特許 6660101 ライン状照明装置およびその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6660101

(24)【登録日】2020年2月12日

(45)【発行日】2020年3月4日

(54)【発明の名称】ライン状照明装置およびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   F21S 2/00 20160101AFI20200220BHJP

   G01N 21/84 20060101ALI20200220BHJP

   F21V 5/00 20180101ALI20200220BHJP

   G01J 1/00 20060101ALN20200220BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20200220BHJP

【ＦＩ】

   F21S2/00 340

   G01N21/84 E

   F21S2/00 330

   F21V5/00 510

   F21V5/00 320

   !G01J1/00 E

   F21Y115:10

【請求項の数】9

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2015-94161(P2015-94161)

(22)【出願日】2015年5月1日

(65)【公開番号】特開2016-213012(P2016-213012A)

(43)【公開日】2016年12月15日

【審査請求日】2018年1月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】506032473

【氏名又は名称】株式会社アイテックシステム

(74)【代理人】

【識別番号】100118913

【弁理士】

【氏名又は名称】上田 邦生

(74)【代理人】

【識別番号】100112737

【弁理士】

【氏名又は名称】藤田 考晴

(72)【発明者】

【氏名】海老原 聡

【審査官】 河村 勝也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−０８９０９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００２−５３５６９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０１１０６６０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−１０２３８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０２７２５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１１７２２８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｆ２１Ｖ ５／００

Ｇ０２Ｂ ５／０２

(57)【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光源と、
前記複数のＬＥＤ光源に対してそれぞれ１つずつ設けられた複数の第１集光レンズ部であって、各々前記各ＬＥＤ光源の光軸が通過するように配置され、前記Ｘ方向に曲率を有すると共に前記Ｘ方向と直交するＹ方向に延び、前記各ＬＥＤ光源からの光を前記Ｘ方向に集光する、複数の第１集光レンズ部と、
前記Ｙ方向に曲率を有すると共に前記Ｘ方向に延び、各第１集光レンズ部で前記Ｘ方向に集光された光を前記Ｙ方向に集光する第２集光レンズ部と、
前記第２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を備え、
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、前記屈曲レンズ部材が、
各々前記Ｚ方向に延びる仮想線に対し２０°以上４０°以下の傾斜角度を有するように前記Ｘ方向に傾斜すると共に、前記Ｘ方向に並ぶように配置され、前記第２集光レンズ部からの光を反射する複数の反射面と、
前記各反射面にそれぞれ対応するように設けられ、前記各反射面で反射した光を前記屈曲レンズ部材外から前記屈曲レンズ部材内に導入し又は前記屈曲レンズ部材内から前記屈曲レンズ部材外に導出する複数の透過レンズ面とを有するライン状照明装置。

【請求項2】

各々前記ＬＥＤ光源が複数個ずつ前記Ｘ方向に並ぶように実装され、前記Ｘ方向に並ぶように配置された複数の基板ユニットと、
前記各基板ユニットに１つ又は複数ずつ取付けられた第１レンズ部材とをさらに備え、
前記第１レンズ部材の少なくとも一部が前記第１集光レンズ部として機能する請求項１に記載のライン状照明装置。

【請求項3】

前記各第１レンズ部材は対応する前記基板ユニットにバネ部材の反力を用いて取付けられている請求項２に記載のライン状照明装置。

【請求項4】

前記各第１レンズ部材が複数の前記第１集光レンズ部を有する請求項２又は３に記載のライン状照明装置。

【請求項5】

前記屈曲レンズ部材を形成する透光性材料の屈折率をｎとした時、前記各反射面の前記傾斜角度が１５°×ｎ＋７．２５°＋５°以下となるように設定されている請求項１〜４の何れかに記載のライン状照明装置。

【請求項6】

Ｘ方向に並ぶように配置された複数のＬＥＤ光源と、
各々前記各ＬＥＤ光源の光軸が通過するように配置され、前記Ｘ方向に曲率を有すると共に前記Ｘ方向と直交するＹ方向に延び、前記各ＬＥＤ光源からの光を前記Ｘ方向に集光する複数の第１集光レンズ部を有する第１集光レンズ部材と、
前記Ｙ方向に曲率を有すると共に前記Ｘ方向に延び、各第１集光レンズ部で前記Ｘ方向に集光された光を前記Ｙ方向に集光する第２集光レンズ部材と、
前記第２集光レンズ部材からの光を前記Ｘ方向に屈曲させる屈曲レンズ部材とを備え、
前記第１集光レンズ部材は前記複数のＬＥＤ光源が実装された基板ユニットにバネ部材の反力を用いて押付けられ、前記第１集光レンズ部材は前記基板ユニットにバネ部材によって取付けられている、ライン状照明装置。

【請求項7】

前記ＬＥＤ光源の光軸に沿う方向をＺ方向とした時に、前記第１集光レンズ部材を前記複数のＬＥＤ光源に対して前記Ｚ方向に位置決めするためのスペーサが前記基板ユニットに設けられ、
前記バネ部材は、前記第１集光レンズ部材を前記基板ユニットの前記スペーサに前記Ｚ方向に押付けるものである、請求項６に記載のライン状照明装置。

【請求項8】

前記第１集光レンズ部材の前記Ｘ方向の中間部に前記Ｙ方向に切欠かれた切欠き部が設けられ、
前記第１集光レンズ部材が前記バネ部材によって前記スペーサに押付けられた状態で、前記切欠き部が前記スペーサの一部に前記Ｘ方向の外側から当接する、請求項７に記載のライン状照明装置。

【請求項9】

前記基板ユニットが固定される照明装置本体と、
複数のボルトによって前記基板ユニットと共に前記照明装置本体に固定され、前記バネ部材によって前記スペーサに押付けられた前記第１集光レンズ部材に前記Ｙ方向に当接することによって、前記第１集光レンズ部材の前記Ｙ方向への移動を規制するストッパ部材と、をさらに備える、請求項７又は８に記載のライン状照明装置。

【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およびその製造方法に関する。

【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光源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】

また、後者の照明装置は、光ファイバーの一端から入光し、Ｘ方向に曲げられている他端から出光することにより、照明装置の光軸をＸ方向に傾けているため、光を大きく曲げるためには光ファイバーを長くする必要があり、小さなスペースで照明装置の光軸をＸ方向に傾けることができない。

【0009】

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、小さなスペースで効率良くＬＥＤ光源の並設方向（Ｘ方向）に光軸を傾けることができるライン状照明装置およびその製造方法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】

