JP2006085057A - Line-type light guide and method for using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光端面が線状であるラインライトガイド及びその使用方法に関する。更に詳しくは、発光端面を直線の他、任意の曲線にすることで、損傷等の表面検査を容易に行うことができるラインライトガイド及びその使用方法に関する。本ラインライトガイドは、各種照明、特に曲面を備えた照射対象物に対する照明に用いることができる。特に、曲面を備えた照射対象物の損傷及び付着物の有無等を調べるための表面検査用の照明として好適に用いることができる。 The present invention relates to a line light guide whose light emitting end face is linear and a method of using the same. More specifically, the present invention relates to a line light guide that can easily perform surface inspection such as damage by making a light emitting end face an arbitrary curve in addition to a straight line, and a method of using the same. The present line light guide can be used for various types of illumination, particularly illumination of an irradiation object having a curved surface. In particular, it can be suitably used as illumination for surface inspection for examining damage to an irradiation object having a curved surface and the presence or absence of deposits.
光ファイバ等の光を発する端面を線状(ライン)に並べて発光端面を形成し、帯状の光を発することができるラインライトガイドが知られている(例えば、特許文献1を参照)。
また、発光端面に棒状の中子を設け、上下方向に照射角度を変えることができるラインライトガイドが提案されている(特許文献2を参照)。
2. Description of the Related Art A line light guide is known that can emit band-like light by forming light emitting end faces by arranging end faces emitting light such as optical fibers in a line (line) (see, for example, Patent Document 1).
Also, a line light guide has been proposed in which a bar-shaped core is provided on the light emitting end face and the irradiation angle can be changed in the vertical direction (see Patent Document 2).
しかし、これらラインライトガイドの発光端面は直線状であり、曲線状に対する要望に応えられなかった。例えば、図10に示すように曲面から構成された照射対象物2に発光端面111が直線のラインライトガイドを用いても、曲面の一部分のみに光束3が照射され、発光端面111から発せられた全ての光が照射対象物2に照射されない。
このため、照射対象物の一方向から強い光を当てることによって識別される損傷及び付着物等の有無を調べる表面検査において、広範囲の検査が一度に行うことができなかった。
また、曲面を備える照射対象物の曲面形状は、1形状に限られないことが多く、様々な形状の曲面に対応できるラインライトガイドであることが望まれている。更に、使用中に光束の形状、すなわち発光端面の形状が変わらないことが望ましい。
本発明は、このような問題点を解決するものであり、発光端面を直線の他、任意の曲線にすることで、損傷等の表面検査を容易に行うことができるラインライトガイドを提供することを目的とする。
However, the light emitting end faces of these line light guides are linear, and the demand for a curved shape cannot be met. For example, as shown in FIG. 10, even when a line light guide with a light emitting
For this reason, a wide range of inspections could not be performed at a time in the surface inspection for examining the presence of damage and deposits identified by applying strong light from one direction of the irradiation object.
In addition, the curved surface shape of an irradiation object having a curved surface is not limited to one shape in many cases, and a line light guide that can cope with curved surfaces of various shapes is desired. Furthermore, it is desirable that the shape of the light beam, that is, the shape of the light emitting end face does not change during use.
The present invention solves such problems, and provides a line light guide capable of easily performing surface inspections such as damage by making the light emitting end face an arbitrary curve in addition to a straight line. With the goal.
本発明は、以下の通りである。
1.一方側の端面を線状に整列して発光端面を形成する複数の光ファイバと、該発光端面を屈曲可能に固定する固定部と、を備えることを特徴とするラインライトガイド。
2.上記固定部は、上記光ファイバの少なくとも上記発光端面側の側面に樹脂、ゴム及び/又はエラストマーによって形成されてなる上記1.記載のラインライトガイド。
3.上記固定部は、上記光ファイバの少なくとも上記発光端面側の側面を編んで形成されたものである上記1.記載のラインライトガイド。
4.上記固定部の少なくとも一方の面に磁石を更に備える上記1.乃至3.のいずれかに記載のラインライトガイド。
5.曲面を有する表面を備える照射対象物に対して、損傷及び付着物の有無の表面検査を行う上記1.乃至4.のいずれか一項に記載のラインライトガイド。
6.上記1.乃至5.のいずれか一項に記載のラインライトガイドの使用方法であって、曲面を有する表面を備える照射対象物の照射面の表面形状と同形状となるように発光端面を屈曲させ、その後、光ファイバの他端から入射した光を発光端面から該照射面に照射して、損傷及び付着物の有無の表面検査を行うことを特徴とするラインライトガイドの使用方法。
7.上記照射対象物が自動車の外装である上記6.記載のラインライトガイドの使用方法。
The present invention is as follows.
