JP2015125003A

JP2015125003A - 照明装置

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Publication number: JP2015125003A
Application number: JP2013267414A
Authority: JP
Inventors: 海老原　聡; Satoshi Ebihara; 聡海老原
Original assignee: AI Tec System Co Ltd
Current assignee: AI Tec System Co Ltd
Priority date: 2013-12-25
Filing date: 2013-12-25
Publication date: 2015-07-06
Anticipated expiration: 2033-12-25
Also published as: JP6302242B2

Abstract

【課題】Ｘ方向に延びる傷はもとより、Ｙ方向に延びる傷も確実に顕在化することができ、検知精度の向上を図ることができる照明装置を提供する。【解決手段】ＬＥＤ７から照射された光はＸ方向集光レンズ１０に入射され、このＸ方向集光レンズ１０を通過することによりＸ方向に集光される。また、Ｘ方向集光レンズ１０を通過した光はＹ方向集光レンズ８に入射され、このＹ方向集光レンズ８を通過することによりＹ方向に集光される。このように、ＬＥＤ７から照射された光はＸ方向及びＹ方向に集光されるため、検知対象物上の傷がＸ方向及びＹ方向の何れの方向に延びている場合であっても、傷を確実に顕在化することができる。【選択図】図２

Description

本発明は、例えば紙、鋼板等の帯状部材を成形する工程において、コンベアによって長手方向に移動する長尺物の表面を検査するラインセンサカメラ用の照明装置に関するものである。

一般に、この種の照明装置としては、装置の長手方向に並設された複数の発光素子と、各発光素子の並設方向（Ｘ方向とする）に延在するように設けられ、各発光素子からの光を主に各発光素子の並設方向と直交する方向（Ｙ方向とする）に集光するロッドレンズとを備え、長尺帯状の検査対象物の上方に配置されるとともに、各発光素子の光がロッドレンズを通過して検査対象物の所定の位置に線状または帯状に照射されるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００７−２２５５９１号公報

前記照明装置では、図２４に示すように、各発光素子１００からの光がロッドレンズ１１０によってＹ方向に集光されるので、検査対象物Ｔの前記所定の位置ＡＲの照度を効率的に上げることができ、位置ＡＲをラインセンサカメラ１２０で撮像して検査対象物Ｔの表面の傷の有無を正確に検査する上で有利である。

ところで、図２４に示すように、検査対象物Ｔ上にはＸ方向に細長く延びる傷Ｋ１やＹ方向に細長く延びる傷Ｋ２が発生し得る。ここで、図２４に示すように、Ｘ方向に細長く延びる傷Ｋ１にロッドレンズ１１０を通過した光が照射される場合、図２５に示すように、各発光素子１００の光はロッドレンズ１１０によって各発光素子１００の並設方向と直交する方向に集光されるので、傷Ｋ１内に陰となる範囲ＳＡが発生し、ラインセンサカメラ１２０によって傷Ｋ１の有無を検知することが可能である。

しかしながら、ロッドレンズ１１０は発光素子１００の光をＹ方向に集光してＸ方向の傷Ｋ１には有効ではあるが、Ｘ方向に拡散する光には作用しないため隣接する発光素子１００の光が混ざり合い、Ｙ方向に細長く延びる傷Ｋ２に対しては発見し難く、傷Ｋ２の検知精度に難点を有していた。

本発明の目的は、前記従来の問題点に鑑み、Ｘ方向に延びる傷はもとより、Ｙ方向に延びる傷も確実に顕在化することができ、検知精度の向上を図ることができる照明装置を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するため、所定方向に並設された複数の発光素子と、各発光素子の並設方向に延在するように設けられ、各発光素子からの光を主に各発光素子の並設方向（Ｘ方向とする）と直交する方向（Ｙ方向とする）に集光するＹ方向集光レンズとを備え、各発光素子の光がＹ方向集光レンズを通過して所定の照射位置に線状または帯状に照射される照明装置において、前記Ｙ方向集光レンズと前記各発光素子との間に配置し、各発光素子からの光をＹ方向と略直角に交差する方向に集光して前記Ｙ方向集光レンズに照射するＸ方向集光レンズを有する構造となっている。

