(57)【要約】【課題】光量を無用に低減することなくＬＥＤの並設方向（Ｘ方向）に光軸を傾けることができ、しかも狙いとする方向からずれた方向に進む光の量を極力低減することが可能なライン状照明装置を提供する。【解決手段】このライン状照明装置は、Ｘ方向に並ぶように配置された複数のＬＥＤ１と、各々前記各ＬＥＤ１の光軸が通過するように配置され、前記各ＬＥＤ１からの光を前記Ｘ方向および該Ｘ方向と直交するＹ方向に集光する複数の集光レンズ部３０と、前記各集光レンズ部３０からの光を前記Ｘ方向に屈曲させる屈曲レンズ部材５０と、前記Ｘ方向および前記Ｙ方向と直交する方向をＺ方向とした時、前記各集光レンズ部３０の、対応する前記ＬＥＤ１に対する前記Ｚ方向の位置を調整するＺ方向位置調整手段と備える。【選択図】図１
2017084747.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ方向に並ぶように配置された複数のＬＥＤと、
各々前記各ＬＥＤの光軸が通過するように配置され、前記各ＬＥＤからの光を前記Ｘ方向および該Ｘ方向と直交するＹ方向に集光する複数の集光レンズ部と、
前記各集光レンズ部からの光を前記Ｘ方向に屈曲させる屈曲レンズ部材と、
前記Ｘ方向および前記Ｙ方向と直交する方向をＺ方向とした時、前記各集光レンズ部の、対応する前記ＬＥＤに対する前記Ｚ方向の位置を調整するＺ方向位置調整手段と
を備えるライン状照明装置。
【請求項２】
前記各集光レンズ部の、対応する前記ＬＥＤに対する前記Ｘ方向の位置を調整するＸ方向位置調整手段と、前記各集光レンズ部の、対応する前記ＬＥＤに対する前記Ｙ方向の位置を調整するＹ方向位置調整手段とをさらに備える
請求項１に記載のライン状照明装置。
【請求項３】
前記各ＬＥＤと前記各集光レンズ部との間に配置され、前記各ＬＥＤからの光のうちその光軸から所定の角度範囲内の光を前記屈折レンズ部材側に向かって通過させ、前記所定の角度範囲外の光を遮蔽する遮蔽手段をさらに備える
請求項１又は２に記載のライン状照明装置。
【請求項４】
前記複数のＬＥＤのうち一部又は全部が前記Ｘ方向に並ぶように実装されたＬＥＤ基板と、
前記ＬＥＤ基板が固定される照明装置本体とをさらに備え、
前記Ｚ方向位置調整手段は、
前記複数の集光レンズ部のうち一部又は全部を前記Ｘ方向に並ぶように支持する集光レンズ支持機構と、
前記集光レンズ支持機構において少なくとも前記集光レンズ部を支持している部分を前記照明装置本体に対し前記Ｚ方向に位置を調整するＺ方向位置調整機構とを有する
請求項１〜３の何れかに記載のライン状照明装置。
【請求項５】
前記Ｘ方向位置調整手段は、前記集光レンズ支持機構において少なくとも集光レンズ部を支持している部分を前記照明装置本体に対し前記Ｘ方向に位置を調整するＸ方向位置調整機構を有し、前記Ｙ方向位置調整手段は、前記集光レンズ支持機構において少なくとも集光レンズ部を支持している部分を前記照明装置本体に対し前記Ｙ方向に位置を調整するＹ方向位置調整機構を有する
請求項４に記載のライン状照明装置。
【請求項６】
前記集光レンズ支持機構は、
支持する前記集光レンズ部と当該集光レンズ部に対応する前記ＬＥＤとの間に配置されると共に、円形状の孔を有し、当該孔の縁が前記集光レンズ部の前記ＬＥＤ側の面に接触して前記集光レンズ部を支持する第１の支持部材と、
前記支持する前記集光レンズ部を前記第１の支持部材側に押付ける第２の支持部材とを有する
請求項４又は５に記載のライン状照明装置。
【請求項７】
前記第２の支持部材の少なくとも一部は、前記集光レンズ部を前記第１の支持部材側に押付けている時に弾性変形しており、当該弾性変形の復元力により前記集光レンズ部を前記第１の支持部材側に押付けている
請求項６に記載のライン状照明装置。
【請求項８】
前記複数のＬＥＤのうち一部又は全部が前記Ｘ方向に並ぶように実装されたＬＥＤ基板と、
前記ＬＥＤ基板が固定される照明装置本体と、
前記集光レンズ部を前記各ＬＥＤに対応するように支持する集光レンズ支持機構とをさらに備え、
前記集光レンズ支持機構は、
支持する前記集光レンズ部と当該集光レンズ部に対応する前記ＬＥＤとの間に配置されると共に、円形状の孔を有し、当該孔の縁が前記集光レンズ部の前記ＬＥＤ側の面に接触して前記集光レンズ部を支持する第１の支持部材と、
前記支持する前記集光レンズ部を前記第１の支持部材側に押付ける第２の支持部材とを有し、
前記第２の支持部材の少なくとも一部は、前記集光レンズ部を前記第１の支持部材側に押付けている時に弾性変形していると共に、当該弾性変形の復元力により前記集光レンズ部を前記第１の支持部材側に押付けており、
前記Ｚ方向位置調整手段は、前記第１の支持部材と前記第２の支持部材との前記Ｚ方向の距離を変化させることにより前記第２の支持部材の弾性変形量を変化させ、これにより前記ＬＥＤに対し前記集光レンズ部をＺ方向に位置調整するＺ方向位置調整機構を有する
請求項１〜３の何れかに記載のライン状照明装置。
【請求項９】
前記円形状の孔はその内周面に、対応する前記ＬＥＤからの光が前記孔を通過しない方向に反射する面を有する
請求項６〜８の何れかに記載のライン状照明装置。
【請求項１０】
Ｘ方向に並ぶように配置された複数のＬＥＤと、
各々前記各ＬＥＤの光軸が通過するように配置されると共に、前記Ｘ方向と直交するＹ方向に延びるように形成され、前記各ＬＥＤからの光を前記Ｘ方向に集光する複数のＸ方向集光レンズ部と、
前記各Ｘ方向集光レンズ部からの光を前記Ｙ方向に集光するＹ方向集光レンズ部と、
前記Ｙ方向集光レンズ部からの光を前記Ｘ方向に屈曲させる屈曲レンズ部材と、
前記Ｘ方向および前記Ｙ方向と直交する方向をＺ方向とした時、前記各Ｘ方向集光レンズ部の、対応する前記ＬＥＤに対する前記Ｚ方向の位置を調整するＺ方向位置調整手段と
を備えるライン状照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラインセンサ等のセンサの検出位置をライン状に照明するライン状照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のライン状照明装置は、例えば鋼鈑、板ガラス、食品、紙幣等を製造する各種製造工程の製造品検査において、ラインセンサカメラ等のセンサの検出位置をセンサの画角に合わせてライン状に照明する。また、検査の高速化や精度向上のため、センサの検出位置をライン状照明装置によってできるだけ明るく均一に照明する必要がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、鋼板等の製品の表面の傷、異物の有無等をより確実に検出するために、ライン状照明装置の光軸と製品の表面とが４５°程度の角度を成すようにライン状照明装置を傾けて配置している。照明装置の光軸と製品の表面とが角度を成すことにより、製品の表面の傷や異物の裏に影ができ、これにより傷や異物の検出精度が向上する（例えば、特許文献２の図２１参照）。
