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JP2017054751A - Lighting device and lens - Google Patents

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JP2017054751A JP2015179023A JP2015179023A JP2017054751A JP 2017054751 A JP2017054751 A JP 2017054751A JP 2015179023 A JP2015179023 A JP 2015179023A JP 2015179023 A JP2015179023 A JP 2015179023A JP 2017054751 A JP2017054751 A JP 2017054751A
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雅彦 植竹
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雅彦 植竹
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lighting device and a lens thereof which can emit light aligned in a line and having a directivity of narrow light distribution in a predetermined inclination direction without degrading a light utilization efficiency even when a light emitting element having a directivity of wide light distribution.SOLUTION: A lighting device includes: a plurality of light-emitting elements (21) having each optical axis direction to an X direction, the elements being aligned in a Y direction orthogonal to the X direction; and a plurality of lenses (31) aligned in the Y direction and provided in a direction of the optical axes of the plurality of light-emitting elements. On each of the plurality of lenses (31), a first convex-shaped incidence surface and a first convex-shaped emission surface are provided, and a first lens and a second lens are integrally provided. The first lens diverts the light emitted from the light-emitting element to inclined parallel light, and the second lens includes a second incidence surface and a second emission surface which are inclined so that a distance therebetween becomes wider as they go away from the first lens, and an end surface which totally reflects the light incident into the second incidence surface.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、傾斜した光を照射する照明装置および傾斜した光を生成するレンズに関する。   The present invention relates to an illumination device that emits inclined light and a lens that generates inclined light.

以前より、板状またはシート状の被検査物に、ライン状に連なり且つ傾斜した光を照射して、被検査物にキズ等の欠陥がないか検査する検査装置が知られている(例えば特許文献1を参照)。
従来、このような光を得るために、次のような方式が採用されていた。例えば、特許文献1の照明装置では、傾斜して配列された複数の光ファイバを用いて光を照射する方式が採用されている。また、特許文献2の照明装置では、複数のプリズムが形成されたプリズムシートを介して光を照射する方式が採用されている。その他、レンズ付きの狭い指向性を有する複数の発光ダイオードを一列に且つ傾斜させて実装し、これらから光を照射する方式、並びに導光体の一部に遮光マスクを設けて導光体から照射される光を傾斜方向の光に制限する方式などが知られている。
2. Description of the Related Art An inspection apparatus that inspects a specimen for defects such as scratches by irradiating a plate-like or sheet-like specimen with linear and continuous light has been known (for example, patents). Reference 1).
Conventionally, in order to obtain such light, the following method has been adopted. For example, in the illumination device of Patent Document 1, a method of irradiating light using a plurality of optical fibers arranged at an inclination is employed. Moreover, in the illuminating device of patent document 2, the system which irradiates light through the prism sheet in which the some prism was formed is employ | adopted. In addition, a plurality of light-emitting diodes with a narrow directivity with a lens are mounted in a line and inclined, and a light is emitted from these, and a light-shielding mask is provided on a part of the light guide to irradiate from the light guide There is known a method for limiting the light to be inclined to light.

特開2008−216148号公報JP 2008-216148 A 特開2010−205560号公報JP 2010-205560 A

しかしながら、複数の光ファイバを利用する方式では、複数の光ファイバを配列する実装工程が非常に煩雑であり、さらに、光ファイバへ光を入射させる際に光のロスが多く発生するという課題があった。
また、プリズムシートを用いる方式では、一つの光源から照射された光が複数のプリズムに到達して屈折されるため、外部へ照射する光に様々な傾斜方向の成分が混入し、所望の傾斜方向に配光の指向性を絞ることができないという課題があった。特に、高輝度で広い指向性を有する発光ダイオードとプリズムシートとを組み合わせると、発光ダイオードから照射された光が隣接する多くのプリズムに届いてしまい、外部へ照射する光の指向性を所望の傾斜方向に絞ることが難しかった。
However, in the method using a plurality of optical fibers, the mounting process of arranging the plurality of optical fibers is very complicated, and there is a problem that a lot of light loss occurs when light is incident on the optical fibers. It was.
Also, in the method using a prism sheet, light emitted from one light source reaches a plurality of prisms and is refracted. Therefore, components in various inclination directions are mixed in the light emitted to the outside, and a desired inclination direction is obtained. However, there was a problem that the directivity of light distribution could not be narrowed down. In particular, when a light-emitting diode having high brightness and wide directivity is combined with a prism sheet, the light emitted from the light-emitting diode reaches many adjacent prisms, and the directivity of the light emitted to the outside is set to a desired inclination. It was difficult to squeeze in the direction.

また、複数の発光ダイオードを傾斜して配列する方式では、実装工程が非常に煩雑になり、さらに、発光ダイオードの放熱対策が難しくなることから、超高輝度の発光ダイオードを適用しにくいという課題があった。また、遮光マスクを利用する方法では、遮光により光のロスが生じるという課題、遮光部の発熱、遮光部の乱反射により照射する光に様々な傾斜方向の光が混入するという課題があった。
そこで、本発明者は、レンズを用いて、所望の傾斜方向に狭い指向性を有する光を高効率に生成することを検討した。具体的には、広い指向性を有する高輝度タイプの複数の発光ダイオードを一列に配列し、一つの発光ダイオードに一つのレンズを対応させて、複数のレンズをそれぞれ複数の発光ダイオードの光軸の方向に配列し、個々のレンズにより所望の傾斜方向に狭い指向性を有する光を生成するというものである。
In addition, in the method of arranging a plurality of light emitting diodes at an inclination, the mounting process becomes very complicated, and furthermore, it becomes difficult to take measures against heat dissipation of the light emitting diodes, so that there is a problem that it is difficult to apply a super bright light emitting diode. there were. In addition, the method using a light shielding mask has a problem that light loss occurs due to light shielding, and there are problems that light in various tilt directions is mixed in light irradiated due to heat generation of the light shielding part and irregular reflection of the light shielding part.
In view of this, the present inventor has studied to efficiently generate light having a narrow directivity in a desired tilt direction using a lens. Specifically, a plurality of high-luminance type light-emitting diodes having a wide directivity are arranged in a row, one lens is associated with one light-emitting diode, and the plurality of lenses are respectively arranged on the optical axes of the plurality of light-emitting diodes. The light is arranged in the direction, and light having narrow directivity in a desired tilt direction is generated by each lens.

しかしながら、発光ダイオードからは放射状に光が照射される。このため、単純な形状のレンズを単純に配置しただけでは、隣接するレンズへ光が多く混入してしまい、光の利用効率を低下させずに、所定の傾斜方向に狭い指向性を有するように光を照射することは容易でなかった。
さらに、レンズを樹脂から型成形する場合、レンズの設計形状に厚い部分があると、ヒケ等の歪みによって、レンズを所望の形状に成形することが難しくなるという課題も生じた。
本発明は、広い配光の指向性を有する発光素子を用いても、光の利用効率を低下させずに、ライン状に連なり且つ所定の傾斜方向に狭い指向性を有する光を照射することができる照明装置およびそのレンズを提供することを目的としている。
However, light is emitted radially from the light emitting diode. For this reason, if a simple lens is simply arranged, a large amount of light is mixed into an adjacent lens, so that it has a narrow directivity in a predetermined tilt direction without reducing the light use efficiency. Irradiating light was not easy.
Further, when the lens is molded from a resin, if there is a thick portion in the design shape of the lens, there is a problem that it becomes difficult to mold the lens into a desired shape due to distortion such as sink marks.
According to the present invention, even when a light emitting element having a wide light distribution directivity is used, light having a narrow directivity in a predetermined inclination direction can be irradiated without reducing light utilization efficiency. An object of the present invention is to provide a lighting device and a lens thereof.