【0010】

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。
本発明のある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光源と、前記各ＬＥＤ光源からの光を前記Ｘ方向および該Ｘ方向と直交するＹ方向に集光する集光手段と、前記集光手段からの光を前記Ｘ方向に屈折させる屈曲レンズ部材とを備え、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、前記屈曲レンズ部材が、各々前記Ｚ方向に延びる仮想線に対し２０°以上４０°以下の傾斜角度を有するように前記Ｘ方向に傾斜すると共に、前記Ｘ方向に並ぶように配置され、前記集光手段からの光を反射する複数の反射面と、前記各反射面にそれぞれ対応するように設けられ、前記各反射面で反射した光を前記屈曲レンズ部材外から前記屈曲レンズ部材内に導入し又は前記屈曲レンズ部材内から前記屈曲レンズ部材外に導出する複数の透過レンズ面とを有する。

【0011】

上記態様では、集光手段によって各ＬＥＤからの光がＸ方向およびＹ方向に集光するので、放射状に光を出す複数のＬＥＤ光源からの光を複数の反射面に向かうように効率良く案内することができる。そして、集光手段によって集光された光がＸ方向に並ぶと共にＸ方向に傾斜した複数の反射面で反射され、その反射光が各透過レンズ面を通ってライン状照明位置に照射されるので、光量を無用に低減することなく、小さなスペースで効率良くＬＥＤ光源の並設方向（Ｘ方向）に光軸を傾けることができる。

【0012】

ここで、集光手段は、ＬＥＤ光源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、集光手段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ＬＥＤ光源の光軸側）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。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、光量を無用に低減することなく、小さなスペースで効率良くＬＥＤ光源の並設方向（Ｘ方向）に光軸を傾けることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施形態に係るライン状照明装置の概略図である。

【図2】前記ライン状照明装置のＹ方向断面図である。

【図3】前記ライン状照明装置の基板ユニットの平面図である。

【図4】図３におけるIV−IV線断面図である。

【図5】前記ライン状照明装置の基板ユニットの側面図である。

【図6】図３におけるストッパ部材のVI方向矢視図である。

【図7】検査工程の一例の概略図である。

【図8】鋼板の表面の長手方向断面図である。

【図9】鋼板の表面の幅方向断面図である。

【図10】屈曲レンズ部材の要部側面図である。

【図11】屈曲レンズ部材によるＸ方向への屈折角度の計算結果を示す図表である。

【図12】比較例の屈曲レンズ部材の要部側面図である。

【図13】比較例の屈曲レンズ部材によるＸ方向への屈折角度の計算結果を示す図表である。

【図14】アライメント調整装置の概略平面図である。

【図15】前記アライメント調整装置の概略側面図である。

【図16】測定結果データである照度の等高線図の例である。

【図17】屈曲レンズ部材の要部側面図である。

【図18】屈曲レンズ部材を形成する材質の屈折率と傾斜角度の計算結果を示す図表である。

【図19】本実施形態の変形例を示す基板ユニットの側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明の一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、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、複数のＬＥＤ１が一直線状に並ぶように照明装置本体１０のヒートシンク１１に各基板ユニット２０を固定する複数のボルト（締結手段）３０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。

【0016】

このライン状照明装置はさらに、Ｘ方向に延びるように照明装置本体１０に取付けられ、並設された複数のＬＥＤ１の光をＹ方向に集光する第２集光レンズ部材４０と、第２集光レンズ部材４０から出た光を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。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。

【0017】

図１〜２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。一対の側面板１３の互いに対抗する面にはそれぞれＺ方向一対の突起部１３ａが設けられ、これら４つの突起部１３ａによって第２集光レンズ部材４０が挟持され、Ｙ方向およびＺ方向に位置決めされる。各突起部１３ａは各側面板１３の対向面からＹ方向に突出すると共に、Ｘ方向に延びるように設けられている。

【0018】

一対の側面板１３の間に第２集光レンズ部材４０を配置し、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、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内で第２集光レンズ部材４０、屈曲レンズ部材５０、および保護レンズ６０が位置決めされ固定される。

【0019】

各基板ユニット２０は、例えば銅、アルミニウム等の金属やプラスチックから成り、図３〜６のように、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本体２１と、基板本体２１上に並設されたＬＥＤ１からの光を受光する第１集光レンズ部材２２と、第１集光レンズ部材２２を基板本体２１に取付ける取付構造２３とを有する。基板本体２１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ＬＥＤ１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。

【0020】

第１集光レンズ部材２２はガラスやプラスチック等の透光性材料から成り、板状である。本実施形態では耐熱性を考慮しガラスを使用している。第１集光レンズ部材２２は、それぞれＸ方向に曲率を有すると共にＹ方向に断面略同一形状で延び、Ｘ方向に並ぶように配置された複数の第１集光レンズ部２２ａが厚さ方向の一方に設けられ、平面状の入光面２２ｅが厚さ方向の他方に設けられている。本実施形態では第１集光レンズ部２２ａが出光面として機能する。

【0021】

ここで、各第１集光レンズ部２２ａは、各ＬＥＤ１から放射状に出る光の方向をＸ方向に屈折させるものである。また、第１集光レンズ部２２ａ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、Ｘ方向に集光しているものとする。

【0022】

取付構造２３は、金属やプラスチックから成り、基板本体２１の各ＬＥＤ１に対し第１集光レンズ部材２２をＺ方向所定の位置に保持するためのスペーサ２３ａと、スペーサ２３ａに第１集光レンズ部材２２をＺ方向に押付けるバネ部材２３ｂと、スペーサ２３ａに保持された第１集光レンズ部材２２のＹ方向の移動を規制し、また、第１集光レンズ部材２２をスペーサ２３ａに押付けるストッパ部材２３ｃとを有する。スペーサ２３ａは基板本体２１の一部であっても別部材であっても良い。本実施形態ではスペーサ２３ａは基板本体２１と別部材で、プラスチック製であり、型成形品である。

【0023】

本実施形態では、第１集光レンズ部材２２のＸ方向の中間部に切欠き部２２ｂが設けられている。切欠き部２２ｂは第１集光レンズ部材２２のＸ方向の中間部をＹ方向に切欠くことにより形成されている。第１集光レンズ部材２２がスペーサ２３ａに保持されると、当該切欠き部２２ｂのＸ方向の両側がそれぞれ、スペーサ２３ａの一部にＸ方向外側から当接する。つまり、第１集光レンズ部材２２には、スペーサ２３ａにＸ方向の一方から当接する第１の当接部２２ｃと、スペーサ２３ａにＸ方向の他方から当接する第２の当接部２２ｄとが設けられている。