本発明によれば、発光素子から照射された光はＸ方向集光レンズに入射され、このＸ方向集光レンズを通過することによりＸ方向に集光される。また、Ｘ方向集光レンズを通過した光はＹ方向集光レンズに入射され、このＹ方向集光レンズを通過することによりＹ方向に集光される。このように、発光素子から照射された光はＸ方向及びＹ方向に集光されるため、検知対象物上の傷がＸ方向及びＹ方向の何れの方向に延びるものであっても、傷を確実に顕在化することができる。

本発明によれば、検知対象物上の傷がＸ方向及びＹ方向の何れの方向であっても確実に顕在化することができ、照明装置による検知精度を向上させることができる。

本発明に係る照明装置の斜視図本発明に係る照明装置の断面図本発明に係る照明装置の一部省略斜視図本発明のＸ方向集光レンズ（ロッドレンズ）の保持手段を示す一部省略正面図第１実施形態に係るＸ・Ｙ方向集光レンズ及びＬＥＤの配置関係を示す正面図第２実施形態に係るＸ・Ｙ方向集光レンズ、ＬＥＤ及び遮蔽板の配置関係を示す正面図第３実施形態に係るＸ・Ｙ方向集光レンズ及びＬＥＤの配置関係を示す正面図第４実施形態に係るＸ・Ｙ方向集光レンズ、ＬＥＤ及び遮蔽板の配置関係を示す正面図第５実施形態に係るＸ・Ｙ方向集光レンズ、ＬＥＤ及び遮蔽板の配置関係を示す正面図第１〜５実施形態における、Ｘ方向集光レンズの焦点距離とＸ方向集光レンズとＬＥＤ発光部と間隔を比較した比較図第１〜５実施形態における、Ｘ方向集光レンズの平行光照射条件を比較する比較図第１〜５実施形態における、Ｙ方向集光レンズの平行光照射条件を比較する比較図第１〜５実施形態における、Ｘ・Ｙ方向集光レンズ及びＬＥＤの適正配置関係を示す説明図第６実施形態に係るＸ方向集光レンズ、ＬＥＤ及び遮蔽板の配置関係を示す正面図第７実施形態に係るＸ方向集光レンズ（シリンドリカルレンズ）を示す正面図第７実施形態における、Ｙ方向集光レンズ（ロッドレンズ）の平行光照射条件を比較する比較図第７実施形態における、Ｙ方向集光レンズ（シリンドリカルレンズ）の平行光照射条件を比較する比較図第８実施形態に係るＸ方向集光レンズ（柱状レンズ）を示す正面図第８実施形態に係るＸ方向集光レンズの保持方法を示す斜視図第９実施形態に係るＸ方向集光レンズ（柱状レンズのレンズユニット）の保持方法を示す正面図第１０実施形態に係るＸ方向集光レンズ（半柱状レンズ）を示す正面図照度分布の一例を示す説明図照度分布の他の例を示す説明図従来の照明装置を用いた傷検査操作を示す斜視図傷検知状態を示す断面図

図１乃至図４は本発明の係る照明装置を示すもので、製品検査等に使用される照明手段である。ここで、照明装置１は光の照射側と放熱側が互いに反対方向に配置されており、それぞれ上下という構造とはなっていないが、説明の都合上、照明装置１の光照射側を上側とし、他方、放熱側を下側として図示し、また、以下の説明も図面に表された位置関係に基づき説明することとする。

照明装置１は、図１に示すように、外形は全体として略横長直方体形状を呈しており、幅方向両側面がケーシング２で覆われている。ケーシング２の下部側には放熱部３が設置され、また、放熱部３の下部には送風部４が設置されている。ケーシング２の前後端は覆板５により閉塞されている。

ケーシング２の内側には長手方向に沿ってＬＥＤ基板６が延在されている。また、ＬＥＤ基板６上には発光素子であるＬＥＤ７が長手方向に所定間隔をおいて多数並設されている。ここで、各ＬＥＤ７の並設方向をＸ方向といい、Ｘ方向と直交する方向はＹ方向という。また。各ＬＥＤ７の上方にはＸ方向に沿ってＹ方向集光レンズ（ロッドレンズ）８が配置され、ＬＥＤ７から発光された光をＹ方向に集光、具体的には、照明装置１の幅方向両側面に沿って上方に照射するようになっている。

