(57)【要約】【課題】限定された領域を均一な照度で、しかも高照度な照明を行うことのできる線状照明装置を提供することにある。【解決手段】ツイン蛍光灯１とシリンドリカル凹面反射鏡２とを備え、ツイン蛍光灯１と直交する断面において、シリンドリカル凹面反射鏡２は楕円曲線の一部分からなる２つの反射鏡２ａ、２ｂから構成し、該各反射鏡２ａ、２ｂに前記ツイン蛍光灯１の直管１ａ、１ｂを１本ずつ対置させると共に、各直管１ａ、１ｂを前記各反射鏡２ａ、２ｂの第１焦点Ｆａ１、Ｆｂ１に配置し、一方前記各反射鏡２ａ、２ｂそれぞれの第２焦点Ｆ２をほぼ一致させると共に、一致した第２焦点位置を照射面Ｐにした線状照明装置１０である。また反射鏡２ａ、２ｂは、傾きが異なる直線の組み合わせで楕円曲線に近似させた板金によって構成した。【選択図】図１
2005156357.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ツイン蛍光灯とシリンドリカル凹面反射鏡とを備え、該ツイン蛍光灯からの直射光と該シリンドリカル凹面反射鏡にて反射された反射光とにより照射面を照明する線状照明装置において、前記ツイン蛍光灯と直交する断面において前記シリンドリカル凹面反射鏡は楕円曲線の一部分からなる２つの反射鏡から構成し、該各反射鏡に前記ツイン蛍光灯の直管を１本ずつ対置させると共に、各直管を前記各反射鏡の第１焦点に配置し、一方前記各反射鏡それぞれの第２焦点をほぼ一致させると共に、一致した第２焦点位置を前記照射面にしたことを特徴とするツイン蛍光灯を用いた線状照明装置。
【請求項２】
前記反射鏡は、前記ツイン蛍光灯と直交する断面において傾きが異なる直線の組み合わせで楕円曲線に近似させた板金によって構成したことを特徴とする請求項１に記載のツイン蛍光灯を用いた線状照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＣＤカメラ等を用いて被検物の認識や検査を行うための照明装置に関し、特に光源としてツイン蛍光灯を用いて照射面上の線状又は帯状領域を高照度に照明するようにした線状照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ツイン蛍光灯を光源とした照明装置は、ツインというメリットを活かした光量アップを目的としていた。そして具体的構成としては、ツイン蛍光灯から直接照射面を照明するもの、反射鏡を介して照明するもの、あるいは両者を複合したものがあるが、いずれも広い領域の照射面を一様に照明することを目的にしていた。すなわち従来のツイン蛍光灯を用いた照明装置は光量アップの特徴を活かした広範囲な照明に利用されていた。
【０００３】
被検物の認識や検査等、限定された領域を照明するための照明装置にもツイン蛍光灯が使用されることがあるが、あくまで光量アップのために単管の蛍光灯に代替して使用しているに過ぎなかった。（例えば特許文献１参照）
【０００４】
従来構造を図示すると図４のような構成となる。図４に記載した符号は、本発明と同一のものは同一の符号を記載してある。図４に示すように、ツイン蛍光灯１の２本の直管１ａ、１ｂをあたかも１本の蛍光管１Ｃのごとくに見なして、その中心点Ｑをシリンドリカル凹面鏡Ｒの一方の焦点Ｆに位置させてツイン蛍光灯１を配置する。そして、シリンドリカル凹面鏡Ｒの他方の焦点Ｆ’部分を照射面Ｐにするのである。
【特許文献１】特開２０００−３１０５９８号公報（段落００３８及び００５０）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記に示すように広範囲の照射面を照明する場合でも、限定した領域を照明する場合でも、ツイン蛍光灯の２本の直管を１本の直管と見なして、１つの反射板が設けられている。しかしながら、２本の直管を１本と見なしているために幅の広い直管になり、従って反射板を用いたとしても幅広の直管が反射光を遮ることになって、照射面から見て必ずしも照明効率が向上するとは限らず、却って効率が低下することが生じていた。
