JP5352514B2 - 紫外線探傷灯 - Google Patents
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Description
ところで前述した検査領域の照明に用いられる紫外線光の光源には、専ら、紫外線蛍光ランプが用いられている。しかし蛍光ランプの駆動源が大掛かりである上、その発光が安定するまでに時間が掛かると言う不具合がある。そこで紫外線蛍光ランプに代えて紫外線発光ダイオードを用いることが考えられている。しかし紫外線蛍光ランプに比較して紫外線発光ダイオードの発光強度は弱く、例えばJISで規定されるような観察条件を満たすことが困難である。ちなみに上記照明光源には、該照明光源から40cm離して設けられた被探傷体の検査領域において、1mW/cm2以上の照度で紫外線光を照射し得ることが要求される。
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、浸透探傷試験や磁粉探傷試験に供される被探傷体の検査領域を効率的に紫外線照明することのできる簡易な構成の紫外線探傷灯を提供することにある。
前記被探傷体を照明すべき最小照明領域の大きさよりも狭い領域に、射出光の光軸を一方向に揃えて環状に配置された複数の紫外線発光ダイオードと、
これらの紫外線発光ダイオードから所定の拡がり角を有してそれぞれ射出される紫外線光の各光軸上に設けられて、前記各紫外線発光ダイオードから射出された紫外線光を各別に集光して前記被探傷体に照射する複数の集光レンズと、
これらの集光レンズを一体に支持したレンズ支持体と、
前記複数の集光レンズを前記紫外線発光ダイオードからそれぞれ射出された紫外線光の光軸上に位置付けたまま、前記レンズ支持体を該紫外線光の光軸方向に進退させて、前記被探傷体に照射する紫外線光の照射領域の大きさを可変するレンズ進退機構と、
を具備し、前記集光レンズにてそれぞれ集光された紫外線光を互いに重ね合わせて前記被探傷体に照射することを特徴としている。
前記紫外線発光ダイオードを一端側に組み付けた円筒状の第1の筐体と、
この第1の筐体に組み付けられた前記紫外線発光ダイオードに前記レンズ支持体を対峙させて前記レンズ支持体を前記第1の筐体の軸方向にのみ進退自在にガイドするガイド体と、
前記第1の筐体と前記レンズ支持体との間に設けられて前記レンズ支持体を前記紫外線発光ダイオードから離反する向きに付勢するバネ体と、
このバネ体に抗して前記第1の筐体の周面に設けられたねじ部に螺合して該第1の筐体の軸方向に進退し、前記レンズ支持体を前記第1の筐体側に押し付けて前記紫外線発光ダイオードと前記集光レンズとの対向距離を設定する円筒状の第2の筐体と
を備えて構成される。
図1は本発明の一実施形態に係る紫外線探傷灯の要部概略構成を示す断面図で、1は複数の紫外線発光ダイオード(UV−LED)2を搭載したLED基板である。紫外線探傷灯に要求される仕様が、例えば40cm離れた位置から被探傷体を1mW/cm2以上の照度で、直径30cmの円形領域を均一に照明することができ、またスポット的には直径10cmの円形領域を均一に照明することが要求される場合、ここでは中心波長365nmの紫外線光を発光する4個の紫外線発光ダイオード(UV−LED)2が用いられる。尚、上記UV−LED2のそれぞれは、例えば60°の拡がり角度で紫外線光を射出し、40cm離れた位置で1.5mW/cm2の紫外線照度が得られる、いわゆる高出力型のものからなる。
このようにして4個のUV−LED2を搭載したLED基板1は、紫外線探傷灯の本体部をなす円筒状の第1の筐体10の一端部に、前記UV−LED2から射出される紫外線光を前記第1の筐体10の外側に向けて照射するように装着される。尚、第1の筐体10の内部には、前記UV−LED2をそれぞれ発光駆動する電源部11が組み込まれる。この電源部11によるUV−LED2の発光駆動は、後述するように所定の周期でパルス的に行われる。
