JP6806372B2

JP6806372B2 - 調光電源システム

Info

Publication number: JP6806372B2
Application number: JP2017079083A
Authority: JP
Inventors: 伊平奥西; 雄一嶋田; 一義伊藤
Original assignee: 株式会社レイマック
Priority date: 2017-04-12
Filing date: 2017-04-12
Publication date: 2021-01-06
Anticipated expiration: 2037-04-12
Also published as: JP2018181589A

Description

本発明は、複数個の光源を調光する調光電源システムに関する。

従来より、工場で生産された物品（製品）を検査ラインで検査するとき、欠陥や異物付着などの見落としがないように、物品への照明を様々に変化させてカメラで撮影することが行われている。このときの検査ラインでは、物品に複数方向から照明できるように、複数個の光源を用意し、それらを調光（オンオフを含む）するようにしている。

例えば、特許文献１には、ハイブリッドＩＣのワイヤ検査などのために、複数個の光源（発光素子アレイ）を任意の発光パターンで制御するようにした調光システムが開示されている。また、特許文献２には、複数個の光源を調光する調光システムが開示されている。

特開平４−２４１４７６公報特開２０１４−０１１１５３公報

しかし、特許文献１及び特許文献２に開示のものを含め従来の複数個の光源を調光する調光システムは、調光の設定に汎用性を持たせることについては改善の余地が有る。調光の設定に汎用性を持たすことによって、調光の設定が簡単化され、その結果、容易に調光の最適化が可能になる。

本発明は、係る事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数個の光源を調光する調光電源システムにおいて、調光の設定に汎用性が有り設定が簡単にできるものを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の調光電源システムは、トリガー信号が入力され、それに応答して複数個の光源に設定値に基づきパルス電流を繰り返し流すことにより調光する調光電源装置と、表示装置と、入力装置と、前記表示装置に前記複数個の光源の前記設定値の設定画面を表示させ、前記入力装置から該設定値を入力し、該設定値を前記調光電源装置に設定する調光電源設定装置と、を備えており、前記設定画面は、行及び列の片方が前記複数個の光源を示し、行及び列のもう片方が何番目の前記トリガー信号をトリガーとするかを示す行列を有し、該行列のセルは、該当する前記トリガー信号を有効にするかどうかの設定値を示す箇所と、該当する前記パルス電流のパルス幅の設定値を示す箇所と、前記パルス電流を繰り返し流す期間の設定値を示す箇所と、を有していることを特徴とする。

請求項２に記載の調光電源システムは、請求項１に記載の調光電源システムにおいて、前記設定値のセットが複数種設けられ、前記調光電源装置は、該設定値のセットを選択する設定値セット選択信号が入力され、前記設定画面には、該設定値のセットの指定の設定値を示す箇所が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、複数個の光源を調光する調光電源システムにおいて、調光の設定に汎用性が有り設定が簡単にできるようになる。

本発明の実施形態に係る調光電源システムを示すブロック図である。同上の調光電源システムの調光電源装置に入力するトリガー信号及びそれが出力する電流を示す波形図（エッジモードの波形図）である。同上の調光電源システムの調光電源装置が調光する光源の詳細な例を示す回路部である。同上の調光電源システムの調光電源装置が調光する複数個の光源の動作を示す模式図であって、（ａ）は物品の下方に配置した光源が下方から物品を照明している状態、（ｂ）は物品の上方に配置した光源が上方斜めから物品を照明している状態、（ｃ）は物品の更に上方に配置した光源が直上から物品を照明している状態である。同上の調光電源システムの調光電源設定装置が表示装置に表示させる設定画面を示す図である。同上の調光電源システムの調光電源装置に入力するトリガー信号及びそれが出力する電流を示すレベルモードの波形図である。

以下、本発明を実施するための形態を説明する。本発明の実施形態に係る調光電源システム１は、図１に示すように、調光電源装置２と、表示装置３と、入力装置４と、調光電源設定装置５と、を備えている。調光電源装置２には、複数個の光源６１、６２、６３、・・・が接続される。なお、本発明の実施形態では、調光電源装置２に接続され得る複数個の光源６１、６２、６３、・・・の数は８個とし、図１には、３個の光源６１、６２、６３が接続されている状態を記載している。なお、図１中の破線は、３個の光源６１、６２、６３以外の５個の光源も接続された場合を仮に示している。

