(57)【要約】【課題】ＬＥＤが照射すべき目標光量さえ与えれば、それらの特性の違いを吸収し、与えられた目標光量で発光させることのできる簡単な構成の光量制御装置を提供する。【解決手段】  ＬＥＤ４から所定照射領域に向かって照射される光量を制御するものであって、供給電流、供給電圧、パルス駆動した場合のＯＮ／ＯＦＦ比などの光量パラメータを受け付け、その光量パラメータで定まる電力でＬＥＤ４を駆動する電力供給部３０１と、照射すべき目標光量を示す目標データを受け付ける目標データ受付部３０２と、１又は複数ポイントでの実光量とその実光量を得るための前記光量パラメータの値との対応関係を示す測定データを格納している測定データ格納部３０３と、その測定データに基づいて、前記目標データの示す目標光量を得るための光量パラメータを算出し、前記電力供給部に出力する制御部３０４とを備えるようにした。【選択図】図５  
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤ又はＬＥＤ群から所定照射領域に向かって照射される光量を制御するものであって、
供給電流、供給電圧、パルス駆動した場合のＯＮ／ＯＦＦ比などの光量パラメータを受け付け、その光量パラメータで定まる電力でＬＥＤを駆動する電力供給部と、
照射すべき目標光量を示す目標データを受け付ける目標データ受付部と、
１又は複数ポイントでの実光量とその実光量を得るための前記光量パラメータの値との対応関係を示す測定データを格納している測定データ格納部と、
その測定データに基づいて、前記目標データの示す目標光量を得るための光量パラメータを算出し、前記電力供給部に出力する制御部とを備えるものである光量制御装置。
【請求項２】
ＬＥＤ又はＬＥＤ群から所定照射領域に向かって照射される光量を制御するものであって、
ＬＥＤ又はＬＥＤ群の前方に配置された機械的遮光手段の遮光量を示す光量パラメータを受け付け、その光量パラメータで定まる遮光量で前記遮光手段を駆動する遮光手段駆動部と、
照射されるべき目標光量を示す目標データを受け付ける目標データ受付部と、
１又は複数ポイントでの実光量とその実光量を得るための前記光量パラメータの値との対応関係を示す測定データを格納している測定データ格納部と、
その測定データに基づいて、前記目標データの示す目標光量を得るための光量パラメータを算出し、前記遮光手段駆動部に出力する制御部とを備えるものである光量制御装置。
【請求項３】
制御部が、前記測定データに基づいて実光量と光量パラメータとの対応関係を示す線形関数を算出し、その線形関数に基づいて前記目標データの示す目標光量を得るための光量パラメータを算出するものである請求項１又は２記載の光量制御装置。
【請求項４】
前記測定データが、予め定めた１又は複数の所定実光量とそれら所定実光量を得るための前記光量パラメータの値との対応関係を示すものである請求項１、２又は３記載の光量制御装置。
【請求項５】
前記各所定実光量が、使用領域内であって光量パラメータの変化に対する光量変化が線形性を有する範囲内での最大光量と最小光量に定めてある請求項４記載の光量制御装置。
【請求項６】
実光量を手動調整するための光量調整ボリュームと、
タイミング信号を所定入力操作により発生するタイミング信号発生部と、
光量パラメータを前記タイミング信号の発生タイミングで受け付け、そのときの光量パラメータの値を測定データ格納部に書き込む光量パラメータ受付部とをさらに備え、
前記光量調整ボリュームを変化させて前記所定実光量となった際に、前記所定入力操作を行ってタイミング信号を発生させ得るように構成している請求項４又は５記載の光量制御装置。
【請求項７】
前記光量調整ボリュームをその可変レンジ内で変化させても前記所定実光量が得られない場合に、ＬＥＤ又はＬＥＤ群が不良である旨の警告信号を出力する警告信号出力部をさらに備えている請求項６記載の光量制御装置。
【請求項８】
前記所定照射領域での実光量を測定する光量測定部をさらに備えている請求項１、２、３、４、５、６又は７記載の光量制御装置。
【請求項９】
所定照射領域に光を照射する複数のＬＥＤ又はＬＥＤ群と、
各ＬＥＤ又はＬＥＤ群について、供給電流、供給電圧、パルス駆動した場合のＯＮ／ＯＦＦ比などの光量パラメータを受け付け、その光量パラメータで定まる電力で当該ＬＥＤ又はＬＥＤ群を駆動する電力供給部と、
