(57)【要約】【課題】  より均一な照明を可能とするビームスプリッタ、照明ユニットおよび検査システムを提供すること。【解決手段】  ｚ方向断面が直角二等辺三角形であり、互いの斜面１４，２４が対向する第１プリズム１および第２プリズム２と、第１プリズム１および第２プリズム２の間に設けられたハーフミラー部３と、を備えるビームスプリッタＡ１であって、第１プリズム１は、ｙ方向を向く入射面１１を有し、第２プリズム２は、ｙ方向において入射面１１とは反対側を向く入出射面２１と、ｘ方向を向く出射面２２と、を有し、入射面１１は、入出射面２１および出射面２２よりも表面粗さが粗い。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向断面が直角二等辺三角形であり、互いの斜面が対向する第１プリズムおよび第２プリズムと、
前記第１プリズムおよび前記第２プリズムの間に設けられたハーフミラー部と、を備えるビームスプリッタであって、
前記第１プリズムは、前記第１方向と直角である第２方向を向く入射面を有し、
前記第２プリズムは、前記第２方向において前記入射面とは反対側を向く入出射面と、前記第１方向および第２方向のいずれに対しても直角である第３方向を向く出射面と、を有し、
前記入射面は、前記入出射面および前記出射面よりも表面粗さが粗いことを特徴とする、ビームスプリッタ。
【請求項２】
前記入射面は、微細な凹凸を有する粗面である、請求項１に記載のビームスプリッタ。
【請求項３】
前記入射面は、レンチキュラーレンズを構成している、請求項１に記載のビームスプリッタ。
【請求項４】
前記入射面は、フレネルレンズを構成している、請求項１に記載のビームスプリッタ。
【請求項５】
前記入射面は、前記第２方向視においてマトリクス状に配置された複数のレンズを含むマイクロレンズアレイを構成している、請求項１に記載のビームスプリッタ。
【請求項６】
前記入出射面は、平滑面である、請求項１ないし５のいずれかに記載のビームスプリッタ。
【請求項７】
前記出射面は、平滑面である、請求項１ないし６のいずれかに記載のビームスプリッタ。
【請求項８】
前記第１プリズムは、前記第３方向において前記出射面とは反対側を向く非出射面を有し、
前記非出射面を覆う反射抑制部材をさらに備える、請求項１ないし７のいずれかに記載のビームスプリッタ。
【請求項９】
前記非出射面は、微細な凹凸を有する粗面である、請求項８に記載のビームスプリッタ。
【請求項１０】
前記反射抑制部材は、黒色である、請求項８または９に記載のビームスプリッタ。
【請求項１１】
前記第１プリズムは、前記第１方向両側を向く一対の第１側面を有し、
前記一対の第１側面は、平滑面である、請求項１ないし１０のいずれかに記載のビームスプリッタ。
【請求項１２】
前記第２プリズムは、前記第１方向両側を向く一対の第２側面を有し、
前記一対の第２側面は、平滑面である、請求項１１に記載のビームスプリッタ。
【請求項１３】
前記一対の第１側面および前記一対の第２側面を覆う反射促進部材をさらに備える、請求項１２に記載のビームスプリッタ。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれかに記載の前記ビームスプリッタと、
前記入射面に正対して配置された光源部と、
を備えることを特徴とする、照明ユニット。
【請求項１５】
前記光源部は、基板と、当該基板に搭載された複数のＬＥＤチップと、を有する、請求項１４に記載の照明ユニット。
【請求項１６】
前記複数のＬＥＤチップは、マトリクス状に配置されている、請求項１５に記載の照明ユニット。
【請求項１７】
前記光源部は、各々が前記ＬＥＤチップを含む複数のＬＥＤモジュールを有する、請求項１５または１６に記載の照明ユニット。
【請求項１８】
請求項１４ないし１７のいずれかに記載の前記照明ユニットと、
前記出射面から出射された光を画像に変換する撮像部と、
前記入出射面に対向する位置に設けられた検査ステージと、
を備えることを特徴とする、検査システム。
【請求項１９】
前記照明ユニットおよび前記撮像部を収容するケースをさらに備える、請求項１８に記載の検査システム。
【請求項２０】
前記ケースは、前記ビームスプリッタから前記第２方向に延び且つ前記光源部を収容する照明側筒状部を有する、請求項１９に記載の検査システム。
【請求項２１】
前記照明側筒状部の内面は、前記ビームスプリッタと前記光源部との間において平滑である、請求項２０に記載の検査システム。
【請求項２２】
前記ケースは、前記ビームスプリッタから前記第３方向に延び且つ前記撮像部を収容する撮像側筒状部を有する、請求項１９ないし２１のいずれかに記載の検査システム。
【請求項２３】
前記ビームスプリッタと前記光源部との間に配置されたレンズプレートをさらに備える、請求項１８ないし２２のいずれかに記載の検査システム。
