JP7498473B2 - Illumination device and illumination system - Google Patents
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Description
本発明は、照明装置および照明システムに関する。 The present invention relates to a lighting device and a lighting system.
この種の照明装置として、X方向に並設された複数のLEDと、各LEDからの光をX方向と直交するY方向に集光する棒状レンズとを備え、ライン状の照明位置を照明するものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。当該照明装置では、照明位置の光のムラを低減するために、X方向に光を拡散する拡散板を用いている。 A known lighting device of this type is equipped with multiple LEDs arranged in parallel in the X direction and a rod-shaped lens that focuses the light from each LED in the Y direction perpendicular to the X direction, and illuminates a linear illumination position (see, for example, Patent Document 1). This lighting device uses a diffusion plate that diffuses light in the X direction to reduce unevenness in the light at the illumination position.
また、X方向に並設された複数の点光源と、複数の点光源にそれぞれ対応する凸レンズとを備え、ライン状の照明位置を照明するものが知られている(例えば、特許文献2参照。)。当該照明装置でも、照明位置の光のムラを低減するために、X方向に光を拡散する拡散板を用いている。 There is also known a lighting device that has multiple point light sources arranged in parallel in the X direction and convex lenses corresponding to each of the multiple point light sources, and illuminates a linear illumination position (see, for example, Patent Document 2). This lighting device also uses a diffusion plate that diffuses light in the X direction to reduce unevenness in the light at the illumination position.
前記各照明装置は、ラインセンサによって検出される範囲をライン状に照明するために用いられる。前記各照明装置は、光硬化性樹脂の露光のために用いられる場合もある。
前者の照明装置の光源は、X方向に並設された複数のLEDである。このため、照明装置と照明位置とを数十cm以上又は1m以上離せば、照明位置の光のムラを無くすことはできるが、照明位置の照度が低下する。照明位置の照度を上げるために照明装置と照明位置との距離を十数cm以下にする場合は、照明位置の光のムラを低減するために拡散板が必要になる。
Each of the illumination devices is used to illuminate a range detected by a line sensor in a line shape. Each of the illumination devices may also be used to expose a photocurable resin.
The light source of the former lighting device is a plurality of LEDs arranged in parallel in the X direction. Therefore, if the lighting device is separated from the lighting position by several tens of centimeters or more, or by more than 1 meter, the unevenness of the light at the lighting position can be eliminated, but the illuminance at the lighting position will decrease. If the distance between the lighting device and the lighting position is reduced to 10-odd centimeters or less in order to increase the illuminance at the lighting position, a diffusion plate is required to reduce the unevenness of the light at the lighting position.
後者の照明装置も、凸レンズの継ぎ目があるため、前者の照明装置と同様に拡散板が必要である。
また、照明位置に平行光成分が多い光を供給する照明装置も望まれていた。
The latter lighting device also requires a diffusion plate like the former lighting device, since there is a joint between the convex lenses.
There is also a need for an illumination device that supplies light with a large amount of parallel light components to the illumination position.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、拡散板を用いない場合でもムラが少ない又は無い光を照明位置に供給することが可能であり、小型化も図ることが可能な照明装置を提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of these circumstances, and aims to provide a lighting device that can provide light with little or no unevenness to the lighting position even without using a diffusion plate, and can also be made compact.
