JP6955368B2 - 照明装置用アタッチメント - Google Patents

照明装置用アタッチメント Download PDF

Info

Publication number
JP6955368B2
JP6955368B2 JP2017090874A JP2017090874A JP6955368B2 JP 6955368 B2 JP6955368 B2 JP 6955368B2 JP 2017090874 A JP2017090874 A JP 2017090874A JP 2017090874 A JP2017090874 A JP 2017090874A JP 6955368 B2 JP6955368 B2 JP 6955368B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
opening
ring
lighting device
diameter
dome
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017090874A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018190571A (ja
Inventor
卓力 孫
卓力 孫
拓 河合
拓 河合
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Keyence Corp
Original Assignee
Keyence Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Keyence Corp filed Critical Keyence Corp
Priority to JP2017090874A priority Critical patent/JP6955368B2/ja
Priority to US15/925,801 priority patent/US10168022B2/en
Publication of JP2018190571A publication Critical patent/JP2018190571A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6955368B2 publication Critical patent/JP6955368B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00Reflectors for light sources
    • F21V7/04Optical design
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B15/00Special procedures for taking photographs; Apparatus therefor
    • G03B15/02Illuminating scene
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V11/00Screens not covered by groups F21V1/00, F21V3/00, F21V7/00 or F21V9/00
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V3/00Globes; Bowls; Cover glasses
    • F21V3/02Globes; Bowls; Cover glasses characterised by the shape
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V17/00Fastening of component parts of lighting devices, e.g. shades, globes, refractors, reflectors, filters, screens, grids or protective cages
    • F21V17/10Fastening of component parts of lighting devices, e.g. shades, globes, refractors, reflectors, filters, screens, grids or protective cages characterised by specific fastening means or way of fastening
    • F21V17/12Fastening of component parts of lighting devices, e.g. shades, globes, refractors, reflectors, filters, screens, grids or protective cages characterised by specific fastening means or way of fastening by screwing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2105/00Planar light sources
    • F21Y2105/10Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements
    • F21Y2105/14Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements characterised by the overall shape of the two-dimensional array
    • F21Y2105/18Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements characterised by the overall shape of the two-dimensional array annular; polygonal other than square or rectangular, e.g. for spotlights or for generating an axially symmetrical light beam
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2215/00Special procedures for taking photographs; Apparatus therefor
    • G03B2215/05Combinations of cameras with electronic flash units
    • G03B2215/0514Separate unit
    • G03B2215/0517Housing
    • G03B2215/0539Ringflash
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2215/00Special procedures for taking photographs; Apparatus therefor
    • G03B2215/05Combinations of cameras with electronic flash units
    • G03B2215/0582Reflectors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Securing Globes, Refractors, Reflectors Or The Like (AREA)

