特許 7618155 検査用照明装置製造方法

(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】

(24)【登録日】2025-01-10

(45)【発行日】2025-01-21

(54)【発明の名称】検査用照明装置製造方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/84 20060101AFI20250114BHJP

【ＦＩ】

G01N21/84 E

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020024796

(22)【出願日】2020-02-17

(65)【公開番号】P2021128134

(43)【公開日】2021-09-02

【審査請求日】2023-01-23

(73)【特許権者】

【識別番号】300074101

【氏名又は名称】株式会社レイマック

(74)【代理人】

【識別番号】100121337

【弁理士】

【氏名又は名称】藤河 恒生

(72)【発明者】

【氏名】山本 高寛

(72)【発明者】

【氏名】九谷 剛

(72)【発明者】

【氏名】和田 祐二

【審査官】田中 洋介

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０１７５６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０８２０５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１０２１０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１１７６３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１３３５２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０９８９２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１２４８６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２８５９３４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ２１／８４－２１／９５８

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｆ２１Ｖ ８／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハウジングと、
該ハウジング内に配置され多数のＬＥＤが搭載されたＬＥＤ基板と、
拡散板と、
を備える検査用照明装置を製造する検査用照明装置製造方法であって、
紫外光を照射する複数の波長の異なるＬＥＤと可視光を照射する複数の波長の異なるＬＥＤの中から検査する物品に合わせた波長の前記多数のＬＥＤを選択して共通の前記ハウジングに配置し、更に、表面にサンドブラストにより多数の微細な凹凸が設けられていない状態で９０％よりも高い透過率で前記紫外光及び前記可視光を透過させ得る合成樹脂製の板の該表面に、前記検査する物品に合わせて前記多数の微細な凹凸の量を選択して前記サンドブラストにより該多数の微細な凹凸を設けて製作した前記拡散板を共通の前記ハウジングに配置することを特徴とする少量多品種の検査用照明装置製造方法。

【請求項2】

請求項１に記載の検査用照明装置製造方法において、
前記多数の微細な凹凸が設けられた前記表面は、前記拡散板の一面のみ又は一面と他面であることを特徴とする検査用照明装置製造方法。

【請求項3】

請求項２に記載の検査用照明装置製造方法において、
前記多数の微細な凹凸が設けられた前記表面は、前記拡散板の一面と他面であり、前記拡散板の前記一面と前記他面とで前記凹凸の量を変えていることを特徴とする検査用照明装置製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、物品を検査するために物品に多数のＬＥＤからの光を照射する検査用照明装置製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来より、工場で生産された物品（製品）について、物品に多数のＬＥＤからの光を照射しそれをカメラで撮影することにより検査（欠陥、キズ、汚れ、異物などの外観検査）を行う検査装置が用いられてきた。その中には、拡散板を通して物品に多数のＬＥＤからの光を照射するものがある（例えば、特許文献１及び特許文献２）。

【0003】

特許文献１に開示された検査用照明装置は、多数のＬＥＤからの光を拡散板を透過させそれから反射部で反射させて物品に照射するもの、特許文献２に記載された検査用照明装置は、多数のＬＥＤからの光を反射部で反射させてから物品に照射するとともに、多数のＬＥＤからの光を拡散板（光拡散体）を透過させて直接物品に照射するものである。

【0004】

拡散板は、多数のＬＥＤからの光を拡散させて均一化する働きがあり、その一方、光の拡散の程度が大きくなるほど拡散板を透過した光量が減ることになる。一般的に、検査する物品に合わせて、ＬＥＤが発する光の種類と拡散板の拡散の程度が選択される。

【0005】

また、拡散板は、様々な分野で用いられており、光を拡散させるために、表面に白色系の塗料を付着させたものの他、表面に多数の微細な凹凸を設けたものがある。例えば、特許文献３に記載された光投射装置では、可視光、紫外光、赤外光、又はレーザー用の拡散板として、ゾル－ゲル溶液の硬化により作製され、表面に微細加工構造を有するガラスが用いられている。この微細加工構造は、マスターから表面構造を複製したり、エッチング、サンドブラスト（ブラスティング）、又はブラッシングにより機械的に作製したりして設けられる。また、特許文献４に記載された撮像装置では、蛍光灯や水銀灯などの光の拡散板（光拡散部材）として、シボ加工、エッチング、サンドブラスト又は研磨処理などが施されたガラスや合成樹脂が用いられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】国際公開ＷＯ２０１２／００５３３７号公報

