JP2002324404A - Fiber lighting equipment - Google Patents
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光源ユニットを交換してもライトガイドを介
して被照射面に照射される照明光量が実質的に変化しな
いファイバ照明装置。
【解決手段】 所定位置に集光する照明光を供給するた
めの光源ユニット(1)と、所定位置の近傍に入射端が
位置決めされたライトガイド(4)とを備え、ライトガ
イドの出射端(4b)からの出射光で物体(5)を照明
するファイバ照明装置。ライトガイドの入射端(4a)
に近接して配置され、光源ユニットからの入射光を実質
的に高い透過率で拡散させてライトガイドの入射端へ導
くための拡散素子(3)を備えている。
(57) [PROBLEMS] To provide a fiber illuminating device in which the amount of illumination applied to a surface to be illuminated via a light guide does not substantially change even when a light source unit is replaced. SOLUTION: A light source unit (1) for supplying illumination light condensed at a predetermined position, and a light guide (4) having an incident end positioned near the predetermined position, and an output end of the light guide (1) are provided. A fiber illumination device for illuminating the object (5) with the light emitted from 4b). Light guide entrance end (4a)
And a diffusing element (3) for diffusing incident light from the light source unit with a substantially high transmittance to guide the incident light to the incident end of the light guide.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ファイバ照明装置
に関し、特に生物、鉱物、工作物の観察や製品検査等に
用いられるCCDカメラのための照明に好適な照明装置
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fiber illuminating device, and more particularly to a illuminating device suitable for illuminating a CCD camera used for observing living things, minerals, and workpieces and inspecting products.
【0002】[0002]
【従来の技術】CCDカメラを用いて製品検査を行う場
合、CCDカメラを介して得られた画像情報を解析し、
輝度変化などに基づいて製品の良・不良を検査する。な
お、CCDカメラのための照明装置として、いわゆるフ
ァイバ照明装置が知られている。ファイバ照明装置で
は、たとえばハロゲンランプからの光を楕円鏡で集光し
て、多数の光ファイバからなるライトガイドの入射端に
入射させ、ライトガイドの出射端からの出射光で被検物
体(被照射面)を照明する。2. Description of the Related Art When a product is inspected using a CCD camera, image information obtained through the CCD camera is analyzed.
Inspect products for good or bad based on changes in brightness. A so-called fiber illuminator is known as an illuminator for a CCD camera. In a fiber illuminator, for example, light from a halogen lamp is condensed by an elliptical mirror, made incident on an incident end of a light guide composed of a large number of optical fibers, and the object to be inspected (e.g. (Illuminated surface).
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ファイバ照明装置では、ハロゲンランプと楕円鏡とから
なる光源ユニットを交換した場合に、その集光効率、配
光パターン(照射パターン)、集光点などが変化する。
その結果、ライトガイドの入射端面における光強度分布
が変化し、ライトガイドの出射端からの出射光量すなわ
ち被照射面に照射される照明光の光量が変化する。この
場合、照明光の光量変化が上述の輝度変化を招くため、
被検物体の品質に関する良否判断の信頼性が損なわれる
という不都合があった。However, in the conventional fiber illuminator, when the light source unit including the halogen lamp and the elliptical mirror is replaced, the light collection efficiency, the light distribution pattern (irradiation pattern), and the light collection point are changed. Etc. change.
As a result, the light intensity distribution at the entrance end face of the light guide changes, and the amount of light emitted from the exit end of the light guide, that is, the amount of illumination light applied to the irradiated surface changes. In this case, since the change in the amount of illumination light causes the above-described change in luminance,
There is an inconvenience that the reliability of quality judgment regarding the quality of the test object is impaired.
