WO2019111821A1 - 検査用照明装置 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to an inspection illumination device that emits light to an article to inspect the article.
  • Patent Document 1 introduces light emitted from an LED from an end face of a light guide plate and irradiates an article placed below, and captures reflected light of the article with a camera located above the light guide plate It is.
  • a V-shaped recess in the upper surface portion of the light guide plate, and the recess reflects light to an article located below.
  • an area without a recess is also provided to make it easy for the camera to receive the reflected light of the article.
  • An object of the present invention is to provide an inspection lighting device that can be inspected with light of a plurality of colors and has a simple structure.
  • the inspection illumination device includes a housing, four light source units disposed in the housing, a light guide plate having four end surfaces and guiding light emitted from the light source unit, and the light guide plate And a reflective portion formed on the upper surface and reflecting light toward the lower surface of the light guide plate, wherein each of the light source portions is provided for each of the end faces and can emit light of one color.
  • the four light source units are capable of emitting light of at least two or more colors in total.
  • Each of the light source units can be mounted independently in the housing without mutual connection.
  • the inspection illumination device of the present invention since light of a plurality of colors is emitted by all of the four light source units, inspection can be performed with light of a plurality of colors. Since each light source unit emits light of one color and is independent, the structure is simplified.
  • the inspection illumination apparatus 1 includes a housing 2, four light source units 3, a light guide plate 4, and a light transmission plate 5, as shown in FIGS.
  • the inspection illumination device 1 introduces light L1 emitted from the light source unit 3 from the end face portion 4a of the light guide plate 4 as shown in FIG.
  • the article M is irradiated with the light L1, and the reflected light L2 from the article M passes through the light guide plate 4 (and the light transmission plate 5) and enters the camera C disposed thereabove to photograph the article M It is to inspect.
  • the articles M are placed on a conveyor, a mounting table, or the like.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. In FIG.
  • an upper wall 2 c to be described later of the housing 2 is drawn through. Further, in FIG. 2, the light guide plate 4 and the light transmission plate 5 are seen overlapping. Moreover, in FIG. 2, the light transmission board attachment member 5A mentioned later is abbreviate
  • the housing 2 arranges and supports four light source units 3, a light guide plate 4 and a light transmission plate 5 inside.
  • the housing 2 has a bottom wall 2a, a peripheral wall 2b connected to the bottom wall 2a, and an upper wall 2c connected to the peripheral wall 2b.
  • the peripheral wall 2b has four sides, and the outer periphery of the housing 2 is square (see FIG. 2). Openings 2aa and 2ca are provided in the bottom wall 2a and the top wall 2c, respectively, to allow light to pass therethrough.
  • the housing 2 is formed of a metal material such as aluminum or copper or a resin material. Although illustration is abbreviate
  • the light guide plate 4 is rectangular in plan view (see FIG. 2) and has four end face portions 4a.
  • One light source unit 3 is provided for each of the end surface portions 4a.
  • the light source unit 3 includes a plurality of light emitting elements 31 as shown in FIG.
  • the light emitting element 31 is mounted on an elongated printed circuit board 32 (see FIG. 2).
  • the light emitting element 31 may be a surface mounted type LED (light emitting diode) as shown in FIGS. 1 and 2 or a shell type LED as shown in FIGS. 5 and 6.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along a line AA in FIG.
  • a predetermined number of the plurality of light emitting elements 31 are connected in series with the current limiting resistor 31A, and the series body is connected in parallel by a predetermined number of columns.
  • the number of light emitting elements 31 is not particularly limited, and is determined according to the desired specification.
  • One wiring cable 33 is provided for one light source unit 3 (see FIG. 2).
  • the plus terminal 34 and the minus terminal 35 (see FIG. 4) of the light source unit 3 are connected to a dimming power supply (not shown) via the wiring cable 33.
  • the light modulation control current for example, PWM current
  • the light modulation power supply device is input to the plus terminal 34, the current flows through the plurality of light emitting elements 31, and the light modulation power supply device is It is output.
