專利名稱：照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于用反射照明進行制品檢查的照明裝置。
現(xiàn)在已知的制品的表面檢查等方法，是使用下面設(shè)有發(fā)光部的照明裝置、從制品上部照射光，并在照明裝置近旁，對反射光進行目測或攝影的檢查方法。這時，若檢查面上有發(fā)光強度不均勻的斑點時，就會產(chǎn)生無法測定檢查面的微小傷痕或加工狀況的不合適等。因此，作為上述的發(fā)光部，經(jīng)常使用一種將多個LED等發(fā)光體無死角狀地鋪設(shè)在照明裝置的下面，使該發(fā)光體朝下面方向發(fā)光，同時將檢查面的發(fā)光強度保持成一定而不會產(chǎn)生不均勻。
當(dāng)形成上述結(jié)構(gòu)的照明裝置時，由于把發(fā)光體不具有死角狀地鋪設(shè)在照明裝置的下面，因而就需要大量的發(fā)光體，而且裝配的時間亦會相應(yīng)地加長。又因為在檢查面的發(fā)光強度上，自然會產(chǎn)生一些不均勻，并且裝配時產(chǎn)生的各個發(fā)光體裝配方向不均勻亦會助長發(fā)光強度不均勻，所以還要求裝配精度。再者，若檢查面為光澤面時，會將發(fā)光體本身照入到光澤面，由此會產(chǎn)生所謂無法測定被檢查體的表面狀態(tài)的問題。
本發(fā)明是針對上述的實際情況而作出的，其目的是提供一種可減少發(fā)光體個數(shù)，而且可使發(fā)光體的裝配方法變得容易，還可減少檢查面的發(fā)光強度不均勻的照明裝置。
為了達到上述目的而作出的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)是，在具有中心孔而形成回轉(zhuǎn)體形狀的光散射用的透明體內(nèi)部，從多個發(fā)光體導(dǎo)入光，并由配設(shè)成包圍著上述中心孔的發(fā)光面進行均勻的表面發(fā)光。由于形成均勻的表面發(fā)光，因而可減少檢查面的發(fā)光強度不均勻。
亦即，為了達到上述目的的本發(fā)明的方案是設(shè)有
光散射用透明體和多個發(fā)光體，前者是具有中心孔而且由配設(shè)成包圍上述中心孔的發(fā)光面及導(dǎo)光面而構(gòu)成的回轉(zhuǎn)體狀的，后者是從這透明體的發(fā)光面進行表面發(fā)光而配設(shè)在上述透明體的導(dǎo)光面四周的。
尤其是為了改善導(dǎo)光面近旁的發(fā)光強度的不均勻，使光線的散射作用更好，同時可確實地裝配發(fā)光體，最好上述發(fā)光體和透明體之間的間隙是用透明硅填充的。
為了進行高效率的照明，最好在上述透明體的導(dǎo)光面及發(fā)光面以外的任意面上配設(shè)有用于使光線返回到透明體內(nèi)的反射層。
為了使其從平面進行表面發(fā)光，最好把透明體的發(fā)光面做成平面環(huán)形的。
為了不只是從一個方向照明，而且從四周所有方向成覆蓋狀都可照明被照明體，最好把透明體的發(fā)光面做成截頭圓錐凹面狀。
與上述同樣，為了進行覆蓋被檢查體那樣的全面的照明，最好把透明體的發(fā)光面做成碗狀凹面形。
具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的照明裝置，從各個發(fā)光體發(fā)出的且被導(dǎo)入透明體內(nèi)部的光，在透明體內(nèi)部形成復(fù)雜的反射、散射而行進，并從透明體的發(fā)光面一樣均勻地射出，使發(fā)光面以均勻的發(fā)光強度發(fā)光。其結(jié)果，可得到適用于用反射照明進行制品檢查的照明裝置。尤其是由于將透明體做成具有中心孔的回轉(zhuǎn)體形狀，因而能通過中心孔對被檢查體進行目測或攝影，與沒有中心孔的結(jié)構(gòu)相比，可使發(fā)光面以更均勻的發(fā)光強度發(fā)光。
若在上述發(fā)光體和透明體之間的間隙里用透明硅填充，則可由透明硅的作用而使光線從發(fā)光體射出之后，立即形成多次折射、散射，使光的方向性減輕，因而，發(fā)光面更能一樣均勻地發(fā)光。
另外，若在透明體的導(dǎo)光面及發(fā)光面以外的任意表面上，配設(shè)使光線返回到透明體內(nèi)的反射層，則由于大部分光線會只從發(fā)光面射出，因而，可進行所謂的用等光量的發(fā)光體增大照明光強度，或相反用較少量的發(fā)光體進行同樣發(fā)光強度的效率極高的照明。
