照明装置
【課題】 ＬＥＤからの光を効率良く集光することができる照明装置を提供する。
【解決手段】 線状に配置された複数のＬＥＤ２０と、複数のＬＥＤ２０からの光を照射面に向けて集光させるシリンドリカル状の集光レンズ６と、を備える。集光レンズ６の複数のＬＥＤ２０側には第１凸レンズ面２７が形成され、集光レンズ６の照射面側には第２凸レンズ面３１が形成されている。集光レンズ６の長手方向と直交する断面において、集光レンズ６の両側部２６は、複数のＬＥＤ２０側から照射面側に向けて外側に傾斜して延びている。複数のＬＥＤ２０は、集光レンズ６の第１凸レンズ面２７に近接して配設されている。
【解決手段】 線状に配置された複数のＬＥＤ２０と、複数のＬＥＤ２０からの光を照射面に向けて集光させるシリンドリカル状の集光レンズ６と、を備える。集光レンズ６の複数のＬＥＤ２０側には第１凸レンズ面２７が形成され、集光レンズ６の照射面側には第２凸レンズ面３１が形成されている。集光レンズ６の長手方向と直交する断面において、集光レンズ６の両側部２６は、複数のＬＥＤ２０側から照射面側に向けて外側に傾斜して延びている。複数のＬＥＤ２０は、集光レンズ６の第１凸レンズ面２７に近接して配設されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば画像処理検査等において被検査物を照明するために用いられる照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、シート状の紙やガラス基板、鋼板等の工業製品の品質、例えば、表面上の傷や凹凸異常、歪み、異物の付着、あるいは製品端面の状態等を製造ライン上で検査する際には、ＣＣＤカメラ等による撮像を利用した画像処理検査が行われている。この画像処理検査では、照射面に配置された被検査物を照明するための照明装置が用いられている。
【０００３】
図８（ａ）に示すように、従来の照明装置１００は、複数のＬＥＤ１０１と、このＬＥＤ１０１が線状に並んで実装されたプリント配線基板１０２と、ＬＥＤ１０１の前方に配設された凸レンズ面を有するシリンドリカル状の集光レンズ１０３と、を備えている（例えば、特許文献１参照）。各ＬＥＤ１０１からの光は、集光レンズ１０３によって集光されることにより、照射面１０４に向けて帯状に照射される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２１５１１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の照明装置１００では、ＬＥＤ１０１と集光レンズ１０３との離間距離Ｄが小さいと、集光レンズ１０３から射出される光の範囲が拡がって照射面１０４における照射範囲が拡がってしまうことから、上記離間距離Ｄを大きく（集光レンズ１０３の曲率半径にもよるが、一般的には約２０〜５０ｍｍ）確保する必要がある。しかしながら、このようにＬＥＤ１０１と集光レンズ１０３との離間距離Ｄが大きくなると、ＬＥＤ１０１から発する光のうち、光軸を含む狭角な配光の光のみが集光レンズ１０３に入射されるようになる。このため、ＬＥＤ１０１から発する光のうち、外側に向かう広角な配光の光は、集光レンズ１０３に入射されずに照射面１０４の照明に寄与しない。それ故に、ＬＥＤ１０１からの光を集光レンズ１０３によって効率良く集光することができず、図８（ｂ）に示すように、照射面１０４における照度のピークは例えば３０〜４０万ｌｘ程度となる。近年では、画像処理検査の検査精度を高めるべく、照射面における照度を更に高めることができる照明装置の実現が強く望まれている。
【０００６】
本発明の目的は、ＬＥＤからの光を効率良く集光することができる照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の照明装置では、線状に配置された複数のＬＥＤと、前記複数のＬＥＤからの光を照射面に向けて集光させるシリンドリカル状の集光レンズと、を備え、
前記集光レンズの前記ＬＥＤ側には、該ＬＥＤに向かって凸面状とする第１凸レンズ面が形成され、前記集光レンズの前記照射面側には、該照射面に向かって凸面状とする第２凸レンズ面が形成され、前記集光レンズの長手方向と直交する断面において、前記集光レンズの両側部は、前記複数のＬＥＤ側から前記照射面側に向けて外側に傾斜して延びており、前記複数のＬＥＤは、前記集光レンズの前記第１凸レンズ面に近接して配設されていることを特徴とする。
【０００８】
また、前記集光レンズは、シリンドリカル状の第１集光レンズ及び第２集光レンズから構成され、前記第１集光レンズは前記複数のＬＥＤ側に配設され、前記第２集光レンズは前記照射面側に配設され、前記第１集光レンズの入射側には前記第１凸レンズ面が形成され、前記第２集光レンズの射出側には前記第２凸レンズ面が形成され、前記第１集光レンズの長手方向と直交する断面において、前記第１集光レンズの両側部は、前記複数のＬＥＤ側から前記照射面側に向けて外側に傾斜して延びており、前記第１集光レンズと前記第２集光レンズとの間には、前記複数のＬＥＤからの光を拡散させるための拡散部材が介在されていることを特徴とする。
【０００９】
また、前記集光レンズは複数設けられ、前記複数の集光レンズは、その長手方向に相互に隣接して配設されており、前記拡散部材は、前記複数の集光レンズの長手方向全体に渡って、前記複数の集光レンズの各々の前記第１集光レンズと前記第２集光レンズとの間に介在されていることを特徴とする。
【００１０】
また、前記第１集光レンズの射出側には、その長手方向に延びる保持用凹部が設けられ、前記保持用凹部には、前記第２集光レンズ及び前記拡散部材が保持されていることを特徴とする。
【００１１】
また、前記複数のＬＥＤが実装されるプリント配線基板と、開口部を有するケーシングと、を更に備え、前記プリント配線基板は、前記ケーシングの内部に配設されており、
前記第１集光レンズの射出側には、その長手方向と直交する方向に外側に延びる一対の支持片が設けられ、前記一対の支持片は、前記ケーシングの前記開口部に支持され、前記第１集光レンズの入射側は、前記ケーシングの内部に配設されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の照明装置では、ＬＥＤと、前記ＬＥＤからの光を照射面に向けて集光させる断面円形状の集光レンズと、を備え、
前記集光レンズの前記ＬＥＤ側には、該ＬＥＤに向かって凸面状とする第１凸レンズ面が形成され、前記集光レンズの前記照射面側には、該照射面に向かって凸面状とする第２凸レンズ面が形成され、前記集光レンズの外側面は、前記ＬＥＤ側から前記照射面側に向けて外側に傾斜するテーパ状に形成されており、前記ＬＥＤは、前記集光レンズの前記第１凸レンズ面に近接して配設されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の照明装置によれば、集光レンズの複数のＬＥＤ側には凸面状の第１凸レンズ面が形成され、複数のＬＥＤは、集光レンズの第１凸レンズ面に近接して配設されているので、ＬＥＤから発する光のうち、光軸を含む狭配光の光の全部と外側に向かう広配光の光の一部はともに、集光レンズの第１凸レンズ面に入射されるようになる。ＬＥＤからの光が第１凸レンズ面に入射すると、この入射した光の一部は第１凸レンズ面によってＬＥＤの光軸に近付く方向に屈曲され、第２凸レンズ面に向けて進むようになる。また、第１凸レンズ面に入射した光の一部は、集光レンズの内部を進んでその両側部にて反射された後に、第２凸レンズ面に向けて進むようになる。集光レンズの長手方向と直交する断面において、集光レンズの両側部は、複数のＬＥＤ側から照射面側に向けて外側に傾斜して延びているので、集光レンズの両側部にて反射される光の射出角は入射角よりも小さくなる。これにより、集光レンズの両側部にて反射された光は、ＬＥＤの光軸に対して略平行に進むようになり、第２凸レンズ面から射出される光は狭配光な光となる。従って、ＬＥＤからの光の集光効率を高めることができ、照射面における照度を高めることができる。
