JP3176803U

JP3176803U - 検査用照明装置

Info

Publication number: JP3176803U
Application number: JP2012002392U
Authority: JP
Inventors: 淳吾 ▲高▼野
Original assignee: 株式会社エム・アイ・エル
Priority date: 2012-04-23
Filing date: 2012-04-23
Publication date: 2012-07-05
Anticipated expiration: 2022-04-23

Abstract

【課題】光が広がり易く、検査対象に対する照射範囲を広くできて、検査対象を撮像した場合の撮像画像における検査判断用の情報量を多くでき、適切な検査を行うことが可能な検査用照明装置を提供する。
【解決手段】本考案に係る検査用照明装置１は、光源５と、前記光源５から出射された光を拡散させて検査対象５０に照射する光拡散手段（光拡散板３）と、前記光の進行方向において前記光源５及び前記検査対象５０と対向する位置に前記光拡散手段を位置させる光拡散手段の位置決め手段（光透過部材４）と、を備え、前記検査対象５０に対して光を出射する光拡散手段の光出射面３５が前記光の進行方向と交差する湾曲面又は傾斜面に形成されたことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本考案は、検査対象（ワーク）に光を照射するための検査用照明装置に関する。

検査対象に光を照射する光源と、光を拡散させる拡散板と、当該光源の光を拡散板に導く導光板とを備えた検査用照明装置が知られている（例えば、特許文献１等参照）。

特開２０１０−２０４１０９号公報

検査対象の品質検査においては、検査対象に対する光照射範囲が大きいほど検査対象の検査に必要な情報が得られて好ましい。しかしながら、上述した従来の検査用照明装置では、検査対象と対向して検査対象に光を出射する拡散板の光出射面が平面に形成されているので、検査対象に対する光照射範囲が小さくなり、検査対象を撮像した場合の撮像画像において検査に必要な情報を十分に得られないといった課題があった。
本考案は、光が広がり易く、検査対象に対する照射範囲を広くできて、検査対象を撮像した場合の撮像画像における検査判断用の情報量を多くでき、適切な検査を行うことが可能な検査用照明装置を提供する。

本考案に係る検査用照明装置は、光源と、前記光源から出射された光を拡散させて検査対象に照射する光拡散手段と、前記光の進行方向において前記光源及び前記検査対象と対向する位置に前記光拡散手段を位置させる光拡散手段の位置決め手段と、を備え、前記検査対象に対して光を出射する前記光拡散手段の光出射面が前記光の進行方向と交差する湾曲面又は傾斜面に形成されたので、湾曲面又は傾斜面を介して光が広い範囲に拡散し易くなり、検査対象に対する光照射範囲が大きくなるので、検査対象を撮像した場合の撮像画像における検査判断用の情報量を多くできて、検査対象の検査に必要な情報を十分に得られようになり、適切な検査を行うことが可能となる。
前記光源と、当該光源を内部に収容して光源からの光を外部に透過させる光透過部を有したケーシングと、を有した照明装置を備え、前記位置決め手段が光を透過させる光透過部材により形成され、当該光透過部材が前記ケーシングの光透過部における光出射面に載置される底面と当該底面と対向する頂面とを備え、当該頂面に前記光拡散手段が設けられたので、頂面に光拡散手段を備えた光透過部材を照明装置のケーシングの光透過部における光出射面に載置するだけで、簡単に検査用照明装置を構成できる。

検査用照明装置の分解斜視図（実施形態１）。検査用照明装置を用いた検査システムを示す図（実施形態１）。検査用照明装置を用いた検査システムを示す図（実施形態２）。光拡散板の他例を示す図（実施形態３）。光拡散板の他例を示す図（実施形態３）。

実施形態１
図１に示すように、検査用照明装置１は、照明装置２と、光拡散手段としての光拡散板３と、位置決め手段としての光透過部材４とを備える。
照明装置２は、検査対象５０（図２参照）に光を照射する光源５と、光源５を内部に収容して光源５からの光を外部に透過させる光透過部６を有したケーシング７とを備える。
例えば、照明装置２は、ライン光照射装置と呼ばれる照明装置であり、配線基板８に複数の光源５としてのＬＥＤを１列に搭載して形成された発光ユニットがケーシング７内に収容された構成である。
例えば、ケーシング７は、直方体形状に形成され、底面１１が設置面１０（図２参照）と平行となるように、底面１１、あるいは、底面１１に設けられた図外の設置台を介して設置面１０に設置される。ケーシング７は、底面１１と対向する頂面１２に開口１３を備え、この開口１３が光を透過させるガラスや合成樹脂等の光透過性材料により形成された塞板１４により塞がれる。例えば、平板により形成された塞板１４の外側平面により形成された光出射面１５が頂面１２より底面１１側に設置されることにより、塞板１４の光出射面１５が頂面１２より底面１１側に窪んだ凹部１６の底面を形成する。即ち、開口１３を塞ぐ塞板１４が光源５からの光を外部に透過させる光透過部６を構成する。図２に示すように、ケーシング７内には光源５からの光を光透過部６の方向に導くリフレクタ部材１７が設けられる。

