JP2008066032A - 照明装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】
LEDの照明光を照射して被写体となる工業製品を撮像した画像により製品検査を行う場合などに、表面が光沢処理されている製品に照射しても画像に照明の輝度ムラや色ムラが写り込むことがなく、製品検査の検査精度を向上させる。
【解決手段】
撮像光軸(C)が貫通する撮像透光部(4)を備えた機体(2)に、発光波長の異なる複数種類のLED(6R,6G,6B)の光を導光体(7)で散乱させて発光面(8)から照明光軸(LX)方向に照射させるLED光源装置が取り付けられ、導光体(7)は、発光面(8)を照明光軸(LX)に向けて積層された複数枚の導光板(9R,9G,9B)を備え、夫々の導光板には、発光面(8)と直交する面にLED(6R,6G,6B)を所定ピッチで装着すると共に、照明光軸(LX)方向の各列とも発光波長の組み合わせが等しくなるように配列した。
【選択図】図1

Description

本発明は、各色LED(発光ダイオード)から照射された光を導光体の内部で散乱させ、発光面からその散乱光を均一に出射させて、撮像装置で撮像される被写体に照射する照明装置に関する。
工業製品の検査・品質管理などに画像検査が幅広く用いられており、工場内で製品を明瞭に撮像するために、安定した照明光を長時間照射し続けることができ、消費電力も少ない照明装置が要請されている。
このため、正面を発光面とする透明導光体の側面にLED…が配され、各LED…からの照射光を導光体内部で散乱させ、発光面から出射させる照明装置が提案されている。
特許第3187280号公報
これによれば、光源としてLEDを用いているので、電流制御により安定した照明光を長時間照射することができ、消費電力も少ないので、メンテナンスコスト・ランニングコストを低減することができる。
しかも、最近では高輝度LEDが開発されているので、LEDとしてこれらを配列することにより照明光源として十分な明るさも確保できる。
ところで、この種の照明装置を使用する場合に、検査対象によっては、特定の波長の光を透過/反射しにくいことがあるため、汎用ラインでは照明光の波長(色)を任意に選択できるようにすることが望ましい。
このため、側面にRGBの各色LEDを順に配列したり、個々の素子内にRGBチップが配されたカラーLEDを配列して、各色ごとに光量制御を行うことにより、任意の色で発光可能にした照明装置も提案されている。
しかしながら、RGBの各色LEDを隙間なく並べたとしても、素子の直径分のピッチで配列せざるを得ないので、各色の光が十分に混色されず、色ムラを生じるという問題があった。また、単色の照明光を照射するときには、同色のLEDとの間に3ピッチ分の間隔が形成されてしまうので輝度ムラを起こし、各色の素子数は1/3になるため単純計算で輝度が1/3に低下するという問題があった。
したがって、このような色ムラや輝度ムラは、金属製品や樹脂製品など表面が光沢処理されている場合に写り込みを起こし、そのような画像に基づいて製品検査を行うと、画像解析の精度が高ければ高いほど良好製品を不良製品として検出しまうため、結果として検出精度が低下するという矛盾を生ずる。
これに対し、個々の素子内にRGBチップを配したカラーLEDを用いれば、そのような配列ピッチに起因する色ムラを生じることはないが、各チップごとに発光特性(色合い・明るさ)が異なるために色ムラを生じやすく、カラーLEDを分解してチップを交換することも不可能であるからそのような色ムラをなくすことは困難である。
しかも、光を均一に混色するために光散乱処理剤などを用いているので、輝度がさらに低下するという問題もあった。
さらに、単色照明を行う場合に、高輝度の光を照射させるには高輝度LEDを使用せざるを得ず、輝度は使用するLEDの各素子の光学特性に依存するため、それ以上の明るさで発光させることができない。
そこで本発明は、LEDの照明光を照射して被写体となる工業製品を撮像した画像により製品検査を行う場合などに、表面が光沢処理されている製品に照射しても画像に照明の輝度ムラや色ムラが写り込むことがなく、製品検査の検査精度を向上できるようにすることを技術的課題としている。
この課題を達成するために、本発明は、撮像装置で撮像される被写体に照明光を照射する照明装置であって、撮像装置から被写体に向かう撮像光軸が貫通する撮像透光部を備えた機体に、発光波長の異なる複数種類のLEDの光を導光体で散乱させて発光面から照明光軸方向に照射させるLED光源装置が取り付けられ、前記導光体は、発光面を照明光軸に向けて積層された複数枚の導光板を備え、夫々の導光板には、前記発光面と直交する面に前記LEDが所定ピッチで装着され、該LEDが、照明光軸方向の各列とも発光波長の組み合わせが等しくなるように配列されたことを特徴としている。
