JP6401068B2 - Light source for painted surface inspection and lighting device for painted surface inspection - Google Patents
Light source for painted surface inspection and lighting device for painted surface inspection Download PDFInfo
- Publication number
- JP6401068B2 JP6401068B2 JP2015015764A JP2015015764A JP6401068B2 JP 6401068 B2 JP6401068 B2 JP 6401068B2 JP 2015015764 A JP2015015764 A JP 2015015764A JP 2015015764 A JP2015015764 A JP 2015015764A JP 6401068 B2 JP6401068 B2 JP 6401068B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- peak
- light
- wavelength
- surface inspection
- light source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Description
本発明は、塗料が塗装された塗装面の検査に用いられる塗装面検査用光源および塗装面検査用照明装置に関する。 The present invention relates to a painted surface inspection light source and a painted surface inspection illumination device used for inspecting a painted surface coated with a paint.
デジタルカメラやスマートフォン等の家電製品や玩具等の比較的小さいサイズの製品から自動二輪車や乗用自動車、鉄道車両等の比較的大きなサイズの製品に至るまで、その表面には、塗料により塗装が施され、意匠性および耐侯性等の各種の機能が付与されている。 The surface is painted with paint from relatively small size products such as home appliances such as digital cameras and smartphones and toys, to relatively large size products such as motorcycles, passenger cars, and railway vehicles. Various functions such as design and weather resistance are provided.
製品の塗装面には、鏡面状態、マット(艶消し)状態等様々な仕上げ状態が求められるが、特に鏡面状態の場合には、微小な凹凸および微小な傷が目立つために、塗装面の検査が重要である。 The finished surface of the product is required to have various finishing conditions such as a mirrored surface and a matte (matte) state. In particular, in the case of a mirrored surface, minute irregularities and minute scratches are conspicuous. is important.
例えば、自動車ボディの塗装は、金属素地表面に防錆塗料を塗布し、その上に顔料を含む塗料によるカラー塗装を行い、さらに透明塗料によるクリア塗装を行いコーティングする。パール塗装、メタリック塗装等の塗装の種類によっては、カラー塗装とクリア塗装との間にさらに付加的な塗装を行う場合もある。各塗料を塗装したのち、塗装面を鏡面状態に仕上げるために、バフ掛け等の研磨を行う。塗装の最外層であるクリア層の表面に微小な研磨傷が生じた場合、その部分は外観不良となる。 For example, an automobile body is coated by applying a rust preventive paint on the surface of a metal substrate, applying a color paint with a paint containing a pigment thereon, and then applying a clear paint with a transparent paint. Depending on the type of coating, such as pearl coating or metallic coating, additional coating may be performed between color coating and clear coating. After coating each paint, polishing such as buffing is performed to finish the painted surface in a mirror state. When a minute polishing flaw occurs on the surface of the clear layer, which is the outermost layer of the coating, the portion becomes poor in appearance.
自動車ボディの塗装面は、家電製品などと比べて塗装面の面積が大きく、また外形状が複雑な形状で湾曲部分等も多く、さらに外観不良に対する検査基準も厳しいので、画像やその他の手法を利用した自動検査で検査することは困難であり、人の目による目視検査が必要となる。 The painted surface of the automobile body is larger than the home appliances, etc., the outer shape is complicated, there are many curved parts, etc., and the inspection standards for appearance defects are strict, so images and other methods are used. It is difficult to inspect by using an automatic inspection, and a visual inspection by human eyes is required.
目視検査の手法としては、塗装済みの車両を検査対象とし、車両を取り囲む壁面および天井に蛍光灯を一定間隔で配置し、車両表面に対して光を照射する。検査者は、車両表面で反射された光を観察し、微小傷等の外観不良の有無を目視で検出する。 As a visual inspection method, a painted vehicle is an inspection target, fluorescent lamps are arranged at regular intervals on a wall surface and a ceiling surrounding the vehicle, and light is irradiated to the vehicle surface. The inspector observes the light reflected by the vehicle surface and visually detects the presence or absence of appearance defects such as minute scratches.
特許文献1記載の照明装置は、塗装表面等の被照射面に照射する光として、平行光を用いており、特許文献2記載の塗装検査用照射装置では、被検査物に照射する測定光として、集束光を用いている。
The illumination device described in
カラー塗装には種々の色の塗料が使用されるため、検査用の光としては、白色光が用いられる。白色光は、青色光、緑色光および赤色光を混合した光であるが、その発光スペクトルは、光源によって異なる。特許文献1,2には、平行光または集束光を用いることが記載されているが、発光スペクトルについては何ら考慮されていない。
Since various color paints are used for color coating, white light is used as the inspection light. White light is light in which blue light, green light, and red light are mixed, but the emission spectrum differs depending on the light source.
例えば、自動車ボディの塗装面を目視検査するための光源として用いられる白色光の蛍
光灯の発光スペクトルは、440nm、545nmおよび620nmにピークを有し、それぞれのピークの半値幅が10〜30nm程度と狭く鋭いピークとなっている。
For example, the emission spectrum of a white fluorescent lamp used as a light source for visually inspecting the painted surface of an automobile body has peaks at 440 nm, 545 nm and 620 nm, and the half width of each peak is about 10 to 30 nm. It has a narrow and sharp peak.