【請求項２４】
前記レンズプレートは、レンチキュラーレンズを有する、請求項２３に記載の検査システム。
【請求項２５】
前記レンズプレートは、フレネルレンズを有する、請求項２３に記載の検査システム。
【請求項２６】
前記レンズプレートは、前記第２方向視においてマトリクス状に配置された複数のレンズを含むマイクロレンズアレイを構成している、請求項２３に記載の検査システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビームスプリッタ、照明ユニットおよび検査システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、従来のビームスプリッタを用いた検査システムの一例を示している。同図に示す検査システムＸは、ビームスプリッタ９０、光源部９４および撮像部９５を備えている。ビームスプリッタ９０は、互いの斜面が対向するように配置されたプリズム９１，９２と、プリズム９１，９２の間に設けられたハーフミラー部９３を有する。プリズム９２は、ｘ方向右方を向く入射面９２１と、ｙ方向下方を向く入出射面９２２とを有する。プリズム９１は、ｙ方向上方を向く出射面９１１を有する。光源部９４は、入射面９２１と正対するように設けられており、図示された構成においては、光源部９４は、入射面９２１に接している。光源部９４は、基板と当該基板に搭載された複数のＬＥＤチップを具備する。光源部９４からの光が入射面９２１に入射すると、この光は、ハーフミラー部９３によって反射され、ｙ方向下方に進行する。次いで、入出射面９２２から出射した光は、検査対象物９９によって反射され、入出射面９２２に入射する。そして、ハーフミラー部９３を透過した光は、出射面９１１から出射する。この光を撮像部９５によって撮像することにより、検査対象物９９の外観検査等を行うことができる。
【０００３】
しかしながら、光源部９４の複数のＬＥＤチップは、各々が点光源である。このため、光源部９４は、複数の点光源の集合体として構成されている。このような光源部９４からの光は、ハーフミラー部９３によって反射された後であっても、検査対象物９９をまばらに照らしてしまいやすい。このような照明をされた検査対象物９９を撮像部９５によって撮像すると、前記複数のＬＥＤチップの像が検査対象物９９の外観に残存してしまう。このようなことでは、検査対象物９９の外観検査等を適切に行うことが困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２２５６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、より均一な照明を可能とするビームスプリッタ、照明ユニットおよび検査システムを提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の側面によって提供されるビームスプリッタは、第１方向断面が直角二等辺三角形であり、互いの斜面が対向する第１プリズムおよび第２プリズムと、前記第１プリズムおよび前記第２プリズムの間に設けられたハーフミラー部と、を備えるビームスプリッタであって、前記第１プリズムは、前記第１方向と直角である第２方向を向く入射面を有し、前記第２プリズムは、前記第２方向において前記入射面とは反対側を向く入出射面と、前記第１方向および第２方向のいずれに対しても直角である第３方向を向く出射面と、を有し、前記入射面は、前記入出射面および前記出射面よりも表面粗さが粗いことを特徴としている。
【０００７】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記入射面は、微細な凹凸を有する粗面である。
【０００８】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記入射面は、レンチキュラーレンズを構成している。
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記入射面は、フレネルレンズを構成している。
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記入射面は、前記第２方向視においてマトリクス状に配置された複数のレンズを含むマイクロレンズアレイを構成している。
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記入出射面は、平滑面である。
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記出射面は、平滑面である。
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１プリズムは、前記第３方向において前記出射面とは反対側を向く非出射面を有し、前記非出射面を覆う反射抑制部材をさらに備える。