本発明に係る照明装置によれば、LED光源装置が配された機体に撮像透光部が形成され、該透光部に撮像装置の撮像光軸を貫通させることができるので、LED光源装置で被写体を照明しながら撮像することができる。
LED光源装置は、発光波長の異なる複数種類のLEDからの光を導光体で散乱させて発光面から照明光軸方向に照射させ、導光体は、照明光軸方向に例えば3枚の導光板を積層して形成されている。
そして、夫々の導光板の積層面と直交する側面にRGBの3原色のLEDが色別に配列されており、導光板の積層方向に沿ってLEDの発光波長の組み合わせが各列とも等しいく配列されている。
したがって、単色照明を行う場合は、いずれか一色のLEDのみを点灯すれば、その光が導光体内部で散乱され、正面の発光面から出射される。LEDは近接させて配列することができ、RGBのLEDを一列に並べるときのように同色のLEDとの間に3ピッチ分もの間隔が形成されることがなく、輝度ムラを起こすことがないし、一色あたりの素子数を減らすこともないので、輝度が低下することもない。
また、混色照明を行う場合は、任意の2色以上のLEDを点灯すれば、その光が導光体内部で散乱され発光面から出射される。各色のLEDを配列した導光板は発光方向に対して前後に配設されているので、色ムラを起こすことがなく、発光面から均一な混色光を出射させることができる。
本例では、LED(発光ダイオード)の照明光を照射して被写体となる工業製品を撮像した画像により製品検査を行う場合などに、表面が光沢処理されている製品に照射しても画像に照明の輝度ムラや色ムラが写り込むことがなく、製品検査の検査精度を向上させるという目的を達成するために、撮像装置から被写体に向かう撮像光軸が貫通する撮像透光部を備えた機体に、発光波長の異なる複数種類のLEDの光を導光体で散乱させて発光面から照明光軸方向に照射させるLED光源装置が取り付けられ、前記導光体は、発光面を照明光軸に向けて積層された複数枚の導光板を備え、夫々の導光板には、前記発光面と直交する面に前記LEDを所定ピッチで装着して、照明光軸方向の各列とも発光波長の組み合わせが等しくなるように配列した。
図1は本発明に係る照明装置の一例を示す断面図、図2はその側面図、図3はLED光源装置を示す斜視図、図4はその側面図、図5は他の実施形態を示す斜視図、図6はそのLED光源装置を示す平面図、図7はさらに他の実施形態を示す斜視図、図8はそのLED光源装置を示す平面図である。
図1〜図4に示す照明装置1は、撮像装置Cから被写体Wに向かう撮像光軸CX上に配されて、被写体Wに照明光を照射する際に使用される。
この照明装置1は、直方体形状の機体2にLED光源装置3が取り付けられて成り、機体2には撮像光軸Xが貫通する撮像透光部4が形成されている。
そして、撮像透光部4内で、LED光源装置3の照明光軸LXと撮像光軸CXが所定角度(本例では直角)で交差され、その交差点RPを通るように、LED光源装置3の照明光を被写体Wに向けて反射させるハーフミラー(ビームスプリッタ)5が配されている。
また、LED光源装置3は、発光波長の異なる複数種類(本例ではRGBの三原色の発光波長)のLED6R、6G、6Bから照射された光を導光体7で散乱させ、その散乱光を発光面8から照明光軸LX方向に照射させるようになっている。
導光体7は、照明光軸LX方向に複数枚(本例では3枚)の導光板9R、9G、9Bが積層されて形成されている。
そして、夫々の導光板9R、9G、9Bの発光面8と直交する一側面がLED装着面10に形成されており、各装着面10に各色のLED6R、6G、6Bが嵌め付けられている。
すなわち、導光板9Rには赤色のLED6Rが装着され、導光板9Gには緑色のLED6Rが装着され、導光板9Bには青色のLED6Bが装着され、これにより、各LED6R、6G、6Bは照明光軸方向に沿って発光波長の組み合わせが各列とも等しくなるように配列されている。
個々の導光板9R、9G、9Bは、発光面8の背面11に、各LED6R、6G、6Bから入射した光を散乱させる散乱凹部12…が形成されている。
この散乱凹部12…は、LED装着面10と平行な線状に形成され、且つ、LED装着面10から離れるにしたがってピッチが狭くなるように形成されている。
このように、線状の散乱凹部12…のピッチを変化させることにより、LED装着面10に近い側は散乱光の量を少なくし、LED装着面10から遠くなるにつれて散乱光の量を多くすることにより、発光面8から均一な散乱光が照射させることができる。