【０００４】
前述のように照明装置を傾けて配置すると、特許文献２の図２１の傷Ｋ１（横傷）内に影が生成されるが、傷Ｋ２（縦傷）内には影は殆ど生成されない。このため、縦傷の検出精度も向上するために、Ｘ方向に並べられた複数のＬＥＤからの光を棒状のレンズを用いてＸ方向と直交するＹ方向に集光してライン状の光にした後、束になっている光ファイバーの一端側から入光させ、Ｘ方向に曲げられている各光ファイバーの他端側から出光することにより、照明装置の光軸をＸ方向にも傾ける試みがされている（例えば、特許文献２の図１３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２２５５９１号公報
【特許文献２】特開２０１１−１３３３４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、後者の照明装置は、照明装置の光軸をＸ方向に傾けるために束になった光ファイバーを用いる必要があり、光ファイバーの入光面や出光面における光の反射や散乱、光ファイバー内での光の散乱等により、センサの検出位置における光量が低下する。さらに、各光ファイバーの端面の仕上がり精度や各光ファイバーの他端側の曲げ角度がセンサの検出位置における光量、光量のばらつき、光の照射方向等に大きな影響を与える。
【０００７】
このため、光ファイバーの束を精度良く且つばらつき無く製造する必要がある。また、棒状のレンズによってライン状に集光した光を、束になっている光ファイバーの一端側に漏れなく入光する必要がある。しかしながら、この種の照明装置はＸ方向の寸法が５０ｃｍや１ｍを超える大きなものが多く、中には数ｍになるものもある。このため、Ｘ方向の全体に亘って光ファイバーの束を精度良く且つばらつき無く製造し、さらにライン状に集光した光を束になっている光ファイバーの一端側に漏れなく入光することは容易ではない。
【０００８】
一方、光ファイバーの束を使わずに照明装置の光軸をＸ方向に曲げるために、各々Ｘ方向に傾斜すると共にＸ方向に並ぶように配置された複数の屈折レンズ面を有するプリズムレンズを用いることも考えられる。ここで、当該プリズムレンズは、例えば当該レンズ内の光が屈折レンズ面を通過して当該レンズ外に出る際の光の屈折を用いて照明装置の光軸をＸ方向に曲げることになるが、プリズムレンズの屈折率は技術的に１．３以上になり、例えば通常のプラスチックやガラスで１．５程度になる。このため、入射角にもよるが、この屈折レンズ面における光の屈折角のずれは、入射角のずれを数十％〜数百％増幅させる。
【０００９】
具体的に、プリズムレンズに入光する前の全ての光が各ＬＥＤの光軸と平行になっていれば、プリズムレンズの各屈折レンズ面における屈折角は理論上同じになる。しかし、プリズムレンズに入光する光の一部が各ＬＥＤの光軸と数°、例えば５°ずれていると、屈折レンズ面を通過した光の方向のずれは入射角のずれよりも数十％〜数百％大きなものになる。さらに、入射角も５°ずれているので、屈折レンズ面を通過した光の方向は入射角のずれも加わってずれる。このため、正確な検査を行うためには、プリズムレンズに入光する前の全ての光を可能な限り同じ方向に進むように構成する必要がある。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、光量を無用に低減することなくＬＥＤの並設方向（Ｘ方向）に光軸を傾けることができ、しかも狙いとする方向からずれた方向に進む光の量を極力低減することが可能なライン状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】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明の第１の態様に係るライン状照明装置は、Ｘ方向に並ぶように配置された複数のＬＥＤと、各々前記各ＬＥＤの光軸が通過するように配置され、前記各ＬＥＤからの光を前記Ｘ方向および該Ｘ方向と直交するＹ方向に集光する複数の集光レンズ部と、前記各集光レンズ部からの光を前記Ｘ方向に屈曲させる屈曲レンズ部材と、前記Ｘ方向および前記Ｙ方向と直交する方向をＺ方向とした時、前記各集光レンズ部の、対応する前記ＬＥＤに対する前記Ｚ方向の位置を調整するＺ方向位置調整手段とを備える。
【００１２】
上記第１の態様では、各集光レンズ部が各ＬＥＤ光源の光軸が通過するよう配置されている。このため、それぞれ放射状に光を出す複数のＬＥＤからの光を屈曲レンズ部材に向かうように効率良く案内することができる。ここで、各集光レンズ部を実際の寸法や形状がそれぞれ完全に同一となるように形成するのは困難である。光量を確保するため等の理由で、ＬＥＤは数ｍｍピッチ等の小さい間隔でＸ方向に並ぶように配置されることが多い。この場合は、各集光レンズ部の外径も数ｍｍ程度となり、各集光レンズ部を実際の寸法や形状がそれぞれ完全に同一となるように形成するのはより困難となる。
【００１３】
しかし、上記第１の態様では、Ｚ方向位置調整手段によって各集光レンズ部のＬＥＤに対するＺ方向の位置を調整できるので、複数の集光レンズ部の実際の寸法や形状が互いにばらついていても、各集光レンズ部を通過した光を平行光に出来るだけ近付けることや、平行光に対しずれた方向に進む光の量やそのずれ角を低減することが可能となる。このため、屈曲レンズ部材を通過した後において、狙いとする方向からずれた方向に進む光の量を極力低減することが可能となる。
【００１４】
本発明の第２の態様に係るライン状照明装置は、Ｘ方向に並ぶように配置された複数のＬＥＤと、各々前記各ＬＥＤの光軸が通過するように配置されると共に、前記Ｘ方向と直交するＹ方向に延びるように形成され、前記各ＬＥＤからの光を前記Ｘ方向に集光する複数のＸ方向集光レンズ部と、前記各Ｘ方向集光レンズ部からの光を前記Ｙ方向に集光するＹ方向集光レンズ部と、前記Ｙ方向集光レンズ部からの光を前記Ｘ方向に屈曲させる屈曲レンズ部材と、前記Ｘ方向および前記Ｙ方向と直交する方向をＺ方向とした時、前記各Ｘ方向集光レンズ部の、対応する前記ＬＥＤに対する前記Ｚ方向の位置を調整するＺ方向位置調整手段とを備える。