本発明の第1の態様に係る照明装置は、X方向に互いに間隔をおいて配置され、前記X方向と略直交するY方向にそれぞれ平行光を射出する複数の第1平行光ユニットと、前記X方向に互いに間隔をおいて前記複数の第1平行光ユニットに各々対応するように配置された複数の反射部材であって、前記複数の第1平行光ユニットからの前記平行光をそれぞれ前記X方向と略直交する所定方向に向かって反射する複数の反射部材と、前記X方向に互いに間隔をおいて配置され、前記所定方向にそれぞれ平行光を射出する複数の第2平行光ユニットと、を備える照明装置であって、前記複数の第1平行光ユニットの各々からの前記平行光は対応する前記反射部材の前記X方向の全体に照射されるように構成され、前記照明装置が照明する前記X方向に長い照明エリアにおいて前記複数の第1平行光ユニットからの前記平行光が前記複数の反射部材によって反射した光と前記複数の第2平行光ユニットからの前記平行光とが前記X方向に連なるように、前記X方向において前記複数の第2平行光ユニットは前記複数の反射部材と交互に配置され、前記各反射部材は、対応する前記第1平行光ユニットからの前記平行光のうち前記X方向の少なくとも一端の光を反射しないものである。 A lighting device according to a first aspect of the present invention includes: a plurality of first parallel light units arranged at intervals in an X direction, each emitting parallel light in a Y direction substantially perpendicular to the X direction; a plurality of reflecting members arranged at intervals in the X direction corresponding to each of the plurality of first parallel light units, each reflecting the parallel light from the plurality of first parallel light units toward a predetermined direction substantially perpendicular to the X direction; and a plurality of second parallel light units arranged at intervals in the X direction, each emitting parallel light in the predetermined direction, The parallel light from each of the first parallel light units is configured to be irradiated onto the entire X-direction of the corresponding reflecting member, and the plurality of second parallel light units are arranged alternately with the plurality of reflecting members in the X-direction so that the parallel light from the plurality of first parallel light units reflected by the plurality of reflecting members and the parallel light from the plurality of second parallel light units are connected in the X-direction in an illumination area long in the X-direction illuminated by the illumination device, and each of the reflecting members does not reflect light at least at one end in the X-direction of the parallel light from the corresponding first parallel light unit .
上記第1の態様では、各第1平行光ユニットからの平行光がそれぞれ反射部材によって所定方向に向かって反射される。また、複数の第2平行光ユニットは、X方向に互いに間隔をおいて配置され、所定方向にそれぞれ平行光を射出する。また、X方向において、複数の第2平行光ユニットは複数の反射部材と交互に配置されている。このような交互配置のため、各第2平行光ユニットからの光が反射部材の間を通過して照明エリアに到達する。当該構成によって、照明エリアの略全体に亘って照度を均一又は略均一にする照明システムを容易且つ確実に構成することが可能となる。また、反射部材がX方向に並んでおり、当該構成は照明装置の小型化を図るために有利である。 In the first aspect, the parallel light from each first parallel light unit is reflected in a predetermined direction by the reflecting member. The second parallel light units are arranged at intervals in the X direction, and each emits parallel light in a predetermined direction. The second parallel light units are arranged alternately with the reflecting members in the X direction. Due to this alternating arrangement, the light from each second parallel light unit passes between the reflecting members to reach the illumination area. This configuration makes it possible to easily and reliably configure an illumination system that provides uniform or approximately uniform illuminance across approximately the entire illumination area. The reflecting members are arranged in the X direction, and this configuration is advantageous for miniaturizing the illumination device.
本発明の第2の態様に係る照明システムは、前記照明装置と、前記照明装置による照明エリアの長手方向に長手を有するレンズであり、前記照明エリアからの光を検査用のセンサに向かって前記長手方向に集光するレンズと、を備える。 The lighting system according to the second aspect of the present invention includes the lighting device and a lens having a longitudinal direction in the longitudinal direction of the area illuminated by the lighting device, the lens focusing light from the illuminated area in the longitudinal direction toward an inspection sensor.
本発明によれば、拡散板を用いない場合でも照明位置にムラが少ない又は無い光を供給することが可能であり、小型化も図ることが可能な照明装置の提供が可能となる。 The present invention makes it possible to provide a lighting device that can provide light with little or no unevenness at the illumination position even without using a diffusion plate, and that can also be made compact.
本発明の一実施形態に係る照明システムについて図面を参照して以下に説明する。
この照明システムの照明装置1は、検査対象物をライン状に照明するものである。当該ラインは、幅が数cmであってもよく、1cm以下であってもよい。本実施形態では前記ラインの幅は以下の構造によって数cmとなる。
この照明装置1は、図1~図4に示されるように、X方向に長手を有する筐体10と、筐体10内にX方向に互いに間隔をおいて配置された複数の反射部材20と、X方向に互いに間隔をおいて配置された複数の第1平行光ユニット30と、X方向に互いに間隔をおいて配置された複数の第2平行光ユニット40と、を備えている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A lighting system according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The illumination device 1 of this illumination system illuminates an object to be inspected in a line shape. The line may be several centimeters wide or may be 1 cm or less. In this embodiment, the line width is several centimeters due to the following structure.