調光電源装置２は、図２に例示するように、トリガー信号Ｓｔが入力され、それに応答して複数個の光源６１、６２、６３、・・・に各々の設定値に基づきパルス電流（ＰＷＭ電流）Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、・・・を繰り返し流すことにより調光（オンオフを含む）するものである。パルス電流Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、・・・の繰り返しの周期Ｔｐに対するパルス幅Ｔｈの割合が調光の階調となる。調光電源装置２は、複数個の光源６１、６２、６３、・・・を調光するとともに、それらに給電することになる（図３参照）。特に限定されるものではないが、例えば、トリガー信号Ｓｔの間隔Ｔｔは約２０ｍｓ、パルス電流Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、・・・の繰り返しの周期Ｔｐは約８μｓ、パルス電流Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、・・・が流れる期間（つまり、光源６１、６２、６３、・・・の照明が継続する期間）Ｔｃは最大約２０ｍｓ、が可能である。なお、図２においては、複数個の光源６１、６２、６３、・・・のうち光源６１、６２、６３のみが使用され、１番目のトリガー信号Ｓｔをトリガーとして設定された期間Ｔｃだけ光源６１にパルス電流Ｐ１が繰り返し流され、２番目のトリガー信号Ｓｔをトリガーとして設定された期間Ｔｃだけ光源６２にパルス電流Ｐ２が繰り返し流され、３番目のトリガー信号Ｓｔをトリガーとして設定された期間Ｔｃだけ光源６３にパルス電流Ｐ３が繰り返し流され、その後は、同様にしてそのパルス電流Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３が流れる期間Ｔｃが巡回するものを例示している。また、図２においては、パルス電流Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の周期Ｔｐ（及びパルス幅Ｔｈ）は、理解し易いように、拡大して示している。

複数個の光源６１、６２、６３、・・・の各々は、例えば、図３に示すように、複数個の発光素子（ＬＥＤなど）６００が直列及び／又は並列に接続されたものである。なお、図３において、符号６０１で示すものは電流制限用の抵抗である。

複数個の光源６１、６２、６３、・・・は、例えば、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、検査ラインにおいて、光源６１を物品Ｍの下方に配置して下方から物品Ｍを照明できるようにし、光源６２を物品Ｍの上方に配置して上方斜めから物品Ｍを照明できるようにし、光源６３を光源６２の上方に配置して直上から物品Ｍを照明できるようにすることが可能である。具体的には、光源６１にはパックライト照明器、光源６２には水平リング照明器、光源６３には同軸落射照明器をそれぞれ用いることができる。図２に例示した設定値では、１番目のトリガー信号Ｓｔが入力されると、パルス電流Ｐ１がその設定された期間Ｔｃだけ流れて、図４（ａ）に示すように、物品Ｍが下方から照明される。その後、２番目のトリガー信号Ｓｔが入力されると、パルス電流Ｐ２がその設定された期間Ｔｃだけ流れて、図４（ｂ）に示すように、物品Ｍが上方斜めから照明される。その後、３番目のトリガー信号Ｓｔが入力されると、パルス電流Ｐ３がその設定された期間Ｔｃだけ流れて、図４（ｃ）に示すように、物品Ｍが直上から照明される。カメラＣは、光源６１、６２、６３の各々により照明された物品Ｍを撮影する。

調光電源装置２は、詳細には、制御部２ａとインターフェイス部２ｂと光源駆動部２ｃと電源部２ｄとを有し、また、トリガー信号入力端子部２１、複数個のパルス電流端子部２２１、２２２、２２３、・・・、設定端子部２３、電源入力端子部２４、を有する（図１参照）。なお、図１中の符号２５で示す設定値セット選択入力端子部については後述する。

制御部２ａは、トリガー信号入力端子部２１に入力されたトリガー信号Ｓｔをインターフェイス部２ｂを介して検知し、設定値記憶部２ａａに記憶されている設定値に基づき、光源駆動部２ｃ及びパルス電流端子部２２１、２２２、２２３、・・・を介して複数個の光源６１、６２、６３、・・・にパルス電流（ＰＷＭ電流）Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、・・・を繰り返し流す。なお、トリガー信号Ｓｔは、検査ラインのコントロール部から入力される。