各ＬＥＤ又はＬＥＤ群について、照射すべき目標光量を示す目標データを受け付ける目標データ受付部と、
各ＬＥＤ又はＬＥＤ群について、１又は複数ポイントでの実光量とその実光量を得るための前記光量パラメータの値との対応関係を示す測定データを格納している測定データ格納部と、
その測定データに基づいて、前記目標データの示す目標光量を得るための光量パラメータを算出し、前記電力供給部に出力する制御部とを備えるものである光照射装置。
【請求項１０】
所定照射領域に光を照射する複数のＬＥＤ又はＬＥＤ群と、
各ＬＥＤ又はＬＥＤ群の前方に配置された機械的遮光手段の遮光量を示す光量パラメータを受け付け、その光量パラメータで定まる遮光量で前記遮光手段を駆動する遮光手段駆動部と、
各ＬＥＤ又はＬＥＤ群について、照射すべき目標光量を示す目標データを受け付ける目標データ受付部と、
各ＬＥＤ又はＬＥＤ群について、１又は複数ポイントでの実光量とその実光量を得るための前記光量パラメータの値との対応関係を示す測定データを格納している測定データ格納部と、
その測定データに基づいて、前記目標データの示す目標光量を得るための光量パラメータを算出し、前記遮光手段駆動部に出力する制御部とを備えるものである光照射装置。
【請求項１１】
各ＬＥＤ又はＬＥＤ群に光導入端を接続された複数の光ファイバと、
前記各光ファイバの光導出端を１列に保持する保持部材とをさらに備え、
それら光ファイバの光導出端から前記所定照射領域にライン状の光を照射するものである請求項９又は１０記載の光照射装置。
【請求項１２】
前記所定照射領域での実光量を測定する光量測定部をさらに備えている請求項９、１０又は１１記載の光照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤから所定照射領域に照射される光量を制御する光量制御装置及びこの光量制御装置にＬＥＤを接続した光照射装置に関し、例えばライン状の光を照射してワーク（製品）における傷の有無やマーク読み取り等の検査用として好適に用いられるものに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、検査対象物（ワーク）であるＷＥＢ（連続物：例えば、フィルム・紙・金属板等）やＢＡＴＣＨ（枚葉品、個別品：例えば、カットフィルム・カット硝子・ドラム等）のインライン高速検査を行う場合、ラインセンサカメラを用い、流れていくワークの表面を次々と連続的に画像情報として取り込み、画像情報処理装置において明るさの違う部位を検出するなどして表面欠陥等を検出するようにしている。そしてその際に用いる照明装置（光照射装置）として、代表的には、ハロゲンランプや蛍光灯を利用したものが知られているが、近時では、特許文献１に示すように、速応性や光度安定性、寿命等に優れたＬＥＤを複数、列状に並べたものも開発されてきている。
【特許文献１】特開２００１−２１５１１５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、表面欠陥を精度よく検出するためには、前記カメラによる撮像対象領域をむらなく一様に一定の光度で照明することが必要で、特にラインセンサで用いられる光照射装置では、光照射面での光量のばらつきを数％以下にするといった要求もある。このような要求に対し、前記ＬＥＤによる光照射装置では、ＬＥＤを隣接して配置したとしても、その不連続性から列方向に光量のばらつきが生じ、拡散板で光量を平均化しても、その要求に応えることが難しい。
【０００４】
そこで本発明者は、各ＬＥＤにそれぞれ多数の光ファイバを接続し、それら光ファイバの光導出端を密に１列に並べることで、列方向への光量平均化を図ったものを開発中である。
【０００５】
しかしながら、このような工夫をしてもなおかつ、各ＬＥＤの特性の違いにより光量のばらつきが生じる。具体的に例えば同一の光量パラメータ（同一電流、同一ＯＮ／ＯＦＦ比等）でＬＥＤを駆動しても、各ＬＥＤの微妙な特性の違いにより、明るさに例えば数％から１０％以上のばらつきが生じる。
【０００６】
これに対して、そのばらつきを抑えるべくＬＥＤをセレクトする方法が考えられるが、場合によっては数百個のＬＥＤを必要とするこの種の光照射装置では、セレクトしていてはコストや製造の手間が膨大なものとなる。
