KR100326539B1 - Lighting apparatus - Google Patents

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KR100326539B1
KR100326539B1 KR1019950037343A KR19950037343A KR100326539B1 KR 100326539 B1 KR100326539 B1 KR 100326539B1 KR 1019950037343 A KR1019950037343 A KR 1019950037343A KR 19950037343 A KR19950037343 A KR 19950037343A KR 100326539 B1 KR100326539 B1 KR 100326539B1
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light
light source
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central axis
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KR1019950037343A
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Inventor
키타무라고로
Original Assignee
이중구
삼성테크윈 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A lighting apparatus is provided to improve the adjustment of an illumination angle by employing a structure using a few light source. CONSTITUTION: An observing optical system is provided for observing a subject. A light reflector(30) comprises a light reflecting surface for reflecting a light from a light source(32) to the subject to be observed. The light reflecting surface is comprised of a concave surface which is formed by rotating a part of a parabola having a focus F around a rotational shaft(33) perpendicular to a corresponding parabolic axis. The light outputted from the light source(32) is incident to the light reflecting surface in a direction perpendicular to the rotational shaft(33). A light axis of the observing optical system corresponds to an axis of the rotational shaft(33). A moving unit moves the light source(32) along the rotational shaft(33).

Description

조명 장치Lighting device

이 발명은 조명 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게 말하자면, 관찰 대상물을 조명하기 위한 조명 장치에 관한 것으로 항상 관찰 중심을 충분한 조도로 조명하면서 조도 각도를 단계 없이 연속적으로 변화시키고자 하는 조명 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a lighting device, and more particularly, to a lighting device for illuminating an object to be observed, and always relates to a lighting device that continuously changes the illumination angle without steps while illuminating the observation center with sufficient illumination.

전자 부품이나 전자 회로 등의 조립/검사 장치에서는 대상물의 상을 스크린 상에 투영해서 보거나, 또는 CCD 카메라 등의 촬상 장치로 촬상시키기 위하여 조명 장치가 사용된다.In an assembly / inspection apparatus such as an electronic component or an electronic circuit, an illumination device is used to project an image of an object onto a screen, or to image an imaging device such as a CCD camera.

상기 조명 장치는 대상물의 표면 상태나 또는 검사 등의 목적에 따라 광조사 각도 등의 조명 조건을 가변시켜야 하는 예를 들어, 대상물의 표면이 유리면에 가까운 경우에는 일반적으로 스크린으로의 투영 렌즈 또는 촬상 장치에 정반사광이 입사되지 않도록 하는 각도로 조명되어야 하고, 반대로 광확산성이 강한 표면을 관찰하는 경우에는 상의 밝음을 확보하기 위하여 정반사 조건에 가까운 각도로 조명하여야 한다.The illumination device is required to vary the illumination conditions such as the light irradiation angle according to the surface state of the object or the purpose of inspection or the like, for example, when the surface of the object is close to the glass surface, generally a projection lens or an imaging device on a screen The light must be illuminated at an angle that prevents specular light from entering the light. On the contrary, when observing a light diffusing surface, the light must be illuminated at an angle close to the specular reflection condition in order to secure the image brightness.

또한, CCD 카메라로 대상물 표면을 촬상하여 얻은 화상을 촤상 처리하여 특정 부분의 위치와 길이를 파악하는 경우에, 대상물 표면의 오목 볼록 상태에 따라서 음영이 발생하면 계측 오차의 원인이 되므로, 음영이 발생하지 않도록 조명되어야 한다.In addition, when the image obtained by imaging the surface of an object is image-processed by a CCD camera to grasp the position and length of a specific portion, when the shadow occurs according to the concave convexity of the surface of the object, shading occurs because it causes measurement error. It should be illuminated so as not to.

반대로, 대상물의 특징을 검출하기 위하여, 표면의 오목 볼록 상태에 따라 음영을 강조하는 조명이 요구되는 경우도 있다.Conversely, in order to detect the feature of the object, illumination may be required to emphasize the shadow depending on the concave convexity of the surface.

종래의 조명 장치는 LED 등의 지향성 광원을 직접 조사면으로 향상하도록 배치하고 상기한 조명 상태를 바꾸는 요청에 대응하기 위하여, 제2도에 도시되어 있듯이 복수의 광원군(21,23)을 동심원상에 배치하는 구성으로 이루어진다.Conventional lighting devices are arranged to improve direct light sources, such as LEDs, to the irradiation surface, and to cope with the above-described request to change the illumination state, as shown in FIG. It consists of a configuration placed on.

예를 들어, 외측의 광원군(21)을 사용하면 비스듬한 방향에서 관찰 대상물(25)을 조명할 수 있고, 내측의 광원군(23)을 사용하면 수직 방향에 가까운 각도로 대상물(25)을 조명할 수 있다.For example, when the outside light source group 21 is used, the observation object 25 can be illuminated in an oblique direction, and when the inside light source group 23 is used, the object 25 is illuminated at an angle close to the vertical direction. can do.

조명되는 대상물(25)은 수직 방향에서 CCD 카메라(27) 등으로 촬상되어 관찰되거나 검사가 이루어진다.The object 25 to be illuminated is picked up by the CCD camera 27 or the like in the vertical direction and observed or inspected.