  • PWM current for example, PWM current
  • the light source unit 3 has only two terminals (plus terminal 34 and minus terminal 35), there is no mutual connection with the other light source units 3, and each light source unit 3 is independent, It is a simple structure. When one light source unit 3 breaks down, it is only necessary to replace only the light source unit 3 and maintenance is easy.
  • the four light source units 3 are attached to the housing 2 independently.
  • the method of attaching the light source unit 3 to the inside of the housing 2 is not particularly limited, but a heat conductive sheet 36 formed of silicone resin or the like is provided inside the housing 2, and the light source unit 3 is It is preferable to attach it so as to be pressed toward the light guide plate 4. Then, the light source unit 3 can be easily attached, and the heat generated by the light emitting element 31 can be efficiently conducted to the housing 2 by the heat conduction sheet 36 to dissipate heat.
  • the color of light emitted by one light source unit 3 is one color. Therefore, in each light source unit 3, all the light emitting elements 31 mounted on one printed circuit board 32 emit the same color. Note that light includes infrared light and ultraviolet light as well as visible light, and one color (same color) means light whose wavelength can be regarded as substantially the same. Since one light source unit 3 emits only one color, light control can be simplified.
  • the four light source units 3 can emit light of at least two or more colors in total.
  • a plurality of light emitting elements 31 of one color for example, white
  • a light emitting element 31 of one color for example, infrared color
  • the dimming power supply device performs dimming control for each light source unit 3.
  • a plurality of light emitting elements 31 of one color for example, white
  • a plurality of light emitting elements 31 of one color for example, infrared color
  • the dimming power supply device performs dimming control for each light source unit 3.
  • a plurality of light emitting elements 31 of one color are mounted on one light source unit 3, and a plurality of light emitting elements 31 of one color (for example, green) are mounted on the other light source unit 3.
  • a plurality of light emitting elements 31 of one color (for example, blue) are mounted on another light source unit 3 and a plurality of light emitting elements 31 of one color (for example, infrared color) are mounted on the other light source unit 3 .
  • the dimming power supply device performs dimming control for each light source unit 3.
  • the light guide plate 4 is a plate and is disposed inside the housing 2.
  • a member having a predetermined refractive index and excellent in light guiding property is used, and a resin material such as transparent acrylic is applied.
  • the light guide plate 4 is rectangular.
  • the size and thickness of the light guide plate 4 are not particularly limited, but for example, one having a side length of about 10 to 20 cm and a thickness of about 5 mm can be used.
  • the end face 4a of the light guide plate 4 is flat.
  • storage holes 4aa for storing the light emitting element 31 are provided at constant intervals in the end face portion 4a of the light guide plate 4. It is also possible to flatten the end face portion 4 a of the light plate 4 (without providing the storage hole 4 aa) and bring the light emitting element 31 close to or in close contact therewith.
  • the reflecting portion 4A can be a hemispherical and transparent hemispherical body in structure.
  • the hemispherical shape refers to one in which the height decreases smoothly as it is away from the center of the surface (the center in plan view), and includes a semi-elliptical shape and the like.
  • Transparent means something that is not colored, such as white.
  • the semispherical reflective portion 4A can be formed by inkjet printing using an ultraviolet curing ink.
  • the ultraviolet curing ink can be, for example, an acrylic resin-based transparent ink.
  • the size of the reflecting portion 4A of the hemispherical body is not limited, but can be, for example, about 20 to 100 ⁇ m in diameter D and about 10 to 40 ⁇ m in height H.
  • the interval (pitch) P of the reflecting portions 4A of the hemispherical body is determined according to the size of the reflecting portions 4A and the like, but can be, for example, about 100 to 300 ⁇ m.
  • the size and interval P of the reflecting portion 4A of the hemispherical body may be changed according to the place.
  • 4 A of reflection parts are not limited to a hemispherical body. As long as the light is well reflected, protrusions having various shapes or recesses (or grooves) as shown in Patent Document 1 may be used.
  • the light L1 of the light emitting element 31 is incident to the inside of the light guide plate 4 from the end face portion 4a of the light guide plate 4.
  • the light guide plate 4 can reflect toward the article M in order to irradiate the incident light to the article M placed below the lower surface 4 c by the plurality of reflecting portions 4A.
