特許 7498473 照明装置および照明システム

(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】

(24)【登録日】2024-06-04

(45)【発行日】2024-06-12

(54)【発明の名称】照明装置および照明システム

(51)【国際特許分類】

   F21S 2/00 20160101AFI20240605BHJP

   F21V 5/02 20060101ALI20240605BHJP

   G03F 7/20 20060101ALI20240605BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20240605BHJP

   F21Y 115/30 20160101ALN20240605BHJP

【ＦＩ】

F21S2/00 340

F21V5/02 100

G03F7/20 501

F21Y115:10

F21Y115:30

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2019137330

(22)【出願日】2019-07-25

(65)【公開番号】P2021022456

(43)【公開日】2021-02-18

【審査請求日】2022-07-23

(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

(72)【発明者】

【氏名】栗林 拓

【審査官】當間 庸裕

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－２９３１５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０８６５３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｆ２１Ｖ ５／０２

Ｇ０３Ｆ ７／２０

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

Ｆ２１Ｙ １１５／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｘ方向に互いに間隔をおいて配置され、前記Ｘ方向と略直交するＹ方向にそれぞれ平行光を射出する複数の第１平行光ユニットと、
前記Ｘ方向に互いに間隔をおいて前記複数の第１平行光ユニットに各々対応するように配置された複数の反射部材であって、前記複数の第１平行光ユニットからの前記平行光をそれぞれ前記Ｘ方向と略直交する所定方向に向かって反射する複数の反射部材と、
前記Ｘ方向に互いに間隔をおいて配置され、前記所定方向にそれぞれ平行光を射出する複数の第２平行光ユニットと、を備える照明装置であって、前記複数の第１平行光ユニットの各々からの前記平行光は対応する前記反射部材の前記Ｘ方向の全体に照射されるように構成され、
前記照明装置が照明する前記Ｘ方向に長い照明エリアにおいて前記複数の第１平行光ユニットからの前記平行光が前記複数の反射部材によって反射した光と前記複数の第２平行光ユニットからの前記平行光とが前記Ｘ方向に連なるように、前記Ｘ方向において前記複数の第２平行光ユニットは前記複数の反射部材と交互に配置され、
前記各反射部材は、対応する前記第１平行光ユニットからの前記平行光のうち前記Ｘ方向の少なくとも一端の光を反射しないものである、照明装置。

【請求項2】

前記各反射部材は、対応する前記第１平行光ユニットからの前記平行光のうち、前記Ｘ方向の両端の光を反射しないものである、請求項１に記載の照明装置。

【請求項3】

前記各反射部材は、少なくとも１つの前記第２平行光ユニットからの前記平行光の前記Ｘ方向の端の光を前記所定方向に向かわないように遮断又は反射するものである、請求項１又は２に記載の照明装置。

【請求項4】

前記複数の反射部材の少なくとも１つは、隣り合う２つの前記第２平行光ユニットからの前記平行光の前記Ｘ方向の端の光を前記所定方向に向かわないように遮断又は反射するものである、請求項１又は２に記載の照明装置。

【請求項5】

前記複数の第２平行光ユニットは、前記Ｘ方向に前記複数の第１平行光ユニットと交互に配置されている、請求項１～４の何れかに記載の照明装置。

【請求項6】

前記各第１平行光ユニットは、点光源と、前記点光源からの光を前記平行光とするレンズ部と、を有する、請求項１～５の何れかに記載の照明装置。

【請求項7】

前記各第２平行光ユニットは、点光源と、前記点光源からの光を前記平行光とするレンズ部と、を有する、請求項１～６の何れかに記載の照明装置。

【請求項8】

前記複数の第２平行光ユニットは、点光源と、前記点光源からの光を平行光とするレンズ部と、前記レンズ部からの前記平行光を前記所定方向に向かって反射する第２反射部材と、を有する、請求項１～６の何れかに記載の照明装置。