【００１５】
上記第２の態様では、各Ｘ方向集光レンズ部が各ＬＥＤ光源の光軸が通過するよう配置されている。このため、それぞれ放射状に光を出す複数のＬＥＤからの光を屈曲レンズ部材に向かうように効率良く案内することができる。ここで、各Ｘ方向集光レンズ部を実際の寸法や形状がそれぞれ完全に同一となるように形成するのは困難である。光量を確保するため等の理由で、ＬＥＤは数ｍｍピッチ等の小さい間隔でＸ方向に並ぶように配置されることが多い。この場合は、各Ｘ方向集光レンズ部の径も数ｍｍ程度となり、各Ｘ方向集光レンズ部を実際の寸法や形状がそれぞれ完全に同一となるように形成するのはより困難となる。
【００１６】
しかし、上記第２の態様では、Ｚ方向位置調整手段によって各Ｘ方向集光レンズ部のＬＥＤに対するＺ方向の位置を調整できるので、複数のＸ方向集光レンズ部の実際の寸法や形状が互いにばらついていても、各Ｘ方向集光レンズ部を通過した光をＸ方向に関して平行光に出来るだけ近付けることや、平行光に対しずれた方向に進む光の量やそのずれ角を低減することが可能となる。このため、屈曲レンズ部材を通過した後において、狙いとする方向からずれた方向に進む光の量を極力低減することが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、光量を無用に低減することなくＬＥＤの並設方向（Ｘ方向）に光軸を傾けることができ、しかも狙いとする方向からずれた方向に進む光の量を極力低減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るライン状照明装置のＹ方向概略断面図である。
【図２】前記ライン状照明装置のＸ方向概略断面図である。
【図３】前記ライン状照明装置のヒートシンクおよび支持機構の概略斜視図である。
【図４】前記ライン状照明装置の要部Ｘ方向概略断面図である。
【図５】屈折レンズ部材の要部側面図である。
【図６】屈折レンズ部材によるＸ方向への屈折角度の計算結果を示す表である。
【図７】第１実施形態の第１変形例を示す前記ライン状照明装置の要部Ｘ方向概略断面図である。
【図８】第１実施形態の第２変形例を示す前記ライン状照明装置の要部Ｘ方向概略断面図である。
【図９】第１実施形態の第３変形例を示す前記ライン状照明装置の要部Ｘ方向概略断面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係るライン状照明装置のＸ方向概略断面図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係るライン状照明装置の屈折レンズ部材の要部側面図である。
【図１２】屈折レンズ部材によるＸ方向への屈折角度の計算結果を示す表である。
【図１３】本発明の第１実施形態の第４変形例を示すライン状照明装置のＹ方向要部断面図である。
【図１４】前記第４変形例を示すライン状照明装置のＹ方向要部断面図である。
【図１５】図１４における弾性変形部のＰ方向矢視図である。
【図１６】弾性変形部の変形例を示す図１４におけるＰ方向矢視図である。
【図１７】本発明の第１実施形態の第５変形例を示すライン状照明装置のＹ方向要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の第１実施形態に係るライン状照明装置について図面を参照して以下に説明する。
このライン状照明装置は、ラインセンサ等の検査用センサによる検出位置をライン状（線状）に照明するものであり、図１〜２に示すように、照明装置本体１０と、それぞれ複数のＬＥＤ１が直線状に並ぶように実装された複数の基板ユニット２０とを有する。以下の説明において、ＬＥＤ１の並設方向をＸ方向とし、各ＬＥＤ１の光軸に沿う方向をＺ方向とし、Ｘ方向およびＺ方向に直交する方向をＹ方向とする。
【００２０】
このライン状照明装置はさらに、それぞれ各ＬＥＤ１の光軸が通過するように配置された複数のボールレンズ３０と、各ボールレンズ３０からの光をＸ方向に屈折させる屈曲レンズ部材５０と、屈曲レンズ部材５０を保護するための保護レンズ部材６０とを備えている。各ボールレンズ３０は各ＬＥＤ１からの光をＸ方向およびＹ方向に集光する集光レンズ部として機能する。この照明装置によるライン状照明位置（集光位置）の光の幅は数ｍｍ程度であっても良く、十数ｍｍであっても良く、場合によっては数十ｍｍであっても良く、何れの場合もライン状である。
【００２１】
図１のように、照明装置本体１０は、Ｘ方向に延びる長尺状の金属製ヒートシンク１１と、内部に形成された中空部にヒートシンク１１が固定された下側ボディ１２と、下側ボディ１２にＺ方向の一端が接続されたＹ方向一対の側面板１３と、各側面板１３のＺ方向の他端側を覆う上側カバー１４とを有する。
【００２２】
一対の側面板１３のＺ方向他端側に屈曲レンズ部材５０および保護レンズ部材６０を載せ、各側面板１３のＺ方向一端側を下側ボディ１２に内側から係合させ、各側面板１３を互いに締結し、上側カバー１４を一対の側面板１３のＺ方向他端側に被せ、複数のボルト１５で下側ボディ１２、一対の側面板１３、および上側カバー１４を一体となるように固定することにより照明装置が作られ、照明装置本体１０内で屈曲レンズ部材５０および保護レンズ部材６０が位置決めされ固定される。
【００２３】
各基板ユニット２０は、例えば銅、アルミニウム等の伝熱性が良好な金属やプラスチックから成り、表面にＬＥＤ１、その電力供給・制御回路、端子等が実装されている。基板ユニット２０は製造のし易さ、ライン状照明位置の位置調整のし易さ、メンテナンスのし易さ等を考慮し、Ｘ方向の寸法が１００ｍｍ以下であることが好ましい。ＬＥＤ１は高輝度ＬＥＤであることが好ましく、ライン状照明位置の照度を上げるため数ｍｍ以下（本実施形態では５ｍｍ以下）のピッチで配置されている。また、ＬＥＤ１は光軸から片側３５°の範囲外（好ましくは２５°の範囲外）の光量が光軸位置の光量の８０％以下になる指向特性の強いＬＥＤを用いることが好ましいが、それ以外のＬＥＤも使用可能である。一般的に、光軸位置に対し光量が１００％〜８０％となる範囲の光量全量は、他の範囲の光量全量に比べて明らかに多い。
【００２４】
各ボールレンズ３０はガラスやプラスチック等の透光性材料から成り、球形状を有する。本実施形態では耐熱性を考慮しガラスを使用している。
【００２５】
