JP2017068897A - 不良箇所検出照明 - Google Patents

Abstract

【課題】被検出体の表面の傷又は歪み等の不良箇所を発見するのに好適な不良箇所検出照明を提供する。
【解決手段】ヒートシンク２１と、基板２２と、ＬＥＤ光源部２３と、管体２４とを備えるＬＥＤ光源２と、ＬＥＤ光源２を覆い、管体２４の長手方向に沿って直線状の光が照射されるようＬＥＤ光源部２３からの光を遮蔽するためのカバー３と、ＬＥＤ光源部２３のＯＮ／ＯＦＦを制御するスイッチボタン４１１及びＬＥＤ光源部２３へ電力を供給するための充電が可能な電源部４１が設けられ、ＬＥＤ光源２の一端から延出された筒状のグリップ部４とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、被検出体の表面の傷又は歪み等の不良箇所を発見するのに好適な不良箇所検出照明に関する。

この種の不良箇所の有無を検査する方法の一つに、従来より、図７に示す技術が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。この検査方法１００は、ダイレクトプレス品１０１の表面にブラスト処理により細かな傷をほぼ一様に形成した後、このダイレクトプレス品１０１に光源１０３から光を当てると、内部欠陥１０２がない場合には、ダイレクトプレス品１０１の表面の透過光や反射光がほぼ一様な状態となり、内部欠陥１０２がある場合には、ダイレクトプレス品１０１の表面の透過光や反射光が、歪んだ状態となるというものである。

この検査方法１００によれば、ダイレクトプレス品１０１の表面の透過光や反射光が、歪んだ状態となれば、内部欠陥１０２があると判断できるので、内部欠陥１０２の検査を容易にできる。

特開２００１−２９６２０４号公報

しかしながら、特許文献１に開示された従来の検査方法１００は、光源１０３がスライドプロジェクタであるので、発光部分に面積を有し、出射される照明光は拡散状態となっているので、グレア現象によって、傷から乱反射した光が十分に検出できない場合があり、これにより、傷の検出精度が低下してしまうという問題があった。

また、特許文献１に開示された従来の従来の検査方法１００は、光源１０３がスライドプロジェクタであるので、嵩張り、携帯することができず、また、狭い場所で使用することができないという問題もあった。

本発明は、従来のこのような問題点に鑑みてなされたものである。本発明の目的の一は、被検出体の表面の傷又は歪み等の不良箇所を発見するのに好適な不良箇所検出照明を提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

本発明の第１の側面に係る不良箇所検出照明によれば、被検出体と対向した状態で、前記被検出体に対して相対移動するとともに、前記被検出体に対して光を照射する光源を使用し、前記光源から前記被検出体に対して照射された光の反射光を確認することにより、前記被検出体上の傷又は歪み等の不良箇所を検出する不良箇所検出照明において、基板で発生する熱を放熱するヒートシンクと、該ヒートシンクに把持された点灯回路を有する基板と、該基板のおもて面に設けられた平板状のＬＥＤ光源部と、該ヒートシンク及び該基板並びに該ＬＥＤ光源部を収容する透光性材料からなる長尺な半管体とを備えるＬＥＤ光源と、前記ＬＥＤ光源を覆い、前記ＬＥＤ光源からの光を前記半管体の長手方向に沿って直線状に照射するための照準手段と、前記ＬＥＤ光源のＯＮ／ＯＦＦを制御するスイッチボタン及び前記ＬＥＤ光源へ電力を供給するための充電が可能な電源部が設けられ、前記ＬＥＤ光源の一端から延出された筒状のグリップ部とを備えるよう構成できる。

前記構成により、光源に直進的な指向性のある光が発せられるＬＥＤを用い、照準手段によって、ＬＥＤ光源からの光を半管体の長手方向に沿って直線状となるよう方向を定めたので、ＬＥＤの直進的な光が被検出体の傷に入り込み、不規則な反射をすることでその傷部分のコントラストが変化し、歪んで見えるようになることから、傷を発見しやすくなる。

また、前記構成により、グリップ部に電源部が設けられているので、不良箇所検出照明を携帯することができ、電源のないところでも作業することができる。また、グリップ部を持って作業者の所望の位置を照射することができる。

