JP4383483B2

JP4383483B2 - 照明装置

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Publication number: JP4383483B2
Application number: JP2007516175A
Authority: JP
Inventors: 昌年笹井
Original assignee: Mega Trade Corp
Current assignee: Mega Trade Corp
Priority date: 2005-05-20
Filing date: 2005-05-20
Publication date: 2009-12-16
Anticipated expiration: 2025-05-20
Also published as: JPWO2006123421A1; WO2006123421A1

Description

本発明は、プリント基板などのような検査対象物を検査する際に使用される照明装置に関するものである。

一般に、プリント基板のパッドやレジストなどは、基板検査装置によってその形成状態が検査される。この基板検査装置は、プリント基板の表面に光を照射する照明装置と、その反射光を受光する受光装置とを備えてなり、また、その照明装置は、検査対象物の凹凸や傷などを正確に検査できるようにすべく、あらかじめ定められた斜め一定方向から光を照射できるように構成される。ところで、本願発明者は、この照明装置における光軸方向を一定にするための装置として、単一のブラケットを有する照明装置を提案している（特許文献１）。

この特許文献１に記載される照明装置は、プリント基板に対して常に一定の角度でＬＥＤ群を有する照明基板を取り付けるようにしたもので、図６に示すように、あらかじめ一定の取り付け角度を有する単一のブラケット９０と、そのブラケット９０の上側に取り付けられる補強部材９１と、その補強部材９１上に取り付けられる照明基板９２とを具備してなるものである。なお、図６において、ブラケット９０の下方に図示されている２枚のフィルムはプラスチック部材と異方性拡散フィルムを示している。

この照明装置の組み立て工程について説明すると、まず、側壁部材９４を用意し、その側壁部材９４の内側に半円弧状のブラケット９０をネジで固定し、その上面にアルミなどで構成された縦長状の補強部材９１を取り付ける。このブラケット９０は、半正多角形状をなしているため、その外周部分には平坦な部分が形成されており、その平坦な部分に補強部材９１が取り付けることができる。この補強部材９１は、照明基板９２の撓みを防止するもので、その内側部分にはＬＥＤ９２を収納するための複数の貫通孔９１ａを有している。そして、照明基板９２を取り付ける場合、補強部材９１をブラケット９０に固定し、その補強部材９１の貫通孔９１ａにＬＥＤ９３を収納させた状態で照明基板９２を固定する。このように構成すれば、ブラケット９０の取り付け位置さえ正確であれば、照明基板９２の取り付け角度に再現性を持たせることができ、検査の性能を向上させることができるようになる。
特許第３６３９８３７号公報

しかしながら、このような照明装置においては、次のような問題を有する。すなわち、上述のようなＬＥＤ群を有する照明基板は、細長い平面状をなしているため、半円弧状のブラケットの半径が小さくなると、図７に示すように、相対的にその平面部分の寸法割合が大きくなってしまい、極端な場合、ブラケットに左右２〜３枚の照明基板しか取り付けることができなくなってしまう。そして、このように照明基板の取り付け枚数が少なくなると、ブラケットの中心位置にすべてのＬＥＤの光軸を向けることができなくなってしまい、集光効率が悪くなる。もちろん、このような照明基板自体を円弧状に構成すればよいが、円弧状の照明基板を入手することは困難である。

また、上述のような照明装置で照明基板を取り付ける場合、まず、ブラケットに補強部材を取り付け、その後、補強部材の上から照明基板を取り付けるという工程を採用しているが、このような構成であると、補強部材の取り付け作業と照明基板の取り付け作業という二度の作業が必要となり、作業に時間がかかる。

そこで、本発明は上記課題に着目したもので、ブラケットの半径が小さくなった場合であっても、効率よくその中心位置に集光することができ、しかも、簡単に照明基板を取り付けることができるような照明装置を提供することを目的とするものである。

本発明は上記課題を解決するために、照射対象物に対して複数の方向から光を照射する照明装置の組み立て方法において、二本の脚端子を有するＬＥＤを複数配列する平面状の基板と、当該各ＬＥＤを内接させるように挿入しうる複数の貫通孔を設けた半円筒状のブラケットとを設け、当該貫通孔を前記半円筒状のブラケットの中心位置に向かうように設け、前記複数のＬＥＤを有する平面状の基板をブラケットに押し込むことによってＬＥＤから延出する脚端子を前記貫通孔に沿って曲げ、当該ＬＥＤの光軸を前記半円筒状のブラケットの中心位置に向けるようにしたものである。

