JP2007324085A - 光照射装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 シンプルな構造で、初期コストを低減できる光照射装置を提供すること。
【解決手段】 本体2の内部に形成された空洞部の内面を非球面状の鏡面反射面2aとすると共に、空洞部3の一方に発光ダイオード6を、空洞部3の他方に隣接する部分に筒状部7をそれぞれ配置し、筒状部7の内部に導光体8を配置した。
【選択図】 図1
【解決手段】 本体2の内部に形成された空洞部の内面を非球面状の鏡面反射面2aとすると共に、空洞部3の一方に発光ダイオード6を、空洞部3の他方に隣接する部分に筒状部7をそれぞれ配置し、筒状部7の内部に導光体8を配置した。
【選択図】 図1
Description
本発明は光照射装置に関し、特に画像処理により被検査部品の表面状態などを検査する検査システムに適用される光照射装置の改良に関する。
一般に、この種検査システムは、被検査部品に光を照射し、その反射光をCCDカメラなどにより撮像し、正常な部品の撮像データと比較することによって被検査部品の良否を判定するように構成されている。
近時、照明用光源の改良・進歩により、小形で大きな光出力の得られる発光ダイオードが用いられるようになっており、例えば特開2004−111377号公報にはそのような発光ダイオードを用いた光照射装置が提案されている。
近時、照明用光源の改良・進歩により、小形で大きな光出力の得られる発光ダイオードが用いられるようになっており、例えば特開2004−111377号公報にはそのような発光ダイオードを用いた光照射装置が提案されている。
この提案は、例えば図5に示すように、構成されている。同図において、Aは光照射装置であって、縮径部,拡開部を有する第1のケース体B,第2のケース体Cよりなるケース本体Dと、第1のケース体Bの縮径部に収納されたガラスロッドよりなる導光体Eと、第2のケース体Cの底部に配置された発光ダイオードFと、発光ダイオードFと導光体Eとの間に配置された第1,第2のレンズG,Hとから構成されており、第1,第2のレンズG,Hはスペーサ本体,Oリングを利用して第1,第2のケース体B,Cの結合・締め付けによってそれぞれの中心軸線が一致するように工夫されている。
この光照射装置は、例えば図6に示すように、例えば同軸マクロレンズ,CCDカメラなどを含む検査装置Jに適用される。この検査装置Jは、例えば同軸マクロレンズ部分は水平に延びる第1の筒状部K1と、第1の筒状部K1に連結され、垂直に延びる第2の筒状部K2と、第1の筒状部K1の連結部分に対応する第2の筒状部K2に配置されたビームスプリッタLと、第2の筒状部K2の下端に配置された対物レンズMとから構成されている。尚、第2の筒状部K2の上方には図示しないCCDカメラなどが配置されている。
この装置において、発光ダイオードFから立体的に放射された広がりをもった光は第1のレンズGによって指向性を整形(ほぼ平行な光に変更)され、第2のレンズHによって集光される。集光された光は導光体Eに入射されて先端の拡散面から放出される。放出光は検査装置Jにおける第1の筒状部K1を介してビームスプリッタLに入り、垂直下方に反射される。この反射光は対物レンズMを通って被検査体Pに照射される。被検査体Pからの反射光は再びビームスプリッタLを透過し、図示しないCCDカメラなどによって被検査体Pとして撮像される。この撮像データはコンピュータなどに予め記憶されている標準データと比較され、表面状態(形態,傷,欠けなど)が検査される。
このような装置によれば、発光ダイオードFには200〜300mA以上の電流を流すことができるために、光出力の大幅な増加が見込めることから、被検査体Pを載置する面の照度も高くすることができ、検査精度の向上も可能になるものである。
特開2004−111377
しかし乍ら、上述の装置では、発光ダイオードFから立体的に放射される広がりをもった光を第1のレンズGによって指向性を整形し、第2のレンズHによって集光しなければならない。特に、発光ダイオードFのように広配光の光をより多く取り込むには透過と反射を共用した形状でかつ屈折及び反射面が非球面形状となるように複雑な形状のレンズ(例えばレンズG,H)を製作しなければならないことから、樹脂成形でしか経済的に作ることができない。
従って、このためには、樹脂成形用の金型が必要となるのであるが、金型の製作に要する初期費用が極めて高くなるのみならず、初期費用の高騰に関連してレンズの仕様を簡単に変更できないという問題がある。
特に、近時、発光ダイオードは高出力のものが使用されるようになっていることから、それのチップサイズも大きくなり、かつ発光ダイオードのパッケージも大きくなる。従って、これに伴ってケース本体DやレンズG,Hも大きくせざるを得ず、装置のコストがさらに高くなるという問題もある。
それ故に、本発明の目的は、シンプルな構造で、初期コストを低減できる光照射装置を提供することである。