【請求項9】

前記Ｘ方向に互いに間隔をおいて配置され、前記所定方向にそれぞれ平行光を射出する第３平行光ユニットをさらに備える、請求項１～８の何れかに記載の照明装置。

【請求項10】

前記反射部材によって前記所定方向に向かって反射される前記第１平行光ユニットからの前記平行光と、前記複数の第２平行光ユニットからの前記所定方向に向かう前記平行光とを、前記Ｘ方向に屈折させる屈折レンズ部材をさらに備える、請求項１～９の何れかに記載の照明装置。

【請求項11】

前記反射部材によって前記所定方向に向かって反射される前記第１平行光ユニットからの前記平行光と、前記複数の第２平行光ユニットからの前記所定方向に向かう前記平行光とを、前記Ｘ方向と直交する方向に集光する集光レンズ部をさらに備える、請求項１～９の何れかに記載の照明装置。

【請求項12】

前記集光レンズ部によって集光された光を平行光とする再平行化レンズ部をさらに備える、請求項１１に記載の照明装置。

【請求項13】

請求項１～１２の何れかに記載の照明装置と、
前記照明装置による前記照明エリアの長手方向に長手を有するレンズであり、前記照明エリアからの光を検査用のセンサに向かって前記長手方向に集光するレンズと、を備える照明システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、照明装置および照明システムに関する。

【背景技術】

【0002】

この種の照明装置として、Ｘ方向に並設された複数のＬＥＤと、各ＬＥＤからの光をＸ方向と直交するＹ方向に集光する棒状レンズとを備え、ライン状の照明位置を照明するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。当該照明装置では、照明位置の光のムラを低減するために、Ｘ方向に光を拡散する拡散板を用いている。

【0003】

また、Ｘ方向に並設された複数の点光源と、複数の点光源にそれぞれ対応する凸レンズとを備え、ライン状の照明位置を照明するものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。当該照明装置でも、照明位置の光のムラを低減するために、Ｘ方向に光を拡散する拡散板を用いている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第４４５７１００号公報

【文献】特開２００５－０７９４９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

前記各照明装置は、ラインセンサによって検出される範囲をライン状に照明するために用いられる。前記各照明装置は、光硬化性樹脂の露光のために用いられる場合もある。
前者の照明装置の光源は、Ｘ方向に並設された複数のＬＥＤである。このため、照明装置と照明位置とを数十ｃｍ以上又は１ｍ以上離せば、照明位置の光のムラを無くすことはできるが、照明位置の照度が低下する。照明位置の照度を上げるために照明装置と照明位置との距離を十数ｃｍ以下にする場合は、照明位置の光のムラを低減するために拡散板が必要になる。

【0006】

後者の照明装置も、凸レンズの継ぎ目があるため、前者の照明装置と同様に拡散板が必要である。
また、照明位置に平行光成分が多い光を供給する照明装置も望まれていた。

【0007】

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、拡散板を用いない場合でもムラが少ない又は無い光を照明位置に供給することが可能であり、小型化も図ることが可能な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】

【0008】

本発明の第１の態様に係る照明装置は、Ｘ方向に互いに間隔をおいて配置され、前記Ｘ方向と略直交するＹ方向にそれぞれ平行光を射出する複数の第１平行光ユニットと、前記Ｘ方向に互いに間隔をおいて前記複数の第１平行光ユニットに各々対応するように配置された複数の反射部材であって、前記複数の第１平行光ユニットからの前記平行光をそれぞれ前記Ｘ方向と略直交する所定方向に向かって反射する複数の反射部材と、前記Ｘ方向に互いに間隔をおいて配置され、前記所定方向にそれぞれ平行光を射出する複数の第２平行光ユニットと、を備える照明装置であって、前記複数の第１平行光ユニットの各々からの前記平行光は対応する前記反射部材の前記Ｘ方向の全体に照射されるように構成され、前記照明装置が照明する前記Ｘ方向に長い照明エリアにおいて前記複数の第１平行光ユニットからの前記平行光が前記複数の反射部材によって反射した光と前記複数の第２平行光ユニットからの前記平行光とが前記Ｘ方向に連なるように、前記Ｘ方向において前記複数の第２平行光ユニットは前記複数の反射部材と交互に配置され、前記各反射部材は、対応する前記第１平行光ユニットからの前記平行光のうち前記Ｘ方向の少なくとも一端の光を反射しないものである。