このように構成すれば、ブラケットの半径を小さくした場合であっても、半円筒状のブラケットの側面に設けられた中心方向への貫通孔を通してＬＥＤの光軸を中心方向に向けることができ、効率よく集光することができるようになる。しかも、ブラケットが照明基板全体を載置できるような半円筒状をなしているため、ブラケットに補強部材を取り付ける必要がなく、照明基板を簡単に取り付けることができるようになる。

本発明では、照射対象物に対して複数の方向から光を照射する照明装置の組み立て方法において、二本の脚端子を有するＬＥＤを複数配列する平面状の基板と、当該各ＬＥＤを内接させるように挿入しうる複数の貫通孔を設けた半円筒状のブラケットとを設け、当該貫通孔を前記半円筒状のブラケットの中心位置に向かうように設け、前記複数のＬＥＤを有する平面状の基板をブラケットに押し込むことによってＬＥＤから延出する脚端子を前記貫通孔に沿って曲げ、当該ＬＥＤの光軸を前記半円筒状のブラケットの中心位置に向けるようにしたので、仮に、ブラケットの半径を小さくした場合であっても、半円筒状のブラケットの側面に設けられた中心方向への貫通孔を通してＬＥＤの光軸を中心方向に向けることができ、効率よく集光させることができるようになる。しかも、ブラケットが照明基板全体を載置できるような半円筒状となっているため、ブラケットに補強部材を取り付ける必要がなく、照明基板の取り付け作業を簡略化することができるようになる。

図１は、本発明の一実施の形態における照明装置の概略図である。図２は、同形態における照明装置の平面概略図である。図３は、図１における照明装置のブラケットの底面概略図である。図４は、同形態における照明基板の側面図とブラケットに取り付けた状態を示す図である。図５は、同形態における照明基板をブラケットに取り付ける状態を示す組み立て斜視図である。図６は、従来例における照明装置の概要を示す図である。図７は、従来例におけるブラケットの半径を小さくした場合における状態図である。

１・・・照明基板
２・・・異方性拡散部材
３・・・ブラケット
４・・・カバー体
５・・・支持体
６・・・ラインセンサ
７・・・検査対象物
１０・・・基板
１１・・・ＬＥＤ
１２・・・コネクタ装着部
２０・・・異方性拡散フィルム
２１・・・プラスチック部材
３０・・・貫通孔
３１・・・接続用開口部
４０・・・スペーサー
４１・・・開口部
５１・・・側面開口部
１００・・・照明装置
１０１・・・基板検査装置

以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。

この実施の形態における照明装置１００は、基板検査装置１０１の内部に組み込まれるもので、図２や図３に示すように、対向する一対の支持体５と、この支持体５の内側に跨って取り付けられる半円筒状のブラケット３と、このブラケット３の上面に着脱可能に取り付けられる細長い直線平面状の照明基板１と、この照明基板１に配列されたＬＥＤ１１と、このＬＥＤ１１からの光のうち、検査対象物７によって反射された光を受光する受光装置であるラインセンサ６とを具備してなるものである。以下、この照明装置１００の具体的構成について詳細について説明する。