1. A line light guide, comprising: a plurality of optical fibers that form a light emitting end face by aligning one end face in a line, and a fixing portion that fixes the light emitting end face so as to be bendable.
2. The fixing portion is formed of resin, rubber and / or elastomer on at least a side surface of the optical fiber on the light emitting end surface side. The line light guide described.
3. The fixing portion is formed by knitting at least a side surface on the light emitting end surface side of the optical fiber. The line light guide described.
4). 1. A magnet further provided on at least one surface of the fixed part. To 3. A line light guide according to any of the above.
5. The above 1. performing surface inspection for the presence or absence of damage and deposits on an irradiation object having a curved surface. To 4. The line light guide as described in any one of.
6). Above 1. To 5. A method for using the line light guide according to any one of the above, wherein the light emitting end face is bent so as to be the same shape as the surface shape of the irradiation surface of the irradiation object having a curved surface, and then the optical fiber A method of using a line light guide, characterized in that the light incident from the other end of the light is irradiated from the light emitting end surface onto the irradiated surface, and surface inspection is performed for the presence of damage and deposits.
7). 6. The irradiation object described above is an automobile exterior. How to use the described line light guide.
本発明のラインライトガイドによれば、発光端面を直線の他、任意の曲線にすることができるため、照射対象物の形状にあわせた光束を発光端面から発することができ、照射漏れ等をなくすことができる。
光ファイバの発光端面を形成する固定部を樹脂等で形成する場合は、発光端面側を覆うように発光端面を屈曲可能に固定することができる。
光ファイバの発光端面を形成する固定部を発光端面が整列するように編んで形成する場合は、発光端面を構成する光ファイバを互いに連結し、発光端面を屈曲可能に固定することができる。
また、磁石によって固定する場合は、鉄等の強磁性体製の照射対象物に容易に固定することができ、発光端面の形状を維持したまま照射を行うことができる。
更に、発光端面を屈曲させて照射対象物の表面の形状と同形状となる光を該表面に照射する場合は、曲面を備える照射対象物であっても照射対象物の表面を広い範囲で一様に照射することができ、表面検査を容易に行うことができる。
本発明のラインライトガイドの使用方法によれば、発光端面を屈曲させて照射対象物の表面の形状と同形状となる光を該表面に照射することができるため、曲面を備える照射対象物であっても照射対象物の表面を広い範囲で一様に照射することができ、表面検査を容易に行うことができる。
According to the line light guide of the present invention, since the light emitting end face can be an arbitrary curve in addition to a straight line, a light beam matched to the shape of the irradiation object can be emitted from the light emitting end face, eliminating irradiation leakage and the like. be able to.
When the fixing portion for forming the light emitting end face of the optical fiber is formed of resin or the like, the light emitting end face can be fixed so as to be bent so as to cover the light emitting end face side.
When the fixing portion forming the light emitting end face of the optical fiber is knitted so that the light emitting end faces are aligned, the optical fibers constituting the light emitting end face can be connected to each other and the light emitting end face can be fixed so as to be bent.
Moreover, when fixing with a magnet, it can fix easily to irradiation objects made from ferromagnetic materials, such as iron, and can perform irradiation, maintaining the shape of a light emission end surface.
Furthermore, when the light emitting end face is bent to irradiate the surface with light having the same shape as that of the surface of the irradiation object, even if the irradiation object has a curved surface, the surface of the irradiation object is controlled over a wide range. Thus, the surface inspection can be easily performed.
According to the method of using the line light guide of the present invention, it is possible to irradiate the surface with light having the same shape as the surface of the irradiation object by bending the light emitting end surface. Even if it exists, the surface of an irradiation target object can be irradiated uniformly in a wide range, and surface inspection can be performed easily.