散乱凹部12の形状は任意であるが、V溝状に形成する場合に限らず、図4に示すように、レーザ加工により底面の直径×深さが0.1mm×0.1mmの円錐形状のドット状のピット12aを0.1mmピッチで連続形成することにより線状に形成してもよい。
円錐形状のピット12aを連続形成した場合は、V字溝に比して、LED6R、6G、6Bから入射された光をよりランダムに散乱させることができ、これにより発光面8から照射される光の均一性が向上する。
さらに、導光体7は、発光面8及びLED装着面10を開放し、それ以外の面が光散乱反射板13で囲まれている。
これにより、発光面8及びLED装着面10以外の面に光散乱反射板13が密着されて、これら各面から外部に出射される散乱光を導光体7内部に反射させ、その一部を照明光として有効利用することができる。
また、発光面8には光散乱透過板14が積層され、発光面8から照射される光をより均一に散乱し得るようになされている。
なお、各色LED6R、6G、6Bには、各色ごとに点灯、消灯、調光することができる駆動回路15が接続され、各色(発光波長)ごとに光量をコントロールすることができるようになっている。
以上が本発明の一構成例であって、次にその作用について説明する。
駆動回路15により各色のLED6R、6G、6Bを点灯させると、その光は各導光板9R、9G、9Bの背面11に形成された散乱凹部12や周囲の散乱反射板13で散乱され、さらには、光散乱透過板14でさらに散乱されて、発光面8から照明光軸LX方向に略均一な光分布の照明光が照射され、ハーフミラー5で反射されて被写体Wに照射されることとなる。
ここで、単色照明を行う場合は、駆動回路15により、LED6R、6G、6Bのいずれか一色のみを点灯させればよく、各色LED6R、6G、6Bは近接させて隙間なく配列することができるので、RGBのLEDを一列に並べるときのように同色のLEDとの間に3ピッチ分もの間隔が形成されることがない。
したがって、輝度ムラを生じないので、均一な単色照明が得られ、一色あたりの素子数を減らす必要もないので、輝度が低下することもない。
次いで、混色照明を行う場合は、駆動回路15により、LED6R、6G、6Bのうち任意の2色以上のLEDを点灯すれば、夫々の光が導光体7内で散乱される。
このとき、各色のLED6R、6G、6Bを配列した導光板9R、9G、9Bは照明光軸LX方向に対して前後に配設されているので、発光面28から照射される照明光は、均一に混色されて色ムラを起こすことがなく、光分布も均一な状態で照射される。
このとき、必要に応じて各色LED6R、6G、6Bの光量を個別にコントロールすれば、任意の色の照明光を照射することができる。
したがって、単色照明光や混色照明光により照明しながら被写体Wとなる工業製品を撮像し、その画像により製品検査を行う場合などに、被写体Wの表面が光沢処理されていても、画像に照明の輝度ムラや色ムラが写り込むことがないので、製品検査の検査精度を向上することができる。
図5及び図6は本発明に係る照明装置の他の実施形態を示す。なお、図1〜4と重複する部分は同一符号を付して詳細説明を省略する。
本例の照明装置21は、機体22が、撮像装置Cから被写体Wに至る撮像光軸CXを囲む環状に形成され、その底面側にLED光源装置23が配されており、機体22の中央部が撮像透光部24となっている。
このLED光源装置23は、発光波長の異なる複数種類(本例では三原色RGBの三種類)のLED6R、6G、6Bから照射された光を導光体27で散乱させ、その散乱光を下向きの発光面28から被写体Wに向う照明光軸LX方向に照射するようになっている。
導光体27は、照明光軸LX方向に複数枚(本例では3枚)の帯環状導光板29R、29G、29Bが積層されて形成され、その底面側発光面28と直交する周面がLED装着面30に形成されて、各装着面30に各色のLED6R、6G、6Bが嵌め付けられている。
すなわち、導光板29Rには赤色のLED6Rが装着され、導光板29Gには緑色のLED6Rが装着され、導光板29Bには青色のLED6Bが装着され、これにより、各LED6R、6G、6Bは照明光軸方向に沿って発光波長の組み合わせが各列とも等しくなるように配列されている。
個々の導光板29R、29G、29Bは、発光面28の背面31に、各LED6R、6G、6Bから入射した光を散乱させる散乱凹部32…が形成されている。
この散乱凹部32…は、LED装着面30と同心円状に形成され、且つ、LED装着面30から離れるにしたがってピッチが狭くなるように形成されている。
このように、線状の散乱凹部32…のピッチを変化させることにより、LED装着面30に近い側は散乱光の量を少なくし、LED装着面30から遠くなるにつれて散乱光の量を多くすることにより、発光面28から均一な散乱光が照射させることができる。
