JP3109825U - リング照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】１つの被検査物に複数箇所の検査部位がある場合であっても照明装置を取り替えることなく検査を行うことができるリング照明装置を提供する。
【解決手段】保持枠１に水平状に取着した平面状且つドーナツ状の基板２に、発光ダイオード３を、その光軸が前記基板に直交させて該基板に取付ると共に、発光ダイオードの複数列の内周側の所定列と外周側の所定列との間に、内側を反射鏡にした逆ラッパ状の第１反射板４を配置し、前記外周側の所定列の外側には、第１反射鏡の傾斜角度と異なる傾斜角度を有し、内側を反射鏡にした逆ラッパ状の第２反射板５を配置したことを特徴とする。また、第２反射板の下端は、第１反射板の下端より被検査物方向に延びていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本考案は、ＣＣＤカメラを備えた画像処理型測定機等により、工場の製造ライン上の被検査物（製品等）を検査する場合において、被検査物を照明するためのリング照明装置に係り、特に複数の発光ダイオード（以下ＬＥＤという）を光源とし、このＬＥＤをリング状に複数列配列して直射照明としたリング照明装置に関する。

ＬＥＤをリング状に複数列配列したリング照明装置は、半導体チップ等の電子部品や飲用缶、その他の工業製造品の検査工程で多く利用されている。一つの利用方法として被検査物の上方にリング照明装置を配置してＬＥＤからの光を直接被検査物に照射する。そしてリング状照明装置の上方に配置したＣＣＤカメラを用いて被検査物を撮像し、画像処理型測定機で画像処理して検査するものである。

リング状照明装置は、被検査物の検査部位に集中して照明するようにＬＥＤを切頭円錐状に加工したプリント基板の内面にリング状に配列し、且つＬＥＤ個々の光軸が被検査物に向かうように整列して取り付けてある。また、被検査物の検査部位が離れた上下２カ所にある場合、その部位に適合するリング照明装置を用いて検査部位ごと検査を行なっていた。

さらに、被検査物の種類、大きさ、あるいは検査部位によってＬＥＤからの照射角度を変える必要がある。そのため、ＬＥＤの取付面の傾斜角度を変えた複数のリング照明装置が必要となる。しかも被検査物の大きさに応じた照明装置が必要となり、結果的に他種類のリング照明装置が必要となっている。

一方ＬＥＤを多数実装したプリント基板は、特許文献１に示すように、一部切り欠きを有する円環状のプリント基板を平面状態に保持した上でＬＥＤの端子を半田付けし、その後切り欠き部分の両端を引きつけて接合固着することにより切頭円錐状に構成している。

また別な方法は、特許文献２に示すように円環状に並べられたすべてのＬＥＤからの放射光が被検査物上に向かうように円環状ごとに異なった傾斜角度でＬＥＤを基板に取り付けている。

特開平１０−２１７２９号公報 特開平１０−５４９４０号公報

従来のリング照明装置におけるすべてのＬＥＤは、その照射目的点を保持枠の中心孔を通る軸心上のある検査部位に集中して照射するように基板に取り付けられる。従って１つの被検査物に２カ所の検査部位がある場合は、検査部部位ごと照明装置を取り替えて行っており、非効率な検査作業になっていた。しかも検査する被検査物ごとに、ＬＥＤの照射目的点の異なったリング照明装置を用いなければならず、検査作業効率が悪い。また交換用のために他種類の照明装置を保有せねばならず、その照明装置の保守点検等管理上も煩わしかった。

さらに従来のリング照明装置は特許文献１に示す方法により製造することが多い。すなわちＬＥＤの端子を半田付けした後プリント基板を強制的に切頭円錐状に湾曲させているので、その湾曲工程時に半田付け部分にクラックが生じ接触不良の原因になっていた。

またさらに特許文献２のリング照明装置は、特許文献１の問題点は生じないが、ＬＥＤすべてを傾斜させて基板に取り付けなければならず、円環状ごと異なった傾斜角度を保つ必要があり、全ＬＥＤの照射方向を一定に保つことが出来なかった。

本考案は、このような従来技術が有していた課題を解決しようとするものであり、その目的とするところは、１つの被検査物に複数箇所の検査部位がある場合であっても照明装置を取り替えることなく検査を行うことができるリング照明装置を提供するものである。またＬＥＤを取り付ける基板は切頭円錐状に加工せず、しかも平面状の基板にその光軸を直交して取り付けるようにしたリング上照明装置を提供する。