As shown in Figures 1 to 4, this lighting device 1 comprises a
図3等に示されるように、各第1平行光ユニット30は、点光源31と、点光源31から放射状に射出される光を平行光とする1枚のフレネルレンズであるレンズ部32と、を備える。点光源31は、レーザーダイオード、LED等である。点光源31が光ファイバーの一端であり、光ファイバーの他端に光源装置から光を入れてもよい。本実施形態では、レンズ部32は、同心円状に並んだ複数のプリズムレンズを有し、各プリズムレンズは点光源31からの光を平行光とするように形成されている。
As shown in FIG. 3 etc., each first
点光源31からレンズ部32の全体に亘って均一な光が照射されることが好ましいが、光軸の付近の光が最も強く、光軸から離れるに従って徐々に光量が低下する点光源31であってもよい。
It is preferable that the
なお、レンズ部32は、点光源31からの光を平行光とするものであればよく、単一又は複数のレンズを有していればよい。また、レンズ部32を構成するレンズとして、凸レンズ、凸レンズと凹レンズの組合せ、リニアフレネルレンズ等の周知のレンズを用いることが可能である。
各第1平行光ユニット30は、X方向と略直交するY方向に平行光PL1を射出する。平行光PL1のX方向の幅は数cmであり、本実施形態では5cm程度である。平行光PL1のZ方向の幅は数cmであってもよく、1cm以下であってもよい。本実施形態では平行光PL1のZ方向の幅は5cm程度である。
The
Each first collimated
本実施形態では、図3に示されるように、第1平行光ユニット30は筐体33によって覆われている。また、第1平行光ユニット30は、点光源31の基板31aが一端面に固定されたブロック34を有し、ブロック34は筐体33にY方向に移動可能に取付けられている。また、筐体33に対してブロック34を移動しないように固定する移動規制部材35も設けられている。本実施形態では、移動規制部材35はネジ部材であり、移動規制部材35は筐体33に螺合しており、ブロック34に当接する。
In this embodiment, as shown in FIG. 3, the first
移動規制部材35を緩めると共に、ブロック34をY方向に移動することによって、点光源31とレンズ部32とのY方向の距離を調節することができる。当該調節によって、平行光PL1を若干拡がる光、若干収束する光、又は完全な平行光に近い光等に調節することができる。若干広がる光および若干収束する光も本実施形態では平行光である。
By loosening the
図4等に示されるように、各第2平行光ユニット40は、点光源41と、点光源41から放射状に射出される光を平行光とする1枚のフレネルレンズであるレンズ部42と、を備える。点光源41は、レーザーダイオード、LED等である。点光源41が光ファイバーの一端であり、光ファイバーの他端に光源装置から光を入れてもよい。本実施形態では、レンズ部42は、同心円状に並んだ複数のプリズムレンズを有し、各プリズムレンズは点光源41からの光を平行光とするように形成されている。
As shown in FIG. 4 etc., each second
点光源41からレンズ部42の全体に亘って均一な光が照射されることが好ましいが、光軸の付近の光が最も強く、光軸から離れるに従って徐々に光量が低下する点光源41であってもよい。
It is preferable that the
なお、レンズ部42は、点光源41からの光を平行光とするものであればよく、単一又は複数のレンズを有していればよい。また、レンズ部42を構成するレンズとして、凸レンズ、凸レンズと凹レンズの組合せ、リニアフレネルレンズ等の周知のレンズを用いることが可能である。
各第2平行光ユニット40は、X方向およびY方向と略直交するZ方向に平行光PL2を射出する。なお、Z方向が、X方向およびY方向と交差する方向であって、Y方向と45°、30°等の所定の角度を成す方向であってもよい。
The
Each second collimated
平行光PL2のX方向の幅は数cmであり、本実施形態では5cm程度である。平行光PL2のY方向の幅は数cmであってもよく、1cm以下であってもよい。本実施形態では平行光PL2のY方向の幅は5cm程度である。 The width of the parallel light PL2 in the X direction is several centimeters, and in this embodiment, it is about 5 cm. The width of the parallel light PL2 in the Y direction may be several centimeters, or may be 1 cm or less. In this embodiment, the width of the parallel light PL2 in the Y direction is about 5 cm.
