JP3144967U - 物件の欠陥を検査するｌｅｄ光源ボックス - Google Patents

Abstract

【課題】物件の欠陥を検査する光の分布が均一なＬＥＤ光源ボックスを提供する。
【解決手段】ボックス体１０と、ＬＥＤモジュール１２と、散熱モジュール１４とを該ＬＥＤモジュールに相対する予定位置に設置する。該ＬＥＤモジュールの光源を受け取り、該光源を進入させた後、予定の光源分布を形成する第一ロッドレンズ１６と、該ＬＥＤモジュールと該第一ロッドレンズの間に設置し、該ＬＥＤモジュールが発する光源を集光させ、該第一ロッドレンズに進入させる第一集光部品１８を設置する。さらに、該第一ロッドレンズの光源状態を探知する光探知部品２０と、該光探知部品に電気的に連接し、該第一ロッドレンズの光源状態を受け取るフィードバックモジュール２２と、該フィードバックモジュールと該ＬＥＤモジュールの間に電気的に連接し、該フィードバックモジュールの信号を受け取り、該信号に基づき該ＬＥＤモジュールを選択的に制御する制御モジュールとにより構成する。
【選択図】図１

Description

本考案は物件の欠陥を検査するＬＥＤ光源ボックスに関する。特に光の分布が均一な検査が可能な物件の欠陥を検査するＬＥＤ光源ボックスに係る。

ＴＦＴ−ＬＣＤ産業等のオプトエレクトロニクス産業で用いられるガラス基板のサイズはどんどん大型化している。これに従い、目視検査方式に応用するガラス基板欠陥検査機の設計もますます重要になっている。ガラス基板の欠陥検査は、一般にランプボックスが発する光源に頼り、検査人員が目視の方式でそのガラス基板上の欠陥を検査している。よって、ガラス基板サイズが拡大を続けている現在、ガラス基板欠陥の検査に応用するランプボックス検査設備もますます大きくなっており、検査に用いる灯管もますます大きく、ますます長くなっているため、灯管の取得が困難になっている。よって、設計においては慎重な考慮が求められている。

ＴＦＴ−ＬＣＤの製造過程において、各製造工程段階を経た後のガラス基板表面品質の管理は非常に重要である。なぜなら欠陥のあるガラス基板が生産ライン上から即時に排除されなければ、後続の製造工程における材料コストだけでなく、貴重な製造工程時間も浪費されてしまい、液晶パネルメーカーの生産量に重大な影響を及ぼすからである。すなわち、ガラス基板の品質検査管理は、極めて重要である。

これに鑑み、本考案者はこの技術の開発及び研究に莫大な心血を注ぎこみ、非常に多くの特許を申請しており、既に以下の数件が登録査定をされている。すなわち、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６である。

伝統的には、非常に高い割合で金属灯光源（Ｍｅｔａｌ Ｌａｍｐ Ｌｉｇｈｔ Ｓｏｒｕｃｅ）が検査用のランプボックスとして採用されている。該灯源は通常金属ハロゲンランプ或いは超高圧水銀ランプを採用するが、この種のランプボックスを採用すると、以下の欠点が存在してしまう。
１．ランプの寿命が短く、通常は２,０００時間に満たない。
２．ランプそのものの発光時に高温を発生するため、該ランプが対応使用する光学部品の熱による損傷を回避するため、特殊な耐熱処理が必要である。
３．異なる光源に調整する時には、外部遮光システムを必要とする。なぜなら該種の灯源そのものは光調整ができず、実は一種の気体放電灯に過ぎないからである。
４．フィードバックシステムを通して、光源の光量を本当に一定値にすることができず、遮光システムを使用し調整しなければならない。
５．カラーフィルター（Ｃｏｌｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ）を使用しなければ、光源の色を変えることはできない。

台湾実用新案公告第５６６５７４号 台湾実用新案公告第５８１２６８号 台湾実用新案公告第Ｍ２８４８９１号 台湾実用新案公告第Ｍ２８５７０１号 台湾特許公告第Ｉ２４７８８７号 台湾特許公告第Ｉ２７０７３４号