さらに、前記構成により、全体がサーベル状の細長い形状であるので、狭い隙間にもグリップ部を持って差し込むことができ、狭い作業場所でも使用することができる。

本発明の第２の側面に係る不良箇所検出照明によれば、前記照準手段は、前記ＬＥＤ光源を覆い、前記半管体の長手方向に沿って直線状の光が照射されるよう前記ＬＥＤ光源からの光を遮蔽するための着脱自在のカバーであるよう構成できる。

前記構成により、カバーが着脱自在に設けられているので、カバーを外すことで照明器具としても使用することができる。

前記構成により、光源に直進的な指向性のある光が発せられるＬＥＤを用い、カバーによって、直線状の光が照射されるようＬＥＤ光源からの光を遮蔽したので、ＬＥＤの直進的な光が被検出体の傷に入り込み、不規則な反射をすることでその傷部分のコントラストが変化し、歪んで見えるようになることから、傷を発見しやすくなる。

本発明の第３の側面に係る不良箇所検出照明によれば、前記カバーは、縦断面視略Ｃ型に形成され、開口部が前記ヒートシンクに位置するよう前記ＬＥＤ光源に嵌合されるよう構成できる。

前記構成により、カバーの開口部がヒートシンクに位置することにより、カバーがヒートシンクに被さることがないので、ヒートシンクの放熱機能を妨げることがない。

本発明の第４の側面に係る不良箇所検出照明によれば、前記カバーは、前記半管体の長手方向に沿って直線状の光が照射されるよう、光不透過性の塗料が塗布されよう構成できる。

前記構成により、半管体の長手方向に沿って直線状の光が照射されるよう、光不透過性の塗料が塗布されることにより、ＬＥＤ光源部からの直接光が遮断されると共に、種々な方向への拡散光がなくなり、より直進性の高い透過光が被検出体に対して照射される。この透過光は被検出体に照射された際に、傷や歪みなどの不良箇所において不規則に反射するので、不良箇所と正常箇所とのコントラストが明確となり、被検出体の表面の不良箇所を精度よく検出することができる。

本発明の第一実施例に係る不良箇所検出照明の全体構成を示す外観図である。 本発明の第一実施例に係る不良箇所検出照明の内部構造を示す概略図である。 本発明の第一実施例に係る不良箇所検出照明のＬＥＤ光源のエンドキャップを外した状態を示す斜視図である。 本発明の第二実施例に係る不良箇所検出照明のケースを説明するための、図４Ａは、基板の拡大左側面図であり、図４Ｂは、基板の拡大正面図であり、図４Ｃは、基板の拡大平面図である。 本発明の第一実施例に係る不良箇所検出照明の使用方法についての説明図である。 本発明の第一実施例に係る不良箇所検出照明による不良箇所の見え方を説明するための、図６Ａは、不良箇所がない場合の見え方を示す図であり、図６Ｂは、不良箇所がある場合の見え方を示す図である。 従来の不良箇所の検査方法についての説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための例示であって、本発明は以下のものに特定されない。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。
（第一実施例）
（不良箇所検出照明１の構成）

本発明の一実施形態に係る不良箇所検出照明１の全体構成を示す模式図を図１に、横断面図を図２に示す。不良箇所検出照明１は、図１及び図２に示すように、被検出体ＣＡに光を照射するためのＬＥＤ光源２と、後述するＬＥＤ光源部４からの光を遮蔽するためのカバー３と、ＬＥＤ光源２の一端から延出された筒状のグリップ部４と、ＬＥＤ光源２の、グリップ部４の反対側端部に設けられたエンドキャップ５とを主要部として備えている。

ＬＥＤ光源２は、図３に示すように、後述する基板２２で発生する熱を放熱するヒートシンク２１と、裏面がヒートシンク２１と密着するよう設けられ、後述するＬＥＤ光源部２３を支持する基板２２と、基板２２のおもて面と密着するように設けられているＬＥＤ光源部２３と、ヒートシンク２１及び基板２２並びにＬＥＤ光源部２３を収容する透光性材料からなる長尺な半管体２４とを主要部として備えている。