【００１４】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記非出射面は、微細な凹凸を有する粗面である。
【００１５】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記反射抑制部材は、黒色である。
【００１６】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１プリズムは、前記第１方向両側を向く一対の第１側面を有し、前記一対の第１側面は、平滑面である。
【００１７】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２プリズムは、前記第１方向両側を向く一対の第２側面を有し、前記一対の第２側面は、平滑面である。
【００１８】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記一対の第１側面および前記一対の第２側面を覆う反射促進部材をさらに備える。
【００１９】
本発明の第２の側面によって提供される照明ユニットは、本発明の第１の側面によって提供される前記ビームスプリッタと、前記入射面に正対して配置された光源部と、を備えることを特徴としている。
【００２０】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記光源部は、基板と、当該基板に搭載された複数のＬＥＤチップと、を有する。
【００２１】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記複数のＬＥＤチップは、マトリクス状に配置されている。
【００２２】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記光源部は、各々が前記ＬＥＤチップを含む複数のＬＥＤモジュールを有する。
【００２３】
本発明の第３の側面によって提供される照明ユニットは、本発明の第２の側面によって提供される前記照明ユニットと、前記出射面から出射された光を画像に変換する撮像部と、前記入出射面に対向する位置に設けられた検査ステージと、を備えることを特徴としている。
【００２４】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記照明ユニットおよび前記撮像部を収容するケースをさらに備える。
【００２５】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記ケースは、前記ビームスプリッタから前記第２方向に延び且つ前記光源部を収容する照明側筒状部を有する。
【００２６】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記照明側筒状部の内面は、前記ビームスプリッタと前記光源部との間において平滑である。
【００２７】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記ケースは、前記ビームスプリッタから前記第３方向に延び且つ前記撮像部を収容する撮像側筒状部を有する。
【００２８】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記ビームスプリッタと前記光源部との間に配置されたレンズプレートをさらに備える。
【００２９】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記レンズプレートは、レンチキュラーレンズを有する。
【００３０】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記レンズプレートは、フレネルレンズを有する。
【００３１】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記レンズプレートは、前記第２方向視においてマトリクス状に配置された複数のレンズを含むマイクロレンズアレイを構成している。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、前記光源部からの光は、表面粗さが粗い面とされた前記入射面を透過する際に拡散される。このため、前記光源部の光が検査対象物に到達すると、前記光源部の像が、前記検査対象物に投影されることを抑制することが可能である。これにより、前記ハーフミラー部によって反射された前記検査対象物からの光を前記撮像部によって撮像すると、前記光源部の像が前記検査対象物の外観に残存することを回避することが可能である。したがって、より均一な照明が可能であり、前記検査対象物の外観検査等をより適切に行うことができる。
【００３３】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１実施形態に基づくビームスプリッタ、照明ユニットおよび検査システムを示す要部斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】図１のビームスプリッタを示す拡大断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】図１の照明ユニットのＬＥＤモジュールを示す拡大断面図である。
【図６】図１のビームスプリッタを示す平面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う要部拡大断面図である。
【図８】図１のビームスプリッタの他の例を示す平面図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線に沿う要部拡大断面図である。
【図１０】図１のビームスプリッタのさらに他の例を示す平面図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿う要部拡大断面図である。
【図１２】図１のビームスプリッタのさらに他の例を示す平面図である。
【図１３】図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う要部拡大断面図である。
【図１４】図１２のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿う要部拡大断面図である。
【図１５】本発明の第２実施形態に基づくビームスプリッタ、照明ユニットおよび検査システムを示す要部斜視図である。
【図１６】本発明の第３実施形態に基づくビームスプリッタ、照明ユニットおよび検査システムを示す要部斜視図である。
【図１７】従来の検査システムの一例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００３６】
図１〜図７は、本発明の第１実施形態に基づくビームスプリッタ、照明ユニットおよび検査システムを示している。本実施形態の検査システムＣ１は、照明ユニットＢ１、撮像部５、ケース６、補助光源部７および検査ステージ８を備えている。照明ユニットＢ１は、ビームスプリッタＡ１および光源部４を備えている。
【００３７】
図１は、ビームスプリッタＡ１、照明ユニットＢ１および検査システムＣ１を示す要部斜視図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。図３は、ビームスプリッタＡ１を示す拡大断面図である。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。図５は、照明ユニットＢ１のＬＥＤモジュール４２を示す拡大断面図である。図６は、ビームスプリッタＡ１を示す平面図である。図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う要部拡大断面図である。なお、これらの図において、本願の第１方向がｚ方向であり、第２方向がｙ方向であり、第３方向がｚ方向である。
【００３８】
ビームスプリッタＡ１は、照明ユニットＢ１の光源部４からの光を検査ステージ８に載置された検査対象物８１に向けて進行させ、検査対象物８１からの光を反射させて撮像部５へと向かわせる光学部品である。ビームスプリッタＡ１は、第１プリズム１、第２プリズム２およびハーフミラー部３を備えている。本実施形態のビームスプリッタＡ１は、立方体形状である。なお、ビームスプリッタＡ１の他の例としては、ｚ方向断面が正方形状であり、ｘ方向断面およびｙ方向断面がｚ方向に長い長方形状のものが挙げられる。第１プリズム１および第２プリズム２は、透明な材質からなり、たとえば石英ガラス等のガラスからなる。
【００３９】
図３および図４に示すように、第１プリズム１は、ｚ方向断面が二等辺三角形状であり、入射面１１、非出射面１２、一対の第１側面１３および斜面１４を有する。入射面１１は、ｙ方向図中上方を向いており、ｙ方向視正方形状である。非出射面１２は、ｘ方向図中右方を向いており、ｘ方向視正方形状である。一対の第１側面１３は、ｚ方向両側を向いており、ｚ方向視二等辺三角形状である。斜面１４は、入射面１１、非出射面１２および一対の第１側面１３の端縁を繋ぐ面であり、ｘ方向およびｙ方向に対して４５度傾いている。
【００４０】
第２プリズム２は、ｚ方向断面が二等辺三角形状であり、入出射面２１、出射面２２、一対の第２側面２３および斜面２４を有する。入出射面２１は、ｙ方向図中下方を向いており、ｙ方向視正方形状である。出射面２２は、ｘ方向図中左方を向いており、ｘ方向視正方形状である。一対の第２側面２３は、ｚ方向両側向いており、ｚ方向視二等辺三角形状である。斜面２４は、入出射面２１、出射面２２および一対の第２側面２３の端縁を繋ぐ面であり、ｘ方向およびｙ方向に対して４５度傾いている。
