(57)【要約】【課題】  導光板の黄変などにより被照射部分の明るさが不足し、被検査製品の検査精度が低下すること。【解決手段】  一部に傾斜部１３を有するほぼ舟形状に形成され、かつその内面に光反射性が付与された反射構体７と、反射構体の傾斜部に対向する側面部１０に配置された複数の発光素子Ｄと、反射構体の光放出部分となる開口部に、開口部が閉塞されるように配置された光拡散部材１８とから構成された照明ユニット６Ａ〜６Ｄを筒状のハウジング１に収納・配置した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のハウジングと、ハウジング内に、光放出部分がほぼ筒状となるように配置された複数の照明ユニットとを具備し、前記照明ユニットは、主として、一部に傾斜部を有するほぼ舟形状に形成され、かつその内面に光反射性が付与された反射構体と、反射構体の傾斜部に対向する側面部に配置された複数の発光素子とから構成されていることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
筒状のハウジングと、ハウジング内に、光放出部分がほぼ筒状となるように配置された複数の照明ユニットとを具備し、前記照明ユニットは、一部に傾斜部を有するほぼ舟形状に形成され、かつその内面に光反射性が付与された反射構体と、反射構体の傾斜部に対向する側面部に配置された複数の発光素子と、反射構体の光放出部分となる開口部に、開口部が閉塞されるように配置された光拡散部材とから構成されていることを特徴とする照明装置。
【請求項３】
頂面部を有する筒状のハウジングと、ハウジング内に、光放出部分がほぼ筒状となるように配置された複数の照明ユニットと、ハウジングの頂面部とそれぞれの照明ユニット端部との間に配置された配線基板とを具備し、前記照明ユニットは、一部に傾斜部を有するほぼ舟形状に形成され、かつその内面に光反射性が付与された反射構体と、反射構体の傾斜部に対向する側面部に配置された複数の発光素子と、反射構体の光放出部分となる開口部に、開口部が閉塞されるように配置された光拡散部材とから構成されており、発光素子は配線基板に接続されていることを特徴とする照明装置。
【請求項４】
前記反射構体は、両面に光反射性が付与された一枚の反射シートで構成されており、第１の底面部の一端には発光素子の配置部分を有する第１の側面部が、他端には第２の側面部，傾斜部，第２の底面部が、第１の底面部の両側端には第１，第２の耳片がそれぞれ連続して形成されており、第１，第２の側面部及び第１，第２の耳片は第１の底面部に対して同一方向にほぼ直角に折り曲げられると共に、傾斜部は第１の底面部に対向するように傾斜状に折り曲げられ、かつ傾斜部に連続する第２の底面部が第１の底面部に重ね合わされて構成されていることを特徴とする請求項１〜３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記反射構体において、第１の側面部の端部には上面部が連続するように形成されており、この上面部は第２の側面部に対向するようにほぼ直角に折り曲げられていることを特徴とする請求項４に記載の照明装置。
【請求項６】
前記反射構体において、第１の側面部には複数の発光素子を個別に挿入・配置するための複数の挿入孔が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の照明装置。
【請求項７】
前記ハウジングの頂面部と配線基板との間に絶縁部材が介在されていることを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
【請求項８】
前記絶縁部材が、絶縁性を有すると同時に熱伝導性に優れた部材にて構成されていることを特徴とする請求項７に記載の照明装置。
【請求項９】
前記光拡散部材は拡散シートにて構成されており、それの特定の辺より連続して延びる耳片が反射構体の第２の側面部及び第２の耳片に重ね合わせて固定されていることを特徴とする請求項２〜３に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＣＣＤ（電荷結合素子）からの画像データを処理することにより製品の表面検査などを行うシステム・装置や実体顕微鏡の試料照明或いは一般照明などに適用される照明装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、製品の表面検査、例えば製品の表面に印刷されている商品名などの文字検査を行う場合には、製品からの文字情報を取り込むために照明装置が用いられている。例えば製品の表面検査（文字検査）を行う場合には、被検査製品に照明装置からの光を照射し、被検査製品をＣＣＤカメラによって撮影し、その画像データを基準データと比較することによって被検査製品の文字状態が適正であるか否かが検査される。
