JP4454370B2

JP4454370B2 - 照明装置

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Publication number: JP4454370B2
Application number: JP2004109143A
Authority: JP
Inventors: 隆志日野; 繁法貴
Original assignee: Kyoto Denkiki Co Ltd
Current assignee: Kyoto Denkiki Co Ltd
Priority date: 2004-04-01
Filing date: 2004-04-01
Publication date: 2010-04-21
Anticipated expiration: 2024-04-01
Also published as: TWI263752B; CN100540980C; KR20050097443A; TW200533862A; CN1676992A; KR100641612B1; JP2005294631A

Description

本発明は、例えば工場等において製品検査等に用いられる照明装置に関する。

従来より、プリント基板や半導体等の工業製品の品質、例えば、はんだ付けの不良、欠損、異物の付着等を、また飲用缶の製造日等の印字ミス等を製造ライン上で検査する際、ＣＣＤカメラ等による撮像を利用する画像処理検査が行われている。この画像処理検査は、部品の特定箇所を撮像し、正常な部品の撮像結果と比較することにより異常の有無を検査するというものである。この画像処理検査においては、検査対象物の、ＣＣＤカメラにより撮像する部位を照明する必要があり、そのための照明装置として、例えばリング型照明装置等が用いられている。

リング型照明装置では、屈曲可能な、且つ切り欠きを有する円環状のフレキシブルプリント基板を平面状に保持した上で、スルーホールに発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」という）のリードを挿入してはんだ付けをし、その後フレキシブルプリント基板の両端部同士を接合し、フレキシブルプリント基板を湾曲させてリング状（切頭円錐形状）に構成していた（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−１１７７０６号公報

しかしながら、このような照明装置では、次のような問題がある。例えばリング型照明装置を製造する際、まずフレキシブルプリント基板を平面状態に保った上で多数のＬＥＤをはんだ付けで実装し、その後フレキシブルプリント基板の一方の端部に配置されたＬＥＤのリードが他方の端部におけるスルーホールに挿入されるように重ね合わせ、ＬＥＤのリードとスルーホールの導電ランドとをはんだ付けさせてフレキシブルプリント基板をリング状に形成している。そして、このリング状に形成したフレキシブルプリント基板を、円環形状のケース部材に装着する際、照射領域の中心部（検査対象物が設置される位置）の照度が最も高くなるよう正確に位置決めをしなければならない。

ところが、手作業によりフレキシブルプリント基板をリング状に形成するため、作業者の熟練度等によりフレキシブルプリント基板の組み立て精度にバラツキが生じ、その結果フレキシブルプリント基板をケース部材に装着する際の位置決めの精度にもバラツキが生じていた。

また、従来の板状のフレキシブルプリント基板では、配線パターンが断線する恐れがあるため、あまり強く湾曲させることができない。そのため、照明装置の形状に自由度を持たせることができず、例えば照明装置の設置場所が非常に狭いスペースしかない場合など、小型・薄型の照明装置を製造するのは困難であった。

また、ＣＣＤカメラの撮像により鮮明な画像を得るためには、検査対象物の検査部位に照明装置からの照明光を集光させる（照明光の焦点とさせる）必要がある。そのため、照明装置が固定的に設置されている場合、検査対象物の大きさ（高さ）に応じて照明装置から検査対象物の検査部位までの距離が変化するため、検査対象物によっては検査部位に照明光が集光しない場合がある。したがって、検査対象物の大きさ（高さ）に応じた最適な照射角度を有する照明装置を選択する必要がある。例えば、検査ライン上で、ベルトコンベヤーで搬送されてくる大きさ（高さ）の異なる２種類の検査対象物を検査する場合、照明光の照射角度が相異なる２台の照明装置を個々に設置する必要がある。このため、検査対象物の大きさ（高さ）に応じて必要な照射角度を有する照明装置を個々に用意する必要があり、検査設備費用が増大してしまうという問題が生じていた。

本発明の目的は、シート状基板のケース部材へ装着する際の位置決めを容易に且つ正確に行うことができ、また非常に小型・薄型に構成することができる照明装置を提供することである。

本発明の他の目的は、１台の照明装置で照明光の多種の照射角度が得られる照明装置を提供することである。

本発明の請求項１に記載の照明装置は、窓孔及びこの窓孔の周囲に設けられた第１取付部を有する第１ケース部材と、前記第１取付部に対応してその外側に配置される第２取付部を有し、前記第１ケース部材に装着される第２ケース部材と、前記第１取付部に配置される複数の第１発光素子を備えた第１シート状基板と、前記第２取付部に配置される複数の第２発光素子を備えた第２シート状基板と、前記第１シート状基板を固定するために前記第１ケース部材に取り付けられる第１押さえ部材と、前記第２シート状基板を固定するために前記第２ケース部材に取り付けられる第２押さえ部材と、を具備し、前記第１シート状基板は、前記複数の第１発光素子及びこれらに電気的に接続される配線パターンが設けられた照射領域と、外部電源に電気的に接続される端子部が設けられた端子領域とを有し、また前記第２シート状基板は、前記複数の第２発光素子及びこれらに電気的に接続される配線パターンが設けられた照射領域と、外部電源に電気的に接続される端子部が設けられた端子領域とを有し、前記第１シート状基板の前記照射領域の外周部が前記第１ケース部材と前記第２ケース部材との間に固定され、前記照射領域の内周部が前記第１ケース部材と前記第１押さえ部材との間に固定され、さらに、前記第２シート状基板の前記照射領域の外周部が前記第２ケース部材と前記第２押さえ部材との間に固定され、その前記照射領域の内周部が前記第２ケース部材の裏面側に折り曲げられて前記第１ケース部材と前記第２ケース部材との間に固定されることを特徴とする。

