JP2010204109A - 検査用照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】むらのない均一なライン状の光を照射することができる検査用照明装置を提供する。
【解決手段】基板と、前記基板上に１列に複数並べ設けられたＬＥＤと、前記基板に対して垂直に起立し、かつ、基端面が前記１列に複数並べ設けられたＬＥＤに臨むように配置されて、前記ＬＥＤから発した光を前記基端面から導入するとともに前記基端面に対向する先端面から導出する透明かつ中実な導光板と、を備えているようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、ライン状の光を照射する検査用照明装置に関するものである。

従来、透光膜のインライン高速検査を行う場合、図３に示すように、ラインセンサカメラＣを用い、ローラＲで張設されながら運ばれていく透光膜Ｍの表面の画像情報を次々と連続的に取り込み、図示しない画像情報処理装置において明るさの違う部位を検出する等して表面欠陥等を検出するようにしている。その際に用いる照明装置１０としては、長尺な直方体形状をなすケーシング１１の内面に白色系の塗料を塗布する等して形成されたリフレクタ１２を導光部材として備え、当該ケーシングの内部に１列に複数並べたＬＥＤ１３から光を導入して、リフレクタ１２で反射・拡散しながら均一なライン光を導出するものが知られており、当該照明装置１０をローラＲ間に挿入して透光膜Ｍ表面に光を照射している。このような中空なケーシング１１の側壁は所定の形状を維持するために所定の厚さを有するものである。

ところで、ローラＲ間の距離Ｌが長いと透光膜Ｍが撓んで振動しやすくなり、鮮明な画像を得にくくなるので、ローラＲ間の距離Ｌは短い方が好ましい。しかしながら、ケーシング１１の内面に形成されたリフレクタ１２を導光部材として備える照明装置１０では、ローラＲ間の距離Ｌを必要なライン光の幅よりもケーシングの壁厚分だけ広く設定しなければならず、ローラＲ間の距離Ｌを充分に短くすることができない。なお、直径の短いローラＲを使用することによりローラＲ間の距離Ｌを短くすることが可能であるが、ローラＲの曲率が大きいと、張設された透光膜Ｍが切れやすくなるとともに、透光膜Ｍに大きなクセがつきやすくなり、品質劣化を招くという問題点がある。このため、所定以上の大きさのローラＲを用いることが必要である。

また、上述の照明装置１０は、リフレクタ１２とケーシング１１との界面で一部の光が屈折しケーシング１１に吸収されて光の伝達効率が悪化するため、導出光の明るさが充分ではない。

一方、透光膜を搬送するローラに向けて光を照射して、当該透光膜の検査を行う装置も知られているが（特許文献２）、このような装置を用いて検査を行うと、ローラ表面についている傷や汚れまでも検出してしまうことがあり、検査結果にノイズが含まれやすく、精度の高い検査を行うことが困難である。

特開２００５−２８３５６３号公報 特開２００２−２５０６９５号公報

本発明はかかる問題点に鑑みなされたものであって、むらのない均一なライン状の光を照射することができる検査用照明装置を提供することをその主たる所期課題としたものである。

すなわち本発明に係る検査用照明装置は、基板と、前記基板上に１列に複数並べ設けられたＬＥＤと、前記基板に対して垂直に起立し、かつ、基端面が前記１列に複数並べ設けられたＬＥＤに臨むように配置されて、前記ＬＥＤから発した光を前記基端面から導入するとともに前記基端面に対向する先端面から導出する透明かつ中実な導光板と、を備えていることを特徴とする。

このようなものであれば、個々のＬＥＤから発した光が導光板の内部で拡散・混合されることにより、バラツキが低減され均一化され、導光板の先端面からライン状の均一光が発せられる。当該ライン状の光は、導光板内で反射・拡散を繰り返して充分に混合されたものであるので、均一なむらのない光である。

前記導光板の先端面上には、更に光拡散板が配置されていてもよい。

このような構成の本発明によれば、透光膜表面の鮮明な画像を取得して、精度の高い検査を行うことができる。

本発明の一実施形態に係る検査用照明装置の模式的縦断面図である。 同実施形態に係る検査用照明装置の模式的斜視図である。 従来の検査用照明装置の模式的縦断面図である。

以下に本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。

本実施形態に係る検査用照明装置１は、一対のローラＲで張設されながら運ばれていく透光膜Ｍの表面欠陥等の検出を行うためのものであり、図１に示すように、導光板２と、導光板２の基端面２１に対向して設けられたＬＥＤ３とを備えたものである。