【００１４】
また、本発明の照明装置によれば、集光レンズは、第１集光レンズ及び第２集光レンズから構成され、それらの間には拡散部材が介在されているので、ＬＥＤからの光が拡散部材によって拡散されることにより、照射面にＬＥＤの像が映り込むのを防止することができる。
【００１５】
また、本発明の照明装置によれば、拡散部材は、複数の集光レンズの長手方向全体に渡って、複数の集光レンズの各々の第１集光レンズと第２集光レンズとの間に介在されている。複数の集光レンズをその長手方向に隣接して配設した場合には、相互に隣接する一対の集光レンズの間に継ぎ目が生じるようになる。このため、集光レンズの長手方向における照射面の照度分布では、この継ぎ目における照度が低下する傾向にあるが、上述したように拡散部材を第１集光レンズと第２集光レンズとの間に介在させることによって、上記照度分布をほぼ均一にすることができる。
【００１６】
また、本発明の照明装置によれば、第１集光レンズの射出側には、その長手方向に延びる保持用凹部が設けられているので、この保持用凹部に第２集光レンズ及び拡散部材を保持させることにより、第２集光レンズ及び拡散部材の第１集光レンズに対する位置決めを容易に行うことができる。
【００１７】
また、本発明の照明装置によれば、第１集光レンズの射出側には、その長手方向と直交する方向に外側に延びる一対の支持片が設けられているので、一対の支持片をケーシングの開口部に支持させることにより、集光レンズのケーシングに対する位置決めを容易に行うことができる。
【００１８】
また、本発明の照明装置によれば、集光レンズのＬＥＤ側には凸面状の第１凸レンズ面が形成され、ＬＥＤは、集光レンズの第１凸レンズ面に近接して配設されているので、ＬＥＤから発する光のうち、光軸を含む狭配光の光の全部と外側に向かう広配光の光の一部はともに、集光レンズの第１凸レンズ面に入射されるようになる。ＬＥＤからの光が第１凸レンズ面に入射すると、この入射した光の一部は第１凸レンズ面によってＬＥＤの光軸に近付く方向に屈曲され、第２凸レンズ面に向けて進むようになる。また、第１凸レンズ面に入射した光の一部は、集光レンズの内部を進んでその外側面にて反射された後に、第２凸レンズ面に向けて進むようになる。集光レンズの外側面は、ＬＥＤ側から照射面側に向けて外側に傾斜するテーパ状に形成されているので、集光レンズの外側面にて反射される光の射出角は入射角よりも小さくなる。これにより、集光レンズの外側面にて反射された光は、ＬＥＤの光軸に対して略平行に進むようになり、第２凸レンズ面から射出される光は狭配光な光となる。従って、ＬＥＤからの光の集光効率を高めることができ、照射面における照度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態による照明装置を示す斜視図である。
【図２】図１の照明装置の一部を分解して示す分解斜視図である。
【図３】図１中のＡ−Ａ線による照明装置の断面図である。
【図４】図１中のＢ−Ｂ線による照明装置の断面図である。
【図５】（ａ）は、図１の照明装置における光路を示す図であり、（ｂ）は、光学ソフトのシミュレーションにより求めた、図１の照明装置による照射面の照度分布を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態による照明装置の集光レンズを分解して示す分解斜視図である。
【図７】本発明の第３の実施形態による照明装置の一部を分解して示す分解斜視図である。
【図８】（ａ）は、従来の照明装置における光路を示す図であり、（ｂ）は、光学ソフトのシミュレーションにより求めた、従来の照明装置による照射面の照度分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して、本発明に従う照明装置の各種実施形態について説明する。
［第１の実施形態］
まず、図１〜図５を参照して、第１の実施形態の照明装置について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態による照明装置を示す斜視図であり、図２は、図１の照明装置の一部を分解して示す分解斜視図であり、図３は、図１中のＡ−Ａ線による照明装置の断面図であり、図４は、図１中のＢ−Ｂ線による照明装置の断面図であり、図５（ａ）は、図１の照明装置における光路を示す図であり、図５（ｂ）は、光学ソフトのシミュレーションにより求めた、図１の照明装置による照射面の照度分布を示す図である。
【００２１】
本実施形態の照明装置１は、ケーシング２と、ケーシング２に着脱自在に装着される断面コの字状のカバー３と、を備えている。ケーシング２には、線状光源４、複数の点灯回路ユニット５及び集光レンズ６が収納されている。以下、照明装置１の構成について詳細に説明する。
【００２２】
ケーシング２は、横長の底板７と、底板７の一側端部より略垂直に延びる側板８と、底板７の他側端部より略垂直に延びる複数の支持板９と、底板７の両端部より略垂直に延びる一対の端板１０と、を有している。複数の支持板９は、底板７の長手方向に間隔を置いて配置されている。ケーシング２は、これら底板７、側板８、複数の支持板９及び一対の端板１０によって、上面に開口部１１を有するボックス状に構成されている。底板７の外面には、長手方向に放熱フィン群１３が設けられている。なお、ケーシング２は、アルミニウム等の放熱性の高い金属から形成されている。
【００２３】
カバー３は、横長の天板１４と、天板１４の両側端部より略垂直に延びる一対の側板１５，１６と、を有している。天板１４には、横長且つ矩形状の照射窓１７が設けられている。一方の側板１５の高さは、他方の側板１６の高さよりも高く構成されている。カバー３がケーシング２に装着されると、天板１４によってケーシング２の上面（即ち、開口部１１が設けられた面）が覆われるとともに、一方の側板１５によってケーシング２の一側面（即ち、複数の支持板９が設けられた面）が覆われる。
【００２４】
線状光源４は、複数（本実施形態では４個）の線状光源ユニット１８が相互に隣接して配置されることにより構成されている（図２及び図４参照）。各線状光源ユニット１８は、プリント配線基板１９と、プリント配線基板１９に直線状に一列に並べて実装された複数のＬＥＤ２０と、を有している。ＬＥＤ２０は、高輝度型のパワーＬＥＤから構成されている。ＬＥＤ２０からの光はその光軸Ｃ（図３参照）を中心に立体状に広がった配光をなし、光軸Ｃを中心とする所定範囲の立体角（即ち、有効発光角）内にその大部分が放射される。また、プリント配線基板１９はアルミニウムから形成されている。各線状光源ユニット１８は、そのプリント配線基板１９をケーシング２の底板７の内面に密接して取り付けている。これにより、線状光源４の複数のＬＥＤ２０は、全体として直線状に配置される。また、ＬＥＤ２０の発熱は、ケーシング２の底板７に熱伝導され、放熱フィン群１３によりケーシング２の外部に放熱される。
