CN103180665A - 照明装置及具备多个照明装置的照明系统 - Google Patents

Abstract

照明装置（1A）具有长形状的机架（10）、多个发光元件（32）、多个透镜（50）、长形状的安装基板（31）、长形状的保持构件（40）以及散热构件（20）。机架（10）具有用于支撑安装基板（31）的长边侧端部的支撑部（14a）和用于将保持构件（40）嵌合固定在机架（10）上的第一卡止部（14b）。保持构件（40）具有用于分别将多个透镜（50）嵌合固定在保持构件（40）上的多个第二卡止部和用于朝向支撑部（14a）对安装基板（31）的长边侧端部施加弹性力的弹性施力部。由弹性施力部和支撑部（14a）夹持固定安装基板（31），并且散热构件（20）以分别与安装基板（31）和底壁部（11）紧贴的状态子由安装基板（31）和底壁部（11）夹持固定。

Description

照明装置及具备多个照明装置的照明系统

技术领域

本发明涉及具备发光元件来作为光源的照明装置以及具备多个该照明装置的照明系统，特别涉及在图像处理技术领域中使用的用于对拍摄对象物照射光的照明装置以及具备多个该照明装置的照明系统。

背景技术

以往，在FA（Factory Automation：工厂自动化）领域等中，利用各种图像处理技术。就图像处理技术而言，典型的有基于拍摄检查对象物而得到的图像数据，来对标在检查对象物上的文字及标识进行识别，或对检查对象物的表面上的缺陷的有无进行检查，或对应组装的部件之间进行定位的技术，这些技术已广泛应用于各种生产设备等中。

在利用这样的图像处理技术的情况下，需要恰当地获取对拍摄对象物进行拍摄而成的图像。因此，以拍摄时确保恰当的照度为目的，在图像处理系统上大多附设有用于照亮拍摄对象物的照明装置。在这里，就附设的照明装置而言，一般利用具备了耗电低且寿命长的高亮度发光元件（例如LED：Light－Emitting Diode（发光二极管））来作为光源的照明装置。

在这里，作为附设在上述图像处理系统上的照明装置之一，具有称之为条型/线型照明装置的照明装置。该条型/线型照明装置，形成为出射照明光的出射面具有以规定宽度且以直线形状延伸的形状，采用在长形状的安装基板上以直线形状或矩阵状安装发光元件的结构。

作为公开该条型/线型照明装置的具体的组装结构的文献，例如有日本特开2007－59073号公报（专利文献1）以及国际公开第52010/007835号（专利文献2）等。

就上述专利文献1中公开的条型/线型照明装置而言，采用了如下组装结构：在具有底壁部及一对侧壁部的框体的底壁部上，依次层叠配置安装有发光元件的安装基板、具有多个透镜部的透镜阵列，并通过将透镜阵列的上表面的端部嵌合在设置于框体的一对侧壁部上的卡止爪部上，利用透镜阵列和框体来夹持固安装基板。

另一方面，就上述专利文献2中公开的条型/线型照明装置而言，采用了如下组装结构：在具有底壁部及一对侧壁部的框体的底壁部上，依次层叠配置能够弹性压缩的散热构件、安装有发光元件的安装基板、具有多个透镜部的透镜阵列，并通过将设置于透镜阵列上的卡止爪部嵌合在设置于框体的一对侧壁部上的卡止凹部，利用透镜阵列和框体来夹持固定安装基板及散热构件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007－59073号公报

专利文献2：国际公开第2010/007835号

发明内容

发明要解决的问题

然而，在上述专利文献1或专利文献2中公开的组装结构中，由于应用通过基部来使多个透镜部形成为一体的透镜阵列结构，因而在采用该组装结构的情况下，透镜阵列会在长形状的透镜阵列的长度方向上产生大幅度的厚度变化，并且，在成形时该透镜阵列容易产生翘曲，从而产生变得不容易组装的问题。另外，在框体上强制固定产生了翘曲的透镜阵列的情况下，会在透镜阵列上产生应力，从而会导致可靠性变差的结果。

另一方面，就上述条型/线型照明装置而言，为了按照设计值高精度地再现照射强度及焦点距离等的照明特性，必须高精度地定位安装在安装基板上的发光元件和与该发光元件相对应地配置的透镜部（包括在与出射面平行的面的定位（下面，将此称之为“XY面上的定位”）和沿着光轴向的定位（下面，将此称之为“Z轴向上的定位”））。然而，长形状的安装基板也有因制造时的累积热等而产生翘曲的情况，这样的情况会妨碍高精度地定位上述发光元件和透镜部。

从该角度来看时，就上述专利文献1中公开的组装结构而言，由于是在被透镜阵列按压的安装基板来紧压在框体的底壁部上的状态下对它们进行固定的结构，因而对基板的翘曲进行矫正而能够高精度地进行在Z轴向上的定位，并且，由于是将设在透镜阵列上的凸部嵌入至设在安装基板上的凹部的结构，因而能够高精度地进行XY面上的定位。

然而，若采用上述专利文献1中公开的组装结构，则因矫正翘曲而产生的安装基板的反作用力会施加到透镜阵列上，从而在可靠性的方面还存在问题。另外，在安装基板的翘曲严重或安装基板的刚性大等情况下，将透镜阵列固定在框体上的工序本身就困难，在组装性的方面也会产生问题。

另一方面，就上述专利文献2中公开的组装结构而言，由于是能够弹性压缩的散热构件介于安装基板和框体之间，且在被透镜阵列按压的安装基板来紧压在散热构件上的状态下对它们进行固定的结构，因而通过散热构件压缩变形而不会对安装基板施加非常大的应力，从而提高组装性及可靠性，并且，由于是将设在透镜阵列上的凸部嵌入至设在安装基板上的凹部的结构，因而能够高精度地进行XY面上的定位。

然而，若采用上述专利文献2中公开的组装结构，则能够期待通过压缩变形了的状态的散热构件的弹力而在一定程度上矫正安装基板的翘曲，但是实际上，因弹力非常小而不能够充分地矫正安装基板的翘曲，尤其是在安装基板的翘曲严重或安装基板的刚性大等情况下，几乎不能矫正翘曲，从而还存在不能高精度地进行上述Z轴向上的定位的问题。