【0024】

スペーサ２３ａの前記一部のＸ方向の寸法公差を１００分の３ｍｍ以下等の小さなものとし、切欠き部２２ｂのＸ方向の寸法公差も１００分の３ｍｍ以下等の小さなものとすることにより、各ＬＥＤ１の光軸の位置と各第１集光レンズ部２２ａのＸ方向中央部とを一致させ、若しくは実質的に一致させることができ、又は、各ＬＥＤ１の光軸の位置と各第１集光レンズ部２２ａのＸ方向位置とを合わせることができる。合わせるとは、Ｘ方向に集光されたＸ方向集約光が各第１集光レンズ部２２ａから出ている状態で、隣り合うＸ方向集約光の互いの光軸がなす角度が５°以下、望ましくは３°以下、より望ましくは１°以下になることを言う。つまり、各Ｘ方向集約光の光軸がＺ方向に延びる仮想線に対し成す角度が数十度であっても、隣り合うＸ方向集約光の互いの光軸がなす角度が前記角度以下であれば良いが、各Ｘ方向集約光の光軸がＺ方向に延びる仮想線に対し成す角度は０°に近いことが望ましい。基板本体２１上への各ＬＥＤ１の実装位置の誤差も、近年の技術改良により１００分の数ｍｍ以下にすることが可能であり、スペーサ２３ａと第１集光レンズ部材２２との上記係合があるため、このように一致させ、又は実質的に一致させることができる。
一方、スペーサ２３ａの前記一部のＸ方向の寸法を前記切欠き部２２ｂのＸ方向の寸法より０．２ｍｍ以上、より好ましくは０．５ｍｍ以上小さく設定し、各ＬＥＤ１に対する第１集光レンズ部材２２のＸ方向の位置を微調整可能に構成することも可能である。

【0025】

なお、本実施形態では、スペーサ２３ａは基板本体２１と共に複数のボルト（固定部材）２４によってヒートシンク１１に固定される。本実施形態では、スペーサ２３ａおよび基板本体２１に設けられるボルト孔の内径とボルト２４の外径との隙間も１００分の数ｍｍに設定され、スペーサ２３ａも基板本体２１に対しＹ方向に精密に位置決めされている。なお、スペーサ２３ａと基板本体２１とがＸ方向に係合するように構成し、これによりスペーサ２３ａを基板本体２１に対しＸ方向に精密に位置決めすることも可能である。

【0026】

上記のように各第１集光レンズ部材２２がスペーサ２３ａに保持された状態で、バネ部材２３ｂをスペーサ２３ａにボルト（固定部材）２３ｄで固定する。ボルト２３ｄでバネ部材２３ｂのＹ方向一端側をスペーサ２３ａに固定すると、バネ部材２３ｂのＹ方向他端側とスペーサ２３ａとの間に第１集光レンズ部材２２の一部が挟持される。この時、バネ部材２３ｂが弾性変形し、当該弾性変形の反力を用いて第１集光レンズ部材２２の一部がスペーサ２３ｂに押付けられ、スペーサ２３ａに取付けられる。

【0027】

ここで、第１集光レンズ部材２２とスペーサ２３ａとがＸ方向に厳密に当接するよう構成されず、前述のように、各ＬＥＤ１に対する第１集光レンズ部材２２のＸ方向の位置を微調整可能に構成されている場合、第１集光レンズ部材２２の一部がバネ部材２３ｂの反力でスペーサ２３ｂに押付けられた状態で、第１集光レンズ部材２２のＸ方向の位置を微調整することができる。この時、第１集光レンズ部材２２の一部がバネ部材２３ｂの反力でスペーサ２３ａに押付けられているので、第１集光レンズ部材２２がスペーサ２３ａや各ＬＥＤ１に対しＸ方向に無用に動かない状態で、前記微調整作業を行うことができ、当該作業を容易かつ正確に行うことができる。
この場合、基板ユニット２０を１つずつ点灯し、そのＸ方向集約光の方向や照度を確認することにより、各基板ユニット２０の第１集光レンズ部材２２について前記微調整や位置が正しいことを確認することができる。このように製造すると、ライン状照明位置の光量のムラや光量を確保する上で有利であり、精度の高い製品をスムーズに製造する上でも有利である。さらには、Ｘ方向寸法が数ｍの長い照明装置を製造する場合、基板ユニット２０を測定された照度の低い順に並べると、ラインセンサの画角内の光量のムラを低減することに貢献する。

【0028】

また、ストッパ部材２３ｃは第１集光レンズ部材２２のＹ方向一端にＹ方向に当接している。一方、ストッパ部材２３ｃは複数のボルト２４によって基板本体２１と共にヒートシンク１１に固定される。これにより、ストッパ部材２３ｃは第１集光レンズ部材２２のＹ方向他端にＹ方向に当接し、第１集光レンズ部材２２のＹ方向の移動を規制すると共に、第１集光レンズ部材２２をストッパ２３ａに押付け、第１集光レンズ部材２２のＸ方向およびＹ方向の移動を規制する。ここで、前述のように第１集光レンズ部材２２の一部がバネ部材２３ｂの反力でスペーサ２３ａに押付けられているので、第１集光レンズ部材２２の位置がずれないようにしながらストッパ部材２３ｃの固定を行うことができる。

【0029】

ここで、ストッパ部材２３ｃや基板本体２１やスペーサ２３ａの一部に第１集光レンズ部材２２の前記Ｙ方向一端側で第１集光レンズ部材２２にＺ方向に当接するＺ方向当接部を設けることも可能である。
さらに、第１集光レンズ部材２２を前記Ｚ方向当接部にＺ方向に押付ける移動規制部材を設けることも可能である。この移動規制部材は、例えばバネ部材の反力で第１集光レンズ部材２２を前記Ｚ方向当接部にＺ方向に押付けるように構成できる。この場合、前記ストッパ部材２３ｃで第１集光レンズ部材２２をスペーサ２３ａに押付けずに、ストッパ２３ｃを前記第１集光レンズ部材２２にＹ方向に軽く当接させるだけで、第１集光レンズ部材２２のＸ方向の移動を規制することもできる。

