KR100779133B1

KR100779133B1 - 라인광 조사장치

Info

Publication number: KR100779133B1
Application number: KR1020067001326A
Authority: KR
Inventors: 겐지 요네다; 다카시 스기타
Original assignee: 씨씨에스 가부시키가이샤
Priority date: 2003-08-06
Filing date: 2004-08-04
Publication date: 2007-11-23
Also published as: TWI239377B; TW200510672A; SG148160A1; EP1666872A1; JP4480029B2; SG148159A1; JPWO2005015186A1; WO2005015186A1; KR20060035774A; CN1833163B; EP1666872A4; US20060215151A1; US7631999B2; CN1833163A

Abstract

컴팩트하면서 집광효율을 향상시킬 수 있고, 게다가 조명 불균일이 거의 없는 라인광 조사장치를 제공한다. 복수의 광파이버(4)의 광도출 단부(4a)를 1열로 조밀하게 배열하여 이루어지는 광사출부(21) 및 그 광사출부(21)의 전방이고 상기 열방향(P)을 따라 연신하도록 배치한 주상 렌즈를 쌍으로 갖고, 선형상으로 수렴하는 라인광(LL)을 사출하는 복수의 발광부(2)와, 광조사 대상인 워크(W)에 대향하여 배치되고, 그 워크(W)를 관측하기 위한 관측구멍(3a, 3b)이 관통시켜져 있는 것으로서, 상기 각 발광부(2)로부터 사출되는 라인광(LL)의 광축면이 소정 선상에서 교차하도록 그들 발광부(2)를 유지하는 유지체(3)를 구비시켰다.

집광효율, 라인광 조사장치, 광파이버, 광도출 단부, 광사출부

Description

라인광 조사장치{LINEAR LIGHT IRRADIATION DEVICE}

본 발명은 워크 표면의 하자 검출이나 마크 인식 등에 사용되는 제품검사용 등의 조명장치에 관한 것으로서, 특히 라인 형상의 광을 조사하는 라인광 조사장치 에 관한 것이다.

종래, 워크 표면의 검사 등을 행하기 위한 여러 조명장치(광조사장치)가 개발 되어 있고, 예를 들면 특허문헌 1에 개시하는 바와 같이, 주위로부터 로앵글 광을 조사하는 링형의 조명장치나, 라인광이 워크에 조사되도록 구성한 라인형의 조명장치 등, 워크의 태양이나 그 조사 목적에 따른 여러가지의 것이 알려져 있다.

특히 이러한 라인형의 조명장치중 집광 타입의 것은, 종래, 포탄형의 LED를 직선 형상으로 1열로 세우고, 그 전방에 실린드리컬 렌즈를 배치하여 가는 직선 형상의 광이 워크에 조사되도록 되어 있다.

특허문헌 1: 일본 특개평 10-21729호 공보

(발명의 개시)

(발명이 이루고자 하는 기술적 과제)

그런데, 상기 LED는 어느 정도의 발광 면적을 가지므로, 점광원으로 간주할 수 없기 때문에, 예를 들면 컴팩트화를 도모하기 위해 초점 거리가 짧은 렌즈를 사용하면 전부 집광할 수 없어, 충분한 조명광도를 얻을 수 없다는 문제가 있다. 한편, 초점 거리가 긴 렌즈를 사용하면, 그럭저럭 집광할 수 있지만, 이 경우는 렌즈가 대단히 커져, 컴팩트화나 저코스트화를 도모할 수 없다. 특히 실린드리컬 렌즈를 복수열 배열 설치하고자 한 경우에 렌즈 크기의 문제점이 현저하게 되기 때문에, 종래는, 서로 조사 입체각도가 다른 복수열의 라인광을 집광 조사할 수 있게 한 것은 그다지 알려져 있지 않았다.

