JP2024093164A - Inspection Lighting System - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、縞状パターンの光をその位相を遷移させつつワークの表面に照射する検査用照明システムに関するものである。 The present invention relates to an inspection lighting system that irradiates a striped pattern of light onto the surface of a workpiece while shifting its phase.
ワークの表面形状等を検知するのに、縞状パターンの光をその位相を遷移させつつワークの表面に照射する検査用照明システムが知られている(例えば特許文献1)。従来この検査用照明システムでは、複数の導線を縦横に交差するように設け、その交差位置にLED素子を接続することで複数のLED素子をマトリクス状に配置し、各導線に接続されたスイッチング素子をコントローラで開閉制御することで、縞状パターンの光を生成するとともにこの位相を遷移させることができる。 In order to detect the surface shape of a workpiece, etc., an inspection lighting system is known that irradiates the surface of the workpiece with a striped pattern of light while shifting its phase (for example, Patent Document 1). Conventionally, in this inspection lighting system, multiple conductors are arranged to cross vertically and horizontally, and LED elements are connected to the intersections to arrange multiple LED elements in a matrix, and a controller is used to control the opening and closing of switching elements connected to each conductor, thereby generating a striped pattern of light and shifting its phase.
ところで、上述したような縞状パターンの光を位相を遷移させて照射する検査用照明システムでは、LED基板の一方の面に複数のLED素子がマトリクス状に搭載され、その裏面に各LED素子に流れる電流を制限する複数の抵抗素子が搭載され、これらは基板を貫通するビアにより導通される。さらにこの検査用照明システムでは、複数のスイッチング素子を搭載したバッファ基板をLED基板の裏側に接続することがあるが、基板間での電力損失を低減するために、LED基板の裏面に基板実装コネクタを搭載し、この基板実装コネクタにバッファ基板を接続することがある。しかしながら、このようにすると、LED基板の裏面に、複数のLED素子に対応する複数の抵抗素子と基板実装コネクタとが密に実装されることとなる。そうすると例えば図11に示すように、基板実装コネクタの近傍に抵抗素子が局地的に密集する箇所が生じてしまい、その近辺では多くのビアを設ける必要があるため配線の取り回しが非常に難しくなる。 In the inspection lighting system that irradiates the above-mentioned striped pattern light with phase shifting, multiple LED elements are mounted in a matrix on one side of the LED board, and multiple resistance elements that limit the current flowing through each LED element are mounted on the back side, and these are conductive through vias that penetrate the board. Furthermore, in this inspection lighting system, a buffer board equipped with multiple switching elements may be connected to the back side of the LED board, and in order to reduce power loss between the boards, a board-mounted connector may be mounted on the back side of the LED board and the buffer board may be connected to this board-mounted connector. However, this results in multiple resistance elements corresponding to multiple LED elements and board-mounted connectors being densely mounted on the back side of the LED board. This results in a location where the resistance elements are locally concentrated near the board-mounted connector, as shown in Figure 11, for example, and it becomes very difficult to handle the wiring because many vias need to be provided in the vicinity of that area.
本発明はこのような問題を解決すべくなされたものであり、縞状パターンの光をその位相を遷移させつつワークの表面に照射する検査用照明システムにおいて、LED基板の裏面側に複数の抵抗素子を分散して配置できるようにすることを主たる課題とするものである。 The present invention was made to solve these problems, and its main objective is to enable multiple resistive elements to be distributed and arranged on the back side of an LED board in an inspection lighting system that irradiates a striped pattern of light onto the surface of a workpiece while shifting its phase.
すなわち本発明にかかる検査用照明システムは、縞状パターンの光をその位相を遷移させつつワークの表面に照射するものであって、一方の面に複数のLED素子がマトリクス状に搭載され、その裏面に複数の抵抗素子と基板実装コネクタとが搭載されたLED基板を備え、平面視において前記LED基板が複数のエリアに区分けされ、当該区分けされたエリア毎に前記基板実装コネクタと前記複数の抵抗素子とが搭載されており、区分けされた前記複数のエリアの少なくとも一部において、隣り合うエリアにそれぞれ搭載された基板実装コネクタと複数の抵抗素子の配置が、互いに約90°回転させた関係となっていることを特徴とする。 That is, the inspection lighting system according to the present invention irradiates the surface of a workpiece with a striped pattern of light while shifting its phase, and is characterized in that it is equipped with an LED board having a matrix of multiple LED elements mounted on one side and a multiple resistance element and a board-mounted connector mounted on the back side, the LED board is divided into a multiple number of areas in a plan view, the board-mounted connector and the multiple resistance elements are mounted in each of the divided areas, and in at least some of the divided areas, the arrangement of the board-mounted connector and the multiple resistance elements mounted in adjacent areas are rotated by approximately 90 degrees from each other.