【０００７】
また、例えば各ＬＥＤの光量を照度センサ等を用いて独立にＦＢ制御することも考えられるが、構成が複雑になるうえ、近傍の他のＬＥＤからの光の影響があって制御が難しいという不具合がある。特に、前述したように数百個のＬＥＤを使用した場合には、その不具合が極めて顕著なものとなる。
【０００８】
さらに、劣化等によってＬＥＤを交換すると、やはり交換前のものと特性が異なってしまい、交換前と同様な電力を与えると、光量が異なってしまうという不具合がある。
【０００９】
そこで本発明は、ＬＥＤ又はＬＥＤ群が照射すべき目標光量さえ与えれば、各々の特性の違いを吸収し、与えられた目標光量で発光させることのできるＬＥＤの光量制御装置及びこれを利用した簡単な構成の光照射装置を提供することをその主たる所期課題としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
すなわち本発明に係る光量制御装置は、ＬＥＤ又はＬＥＤ群から所定照射領域に向かって照射される光量を制御するものであって、供給電流、供給電圧、パルス駆動した場合のＯＮ／ＯＦＦ比などの光量パラメータを受け付け、その光量パラメータで定まる電力でＬＥＤを駆動する電力供給部と、照射すべき目標光量を示す目標データを受け付ける目標データ受付部と、１又は複数ポイントでの実光量とその実光量を得るための前記光量パラメータの値との対応関係を示す測定データを格納している測定データ格納部と、その測定データに基づいて、前記目標データの示す目標光量を得るための光量パラメータを算出し、前記電力供給部に出力する制御部とを備えるものである。
【００１１】
前記電力供給部に代えて、ＬＥＤ又はＬＥＤ群の前方に配置された機械的遮光手段の遮光量を示す光量パラメータを受け付け、その光量パラメータで定まる遮光量で前記遮光手段を駆動する遮光手段駆動部を用いてもよい。
【００１２】
このようなものであれば、予め測定したＬＥＤ又はＬＥＤ群（以下特に断らない限りＬＥＤと言う）特性を示す測定データを用いて、目標光量を実現するための光量パラメータが算出されるので、例えば個々のＬＥＤの光量特性に違いがあったり、交換前後のＬＥＤの光量特性に違いがあったりしても、設定した目標光量を常に安定して得ることができる。
【００１３】
また、ＦＢ制御を用いていないため構成が簡単なうえ、近傍の他のＬＥＤからの光の影響があっても安定な光量を保つことができる。
【００１４】
例えば電流を光量パラメータとする場合、電流値と実光量との関係が線形関係になる。このような場合には、制御部が、前記測定データに基づいて実光量と光量パラメータとの対応関係を示す線形関数を算出し、その線形関数に基づいて前記目標データの示す目標光量を得るための光量パラメータを算出するものであることが望ましい。もちろん線形関数以外のその他の関数をフィッティングするようにしても構わない。
【００１５】
測定データの生成方法としては、実光量に設定したうえで、その際の光量パラメータを測定する手法と、光量パラメータを設定したうえで、その際の実光量を測定する手法とが考えられる。しかして現実的には、前記測定データが、予め定めた１又は複数の所定実光量とそれら所定実光量を得るための前記光量パラメータの値との対応関係を示すものであるものが望ましい。
【００１６】
具体的には、前記各所定実光量を、使用領域内であって光量パラメータの変化に対する光量変化が線形性を有する範囲内での最大光量と最小光量に定めておくことが好適である。
【００１７】
測定データ格納部には、使用するＬＥＤを別途計測して得られた測定データを前もって書き込むようにしても構わないが、ＬＥＤ特性の経年変化に伴う校正を現場で簡単に行えるようにするといったニーズに応えるためには、実光量を手動調整するための光量調整ボリュームと、タイミング信号を所定入力操作により発生するタイミング信号発生部と、光量パラメータを前記タイミング信号の発生タイミングで受け付け、そのときの光量パラメータの値を測定データ格納部に書き込む光量パラメータ受付部とをさらに備え、前記光量調整ボリュームを変化させて前記所定実光量となった際に、前記所定入力操作を行ってタイミング信号を発生させ得るように構成しているものが好ましい。