이와 같이 종래의 이 종류의 라인형의 조명 장치에서는, 집광효율(광 이용효율)과 컴팩트화가 트레이드 오프의 관계가 되기 때문에, 어중간한 구성이 되는 경향이 있어서, 설계자유도가 낮아 여러가지의 조명 요구에 부응하기 어렵다. 게다가 LED를 배열한 경우, 그것들을 조밀하게 연속시켜도, 광원의 입장에서 보면 이웃하는 LED간에 간극이 생겨, 결과적으로 라인 방향으로 조명의 불균일이 생긴다는 문제도 있다.

본 발명은 이러한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 컴팩트하면서 집광효율을 향상시킬 수 있고, 게다가 조명 불균일이 거의 없는 라인광 조사장치를 제공하는 것을 그 주된 과제로 한 것이다.

(발명을 해결하기 위한 수단)

즉 본 발명에 따른 라인광 조사장치는, 복수의 광파이버의 광도출 단부를 1열 또는 복수열로 조밀하게 배열하고, 그것들이 소정폭을 가진 직선 형상으로 되도록 구성한 광사출부 및 그 광사출부의 전방이고 상기 열방향을 따라 연신하도록 배치한 주상 렌즈를 쌍으로 갖고, 직선 형상으로 수렴하는 라인광을 사출하는 복수의 발광부와, 광조사 대상인 워크에 대향하여 배치되고, 그 워크를 관측하기 위한 관측구멍이 관통시켜져 있는 것으로서, 상기 각 발광부로부터 사출되는 라인광의 광축면이 소정 선상에서 대략 교차하도록 그들 발광부를 유지하는 유지체를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

여기에서 「조밀」하게 란 이웃하는 광도출 단부끼리가 거의 간극 없이 배치되어 있는 상태이다.

서로 다른 입체각도에서 주위로부터 광을 조사할 수 있게 하기 위해서는, 상기 각 발광부로부터 사출되는 라인광의 광축면이 상기 열방향에서 보아 방사상을 이루도록, 그들 각 발광부를 상기 유지체에 배열 설치하고 있는 것이 바람직하다.

불균일이 없는 조명을 위한 보다 바람직한 실시태양으로서는, 각 발광부로부터의 라인광을 간극없이 인접시켜 연속된 입체각도의 광으로 하는 것이 좋다. 그리고 그것을 위해서는, 상기 각 주상 렌즈가 상기 열방향에서 보아 대략 일직선상에 배치되어 있는 것이 바람직하다.

다수의 광도출부를 무리없이 모아서 유지하기 위해서는, 상기 광사출부가, 한 쌍의 협지판을 더 구비하고, 그들 협지판이 상기 복수의 광도출 단부를 끼워서 유지하도록 한 것이 바람직하다.

각 광파이버에 효율적이고, 게다가 균일하게 광을 도입하는 구성으로서는, 상기 광파이버의 광도입 단부를 결속하여 결속부를 형성하고, 그 결속부에 광원으로부터의 광을 도입하도록 구성하고 있는 것이 바람직하다.

광파이버는 단독으로는 만곡가능한 가요성을 갖는 것이지만, 상기한 바와 같이 결속한 광파이버군에서는, 광파이버를 구부려서 결속부를 상기 열방향으로 편위 시키는 것은 대단히 어렵다. 따라서 예를 들면 이 광파이버 군을 중심에 대해 선대칭인 형상으로 하면, 복수의 발광부를 설치하는 경우에, 광원을 종방향으로 배치하지 않을 수 없게 되어, 두께 방향의 컴팩트성이 상실되고 만다. 그래서, 복수의 광원을 유지체에 열방향을 따라 배치해도 광파이버군을 무리없이 부착할 수 있게 하고, 두께 방향으로 콤팩트한 형상으로 하기 위해서는, 상기 광사출부의 중심선에 대하여, 상기 결속부가 어느 한쪽으로 치우치도록 구성하고 있는 것이 바람직하다.

구체적인 광원의 태양으로서는, 상기 광파이버에 광을 도입하는 광원이 200mA 이상의 전류를 흘려보내는 것이 가능한 파워 LED를 들 수 있다.