なお、ロッドレンズ８は挟持部材９を介してケーシング２の上部にネジ止めされ、放熱部３はケーシング２の下部にネジ止めされている。放熱部３の上端にはＬＥＤ基板６が同じくネジ止めされ、下端には送風部４がボルト締結されている。

以上のような構成は従来から知られているもので、本発明に係る照明装置１はＬＥＤ７とＹ方向集光レンズ８との間にＸ方向集光レンズ１０を配置したことに特徴を有する。

即ち、図２及び図３に示すように、Ｙ方向に延在したＸ方向集光レンズ１０（ロッドレンズ）を有している。ここで、Ｘ方向集光レンズ１０はＬＥＤ７から発光された光をＸ方向に集光、具体的には、照明装置１の長手方向両側面に沿って上方に照射するようになっている。即ち、Ｘ方向集光レンズ１０の照射光及びＹ方向集光レンズ８の照射光は、その集光方向が互いに直交するようになっている。

Ｘ方向集光レンズ１０は、図２及び図３に示すように、断面Ｌ字状の保持部材１１により保持される。保持部材１１の上端は図４に示すようにＸ方向集光レンズ１０の径に対向する溝１１ａが形成され、各溝１１ａに一個ずつＸ方向集光レンズ１０が収容保持される。

以上のように構成された照明装置１において、Ｘ方向集光レンズ１０の配置構造を各実施形態に基づき説明する。

図５には第１実施形態が示されている。第１実施形態ではＸ方向集光レンズ１０が各ＬＥＤ７の直上に一個ずつ対になって配置されるとともに、各Ｘ方向集光レンズ１０が隙間なく配置されるようレンズ径をφαとしている。なお、Ｘ方向集光レンズ１０のφαとＹ方向集光レンズ８のレンズ径φβと比較するならば、φα＜φβとなっている。

この実施形態ではＸ方向集光レンズ１０が隙間なく配置されているため、ＬＥＤ７から発光された光は全てＸ方向集光レンズ１０を通るため、光の集光率が高くなる。

図６には第２実施形態が示されている。前記第１実施形態ではＸ方向集光レンズ１０に対して、対となっているＬＥＤ７の光だけではなく、これに隣接するＬＥＤ７からも入射するおそれがある。そこで、第２実施形態では一対のＸ方向集光レンズ１０及びＬＥＤ７と隣接する他のＸ方向集光レンズ１０及びＬＥＤ７との間に遮光板１２を設置した。これにより、ＬＥＤ７から出射した光が隣接するＸ方向集光レンズ１０に入射されることがない。

図７には第３実施形態が示されている。前記第１実施形態で説明したようにＸ方向集光レンズ１０を密接して配置することが有効となっている。しかしながら、ＬＥＤ基板６に設置されたＬＥＤ７の個数等により必ずしも密接に配置することができず、隣接するＸ方向集光レンズ１０間に間隔が形成される場合もある。このような場合においても、集光効率の点では光漏れに伴い前記第１実施形態には及ばないものの、Ｘ方向集光レンズ１０によりＬＥＤ７の光をＸ方向に集光できる点では前記第１実施形態と同様の作用は発揮する。

図８には第４実施形態が示されている。前記第３実施形態は各Ｘ方向集光レンズ１０間で光漏れが起こるという問題点を有していた。この実施形態では光漏れを防止するため、ＬＥＤ７、Ｘ方向集光レンズ１０及びＹ方向集光レンズ８に亘って遮光板１３を設置した。これにより、ＬＥＤ７から出射した拡散光が遮光板１３により遮られ、対となっているＸ方向集光レンズ１０に入射され、隣接するＸ方向集光レンズ１０に入射することがない。また、ＬＥＤ７から出射した光が遮光板１３によってＹ方向集光レンズ８の所定箇所に案内されるため、Ｙ方向集光レンズ８における集光効率も向上する。

