JP2018017564A - Illumination device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、製品の表面検査等における照明として使用される照明装置に関する。 The present invention relates to an illuminating device used as illumination in product surface inspection or the like.
製品の表面検査等における照明として使用される照明装置の一例として特許文献1に記載のものが知られている。
この照明装置は、光源が設けられる底板と、前記光源を囲むように底板に固定される複数の側板と、前記複数の側板の内面に形成された取付溝に端縁部が係合することにより、前記光源の光射出側前方に配置される拡散板とを備えている。
拡散板は、底板および側板により形成される概略箱形状をなすケーシングの開口全面を塞ぎ、光源から出射した光を拡散、均一化して製品表面に照射するようになっている。
The thing of
The lighting device includes a bottom plate provided with a light source, a plurality of side plates fixed to the bottom plate so as to surround the light source, and an end edge portion engaged with an attachment groove formed on an inner surface of the plurality of side plates. And a diffusion plate disposed in front of the light emission side of the light source.
The diffuser plate covers the entire opening of a substantially box-shaped casing formed by the bottom plate and the side plate, and diffuses and equalizes the light emitted from the light source to irradiate the product surface.
ところで、上述したような照明装置の略中央部に貫通孔を設ける場合がある。これは、照明装置の拡散板が設けられた面と逆側の面側に前記貫通孔の延長上にカメラを配置して、ワーク(製品)の表面に照射された光の反射光を貫通孔を通してカメラで捉えるためである。
しかし、照明装置に貫通孔を設けた場合、光源から出射した光が拡散板によって拡散、均一化されてワークに照射される以外に、光源から出射した光が直接光として貫通孔を通ってワークに照射されるため、照射光が不均一となる虞がある。
また、光源から出射した光が拡散板で反射して、貫通孔を通って直接光としてカメラに入るため正確な撮像を行えない虞がある。
さらに、貫通孔から照明装置の内部にゴミや埃等の異物が侵入する虞があるばかりか、貫通孔の存在によって拡散板の剛性が低下して当該拡散板が撓む虞もある。
By the way, there may be a case where a through hole is provided in a substantially central portion of the lighting device as described above. This is because a camera is arranged on the surface of the lighting device opposite to the surface on which the diffuser plate is provided, on the extension of the through-hole, and the reflected light of the light irradiated on the surface of the workpiece (product) is transmitted through the through-hole. It is for capturing with a camera through.
However, when the through-hole is provided in the illumination device, the light emitted from the light source passes directly through the through-hole as the direct light, in addition to the light emitted from the light source being diffused and uniformed by the diffusion plate and irradiated onto the work. Therefore, the irradiation light may become non-uniform.
Moreover, since the light emitted from the light source is reflected by the diffuser plate and directly enters the camera through the through hole, there is a possibility that accurate imaging cannot be performed.
Furthermore, there is a risk that foreign matter such as dust and dust may enter the lighting device from the through hole, and there is a possibility that the rigidity of the diffusion plate is lowered due to the presence of the through hole and the diffusion plate is bent.
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、光源から出射された光が直接光として、ワークやカメラに照射されるのを防止するとともに、異物の侵入や拡散板の撓みを防止できる照明装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to prevent the light emitted from the light source from being directly applied to the work and the camera, and to prevent the intrusion of foreign matter and the bending of the diffusion plate. An object is to provide an apparatus.
前記目的を達成するために、本発明の照明装置は、基板と、この基板に設けられた光源と、前記光源を挟んで対向して設けられた拡散板とを備えた照明装置であって、
前記基板の前記光源配置側とは反対側の表面から、前記拡散板の前記基板側とは反対側の表面まで貫通する貫通孔と、
光拡散部を有し、前記貫通孔の、少なくとも前記基板および拡散板の各対向面間に渡って設けられる筒状部材とを備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, an illuminating device of the present invention is an illuminating device including a substrate, a light source provided on the substrate, and a diffuser plate provided to face the light source.
A through-hole penetrating from a surface of the substrate opposite to the light source arrangement side to a surface of the diffusion plate opposite to the substrate side;
A cylindrical member provided with a light diffusing portion and provided at least between the opposing surfaces of the substrate and the diffusion plate of the through hole.