本考案は、上記目的を達成するために、保持枠に水平状に取着した平面状且つドーナツ状の基板に、リング状に複数列配置された複数のＬＥＤを光源として備え、被検査物を照明するリング照明装置であって、ＬＥＤを、その光軸を前記基板に直交させて取付ると共に、ＬＥＤの複数列の内周側の所定列と外周側の所定列との間に、内側を反射鏡にした逆ラッパ状の第１反射板を、ＬＥＤの光軸に対して所定角度傾斜して配置し、前記外周側の所定列の外側には、第１反射鏡の傾斜角度より小さい傾斜角度を有し、内側を反射鏡にした逆ラッパ状の第２反射板を配置したことを特徴とする。

また請求項２は、第２反射板の下端を第１反射板の下端より被検査物方向に延びていることを特徴とする。
請求項３は、内周側の所定列と外周側の所定列とは、発光色が異なるＬＥＤを配置したことを特徴とする。

請求項１に記載した構成にすることにより、一つのリング照明装置により異なった検査部位を同時に照明でき、検査作業効率を向上させることができる。またＬＥＤを基板に直交して取り付けるているので、従来のようにＬＥＤの端子を半田付け取り付けした後、基板を強制的に湾曲させることによって生じる半田付け部分のクラック発生はなく電気的接触不良はない等の効果を奏する。

請求項２においては、外周列のＬＥＤからの照射が第１反射板に遮られることが減少するので、検査部位を確実に照明できる。
請求項３においては、検査部位によって照明色を変えた方が良い場合があるときには、最適なリング照明装置となる。

以下、本考案リング照明装置の一実施例を図１〜図６を用いて説明する。図１は、本考案リング照明装置を示す縦断面図、図２は、本考案リング照明装置の光源となるＬＥＤとそれを取り付けたドーナツ状の基板の平面図で、全体の略１／４程度を示している。図３は、本考案に使用する第１反射板の一部断面した側面図、図４は、図３の上面図、図５は、本考案に使用する第２反射板の要部拡大断面図、図６は、第１反射板あるいは第２反射板を形成する前の上面図である。

本考案リング照明装置Ｌは、上面視ドーナツ状に構成した保持枠１と、保持枠１の内側に水平状に取着したドーナツ状の基板２と、基板２に複数のＬＥＤ３ａ、３ｂ、３ｃ---をリング状に複数列配置した光源３と、ＬＥＤの複数列の内周側の所定列と外周側の所定列との間に配置した逆ラッパ状の第１反射板４と、外周側の所定列の外側に配置した逆ラッパ状の第２反射板５とから構成してある。

前記保持枠１は、アルミ又は合成樹脂で構成したドーナツ状天板１ａと、天板１ａの外周縁にネジ６止めされる天板と同様な材質からなる円筒状側枠１ｂとから構成している。天板１ａの下面は断面凹部１ｃに形成し、この凹部１ｃ内において光源３と、円筒状側枠１ｂを貫通した給電ケーブル７とが接続される。

光源３は、基板２に複数のＬＥＤ３ａ、３ｂ、３ｃ---をリング状に５列配置して構成してある。５列のうち内周側の３列と外周側の２列の間には図１、図２に示すようにＬＥＤが存在しないリング状帯状域８が設けられ、ここに第１反射板４をネジ止めする小孔９があけられている。

ＬＥＤ３ａ、３ｂ、３ｃ---はその端子を基板２に貫通させて基板裏面に設けたプリント配線に半田付けされ、給電ケーブル７から給電される。ＬＥＤ３ａ、３ｂ、３ｃ---の発光部は基板に対し直交して取り付けられることになる。

基板２は、天板１ａの凹部１ｃを塞ぐように凹部１ｃの内外周縁に位置させ、その後円筒状側枠１ｂを天板１ａにネジ６止めする際に円筒状側枠１ｂの肩部と凹部１ｃの外周縁との間で挟着させることにより光源３を保持枠１に取着する。