ここで、各ボールレンズ３０は、各ＬＥＤ１から放射状に出る光の方向をＸ方向およびＹ方向に屈折させるものである。また、各ボールレンズ３０を通過した光が例えば焦点を結ぶように収束方向に向かわず、略平行光になる場合や、若干広がりながら進む場合であっても、放射状に進む光を内側（例えば各ＬＥＤ１の光軸側）に向けて屈折させるのであれば、集光しているものとする。
【００２６】
複数のボールレンズ３０は、集光レンズ支持手段としての支持機構３１によって、Ｘ方向に並ぶように支持されている。支持機構３１は基板ユニット２０ごとに設けられている。支持機構３１は、ヒートシンク１１に複数のボルト３２ａで取付けられている複数のベース部材３２と、各ベース部材３２に複数のボルト３３ａによって各々取付けられている複数の移動部材３３と、各移動部材３３に複数のボルト３４ａによって各々取付けられている複数の押付部材３４とを有する。ベース部材３２、移動部材３３、および押付部材３４は各ボールレンズ３０に対し１つずつ設けられている。
【００２７】
ベース部材３２は、図１および図３に示すように、ヒートシンク１１の下面（Ｚ方向一方の面）に沿ってＹ方向に延びる第１アーム３２ｂと、第１アーム３２ｂのＹ方向の両端からヒートシンク１１の上面（Ｚ方向他方の面）に向かってＺ方向に延びる一対の第２アーム３２ｃと、各第２アーム３２ｃの先端からそれぞれ他方の第２アーム３２ｃに向かって延びる一対の取付部３２ｄとを有する。各第２アーム３２ｃがそれぞれボルト３２ａでヒートシンク１１に取付けられ、ボルト３２ａを緩めると各第２アーム３２ｃをＺ方向に移動できるようになる。つまり、各第２アーム３２ｃのボルト孔の直径はボルト３２ａとの間に所定の隙間が設けられるように設定されている。また、例えばヒートシンク１１にＺ方向に延びる複数の溝１１ａが形成され、各溝１１ａに各第２アーム３２ｃがそれぞれ嵌ることにより、各第２アーム３２ｃはヒートシンク１１にＺ方向の移動が許容されると共にＸ方向の移動が規制されるように係合している。
【００２８】
移動部材３３はＹ方向に長い板状部材であり、その中央部に保持孔３３ｂが形成されていると共に黒色処理がされている。保持孔３３ｂはボールレンズ３０の直径よりも小さい直径を有し、これにより、ボールレンズ３０が保持されるように構成されている。また、本実施形態では、図４に示すように、保持孔３３ｂの直径は対応するＬＥＤ１からの光のうち光軸から例えば約３５°を超える照射角度範囲の光を遮蔽するように設定されている。移動部材３３のＹ方向の両端はそれぞれボルト３３ａにより取付部３２ｄに取付けられ、ボルト３３ａを緩めると移動部材３３をＸ方向およびＹ方向に移動できるようになる。つまり、移動部材３３のボルト孔の直径はボルト３３ａとの間に所定の隙間が設けられるように設定されている。
【００２９】
押付部材３４は黒色処理がされており、ボールレンズ３０を保持する保持孔３４ｂを有し、Ｙ方向に長手を有する第１アーム３４ｃと、第１アーム３４ｃのＹ方向の両端からそれぞれＺ方向に延びる一対の第２アーム３４ｄと、各第２アーム３４ｄの先端からそれぞれ他方の第２アーム３４ｄから離れる方向に延びる一対の取付部３４ｅとを有する。保持孔３４ｂは、光を無駄にしないためには、対応する保持孔３３ｂを通過する光軸から３５°以下の照射角度範囲の光であって、対応するボールレンズ３０を通過する光を遮蔽しないように設けられることが好ましい。
【００３０】
各取付部３４ｅがボルト３４ａによって移動部材３３に取付けられると、押付部材３４によってボールレンズ３０が移動部材３３に押付けられる。この時、押付部材３４の第１アーム３４ｃ又は移動部材３３が弾性変形し、弾性変形の復元力によってボールレンズ３０が移動部材３３に押付けられるように構成することが好ましい。ボールレンズ３０は直径が数ｍｍ程度の小さなものであるため、その直径の製造誤差を弾性変形の範囲内で許容することにより、当該製造誤差に拘らず、また、ボールレンズ３０にクリープ現象や温度により寸法の変化があっても、ボールレンズ３０の位置決めを確実に行うことが可能となる。また、ボールレンズ３０に無用な力が加わることを極力防止することができ、これにより、ボールレンズ３０の変形により光が意図しない方向に向かうことを防止し、ボールレンズ３０の破損も防止することができる。
【００３１】
屈曲レンズ部材５０はライン状照明装置とほぼ同じ長さ範囲に設けられたプリズムレンズであり、アクリル樹脂等の透明なプラスチックやガラス等から成る。屈曲レンズ部材５０は、平面状の入光面５０ａと、Ｘ方向に並設された複数の三角柱状のプリズムレンズを有するプリズム面５０ｂとを有する。各プリズムレンズは、Ｚ方向に延びる仮想線に対し所定の角度を有するようにＸ方向に傾斜している屈折レンズ面５０ｃと、隣り合う屈折レンズ面５０ｃの間を繋ぐ接続面５０ｄとを有する。
【００３２】
本実施形態では、一例として、接続面５０ｄはＺ方向に延びる仮想線に対し３°以下の角度でＸ方向に傾斜している。また、プリズムレンズのＸ方向のピッチＰは１ｍｍ以下であることが好ましく、本実施形態では０．５ｍｍ以下である。なお、プリズムレンズのＸ方向のピッチは１ｍｍを超えるものであっても構わないが、小さい方がライン状照明位置の光の均一性を上げる上で好ましい。
【００３３】
このライン状照明装置は、Ｘ方向の両端側に基準光源としてレーザー光源を備えている。各レーザー光源はボールレンズ３０を介さずに、屈曲レンズ部材５０を介してライン状照明位置に向かって直径数ｍｍ程度の平行光を照射する。複数のＬＥＤ１のうちＸ方向の一端および他端の特定のＬＥＤ１を基準光源として用いることも可能である。この場合、特定のＬＥＤ１の光がボールレンズ３０を介してライン状照明位置に照射される。このように基準光源を有することにより、ライン状照明装置を製造ライン等に設置する際の設置が容易になる。基板ユニット２０における各ＬＥＤ１のＹ方向位置のばらつき、各ボールレンズ３０のＹ方向位置のばらつき等により、ライン状照明位置において照明位置がＹ方向に位置が若干蛇行している場合等に、基準光源を基準に設置位置を調整することができるからである。
【００３４】
前述のように組付けられた照明装置では、各ＬＥＤ１からの光は各ボールレンズ３０によりＸ方向およびＹ方向に集光し、その後、入光面５０ａから屈曲レンズ部材５０内に入光し、各屈折レンズ面５０ｃによってＸ方向に屈折し、保護レンズ部材６０を通過してライン状照明位置に到達する。各ボールレンズ３０により、各屈折レンズ面５０ｃに入光する光は、Ｚ方向に向かう平行光の成分が多くなっている。
