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図面 (6)

課題

従来のロッドレンズを用いたLED照明装置を用いた場合に比べて、板状物の搬送方向にある凹部欠陥検出感度を高くすることができるLED照明装置の提供を可能とする。

解決手段

反射性の面で囲まれ、開口に直交する方向から第1の方向に傾斜して、LED発光素子からの発光光を開口へと導く空間部を、開口の長手方向に沿って、複数、配列した第1の格子と、反射性の面で囲まれ、前記開口に直交する方向に対して第1の方向とは逆の方向である第2の方向に傾斜して、LED発光素子からの発光光を開口へと導く空間部を、開口の長手方向に沿って、複数、配列した第2の格子とを、備え、LED発光素子からの発光光を、第1の格子、第2の格子から、それぞれ、前記開口側に、開口の長手方向に沿って出射し、両格子から出射される光を併せて板状物の表面をライン状に照明する照明光とするものである。

概要

背景

近年、低消費電力、長寿命低ノイズ高輝度等の理由により、LED照明装置が用いられるようになってきた。

このような中、板状物の表面の凹部欠陥キズ欠陥)検出のための撮影においても、ライン状に照明する、図4に示すような、細長いLED照明装置110が用いられるようになってきた。

板状物120の表面の凹部欠陥の検出のための撮影は、通常、図4に示すように、板状物120を搬送しながら、LED照明装置110にて板状物120の表面をライン状に照射して、イメージセンサとして固体撮像素子を用いたカメラで撮影して、板状物120の表面の画像データを得るものであり、撮影により得られた画像データを用いてデータ処理を行い、欠陥検出をしている。

尚、図3(a)は、図4に示す細長いLED照明装置110を出射光側を上側にして示した外観の概略図で、図3(b)は、図3(a)に示すLED照明装置110の長手方向に直交する方向の断面図で、図3(c)は、図3(b)のB1−B2から矢印の方向に見た概略断面図である。

また、図3(b)の太い点線矢印は、出射光を示している。

図4に示すLED照明装置110は、図3(c)に示すように、LED発光素子112を、複数、長手方向に沿って直線状に配列し、配列されたLED発光素子112全体を覆うように、図3(b)に示す断面が円である円筒状のロッドレンズ115を配し、LED発光素子112の発光光を、ロッドレンズ115を介して、集光して拡散板116を通して出射するものである。

LED発光素子112は、プリント基板113上に配列されており、プリント基板113、LED発光素子112、ロッドレンズ115は、いずれも、ロッドレンズ115のLED発光素子112側とは反対側に開口111Sを設けたアルミ製の筺体111により囲まれ、筺体111の開口111Sは、拡散板116を配して、塞がれている。

ロッドレンズ115により、LED発光素子112から出射された光が筺体111の各面にて乱反射することを防止しており、また、拡散板116により、拡散光として出射している。

プリント基板113と筺体111の底面111bとの間に放熱グリス114を塗膜しており、LED発光素子112により加熱されるが、プリント基板113から放熱グリス114を経て、筺体111側に熱が伝わり放熱される。

しかし、図3(b)に示す、従来用いられていたLED照明装置110は、拡散板116を介して光を出射しているが、図3(b)のB0から出射される光の強度分布は概略的には、拡散板116に直交する方向に光強度を最大として、該方向近くの方向に集中して光強度を大とする強度分布をもつものであるため、板状物の表面の凹部欠陥(キズ欠陥)検出のための撮影において、ライン状に照明する照明装置として用いた場合、図3(b)に示すB0を通り拡散板116に直交する方向の一方向側への出射光の強度は大きく、この方向およびこの方向に近い所定の方向の出射光が、主に照明光として働く。

図4では、この所定の方向の出射光を太い点線矢印で示している。

したがって、図4に示すように、LED照明装置110を用い、所定の一方向に凹部欠陥(キズ欠陥)検出の対象とする板状物120を搬送させながら、カメラ130にて板状物120の表面を撮影し、該撮影により得られた撮像画像データを、データ処理して、板状物120表面の凹部欠陥(キズ欠陥)を検出する、従来の欠陥検出方法においては、凹部欠陥(キズ欠陥)が、板状物120の搬送方向に沿った細長い凹部欠陥(キズ欠陥)である場合、撮影の際に、凹部欠陥(キズ欠陥)の側面側へ照射される照明光は少なく、板状物120の搬送方向にある凹部欠陥(キズ欠陥)の検出感度は低くなり、問題となっていた。