【0009】

上記第１の態様では、各第１平行光ユニットからの平行光がそれぞれ反射部材によって所定方向に向かって反射される。また、複数の第２平行光ユニットは、Ｘ方向に互いに間隔をおいて配置され、所定方向にそれぞれ平行光を射出する。また、Ｘ方向において、複数の第２平行光ユニットは複数の反射部材と交互に配置されている。このような交互配置のため、各第２平行光ユニットからの光が反射部材の間を通過して照明エリアに到達する。当該構成によって、照明エリアの略全体に亘って照度を均一又は略均一にする照明システムを容易且つ確実に構成することが可能となる。また、反射部材がＸ方向に並んでおり、当該構成は照明装置の小型化を図るために有利である。

【0010】

本発明の第２の態様に係る照明システムは、前記照明装置と、前記照明装置による照明エリアの長手方向に長手を有するレンズであり、前記照明エリアからの光を検査用のセンサに向かって前記長手方向に集光するレンズと、を備える。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、拡散板を用いない場合でも照明位置にムラが少ない又は無い光を供給することが可能であり、小型化も図ることが可能な照明装置の提供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態に係る照明装置の概略構成を示す斜視図である。

【図2】本実施形態の照明装置の概略構成を示す正面図である。

【図3】図２におけるIII－III線断面図である。

【図4】図２におけるIV－IV線断面図である。

【図5】本実施形態の第１変形例の照明装置の断面図である。

【図6】本実施形態の第２変形例の照明装置の断面図である。

【図7】本実施形態の第３変形例の照明装置の断面図である。

【図8】本実施形態の第４変形例の屈折レンズ部の正面図である。

【図9】本実施形態の第５変形例の照明装置の概略構成を示す正面図である。

【図10】本実施形態の第６変形例の照明装置の断面図である。

【図11】本実施形態の第７変形例の照明装置の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明の一実施形態に係る照明システムについて図面を参照して以下に説明する。
この照明システムの照明装置１は、検査対象物をライン状に照明するものである。当該ラインは、幅が数ｃｍであってもよく、１ｃｍ以下であってもよい。本実施形態では前記ラインの幅は以下の構造によって数ｃｍとなる。
この照明装置１は、図１～図４に示されるように、Ｘ方向に長手を有する筐体１０と、筐体１０内にＸ方向に互いに間隔をおいて配置された複数の反射部材２０と、Ｘ方向に互いに間隔をおいて配置された複数の第１平行光ユニット３０と、Ｘ方向に互いに間隔をおいて配置された複数の第２平行光ユニット４０と、を備えている。

【0014】

図３等に示されるように、各第１平行光ユニット３０は、点光源３１と、点光源３１から放射状に射出される光を平行光とする１枚のフレネルレンズであるレンズ部３２と、を備える。点光源３１は、レーザーダイオード、ＬＥＤ等である。点光源３１が光ファイバーの一端であり、光ファイバーの他端に光源装置から光を入れてもよい。本実施形態では、レンズ部３２は、同心円状に並んだ複数のプリズムレンズを有し、各プリズムレンズは点光源３１からの光を平行光とするように形成されている。

【0015】

点光源３１からレンズ部３２の全体に亘って均一な光が照射されることが好ましいが、光軸の付近の光が最も強く、光軸から離れるに従って徐々に光量が低下する点光源３１であってもよい。

【0016】

なお、レンズ部３２は、点光源３１からの光を平行光とするものであればよく、単一又は複数のレンズを有していればよい。また、レンズ部３２を構成するレンズとして、凸レンズ、凸レンズと凹レンズの組合せ、リニアフレネルレンズ等の周知のレンズを用いることが可能である。
各第１平行光ユニット３０は、Ｘ方向と略直交するＹ方向に平行光ＰＬ１を射出する。平行光ＰＬ１のＸ方向の幅は数ｃｍであり、本実施形態では５ｃｍ程度である。平行光ＰＬ１のＺ方向の幅は数ｃｍであってもよく、１ｃｍ以下であってもよい。本実施形態では平行光ＰＬ１のＺ方向の幅は５ｃｍ程度である。