라인광의 조사 폭을 변경할 수 있게 하고, 게다가 여러 가지의 태양의 광조사를 가능하게 하기 위해서는, 상기 광사출부와 주상 렌즈와의 거리를 바꿀 수 있도록 구성하고 있는 것이 바람직하다.

워크와의 거리에 변경이 있어도 그것에 따라 집광위치를 워크상에 설정할 수 있도록 하기 위해서는, 상기 발광부를 열방향으로 평행한 회전축을 중심으로 회전가능하게 구성하고, 그 회전각도를 설정할 수 있도록 하고 있는 것이 바람직하다.

기본 부품의 표준화를 도모하여 코스트 상승을 억제하면서, 길이가 다른 라인광을 조사할 수 있는 복수종류의 광조사장치를 모두 갖추기 위해서는, 광사출부를 복수 직렬시키고 있는 것이 바람직하다. 광사출부의 직렬수를 바꿈으로써 라인광의 조사 길이를 바꾸는 것을 용이하게 할 수 있기 때문이다.

특히 표준화를 촉진하기 위해서는, 각 광사출부가 동일 길이(보다 바람직하게는 동일 형상)이면 좋다. 한편, 이와 같이 하면 라인광 길이가 광사출부의 길이의 정수배로 제한된다. 길이의 변화를 보다 많게 하기 위해서는, 수종류의 길이의 광사출부를 직렬시킨 것이 바람직하다. 단 광사출부의 길이의 변화를 너무 많게 하면, 부품의 표준화 효과가 작아진다.

주상 렌즈도 표준화 하고, 코스트 다운 효과 등을 보다 현저하게 하기 위해서는, 동일 길이 또는 여러 종류의 길이의 발광부를 복수 직렬시키고 있는 것이 바람직하다.

이러한 구성을 이용하여, 라인광의 각 부에서 조도를 다르게 하는 것과 같은 다양한 광조사 태양을 실현하여, 제품검사시에 사용되는 화상처리장치에의 부담경감이나, 그밖의 유저 요구에 유연하게 대응할 수 있도록 하기 위해서는, 각 광사출부에 대하여 개별적으로 광원을 설치하는 것이 바람직하다.

(발명의 효과)

이와 같이 구성한 본 발명에 의하면, 광사출부로부터 상당히 가는 선형상의 광을 사출할 수 있기 때문에, 초점 거리가 짧은 주상 렌즈를 사용하여 이것을 광사출부에 근접시켜 발광부를 컴팩트화 해도, 매우 가는 선형상으로 수렴하는 라인광을 얻을 수 있다. 따라서 복수의 발광부를 설치해도 여러 가지 광조사 태양을 가능하게 하면서도, 대단히 콤팩트한 구성으로 하는 것이 가능하고, 게다가 이상적으로 선형상으로 수렴하는 대단히 집광효율이 높은 라인광을 얻을 수 있다. 또 광도출 단부끼리가 조밀하게 배열 설치되어 있기 때문에, 라인광에 불균일이 생기지 않아, 균일도가 높은 조명이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 1실시형태에 있어서의 라인광 조사장치의 전체사시도,

도 2는 동 실시형태에 있어서의 라인광 조사장치의 개략 종단면도,

도 3은 동 실시형태에 있어서의 라인광 조사장치의 로드렌즈를 부착한 상태에서의 케이싱을 도시하는 평면도,

도 4는 동 실시형태에 있어서의 케이싱의 측면도,

도 5는 동 실시형태에 있어서의 광파이버의 결속태양을 도시하는 사시도,

도 6은 동 실시형태에 있어서의 광파이버의 결속태양을 도시하는 평면도,

도 7은 동 실시형태에 있어서의 광파이버의 결속태양을 도시하는 정면도,

도 8은 본 발명의 다른 실시형태에 있어서의 발광부를 도시하는 모식적 사시도,

도 9는 본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서의 발광부를 도시하는 부분 측면도,

도 10은 동 실시형태에 있어서의 발광부를 도시하는 부분 평면도이다.

