特開 2022-53797 照明装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022053797

(43)【公開日】2022-04-06

(54)【発明の名称】照明装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/84 20060101AFI20220330BHJP

【ＦＩ】

G01N21/84 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020160617

(22)【出願日】2020-09-25

(71)【出願人】

【識別番号】392026888

【氏名又は名称】京都電機器株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100092727

【弁理士】

【氏名又は名称】岸本 忠昭

(74)【代理人】

【識別番号】100146891

【弁理士】

【氏名又は名称】松下 ひろ美

(72)【発明者】

【氏名】山本 誠

【テーマコード（参考）】

2G051

【Ｆターム（参考）】

2G051AA51

2G051AA61

2G051AA90

2G051AB02

2G051AB11

2G051AB20

2G051BA01

2G051BB03

2G051CB01

(57)【要約】

【課題】ハーフミラーの撓みの発生を抑制可能な照明装置を提供する。
【解決手段】照明装置は、筐体と、筐体に保持された光源３と、筐体に収容保持されたハーフミラー４と、を備える。ハーフミラー４は、光源３から照射された光を透過又は反射して対象物に照射させる。筐体は、相互に対向配置された一対の側壁５を備え、各側壁５は、側板５１と、抑え面を有する抑え部材５３と、を備える。側板５１の内面には直線状に斜めに延びる第１段部が設けられている。ハーフミラー４は、その厚み方向において、側板５１の第１段部と抑え部材５３の抑え面によって挟持されている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

筐体と、
前記筐体に保持された光源と、
前記筐体に収容保持されたハーフミラーと、を備え、
前記ハーフミラーは、前記光源から照射された光を第１方向へ透過又は反射して対象物に照射させ、
前記筐体は、前記第１方向と垂直な第２方向において相互に対向配置された一対の側壁を備え、
各側壁は、側板と、抑え面を有する抑え部材と、を備え、
前記側板の内面には、前記ハーフミラーの反射面と平行な第３方向に直線状に延びる第１段部が設けられ、
前記ハーフミラーは、その厚み方向において、前記側板の前記第１段部と前記抑え部材の前記抑え面によって挟持されている照明装置。

【請求項2】

前記側板の内面には前記ハーフミラーの反射面に対して傾斜する斜面が設けられ、前記ハーフミラーの下端は前記斜面により下方から支持される請求項１に記載の照明装置。

【請求項3】

前記側板は、前記抑え部材の外面全体を覆う請求項１又は２に記載の照明装置。

【請求項4】

前記側板の内面には更に第２段部が設けられ、前記第２段部は前記抑え部材の下端面を下方から支持する請求項１～３の何れかに記載の照明装置。

【請求項5】

前記側板の前記第１段部と前記ハーフミラーの間には第１の緩衝部材が介在し、前記抑え部材の前記抑え面と前記ハーフミラーの間には第２の緩衝部材が介在する請求項１～４の何れかに記載の照明装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば画像処理検査等において対象物を照明するために用いられる照明装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、半導体等の工業製品の品質や商品パッケージに施される印字等を製造ライン上で検査する際に、ＣＣＤカメラ等による撮像を利用した画像処理検査が行われている。このような画像処理検査で用いる照明装置として、同軸落射型照明装置が提案されている。同軸落射型照明装置は、筐体に保持されたハーフミラーを備え、光源からの照射光をハーフミラーで反射して対象物に照射し、対象物からの反射光がハーフミラーを介してカメラに到達するように構成されている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

図９～図１１を参照して、従来の同軸落射型照明装置におけるハーフミラーの固定方法について説明する。図９及び図１０に示す様に、筐体２０１は相互に対向する一対の側板２０５を備え、各側板２０５の内面には斜めに延びる溝２０５ａが形成されている。ハーフミラー２０４は矩形平板状であり、幅方向両端が側板２０５の溝２０５ａに嵌め込まれて位置決め固定される。また、各側板２０５には溝２０５ａに連通する凹部が設けられ、この凹部に嵌め込まれたクッション材２０６により、ハーフミラー２０４のガタツキや位置ずれを抑制している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００２－３４０８０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上述の様にハーフミラー２０４を幅方向両側から側板２０５で挟み込む従来の固定方法では、図１１に示す様にハーフミラー２０４に対して幅方向から圧力がかかり、ハーフミラー２０４が撓んで破損する恐れがあった。特に薄肉のハーフミラーを用いる場合には破損の恐れが高いという問題があった。また、ハーフミラー２０４を溝２０５ａに差し込んで組み立てることから、組立性が悪いという問題もあった。