本考案が解決しようとする第一の目的は、光の分布が均一な検査が可能な物件の欠陥を検査するＬＥＤ光源ボックスを提供することである。

本考案が解決しようとする第二の目的は、自動光学検査（Ａｕｔｏ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ，ＡＯＩ）が可能な検査が可能な物件の欠陥を検査するＬＥＤ光源ボックスを提供することである。

上記課題を解決するため、本考案は下記の物件の欠陥を検査するＬＥＤ光源ボックスを提供する。物件の欠陥を検査するＬＥＤ光源ボックスは、予定形状の収容設置空間を備える該ボックス体と、
該ボックス体に設置し、該ボックス体に発光源を提供するＬＥＤモジュールと、
該ＬＥＤモジュールに設置する散熱モジュールと、
該ＬＥＤモジュールに相対する予定位置に設置し、該ＬＥＤモジュールの光源を受け取り、該光源を進入させた後、第一ロッドレンズ内において震動により連続変化を行わせることができ、これにより予定の光源分布を形成する第一ロッドレンズ（Ｒｏｄ Ｌｅｎｓ）と、
該ＬＥＤモジュールと該第一ロッドレンズの間に設置し、補助することで、該ＬＥＤモジュールが発する光源を集光させ、該第一ロッドレンズに進入させ、予定角度の弧状面を備える該第一集光部品を含む。

そのうち、該第一ロッドレンズの光源状態を探知する光探知部品と、
該光探知部品に電気的に連接し、該光探知部品が探知した該第一ロッドレンズの光源状態を受け取る該フィードバックモジュールと、
該フィードバックモジュールと該ＬＥＤモジュールの間に電気的に連接し、該フィードバックモジュールの信号を受け取り、該信号に基づき該ＬＥＤモジュールを選択的に制御する制御モジュールを含む。

そのうち、さらにフィルター部品、モーターを含み、
該フィルター部品は該第一ロッドレンズと該第一集光部品の間に設置し、該フィルター部品はスペクトラムを改変することができる数個のフィルターレンズを備え、
該モーターは接続部品を備え、該フィルター部品に接続し、該フィルター部品の移動を制御することができ、これにより該フィルター部品の該各フィルターレンズは使用者のニーズに応じて、対応する光源のルートに調整することができ、光源のスペクトラム改変を調整することができる。

そのうち、該ＬＥＤモジュールは複数のＬＥＤサブモジュールを含み、該各ＬＥＤサブモジュールはさらに複数のＬＥＤ部品を含み、該各ＬＥＤ部品は紫外線（ＵＶ）ＬＥＤである。