【００１８】
ユーザの使い勝手を考慮すれば、前記光量調整ボリュームをその可変レンジ内で変化させても前記所定実光量が得られない場合に、ＬＥＤが不良である旨の警告信号を出力する警告信号出力部をさらに備えているものが望ましい。この警告信号出力部は、測定データの内容からＬＥＤが不良であるか否かを判断し、不良と判断した場合に警告信号を出力するものであっても構わない。
【００１９】
「光量」とは、ＬＥＤから射出される部位での光量でも構わないが、実際には所定照射領域での光量が望ましい。したがって、前記所定照射領域での各ＬＥＤからの光量を測定する光量測定部をさらに備えているものであればなおよい。ここで光量測定部には、専用の光量センサを用いてもよいが、例えば検査用のカメラにその役割を兼備させることで、構成が複雑になることを回避できる。
【００２０】
上述した光制御装置を含む光照射装置の好適な一例としては、所定照射領域に光を照射する複数のＬＥＤと、各ＬＥＤについて、供給電流、供給電圧、パルス駆動した場合のＯＮ／ＯＦＦ比などの光量パラメータを受け付け、その光量パラメータで定まる電力で当該ＬＥＤを駆動する電力供給部と、各ＬＥＤについて、照射すべき目標光量を示す目標データを受け付ける目標データ受付部と、各ＬＥＤについて、１又は複数ポイントでの実光量とその実光量を得るための前記光量パラメータの値との対応関係を示す測定データを格納している測定データ格納部と、その測定データに基づいて、前記目標データの示す目標光量を得るための光量パラメータを算出し、前記電力供給部に出力する制御部とを備えるものを挙げることができる。
【００２１】
前記電力供給部に代えて、ＬＥＤの前方に配置された機械的遮光手段の遮光量を示す光量パラメータを受け付け、その光量パラメータで定まる遮光量で前記遮光手段を駆動する遮光手段駆動部を用いてもよい。
【００２２】
本発明の効果が特に顕著になる具体的な実施態様としては、各ＬＥＤに光導入端を接続された複数の光ファイバと、前記各光ファイバの光導出端を１列に保持する保持部材とをさらに備え、それら光ファイバの光導出端から前記所定照射領域にライン状の光を照射するものを挙げることができる。
【発明の効果】
【００２３】
このような構成の本発明によれば、目標光量さえ与えれば、測定データからＬＥＤの光量パラメータが自動算出され、その目標光量に等しい絶対的な光量を得られるので、ユーザにとってみればＬＥＤの違いを意識することがなく、非常に使い勝手のよいものとなる。
【００２４】
例えば複数のＬＥＤそれぞれに同一の目標光量を与えることで、各ＬＥＤの特性に違いがあっても、その違いが補正され、均一な光量の光を得ることができる。また、例えばカメラで所定照射領域を撮像した場合、端の部分が暗く撮像されがちであるところ、予め端の部分を明るく照射し、なんら画像処理しなくても、均一な明るさの画像を得るといったことが計算通りにできるようになる。
【００２５】
しかも、ＦＢ制御を用いていないため構成が簡単なうえ、近傍の他のＬＥＤからの光の影響があっても安定な光量を保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００２７】
図１は、本実施形態に係る光照射装置１を用いた製品検査システムの全体概要を模式的に示している。同図における検査対象物（ワーク）Ｗは、例えば透光性を有する紙やフィルム等の連続物であり、所定方向に一定速度で流れていくように設定されている。そして本実施形態に係る光照射装置１によって、その検査対象物（ワーク）Ｗの所定照射領域ＡＲにライン状の光を照射するとともに、ラインセンサカメラと称される撮像装置ＣＭＲでその所定照射領域ＡＲを撮影し、得られた画像データを図示しない画像処理装置で取り込んで傷等の有無の自動表面検査を行う。
【００２８】
しかしてこの光照射装置１は、同図に示すように、独立して光量調整可能な複数の光射出機構２と、それら光射出機構２に電気ケーブルＣＡによって接続され、それらを駆動制御する光量制御装置３とを有している。
【００２９】