なお、散乱凹部32の形状は任意であるが、V溝状に形成する場合に限らず、実施例1と同様、レーザ加工により底面の直径×深さが0.1mm×0.1mmの円錐形状のドット状のピットを周方向に0.1mmピッチで連続形成することにより同心円状に形成してもよい。
円錐形状のピットを連続形成した場合は、V字溝に比して、LED6R、6G、6Bから入射された光をよりランダムに散乱させることができ、これにより発光面28から照射される光の均一性が向上する。
さらに、導光体27は、発光面28及びLED装着面30を開放し、それ以外の面が光散乱反射板33で囲まれている。
これにより、発光面28及びLED装着面30以外の面に光散乱反射板33が密着されて、これら各面から外部に出射される散乱光を導光体27内部に反射させ、その一部を照明光として有効利用することができる。
また、発光面28には帯環状の光散乱透過板34が積層され、発光面28から照射される光をより均一に散乱し得るようになされている。
なお、各色LED6R、6G、6Bには、各色ごとに点灯、消灯、調光することができる駆動回路15が接続され、各色(発光波長)ごとに光量をコントロールすることができるようになっている。
本例の照明装置21によれば、駆動回路15により各色のLED6R、6G、6Bを点灯させると、その光は各導光板29R、29G、29Bの背面31に形成された散乱凹部32や周囲の散乱反射板33で散乱され、さらに光散乱透過板34で散乱されて、発光面28から撮像光軸CXと平行な照明光軸LX方向に略均一な光分布の照明光が照射されて、その下に置かれた被写体Wに照射される。
ここで、単色照明を行う場合は、駆動回路15により、LED6R、6G、6Bのいずれか一色のみを点灯させればよく、各色LED6R、6G、6Bは近接させて隙間なく配列することができるので、RGBのLEDを一列に並べるときのように同色のLEDとの間に3ピッチ分もの間隔が形成されることがない。
したがって、輝度ムラを生じないので均一な単色照明が得られ、また、一色あたりの素子数を減らす必要もないので、輝度が低下することもない。
次いで、混色照明を行う場合は、駆動回路15により、LED6R、6G、6Bのうち任意の2色以上のLEDを点灯すれば、夫々の光が導光体27内で散乱される。
このとき、各色のLED6R、6G、6Bを配列した導光板29R、29G、29Bは発光方向に対して前後に配設されているので、発光面28から照明光軸LX方向に照射される照明光は、均一に混色されて色ムラを起こすことがなく、光分布も均一な状態で照射される。
このとき、必要に応じて各色LED6R、6G、6Bの光量を個別にコントロールすれば、任意の色の照明光を照射することができる。
したがって、単色照明光や混色照明光により照明しながら被写体Wとなる工業製品を撮像し、その画像により製品検査を行う場合などに、被写体Wの表面が光沢処理されていても、画像に照明の輝度ムラや色ムラが写り込むことがないので、製品検査の検査精度を向上することができる。
上述の説明では、各色のLED6R、6G、6Bを各導光板9R、9G、9B(29R、29G、29B)ごとに個別に装着した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、照明光軸LX方向に沿って配列されたLED6R、6G、6Bの発光波長の組み合わせが各列とも等しければその順序が相違する場合であっても良い。
また、LEDは二色以上であれば三色に限られるものではなく、さらに、可視光に限らず発光波長が異なるものであれば赤外光や紫外光を発光するものであってもよい。
さらに、駆動回路15は、点灯/消灯のみを行い、光量のコントロールを行わないものであっても良い
さらにまた、照明装置21の機体22や導光体27は、円環状に限らず、環状三角形、環状四角形、環状六角形、環状八角形など任意の環状多角形としたり、撮像光軸CXを囲むように湾曲され、あるいは折り曲げられて成る開いた円環状又は環状多角形としてもよい。
例えば、図7及び図8に示す照明装置41は、機体42が撮像光軸CXを囲む環状正方形に形成され、その底面側にLED光源装置43が配され、機体中央部が撮像用透光部となっている。
このLED光源装置43は、発光波長の異なる複数種類のLED6R、6G、6Bから照射された光を導光体47で散乱させ、その散乱光を下向きの発光面48から被写体Wに向う照明光軸LX方向に照射するようになっている。
導光体47は、環状正方形の一辺ごとに、照明光軸LX方向に複数枚(本例では3枚)の導光板49R、49G、49Bが積層されて形成され、その底面側発光面48と直交する外周面側がLED装着面50に形成されて、各装着面50に各色のLED6R、6G、6Bが嵌め付けられている。
