前方に配置され、LEDランプ2から出射した照明光は、乱反射防止筒3の一端側から入射し、他端側の開口部11から出射する。乱反射防止筒3の一端側には、LEDランプ2の発光部が丁度嵌る開口部12が形成され、開口部12の周囲は壁面13として閉じられている。乱反射防止筒3の内周面10は、低反射の黒色の布で覆われ、反射防止処理が実現されている。反射防止処理は、内周面10を低反射の黒色の布で覆う他、内周面10に黒色の艶消し塗装を施したり、あるいは、遮光線を形成した上でさらに黒色の艶消し塗装を施すようにしてもよい。また、乱反射防止筒3を黒色の樹脂により形成することで、黒色塗装や遮光線を形成することなく、反射防止を実現することもできる。
【0019】
乱反射防止筒3は、開口部12の壁面13において支持体14に取り付けられ、支持体14を介して筐体4に対して支持されている。LEDランプ2の各LED素子9は、互いに点対称の位置に配置されている。つまり、本実施の形態のLEDランプ2は、図3に示すように、LED素子9が縦横に4つずつ等間隔で配置されることで、LED素子9が点対称に配置されたものとなっている。乱反射防止筒3は、支持体14を介して筐体4に対して取り付けられた状態で、乱反射防止筒3の中心線Xに対してLEDランプ2の各LED素子9が対称の位置になるように配置されている。このように、乱反射防止筒3とLEDランプ2とを配置することで、開口部11から中心線Xに対して照度に偏りのない、すなわち、中心線Xに対して対称な照度の照明光を出射することができる。
【0020】
LEDランプ2が実装された基板8は、放熱板5に対して取り付けられ、LEDランプ2で発生した熱は、放熱板5に放熱される。放熱板5は、支持体14に取り付けられ、支持体14を介して筐体4に支持されている。放熱板5の後側には、ファン6が備えられ、放熱板5から放熱された熱は、ファン6により、筐体4の後面に形成された通風口15から筐体4の外部に放出される。
【0021】
上記のように照明装置1を構成することで、LEDランプ2から出射した照明光を、乱反射防止筒3を通過させることにより拡散の低減を図って出射させることができる。
【0022】
図4を参照しながら、LEDランプ2から出射した照明光の拡散が乱反射防止筒3により低減される構成について説明する。図4において、LEDランプ2から出射される照明光の一部を矢印線LAで示している。
【0023】
図3に示すようにLEDランプ2は複数のLED素子9を有する。また、各LED素子9の発光部から面発光にて照明光の出射が行われる。そのため、図4の矢印線LAで示すように、LEDランプ2からは、照明装置1の前方側のあらゆる方向に照明光が出射され、LEDランプ2の前方では、LEDランプ2から出射した照明光が、互いに交差する状態である拡散状態となる。
【0024】
これに対し、例えば、点光源から出射した照明光は、光源を中心に放射状に照明光が出射し、出射した照明光は互いに交差することなく、拡散状態とはならない。しかしながら、LEDランプ2の各LED素子9からは、前方側のあらゆる方向に照明光が出射されるため、異なるLED素子9から出射した照明光が交差する部分ができる。また、各LED素子9は、面発光している。そのため、LED素子9の発光面の異なる部分から前方側のあらゆる方向に出射された光同士についても互いに交差する部分ができる。このようにLEDランプ2から出射した照明光は、互いに交差する部分を生じる拡散状態となる。
【0025】
拡散状態の照明光が出射されるLEDランプ2の前方に乱反射防止筒3を配置することで、LEDランプ2から出射した照明光の一部を乱反射防止筒3の開口部11から出射させることができる。つまり、LEDランプ2から出射した照明光のうち、乱反射防止筒3の開口部11よりもLEDランプ2側に向けて出射されたLEDランプ2の照明光は、反射防止処理が施された内周面10に入射し内周面10に吸収される。そのため、乱反射防止筒3の開口部11からは出射しない。すなわち、LEDランプ2から出射された照明光のうち、乱反射防止筒3の開口部11よりも中心線X側となる内側に向けて出射された照明光のみが、開口部11から出射する。そのため、開口部11から出射する照明光の中心線Xに対する角度は、角度θ1以下となる。
【0026】