(부호의 설명)

1 라인광 조사장치 2 발광부

21 광사출부 22 주상 렌즈(로드렌즈)

21a, 21b 협지판 3 유지체(케이싱)

3a, 3b 관측구멍 4 광파이버

41 결속부 4a 광도출 단부

6 광원 P 열방향

LL 라인광 W 워크

(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)

이하에 본 발명의 1실시형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

본 실시형태에 따른 라인광 조사장치(1)는, 도 1~도 4에 도시하는 바와 같이, 선형상으로 수렴하는 라인광(LL)을 사출하는 복수의 발광부(2)와, 그들 발광부(2)를 유지하는 유지체인 케이싱(3)을 구비하고 있다.

발광부(2)는, 상당히 가는(이 실시형태에서는 직경 0.25mm) 다수의 광파이버(4)의 광도출 단부(4a)를 소정방향(P)(도 5, 도 6에 도시함) 1열 또는 복수열로 조밀하게 배열하여 이루어지는 광사출부(21) 및 그 광사출부(21)의 전방으로서 상기 열방향(P)을 따라 연신하도록 배치한 주상 렌즈인 로드렌즈(22)를 쌍으로 가진 것이다. 그리고 복수의 발광부(2)가 열방향에서 보아 방사상을 이루도록 배치되어 있다.

이 광사출부(21)는, 도 5~도 7에 도시하는 바와 같이 평판형상을 이루는 한쌍의 협지판(挾持板))(21a, 21b)을 구비하고 있고, 이들 협지판(21a, 21b)으로 광파이버(4)의 광도출 단부(4a)를 끼움으로써, 광도출 단면이 소정폭(0.25mm~1mm 정도)의 직선이 되도록 대략 간극없이 여러열 나란하도록 구성하고 있다. 로드렌즈(22)는, 단면이 원형상을 이루는 속이 찬 원주 형상 투명체이며, 그 중심축이 상기 광사출부(21)로부터 사출되는 광의 광축면(T)상에 위치하도록 배치되어 있다.

케이싱(3)은 도 1~도 4에 도시하는 바와 같이 대략 직방체 형상을 이루는 중공의 것이며, 그 바닥면은 광조사 대상인 워크(W)에 대향하여 배치된다. 그리고 이 케이싱(3)의 정상판(31) 및 바닥판(32)에는, 상기 워크(W)를 관측하기 위한 띠 형상의 관측구멍(3a, 3b)이 각각 관통시켜져 있다.

또한 이 케이싱(3)에는, 부착도구(34)를 통하여 상기 발광부(2)가 복수(이 실시형태에서는 4개), 상기 관측구멍(3b)에 면하는 위치에 서로 평행하게 부착되어 있다. 각 발광부(2)는, 상기 열방향(P)에서 보아 대략 일직선상에 배열 설치되어 있고, 그것들로부터 나오는 라인광(LL)의 광축면(T)이 상기 열방향(P)에서 보아 방사상을 이루도록 구성되어 있다. 보다 구체적으로는, 각 발광부(2)로부터 나온 라인광(LL)의 광축면(T)이, 소정 직선상에서 교차되고, 또한 그 소정 직선상에서 수렴하도록 설정되어 있다. 이웃하는 발광부(2)의 이간 치수는, 중앙에서 이웃하는 발광부(2)를 제외하고, 그것들로부터의 라인광(LL) 끼리가 거의 간극 없이 인접하도록 설정되어 있고, 상기 워크(W)에 대하여, 대략 연속된 입체각도의 광이 조사되도록 되어 있다.

또, 이 케이싱(3)의 측판(33)에는, 각 발광부(2)에 대응하도록 그것들과 동수의 광원(6)이 각주(角柱) 형상을 이루는 브래킷(35)을 통하여 부착되어 있다. 각 광원(6)은, 단일의 파워LED(도시하지 않음)와, 그 파워LED의 전방에 배치한 렌즈 기구(도시하지 않음)와, 이들 파워LED 및 렌즈 기구를 수용하는 원통 형상의 케이스(61)를 구비한 것으로, 본 실시형태에서는 이들 광원(6)을 각 측판(33)에 2개 씩, 깊이 방향으로 인접시켜서 외측으로부터 부착하고 있다. 그리고 그것을 위해서, 브래킷(35)에는 외측방향으로 개구하는 광원 부착구멍(35a)을 설치하고 있다. 광원(6)은 그 발광 단부를 이 광원 부착구멍(35a)에 끼워맞추어지게 하는 고정나사(B1)를 사용하여 착탈 가능하게 부착되어 있다. 여기에서 파워LED란 200mA 이상의 전류를 흘리는 것이 가능한 고휘도 타입의 LED이다.