【文献】特開２０１４－２３５０５１号公報

【文献】特表２００２－５２３８６３号公報

【文献】特開２０１７－２１５３４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

検査用照明装置は、上記のように、一般的に、検査する物品に合わせてＬＥＤが発する光の種類と拡散板の拡散の程度が選択されるような少量多品種のものであるため、拡散板は、ＬＥＤが発する光の種類が余り制限されず、かつ、拡散の程度が最適なものを容易に製造できることが望ましい。しかしながら、特許文献３のように拡散板にガラスを用いると、割れ易く、また、表面に多数の微細な凹凸を設けることも容易というわけではない。また、特許文献４のような拡散板は、紫外光に対応するものではない。

【0008】

本発明は、係る事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＬＥＤが発する光の種類と拡散板の拡散の程度が選択されるような少量多品種のものに好適な検査用照明装置製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するために、請求項１に記載の検査用照明装置製造方法は、ハウジングと、該ハウジング内に配置され多数のＬＥＤが搭載されたＬＥＤ基板と、拡散板と、を備える検査用照明装置を製造する検査用照明装置製造方法であって、紫外光を照射する複数の波長の異なるＬＥＤと可視光を照射する複数の波長の異なるＬＥＤの中から検査する物品に合わせた波長の前記多数のＬＥＤを選択して共通の前記ハウジングに配置し、更に、表面にサンドブラストにより多数の微細な凹凸が設けられていない状態で９０％よりも高い透過率で前記紫外光及び前記可視光を透過させ得る合成樹脂製の板の該表面に、前記検査する物品に合わせて前記多数の微細な凹凸の量を選択して前記サンドブラストにより該多数の微細な凹凸を設けて製作した前記拡散板を共通の前記ハウジングに配置することを特徴とする少量多品種の検査用照明装置製造方法である。

【0010】

請求項２に記載の検査用照明装置製造方法は、請求項１に記載の検査用照明装置製造方法において、前記多数の微細な凹凸が設けられた前記表面は、前記拡散板の一面のみ又は一面と他面であることを特徴とする。

【0011】

請求項３に記載の検査用照明装置製造方法は、請求項２に記載の検査用照明装置製造方法において、前記多数の微細な凹凸が設けられた前記表面は、前記拡散板の一面と他面であり、前記拡散板の前記一面と前記他面とで前記凹凸の量を変えていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明の検査用照明装置製造方法によれば、ＬＥＤが発する光の種類と拡散板の拡散の程度が選択されるような少量多品種のものに好適なものとなる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施形態に係る検査用照明装置を示すものであって、（ａ）が断面図（（ｂ）のＡ－Ａ線で示す位置での断面図）、（ｂ）が底面図である。

【図2】同上の検査用照明装置の他の例を示すものであって、（ａ）が断面図（（ｂ）のＢ－Ｂ線で示す位置での断面図）、（ｂ）が底面図である。

【図3】同上の検査用照明装置における光の様子を断面図で説明する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明を実施するための形態を説明する。本発明の実施形態に係る検査用照明装置１は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、ハウジング２とＬＥＤ基板３と拡散板４とを備える。

【0015】

ハウジング２は、後に詳述するＬＥＤ基板３及び拡散板４を支持するものである。ハウジング２は、高さの低い大略円筒状のものとし、上下方向に貫通する中空孔２ａが設けられるようにすることができる。ハウジング２は、アルミニウムや銅などの金属材又は樹脂材などが用いられる。

【0016】

ＬＥＤ基板３は、ハウジング２内に配置されている。ＬＥＤ基板３は、紫外光（例えば、波長が３６５ｎｍ、３７５ｎｍ、４０５ｎｍなどのもの）又は可視光（例えば、赤色、緑色、青色、白色などの光）を照射する多数のＬＥＤ３１が搭載されている。多数のＬＥＤ３１は、図１（ａ）、（ｂ）では円上に配置されているが、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、複数個（図では２個）の同心円（平面視で同心円）上に配置することができる。また、ＬＥＤ基板３を斜めに傾けて、多数のＬＥＤ３１が斜め下に向かって光を放射するようにできる。ＬＥＤ３１は、砲弾型や表面実装型などとすることが可能である。なお、図１（ｂ）及び図２（ｂ）では、ＬＥＤ３１は、拡散板４の紙面奥側に配置されているので、破線で示している。また、ＬＥＤ基板３は、全体で１個のものであってもよいし複数個が並べられて全体を形成するものであってもよい。