従って、このためには、樹脂成形用の金型が必要となるのであるが、金型の製作に要する初期費用が極めて高くなるのみならず、初期費用の高騰に関連してレンズの仕様を簡単に変更できないという問題がある。
特に、近時、発光ダイオードは高出力のものが使用されるようになっていることから、それのチップサイズも大きくなり、かつ発光ダイオードのパッケージも大きくなる。従って、これに伴ってケース本体DやレンズG,Hも大きくせざるを得ず、装置のコストがさらに高くなるという問題もある。
それ故に、本発明の目的は、シンプルな構造で、初期コストを低減できる光照射装置を提供することである。
従って、本発明は上述の目的を達成するために、内部に空洞部を有し、その内面が非球面状の鏡面反射面に形成された本体と、本体の空洞部の一方に配置された発光ダイオードと、本体の空洞部の他方に配置された導光体とを具備したことを特徴とする。
又、本発明の第2の発明は、内部に空洞部を有し、その内面が非球面状の鏡面反射面に形成された本体と、本体の空洞部の一方に配置された発光ダイオードと、本体の空洞部の他方に配置された光拡散板とを具備したことを特徴とする。
さらに、本発明の第3の発明は、本体の反射面は断面が略楕円形状に構成されており、かつその楕円反射面における第1の焦点部分には発光ダイオードが配置されていることを特徴とし、第4の発明は、本体の反射面は断面が略楕円形状に構成されており、かつその楕円反射面における第1の焦点部分には発光ダイオードが、第2の焦点部分には導光体の光入射側が配置されていることを特徴とし、第5の発明は、本体は光軸に対して直角に二分割して構成されていることを特徴とする。
このように本発明によれば、本体の空洞部内面における反射面は非球面状、例えば二つの焦点を有する略楕円形状に構成されているために、第1の焦点部分に発光ダイオードを配置すると共に、第2の焦点部分に導光体の光入射面を位置させることにより、発光ダイオードから放射される光を反射手段により効率よく導光体に導き、導光体を介して外部に放出させることができる。従って、従来のように形状の複雑な非球面レンズを使用しなくてもよいために、光照射装置を低コストで製作できる。
又、本体における反射面は光軸に対して軸対称に形成されている関係で、反射面の形成される空洞部は本体を切削加工やへら絞りの方法などによって簡単に形成できるし、切削面やへら絞り面などにアルミニウム蒸着などを施すことによって容易に鏡面の反射面を形成することができる。従って、本発明装置の構成部品点数を少なくできる上、製作工程の低減などを図ることができるために、装置を安価に提供できる。
特に、本発明装置では、発光ダイオードから立体的に放射される光はレンズを使用しないで本体の非球面状の反射面によって集光されるために、放射光の波長に影響されることなく、どんな波長をもつ発光ダイオードでも同じ導光効果をもたせることができる。
さらに本発明装置を、例えば同軸マクロレンズ,CCDカメラなどを含む検査装置に適用した場合には、被検査体をほぼ均一な照度で照明できるために、検査精度を高めることができる上、検査の信頼性も高めることが可能になる。
又、本体における反射面は光軸に対して軸対称に形成されている関係で、反射面の形成される空洞部は本体を切削加工やへら絞りの方法などによって簡単に形成できるし、切削面やへら絞り面などにアルミニウム蒸着などを施すことによって容易に鏡面の反射面を形成することができる。従って、本発明装置の構成部品点数を少なくできる上、製作工程の低減などを図ることができるために、装置を安価に提供できる。
特に、本発明装置では、発光ダイオードから立体的に放射される光はレンズを使用しないで本体の非球面状の反射面によって集光されるために、放射光の波長に影響されることなく、どんな波長をもつ発光ダイオードでも同じ導光効果をもたせることができる。
さらに本発明装置を、例えば同軸マクロレンズ,CCDカメラなどを含む検査装置に適用した場合には、被検査体をほぼ均一な照度で照明できるために、検査精度を高めることができる上、検査の信頼性も高めることが可能になる。
次に、本発明の第1の実施例について図1〜図2を参照して説明する。同図において、1は光照射装置であって、例えば本体2,発光ダイオード6,筒状部7,導光体8によって構成されている。具体的には、本体2の内部には両端に開口部3a,3bを有し、かつ光軸に対して略軸対称となる非球面状の空洞部3及び一方の開口部3aに隣接する部分に空間部4がそれぞれ形成されている。この空洞部3の内面には鏡面の反射面2aが形成されている。特に、空洞部3は、楕円形状などの非球面形状に形成することが望ましいが、例えば放物面などの非球面形状に形成することもできる。この放物面の場合には、発光ダイオードから配光される光は鏡面反射後、光軸に略平行に配光される。尚、本体2の外周部分には発光ダイオード6で発生する熱を効率よく放散させるための放熱フィンを形成することが望ましい。