한편, 상기 광파이버(4)는, 케이싱(3)의 내부에 수용되어 있고, 도 5~도 7에 도시하는 바와 같이, 그것들의 광도입 단부(4b)를 발광부(2)마다 원통 형상을 이루는 결속도구(7)로 조밀하게 결속하여 결속부(41)를 형성하고, 그 결속부(41)를 상기 브래킷(35)에 설치한 결속부 부착구멍(35b)에 내측 방향에서 부착하고 있다. 구체적으로는 상기 결속도구(7)를 결속부 부착구멍(35b)에 끼워맞추어지게 하고, 고정나사(B2)를 사용하여 이 결속부 부착구멍(35b)에 착탈 가능하게 부착하고 있다.

이 결속부 부착구멍(35b)은, 일단을 상기 브래킷(35)의 내측 방향으로 개구하고, 타단을 상기 광원 부착구멍(35a)의 바닥면에 개구하는 것으로, 당해 광원 부착구멍(35a)과 축이 일치시켜져 있다. 그리고 이들 광원 부착구멍(35a) 및 결속부 부착구멍(35b)에 각각 광원(6) 및 결속부(7)를 부착함으로써, 상기 광원(6)으로부터의 광, 즉 상기 파워LED로부터의 광이 이 결속부(41)와 대략 동일직경으로 집광되어, 광파이버(4)의 광도입 단면으로부터 거의 빠짐 없이 도입되도록 하고 있다.

또한 본 실시형태에서는 도 5, 도 6에 도시하는 바와 같이 상기 광파이버(4)의 모두 또는 일부의 길이를 서로 다르게 하고, 상기 광사출부(21)의 중심선에 대 하여, 평면에서 보아 상기 결속부(41)가 어느 한쪽으로 치우치도록 구성하고 있다. 광파이버(4)는 단독으로는 만곡가능한 가요성을 갖는 것이지만, 상기한 바와 같이 결속된 광파이버 군(4A)에 있어서, 결속부(41)를 상기 열방향(P)으로 치우치게 하는 것은 대단히 어렵기 때문이며, 두께 방향의 컴팩트성을 담보하기 위해, 광원(6)을 깊이 방향(열방향)(P)으로 줄지어 세우고, 각 광원(6)이 발광부(2)의 중심선에 대해 편위하도록 구성하고 있는 본 실시형태에서는, 그것에 맞추어서 미리 결속부(41)를 치우치게 하고 있는 이 형상이 대단히 유효한 것이 된다. 이 실시형태에서는 동일의 광파이버 군(4A)을 4개 형성해 두고, 표리를 역으로 하여 부착하도록 하고 있다.

이와 같이 구성한 본 실시형태에 의하면, 광사출부(21)가, 대단히 작은 점발광원으로 간주할 수 있는 광파이버(4)의 선단부를 1열 또는 여러 열로 조밀하게 배열하여 이루어지는 것이며, 대단히 가는 선 형상의 광을 사출하는 것이기 때문에, 초점 거리가 짧은 로드렌즈(22)를 상기 광사출부(21)에 근접시켜서 집광해도, 역시 대단히 가는 선형상으로 수렴하는 라인광(LL)이 된다. 따라서, 각 발광부(2)를 대단히 컴팩트하게 하여 공간절약에서의 구성을 가능하게 하면서도, 이상적으로 선형상으로 수렴하는 대단히 집광효율의 높은, 다시 말하자면 밝은 조명을 얻을 수 있다.