このような用途に適用される照明装置としては、例えば図１０〜図１１に示す構造の照明装置が提案されている（株式会社イマックの２００７年ＬＥＤ照明総合カタログ参照）。この照明装置は、角筒状のハウジング内に４つの照明ユニットを、それぞれの光放出面が筒状となるように収納・配置して構成されている。
【０００３】
図１０〜図１１を参照して具体的に説明する。同図において、１は四角筒状のハウジングであって、側面部２と頂面部３とを有し、側面部２の下方には第１の開口部４が、頂面部３には第２の開口部５がそれぞれ形成されている。尚、第２の開口部５は、例えばＣＣＤカメラによって被検査製品の画像データを取り込むために利用される。このハウジング１には側面部２の内側に沿うように４つの照明ユニット６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄが収納・配置されている。尚、これらの照明ユニットはすべて同一に構成されている。
照明ユニット６ａは、例えばアクリル板などよりなる導光板Ａと、導光板Ａの光放出面Ａａを除く部分に貼り付けられた反射シートＢ，Ｃと、導光板Ａの上端部に配置された発光ダイオードなどの発光素子Ｄと、発光素子Ｄを支持する配線基板Ｐとから構成されている。
【非特許文献１】株式会社イマックの２００７年ＬＥＤ照明総合カタログ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、この照明装置によれば、発光素子Ｄからの光は導光板Ａの端面から導光板内部に導入され、反射シートＢ，Ｃなどの反射作用もあって光放出面Ａａから第１の開口部４に放出される。この放出光が第１の開口部分に位置する被検査製品（図示せず）に照射されることによって、表面の文字検査が行われる。
しかし乍ら、文字検査に要する作業時間に余裕のある場合には、比較的に精度よく検査することができるものの、製造工程が高速化された場合には、文字検査も同様に高速化されるために、信頼性の高い文字検査が困難になる。
即ち、文字検査が高速化された場合には、被検査製品を現状より一層に明るく照明しなければ撮影レベルが低下し適正な画像データが得にくくなり、精度のよい検査が困難になるものであるが、上述の照明装置では、例えば一つの照明ユニットに、サイズ的に限界に近い６個の発光素子Ｄが用いられているにも拘わらず高速化に対応しうる充分な光量が得られないという問題がある。
かといって、光量不足を補うために、発光素子Ｄへの注入パワーを増加すれば、ある程度は改善できるものの、発光素子Ｄの発熱も増加しこの熱的影響により導光板Ａの黄変が加速され長期間に亘って良好な光ガイド性を維持できなくなり、結果的に光量不足を招くという問題が生じる。
それ故に、本発明の目的は、発光素子からの熱的影響を緩和できる上、照射部分における光量を大幅に増加できる照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
従って、本発明は上述の目的を達成するために、筒状のハウジングと、ハウジング内に、光放出部分がほぼ筒状となるように配置された複数の照明ユニットとを具備し、前記照明ユニットは、主として、一部に傾斜部を有するほぼ舟形状に形成され、かつその内面に光反射性が付与された反射構体と、反射構体の傾斜部に対向する側面部に配置された複数の発光素子とから構成されていることを特徴とする。
【０００６】
又、本発明の第２の発明は、筒状のハウジングと、ハウジング内に、光放出部分がほぼ筒状となるように配置された複数の照明ユニットとを具備し、前記照明ユニットは、一部に傾斜部を有するほぼ舟形状に形成され、かつその内面に光反射性が付与された反射構体と、反射構体の傾斜部に対向する側面部に配置された複数の発光素子と、反射構体の光放出部分となる開口部に、開口部が閉塞されるように配置された光拡散部材とから構成されていることを特徴とする。
【０００７】
又、本発明の第３の発明は、頂面部を有する筒状のハウジングと、ハウジング内に、光放出部分がほぼ筒状となるように配置された複数の照明ユニットと、ハウジングの頂面部とそれぞれの照明ユニット端部との間に配置された配線基板とを具備し、前記照明ユニットは、一部に傾斜部を有するほぼ舟形状に形成され、かつその内面に光反射性が付与された反射構体と、反射構体の傾斜部に対向する側面部に配置された複数の発光素子と、反射構体の光放出部分となる開口部に、開口部が閉塞されるように配置された光拡散部材とから構成されており、発光素子は配線基板に接続されていることを特徴とする。
