(57)【要約】【課題】ＬＥＤを光源として、十分な明るさを確保すると共に、十分に均一なライン照明を行うことができるようにしたライン型照明装置を提供する。【解決手段】このライン型照明装置は、光源として面発光ＬＥＤ３２を用い、この発光面を囲むように、内面を光反射率の高い材料で形成された筒状ミラー４０を配置し、光ファイバー束５０の基端部を筒状ミラー４０に挿入し、光ファイバー束５０の先端部は線状に配列して保持させ、この先端部に導光板７０の一側面を配置し、導光板７０の他側面からライン光を出射させるように構成されている。【選択図】  図１
2008002836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源部から光ファイバー束を介して供給された光を被検査体に線状に照射するライン型照明装置において、
前記光源部となる面発光型発光ダイオードと、
前記面発光型発光ダイオードの発光面を囲むように配置された、内面を光反射率の高い材料で形成された筒状ミラーと、
基端部を結束されて前記筒状ミラーの前記面発光型発光ダイオードの発光面に対向する開口部に挿入され、先端部は線状に配列されて保持された光ファイバー束と、
一側面が前記光ファイバー束の先端部に対面するように配置されて光入射面をなし、該一側面に対向する面が光出射面をなす導光板とを備えていることを特徴とするライン型照明装置。
【請求項２】
前記光ファイバー束の基端部から先端部までの長さが５〜３０ｃｍである請求項１記載のライン型照明装置。
【請求項３】
前記光ファイバー束の先端が俵積み状に２列に配列されている請求項１又は２に記載のライン型照明装置。
【請求項４】
前記光ファイバー束の線状に配列された部分の厚さに対して、前記導光板の厚さが１〜１．５倍であり、前記光入射面から前記光出射面までの距離が前記導光板の厚さの１０〜３０倍である請求項１〜３のいずれか１つに記載のライン型照明装置。
【請求項５】
前記筒状ミラーの導光路の中間部に拡散板が配置されている請求項１〜４のいずれか１つに記載のライン型照明装置。
【請求項６】
前記導光板の光入射面及び／又は光出射面には、粗面処理が施されている請求項１〜５のいずれか１つに記載のライン型照明装置。
【請求項７】
前記導光板が導光路方向に沿って前後２枚に分割されており、前後の導光板の間に拡散板が配置されている請求項１〜６のいずれか１つに記載のライン型照明装置。
【請求項８】
前記導光板の前記光出射面の前方には集光レンズが設けられている請求項１〜７のいずれか１つに記載のライン型照明装置。
【請求項９】
前記面発光型発光ダイオードに放熱フィンが連設され、該放熱フィンが外部に露出している請求項１〜８のいずれか１つに記載のライン型照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、液晶基板の検査等に用いられるライン型照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶基板等の工業製品の品質、例えば基板上の気泡の含有、欠損、異物の付着等を製造ライン上で検査する方法として、ＣＣＤカメラ等による撮像を利用する方法が普及している。この方法は、部品の特定個所を撮像し、正常な部品の撮像結果と比較することにより異常の有無を検査するというものである。このような検査法においては、ＣＣＤカメラで撮像する検査対象物の部位を照明装置によって、明るく均一に照らし出す必要がある。
【０００３】
従来、このような照明装置としては、光源としてハロゲン又はキセノンランプを用い、光の導光路として光ファイバーを用いた装置が使用されている。
【０００４】
この一例として、下記特許文献１には、光源と、この光源から光を導く複数本の光ファイバーとを具備し、前記複数本の光ファイバーのうち、一部の光ファイバーの光出射端がリング状に配列されてなる第一の光出射端と、第１の光出射端と同心円状に他の光ファイバーの光出射端がリング状に配列されてなる第２の光出射端とを有し、第２の光出射端の光出射端面には第２の光出射端から出射された光の方向を第２の光出射端の中心軸側に偏向する光偏向手段が配置されている照明装置が開示されている。そして、上記光偏光手段として、光拡散板を備えた環状又は筒状の導光板が用いられており、第２の光出射端から照射された光が導光板を通して拡散して、照明対象に全方向から照射されるようにしている。