概要

従来のロッドレンズを用いたLED照明装置を用いた場合に比べて、板状物の搬送方向にある凹部欠陥の検出感度を高くすることができるLED照明装置の提供を可能とする。反射性の面で囲まれ、開口に直交する方向から第1の方向に傾斜して、LED発光素子からの発光光を開口へと導く空間部を、開口の長手方向に沿って、複数、配列した第1の格子と、反射性の面で囲まれ、前記開口に直交する方向に対して第1の方向とは逆の方向である第2の方向に傾斜して、LED発光素子からの発光光を開口へと導く空間部を、開口の長手方向に沿って、複数、配列した第2の格子とを、備え、LED発光素子からの発光光を、第1の格子、第2の格子から、それぞれ、前記開口側に、開口の長手方向に沿って出射し、両格子から出射される光を併せて板状物の表面をライン状に照明する照明光とするものである。

目的

<LED発光素子12>
市販のP型半導体N型半導体接合した状態のLEDチップ構造のものをLED発光素子として配列しても良く、また、目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

この技術が所属する分野

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請求項1

固体撮像素子を用いた撮像装置に対して、所定の一方向に板状物を相対的に移動しながら、前記撮像装置にて、前記板状物の表面を撮影した後、撮影にて得られた撮像画像データを用いてデータ処理を行い、前記板状物の表面の凹部欠陥を検出する欠陥検出方法における、前記撮影の際に用いられる前記板状物の表面をライン状に照明するLED照明装置であって、細長筺体で、且つ、その長手方向の一つの外壁面に、長手方向に沿い開口がある筺体の内部において、前記開口がある外壁面と対向する側の筺体の外壁面に、放熱グリスを介して支持されたプリント基板上に、ライン状にLED発光素子を複数配列したものであり、反射性の面で囲まれ、前記開口に直交する方向から第1の方向に傾斜して、前記LED発光素子からの発光光を前記開口へと導く空間部を、前記開口の長手方向に沿って、複数、配列した第1の格子と、反射性の面で囲まれ、前記開口に直交する方向に対して前記第1の方向とは逆の方向である第2の方向に傾斜して、前記LED発光素子からの発光光を前記開口へと導く空間部を、前記開口の長手方向に沿って、複数、配列した第2の格子とを、備え、前記LED発光素子からの発光光を、前記第1の格子、前記第2の格子から、それぞれ、前記開口側に、前記開口の長手方向に沿って出射し、両格子から出射される光を併せて前記板状物の表面をライン状に照明する照明光とするものであることを特徴とするLED照明装置。

請求項2

請求項1記載のLED照明装置であって、前記第1の格子、第2の格子は、それぞれ、等間隔に仕切って、各空間部を形成し、且つ、前記第1の格子、第2の格子により仕切られる各空間部は、それぞれ、LED発光素子側から前記開口側に長い、断面四角状の中空であり、前記各空間部には、1つのLED発光素子からの発光光のみが入射するように、前記第1の格子、第2の格子およびLED発光素子を配していることを特徴とするLED照明装置。

請求項3

請求項1ないし2のいずれか1項に記載のLED照明装置であって、前記第1の格子、第2の格子は、アルミからなることを特徴とするLED照明装置。

請求項4

請求項1ないし3のいずれか1項に記載のLED照明装置であって、前記板状物がガラス基板であることを特徴とするLED照明装置。

技術分野

0001

本発明は、LED照明装置に関し、特に、板状物の表面の凹部欠陥キズ欠陥とも言う)検出のために前記板状物の表面撮影に用いられる照明用のLED照明装置の構造に関する。

背景技術

0002

近年、低消費電力、長寿命低ノイズ高輝度等の理由により、LED照明装置が用いられるようになってきた。

0003

このような中、板状物の表面の凹部欠陥(キズ欠陥)検出のための撮影においても、ライン状に照明する、図4に示すような、細長いLED照明装置110が用いられるようになってきた。

0004

板状物120の表面の凹部欠陥の検出のための撮影は、通常、図4に示すように、板状物120を搬送しながら、LED照明装置110にて板状物120の表面をライン状に照射して、イメージセンサとして固体撮像素子を用いたカメラで撮影して、板状物120の表面の画像データを得るものであり、撮影により得られた画像データを用いてデータ処理を行い、欠陥検出をしている。

0005

尚、図3(a)は、図4に示す細長いLED照明装置110を出射光側を上側にして示した外観の概略図で、図3(b)は、図3(a)に示すLED照明装置110の長手方向に直交する方向の断面図で、図3(c)は、図3(b)のB1−B2から矢印の方向に見た概略断面図である。