本発明に係る照明装置は、上記目的を達成するため、各々の光軸をX方向に向け且つ前記X方向と交差するY方向に並んだ複数の発光素子と、
前記複数の発光素子にそれぞれ対応して設けられ、前記Y方向に並び、且つ、前記複数の発光素子の前記光軸の方向に配置された複数のレンズと、
を備えた照明装置であって、
前記複数のレンズの各々は、
対応する前記発光素子の前記光軸に対して前記Y方向に沿った一方と他方とにそれぞれ配置され、互いに一体的に設けられた第1レンズ部および第2レンズ部を有し、
前記第1レンズ部は、
前記X方向に沿った一方側と他方側とにそれぞれ凸曲面形状の第1入射面と凸曲面形状の第1出射面とを有し、
前記第1入射面の曲率中心は前記第1レンズ部の中央より前記第1出射面に近い位置にあり、
前記第1出射面の曲率中心は前記第1レンズ部の中央より前記第1入射面に近い位置にあり、
前記第2レンズ部は、
前記第1レンズ部から遠くなるほど相互の間隔が広くなる第2入射面および第2出射面と、前記第1レンズ部から遠い方の端面とを有し、
対応する発光素子から前記第2入射面へ入射した光が前記端面で全反射して前記第2出射面から外部へ照射されるように構成されていることを特徴としている。
In order to achieve the above object, the illumination device according to the present invention has a plurality of light emitting elements arranged in the Y direction, each of which has an optical axis in the X direction and intersects the X direction,
A plurality of lenses provided corresponding to the plurality of light emitting elements, arranged in the Y direction, and arranged in the direction of the optical axis of the plurality of light emitting elements;
A lighting device comprising:
Each of the plurality of lenses is
A first lens portion and a second lens portion, which are disposed on one and the other along the Y direction with respect to the optical axis of the corresponding light emitting element, and are provided integrally with each other;
The first lens unit is
A first incident surface having a convex curve shape and a first emission surface having a convex curve shape on one side and the other side along the X direction,
The center of curvature of the first entrance surface is closer to the first exit surface than the center of the first lens portion;
The center of curvature of the first exit surface is closer to the first entrance surface than the center of the first lens portion;
The second lens unit is
A second entrance surface and a second exit surface that are wider from each other as the distance from the first lens portion increases, and an end surface far from the first lens portion,
The light incident on the second incident surface from the corresponding light emitting element is totally reflected by the end surface and is irradiated to the outside from the second emission surface.

この構成によれば、先ず、各発光素子は、第1入射面と第2入射面との間の谷部へ対向するように配置されている。よって、発光素子から指向性の広い光が照射されても、照射光の大部分を第1入射面と第2入射面とに取り込むことができる。そして、第1入射面に取り込まれた光は、第1レンズ部により所定の傾斜方向へ屈折させて外部へ照射することができる。ここで、第1レンズ部は、放射状に広がる発光素子の光の全範囲でなく、半分の範囲の光に屈折作用を及ぼせばよい。よって、全範囲の光に屈折作用を及ぼす場合と比較して、第1レンズ部のサイズを大きくせず、且つ第1入射面と第1出射面の曲率をさほど大きくしなくても、入射光を所定の傾斜角度に屈折させて外部へ照射することができる。これにより、第1入射面の曲率中心および第1出射面の曲率中心を本構成のように設定して、第1レンズ部の厚みを低減できる。よって、レンズを樹脂の型成形により形成する場合でも、ヒケの発生等を回避して正確なレンズ形状の成形が可能となる。さらに、第2入射面に取り込まれた光は、第2レンズ部の端面で全反射されることで、第1レンズ部の屈折方向と同様の傾斜方向に照射することができる。
よって、このような複数のレンズと複数の発光素子とが並んで設けられることで、光の利用効率を低下させずに、ライン状に連なり且つ所定の傾斜方向に狭い指向性を有する光を照射することができる。
According to this structure, first, each light emitting element is arrange | positioned so as to oppose the trough part between a 1st incident surface and a 2nd incident surface. Therefore, even if light having a wide directivity is irradiated from the light emitting element, most of the irradiated light can be taken into the first incident surface and the second incident surface. The light taken into the first incident surface can be refracted in a predetermined tilt direction by the first lens unit and irradiated to the outside. Here, the first lens portion only needs to exert a refracting action on the light in the half range, not the entire range of the light of the light emitting element spreading radially. Therefore, the incident light can be obtained without increasing the size of the first lens unit and the curvature of the first incident surface and the first exit surface as compared with the case where the refractive effect is exerted on the entire range of light. Can be refracted at a predetermined inclination angle and irradiated to the outside. Thereby, the center of curvature of the first entrance surface and the center of curvature of the first exit surface can be set as in this configuration, and the thickness of the first lens portion can be reduced. Therefore, even when the lens is formed by resin molding, the occurrence of sink marks and the like can be avoided, and an accurate lens shape can be molded. Further, the light taken into the second incident surface is totally reflected by the end surface of the second lens unit, and can be irradiated in the same inclination direction as the refraction direction of the first lens unit.
Therefore, by providing such a plurality of lenses and a plurality of light emitting elements side by side, irradiation with light that is continuous in a line and has a narrow directivity in a predetermined inclination direction without reducing light utilization efficiency. can do.

好ましくは、前記第1レンズ部のうち、前記第2レンズ部から遠い方で、且つ、前記X方向に沿って前記発光素子に近い方の部位には、光を少なくとも前記X方向および前記Y方向に直交するZ方向に拡散させる拡散部が設けられているとよい。
この構成によれば、第2入射面を外れて、隣接するレンズに混入してしまう発光素子の光を、第1レンズ部の拡散部によりZ方向に拡散させることができる。よって、大きく傾斜方向が異なる光が、ライン状に連なる光の中に混入されてしまうことを低減できる。
Preferably, in the first lens portion, the portion farther from the second lens portion and closer to the light emitting element along the X direction, the light is at least in the X direction and the Y direction. It is preferable that a diffusing portion for diffusing in the Z direction orthogonal to is provided.
According to this configuration, the light of the light emitting element that deviates from the second incident surface and enters the adjacent lens can be diffused in the Z direction by the diffusion portion of the first lens portion. Therefore, it can reduce that the light from which inclination directions differ greatly is mixed in the light which continues in a line form.