【０００５】
また、液晶基板等の検査のための照明装置としては、ＬＥＤ（発光ダイオード）を多数並べてライン照明装置としたものも使用され始めてきた。
【０００６】
一方、下記特許文献２には、光源をＬＥＤとし、このＬＥＤの出力側に複数の光ファイバーの受光端を収納配置するＬＥＤホルダにおいて、相互に連結される短円筒と長円筒とを設け、この長円筒を光反射率の高い材料で構成すると共に、この長円筒の内面を所定精度の反射面となるように形成し、前記短円筒の内面側にＬＥＤをその出力側を内方に向けて収納すると共に、この短円筒の内径よりも大径に形成した前記長円筒の空間部に前記短円筒内に配置したＬＥＤと所定間隔を隔てて複数の光ファイバーを収納・装着し、前記ＬＥＤの発光光を前記長円筒の反射面による反射光も加えて光ファイバーに伝送することを特徴とするＬＥＤホルダが開示されている。
【特許文献１】特開２００２−８２０５８号公報
【特許文献２】特開平１０−３９１７５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、光源としてハロゲン又はキセノンランプを用い、光の導光路として光ファイバーを用いた従来の照明装置では、ランプ熱の冷却にファンを用いる必要があり、ファンによる空気流がクリーンルームの環境を損なうため、ファンにより空気流を吹付けて発生した温風を外部に放出する必要がある。このため半導体製造工場では、やむな<光源を囲いダクトにて温風を外部へ放出するか、光ファイバーを５ｍ以上長くして光源を外部に設置せざるを得ず、光ファイバーの折損等のトラブルが発生していた。また、ランプの寿命が2000時間と短いため、頻繁に交換を行う必要があり、保守コストが高くなるという問題があった。
【０００８】
また、ＬＥＤ（発光ダイオード）を多数並べたライン照明装置では、ＬＥＤが点光源であるため照明ムラが発生し、これを改善するために拡散度の大きい拡散板を併用する必要があり、光強度が減衰してしまうという問題があった。また、ＬＥＤを多数並べているため、ＬＥＤ自体の発熱によってＬＥＤにダメージを与えてしまい、ＬＥＤの寿命が低下してしまうので、ランプの約１０倍の20000時間程度の寿命を期待するユーザーの要望に答えられなかった。
【０００９】
また、上記特許文献２では、ＬＥＤを光源として、光ファイバー受光部に光を送信する部分までは開示されているが、光ファイバーで受光した光を出射する部分については詳細に開示されていない。
【００１０】
更に、上記特許文献２では、通常のＬＥＤを用いているので中心部と周辺部とで光の強度が偏りやすく、円筒の内面で反射させても、結束された光ファイバーのそれぞれに入射される光の強度を均一にすることが難しいため、各光ファイバーの出力端から出射される光の強度にムラが生じてしまうという問題があった。
【００１１】
したがって、本発明の目的は、ＬＥＤを光源として、十分な明るさを確保すると共に、十分に均一なライン照明を行うことができるようにしたライン型照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明は、光源部から光ファイバー束を介して供給された光を被検査体に線状に照射するライン型照明装置において、
前記光源部となる面発光型発光ダイオードと、
前記面発光型発光ダイオードの発光面を囲むように配置された、内面を光反射率の高い材料で形成された筒状ミラーと、
基端部を結束されて前記筒状ミラーの前記面発光型発光ダイオードの発光面に対向する開口部に挿入され、先端部は線状に配列されて保持された光ファイバー束と、
一側面が前記光ファイバー束の先端部に対面するように配置されて光入射面をなし、該一側面に対向する面が光出射面をなす導光板とを備えていることを特徴とするライン型照明装置を提供するものである。
【００１３】
