(57)【要約】【課題】  取付基板の汎用性を高めることができる扁平状光源を提供すること。【解決手段】  配線パターン４には、複数の発光素子１０を取り付けるための複数の第１及び第２取付部１２，１４が交互に電気的に直列接続されるように設けられるとともに、複数の抵抗素子８を取り付けるための複数の第３取付部１６が複数の第２取付部１４に電気的に並列接続されるように設けられている。複数の発光素子１０が複数の第１及び第２取付部１２，１４に取り付けられる高照度形態と、複数の発光素子１０が複数の第１取付部１２のみに取り付けられ、複数の抵抗素子８が複数の第３取付部１６に取り付けられる低照度形態とが選択可能になるよう配線パターン４が構成される。【選択図】  図３
0003139363.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
配線パターンを有する取付基板と、前記配線パターンに取り付けられた複数の発光素子と、を含み、
前記配線パターンには、前記複数の発光素子を取り付けるための複数の第１取付部と複数の第２取付部とが交互に且つ電気的に直列接続されるように設けられるとともに、複数の抵抗素子を取り付けるための複数の第３取付部が前記複数の第２取付部に電気的に並列接続されるように設けられ、
前記複数の発光素子が前記複数の第１及び第２取付部に取り付けられる高照度形態と、前記複数の発光素子が前記複数の第１取付部のみに取り付けられ、前記複数の抵抗素子が前記複数の第３取付部に取り付けられる低照度形態とが選択可能になるよう前記配線パターンを構成したことを特徴とする扁平状光源。
【請求項２】
前記配線パターンは、前記取付基板の側縁部に沿って形成され、前記複数の発光素子のそれぞれは、その取付面に対して実質上平行に発光する発光部を有するサイドビュー型のチップＬＥＤから構成され、前記複数の発光素子はその前記発光部が前記取付基板の側縁部の外方を向くようにして前記複数の第１及び第２取付部に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の扁平状光源。
【請求項３】
請求項２に記載の扁平状光源がその厚さ方向に複数枚近接配置され、且つ前記扁平状光源の前記複数の発光素子とこれに隣接する前記扁平状光源の前記複数の発光素子とが千鳥状に配置されるように各扁平状光源を配置することを特徴とする面光源。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、例えば画像処理検査等において被検査物を照明するために用いられる扁平状光源及びこれを用いた面光源に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、プリント配線基板や半導体等の工業製品の品質、例えば、ハンダ付けの不良や異物の付着等、あるいは飲料用缶に印字される製造日等の印字ミス等を製造ライン上で検査する際に、ＣＣＤカメラ等による撮像を利用した画像処理検査が行われている。この画像処理検査においては、照明領域に配置された被検査物を照明するための照明装置が用いられている。
【０００３】
この照明装置は、配線パターンを有する取付基板と、配線パターンに電気的に接続される複数の発光素子と、を備えている（例えば、特許文献１参照）。発光素子は、その上面に発光部を有するチップＬＥＤから構成されている。取付基板の片面には、複数の取付部がライン状に並んで配設され、発光素子は複数の取付部にそれぞれ取り付けられて配線パターンに電気的に接続される。複数の発光素子がそれぞれ発光されると、各発光素子からの光は、照明領域に配置された被検査物に向けて照射され、これにより被検査物がライン状に照明される。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１３０５４５号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した画像処理検査においては、検査の目的などに応じて、被検査物を照明する光の照度を適宜設定する必要がある。被検査物を高い照度で照明する場合には、発光素子の実装密度を高める必要があり、そのために取付部の配置間隔が小さい取付基板を用意し、この取付基板の複数の取付部にそれぞれ発光素子を取り付けることにより、発光素子が高い実装密度で取付基板に取り付けられる。また、被検査物を低い照度で照明する場合には、発光素子の実装密度を低くすればよく、そのために取付部の配置間隔が大きい取付基板を用意し、この取付基板の複数の取付部にそれぞれ発光素子を取り付けることにより、発光素子が低い実装密度で取付基板に取り付けられる。
【０００６】
しかしながら、従来の照明装置では、上述のように取付部の配置間隔が異なる取付基板を複数種類用意しなければならないため、照明装置の製造コストが上昇してしまうという問題がある。
【０００７】
