WO2024142731A1 - Illumination system for inspection - Google Patents

Abstract

This illumination system for inspection emits light in a striped pattern onto the surface of a workpiece while shifting the phase of the light, and comprises an LED board on which a plurality of LED elements are mounted in a matrix formation, buffer boards having switching elements for opening and closing circuits to which the LED elements are connected mounted thereon, and a controller for controlling the turning on and off of the switching elements, wherein: the plurality of buffer boards are connected to the LED board; each of the plurality of buffer boards has a communication IC mounted thereon; and the controller transmits a control signal for controlling the turning on and off of the switching elements to the communication IC of each buffer board by means of differential communication.

Description

Translated fromJapanese

検査用照明システムInspection Lighting System

　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。そして従来この検査用照明システムは、多数のＬＥＤ素子及び抵抗素子に加えて、多数のスイッチング素子を備える必要があるため、図５に示すように、複数のＬＥＤ素子と抵抗素子を搭載したＬＥＤ基板の裏面側にバッファ基板を接続し、このバッファ基板に複数のスイッチング素子を搭載するようにして構成されている。In order to detect the surface shape of a workpiece, an inspection lighting system is known that irradiates the surface of the workpiece with a striped pattern of light while shifting its phase (see, 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 light in a striped pattern and shifting its phase. Conventionally, this inspection lighting system needs to be equipped with multiple switching elements in addition to multiple LED elements and resistive elements, so that a buffer board is connected to the back side of an LED board carrying multiple LED elements and resistive elements, and multiple switching elements are mounted on this buffer board, as shown in Figure 5.

特開２０２２－１６１９８５号公報JP 2022-161985 A

　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、様々な用途に応じられるように、照明サイズが異なる豊富なラインナップを揃えることが望ましい。この場合、１枚のＬＥＤ基板のサイズに合わせて、１枚のバッファ基板を特注すると、ロットをまとめて生産することができず、バッファ基板の初期費用が高くなり製造コストが増大してしまう。そのため、１枚のＬＥＤ基板に対して１枚のバッファ基板を接続するのではなく、小さいサイズの同一形状のバッファ基板を複数枚組み合わせて構成することが考えられる。このようにすれば、組み合わせるバッファ基板の枚数を変えることで、様々なＬＥＤ基板のサイズに対応できるため、バッファ基板を特注する必要が無くなり、製造コストを抑えることができるとともに、照明サイズのラインナップの拡充を容易に行うことができる。Incidentally, in an inspection lighting system that irradiates the above-mentioned striped pattern of light by shifting the phase, it is desirable to have a wide lineup of different lighting sizes to accommodate a variety of uses. In this case, if a single buffer board is custom-ordered to match the size of a single LED board, it is not possible to produce the lot at once, which increases the initial cost of the buffer board and manufacturing costs. For this reason, rather than connecting a single buffer board to a single LED board, it is possible to combine multiple small buffer boards of the same shape. In this way, various LED board sizes can be accommodated by changing the number of buffer boards to be combined, eliminating the need to custom-order buffer boards, reducing manufacturing costs and making it easy to expand the lineup of lighting sizes.

　しかしながら、このように複数のバッファ基板を組み合わせて構成することにより生じるのが、ＬＥＤ素子の発光バラつき（発光タイミングのバラツキ）の問題である。つまり、このように複数のバッファ基板を組み合わせる構成では、コントローラから複数のバッファ基板にそれぞれケーブルを介して制御信号を伝送したり、あるいは、コントローラから出力された制御信号を複数のバッファ基板間でケーブルを介して伝送したりする必要が生じるが、この際複数のケーブル間で制御信号の伝送速度にバラツキがあること等に起因して、各ＬＥＤ素子に発光バラつきが生じてしまうのである。However, combining multiple buffer boards in this way creates the problem of variation in the light emission of the LED elements (variation in the timing of light emission). In other words, when combining multiple buffer boards in this way, it becomes necessary to transmit control signals from the controller to each of the multiple buffer boards via cables, or to transmit control signals output from the controller between the multiple buffer boards via cables. In this case, variation in the transmission speed of the control signal between the multiple cables causes variation in the light emission of each LED element.