0006

また、図3(b)の太い点線矢印は、出射光を示している。

0007

図4に示すLED照明装置110は、図3(c)に示すように、LED発光素子112を、複数、長手方向に沿って直線状に配列し、配列されたLED発光素子112全体を覆うように、図3(b)に示す断面が円である円筒状のロッドレンズ115を配し、LED発光素子112の発光光を、ロッドレンズ115を介して、集光して拡散板116を通して出射するものである。

0008

LED発光素子112は、プリント基板113上に配列されており、プリント基板113、LED発光素子112、ロッドレンズ115は、いずれも、ロッドレンズ115のLED発光素子112側とは反対側に開口111Sを設けたアルミ製の筺体111により囲まれ、筺体111の開口111Sは、拡散板116を配して、塞がれている。

0009

ロッドレンズ115により、LED発光素子112から出射された光が筺体111の各面にて乱反射することを防止しており、また、拡散板116により、拡散光として出射している。

0010

プリント基板113と筺体111の底面111bとの間に放熱グリス114を塗膜しており、LED発光素子112により加熱されるが、プリント基板113から放熱グリス114を経て、筺体111側に熱が伝わり放熱される。

0011

しかし、図3(b)に示す、従来用いられていたLED照明装置110は、拡散板116を介して光を出射しているが、図3(b)のB0から出射される光の強度分布は概略的には、拡散板116に直交する方向に光強度を最大として、該方向近くの方向に集中して光強度を大とする強度分布をもつものであるため、板状物の表面の凹部欠陥(キズ欠陥)検出のための撮影において、ライン状に照明する照明装置として用いた場合、図3(b)に示すB0を通り拡散板116に直交する方向の一方向側への出射光の強度は大きく、この方向およびこの方向に近い所定の方向の出射光が、主に照明光として働く。

0012

図4では、この所定の方向の出射光を太い点線矢印で示している。

0013

したがって、図4に示すように、LED照明装置110を用い、所定の一方向に凹部欠陥(キズ欠陥)検出の対象とする板状物120を搬送させながら、カメラ130にて板状物120の表面を撮影し、該撮影により得られた撮像画像データを、データ処理して、板状物120表面の凹部欠陥(キズ欠陥)を検出する、従来の欠陥検出方法においては、凹部欠陥(キズ欠陥)が、板状物120の搬送方向に沿った細長い凹部欠陥(キズ欠陥)である場合、撮影の際に、凹部欠陥(キズ欠陥)の側面側へ照射される照明光は少なく、板状物120の搬送方向にある凹部欠陥(キズ欠陥)の検出感度は低くなり、問題となっていた。

先行技術

0014

特開2009−20474号公報

発明が解決しようとする課題

0015

上記のように、近年、LED照明装置の使用は盛んとなり、板状物の表面の凹部欠陥(キズ欠陥)の欠陥検出における撮影においても、ライン状に照明するLED照明装置が用いられるようになってきたが、所定の一方向に対象とする板状物を搬送させながら、前記ライン状に照明するLED照明装置にて照明して、イメージセンサとして固体撮像素子を用いた撮像装置(カメラとも言う)にて板状物の表面を撮影し、得られた撮像画像データを用いてデータ処理を行い、板状物表面の凹部欠陥を検出する欠陥検出においては、板状物の搬送方向にある凹部欠陥の検出感度は低くなり、これが問題となり、その対応が求められていた。

0016

本発明は、これらに対応するもので、ライン状に照明するLED照明装置にて照明して、イメージセンサとして固体撮像素子を用いた撮像装置(カメラ)にて板状物の表面を撮影し、得られた撮像画像データを用いてデータ処理を行い、板状物表面の凹部欠陥を検出する欠陥検出において、従来のLED照明装置を用いた場合に比べて、板状物の搬送方向にある凹部欠陥の検出感度を上げることができるLED照明装置を提供しようとするものである。