【0030】

このように、第１集光レンズ部材２２は上記のようにＸ方向およびＹ方向の移動が規制され、バネ部材の弾性変形の反力によって位置決めされ、取付けられている。本照明装置が製鉄所の数百度の鋼板の表面に光を照射するために用いられる場合は、前記当接部は常温で僅かな隙間が生ずるよう締り嵌め設定でないことが好ましい。これにより、基板ユニット２０付近の温度が数百度になったとしても、熱膨張による変形分を締り嵌めでないことやバネ部材の弾性変形等により吸収し、第１集光レンズ部材２２に変形や破損が生じ難い。また、本実施形態では第１集光レンズ部材２２がガラスから成るのでレンズの熱変形も生じ難い。このため、所望の精度や性能を長時間に亘って維持することが可能である。

【0031】

第２集光レンズ部材４０はライン状照明装置とほぼ同じ長さを有する円柱状レンズである。直径は十数ｍｍ〜数十ｍｍ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。ライン状照明装置は長いもので数ｍになり、３ｍを超えるものも多いので、第２集光レンズ部材４０もライン状照明装置とほぼ同じ長さの数ｍとなる。なお、第２集光レンズ部材４０を複数の円柱状レンズを接続して形成することも可能であるが、接続部が集光位置に映り込む場合があるので、１本の円柱状レンズから形成することが好ましい。

【0032】

本実施形態では、第２集光レンズ部材４０が円柱状レンズから成るので、第２集光レンズ部材４０の入光面４０ａと出光面４０ｂの両方で各第１集光レンズ部２２ａからの光がＹ方向に集光する。つまり、入光面４０ａと出光面４０ｂが第２集光レンズ部として機能する。
ここで、第２集光レンズ部４０ａ，４０ｂは、図２に示すように、各ＬＥＤ１から放射状に出る光の方向をＹ方向に屈折させるものである。また、第２集光レンズ部４０ａ，４０ｂ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、Ｙ方向に集光しているものとする。

【0033】

第２集光レンズ部材４０が上記のように長くなると、第２集光レンズ部材４０自体をその長さ方向に亘って均一に成形することが難しくなる。特に、第２集光レンズ部材４０の外径が大きくなると、第２集光レンズ部材４０の外径をその長さ方向に亘って均一に成形することが難しくなる。均一な製造を求めると第２集光レンズ部材４０の製造コストが大幅に上昇する。また、第２集光レンズ部材４０の照明装置本体１０への組付時に第２集光レンズ部材４０のＹ方向やＺ方向の位置が若干ずれる場合があり、また、第２集光レンズ部材４０や側面板１３が自重によって撓み、第２集光レンズ部材４０のＹ方向やＺ方向の位置がずれる場合もあるので、これらの点に注意を払う必要もある。

【0034】

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３０°の角度を有するようにＸ方向に傾斜している反射面５０ｃと、隣り合う反射面５０ｃの間を繋ぐ透過レンズ面５０ｄとを有する。

【0035】

本実施形態では、一例として、透過レンズ面５０ｄ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。

【0036】

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。各レーザー光源は第１および第２集光レンズ部材２２，４０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の光が第１および第２集光レンズ部材２２，４０および屈曲レンズ部材５０を介してライン状照明位置に照射される。

【0037】

前述のように組付けられた照明装置では、各ＬＥＤ１からの光は各第１集光レンズ部２２ａによりＸ方向に集光し、第２集光レンズ部４０ａ，４０ｂにより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、各反射面５０ｃによってＸ方向に曲げられ、各透過レンズ面５０ｄおよび保護レンズ部材６０を通過してライン状照明位置に到達する。各第１集光レンズ部２２ａおよび第２集光レンズ部４０ａ，４０ｂにより、各反射面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。

【0038】

ここで、各反射面５０ｃおよび各透過レンズ面５０ｄによりどの程度Ｘ方向に光が曲げられるかについて、図１０および１１を用いて説明する。図１０および１１では、Ｚ方向に延びる仮想線（図１０中の一点鎖線、以下同じ）に対し各反射面５０ｃがＸ方向に傾斜する傾斜角がαで示され、各反射面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１０では、第２集光レンズ部材４０からの光Ｌ１は仮想線と平行な光であり、第２集光レンズ部材４０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、第２集光レンズ部材４０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、第２集光レンズ部材４０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、第２集光レンズ部材４０からの光Ｌ５は仮想線に対しＸ方向他方に２°傾斜しています。

【0039】

図１０では、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数度異なる光が含まれる場合、第２集光レンズ部材２２を通過した時点等で隣り合う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。

【0040】

図１１に例示するように、各反射面５０ｃおよび各透過レンズ面５０ｄ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。なお、図１０および１１の例では、各透過レンズ面５０ｄ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、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。

【0041】

図１０に例示するように、各反射面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、各屈曲レンズ面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５０ｃの傾斜角αを隣り合う反射面５０ｃ、又は近傍の（数個離れた）反射面５０ｃの傾斜角αと数度異ならせることも可能である。

【0042】

なお、図１２および１３に例示するように、反射を用いず、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７０で仮想線に対する傾斜角度αが５０°の屈折面７０ａ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。

【0043】

前述のように組付けられ照明装置となった後、図１４および１５のように、当該ライン状照明装置をアライメント調整装置の支持部１１０によって支持する。アライメント調整装置は支持部１１０と後述する照度測定装置を有する。本実施形態では、実際に使用する場合に用いられる照明装置本体１０のねじ孔等の相手側取付部を用いてライン状照明装置が支持部１１０に取付けられるが、相手側取付部を用いずに、支持部１１０にライン状照明装置を専用治具で押付けて取付けても良い。支持部１１０は、図１５のように、支持部１１０の傾動取付孔１１１がベース１１２に傾動可能に支持されている。このため、支持部１１０の支持角度をＸ方向に延びる軸線（傾動取付孔１１１の中心を通る軸線）中心に変更し、これにより、支持部１１０によって支持されるライン状照明装置の支持角度をＸ方向に延びる軸線を中心に任意に設定することができる。本実施形態では、一例として、前記支持角度を納入先における実際の設置角度に設定している。この状態で、各ＬＥＤ１及び各レーザー光源を点灯し、照度測定装置によって照度測定を行う。

