JP2019086702A - 照明装置及び電源装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡単な構造であり、効率の良い照明装置を提供する。【解決手段】検査対象物81をカメラ9で検査する際に検査対象物81を照射する照明装置1において、中央にカメラ9用の貫通孔を有する平板状の基板23と、基板23の平坦面に配された複数個のLED素子21とを備え、LED素子21と検査対象物81との距離が30mm以下であり、基板の外径は40mm以下である。【選択図】図4
Description
本発明は、検査対象物を照射する検査用の光源として利用される照明装置等に関するものである。
検査用の照明装置として、簡単な構成のリング型照明装置が提案されている(例えば、特許文献1)。
特許文献1のリング型照明装置は、「中心に観測孔1aを有した保持枠1と、LED2を前記観測孔1aの周囲に斜め内向きの姿勢で円環状に一列に並べてなるLED列2Aと、前記LED列2Aの光射出方向に配置した円環状の光学部材3とを具備するリング型照明装置100において、複数のLED列2Aを同心円状に設けるとともに各LED列2Aに対応させて複数の光学部材3を同心円状に設け、各LED列2AによるワークWへの照明態様が互いに異なるように構成する一方、前記各光学部材3を連続させて一体構造のもの」とされている。
特許文献1のリング型照明装置は、「中心に観測孔1aを有した保持枠1と、LED2を前記観測孔1aの周囲に斜め内向きの姿勢で円環状に一列に並べてなるLED列2Aと、前記LED列2Aの光射出方向に配置した円環状の光学部材3とを具備するリング型照明装置100において、複数のLED列2Aを同心円状に設けるとともに各LED列2Aに対応させて複数の光学部材3を同心円状に設け、各LED列2AによるワークWへの照明態様が互いに異なるように構成する一方、前記各光学部材3を連続させて一体構造のもの」とされている。
特許文献1におけるリング型照明装置は、簡単な構造になっているものの、効率(照度/消費電力)が悪い傾向にある。
本発明が解決しようとする課題は、簡単な構造であり、効率の良い照明装置及びその電源装置を提供することにある。
本発明が解決しようとする課題は、簡単な構造であり、効率の良い照明装置及びその電源装置を提供することにある。
本発明の一態様である照明装置は、検査対象物をカメラで検査する際に前記検査対象物を照射する照明装置において、中央に前記カメラ用の貫通孔を有する平板状の基板と、前記基板の平坦面に配された複数個のLED素子とを備え、前記LED素子と前記検査対象物との距離が30mm以下であり、前記基板の外径は40mm以下である。
本発明の一態様である照明装置は、前記複数個のLED素子が配された前記基板を搭載するヒートシンクを備え、前記ヒートシンクは、前記基板の裏面に当接する平坦面を表面にする平坦部と、前記平坦部の外周縁から表側に筒状に延伸し且つ内周面が反射面である筒部とを有する。
本発明の一態様である電源装置は、照明装置を高速ストロボ発光させる電源装置において、設定された照度に対応する電気特性値を受け付け、当該電気特性値に対して補正を行うマイコンと、前記マイコンが補正を行った電気特性値に基づいて前記照明装置を点灯させる点灯回路と、前記マイコンが行う補正値を設定するためのキャリブレーション回路とを備え、前記キャリブレーション回路は、前記照明装置の発光時の照度に関する電気特性値を保持する保持部を有し、前記マイコンは、前記照明装置の発光の間に前記保持部が保持する電気特性値を利用して補正値を設定する。
本発明の一態様である照明装置は、前記複数個のLED素子が配された前記基板を搭載するヒートシンクを備え、前記ヒートシンクは、前記基板の裏面に当接する平坦面を表面にする平坦部と、前記平坦部の外周縁から表側に筒状に延伸し且つ内周面が反射面である筒部とを有する。
本発明の一態様である電源装置は、照明装置を高速ストロボ発光させる電源装置において、設定された照度に対応する電気特性値を受け付け、当該電気特性値に対して補正を行うマイコンと、前記マイコンが補正を行った電気特性値に基づいて前記照明装置を点灯させる点灯回路と、前記マイコンが行う補正値を設定するためのキャリブレーション回路とを備え、前記キャリブレーション回路は、前記照明装置の発光時の照度に関する電気特性値を保持する保持部を有し、前記マイコンは、前記照明装置の発光の間に前記保持部が保持する電気特性値を利用して補正値を設定する。
本発明の照明装置によれば、簡単な構造で効率を高めることができる。
本発明の電源装置によれば、簡単な構造で効率が高い照明装置に精度の高い電力を供給できる。
本発明の電源装置によれば、簡単な構造で効率が高い照明装置に精度の高い電力を供給できる。
<第1の実施形態>
以下に第1の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
1.全体構成
主に図1及び図2を用いて説明する。
照明装置1は、検査対象物の検査をカメラで行う際に、検査対象物を照射する装置である。照明装置1は中央部分(中心軸部分)にカメラ用の貫通孔1aを有している。
ここで、検査対象物としては、セラミックチップコンデンサ、チップ抵抗、LED素子、IC、レーザーダイオード(LD)等があり、検査は検査対象物の傷の有無、印刷不良、形状不良等の外観について行われる。検査で使用するカメラは、照明装置1の表面(レンズの表面)と検査対象物との距離が20[mm]以下、好ましくは8[mm]以下で使用される。
照明装置1は、LEDモジュール2、ヒートシンク4、レンズ6を備える。LEDモジュール2は光源としてのLED素子21を備える。
以下に第1の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
1.全体構成
主に図1及び図2を用いて説明する。
照明装置1は、検査対象物の検査をカメラで行う際に、検査対象物を照射する装置である。照明装置1は中央部分(中心軸部分)にカメラ用の貫通孔1aを有している。
ここで、検査対象物としては、セラミックチップコンデンサ、チップ抵抗、LED素子、IC、レーザーダイオード(LD)等があり、検査は検査対象物の傷の有無、印刷不良、形状不良等の外観について行われる。検査で使用するカメラは、照明装置1の表面(レンズの表面)と検査対象物との距離が20[mm]以下、好ましくは8[mm]以下で使用される。
照明装置1は、LEDモジュール2、ヒートシンク4、レンズ6を備える。LEDモジュール2は光源としてのLED素子21を備える。
以下、各構成について詳細に説明する。
(1)LEDモジュール
LEDモジュール2は、図3に示すように、複数個のLED素子21と、これらを実装し且つ電気的に接続する基板23とを備える。
複数個のLED素子21は、一例として図3に示すように、放射状に配されている。例えば、複数個のLED素子21は1又は複数の同心円上に等角度(等ピッチ)で配されている。ここでは、3つの同心円上であって45[°]間隔で配され、合計で24個ある。複数個のLED素子21は表面実装(SMD)タイプである。
基板23は中央部にカメラ用の貫通孔23aを有している。ここでの基板23は円環状(円板の中央に貫通孔を有する形状)をしている。なお、基板23はLED素子21用の配線パターンを表面に有する。
基板23の外径は貫通孔23aの2倍以上、6倍以下である。基板23の直径は40[mm]以下であってLED素子21の実装密度は、0.03[個/mm2]以上、0.1[個/mm2]以下である。基板23の直径及び実装密度をこの範囲とすることで、検査対象物の照度を高めることができる。また、この範囲とすることで、LED素子21同士が近接し、LED素子21から出射した多くの光が検査対象物に向かう。
(1)LEDモジュール
LEDモジュール2は、図3に示すように、複数個のLED素子21と、これらを実装し且つ電気的に接続する基板23とを備える。