【０００６】
本発明は、かかる課題を解決し、光量アップのみならず、画像処理等限定された領域を照明する場合において、均一な照度でしかも高照度な照明を行うことのできる線状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】
【０００７】
上記課題を解決するために成された本発明は、ツイン蛍光灯とシリンドリカル凹面反射鏡とを備え、該ツイン蛍光灯からの直射光と該シリンドリカル凹面反射鏡にて反射された反射光とにより照射面を照明する線状照明装置において、前記ツイン蛍光灯と直交する断面において前記シリンドリカル凹面反射鏡は、楕円曲線の一部分からなる２つの反射鏡から構成し、該各反射鏡に前記ツイン蛍光灯の直管を１本ずつ対置させると共に、各直管を前記各反射鏡の第１焦点に配置し、一方各反射鏡それぞれの第２焦点をほぼ一致させると共に、一致した第２焦点位置を前記照射面としたことを特徴としている。
【０００８】
また、本発明では、反射鏡は、ツイン蛍光灯と直交する断面において傾きが異なる直線の組み合わせで楕円曲線に近似させた板金によって構成したことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の線状照明装置に従えば、ツイン蛍光灯を構成する直管の１本ずつを２つの反射鏡それぞれの第１焦点に配置させると共に各反射鏡それぞれの第２焦点をほぼ一致させて、この位置を照射面としたので、この照射面（限定された領域の線状照射面）を均一な照度でしかも高照度に照明することができ、画像処理等検査するときの照明に最適な線状照明装置が得られた。
【００１０】
また、本発明に従えば、傾きが異なる直線の組み合わせで楕円曲線に近似させた板金によって構成したので、反射鏡の製作が容易に行うことができる。すなわち板金加工においては、楕円曲線等の曲面加工及び曲面精度が取りにくく、従って大幅なコストアップになるが、本発明のごとくの反射鏡であれば、この点が改善できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施例である線状照明装置について図面を参照して説明する。図１は本実施例による線状照明装置の光学系配置を説明するための光路図、図２は、本発明の反射鏡を説明するための端面図で（ａ）は反射鏡の２つの焦点を結ぶ直線（楕円の長軸）が照射面に対し垂直であることを示した図、（ｂ）はこの直線を傾かせ、すなわち反射鏡をこの反射鏡の第２焦点を軸に角度θだけ傾けたことを示した図である。なお、図１は発光源であるツイン蛍光灯に対して直交する断面図で示したものである。この図１では、図面が煩雑になるのを避けるために直管の中心を通る代表的な光路のみを記載しているが、記載のもの以外に多数の光路を通る光が存在することは当然である。
【００１２】
図１に示す線状照明装置１０は、線状又は帯状照射面Ｐを照明するための主要な光学部品として、ツイン蛍光灯１と、シリンドリカル凹面反射鏡２を備える。ツイン蛍光灯１は、２本の直管１ａ、１ｂが近接して配置され１つの端部に一対の端子を備えた周知のもので、上面から見て細長いケーシング３に設けらたソケット（図示せず）に着脱自在に取り付けられる。
【００１３】
シリンドリカル凹面反射鏡２は、ツイン蛍光灯１と直交する断面において楕円曲線Ａ、Ｂの一部分からなる２つの反射鏡２ａ、２ｂから構成してある。そしてこの２つの反射鏡２ａ、２ｂと、ツイン蛍光灯１を構成する２本の直管１ａ、１ｂの位置関係は以下のように構成してある。
【００１４】
一方の直管１ａに一方の反射鏡２ａを、また他方の直管１ｂに他方の反射鏡２ｂを対置させる。その対置の方法は、直管１ａの中心点を反射鏡２ａの一方の焦点Ｆａ１（第１焦点）に位置させ、また直管１ｂを反射鏡２ｂの一方の焦点Ｆｂ１（第１焦点）に位置させるように配置する。そして各反射鏡２ａ、２ｂの他方の焦点Ｆ２（第２焦点）をほぼ一致させて、一致した第２焦点Ｆ２位置を照射面Ｐとなるよう反射鏡２ａ、２ｂをケーシング３に装着してある。
【００１５】