ヒートシンク２１は、例えばアルミニウム等の軽量かつ熱伝導性が高い材料からなり、半管体２４に嵌合するための第一溝部２１１ａ，２１１ｂと、カバー３に嵌合するための第二溝部２１２ａ，２１２ｂと、長手方向に沿って半管体２４の外方に立設された複数枚のフィン部２１３とを備える。

また、ヒートシンク２１は、基板２２の裏面と密着し、半管体２４に嵌合するよう設けられているため、基板２２との接触面から伝導した熱を、フィン部２１３を介して効率よく放出することができる。

基板２２は、ＬＥＤを点灯させるためのＬＥＤ点灯回路２２１（図示せず。）を有し、例えば、ガラスエポキシ樹脂からなる本体に配線パターンが形成されている。なお、基板２２の本体は、アルミニウム，セラミック及びガラス等の放熱性を有するものとしてもよい。

また、基板２２は、上面にＬＥＤ光源部２３を実装し、半管体２４の長手方向に長尺に、裏面がヒートシンク２１と密着するよう設けられている。そのため、ＬＥＤ点灯回路２２１で発生する熱は、ヒートシンク２１及び基板２２を介して放出される。

ＬＥＤ光源部２３は、図３に示すように、例えば５ｍｍ×５ｍｍの矩形状のチップである。また、ＬＥＤ光源部２３は、例えば青又はそれよりも波長の短い発光ダイオードのチップを蛍光体で覆った構造をしており、白色に発光する。なお、ＬＥＤ光源部２３は、基板２２上に収まる大きさであればよく、上記大きさに限定されない。

また、ＬＥＤ光源部２３は、基板２２の上面に、例えば、６００ｍｍのＬＥＤ光源２に対して５０個、半管体２４の長手方向に一列に配置され、発光の際に生じる熱は、基板２２を介してヒートシンク２１に伝導し、そこから放出されるようになっている。なお、ＬＥＤ光源部２３の個数は、被検出体ＣＡ上の不良箇所ＤＦが発見できる輝度を確保できればよく、適宜変更できる。

半管体２４は、ポリカーボネート等の樹脂やガラス等からなり、長尺で、長手方向に沿って開口部を有し、図３に示すように、一対の第一側端部（短手方向端部）２４１ａ，２４１ｂを、ヒートシンク２１に設けられた第一溝部２１１ａ，２１１ｂに嵌合することによって、ＬＥＤ光源２３を覆った状態でヒートシンク２１に取り付けられている。

カバー３は、ポリカーボネート等の樹脂やガラス等からなり、長尺で、長手方向に沿って開口部を有する縦断面視略Ｃ型の形状に形成されており、図３に示すように、一対の第二側端部（短手方向端部）３１ａ，３１ｂを、ヒートシンク２１の第二溝部２１２ａ，２１２ｂに着脱自在に嵌合することによってヒートシンク２１に取り付けられている。このように、カバー３が着脱自在に設けられていることから、カバー３を外すことで照明器具としても使用することができる。

また、カバー３は、図３に示すように、半管体２４の長手方向に沿って直線状の光が照射されるよう、カバー３の周面であって、ＬＥＤ光源部２３と対向する位置に、カバー３の長手方向に沿って直線状の、例えば、５ｍｍ幅の非塗装部分である光透過部３２を形成するように、光透過部３２以外の周面に、光不透過性のエポキシ樹脂塗料が塗布されてなる光不透過部３３を備えている。これにより、ＬＥＤ光源部２３からの直接光が光透過部３２以外で遮断されると共に、種々な方向への拡散光がなくなり、より直進性の高い透過光が光透過部３２から被検出体ＣＡに対して照射される。この透過光は被検出体ＣＡに照射された際に、傷や歪みなどの不良箇所ＤＦにおいて不規則に反射するので、不良箇所ＤＦと正常箇所とのコントラストが明確となり、被検出体ＣＡの表面の不良箇所ＤＦを精度よく検出することができる。