図９には第５実施形態が示されている。本実施形態は遮光板１３によりＹ方向集光レンズ８に案内された光を更にＹ方向集光レンズ８の内部でも所定方向に案内するため、Ｙ方向集光レンズ８で遮光板１３と対向する面に遮光処理（例えば反射膜の塗布処理）した遮光処理面１４を形成している。これにより、Ｙ方向集光レンズ８に入射した光も所定方向に案内されるため、ＬＥＤ７から出射した光はＸ方向に効率よく集光されることはもとよりＹ方向にも効率よく集光される。

以上、図５乃至図９を参照して第１実施形態乃至第５実施形態を説明した。続いて、図１０乃至図１３を参照して、前記各実施形態において採用すべき、各集光レンズ８，１０のレンズ径及び焦点距離等について説明する。

先ず、図１０に示すように、Ｘ方向集光レンズ１０のレンズ径がφ７ｍｍとφ５ｍｍとを比較するならば、φ７ｍｍでは焦点距離が５．３ｍｍであり、φ５ｍｍでは３．８ｍｍとなる。これにより、ＬＥＤ７の発光部７ａとＸ方向集光レンズ１０との間隔Ｗ１，Ｗ２がＷ１＝１．８ｍｍ、Ｗ２＝１．３ｍｍとなり、φ５ｍｍの方が小さくなっている。

ここで、間隔Ｗ１，Ｗ２を小さい方を採用するときは、ＬＥＤ７とＸ方向集光レンズ１０との空間距離が小さくなるため、ＬＥＤ７から出射した光の光量損失が小さくなるため有利となっている。

図１１にはＸ方向集光レンズ１０において平行光を形成する条件について、φ７ｍｍ、φ１０ｍｍ及びφ１５ｍｍを例として掲げた。焦点距離はφ７ｍｍでは５．３ｍｍ、φ１０ｍｍでは７．６ｍｍ、φ１５ｍｍでは１１．４ｍｍとなる。ここで、Ｘ方向集光レンズ１０とＬＥＤ７との空間距離が最も小さいＸ方向集光レンズ１０はφ７ｍｍであることが分かる。

また、発光部７ａを焦点距離よりも近い位置に配置（ＬＥＤ７をＸ方向集光レンズ１０に接近させるよう配置）するときは、ＬＥＤ７の光が拡散するよう照射される。

図１２にはＹ方向集光レンズ８において平行光を形成する条件について、φ３０ｍｍ及びφ５０ｍｍを例として掲げた。焦点距離は、φ３０ｍｍでは２２．８ｍｍ、φ５０ｍｍでは３８．０ｍｍとなる。ここで、Ｙ方向集光レンズ８とＬＥＤ７との空間距離が小さいＹ方向集光レンズ１０はφ３０ｍｍであることが分かるが、φ３０ｍｍを採用するときは図１２（ａ）に示すようにＹ方向集光レンズ８とＸ方向集光レンズ１０とが重なり、実装不能となっている。従って、Ｙ方向集光レンズ８を選択するときはＸ方向集光レンズ１０を考慮して選定する必要がある。

また、発光部７ａをＹ方向集光レンズ８の焦点距離よりも遠い位置に配置（ＬＥＤ７をＹ方向集光レンズ８から離隔するよう配置）するときは、ＬＥＤ７から出射された光が収束するよう検査対象物上に照射され、検査対象物上の照射幅が狭くなり、その分、照射範囲の光量が増大し、傷検知性能が向上する。

以上のように、図１０乃至図１２に示した点を考慮し、各集光レンズ８，１０のレンズ径、焦点距離について、その一例として次のものを設計した。

即ち、図１３に示すように、Ｙ方向集光レンズ８のレンズ径をφ３５ｍｍ、Ｘ方向集光レンズφ７ｍｍを採用するとき、Ｘ方向集光レンズ１０とＬＥＤ７との空間距離を小さくでき、また、Ｙ方向集光レンズ８のレンズ径をＸ方向集光レンズ１０と重なり合うことがない、最小の間隔（０．５ｍｍ）に設計した。これにより、ＬＥＤ７の光を各集光レンズ８，１０によりＸ方向及びＹ方向に効率よく集光するこができる。ここで、Ｘ方向集光レンズ１０としてφ５ｍｍを採用することも想定できるが、これを採用するときは、Ｘ方向集光レンズ１０とＬＥＤ７との間隔が極めて僅かであり接触するおそれがあるし、また、ＬＥＤ７の厚さ寸法が極めて薄いものを用意しなければならず、実用性に欠けるおそれがあるため、現在のところはφ５ｍｍを設計していない。