より好ましくは、前記複数の発光素子の各々は、
対応する前記レンズの前記第1入射面と前記第2入射面との間の谷部に前記光軸が重なり、且つ、対応する前記レンズの前記第1出射面と前記第2出射面との間の谷部より前記光軸が前記端面寄りに位置するように配置されているとよい。
この構成によれば、光の利用効率をより向上することができる。すなわち、第1入射面と第2入射面との間の谷部に入射した光は、第1入射面で屈折する光と第2入射面で屈折する光とに分離され、光軸方向にそのまま進む光は殆ど生じない。よって、光軸の周囲に第1出射面があっても、第1レンズ部で屈折した光がこの部分を通過することがない。よって、第1出射面と前記第2出射面との間の谷部より光軸が端面寄りに位置するようにすることで、光軸より第1レンズ側へ第2出射面を広げて、第2レンズ部を通過して外部に照射される光を多くすることができる。よって、光の利用効率がより向上する。
More preferably, each of the plurality of light emitting elements is
The optical axis overlaps a trough between the first incident surface and the second incident surface of the corresponding lens, and between the first emission surface and the second emission surface of the corresponding lens. It is good to arrange | position so that the said optical axis may be located near the said end surface from the trough part.
According to this configuration, the light use efficiency can be further improved. That is, the light incident on the valley between the first incident surface and the second incident surface is separated into light refracted on the first incident surface and light refracted on the second incident surface, and remains in the optical axis direction as it is. Little light travels. Therefore, even if there is the first emission surface around the optical axis, the light refracted by the first lens portion does not pass through this portion. Therefore, by setting the optical axis closer to the end surface than the trough between the first emission surface and the second emission surface, the second emission surface is expanded from the optical axis to the first lens side. It is possible to increase the amount of light that passes through the two lens portions and is irradiated to the outside. Therefore, the light use efficiency is further improved.

また、本発明に係るレンズは、X方向に光軸を向けた発光素子から光を入射するように想定されたレンズであって、
前記光軸に対して前記X方向と交差するY方向に沿った一方と他方とにそれぞれ配置され、互いに一体的に設けられた第1レンズ部および第2レンズ部を有し、
前記第1レンズ部は、
前記X方向に沿った一方側と他方側とにそれぞれ凸曲面形状の第1入射面と凸曲面形状の第1出射面とを有し、
前記第1入射面の曲率中心は前記第1レンズ部の中央より前記第1出射面に近い位置にあり、
前記第1出射面の曲率中心は前記第1レンズ部の中央より前記第1入射面に近い位置にあり、
前記第2レンズ部は、
前記第1レンズ部から遠くなるほど相互の間隔が広くなる第2入射面および第2出射面と、前記第1レンズ部から遠い方の端面とを有し、
前記発光素子から前記第2入射面へ入射した光が前記端面で全反射して前記第2出射面から外部へ照射されるように構成されていることを特徴としている。
Further, the lens according to the present invention is a lens that is assumed to make light incident from a light emitting element having an optical axis directed in the X direction,
A first lens portion and a second lens portion, which are arranged on one side and the other side along the Y direction intersecting the X direction with respect to the optical axis, and are provided integrally with each other;
The first lens unit is
A first incident surface having a convex curve shape and a first emission surface having a convex curve shape on one side and the other side along the X direction,
The center of curvature of the first entrance surface is closer to the first exit surface than the center of the first lens portion;
The center of curvature of the first exit surface is closer to the first entrance surface than the center of the first lens portion;
The second lens unit is
A second entrance surface and a second exit surface that are wider from each other as the distance from the first lens portion increases, and an end surface far from the first lens portion,
The light incident on the second incident surface from the light emitting element is configured to be totally reflected by the end surface and irradiated to the outside from the second emission surface.

この構成によれば、Y方向に並んだ複数のレンズおよび複数の発光素子を組み合わせることで、光の利用効率を低下させずに、ライン状に連なり且つ所定の傾斜方向に狭い指向性を有する光を照射することができる。   According to this configuration, by combining a plurality of lenses and a plurality of light emitting elements arranged in the Y direction, light that is connected in a line and has a narrow directivity in a predetermined tilt direction without reducing the light use efficiency. Can be irradiated.

本発明の照明装置およびレンズによれば、広い配光の指向性を有する発光素子を用いても、光の利用効率を低下させずに、ライン状に連なり且つ所定の傾斜方向を向いた狭い指向性を有する光を照射することができる。   According to the illumination device and the lens of the present invention, even if a light emitting element having a wide light distribution directivity is used, a narrow directivity that is continuous in a line and faces a predetermined inclination direction without reducing the light use efficiency. Can be irradiated.

本発明の実施の形態の照明装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the illuminating device of embodiment of this invention. 複数の発光素子が実装された基板とレンズ群とを示す側面図である。It is a side view which shows the board | substrate with which the some light emitting element was mounted, and a lens group. レンズを示すもので、(a)は斜め下方から見た斜視図、(b)は斜め上方から見た斜視図である。The lens is shown, (a) is a perspective view seen from diagonally below, (b) is a perspective view seen from diagonally upward. レンズを示すもので、(a)は平面図、(b)は側面図、(c)は正面図である。The lens is shown, (a) is a plan view, (b) is a side view, and (c) is a front view. レンズの作用を説明する図で、(a)は全体的な作用を示す説明図、(b)は第2レンズ部の作用を示す説明図、(c)は第1レンズ部の作用を示す説明図である。It is a figure explaining the effect | action of a lens, (a) is explanatory drawing which shows the whole effect | action, (b) is explanatory drawing which shows the effect | action of a 2nd lens part, (c) is description explaining the effect | action of a 1st lens part. FIG. レンズの拡散部の作用を説明する図である。It is a figure explaining the effect | action of the spreading | diffusion part of a lens. 変形例のレンズを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the lens of a modification. 発光素子の照射光の強度分布とレンズを通過した光の強度分布とを示すグラフである。It is a graph which shows intensity distribution of the irradiation light of a light emitting element, and intensity distribution of the light which passed the lens.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の実施の形態の照明装置を示す斜視図である。図2は、複数の発光素子が実装された基板とレンズ群とを示す側面図である。図1において基板20およびレンズ群30は簡略化して表わしている。
本発明の実施の形態の照明装置1は、Y方向にライン状に連なり、且つ所定の傾斜方向A1に狭い指向性を有する光を照射する装置である。照明装置1は、例えば被検査物に光を照射して、キズ等の欠陥の有無を検査する検査装置に適用される。被検査物にキズ等の欠陥があると、照明装置1の傾斜した光により、欠陥が十分なコントラストで映しだされ、欠陥の有無を容易に検査することができる。傾斜方向A1は、X方向からY方向へ向かって所定角度(例えば30°)で傾斜した方向である。
照明装置1は、筐体10と、基板20と、レンズ群30と、Z方向の集光を行うシリンドリカルレンズ40と、を備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing an illumination apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side view showing a substrate on which a plurality of light emitting elements are mounted and a lens group. In FIG. 1, the substrate 20 and the lens group 30 are shown in a simplified manner.
The illuminating device 1 of embodiment of this invention is an apparatus which irradiates the light which continues in a line form at the Y direction, and has a narrow directivity in the predetermined inclination direction A1. The illumination device 1 is applied to, for example, an inspection device that irradiates an inspection object with light and inspects for defects such as scratches. If there is a defect such as a scratch on the object to be inspected, the defect is projected with sufficient contrast by the inclined light of the illumination device 1, and the presence or absence of the defect can be easily inspected. The inclination direction A1 is a direction inclined at a predetermined angle (for example, 30 °) from the X direction to the Y direction.
The illumination device 1 includes a housing 10, a substrate 20, a lens group 30, and a cylindrical lens 40 that collects light in the Z direction.