複数個のLED素子21は、一例として図3に示すように、放射状に配されている。例えば、複数個のLED素子21は1又は複数の同心円上に等角度(等ピッチ)で配されている。ここでは、3つの同心円上であって45[°]間隔で配され、合計で24個ある。複数個のLED素子21は表面実装(SMD)タイプである。
基板23は中央部にカメラ用の貫通孔23aを有している。ここでの基板23は円環状(円板の中央に貫通孔を有する形状)をしている。なお、基板23はLED素子21用の配線パターンを表面に有する。
基板23の外径は貫通孔23aの2倍以上、6倍以下である。基板23の直径は40[mm]以下であってLED素子21の実装密度は、0.03[個/mm2]以上、0.1[個/mm2]以下である。基板23の直径及び実装密度をこの範囲とすることで、検査対象物の照度を高めることができる。また、この範囲とすることで、LED素子21同士が近接し、LED素子21から出射した多くの光が検査対象物に向かう。
(2)ヒートシンク
図1及び図2を用いて説明する。
ヒートシンク4は、LEDモジュール2で生じる熱を放出する機能と、LEDモジュール2を搭載する機能とを有している。ここでのヒートシンク4は、LEDモジュール2からの光を反射集光させる機能も有している。
ヒートシンク4は、放熱機能の放熱部41と、搭載機能と反射機能との筒状部43とを有する。
筒状部43は、貫通孔43aを有する底部分43bと、LEDモジュール2の外周形状を内周形状に有する筒部分43cとを有する有底筒状をしている。
筒部分43cは基板23の外周縁形状に対応した円筒状をしている。筒部分43cは本発明の筒部の一例に相当する。筒部分43cの内周面はLED素子21から発せられた光を表側に反射させる反射面となっている。筒部分43cの長さ(筒軸に沿う方向の長さ)は、LED素子21の高さの7倍以上、20倍以下である。これにより、複数個のLED素子21から発せられた多くの光を表側に反射させることができる。
底部分43bは、本発明の平坦部の一例に相当し、その表面が平坦面を構成する。底部分43bは、平坦状をしており、LEDモジュール2の平板状の基板23を容易に搭載することができる。また、基板23との密着性の高いヒートシンクが安価に得られる。底部分43bの中央には、LEDモジュール2の貫通孔23aに対応して貫通孔43aが存在する。
なお、ヒートシンク4の放熱機能は主に放熱部41が担当するが、筒状部43からも放熱する。つまり、LEDモジュール2から底部分43bに伝わった熱の一部が筒状部43から放出される。
図1及び図2を用いて説明する。
ヒートシンク4は、LEDモジュール2で生じる熱を放出する機能と、LEDモジュール2を搭載する機能とを有している。ここでのヒートシンク4は、LEDモジュール2からの光を反射集光させる機能も有している。
ヒートシンク4は、放熱機能の放熱部41と、搭載機能と反射機能との筒状部43とを有する。
筒状部43は、貫通孔43aを有する底部分43bと、LEDモジュール2の外周形状を内周形状に有する筒部分43cとを有する有底筒状をしている。
筒部分43cは基板23の外周縁形状に対応した円筒状をしている。筒部分43cは本発明の筒部の一例に相当する。筒部分43cの内周面はLED素子21から発せられた光を表側に反射させる反射面となっている。筒部分43cの長さ(筒軸に沿う方向の長さ)は、LED素子21の高さの7倍以上、20倍以下である。これにより、複数個のLED素子21から発せられた多くの光を表側に反射させることができる。
底部分43bは、本発明の平坦部の一例に相当し、その表面が平坦面を構成する。底部分43bは、平坦状をしており、LEDモジュール2の平板状の基板23を容易に搭載することができる。また、基板23との密着性の高いヒートシンクが安価に得られる。底部分43bの中央には、LEDモジュール2の貫通孔23aに対応して貫通孔43aが存在する。
なお、ヒートシンク4の放熱機能は主に放熱部41が担当するが、筒状部43からも放熱する。つまり、LEDモジュール2から底部分43bに伝わった熱の一部が筒状部43から放出される。
放熱部41は、複数の板状のフィン部分41aにより構成されている。複数のフィン部分41aは、筒状部43の底部分43bから裏側に延伸する円筒部分41bから径方向に延伸するように設けられている。フィン部分41aは、筒状部43の底部分43bの裏面に立設する状態、ここでは直交する状態で設けられている。複数のフィン部分41aは、裏側から見ると、円筒部分41bの外周と筒状部43とを径方向に結ぶように、設けられている。つまり、複数のフィン部分41aは放射状に設けられている。ここでのフィン部分41aは、合計で16枚あり、周方向に22.5[°]のピッチで設けられている。なお、底部分43bにおけるフィン部分41aが存在する部分の表側にはLED素子21が位置するようにLEDモジュール2が配されている。これにより高い放熱特性が得られる。なお、LED素子21の放熱性が良くなると、LED素子21の発光効率が向上する。
放熱部41の円筒部分41bの内周と筒状部43の底部分43bの貫通孔43aとは一致しており、カメラをスムーズに挿入できるように構成されている。なお、照明装置1の貫通孔1aは、LEDモジュール2の貫通孔23aとヒートシンク4の貫通孔43aとヒートシンク4の円筒部分41bの内側とで構成される。
放熱部41の円筒部分41bの内周と筒状部43の底部分43bの貫通孔43aとは一致しており、カメラをスムーズに挿入できるように構成されている。なお、照明装置1の貫通孔1aは、LEDモジュール2の貫通孔23aとヒートシンク4の貫通孔43aとヒートシンク4の円筒部分41bの内側とで構成される。
ヒートシンク4は、レンズ6を支持するための支持部45を有している。支持部45は筒状部43(筒部分43c)の内周面から筒軸に向かって張り出すと共に筒軸に沿って延伸している。支持部45は、換言すると、幅広(周方向の寸法が大きい)のリブ状をしている。支持部45は、筒状部43の内周面であって周方向に等間隔をおいて複数個設けられている。ここでの支持部45は4個設けられている。支持部45における底部分43bと反対側端(先端)は筒状部43の先端よりも後退している。後退量はレンズ6の厚みと略一致しており、ヒートシンク4にレンズ6を取り付けると、図2に示すように、筒状部43の先端とレンズ6の表面とが設計上面一となる。
(3)レンズ
レンズ6は、LED素子21から発せられた光に対して光学的処理を行う光学部材の一例である。ここでの光学処理は主に集光であり、レンズ6としてフレネルレンズ等を使用している。フレネルレンズは、例えば、同心円状の溝を有し、LED素子21から出射された光をその表側であってカメラのレンズの光軸上又はその周辺に集光するように構成されている。
レンズ6は、LED素子21から発せられた光に対して光学的処理を行う光学部材の一例である。ここでの光学処理は主に集光であり、レンズ6としてフレネルレンズ等を使用している。フレネルレンズは、例えば、同心円状の溝を有し、LED素子21から出射された光をその表側であってカメラのレンズの光軸上又はその周辺に集光するように構成されている。
2.使用
照明装置の使用と実施例とについて、図4を用いて説明する。
使用に際し、カメラ9は、その先端が照明装置1のレンズ6と面一となるように、照明装置1の中央の貫通孔1aに挿入され、固定される。
カメラ9の直径は約5[mm]あり、照明装置1の貫通孔1aは5.5[mm]である。LED素子21は、上述した通り、全部で24個あり、3重の同心円上を放射状に配されている(図3参照)。基板23の直径は25[mm]であり、実装密度は0.05[個/mm2]である。LED素子21の高さは0.27[mm]である。筒状部43の高さは10[mm]であり、LED素子21の高さに対しての37倍である。レンズ6はアクリル樹脂により形成されたフレネルレンズである。