【００３５】
ここで、各屈折レンズ面５０ｃによりどの程度Ｘ方向に光が曲げられるかについて、図５および図６を用いて説明する。図５では、Ｚ方向に延びる仮想線（図５中の一点鎖線、以下同じ）に対し各屈折レンズ面５０ｃがＸ方向に傾斜する傾斜角がαで示され、各屈折レンズ面５０ｃを通過した光がＺ方向に延びる仮想線に対してＸ方向に傾斜する角度がθａ、θｂ、θｃ、θｄ、およびθｅで示されている。図５では、ボールレンズ３０からの光Ｌ１は仮想線と平行な光であり、ボールレンズ３０からの光Ｌ２は仮想線に対しＸ方向一方に１°傾斜しており、ボールレンズ３０からの光Ｌ３は仮想線に対しＸ方向一方に２°傾斜しており、ボールレンズ３０からの光Ｌ４は仮想線に対しＸ方向他方に１°傾斜しており、ボールレンズ３０からの光Ｌ５は仮想線に対しＸ方向他方に２°傾斜している。
【００３６】
図５では、一例として、Ｌ１はあるＬＥＤ１からその光軸に対し５°の角度をなす方向に出た光の経路であり、Ｌ２およびＬ４はＬＥＤ１からその光軸に対し１５°の角度をなす方向に出た光の経路であり、Ｌ３およびＬ５はＬＥＤ１からその光軸に対し２５°の角度をなす方向に出た光の経路である。このように、ＬＥＤ１からの光の全てが完全な平行光（進む方向が平行な光）にならずに進む向きが僅かに異なる光が含まれる場合、各ボールレンズ３０を通過し屈曲レンズ部材５０に入光する際に隣り合うＬＥＤ１からの光が互いに混ざり、これによりライン状照明位置の光量のムラが低減される。各ボールレンズ３０と屈曲レンズ部材５０との距離を適宜設定することにより、光量のムラをどの程度低減するか設定することができる。また、各ボールレンズ３０と屈曲レンズ部材５０との間に各ボールレンズ３０からの光をＹ方向に集光させる棒状のシリンドリカルレンズを設けることも可能である。これにより、ライン状照明位置の幅を狭くすることができる。
【００３７】
図６に例示するように、各屈折レンズ面５０ｃを通過した光の進む方向は、屈曲レンズ部材５０を形成する材質の屈折率、傾斜角α、光の入射方向等によって変わる。強度、耐久性、値段等を考慮すると、屈曲レンズ部材５０を形成する材質としては透光性を有するプラスチック、ガラス等がよく用いられるが、これらの屈折率は１．５近傍であることが多い。また、このようなレンズ製品の実際の屈折率を１．３まで下げることはかなり難しく、事実上１．３以上となる。このため、例えば、傾斜角αが４０°以上であれば、屈折された光がライン状照明位置に照射されるので、本製品が機能する。また、傾斜角αが８０°以下であれば、各屈曲レンズ部材５０ｃを通過した光が仮想線に対しＸ方向に確実に傾いているので、縦傷の検査に有効である。
【００３８】
図６に例示するように、各屈折レンズ面５０ｃに入射する光の全てが完全な平行光（進む方向が平行な光）にならずに、進む向きが数度異なる光が含まれる場合は、各屈折レンズ面５０ｃを通過した光も完全な平行光にはならず、進む向きが異なる光が含まれることになる。進む向きが数度異なる光がある程度含まれる状態は、ライン状照明位置の光量のムラを低減する上で有利である。
なお、ライン状照明位置の光量のムラをより低減するため、各屈折レンズ面５０ｃの傾斜角αを隣り合う屈折レンズ面５０ｃ、又は近傍の（数個離れた）屈折レンズ面５０ｃの傾斜角αと数度異ならせることも可能である。
【００３９】
しかし、屈曲レンズ部材５０を形成する材質の屈折率が１．４９であり、αが５０°の場合に、各屈折レンズ面５０ｃに入射する光がＺ方向に延びる仮想線に対し２°傾いていると、その光が屈折されて進む方向と、Ｚ方向に延びる仮想線と平行な光が屈折されて進む方向との間に、６°の違いが出る。つまり、各屈折レンズ面５０ｃに入射する光がＺ方向に延びる仮想線に対し４°傾くと、両者の違いは１０°以上になる。このように屈折後の進む方向が大きく異なる光が多いと、ライン状照明位置における照明の精度が落ち、これにより検査精度が低下する場合がある。
【００４０】
このため、各ボールレンズ３０を通過した光において、例えばＺ方向に延びる仮想線に対し５°以上、好ましくは３°以上傾いた光の量を極力低減する必要がある。
ここで、各ボールレンズ３０は直径が例えば数ｍｍであるため、各ボールレンズ３０を実際の寸法や形状がそれぞれ完全に同一になるように形成することは難しい。
【００４１】
しかし、本実施形態では、複数のボールレンズ３０は各々ベース部材３２、移動部材３３、および押付部材３４によって支持され、各ボールレンズ３０のＺ方向の位置はボルト３２ａを緩めることにより調整することができる。このため、複数のボールレンズ３０の実際の寸法や形状が互いにばらついていても、各ボールレンズ３０を通過した光を出来るだけ平行光にすることや、平行光に対し傾いた方向に進む光の量やその傾きを低減することが可能となる。このため、狙いとする方向から傾いた方向に進む光の量を極力低減することが可能である。
【００４２】
尚、本実施形態では、複数のボールレンズ３０が支持機構３１を介してヒートシンク１１に支持されるように構成したものを示したが、複数のボールレンズ３０が支持機構を介してヒートシンク１１以外の照明装置本体１０に支持されるよう構成しても良く、支持機構を介して基板ユニット２０に支持されるよう構成しても良い。また、本実施形態では、支持機構３１自体をヒートシンク１１に対しＺ方向に移動させることによりボールレンズ３０のＺ方向の位置調整を行うものを示した。これに対し、支持機構３１の一部をヒートシンク１１に対しＺ方向に移動させることによりボールレンズ３０のＺ方向の位置調整を行うことが可能である。
【００４３】
また、各ボールレンズ３０のＸ方向およびＹ方向の位置はボルト３３ａを緩めることにより調整することができる。このため、複数のボールレンズ３０の実際の寸法や形状が互いにばらついている場合や、ＬＥＤ１の素子内における出光位置にばらつきがある場合でも、各ボールレンズ３０を通過した光を出来るだけ平行光にすることや、平行光に対しずれた方向に進む光の量やそのずれ角を低減することが可能となる。なお、ＬＥＤの出光位置はＬＥＤ素子の中心からずれていることがよくあり、ＬＥＤが基板２０の取付の狙いの位置からわずかにずれて取付けられることもよくある。このため、上記構成により、狙いとする方向からずれた方向に進む光の量を極力低減することが可能である。なお、本実施形態ではＸ方向の調整とＹ方向の調整を同時に行えるものを示したが、Ｘ方向の調整とＹ方向の調整を別々に実施可能に構成しても良い。また、Ｚ方向の調整を行わずに、Ｘ方向やＹ方向の調整のみを行うように構成しても良い。さらに言えば、Ｘ方向やＹ方向の調整を行わずに、Ｚ方向の調整のみを行うように構成しても良い。