このように構成した本発明によれば、縞状パターンの光をその位相を遷移させつつワークの表面に照射する検査用照明システムにおいて、LED基板の裏面側に複数の抵抗素子を分散して配置できるようになる。 The present invention, configured in this way, makes it possible to disperse and arrange multiple resistive elements on the back side of the LED board in an inspection lighting system that irradiates the surface of a workpiece with a striped pattern of light while shifting its phase.
以下に本発明の検査用照明システムの一実施形態について図面を参照して説明する。 Below, one embodiment of the inspection lighting system of the present invention will be described with reference to the drawings.
<装置構成>
本実施形態の検査用照明システム400は、例えばワークWの表面の凹凸形状を検知するのに用いられるものであり、ワークWの表面に縞状パターンの光を照射するとともに、この縞状パターンの位相を遷移させるものである。本実施形態の検査用照明システム400は、照射する縞状パターンの光が並ぶ方向とその遷移方向を、縦横で切り替えられるように構成されており、所謂2軸位相シフト照明と称されるものである。
<Device Configuration>
The inspection illumination system 400 of this embodiment is used, for example, to detect the uneven shape of the surface of a workpiece W, and irradiates light in a striped pattern onto the surface of the workpiece W and shifts the phase of this striped pattern. The inspection illumination system 400 of this embodiment is configured so that the direction in which the light in the irradiated striped pattern is arranged and the transition direction thereof can be switched between vertical and horizontal, and is what is called two-axis phase-shift illumination.
具体的にこの検査用照明システム400は、図1に示すように、縞状パターンで発光可能な発光面を有する検査用照明器100と、検査用照明器100に電力を供給する電源装置200と、検査用照明器100の発光パターンを制御するコントローラ300とを備えている。 Specifically, as shown in FIG. 1, the inspection lighting system 400 includes an inspection lighting device 100 having a light-emitting surface capable of emitting light in a striped pattern, a power supply device 200 that supplies power to the inspection lighting device 100, and a controller 300 that controls the light emission pattern of the inspection lighting device 100.
検査用照明器100は、複数のLED素子11と複数の抵抗素子12とが搭載されたLED基板1と、LED基板1に重ねて配置された、複数のスイッチング素子21が搭載されたバッファ基板2とを備えている。 The inspection illuminator 100 includes an LED board 1 on which multiple LED elements 11 and multiple resistor elements 12 are mounted, and a buffer board 2 on which multiple switching elements 21 are mounted, which is arranged on top of the LED board 1.
LED基板1は、平面視で矩形状を成すプリント基板であり、その一方の表面(搭載面)に複数のLED素子11が縦横マトリクス状に配置されている。各LED素子11は、例えば白色光等の任意の色調の光を発する表面実装型のものであり、平面視において縦方向及び横方向に沿って等ピッチに並べられている。 The LED board 1 is a printed circuit board that is rectangular in plan view, and has multiple LED elements 11 arranged in a vertical and horizontal matrix on one surface (mounting surface). Each LED element 11 is a surface-mount type that emits light of any color tone, such as white light, and is arranged at equal pitches in the vertical and horizontal directions in plan view.
LED基板1の裏面側には、複数の抵抗素子12が搭載されている。抵抗素子12は、LED素子11に流れる電流を制限するためのものであり、複数のLED素子11の各々に対応して1つずつ設けられている。各抵抗素子12と各LED素子11は互いに直列に接続されている。この複数のLED素子11と複数の抵抗素子12とは、基板を貫通するビアにより電気的に接続されている。 A number of resistor elements 12 are mounted on the back side of the LED substrate 1. The resistor elements 12 are intended to limit the current flowing through the LED elements 11, and one resistor element 12 is provided for each of the LED elements 11. Each resistor element 12 and each LED element 11 are connected in series with each other. The LED elements 11 and the resistor elements 12 are electrically connected by vias that penetrate the substrate.
またLED基板1の裏面側には、基板と基板とを信号接続する基板実装コネクタ13が搭載されている。具体的にこの基板実装コネクタ13は、基板対基板コネクタとも称されるものであり、プリント基板に嵌合する複数の接続ピン(図示しない)を有している。バッファ基板2は、LED基板1に取り付けられたこの基板実装コネクタ13の接続ピンに接続されることで、LED基板1に対して重ねて取付けられる。 The back side of the LED board 1 is also equipped with a board-mounted connector 13 that connects signals between boards. Specifically, this board-mounted connector 13 is also called a board-to-board connector, and has multiple connection pins (not shown) that fit into a printed circuit board. The buffer board 2 is attached to the LED board 1 by connecting it to the connection pins of this board-mounted connector 13 attached to the LED board 1, so that it is attached on top of the LED board 1.