そして、個々の導光板49R、49G、49Bは、発光面48の背面51に、各LED6R、6G、6Bから入射した光を散乱させる散乱凹部52…が形成されている。
この散乱凹部52…は、LED装着面50と平行に形成され、且つ、LED装着面50から離れるにしたがってピッチが狭くなるように形成され、これにより発光面48から均一な散乱光が照射させることができる。
なお、導光体47は、発光面48及びLED装着面50以外の面が光散乱反射板53で囲まれている。これにより、発光面48及びLED装着面50以外の面に光散乱反射板53が密着されて、これら各面から外部に出射される散乱光を導光体47内部に反射させ、その一部を照明光として有効利用することができる。
また、発光面48には帯環状の光散乱透過板54が積層され、発光面48から照射される光をより均一に散乱し得るようになされている。
この場合も、前述と同様、輝度ムラや色ムラを起こすことがなく、輝度ムラや色ムラの映り込みに起因する測定精度の低下を招くこともない。
また、導光体47は、各辺ごとに、直方体に形成された導光板49R、49G、49Bを積層すればよいので、円環状に製造する場合に比して、そのコストを低減できる。
本発明は、各色LEDから照射された光を導光体の内部で散乱させ、発光面からその散乱光を均一に出射させて、撮像装置で撮像される被写体に照射する照明装置の用途に適している。
本発明に係る照明装置の一例を示す断面図。 その側面図。 LED光源装置を示す斜視図。 その側面図。 他の実施形態を示す斜視図。 そのLED光源装置を示す平面図。 他の実施形態を示す斜視図。 そのLED光源装置を示す平面図。
符号の説明
1、21 照明装置
C 撮像装置
W 被写体
CX 撮像光軸
2、22 機体
3、23 LED光源装置
4、24 撮像透光部
LX 照明光軸
6R、6G、6B LED
7、27 導光体
8、28 発光面
9R、29R 導光板
9G、29G 導光板
9B、29B 導光板
10、30 LED装着面
12、22 散乱凹部

Claims (13)

  1. 撮像装置で撮像される被写体に照明光を照射する照明装置であって、
    撮像装置から被写体に向かう撮像光軸が貫通する撮像透光部を備えた機体に、発光波長の異なる複数種類のLEDの光を導光体で散乱させて発光面から照明光軸方向に照射させるLED光源装置が取り付けられ、
    前記導光体は、発光面を照明光軸に向けて積層された複数枚の導光板を備え、
    夫々の導光板には、前記発光面と直交する面に前記LEDが所定ピッチで装着され、
    該LEDが、照明光軸方向の各列とも発光波長の組み合わせが等しくなるように配列されたことを特徴とする照明装置。
  2. 前記機体に取り付けられたLED光源装置の照明光軸が撮像光軸に対して所定角度で交差すると共に、その交差点に照明光を被写体に反射させるビームスプリッタが配されて成る請求項1記載の照明装置。
  3. 前記機体が撮像光軸を囲む環状に形成され、その底面側に前記LED光源装置が配され、前記導光体は、外周面をLED装着面とし、底面を発光面とする帯環状の透明導光板が複数層積層して形成されて成る請求項1記載の照明装置。
  4. 前記機体が撮像光軸を囲む環状多角形に形成され、その底面側に前記LED光源装置が配され、前記導光体は、環状多角形の各辺ごとに外周側をLED装着面とし、底面を発光面とする透明導光板が複数層積層して形成されて成る請求項1記載の照明装置。
  5. 前記LEDを発光波長ごとに点灯/消灯し、または、調光する駆動回路を備えた請求項1記載の照明装置。
  6. 前記導光体が、LEDの種類に応じた数だけ前記導光板を積層してなる請求項1記載の照明装置。
  7. 前記各導光板ごとに発光波長の等しいLEDが装着された請求項1記載の照明装置。
  8. 前記導光体が、RGB各色のLEDを装着した三層の透明導光板を積層して成る請求項1記載の照明装置。
  9. 前記各導光板の底面部に、前記LEDから入射された光を散乱させる散乱凹部が形成された請求項1記載の照明装置。
  10. 前記散乱凹部が、LED装着面と平行な直線状又は同心円状に形成され、且つ、LED装着面から離れるにしたがってピッチが狭くなるように形成された請求項8記載の照明装置。
  11. 前記線状の散乱凹部が、その長手方向にドット状のピットを連続形成して成る請求項10記載の照明装置。
  12. 前記導光体の発光面及びLED装着面以外の面が、光散乱反射板で囲まれて成る請求項1記載の照明装置。