상기한 종래의 조명 장치는 다수의 광원을 조사 방향 즉, 각도를 바꿔서 배치하여야 하므로, 각 광원의 위치와 방향의 조정이 번거로운 단점이 있다. 광원수는 조명 방향의 수에 비례하여 증가되기 때문에 조명 방향수를 증가시키면 상기 광원의 조정 문제는 점점 더 심각해진다.In the conventional lighting apparatus, since a plurality of light sources must be arranged with different irradiation directions, that is, angles, adjustment of positions and directions of each light source is cumbersome. Since the number of light sources increases in proportion to the number of illumination directions, increasing the number of illumination directions increases the problem of the adjustment of the light sources more and more.

또한, 조명 방향은 미리 준비된 이산(離散)적 각도의 중심에서밖에 선택할 수 없기 때문에, 항상 관찰 대상물의 표면 상태 또는 관찰 목적에 최적한 조명 조건을 만족할 수 없는 단점이 있다.In addition, since the illumination direction can be selected only at the center of the discrete angle prepared in advance, there is a disadvantage in that it is not always possible to satisfy the illumination condition that is optimal for the surface state of the object to be observed or for the purpose of observation.

그러므로, 이 발명의 목적은 상기한 종래의 단점을 해결하기 위한 것으로, 소수의 광원을 사용하는 간단한 구조로 조사 각도를 연속적으로 바꿀 수 있는 조명 장치를 제공하고자 하는데 있다.Therefore, an object of the present invention is to solve the above disadvantages, and to provide a lighting device that can continuously change the irradiation angle with a simple structure using a few light sources.

<과제를 해결하기 위한 수단><Means for solving the problem>

상기 구성에 의한 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the accompanying drawings, the most preferred embodiment which can easily practice this invention by the said structure is as follows.

이 발명의 실시예에서는 반사경으로서 포물선 일부를 포물선 축에 수직한 축 주위로 회전시킴에 따라 형성되는 오목곡면을 이용하고, 광원 이동기구 등에 의하여 상기 반사경으로의 광입사 위치를 변화시켜 조사 각도를 연속적으로 변화시킬 수 있다.In the embodiment of the present invention, as the reflector, a concave curved surface formed by rotating a part of the parabola around an axis perpendicular to the parabolic axis is used, and the irradiation angle is continuously changed by changing the light incidence position to the reflector by a light source moving mechanism or the like. Can be changed.

또한, 이 발명의 실시예에서는 반사경으로서 원추면 또는 다각추면을 이용하고, 상기 반사경과 프레넬 렌즈를 조합시키고, 광원 이동 기구 등에 의하여 반사경으로의 광입사 위치를 변화시켜 조사 각도를 연속적으로 가변시킬 수 있다.In addition, in the embodiment of the present invention, the irradiation angle can be continuously changed by using a conical surface or a polygonal surface as a reflector, combining the reflector with a Fresnel lens, and changing the light incidence position to the reflector by a light source moving mechanism or the like. have.

이 발명은 이와 같은 내용에 기초하여 이루어진다.This invention is made based on such content.

광원은 포물선의 일부를 포물선축에 수직한 축 주위로 회전시켜 형성되는 오목곡면과, 원추면 또는 다각추면으로 이루어진 반사경 증식축의 주위에 방사상으로 배치된다.The light source is disposed radially around a concave curved surface formed by rotating a portion of the parabola around an axis perpendicular to the parabolic axis, and a reflector propagation axis consisting of a conical surface or a polygonal surface.

광원으로부터 출력된 광선은 반사경의 중심축에 수직한 방향에서 반사면으로 입사된다. 광원에서 출력된 광선은 직접 반사경으로 입사되어도 무방하고, 반사경의 내부에 배치된 소형의 원추 미러 또는 다각추 미러에 반사된 다음 반사경으로 입사되어도 무방하다.Light rays output from the light source are incident on the reflecting surface in a direction perpendicular to the central axis of the reflecting mirror. The light beam output from the light source may be directly incident on the reflector, or may be reflected on a small conical mirror or a polygonal mirror arranged inside the reflector and then incident on the reflector.

광원, 또는 상기한 소형의 원추 미러 또는 다각추 미러는 반사경의 중심축을 따라서 이동가능하고, 그 위치를 변화시키는 것에 의하여 조명 각도를 연속적으로 변화시킨다.The light source, or the compact conical mirror or polygonal mirror described above, is movable along the central axis of the reflecting mirror and continuously changes the illumination angle by changing its position.

광원으로서는 LED나 미니 할로겐 램프 등의 지향성이 강한 광선을 사용하는 것이 좋다.As a light source, it is good to use light with strong directivity, such as LED and a mini halogen lamp.

제1도는 포물선의 일부를 회전하여 형성된 부반사면의 설명도이다.1 is an explanatory diagram of a sub-reflection surface formed by rotating a part of a parabola.

제2도는 종래의 조명 장치의 개념도이다.2 is a conceptual diagram of a conventional lighting device.

제3도는 이 발명에 따른 조명 장치의 일실시예의 개략 단면도이다.3 is a schematic cross-sectional view of one embodiment of a lighting device according to the invention.