这样，就以往的条型/线型照明装置而言，从可靠性的角度以及考虑了部件的翘曲的基础上的高精度的定位的角度等出发，还存在改进其组装结构的余地。

由此，本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的在于，提供一种能够高精度地对发光元件和透镜部进行定位、组装性良好、高性能且高可靠性的照明装置及具有多个该照明装置的照明系统。

用于解决问题的手段

本发明的照明装置具有：长形状的框体；作为光源的多个发光元件，；多个透镜，配置为与上述多个发光元件相对应；长形状的安装基板，其具有正面及背面，并且上述多个发光元件的至少一部分安装在上述正面上并配置为在长度方向上排列的状态；保持构件，配置在上述安装基板的上述正面一侧，用于保持所述多个透镜；散热构件，沿着上述安装基板配置在上述安装基板的上述背面一侧。上述框体具有：底壁部；一对侧壁部，分别从上述底壁部的相对的一对长边侧端部立起设置；容置部，被上述底壁部和上述一对侧壁部规定，用于容置上述多个发光元件、上述安装基板、上述多个透镜、上述保持构件及上述散热构件；一对支撑部，分别从上述一对侧壁部朝向上述容置部一侧突出设置，用于支撑上述安装基板的相对的一对长边侧端部；一对第一卡止部，分别设在上述一对侧壁部上，用于将上述保持构件嵌合固定在上述框体上。上述保持构件具有：多个开口部，设置为与上述多个发光元件相对应；多个第二卡止部，用于将上述多个透镜以覆盖上述多个开口部的方式嵌合固定在上述保持构件上；多个弹性施力部，朝向上述一对支撑部对上述安装基板的上述一对长边侧端部施加弹性力。由上述多个弹性施力部和上述一对支撑部夹持固定上述安装基板，并且上述散热构件以分别与上述安装基板和上述底壁部紧贴的状态被上述安装基板和上述底壁部夹持固定。

在上述本发明的照明装置中，优选：各上述多个弹性施力部分别由能够弹性变形的梁部和设在上述梁部的上述安装基板一侧的主面上的突起部构成，在该情况下，仅上述突起部的前端与上述安装基板的上述正面相抵接。

在上述本发明的照明装置中，优选：上述多个第二卡止部，在上述多个透镜各自的一部分与上述保持构件的上述安装基板一侧的面相抵接的状态下，将上述多个透镜嵌合固定在上述保持构件上。

在上述本发明的照明装置中，优选上述保持构件还具有朝向上述底壁部一侧而突出设置的多个柱状部，另外，优选上述安装基板具有从上述正面贯通到上述背面的多个贯通部，该多个贯通部设置为与上述多个柱状部相对应。并且，优选上述多个柱状部配置成穿过上述多个贯通部。

上述本发明的照明装置，优选还具有：连接电缆，其一端与上述安装基板相连接，另一端从上述框体引出并与外部连接，固定构件，其用于将上述连接电缆固定在上述框体上。在该情况下，优选上述框体还具有第一封闭构件，该第一封闭构件配置在与上述底壁部的相对的一对短边侧端部中的一个短边侧端部相对应的位置，来规定上述容置部，另外，优选上述固定构件外套固定在上述连接电缆的非端部的位置，并且嵌合固定在上述第一封闭构件上。

在上述本发明的照明装置中，优选上述框体还具有第二封闭构件，该第二封闭构件能够装拆自如地安装在与上述底壁部的相对的一对短边侧端部中的另一个短边侧端部相对应的位置上，并且该第二封闭构件在已安装的状态下规定上述容置部。

在上述本发明的照明装置中，优选上述多个发光元件、上述多个透镜及上述多个开口部分别都沿着上述框体的长度方向以同一间距配置。在该情况下，优选上述多个开口部中的配置在与上述保持构件的长度方向的端部最靠近的位置的开口部的靠上述端部的位置与上述端部之间的距离，是上述保持构件的位于相邻的开口部彼此之间的横框的宽度的1/2。

在上述本发明的照明装置中，优选由上述多个发光元件、上述多个透镜、上述安装基板及上述保持构件构成长形状的组件，在该情况下，优选上述组件配置成沿着作为单个构件的上述框体的长度方向排列有多个的状态。

本发明的照明系统，具有多个上述任一个的照明装置，并且，多个上述照明装置在上述框体的长度方向上排列的状态下相互连接固定。

发明效果

若采用本发明，则能够高精度地对发光元件和透镜部进行定位，从而能够实现组装性良好、高性能且高可靠性的照明装置及具有多个该照明装置的照明系统。

附图说明

图1是示出了具备了本发明的第一实施方式的照明装置的图像处理系统的结构例的概略图。

图2是本发明的第一实施方式的照明装置的立体分解图。

图3是本发明的第一实施方式的照明装置的立体图。

图4是本发明的第一实施方式的照明装置的未安装透光罩的状态的立体图。

图5是本发明的第一实施方式的照明装置的透镜的立体图。

图6是示出了本发明的第一实施方式的照明装置的透光罩的另一例的立体图。

图7是本发明的第一实施方式的照明装置的主要部分的立体图。

图8是在图2及图4中示出的保持构件的仰视图。

图9是用于说明本发明的第一实施方式的照明装置的组装结构的主要部分的立体分解图。

图10是沿图8中示出的X－X线剖开照明装置的情形的剖视示意图。

图11是沿图8中示出的XI－XI线剖开照明装置的情形的剖视示意图。

图12是沿图8中示出的XII－XII线剖开照明装置的情形的示意剖视图。

图13是沿图8中示出的XIII－XIII线剖开照明装置的情形的示意剖视图。

图14是本发明的第一实施方式的第一变形例的照明装置的立体分解图。

图15是本发明的第一实施方式的第一变形例的照明装置的剖视示意图。

图16是本发明的第一实施方式的第二变形例的照明装置的一部分的立体分解图。

图17是本发明的第二实施方式的照明系统的一部分的立体分解图。

图18是本发明的第三实施方式的照明系统的一部分的立体分解图。

图19是本发明的第三实施方式的照明系统的拆下透光罩的状态的俯视图。

图20是示出了本发明的第二实施方式及第三实施方式的照明系统的照明特性的曲线图。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的实施方式进行详细的说明。此外，在下面示出的实施方式中，对于图中的同一或通用的部分，标注同一附图标记，所以不重复其说明。