請求項１の考案は、ボックス体、ＬＥＤモジュール、散熱モジュール、第一ロッドレンズ、第一集光部品、光探知部品、フィードバックモジュール及び制御モジュールを含み、 予定形状の収容設置空間を備える該ボックス体と、
該ボックス体に設置し、該ボックス体に発光源を提供するＬＥＤモジュールと、
該ＬＥＤモジュールに設置する散熱モジュールと、
該ＬＥＤモジュールに相対する予定位置に設置し、該ＬＥＤモジュールの光源を受け取り、該光源を進入させた後、第一ロッドレンズ内において震動により連続変化を行わせることができ、これにより予定の光源分布を形成する第一ロッドレンズと、
該ＬＥＤモジュールと該第一ロッドレンズの間に設置し、補助することで、該ＬＥＤモジュールが発する光源を集光させ、該第一ロッドレンズに進入させ、予定角度の弧状面を備える該第一集光部品と、
該第一ロッドレンズの光源状態を探知する光探知部品と、
該光探知部品に電気的に連接し、該光探知部品が探知した該第一ロッドレンズの光源状態を受け取る該フィードバックモジュールと、
該フィードバックモジュールと該ＬＥＤモジュールの間に電気的に連接し、該フィードバックモジュールの信号を受け取り、該信号に基づき該ＬＥＤモジュールを選択的に制御する制御モジュールと、
を含むことを特徴とする物件の欠陥を検査するＬＥＤ光源ボックスとしている。
請求項２の考案は前記物件の欠陥を検査するＬＥＤ光源ボックスはさらにフィルター部品、モーターを含み、
該フィルター部品は、該第一ロッドレンズと該第一集光部品の間に設置し、該フィルター部品はスペクトラムを改変することができる数個のフィルターレンズを備え、
該モーターは接続部品を備え、該フィルター部品に接続し、該フィルター部品の移動を制御することができ、これにより該フィルター部品の該各フィルターレンズは使用者のニーズに応じて、対応する光源のルートに調整することができ、光源のスペクトラム改変を調整することができることを特徴とする請求項１記載の物件の欠陥を検査するＬＥＤ光源ボックスとしている。
請求項３の考案は、前記ＬＥＤモジュールは複数のＬＥＤサブモジュールを含み、該各ＬＥＤサブモジュールはさらに複数のＬＥＤ部品を含み、該各ＬＥＤ部品は紫外線ＬＥＤであることを特徴とする請求項１記載の物件の欠陥を検査するＬＥＤ光源ボックスとしている。
請求項４の考案は、前記第一集光部品は予定拡散角度を備えるカップ体形状で、該ＬＥＤモジュールが発する光源を、該予定拡散角度の範囲内に集中させることを特徴とする請求項１記載の物件の欠陥を検査するＬＥＤ光源ボックスとしている。
請求項５の考案は、前記物件の欠陥を検査するＬＥＤ光源ボックスはさらに第二集光部品を含み、該第二集光部品は該第一集光部品に相対する予定位置に設置し、補助することで、該ＬＥＤモジュールが発する光源を集光させることを特徴とする請求項１記載の物件の欠陥を検査するＬＥＤ光源ボックスとしている。
請求項６の考案は、前記物件の欠陥を検査するＬＥＤ光源ボックスはさらに第二ロッドレンズを含み、
該第二ロッドレンズは該第一集光部品と該第二集光部品の間に設置し、該第一集光部品に進入する光源を受け取り、光源を進入させた後、該第二ロッドレンズ内において震動により連続変化を行わせることができ、該第二集光部品より投射し、予定の光源分布を形成することを特徴とする請求項１記載の物件の欠陥を検査するＬＥＤ光源ボックスとしている。
請求項７の考案は、前記物件の欠陥を検査するＬＥＤ光源ボックスはさらにフィルター部品を含み、
該フィルター部品は該第一ロッドレンズと該第二集光部品の間に設置することを特徴とする請求項６記載の物件の欠陥を検査するＬＥＤ光源ボックスとしている。

上記のように、本考案は公知の金属灯光源（Ｍｅｔａｌ Ｌａｍｐ Ｌｉｇｈｔ Ｓｏｕｒｃｅ）に比べ以下の長所を備える。
１．本考案実施例はＬＥＤモジュールを採用するため、使用寿命がランプに比べ長い。
２．本考案実施例の光学部品は特殊処理が不要である（ＬＥＤモジュールは公知の金属ハロゲンランプに比べ冷光源であるため）。
３．本考案実施例のＬＥＤモジュールは調光を効果的に行うことができる。
４．本考案実施例はフィードバックモジュール及び制御モジュールを通して、光量を確実に一定値に維持することができる。
５．ＬＥＤは使用寿命が長いため、本考案実施例のランニングコストは相対的に低い。
６．ＬＥＤそのものの色を変えることができるため、本考案実施例の光源の色は比較的多くの変化が可能である。

本考案第一最適実施例のＬＥＤ光源ボックスのシステム構造概略図である図１に示すように、本実施例はボックス体１０、ＬＥＤモジュール１２、散熱モジュール１４、第一ロッドレンズ（Ｒｏｄ Ｌｅｎｓ）１６、第一集光部品１８、光探知部品２０、フィードバックモジュール２２、制御モジュール２４を含む。

該ボックス体１０は予定形状の収容設置空間を備える。

該ＬＥＤモジュール１２は該ボックス体１０に設置し、該ボックス体１０に発光源を提供する。

該散熱モジュール１４は該ＬＥＤモジュール１２に設置し、これにより該ＬＥＤモジュール１２が発する熱は迅速に散熱される。

該第一ロッドレンズ（Ｒｏｄ Ｌｅｎｓ）１６は該ＬＥＤモジュール１２に相対する予定位置に設置し、該ＬＥＤモジュール１２の光源を受け取り、該光源を進入させた後、該第一ロッドレンズ１６内において震動により連続変化を行わせることができ、これにより予定の光源分布を形成する。