筐体10は、基板20、レンズ群30、およびシリンドリカルレンズ40を収容する。筐体10は、上部に開口部10aを有し、開口部10aから外部へ光を照射する。
基板20は、複数の発光素子21を備えている(図2を参照)。複数の発光素子21は、Y方向に且つ一直線上に一定間隔で並ぶように配置され、基板20に実装されている。各発光素子21の光軸(配光の中心)は、X方向に向けられている。特に制限されないが、この実施の形態においては、X方向、Y方向、Z方向は互いに直交した3軸方向を示している。
各発光素子21は、例えば高輝度のLED(発光ダイオード)であり、下部には熱放散部が設けられている。発光素子21から発生した熱は、熱放散部から基板20と筐体10とを伝導して効率的に放熱される。発光素子21は、例えば板状のLEDチップの周囲を半球ドーム状の導光体d(図5を参照)で覆って構成される。導光体dは、LEDチップから放射状に照射される光を少ない反射で外部へ導くための部材であり、集光作用のあるレンズとは異なる。このため、発光素子21は比較的に広い配光の指向性を有している
The housing 10 accommodates the substrate 20, the lens group 30, and the cylindrical lens 40. The housing | casing 10 has the opening part 10a in the upper part, and irradiates light outside from the opening part 10a.
The substrate 20 includes a plurality of light emitting elements 21 (see FIG. 2). The plurality of light emitting elements 21 are arranged in the Y direction and aligned on the straight line at regular intervals, and are mounted on the substrate 20. The optical axis (light distribution center) of each light emitting element 21 is directed in the X direction. Although not particularly limited, in this embodiment, the X direction, the Y direction, and the Z direction indicate triaxial directions orthogonal to each other.
Each light emitting element 21 is, for example, a high-brightness LED (light emitting diode), and a heat dissipating portion is provided at the lower part. The heat generated from the light emitting element 21 is efficiently radiated through the substrate 20 and the housing 10 from the heat dissipation portion. The light emitting element 21 is configured, for example, by covering the periphery of a plate-shaped LED chip with a hemispherical dome-shaped light guide d (see FIG. 5). The light guide d is a member for guiding the light irradiated radially from the LED chip to the outside with a small amount of reflection, and is different from a lens having a light collecting action. Therefore, the light emitting element 21 has a relatively wide light distribution directivity.

レンズ群30は、Y方向に一定間隔で並ぶように配置された複数のレンズ31を含んでいる。複数のレンズ31は、互いに同一の形状および同一の大きさを有している。図2においてはレンズ31の固定構造を省略している。複数のレンズ31は、複数の発光素子21と一対一に対応して設けられており、各レンズ31は対応する発光素子21の光の照射方向に配置されている。   The lens group 30 includes a plurality of lenses 31 arranged so as to be arranged at regular intervals in the Y direction. The plurality of lenses 31 have the same shape and the same size. In FIG. 2, the fixing structure of the lens 31 is omitted. The plurality of lenses 31 are provided in one-to-one correspondence with the plurality of light emitting elements 21, and each lens 31 is disposed in the light irradiation direction of the corresponding light emitting element 21.

図3は、レンズを示すもので、(a)は斜め下方から見た斜視図、(b)は斜め上方から見た斜視図である。図4は、レンズを示すもので、(a)は平面図、(b)は側面図、(c)は正面図である。   3A and 3B show a lens, in which FIG. 3A is a perspective view seen from obliquely below, and FIG. 3B is a perspective view seen obliquely from above. 4A and 4B show a lens, in which FIG. 4A is a plan view, FIG. 4B is a side view, and FIG. 4C is a front view.

レンズ31は、第1レンズ部32と、第2レンズ部33と、固定用の張出部34、34とを有し、透明樹脂の射出成型により一体的に形成されている。図4(b)において、張出部34を除いて、仮想的な境界線L1より右の部分が第1レンズ部32であり、境界線より左の部分が第2レンズ部33である。第1レンズ部32と第2レンズ部33とは、対応する発光素子21光軸L0(図5(a)を参照)を挟んで、Y方向に沿った一方と他方とにそれぞれ配置されている。   The lens 31 includes a first lens portion 32, a second lens portion 33, and fixing overhang portions 34, 34, and is integrally formed by injection molding of a transparent resin. In FIG. 4B, except for the overhang portion 34, the portion to the right of the virtual boundary line L <b> 1 is the first lens portion 32, and the portion to the left of the boundary line is the second lens portion 33. The first lens unit 32 and the second lens unit 33 are respectively disposed on one side and the other side along the Y direction with the corresponding light emitting element 21 optical axis L0 (see FIG. 5A) interposed therebetween. .

第1レンズ部32は、第1入射面32a、第1出射面32b、および拡散部32dを有している。
第1入射面32aは、X方向における発光素子21側の面であり、凸曲面形状を有する。第1入射面32aは、例えばZ方向に中心軸を有する円筒形の屈曲面としてもよいし、これに加えてZ方向にも凸状の曲率を有する屈曲面としてもよい。第1入射面32aの曲率中心Oa(図4(b)を参照)は、第1レンズ部32の中心Oよりも第1出射面32bの近くに設定されている。なお、曲率中心Oaは、1点でなく、第1入射面32aの各部ごとに曲率中心の位置が異なってもよい。この場合でも、各曲率中心は上述の条件を満たすように設定される。
The first lens unit 32 includes a first incident surface 32a, a first emission surface 32b, and a diffusion unit 32d.
The first incident surface 32a is a surface on the light emitting element 21 side in the X direction, and has a convex curved surface shape. The first incident surface 32a may be, for example, a cylindrical bent surface having a central axis in the Z direction, or may be a bent surface having a convex curvature also in the Z direction. The center of curvature Oa (see FIG. 4B) of the first incident surface 32a is set closer to the first exit surface 32b than the center O of the first lens portion 32. Note that the center of curvature Oa is not a single point, and the position of the center of curvature may be different for each part of the first incident surface 32a. Even in this case, each center of curvature is set so as to satisfy the above-described conditions.