（第一实施方式）

图1是示出了具备本发明的第一实施方式的照明装置的图像处理系统的结构例的概略图。在对本实施方式的照明装置1A进行详细说明之前，首先，参照图1，对具备了该照明装置1A的图像处理系统100的结构例进行说明。

如图1所示，例如，图像处理系统100具有：照相机110，其用于拍摄图像；照明装置1A，其用于对照相机110的视场范围及该视场范围的附近进行照明；频闪控制器120，其是对照明装置1A的动作进行控制的照明控制装置；图像处理装置130，其对由照相机110拍摄而得到的图像进行处理。

照相机110配置为使其视场范围重叠在作为拍摄对象物的工件W的搬运路径200上，该照相机110除了具有透镜等光学系统之外，还包括CCD（Coupled Charged Device：电荷耦合器件）及CMOS（Complementary MetalOxide Semiconductor：互补金属氧化物芯片）传感器这样的拍摄元件。此外，就照相机110而言，优选采用电子快门机构，使得能够对搬运速度比较快的工件进行拍摄处理。

在由未图示的工件检测传感器等检测出在搬运路径200上搬运的工件W进入了照相机110的视场范围的情况下，照相机110对工件W进行拍摄，并将拍摄而得到的图像的图像数据输出至图像处理装置130。或者，取代上述的结构，也可以使用照相机110连续拍摄视场范围，并由图像处理装置130选择性地仅提取包含工件W的图像。

频闪控制器120是与照相机110的拍摄动作同步地对照明装置1A进行驱动的装置，且至少具有向照明装置1A供电的功能、时刻控制功能以及光量控制功能（调节亮度的功能）。如上所述，由于照相机110基本上在规定时刻对工件W进行拍摄，因而照明装置1A只要在该拍摄期间对视场范围及其附近照射照明光即可。因此，一般而言，频闪控制器120间歇性地对照明装置1A进行脉冲驱动。

图像处理装置130由具有作为运算处理部的CPU（Central ProcessingUnit：中央处理单元）、作为存储部的易失性存储器或硬盘、照相机接口等的计算机构成，并且与上述照相机110及频闪控制器120相连接。图像处理装置130通过对照相机110及频闪控制器120的驱动进行控制，来获取工件W的图像的图像数据，并基于所获取的该图像数据来进行各种分析等。

就照明装置1A而言，包含作为光源的发光元件，并将该发光元件进行发光而出射的照明光照射至视场范围及其附近。照明装置1A与频闪控制器120相连接，并如上述那样由频闪控制器120对该照明装置1A的驱动进行控制。一般而言，以固定的方式将照明装置1A设在工件W被搬运的搬运路径200的附近。此外，为了使拍摄而得到的图像中不包含阴影，优选照明装置1A以包围照相机110的视场范围的方式设置多个。

图2是本实施方式的照明装置的立体分解图，图3则是组装后的立体图。图4是本实施方式的照明装置的未安装透光罩的状态的立体图。图5是本实施方式的照明装置的透镜的立体图。图6是示出了本实施方式的照明装置的透光罩的另一例的立体图。另外，图7是本实施方式的照明装置的主要部分的立体图。接着，参照图2至图7，对本实施方式的照明装置1A的概略的组装结构以及组装后的外观结构等进行说明。

如图2至图4所示，本实施方式的照明装置1A主要具有：作为框体的机架10、作为第一封闭构件的第一罩15及作为第二封闭构件的第二罩16、作为散热构件20的一对高导热片21、22、包含安装基板31及作为光源的多个发光元件32的光源单元30、保持构件40、多个透镜50、透光罩60、连接电缆71。

如图2所示，就机架10而言，由具有底壁部11和一对侧壁部12的长形状的构件构成，例如由以金属材料为原料来通过挤压成形或冲压成形等而形成一体的构件构成。就一对侧壁部12而言，从俯视时大致呈矩形形状的底壁部11的相对的一对长边侧端部立起，由这些底壁部11及一对侧壁部12规定容置部13。

在机架10的一对侧壁部12上，以从该侧壁部12朝向容置部13一侧突起的方式设置一对支撑部14a及一对第一卡止部14b。一对支撑部14a及一对第一卡止部14b，均设置为沿着机架10的长度方向延伸。一对支撑部14a是用于支撑安装基板31的长边侧端部的部位，一对第一卡止部14b则是用于嵌合固定保持构件40的部位。此外，一对第一卡止部14b由与机架10的底面相向配置的阶梯面构成，用于卡止设在后述的保持构件40上的作为被卡止部的第一爪部45（参照图8、图9及图11）。

如图2至图4所示，第一罩15及第二罩16装拆自如地安装在底壁部11的与相对的一对短边侧端部相对应的位置上，并且在将该第一罩15及第二罩16安装在机架10上的状态下，第一罩15及第二罩16与上述底壁部11及一对侧壁部12一起规定上述容置部13。

在这里，第一罩15是用于穿过连接电缆71并保持该连接电缆71的构件，且具有固定部15d（参照图7），该固定部15d用于固定在后述的连接电缆71上所安装的电缆保持构件72。该第一罩15以将上述机架10的长度方向上的一端封闭的方式安装在机架10上。另一方面，第二罩16以将上述机架10的长度方向上的另一端封闭且覆盖机架10的上述另一端侧的轴向端面的方式，安装在机架10上。此外，第一罩15及第二罩16，例如由以树脂材料为原料来通过注塑成形等而形成的构件构成。