  • the interface (the upper surface 4 b and the lower surface 4 c of the light guide plate 4) If the incident angle to the light is smaller than the critical angle (for example, 35 to 40 °), a part is transmitted and the rest is reflected, and as shown by the arrowed broken line in FIG.
  • the light whose incident angle is larger than the critical angle repeats reflection to reach a wide range including the central portion of the light guide plate 4.
  • the light entering the reflecting portion 4A is from the reflecting portion 4A to the outside as shown by the solid line with an arrow in FIG. 9 due to the difference in refractive index between the reflecting portion 4A and air.
  • the incident angle to the interface is smaller than the critical angle (for example, 35 to 40 °)
  • the critical angle for example, 35 to 40 °
  • the surface of the reflective portion 4A is a curved surface, it travels to the article M from various directions.
  • the reflected light L2 from the article M is incident from the lower surface 4c of the light guide plate 4, passes through the upper surface 4b or the reflecting portion 4A, and most of the light is emitted upward.
  • the light transmitting plate 5 is disposed above the plurality of reflecting portions 4A with a gap.
  • the light transmitting plate 5 is a member that transmits light well, and a resin material such as transparent acrylic is usually applied.
  • the light transmission plate 5 is fixed in the housing 2 by being attached to the light guide plate 4 directly or in some cases to the housing 2 or the light source unit 3. This attachment is performed by the light transmission plate attachment member 5A, and the attachment member 5A uses a member (for example, double-sided tape or the like) of such a thickness as to make the gap. Since such a light transmitting plate 5 is disposed with a gap from the plurality of reflecting portions 4A, air exists in the gap, and protects the interface between the plurality of reflecting portions 4A and the light guide plate 4 and the air. Characteristics can be secured.
  • the light transmitting plate 5 can be omitted or replaced by other means as long as it can protect the interface between the plurality of reflecting portions 4A and the air to ensure the characteristics.
  • the camera C is provided with a light receiving element of CCD or CMOS, and converts a photographed image into digital data.