제4도는 조명 각도 변경 원리를 설명한 도이다.4 is a view for explaining the principle of changing the illumination angle.

제5도는 광조사면의 조도 분포 설명도이다.5 is an explanatory diagram of the illuminance distribution of the light irradiation surface.

제6도는 광원 부분을 변경한 이 발명에 따른 조명 장치의 일실시예의 개략 단면도이다.6 is a schematic cross-sectional view of one embodiment of a lighting device according to the present invention with a modified light source portion.

제7도는 제6도의 실시예에서의 조명 각도 변경 원리를 설명한 도이다.7 is a view for explaining the principle of changing the illumination angle in the embodiment of FIG.

제8도는 이 발명에 따른 조명 장치의 일실시예의 개략도이다.8 is a schematic view of one embodiment of a lighting device according to the invention.

제9도는 제8도의 조명 장치의 광로 설명도이다.9 is an explanatory view of the light path of the lighting apparatus of FIG.

제10도는 광원 부분을 변경한 다른 실시예의 변경도이다.10 is a modified view of another embodiment in which the light source portion is changed.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10 :포물선 12:포물선축 15:회전면10: parabola 12: parabolic axis 15: rotating surface

21.23: 광원군 25.36:관찰 대상물 27:CCD 카메라21.23: Light source group 25.36: Observation object 27: CCD camera

30:광반사체 31:고정판 32:광원30: light reflector 31: fixed plate 32: light source

33:중심축(회전축) 37:촬상장치 38:광원 고정판33: center axis (rotation axis) 37: imaging device 38: light source fixing plate

40:부반사면 50:원추면 광반사체 60:프레넬 렌즈40: sub-reflection surface 50: conical surface light reflection body 60: Fresnel lens

70:다각추면 80:외측 원통 부재 81:슬롯70: polygon surface 80: outer cylindrical member 81: slot

83:내측 원통부재 84:고정 나사83: inner cylindrical member 84: fixing screw

<작용><Action>

포물선의 일부를 포물선 측에 수직한 축의 주위로 회전시켜 형성된 오목곡면을 이용한 반사 광학계, 또 원추면 또는 다각추면과 프레넬 렌즈를 조합시켜서 이용하는 반사 굴절 광학계, 광원 이동 기구 등에 의하여 반사경으로의 광입사 위치를 변화시키는 구성을 채용함에 따라, 간단한 구조로 조명 각도를 연속적으로 단계 없이 변화시키는 것이 가능하다.Light incidence position to the reflector by a reflection optical system using a concave curved surface formed by rotating a part of the parabola around an axis perpendicular to the parabolic side, or by using a conical or polygonal surface and a Fresnel lens in combination with a light source moving mechanism. By adopting a configuration for changing the shape, it is possible to change the illumination angle continuously without a step with a simple structure.

그리고, 상기한 광학계의 성질에 따라, 조명 각도를 변화시켜도 항상 관찰 중심을 높은 각도로 조명하는 것이 가능하다. 또한, 광원수가 적기 때문에 광학계의 조정이 매우 용이하다.In addition, according to the properties of the optical system described above, it is possible to always illuminate the observation center at a high angle even if the illumination angle is changed. In addition, since the number of light sources is small, the adjustment of the optical system is very easy.

실시예Example

이하, 실시예에 따라 이 발명을 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples.

제1도는 포물선의 일부를 포물선의 축에 수직한 축 주위로 회전시켜서 형성된 오목한 반사면을 나타낸 것이다.1 shows a concave reflective surface formed by rotating a portion of the parabola around an axis perpendicular to the axis of the parabola.

제1도의 (a)에 도시되어 있듯이 초점 F를 가지는 포물선(10)의 일부(11)를 포물선 축(12)에 수직한 축(13) 주위로 회전시킴에 따라, 도1의 (b)에 도시되어 있는 바와 같은 회전면을 얻는다.As shown in FIG. 1A, part 11 of parabolic 10 having focal point F is rotated about an axis 13 perpendicular to parabolic axis 12, as shown in FIG. A rotating surface as shown is obtained.

상기 회전면(15)의 회전축(13) 주변 부분(16)은 후술되는 관찰 광학계를 위하여 개구부로 하는 것이 바람직하다.The peripheral portion 16 of the rotating shaft 13 of the rotating surface 15 is preferably an opening for the observation optical system described later.

이 발명의 실시예에서는 상기 회전면(15)을 조명 광학계의 반사면으로 이용한다.In the embodiment of the present invention, the rotating surface 15 is used as the reflecting surface of the illumination optical system.

제3도의 (a)에 단면이 간략하게 도시되어 잇듯이, 회전 반사면을 가진 광반사체(30)는 압착 부재(86)에 의하여 외측 원통 부재(80)에 고정되고, 외측 원통 부재(80)는 상측의 고정판(31)에 고정된다.As the cross section is briefly shown in FIG. 3A, the light reflector 30 having the rotational reflecting surface is fixed to the outer cylindrical member 80 by the crimping member 86, and the outer cylindrical member 80. Is fixed to the upper fixing plate 31.