さらに、本発明の請求項２に記載の照明装置では、前記第１ケース部材及び前記第２ケース部材のいずれか一方の外周部には第１位置決め突起が設けられ、それらの他方の外周部には前記第１位置決め突起と係合する第１位置決め凹部が設けられ、また前記第１ケース部材の内周部及び前記第１押さえ部材のいずれか一方には第２位置決め突起が設けられ、それらの他方には前記第２位置決め突起と係合する第２位置決め凹部が設けられ、更に、前記第１シート状基板の前記照射領域の外周部には、前記第１位置決め突起が挿通する第１貫通孔が設けられ、その前記照射領域の内周部には、前記第２位置決め突起が挿通する第２貫通孔が設けられていることを特徴とする。

さらにまた、本発明の請求項３に記載の照明装置では、前記第２シート状基板の内周部には取付貫通孔が設けられており、前記第１位置決め突起が前記取付貫通孔を通して前記第１位置決め凹部に係合されることを特徴とする。

また、本発明の請求項４に記載の照明装置では、前記第１ケース部材の前記第１取付部には、前記第２ケース部材側に突出し、前記窓孔に向けて下り傾斜した取付面を有する環状突部が設けられており、前記複数の第１発光素子をこの取付面に配置することによって、前記複数の第１発光素子は前記窓孔の中心部上方を照射することを特徴とする。

さらに、本発明の請求項５に記載の照明装置では、前記第１取付部の取付面の鉛直方向に対する傾斜角度と、前記第２取付部の取付面の鉛直方向に対する傾斜角度とが相違し、前記複数の第１発光素子と前記複数の第２発光素子の照射方向が異なっていることを特徴とする。

さらにまた、本発明の請求項６に記載の照明装置では、前記第２ケース部材が装着された前記第１ケース部材を覆うための蓋部材が設けられ、前記蓋部材と前記第２押さえ部材とが一体に形成されていることを特徴とする。

本発明の請求項１に記載の照明装置によれば、第１シート状基板の照射領域の外周部を第１ケース部材と第２ケース部材との間に固定し、また照射領域の内周部を第１ケース部材と第１押さえ部材との間に固定するだけで、第１シート状基板の第１ケース部材への位置決め固定を容易に且つ確実に行うことができ、これによって、第１シート状基板の複数の第１発光素子を第１ケース部材の第１取付部に正確に位置付け固定することができる。また、第１シート状基板の照射領域の固定に、第１ケース部材に取り付けられる第２ケース部材を利用しているので、第１シート状基板の取付けに関連してその構成を簡単にすることができるとともに、照明装置の小型化・薄型化を図ることができる。

また、第２シート状基板の照射領域の外周部を第２ケース部材と第２押さえ部材との間に固定し、また照射領域の内周部を第１ケース部材と第２ケース部材との間に固定することで、第２シート状基板の第２ケース部材への位置決め固定を容易に且つ確実に行うことができ、これによって、第２シート状基板の複数の第２発光素子を第２ケース部材の第２取付部に正確に位置付け固定することができる。

さらに、本発明の請求項２に記載の照明装置によれば、第１ケース部材及び第２ケース部材の位置決め固定を第１位置決め突起及び第１位置決め凹部により行い、第１シート状基板の外周部の位置決めをこの第１位置決め突起を利用して行うので、第１シート状基板の外周部を第１ケース部材へ固定する際の位置決めを正確に行うことができる。また、第１ケース部材及び第１押さえ部材の位置決め固定を第２位置決め突起及び第２位置決め凹部により行い、第２シート状基板の内周部の位置決めをこの第２位置決め突起を利用して行うので、第１シート状基板の内周部を第１ケース部材への固定の際の位置決めを正確に行うことができる。そして、これによって、製造のバラツキがなく、第１シート状基板の取付けに関連して組み立て精度の高い高品質の照明装置が提供できる。

さらにまた、本発明の請求項３に記載の照明装置によれば、第２シート状基板の内周部の位置決めを第１位置決め突起を利用して行うので、第２シート状基板の内周部を第２ケース部材へ固定する際の位置決めを正確に行うことができ、これによって、製造のバラツキがなく、第２シート状基板の取付けに関連して組み立て精度の高い高品質の照明装置が提供できる。

また、本発明の請求項４に記載の照明装置によれば、第１ケース部材の第１取付部は窓孔に向けて下り傾斜した取付面を有し、複数の第１発光素子をこの取付面に配置することによって、複数の第１発光素子からの照明光は窓孔を通してその中心部上方を照射するように構成してあるので、他の構成要素はそのままで、取付面の傾斜角度の異なる第１ケース部材を用意してこれを交換すれば、検査対象物に応じて最適な照射方向が得られる照明装置を提供できる。

さらに、本発明の請求項５に記載の照明装置によれば、第１取付部の取付面と第２取付部の取付面の傾斜角度が相違しているので、第１発光素子からの照明光の照射角度と、第２発光素子からの照明光の照射角度とが相違し、第１発光素子、第２発光素子の発光を切り換えることによって照明光の焦点位置が変化し、１台の照明装置で大きさ（高さ）の異なる複数種類の検査対象物を検査することができる。