本発明の照明装置によれば、光源から光を光ファイバーへ送信する際に、光源として面発光型発光ダイオード（以下「面発光ＬＥＤ」とする）を用い、かつ、該面発光ＬＥＤの発光面を囲むように配置された筒状ミラーにより光を均一化して、結束された光ファイバーの基端面に照射することにより、各光ファイバーに均一な強度の光を入射させることができる。
【００１４】
また、光ファイバーの先端部を線状に配列し、この光ファイバーの先端部に一側面が対面するように配置された導光板を通して、該導光板の上記一側面と対向する面から光を出射させるようにしたので、各光ファイバーから出射された光が導光板内で均一にミキシングされて、均一なライン状の光にして出力させることができる。この結果、拡散度の強い拡散板などを多用せずに、光の減衰を極力少なくしつつ、照明光のムラを抑制することができる。
【００１５】
更に、面発光ＬＥＤと光ファイバーとを用い、光ファイバーの先端を線状に配列してライン照明を行うため、ＬＥＤどうしを近接して配置する必要がなく、温度上昇が生じにくくなるため、冷却手段としてファンを用いる必要がなく、ＬＥＤ自体の温度上昇によるダメージが少なくなるためＬＥＤ寿命が長くなり、光源の交換作業などの回数を飛躍的に少なくすることができる。
【００１６】
本発明のライン照明装置においては、前記光ファイバー束の基端部から先端部までの長さが５〜３０ｃｍであることが好ましい。これによれば、光ファイバーの長さが５〜３０ｃｍであるので、光ファイバーが折損しにくくなり、光の送信中の減衰を少なくすることができる。
【００１７】
また、前記光ファイバー束の先端が俵積み状に２列に配列されていることが好ましい。これによれば、光ファイバー束の先端を俵積み状２列にすることで、ライン方向における光の均一性を向上させることができ、光の強度も高めることができる。
【００１８】
また、前記光ファイバー束の線状に配列された部分の厚さに対して、前記導光板の厚さが１〜１．５倍であり、前記光入射面から前記光出射面までの距離が前記導光板の厚さの１０〜３０倍であることが好ましい。これによれば、導光板の厚さ、光入射面から光出射面までの距離を上記範囲にすることで、光ファイバーから出射される光を、導光板内に効率的に入射させると共に、光損失を抑えつつ導光板を通して十分にミキシングし、均一な光を出射させることができる。
【００１９】
また、前記筒状ミラーの導光路の中間部に拡散板が配置されていることが好ましい。これによれば、拡散板により光が拡散され、結束された光ファイバーの基端面にムラのない光を入射することができる。
【００２０】
また、前記導光板の光入射面及び／又は光出射面には、粗面処理が施されていることが好ましい。これによれば、導光板の粗面処理された光入射面及び／又は光出射面を光が通過するときに光の拡散がなされるので、導光板を通して出射される光をより均一にすることができる。
【００２１】
また、前記導光板が導光路方向に沿って前後２枚に分割されており、前後の導光板の間に拡散板が配置されていることが好ましい。これによれば、導光板の光入射面から光出射面へ光が通過するときに拡散板により光が拡散されるので、導光板を通して出射される光をムラなく、均一にすることができる。
【００２２】
また、前記導光板の前記光出射面の前方には集光レンズが設けられていることが好ましい。これによれば、導光板から出射された光を集光レンズで集光させて検査対象物に照射できるので、ライン照明の幅をより狭くして照射することができる。
【００２３】
更に、前記面発光型発光ダイオードに放熱フィンが連設され、該放熱フィンが外部に露出していることが好ましい。これによれば、ファンを用いることなく面発光ＬＥＤを冷却することができ、クリーンルームの環境に適応することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、光源として面発光ＬＥＤを用い、かつ、該面発光ＬＥＤの発光面を囲むように配置された筒状ミラーにより光を均一化して、結束された光ファイバーの基端面に入射させ、線状に配列された光ファイバーの先端面から導光板の一側面に入射させ、導光板の対向する側面から出射させるようにしたので、拡散板などを多用せずに、十分な光の強度を維持した状態で、均一なライン状の光にして出力させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。