照明装置の使用と実施例とについて、図4を用いて説明する。
使用に際し、カメラ9は、その先端が照明装置1のレンズ6と面一となるように、照明装置1の中央の貫通孔1aに挿入され、固定される。
カメラ9の直径は約5[mm]あり、照明装置1の貫通孔1aは5.5[mm]である。LED素子21は、上述した通り、全部で24個あり、3重の同心円上を放射状に配されている(図3参照)。基板23の直径は25[mm]であり、実装密度は0.05[個/mm2]である。LED素子21の高さは0.27[mm]である。筒状部43の高さは10[mm]であり、LED素子21の高さに対しての37倍である。レンズ6はアクリル樹脂により形成されたフレネルレンズである。
カメラ9が組み込まれている照明装置1は、検査対象物81とレンズ6との距離が15[mm]以下3[mm]以上の範囲内となるように固定される。
検査は、LEDモジュール2を発光させて、検査対象物81の外観をカメラ9で撮像して行う。なお、撮像したデータは、図外の画像処理装置(画像解析装置)に出力される。
ここでの照明装置1のLEDモジュール2には、パルス幅10[μsec]、周期1[msec]のパルス電流が図外の電源装置から供給される。これにより、照明装置1は高速ストロボ発光する。
検査は、LEDモジュール2を発光させて、検査対象物81の外観をカメラ9で撮像して行う。なお、撮像したデータは、図外の画像処理装置(画像解析装置)に出力される。
ここでの照明装置1のLEDモジュール2には、パルス幅10[μsec]、周期1[msec]のパルス電流が図外の電源装置から供給される。これにより、照明装置1は高速ストロボ発光する。
LEDモジュール2が発光すると、レンズ6により検査対象物81の存在しない領域への光の漏れを少なくでき、検査対象物を明るく照射できる。
LEDモジュール2(LED素子21の表面)と検査対象物81との間隔が30[mm]以下であり、複数個のLED素子21が直径40[mm]以下の基板23に実装密度が0.03[個/mm2]以上、0.1[個/mm2]以下の範囲内で実装されているため、検査対象を含む領域(この領域を照射領域という)を明るく照射することができる。
例えば、複数個のLED素子21から主出射方向に対して低角度(例えば、10[°]未満)の範囲に向けて出射された光はそのまま直進して、照射領域の中央領域を照射する。
複数個のLED素子21から主出射方向に対して低角度(例えば、10[°]未満)から中角度(例えば、35[°]未満)の範囲(例えば、10[°]以上35[°]未満)に向けて出射された光は、他のLED素子21の光と重なり合って、照射領域の中央領域とその周辺領域とを照射する。
LEDモジュール2(LED素子21の表面)と検査対象物81との間隔が30[mm]以下であり、複数個のLED素子21が直径40[mm]以下の基板23に実装密度が0.03[個/mm2]以上、0.1[個/mm2]以下の範囲内で実装されているため、検査対象を含む領域(この領域を照射領域という)を明るく照射することができる。
例えば、複数個のLED素子21から主出射方向に対して低角度(例えば、10[°]未満)の範囲に向けて出射された光はそのまま直進して、照射領域の中央領域を照射する。
複数個のLED素子21から主出射方向に対して低角度(例えば、10[°]未満)から中角度(例えば、35[°]未満)の範囲(例えば、10[°]以上35[°]未満)に向けて出射された光は、他のLED素子21の光と重なり合って、照射領域の中央領域とその周辺領域とを照射する。
LEDモジュール2(基板23の表面)と検査対象物との間隔が30[mm]以下であり、複数個のLED素子21が直径40[mm]以下の領域に実装され、LEDモジュールの外周側にヒートシンク4の筒部分43cがLED素子21の高さの7倍以上20倍以下の範囲の長さを有しているため、例えば、複数個のLED素子21から主出射方向に対して高角度(例えば、35[°]以上)の範囲に向けて出射された光は筒部分43cの内面で反射して、照射領域に向かう。
上記の構成の照明装置1は、上述の寸法構成を有することで、LED素子21から発せられた光を有効に活用でき、検査対象物81を含む領域を明るく照射できる。
上記の構成の照明装置1は、上述の寸法構成を有することで、LED素子21から発せられた光を有効に活用でき、検査対象物81を含む領域を明るく照射できる。
照明装置1は、上記の寸法構成のLEDモジュール2及びヒートシンク4を備えているため、検査対象物81を含む領域を明るく照射できるが、さらに、例えば、集光機能を有するレンズ6を用いることで、さらに、照射領域の中央領域を明るく照射できる。
LED素子21に発生する熱は、LEDモジュール2とヒートシンク4の底部分43bとが密着しているため、ヒートシンク4側に効率よく伝わる。さらに、ヒートシンク4は、アルミニウム等の金属を利用し、一体物で構成されているため、LEDモジュール2からの熱は、放熱部41と筒状部43から効率よく放出される。これにより、LED素子21の温度上昇を抑制でき、LED素子21の発光効率を高めることができる。
上記構成の照明装置1は、パルス幅10[μsec]、周期1[msec]のパルス電流が図外の電源装置から供給されるため、発光時間が短く、LED素子21から発する熱量も少なく、LED素子21を高密度で実装しても、LED素子21に蓄熱するのを防止できる。
<第2の実施形態>
第1の実施形態では、光学部材としてのレンズ6がヒートシンク4に組み込まれていたが、光学部材である偏光板がカバーによりヒートシンクに着脱自在に装着される構造であってもよい。以下、カバーを備える照明装置を第2の実施形態として、図5〜図7を用いて説明する。
第1の実施形態では、光学部材としてのレンズ6がヒートシンク4に組み込まれていたが、光学部材である偏光板がカバーによりヒートシンクに着脱自在に装着される構造であってもよい。以下、カバーを備える照明装置を第2の実施形態として、図5〜図7を用いて説明する。
1.構成
照明装置101は、第1の実施形態と同様に、LEDモジュール102、ヒートシンク104、偏光板161を備える。照明装置101は、偏光板161をヒートシンク104側に装着するためのカバー108を有している。偏光板161は、2枚のアクリル板163により挟まれて(サンドイッチされて)なる偏光ユニット106として組み込まれている。
ここでの照明装置101は、図6及び図7に示すように、貫通孔149aに配されたカメラ200と検査対象物250との間の距離が7[mm]以上、13[mm]以下の範囲に使用される。
照明装置101は、第1の実施形態と同様に、LEDモジュール102、ヒートシンク104、偏光板161を備える。照明装置101は、偏光板161をヒートシンク104側に装着するためのカバー108を有している。偏光板161は、2枚のアクリル板163により挟まれて(サンドイッチされて)なる偏光ユニット106として組み込まれている。
ここでの照明装置101は、図6及び図7に示すように、貫通孔149aに配されたカメラ200と検査対象物250との間の距離が7[mm]以上、13[mm]以下の範囲に使用される。
(1)LEDモジュール
LEDモジュール102は複数個のLED素子121と基板123とからなる。複数個のLED素子121は複数種類の素子を含む。ここでは、発光色が赤色、緑色及び青色の3種類である。基板123は、円板状をし、表面にLED素子用の配線パターンを有している。基板123は図示省略の配線ケーブルと接続される。配線ケーブルは基板123を貫通して表面で配線パターンに接続される。LEDモジュール102は、図6及び図7に示すように基板123の中央にカメラ200用の貫通孔123aを有し、当該貫通孔123aの周りに複数個のLED素子121が実装されている。
