(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の第１ＬＥＤから構成される第１ＬＥＤ群と、複数の第２ＬＥＤから構成される第２ＬＥＤ群とを具備する照明機構と、前記第１ＬＥＤ群と前記第２ＬＥＤ群とを交互に点灯させる点灯制御部と、前記第１ＬＥＤ群と前記第２ＬＥＤ群のうち消灯しているＬＥＤ群を受光素子として、点灯しているＬＥＤ群の放射出力を測定する放射出力測定部と、を備え、前記点灯制御部が、前記放射出力測定部で測定される放射出力に基づいて、前記第１ＬＥＤ群及び前記第２ＬＥＤ群の放射出力をそれぞれ制御するＬＥＤ照明装置であって、
前記照明機構において、前記第１ＬＥＤ及び前記第２ＬＥＤが正偶数角形の各頂点をなすように配置されて１又は複数のブロックをなし、
前記各ブロックにおいて、前記第１ＬＥＤ及び前記第２ＬＥＤが、同数及び同種であるとともに、前記第１ＬＥＤと前記第２ＬＥＤは、前記正偶数角形の中心を通る直線に対して線対称となるように配置されているとともに、前記第１ＬＥＤ及び前記第２ＬＥＤが軸対称となるように設けられており、
前記ブロックを構成する各ＬＥＤについて同時に見た場合に、点灯しているＬＥＤと消灯しているＬＥＤとが周方向に交互に表れるように前記第１ＬＥＤ及び前記第２ＬＥＤが配置されていることを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項２】
前記点灯制御部が、前記放射出力測定部で測定される放射出力に基づいて、前記第１ＬＥＤ群及び前記第２ＬＥＤ群からの放射出力の大きさを変更する請求項１記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項３】
前記点灯制御部が、前記放射出力測定部で測定される放射出力に基づいて、１周期あたりにおける前記第１ＬＥＤ群及び前記第２ＬＥＤ群を点灯させる時間を変更する請求項１又は２記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項４】
前記第１ＬＥＤ群及び前記第２ＬＥＤ群がともに消灯している期間において前記放射出力測定部が測定する放射出力に基づいて、当該放射出力測定部が第１ＬＥＤ群及び第２ＬＥＤ群以外からの光による測定誤差を補正するように構成されている請求項１、２又は３記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項５】
前記第１ＬＥＤ群及び前記第２ＬＥＤ群を構成する各ＬＥＤから放射出力の値を示す出力信号を取得し、前記出力信号を比較して故障の生じているＬＥＤを特定する故障検知部を更に備えた請求項１、２、３又は４記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項６】
前記照明機構から射出された光の一部を当該照明機構に戻す反射要素を更に備えた請求項１、２、３、４又は５記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項７】
前記正偶数角形が正六角形である請求項１、２、３、４、５又は６記載のＬＥＤ照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射出力を一定に保つことができる照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
検査対象の表面に光を照射して、その反射、透過光等から傷や印字ミス等の欠陥がないかどうかについて調べる外観検査においては、近年、ＬＥＤ照明装置が用いられている。このような外観検査においては、検査対象に照射される光の量である放射出力が変化してしまうと、それが放射出力の変化によるものか、それとも欠陥によるものかについて判別できなくなり、外観検査に大きな影響が出てしまう。従って、ＬＥＤ照明装置は、常に一定の放射出力に保つことができることが求められる。また、外観検査以外の用途に用いられる放射源としてのＬＥＤ照明装置においても、同様にその放射出力が一定に保つことができることが求められることがある。
【０００３】
ところで、ＬＥＤは定電流で駆動しても、通電直後のPN接合部の自己発熱による温度上昇により、発光スペクトルが長波長側へシフトし、発光効率も若干低下する特性がある。また長期間使用するうちに徐々に劣化が進行し、放射出力が低下していく。従って、ある調光値を指令し続けていたとしても、その調光値の示す放射出力に保たれなくなってしまう場合がある。このような問題を解決するために、ＬＥＤ照明装置に更に放射出力測定センサを設けておき、その放射出力測定センサの測定した放射出力に基づいて、調光値のフィードバック制御を行うことにより射出される放射出力を常に一定に保つように構成されているものもある。