第1出射面32bは、X方向における発光素子21の反対側の面であり、凸曲面形状を有する。第1出射面32bは、例えばZ方向に中心軸を有する円筒形の屈曲面としてもよいし、これに加えてZ方向にも凸状の曲率を有する屈曲面としてもよい。第1出射面32bの曲率中心Ob(図4(b)を参照)は第1レンズ部32の中心Oよりも第1入射面32aの近くに設定されている。なお、曲率中心Obは、1点でなく、第1出射面32bの各部ごとに曲率中心の位置が異なってもよい。この場合でも、各曲率中心は上述の条件を満たすように設定される。
拡散部32dは、対応する発光素子21に隣接した別の発光素子21から混入される光をZ方向に拡散する部分である。本実施の形態において拡散部32dは、Z方向に光を反射または屈折させる傾斜面により構成される。拡散部32dは、第1レンズ部32における第2レンズ部33から遠い側で、且つ、X方向における発光素子21に近い側の部位に設けられている。
The first emission surface 32b is a surface on the opposite side of the light emitting element 21 in the X direction, and has a convex curved surface shape. The first emission surface 32b may be, for example, a cylindrical bent surface having a central axis in the Z direction, or may be a bent surface having a convex curvature also in the Z direction. The center of curvature Ob (see FIG. 4B) of the first exit surface 32b is set closer to the first entrance surface 32a than the center O of the first lens portion 32. Note that the center of curvature Ob is not a single point, and the position of the center of curvature may be different for each part of the first emission surface 32b. Even in this case, each center of curvature is set so as to satisfy the above-described conditions.
The diffusion unit 32d is a part that diffuses light mixed from another light emitting element 21 adjacent to the corresponding light emitting element 21 in the Z direction. In the present embodiment, the diffusing unit 32d is configured by an inclined surface that reflects or refracts light in the Z direction. The diffusing unit 32d is provided in a portion of the first lens unit 32 that is far from the second lens unit 33 and that is close to the light emitting element 21 in the X direction.

第2レンズ部33は、第2入射面33a、第2出射面33b、および端面33cを有している。
端面33cは、第2入射面33aから入射した発光素子21の光を第2出射面33bの方へ全反射するように設けられている。端面33cは、中心軸L3(図5(b)を参照)が発光素子21と交差する放物面状に形成されている。ここで放物面状とは、完全な放物面に加え、断面線が放物線でありZ方向に曲率を有さない曲面、或いは、同様の作用を及ぼす程度に、これらに近似した曲面又は平面を含む形状を意味する。
第2入射面33aと第2出射面33bとは、第1レンズ部32の側から端面33cの側にかけて互いの距離が次第に大きくなるように傾斜している。第2入射面33aは、例えばZ方向に中心軸を有する円筒面状、或いは、これにZ方向の曲率を加えた凸曲面形状である。第2出射面33bは、例えば平面形状である。
The second lens unit 33 has a second incident surface 33a, a second emission surface 33b, and an end surface 33c.
The end surface 33c is provided so as to totally reflect the light of the light emitting element 21 incident from the second incident surface 33a toward the second emitting surface 33b. The end face 33 c is formed in a parabolic shape in which the central axis L <b> 3 (see FIG. 5B) intersects with the light emitting element 21. Here, the paraboloidal shape is a complete paraboloid, a curved surface having a parabolic parabola and no curvature in the Z direction, or a curved surface or plane approximated to the same extent to have a similar effect. Means a shape containing
The second entrance surface 33a and the second exit surface 33b are inclined such that the distance from the first lens portion 32 side to the end surface 33c side gradually increases. The second incident surface 33a has, for example, a cylindrical surface shape having a central axis in the Z direction, or a convex curved surface shape obtained by adding a curvature in the Z direction thereto. The second emission surface 33b has a planar shape, for example.

ここで、第2レンズ部33の理想的な形状の一例について説明する。
理想的な形状としては、端面33cの放物面は、図5(b)に示すように、その焦点P3が発光素子21の発光中心に設定され、その中心軸L3の傾斜角度θ1が光を照射する傾斜角度θと同一になるように設定するとよい。
また、第2入射面33aは、発光素子21から入射された光が端面33cに至るまでに、焦点P3を中心とする放射状に進行する光となるように曲面を形成するとよい。
また、第2出射面33bは、図5(b)に示すように、傾斜角度θの光の照射方向に直交する傾斜角度とするとよい。
Here, an example of an ideal shape of the second lens unit 33 will be described.
As an ideal shape, as shown in FIG. 5B, the paraboloid of the end face 33c has its focal point P3 set at the light emission center of the light emitting element 21, and the inclination angle θ1 of its central axis L3 emits light. It is good to set so that it may become the same as inclination angle (theta) to irradiate.
In addition, the second incident surface 33a may be formed with a curved surface so that the light incident from the light emitting element 21 is light that travels radially around the focal point P3 before reaching the end surface 33c.
Further, as shown in FIG. 5B, the second emission surface 33b may have an inclination angle orthogonal to the light irradiation direction of the inclination angle θ.

このような形状とすることで、発光素子21の発光中心から照射された光は、放射状に広がって端面33cまで直進状に進行し、端面33cにより傾斜角度θに反射され、これにより平行光となって第2出射面33bから外部に照射される。
なお、端面33cの曲面と、第2出射面33bの傾斜角とは、次の条件を満たすように相互に変更してもよい。すなわち、放物面である端面33cの中心軸L3の傾斜角度θ1を、光を照射する傾斜角度θに任意の変分Δθを付加した角度(θ+Δθ)へ変更し、且つ、この変分Δθの影響が第2出射面33bでの屈折により相殺されるように第2出射面33bの傾斜角を変更する。これらの変更を行っても、上述した理想的な形状の場合と同様に、傾斜角度θに照射される光を得ることができる。
With such a shape, the light emitted from the light emission center of the light emitting element 21 spreads radially and travels straight to the end surface 33c, and is reflected by the end surface 33c at an inclination angle θ, thereby being converted into parallel light. Then, the light is irradiated to the outside from the second emission surface 33b.
The curved surface of the end surface 33c and the inclination angle of the second emission surface 33b may be changed from each other so as to satisfy the following condition. That is, the inclination angle θ1 of the central axis L3 of the end face 33c that is a paraboloid is changed to an angle (θ + Δθ) obtained by adding an arbitrary variation Δθ to the inclination angle θ that irradiates light, and the variation Δθ The inclination angle of the second exit surface 33b is changed so that the influence is canceled out by refraction at the second exit surface 33b. Even if these changes are made, light irradiated at the inclination angle θ can be obtained as in the case of the ideal shape described above.

