JPS6353537A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は照明装置に関し１特に帯状領域を照明するため
の照明装置に関する。この様な照明装置は、たとえばセ
ンサセルを１次元に配列してなるラインセンサを用いて
読取りを行なう際の照明に好適に利用される。

［従来の技術］ 近年、工場で大量に生産される製品の検査のために、人
間による目視検査方法に代って光学的自動検査方法を使
用することが多くなってきている。この様な自動検査に
おいては、特定の向きに製品（被検査物）を移動させな
がら検査位置にて所定の領域を照明装置により照明し、
該照ＩＪＩされた製品の領域を結像光学系を用いて光学
的センサ装置たとえばラインセンサに結像させて撮像し
ながら該センサ装置の出力と標準的製品による該センサ
装置の出力との差を検出することにより当該被検査製品
の良否を判定している。

ところで、被検査物が印刷物の様に平面的（２次元的）
なものである場合には該被検査物表面での乱反射光をセ
ンサにより検出する方法も行なわれるが、被検査物があ
る程度の凹凸のある立体的（３次元的）なものである場
合には指向性照明光による該被検査物表面での正反射光
を検出する方法が有効であり、これにより表面の形状、
傷及び汚れ等を効率よく検出することができる。

また、上記の様に、製品検査においてはセンサ装置とし
てラインセンサが用いられる場合が多く、この場合に照
明装置により照明すべき必要最小限の領域は所定の幅を
もった帯状の領域である。

〔発明が解決しようとする問題点］ 照明装置の光源としては、白熱ランプ、蛍光ランプ、ハ
ロゲンランプ等が考えられるが、これらの光源自体には
指向性が殆どなく、そのままでは上記の様な指向性照明
光を利用する検査方法には有効ではない。

そこで、特定の方向に指向性をもつ照明装置として、光
源に対し一方の端部を対向させ且つ他方の端部を被検査
物の検査領域に対向させる様に光ファイバ束を配にして
なるものが提案されている。そして、この？を置で被検
査物の帯状領域を照明する場合には、光ファイバ束の光
出射端部において各光ファイバの端面を直線状に配列し
たちのが用いられる。

しかしながら、この様な光ファイバ束を利用した従来の
照明装置においては、光ファイバ束の端部から出射する
光はある程度発散しくたとえば発散角６０度程度）、十
分な指向性を有するとはいえない、従って、該光ファイ
バ束の光出射端部を被検査物に極めて近い位置に配置し
ないと所望の領域以外の領域をも照明することになり光
源光量の利用効率も十分ではなくなるが、被検査物の移
動機構等との関連で照明装置をあまり被検査物に接近さ
せることができない場合が多く、このため現実には光源
光量の利用効率に限界がある。

また、照明装置の光源としては、発光ダイオードがあり
、被検査物の帯状領域を照明する場合には該発光ダイオ
ードを直線状に配列すればよい。

しかしながら１発光ダイオードは光量が少なく、このた
め被検査物に極めて近い位置に配置しないと十分な照明
ができないが、被検査物に接近しすぎると帯状照明領域
内で各発光ダイオードの一配列方向に沿って照明ムラが
現れ、均一照明ができなくなる。また、上記光ファイバ
東利用の照明装置に関し説明した様に、被検査物の移動
機構等との関連で照明装置をあまり被検査物に接近させ
ることができない場合が多く、このため現実には十分な
照明を行なうことが困難である。

そこで、本発明は、以上の如き従来技術に鑑みて、比較
的遠距離からでも良好な指向性及び均一性をもって帯状
領域を照明することができ、且つ光源光量の利用効率の
高い照明装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明によれば１以上の如き目的を達成するものとして
、光ファイバ束の第１の端部が光源に対向して配置され
ており、該光ファイバ束の第２の端部の各光フアイバ束
端面が直線状配列をなしており、該光ファイバ束の第２
の端部に対向して凸柱状レンズが配置されていることを
特徴とする、照明装置が提供される。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら本発明の具体的実施例を説明
する。