　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、照明サイズのラインナップの拡充を容易にでき、ＬＥＤ素子の発光バラつきを抑え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 make it easy to expand the lineup of lighting sizes and reduce variations in the light emission of LED elements in an inspection lighting system that irradiates the surface of a workpiece with a striped pattern of light 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、複数のＬＥＤ素子がマトリクス状に搭載されたＬＥＤ基板と、前記ＬＥＤ素子が接続された回路を開閉するスイッチング素子が搭載されたバッファ基板と、前記スイッチング素子のオン・オフを制御するコントローラとを備え、前記ＬＥＤ基板に複数の前記バッファ基板が接続されており、前記複数のバッファ基板のそれぞれに通信用ＩＣが搭載されており、前記コントローラが、前記スイッチング素子のオン・オフを制御する制御信号を、前記各バッファ基板の通信用ＩＣに対して差動通信により伝送することを特徴とする。In other words, the inspection lighting system of 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 comprises an LED board on which multiple LED elements are mounted in a matrix, a buffer board on which switching elements that open and close a circuit to which the LED elements are connected are mounted, and a controller that controls the on/off of the switching elements, and that multiple buffer boards are connected to the LED board, each of the multiple buffer boards is mounted with a communication IC, and the controller transmits a control signal that controls the on/off of the switching elements to the communication IC of each buffer board by differential communication.

　このように構成した本発明によれば、１枚のＬＥＤ基板に対して複数枚のバッファ基板を接続して構成しているので、接続するバッファ基板の枚数を変えることで、様々なＬＥＤ基板のサイズに対応することができる。これにより、照明サイズのラインナップの拡充を容易に行うことができる。さらに、各スイッチング素子への制御信号の伝送を差動通信により行うので、各スイッチング素子に対して制御信号を少ないノイズで高速で伝送できるので、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素子の発光バラつきを抑えることができる。　According to the present invention configured in this manner, multiple buffer boards are connected to one LED board, so by changing the number of buffer boards connected, it is possible to accommodate a variety of LED board sizes. This makes it easy to expand the lineup of lighting sizes. Furthermore, since the control signal to each switching element is transmitted by differential communication, the control signal can be transmitted to each switching element at high speed with little noise, so that in an inspection lighting system that irradiates the surface of a workpiece with a striped pattern of light while shifting its phase, it is possible to suppress variations in the light emission of LED elements.

一実施形態の検査用照明システムの全体構成を模式的に示す図。FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of an inspection illumination system according to an embodiment.同実施形態の検査用照明器のＬＥＤ駆動回路の構成を模式的に示す図。FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of an LED drive circuit of the inspection illuminator according to the embodiment.同実施形態の検査用照明システムの構成を示す図。FIG. 2 is a diagram showing the configuration of an inspection illumination system according to the embodiment.同実施形態の検査用照明器を横から視た構成を模式的に示す図。FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the inspection illuminator according to the embodiment as viewed from the side;従来の検査用照明システムの構成を示す図。FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a conventional inspection illumination system.

　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>
Theinspection 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. Theinspection 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, theinspection lighting system 400 includes aninspection lighting device 100 having a light-emitting surface capable of emitting light in a striped pattern, apower supply unit 200 that supplies power to theinspection lighting device 100, and acontroller 300 that controls the light emission pattern of theinspection 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。Theinspection illuminator 100 comprises anLED board 1 on whichmultiple LED elements 11 andmultiple resistor elements 12 are mounted, and abuffer board 2 on whichmultiple switching elements 21 are mounted, which is arranged on top of theLED 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間隔に並べられている。TheLED board 1 is a printed circuit board that is rectangular in plan view, and hasmultiple LED elements 11 arranged in a vertical and horizontal matrix on one surface (mounting surface). EachLED element 11 emits light of a given color tone, such as white light, and is aligned at equal intervals 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 ofresistive elements 12 are mounted on the back side of theLED board 1. Theresistive elements 12 are intended to limit the current flowing through theLED elements 11, and one is provided for each of theLED elements 11. Eachresistive element 12 and eachLED element 11 are connected in series with each other. TheLED elements 11 and theresistive elements 12 are electrically connected by vias that pass through the board.