以下、図1〜図9を用いて本発明であるラインライトガイド及びその使用方法の実施の形態を説明する。本ラインライトガイドは、直線及び曲線を含む線状(ライン)の発光端面を備えたライトガイドである。
上記「発光端面」は、照射対象物に照射する光を発する面であり、光ファイバの一方側端面を線状に整列して形成される。また、光ファイバの一方側端面は通常平面になるように揃えられるが、揃えずに用いることもできる。
また、上記「整列」は線状の列に整えればよく、任意の配列とすることができる。例えば、光ファイバを1列に並べることができる。また、2列以上の複数の列に並べることができる。更に、ジグザグ状等の任意の配列で並べてもよい。これらのうち、1列に並べた配列が通常選択される。また、隣り合う光ファイバは互いに接触する位置で整列してもよいし、間隔を空けた離れた位置で整列してもよい。更に、間隔は任意に設定することができ、例えば光ファイバの直径以下の間隔として明るさのむらが少ない幅広の光束とすることを挙げることができる。また、光ファイバの直径を超えた間隔として、スリット状の光束とすることも例示できる。
上記「屈曲可能」とは、例えば図3〜5に示すように、発光端面をその面方向に対して任意の曲線形状に曲げることができることをいう。また、角が形成されるような折り曲げであってもよい。
上記「光ファイバ」は、一般にラインライトに用いられる樹脂及びガラス製の光ファイバを用いることができる。また、光ファイバは、管状のケーブルガイド内に格納する等の手段を用いて束ねることができる。
Hereinafter, an embodiment of a line light guide and a method of using the same according to the present invention will be described with reference to FIGS. The present line light guide is a light guide having a linear (line) light emitting end face including straight lines and curved lines.
The “light emitting end face” is a face that emits light to irradiate an object to be irradiated, and is formed by aligning one end face of the optical fiber in a line. Moreover, although the one side end surface of the optical fiber is aligned so that it may become a plane normally, it can also be used without aligning.
In addition, the “alignment” may be arranged in a linear row and can be an arbitrary arrangement. For example, optical fibers can be arranged in a row. Moreover, it can arrange in two or more rows. Furthermore, you may arrange in arbitrary arrangement | sequences, such as a zigzag form. Of these, an array arranged in one column is usually selected. Adjacent optical fibers may be aligned at positions where they are in contact with each other, or may be aligned at positions spaced apart from each other. Further, the interval can be set arbitrarily, and for example, a wide light beam with little unevenness in brightness can be cited as an interval equal to or less than the diameter of the optical fiber. Moreover, it can also be illustrated as a slit-shaped light beam as an interval exceeding the diameter of the optical fiber.
The above “bendable” means that the light emitting end face can be bent into an arbitrary curved shape with respect to the surface direction as shown in FIGS. Further, it may be bent so that corners are formed.
As the “optical fiber”, resin and glass optical fibers generally used for line lights can be used. The optical fibers can be bundled using means such as storing them in a tubular cable guide.
上記「固定部」は、光ファイバの発光端面側の端部に設けられ、光ファイバの端面が整列した状態を維持するように固定するものである。また、光ファイバを固定する手段は、手で屈曲することができるものであればよく、任意に選択することができる。
この例として、図1〜4に例示するように、樹脂、ゴム及びエラストマー等の軟質材質を用いて光ファイバの発光端面側の側面に形成することによって、線状に整列した状態で固定することを挙げることができる。また、形成方法も種々選択することができ、例えば、光ファイバ11が整列して構成される面の片面又は両面を上記軟質材質12で被覆形成して固定部とする方法(例えば図6を参照)を挙げることができる。
また、光ファイバ11を整列して構成される片面側に上記軟質材質の薄板121を設け、薄板121及び光ファイバ11の片面間を上記軟質材質122で接着及び/又は充填して固定する方法(例えば図3を参照)を挙げることができる。
更に、光ファイバ11を上記軟質材質の二枚の薄板121で挟み込み、薄板121及び光ファイバ11の側面間を上記軟質材質122で接着及び/又は充填して固定する方法(例えば図7を参照)を挙げることができる。接着を行う部位も任意に選択することができ、光ファイバの側面の全周を接着してもよいし、一部分に限って接着してもよい。一部分に限って接着する場合は、光ファイバと薄板間を接着する、隣り合う光ファイバ間を接着する、光ファイバと薄板間及び隣り合う光ファイバ間を接着する等を例示することができる。
また、アルミニウム及び鋼鉄等の金属薄板、並びに形状記憶樹脂等の薄板で挟み込み、薄板及び光ファイバの側面間を上記軟質材質で接着及び/又は充填して固定することもできる。更に、薄板に限らず、チューブ状の部材に光ファイバを通して固定することもできる。
The “fixing portion” is provided at an end portion on the light emitting end face side of the optical fiber, and is fixed so as to maintain the aligned end face of the optical fiber. The means for fixing the optical fiber may be any means that can be bent by hand and can be arbitrarily selected.