【００２５】
点灯回路ユニット５は、各線状光源ユニット１８に対応して複数（本実施形態では４個）設けられている（図２参照）。各点灯回路ユニット５は、複数の電子部品２１が実装されたプリント配線基板２２を有している。これら複数の電子部品２１によって、ＬＥＤ２０を点灯させるための点灯回路が構成されている。各点灯回路ユニット５のプリント配線基板２２は、ケーシング２の側板８の内面に相互に隣接して取り付けられている。線状光源ユニット１８のプリント配線基板１９と点灯回路ユニット５のプリント配線基板２２とは、ケーブル（図示せず）を介して電気的に接続されている。電源装置１２からの所定の電力がケーブル３０を通して各点灯回路ユニット５に供給されると、各点灯回路ユニット５の点灯回路が駆動されて各線状光源ユニット１８のＬＥＤ２０が点灯される。
【００２６】
集光レンズ６は、シリンドリカル状の第１集光レンズ２３及び第２集光レンズ２４から構成されている。第１集光レンズ２３はＬＥＤ２０側に、第２集光レンズ２４は照射面２５側に配置されている。
【００２７】
第１集光レンズ２３の長手方向と直交する断面において、第１集光レンズ２３の両側部２６は、複数のＬＥＤ２０側から照射面２５側に向けて外側に傾斜して延びている。第１集光レンズ２３の入射側には、第１凸レンズ面２７が形成されている。第１集光レンズ２３の射出側には、その長手方向に延びる保持用凹部２８が設けられている。また、この保持用凹部２８の両側部には、一対の支持片２９が設けられている。これら一対の支持片２９は、第１集光レンズ２３をケーシング２内に収容した際に、ケーシング２の開口上縁部（具体的には、側板８及び複数の支持板９の各上端部）に載置される。これにより、第１集光レンズ２３はケーシング２の内部に配設され、その第１凸レンズ面２７は、複数のＬＥＤ２０に近接して配設されるようになる。後述するように、第１集光レンズ２３は、ＬＥＤ２０からの光を第２集光レンズ２４に向けて集光させる集光機能と、ＬＥＤ２０からの光をその内部で反射させて第２集光レンズ２４に向けて導く導光機能と、を有している。
【００２８】
なお、本実施形態では、第１集光レンズ２３の寸法として、高さｈ１は約２２．４ｍｍ、第１凸レンズ面２７の幅ｗは約７ｍｍ、第１凸レンズ面２７の曲率半径は約７ｍｍに構成されている（図３参照）。また、第１凸レンズ面２７とＬＥＤ２０との離間距離ｄは、約３ｍｍに構成されている。
【００２９】
第２集光レンズ２４の射出側には、第２凸レンズ面３１が形成されている。第２集光レンズ２４の入射側における両側端部には、左右外方に延びる一対の押圧片３２が設けられている。第２集光レンズ２４の入射側は、一対の押圧片３２とともに第１集光レンズ２３の保持用凹部２８に載置される。また、第１集光レンズ２３と第２集光レンズ２４との間には、ＬＥＤ２０からの光を拡散させるための拡散シート３３（拡散部材を構成する）が介在されている。第２集光レンズ２４の一対の押圧片３２は、カバー３の照射窓１７の周縁部と第１集光レンズ２３の一対の支持片２９との間に押圧保持される。また、第２集光レンズ２４の第２凸レンズ面３１は、カバー３の照射窓１７を通して外部に幾分突出されている。なお、本実施形態では、第２集光レンズ２４の寸法として、高さｈ２は約６ｍｍ、第２凸レンズ面３１の曲率半径は約１２ｍｍに構成されている（図３参照）。
【００３０】
次に、図３及び図５を参照して、本実施形態の照明装置１による照明について説明する。線状光源４の各ＬＥＤ２０が点灯されると、ＬＥＤ２０から発する光は、第１集光レンズ２３の第１凸レンズ面２７に入射される。上述したように、ＬＥＤ２０は第１集光レンズ２３の第１凸レンズ面２７に近接して配設されているので、ＬＥＤ２０から発する光のうち、光軸Ｃを含む挟角な配光（狭配光）の光の全部と外側に向かう広角な配光（広配光）の光の一部はともに、第１集光レンズ２３の第１凸レンズ面２７に入射されるようになる。
【００３１】
第１集光レンズ２３に入射された光の一部は、第１凸レンズ面２７によってＬＥＤ２０の光軸Ｃ方向に屈曲されて、第１集光レンズ２３内を第２集光レンズ２４に向けて進むようになる（第１集光レンズ２３の集光機能）。また、第１集光レンズ２３に入射された光の一部は、第１集光レンズ２３の内部を進んで両側面２６にて反射された後に、第２集光レンズ２４に向けて進むようになる（第１集光レンズ２３の導光機能）。上述したように、第１集光レンズ２３の両側面２６は、ＬＥＤ２０側から照射面２５側に向けて外側に傾斜して延びているので、反射される光の射出角θ２は入射角θ１よりも小さくなる。これにより、第１集光レンズ２３の両側面２６にて反射された光は、ＬＥＤ２０の光軸Ｃに対して略平行に進むようになる。このようにして、第１集光レンズ２３から射出される光は、光軸Ｃに対して略平行な光となる。
【００３２】
第１集光レンズ２３から射出された光は、拡散シート３３により拡散された後に、第２集光レンズ２４に入射される。第２集光レンズ２４より射出された光は、ＬＥＤ２０の光軸Ｃに近付く方向に屈曲されて狭配光な光となり、照射面２５に帯状に収束されて照射される（図５（ａ）参照）。
【００３３】
本実施形態の照明装置１では、ＬＥＤ２０からの狭配光の光と広配光の光の一部とがともに第１集光レンズ２３に入射されるとともに、第１集光レンズ２３から射出される光が光軸Ｃに対して略平行な光となるので、ＬＥＤ２０からの光を照射面２５の照明に効率良く寄与させることができる。それ故に、図５（ｂ）に示すように、照射面２５における照度のピークは例えば８０〜９０万ｌｘとなり、従来の照明装置よりも大幅に高められる。また、第１集光レンズ２３と第２集光レンズ２４との間には拡散シート３３が設けられているので、ＬＥＤ２０からの光が拡散シート３３によって拡散されることにより、ＬＥＤ２０の像が照射面２５に映り込むのが防止される。
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態の照明装置について説明する。図６は、本発明の第２の実施形態による照明装置の集光レンズを分解して示す分解斜視図である。なお、以下に示す各実施形態において、上記第１の実施形態と実質上同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３４】
本実施形態の照明装置１Ａでは、集光レンズ６は複数（本実施形態では２個）設けられ、複数の集光レンズ６は、その長手方向に相互に隣接して配設されている。拡散シート３３Ａは、複数の集光レンズ６の長手方向全体に渡って、各集光レンズ６の第１集光レンズ２３と第２集光レンズ２４との間に介在されている。
【００３５】
