JPH1056207A - 画像認識用光源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、反射型発光ダイオ−ド及び反射鏡を
利用して小型かつ取扱いが容易で、均斉度を高く照射対
象物に集中的に効率よく照射可能な画像認識用光源装置
を提供することを目的とする。 【解決手段】本発明は、複数の反射型発光ダイオードの
集合体からなる光源部と前記光源部の周囲に配置した反
射鏡部とからなり、前記発光ダイオードの一部が前記反
射鏡に対向して光が放射するように配置してなり、ま
た、前記反射型発光ダイオ−ドは光照射方向を固定する
ための枠あるいは回路基板に固定されていることを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＣＣＤカメラなどに
用いられる発光ダイオードを利用した画像認識用光源装
置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】画像認識用光源として要求される性能
は、一定以上の照度が必要であることはもちろんのこと
照射された対象物が均一に照明されることが認識度ミス
を生じないための重要な要素でもある。そこで、従来図
４に示すように、樹脂レンズ型発光ダイオ−ドから発す
る光を用いて均斉度良く有効に前方へ放射するために、
種々構造の発光ダイオードユニットが提案されている。
図中２１は樹脂レンズ型発光ダイオード、２２は取付け
台、２３は回路基板、２４はケース、２５はＣＣＤカメ
ラ取付部である。

【０００３】図５は、既に市販されている、特に立体あ
るいは形状が複雑な対象物を対象とした画像認識用光源
装置であり、横方向からも照射光を均斉度良く認識対象
物に照射できる。図中３１は樹脂レンズ型発光ダイオー
ド、３２はハーフミラー、３３は反射鏡である。このよ
うに、横方向からの照射光を得るために数多く使用され
ている発光ダイオードの一部あるいは周辺の発光ダイオ
ードを傾斜させて配置することによって横方向からの光
を得るように工夫している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記したよ
うな構造の発光ダイオ−ドを用いた光源ユニットによる
と、使用している光源が樹脂レンズ型発光ダイオードで
あることから個々の配光特性のバラツキが大きく、均斉
度の良い光源を得るためには必要以上の数の発光ダイオ
ードを使用したり、個々の発光ダイオードの照射方向を
調整する必要があり、製造の際、均斉度を満足させるこ
とが難しく製造が容易でないという問題がある。又、多
くの発光ダイオードを実装するため形状が大きくなりす
ぎ、光源ユニットをロボットやＸ−Ｙステージなど可動
部に設置すると、その重さや大きさに対応した強度を得
るために、大きくてしかも高価な可動部を使用しなけれ
ばならない等の問題がある。

【０００５】また、図６に示すように上記した均斉度を
得るために発光ダイオードの前面に拡散板を設けるなど
の工夫をしたものが提案されている。図中４１は樹脂レ
ンズ型発光ダイオード、４２は回路基板、４３は拡散
板、４４はケースである。この場合においても光の利用
効率は低下し、必要照度を得るためにその光源は必要以
上に大きくなりすぎ光源ユニットの小型化ひいては認識
部全体の小型化に支障をきたしており、その対策は前記
したような光源装置では限界がある。

【０００６】本発明は上記の点に鑑みなされたものであ
り、反射型発光ダイオ−ド及び反射鏡を利用して小型か
つ取扱いが容易で、均斉度を高く照射対象物に集中的に
効率よく照射可能な画像認識用光源装置を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の反射型
発光ダイオードの集合体からなる光源部と前記光源部の
周囲に配置した反射鏡部とからなり、前記発光ダイオー
ドの一部が前記反射鏡に対向して光が放射するように配
置してなる。又、前記反射型発光ダイオ−ドは光照射方
向を固定するための枠あるいは回路基板に固定されてい
ることを特徴とする。更に、前記発光ダイオードから放
射された光が照射対象物に集中的に照射されるように前
記光源部と反射鏡部とを光学設計してなる。