【０００４】
このように別体として放射出力測定センサをＬＥＤ照明装置に設けているものの場合、放射出力測定センサをＬＥＤから射出される光を受光できる場所であり、かつ、外観検査の邪魔にならない場所に設けなくてはならず、センサの設置位置に苦慮する場合も多い。また、新たな放射出力測定センサの導入はコストの増大を招いてしまうという問題もある。
【０００５】
上述したような問題を解決するＬＥＤ照明装置としては、特許文献１に示されるような、ＬＥＤ自身を発光していない間は受光素子として使用し、ＬＥＤにより測定された放射出力モニタリング結果を用いて調光値のフィードバック制御を行うように構成されたものが挙げられる。より具体的には、このものは、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の３種類のＬＥＤを用いてそれぞれ別々のＬＥＤ群を構成しておき、ある１つ色のＬＥＤ群を発光させている間は、その他のＬＥＤ群を消灯させておくとともに、それらの消灯しているＬＥＤ群が受光することにより発生した起電流に基づいて、点灯しているＬＥＤ群の放射出力をモニタリング測定する放射出力測定部を備えたものである。
【０００６】
しかしながら、図１２（ａ）に示すようにＬＥＤの発熱に起因して射出される光のスペクトルが変化するのと同様に、図１２（ｂ）に示すようにＬＥＤの受光素子としての特性も変化してしまい、ある波長で出力していた電流の値が別の値に変化してしまう。つまり、ＬＥＤを受光素子として用いる場合には、光を受光しているＬＥＤから常に同じ電流が出力されていたとしても、点灯しているＬＥＤの温度変化と消灯しているＬＥＤの温度変化が異なっている場合には、正確な放射出力のモニタリング測定を行うことができず、結果として予め定めた放射出力で一定に保つことができなくなってしまう。さらに、特許文献１のようにＲＧＢのような種類の異なるＬＥＤごとにＬＥＤ群を構成されている場合には、ＬＥＤの種類ごとに温度変化による発光スペクトルの変化及び受光素子としてのスペクトルに対する特性がそれぞれ異なる変化率で変化してしまうため、ますます測定誤差が大きくなってしまう。また、特許文献１では、各ＬＥＤ群を構成するＬＥＤをどのように配置するかということについても考慮されていないため、各ＬＥＤでの温度変化が不均一となり、各ＬＥＤ群の発光特性及び受光特性の変化も一致せず、測定誤差が大きくなるため、照射される放射出力を一定に保つことが難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２６０９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上述したような問題を鑑みてなされたものであり、各ＬＥＤ群において生じる温度変化をできる限り同じになるようにして、ＬＥＤから射出される光のスペクトルの変化と受光素子としての特性の変化を一致させることにより、正確な放射出力をモニタリング測定することを可能とし、予め定めた放射出力で一定に保つことができるＬＥＤ照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、本発明のＬＥＤ照明装置は、複数の第１ＬＥＤから構成される第１ＬＥＤ群と、複数の第２ＬＥＤから構成される第２ＬＥＤ群とを具備する照明機構と、前記第１ＬＥＤ群と前記第２ＬＥＤ群とを交互に点灯させる点灯制御部と、前記第１ＬＥＤ群と前記第２ＬＥＤ群のうち消灯しているＬＥＤ群を受光素子として、点灯しているＬＥＤ群の放射出力を測定する放射出力測定部と、を備え、前記点灯制御部が、前記放射出力測定部で測定される放射出力に基づいて、前記第１ＬＥＤ群及び前記第２ＬＥＤ群の放射出力をそれぞれ制御するＬＥＤ照明装置であって、前記照明機構において、前記第１ＬＥＤ及び前記第２ＬＥＤが正多角形又は長方形の各頂点をなすように配置されて１又は複数のブロックをなし、前記各ブロックにおいて、前記第１ＬＥＤ及び前記第２ＬＥＤが、同数及び同種であるとともに、前記第１ＬＥＤと前記第２ＬＥＤは、前記正多角形の中心を通る直線に対して線対称となるように配置されていることを特徴とする。
【００１０】
このようなものであれば、前記照明機構の１つのブロックに注目すると、前記第１ＬＥＤと前記第２ＬＥＤとが正多角形の中心を通る直線に対して線対称となるように配置されているので、前記第１ＬＥＤ群と前記第２ＬＥＤ群を交互に点灯させた場合にも前記第１ＬＥＤ群と前記第２ＬＥＤ群の熱分布を略同じ形にすることができる。従って、前記第１ＬＥＤ群と前記第２ＬＥＤ群とを略同じ温度にすることができ、点灯時に射出される光のスペクトルの変化と、受光するときのスペクトルに対する特性の変化を略揃えることができる。つまり、前記第１ＬＥＤ群と前記第２ＬＥＤ群とが対称に配置されていることから、第１ＬＥＤ群と第２ＬＥＤ群の温度上昇又は分布を略揃えることができるので、温度変化による前記第１ＬＥＤ群及び前記第２ＬＥＤ群の発光特性及び受光特性等の特性変化を略同じにすることができ、点灯しているＬＥＤ群の放射出力を消灯しているＬＥＤ群によって測定しても温度変化による誤差が発生するのを防ぐことができる。