課題を解決するための手段

0017

本発明のLED照明装置は、固体撮像素子を用いた撮像装置に対して、所定の一方向に板状物を相対的に移動しながら、前記撮像装置にて、前記板状物の表面を撮影した後、撮影にて得られた撮像画像データを用いてデータ処理を行い、前記板状物の表面の凹部欠陥を検出する欠陥検出方法における、前記撮影の際に用いられる前記板状物の表面をライン状に照明するLED照明装置であって、細長の筺体で、且つ、その長手方向の一つの外壁面に、長手方向に沿い開口がある筺体の内部において、前記開口がある外壁面と対向する側の筺体の外壁面に、放熱グリスを介して支持されたプリント基板上に、ライン状にLED発光素子を複数配列したものであり、反射性の面で囲まれ、前記開口に直交する方向から第1の方向に傾斜して、前記LED発光素子からの発光光を前記開口へと導く空間部を、前記開口の長手方向に沿って、複数、配列した第1の格子と、反射性の面で囲まれ、前記開口に直交する方向に対して前記第1の方向とは逆の方向である第2の方向に傾斜して、前記LED発光素子からの発光光を前記開口へと導く空間部を、前記開口の長手方向に沿って、複数、配列した第2の格子とを、備え、前記LED発光素子からの発光光を、前記第1の格子、前記第2の格子から、それぞれ、前記開口側に、前記開口の長手方向に沿って出射し、両格子から出射される光を併せて前記板状物の表面をライン状に照明する照明光とするものであることを特徴とするものである。

0018

尚、ここで、開口に直交する方向とは、開口を形成する外壁面により規定される該外壁面に沿う開口領域に直交する方向を意味する。

0019

また、ここで、相対的に移動とは、撮像装置とLED照明装置を位置固定して、板状物を移動させる、あるいは、板状物を位置固定して、撮像装置、LED照明装置を一体として移動させて、撮像装置とLED照明装置に対して板状物を相対的に移動させることを意味する。

0020

そして、上記のLED照明装置であって、前記第1の格子、第2の格子は、それぞれ、等間隔に仕切って、各空間部を形成し、且つ、前記第1の格子、第2の格子により仕切られる各空間部は、それぞれ、LED発光素子側から前記開口側に長い、断面四角状の中空であり、前記各空間部には、1つのLED発光素子からの発光光のみが入射するように、前記第1の格子、第2の格子およびLED発光素子を配していることを特徴とするものである。

0021

そしてまた、上記いずれかのLED照明装置であって、前記第1の格子、第2の格子は、アルミからなることを特徴とするものである。

0022

また、上記いずれかのLED照明装置であって、前記板状物がガラス基板であることを特徴とするものである。

0023

(作用)
本発明のLED照明装置は、このような構成にすることにより、ライン状に照明するLED照明装置にて照明して、イメージセンサとして固体撮像素子を用いた撮像装置にて板状物の表面を撮影し、得られた撮像画像データを用いてデータ処理を行い、板状物表面の凹部欠陥を検出する欠陥検出において、従来のLED照明装置を用いた場合に比べて、板状物の搬送方向にある凹部欠陥の検出感度を上げることができるLED照明装置の提供を可能としている。

0024

具体的には、細長の筺体で、且つ、その長手方向の一つの外壁面に、長手方向に沿い開口がある筺体の内部において、前記開口がある外壁面と対向する側の筺体の外壁面に、放熱グリスを介して支持されたプリント基板上に、ライン状にLED発光素子を複数配列したものであり、反射性の面で囲まれ、前記開口に直交する方向から第1の方向に傾斜して、前記LED発光素子からの発光光を前記開口へと導く空間部を、前記開口の長手方向に沿って、複数、配列した第1の格子と、反射性の面で囲まれ、前記開口に直交する方向に対して前記第1の方向とは逆の方向である第2の方向に傾斜して、前記LED発光素子からの発光光を前記開口へと導く空間部を、前記開口の長手方向に沿って、複数、配列した第2の格子とを、備え、前記LED発光素子からの発光光を、前記第1の格子、前記第2の格子から、それぞれ、前記開口側に、前記開口の長手方向に沿って出射し、両格子から出射される光を併せて前記板状物の表面をライン状に照明する照明光とするものであることにより、これを達成している。

0025

通常、筺体は、長手方向に直交する方向の断面形状は、四角形状であるが、開口部を形成する外壁面と、該外壁面に対向した側に有機EL発光素子を配置するための外壁面を有していれば良く、場合によっては、断面が台形のような形状でも良い。