【００２６】
本発明のライン型照明装置１は、図６に示すようにライン状の光（ライン光Ｌ３ａ、Ｌ３ｂ）を検査対象物１２０に照射し、検査対象物１２０の表面で反射及び透過された光Ｌ４を用いて、ＣＣＤカメラ１１０によって検査対象物１２０を撮像することで、検査対象物１２０の表面の傷や欠損、泡などを検査するために用いられるライン型照明装置である。ここで、検査対象物１２０としては、液晶基板などが好適であるが、表面の精度が求められる各種の基板の検査に利用することができる。
【００２７】
図１，２に示すように、本発明のライン型照明装置１は、光源としての面発光ＬＥＤ３２と、この面発光ＬＥＤ３２の光を集めて光ファイバー束５０の基端面に入射させる筒状ミラー４０と、基端面が上記筒状ミラー４０に保持され、先端面が線状に配列されて光ファイバーホルダ６０に保持された光ファイバー束５０と、導光板ホルダ８０に保持されて前記光ファイバー束５０の先端面に一側面を対面して配置され、それと対向する他側面を出射面とされた導光板７０と、この導光板７０から出射される光を集光させて検査対象物に照射させる集光レンズ９０とを備えている。
【００２８】
これらの構成部品は、本体ハウジング２及び集光ハウジング３に収容されている。本体ハウジング２は、天壁１０、側壁１１、前壁１２、及び後壁１３で囲まれ、底面は開放されていて、両側壁１１に対して、前壁１２及び後壁１３がより長く下方に延出された構造となっている。そして、この前壁１２及び後壁１３の間に、集光レンズ９０を収容した集光ハウジング３が、上下スライド可能に装着されている。
【００２９】
この実施形態では、本体ハウジング２の内部に、面発光ＬＥＤ３２、筒状ミラー４０、光ファイバー束５０、導光板７０等で構成されるユニットが、図１に示すように並列して、二組収容されている。ただし、上記ユニットは、一組でもよく、三組以上並列して配置してもよい。
【００３０】
一方、前記本体ハウジング２の下方にある集光ハウジング３は、側壁２１、前壁２２、後壁２３で構成された枠状をなし、上面は上面開口部２０をなし、下面には集光レンズ９０が装着されている。
【００３１】
また、前記本体ハウジング２の前壁１２の下部には、図１及び図４に示すように、上下に伸びる長孔１５と、この長孔１５に挿入されたロックネジ１０５とで構成される光焦点調節部１８が、左右にそれぞれ設けられている。そして、ロックネジ１０５を本体ハウジング２の前壁１２から、長孔１５に挿入し、集光ハウジング３の前壁２２に締め付けることで、集光ハウジング３を本体ハウジング２に固定できるようになっている。
【００３２】
すなわち、図１の想像線１３０及び図４で示されるように、前記光焦点調節部１８のロックネジ１０５を緩め、長孔１５に沿ってロックネジ１０５を上下させ、所望の位置で集光ハウジング３を本体ハウジング２に固定できるので、集光ハウジング３の上面開口部２０と本体ハウジング２に支持された導光板７０の光出射面との距離を変更することができる。それによって、導光板７０から出射された拡散光Ｌ２を、集光ハウジング３の底面部に配置された集光レンズ９０で、検査対象物１２０の表面に正確に焦点がくるように集光させることができる。
【００３３】
図１において、本体ハウジング２の天壁１０上部には、フィンを上方に向けた放熱フィン３０が取付けられている。この放熱フィン３０によって、面発光ＬＥＤ３２の発熱等による過熱を防止すると共に、送風機等を使用することなく面発光ＬＥＤ３２を冷却することができる。
【００３４】
前記放熱フィン３０の底面には、図２に示すように本体ハウジング２の天壁１０と放熱フィン３０を連結するためのネジ穴３１が二つ設けられ、その二つのネジ穴３１の中央部には、光源である面発光ＬＥＤ３２が、その発光面を下に向けて取付けられている。本体ハウジング２の天壁１０には、面発光ＬＥＤ３２の発光面を露出させる開口１０ａと、その両側に配置されたネジ挿通孔１０ｂとが設けられている。
【００３５】