【0017】

本実施形態では、図３に示されるように、第１平行光ユニット３０は筐体３３によって覆われている。また、第１平行光ユニット３０は、点光源３１の基板３１ａが一端面に固定されたブロック３４を有し、ブロック３４は筐体３３にＹ方向に移動可能に取付けられている。また、筐体３３に対してブロック３４を移動しないように固定する移動規制部材３５も設けられている。本実施形態では、移動規制部材３５はネジ部材であり、移動規制部材３５は筐体３３に螺合しており、ブロック３４に当接する。

【0018】

移動規制部材３５を緩めると共に、ブロック３４をＹ方向に移動することによって、点光源３１とレンズ部３２とのＹ方向の距離を調節することができる。当該調節によって、平行光ＰＬ１を若干拡がる光、若干収束する光、又は完全な平行光に近い光等に調節することができる。若干広がる光および若干収束する光も本実施形態では平行光である。

【0019】

図４等に示されるように、各第２平行光ユニット４０は、点光源４１と、点光源４１から放射状に射出される光を平行光とする１枚のフレネルレンズであるレンズ部４２と、を備える。点光源４１は、レーザーダイオード、ＬＥＤ等である。点光源４１が光ファイバーの一端であり、光ファイバーの他端に光源装置から光を入れてもよい。本実施形態では、レンズ部４２は、同心円状に並んだ複数のプリズムレンズを有し、各プリズムレンズは点光源４１からの光を平行光とするように形成されている。

【0020】

点光源４１からレンズ部４２の全体に亘って均一な光が照射されることが好ましいが、光軸の付近の光が最も強く、光軸から離れるに従って徐々に光量が低下する点光源４１であってもよい。

【0021】

なお、レンズ部４２は、点光源４１からの光を平行光とするものであればよく、単一又は複数のレンズを有していればよい。また、レンズ部４２を構成するレンズとして、凸レンズ、凸レンズと凹レンズの組合せ、リニアフレネルレンズ等の周知のレンズを用いることが可能である。
各第２平行光ユニット４０は、Ｘ方向およびＹ方向と略直交するＺ方向に平行光ＰＬ２を射出する。なお、Ｚ方向が、Ｘ方向およびＹ方向と交差する方向であって、Ｙ方向と４５°、３０°等の所定の角度を成す方向であってもよい。

【0022】

平行光ＰＬ２のＸ方向の幅は数ｃｍであり、本実施形態では５ｃｍ程度である。平行光ＰＬ２のＹ方向の幅は数ｃｍであってもよく、１ｃｍ以下であってもよい。本実施形態では平行光ＰＬ２のＹ方向の幅は５ｃｍ程度である。

【0023】

本実施形態では、図４に示されるように、第２平行光ユニット４０は筐体４３によって覆われている。また、第２平行光ユニット４３は、点光源４１の基板４１ａが一端面に固定されたブロック４４を有し、ブロック４４は筐体４３にＺ方向に移動可能に取付けられている。また、筐体４３に対してブロック４４を移動しないように固定する移動規制部材４５も設けられている。本実施形態では、移動規制部材４５はネジ部材であり、移動規制部材４５は筐体４３に螺合しており、ブロック４４に当接する。

【0024】

筐体３３および筐体４３は、筐体１０の一部として機能し、本実施形態では、筐体１０の中に複数の点光源３１，４１、複数のレンズ部３２，４２、および複数の反射部材２０が設けられている。
筐体１０には、第１平行光ユニット３０からの平行光ＰＬ１であって、反射部材２０によって反射された平行光ＰＬ１と、第２平行光ユニット４０からの平行光ＰＬ２とが通過する開口部１０ａが設けられている。本実施形態では、開口部１０ａにプラスチック、ガラス等の透光材料から成るカバー１１が取付けられている。

【0025】

移動規制部材４５を緩めると共に、ブロック４４をＹ方向に移動することによって、点光源４１とレンズ部４２とのＹ方向の距離を調節することができる。当該調節によって、平行光ＰＬ１を若干拡がる光、若干収束する光、又は完全な平行光に近い光等に調節することができる。若干広がる光および若干収束する光も本実施形態では平行光である。