該第一集光部品１８は該ＬＥＤモジュール１２と該第一ロッドレンズ１６の間に設置し、補助することで、該ＬＥＤモジュール１２が発する光源を集光させ、該第一ロッドレンズ１６に進入させる。本実施例中では、採用することができる。複数の第一集光部品１８を含み、該各集光部品１８は集光レンズで、予定角度の弧状面を備える。

該光探知部品２０は、該第一ロッドレンズ１６の光源状態を探知する。本実施例において、該光探知部品２０が探知する光源状態は光輝度或いは光強度の状態である。

該フィードバックモジュール２２は該光探知部品２０に電気的に連接し、該光探知部品２０が探知した該第一ロッドレンズ１６の光源状態を受け取る。

該制御モジュール２４は該フィードバックモジュール２２と該ＬＥＤモジュール１２の間に電気的に連接し、該フィードバックモジュール２２の信号を受け取り、該信号に基づき該ＬＥＤモジュール１２を選択的に制御する。例えば、該フィードバックモジュール２２の信号が正常であれば、該ＬＥＤモジュール１２に対して他の補助制御を行う必要はない。該フィードバックモジュール２２の信号が異常（光輝度不足時等）であれば、該制御モジュール２４を通して電力を該ＬＥＤモジュール１２に提供し、ＬＥＤ光源の輝度を増強する。本実施例では、該制御モジュール２４は電源モジュールと外部通信モジュール（例でばＲＳ２３２インターフェース、或いは他の形式の接続ポート）を含み、外部の制御システム（コンピュータ或いは他の形式のプロセッサー）と接続する。

本考案第二最適実施例のＬＥＤ光源ボックスのシステム構造概略図である図２に示すように、上記第一実施例の構成部品と符号に沿って、本実施例はボックス体１０、ＬＥＤモジュール１２、散熱モジュール１４、第一ロッドレンズ１６、光探知部品２０、フィードバックモジュール２２、制御モジュール２４を含み、本実施例中ではさらに第一集光部品１８ａ、第二集光部品１９、第二ロッドレンズ（Ｒｏｄ Ｌｅｎｓ）１７を含む。

該第一集光部品１８ａは予定拡散角度を備えるカップ体形状で、該ＬＥＤモジュール１２に設置し、該ＬＥＤモジュール１２が発する光源を、該予定拡散角度の範囲内に集中させる。

該第二集光部品１９は該第一集光部品１８ａに相対する予定位置に設置し、該ＬＥＤモジュール１２が発する光源の集光を補助し、該第一ロッドレンズ１６へと進入させる。本実施例中では、該第二集光部品１９は集光レンズである。

該第二ロッドレンズ（Ｒｏｄ Ｌｅｎｓ）１７は該第一集光部品１８ａと該第二集光部品１９の間に設置し、該第一集光部品１８ａに進入する光源を受け取り、光源を進入させた後、該第二ロッドレンズ１７内において震動により連続変化を行わせることができ、該第二集光部品１９より投射し、予定の光源分布を形成する。

本考案第三最適実施例のＬＥＤ光源ボックスのシステム構造概略図である図３に示すように、上記第一実施例の構成部品と符号に沿って、本実施例はさらにフィルター部品２６、モーター３０を含む。

該フィルター部品２６は該第一ロッドレンズ１６と該第一集光部品１８の間に設置し、該フィルター部品２６はスペクトラムを改変することができる数個のフィルターレンズ２８を備える（図４参照）。

該モーター３０は接続部品３２を備え、該フィルター部品２６に接続し、該フィルター部品２６の移動を制御することができる。これにより該フィルター部品２６の該各フィルターレンズ２８は使用者のニーズに応じて、対応する光源のルートに調整することができ、光源のスペクトラム改変を調整することができる。本実施例中では、該接続部品３２はベルト或いはギア或いは他の伝動部品である。