このような発光スペクトルの白色光を塗装面に照射した場合、検査者は、塗装面、すなわちクリア層の表面で反射する光とカラー塗装の表面で反射する光の両方を観察することになる。クリア層の表面では光の吸収が無いので、反射光のスペクトルは、照射された白色光のスペクトルとほぼ同じである。クリア層の表面に微小な傷があるとクリア層の表面で白色光が散乱されるので、散乱光が観察される。人の目では、白色光の散乱光と鏡面反射光とを見分け易く、検査者が散乱光を観察したときにいわゆる白ボケとして外観不良を検出することができる。 When the painted surface is irradiated with white light having such an emission spectrum, the inspector observes both the light reflected from the painted surface, that is, the surface of the clear layer and the light reflected from the surface of the color coating. Since there is no light absorption on the surface of the clear layer, the spectrum of the reflected light is almost the same as the spectrum of the irradiated white light. If there are minute scratches on the surface of the clear layer, white light is scattered on the surface of the clear layer, so scattered light is observed. It is easy for human eyes to distinguish between white scattered light and specularly reflected light, and when an inspector observes the scattered light, it is possible to detect an appearance defect as so-called white blur.
ここで、人間の視細胞の色に対する感度曲線では、赤色を感じる赤錐体は、560nm付近に最大のピークとなる第1の感度ピークを持ち、さらに440nm付近にも感度のピークとなる第2の感度ピークを持つ。短波長側の第2の感度ピークは、青色を感じる青錐体の感度のピークとほぼ同じ波長である。そうすると、440nm付近の波長を有する光は、青錐体だけでなく、赤錐体も刺激することになる。 Here, in the sensitivity curve with respect to the color of human photoreceptor cells, the red cone that senses red has a first sensitivity peak that is the maximum peak near 560 nm, and a second sensitivity peak that is also around 440 nm. With a sensitivity peak of. The second sensitivity peak on the short wavelength side has substantially the same wavelength as the sensitivity peak of the blue cone that feels blue. If it does so, the light which has a wavelength of 440 nm vicinity will stimulate not only a blue cone but a red cone.
上記のような蛍光灯の発光スペクトルは、440nmに鋭いピークを持つので、蛍光灯は、青錐体を刺激すると同時に赤錐体も刺激する。即ち、蛍光灯は、440nmに鋭いピークを持つ光によって刺激された赤錐体で感じる赤色が含まれる白色光を発光することになり、クリア層の表面で反射した白色光は、440nmの光の強度によって赤みが変化しやすい白色光となる。 Since the emission spectrum of the fluorescent lamp as described above has a sharp peak at 440 nm, the fluorescent lamp stimulates the blue cone and the red cone at the same time. That is, the fluorescent lamp emits white light including red that is felt by a red cone stimulated by light having a sharp peak at 440 nm, and the white light reflected by the surface of the clear layer is 440 nm light. It becomes white light whose redness easily changes depending on the intensity.
カラー塗装の表面では、塗料の色に応じて白色光の一部の波長の光が吸収され、残りの光が反射される。特にカラー塗装が青色である場合には、蛍光灯から照射された白色光がクリア層を透過し、カラー塗装の表面で反射された反射光は、440nmにも発光スペクトルを有する青色光となる。 On the surface of the color coating, a part of the white light having a wavelength is absorbed according to the color of the paint, and the remaining light is reflected. In particular, when the color coating is blue, the white light emitted from the fluorescent lamp passes through the clear layer, and the reflected light reflected by the surface of the color coating becomes blue light having an emission spectrum of 440 nm.
蛍光灯を目視検査用の光源として用いた場合、検査者は、塗装面に照射された光の反射光として、クリア層の表面に形成された微小傷等で散乱反射された、赤みが変化しやすい蛍光灯からの白色光と、カラー塗装の表面で反射された鏡面反射光とを観察することになるので、目視によって散乱光と鏡面反射光とを見分け難く、外観不良の検出精度が低下してしまう。 When a fluorescent lamp is used as a light source for visual inspection, the inspector changes the redness that is scattered and reflected by minute scratches formed on the surface of the clear layer as reflected light of the light irradiated on the painted surface. Since white light from easy fluorescent lamps and specular reflected light reflected on the surface of color coating will be observed, it is difficult to distinguish between scattered light and specular reflected light by visual observation, and the detection accuracy of appearance defects will be reduced. End up.
本発明の目的は、目視検査において、塗装面の外観不良を検出し易い塗装面検査用光源および塗装面検査用照明装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a light source for paint surface inspection and an illumination device for paint surface inspection that can easily detect an appearance defect of a paint surface in visual inspection.
本発明の1つの態様に係る塗装面検査用光源は、400〜500nmの波長領域において、1つの谷ピークを有し、前記谷ピークよりも短波長側に第1山ピークを有し、前記谷ピークよりも長波長側に第2山ピークを有し、前記谷ピークのピーク波長をλ0[nm]とし、前記第1山ピークのピーク波長をλ1[nm]とし、前記第2山ピークのピーク波長をλ2[nm]としたとき、420nm≦λ0≦440nmであり、400nm≦λ1≦410nmであり、450nm≦λ2≦470nmである発光スペクトルの白色光を発する発光部を含むことを特徴としている。 The light source for coating surface inspection according to one aspect of the present invention has one valley peak in a wavelength region of 400 to 500 nm, a first peak on a shorter wavelength side than the valley peak, and the valley A second peak at a wavelength longer than the peak, the peak wavelength of the valley peak is λ0 [nm], the peak wavelength of the first peak is λ1 [nm], and the peak of the second peak When the wavelength is λ2 [nm], 420 nm ≦ λ0 ≦ 440 nm, 400 nm ≦ λ1 ≦ 410 nm, and a light emitting portion that emits white light having an emission spectrum of 450 nm ≦ λ2 ≦ 470 nm is included.
本発明の1つの態様に係る塗装面検査用照明装置は、上記の塗装面検査用光源を複数有することを特徴としている。 An illumination device for painted surface inspection according to one aspect of the present invention includes a plurality of light sources for painted surface inspection.