光透過部材４は、ケーシング７の光透過部６を構成する塞板１４における外側平面である例えば長方形の光出射面１５に載置される底面２１と、当該底面２１と対向する頂面２２とを備え、当該頂面２２に前記光拡散板３が設けられる。
例えば光透過部材４は、光透過部６の長方形の光出射面１５に対応する長方形に形成されて光出射面１５に載置可能な底面２１と、底面２１の互いに対向する各短辺縁より立ち上がって当該底面２１と直交する方向に延長し互いに平行に対向する両方の短辺側側面２３；２３と、底面２１の互いに対向する各長辺縁より立ち上がって当該底面２１と交差する方向に延長し互いに対向する両方の長辺側側面２４；２４と、各短辺側側面２３；２３及び各長辺側側面２４；２４の立ち上がり端縁より延長して底面２１と平行に設けられた頂面２２とにより形成された外面を備えた板状部材であって、底面２１及び頂面２２の長辺に沿って延長する長尺な板材により形成され、長辺に沿った方向と直交する断面形状が台形状に形成された構成である。光透過部材４の各長辺側側面２４；２４は、底面２１から頂面２２に向けて互いに徐々に近づく傾斜面に形成される。つまり、光透過部材４は、互いに対向する各長辺側側面２４；２４間の間隔が底面２１から頂面２２に向けて徐々に小さくなる先細形状に形成された板材により構成される。

光源５から出射された光を拡散させて検査対象５０に照射する光拡散手段としての光拡散板３は、光透過部材４の頂面２２にねじや接着剤やクランプ等の固定手段により取付けられる。例えば光拡散板３は、光透過部材４の頂面２２に載置されて当該頂面２２と同一面積の底面３１と、底面３１の互いに対向する各短辺縁より立ち上がって当該底面３１と直交する方向に延長し互いに平行に対向して前記短辺側側面２３；２３と同一平面上に位置される両方の短辺側側面３３；３３と、底面３１の互いに対向する各長辺縁より立ち上がって当該底面３１と交差する方向に延長し互いに対向して前記各長辺側側面２４；２４と同一平面上に位置される両方の長辺側側面３４；３４と、各短辺側側面３３；３３及び各長辺側側面３４；３４の立ち上がり端縁より延長する頂面３２とにより形成された外面を備え、前記頂面３２により光拡散板３の光出射面３５が形成される。当該光出射面３５は、一方の長辺側側面３４より延長して他方の長辺側側面３４に到達する面が底面３１より離れる方向に突出する湾曲面に形成され、光拡散板３は、当該光出射面３５を形成する湾曲面が底面３１の長辺に沿って連続する断面湾曲アーチ状の帯状体により構成される。

光拡散板３は、例えば、光出射面３５を形成する湾曲面にエンボス加工やシボ加工等により凹凸を設け、湾曲面がすりガラス面状に形成された断面湾曲アーチ状の帯状体や、板中に光散乱を生じさせる粒子を含有させた断面湾曲アーチ状の帯状体等により構成される。

よって、頂面２２に光拡散板３を設けた光透過部材４の平らな底面２１が、外側平面である例えば長方形の光透過部６の光出射面１５に載置されることにより、位置決め手段としての光透過部材４が光透過部６を透過した光の進行方向において当該光透過部６と対向する位置に光拡散板３を位置決めし、光拡散板３の光出射面３５が照明装置２の光出射面１５と直交する面に対してケーシング７の光透過部６より離れる方向に突出する湾曲面となる検査用照明装置１が構成される。