逆ラッパ状の第１反射板４は、図３、図４に示すように上端部分に取付孔４ｂを有するリング鍔４ａを溶接によって固定してある。この反射板４はアルミ又は鉄板を、図６に示す馬蹄形１０に切り抜き、その両端縁１０ａ、１０ｂを引張して接合し、その接合部４ｃを溶接して構成し、その内面をメッキ等を施して鏡面とする。そしてこの第１反射板４を基板２のリング状帯状域８にその小孔９と取付孔４ｂを利用してネジ１１により基板２裏面に取り付ける。すなわち第１反射板４は、ＬＥＤの複数列の内周側の所定列と外周側の所定列との間に配設される。第１反射板４の傾斜角度は、ＬＥＤの光軸に対し約３０度の傾斜角度になるよう設計されている。

第２反射板基板５は、第１反射板４と同様な材質且つ手段にて構成されており、図５に示すように下端縁に取付孔５ｂを有するリング鍔５ａを溶接によって固定してある。そしてリング鍔５ａを円筒状側枠１ｂの下端面に当接し、ネジ１２をその取付孔５ｂを通して円筒状側枠１ｂの下端面に螺着することにより第２反射板５をＬＥＤの複数列の外周側の所定列の外側に配置する。第２反射板５の傾斜角度は、ＬＥＤの光軸に対し約１５度の傾斜角度になるよう設計されている。

従って、ＬＥＤ３ａ、３ｂ、３ｃ---から照射された光はあ第１反射板４および第２反射板５により反射されてリング照明装置下方に置いた被検査物を照明するが、第１反射板４で反射された内周列側のＬＥＤ３ａ、３ｂ、３ｃからの光は被検査物の上方の検査部位を主として照明し、一方第２反射板５で反射された外周列側のＬＥＤ３ｄ、３ｅからの光は被検査物のした方の検査部位を主として照明することになり、１台のリング照明装置にて異なる検査部位を照明することができる。

また、第２反射板の下端を第１反射板の下端より被検査物方向に延ばしているので、外周列のＬＥＤからの照射が第１反射板に遮られることが少なくなり、検査部位を確実に照明できる。

上記実施例はいずれも本考案の単に一例に過ぎず、適宜変形や修正を加えても、本願の請求の範囲に包含されることは明らかである。例えば、第１、第２反射板を鏡面性のあるアルミ板をプレス加工により作ってもよく、また合成樹脂の成形加工し内面を化学メッキを施しても良い。さらに傾斜角度を変えた反射板を用いれば照射位置が変えられるので、他種類の被検査物の検査を行うことが可能となる。
また第１反射板で区画された外周列側のＬＥＤの発光色を変えることにより、検査部位に合致した色で照明することができる。

本考案リング照明装置を示す縦断面図。 本考案リング照明装置の光源となるＬＥＤと基板の平面図で、全体の略１／４程度を示している。 本考案に使用する第１反射板の一部断面した側面図。 図３の上面図。 本考案に使用する第２反射板の要部拡大断面図。 第１反射板あるいは第２反射板を形成する前の上面図である。

符号の説明

Ｌ リング照明装置
１ 保持枠
１ａ 天板
１ｂ 円筒状側枠
２ 基板
３ 光源
３ａ、３ｂ、３ｃ、--- 発光ダイオード（ＬＥＤ）
４ 第１反射板
５ 第２反射板

Claims (3)

1. 保持枠に水平状に取着した平面状且つドーナツ状の基板に、リング状に複数列配置された複数の発光ダイオードを光源として備え、被検査物を照明するリング照明装置であって、前記発光ダイオードを、その光軸を前記基板に直交させて取付ると共に、発光ダイオードの複数列の内周側の所定列と外周側の所定列との間に、内側を反射鏡にした逆ラッパ状の第１反射板を、発光ダイオードの光軸に対して所定角度傾斜して配置し、前記外周側の所定列の外側には、前記第１反射鏡の傾斜角度より小さい傾斜角度を有し、内側を反射鏡にした逆ラッパ状の第２反射板を配置したことを特徴とするリング照明装置。
2. 前記第２反射板の下端は、前記第１反射板の下端より被検査物方向に延びていることを特徴とする請求項１に記載のリング照明装置。
3. 前記内周側の所定列と外周側の所定列とは、発光色が異なる発光ダイオードを配置したことを特徴とする請求項１に記載のリング照明装置。

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