本実施形態では、図4に示されるように、第2平行光ユニット40は筐体43によって覆われている。また、第2平行光ユニット43は、点光源41の基板41aが一端面に固定されたブロック44を有し、ブロック44は筐体43にZ方向に移動可能に取付けられている。また、筐体43に対してブロック44を移動しないように固定する移動規制部材45も設けられている。本実施形態では、移動規制部材45はネジ部材であり、移動規制部材45は筐体43に螺合しており、ブロック44に当接する。
In this embodiment, as shown in FIG. 4, the second
筐体33および筐体43は、筐体10の一部として機能し、本実施形態では、筐体10の中に複数の点光源31,41、複数のレンズ部32,42、および複数の反射部材20が設けられている。
筐体10には、第1平行光ユニット30からの平行光PL1であって、反射部材20によって反射された平行光PL1と、第2平行光ユニット40からの平行光PL2とが通過する開口部10aが設けられている。本実施形態では、開口部10aにプラスチック、ガラス等の透光材料から成るカバー11が取付けられている。
The
The
移動規制部材45を緩めると共に、ブロック44をY方向に移動することによって、点光源41とレンズ部42とのY方向の距離を調節することができる。当該調節によって、平行光PL1を若干拡がる光、若干収束する光、又は完全な平行光に近い光等に調節することができる。若干広がる光および若干収束する光も本実施形態では平行光である。
By loosening the
本実施形態では、各反射部材20は金属板、ガラス板等の矩形状の平板状部材である。一例では、各反射部材20の厚さ方向一方の面である反射面20aには銀等の金属が蒸着されており、鏡面となっている。反射面20aは反射部材20において第1平行光ユニット30側の面である。各反射部材20は、対応する第1平行光ユニット30に対応した位置に配置されている。また、図2に示されるように、各反射部材20のX方向の中央又はその近傍に、対応する第1平行光ユニット30の光軸L1が向いている。各反射部材20は、対応する第1平行光ユニット30からの光をZ方向に反射する。
In this embodiment, each reflecting
図2に示されるように、第1平行光ユニット30からの平行光PL1のX方向の幅は、対応する反射部材20のX方向の幅よりも大きい。このため、図2に示されるように、平行光PL1のX方向の両端には、反射部材20によって反射されない部分がある。なお、第1平行光ユニット30と反射部材20のX方向の位置を調整することによって、平行光PL1のX方向の一端に反射部材20によって反射されない部分を作りながら、平行光PL1のX方向の他端と反射部材20のX方向の端を完全に一致させる場合もある。しかし、このような位置調整には手間およびコストがかかるため、平行光PL1のX方向の両端に反射部材20によって反射されない部分がある本実施形態の方が好ましい。
2, the width in the X direction of the parallel light PL1 from the first
図2に示されるように、各第2平行光ユニット40の光軸L2は、X方向に隣り合う反射部材20の間に配置される。本実施形態では、X方向に隣り合う反射部材20間の空間のX方向の中央又はその近傍を、各第2平行光ユニット40の光軸L2が通過する。
図2に示されるように、各第2平行光ユニット40からZ方向に射出される平行光PL2のX方向の両端は、対応する2つの反射部材20によって、Z方向への進行が妨げられる。
2, the optical axis L2 of each second collimated
As shown in FIG. 2, both ends in the X direction of the collimated light PL2 emitted in the Z direction from each second collimated
上記構成によって、図2に示されるように、照明エリアにおいて複数の平行光PL1と複数の平行光PL2がX方向に交互に並び、平行光PL1のX方向の端と平行光PL2のX方向の端が一致又はほぼ一致する。これにより、照射位置に平行光PL1,PL2と略一致する幅の光が照射可能である。本実施形態では、開口部10aと略一致する幅の光が照射される。例えば、平行光PL1のX方向の端と平行光PL2のX方向の端が一致することによって、照明エリアの略全体において照度が均一又は略均一となる。
With the above configuration, as shown in FIG. 2, multiple parallel light beams PL1 and multiple parallel light beams PL2 are alternately arranged in the X direction in the illumination area, and the X direction end of the parallel light PL1 and the X direction end of the parallel light PL2 coincide or nearly coincide. This makes it possible to irradiate the irradiation position with light having a width that nearly coincides with the width of the parallel light PL1, PL2. In this embodiment, light having a width that nearly coincides with the