Description

本発明は、リング型照明装置を、簡単な構成で、異なるタイプの照明装置であるドーム型照明装置に変更することのできる、照明装置用アタッチメントに関する。
検査対象物であるワークの外観検査を行う外観検査装置では、ワーク表面の鏡面反射特性などのワークの特性に応じ、ワークの表面の観察が可能な観点から複数の異なるタイプの照明装置が使い分けられている。照明装置のタイプとしては、リング型照明装置やドーム型照明装置がある。リング型照明装置は、環状に配置されたLEDからの光を、ワークに対して全方位から照射する。これにより、ワークに均一な光を照射できる。ドーム型照明装置は、環状に配置されたLEDからの光を、半球形のドーム形状の拡散板を利用することによって光を拡散させて、ワークに対して拡散光を照射する。これにより、ワークに間接光を照射できる。このように、異なるタイプの照明装置を用意し、検査対象のワークの表面特性に応じて、それぞれの照明装置を使い分けていた。
特開2014−055916号公報
しかし、使用者は、撮像手段にて取得した画像を用いてワークの外観検査を行う外観検査装置を用いて外観検査を行う場合、ワークの表面特性に応じた最適な照明装置を容易に見出すことが困難である。このため、前述したような異なるタイプの照明装置を外観検査装置にそれぞれ接続して試行し、撮像された画像を比較して適切な照明装置を選定しており、適切な照明装置を決定するのに手間がかかると共に、最適な照明装置を見出すために、最終的に使用しない照明装置まで購入しなければならない場合もあった。
本発明の目的の一は、リング型照明装置を、簡単な構成で、異なるタイプの照明装置であるドーム型照明装置に変更することのできる、照明装置用アタッチメントを提供することにある。
課題を解決するための手段及び発明の効果
本発明の第1の側面に係る照明装置用アタッチメントによれば、上面に略円形状の開口である第一の開口部と、下面に略円形状の開口であり、前記第一の開口部と共通の第一の中心軸を有する第二の開口部と、前記第一の中心軸を含み、前記第一の開口部及び第二の開口部に接続する第一の中空部を有するメインケースと、前記メインケースに、前記第一の中空部を囲むように環状に配置される複数の発光素子と、前記第一の中心軸上に中心がある略環形状で且つ前記メインケースの上下方向に幅を持って設けられる開口であって、前記複数の発光素子が出射する光を前記第一の中空部から前記第一の中心軸下方に導く光出射用開口部とを備えるリング型照明装置に対して、脱着可能な照明装置用アタッチメントであって、前記リング型照明装置の第一の開口部の径より小さい開口径を有する略環形状の小口径開口部と、前記小口径開口部と共通の第二の中心軸を有すると共に、前記小口径開口部の径より大きい開口径を有する略環形状の大口径開口部と、前記第二の中心軸に沿って、前記小口径開口部から前記大口径開口部に向けて拡開する輪郭形状をなし、内部に第二の中空部を形成すると共に、少なくとも一部が外部からの光を前記第二の中空部に対して拡散しつつ透過する側面部とからなり、前記照明装置用アタッチメントが前記リング型照明装置に装着される際、前記小口径開口部及び大口径開口部の共通する第二の中心軸が前記リング型照明装置の第一の中心軸と略一致した状態で、前記小口径開口部が、前記リング型照明装置の第二の開口部から第一の開口部に向けて、リング型照明装置の第一の中空部に挿入されるドーム部材と、前記ドーム部材が前記リング型照明装置に装着された後、前記ドーム部材の小口径開口部に接続される第一の内周端部と、該第一の内周端部から全周にわたって、前記小口径開口部の中心軸と直交する方向に延伸し、前記ドーム部材の小口径開口部の環状端部と前記リング型照明装置の第一の開口部の環状端部との間に形成される空間を覆い、前記リング型照明装置に接続される第一の遮へい部材と、を備え、前記ドーム部材の大口径開口部の環状端部は、前記ドーム部材が前記リング型照明装置に装着された際、前記リング型照明装置の第二の開口部の環状端部との間に形成される空間を覆うよう前記リング型照明装置と係合するよう構成できる。前記構成により、リング型照明装置を、簡単な構成で、ドーム型照明装置に変更することが可能となる。また、前記構成により、リング型照明装置に装着することにより、リング型照明装置の光出射用開口部から出射される光のみをドーム部材に入射させることができる。
また、本発明の第2の側面に係る照明装置用アタッチメントによれば、さらに、前記ドーム部材が前記リング型照明装置に装着された際、前記ドーム部材の大口径開口部に接続される第二の内周端部と、該第二の内周端部から全周にわたって、前記大口径開口部の中心軸と直交する方向に延伸し、前記ドーム部材の大口径開口部の環状端部と前記リング型照明装置の第二の開口部の環状端部との間に形成される空間を覆い、前記リング型照明装置に接続される第二の遮へい部材を備えることができる。
さらにまた、本発明の第3の側面に係る照明装置用アタッチメントによれば、前記リング型照明装置の光出射用開口部は、前記第一の中空部の中心軸上に中心がある略環形状の端部である第一及び第二開口端部が、光の出射位置の上限及び下限に前記メインケースの内周に沿ってそれぞれ設けられており、前記照明装置用アタッチメントが前記リング型照明装置に装着された際、前記第一の遮へい部材は、前記第一開口端部、又は、前記第一開口端部より上の高さ位置に接続され、前記ドーム部材の大口径開口部は、前記第二開口端部、又は、前記第二開口端部より下の高さ位置に接続されるよう構成できる。前記構成により、ドーム部材へ入射する光の光量の低下を抑えることができる。
さらにまた、本発明の第4の側面に係る照明装置用アタッチメントによれば、前記第一の遮へい部材は、前記第一の開口部、又は、前記第一の開口部より下の高さ位置に接続され、前記ドーム部材の大口径開口部は、前記第二の開口部、又は、前記第二の開口部より上の高さ位置に接続されるよう構成できる。
さらにまた、本発明の第5の側面に係る照明装置用アタッチメントによれば、前記ドーム部材の小口径開口部は、前記複数の発光素子が配置される発光素子配置面よりも下方に位置するよう構成できる。前記構成により、複数の発光素子から下方に出射される光を効率的にドーム部材に導くことができる。
さらにまた、本発明の第6の側面に係る照明装置用アタッチメントによれば、前記ドーム部材の大口径開口部は、前記第二の開口部と略同径であるよう構成できる。前記構成により、好適な照明範囲を確保しつつ、ドーム部材にて透過される光をより均一にできる。
さらにまた、本発明の第7の側面に係る照明装置用アタッチメントによれば、前記ドーム部材は、前記第一の遮へい部材より上方に延長する延長部を有する場合、該延長部が、光を透過しないよう構成できる。前記構成により、ドーム部材が第一の遮へい部材より上方に延長部を有する場合であっても、外乱光のドーム部材への透過、拡散を防止できる。
さらにまた、本発明の第8の側面に係る照明装置用アタッチメントによれば、前記照明装置用アタッチメントが前記リング型照明装置に装着された際、前記光出射用開口部と前記ドーム部材との間に形成される遮光空間を構成する部材に反射部材が装着されるよう構成できる。前記構成により、ドーム部材へ効率的に光を導くことができる。
さらにまた、本発明の第9の側面に係る照明装置用アタッチメントによれば、さらに、前記メインケースの外側に設けられた第一の固定部と脱着可能に係合する第二の固定部を備えることができる。
本発明の第1の実施形態に係る外観検査装置の構成を示すシステム構成図である。 本発明の第1の実施形態に係るリング型照明装置の使用状態を示す斜視図である。 本発明の第1の実施形態に係るリング型照明装置の断面図である。 本発明の第1の実施形態に係るリング型照明装置の平面図である。 本発明の第1の実施形態に係るドーム部材の斜視図である。 本発明の第1の実施形態に係るドーム部材の前面図である。 本発明の第1の実施形態に係る板状部材の斜視図である。 本発明の第1の実施形態に係るドームカバーの外側を示す斜視図である。 本発明の第1の実施形態に係るドームカバーの内側を示す斜視図である。 本発明の第1の実施形態に係るドーム部材に板状部材を装着した図である。 本発明の第1の実施形態に係るドーム照明用アタッチメントの斜視図である。 本発明の第1の実施形態に係るドーム型照明装置の斜視図である。 本発明の第1の実施形態に係るドーム型照明装置の断面図である。 本発明の第2の実施形態に係るリング型照明装置の断面図である。 本発明の第3の実施形態に係るリング型照明装置の断面図である。 本発明の第4の実施形態に係るリング型照明装置の断面図である。 本発明の第5の実施形態に係るリング型照明装置の断面図である。 本発明の第1の実施形態に係る、リング型照明装置とドーム部材の位置関係を示す模式図である。 本発明の第2の実施形態に係る、リング型照明装置とドーム部材の位置関係を示す模式図である。 本発明の第3の実施形態に係る、リング型照明装置とドーム部材の位置関係を示す模式図である。 本発明の第4の実施形態に係る、リング型照明装置とドーム部材の位置関係を示す模式図である。 本発明の第1の実施形態の変形例に係るドーム型照明装置の断面図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための例示であって、本発明は以下のものに特定されない。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一若しくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。
(外観検査装置のシステム構成)
図1は外観検査システムの一例を示す図である。外観検査ラインは検査対象物であるワークWを搬送する搬送ベルトHBを有している。照明装置20はワークWを照明する略環状の照明部20であって、複数の異なる波長のLED(基礎光源)を有している。照明部20は周方向で複数の点灯ブロックTB1〜TB4に分割され、それぞれの点灯ブロックTB1〜TB4にはそれぞれの波長のLEDが配置されている。カメラKMは照明されたワークWからの反射光を受光して輝度画像を生成する撮像手段KMであり、略環状の照明部20の中心軸上に配置される。画像処理装置GSは、照明装置20と撮像装置KMを制御し、エッジ検出や面積計算などの画像処理を実行し、ワークWの良否判定を行う。PLC(Programable Logic Controller)は画像処理装置GSに接続される。
PLCに接続され、前記外観検査ラインの所定の位置に設けられた光電センサKS等により、ワークWが、略環状の照明装置20の中心軸上や照明装置20の所定の上流の位置に到着したことが検知されると、PLCはトリガ信号を画像処理装置GSに送信する。画像処理装置GSは、PLCからのトリガ信号を受け取ると、ワークWが照明装置20にて照明可能な位置、好ましくは略環状の照明部20の中央部に搬送されたタイミングで照明装置20を点灯させ、照明装置20によりワークWが照明されたタイミングで撮像するようにカメラKMを制御する。画像処理装置GSはカメラKMにより取得された画像を用いて画像処理を実行し、外部接続されたPLCなどの制御機器に対し、外観検査の結果として、ワークWが良品であるか否かなどの判断結果を示す信号として判断信号を出力する。表示部HJは画像処理装置GSに接続され、検査に関連する制御パラメータを設定するための使用者インタフェースやワークWの画像、ワークWの外観検査の結果などを表示する。入力部は、コンソール、ポインティングデバイスPD、キーボードKBなどであり、画像処理装置GSに接続されて、制御パラメータを設定するために使用される。