0026

特に、反射性の面で囲まれ、前記開口に直交する方向から第1の方向に傾斜して、前記LED発光素子からの発光光を前記開口へと導く空間部を、前記開口の長手方向に沿って、複数、配列した第1の格子と、反射性の面で囲まれ、前記開口に直交する方向に対して前記第1の方向とは逆の方向である第2の方向に傾斜して、前記LED発光素子からの発光光を前記開口へと導く空間部を、前記開口の長手方向に沿って、複数、配列した第2の格子とを、備え、前記LED発光素子からの発光光を、前記第1の格子、前記第2の格子から、それぞれ、前記開口側に、前記開口の長手方向に沿って出射し、両格子から出射される光を併せて前記板状物の表面をライン状に照明する照明光とするものであることにより、搬送方向に沿った凹部欠陥に対しては、凹部欠陥の側面側から当たる光を、従来のロッドレンズを用いた照明装置に比べて、多くすることが可能となり、従来のロッドレンズを用いた照明装置による照明による欠陥検出では、データ処理によっても欠陥部の画像化が困難であった欠陥に対しても、鮮明に画像化することを可能としている。

0027

従来、板状物表面の凹部欠陥の検出は、ライン状に照明できる蛍光灯図3図4に示すロッドレンズを用いたLED照明装置110により、凹部欠陥を照らし、撮像装置で撮影し、得られた画像データを用いて、良品部との反射率の差を、欠陥検出のための画像情報として得た後、画像処理を行い凹部欠陥部を画像として抽出していたが、搬送方向にある凹部欠陥(図4の121)に対しては、ライン状に照射する蛍光灯や図3図4に示すロッドレンズを用いたLED照明装置による撮影では、検出の感度が低く、画像として抽出することが難しかった。

0028

本発明は、これに着目して成したもので、ライン状に照明できるLED照明装置で、且つ、搬送方向に沿った形状の凹部欠陥に対して、側面側から当たる光の量を増やし、検出の感度を向上させることができるLED照明装置を提供しようとするものである。

0029

図2(a)に示すように、第1の格子18の空間部18bにLED発光素子から入射された発光光は、空間部を囲む反射性の面で反射を繰り返して、空間部内を伝搬し、各方向に出射されて開口(図1の11S)に達し、一方また、図2(b)に示すように、第2の格子19の空間部19bにLED発光素子から入射された発光光は、空間部を囲む反射性の面で反射を繰り返して、空間部内を伝搬し、各方向に出射されて開口(図1の11S)に達するが、第1の格子から出射された光と、第2の格子から出射された光とを併せると、開口に直交する方向の両側に斜めに出射される光の量を、図3図4に示す従来のロッドレンズを用いたLED照明装置の照明に比べて、多くすることができる。

0030

そのため、図3図4に示す従来のロッドレンズを用いたLED照明装置を用いた照明に比べて、搬送方向に沿った形状の凹部欠陥121に対しては、その側面側から当たる光の量を増やすことができる。

0031

更に具体的な形態としては、前記第1の格子、第2の格子は、それぞれ、等間隔に仕切って、各空間部を形成し、且つ、前記第1の格子、第2の格子により仕切られる各空間部は、それぞれ、LED発光素子側から前記開口側に長い、断面四角状の中空であり、前記各空間部には、1つのLED発光素子からの発光光のみが入射するように、前記第1の格子、第2の格子およびLED発光素子を配している、請求項2の形態が挙げられるが、この形態の場合、格子の仕切られた1つの空間部(穴部)サイズは、LED発光素子1個が収まるサイズで、LED発光素子のピッチと同じにしており、LED発光素子から出射された発光光を格子内に効率的に取り込むものとしており、これにより、発光光を効率的に出射することができるものとしている。

0032

そして、第1の格子、第2の格子がアルミからなる請求項3の形態の場合には、空間部の中空を囲む面を確実に反射性とすることができ、また、第1の格子、第2の格子をアルミの押し出し成形にて製作することができ、品質面、作製面で有利となる。

0033

板状物がガラス基板である場合には、図3に示すロッドレンズを用いた従来のLED装置では、検出が難しかった、欠陥検出において板状物表面を撮影する際の、板状物の移動方向に沿った細長い凹部欠陥(キズ欠陥)も検出可能としており、このような欠陥検出には、特に、有効である。

0034

尚、欠陥検出において板状物表面を撮影する際の、板状物の移動方向に沿った細長い凹部欠陥(キズ欠陥)は、例えば、以下のようにして発生している。

0035

表示装置に用いられるカラーフィルタをガラス基板に形成する製造では、図5(a)に示すように、ダイコート方式でガラス基板210の表面に着色樹脂層230を塗膜する工程があるが、ダイコータヘッド220とガラス基板210との間に異物240を噛んだ状態で塗膜した場合に、ガラス基板の面を異物で引っ掻き、キズが入ることがある。