本発明の1つの態様に係る塗装面検査用光源によれば、塗装面に照射された光の反射光における赤みの変化が抑えられた白色光を発光するので、目視検査において、検査者が白ボケ等塗装面の外観不良を容易に検出することができる。 According to the light source for coating surface inspection according to one aspect of the present invention, white light is emitted in which a change in redness in reflected light of light irradiated on the coating surface is suppressed. It is possible to easily detect an appearance defect of a painted surface such as a blur.
本発明の1つの態様に係る塗装面検査用照明装置によれば、塗装面に照射された光の反射光における赤みの変化が抑えられた白色光を発光する塗装面検査用光源を備えているので、塗装面の目視検査に好適である。 According to the illumination device for coating surface inspection according to one aspect of the present invention, the illumination device for coating surface inspection includes the light source for coating surface inspection that emits white light in which a change in redness in reflected light of light irradiated on the coating surface is suppressed. Therefore, it is suitable for visual inspection of the painted surface.
以下に添付図面を参照して、本発明に係る光合成促進光源の実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されないものとする。 Embodiments of a light synthesis promoting light source according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention shall not be limited to the following embodiment.
<塗装面検査用光源の構成>
図1は、本発明の一実施形態に係る塗装面検査用光源の外観斜視図である。図2は、図1に示す塗装面検査用光源を仮想線で示す平面で切断したときの断面図である。
<Configuration of light source for painted surface inspection>
FIG. 1 is an external perspective view of a painted surface inspection light source according to an embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view of the painted surface inspection light source shown in FIG. 1 cut along a plane indicated by phantom lines.
塗装面検査用光源1は、基板2と、基板2上に設けられた発光素子3と、基板2上に発光素子3を取り囲むように設けられた枠体4と、枠体4で囲まれた内側の空間に上部の一部を残して充填された封止部材5と、枠体4で囲まれた内側の空間の上部の一部に、封止部材5の上面に沿って枠体4内に収まるように設けられた波長変換部材6と、を備えている。なお、発光素子3は、例えば、発光ダイオード(LED)であって、半導体を用いたpn接合中の電子と正孔が再結合することによって、外部に向かって光を放出する。
The painted surface
基板2は、絶縁性の基板であって、例えば、アルミナまたはムライト等のセラミック材料、あるいはガラスセラミック材料等からなる。または、これらの材料のうち複数の材料を混合した複合系材料から成る。また、基板2は、基板2の熱膨張を調整することが可能な金属酸化物微粒子を分散させた高分子樹脂を用いることができる。
The
基板2は、基板2の内外を電気的に導通する配線導体が形成されている。配線導体は、例えば、タングステン、モリブデン、マンガンまたは銅等の導電材料からなる。基板2がセラミック材料から成る場合は、例えば、タングステン等の粉末に有機溶剤を添加して得た金属ペーストを、基板2となるセラミックグリーンシートに所定パターンで印刷し、複数のセラミックグリーンシートを積層して、焼成することにより得られる。なお、配線導体の表面には、酸化防止のために、例えば、ニッケルまたは金等の鍍金層が形成されている。また、基板2の上面には、基板2上方に効率良く光を反射させるために、配線導体および鍍金層と間を空けて、例えば、アルミニウム、銀、金、銅またはプラチナ等の金属反射層を形成する。
The
発光素子3は、基板2上に実装される。発光素子3は、基板2上に形成される配線導体の表面に被着する鍍金層上に、例えば、ろう材または半田を介して電気的に接続される。
発光素子3は、透光性基体と、透光性基体上に形成される光半導体層とを有している。透光性基体は、有機金属気相成長法または分子線エピタキシャル成長法等の化学気相成長法を用いて、光半導体層を成長させることが可能なものであればよい。透光性基体に用いられる材料としては、例えば、サファイア、窒化ガリウム、窒化アルミニウム、酸化亜鉛、セレン化亜鉛、シリコンカーバイド、シリコンまたは二ホウ化ジルコニウム等を用いることができる。なお、透光性基体の厚みは、例えば50μm以上1000μm以下である。
The light emitting element 3 is mounted on the
The light emitting element 3 has a translucent base and an optical semiconductor layer formed on the translucent base. The translucent substrate may be any substrate that can grow an optical semiconductor layer using a chemical vapor deposition method such as a metal organic chemical vapor deposition method or a molecular beam epitaxial growth method. As a material used for the light-transmitting substrate, for example, sapphire, gallium nitride, aluminum nitride, zinc oxide, zinc selenide, silicon carbide, silicon, or zirconium diboride can be used. In addition, the thickness of a translucent base | substrate is 50 micrometers or more and 1000 micrometers or less, for example.
光半導体層は、透光性基体上に形成される第1半導体層と、第1半導体層上に形成される発光層と、発光層上に形成される第2半導体層とから構成されている。第1半導体層、発光層および第2半導体層は、例えば、III族窒化物半導体、ガリウム燐またはガリウムヒ素等のIII−V族半導体、あるいは、窒化ガリウム、窒化アルミニウムまたは窒化インジウム等のIII族窒化物半導体等を用いることができる。なお、第1半導体層の厚みは、例えば1μm以上5μm以下であって、発光層の厚みは、例えば25nm以上150nm以下であって、第2半導体層の厚みは、例えば50nm以上600nm以下である。また、このように構成された発光素子3は、例えば370nm以上420nm以下の波長範囲の励起光を発することができる。 The optical semiconductor layer includes a first semiconductor layer formed on the translucent substrate, a light emitting layer formed on the first semiconductor layer, and a second semiconductor layer formed on the light emitting layer. . The first semiconductor layer, the light emitting layer, and the second semiconductor layer are, for example, a group III nitride semiconductor, a group III-V semiconductor such as gallium phosphide or gallium arsenide, or a group III nitride such as gallium nitride, aluminum nitride, or indium nitride. A physical semiconductor or the like can be used. The thickness of the first semiconductor layer is, for example, 1 μm to 5 μm, the thickness of the light emitting layer is, for example, 25 nm to 150 nm, and the thickness of the second semiconductor layer is, for example, 50 nm to 600 nm. In addition, the light emitting element 3 configured in this way can emit excitation light in a wavelength range of, for example, 370 nm to 420 nm.