【0044】

照度測定装置は、図１４および１５に示すように、支持部１１０に沿ってＸ方向に延びるレール１２１と、ステッピングモータ等のモータを有するセンサＸ方向位置移動手段（図示せず）によりレール１２１上を移動するセンサホルダ１２２と、センサホルダ１２２に保持された微小点照度センサ１２３と、センサホルダ１２２および微小点照度センサ１２３に接続された処理装置１２４と、処理装置１２４に接続された表示装置１２５と、処理装置１２４に接続されたプリンター１２６とを有する。処理装置１２４はＣＰＵ、メモリ等を有するコンピュータであり、照度測定および測定結果データ作成を行うように処理装置１２４を動作させる測定プログラムを格納している。レール１２１は支持部１１０に対してフレーム１２１ａを介して支持され、支持部１１０に支持されたライン状照明装置と平行に延びるように設けられている。つまり、支持部１１０の配置角度が前記のように変えられると、レール１２１の位置も変わる。また、照度測定装置は、レール１２１をフレーム１２１ａ上でＺ方向に移動させる図示しないステッピングモータ等の駆動手段を有し、これにより、図１５に示すように微小点照度センサ１２３とライン状照明装置とのＺ方向の距離を調整することができる。前記センサＸ方向位置移動手段は前記測定プログラムに基づく処理装置１２４からの指令によって動作し、これにより、前記プログラムに基づいて微小点照度センサ１２３がセンサホルダ１２２と共にレール上を移動する。センサホルダ１２２は、図１５に示すように、前記測定プログラムに基づく処理装置１２４からの指令によって微小点照度センサ１２３の位置を前記Ｙ方向に移動するステッピングモータ等のモータを有するセンサＹ方向移動手段１２２ａを有する。

【0045】

微小点照度センサ１２３は、直径１ｍｍ程度の導光孔１２３ａを有する遮蔽板１２３ｂと、支持部１１０に支持されたライン状照明装置からの光を遮蔽板１２３ｂの導光孔１２３ａを通して受光部１２３ｃで受光する照度センサ１２３ｄとを有する。つまり、微小点照度センサ１２３は、直径１ｍｍ程度の導光孔１２３ａを通過する光の照度を測定する。本実施形態では、直径１ｍｍ程度の導光孔１２３ａを用いて微小点照度の測定を行うが導光孔１２３ａの直径は第２集光レンズ部材４０のＹ方向寸法（本実施形態の場合は直径）の１／１０以下であれば、微小点照度の測定が可能である。しかし、導光孔１２３ａが小さいほど精度の良い測定ができるので、前記数値は１／１５以下であることが好ましく、１／２０以下であることがより好ましい。

【0046】

本実施形態では、導光孔１２３ａの中心軸はＸ方向に４２°傾いている。つまり、導光孔１２３ａの中心軸の延びる方向が、後述の屈曲レンズ部材５０の各反射面５０ｃおよび各透過レンズ面５０ｄを通過した光がＺ軸方向に延びる仮想軸線に対しＸ方向に傾く角度（設計上狙いとする角度）で導光孔１２３ａの中心軸がＸ方向に傾いている。なお、この角度を前記設計上狙いとする角度に対し１０°以下や２０°以下の範囲で異ならせることも可能である。これにより、導光孔１２３ａの内壁は、屈曲レンズ部材５０による光の平均的な屈折方向に沿って延びることになり、照度センサ１２３ｄが主に前記平均的な屈折方向に沿って進む光の微小点照度又は微小点光量を測定することになる。ここで、遮蔽板１２３ｂの厚さは導光孔１２３ａの直径以上、好ましくは１．５倍以上であることが好ましい。一方、中心軸がＸ方向に全く傾いていない導光孔１２３ａを用いても、ライン状照明位置における光量や光量のムラを確認することは可能である。

【0047】

照度測定を行うためにライン状照明装置を支持部１１０によって支持し、処理装置１２４が測定の開始の命令を受付けると、前記測定プログラムにより照度測定が開始される。この時、処理装置１２４は、測定するライン状照明装置の製造シリアル番号も受付ける。以下では、前記測定プログラムに基づく処理装置１２４からの指令によってセンサホルダ１２２、微小点照度センサ１２３、表示装置１２５、及びプリンター１２６が動作する。
先ず、支持部１１０に支持されたライン状照明装置のライン状照明位置において、Ｘ方向に延びる第１の仮想線上の複数位置で微小点照度を測定する。このために、センサホルダ１２２が微小点照度センサ１２３をＹ方向の所定位置（Ｙ１）に保持した状態でセンサホルダ１２２をＸ方向に移動させ、微小点照度センサ１２３がＸ方向に数ｍｍ移動する毎に微小点照度を測定する。この測定は、Ｘ方向における各レーザー光源による照射位置の範囲まで行う。
続いて、前記第１の仮想線と平行に延び前記第１の仮想線に対してＹ方向に所定距離（例えば１ｍｍ）だけ離れた第２の仮想線上（Ｙ２の位置）の複数位置で微小点照度を測定する。このために、センサＹ方向移動手段１２２ａが微小点照度センサ１２３をＹ方向に前記所定距離（１ｍｍ）移動させ、微小点照度センサ１２３がＸ方向に数ｍｍ移動する毎に微小点照度を測定する。
このように、第１の仮想線上で測定を行った後、ｎを１ずつ増やしながら、第ｎ−１（ｎは２以上の整数）の仮想線と平行に延び前記ｎ−１の仮想線に対してＹ方向に所定距離だけ離れた第ｎの仮想線上の複数位置で微小点照度を測定する。本実施形態ではｎが９になるまで（Ｙ１〜Ｙ９の位置で）上記の測定を行う。本実施形態ではｎが９になるまで測定するが、ｎは２以上であれば良い。また、ｎが数十〜１００になるまで測定を行うと、より正確な測定を行うことができる。

【0048】

上記測定が終わると、前記測定プログラムにより処理装置１２４は、測定された複数の微小点照度のデータをそのＸ方向およびＹ方向の測定位置と対応させた測定結果データを製造シリアル番号と関連付けて作成し、表示装置１２５に表示する。例えば、図１６に示すように、横軸がＸ方向に対応し縦軸がＹ方向に対応する照度の等高線図（マップデータ）を前記測定結果データとして作成する。この照度の等高線図には、前記基準光源による照射位置２ａが示されている。ここで、基準光源の光の波長がＬＥＤ１に対して特殊である場合、その波長に基づいて処理装置１２４は基準光源による照射位置を求め、照度の等高線図に示す。一方、基準光源として特定のＬＥＤを用いる場合、基準光源を他のＬＥＤ１と別に点灯した上で、上記測定を行い、その測定結果に基づいて基準光源による照射位置（測定したレーザー光の照度データそのものでも可）２ａを照度の等高線図に示すことも可能である。なお、本実施形態では、照度の等高線図を用いているが、Ｘ軸がＸ方向に対応し、Ｙ軸がＹ方向に対応し、Ｚ軸が照度に対応する３次元グラフ（グラフデータ）や、その他のグラフで前記測定結果データを作成することも可能である。