バッファ基板2は、LED基板1の裏面側に配置されたプリント基板であり、LED基板1に対して重ねる(スタックする)ように配置されている。バッファ基板2には、各LED素子11が接続された回路を開閉する複数のスイッチング素子21が設けられている。このスイッチング素子21は、例えばMOSFET等の電界効果トランジスタが挙げられるがこれに限らない。この複数のバッファ基板2は互いに同じ構成のものであってよい。たとえば、複数のバッファ基板2は、いずれも同じ大きさであり、かつ同種類の素子が同数かつ同じ配置で搭載されていてもよい。 The buffer substrate 2 is a printed circuit board arranged on the back side of the LED substrate 1, and is arranged so as to be overlapped (stacked) on the LED substrate 1. The buffer substrate 2 is provided with a plurality of switching elements 21 that open and close the circuits to which the LED elements 11 are connected. Examples of the switching elements 21 include, but are not limited to, field effect transistors such as MOSFETs. The plurality of buffer substrates 2 may have the same configuration. For example, the plurality of buffer substrates 2 may all be the same size, and may be equipped with the same number of elements of the same type in the same arrangement.
本実施形態の検査用照明器100の回路構成について説明する。図2に示すように、このLED駆動回路100Cでは、複数の導線が縦横に交差するように設けられている。この縦横に並ぶ導線が互いに交差する箇所は絶縁されている。横の導線Y1~Y6と縦の導線X1~X6の各交差位置に、LED素子11と抵抗素子12とが直列に接続されている。より具体的には、LED素子11のアノード側とカソード側の一方が横の導線Y1~Y6に接続され、他方が縦の導線X1~X6に接続されている。各縦の導線X1~X6と各横の導線Y1~Y6の端にはスイッチング素子21が接続されている。 The circuit configuration of the inspection illuminator 100 of this embodiment will be described. As shown in FIG. 2, in this LED drive circuit 100C, multiple conductors are arranged to cross vertically and horizontally. The points where these vertically and horizontally arranged conductors cross each other are insulated. At each intersection of the horizontal conductors Y1 to Y6 and the vertical conductors X1 to X6, an LED element 11 and a resistor element 12 are connected in series. More specifically, one of the anode side and the cathode side of the LED element 11 is connected to the horizontal conductors Y1 to Y6, and the other is connected to the vertical conductors X1 to X6. A switching element 21 is connected to the end of each of the vertical conductors X1 to X6 and each of the horizontal conductors Y1 to Y6.
このようなLED駆動回路100Cにおいて、縦方向に沿った縞状パターンで発光させるには、横方向の導線に接続されたスイッチング素子21に信号を入力していずれもオンにし、縦方向の導線に接続されたスイッチング素子21を例えば1つ飛ばしでオンにすればよい。そして、例えば縦方向の導線に接続されたスイッチング素子21のオン・オフを交互に切り替えることで、縞状パターンを横方向に遷移させることができる。スイッチング素子21のオン・オフを、縦方向と横方向とで切り替えることで、横方向に沿った縞状パターンで発光させ、これを縦方向に遷移させることができる。 To emit light in a vertical striped pattern in such an LED drive circuit 100C, a signal is input to the switching elements 21 connected to the horizontal conductors to turn them all on, and the switching elements 21 connected to the vertical conductors are turned on, for example, every other one. Then, for example, by alternately switching on and off the switching elements 21 connected to the vertical conductors, the striped pattern can be shifted horizontally. By switching on and off the switching elements 21 between the vertical and horizontal directions, light can be emitted in a horizontal striped pattern, which can be shifted vertically.
電源装置200は、検査用照明器100が備えるLED駆動回路100Cに直流電圧を入力するものであり、具体的にはCVCC電源等である。 The power supply unit 200 inputs a DC voltage to the LED drive circuit 100C of the inspection illuminator 100, and is specifically a CVCC power supply or the like.
コントローラ300は、検査用照明器100が備えるスイッチング素子21のオン・オフを制御するものであり、予め記憶した所定のパターンに従って、バッファ基板2に搭載されたスイッチング素子21のオン・オフを制御する制御信号を伝送するものである。 The controller 300 controls the on/off of the switching element 21 provided in the inspection illuminator 100, and transmits a control signal that controls the on/off of the switching element 21 mounted on the buffer board 2 according to a predetermined pattern stored in advance.
