KR20170018988A - 검사용 조명기구 - Google Patents

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KR20170018988A
KR20170018988A KR1020150108189A KR20150108189A KR20170018988A KR 20170018988 A KR20170018988 A KR 20170018988A KR 1020150108189 A KR1020150108189 A KR 1020150108189A KR 20150108189 A KR20150108189 A KR 20150108189A KR 20170018988 A KR20170018988 A KR 20170018988A
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Abstract

본 발명의 검사용 조명기구는 일측으로 개구된 중공의 본체와, 상기 본체의 개구부에 구비되는 투광부과, 본체와 투광부에 의하여 형성된 공간에 위치하며 투광부를 향하도록 본체에 설치되는 엘이디모듈로 이루어지며; 상기 투광부는 서로 교차 방향으로 적층된 복수의 프리즘시트부로 이루어진 것을 특징으로 하는 검사용 조명기구에 관한 것이다.

Description

검사용 조명기구{A Lighting Device For Inspecting}
본 발명은 검사용 조명기구에 관한 것으로서, 검사 장비에 설치되어 필라멘트와 같은 제품의 검사에 사용되는 검사용 조명기구에 관한 것이다.
종래의 검사용 조명기구(10)는 본체(11)와, 엘이디모듈(13;LED모듈)과, 광확산판(15)으로 이루어진다.
상기 본체(11)는 일측이 개구된 중공체로 구비된다. 상기 본체(11)의 내부는 암실이 된다. 상기 본체(11)의 내측에는 엘이디모듈(13)이 구비된다.
상기 엘이디모듈(13)은 피씨비(13-1;PCB)와 엘이디(13-3;LED)로 이루어진다. 상기 피씨비(13-1)는 상기 본체(11)의 내측에 구비된다. 상기 피씨비(13-1)의 상부에는 엘이디(13-3)가 구비된다. 상기 피씨비(13-1)를 통해 엘이디(13-3)로 전기가 공급되어 엘이디(13-3)로부터 빛이 방출된다. 상기 엘이디(13-3)는 상기 피씨비(13-1) 상부에 구비된다. 상기 엘이디(13-3)는 복수로 구비된다. 상기 엘이디(13-3)는 폭 방향 및 길이 방향으로 이격 구비된다.
상기 광확산판(15;Light diffuser plate)은 상기 본체(11)의 상부에 구비된다. 상기 광확산판(15)은 반투명 판으로 구비된다. 상기 광확산판(15)을 통해 엘이디(13-3)로부터 방출되는 빛이 외부로 방출된다. 상기 광확산판(15)은 점이나 선 광원에서 나오는 빛을 면을 따라 확산시켜 화면 전체적으로 색상 및 밝기가 균일하게 보이도록 해주는 역할을 한다.
종래의 검사용 조명기구는 정확한 이미지 획득이 어려우며 충분한 빛의 양을 얻기 위해 높은 전류를 가해야 하므로 발열량이 높아 전류의 소모가 많아 에너지 손실이 많고, 엘이디(LED)소자의 수명이 짧은 문제점이 있었다.
대한민국 특허공개 제10-2009-0061310호 공개특허공보
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 전기가 절감되면서도 고휘도이며 저발열이고, 선명하고 정교한 고품질의 영상 획득이 가능한 검사용 조명기구를 제공하는데 목적이있다.
본 발명의 검사용 조명기구는 일측으로 개구된 중공의 본체와, 상기 본체의 개구부에 구비되는 투광부과, 본체와 투광부에 의하여 형성된 공간에 위치하며 투광부를 향하도록 본체에 설치되는 엘이디모듈로 이루어지며; 상기 투광부는 서로 교차 방향으로 적층된 복수의 프리즘시트부로 이루어진 것을 특징으로 하는 검사용 조명기구를 제공한다.
상기에서, 상기 투광부는 프리즘시트부의 내측으로 적층된 광확산판을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서, 상기 투광부는 프리즘시트부의 외측으로 적층된 마이크로렌즈시트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서, 상기 프리즘시트부는 제1 프리즘시트와 제2 프리즘시트로 이루어지며; 상기 제1 프리즘시트와 제2 프리즘시트는 서로 접하도록 구비되며, 상기 제1 프리즘시트의 제1 프리즘산(133-1a)과 제2 프리즘시트(133-2)의 제2 프리즘산은 서로 교차하는 방향으로 적층되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 검사용 조명기구는 전기가 절감되면서도 고휘도이고 따라서 저발열이고, 선명하고 정교한 고품질의 영상 획득이 가능한 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 검사용 조명기구를 도시한 단면도이며,
도 2는 본 발명에 따르는 검사용 조명기구를 도시한 사시도이며,
도 3은 도 2의 A-A선에 따른 단면도이며,
도 4는 도 3 "A"부의 확대로서 프리즘시트를 도시한 것이며,
도 5는 도 4의 A방향에서 도시한 것이며,
도 6은 본 발명 검사용 조명기구에 구비되는 마이크로렌즈시트의 일부를 확대 도시한 사시도이며,
도 7은 본 발명에 따르는 검사용 조명기구로 조사하여 촬영한 필라멘트 이미지의 일부 확대 사진이며,
도 8은 타사 검사용 조명기구로 조사하여 촬영한 필라멘트 이미지의 일부 확대 사진이다.