なお、第2平行光ユニット40と反射部材20のX方向の位置を調整することによって、平行光PL2のX方向の一端に反射部材20によってZ方向への進行が妨げられる部分を作りながら、平行光PL2のX方向の他端と反射部材20のX方向の端を完全に一致させることもできる。しかし、このような位置調整には手間およびコストがかかるため、平行光PL2のX方向の両端に反射部材20によってZ方向への進行が妨げられる部分がある本実施形態の方が好ましい。
In addition, by adjusting the positions of the second
さらに、第2平行光ユニット40からの平行光PL2のX方向の寸法を反射部材20の間隔寸法と一致させることも可能である。この場合、第2平行光ユニット40と反射部材20のX方向の位置を調整すると、平行光PL2のX方向の両端は反射部材20によってZ方向への進行が妨げられない。この場合でも、照明エリアの略全体に亘って照度を均一又は略均一とすることが可能である。
また、本実施形態では、反射部材20がX方向に間隔をおいて並んでおり、当該構成は照明装置1の小型化を図るために有利である。
Furthermore, it is also possible to make the dimension in the X direction of the collimated light PL2 from the second collimated
In addition, in this embodiment, the
本実施形態では、各第1平行光ユニット30からの平行光PL1がそれぞれ反射部材20によってZ方向に向かって反射される。また、複数の第2平行光ユニット40は、X方向に互いに間隔をおいて配置され、Z方向にそれぞれ平行光PL2を照射する。また、図2に示されるように、X方向において、複数の第2平行光ユニット40は複数の反射部材20と交互に配置されている。このような交互配置のため、各第2平行光ユニット40からの光が反射部材20の間を通過して照明エリアに到達する。当該構成によって、照明エリアの略全体に亘って照度を均一又は略均一にする照明装置1を容易且つ確実に構成することが可能となる。本実施形態では、第1平行光ユニット30から照明エリアに照射される平行光PL1と第2平行光ユニット20から照明エリアに照射される平行光PL2はX方向に連なり、両平行光の重なりは無い又は僅かである。両平行光の重なりがある場合でも、その重なりは規則正しくあらわれる。このため、照明エリアの画像をセンサで得た時に、両平行光の重なりがある範囲を画像処理で調整することが可能である。
In this embodiment, the parallel light PL1 from each first
また、各反射部材20は、対応する第1平行光ユニット30からの平行光PL1のうち、X方向の端の光を反射しない。当該構成は、照明エリアの略全体に亘って照度を均一又は略均一にする照明装置1を容易且つ確実に構成するために有利である。
また、各反射部材20は、少なくとも1つの第2平行光ユニット40からの平行光PL2のX方向の端の光をZ方向に向かわないように遮断および/又は反射するものである。本実施形態では、各反射部材20の反射面20aと反対の面は黒アルマイト処理等の反射防止処理が施され、平行光PL2のX方向の端の光を主に遮断する。
Moreover, each reflecting
Further, each reflecting
また、本実施形態では、反射部材20のアレイの端に配置されていない各反射部材20は、隣り合う2つの第2平行光ユニット40の平行光PL2のX方向の端の光を遮断および/又は反射する。当該構成は、照明エリアの略全体に亘って照度を均一又は略均一にする照明装置1をより確実に構成するために有利である。
In addition, in this embodiment, each reflecting
また、本実施形態では、複数の第2平行光ユニット40は、X方向に複数の第1平行光ユニット30と交互に配置されている。当該構成は、照明装置1の小型化を図るために有利である。
In addition, in this embodiment, the multiple second
第1平行光ユニット30は、点光源31と、点光源31からの光を平行光とするレンズ部32とを有する。また、第2平行光ユニット40も、点光源41と、点光源41からの光を平行光とするレンズ部42とを有する。当該構成は、照明装置1の小型化を図るために有利である。特に、レンズ部32,42が1枚のフレネルレンズであることによって、照明装置1をより小型化できる。
The first
図5に示されるように、第2平行光ユニット40の代わりに、平行光ユニット50が設けられてもよい。この場合、平行光ユニット50は第2平行光ユニットとして機能し、X方向において、複数の平行光ユニット50はそれぞれ第2平行光ユニット40と同じ位置に配置される。また、各平行光ユニット50は、Y方向に平行光PL2を照射するために、点光源31,41と同様の点光源51と、レンズ部32,42と同様のレンズ部52と、筐体33,43と同等の筐体53と、ブロック34,44と同様のブロック54と、移動規制部材35,45と同様の移動規制部材55とを有する。
As shown in FIG. 5, a