【００１１】
従って、温度変化によって生じる放射出力のモニタリング測定誤差を小さくすることができるので、誤差の少ない測定値に基づいてフィードバック制御を行うことができ、各ＬＥＤ群から射出される光の放射出力を温度変化に関わらず一定にすることができるようになる。
【００１２】
各ＬＥＤで受光される光の量のばらつき、すなわち、点灯しているＬＥＤから消灯しているＬＥＤに照射される光の放射出力のばらつきを低減し、ＬＥＤ群全体としてモニタリング測定される放射出力の誤差を小さくし、より一定の放射出力の光を射出できるようにするには、前記第１ＬＥＤ及び前記第２ＬＥＤが軸対称となるように設けられていればよい。ここで、軸対称となるように設けるとは、照明装置の配光を測定するときの基準となる軸（例えば光軸等）を中心として、前記第１ＬＥＤ及び前記第２ＬＥＤが配置されている光源面を所定角度だけ回転させた場合に全く同じ配置になることを言う。
【００１３】
このようなものであれば、正多角形状に前記第１ＬＥＤと前記第２ＬＥＤが設けられていることから、どの消灯しているＬＥＤから見ても点灯しているＬＥＤの配置は同じものとなり、隣接する発光サイクルにある複数のLEDからの放射出力をほぼ同じ条件で測定することができるので、各ＬＥＤで受光される放射出力を略均一にすることができる。さらに、どのＬＥＤから見ても消灯しているＬＥＤと点灯しているＬＥＤの配置が同じになるので、熱分布もより均一な形態となり温度変化によるＬＥＤの特性変化がより揃いやすくなる。従って、熱的な影響についても各ＬＥＤ群の放射出力の測定誤差が発生するのを防ぎ、より精度よく明るさを一定に保つことができるようになる。
【００１４】
各ＬＥＤ群の点消灯する周期を一定に保ったまま、各ＬＥＤ群から射出される光の放射出力を目標値に対して常に一定となるようにするためには、前記点灯制御部が、前記放射出力測定部でモニタリング測定される放射出力に基づいて、前記第１ＬＥＤ群及び前記第２ＬＥＤ群からの放射出力の大きさを変更するものであればよい。
【００１５】
あるいは簡単な制御アルゴリズムで、第１ＬＥＤ群及び第２ＬＥＤ群の明るさを制御するための別の具体的な態様としては、前記点灯制御部が、前記放射出力測定部でモニタリング測定される放射出力に基づいて、点消灯する一定周期に対して前記第１ＬＥＤ群及び前記第２ＬＥＤ群を点灯させる時間（duty ratio）を変更するものであってもよい。
【００１６】
前記照明機構に対して、第１ＬＥＤ群及び第２ＬＥＤ群以外からの外乱光が入射したとしても、各ＬＥＤ群の放射出力の測定に外乱光による誤差が含まれないようにするには、前記第１ＬＥＤ群及び前記第２ＬＥＤ群がともに消灯している期間において前記放射出力測定部が測定する放射出力に基づいて、当該放射出力測定部が第１ＬＥＤ群及び第２ＬＥＤ群以外からの光による測定誤差を補正するように構成されていればよい。特に、前述したように各ＬＥＤ群の調光を１周期当たりに点灯させる時間で制御する場合には、例えば第１ＬＥＤ群が消灯してから第２ＬＥＤ群が点灯するまでの間に第１ＬＥＤ群及び第２ＬＥＤ群がともに消灯している期間が存在するので、その期間に得られる放射出力を有効に利用して誤差成分の測定を行うことができる。
【００１７】
均一な光を照射できるようにするために、故障により光量が低下しているものや球切れを起こしているものを特定し、取りかえる等の対応を容易にできるようにするには、前記第１ＬＥＤ群及び前記第２ＬＥＤ群を構成する各ＬＥＤから放射出力の値を示す出力信号を取得し、前記出力信号を比較して故障の生じているＬＥＤを特定する故障検知部を更に備えたものであればよい。例えば、各ＬＥＤは正多角形の頂点をなすように配置されているので、正常であれば各ＬＥＤは略同じ放射出力を示す出力信号を出力する。一方、ある一つのＬＥＤが球切れを起こしてれば周囲のＬＥＤのみ出力信号の値が低下することから、出力信号を比較することで、どのＬＥＤが故障しているのかを検知することができる。
【００１８】
消灯しているＬＥＤにおいて受光できる光の量をある一定量以上確保できるようにして、確実に点灯しているＬＥＤからの放射出力のモニタリング測定を行うことができるようにするには、前記照明機構から射出された光の一部を当該照明機構に戻す反射要素を更に備えたものであればよい。例えば、前記照明機構が前記各ＬＥＤ群の光射出側に反射板を備えたものであり、前記反射板が各ＬＥＤと対向する点に開口部を有したものであればよい。このようなものであれば、各ＬＥＤがある平面上に配置されており、配向特性により各ＬＥＤに直接光が入りにくい場合でも、より受光できる放射出力を大きくすることができる。