따라서, 광반사체(30)는 고정판(31)에 매달린 상태가 되고, 광조사면과의 사이에는 관찰 대상물(35)을 출납하기 위한 틈이 형성된다. 복수의 광원(32)은 광반사체(30)의 회전축 즉, 중심축(33)의 주위에 방사상으로 배치되어 있다.Therefore, the light reflection body 30 will be in the state suspended on the fixed plate 31, and the clearance gap between the light reflection surface and the light irradiation surface will be formed. The plurality of light sources 32 are disposed radially around the axis of rotation of the light reflector 30, that is, the central axis 33.

복수의 광원(32)은 광원 고정판(38) 상에 고정되고, 광원 이동 기구에 의하여 일체로 중심축(33)을 따라서 이동 가능하게 설계된다.The plurality of light sources 32 are fixed on the light source fixing plate 38 and are designed to be movable along the central axis 33 integrally by the light source moving mechanism.

이 예에서는 반사면의 근본이 되는 포물선의 초점 F가 관찰 중심 C에 일치하도록 즉, 중심축(33) 상에서 그리고 광조사면상에 있도록 설정되어 있다. 관찰은 회전축(33) 상에 배치된 CCD 카메라와 같은 촬상 장치(27)에 의하여 이루어진다.In this example, the focal point F of the parabola which is the root of the reflecting surface is set to coincide with the observation center C, that is, on the central axis 33 and on the light irradiation surface. Observation is made by an imaging device 27 such as a CCD camera arranged on the rotating shaft 33.

촬상 장치(37)는 나사(85)에 의하여 조명 장치에 고정되고 나사(85)를 느슨하게 하여 촬상 장치의 높이 위치를 조정할 수 있다.The imaging device 37 is fixed to the illumination device by the screw 85, and the height of the imaging device can be adjusted by loosening the screw 85.

또한, 촬상 장치(37)는 후술하는 광원 이동 기구의 가동 부분에 의하여 촬상 렌즈에 입사하는 광선이 찍히도록 적당한 초점 거리를 가지는 렌즈를 장착하고 있다.Moreover, the imaging device 37 is equipped with the lens which has a suitable focal length so that the light which injects into an imaging lens by the movable part of the light source moving mechanism mentioned later may be taken.

촬상 장치(37)의 초점 맞춤은 렌즈 조정에 따라 이루어진다.Focusing of the imaging device 37 is made in accordance with lens adjustment.

상기 회전축(33) 위에 투영 렌즈를 배치함과 동시에 광반사체(30)의 상측 방향에 스크린을 배치하고, 관찰 대상물(350의 상을 상기 투영 렌즈에 의하여 스크린상으로 투영시켜 관찰할 수 있다.The projection lens may be disposed on the rotation shaft 33, and the screen may be disposed in the image direction of the light reflection body 30, and the image of the observation object 350 may be projected onto the screen by the projection lens.

광원(32)을 고정시키는 광원 고정판(38)은 제3도의 (b)에 도시되어 있듯이 내측 원통 부재(83)의 하단에 장착되어 있다. 그리고, 상기 내측 원통 부재(83)는 광반사체(30)의 정부에 압착된 부재(86)에 의하여 고정된 외측 원통 부재(80) 중심에 이동가능하게 삽입되어 있다.The light source fixing plate 38 for fixing the light source 32 is attached to the lower end of the inner cylindrical member 83, as shown in FIG. The inner cylindrical member 83 is movably inserted into the center of the outer cylindrical member 80 fixed by the member 86 pressed against the top of the light reflection body 30.

외측 원통 부재(80)에는 슬롯(81)이 형성되어 있고, 내측 원통 분재(83)는 상기 슬롯(81)을 통과하는 고정 나사(84)에 의하여 외측 원통 분재(80)에 대하여 고정된다.A slot 81 is formed in the outer cylindrical member 80, and the inner cylindrical bonsai 83 is fixed to the outer cylindrical bonsai 80 by a fixing screw 84 passing through the slot 81.

고정 나사(84)를 느슨하게 한 다음, 고정 나사(84)를 가지고 내측 원통 부내(83)를 상하로 이동시켜서 광원(32)의 높이를 설정하고, 상기 상태에서 고정 나사(84)를 죄어서 광원(32)을 임의의 높이 위치로 설정할 수 있다.Loosen the set screw 84, and then move the inner cylindrical portion 83 up and down with the set screw 84 to set the height of the light source 32, and in this state, tighten the set screw 84 to (32) can be set to any height position.

각 광원(32)은 그 광축을 수평 방향, 그리고 광축(33)에서 방사 방향으로 향하도록 배치되어 있고, 광원(32)으로부터 발생된 광선(34)은 광반사체(30)에 반사되어 관찰 대상물(35)의 표면을 소정 각도로 조명한다.Each light source 32 is arranged such that its optical axis is directed in the horizontal direction and in the radial direction from the optical axis 33, and the light rays 34 generated from the light source 32 are reflected by the light reflector 30 to be observed. The surface of 35 is illuminated at a predetermined angle.

또한, 제3도에 도시한 고정 나사를 사용한 광원 이동 기구는 어디까지나 일례에 불과하고, 어떠한 광선 이동 기구를 사용하여도 이 발명의 목적을 달성할 수 있다.In addition, the light source moving mechanism using the fixing screw shown in FIG. 3 is only an example, and the objective of this invention can be achieved even if it uses any light moving mechanism.