本発明においては、前記貫通孔に、光拡散部を有する筒状部材を設けたので、光源から出射した光はこの光拡散部により拡散され、拡散板によって拡散、均一化された光とともにワークに照射される。したがって、光源から出射した光が直接光として貫通孔を通ってワークに照射されたり、拡散板で反射して、貫通孔を通って直接光としてカメラに入るのを防止できる。
また、筒状部材の光拡散部により光が拡散されてワークに照射されることで、検査範囲を広げつつドーム効果(ワークに対し様々な方向から拡散光を照射し、検査面の凹凸を打ち消した撮像が可能になること)を得ることもできる。
In the present invention, since the cylindrical member having the light diffusing portion is provided in the through hole, the light emitted from the light source is diffused by the light diffusing portion, and is diffused and uniformed by the diffusion plate to the work. Irradiated. Accordingly, it is possible to prevent light emitted from the light source from being directly irradiated to the work through the through hole or reflected by the diffuser and entering the camera as direct light through the through hole.
In addition, the light is diffused by the light diffusing part of the cylindrical member and irradiated onto the workpiece, thereby expanding the inspection range and irradiating the workpiece with diffused light from various directions to cancel out the unevenness of the inspection surface. Image acquisition becomes possible.
また、貫通孔の基板と拡散板の間が筒状部材によって塞がれるので、照明装置の内部に異物が侵入するのを防止できるとともに、貫通孔の両端部において筒状部材により拡散板が補強されて剛性が高められ、拡散板の撓みを防止できる。 In addition, since the space between the substrate of the through hole and the diffusion plate is blocked by the cylindrical member, it is possible to prevent foreign matter from entering the inside of the lighting device, and the diffusion plate is reinforced by the cylindrical member at both ends of the through hole. The rigidity is increased, and the diffusion plate can be prevented from bending.
本発明の前記構成において、前記光拡散部は、前記筒状部材の内周面を白塗装してなる白塗装面から形成されていてもよい。 The said structure of this invention WHEREIN: The said light-diffusion part may be formed from the white coating surface formed by white-coating the internal peripheral surface of the said cylindrical member.
このような構成によれば、筒状部材の内周面を白塗装するだけで、光拡散部を容易に形成することができる。 According to such a structure, a light-diffusion part can be easily formed only by white-coating the internal peripheral surface of a cylindrical member.
本発明の前記構成において、前記筒状部材は、筒状の本体と、この本体の一端部に設けられたフランジ部とを備え、
前記基板と前記拡散板のうちの一方に前記本体の他端部が当接または埋設され、他方に前記フランジ部が係合していてもよい。
In the configuration of the present invention, the cylindrical member includes a cylindrical main body, and a flange portion provided at one end of the main body,
The other end of the main body may be in contact with or embedded in one of the substrate and the diffusion plate, and the flange may be engaged with the other.
このような構成によれば、基板と拡散板とのうちの他方にフランジ部が係合することによって、貫通孔に筒状部材を周方向および軸方向に位置決めして強固に固定できる。また、基板と拡散板とのうちの他方にフランジ部が係合し、一方に本体の他端部が当接または埋設されることによって、貫通孔と照明装置の内部とを本体により確実に遮断して、照明装置の内部への異物の侵入を確実に防止できる。 According to such a configuration, the cylindrical member can be positioned in the through-hole in the circumferential direction and the axial direction and firmly fixed by engaging the flange portion with the other of the substrate and the diffusion plate. In addition, the flange part engages with the other of the substrate and the diffusion plate, and the other end part of the main body abuts or is embedded in one side, so that the through hole and the interior of the lighting device are securely blocked by the main body. Thus, it is possible to reliably prevent foreign matter from entering the lighting device.