本考案の目的は、取付基板の汎用性を高めることができる扁平状光源及びこれを用いた面光源を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本考案の請求項１に記載の扁平状光源では、配線パターンを有する取付基板と、前記配線パターンに取り付けられた複数の発光素子と、を含み、
前記配線パターンには、前記複数の発光素子を取り付けるための複数の第１取付部と複数の第２取付部とが交互に且つ電気的に直列接続されるように設けられるとともに、複数の抵抗素子を取り付けるための複数の第３取付部が前記複数の第２取付部に電気的に並列接続されるように設けられ、
前記複数の発光素子が前記複数の第１及び第２取付部に取り付けられる高照度形態と、前記複数の発光素子が前記複数の第１取付部のみに取り付けられ、前記複数の抵抗素子が前記複数の第３取付部に取り付けられる低照度形態とが選択可能になるよう前記配線パターンを構成したことを特徴とする。
【０００９】
また、本考案の請求項２に記載の扁平状光源では、前記配線パターンは、前記取付基板の側縁部に沿って形成され、前記複数の発光素子のそれぞれは、その取付面に対して実質上平行に発光する発光部を有するサイドビュー型のチップＬＥＤから構成され、前記複数の発光素子はその前記発光部が前記取付基板の側縁部の外方を向くようにして前記複数の第１及び第２取付部に取り付けられることを特徴とする。
【００１０】
さらに、本考案の請求項３に記載の面光源では、請求項２に記載の扁平状光源がその厚さ方向に複数枚近接配置され、且つ前記扁平状光源の前記複数の発光素子とこれに隣接する前記扁平状光源の前記複数の発光素子とが千鳥状に配置されるように各扁平状光源を配置することを特徴とする。
【考案の効果】
【００１１】
本考案の扁平状光源によれば、高照度形態と低照度形態とが選択可能になるよう配線パターンを構成したので、複数の発光素子が高い実装密度で取付基板に取り付けられる高照度形態の扁平状光源と、複数の発光素子が低い実装密度で取付基板に取り付けられる低照度形態の扁平状光源とを選択的に得ることができる。従って、同一の配線パターンを有する一種類の取付基板を用意しておくだけで、高照度形態の扁平状光源と低照度形態の扁平状光源とを選択的に製造することができ、取付基板の汎用性を高めることができる。
【００１２】
また、本考案の扁平状光源によれば、サイドビュー型のチップＬＥＤから構成される複数の発光素子は、その発光部が取付基板の側縁部の外方を向くようにして複数の第１及び第２取付部に取り付けられるので、扁平状光源の厚さ方向の大きさを小さく抑えることができ、これにより扁平状光源全体の大きさを小型化することができる。
【００１３】
さらに、本考案の面光源によれば、扁平状光源がその厚さ方向に複数枚近接配置され、且つ扁平状光源の複数の発光素子とこれに隣接する扁平状光源の複数の発光素子とが千鳥状に配置されるように各扁平状光源を配置するので、複数の発光素子をほぼ均一な実装密度で面状に配置することができ、これにより被検査物をほぼ均一な照度で面状に照明することができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して、本考案に従う扁平状光源及びこれを用いた面光源の一実施形態について説明する。図１は、本考案の一実施形態による扁平状光源の取付基板を示す図であり、図２は、高照度形態での扁平状光源を示す図であり、図３は、低照度形態での扁平状光源を示す図であり、図４は、面光源を搭載した照明装置ユニットを示す概略断面図であり、図５は、図４の面光源を示す概略斜視図であり、図６は、図２の高照度形態の扁平状光源により構成された面光源を示す平面図であり、図７は、図３の低照度形態の扁平状光源により構成された面光源を示す平面図である。
【００１５】
図１〜図３を参照して、図示の扁平状光源２は、配線パターン４を有する取付基板６と、この配線パターン４に電気的に接続される複数の抵抗素子８及び複数の発光素子１０と、を含んでいる。以下、扁平状光源２の各構成要素について詳細に説明する。
【００１６】
取付基板６は、横長の薄板状のアルミニウムから構成されている。この取付基板６の一側縁部を含む片面には配線パターン４が設けられている。取付基板６の一側縁部に位置する配線パターン４には、複数の第１及び第２取付部１２，１４が交互に電気的に直列接続されて設けられ、また複数の第３取付部１６が複数の第２取付部１４に対して電気的に並列接続されて設けられている。これら複数の第１〜第３取付部１２，１４，１６はそれぞれ一対の電極パッドから構成されている。配線パターン４に電気的に接続された一対の電極端子部１８が取付基板６に設けられ、この一対の電極端子部１８には、電力供給装置（図示せず）からの電力ケーブル（図示せず）が電気的に接続される。また、取付基板６の他側縁部には、この取付基板６をその厚さ方向に複数枚近接配置して面光源３０（後述する）を構成する際の取付用となる長孔２０が設けられている。