【００１９】
あるブロックにおいて、どの消灯しているＬＥＤから見ても点灯しているＬＥＤの配置が同じであり、各ＬＥＤ群の熱分布を均一にするための具体的な実施の態様としては、前記正多角形が正六角形であるものが挙げられる。このような形にブロックを形成すれば、各ＬＥＤ群の熱分布の均一化を行いやすいとともに、どちらのＬＥＤ群が点灯している状態でも略同じ態様で光を射出することができ、照明装置としても特性も優れたものとなる。
【発明の効果】
【００２０】
このように本発明のＬＥＤ照射装置によれば、前記第１ＬＥＤ及び前記第２ＬＥＤを正多角形の頂点上に配置するとともに、前記第１ＬＥＤと前記第２ＬＥＤとが正多角形の中心を通る直線に対して線対称となるように設けられているので、第１ＬＥＤ群と第２ＬＥＤ群は、それぞれ線対称な形で配置されることになり、交互点灯した時のそれぞれの熱分布を対称な形にすることができる。従って、各ＬＥＤ群の温度変化を略同一のものにすることができ、射出される光の特性変化と受光素子としての特性変化が略一致させることができるので、測定される放射出力の誤差を小さくすることができ、常に放射出力一定で光を照射することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係るＬＥＤ照明装置を用いた検査システムの概略を示す模式図。
【図２】同実施形態におけるＬＥＤ照明装置の発光面を示す模式図。
【図３】同実施形態におけるＬＥＤ照明装置の模式的回路図。
【図４】同実施形態におけるＬＥＤ照明装置の交互点灯の動作を示すフローチャート。
【図５】同実施形態におけるＬＥＤ照明装置の交互点灯の動作を示すグラフ。
【図６】同実施形態におけるＬＥＤ照明総装置の照射エリアの偏りについて説明する模式図。
【図７】本発明の別の実施形態に係るＬＥＤ照明装置のＬＥＤの配置について示す模式図。
【図８】本発明の別の実施形態に係るＬＥＤ照明装置の光射出面の形態を示す模式図。
【図９】本発明の更に別の実施形態に係るＬＥＤ照明装置の反射要素を示す模式図。
【図１０】本発明の異なる実施形態に係るＬＥＤ照明装置のＬＥＤ照明機構を示す模式図。
【図１１】本発明のさらに異なる実施形態にかかるＬＥＤ照明装置の点灯時間による光量の制御を示す模式的グラフ。
【図１２】温度変化によるＬＥＤの発光特性、受光特性の変化の概念を示す模式的グラフ。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００２２】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
本実施形態のＬＥＤ照明装置１００は、図１に示すようにワークＷの表面にある傷等の欠陥やほこり等の付着物を検査する検査システム２００に用いられるものである。前記検査システム２００は、明視野照明法と称される例で、前記ワークＷに光を照射するＬＥＤ照明装置１００と、前記ワークＷに入射して拡散反射又は正反射した光によって前記ワークＷの表面を撮像する撮像装置Ｃとを備えたものである。暗視野照明法と称される場合であってもよいし、また、反射光ではなく透過光（拡散透過光や正透過光）によってワークを撮像するものであってもよい。
【００２４】
前記ＬＥＤ照明装置１００は、検査における欠陥の有無の判定等に影響を与えないように光照射量が常に一定となるように構成してある。具体的には、図２及び図３に示すように前記ＬＥＤ照明装置１００は、第１ＬＥＤ群１０及び第２ＬＥＤ群２０を具備する照明機構Ｌと、前記第１ＬＥＤ群１０と前記第２ＬＥＤ群２０の調光を行う制御機構５とから構成してある。
【００２５】
前記照明機構Ｌにおいて、第１ＬＥＤ群１０及び第２ＬＥＤ２はそれぞれ複数の第１ＬＥＤ１と第２ＬＥＤ２とから構成してあり、前記第１ＬＥＤ１と前記第２ＬＥＤ２は同数で同種のものである。また、前記第１ＬＥＤ１と前記第２ＬＥＤ２は、前記照明機構Ｌの光射出面において正多角形の各頂点をなすように配置してあり、図２（ａ）に示すように複数のブロック８を形成するようにしてある。ここで、図２（ａ）は光射出面の一部を拡大して表示している。さらに、各ブロック８において、前記第１ＬＥＤ１と前記第２ＬＥＤ２は前記正多角形の中心を通る直線４に対してそれぞれが線対称となるように配置してある。
【００２６】