  • the digital data is image processed by a computer and used to detect defects.
  • the illumination device 1 for inspection of the present application irradiates light of a plurality of colors to the article M, enables inspection with light of a plurality of colors with a single camera, and reduces the price while lowering the cost. Inspection is possible. Furthermore, since each light source unit 3 emits light of one color and is independent, the structure is simple, the wiring etc. is simple, and each light source unit 3 can be maintained independently.
  • the present invention can be carried out in the mode which added various improvement, correction, and modification based on the knowledge of those skilled in the art in the range which does not deviate from the main point It is.
  • Inspection illumination device 2 Housing 2a: Lower wall 2b: Peripheral wall 2c: Upper wall 2aa, 2ca: Opening 3: Light source 31: Light emitting element 31A: Resistance 32: Printed circuit board 33: Wiring cable 34: Plus terminal 35 : Negative terminal 36: heat conductive sheet 4: light guide plate 4a: end face portion 4aa: accommodation hole 4b: upper surface 4c: lower surface 4A: reflection portion 5: light transmission plate 5A: member for light transmission plate attachment C: camera M: article

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Abstract

複数の色の光で検査でき、構造が簡単な検査用照明装置を提供する。本願の検査用照明装置１は、ハウジング２と、ハウジング２内に配置された４つの光源部３と、光源部３で発光された光を導き、４つの端面部４ａを有する導光板４と、導光板４の上面４ｂに形成されており、導光板４の下面４ｃに向けて光を反射させる反射部４Ａと、を備え、光源部３の各々は、導光板４の端面部４ａごとに設けられ、１つの色の光を発光可能であって独立に調光制御され、４つの光源部３は、全体で少なくとも２つ以上の色の光を発光可能である。

Description

検査用照明装置
　本発明は、物品を検査するために物品に光を照射する検査用照明装置に関するものである。
　従来より、物品に光を照射し、その反射光を撮影して物品を検査することが行われている。物品に傷や汚れなどの欠陥があれば、他の部分との反射光の差異によって欠陥を検出することができる。例えば、下記の特許文献１はＬＥＤの発光した光を導光板の端面部から導入して下方に置かれた物品に照射し、その物品の反射光を導光板の上方にあるカメラで撮影するものである。導光板の上面部にＶ字形状の凹部があり、凹部により下方にある物品に光を反射させている。また凹部が無い領域も設け、カメラで物品の反射光を受光しやすくしている。
特開２０１６－１３６１２４号公報
　しかし、検査する物品やその欠陥が多種多様になる場合があり、複数の色の光で検査することが望まれる場合がある。複数の色の光で検査する場合に、光の色が増えた分の装置構造の複雑化はできるだけ避ける必要がある。
　本発明の目的は、複数の色の光で検査でき、構造が簡単な検査用照明装置を提供することにある。
　本発明の検査用照明装置は、ハウジングと、前記ハウジング内に配置された４つの光源部と、前記光源部で発光された光を導き、４つの端面部を有する導光板と、前記導光板の上面に形成されており、導光板の下面に向けて光を反射させる反射部と、を備え、前記光源部の各々は、前記端面部ごとに設けられ、１つの色の光を発光可能であって独立に調光制御され、前記４つの光源部は、全体で少なくとも２つ以上の色の光を発光可能であることを特徴とする。前記光源部の各々は、相互の結線がなく、独立に前記ハウジング内に取り付けられることが可能である。
　本発明の検査用照明装置によれば、４つの光源部全体で複数の色の光を発光するため、複数の色の光で検査できる。各光源部が１つの色の光を発光し独立しているので、構造が簡単なものとなる。
本願の検査用照明装置の構造を示す断面図である。 本願の検査用照明装置の構造を示す平面図である。 本願の検査用照明装置における光の様子を示す説明図である。 本願の検査用照明装置における１つの光源部の回路構成を示す図である。 本願の検査用照明装置における発光素子を砲弾型にした場合の断面図である。 本願の検査用照明装置における発光素子を砲弾型にした場合の平面図である。 本願の検査用照明装置における反射部を示す平面図である。 本願の検査用照明装置における反射部を示す側面図である。 本願の検査用照明装置における導光板の上面および反射部で光が反射される様子を示す説明図である。
　本発明の実施形態に係る検査用照明装置について図面を使用して説明する。
　本発明の実施形態に係る検査用照明装置１は、図１と図２に示すように、ハウジング２、４つの光源部３、導光板４、光透過板５を備える。検査用照明装置１は、図３に示すように、導光板４の端面部４ａから光源部３が発する光Ｌ１を導入し、後述する反射部４Ａで反射して導光板４の下方に位置する物品Ｍに光Ｌ１を照射し、その物品Ｍからの反射光Ｌ２が導光板４（及び光透過板５）を通過してその上方に配置されたカメラＣに入射することによって物品Ｍを撮影し検査するものである。物品Ｍは、コンベヤや載置台等の上に載置されている。なお、図１は、図２におけるＡ－Ａで示す位置で切断した断面図である。図２においては、ハウジング２の後述する上壁２ｃは透かして描いている。また、図２においては、導光板４と光透過板５は重なって見えている。また、図２においては、後述する光透過板取り付け部材５Ａは省略している。
　ハウジング２は、４つの光源部３、導光板４、光透過板５を内部に配置して支持するものである。ハウジング２は、底壁２ａと、この底壁２ａに連設される周壁２ｂと、この周壁２ｂに連設される上壁２ｃとを有している。周壁２ｂは４辺あり、ハウジング２の外周は四角形になっている（図２参照）。底壁２ａと上壁２ｃにはそれぞれ、光が通過できるように、開口部２ａａ、２ｃａが設けられている。ハウジング２は、アルミニウムや銅などの金属材または樹脂材などで形成される。ハウジング２は、図示は省略するが、上下２枚に分かれ、それらが嵌め合わされネジ等で固定されたものとすることができる。
　後述するように導光板４は平面視で四角形になっており（図２参照）、４つの端面部４ａを有する。その各端面部４ａに対して１つの光源部３が設けられている。光源部３は、図４に示すように、複数の発光素子３１を備える。発光素子３１は、細長いプリント基板３２に実装されている（図２参照）。発光素子３１は、図１及び図２に示すような表面実装型のＬＥＤ（発光ダイオード）でも良いし、あるいは図５及び図６に示すような砲弾型のＬＥＤでもよい。なお、図５は、図６におけるＡ－Ａで示す位置で切断した断面図である。
　複数の発光素子３１は、所定数が電流制限用の抵抗３１Ａとともに直列に接続され、その直列体が所定列だけ並列に接続される。発光素子３１の数は、特に限定されるものではなく、所望の仕様に応じて決定される。
　１つの光源部３に対して１つの配線ケーブル３３が設けられている（図２参照）。光源部３のプラス端子３４とマイナス端子３５（図４参照）は、配線ケーブル３３を介して調光電源装置（図示省略）に接続される。光源部３は、プラス端子３４に調光電源装置からの調光制御の電流（例えば、ＰＷＭ電流）が入力され、その電流が複数の発光素子３１を流れてマイナス端子３５から調光電源装置に出力される。こうして、４つの光源部３の各々は、独立に調光制御される。
　このように、光源部３は、端子（プラス端子３４とマイナス端子３５）が２つしかなく、また、他の光源部３との相互の結線がなく、各光源部３は独立しており、簡単な構造である。１つの光源部３が故障したときは、その光源部３のみを取り換えるだけでよく、保守も簡単である。
　４つの光源部３は、それぞれが独立してハウジング２内に取り付けられている。光源部３のハウジング２内への取り付け方は、特に限定されるものではないが、シリコーン樹脂などで形成された熱伝導シート３６をハウジング２の内側に設け、熱伝導シート３６で光源部３を導光板４に向かって押し付けるようにして取り付けるのが好ましい。そうすると、簡単に光源部３を取り付けられるとともに、熱伝導シート３６により発光素子３１で発生した熱を効率良くハウジング２に熱伝導させて放熱することができる。
　１つの光源部３で発光する光の色は、１つの色になっている。そのため、各光源部３は１枚のプリント基板３２に実装されている発光素子３１はすべて同じ色を発光する。なお、光とは可視光の他に赤外光、紫外光も含むものとし、１つの色（同じ色）とは波長が実質的同一とみなすことができるものをいうとする。１つの光源部３が１つの色のみを発光するため、調光制御が簡単になる。
　４つの光源部３は、全体で少なくとも２つ以上の色の光を発光可能である。例えば、２つの対向する光源部３に１つの色（例えば、白色）の発光素子３１を複数実装し、残り２つの対向する光源部３に１つの色（例えば、赤外色）の発光素子３１を複数実装する。調光電源装置は、光源部３ごとに調光制御する。また、例えば、１つの光源部３に１つの色（例えば、白色）の発光素子３１を複数実装し、残り３つの光源部３に１つの色（例えば、赤外色）の発光素子３１を複数実装する。調光電源装置は、光源部３ごとに調光制御する。また、例えば、１つの光源部３に１つの色（例えば、赤色）の発光素子３１を複数実装し、もう１つの光源部３に１つの色（例えば、緑色）の発光素子３１を複数実装し、もう１つの光源部３に１つの色（例えば、青色）の発光素子３１を複数実装し、残り１つの光源部３に１つの色（例えば、赤外色）の発光素子３１を複数実装する。調光電源装置は、光源部３ごとに調光制御する。
　このようすると、１台のカメラＣで光の色を変えて検査することができる。つまり、１つの色の光で検出されにくかった物品Ｍの欠陥が、他の色の光によって検出されることができる。例えば、後述するようにコンベヤ等の上に載置されて流れてくる物品Ｍを、光の色をすばやく変えて２以上の色の光で検査したり、何種類かの物品Ｍを検査する場合に物品Ｍの種類に応じた色の光に切り替えて検査したりすることができる。また、異なる色の光を発光する２以上の光源部３を同時に発光させて混色させ、所望の色の光を作り出すこともできる。
　導光板４は板体であり、ハウジング２の内側に配置されている。導光板４は、所定の屈折率を有し導光性に優れた部材が用いられ、透明なアクリルなどの樹脂材が適用される。
　導光板４は、四角形になっている。導光板４の大きさや厚みは特に限定されないが、たとえば、一辺の長さが１０～２０ｃｍ程度、厚みが５ｍｍ程度のものを用いることができる。なお、図１、図２に示した発光素子３１が表面実装型のＬＥＤの例では、導光板４の端面部４ａは平坦である。図５、図６に示した発光素子３１が砲弾型のＬＥＤの例では、導光板４の端面部４ａには発光素子３１を収納する収納穴４ａａが一定の間隔で設けられているが、導光板４の端面部４ａを平坦にして（収納穴４ａａを設けずに）、それに発光素子３１を近接または密着させることも可能である。
　導光板４の上面４ｂには、図７、図８に示すように、複数の反射部４Ａが二次元配列で形成されている。反射部４Ａは、構造は半球状かつ透明の半球状体とすることができる。ここで、半球状とは、図８に示すように、その表面の中心（平面視中心）から離れるにしたがって滑らかに高さが下がるものを言い、半楕円体形状なども含まれる。透明とは、白色などの色付けがされていないものを言う。半球状体の反射部４Ａは、紫外線硬化インクを用いたインクジェット印刷により形成することができる。紫外線硬化インクは、たとえばアクリル樹脂系の透明インクとすることができる。
　半球状体の反射部４Ａのサイズは、限定されるものではないが、たとえば直径Ｄが約２０～１００μｍ、高さＨが約１０～４０μｍとすることができる。半球状体の反射部４Ａの間隔（ピッチ）Ｐは、反射部４Ａのサイズなどに応じて決められるが、たとえば約１００～３００μｍとすることができる。半球状体の反射部４Ａのサイズや間隔Ｐなどを場所に応じて変えるようにしてもよい。
　なお、反射部４Ａは、半球状体に限定されない。光が良好に反射されるのであれば、種々の形状の突起や特許文献１に示したような凹部（又は溝）であってもよい。
　導光板４の端面部４ａから導光板４の内部に発光素子３１の光Ｌ１が入射される。導光板４は、複数の反射部４Ａによって、入射された光を下面４ｃの下方に置かれた物品Ｍに照射すべく、物品Ｍに向けて反射することができる。詳細には、光源部３から導入された光は、導光板４の空気との屈折率の差異により、導光板４の外部に出ようとすると、界面（導光板４の上面４ｂおよび下面４ｃ）への入射角度が臨界角（たとえば３５～４０°）よりも小さければ一部が透過し残りが反射し、図９の矢印付き破線で示すように、臨界角よりも大きければ全部反射する。入射角度が臨界角よりも大きい光は、反射を繰り返して、導光板４の中央部分を含めた広い範囲に到達する。反射部４Ａに入った光は、例えば反射部４Ａが半球状体の場合、反射部４Ａと空気との屈折率の差異により、図９の矢印付き実線で示すように、反射部４Ａから外部に出ようとすると、界面（半球状の反射部４Ａの表面）への入射角度が臨界角（たとえば３５～４０°）よりも小さければ一部が透過し残りが反射し、臨界角よりも大きければ全部が反射する。反射部４Ａにより導光板４の下面４ｃに向けて反射された光は、導光板４の下面４ｃから出射される。反射部４Ａの表面は曲面であるので、様々な方向から物品Ｍに向かうことになる。なお、物品Ｍからの反射光Ｌ２は、導光板４の下面４ｃから入射し、その上面４ｂまたは反射部４Ａを通過し大部分が上方に出射する。
　光透過板５は複数の反射部４Ａの上方に隙間をあけて配置されている。光透過板５は、光を良好に透過される部材が用いられ、通常、透明なアクリルなどの樹脂材が適用される。光透過板５は、導光板４に直接あるいは場合によってはハウジング２または光源部３に取り付けられることによって、ハウジング２内に固定されている。この取り付けは、光透過板取り付け部材５Ａによってなされ、その取り付け部材５Ａは前記隙間があくような厚さの部材（たとえば両面テープなど）を使用する。このような光透過板５は、複数の反射部４Ａと隙間をあけて配置されているので、その隙間には空気が存在し、複数の反射部４Ａ及び導光板４と空気の界面を保護して特性を確保することができる。
　なお、光透過板５は、複数の反射部４Ａと空気との界面を保護して特性を確保することができるならば、省略または他の手段による代替が可能である。
　カメラＣはＣＣＤやＣＭＯＳの受光素子を備え、撮影画像をディジタルデータに変換するものである。ディジタルデータはコンピュータで画像処理され、欠陥を検出するために使用される。
　以上のように、本願の検査用照明装置１は、物品Ｍに複数の色の光を照射して、複数の色の光での検査を１台のカメラででき、価格を低く抑えながら種々の検査が可能である。さらに、各光源部３が１つの色の光を発光し独立しているので、構造が簡単であり、配線等が単純であり、また、各光源部３を独立して保守することもできる。
　以上、本発明の実施形態に係る検査用照明装置について説明したが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変更を加えた態様で実施できるものである。
１：検査用照明装置
２：ハウジング
２ａ：下壁
２ｂ：周壁
２ｃ：上壁
２ａａ、２ｃａ：開口部
３：光源部
３１：発光素子
３１Ａ：抵抗
３２：プリント基板
３３：配線ケーブル
３４：プラス端子
３５：マイナス端子
３６：熱伝導シート
４：導光板
４ａ：端面部
４ａａ：収納穴
４ｂ：上面
４ｃ：下面
４Ａ：反射部
５：光透過板
５Ａ：光透過板取り付け用の部材
Ｃ：カメラ
Ｍ：物品

Claims (2)

  1. 　ハウジングと、
    　前記ハウジング内に配置された４つの光源部と、
    　前記光源部で発光された光を導き、４つの端面部を有する導光板と、
    　前記導光板の上面に形成されており、導光板の下面に向けて光を反射させる反射部と、
    を備え、
    　前記光源部の各々は、前記端面部ごとに設けられ、１つの色の光を発光可能であって独立に調光制御され、
    　前記４つの光源部は、全体で少なくとも２つ以上の色の光を発光可能であることを特徴とする検査用照明装置。
  2. 　請求項１に記載の検査用照明装置において、
    　前記光源部の各々は、相互の結線がなく、独立に前記ハウジング内に取り付けられていることを特徴とする検査用照明装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021085808A (ja) * 2019-11-29 2021-06-03 シーシーエス株式会社 光照射装置
JP2021148726A (ja) * 2020-03-23 2021-09-27 東京エレクトロン株式会社 光源、分光分析システム及び分光分析方法
JP2023085027A (ja) * 2021-12-08 2023-06-20 シーシーエス株式会社 検査用光照射装置、及び、検査システム
WO2026042500A1 (ja) * 2024-08-20 2026-02-26 シーシーエス株式会社 検査用光照射装置、表面形状解析システム

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102845713B1 (ko) * 2020-06-11 2025-08-13 현대자동차주식회사 순차점등 조명 시스템 및 그 제어 방법
KR102744196B1 (ko) * 2024-08-02 2024-12-18 주식회사 제이디 광택을 가진 표면 검사 및 측정 방법

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10319877A (ja) * 1997-05-16 1998-12-04 Toshiba Corp 画像表示装置及び発光装置
JPH1164639A (ja) * 1997-08-13 1999-03-05 Seiko Epson Corp 照明装置、液晶装置及び電子機器
JP2003139712A (ja) * 2001-10-31 2003-05-14 Ccs Inc Ｌｅｄ照明装置
JP2013254711A (ja) * 2012-06-08 2013-12-19 Bando Chemical Industries Ltd 面発光装置
JP2016085171A (ja) * 2014-10-28 2016-05-19 コニカミノルタ株式会社 アレイ物検査用照明装置、アレイ物検査装置およびアレイ物検査用導光板
JP2016136124A (ja) 2015-01-24 2016-07-28 株式会社イマック 検査用照明装置

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000021206A (ja) * 1998-07-02 2000-01-21 Ccs Kk 照明装置
CN1384352A (zh) * 2001-04-30 2002-12-11 瀚宇彩晶股份有限公司 多颜色光源异物检查装置
JP2002350846A (ja) 2001-05-22 2002-12-04 Yazaki Corp Ｌｅｄバックライト
US20050117145A1 (en) * 2003-11-28 2005-06-02 Joshua Altman Detection of imperfections in precious stones
US20060132383A1 (en) * 2004-09-27 2006-06-22 Idc, Llc System and method for illuminating interferometric modulator display
CN101248348B (zh) * 2005-08-26 2012-05-30 Ccs株式会社 光照射装置和光学构件
US20070097066A1 (en) 2005-10-27 2007-05-03 Ward Calvin B LCD display utilizing light emitters with variable light output
CN101393137B (zh) * 2008-10-24 2011-02-02 胡伟 一种产品外观质量检测系统及产品外观质量检测设备
CN101793363A (zh) * 2010-04-20 2010-08-04 威海华菱光电有限公司 一种照明装置
CN101846255A (zh) * 2010-05-12 2010-09-29 威海华菱光电有限公司 一种照明装置光源
JP2012026862A (ja) * 2010-07-23 2012-02-09 Konica Minolta Business Technologies Inc 表面検査装置、表面検査方法
DE102011104214A1 (de) * 2011-06-15 2012-12-20 Osram Opto Semiconductors Gmbh Flächenleuchte mit veränderbarer Lichtfarbe
CN102691918A (zh) * 2012-06-15 2012-09-26 昆山翰辉电子科技有限公司 有色平面led灯
WO2014055962A1 (en) * 2012-10-05 2014-04-10 Seagate Technology Llc Imaging a transparent article
JP2016161812A (ja) * 2015-03-03 2016-09-05 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 映像表示装置
DE102015212910A1 (de) * 2015-07-09 2017-01-12 Sac Sirius Advanced Cybernetics Gmbh Vorrichtung zur Beleuchtung von Gegenständen
CN205664193U (zh) 2016-03-25 2016-10-26 安徽泽润光电有限公司 Led面板灯
CN205535130U (zh) 2016-04-05 2016-08-31 苏州百仕照明有限公司 一种安装拆卸简便的led平板灯
CN106532431A (zh) * 2016-12-28 2017-03-22 尚华 一种应用于人体内的激光发生光导入装置
WO2019035830A1 (en) * 2017-08-16 2019-02-21 Ecosense Lighting Inc MULTI-CHANNEL WHITE LIGHT DEVICE FOR HIGH-COLOR RENDERABLE WHITE LED ACCORDING LIGHT DELIVERY
US10481097B1 (en) * 2018-10-01 2019-11-19 Guardian Glass, LLC Method and system for detecting inclusions in float glass based on spectral reflectance analysis

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10319877A (ja) * 1997-05-16 1998-12-04 Toshiba Corp 画像表示装置及び発光装置
JPH1164639A (ja) * 1997-08-13 1999-03-05 Seiko Epson Corp 照明装置、液晶装置及び電子機器
JP2003139712A (ja) * 2001-10-31 2003-05-14 Ccs Inc Ｌｅｄ照明装置
JP2013254711A (ja) * 2012-06-08 2013-12-19 Bando Chemical Industries Ltd 面発光装置
JP2016085171A (ja) * 2014-10-28 2016-05-19 コニカミノルタ株式会社 アレイ物検査用照明装置、アレイ物検査装置およびアレイ物検査用導光板
JP2016136124A (ja) 2015-01-24 2016-07-28 株式会社イマック 検査用照明装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3722791A4

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021085808A (ja) * 2019-11-29 2021-06-03 シーシーエス株式会社 光照射装置
JP2021148726A (ja) * 2020-03-23 2021-09-27 東京エレクトロン株式会社 光源、分光分析システム及び分光分析方法
JP7562277B2 (ja) 2020-03-23 2024-10-07 東京エレクトロン株式会社 分光分析システム及び分光分析方法
JP2023085027A (ja) * 2021-12-08 2023-06-20 シーシーエス株式会社 検査用光照射装置、及び、検査システム
JP7807220B2 (ja) 2021-12-08 2026-01-27 シーシーエス株式会社 検査用光照射装置、及び、検査システム
WO2026042500A1 (ja) * 2024-08-20 2026-02-26 シーシーエス株式会社 検査用光照射装置、表面形状解析システム

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