LEDモジュール102は複数個のLED素子121と基板123とからなる。複数個のLED素子121は複数種類の素子を含む。ここでは、発光色が赤色、緑色及び青色の3種類である。基板123は、円板状をし、表面にLED素子用の配線パターンを有している。基板123は図示省略の配線ケーブルと接続される。配線ケーブルは基板123を貫通して表面で配線パターンに接続される。LEDモジュール102は、図6及び図7に示すように基板123の中央にカメラ200用の貫通孔123aを有し、当該貫通孔123aの周りに複数個のLED素子121が実装されている。
(2)ヒートシンク
ヒートシンク104は、図5に示すように、放熱機能の放熱部141と、搭載機能の筒状部143とを有する。なお、筒状部143の筒部分145は反射機能を有している。
(2−1)筒状部
筒状部143は、LEDモジュール102の外周形状を内周形状に有する有底筒状をし、筒部分145と底部分147とを有する。ここでのLEDモジュール102は円環板状をしている。底部分147は本発明の平坦部の一例に相当し、孫表面が平坦面を構成する。筒部分145は本発明の筒部の一例に相当する。
ヒートシンク104は、図5に示すように、放熱機能の放熱部141と、搭載機能の筒状部143とを有する。なお、筒状部143の筒部分145は反射機能を有している。
(2−1)筒状部
筒状部143は、LEDモジュール102の外周形状を内周形状に有する有底筒状をし、筒部分145と底部分147とを有する。ここでのLEDモジュール102は円環板状をしている。底部分147は本発明の平坦部の一例に相当し、孫表面が平坦面を構成する。筒部分145は本発明の筒部の一例に相当する。
筒部分145の内周面はLEDモジュール102(LED素子121)から発せられた光を表側に反射させる反射面となっている。筒部分145の外周面はカバー108を装着するための雄ねじ145aとなっている。ここでの筒部分145の表側端面はカバー108内に配された偏光ユニット106に当接又は近接する。
底部分147はカメラ用の貫通孔147aを有している。貫通孔147aはLEDモジュール102の貫通孔123aに対応して設けられている。底部分147は、図5及び図7に示すように、配線ケーブル用の貫通孔147bを有している。ここでは、LED素子121が3種類あるため、貫通孔147bは3個ある。なお、貫通孔147bは周方向に間隔をおいて設けられている。
底部分147の外周面に段差147cが形成されている。段差147cの大きさは、カバー108の筒部183の厚みに対応している。これにより、ヒートシンク104にカバー108を装着した際に、ヒートシンク104とカバー108との境界部分の外周面が面一状となる。
底部分147の外周面に段差147cが形成されている。段差147cの大きさは、カバー108の筒部183の厚みに対応している。これにより、ヒートシンク104にカバー108を装着した際に、ヒートシンク104とカバー108との境界部分の外周面が面一状となる。
(2−2)放熱部
放熱部141は、筒状部143の底部分147から裏側に延伸する延伸部分149を有している。延伸部分149は裏側からヒートシンク104を見ると、クロス状(「+」状)をし、そのクロスした部分が円筒状をしている。なお、この円筒状をした部分の貫通孔149aにはカメラ200が挿入される。円筒状をした部分には、図5及び図7に示すように、カメラ200を固定するためのねじ孔149bが設けられている。
延伸部分149の形状は、換言すると、厚肉の円筒の裏側部分を周方向に間隔をおいて切り欠いたような形状をしている。図5及び図7に示すように、底部分147から延伸部分149が延伸していない部分に配線用の貫通孔147bが設けられている。
放熱部141は、図5及び図6に示すように、延伸部分149に凹み(穴)149cを有している。これにより軽量化でき、さらに放熱面積を広くできる。
放熱部141は、筒状部143の底部分147から裏側に延伸する延伸部分149を有している。延伸部分149は裏側からヒートシンク104を見ると、クロス状(「+」状)をし、そのクロスした部分が円筒状をしている。なお、この円筒状をした部分の貫通孔149aにはカメラ200が挿入される。円筒状をした部分には、図5及び図7に示すように、カメラ200を固定するためのねじ孔149bが設けられている。
延伸部分149の形状は、換言すると、厚肉の円筒の裏側部分を周方向に間隔をおいて切り欠いたような形状をしている。図5及び図7に示すように、底部分147から延伸部分149が延伸していない部分に配線用の貫通孔147bが設けられている。
放熱部141は、図5及び図6に示すように、延伸部分149に凹み(穴)149cを有している。これにより軽量化でき、さらに放熱面積を広くできる。
(3)偏光ユニット
偏光ユニット106はLED素子121からの光を偏光する偏光板161を含む。
偏光板161は、所謂、偏光フィルムが利用されている。偏光フィルムは、薄肉のため形状維持できず、透明板(例えば、アクリル板)により挟まれている。
なお、偏光ユニット106は表側から見ると、ヒートシンク104の筒部分145の外周形状と同じ円形状をしている。
偏光ユニット106は貫通孔106aを中央に有している。貫通孔106aは表側から見ると円形状をしている。貫通孔106aの中心は、ヒートシンク104の貫通孔147a,149a及びLEDモジュール102の基板123の貫通孔123aの中心と略同軸上にある。偏光ユニット106の貫通孔106aは、貫通孔147a,149a,123aよりも小さい。
偏光ユニット106(偏光板161)を使用すると、検査対象物250での乱反射を抑え、検査対象物250の表面の傷などを検知しやすくなる。なお、偏光板161を使用すると、照明装置101から出射される光量が少なくなるが、本実施形態に係る照明装置101では検査対象物250に向けて光が出射されるため大光量となり、傷等を検知しやすくできる。
偏光ユニット106はLED素子121からの光を偏光する偏光板161を含む。
偏光板161は、所謂、偏光フィルムが利用されている。偏光フィルムは、薄肉のため形状維持できず、透明板(例えば、アクリル板)により挟まれている。
なお、偏光ユニット106は表側から見ると、ヒートシンク104の筒部分145の外周形状と同じ円形状をしている。
偏光ユニット106は貫通孔106aを中央に有している。貫通孔106aは表側から見ると円形状をしている。貫通孔106aの中心は、ヒートシンク104の貫通孔147a,149a及びLEDモジュール102の基板123の貫通孔123aの中心と略同軸上にある。偏光ユニット106の貫通孔106aは、貫通孔147a,149a,123aよりも小さい。
偏光ユニット106(偏光板161)を使用すると、検査対象物250での乱反射を抑え、検査対象物250の表面の傷などを検知しやすくなる。なお、偏光板161を使用すると、照明装置101から出射される光量が少なくなるが、本実施形態に係る照明装置101では検査対象物250に向けて光が出射されるため大光量となり、傷等を検知しやすくできる。
(4)カバー
カバー108は、図6及び図7に示すように、蓋部181に開口181aを有する有蓋筒状をしている。つまり、カバー108は蓋部181と筒部183とを有している。
蓋部181は、偏光ユニット106の周縁部以外を露出させ、周縁部を支持するように、開口181aを有する。
筒部183はヒートシンク104の筒部分145の外周側に着脱自在に装着される。筒部183の内周面は雌ねじ183aとなっている。この雌ねじ183aとヒートシンク104の筒部分145の雄ねじ145aとが螺合する。
カバー108は、図6及び図7に示すように、蓋部181に開口181aを有する有蓋筒状をしている。つまり、カバー108は蓋部181と筒部183とを有している。
蓋部181は、偏光ユニット106の周縁部以外を露出させ、周縁部を支持するように、開口181aを有する。