【0004】また、従来のファイバ照明装置では、ライ
トガイドの入射端面の光軸に沿ってハロゲンランプおよ
び楕円鏡を配置すると、被照射面において中心部が周辺
部よりも暗くなる現象(いわゆる中抜け現象)が発生す
る。このため、ライトガイドの入射端面の光軸からハロ
ゲンランプを偏芯させるとともに、ライトガイドの入射
端面の光軸に対して所定の角度(たとえば10度)だけ
楕円鏡の光軸を傾けることにより、被照射面における見
かけ上の照度均一性を確保している。In a conventional fiber illuminating device, when a halogen lamp and an elliptical mirror are arranged along the optical axis of an incident end face of a light guide, a phenomenon that a central portion of an illuminated surface is darker than a peripheral portion (a so-called hollow portion). Phenomenon) occurs. For this reason, the halogen lamp is decentered from the optical axis of the incident end face of the light guide, and the optical axis of the elliptical mirror is inclined by a predetermined angle (for example, 10 degrees) with respect to the optical axis of the incident end face of the light guide. The apparent illuminance uniformity on the irradiated surface is ensured.
【0005】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、光源ユニットを交換してもライトガイドを介
して被照射面に照射される照明光量が実質的に変化しな
いファイバ照明装置を提供することを目的とする。ま
た、ライトガイドの入射端面の光軸に沿って光源ユニッ
トを配置しても被照射面において照度の均一性を確保す
ることのできるファイバ照明装置を提供することを目的
とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a fiber illuminating apparatus in which the amount of illumination applied to an illuminated surface via a light guide does not substantially change even when a light source unit is replaced. The purpose is to provide. It is another object of the present invention to provide a fiber illuminating device capable of securing uniform illuminance on a surface to be illuminated even when a light source unit is arranged along an optical axis of an incident end face of a light guide.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明では、所定位置に集光する照明光を供給する
ための光源ユニットと、前記所定位置の近傍に入射端が
位置決めされたライトガイドとを備え、該ライトガイド
の出射端からの出射光で物体を照明するファイバ照明装
置において、前記ライトガイドの入射端に近接して配置
され、前記光源ユニットからの入射光を実質的に高い透
過率で拡散させて前記ライトガイドの入射端へ導くため
の拡散素子を備えていることを特徴とするファイバ照明
装置を提供する。In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, a light source unit for supplying illumination light condensed at a predetermined position, and an incident end positioned near the predetermined position are provided. A fiber illuminator that includes a light guide and illuminates an object with light emitted from an emission end of the light guide, wherein the fiber illumination device is disposed close to an incidence end of the light guide and substantially reduces incident light from the light source unit. A fiber illuminating device comprising a diffusing element for diffusing at a high transmittance and guiding the light to an entrance end of the light guide.
【0007】本発明の好ましい態様によれば、前記拡散
素子は、縦横に且つ稠密に配置された多数の微小レンズ
からなるマイクロレンズアレイを有する。また、前記光
源ユニットは、前記ライトガイドの入射端面の光軸に沿
って配置されていることが好ましい。さらに、前記ライ
トガイドは、1つの入射端と2つの出射端とを有し、前
記2つの出射端のうちの一方の出射端からの出射光に基
づいて前記光源ユニットの出力を制御するための制御部
を備えていることが好ましい。According to a preferred aspect of the present invention, the diffusion element has a microlens array composed of a large number of microlenses arranged vertically and horizontally and densely. Further, it is preferable that the light source unit is disposed along an optical axis of an incident end face of the light guide. Further, the light guide has one input end and two output ends, and controls an output of the light source unit based on output light from one of the two output ends. It is preferable to have a control unit.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】本発明の典型的な形態にしたがう
ファイバ照明装置では、所定位置に集光する照明光を供
給するための光源ユニットとして、たとえばハロゲンラ
ンプと楕円鏡とを有する。したがって、ハロゲンランプ
からの照明光は楕円鏡を介して集光され、その集光点位
置の近傍に入射端が位置決めされたライトガイドに入射
する。ライトガイドの内部を伝搬した光は、その出射端
から出射され、被検物体を照明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A fiber illuminating apparatus according to a typical embodiment of the present invention has, for example, a halogen lamp and an elliptical mirror as a light source unit for supplying illumination light focused on a predetermined position. Therefore, the illumination light from the halogen lamp is condensed via the elliptical mirror, and is incident on the light guide whose entrance end is positioned near the position of the condensing point. The light that has propagated inside the light guide is emitted from the emission end, and illuminates the test object.