첨부한 제4도의 (a)와 (b)에 도시되어 있듯이, 이 조명 장치에 의하면 광원(32)의 위치를 상하 방향으로 변화시켜서 조사 각도를 예를 들어 75° ∼15° 의 범위에서 연속적으로 변화시킬 수 있다.As shown in (a) and (b) of FIG. 4, according to this lighting apparatus, the position of the light source 32 is changed in the vertical direction so that the irradiation angle is continuously in the range of 75 ° to 15 °, for example. Can change.

즉, 광원(32)이 광조사면에서 떨어진 만큼 수직에 가까운 조명 각도가 얻어지고, 광원(32)이 광조사면에 가까워지는 만큼 수평에 가까운 조명 각도가 얻어진다.That is, as the light source 32 moves away from the light irradiation surface, an illumination angle close to vertical is obtained, and as the light source 32 gets closer to the light irradiation surface, an illumination angle close to horizontal is obtained.

더욱이, 포물선축에 평행하게 입사하는 광선은 포물선에서 반사된 다음 초점을 통과하는 포물선의 성질에 따라, 광윈 위치가 변하여도 항상 관찰 대상물의 관찰 중심(C) 부근을 고조도로 조명할 수 있다.Furthermore, light rays incident in parallel to the parabolic axis can always illuminate near the observation center C of the object to be observed, even if the light window position changes, depending on the nature of the parabola reflected from the parabola and then passing through the focal point.

첨부한 제5도의 (a)는 초점 거리가 80mm인 포물선의 초점을 회전축상에 위치시켜서 반사면을 형성하고, 상기 초점을 조사면상에 위치시키는 조건으로 12개의 LED 광원을 30°간격으로 배치시킬 때, 조사면상에서의 조도 분포를 계산한 것이다.(A) of FIG. 5 shows that the 12 LED light sources are arranged at 30 ° intervals under the condition that the focal point of the focal length having a focal length of 80 mm is positioned on the axis of rotation to form a reflecting surface and the focal point is located on the irradiation surface. In this case, the illuminance distribution on the irradiation surface is calculated.

각 등고선에 대응하는 숫자는 상대 조도를 나타낸다.The number corresponding to each contour represents the relative illuminance.

첨부한 제5도의 (b)는 관찰 중심(C)을 통과하는 선상에서의 조도 프로필을 나타낸 것이다. 제5도에서 알 수 있듯이, 관찰 중심(C)에서 ± 20mm의 범위에서 최고 조도의 20% 이상의 조도가 얻어지고, 이 조명 장치에 의하면 직경 40mm의 대상물을 주변부까기 충분한 조도로 관찰할 수가 있다.(B) of FIG. 5 shows the illuminance profile on the line passing through the observation center (C). As can be seen from FIG. 5, illuminance of 20% or more of the highest illuminance is obtained in the range of ± 20 mm at the observation center C, and according to this illuminating device, an object with a diameter of 40 mm can be observed with sufficient illuminance to the periphery.

또한, 이 발명에서는 포물선의 초점이 관찰 중심(C)에 일치하도록 즉, 회전축(33)에서 그리고, 광조사면 상에 있도록 설정되지만, 사용 광원등의 특성에 따라서는 초점 위치를 관찰 중심(C)에서 상하 방향 또는 좌우방향에 어느 정보 비껴서 설정하는 방법이, 조사면상의 조도 분포를 동일하게 하는 면에서 유리한 경우도 있다.In this invention, although the focal point of the parabola is set to coincide with the observation center C, that is, on the rotation axis 33 and on the light irradiation surface, the focal position is determined according to the characteristics of the light source used. In some cases, a method in which the information is set apart in the vertical direction or the left and right directions is advantageous in terms of equalizing the illuminance distribution on the irradiation surface.

광원은 그 발광면을 포물선의 일부를 회전시킨 반사면(이하, 주반사면이라고 한다)으로 향하게 직접 광조사하는 대신에, 제6도에 도시되어 있듯이 광원(32)에서 출력된 광선을 다른 반사면(이하, 부반사면이라고 한다)(40)으로 한번 반사시킨 다음 주반사면(30)으로 입사되도록 하는 것도 좋다.Instead of irradiating the light emitting surface directly toward the reflecting surface (hereinafter referred to as the main reflecting surface) in which part of the parabola is rotated, the light source output from the light source 32 is reflected to another reflecting surface as shown in FIG. (Hereinafter referred to as a sub-reflection surface) (40) may be reflected once and then incident to the main reflection surface (30).

부반사면(40)에서는 원추 미러 또는 광원수와 동일한 수의 경사면을 가지는 다각추 미러를 사용할 수 있다. 원추 미러 또는 다각추 미러는 그 중심축을 상기 주반사면의 중심축(33)과 일치되도록 주반사면의 내부 공간에 배치한다.In the sub-reflection surface 40, a cone mirror or a polygon mirror having an inclined surface equal to the number of light sources may be used. The conical mirror or polygonal mirror is arranged in the inner space of the main reflection surface so as to coincide with the central axis 33 of the main reflection surface.

부반사면(40)을 사용하면 광원(32)은 그 장축 방향을 상하 방향으로 향하게 배치하는 것이 가능하게 되고 컴팩트한 설계를 할 수 있다.When the sub-reflection surface 40 is used, the light source 32 can be arrange | positioned so that the long-axis direction may face an up-down direction, and it can have a compact design.