　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。Also, on the back side of theLED board 1, a board-mountedconnector 13 is mounted, which connects signals between boards. Specifically, this board-mountedconnector 13 is also called a board-to-board connector, and has multiple connection pins (not shown) that fit into a printed circuit board. Thebuffer board 2 is attached to theLED board 1 by connecting it to the connection pins of this board-mountedconnector 13 attached to theLED board 1, so that it is attached on top of theLED 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。本実施形態では、複数のバッファ基板２は互いに同じ構成のものである。すなわち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る。Thebuffer board 2 is a printed circuit board arranged on the back side of theLED board 1, and is arranged so as to be overlapped (stacked) on theLED board 1. Thebuffer board 2 is provided with a plurality ofswitching elements 21 that open and close the circuits to which theLED elements 11 are connected. Theswitching elements 21 include, for example, field effect transistors such as MOSFETs, but are not limited to this. In this embodiment, themultiple buffer boards 2 have the same configuration. That is, all of themultiple buffer boards 2 are the same size, and the same number of elements of the same type are mounted in the same arrangement.

　この検査用照明器１００の回路構成の一例について説明する。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～Ｙｎと縦の導線Ｘ１～Ｘｎ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～Ｙｎに接続され、他方が縦の導線Ｘ１～Ｘｎに接続されている。各縦の導線Ｘ１～Ｘｎと各横の導線Ｙ１～Ｙｎの端にはスイッチング素子２１が接続されている。An example of the circuit configuration of thisinspection illuminator 100 will be described. As shown in FIG. 2, in thisLED drive circuit 100C, multiple conductors are arranged to cross each other 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-Yn and the vertical conductors X1-Xn, anLED element 11 and aresistor element 12 are connected in series. More specifically, one of the anode side and the cathode side of theLED element 11 is connected to the horizontal conductors Y1-Yn, and the other is connected to the vertical conductors X1-Xn. Aswitching element 21 is connected to the end of each of the vertical conductors X1-Xn and each of the horizontal conductors Y1-Yn.

　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。In this type ofLED drive circuit 100C, to emit light in a vertical striped pattern, a signal is input to theswitching elements 21 connected to the horizontal conductors to turn them all on, and theswitching elements 21 connected to the vertical conductors are turned on, for example, every other one. Then, for example, by alternately switching on and off theswitching elements 21 connected to the vertical conductors, the striped pattern can be shifted horizontally. By switching on and off theswitching 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。Thepower supply unit 200 inputs a DC voltage to theLED drive circuit 100C of theinspection 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。Thecontroller 300 controls the on/off state of theswitching element 21 provided in theinspection illuminator 100, and transmits a control signal that controls the on/off state of theswitching element 21 mounted on thebuffer 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システム４００では、複数のＬＥＤ素子１１の発光バラつきを抑えるべく、図３に示すように、１つのＬＥＤ基板１に対して複数のバッファ基板２が接続され、各バッファ基板２には通信用ＩＣ２２がそれぞれ搭載されており、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。In theinspection lighting system 400 of this embodiment, in order to suppress variations in the light emission of themultiple LED elements 11, as shown in FIG. 3,multiple buffer boards 2 are connected to oneLED board 1, and eachbuffer board 2 is equipped with acommunication IC 22, and thecontroller 300 is configured to transmit a control signal that controls the on/off of theswitching element 21 to thecommunication IC 22 of eachbuffer board 2 by differential communication.