도 9는 본 발명에 따르는 검사용 조명기구와 타사 검사용 조명기구의 사용 시간에 따른 온도 변화 그래프이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 검사용 조명기구를 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따르는 검사용 조명기구를 도시한 사시도이며, 도 3은 도 2의 A-A선에 따른 단면도이며, 도 4는 도 3 "A"부의 확대로서 프리즘시트를 도시한 것이며, 도 5는 도 4의 A방향에서 도시한 것이며, 도 6은 본 발명 검사용 조명기구에 구비되는 마이크로렌즈시트의 일부를 확대 도시한 사시도이며, 도 7은 본 발명에 따르는 검사용 조명기구로 조사하여 촬영한 필라멘트 이미지의 일부 확대 사진이며, 도 8은 타사 검사용 조명기구로 조사하여 촬영한 필라멘트 이미지의 일부 확대 사진이다. 도 9는 본 발명에 따르는 검사용 조명기구와 타사 검사용 조명기구의 사용 시간에 따른 온도 변화 그래프이다.
도 3에서 가로 방향을 "폭 방향"으로 하고, 지면에 수직인 방향을 "길이 방향"으로 하고, 세로 방향을 "상하 방향"으로 한다. 그리고 상기 본체(110)와 투광부(130)로 둘러싸인 내부를 "내측"으로 하고, 그 반대를 "외측"으로 하여 기재한다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 검사용 조명기구(100)는 본체(110)와, 엘이디모듈(120)과, 투광부(130)로 이루어진다.
상기 본체(110)는 상향 개구된 중공체로 구비된다. 상기 본체(110)는 단면이 사각형인 형태로 구비된다. 상기 본체(110)는 불투과성 재질로 형성된다. 상기 본체(110)의 폭 방향 일측에는 상향 및 폭 방향 외측을 향하는 턱부가 형성된다. 상기 턱부는 길이 방향으로 연장 형성된다.
상기 본체(110)의 상부의 내측에는 오목한 홈이 형성된다. 상기 홈은 상향하는 턱부로부터 상향 이격되어 형성된다. 상기 홈은 상기 본체(110)의 폭 방향 및 길이 방향 둘레를 따라 형성된다. 폭 방향 외측을 향하는 턱부에는 상기 홈의 단부가 위치된다. 상기 홈에는 분리부(113)가 제거된 상태에서 외측에서 내측으로 투광부(130)가 슬라이딩되어 삽입 구비된다.
상기 본체(110)의 턱부에는 분리부(113)가 구비된다. 상기 분리부(113)는 길이 방향으로 연장 구비된다. 상기 분리부(113)는 상기 본체(110) 상부에 형성된 홈에 투광부(130)가 슬라이딩되어 삽입된 후 분리부(113)를 고정하여 투광부(130)의 이탈을 방지하는 역할을 한다.
상기 본체(110)의 하부에는 플랜지(111)가 구비된다. 상기 플랜지(111)는 상기 본체(110)의 하부 단면적보다 크게 구비된다. 상기 플랜지(111)는 상기 본체(110)의 폭 방향 및 길이 방향으로 외향 돌출되도록 구비된다. 상기 플랜지(111)에는 설치공(111a)이 형성된다. 상기 설치공(111a)은 복수로 형성된다. 상기 설치공(111a)은 폭 방향 및 길이 방향으로 이격되어 형성된다. 상기 설치공(111a)에 고정 나사가 체결되어 본 발명에 따른 검사용 조명기구(100)를 고정한다.
상기 엘이디모듈(120)은 상기 본체(110)의 내측 하부에 구비된다. 상기 엘이디모듈(120)은 상기 투광부(130)를 향하도록 설치된다. 상기 엘이디모듈(120)은 피씨비(121;PCB)와 엘이디(123;LED)로 이루어진다.