【0006】

本発明は、ハーフミラーの撓みの発生を抑制可能な照明装置の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る照明装置は、筐体と、前記筐体に保持された光源と、前記筐体に収容保持されたハーフミラーと、を備え、前記ハーフミラーは、前記光源から照射された光を第１方向へ透過又は反射して対象物に照射させ、前記筐体は、前記第１方向と垂直な第２方向において相互に対向配置された一対の側壁を備え、各側壁は、側板と、抑え面を有する抑え部材と、を備え、前記側板の内面には、前記ハーフミラーの反射面と平行な第３方向に直線状に延びる第１段部が設けられ、前記ハーフミラーは、その厚み方向において、前記側板の前記第１段部と前記抑え部材の前記抑え面によって挟持されている。

【発明の効果】

【0008】

本発明に係る照明装置によれば、ハーフミラーは厚み方向において各側壁の側板における第１段部と抑え部材の抑え面によって挟持されて保持されるので、ハーフミラーに対して圧力が幅方向から加わらず、ハーフミラーの撓みの発生を抑制できる。また、照明装置の組立ても容易にできる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態に係る照明装置を備える撮像システムの全体構成を示す概略図。

【図2】本発明の実施形態に係る照明装置の外観斜視図。

【図3】図２に示す照明装置の分解斜視図。

【図4】図２に示す照明装置が備える抑え部材と緩衝材を示す図であり、（ａ）は抑え部材に緩衝材を貼付する前の状態を示す分解斜視図、（ｂ）は抑え部材に緩衝材を貼付した状態を示す斜視図。

【図5】図２に示す照明装置が備える側板と緩衝材を示す分解斜視図。

【図6】ハーフミラーの保持構造を説明する図２のＶＩ－ＶＩ線断面図。

【図7】（ａ）は、本発明の実施形態の変形例に係る照明装置を示す外観斜視図、（ｂ）はその分解斜視図。

【図8】本発明の他の実施形態に係る照明装置を備える撮像システムの全体構造を示す概略図。

【図9】従来の照明装置の分解斜視図

【図10】図９の照明装置におけるハーフミラーの保持構造を示す図。

【図11】図９の照明装置おけるハーフミラーに対する圧力方向を示す説明図。

【発明を実施するための最良の形態】

【0010】

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態に係る照明装置を備える撮像システムについて説明する。図１に示す撮像システムＳは、対象物Ｂを照明する照明装置１と、対象物Ｂを撮像する撮像装置Ｃと、を備える。照明装置１は同軸落射照明装置であって、筐体２と、筐体２に収容保持された光源３，ハーフミラー４，及び拡散板１２を備える。

【0011】

図１～図３に示す様に、筐体２は下側に照射孔２ａが開口された直方体形状を有し、左右一対の側壁５、前壁７と、後壁８と、上壁９と、下壁１０と、を備える。なお、図３において前壁７と拡散板１２は省略している。上壁９には矩形状の透過窓９ａが形成され、この透過窓９ａには透過部材１１が嵌め込まれている。光源３は筐体２の後壁８の内面に配置され、面状に配置された複数個の発光素子３１（本実施形態ではＬＥＤ素子）を備える。各発光素子３１の光軸は前方（前後方向Ｄ４）に延びている。

【0012】

ハーフミラー４は、入射する光の一部を反射し、一部を透過するミラーであって、本実施形態におけるハーフミラー４は、光源３よりも前方位置において後上方向（第３方向Ｄ３）に向けて斜めに配置され、光源３からの光Ｌ１を対象部Ｂに向かって下方向（上下方向Ｄ１／第１方向）に反射させると共に、対象物Ｂからの反射光Ｌ２を撮像装置Ｃに向けて透過させる。撮像装置Ｃは、ハーフミラー４を介して対象物Ｂに対向配置され、対象物Ｂからの反射光Ｌ２を取り込む。

【0013】

かかる構成において、光源３から前方に向かって発せられて拡散板１２により拡散された光Ｌ１は、ハーフミラー４により下方に反射され、照射孔２ａを介して対象物Ｂを照射する。そして、対象物Ｂにより正反射された光Ｌ２は、照射孔２ａを介して筐体２内に入り、ハーフミラー４及び透過窓９ａを透過して撮像装置Ｃに到達し、撮像装置Ｃによって撮像される。