さらにまた、本発明の請求項６に記載の照明装置によれば、第２ケース部材が装着された第１ケース部材を覆う蓋部材と、第２押さえ部材とが一体に形成されているので、照明装置の部品点数を減らすことができ、製造コストの低減に寄与できる。

以下、添付図面を参照して、本発明に従う照明装置の一実施形態について説明する。図１は、本発明による照明装置を示す斜視図、図２は、図１におけるＴ−Ｔ’線による断面図、図３は、第１シート状基板を示す平面図、図４は、第２シート状基板を示す平面図、図５は、第１シート状基板の第１ケース部材への固定方法を説明するための分解斜視図、図６は、第２シート状基板の第２ケース部材への固定方法を説明するための分解斜視図、図７は、第２ケース部材に第２シート状基板を装着した状態を示す断面図、図８は、第２ケース部材に第２シート状基板を装着した状態を示す底面図、図９は、第２ケース部材の第１ケース部材への装着方法を説明するための分解斜視図、図１０は、蓋部材の第１，２ケース部材への装着方法を説明するための分解斜視図である。

図１及び図２において、図示の照明装置Ｌは、第１窓孔２が設けられた第１ケース部材４と、第１ケース部材４に装着される第２ケース部材６と、複数の第１発光素子８が取り付けられた第１シート状基板１０と、複数の第２発光素子１２が取り付けられた第２シート状基板１４と、第１シート状基板１０を第１ケース部材４に固定するための第１押さえ部材６４と、第２シート状基板１４を第２ケース部材６に固定するための第２押さえ部材７０とで構成される。

図５をも参照して、第１ケース部材４は、樹脂等の絶縁性材料で形成され、その形状は、長方形状の薄板状に構成されている。この第１ケース部材４の中央部から長手方向片側（図１及び図５において上側、図２において左側）に少し片寄った部位には、円状に貫通された第１窓孔２が設けられている。また、中央部から第１窓孔２とは反対側の長手方向他側（図１及び図５において下側、図２において右側）に少し片寄った部位には、後述する第１，第２シート状基板１０，１４の第１端子領域２０及び第２端子領域２２がそれぞれ配置される端子領域収納部２４が設けられている。

第１窓孔２の周囲には、後述する複数の第１発光素子８が配置される環状の第１取付部２６が設けられている。この第１取付部２６は、第１ケース部材４の上面側（後述する第２ケース部材６が装着される側）に設けられるとともに、その取付面は第１窓孔２に向かって下り傾斜する（即ち、第１窓孔２の中心に向けて下方に傾斜する）ように鉛直方向に対して所定角度α（図２）でもって傾斜している。第１取付部２６には環状突部２８が設けられ、この環状突部２８は上方（第２ケース部材６側）に突出しており、上記取付面はこの環状突部２８の上端から下り傾斜している（図２、図５参照）。この実施形態では、第１取付部２６は八角形状に形成されているが、六角状、十角状などの適宜の形状に形成することができる。

さらに、第１ケース部材４の上面の外周部に複数の第１位置決め突起３０が設けられている。この形態では、第１位置決め突起３０は環状突部２８の外側に周方向に間隔をおいて４個設けられ、八角形状の第１取付部２６の一つ置きの４つの辺（具体的には、第１ケース部材４に対して傾斜する各辺）に対応して設けられている。また、第１ケース部材４の上面の内周部に、複数の第２位置決め突起３２が設けられている。この形態では、第２位置決め突起３２は第１窓孔２の外周縁と第１取付部２６の内周縁との間に周方向に間隔をおいて４個設けられ、八角形状の第１取付部２６の一つ置きの４つの辺であって、第１位置決め突起３０が設けられていない各辺（具体的には、第１ケース部材４に対して水平、垂直な各辺）に対応して設けられている（図５参照）。

図２、図６、図７及び図８を参照して、第２ケース部材６は、第１ケース部材４と同様、樹脂等の絶縁性材料で形成され、その形状は略正方形状の枠体として構成されている。この第２ケース部材６の中央部には、第１ケース部材４の第１取付部２６の形状に対応した八角形状の第２窓孔３４が設けられている。第２ケース部材６の第２窓孔３４は、第１ケース部材４の第１取付部２６を、例えば六角状などに形成したときには六角状などに形成される。

この第２窓孔３４の内周面は、後述する複数の第２発光素子１２が配置される第２取付部３５として機能し、この第２取付部３５は、第２ケース部材６を第１ケース部材４に装着したときに、その第１取付部２６の外側に配置されるように構成される。この第２取付部３５の取付面は第２窓孔３４に向けて下り傾斜するように鉛直方向に対して所定角度β（図２参照）でもって傾斜している。第１取付部２６及び第２取付部３５の取付面の角度は適宜に設定されるが、この形態では、第２取付部３５の取付面は第１取付部２６の取付面よりもより垂直側に傾斜している。すなわち、図２に示すように、第１取付部２６の取付面の鉛直方向に対する傾斜角度αが、第２取付部３５の取付面の鉛直方向に対する傾斜角度β角よりも大きくなるように構成されている。このように構成することによって、各第１発光素子８からの照明光の光軸の鉛直方向に対する傾斜角度（これを「照射角度」という）と、各第２発光素子１２からの照明光の照射角度とが相違し、後述するように、各第１発光素子８からの照明光は第１窓孔２の中心部（中心を通って鉛直に延びる軸Ｃ）の上方の点Ｐに集光し、各第２発光素子１２からの照明光は第２窓孔３４の中心部（この中心を通る軸は第１窓孔２の中心を通る軸Ｃと一致する）の点Ｑに集光する（図２参照）。なお、これとは逆に傾斜角度βよりも傾斜角度αの方が小さくなるように構成してもよいし、また傾斜角度αと傾斜角度βとを同じ角度に構成することも可能である。