또, 광도출 단부(4a) 끼리가 조밀하게 배열 설치되어 있기 때문에, 라인광(LL)에 불균일이 생기지 않아, 균일도가 높은 조명이 가능하게 된다. 게다가 로드렌즈(22)라는 저렴한 렌즈를 이용할 수 있으므로 코스트 다운도 도모할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, 상기한 구성이면, 길이가 다른 라인광을 조사하는 복수 종류의 제품 라인 업을 맞추는 경우에, 종류 마다 광파이버(4)의 수를 바꾸고, 협지판(21a, 21b)의 길이도 바꾸지 않으면 안되게 된다.

그러나 그렇게 하면, 광파이버(4)나 협지판(21a, 21b)과 같은 기간 부품을 표준화 할 수 없어, 제작 로트가 작아지거나 제작의 수고가 증대하는 등으로 인하여 비용상승으로 연결된다.

그래서 이 실시형태에서는 이러한 문제를 해결하도록, 도 8에 도시하는 바와 같이 동일 길이, 동일 형상의 발광부(2)(광사출부(21)와 주상 렌즈(22))를 1유닛으로 하여 모듈화하고, 이것을 열방향(P)을 따라 복수 직렬시킨 구성으로 하고 있다. 또한 이 예에서는 도시하고 있지 않지만, 각 발광부(2)마다 1개의 광원(6)을 접속하고 있다. 물론 각 발광부(2)에 접속되는 광파이버(4)의 수나 광파이버 군(4A)의 형상도 동일하게 하고 있다.

이러한 것이면, 열방향(P)으로 유닛화된 발광부(2)의 직렬수를 변화시킴으로써, 길이가 다른 라인광을 조사하는 복수 종류의 제품 라인 업을 맞출 수 있고, 게다가 기간 부품인 발광부(2)가 1종류로 되어서 부품 표준화를 촉진할 수 있기 때문에, 제작 코스트의 저감을 도모할 수 있다.

또한, 발광부(2) 마다 광량을 다르게 할 수도 있기 때문에, 똑같은 조도의 라인광 뿐만 아니라, 다양한 광조사 태양이 가능하게 되어 이것에 의해 여러 효과가 얻어진다. 예를 들면 워크(W)를 관측구멍(3a)을 통하여 카메라(도시하지 않음) 로 촬상하고, 화상처리를 행하고 자동 제품검사를 하는 것과 같은 사용법을 행하는 경우, 카메라의 렌즈 특성으로부터 화상의 단부부분은 어둡게 된다. 이것을 종래는 화상처리장치측에서 보정하고 있었지만, 그 보정에 의해 S/N비가 열화되는데다, 화상처리 시간이 필요하게 된다. 이에 반해, 이 실시형태의 것이라면, 단부의 조도를 중앙부분에 비해 밝게 함으로써, 화상처리 장치측에서의 화상보정을 가급적으로 줄일 수 있으므로, S/N비를 양호하게 유지하고 게다가 고속처리가 가능하게 된다.

한편, 상기의 구성에서는 라인광 길이가 광사출부(21)의 길이의 정수배로 제한된다. 길이의 변화를 보다 많게 하기 위해서는, 수종류(2~9 종류) 정도의 길이의 광사출부(21)를 직렬시켜도 좋다. 다만, 광사출부(21)의 길이의 변화를 너무 많게 하면, 부품의 표준화 효과가 작아진다.

또 주상 렌즈(22)는 절단공정만으로 여러 길이에 대응할 수 있기 때문에, 광사출부(21)만을 유닛화 하고, 주상 렌즈(22)는 반드시 유닛화 하지 않아도 되지만, 이 실시형태와 같이 발광부(2) 그자체를 유닛화 해 두는 쪽이 모듈 효과는 보다 현저한 것으로 된다.

그 밖에도, 여러 변형이 가능하다. 예를 들면, 상기 관측구멍(3a, 3b)상에 하프미러를 경사자세로 설치하고, 관측구멍(3a, 3b)으로부터도 광이 워크(W)에 조사되도록 해도 좋다. 또한, 이 관측구멍(3a, 3b)을 유리판 등의 투명부재로 폐쇄하여, 케이싱 내부에 먼지 등이 침입하는 것을 방지하도록 해도 좋다.

