(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単な構成で、照明装置から均一な光を照射することのできる外観検査装置及び外観検査用照明装置を提供する。【解決手段】異なる波長の光を発する複数のＬＥＤ１が環状に配置された照明部１０において、波長選択部にて選択された波長のＬＥＤを光量設定部にて設定された光量で点灯ブロックＴＢ１〜ＴＢ４ごとに点灯させて、点灯されたＬＥＤからの光を、点灯ブロックごとに設けられた受光部２１，２２，２３，２４で受光する。光量補正値設定部は、光量設定部にて設定された光量と受光部にて受光された光量を比較して、受光された光量が設定された光量に等しくなるように点灯ブロックごとに光量の補正値を設定する。照明制御部は、光量補正値設定部にて設定された補正値に基づいて、波長選択部にて選択された波長のＬＥＤを点灯させる。【選択図】図３
2018138902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる複数且つ、特定の波長の光を発する複数の発光素子からなる点灯ブロックが、発光素子が配置される平面において略環状形状を構成するように複数配置されると共に、該略環状形状の中央部に配置される検査対象物に向けて、各点灯ブロックから発光される光が照射される照明部と、
前記照明部の有する異なる複数の波長の中から、少なくとも一つの波長を選択する波長選択部と、
前記照明部から照射させる光の光量を設定可能な光量設定部と、
前記照明部内に複数設けられ、各点灯ブロック内に配置される前記特定の波長の光を発する複数の発光素子から発せられた光を点灯ブロック毎に受光可能な受光部と、
点灯ブロック毎に、前記波長選択部によって選択された波長に対応する発光素子から前記光量設定部で設定された光量で発せられた光が前記各受光部により受光され、前記各受光部により受光された光量に基づく値と前記光量設定部にて設定された光量に基づく値とを比較することにより、点灯ブロック毎に、前記受光部により受光される光量に基づく値が前記光量設定部にて設定された光量に基づく値と等しくなる補正値を設定する光量補正値設定部と、
前記光量補正値設定部にて補正値を設定させるために、前記波長選択部にて選択された波長と前記光量設定部によって設定された光量に基づいて、点灯ブロック毎に、波長選択部にて選択された波長に対応する発光素子を発光させると共に、前記光量補正値設定部が補正値を設定した後は、該補正値に基づいて、点灯ブロック毎に、波長選択部にて選択された波長に対応する発光素子を発光させる照明制御部と、
前記波長選択部にて選択された波長と前記光量補正値設定部にて設定された補正値に基づき、前記照明制御部にて前記照明部から光を前記照明部の中央部に配置される検査対象物に向けて照射される際に、検査用画像として検査対象物を撮像する撮像部と、
前記撮像部によって撮像された検査用画像の画像処理を行い、検査対象物が良品であるか否かを判断する画像処理部とを備えることを特徴とする外観検査装置。
【請求項２】
前記光量補正値設定部は、前記光量設定部によって設定可能な光量で選択された波長の発光素子を光らせた状態で前記受光部にて受光される光量を基準値として、前記光量設定部によって設定可能な光量と前記基準値とを前記点灯ブロックごとに対応付けた受光素子対応テーブルに基づいて、前記受光部で受光される光量が前記光量設定部で設定された光量に対応する基準値に近づくように前記点灯ブロックごとに前記特定の波長の発光素子の光量の補正値を設定することを特徴とする請求項１に記載の外観検査装置。
【請求項３】
前記受光部は、前記発光素子から発せられた光を、前記発光素子から直接受光することを特徴とする請求項１又は２に記載の外観検査装置
【請求項４】
前記発光素子から発せられた光を受光部に向かって反射させるための反射部材を更に設け、
前記受光部は、前記発光素子から発せられた光を、前記反射部材を介して受光することを特徴とする請求項１又は２に記載の外観検査装置。
【請求項５】
前記点灯ブロックは、互いに異なる波長の光を発する複数の発光素子が配置される光源単位を有し、
前記受光部は、前記光源単位に対応させて配置され、光源単位に配置される異なる波長のそれぞれの発光素子の光を受光することを特徴とする請求項１〜４に記載の外観検査装置。
【請求項６】
前記波長選択部は、複数の特定の波長を選択し、
前記照明制御部は、前記波長選択部によって選択された複数の特定の波長の光を順番に点灯させ、
前記撮像部は、それぞれの特定の波長で照射された検査対象物をそれぞれ撮像し、
前記判断部は、それぞれの特定の波長で照射された検査対象物の画像に基づいて、検査対象物が良品であるか否かを判断することを特徴とする請求項１〜５に記載の外観検査装置。
【請求項７】
異なる複数且つ、特定の波長の光を発する複数の発光素子からなる点灯ブロックが、発光素子が配置される平面において略環状形状を構成するように複数配置されると共に、該略環状形状の中央部に配置される検査対象物に向けて、各点灯ブロックから発光される光が照射される照明部と、
前記照明部の有する異なる複数の波長の中から、少なくとも一つの波長を選択する波長選択部と、
前記照明部から照射させる光の光量を設定可能な光量設定部と、
前記照明部内に複数設けられ、各点灯ブロック内に配置される前記特定の波長の光を発する複数の発光素子から発せられた光を点灯ブロック毎に受光可能な受光部と、
点灯ブロック毎に、前記波長選択部によって選択された波長に対応する発光素子から前記光量設定部で設定された光量で発せられた光が前記各受光部により受光され、前記各受光部により受光された光量に基づく値と前記光量設定部にて設定された光量に基づく値とを比較することにより、点灯ブロック毎に、前記受光部により受光される光量に基づく値が前記光量設定部にて設定された光量に基づく値と等しくなる補正値を設定する光量補正値設定部と、
前記光量補正値設定部にて補正値を設定させるために、前記波長選択部にて選択された波長と前記光量設定部によって設定された光量に基づいて、点灯ブロック毎に、波長選択部にて選択された波長に対応する発光素子を発光させると共に、前記光量補正値設定部が補正値を設定した後は、該補正値に基づいて、点灯ブロック毎に、波長選択部にて選択された波長に対応する発光素子を発光させる照明制御部とを有する外観検査用照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なる波長の光を発する複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）からなる光源を用いて、複数の波長の中から使用者が選択した所望の波長を用いてワークの外観検査を行う外観検査装置及び外観検査用照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の波長のＬＥＤを環状に配置した照明装置を有する外観検査装置が利用されている。外観検査装置は、環状の照明装置の中央部に配置されたワークに向かって複数の波長の光を照射することで、ワークの表面の傷や色ムラを検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−２３２４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、ＬＥＤは累積点灯時間が長くなるにつれて経時劣化し、光量は低下していく。また、ＬＥＤの光量が低下する特性は、発する波長や個々のＬＥＤによって異なる。よって、外観検査装置を長期間稼働させていると、一部のＬＥＤの光量が低下して、環状の照明装置から照射される光が不均一になってしまうおそれがあった。
【０００５】
本発明の目的は、簡単な構成で、照明装置から均一な光を照射することのできる外観検査装置及び外観検査用照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る外観検査装置によれば、異なる複数且つ、特定の波長の光を発する複数の発光素子からなる点灯ブロックが、発光素子が配置される平面において略環状形状を構成するように複数配置されると共に、略環状形状の中央部に配置される検査対象物に向けて、各点灯ブロックから発光される光が照射される照明部と、照明部の有する異なる複数の波長の中から、少なくとも一つの波長を選択する波長選択部と、照明部から照射させる光の光量を設定可能な光量設定部と、照明部内に複数設けられ、各点灯ブロック内に配置される特定の波長の光を発する複数の発光素子から発せられた光を点灯ブロックごとに受光可能な受光部と、点灯ブロック毎に、波長選択部によって選択された波長に対応する発光素子から光量設定部で設定された光量で発せられた光が各受光部により受光され、各受光部にて受光された光量に基づく値と光量設定部にて設定された光量に基づく値とを比較することにより、点灯ブロック毎に、受光部にて受光される光量に基づく値が光量設定部にて設定された光量に基づく値と等しくなる補正値を設定する光量補正値設定部と、光量補正値設定部にて補正値を設定させるために、波長選択部にて選択された波長と光量設定部によって設定された光量に基づいて、点灯ブロック毎に、波長選択部にて選択された波長に対応する発光素子を発光させると共に、光量補正値設定部が補正値を設定した後は、補正値に基づいて、点灯ブロック毎に、波長選択部にて選択された波長に対応する発光素子を発光させる照明制御部と、波長選択部にて選択された波長と光量補正値設定部にて設定された補正値に基づき、照明制御部にて照明部から光を照明部の中央部に配置される検査対象物に向けて照射される際に、検査用画像として検査対象物を撮像する撮像部と、撮像部によって撮像された検査用画像を用いて、検査対象物が良品であるか否かを判断する判断部とを備えることができる。上記構成により、複数の点灯ブロックごとに光量の補正ができるようになり、複数の点灯ブロックがそれぞれ均一な光を照射することが可能となる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、受光部が各波長のＬＥＤの光量を個別にかつ点灯ブロック単位で受光するので、光量が低下した特定の波長のＬＥＤがどの点灯ブロックに位置しているかを検知することができる。これにより、光量が低下した特定の波長の点灯ブロックのみのＬＥＤの電流を上げるように制御することができ、均一な光を照射することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る外観検査装置の構成を示すシステム構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る外観検査装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る照明部を示す模式平面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る入力管理部と記憶部の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る外観検査における設定方法のフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る外観検査における画像検査方法を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る受光素子対応テーブルを示す図である。