また、各平行光ユニット50は、第2反射部材21を有する。各第2反射部材21は、隣り合う反射部材20の間に配置され、隣り合う反射部材20のX方向の間隔と等しいX方向寸法を有する。各第2反射部材21は、点光源51側の反射面21aによって平行光PL2をZ方向に向かって反射する。平行光PL2のうち、X方向の端の光は反射面21aによって反射されず、又は、反射部材20によって遮断および/又は反射される。このような平行光ユニット50が用いられる場合も、照明エリアの略全体に亘って照度を均一又は略均一にする照明装置1を容易且つ確実に構成することができる。
Each parallel
図6に示されるように、第1平行光ユニット30および第2平行光ユニット40に加え、前記平行光ユニット50が設けられてもよい。この場合、平行光ユニット50は第3平行光ユニットとして機能し、X方向において、隣り合う第1平行光ユニット30の間に第2平行光ユニット40および平行光ユニット50が配置される。つまり、この場合でも、X方向において、複数の第2平行光ユニット40および複数の平行光ユニット50は複数の反射部材20と交互に配置される。
As shown in FIG. 6, in addition to the first
図6の構造の場合、例えば、第2平行光ユニット40は、隣り合う第1平行光ユニット20のX方向の間隔の略1/2のX方向寸法を有する平行光PL2を照射する。また、平行光ユニット50の第2反射部材21は、隣り合う第1平行光ユニット20のX方向の間隔の略1/2のX方向寸法を有する。そして、第2平行光ユニット40から照明エリアに照射される平行光PL2と平行光ユニット50から照明エリアに照射される平行光は、前記各実施形態と同様にX方向に連なり、両平行光の重なりは無い又は僅かである。
In the case of the structure of FIG. 6, for example, the second
また、平行光PL2のX方向の一端の光は反射部材20によって遮断および/又は反射される。平行光PL2のX方向の他端の光は平行光ユニット50の第2反射部材21によって遮断および/又は反射される。
図5および図6のように構成された場合も、照明エリアの略全体に亘って照度を均一又は略均一にする照明装置1を容易且つ確実に構成することができる。
Furthermore, the light at one end of the collimated light PL2 in the X direction is blocked and/or reflected by the reflecting
Even in the case of the configurations shown in Figs. 5 and 6, it is possible to easily and reliably configure the lighting device 1 that provides uniform or approximately uniform illuminance over approximately the entire lighting area.
この照明装置1は、図7に示すように、照明装置1からの光をY方向に収束する集光レンズ部61と、集光レンズ部61からの光をY方向に拡げる再平行化レンズ部62とを有する場合もある。再平行化レンズ部62によって、集光レンズ部61からの光を照射位置に向かって平行光とすることができる。これにより、照明エリアの照度を上げることができる。なお、再平行化レンズ部62を設けない場合もある。この場合、照明装置1からの光が集光レンズ部61によって照明エリアに向かって収束する。
As shown in FIG. 7, this lighting device 1 may have a focusing
集光レンズ部61は、単一又は複数のレンズを有していればよい。再平行化レンズ部62も、単一又は複数のレンズを有していればよい。当該レンズとして、凸レンズ、凸レンズと凹レンズとの組合せ、リニアフレネルレンズ等の周知のレンズを用いることが可能である。
The focusing
図3、図7等において、照明装置1と照明エリアとの間に、光を主にX方向に拡散する拡散レンズを設けることも可能である。当該拡散レンズとしては、特許第4457100号公報に記載された各種拡散レンズを用いることも可能であり、光を主にX方向い拡散する他の公知の拡散レンズを用いることも可能である。この場合、照明エリアにおける光における平行光成分以外の光を増加することができる。または、照明エリアにおける光の均一性を向上することができる。 In Figures 3, 7, etc., it is also possible to provide a diffusion lens between the lighting device 1 and the lighting area that diffuses light mainly in the X direction. As the diffusion lens, it is also possible to use various diffusion lenses described in Patent No. 4457100, or other known diffusion lenses that diffuse light mainly in the X direction. In this case, it is possible to increase the amount of light other than the parallel light component in the light in the lighting area. Or, it is possible to improve the uniformity of the light in the lighting area.