상기 피씨비(121)는 상기 본체(110)의 내측에 구비된다. 상기 피씨비(121)는 상기 피씨비(121)로부터 엘이디(123)로 전기가 공급되도록 하는 역할을 한다. 상기 피씨비(121)의 상부에는 상기 엘이디(123)가 구비된다. 상기 엘이디(123)는 상기 투광부(130)를 향하여 구비된다. 상기 엘이디(123)는 복수로 구비된다. 상기 엘이디(123)는 폭 방향 및 길이 방향으로 이격 구비된다. 상기 엘이디(123)는 상기 피씨비(121)로부터 전기가 공급되어 빛을 방출한다.
상기 투광부(130)는 상기 본체(110)의 개구부에 구비된다. 상기 투광부(130)는 복수의 층이 적층되어 구비된다. 상기 투광부(130)는 상기 본체(110)의 상부에 형성된 홈에 슬라이딩되어 삽입 구비된다. 상기 투광부(130)는 광확산판(131)과, 프리즘시트부(133)와, 마이크로렌즈시트(135)로 이루어진다.
상기 광확산판(131)은 내측에 구비된다. 상기 광확산판(131)은 반투명 판으로 구비된다. 상기 광확산판(131)을 통해 엘이디(123)로부터 방출되는 빛이 투과된다. 상기 광확산판(131)은 점이나 선 광원에서 나오는 빛을 면을 따라 확산시켜 화면 전체적으로 색상 및 밝기가 균일하게 보이도록 해주는 역할을 한다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 프리즘시트부(133)는 상기 광확산판(131)의 외측에 구비된다. 상기 프리즘시트부(133)는 상기 광확산판(131)과 접하도록 구비된다. 상기 프리즘시트부(133)는 복수의 층으로 구비된다. 상기 프리즘시트부(133)는 복수의 층이 서로 교차하는 방향으로 적층되어 구비된다. 상기 프리즘시트부(133)는 제1 프리즘시트(133-1)와 제2 프리즘시트(133-2)로 이루어진다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 프리즘시트(133-1)는 제2 프리즘시트(133-2)의 외측면에 접하여 구비된다. 상기 제1 프리즘시트(133-1)의 외측에는 제1 프리즘산(133-1a)이 형성된다. 상기 제1 프리즘산(133-1a)은 복수로 나란하게 형성된다. 상기 제1 프리즘산(133-1a)의 골과 골 사이의 간격(a)은 수십㎛로 형성된다. 예를 들어, 상기 제1 프리즘산(133-1a)의 골과 골 사이의 간격(a)은 20㎛로 형성된다. 상기 제1 프리즘산(133-1a)의 높이(b)는 수십㎛로 형성된다. 예를 들어, 상기 제1 프리즘산(133-1a)의 높이(b)는 15㎛로 형성된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제2 프리즘시트(133-2)는 상기 제1 프리즘시트(133-1)와 광확산판(131) 사이에 구비된다. 상기 제2 프리즘시트(133-2)는 제1 프리즘시트(133-1)의 내측면에 접하여 구비된다. 상기 제2 프리즘시트(133-2)는 상기 광확산판(131)의 외측면에 접하여 구비된다. 상기 제2 프리즘시트(133-2)의 외측에는 제2 프리즘산(133-2a)이 형성된다. 상기 제2 프리즘산(133-2a)은 복수로 나란하게 형성된다. 상기 제2 프리즘시트(133-2)는 상기 제1 프리즘시트(133-1)의 제1 프리즘산(133-1a)과 제2 프리즘시트(133-2)의 제2 프리즘산(133-2a)이 서로 교차하는 방향으로 적층되어 구비된다. 상기 제2 프리즘산(133-2a)은 상기 제1 프리즘산(133-1a)과 90°로 교차되도록 형성된다. 상기 제2 프리즘산(133-2a)의 골과 골 사이의 간격은 수십㎛로 형성된다. 예를 들어, 상기 제2 프리즘산(133-2a)의 골과 골 사이의 간격은 20㎛로 형성된다. 상기 제2 프리즘산(133-2a)의 높이는 수십㎛로 형성된다. 예를 들어, 상기 제2 프리즘산(133-2a)의 높이는 15㎛로 형성된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 마이크로렌즈시트(135)는 상기 프리즘시트부(133)의 외측으로 적층 구비된다. 상기 마이크로렌즈시트(135)는 상기 프리즘시트부(133)와 접하여 구비된다. 상기 마이크로렌즈시트(135)는 투명 아크릴과 같은 재질로 구비된다. 상기 마이크로렌즈시트(135)의 두께는 수㎜ 두께로 구비된다. 예를 들어, 마이크로렌즈시트(135)의 두께는 1㎜로 구비된다. 상기 마이크로렌즈시트(135)에는 복수의 돌기(1351)가 구비된다. 상기 돌기(1351)는 마이크로렌즈시트(135)의 외측으로 돌출 구비된다. 상기 돌기(1351)는 구면 형상으로 구비된다. 상기 돌기(1351)는 폭 방향 및 길이 방향으로 이격 구비된다.