同様に、第2入射面33aの曲面と、端面33cの曲面とは、次の条件を満たすように相互に変更してもよい。すなわち、第2入射面33aから端面33cまで進行する光の中心点が、発光素子21の発光中心から任意の変分Δvだけ変位した点(P3+Δv)となるように、第2入射面33aの曲面を変更した場合、端面33cの曲面を、点(P3+Δv)を焦点とする放物面状へ変更する。このように変更しても、上記の理想的な形状の場合と同様に傾斜角度θに照射される平行光を得ることができる。
なお、実際には、発光素子21の発光部は面状の広がりを有し、且つ、導光体dと第2入射面33aとにおいても光の屈折が生じる。このため、第2レンズ部33を上述した理想的な形状としても、その配光は理想からずれるが、この場合でも、理想に近似した配光を得ることができる。
Similarly, the curved surface of the second incident surface 33a and the curved surface of the end surface 33c may be changed to satisfy the following condition. That is, the curved surface of the second incident surface 33a is such that the center point of the light traveling from the second incident surface 33a to the end surface 33c is a point (P3 + Δv) displaced by an arbitrary variation Δv from the light emission center of the light emitting element 21. Is changed, the curved surface of the end face 33c is changed to a parabolic shape with the point (P3 + Δv) as a focal point. Even if it changes in this way, the parallel light irradiated to inclination-angle (theta) can be obtained similarly to the case of said ideal shape.
Actually, the light emitting portion of the light emitting element 21 has a planar spread, and light is refracted at the light guide d and the second incident surface 33a. For this reason, even if the second lens portion 33 has the ideal shape described above, the light distribution is deviated from the ideal, but even in this case, the light distribution approximate to the ideal can be obtained.

第1レンズ部32と第2レンズ部33との境界には、2つの異なる曲面が交わることで谷部が形成されている。第1入射面32aと第2入射面33aとの境界には入射側の谷部36が形成され、第1出射面32bと第2出射面33bとの境界には出射側の谷部37が形成されている。
発光素子21は、光の照射方向を正面として、入射側の谷部36に対向するように配置されている。具体的には、発光素子21の光軸L0が入射側の谷部36に重なるように配置されるとよい(図5(a)を参照)。一方、発光素子21の光軸L0は、出射側の谷部37と重ならず、第2レンズ部33の方へずれて第2出射面33bに重なるように配置されるとよい(図5(a)を参照)。この作用については後述する。
At the boundary between the first lens unit 32 and the second lens unit 33, a valley is formed by the intersection of two different curved surfaces. An incident-side trough 36 is formed at the boundary between the first incident surface 32a and the second incident surface 33a, and an exit-side trough 37 is formed at the boundary between the first exit surface 32b and the second exit surface 33b. Has been.
The light emitting element 21 is disposed so as to face the incident-side trough portion 36 with the light irradiation direction as the front surface. Specifically, the light axis L0 of the light emitting element 21 may be arranged so as to overlap with the incident side trough portion 36 (see FIG. 5A). On the other hand, the optical axis L0 of the light emitting element 21 is preferably arranged so as not to overlap the trough portion 37 on the emission side but to be displaced toward the second lens portion 33 and overlap the second emission surface 33b (FIG. 5 ( see a)). This effect will be described later.

張出部34、34は、レンズ31を筐体10または基板20に対して固定するための部位である。張出部34、34は、第1レンズ部32および第2レンズ部33に対して、Z方向に沿った一方と他方とに張り出すように設けられている。張出部34、34には、例えば、固定用の孔部34aが設けられ、図示略の固定用のピンが孔部34aに挿入され、これによりレンズ31が固定される。
シリンドリカルレンズ40(図1を参照)は、Z方向の集光を行う。レンズ群30を通過した光は、X−Z平面上で放射状に広がる成分を残しており、シリンドリカルレンズ40を通過することでX−Z平面上でも平行に近い光を生成する。
The overhang portions 34 and 34 are portions for fixing the lens 31 to the housing 10 or the substrate 20. The overhang portions 34 and 34 are provided so as to overhang one side and the other along the Z direction with respect to the first lens portion 32 and the second lens portion 33. For example, the projecting portions 34 and 34 are provided with a fixing hole 34a, and a fixing pin (not shown) is inserted into the hole 34a, whereby the lens 31 is fixed.
The cylindrical lens 40 (see FIG. 1) collects light in the Z direction. The light that has passed through the lens group 30 leaves a component that spreads radially on the XZ plane, and passes through the cylindrical lens 40 to generate light that is nearly parallel on the XZ plane.

<レンズ群の作用>
続いて、レンズ31の作用について説明する。
図5(a)はレンズ31の全体的な作用を示す説明図、図5(b)は第2レンズ部の作用を示す説明図、図5(c)は第1レンズ部の作用を示す説明図である。図6は、レンズの拡散部の作用を示す説明図である。
発光素子21は光軸L0を中心に放射状に光を照射する。発光素子21は、光軸L0が入射側の谷部36に重なるように配置されており、放射状に広がる光の半分の範囲が第1レンズ部32の方へ照射され、半分の範囲が第2レンズ部33の方へ照射される。第2入射面33aは幅が狭いため、第2レンズ部33の方へ照射される光の一部は隣接するレンズ31へ入射する。
<Operation of lens group>
Next, the operation of the lens 31 will be described.
5A is an explanatory diagram showing the overall operation of the lens 31, FIG. 5B is an explanatory diagram showing the operation of the second lens unit, and FIG. 5C is an explanatory diagram showing the operation of the first lens unit. FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram showing the action of the diffusion portion of the lens.
The light emitting element 21 emits light radially around the optical axis L0. The light-emitting element 21 is arranged so that the optical axis L0 overlaps the incident-side trough portion 36, and a half range of the radially spreading light is irradiated toward the first lens unit 32, and a half range is the second range. The light is irradiated toward the lens unit 33. Since the second incident surface 33 a has a narrow width, a part of the light irradiated toward the second lens portion 33 enters the adjacent lens 31.

先ず、第1レンズ部32の方へ照射される光について説明する。
図5(c)に示すように、X−Y平面上において、第1レンズ部32に入射した光は、第1入射面32aと第1出射面32bとで屈折して、大部分が所定の傾斜角度θで平行光にされて外部へ照射される。平行光S1〜S3は、第1出射面32bのX−Y平面上の一端から他端にわたる全範囲から外部へ照射される。
第1レンズ部32に入射する光のうち、谷部36の極近傍を通る光S1は、第1入射面32aで屈折して光軸L0からずれた光路を進行する。このため、出射面側の谷部37は、光軸L0からずらされて、光S1の光路に重なるように設けられている。これにより、隣接する第2出射面33bの面積を増やして、光の利用効率が向上する。
第1レンズ部32に入射する光のうち、光軸L0から離れた強度の低い光(例えば図5(a)の光S4を参照)は、拡散部32dに進入して拡散される。拡散部32dの拡散作用については後述する。
First, the light irradiated to the 1st lens part 32 is demonstrated.
As shown in FIG. 5C, on the XY plane, the light incident on the first lens unit 32 is refracted by the first incident surface 32a and the first emission surface 32b, and most of the light is predetermined. The light is collimated at an inclination angle θ and irradiated outside. The parallel lights S1 to S3 are irradiated to the outside from the entire range from one end to the other end on the XY plane of the first emission surface 32b.
Of the light incident on the first lens part 32, the light S1 passing through the vicinity of the valley part 36 is refracted by the first incident surface 32a and travels along an optical path deviated from the optical axis L0. For this reason, the trough 37 on the exit surface side is provided so as to be shifted from the optical axis L0 and overlap the optical path of the light S1. Thereby, the area of the adjacent 2nd output surface 33b is increased, and the utilization efficiency of light improves.
Of the light incident on the first lens unit 32, light with low intensity separated from the optical axis L0 (see, for example, the light S4 in FIG. 5A) enters the diffusion unit 32d and is diffused. The diffusion action of the diffusion part 32d will be described later.