또한, 광원(32)과 부반사면(40)을 사용하면 광원(32)은 그 장축 방향을 상하 방향으로 향하게 배치하는 것이 가능하게 되고 컴팩트한 설계를 할 수 있다.In addition, when the light source 32 and the sub-reflective surface 40 are used, the light source 32 can be arrange | positioned so that the long-axis direction may face to an up-down direction, and a compact design can be carried out.

또한, 광원(32)과 부반사면(40)을 일체로 하여 상하 방향으로 이동시키는 기구를 설치함에 따라, 제7도의 (a)와 (b)에 도시되어 있듯이 조명 각도를 연속적으로 변화시킬 수 있다.In addition, by providing a mechanism for moving the light source 32 and the sub-reflection surface 40 integrally in the vertical direction, the illumination angle can be continuously changed as shown in FIGS. 7A and 7B. .

제7도의 (a)는 광원(32) 및 부반사면(40)의 높이를 높게 설정한 경우를 나타내고, 관찰 대상물(35)을 수직에 가까운 각도로 조명한다.FIG. 7A illustrates a case where the heights of the light source 32 and the sub-reflection surface 40 are set high, and the observation object 35 is illuminated at an angle close to the vertical.

그리고, 광원이 가늘고 긴 형상을 가지는 경우에, 각 광원의 광축을 직접 광반사면으로 향하는 제3도와 같은 배치가 이루어지면, 광원의 발광점이 주반사면의 회전축(33)에서부터 분리되어버린 광원의 상측 방향으로의 이동 범위가 제한되어 수직에 가까운 조명 각도를 얻는 것이 어렵게 되지만, 부반사면(40)을 사용하는 제6도에 도시되어 있는 배치에 따르면, 이러한 어려움을 해소하고 가늘고 긴 광선을 사용한 경우에도 수직에 가까운 조명 각도를 용이하게 얻는 것이 가능하다.In the case where the light source has an elongated shape, when the arrangement as shown in FIG. 3 in which the optical axis of each light source is directed directly to the light reflection surface is made, the light emitting point of the light source is separated from the rotation axis 33 of the main reflection surface in the upward direction of the light source. Although the range of movement to is limited, it is difficult to obtain an illumination angle close to vertical, but according to the arrangement shown in FIG. 6 using the sub-reflective surface 40, this difficulty is eliminated and even in the case of using an elongated light beam, It is possible to easily obtain a lighting angle close to.

광원 및 부반사면을 일체로 하여 이동시키는 기구로서 임의의 것, 예를 들면 제3도에 도시된 기구를 사용할 수 있다.As a mechanism for moving the light source and the sub-reflection surface integrally, any one, for example, the mechanism shown in FIG. 3 can be used.

또한, 부반사면(40)은 중심축 주변을 잘라내어 관찰 광학계의 배치를 용이하게 하는 것이 바람직하다.In addition, the sub-reflection surface 40 is preferably cut out around the central axis to facilitate the arrangement of the observation optical system.

이하, 원추면 또는 다각추면을 가지는 광반사체와 프레넬 렌즈 조립체를 사용하는 조명장치의 제2 실시예에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a second embodiment of a lighting apparatus using a light reflector having a conical surface or a polygonal surface and a Fresnel lens assembly will be described.

첨부한 제8도의 (a)는 반사면으로 정각이 90° 인 원추면을 가지는 광반사체(50)를 사용하는 조명장치의 외관도이다.(A) of FIG. 8 is an external view of the lighting apparatus using the light reflector 50 having a conical surface having a 90 ° right angle as a reflecting surface.

원추면 광반사체(50)의 하측 방향에는 프레넬 렌즈(60)가 장착되어 있고, 전체는 예를 들면 상기한 실시예에서와 같이 상측 방향에 장착된 고정판에서부터 매달려져 있다.A fresnel lens 60 is mounted in the downward direction of the conical light reflector 50, and the whole is suspended from the fixing plate mounted in the upward direction as in the above-described embodiment, for example.

CCD 카메라 등의 촬상 장치(37)는 원추면 광반사체(50)의 중심축상에 배치하는 것이 유리하다.It is advantageous to arrange the imaging device 37 such as a CCD camera on the central axis of the conical light reflector 50.

관찰 광학계 배치를 위하여 필요하다면, 원추면 광반사체(50)의 두부를 절단해서 개구부를 설치하는 것이 가능하다.If necessary for the placement of the observation optical system, it is possible to cut the head of the conical light reflector 50 to provide an opening.

반사체로 원추면 대신에 제8도의 (b)에 도시되어 있듯이, 광원수(도시된 경우 8개)와 동일한 수의 사면을 가지고, 각 사면이 중심축이 되는 각도가 45° 인 다각추면(70)을 사용하여도, 동일한 조명 장치를 구성할 수가 있다.As a reflector instead of a conical surface, as shown in (b) of FIG. 8, a polygonal surface 70 having the same number of slopes as the number of light sources (eight shown) and having an angle of 45 ° with each slope as a central axis. The same lighting apparatus can be configured also by using.