【００１７】
発光素子１０は、その取付面（即ち、取付基板の片面）に対して実質上平行に発光する発光部２２を有するサイドビュー型のチップＬＥＤから構成されている。発光部２２が発光されると、その光は光軸を中心に立体角状に拡がった配光をなし、発光部２２からの光のうち、光軸を中心とした所定範囲の立体角（即ち、有効発光角）内にその大部分が放射される。また、抵抗素子８は、例えば約０Ωの抵抗値を有するチップ抵抗から構成されている。
【００１８】
この扁平状光源２では、複数の発光素子１０が複数の第１及び第２取付部１２，１４に取り付けられる高照度形態（図２参照）と、複数の発光素子１０が複数の第１取付部１２のみに取り付けられ、複数の抵抗素子８が複数の第３取付部１６に取り付けられる低照度形態（図３参照）とが選択可能になるよう配線パターン４が構成されている。
【００１９】
高照度形態においては、複数の第１及び第２取付部１２，１４の各々の一対の電極パッドに発光素子１０の一対のリードフレーム部がハンダ付けにより電気的に接続される。これにより、複数の発光素子１０は電気的に直列接続され、発光部２２が取付基板６の側縁部の外方（図２において上側）を向くようにして、間隔Ｌ１（例えば、約１ｍｍ）でもってライン状に配設される。この高照度形態では、複数の発光素子１０の実装密度が高くなり、これにより後述する低照度形態の場合よりも複数の発光素子１０からの光の照度が高くなる。
【００２０】
また、低照度形態においては、複数の第１取付部１２の各々の一対の電極パッドに発光素子１０の一対のリードフレーム部がハンダ付けにより電気的に接続されるとともに、複数の第３取付部１６の各々の一対の電極パッドに抵抗素子８の一対のリードフレーム部がハンダ付けにより電気的に接続される。これにより、図３に示すように、上記間隔Ｌ１よりも大きい間隔Ｌ２（例えば、約５ｍｍ）でもってライン状に配設され、複数の発光素子１０及び複数の抵抗素子８が電気的に直列接続される。この低照度形態では、複数の発光素子１０の実装密度が低くなり、これにより上述した高照度形態の場合よりも複数の発光素子１０からの光の照度が低くなる。
【００２１】
次に、上述した扁平状光源２による照明方法について説明すると、次の通りである。扁平状光源２が高照度形態で構成されたときには、電力供給装置からの所定の電力が電力ケーブルを通して取付基板６の一対の電極端子部１８に供給されると、複数の第１及び第２取付部１２，１４を介して複数の発光素子１０に供給され発光される。
【００２２】
また、扁平状光源２が上記低照度形態で構成されたときには、電力供給装置からの所定の電力が複数の第１及び第３取付部１２，１６を介して複数の発光素子１０及び複数の抵抗素子８にそれぞれ供給される。この低照度形態では、被検査物（図示せず）を上記高照度形態よりも低い照度の光で照明することができる。
【００２３】
従って、同一の配線パターン４を有する一種類の取付基板６を用意しておくだけで、高照度形態の扁平状光源２と低照度形態の扁平状光源２とを選択的に製造することができ、取付基板６の汎用性を高めることができる。
【００２４】
次に、図４〜図７をも参照して、上述した扁平状光源２の使用方法について説明する。図４に示す照明装置ユニット２４は、開口部２６を有するハウジング２８と、ハウジング２８の内部に搭載された面光源３０と、ハウジング２８の開口部２６に設けられたシリンドリカルレンズ３２と、を備えている。
【００２５】
面光源３０は、上述した複数の扁平状光源２と、これら複数の扁平状光源２を保持するための取付部材３４と、を備えている。取付部材３４はブロック状に構成され、その一側端部には、複数の扁平状光源２（取付基板６）の各他側端部が挿脱自在に装着されるスリット状の複数の取付凹部３６が設けられている。また、この取付部材３４には、取付基板６に設けられた長孔２０に対応して取付孔３８が設けられている。
【００２６】
取付凹部３６に取付基板６の他側端部を挿入し、取付部材３４の取付孔３８及び複数の取付基板６の長孔２０を通して固定用ネジ４０を挿通し、この固定用ネジ４０の先端部にナット４２を螺着させることにより、複数の扁平状光源２がその厚さ方向に近接配置して（即ち、相互に略平行に対向して）保持される。このように保持されると、複数の扁平状光源２の複数の発光素子１０は格子状に配設され、高照度形態の面光源３０が構成される（図６参照）。
【００２７】
また、扁平状光源２を使用して低照度形態の面光源３０を作るときには、隣接する扁平状光源２が長手方向に所定距離だけ偏倚されるようにして、上述と同様に複数の扁平状光源２がその厚さ方向に近接配置して保持される。これにより、複数の扁平状光源２から構成される面光源３０の複数の発光素子１０は千鳥状に配設される（図７参照）。
【００２８】