第２ケース部材６の下面（第１ケース部材４が装着される側）の外周部には第１位置決め凹部３６が設けられている（図８参照）。第１位置決め凹部３６は、第１ケース部材４の第１位置決め突起３０に対応して第２ケース部材６の四隅の近傍に設けられ、第１位置決め突起３０に係合される。さらに、第２ケース部材６の３つの外側面にそれぞれ２個ずつ、第２押さえ部材７０の固定用凹部７２（後述する）と係合される固定用突部３８が設けられている。

図３及び図５に示すように、第１シート状基板１０は、可撓性を有するシート状（あるいはフィルム状）のフレキシブルプリント基板で構成され、複数の第１発光素子８が電気的に接続される配線パターン４０が設けられた照射領域４２と、外部電源（図示せず）に電力ケーブル（図示せず）を介して電気的に接続される端子部４４が設けられた第１端子領域２０とを有している。なお、図が煩雑になるのを避けるため、一部の配線パターン４０しか図示していないが、この他にも多数の配線パターンが設けられているのは言うまでもない。

第１シート状基板１０の照射領域４２の中央部には、第１ケース部材４の第１窓孔２に対向する円形状の第１開口部４６が設けられており、この第１開口部４６の外周から８本の切り欠き４７が放射状にそれぞれ延びている。そして、これらの各切り欠き４７によって第１開口部４６の周囲には８個の第１突片４８が設けられ、これら第１突片４８は第１ケース部材４の第１取付部２６の各取付面に対応し、この各第１突片４８に設けられた配線パターン４０に第１発光素子８がそれぞれ３個ずつ実装されている。したがって、第１シート状基板１０は合計（３×８＝）２４個の第１発光素子８を備えている。なお、第１発光素子８の個数は照明の明るさにより適宜設定することができる。

この第１シート状基板１０の照射領域４２の外周部には、第１ケース部材４の第１位置決め突起３０に対応して第１貫通孔５０が設けられており、第１シート状基板１０を取り付ける際に、第１位置決め突起３０が対応する第１貫通孔５０に挿通される。さらに、照射領域４２の内周部には、第１ケース部材４の第２位置決め突起３２に対応して、具体的には、一つおきの４個の第１突片４８の先端部にそれぞれ、第２貫通孔５２が設けられており、第１シート状基板１０を取り付ける際に、第２位置決め突起３２が対応する第２貫通孔５２に挿通される。

第１発光素子８は例えばチップＬＥＤで構成され、配線パターン４０上の電極部（図示せず）にはんだ付け等により電気的に接続（すなわち実装）される。端子部４４と配線パターン４０とは電気的に接続されており、外部電源から電力ケーブルを介して端子部４４に所定の電力が供給されると、この所定の電力が配線パターン４０を介して各第１発光素子８に供給され、各第１発光素子８が発光する。

第２シート状基板１４は、第１シート状基板１０と同様、可撓性を有するシート状（あるいはフィルム状）のフレキシブルプリント基板で構成される。図４及び図６に示すように、第２シート状基板１４は、複数の第２発光素子１２が実装される配線パターン５４が設けられた照射領域５５と、外部電源に電力ケーブルを介して電気的に接続される端子部５６が設けられた第２端子領域２２とを有している。なお、図３と同様、図４においては一部の配線パターン５４しか図示していないが、この他にも多数の配線パターンが設けられているのは言うまでもない。

第２シート状基板１４の照射領域５５の中央部には、第２開口部５８が設けられている。第２開口部５８の具体的な形状としては、八角形の各辺からその中心に向かってそれぞれ第２突片６０が延出された形状に構成され、各第２突片６０は第２ケース部材６の第２取付部３５の各取付面に対応して設けられている。この８個の第２突片６０の配線パターン５４には、第２発光素子１２がそれぞれ４個ずつ実装されている。したがって、第２シート状基板１４には、合計（４×８＝）３２個の第２発光素子１２が備えられている。なお、第２発光素子１２の個数も照明の明るさにより適宜設定することができる。

第２シート状基板１４の内周部には、第１ケース部材４の第１位置決め突起３０に対応して、具体的には、一つおきの４個の第２突片６０の先端部にそれぞれ、取付貫通孔６２が設けられており、第２シート状基板１４を取り付ける際に、第１ケース部材４の第１位置決め突起３０が対応する取付貫通孔６２に挿通される。さらに、第２シート状基板１４の照射領域５５の四隅はそれぞれ矩形状に切り欠かれており、このように切り欠くことによって、この照射領域５５の外周部には３個の外突片６３が設けられる。

第２発光素子１２はチップＬＥＤで構成され、はんだ付け等により配線パターン５４上の電極部（図示せず）に実装される。第１シート状基板１０と同様、端子部５６と配線パターン５４とは電気的に接続されており、外部電源からの所定の電力が端子部５６に供給されると、この所定の電力が配線パターン５４を介して各第２発光素子１２に供給され、各第２発光素子１２が発光する。