光射出機構２は、図２に示すように、連続して２００ｍＡ以上の電流を流すことが可能な超高輝度タイプの単一のＬＥＤ４（いわゆるパワーＬＥＤと称されるものである。同図中ＬＥＤ４は図示されておらず、ＬＥＤ収容体２１の内部に収容されている）と、そのＬＥＤ４に光導入端を接続された多数の光ファイバ２２と、それら各光ファイバ２２の光導出端を対向する方向から挟み込んで１列に密に保持する１対の保持部材２３とを備えている。これら光射出機構２は、共通の支持体２４により、１列に並ぶように保持させてあり、その状態で各保持部材２３は隣接し、全ての光ファイバ２２の光導出端が１列直線状に、かつ略密に並ぶように構成してある。
【００３０】
光量制御装置３は、図３、図４に示すように、ＣＰＵやメモリ、Ｉ／Ｏインタフェース、通信インタフェース等を備えたメインボード３１と、各ＬＥＤ４にそれぞれ対応させて設けた複数の駆動ボード３２と、それらボード３１、３２を収容するケーシング３３と、ケーシング３３に取り付けたスイッチやボリューム、コネクタ等からなるものである。駆動ボード３２は、例えばラッチ回路、Ｄ／Ａコンバータ、電流出力回路等を備えている。そして、前記メモリの所定領域に設定したプログラムにしたがってＣＰＵや他の各部が協働することにより、図５に示すように、電力供給部３０１、目標データ受付部３０２、測定データ格納部３０３、制御部３０４、光量パラメータ受付部３０５、タイミング信号発生部３０７等としての機能を発揮する。
【００３１】
電力供給部３０１は、各ＬＥＤ４について、供給電流、供給電圧、パルス駆動した場合のＯＮ／ＯＦＦ比などの光量パラメータをそれぞれ受け付け、その光量パラメータで定まる電力でＬＥＤ４を駆動するもので、前記駆動ボード３２が主としてその機能を担う。なおこの実施形態ではＬＥＤ４を電流駆動するようにしており、光量パラメータはその駆動電流値を１０ｂｉｔ（０〜１０２３）の数値で示したものである。
【００３２】
目標データ受付部３０２は、各ＬＥＤ４の目標光量を示す目標データを、ＬＥＤ４を識別するためのＬＥＤ識別子と対にして受け付け、前記メモリの所定領域に設定した目標データ格納部３０８に格納するものである。前記目標データは、例えば外部コンピュータから受信したり、あるいはデジタルスイッチ等の入力機器から読み取ったりする。目標データは、例えば８ｂｉｔ（０〜２５５）の数値で示されるものである。
【００３３】
測定データ格納部３０３は、メモリの所定領域に設定されたもので、複数ポイント（この例では２ポイント）での、実光量を示す実光量データとその実光量を得るための前記光量パラメータの値との対応関係を示す測定データを格納している。実光量データは前記目標データと同じく、例えば８ｂｉｔ（０〜２５５）の数値で示されるもので、ここでは予め規定したＭＡＸ値及びＭＩＮ値であり、これらＭＡＸ値及びＭＩＮ値は、使用領域内であって光量パラメータの変化に対する光量変化が線形性を有する範囲内での最大光量と最小光量に設定してある。
【００３４】
制御部３０４は、各ＬＥＤ４の実光量が前記目標データ受付部３０２で受け付けた目標データの示す値となるように、測定データ格納部３０３に格納されている測定データに基づいて光量パラメータを算出し、その光量パラメータを前記電力供給部３０１に出力するものである。
【００３５】
より具体的に詳述すると、この制御部３０４は、図示しないが光量特性データ算出部と光量特性データ格納部と光量パラメータ算出部とを備えている。
【００３６】
光量特性データ算出部は、前記測定データに基づいて実光量と光量パラメータとの対応関係を示す光量特性データを算出し、その光量特性データをＬＥＤ識別子に対応付けて前記光量特性データ格納部に書き込むものである。ここでは前記測定データに線形関数をフィッティングし、その線形関数を示すデータを光量特性データとしている。線形関数とは、例えばＬ（α）＝ｐα＋ｑ（Ｌ（α）は実光量、αは光量パラメータ）で表されるもので、光量特性データとはｐ及びｑのことである。
【００３７】
光量パラメータ算出部は、前記光量特性データに基づいて、ＬＥＤ４の実光量が目標データの示す値となる光量パラメータを算出するものである。もちろん、図７に示すように、光量特性データ算出部で、光量パラメータの示すそれぞれの値に対して、ＬＥＤ４毎の実際の光量を示す光量特性データを算出し、光量特性データ格納部にテーブル形式で格納するようにしてもよい。この場合、光量パラメータ算出部は、例えば、目標データの値が１２９であれば、前記光量特性データ格納部を検索してその値と同じ値又は最も近い値を有する光量特性データを抽出するようにすればよい。