【0017】

拡散板４は、紫外光及び可視光を透過させ得る合成樹脂製（例えば、アクリル系素材）のものである。具体的には、拡散板４は、次に述べる表面に多数の微細な凹凸が設けられていなければ、例えば９０％よりも高い透過率で紫外光及び可視光を透過させ得る。拡散板４は、その厚さは特に限定されるものではないが、例えば、０．５ｍｍ～５ｍｍとすることができる。また、拡散板４は、中央孔４ａを有する円板状のものとすることができる。

【0018】

拡散板４は、サンドブラスト装置を用いたサンドブラストにより表面に多数の微細な凹凸が設けられている。拡散板４の表面の凹凸の量は、偏ることなく一様である。サンドブラスト装置は、例えば、単位時間当り噴射されるサンド（研磨材）の量を変えることにより、拡散板４の表面の凹凸の量を容易に変えることができる。

【0019】

拡散板４において多数の微細な凹凸が設けられた表面は、拡散板４の一面４ｂのみとすることが可能であり、或いは、拡散板４の一面４ｂと他面４ｃとすることが可能である。拡散板４の一面４ｂと他面４ｃとで凹凸の量を変えることも可能である。

【0020】

拡散板４の表面（一面４ｂと他面４ｃ）の凹凸の量を変えることにより、光の拡散の程度が変わる。なお、光の拡散の程度が変わるとともに、光の透過率も変わる（例えば、３０％～９０％の範囲で変わる）。

【0021】

以上説明した検査用照明装置１では、図３に示すように、ＬＥＤ基板３に搭載された多数のＬＥＤ３１からの紫外光又は可視光（図３中で、矢印付き破線で模式的に示す）が拡散板４により拡散され均一化されて透過し、下方に位置する物品Ｍに照射される。そして、その物品Ｍからの反射光（図３中で、矢印付き一点鎖線で模式的に示す）は、拡散板４の中央孔４ａ及びハウジング２の中空孔２ａを通過して上方に配置されたカメラＣに入射する。こうして、カメラＣにより物品Ｍは撮影され検査される。

【0022】

検査用照明装置１においては、検査する物品に合わせて、使用するＬＥＤ３１を選択することにより光の種類（例えば、紫外光又は可視光（赤色、緑色、青色、白色など））が選択され、サンドブラストにより設けられる拡散板４の表面の凹凸の量を選択することにより光の拡散の程度が選択される。例えば、ハウジング２を共通にして、ＬＥＤ３１を紫外光を照射するものとして図１（ａ）、（ｂ）に示すように配置して所定の拡散板４を配置することができ、ＬＥＤ３１を可視光を照射するものとして図２（ａ）、（ｂ）に示すように配置して所定の拡散板４を配置することができる。

【0023】

このような検査用照明装置１の拡散板４は、紫外光及び可視光を透過させ得るのでＬＥＤ３１が発し拡散板４を透過する光の種類の制限が少ない。また、拡散板４は、合成樹脂製であるために、割れ難く、また、サンドブラストにより拡散の程度が最適なものを容易に製造できる。よって、検査用照明装置１は、ＬＥＤが発する光の種類と拡散板の拡散の程度が選択されるような少量多品種のものに好適なものとなる。

【0024】

以上、本発明の実施形態に係る検査用照明装置について説明したが、本発明は、実施形態に記載したものに限られることなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内でのさまざまな設計変更が可能である。例えば、検査用照明装置１として、多数のＬＥＤ３１からの光を拡散板４を透過させて直接物品に照射するものを例示したが、多数のＬＥＤからの光を拡散板を透過させそれから反射部で反射させて物品に照射するものなどにも本発明は適用可能である。また、適宜、ハウジングやＬＥＤ基板の構造又は形状は変更可能である。

【0025】

１ 検査用照明装置
２ ハウジング
２ａ ハウジングの中空孔
３ ＬＥＤ基板
３１ ＬＥＤ
４ 拡散板
４ａ 拡散板の中央孔
４ｂ 拡散板の一面
４ｃ 拡散板の他面
Ｃ カメラ
Ｍ 物品

【図1】

【図2】

【図3】