  13. 前記導光体の発光面に光散乱透過板が積層されて成る請求項1記載の照明装置。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012501001A (ja) * 2008-08-26 2012-01-12 潘定国 等断面の三角プリズムを備える指向性円形反射板及びそれを有する円盤状ライト
WO2012138460A3 (en) * 2011-04-07 2013-01-03 Kla-Tencor Corporation Led solar illuminator
KR101257633B1 (ko) 2010-01-13 2013-04-29 도요타지도샤가부시키가이샤 전지의 제조 방법
JP2015041553A (ja) * 2013-08-23 2015-03-02 有限会社シマテック Led照明装置
JP2015524556A (ja) * 2012-06-26 2015-08-24 ケーエルエー−テンカー コーポレイション ウェハ検査ツールのためのダイオードレーザーベースの広帯域光源
JP2020204470A (ja) * 2019-06-14 2020-12-24 第一実業ビスウィル株式会社 照明装置及びこれを備えた外観検査装置

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE602007002373D1 (de) 2007-01-25 2009-10-22 Electrolux Home Prod Corp Gerät zur Kühlung von Lebensmitteln
US20090021927A1 (en) * 2007-07-20 2009-01-22 Electrolux Home Products, Inc. Refrigerator shelf led lighting
DE102009011787B4 (de) * 2008-03-11 2011-06-01 Vision & Control Gmbh Koaxiale Auflichtbeleuchtung
ITTV20090058A1 (it) * 2009-03-26 2010-09-27 Giovine Vincenzo Di Sistema di illuminazione laminare a led con effetto scattering indotto
JP2011159435A (ja) * 2010-01-29 2011-08-18 Sumitomo Chemical Co Ltd エッジライト式照明装置
DE102010018033A1 (de) * 2010-04-23 2011-10-27 Osram Opto Semiconductors Gmbh Flächenlichtleiter und Flächenstrahler
US20120104977A1 (en) * 2010-07-22 2012-05-03 Hgl Technologies Llc High performance led grow light
CN102193135A (zh) * 2011-05-18 2011-09-21 达运精密工业(苏州)有限公司 导光板的制作方法
CN202837583U (zh) * 2012-05-04 2013-03-27 深圳安嵘光电产品有限公司 一种组合式导光板及照明灯具
US9581554B2 (en) * 2013-05-30 2017-02-28 Seagate Technology Llc Photon emitter array
US10339666B2 (en) * 2015-03-06 2019-07-02 Fuji Corporation Recognition device and recognition method
US10473275B2 (en) 2015-12-11 2019-11-12 Signify Holding B.V. Lighting device with plurality of stacked luminescent concentrators
WO2017132171A1 (en) 2016-01-28 2017-08-03 Siemens Healthcare Diagnostics Inc. Methods and apparatus for characterizing a specimen container and specimen
US10591648B2 (en) * 2016-06-01 2020-03-17 Arlo Technologies, Inc. Camera with polygonal lens