此外，在构成框体的机架10和第二罩16上，沿机架10的长度方向设有多个用于设置并固定照明装置1A的槽部18a、18b、18c以及用于散热的槽部19。槽部18a、18b具有在机架10的内侧扩大的内部空间，能够在该空间插入螺母，该螺母用于将照明装置1A用螺栓固定在未图示的安装配件等上。另外，槽部18c形成为与槽部18b连通的截面圆形形状，能够在该槽部18c插入螺钉，该螺钉用于将照明装置1A安装在未图示的安装配件等上。进而，在机架10的侧壁部12上的与固定部15d相邻的一侧的端部上，设有用于从框体的角部引出连接电缆71的切口部18d。

如图2所示，在机架10的一对侧壁部12的规定位置上分别设有多个螺纹孔12a，并且，在第一罩15及第二罩16的侧面的规定位置上与上述多个螺纹孔12a相对应地设有多个螺纹孔15a、16a。这些多个螺纹孔12a、15a、16a用于将第一罩15及第二罩16固定在机架10上，并且，通过在多个螺纹孔12a分别与各个螺纹孔15a、16a相重合的状态下，螺合作为紧固构件的多个螺丝81，由此对这些构件进行固定。

另外，在第一罩15及第二罩16的上表面的规定位置上分别设有螺纹孔15b、16b。该螺纹孔15b、16b用于将透光罩60固定在框体上。

如图2所示，依次将一对高导热片21、22、光源单元30、保持构件40、多个透镜50，层叠在容置部13中来进行容置配置。

其中，由一对高导热片21、22构成的散热构件20配置在光源单元30的安装基板31的背面一侧。更详细地讲，就散热构件20而言，以其上表面成为与上述安装基板31的背面侧相接触的状态，并且其下表面成为与机架10的底壁部11相接触的状态，配置在光源单元30的安装基板31的背面一侧。

另外，保持构件40，在其一部分与光源单元30的安装基板31相抵接的状态下配置在安装基板31的正面一侧，多个透镜50，在各个透镜50安装在保持构件40上的状态下配置在光源单元30的安装基板31的正面一侧。

一对高导热片21、22由具有规定厚度的绝缘性的长形状的构件构成，至少其一个高导热片由能够压缩变形的构件构成。优选利用硅类或丙烯酸类的树脂片等来作为高导热片21、22。此外，散热构件20用于对安装在安装基板31上的发光元件及电阻元件等各种电子部件所产生的热量进行散热，理想地，该散热构件20优选具有能够在与安装基板31的背面（在安装基板31的背面安装有电子部件的情况下还包括该电子部件）相配合的状态下与该背面接触的足够的弹性和厚度。为了使散热构件20与安装基板31充分地接触，优选该散热构件20的厚度大于底壁部11和支撑部14a之间的距离。

安装基板31由扁平的长板状的构件构成，例如由以环氧玻璃基板为代表的刚性印刷电路板构成。在该安装基板31的正面及背面形成有布线图案，通过在该安装基板31上安装各种电子部件来形成电路。尤其是在安装基板31的正面上，沿着安装基板31的长度方向以直线形状排列安装有多个发光元件32。在这里，多个发光元件32沿着安装基板31的长度方向以同一间距配置。

在安装基板31的长边侧端部的规定位置上，设有作为从安装基板31的正面贯通到背面的贯通部的切口部31a。该切口部31a是用于使设置在后述的保持构件40上的柱状部46（参照图8、图9及图12）穿过的部位。

另外，在安装基板31的四个角中的与用于引出连接电缆71的框体的角相对应的部分，设有切口部31b。该切口部31b是用于形成特定空间的部位，该特定空间用于设置设在第一罩15上的固定部15d（参照图7）。

并且，在安装基板31的背面组装有连接器33（参照图7及图9）。该连接器33是用于与安装在后述的连接电缆71的前端的连接器73相连接的部位。

发光元件32是成为照明装置1A的光源的部件，例如能够利用LED等。就该发光元件32而言，能够根据其形状或安装方式等的差异而利用炮弹型发光元件、表面安装型芯片发光元件、裸芯片等各种发光元件。此外，在本实施方式中，特别地例示了采用表面安装型芯片LED来作为发光元件32的情况。

保持构件40由具有基部41及一对侧板部42的长形状的构件构成，例如由以树脂材料为原料来通过注塑成形等而形成的构件构成。基部41，在俯视时大致呈矩形形状，而一对侧板部42从基部41的相对的一对长边侧端部立起。在基部41的规定位置上，与安装在安装基板31上的发光元件32相对应地沿着保持构件40的长度方向以直线形状排列设置有多个开口部43。在这里，多个开口部43按照配置在安装基板31上的发光元件32的间距，沿着保持构件40的长度方向以同一间距配置。此外，就保持构件40而言，也可以与多个透镜50以一对一的方式相对应地分割，而不形成长形状的一体状。

如图2、图4及图5所示，透镜50由以具有透光性的树脂材料为原料来通过注塑成形等而形成的构件构成，且具有基部51和透镜部52。多个透镜50各自具有一个透镜部52，并且，以与安装在安装基板31上的发光元件32相对应的方式设置多个透镜50。此外，在基部51的周侧面上，与各个周侧面相对应地设有耳部51a。该耳部51a是用于将透镜50固定在保持构件40上的部位，是被设在后述的保持构件40上的第二爪部44卡止的部位。

如图5所示，在透镜50的与设有透镜部52的一侧的面相反的一侧的面上，设有用于容置发光元件32的凹部53。另外，在基部51的与设有透镜部52的一侧的面相反的一侧的面上，在每个规定分区设有多个反射面54。容置在凹部53中的发光元件32照射出的光的大部分，被直线地导入至凹部53，并通过透镜部52而向规定方向照射。相对于此，其余的光中的被导向与光轴不同的方向的光则在反射面54被反射。其结果，这些光通过使传播方向改变而导向透镜部52形成的面（光出射面）的方向。由此，通过设置这样的反射面54，能够更有效地使发光元件32所照射的光从光出射面照射。

多个透镜50以覆盖设在上述保持构件40上的多个开口部43的方式安装在保持构件40上，由此被保持构件40保持。于是，多个透镜50沿着保持构件40的长度方向以同一间距配置，由此分别设在多个透镜50上的透镜部52也以沿着保持构件40的长度方向以同一间距配置。