しかして本実施形態の検査用照明器100では、図3及び図4に示すように、平面視においてLED基板1が複数のエリアに区分けされており、当該エリア毎にバッファ基板2が接続されている。具体的にこの検査用照明器100では、LED基板1が縦2×横2の4つのエリアに区分けされており、エリア毎に基板実装コネクタ13を介してバッファ基板2が接続されている。つまりこの検査用照明器100では、1枚のLED基板1の裏面に4つの基板実装コネクタ13が搭載されており、この基板実装コネクタ13を介して4枚のバッファ基板2が接続されている。そして各バッファ基板2には、対応する各エリアに設けられた縦又は横の複数の導線の開閉を行う複数のスイッチング素子21が設けられている。またLED基板1の表面側にマトリクス状に配置される複数のLED素子11も、この4つのエリアに均等に配置されている。 In the inspection illuminator 100 of this embodiment, as shown in Figs. 3 and 4, the LED board 1 is divided into a plurality of areas in a plan view, and the buffer board 2 is connected to each of the areas. Specifically, in this inspection illuminator 100, the LED board 1 is divided into four areas, 2 vertical x 2 horizontal, and the buffer board 2 is connected to each area via the board-mounted connector 13. In other words, in this inspection illuminator 100, four board-mounted connectors 13 are mounted on the back surface of one LED board 1, and four buffer boards 2 are connected via these board-mounted connectors 13. Each buffer board 2 is provided with a plurality of switching elements 21 that open and close the vertical or horizontal multiple conductors provided in each corresponding area. In addition, the plurality of LED elements 11 arranged in a matrix on the front side of the LED board 1 are also evenly arranged in these four areas.
なお本実施形態では、各バッファ基板2には通信用IC22が搭載されており、コントローラ300は、スイッチング素子21のオン・オフを制御する制御信号を各バッファ基板2の通信用IC22に対して差動通信により伝送するよう構成されている。さらに本実施形態では、各バッファ基板2には、電源装置200から供給された直流電圧(ここでは24V)を所定の直流電圧(ここでは3.6V)に低下させるDC/DCコンバータ23が搭載されており、電源装置200から供給された直流電圧は、バッファ基板2において電圧値が低下された後、LED駆動回路100Cに印加されるようにしている。 In this embodiment, each buffer board 2 is equipped with a communication IC 22, and the controller 300 is configured to transmit a control signal for controlling the on/off of the switching element 21 to the communication IC 22 of each buffer board 2 by differential communication. Furthermore, in this embodiment, each buffer board 2 is equipped with a DC/DC converter 23 that reduces the DC voltage (24 V in this case) supplied from the power supply device 200 to a predetermined DC voltage (3.6 V in this case), and the DC voltage supplied from the power supply device 200 is applied to the LED drive circuit 100C after the voltage value is reduced in the buffer board 2.
そして本実施形態の検査用照明器100では、LED基板1の裏面側において複数の抵抗素子12を分散して配置するようにすべく、図5に示すように、LED基板1の区分けされたエリア毎に基板実装コネクタ13と複数の抵抗素子12とが搭載されている。そして、この区分けした複数のエリアの少なくとも一部において、隣り合うエリアにそれぞれ搭載した基板実装コネクタ13と複数の抵抗素子12の配置を、互いに約90°回転させた関係としている。 In the inspection illuminator 100 of this embodiment, in order to disperse and arrange the multiple resistive elements 12 on the back side of the LED board 1, as shown in FIG. 5, a board-mounted connector 13 and multiple resistive elements 12 are mounted on each divided area of the LED board 1. In at least some of the divided areas, the board-mounted connectors 13 and multiple resistive elements 12 mounted on adjacent areas are rotated by approximately 90° relative to each other.
本実施形態では、4つのエリアの全てにおいて、隣り合うエリアにそれぞれ搭載した基板実装コネクタ13と複数の抵抗素子12の配置が、互いに約90°回転させた関係となっている。より具体的には4つのエリアを時計回りに進むと、エリア内の基板実装コネクタ13と抵抗素子12の配置が時計回りに約90°ずつ回転するようにしている。言い換えると、各エリアにおける基板実装コネクタ13と抵抗素子12の配置が、互いに回転対称となる関係となっている。ここでは、4つの全てのエリアにおいて、長尺状の基板実装コネクタ13を、縦方向又は横方向に沿って平行とし、かつLED基板1の中央に寄せて配置している。そして、各エリアにおいて複数の抵抗素子12を、基板実装コネクタ13が伸びる方向と直交する方向に沿って複数列並べて配置している。さらにここでは、各抵抗素子12はいずれも長尺形状をなしており、各エリアにおいて複数の抵抗素子12は、その長手方向が基板実装コネクタ13の長手方向と一致するように搭載されている。 In this embodiment, in all four areas, the arrangement of the board-mounted connector 13 and the multiple resistance elements 12 mounted in each adjacent area is rotated by about 90 degrees relative to each other. More specifically, when proceeding clockwise through the four areas, the arrangement of the board-mounted connector 13 and the resistance elements 12 in each area is rotated clockwise by about 90 degrees. In other words, the arrangement of the board-mounted connector 13 and the resistance elements 12 in each area is rotationally symmetrical to each other. Here, in all four areas, the elongated board-mounted connector 13 is parallel along the vertical or horizontal direction and is arranged close to the center of the LED board 1. Then, in each area, the multiple resistance elements 12 are arranged in multiple rows along a direction perpendicular to the direction in which the board-mounted connector 13 extends. Furthermore, here, each resistance element 12 is elongated, and in each area, the multiple resistance elements 12 are mounted so that their longitudinal direction coincides with the longitudinal direction of the board-mounted connector 13.