筒部183はヒートシンク104の筒部分145の外周側に着脱自在に装着される。筒部183の内周面は雌ねじ183aとなっている。この雌ねじ183aとヒートシンク104の筒部分145の雄ねじ145aとが螺合する。
2.実施例
直径が12[mm]のカメラ200を使用する照明装置101について実施例を説明する。
ヒートシンク104の貫通孔147a,149aの直径は、カメラ200の直径よりも大きく、12.4[mm]である。LEDモジュール102の基板123の貫通孔123aの直径は、ヒートシンク104の貫通孔147a,149aの直径より大きく、12.6[mm]である。これにより、カメラ200の先端面を偏光ユニット106に対して調整できる。
直径が12[mm]のカメラ200を使用する照明装置101について実施例を説明する。
ヒートシンク104の貫通孔147a,149aの直径は、カメラ200の直径よりも大きく、12.4[mm]である。LEDモジュール102の基板123の貫通孔123aの直径は、ヒートシンク104の貫通孔147a,149aの直径より大きく、12.6[mm]である。これにより、カメラ200の先端面を偏光ユニット106に対して調整できる。
ヒートシンク104のLEDモジュール102の実装面(平坦面)から筒部分145の表側端までの距離は3[mm]である。また、基板123の表面から筒部分145の表側端までの距離は2[mm]であり、筒部分145の長さはLED素子121の高さ(0.27[mm])の4.6倍となっている。なお、基板123のLED素子121の実装面から偏光ユニット106の表面までの距離が2[mm]である。
LEDモジュール102の基板123は、その外径が27.8[mm]であり、厚みが1[mm]である。LED素子121は全部で24個あり、赤色、緑色、青色の3種類が同じ個数ある。複数個のLED素子121は、第1の実施形態と同様に、3重同心円上に配されている。3重同心円の直径は、内側から、7.7[mm]、13.6[mm]、23[mm]である。LED素子121の実装密度は0.05[個/mm2]である。
偏光ユニット106の貫通孔106aの直径が5[mm]であり、偏光ユニット106の外径が28.5[mm]である。
LEDモジュール102の基板123は、その外径が27.8[mm]であり、厚みが1[mm]である。LED素子121は全部で24個あり、赤色、緑色、青色の3種類が同じ個数ある。複数個のLED素子121は、第1の実施形態と同様に、3重同心円上に配されている。3重同心円の直径は、内側から、7.7[mm]、13.6[mm]、23[mm]である。LED素子121の実装密度は0.05[個/mm2]である。
偏光ユニット106の貫通孔106aの直径が5[mm]であり、偏光ユニット106の外径が28.5[mm]である。
3.試験結果
(1)検査対象の照度
検査対象物の照度の確認試験について表1を用いて説明する。
試験は、検査対象物とLED素子との間隔を30mmとして、LED素子に3[V]を印加して200[mA]の直流電流を供給している。LED素子は、基板の幅((外径−内径)/2)が10〜15[mm]の円環板状の主面に、実装密度が0.06〜0.7[個/mm2]となるように実装されている。照明装置の外径を130〜30[mm]の範囲で変化させ、検査対象物の照度を測定し、そのときの効率(照度/消費電力)を算出した。これらの結果を表1にまとめている。
(1)検査対象の照度
検査対象物の照度の確認試験について表1を用いて説明する。
試験は、検査対象物とLED素子との間隔を30mmとして、LED素子に3[V]を印加して200[mA]の直流電流を供給している。LED素子は、基板の幅((外径−内径)/2)が10〜15[mm]の円環板状の主面に、実装密度が0.06〜0.7[個/mm2]となるように実装されている。照明装置の外径を130〜30[mm]の範囲で変化させ、検査対象物の照度を測定し、そのときの効率(照度/消費電力)を算出した。これらの結果を表1にまとめている。
表1に示すように、外径が小さくなるにしたがって照度が高くなっており、外径が40[mm]以下になると照度の差が小さくなっていることが分かる。一方、外径が小さくなるにしたがって効率が高くなっている。
以上のことから、検査対象物とLED素子との距離が小さい場合に、照明装置の外径を40[mm]以下にすることで、高効率で照度を高めることができる。
以上のことから、検査対象物とLED素子との距離が小さい場合に、照明装置の外径を40[mm]以下にすることで、高効率で照度を高めることができる。
なお、比較のために従来品の構成の照明装置についても同様の試験を行い、その結果を表2にまとめている。従来品の構造は、光源として砲弾型のLEDを使用し、当該LEDが斜め内向きの姿勢で円環状に配されている。
(2)検査対象物の距離
試験は、表1中の外径が40[mm]、内径が15[mm]の照明装置を用いて、検査対象物とLED素子との間隔を10〜100[mm]として、検査対象物の照度を測定し、そのときの効率(照度/消費電力)を算出した。これらの結果を表3にまとめている。なお、表3中のWDはLED素子と検査対象物との距離を示している。
表3に示すように、検査対象物との距離が小さくなるにしたがって照度が高くなっており、距離が30[mm]以下になると照度の差がなくなっていることが分かる。
以上のことから、外径が40[mm]以下の照明装置は、検査対象物とLED素子との距離が30[mm]以下で使用する場合、照度の点で特に有効である。
試験は、表1中の外径が40[mm]、内径が15[mm]の照明装置を用いて、検査対象物とLED素子との間隔を10〜100[mm]として、検査対象物の照度を測定し、そのときの効率(照度/消費電力)を算出した。これらの結果を表3にまとめている。なお、表3中のWDはLED素子と検査対象物との距離を示している。
以上のことから、外径が40[mm]以下の照明装置は、検査対象物とLED素子との距離が30[mm]以下で使用する場合、照度の点で特に有効である。
<第3の実施形態>
第1及び第2の実施形態では照明装置1,101について説明したが、第3の実施形態では照明装置1,101を高速ストロボ発光させるための電源装置について説明する。高速ストロボ発光とはパルス幅が5〜50[μsec]の発光をいう。
ここでは、照明装置と電源装置とを別装置として説明するが、照明装置は、電源装置を備える構成としてもよい。
第1及び第2の実施形態では照明装置1,101について説明したが、第3の実施形態では照明装置1,101を高速ストロボ発光させるための電源装置について説明する。高速ストロボ発光とはパルス幅が5〜50[μsec]の発光をいう。
ここでは、照明装置と電源装置とを別装置として説明するが、照明装置は、電源装置を備える構成としてもよい。
1.回路構成
(1)従来の回路
一般的な電源装置は、LED素子に流れる電流をモニターしながら補正するマイコンと、マイコンから出力に基づいて定電流をLED素子に流す定電流回路とを備えている。マイコンは、照度操作部の操作等により設定された照度に対応する電流設定値と、実際にLED素子に流れている電流値とを比較してその差が小さくなるように補正して、当該補正された電圧値(この電圧を設定電圧とする)が定電流回路に出力される。
定電流回路は、タイミング回路から点灯信号が入力されると、設定電圧に対応した電流がLED素子を流れるようにオペアンプからの出力電圧を調整している。なお、マイコンに入力される電流値等又はマイコンから出力される電流値等はデジタル信号として扱われ、マイコンと定電流回路との間には、A/D変換器又はD/A変換器が設けられている。
これにより、照明装置のLEDモジュールに製造バラつきがあっても、電流設定値に対応した照度となるように調整している。つまり、照明装置の機差による照度のバラつきを少なくできる。
(1)従来の回路