【0009】本発明では、上述の基本的な構成に加え
て、光源ユニットからの入射光を実質的に高い透過率で
拡散させてライトガイドの入射端へ導くための拡散素子
が、ライトガイドの入射端に近接して配置されている。
この場合、拡散素子として、縦横に且つ稠密に配置され
た多数の微小レンズからなるマイクロレンズアレイや、
フレネル光学素子(フレネルレンズ素子)などを用いる
ことができる。マイクロレンズアレイやフレネル光学素
子では、基本構造がレンズであるため、光の透過率が非
常に高く、効率の良い拡散光が得られる。According to the present invention, in addition to the above-described basic structure, a diffusing element for diffusing incident light from the light source unit with a substantially high transmittance and leading the light to the incident end of the light guide is provided. It is arranged close to the entrance end.
In this case, as a diffusion element, a microlens array including a large number of minute lenses arranged vertically and horizontally and densely,
A Fresnel optical element (Fresnel lens element) or the like can be used. Since the basic structure of a microlens array or a Fresnel optical element is a lens, light transmittance is very high, and efficient diffused light can be obtained.
【0010】以上のように、本発明では、光源ユニット
からの照明光が、拡散素子を介して実質的に高い透過率
で拡散された後に、ライトガイドの入射端へ導かれる。
したがって、個々の光源ユニットの集光効率、配光パタ
ーン(照射パターン)、集光点などの特性にばらつきが
あっても、拡散素子がその拡散作用により特性のばらつ
きの影響を吸収し、ライトガイドの入射端面における光
強度分布の変化を良好に抑える。その結果、光源ユニッ
トを交換してもライトガイドを介して被照射面に照射さ
れる照明光量が実質的に変化しないファイバ照明装置を
実現することができる。As described above, according to the present invention, the illumination light from the light source unit is diffused with a substantially high transmittance through the diffusion element, and is then guided to the light guide entrance end.
Therefore, even if there are variations in characteristics such as the light-collecting efficiency, light distribution pattern (irradiation pattern), and light-converging point of each light source unit, the diffusion element absorbs the influence of the characteristic variations due to the diffusion action, and the light guide. The change in the light intensity distribution at the incident end face of the light emitting device is satisfactorily suppressed. As a result, it is possible to realize a fiber illuminating device in which the illumination light amount applied to the irradiated surface via the light guide does not substantially change even when the light source unit is replaced.
【0011】したがって、本発明のファイバ照明装置を
CCDカメラによる製品検査に適用する場合、光源ユニ
ットを交換しても照明光の光量変化に基づく輝度変化を
招くことなく、被検物体の品質に関する良否判断の信頼
性が損なわれることがない。また、本発明では、拡散素
子の作用により中抜け現象の発生を回避することができ
るので、ライトガイドの入射端面の光軸に沿って光源ユ
ニットを配置する簡素な構成を実現することができ、ひ
いては機構面における設計の自由度が著しく向上する。Therefore, when the fiber illuminating device of the present invention is applied to product inspection using a CCD camera, the quality of the object to be inspected is not changed even if the light source unit is replaced without causing a luminance change based on a change in the amount of illumination light. Judgment reliability is not impaired. Further, in the present invention, since the occurrence of the hollow phenomenon can be avoided by the action of the diffusion element, a simple configuration in which the light source unit is arranged along the optical axis of the incident end face of the light guide can be realized. As a result, the degree of freedom in design in terms of the mechanism is significantly improved.
【0012】本発明の実施形態を、添付図面に基づいて
説明する。図1は、本発明の実施形態にかかるファイバ
照明装置の構成を概略的に示す図である。また、図2
は、図1の光源ユニットの内部構成を概略的に示す図で
ある。図1を参照すると、本実施形態のファイバ照明装
置は、照明光を供給するための光源ユニット1を備えて
いる。An embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a configuration of a fiber illumination device according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an internal configuration of a light source unit in FIG. 1. Referring to FIG. 1, the fiber illumination device of the present embodiment includes a light source unit 1 for supplying illumination light.