より具体的には、図２（ｂ）に示すように１つのブロック８に注目すると、本実施形態においては前記第１ＬＥＤ１と前記第２ＬＥＤ２は正六角形をなすように配置してあるとともに、前記第１ＬＥＤ１と前記第２ＬＥＤ２とが前記正六角形の対角線上にあるようにそれぞれ設けてある。つまり、ある１つのブロック８に注目すると、前記第１ＬＥＤ１と前記第２ＬＥＤ２は、正多角形を周方向に順に見ていくと前記第１ＬＥＤ１と前記第２ＬＥＤ２とが交互に表れるように設けてあるとともに、対角線上に相対するように配置してあることになる。さらに、図２（ａ）に示すようにこのような正六角形状のブロック８が隣接して設けられることにより光射出面が形成してある。言い換えると、それぞれのブロックにおいて第１ＬＥＤと第２ＬＥＤはそれぞれ正六角形の中心を紙面垂直に通る光軸に対して、軸対称に配置されており、この場合１２０度回転させると全く同じ配置となる。
【００２７】
ここで、第１ＬＥＤ及び第２ＬＥＤは同数、同種であり、同じ色、同じ性能、同じ形式のものを用いている。
【００２８】
前記制御機構５は、ＭＰＵ、内部メモリ、入出力インタフェース、ＡＤ変換器等からなる汎用又は専用のコンピュータからなる情報処理装置によって実現されるものであり、図３に示すように少なくとも点灯制御部６、放射出力測定部７としての機能を発揮するように構成してある。
【００２９】
前記点灯制御部６は、後述する放射出力測定部７がモニタリング測定した各ＬＥＤ群の放射出力に基づいて前記第１ＬＥＤ群１０と前記第２ＬＥＤ群２０とを交互に一定の放射出力でパルス発光により点灯させるものである。より具体的には、前記点灯制御部６は、各ＬＥＤ群に接続されたトランジスタスイッチに対して端子ＤＲ１及びＤＲ２から発光指令信号を出力し、各ＬＥＤ群の点消灯を制御するように構成してある。
【００３０】
前記点灯制御部６は、前記第１ＬＥＤ群１０の点消灯及び調光を行う第１点灯制御部６１と、前記第２ＬＥＤ群２０の点消灯及び調光を行う第２点灯制御部６２とから構成してあり、前記第１点灯制御部６１が前記第１ＬＥＤ群１０を点灯させている間は、前記第２点灯制御部６２は前記第２ＬＥＤ群２０を消灯させ、前記第２点灯制御部６２が前記第２ＬＥＤ群２０を点灯させている間は、前記第１点灯制御部６１は、前記第１ＬＥＤ群１０を消灯させているように構成してある。また、前記第１点灯制御部６１及び前記第２点灯制御部６２は、目標放射出力と前記放射出力測定部７で測定された測定放射出力との偏差が小さくなるように各ＬＥＤ群に流す電流値を制御するように構成してある。具体的には定電流駆動回路を構成しておき、端子ＡＤＪ１及びＡＤＪ2から電流値にフィードバックをかけるようにしてある。
【００３１】
前記放射出力測定部７は、前記第１ＬＥＤ群１０と前記第２ＬＥＤ群２０のうち消灯しているＬＥＤ群を受光素子として、点灯しているＬＥＤ群の放射出力をモニタリング測定するものである。より具体的には、各ＬＥＤは消灯中に他のＬＥＤからの光が入射すると電流が流れるため、その電流値に基づいて点灯しているＬＥＤが属するＬＥＤ群の放射出力をモニタリング測定するものであり、前記放射出力測定部７は、前記第１ＬＥＤ群１０に発生した電流をモニタリング測定し、前記第２ＬＥＤ群２０の放射出力を制御する第2点灯制御部へモニタリング結果を出力する第１放射出力測定部７１と、前記第２ＬＥＤ群２０に発生した電流値をモニタリング測定し、前記第１ＬＥＤ群１０の放射出力を制御する第1点灯制御部へモニタリング結果を出力する第２放射出力測定部７２とから構成してある。
【００３２】
このように構成されたＬＥＤ照明装置１００の光照射時における動作について図４のフローチャートと図５のグラフとを参照しながら説明する。なお、本実施形態では、各ＬＥＤ群の点灯している時間はそれぞれ同じ長さとなるように設定してあり、点灯している間に各ＬＥＤ群に流れる電流値がフィードバックされて所望の放射出力となるようにしてある。
【００３３】
光照射を開始するとまず、前記点灯制御部６の一部を構成するメモリの所定領域に記憶されているフラグが０にリセットされる（ステップＳ１）。
【００３４】
前記フラグが０であると判断された場合には（ステップＳ２）、前記第２点灯制御部６２は前記第２ＬＥＤ群２０に対する出力する発光指令信号をオフの状態にして、当該第２ＬＥＤ群２０を消灯させる（ステップＳ３）。
【００３５】
前記第１点灯制御部６１は、一定時間の間前記第１ＬＥＤ群１０が点灯し続けるようトランジスタスイッチに対して端子ＤＲ１に発光指令信号を出力するとともに、初回時は予め設定してある第１電流値を第１ＬＥＤ群１０に流すように端子ＡＤＪ１から電流値指令信号を出力する。（ステップＳ４）。
【００３６】
図５にも示すように、前記第１ＬＥＤ群１０が点灯している間は、前記第２放射出力測定部７２は、前記第２ＬＥＤ群２０に入射する光により発生する電流を取得し、前記第１ＬＥＤ群１０から射出されている光の放射出力を測定する（ステップＳ５）。
【００３７】
前記第１点灯制御部６１は、前記第２放射出力測定部７２が測定した測定放射出力と、予め設定されている設定放射出力との偏差が小さくなるようにフィードバックにより第１電流値を更新し、次回のパルス発光する時に流す電流値を決定する（ステップＳ６）。