一般的な電源装置は、LED素子に流れる電流をモニターしながら補正するマイコンと、マイコンから出力に基づいて定電流をLED素子に流す定電流回路とを備えている。マイコンは、照度操作部の操作等により設定された照度に対応する電流設定値と、実際にLED素子に流れている電流値とを比較してその差が小さくなるように補正して、当該補正された電圧値(この電圧を設定電圧とする)が定電流回路に出力される。
定電流回路は、タイミング回路から点灯信号が入力されると、設定電圧に対応した電流がLED素子を流れるようにオペアンプからの出力電圧を調整している。なお、マイコンに入力される電流値等又はマイコンから出力される電流値等はデジタル信号として扱われ、マイコンと定電流回路との間には、A/D変換器又はD/A変換器が設けられている。
これにより、照明装置のLEDモジュールに製造バラつきがあっても、電流設定値に対応した照度となるように調整している。つまり、照明装置の機差による照度のバラつきを少なくできる。
しかしながら、第2の実施形態で説明した照明装置101において、例えば、パルス幅10[μsec]、周期1[msec]でLED素子121を高速ストロボ発光させた場合、上記の従来の回路では、マイコンの処理、A/D変換処理、D/A変換処理等の動作が高速ストロボ発光のスピードに追随しづらいという問題がある。なお、スピード的に追随するようにもできるが高価な回路となってしまう。
第3の実施形態では、高速ストロボ発光用の照明装置1,101の機差による照度のバラつきを簡易な回路で補正できる電源装置について説明する。
第3の実施形態では、高速ストロボ発光用の照明装置1,101の機差による照度のバラつきを簡易な回路で補正できる電源装置について説明する。
電源装置301は、図8に示すように、マイコン303、定電流回路305、タイミング回路307を備えている。電源装置301は機差の影響を少なくするためのキャリブレーション回路309を有している。なお、電源装置301は、上述のように、D/A変換器311、A/D変換器313をマイコン303の入力側と出力側に備えている。
電源装置301は、図示しない、LEDモジュール102を点灯させるための点灯回路を備える。具体的には、整流回路、平滑回路、昇降圧回路等である。
電源装置301は、図示しない、LEDモジュール102を点灯させるための点灯回路を備える。具体的には、整流回路、平滑回路、昇降圧回路等である。
(1−1)マイコン
マイコン303は、種々の制御を行うCPU303aと記憶部303bとを有している。マイコン303には、例えば使用者の照度操作部(図示省略)の操作により設定された照度に対応する電流設定値(デジタル信号)が入力される。CPU303aは、記憶部303bに記憶された補正値にもとづいて電流設定値を補正して、補正後の設定値(補正後設定値とする)を定電流回路305へ出力する。
補正値は、複数の電流設定値のそれぞれに対応しており、電流設定値の数だけ記憶されている。なお、補正値の設定等は後述する。なお、補正後設定値はデジタル値であるため、D/A変換器311によりアナログ値に変換される。
マイコン303は、種々の制御を行うCPU303aと記憶部303bとを有している。マイコン303には、例えば使用者の照度操作部(図示省略)の操作により設定された照度に対応する電流設定値(デジタル信号)が入力される。CPU303aは、記憶部303bに記憶された補正値にもとづいて電流設定値を補正して、補正後の設定値(補正後設定値とする)を定電流回路305へ出力する。
補正値は、複数の電流設定値のそれぞれに対応しており、電流設定値の数だけ記憶されている。なお、補正値の設定等は後述する。なお、補正後設定値はデジタル値であるため、D/A変換器311によりアナログ値に変換される。
(1−2)定電流回路
定電流回路305は、ここでは、LED素子121(LEDモジュール102)のカソード側に接続されている。定電流回路305は、マイコン303から出力された補正後設定値の電圧値になるように、LEDモジュール102に電流を流す。定電流回路305は、オペアンプ305a、トランジスタ305b、抵抗305cを備える。
オペアンプ305aの+側端子はマイコン303の出力に接続され、オペアンプ305aの−側端子は抵抗305cの正極側に接続されている。なお、トランジスタ305bのコレクタはLEDモジュール102の負極側に接続されている。
オペアンプ305aにはタイミング回路307から点灯信号が入力され、点灯信号が入力されると、補正後設定値である電圧値(アナログ)と抵抗305cの電圧との比較信号がトランジスタ305bに出力される。これにより、トランジスタ305bのエミッタ電流が制御される。
定電流回路305は、ここでは、LED素子121(LEDモジュール102)のカソード側に接続されている。定電流回路305は、マイコン303から出力された補正後設定値の電圧値になるように、LEDモジュール102に電流を流す。定電流回路305は、オペアンプ305a、トランジスタ305b、抵抗305cを備える。
オペアンプ305aの+側端子はマイコン303の出力に接続され、オペアンプ305aの−側端子は抵抗305cの正極側に接続されている。なお、トランジスタ305bのコレクタはLEDモジュール102の負極側に接続されている。
オペアンプ305aにはタイミング回路307から点灯信号が入力され、点灯信号が入力されると、補正後設定値である電圧値(アナログ)と抵抗305cの電圧との比較信号がトランジスタ305bに出力される。これにより、トランジスタ305bのエミッタ電流が制御される。
(1−3)タイミング回路
タイミング回路307は、図外の操作部から開始信号が入力されると、ストロボ発光に対応して点灯信号をオペアンプ305aに出力する。タイミング回路307は、開始信号が入力されると、点灯信号の出力にあわせてサンプルホールド回路309aにサンプル信号を出力する。サンプル信号は、点灯信号と同時に出力することも可能であるが、点灯信号の変化する部分では不安定となりやすく、点灯信号の安定している区間で出力されるのが好ましい。
なお、サンプルホールド回路は本発明の保持部の一例に相当する。
タイミング回路307は、図外の操作部から開始信号が入力されると、ストロボ発光に対応して点灯信号をオペアンプ305aに出力する。タイミング回路307は、開始信号が入力されると、点灯信号の出力にあわせてサンプルホールド回路309aにサンプル信号を出力する。サンプル信号は、点灯信号と同時に出力することも可能であるが、点灯信号の変化する部分では不安定となりやすく、点灯信号の安定している区間で出力されるのが好ましい。
なお、サンプルホールド回路は本発明の保持部の一例に相当する。
(1−4)キャリブレーション回路
キャリブレーション回路309は、サンプルホールド回路309aと、ゲイン調整部309bと、スイッチ309cとを備える。
スイッチ309cは、定電流回路305の抵抗305cと図外の基準電圧源とを択一的に接続する。なお、基準電圧源に接続されると、サンプルホールド回路309aに基準電圧値が入力される。
サンプルホールド回路309aの出力側にはゲイン調整部309bが接続され、ゲイン調整部309bはマイコン303に接続される。なお、ゲイン調整部309bの出力値はA/D変換器313によりデジタル値に変換され、変換されたデジタル値がマイコン303に入力される。
キャリブレーション回路309は、サンプルホールド回路309aと、ゲイン調整部309bと、スイッチ309cとを備える。
スイッチ309cは、定電流回路305の抵抗305cと図外の基準電圧源とを択一的に接続する。なお、基準電圧源に接続されると、サンプルホールド回路309aに基準電圧値が入力される。
サンプルホールド回路309aの出力側にはゲイン調整部309bが接続され、ゲイン調整部309bはマイコン303に接続される。なお、ゲイン調整部309bの出力値はA/D変換器313によりデジタル値に変換され、変換されたデジタル値がマイコン303に入力される。