【００４４】
本実施形態では、ボルト３２ａを緩めてベース部材３２をＺ方向に移動させ、ボルト３３ａを緩めて移動部材３３および押付部材３４をＸ方向およびＹ方向に移動させている。これに対し、ボールねじ等のねじ部材をＺ方向に延びるように且つＺ方向に移動しないように照明装置本体１０に取付け、ねじ部材に螺合したブロックナットでベース部材３２を支持し、ねじ部材を回すことによりベース部材３２のＺ方向位置を調整することも可能である。Ｘ方向およびＹ方向の位置調整にも同様にねじ部材とブロックナットを使用することができる。このようなＺ、Ｙ、Ｘ方向位置調整手段であっても前述と同様の作用効果を奏する。また、その他の周知の機構を用いてＺ、Ｙ、Ｘ方向の位置調整手段を構成しても良い。
【００４５】
本実施形態では、図５、図６等で説明したように、ＬＥＤ１の光のうち光軸に対しなす角度が大きい光ほど、好ましくない方向に進む傾向がある。本実施形態では、各ボールレンズ３０とその対応するＬＥＤ１との間にそれぞれ移動部材３３が配置され、移動部材３３およびその保持孔３３ｂは各ＬＥＤ１の光軸から所定の角度範囲内の光を屈曲レンズ部材５０側に通過させ、前記所定の角度範囲外の光を遮蔽する。このため、好ましくない方向に進む光の量を極力低減することが可能である。
【００４６】
また、図４に示すように、保持孔３３ｂの内周面にはＬＥＤ１から屈曲レンズ部材５０側に向かって内径が小さくなるように傾斜面３３ｃが形成されている。この傾斜面３３ｃは、ＬＥＤ１からの光が傾斜面３３ｃに当たった場合に、屈曲レンズ部材５０側に反射しないように、つまり、保持孔３３ｂを通過しない方向に反射するように形成されている。傾斜面３３ｃとＬＥＤ１の光軸とのなす角度は２０°以上であることが好ましく、本実施形態では４５°である。傾斜面３３ｃの代わりに保持孔３３ｂの内周面に階段状に複数の面を設けることも可能である。この場合でも、各面がＬＥＤ１からの光を屈曲レンズ部材５０側に反射しないように、つまり、保持孔３３ｂを通過しない方向に反射するように形成されていれば、同様の作用効果を奏する。傾斜面３３ｃは保持孔３３ｂの内周面の５０％以上の範囲に設けられていることが好ましく、７５％以上の範囲に設けられていることがより好ましい。
【００４７】
本実施形態では、支持機構３１によって複数のボールレンズ３０がＸ方向に並ぶように支持され、支持機構３１においてボールレンズ３０を支持している移動部材３３および押付部材３４を照明装置本体１０に対しＺ方向、Ｘ方向、およびＹ方向に位置を調整する機構を有する。このため、デリケートで小さな部品であるボールレンズ３０に直接触ることや、ボールレンズ３０の位置を直接調整することを要せず、支持機構３１の一部を照明装置本体１０に対し移動させることによりボールレンズ３０のＺ方向位置、Ｘ方向位置、およびＹ方向位置を調整することが可能である。
【００４８】
また、支持機構３１が、支持するボールレンズ３０と当該ボールレンズ３０に対応するＬＥＤ１との間に配置されると共に、円形状の保持孔３３ｂを有し、当該保持孔３３ｂの縁がボールレンズ３０のＬＥＤ１側の面に接触してボールレンズ３０を支持する第１の支持部材としての移動部材３３と、前記支持するボールレンズ３０を移動部材３３側に押付ける第２の支持部材としての押付部材３４とを有する。保持孔３３ｂは前記所定の角度範囲外の光の遮光を行いつつ、ボールレンズ３０を安定して支持することができる。このようにボールレンズ３０の支持および光の遮蔽を効率良く行える構成なので、小型化も可能である。なお、ボールレンズ３０の製造上の寸法のばらつきによって、ボールレンズ３０が保持孔３３ｂにどの程度入り込むかが変化する。しかし、ボールレンズ３０の位置をＺ方向に調整する機構が付いているので、狙いとする方向からずれた方向に進む光の量を極力低減することが可能である。
【００４９】
尚、本実施形態では、各ボールレンズ３０が集光レンズ部として機能するものを示した。これに対し、図７に示すように、厚さ方向一方の面および他方の面にそれぞれ複数の凸レンズ部３５ａがＸ方向に並ぶように配置された板状のレンズ３５を用い、上下一対の凸レンズ部３５ａを集光レンズ部として機能させることも可能である。この場合、移動部材３３および押付部材３４をボールレンズ３０を支持する場合と同様に各凸レンズ部３５ａ毎に設けることも可能であるが、図７に示すように１つの移動部材３６および１つの押付部材３７で複数の凸レンズ部３５ａを支持することも可能である。この場合、１つの移動部材３６に対しベース部材を１つ又は複数対応させることができる。
このように構成した場合でも、各集光レンズ部をＺ方向、Ｙ方向、およびＸ方向に位置調整できるので、ボールレンズ３０の場合と同様の作用効果を奏する。
【００５０】
また、図８に示すように、各ボールレンズ３０の代わりに他の凸レンズ３８を設けることも可能である。さらに、各ボールレンズ３０の代わりにＬＥＤ１側の面や逆側の面だけが凸形状である凸レンズを設けることも可能であり、凸レンズの代わりにリニアフレネルレンズ等の非球面レンズを設けることも可能であり、各ボールレンズ３０の代わりに複数のレンズにより集光を行うレンズユニットを設けることも可能である。これらの場合、他の凸レンズ３８、ＬＥＤ１側の面や逆側の面の前記凸レンズや、前記レンズユニットが集光レンズ部として機能する。
【００５１】
また、図９に示すように、各ＬＥＤ１に凸レンズ１ａを設け、又は、各ＬＥＤ１として凸レンズ１ａ付きのＬＥＤを用いることにより、ＬＥＤ１からの光をより無駄なくボールレンズ３０に入光することができるようになる。
【００５２】
本発明の第２実施形態に係るライン状照明装置について図面を参照して以下に説明する。
このライン状照明装置は、図１０に示すように、第１実施形態において、ボールレンズ３０の代わりに、Ｙ方向に延びるように設けられると共に、各ＬＥＤ１の光軸が通過するように配置され、各ＬＥＤ１からの光をＸ方向に集光する第１レンズ部としての第１レンズ部材７０と、Ｘ方向に延びるように設けられると共に各第１レンズ部材７０からの光をＹ方向に集光する第２レンズ部としての第２レンズ部材８０とを有するものである。本実施形態では各第１レンズ部材７０は円柱状レンズであるが、Ｘ方向に集光する周知の他のレンズも使用可能である。第２レンズ部材８０も円柱状レンズであるが、Ｙ方向に集光する周知の他のレンズも使用可能である。