0036

一方また、ガラス基板210の裏面に関しては、図5(b)に示すように、ガラス基板210を搬送するコロコンベアの一部のコロ263に異常が発生し、回転がい場合、搬送されているガラス基板210とコロ263とが擦れるため、搬送方向にキズが発生することがある。

0037

このような、ガラス基板210を搬送する方向に入るキズの検査に、特に本発明のLED照明装置による照明は適している。

発明の効果

0038

本発明は、このように、ライン状に照明するLED照明装置にて照明して、イメージセンサとして固体撮像素子等を用いたカメラにて板状物の表面を撮影し、得られた撮像画像データを用いてデータ処理を行い、板状物表面の凹部欠陥を検出する欠陥検出において、ロッドレンズを用いた従来のLED照明装置を用いた場合に比べて、板状物の搬送方向にある凹部欠陥の検出感度を上げることができる新たなLED照明装置の提供を可能とした。

図面の簡単な説明

0039

図1(a)は、本発明のLED照明装置の1例の外観を示した斜視図で、図1(b)は、図1(a)に示すLED照明装置の長手方向に直行する断面を示した概略断面図で、図1(c)は、図1(a)に示すLED照明装置を用いた欠陥検出のための撮影方法概略構成を示した図である。
図2(a)は、図1(b)に示す第1の格子部18の概略断面で、図2(b)は、図1(b)に示す第2の格子部19の概略断面で、図2(c)は、図1(b)のA5の矢印方向に格子部を見た図である。
図3(a)は、従来のLED照明装置の1例の外観を示した斜視図で、図2(b)は、図3(a)に示すLED照明装置の長手方向に直行する断面を示した概略断面図で、図3(c)は、図3(b)のB1ーB2断面から矢印方向に見た図である。
図3に示す従来LED照明装置を用いた欠陥検出のための撮影方法の概略構成を示した図である。
図5(a)は、ガラス基板の一面にダイコータにより着色樹脂層の塗膜を行う際の凹部欠陥(キズ欠陥)の発生を説明するための図で、図5(b)は、ガラス基板をコロ搬送する際の凹部欠陥の発生を説明するための図である。

実施例

0040

先ず、本発明のLED照明装置の1例を図1に基づいて説明する。

0041

本例のLED照明装置10は、図1(c)に示すように、固体撮像素子を用いた撮像装置30に対して、所定の一方向に板状物20を相対的に移動しながら、前記撮像装置30にて、板状物20の表面を撮影した後、撮影にて得られた撮像画像データを用いてデータ処理を行い、板状物20の表面の凹部欠陥(キズ欠陥)を検出する欠陥検出方法において、前記撮影の際に用いられる板状物20の表面をライン状に照明するLED照明装置である。

0042

本例のLED照明装置は、図1(a)に示すように細長の筺体で、且つ、その長手方向の一つの外壁面11aに、長手方向に沿い開口11Sがある筺体11の開口11Sから照明光を照射するものである。

0043

図1(b)に示すように、筺体11の内部に、開口11Sがある外壁面11aと対向する側の筺体の外壁面11bに、放熱グリス14を介して支持されたプリント基板13上に、ライン状にLED発光素子12を複数配列したものであり、図2(a)に断面を示すように、反射性の面で囲まれ、開口11Sに直交する方向から第1の方向18Dに傾斜して、LED発光素子12からの発光光を開口11Sへと導く空間部18bを、開口11Sの長手方向に沿って、複数、配列した第1の格子18を備え、且つ、図2(b)に断面を示すように、反射性の面で囲まれ、開口11Sに直交する方向に対して第1の方向18Dとは逆の方向である第2の方向19Dに傾斜して、LED発光素子12からの発光光を開口11Sへと導く空間部19bを、開口11Sの長手方向に沿って、複数、配列した第2の格子19とを、備えている。

0044

そして、本例のLED照明装置は、LED発光素子12からの発光光を、第1の格子18、第2の格子19から、それぞれ、開口11S側に、開口11Sの長手方向に沿って出射し、両格子18,19から出射される光を併せて板状物20の表面をライン状に照明する照明光としている。

0045

尚、図2(a)、図2(b)においては、LED発光素子12からの発光光12L1の一部が、空間部18b、空間部19bを通過する際、空間部18b、空間部19bを囲む反射性の面で、反射して、開口11S側に出射することを太い点線矢印で示している。