ゲイン調整部309bは、サンプルホールド回路309aに入力された基準電圧と、サンプルホールド回路309aから出力された電圧とが略一致するように調整するものである。
基準電圧として、最大照度である最大電流値がLED素子121に流れる最大電圧値が設定されている。また、基準電圧との調整は、例えば、bit分解能の整数倍になるように調整されている。例えば、基準電圧が1.000[V]で分解能が8bitとすると、出力電圧が1.020[V]となるようにゲイン調整する。この場合、1bitの値は4[mV]となり、bit誤差を無くすることができる。
基準電圧として、最大照度である最大電流値がLED素子121に流れる最大電圧値が設定されている。また、基準電圧との調整は、例えば、bit分解能の整数倍になるように調整されている。例えば、基準電圧が1.000[V]で分解能が8bitとすると、出力電圧が1.020[V]となるようにゲイン調整する。この場合、1bitの値は4[mV]となり、bit誤差を無くすることができる。
2.ゲイン調整及びキャリブレーション
照明装置101を実使用する前に、ゲイン調整し、その後、ストロボ発光中の電気特性(検出電圧)を保持し、マイコン303は消灯中に保持した電気特性を利用して補正を行い、最適な補正値が見つかると、記憶部303bにその補正値を記憶する。
照明装置101を実使用する前に、ゲイン調整し、その後、ストロボ発光中の電気特性(検出電圧)を保持し、マイコン303は消灯中に保持した電気特性を利用して補正を行い、最適な補正値が見つかると、記憶部303bにその補正値を記憶する。
(1)ゲイン調整
スイッチ309cを基準電圧装置側に接続して、ゲイン調整後の電圧値が基準電圧値と略一致するようにゲイン調整する。
(2)キャリブレーション
スイッチ309cを抵抗305cの正極側に接続する。そして、電流設定値を第1電流値に設定し、操作部を操作してタイミング回路307に対して開始信号を出力する。これにより、タイミング回路307から高速ストロボ発光のタイミングで、オペアンプ305aに点灯信号が、サンプルホールド回路309aにサンプリング信号がそれぞれ出力される。
点灯信号がオペアンプ305aに入力されると、電流設定値に対応した電流がLED素子121や抵抗305cに流れ、サンプリング信号がサンプルホールド回路309aに入力されると、抵抗305cの正極側の電圧が保持され、当該保持電圧値がデジタル信号としてマイコン303に入力される。
マイコン303では、タイミング回路307から点灯信号が出力されていない期間(消灯期間)に、保持電圧値との差を小さくするようにした補正後に設定値を定電流回路305に出力する。
スイッチ309cを基準電圧装置側に接続して、ゲイン調整後の電圧値が基準電圧値と略一致するようにゲイン調整する。
(2)キャリブレーション
スイッチ309cを抵抗305cの正極側に接続する。そして、電流設定値を第1電流値に設定し、操作部を操作してタイミング回路307に対して開始信号を出力する。これにより、タイミング回路307から高速ストロボ発光のタイミングで、オペアンプ305aに点灯信号が、サンプルホールド回路309aにサンプリング信号がそれぞれ出力される。
点灯信号がオペアンプ305aに入力されると、電流設定値に対応した電流がLED素子121や抵抗305cに流れ、サンプリング信号がサンプルホールド回路309aに入力されると、抵抗305cの正極側の電圧が保持され、当該保持電圧値がデジタル信号としてマイコン303に入力される。
マイコン303では、タイミング回路307から点灯信号が出力されていない期間(消灯期間)に、保持電圧値との差を小さくするようにした補正後に設定値を定電流回路305に出力する。
そして、再度、タイミング回路307からの点灯信号及びサンプリング信号が出力されると、サンプルホールド回路309aにより保持された保持電圧値がマイコン303に入力され、再補正される。このように、補正後設定値と保持電圧値との差が小さくなるまで点灯・補正を繰り返す。そして、差が小さくなる最適な補正値を設定し、第1電流値の電流設定値に対する補正値としてマイコン303の記憶部303bに記憶される。
次に、照度操作部を操作して電流設定値を第2電流値に変更し、上記と同様にして、電流設定値(補正後設定値)と保持電圧値との差が小さくなるまで、ストロボ点灯と補正とを繰り返され、第2電流値に対する補正値が記憶部303bに記憶される。これらの補正をすべて電流設定値に対して行う。
上記のキャリブレーション(補正)では、サンプルホールド回路309aを使用し、LED素子121の発光時の検出電圧値を保持し、消灯期間を利用して補正するようにしている。このため、高速ストロボ発光であっても、正確なキャリブレーションを行う(正確な補正値を設定する)ことができる。
上記のキャリブレーションは、従来の回路に対してサンプルホールド回路309aとスイッチ309cとを追加することで実施でき、高価な回路を必要しない。
上記のキャリブレーションは、従来の回路に対してサンプルホールド回路309aとスイッチ309cとを追加することで実施でき、高価な回路を必要しない。
<変形例>
以上、第1及び第2の実施形態に係る照明装置、第3の実施形態に係る電源装置を説明したが、これらの実施形態に限られるものではなく、例えば、以下のような変形例であってもよい。また、各実施形態と変形例とを組み合わせたものでもよいし、変形例同士を組み合わせたものでもよい。また、各実施形態や変形例に記載していない例や要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても本発明に含まれる。
以上、第1及び第2の実施形態に係る照明装置、第3の実施形態に係る電源装置を説明したが、これらの実施形態に限られるものではなく、例えば、以下のような変形例であってもよい。また、各実施形態と変形例とを組み合わせたものでもよいし、変形例同士を組み合わせたものでもよい。また、各実施形態や変形例に記載していない例や要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても本発明に含まれる。
1.LEDモジュール
LED素子の個数、基板の大きさ、形状等は、第1及び第2の実施形態のLEDモジュールに限定するものではない。
第1及び第2の実施形態のLEDモジュール2,102は、複数個のLED素子21が放射状に配されていたが、基板の直径は40[mm]以下であれば、放射状以外の形状で実装されてもよい。
例えば、複数個のLED素子221A,221B,221Cは、図9に示すように、3つの同心円上に同じピッチ(等角度)で配され、最内周上のLED素子221Aと最外周上のLED素子221Cは基板の中心を通る同じ仮想線上に配されて、中間の円周上のLED素子221BはLED素子221A,221Cに対して周方向に半ピッチ分ズレて配されている。
基板23,123は円板状をしていたが、平坦な板状であればよく、例えば、四角形等の多角形状、例えば検査対象物の搬送方向に長い楕円形状等であってもよい。なお、反射光のバラつき等を考慮すると、円板状が好ましい。
LEDモジュール2,102の基板23,123の配線パターンは、表面に形成されているが、裏面であってもよいし、表裏両面であってもよいし、基板内に埋設されてもよい。
LED素子の個数、基板の大きさ、形状等は、第1及び第2の実施形態のLEDモジュールに限定するものではない。
第1及び第2の実施形態のLEDモジュール2,102は、複数個のLED素子21が放射状に配されていたが、基板の直径は40[mm]以下であれば、放射状以外の形状で実装されてもよい。
例えば、複数個のLED素子221A,221B,221Cは、図9に示すように、3つの同心円上に同じピッチ(等角度)で配され、最内周上のLED素子221Aと最外周上のLED素子221Cは基板の中心を通る同じ仮想線上に配されて、中間の円周上のLED素子221BはLED素子221A,221Cに対して周方向に半ピッチ分ズレて配されている。