この本体2の一方の端部(開口部3a側)にはベース部5が、空間部4を閉塞するように固定されている。このベース部5には発光ダイオード6が、空間部4に位置するように固定されている。本体2の他方の端部(開口部3b側)には筒状部7が配置されており、その内部にはガラス,樹脂などにてロッド状に構成された透明な導光体8が配置されている。尚、筒状部7は本体2に対して別設されているが、本体2と一体化することもできる。特に、非球面状の反射面2aにおける第1の焦点部分aには発光ダイオード6が、第2の焦点部分bには導光体8の光入射面8aがそれぞれ位置するように構成されている。又、導光体8の光放出面8bは、例えば粗面化処理などにより光拡散面に構成されている。尚、9は発光ダイオード6などに電力を供給するためのケーブルである。
上述の本体2は、例えば図2に示すように光軸に対して直角に第1の本体2Aと第2の本体2Bとに二分割されている。これらの本体2A,2Bはそれぞれの衝合面2Aa,2Baを重ね合わせることによって図1に示す本体2が構成される。特に、このように二分割することによって切削加工が容易に行えるようになり、本発明のような非球面形状であっても簡単に切削加工することができる。
次に、図1に示す光照射装置1の検査装置Jへの適用事例について図3を参照して説明する。まず、光照射装置1を検査装置Jに、筒状部7を第1の筒状部K1に挿入することによって結合させる。この状態で、ケーブル9を介して発光ダイオード6に電力を供給すると、発光ダイオード6が発光動作し、広がりを有する光が放出される。特に、発光ダイオード6は、楕円形状の鏡面反射面2aにおける第1の焦点部分aに配置されている関係で、発光ダイオード6からの放射光の多くは楕円形状の反射面2aにて反射され、第2の焦点部分bで集光され、導光体8の光入射側の端面8aに効率よく入射される。入射光は導光体8の内部を全反射しながら進行し、光放射側の端面(光拡散面)8bから効率よく外部に放出される。
このように導光体8から放出された光は第1の筒状部K1を介してビームスプリッタLに達し、同ビームスプリッタLで光の一定量が45°に反射され、第2の筒状部K2を垂直下方に進み、対物レンズMを通って被検査体Pに照射される。尚、この被検査体Pは適切な照度で照射される。被検査体Pに照射された光は反射され、第2の筒状部K2を垂直上方に進み、ビームスプリッタLに達する。この反射光は同ビームスプリッタLで光の一定量が透過し、図示しないCCDカメラに入射され、被検査体Pが撮像される。この撮像データは予め記憶されている標準データと比較され、被検査体Pの表面状態(傷,欠けなど)の良否が判定される。
この実施例によれば、光照射装置1からは、例えば高出力化された発光ダイオード6の放射光を効率よく集光した光が検査装置Jに送られる。この放射光によって被検査体Pが照射されるために、被検査体Pの表面状態を精度よく撮像でき、信頼性の高い検査が可能になる。
この実施例によれば、光照射装置1からは、例えば高出力化された発光ダイオード6の放射光を効率よく集光した光が検査装置Jに送られる。この放射光によって被検査体Pが照射されるために、被検査体Pの表面状態を精度よく撮像でき、信頼性の高い検査が可能になる。
次に、本発明の第2の実施例について図4を参照して説明する。この実施例の基本的な構成は図1に示す実施例と同じであり、異なる点は、筒状部7及び導光体8を省略したことと、鏡面反射面2aにおける第2の焦点部分bに拡散板10を配置したことである。
この実施例によれば、第1の焦点部分aに配置された発光ダイオード6からの放射光は本体2の鏡面反射面2aで反射され、第2の焦点部分で効率よく集光される。この集光された光は光拡散板10を介して外部に放出される。
特にこの実施例による場合は、光拡散板10が二次の面光源として利用することができる。拡散面光源は照明用光源とし種々の利用が可能である。その利用方法の一つとして、例えば拡散板の上方に置いた被検査体をバックライトとして照明し、シルエット像を観察する利用方法である。この場合、反射面2aの形状を、例えば放物面状にすれば、略平行化された配光で拡散板10に入光させることができる。尚、反射面2aの形状を種々変えることにより、所望するサイズや均一性をもった二次の拡散面光源を得ることが可能である。
この実施例によれば、第1の焦点部分aに配置された発光ダイオード6からの放射光は本体2の鏡面反射面2aで反射され、第2の焦点部分で効率よく集光される。この集光された光は光拡散板10を介して外部に放出される。
特にこの実施例による場合は、光拡散板10が二次の面光源として利用することができる。拡散面光源は照明用光源とし種々の利用が可能である。その利用方法の一つとして、例えば拡散板の上方に置いた被検査体をバックライトとして照明し、シルエット像を観察する利用方法である。この場合、反射面2aの形状を、例えば放物面状にすれば、略平行化された配光で拡散板10に入光させることができる。尚、反射面2aの形状を種々変えることにより、所望するサイズや均一性をもった二次の拡散面光源を得ることが可能である。