上述のように集光レンズ６を配設した場合には、相互に隣接する一対の集光レンズ６の間に継ぎ目３４が生じるようになる。このため、集光レンズ６の長手方向における照射面２５の照度分布では、この継ぎ目３４における照度が低下する傾向にあるが、本実施形態のように拡散シート３３を配設することによって、上記照度分布をほぼ均一にすることができる。
【００３６】
なお、本実施形態では、集光レンズ６を２個設けるように構成したが、照明装置１Ａの用途等に応じて、その数は適宜設定することができる。また、複数の集光レンズ６全体の長さに応じて、線状光源（図示せず）全体の長さ、即ち、線状光源ユニットの数を適宜調節すればよい。
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態の照明装置について、図７の分解斜視図を用いて説明する。
【００３７】
本実施形態の照明装置１Ｂは、スポット状光源３５及び集光レンズ６Ｂがケーシング（図示せず）に配設されることにより構成されている。スポット状光源３５は、プリント配線基板１９Ｂと、プリント配線基板１９Ｂに実装された１個のＬＥＤ２０Ｂと、を有している。
【００３８】
集光レンズ６Ｂは、断面円形状の第１集光レンズ２３Ｂ及び第２集光レンズ２４Ｂから構成されている。第１集光レンズ２３Ｂの入射側には、第１凸レンズ面２７Ｂが形成されており、この第１凸レンズ面２７ＢはＬＥＤ２０Ｂに近接して配設される。第１集光レンズ２３Ｂの外側面３６は、ＬＥＤ２０Ｂ側から照射面（図示せず）側に向けて外側に傾斜するテーパ状に形成されている。第１集光レンズ２３Ｂの射出側には、矩形状の保持用凹部２８Ｂが設けられている。また、第１集光レンズ２３Ｂの射出側における全周には、径方向外方に延びる矩形状の支持片２９Ｂが設けられている。この支持片２９Ｂは、上記第１の実施形態と同様に、ケーシングの開口部に支持されるようになる。
【００３９】
第２集光レンズ２４Ｂの射出側には、第２凸レンズ面３１Ｂが形成されている。第２集光レンズ２４Ｂの入射側には、径方向外方に延びる矩形状の押圧片３２Ｂが設けられている。第２集光レンズ２４Ｂの入射側は第１集光レンズ２３Ｂの保持用凹部２８Ｂに保持され、第１集光レンズ２３Ｂと第２集光レンズ２４Ｂとの間には矩形状の拡散シート３３Ｂが介在されている。第２集光レンズ２４Ｂの押圧片３２Ｂは、カバー（図示せず）の照射窓の周縁部と第１集光レンズ２３Ｂの支持片２９Ｂとの間に押圧保持される。
【００４０】
本実施形態の照明装置１Ｂでは、上記第１の実施形態と同様に、第１集光レンズ２３Ｂから射出される光は、ＬＥＤ２０Ｂの光軸（図示せず）に対して略平行な光となり、拡散シート３３Ｂにより拡散された後に、第２集光レンズ２４Ｂに入射される。第２集光レンズ２４Ｂより射出された光は、ＬＥＤ２０Ｂの光軸に近付く方向に屈曲されて狭配光な光となり、照射面（図示せず）に向けてスポット状に集光される。従って、本実施形態の照明装置１Ｂにおいても、上記第１の実施形態と同様の作用効果が達成される。
【００４１】
以上、本発明に従う照明装置の種々の実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。
【００４２】
上記各実施形態では、第１集光レンズ２３，２３Ｂと第２集光レンズ２４，２４Ｂとを別体に構成したが、これらを一体に構成してもよい。
【００４３】
また、上記各実施形態では、拡散部材を厚みの薄い拡散シート３３，３３Ａ，３３Ｂから構成したが、これに代えて、やや厚みの大きい拡散プレートから構成してもよい。
【００４４】
また、上記各実施形態では、ＬＥＤ２０，２０Ｂをチップ型のパワーＬＥＤから構成したが、砲弾型のＬＥＤから構成してもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１，１Ａ，１Ｂ，１００ 照明装置
２ ケーシング
６，６Ａ，６Ｂ，１０３ 集光レンズ
１１ 開口部
１９，１９Ｂ，１０２ プリント配線基板
２０，２０Ｂ，１０１ ＬＥＤ
２３，２３Ｂ 第１集光レンズ
２４，２４Ｂ 第２集光レンズ
２５，１０４ 照射面
２７，２７Ｂ 第１凸レンズ面
２８，２８Ｂ 保持用凹部
２９，２９Ｂ 支持片
３１，３１Ｂ 第２凸レンズ面
３３，３３Ａ，３３Ｂ 拡散シート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば画像処理検査等において被検査物を照明するために用いられる照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、シート状の紙やガラス基板、鋼板等の工業製品の品質、例えば、表面上の傷や凹凸異常、歪み、異物の付着、あるいは製品端面の状態等を製造ライン上で検査する際には、ＣＣＤカメラ等による撮像を利用した画像処理検査が行われている。この画像処理検査では、照射面に配置された被検査物を照明するための照明装置が用いられている。
【０００３】
図８（ａ）に示すように、従来の照明装置１００は、複数のＬＥＤ１０１と、このＬＥＤ１０１が線状に並んで実装されたプリント配線基板１０２と、ＬＥＤ１０１の前方に配設された凸レンズ面を有するシリンドリカル状の集光レンズ１０３と、を備えている（例えば、特許文献１参照）。各ＬＥＤ１０１からの光は、集光レンズ１０３によって集光されることにより、照射面１０４に向けて帯状に照射される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２１５１１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の照明装置１００では、ＬＥＤ１０１と集光レンズ１０３との離間距離Ｄが小さいと、集光レンズ１０３から射出される光の範囲が拡がって照射面１０４における照射範囲が拡がってしまうことから、上記離間距離Ｄを大きく（集光レンズ１０３の曲率半径にもよるが、一般的には約２０〜５０ｍｍ）確保する必要がある。しかしながら、このようにＬＥＤ１０１と集光レンズ１０３との離間距離Ｄが大きくなると、ＬＥＤ１０１から発する光のうち、光軸を含む狭角な配光の光のみが集光レンズ１０３に入射されるようになる。このため、ＬＥＤ１０１から発する光のうち、外側に向かう広角な配光の光は、集光レンズ１０３に入射されずに照射面１０４の照明に寄与しない。それ故に、ＬＥＤ１０１からの光を集光レンズ１０３によって効率良く集光することができず、図８（ｂ）に示すように、照射面１０４における照度のピークは例えば３０〜４０万ｌｘ程度となる。近年では、画像処理検査の検査精度を高めるべく、照射面における照度を更に高めることができる照明装置の実現が強く望まれている。
【０００６】
本発明の目的は、ＬＥＤからの光を効率良く集光することができる照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の照明装置では、線状に配置された複数のＬＥＤと、前記複数のＬＥＤからの光を照射面に向けて集光させるシリンドリカル状の集光レンズと、を備え、
前記集光レンズの前記ＬＥＤ側には、該ＬＥＤに向かって凸面状とする第１凸レンズ面が形成され、前記集光レンズの前記照射面側には、該照射面に向かって凸面状とする第２凸レンズ面が形成され、前記集光レンズの長手方向と直交する断面において、前記集光レンズの両側部は、前記複数のＬＥＤ側から前記照射面側に向けて外側に傾斜して延びており、前記複数のＬＥＤは、前記集光レンズの前記第１凸レンズ面に近接して配設されていることを特徴とする。