なお、光透過部３２は、ＬＥＤ光源部２３からの直接光をより直進性の高い透過光とすることができる幅があればよく、上記幅に限定されない。また、光不透過部３３は、その他の樹脂用塗料、又は、光不透過性のテープとしてもよく、上記素材に限定されない。また、光不透過部３３の素材自体に金属などの遮蔽材を用いてもよい。

グリップ部４は、図１及び図２に示すように、ＬＥＤ光源２の一端から延出された筒状であって、電源部４１と、制御プリント基板４２（図示せず。）と、筐体４３と、蓋４４とを備えている。

電源部４１は、例えば、別途充電器で充電可能な、過充電保護回路付きの例えばリチウムイオン電池である。なお、本実施の形態では、リチウムイオン電池に１８６５０型を採用している。

制御プリント基板４２は、後述するスイッチボタン４３１を介してＬＥＤ光源部２３の発光のＯＮ／ＯＦＦを制御している。

筐体４３は、例えば、樹脂からなり、スイッチボタン４３１を備え、電源部４１及び制御プリント基板４２を収納している。

スイッチボタン４３１がＯＮになると、制御プリント基板４２が、電源部４１から電力をＬＥＤ点灯回路２２１に供給し、ＬＥＤ光源部２３を点灯させるよう制御する。一方、スイッチボタン４３１をＯＦＦにすると、制御プリント基板４２が、ＬＥＤ光源部２３を消灯するよう制御する。

蓋４４は、例えば、樹脂からなり、電源部４１を筐体４３に出し入れできるよう、グリップ部４の、ＬＥＤ光源２の反対側端部に設けられている。なお、蓋４４は、筐体４３と一体的に設けられる構成としてもよく、上記構成に限定されない。

エンドキャップ５は、例えば、樹脂からなり、一般的な直管型ＬＥＤ照明又は直管型蛍光灯と同じエンドキャップを用いており、ＬＥＤ光源２の、グリップ部４の反対側端部に設けられている。
（第二実施例）

第一実施例では、半管体２４の長手方向に沿って直線状の光が照射されるよう、ＬＥＤ光源部２３を覆うカバー３を使用しているが、図４に示すように、本発明の第二実施例として、上記第一実施例に限らず、半管体２４の内部空間において、ケース６で、複数あるＬＥＤ光源部２３のそれぞれを直接覆うことによって、ＬＥＤ光源部２３からの光を半管体の長手方向に沿って直線状となるよう方向を変える構成としてもよい。

ケース６は、ポリカーボネート等の樹脂やガラス等の透光性材料からなり、略直方体形状で、開口部６１を有する縦断面視略コ字状に形成されており、複数あるＬＥＤ光源部２３のそれぞれを覆うように基板２２に固着される。図４Ａ及び図４Ｃに示すように、ケース６の、半管体２４の長手方向に位置する一対の第一側面６２ａ，６２ｂは、基板２２に対して垂直に形成されており、図４Ｂ及び図４Ｃに示すように、ケース６の、半管体２４の短手方向に位置する一対の第二側面６３ａ，６３ｂは、基板２２に向かって拡張するテーパ状に形成されており、第一側面６２ａ，６２ｂは、ＬＥＤ光源部２３からの光の、半管体２４の短手方向への拡散を低減し、第二側面６３ａ，６３ｂは、ＬＥＤ光源部２３からの光を、半管体２４の長手方向に沿って拡散するので、ＬＥＤ光源部２３からの光を半管体２４の長手方向に沿って直線状となるよう光の方向を揃えることができる。そのため、第一実施例と同様に、ＬＥＤ光源部２３からの光は、半管体の長手方向に沿う一本の線となって被検出体ＣＡに照射される。
（不良箇所検出照明１の使用方法）