枠体4は、例えば、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウムまたは酸化イットリウム等のセラミック材料、あるいは多孔質材料、あるいは酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウムまたは酸化イットリウム等の金属酸化物からなる粉末を混合させた樹脂材料から成る。枠体4は、基板2上面に積層されて、例えば樹脂等を介して接続されている。枠体4は、発光素子3と間を空けて、発光素子3を取り囲むように設けられている。また、枠体4は、傾斜する内壁面が下端から上端に従い外方に向かって広がるように形成されている。そして、枠体4の内壁面が、発光素子3から発せられる励起光の反射面として機能する。なお、平面視して、枠体4の内壁面の形状を円形とすると、発光素子3が発光する光を反射面にて全方向に反射させることができる。
For example, the frame 4 is mixed with a ceramic material such as aluminum oxide, titanium oxide, zirconium oxide or yttrium oxide, or a porous material, or a powder made of metal oxide such as aluminum oxide, titanium oxide, zirconium oxide or yttrium oxide. Made of a resin material. The frame body 4 is laminated on the upper surface of the
また、枠体4の傾斜する内壁面は、例えば、焼結材料からなる枠体4の内周面にタングステン、モリブデン、銅または銀等から成る金属層と、金属層を被覆するニッケルまたは金等から成る鍍金金属層を形成してもよい。この鍍金金属層は、発光素子3の発する光を反射させる機能を有する。なお、枠体4の内壁面の傾斜角度は、基板2の上面に対して例えば55度以上70度以下の角度に設定されている。
In addition, the inclined inner wall surface of the frame body 4 is, for example, a metal layer made of tungsten, molybdenum, copper, silver, or the like on the inner peripheral surface of the frame body 4 made of a sintered material, and nickel or gold that covers the metal layer. A plated metal layer made of may be formed. The plated metal layer has a function of reflecting light emitted from the light emitting element 3. The inclination angle of the inner wall surface of the frame body 4 is set to an angle of 55 degrees or more and 70 degrees or less with respect to the upper surface of the
枠体4で囲まれる内側の空間には、光透過性の封止部材5が充填されている。封止部材5は、発光素子3を封止するとともに、発光素子3から発せられる光が透過する機能を備えている。封止部材5は、枠体4で囲まれる内側の空間内に、枠体4で囲まれる空間の一部を残して充填されている。封止部材5は、例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂またはエポキシ樹脂等の透光性の絶縁樹脂が用いられる。封止部材5の屈折率は、例えば1.4以上1.6以下に設定されている。
An inner space surrounded by the frame body 4 is filled with a light-transmitting
波長変換部材6は、枠体4で囲まれた内側の空間の上部に、封止部材5の上面に沿って設けられている。波長変換部材6は、枠体4内に収まるように形成されている。波長変換部材6は、発光素子3の発する光の波長を変換する機能を有している。波長変換部材6は、発光素子3から発せられる光が内部に入射して、内部に含有される蛍光体7が励起されて、光を発するものである。波長変換部材6は、例えば、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂またはエポキシ樹脂等の透光性の絶縁樹脂、透光性のガラスからなり、その絶縁樹脂、ガラス中に、蛍光体7が含有されている。蛍光体7は、波長変換部材6中に均一に分散するようにしている。
The wavelength conversion member 6 is provided along the upper surface of the sealing
<蛍光体について>
波長変換部材6中に含有される蛍光体7としては、塗装面検査用光源1から発せられる光のスペクトルが、目視による塗装面の検査において好適なスペクトルとなるように、例えば420nm以上490nm以下の蛍光を発する青色蛍光体、例えば490nm以上539nm以下の蛍光を発する緑色蛍光体、例えば540nm以上700nm以下の蛍光を発する赤色蛍光体の中から一または複数の蛍光体が選択される。
<About phosphor>
The
塗装面の検査に好適な白色光光源の発光スペクトルとしては、少なくとも次の要件を満たしていることが重要である。すなわち、青錐体および赤錐体のいずれも感度のピークを持つ400〜500nmの波長領域において、1つの谷ピークと、谷ピークよりも短波長側の第1山ピークと、谷ピークよりも長波長側の第2山ピークとを有し、谷ピークのピーク波長をλ0[nm]とし、第1山ピークのピーク波長をλ1[nm]とし、第2山ピークのピーク波長をλ2[nm]としたとき、420nm≦λ0≦440nmであり、400nm≦λ1≦410nmであり、450nm≦λ2≦470nmである発光スペクトルとする。なお、この発光スペクトルは、全波長領域を考慮したときに白色光の発光スペクトルとなっていれば、上記400〜500nmの波長領域以外の波長領域については、特に限定されない。また、発光スペクトルには、上に凸となるピークと下に凸となるピークの2種類のピークがある。2種類のピークを区別する場合には、上記のように、上に凸となるピークを「山ピーク」と記載し、下に凸となるピークを「谷ピーク」と記載する。本願明細書において、単に「ピーク」と記載している場合は「山ピーク」を意味する。 It is important that the emission spectrum of a white light source suitable for coating surface inspection satisfies at least the following requirements. That is, in the wavelength region of 400 to 500 nm where both the blue cone and the red cone have sensitivity peaks, one valley peak, the first peak on the shorter wavelength side than the valley peak, and longer than the valley peak The peak wavelength of the valley peak is λ0 [nm], the peak wavelength of the first peak is λ1 [nm], and the peak wavelength of the second peak is λ2 [nm]. In this case, the emission spectrum is 420 nm ≦ λ0 ≦ 440 nm, 400 nm ≦ λ1 ≦ 410 nm, and 450 nm ≦ λ2 ≦ 470 nm. The emission spectrum is not particularly limited with respect to the wavelength region other than the wavelength region of 400 to 500 nm as long as the emission spectrum of white light is taken into consideration when the entire wavelength region is considered. In addition, the emission spectrum has two types of peaks, a peak that protrudes upward and a peak that protrudes downward. When distinguishing two types of peaks, as described above, a peak that protrudes upward is described as a “mountain peak”, and a peak that protrudes downward is described as a “valley peak”. In the present specification, the simple description of “peak” means “mountain peak”.