【００３８】
前記第１ＬＥＤ群１０が一定時間点灯すると、フラグの更新が行われ（ステップＳ７）、前記第１点灯制御部６１は、前記第１ＬＥＤ群１０を点灯させるための発光指令信号の出力をオフにする（ステップＳ８）。
【００３９】
そして、前記第２点灯制御部６２が、一定時間の間、前記第２ＬＥＤ群２０が点灯し続けるようにトランジスタスイッチに対して端子ＤＲ２から発光指令信号を出力するとともに、初回点灯時には、予め設定してある第２電流値を第１ＬＥＤ群１０に流すように端子ＡＤＪ２から電流値指令信号を出力する（ステップＳ９）。
【００４０】
図５にも示すように前記第２ＬＥＤ群２０が点灯している間は、前記第１放射出力測定部７１は、前記第１ＬＥＤ群１０に入射する光により発生する電流を取得し、前記第２ＬＥＤ群２０から射出されている光の放射出力を測定する（ステップＳ１０）。
【００４１】
前記第２点灯制御部６２は、前記第１放射出力測定部７１が測定した測定放射出力と、予め設定されている設定放射出力との偏差が小さくなるようにフィードバックにより第２電流値を更新し、次回に前記第２ＬＥＤ群２０に流す電流値を決定する（ステップＳ１１）。
【００４２】
前記点灯制御部６に対して全消灯指令が入力されるまで、前記第１ＬＥＤ群１０と前記第２ＬＥＤ群２０は第１電流値及び第２電流値を調節されながら交互にパルス発光を続け、全消灯指令が入力されると光照射が終了する（ステップＳ１２）。
【００４３】
次に、各ＬＥＤ群の温度上昇について説明する。
【００４４】
図２（ｂ）に示すように前記第１ＬＥＤ１と前記第２ＬＥＤ２により構成される１つの正六角形状に配置されたブロック８に注目すると、第１ＬＥＤ１は紙面において上向きに凸の正三角形状に並べられ、第２ＬＥＤ２は下向きに凸の正三角形状に並べられており、前記正六角形の中心を通る直線４に対して線対称に配置されている。このため、第１ＬＥＤ群１０と第２ＬＥＤ群２０が交互に点灯しても対称に熱分布が生じることになる。
【００４５】
さらに、どのＬＥＤから見ても点灯又は消灯しているＬＥＤの配置は同じであり、その離間距離も同じであることから、各ＬＥＤでの温度上昇も偏りを無くすことができる。これらのことから、あるブロック８について第１ＬＥＤ１と第２ＬＥＤ２の温度変化は略同じものとすることができる。従って、どのブロック８についても同様の温度上昇が生じることから、第１ＬＥＤ群１０及び第２ＬＥＤ群２０という単位でみた場合でも各ＬＥＤ群の温度変化も略同じものとすることができ、各ＬＥＤ群における発光スペクトルの変化と、受光特性の変化を略一致させることができるので、放射出力測定にも誤差が生じにくい。
【００４６】
加えて、図６に基づいて第１ＬＥＤ群１０と第２ＬＥＤ群２０とを軸対称に配置していることによる照射エリアの均一性についても、線対称にのみ配置している場合と比較して説明する。
【００４７】
図６（ａ）に示すように線対称に配置している場合には、第１ＬＥＤ群１０と第２ＬＥＤ２０とを交互に点灯させるとワークにおいて照射されるエリアが偏ったものになってしまうことが分かる。対して図６（ｂ）に示すように軸対称に配置している場合には、どちらのＬＥＤ群が点灯している場合でも偏りが少なく略同じようなエリアを照射できるため、熱分布の対称性だけでなくワーク表面の検査において求められる照明の均一性も得やすい。なお、求められる精度等によっては図６（ａ）に示されるような線対称な配置であっても構わない。
【００４８】
このように本実施形態のＬＥＤ照明装置１００によれば、第１ＬＥＤ群１０と第２ＬＥＤ群２０とを交互点灯させて、消灯しているＬＥＤ群を受光素子として使用して、点灯しているＬＥＤ群の放射出力をモニタリング測定するとともに、上述したように各ＬＥＤの配置を正六角形状で対称性の良いように配置することで、各ＬＥＤ群の温度変化を略一致させ放射出力測定において誤差が生じにくいように構成してあるので、射出される放射出力を常に一定にすることができる。
【００４９】
さらに、付加的な放射出力測定用のセンサを新たに設ける必要が無いので、例えば、検査システム２００等を構成する際に、どのような位置にセンサを設けるのかといった問題や、発光素子とセンサの設けられている位置が離れていることにより温度変化が一致しないことから発光特性と受光特性の変化が一致せず、正確な放射出力測定ができず、放射出力一定化が難しくなってしまうといった問題自体が発生しない。
【００５０】
その他の実施形態について説明する。
【００５１】