【００３８】
前記電力供給部３０１への光量パラメータの出力の際には、ＬＥＤ識別子によって対応する駆動ボード３２を識別し、その駆動ボード３２に前記光量パラメータを出力する。各駆動ボード３２には、例えば互いに異なる値に設定したディップスイッチ（図示しない）が設けてあり、前記ＬＥＤ識別子とディップスイッチの示す値とを比較し、一致した駆動ボード３２に光量パラメータが送信される。
【００３９】
なお、この制御部３０４は、後述するが、ケーシング３３に取り付けた測定スイッチＰ１がＯＮである場合には、ケーシング３３に取り付けられた光量調整ボリュームＰ２の値及びＬＥＤ指定用デジタルスイッチＰ３の値を読み込み、それら値によって光量パラメータ及び駆動すべきＬＥＤ４を定めて電力供給部３０１を制御する。
【００４０】
光量パラメータ受付部３０５は、前記測定データを設定する際に作動するもので、ＬＥＤ４を所定光量で発光させた際の前記光量パラメータの値を受け付ける。測定データ設定モードか否かは、ケーシング３３に設けた測定スイッチＰ１がＯＮであるか否かで判断するようにしてある。受け付けるタイミングは、後述するタイミング信号発生部３０７からのタイミング信号を受信したときである。なお、以下の各部は、この光量パラメータ受付部３０５同様、前記測定スイッチＰ１がＯＮである場合にのみ作動する。
【００４１】
タイミング信号発生部３０７は、前記光量パラメータ受付部３０５が光量パラメータの値を受け付けるためのタイミング信号を所定入力操作により発生するもので、この実施形態では、ケーシング３３に設けたＭＡＸボタンＰ４とＭＩＮボタンＰ５とを利用して構成してある。所定入力操作とは、それら各ボタンを押す操作であり、ＭＡＸボタンＰ４を押したときの光量パラメータの値と、ＭＩＮボタンＰ５を押したときの光量パラメータの値とを前記光量パラメータ受付部３０５が受け付け、前記光量特性データ算出部が、それら２つの値から線形演算して、当該ＬＥＤ４の光量特性データを設定する。
【００４２】
前記ＭＡＸボタンＰ４或いはＭＩＮボタンＰ５を操作する場合には、予め定めた所定光量、すなわち前記最大光量又は最小光量となるようにＬＥＤ４の光量を調整する必要があるが、そのためにケーシング３３に光量調整ボリュームＰ２が設けてある。この光量調整ボリュームＰ２の示す値は、測定スイッチＰ１をＯＮにした状態において、前記制御部３０４に読み込まれ、各ＬＥＤ４への供給電流を制御する。その際、どのＬＥＤ４を駆動するかは、ケーシング３３に設けたＬＥＤ指定用デジタルスイッチＰ３の値で決めることができる。そして例えばオペレータが撮像装置ＣＭＲから得られる画像の光量データから判断して、前記最大光量又は最小光量となるように、このボリュームＰ２を操作するように構成している。この点で、前記撮像装置ＣＭＲは各ＬＥＤ４からの光量を測定する光量測定部としての機能を担う。
【００４３】
このように構成した光照射装置１の操作及び動作の一例について図８、図９を参照しつつ以下に説明する。
【００４４】
＜１＞初期設定（各ＬＥＤ４の光量特性設定）
【００４５】
オペレータは、まず測定スイッチＰ１をＯＮにし、ＬＥＤ指定用デジタルスイッチＰ３の値（ＬＥＤ識別子）を、測定すべき所望の番号に設定する。
【００４６】
制御部３０４は、測定スイッチＰ１がＯＮであることを認識すると（ステップＳ１）、ＬＥＤ指定用デジタルスイッチＰ３の値をＬＥＤ識別子として読み込む（ステップＳ２）とともに、光量調整ボリュームＰ２の示す値に基づいて光量パラメータを設定し（ステップＳ３）、その光量パラメータと前記ＬＥＤ識別子とを電力供給部３０１にを出力する（ステップＳ４）。そして電力供給部３０１が前記ＬＥＤ識別子の示すＬＥＤ４に対し、光量パラメータに応じた電流を供給して発光させる（ステップＳ５）。
【００４７】
次にオペレータは、撮像装置ＣＭＲから送られてくる画像の光量データの値が予め定められた最大値（最大光量）となるように、光量調整ボリュームＰ２を操作してＬＥＤ４の光量を調整し、その時点でＭＡＸボタンＰ４を押す。次に、光量データの値が予め定められた最小値（最小光量）となるように、光量調整ボリュームＰ２を操作し、その時点でＭＩＮボタンＰ５を押す。