如图2及图3所示，透光罩60由以具有透光性的树脂材料为原料来通过注塑成形等而形成的扁平的长板状的构件构成，且具有扩散板部61、设在该扩散板部61的长度方向上的一端的凸部62以及设在另一端的凹部63。扩散板部61是用于对从发光元件32出射的光进行扩散而成为适合于照明的照明光的构件。

在将各种部件容置在框体的容置部13中的状态下，透光罩60以覆盖该容置部13的方式安装在框体的上表面。在透光罩60的设有凸部62及凹部63的部分，分别设有螺纹孔62b、63b，这些螺纹孔62b、63b与设在第一罩15及第二罩16上的螺纹孔15b、16b相对应。多个螺纹孔15b、16b、62b、63b用于将透光罩60固定在框体上，在使各个螺纹孔15b、16b分别与各个螺纹孔62b、63b相重合的状态下，螺合作为紧固构件的多个螺丝82，由此对这些构件进行固定。

在这里，也可以在透光罩60上附设仅使规定波长的光选择性地透过的光学过光片。另外，透光罩60也可以是如图6示出那样的简单的长平板形状。此外，在不需使从透镜50的光出射面出射的光特别扩散的情况下，只要以在框体上不安装透光罩60的状态使用即可（即，只要在图4所示出的状态下使用即可）。

如图2至图4以及图7所示，连接电缆71用于向安装在安装基板31上的电子部件以及由它们构成的电路供给各种传递信号以及电力，连接电缆71的一端与安装基板31相连接，而另一端与外部终端（例如上述的频闪控制器120）相连接。通过在组装于安装基板31的连接器33上连接安装在该连接电缆71的前端的连接器73，连接电缆71与安装基板31电连接且物理连接。就连接电缆71而言，其前端经由设在第一罩15上的穿过孔而插入至框体的内部，并经由作为固定构件的电缆保持构件72安装在第一罩15上。

如图2及图7所示，电缆保持构件72具有在周向上包围连接电缆71的环状的挡止部72a和从该挡止部72a立起的勾挂部72b。就电缆保持构件72而言，外套固定在连接电缆71的途中位置，组装之后嵌合在第一罩15的固定部15d上（参照图7）。更详细地讲，挡止部72a被固定部15d的外表面挡住，并且，勾挂部72b穿过设在固定部15d上的贯通孔而其前端的挂钩部勾挂在固定部15d的内表面上。于是，连接电缆71通过电缆保持构件72而固定在第一罩15的固定部15d上，即使在对连接电缆15施加大的力的情况下，也能够防止安装在连接电缆15的前端的连接器73从组装在安装基板31上的连接器33脱落。

如图3所示，就照明装置1A而言，在组装之后具有大致呈长方体形状的外形，且其上表面由透光罩60覆盖，而与照明装置1A的长度方向平行的一对侧面及下表面由机架10覆盖，与照明装置1A的长度方向垂直的一对端面由第一罩15及第二罩16覆盖。从具有大致呈长方体形状的照明装置1A的角部引出连接电缆71。如图7所示，将第一罩15的固定部15d以进入机架10的内侧的方式设置在机架10的角部，并且如图2所示，在机架10的侧壁部12设有切口部18d，由此能够使连接电缆71易于朝向框体的长度方向及宽度方向弯曲。另外，通过在机架10的角部设置固定部15d，能够以良好的空间利用率固定电缆保持构件72。

如图4所示，在未安装透光罩60的状态下，成为保持构件40及多个透镜50在框体的上表面露出的状态，多个透镜50沿着框体的长度方向以直线形状排列配置。

图8是在图2及图4中示出的保持构件的仰视图，图9则是用于说明本实施方式的照明装置的组装结构的主要部分的立体分解图。另外，图10至图13是沿图8所示出的X－X线、XI－XI线、XII－XII线及XIII－XIII线剖开照明装置的剖视图示意。接着，参照图8至图13，对本实施方式的照明装置1A的组装结构进行详细的说明。

如图8及图9所示，在本实施方式的照明装置1A的保持构件40上设有各种卡止机构及定位机构等。如上所述，保持构件40具有设有多个开口部43的基部41和从该基部41的相对的一对长边侧端部立起的一对侧板部42，并且，在该基部41及一对侧板部42上分别设有各种卡止机构及定位机构等。

如图8至图10所示，在保持构件40的基部41的下表面（即，组装之后与安装基板31相向的主面），沿多个开口部43的周缘设有凹部43a和第二爪部44，其中，所述凹部43a用于容置透镜50的角部51b，第二爪部44通过卡止在透镜50的耳部51a上来固定该透镜50。其中，凹部43a设在开口部43的四个角上，第二爪部44则以相向的方式设在开口部43的相对的一对边上。第二爪部44形成为朝向内侧而伸出爪的形状。

如图9所示，在进行组装时，从保持构件40的下表面一侧将透镜50插入至上述凹部43a。此时，通过使第二爪部44与透镜50的耳部51a相嵌合，来通过保持构件40保持透镜50，由此透镜50嵌合固定在保持构件40上。此外，在透镜50嵌合固定在保持构件40上的状态下，作为透镜50的一部分的角部51b与凹部43a的下表面相抵接，由此防止透镜50从保持构件40的上表面一侧脱离。

如图8、图9及图11所示，在保持构件40的侧板部42的规定位置设有多个作为被卡止部的第一爪部45。第一爪部45是用于将保持构件40固定在机架10上的部位，形成为爪朝向外侧伸出的形状。在进行组装时，从机架10的上表面一侧将保持构件40插入至容置部13，此时，第一爪部44与作为机架10的第一卡止部14b的阶梯面（参照图2及图11）相嵌合，由此，保持构件40嵌合固定在机架10上。

如图8、图9及图12所示，在保持构件40的侧板部42的规定位置上，以从该侧板部42的下表面朝向下方突出的方式设有多个柱状部46。柱状部46设置为与设在安装基板31上的切口部31a相对应，在进行组装时使该柱状部46穿过该切口部31a。