図２において、一方の反射鏡２ａと一方の直管１ａとの位置関係を示しているように、反射鏡２ａの傾きのない（ａ）図から（ｂ）図のように反射鏡２ａをこの反射鏡の第２焦点Ｆ２を軸にして角度θだけ左に傾ける。すると第１焦点Ｆａ１は第２焦点Ｆ２の真下よりも少し左方に移動した位置になる。残る反射鏡２ｂと直管１ｂとの関係は図２を裏返したと同じ関係になり、第１焦点Ｆｂ１は第２焦点Ｆ２の真下よりも少し右方に移動した位置になる。
【００１６】
上記した構成により、ツイン蛍光灯１の２本の直管１ａ、１ｂから放射した光は、直接照射面Ｐに達する光と各反射鏡２ａ、２ｂに反射された反射光とにより照射面Ｐを照明する。照射面Ｐは各反射鏡２ａ、２ｂのそれぞれの第２焦点Ｆ２になっているので、各反射鏡２ａ、２ｂで反射された反射光は全て集光されるので、照射面Ｐの照度は高くなる。また線状領域全体に亘ってムラのない均一な照明をすることができる。
【００１７】
すなわち、均一な照明することができる根拠は以下の通りである。ツイン蛍光灯を含む蛍光灯は、球状の光源であり、かつ拡散光源である。このような光源の場合には、楕円反射鏡によって第２焦点Ｆ２を中心に広がった像を拡大して形成する。従って、ツイン蛍光灯を１本の蛍光灯と見なしていた従来方法では、図４に示すように、１本の蛍光管１Ｃとみなした中心点Ｑを中心とした拡大像が第２焦点Ｆ’を中心に広がった状態で形成され、しかも各直管１ａ、１ｂの配光分布（図４の符号Ｓ参照）がそのまま反映されるので、ムラのある照射となっていた。
【００１８】
これに対し、本発明はツイン蛍光灯の各直管１ａ、１ｂごとに反射鏡を対置し、それぞれの第１焦点Ｆａ１、Ｆｂ１と第２焦点Ｆ２とを１対１で対応しているので、各直管１ａ、１ｂの配光分布が第２焦点Ｆ２部分で重なり合うので、均一な照明ができるのである。
【００１９】
反射鏡２ａ、２ｂは、樹脂成型品の表面に金属製鏡板を張り付けたり、アルミ等を蒸着した鏡面から構成される。あるいはステンレス等の板金（鏡板）をプレス加工して構成する。このプレス加工には、楕円曲線等の曲面加工の代わりに傾きが異なる直線の組み合わせで楕円曲線に近似させる方法で加工を行なえば反射鏡の製作が低コスト且つ容易に行うことができる。なお、ケーシング３の上面開口には樹脂、またはガラスの透光板４が設けられている。
【００２０】
上記実施例は本発明の単に一例に過ぎず、本発明の趣旨の範囲で適宜変形や修正を加えても、本願の特許請求の範囲に包含されることは明らかである。また、反射鏡２ａ、２ｂや透光板４はケーシング３に対し、取付ビスや接着剤等周知の固定手段を利用して取付けていることは当然である。
【００２１】
図３は、本発明の線状照明装置を使用し、画像処理技術を用いて被検物を検査する概略図である。被検物の直上にＣＣＤカメラを置き、斜め上方に本発明の線状照明装置１０を設置する。各反射鏡２ａ、２ｂの第２焦点部分に被検物を置くようにしてある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の線状照明装置の光学系配置を説明するための光路図である。
【図２】本発明の反射鏡を説明するための端面図で、（ａ）は反射鏡の２つの焦点を結ぶ直線が垂直であることを示した図、（ｂ）はこの直線を傾かせ、すなわち反射鏡を第２焦点Ｆ２を軸に角度θだけ傾けたことを示した図である。
【図３】本発明の照明装置を利用した画像処理を説明する概略図である。
【図４】従来技術を説明する図１相当図である。
【符号の説明】
【００２３】
１            ツイン蛍光灯
１ａ、１ｂ    直管
２            シリンドリカル凹面反射鏡
２ａ、２ｂ    反射鏡
３            ケーシング
４            透光板
Ｐ            照射面
【図１】
2005156357.tif 000003
【図２】
2005156357.tif 000004
【図３】
2005156357.tif 000005
【図４】
2005156357.tif 000006