この実施形態では、第１及び第２シート状基板１０，１４の取付けに関連して、次の通りに構成されている。すなわち、第１ケース部材４の外周部の上面には、第１位置決め突起３０の間の部位に第３位置決め突起８２が設けられている。具体的には、第３位置決め突起８２は、第１取付部２６の各取付面の外側に、周方向に間隔をおいて４個設けられている（図２、図５参照）。そして、これら第３位置決め突起８２に対応して、第２ケース部材６の下面には、第３位置決め凹部８４（図６、図７、図８参照）が設けられ、これら第３位置決め凹部８４は切り欠きから構成され、第１ケース部材４の第３位置決め突起８２が、対応する第３位置決め凹部８４に係合される。また、第１シート状基板１０の外周部には、切り欠きから構成される第１貫通部８６が設けられ、第１シート状基板１０を取り付ける際に、第３位置決め突起８２が、対応する第１貫通部８６に挿通される（図５参照）。さらに、第２シート状基板１４の内周部、具体的には取付貫通孔６２が設けられていない第２突片６０には、貫通孔から構成される第２貫通部８８が設けられ、第２シート状基板１４を取り付ける際に、第１ケース部材４の第３位置決め突起８２が、対応する第２貫通部８８に挿通される（図２、図６参照）。

再び、図１、図２及び図５を参照して、第１押さえ部材６４は、樹脂等の絶縁性材料から形成され、八角形の薄板から構成されている。この第１押さえ部材６４の中央部には、円形状の第３窓孔６６が設けられている。第１押さえ部材６４の外形は、第１取付部２６の内周の形状と同じか、あるいは若干小さく形成され、第１ケース部材４の第１窓孔２の外周縁と第１取付部２６の内周縁との間の部位に取り付けられる（取付方法については後述する）。この第１押さえ部材６４を取り付ける際、この第３窓孔６６が第１ケース部材４の第１窓孔２に合致するように取り付けられ、その形状は第１窓孔２とほぼ同形状に形成される。

第１押さえ部材６４には、第１ケース部材４の第２位置決め突起３２に対応して、貫通孔から構成された第２位置決め凹部６８が設けられている。これら第２位置決め凹部６８は、第１ケース部材４の第２位置決め突起３２に対応して周方向に間隔をおいて４個設けられ、第１押さえ部材６４を第１ケース部材４に取り付ける際に、第２位置決め突起３２と係合される。

また、第２押さえ部材７０は、樹脂等の絶縁性材料で形成され、コの字型の薄板から構成されている。この第２押さえ部材７０の３つの壁部にはそれぞれ、第２ケース部材６に設けられる固定用突部３８に対応して一対の固定用凹部７２が設けられ、第２ケース部材６に取り付ける際に、これら固定用凹部７２は対応する固定用突部３８に係合される（図９参照）。

次に、照明装置Ｌの上記各構成要素を分解した状態から、それらを組み立てる順序を示すことにより、各構成要素の固定方法等について説明する。
図５を参照して、照明装置Ｌを組み付けるには、まず、第１シート状基板１０の複数の第１発光素子８が実装されていない側の面が第１ケース部材４側となるように、第１ケース部材４の上面に第１シート状基板１０を所要の通りに載置する。かく載置すると、第１ケース部材４の各第１位置決め突起３０が第１シート状基板１０の各第１貫通孔５０に、また第１ケース部材４の各第３位置決め突起８２が第１シート状基板１０の各第１貫通部８６にそれぞれ挿通され、これにより、第１シート状基板１０の外周部が第１ケース部材４の装着位置に正確に位置決めされる。

そして、第１シート状基板１０の各第１突片４８に実装された複数の第１発光素子８が、第１取付部２６の傾斜した各取付面上に配置されるよう、各第１突片４８を第１窓孔２に向かって折り曲げる。かく折り曲げると、各第１突片４８の環状突部２８に当接する部位は、環状突部２８の形状に沿って折り曲げられる（図２参照）。また、各第１突片４８の先端部も第１取付部２６の内周に当接する部位において折り曲げて第１ケース部材４の表面に沿って載置する。かく載置すると、第１突片４８に設けた各第２貫通孔５２にそれぞれ、第１ケース部材４の各第２位置決め突起３２が挿通され、第１シート状基板１０の内周部が第１ケース部材４の装着位置に正確に位置決めされる。

次に、第１押さえ部材６４の各第２位置決め凹部６８が各第２位置決め突起３２に係合されるように、第１押さえ部材６４を第１ケース部材４に取り付け、相互に係合する第２位置決め凹部６８及び第２位置決め突起３２を、例えば高周波で溶着などして第１押さえ部材６４を第１ケース部材４に固着する。このように第１押さえ部材６４を取り付けると、第１シート状基板１０の照射領域４２の内周部、すなわち各第１突片４８の先端部は、第１ケース部材４と第１押さえ部材６４との間に確実に固定され、複数の第１発光素子８を第１取付部２６の各取付面に配置する際の位置決めを正確に行うことができ、このように第１シート状基板１０を取り付けると、複数の第１発光素子８からの照射光が第１窓孔２の中心部上方の点Ｐに集光されるようになる。

次いで、図６〜図８に示すように、第２シート状基板１４を第２ケース部材６に取り付ける。この取付けは、第２シート状基板１４の複数の第２発光素子１２が実装されていない側の面が第２ケース部材６側となるように、第２ケース部材６の上面（第１ケース部材４が装着されない側）に第２シート状基板１４を載置する（図６参照）。そして、複数の第２発光素子１２が第２取付部３５の傾斜した各取付面に配置されるように、各第２突片６０を第２窓孔３４の上面側の周縁部に沿って下方に折り曲げ、さらに、各第２突片６０の先端部が第２ケース部材６の下面側（裏面側）に位置するように、各第２突片６０の先端部を第２窓孔３４の下面側の周縁部に沿って外側に折り曲げる（図７参照）。このように折り曲げると、４個の第２突片６０に設けた各取付貫通孔６２が、第２ケース部材６の各第１位置決め凹部３６に合致するように位置付けられるとともに、残りの４個の第２突片６０に設けられた第２貫通部８８が第２ケース部材６の各第３位置決め凹部８４に合致するように位置付けられる（図７、図８参照）。