前述の蛍光灯を含む従来の白色光光源では、その発光スペクトルは、400〜500nmの波長領域において、青錐体の感度ピークを考慮して430nm付近に山ピークを有している。しかしながら、430nm付近の山ピークは赤錐体も刺激することになる。即ち、蛍光灯を含む従来の白色光光源は、430nm付近で第2の感度ピークを有する赤錐体で感じる赤色が含まれる白色光であることから、白色光光源からの光は、430nm付近の発光スペクトルの強度が変化することによって赤みが変化するとともに白色から変化してしまい、好ましい光源ではない。そこで、本実施形態の塗装面検査用光源では、400〜500nmの波長領域において、谷ピークを持ち、そのピーク波長λ0を420nm≦λ0≦440nmとすることで、430nm付近で第2の感度ピークを有する赤錐体への刺激が抑制された白色光光源としている。そして、単に赤錐体への刺激を抑制するだけでは、青錐体への刺激も抑制されてしまうので、谷ピークを挟む両側にそれぞれ山ピークを持つようにし、青錐体への刺激が抑制されないようにしている。 In the conventional white light source including the aforementioned fluorescent lamp, the emission spectrum has a peak in the vicinity of 430 nm in the wavelength region of 400 to 500 nm in consideration of the sensitivity peak of the blue cone. However, the mountain peak near 430 nm also stimulates the red cone. That is, a conventional white light source including a fluorescent lamp is white light including red that is felt by a red cone having a second sensitivity peak at around 430 nm. Therefore, the light from the white light source is around 430 nm. When the intensity of the emission spectrum changes, redness changes and the white color changes, which is not a preferable light source. Therefore, the light source for coating surface inspection of the present embodiment has a valley peak in the wavelength region of 400 to 500 nm, and the peak wavelength λ0 is set to 420 nm ≦ λ0 ≦ 440 nm, so that the second sensitivity peak is around 430 nm. A white light source in which stimulation to the red cone is suppressed. And simply suppressing the stimulus to the red cone will also suppress the stimulus to the blue cone, so each side of the valley peak has a mountain peak to suppress the stimulus to the blue cone. I'm trying not to be.
さらに、本実施形態の発光スペクトルでは、谷ピークよりも長波長側にある第2山ピークのピーク波長λ2における光強度を1としたときに、谷ピークのピーク波長λ0における光強度が、相対値を0.4以下とし、谷ピークよりも短波長側にある第1山ピークのピーク波長λ1における光強度を、相対値で0.4以上0.8以下とするのが好ましい。 Furthermore, in the emission spectrum of the present embodiment, when the light intensity at the peak wavelength λ2 of the second peak at a wavelength longer than the valley peak is 1, the light intensity at the peak wavelength λ0 of the valley peak is a relative value. It is preferable that the light intensity at the peak wavelength λ1 of the first peak on the shorter wavelength side than the valley peak is 0.4 or more and 0.8 or less in relative value.
このような発光スペクトルとすることにより、第2の感度ピークにおける赤錐体への刺激を効果的に抑制し、かつ青錐体への刺激を抑制することはないので好ましい。 By setting it as such an emission spectrum, the stimulation to the red cone at the second sensitivity peak is effectively suppressed, and the stimulation to the blue cone is not suppressed, which is preferable.
さらに、本実施形態の発光スペクトルは、500〜600nmの波長領域において、第3山ピークを有し、第3山ピークのピーク波長をλ3[nm]としたとき、515nm≦λ3≦545nmである。また、この第3山ピークのピーク波長λ3における光強度は、第2山ピークのピーク波長λ2における光強度を1としたときの相対値で0.7以上0.9以下である。 Furthermore, the emission spectrum of the present embodiment has a third peak in the wavelength region of 500 to 600 nm, and 515 nm ≦ λ3 ≦ 545 nm when the peak wavelength of the third peak is λ3 [nm]. The light intensity at the peak wavelength λ3 of the third peak is 0.7 or more and 0.9 or less as a relative value when the light intensity at the peak wavelength λ2 of the second peak is 1.
このような発光スペクトルとすることにより、緑錐体に対して適切な刺激を与えることができるので好ましい。 Such an emission spectrum is preferable because an appropriate stimulus can be given to the green cone.
さらに、本実施形態の発光スペクトルは、600〜700nmの波長領域において、第4山ピークを有し、前記第4山ピークのピーク波長をλ4[nm]としたとき、605nm≦λ4≦635nmである。また、この第4山ピークのピーク波長λ4における光強度は、第2山ピークのピーク波長λ2における光強度を1としたときの相対値で0.6以上0.8以下である。 Further, the emission spectrum of the present embodiment has a fourth peak in the wavelength region of 600 to 700 nm, and 605 nm ≦ λ4 ≦ 635 nm when the peak wavelength of the fourth peak is λ4 [nm]. . The light intensity at the peak wavelength λ4 of the fourth peak is a relative value of 0.6 or more and 0.8 or less when the light intensity at the peak wavelength λ2 of the second peak is 1.