이하에서는 광반사체(50)로 원추면을 사용한 경우에 대해서 설명한다.Hereinafter, the case where a cone surface is used for the light reflection body 50 is demonstrated.

광반사체가 되는 원추면의 중심축 주변에는 제1 실시예의 경우와 동일하게 복수의 광원이 방사상에 배치되어 있다. 관찰 대상물(35)을 배치하는 광조사면은 프레넬 렌즈(60)의 하측 방향, 프레넬 렌즈(60)의 초점 거리 주변에 설정하는 것이 바람직하다.As in the case of the first embodiment, a plurality of light sources are arranged radially around the central axis of the conical surface which becomes the light reflector. It is preferable to set the light irradiation surface which arrange | positions the observation object 35 to the downward direction of the Fresnel lens 60, and around the focal length of the Fresnel lens 60.

제9도의 단면도에 간략하게 도시되어 있듯이, 광원(32)에서부터 대부분 수평 방향으로 발생되는 광선은 반사체(50)에서 반사되어 대부분 수직방향으로 방향이 변화되고, 뒤이어 프레넬 렌즈(60)에서 굴절되어 광조사면 상의 관찰 대상물(35)을 소정의 각도로 조명한다.As briefly shown in the cross-sectional view of FIG. 9, the light rays generated mostly in the horizontal direction from the light source 32 are reflected by the reflector 50, and the direction is changed mostly in the vertical direction, which is then refracted by the Fresnel lens 60. The observation object 35 on the light irradiation surface is illuminated at a predetermined angle.

임의의 구조를 가지는 광원 이동 기구에 따라 광원(32)의 위치를 상하 이동하면, 프레넬 렌즈(60)에서의 광통과위치가 변화되고, 그에 따라 관찰 대상물(35)의 조명 각도도 변화된다.When the position of the light source 32 is moved up and down according to the light source moving mechanism having an arbitrary structure, the light passing position in the Fresnel lens 60 is changed, and accordingly the illumination angle of the observation object 35 is also changed.

광조사면을 프레넬 렌즈(60)의 초점 거리에 가깝게 설정하기 때문에, 조명각도가 변화해도 항상 관찰 중심(C)의 주변을 고조도로 조명할 수 있다.Since the light irradiation surface is set close to the focal length of the Fresnel lens 60, it is possible to always illuminate the periphery of the observation center C with high illumination even if the illumination angle changes.

광원(32)은 상기 발광면을 원추반사면(이하, 주반사면이라고 한다)(50)으로 향하게 직접 광조사하는 대신에, 제10도에 간략하게 도시되어 있듯이, 광원(32)에서 출력된 광선을 다른 반사면(이하, 부반사면이라 한다)(40)에서 한번 반사시킨 다음 주반사면(50)에 입사되도록 해도 좋다.The light source 32 instead of directly irradiating the light emitting surface toward the conical reflecting surface (hereinafter referred to as the main reflecting surface) 50, as shown briefly in FIG. 10, the light beam output from the light source 32 May be reflected once on another reflective surface (hereinafter referred to as a sub-reflective surface) 40 and then incident on the main reflective surface 50.

반사면(40)으로서는 원추 미러 또는 다각추 미러(40)는 그 중심축을 상기 주반사면의 중심축과 일치되게 주반사면의 내부 공간에 배치할 수 있다.As the reflecting surface 40, the conical mirror or the polygon mirror 40 can be arranged in the inner space of the main reflecting surface so that its center axis coincides with the center axis of the main reflecting surface.

부반사면(40)을 사용하면 광원(32)은 그 장축방향을 상하방향으로 향하게 배치하는 것이 가능하게 되고, 컴팩트한 설계도 할 수 있다.When the sub-reflection surface 40 is used, the light source 32 can be arrange | positioned so that the long-axis direction may face an up-down direction, and a compact design can also be carried out.

또한, 광원(33)과 부반사면(40)을 일체로 하여 상하방향으로 이동되도록 기구를 설계함으로써, 상기한 실시예와 동일한 조명 각도를 연속적으로 변화시킬 수 있다.Further, by designing the mechanism so that the light source 33 and the sub-reflection surface 40 are integrally moved in the vertical direction, the same illumination angle as in the above embodiment can be continuously changed.

광선이 가늘고 긴 형상을 가지는 경우에 부반사면(40)을 사용하는 조명 광학계를 채용하면, 광원의 축방향을 상하방향으로 향하게 배치하는 것이 가능하기 때문에, 주반사면의 내부 공간에서의 광원 이동 제한이 완화되고, 수직에 가까운 조명 각도를 얻는 것이 가능하게 된다.If the illumination optical system using the sub-reflective surface 40 is adopted in the case where the light ray has a thin and long shape, it is possible to arrange the axial direction of the light source in the vertical direction, thus limiting the movement of the light source in the internal space of the main reflective surface. It is possible to relax and obtain an illumination angle close to vertical.

광원 및 부반사면을 일체로 하여 이동되는 기구로서는 임의의 것을 선택하여 사용할 수 있다. 또한, 부반사면(40)은 중심축 주위를 잘라내어 관찰 광학계의 배치를 용이하게 하는 것이 바람직하다.Arbitrary things can be selected and used as a mechanism which moves together a light source and a sub-reflection surface. In addition, the sub-reflection surface 40 is preferably cut out around the central axis to facilitate the arrangement of the observation optical system.

