JP3181743U - 光源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】１つの光源装置を用いて、複数種類の形態の光を出射可能とし、且つ、光の形態の種類を容易に切り替え可能とする光源装置を提供する。
【解決手段】中空の筐体１０と、筐体１０の内部に設けられる光源部と、光源部から放射された光を筐体１０の外部に出射する光出射部３０と、を備える光源装置１の光出射部３０に、所定のレンズマウントを着脱可能な口金部４０を設けた。光出射部３０に口金部４０を設けることにより、口金部４０を介して市販の各種レンズを容易に着脱することができる。
【選択図】図１

Description

本考案は、大光量の光源装置、特に、各種光源として利用可能な光源装置に関する。

これまでに、本考案者は、発光ダイオード若しくはレーザを有する光源、プラズマ発光を利用した光源等の大光量の光を放射可能な光源を備え、且つ、光ファイバを取り付け可能な光源装置を開発している（例えば、非特許文献１を参照）。この光源装置は、大光量の光を放射可能な光源から放射された光を、口金等を介して光源装置に取り付けられた光ファイバに導光し、数多くの様々な用途における光源（例えば、通常の画像処理用の光源、材料分析、波長特性を活かしたシミュレーションや実験等に用いる光源等）として利用されるものである。

レボックス社、『Machine Vision Products（製品パンフレット）』（２０１２年５月１日）

しかしながら、最近では、当該光源装置の使用者のニーズがより多様化し、１つの光源装置を用いて、広い範囲を照射したい場合、絞られた範囲を照射したい場合等、出射される光の形態を変えて使い分けられるようにするとともに、これらの切り替えを容易とすることが希求されていた。

そこで、本考案は、上記事情に鑑みてなされたものであり、１つの光源装置を用いて、複数種類の形態の光を出射可能とし、且つ、光の形態の種類を容易に切り替え可能とすることを目的とする。

上記課題を解決するために、本考案によれば、中空の筐体と、前記筐体の内部に設けられる光源部と、前記光源部から放射された光を前記筐体の外部に出射する光出射部と、を備え、前記光出射部に、所定のレンズマウントを着脱可能な口金部が設けられる、光源装置が提供される。

ここで、前記レンズマウントとしては、Ｃマウント、Ｆマウント、Ｋマウント、ＣＳマウント、Ｄマウント、Ｔマウント及びＰマウントからなる群より選ばれるマウント規格が挙げられる。

また、前記光源部が、発光ダイオード若しくはレーザを有する光源、又はプラズマ発光を利用した光源であってもよい。

本考案によれば、光出射部に所定のレンズマウントを着脱可能な口金部を設けることにより、１つの光源装置を用いて、複数種類の形態の光を出射可能とし、且つ、光の形態の種類を容易に切り替え可能とすることができる。

本考案の好適な実施形態に係る光源装置の全体構成を示す斜視図である。 同実施形態に係る光源装置の全体構成を示す上面図（ａ）、側面図（ｂ）、底面図（ｃ）、正面図（ｄ）及び背面図（ｅ）である。 同実施形態に係る光源装置の適用例を示す説明図である。

以下、図面を参照しながら、本考案の好適な実施の形態について詳細に説明する。尚、本明細書及び図面においては、同一の符号が付された構成要素は、実質的に同一の構造又は機能を有するものとする。

尚、本考案に係る光源装置については、以下の順序で説明する。
１ 光源装置の構成
２ 光源装置の組立方法
３ 光源装置の用途（適用例）

［光源装置の構成］
まず、図１及び図２を参照しながら、本実施形態に係る光源装置１の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る光源装置１の全体構成を示す斜視図である。図２は、本実施形態に係る光源装置１の全体構成を示す上面図（ａ）、側面図（ｂ）、底面図（ｃ）、正面図（ｄ）及び背面図（ｅ）である。

≪全体構成≫
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る光源装置１は、筐体１０と、発光ダイオード２０と、光出射部３０と、口金部４０とを主に備える。筐体１０は、中空形状を有し、その内部に、発光ダイオード２０等が設置される筐体としての機能を有する。発光ダイオード２０は、本実施形態に係る光源部の一例であり、筐体１０の内部に１個又は複数個設けられ、光源装置１の光源としての機能を有する。光出射部３０は、筐体１０の開口部として設けられ、光源部（本実施形態では、発光ダイオード２０）から出射された光を筐体１０の外部へ出射する機能を有する。口金部４０は、光出射部３０に、所定のレンズマウントを着脱可能に設けられる。