図3、図7等において、照明装置1と照射位置との間に、光をX方向に曲げるための屈折レンズ部材(図8)70が設けられてもよい。例えば、図3において、カバー11の代わりに屈折レンズ部材70が設けられる。図7では、例えば、再平行化レンズ部62と照射位置との間に屈折レンズ部材70が設けられる。図7において、再平行化レンズ部62が設けられない場合は、集光レンズ部61と照射位置との間に屈折レンズ部材70が設けられる。集光レンズ部61、再平行化レンズ部62、および屈折レンズ部材70が筐体10に取付けられていてもよい。この場合、照明装置1が集光レンズ部61、再平行化レンズ部62、および屈折レンズ部材70を備える。
3, 7, etc., a refractive lens member (FIG. 8) 70 for bending light in the X direction may be provided between the lighting device 1 and the irradiation position. For example, in FIG. 3, the
屈折レンズ部材70は、例えば図8に示されるように、X方向に並んだ複数のプリズムレンズを有し、各プリズムレンズはY方向に延びている。屈折レンズ部材70として、Z方向に向かう平行光をX方向に曲げることができる公知の屈折レンズを用いることが可能である。
照明装置1からの光に平行光成分が多く含まれているため、屈折レンズ部材70を通過した光の向かう方向が一定となる。当該構成は、対象物に広範囲に亘って特定の方向から光を当てる用途において極めて有用である。
8, the
Since the light from the illumination device 1 contains many parallel light components, the direction of the light passing through the
なお、点光源31,41,51は可視光を射出するものであってもよく、紫外光を射出するものであってもよく、赤外光を射出するものであってもよい。
The point
照明装置1からの光に平行光成分が多いので、照明装置1を光硬化性プラスチック等の露光用に用いる場合、露光の効率の向上および露光の均一性の向上をより高いレベルで実現することが可能となる。
また、照明装置1を検査に用いる場合、照明装置1からの光が、検査対象物で反射した後、又は、検査対象物を透過した後、検査用のセンサに届く。この場合も、照明装置1からの光に平行光成分が多いので、センサにおいて検出される光の量が多くなる。これは、検査の高速化、検査の精度向上等を図る上で有利である。
Since the light from the illumination device 1 contains a large amount of parallel light components, when the illumination device 1 is used for exposing photocurable plastics and the like, it is possible to achieve a higher level of improvement in exposure efficiency and exposure uniformity.
Furthermore, when the lighting device 1 is used for inspection, the light from the lighting device 1 reaches the inspection sensor after being reflected by or passing through the object to be inspected. In this case as well, the light from the lighting device 1 contains a large amount of parallel light components, so the amount of light detected by the sensor is large. This is advantageous in terms of speeding up the inspection and improving the inspection accuracy.
また、図7に示されるように、当該照明システムに、検査対象物からの光をセンサ82に向かってX方向に収束するためのレンズ81が設けられてもよい。照明エリアは検査対象物の表面、検査対象物が存在する面等であり、レンズ81は照明エリアの長手方向に長手を有する。照明装置1からの光が検査対象物を透過する場合も、照明エリアとセンサ82との間にレンズ81を設けることが可能である。照明装置1は平行光成分が多いので、レンズ81によって、照明装置1よりもX方向の寸法が小さなセンサ82に光を効果的に収束することが可能となる。
As shown in FIG. 7, the lighting system may be provided with a
なお、図5の実施形態において、反射面20a,21aが、平行光PL1,PL2をY方向に少し拡げる凸面であってもよく、平行光PL1,PL2をY方向に収束する凹面であってもよい。この場合でも、反射面20a,21aによって反射された光はY方向から見ると平行光である。このような光もX方向について見ると平行光である。このため、前記各実施形態と同様に、照明エリアの略全体において照度を均一又は略均一にすることが可能である。第1平行光ユニット30および平行光ユニット50のレンズ部32,52が、光をZ方向又はY方向に少し拡げる、又は、収束してもよい。
In the embodiment of FIG. 5, the reflecting
なお、図9に示されるように、前記各実施形態において、複数の反射部材20が1枚の板Pの一部であってもよい。
また、図10に示されるように、各反射部材20が三角柱形状を有していてもよい。この場合でも前述と同様の作用効果を奏するが、照明エリアにおける平行光PL1と平行光PL2の重なりの調整を容易にする上で、各反射部材20が板状である方が好ましい。
In addition, as shown in FIG. 9, in each of the above-described embodiments, a plurality of reflecting
10, each of the reflecting
また、図3等において、筐体10をY方向およびZ方向に大きくし、筐体10の中に点光源31および点光源41を配置してもよい。また、レンズ部32に対し点光源31の位置を調整する機構およびレンズ部42に対して点光源41の位置を調整する機構を省くことも可能である。
また、第1平行光ユニット30の光軸L1等の位置に局部的に光量が多い部分ができ、第2平行光ユニット40の光軸L2等の位置に局部的に光量が多い部分ができる場合がある。この場合、照明エリアに幅があるので、光量が多い部分を避けてセンサ等で観察すると、センサで見る範囲の光量ムラが無くなる。
3 etc., the
Furthermore, there may be cases where a portion with a locally high light amount is formed at the position of the optical axis L1 of the first collimated