次に、第2レンズ部33の方へ照射される光について説明する。
図5(a)および図5(b)に示すように、X−Y平面上において、第2レンズ部33に入射した光の大部分は、第2入射面33aによる屈折、および、放物面である端面33cでの全反射により、所定の傾斜角度θで平行光にされ、第2出射面33bから外部へ照射される。このうち、光軸L0に近い高強度の光S11は、第2入射面33aで屈折して端面33cの上端部に進み、端面33cにより全反射して外部へ照射される。光軸L0から遠い第2入射面33aの一端部に入射する光S13は、端面33cの下端部で全反射するが、第2出射面33bを外れて第1レンズ部32へ進入して拡散される。このように、第2入射面33aに入射される光のうち、一部は第2出射面33bから外れて拡散されるが、拡散される光の強度は低い。一方、光軸L0に近い高強度の光は、第2出射面33bから外れないようになっている。
図5(a)に示すように、第2レンズ部33の側へ進行する光のうち、光軸L0から遠くを進行し、第2入射面33aを外れる光S14は、隣接するレンズ31の拡散部32dに入射する。
Next, the light irradiated to the 2nd lens part 33 is demonstrated.
As shown in FIGS. 5A and 5B, most of the light incident on the second lens unit 33 on the XY plane is refracted by the second incident surface 33a and a parabolic surface. As a result of total reflection at the end face 33c, the light is converted into parallel light at a predetermined inclination angle θ and irradiated from the second emission surface 33b to the outside. Among these, the high-intensity light S11 close to the optical axis L0 is refracted by the second incident surface 33a, proceeds to the upper end portion of the end surface 33c, is totally reflected by the end surface 33c, and is irradiated to the outside. The light S13 incident on one end portion of the second incident surface 33a far from the optical axis L0 is totally reflected at the lower end portion of the end surface 33c, but enters the first lens portion 32 off the second emission surface 33b and is diffused. The Thus, some of the light incident on the second incident surface 33a is diffused away from the second exit surface 33b, but the intensity of the diffused light is low. On the other hand, the high-intensity light close to the optical axis L0 does not come off the second emission surface 33b.
As shown in FIG. 5A, among the light traveling toward the second lens unit 33, the light S <b> 14 traveling far from the optical axis L <b> 0 and deviating from the second incident surface 33 a is diffused by the adjacent lens 31. It enters the portion 32d.

次に、拡散部32dに入射する光について説明する。
拡散部32dに入射する光は、図6に示すように、拡散部32dの傾斜面による屈折により、Z方向に分散される。この分散はシリンドリカルレンズ40を外れるか、或いは、シリンドリカルレンズ40で集光されない程度の大きさであり、これにより拡散部32dに入射した光は、照明装置1の開口部10aから外部に照射される光に混入されず、筐体10内で拡散される。
図7は、変形例のレンズを示す斜視図である。
なお、図7の変形例のレンズ31zに示すように、拡散部32d2は、第1レンズ部32の該当する範囲の表面を、すりガラス状など全体に細かい凹凸を有する面として構成してもよい。このような構成であっても、拡散部32d2に入射した光を散乱させて、照明装置1から照射される光に異なる傾斜方向の光が混入してしまうことを低減できる。
Next, light incident on the diffusing unit 32d will be described.
As shown in FIG. 6, the light incident on the diffusing unit 32d is dispersed in the Z direction by refraction by the inclined surface of the diffusing unit 32d. This dispersion is such that the dispersion is out of the cylindrical lens 40 or is not condensed by the cylindrical lens 40, so that the light incident on the diffuser 32 d is irradiated to the outside from the opening 10 a of the illumination device 1. It is not mixed in the light and is diffused in the housing 10.
FIG. 7 is a perspective view showing a lens of a modified example.
In addition, as shown in the lens 31z of the modification of FIG. 7, the diffusing portion 32d2 may be configured such that the surface of the corresponding range of the first lens portion 32 is a surface having fine unevenness as a whole, such as a ground glass shape. Even with such a configuration, it is possible to reduce the light incident on the diffusing unit 32d2 from being scattered and mixing light in different inclination directions into the light emitted from the illumination device 1.

図8は、発光素子の照射光の強度分布とレンズを通過した光の強度分布とを示したグラフである。図8のグラフの横軸はX方向をゼロ度としたX−Y平面上の傾斜角度を示している。縦軸は、最高強度を100%としたときの光の強度の割合を示している。
本実施の形態のレンズ31によれば、図8のグラフに示すように、発光素子21の広い指向性を有する光から、所定角度(例えば−30°)で傾斜した狭い指向性を有する光を生成することができる。
FIG. 8 is a graph showing the intensity distribution of the light emitted from the light emitting element and the intensity distribution of the light passing through the lens. The horizontal axis of the graph in FIG. 8 indicates the inclination angle on the XY plane with the X direction being zero degrees. The vertical axis represents the ratio of light intensity when the maximum intensity is 100%.
According to the lens 31 of the present embodiment, as shown in the graph of FIG. 8, light having a narrow directivity inclined at a predetermined angle (for example, −30 °) from light having a wide directivity of the light emitting element 21. Can be generated.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、上記実施の形態では、基板20の実装面に対して垂直な方向に光軸L0が向くように複数の発光素子21と複数のレンズ31とが設けられている。しかしながら、本発明は、この形態に限られるものではなく、例えば、複数の発光素子21の各々を基板20の実装面に対して所定角度α傾斜させて実装し、これに対応して、複数のレンズ31の各々も同様の角度αで傾斜させて固定するようにしてもよい。この場合でも、対応する個々の発光素子21およびレンズ31の配置関係は、実施の形態の場合と同様にする。このように構成することで、複数の発光素子21の光軸L0が基板20に対して角度αで傾斜した、さらに複数のレンズ31が発光素子21の光をさらに角度θで傾斜させて外部に照射する。よって、光の照射方向をより角度θ+αで傾斜させることができる。また、発光素子の発光色としては白色を適用してよいし、或いは、被検査物の欠陥コントラストをより際立たせるために、白色以外、例えば青色、緑色、赤色、近紫外光、または近赤外光などを適用することができる。
その他、実施の形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
さらに、本発明は、被検査物の欠陥を検査する検査装置に照明装置を適用する例を示したが、例えばライトアップ用の照明など、様々な用途において本発明の照明装置を適用してもよい。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this. For example, in the above embodiment, the plurality of light emitting elements 21 and the plurality of lenses 31 are provided so that the optical axis L0 faces in a direction perpendicular to the mounting surface of the substrate 20. However, the present invention is not limited to this embodiment. For example, each of the plurality of light emitting elements 21 is mounted with a predetermined angle α inclined with respect to the mounting surface of the substrate 20, Each of the lenses 31 may be fixed at a similar angle α. Even in this case, the arrangement relationship of the corresponding individual light emitting elements 21 and lenses 31 is the same as in the embodiment. With this configuration, the optical axes L0 of the plurality of light emitting elements 21 are inclined at an angle α with respect to the substrate 20, and the plurality of lenses 31 further inclines the light from the light emitting elements 21 at an angle θ to the outside. Irradiate. Therefore, the light irradiation direction can be inclined at an angle θ + α. In addition, white may be applied as the emission color of the light emitting element, or other than white, for example, blue, green, red, near ultraviolet light, or near infrared, in order to make the defect contrast of the inspection object more prominent. Light or the like can be applied.
In addition, the details shown in the embodiments can be changed as appropriate without departing from the spirit of the invention.
Furthermore, although the present invention has shown an example in which the illumination device is applied to an inspection apparatus that inspects a defect of an inspection object, the illumination device of the present invention can be applied to various applications such as illumination for lighting. Good.