パルス電流端子部２２１、２２２、２２３、・・・にはそれぞれ、電気配線６１Ａ、６２Ａ、６３Ａ、・・・を介して光源６１、６２、６３、・・・が接続される（図１参照）。詳細には、パルス電流端子部２２１は２個の端子２２１ａ、２２１ｂから構成され、電気配線６１Ａは、２個の配線６１Ａａ、６１Ａｂから構成され、配線６１Ａａは一端が端子２２１ａに、他端が光源６１のアノード側端子６１ａに接続され、配線６１Ａｂは一端が端子２２１ｂに、他端が光源６１のカソード側端子６１ｂに接続される。同様に、パルス電流端子部２２２は２個の端子２２２ａ、２２２ｂから構成され、電気配線６２Ａは、２個の配線６２Ａａ、６２Ａｂから構成され、配線６２Ａａは一端が端子２２２ａに、他端が光源６２のアノード側端子６２ａに接続され、配線６２Ａｂは一端が端子２２２ｂに、他端が光源６２のカソード側端子６２ｂに接続される。同様に、パルス電流端子部２２３は２個の端子２２３ａ、２２３ｂから構成され、電気配線６３Ａは、２個の配線６３Ａａ、６３Ａｂから構成され、配線６３Ａａは一端が端子２２３ａに、他端が光源６３のアノード側端子６３ａに接続され、配線６３Ａｂは一端が端子２２３ｂに、他端が光源６３のカソード側端子６３ｂに接続される。パルス電流Ｐ１は、端子２２１ａから、配線６１Ａａ、光源６１、配線６１Ａｂ、端子２２１ｂに流れる。パルス電流Ｐ２は、端子２２２ａから、配線６２Ａａ、光源６２、配線６２Ａｂ、端子２２２ｂに流れる。パルス電流Ｐ３は、端子２２３ａから、配線６３Ａａ、光源６３、配線６３Ａｂ、端子２２３ｂに流れる。

また、制御部２ａは、設定値記憶部２ａａに記憶する設定値をインターフェイス部２ｂ及び設定信号端子部２３を介し信号ケーブル５Ａを通して調光電源設定装置５から入力する。また、電源部２ｄには、電源入力端子部２４を介して、通常のＡＣ電源（図１では符号ＡＣで示す）が入力される。

調光電源設定装置５は、表示装置３及び入力装置４とともに用いられる。調光電源設定装置５は、複数個の光源６１、６２、６３、・・・の設定値を調光電源装置２に設定するものである。また、調光電源設定装置５は、表示装置３に複数個の光源６１、６２、６３、・・・の設定値の設定画面３ａを表示させる。また、調光電源設定装置５は、入力装置４からその設定値を入力する。

調光電源設定装置５は、詳細には、制御部５ａとインターフェイス部５ｂと電源部５ｃとを有し、また、表示装置用端子部５１と入力装置用端子部５２と調光電源装置用端子部５３と電源入力端子部５４とを有する（図１参照）。調光電源設定装置５は通常のパソコン本体、表示装置３は通常のＬＣＤ等のディスプレイ装置、入力装置４は通常のキーボード、ポインティングデバイスなどの装置、を用いることができる。例えば、制御部５ａは、その中のプログラム記憶部の設定用プログラム５ａａに従って、ＣＰＵが、データ記憶部などを用いて、インターフェイス部５ｂ及び表示装置用端子部５１を介して設定画面３ａを表示デバイス３に表示する。そして、制御部５ａは、入力装置４から入力装置用端子部５２及びインターフェイス部５ｂを介して設定値を入力し、インターフェイス部５ｂ及び表示装置用端子部５１を介してその設定値を表示装置３の設定画面３ａの中に表示する。そして、制御部５ａは、確定した設定値をインターフェイス部５ｂ及び調光電源装置用端子部５３を介し信号ケーブル５Ａを通して調光電源装置２に設定する。また、電源部５ｃには、電源入力端子部５４を介して、通常のＡＣ電源（図１では符号ＡＣで示す）が入力される。

設定画面３ａは、図５に示すように、行が複数個の光源６１、６２、６３、・・・を示し、列が何番目のトリガー信号Ｓｔをトリガーとするかを示す行列３ｂを有する。図５においては、ＯＵＴ１が光源６１、ＯＵＴ２が光源６３、ＯＵＴ３が光源４４を示し、以下、ＯＵＴ４〜ＯＵＴ８についても同様に光源を示している。また、１ｓｔＴｒｉｇｇｅｒが１番目、２ｎｄＴｒｉｇｇｅｒが２番目、３ｒｄＴｒｉｇｇｅｒが３番目、のそれぞれのトリガー信号Ｓｔを示し、以下、４ｔｈＴｒｉｇｇｅｒ〜８ｔｈＴｒｉｇｇｅｒについても同様である。