本発明によれば、光源から出射された光が直接光として、ワークやカメラに照射されるのを防止するとともに、異物の侵入や拡散板の撓みを防止できる。 According to the present invention, it is possible to prevent the light emitted from the light source from being directly applied to the work and the camera, and to prevent the entry of foreign matter and the bending of the diffusion plate.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
(第1の実施の形態)
本実施形態に係る照明装置1は、ライン上を流れる製品(ワーク)の表面欠陥や異物検査等を行う製品検査システム等に用いられる概略矩形状のフラットな発光面を有する面照明装置である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
The
照明装置1は、図1〜図3に示すように、光源である複数のLED2が配置される概略矩形平板状をなす底板(基板)3と、当該底板3の4辺に固定された4つの側板4と、当該側板4に支持された概略矩形平板状をなす拡散板5とを備えている。なお、LED2に電力を供給するための電源ケーブル6が1つの側板4から延設されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
底板3は、複数のLED2が配列されたLED基板が載置され、または複数のLED2が直接載置されるものである。なお、LED2は例えば縦横に等間隔にマトリックス状に配置されている。また。底板3は、図1および図2において上下方向に沿う辺が長辺、左右方向に沿う辺が短辺となる矩形平板状に形成されている。底板3の上下端縁部は、それぞれ側板4より上下方向に突出しており、この突出した部分に複数の円形の孔3aが左右に所定間隔でかつ底板3を貫通して形成されている。
The
側板4は、底板3の各辺に沿って長尺な断面矩形の角棒状をなすものである。なお、図2において、左右の側板4は、底板3の縦辺より短くなっており、上下の側板4は左右の側板間に配置され、その端面が左右の側板4の端部に当接されたうえで当該左右の側板4に固定されている。
また、底板3は、図1および図3に示すように、ねじ7を底板3から側板4の底面にねじ込むことによって側板4に固定されている。
The
The
また、図3に示すように、各側板4の内面における上側所定位置には、内側に開口する断面コ字形の取付溝41が側板4の長手方向に沿って形成されており、この取付溝41に拡散板5の端縁部が嵌め込まれている。これによって、拡散板5は底板3にLED2を挟んで対向して設けられている。また、拡散板5と底板3との間には所定幅の隙間が設けられている。
拡散板5は、LED2の光射出側前方に固定されており、底板3および側板4によって形成される概略箱形状をなすケーシングの開口全面を塞ぎ、複数のLED2から出射した光を拡散、均一化して前方(図3において上方)に射出できるようになっている。
As shown in FIG. 3, a
The
また、照明装置1の中央部には、当該照明装置1をその厚さ方向に貫通する貫通孔10が形成されている。この貫通孔10は、図4に示すように、底板3のLED2配置側と反対側の表面(外面)31から、拡散板5の底板3側とは反対側の表面(外面)51まで貫通して形成されている。具体的には、底板3と拡散板5との間には隙間が設けられているので、貫通孔10は、底板3に形成された貫通孔32と、拡散板5に貫通孔32と同軸に形成された貫通孔52と、これら貫通孔32,52間に位置する空洞部10Aとから構成されている。
In addition, a through-
貫通孔32の内径は貫通孔52の内径より小さくなっており、これによって、底板3の内面(対向面)34には、貫通孔32の周囲において、後述する筒状部材11の本体11aの他端部が当接される当接面32aが設けられている。
貫通孔52の上端部(拡散板5の外面51に近い部分)には、後述する筒状部材11のフランジ部11bが係合する係合部53が形成されている。この係合部53は拡散板5を貫通孔52と同軸に座ぐることによって形成されており、環状の平面部53aと、この平面部53aの外周側に形成された円筒面53bとから構成されている。
The inner diameter of the through
At the upper end portion of the through hole 52 (portion close to the