尚、本発明は何ら上記実施例に制約されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜に変更することが可能である。例えば本発明の光照射装置は図3に示す検査装置以外の装置・システムなどに適用することもできる。又、本体は光軸に対して直角方向に二分割することが推奨されるが、例えば光軸に平行に二分割することもできる。又、導光体は光放出面が拡散面に構成されているが、光入射面をも拡散面化することができる。この構成にすれば、一部の光は導光体から漏れるものの、光拡散効果が一層改善できる。又、本体に配置される筒状部は省略することもできる。さらに、導光体の光放出面は拡散面に構成することが推奨されるが、例えば完全な透過面に構成することもできる。
1 光照射装置
2 本体
2A 第1の本体
2B 第2の本体
2a 非球面状の反射面
3 空洞部
5 ベース部
6 発光ダイオード
7 筒状部
8 導光体
8a 光入射面
8b 光放出面
10 光拡散板
a 第1の焦点部分
b 第2の焦点部分
2 本体
2A 第1の本体
2B 第2の本体
2a 非球面状の反射面
3 空洞部
5 ベース部
6 発光ダイオード
7 筒状部
8 導光体
8a 光入射面
8b 光放出面
10 光拡散板
a 第1の焦点部分
b 第2の焦点部分
Claims (5)
- 内部に空洞部を有し、その内面が非球面状の鏡面反射面に形成された本体と、本体の空洞部の一方に配置された発光ダイオードと、本体の空洞部の他方に配置された導光体とを具備したことを特徴とする光照射装置。
- 内部に空洞部を有し、その内面が非球面状の鏡面反射面に形成された本体と、本体の空洞部の一方に配置された発光ダイオードと、本体の空洞部の他方に配置された光拡散板とを具備したことを特徴とする光照射装置。
- 前記本体の反射面は断面が略楕円形状に構成されており、かつその楕円反射面における第1の焦点部分には発光ダイオードが配置されていることを特徴とする請求項1に記載の光照射装置。
- 前記本体の反射面は断面が略楕円形状に構成されており、かつその楕円反射面における第1の焦点部分には発光ダイオードが、第2の焦点部分には導光体の光入射側が配置されていることを特徴とする請求項1に記載の光照射装置。
- 前記本体は光軸に対して直角に二分割して構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の光照射装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006155903A JP2007324085A (ja) | 2006-06-05 | 2006-06-05 | 光照射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006155903A JP2007324085A (ja) | 2006-06-05 | 2006-06-05 | 光照射装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007324085A true JP2007324085A (ja) | 2007-12-13 |
Family
ID=38856688
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006155903A Withdrawn JP2007324085A (ja) | 2006-06-05 | 2006-06-05 | 光照射装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007324085A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014077283A1 (ja) * | 2012-11-14 | 2014-05-22 | 株式会社 東芝 | X線診断装置及びx線診断装置の制御方法 |
-
2006
- 2006-06-05 JP JP2006155903A patent/JP2007324085A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014077283A1 (ja) * | 2012-11-14 | 2014-05-22 | 株式会社 東芝 | X線診断装置及びx線診断装置の制御方法 |
US10022093B2 (en) | 2012-11-14 | 2018-07-17 | Toshiba Medical Systems Corporation | X-ray diagnosis apparatus and control method |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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