行列３ｂ内のセル３ｃは、該当するトリガー信号Ｓｔを有効にするか（トリガーとするか）どうかの設定値を示す箇所（ボックス）３ｄを有している。例えば、図２に示した例では、光源６１及び１ｓｔＴｒｉｇｇｅｒに対応するセル３ｃと光源６２及び２ｎｄＴｒｉｇｇｅｒに対応するセル３ｃと光源６３及び３ｒｄＴｒｉｇｇｅｒに対応するセル３ｃのボックス３ｄには、有効であることを示すチェックが設定値として記入されている。

また、行列３ｂ内のセル３ｃは、パルス電流Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、・・・のうち該当するパルス電流のパルス幅Ｔｈの設定値を示す箇所３ｅと、パルス電流を繰り返し流す期間Ｔｃの設定値を示す箇所３ｆと、を有している。例えば、箇所３ｅの設定値を０〜２５５、箇所３ｆの設定値を０〜２０ｍｓとすることができる。箇所３ｅの設定値は、２５５階調の調光の値であり、箇所３ｆの設定値は、照明が継続する期間の値である。

なお、図５では、図２に示した例に対応して、光源６１及び１ｓｔＴｒｉｇｇｅｒに対応するセル３ｃにおいては、箇所３ｅには１２７、箇所３ｆには１５ｍｓが設定値として記入されており、光源６２及び２ｎｄＴｒｉｇｇｅｒに対応するセル３ｃにおいては、箇所３ｅには１９１、箇所３ｆには１０ｍｓが設定値として記入されており、光源６３及び３ｒｄＴｒｉｇｇｅｒに対応するセル３ｃにおいては、箇所３ｅには１４０、箇所３ｆには２０ｍｓが設定値として記入されている。

設定画面３ａは、行列３ｂ内のセル３ｃの中の上述した箇所３ｄ、箇所３ｅ、箇所３ｆの他に、以下に述べるような設定値を示す箇所が設けられる。

符号３ｇで示すのは、トリガーの数の設定値を示す箇所である。例えば、図２に示した例では、パルス電流Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３が流れる期間のみが順番に現れるようにするので、箇所３ｇは、設定値を３とする。

また、トリガー信号Ｓｔのエッジ（詳細には、立上りエッジ）に同期してセル３ｃの中の箇所３ｆの設定値の期間だけパルス電流を繰り返し流すエッジモード（図２参照）と、トリガー信号Ｓｔの所定レベル（詳細には、ハイレベル）の期間だけパルス電流を繰り返し流すレベルモード（図６参照）と、を選択する設定値を示す箇所３ｈを設けることができる。レベルモードでは、箇所３ｆの値は無視されることになる。

このように、調光電源システム１は、調光電源制御装置３の表示装置３に上記の行列３ｂを有する設定画面３ａを表示させて調光の設定を行っているので、調光の設定に汎用性が有り設定が簡単にでき、また、設定の変更も簡単にでき、その結果、容易に調光の最適化が可能になる。

調光電源システム１は、更に汎用性を高めるために、上述した全ての設定値が１セットである設定値のセット（設定値セット）を複数種設けるようにすることが可能である。この場合を以下説明する。調光電源装置２は、設定値セット選択入力端子部２５を更に有する（図１参照）。設定値セット選択入力端子部２５には、複数種の設定値セットのうちから１種の設定値セットを選択する設定値セット選択信号Ｓｓが入力される。設定値セット選択信号Ｓｓは、検査ラインのコントロール部から入力される。設定値セット選択入力端子部２５は、４種類の設定値セットが可能であれば、図１に示すように２個設けられ、２種類の設定値セットが可能ならば１個設けられる。

設定画面３ａには、設定値セットの指定の設定値を示す箇所３ｉを設けることができる。例えば、箇所３ｉにＰａｔｅｒｎ１、Ｐａｔｅｒｎ２、Ｐａｔｅｒｎ３、Ｐａｔｅｒｎ４と４種類表示可能として、Ｐａｔｅｒｎ１を指定の設定値として表示させて、図２に示した例の設定値セットの設定を行うことができる。そして、Ｐａｔｅｒｎ２、Ｐａｔｅｒｎ３、Ｐａｔｅｒｎ４を指定の設定値としたときには、他の設定値セットの設定を行うことができる。そうすると、例えば、多種類の物品を同じ検査ラインで検査する場合に、それらの物品ごとに合わせた調光を即座に行うようにすることができる。