【０００８】

【作用】前記反射型発光ダイオードの一部の光を光源部
の周囲に設けた反射鏡によって反射させ、横方向からの
光を照射対象物に照射することによって、均斉度が高く
発光ダイオードの使用数が少ない小型光源として構成さ
れている。これは、反射型発光ダイオードによりなる光
源部とその周辺に設けた反射鏡部とにより、照射対象物
に合わせた照射範囲で均斉度の良い照明系が得られる。
又、反射鏡の鏡面の大きさ（径）を変更することによっ
て光源部と照射対象物との距離、即ち焦点をも合わせる
ことが可能となり、より発光効率と照度が大きい光源装
置を得ることも可能となる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施例に基
づき説明する。図１は画像認識用光源装置の要部側面
図、図２は要部平面図、図３は要部拡大説明図である。
図中１は発光ダイオードであり、いわゆる反射型構造を
有し略放物面状の反射面１ａに対向して平面状の放射面
１ｂが形成され、発光素子（図示せず）から発した光は
反射面により反射され放射面から平行光を放射する。２
は発光ダイオードの放射向きを固定するための固定枠、
３は各発光ダイオードに電流を供給するための回路基板
であり、光源部を構成している。又、光源部の周囲には
曲面形状の反射鏡４が配置され、反射鏡の内面にはアル
ミニウムあるいは銀等からなる蒸着、金属研磨面あるい
はメッキ層からなる反射面５が形成されている。

【００１０】反射型発光ダイオード１は、図３に示すよ
うに発光ダイオードの反射面を所定の位置に固定するた
めの枠２上の所定の位置に設けられた発光ダイオード搭
載用リード挿入穴５に挿入固定され、発光ダイオード１
の電気的接続はそのリード６と固定用枠２の背面に設け
られた回路基板３上に配線された回路によって各発光ダ
イオードに電流が供給されている。

【００１１】又、反射鏡の径を変更することによって発
光ダイオードからの照度と均斉度を殆ど低下させること
なく、光源部と対象物との距離を変更させることが可能
となり、反射鏡の径は照射面に合わせて発光ダイオード
からの直接光と反射面を介して横方向から照射される光
とが略一致するような寸法にすることによって、より利
用効率の高い照明系が得られる。

【００１２】このように構成した反射型発光ダイオード
と反射鏡とを用いた画像認識用光源装置を使用すること
により、従来からある光源よりも発光ダイオードの使用
個数が少なく、均斉度も良い小型の光源装置が得られ
る。

【００１３】なお、上記した構成以外において、例えば
発光ダイオードとして樹脂レンズ型発光ダイオードを使
用しても、その配光特性のバラツキを補える程の数量を
使用することによっても小型化にはならないが目的の一
部を満足させることが可能である。又、光源部と反射鏡
部とを独立分離させた構造においても本目的と同様の効
果が得られることが容易に予想される。

【００１４】

【発明の効果】本発明は上記のように、反射型発光ダイ
オードとその周辺に反射鏡を配置させ、一部の発光ダイ
オードの光を反射面に対向させて照射させることによっ
て、照射対象物に対して発光ダイオードからの直接光と
反射面を介しての横方向からの光を合成した形で照射さ
せることにより、実用上問題のない、実質的に優れた画
像認識用光源装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる画像認識用光源装置の要部側面
である。

【図２】同じく要部平面図である。

【図３】同じく要部拡大説明図である。

【図４】従来の画像認識用光源を示す説明図である。

【図５】同じく従来の画像認識用光源を示す説明図であ
る。

【図６】同じく従来の画像認識用光源を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 反射型発光ダイオード １ａ 反射面 １ｂ 放射面 ２ 固定枠 ３ 回路基板 ４ 反射鏡 ５ 反射面 ６ リード挿入穴 ７ 発光ダイオードリード

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の反射型発光ダイオードの集合体から
   なる光源部と、前記光源部の周囲に配置した反射鏡部と
   からなり、前記発光ダイオードの一部が前記反射鏡に対
   向して光が放射するように配置してなる画像認識用光源
   装置。
2. 【請求項２】前記反射型発光ダイオ−ドは、光照射方向
   を固定するための枠あるいは回路基板に固定されている
   ことを特徴とする請求項１記載の画像認識用光源装置。
3. 【請求項３】前記発光ダイオードから放射された光が照
   射対象物に集中的に照射されるように前記光源部と反射
   鏡部とを光学設計してなる請求項１記載の画像認識用光
   源装置。