なお、前記各第１実施形態乃至第５実施形態ではＸ方向集光レンズ１０とＬＥＤ７とは上下に垂直に対向している例を掲げたが、図１４に示すように、Ｘ方向集光レンズ１０とＬＥＤ７を斜めになるよう配置し、Ｘ方向集光レンズ１０とＬＥＤ７との間に遮光板１５を設けるようにしても良い。これにより、ＬＥＤ７から出射した光が検査対象物に斜めに照射され、傷に伴う陰となる部分が更に顕在化される。

第１実施形態乃至第５実施形態によれば、ＬＥＤ７から照射された光がＸ方向集光レンズ１０に入射され、このＸ方向集光レンズ１０を通過することによりＸ方向に集光される。また、Ｘ方向集光レンズ１０を通過した光はＹ方向集光レンズ８に入射され、このＹ方向集光レンズ８を通過することによりＹ方向に集光される。このように、ＬＥＤ７から照射された光はＸ方向及びＹ方向に集光されるため、検知対象物上の傷がＸ方向及びＹ方向の何れの方向に延びている場合であっても、傷を確実に顕在化することができる。

図１５乃至図１７はロッドレンズに代わってシリンドリカルレンズをＸ方向集光レンズ２０に用いた実施形態を示している。ここで、Ｘ方向集光レンズ２０（φ７ｍｍ）において平行光を形成する配置条件は図１５に示すとおりである。即ち、ＬＥＤ７をＸ方向集光レンズ２０の円周面と対向させるよう配置するときは、図１５（ａ）に示すように、焦点距離が７．１４、発光部７ａとＸ方向集光レンズ２０との間隔Ｗ３が３．６４ｍｍとなる。これに対して、ＬＥＤ７をＸ方向集光レンズ２０の平坦面と対向させるよう配置するときは、図１５（ｂ）に示すように、焦点距離及び発光部７ａとＸ方向集光レンズ２０の間隔Ｗ４が共に７．１４ｍｍとなる。両者の間隔Ｗ３，Ｗ４を比較するならばＷ３＜Ｗ４となっているから、光量損失を極力抑制するため、図１５（ａ）に示す配置条件を採用した。

図１６はＸ方向集光レンズ２０（φ７ｍｍ）とＹ方向集光レンズ８（ロッドレンズ）との組み合わせに係る第６実施形態を示すもので、Ｙ方向集光レンズ８のレンズ径がφ２５ｍｍとφ３０ｍｍのタイプを例として掲げている。ここで、図１６（ａ）のタイプ（レンズ径；φ２５ｍｍ）を採用するときは、焦点距離が１９．１ｍｍと短く、このため、Ｙ方向集光レンズ８がＸ方向集光レンズ２０と重なり実装不能となっている。これに対して、図１６（ｂ）のタイプ（レンズ径；φ３０ｍｍ）を採用するときは、焦点距離が２２．８ｍｍと多少長く、これにより、Ｙ方向集光レンズ８がＸ方向集光レンズ２０と重なり合うことがなく実装することができる。従って、Ｙ方向集光レンズ８を選択するときはＸ方向集光レンズ２０を考慮して選定する必要がある。

図１７はＸ方向集光レンズ２０（φ７ｍｍ）とＹ方向集光レンズ２１（シリンドリカルレンズ）との組み合わせに係る第７実施形態を示すもので、Ｙ方向集光レンズ８のレンズ径がφ２５ｍｍとφ３０ｍｍのタイプを例として掲げている。ここで、図１７（ａ）のタイプ（レンズ径；φ２５ｍｍ）を採用するときは、焦点距離が２５．５ｍｍとなり、図１７（ｂ）のタイプ（レンズ径；φ３０ｍｍ）を採用するときは、焦点距離が３０．６ｍｍとなる。従って、両者何れを採用したとしても発光部７ａとＸ方向集光レンズ２０の間隔が広くなっているが、両者の何れかを採用するとすれば、比較して間隔が狭くなっている図１７（ａ）に示すタイプを採用することとなる。