この角度θ1は、LEDランプ2の発光部の縁部2Eから、この縁部2Eに対して中心線Xを挟んで反対側にある開口部11の内周縁11Eに向けて出射された照明光の中心線Xと交差する角度である。角度θ1は、LEDランプ2から出射され、開口部11から出射する照明光の中で、中心線Xに対する角度が最も大きな角度である。つまり、開口部11から出射する照明光の中心線Xに対する角度は、全て角度θ1以下となる。
【0027】
LEDランプ2からは、中心線Xに対して角度θ1よりも大きな角度を成す照明光も出射されるが、乱反射防止筒3を備えることにより、開口部11からは、中心線Xに対して角度θ1以下の角度を成す照明光、すなわち、LEDランプ2から出射した照明光に比べて、平行な照明光線束に近づけられた照明光が出射する。LEDランプ2から出射した照明光を乱反射防止筒3に入射させることにより、LEDランプ2から出射した照明光の拡散状態よりも拡散状態の低減が図られた照明光を開口部11から出射させることができる。
【0028】
上記のように、拡散状態の低減が図られ、平行な光線束に近づけられた照明光により検査対象物を照明すると、欠陥部分に入射する照明光の入射方向のばらつきの範囲を小さくすることができるので、欠陥部分をより鮮明に見えるようにすることができる。
【0029】
なお、乱反射防止筒3は、開口部11の直径が小さいほど、また、筒の長さが長いほど、LEDランプ2から出射された照明光の拡散状態の低減をより図ることができる。
【0030】
(第2の実施の形態)
以下に、本発明の第2の実施の形態に係る照明装置20について、図5から図8を参照しながら説明する。図5から図8、および後述する変形例を説明する図面において、上述の第1の実施の形態と同様な構成については、同一の符号を付しその説明を省略する。
【0031】
第2の実施の形態に係る照明装置20は、乱反射防止筒3とLEDランプ2との間に、乱反射防止筒3の開口部11の側に反射面を向ける反射体21を有している。
【0032】
反射体21は、内周面22が反射面として形成され、LEDランプ2側となる一端から乱反射防止筒3側となる他端側に貫ける中空部23を有する筒体を呈している。反射体21は、例えば、円柱形のアルミブロックに中空部23を切削により形成し、内周面22を反射面として形成することができる。また、樹脂等の円筒部材の内周面にアルミ蒸着等を施すことで鏡面加工し反射面(内周面22)として形成してもよい。反射体21の一端側には開口部24が形成され、他端側には開口部25が形成されている。反射体21の内周面22は、開口部24の側から開口部25の側に向かって直径が大きくなる円錐面を呈している。つまり、内周面22は、開口部24の側から開口部25の側に向かって、内周の直径が徐々に大きくなるように形成され、内周面22は乱反射防止筒3の開口部11の側に向いた状態となっている。
【0033】
反射体21は、開口部25の周囲の壁面26において支持体14に取り付けられ、支持体14を介して筐体4に支持されている。開口部25の後方にはLEDランプ2が配置され、LEDランプ2から出射した照明光は、反射体21内に入射する。反射体21の前端には乱反射防止筒3が連結されている。
【0034】
このように照明装置20を構成することで、LEDランプ2から出射した照明光の拡散の低減を図りながら、乱反射防止筒3から出射する照明光の光量を増やすことができる。
【0035】
つまり、反射体21を備えない場合には、第1の実施の形態に示したように、乱反射防止筒3の開口部11よりもLEDランプ2側に向けて出射されたLEDランプ2の照明光は、乱反射防止筒3の内周面10に吸収され開口部11から出射しない。
【0036】
しかしながら、反射体21を備えることで、図8に示すように、」LEDランプ2から出射した照明光のうち、内周面22で反射する照明光は、中心線Xに対する角度が、LEDランプ2から出射したときの角度よりも小さな角度となるように内周面22で反射される。例えば、LEDランプ2から出射した照明光LBについて見ると、LEDランプ2から出射し内周面22に入射するまでの照明光LBの中心線Xに対する角度よりも、内周面22で反射された後の照明光LBが中心線Xに対する角度の方が小さくなっている。
【0037】