面発光ＬＥＤ３２としては、市販の各種のものが使用でき、できるだけ高輝度で均一に発光するものが好ましく採用される。発光色は、赤、緑、黄、橙、青、白等のいずれでもよく、用途に応じて適宜選択すればよい。面発光ＬＥＤの市販品としては、例えば商品名「ＬＬ４１」（ＩＤＥＣオプトデバイス株式会社製）、商品名「ＣＬ−Ｌ１００−２４ＷＮＰ」（シチズン電子株式会社製）などが挙げられる。
【００３６】
また、本体ハウジング２の天壁１０の下面には、図３に示すように、筒状ミラー４０が面発光ＬＥＤ３２を囲むように設置されている。この筒状ミラー４０は、上部外周にフランジ４６を有し、このフランジ４６にネジ挿通孔４７が設けられている。そして、図２に示されるネジ１０１を、上記フランジ４６のネジ挿通孔４７及び天壁１０のネジ挿通孔１０ｂを通して、放熱フィン３０のネジ穴３１に螺着させることにより、筒状ミラー４０及び放熱フィン３０が天壁１０に固定されるようになっている。
【００３７】
筒状ミラー４０は、面発光ＬＥＤ３２の発光面を囲む上部開口部４１と、筒状の反射面４２と、拡径された下部開口部４３とを有している。そして、拡径された下部開口部４３に、光ファイバー束５０の基端部を結束する結束リング５１が挿入され、この結束リング５１を下部開口部４３の側壁に形成したネジ孔４４を通して挿入された図２に示す止めネジ１０２によって固定することにより、光ファイバー束５０の結束部５５が筒状ミラー４０に保持されるようになっている。
【００３８】
ここで、前記筒状ミラー４０の反射面４２は、例えば筒状ミラー４０自体を光反射率の高い金属材料で形成し、その内面を研磨したもので構成してもよく、金属又は合成樹脂からなる筒体の内面に金属蒸着を施したり、金属箔を貼着したりして構成してもよい。
【００３９】
ここで、面発光ＬＥＤ３２から出力される光は、発光面の全体からほぼ均一な光が発光されて、該発光面から拡散して進行するが、上記筒状ミラー４０内周の反射面４２で反射されるため、外部に漏れることはなく、均一にミキシングされて、光ファイバー束５０の基端部５６に入射される。このため、光ファイバー束５０の各ファイバーに、均一な強度の光が効率よく入射され、光損失が少なくなると共に、ファイバーどうしでの光強度のムラが少なくなる。
【００４０】
また、図３の想像線で示されるように、前記筒状ミラー４０の導光路の中間部に拡散板１４０が配置されていてもよい。この拡散板１４０により、面発光ＬＥＤ３２から出力される光が拡散され、結束された光ファイバーの基端面にムラのない光を入射することができる。
【００４１】
本発明に用いる光ファイバーとしては、ガラス、プラスチック等の各種材質のものが使用できるが、好ましくはプラスチックファイバーが用いられる。前記光ファイバーの長さは、５〜３０ｃｍが好ましく、７〜１５ｃｍがより好ましい。５ｃｍより短いと、光ファイバー束の先端部を線状に広げることが困難となり、３０ｃｍより長いと光損失が増大すると共に光ファイバーが折損しやすくなるので好ましくない。また、１つの光ファイバー束５０の光ファイバー結束数は、特に限定されないが、５０〜１０００本が好ましく、１００〜７００本がより好ましい。
【００４２】
光ファイバー束５０の中間部は、図２に示すように下方に向かって扇状に広がっており、光ファイバー束５０の先端部５７は、２列の直線状に配列されて、光ファイバーホルダ６０によって挟み込まれて保持されている。この光ファイバーホルダ６０は、図２、４に示すように、前ホルダ板６１、後ホルダ板６２からなり、光ファイバーの先端部５７をそれらの２枚の板６１，６２で前後から挟み込こんで、光ファイバー束５０を保持している。
【００４３】
また、前記前ホルダ板６１、後ホルダ板６２により挟まれた光ファイバー束５０の先端部５７は、図２及び図５に示されるように２列の直線状に配列されており、１つの列の光ファイバーどうしの間に、もう１つの列の光ファイバーが配置された俵積み状をなして配列されている。これによって、光ファイバー間の光のムラが少なくなり、より均一なライン状の光を照射させることができる。なお、光ファイバーの列は、１列でもよく、３列以上でもよいが、ライン照明の光の幅を狭くし、光強度を高めると共に、ライン方向に沿って均一な強度の光を得るようにするため、２列にすることが最も好ましい。
【００４４】