以上、第６実施形態及び第７実施形態に係る照明装置１においても、前記第１実施形態と同様の作用が発揮される。

図１８乃至図２１はロッドレンズに代わって柱状レンズをＸ方向集光レンズ３０として用いた第８実施形態を示している。ここで、図１８及び図１９に示すＸ方向集光レンズ３０は、レンズ径φ７のロッドレンズのＸ方向の両側面の一部がＹ方向に沿って平面状となっており、かつ、両側面は遮光処理した遮光処理面３０ａとなっている。また、両側面の間隔は５．３ｍｍに設定され、ＬＥＤ７の発光部７ａから出射される光がＸ方向集光レンズ３０と接線となる角度（光軸に対する角度；４１．３°）に設定されている。

以上のように、Ｘ方向集光レンズ３０として柱状レンズを使用したのは次の理由によるものである。即ち、レンズ径φ７のロッドレンズでは発光部７ａから出射された光のうち、光軸に対する角度が４１．３°より大きいときは、対となるロッドレンズでは集光することができない。そこで、本実施形態に係るＸ方向集光レンズ３０はロッドレンズのうち集光不能な部分を切除した柱状レンズを採用したものである。これにより、Ｘ方向集光レンズ３０の径方向のレンズ幅が最小限となり、その分、ＬＥＤ７を高密度に設置でき、照明装置１の照度を向上させることができる。なお、遮光処理面３０ａにより、Ｙ方向集光レンズ８に入射した光も所定方向に案内されるため、ＬＥＤ７から出射した光はＸ方向に効率よく集光される。また、Ｘ方向集光レンズ３０を保持部材１１に配置する際は、Ｘ方向集光レンズ３０を一個ずつ溝１１ａに配置することとなる。その他の作用は前記第１実施形態と同様である。

図２０は第９実施形態を示すものである。前記第８実施形態ではＸ方向集光レンズ３０を一個ずつ形成したものであるが、本実施形態では各Ｘ方向集光レンズ３０を予めＸ方向に一体的に連結したレンズユニット３１となっている。

本実施形態によれば、複数のＸ方向集光レンズ３０を一体に連結したレンズユニット３１となっているため、複数のＸ方向集光レンズ３０を一括して保持部材１１に保持でき、レンズ組み付け作業が簡単になる。なお、レンズユニット３１の製造方法として、各Ｘ方向集光レンズ３０を互いに接着して形成しても、或いは、Ｘ方向集光レンズ３０を透明樹脂にて一体的に形成するようにしても良い。

図２１は第１０実施形態を示すものである。前記第８実施形態及び第９実施形態に係るＸ方向集光レンズ３０ではロッドレンズのＸ方向の両側面の一部をＹ方向に沿って平面状に形成したものとなっているが、第１０実施形態に係るＸ方向集光レンズ３２は、これに加えて、Ｙ方向集光レンズと対向する側面がＹ方向に沿って平面状となっている柱状レンズを用いている。

本実施形態によれば、前記第８実施形態及び第９実施形態と同様に、Ｘ方向集光レンズ３２の径方向のレンズ幅が最小限となり、その分、ＬＥＤ７を高密度に設置でき、照明装置１の照度を向上させることができるし、また、遮光処理面３２ａにより、Ｙ方向集光レンズ８に入射した光も所定方向に案内されるため、ＬＥＤ７から出射した光はＸ方向に効率よく集光される。

以上のように構成された照明装置１の照度分布について、図２２及び図２３を参照して説明する。

第１実施形態においては、少なくとも、Ｘ方向集光レンズ１０に平行光を形成することができない部分（Ｘ方向の両側部分）を有するため、図２２に示すように、隣接するＸ方向集光レンズ１０の間にＸ方向に照度の低い箇所（図中、斜線で表示した箇所）が形成される。この状況は第２実施形態乃至第７実施形態についても同様である。

他方、第８実施形態乃至第１０実施形態においては、Ｘ方向集光レンズ３０，３２が柱状レンズを用い、ロッドレンズのうち平行光が形成されない部分（両側面）を切除した形状となっているため、図２３に示すように、隣接するＸ方向集光レンズ１０間の照度低下は必要最小限となっている。