また各エリアにおいて、基板実装コネクタ13は、縦又は横の複数の導線に跨るようにして配置されている。例えば図5において、LED基板1の右上のエリアの基板実装コネクタ13は横の導線Y1~Y3に跨り、左上のエリアの基板実装コネクタ13は縦の導線X1~X3に跨り、左下のエリアの基板実装コネクタ13は横の導線Y4~Y6に跨り、右下のエリアの基板実装コネクタ13は縦の導線X4~X6に跨って配置されている。 In each area, the board-mounted connectors 13 are arranged so as to span multiple vertical or horizontal conductors. For example, in FIG. 5, the board-mounted connectors 13 in the top right area of the LED board 1 span the horizontal conductors Y1 to Y3, the board-mounted connectors 13 in the top left area span the vertical conductors X1 to X3, the board-mounted connectors 13 in the bottom left area span the horizontal conductors Y4 to Y6, and the board-mounted connectors 13 in the bottom right area span the vertical conductors X4 to X6.
次に、各エリアにおけるこのような基板実装コネクタ13と抵抗素子12の配置を実現し得るための本実施形態の構成を説明する。本実施形態の検査用照明器100では、LED基板1に搭載されるLED素子11の向きをエリア毎に変えるとともに、対応するLED素子11と抵抗素子12の接続順序をエリア毎に変えるようにしている。 Next, the configuration of this embodiment that enables the arrangement of the board-mounted connectors 13 and resistor elements 12 in each area will be described. In the inspection illuminator 100 of this embodiment, the orientation of the LED elements 11 mounted on the LED board 1 is changed for each area, and the connection order of the corresponding LED elements 11 and resistor elements 12 is changed for each area.
具体的には、図5に示すように、各エリア内において複数のLED素子11の向き(アノード電極11aとカソード電極11bが並ぶ向き)を揃えるとともに、隣り合う他のエリアにおけるLED素子11の向きとは異なる(約90°回転させた関係となる)ようにしている。ここでは、LED基板1における右上と左下のエリア内では複数のLED素子11を横向きに配置し、これらと隣り合う左上と右下のエリア内では複数のLED素子11を縦向きに配置している。 Specifically, as shown in FIG. 5, the orientation of the multiple LED elements 11 in each area (the orientation in which the anode electrode 11a and the cathode electrode 11b are aligned) is aligned differently from the orientation of the LED elements 11 in other adjacent areas (rotated by approximately 90 degrees). Here, the multiple LED elements 11 are arranged horizontally in the upper right and lower left areas of the LED board 1, and the multiple LED elements 11 are arranged vertically in the adjacent upper left and lower right areas.
また図2に示すように、各エリア内においてLED素子11とこれに対応する抵抗素子12との接続順序を揃えるとともに、隣り合う他のエリア内におけるLED素子11と抵抗素子12との接続順序とは逆になるようにしている。ここでは、LED基板1における右上と左下のエリア内ではLED素子11と抵抗素子12とをこの順に直列接続し、これらと隣り合う左上と右下のエリア内でLED素子11と抵抗素子12とを逆の順に直列接続するようにしている。 As shown in FIG. 2, the connection order of the LED elements 11 and the corresponding resistor elements 12 in each area is the same, and the connection order of the LED elements 11 and resistor elements 12 in other adjacent areas is reversed. Here, the LED elements 11 and resistor elements 12 are connected in series in this order in the upper right and lower left areas of the LED board 1, and the LED elements 11 and resistor elements 12 are connected in series in the reverse order in the adjacent upper left and lower right areas.
<作用効果>
このように構成された本実施形態の検査用照明システム400によれば、LED基板1を複数のエリアに区分けするとともに、基板実装コネクタ13と複数の抵抗素子12を各エリアに分散させ、さらに少なくとも一部の隣り合うエリア間で、基板実装コネクタ13と複数の抵抗素子12の配置を互いに90°回転させた関係となるようにしているので、LED基板1の裏面において、基板実装コネクタ13の存在により抵抗素子12の配置が密となってしまう箇所を分散できる。これによりビアが密集する箇所を分散することができ、配線の取り回しを容易にできる。
<Action and effect>
According to the inspection lighting system 400 of the present embodiment configured as described above, the LED board 1 is divided into a plurality of areas, the board-mounted connectors 13 and the plurality of resistive elements 12 are distributed among the areas, and further, the arrangements of the board-mounted connectors 13 and the plurality of resistive elements 12 are rotated by 90° between at least some adjacent areas, so that it is possible to distribute the locations on the back surface of the LED board 1 where the arrangement of the resistive elements 12 would be dense due to the presence of the board-mounted connectors 13. This makes it possible to distribute the locations where vias are densely packed, making it easier to manage the wiring.
