照明装置
【課題】 発光ダイオードの熱的影響を緩和できる上、光拡散部材における輝度分布の均斉化を図ること。
【解決手段】 導光板6の表面側に周辺をマスク部材で覆った光拡散部材17を、裏面側に光反射部材5を配置すると共に、導光板のそれぞれの端面6cに光源ユニット8を配置し、これらをハウジング1に収容してなり、光源ユニットは、内面に光反射性を有し、かつ導光板の端面に対向する部分に開口部が形成された箱状のケース9と、ケースの底面部10に、導光板の端面に対向するように配置された複数の発光ダイオード16とから構成した。
【解決手段】 導光板6の表面側に周辺をマスク部材で覆った光拡散部材17を、裏面側に光反射部材5を配置すると共に、導光板のそれぞれの端面6cに光源ユニット8を配置し、これらをハウジング1に収容してなり、光源ユニットは、内面に光反射性を有し、かつ導光板の端面に対向する部分に開口部が形成された箱状のケース9と、ケースの底面部10に、導光板の端面に対向するように配置された複数の発光ダイオード16とから構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えばCCD(電荷結合素子)からの画像データを処理することにより製品の外観検査などを行うシステム・装置や一般照明などに適用される照明装置の改良に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、製品の外観検査、例えば製品の外郭形状に不所望な突起や欠けなどが存在しないか否かを検査する場合には、製品のシルエット情報を取り込むために照明装置が用いられている。
例えば製品の外観検査を行う場合には、被検査製品に照明装置からの光を照射し、被検査製品のシルエットをCCDカメラによって撮影し、その画像データを基準データと比較することによって被検査製品の外郭形状が適正であるか否かが検査される。
【0003】
このような用途に適用される照明装置としては、例えば図9〜図12に示す構造の照明装置が提案されている(株式会社イマックの2007年LED照明総合カタログ参照)。
この照明装置について、図9〜図12を参照して具体的に説明する。同図において、Hは角形の収容部Haを有する金属製のハウジングであって、その収容部Haには、例えばアクリル板などよりなる角形の導光板Lが収容されている。この導光板Lの表面側(光放出側)Laには光拡散板DBが、裏面側Lbにはシート状の光反射部材Rがそれぞれ配置されている。又、導光板Lのそれぞれの端面Lcにはほぼ等間隔で複数の凹部Dが形成されており、これらの凹部Dには発光ダイオードLEDが挿入・支持されている。これらの発光ダイオードLEDは、例えば3〜4個を1つのグループとして保護抵抗器を介して直列的に接続されると共に、それぞれのグループは直流電源(Vcc)に対して並列的に接続されている。尚、発光ダイオードLEDの接続数は、順電圧Vfなどによって適宜に決定される。又、光拡散板DBの表面側には不透光性部材よりなるマスク部材Mが、中央部分に開口部Maが形成されるように配置されている。
【0004】
次に、この照明装置による被検査製品の外観検査方法について説明する。まず、照明装置を点灯動作させると、発光ダイオードLEDからの光は導光板Lの表面側Laから光拡散板DBに入射・拡散され、開口部Maから外部に放出される。この状態において、被検査製品を照明装置における光拡散板DBの中央部分(開口部Maの中央部分)にセットする。次に、照明装置の上方に配置されたCCDカメラ(図示せず)によって被検査製品のシルエットを撮影する。撮影された画像データはパソコンに取り込まれ、予め内蔵されている基準データと比較され、外観状態が適正であるか否かが判定(検査)される。適正と判定された被検査製品のみが次工程に移送される。
【非特許文献1】株式会社イマックの2007年LED照明総合カタログ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、この照明装置では、図8において点線Aで示す輝度分布特性を呈する(詳細は後述する)。即ち、マスク部材Mから露呈する光拡散板DBの輝度分布は、マスク部材Mの近くで輝度が高く、中央部分に向けて輝度が低くなっている。このために、被検査製品の外観検査を行う場合、被検査製品のエッジにおける突起や欠けなどの検査精度が損なわれるのみならず、被検査製品の光拡散板DBへのセット位置によって検査精度にバラツキが生ずるという問題がある。
又、上述の照明装置では、発光ダイオードLEDが導光板Lの端面Lcに形成された凹部Dに埋入されているために、動作時に発光ダイオードLEDから発生する熱が凹部Dに籠り、発光ダイオードLEDが不所望に温度上昇することになり、発光ダイオード自身のみならず、導光板Lも熱的影響を受けることになる。即ち、発光ダイオードLEDは不所望な温度上昇によって発光特性や寿命特性が阻害されるようになる。このような不都合を回避するには、順電流を減少すればよいのであるが、明るさが極端に低下することにより検査精度の信頼性が損なわれるという問題が生ずる。一方、導光板Lについては、それ自体が黄色く変色する黄変現象が加速され、導光性が損なわれるという問題もある。