以上、本発明の実施形態に係る調光電源システムについて説明したが、本発明は、実施形態に記載したものに限られることなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内でのさまざまな設計変更が可能である。例えば、設定画面３ａの行列３ｂは行の項目と列の項目を入れ替えて、行が何番目のトリガー信号Ｓｔをトリガーとするかを示し、列が複数個の光源６１、６２、６３、・・・を示すようにしてもよい。

１調光電源システム
２調光電源装置
２ａ調光電源装置の制御部
２ａａ設定値記憶部
２ｂ調光電源装置のインターフェイス部
２ｃ調光電源装置の光源駆動部
２ｄ調光電源装置の電源部
２１調光電源装置のトリガー信号入力端子部
２２１、２２２、２２３調光電源装置のパルス電流端子部
２２１ａ、２２２ａ、２２３ａパルス電流端子部の一方の端子
２２１ｂ、２２２ｂ、２２３ｂパルス電流端子部の他方の端子
２３調光電源装置の設定端子部
２４調光電源装置の電源入力端子部
２５調光電源装置の設定値セット選択入力端子部
３表示装置
３ａ設定画面
３ｂ行列
３ｃ行列内のセル
３ｄトリガー信号を有効にするかどうかの設定値を示す箇所
３ｅパルス電流のパルス幅の設定値を示す箇所
３ｆパルス電流を繰り返し流す期間の設定値を示す箇所
３ｇトリガーの数の設定値を示す箇所
３ｈエッジモードとレベルモードを選択する設定値を示す箇所
３ｉ設定値セットの指定の設定値を示す箇所
４入力装置
５調光電源設定装置
５ａ調光電源設定装置の制御部
５ａａ設定用プログラム
５ｂ調光電源設定装置のインターフェイス部
５ｃ調光電源設定装置の電源部
５１調光電源設定装置の表示装置用端子部
５２調光電源設定装置の入力装置用端子部
５３調光電源設定装置の調光電源装置用端子部
５４調光電源設定装置の電源入力端子部
５Ａ信号ケーブル
６１、６２、６３光源
６１ａ、６２ａ、６３ａ光源のアノード側端子
６１ｂ、６２ｂ、６３ｂ光源のカソード側端子
６１Ａ、６２Ａ、６３Ａ電気配線
６１Ａａ、６２Ａａ、６３Ａａ電気配線の一方の配線
６１Ａｂ、６２Ａｂ、６３Ａｂ電気配線の他方の配線
ＡＣＡＣ電源
Ｃカメラ
Ｍ物品
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３パルス電流
Ｓｓ設定値セット選択信号
Ｓｔトリガー信号
Ｔｃパルス電流が流れる期間
Ｔｈパルス電流のパルス幅
Ｔｐパルス電流の繰り返しの周期
Ｔｔトリガー信号の間隔

Claims

トリガー信号が入力され、それに応答して複数個の光源に設定値に基づきパルス電流を繰り返し流すことにより調光する調光電源装置と、
表示装置と、
入力装置と、
前記表示装置に前記複数個の光源の前記設定値の設定画面を表示させ、前記入力装置から該設定値を入力し、該設定値を前記調光電源装置に設定する調光電源設定装置と、
を備えており、
前記設定画面は、行及び列の片方が前記複数個の光源を示し、行及び列のもう片方が何番目の前記トリガー信号をトリガーとするかを示す行列を有し、
該行列のセルは、該当する前記トリガー信号を有効にするかどうかの設定値を示す箇所と、該当する前記パルス電流のパルス幅の設定値を示す箇所と、前記パルス電流を繰り返し流す期間の設定値を示す箇所と、を有していることを特徴とする調光電源システム。
請求項１に記載の調光電源システムにおいて、
前記設定値のセットが複数種設けられ、前記調光電源装置は、該設定値のセットを選択する設定値セット選択信号が入力され、前記設定画面には、該設定値のセットの指定の設定値を示す箇所が設けられていることを特徴とする調光電源システム。