紫外線探傷灯50を用いて照明した被探傷体Sを紫外線カメラ51により撮像し、その検査画像を画像検査装置52により分析して前記被探傷体Sを検査するような場合、カメラ51による撮像タイミングに同期させて前記紫外線探傷灯50をパルス発光駆動することが好ましい。
尚、上述した紫外線光をどの領域に照射するかについては、例えば前述した如く集光レンズ3を円環状に配置して支持したレンズ支持体4の中心位置に可視光発光ダイオード5を設けておき、この可視光発光ダイオード5によって前記紫外線光の照射領域をスポット的に照明するようにしておけば、暗室内において探傷検査を行う場合でも、紫外線光の照射領域を目視により容易に確認することが可能となる。
2 紫外線発光ダイオード(UV−LED)
3 集光レンズ(片凸レンズ)
4 レンズ支持体
10 第1の筐体
11 電源部
20 第2の筐体
30 バネ体
40 ガイド体
50 紫外線探傷灯
51 紫外線カメラ
52 画像検査装置
Claims (5)
- 浸透探傷試験または磁粉探傷試験に供せられる被探傷体を紫外線光にて照明する紫外線探傷灯であって、
前記被探傷体を照明すべき最小照明領域の大きさよりも狭い領域に、射出光の光軸を一方向に揃えて環状に配置された複数の紫外線発光ダイオードと、
これらの紫外線発光ダイオードから所定の拡がり角を有してそれぞれ射出される紫外線光の各光軸上に設けられて、前記各紫外線発光ダイオードから射出された紫外線光を各別に集光して前記被探傷体に照射する複数の集光レンズと、
これらの集光レンズを一体に支持したレンズ支持体と、
前記複数の集光レンズを前記紫外線発光ダイオードからそれぞれ射出された紫外線光の光軸上に位置付けたまま、前記レンズ支持体を該紫外線光の光軸方向に進退させて、前記被探傷体に照射する紫外線光の照射領域の大きさを可変するレンズ進退機構と、を具備し、
前記レンズ進退機構は、
前記紫外線発光ダイオードを一端側に組み付けた円筒状の第1の筐体と、
この第1の筐体に組み付けられた前記紫外線発光ダイオードに前記レンズ支持体を対峙させて前記レンズ支持体を前記第1の筐体の軸方向にのみ進退自在にガイドするガイド体と、
前記第1の筐体と前記レンズ支持体との間に設けられて前記レンズ支持体を前記紫外線発光ダイオードから離反する向きに付勢するバネ体と、
このバネ体に抗して前記第1の筐体の周面に設けられたねじ部に螺合して該第1の筐体の軸方向に進退し、前記レンズ支持体を前記第1の筐体側に押し付けて前記紫外線発光ダイオードと前記集光レンズとの対向距離を設定する円筒状の第2の筐体と、を備え、
前記集光レンズにてそれぞれ集光された紫外線光を互いに重ね合わせて前記被探傷体に照射することを特徴とする紫外線探傷灯。 - 前記集光レンズは、前記紫外線発光ダイオード側に平坦面を向けた片凸レンズからなる請求項1に記載の紫外線探傷灯。
- 前記レンズ進退機構は、前記レンズ支持体を、前記集光レンズが前記紫外線発光ダイオードに接する直前の位置から前記最小照明領域の大きさの程度まで前記紫外線光を集光し得る位置まで前記紫外線光の光軸方向に進退させるものである請求項1に記載の紫外線探傷灯。
- 前記レンズ支持体は、前記紫外線光の照射方向に可視光を射出する可視光発光ダイオードを、環状に配列された前記複数の集光レンズ間の中心位置に備えることを特徴とする請求項1または2に記載の紫外線探傷灯。
- 前記複数の紫外線発光ダイオードは、所定の周期で同時にパルス発光駆動されるものである請求項1に記載の紫外線探傷灯。
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