その上、発光ダイオードLEDから放射された光の内、光軸に沿う光成分の一部分は、導光板の反対側の端面から導光板外に漏れるために、光拡散板DBに入射される光量が減少し、輝度レベルも低下してしまい、検査精度の信頼性も損なわれることになる。
【0006】
このような問題を解決するために、図13に示す照明装置が提案されている。この照明装置は、複数の発光ダイオードLEDを導光板Lの端面Lcに対向するように配置して構成されている。
この構成によれば、発光ダイオードLEDが導光板Lの端面Lcに埋設されない関係で、熱的影響は大幅に緩和され、上述の問題を解決できる。
しかし乍ら、導光板Lの端部には、図13に示すように無発光領域Pが形成され、導光板端部に輝度むらが生ずるために、精度よく外観検査を行うことができなくなるという問題を有している。
それ故に、本発明の目的は、発光ダイオードの熱的影響を緩和できる上、光拡散部材における輝度分布の均斉化が可能になる照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
従って、本発明は上述の目的を達成するために、多角形の導光板と、導光板の裏面側(非光放出側)に配置された光反射部材と、導光板のそれぞれの辺における端面に対向するように配置された光源ユニットと、導光板及び光源ユニットを収容するハウジングと、ハウジングの開口部分に、少なくとも導光板の表面側(光放出側)が覆われるように配置された光拡散部材とを具備し、前記光源ユニットは、少なくとも内面が光反射性に形成され、かつ導光板の端面に対向する部分に開口部が形成された箱状のケースと、ケースの底面部に、導光板の端面に対向するように配置された複数の発光ダイオードとから構成されていることを特徴とする。
【0008】
又、本発明の第2の発明は、多角形の導光板と、導光板の裏面側(非光放出側)に配置された光反射部材と、導光板のそれぞれの辺における端面に対向するように配置された光源ユニットと、導光板及び光源ユニットを収容するハウジングと、ハウジングの開口部分に、少なくとも導光板の表面側(光放出側)が覆われるように配置された光拡散部材とを具備し、前記光源ユニットは、少なくとも内面が光反射性に形成され、かつ導光板の端面に対向する部分に開口部が形成されていると共に、導光板の表面側上に若干重なるような突出部が一体的に形成された箱状のケースと、ケースの底面部に、導光板の端面に対向するように配置された複数の発光ダイオードとから構成されていることを特徴とする。
【0009】
又、本発明の第3の発明は、前記導光板の裏面側に光反射性のドットパターンが形成されていることを特徴とし、第4の発明は、前記光拡散部材の表面側の外周部分に、不透光性部材よりなるマスク部材を配置したことを特徴とし、第5の発明は前記光源ユニットにおいて、発光ダイオードはケースの底面部に形成された複数の孔に個別的に挿入・配置されていることを特徴とする。
【0010】
さらに、本発明の第6の発明は、前記ハウジングのコーナー部分の底部に取付部を形成し、この取付部を利用して光拡散部材が固定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
このように本発明によれば、光源ユニットは、少なくとも内面が光反射性に形成され、かつ導光板の端面に対向する部分に開口部が形成された箱状のケースと、ケースの底面部に、導光板の端面に対向するように配置された複数の発光ダイオードとから構成されている上に、この光源ユニットは導光板のそれぞれの端面に対向するように配置されている関係で、発光ダイオードは導光板に埋入されることなく、導光板より離隔したケース内に配置されているために、動作時に、発光ダイオードが不所望に温度上昇するという不都合もなく適正温度で動作させることができる。従って、発光特性や寿命特性への影響を最小限に止めることが可能になる。
【0012】
しかも、光源ユニットにおけるケース内面には反射層が形成されている上に、導光板の裏面側には光反射部材が配置されているために、発光ダイオードから放射された光はケース内面の反射層によって反射され、或いは直接的に導光板に入射されるし、さらに導光板の裏面側から導光板外に漏れようとする光は光反射部材で反射され、再び導光板に戻される。従って、発光ダイオードからの放射光は導光板に効果的に入射される結果、導光板の表面側における光量を増加させることができ、光拡散部材での輝度レベルを高め輝度分布の均斉化を図ることができる。特に、導光板の裏面側に光反射性のドットパターンを形成すれば、導光板の表面側における光量を増加でき、光拡散部材における輝度分布の均斉化をより一層に改善できる。
その上、ケースにおける底面部(発光ダイオードの配置部分)は他の部分と同様に光反射性に構成されているために、対向する光源ユニットの発光ダイオードから光軸に沿うような光が導光板を介してケース底面部に入射されても、底面部で再び反射されて導光板に戻される結果、導光板の表面側における光量を増加できる。
【0013】
又、光拡散部材の表面側の周辺部分には不透光性部材よりなるマスク部材が、中央部分に開口部が形成されるように配置されているために、マスク部材の近辺で輝度レベルが不所望に高くなることを抑制できる。