(リング型照明装置20の配置)
図2は、照明部20であるリング型照明装置20、撮像手段KM及びワークWの配置を示す斜視図である。図2に示すように、リング型照明装置20は略環状形状を有し、複数のLED221(図3を参照。)が同一の平面上に環状に配置される。複数のLED221による環状形状の中心に、LED221が配置される平面(以下、「LED配置面22」という。特許請求の範囲における「発光素子配置面」の一例に対応する。)に対して直交する、リング型照明装置20の中心軸CJ1(特許請求の範囲における「第一の中心軸」の一例に対応する。)が位置する。
図2に示すように、この中心軸CJ1に沿って、リング型照明装置20に対する一方の空間、リング型照明装置20の背面側(リング型照明装置20から出射される光の非出射方向)の空間には、撮像装置KMが、その撮像光軸SJとリング型照明装置20の中心軸CJ1が一致するように配置される。一方、リング型照明装置20の中心軸CJ1に沿う、リング型照明装置20に対する他方の空間、照明装置20の正面側(リング型照明装置20から出射される光の出射方向)の空間には、リング型照明装置20の中心軸線上に、リング型照明装置20によって照明され、撮像手段KMによって撮像されるワークWが配置される。
リング型照明装置20は、その中心軸CJ1上に円形形状の中空部CK1(特許請求の範囲における「第一の中空部」の一例に対応する。)が形成され、リング型照明装置20の中心軸CJ1と中空部CK1の中心軸は略一致している。リング型照明装置20は、LED配置面22に略平行な平面であって、LED221からの光が出射される面である前面24と、LED配置面22に略平行な平面であって、前面24に対向し、前述した照明装置20の背面側に位置する面である後面25を有する(図3を参照。)。
(リング型照明装置20の詳細)
図3は、リング型照明装置20の断面を示す断面図である。以下では、便宜上、LED配置面22を基準として、撮像手段KMが配置される空間側を上方向、ワークWが配置される空間側を下方向として説明をする。図3に示すように、リング型照明装置20は、中空部CK1を有する、略環状のメインケース21と、メインケース21内に収容され、平面で構成される略環状の照明基板222と、照明基板222上に環状に配置される複数のLED221と、LED221と中空部CK1との間に配置され、LED221からの光を透過させて拡散させる、略環状形状の拡散カバー223とで構成される。拡散カバー223は、乳白色のアクリル樹脂製であるが、光を透過させて拡散させる機能を有するものであれば、どのような材料を用いてもよい。
メインケース21は、基本的な構成として、環状に配置されたLED221の外周側に位置し、少なくともLED221と照明基板222を、リング型照明装置20の中心軸CJ1に沿う高さ方向において収容するための一定の高さを有する、環状形状の外壁部26で構成される。本実施形態においては、この外壁部26に加えて、リング型照明装置20の背面側において、LED221と照明基板222を、外壁部26の上側の端部から中空部CK1の中心軸CJ1に向かって、環状に配置されたLED221の内周側まで延びると共に、LED配置面22に略平行な上壁部27が設けられている。また、LED221から出射された光の一部が迷光として、照明基板222の背面側に入らないように、上壁部27の内周側の端部から、中空部CK1の中心軸CJ1に沿って、LED配置面22の位置まで下方に延びる内壁部28が設けられている。
メインケース21の前面24は、LED配置面22の下側の、外壁部26の下端部に位置する平面上に位置する。また、メインケースの後面25は、LED配置面22の上側の、外壁部26の上端部に位置し、上壁部27が設けられる平面上に位置する。メインケース21の前面24には、中空部CK1に接続され、撮像手段KMの撮像光軸SJを通し(図2を参照。)、LED221からの光を出射するための前面開口部241(特許請求の範囲における「第二の開口部」の一例に対応する。)が設けられ、メインケース21の後面25には、中空部CK1に接続され、撮像手段KMの撮像光軸SJを通すための後面開口部251(特許請求の範囲における「第一の開口部」の一例に対応する。)が設けられる。前面開口部241は、略円形形状を有し、その中心が中空部CK1の中心軸CJ1上に位置する。また、後面開口部251は、略円形形状を有し、その中心が中空部CK1の中心軸CJ1上に位置する。
言い換えると、メインケース21の前面24の前面開口部241とメインケース21の後面25の後面開口部251とを連結することで、前面開口部241と後面開口部251との間に、メインケース21の中空部CK1が形成される。前面開口部241の径は、後面開口部251の径よりも大きく設定されている。
メインケース21は、メインケース21に環状に配置される複数のLED221から出射される光を、中空部CK1を経由させて、斜め下方の中心軸CJ1方向に出射するための光出射用開口部29を有する。光出射用開口部29は、光出射用前端部291(特許請求の範囲における「第二開口端部」の一例に対応する。)と光出射用後端部292(特許請求の範囲における「第一開口端部」の一例に対応する。)との間を開口部の高さとした環状形状を有する。光出射用前端部291は、メインケース21において、中空部CK1の中心軸CJ1に沿って、LED配置面22からメインケース21の前面24に向かう、第一の距離の位置に設けられ、中空部CK1の中心軸CJ1を中心とした同一円上に位置する。光出射用後端部292は、メインケース21において、中空部CK1の中心軸CJ1に沿って、光出射用前端部291からLED配置面22に向かう、第二の距離の位置に設けられ、中空部CK1の中心軸CJ1を中心とした同一円上に位置する。
本実施形態では、メインケース21の外壁部26において、LED配置面22から第一の距離に位置する、メインケース21の前面24上に、光出射用前端部291が設けられる。また、メインケース21の内壁部28において、光出射用前端部291から第二の距離に位置するLED配置面22上に、光出射用後端部292が設けられる。
光出射用前端部291から光出射用後端部292にかけて、光出射用開口部29を覆うように、断面が湾曲形状で、平面視で環状の拡散カバー223が設けられている。本実施形態においては、拡散カバー223は、内壁部28のLED配置面22上に位置する光出射用後端部292から、光出射用後端部292よりメインケース21の前面24側の外壁部26に位置する光出射用前端部291まで、全周にわたって延びている。照明基板222上に配置された複数のLED221が発光すると、その光はメインケースの前面24に向かって照射され、拡散カバー223を透過することにより拡散されて、中空部CK1を通って、斜め下方の中心軸CJ1方向に照射される。
本実施形態では、メインケース21はさらに、一端を上壁部27に接続し、他端を照明基板222に接続して、照明基板222を上壁部27に支持する照明基板支持部224を備える。照明基板222は、メインケース21の中空部CK1の中心軸CJ1に沿って、メインケース21の内壁部28の下方側の端部と略同じ位置において、照明基板支持部224により支持されてメインケース21内に配置される。具体的な支持構造としては、照明基板支持部224は、円柱状の形状を有し、その内部のその長手方向に円柱状の中空部を有し、照明基板222を支持する端部で開口している。従って、それと対応の照明基板222側に開口部を設け、ネジを照明基板222の開口部を介して、照明基板支持部224の円柱状の中空部に締めこむことにより、固定できる。しかし、この構成に限らず、メインケース21の外壁部26に照明基板支持部224を装着し、照明基板222は、外壁部26に装着された照明基板支持部224に装着されていてもよく、内壁部28の内面に照明基板支持部224を装着し、照明基板222は、内壁部28に装着された照明基板支持部224に装着されていてもよい。外壁部26又は内壁部28に照明基板支持部224を設ける場合、照明基板支持部224の具体的構造は、前述したような構成以外に、外壁部26や内壁部28の内周面に、照明基板222を保持する段部やスリット部を全周リング状に形成してもよく、照明基板222をメインケース21に対して、位置決めし、支持できればどのような支持構造であってもよい。
図4は、拡散カバー223を外した状態のリング型照明装置20の平面図である。メインケース21の上壁部27と略同じ環状形状の照明基板222上に、異なる波長の光を発する複数のLED221が、互いに隣接して環状に配置される。リング型照明装置20を周方向に分割すると、それぞれが独立して点灯・消灯が可能な点灯ブロックTB1〜TB4を複数構成することができる。本実施形態では、リング型照明装置20を円周上において4つに分割し、4つの点灯ブロックTB1〜TB4を提供している。また、本実施形態では、各点灯ブロックTB1〜TB4に互いが異なる波長を発光する8種類のLED221を備えており、より詳細には、各点灯ブロックTBにそれぞれの波長のLED221が4つずつ配置される。この構成により、リング型照明装置20は、点灯ブロックTB単位で、選択された波長のLED221を点灯させることができる。
そして、すべての点灯ブロックTB1〜TB4において同時に、選択された波長のLED221を点灯させることにより、メインケース21の中空部CK1の中心軸CJ1上に位置決めされるワークWに対して、全ての方向から照明光を照射できる。または、点灯ブロックTB単位で切り替えて選択された波長のLED221を点灯させることにより、メインケース21の中空部CK1の中心軸CJ1上に位置決めされるワークWに対して異なる照明方向からも照明光を照射できる。
光出射用前端部291の外周側のメインケース21には、後述するドームカバー41を装着するための固定部211(特許請求の範囲における「第一の固定部」の一例に対応する。)が設けられている。本実施形態において、固定部211は、メインケース21の外壁部26の外周面に、対角線上に2カ所設けられ、溝を有する係合溝212(図2を参照。)を備え、ドームカバー41のロックレバー415の鍵部416(図8及び図9を参照。)が、係合溝212に係合することによって、ドームカバー41とメインケース21が固定される。しかし、この構成に限らず、ドームカバー41に係合溝を形成し、メインケース21にロックレバーを設けてもよい。
(リング型照明装置20をドーム型照明装置60へ変更)