【0014】

次に、筐体２に対するハーフミラー４の固定方法について説明する。図３～図５を参照して、筐体２の各側壁５は、側板５１と、抑え部材５３と、を備え、側板５１の内面５１Ａには段部５２が形成されている。この段部５２は、後上方向Ｄ３に向かって斜めに直線状に延びる第１段部５２ａと、第１段部５２ａよりも前方位置にておいて前後方向Ｄ４に延びる第２段部５２ｂと、を有し、また第１段部５２ａと第２段部５２ｂの間には斜め下方に（ハーフミラー２に対して傾斜して）延びる斜面５２ｃが設けられている。第１段部５２ａの長さは、ハーフミラー４の長手方向長さと略同一とされている。

【0015】

また、側板５１の内面５１Ａに段部５２を設けたことにより、側板５１の内面５１Ａは、段部５２よりも下方に位置する第１部分５１Ａａと、段部５２よりも上方に位置する第２部分５１Ａｂとに分割されている。

【0016】

抑え部材５３は、片側の２角が直角な下向き台形形状を有する板状部材であって、台形の底辺を構成し前後方向Ｄ４に延びる上端面５３ａと、上下方向Ｄ１に延びる前端面５３ｂと、台形の上辺を構成し前後方向Ｄ４に延びる下端面５３ｃと、後上方向Ｄ３に向かって斜めに延びる抑え面５３ｄと、下向き台形形状を有する外面５３ｅ及び内面５３ｆと、を備える。

【0017】

かかる構成において、ハーフミラー４は、その幅方向Ｄ２（第２方向）における両端部が側板５１の第１段部５２ａと抑え部材５３の抑え面５３ｄにより挟持されて保持される。即ち、側板５１の第１段部５２ａは、ハーフミラー４を下方から支持する支持面として機能し、抑え部材５３の抑え面５３ｄはハーフミラー４を上方から抑える抑え面として機能し、これによりハーフミラー４は支持面（第１段部）５２ａと抑え面５３ｄによって厚み方向に挟持されて保持される。また、ハーフミラー４の下端４４は、その幅方向Ｄ２における両端部分が側板５１の斜面５２ｃにより下方から支持され、ハーフミラー４の筐体２への取り付けの際にハーフミラー４が支持面５２ａから落下するのを防止している。

【0018】

また、筐体２は更に各側壁５に貼付された緩衝材６を備える。緩衝材６は、側板５１に貼付された緩衝部材６１、６２、６３と、抑え部材５３に貼付された緩衝部材６４と、を備える。緩衝部材６１（第１の緩衝部材）はハーフミラー４の下面４１（図１：反射面）に当接するように支持面５２ａに貼付され、緩衝部材６２はハーフミラー４の側端縁４３（図３）に幅方向Ｄ２外方から対向するように側板５１の内面５１Ａ（より具体的には内面５１Ａの第２部分５１Ａｂ）に支持面５２ａに沿って貼付され、緩衝部材６３はハーフミラー４の下端４４と当接するように側板５１の斜面５２ｃに貼付されている。また、緩衝部材６４（第２の緩衝部材）は、ハーフミラー４の上面４２と当接するように抑え部材５３の抑え面５３ｄに貼付されている。これにより、ハーフミラー４は側板５１や抑え部材５３に直接当接せず、間には緩衝材６が介在することになるので、ハーフミラー４にかかるストレスを緩和し、ハーフミラー４の破損や歪みを防止している。

【0019】

このようなハーフミラー４の筐体２への取り付けは次の様に行う。まず、緩衝部材６１～６４をそれぞれ、側板５１の支持面５２ａ，内面５１Ａ，斜面５２ｃ、及び抑え部材５３の抑え面５３ｄに貼付する。次に、ハーフミラー４を側板５１の支持面５２ａに載置する。このとき、ハーフミラー４の下端４４は斜面５２ｃによって支持されるので、ハーフミラー４が支持面５２ａから滑り落ちることはない。次に、抑え部材５３の下端面５３ｃが側板５１の第２段部５２ｂに当接し、抑え部材５３の抑え面５３ｄが側板５１の支持面５２ａに対向するように、抑え部材５３を側板５１の段部５２に載置する。これにより抑え部材５３の下端面５３ｃ及び抑え面５３ｄは、第２段部５２ｂ及び第１段部５２ａにより下方から支持される。