第１図は本発明による照明装置の概略構成図である。

第１図において、２は光源であり、該光源としては、た
とえばハロゲンランプ、蛍光ランプ、白熱ランプ等を用
いることができる。４は光ファイバ東であり、該光ファ
イバ束の一方の端部４ａは上記光源２に対向する様に配
置されている。該端部は円形状をなしており（即ち、光
ファイバ束４を構成する各光ファイバの端面の配列が円
形状である）、６はこの様な光フアイバ束端部４ａの形
状及び位置を保持するための保持体である。上記光源２
に対し、光フアイバ東端部４ａと反対の側には凹面反射
鏡８が配置されており、これにより光源２から光ファイ
バ束４と反対側に照射される光を該光フアイバ東端部４
ａへと反射させ、光源光量の右動利用がはかられている
。尚、図示はしないが、光源２．保持体６及び凹面反射
鏡８の部分は遮光ケース内に収納しておくのが好ましい
。

上記光ファイバ束４の他端部４ｂは一直線状をなしてお
り（即ち、光ファイバ束４を構成する各光ファイバの端
面の配列が直線状である）、　　１０はこの様な光フア
イバ東端部４ｂの形状及び位ｌを保持するための保持体
である。１２は凸シリンドリカルレンズであり、該レン
ズはその長さ方向が上記光フアイバ東端部４ｂの長さ方
向と平行になる様に配置されている。尚、該シリンドリ
カルレンズ１２は、上記光フアイバ東端部４ｂに対し平
行状態を維持したままで、不図示のガイド手段によりガ
イドされて該光フアイバ端部４ｂに対し相対的に移動す
ることができる。

第２図は上記実施例装置の使用状態を示す概略光学図で
ある０本図において、上記ＰＪＩＪ１図におけると同様
の部分には同一の符号が付されている。

第２図において、２０は被照明物たとえば電子部品リー
ドフレームである。該被照明物は不図示の搬送手段によ
り矢印の向きに一定の速度で搬送せしめられる。２２は
検査装とである撮像カメラの結像レンズであり、２４は
該カメラの光検出部であるラインセンサである。

光源２から発せられた光は直接または凹面反射鏡８によ
り反射せしめられた後に光ファイバ束４の端部４ａから
該光フアイバ束内に入射し該光ファイバ束を通って端部
４ｂから出射する。該出射光はある程度の角度で発散す
るが、シリンドリカルレンズ１２に入射して該シリンド
リカルレンズの長さ方向と直交する方向で集束せしめら
れて被照明物２０に入射する。これにより、シリンドリ
カルレンズ１２の長さ方向に平行な被照明物２０の帯状
領域が良好な指向性をもって照明される。該被照明物に
より正反射せしめられた光は結像レンズ２２によりライ
ンセンサ２４上に結像されて、検査のための読取りが行
なわれる。

以上の様な本実施例装置においては、光ファイバ束４の
端部４ｂとシリンドリカルレンズ１２との距ｇｌｉを適
宜変更し得るので、該シリンドリカルレンズ１２と被照
明物２０との距ａｈに応じて所望の照明領域幅Ｗの大き
さを設定することができ、かくして必要最小限の光源光
量にて有効に被照明物の所望の帯状領域を照明すること
ができる。

以上の実施例においては、凸柱状レンズとして凸円柱状
（シリンドリカル）レンズが用いられているが、本発明
においては長さ方向に垂直な断面の形状が非円形である
その他の凸柱状レンズであっても同様に用いることがで
きる。

［発明の効果］ 以上の様な本発明によれば、光ファイバ束を用いて光源
からの発散光を有効に直線状とし且つ該光ファイバ束か
ら出射する光を凸柱状レンズで集束せしめるので、比較
的遠距離からでも良好な均−性及び良好な光源光量利用
率をもち且つ十分な指向性をもって所望の幅の帯状領域
を照明することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による照明装置の概略構成図である。 第２図は本発明による照明装置の使用状態を示す概略光
学図である。 ２：光源、　　　　　　４：光ファイバ束、４ａ、４ｂ
：光フアイバ東端部、 ６．１０：保持体、　８：反射鏡。 １２：凸シリンドリカルレンズ、 ２０：被照明物、　　　２２：結像レンズ、２４ニライ
ンセンサ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ファイバ束の第１の端部が光源に対向して配置
   されており、該光ファイバ束の第２の端部の各光ファイ
   バ束端面が直線状配列をなしており、該光ファイバ束の
   第２の端部に対向して凸柱状レンズが配置されているこ
   とを特徴とする、照明装置。
2. （２）光ファイバ束の第２の端部と凸柱状レンズとの間
   隔を変化させるための手段を有する、特許請求の範囲第
   １項の照明装置。
3. （３）凸柱状レンズが凸円柱状レンズである、特許請求
   の範囲第１項の照明装置。