【００４１】
第１プリズム１と第２プリズム２とは、斜面１４および斜面２４が対向するように配置されており、接着等の手法により互いに固定されている。斜面１４と斜面２４との間には、ハーフミラー部３が設けられている。ハーフミラー部３は、典型的には、受けた光の５０％を透過させ、残りの５０％を反射するものである。このようなハーフミラー部３の具体的構成は特に限定されない。たとえば、斜面１４および斜面２４のいずれかに金属や誘電体等からなる薄膜を形成し、斜面１４および斜面２４を接合した構成が挙げられる。あるいは、斜面１４と斜面２４との間に、別体として形成されたハーフミラー層を挟んでもよい。このように、ハーフミラー部３は、斜面１４および斜面２４の少なくともいずれか含む構成である場合があるが、本発明においては、このような場合を含めてハーフミラー部３は、斜面１４と斜面２４との間に設けられていると定義する。
【００４２】
入射面１１は、入出射面２１および出射面２２よりも表面粗さが粗い面とされている。このような入射面１１としては、図６および図７に示すように、たとえばショットブラスト処理を施すことにより、微細な凹凸を有する粗面が挙げられる。ショットブラスト処理を用いた構成においては、衝突させる粒体の平均粒径を設定することにより、入射面１１の表面粗さを調節可能である。本実施形態においては、たとえば、８００〜１０００番手の粒体を用いることが、意図した効果を奏するのに好ましい。なお、図６に示した例は、入射面１１の全面において、表面粗さが均一な構成である。このような構成の他、入射面１１は、中心ほど表面粗さが粗く、周辺に向かうほど表面粗さが粗くない構成であってもよい。この場合、周辺領域の光量が中心領域と比べて低下することを抑制することができる。
【００４３】
入出射面２１および出射面２２は、入射面１１よりも表面粗さが粗くない面であり、本実施形態においては、光学部品として拡散や意図しない屈折を生じさせない程度の平坦な面とされている。
【００４４】
図３に示すように、本実施形態においては、非出射面１２は、表面粗さが入出射面２１および出射面２２よりも粗い面とされている。非出射面１２の表面粗さは、入射面１１の表面粗さと同程度でも良いし、異なっていてもよい。また、本実施形態においては、ビームスプリッタＡ１は、非出射面１２を覆う反射抑制部材３１を有している。反射抑制部材３１は、非出射面１２から出射された光が非出射面１２へと再び入射することを抑制するものである。反射抑制部材３１の構成は特に限定されず、反射を抑制可能な構成が適宜採用され、本実施形態においては、黒色の膜からなる。このような黒色の反射抑制部材３１は、非出射面１２を塗装することによって形成しても良いし、第１プリズム１および第２プリズム２とは別体として形成された反射抑制部材３１を非出射面１２に接合してもよい。また、反射抑制部材３１は、黒色の他に、たとえば光源部４が発する光の光色の補色であってもよい。
【００４５】
図４に示すように、本実施形態においては、一対の第１側面１３と一対の第２側面２３とは、互いに面一とされている。これらの第１側面１３および第２側面２３は、入射面１１および非出射面１２よりも表面粗さが粗くない面とされており、入出射面２１および出射面２２と同様に平滑な面とされている。また、ビームスプリッタＡ１は、一対の反射促進部材３２を有する。一対の反射促進部材３２は、第１側面１３および第２側面２３を覆っており、第１側面１３および第２側面２３から出射された光を第１側面１３および第２側面２３へと再び入射させるためのものである。このような反射促進部材３２の構成は特に限定されず、たとえば第１側面１３および第２側面２３に形成された金属薄膜からなる。金属薄膜からなる反射促進部材３２と第１側面１３および第２側面２３とは、いわゆるミラーを構成する。
【００４６】
光源部４は、検査対象物８１を照らすための光を発するものであり、ビームスプリッタＡ１の入射面１１に正対して配置されている。光源部４の構成は特に限定されず、本実施形態においては、光源部４は、基板４１および複数のＬＥＤモジュール４２を有する。
【００４７】
基板４１は、たとえばｙ方向視正方形状であり、たとえばガラスエポキシやセラミックスからなる基材と、当該基材に形成された配線パターンを有する。
【００４８】
複数のＬＥＤモジュール４２は、基板４１に搭載されており、本実施形態においては、ｙ方向視においてマトリクス状に配置されている。図５に示すように、ＬＥＤモジュール４２は、ＬＥＤチップ４３、一対のリード４４、ケース４５および透光樹脂４６を有する。
【００４９】
ＬＥＤチップ４３は、光源部４の発光源となるものである。ＬＥＤチップ４３の材料や発する光の波長は特に限定されない。ＬＥＤチップ４３がたとえばＧａＮ系半導体からなる場合、ＬＥＤチップ４３からは、青色光が発せられる。一対のリード４４は、Ｃｕ、Ｎｉ等の金属からなり、ＬＥＤチップ４３とワイヤを介して導通している。なお、ＬＥＤチップ４３に底面電極が形成されている場合は、一方のリード４４に導電性接合材を介してＬＥＤチップ４３を導通接合してもよい。一対のリード４４のｙ方向図中上面は、基板４１に実装するための実装端子として用いられる。ケース４５は、ｙ方向視においてＬＥＤチップ４３を囲んでおり、たとえば白色樹脂からなる。透光樹脂４６は、ＬＥＤチップ４３を覆っており、ＬＥＤチップ４３からの光を透過するシリコーン樹脂またはエポキシ樹脂等からなる。なお、ＬＥＤチップ４３は、蛍光材料が混入された樹脂によって形成されてもよい。たとえば、当該蛍光材料としては、ＬＥＤチップ４３からの青色光によって励起されることにより、黄色光を発するものが挙げられる。この場合、ＬＥＤモジュール４２からは、白色光が発せられる。
【００５０】
本実施形態においては、光源部４は、ビームスプリッタＡ１の入射面１１から若干離間して配置されている。このような構成の他、光源部４は、入射面１１に接していてもよい。
【００５１】
撮像部５は、検査対象物８１からの光を撮像することにより、画像を形成するためのものである。撮像部５は、ビームスプリッタＡ１の出射面２２に正対して配置されている。本実施形態においては、撮像部５は、本体部５１およびレンズ部５２を有する。本体部５１は、たとえばＣＣＤ素子等の光電変換機能を果たす撮像素子が内蔵されたものである。レンズ部５２は、ビームスプリッタＡ１を透して進行してきた光を本体部５１の撮像素子に結像するための光学部品である。検査対象物８１の像をより高精度に撮像部５の撮像素子に結像させる場合、本体部５１のｘ方向寸法が大であるほど好ましい。
【００５２】
ケース６は、照明ユニットＢ１および撮像部５を収容するものである。本実施形態のケース６は、照明側筒状部６１および撮像側筒状部６２を有する。
【００５３】
照明側筒状部６１は、ビームスプリッタＡ１から光源部４に向けてｙ方向に延びる角筒状部分であり、光源部４を収容している。本実施形態においては、ｙ方向寸法が比較的小である光源部４が入射面１１に近接して設けられていることから、照明側筒状部６１のｙ方向寸法は、ｘ方向寸法およびｚ方向寸法よりも小である短軸の筒状とされている。また、本実施形態においては、照明側筒状部６１の内面は、ビームスプリッタＡ１と４との間において平滑である。
【００５４】
撮像側筒状部６２は、ビームスプリッタＡ１から撮像部５に向けてｘ方向に延びる角筒状部分であり、撮像部５を収容している。本実施形態においては、撮像部５のレンズ部５２のｘ方向寸法が比較的大であることから、撮像側筒状部６２のｘ方向寸法は、ｙ方向寸法およびｚ方向寸法よりも大である長軸の筒状とされている。
【００５５】
また、ケース６は、入出射面２１を検査ステージ８に臨ませる開口を有している。
【００５６】
補助光源部７は、検査ステージ８に載置された検査対象物８１を照らす光を増加させるためのものであり、光源部４に加えて補助的に用いられている。補助光源部７の構成は特に限定されず、図示された例においては、補助光源部７は、支持部材７１および複数のＬＥＤモジュール７２を有する。
【００５７】
支持部材７１は、ｙ方向においてケース６と検査対象物８１との間に配置されており、ｙ方向視において検査対象物８１を囲む環状である。支持部材７１は、たとえば複数の平面形状の基板の集合体である。
【００５８】
ＬＥＤモジュール７２は、ＬＥＤモジュール４２と同様に発光源としてのＬＥＤチップを有するモジュールであり、検査対象物８１に搭載されている。図示された例においては、ＬＥＤモジュール７２は、いわゆる砲弾型のＬＥＤモジュールが採用されている。複数のＬＥＤモジュール７２は、ｙ方向視において検査対象物８１を囲むようにたとえば等ピッチで配置されている。
【００５９】
検査ステージ８は、たとえば電子部品等の検査対象物８１を検査可能な状態で検査可能な位置に保持するためのものである。検査ステージ８の具体的構成は特に限定されず、単なる平面を有する物体であってもよいし、検査対象物８１を保持する保持具（図示略）を有するものであってもよい。また、検査ステージ８は、図外のスペースあkら検査対象物８１を図示された位置に搬送し、検査を終えた後に図外の所定の場所に検査対象物８１を搬送するといった、搬送機能を果たすものであってもよい。
【００６０】
次に、ビームスプリッタＡ１、照明ユニットＢ１および検査システムＣ１の作用について説明する。
【００６１】