【0026】

本実施形態では、各反射部材２０は金属板、ガラス板等の矩形状の平板状部材である。一例では、各反射部材２０の厚さ方向一方の面である反射面２０ａには銀等の金属が蒸着されており、鏡面となっている。反射面２０ａは反射部材２０において第１平行光ユニット３０側の面である。各反射部材２０は、対応する第１平行光ユニット３０に対応した位置に配置されている。また、図２に示されるように、各反射部材２０のＸ方向の中央又はその近傍に、対応する第１平行光ユニット３０の光軸Ｌ１が向いている。各反射部材２０は、対応する第１平行光ユニット３０からの光をＺ方向に反射する。

【0027】

図２に示されるように、第１平行光ユニット３０からの平行光ＰＬ１のＸ方向の幅は、対応する反射部材２０のＸ方向の幅よりも大きい。このため、図２に示されるように、平行光ＰＬ１のＸ方向の両端には、反射部材２０によって反射されない部分がある。なお、第１平行光ユニット３０と反射部材２０のＸ方向の位置を調整することによって、平行光ＰＬ１のＸ方向の一端に反射部材２０によって反射されない部分を作りながら、平行光ＰＬ１のＸ方向の他端と反射部材２０のＸ方向の端を完全に一致させる場合もある。しかし、このような位置調整には手間およびコストがかかるため、平行光ＰＬ１のＸ方向の両端に反射部材２０によって反射されない部分がある本実施形態の方が好ましい。

【0028】

図２に示されるように、各第２平行光ユニット４０の光軸Ｌ２は、Ｘ方向に隣り合う反射部材２０の間に配置される。本実施形態では、Ｘ方向に隣り合う反射部材２０間の空間のＸ方向の中央又はその近傍を、各第２平行光ユニット４０の光軸Ｌ２が通過する。
図２に示されるように、各第２平行光ユニット４０からＺ方向に射出される平行光ＰＬ２のＸ方向の両端は、対応する２つの反射部材２０によって、Ｚ方向への進行が妨げられる。

【0029】

上記構成によって、図２に示されるように、照明エリアにおいて複数の平行光ＰＬ１と複数の平行光ＰＬ２がＸ方向に交互に並び、平行光ＰＬ１のＸ方向の端と平行光ＰＬ２のＸ方向の端が一致又はほぼ一致する。これにより、照射位置に平行光ＰＬ１，ＰＬ２と略一致する幅の光が照射可能である。本実施形態では、開口部１０ａと略一致する幅の光が照射される。例えば、平行光ＰＬ１のＸ方向の端と平行光ＰＬ２のＸ方向の端が一致することによって、照明エリアの略全体において照度が均一又は略均一となる。

【0030】

なお、第２平行光ユニット４０と反射部材２０のＸ方向の位置を調整することによって、平行光ＰＬ２のＸ方向の一端に反射部材２０によってＺ方向への進行が妨げられる部分を作りながら、平行光ＰＬ２のＸ方向の他端と反射部材２０のＸ方向の端を完全に一致させることもできる。しかし、このような位置調整には手間およびコストがかかるため、平行光ＰＬ２のＸ方向の両端に反射部材２０によってＺ方向への進行が妨げられる部分がある本実施形態の方が好ましい。

【0031】

さらに、第２平行光ユニット４０からの平行光ＰＬ２のＸ方向の寸法を反射部材２０の間隔寸法と一致させることも可能である。この場合、第２平行光ユニット４０と反射部材２０のＸ方向の位置を調整すると、平行光ＰＬ２のＸ方向の両端は反射部材２０によってＺ方向への進行が妨げられない。この場合でも、照明エリアの略全体に亘って照度を均一又は略均一とすることが可能である。
また、本実施形態では、反射部材２０がＸ方向に間隔をおいて並んでおり、当該構成は照明装置１の小型化を図るために有利である。