それぞれ後述する、ドーム部材42と板状部材51(特許請求の範囲における「第一の遮へい部材」の一例に対応する。)とドームカバー41(特許請求の範囲における「第二の遮へい部材」の一例に対応する。)とをドーム照明用アタッチメント40として一体にして、リング型照明装置20に装着すると、リング型照明装置20をドーム型照明装置60に変更することができる。以下、それぞれの部材を説明する。
(ドーム部材42)
図5と図6を用いて、ドーム部材42について説明する。図5は、ドーム部材42の斜視図であり、図6は、ドーム部材42の側面図である。ドーム部材42は、リング型照明装置20をドーム型照明装置60に変更するためのメインとなる部品であり、装着状態において、リング型照明装置20のLED221からの光を透過させて拡散光を照射するための部材である。ドーム部材42は、リング型照明装置20のメインケース21の後面開口部251よりも径が小さい略円形の小口径部43(特許請求の範囲における「小口径開口部」の一例に対応する。)と、小口径部43と比較して、相対的に径が大きい略円形の大口径部44(特許請求の範囲における「大口径開口部」の一例に対応する。)とを備え、小口径部43から大口径部44に向かって径が拡大することにより、側面視で略台形形状を有する。これにより、ドーム部材42の内部には、略台形形状の内部空間NK(特許請求の範囲における「第二の中空部」の一例に対応する。)が形成される。ドーム部材42の小口径部43から大口径部44につながる側面視で略台形形状の部分の少なくとも一部分が、光を透過させて拡散させる部材で構成されている。
より詳細には、ドーム部材42をリング型照明装置20に対して組み付ける際、ドーム部材42の小口径部43がリング型照明装置20の前面開口部241を臨むと共に、ドーム部材42の中心軸CJ2(特許請求の範囲における「第二の中心軸」の一例に対応する。)とリング型照明装置20の中心軸CJ1が同一軸線上となるように位置決めされた後、この同一軸線に沿ってドーム部材42の小口径部43をリング型照明装置20の中空部CK1に挿入する。このため、リング型照明装置20の中空部CK1内に、ドーム部材42の小口径部43が位置決めされることになるため、ドーム部材42の小口径部42の径は、リング型照明装置20の前面開口部241の径ならびに後面開口部251の径より小さくする必要がある。
大口径部44が設けられる平面は、小口径部43が設けられる平面と略平行となるように位置している。ドーム部材42は、小口径部43が配置される平面と大口径部44が配置される平面に略直交して、小口径部43の中心と大口径部44の中心を通る中心軸CJ2を有する。本実施形態においては、ドーム部材42は、ドーム部材42の内部から外部に向かう方向に凸形状に湾曲する形状のドーム形状部45(特許請求の範囲における「側面部」の一例に対応する。)を有するが、これに限らず、ドーム部材42が直線状に延びる平面で構成されていてもよい。光を透過する、ドーム部材42の一部分は、乳白色のアクリル樹脂製であるが、光を透過させて拡散させる機能を有するものであれば、どのような材料を用いてもよい。
本実施形態においては、ドーム部材42の大口径部44の径を、リング型照明装置20の後面開口部251の径と略等しくして、環状に配置されたLED221の内周側に位置するドーム部材42から光が透過する構成となっている。その理由は以下の通りである。ドーム部材42の大口径部44の径がリング型照明装置20の後面開口部251の径よりも大きい場合、リング型照明装置20に配置されたLED221の直下にもドーム部材42の一部が位置する。LED221の光は主に下方に向かって照射されることから、LED221の直下に位置するドーム部材42の一部には多くの光が透過し、LED221よりも内周側に位置するドーム部材42の他部には相対的に少ない光が透過する。よって、ドーム部材42にて透過される光が不均一になってしまい、ワークWに対して均一な光を照射できない。逆に、ドーム部材42の大口径部44の径がリング型照明装置20の後面開口部251の径よりも小さい場合、光をワークW全体にあてる必要があることから、リング型照明装置20で検査可能であったワークWをドーム型照明装置60では検査できなくなってしまう。このことから、ドーム部材42の大口径部44の径を、リング型照明装置20の後面開口部251の径と略等しくするなどして、環状に配置されたLED221の内周側に位置するドーム部材42から光を透過させることが好ましい。
本実施形態においては、ドーム部材42は、略円形の小口径部43と同じ断面形状である、円柱状の延長部46を有している。また、この延長部46の内部形状は円柱状に限ることなく、小口径部43と同一断面か、又は、小口径部43の断面より大きいものであればよい。詳しくは後述するが、延長部46は、ドーム部材42にて透過される光を均一にするために、リング型照明装置20への装着状態において、ドーム部材42の小口径部43を中空部CK1の中心軸CJ1に沿って、LED配置面22と同じ高さか、又は、LED配置面22よりもメインケース21の前面24側に配置させるためのものである。延長部46も、ドーム部材42と同様に、光を透過させて拡散させる乳白色のアクリル製樹脂で構成されているが、光を反射する反射部材を設けていてもよいし、光を透過しない材料で構成されていてもよい。また、延長部46は、ドーム部材42と一体で構成されていてもよいし、別体で構成されていてもよい。
さらに、リング型照明装置20とドーム部材42とを組み合わせる際、リング型照明装置20内に設けられるLED配置面22の中空部CK1の中心軸CJ1に沿った高さと、ドーム部材42の小口径部43の高さが実質的に同じ高さ又はリング型照明装置20の前面側に位置すると共に、板状部材51が小口径部43に直接的に取り付けられる位置関係に設定できるのであれば、円柱状の延長部46は不要である。
本実施形態においては、延長部46の端部には、板状部材51に接続するための接続部47が、外周方向に突出して、対角線上に一対設けられている。それぞれの接続部47には、接続部47と延長部46の外周面とを斜めに連結する三角形状のリブ部48が複数設けられている。また、延長部46の中途部の外周面に、延長部46の外周面から外周方向に突出する突出部49が設けられている。詳細は後述するが、板状部材51をドーム部材42に装着する際に、この複数のリブ部48と突出部49によって、板状部材51とドーム部材42の位置決めをすることができる。また、それぞれの接続部47には、板状部材51をドーム部材42に固定するための、締結孔A1が設けられている。大口径部44には、ドーム部材42をドームカバー41に取付けるための取付部50が、外周方向に突出して、周方向に均等に4ヶ所設けられ、それぞれに締結孔B1が形成されている。
(板状部材51)
図7を用いて、板状部材51について説明する。板状部材51は、リング型照明装置20の中空部CK1に位置し、ドーム部材42の小口径部43とリング型照明装置20のメインケース21の間に介在する部材であって、ドーム部材42の小口径部43とリング型照明装置20のメインケース21の後面開口部251との間に形成される空隙を覆って、光を遮光するための部材である。
ここでの空隙とは、詳細には、リング型照明装置20とドーム部材42とを位置決めし、組み合わせた際、リング型照明部材の背面側(後面開口部251側)から、リング型照明装置20ならびにドーム部材42の共通する中心軸CJ1、CJ2に沿って、組み合わされた装置を見た場合、ドーム部材42の小口径部43の環状端部とリング型照明装置20のメインケース21の後面開口部251の環状の光出射用後端部292との間に形成される空隙として定義できる。
この空隙は、広義には、ドーム部材42の小口径部43の環状端部と、後面開口部251の環状端部である後面開口環状端部(特許請求の範囲における「第一の開口部の環状端部」の一例に対応する。)との間に形成される空隙として定義することもできる。本実施形態では、環状の光出射用後端部292の位置と環状の後面開口環状端部の位置とが一致しているが、後述するように、ドーム部材42の小口径部43の環状端部が、メインケース21の内壁部28や、メインケース21の後面25側に接続されていてもよいから、この場合には、光出射用後端部292の位置と後面開口環状端部の位置とは一致しない。言い換えると、リング型照明装置20のメインケース21の後面開口環状端部は、後面開口部251が厚み幅を有するから、前後方向(特許請求の範囲の表現では上下方向)に幅があり、光出射用後端部292を含む位置にあって、ドーム部材42の小口径部43の環状端部と板状部材51の内周端部53とを介してドーム部材42と一体化された板状部材51が後面25側からの外乱光を遮へいするよう接続される。
また、本実施形態では、板状部材51として説明しているが、機能的に表現すれば、ドーム部材42の小口径部43とリング型照明装置20のメインケース21の後面開口部251の光出射用後端部292(広義には後面開口環状端部)との間に形成される空隙を覆う遮へい部材であれば、形状が板状である必要はない。例えば、後方(特許請求の範囲の表現では上方)に向かって広がるテーパー形状であってもよい。すなわち、特許請求の範囲における「小口径開口部の中心軸と直交する方向」とは、中心軸CJ2をZ軸と見立てたときに、XY平面に投影した場合の延伸方向を意味するものであって、Z方向へ延伸していてもよく、「直交」についても、正確に90°であることを限定するものではない。
板状部材51は略円形の中空部CK2を有する、環状形状の平板状の部材である。板状部材51は、ドーム部材42の小口径部43に接続される略円形形状の内周端部53(特許請求の範囲における「第一の内周端部」の一例に対応する。)と、リング型照明装置20のメインケース21の内壁部28に接続される略円形形状の外周端部54と、内周端部53からドーム部材42の中心軸CJ2と直交する方向に、全周にわたって放射線状に外周端部54まで板状に延びる板部55とを備えている。板状部材51の中空部CK2の径は、ドーム部材42の小口径部43の径と略等しい。また、板状部材51の外径又は大きさは、リング型照明装置20の後面開口部251の径と略等しいか又はそれより大きいものであればよい。
本実施形態においては、板状部材51の片面で、且つドーム部材42の小口径部43とリング型照明装置20のメインケース21の後面開口部251の光出射用後端部292との間に形成される空隙に臨む側の面には反射部材が装着されており、空隙からの光を反射する構成となっている。板状部材51は分割式であり、締結孔Cにネジ等の締結部材を挿入して締結することによって一体化される。板状部材51の内周端部53には、ドーム部材42の接続部47のリブ部48と係合させて位置決めするための複数の切欠き56と、ドーム部材42と固定するために、ネジ等の締結部材が挿入される締結孔A2とが設けられる。
(ドームカバー41)