【図８】フォトメトリックステレオ法の基本原理を説明するための、拡散反射面Ｓと照明との位置関係を示す図である。
【図９】第１点灯ブロックから光を照射した状態を示す図である。
【図１０】第２点灯ブロックから光を照射した状態を示す図である。
【図１１】照射方向と反射光の明るさの組み合わせから、表面の向きを推定することを説明するための図である。
【図１２】輪郭抽出画像の生成方法を説明するための、垂直方向に微分した傾き画像の一例を示す図である。
【図１３】水平方向に微分した傾き画像の一例を示す図である。
【図１４】輪郭抽出画像の一例を示す図である。
【図１５】本発明の第１の実施形態に係る照明部を示す平面図である。
【図１６】本発明の光源単位と受光部の位置関係の第１の実施形態を示す模式図である。
【図１７】本発明の光源単位と受光部の位置関係の第２の実施形態を示す模式図である。
【図１８】本発明の光源単位と受光部の位置関係の第３の実施形態を示す模式図である。
【図１９】本発明の光源単位と受光部の位置関係の第４の実施形態を示す模式図である。
【図２０】本発明の第３の実施形態に係る照明部を示す平面図である。
【図２１】本発明の第３の実施形態に係る照明部に内蔵された点灯回路の回路図である。
【図２２】本発明の光源単位と受光部の位置関係の第５の実施形態を示す模式図である。
【図２３】本発明の光源単位と受光部の位置関係の第６の実施形態を示す模式図である。
【図２４】本発明の第２の実施形態に係る受光部の模式斜視図である。
【図２５】本発明の第２の実施形態に係る受光部の模式断面図である。
【図２６】本発明の照明基板の配置に関する第２の実施形態の模式断面図である。
【図２７】本発明の照明基板の配置に関する第３の実施形態の模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（外観検査装置のシステム構成）
図１は外観検査システムの一例を示す図である。外観検査ラインは検査対象物であるワークＷを搬送する搬送ベルトを有している。照明装置はワークＷを照明する環状の照明部１０を有し、複数の異なる波長のＬＥＤ１（基礎光源）を備えている。照明部１０は環状部を有し、その周方向で複数の点灯ブロックＴＢに分割され、それぞれの点灯ブロックＴＢには複数の異なる波長のＬＥＤ１が配置されている。照明部１０は、点灯ブロックＴＢを最小単位として点灯と消灯を切り替えることができる。カメラは照明されたワークＷからの反射光を受光して輝度画像を生成する撮像部３０であり、環状の照明部１０の中心軸上に配置される。画像処置装置４０は、照明装置とカメラを制御し、カメラによって取得された画像に対してエッジ検出や面積計算などの画像処理を実行し、ワークＷの良否判定を行う。ＰＬＣ７０（Programable Logic Controller）は画像処置装置に接続される。ＰＬＣ７０に接続され、外観検査ラインの所定の位置に設けられた光電センサ９０等により、ワークＷが、環状の照明装置の中心軸上や照明装置の所定の上流の位置に到着したことが検知されると、ＰＬＣ７０はトリガ信号を画像処置装置４０に送信する。画像処置装置４０は、ＰＬＣ７０からのトリガ信号を受け取ると、ワークＷが照明装置にて照明可能な位置、好ましくは環状の照明部１０の中央部に搬送されたタイミングで照明装置を点灯させ、照明装置によりワークＷが照明されたタイミングで撮像するようにカメラを制御する。画像処置装置４０はカメラにより取得された画像を用いて画像処理を実行し、外部接続されたＰＬＣ７０などの制御機器に対し、外観検査の結果として、ワークＷが良品であるか否かなどの判断結果を示す信号として判断信号を出力する。表示部５０は画像処置装置４０に接続され、検査に関連する制御パラメータを設定するための使用者インタフェースやワークＷの画像、ワークＷの外観検査の結果などを表示する。入力部６０は、ポインティングデバイス６１、キーボード６２、コンソールなどであり、画像処置装置４０に接続されて、制御パラメータを設定するために使用される。
（外観検査装置の構成）
【００１０】
本発明の第１の実施形態に係る外観検査装置のブロック図を図２に示す。この図に示す外観検査装置は、環状の照明装置と、環状の照明装置の略中心軸上で、かつ照明装置の上方に配置され、環状の照明部１０の略中心にワークＷが位置した際にワークＷを撮像する撮像部３０と、設定画面と撮像したワークＷの画像と良否判断結果とを表示する表示部５０と、制御パラメータなどの各種設定をする入力部６０と、各種の制御処理を行う画像処置装置４０を備えている。照明装置は、複数の点灯ブロックＴＢで構成されて、複数の異なる波長の光を発するＬＥＤ１がそれぞれの点灯ブロックＴＢに配置される環状の照明部１０と、照明部１０が点灯された際にその光を受光する受光部２０とを備えている。画像処置装置４０は、照明方法や波長選択、光量設定等の各種設定を管理する入力管理部４１と、点灯ブロックＴＢごとに、受光部にて受光された光量と光量設定部にて設定された光量とを比較して、光量の補正値を設定する光量補正値設定部４２と、照明部１０を点灯させるための照明制御部４３と、撮像部３０により撮像するタイミングを制御する撮像制御部４４と、撮像部３０により取得された画像を用いて画像処理を行い、画像処理された画像データを用いてワークＷの良否の判断をする画像処理部４５と、表示部５０に表示させる内容を制御する表示制御部４６と、各種設定を記憶する記憶部４７とを備えている。さらに画像処置装置４０は必要に応じて外部機器であるＰＬＣ７０やコンピュータ８０等と接続することもできる。なお、画像処理装置４０は必要に応じてコントローラ等にも接続でき、画像処理以外の各種制御処理をコントローラ等に担わせることもできる。
（照明部）
【００１１】
照明部１０は、図３に示すように、単一の平面を構成する照明基板３の上に、環状に配置された複数のＬＥＤ１で構成され、少なくとも環状の照明部１０の中心部には、その中心部に位置決めされるワークＷの画像を撮像部３０にて撮像可能になるように中空部が形成される。ワークＷを搬送する搬送ベルト等の搬送面、または検査対象であるワークＷの表面に対して、照明部１０内に配置される全てのＬＥＤ１を含む単一の平面が略平行となるように、照明部１０は配置される。そして、環状の照明部１０の中心部で、かつ下方に位置決めされるワークＷに対して、異なる照明方向から同時、または方向を点灯ブロックＴＢ単位で順次切り替えて照明光を照射できる構成となっている。本実施形態では、異なる波長を各々発光する複数のＬＥＤ１を一つの光源単位ＫＴとするとともに、環状体をその周方向に略均等に分割して複数の点灯ブロックＴＢを形成し、各点灯ブロックＴＢに対して、一つの光源単位ＫＴを配置している。本実施形態では、照明部１０を４つに分割している。これにより、本実施形態の照明部１０は、第１点灯ブロックＴＢ１、第２点灯ブロックＴＢ２、第３点灯ブロックＴＢ３、第４点灯ブロックＴＢ４の４つの点灯ブロックＴＢで構成されるとともに、各点灯ブロックＴＢに一つの光源単位ＫＴが配置される。また、図１に示すように、各点灯ブロックＴＢは、各点灯ブロックＴＢから照射される光が環状の照明部１０の中心に位置決めされるワークＷに向けて照射されるように、光軸を斜め下方の中心部に指向するように構成している。
（受光部）
【００１２】
受光部２０は、図３に示すように、照明部１０の環状体の周方向に略均等に配置される複数の点灯ブロックＴＢに対応してそれぞれ設置され、各点灯ブロックＴＢ内に配置される光源単位ＫＴとしての全てのＬＥＤ１から発せられた光を受光可能に構成されている。本実施形態においては、第１点灯ブロックＴＢ１内には第１受光部２１が、第２点灯ブロックＴＢ２内には第２受光部２２が、第３点灯ブロックＴＢ３内には第３受光部２３が、第４点灯ブロックＴＢ４内には第４受光部２４が配置されている。それぞれの受光部は、光源単位ＫＴに対応させて、各点灯ブロックＴＢの周方向の中央部で、光源単位ＫＴの外周側に配置されているが、各点灯ブロックＴＢ内に配置される光源単位ＫＴの全てのＬＥＤ１からの光を適切に受光できる位置であれば、例えば、点灯ブロックＴＢの周方向の端部などに配置されてもよい。それぞれの受光部は、各波長のＬＥＤ１の光を受光して光量を示す受光信号を出力する受光素子２を一つ有する。また、各受光部は、複数の受光素子２から構成されていてもよい。その場合、受光部２０は、複数の受光素子２にて受光した値の平均値等の一つの光量を示す受光信号を出力する。光源単位ＫＴとは、受光部２０にて光が受光され、互いに異なる波長の光を発光する各波長のＬＥＤ１を少なくとも一つずつ含み、各ＬＥＤ１が波長ごとに独立して光量の補正が可能なものである。点灯ブロックＴＢとは、少なくとも一つの光源単位ＫＴを含む複数の異なる波長のＬＥＤ１からなり、照明制御部４３からの一つの信号によって、波長ごとに点灯するものである。