【０００８】
又、本発明の第４の発明は、反射構体は、両面に光反射性が付与された一枚の反射シートで構成されており、第１の底面部の一端には発光素子の配置部分を有する第１の側面部が、他端には第２の側面部，傾斜部，第２の底面部が、第１の底面部の両側端には第１，第２の耳片がそれぞれ連続して形成されており、第１，第２の側面部及び第１，第２の耳片は第１の底面部に対して同一方向にほぼ直角に折り曲げられると共に、傾斜部は第１の底面部に対向するように傾斜状に折り曲げられ、かつ傾斜部に連続する第２の底面部が第１の底面部に重ね合わされて構成されていることを特徴とし、第５の発明は、反射構体において、第１の側面部の端部には上面部が連続するように形成されており、この上面部は第２の側面部に対向するようにほぼ直角に折り曲げられていることを特徴とし、第６の発明は、反射構体において、第１の側面部には複数の発光素子を個別に挿入・配置するための複数の挿入孔が形成されていることを特徴とする。
【０００９】
又、本発明の第７の発明は、ハウジングの頂面部と配線基板との間に絶縁部材が介在されていることを特徴とし、本発明の第８の発明は、絶縁部材が、絶縁性を有すると同時に熱伝導性に優れた部材にて構成されていることを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明の第９の発明は、光拡散部材は拡散シートにて構成されており、それの特定の辺より連続して延びる耳片が反射構体の第２の側面部及び第２の耳片に重ね合わせて固定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
このように本発明によれば、筒状のハウジング内に複数の照明ユニットが、光放出部分がほぼ筒状となるように配置されており、その照明ユニットが、一部に傾斜部を有するほぼ舟形状に形成され、内面に光反射性が付与された反射構体と、反射構体に対向する側面部に配置された複数の発光素子とから構成されており、従来装置のように導光板を用いていないことから、照明ユニットの構成要素が発光素子から熱的影響を受けることはなく、発光素子からの放射光を反射構体の開口部から有効に放出させることができる。
特に、反射構体は、発光素子に対向する部分に傾斜部を有するほぼ舟形状に形成されているために、発光素子の配光特性に近似した反射面を得ることができる。従って、発光素子から放射された光は反射面で適宜に反射され、反射構体の開口部から複数の照明ユニットにて構成された筒状部分に効果的に放出され、その光量を従来装置に比べて約３倍と大幅に増加できる。
【００１２】
又、本発明における反射構体を、両面に光反射性が付与された一枚の反射シートにて構成すれば、充分の反射機能が得られる上に、反射構体の小形化が可能になる。この反射構体は、第１の底面部の一端には発光素子の配置部分を有する第１の側面部が、他端には第２の側面部，傾斜部，第２の底面部が、第１の底面部の両側端には第１，第２の耳片がそれぞれ連続して形成されており、第１，第２の側面部及び第１，第２の耳片は第１の底面部に対して同一方向にほぼ直角に折り曲げられると共に、傾斜部は第１の底面部に対向するように傾斜状に折り曲げられ、かつ傾斜部に連続する第２の底面部が第１の底面部に重ね合わされて構成されていることから、上述の効果に併せて、反射構体の強度を高めることができるのみならず、反射シートの折り曲げ方向に関係なく反射構体の内面部分には必ず反射層が形成されるという効果も得られ、反射構体の効率的な組み立てが期待できる。
【００１３】
又、本発明における反射構体の開口部に光拡散部材を、開口部が閉塞されるように配置すれば、反射構体からの光が光拡散部材によって拡散均斉化されるために、被照明部分における照度分布を均斉化することができる。従って、例えば高速化された被検査製品の文字検査に適用した場合でも、信頼性の高い検査が可能になる。
【００１４】