　より具体的にこの検査用照明システム４００では、ＬＥＤ基板１の裏面側が複数（具体的には縦２×横２の４つ）のエリアに区分けされており、図３及び図４に示すように、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の裏面に複数（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を介して複数枚（４枚）のバッファ基板２が接続されている。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、これらの区分けされた複数のエリアに均等に配置されている。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スイッチング素子２１と、１つの通信用ＩＣ２２が設けられている。More specifically, in thisinspection lighting system 400, the back side of theLED board 1 is divided into multiple areas (specifically, four areas, 2 vertical x 2 horizontal), and as shown in Figures 3 and 4, thebuffer board 2 is connected to each area via a board-mountedconnector 13. In other words, in thisinspection lighting device 100, multiple (four) board-mountedconnectors 13 are mounted on the back side of oneLED board 1, and multiple (four)buffer boards 2 are connected via these board-mountedconnectors 13. In addition, themultiple LED elements 11 arranged in a matrix on the front side of theLED board 1 are also evenly arranged in these multiple divided areas. Eachbuffer board 2 is provided withmultiple switching elements 21 that open and close multiple vertical or horizontal conductors provided in the corresponding area, and onecommunication IC 22.

　この検査用照明システム４００ではコントローラ３００もまた通信用ＩＣ３１０を備えており、当該コントローラ３００の通信用ＩＣ３１０から、各バッファ基板２に設けられた通信用ＩＣ２２に、スイッチング素子２１のオン・オフを制御する制御信号が差動通信により伝送される。具体的にこの差動通信では、対をなす２本の信号線にそれぞれ逆相の電流を流し、信号線間の電位差を用いてデータが伝送される。In thisinspection lighting system 400, thecontroller 300 also includes acommunication IC 310, and a control signal for controlling the on/off of theswitching element 21 is transmitted from thecommunication IC 310 of thecontroller 300 to thecommunication IC 22 provided on eachbuffer board 2 by differential communication. Specifically, in this differential communication, opposite-phase currents are passed through the two signal lines of a pair, and data is transmitted using the potential difference between the signal lines.

　本実施形態では各バッファ基板２が備える複数の通信用ＩＣ２２は、コントローラ３００が備える通信用ＩＣ３１０に対して互いにシリアルに接続されており、コントローラ３００の通信用ＩＣ３１０から伝送された制御信号が、複数のバッファ基板２の通信用ＩＣ２２間で順に伝送されるように構成されている。つまり、ある１つのバッファ基板２に搭載された通信用ＩＣ２２は、制御信号を受信すると、これを隣り合う他の１つのバッファ基板２の通信用ＩＣ２２に対して差動通信により伝送する。In this embodiment, themultiple communication ICs 22 provided on eachbuffer board 2 are serially connected to thecommunication IC 310 provided on thecontroller 300, and a control signal transmitted from thecommunication IC 310 of thecontroller 300 is transmitted in sequence between thecommunication ICs 22 of themultiple buffer boards 2. In other words, when thecommunication IC 22 mounted on onebuffer board 2 receives a control signal, it transmits it to thecommunication IC 22 of anotheradjacent buffer board 2 by differential communication.

　また各バッファ基板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が搭載されている。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。Eachbuffer board 2 is also equipped with a DC/DC converter 23 that reduces the DC voltage (24 V in this case) supplied from thepower supply unit 200 to a predetermined DC voltage (3.6 V in this case). After the voltage value of the DC voltage supplied from thepower supply unit 200 is reduced in thebuffer board 2, it is applied to theLED drive circuit 100C.