図8と図9を用いて、ドームカバー41について説明する。図8は、ドームカバー41の外側を示す斜視図であり、図9は、ドームカバー41の内側を示す斜視図である。ドームカバー41は、リング型照明装置20にドーム照明用アタッチメント40を装着した際に、リング型照明装置20に略環状に配置された複数のLED221からの光が、ドーム部材42を透過して、ドーム部材42の内部空間NKに照射されるようにするために、複数のLED221を覆う部材である。より具体的には、ドームカバー41は、リング型照明装置20とドーム部材42とを位置決めし、組み合わせた際、リング型照明部材の前面側(前面開口部241側)から、リング型照明装置20ならびにドーム部材42の共通する中心軸CJ1、CJ2に沿って、組み合わされた装置を見た場合、ドーム部材42の大口径部44の環状端部と、リング型照明装置20の環状の光出射用前端部291との間に形成される空隙を、リング型照明装置20の前面24側にて、外部から遮へいする部材である。ドームカバー41は、略環状形状を有し、その中心にはワークWを撮像手段KMにて撮像可能とするための開口部411が形成される。開口部411は、リング型照明装置20の後面開口部251と略同じ径の円形形状であり、ドームカバー41の大きさは、前述したドーム部材42の大口径部44の環状端部と、リング型照明装置20の環状の光出射用前端部291との間に形成される空隙を覆う大きさであればよい。
この空隙は、広義には、ドーム部材42の大口径部44の環状端部と、前面開口部252の環状端部である前面開口環状端部(特許請求の範囲における「第二の開口部の環状端部」の一例に対応する。)との間に形成される空隙として定義することもできる。本実施形態では、環状の光出射用前端部291の位置と環状の前面開口環状端部の位置とが一致しているが、後述するように、リング型照明装置20のメインケース21の外壁部26を下方に延伸させて前面開口部241を更に前方に位置させる場合には、光出射用前端部291の位置と前面開口環状端部の位置とは一致しない。言い換えると、リング型照明装置20のメインケース21の前面開口環状端部は、光出射用前端部291を含む位置にあって、ドーム部材42の大口径部44の環状端部とドームカバー41の開口部411の環状端部(特許請求の範囲における「第二の内周端部」の一例に対応する。)とを介してドーム部材42と一体化されたドームカバー41が前面24側からの外乱光を遮へいするよう接続される。
つまり、ドームカバー41と前述した板状部材51をリング型照明装置20の前面側と背面側に各々配置することにより、リング型照明装置20とドーム部材42との間に形成される空間を外部から遮へいする構造となる。
本実施形態においては、ドームカバー41は、断面が湾曲形状を有し、略環状形状のカバー部材412と、ドームカバー41の中心から径方向に最も離間した、カバー部材412の外周部に、カバー部材412に対して略直交方向に延びる外壁部413から構成される。なお、特許請求の範囲における「大口径開口部の中心軸と直交する方向」とは、中心軸CJ2をZ軸と見立てたときに、XY平面に投影した場合の延伸方向を意味するものであって、Z方向へ延伸していてもよく、「直交」についても、正確に90°であることを限定するものではない。ドームカバー41の内側には、反射部材が装着されている。ドームカバー41の外壁部413の対角線上の2カ所に、リンク型照明装置20のメインケース21を装着するための固定部414(特許請求の範囲における「第二の固定部」の一例に対応する。)が設けられている。固定部414はロックレバー式である。また、ドームカバー41の開口部411の周縁部の、開口部411の外周側には、ドーム部材42の大口径部44を装着するための固定用の締結孔B2が、周方向に均等に4ヶ所設けられている。
(ドーム照明用アタッチメント40)
図10と図11を用いて、ドーム部材42と板状部材51とドームカバー41とを一体にしたドーム照明用アタッチメント40について説明する。図10はドーム部材42に板状部材51を装着した図であり、図11はドーム照明用アタッチメント40の斜視図である。最初に、図10を用いて、ドーム部材42と板状部材51の装着について説明する。まず、反射部材が装着された板状部材51の反射部材装着面57がドーム部材42側になるように、板状部材51とドーム部材42の向き合わせをする。そして、ドーム部材42の延長部46の端部に形成された接続部47のリブ部48に、板状部材51の切欠き54を係合させながら、2つに分割された板状部材51でドーム部材42の延長部46を挟み込み、締結孔Cに締結部材を挿入して締結することによって板状部材51を一体にする。板状部材51が一体となっている状態では、リブ部48と突出部49により、板状部材51とドーム部材42の位置決めがされる。これにより、ドーム部材42の延長部46の接続部47に形成された締結孔A1と板状部材51の締結孔A2が合いやすくなり、ドーム部材42の締結孔A1と板状部材51の締結孔A2に締結部材を挿入して、ドーム部材42と板状部材51を一体化する。
次に図11を用いて、ドーム部材42とドームカバー41の装着について説明する。ドーム部材42の大口径部44に形成されている取付部50の締結孔B1と、ドームカバー41の開口部411の周縁部に形成されている締結孔B2に締結部材が挿入されて、ドーム部材42とドームカバー41が固定される。図11から明らかなように、分割された板状部材51を固定する締結部材と、板状部材51とドームカバー41を固定する締結部材と、ドーム部材42とドームカバー41を固定する締結部材は、すべてドームカバー41の内側から挿入する構成となっている。言い換えると、ドーム部材42の中心軸CJ2に沿って、ドーム部材42の小口径部43から大口径部44に向かう方向で、それぞれの締結部材は締結孔に挿入される。使用状態においては、ドームカバー41の外側の面は、検査対象であるワークW側の面となるので、本実施形態のように、その面側に締結孔がない構造は、締結部材が緩んで落下し、検査対象物の中に混入する恐れがなくなる点で効果的である。
以上のように、ドーム部材42と板状部材51とドームカバー41が一体化されることにより、ドーム照明用アタッチメント40が完成する。このドーム照明用アタッチメント40がリング型照明装置20に装着されることによって、リング型照明装置20をドーム型照明装置60にすることができる。
(ドーム型照明装置60)
ドーム照明用アタッチメント40をリング型照明装置20に装着すると、図12に示すようなドーム型照明装置60となる。詳述すると、リング型照明装置20の前面24と、ドーム照明用アタッチメント40の内側の面を向かい合わせに配置し、リング型照明装置20とドーム照明用アタッチメント40を結合させる。そして、ドームカバー41の固定部414のプッシュ部417を押して、ロックレバー415を、支点(図示せず)を中心に回動させ、ロックレバー415の鍵部416がメインケース21の係合溝212に係合することによって、メインケース21とドームカバー41が固定され、ドーム型照明装置60が完成する。
メインケース21の内部に環状の配置されたLED221からの光がドーム部材42を透過し、ドーム部材42を透過して拡散された光がドームカバー41の開口部411から出射される。出射された光はワークWに対して照射され、撮像手段KMは、リング型照明装置20の中空部CK1、ドーム部材42の小口径部43と大口径部44、ドームカバー41の開口部411を通して、光が照射されたワークWを撮像する。
図13のドーム型照明装置60の断面図を用いて、リング型照明装置20にドーム照明用アタッチメント40が装着されたドーム型照明装置60について説明する。図3において説明した、リング型照明装置20の構成については、ここでの説明を省略する。ドーム部材42の中心軸CJ2とメインケース21の中空部CK1の中心軸CJ1とを略一致させ、かつ、メインケース21の中空部CK1の中心軸CJ1線上に沿って、ドーム部材42の小口径部43を、ドーム部材42の大口径部44よりも撮像手段KMが配置される空間側に位置させる。これにより、ドーム部材42の内部空間NKに向けて、メインケース21内に環状に配置される複数のLED221、ドーム部材42、の順で配置される。
板状部材51を、光出射用前端部291からLED配置面22に向かう、光出射用後端部292が位置する第二の距離を少なくとも有する位置に位置決めし、リング型照明装置20のメインケース21と接続することにより、撮像手段KMが配置される空間側から見て、ドーム部材42の小口径部43とリング型照明装置20の後面開口部251との間に形成される空隙が覆われる。また、ドーム部材42の大口径部44を、LED配置面22からリング型照明装置20の前面24に向かう、光出射用前端部291が位置する第一の距離を少なくとも有する位置に位置決めし、リング型照明装置20のメインケース21と接続している。これにより、メインケース21の光出射用開口部29から出射される、複数のLED221からの出射光のみを、ドーム部材42を介して、ドーム部材42の内部空間NKに導くようにしている。そして、ドーム部材42の内部空間NKに導かれた光は、大口径部44の開口から出射され、ワークWに対して照射される。
本実施形態においては、ドーム部材42の小口径部43は、LED配置面22とメインケース21の前面24の間に配置され、ドーム部材42の大口径部44は、メインケース21の前面24よりも下側の、ワークWが配置される側に配置される。板状部材51の外周端部54は、光出射用前端部291から第二の距離を少なくとも有する位置において、メインケース21と接続される。詳述すると、板状部材51は、LED配置面22と略同一の平面上に位置決めされて、ドーム部材42の延長部46を介してドーム部材42の小口径部43と接続される。板状部材51の外周端部54は、リング型照明装置20のメインケース21の光出射用後端部292に接続される。また、ドーム照明用アタッチメント40のドームカバー41の外壁部413の端部は、リング型照明装置20の前面24上に位置する、メインケース21の外壁部26の端部に接続される。
この構成により、リング型照明装置20のメインケース21と、板状部材51と、ドーム部材42と、ドームカバー41によって、遮光空間が全周にわたって形成される。この遮光空間により、リング型照明装置20のメインケース21に環状に配置されたLED221からの光のみが、ドーム部材42を介して、ドーム部材42の内部空間NKに照射される。
前述したように、本実施形態においては、ドーム部材42の小口径部43は、LED配置面22よりもメインケース21の前面24側に位置している。この構造を採用している理由は、以下の通りである。照明基板222上に配置されたLED221からの光は主に下方に向かって出射され、水平方向の光は相対的に弱くなる。LED221から水平方向に出射される光を、ドーム部材42を透過するメインの光成分として利用するようにすると、水平方向の光が主に透過するドーム部材42の頂部付近は、下方に向かう光が主に透過する基部付近よりも相対的に暗くなり、ドーム部材42から均一な光を照射することができないためである。よって、ドーム部材42を透過するメインの光成分として、LED221から水平方向に向かう光ではなく、LED221からの下方へ向かう光を利用するために、ドーム部材42の小口径部43を、LED配置面22よりもメインケース21の前面24側に位置させている。