若將透明體的發(fā)光面形成平面環(huán)形，則可獲得從一個方向朝被檢查體的良好的表面光源。
若把透明體的發(fā)光面形成截頭圓錐凹面狀或碗狀凹面形，則不僅可從一個方向還可從四周所有方向成覆蓋狀地照明被檢查體，即使被檢查面是立體的，亦可對被檢查面進行沒有發(fā)光強度差異的良好的照明。
下面，參照附圖來說明本發(fā)明的第1實施例。


圖1是表示本發(fā)明第1實施例的照明裝置的橫斷面圖。
圖2是第1實施例的照明裝置的仰視圖。
圖3是表示本發(fā)明第2實施例的照明裝置的橫斷面圖。
圖4是表示第1實施例點燈時光線的概略行進狀態(tài)的照明裝置的橫斷面圖。
圖5是表示第1實施例裝配前放置著發(fā)光體的發(fā)光體裝配用基板的正視圖。
圖6是表示將第1實施例的發(fā)光體裝配用基板彎曲成圓狀而安裝在透明體外周上時的發(fā)光體裝配用基板的正視圖。
圖7是表示本發(fā)明第3實施例的照明裝置的橫斷面圖。
圖8是表示本發(fā)明第4實施例的照明裝置的橫斷面圖。
圖9是表示本發(fā)明第5實施例的照明裝置的橫斷面圖。
在圖1及圖2中，照明裝置1是由環(huán)狀的發(fā)光部保持體2及由發(fā)光部保持體2保持成緊貼在其底面上的發(fā)光部3構(gòu)成。發(fā)光部3是由具有與發(fā)光部保持體2相同內(nèi)徑的中心孔11的環(huán)狀透明體4和多個LED等發(fā)光體5所構(gòu)成，后者形成一列地配設(shè)在導(dǎo)光面的外周面4e周圍，朝著透明體4的中心而且與中心孔11的軸心相垂直的方向?qū)Ч?。在透明體4的與發(fā)光部保持體2的相反側(cè)的平面形成發(fā)光面4c。將本照明裝置1形成環(huán)狀而且配設(shè)有中心孔是為了可從本照明裝置1的上部，經(jīng)中心孔11，對設(shè)置在照明裝置1下面的制品等被檢查體進行目測或攝影。
在本實施例中，發(fā)光體5是裝在可撓性基板等能彎曲的發(fā)光體裝配用基板7上，并配設(shè)在透明體4的導(dǎo)光面4e四周，而在透明體4和發(fā)光體5之間的間隙里，填充有透明硅6。借助上述發(fā)光體裝配用基板7而從電源電纜線8向各個發(fā)光體5供給電力。又在導(dǎo)光面4e及發(fā)光面4c以外的面上，亦即在保持體2側(cè)的面4a、內(nèi)周面4b及發(fā)光面4c的外部邊緣面4d上涂敷白色的反射層41。而且在透明體4的發(fā)光面4c上，設(shè)置微細凹凸而將其形成毛玻璃狀。在發(fā)光部保持體2上面的內(nèi)螺紋孔21是用來安裝本照明裝置1的。
下面，參照圖4來說明本發(fā)明的有上述結(jié)構(gòu)的照明裝置1在點燈時的情況。從各個發(fā)光體5發(fā)射的光由透明硅6而增進了散射度，并從導(dǎo)光面4e導(dǎo)入透明體4內(nèi)部朝上下左右方向發(fā)散。如圖4的光線BM所示，光線由涂敷在透明體4上的反射層41或一部分透明體4的發(fā)光面4c反射、散射，最后從透明體4的發(fā)光面4c一樣均勻地射出。這時，由于發(fā)光面4c是毛玻璃狀，因而光線在射出時會進一步形成散射，使發(fā)光面4c全體都以均勻的光強度發(fā)光。再者，若用上述結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有技術(shù)所述的要在發(fā)光部整個面上安裝發(fā)光體的相比較，可減輕發(fā)光體5的總數(shù)，而且，即使各個發(fā)光體5的朝向有些差異使光線以反射、散射狀行進，也極難在發(fā)光面4c的發(fā)光強度方面產(chǎn)生不均勻。又因為使發(fā)光部3的厚度略為發(fā)光體5的外徑尺寸，所以可使照明裝置1的高度降低，使其小型化。