【0049】

上記照度の等高線図を参照し、照度が所定値以上の範囲（例えば図１６で最も色が濃い範囲）がＸ方向の一部でＹ方向にずれて蛇行している場合等は、そのＸ方向位置に対応する少なくとも１つの基板ユニット２０の位置を修正する処理や、その基板ユニット２０を新しい基板ユニット２０と交換する処理等を行い、上記蛇行を修正することができる。これら調整が終わった後、上記測定および上記照度の等高線図の作成および表示を再び行うこともできる。

【0050】

上記測定の結果、照度が所定値以上の範囲のＹ方向へのずれ（蛇行）が基準範囲内であれば、処理装置１２４の指令でプリンター１２６が照度の等高線図を印刷し、作業者がライン状照明装置を支持部１１０から取外し、他の所定の検査等を行った後、所定の梱包容器に梱包する。取外した後に完成品とするための工程を行っても良い。
前記印刷される物には前記製造シリアル番号も記載されている。上記の１回目の照度の等高線図を参照し、照度が所定値以上の範囲のＹ方向へのずれ（蛇行）が基準範囲内であれば、基板ユニット２０等の位置調整をせずに、処理装置１２４がプリンター１２６によって照度の等高線図を印刷し、作業者がライン状照明装置を支持部１１０から取外し、他の所定の検査や、完成品とするための工程を行った後、所定の梱包容器に梱包する。そして、梱包したライン状照明装置を前記印刷した照度の等高線図と共に納入先に送る。なお、照度の等高線図を電子データで納入先に送ることも可能である。納入先に送る測定結果データは、照度の等高線図ではなく、上記グラフであっても良く、測定した微小点照度測定値をＸ方向およびＹ方向の測定位置と対応させた数値データであっても良い。

【0051】

ここで、上記調整が終わった後、照度が所定値以上の範囲のＹ方向のずれが完全に修正しきれない場合や、照度が所定値以上の範囲が真っ直ぐではあるが全体的にＹ方向にずれている場合に、基準光源の照射方向をＹ方向に調整することも可能である。例えば、図１６では２つの基準光源の照射位置２ａがＹ５の付近にあらわれているが、各基準光源の照射方向をＹ方向に調整し、各照射位置２ａがＹ４の位置等にあらわれるようにしても良い。

【0052】

なお、上記の測定、測定結果データの作成、必要に応じた基板ユニット２０のＹ方向位置等の調整、調整後の再度の測定、および測定結果データの再度の作成は、照明装置の長手方向の寸法が大きい場合や、第２集光レンズ部材４０の長さ寸法や直径が大きい場合は、製造する製品の全数に対して行わないと製品を高精度とすることができない。納入先において求められる仕様にもよるが、一般的に、第２集光レンズ部材４０の長さが１０００ｍｍ以上の場合に製品全数に対して行うことが好ましく、８００ｍｍ以上の場合に製品全数に対して行うことがより好ましい。また、第２集光レンズ部材４０の直径が４０ｍｍ以上の場合に製品全数に対して行うことが好ましく、３０ｍｍ以上の場合に製品全数に対して行うことがより好ましい。なお、納入先で特に精度が要求される場合は、上記の長さや直径以下の場合にも、製造する製品の全数に対して上記を行うことが好ましい。

【0053】

なお、上記では、第２集光レンズ部材４０および屈曲レンズ部材５０を取付けた状態で上記測定を行ったが、第２集光レンズ部材４０および屈曲レンズ部材５０を取付けない状態で上記と同様の測定を行うことも可能である。この場合、導光孔の中心軸がＸ方向に全く傾いていない遮蔽板１２３ｂを用いることが好ましい。この測定を行うと、第２集光レンズ部材４０および屈曲レンズ部材５０の取付け前に、照度の等高線図等の測定データ上で修正又は交換すべき基板ユニット２０を見つけることができ、製造の効率を向上することができる。

【0054】

本実施形態では、１本の仮想線ではなく、Ｙ方向に位置をずらした複数の仮想線上でそれぞれ複数の微小点照度を測定し、その測定データをＸ方向およびＹ方向の測定位置と対応させた測定結果データを作成するので、ライン状の集光位置で最も照度が高くなっている位置やラインを確実に判定することができる。また、測定結果データに基づき基板ユニット２０等のＹ方向の位置を調整するので、例えば第２集光レンズ部材４０や照明装置本体１０の自重により第２集光レンズ部材４０にわずかな曲がりが生じる場合であっても、調整によりライン状の照射位置の精度を確保することが可能である。また、前記のように全製品について測定を行うことにより、納入先ではライン状照明装置の照射位置の精度に疑問を抱かずに設置作業を行うことができ、納入先での設置および調整を容易に行うことができる。

【0055】

また、測定結果データをライン状照明装置の製品を納入した納入先に納入するので、納入したライン状照明装置が照射位置に許容範囲内のわずかな曲がり等を有する場合であっても、納入先ではその特性を考慮しながらライン状照明装置の設置作業を行うことができる。このため、わずかな曲がり等の特性があることに気付かずに設置作業を行う場合に比べ、作業効率が大幅に向上する。

【0056】

また、ライン状照明装置が納入先における設置角度に設置された状態で測定および測定結果データの作成を行うので、納入先における設置状態での集光レンズや照明装置本体のわずかな撓みも加味した測定結果データとなり、納入先における設置作業の容易化に極めて有用である。
また、納入先でライン状照明装置の設置作業を行う時に、例えば基準光源の照射位置を基準にラインセンサカメラを仮止めし、基準光源の照射位置が示されたマップデータ又はグラフデータを参照しながらライン状照明装置又はラインセンサカメラの位置を微調整することができる。すなわち、基準光源の照射位置を目印に設置作業を行うことができるので、作業効率がより向上する。
また、基準光源の光が第２集光レンズ部材４０を介さずにライン状照明位置に照射される場合、第２集光レンズ部材４０のわずかなうねり等により乱されることが無く、設置作業を行う際の目印としてより信頼することができる。