【0013】光源ユニット1は、図2に示すように、た
とえば400nm〜1300nmの波長光を供給するハ
ロゲンランプ1aと、光軸AXに関して回転対称な楕円
反射面を有する楕円鏡1bとから構成されている。ここ
で、ハロゲンランプ1aは、楕円鏡1bの第1焦点位置
に位置決めされている。したがって、ハロゲンランプ1
aから出射された照明光は、楕円鏡1bの第2焦点位置
Pに集光するように設定されている。As shown in FIG. 2, the light source unit 1 comprises a halogen lamp 1a for supplying light having a wavelength of, for example, 400 nm to 1300 nm, and an elliptical mirror 1b having an elliptical reflecting surface rotationally symmetric with respect to the optical axis AX. I have. Here, the halogen lamp 1a is positioned at the first focal position of the elliptical mirror 1b. Therefore, halogen lamp 1
The illumination light emitted from a is set to be condensed at the second focal position P of the elliptical mirror 1b.
【0014】再び図1を参照すると、ハロゲンランプ1
aから出射された照明光は、IRカットフィルター2に
入射する。IRカットフィルター2は、たとえば750
nm以下の波長を有する光を選択的に透過させる特性を
有する。したがって、IRカットフィルター2を介して
波長選択された照明光(たとえば400nm〜750n
mの波長を有する)は、楕円鏡1bの第2焦点位置Pの
近傍に配置されたマイクロレンズアレイ3を介して、た
とえば多数の光ファイバをランダムに束ねて構成された
ライトガイド4の入射端4aに入射する。Referring again to FIG. 1, the halogen lamp 1
The illumination light emitted from a enters the IR cut filter 2. The IR cut filter 2 is, for example, 750
It has a characteristic of selectively transmitting light having a wavelength of nm or less. Therefore, the illumination light whose wavelength is selected via the IR cut filter 2 (for example, 400 nm to 750 n)
The light guide 4 has a wavelength of m) through a microlens array 3 arranged near the second focal point P of the elliptical mirror 1b. 4a.
【0015】図3は、図1のマイクロレンズアレイの構
成および作用を説明する図である。マイクロレンズアレ
イ3は、縦横に且つ稠密に配列された多数の微小レンズ
からなる光学素子である。一般に、マイクロレンズアレ
イは、たとえば平行平面ガラス板にエッチング処理を施
して微小レンズ群を形成することによって構成される。
なお、図3では、図面の明瞭化のために、マイクロレン
ズアレイ3を構成する微小レンズの数を実際よりも非常
に少なく表している。FIG. 3 is a diagram for explaining the configuration and operation of the microlens array of FIG. The microlens array 3 is an optical element including a large number of microlenses arranged vertically and horizontally and densely. In general, a microlens array is formed by, for example, performing etching on a parallel flat glass plate to form a microlens group.
In FIG. 3, the number of microlenses constituting the microlens array 3 is much smaller than the actual number for clarity.
【0016】図3を参照すると、マイクロレンズアレイ
3に平行光束が入射した場合、入射光束は多数の微小レ
ンズにより二次元的に分割され、各微小レンズの後側焦
点面の近傍にはそれぞれ1つの光スポットが形成され
る。そして、マイクロレンズアレイ3の後側焦点面の近
傍に形成された多数の光スポットからの発散光束が、ラ
イトガイド4の入射端4aに入射する。Referring to FIG. 3, when a parallel light beam enters the microlens array 3, the incident light beam is divided two-dimensionally by a large number of microlenses, and one microlens is located near the rear focal plane of each microlens. Two light spots are formed. Then, divergent light beams from a number of light spots formed near the rear focal plane of the microlens array 3 are incident on the incident end 4 a of the light guide 4.
【0017】本実施形態の場合、マイクロレンズアレイ
3は、集光点Pの近傍に配置されているので、入射光束
は平行光束ではない。しかしながら、マイクロレンズア
レイ3は、光源ユニット1からの入射光を拡散させてラ
イトガイド4の入射端4aへ導くための拡散素子として
機能する。また、マイクロレンズアレイ3は微小レンズ
の集光体であり、実質的に高い透過率を有する。こうし
て、マイクロレンズアレイ3を介してライトガイド4に
入射した光は、その内部を伝搬した後、出射端4bから
出射され、被照射面5を照明する。In the case of the present embodiment, since the microlens array 3 is arranged near the converging point P, the incident light beam is not a parallel light beam. However, the microlens array 3 functions as a diffusing element for diffusing incident light from the light source unit 1 and guiding it to the incident end 4 a of the light guide 4. Further, the microlens array 3 is a condenser of microlenses and has a substantially high transmittance. In this way, the light incident on the light guide 4 via the microlens array 3 propagates through the inside thereof, is emitted from the emission end 4b, and illuminates the irradiated surface 5.