この照明装置１００に取り付けられる照明基板１は、それぞれ、図４などに示すように、点光源である複数のＬＥＤ１１を実装する基板１０と、この基板１０に取り付けられたＬＥＤ１１とによって構成される。この基板１０は直線平面状に構成され、例えば、短手方向の寸法を約１ｃｍ〜２ｃｍとなるように、また、長手方向の寸法を約４０ｃｍ〜５０ｃｍとするように構成される。そして、この基板１０には、長手方向に沿って複数列をなすようにＬＥＤ１１が取り付けられる。このＬＥＤ１１は千鳥状、すなわち、同一列における各ＬＥＤ１１の間に隣接する列のＬＥＤ１１が配置して設けられ、しかも、基板１０上に二本の脚端子を浮かせた状態で取り付けられる。このＬＥＤ１１を取り付ける場合、各ＬＥＤ１１は、基板１０の短手方向の中央位置が下端となり、しかも、後述するブラケット３の円弧と沿うような高さ位置に設定して両端側を高くして取り付けられる。これらのＬＥＤ１１は、列方向を同一色とし、また、隣接する列については、それぞれ異なる色相を有するようにしている。この実施の形態においては、赤色ＬＥＤ１１、緑色ＬＥＤ１１、赤色ＬＥＤ１１、緑色ＬＥＤ１１の４列のＬＥＤ１１を千鳥状に配置している。そして、このようなＬＥＤ１１は、基板１０に設けられたコネクタ装着部１２に接続され、そこに接続されるコネクタを介して図示しない制御部によって点灯・消滅・光量調節などが制御される。この制御は、各照明基板１毎に行われ、また、それぞれの照明基板１内においても各列毎、および、長手方向に沿った所定数のＬＥＤ毎（例えば、１０個毎）にも行われる。

一方、ブラケット３は、照明基板１をその外側側面に載置できるような略半円筒状に構成されるもので、その側面部分にＬＥＤ１１を収納できるようにした複数の貫通孔３０を設けている。この貫通孔３０の中心軸は、ブラケット３の中心位置に向くようにして設けられる。また、このブラケット３の厚み寸法は、ＬＥＤ１１を完全に収納できるような寸法に設定され、また、その貫通孔３０の内径寸法は、ＬＥＤ１１をほぼ内接させて収納できるような寸法に設定されている。このブラケット３の左右両端近傍には、複数の照明基板１を円筒状の外側側面に沿って取り付けるためのネジ孔が設けられており、このネジ孔にネジを取り付けることによって照明基板１をブラケット３に取り付けられるようにしている。なお、この実施の形態では、半円筒状に設けられたブラケット３の外側側面には、平面板状の照明基板１が対称形に６本取り付けられるが、この本数については、適宜変更することができる。しかも、照明基板１の取り付け位置についても、適宜、貫通孔３０にＬＥＤ１１を収納できるような位置であれば、どのような位置に取り付けるようにしてもよい。

このブラケット３の中央部分には、幅方向に沿ったスリットＳが設けられる。このスリットＳは、ＬＥＤ１１から照射された光のうち、検査対象物７によって反射された光をラインセンサ６側へ導くためのものであり、ラインセンサ６の大きさに対応した大きさに設定される。

このブラケット３には、照明基板１を挟んで外側にカバー体４が取り付けられる。このカバー体４は照明基板１の外側を覆う薄い金属板によって構成されるもので、上部にスリットＳに対応した開口部４１を設け、照明基板１などに埃などを付着させないようにしている。このカバー体４は、ブラケット３にスペーサー４０を取り付け、このスペーサー４０によって照明基板１とのクリアランスを確保した状態で取り付けられる。

一方、このブラケット３の内側側面には、図５に示すような異方性拡散部材２が取り付けられる。この異方性拡散部材２は、透明なプラスチック部材２０の下面側に異方性拡散フィルム２１を貼り付けて構成されるもので、ＬＥＤ１１から照射された光を異方性拡散フィルム２１の長手方向などに拡散する。この実施の形態においては、異方性拡散フィルム２１は、入力された直線光を長手方向に例えば約４０度に拡散し、また、短手方向に約５度に拡散する。この異方性拡散部材２を用いると、検査対象物７上に形成された微少傷を目立たせなくすることができるため、その微少傷を消して検査対象物７の形状を検査するような場合は、その異方性拡散部材２を取り付けて検査する。一方、微少傷の存在を詳しく検査する場合は、その異方性拡散部材２を取り外して検査する。また、このブラケット３の内側側面には、照明基板１のコネクタ装着部１２を露出させるための接続用開口部３１が設けられている。通常、このようなコネクタ装着部１２は、照明基板１の外側部分に設けられるが、このように照明基板１の外側部分に設けると、外側方向へ出っ張りが大きくなってしまい、ラインセンサ６と干渉してしまう可能性がある。そこで、この実施の形態では、コネクタをブラケット３の内側から取り付けられるようにして、ラインセンサ６を可能な限り近づけられるようにしている。