又、反射構体における第１の側面部に配置された発光素子は、そのリードがハウジングの頂面部と照明ユニット端部との間に配置された配線基板に半田付けなどによって接続されるために、安定した固定状態が確保できる。特に、配線基板とハウジングの頂面部との間に熱伝導性に優れた絶縁部材を介在させれば、発光素子で発生する熱をリード，絶縁部材を介してハウジングに伝導させることができ、照明ユニットにおける温度上昇の緩和によって発光素子の発光特性を適正に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明装置の実施例について図１〜図７を参照して説明する。同図において、１は、例えばアルミニウム，銅などの金属部材よりなる筒状のハウジングであって、筒状の側面部２と、側面部２の上端に一体的に形成された頂面部３とから構成されており、側面部分には第１の開口部４が、頂面部３には第２の開口部５がそれぞれ形成されている。このハウジング１の内部には複数の照明ユニット６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄが、後述する反射構体の光放出部分となる開口部がほぼ筒状となるように収納・配置されている。尚、それぞれの照明ユニットは同一の構造に構成されている。この照明ユニット６Ａは、例えば反射構体７と、複数の発光素子Ｄと、反射構体７の開口部に配置された光拡散部材１８とから構成されている。この反射構体７は、例えば両面に光反射性が付与された一枚の反射シート８で構成されている。この反射シート８には上面部９，第１の側面部１０，第１の底面部１１，第２の側面部１２，傾斜部１３，第２の底面部１４，第１の耳片１５，第２の耳片１６が連続して形成されており、第１の側面部１０には発光素子Ｄを挿入する複数の独立した挿入孔１７が形成されている。
【００１６】
上述の反射構体７は、例えば図３に示すように組み立てられる。まず、同図（ａ）に示す展開状態から同図（ｂ）に示すように、第２の側面部１２を折り曲げ線１１ａからほぼ直角に折り曲げると共に、傾斜部１３を折り曲げ線１２ａから第１の底面部１１に傾斜して対向するように折り曲げ、さらに第２の底面部１４を折り曲げ線１３ａから第１の底面部１１に重ね合わされるように折り曲げる。尚、第１，第２の底面部１１，１４の重ね合わせ部分は、例えば接着剤などにて接着・固定される。次に、同図（ｃ）に示すように、第１の側面部１０を折り曲げ線１０ａから傾斜部１３に対向するようにほぼ直角に折り曲げ、さらに、上面部１０を折り曲げ線９ａから第１，第２の底面部１１，１４にほぼ平行となるように折り曲げる。次に、同図（ｄ）に示すように、第２の耳片１６，１６を折り曲げ線１６ａ，１６ａから第１，第２の側面部１０，１２と同一の方向にほぼ直角に折り曲げると共に、第１の耳片１５，１５を折り曲げ線１５ａ，１５ａから第２の耳片１６，１６の端部部分に重ね合わされるように折り曲げることによって反射構体７が完成する。尚、この重ね合わせ部分は、例えば接着剤などにて接着・固定される。このように構成された反射構体７の光放出部分となる開口部（主として傾斜部１３，第２の底面部１４に対向する部分）には、例えばシート状の光拡散部材１８が、開口部が閉塞されるように配置されている。
【００１７】
上述の照明ユニット６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄに組み込まれた複数の発光素子Ｄは、例えば図４に示すように接続されている。Ｔａ，Ｔｂは、例えば１２Ｖなどの直流電源が供給される端子であって、この端子Ｔａ，Ｔｂには保護用の抵抗器Ｒと複数の発光素子例えば発光ダイオードＤとからなる直列回路が複数組並列的に接続されている。この実施例では、それぞれの照明ユニットに６個の発光素子Ｄが互いに直列接続されているが、使用目的，用途などによっては発光素子の接続数は適宜に増減できる。又、端子Ｔａ，Ｔｂに供給される直流電圧によっても、発光素子の接続数は変更されるし、直列的に接続される抵抗器の抵抗値も適宜に変更されるものである。尚、これらの発光素子Ｄは、それぞれの反射構体７における第１の側面部１０の挿入孔１７に挿入・配置されている。
【００１８】
一方、照明ユニット６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄの上端部とハウジング１の上端部３との間には、図５に示すような配線基板１９が配置されている。この配線基板１９は、例えば四角状に構成されており、その中央部分には開口部２０が形成されている。特に、発光素子Ｄに対応する基板部分には、それのリードＤａを挿入するリード挿入孔２１が形成されている。尚、発光素子Ｄが表面実装できる端子形の場合には、リード挿入孔２１は不要になる。
又、配線基板１９とハウジング１の上端部３との間には、図６に示すような絶縁部材例えば絶縁シート２２が配置されている。この絶縁シート２２は、例えば四角状に構成されており、その中央部分には開口部２３が形成されている。特に、この絶縁シート２２に優れた熱伝導性を付与すれば、絶縁シート２２を配線基板１９及びハウジング１の上端部３に極力密着させることにより、発光素子Ｄで発生する熱を、絶縁シート２２を介してハウジング１に伝導させることができ、それぞれの照明ユニットでの温度上昇を緩和できる。