本実施形態においては、LED配置面22に位置している板状部材51の内周端部53に、ドーム部材42の延長部46の端部が接続されることにより、ドーム部材42の小口径部43は、LED配置面22よりもメインケース21の前面24側に位置させているが、この構成に限らず、リング型照明装置20のメインケース21とドーム部材42の小口径部43を、板状部材51により直接接続させて、ドーム部材42の小口径部43を、LED配置面22よりもメインケース21の前面24側に位置させてもよい。
本実施形態においては、照明基板222上に配置された複数のLED221から出射された光は、拡散カバー223で拡散された後に、ドーム部材42によって再度拡散され、ドーム部材42の大口径部44の開口から出射される。しかし、この構成に限らず、ドーム照明用アタッチメント40を装着する際は、拡散カバー223を取り外してもよい。拡散カバー223を取り外した状態でドーム照明用アタッチメント40を装着すれば、拡散カバー223で光量が低下するのを防ぐことができるため、より光量を確保させてドーム部材42の大口径部44の開口から光を出射させることができる。
(別実施形態)
前述した実施形態では、リング型照明装置20は、LED221からの光を主に下方向に照射するものであるが、この構成に限らず、図14の第2の実施形態に示すように、コの字状の断面形状を有するメインケース21aを備え、環状に配置されたLED221aからメインケース21aの中心軸CJ1が位置する中空部CK1に向かって、水平方向に光を照射するものであってもよい。この第2の実施形態の場合、メインケース21aの内壁部28aの後面25a側の端部が光出射用後端部292aであり、メインケース21aの内壁部28aの前面24a側の端部が光出射用前端部291aである。また、第2の実施例においては、第1の実施例と異なり、同一のLED基板上に設けられていないが、この場合、発明としてのLED配置面は、円周上に配置される複数のLED221aを含む平面をLED配置面22aと定義する。第一の距離は、LED配置面22aと光出射用前端部291aが設けられるメインケース21aの前面24aとの間の距離を示し、第二の距離は、光出射用前端部291aが設けられるメインケース21aの前面24aと光出射用後端部292aが設けられるメインケース21aの後面25aとの間の距離を示す。
また、図15の第3の実施形態に示すように、リング型照明装置20bは、光出射用前端部291bを、メインケース21bの中空部CK1の中心軸CJ1に沿って、メインケース21bの内壁部28bの前面24bからLED配置面22bに向かう位置に配置し、光出射用後端部292bを、メインケース21bの中空部CK1の中心軸CJ1に沿って、メインケース21bの内壁部28bの前面24bからLED配置面22bに向かう位置に配置しているメインケース21bを有している構成であってもよい。第一の距離は、LED配置面22bと光出射用前端部291bの間の距離を示し、第二の距離は、光出射用前端部291bと光出射用後端部292bの間の距離を示す。なお、第3の実施形態におけるLED配置面22bの定義も、前記第2の実施形態で述べたLED配置面の定義と同様である。
また、図16の第4の実施形態に示すように、リング型照明装置20cは、断面をL字状とするメインケース21cを有し、照明基板222cが斜めに配置された構成であってもよい。この第4の実施形態の場合、メインケース21cの内壁部28cの後面25c側の端部が光出射用後端部292cであり、メインケース21cの外壁部26cの前面24c側の端部が光出射用前端部291cである。この第4の実施形態であっても、光出射用開口部29cは、光出射用後端部292cと光出射用前端部291cの間を示し、環状に配置されたLED221cからの光は、この光出射用開口部29cから中空部CK1を経由して、斜め下方の中心軸CJ1方向に出射される。なお、第4の実施形態におけるLED配置面22cの定義も、前記第2の実施形態で述べたLED配置面の定義と同様である。
前述した実施形態においては、複数のLED221は同一の平面上に配置したが、この構成に限らず、図17に示すように、複数のLED221dが複数の平面上に配置されていてもよい。この場合、LED配置面22dとは、LED221dが配置された複数の平面のうち、メインケース21dの前面24dと後面25dとの中間に最も近い平面をいう。
言い換えると、光出射用後端部292は、光の出射位置の上限に位置し、光出射用前端部291は、光の出射位置の下限に位置しており、複数のLED221が下向きに配置される場合には、光出射用後端部292とLED配置面22との高さ位置が略一致することになるが、第2〜第4の実施形態のように、複数のLED221の配向によっては、光出射用後端部292とLED配置面22との高さ位置は必ずしも一致しない。
前述した実施形態における、リング型照明装置20にドーム照明用アタッチメント40が装着された状態では、図18に示すように、ドーム部材42の小口径部43は、LED配置面22とメインケース21の前面24との間に配置され、ドーム部材42の大口径部44は、メインケース21の前面24よりもワークW側に配置されるが、ドーム部材42の小口径部43と大口径部44の、メインケース21の中空部CK1の中心軸CJ1上での位置は、これに限られない。例えば、小口径部43をLED配置面22とメインケース21の後面25との間に配置し、大口径部44をメインケース21の前面24よりもワークWが配置される空間側に配置したり(図19を参照。)、小口径部43をメインケース21の後面25よりも撮像手段KMが配置される空間側に配置し、大口径部44をメインケース21の前面24よりもワークWが配置される空間側に配置したり(図20を参照。)することができる。また、小口径部43と大口径部44を、いずれもメインケース21の前面24よりもワークWが配置される空間側に配置することができる(図21を参照。)。いずれの場合でも、小口径部43は、大口径部44よりも撮像手段KMが配置される空間側に位置する。また、前述した第1の実施形態ならびに図14から図19に基づいて説明した実施形態においては、メインケース21が外壁部26に加えて、上壁部27、内壁部28や下壁部(図14の符号291aの光出射用前端部が形成されている部材)を有しているが、メインケース21は、外壁部26が少なくとも存在する構成であればよい。
前述した実施形態においては、板状部材51の外周端部54は、メインケース21の光出射用後端部292に接続されているが、この構成に限らず、メインケース21の内壁部28や、メインケース21の後面25側に接続されていてもよい。また、接続方法については、締結部材で固定する方法や、リング型照明装置20の内壁部28に螺子部を形成し、螺子部に板状部材51を螺合して固定する方法であってもよい。ドーム照明用アタッチメント40とリング型照明装置20が、ドームカバー41とメインケース21間で固定される場合は、板状部材51とメインケース21を固定しなくてもよい。
前述した実施形態においては、ドームカバー41の外壁部413の固定部414が、リング型照明装置20のメインケース21に形成された係合溝212に係合することによって、ドームカバー41とリング型照明装置20が固定されるが、この構成に限らず、締結部材で固定する方法や、リング型照明装置20の外壁部26に螺子部を形成し、螺子部にドームカバー41を螺合して固定する方法であってもよい。ドーム照明用アタッチメント40とリング型照明装置20が、板状部材51とメインケース21間で固定される場合は、ドームカバー41とメインケース21を固定しなくてもよい。
前述した実施形態においては、図13に示すように、ドーム部材42がドームカバー41を介してメインケース21に接続されているが、この構成に限らず、図22に示すように、ドーム部材42が、直接、メインケース21に接続されていてもよい。例えば、図22に示すように、リング型照明装置20のメインケース21の外壁部26を下方に延伸させて前面開口部241を更に前方に位置させ、ドーム部材42の大口径部44を前面開口部241の大きさまで広げることで、リング型照明装置20eにドーム照明用アタッチメント40eが装着された際に、ドーム部材42eの大口径部44eの環状端部と前面開口部241eの環状端部とを接続可能な配置に位置決めすることができる。図22に示すように、外側から例えばネジ留めすることで第1の実施形態の変形例であるドーム型照明装置60eが完成する。この変形例によれば、ドーム部材42eがリング型照明装置20eに装着された際、ドーム部材42eの大口径部44eの環状端部とリング型照明装置20eの前面開口部241eの環状端部との間に形成される空間を覆うことができる。従って、このような実施形態でも、リング型照明装置20の光出射用開口部29から出射される光のみをドーム部材42に入射させることができる。
前述した実施形態においては、ドーム部材42の大口径部44の径は、リング型照明装置20の後面開口部251の径と略等しくしたが、これに限らず、ドーム部材42の大口径部44の径がメインケース21の後面開口部251の径よりも大きい構成であっても、メインケース21に配置されたLED221の下方に位置するドーム部材42の一部に、遮光部材が設けられている場合は、ドーム部材42の大口径部44の径を、メインケース21の後面開口部251の径よりも大きくしてもよい。
前述した実施形態においては、メインケース21は略環状の形状であるが、多角形であってもよい。また、板状部材51はドーム部材42と別体で構成しているが、板状部材51をドーム部材42と一体にして成形してもよい。また、本実施形態では、リング型照明装置20は8色のLEDを有するが、この構成に限らず、単色のみであっても、8色以外の複数色のLED221を有するものであってもよい。
本発明の照明装置用アタッチメントは、異なるタイプの照明装置を外観検査装置にそれぞれ接続して試行し、撮像された画像を比較して適切な照明装置を選定する用途に適用できる。
20…照明装置、照明部、リング型照明装置
21…メインケース;211…固定部;212…係合溝;22…LED配置面;221…LED;222…照明基板;223…拡散カバー;224…照明基板支持部;24…前面;241…前面開口部;25…後面;251…後面開口部;26…外壁部;27…上壁部;28…内壁部;29…光出射用開口部;291…光出射用前端部;292…光出射用後端部
40…ドーム照明用アタッチメント
41…ドームカバー;411…開口部;412…カバー部材;413…外壁部;414…固定部;415…ロックレバー;416…鍵部;417…プッシュ部;42…ドーム部材;43…小口径部;44…大口径部;45…ドーム形状部;46…延長部;47…接続部;48…リブ部;49…突出部;50…取付部;51…板状部材;53…内周端部;54…外周端部;55…板部;56…切欠き;57…反射部材装着面
60…ドーム型照明装置
A1、A2、B1、B2、C…締結孔
CJ、CJ1、CJ2…中心軸
CK、CK1、CK2…中空部
NK…内部空間
GS…画像処理装置
HB…搬送ベルト
HJ…表示部
KB…キーボード
KM…カメラ、撮像手段、撮像装置
KS…光電センサ
PD…ポインティングデバイス
SJ…撮像光軸
TB…点灯ブロック
W…ワーク