本考案第四最適実施例のＬＥＤ光源ボックスのシステム構造概略図である図５に示すように、上記第二実施例の構成部品と符号に沿って、本実施例はさらにフィルター部品２６、モーター３０を含む。

該フィルター部品２６は該第一ロッドレンズ１６と該第二集光部品１９の間に設置し、該フィルター部品２６はスペクトラムを改変することができる数個のフィルターレンズ２８を備える（図４参照）。

該モーター３０は接続部品３２を備え、該フィルター部品２６に接続し、該フィルター部品２６の移動を制御することができる。これにより該フィルター部品２６の該各フィルターレンズ２８は使用者のニーズに応じて、対応する光源のルートに調整することができ、光源のスペクトラム改変を調整することができる。

本考案第一最適実施例のＬＥＤモジュール配置概略図である図６に示すように、本実施例中では、該ＬＥＤモジュール１２は複数のＬＥＤサブモジュール１３を含み、該各ＬＥＤサブモジュール（ｓｕｂ ｍｏｄｕｌｅ）１３はさらに複数のＬＥＤ部品１３aを含み、該各ＬＥＤ部品１３aは紫外線（ＵＶ）ＬＥＤ或いは一般発光型のＬＥＤである（図７参照）。該ＬＥＤモジュール１２は使用者のニーズに応じて設計することができ、さらに該ＬＥＤモジュール１２は単一の色規格、或いは複数の色規格を含む単一個の該ＬＥＤ部品１３aを採用することができ、またＲ、Ｇ、Ｂの三色を単一のＬＥＤに組み合わせる等、複数の色に変換可能な機能を備える。

図８は本考案第一最適実施例のＬＥＤモジュール排列概略図であり、前記第一〜四最適実施例に応用可能なＬＥＤモジュールのシステム構造概略図である。本実施例は、複数のＬＥＤモジュール１２を含み、第一、第二集光部品１８ａ、１９及び第二ロッドレンズ（Ｒｏｄ Ｌｅｎｓ）１７と結合させ、該各ＬＥＤモジュール１２は予定角度を隔て配置し、ＬＥＤ光源の輝度を増強し該第一ロッドレンズ１６に進入させる。

上記のように、本考案実施例は公知の金属灯光源（Ｍｅｔａｌ Ｌａｍｐ Ｌｉｇｈｔ Ｓｏｕｒｃｅ）に比べ以下の長所を備える。
１．本考案実施例はＬＥＤモジュールを採用するため、使用寿命がランプに比べ長い。
２．本考案実施例の光学部品は特殊処理が不要である（ＬＥＤモジュールは公知の金属ハロゲンランプに比べ冷光源であるため）。
３．本考案実施例のＬＥＤモジュールは調光を効果的に行うことができる。
４．本考案実施例はフィードバックモジュール及び制御モジュールを通して、光量を確実に一定値に維持することができる。
５．ＬＥＤは使用寿命が長いため、本考案実施例のランニングコストは相対的に低い。
６．ＬＥＤそのものの色を変えることができるため、本考案実施例の光源の色は比較的多くの変化が可能である。

前記の本考案実施例の光源照射の状態は、本考案説明に用いるためで、本考案を制限するものではない。

本考案のＬＥＤモジュールは、複数の色規格を含む単一のＬＥＤ部品を採用し、光源色の変換調整を達成することができる。

本考案第一最適実施例のＬＥＤ光源ボックスのシステム構造概略図である。 本考案第二最適実施例のＬＥＤ光源ボックスのシステム構造概略図である。 本考案第三最適実施例のＬＥＤ光源ボックスのシステム構造概略図である。 本考案第三最適実施例のフィルター部品概略図である。 本考案第四最適実施例のＬＥＤ光源ボックスのシステム構造概略図である。 本考案第一最適実施例のＬＥＤモジュール配置概略図である。 本考案第一最適実施例のＬＥＤサブモジュール配置概略図である。 本考案第一最適実施例のＬＥＤモジュール排列概略図である。

符号の説明

１０ ボックス体
１２ ＬＥＤモジュール
１３ ＬＥＤサブモジュール
１３a ＬＥＤ部品
１４ 散熱モジュール
１６ 第一ロッドレンズ
１７ 第二ロッドレンズ
１８ 第一集光部品
１８ａ 第一集光部品
１９ 第二集光部品
２０ 光探知部品
２２ フィードバックモジュール
２４ 制御モジュール
２６ フィルター部品
２８ フィルターレンズ
３０ モーター
３２ 接続部品