＜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、１枚のＬＥＤ基板１に対して複数枚のバッファ基板２を接続して構成しているので、接続するバッファ基板２の枚数を変えることで、様々なＬＥＤ基板１のサイズに対応することができる。これにより、照明サイズのラインナップの拡充を容易に行うことができる。さらに、コントローラ３００から各バッファ基板２への制御信号の伝送を差動通信により行うので、各スイッチング素子２１に対して制御信号を少ないノイズで高速で伝送することができる。これにより、縞状パターンの光をその位相を遷移させつつワークＷの表面に照射する検査用照明システム１００において、各ＬＥＤ素子１１の発光バラつきを抑え、検査精度を高めることができる。<Action and effect>
According to theinspection lighting system 400 of the present embodiment configured as described above, since a plurality ofbuffer boards 2 are connected to oneLED board 1, various sizes ofLED boards 1 can be accommodated by changing the number ofbuffer boards 2 to be connected. This makes it easy to expand the lineup of lighting sizes. Furthermore, since the transmission of control signals from thecontroller 300 to eachbuffer board 2 is performed by differential communication, the control signals can be transmitted to each switchingelement 21 at high speed with little noise. As a result, in theinspection lighting system 100 that irradiates the surface of the workpiece W with light of a striped pattern while shifting its phase, it is possible to suppress the variation in light emission of eachLED element 11 and improve the inspection accuracy.

＜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、前記実施形態では、各バッファ基板２にＤＣ／ＤＣコンバータ２３が接続され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ＤＣ／ＤＣコンバータ２３が接続されていなくてもよく、予め所定の電圧値に低下させた直流電圧が、電源装置２００から各バッファ基板２に供給されてもよい。<Other embodiments>
The present invention is not limited to the above-described embodiment.
For example, in the above embodiment, the DC/DC converter 23 is connected to eachbuffer substrate 2, but this is not limited thereto. In other embodiments, the DC/DC converter 23 does not need to be connected to eachbuffer substrate 2, and a DC voltage that has been reduced to a predetermined voltage value in advance may be supplied from thepower supply device 200 to eachbuffer substrate 2.

　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-mountedconnector 13 in the above embodiment is a board-to-board connector that can be connected to both theLED board 1 and thebuffer board 2 via connection pins or the like, but is not limited to this. In other embodiments, the board-mountedconnector 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 followingaspects 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、複数のＬＥＤ素子がマトリクス状に搭載されたＬＥＤ基板と、前記ＬＥＤ素子が接続された回路を開閉するスイッチング素子が搭載されたバッファ基板と、前記スイッチング素子のオン・オフを制御するコントローラとを備え、前記ＬＥＤ基板に複数の前記バッファ基板が接続されており、前記複数のバッファ基板のそれぞれに通信用ＩＣが搭載されており、前記コントローラが、前記スイッチング素子のオン・オフを制御する制御信号を、前記各バッファ基板の通信用ＩＣに対して差動通信により伝送する検査用照明システム。(Aspect 1)
An inspection lighting system which irradiates a striped pattern of light onto the surface of a workpiece while shifting the phase of the light, and which comprises an LED board on which a plurality of LED elements are mounted in a matrix, a buffer board on which a switching element which opens and closes a circuit to which the LED elements are connected is mounted, and a controller which controls the on/off of the switching element, wherein a plurality of the buffer boards are connected to the LED board, a communication IC is mounted on each of the plurality of buffer boards, and the controller transmits a control signal which controls the on/off of the switching element to the communication IC of each of the buffer boards via differential communication.

　このような態様であれば、１枚のＬＥＤ基板に対して複数枚のバッファ基板を接続して構成しているので、接続するバッファ基板の枚数を変えることで、様々なＬＥＤ基板のサイズに対応することができる。これにより、照明サイズのラインナップの拡充を容易に行うことができる。さらに、各バッファ基板への制御信号の伝送を差動通信により行うので、各スイッチング素子に対して制御信号を少ないノイズで高速で伝送できるので、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素子の発光バラつきを抑えることができる。In this configuration, multiple buffer boards are connected to one LED board, so by changing the number of buffer boards connected, it is possible to accommodate a variety of LED board sizes. This makes it easy to expand the lineup of lighting sizes. Furthermore, since the control signals to each buffer board are transmitted by differential communication, the control signals can be transmitted to each switching element at high speed with little noise, so that in an inspection lighting system that irradiates the surface of a workpiece with a striped pattern of light while shifting its phase, it is possible to suppress variations in the light emission of LED elements.