【実施例】
【００１９】
次に、本発明にかかる照明装置の第２の実施例について図８を参照して説明する。この実施例の基本的な構成は図１〜図７に示す実施例と同じであり、異なる点は、それぞれの照明ユニット６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄがハウジング１の側面部２の内面にほぼ密着するようにほぼ井桁状に収納・配置されていることと、複数の発光素子Ｄの反射構体７に対する配置が一方に片寄っていることである。尚、発光素子Ｄは、組立状態ではハウジング１に対して対称的に配置されている。
この実施例によれば、それぞれの照明ユニットは図示のようにほぼ井桁状に配置されているために、それぞれの光拡散部材１８の当接部分に隙間が形成されにくく、同部分からの漏光が防止される。
【００２０】
図９は、本発明装置の第３の実施例を示す図である。この実施例の基本的な構成は図１〜図７に示す実施例と同じであり、異なる点は、光拡散部材１８の３つの辺に連続して延びる耳片１８ａ，１８ｂ，１８ｃを形成したことである。この内、耳片１８ａ，１８ｂは反射構体７における第２の耳片１６，１６に重ね合わされ、耳片１８ｃは反射構体７における第２の側面部１２に重ね合わされる。尚、それぞれの重ね合わせ部分は、例えば接着剤や接着テープなどによって固定される。又、反射構体７における上面部９と光拡散部材１８とは単に重ね合わせる他、接着剤や接着テープなどによって固定することもできる。
この実施例によれば、光拡散部材１８におけるそれぞれの耳片１８ａ，１８ｂ，１８ｃが反射構体７の耳片及び側面部に重ね合わされて固定されるために、反射構体７の強度を高めることができる。従って、装置の組立時に少々強い力が作用しても変形したりすることが効果的に緩和されることから、能率よく組み立てを行うことができる。
特に、反射構体７は、変形が緩和されることにより発光素子Ｄからの光を反射構体の開口部から適正に放出させることができるために、被照射部分の照度を充分に高くすることができる。
【００２１】
尚、本発明は何ら上記実施例に制約されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜に変更することが可能である。例えばハウジングは四角筒状に構成されているが、用途などによっては三角状や五角状など適宜の筒状に構成することもできる。ハウジング内に配置される照明ユニットの配置数も、ハウジングの形状に応じて適宜に設定できる。又、照明ユニットへの発光素子の配置数は６個に制約されることなく、用途，目的などに応じて適宜に増減できる。発光素子は発光ダイオード以外の素子も適用可能である。反射構体を構成する部材は反射シートが推奨されるが、肉厚の小さな金属板などを使用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施例を示す側断面図である。
【図２】図１の下面図である。
【図３】本発明にかかる反射構体の組立方法を説明するための図であって、同図（ａ）は展開図、同図（ｂ）は組立過程の側断面図、同図（ｃ）は次の組立過程の側断面図、同図（ｄ）は最終の組立過程の側断面図である。
【図４】本発明にかかる照明ユニットの電気回路図である。
【図５】本発明にかかる配線基板の平面図である。
【図６】本発明にかかる絶縁部材の平面図である。
【図７】図１の分解状態を示す側断面図である。
【図８】本発明の第２の実施例を示す下面図である。
【図９】本発明の第３の実施例を示す分解状態の斜視図である。
【図１０】従来の照明装置の下面図である。
【図１１】図１０の一部破断状態の断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１    ハウジング
２    側面部
３    頂面部
４    第１の開口部
５    第２の開口部
６Ａ  照明ユニット
６Ｂ  照明ユニット
６Ｃ  照明ユニット
６Ｄ  照明ユニット
７    反射構体
８    反射シート
９    上面部
１０  第１の側面部
１１  第１の底面部
１２  第２の側面部
１３  傾斜部
１４  第２の底面部
１５  第１の耳片
１６  第２の耳片
１７  挿入孔
１８  光拡散部材
１９  配線基板
２２  絶縁部材
Ｄ    発光素子
【図１】
2009301728.tif 000003
【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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