このような発光スペクトルとすることにより、赤錐体に対して適切な刺激を与えることができるので好ましい。 Such an emission spectrum is preferable because an appropriate stimulus can be given to the red cone.
またさらに、本実施形態の発光スペクトルは、第2山ピークのピーク波長λ2における光強度を1としたときに、390nm以下の波長領域における光強度の最大値が、相対値で0.1以下である。すなわち、390nm以下の近紫外光領域では、相対強度が0.1を越えることがなく、本実施形態の塗装面検査用光源が発する光に含まれる近紫外光は微量である。このような発光スペクトルの光源は、近紫外光による影響が小さく、検査者が目視検査するための光源として好ましい。 Furthermore, in the emission spectrum of the present embodiment, when the light intensity at the peak wavelength λ2 of the second peak is 1, the maximum value of the light intensity in the wavelength region of 390 nm or less is a relative value of 0.1 or less. is there. That is, in the near-ultraviolet light region of 390 nm or less, the relative intensity does not exceed 0.1, and the amount of near-ultraviolet light contained in the light emitted from the paint surface inspection light source of this embodiment is very small. Such a light source having an emission spectrum is less affected by near-ultraviolet light and is preferable as a light source for an inspector to visually inspect.
また、塗装面検査用光源1から出射される光の色温度は6400〜6600Kの範囲であり、平均演色評価数Raは80〜97の範囲であり、CIE色度座標x、yは、0.3≦x≦0.4および0.3≦y≦0.4の関係を満たしていることが好ましい。
The color temperature of the light emitted from the paint surface inspection
以上で挙げた各要件を満たす蛍光体7の一例を挙げると、青色蛍光体として(Sr,Ba,Ca)5(PO4)3Cl:Euを用い、緑色蛍光体として(BaSr)2SiO4:Euを用い、赤色蛍光体としてCaAlSi(ON)3:Euを用い、青色蛍光体と緑色蛍光体と黄色蛍光体と赤色蛍光体との配合比を、2:1:25とすることによって実現できる。
As an example of the
図3は、上記の一例による蛍光体7を波長変換部材6中に均一に分散することによって構成された塗装面検査用光源1の発光スペクトルSを示している。図3に示される発光スペクトルSによれば、400〜500nmの波長領域において、ピーク波長λ0が430nmの谷ピークを有し、その短波長側にピーク波長λ1が407nmの第1山ピークを有し、長波長側にピーク波長λ2が460nmの第2山ピークを有している。
FIG. 3 shows an emission spectrum S of the coating surface inspection
また、第2山ピークのピーク波長λ2における光強度を1としたとき、谷ピークのピーク波長λ0における光強度は、相対値で0.358であり、第1山ピークのピーク波長λ1における光強度は、相対値で0.697である。 Further, when the light intensity at the peak wavelength λ2 of the second peak is 1, the light intensity at the peak wavelength λ0 of the valley peak is 0.358 as a relative value, and the light intensity at the peak wavelength λ1 of the first peak. Is a relative value of 0.697.
また、500〜600nmの波長領域において、ピーク波長λ3が529nmの第3山ピークを有し、この第3山ピークのピーク波長λ3における光強度は、第2山ピークのピーク波長λ2における光強度を1としたときの相対値で0.820である。 Further, in the wavelength region of 500 to 600 nm, the peak wavelength λ3 has a third peak at 529 nm, and the light intensity at the peak wavelength λ3 of the third peak is the light intensity at the peak wavelength λ2 of the second peak. The relative value when set to 1 is 0.820.
また、600〜700nmの波長領域において、ピーク波長λ4が622nmの第4山ピークを有し、この第4山ピークのピーク波長λ4における光強度は、第2山ピークのピーク波長λ2における光強度を1としたときの相対値で0.695である。 Further, in the wavelength region of 600 to 700 nm, the peak wavelength λ4 has a fourth peak at 622 nm, and the light intensity at the peak wavelength λ4 of the fourth peak is the light intensity at the peak wavelength λ2 of the second peak. The relative value when 1 is 0.695.
さらに、390nm以下の近紫外光領域における光強度の最大値は、第2山ピークのピーク波長λ2における光強度を1としたときの相対値で0.056である。 Furthermore, the maximum value of the light intensity in the near ultraviolet light region of 390 nm or less is 0.056 as a relative value when the light intensity at the peak wavelength λ2 of the second peak is 1.
この実施例による塗装面検査用光源1を60mAの電流で点灯させたときの光束は19lmsであり、色温度は6500Kであり、平均演色評価数Raは95であり、CIE色度座標の色度xが0.31および色度yが0.32であった。
When the painted surface inspection
上記の実施例による塗装面検査用光源1を用いて自動車ボディの塗装面に白色光を照射し、目視検査を行った結果、従来の蛍光灯等を用いた場合に比べて、塗装面に生じた微小傷等による外観不良を検出し易いことがわかった。
As a result of visual inspection by irradiating the painted surface of the automobile body with white light using the
本実施形態の塗装面検査用光源を、塗装済み自動車ボディの検査用光源として用いる場合、自動車製造工場、自動車修理・整備工場または自動車検査工場等において、塗装面検査用光源を複数個配列して構成される照明装置の形態で利用される。以下に添付図面を参照して、本実施形態に係る塗装面検査用光源を備える照明装置の一例を説明する。 When the painted surface inspection light source of this embodiment is used as an inspection light source for a painted automobile body, a plurality of painted surface inspection light sources are arranged in an automobile manufacturing factory, an automobile repair / maintenance factory, or an automobile inspection factory. It is used in the form of a lighting device constructed. Hereinafter, an example of an illuminating device including a paint surface inspection light source according to the present embodiment will be described with reference to the accompanying drawings.