（撮像部）
【００１３】
撮像部３０は、ＰＬＣ７０からのトリガ信号に基づく画像処置装置からの制御信号を受け、照明部１０からの光が照射されるタイミングにて、ワークＷを撮像することにより、ワークＷの画像を取得する。撮像部３０の光軸と環状の照明部１０の中心軸は一致するように配置されることが好ましい。撮像部３０は、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子が利用できる。撮像部３０は、ワークＷを撮像して画像信号を出力し、出力された画像信号を輝度信号に変換して、撮像ケーブルで接続された画像処理部４５に出力する。
（表示部）
【００１４】
表示部５０は、入力部６０からの制御パラメータなどの各種の設定を受け付ける画面を表示したり、撮像した画像を表示したりする。表示部５０は、画像処置装置にケーブル等を介して接続される。各種設定を受け付ける画面や撮像した画像を、画像処置装置に接続可能なコンピュータ８０の画面に表示されるように構成してもよい。
（外観検査方法の流れ）
【００１５】
本発明における外観検査方法の流れとして、大きく分けて３つのステップが存在する。最初のステップは、設定ステップであり、外観検査装置を稼働させて、ワークＷの外観検査をする前に、波長の選択や選択した波長にて照射される光量の設定などの様々な制御パラメータの設定をするステップである。次のステップは、チューニングステップである。設定ステップで設定した光量に基づいて照明部１０からの光の照射を指示した場合に、ＬＥＤ１の劣化等の理由で、照明部１０から照射される光が設定した光量とならない場合がある。この場合に、照明部１０から照射される光が設定した光量となるように光量を補正するステップである。最後のステップは、稼働ステップであり、補正された光量に基づいて照明部１０から照射される光を用いてワークＷを撮像し、ワークＷの外観検査をするステップである。
（入力管理部）
【００１６】
図４は、図２の入力管理部４１の一構成例を示したブロック図である。入力管理部４１は、設定ステップにおいて、照明方法を選択するための照明方法選択部４１１と、照明部１０に配置されているＬＥＤ１の各波長の中から検査に必要な波長を選択するための波長選択部４１２と、波長選択部４１２を用いて選択された波長のＬＥＤ１が発する光の光量を設定するための光量設定部４１３とを備える。
（照明方法選択部）
【００１７】
照明方法選択部４１１は、設定ステップにおいて、照明部１０から照射される光の複数の照射方法のうち、いずれか一つの選択を使用者から受け付ける。照射方法には、照明部１０に設けられる全ての点灯ブロックＴＢ１〜ＴＢ４に対して、各点灯ブロックＴＢを順に切り替えながら点灯させてワークＷに照明を照射し、点灯ブロックＴＢの点灯毎に、撮像部３０によりワークＷを撮像する部分切替点灯モードと、照明部１０の全ての点灯ブロックＴＢ１〜ＴＢ４を同時に点灯させてワークＷに照明を照射し、撮像部３０によりワークＷを撮像する全点灯モードとがある。部分切替点灯モードでは、点灯ブロックＴＢごとに照明を点灯させることで、異なる複数の方向から光が順次照射されたワークＷの照射方向ごとの画像を取得できる。全点灯モードでは、すべての点灯ブロックＴＢ１〜ＴＢ４を同時に点灯させた状態でのワークＷの画像を取得できる。部分切替点灯モードは、複数の方向からそれぞれ光を照射するので傷等の検出に適している。全点灯モードは、すべての点灯ブロックＴＢ１〜ＴＢ４を同時に点灯させることで均一な光が照射されるため、色ムラ等の検出に適している。よって使用者は、傷の検出を望むのか、色ムラの検出を望むのかの観点から、一方のモードを選択する。また、部分切替点灯モードについては、点灯ブロックＴＢ毎に点灯を行い、撮像を行うモードに加えて、点灯ブロックＴＢ毎に撮像した画像を設定時に使用者に提示することにより、使用者の所望する検査内容、例えばワークＷの特定の箇所に対する傷の有無の検査に有効な点灯ブロックＴＢのみの点灯を指定される機能（不要と判断される点灯ブロックＴＢを常時オフ状態とする機能）を更に付与してもよい。但し、この場合は、ワークＷが照明部１０によって照明される位置に配置される際、位置決めされて、供給されることが好ましい。照明方法選択部４１１にて選択された照明方法は、記憶部４７により記憶される。
（波長選択部）
【００１８】
波長選択部４１２は、設定ステップにおいて、照明部１０に配置されているＬＥＤ１の各波長のうち、少なくとも一つの波長の選択をするための選択部である。照明方法選択部４１１にて照明方法が選択された後に、波長選択部４１２は波長の選択を受け付ける。波長選択部４１２によって選択された波長は、記憶部４７により記憶される。
【００１９】
上述したように、波長選択部４１２を用いて波長を照明部１０に対して設定できるが、重要なことは、事前に使用者が、照明部１０にて提供される複数の波長の中で、どの波長が使用者の提供するワークＷの検査内容に有効かを把握することである。このため、本実施形態では、検査前の設定時、複数の異なる波長の光をワークＷに対して順次照射して、照射ごとに得られた複数の画像に基づいて、波長選択部４１２は複数の波長の中からいずれかの波長の選択をする機能を提供している。例えば、照明方法が選択された後に、照明部１０は傷や色ムラがある不良品に対して複数の異なる波長の光をそれぞれ照射し、撮像部３０はそれぞれの波長で照射された画像を取得する。得られた複数の画像を比較すると、傷や色ムラが検出されている画像と、検出されるべき傷や色ムラが検出されていない画像がある場合がある。そこで、波長選択部４１２は、複数の画像から傷や色ムラが検出されている画像、具体的には輝度画像の輝度値にばらつきがある画像を抽出し、その抽出された画像に用いられている波長を選択する。
【００２０】
なお、波長選択に際して、波長選択部４１２が自動で波長の選択をする他に、使用者が自らの判断に基づき、手動で波長の選択をすることができる。その際、表示部５０は、複数の波長でそれぞれ照射された複数の画像を同時に表示することで、傷や色ムラを検出しやすい適切な一つまたは複数の波長を、使用者が選択できるようにしている。なお、この波長選択部４１２にて特定の波長が選択されない場合は、画像処理装置４０に設定される初期値として、提供されている全ての波長が選択された状態が採用される。なお、初期値としては、全ての波長でなく、特定の限られた波長を採用するようにしてもよい。
（光量設定部）
【００２１】
光量設定部４１３は、設定ステップにおいて、波長選択部４１２にて選択された波長のＬＥＤ１から照射される光の光量を設定するための設定部である。照明方法の選択と波長の選択が完了すると、光量設定部４１３は、選択された波長の光量の設定を受け付ける。光量設定部４１３で光量が設定されると、選択された波長のＬＥＤ１に、光量設定部４１３で設定された光量に対応する電流値が流れることにより、選択された波長のＬＥＤ１は光量設定部４１３にて設定された光量で点灯する。光量設定部４１３によって設定された光量は、記憶部４７に記憶される。波長選択部４１２で複数の波長が選択された場合は、光量設定部４１３は、波長ごとに異なる光量を設定することができる。波長ごとに異なる光量が設定された場合は、波長ごとの光量がそれぞれ記憶される。
【００２２】
上述したように光量設定部４１３を用いて、選択した波長に対する光量の設定ができるが、重要なことは、事前に使用者が、どのようにして最適な光量を設定できるかである。このため、以下の実施形態では、複数の異なる光量の光をワークＷに対して順次照射して、照射ごとに得られた複数の画像を参考にして、光量設定部４１３は複数の光量の中から適切な光量の設定をすることができる。具体的には、設定ステップにおいて、照明方法の選択と波長の選択が完了した後、選択された波長で複数の光量の光を順次ワークＷに対して照射し、複数の光量の光で照射されたワークＷをそれぞれ撮像し、撮像した複数の画像に基づいて、光量設定部４１３は、撮像する画像、または画像に対して設定された検査領域が検査に適した画像となるように、光量を自動で設定する。詳述すると、モノクロカメラで撮像した場合、照明が明るすぎると撮像した画像に白い部分（いわゆる白とび）が多くなり、逆に暗すぎると撮像した画像に黒い部分（いわゆる黒潰れ）が多くなり、どちらの画像であっても検査が正確にできない可能性が高い。つまり、撮像した画像が全体、または画像の中で少なくとも検査対象となる領域が、白とびや黒潰れの少ないグレーを基調に写っていることが好ましい。よって、照明部１０は複数の明るさでワークＷに対して光を照射し、撮像部３０は異なる明るさの照明ごとにワークＷを撮像し、画像処理部４５はそれぞれの輝度画像を生成する。光量設定部４１３は撮像した複数の画像の中から全体、または画像の中で少なくとも検査対象となる領域がグレー基調となっている画像、例えば２５６階調の輝度画像の中から、輝度が０に近い画素や２５５に近い画素が少ない輝度画像を抽出する。光量設定部４１３は、抽出された輝度画像の撮像時の光量が検査に適した明るさであると判断して、その光量を自動で設定する。また、他の例として、照明部１０により事前に複数の光量の光が不良品に対して照射された際、光量設定部４１３は、得られた複数の輝度画像の中から、後述する画像処理部４５による平均階調処理により傷等が検出される画像の光量を選択することができる。
【００２３】
なお、光量設定に際して、光量設定部４１３が自動で光量の設定をする他に、使用者が自らの判断に基づいて、手動にて光量の設定をすることができる。その際、表示部５０は、照明部１０が提供可能な範囲内における異なる明るさの光量ごとに撮像された複数のワークＷの画像を同時に表示することで、使用者が適切な光量を選択できるようにしている。
【００２４】
また、上記実施形態においては、照明方法の選択、波長の選択、次いで光量の設定の順で設定ステップの各種パラメータの設定を行ったが、設定順はこれに限定されない。
（光量補正値設定部）
【００２５】
光量補正値設定部４２は、チューニングステップにおいて、点灯ブロックＴＢ毎に、波長選択部４１２によって選択された波長に対応するＬＥＤから光量設定部４１３で設定された光量で発せられた光が各受光部２０により受光され、各受光部２０にて受光された光量に基づく値と光量設定部４１３にて設定された光量に基づく値とを比較することにより、点灯ブロックＴＢ毎に、受光部２０にて受光される光量に基づく値が光量設定部４１３にて設定された光量に基づく値と等しくなる補正値を設定する。なぜなら、光量設定部４１３にて設定された光量に対応する電流値でＬＥＤ１を点灯させたとしても、ＬＥＤ１は経時劣化するため、光量設定部４１３で設定された光量で点灯するとは限らない。よって、適切なタイミングにて光量補正値設定部４２による補正値の設定やその設定の更新を行うことにより、それぞれの点灯ブロックＴＢは、常時、設定された光量、または設定光量に近似した光量での点灯が可能となる。
【００２６】
受光部２０にて受光された光量に基づく値と光量設定部４１３にて設定された光量に基づく値の比較は、基本的に受光部２０にて受光した光量と光量設定部４１３にて設定された光量の比較で行われる。しかし、各受光部２０にて受光するＬＥＤ１からの光は、ＬＥＤ１からワークＷに向けて照射される主たる光量ではなく、ＬＥＤ１から拡散する一部の光を受光することになる場合がある。このため、光量設定部４１３にて設定されたワークＷに対する照明光量と、受光部２０にて受光する光量の大きさが異なる場合がある。このような場合に対応するため、一例として受光部２０で受光する受光量と、その受光量の場合のＬＥＤ１のワークＷに向けた主たる発光量との相関を対応テーブルとして生成して保有し、その対応テーブルを用いることにより、受光部２０から検出した受光量に基づいて対応テーブルによって求めた計算上の主たる発光量と、光量設定部４１３で設定された光量との比較を行う方法等がある。また、上記具体例では算出値を求めるために対応テーブルを用いたが、実験に基づいて求めた係数に基づく算出値であってもよい。逆に、ここでの比較とは、受光部２０にて受光された光量と光量設定部４１３にて設定された光量に基づく値を比較する方法も考えられる（この方法については、受光素子対応テーブルとして後述する）。
【００２７】
ここで補正値の具体例を挙げると、例えば、光量設定部４１３で設定された光量に基づく値と受光部２０にて受光された光量に基づく値の差分値、光量設定部４１３で設定された光量に基づく値と受光部２０にて受光された光量に基づく値の差分から算出される電流値、受光部２０にて受光された光量が光量設定部４１３で設定された光量に補正された時の電流値、もしくは受光部２０にて受光された光量が、後述する受光素子対応テーブルの光量設定部４１３にて設定された光量に対応する基準値に補正された時の電流値等がある。つまり補正値とは、光量設定部４１３にて設定された光量と受光部２０にて受光された光量に基づいて定められ、光量設定部４１３にて設定された光量で各点灯ブロックＴＢの各波長のＬＥＤ１を点灯させるための値である。
（照明制御部）
【００２８】
照明制御部４３は、チューニングステップにおいて、波長選択部４１２にて選択された波長と光量設定部４１３によって設定された光量に基づいて、点灯ブロックＴＢ毎に、波長選択部４１２にて選択された波長に対応するＬＥＤ１を発光させる。それによって、上述した光量補正値設定部４２にて補正値が求められる。また、照明制御部４３は、光量補正値設定部４２が補正値を設定した後の稼働ステップにおいて、補正値に基づいて、点灯ブロックＴＢ毎に、波長選択部４１２にて選択された波長に対応するＬＥＤ１を発光させる。つまり、補正値の設定を行う工程がチューニングステップであり、設定された補正値に基づき照明を行う工程が稼働ステップに該当する。
【００２９】
部分切替点灯モードの場合、照明制御部４３は、各点灯ブロックＴＢの点灯において、波長選択部４１２にて選択された波長のＬＥＤ１を光量設定部４１３によって設定された光量、または補正値に基づいて、各点灯ブロックＴＢを順に切り替えながら発光させる。一つの点灯ブロックＴＢが点灯している間は、他の点灯ブロックＴＢは消灯している。また、上記照明方法選択部の欄にて説明した、選択した点灯ブロックＴＢのみを、順次点灯させる部分切替点灯モードを設ける場合は、選択された点灯ブロックＴＢのみを、光量設定部４１３によって設定された光量、または補正値に基づいて点灯させる。また、波長選択部４１２にて複数の波長が選択された際は、一つ目の波長のＬＥＤ１をそれぞれの点灯ブロックＴＢを順に切り替えながら発光させて、次に二つ目の波長のＬＥＤ１をそれぞれの点灯ブロックＴＢを順に切り替えながら発光させる。
【００３０】
なお、各点灯ブロックＴＢに設けられる受光部２０が、他の点灯ブロックＴＢのＬＥＤ１の発光による影響を受けないような構成（例えば、各点灯ブロックＴＢにおける発光を他の点灯ブロックＴＢの受光部２０に対して遮光する構成や、各点灯ブロックＴＢの受光部２０を、他の点灯ブロックＴＢでの発光に影響のない位置に配置する構成等）を採用すれば、チューニングステップにおいて、同時に複数の点灯ブロックＴＢを点灯させて、点灯ブロックＴＢ単位における光量補正制御をすることができる。
【００３１】
一方、全点灯モードの場合、照明制御部４３は、すべての点灯ブロックＴＢ１〜ＴＢ４において同時に、波長選択部４１２にて選択された波長のＬＥＤ１を光量設定部４１３によって設定された光量、または補正値に基づいて発光させる。
（撮像制御部）
【００３２】
撮像制御部４４は、照明制御部４３による照明のタイミングに同期させて、撮像部３０にワークＷを撮像させる。言い換えると、稼働ステップにおいて、照明方法選択部４１１によって選択された照明方法、および光量補正値設定部４２で設定された補正値に基づいて、照明制御部４３は、ワークＷに対して照明の照射を行い、撮像制御部４４は、照明が照射されたタイミングでワークＷが撮像されるように撮像部３０を制御する。部分切替点灯モードの場合は、それぞれの点灯ブロックＴＢが点灯されたタイミングで、撮像部３０がワークＷの撮像を行うように、撮像制御部４４は撮像部３０を制御する。全点灯モードの場合は、すべての点灯ブロックＴＢ１〜ＴＢ４が点灯されたタイミングで撮像部３０がワークＷの撮像を行うように、撮像制御部４４は撮像部３０を制御する。
（画像処理部）
【００３３】
画像処理部４５は、稼働ステップにおいて、撮像部３０から取得した画像に対して、画像処理部４５の有する種々の画像処理ツールを選択し、組み合わせることにより構成された画像処理フローに基づいて、使用者の所望する画像検査を実施する。例えば、使用者が全点灯モードを選択した場合、撮像部３０は、ワークＷを取り囲む全ての方向から照明光が照射されている状態の画像を取得し、その画像が画像処理部４５に供給される。一例であるが、全点灯モードを選択するケースとして以下のようなケースがある。使用者がワークＷ上の傷の有無を検出したい場合、波長として紫外線が有効であることが判明した。しかも、全点灯モードで取得した画像でも、部分切替点灯モードで取得した複数の画像でも傷の有無の検出が可能であると判明した場合、その使用者は処理速度、つまり検査時間の短い全点灯モードを選択する。
【００３４】
このようなケースでは、更に画像処理装置４０において、使用者は、取得したワークＷを含む画像に対して、ワークＷの中で傷の有無の検査を実施したい領域に対して、領域指定用ウインドと呼ばれる機能を用いて、検査領域を指定する。次に、領域指定用ウインドにて指定された領域内で、例えば４ピクセル×４ピクセルのサーチウインドを設定し、領域指定用ウインドの左上隅から例えば１ピクセル単位で右方向にシフトし、ウインド内の右隅まで移動すると、自動的に上記右上隅の位置から下方向に１ピクセルシフトした位置から１ピクセル単位で右方向にシフトし、ウインド内の右隅まで移動する行為を、領域指定用ウインドにて指定された領域の右下隅までシフトさせる機能を設定するとともに、各シフト位置において、サーチウインド内の画像情報に対する平均諧調処理を実施するための画像処理ツールを設定する。平均諧調処理とは、サーチウインド内にある全ての画素の諧調の平均値を求めるもので、特定のシフト位置におけるサーチウンイド内の平均諧調値を、そのサーチウインドの位置に対して、１ピクセル毎に上下、左右、四つの斜め方向の位置において求めた平均諧調値と比較することで、この領域に諧調の変化がないかどうかを調べる機能を付加する。このような評価を領域指定用ウインドにて指定された領域内全てで実行することより、諧調の変化があった個所に傷が存在すると判定する。
【００３５】
このように、全点灯モードで取得した画像に対して、使用者の所望する検査内容を、画像処理装置４０が保有する複数の画像処理ツールを選択し、そのツールに対する条件を設定することにより、取得した画像内の傷の有無の検査を行うことができる。一方、部分切替点灯モードが選択された場合、撮像部３０は、各点灯ブロックＴＢ内の選択されたＬＥＤ１が点灯するタイミング毎に画像を取得し、少なくとも点灯ブロックＴＢに対応する複数の画像が画像処理装置４０に供給される。
【００３６】
部分切替点灯モードでは、取得した複数の画像に対して、全点灯モードで行ったような画像処理を各画像に施して、傷の有無を確認することも可能であるが、画像処理装置４０に対する別の画像処理の設定で、以下のような処理も可能である。撮像部３０から入力された複数の部分照明画像の画像信号を用いて、各画素における面の法線ベクトル画像（以下、「傾き画像」という。）を生成し、傾き画像のＸ方向及びＹ方向の第２次の傾き画像（以下、「輪郭抽出画像」という。）を作成し、それらの画像を用いて、傷の検査等を行うための処理をする。そして、画像処理部４５は、処理された画像に基づいて、傷の有無や大きさの検査を行う。例えば傷の大きさが所定の閾値以上の場合に不良品であると判断する。
（検査前の設定）
【００３７】
図５に設定ステップにおける検査対象物となるワークＷに適合する検査方法などの設定時のフローチャートの一例を示す。このフローチャートは、外観検査方法の流れの中の設定ステップに該当する。最初に使用者は、部分切替点灯モードか全点灯モードのいずれかの照明方法を選択する（ＳＴ１０１）。次に、使用者は異なる複数の波長の中から少なくとも一つのワークＷの検査に適した波長の選択をする（ＳＴ１０２）。次に、使用者はその選択した波長の光の点灯ブロックＴＢから照射される光量を設定する（ＳＴ１０３）。