【0032】

本実施形態では、各第１平行光ユニット３０からの平行光ＰＬ１がそれぞれ反射部材２０によってＺ方向に向かって反射される。また、複数の第２平行光ユニット４０は、Ｘ方向に互いに間隔をおいて配置され、Ｚ方向にそれぞれ平行光ＰＬ２を照射する。また、図２に示されるように、Ｘ方向において、複数の第２平行光ユニット４０は複数の反射部材２０と交互に配置されている。このような交互配置のため、各第２平行光ユニット４０からの光が反射部材２０の間を通過して照明エリアに到達する。当該構成によって、照明エリアの略全体に亘って照度を均一又は略均一にする照明装置１を容易且つ確実に構成することが可能となる。本実施形態では、第１平行光ユニット３０から照明エリアに照射される平行光ＰＬ１と第２平行光ユニット２０から照明エリアに照射される平行光ＰＬ２はＸ方向に連なり、両平行光の重なりは無い又は僅かである。両平行光の重なりがある場合でも、その重なりは規則正しくあらわれる。このため、照明エリアの画像をセンサで得た時に、両平行光の重なりがある範囲を画像処理で調整することが可能である。

【0033】

また、各反射部材２０は、対応する第１平行光ユニット３０からの平行光ＰＬ１のうち、Ｘ方向の端の光を反射しない。当該構成は、照明エリアの略全体に亘って照度を均一又は略均一にする照明装置１を容易且つ確実に構成するために有利である。
また、各反射部材２０は、少なくとも１つの第２平行光ユニット４０からの平行光ＰＬ２のＸ方向の端の光をＺ方向に向かわないように遮断および／又は反射するものである。本実施形態では、各反射部材２０の反射面２０ａと反対の面は黒アルマイト処理等の反射防止処理が施され、平行光ＰＬ２のＸ方向の端の光を主に遮断する。

【0034】

また、本実施形態では、反射部材２０のアレイの端に配置されていない各反射部材２０は、隣り合う２つの第２平行光ユニット４０の平行光ＰＬ２のＸ方向の端の光を遮断および／又は反射する。当該構成は、照明エリアの略全体に亘って照度を均一又は略均一にする照明装置１をより確実に構成するために有利である。

【0035】

また、本実施形態では、複数の第２平行光ユニット４０は、Ｘ方向に複数の第１平行光ユニット３０と交互に配置されている。当該構成は、照明装置１の小型化を図るために有利である。

【0036】

第１平行光ユニット３０は、点光源３１と、点光源３１からの光を平行光とするレンズ部３２とを有する。また、第２平行光ユニット４０も、点光源４１と、点光源４１からの光を平行光とするレンズ部４２とを有する。当該構成は、照明装置１の小型化を図るために有利である。特に、レンズ部３２，４２が１枚のフレネルレンズであることによって、照明装置１をより小型化できる。

【0037】

図５に示されるように、第２平行光ユニット４０の代わりに、平行光ユニット５０が設けられてもよい。この場合、平行光ユニット５０は第２平行光ユニットとして機能し、Ｘ方向において、複数の平行光ユニット５０はそれぞれ第２平行光ユニット４０と同じ位置に配置される。また、各平行光ユニット５０は、Ｙ方向に平行光ＰＬ２を照射するために、点光源３１，４１と同様の点光源５１と、レンズ部３２，４２と同様のレンズ部５２と、筐体３３，４３と同等の筐体５３と、ブロック３４，４４と同様のブロック５４と、移動規制部材３５，４５と同様の移動規制部材５５とを有する。

【0038】

また、各平行光ユニット５０は、第２反射部材２１を有する。各第２反射部材２１は、隣り合う反射部材２０の間に配置され、隣り合う反射部材２０のＸ方向の間隔と等しいＸ方向寸法を有する。各第２反射部材２１は、点光源５１側の反射面２１ａによって平行光ＰＬ２をＺ方向に向かって反射する。平行光ＰＬ２のうち、Ｘ方向の端の光は反射面２１ａによって反射されず、又は、反射部材２０によって遮断および／又は反射される。このような平行光ユニット５０が用いられる場合も、照明エリアの略全体に亘って照度を均一又は略均一にする照明装置１を容易且つ確実に構成することができる。