<照明装置の構成>
図4は、本実施形態に係る塗装面検査用光源を備える照明装置の外観斜視図であり、図5は、図4に示す照明装置の分解斜視図である。図6は、図4に示す照明装置の筐体から透光性基板を取り外した状態を示す斜視図である。
<Configuration of lighting device>
FIG. 4 is an external perspective view of an illuminating device provided with a paint surface inspection light source according to the present embodiment, and FIG. 5 is an exploded perspective view of the illuminating device shown in FIG. FIG. 6 is a perspective view showing a state where the translucent substrate is removed from the housing of the lighting device shown in FIG.
照明装置10は、上方に開口している長尺の筐体11と、筐体11内に長手方向に沿ってライン状に複数個配列された塗装面検査用光源1と、複数の塗装面検査用光源1が実装される長尺の配線基板12と、筐体11によって支持され、筐体11の開口を閉塞する長尺の透光性基板13とを備えている。
The illuminating
筐体11は、透光性基板13を保持する機能と、塗装面検査用光源1の発する熱を外部に放散させる機能とを有している。筐体11は、例えば、アルミニウム、銅またはステンレス等の金属、プラスチックまたは樹脂等から構成される。筐体11は、長手方向に延びる底部21a、および底部21aの幅方向の両端部から立設し、長手方向に延びる一対の支持部21bを有し、上方および長手方向の両側で開口している長尺の本体部21と、本体部21における長手方向一方側および他方側の開口をそれぞれ閉塞する2つの蓋部22とから成っている。各支持部21bの上部には、透光性基板13を保持するための凹所が互いに対向するように形成された保持部が設けられている。筐体11は、長手方向の長さが、例えば、100mm以上2000mm以下に設定されている。
The
配線基板12は、筐体11内の底面に固定される。配線基板12は、例えば、リジッド基板、フレキシブル基板またはリジッドフレキシブル基板等のプリント基板が用いられる。配線基板12の配線パターンと塗装面検査用光源1における基板2の配線パターンとが、半田または導電性接着剤を介して電気的に接続される。そして、配線基板12からの信号が基板2を介して発光素子3に伝わり、発光素子3が発光する。なお、配線基板12には、外部に設けられた電源から配線を介して電気が供給される。
The
透光性基板13は、塗装面検査用光源1から発せられる光が透過する材料からなり、例えば、アクリル樹脂またはガラス等の光透過性材料から構成される。透光性基板13は、矩形状の板体であって、長手方向の長さが、例えば、98mm以上1998mm以下に設定されている。透光性基板13は、本体部21における長手方向一方側または他方側の開口から、各保持部に形成されている凹所内に挿し込み、長手方向に沿ってスライドさせることにより、複数の塗装面検査用光源1から離間した位置で、一対の支持部21bによって支持される。そして、本体部21における長手方向一方側および他方側の開口を蓋部22で閉塞することにより、照明装置10は構成される。
The
なお、上記の照明装置10は、複数の塗装面検査用光源1を直線状に配列した線発光の照明装置であるが、これに限らず複数の塗装面検査用光源1をマトリクス状や千鳥格子状に配列した面発光の照明装置であってもよい。
The
照明装置10に搭載される光源として塗装面検査用光源1を使用することにより、塗装面に照射された光の反射光における赤みの変化が抑えられた白色光が照射されるので、この白色光が塗装面で反射した光を観察する検査者が、目視により散乱光と鏡面反射光とを見分けて、白ボケ等塗装面の外観不良を検出し易くなる。
By using the painted surface inspection
<蛍光体の他の例>
本実施形態に係る塗装面検査用光源1に利用可能な青色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体のその他の材料を以下に例示する。
<Other examples of phosphor>
Other materials of the blue phosphor, the green phosphor, and the red phosphor that can be used for the painted surface inspection
青色蛍光体としては、BaMgAl10O17:Eu、(Sr,Ca)5(PO4)6Cl:Eu、緑色蛍光体としては、(Ba,Sr)MgAl10O17:Eu,Mn、SrAl2O4:Eu2、赤色蛍光体としては、(La2O2S:Eu)、ZnS:Cu、Mn等の蛍光体が利用可能である。 As the blue phosphor, BaMgAl 10 O 17 : Eu, (Sr, Ca) 5 (PO 4 ) 6 Cl: Eu, and as the green phosphor, (Ba, Sr) MgAl 10 O 17 : Eu, Mn, SrAl 2 As O 4 : Eu 2 and a red phosphor, phosphors such as (La 2 O 2 S: Eu), ZnS: Cu, and Mn can be used.
1 塗装面検査用光源
2 基板
3 発光素子
4 枠体
5 封止部材
6 波長変換部材
7 蛍光体
10 照明装置
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記ピーク波長λ0における光強度が、0.4以下であり、
前記ピーク波長λ1における光強度が、0.4以上0.8以下であることを特徴とする請求項1記載の塗装面検査用光源。 When the light intensity at the peak wavelength λ2 is 1, in the relative value to the light intensity at the peak wavelength λ2,
The light intensity at the peak wavelength λ0 is 0.4 or less,
The light intensity for coating surface inspection according to claim 1, wherein the light intensity at the peak wavelength λ1 is 0.4 or more and 0.8 or less.
前記ピーク波長λ2における光強度を1としたとき、前記ピーク波長λ2における光強度に対する相対値において、
前記ピーク波長λ3における光強度が、0.7以上0.9以下であることを特徴とする請求項1または2記載の塗装面検査用光源。 In the wavelength region of 500 to 600 nm, it has a third peak, and when the peak wavelength of the third peak is λ3 [nm], 515 nm ≦ λ3 ≦ 545 nm,
When the light intensity at the peak wavelength λ2 is 1, in the relative value to the light intensity at the peak wavelength λ2,
3. The light source for coating surface inspection according to claim 1, wherein the light intensity at the peak wavelength [lambda] 3 is 0.7 or more and 0.9 or less.