【００５３】
また、このライン状照明装置は、第１実施形態において、支持機構３１の代わりに各第１レンズ部材７０を支持する支持機構を設けたものである。この支持機構は、各第１レンズ部材７０とその対応するＬＥＤ１との間に各々配置されると共に、それぞれＹ方向に長手を有する長孔である保持孔７３ｂを有し、保持孔７３ｂの縁が各第１レンズ部材７０に当接している複数の移動部材７３と、各移動部材７３に各々対応するように設けられ、それぞれ第１レンズ部材７０を移動部材７３側に押付ける押付部材７４と、各移動部材７３に各々対応するように設けられたベース部材とを有する。当該ベース部材、移動部材７３および押付部材７４は第１実施形態のベース部材３２、移動部材３３および押付部材３４と同様の機能を有する。また、当該ベース部材は第１実施形態のベース部材３２のようにヒートシンク１１にボルトで取付けられ、当該ベース部材と移動部材７３とは第１実施形態のベース部材３２と移動部材３３のようにボルトで連結され、移動部材７３と押付部材７４とは第１実施形態の移動部材３３と押付部材３４のようにボルトで連結されている。
【００５４】
即ち、これらボルトを緩めることにより、各第１レンズ部材７０のＺ方向、Ｙ方向、およびＸ方向の位置を調整できる。また、保持孔７３ｂはＸ方向においてＬＥＤ１の光軸から所定の角度範囲内の光を屈曲レンズ部材５０側に通過させ、所定の角度範囲外の光を遮蔽する。押付部材７４に各第１レンズ部材７０が嵌る長孔である保持孔７４ｂを形成し、当該保持孔によって所定の角度範囲外の光を遮蔽することも可能である。
【００５５】
このように構成されたライン状照明装置でも、Ｘ方向において、各第１レンズ部材７０を通過した光の進む方向を揃えることができる。ここで、各第１レンズ部材７０のＺ方向位置、Ｙ方向位置、Ｘ方向位置を調整できるので、各第１レンズ部材７０の実際の寸法や形状が互いにばらついていても、各第１レンズ部材７０を通過した光のＺ方向軸に対するＸ方向への傾きを小さくすることや、Ｚ方向軸に対しＸ方向に傾いて進む光の量やその傾きを低減することが可能となる。このため、狙いとする方向から傾いた方向に進む光の量を極力低減することが可能である。
【００５６】
また、各第１レンズ部材７０ではＹ方向に光が集光されない。このため、ボールレンズ３０を使用する第１実施形態に比べ、屈曲レンズ部材５０やライン状照明位置におけるＹ方向の光の幅を大きくすることが可能であり、また、この光の幅は第２レンズ部材８０の仕様やＺ方向の配置位置によって調整可能である。
【００５７】
尚、板状のレンズ部材の厚さ方向一方の面又は両方の面にＹ方向に延びる蒲鉾状の凸レンズ部を設け、各凸レンズ部を集光レンズ部として機能させることも可能である。この場合でも、前記ベース部材、移動部材７３および押付部材７４によって各凸レンズ部を直接又は間接的に支持することにより、各凸レンズ部のＺ方向位置、Ｙ方向位置、およびＸ方向位置の調整が可能である。
【００５８】
本発明の第３実施形態に係るライン状照明装置について図面を参照して以下に説明する。
このライン状照明装置は、第１実施形態において、屈曲レンズ部材５０の代わりに屈曲レンズ部材９０を設けたものである。
屈曲レンズ部材９０は、ライン状照明装置とほぼ同じ長さ範囲に設けられたプリズムレンズであり、アクリル樹脂等の透明なプラスチックやガラス等から成る。屈曲レンズ部材９０は、図１１に示すように、平面状の入光面９０ａと、Ｘ方向に並設された複数の三角柱状のプリズムレンズを有するプリズム面９０ｂとを有する。各プリズムレンズは、Ｚ方向に延びる仮想線に対し３０°の角度を有するようにＸ方向に傾斜している反射面９０ｃと、隣り合う反射面９０ｃの間を繋ぐ透過レンズ面９０ｄとを有する。
【００５９】
本実施形態では、一例として、透過レンズ面９０ｄはＺ方向に延びる仮想線に沿う方向に延設され、又は該仮想線に対し３°以下の角度でＸ方向に傾斜している。また、プリズムレンズのＸ方向のピッチＰは１ｍｍ以下であることが好ましく、本実施形態では０．５ｍｍ以下である。なお、プリズムレンズのＸ方向のピッチは１ｍｍを超えるものであっても構わないが、小さい方がライン状照明位置の光の均一性を上げる上で好ましい。
【００６０】
各ボールレンズ３０からの光は各反射面９０ｃおよび各透過レンズ面９０ｄによりＸ方向に曲げられる。各反射面９０ｃおよび各透過レンズ面９０ｄによりどの程度Ｘ方向に光が曲げられるかについて、図１１および１２を用いて説明する。図１１および１２では、Ｚ方向に延びる仮想線（図１１中の一点鎖線、以下同じ）に対し各反射面９０ｃがＸ方向に傾斜する傾斜角がαで示され、各反射面９０ｃを通過した光がＺ方向に延びる仮想線に対してＸ方向に傾斜する角度がθａ、θｂ、θｃ、θｄ、およびθｅで示されている。図１１における光Ｌ１〜Ｌ５は第１実施形態のＬ１〜Ｌ５と同じである。
【００６１】
図１２に例示するように、各反射面９０ｃおよび各透過レンズ面９０ｄを通過した光の進む方向は、屈曲レンズ部材９０を形成する材質の屈折率、傾斜角α、光の入射方向等によって変わる。なお、図１１および１２の例では、各透過レンズ面９０ｄは仮想線に沿う方向に延びている。強度、耐久性、値段等を考慮すると、屈曲レンズ部材９０を形成する材質としては透光性を有するプラスチック、ガラス等がよく用いられるが、これらの屈折率は１．５近傍であることが多い。また、このようなレンズ製品の実際の屈折率を１．３まで下げることはかなり難しく、事実上１．３以上となる。このため、傾斜角αが４０°以下であれば、屈折された光がライン状照明位置に照射されるので、本製品が機能する。また、傾斜角αが２０°以上であれば、各屈曲レンズ部材９０ｃを通過した光が仮想線に対しＸ方向に確実に傾いているので、縦傷の検査に有効である。
【００６２】
図１１に例示するように、各反射面９０ｃに入射する光の全てが完全な平行光（進む方向が平行な光）にならずに、進む向きがわずかに異なる光が含まれる場合は、各屈曲レンズ面９０ｃを通過した光も完全な平行光にはならず、進む向きが異なる光が含まれることになるが、これはライン状照明位置の光量のムラを低減する上で有利である。
なお、ライン状照明位置の光量のムラをより低減するため、各反射面９０ｃの傾斜角αを隣り合う反射面９０ｃ、又は近傍の（数個離れた）反射面９０ｃの傾斜角αと数度異ならせることも可能である。
【００６３】