前記光ファイバーホルダ６０の材質は、金属でも樹脂でもよく、光ファイバー束５０を固定できる一定の強度があれば、特に限定されない。更に、図２及び図４に示すように前ホルダ板６１の前面部には、ネジ穴６３が設けられており、本体ハウジング２の前壁１２外側からネジ１０３でネジ止めされている。
【００４５】
また、前記光ファイバーホルダ６０は、複数の光ファイバー束５０の先端部を横方向に並べて、より長い照明ラインを得ようとする場合には、図５に示すように、隣接する光ファイバーホルダ６５と光ファイバーホルダ６８とを接合して、一つの光ファイバーホルダ６０を構成することができる。この場合、光ファイバー束５０が収容された一方の光ファイバーホルダ６５の端部は、２列目最端の光ファイバー５４ａが、１列目最端にある光ファイバー５３ａよりも、光ファイバー半個分突出している。また、それに伴い２列目の前ホルダ板６１は、１列目の後ホルダ板６２よりも突出している。それに対して、光ファイバー束５０が収容されたもう一方の光ファイバーホルダ６８は、１列目最端にある光ファイバー５３ｂが、２列目最端にある光ファイバー５４ｂよりも、光ファイバー半個分突出しており、後ホルダ板６２が前ホルダ板６１よりも突出している。そして、これらの光ファイバーホルダ６５，６８を接合することにより、光ファイバーの並びが連続した状態でライン幅を広げることができる。また、上記のような光ファイバーホルダ６５，６８が分かれたものではなく一つの連続した光ファイバーホルダ６０に、光ファイバー束５０を収容してもよい。
【００４６】
図２，４に示すように、前記光ファイバーホルダ６０に保持された光ファイバー束５０の先端部５７には、導光板ホルダ８０に保持された導光板７０の一側面７５が対面するように配置されている。これによって、光ファイバー束５０の先端部５７から出射された光が導光板７０の一側面７５に入射されるようになっている。こうして、光ファイバー束５０の先端部５７から出射される光を、導光板７０を通してミキシングし、その反対側の側面７６から出射させることにより、光の損失を防いで、より均一なライン光として出射させることができる。
【００４７】
導光板７０は、導光板ホルダ８０の前ホルダ板８１と後ホルダ板８２とで挟まれて保持されており、前ホルダ板８１前面に設けられたネジ穴８３に、本体ハウジング２の前壁１２外側から挿入された止めネジ１０３を螺合させることによって、ネジ止めされている。
【００４８】
なお、光ファイバー束５０から照射された光が、導光板７０の一側面７５に漏れなく入射できる範囲であれば、導光板７０の一側面７５と、光ファイバー束５０の先端部５７とが一定の距離を空けて配置されていてもよい。更に、光ファイバー束５０の先端部５７から出射された光を拡散させて均一化するために、導光路方向に導光板７０を前後２枚設け、これら前後２枚の導光板の間に、図７の想像線で示すように拡散板１４１を配置してもよい。
【００４９】
導光板７０の材質としては、光伝送性に優れたものであればよく、例えば、透明なガラス板や、メタクリル樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、塩化ビニル系樹脂などの樹脂板が用いられる。特に、メタクリル樹脂板が、光透過率、耐候性、力学的特性、成形加工性に優れており最適である。
【００５０】
更に、図７に示すように導光板７０の光入射側及び／又は光出射側の側面に、研磨材等によって形成した粗面７９を形成してもよい。この粗面７９によって、光が分散されるので、光強度の均一性をより高めることができる。
【００５１】
また、導光板７０の厚さは、図５に示すように光ファイバー束５０の線状に配列された部分の厚さ（ｔ）に対して、導光板７０の厚さ（ｈ）が１〜１．５倍であることが好ましい。前記のような厚さにすることで、光を十分にミキシングすることができると共に、光の損失を少なくすることが可能となる。
【００５２】
更に、図７に示すように一側面７５から反対側の側面７６までの距離（ｂ）が導光板の厚さ（ｈ）の１０〜３０倍であることが好ましい。上記のような長さとすることによって、光損失の増大を招くことなく、光のミキシング効果を高めて、均一な強度のライン光を出射させることが可能となる。また、導光路方向に導光板７０を前後２枚設け、これら前後２枚の導光板の間に、図７に示すように拡散板１４１を配置した場合には、前後の導光板の長さと拡散板１４１の長さを足した合計の長さ（ｂ）が、導光板の厚さ（ｈ）の１０〜３０倍であることが好ましい。