【0018】以上のように、本実施形態では、光源ユニ
ット1からの入射光を実質的に高い透過率で拡散させて
ライトガイド4の入射端4aへ導くための拡散素子とし
てのマイクロレンズアレイ3が、ライトガイド4の入射
端4aに近接して配置されている。その結果、ハロゲン
ランプ1aからの照明光は、マイクロレンズアレイ3を
介して実質的に高い透過率で拡散された後に、ライトガ
イド4の入射端4aへ導かれる。As described above, in the present embodiment, the microlens array 3 as a diffusing element for diffusing the incident light from the light source unit 1 with a substantially high transmittance and guiding the light to the incident end 4a of the light guide 4 Are arranged close to the incident end 4a of the light guide 4. As a result, the illumination light from the halogen lamp 1a is diffused through the microlens array 3 with a substantially high transmittance, and then guided to the incident end 4a of the light guide 4.
【0019】したがって、個々の光源ユニット1の集光
効率、配光パターン(照射パターン)、集光点などの特
性にばらつきがあっても、マイクロレンズアレイ3がそ
の拡散作用により特性のばらつきの影響を吸収し、ライ
トガイド4の入射端面4aにおける光強度分布の変化を
良好に抑えることができる。その結果、光源ユニット1
を交換してもライトガイド4を介して被照射面5に照射
される照明光量が実質的に変化しないファイバ照明装置
を実現することができる。Therefore, even if there are variations in the light-collecting efficiency, light distribution pattern (irradiation pattern), light-converging point, and other characteristics of the individual light source units 1, the microlens array 3 is affected by the dispersion of the characteristics due to its diffusion action. And a change in the light intensity distribution on the incident end face 4a of the light guide 4 can be suppressed well. As a result, the light source unit 1
Can be realized, the fiber illuminating apparatus in which the illumination light amount applied to the irradiated surface 5 via the light guide 4 does not substantially change even when the light guide 4 is replaced.
【0020】したがって、本実施形態のファイバ照明装
置をCCDカメラによる製品検査に適用する場合、光源
ユニット1を交換しても照明光の光量変化に基づく輝度
変化を招くことなく、被検物体の品質に関する良否判断
の信頼性が損なわれることがない。また、本実施形態で
は、マイクロレンズアレイ3の拡散作用により、中抜け
現象の発生を回避することができる。その結果、ライト
ガイド4の入射端面4aの光軸AXに沿って光源ユニッ
ト1を配置する簡素な構成を実現することができ、ひい
ては機構面における設計の自由度が著しく向上する。Therefore, when the fiber illuminating apparatus according to the present embodiment is applied to product inspection using a CCD camera, even if the light source unit 1 is replaced, the quality of the object to be inspected does not change due to a change in the amount of illumination light. There is no loss in the reliability of the quality decision. Further, in the present embodiment, it is possible to avoid the occurrence of the hollow phenomenon due to the diffusion action of the microlens array 3. As a result, a simple configuration in which the light source unit 1 is arranged along the optical axis AX of the incident end face 4a of the light guide 4 can be realized, and the degree of freedom in design in terms of the mechanism is significantly improved.
【0021】なお、上述の実施形態では、光源としてハ
ロゲンランプ1aを用いた例を示しているが、これに限
定されることなく、たとえばキセノンランプ光源やメタ
ルハライド光源のような放電灯を用いることもできる。
また、上述の実施形態では、拡散素子としてマイクロレ
ンズアレイ3を用いた例を示しているが、これに限定さ
れることなく、たとえばフレネル光学素子(フレネルレ
ンズ素子)を用いることもできる。In the above-described embodiment, an example is shown in which the halogen lamp 1a is used as the light source. However, the present invention is not limited to this. For example, a discharge lamp such as a xenon lamp light source or a metal halide light source may be used. it can.