なお、第１実施形態の図５および図６に例示するように、反射を用いずにＺ方向軸に沿って進む平行光を屈折だけでＸ方向に曲げる場合、例えば、屈折率が１．４９の材質の屈曲レンズ部材５０で仮想線に対する傾斜角度αが５０°の屈折面５０ａで屈折させる場合、屈折された光と仮想線との成す角度は３５°以下である。この方式では、傾斜角度αや屈折率を調節しても、３５°以上に屈折した光を効率良くライン状照明位置に送ることは難しい。これに対し、第３実施形態の屈曲レンズ部材９０を用いると、３５°以上に屈曲させた光を効率よくライン状照明位置に送ることが可能である。
なお、前記各実施形態において、プリズムレンズがＬＥＤ１側を望むように配置しても、前述と同様のライン状照明装置を構成することは可能である。
【００６４】
前記第１実施形態において、支持機構３１を図１３〜１５のように構成することも可能である。具体的に、第１の実施形態において、押付部材３４の第１アーム３４ｃの保持孔３４ｂの周りに、第１アーム３４ｃの他の部分よりも弾性変形し易い弾性変形部３４ｆを設ける。弾性変形部３４ｆは、保持孔３４ｂの周りを周方向に間隔をおいて切り欠くことにより、周方向に間隔をおいて複数の支持片が形成され、当該複数の支持片によってボールレンズ３０が移動部材３３側に向かって押付けられる。
【００６５】
このように、押付部材３４の保持孔３４ｂの近傍に弾性変形し易い弾性変形部３４ｆが設けられているので、弾性変形の復元力によってボールレンズ３０が移動部材３３に押付けられる。このため、前記第１実施形態と同様に、ボールレンズ３０の製造誤差に拘らず、また、ボールレンズ５０にクリープ現象や温度により寸法の変化があっても、ボールレンズ３０の位置決めを確実に行うことが可能となる。
【００６６】
また、移動部材３３を押付部材３４に対して移動させる、Ｚ方向位置調整機構としての１つ又は複数の調整ボルト３８を有する。調整ボルト３８は他の部分より外径が大きい大径部３８ａを有し、大径部３８ａは移動部材３３にヒートシンク１１側から当接している。また、調整ボルト３８の一端側は押付部材３４に螺合しており、調整ボルト３８の他端側は照明装置本体１０の下側ボディ１２の下端面に配置されている。即ち、調整ボルト３８は基板ユニット１２、ヒートシンク１１、ベース部材３２の第１アーム部３２ｂ、および下側ボディ１２の下面部を挿通している。調整ボルト３８を締め付け方向に回転させると、移動部材３３の保持孔３３ｂ近傍が図１４に矢印ａで示すように押付部材３４の第１アーム３４ｃ側に移動し、これにより移動部材３３の保持孔３３ｂ近傍と押付部材３４の第１アーム３４ｃとのＺ方向の距離が小さくなる。ここで、弾性変形部３４ｆの剛性（バネ定数）は、押付部材３４の第１アーム３４ｃの弾性変形部３４ｆ以外の部分や、移動部材の保持孔３３ｂの近傍よりも小さいので、移動部材３３の保持孔３３ｂ近傍と押付部材３４の第１アーム３４ｃとのＺ方向の距離が小さくなると、ボールレンズ３０に押されて弾性変形部３４ｆが図１４に矢印ｂで示すように屈曲レンズ部材５０側に弾性変形する。
【００６７】
つまり、調整ボルト３８を回して移動部材３３の保持孔３３ｂ近傍と押付部材３４の第１アーム３４ｃとのＺ方向の距離を変えることにより、ＬＥＤ１に対するボールレンズ３０の位置をＺ方向に調整することができる。この構成では、ボールレンズ３０のＺ方向一方への移動は、ボールレンズ３０を移動部材３３を介してＺ方向一方に押す力によって行われ、ボールレンズ３０のＺ方向他方への移動は、弾性変形部３４ｆの復元力によって行われる。このように弾性変形部の復元力をボールレンズ３０の移動に利用しているので、ボールレンズ３０のＺ方向位置調整構造の簡易化、ボールレンズ３０のＺ方向位置の微調整の容易化、およびＺ方向位置調整後の遊び（ギャップ）が出ないようにすることを同時に実現できる。
この場合、ボルト３２ａによるＺ方向位置調整機構を設けずに、調整ボルト３８と弾性変形部３４ｆを用いたＺ方向位置調整のみを行うよう構成することも可能である。
【００６８】
なお、調整ボルト３８が移動部材３３に螺合し、調整ボルト３８の一端側が屈曲レンズ部材５０側から押付部材３４の第１アーム３４ｃに当接するように構成し、この構成により、調整ボルト３８を回転させた時に移動部材３３の保持孔３３ｂ近傍と押付部材３４の第１アーム３４ｃとのＺ方向の距離を変えることも可能である。
また、押付部材３４の第１アーム３４ｃの保持孔３４ｂの近傍ではなく、移動部材３３の保持孔３３ｂの近傍に弾性変形部３４ｆを設けることも可能である。この場合、押付部材３４が第１の支持部材として機能し、移動部材３３が第２の支持部材として機能することになる。
【００６９】
また、図１６のように、保持孔３４ｂの周囲に周方向に延びる複数の長孔３４ｇを形成することにより、弾性変形部３４ｆを第１アーム３４ｃの他の部分よりも弾性変形し易く構成することもできる。長孔の数や大きさは１つ、２つ、３つ、又は５以上とすることも可能である。
又は、第１アーム３４ｃを、保持孔３４ｂが設けられた第１の部材と、第２アーム３４ｄに一体に形成された第２の部材とから構成し、第１の部材と第２の部材とをスプリングで連結し、これにより、第１アーム３４ｃの一部（スプリング）がＺ方向に弾性変形している状態を作り出すことも可能である。
【００７０】
また、図１７のように、押付部材３４を、第１アーム３４ｃと、ブロックスペーサ３４ｈとから構成し、第１アーム３４ｃをブロックスペーサ３４を介して移動部材３３にボルト３４ａを介して取付けることも可能である。この場合でも、押付部材３４の保持孔３４ｂの近傍に弾性変形し易い弾性変形部３４ｆが設けられているので、弾性変形の復元力によってボールレンズ３０が移動部材３３に押付けられる。
前記第２および第３の実施形態において、保持部の周りに弾性変形し易い弾性変形部を設ける構成や、当該弾性変形部の弾性変形を利用してＺ方向の位置調整を行うことも可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１…ＬＥＤ、１０…照明装置本体、１１…ヒートシンク、２０…基板ユニット、３０…ボールレンズ、３１…支持機構、３２…ベース部材、３２ａ…ボルト、３３…移動部材、３３ａ…ボルト、３３ｂ…保持孔、３４…押付部材、３４ａ…ボルト、３４ｂ…保持孔、５０…屈曲レンズ部材、６０…保護レンズ部材
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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