検査用照明装置１を用いた検査システムの一例について説明する。
図２に示すように、検査システムは、検査用照明装置１と、検査対象搬送路と、検査対象撮影装置５１と、画像処理装置５２とを備える。
検査対象搬送路は、例えば検査対象５０を搬送するための上流側ベルトコンベヤ装置６０及び下流側ベルトコンベヤ装置６１により構成され、上流側ベルトコンベヤ装置６０の終端位置と下流側ベルトコンベヤ装置６１の始端位置とが、拡散板３における光出射面３５の長辺側側面３４；３４間の幅間隔より大きい間隔Ｈを隔てて位置される。尚、下流側ベルトコンベヤ装置６１の搬送ベルト面は、上流側ベルトコンベヤ装置６０の搬送ベルト面よりも下方に位置されるので、上流側ベルトコンベヤ装置６０の搬送ベルト面に載って搬送される検査対象５０が下流側ベルトコンベヤ装置６１の搬送ベルト面にスムーズに乗り移る。
検査対象撮影装置５１は、ラインセンサーカメラ、あるいは、エリアセンサーである。
検査対象５０は、例えば、食品を収容した袋体（例えば、菓子を封入した袋）であり、検査システムにより当該袋体のシール部の欠陥などを検査する。

光拡散板３の当該光出射面３５が、上流側ベルトコンベヤ装置６０の終端位置と下流側ベルトコンベヤ装置６１の始端位置との間の間隔Ｈ間に位置され、かつ、上流側ベルトコンベヤ装置６０及び下流側ベルトコンベヤ装置６１を跨ぐように搬送される検査対象５０の下面に近い位置に位置されるように、検査用照明装置１が、上流側コンベヤ装置６０と下流側コンベヤ装置６１との間に間隔Ｈの下方に設置される。
そして、光拡散板３の光出射面３５を介して拡散された光が上流側ベルトコンベヤ装置６０及び下流側ベルトコンベヤ装置６１を跨ぐように搬送される検査対象５０の下方から照射された状態の検査対象５０を上方から検査対象撮影装置５１で撮像し、画像情報処理装置５２において明るさの違う部位を検出する等して検査対象５０の欠陥等を検出する。

実施形態１の検査用照明装置１によれば、光拡散板３の光出射面３５が湾曲面により形成されたので、湾曲面を介して光が広い範囲に拡散し易くなり、検査対象５０に対する光照射範囲が大きくなるので、検査対象５０を撮像した場合の撮像画像における検査判断用の情報量を多くできて、検査対象５０の検査に必要な情報を十分に得られ、適切な検査を行うことが可能となる。

光拡散板３の光出射面３５が湾曲面により形成されたので、一方の長辺側側面３４と他方の長辺側側面３４との間隔である光出射面３５の幅が狭くても光を広く拡散させることができ、検査対象５０に対する光照射範囲が大きくなるので、検査対象５０を撮像した場合の撮像画像における検査判断用の情報量を多くできて、検査対象５０の検査に必要な情報を十分に得られ、適切な検査を行うことが可能となる。そして、一方の長辺側側面３４と他方の長辺側側面３４との間隔である光出射面３５の幅を狭くできることで、上流側ベルトコンベヤ装置６０の終端位置と下流側ベルトコンベヤ装置６１の始端位置と間の間隔Ｈを狭くできるので、上流側ベルトコンベヤ装置６０から下流側ベルトコンベヤ装置６１に搬送される検査対象５０の搬送姿勢変動等を小さくできて後工程のロボットによる検査対象箱詰め作業に悪影響を与えないようにできるとともに、上流側ベルトコンベヤ装置６０から下流側ベルトコンベヤ装置６１への検査対象５０の乗り継ぎ不良を少なくでき、検査対象５０の搬送詰まりを防止できるようになる。

また、一方の長辺側側面３４と他方の長辺側側面３４との間隔である光出射面３５の幅を狭くできることで、光出射面３５を検査対象５０により近づけることも可能となるので、必要十分な拡散光を検査対象５０に照射することができるようになり、適切な検査を行うことが可能となる。

また、光拡散板３の光出射面３５が湾曲面により形成されたので、光出射面３５に粉塵や汚れが堆積しにくいという効果も得られる。

また、頂面２２に光拡散板３が設けられた光透過部材４を備えたので、頂面２２に光拡散板３を備えた光透過部材４を照明装置２のケーシング７の光透過部６における光出射面１５に載置するだけで、簡単に検査用照明装置１を構成できる。

実施形態２
図３に示すように、光透過部材４の頂面２２に設けられた光拡散板３の光出射面３５が一方の長辺側側面３４側から他方の長辺側側面３４側に向けて傾斜する傾斜面に形成された構成としてもよい。
即ち、検査対象５０に対して光を出射する光拡散板３の光出射面３５が光透過部６を透過した光の進行方向と交差する傾斜面に形成された構成の検査用照明装置１としてもよい。