そして、このように構成されたブラケット３や照明基板１は、支持体５によって図示しない装置本体に固定される。この支持体５は、下方に半円形状に切り欠いた側面開口部５１を有するように構成されるもので、その側面開口部５１の縁部分に沿ってブラケット３を取り付けられる。このように側面開口部５１を設けると、ブラケット３の内側を視認することができ、その側面開口部５１側から工具などを入れて異方性拡散部材２などを着脱することができる。また、このような側面開口部５１を設けない構造であると、異方性拡散部材２によって拡散された光が、その支持体５によって反射されて検査対象物７に照射され、支持体５の近傍のみが明るくなってむらを生じてしまう。しかしながら、このように側面開口部５１を設けるような構造であると、側面近傍での反射をなくすことができるため、光を均一に照射することができるという利点がある。

次に、このように構成された照明装置１００を組み立てる工程、及び、このような照明装置１００を用いた基板検査装置１０１の動作状態を説明する。

まず、照明装置１００を組み立てる場合、対向する支持体５の内側に跨ってブラケット３をネジで固定する。そして、この支持体５に取り付けられたブラケット３に対して外側から照明基板１を取り付けるとともに、内側から異方性拡散部材２を取り付ける。この際、照明基板１を取り付ける場合は、ＬＥＤ１１を下向きにした状態で、ブラケット３に設けられた貫通孔３０にＬＥＤ１１を収納する。そして、ＬＥＤ１１を貫通孔３０に収納した状態で、さらにその上から照明基板１をブラケット３側に強く押し付けていく。すると、ＬＥＤ１１が、貫通孔３０の内壁面に沿って強く押し込まれ、その際、照明基板１から延出する二本の脚端子が曲げられる。これに伴って、ＬＥＤ１１の光軸が貫通孔３０の軸方向、すなわち、円弧状をなすブラケット３の中心位置に向かう方向に曲げられる。そして、その状態で、照明基板１の両端をネジでブラケット３に固定していく。以下、他の照明基板１についても同様にブラケット３に強く押し込んでいき、ネジで固定する。このとき、ブラケット３に固定された照明基板１のＬＥＤ１１は、それぞれの高さがブラケット３の円弧に沿うような位置となっているため、ブラケット３の中心位置とＬＥＤ１１との距離を一定とすることができる。

そして、このようにブラケット３に照明基板１を取り付けた状態で、さらにその上方にカバー体４を取り付ける。そして、必要な場合は、ブラケット３の内側部分にも異方性拡散部材２を取り付ける。

このようにカバー体４や異方性拡散部材２を取り付けた後、支持体５を図示しない装置本体にネジで固定し、最後に、ブラケット３のスリットＳの上方にラインセンサ６を取り付けて検査対象物７からの反射光を受光できるようにする。

上述のように、本実施の形態によれば、ブラケット３の半径を小さくした場合であっても、半円筒状のブラケット３の貫通孔３０を通してＬＥＤ１１の光軸を中心方向に向けることができる。これにより、集光効率を向上させることができるようになる。しかも、ブラケット３が半円筒状となっているため、ブラケット３に補強部材などを取り付ける必要がなくなり、照明基板１の取り付け作業を簡素化することができるようになる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。

例えば、上記実施の形態では、検査対象物７としてプリント基板を例に挙げて説明したが、これに限らず、液晶パネルや印刷物、その他の物であってもよい。

ブラケット３の半径を小さくした場合であっても、半円筒状のブラケット３の貫通孔３０を通してＬＥＤ１１の光軸を中心方向に向けることができるため、小さなプリント基板や液晶パネルの検査などにも適用することができる。

Claims

照射対象物に対して複数の方向から光を照射する照明装置の組み立て方法において、
二本の脚端子を有するＬＥＤを複数配列する平面状の基板と、
当該各ＬＥＤを内接させるように挿入しうる複数の貫通孔を設けた半円筒状のブラケットとを設け、
当該貫通孔を前記半円筒状のブラケットの中心位置に向かうように設け、前記複数のＬＥＤを有する平面状の基板をブラケットに押し込むことによってＬＥＤから延出する脚端子を前記貫通孔に沿って曲げ、当該ＬＥＤの光軸を前記半円筒状のブラケットの中心位置に向けるようにしたことを特徴とする照明装置の組み立て方法。