Further, in the above-described embodiment, an example in which the microlens array 3 is used as the diffusing element is shown. However, the present invention is not limited to this. For example, a Fresnel optical element (Fresnel lens element) can be used.
【0022】ところで、上述の実施形態においてハロゲ
ンランプ1aの出力が経時的に劣化すると、ライトガイ
ド4の出射端4bからの出射光量すなわち被照射面5に
照射される照明光の光量が変化する。この場合、照明光
の光量変化が上述の輝度変化を招くため、被検物体の品
質に関する良否判断の信頼性が損なわれる。以下、ハロ
ゲンランプ1aの出力が経時的に劣化しても被照射面5
において一定の照明光量を得ることのできる変形例につ
いて説明する。When the output of the halogen lamp 1a deteriorates with time in the above-described embodiment, the amount of light emitted from the emission end 4b of the light guide 4, that is, the amount of illumination light applied to the irradiated surface 5 changes. In this case, since the change in the amount of illumination light causes the above-described change in luminance, the reliability of the quality judgment of the test object is impaired. Hereinafter, even if the output of the halogen lamp 1a deteriorates with time,
In the following, a description will be given of a modification in which a constant illumination light amount can be obtained.
【0023】図4は、本実施形態の変形例にかかるファ
イバ照明装置の構成を概略的に示す図である。図4の変
形例では、ハロゲンランプ1aからの照明光が、楕円鏡
1bで反射された後、IRカットフィルター2(不図
示)およびマイクロレンズアレイ3を介して、ライトガ
イド4に入射する。ライトガイド4は、1つの入射端と
2つの入射端とを有する2分岐型ライトガイドの形態を
有する。すなわち、ライトガイド4は、照明用のファイ
バ束4cと、モニタ用の光ファイバ束4dとから構成さ
れている。FIG. 4 is a diagram schematically showing a configuration of a fiber illuminating device according to a modification of the present embodiment. In the modification of FIG. 4, the illumination light from the halogen lamp 1a is reflected by the elliptical mirror 1b, and then enters the light guide 4 via the IR cut filter 2 (not shown) and the microlens array 3. The light guide 4 has a form of a two-branch light guide having one incident end and two incident ends. That is, the light guide 4 includes a fiber bundle 4c for illumination and a fiber bundle 4d for monitoring.
【0024】照明用ファイバ束4cを介して導かれた光
は、被照射面5を照明する。一方、モニタ用光ファイバ
束4dを介して導かれた光は、光センサ11に達する。
光センサ11の出力信号は、比較器12に供給される。
比較器12では、光センサ11からの出力信号と、目標
光量設定器13からの指令信号とを比較する。比較器1
2の出力信号は、アップダウンカウンタ14に供給され
る。アップダウンカウンタ14では、光センサ11から
の出力信号と目標光量設定器13からの指令信号との差
分をカウントして、電圧制御信号を2値データとして出
力する。The light guided through the illumination fiber bundle 4c illuminates the surface 5 to be illuminated. On the other hand, the light guided via the monitor optical fiber bundle 4d reaches the optical sensor 11.
The output signal of the optical sensor 11 is supplied to the comparator 12.
The comparator 12 compares an output signal from the optical sensor 11 with a command signal from the target light quantity setting device 13. Comparator 1
2 is supplied to the up / down counter 14. The up / down counter 14 counts the difference between the output signal from the optical sensor 11 and the command signal from the target light quantity setting device 13, and outputs a voltage control signal as binary data.