さらに、第２ケース部材６の上面外周からはみ出た第２シート状基板１４の各外突片６３を第２ケース部材６の上面側の周縁部で下方に折り曲げて第２ケース部材６の外側面上に位置付け、さらに第２ケース部材６の下面外周からはみ出た４つの第２突片６０（第２貫通部８８が設けられた第２突片）の先端部を上方に折り曲げる。かく折り曲げると、図７〜図９に示すように、４つの第２突片６０の先端部が下方に折り曲げられた外突片６３の一部を覆うようになるが、第２ケース部材６の外側面に設けた各固定用突部３８は、各外突片６３に覆われることなく外部に露出する。さらに、第２シート状基板１４の第２端子領域２２を、第２ケース部材６の外周面の下面側の周縁部で外方に向けて折り曲げる（図９参照）。

その後、第２ケース部材６に第２シート状基板１４を装着した状態で、第２押さえ部材７０を第２ケース部材６の外側面に取り付ける。この取付けは、固定用突部３８が設けられ且つ第２シート状基板１４の第２端子領域２２が配置されていない第２ケース部材６の３つの外側面に、第２押さえ部材７０の３つの壁部をそれぞれ装着することによって行われる（図１、図９、図１０参照）。かく装着すると、第２ケース部材６の固定用突部３８と第２押さえ部材７０の固定用凹部７２とが相互に係合し、この係合部分を例えば高周波などで溶着することによって、両者が一体的に固定される。このように第２押さえ部材７０を固定すると、第２ケース部材６の外側面と第２押さえ部材７０の内面との間に、第２シート状基板１４の３個の外突片６３及び第２突片６０の先端部がそれぞれ重ねて挟着され、第２シート状基板１４が第２ケース部材６に取り付けられる（図２参照）。このように第２シート状基板１４を取り付けると、複数の第２発光素子１２からの照明光は第１窓孔２の中心部の上方の点Ｑに集光されるようになる。なお、第２押さえ部材７０により固定される３個の各第２突片６０の先端部を少し短くし、３個の各第２突片６０の先端部を第２ケース部材６の外周縁から外方に突出しないように構成することもできる（換言すると、３個の第２突片６０を折り曲げた外突片６３に重ならないようにする）。

図９及び図１０に示すように、第１シート状基板１０が固定された第１ケース部材４と、第２シート状基板１４が固定された第２ケース部材６とを互いに所要の通りに装着する。かく装着すると、第１ケース部材４の各第１位置決め突起３０が、第２シート状基板１４の各取付貫通孔６２に挿通されるとともに、この第１位置決め突起３０は、取付貫通孔６２を挿通した後に、第２ケース部材６の各第１位置決め凹部３６に係合する。また第１ケース部材４の各第３位置決め突起８２がそれぞれ、第２シート状基板１４の第２貫通部８８を挿通して第２ケース部材１４の第３位置決め凹部８４に係合し、これによって、第１ケース部材４と第２ケース部材６とが所定の位置関係に正確に位置付けられる。この装着状態においては、第２ケース部材６の下面と第１ケース部材４の上面との間に、第１シート状基板１０の照射領域４２の外周部及び第２シート状基板１４の第２突片６０の先端部が挟着され固定され、これらを確実に固定することができる（図２参照）。また、第２ケース部材６をかく装着すると、その下面は環状突部２８の外側近傍に作用するため、第１シート状基板１０の外周部は第２ケース部材６によって環状突部２８の頂点から第１ケース部材４の上面に沿って外方向に引っ張られる。その結果、第２ケース部材６を第１ケース部材４に装着した際に、第１シート状基板１０に弛みが生じることがなく第１シート状基板１０を第１ケース部材４に固定することが可能になる。

また、図２に示すように、第１発光素子８からの照明光の照射角度と、第２発光素子１２からの照明光の照射角度とは相違しており、第１発光素子８からの照明光は軸Ｃ上の点Ｐに集光し（すなわち点Ｐが焦点）、また第２発光素子１２からの照明光は軸Ｃ上の、点Ｐよりも第１窓孔２側の点Ｑに集光する（すなわち点Ｑが焦点）。なお、第１取付部２６の取付面の傾斜角度αと、第２取付部３５の取付面の傾斜角度βとをそれぞれ変更することにより、各発光素子８，１２からの照明光の照射角度もそれぞれ変更され、照明光の焦点となる点Ｐ及び点Ｑを軸Ｃ上の任意の位置に設定することができる。さらに、第１取付部２６の取付面の傾斜角度が相違する第１ケース部材４を複数個用意して、他の構成要素はそのままで第１ケース部材４のみを交換することもできる。この場合、第２取付部３５の取付面の傾斜角度βは固定されたままで、第１取付部２６の取付面の傾斜角度αのみが変更できるため、部品交換するだけで最適な照射方向を有する照明装置が多数種提供できる。

このようにして、第２シート状基板１４と第２ケース部材６との位置合わせ、及び第２ケース部材６と第１ケース部材４との位置合わせが、ともに正確に行われる。また、このように装着すると、図１０に示すように、第１シート状基板１０の第１端子領域２０及び第２シート状基板１４の第２端子領域２２はそれぞれ、互いに重なり合うことなく第１ケース部材４の端子領域収納部２４に配置され、この形態では、第１端子領域２０が端子領域収納部２４の左部に配置され、第２端子領域２２が端子領域収納部２４の右部に配置され、各端子領域２０，２２の端子部４４，５６にそれぞれ外部電源からの電力ケーブルが電気的に接続される。

最後に蓋部材７４を、第２ケース部材６を装着した第１ケース部材４の上面側を覆うようにして取り付ける。この蓋部材７４は樹脂等の絶縁性材料から形成され、中央部から長手方向片側に少し片寄った位置に、第２ケース部材６の第２窓孔３４に対応して第４窓孔７６（図１０参照）が設けられている。この照明装置Ｌにおいては、例えば接着剤や固定ピン、固定ビス等（図示せず）を用いて、第１ケース部材４、第２ケース部材６及び蓋部材７４がそれぞれ一体的になるように固定される。図２に示すように、蓋部材７４の下面（第１ケース部材４側）には押さえ板部７８が設けられており、蓋部材７４を装着すると、この押さえ板部７８が第２シート状基板１４の端子領域５５側に位置する外突片６３及び第２突片６０の先端部に作用し、この外突片６３及び第２突片６０が押さえ板部７８と第２ケース部材６の外側面との間に挟着され、これらを確実に固定することができる。なお、第２突片６０の先端部を少し短く形成し、第２突片６０の先端部が第２ケース部材６の外
方に突出しないように構成するようにしてもよい。

以上のようにして照明装置Ｌを組み付けることができるが、この照明装置Ｌは、例えば、次のような画像処理検査に用いられる。図１１において、この照明装置Ｌを用いて検査するときには、図１及び図２に示す状態における上下が逆になる、すなわち第１ケース部材４が上側となるように配置され、このような配置状態において、照明装置Ｌの第１窓孔２の下方に検査対象物Ｘが位置付けられ、第１発光素子８及び第２発光素子１２からの照明光がそれぞれ検査対象物Ｘの表面に向けて照射するように、照明装置Ｌが検査対象物Ｘの上方に設置され、第１及び第２発光素子８，１２は、検査対象物Ｘの斜め上方より検査対象物Ｘの表面を照明する。検査対象物Ｘの上方には、第１窓孔２より検査対象物Ｘが覗けるべくＣＣＤカメラＹが設置される。ＣＣＤカメラＹは第１窓孔２を通して検査対象物Ｘを撮像し、撮像して得た画像信号はパソコン等（図示せず）へ送信され、この撮像画像信号を画像処理して検査対象物Ｘの検査が行われる。

このような画像処理検査においては、第１発光素子８の照明光の照射角度と、第２発光素子１２の照明光の照射角度とが相違しているので、１台の照明装置Ｌで例えば大きさ（高さ）の異なる２種類の検査対象物Ｘ，Ｚの検査を行うことが可能になる。すなわち、検査ライン上のベルトコンベヤー等（図示せず）で例えば高さの低い検査対象物Ｘが搬送されてくると、所定位置に設置した照明装置Ｌの直下にこの検査対象物Ｘが搬送された時点でベルトコンベヤー等が一時的に停止し、第１シート状基板１０の端子部４４に電力が供給される。かくすると、第１発光素子８が発光し、その照明光は検査対象物Ｘの表面に集光され、ＣＣＤカメラＹによってこの検査対象物Ｘに対する検査が行われる。

この検査が完了後、ベルトコンベヤーが運転されて、検査対象物Ｘに続いて例えば高さの高い検査対象物Ｚが搬送されてくると、照明装置Ｌの直下にこの検査対象物Ｚが搬送された時点でベルトコンベヤーが再度一時的に停止し、第１シート状基板１０の端子部４４への電力の供給が停止され（第１発光素子８が消灯される）、第２シート状基板１４の端子部５６への電力供給が行われる。従って、このときには、第２発光素子１２が発光し、その照明光は検査対象物Ｚ（検査対象物Ｘよりも背が高い）の表面に集光され、ＣＣＤカメラＹによって検査対象物Ｚに対する検査が行われる。このように、検査対象物に応じて最適な照射角度に切り替えることにより、複数種の検査対象物の検査に対応することができる。

次に、本発明の他の実施形態について図１２に基づいて説明する。本図において、図１０と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。上記実施形態では、第２押さえ部材と蓋部材とを別々に構成しているが、この他の実施形態では、蓋部材と第２押さえ部材とを一体化し、蓋部材７４Ａの内側面に第２押さえ部材と同等の機能を持たせている。すなわち、第２ケース部材６を装着した第１ケース部材４の上面側にこの蓋部材７４Ａを取り付けた（覆った）際に、第２シート状基板１４の外突片６３及び第２突片６０の先端部が、第２ケース部材６の外側面と蓋部材７４Ａの内側面（第２押さえ部材に相当）との間に挟着されるように構成されている。蓋部材７４Ａの内側面には、第２ケース部材６に設けられる固定用突部３８に対応して一対の固定用凹部７２が設けられており、第２ケース部材６に取り付ける際に、これら固定用凹部７２は対応する固定用突部３８に係合される。そして、この係合部分を高周波による溶着などして蓋部材７４Ａが第２ケース部材６に固着され、また固定ビスや接着剤等を用いて蓋部材７４Ａが第１ケース部材４に固着される。このような蓋部材７４Ａを用いることによって、部品点数を少なくして製造コストの低減を図ることができる。