【００４８】
これら各ボタンが押されると（ステップＳ６、Ｓ７）、そのときの光量パラメータの値を光量パラメータ受付部３０５がそれぞれ受け付け、それら光量パラメータの値を、実光量を示す実光量データと対にした測定データとして測定データ格納部３０３に格納する（ステップＳ８）。
【００４９】
各測定データがそれぞれ測定データ格納部３０３に格納されると（ステップＳ９）、光量特性データ算出部が、前記測定データに基づいて実光量と光量パラメータとの対応関係を示す線形関数を算出し（ステップＳ１０）、その線形関数を示すデータを光量特性データとして光量特性データ格納部３０８に書き込む（ステップＳ１１）。算出手順は、具体的には以下の通りである。
【００５０】
予め定めた最大光量（ＭＡＸボタンＰ４のＯＮ時の光量）の値をＬmax、予め定めた最小光量（ＭＩＮボタンＰ５のＯＮ時の光量）の値をＬminとする。一方、最大光量時に取得した光量パラメータの値をαmax、最小光量時に取得した光量パラメータの値をαminとする。
【００５１】
これらから数式１に示す線形関数を算出し（図１０参照）、その係数部分を光量特性データとして光量特性データ格納部３０８に書き込む。
【数１】
2005347645.tif 000003
【００５２】
＜２＞光照射動作
【００５３】
光を各ＬＥＤ４から照射させるには、まず、他のコンピュータや入力機器等から目標データをＬＥＤ識別子とともに送信する。
【００５４】
これを目標データ受付部３０２が受け付け（ステップＳ２１）、目標データ格納部３０８に格納する。
【００５５】
次に制御部３０４が、ＬＥＤ識別子が一致している条件の下、前記光量特性データに基づいてＬＥＤ４の実光量が目標データの示す値となる光量パラメータを算出し（ステップＳ２２）、その光量パラメータを前記ＬＥＤ識別子とともに電力供給部３０１に出力する。
【００５６】
電力供給部３０１は、受信したＬＥＤ識別子で識別されるＬＥＤ４を、受信した光量パラメータの値で定まる電流で駆動する（ステップＳ２３）。
【００５７】
＜３＞校正
【００５８】
基本的には、前記初期設定と同じである。メモリには上書き可能なＲＡＭを用いているため、この校正作業によってその前までに格納されていた光量特性データは消去され、新たなデータが書き込まれることとなる。
【００５９】
このように構成した本実施形態に係る光照射装置１によれば、各ＬＥＤ４の目標光量さえ与えれば、光量特性データからＬＥＤ４毎の光量パラメータが自動算出され、その目標光量で正確にＬＥＤ４を発光させることができる。すなわち、目標光量さえ定めれば、その目標光量に等しい絶対的な光量を得られるので、ユーザにとってＬＥＤの違いを意識することなく非常に使い勝手のよいものとなる。
【００６０】
したがって例えば各ＬＥＤ４に同一の目標光量を与えることで、各ＬＥＤ４の特性に違いがあっても、その違いが補正され、均一な光量の光を得ることができる。また、例えばカメラで所定照射領域ＡＲを撮像した場合、端の部分が暗く撮像されがちであるところ、予め端の部分を明るく照射し、なんら画像処理しなくても、均一な明るさの画像を得るといったことが計算通りにできるようになる。
【００６１】
しかも、特別に複雑な制御や機器を必要とするわけではないため、簡単な構成での実現が可能である。
【００６２】
さらに、例えば劣化等により光量の落ちたＬＥＤ４は、所定の最大光量を出すことができないため、校正時にそのＬＥＤ４を見つけ出すことができ、メンテナンスや管理が行いやすくなる。
【００６３】
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
【００６４】
例えば、光量パラメータは、ラインスキャン用のように高速を要求される場合には電流が好ましいが、用途によっては電圧やＰＷＭ等によるパルス駆動したときのＯＮ／ＯＦＦ比を示すものでも構わない。また、ＬＥＤ又はＬＥＤ群の前方に機械的遮光手段（例えば液晶）を配置しておくとともに、その遮光量を示す光量パラメータを受け付け、その光量パラメータで定まる遮光量で前記遮光手段を駆動する遮光手段駆動部を備えるようにしてもよい。このようなものであれば、ＬＥＤそのものの発光量が個々に変わることがなく、熱量が一定になるため、各ＬＥＤの寿命のばらつきが少なくなってメンテナンス等に有利になる。