As an example of this, as illustrated in FIGS. 1 to 4, a soft material such as resin, rubber, and elastomer is used to form the side surface of the optical fiber on the light emitting end surface side, thereby fixing it in a linearly aligned state. Can be mentioned. In addition, various formation methods can be selected. For example, a method in which one side or both sides of a surface formed by aligning
In addition, a thin plate 121 made of the soft material is provided on one side of the
Furthermore, the
Further, it can be sandwiched between a thin metal plate such as aluminum and steel, and a thin plate such as a shape memory resin, and the side surfaces of the thin plate and the optical fiber can be bonded and / or filled with the soft material to be fixed. Furthermore, not only a thin plate but also a tube-shaped member can be fixed through an optical fiber.
更に、固定部は図8及び9に例示するように、光ファイバの発光端面が整列するように、発光端面側の側面を編んで固定する部位である。この編み込みに用いる部材は、任意に選択することができ、繊維を用いた糸や、線材等を用いることができる。また、糸等は樹脂、金属及びガラス等の任意の材質を用いることができる。更に、糸等の直径は任意に選択することができる。例えば、明るさのむらが少ない幅広の光束とする場合は、糸等の直径を光ファイバの直径以下とすることが好ましい。
更に、光ファイバを覆ったり、編んだりして固定するに限られず、光ファイバを通過させる孔を発光端面の形状になるように多数設けた柔軟性のある部材を用い、この部材に光ファイバを通して固定する等、任意の手段を用いて固定することができる。
Further, as illustrated in FIGS. 8 and 9, the fixing portion is a portion that is fixed by knitting the side surface on the light emitting end face side so that the light emitting end faces of the optical fibers are aligned. The member used for the weaving can be arbitrarily selected, and a thread using a fiber, a wire, or the like can be used. In addition, for the yarn and the like, any material such as resin, metal, and glass can be used. Further, the diameter of the yarn or the like can be arbitrarily selected. For example, when a wide luminous flux with little unevenness of brightness is used, it is preferable that the diameter of the yarn or the like is equal to or less than the diameter of the optical fiber.
Furthermore, the optical fiber is not limited to being covered or knitted and fixed, and a flexible member provided with a large number of holes through which the optical fiber passes so as to have the shape of the light emitting end face is used. It can be fixed using any means such as fixing.