【0039】

図６に示されるように、第１平行光ユニット３０および第２平行光ユニット４０に加え、前記平行光ユニット５０が設けられてもよい。この場合、平行光ユニット５０は第３平行光ユニットとして機能し、Ｘ方向において、隣り合う第１平行光ユニット３０の間に第２平行光ユニット４０および平行光ユニット５０が配置される。つまり、この場合でも、Ｘ方向において、複数の第２平行光ユニット４０および複数の平行光ユニット５０は複数の反射部材２０と交互に配置される。

【0040】

図６の構造の場合、例えば、第２平行光ユニット４０は、隣り合う第１平行光ユニット２０のＸ方向の間隔の略１／２のＸ方向寸法を有する平行光ＰＬ２を照射する。また、平行光ユニット５０の第２反射部材２１は、隣り合う第１平行光ユニット２０のＸ方向の間隔の略１／２のＸ方向寸法を有する。そして、第２平行光ユニット４０から照明エリアに照射される平行光ＰＬ２と平行光ユニット５０から照明エリアに照射される平行光は、前記各実施形態と同様にＸ方向に連なり、両平行光の重なりは無い又は僅かである。

【0041】

また、平行光ＰＬ２のＸ方向の一端の光は反射部材２０によって遮断および／又は反射される。平行光ＰＬ２のＸ方向の他端の光は平行光ユニット５０の第２反射部材２１によって遮断および／又は反射される。
図５および図６のように構成された場合も、照明エリアの略全体に亘って照度を均一又は略均一にする照明装置１を容易且つ確実に構成することができる。

【0042】

この照明装置１は、図７に示すように、照明装置１からの光をＹ方向に収束する集光レンズ部６１と、集光レンズ部６１からの光をＹ方向に拡げる再平行化レンズ部６２とを有する場合もある。再平行化レンズ部６２によって、集光レンズ部６１からの光を照射位置に向かって平行光とすることができる。これにより、照明エリアの照度を上げることができる。なお、再平行化レンズ部６２を設けない場合もある。この場合、照明装置１からの光が集光レンズ部６１によって照明エリアに向かって収束する。

【0043】

集光レンズ部６１は、単一又は複数のレンズを有していればよい。再平行化レンズ部６２も、単一又は複数のレンズを有していればよい。当該レンズとして、凸レンズ、凸レンズと凹レンズとの組合せ、リニアフレネルレンズ等の周知のレンズを用いることが可能である。

【0044】

図３、図７等において、照明装置１と照明エリアとの間に、光を主にＸ方向に拡散する拡散レンズを設けることも可能である。当該拡散レンズとしては、特許第４４５７１００号公報に記載された各種拡散レンズを用いることも可能であり、光を主にＸ方向い拡散する他の公知の拡散レンズを用いることも可能である。この場合、照明エリアにおける光における平行光成分以外の光を増加することができる。または、照明エリアにおける光の均一性を向上することができる。

【0045】

図３、図７等において、照明装置１と照射位置との間に、光をＸ方向に曲げるための屈折レンズ部材（図８）７０が設けられてもよい。例えば、図３において、カバー１１の代わりに屈折レンズ部材７０が設けられる。図７では、例えば、再平行化レンズ部６２と照射位置との間に屈折レンズ部材７０が設けられる。図７において、再平行化レンズ部６２が設けられない場合は、集光レンズ部６１と照射位置との間に屈折レンズ部材７０が設けられる。集光レンズ部６１、再平行化レンズ部６２、および屈折レンズ部材７０が筐体１０に取付けられていてもよい。この場合、照明装置１が集光レンズ部６１、再平行化レンズ部６２、および屈折レンズ部材７０を備える。

【0046】

屈折レンズ部材７０は、例えば図８に示されるように、Ｘ方向に並んだ複数のプリズムレンズを有し、各プリズムレンズはＹ方向に延びている。屈折レンズ部材７０として、Ｚ方向に向かう平行光をＸ方向に曲げることができる公知の屈折レンズを用いることが可能である。
照明装置１からの光に平行光成分が多く含まれているため、屈折レンズ部材７０を通過した光の向かう方向が一定となる。当該構成は、対象物に広範囲に亘って特定の方向から光を当てる用途において極めて有用である。