이상에서와 같이 이 발명의 실시예에 따라, 항상 관찰 중심을 충분한 조도로 조명하면서 조도 각도를 단계 없이 연속적으로 변화시킬 수 있다.As described above, according to the embodiment of the present invention, the illumination angle can be continuously changed without step while always illuminating the observation center with sufficient illumination.

또한, 광원수가 적기 때문에 장치의 조정이 용이한 효과를 가지는 조명 광학계를 제공할 수 있다.In addition, since the number of light sources is small, it is possible to provide an illumination optical system having an effect of easily adjusting the device.

Claims (7)

관찰 대상물을 조명하는 조명 장치에 있어서,In the lighting device for illuminating the object to be observed, 광원과;A light source; 상기 관찰 대상물을 관찰하기 위한 관찰 광학계;An observation optical system for observing the observation object; 상기 광원으로부터의 광을 상기 관찰 대상물로 반사시키는 광 반사면을 포함하며, 상기 광반사면은 초점 F를 가지는 포물선의 일부를 해당 포물선축에 수직한 회전축의 주위로 회전시켜서 형성된 오목 곡면으로 이루어지는 광반사체; 및And a light reflecting surface for reflecting light from the light source to the object to be observed, wherein the light reflecting surface comprises a concave curved surface formed by rotating a part of a parabola having a focal point F about a rotation axis perpendicular to the parabolic axis. ; And 상기 광원을 이동시키는 수단을 포함하고,Means for moving the light source, 상기 광원으로부터 출력된 광은 상기 회전축과 직교하는 방향에서 상기 광반사면으로 입사되고, 상기 관찰 광학계의 광축은 상기 회전축과 일치하며, 상기 광원을 이동시키는 수단은 상기 회전축을 따라 상기 광원을 이동시키는 것을 특정으로 하는 조명 장치.The light output from the light source is incident on the light reflection surface in a direction orthogonal to the rotation axis, the optical axis of the observation optical system coincides with the rotation axis, and the means for moving the light source moves the light source along the rotation axis. Lighting device to be specified. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광반사체의 내부 공간에 배치되며, 상기 광원에서 출력된 광을 상기 광반사체의 광반사면으로 반시키는 부반사체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.And a sub-reflector disposed in an inner space of the light reflector and reflecting light output from the light source to a light reflection surface of the light reflector. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 부반사체는 중심축이 상기 회전축과 일치하는 원추 형태로 이루어지며, 상기 회전축을 따라서 이동가능한 것을 특징으로 하는 조명 장치.The sub-reflector is a conical shape of the central axis coincides with the rotation axis, characterized in that movable along the rotation axis. 관찰 대상물을 조명하는 조명 장치에 있어서,In the lighting device for illuminating the object to be observed, 광원과;A light source; 상기 광원으로부터의 광을 상기 관찰 대상물로 반사시키는 광 반사면을 포함하는 광반사체와;A light reflector comprising a light reflecting surface for reflecting light from the light source to the observation object; 상기 광반사체와 관찰 대상물 사이에 상기 광반사체면의 중심축에 수직하게 배치되어 있는 프레넬 렌즈를 포함하고,A Fresnel lens disposed between the light reflector and the object to be observed perpendicular to a central axis of the light reflector surface, 상기 광원에서 출력된 광은 상기 광반사체의 중심축과 직교하는 방향에서 상기 광반사면으로 입사하고, 상기 프레넬 렌즈를 통하여 그 프레넬렌즈의 초점 거리에 배치된 관찰 대상물에 조사되는 것을 특징으로 하는 조명 장치.The light output from the light source is incident on the light reflection surface in a direction orthogonal to the central axis of the light reflection body, and is irradiated to the observation object disposed at the focal length of the Fresnel lens through the Fresnel lens. Lighting device. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 광원을 상기 광반사체의 중심축을 따라서 이동시키는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.And means for moving the light source along a central axis of the light reflector. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 중심축이 상기 광반사체의 중심축에 일치되고, 상기 광원에서 출력된 광을 상기 광반사체의 광반사면으로 반시키는 부반사체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.And a sub-reflector whose central axis coincides with the central axis of the light reflection body, and which reflects the light output from the light source to the light reflection surface of the light reflection body. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 부반사체는 원추형 또는 다각추형으로 이루어기고, 상기 광반사면의 중심축을 따라서 이동가능한 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.The sub-reflective body is made of a conical or polygonal cone, characterized in that movable along the central axis of the light reflection surface.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6783252B1 (en) 2003-04-21 2004-08-31 Infocus Corporation System and method for displaying projector system identification information
FR3108965B1 (en) * 2020-04-07 2022-04-29 Arteffect Extended Aperture Light Device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS459825Y1 (en) * 1966-02-28 1970-05-07
KR940017974A (en) * 1992-12-31 1994-07-27 윤종용 Lighting device and inspection method for soldering inspection of printed circuit board

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS459825Y1 (en) * 1966-02-28 1970-05-07
KR940017974A (en) * 1992-12-31 1994-07-27 윤종용 Lighting device and inspection method for soldering inspection of printed circuit board

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