【0025】アップダウンカウンタ14の出力信号は、
D/A変換器15に供給される。D/A変換器15で
は、アップダウンカウンタ14からの2値データをアナ
ログ信号に変換する。D/A変換器15からのアナログ
信号すなわち電圧制御信号は、ハロゲンランプ1aへ電
圧を印加するための電源部16に供給される。電源部1
6では、D/A変換器15からの電圧制御信号に基づい
て、ハロゲンランプ1aへの印加電圧を変化させる。The output signal of the up / down counter 14 is
It is supplied to the D / A converter 15. The D / A converter 15 converts the binary data from the up / down counter 14 into an analog signal. The analog signal from the D / A converter 15, that is, the voltage control signal is supplied to a power supply unit 16 for applying a voltage to the halogen lamp 1a. Power supply unit 1
At 6, the voltage applied to the halogen lamp 1a is changed based on the voltage control signal from the D / A converter 15.
【0026】こうして、図4の変形例では、目標光量設
定器13において、たとえばボリュームやテンキーを操
作して所望の光量を設定すると、光センサ11での検出
光量が目標光量と常に一致するように、ハロゲンランプ
1aへの印加電圧がフィードバック制御される。その結
果、ハロゲンランプ1aの出力が経時的に劣化しても、
照明用ファイバ束4cの出射端からの出射光量すなわち
被照射面5に照射される照明光量を一定に保持すること
ができる。なお、図4の変形例のさらに詳細な構成およ
び動作については、たとえば特開平8−327826号
公報を参照することができる。As described above, in the modification of FIG. 4, when the desired light amount is set in the target light amount setting device 13 by operating, for example, a volume or a numeric keypad, the light amount detected by the optical sensor 11 always coincides with the target light amount. The voltage applied to the halogen lamp 1a is feedback-controlled. As a result, even if the output of the halogen lamp 1a deteriorates with time,
The amount of light emitted from the emission end of the illumination fiber bundle 4c, that is, the amount of illumination applied to the irradiated surface 5 can be kept constant. For a more detailed configuration and operation of the modification of FIG. 4, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-327826 can be referred to.
【0027】[0027]
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、光源
ユニットからの照明光が拡散素子を介して実質的に高い
透過率で拡散された後にライトガイドの入射端へ導かれ
る。したがって、個々の光源ユニットの集光効率、配光
パターン(照射パターン)、集光点などの特性にばらつ
きがあっても、拡散素子がその拡散作用により特性のば
らつきの影響を吸収し、ライトガイドの入射端面におけ
る光強度分布の変化を良好に抑える。その結果、光源ユ
ニットを交換してもライトガイドを介して被照射面に照
射される照明光量が実質的に変化しないファイバ照明装
置を実現することができる。As described above, according to the present invention, the illumination light from the light source unit is diffused with a substantially high transmittance through the diffusion element, and then guided to the light guide entrance end. Therefore, even if there are variations in characteristics such as the light-collecting efficiency, light distribution pattern (irradiation pattern), and light-converging point of each light source unit, the diffusion element absorbs the influence of the characteristic variations due to the diffusion action, and the light guide. The change in the light intensity distribution at the incident end face of the light emitting device is satisfactorily suppressed. As a result, it is possible to realize a fiber illuminating device in which the illumination light amount applied to the irradiated surface via the light guide does not substantially change even when the light source unit is replaced.
【0028】したがって、本発明のファイバ照明装置を
CCDカメラによる製品検査に適用する場合、光源ユニ
ットを交換しても照明光の光量変化に基づく輝度変化を
招くことなく、被検物体の品質に関する良否判断の信頼
性が損なわれることがない。また、本発明では、拡散素
子の作用により中抜け現象の発生を回避することができ
るので、ライトガイドの入射端面の光軸に沿って光源ユ
ニットを配置する簡素な構成を実現することができ、ひ
いては機構面における設計の自由度が著しく向上する。Therefore, when the fiber illuminating device of the present invention is applied to product inspection using a CCD camera, the quality of the object to be inspected is not changed even if the light source unit is replaced without causing a luminance change based on a change in the amount of illumination light. Judgment reliability is not impaired. Further, in the present invention, since the occurrence of the hollow phenomenon can be avoided by the action of the diffusion element, a simple configuration in which the light source unit is arranged along the optical axis of the incident end face of the light guide can be realized. As a result, the degree of freedom in design in terms of the mechanism is significantly improved.
【図1】本発明の実施形態にかかるファイバ照明装置の
構成を概略的に示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a fiber lighting device according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1の光源ユニットの内部構成を概略的に示す
図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing an internal configuration of the light source unit of FIG.