下面，參照圖5及圖6來說明本實施例照明裝置1的安裝方法，尤其，以發(fā)光體5的裝配為中心來加以說明。如圖5所示，發(fā)光部3是先將發(fā)光體裝配用基板7成為直線狀，將各個發(fā)光體5成一列地設(shè)置在該發(fā)光體裝配用基板7上，接著，利用該發(fā)光體裝配用基板7由可撓性基板等能彎曲的物質(zhì)制成，將整個設(shè)置有發(fā)光體5的發(fā)光體裝配用基板7，以發(fā)光面為內(nèi)側(cè)而纏繞安裝于透明體4的外周上(圖6、A方向)，并用透明硅6填充發(fā)光體5和透明體4的間隙，由此進行裝配。而反射層41可事先涂敷在透明體4上，或者在發(fā)光體5裝配到透明體4上之后，再涂敷。另外，電源電纜線8是在圖5所示的階段，在設(shè)置發(fā)光體5的同時安裝到發(fā)光體裝配用基板7上。將這樣裝配好的發(fā)光部3插入到發(fā)光部保持體2中，就完成了本發(fā)明的照明裝置1。因此，將發(fā)光體5設(shè)置到發(fā)光體裝配用基板7上一事就可用與以前的設(shè)置電子零件相同的方法來進行。此外，如上所述，由于發(fā)光體5的總數(shù)減少，即使各個發(fā)光體5的裝載方向有些偏向，由于對本發(fā)明的照明裝置1的性能影響極小，對裝配的限制也減少，因而可縮短裝配時間，而且也容易裝配。
下面，參照圖3來說明本發(fā)明的第2實施例。
圖3所示的是與第1實施例大致同樣的結(jié)構(gòu)，所示的照明裝置的不同點只是把發(fā)光面4c做成截頭圓錐的凹面狀。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，由于可覆蓋被檢測體，亦即，不僅可從一個方向照明，還可從四周所有方向進行照明，因而對立體的被檢查面亦能在不形成影子的情況下，形成相等發(fā)光強度地照明檢查面。
接著，參照圖7來說明本發(fā)明的第3實施例。
圖7所示的照明裝置是把第2實施例中的透明體4的發(fā)光部保持體2側(cè)的面4a亦做成截頭圓錐面形狀，以增強從周圍方向?qū)Ρ粰z查體的照明。
接著，參照圖8來說明第4實施例。圖8所示的照明裝置是與第2實施例大致同樣的結(jié)構(gòu)，將與中心孔11的軸心正交的透明體4的發(fā)光部保持體2側(cè)的端面作為導(dǎo)光面4e，使光線朝著與中心孔11的軸心略成平行方向地在透明體4內(nèi)導(dǎo)引。在本實施例中，與第2實施例同樣，可覆蓋被檢查體的狀態(tài)下進行照明，亦即不僅僅從一個方向、還可從四周所有方向來照明被檢查體。另外，由于發(fā)光體裝配用基板7是平面圓環(huán)狀，因而，并不需要使用可撓性基板等可彎曲的，從而可使用通常的配線基板等，使裝配發(fā)光體的作業(yè)更容易。
最后，參照圖9來說明第5實施例。
圖9表示透明體4是具有與中心孔11的軸心略成正交的開口端面的碗狀，并將其開口端面作為導(dǎo)光面4e的照明裝置1。在本實施例中，將碗內(nèi)側(cè)的凹面部作為發(fā)光面4c。用這樣的結(jié)構(gòu)，亦可得到與第4實施例同樣的效果，尤其適于被檢查體是球面的。
本發(fā)明并非局限于如上所述的一些實施例。例如就透明體4的形狀來說，可將透明體4做成環(huán)狀，僅將發(fā)光面4c做成碗狀凹面等，可形成將上述實施例的形狀組合的那種形狀，或根據(jù)被檢查體的照明部位，為了更合適地照明，可構(gòu)成完全另一種形狀。亦可著色成任意顏色。甚至將發(fā)光體5做成閃光式地照明等，在需要發(fā)光強度時，不僅可配設(shè)成一列、亦可在周圍配設(shè)成多列，也不限于單一顏色，可將紅色、藍色、綠色等混合使用，并可根據(jù)其混合比例使發(fā)光面4c發(fā)出任意色彩的光。而導(dǎo)光面4e亦并不局限于實施例所示的部位，形狀。反射層41亦并不局限于白色。再者，作為填充劑的透明硅6，其材料亦并不局限于硅，只要符合本發(fā)明主題的都可以，雖然不加填充劑，會在透明體4的導(dǎo)光面4e近旁產(chǎn)生一些發(fā)光不均勻現(xiàn)象，但根據(jù)檢查對象不同，只要能使其具有充分照明功能的就可以。
此外，各部分的結(jié)構(gòu)亦并不局限于圖示的一此實施例，可在不超出本發(fā)明權(quán)利要求范圍的情況下作出種種變形。
本發(fā)明能以如上所說的方式來實施，并可產(chǎn)生如下所述的效果。