如图8、图9及图13所示，在保持构件40的侧板部42的规定位置上，设有弹性施力部47。弹性施力部47由沿着保持构件40的长度方向延伸的梁部48和设在该梁部48的下表面上的突起部49构成，且弹性施力部47设在侧板部42的与设有上述的柱状部46的位置不同的位置的下端。通过在侧板部42的规定位置上设置切口部或开口部来形成梁部48，由此该梁部48发挥弹性功能。突起部49优选设在梁部48上的最容易位移的部位。

上述弹性施力部47是用于在保持构件40及安装基板31已组装在机架10上的状态下，朝向设在机架10上的支撑部14a（参照图2及图13）对安装基板31的长边侧端部施加弹性力的部位。在这里，就保持构件40而言，仅在弹性施力部47的突起部49的前端与安装基板31的表面相抵接，由此在朝向支撑部14a对安装基板31施力的状态下紧压在该安装基板31。

归纳在上面说明的照明装置1A的组装结构则其特征如下。

机架10包括：底壁部11；一对侧壁部12，它们从底壁部11的相对的一对长边侧端部立起；容置部13，其由底壁部11及一对侧壁部12规定；一对支撑部14a，它们从一对侧壁部12朝向容置部13一侧突起，用于支撑安装基板31的相对的一对长边侧端部；一对第一卡止部14b，它们设在一对侧壁部12上，用于将保持构件40嵌合固定在机架10上。在这里，在机架10的容置部13中容置有多个发光元件32、安装基板31、多个透镜50、保持构件40及散热构件20。

保持构件40包括：多个开口部43，它们设置为与多个发光元件32相对应；多个作为第二卡止部的第二爪部44，用于以覆盖多个开口部43的方式将多个透镜50嵌合固定在保持构件40上；多个弹性施力部47，它们朝向一对支撑部14a对安装基板31的一对长边侧端部施加弹性力。

于是，安装基板31被多个弹性施力部47和一对支撑部14a夹持固定，并且，散热构件20以与安装基板31及底壁部11分别紧贴的状态被安装基板31和机架10的底壁部11夹持固定。

由此，在安装基板31产生翘曲的情况下，也能够通过保持构件40的弹性施力部47所具有的弹性作用力而矫正保持构件40的翘曲，由此能够高精度地对由保持构件40保持的透镜50的透镜部52和安装在安装基板31上的发光元件32在光轴向上进行定位（即在Z轴向上的定位），从而能够实现高性能的照明装置。

在这里，一般而言，保持构件40的弹性施力部47所具有的弹性作用力，远大于作为散热构件20的高导热片21、22所具有的弹性作用力，从而能够有效地矫正安装基板31的翘曲。与此相反地，因矫正翘曲而产生的安装基板31的反作用力会施加到保持构件40的弹性施力部47上，况且由于具有弹性施力部47的保持构件40和透镜50由不同的构件构成，因而不会对透镜50施加应力，从而能够实现高可靠性。

另外，利用保持构件40的弹性施力部47所具有的弹性作用力，将安装基板31紧压在机架10的支撑部14a上并进行固定，因而由该安装基板31和机架10的底壁部11夹持散热构件20。由此，该散热构件20被压缩变形而与安装基板31的背面和机架10的底壁部11分别紧贴，因而能够得到高散热性能，从而从该角度出发也能够实现高可靠性。

进而，在透镜50和安装基板31之间具有保持构件40，而不使透镜50和安装基板31直接接触，另外，保持构件40与安装基板31的表面的接触部位仅限定于突起部49的前端部分，因而能够大幅抑制安装在安装基板31上的电子部件所产生的热量传输至透镜50上的情况。由此，能够有效地防止对透镜50施加热应激，从而从该角度出发也能够实现高可靠性。

除此之外，由于仅通过将散热构件20及安装基板31载置在机架10的容置部13并将嵌入有多个透镜50的保持构件40嵌入到机架10中的操作来基本上完成组装工作，因而组装性非常好。

另外，就上述组装结构而言，在组装时将设在保持构件40上的柱状部46穿过设在安装基板31上的切口部31a，由此能够高精度地进行与出射面平行的面上的定位（即在XY面上的定位），从而从该角度出发也能够实现高性能的照明装置。

如上面说明的那样，通过采用本实施方式的照明装置1A，能够高精度地对发光元件32和透镜部52进行定位，从而能够实现组装性良好、高性能且高可靠性的照明装置。

图14是本实施方式的第一变形例的照明装置的立体分解图，图15则是该第一变形例的照明装置的剖视示意图。接着，参照图14及图15，对第一变形例的照明装置进行说明。此外，在图14中仅图示了主要部件，而未图示的部件使用与上述本实施方式的部件相同的部件。

如图14所示，就本变形例的照明装置而言，为了防止设在保持构件40上的第二爪部44因某种理由产生变形而导致透镜50从保持构件40上脱落的情况，具有锁止板90。锁止板90具有与多个透镜50相对应地设置的多个窗部92和用于形成该多个窗部92的框状部91。在进行组装时，锁止板90配置在安装基板31和保持构件40之间。

如图15所示，在透镜50已嵌合固定在保持构件40上的状态下，将锁止板90的框状部91压入位于保持构件40的第二爪部44和侧板部42之间的间隙。另外，如上述那样锁止板90配置在安装基板31和保持构件40之间，因而组装之后该锁止板90位于安装基板31之上，由此锁止板90不会从上述间隙脱落。

通过这样构成，由于将锁止板90的框状部91填充在第二爪部44和侧板部42之间，因而即使在透镜50被向光源单元30一侧大力地按压的情况下，第二爪部44不会向外侧（即，与透镜50一侧相反的一侧）变形，而能够维持由第二爪部44稳定保持透镜50的状态。

图16是本实施方式的第二变形例的照明装置的一部分的立体分解图。接着，参照图16，对第二变形例的照明装置1B进行说明。

如图16所示，本变形例的照明装置1B与上述本实施方式的照明装置1A进行比较，不同点在于：机架10及透光罩60由更长的长构件构成，并且，在作为单个构件的机架10的容置部13中，沿着机架10的长度方向排列配置有多个长的组件，该组件由包括安装基板及发光元件的光源单元、保持构件40及多个透镜50构成。在这里，各个组件与上述本实施方式的相对应的各构件相同。