（態様２）
　前記ＬＥＤ基板が平面視において複数のエリアに区分けされており、当該エリア毎に前記バッファ基板が接続され、各バッファ基板には複数のスイッチング素子が搭載されている態様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、上述した本発明の効果がより顕著になる。(Aspect 2)
The inspection lighting system according toclaim 1, wherein the LED substrate is divided into a plurality of areas in a planar view, the buffer substrate is connected to each of the areas, and each buffer substrate is equipped with a plurality of switching elements.
In this embodiment, the above-mentioned effects of the present invention become more pronounced.

（態様３）
　前記コントローラから伝送された制御信号が、前記複数のバッファ基板の通信用ＩＣ間で順に伝送されるよう構成された態様１又は２に記載の検査用照明システム。
　差動通信により各バッファ基板に制御信号を伝送するための具体的態様としては、このようなものが挙げられる。(Aspect 3)
3. The inspection lighting system according toclaim 1, wherein the control signal transmitted from the controller is transmitted in sequence between the communication ICs of the plurality of buffer boards.
Specific examples of the manner in which control signals are transmitted to each buffer board by differential communication include the following.

（態様４）
　前記ＬＥＤ素子に直流電圧を印加する電源装置を更に備え、各バッファ基板にＤＣ／ＤＣコンバータが設けられており、前記電源装置から供給される直流電圧が、前記各バッファ基板のＤＣ／ＤＣコンバータにより低下された後前記ＬＥＤ素子に印加される態様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、電源装置から供給される直流電圧を各バッファ基板に設けたＤＣ／ＤＣコンバータにより低下してＬＥＤ素子に印加するようにしているので、電源装置から各バッファ基板への直流電圧値を高くし、ＬＥＤ素子への給電に至るまでの電圧損失を低減できる。これにより、点灯条件（例えばＬＥＤ素子を何列点灯させるか等）が変化した場合であっても、電圧のドロップを低減でき、各ＬＥＤ素子の発光ばらつきをより効果的に低減できる。(Aspect 4)
The inspection lighting system of any one ofaspects 1 to 3 further includes a power supply device that applies a DC voltage to the LED elements, and each buffer board is provided with a DC/DC converter, and the DC voltage supplied from the power supply device is reduced by the DC/DC converter of each buffer board and then applied to the LED elements.
In this embodiment, the DC voltage supplied from the power supply is reduced by the DC/DC converter provided in each buffer board and applied to the LED elements, so that the DC voltage value from the power supply to each buffer board can be increased and the voltage loss until power is supplied to the LED elements can be reduced. This makes it possible to reduce voltage drop even when the lighting conditions (e.g., how many rows of LED elements are lit, etc.) change, and makes it possible to more effectively reduce the light emission variation of each LED element.

（態様５）
　前記バッファ基板が、前記ＬＥＤ基板の裏面側に搭載された基板対基板コネクタを介して、前記ＬＥＤ基板に接続されている態様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、ＬＥＤ基板とバッファ基板との間を、例えばＦＦＣ（フレキシブルフラットケーブル）等のケーブル接続用コネクタにより接続する場合に比べて、コネクタにおけるインピーダンスを低くすることができ、ＬＥＤ素子への給電に至るまでの電圧損失をより一層低減できる。(Aspect 5)
An inspection lighting system according to any one ofaspects 1 to 4, wherein the buffer substrate is connected to the LED substrate via a substrate-to-substrate connector mounted on the rear side of the LED substrate.
In this configuration, the impedance in the connector can be lowered compared to when the LED board and the buffer board are connected by a cable connector such as an FFC (flexible flat cable), and the voltage loss until power is supplied to the LED elements can be further reduced.

（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。
　このような態様であれば、より複雑なスイッチング制御が求められるため、上述した本発明の効果がより顕著になる。(Aspect 6)
An inspection illumination system according to any one ofaspects 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.
In such an embodiment, more complicated switching control is required, so that the above-described effect of the present invention becomes more pronounced.