또 광사출부와 주상 렌즈와의 거리를 바꿀 수 있도록 한 것이어도 상관없다. 이렇게 하면 워크에 조사되는 라인광의 조사 폭을 변경할 수 있는데다, 각 발광부로부터 사출되는 라인광의 광축면을 각각 조정할 때의 편리성이 향상된다.

또는, 도 9, 도 10에 도시하는 바와 같이, 발광부(2)를 열방향으로 평행한 축선을 중심으로 회전 가능하게 케이싱(3)에 유지시켜, 일정 범위내에서 자유자재의 각도로, 또는 복수단계의 각도로 설정할 수 있도록 해도 좋다. 이렇게 하면, 워크와의 거리에 따라, 각 발광부의 각도를 조정함으로써, 집광위치를 워크상에 설정할 수 있다.

회전 중심은, 주상 렌즈(22)의 축심이 바람직하다. 발광부(2) 끼리의 회전에 의한 간섭을 가급적으로 억제할 수 있기 때문이다. 이 경우의 주상 렌즈(22)의 회전 지지구조의 구체예로서는, 주상 렌즈(22)의 단면 중심으로부터 축심방향(열방향)으로 회전축(91)을 돌출시키고, 이것을 케이싱(3)에 설치한 축받이(92)에 지지시키면 된다. 또 각도의 변경에는, 예를 들면 발광부(2)의 회전 중심(X) 또는 그곳으로부터 편위된 부위로부터 열방향으로 핸들(93)을 돌출시키고, 이 핸들(93)의 조작에 의해 각도를 바꿀 수 있도록 해 두면 된다. 또한 각도의 고정에는, 예를 들면 케이싱(3)으로부터 나사(94)를 안쪽으로 돌출시키고, 그 나사(94)의 선단으로 발광부(2)의 단면을 가압하여 고정할 수 있도록 하면 된다.

또 전술한 바와 같이, 발광부(2)(또는 광사출부(21))를 열방향으로 복수 직렬시키는 경우에는, 도 9, 도 10에 도시하는 바와 같이 1열의 발광부(2) 전체를 공통하여 유지하는 유지 부재(95)를 설치하고, 이 유지 부재(95)의 회전각도를 조정 가능하게 케이싱(3)에 지지시키면 된다.

주상 렌즈도 로드렌즈에 한정되지 않고, 예를 들면 반원형의 실린드리컬 렌즈이어도 좋고, 프레넬 렌즈 등이어도 상관없다. 또, 도 9, 도 10에 도시하는 바와 같이 주상 렌즈(22)에 있어서 광의 진행에 관여하지 않는 측면 둘레면 부위로부터 축방향을 따라 연장되는 돌출라인이나 홈 등의 부착 보조부(22a)를 설치하고, 그 부착 보조부(22a)에 유지 부재(95)를 걸어맞추어지게 함으로써 이 주상 렌즈(22)를 지지하도록 해도 좋다. 이렇게 하면 주상 렌즈(22)를 일단면으로부터 타단면에 걸쳐서 연속적으로 유지할 수 있어, 주상 렌즈(22)를 단부만으로 지지하는 것과 비교하여, 주상 렌즈(22)의 구부러짐이나 비틀림을 억제하여 정확하게 유지할 수 있다.

또한, 광원과 결속부 사이에, 광을 균일화 하는 로드렌즈 등의 광균일화 부재를 개재시켜도 좋다. 이렇게 하면, 각 광파이버에 도입되는 광의 강도가 보다 균일하게 되므로, 라인광의 조도 불균일을 보다 저감시킬 수 있다. 라인광의 조도 불균일 저감의 다른 태양으로서는, 광사출부와 주상 렌즈 사이에 렌티큘러 렌즈 등의 확산판을 개재시키도록 한 것도 생각할 수 있다.