由于設(shè)有具有中心孔而且配設(shè)成包圍上述中心孔的發(fā)光面及導(dǎo)光面而構(gòu)成的回轉(zhuǎn)體狀的光散射用透明體；和從這透明體的發(fā)光面進行表面發(fā)光而配設(shè)在透明體的導(dǎo)光面周圍的多個發(fā)光體，因而從各個發(fā)光體發(fā)射的光，在透明體內(nèi)部復(fù)雜地反射、散射的同時，從發(fā)光面射出，故發(fā)光面體就能容易地以均勻的發(fā)光強度進行發(fā)光。由此，檢查面上的發(fā)光強度亦成為一定而不會發(fā)生不均勻現(xiàn)象，發(fā)光體不會攝入到檢查面，故可減少無法測定檢查面的微小傷痕或加工狀況不合適等情況。這時，即使發(fā)光體的設(shè)置方向產(chǎn)生少許偏差，亦會由于光線以反射、散射方式行進，因而對透明體的發(fā)光強度均勻性幾乎不會產(chǎn)生影響，對發(fā)光體的安裝精度容許誤差可放寬，使安裝容易。又因為只將發(fā)光體配設(shè)在透明體的導(dǎo)光面四周即可，所以與以前的把發(fā)光體不產(chǎn)生死角的鋪設(shè)在發(fā)光部下面的結(jié)構(gòu)相比，使用的零件件數(shù)可減少，而且裝配時間亦可減少。此外，由于能容易地變更透明體形狀，即可容易地變更發(fā)光面或?qū)Ч饷娴慕嵌刃螤罨虬l(fā)光的顏色，因而可獲得與被檢查面相對應(yīng)的最適宜的表面發(fā)光照明裝置。
若把上述發(fā)光體和透明體的間隙做成用透明硅填充的結(jié)構(gòu)，則可用透明硅使光線從發(fā)光體射出后，進一步復(fù)雜地折射、散射，使光的定向性減輕，使發(fā)光面更能一樣均勻地發(fā)光，從而能獲得更好的檢查面光強度。
若在透明體的導(dǎo)光面及發(fā)光面以外的任意面上配設(shè)用于將光線返回到透明體內(nèi)的反射層，則由于光線只從發(fā)光面射出較多，因而，使用相等光量的發(fā)光體可增大照明的發(fā)光強度，或相反地可用少光量的發(fā)光體進行相同發(fā)光強度的效率極佳的照明。
若將透明體的發(fā)光面形成平面的環(huán)狀，則能構(gòu)成從一個方向朝向被檢查體發(fā)光的良好的表面光源，對被檢查面是平面的場合極合適。
此外，在把透明體的發(fā)光面形成截頭圓錐凹面形狀或碗狀的凹面形狀時，不僅可從一個方向，而且還可從四周所有方向、覆蓋被檢查體那樣地進行照明，因而，被檢查面即使是立體的，亦可對被檢查面進行不產(chǎn)生發(fā)光強度差別的良好的照明。
權(quán)利要求
1.一種照明裝置，其特征在于設(shè)有光散射用透明體和多個發(fā)光體，前者是具有中心孔而且由配設(shè)成包圍上述中心孔的發(fā)光面及導(dǎo)光面而構(gòu)成的回轉(zhuǎn)體狀的，后者是從這透明體的發(fā)光面進行表面發(fā)光而配設(shè)在上述透明體的導(dǎo)光面四周的。
2.如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，上述發(fā)光體和透明體之間的間隙是用透明硅填充的。
3.如權(quán)利要求1或2所述的照明裝置，其特征在于，在上述透明體的導(dǎo)光面及發(fā)光面以外的任意表面上配設(shè)有用于使光線返回到透明體內(nèi)的反射層。
4.如權(quán)利要求1或2所述的照明裝置，其特征在于，透明體的發(fā)光面是做成平面環(huán)形的。
5.如權(quán)利要求1或2所述的照明裝置，其特征在于，透明體的發(fā)光面是做成截頭圓錐凹面狀的。
6.如權(quán)利要求1或2所述的照明裝置，其特征在于，透明體的發(fā)光面是做成碗狀凹面形的。
7.如權(quán)利要求3所述的照明裝置，其特征在于，透明體的發(fā)光面是做成平面環(huán)形的。
8.如權(quán)利要求3所述的照明裝置，其特征在于，透明體的發(fā)光面是做成截頭圓錐凹面狀的。
9.如權(quán)利要求3所述的照明裝置，其特征在于，透明體的發(fā)光面是做成碗狀凹面形的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可容易地安裝、零件數(shù)少、發(fā)光強度均勻會表面發(fā)光的質(zhì)量檢查用照明裝置。它的發(fā)光部由形成環(huán)狀的光散射用透明體及配設(shè)在其周圍、可朝透明體中心投射光線的多個LED等發(fā)光體構(gòu)成。從發(fā)光體射出的光在透明體內(nèi)反射、散射的同時,會從透明體下面一樣均勻地射出,由此可得到均勻表面發(fā)光。
文檔編號F21V13/00GK1306175SQ0010030
公開日2001年8月1日 申請日期2000年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月14日
發(fā)明者米田賢治 申請人:Ccs股份有限公司