　上記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素子の発光バラつきを低減することができる。According to the present invention described above, it is possible to reduce variations in the light emission of LED elements in an inspection lighting system that irradiates a striped pattern of light onto the surface of a workpiece while shifting its phase.

４００・・・検査用照明システム
１　　・・・ＬＥＤ基板
１１　・・・ＬＥＤ素子
１２　・・・抵抗素子
２　　・・・バッファ基板
２１　・・・スイッチング素子
２２　・・・通信用ＩＣ
２３　・・・ＤＣ／ＤＣコンバータ
３００・・・コントローラ
３１０・・・通信用ＩＣ
Ｗ　　・・・ワーク

 400...Inspection lighting system 1...LED board 11...LED element 12...Resistance element 2...Buffer board 21... Switchingelement 22... Communication IC
23 DC/DC converter 300Controller 310 Communication IC
W...Work

Claims (6)

Translated fromJapanese

　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、
　複数のＬＥＤ素子がマトリクス状に搭載されたＬＥＤ基板と、
　前記ＬＥＤ素子が接続された回路を開閉するスイッチング素子が搭載されたバッファ基板と、
　前記スイッチング素子のオン・オフを制御するコントローラとを備え、
　前記ＬＥＤ基板に複数の前記バッファ基板が接続されており、
　前記複数のバッファ基板のそれぞれに通信用ＩＣが搭載されており、
　前記コントローラが、前記スイッチング素子のオン・オフを制御する制御信号を、前記各バッファ基板の通信用ＩＣに対して差動通信により伝送す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 substrate on which a plurality of LED elements are mounted in a matrix;
a buffer substrate on which a switching element for opening and closing a circuit to which the LED element is connected is mounted;
A controller for controlling the on/off of the switching element,
A plurality of the buffer substrates are connected to the LED substrate,
Each of the plurality of buffer boards is equipped with a communication IC,
The inspection lighting system wherein the controller transmits a control signal for controlling the on/off of the switching element to a communication IC of each of the buffer boards by differential communication.　前記ＬＥＤ基板が平面視において複数のエリアに区分けされており、当該エリア毎に前記バッファ基板が接続され、各バッファ基板には複数のスイッチング素子が搭載されている請求項１に記載の検査用照明システム。The inspection lighting system according to claim 1, wherein the LED board is divided into a plurality of areas in a plan view, the buffer board is connected to each of the areas, and each buffer board is equipped with a plurality of switching elements.　前記コントローラから伝送された制御信号が、前記複数のバッファ基板の通信用ＩＣ間で順に伝送されるよう構成された請求項１に記載の検査用照明システム。The inspection lighting system of claim 1, configured so that the control signal transmitted from the controller is transmitted in sequence between the communication ICs of the multiple buffer boards.　前記ＬＥＤ素子に直流電圧を印加する電源装置を更に備え、
　各バッファ基板にＤＣ／ＤＣコンバータが設けられており、
　前記電源装置から供給される直流電圧が、前記各バッファ基板のＤＣ／ＤＣコンバータにより低下された後前記ＬＥＤ素子に印加される請求項１に記載の検査用照明システム。Further comprising a power supply device that applies a DC voltage to the LED element,
Each buffer board is provided with a DC/DC converter.
2. The inspection lighting system according to claim 1, wherein a DC voltage supplied from the power supply device is lowered by a DC/DC converter of each of the buffer boards and then applied to the LED elements.　前記バッファ基板が、前記ＬＥＤ基板の裏面側に搭載された基板対基板コネクタを介して、前記ＬＥＤ基板に接続されている請求項１に記載の検査用照明システム。The inspection lighting system of claim 1, wherein the buffer substrate is connected to the LED substrate via a substrate-to-substrate connector mounted on the rear side of the LED substrate.　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請求項１に記載の検査用照明システム。The inspection lighting system according to claim 1, configured so that the direction in which the light of the striped pattern is arranged and its transition direction can be switched between vertical and horizontal.

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