【００５３】
また、導光板７０の下方には、図４に示すように集光ハウジング３の上面開口部２０が設けられており、更にその集光ハウジング３の底面に集光レンズ９０が設けられている。この集光レンズ９０を用いることで、図４に示すように導光板７０で拡散された拡散光Ｌ２を集光レンズ９０で集光し、明るくかつ均一なライン光Ｌ３として、検査対象物１２０に照射することができる。また、集光レンズ９０の向きは、拡散光Ｌ２を集光できればよく、レンズの凸面又は凹面どちらの面を導光板７０に向けてもよい。
【００５４】
ここで用いる集光レンズ９０の種類としては、フレネルレンズ、シリンドリカルレンズ、ロッドレンズ等が挙げられ、材質としてはガラスや、アクリル樹脂、ポリカーボネート等の透明な合成樹脂が好ましく採用される。
【００５５】
次に、この照明装置の使用方法について説明する。
【００５６】
図６に示すように、本発明のライン型照明装置１ａ、１ｂの２基を使用し、ライン型照明装置１ａを、そのライン光Ｌ３ａが検査対象物１２０に対して斜めの角度で照射されるように配置し、残りのライン型照明装置１ｂを、そのライン光Ｌ３ｂが検査対象物１２０に対して真下から照射されるように配置する。また、検査対象物１２０を撮像するＣＣＤカメラ１１０は、ライン型照明装置１ｂのライン光Ｌ３ｂが真下からレンズ部分に当たるように、レンズを下に向けて、検査対象物１２０の真上に配置する。
【００５７】
そして、面発光ＬＥＤ３２に電流を流して発光させると、図３に示すように、面発光ＬＥＤ３２の比較的広い発光面から均一な光が出射され、発光面の各部分から拡散されて進行する。こうして拡散した光は、その多くは、図３の出力光Ｌ１ａのように、光ファイバー束５０の基端部５６に直接照射されるが、その一部は、同図出力光Ｌ１ｂのように、筒状ミラー４０の反射面４２に反射されて、筒状ミラー４０内で均一にミキシングされながら、光ファイバー束５０の基端部５６に照射される。その結果、光ファイバー束５０の各光ファイバーの基端部に均一な強度の光が入射される。なお、面発光ＬＥＤ３２の発光で生じる熱は、放熱フィン３０によって放熱され、面発光ＬＥＤ３２が冷却される。
【００５８】
光ファイバー束５０の基端部５６で受光された光は、図４に示すように、光ファイバー束５０を介して光ファイバーホルダ６０で保持された先端部５７より、導光板７０に向けて照射される。そして、導光板７０に照射された光は、導光板７０を通して均一にミキシングされ、集光ハウジング３に向かって拡散光Ｌ２のような広がり角で、均一に集光ハウジング３内に照射される。
【００５９】
導光板７０より拡散された拡散光Ｌ２は、図４で示すように、集光レンズ９０によってライン光Ｌ３のように集光され、検査対象物１２０にライン状の光で照射される。
【００６０】
このように、面発光ＬＥＤ３２から発光された光は、筒状ミラー４０、光ファイバー束５０によって効率よく送信され、導光板７０を通ることでムラなく均一に拡散される。そして、最後に集光レンズ９０を通ることによって、ライン光Ｌ３のように集光され、ライン型照明装置１ａ、１ｂから斜め方向及び真下方向から明るく均一に検査対象物１２０を照射することができる。
【００６１】
また、図１の想像線１３０で示されるように、光焦点調節部１８のロックネジ１０５を緩め、長孔１５に沿ってロックネジ１０５を上下させ、集光ハウジング３を所望の位置で固定することで、集光レンズ９０によって集光させたライン光Ｌ３の焦点を正確に検査対象物１２０に合せることができる。
【００６２】