Claims (8)

  1. 上面に略円形状の開口である第一の開口部と、
    下面に略円形状の開口であり、前記第一の開口部と共通の第一の中心軸を有する第二の開口部と、
    前記第一の中心軸を含み、前記第一の開口部及び第二の開口部に接続する第一の中空部を有するメインケースと、
    前記メインケースに、前記第一の中空部を囲むように環状に配置される複数の発光素子と、
    前記第一の中心軸上に中心がある略環形状で且つ前記メインケースの上下方向に幅を持って設けられる開口であって、前記複数の発光素子が出射する光を前記第一の中空部から前記第一の中心軸下方に導く光出射用開口部とを備えるリング型照明装置に対して、脱着可能な照明装置用アタッチメントであって、
    前記リング型照明装置の第一の開口部の径より小さい開口径を有する略環形状の小口径開口部と、
    前記小口径開口部と共通の第二の中心軸を有すると共に、前記小口径開口部の径より大きい開口径を有する略環形状の大口径開口部と、
    前記第二の中心軸に沿って、前記小口径開口部から前記大口径開口部に向けて拡開する輪郭形状をなし、内部に第二の中空部を形成すると共に、少なくとも一部が外部からの光を前記第二の中空部に対して拡散しつつ透過する側面部とからなり、前記照明装置用アタッチメントが前記リング型照明装置に装着される際、前記小口径開口部及び大口径開口部の共通する第二の中心軸が前記リング型照明装置の第一の中心軸と略一致した状態で、前記小口径開口部が、前記リング型照明装置の第二の開口部から第一の開口部に向けて、リング型照明装置の第一の中空部に挿入されるドーム部材と、
    前記ドーム部材が前記リング型照明装置に装着された後、前記ドーム部材の小口径開口部に接続される第一の内周端部と、該第一の内周端部から全周にわたって、前記小口径開口部の中心軸と直交する方向に延伸し、前記ドーム部材の小口径開口部の環状端部と前記リング型照明装置の第一の開口部の環状端部との間に形成される空間を覆い、前記リング型照明装置に接続される第一の遮へい部材と、
    を備え、
    前記ドーム部材の大口径開口部の環状端部は、前記ドーム部材が前記リング型照明装置に装着された際、前記リング型照明装置の第二の開口部の環状端部との間に形成される空間を覆うよう前記リング型照明装置と係合することを特徴とする照明装置用アタッチメント。
  2. 上面に略円形状の開口である第一の開口部と、
    下面に略円形状の開口であり、前記第一の開口部と共通の第一の中心軸を有する第二の開口部と、
    前記第一の中心軸を含み、前記第一の開口部及び第二の開口部に接続する第一の中空部を有するメインケースと、
    前記メインケースに、前記第一の中空部を囲むように環状に配置される複数の発光素子と、
    前記第一の中心軸上に中心がある略環形状で且つ前記メインケースの上下方向に幅を持って設けられる開口であって、前記複数の発光素子が出射する光を前記第一の中空部から前記第一の中心軸下方に導く光出射用開口部とを備えるリング型照明装置に対して、脱着可能な照明装置用アタッチメントであって、
    前記リング型照明装置の第一の開口部の径より小さい開口径を有する略環形状の小口径開口部と、
    前記小口径開口部と共通の第二の中心軸を有すると共に、前記小口径開口部の径より大きい開口径を有する略環形状の大口径開口部と、
    前記第二の中心軸に沿って、前記小口径開口部から前記大口径開口部に向けて拡開する輪郭形状をなし、内部に第二の中空部を形成すると共に、少なくとも一部が外部からの光を前記第二の中空部に対して拡散しつつ透過する側面部とからなり、前記照明装置用アタッチメントが前記リング型照明装置に装着される際、前記小口径開口部及び大口径開口部の共通する第二の中心軸が前記リング型照明装置の第一の中心軸と略一致した状態で、前記小口径開口部が、前記リング型照明装置の第二の開口部から第一の開口部に向けて、リング型照明装置の第一の中空部に挿入されるドーム部材と、
    前記ドーム部材が前記リング型照明装置に装着された後、前記ドーム部材の小口径開口部に接続される第一の内周端部と、該第一の内周端部から全周にわたって、前記小口径開口部の中心軸と直交する方向に延伸し、前記ドーム部材の小口径開口部の環状端部と前記リング型照明装置の第一の開口部の環状端部との間に形成される空間を覆い、前記リング型照明装置に接続される第一の遮へい部材と、
    前記ドーム部材が前記リング型照明装置に装着された際、前記ドーム部材の大口径開口部に接続される第二の内周端部と、該第二の内周端部から全周にわたって、前記大口径開口部の中心軸と直交する方向に延伸し、前記ドーム部材の大口径開口部の環状端部と前記リング型照明装置の第二の開口部の環状端部との間に形成される空間を覆い、前記リング型照明装置に接続される第二の遮へい部材と、
    を備える照明装置用アタッチメント。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の照明装置用アタッチメントであって、
    前記リング型照明装置の光出射用開口部は、前記第一の中空部の中心軸上に中心がある略環形状の端部である第一及び第二開口端部が、光の出射位置の上限及び下限に前記メインケースの内周に沿ってそれぞれ設けられており、
    前記照明装置用アタッチメントが前記リング型照明装置に装着された際、
    前記第一の遮へい部材は、前記第一開口端部、又は、前記第一開口端部より上の高さ位置に接続され、
    前記ドーム部材の大口径開口部は、前記第二開口端部、又は、前記第二開口端部より下の高さ位置に接続される照明装置用アタッチメント。
  4. 請求項1〜3のいずれか一に記載の照明装置用アタッチメントであって、
    前記第一の遮へい部材は、前記第一の開口部、又は、前記第一の開口部より下の高さ位置に接続され、
    前記ドーム部材の大口径開口部は、前記第二の開口部、又は、前記第二の開口部より下の高さ位置に接続される照明装置用アタッチメント。
  5. 請求項1〜4のいずれか一に記載の照明装置用アタッチメントであって、
    前記ドーム部材の小口径開口部は、前記複数の発光素子が配置される発光素子配置面よりも下方に位置する照明装置用アタッチメント。
  6. 請求項2に記載の照明装置用アタッチメントであって、
    前記ドーム部材の大口径開口部は、前記第一の開口部と略同径である照明装置用アタッチメント。
  7. 請求項1〜6のいずれか一に記載の照明装置用アタッチメントであって、
    前記ドーム部材は、光を透過しない、前記第一の遮へい部材より上方に延長する延長部を有する照明装置用アタッチメント。
  8. 請求項1〜7のいずれか一に記載の照明装置用アタッチメントであって、さらに、
    前記メインケースの外側に設けられた第一の固定部と脱着可能に係合する第二の固定部を備える照明装置用アタッチメント。
JP2017090874A 2017-04-29 2017-04-29 照明装置用アタッチメント Active JP6955368B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017090874A JP6955368B2 (ja) 2017-04-29 2017-04-29 照明装置用アタッチメント
US15/925,801 US10168022B2 (en) 2017-04-29 2018-03-20 Attachment for illumination device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017090874A JP6955368B2 (ja) 2017-04-29 2017-04-29 照明装置用アタッチメント