以上、本発明に従う照明装置の種々の実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変更乃至修正が可能である。

例えば、本実施形態では第１ケース部材４に第１位置決め突起３０を、また第２ケース部材６に第１位置決め凹部３６を設けているが、これとは逆に、第１ケース部材４に第１位置決め凹部を、また第２ケース部材６に第１位置決め突起を設けるようにしてもよい。同様に、本実施形態では第１ケース部材４に第２位置決め突起３２を、また第１押さえ部材６４に第２位置決め凹部６８を設けているが、これとは逆に、第１ケース部材４に第２位置決め凹部を、また第１押さえ部材６４に第２位置決め突起を設けるようにしてもよい。さらに、本実施形態では、第１ケース部材４に第３位置決め突起８２を、また第２ケース部材６に第３位置決め凹部８４を設けているが、これとは逆に、第１ケース部材４に第３位置決め凹部を、第２ケース部材６に第３位置決め突起を設けるようにしてもよい。

本発明の一実施形態による照明装置を示す斜視図。図１におけるＴ−Ｔ’線による断面図。第１シート状基板を示す平面図。第２シート状基板を示す平面図。第１シート状基板の第１ケース部材への固定方法を説明するための分解斜視図。第２シート状基板の第２ケース部材への固定方法を説明するための分解斜視図。第２シート状基板を第２ケース部材に装着した状態を示す断面図。第２シート状基板を第２ケース部材に装着した状態を示す底面図。第２ケース部材の第１ケース部材への装着方法を説明するための分解斜視図。蓋部材の第１，２ケース部材への装着方法を説明するための分解斜視図。本発明の一実施形態による照明装置を用いた画像処理検査方法を簡略的に示す説明図。本発明の他の実施形態による蓋部材の第１，２ケース部材への装着方法を説明するための分解斜視図。

符号の説明

Ｌ照明装置
４第１ケース部材
６第２ケース部材
８第１発光素子
１０第１シート状基板
１２第２発光素子
１４第２シート状基板
２０第１端子領域
２２第２端子領域
４２，５５照射領域
４４，５６端子部
６４第１押さえ部材
７０第２押さえ部材
７４，７４Ａ蓋部材

Claims

窓孔及びこの窓孔の周囲に設けられた第１取付部を有する第１ケース部材と、前記第１取付部に対応してその外側に配置される第２取付部を有し、前記第１ケース部材に装着される第２ケース部材と、前記第１取付部に配置される複数の第１発光素子を備えた第１シート状基板と、前記第２取付部に配置される複数の第２発光素子を備えた第２シート状基板と、前記第１シート状基板を固定するために前記第１ケース部材に取り付けられる第１押さえ部材と、前記第２シート状基板を固定するために前記第２ケース部材に取り付けられる第２押さえ部材と、を具備し、
前記第１シート状基板は、前記複数の第１発光素子及びこれらに電気的に接続される配線パターンが設けられた照射領域と、外部電源に電気的に接続される端子部が設けられた端子領域とを有し、また前記第２シート状基板は、前記複数の第２発光素子及びこれらに電気的に接続される配線パターンが設けられた照射領域と、外部電源に電気的に接続される端子部が設けられた端子領域とを有し、
前記第１シート状基板の前記照射領域の外周部が前記第１ケース部材と前記第２ケース部材との間に固定され、前記照射領域の内周部が前記第１ケース部材と前記第１押さえ部材との間に固定され、さらに、前記第２シート状基板の前記照射領域の外周部が前記第２ケース部材と前記第２押さえ部材との間に固定され、その前記照射領域の内周部が前記第２ケース部材の裏面側に折り曲げられて前記第１ケース部材と前記第２ケース部材との間に固定されることを特徴とする照明装置。
前記第１ケース部材及び前記第２ケース部材のいずれか一方の外周部には第１位置決め突起が設けられ、それらの他方の外周部には前記第１位置決め突起と係合する第１位置決め凹部が設けられ、また前記第１ケース部材の内周部及び前記第１押さえ部材のいずれか一方には第２位置決め突起が設けられ、それらの他方には前記第２位置決め突起と係合する第２位置決め凹部が設けられ、更に、前記第１シート状基板の前記照射領域の外周部には、前記第１位置決め突起が挿通する第１貫通孔が設けられ、その前記照射領域の内周部には、前記第２位置決め突起が挿通する第２貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
前記第２シート状基板の内周部には取付貫通孔が設けられており、前記第１位置決め突起が前記取付貫通孔を通して前記第１位置決め凹部に係合されることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
前記第１ケース部材の前記第１取付部には、前記第２ケース部材側に突出し、前記窓孔に向けて下り傾斜した取付面を有する環状突部が設けられており、前記複数の第１発光素子をこの取付面に配置することによって、前記複数の第１発光素子は前記窓孔の中心部上方を照明することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の照明装置。
前記第１取付部の取付面の鉛直方向に対する傾斜角度と、前記第２取付部の取付面の鉛直方向に対する傾斜角度とが相違し、前記複数の第１発光素子と前記複数の第２発光素子の照射方向が異なっていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の照明装置。
前記第２ケース部材が装着された前記第１ケース部材を覆うための蓋部材が設けられ、前記蓋部材と前記第２押さえ部材とが一体に形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の照明装置。