実施形態２によれば、光拡散板３の光出射面３５を傾斜面に形成したので、実施形態１と同じ効果が得られる。特に、上流側ベルトコンベヤ装置６０から下流側ベルトコンベヤ装置６１に乗り継ぐ検査対象５０の斜めの搬送軌道と光出射面３５の傾斜面とを対向させることで、検査対象５０の軌道に合わせて検査対象５０に拡散光を照射出来るようになり、検査対象５０に対する光照射範囲が大きくなるので、検査対象５０を撮像した場合の撮像画像における検査判断用の情報量を多くできて、検査対象５０の検査に必要な情報を十分に得られ、適切な検査を行うことが可能となる。

尚、実施形態１；２では、光拡散手段としての光拡散板３と位置決め手段としての光透過部材４とを別部材で構成した例を示したが、光拡散手段及び位置決め手段を一体の光透過部材により形成し、当該光透過部材がケーシング７の光透過部６における光出射面１５に載置される底面と当該底面と対向する頂面とを備え、当該頂面が光拡散手段の光出射面３５に形成された構成としてもよい。

実施形態３
上記各実施形態では、光出射面３５が湾曲面又は傾斜面に形成された光拡散板３を用いたが、図４；図５に示すように、互いに平行に形成された光入射面３６と光出射面３５とが湾曲面又は傾斜面に形成された板厚の均等な光拡散板３を用いてもよい。
例えば、上記各実施形態のように光入射面と光出射面とが平行ではなく板厚が均等でない光拡散板３の場合、光拡散板３を形成する材料によっては拡散状態や透過率が変わってしまうものがあり、この場合、検査対象撮影装置５１でスキャンする位置により像が変わることになる。従って、あえて像の違いを得たい場合には、上記各実施形態のように板厚が均等でない光拡散板３を用い、検査対象撮影装置５１でスキャンする位置により像を変えたくない場合には、図４；図５に示すような互いに平行に形成された光入射面３６と光出射面３５とが湾曲面又は傾斜面に形成された板厚の均等な光拡散板３を用いればよい。

実施形態４
また、実施形態１；２では、光拡散手段の位置決め手段を光透過部材により構成した例を示したが、光拡散手段の位置決め手段は、光透過部６を透過した光の進行方向において当該光透過部６と対向する位置に光拡散手段を位置させる支持体であればよく、例えば、照明装置２と光拡散手段とに連結された支柱のような支持体であってもよい。

また、各実施形態では、光源と、光源を内部に収容して光源からの光を外部に透過させる光透過部を有したケーシングと、を有した照明装置を用いた例を示したが、光透過部を有したケーシングを用いなくてもよい。例えば、光源と、光源から出射された光を拡散させて検査対象に照射する光拡散手段と、上述したような光透過部材や支持体等で形成された位置決め手段と、を備え、当該位置決め手段を用いて、光拡散手段を光の進行方向において光源及び検査対象と対向する位置に位置させるようにした構成において、前記光拡散手段の光出射面を光の進行方向と交差する湾曲面又は傾斜面に形成してもよい。

尚、光源５として、ＬＥＤ以外の光源、例えば、ハロゲンランプや蛍光灯等を用いてもよい。
本考案の検査用照明装置１は、フィルム・紙・金属板等の連続物のような検査対象の検査に用いてもよい。

１検査用照明装置、２照明装置、３光拡散板（光拡散手段）、
４光透過部材（位置決め手段）、５光源、６光透過部、７ケーシング、
１５光透過部の光出射面、２１光透過部材の底面、２２光透過部材の頂面、
３５光拡散板の光出射面、５０検査対象。

Claims

光源と、
前記光源から出射された光を拡散させて検査対象に照射する光拡散手段と、
前記光の進行方向において前記光源及び前記検査対象と対向する位置に前記光拡散手段を位置させる光拡散手段の位置決め手段と、を備え、
前記検査対象に対して光を出射する前記光拡散手段の光出射面が前記光の進行方向と交差する湾曲面又は傾斜面に形成されたことを特徴とする検査用照明装置。
前記光源と、当該光源を内部に収容して光源からの光を外部に透過させる光透過部を有したケーシングと、を有した照明装置を備え、
前記位置決め手段が光を透過させる光透過部材により形成され、当該光透過部材が前記ケーシングの光透過部における光出射面に載置される底面と当該底面と対向する頂面とを備え、当該頂面に前記光拡散手段が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の検査用照明装置。