JP2007163358A - 光量モニタとそれを用いた光源装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 光源から被照射物へ照射される照明光の照射光量を検出する光量モニタとそれを用いた光源装置に関する。
光源4から被照射物に至る光路中に、光入射端面となる片端側から入射した光を均一化して光出射端面となる他端側から出射する多角柱状の導光ロッド7と、同導光ロッドから出射する光を被照射物へ導く光ファイバー2とを有し、同導光ロッドと光ファイバは対向面に間隔を有して配置してある。そして光ファイバーの入射端面からの反射光を光センサ15が受け、同光センサが受けた光量を照射光量として検出するように構成してある。
【選択図】 図1
Description
しかしながらこれらの放電灯は1000〜2000時間点灯させると検査対象物への照射光量が次第に減衰していくために、使用するにあたっては、画像の明るさが変わらないようにその都度光量調整することが必要となる。
そして、この導光ロッドの周面に光センサを設けて導光ロッドからの漏光量と、導光ロッドの光出射口に接続したハンドルファイバ先端から被照射面への照射光量を検出したところ、光源自体の発光量変化に起因する照射光量変化と、光量分布パターンの変化に起因する照射光量の変化があっても、かなり正確に検出することができた。
また内部欠陥やキズが少なく導光ロッドとしては品質の良好なものほど導光が少ないため検出精度が低下し、導光ロッドによっては、光量分布が変化したときに必ずしも照射光量を性格に検出できないことが判明した。
さらに同光ファイバーの入射端面からの反射光を光センサが受け、同光センサが受けた光量を照射光量として検出するように構成してある。
また光ファイバーの入射端面からの反射光を光センサが受け、同光センサが受けた光量を照射光量として検出するように構成してある。
また上記した光源装置によると、導光ロッドから出力され、ライトガイドに入射される光量を正確に測定し、その検出光量に応じて光量コントローラにより照射光量を制御することができるので、導光ロッドの個体差に関係なく、被照射面への光量は一定となる特別な効果がある。
また本例よる光源装置によると、光ファイバーの入射端面からの反射光を光センサが受け、その検出光量に応じて光量コントローラにより照射光量を制御することができるので、導光ロッドの個体差に関係なく、光量を照射光量として検出することができ、被照射面への光量は一定となる。
図1に示す光源装置1は、例えば検査対象物(被照射物)の表面を撮像して画像処理により製品検査を行う際に、光ファイバ(ライトガイド)2を介して検査対象物に照明光を照射するために用いられるもので、筐体3にメタルハライドランプなどの光源4から検査対象物(被照射物)に照射される照明光の照射光量を検出する光量モニタ5と、その検出光量に応じて照射光量をフィードバック制御する光量コントローラ6を備えて構成されている。
導光ロッド7は、本例では、断面が対辺間距離19.5mmの正六角形の長さ120mmのガラス体で形成され、光源4から照射された光を集光する楕円反射鏡8の光軸Xと同軸的に配されると共に、反射鏡8の第二焦点Fが光入射端面7inの中心に位置するように配され、光出射端面7outと光ファイバ2の光入射端2inが所定の間隔を有して対向して配されている。また導光ロッド7の光出射端面7out側の太さは、光ファイバ2の光入射端2in側のより同一か僅かに太く構成し、光ファイバ2の光入射端の全面に、導光ロッド7からの照射光が照射されるように構成してある。
また同調光フィルタ16は、開口率が徐々に変化する多数のスリットが円周上に配列形成され(図3参照)、回転に伴ってその回転方向に応じて透過光量が漸増/漸減するようになっている。
なお18はメタルハライドランプなどの光源4の点灯回路、19は赤外線カットフィルタである。
光源4から照射された光は楕円反射鏡8でその第二焦点Fに集光されて、六角柱状の導光ロッド7に入射され、光出射端面7outに向って直進し、あるいは、側面で反射しながら光出射端面7outに向かう。
この導光ロッド7によると、光量分布が均一化されて光出射端面7outから出射され、光ファイバ2により検査対象物(被照射物)まで案内され、照明光として照射される。
したがって、導光ロッド7に入射される光がガウシアン分布のような光量分布を有していても、出射される光の光量分布を均一化することができる。
この状態で光量モニタ5の光センサ15で検出された検出光量Q0を100%として光量コントローラ6に記憶しておき、検出光量Qが変化したときに当初記憶した検出光量Q0に等しくなるように調光フィルタ16を回転させる。
検出光量Qは経時的に低下する傾向にあるので、例えば検出光量Qが1%低下したときに、調光フィルタ16をそのスリット16aが大きくなる方向に回転させて、検出光量Q=100(%)となるように光量調整を行う。
また、光源4として、可視光を照射するランプを用いる場合に限らず、紫外線ランプ、赤外線ランプを光源とする光照射装置にも適用し得る。
また、導光ロッド7は正六角柱に限らず、任意の多角柱状のロッドインテグレータでもよく特に照射光を長方形のスクリーンや基板にそのまま投影するような場合は、断面がそのスクリーン等の縦横比に等しい四角柱状や八角柱状のロッドインテグレータを使用してもよい。
2 ファイバ
2in 光入射端2in
4 光源
5 光量モニタ
6 光量コントローラ
7 導光ロッド
7in 光入射端面7in
7out 光出射端面7out
14 空間
15 光センサ
Claims (2)
- 光源から被照射物へ照射される照明光の照射光量を検出する光量モニタであって、
光源から被照射物に至る光路中に、光入射端面となる片端側から入射した光を均一化して光出射端面となる他端側から出射する多角柱状の導光ロッドと、同導光ロッドから出射する光を被照射物へ導く光ファイバーとを有し、同導光ロッドと光ファイバーは対向面に間隔を有して配置され、さらに同光ファイバーの入射端面からの反射光を光センサが受け、同光センサが受けた光量を照射光量として検出するように構成したことを特徴とする光量モニタ。 - 光源から被照射物へ照射される照明光の照射光量を検出する光量モニタと、その検出光量に応じて照射光量を制御する光量コントローラを備えた光源装置において、
前記、光量モニタとして、光源から被照射物に至る光路中に、光入射端面となる片端側から入射した光を均一化して光出射端面となる他端側から出射する多角柱状の導光ロッドと、同導光ロッドから出射する光を被照射物へ導く光ファイバーとが対向面に間隔を有して配置され、また光ファイバーの入射端面からの反射光を光センサが受け、同光センサが受けた光量を照射光量として検出するように構成したことを特徴とする光源装置。
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