各部を詳述する。
導光板２は、例えば透明な中実の薄い矩形板状をなす樹脂製のものであり、その基端面２１を光導入面とし、それと対向する先端面２２を光導出面とするものである。基端面２１から導入された光は、導光板２の外側面で外部との屈折率差によって全反射されながらほとんどロス無く先端面２２に向かって進み、先端面２２から導出される。先端面２２上には光拡散板２３が配置されていて、先端面２２から導出される光の輝度の均一化を図っている。

光拡散板２３としては、例えば、光透過性基板の表面にエンボス加工やシボ加工等により凹凸を設け、表面をすりガラス面状に構成したものや、光透過性基板表面に白色塗料を隙間を空けて塗布したもの、光透過性基板中に光散乱を生じさせる粒子を含有させたもの等の、光散乱を利用して光拡散性を付与した種々のものを用いることができる。

導光板２の外側面は光を全反射する内向きの反射面としての役割を担っており、導光板２内を光が進行すると、前記外側面で光が内方に向かって反射して混じり合い、混合される。導光板２は後述する配線基板４上に取り付けられた保持部材５によりＬＥＤ３の光軸上に位置するように保持されている。

ＬＥＤ３は、例えば表面実装型のパワーＬＥＤであり、導光板２の基端面２１に向けて光を射出するものである。なお、パワーＬＥＤとは連続して２００ｍＡ以上の電流を流すことが可能な高輝度タイプのＬＥＤである。かかるＬＥＤ３は、図２に示すように、ユニット基板である帯状平板型の配線基板４上に所定の間隔をとって１列に複数並べ設けて、導光板２の基端面２１に臨むように配置されてあり、ＬＥＤ３から照射された光は、基端面２１から導光板２の内部に侵入し、そこで個々のＬＥＤ３から発した光が拡散・混合されることによりバラツキが低減され均一化される。しかして、導光板２の先端面２２からはライン状の均一光が発せられる。

このような検査用照明装置１を用いて透光膜Ｍの表面検査を行う方法を以下に説明する。まず、検査対象である透光膜Ｍが張設されたローラＲ間に検査用照明装置１の導光板２を挿入する。この際、ローラＲ間は極めて狭く設定されているので、透光膜Ｍの振動は抑制されている。検査用照明装置１のＬＥＤ３を点灯すると、ＬＥＤ３から射出された光は導光板２の基端面２１からその内部に導入され、ライン状の光として先端面２２から導出される。当該ライン状の光は、導光板２内で反射・拡散を繰り返して充分に混合されたものであるので、均一なむらのない光である。当該ライン状の光を透光膜Ｍに向けて照射すると、透光膜Ｍ表面が両端間にわたり一様な照度で照らされる。透光膜Ｍに均一なライン光を照射しながら当該光が照射された領域を透光膜Ｍの上方に設けたラインセンサカメラＣで撮像する。しかして、回転するローラＲにより運ばれていく透光膜Ｍの表面の画像情報を次々と連続的に取り込み、図示しない画像情報処理装置において明るさの違う部位を検出する等して表面欠陥等を検出する。

このような実施形態に係る検査用照明装置１であれば、導光部材として透明な中実の導光板２を使用することにより、ローラＲ間の距離Ｌを、ライン光と同程度の幅、すなわち、透光膜Ｍに光を照射するために最低限必要な幅にまで狭くしても、導光板２を挿入することができるので、透光膜Ｒ表面を振動を抑制した状態で撮像することができる。また、基端面２１から導光板２に導入された光は全反射しつつ上方に向けて進行し、先端面２２から導出されるので、基端面２１から導入した光をほとんどロス無く導出することができるので、高い照度で透光膜Ｍ表面を照射することができる。従って本実施形態によれば、透光膜Ｍの鮮明な画像を取得することができるので、精度の高い検査を行うことが可能である。

なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。

例えば、導光板２の外側面にアルミ蒸着等が施されてなる反射膜により被覆処理されていてもよく、これにより反射膜が鏡として作用し、導光板２の外側面からの光の漏出をより堅固に防ぐことができる。

その他、本発明は上記の各実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、前述した種々の構成の一部又は全部を適宜組み合わせて構成してもよい。

１・・・検査用照明装置
２・・・導光板
３・・・ＬＥＤ
Ｒ・・・ローラ

Claims (2)

1. 基板と、
   前記基板上に１列に複数並べ設けられたＬＥＤと、
   前記基板に対して垂直に起立し、かつ、基端面が前記１列に複数並べ設けられたＬＥＤに臨むように配置されて、前記ＬＥＤから発した光を前記基端面から導入するとともに前記基端面に対向する先端面から導出する透明かつ中実な導光板と、を備えていることを特徴とする検査用照明装置。
2. 前記導光板の先端面上に配置された光拡散板を備えている請求項１記載の検査用照明装置。