基板23,123は円板状をしていたが、平坦な板状であればよく、例えば、四角形等の多角形状、例えば検査対象物の搬送方向に長い楕円形状等であってもよい。なお、反射光のバラつき等を考慮すると、円板状が好ましい。
LEDモジュール2,102の基板23,123の配線パターンは、表面に形成されているが、裏面であってもよいし、表裏両面であってもよいし、基板内に埋設されてもよい。
2.ヒートシンク
第1の実施形態のヒートシンク4の放熱部41は、複数のフィン部分41aを備えるフィン構造をしているが、フィン構造の形状、枚数等は実施形態に限定されるものではない。
放熱部は、第2の実施形態の放熱部141のように、裏側から見たときにブロック状をしてもよい。
第1の実施形態のヒートシンク4の放熱部41は、複数のフィン部分41aを備えるフィン構造をしているが、フィン構造の形状、枚数等は実施形態に限定されるものではない。
放熱部は、第2の実施形態の放熱部141のように、裏側から見たときにブロック状をしてもよい。
3.光学部材
第1の実施形態ではレンズ6が光学部材として利用され、第2の実施形態では偏光板161(偏光ユニット106)が光学部材として利用されている。
光学部材は、検査対象部やカメラにより適宜決定されてもよく、例えば、光学部材として拡散板を利用してもよい。また、光学部材として、裏面は集光機能を、表面は拡散機能を有するようにしてもよいし、裏面は拡散機能を、表面は集光機能を有するようにしてもよい。さらに、偏光板(偏光フィルム)をサンドイッチする2枚の透光部材にレンズ機能や拡散機能を持たせてもよい。
光学部材として偏光板を利用することで、検査対象部の照度が不足するような場合に、本照明装置を有効に利用できる。
第1の実施形態ではレンズ6が光学部材として利用され、第2の実施形態では偏光板161(偏光ユニット106)が光学部材として利用されている。
光学部材は、検査対象部やカメラにより適宜決定されてもよく、例えば、光学部材として拡散板を利用してもよい。また、光学部材として、裏面は集光機能を、表面は拡散機能を有するようにしてもよいし、裏面は拡散機能を、表面は集光機能を有するようにしてもよい。さらに、偏光板(偏光フィルム)をサンドイッチする2枚の透光部材にレンズ機能や拡散機能を持たせてもよい。
光学部材として偏光板を利用することで、検査対象部の照度が不足するような場合に、本照明装置を有効に利用できる。
4.電源装置
第3の実施形態では、設定された照度に対応する電気特性値として電流値を利用しているが、例えば、電圧値を利用してもよい。
第3の実施形態では、設定された照度に対応する電気特性値として電流値を利用しているが、例えば、電圧値を利用してもよい。
1 照明装置
2 LEDモジュール
4 ヒートシンク
6 レンズ(光学部材)
43b 底部分(平坦部)
43c 筒部分(筒部)
2 LEDモジュール
4 ヒートシンク
6 レンズ(光学部材)
43b 底部分(平坦部)
43c 筒部分(筒部)
Claims (3)
- 検査対象物をカメラで検査する際に前記検査対象物を照射する照明装置において、
中央に前記カメラ用の貫通孔を有する平板状の基板と、
前記基板の平坦面に配された複数個のLED素子と
を備え、
前記LED素子と前記検査対象物との距離が30mm以下であり、
前記基板の外径は40mm以下である
照明装置。 - 前記複数個のLED素子が配された前記基板を搭載するヒートシンクを備え、
前記ヒートシンクは、前記基板の裏面に当接する平坦面を表面にする平坦部と、前記平坦部の外周縁から表側に筒状に延伸し且つ内周面が反射面である筒部とを有する
請求項1に記載の照明装置。 - 照明装置を高速ストロボ発光させる電源装置において、
設定された照度に対応する電気特性値を受け付け、当該電気特性値に対して補正を行うマイコンと、
前記マイコンが補正を行った電気特性値に基づいて前記照明装置を点灯させる点灯回路と、
前記マイコンが行う補正値を設定するためのキャリブレーション回路と
を備え、
前記キャリブレーション回路は、前記照明装置の発光時の照度に関する電気特性値を保持する保持部を有し、
前記マイコンは、前記照明装置の発光の間に前記保持部が保持する電気特性値を利用して補正値を設定する
電源装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017215947A JP2019086702A (ja) | 2017-11-08 | 2017-11-08 | 照明装置及び電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017215947A JP2019086702A (ja) | 2017-11-08 | 2017-11-08 | 照明装置及び電源装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2019086702A true JP2019086702A (ja) | 2019-06-06 |
Family
ID=66762938
Family Applications (1)
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JP2017215947A Pending JP2019086702A (ja) | 2017-11-08 | 2017-11-08 | 照明装置及び電源装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2019086702A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020205144A (ja) * | 2019-06-14 | 2020-12-24 | レボックス株式会社 | 照明装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2002237967A (ja) * | 2001-02-13 | 2002-08-23 | Tb Optical Co Ltd | 発光ダイオード照明光源 |
JP2005158490A (ja) * | 2003-11-26 | 2005-06-16 | Kyoto Denkiki Kk | 画像処理検査用リング状照明装置 |
JP2006114324A (ja) * | 2004-10-14 | 2006-04-27 | Sony Corp | 発光素子駆動装置および表示装置 |
JP2006119154A (ja) * | 2006-01-16 | 2006-05-11 | Ccs Inc | 検査用照明装置 |
JP2011501362A (ja) * | 2007-10-17 | 2011-01-06 | シカト・インコーポレイテッド | 発光ダイオードを備えた照明装置 |
JP2017010810A (ja) * | 2015-06-23 | 2017-01-12 | ローム株式会社 | 照明装置、そのコントロール回路、制御方法、ならびにそれを用いたディスプレイ装置 |
-
2017
- 2017-11-08 JP JP2017215947A patent/JP2019086702A/ja active Pending
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JP2020205144A (ja) * | 2019-06-14 | 2020-12-24 | レボックス株式会社 | 照明装置 |
JP7164117B2 (ja) | 2019-06-14 | 2022-11-01 | レボックス株式会社 | 照明装置 |
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