0046

ここでは、第1の格子18から出射される出射光10L1と、第2の格子19から出射される出射光10L2とは、互いに交差して、併せて照明光となる。

0047

筺体11の長手方向に直交する方向の断面形状は、四角形状である。

0048

尚、本例では、第1の方向18Dは、開口11Sの長手方向、開口幅の中心を通り開口11Sに直交する断面内において、開口11Sに直交する方向に対してθ傾斜した方向を意味し、また、第2の方向19Dは、前記断面内において、開口11Sに直交する方向に対して、前記第1の方向とは逆の方向にθ傾斜した方向を意味している。

0049

本例では、図2(c)に示すように、第1の格子18と第2の格子19とは、開口11Sのライン方向に沿い形成され、互いに重なっている。

0050

そして、図2(a)に断面を示すように、第1の格子18は、等間隔に仕切って空間部18bを形成し、且つ、第1の格子18により仕切られる各空間部18bは、LED発光素子12側から前記開口11S側に長い断面四角状の中空で、反射性の面で囲まれている。

0051

同じ様に、図2(b)に断面を示すように、第2の格子19は、等間隔に仕切って空間部19bを形成し、且つ、第2の格子19により仕切られる各空間部19bは、LED発光素子12側から前記開口11S側に長い断面四角状の中空で、反射性の面で囲まれている。

0052

そして、各空間部18b、19bには、それぞれ、1つのLED発光素子12からの発光光のみが入射するように、第1の格子18、第2の格子19およびLED発光素子12を配しているが、ここでは、1つのLED発光素子12の領域を分けた発光光が、それぞれ、1つの空間部18bと1つの空間部19bとに入射されているが、各発光光をそれぞれ、1つの分割されたLED発光素子からの発光光としても良い。

0053

本例のLED照明装置においては、先にも述べたように、図2(c)に示すように、第1の格子18と第2の格子19とは、開口11Sのライン方向に沿い形成され、互いに重なっており、且つ、第2の格子19の空間部19bの方向を、開口11Sに直交する方向に対して、第1の格子18の空間部18bの方向である第1の方向とは逆の方向に斜めに傾斜させている。

0054

これにより、第1の格子から出射された光と、第2の格子から出射された光とを併せると、開口に直交する方向の両側に斜めに出射される光の量を、従来のロッドレンズを用いたLED照明装置の照明に比べて、多くすることができ、これにより、従来のロッドレンズを用いたLED照明装置を用いた照明に比べて、図4に示す搬送方向に沿った形状の凹部欠陥121に対しては、その側面側から当たる光の量を増やすことができる。

0055

第1の格子から出射される出射光10L1と、第2の格子から出射される出射光10L2とを、互いに交差するように照射され、照明光となる。

0056

このため、特に、搬送方向に沿った凹部欠陥に対しては、凹部欠陥の側面側から光を当てることが可能となり、従来のロッドレンズを用いたLED照明装置による照明による欠陥検出では、データ処理によっても欠陥部の画像化が困難であった欠陥であっても、鮮明に画像化することができる。

0057

また、第1の格子18、第2の格子19は、それぞれ、等間隔に仕切って空間部18b、19bを形成し、且つ、前記第1の格子18、第2の格子19により仕切られる各空間部18b、19bは、それぞれ、LED発光素子12側から開口11S側に長い断面四角状の中空で、反射性の面で囲まれており、これにより、発光光を、前記反射性の面で反射しながら開口11S側に効率的に導くことをできるものとしている。

0058

ここでは、図2(a)、図2(b)に断面を示すように、各格子18、19からは、開口11S側に、開口11Sに直交する方向から傾いた各方向に出射される。

0059

このため、図1(c)に示す撮影の際、板状物20の表面に、板状物20を搬送する方向に沿った凹部欠陥があった場合にも、該凹部欠陥の側面側から欠陥検出に十分の照明光を当てることができるものとしている。

0060

更に、各空間部18b、19bには、1つのLED発光素子12からの発光光のみが入射するように、前記第1の格子18、第2の格子19およびLED発光素子12を配している。

0061

即ち、格子18、19の仕切られた1つの空間部18b、19bのサイズは、LED発光素子12が1個収まるサイズで、各空間部18b、19bの配列ピッチをLED発光素子12の配列ピッチと同じにしており、LED発光素子12から出射された発光光を格子18、19内に効率的に取り込むことができ、これにより、発光光を効率的に出射することができるものとしている。

0062

各部の材質について、簡単に説明しておく。

0063

<筺体11>
強固で、放熱性がよく、軽く、作製が容易なものであれば特に限定はされないが、通常は、アルミニウム材を用いる。

0064

<LED発光素子12>
市販のP型半導体N型半導体接合した状態のLEDチップ構造のものをLED発光素子として配列しても良く、また、目的とする明るさが得ることができれば、有機LED素子有機EL素子とも言う)をLED発光素子として所定形状にして、配列しても良い。