特に、光源ユニットのケースにおいて、光拡散部材側の側面部に、導光板の表面部上に若干重なるような突出部を一体的に延在して形成すれば、マスク部材の近辺で輝度レベルが不所望に高くなることを抑制でき、光拡散部材での輝度分布の均斉化を上述の構成と相俟って図ることができる。
【0014】
さらに、光源ユニットにおいて、発光ダイオードをケース底面部に形成した孔に挿入・支持するように構成すれば、光源ユニットの組み立てを能率よく行うことができる。
又、ハウジングにおけるコーナー部分の底部には、光拡散部材を固定するためのネジ孔などを有する取付部を形成すれば、光拡散部材をハウジングに、取付部を利用して簡単に取り付けることができ、組み立て性を改善できる。特に、取付部は導光板や光源ユニットが配置されない空間部分に設けられるために、不要な空間を有効に利用できる上に、取付部を設けるための空間部をわざわざ用意する必要もなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
次に、本発明装置の実施例について図1〜図5を参照して説明する。同図において、1は、例えばアルミニウム,銅などの金属部材よりなるハウジングであって、例えば底面板に四角形状の収容部2を一体化して構成されており、収容部2の上方部分には開口部3が形成されている。又、収容部2の底面部におけるコーナー部分(後述する光源ユニットの端部間に挟まれた空間部分)には後述する光拡散部材を取り付けるための取付部4が形成されている。この取付部4は、例えば底面部を押し出し加工した部分にネジ孔4aなどを設けて形成されているが、この構成に制約されない。
このハウジング1における収容部2には、導光板6及び複数の光源ユニット8が収容されている。導光板6は、例えばアクリル樹脂などにて構成されており、多角形望ましくは四角形に構成されている。この導光板6は収容部2に、表面側6aが開口部3側に、裏面側6bが収容部底面側になるように収容されている。導光板6の裏面側6bには光反射性を有するドットパターン7が形成されており、さらに、その裏面側6bと収容部底面側との間には、例えば金属,樹脂材,紙などよりなるシート状の光反射部材5が裏面側6bに密着するように配置されている。
【0016】
上述の導光板6におけるそれぞれの端面6cには光源ユニット8が、端面6cに対向するように配置されている。この光源ユニット8は、例えば少なくとも内面が光反射性に形成された箱状のケース9と、ケース9の底面部に、導光板6の端面6cに対向するように配置された複数の発光ダイオード16とから構成されている。光源ユニット8において、ケース9は、図4の展開図で示すように、底面部10と、底面部10のそれぞれの辺から一体的に延在する第1の側面部11,第2の側面部12,第3の側面部13,第4の側面部14と、底面部10にほぼ等間隔で形成された複数の孔15とから構成されている。尚、第1,第2の側面部11,12の端部には、切り込み11a,12aを介してフラップ部13a,13b,14a,14bが形成されている。
このケース9は、次のように組み立てられる。まず、それぞれの側面部11,12,13,14を、図4において点線で示す折り目線から同一方向にほぼ直角状に折り曲げる。次に、フラップ部13a,14aを第2の側面部12における両端部の外面部に、フラップ部13b,14bを第1の側面部11における両端部の外面部に、それぞれ重ね合わせて接着剤などで固定することにより、ケース9が完成する。そして、このケース9における底面部10の孔15には発光ダイオード16が挿入・配置されている。尚、このケース9が導光板6の端面6cと対向する部分には開口部が形成されており、発光ダイオード16からの光が導光板6に効率よく入射されるように構成されている。
【0017】
上述の導光板6及び光源ユニット8の上部(表面側6a及び側面部12側)には、光拡散部材17が導光板6及び光源ユニット8を覆うように配置されている。この光拡散部材17の表面側17aには不透光性部材よりなるマスク部材18が、中央部分に所望サイズの開口部18aが形成されるように配置されている。又、それの裏面側18bにはマスク部材18にほぼ対応する部分に光反射部材19が配置されている。尚、この光反射部材19は、場合によっては省略することもできる。
【実施例】
【0018】
次に、本発明にかかる照明装置の第2の実施例について図6〜図7を参照して説明する。この実施例の基本的な構成は図1〜図5に示す実施例と同じであり、異なる点は、光源ユニット8におけるケース9の第2の側面部12に、組立状態において、導光板6の表面側6a上に若干重なるような突出部12Aが一体的に形成されていることと、光拡散部材17の裏面側における光反射部材が省略されていることである。
この実施例によれば、導光板6の端部外周部分に突出部12Aが配置されているために、導光板6のエッジ部分からの漏光に起因する光拡散部材17の輝度分布の均斉化をより一層改善できる。
【0019】