通过这样构成，预先准备多个不同长度的机架10及透光罩60来作为变形，由此在使组件通用化的状态下能够容易增设发光元件。由此，能够易于制造不同规格的照明装置。

（第二实施方式）

图17是本发明的第二实施方式的照明系统的一部分的立体分解图。接着，参照图17，对本实施方式的照明系统1C进行说明。

如图17所示，本实施方式的照明系统1C是通过在长度方向上连接上述第一实施方式的照明装置1A来增设发光元件的照明系统。在这里，在本实施方式的照明系统1C中，正向连接照明装置1A（即，两个照明装置1A在朝向相同方向的状态下进行连接）。

具体而言，在照明系统1C中，拆下一个照明装置1A的第二罩，并且，将另一个照明装置1A的第一罩替换为如图示那样的第三罩17，而且，使用该第三罩17作为连接器具来连接两个照明装置1A。

更详细地讲，第三罩17具有用于插入到上述另一个照明装置1A的容置部中的部位和用于插入到上述一个照明装置1A的容置部中的部位，且在这些部位的侧面分别设有螺纹孔，螺丝81经由设在两个机架10上的螺纹孔而与设在上述第三罩17上的螺纹孔螺合，来固定两个机架10。由此，连接两个照明装置1A。

另外，将上述一个照明装置1A的透光罩60的凸部62插入至上述另一个照明装置1A的透光罩60的凹部63，并在设在这些凸部62及凹部63上的螺纹孔62b、63b相重合的状态下，将两个透光罩60载置在框体的上表面上。然后，进而使上述螺纹孔62b、63b与设在第三罩17的上表面上的螺纹孔17b相重合，并利用螺丝82螺合，由此将两个透光罩60组装到框体上。

通过这样构成，由于能够容易增设发光元件，因而能够形成在设置现场等中根据状况而增设发光元件等的非常方便使用的照明装置及具有多个该照明装置的照明系统。

（第三实施方式）

图18是本发明的第三实施方式的照明系统的一部分的立体分解图。接着，参照图18，对本实施方式的照明系统1D进行说明。

如图18所示，本实施方式的照明系统1D，是通过在长度方向上连接上述第一实施方式的照明装置1A来增设发光元件的照明系统。在这里，在本实施方式的照明系统1D中，反向连接照明装置1A（即，在两个照明装置1A朝向不同的方向的状态下进行连接）。

具体而言，在照明系统1D中，分别拆下一个照明装置1A及另一个照明装置1A的第二罩，并使拆下了第二罩的一个照明装置1A的端部和同样被拆下了第二罩的另一个照明装置1A的端部形成面对面的状态，由此利用如图示那样的连接件83来固定两个机架10。由此，连接两个照明装置1A。此外，在该情况下，将如图示那样的预先准备的长的透光罩60组装在框体上。

通过这样构成，由于能够容易增设发光元件，因而能够形成在设置现场等中根据状况而增设发光元件等的非常方便使用的照明装置及具有多个该照明装置的照明系统。

在这里，图19是本实施方式的照明系统的拆下了透光罩的状态的俯视图，图20是从照度的角度出发而对本实施方式的照明系统的照明特性和上述本发明的第二实施方式的照明系统的照明特性进行比较的曲线图。此外，图20的（A）是示出了实际对本实施方式的照明系统的照度不均匀程度进行计测的结果的曲线图，图20的（B）是实际对上述本发明的第二实施方式的照明系统的照度不均匀程度进行计测的结果的曲线图。

在上述本发明的第一实施方式的照明装置1A中，通过对保持构件40的形状进行研究，能够有效防止在增设发光元件的情况下照明特性降低（尤其是产生照度不均匀）的情况。下面，参照图19及图20，对该点进行详细的说明。

如上述那样，在本发明的第一实施方式的照明装置1A中，发光元件、透镜及开口部都沿着机架的长度方向以同一间距配置。因此，在增设发光元件的情况下，也以该同一间距连续配置要增设的发光元件，由此能够有效地抑制照度不均匀的产生。

因此，在本实施方式中，如图19所示，设在照明装置1A所具备的保持构件40上的多个开口部43中的配置在与保持构件40的长度方向的端部最接近的位置上的开口部的靠近该端部的位置与该端部之间的距离，是位于保持构件40的相邻的开口部43彼此之间的横框的宽度a的1/2。于是，在使保持构件40的端部相互面对面的情况下，位于跨越两个保持构件40的部分的开口部43之间的间距，与位于不跨越两个保持构件40的部分的开口部43之间的间距A相同，由此能够防止照度不均匀的产生。

这是根据在图20的（A）及图20的（B）中示出的试验结果而确定的，关于对上述间距进行调整的本实施方式的照明系统1D，能够大幅度抑制照明不均匀的产生，另一方面，关于对上述间距未进行调整的上述本发明的第二实施方式的照明系统1C，已确认明显产生照明不均匀。此外，关于上述本发明的第一实施方式的变形例的照明装置1B，其保持构件40的配置结构也基本上与本实施方式的保持构件40的配置结构相同，因而该变形例的照明装置1B也能够得到同样的效果。

在上面说明的本发明的第一实施方式至第三实施方式以及其变形例中，例示并说明了呈直线形状排列配置一列发光元件的情况，但以矩阵状或交错状等其他布局排列配置发光元件的情况下，也当然能够应用本发明。另外，排列配置的发光元件也并不限定于如例示那样的四个，而只要是多个则排列配置几个都可以。

另外，在上述本发明的第一实施方式至第三实施方式以及其变形例中，例示并说明了保持构件及框体、设在安装基板上的各种卡止机构及定位机构分别沿着在框体的长度方向连续延伸的方式的情况和以断断续续地散布的方式设置的情况，但当然也能够适当地变更这些卡止机构及定位机构的具体的结构，即设置位置及设置个数、各自的形状等。