なお、図11に示されるように、第1平行光ユニット30が、点光源31からの光をリフレクタ37によって平行光PL1になるように反射してもよい。また、第2平行光ユニット40も、点光源41からの光をリフレクタ37によって平行光PL2になるように反射してもよい。
As shown in FIG. 11, the first
1…照明装置、10…筐体、10a…開口部、20…反射部材、20a…反射面、21…第2反射部材、21a…反射面、30…第1平行光ユニット、31…点光源、32…レンズ部、33…筐体、34…ブロック、35…移動規制部材、40…第1平行光ユニット、41…点光源、42…レンズ部、43…筐体、44…ブロック、45…移動規制部材、61…集光レンズ部、62…再平行化レンズ部、70…屈折レンズ部材、81…レンズ、82…センサ 1...Illumination device, 10...Housing, 10a...Opening, 20...Reflective member, 20a...Reflective surface, 21...Second reflecting member, 21a...Reflective surface, 30...First parallel light unit, 31...Point light source, 32...Lens section, 33...Housing, 34...Block, 35...Movement restriction member, 40...First parallel light unit, 41...Point light source, 42...Lens section, 43...Housing, 44...Block, 45...Movement restriction member, 61...Condenser lens section, 62...Re-parallelizing lens section, 70...Refractive lens member, 81...Lens, 82...Sensor
Claims (13)
前記X方向に互いに間隔をおいて前記複数の第1平行光ユニットに各々対応するように配置された複数の反射部材であって、前記複数の第1平行光ユニットからの前記平行光をそれぞれ前記X方向と略直交する所定方向に向かって反射する複数の反射部材と、
前記X方向に互いに間隔をおいて配置され、前記所定方向にそれぞれ平行光を射出する複数の第2平行光ユニットと、を備える照明装置であって、前記複数の第1平行光ユニットの各々からの前記平行光は対応する前記反射部材の前記X方向の全体に照射されるように構成され、
前記照明装置が照明する前記X方向に長い照明エリアにおいて前記複数の第1平行光ユニットからの前記平行光が前記複数の反射部材によって反射した光と前記複数の第2平行光ユニットからの前記平行光とが前記X方向に連なるように、前記X方向において前記複数の第2平行光ユニットは前記複数の反射部材と交互に配置され、
前記各反射部材は、対応する前記第1平行光ユニットからの前記平行光のうち前記X方向の少なくとも一端の光を反射しないものである、照明装置。 a plurality of first parallel light units arranged at intervals in an X direction and each emitting parallel light in a Y direction substantially perpendicular to the X direction;
a plurality of reflecting members arranged at intervals in the X direction so as to correspond to the plurality of first parallel light units, the plurality of reflecting members each reflecting the parallel light from the plurality of first parallel light units toward a predetermined direction substantially perpendicular to the X direction;
a plurality of second parallel light units arranged at intervals in the X direction and emitting parallel light in the predetermined direction, wherein the parallel light from each of the plurality of first parallel light units is configured to irradiate the entirety of the corresponding reflecting member in the X direction;
the second parallel light units and the plurality of reflecting members are alternately arranged in the X direction such that the parallel light from the first parallel light units is reflected by the plurality of reflecting members and the parallel light from the second parallel light units is continuous in the X direction in an illumination area long in the X direction illuminated by the illumination device,
The illumination device , wherein each of the reflecting members does not reflect light at least at one end in the X direction out of the collimated light from the corresponding first collimating light unit .
前記照明装置による前記照明エリアの長手方向に長手を有するレンズであり、前記照明エリアからの光を検査用のセンサに向かって前記長手方向に集光するレンズと、を備える照明システム。 A lighting device according to any one of claims 1 to 12,
a lens having a longitudinal direction in the longitudinal direction of the illumination area by the illumination device, the lens concentrating light from the illumination area in the longitudinal direction toward an inspection sensor.
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