1 照明装置
10 筐体
20 基板
21 発光素子
d 導光体
30 レンズ群
31,31z レンズ
32 第1レンズ部
32a 第1入射面
32b 第1出射面
32d 拡散部
33 第2レンズ部
33a 第2入射面
33b 第2出射面
33c 端面
34 張出部
36、37 谷部
40 シリンドリカルレンズ
Oa、Ob 曲率中心
O 第1レンズ部の中心
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Illuminating device 10 Case 20 Board | substrate 21 Light emitting element d Light guide 30 Lens group 31,31z Lens 32 1st lens part 32a 1st entrance surface 32b 1st exit surface 32d Diffusion part 33 2nd lens part 33a 2nd entrance surface 33b Second exit surface 33c End surface 34 Overhang portion 36, 37 Valley portion 40 Cylindrical lens Oa, Ob Center of curvature O Center of first lens portion

Claims (4)

各々の光軸をX方向に向け且つ前記X方向と交差するY方向に並んだ複数の発光素子と、
前記複数の発光素子にそれぞれ対応して設けられ、前記Y方向に並び、且つ、前記複数の発光素子の前記光軸の方向に配置された複数のレンズと、
を備えた照明装置であって、
前記複数のレンズの各々は、
対応する前記発光素子の前記光軸に対して前記Y方向に沿った一方と他方とにそれぞれ配置され、互いに一体的に設けられた第1レンズ部および第2レンズ部を有し、
前記第1レンズ部は、
前記X方向に沿った一方側と他方側とにそれぞれ凸曲面形状の第1入射面と凸曲面形状の第1出射面とを有し、
前記第1入射面の曲率中心は前記第1レンズ部の中央より前記第1出射面に近い位置にあり、
前記第1出射面の曲率中心は前記第1レンズ部の中央より前記第1入射面に近い位置にあり、
前記第2レンズ部は、
前記第1レンズ部から遠くなるほど相互の間隔が広くなる第2入射面および第2出射面と、前記第1レンズ部から遠い方の端面とを有し、
対応する発光素子から前記第2入射面へ入射した光が前記端面で全反射して前記第2出射面から外部へ照射されるように構成されていることを特徴とする照明装置。
A plurality of light emitting elements arranged in the Y direction, each of which has its optical axis in the X direction and intersecting the X direction;
A plurality of lenses provided corresponding to the plurality of light emitting elements, arranged in the Y direction, and arranged in the direction of the optical axis of the plurality of light emitting elements;
A lighting device comprising:
Each of the plurality of lenses is
A first lens portion and a second lens portion, which are disposed on one and the other along the Y direction with respect to the optical axis of the corresponding light emitting element, and are provided integrally with each other;
The first lens unit is
A first incident surface having a convex curve shape and a first emission surface having a convex curve shape on one side and the other side along the X direction,
The center of curvature of the first entrance surface is closer to the first exit surface than the center of the first lens portion;
The center of curvature of the first exit surface is closer to the first entrance surface than the center of the first lens portion;
The second lens unit is
A second entrance surface and a second exit surface that are wider from each other as the distance from the first lens portion increases, and an end surface far from the first lens portion,
The illumination device is configured such that light incident on the second incident surface from a corresponding light emitting element is totally reflected by the end surface and irradiated to the outside from the second emission surface.
前記第1レンズ部のうち、前記第2レンズ部から遠い方で、且つ、前記X方向に沿って前記発光素子に近い方の部位には、光を少なくとも前記X方向および前記Y方向に直交するZ方向に拡散させる拡散部が設けられていることを特徴とする請求項1記載の照明装置。   Of the first lens portion, the light is at least orthogonal to the X direction and the Y direction at a portion far from the second lens portion and closer to the light emitting element along the X direction. The illuminating device according to claim 1, further comprising a diffusing portion that diffuses in the Z direction. 前記複数の発光素子の各々は、
対応する前記レンズの前記第1入射面と前記第2入射面との間の谷部に前記光軸が重なり、且つ、対応する前記レンズの前記第1出射面と前記第2出射面との間の谷部より前記光軸が前記端面寄りに位置するように配置されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の照明装置。
Each of the plurality of light emitting elements is
The optical axis overlaps a trough between the first incident surface and the second incident surface of the corresponding lens, and between the first emission surface and the second emission surface of the corresponding lens. The lighting device according to claim 1, wherein the optical axis is disposed closer to the end surface than a trough portion of the lighting device.
X方向に光軸を向けた発光素子から光を入射するように想定されたレンズであって、
前記光軸に対して前記X方向と交差するY方向に沿った一方と他方とにそれぞれ配置され、互いに一体的に設けられた第1レンズ部および第2レンズ部を有し、
前記第1レンズ部は、
前記X方向に沿った一方側と他方側とにそれぞれ凸曲面形状の第1入射面と凸曲面形状の第1出射面とを有し、
前記第1入射面の曲率中心は前記第1レンズ部の中央より前記第1出射面に近い位置にあり、
前記第1出射面の曲率中心は前記第1レンズ部の中央より前記第1入射面に近い位置にあり、
前記第2レンズ部は、
前記第1レンズ部から遠くなるほど相互の間隔が広くなる第2入射面および第2出射面と、前記第1レンズ部から遠い方の端面とを有し、
前記発光素子から前記第2入射面へ入射した光が前記端面で全反射して前記第2出射面から外部へ照射されるように構成されていることを特徴とするレンズ。
A lens that is assumed to receive light from a light emitting element having an optical axis directed in the X direction,
A first lens portion and a second lens portion, which are arranged on one side and the other side along the Y direction intersecting the X direction with respect to the optical axis, and are provided integrally with each other;
The first lens unit is
A first incident surface having a convex curve shape and a first emission surface having a convex curve shape on one side and the other side along the X direction,
The center of curvature of the first entrance surface is closer to the first exit surface than the center of the first lens portion;
The center of curvature of the first exit surface is closer to the first entrance surface than the center of the first lens portion;
The second lens unit is
A second entrance surface and a second exit surface that are wider from each other as the distance from the first lens portion increases, and an end surface far from the first lens portion,
A lens configured such that light incident on the second incident surface from the light emitting element is totally reflected by the end surface and irradiated to the outside from the second emission surface.
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