上記「磁石」は、ゴム磁石及びフェライト磁石等、任意の種類の永久磁石を用いることができる。このうち、ゴム磁石が、接触面に傷を付けにくく、屈曲が自在である点で好ましい。また、フェライト磁石等の屈曲が容易でない磁石であっても、屈曲に支障にならない程度の大きさの磁石片を固定部12に複数貼着することで、発光端面を屈曲可能にすることができる。
更に、磁石は、固定部12の一方の面に設けてもよいし、両面に設けてもよい。また、固定部12の全面に磁石を設けてもよいし、一部分に設けてもよい。
The “magnet” may be any kind of permanent magnet such as a rubber magnet or a ferrite magnet. Among these, a rubber magnet is preferable in that it hardly damages the contact surface and can be bent freely. Moreover, even if it is a magnet which is not easy to bend, such as a ferrite magnet, it is possible to bend the light emitting end face by sticking a plurality of magnet pieces of a size that does not hinder the bending to the fixing
Furthermore, the magnet may be provided on one surface of the fixed
本ラインライトガイドは、各種照明、特に曲面を備えた照射対象物に対する照明に用いることができる。特に、曲面を備えた照射対象物の損傷及び付着物の有無等を調べるための表面検査用の照明として好適に用いることができる。
この表面検査は、照射対象物の照射面の表面形状と同形状となるように本ラインライトガイドの発光端面を屈曲させ、その後、光ファイバの他端から入射した光を発光端面から該照射面に照射することで行われる。このような照射を行うことで、曲面を有する照射面であっても、広範囲を照射することができ、広範囲の損傷及び付着物の有無を目視することができる。
また、自動車の外装、家電用電化製品(例えば洗濯機及び冷蔵庫等)、スチール製の陳列棚及びスチール家具等、磁石で表面に固定可能な表面を備える照射対象物に対して、磁石を具備する本ラインライトガイドを用いた表面検査を行う場合は、磁石によって照射対象物の表面にラインライトガイドを固定すると共に、該固定位置の表面形状に沿った形状に発光端面が屈曲するため、ラインライトガイドの固定と発光端面の形状を照射対象物に合わせる作業をまとめることができ、表面検査の作業をより容易にすることができる。
The present line light guide can be used for various types of illumination, particularly illumination of an irradiation object having a curved surface. In particular, it can be suitably used as illumination for surface inspection for examining damage to an irradiation object having a curved surface and the presence or absence of deposits.
In this surface inspection, the light emitting end face of the line light guide is bent so as to have the same shape as the surface of the irradiated surface of the irradiation object, and then light incident from the other end of the optical fiber is emitted from the light emitting end face to the irradiated surface. It is done by irradiating. By performing such irradiation, even an irradiation surface having a curved surface can be irradiated over a wide range, and a wide range of damage and the presence or absence of deposits can be visually observed.
In addition, a magnet is provided for an irradiation object having a surface that can be fixed to the surface with a magnet, such as an exterior of a car, an appliance for home appliances (for example, a washing machine and a refrigerator), a steel display shelf, and steel furniture. When performing a surface inspection using this line light guide, the line light guide is fixed to the surface of the irradiation object by a magnet, and the light emitting end face is bent to a shape along the surface shape of the fixing position. The work of fixing the guide and matching the shape of the light emitting end face with the object to be irradiated can be summarized, and the work of surface inspection can be made easier.
本実施例1のラインライトガイド1は図1〜3に示すように、一端側の発光端面111を1列に整列した光ファイバ11と、発光端面111から30mmまでを覆うように形成された固定部12と、固定部12の底面に設けられた磁石13と、光ファイバの他端側に設けられたコネクタ14と、を備える。