【0020】

その後、図３に示す様に、側板５１に挿通されたネジＮ１を抑え部材５３のネジ穴５３ｈに螺合させることで抑え部材５３が側板５１に固定され、ハーフミラー４は側板５１と抑え部材５３により挟持されて保持される。この状態において、側板５１の上端面５１Ｂと抑え部材５３の上端面５３ａは面一となり、抑え部材５３の外面５３ｅ全体が側板５１によって覆われる。

【0021】

その結果、図６に示す様に、ハーフミラー４は、その厚み方向において側板５１と抑え部材５３により挟持されて保持される。よって、ハーフミラーが幅方向Ｄ２から圧力を受ける従来の構成と異なり、ハーフミラー４における撓みの発生を抑えると共に、ハーフミラー４を破損しにくくすることができる。また、ハーフミラー４と側壁５の間には緩衝材６が設けられているので、ハーフミラー４の破損や歪みを更に効果的に防止できると共に、組み付け誤差を吸収できる。更に、従来のようにハーフミラーを溝に挿入して組み立てる方式と比較して、組み立てが容易であり、組立性を改善している。

【0022】

抑え部材５３は側板５１の内側に完全に収まる構成であることから、側壁５の外面５１Ｃが平坦になり、抑え部材５３と側板５１との間の段部が側壁５の外面５１Ｃに現れることによって美観が損なわれることがない。

【0023】

また、照明装置１を外部の支持部材に固定して用いることが多く、筐体２の側壁５を当該支持部材に固定する場合は、側壁５の外面５１Ｃが平坦であることから、支持部材に対する筐体２の取り付けを良好に行うことができる。即ち、側壁５の外面５１Ｃに段差があると、筐体２を支持部材に取り付けた際にガタツキが生じる恐れがあるが、本実施形態の構成ではこのような問題は生じない。

【0024】

更に、本実施形態では抑え部材５３の変更のみで異なる厚さのハーフミラー４を装着できる。

【0025】

次に、本実施形態の変形例にかかる照明装置について図７を参照して説明する。なお、上述の照明装置１と実質同一の構成部材には同一の参照番号を付し、説明を省略する。図７に示す様に、本変形例に係る照明装置１０１は、側壁５に代えて側壁１０５を備え、側壁１０５は、側板１５１と抑え部材１５３を有する。側壁１５１は側壁５１と略同一であるが、前上部分が切り欠かれ、逆向き略への字状の前上端面１５１ｆを有する。また、抑え部材１５３は、抑え部材５３と略同一であるが、外面１５３ｅには下向きの段部１５３ｆが設けられ、段部１５３ｆの形状は側壁１５１の前上端面１５１ｆの形状に対応している。

【0026】

かかる構成において、上記実施形態と同様にハーフミラー４と緩衝材６を間に介在させて抑え部材１５３を側壁１５１の段部５２に載置して組み立てると、抑え部材１５３の段部１５３ｆが側壁１５１の前上端面１５１ｆに上方から当接する。

【0027】

以上、本発明の実施形態に係る照明装置について添付の図面を参照して説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されず、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形、修正が可能である。

【0028】

例えば、上記実施形態では、ハーフミラー４によって光源３からの光Ｌ１を対象物Ｂに向けて反射し、対象物Ｂにより正反射された光Ｌ２がハーフミラー４を透過して撮像装置Ｃに到達するように構成したが、図８に示す様に、光源３からの光Ｌ１はハーフミラー４を透過し、対象物Ｂにより正反射された光Ｌ２をハーフミラー４により撮像装置Ｃに向けて反射するように構成してもよい。

【0029】

また、上記実施形態においては光源３は面状に配置された複数個の発光素子３１を備えるが、幅方向にライン状に配列された複数個の発光素子３１を備えても良く、単一の発光素子３１のみを備えても良い。また、照明装置１（１０１）の外観は図２（図７）に示すものに限定されず、筐体２の縦横の比率も任意に設定変更可能である。

【符号の説明】

【0030】

１、１０１ 照明装置
２ 筐体
３ 光源
４ ハーフミラー
５、１０５ 側壁
６ 緩衝材
５１、１５１ 側板
５２ 段部
５２ａ 第１段部（支持面）
５２ｂ 第２段部
５２ｃ 斜面
５３、１５３ 抑え部材
５３ｄ 抑え面
６１、６２、６３、６４ 緩衝部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】