JPH11220177A - Ledユニットと照明装置 - Google Patents

Ledユニットと照明装置

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JPH11220177A
JPH11220177A JP10022323A JP2232398A JPH11220177A JP H11220177 A JPH11220177 A JP H11220177A JP 10022323 A JP10022323 A JP 10022323A JP 2232398 A JP2232398 A JP 2232398A JP H11220177 A JPH11220177 A JP H11220177A
Authority
JP
Japan
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led
lighting device
led unit
case
unit
Prior art date
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Pending
Application number
JP10022323A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuzo Sato
雄三 佐藤
Kazunari Hirano
一成 平野
Setsuo Iwasaki
節夫 岩崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ono Sokki Co Ltd
Original Assignee
Ono Sokki Co Ltd
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Publication date
Application filed by Ono Sokki Co Ltd filed Critical Ono Sokki Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造が容易かつ安価で、しかも、均一な照明
光が得られるLEDユニットと照明装置を提供する。 【解決手段】 断面コの字型で細長い直線状ケース21
と、ケース21の内底面に設けられ、チップ型のLED
をライン状に配置したLED実装基板22と、ケース2
1の開口部に配置され、そのケースの細長い直線に沿っ
た方向にリニアなフレネルレンズ23とを備えたLED
ユニット20を、複数本配置した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パターン形成基板
の欠陥を検査する自動パターン検査装置などの照明に好
適に使用されるLEDユニットと照明装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】図4は、自動パターン検査装置の一例を
示す図である。自動パターン検査装置40は、図4
(a)に示すように、判別装置41,CCDカメラ4
2,光学系43などを備え、基板51上にパターン52
が形成されたパターン形成基板50に、照明装置30か
ら照明光を照射して、光学系43を介して、CCDカメ
ラ41によってパターン52を撮像し、判別装置41に
よって、撮像されたパターン52と、予め記憶された標
準のパターンとが一致しているか否かを判別し、パター
ン形成基板50の欠陥を検査していた。
【0003】照明装置30は、中央に開口部31aを有
し、正面側に漏斗状の取付面31bが形成されたケース
31と、その取付面31bに実装された、レンズを一体
成形したランプパッケージ型のLED(発光ダイオー
ド)32等を備えたリング照明が使用されている。この
照明装置30は、方向性がなく、均一な照明光を得るた
めに、LED32が多数並べられており、照明するに当
たって、パターン52に影がでることがない。
【0004】この自動パターン検査装置は、CCDカメ
ラ42による撮像エリア(検出エリア)が1cm2 程度
であり、そのエリアを均一に照明するために、図4
(b)のリング状の照明装置30によって、四方八方か
らの照明光を与えて、パターン52の影をなすくように
し、中央の開口部31aからCCDカメラ42によって
撮像する。CCDカメラ42又はパターン形成基板50
を移動することにより、パターン形成基板50のすべて
のエリアを検査することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
の照明装置は、LED32がランプパッケージ型である
ので、外径5.0〜5.6mmであり、装置全体が大型
になって大きくなってしまう。
【0006】また、通常、照明する対象物によって、ワ
ークディスタンスが決まっているので、そこに照明光が
向くように、取付面を漏斗状に傾斜(約30°位)させ
なければならず、そこにLED32を取り付けるので、
実装がむずかしかった。
【0007】さらに、LED32がレンズを一体成形し
たものであるので、レンズとチップとの位置関係が正確
でないと、外形基準でセットしても、光軸の向きがバラ
バラになってしまい、均一な照明光が得られなった。
【0008】このために、LED32を一個一個点灯さ
せて、光軸の向きを調整していたのでは、製造コストが
非常に高くついてしまう。このムラを解消するために、
光路上に拡散板を挿入することも考えられるが、照明光
が暗くなってしまう、という別の問題が発生する。
【0009】本発明の課題は、製造が容易かつ安価で、
しかも、均一な照明光が得られるLEDユニットと照明
装置を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項1の発明は、断面コの字型で細長い直線状若
しくは円弧状又は環状のケースと、前記ケースの内底面
に設けられ、チップ型のLEDをライン状に配置したL
ED実装基板と、前記ケースの開口部に配置され、その
ケースの細長い直線若しは円弧又は環に沿った方向にリ
ニアなフレネルレンズとを備えたLEDユニットであ
る。
【0011】請求項2の発明は、請求項1に記載された
LEDユニットを用いた照明装置において、前記LED
ユニットは、長手方向及び/又は幅方向に複数配置され
たことを特徴とする照明装置である。
【0012】請求項3の発明は、請求項1に記載された
LEDユニットを用いた照明装置において、前記LED
ユニットは、環状に及び/又は同心円状に複数配置され
たことを特徴とする照明装置である。
【0013】請求項4の発明は、請求項2又は請求項3
に記載された照明装置において、前記LEDユニット
は、ユニットごとに光軸の調整が可能であることを特徴
とする照明装置である。
【0014】請求項5の発明は、請求項2から請求項4
までのいずれか1項に記載された照明装置において、前
記LEDユニットは、ユニットごとに点灯が可能である
ことを特徴とする照明装置である。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、図面等を参照して、本発明
の実施の形態について、さらに詳しくに説明する。 (第1実施形態)図1は、本発明によるLEDユニット
とそれを用いた照明装置の第1実施形態を示す図であ
る。この照明装置10は、ストレートタイプのものであ
り、照射口11aを備えた装置本体11と、その装置本
体11内に配置され、照明する対象物Oに向くように、
光軸が調整された4個のLEDユニット20−1〜20
−4と、装置本体11にハーフミラー12を介して、照
射対象物Oに向くように配置された1個のLEDユニッ
ト20−5とを備えており、対象物Oの画像を中央のハ
ーフミラー12を通して、自動パターン検査装置40
(ミラー44を備える以外は図4で説明したものと同様
であるので説明を省略する)に導く。
【0016】LEDユニット20は、断面コの字型で細
長いアルミニウム製などの直方体状のケース21と、ケ
ース21の内底面に設けられ、チップ型のLED(発光
ダイオード)をライン状に配置したLED実装基板22
と、ケース21の開口部内側に形成された溝に挿入さ
れ、そのケースの長手方向にリニアなフレネルレンズ2
3等とを備えている。
【0017】この実施形態では、LED実装基板22
は、0.8mmφのLEDチップを、1.25mmピッ
チで120個並べて実装してある。小さなLEDチップ
を狭いピッチで、多数並べてあるので、均一な光を得る
ことができる。このLED実装基板22は、ベアチップ
をプリント配線基板にボンディングにより平面状に実装
するので、製造が容易であり、また、チップ部品である
ので、面基準で精度よく取り付けることができる。
【0018】フレネルレンズ23は、ロッド(円柱状)
レンズと等価な集光レンズであり、ロッドレンズと比較
して、薄く軽量化できる利点がある。この照明装置10
は、あらゆる方向からの光を1点に集めることが望まし
いが、ある程度幅をもった光を集光すると、ロッドレン
ズの場合には、その形状が光の幅以上に大きくなり、重
いものになってしまう。そこで、本実施形態では、この
フレネルレンズ23を採用することとした。
【0019】この実施形態では、750mmのLEDユ
ニット20を5本組み合わせて使用した。この場合に、
各LEDユニット20は、さらに、長手方向に150m
mのLEDユニットに分割しておいてもよい。このよう
にすれば、種々の寸法,形状の照明装置に対応すること
ができる。このときに、フレネルレンズ23は、LED
チップの実装方向に沿って、リニアなレンズ(シリンド
リカルレンズであり、ライン上には完全にアフォーカル
である)であるので、つなぎ目での不連続性が問題にな
らない。
【0020】図2は、第1実施形態に係るLEDユニッ
トとそれを用いた照明装置の変形例を示した図である。
LEDユニット20−1〜20−4は、照明する対象物
によっては、図2に示すように、平行に配置してもよ
い。
【0021】(第2実施形態)図3は、本発明によるL
EDユニットとそれを用いた照明装置の第2実施形態を
示す図である。この実施形態の照明装置10Bは、リン
グタイプのものであって、半径の異なるLEDユニット
20B−1〜20B−3を同心円状に配置したものであ
る。各ユニット20B−1〜20B−3の内部構造は、
第1実施形態と同様である。
【0022】この場合にも、各LEDユニット20B−
1〜20B−3は、所定角度ごと(例えば、1/4ご
と)に分割するようにしてもよい。このようにすれば、
細分化された各ユニットごとに点灯の制御を行うことが
でき、以下のような用途に使用できる。
【0023】(1)照明光を当てる方向によって、画像
のコントラストが変わったり、対象とするワークによっ
て、照明光をどこから当てたらよいか異なる場合が多
い。このような場合に、各ユニットを点灯制御して、種
々の方向から照明光を照射できる構造にしておけば、最
適なコントラストを得ることが可能となる。
【0024】(2)液晶のパネルは、スペーサ(粒子)
をふりまいて、液晶材を封入するための間隙を形成する
が、この粒子をCCDカメラ42を用いてカウントする
場合がある。この場合に、封止ガラスは、素ガラスでは
なく、パターンが形成されているので、周辺から照明光
を照射すると、本来、鏡面であるので、光軸方向(受光
軸方向)には光が入ってこない。パターンには、エッジ
が存在するので、白く光ってしまい、粒子とのコントラ
ストがつきにくい。
【0025】そこで、一方側のLEDユニットを点灯さ
せ、他方側のLEDユニットを消灯させるように制御す
ればよい。なお、パターンは180°又は90°方向に
形成されているので、2方向からで十分であるが、3方
向、又は、4方向から照射するようにしてもよい。
【0026】(3)チップ部品の実装検査機において、
半田がのっているか否かを検査する場合がある。この場
合には、各ユニットごとの点灯制御によって、照射角度
を変えるようにすればよい(光を切り換えて照明す
る)。この照明装置の照射角度によって、白く見える場
合と、見えない場合の画像を撮像して、半田の三次元形
状を推定することが簡単にできる。
【0027】(変形形態)以上説明した実施形態に限定
されることなく、種々の変形や変更が可能であって、そ
れらも本発明の均等の範囲内である。例えば、フレネル
レンズの前に、プリズムレンズなどの他の光学系を一体
又は別に設けるようにしてもよい。また、LEDは、パ
ルス点灯せることにより、ハロゲンランプ等の使用した
場合と比較して、制御が容易である。
【0028】
【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によ
れば、製造が容易かつ安価で、しかも、均一な照明光が
得られる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるLEDユニットとそれを用いた照
明装置の第1実施形態を示す図である。
【図2】第1実施形態に係るLEDユニットとそれを用
いた照明装置の変形例を示した図である。
【図3】本発明によるLEDユニットとそれを用いた照
明装置の第2実施形態を示す図である。
【図4】自動パターン検査装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
10 照明装置 11 装置本体 12 ハーフミラー 20 LEDユニット 21 ケース 22 LED実装基板 23 フレネルレンズ 40 自動パターン検査装置 42 CCDカメラ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 断面コの字型で細長い直線状若しくは円
    弧状又は環状のケースと、 前記ケースの内底面に設けられ、チップ型のLEDをラ
    イン状に配置したLED実装基板と、 前記ケースの開口部に配置され、そのケースの細長い直
    線若しは円弧又は環に沿った方向にリニアなフレネルレ
    ンズとを備えたLEDユニット。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載されたLEDユニットを
    用いた照明装置において、 前記LEDユニットは、長手方向及び/又は幅方向に複
    数配置されたことを特徴とする照明装置。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載されたLEDユニットを
    用いた照明装置において、 前記LEDユニットは、環状に及び/又は同心円状に複
    数配置されたことを特徴とする照明装置。
  4. 【請求項4】 請求項2又は請求項3に記載された照明
    装置において、 前記LEDユニットは、ユニットごとに光軸の調整が可
    能であることを特徴とする照明装置。
  5. 【請求項5】 請求項2から請求項4までのいずれか1
    項に記載された照明装置において、 前記LEDユニットは、ユニットごとに点灯が可能であ
    ることを特徴とする照明装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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