次に、本発明者らは図6に示す本発明にかかる照明装置及び図9に示す従来の照明装置を用いて光拡散部材における輝度分布特性について比較測定した。尚、導光板は一辺の長さが62mmの四角形のアクリル板を用いた。光拡散部材17(DB)に配置されるマスク部材18(M)の開口部18a(Ma)は一辺の長さが50mmに設定した。又、導光板のそれぞれの辺(端面側)に配置する発光ダイオードは順電圧Vfが3.6Vのものを12個とし、それぞれ3個づつを1グループとして保護抵抗器を介して直列接続し、それぞれのグループを12Vの直流電源に並列的に接続した。
動作開始してから30分後に、光拡散部材18(M)の開口部18a(Ma)における輝度分布を測定したところ、図8に示す結果が得られた。同図において、点線は従来装置の、実線は本発明装置の輝度分布特性を示している。
同図より明らかなように、本発明装置では光拡散部材の開口部の輝度分布が均斉化されているのに対し、従来装置では開口部の、マスク部材に近い部分での輝度レベルが高く、中央部分では低くなっており、全体的な輝度分布が不均一になっている。又、光拡散部材の開口部における中央部分の輝度レベルは本発明装置では従来装置よりもほぼ10%程度高くなっている。
これらの装置を利用して被検査製品の外観検査を行ったところ、本発明装置では被検査製品のシルエットが鮮明であり、信頼性の高い検査を行うことができた。一方、従来装置では輝度分布が不均一であるために、検査精度は本発明装置より低かった。
【0020】
尚、本発明は何ら上記実施例に制約されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜に変更することが可能である。例えば導光板は四角状に構成されているが、用途などによっては五角状など適宜の形状に構成することもできる。光源ユニットにおいて、ケースは樹脂材や紙などシート状部材にて形成する他、金属部材を利用し、内面に反射層を吹き付け,蒸着などによって形成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明の第1の実施例を示す側断面図である。
【図2】図1の平面図である。
【図3】図1の光拡散部材を取り外した状態の平面図である。
【図4】本発明にかかる光源ユニットにおけるケースの展開図である。
【図5】本発明装置の分解状態を示す側断面図である。
【図6】本発明の第2の実施例を示す要部断面図である。
【図7】図6におけるケースの展開図である。
【図8】光拡散部材における輝度分布特性を示す図である。
【図9】従来の照明装置の側断面図である。
【図10】図9の平面図である。
【図11】図9の光拡散部材を取り外した状態の平面図である。
【図12】図9の要部を分解した状態の拡大断面図である
【図13】従来の他の照明装置の要部平面図である。
【符号の説明】
【0022】
1 ハウジング
2 収容部
3 開口部
4 取付部
5 光反射部材
6 導光板
6a 表面側
6b 裏面側
6c 端面
7 ドットパターン
8 光源ユニット
9 ケース
10 底面部
11 第1の側面部
12 第2の側面部
12A突出部
15 孔
16 発光ダイオード
17 光拡散部材
18 マスク部材
18a開口部
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えばCCD(電荷結合素子)からの画像データを処理することにより製品の外観検査などを行うシステム・装置や一般照明などに適用される照明装置の改良に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、製品の外観検査、例えば製品の外郭形状に不所望な突起や欠けなどが存在しないか否かを検査する場合には、製品のシルエット情報を取り込むために照明装置が用いられている。
例えば製品の外観検査を行う場合には、被検査製品に照明装置からの光を照射し、被検査製品のシルエットをCCDカメラによって撮影し、その画像データを基準データと比較することによって被検査製品の外郭形状が適正であるか否かが検査される。
【0003】
このような用途に適用される照明装置としては、例えば図9〜図12に示す構造の照明装置が提案されている(株式会社イマックの2007年LED照明総合カタログ参照)。
この照明装置について、図9〜図12を参照して具体的に説明する。同図において、Hは角形の収容部Haを有する金属製のハウジングであって、その収容部Haには、例えばアクリル板などよりなる角形の導光板Lが収容されている。この導光板Lの表面側(光放出側)Laには光拡散板DBが、裏面側Lbにはシート状の光反射部材Rがそれぞれ配置されている。又、導光板Lのそれぞれの端面Lcにはほぼ等間隔で複数の凹部Dが形成されており、これらの凹部Dには発光ダイオードLEDが挿入・支持されている。これらの発光ダイオードLEDは、例えば3〜4個を1つのグループとして保護抵抗器を介して直列的に接続されると共に、それぞれのグループは直流電源(Vcc)に対して並列的に接続されている。尚、発光ダイオードLEDの接続数は、順電圧Vfなどによって適宜に決定される。又、光拡散板DBの表面側には不透光性部材よりなるマスク部材Mが、中央部分に開口部Maが形成されるように配置されている。
【0004】
次に、この照明装置による被検査製品の外観検査方法について説明する。まず、照明装置を点灯動作させると、発光ダイオードLEDからの光は導光板Lの表面側Laから光拡散板DBに入射・拡散され、開口部Maから外部に放出される。この状態において、被検査製品を照明装置における光拡散板DBの中央部分(開口部Maの中央部分)にセットする。次に、照明装置の上方に配置されたCCDカメラ(図示せず)によって被検査製品のシルエットを撮影する。撮影された画像データはパソコンに取り込まれ、予め内蔵されている基準データと比較され、外観状態が適正であるか否かが判定(検査)される。適正と判定された被検査製品のみが次工程に移送される。
【非特許文献1】株式会社イマックの2007年LED照明総合カタログ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、この照明装置では、図8において点線Aで示す輝度分布特性を呈する(詳細は後述する)。即ち、マスク部材Mから露呈する光拡散板DBの輝度分布は、マスク部材Mの近くで輝度が高く、中央部分に向けて輝度が低くなっている。このために、被検査製品の外観検査を行う場合、被検査製品のエッジにおける突起や欠けなどの検査精度が損なわれるのみならず、被検査製品の光拡散板DBへのセット位置によって検査精度にバラツキが生ずるという問題がある。
又、上述の照明装置では、発光ダイオードLEDが導光板Lの端面Lcに形成された凹部Dに埋入されているために、動作時に発光ダイオードLEDから発生する熱が凹部Dに籠り、発光ダイオードLEDが不所望に温度上昇することになり、発光ダイオード自身のみならず、導光板Lも熱的影響を受けることになる。即ち、発光ダイオードLEDは不所望な温度上昇によって発光特性や寿命特性が阻害されるようになる。このような不都合を回避するには、順電流を減少すればよいのであるが、明るさが極端に低下することにより検査精度の信頼性が損なわれるという問題が生ずる。一方、導光板Lについては、それ自体が黄色く変色する黄変現象が加速され、導光性が損なわれるという問題もある。
その上、発光ダイオードLEDから放射された光の内、光軸に沿う光成分の一部分は、導光板の反対側の端面から導光板外に漏れるために、光拡散板DBに入射される光量が減少し、輝度レベルも低下してしまい、検査精度の信頼性も損なわれることになる。
【0006】
このような問題を解決するために、図13に示す照明装置が提案されている。この照明装置は、複数の発光ダイオードLEDを導光板Lの端面Lcに対向するように配置して構成されている。
この構成によれば、発光ダイオードLEDが導光板Lの端面Lcに埋設されない関係で、熱的影響は大幅に緩和され、上述の問題を解決できる。
しかし乍ら、導光板Lの端部には、図13に示すように無発光領域Pが形成され、導光板端部に輝度むらが生ずるために、精度よく外観検査を行うことができなくなるという問題を有している。
それ故に、本発明の目的は、発光ダイオードの熱的影響を緩和できる上、光拡散部材における輝度分布の均斉化が可能になる照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
従って、本発明は上述の目的を達成するために、多角形の導光板と、導光板の裏面側(非光放出側)に配置された光反射部材と、導光板のそれぞれの辺における端面に対向するように配置された光源ユニットと、導光板及び光源ユニットを収容するハウジングと、ハウジングの開口部分に、少なくとも導光板の表面側(光放出側)が覆われるように配置された光拡散部材とを具備し、前記光源ユニットは、少なくとも内面が光反射性に形成され、かつ導光板の端面に対向する部分に開口部が形成された箱状のケースと、ケースの底面部に、導光板の端面に対向するように配置された複数の発光ダイオードとから構成されていることを特徴とする。
【0008】
又、本発明の第2の発明は、多角形の導光板と、導光板の裏面側(非光放出側)に配置された光反射部材と、導光板のそれぞれの辺における端面に対向するように配置された光源ユニットと、導光板及び光源ユニットを収容するハウジングと、ハウジングの開口部分に、少なくとも導光板の表面側(光放出側)が覆われるように配置された光拡散部材とを具備し、前記光源ユニットは、少なくとも内面が光反射性に形成され、かつ導光板の端面に対向する部分に開口部が形成されていると共に、導光板の表面側上に若干重なるような突出部が一体的に形成された箱状のケースと、ケースの底面部に、導光板の端面に対向するように配置された複数の発光ダイオードとから構成されていることを特徴とする。
【0009】
又、本発明の第3の発明は、前記導光板の裏面側に光反射性のドットパターンが形成されていることを特徴とし、第4の発明は、前記光拡散部材の表面側の外周部分に、不透光性部材よりなるマスク部材を配置したことを特徴とし、第5の発明は前記光源ユニットにおいて、発光ダイオードはケースの底面部に形成された複数の孔に個別的に挿入・配置されていることを特徴とする。
【0010】
さらに、本発明の第6の発明は、前記ハウジングのコーナー部分の底部に取付部を形成し、この取付部を利用して光拡散部材が固定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
このように本発明によれば、光源ユニットは、少なくとも内面が光反射性に形成され、かつ導光板の端面に対向する部分に開口部が形成された箱状のケースと、ケースの底面部に、導光板の端面に対向するように配置された複数の発光ダイオードとから構成されている上に、この光源ユニットは導光板のそれぞれの端面に対向するように配置されている関係で、発光ダイオードは導光板に埋入されることなく、導光板より離隔したケース内に配置されているために、動作時に、発光ダイオードが不所望に温度上昇するという不都合もなく適正温度で動作させることができる。従って、発光特性や寿命特性への影響を最小限に止めることが可能になる。
【0012】
しかも、光源ユニットにおけるケース内面には反射層が形成されている上に、導光板の裏面側には光反射部材が配置されているために、発光ダイオードから放射された光はケース内面の反射層によって反射され、或いは直接的に導光板に入射されるし、さらに導光板の裏面側から導光板外に漏れようとする光は光反射部材で反射され、再び導光板に戻される。従って、発光ダイオードからの放射光は導光板に効果的に入射される結果、導光板の表面側における光量を増加させることができ、光拡散部材での輝度レベルを高め輝度分布の均斉化を図ることができる。特に、導光板の裏面側に光反射性のドットパターンを形成すれば、導光板の表面側における光量を増加でき、光拡散部材における輝度分布の均斉化をより一層に改善できる。
その上、ケースにおける底面部(発光ダイオードの配置部分)は他の部分と同様に光反射性に構成されているために、対向する光源ユニットの発光ダイオードから光軸に沿うような光が導光板を介してケース底面部に入射されても、底面部で再び反射されて導光板に戻される結果、導光板の表面側における光量を増加できる。
【0013】
又、光拡散部材の表面側の周辺部分には不透光性部材よりなるマスク部材が、中央部分に開口部が形成されるように配置されているために、マスク部材の近辺で輝度レベルが不所望に高くなることを抑制できる。
特に、光源ユニットのケースにおいて、光拡散部材側の側面部に、導光板の表面部上に若干重なるような突出部を一体的に延在して形成すれば、マスク部材の近辺で輝度レベルが不所望に高くなることを抑制でき、光拡散部材での輝度分布の均斉化を上述の構成と相俟って図ることができる。
【0014】
さらに、光源ユニットにおいて、発光ダイオードをケース底面部に形成した孔に挿入・支持するように構成すれば、光源ユニットの組み立てを能率よく行うことができる。
又、ハウジングにおけるコーナー部分の底部には、光拡散部材を固定するためのネジ孔などを有する取付部を形成すれば、光拡散部材をハウジングに、取付部を利用して簡単に取り付けることができ、組み立て性を改善できる。特に、取付部は導光板や光源ユニットが配置されない空間部分に設けられるために、不要な空間を有効に利用できる上に、取付部を設けるための空間部をわざわざ用意する必要もなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
次に、本発明装置の実施例について図1〜図5を参照して説明する。同図において、1は、例えばアルミニウム,銅などの金属部材よりなるハウジングであって、例えば底面板に四角形状の収容部2を一体化して構成されており、収容部2の上方部分には開口部3が形成されている。又、収容部2の底面部におけるコーナー部分(後述する光源ユニットの端部間に挟まれた空間部分)には後述する光拡散部材を取り付けるための取付部4が形成されている。この取付部4は、例えば底面部を押し出し加工した部分にネジ孔4aなどを設けて形成されているが、この構成に制約されない。
このハウジング1における収容部2には、導光板6及び複数の光源ユニット8が収容されている。導光板6は、例えばアクリル樹脂などにて構成されており、多角形望ましくは四角形に構成されている。この導光板6は収容部2に、表面側6aが開口部3側に、裏面側6bが収容部底面側になるように収容されている。導光板6の裏面側6bには光反射性を有するドットパターン7が形成されており、さらに、その裏面側6bと収容部底面側との間には、例えば金属,樹脂材,紙などよりなるシート状の光反射部材5が裏面側6bに密着するように配置されている。
【0016】
上述の導光板6におけるそれぞれの端面6cには光源ユニット8が、端面6cに対向するように配置されている。この光源ユニット8は、例えば少なくとも内面が光反射性に形成された箱状のケース9と、ケース9の底面部に、導光板6の端面6cに対向するように配置された複数の発光ダイオード16とから構成されている。光源ユニット8において、ケース9は、図4の展開図で示すように、底面部10と、底面部10のそれぞれの辺から一体的に延在する第1の側面部11,第2の側面部12,第3の側面部13,第4の側面部14と、底面部10にほぼ等間隔で形成された複数の孔15とから構成されている。尚、第1,第2の側面部11,12の端部には、切り込み11a,12aを介してフラップ部13a,13b,14a,14bが形成されている。
このケース9は、次のように組み立てられる。まず、それぞれの側面部11,12,13,14を、図4において点線で示す折り目線から同一方向にほぼ直角状に折り曲げる。次に、フラップ部13a,14aを第2の側面部12における両端部の外面部に、フラップ部13b,14bを第1の側面部11における両端部の外面部に、それぞれ重ね合わせて接着剤などで固定することにより、ケース9が完成する。そして、このケース9における底面部10の孔15には発光ダイオード16が挿入・配置されている。尚、このケース9が導光板6の端面6cと対向する部分には開口部が形成されており、発光ダイオード16からの光が導光板6に効率よく入射されるように構成されている。
【0017】
上述の導光板6及び光源ユニット8の上部(表面側6a及び側面部12側)には、光拡散部材17が導光板6及び光源ユニット8を覆うように配置されている。この光拡散部材17の表面側17aには不透光性部材よりなるマスク部材18が、中央部分に所望サイズの開口部18aが形成されるように配置されている。又、それの裏面側18bにはマスク部材18にほぼ対応する部分に光反射部材19が配置されている。尚、この光反射部材19は、場合によっては省略することもできる。
【実施例】
【0018】
次に、本発明にかかる照明装置の第2の実施例について図6〜図7を参照して説明する。この実施例の基本的な構成は図1〜図5に示す実施例と同じであり、異なる点は、光源ユニット8におけるケース9の第2の側面部12に、組立状態において、導光板6の表面側6a上に若干重なるような突出部12Aが一体的に形成されていることと、光拡散部材17の裏面側における光反射部材が省略されていることである。
この実施例によれば、導光板6の端部外周部分に突出部12Aが配置されているために、導光板6のエッジ部分からの漏光に起因する光拡散部材17の輝度分布の均斉化をより一層改善できる。
【0019】
次に、本発明者らは図6に示す本発明にかかる照明装置及び図9に示す従来の照明装置を用いて光拡散部材における輝度分布特性について比較測定した。尚、導光板は一辺の長さが62mmの四角形のアクリル板を用いた。光拡散部材17(DB)に配置されるマスク部材18(M)の開口部18a(Ma)は一辺の長さが50mmに設定した。又、導光板のそれぞれの辺(端面側)に配置する発光ダイオードは順電圧Vfが3.6Vのものを12個とし、それぞれ3個づつを1グループとして保護抵抗器を介して直列接続し、それぞれのグループを12Vの直流電源に並列的に接続した。
動作開始してから30分後に、光拡散部材18(M)の開口部18a(Ma)における輝度分布を測定したところ、図8に示す結果が得られた。同図において、点線は従来装置の、実線は本発明装置の輝度分布特性を示している。
同図より明らかなように、本発明装置では光拡散部材の開口部の輝度分布が均斉化されているのに対し、従来装置では開口部の、マスク部材に近い部分での輝度レベルが高く、中央部分では低くなっており、全体的な輝度分布が不均一になっている。又、光拡散部材の開口部における中央部分の輝度レベルは本発明装置では従来装置よりもほぼ10%程度高くなっている。
これらの装置を利用して被検査製品の外観検査を行ったところ、本発明装置では被検査製品のシルエットが鮮明であり、信頼性の高い検査を行うことができた。一方、従来装置では輝度分布が不均一であるために、検査精度は本発明装置より低かった。
【0020】
尚、本発明は何ら上記実施例に制約されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜に変更することが可能である。例えば導光板は四角状に構成されているが、用途などによっては五角状など適宜の形状に構成することもできる。光源ユニットにおいて、ケースは樹脂材や紙などシート状部材にて形成する他、金属部材を利用し、内面に反射層を吹き付け,蒸着などによって形成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明の第1の実施例を示す側断面図である。
【図2】図1の平面図である。
【図3】図1の光拡散部材を取り外した状態の平面図である。
【図4】本発明にかかる光源ユニットにおけるケースの展開図である。
【図5】本発明装置の分解状態を示す側断面図である。
【図6】本発明の第2の実施例を示す要部断面図である。
【図7】図6におけるケースの展開図である。
【図8】光拡散部材における輝度分布特性を示す図である。
【図9】従来の照明装置の側断面図である。
【図10】図9の平面図である。
【図11】図9の光拡散部材を取り外した状態の平面図である。
【図12】図9の要部を分解した状態の拡大断面図である
【図13】従来の他の照明装置の要部平面図である。
【符号の説明】
【0022】
1 ハウジング
2 収容部
3 開口部
4 取付部
5 光反射部材
6 導光板
6a 表面側
6b 裏面側
6c 端面
7 ドットパターン
8 光源ユニット
9 ケース
10 底面部
11 第1の側面部
12 第2の側面部
12A突出部
15 孔
16 発光ダイオード
17 光拡散部材
18 マスク部材
18a開口部
【特許請求の範囲】
【請求項1】
多角形の導光板と、導光板の裏面側(非光放出側)に配置された光反射部材と、導光板のそれぞれの辺における端面に対向するように配置された光源ユニットと、導光板及び光源ユニットを収容するハウジングと、ハウジングの開口部分に、少なくとも導光板の表面側(光放出側)が覆われるように配置された光拡散部材とを具備し、前記光源ユニットは、少なくとも内面が光反射性に形成され、かつ導光板の端面に対向する部分に開口部が形成された箱状のケースと、ケースの底面部に、導光板の端面に対向するように配置された複数の発光ダイオードとから構成されていることを特徴とする照明装置。
【請求項2】
多角形の導光板と、導光板の裏面側(非光放出側)に配置された光反射部材と、導光板のそれぞれの辺における端面に対向するように配置された光源ユニットと、導光板及び光源ユニットを収容するハウジングと、ハウジングの開口部分に、少なくとも導光板の表面側(光放出側)が覆われるように配置された光拡散部材とを具備し、前記光源ユニットは、少なくとも内面が光反射性に形成され、かつ導光板の端面に対向する部分に開口部が形成されていると共に、導光板の表面側上に若干重なるような突出部が一体的に形成された箱状のケースと、ケースの底面部に、導光板の端面に対向するように配置された複数の発光ダイオードとから構成されていることを特徴とする照明装置。
【請求項3】
前記導光板の裏面側に光反射性のドットパターンが形成されていることを特徴とする請求項1〜2に記載の照明装置。
【請求項4】
前記光拡散部材の表面側の外周部分に、不透光性部材よりなるマスク部材を配置したことを特徴とする請求項1〜3に記載の照明装置。
【請求項5】
前記光源ユニットにおいて、発光ダイオードはケースの底面部に形成された複数の孔に個別的に挿入・配置されていることを特徴とする請求項1〜2に記載の照明装置。
【請求項6】
前記ハウジングのコーナー部分の底部に取付部を形成し、この取付部を利用して光拡散部材が固定されていることを特徴とする請求項1〜2に記載の照明装置。
【請求項1】
多角形の導光板と、導光板の裏面側(非光放出側)に配置された光反射部材と、導光板のそれぞれの辺における端面に対向するように配置された光源ユニットと、導光板及び光源ユニットを収容するハウジングと、ハウジングの開口部分に、少なくとも導光板の表面側(光放出側)が覆われるように配置された光拡散部材とを具備し、前記光源ユニットは、少なくとも内面が光反射性に形成され、かつ導光板の端面に対向する部分に開口部が形成された箱状のケースと、ケースの底面部に、導光板の端面に対向するように配置された複数の発光ダイオードとから構成されていることを特徴とする照明装置。
【請求項2】
多角形の導光板と、導光板の裏面側(非光放出側)に配置された光反射部材と、導光板のそれぞれの辺における端面に対向するように配置された光源ユニットと、導光板及び光源ユニットを収容するハウジングと、ハウジングの開口部分に、少なくとも導光板の表面側(光放出側)が覆われるように配置された光拡散部材とを具備し、前記光源ユニットは、少なくとも内面が光反射性に形成され、かつ導光板の端面に対向する部分に開口部が形成されていると共に、導光板の表面側上に若干重なるような突出部が一体的に形成された箱状のケースと、ケースの底面部に、導光板の端面に対向するように配置された複数の発光ダイオードとから構成されていることを特徴とする照明装置。
【請求項3】
前記導光板の裏面側に光反射性のドットパターンが形成されていることを特徴とする請求項1〜2に記載の照明装置。
【請求項4】
前記光拡散部材の表面側の外周部分に、不透光性部材よりなるマスク部材を配置したことを特徴とする請求項1〜3に記載の照明装置。
【請求項5】
前記光源ユニットにおいて、発光ダイオードはケースの底面部に形成された複数の孔に個別的に挿入・配置されていることを特徴とする請求項1〜2に記載の照明装置。
【請求項6】
前記ハウジングのコーナー部分の底部に取付部を形成し、この取付部を利用して光拡散部材が固定されていることを特徴とする請求項1〜2に記載の照明装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【公開番号】特開2009−266636(P2009−266636A)
【公開日】平成21年11月12日(2009.11.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−115119(P2008−115119)
【出願日】平成20年4月25日(2008.4.25)
【出願人】(300074101)株式会社イマック (27)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成21年11月12日(2009.11.12)
【国際特許分類】
【出願日】平成20年4月25日(2008.4.25)
【出願人】(300074101)株式会社イマック (27)
【Fターム(参考)】
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