<その他の実施形態>
なお、本願発明は前記実施形態に限られるものではない。
例えば他の実施形態では、図6に示すように、各エリアにおいて長尺状の基板実装コネクタ13を、縦方向又は横方向に沿って平行とし、かつLED基板1の外縁部に寄せて配置するようにしてもよい。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the above-described embodiment.
For example, in another embodiment, as shown in FIG. 6 , the elongated board-mounted connectors 13 in each area may be arranged parallel to the vertical or horizontal direction and close to the outer edge of the LED board 1.
また前記実施形態では、各エリア内の基板実装コネクタ13と抵抗素子12の配置が互いに回転対称の関係となっていたがこれに限らない。他の実施形態では、図7に示すように、4つのエリアを時計回りに進むと、エリア内の基板実装コネクタ13と抵抗素子12の配置が反時計回りに約90°ずつ回転するようにしてもよい。また図8に示すように、各エリアにおいて、複数の抵抗素子12は、その長手方向が基板実装コネクタ13の長手方向と直交するように搭載されてもよい。 In the above embodiment, the arrangement of the board-mounted connectors 13 and the resistive elements 12 in each area are rotationally symmetrical to each other, but this is not limited to the above. In other embodiments, as shown in FIG. 7, the arrangement of the board-mounted connectors 13 and the resistive elements 12 in each area may rotate counterclockwise by approximately 90° as one progresses clockwise through the four areas. Also, as shown in FIG. 8, in each area, the multiple resistive elements 12 may be mounted so that their longitudinal direction is perpendicular to the longitudinal direction of the board-mounted connectors 13.
さらに前記実施形態では、4つのエリアの全てにおいて、隣り合うエリアにそれぞれ搭載された基板実装コネクタ13と複数の抵抗素子12の配置が、互いに約90°回転させた関係となっていたが、これに限らない。他の実施形態では、図9に示すように、複数のエリアのうち一部(ここでは、右上、左上、右下のエリア)において、基板実装コネクタ13と複数の抵抗素子12の配置が、隣り合うエリア内の配置に対して約90°回転させたものとなっていてもよい。 Furthermore, in the above embodiment, in all four areas, the arrangement of the board-mounted connector 13 and the multiple resistive elements 12 mounted in each adjacent area is rotated by approximately 90 degrees relative to each other, but this is not limited to this. In other embodiments, as shown in FIG. 9, in some of the multiple areas (here, the upper right, upper left, and lower right areas), the arrangement of the board-mounted connector 13 and the multiple resistive elements 12 may be rotated by approximately 90 degrees with respect to the arrangement in the adjacent areas.
また他の実施形態では、図10に示すように、1つの基板実装コネクタ13が、複数のエリアに跨って設けられていてもよい。このような場合であっても、一部のエリア(ここでは、右上と右下)において、基板実装コネクタ13と複数の抵抗素子12の配置を、隣り合うエリア内の配置に対して約90°回転させた関係とすることで、本発明の効果を奏することができる。 In another embodiment, as shown in FIG. 10, one board-mounted connector 13 may be provided across multiple areas. Even in such a case, the effects of the present invention can be achieved by rotating the arrangement of the board-mounted connector 13 and multiple resistive elements 12 in some areas (here, the upper right and lower right) by approximately 90 degrees relative to the arrangement in the adjacent areas.
また前記実施形態では、各バッファ基板2に通信用IC22が搭載され、コントローラ300との間で差動通信により制御信号を伝送するようにしていたがこれに限らない。他の実施形態では、各バッファ基板2に通信用IC22が搭載されていなくてもよい。また各バッファ基板2にはDC/DCコンバータ23が搭載されてなくてもよい。 In the above embodiment, each buffer board 2 is equipped with a communication IC 22, and a control signal is transmitted between the buffer board 2 and the controller 300 by differential communication, but this is not limited to the above. In other embodiments, each buffer board 2 may not be equipped with a communication IC 22. Furthermore, each buffer board 2 may not be equipped with a DC/DC converter 23.
また前記実施形態では、1枚のLED基板1に対して複数枚のバッファ基板2が設けられていたがこれに限らない。他の実施形態では、1枚のLED基板1に対して1枚のバッファ基板2が設けられていてもよい。 In addition, in the above embodiment, multiple buffer substrates 2 are provided for one LED substrate 1, but this is not limited to the above. In other embodiments, one buffer substrate 2 may be provided for one LED substrate 1.