前記実施形態では、第１ＬＥＤ１と第２ＬＥＤ２とを正六角形状に配置して１つのブロック８を形成していたが、その他の正多角形状に配置して、その正多角形の中心を通る直線４に対して前記第１ＬＥＤ１と第２ＬＥＤ２とが線対称となるように配置してあればよい。より具体的には、図７（ａ）に示すように正十角形状に各ＬＥＤを配置すれば、周方向に見て第１ＬＥＤ１と第２ＬＥＤ２とを交互に配置するとともに、対角線上において第１ＬＥＤ１と第２ＬＥＤ２とを相対するように配置することができ、正六角形状に配置した場合と略同様に各ＬＥＤ群の熱分布を略均一なものとすることができる。一般化すると、正２（２ｎ＋１）角形状に並べている場合であれば、第１ＬＥＤ１と第２ＬＥＤ２を周方向に交互に並べるとともに、対角線上で第１ＬＥＤ１と第２ＬＥＤ２を向かい合わせることができる。
【００５２】
前記実施形態では対角線上において第１ＬＥＤ１と第２ＬＥＤ２とが向かい合うように配置されていたが、対角線上に第１ＬＥＤ１に対して第１ＬＥＤ１、第２ＬＥＤ２に対して第２ＬＥＤ２が配置されているようなものであっても構わない。少なくとも正多角形の中心を通る直線４に対して、前記第１ＬＥＤ１と前記第２ＬＥＤ２とが線対称の位置に配置されていればよい。具体的な例としては、例えば、図７（ｄ）に示されるように正八角形状に第１ＬＥＤ１と第２ＬＥＤ２とが周方向に交互に配置されているものであってもよいし、図７（ｅ）、図７（ｆ）に示されるように、周方向に視た場合に一部において第１ＬＥＤ１又は第２ＬＥＤ２が連続して並んでいるようなものであっても構わない。また、図７（ｂ）、（ｃ）等のように正十角形等の場合でも同様に第１ＬＥＤ１又は第２ＬＥＤ２が連続して並んでいても構わない。また図７（ｇ）に示されるように正六角形状にＬＥＤを並べ、第１ＬＥＤ１又は第２ＬＥＤ２が周方向に連続して並んでいてもよいし、図７（ｈ）、図７（ｉ）に示すように正四角形状にＬＥＤを配置しても構わない。
【００５３】
これらのように正多角形の中心を通る直線に対して第１ＬＥＤと第２ＬＥＤとが線対称に配置してあれば、各ＬＥＤ間でみると温度変化が異なっていたとしても、第１ＬＥＤ群及び第２ＬＥＤ群と言った単位で見れば対称な熱分布が形成されることになる。このため、上述したようなＬＥＤの配置であったとしてもＬＥＤ群全体での発光スペクトル及び受光特性の温度変化は略同じものとすることができるので、照射される放射出力の一定化に効果がある。
【００５４】
前記実施形態では発光面は複数のブロックから構成されるものであったが、単一のブロックのみで構成されるものであっても構わない。図８に示すように図７で示したようなブロック８を並べることにより前記実施形態のように光射出面を形成しても構わない。
【００５５】
前記実施形態の光照射装置について、更に照射される光の一部をＬＥＤ側に戻すような反射要素を設けてもよい。具体的には、図９に示すように前記光照射機構が、ＬＥＤの光射出側に反射板Ｒが設けてあり、この反射板が各ＬＥＤの中央部の光を通すように開口部が設けてあり、側方から射出される光は反射して各ＬＥＤに入射するように構成すればよい。このようなものであれば、消灯しているＬＥＤに対して入射する放射出力を増加させることができ、放射出力測定の精度を高めたり、生じる電流を大きくできることから、Ａ／Ｄボードの分解能等をそれほど高めなくても放射出力の測定を行うことができ、コストダウンを進めたりすることができる。反射要素としては、例えば、光路上にハーフミラーを設けてもよいし、発光面から照射された光のうち側方に逃げてしまうような光をＬＥＤ側へ戻すようにミラーを配置してもよい。
【００５６】
前記実施形態では測定された各ＬＥＤ群の放射出力に基づいて、ＬＥＤ群に流す電流値にフィードバックをかけることにより常に一定の放射出力で照射できるようにしていたが、例えば、前記第１ＬＥＤ群と前記第２ＬＥＤ群が点灯可能な時間が割り振られており、その点灯可能時間内における点灯時間と消灯時間の比であるデューティー比にフィードバックをかけることにより放射出力が一定になるように構成しても構わない。
【００５７】
また、上記実施形態においては、例えば第1ＬＥＤ群を構成する第1ＬＥＤ全てを（図３のように直列接続して）第2ＬＥＤ群の放射出力モニター用の受光素子として用いているが、第1ＬＥＤの全てでなく一部として簡略化したものであってもよい。
【００５８】
前記実施形態では、ＬＥＤ照明装置に実装される全てのＬＥＤが交互点灯するように構成されていたが、この場合、全てのＬＥＤを直流駆動により常時点灯させている場合に比べて、ワークに照射される放射出力が略半分になってしまう。この場合、放射出力を全ＬＥＤを直流駆動で点灯させている場合と等価な放射出力を得ようとすると、単純に考えるとＬＥＤの個数を２倍実装する必要がでてしまい、コストや実装スペースの問題が発生してしまう。このような問題を解決するとともに、各ＬＥＤ群の放射出力を付加センサなしに測定し、放射出力の制御に用いることができるようにするには、一部のＬＥＤによって第１ＬＥＤ群と第２ＬＥＤ群を形成しておき、残りのＬＥＤにより常時点灯している第３ＬＥＤ群を形成するようにすればよい。このようなものであれば、全てのＬＥＤを直流駆動で点灯させている場合と同じ放射出力にしつつ、第１ＬＥＤ群と第２ＬＥＤ群で放射出力の測定、及び、制御を行うことができる。