光ファイバ11は、160本の樹脂製光ファイバである。
固定部12は、幅が30mmであり、整列した光ファイバ11の片面側に設けられた形状記憶樹脂製の薄板121と、薄板と光ファイバ11との間にエポキシ樹脂122を充填して形成された被覆部122からなる。このような固定部12は、図4に示すように発光端面を任意の曲線に容易に屈曲させることができ、且つ光ファイバ11がほぐれないようにすることができる。更に、屈曲した形状を形状記憶樹脂製の薄板121によって維持することができる。
磁石13はゴム磁石であり、照射対象物や、ラインライトガイドを固定する固定部材等に本ラインライトガイド1を固定するために用いられる。
コネクタ14は、光ファイバ11の他端側を束ね、光源(図示せず)に設けられたコネクタに接続するものである。
As shown in FIGS. 1 to 3, the line
The
The fixing
The magnet 13 is a rubber magnet and is used to fix the line
The
このようなラインライトガイド1は、例えば図5に示すように曲面を備える照射対象物2の表面に磁石13で固定し、コネクタ14を介して接続した光源(図示せず)からの光束3を、発光端面111から発することができる。また、固定部12が照射対象物2の曲面と同じ形状に屈曲するため、発光端面11も同様の形状に屈曲し、照射対象物2の表面形状に沿った光束3を発光端面11から発し、照射対象物2を照らすことができる。
このため、従来の直線状の光束を出力するラインライトガイドでは、図8に示すように照射対象物2の一部分を照らすに限られるが、本実施例1のラインライトガイド1は、図5に示すように、曲面を有する表面を一方向から広範囲を一様に照らし、表面の損傷及び付着物の有無を目視で調べる表面検査に特に適する。
Such a line
For this reason, the conventional line light guide that outputs a linear light beam is limited to illuminating a part of the
また、固定部12の底面にゴム磁石13を設けたため、固定対象の形状と相似の発光端面を容易に維持することができる。特に、自動車の外装(例えばボンネット)等、磁石で表面に固定可能な表面を備える照射対象物に対して、磁石を具備する本ラインライトガイドを用いた表面検査を行う場合は、磁石によって照射対象物の表面にラインライトガイドを固定すると共に、該固定位置の表面形状に沿った形状に発光端面が屈曲するため、ラインライトガイドの固定と発光端面の形状を照射対象物に合わせる作業をまとめることができ、表面検査の作業をより容易にすることができる。
更に、固定部12は、形状記憶樹脂製の薄板121を備えるため、固定部12の屈曲させた形状を固定しなくても薄板121によって維持され、発光端面111から発せられる光束3の形状を一定にすることができる。
Moreover, since the rubber magnet 13 is provided on the bottom surface of the fixed
Further, since the fixing
本実施例2のラインライトガイドは図6に示すように、一端側の発光端面111を1列に整列した光ファイバ11と、光ファイバ11の発光端面側の端部を一列に被覆してエポキシ樹脂からなる固定部12と、固定部12の底面に設けられた磁石13と、光ファイバの他端側に設けられたコネクタ14と、を備える。
このような実施例2のラインライトガイドは、実施例1のラインライトガイドと同様に、固定部12が照射対象物2の曲面と同じ形状に屈曲するため、発光端面11も同様の形状に屈曲し、照射対象物2の表面形状に沿った光束3を発光端面11から発し、照射対象物2を照らすことができる。
As shown in FIG. 6, the line light guide of the second embodiment has an
In the line light guide of Example 2 like the line light guide of Example 1, since the fixing
本実施例3のラインライトガイドは図7に示すように、一端側の発光端面111を1列に整列した光ファイバ11と、発光端面111から30mmまでを薄板で挟み込むように形成された固定部12と、固定部12の底面に設けられた磁石13と、光ファイバの他端側に設けられたコネクタ14と、を備える。
固定部12は、光ファイバ11を挟み込むように設けられる形状記憶樹脂製の2枚の薄板121と、薄板121と光ファイバ11との間に充填されるエポキシ樹脂からなる被覆部122とからなる。このような固定部12は、実施例1及び2の固定部12と同様に、発光端面を任意の曲線に屈曲させることができ、且つ光ファイバがほぐれないようにすることができる。
このような実施例3のラインライトガイドは、実施例1及び2のラインライトガイドと同様に、固定部12が照射対象物2の曲面と同じ形状に屈曲するため、発光端面11も同様の形状に屈曲し、照射対象物2の表面形状に沿った光束3を発光端面11から発し、照射対象物2を照らすことができる。
As shown in FIG. 7, the line light guide of the third embodiment has an
The fixing
In the line light guide of Example 3 like the line light guides of Examples 1 and 2, since the fixing
本実施例4のラインライトガイド1’は図6及び7に示すように、一端側の発光端面111を1列に整列した光ファイバ11と、発光端面側を編んで固定する固定部12’と、光ファイバの他端側に設けられたコネクタ14(図示せず)と、を備える。このうち、光ファイバ11及びコネクタ14は、実施例1と同様であるため説明を省略する。
固定部12’は、針金によって光ファイバ11を編み込み、屈曲自在に固定したものである。
このようなラインライトガイド1’は、実施例1と同様に発光端面を任意の形状に屈曲することができるため、任意の曲面を備えた照射対象物に対して一応に照射することができる。
As shown in FIGS. 6 and 7, the line
The fixing portion 12 'is a member in which the
Since such a line
1;ラインライトガイド、11;光ファイバ、111;発光端面、12;固定部、121;薄板、122;被覆部、13;磁石、14;コネクタ、2;照射対象物。
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