进而，上在上述本发明的第一实施方式至第三实施方式以及其变形例中，仅例示并说明了在增设发光元件的情况下通过连接两个具有相同个数的透镜的保持构件来增设发光元件的情况，但当然也可以通过连接三个以上的具有相同个数的透镜的保持构件来增设发光元件，还可以通过连接两个以上的具有不同个数的透镜的保持构件来增设发光元件。

这样，本次公开的上述各实施方式以及其变形例在所有方面都是例示说明的，本发明并不限于此。本发明的技术范围由权利要求书划定，而且包括与权利要求书等同的意思及权利要求范围内的全部的变更。

附图标记的说明

1A、1B 照明装置

1C、1D 照明系统

10 机架

11 底壁部

12 侧壁部

12a 螺纹孔

13 容置部

14a 支撑部

14b 第一卡止部

15 第一罩

15a、15b 螺纹孔

15d 固定部

16 第二罩

16a、16b 螺纹孔

17 第三罩

17b 螺纹孔

18a、18b、18c、19 槽部

18d 切口部

20 散热构件

21、22 高导热片

30 光源单元

31 安装基板

31a、31b 切口部

32 发光元件

33 连接器

40 保持构件

41 基部

42 侧板部

43 开口部

43a 凹部

44 第二爪部

45 第一爪部

46 柱状部

47 弹性施力部

48 梁部

49 突起部

50 透镜

51 基部

51a 耳部

51b 角部

52 透镜部

53 凹部

54 反射面

60 透光罩

61 扩散板部

62 凸部

62a 螺纹孔

63 凹部

63a 螺纹孔

71 连接电缆

72 电缆保持构件

72a 挡止部

72b 勾挂部

73 连接器

81、82 螺丝

83 连接件

90 锁止构件

91 框状部

92 窗部

100 图像处理系统

110 照相机

120 频闪控制器

130 图像处理装置

200 搬运路径

W 工件

Claims (9)

1.一种照明装置，其特征在于，

具有：

长形状的框体，

作为光源的多个发光元件，

多个透镜，配置为与所述多个发光元件相对应，

长形状的安装基板，具有正面及背面，并且所述多个发光元件的至少一部分安装在所述正面上并配置为在长度方向上排列的状态，

保持构件，配置在所述安装基板的所述正面一侧，用于保持所述多个透镜，

散热构件，沿着所述安装基板配置在所述安装基板的所述背面一侧；

所述框体具有：

底壁部，

一对侧壁部，分别从所述底壁部的相对的一对长边侧端部立起设置，

容置部，被所述底壁部和所述一对侧壁部规定，用于容置所述多个发光元件、所述安装基板、所述多个透镜、所述保持构件及所述散热构件，

一对支撑部，分别从所述一对侧壁部朝向所述容置部一侧突出设置，用于支撑所述安装基板的相对的一对长边侧端部，

一对第一卡止部，分别设在所述一对侧壁部上，用于将所述保持构件嵌合固定在所述框体上；

所述保持构件具有：

多个开口部，设置为与所述多个发光元件相对应，

多个第二卡止部，用于将所述多个透镜以覆盖所述多个开口部的方式嵌合固定在所述保持构件上，

多个弹性施力部，朝向所述一对支撑部对所述安装基板的所述一对长边侧端部施加弹性力；

由所述多个弹性施力部和所述一对支撑部夹持固定所述安装基板，并且所述散热构件以分别与所述安装基板和所述底壁部紧贴的状态被所述安装基板和所述底壁部夹持固定。

2.根据权利要求1记载的照明装置，其特征在于，

所述多个弹性施力部分别由能够弹性变形的梁部和设在所述梁部的所述安装基板一侧的主面上的突起部构成；

仅所述突起部的前端与所述安装基板的所述正面相抵接。

3.根据权利要求1或2记载的照明装置，其特征在于，所述多个第二卡止部，在所述多个透镜各自的一部分与所述保持构件的所述安装基板一侧的面相抵接的状态下，将所述多个透镜嵌合固定在所述保持构件上。

4.根据权利要求1至3中的任一项记载的照明装置，其特征在于，

所述保持构件还具有朝向所述底壁部一侧突出设置的多个柱状部；

所述安装基板具有从所述正面贯通到所述背面的多个贯通部，该多个贯通部设置为与所述多个柱状部相对应；

所述多个柱状部配置成穿过所述多个贯通部。

5.根据权利要求1至4中的任一项记载的照明装置，其特征在于，

还具有：

连接电缆，其一端与所述安装基板相连接，另一端从所述框体引出并与外部相连接，

固定构件，其用于将所述连接电缆固定在所述框体上；

所述框体还具有第一封闭构件，该第一封闭构件配置在与所述底壁部的相对的一对短边侧端部中的一个短边侧端部相对应的位置，来规定所述容置部；

所述固定构件外套固定在所述连接电缆的非端部的位置，并且嵌合固定在所述第一封闭构件上。

6.根据权利要求5记载的照明装置，其特征在于，所述框体还具有第二封闭构件，该第二封闭构件能够装拆自如地安装在与所述底壁部的相对的一对短边侧端部中的另一个短边侧端部相对应的位置上，并且该第二封闭构件在已安装的状态下规定所述容置部。

7.根据权利要求1至6中的任一项记载的照明装置，其特征在于，

所述多个发光元件、所述多个透镜及所述多个开口部分别都沿着所述框体的长度方向以同一间距配置；

所述多个开口部中的配置在与所述保持构件的长度方向的端部最靠近的位置的开口部的靠所述端部的位置与所述端部之间的距离，是所述保持构件的位于相邻的开口部彼此之间的横框的宽度的1/2

8.根据权利要求1至7中的任一项记载的照明装置，其特征在于，

由所述多个发光元件、所述多个透镜、所述安装基板及所述保持构件构成长形状的组件；

所述组件配置成沿着作为单个构件的所述框体的长度方向排列有多个的状态。

9.一种照明系统，其特征在于，

具有多个权利要求1至8中任一项记载的照明装置；

多个所述照明装置在沿着所述框体的长度方向排列的状态下相互连接固定。

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