Claims (7)

1. ボックス体、ＬＥＤモジュール、散熱モジュール、第一ロッドレンズ、第一集光部品、光探知部品、フィードバックモジュール及び制御モジュールを含み、
   予定形状の収容設置空間を備える該ボックス体と、
   該ボックス体に設置し、該ボックス体に発光源を提供するＬＥＤモジュールと、
   該ＬＥＤモジュールに設置する散熱モジュールと、
   該ＬＥＤモジュールに相対する予定位置に設置し、該ＬＥＤモジュールの光源を受け取り、該光源を進入させた後、第一ロッドレンズ内において震動により連続変化を行わせることができ、これにより予定の光源分布を形成する第一ロッドレンズと、
   該ＬＥＤモジュールと該第一ロッドレンズの間に設置し、補助することで、該ＬＥＤモジュールが発する光源を集光させ、該第一ロッドレンズに進入させ、予定角度の弧状面を備える該第一集光部品と、
   該第一ロッドレンズの光源状態を探知する光探知部品と、
   該光探知部品に電気的に連接し、該光探知部品が探知した該第一ロッドレンズの光源状態を受け取る該フィードバックモジュールと、
   該フィードバックモジュールと該ＬＥＤモジュールの間に電気的に連接し、該フィードバックモジュールの信号を受け取り、該信号に基づき該ＬＥＤモジュールを選択的に制御する制御モジュールと、
   を含むことを特徴とする物件の欠陥を検査するＬＥＤ光源ボックス。
2. 前記物件の欠陥を検査するＬＥＤ光源ボックスはさらにフィルター部品、モーターを含み、
   該フィルター部品は該第一ロッドレンズと該第一集光部品の間に設置し、該フィルター部品はスペクトラムを改変することができる数個のフィルターレンズを備え、
   該モーターは接続部品を備え、該フィルター部品に接続し、該フィルター部品の移動を制御することができ、これにより該フィルター部品の該各フィルターレンズは使用者のニーズに応じて、対応する光源のルートに調整することができ、光源のスペクトラム改変を調整することができることを特徴とする請求項１記載の物件の欠陥を検査するＬＥＤ光源ボックス。
3. 前記ＬＥＤモジュールは複数のＬＥＤサブモジュールを含み、該各ＬＥＤサブモジュールはさらに複数のＬＥＤ部品を含み、該各ＬＥＤ部品は紫外線ＬＥＤであることを特徴とする請求項１記載の物件の欠陥を検査するＬＥＤ光源ボックス。
4. 前記第一集光部品は予定拡散角度を備えるカップ体形状で、該ＬＥＤモジュールが発する光源を、該予定拡散角度の範囲内に集中させることを特徴とする請求項１記載の物件の欠陥を検査するＬＥＤ光源ボックス。
5. 前記物件の欠陥を検査するＬＥＤ光源ボックスはさらに第二集光部品を含み、該第二集光部品は該第一集光部品に相対する予定位置に設置し、補助することで、該ＬＥＤモジュールが発する光源を集光させることを特徴とする請求項１記載の物件の欠陥を検査するＬＥＤ光源ボックス。
6. 前記物件の欠陥を検査するＬＥＤ光源ボックスはさらに第二ロッドレンズを含み、
   該第二ロッドレンズは該第一集光部品と該第二集光部品の間に設置し、該第一集光部品に進入する光源を受け取り、光源を進入させた後、該第二ロッドレンズ内において震動により連続変化を行わせることができ、該第二集光部品より投射し、予定の光源分布を形成することを特徴とする請求項１記載の物件の欠陥を検査するＬＥＤ光源ボックス。
7. 前記物件の欠陥を検査するＬＥＤ光源ボックスはさらにフィルター部品を含み、
   該フィルター部品は該第一ロッドレンズと該第二集光部品の間に設置することを特徴とする請求項６記載の物件の欠陥を検査するＬＥＤ光源ボックス。

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