前記ピーク波長λ2における光強度を1としたとき、前記ピーク波長λ2における光強度に対する相対値において、
前記ピーク波長λ4における光強度が、0.6以上0.8以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の塗装面検査用光源。 In the wavelength region of 600 to 700 nm, it has a fourth peak, and when the peak wavelength of the fourth peak is λ4 [nm], 605 nm ≦ λ4 ≦ 635 nm,
When the light intensity at the peak wavelength λ2 is 1, in the relative value to the light intensity at the peak wavelength λ2,
The light intensity for coating surface inspection according to any one of claims 1 to 3, wherein the light intensity at the peak wavelength λ4 is 0.6 or more and 0.8 or less.
390nm以下の波長領域における光強度の最大値が、0.1以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の塗装面検査用光源。 When the light intensity at the peak wavelength λ2 is 1, in the relative value to the light intensity at the peak wavelength λ2,
The light source for coating surface inspection according to any one of claims 1 to 4, wherein the maximum value of light intensity in a wavelength region of 390 nm or less is 0.1 or less.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015015764A JP6401068B2 (en) | 2015-01-29 | 2015-01-29 | Light source for painted surface inspection and lighting device for painted surface inspection |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015015764A JP6401068B2 (en) | 2015-01-29 | 2015-01-29 | Light source for painted surface inspection and lighting device for painted surface inspection |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016142525A JP2016142525A (en) | 2016-08-08 |
| JP6401068B2 true JP6401068B2 (en) | 2018-10-03 |
Family
ID=56568610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015015764A Active JP6401068B2 (en) | 2015-01-29 | 2015-01-29 | Light source for painted surface inspection and lighting device for painted surface inspection |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6401068B2 (en) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6388184B1 (en) * | 2017-08-31 | 2018-09-12 | セリック株式会社 | Portable illumination device and human face illumination method |
| JP6954142B2 (en) * | 2018-01-17 | 2021-10-27 | オムロン株式会社 | Image inspection equipment and lighting equipment |
| JP6863350B2 (en) * | 2018-09-07 | 2021-04-21 | Jfeスチール株式会社 | Metal strip surface inspection method and metal strip surface inspection equipment |
| CN109521029B (en) * | 2018-11-30 | 2021-07-13 | 湘潭大学 | A detection method for side appearance defects of bayonet-type automobile lamp caps |
| WO2020175576A1 (en) | 2019-02-27 | 2020-09-03 | 京セラ株式会社 | Illuminating system, illuminating device, and illumination control method |
| US20220393079A1 (en) * | 2019-10-18 | 2022-12-08 | Kyocera Corporation | Light-emitting device and illumination apparatus |
| CN111693491B (en) * | 2020-07-30 | 2023-01-06 | 重庆理工大学 | Method for Measuring Refractive Index of Transparent Fluid Based on Far-Pertin Interferometry |
| JP7546205B2 (en) * | 2020-10-26 | 2024-09-06 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Light source device and inspection device |
| JP7256166B2 (en) * | 2020-12-21 | 2023-04-11 | 新日本空調株式会社 | Paint surface observation method |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5051872A (en) * | 1988-07-19 | 1991-09-24 | Texas Instruments Incorporated | Hemispherical non-glare illuminator |
| JPH08184567A (en) * | 1994-10-05 | 1996-07-16 | Musco Corp | Device and method for inspecting mirror reflection surface or half-mirror reflection surface |
| JP2005291842A (en) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Daihatsu Motor Co Ltd | Irradiation device |
| JP2011176300A (en) * | 2010-01-29 | 2011-09-08 | Mitsubishi Chemicals Corp | Semiconductor light emitting device, light emitting module, and lighting system |
| JPWO2012153695A1 (en) * | 2011-05-10 | 2014-07-31 | 国立大学法人豊橋技術科学大学 | Inspection apparatus and inspection method using functional light source, functional light source and design method thereof |
-
2015
- 2015-01-29 JP JP2015015764A patent/JP6401068B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2016142525A (en) | 2016-08-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6401068B2 (en) | Light source for painted surface inspection and lighting device for painted surface inspection | |
| JP6913790B2 (en) | Indoor light source and lighting equipment | |
| TWI453946B (en) | Light emitting device with phosphorus wavelength conversion | |
| CN103322511B (en) | Lighting device | |
| KR101363116B1 (en) | Planar light-emitting module | |
| JP7025424B2 (en) | Light emitting device and lighting device | |
| JP6541638B2 (en) | Phosphor-containing multilayer film sheet and light emitting device | |
| TW200915917A (en) | LED signal lamp | |
| KR20180083380A (en) | Wavelength converting member and light emitting device | |
| CN105895783A (en) | LED lamp based on multi-layer remote phosphor film | |
| JP2022103159A (en) | Luminescent device, lighting device and lighting device for growing organisms | |
| JP2018129492A (en) | Light emitting device and lighting device | |
| JP3243360U (en) | Lighting equipment for growing organisms | |
| JP7142145B2 (en) | lighting equipment | |
| JP7027161B2 (en) | Lighting equipment and lighting modules | |
| CN111788703A (en) | Light-emitting device and lighting device | |
| KR20160058473A (en) | LED lighting apparatus improved color rendering index | |
| WO2019107281A1 (en) | Light emitting device and illumination device | |
| JP2019192534A (en) | Illuminating device | |
| JP2022070972A (en) | Lighting equipment and lighting modules | |
| WO2020175576A1 (en) | Illuminating system, illuminating device, and illumination control method | |
| JP2020107422A (en) | Lighting device and lighting system | |
| JP2017157578A (en) | Method for manufacturing light-emitting device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170810 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180731 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180807 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180906 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6401068 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |