JPH1012011A

JPH1012011A - 照明装置

Info

Publication number: JPH1012011A
Application number: JP8156438A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Tamakuni; 国尚志玉; Tsutomu Kubota; 田勉窪
Original assignee: Moritex Corp
Current assignee: Moritex Corp
Priority date: 1996-06-18
Filing date: 1996-06-18
Publication date: 1998-01-16
Anticipated expiration: 2016-06-18
Also published as: JP3954135B2

Abstract

(57)【要約】【課題】大掛かりな照明設備を用いることなく、極め
て簡素化された照明設備で製品を囲む３６０度の全方向
から照明を行ない無影照明を行う。【解決手段】曲面導光体(4) の一端側に形成されたリ
ング状光入射部(5) をライトガイド(3) の先端に形成さ
れたリング状の光出射部(2) に装着すると、当該光出射
部(2) からリング状に出射された光が曲面導光体(4) 内
に入射される。この光は、曲面導光体(4) 内をその一端
側から他端側に向かって進み、外周面(4A)及び他端面(4
B)に到達した光は内周面(4C)に向かって反射され、内周
面(4C)に到達した光は当該内周面(4C)から導光体(4) で
囲まれた空間内に出射される。このとき、曲面導光体
(4) は、一端側から他端側に向かって拡径する円錐状又
はドーム状の曲面導光体で形成されているので、照明し
ようとする製品の位置する下方に向かって製品を囲む３
６０度の全方向から万遍なく光が照射される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、先端にリング状の
光出射部が形成されたライトガイドに装着される照明装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】無人化された工場などでは、ＣＣＤカメ
ラを用いたイメージセンシングによるパターン認識を行
うことにより、コンベアで送られてきた製品の種類を自
動的に識別したり、製品の品質管理を行ったりしてい
る。この場合に、製品の外観を正しく捉えるためにはな
るべく影のない照明を行うことが好ましい。

【０００３】このため、従来はＣＣＤカメラで撮影しよ
うとする製品に対して、当該ＣＣＤカメラの周囲に電球
などの点光源や蛍光灯等の線光源を多数配置して、全方
向から万遍なく光が照射されるようにしているが、例え
ば、多数の点光電を用いた場合にはその点光源の数だけ
影ができてしまいかえってパターン認識が行ないにくく
なる場合があり、また、点光源，線光源のいずれも各光
源ごとにソケット及びその配線を設けなければならず、
照明設備が大掛かりで複雑になるだけでなく、光源自体
の発熱によりＣＣＤカメラなどの電子機器に悪影響を与
えるという問題があった。

【０００４】そこで、図５に示すように、平板状の導光
体４０からなる４枚の平面状発光体４１を製品の周囲に
斜め上方に配置して照明することが提案されている。こ
の平面状発光体４１は、ライトガイド４２の先端に形成
された直線状の光出射部４３に装着される光入射面４４
がその一端縁に形成され、その他の端縁及び背面が当該
導光体４０内を進行してきた光を表面側に反射させる反
射面４５に形成されると共に、表面が光照射面４６に形
成されている。これによれば、４本のバンドルファイバ
４２の光出射部４３の夫々に平面状発光体４１を装着し
て配置するだけでよく、設備自体が比較的簡素化される
と共に、光源自体はＣＣＤカメラから離れたところに設
置できるので、光源が発熱してもＣＣＤカメラに悪影響
を及ぼすことがないというメリットがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、４枚の
平面状発光体４１を用いて照明する場合は４方向からし
か照明することができないため、例えば、球状の製品を
照明する場合は、平面状発光体４１に対向する４方向が
明るくなってしまい、製品形状によっては明暗の分布を
生じてパターン認識を行ないにくくなる場合があるとい
う問題が残る。これを解消するためには、平面状発光体
４１の数を増やして正多角形となるように配置すればよ
いが、この場合は、平板状発光体４１の数分だけライト
ガイド４２が必要になるので、多数の点光源，線光源を
配する場合にその数分だけソケットが必要になるのと同
様に照明設備が大掛かりになってしまう。

【０００６】すなわち、照明設備を簡素化しようとすれ
ばパターン認識を正確に行うことができず、パターン認
識を正確に行えるように無影照明にしようとすれば照明
設備が大掛かりになってしまうという。そこで、本発明
は、大掛かりな照明設備を用いることなく、極めて簡素
化された照明設備で無影照明を行うことを技術的課題と
している。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明は、先端にリング状の光出射部が形成された
ライトガイドに装着して使用する照明装置であって、前
記ライトガイドの光出射部に装着されてその出射光を内
部に導入するリング状光入射部が形成された一端側から
他端側に向かって拡径する曲面状導光体で形成され、当
該曲面導光体は、外周面及び他端面がその内部を進行し
てきた光を内側に反射させる反射面で形成され、内周面
にはその内部を進行してきた光を当該導光体で囲まれた
空間内に照射させる照射面が形成されたことを特徴とす
る。

【０００８】本発明によれば、曲面導光体の一端側に形
成されたリング状光入射部をライトガイドの先端に形成
されたリング状の光出射部に装着すると、当該光出射部
からリング状に出射された光が曲面導光体内に入射され
る。そして、この光は、当該導光体の一端側から他端側
に向かって進み、外周面及び他端面に到達した光は導光
体内に反射され、内周面に到達した光は当該内周面から
導光体で囲まれた空間内に出射される。このとき曲面導
光体は、一端側から他端側に向かって拡径する円錐状又
はドーム状の曲面導光体で形成されているので、照明し
ようとする製品の位置する下方に向かって製品を囲む３
６０度の全方向から万遍なく光が照射されることとな
る。したがって、球状の製品を照明するときでも、明暗
分布を生ずることなく均一な明るさで影のない照明がで
きる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を伴って具体的に説明する。図１は本発明に係る
照明装置を示す断面図、図２は導光体内部の光の進行状
態を示す説明図、図３及び図４は他の実施の形態を示す
断面図である。

【００１０】図中１は、先端にリング状の光出射部２が
形成されたライトガイド３に装着して使用される照明装
置であって、一端側から他端側に向かって拡径する曲面
状導光体４で形成され、前記一端側には前記ライトガイ
ド３の光出射部２に装着されてその出射光を導入するリ
ング状光入射部５が一体に形成されている。曲面導光体
４は、例えば透明なアクリル樹脂で形成され、前記光入
射部５は内周面５Ａ及び外周面５Ｂとも反射面に形成さ
れると共に、内周面５Ａ側の反射面が光出射方向に対し
て外側に傾斜したテーパ面で形成され、前記ライトガイ
ド３の光出射部２から照射された光を、当該光出射部２
と対向する端面５Ｃから導入して、拡径する曲面導光体
４の外周面４Ａに向かって反射させるように成されてい
る。

【００１１】そして、曲面導光体４の外周面４Ａ及び他
端面４Ｂは、前記光入射部２から入射されて当該導光体
４の内部を進行する光を内周面４Ｃに向かって反射させ
る均一な面状反射面に形成されている。また、当該導光
体４の内周面４Ｃは、その表面がブラスト加工されて粗
され、当該導光体４の内部を進行する光を内周面４Ｃか
ら当該導光体４で囲まれた空間内に拡散して照射するよ
うになされている。

【００１２】なお、前記リング状光入射部５の内周面５
Ａ及び外周面５Ｂや、曲面導光体４の外周面４Ａ及び他
端面４Ｂに形成された反射面は、その表面に反射用の白
色塗料の塗膜６Ｗとこれを保護する黒色塗料の塗膜６Ｂ
が塗布されて形成されているが、この構造は本発明の実
施形態の一例であって、これに限定されるものではな
い。また、７は製品を撮影するためのＣＣＤカメラであ
って、ライトガイド３のリング状の光出射部２の内側に
配設されている。

【００１３】以上が本発明の構成例であって、次にその
作用について、図２を伴って説明する。まず、ライトガ
イド３を光源（図示せず）に接続し、その光出射部２に
曲面導光体５を装着して光源を発光させると、光はライ
トガイド３に導かれてその光出射部２から曲面導光体４
のリング状光入射部５に入射される。そして、光入射部
５に入射された光は、光出射方向に対して外側に傾斜し
たテーパ面に形成された内周面５Ａ側の反射面で反射さ
れ、拡径する曲面導光体４の外周面４Ａに向かって反射
する。

【００１４】そして、曲面導光体４内に導かれた光は、
その外周面４Ａ及び他端面４Ｂで反射しながら、当該導
光体４内を進み、内周面４Ｃに到達した光は、そのほと
んどが曲面導光体４で囲まれた空間内に照射されること
となる。このとき、当該導光体４の内周面４Ｃは、その
表面がブラスト加工されて粗されているので、当該導光
体４で囲まれた空間内に拡散して照射され、したがっ
て、内周面４Ｃのどの部分からも明暗のばらつきがない
輝度分布が均一な照明光が得られる。

【００１５】また、曲面導光体４は、光入射部５が形成
された一端側から他端側に向かって拡径する円錐面に形
成されているので、導光体４の内周面４Ｃを下向きにし
てその下方に置いた製品を照明しようとする場合、導光
体４の内周面４Ｃから下方に向かって拡散光が照射され
ると共に、製品を囲む３６０度の全方向から万遍なく光
が照射され、したがって、球状の製品を照明するときで
も、明暗分布を生ずることなく明るさの均一な影のない
照明ができる。これにより、ＣＣＤカメラ７で製品を撮
影するときも、その製品形状を正確に把握することかで
き、イメージセンシングによるパターン認識を行うとき
に誤動作を起こすこともない。

【００１６】図３は他の実施形態を示す断面図である。
本例の曲面導光体４は、光入射部５が形成された一端側
から他端側に向かって拡径するドーム状曲面に形成され
ている。この場合も、円錐面で曲面導光体を形成した場
合と同様に、導光体４の内周面４Ｃから下方に向かって
拡散光が照射されると共に、製品を囲む３６０度の全方
向から万遍なく光が照射され、したがって、球状の製品
を照明するときでも、明暗分布を生ずることなく均一な
明るさで影のない照明ができる。

【００１７】また、本例の照明装置１は、図４に示すよ
うにリング状入射部５が形成された一端側から他端側に
向かって延びる同一径の円筒形の曲面導光体８で形成さ
れている場合であってもよい。この場合は、曲面導光体
８の外周面８Ａ及び他端面８Ｂがその内部を進行してき
た光を内側に反射させる反射面で形成され、内周面８Ｃ
にはその内部を進行してきた光を当該導光体８で囲まれ
た空間内に拡散して照射させる照射面が形成されてい
る。

【００１８】そして、曲面形導光体８で囲まれた空間に
照明しようとする製品をおいて、ライトガイド３を介し
て当該導光体８内に光を入射させれば、内周面８Ｃから
拡散光が照射され、製品を囲む３６０度の全方向から万
遍なく光が照射される。また、曲面導光体８の内周面８
Ｃからは、拡散光が照射されるので、内周面８Ｃが製品
の上面にも光か照射されることとなり、輝度分布が比較
的均一な照明光が得られる。

【００１９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、リ
ング状の光出射部を有するライトガイドに曲面導光体を
装着するという極めて簡単な構成で、照明しようとする
製品を囲む３６０度の全方向から万遍なく光を照射する
ことができるという大変優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る照明装置の一例を示す断面図。

【図２】導光体内部の光の進行状態の一例を示す説明
図。

【図３】他の実施形態を示す断面図。

【図４】さらに他の実施形態を示す断面図。

【図５】従来装置を示す断面図。

【符号の説明】

１・・・照明装置２・・・光出射部３・・・ライトガイド４・・・曲面状導光体４Ａ・・外周面４Ｂ・・他端面４Ｃ・・内周面５・・・リング状光入射部８・・・円筒形導光体８Ａ・・外周面８Ｂ・・他端面８Ｃ・・内周面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】先端にリング状の光出射部（２）が形成
されたライトガイド（３）に装着して使用する照明装置
であって、前記ライトガイド（３）の光出射部（２）に
装着されてその出射光を内部に導入するリング状光入射
部（５）が形成された一端側から他端側に向かって拡径
する曲面状導光体（４）で形成され、当該曲面導光体
（４）は、外周面（4A）及び他端面（4B）がその内部を
進行してきた光を内側に反射させる反射面で形成され、
内周面（4C）にはその内部を進行してきた光を当該導光
体（４）で囲まれた空間内に照射させる照射面が形成さ
れたことを特徴とする照明装置。
【請求項２】先端にリング状の光出射部（２）が形成
されたライトガイド（３）に装着して使用する照明装置
であって、前記ライトガイド（３）の光出射部（２）に
装着されてその出射光を内部に導入するリング状光入射
部（５）が形成された一端側から他端側に向かって延び
る円筒形導光体（８）で形成され、当該円筒形導光体
（８）は、外周面（8A）及び他端面（8B）がその内部を
進行してきた光を内側に反射させる反射面で形成され、
内周面（8C）にはその内部を進行してきた光を当該導光
体（８）で囲まれた空間内に照射させる照射面が形成さ
れたことを特徴とする照明装置。