【0047】

なお、点光源３１，４１，５１は可視光を射出するものであってもよく、紫外光を射出するものであってもよく、赤外光を射出するものであってもよい。

【0048】

照明装置１からの光に平行光成分が多いので、照明装置１を光硬化性プラスチック等の露光用に用いる場合、露光の効率の向上および露光の均一性の向上をより高いレベルで実現することが可能となる。
また、照明装置１を検査に用いる場合、照明装置１からの光が、検査対象物で反射した後、又は、検査対象物を透過した後、検査用のセンサに届く。この場合も、照明装置１からの光に平行光成分が多いので、センサにおいて検出される光の量が多くなる。これは、検査の高速化、検査の精度向上等を図る上で有利である。

【0049】

また、図７に示されるように、当該照明システムに、検査対象物からの光をセンサ８２に向かってＸ方向に収束するためのレンズ８１が設けられてもよい。照明エリアは検査対象物の表面、検査対象物が存在する面等であり、レンズ８１は照明エリアの長手方向に長手を有する。照明装置１からの光が検査対象物を透過する場合も、照明エリアとセンサ８２との間にレンズ８１を設けることが可能である。照明装置１は平行光成分が多いので、レンズ８１によって、照明装置１よりもＸ方向の寸法が小さなセンサ８２に光を効果的に収束することが可能となる。

【0050】

なお、図５の実施形態において、反射面２０ａ，２１ａが、平行光ＰＬ１，ＰＬ２をＹ方向に少し拡げる凸面であってもよく、平行光ＰＬ１，ＰＬ２をＹ方向に収束する凹面であってもよい。この場合でも、反射面２０ａ，２１ａによって反射された光はＹ方向から見ると平行光である。このような光もＸ方向について見ると平行光である。このため、前記各実施形態と同様に、照明エリアの略全体において照度を均一又は略均一にすることが可能である。第１平行光ユニット３０および平行光ユニット５０のレンズ部３２，５２が、光をＺ方向又はＹ方向に少し拡げる、又は、収束してもよい。

【0051】

なお、図９に示されるように、前記各実施形態において、複数の反射部材２０が１枚の板Ｐの一部であってもよい。
また、図１０に示されるように、各反射部材２０が三角柱形状を有していてもよい。この場合でも前述と同様の作用効果を奏するが、照明エリアにおける平行光ＰＬ１と平行光ＰＬ２の重なりの調整を容易にする上で、各反射部材２０が板状である方が好ましい。

【0052】

また、図３等において、筐体１０をＹ方向およびＺ方向に大きくし、筐体１０の中に点光源３１および点光源４１を配置してもよい。また、レンズ部３２に対し点光源３１の位置を調整する機構およびレンズ部４２に対して点光源４１の位置を調整する機構を省くことも可能である。
また、第１平行光ユニット３０の光軸Ｌ１等の位置に局部的に光量が多い部分ができ、第２平行光ユニット４０の光軸Ｌ２等の位置に局部的に光量が多い部分ができる場合がある。この場合、照明エリアに幅があるので、光量が多い部分を避けてセンサ等で観察すると、センサで見る範囲の光量ムラが無くなる。

【0053】

なお、図１１に示されるように、第１平行光ユニット３０が、点光源３１からの光をリフレクタ３７によって平行光ＰＬ１になるように反射してもよい。また、第２平行光ユニット４０も、点光源４１からの光をリフレクタ３７によって平行光ＰＬ２になるように反射してもよい。

【符号の説明】

【0054】

１…照明装置、１０…筐体、１０ａ…開口部、２０…反射部材、２０ａ…反射面、２１…第２反射部材、２１ａ…反射面、３０…第１平行光ユニット、３１…点光源、３２…レンズ部、３３…筐体、３４…ブロック、３５…移動規制部材、４０…第１平行光ユニット、４１…点光源、４２…レンズ部、４３…筐体、４４…ブロック、４５…移動規制部材、６１…集光レンズ部、６２…再平行化レンズ部、７０…屈折レンズ部材、８１…レンズ、８２…センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】