このように、反射体21を備えることで、LEDランプ2から出射し反射体21の内周面22に入射する照明光は、中心線Xに対する角度が内周面22に入射する前よりも小さな角度となるように内周面22で反射させられる。そのため、LEDランプ2から出射し内周面22に入射する照明光の一部を、開口部11から出射させることができる。すなわち、反射体21の部分を、上述の第1の実施の形態に示したように乱反射防止筒3で構成した場合には、乱反射防止筒3の内周面10に吸収され開口部11から出射させることができない照明光が、反射体21を設けることで内周面22で反射される。そして、反射体21で反射された照明光の一部が開口部11から出射させられる。これにより、乱反射防止筒3により照明光の拡散の低減を図りながら、照明光の光量を増やすことができる。
【0038】
(変形例1)
上述の第1の実施の形態では、遮光部材として乱反射防止筒3を用いたが、図9に示す照明装置30のように、乱反射防止筒3に換えて、光通過部としての開口部31を有する遮光板32用いることもできる。照明装置30の支持体14には、LEDランプ2から出射した照明光が通過することができるように開口部14Aが形成されている。
(変形例2)
また、図5から図8に示す照明装置20に示す乱反射防止筒3に換えて、図10に示す照明装置40のように、光通過部としての開口部31有する遮光板32用いることもできる。
【0039】
図9、図10において、遮光板32は、LEDランプ2から距離を隔てて配置することで、LEDランプ2から出射した照明光は、開口部31より外側の部分においては遮光され、開口部31については通過するため、乱反射防止筒3と同様に、LEDランプ2から出射された照明光の拡散状態の低減を図ることができる。
【0040】
なお、遮光板32は、開口部31の直径が小さいほど、また、配置する位置がLEDランプ2から離れるほど、LEDランプ2から出射された照明光の拡散状態の低減をより図ることができる。
【0041】
(変形例3)
図11に示す照明装置50のように、光通過部としてのピンホール51を有する遮光板52を、LEDランプ2の前方に配置するようにしてもよい。LEDランプ2から出射した照明光を、ピンホール51を通過させることで、極めて拡散の程度が少ない照明光とすることができる。
【0042】
(変形例4)
図12に示す照明装置60のように、乱反射防止筒3の開口部11から出射する照明光を集光レンズ61により集光させることで、より照明光の拡散状態を低減させることができる。なお、集光レンズ61は、図5から図8に示す照明装置20において、反射体21を備える乱反射防止筒3の前方に備えるようにしてもよい。また、集光レンズ61は、図9、図10に示す照明装置30,40の遮光板32の開口部31から出射する照明光を集光させる位置に備えるようにしてもよい。また、図11に示す遮光板52のピンホール45から出射する照明光を集光させる位置に集光レンズ61を備えるようにしてもよい。
【0043】
上述の各実施の形態および変形例では、光源としてLEDランプ2を用いたが、光源としては、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、あるいは蛍光灯等の各種の光源を用いることができる。
【0044】
光源としてLEDランプ2を用いることで、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、あるいは蛍光灯に比べて消費電力を小さくすることができる。また、検査の内容に応じた波長の設定を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0045】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る照明装置の概略構成を示す側面構成図である。
【図2】図1に示す照明装置の概略構成を示す平面構成図である。
【図3】図1に示す照明装置の概略構成を示す正面構成図である。
【図4】図1に示す乱反射防止筒に入射したLEDランプの照明光の通過と吸収の状態を示す図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態に係る照明装置の概略構成を示す側面構成図である。
【図6】図5に示す照明装置の概略構成を示す平面構成図である。
【図7】図5に示す照明装置の概略構成を示す正面構成図である。
【図8】図5に示す反射体および乱反射防止筒に入射したLEDランプの照明光の通過と反射と吸収の状態を示す図である。
【図9】本発明の実施の形態に係る変形例1を示す図である。
【図10】本発明の実施の形態に係る変形例2を示す図である。
【図11】本発明の実施の形態に係る変形例3を示す図である。
【図12】本発明の実施の形態に係る変形例4を示す図である。