このような貫通孔10には、図3および図4に示すように、筒状部材11が挿入されている。この筒状部材11は、透明なアクリル樹脂によって形成されたものであり、図5に示すように、円筒状の本体11aと、この本体11aの一端部に当該本体11aと一体的に設けられたフランジ部11bとを備えている。フランジ部11bは平板リング状に形成されており、本体11aと同軸に設けられている。
筒状部材11の内周面は、白塗装が施された白塗装面11cからなる光拡散部となっている。この白塗装面11cは、例えばアクリルラッカー塗料等の塗料を筒状部材11の内周面に吹き付け塗装することによって形成される。
A
The inner peripheral surface of the
また、本体11aの外径は、拡散板5に形成された貫通孔52の内径と等しいか若干小さめに形成されている。また、フランジ部11bの外径は拡散板5に形成された円筒面53bの内径と等しいか若干小さめに形成されている。さらに、筒状部材11の軸方向の高さ寸法は、拡散板5の外面51と、底板3の内面34との間の距離とほぼ等しくなっている。
Further, the outer diameter of the
そして、このような構成の筒状部材11は、貫通孔10に拡散板5の外面51側から挿入され、本体11aの下端部(他端部)が底板3の当接面32aに当接されるとともに、フランジ部11bが拡散板5に形成された係合部53に係合している。この状態において、フランジ部11bの上面は、図4および図6に示すように、拡散板5の外面51とほぼ面一となり、フランジ部11bの外周面および下面は、係合部53の円筒面53bおよび平面部53aに当接している。
このようにして、貫通孔10に挿入された筒状部材11は、図7に示すように、底板3の外面(底面)31でかつ貫通孔32の周囲に形成された座ぐり部31bから図示しないねじを本体11aの端面にねじ込むことによって、貫通孔10に固定されている。
The
As shown in FIG. 7, the
以上のように、本実施の形態によれば、照明装置1に設けられた貫通孔10に、光拡散部(塗装面11c)を有する筒状部材11を設けたので、LED2から出射した光は塗装面11cで拡散されて、拡散板5により拡散、均一化された光とともにワークに照射される。したがって、LED2から出射した光が直接光として貫通孔10を通ってワークに照射されたり、拡散板5で反射して、貫通孔10を通って直接光としてカメラに入るのを防止できる。
As described above, according to the present embodiment, the
また、筒状部材11の内周面を白塗装することによって、光拡散部を容易に形成することができる。
また、筒状部材11の光拡散部により光が拡散されてワークに照射されることで、検査範囲を広げつつドーム効果(ワークに対し様々な方向から拡散光を照射し、検査面の凹凸を打ち消した撮像が可能になること)を得ることもできる。
さらに、拡散板5の係合部53に筒状部材11のフランジ部11bが係合することで、貫通孔10に筒状部材11を周方向および軸方向に位置決めして強固に固定できるとともに、筒状部材11のフランジ部11bが拡散板5に係合し、本体11aの他端部が底板3に当接することで、貫通孔10の両端部において筒状部材11により拡散板5を補強して剛性を高めることができる。したがって、拡散板5の撓みを防止できる。
また、拡散板5の係合部53にフランジ部11bが係合し、底板3の内面34に本体11aの他端部が当接して、貫通孔10の底板3と拡散板5の間が筒状部材11により塞がれるので、貫通孔10と照明装置1の内部とを本体11aにより確実に遮断して、照明装置1の内部への異物の侵入を確実に防止できる。
Moreover, the light-diffusion part can be easily formed by painting the inner peripheral surface of the
In addition, the light is diffused by the light diffusing portion of the
Furthermore, by engaging the
Further, the
(第2の実施の形態)
図8は第2の実施の形態を示すものである。
この図に示す第2の実施の形態が前記第1の実施の形態と主に異なる点は、貫通孔10への筒状部材11の取付構造であるので、以下ではこの点について詳しく説明し、第1の実施の形態と同一構成には同一符号を付して、その説明を省略または簡略化する。
(Second Embodiment)
FIG. 8 shows a second embodiment.