더불어 각 발광부로부터 사출되는 라인광의 색을 서로 다르게 하거나, 또는 바꿀 수 있도록 한 것이어도 좋다.

물론, 광원은 유지체의 정상면 등, 적당한 개소에 부착하면 되고, 게다가 말하자면 반드시 유지체에 부착할 필요는 없다. 예를 들면, 광파이버를 길게 하고, 광원을 유지체와는 별도로 설치해도 상관없다. 광원의 수도 상기 실시형태에 한정되지 않고, 더욱 많게 해도 상관없고, LED를 사용한 것에 한정되는 것은 아니다.

그 외에, 각 발광부를 상기 열방향에서 보아 예를 들면 원호상에 배치해도 좋다.

Claims

복수의 광파이버의 광도출 단부를 1열 또는 복수열로 배열하고, 그것들이 일정폭을 가진 직선 형상이 되도록 구성한 광사출부 및 그 광사출부의 전방이고 상기 열방향을 따라 연신하도록 배치한 주상 렌즈를 쌍으로 갖고, 직선 형상으로 수렴하는 라인광을 사출하는 복수의 발광부와, 광조사 대상인 워크에 대향하여 배치되고, 그 워크를 관측하기 위한 관측구멍이 관통되어 있는 것으로서, 상기 각 발광부로부터 사출되는 라인광의 광축면이 선상에서 교차하도록 그들 발광부를 유지하는 유지체를 구비하고,

상기 광파이버의 광도입 단부를 결속하여 결속부를 형성하고 그 결속부에 광원으로부터의 광을 도입하도록 구성하고, 상기 광파이버의 모두 또는 일부의 길이를 다르게 하여 상기 광사출부의 중심선에 대하여 상기 결속부가 어느 한쪽으로 치우치도록 구성하고 있는 것을 특징으로 하는 라인광 조사장치.
복수의 광파이버의 광도출 단부를 1열 또는 복수열로 배열하고, 그것들이 일정폭을 가진 직선 형상이 되도록 구성한 광사출부 및 그 광사출부의 전방이고 상기 열방향을 따라 연신하도록 배치한 주상 렌즈를 쌍으로 갖고, 직선 형상으로 수렴하는 라인광을 사출하는 복수의 발광부와, 광조사 대상인 워크에 대향하여 배치되고, 그 워크를 관측하기 위한 관측구멍이 관통되어 있는 것으로서, 상기 각 발광부로부터 사출되는 라인광의 광축면이 선상에서 교차하도록 그들 발광부를 유지하는 유지체를 구비하고,

상기 광사출부를 상기 열방향을 따라 복수 직렬시키고 있는 것을 특징으로 하는 라인광 조사장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 각 발광부로부터 사출되는 라인광의 광축면이 상기 열방향에서 보아 방사상을 이루도록, 그들 각 발광부를 상기 유지체에 배열 설치하고 있는 것을 특징으로 하는 라인광 조사장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 각 주상 렌즈가 상기 열방향에서 보아 일직선상에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 라인광 조사장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 광사출부가 한쌍의 협지판을 더 구비한 것이며, 그들 협지판이 상기 복수의 광도출 단부를 끼워서 유지하고 있는 것을 특징으로 하는 라인광 조사장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 광파이버에 광을 도입하는 광원이 200mA 이상의 전류를 흘려보내는 것이 가능한 파워LED인 것을 특징으로 하는 라인광 조사장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 광사출부와 주상 렌즈와의 거리를 바꿀 수 있도록 구성하고 있는 것을 특징으로 하는 라인광 조사장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 발광부를 열방향으로 평행한 회전축을 중심으로 회전가능하게 구성하고, 그 회전각도를 설정할 수 있도록 하고 있는 것을 특징으로 하는 라인광 조사장치.
제 2 항에 있어서, 상기 광사출부의 길이가 모두 동일한 것을 특징으로 하는 라인광 조사장치.
제 2 항에 있어서, 상기 광사출부 각각에 대하여 개별적으로 광원을 설치하고 있는 것을 특징으로 하는 라인광 조사장치.
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