【符号の説明】
【0046】
1,20,30,40,50,60 ・・・ 照明装置
2 ・・・ LEDランプ(光源,発光ダイオード)
3 ・・・ 乱反射防止筒(拡散低減手段,筒体)
31 ・・・ 遮光板(拡散低減手段,遮光部材)
52 ・・・ 遮光板(拡散低減手段,遮光部材)
21 ・・・ 反射体
61 ・・・ 集光レンズ(拡散低減手段)
【技術分野】
【0001】
本発明は、照明装置および検査方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ガラスまたは樹脂の成形品の表面についた傷やゴミ、汚れ等の付着物、内部に形成された泡や混入物等といったガラス等の成形品についての欠陥部分の有無を検査する方法の一つに、従来より、次のようなものが知られている。つまり、ガラス成形品に照明光を照射し、照射された照明光の欠陥部分における乱反射や透過光量の変化の有無を目視により検査する方法を採用することがある。係る検査に使用される照明光としては、例えば、スライドプロジェクタから照射される照明光が使用されている(特許文献1)。
【0003】
【特許文献1】特開2001−296204号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、上記のように、検査対象物に照明光を照射することで欠陥部分が視認することができるのは、欠陥部分に照射された照明光が、欠陥部分で乱反射したり透過光量が変化するためと考えられる。したがって、光源から出射された照明光の拡散を低減し、欠陥部分に複数の方向から照明光が当らないようにすることで欠陥部分の発見をし易くすることができると考えられる。しかしながら、光源は一般に発光部分に面積を有し、出射される照明光は拡散状態となっている。
【0005】
そこで、本発明は、光源から出射された照明光の拡散光を低減することで、欠陥部分の発見がし易い照明光を出射することができる照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するため、検査対象物に対し検査用の照明光を照射する照明装置において、光源から出射された照明光の拡散を低減する拡散低減手段を備えることとする。
【0007】
拡散低減手段は、光源から出射された照明光の一部について通過させる光通過部を有する遮光部材とすることができる。
【0008】
また、遮光部材は、光源から出射された照明光の一部について通過させる筒体とすることができる。
【0009】
また、遮光部材と光源との間には、遮光部材の光通過部の側に反射面を向ける反射体が備えられていることが好ましい。
【0010】
また、遮光部材の照明光の出射側には集光レンズが備えられていることが好ましい。
【0011】
また、光源は、発光ダイオードとすることができる。
【0012】
上記目的を達成するため、検査対象物に対し検査用の照明光を照射し検査対象物を検査する検査方法において、検査対象物に対し、拡散が低減された照明光を照射することとする。
【発明の効果】
【0013】
本発明よれば、欠陥部分の有無の発見がし易い照明光を出射することができる照明装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
(第1の実施の形態)
以下に、本発明の第1の実施の形態に係る照明装置1について、図1から図4を参照しながら説明する。また、検査方法については、照明装置1の動作にあわせて説明を行う。
【0015】
照明装置1は、光学レンズやミラー、液晶ガラス等の検査対象物に対し、検査用の照明光を照射するための照明装置である。図1から図3は、照明装置1の概略の構成を示す図であり、図1は、照明装置1を側面から見た側面構成図であり、図2は、照明装置1を上方から見た平面構成図である。また、図3は、照明装置1を前方から見た正面構成図である。
【0016】
照明装置1は、光源としてのLEDランプ2と、LEDランプ2から出射された照明光の拡散を低減する筒体としての乱反射防止筒3とを有している。LEDランプ2および乱反射防止筒3は、筐体4内に保持されている。筐体4内には、LEDランプ2および乱反射防止筒3の他に、LEDランプ2から発生した熱を放熱する放熱板5と、この放熱板5を筐体4の外部に排出するファン6と、LEDランプ2およびファン6の駆動用の電源7等が備えられている。
【0017】