【0057】

また、基準光源は、照明装置本体１０のヒートシンク１１等の他の場所に取付けることも可能であり、基板ユニット２０上に実装することも可能であり、これらの場合でも上記と同様の効果を得ることは可能である。また、基準光源としてレーザー光源の代わりに指向性の強いＬＥＤ光源や他の公知の光源を設けることも可能である。また、基準光源としての基準光源を、ライン状照明装置のＸ方向の両端側だけではなく、中央付近にも設けることが可能である。

【0058】

上記のように構成されたライン状照明装置では、第１集光レンズ部材２２および第２集光レンズ部材４０によって各ＬＥＤ１からの光がＸ方向およびＹ方向に集光するので、放射状に光を出す複数のＬＥＤ１からの光を複数の反射面５０ｃに向かうように効率良く案内することができる。そして、第１集光レンズ部材２２および第２集光レンズ部材４０によって集光された光がＸ方向に並ぶと共にＸ方向に傾斜した複数の反射面５０ｃで反射され、その反射光が各透過レンズ面５０ｄを通ってライン状照明位置に照射されるので、光量を無用に低減することなく、小さなスペースで効率良くＬＥＤ１の並設方向（Ｘ方向）に光軸を傾けることができる。このため、図７〜９において示す横傷Ｋ１だけではなく縦傷Ｋ２の検出も確実に行うことを可能にする。例えば、図８および９で太い破線の範囲に影が生じる。

【0059】

一方、各第１集光レンズ部２２ａを通過した光はＸ方向には集光されているがＹ方向には放射状に拡がりながら進む。このため、第１集光レンズ部２２ａと第２集光レンズ部４０ａとの距離や、第２集光レンズ部４０ａのＹ方向の寸法や、第２集光レンズ部４０ａ，４０ｂの曲率を調整することにより、第２集光レンズ部を通過した光のＹ方向の幅、即ち複数の反射面５０ｃおよび透過レンズ面５０ｄを通過した後のライン状の照明範囲の幅を調整することができる。このため、光量を無用に低減することなく、ＬＥＤ１の並設方向（Ｘ方向）に光軸を傾けることができ、しかもライン状の照明範囲の幅を任意に設定することが可能である。

【0060】

また、各第１集光レンズ部材２２は複数の第１集光レンズ部２２ａを有する。このため、１つ１つの第１集光レンズ部２２ａを各ＬＥＤ１に対し位置決めするよりも、各第１集光レンズ部２２ａの各ＬＥＤ１に対する位置決めを容易に行うことができる。また、第１集光レンズ部材２２が基板ユニット２０に取付けられている。このため、基板ユニット２０を作成した時点で、各ＬＥＤ１と各第１集光レンズ部２２ａとの位置合わせができている。従って、所望の特性が得られない時の調整作業や、メンテナンス時の交換作業を容易に行うことができる。

【0061】

図１７に示すように、各屈折率について、反射面５０ｃの下端に入射した仮想線に平行な光が左隣の反射面５０ｃの上端より上に抜ける傾斜角度αを計算すると、図１８のようになる。これに対する近似曲線を設定すると、例えば、傾斜角度α＝１５．０６°×屈折率＋７．１°となる。反射面５０ｃの下端に入射したＺ方向軸に平行な光が左隣の反射面５０ｃの上端より上に抜けるという事は、光を無駄なく使っている状態であると言える。
入射光がＺ方向軸に平行な光だけではなく、数度傾いている光や、その他の角度の光も入射されることを考慮し、有効に活用される光の量を多くするため、傾斜角度α≦１５°×屈折率＋７．２５°＋５°、好ましくは傾斜角度α≦１５°×屈折率＋７．２５°＋３°の範囲になるように、反射面５０ｃの傾斜角度を設定することが好ましい。

【0062】

なお、図１７および図１８は各透過レンズ面５０ｄが仮想線に平行である場合について検討したが、透過レンズ面５０ｄが、その下端が対応する反射面５０ｃ側に近づくように仮想線に対しＸ方向に１０°以下の傾きで傾斜する場合や、その下端が対応する反射面５０ｃから離れるように仮想線に対しＸ方向に３０°以下の傾きで傾斜する場合でも、上記範囲になるように反射面５０ｃの傾斜角度を設定することが好ましい。

【0063】

尚、本実施形態では、第１集光レンズ部材２２の各第１集光レンズ部２２ａが照射位置に向かって凸レンズであるものを示したが、照射位置に向かって凹レンズであっても良い。また、出光面側ではなく入光面側に各ＬＥＤ１に対応するように第１集光レンズ部を設けることも可能であり、そのレンズ部を各ＬＥＤ１に向かって凸レンズとすることも凹レンズとすることも可能である。さらに、入光面側と出光面側の両方に各ＬＥＤ１に対応するように第１集光レンズ部を設けることも可能である。本実施形態では、入光面２２ｅが平面であり、その入光面２２ｅがスペーサ２３ａに当接するので、各ＬＥＤ１に対し各第１集光レンズ部２２ａのＺ方向の位置精度を向上させることができる。

【0064】

また、本実施形態では、円柱状レンズである第２集光レンズ部材４０により第２集光レンズ部を構成している。これに対し、断面半円形状や蒲鉾形状等のＹ方向に集光するシリンドリカルレンズを用い、このレンズの曲面を第２集光レンズ部として機能させることも可能である。また、上記のようなシリンドリカルレンズを２つ以上用い、これらレンズの曲面を第２集光レンズ部として機能させることも可能である。また、シリンドリカルレンズの代わりにＹ方向に集光するリニアフレネルレンズを用いることも可能である。

【0065】

なお、本実施形態では、第１集光レンズ部材２２および第２集光レンズ部材４０により各ＬＥＤ１からの光をＸ方向およびＹ方向に集光したが、第１集光レンズ部材２２および第２集光レンズ部材４０の代わりに各ＬＥＤ１に対応するように球状レンズを設け、各ＬＥＤ１からの光を各球状レンズによってＸ方向およびＹ方向に集光することも可能である。もちろん、その他の周知のレンズを用いてＸ方向およびＹ方向の集光を行うことも可能である。

【0066】

また、本実施形態では、各基板ユニット２０に１つの第１集光レンズ部材２２が取付けられているが、各基板ユニット２０に２つ以上の第１集光レンズ部材を取付けることも可能である。さらに、第１集光レンズ部材として、図１９のように円柱状レンズ２５を用いることも可能である。この場合、各ＬＥＤ１に対応するように各円柱状レンズ２５が位置決めされる。この場合であっても、各円柱状レンズ２５をバネ部材の反力を用いて基板ユニット２０に取付けることが可能である。さらに、第１集光レンズ部材２２や、第１集光レンズ部材としての前記複数の円柱状レンズ２５を照明装置本体１０側に固定することも可能である。