上記各部材を有する光源装置１においては、詳細は後述するが、光出射部３０に口金部４０を設けることにより、各種規格に適合するレンズマウントを有する様々なレンズを光源装置１に取り付けることができ、これにより、１つの光源装置を用いて、複数種類の形態の光を出射可能とし、且つ、光の形態の種類を容易に切り替え可能とすることができる。以下、光源装置１の各構成要素について詳細に説明する。

≪筐体１０≫
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る筐体１０は、中空の箱状部材である。その形状は、内部に光源部（発光ダイオード２０）等の必要な部材を設けることができるものであれば、特に限定されない。従って、図示した例では、筐体１０は、略直方体状の形状を有しているが、このような形状には限られず、例えば、略円筒状、断面が略多角形の筒状等の形状であってもよい。

また、筐体１０の正面には、発光ダイオード２０等の光源部から放射され、光出射部３０から外部に出射される光の量（輝度）を調整するための光量調整ツマミ１１が設けられている。また、本実施形態では、光源部として発光ダイオード２０を使用しており、この発光ダイオード２０が発光により発熱するため、発光ダイオード２０から発生した熱を筐体１０の外部に放出するため、ヒートシンク１３が筐体１０の内部に設けられている。このヒートシンク１３の種類としては、図１及び図２に示されている放熱用のフィンに限られず、発光ダイオード２０から発生した熱が筐体１０の外部に放出することが可能な機能を有していれば、公知の任意のヒートシンクを用いることができる。また、ヒートシンク１３の設置位置についても特に限定はされず、例えば、図１及び図２に示したように、筐体１０内部の背面側に設けてもよいし、その他の位置に設けてもよい。本実施形態では、発光ダイオード２０から発生した熱は、ヒートシンク１３により誘導され、筐体１０の上面及び背面に形成された排気口から筐体１０の外部に放出される。更に、筐体１０の背面には、光源装置１の主電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替える主電源スイッチ１５が設けられている。その他、筐体１０には、必要に応じて、ＡＣ電源や各種外部機器を接続するための接続ポート（図示せず。）が設けられていてもよい。

≪発光ダイオード２０≫
＜発光ダイオード２０の配置＞
発光ダイオード２０は、光源装置１の光源としての機能を有するものであって、上述したように、筐体１０の内部に設けられる。発光ダイオード２０が配置される位置や数は特に限定されず、光源装置１の用途に応じて適宜選択すればよい。例えば、本実施形態では、発光ダイオード２０として、単一のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）チップが、光出射部３０とヒートシンク１３との間に配置されている。

＜光源部の他の例＞
また、本考案における光源部としては、特に限定されるものではないが、例えば、本実施形態で例示する発光ダイオード２０を有する光源の他に、レーザを有する光源、又はプラズマ発光を利用した光源等を使用することが好ましい。このような光源を使用することで、光源装置１は、メタハラ光源やハロゲン光源の光量を超える大光量の光を光源装置１から出射することが可能となる。

≪光出射部３０≫
光出射部３０は、筐体１０の開口部として設けられ、発光ダイオード２０から出射された光を筐体１０の外部へ出射するものである。本実施形態では、光出射部３０は、筐体１０の正面に形成された略円形の開口部である。光出射部３０（開口部）の形状は、このような略円形状に限られず、例えば、略楕円形状、略多角形状等の任意の形状とすることができる。また、光出射部３０（開口部）の大きさも特に限定されないが、後述するように、光出射部３０に、所定のレンズマウントを着脱可能な口金部４０が設けられることから、レンズマウントの外径に合わせて光出射部３０の大きさ（開口部の径）を決定することが好ましい。

≪口金部４０≫
口金部４０は、光出射部３０に、所定のレンズマウントを着脱可能に設けられる。レンズマウントがねじ込み式の場合には、口金部４０はネジ受け構造である。ここでいう「所定のレンズマウント」とは、所定のマウント規格を有するレンズマウントのことをいう。本実施形態では、マウント規格の種類については特に限定されず、例えば、Ｃマウント、Ｆマウント、Ｋマウント、ＣＳマウント、Ｄマウント、Ｔマウント、Ｐマウント等の規格がある。その他、口金部４０は、各メーカによるカメラレンズ用の規格や、複数メーカによるユニバーサルマウント規格等に基づくレンズマウントを着脱可能なものであってもよい。