LEDランプ2は、基板8の上に実装され、本実施の形態では、図3に示すように縦横に4つずつ、合計16個のLED素子9を有している。ここでは、LEDランプ2を構成するLED素子9の数を16個としているが、1つ以上16個未満、あるいは17個以上のLED素子9を設けるようにしてもよい。つまり、必要とする照明光の光量に基づいて適宜の個数のLED素子9を設けることができる。
【0018】
乱反射防止筒3は、内周面10が円筒面に形成された筒体を呈している。また、乱反射防止筒3は、LEDランプ2の前方に配置され、LEDランプ2から出射した照明光は、乱反射防止筒3の一端側から入射し、他端側の開口部11から出射する。乱反射防止筒3の一端側には、LEDランプ2の発光部が丁度嵌る開口部12が形成され、開口部12の周囲は壁面13として閉じられている。乱反射防止筒3の内周面10は、低反射の黒色の布で覆われ、反射防止処理が実現されている。反射防止処理は、内周面10を低反射の黒色の布で覆う他、内周面10に黒色の艶消し塗装を施したり、あるいは、遮光線を形成した上でさらに黒色の艶消し塗装を施すようにしてもよい。また、乱反射防止筒3を黒色の樹脂により形成することで、黒色塗装や遮光線を形成することなく、反射防止を実現することもできる。
【0019】
乱反射防止筒3は、開口部12の壁面13において支持体14に取り付けられ、支持体14を介して筐体4に対して支持されている。LEDランプ2の各LED素子9は、互いに点対称の位置に配置されている。つまり、本実施の形態のLEDランプ2は、図3に示すように、LED素子9が縦横に4つずつ等間隔で配置されることで、LED素子9が点対称に配置されたものとなっている。乱反射防止筒3は、支持体14を介して筐体4に対して取り付けられた状態で、乱反射防止筒3の中心線Xに対してLEDランプ2の各LED素子9が対称の位置になるように配置されている。このように、乱反射防止筒3とLEDランプ2とを配置することで、開口部11から中心線Xに対して照度に偏りのない、すなわち、中心線Xに対して対称な照度の照明光を出射することができる。
【0020】
LEDランプ2が実装された基板8は、放熱板5に対して取り付けられ、LEDランプ2で発生した熱は、放熱板5に放熱される。放熱板5は、支持体14に取り付けられ、支持体14を介して筐体4に支持されている。放熱板5の後側には、ファン6が備えられ、放熱板5から放熱された熱は、ファン6により、筐体4の後面に形成された通風口15から筐体4の外部に放出される。
【0021】
上記のように照明装置1を構成することで、LEDランプ2から出射した照明光を、乱反射防止筒3を通過させることにより拡散の低減を図って出射させることができる。
【0022】
図4を参照しながら、LEDランプ2から出射した照明光の拡散が乱反射防止筒3により低減される構成について説明する。図4において、LEDランプ2から出射される照明光の一部を矢印線LAで示している。
【0023】
図3に示すようにLEDランプ2は複数のLED素子9を有する。また、各LED素子9の発光部から面発光にて照明光の出射が行われる。そのため、図4の矢印線LAで示すように、LEDランプ2からは、照明装置1の前方側のあらゆる方向に照明光が出射され、LEDランプ2の前方では、LEDランプ2から出射した照明光が、互いに交差する状態である拡散状態となる。
【0024】
これに対し、例えば、点光源から出射した照明光は、光源を中心に放射状に照明光が出射し、出射した照明光は互いに交差することなく、拡散状態とはならない。しかしながら、LEDランプ2の各LED素子9からは、前方側のあらゆる方向に照明光が出射されるため、異なるLED素子9から出射した照明光が交差する部分ができる。また、各LED素子9は、面発光している。そのため、LED素子9の発光面の異なる部分から前方側のあらゆる方向に出射された光同士についても互いに交差する部分ができる。このようにLEDランプ2から出射した照明光は、互いに交差する部分を生じる拡散状態となる。
【0025】
拡散状態の照明光が出射されるLEDランプ2の前方に乱反射防止筒3を配置することで、LEDランプ2から出射した照明光の一部を乱反射防止筒3の開口部11から出射させることができる。つまり、LEDランプ2から出射した照明光のうち、乱反射防止筒3の開口部11よりもLEDランプ2側に向けて出射されたLEDランプ2の照明光は、反射防止処理が施された内周面10に入射し内周面10に吸収される。そのため、乱反射防止筒3の開口部11からは出射しない。すなわち、LEDランプ2から出射された照明光のうち、乱反射防止筒3の開口部11よりも中心線X側となる内側に向けて出射された照明光のみが、開口部11から出射する。そのため、開口部11から出射する照明光の中心線Xに対する角度は、角度θ1以下となる。
【0026】
この角度θ1は、LEDランプ2の発光部の縁部2Eから、この縁部2Eに対して中心線Xを挟んで反対側にある開口部11の内周縁11Eに向けて出射された照明光の中心線Xと交差する角度である。角度θ1は、LEDランプ2から出射され、開口部11から出射する照明光の中で、中心線Xに対する角度が最も大きな角度である。つまり、開口部11から出射する照明光の中心線Xに対する角度は、全て角度θ1以下となる。
【0027】
LEDランプ2からは、中心線Xに対して角度θ1よりも大きな角度を成す照明光も出射されるが、乱反射防止筒3を備えることにより、開口部11からは、中心線Xに対して角度θ1以下の角度を成す照明光、すなわち、LEDランプ2から出射した照明光に比べて、平行な照明光線束に近づけられた照明光が出射する。LEDランプ2から出射した照明光を乱反射防止筒3に入射させることにより、LEDランプ2から出射した照明光の拡散状態よりも拡散状態の低減が図られた照明光を開口部11から出射させることができる。
【0028】
上記のように、拡散状態の低減が図られ、平行な光線束に近づけられた照明光により検査対象物を照明すると、欠陥部分に入射する照明光の入射方向のばらつきの範囲を小さくすることができるので、欠陥部分をより鮮明に見えるようにすることができる。
【0029】
なお、乱反射防止筒3は、開口部11の直径が小さいほど、また、筒の長さが長いほど、LEDランプ2から出射された照明光の拡散状態の低減をより図ることができる。
【0030】
(第2の実施の形態)
以下に、本発明の第2の実施の形態に係る照明装置20について、図5から図8を参照しながら説明する。図5から図8、および後述する変形例を説明する図面において、上述の第1の実施の形態と同様な構成については、同一の符号を付しその説明を省略する。
【0031】
第2の実施の形態に係る照明装置20は、乱反射防止筒3とLEDランプ2との間に、乱反射防止筒3の開口部11の側に反射面を向ける反射体21を有している。
【0032】
反射体21は、内周面22が反射面として形成され、LEDランプ2側となる一端から乱反射防止筒3側となる他端側に貫ける中空部23を有する筒体を呈している。反射体21は、例えば、円柱形のアルミブロックに中空部23を切削により形成し、内周面22を反射面として形成することができる。また、樹脂等の円筒部材の内周面にアルミ蒸着等を施すことで鏡面加工し反射面(内周面22)として形成してもよい。反射体21の一端側には開口部24が形成され、他端側には開口部25が形成されている。反射体21の内周面22は、開口部24の側から開口部25の側に向かって直径が大きくなる円錐面を呈している。つまり、内周面22は、開口部24の側から開口部25の側に向かって、内周の直径が徐々に大きくなるように形成され、内周面22は乱反射防止筒3の開口部11の側に向いた状態となっている。
【0033】
反射体21は、開口部25の周囲の壁面26において支持体14に取り付けられ、支持体14を介して筐体4に支持されている。開口部25の後方にはLEDランプ2が配置され、LEDランプ2から出射した照明光は、反射体21内に入射する。反射体21の前端には乱反射防止筒3が連結されている。
【0034】
このように照明装置20を構成することで、LEDランプ2から出射した照明光の拡散の低減を図りながら、乱反射防止筒3から出射する照明光の光量を増やすことができる。
【0035】
つまり、反射体21を備えない場合には、第1の実施の形態に示したように、乱反射防止筒3の開口部11よりもLEDランプ2側に向けて出射されたLEDランプ2の照明光は、乱反射防止筒3の内周面10に吸収され開口部11から出射しない。
【0036】
しかしながら、反射体21を備えることで、図8に示すように、」LEDランプ2から出射した照明光のうち、内周面22で反射する照明光は、中心線Xに対する角度が、LEDランプ2から出射したときの角度よりも小さな角度となるように内周面22で反射される。例えば、LEDランプ2から出射した照明光LBについて見ると、LEDランプ2から出射し内周面22に入射するまでの照明光LBの中心線Xに対する角度よりも、内周面22で反射された後の照明光LBが中心線Xに対する角度の方が小さくなっている。
【0037】
このように、反射体21を備えることで、LEDランプ2から出射し反射体21の内周面22に入射する照明光は、中心線Xに対する角度が内周面22に入射する前よりも小さな角度となるように内周面22で反射させられる。そのため、LEDランプ2から出射し内周面22に入射する照明光の一部を、開口部11から出射させることができる。すなわち、反射体21の部分を、上述の第1の実施の形態に示したように乱反射防止筒3で構成した場合には、乱反射防止筒3の内周面10に吸収され開口部11から出射させることができない照明光が、反射体21を設けることで内周面22で反射される。そして、反射体21で反射された照明光の一部が開口部11から出射させられる。これにより、乱反射防止筒3により照明光の拡散の低減を図りながら、照明光の光量を増やすことができる。
【0038】
(変形例1)
上述の第1の実施の形態では、遮光部材として乱反射防止筒3を用いたが、図9に示す照明装置30のように、乱反射防止筒3に換えて、光通過部としての開口部31を有する遮光板32用いることもできる。照明装置30の支持体14には、LEDランプ2から出射した照明光が通過することができるように開口部14Aが形成されている。
(変形例2)
また、図5から図8に示す照明装置20に示す乱反射防止筒3に換えて、図10に示す照明装置40のように、光通過部としての開口部31有する遮光板32用いることもできる。
【0039】
図9、図10において、遮光板32は、LEDランプ2から距離を隔てて配置することで、LEDランプ2から出射した照明光は、開口部31より外側の部分においては遮光され、開口部31については通過するため、乱反射防止筒3と同様に、LEDランプ2から出射された照明光の拡散状態の低減を図ることができる。
【0040】
なお、遮光板32は、開口部31の直径が小さいほど、また、配置する位置がLEDランプ2から離れるほど、LEDランプ2から出射された照明光の拡散状態の低減をより図ることができる。
【0041】
(変形例3)
図11に示す照明装置50のように、光通過部としてのピンホール51を有する遮光板52を、LEDランプ2の前方に配置するようにしてもよい。LEDランプ2から出射した照明光を、ピンホール51を通過させることで、極めて拡散の程度が少ない照明光とすることができる。
【0042】
(変形例4)
図12に示す照明装置60のように、乱反射防止筒3の開口部11から出射する照明光を集光レンズ61により集光させることで、より照明光の拡散状態を低減させることができる。なお、集光レンズ61は、図5から図8に示す照明装置20において、反射体21を備える乱反射防止筒3の前方に備えるようにしてもよい。また、集光レンズ61は、図9、図10に示す照明装置30,40の遮光板32の開口部31から出射する照明光を集光させる位置に備えるようにしてもよい。また、図11に示す遮光板52のピンホール45から出射する照明光を集光させる位置に集光レンズ61を備えるようにしてもよい。
【0043】
上述の各実施の形態および変形例では、光源としてLEDランプ2を用いたが、光源としては、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、あるいは蛍光灯等の各種の光源を用いることができる。
【0044】
光源としてLEDランプ2を用いることで、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、あるいは蛍光灯に比べて消費電力を小さくすることができる。また、検査の内容に応じた波長の設定を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0045】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る照明装置の概略構成を示す側面構成図である。
【図2】図1に示す照明装置の概略構成を示す平面構成図である。
【図3】図1に示す照明装置の概略構成を示す正面構成図である。
【図4】図1に示す乱反射防止筒に入射したLEDランプの照明光の通過と吸収の状態を示す図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態に係る照明装置の概略構成を示す側面構成図である。
【図6】図5に示す照明装置の概略構成を示す平面構成図である。
【図7】図5に示す照明装置の概略構成を示す正面構成図である。
【図8】図5に示す反射体および乱反射防止筒に入射したLEDランプの照明光の通過と反射と吸収の状態を示す図である。
【図9】本発明の実施の形態に係る変形例1を示す図である。
【図10】本発明の実施の形態に係る変形例2を示す図である。
【図11】本発明の実施の形態に係る変形例3を示す図である。
【図12】本発明の実施の形態に係る変形例4を示す図である。
【符号の説明】
【0046】
1,20,30,40,50,60 ・・・ 照明装置
2 ・・・ LEDランプ(光源,発光ダイオード)
3 ・・・ 乱反射防止筒(拡散低減手段,筒体)
31 ・・・ 遮光板(拡散低減手段,遮光部材)
52 ・・・ 遮光板(拡散低減手段,遮光部材)
21 ・・・ 反射体
61 ・・・ 集光レンズ(拡散低減手段)
【特許請求の範囲】
【請求項1】
検査対象物に対し検査用の照明光を照射する照明装置において、
光源から出射された照明光の拡散を低減する拡散低減手段を備える、
ことを特徴とする照明装置。
【請求項2】
請求項1に記載の照明装置において、前記拡散低減手段は、前記光源から出射された照明光の一部について通過させる光通過部を有する遮光部材であることを特徴とする照明装置。
【請求項3】
請求項2に記載の照明装置において、前記遮光部材は、前記光源から出射された照明光の一部について通過させる筒体であることを特徴とする照明装置。
【請求項4】
請求項2または3に記載の照明装置において、前記遮光部材と光源との間には、前記遮光部材の光通過部の側に反射面を向ける反射体が備えられていることを特徴とする照明装置。
【請求項5】
請求項1から4のいずれか1項に記載の照明装置において、前記遮光部材の照明光の出射側には集光レンズが備えられていることを特徴とする照明装置。
【請求項6】
請求項1から5のいずれか1項に記載の照明装置において、前記光源は、発光ダイオードであることを特徴とする照明装置。
【請求項7】
検査対象物に対し検査用の照明光を照射し検査対象物を検査する検査方法において、検査対象物に対し、拡散が低減された照明光を照射することを特徴とする検査方法。
【請求項1】
検査対象物に対し検査用の照明光を照射する照明装置において、
光源から出射された照明光の拡散を低減する拡散低減手段を備える、
ことを特徴とする照明装置。
【請求項2】
請求項1に記載の照明装置において、前記拡散低減手段は、前記光源から出射された照明光の一部について通過させる光通過部を有する遮光部材であることを特徴とする照明装置。
【請求項3】
請求項2に記載の照明装置において、前記遮光部材は、前記光源から出射された照明光の一部について通過させる筒体であることを特徴とする照明装置。
【請求項4】
請求項2または3に記載の照明装置において、前記遮光部材と光源との間には、前記遮光部材の光通過部の側に反射面を向ける反射体が備えられていることを特徴とする照明装置。
【請求項5】
請求項1から4のいずれか1項に記載の照明装置において、前記遮光部材の照明光の出射側には集光レンズが備えられていることを特徴とする照明装置。
【請求項6】
請求項1から5のいずれか1項に記載の照明装置において、前記光源は、発光ダイオードであることを特徴とする照明装置。
【請求項7】
検査対象物に対し検査用の照明光を照射し検査対象物を検査する検査方法において、検査対象物に対し、拡散が低減された照明光を照射することを特徴とする検査方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【公開番号】特開2010−60411(P2010−60411A)
【公開日】平成22年3月18日(2010.3.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−225830(P2008−225830)
【出願日】平成20年9月3日(2008.9.3)
【出願人】(593067675)株式会社サン・ブライト (2)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成22年3月18日(2010.3.18)
【国際特許分類】
【出願日】平成20年9月3日(2008.9.3)
【出願人】(593067675)株式会社サン・ブライト (2)
【Fターム(参考)】
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