次に、本発明の第一実施例に係る不良箇所検出照明１の使用方法について、図５及び図６を参照しながら説明する。

先ず、ユーザは、図５に示すように、グリップ部４を持ち、スイッチボタン４３１をＯＮにし、ＬＥＤ光源２を、被検出体ＣＡに対してＬＥＤ光源部２３からの光が直角に照射されるよう、視認しやすい距離を保って位置させ、かつ光線と視線を合わせることで、不良箇所ＤＦの検出を行うことができる。なお、不良箇所検出照明１を地面に対して垂直に位置させた場合は、目線を上下方向に走らせるとともに、不良箇所検出照明１を被検出体ＣＡに沿って左右方向に移動させる。また、不良箇所検出照明１を地面に対して平行に位置させた場合は、目線を左右方向に走らせるとともに、不良箇所検出照明１を被検出体ＣＡに沿って上下方向に移動させる。ＬＥＤ光源部２３からの直進的な光は、光透過部３２を介して照射されるので、一本の線となって被検出体ＣＡに照射され、照射された光は、被検出体ＣＡ表面で反射光となる。この時、被検出体ＣＡ表面に傷や歪みがない場合は、図６Ａに示すように、正常な反射角度で反射する。被検出体ＣＡ表面に傷や歪みがある場合は、図６Ｂに示すように、ＬＥＤ光源部２３からの直進的な光が傷に入り込み、不規則な反射をすることでその傷部分のコントラストが変化し、歪んで見える反射光となり、容易に傷や歪みを視認できる。

以上の通り、本発明によれば、光源から出射された照明光を直線状に揃えることで、不良箇所ＤＦの発見がし易くなり、また、携帯可能であるため、狭い場所でも使用することができる不良箇所検出照明を提供することができる。

なお、本発明は前述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。

１…不良箇所検出照明、２…ＬＥＤ光源、２１…ヒートシンク、２１１ａ，２１１ｂ…第一溝部、２１２ａ，２１２ｂ…第二溝部、２１３…フィン部、２２…基板、２２１…ＬＥＤ点等回路、２３…ＬＥＤ光源部、２４…半管体、２４１ａ，２４１ｂ…第一側端部、３…カバー、３１ａ，３１ｂ…第二側端部、３２…光透過部、３３…光不透過部、４…グリップ部、４１…電源部、４１１…スイッチボタン、４２…制御プリント基板、４３…筐体、４４…蓋、５…エンドキャップ、６…ケース、６１…開口部、６２ａ，６２ｂ…第一側面、６３ａ，６３ｂ…第二側面、ＣＡ…被検出体、ＤＦ…不良箇所、１００…検査方法、１０１…ダイレクトプレス品、１０２…内部欠陥、１０３…光源

Claims (4)

1. 被検出体と対向した状態で、前記被検出体に対して相対移動するとともに、前記被検出体に対して光を照射する光源を使用し、前記光源から前記被検出体に対して照射された光の反射光を確認することにより、前記被検出体上の傷又は歪み等の不良箇所を検出する不良箇所検出照明において、
   基板で発生する熱を放熱するヒートシンクと、該ヒートシンクに把持された点灯回路を有する基板と、該基板のおもて面に設けられた平板状のＬＥＤ光源部と、該ヒートシンク及び該基板並びに該ＬＥＤ光源部を収容する透光性材料からなる長尺な半管体とを備えるＬＥＤ光源と、
   前記ＬＥＤ光源を覆い、前記ＬＥＤ光源からの光を前記半管体の長手方向に沿って直線状に照射するための照準手段と、
   前記ＬＥＤ光源のＯＮ／ＯＦＦを制御するスイッチボタン及び前記ＬＥＤ光源へ電力を供給するための充電が可能な電源部が設けられ、前記ＬＥＤ光源の一端から延出された筒状のグリップ部とを備える不良箇所検出照明。
2. 請求項１に記載の不良箇所検出照明であって、
   前記照準手段は、前記ＬＥＤ光源を覆い、前記半管体の長手方向に沿って直線状の光が照射されるよう前記ＬＥＤ光源からの光を遮蔽するための着脱自在のカバーである不良箇所検出照明。
3. 請求項２に記載の不良箇所検出照明であって、
   前記カバーは、縦断面視略Ｃ型に形成され、開口部が前記ヒートシンクに位置するよう前記ＬＥＤ光源に嵌合される不良箇所検出照明。
4. 請求項２又は請求項３に記載の不良箇所検出照明であって、
   前記カバーは、前記半管体の長手方向に沿って直線状の光が照射されるよう、光不透過性の塗料が塗布されている不良箇所検出照明。