【００６５】
また、ＬＥＤ４の光量特性データを自動で設定できるようにしてもよい。具体的には、撮像装置ＣＭＲからの光量データを複数点、自動で取得できるようにし、そのときの光量パラメータの値を対応させて光量特性データを自動算出するようにすればよい。
【００６６】
さらに、実光量を予め定めてその際の光量パラメータを測定し、測定データとする他、先に光量パラメータを予め定めて、その際の実光量を測定し、測定データとしてもよい。測定ポイントは２点のみならず、１点又は３点以上に設定することが可能であり、そのポイントの設定を任意に行えるようにすることも可能である。
【００６７】
また、前記所定照射領域での実光量を測定する光量測定部を設けておき、この光量測定部から出力される実光量データを制御部に入力するようにすれば、測定モードに設定しさえすれば、あとは自動で各ＬＥＤの光量特性データ算出させることもできるようになる。
【００６８】
機構的には、例えばＬＥＤ４の数にあわせて、駆動ボード３２を増減できるように着脱可能に構成してもよいし、メインボード３１を有するケーシング３３に対し、駆動ボード３２を収容可能なケーシング３３をケーブルで増減可能に接続できるようにしてもよい。もちろん、光量制御装置３は、メインボード３１と駆動ボード３２とを一体化したり、別のハードウェア構成にしても構わない。
【００６９】
加えて、本光照射装置はライン照明に限られず、１又は複数のＬＥＤを用いるものであれば適用可能である。特に１つのＬＥＤを用いたものの場合は、ＬＥＤを交換するときにその効果が顕著なものとなる。また、ＬＥＤを複数集めたＬＥＤ群を１ユニットとして制御するようにしてもよい。
【００７０】
また、ユーザの使い勝手を考慮すれば、前記光量調整ボリュームをその可変レンジ内で変化させても前記所定実光量が得られない場合に、ＬＥＤが不良である旨の警告信号を出力する警告信号出力部をさらに備えているものが望ましい。この警告信号出力部は、測定データの内容からＬＥＤが不良であるか否かを判断し、不良と判断した場合に警告信号を出力するものであっても構わない。
【００７１】
さらに、ＭＡＸボタンＰ４又はＭＩＮボタンＰ５のいずれかを省略して、Ｌmax及びαmaxの値を常時固定、或いはＬmin及びαminの値を常時固定としておいてもよい
【００７２】
その他、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
以上に詳述したように、本発明によれば、複数のＬＥＤを用いた光照射装置において、各ＬＥＤの照射すべき目標光量さえ与えれば、それらの特性の違いを吸収し、与えられた目標光量で発光させることが、簡単な構成でできるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の一実施形態における光照射装置を含む製品検査システムの模式的全体構成図。
【図２】同実施形態における光射出機構の内部構造を示す斜視図。
【図３】同実施形態における制御装置の斜視全体図。
【図４】同実施形態における制御装置の内部機器を示す模式的内部機器構成図。
【図５】同実施形態における制御装置の機能ブロック図。
【図６】同実施形態の測定データ格納部のデータ格納態様を示すデータ格納図。
【図７】同実施形態の変形例における光量特性データ格納部のデータ格納態様を示すデータテーブル。
【図８】同実施形態における光照射装置の動作を示すフローチャート。
【図９】同実施形態における光照射装置の動作を示すフローチャート。
【図１０】同実施形態における光量特性データの算出手順を説明するためのグラフ。
【符号の説明】
【００７５】
ＡＲ・・・所定照射領域
３・・・光量制御装置
４・・・ＬＥＤ
３０１・・・電力供給部
３０２・・・目標データ受付部
３０３・・・測定データ格納部
３０４・・・制御部
３０５・・・光量パラメータ受付部
３０７・・・タイミング信号発生部
２２・・・光ファイバ
２３・・・保持部材
Ｐ２・・・光量調整ボリューム
【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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