0065

尚、ここで用いられるLED発光素子としては、明るさを重視し、LEDチップ構造のものでは、従来からある砲弾型LED発光素子よりは、「パワーLED」と呼ばれる明るいタイプのLED発光素子を使用します。

0066

そして、白色光を照明光とする場合には、R、G、Bの各色の発光色を混色して白色発光としても良い。

0067

あるいは、青色の発光のLEDにより発光される青色の発光光と、該青色の発光が照射されることにより、それぞれ、赤色、緑色を発光する蛍光体変換層とも言う)により、青色光赤色光緑色光を得て、併せて混色して、白色光としても良い。

0068

<第1の格子18、第2の格子19>
第1の格子18、第2の格子19としては、空間部18b、19bを囲む面が、反射性で、強固で、軽く、加工性が良く、更には、放熱性の良いものが好ましく、アルミニウムからなる場合には、空間部8b、19bを囲む面を確実に反射性とすることができる。

0069

尚、第1の格子18の空間部18bを囲む壁部18a、第2の格子19の空間部19bを囲む壁部19aがアルミである場合は、アルミの押し出し成形にて製作することができ、品質面、作製面で有利である。

0070

<放熱グリス14>
プリント基板13の固定を十分にでき、放熱性が良く、更に、使いがってが良く、耐熱性があり、高温下でも安定した特性を発揮するものが好ましい。

0071

例えば、シリコーングリース等があるが、これに限定されない。

0072

通常、放熱グリスはシリコーン主体で、性能を高めるために銀などの金属粒子混入する。

0073

<プリント基板13>
プリント基板13としては、配線性回路機能耐性等が優れたものが好ましいが、特に、限定はされない。

0074

基材としては、ガラスエポキシ基板ガラスポリイミド基板フッ素基板、ガラスPPO基板、金属基板セラミック基板等の中から1以上を、適宜用いれば良い。

0075

尚、従来型の比較的暗いLED発光素子を用いた場合には、上記エポキシ基板等も使われるが、基本的には明るさを求めて「パワーLED」と呼ばれるLED発光素子を使用するため、熱が問題になり、放熱性能の高い金属基板(アルミ、銅などのメタル基板)が使われています。

0076

本発明は上記の形態に限定はされない。

0077

図1に示すLED照明装置において、開口11Sに、拡散板を配した形態も上げられる。

0078

この形態の場合には、第1の格子18の出射光110L1や、第2の格子19の出射光110L2を更に拡散させることができる。

0079

また、図1に示すLED照明装置においては、先にも述べたように、図2(c)に示すように、第1の格子18と第2の格子19とは、互いに重なり、且つ、開口11Sのライン方向に沿い形成されているが、場合によっては、複雑とはなるが、第1の格子と第2の格子とを重ねずにして、第1の格子、第2の格子からの光を、それぞれ、ライン状に照明して重ねても良い。

0080

また、図1に示すLED照明装置においては、筺体11は、長手方向に直交する方向の断面形状は、四角形状であるが、開口部を形成する外壁面と、該外壁面に対向した側に有機EL発光素子を配置するための外壁面を有していれば良く、場合によっては、断面が台形のような形状でも良い。

0081

10LED照明装置
10L出射光
10L1 (第1の格子の)出射光
10L2 (第2の格子の)出射光
11筺体
11S 開口
11a (開口側の)外壁面
11b 外壁面
12LED発光素子
12L1発光光
13プリント基板
14放熱グリス
18 第1の格子
18a 格子の壁部
18b 空間部(穴部とも言う)
18D 第1の方向
19 第2の格子
19a 格子の壁部
19b 空間部(穴部とも言う)
19D 第2の方向
20板状物
21凹部欠陥(キズ欠陥とも言う)
30撮像装置(カメラとも言う)
30S撮影領域
110 LED照明装置
110L照明光
111 筺体
111S 開口
111a (開口側の)外壁面
111b 外壁面
112 LED発光素子
113 プリント基板
114 放熱グリス
115ロッドレンズ
116拡散板
110 LED照明装置
120 板状物
121 凹部欠陥(キズ欠陥とも言う)
130 撮像装置(カメラとも言う)
130S 撮影領域
210ガラス基板
220ダイコータのヘッド
230着色樹脂層
240異物
250ステージ(載置台とも言う)
261〜264 (コンベアの)コロ

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