また前記実施形態の基板実装コネクタ13は、接続ピン等を介してLED基板1とバッファ基板2の両方に接続できる基板対基板コネクタであったが、これに限らない。他の実施形態の基板実装コネクタ13としては、フラットケーブルやフレキシブル基板等が接続されるコネクタであってもよい。 In addition, the board-mounted connector 13 in the above embodiment is a board-to-board connector that can be connected to both the LED board 1 and the buffer board 2 via connection pins or the like, but is not limited to this. In other embodiments, the board-mounted connector 13 may be a connector to which a flat cable, flexible board, or the like is connected.
その他、本願発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、本明細書の開示は以下の態様1~6を含む。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible without departing from the spirit of the invention. For example, the disclosure of this specification includes the following aspects 1 to 6.
(態様1)
縞状パターンの光をその位相を遷移させつつワークの表面に照射するものであって、一方の面に複数のLED素子がマトリクス状に搭載され、その裏面に複数の抵抗素子と基板実装コネクタとが搭載されたLED基板を備え、平面視において前記LED基板が複数のエリアに区分けされ、当該区分けされたエリア毎に前記基板実装コネクタと前記複数の抵抗素子とが搭載されており、区分けされた前記複数のエリアの少なくとも一部において、隣り合うエリアにそれぞれ搭載された基板実装コネクタと複数の抵抗素子の配置が、互いに約90°回転させた関係となっている検査用照明システム。
(Aspect 1)
An inspection lighting system which illuminates the surface of a workpiece with a striped pattern of light while shifting its phase, and which comprises an LED board having a plurality of LED elements mounted in a matrix on one side and a plurality of resistive elements and a board-mounted connector mounted on the back side thereof, wherein the LED board is divided into a plurality of areas in a plan view, the board-mounted connector and the plurality of resistive elements are mounted in each of the divided areas, and in at least some of the divided areas, the arrangement of the board-mounted connector and the plurality of resistive elements mounted in adjacent areas are rotated by approximately 90 degrees from each other.
このような態様であれば、LED基板を複数のエリアに区分けするとともに、基板実装コネクタと複数の抵抗素子を各エリアに分散させ、さらに少なくとも一部の隣り合うエリア間で、基板実装コネクタと複数の抵抗素子の配置を互いに90°回転させた関係となるようにしているので、LED基板の裏面において、基板実装コネクタの存在により抵抗素子の配置が密となってしまう箇所を分散できる。これによりビアが密集する箇所を分散することができ、配線の取り回しを容易にできる。 In this manner, the LED board is divided into multiple areas, the board-mounted connector and multiple resistive elements are distributed among the areas, and the board-mounted connector and multiple resistive elements are arranged in a 90° rotated relationship between at least some adjacent areas. This allows the areas on the back surface of the LED board where the resistive elements would be densely packed due to the presence of the board-mounted connector to be dispersed. This allows the areas where vias are densely packed to be dispersed, making it easier to route the wiring.
(態様2)
前記LED基板が縦2×横2の4つのエリアに区分けされており、当該4つのエリアの全てにおいて、隣り合うエリアにそれぞれ搭載された基板実装コネクタと複数の抵抗素子の配置が、互いに約90°回転させた関係となっている態様1に記載の検査用照明システム。
このような態様であれば、区分けされた全てのエリアにおいて、隣り合うエリア間で基板実装コネクタと複数の抵抗素子の配置を互いに90°回転させた関係とできるので、抵抗素子の配置が密となる箇所をより一層低減できる。
(Aspect 2)
The inspection lighting system described in aspect 1, wherein the LED board is divided into four areas, 2 vertically and 2 horizontally, and in all of the four areas, the arrangement of the board-mounted connectors and the multiple resistive elements mounted in adjacent areas are rotated approximately 90° from each other.
With this configuration, in all divided areas, the arrangement of the board-mounted connector and the multiple resistive elements between adjacent areas can be rotated 90 degrees relative to each other, thereby further reducing the number of areas where the resistive elements are densely arranged.
(態様3)
前記4つのエリアにそれぞれ搭載した前記基板実装コネクタと前記複数の抵抗素子の配置が、互いに回転対称の関係となっている態様2に記載の検査用照明システム。
このような態様であれば、LED基板の裏側において複数の基板実装コネクタを均等に配置できるので、抵抗素子の配置が密となる箇所をさらに低減できる。
(Aspect 3)
The inspection lighting system according to claim 2, wherein the arrangement of the board-mounted connectors and the plurality of resistive elements mounted in each of the four areas are rotationally symmetrical with respect to each other.
With this configuration, a plurality of board-mounted connectors can be evenly arranged on the back side of the LED board, further reducing the number of locations where the resistive elements are densely arranged.