【０００８】
また、前記集光レンズは、シリンドリカル状の第１集光レンズ及び第２集光レンズから構成され、前記第１集光レンズは前記複数のＬＥＤ側に配設され、前記第２集光レンズは前記照射面側に配設され、前記第１集光レンズの入射側には前記第１凸レンズ面が形成され、前記第２集光レンズの射出側には前記第２凸レンズ面が形成され、前記第１集光レンズの長手方向と直交する断面において、前記第１集光レンズの両側部は、前記複数のＬＥＤ側から前記照射面側に向けて外側に傾斜して延びており、前記第１集光レンズと前記第２集光レンズとの間には、前記複数のＬＥＤからの光を拡散させるための拡散部材が介在されていることを特徴とする。
【０００９】
また、前記集光レンズは複数設けられ、前記複数の集光レンズは、その長手方向に相互に隣接して配設されており、前記拡散部材は、前記複数の集光レンズの長手方向全体に渡って、前記複数の集光レンズの各々の前記第１集光レンズと前記第２集光レンズとの間に介在されていることを特徴とする。
【００１０】
また、前記第１集光レンズの射出側には、その長手方向に延びる保持用凹部が設けられ、前記保持用凹部には、前記第２集光レンズ及び前記拡散部材が保持されていることを特徴とする。
【００１１】
また、前記複数のＬＥＤが実装されるプリント配線基板と、開口部を有するケーシングと、を更に備え、前記プリント配線基板は、前記ケーシングの内部に配設されており、
前記第１集光レンズの射出側には、その長手方向と直交する方向に外側に延びる一対の支持片が設けられ、前記一対の支持片は、前記ケーシングの前記開口部に支持され、前記第１集光レンズの入射側は、前記ケーシングの内部に配設されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の照明装置では、ＬＥＤと、前記ＬＥＤからの光を照射面に向けて集光させる断面円形状の集光レンズと、を備え、
前記集光レンズの前記ＬＥＤ側には、該ＬＥＤに向かって凸面状とする第１凸レンズ面が形成され、前記集光レンズの前記照射面側には、該照射面に向かって凸面状とする第２凸レンズ面が形成され、前記集光レンズの外側面は、前記ＬＥＤ側から前記照射面側に向けて外側に傾斜するテーパ状に形成されており、前記ＬＥＤは、前記集光レンズの前記第１凸レンズ面に近接して配設されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の照明装置によれば、集光レンズの複数のＬＥＤ側には凸面状の第１凸レンズ面が形成され、複数のＬＥＤは、集光レンズの第１凸レンズ面に近接して配設されているので、ＬＥＤから発する光のうち、光軸を含む狭配光の光の全部と外側に向かう広配光の光の一部はともに、集光レンズの第１凸レンズ面に入射されるようになる。ＬＥＤからの光が第１凸レンズ面に入射すると、この入射した光の一部は第１凸レンズ面によってＬＥＤの光軸に近付く方向に屈曲され、第２凸レンズ面に向けて進むようになる。また、第１凸レンズ面に入射した光の一部は、集光レンズの内部を進んでその両側部にて反射された後に、第２凸レンズ面に向けて進むようになる。集光レンズの長手方向と直交する断面において、集光レンズの両側部は、複数のＬＥＤ側から照射面側に向けて外側に傾斜して延びているので、集光レンズの両側部にて反射される光の射出角は入射角よりも小さくなる。これにより、集光レンズの両側部にて反射された光は、ＬＥＤの光軸に対して略平行に進むようになり、第２凸レンズ面から射出される光は狭配光な光となる。従って、ＬＥＤからの光の集光効率を高めることができ、照射面における照度を高めることができる。
【００１４】
また、本発明の照明装置によれば、集光レンズは、第１集光レンズ及び第２集光レンズから構成され、それらの間には拡散部材が介在されているので、ＬＥＤからの光が拡散部材によって拡散されることにより、照射面にＬＥＤの像が映り込むのを防止することができる。
【００１５】
また、本発明の照明装置によれば、拡散部材は、複数の集光レンズの長手方向全体に渡って、複数の集光レンズの各々の第１集光レンズと第２集光レンズとの間に介在されている。複数の集光レンズをその長手方向に隣接して配設した場合には、相互に隣接する一対の集光レンズの間に継ぎ目が生じるようになる。このため、集光レンズの長手方向における照射面の照度分布では、この継ぎ目における照度が低下する傾向にあるが、上述したように拡散部材を第１集光レンズと第２集光レンズとの間に介在させることによって、上記照度分布をほぼ均一にすることができる。
【００１６】
また、本発明の照明装置によれば、第１集光レンズの射出側には、その長手方向に延びる保持用凹部が設けられているので、この保持用凹部に第２集光レンズ及び拡散部材を保持させることにより、第２集光レンズ及び拡散部材の第１集光レンズに対する位置決めを容易に行うことができる。
【００１７】
また、本発明の照明装置によれば、第１集光レンズの射出側には、その長手方向と直交する方向に外側に延びる一対の支持片が設けられているので、一対の支持片をケーシングの開口部に支持させることにより、集光レンズのケーシングに対する位置決めを容易に行うことができる。
【００１８】
また、本発明の照明装置によれば、集光レンズのＬＥＤ側には凸面状の第１凸レンズ面が形成され、ＬＥＤは、集光レンズの第１凸レンズ面に近接して配設されているので、ＬＥＤから発する光のうち、光軸を含む狭配光の光の全部と外側に向かう広配光の光の一部はともに、集光レンズの第１凸レンズ面に入射されるようになる。ＬＥＤからの光が第１凸レンズ面に入射すると、この入射した光の一部は第１凸レンズ面によってＬＥＤの光軸に近付く方向に屈曲され、第２凸レンズ面に向けて進むようになる。また、第１凸レンズ面に入射した光の一部は、集光レンズの内部を進んでその外側面にて反射された後に、第２凸レンズ面に向けて進むようになる。集光レンズの外側面は、ＬＥＤ側から照射面側に向けて外側に傾斜するテーパ状に形成されているので、集光レンズの外側面にて反射される光の射出角は入射角よりも小さくなる。これにより、集光レンズの外側面にて反射された光は、ＬＥＤの光軸に対して略平行に進むようになり、第２凸レンズ面から射出される光は狭配光な光となる。従って、ＬＥＤからの光の集光効率を高めることができ、照射面における照度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態による照明装置を示す斜視図である。
【図２】図１の照明装置の一部を分解して示す分解斜視図である。
【図３】図１中のＡ−Ａ線による照明装置の断面図である。
【図４】図１中のＢ−Ｂ線による照明装置の断面図である。
【図５】（ａ）は、図１の照明装置における光路を示す図であり、（ｂ）は、光学ソフトのシミュレーションにより求めた、図１の照明装置による照射面の照度分布を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態による照明装置の集光レンズを分解して示す分解斜視図である。
【図７】本発明の第３の実施形態による照明装置の一部を分解して示す分解斜視図である。