【0067】

また、本実施形態では、各反射面５０ｃが平面状であるものを示したが、若干の曲率を有していても、上記の作用効果を奏する。また、各反射面５０ｃとしては、透光性材料から成る屈曲レンズ部材５０と空気との境界面だけではなく、屈曲レンズ部材５０と他の材質から成る部材の境界面や、金属等の光を反射し易い材質から成る反射板の面も用いることが可能である。

【0068】

また、前記測定では遮蔽板１２３ｂを用いたが、照度センサ１２３ｄ自体が微小点照度や光量を測定できるものであれば、遮蔽板１２３ｂを用いなくても良い。この場合、Ｙ方向に並べられた複数の画素（照度センサ）を有するラインセンサを微小点照度センサとして用いると、１度Ｘ方向に走査するだけで、複数の仮想線上でそれぞれ複数の微小点照度や微小点光量を測定することができる。

【0069】

また、本実施形態では、バネ部材２３ｂを基板ユニット２０のスペーサ２３ａに固定したものを示したが、基板ユニット２０のスペーサ２３ａ以外の部分に固定することも可能であり、照明装置本体１０に固定することも可能である。これらの場合であっても、第１集光レンズ部材２２をバネ部材の弾性変形の反力を用いて基板ユニット２０に取付けることができる。

【0070】

また、レール１２１、センサホルダ１２２、および微小点照度センサ１２３の代わりに、ラインセンサカメラを設け、先ず、第１の仮想線上で集光位置の照度や輝度を測定し、続いて第ｎの仮想線上で集光位置の照度や輝度を測定し、この測定結果に基づいて測定結果データの作成を行っても良い。ラインセンサカメラを用いる場合、ラインセンサカメラ自体の撓みの問題が発生するので、レール１２１、センサホルダ１２２、および微小点照度センサ１２３を用いた測定の方が正確且つ安価な測定が可能である。
また、照度センサ１２４ｄの代わりに、光量（光度、光束、輝度等の光の量）を測定する他のセンサを用いても良い。

【0071】

前記実施形態で行う複数の仮想線上の複数位置での微小点照度の測定、測定結果データの作成、測定結果データに基づく基板ユニット２０等の位置調整、再測定、および再測定データの測定結果データの作成は、納入先で行っても良い。この場合、納入先に上記アライメント調整装置を持ち込んで、本製品の製造の最終工程を行うことになる。現地で上記測定、測定結果データの作成、測定結果データに基づく基板ユニット２０等の位置調整、再測定、再測定データの測定結果データの作成を行うことにより、搬送時に第２集光レンズ部材４０や各基板ユニット２０のアライメントが変化する可能性を排除できるので、より高精度なライン状照明装置を製造し納入することができる。

【0072】

なお、納入先で上記測定を行う場合、納入先でライン状照明装置を実際に取付ける取付部を本願発明の支持部として使用することができる。この場合、支持部に支持した状態で納入先に納入することが可能である。これにより、実際の使用条件に近い状態で上記測定、測定結果データの作成、測定結果データに基づく基板ユニット２０等の位置調整、再測定、再測定データの測定結果データの作成を行うことができるので、より実機に則したライン状照明装置を製造し納入することができる。

【0073】

つまり、前記実施形態とあわせると、納入とは、前記支持部に支持した状態で、又は、前記支持部から前記照明装置本体を取外し、又は、前記ライン状照明装置を取外すと共に所定の工程を行うことにより完成品として納入先に納入することを意味し、出荷も納入に含まれる。
なお、ライン状照明装置の寸法や仕様は、検査対象や納入先の要望におうじて変化し、完全に同一の製品を複数の納入先に収めることは少ない。このような製品では、上記のように納入先で製造の最終工程を行うことが好ましい場合が多い。

【0074】

また、納入先でライン状照明装置とラインセンサカメラとの位置を再調整する場合も、基準光源の照射位置が示されたマップデータ又はグラフデータを参照しながらライン状照明装置又はラインセンサカメラの位置を微調整することにより、再調整を容易且つ確実に行うことができる。

【0075】

また、納入先において、上記のように納入された測定結果データを参照しながら、ラインセンサカメラ等の検査用センサと前記納入されたライン状照明装置との位置を調整し、このように調整された状態で前記検査用センサを用いた検査を行うことが可能である。測定結果データに基づき検査用センサとライン状照明装置との位置を調整できるので、検査用センサはライン状の照明位置において照度が高いラインを確実に狙うことができ、検査精度を向上することができる。

【0076】

なお、本実施形態では、Ｘ方向およびＹ方向に集光された光が屈曲レンズ部材５０の入光面５０ａから屈曲レンズ部材５０内に入光するものを示した。これに対し、入光面５０ａではなくプリズム面５０ｂが各ＬＥＤ１側を望むように屈曲レンズ部材５０を照明装置本体１０に取付けることも可能である。この場合、Ｘ方向およびＹ方向に集光された光が各反射面５０ｃによって反射されて曲がり、その光が対応する透過レンズ面５０ｄを介して屈曲レンズ部材５０内に入光し、その光が入光面５０ａを介して屈曲レンズ部材５０から出光する。

【符号の説明】

【0077】

１…ＬＥＤ、２ａ…照射位置、１０…照明装置本体、１１…ヒートシンク、１２…下側ボディ、１３…側面板、１４…上側カバー、２０…基板ユニット、２１…基板本体、２２…第１集光レンズ部材、２２ａ…第１集光レンズ部、２２ｂ…切欠き部、２２ｃ…第１の当接部、２２ｄ…第２の当接部、２３…取付構造、２３ａ…スペーサ、２３ｂ…バネ部材、２３ｃ…ストッパ部材、３０…ボルト、４０…第２集光レンズ部材、４０ａ，４０ｂ…第２集光レンズ部、５０…屈曲レンズ部材、５０ｃ…反射面、５０ｄ…透過レンズ面、６０…保護レンズ部材、１１０…支持部、１１１…傾動取付孔、１１２…ベース、１２１…レール、１２２…センサホルダ、１２３…微小点照度センサ、１２４…処理装置、１２５…表示装置、１２６…プリンター

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】