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018190571A JP2018190571A (ja) 2018-11-29
JP6955368B2 true JP6955368B2 (ja) 2021-10-27

Family

ID=63916042

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017090874A Active JP6955368B2 (ja) 2017-04-29 2017-04-29 照明装置用アタッチメント

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10168022B2 (ja)
JP (1) JP6955368B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200088400A1 (en) * 2019-11-20 2020-03-19 Shenzhen Youbaise Technology Co., Ltd. Fill light applied to live streaming of mobile phone
US20240069414A1 (en) * 2022-08-23 2024-02-29 Gopro, Inc. Bayonet accessory ring light

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2333585A1 (en) * 1998-05-29 1999-12-02 Timothy P. White Miniature inspection system
JP3979852B2 (ja) * 2002-01-24 2007-09-19 株式会社キーエンス 拡大撮像装置の拡散照明アタッチメント及びこれを装着した拡大撮像装置
JP2006145280A (ja) * 2004-11-17 2006-06-08 Kiyomi Teramae 宝石の評価装置及び評価方法
JP5470708B2 (ja) * 2008-01-21 2014-04-16 オムロン株式会社 照明装置およびこの装置を用いた欠陥検査装置
DE102009047493A1 (de) * 2009-12-04 2011-06-09 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Leuchtvorrichtung und Aufsatzelement zur Befestigung an der Leuchtvorrichtung
US9441819B2 (en) * 2010-11-15 2016-09-13 Cree, Inc. Modular optic for changing light emitting surface
TWM442454U (en) * 2011-11-11 2012-12-01 Yi-Ming Chen Light emitting diode bulb
JP5795948B2 (ja) * 2011-11-25 2015-10-14 株式会社キーエンス 照明器具及びこれを組み込んだ撮像装置
JP5906849B2 (ja) * 2012-03-19 2016-04-20 京都電機器株式会社 リング状照明装置
JP5947169B2 (ja) 2012-09-14 2016-07-06 株式会社キーエンス 外観検査装置、外観検査法およびプログラム
CN104718634A (zh) * 2012-10-19 2015-06-17 夏普株式会社 发光装置以及发光装置向散热器安装的安装构造
US9151453B2 (en) * 2013-03-15 2015-10-06 Lighting Science Group Corporation Magnetically-mountable lighting device and associated systems and methods
JP5798229B1 (ja) * 2014-03-25 2015-10-21 株式会社中央宝石研究所 宝石評価装置及び評価方法
US9791127B2 (en) * 2014-04-04 2017-10-17 Christopher Langhart Lighting apparatus with annular segmented reflector
CN105699387A (zh) * 2016-03-15 2016-06-22 广州市慧眼电气产品有限公司 电子产品外观缺陷检测系统

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018190571A (ja) 2018-11-29
US10168022B2 (en) 2019-01-01
US20180313520A1 (en) 2018-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5807012B2 (ja) 間接照明装置及びそれを用いた物品検査システム
US6783257B2 (en) Lighting apparatus for inspection of an object
JP3118503B2 (ja) 照明装置
JP5615604B2 (ja) チップled検査装置
WO2012020597A1 (ja) 照明装置
JP2018190572A (ja) 照明装置及び照明装置用アタッチメント並びに外観検査装置
JPH1021729A (ja) 照明装置の製造方法
JP2007057421A (ja) リング照明装置
JP6955368B2 (ja) 照明装置用アタッチメント
JP5950361B2 (ja) 照明器具
WO2020031847A1 (ja) 穀粒品位判別装置
KR101064030B1 (ko) 조명장치
JP4078050B2 (ja) Led照明装置
JP2009174857A (ja) 照明装置およびこの装置を用いた欠陥検査装置
JP2005098926A (ja) 照明装置
CN111580325A (zh) 一种高亮转角同轴光源
JP2015055569A (ja) 画像外観検査装置
JP7046511B2 (ja) 同軸落射照明装置
JP2014017182A (ja) 照明装置
JP4564677B2 (ja) 発光ダイオード照明光源
JP2007101309A (ja) リング状照明装置
JP5795948B2 (ja) 照明器具及びこれを組み込んだ撮像装置
JPH07243986A (ja) 半田付外観検査装置の照明装置
JPH10185832A (ja) 外観検査方法及び外観検査装置
JP6754242B2 (ja) 照明装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200326

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210126

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210129

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210317

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210706

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210726

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210914

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211001

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6955368

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150