본 발명에 따른 검사용 조명기구(100)는 종래의 조명기구보다 발광효율과 단위면적 휘도가 증대된다. 발광효율은 소비전력(W)당 총 광속(㏐)의 비로 나타낸다. 상기 단위면적 휘도는 단위면적(㎠)당 밝기의 정도(㏅)로 나타낸다.
본 발명에 따른 검사용 조명기구(100)의 발광효율은 131.3㏐/W이고, 단위면적 휘도는 55.4㏅/㎠이다. 종래의 조명기구의 발광효율은 19.4㏐/W, 27.2㏐/W, 26.8㏐/W, 88.6㏐/W, 79㏐/W, 102㏐/W이고, 단위면적 휘도는 19.8㏅/㎠, 25.7㏅/㎠, 28.1㏅/㎠, 11.0㏅/㎠, 9㏅/㎠, 13㏅/㎠로 측정되는 것을 볼 때, 본 발명의 검사용 조명기구(100)의 발광효율과 단위면적 휘도는 종래보다 향상된 것을 알 수 있다.
본 발명의 검사용 조명기구(100)를 이용하여 필라멘트를 촬영한 사진인 도 7과 타사의 검사용 조명기구를 이용하여 필라멘트를 촬영한 사진인 도 8을 비교하면, 도 8의 사진보다 도 7의 사진이 더 선명한 것을 알 수 있다. 타사의 검사용 조명기구를 이용한 도 8의 사진을 보면 필라멘트 상단이 흐릿하게 촬영되어 측정오차가 발생된다. 본 발명인 검사용 조명기구(100)는 타사보다 선명하고 정교한 이미지 획득이 가능한 효과가 발생된다.
도 9는 본 발명에 따르는 검사용 조명기구(100)와 타사 검사용 조명기구의 사용 시간에 따른 온도 변화 그래프이다. 그래프에서 가로 축은 시간(min.)을 나타내고, 세로 축은 온도(℃)를 나타낸다. 상기 그래프는 본 발명인 검사용 조명기구(100)와 타사의 검사용 조명기구를 같은 휘도에서 측정한 것이다. 본 발명에 따르는 검사용 조명기구(100)는 빨간색 도트(dot)로 이루어진 그래프이고, 타사의 검사용 조명기구는 검정색 도트로 이루어진 그래프이다.
본 발명인 검사용 조명기구(100)는 사용 시간이 길어 질수록 온도가 52.1℃로 가까워지며, 타사의 검사용 조명기구는 사용 시간이 길어 질수록 온도가 91.7℃로 가까워진다. 그래프에 나타난 바와 같이, 본 발명과 타사 사이에는 대략 40℃ 정도 온도 차이가 발생된다. 본 발명인 검사용 조명기구(100)는 타사보다 내부 온도가 낮아 엘이디(123)의 성능이 유지되고 수명이 향상되는 효과가 있다.
지금까지 본 발명에 따른 검사용 조명기구는 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100 : 검사용 조명기구
110 : 본체 111 : 플랜지
120 : 엘이디모듈 121 : 피씨비
123 : 엘이디 130 : 투광부
131 : 광확산판 133 : 프리즘시트부
135 : 마이크로렌즈시트

Claims (4)

  1. 일측으로 개구된 중공의 본체(110)와, 상기 본체(110)의 개구부에 구비되는 투광부(130)과, 본체(110)와 투광부(130)에 의하여 형성된 공간에 위치하며 투광부(130)를 향하도록 본체에 설치되는 엘이디모듈(120)로 이루어지며; 상기 투광부(130)는 서로 교차 방향으로 적층된 복수의 프리즘시트부(133)로 이루어진 것을 특징으로 하는 검사용 조명기구.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 투광부(130)는 프리즘시트부(133)의 내측으로 적층된 광확산판(131)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 검사용 조명기구.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 투광부(130)는 프리즘시트부(133)의 외측으로 적층된 마이크로렌즈시트(135)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 검사용 조명기구.
  4. 제4 항에 있어서, 상기 프리즘시트부(133)는 제1 프리즘시트(133-1)와 제2 프리즘시트(133-2)로 이루어지며; 상기 제1 프리즘시트(133-1)와 제2 프리즘시트(133-2)는 서로 접하도록 구비되며, 상기 제1 프리즘시트(133-1)의 제1 프리즘산(133-1a)과 제2 프리즘시트(133-2)의 제2 프리즘산(133-2a)은 서로 교차하는 방향으로 적층되는 것을 특징으로 하는 검사용 조명기구.
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