The main difference between the second embodiment shown in this figure and the first embodiment is the structure for attaching the
図8に示すように、本実施の形態では、筒状部材11は、貫通孔10に底板3の外面31側から挿入されている。
すなわちまず、筒状部材11は、第1の実施の形態の筒状部材11に比してフランジ部11bの直径が大きくなっている。なお、本体11aの内径および外径は第1の実施の形態とそれぞれ等しくなっている。
As shown in FIG. 8, in the present embodiment, the
That is, first, the
また、拡散板5の貫通孔52には、拡散板5を貫通孔52と同軸に座ぐることによって、座ぐり部55が形成されており、この座ぐり部55には、本体11aの他端部(図8において上端部)が嵌め込まれている。これによって、拡散板5の内面54に本体11aの他端部が埋設されている。
また、底板3の貫通孔32の下端部(底板3の外面31に近い部分)には、筒状部材11のフランジ部11bが係合する係合部33が形成されている。この係合部33は底板3の外面31を貫通孔32と同軸に座ぐることによって形成されており、環状の平面部33aと、この平面部33aの外周側に形成された円筒面33bとから構成されている。
Further, a
Further, an engaging
そして、このような構成の筒状部材11は、貫通孔10に底板3の外面31側から挿入され、その本体11aの上端部(他端部)が拡散板5の座ぐり部55に嵌め込まれることで、拡散板5の内面54に埋設されるとともに、フランジ部11bが底板3に形成された係合部33に係合する。この状態において、フランジ部11bの下面は、底板3の外面31とほぼ面一となり、フランジ部11bの外周面および上面は、係合部33の円筒面33bおよび平面部33aに当接している。なお、本体11aの他端部と座ぐり部55の底面との間には隙間が設けられている。
And the
本実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる他、本体11aの上端部が拡散板5の内面54に埋設されているので、第1の実施の形態に比して、筒状部材11を貫通孔10に強固に固定できるとともに、貫通孔10から照明装置1の内部に異物が侵入するのをより効果的に防止できる。
また、筒状部材11のフランジ部11bが底板3の係合部33に係合し、本体11aの他端部が拡散板5の内面54に埋設されているので、貫通孔10の上下端部の周囲において筒状部材11によって拡散板5および底板3を補強して剛性を高めることができる。したがって、拡散板5および底板3の撓みを防止できる。
According to the present embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the upper end portion of the
Further, since the
なお、上述した2つの実施の形態では、底板3と拡散板5のうちの一方に本体11aの他端部を当接または埋設し、他方にフランジ部11bを係合したが、筒状部材11は、少なくとも底板3の内面34と拡散板5の内面54との間に渡って設ければよい。この場合、本体11aに、フランジ部11bを形成しなくてもよいし、本体11aの両端部にフランジ部11bを形成してもよい。
また、2つの実施の形態では、本発明の照明装置を面照明装置に適用した場合を例にとって説明したが、本発明の照明装置は、平板リング状の拡散板を有するリング照明装置に適用してもよい。また、白塗装面11cは、筒状部材11の内周面でなく、外周面に設けても良い。
In the two embodiments described above, the other end portion of the
In the two embodiments, the case where the illumination device of the present invention is applied to a surface illumination device has been described as an example. However, the illumination device of the present invention is applied to a ring illumination device having a flat ring-shaped diffusion plate. May be. Moreover, you may provide the
1 照明装置
2 LED(光源)
3 底板(基板)
31 外面
34 内面
5 拡散板
51 外面
54 内面
10 貫通孔
11 筒状部材
11a 本体
11b フランジ部
11c 白塗装面
33,53 係合部
1
3 Bottom plate (substrate)
31
Claims (3)
前記基板の前記光源配置側とは反対側の表面から、前記拡散板の前記基板側とは反対側の表面まで貫通する貫通孔と、
光拡散部を有し、前記貫通孔の、少なくとも前記基板および拡散板の各対向面間に渡って設けられる筒状部材とを備えたことを特徴とする照明装置。 A lighting device comprising a substrate, a light source provided on the substrate, and a diffuser plate provided opposite to the light source,
A through-hole penetrating from a surface of the substrate opposite to the light source arrangement side to a surface of the diffusion plate opposite to the substrate side;
A lighting device comprising: a light diffusing portion; and a cylindrical member provided across at least the opposing surfaces of the substrate and the diffusion plate of the through hole.
前記基板と前記拡散板のうちの一方に前記本体の他端部が当接または埋設され、他方に前記フランジ部が係合していることを特徴とする請求項1または2に記載の照明装置。 The cylindrical member includes a cylindrical main body and a flange portion provided at one end of the main body,
3. The lighting device according to claim 1, wherein the other end of the main body is in contact with or embedded in one of the substrate and the diffusion plate, and the flange is engaged with the other. .
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