【００５９】
より具体的には、図１０に示すように、照明機構Ｌを構成するＬＥＤのうち、想像線で示すように中央部に正六角形をなすように配置してある６個のＬＥＤのみを交互点灯するように構成してあってもよい。この場合点線で示す３つの第１ＬＥＤ１が第１ＬＥＤ群１０を構成し、黒く塗りつぶしてある３つの第２ＬＥＤ２が第２ＬＥＤ群２０を構成する。さらに実線で白抜きで示されているその他の第３ＬＥＤ３が第３ＬＥＤ３０に相当し、常時点灯させるように構成してある。
【００６０】
このように構成すれば、第１ＬＥＤ群１０と第２ＬＥＤ群２０とにより各ＬＥＤ群の放射出力を測定して、放射出力の一定化のために用いることができるとともに、第３ＬＥＤ群により放射出力を確保することができる。この場合、第１ＬＥＤ群１０と第２ＬＥＤ群２０のみ放射出力の制御を行うようにしてもよいし、第１ＬＥＤ群１０と第２ＬＥＤ群２０により測定された放射出力に基づいて、第３ＬＥＤ群３０の放射出力を一定にするように構成しても構わない。
【００６１】
前記実施形態では、各ＬＥＤ群に印加する電流値にフィードバックをかけることによって放射出力が一定化されるようにしていたが、前記点灯制御部が、前記放射出力測定部で測定される放射出力に基づいて、１周期あたりにおける前記第１ＬＥＤ群及び前記第２ＬＥＤ群を点灯させる時間を変更するものであっても構わない。より具体的には、図１１に示すように予め定められた所定時間を１周期として１周期ごとに、第１ＬＥＤ群と第２ＬＥＤ群を交互に点灯させるように前記点灯制御部が構成してある。さらに、その１周期における第１ＬＥＤ群又は第２ＬＥＤ群が点灯している時間の割合（duty ratio）が測定された放射出力によって変更されるようにしてある。
【００６２】
また、図１１に示す前記第１ＬＥＤ群及び前記第２ＬＥＤ群がともに消灯している期間である消灯期間においても前記放射出力測定部は放射出力の測定を行うように構成してある。この測定された放射出力に基づいて、当該放射出力測定部が第１ＬＥＤ群及び第２ＬＥＤ群以外からの光による測定誤差を補正するように構成されている。具体的には、消灯期間における放射出力の値を、第１ＬＥＤ群又は第２ＬＥＤ群のいずれかが点灯している期間での放射出力の測定値から差し引くようにしてある。このようにすることで、外乱光が第１ＬＥＤ群又は第２ＬＥＤ群に入射しているとしても、正確な値に放射出力を補正することができ、照射対象に対して均一な光を照射することができるようになる。
【００６３】
加えて、前記第１ＬＥＤ群及び前記第２ＬＥＤ群を構成する各ＬＥＤから放射出力の値を示す出力信号を取得し、前記出力信号を比較して故障の生じているＬＥＤを特定する故障検知部を更に備えたものであっても構わない。例えば、図２等のように正六角形の頂点をなすように第１ＬＥＤと第２ＬＥＤが交互に配置してある場合には、どのＬＥＤから視ても点灯しているＬＥＤの数と位置関係は同じになる。従って、各ＬＥＤから出力される出力信号の値は略同じになる。一方、あるＬＥＤが故障して光量が低下している又は球切れを起こしている場合等には、故障しているＬＥＤに近接して設けてあるＬＥＤからの出力信号の値が大きく低下することになる。故障検知部は、正常時の出力信号の値と、比較して出力信号の値が低下しているＬＥＤに囲まれているＬＥＤを故障が発生したものであると特定するように構成してある。このように正多角形にＬＥＤが配置されていることから容易に故障しているＬＥＤを特定する事が可能になり、常に均一な光を照射することができるようにメンテナンスを行うことが簡単になる。
【００６４】
また、本発明のＬＥＤ照明装置は発熱があったとしても常に均一な光を照射することが可能となるので、例えば、ＬＥＤを紫外線領域の光を射出するものとして、発熱量の大きくなるＵＶ照明として用いた場合にはその効果が顕著になる。加えて、特性変化をできる限り低減するために照明機構に放熱構造等を設けても構わない。
【００６５】
その他、本発明の趣旨に反しない限りにおいて、様々な変形や実施形態の組み合わせを行っても構わない。
【符号の説明】
【００６６】
１００・・・ＬＥＤ照明装置
１・・・第１ＬＥＤ
２・・・第２ＬＥＤ
１０・・・第１ＬＥＤ群
２０・・・第２ＬＥＤ群
３・・・ブロック
４・・・中心を通る直線
Ｌ・・・照明機構
６・・・点灯制御部
７・・・放射出力測定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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