(態様4)
前記各エリア内において複数の前記LED素子が互いに向きを揃え、かつ隣り合うエリアにおける複数のLED素子の向きが互いに異なるようにした態様1~3のいずれかに記載の検査用照明システム。
このような態様であれば、上記した基板実装コネクタと複数の抵抗素子の配置を実現し得る。
(Aspect 4)
An inspection lighting system according to any one of aspects 1 to 3, wherein the orientation of the LED elements in each area is aligned, and the orientations of the LED elements in adjacent areas are different from each other.
With this configuration, the above-mentioned arrangement of the board-mounted connector and the plurality of resistive elements can be realized.
(態様5)
前記各エリア内において複数の前記LED素子とこれに対応する複数の前記抵抗素子との接続順序を揃え、かつ隣り合うエリアにおける複数の前記LED素子と複数の前記抵抗素子の接続順序が互いに逆向きとなるようにした態様1~4のいずれかに記載の検査用照明システム。
このような態様であれば、上記した基板実装コネクタと複数の抵抗素子の配置を実現し得る。更に、抵抗素子の配置が密なために基板配線を部分的に細くせざるを得ないといった問題が生じることなく太い配線で基板全体を構成したり、配線パターン設計の容易化等を図ることもできる。
(Aspect 5)
An inspection lighting system described in any one of aspects 1 to 4, wherein the connection order of the multiple LED elements and the corresponding multiple resistance elements in each area is the same, and the connection orders of the multiple LED elements and the multiple resistance elements in adjacent areas are opposite to each other.
In this manner, the above-mentioned arrangement of the board-mounted connector and the plurality of resistor elements can be realized. Furthermore, the problem of having to partially thin the board wiring due to the dense arrangement of the resistor elements does not occur, and the entire board can be configured with thick wiring, and the wiring pattern design can be simplified.
(態様6)
照射する縞状パターンの光が並ぶ方向とその遷移方向を、縦横で切り替えられるように構成された態様1~5のいずれかに記載の検査用照明システム。
(Aspect 6)
An inspection illumination system according to any one of aspects 1 to 5, configured so that the direction in which the light of the irradiated stripe pattern is arranged and its transition direction can be switched between vertical and horizontal.
400・・・検査用照明システム
1 ・・・LED基板
11 ・・・LED素子
12 ・・・抵抗素子
13 ・・・基板実装コネクタ
W ・・・ワーク
400... Inspection lighting system 1... LED board 11... LED element 12... Resistance element 13... Board-mounted connector W... Work
Claims (6)
一方の面に複数のLED素子がマトリクス状に搭載され、その裏面に複数の抵抗素子と基板実装コネクタとが搭載されたLED基板を備え、
平面視において前記LED基板が複数のエリアに区分けされ、当該区分けされたエリア毎に前記基板実装コネクタと前記複数の抵抗素子とが搭載されており、
区分けされた前記複数のエリアの少なくとも一部において、隣り合うエリアにそれぞれ搭載された基板実装コネクタと複数の抵抗素子の配置が、互いに約90°回転させた関係となっている検査用照明システム。 A stripe pattern of light is irradiated onto the surface of a workpiece while shifting the phase of the light,
an LED board having a plurality of LED elements mounted in a matrix on one surface thereof and a plurality of resistor elements and a board-mounted connector mounted on a rear surface thereof;
The LED board is divided into a plurality of areas in a plan view, and the board-mounted connector and the plurality of resistance elements are mounted on each of the divided areas,
An inspection lighting system in which, in at least some of the multiple divided areas, the arrangement of the board-mounted connectors and multiple resistive elements mounted in adjacent areas are rotated approximately 90 degrees from each other.
当該4つのエリアの全てにおいて、隣り合うエリアにそれぞれ搭載された基板実装コネクタと複数の抵抗素子の配置が、互いに約90°回転させた関係となっている請求項1に記載の検査用照明システム。 The LED board is divided into four areas, 2 vertically and 2 horizontally.
The inspection lighting system of claim 1, wherein in all of the four areas, the arrangement of the board-mounted connectors and the plurality of resistive elements mounted in adjacent areas are rotated approximately 90 degrees from each other.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022209361A JP2024093164A (en) | 2022-12-27 | 2022-12-27 | Inspection Lighting System |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022209361A JP2024093164A (en) | 2022-12-27 | 2022-12-27 | Inspection Lighting System |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2024093164A true JP2024093164A (en) | 2024-07-09 |
Family
ID=91804594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022209361A Pending JP2024093164A (en) | 2022-12-27 | 2022-12-27 | Inspection Lighting System |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2024093164A (en) |
-
2022
- 2022-12-27 JP JP2022209361A patent/JP2024093164A/en active Pending
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