このように、所定のレンズマウントを着脱可能に口金部４０が設けられていることにより、当該レンズマウントの規格に適合したものであれば、市販されている様々な焦点距離、画角、Ｆ値等を有する各種のレンズ（例えば、広角レンズ、望遠レンズ、単焦点レンズ、ズームレンズ、テレセントリックレンズ等）を、光源装置１の用途や使用目的に合わせて選択することができる。従って、本実施形態に係る光源装置１によれば、単一の光源装置１において、各種の市販のレンズを適宜選択して用いることにより、被照射物に関する所望の投影像を容易に得ることができる。このように、光源装置１を用いれば、従来の光源装置よりも数多くの用途で用いることができることから、結果として光源装置１を用いるユーザのコストダウンを図ることもできる。

［光源装置の組立方法］
以上、本実施形態に係る光源装置１の構成について詳細に説明したが、続いて、再び図１及び図２を参照しながら、以上のような構成を有する光源装置１の組立方法について説明する。

まず、上述した構成を有する筐体１０、光量調整ツマミ１１、ヒートシンク１３、光出射部３０、口金部４０等を、金属や樹脂等を加工することで作製する。次に、筐体１０内部に発光ダイオード２０、ヒートシンク１３等を設置し、筐体１０の面に、光量調整ツマミ１１、主電源スイッチ１５、口金部４０等を設置し、各部材をネジ止め等により固定することにより、本実施形態に係る光源装置１を組み立てることができる。

［光源装置の用途］
以上説明したような本実施形態に係る光源装置１及びこの各種変更例の用途としては、特に限定されず、例えば、通常の画像処理用の光源、材料分析、波長特性を活かしたシミュレーションや実験等に用いる光源、目視検査に用いる光源等として用いることができる。

ここで、図３を参照しながら、光源装置１の用途の一例として、被検物５（例えば、ガラス板）に存在する微細なキズ５ａ、５ｂ、５ｃを検出する際の光源としての用途について説明する。図３は、光源装置１の用途の一例（適用例）を示す説明図である。

図３に示すように、光源装置１は、筐体１０内部に配置された発光ダイオード２０を光源として使用し、光出射部３０に設けられた口金部４０に所定のレンズマウント規格に適合したレンズ３が取り付けられている。このレンズ３は、スクリーン７上に大きな像を投影できるように焦点距離や画角等が調節されている。本適用例では、レンズ３が取り付けられた光源装置１を光源として用いることにより、被検物５の表面に存在する微細なキズ５ａ、５ｂ、５ｃ（肉眼では認識することが困難なもの）を、スクリーン７上に大きな投影像７ａ、７ｂ、７ｃとして投影できるため、キズ５ａ、５ｂ、５ｃの検出精度を高めることができる。

具体的には、まず、発光ダイオード２０から放射された光は、光出射部３０から光束として筐体１１の外部に出射された後に、レンズ３により屈折し、より広がった光束となる。レンズ３を取り付けずにそのまま光出射部３０から光を照射した場合には、スクリーン７に投影される微細なキズ５ａ、５ｂ、５ｃの投影像７ａ、７ｂ、７ｃは小さく、キズ５ａ、５ｂ、５ｃを検出することが困難であったとしても、レンズ３を通してより広がった光束とすることで、投影像７ａ、７ｂ、７ｃが大きくなり、微細なキズ５ａ、５ｂ、５ｃを検出し易くなる。

以上の用途は、光源装置１の用途の単なる一例であり、レンズ３として、例えば、光出射部３０から出射された光束を集光するようなレンズを用いてもよいし、焦点距離を変化させるようなレンズを用いてもよい。

以上、図面を参照しながら本考案の好適な実施の形態について説明したが、本考案は上述した形態に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に記載された考案の範囲内で当業者が想到し得る他の形態又は各種の変更例についても本考案の技術的範囲に属するものと理解される。

１ 光源装置
３ レンズ
５ 被検物
５ａ、５ｂ、５ｃ キズ
７ スクリーン
７ａ、７ｂ、７ｃ キズの投影像
１０ 筐体
１１ 光量調整ツマミ
１３ ヒートシンク
１５ 主電源スイッチ
２０ 発光ダイオード
３０ 光出射部
４０ 口金部

Claims (3)

1. 中空の筐体と、
   前記筐体の内部に設けられる光源部と、
   前記光源部から放射された光を前記筐体の外部に出射する光出射部と、
   を備え、
   前記光出射部に、所定のレンズマウントを着脱可能な口金部が設けられる
   ことを特徴とする、光源装置。
2. 前記レンズマウントが、Ｃマウント、Ｆマウント、Ｋマウント、ＣＳマウント、Ｄマウント、Ｔマウント及びＰマウントからなる群より選ばれるマウント規格であることを特徴とする、請求項１に記載の光源装置。
3. 前記光源部が、発光ダイオード若しくはレーザを有する光源、又はプラズマ発光を利用した光源であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の光源装置。