【図3】図1のマイクロレンズアレイの構成および作用
を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration and operation of the microlens array of FIG. 1;
【図4】本実施形態の変形例にかかるファイバ照明装置
の構成を概略的に示す図である。FIG. 4 is a diagram schematically showing a configuration of a fiber illuminating device according to a modification of the present embodiment.
1 光源ユニット 1a ハロゲンランプ 1b 楕円鏡 2 IRカットフィルター 3 マクロレンズアレイ 4 ライトガイド 4c 照明用光ファイバ束 4d モニタ用光ファイバ束 5 被照射面 11 光センサ 12 比較器 13 目標光量設定器 14 アップダウンカウンタ 15 D/A変換器 16 電源部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source unit 1a Halogen lamp 1b Elliptic mirror 2 IR cut filter 3 Macro lens array 4 Light guide 4c Optical fiber bundle for illumination 4d Optical fiber bundle for monitoring 5 Surface to be illuminated 11 Optical sensor 12 Comparator 13 Target light quantity setting unit 14 Up / down Counter 15 D / A converter 16 Power supply unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // F21Y 101:00 F21S 1/00 F ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) // F21Y 101: 00 F21S 1/00 F
Claims (4)
めの光源ユニットと、前記所定位置の近傍に入射端が位
置決めされたライトガイドとを備え、該ライトガイドの
出射端からの出射光で物体を照明するファイバ照明装置
において、 前記ライトガイドの入射端に近接して配置され、前記光
源ユニットからの入射光を実質的に高い透過率で拡散さ
せて前記ライトガイドの入射端へ導くための拡散素子を
備えていることを特徴とするファイバ照明装置。1. A light source unit for supplying illumination light condensed at a predetermined position, and a light guide having an incident end positioned near the predetermined position, and light emitted from an emission end of the light guide. In the fiber illuminating device for illuminating an object with, in order to guide the incident light from the light source unit to the incident end of the light guide by diffusing the incident light from the light source unit at a substantially high transmittance. A fiber illuminating device comprising:
された多数の微小レンズからなるマイクロレンズアレイ
を有することを特徴とする請求項1に記載のファイバ照
明装置。2. The fiber illuminating apparatus according to claim 1, wherein the diffusing element has a microlens array including a large number of microlenses arranged vertically and horizontally and densely.
の入射端面の光軸に沿って配置されていることを特徴と
する請求項1または2に記載のファイバ照明装置。3. The fiber illuminator according to claim 1, wherein the light source unit is disposed along an optical axis of an incident end face of the light guide.
つの出射端とを有し、 前記2つの出射端のうちの一方の出射端からの出射光に
基づいて前記光源ユニットの出力を制御するための制御
部を備えていることを特徴とする請求項1乃至3のいず
れか1項に記載のファイバ照明装置。4. The light guide has one incident end and two
And a control unit for controlling an output of the light source unit based on light emitted from one of the two light-emitting ends. The fiber lighting device according to any one of claims 1 to 3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001125384A JP2002324404A (en) | 2001-04-24 | 2001-04-24 | Fiber lighting equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001125384A JP2002324404A (en) | 2001-04-24 | 2001-04-24 | Fiber lighting equipment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002324404A true JP2002324404A (en) | 2002-11-08 |
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ID=18974611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001125384A Pending JP2002324404A (en) | 2001-04-24 | 2001-04-24 | Fiber lighting equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002324404A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008064994A (en) * | 2006-09-06 | 2008-03-21 | Ricoh Opt Ind Co Ltd | Light source device and optical device |
| CN103775961A (en) * | 2014-01-06 | 2014-05-07 | 中国中建设计集团有限公司 | Underground building light-guide lighting system |
| JP2014086244A (en) * | 2012-10-23 | 2014-05-12 | Drc Kk | Light intensity adjustment device and irradiation device using the same |
| WO2014136287A1 (en) * | 2013-03-07 | 2014-09-12 | オリンパス株式会社 | Coupling optical system |
-
2001
- 2001-04-24 JP JP2001125384A patent/JP2002324404A/en active Pending
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