（光量補正制御）
【００３８】
図６に光量補正制御の一連の外観検査方法の流れの第１の実施形態のフローチャートの一例を示す。第１の実施形態は、部分切替点灯モードにおいて、点灯ブロックＴＢごとにチューニングステップと稼働ステップを繰り返す制御である。つまり、各稼働ステップに先立ち、チューニングステップが行われる。チューニングステップにおいて、画像処理装置４０は以下の制御を行う。画像処置装置は、記憶部４７に記憶されている部分切替点灯モードを読み出す（ＳＴ２０１）。次に、画像処置装置は、波長選択部４１２で選択された波長を記憶部４７から読み出す（ＳＴ２０２）。そして、画像処置装置は、光量設定部４１３で設定された光量を記憶部４７から読み出す（ＳＴ２０３）。
【００３９】
チューニングステップにおいて、照明制御部４３は、選択した波長のＬＥＤ１を設定した光量になるように点灯ブロックＴＢごとに切り替えながら点灯させる（ＳＴ２０４）。具体的には、複数の点灯ブロックＴＢのうち、例えば第１点灯ブロックＴＢ１内に配置されている選択された波長のＬＥＤ１を点灯させる。第１点灯ブロックＴＢ１が点灯されると、第１点灯ブロックＴＢ１内に配置された第１受光部２１はその光量を受光する（ＳＴ２０５）。
【００４０】
次いで、光量補正値設定部４２は、光量設定部４１３にて設定された光量と、第１受光部２１にて受光された光量を比較する（ＳＴ２０６）。第１受光部２１にて受光された光量が設定された光量と乖離している場合には、上述した［光量補正値設定部］の欄にて説明した手法に基づいて、第１受光部２１にて受光される光量を設定された光量とするための補正値を設定する（ＳＴ２０７）。受光された光量が設定された光量と乖離していない場合には、光量補正値設定部４２は補正値をゼロとする。これで第１点灯ブロックＴＢ１内の選択された波長のＬＥＤ１に対する補正値の設定は完了する。
【００４１】
補正値を設定した後の稼働ステップにおいて、画像処理装置４０は以下の制御を行う。照明制御部４３は、光量補正値設定部４２によって設定された補正値に基づいて、照明部１０の第１点灯ブロックＴＢ１が点灯するように制御を行う（ＳＴ２０８）。撮像部３０は、補正値によって補正された光量で第１点灯ブロックＴＢ１のＬＥＤ１が点灯している間にワークＷを撮像する（ＳＴ２０９）。この後、補正値の設定が完了していない第２点灯ブロックＴＢ２から第４点灯ブロックＴＢ４に対しては、チューニングステップであるステップ２０４に戻り、ステップ２０９までのチューニングステップと稼働ステップをそれぞれの点灯ブロックＴＢにて行い、一方で、すべての点灯ブロックＴＢ１〜ＴＢ４において、光量補正が完了している場合は、ステップ２１１に進む（ＳＴ２１０）。波長選択部４１２で選択された波長のうち、光量補正とワークＷの撮像が完了していない波長が残っている場合は、チューニングステップであるステップ２０２に戻り、すべての波長で完了している場合は、ステップ２１２に進む（ＳＴ２１１）。
【００４２】
撮像部３０は、得られた複数の画像データを画像処理部４５に転送する。具体的には、複数の部分照明画像、または複数の波長が選択されている場合には波長ごとの複数の部分照明画像を転送する。画像処理部４５は、画像処理の一例として、複数の部分照明画像をフォトメトリックステレオ法（詳細は後述する）によって画像処理し、画像処理された複数の画像データに基づいて、そのワークＷが良品であるか否かを判定する（ＳＴ２１２）。
【００４３】
そして、次のワークＷが照明部１０の中心軸上に到達すると、外観検査装置は、次のワークＷに対して外観検査を行う。光量補正値設定部４２にて一度補正値が設定された後でも、ＬＥＤ１の劣化により光量の低下の恐れがあるため、光量補正値設定部４２は、適切な頻度で補正値を更新する必要がある。本実施形態では、点灯ブロックＴＢごとに、稼働ステップに先立ちチューニングを行い、その後の稼働ステップにおいて、更新された補正値を用いて照明の照射を行う。しかし、この構成に限らず、稼働ステップに先立ち、すべての点灯ブロックＴＢでチューニングを行った後に、稼働ステップにおいて更新された各点灯ブロックＴＢの補正値を用いて照明の照射を行うことも可能である。
【００４４】
なお、すべての稼働ステップに先立ちチューニングを行わなくてもよい。例えば、外観検査装置の起動時に光量補正制御を行う実施形態、それぞれの点灯ブロックＴＢが点灯する数回に一回の割合で光量補正制御を行う実施形態、タイマーを設け、一定時間経過するごとに光量補正制御を行う実施形態、光源単位ＫＴに配置されているＬＥＤ１に温度センサを設けて、起動時や前回の光量補正制御からの温度変化が一定以上になった際に光量補正制御を行う実施形態、などがある。
【００４５】
また、補正値を更新する具体的な方法には、二つの実施形態がある。一つ目の実施形態では、補正値が設定された後のチューニングステップにおいて、設定済の補正値に基づいてＬＥＤ１を発光させ、受光部２０にて受光された光量に基づいて、新たな補正値を設定する。つまり、先に光量補正値設定部４２にて設定済の補正値を利用して、新たな補正値に更新する方式である。二つ目の実施形態では、補正値が設定された後のチューニングステップにおいて、光量設定部４１３にて設定された設定値に基づいてＬＥＤ１を発光させ、受光部２０にて受光された光量に基づいて、新たな補正値を設定する。つまり、先に光量補正値設定部４２にて設定済の補正値を利用せずに、光量設定部４１３にて設定された設定値を利用して、新たな補正値に更新する方式である。
【００４６】
以上の構成により、本発明に係る外観検査装置は、波長選択部４１２で選択された波長の光を光量設定部４１３で設定された光量で点灯ブロックＴＢごとに環状の照明部１０から照射し、各点灯ブロックＴＢに対応する受光部２０にてその光を受光して、その受光量と設定された光量を点灯ブロックＴＢごとに比較することで、受光部２０にて受光される受光量が設定された光量に近づくように光量を補正し、補正された光量の光がワークＷに照射されたタイミングでワークＷを撮像することができる。
【００４７】
また、本実施形態では、部分切替点灯モードで、それぞれの点灯ブロックＴＢを順次点灯させた場合における光量補正制御の説明をしたが、すべての点灯ブロックＴＢ１〜ＴＢ４を同時に点灯させる全点灯モードにおいても同様の光量補正制御が可能である。全点灯モードの場合、光量補正値設定部４２は、光量設定部４１３にて設定された光量とそれぞれの点灯ブロックＴＢにて受光された光量とを点灯ブロックＴＢごとに比較して、点灯ブロックＴＢごとに補正値を設定し、照明制御部４３は、設定された補正値に基づいて、すべての点灯ブロックＴＢ１〜ＴＢ４を同時に点灯させる。この場合は、すべての点灯ブロックＴＢ１〜ＴＢ４でチューニングステップが完了した後に、稼働ステップに移行する。なお、部分切替点灯モードと同様に、すべての稼働ステップに先立ちチューニングを行わなくてもよく、その場合は、先述した各実施形態の採用が可能である。
（受光素子とＬＥＤのばらつき補正）
【００４８】
ＬＥＤ１は上述した経時劣化の問題に加え、ＬＥＤ１の未使用状態においても個々の特性により、同じ電流を流したとしても発光する光量が異なる恐れがある。また、受光部２０内に配置される受光素子２にも個体差があり、感度の異なる受光素子２が同じ照明装置に配置される可能性がある。よって、ＬＥＤ１の光量や受光素子２の受光感度のばらつきに対する配慮が必要な場合がある。
（発光素子対応テーブル）
【００４９】
最初に、ＬＥＤ１のばらつきに関して説明する。光量設定部４１３で設定した光量で発光させるための電流を流しても、設定した光量以下でしか発光していない場合、それを考慮して多めの電流を流すようにしなければならない。逆に、光量設定部４１３で設定した光量で発光させるための電流を流した時に、設定した光量以上の光量を発光している場合、それを考慮して少なめの電流を流すようにしなければならない。
【００５０】
よって、照明装置の製造時の完成検査時等において、照明装置に内蔵されて点灯ブロックＴＢごとに設けられた受光部２０の他に、各点灯ブロックＴＢの光源単位ＫＴからの距離がそれぞれ等しくなるように配置され、各光源単位ＫＴからの光をそれぞれ受光する単一の検査用受光装置（図示せず）を設ける。具体的には、照明装置の中央にある中空部の略中心に単一の検査用受光装置を設ける。それ以外の受光方法としては、検査用受光装置を、各点灯ブロックＴＢの点灯ごとに、点灯させた点灯ブロックＴＢの受光部２０の近傍に移動させ、各光源単位ＫＴからの光をそれぞれ受光するものでもよい。いずれの方法においても重要なことは、同じ受光素子を持つ検査用受光装置を用い、照明部１０の各受光部２０に対してほぼ同じ条件（各受光部２０に対して、同じ受光環境となる位置）にて各ブロックからの光を検査用受光装置が受光することである。
【００５１】
上記検査用受光装置を用いて、ある波長について、光量設定部４１３にて設定された光量で第１点灯ブロックＴＢ１のみを点灯させ、検査用受光装置が光を受光する。検査用受光装置にて受光された光量と光量設定部４１３にて設定された光量に乖離がある場合は、検査用受光装置にて受光された光量が光量設定部４１３によって設定された光量となるように第１点灯ブロックＴＢ１のＬＥＤ１の発光量を調整する。調整された光量で発光している時のＬＥＤ１に対する指示値（例えば、電流値など）を、第１点灯ブロックＴＢ１における設定された光量に対応する調整値とする。第２点灯ブロックＴＢ２から第４点灯ブロックＴＢ４の基準値についても同様に算出され、光量設定部４１３で設定可能な他の光量についても、同様に点灯ブロックＴＢごとに調整値が算出される。そして、発光素子対応テーブル作成部は、光量設定部４１３によって設定可能な光量とそれぞれの調整値を点灯ブロックＴＢごとに対応付けた発光素子対応テーブルを作成する。つまり、ＬＥＤ１ごとの補正は、各点灯ブロックＴＢのＬＥＤ１の発光性能を、単一の受光素子を持つ検査用受光装置を用いて評価し、調整することによって行われる。このＬＥＤ１のばらつきの補正は、後述する受光素子２のばらつきの補正よりも先立って行う。
【００５２】
つまり、発光素子対応テーブル作成部は、検査用受光装置にて受光される各点灯ブロックＴＢの光量が光量設定部４１３にて設定された光量となった時の各点灯ブロックＴＢに対する指示値を調整値として、光量設定部４１３にて設定可能な光量に対応するそれぞれの調整値を点灯ブロックＴＢごとに算出し、光量設定部４１３にて設定可能な光量とそれぞれの調整値を点灯ブロックＴＢごとに対応付けた発光素子対応テーブルを波長ごとに作成する。波長ごとに作成された発光素子対応テーブルは、照明装置に備えられる記憶装置によって記憶される。
（受光素子対応テーブル）
【００５３】
次に、受光素子２のばらつきについて説明する。例えば、作成された発光素子対応テーブルを用いることによって、第１点灯ブロックＴＢ１内のＬＥＤ１の発光した光量が設定された光量と同じであったとしても、第１点灯ブロックＴＢ１に配置された第１受光素子２ａの感度が悪い場合、設定された光量以下の光量しか受光しない。逆に、第２点灯ブロックＴＢ２内のＬＥＤ１の発光した光量が設定された光量と同じであったとしても、第２点灯ブロックＴＢ２に配置された第２受光素子２ｂの感度が良い場合、設定された光量以上の光量を受光する。
【００５４】
受光素子２のばらつきを補正するために、完成検査時等の発光素子対応テーブル作成後において、発光素子対応テーブルを作成する際に使用した検査用受光装置と同様な受光装置を使用する。
【００５５】
受光素子対応テーブルの作成方法の一例について説明する。例えば、ある波長について、光量設定部４１３によって１０の光量が設定された場合に、照明制御部４３は、発光素子対応テーブルを用いて第１点灯ブロックＴＢ１のみを１０の光量で点灯させる。そして、第１点灯ブロックＴＢ１に配置されている第１受光素子２ａと、検査用受光装置がその光を受光する。この場合、検査用受光装置は１０の光量を受光するが、第１受光素子２ａは感度が悪いため、９の明るさであると検知している。よって、光量設定部４１３で設定される光量が１０である時の第１点灯ブロックＴＢ１の基準値は９と記憶される。つまり、基準値とは、光量設定部４１３によって設定された光量で点灯ブロックＴＢを発光させた際に、その点灯している点灯ブロックＴＢ内に配置された受光部２０が受光する光量である。第２点灯ブロックＴＢ２から第４点灯ブロックＴＢ４の基準値についても同様に算出され、光量設定部４１３で設定可能な他の光量についても、同様に点灯ブロックＴＢごとに基準値が算出される。そして、受光素子対応テーブル作成部は、光量設定部４１３によって設定可能な光量とそれぞれの基準値を点灯ブロックＴＢごとに対応付けた図７に示す受光素子対応テーブルを波長ごとに作成する。受光素子対応テーブルの縦軸は光量設定部４１３によって設定可能な光量、横軸は点灯ブロックＴＢを指す。つまり、受光素子２ごとの補正は、各点灯ブロックＴＢの受光素子２の受光性能を、単一の受光素子を持つ検査用受光装置を用いて評価し、調整することによって行われる。
【００５６】
つまり、受光素子対応テーブル作成部は、光量設定部４１３にて設定可能な光量でＬＥＤ１を光らせた状態で受光部２０にて受光される光量を基準値として、光量設定部４１３にて設定可能な光量に対応するそれぞれの基準値を点灯ブロックＴＢごとに算出し、光量設定部４１３によって設定可能な光量とそれぞれの基準値を点灯ブロックＴＢごとに対応付けた受光素子対応テーブルを波長ごとに作成する。波長ごとに作成された受光素子対応テーブルは照明装置に備えられる記憶装置によって記憶される。
【００５７】
なお、発光素子対応テーブル作成部と受光素子対応テーブル作成部は、照明装置、または照明装置の完成検査時等に使用される検査装置のいずれに設けられていてもよい。
【００５８】
また、検査用受光装置にて光量を検知する実施形態には、それぞれの点灯ブロックＴＢからの光を受光素子にて受光して光量を検知する実施形態の他に、撮像部３０により取得された輝度画像に基づいて光量を検知する実施形態を含む。例えば、白紙等の基準板に対して、点灯ブロックＴＢごとに光を順次照射して撮像し、撮像した複数の画像から点灯ブロックＴＢごとの複数の輝度画像を生成する。そして、点灯ブロックＴＢごとの複数の輝度画像に基づいて、各点灯ブロックＴＢの光量を検出する。つまり、検査用受光装置は、検査用に別途設けられる受光素子の代わりに、撮像部３０で代用できる。また、受光素子対応テーブルは照明装置の完成検査時等に作成されるが、経時劣化による受光素子２のばらつきの変化に対応できるように、更新されてもよい。なお、その場合、受光素子対応テーブル作成部は、照明装置や画像処理部４５、外部に接続されるコンピュータ８０等に設けられていればよい。
（対応テーブルを用いた光量補正値設定）
【００５９】
対応テーブルを用いた光量補正値設定について、受光素子対応テーブルである図７を用いながら説明すると、使用者が光量設定部４１３で１０の光量を設定した場合、照明制御部４３は、第１点灯ブロックＴＢ１の特定の波長のＬＥＤ１に対して、発光素子対応テーブル上での１０の光量に対応する調整値の電流を流す。しかし、ＬＥＤ１の経時劣化によりＬＥＤ１の光量が減少しているため、第１受光素子２ａは８の光量を検知している。光量補正値設定部４２は、受光素子対応テーブルにおける光量設定部４１３で設定された光量（このケースでは１０）に対応する第１点灯ブロックＴＢ１の基準値（このケースでは９）と、第１受光素子２ａで受光している光量（このケースでは８）とを比較して、第１受光素子２ａで受光する光量が基準値である９になるように補正値を設定する。照明制御部４３は、設定された補正値に基づいて、第１受光素子２ａで受光する光量が９になるように光量を補正する。これにより、第１点灯ブロックＴＢ１を１０の光量で点灯させることができる。つまり、光量補正値設定部４２は、発光素子対応テーブルを用いて調整された光量で各点灯ブロックＴＢが点灯された際に、受光部２０にて受光される光量と受光素子対応テーブルにおける設定された光量に対応する基準値とを点灯ブロックＴＢごとに比較して、受光部２０にて受光される光量が基準値に近づくように、点灯ブロックＴＢごとに補正値を設定する。
【００６０】
本実施形態では、照明制御部４３は、発光素子対応テーブルと受光素子対応テーブルを用いて、受光部２０で受光される光量が光量設定部４１３で設定された光量に対応する基準値に近づくように光量を制御したが、この方法に限られない。例えば、ＬＥＤ１や受光素子２のばらつきを許容できる場合は、発光素子対応テーブルや受光素子対応テーブルを使用せずに、またはどちらかの対応テーブルだけを用いて、受光部２０で受光される光量が光量設定部４１３で設定された光量になるように光量を制御してもよい。
（フォトメトリックステレオ法）
【００６１】
ここで、図８〜図１１を参照しながら、フォトメトリックステレオ法の基本原理について説明する。フォトメトリックステレオ法は、本実施形態での部分切替点灯モードで取得した複数の照明方向から光が照射された複数の画像を用いて、ワークＷの傷等を検出するのに有効な画像処理ツールの一例である。そのため、フォトメトリックステレオ法は、画像処理部４５に設定される数多くの画像処理ツールの一つであり、使用者によって選択され、画像処理フローに組み込まれるものである。
【００６２】
まず、図８に示すように、未知の拡散反射面Ｓ、及び明るさと位置が既知の複数の照明（この例では第１点灯ブロックＴＢ１と第２点灯ブロックＴＢ２の２個）がある場合を想定する。例えば図９に示すように、第１点灯ブロックＴＢ１から光を照射すると、拡散反射面Ｓの表面における拡散反射光は、（１）照明の明るさ（既知）、（２）照明の向き（既知）、（３）ワークＷの表面の向き（法線ベクトルｎ）、（４）ワークＷの表面のアルベドのパラメータのみで決定される。そこで、図９及び図１０に示すように、複数の異なる照明方向、具体的には三以上の照明方向から照明光が投光されたときの拡散反射光からなる部分照明画像を、それぞれ撮像部３０で撮影する。そして図１１に示すように、３以上の部分照明画像を入力画像とすることで、未知である（３）ワークＷ表面の向き（法線ベクトルｎ）、（４）ワークＷ表面のアルベドを、以下の関係式に基づいて算出できる。
Ｉ＝ρＬＳｎ
上式において、
ρ：アルベド
Ｌ：照明の明るさ
Ｓ：照明方向行列
ｎ：表面の法線ベクトル
Ｉ：画像の階調値
【００６３】
上式から、照明部１０が３つの場合、次式で表すことができる。
【数１】
2018138902.tif 000003
【００６４】
また照明部１０が４つの場合は、次式で表すことができる。
【数２】
2018138902.tif 000004
（法線ベクトルｎ）
【００６５】
上式より、法線ベクトルｎは、次式で表現できる。
ｎ＝１／ρＬ・Ｓ＋Ｉ
上式において、
Ｓ＋：正方行列であれば、普通の逆行列
Ｓ＋：縦長行列の逆行列は以下の式で表現されるムーアペンローズの擬似逆行列
Ｓ＋＝（ＳｔＳ）−１Ｓｔ
で求める。
（アルベド）
【００６６】
さらにアルベドρは、次式で表現できる。
ρ＝｜Ｉ｜／｜ＬＳｎ｜
（輪郭抽出画像）
【００６７】
次に、フォトメトリックステレオ法で傾き画像を生成すると共に、得られた傾き画像から、傷や輪郭等のワークＷの表面情報を得る方法について説明する。
【００６８】
まず、傾き画像の生成方法について説明する。ワークＷの曲面をＳとするとき、傾き画像は次式で与えられる。
ｘ方向：δｓ／δｘ、ｙ方向：δｓ／δｙ
【００６９】
ここで傾き画像の例として、ワークＷとして一円玉を用いた例を図１２、図１３に示す。図１２は、法線方向のＹ座標成分画像、図１３は法線方向のＸ座標成分画像である。ここでは、４つの照明方向から撮像した部分照明画像を用いて、Ｙ方向（図において垂直方向）に微分することで図１２に示す傾き画像を、またＸ方向（図において水平方向）に微分することで図１３に示す傾き画像を図１３を、それぞれ得ている。
【００７０】
ここで、傷や輪郭等はワークＷ表面の傾きが変化する箇所なので、傾き画像をそれぞれの方向に微分する。第２次の傾き画像は、次式で与えられる。
ｘ方向：δ２ｓ／δｘ２、ｙ方向：δ２ｓ／δｙ２
【００７１】
以上から、ｘ方向、ｙ方向の傾き画像の部分δ２ｓ／δｘ２、δ２ｓ／δｙ２を合成して、ワークＷの輪郭や傷情報を含む輪郭抽出画像を生成する。輪郭抽出画像Ｅは、次式で与えられる。
Ｅ＝δ２ｓ／δｘ２＋δ２ｓ／δｙ２
【００７２】
上式において、Ｅは輪郭情報、ＳはワークＷの曲面をそれぞれ示している。図１２、図１３から演算された輪郭抽出画像の例を、図１４に示す。輪郭抽出画像は、高い部分が白色、低い部分が黒色となるように、画像の濃淡（輝度）で高さを表現している。
【００７３】
この輪郭抽出画像と予め画像処理装置４０に登録してある良品の画像に基づいて、画像処理部４５はワークＷが良品であるか否かを判定する。
（照明部の詳細）
【００７４】
図１５は第１の実施形態の照明部１０の内部の平面図を示す。以下、ＬＥＤ１からの光が出射する方向を下方向として説明をする。照明部１０は、下方向に開口を有する環状のケース４と、ケース４内に収容された環状の照明基板３と、ケース４の開口を覆って光を拡散させる拡散板（図示せず）とで構成される。図示の例では、ケース４は円形の形状であるが、多角形であってもよい。ケース４は、中心部に撮像部３０の撮像光軸を配置可能とするための開口部を有するとともに、照明基板３を支持する環状体からなる照明基板支持部５と、中心部に位置する開口部から最も離間した環状体の外周部に、環状体の平面に対して直交方向に延びる外壁６から構成される。
【００７５】
照明基板３には、異なる波長の光を発する複数のＬＥＤ１が、互いに隣接して環状の照明部１０の周方向に沿って配置される。本実施形態では８色の波長の光を発するＬＥＤ１を備えており、緑（５２０ｎｍ）、赤（７２０ｎｍ）、青（４５０ｎｍ）、赤外（８５０ｎｍ）、紫外（４０５ｎｍ）、黄（５９０ｎｍ）、赤（６５０ｎｍ）、白の光を発する各ＬＥＤ１が、この記載された順序で配置されることにより一つの光源単位ＫＴを構成し、この光源単位ＫＴが点灯ブロックＴＢ内に一つ配置される。本実施形態では、光源単位ＫＴに各波長のＬＥＤ１が一つずつ配置されるが、いずれかの波長のＬＥＤ１を複数配置してもよい。また、各ＬＥＤ１はその波長によって受光素子２による感度が低い、または感度が高いものが存在するため、この点を考慮して、光源単位ＫＴ内では、受光素子２に対して感度が低いＬＥＤ１を近く、感度の高いＬＥＤ１を遠くに配置することが好ましい。ここで、受光素子２に対して感度がいいものは、例えば赤等であり、相対的に感度が悪いものは、例えば青、赤外、紫外等である。
（受光部の詳細）
【００７６】
図１５に示すように、第１の実施形態では、受光素子２はＬＥＤ１から出射される光を直接受光する。つまり、受光素子２は、その受光面を照明基板３上に配置されたＬＥＤ１と対向して配置される。第１の実施形態では、ＬＥＤ１の発光面が下向きで、受光素子２の受光面が上向きに配置される。また、受光素子２は、レンズ等の光学部材やフィルタ等を通して、ＬＥＤ１から出射される光を受光してもよい。
【００７７】
また、受光部２０は光源単位ＫＴに対応して配置されるが、「対応して配置される」とは、以下のような実施形態を含む。第１の実施形態では、円弧状の点灯ブロックＴＢ内に配置された光源単位ＫＴの外周側の照明部１０内に受光部２０を設け、環状の照明部１０の周方向において、受光部２０と光源単位ＫＴが重複して配置される。しかし、この構成に限らず、受光部２０が受光すべきＬＥＤ１からの光を受光可能な位置であれば、照明部１０内のどこに配置されていてもよい。
【００７８】
受光素子２は、照明基板３上に環状に配置された複数のＬＥＤ１よりも外周側にオフセットして配置される。ここで「受光素子２は複数のＬＥＤ１よりも外周側にオフセットして配置される」とは、平面視において、受光素子２がＬＥＤ１と重なり合っていない状態だけでなく、受光素子２がＬＥＤ１の一部に重なり合っているが、ＬＥＤ１の光軸中心と受光素子２が重なり合っていない状態も含む。これにより、外観検査のために重要なＬＥＤ１から垂直に出射される光が受光素子２により妨げられない。
（光源単位と受光部の関係の別実施形態）
【００７９】
図１５に基づいて説明した第１の実施形態は、図１６に示すように、一つの点灯ブロックＴＢの中に一つの光源単位ＫＴを配置し、光源単位ＫＴに対応させて一つの受光部２０を配置した。各点灯ブロックＴＢにおける、一つの光源単位ＫＴに対する受光部２０の設け方としては、図１７に示す第２の実施形態のように、一つの光源単位ＫＴに対応させて複数の受光部２０を配置することもできる。一例として、一つの光源単位ＫＴに対して二つの受光部２０が配置された場合、光源単位ＫＴ内の一部の波長のＬＥＤ１に対応させて第１の受光部２０ａを設け、その光源単位ＫＴ内の他の波長のＬＥＤ１に対応させて、第２の受光部２０ｂを設ける。この場合、一部の波長のＬＥＤ１の光は第１の受光部２０ａが受光し、他の波長のＬＥＤ１の光は第２の受光部２０ｂが受光し、第１の受光部２０ａと第２の受光部２０ｂによって、その光源単位ＫＴの受光信号が出力される。
【００８０】
また、各点灯ブロックＴＢに対して、複数の光源単位ＫＴを設けた場合、図１８に示す第３の実施形態のように、点灯ブロックＴＢ内の複数の光源単位ＫＴに対して、単一の受光部２０を設ける手法が考えられる。また、それ以外の手法として、図１９に示す第４の実施形態のように、点灯ブロックＴＢ内の複数の光源単位ＫＴの各々に対して、受光部２０を設ける手法が考えられる。また、一つの点灯ブロックＴＢ内に複数の受光部２０を設ける場合、複数の受光部２０にて受光した値の平均値等の一つの光量を示す受光信号を出力する。
【００８１】
ここで、図２０を用いて、第３の実施形態としての、各点灯ブロックＴＢに４つの光源単位ＫＴを有する実施形態について説明する。本実施形態では、環状の照明部１０が４つの点灯ブロックＴＢに分割され、各点灯ブロックＴＢの周方向の中央部に、一つの受光部２０が配置される。そして、点灯ブロックＴＢの周方向の中央部に、第１の光源単位ＫＴ１の８波長のＬＥＤ１が配置される。図２０において、第１の光源単位ＫＴ１の周方向の右側には、第２の光源単位ＫＴ２の８波長のＬＥＤ１と、第４の光源単位ＫＴ４の８波長のうち４波長のＬＥＤ１の計１２個のＬＥＤ１が配置され、第１の光源単位ＫＴの周方向の左側には、第３の光源単位ＫＴ３の８波長のＬＥＤ１と、第４の光源単位ＫＴ４の８波長のうち他の４波長のＬＥＤ１の計１２個のＬＥＤ１が配置される。よって、各点灯ブロックＴＢには、各波長のＬＥＤ１が４つずつ配置され、各波長の４つのＬＥＤ１が直列でそれぞれ接続されることにより、連動して点灯と消灯がされる。連動して点灯される各波長の４つのＬＥＤ１の光が一つの受光部２０によって受光される。
【００８２】
次に、図２１を用いて、第３の実施形態の照明部１０に係る一の波長の点灯回路を説明する。図２１に示す点灯回路では、各波長において、前述した点灯ブロックＴＢ内における４つのＬＥＤ１が直列に接続され、ＬＥＤ群を形成している。点灯ブロックＴＢを点灯・消灯させるためにオン・オフが可能なスイッチＳＷが、ＬＥＤ群に直列に接続される。また、上述した光量補正値設定部４２にて設定された補正値に基づいて抵抗値を調整することにより光量を補正可能な可変抵抗Ｒが、ＬＥＤ群に直列に接続される。上述した通り、照明部１０は、４つの点灯ブロックＴＢに分割されているため、直列に接続されたＬＥＤ群とスイッチＳＷと可変抵抗Ｒとが４つ設けられ、それらは電源ケーブルによって並列に接続される。電源ケーブルには電源が接続され、電源ケーブルを通じて各ＬＥＤ群に電源が供給される。本実施形態では、８波長のＬＥＤ１を用いているため、上述した点灯回路が８つ設けられている。なお、それぞれのＬＥＤ群の４つのＬＥＤ１が光源単位ＫＴのＬＥＤ１となり、その光が受光部２０により受光される。
【００８３】
上記の回路構成に基づいて、光量補正制御を説明すると、チューニングステップにおいて、点灯ブロックＴＢごとに配置された各受光部２０は、点灯ブロックＴＢごとに直列に接続された複数のＬＥＤ１から光を受光する。そして、光量補正値設定部４２は、光量設定部４１３にて設定された光量と、各点灯ブロックＴＢにおいて受光部２０にて受光されたＬＥＤ１の光量とを比較して、点灯ブロックＴＢごとにＬＥＤ１の光量の補正値を設定する。そして、稼働ステップにおいて、照明制御部４３は、設定された補正値に基づいて、補正された光量で各点灯ブロックＴＢにおいて直列に接続されたすべてのＬＥＤ１を点灯させる。
（照明部の別実施形態）
【００８４】
第１から第４の実施形態において、各点灯ブロックＴＢの中には、少なくとも一つの光源単位ＫＴの他に、光源単位ＫＴに属さない、つまり、受光部２０にて光が受光されない複数のＬＥＤ１からなるユニットＵＮ（８波長を構成する複数のＬＥＤ１）が追加で配置されてもよい。この場合、光源単位ＫＴに属さないユニットＵＮのＬＥＤ１は、同じ点灯ブロックＴＢに配置される光源単位ＫＴにおいて光量補正値設定部４２にて補正された光量と同じ光量で点灯するように光量が補正される。
【００８５】
この光源単位ＫＴに属さないユニットＵＮが追加で配置される第５の実施形態を図２２に示す。第５の実施形態では、一つの光源単位ＫＴの光のみが受光部２０にて受光され、ユニットＵＮの光は受光部２０にて受光されないような構成（例えば、受光部２０に対してユニットＵＮの光を遮光する遮光板を設ける構成や、チューニング用の点灯回路を別途設けて、チューニング時には光源単位ＫＴのみを点灯させる構成等）にしている。また、遮光板やチューニング用の点灯回路等を設けなくても、受光部２０にて受光されるユニットＵＮの光が、光源単位ＫＴの光と比較して十分小さい場合は、光源単位ＫＴのみの光が、受光部２０により受光されるとみなしてチューニングすることができる。なお、光量の少ない波長のＬＥＤ１がある場合などは、ユニットＵＮの中に、その波長のＬＥＤ１を他の波長のＬＥＤ１よりも多く配置してもよい。
（点灯ブロックと光源単位の関係の別実施形態）
【００８６】
第１から第５の実施形態では、点灯ブロックＴＢの中に少なくとも一つの光源単位ＫＴを配置した。しかし、図２３に示す第６の実施形態では、一つの光源単位ＫＴが隣り合う点灯ブロックＴＢにまたがって配置され、またがって配置された光源単位ＫＴに対応させて一つの受光部２０が配置される。受光部２０は、二つの点灯ブロックＴＢにまたがって配置された光源単位ＫＴの複数のＬＥＤ１のうち、一の点灯ブロックＴＢに配置された波長のＬＥＤ１が点灯した際はその光を受光し、他の点灯ブロックＴＢに配置された波長のＬＥＤ１が点灯した際はその光を受光し、受光信号を出力する。
【００８７】
本実施形態では、照明部１０は４つの点灯ブロックＴＢに分割されていることから、４つの光源単位ＫＴが、それぞれの隣り合う点灯ブロックＴＢにまたがって配置される。例えば、一の光源単位ＫＴが、隣り合う第１点灯ブロックＴＢ１と第２点灯ブロックＴＢ２にまたがって配置され、光源単位ＫＴの８波長のＬＥＤ１のうち、１〜４波長のＬＥＤ１が第１点灯ブロックＴＢ１に配置される場合、第２点灯ブロックＴＢ２には５〜８波長のＬＥＤ１が配置される。そして、他の光源単位ＫＴが、隣り合う第２点灯ブロックＴＢ２と第３点灯ブロックＴＢ３にまたがって配置され、第２点灯ブロックＴＢ２には１〜４波長のＬＥＤ１が配置され、第３点灯ブロックＴＢ３には５〜８波長のＬＥＤ１が配置される。それぞれ隣り合っている、第３点灯ブロックＴＢ３と第４点灯ブロックＴＢ４、第４点灯ブロックＴＢ４と第１点灯ブロックＴＢ１においても同様である。つまり、それぞれの点灯ブロックＴＢには、１〜８波長のＬＥＤ１が配置される。よって、第６の実施形態においても、各点灯ブロックＴＢ内には、一つの光源単位ＫＴが設けられているとみなすことができる。
【００８８】
また、第１から第５の実施形態に対して、第６の実施形態の構成と組み合わせて用いることが可能である。例えば、一つの光源単位ＫＴに対応させて複数の受光部２０を設ける第２の実施形態において、一の光源単位ＫＴが、隣り合う第１点灯ブロックＴＢ１と第２点灯ブロックＴＢ２にまたがって配置される場合、第１点灯ブロックＴＢ１に配置される１〜４波長のＬＥＤ１に対応させて一の受光部２０を配置し、第２点灯ブロックＴＢ２に配置される５〜８波長のＬＥＤ１に対応させて他の受光部２０を配置することができる。そして、他の光源単位ＫＴが、隣り合う第２点灯ブロックＴＢ２と第３点灯ブロックＴＢ３にまたがって配置され、第２点灯ブロックＴＢ２に配置される１〜４波長のＬＥＤ１に対応させて一の受光部２０を配置し、第３点灯ブロックＴＢ３に配置される５〜８波長のＬＥＤ１に対応させて他の受光部２０を配置する。それぞれ隣り合っている、第３点灯ブロックＴＢ３と第４点灯ブロックＴＢ４、第４点灯ブロックＴＢ４と第１点灯ブロックＴＢ１においても同様である。
（受光部の別実施形態）
【００８９】
受光部２０によるＬＥＤ１からの光を受光する形態としては、大きく分けて二つの形態が存在する。一つ目は、受光部２０がＬＥＤ１からの光を直接受光する直接受光形態であり、二つ目は、ＬＥＤ１から出射される光が、光の照射角度を変える反射部材によって反射され、受光素子２に受光される間接受光形態である。先に説明した第１の実施形態の受光部２０は、直接受光形態に該当する。
【００９０】
他の直接受光形態の具体的な一例としては、受光素子２が、一列に配列されたＬＥＤ１とＬＥＤ１の間に配置され、受光素子２の両側に配置された複数のＬＥＤ１の光を直接受光する実施形態がある。
【００９１】
なお、直接受光形態、間接受光形態のいずれにおいても、導光部材を設けて光を受光素子２に導光する実施形態や、集光部材を設けて、光を集光させながら受光素子２に受光させる実施形態の採用が可能である。
【００９２】
具体的な一例として、間接受光形態において、集光部材を設けた第２の実施形態について説明する。図２４は間接受光形態である第２の実施形態の模式断面図、図２５は第２の実施形態の模式斜視図を示す。第２の実施形態では、受光素子２は、光を反射させて集光する集光部材により集光されたＬＥＤ１からの光を間接的に受光する。例えば、照明基板３に孔が設けられ、受光素子２は、照明基板３のＬＥＤ１の配置面の反対側の面の孔部分に、受光面を上向きにして装着される。受光部材２０１は、照明基板３上に設けられると共に、照明基板３側の面が反射材で被覆された上部材２０２と、光を内部で拡散させる四角錐台形状の透明又は半透明の拡散部材２０３を有する。拡散部材２０３は、上面が下方に向けて逆円錐状に陥没しており、拡散部材２０３の上面に上部材２０２が装着されることによって、受光部材２０１は、中空状の円錐を内部に形成する。ＬＥＤ１から出射された光は、拡散部材２０３の台形面から入射し、上部材２０２の反射面や拡散部材２０３の面等で反射した後、中空状の円錐部分により集光されて、照明基板３の孔を通って受光素子２に入光する。これにより、外乱光の影響を排除しながら受光素子２に受光させることができる。
（その他の変形例）
【００９３】
上述した実施形態では、単一の平面を構成する照明基板３上にＬＥＤ１を配置する構成としたが、図２６に示すように、環状に構成されたケース４に、照明基板３を全周にわたって斜めに配置し、照明基板３上において、高さが同一である平面上に複数のＬＥＤ１を環状に配置してもよい。
【００９４】
上述した実施形態では、環状の照明基板３上に複数のＬＥＤ１を一列に配置したが、径方向で複数列にＬＥＤ１を配置してもよい。斜めに配置された照明基板３上で複数列にＬＥＤ１が配置された場合、同じ波長の光を発するＬＥＤ１は、高さが同一である平面上に位置する。
【００９５】
また、上述した実施形態では、単一の平面を構成する照明基板３上に複数のＬＥＤ１を配置したが、図２７に示すように、環状に構成されたケース４に、照明基板３を全周にわたって２段に配置し、上段に１〜４波長のＬＥＤ１を環状に配置し、下段に５〜８波長のＬＥＤ１を環状に配置してもよい。この場合、上段の照明基板３の内径は、下段の照明基板３の内径よりも小さく、上段の照明基板３は幅広になっている。そして、上段のＬＥＤ１は、下段のＬＥＤ１よりも環状の照明部１０の中心軸側にオフセットして配置される。
【００９６】
上述した実施形態では照明部１０を４つに分割して４個の点灯ブロックＴＢを備えているが、異なる二以上の照明方向からワークＷを照明できるよう、点灯ブロックＴＢは少なくとも２個あれば足りる。８個の点灯ブロックＴＢなどに点灯ブロックＴＢの数を増やすと、より多くの照明方向から部分照明画像が得られるため、画像検査の精度を向上できる。
【００９７】
本実施形態では、環状に配列されたＬＥＤ１からの光が照明装置の下方のワークＷに向かって照射されるリング照明装置を前提に説明したが、ＬＥＤ１を環状に配列し、ワークＷの表面を浅い角度で全周方向から光を照らすローアングル照明装置や、環状に配列されたＬＥＤ１からの光が上方に照射され、ドーム形状の反射鏡で反射させることにより光を拡散させて、照明装置の下方のワークＷに拡散光を照射するドーム型照明装置にも本発明は適用可能である。
【００９８】
さらに照明部１０は、バー状に構成された点灯ブロックＴＢを矩形状に配置したり、多角形状に配置したりすることもできる。
【００９９】
ＬＥＤ１は発光素子の一つの実施形態であり、発光素子としては、電気信号に応答して発光するものの採用が可能である。例えば、有機ＥＬ、レーザー光、量子ドットなども発光素子として採用可能である。
【０１００】
受光素子２は例えば、フォトダイオードである。他にも受光素子２としてフォトトランジスタ、光光電セル、イメージセンサ等、光の明暗を電気信号に変換できるものの採用が可能ある。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明の外観検査装置及び外観検査用照明装置は、異なる波長の光を発する複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）からなる光源を用いて、複数の波長の中から使用者が選択した所望の波長を用いてワークの外観検査を行う用途に適用できる。
【符号の説明】
【０１０２】
１  ＬＥＤ
２  受光素子
３  照明基板
１０  照明部
２０  受光部
３０  撮像部
４０  画像処理装置
４１  入力管理部
４２  光量補正値設定部
４３  照明制御部
４４  撮像制御部
４５  画像処理部
４１１  照明方法選択部
４１２  波長選択部
４１３  光量設定部
ＴＢ  点灯ブロック
ＫＴ  光源単位
ＵＮ  光源単位に属さないユニット
【図１】
2018138902.tif 000005
【図２】
2018138902.tif 000006
【図３】
2018138902.tif 000007
【図４】
2018138902.tif 000008
【図５】
2018138902.tif 000009
【図６】
2018138902.tif 000010
【図７】
2018138902.tif 000011
【図８】
2018138902.tif 000012
【図９】
2018138902.tif 000013
【図１０】
2018138902.tif 000014
【図１１】
2018138902.tif 000015
【図１２】
2018138902.tif 000016
【図１３】
2018138902.tif 000017
【図１４】
2018138902.tif 000018
【図１５】
2018138902.tif 000019
【図１６】
2018138902.tif 000020
【図１７】
2018138902.tif 000021
【図１８】
2018138902.tif 000022
【図１９】
2018138902.tif 000023
【図２０】
2018138902.tif 000024
【図２１】
2018138902.tif 000025
【図２２】
2018138902.tif 000026
【図２３】
2018138902.tif 000027
【図２４】
2018138902.tif 000028
【図２５】
2018138902.tif 000029
【図２６】
2018138902.tif 000030
【図２７】
2018138902.tif 000031