【図８】（ａ）は、従来の照明装置における光路を示す図であり、（ｂ）は、光学ソフトのシミュレーションにより求めた、従来の照明装置による照射面の照度分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して、本発明に従う照明装置の各種実施形態について説明する。
［第１の実施形態］
まず、図１〜図５を参照して、第１の実施形態の照明装置について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態による照明装置を示す斜視図であり、図２は、図１の照明装置の一部を分解して示す分解斜視図であり、図３は、図１中のＡ−Ａ線による照明装置の断面図であり、図４は、図１中のＢ−Ｂ線による照明装置の断面図であり、図５（ａ）は、図１の照明装置における光路を示す図であり、図５（ｂ）は、光学ソフトのシミュレーションにより求めた、図１の照明装置による照射面の照度分布を示す図である。
【００２１】
本実施形態の照明装置１は、ケーシング２と、ケーシング２に着脱自在に装着される断面コの字状のカバー３と、を備えている。ケーシング２には、線状光源４、複数の点灯回路ユニット５及び集光レンズ６が収納されている。以下、照明装置１の構成について詳細に説明する。
【００２２】
ケーシング２は、横長の底板７と、底板７の一側端部より略垂直に延びる側板８と、底板７の他側端部より略垂直に延びる複数の支持板９と、底板７の両端部より略垂直に延びる一対の端板１０と、を有している。複数の支持板９は、底板７の長手方向に間隔を置いて配置されている。ケーシング２は、これら底板７、側板８、複数の支持板９及び一対の端板１０によって、上面に開口部１１を有するボックス状に構成されている。底板７の外面には、長手方向に放熱フィン群１３が設けられている。なお、ケーシング２は、アルミニウム等の放熱性の高い金属から形成されている。
【００２３】
カバー３は、横長の天板１４と、天板１４の両側端部より略垂直に延びる一対の側板１５，１６と、を有している。天板１４には、横長且つ矩形状の照射窓１７が設けられている。一方の側板１５の高さは、他方の側板１６の高さよりも高く構成されている。カバー３がケーシング２に装着されると、天板１４によってケーシング２の上面（即ち、開口部１１が設けられた面）が覆われるとともに、一方の側板１５によってケーシング２の一側面（即ち、複数の支持板９が設けられた面）が覆われる。
【００２４】
線状光源４は、複数（本実施形態では４個）の線状光源ユニット１８が相互に隣接して配置されることにより構成されている（図２及び図４参照）。各線状光源ユニット１８は、プリント配線基板１９と、プリント配線基板１９に直線状に一列に並べて実装された複数のＬＥＤ２０と、を有している。ＬＥＤ２０は、高輝度型のパワーＬＥＤから構成されている。ＬＥＤ２０からの光はその光軸Ｃ（図３参照）を中心に立体状に広がった配光をなし、光軸Ｃを中心とする所定範囲の立体角（即ち、有効発光角）内にその大部分が放射される。また、プリント配線基板１９はアルミニウムから形成されている。各線状光源ユニット１８は、そのプリント配線基板１９をケーシング２の底板７の内面に密接して取り付けている。これにより、線状光源４の複数のＬＥＤ２０は、全体として直線状に配置される。また、ＬＥＤ２０の発熱は、ケーシング２の底板７に熱伝導され、放熱フィン群１３によりケーシング２の外部に放熱される。
【００２５】
点灯回路ユニット５は、各線状光源ユニット１８に対応して複数（本実施形態では４個）設けられている（図２参照）。各点灯回路ユニット５は、複数の電子部品２１が実装されたプリント配線基板２２を有している。これら複数の電子部品２１によって、ＬＥＤ２０を点灯させるための点灯回路が構成されている。各点灯回路ユニット５のプリント配線基板２２は、ケーシング２の側板８の内面に相互に隣接して取り付けられている。線状光源ユニット１８のプリント配線基板１９と点灯回路ユニット５のプリント配線基板２２とは、ケーブル（図示せず）を介して電気的に接続されている。電源装置１２からの所定の電力がケーブル３０を通して各点灯回路ユニット５に供給されると、各点灯回路ユニット５の点灯回路が駆動されて各線状光源ユニット１８のＬＥＤ２０が点灯される。
【００２６】
集光レンズ６は、シリンドリカル状の第１集光レンズ２３及び第２集光レンズ２４から構成されている。第１集光レンズ２３はＬＥＤ２０側に、第２集光レンズ２４は照射面２５側に配置されている。
【００２７】
第１集光レンズ２３の長手方向と直交する断面において、第１集光レンズ２３の両側部２６は、複数のＬＥＤ２０側から照射面２５側に向けて外側に傾斜して延びている。第１集光レンズ２３の入射側には、第１凸レンズ面２７が形成されている。第１集光レンズ２３の射出側には、その長手方向に延びる保持用凹部２８が設けられている。また、この保持用凹部２８の両側部には、一対の支持片２９が設けられている。これら一対の支持片２９は、第１集光レンズ２３をケーシング２内に収容した際に、ケーシング２の開口上縁部（具体的には、側板８及び複数の支持板９の各上端部）に載置される。これにより、第１集光レンズ２３はケーシング２の内部に配設され、その第１凸レンズ面２７は、複数のＬＥＤ２０に近接して配設されるようになる。後述するように、第１集光レンズ２３は、ＬＥＤ２０からの光を第２集光レンズ２４に向けて集光させる集光機能と、ＬＥＤ２０からの光をその内部で反射させて第２集光レンズ２４に向けて導く導光機能と、を有している。
【００２８】
なお、本実施形態では、第１集光レンズ２３の寸法として、高さｈ１は約２２．４ｍｍ、第１凸レンズ面２７の幅ｗは約７ｍｍ、第１凸レンズ面２７の曲率半径は約７ｍｍに構成されている（図３参照）。また、第１凸レンズ面２７とＬＥＤ２０との離間距離ｄは、約３ｍｍに構成されている。
【００２９】
第２集光レンズ２４の射出側には、第２凸レンズ面３１が形成されている。第２集光レンズ２４の入射側における両側端部には、左右外方に延びる一対の押圧片３２が設けられている。第２集光レンズ２４の入射側は、一対の押圧片３２とともに第１集光レンズ２３の保持用凹部２８に載置される。また、第１集光レンズ２３と第２集光レンズ２４との間には、ＬＥＤ２０からの光を拡散させるための拡散シート３３（拡散部材を構成する）が介在されている。第２集光レンズ２４の一対の押圧片３２は、カバー３の照射窓１７の周縁部と第１集光レンズ２３の一対の支持片２９との間に押圧保持される。また、第２集光レンズ２４の第２凸レンズ面３１は、カバー３の照射窓１７を通して外部に幾分突出されている。なお、本実施形態では、第２集光レンズ２４の寸法として、高さｈ２は約６ｍｍ、第２凸レンズ面３１の曲率半径は約１２ｍｍに構成されている（図３参照）。
【００３０】
次に、図３及び図５を参照して、本実施形態の照明装置１による照明について説明する。線状光源４の各ＬＥＤ２０が点灯されると、ＬＥＤ２０から発する光は、第１集光レンズ２３の第１凸レンズ面２７に入射される。上述したように、ＬＥＤ２０は第１集光レンズ２３の第１凸レンズ面２７に近接して配設されているので、ＬＥＤ２０から発する光のうち、光軸Ｃを含む挟角な配光（狭配光）の光の全部と外側に向かう広角な配光（広配光）の光の一部はともに、第１集光レンズ２３の第１凸レンズ面２７に入射されるようになる。
【００３１】
第１集光レンズ２３に入射された光の一部は、第１凸レンズ面２７によってＬＥＤ２０の光軸Ｃ方向に屈曲されて、第１集光レンズ２３内を第２集光レンズ２４に向けて進むようになる（第１集光レンズ２３の集光機能）。また、第１集光レンズ２３に入射された光の一部は、第１集光レンズ２３の内部を進んで両側面２６にて反射された後に、第２集光レンズ２４に向けて進むようになる（第１集光レンズ２３の導光機能）。上述したように、第１集光レンズ２３の両側面２６は、ＬＥＤ２０側から照射面２５側に向けて外側に傾斜して延びているので、反射される光の射出角θ２は入射角θ１よりも小さくなる。これにより、第１集光レンズ２３の両側面２６にて反射された光は、ＬＥＤ２０の光軸Ｃに対して略平行に進むようになる。このようにして、第１集光レンズ２３から射出される光は、光軸Ｃに対して略平行な光となる。
【００３２】
第１集光レンズ２３から射出された光は、拡散シート３３により拡散された後に、第２集光レンズ２４に入射される。第２集光レンズ２４より射出された光は、ＬＥＤ２０の光軸Ｃに近付く方向に屈曲されて狭配光な光となり、照射面２５に帯状に収束されて照射される（図５（ａ）参照）。
【００３３】
本実施形態の照明装置１では、ＬＥＤ２０からの狭配光の光と広配光の光の一部とがともに第１集光レンズ２３に入射されるとともに、第１集光レンズ２３から射出される光が光軸Ｃに対して略平行な光となるので、ＬＥＤ２０からの光を照射面２５の照明に効率良く寄与させることができる。それ故に、図５（ｂ）に示すように、照射面２５における照度のピークは例えば８０〜９０万ｌｘとなり、従来の照明装置よりも大幅に高められる。また、第１集光レンズ２３と第２集光レンズ２４との間には拡散シート３３が設けられているので、ＬＥＤ２０からの光が拡散シート３３によって拡散されることにより、ＬＥＤ２０の像が照射面２５に映り込むのが防止される。
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態の照明装置について説明する。図６は、本発明の第２の実施形態による照明装置の集光レンズを分解して示す分解斜視図である。なお、以下に示す各実施形態において、上記第１の実施形態と実質上同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３４】
本実施形態の照明装置１Ａでは、集光レンズ６は複数（本実施形態では２個）設けられ、複数の集光レンズ６は、その長手方向に相互に隣接して配設されている。拡散シート３３Ａは、複数の集光レンズ６の長手方向全体に渡って、各集光レンズ６の第１集光レンズ２３と第２集光レンズ２４との間に介在されている。
【００３５】
上述のように集光レンズ６を配設した場合には、相互に隣接する一対の集光レンズ６の間に継ぎ目３４が生じるようになる。このため、集光レンズ６の長手方向における照射面２５の照度分布では、この継ぎ目３４における照度が低下する傾向にあるが、本実施形態のように拡散シート３３を配設することによって、上記照度分布をほぼ均一にすることができる。
【００３６】
なお、本実施形態では、集光レンズ６を２個設けるように構成したが、照明装置１Ａの用途等に応じて、その数は適宜設定することができる。また、複数の集光レンズ６全体の長さに応じて、線状光源（図示せず）全体の長さ、即ち、線状光源ユニットの数を適宜調節すればよい。
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態の照明装置について、図７の分解斜視図を用いて説明する。
【００３７】
本実施形態の照明装置１Ｂは、スポット状光源３５及び集光レンズ６Ｂがケーシング（図示せず）に配設されることにより構成されている。スポット状光源３５は、プリント配線基板１９Ｂと、プリント配線基板１９Ｂに実装された１個のＬＥＤ２０Ｂと、を有している。
【００３８】
集光レンズ６Ｂは、断面円形状の第１集光レンズ２３Ｂ及び第２集光レンズ２４Ｂから構成されている。第１集光レンズ２３Ｂの入射側には、第１凸レンズ面２７Ｂが形成されており、この第１凸レンズ面２７ＢはＬＥＤ２０Ｂに近接して配設される。第１集光レンズ２３Ｂの外側面３６は、ＬＥＤ２０Ｂ側から照射面（図示せず）側に向けて外側に傾斜するテーパ状に形成されている。第１集光レンズ２３Ｂの射出側には、矩形状の保持用凹部２８Ｂが設けられている。また、第１集光レンズ２３Ｂの射出側における全周には、径方向外方に延びる矩形状の支持片２９Ｂが設けられている。この支持片２９Ｂは、上記第１の実施形態と同様に、ケーシングの開口部に支持されるようになる。
【００３９】
第２集光レンズ２４Ｂの射出側には、第２凸レンズ面３１Ｂが形成されている。第２集光レンズ２４Ｂの入射側には、径方向外方に延びる矩形状の押圧片３２Ｂが設けられている。第２集光レンズ２４Ｂの入射側は第１集光レンズ２３Ｂの保持用凹部２８Ｂに保持され、第１集光レンズ２３Ｂと第２集光レンズ２４Ｂとの間には矩形状の拡散シート３３Ｂが介在されている。第２集光レンズ２４Ｂの押圧片３２Ｂは、カバー（図示せず）の照射窓の周縁部と第１集光レンズ２３Ｂの支持片２９Ｂとの間に押圧保持される。
【００４０】
本実施形態の照明装置１Ｂでは、上記第１の実施形態と同様に、第１集光レンズ２３Ｂから射出される光は、ＬＥＤ２０Ｂの光軸（図示せず）に対して略平行な光となり、拡散シート３３Ｂにより拡散された後に、第２集光レンズ２４Ｂに入射される。第２集光レンズ２４Ｂより射出された光は、ＬＥＤ２０Ｂの光軸に近付く方向に屈曲されて狭配光な光となり、照射面（図示せず）に向けてスポット状に集光される。従って、本実施形態の照明装置１Ｂにおいても、上記第１の実施形態と同様の作用効果が達成される。
【００４１】
以上、本発明に従う照明装置の種々の実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。
【００４２】
上記各実施形態では、第１集光レンズ２３，２３Ｂと第２集光レンズ２４，２４Ｂとを別体に構成したが、これらを一体に構成してもよい。
【００４３】
また、上記各実施形態では、拡散部材を厚みの薄い拡散シート３３，３３Ａ，３３Ｂから構成したが、これに代えて、やや厚みの大きい拡散プレートから構成してもよい。
【００４４】
また、上記各実施形態では、ＬＥＤ２０，２０Ｂをチップ型のパワーＬＥＤから構成したが、砲弾型のＬＥＤから構成してもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１，１Ａ，１Ｂ，１００ 照明装置
２ ケーシング
６，６Ａ，６Ｂ，１０３ 集光レンズ
１１ 開口部
１９，１９Ｂ，１０２ プリント配線基板
２０，２０Ｂ，１０１ ＬＥＤ
２３，２３Ｂ 第１集光レンズ
２４，２４Ｂ 第２集光レンズ
２５，１０４ 照射面
２７，２７Ｂ 第１凸レンズ面
２８，２８Ｂ 保持用凹部
２９，２９Ｂ 支持片
３１，３１Ｂ 第２凸レンズ面
３３，３３Ａ，３３Ｂ 拡散シート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
線状に配置された複数のＬＥＤと、前記複数のＬＥＤからの光を照射面に向けて集光させるシリンドリカル状の集光レンズと、を備え、
前記集光レンズの前記ＬＥＤ側には、該ＬＥＤに向かって凸面状とする第１凸レンズ面が形成され、前記集光レンズの前記照射面側には、該照射面に向かって凸面状とする第２凸レンズ面が形成され、前記集光レンズの長手方向と直交する断面において、前記集光レンズの両側部は、前記複数のＬＥＤ側から前記照射面側に向けて外側に傾斜して延びており、前記複数のＬＥＤは、前記集光レンズの前記第１凸レンズ面に近接して配設されていることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記集光レンズは、シリンドリカル状の第１集光レンズ及び第２集光レンズから構成され、前記第１集光レンズは前記複数のＬＥＤ側に配設され、前記第２集光レンズは前記照射面側に配設され、前記第１集光レンズの入射側には前記第１凸レンズ面が形成され、前記第２集光レンズの射出側には前記第２凸レンズ面が形成され、前記第１集光レンズの長手方向と直交する断面において、前記第１集光レンズの両側部は、前記複数のＬＥＤ側から前記照射面側に向けて外側に傾斜して延びており、前記第１集光レンズと前記第２集光レンズとの間には、前記複数のＬＥＤからの光を拡散させるための拡散部材が介在されていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記集光レンズは複数設けられ、前記複数の集光レンズは、その長手方向に相互に隣接して配設されており、前記拡散部材は、前記複数の集光レンズの長手方向全体に渡って、前記複数の集光レンズの各々の前記第１集光レンズと前記第２集光レンズとの間に介在されていることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記第１集光レンズの射出側には、その長手方向に延びる保持用凹部が設けられ、前記保持用凹部には、前記第２集光レンズ及び前記拡散部材が保持されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記複数のＬＥＤが実装されるプリント配線基板と、開口部を有するケーシングと、を更に備え、前記プリント配線基板は、前記ケーシングの内部に配設されており、
前記第１集光レンズの射出側には、その長手方向と直交する方向に外側に延びる一対の支持片が設けられ、前記一対の支持片は、前記ケーシングの前記開口部に支持され、前記第１集光レンズの入射側は、前記ケーシングの内部に配設されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の照明装置。
【請求項６】
ＬＥＤと、前記ＬＥＤからの光を照射面に向けて集光させる断面円形状の集光レンズと、を備え、
前記集光レンズの前記ＬＥＤ側には、該ＬＥＤに向かって凸面状とする第１凸レンズ面が形成され、前記集光レンズの前記照射面側には、該照射面に向かって凸面状とする第２凸レンズ面が形成され、前記集光レンズの外側面は、前記ＬＥＤ側から前記照射面側に向けて外側に傾斜するテーパ状に形成されており、前記ＬＥＤは、前記集光レンズの前記第１凸レンズ面に近接して配設されていることを特徴とする照明装置。
【請求項１】
線状に配置された複数のＬＥＤと、前記複数のＬＥＤからの光を照射面に向けて集光させるシリンドリカル状の集光レンズと、を備え、
前記集光レンズの前記ＬＥＤ側には、該ＬＥＤに向かって凸面状とする第１凸レンズ面が形成され、前記集光レンズの前記照射面側には、該照射面に向かって凸面状とする第２凸レンズ面が形成され、前記集光レンズの長手方向と直交する断面において、前記集光レンズの両側部は、前記複数のＬＥＤ側から前記照射面側に向けて外側に傾斜して延びており、前記複数のＬＥＤは、前記集光レンズの前記第１凸レンズ面に近接して配設されていることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記集光レンズは、シリンドリカル状の第１集光レンズ及び第２集光レンズから構成され、前記第１集光レンズは前記複数のＬＥＤ側に配設され、前記第２集光レンズは前記照射面側に配設され、前記第１集光レンズの入射側には前記第１凸レンズ面が形成され、前記第２集光レンズの射出側には前記第２凸レンズ面が形成され、前記第１集光レンズの長手方向と直交する断面において、前記第１集光レンズの両側部は、前記複数のＬＥＤ側から前記照射面側に向けて外側に傾斜して延びており、前記第１集光レンズと前記第２集光レンズとの間には、前記複数のＬＥＤからの光を拡散させるための拡散部材が介在されていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記集光レンズは複数設けられ、前記複数の集光レンズは、その長手方向に相互に隣接して配設されており、前記拡散部材は、前記複数の集光レンズの長手方向全体に渡って、前記複数の集光レンズの各々の前記第１集光レンズと前記第２集光レンズとの間に介在されていることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記第１集光レンズの射出側には、その長手方向に延びる保持用凹部が設けられ、前記保持用凹部には、前記第２集光レンズ及び前記拡散部材が保持されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記複数のＬＥＤが実装されるプリント配線基板と、開口部を有するケーシングと、を更に備え、前記プリント配線基板は、前記ケーシングの内部に配設されており、
前記第１集光レンズの射出側には、その長手方向と直交する方向に外側に延びる一対の支持片が設けられ、前記一対の支持片は、前記ケーシングの前記開口部に支持され、前記第１集光レンズの入射側は、前記ケーシングの内部に配設されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の照明装置。
【請求項６】
ＬＥＤと、前記ＬＥＤからの光を照射面に向けて集光させる断面円形状の集光レンズと、を備え、
前記集光レンズの前記ＬＥＤ側には、該ＬＥＤに向かって凸面状とする第１凸レンズ面が形成され、前記集光レンズの前記照射面側には、該照射面に向かって凸面状とする第２凸レンズ面が形成され、前記集光レンズの外側面は、前記ＬＥＤ側から前記照射面側に向けて外側に傾斜するテーパ状に形成されており、前記ＬＥＤは、前記集光レンズの前記第１凸レンズ面に近接して配設されていることを特徴とする照明装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２３８４３６（Ｐ２０１２−２３８４３６Ａ）
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０５８０４（Ｐ２０１１−１０５８０４）
【出願日】平成２３年５月１１日（２０１１．５．１１）
【出願人】（３９２０２６８８８）京都電機器株式会社 (43)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１１日（２０１１．５．１１）
【出願人】（３９２０２６８８８）京都電機器株式会社 (43)
【Ｆターム（参考）】
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