なお、第１実施形態乃至第７実施形態に係る照明装置１において、発光部７ａを焦点距離よりも近い位置に配置（ＬＥＤ７をＸ方向集光レンズ１０に接近させるよう配置）するときは、ＬＥＤ７の光が拡散し、図２６に示す照度分布と同様の照度分布を得ることができる。また、前記第１実施形態乃至第１０実施形態ではＹ方向集光レンズ８，２１とＸ方向集光レンズ１０，２０，３０，３２が直角の交差しているが、交差角度は必ずしも直角でなくて良い。

１…照明装置、７…ＬＥＤ、８，２１…Ｙ方向集光レンズ、１２，１３，１５…遮光板、１４，３２ａ… 遮光処理面、１０，２０，３０，３２…Ｘ方向集光レンズ、３１…レンズユニット。

Claims

所定方向に並設された複数の発光素子と、各発光素子の並設方向に延在するように設けられ、各発光素子からの光を主に各発光素子の並設方向（Ｘ方向とする）と直交する方向（Ｙ方向とする）に集光するＹ方向集光レンズとを備え、各発光素子の光がＹ方向集光レンズを通過して所定の照射位置に線状または帯状に照射される照明装置において、
前記Ｙ方向集光レンズと前記各発光素子との間に配置し、各発光素子からの光をＹ方向と略直角に交差する方向に集光して前記Ｙ方向集光レンズに照射するＸ方向集光レンズを有する
ことを特徴とする照明装置。
前記Ｘ方向集光レンズを複数有し、各Ｘ方向集光レンズが前記各発光素子と１対１で対応している
ことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
前記各Ｘ方向集光レンズ及び前記Ｙ方向集光レンズを前記発光素子の焦点位置近傍に配置した
ことを特徴とする請求項２記載の照明装置。
前記Ｘ方向集光レンズの焦点位置よりも短い距離に発光素子を配置した
ことを特徴とする請求項２記載の照明装置。
前記Ｙ方向集光レンズの焦点位置よりも長い距離に発光素子を配置した
ことを特徴とする請求項２記載の照明装置。
前記各Ｘ方向集光レンズはＹ方向に延在したロッドレンズからなる
ことを特徴とする請求項２乃至請求項５の何れか一項記載の照明装置。
前記各Ｘ方向集光レンズはＹ方向に延在したシリンドリカルレンズからなる
ことを特徴とする請求項２乃至請求項５の何れか一項記載の照明装置。
前記各Ｘ方向集光レンズはＹ方向に延在するとともに、ロッドレンズのＸ方向の両側面の一部がＹ方向に沿って平面状となっている柱状レンズからなる
ことを特徴とする請求項２乃至請求項５の何れか一項記載の照明装置。
前記各Ｘ方向集光レンズはＹ方向に延在するとともに、ロッドレンズのＸ方向の両側面の一部がＹ方向に沿って平面状となり、かつ、Ｙ方向集光レンズと対向する側面がＹ方向に沿って平面状となっている柱状レンズからなる
ことを特徴とする請求項２乃至請求項５の何れか一項記載の照明装置。
前記Ｘ方向集光レンズのＸ方向の両側面は通過する光が隣接する他のＸ方向集光レンズ内に通過しないよう遮光処理が施されている
ことを特徴とする請求項８又は請求項９記載の照明装置。
前記各Ｘ方向集光レンズの間に前記各発光素子の光が対応しないＸ方向集光レンズに照射されないよう遮光する遮光手段を設けた
ことを特徴とする請求項２乃至請求項１０の何れか一項記載の照明装置。
前記各Ｘ方向集光レンズは隣接するＸ方向集光レンズを複数一体的に連結したレンズユニットとして構成した
ことを特徴とする請求項２乃至請求項１１の何れか一項記載の照明装置。
前記Ｙ方向集光レンズを通過した光が所定の照明範囲に対して斜めに照射されるよう、一対のＸ方向集光レンズ及び発光素子は斜め方向で対向するよう配置された
ことを特徴とする請求項２乃至請求項１２の何れか一項記載の照明装置。