CN109100366A (zh) * 2018-08-10 2018-12-28 武汉盛为芯科技有限公司 半导体激光器芯片端面外观的检测系统及方法
CN111272210A (zh) * 2020-01-21 2020-06-12 西安大目智能设备研究所有限公司 一种基于可编程面阵光源模块的照明系统及其搭建方法
CN111366588B (zh) * 2020-03-18 2023-04-18 合肥图迅电子科技有限公司 一种半导体芯片字符表面缺陷管脚缺陷检测光源
CN113725700A (zh) * 2020-05-25 2021-11-30 深圳市皓龙激光设备有限公司 一种分层式大功率rgb合成激光器、方法及产品
WO2024017950A1 (en) * 2022-07-22 2024-01-25 Ams International Ag Device for emitting flash light

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5761540A (en) * 1994-10-31 1998-06-02 Northeast Robotics, Inc. Illumination device with microlouver for illuminating an object with continuous diffuse light
JP3187280B2 (ja) * 1995-05-23 2001-07-11 シャープ株式会社 面照明装置
JP3118503B2 (ja) * 1996-07-08 2000-12-18 シーシーエス株式会社 照明装置
JP3472750B2 (ja) * 2000-04-10 2003-12-02 シーシーエス株式会社 表面検査装置
US6768525B2 (en) * 2000-12-01 2004-07-27 Lumileds Lighting U.S. Llc Color isolated backlight for an LCD
WO2002084173A1 (en) * 2001-04-10 2002-10-24 Koninklijke Philips Electronics N.V. Illumination system and display device
JP2003098093A (ja) * 2001-09-25 2003-04-03 Ccs Inc 検査用照明装置
JP3674568B2 (ja) * 2001-10-02 2005-07-20 ソニー株式会社 強度変調方法及びシステム並びに光量変調装置
JP2005316406A (ja) * 2004-03-30 2005-11-10 Sanyo Electric Co Ltd 光学部材及び照明装置及び投写型映像表示装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012501001A (ja) * 2008-08-26 2012-01-12 潘定国 等断面の三角プリズムを備える指向性円形反射板及びそれを有する円盤状ライト
US8616736B2 (en) 2008-08-26 2013-12-31 Dingguo Pan Circular light-reflecting plate with triangular oriented prisms having identical cross section and circular plate lamp made therefrom
KR101257633B1 (ko) 2010-01-13 2013-04-29 도요타지도샤가부시키가이샤 전지의 제조 방법
WO2012138460A3 (en) * 2011-04-07 2013-01-03 Kla-Tencor Corporation Led solar illuminator
JP2015524556A (ja) * 2012-06-26 2015-08-24 ケーエルエー−テンカー コーポレイション ウェハ検査ツールのためのダイオードレーザーベースの広帯域光源
JP2015041553A (ja) * 2013-08-23 2015-03-02 有限会社シマテック Led照明装置
JP2020204470A (ja) * 2019-06-14 2020-12-24 第一実業ビスウィル株式会社 照明装置及びこれを備えた外観検査装置

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KR20080022045A (ko) 2008-03-10
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