図４の照明装置ユニット２４において、各扁平状光源２の複数の発光素子１０が発光されると、発光素子１０の発光部２２からの光がシリンドリカルレンズ３２に入射され、このシリンドリカルレンズ３２によりその光軸に近付く方向に屈曲されてシリンドリカルレンズ３２より出射される。これによりシリンドリカルレンズ３２からの光は特定領域に向けて集光され、照明領域に配設された被検査物が照明される。また、複数の発光素子１０がそれぞれ発光される際に発生する熱は、アルミニウムから形成された取付基板６に伝達され放熱される。
【００２９】
次に、図８を参照して、本考案に従う扁平状光源を使用した面光源の他の実施形態について説明する。図８は、本考案の他の実施形態による面光源を示す概略断面図である。なお、この他の実施形態において、上記実施形態の構成要素と実質上同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３０】
この他の実施形態による面光源３０Ａの扁平状光源２Ａａ〜２Ａｅでは、取付基板６Ａａ〜６Ａｅの他面（即ち、複数の発光素子１０が取り付けられていない側の面）には、熱伝導シート（図示せず）を介してアルミニウムや銅などから形成された放熱板４８が取り付けられている。また、取付部材３４Ａの一側端部には、複数の取付基板６Ａａ〜６Ａｅの各々の他側端部が挿脱自在に装着される複数の取付凹部３６Ａａ〜３６Ａｅが設けられている。取付部材３４Ａの一側端部における中央部には、取付凹部３６Ａｃが取付部材３４Ａの一側端部に対してほぼ垂直に延びて設けられ、またこの取付凹部３６Ａｃの両側には、一対の取付凹部３６Ａｂ，３６Ａｄが取付部材３４Ａの一側端部に対して所定角度θ１だけ傾斜して延びて設けられ、更にこの一対の取付凹部３６Ａｂ，３６Ａｄの両側には、一対の取付凹部３６Ａａ，３６Ａｅが取付部材３４Ａの一側端部に対して上記所定角度θ１よりも大きい所定角度θ２だけ傾斜して延びて設けられている。また、取付部材３４Ａはアルミニウムから形成され、その他側端部には複数のフィン部５０が設けられている。
【００３１】
複数の取付基板６Ａａ〜６Ａｅがそれぞれ複数の取付凹部３６Ａａ〜３６Ａｅに装着されると、複数の扁平状光源２Ａａ〜２Ａｅは、複数の発光素子１０の各発光部２２が特定領域を向くようにして配置されるので、複数の発光素子１０からの光は特定領域に向かって集光され、これによりこの特定領域に配置された被検査物（図示せず）をほぼ均一な照度で且つ高い照度で照明することができる。
【００３２】
また、複数の発光素子１０からの熱は、熱伝導シートを介して放熱板４８に伝達され、この放熱板４８より放熱されるとともに、放熱板４８を介して取付部材３４Ａに伝達され、取付部材３４Ａの複数のフィン部５０より放熱される。
【００３３】
以上、本考案に従う扁平状光源及びこれを用いた面光源の各種実施形態について説明したが、本考案はかかる実施形態に限定されるものではなく、本考案の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。
【００３４】
例えば、上記各実施形態では、取付基板６（６Ａａ〜６Ａｅ）の片面に複数の発光素子１０を取り付けるようにしたが、取付基板６（６Ａａ〜６Ａｅ）の両面にそれぞれ複数の発光素子１０を取り付けるようにしてもよい。
【００３５】
また例えば、上記各実施形態では、発光素子１０をサイドビュー型のチップＬＥＤから構成したが、これに限られず、上面に発光部を有するタイプのチップＬＥＤや砲弾型のＬＥＤなどから構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本考案の一実施形態による扁平状光源の取付基板を示す図である。
【図２】高照度形態での扁平状光源を示す図である。
【図３】低照度形態での扁平状光源を示す図である。
【図４】面光源を搭載した照明装置ユニットを示す概略断面図である。
【図５】図４の面光源を示す概略斜視図である。
【図６】図２の高照度形態の扁平状光源により構成された面光源を示す平面図である。
【図７】図３の低照度形態の扁平状光源により構成された面光源を示す平面図である。
【図８】本考案の他の実施形態による面光源を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
２，２Ａａ〜２Ａｅ  扁平状光源
４  配線パターン
６，６Ａａ〜６Ａｅ  取付基板
８  抵抗素子
１０  発光素子
１２  第１取付部
１４  第２取付部
１６  第３取付部
２２  発光部
３０  面光源
【図１】
0003139363.tif 000003
【図２】
0003139363.tif 000004
【図３】
0003139363.tif 000005
【図４】
0003139363.tif 000006
【図５】
0003139363.tif 000007
【図６】
0003139363.tif 000008
【図７】
0003139363.tif 000009
【図８】
0003139363.tif 000010