そして、ライン光Ｌ３で検査対象物１２０の表面を照射し、反射及び透過された光（光Ｌ４）を用いて、ＣＣＤカメラ１１０で検査対象物１２０を撮像し、その撮像データを検査コンピュータに送り、正常な検査対象物１２０の撮像結果等と比較して、検査対象物１２０上の傷や欠損、泡含有などの検査を行うことができる。ここで、検査対象物１２０に欠損部分あるいは異物等があると、ライン型照明装置１により照らし出された光によって、通常とは異なる光輝点等が現れ、それがＣＣＤカメラ１１０によって撮像され、その撮像データが検査コンピュータに送られ、欠損部分や異物等の検出がなされる。また、検査対象物１２０に欠損部分や、異物等ない場合には、検査済みとして検査対象物１２０は、ベルトコンベアーによって次の工程へ移送され、次の検査対象物１２０がＣＣＤカメラ１１０の真下にくるように配置される。このような検査の流れによって、検査対象物１２０の欠損部分や、異物等の検査が行われる。
【００６３】
このように、本発明のライン型照明装置を用いることで、光源から光を効率よく送信できると共に、ライン状の光をムラなく、均一に照射することができる。
【実施例】
【００６４】
＜実施例１＞
図１〜５に示した本発明のライン型照明装置を試験装置として、照射する光の強度、及び均一性を確認した。
【００６５】
面発光ＬＥＤとして、商品名「ＬＬ４１」（ＩＤＥＣオプトデバイス株式会社製）を用い、内面をＡｌ蒸着ミラーとされた筒状ミラーを使用し、光ファイバーとしては、基端部から先端部までの長さが１０ｃｍであるプラスチックファイバーを４００本使用し、導光板は、厚さが１ｍｍのアクリル製のものを使用した。また、集光レンズは、フレネルレンズを使用した。また、前記光ファイバー束の先端部は、俵積み状をなして直線状に２列に配列されている。また、導光板の光入射面から光出射面までの長さが１０ｍｍであるライン型照明装置を用いた。
【００６６】
次に、検査対象物の照度を測定するために、集光レンズから５０ｍｍ離れた位置に光強度計としてラインセンサーを置いて光強度を測定した。面発光ＬＥＤの発光時の電流はそれぞれ７５０ｍＡとした。暗室中で面発光ＬＥＤを発光させ、光強度計のラインセンサーによってライン方向の光強度を測定した。その結果を図８（ａ）、（ｂ）に示す。
【００６７】
図８（ａ）及び（ｂ）から、光はライン状に均一に照射されていると共に、光強度が一定に保たれており、本発明のライン型照明装置によって、均一でムラのなく光が照射されていることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明のライン型照明装置の一部切り欠き正面図である。
【図２】本発明のライン型照明装置の分解斜視図である。
【図３】同ライン型照明装置の光源部分の要部拡大断面図である。
【図４】同ライン型照明装置の光出射部分の要部拡大断面図である。
【図５】同ライン型照明装置の光ファイバーホルダの部分底面図である。
【図６】同ライン型照明装置の使用方法の説明図である。
【図７】同ライン型照明装置の他の実施形態の説明図である。
【図８】光強度試験の結果を示す図であり、（ａ）は同ライン型照明装置のライン状照射光を撮影した写真、（ｂ）は光の強度試験の測定結果を示す図表である。
【符号の説明】
【００６９】
１  ライン型照明装置
２  本体ハウジング
３  集光ハウジング
１５  長孔
１８  光焦点調節部
２０  上面開口部
３０  放熱フィン
３２  面発光ＬＥＤ
４０  筒状ミラー
４６  フランジ
５０  光ファイバー束
５１  結束リング
５３ａ、５３ｂ  光ファイバー
５４ａ、５４ｂ  光ファイバー
５５  結束部
５６  基端部
５７  先端部
６０  光ファイバーホルダ
７０  導光板
７５  一側面
７６  反対側の側面
７９  粗面
８０  導光板ホルダ
９０  集光レンズ
１０５  ロックネジ
１１０  ＣＣＤカメラ
１２０  検査対象物
Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ  出力光
Ｌ２  拡散光
Ｌ３、Ｌ３ａ、Ｌ３ｂ  ライン光
Ｌ４  光
【図１】
2008002836.tif 000003
【図２】
2008002836.tif 000004
【図３】
2008002836.tif 000005
【図４】
2008002836.tif 000006
【図５】
2008002836.tif 000007
【図６】
2008002836.tif 000008
【図７】
2008002836.tif 000009
【図８】
2008002836.tif 000010