本実施形態によれば、光源部４からの光は、表面粗さが粗い面とされた入射面１１を透過する際に拡散される。このため、光源部４の光が検査対象物８１に到達すると、光源部４を構成する複数のＬＥＤモジュール４２（ＬＥＤチップ４３）の像が、検査対象物８１に投影されることを抑制することが可能である。これにより、ハーフミラー部３によって反射された検査対象物８１からの光を撮像部５によって撮像すると、光源部４の複数のＬＥＤチップ４３（ＬＥＤモジュール４２）の像が検査対象物８１の外観に残存することを回避することが可能である。したがって、ビームスプリッタＡ１、照明ユニットＢ１および検査システムＣ１によれば、より均一な照明が可能であり、検査対象物８１の外観検査等をより適切に行うことができる。
【００６２】
入射面１１によって拡散することにより、光源部４を入射面１１に近づけても、検査対象物８１に複数のＬＥＤモジュール４２（ＬＥＤチップ４３）の像が現れにくい。このため、より均一な照明を達成しつつ、ビームスプリッタＡ１および光源部４を含むｙ方向寸法を縮小することが可能である。
【００６３】
本実施形態においては、ビームスプリッタＡ１を挟んで検査対象物８１とはｙ方向における反対側に光源部４が配置されている。基板４１および複数のＬＥＤモジュール４２からなる光源部４は、ｙ方向寸法が比較的薄い構成である。これにより、重力方向と一致することが一般的であるｙ方向におけるビームスプリッタＡ１の上方において、光源部４等が専有するスペースを縮小することが可能である。これは、検査ステージ８によって検査対象物８１を搬送等する際に、ビームスプリッタＡ１のｙ方向上方を搬送等のためのスペースとして活用するのに適している。また、ビームスプリッタＡ１に対して撮像部５が、ｘ方向に配置されていることは、ビームスプリッタＡ１のｙ方向上方部分に有効活用可能なスペースを確保するのに適している。
【００６４】
図３に示すように、本実施形態においては、非出射面１２が表面粗さが粗い面とされている。このため、非出射面１２に入射した光がハーフミラー部３によってｘ方向右方に反射されても、この光を拡散させることにより、非出射面１２からハーフミラー部３へと再び進行することを抑制することが可能である。これは、意図しない像が撮像部５によって撮像されてしまうことを防止するのに適している。また、非出射面１２を反射抑制部材３１によって覆うことにより、非出射面１２への再入射をより効果的に防止することができる。
【００６５】
図４に示すように、本実施形態においては、第１側面１３および第２側面２３が平滑な面とされており、反射促進部材３２によって覆われている。これにより、第１側面１３および第２側面２３は、いわゆるミラーを構成している。このような構成であれば、入射面１１によって拡散されつつ入射した光のうちｚ方向側方に進行した光を、第１側面１３、第２側面２３および反射促進部材３２によって反射することにより、検査対象物８１へと向かわせることが可能である。これは、検査対象物８１を照らす光量の増大に好ましい。
【００６６】
また、本実施形態においては、ケース６の照明側筒状部６１の内面が、ビームスプリッタＡ１と光源部４との間において平滑とされている。これにより、光源部４からビームスプリッタＡ１へと向かう光が照明側筒状部６１の内面に到達しても、不当に拡散されることを回避し、ビームスプリッタＡ１へと向かわせることが可能である。これによっても、検査対象物８１を照らす光量の増大させることができる。
【００６７】
図８〜図１６は、本発明の変形例および他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
【００６８】
図８および図９は、入射面１１の変形例を示している。本変形例においては、入射面１１は、いわゆるレンチキュラーレンズとして構成されている。このような入射面１１は、たとえば各々がｚ方向に延びる細長い複数の隆起部分がｘ方向に配列された構成とされている。
【００６９】
このような変形例によっても、より均一な照明が可能である。また、複数の隆起部分のｘ方向における配列ピッチは、複数のＬＥＤモジュール４２の配列ピッチの整数倍や整数分の一倍とすることが、複数のＬＥＤモジュール４２からの光を偏り無く拡散させるのに好ましい。
【００７０】
図１０および図１１は、入射面１１の他の変形例を示している。本変形例においては、入射面１１は、いわゆるフレネルレンズとして構成されている。このような入射面１１は、たとえば同心円状の複数の円環形状の隆起部分によって構成されている。このような変形例によっても、より均一な照明が可能である。
【００７１】
図１２〜図１４は、入射面１１のさらに他の変形例を示している。本変形例においては、入射面１１は、いわゆるマイクロレンズアレイを構成している。すなわち、入射面１１は、ｙ方向視においてマトリクス状に配置された半球状の複数のレンズを有する構成とされている。このような変形例によっても、より均一な照明が可能である。
【００７２】
図８〜図１４の変形例から理解されるように、本発明において入射面１１が入出射面２１および出射面２２よりも表面粗さが粗い構成とは、ショットブラスト処理によって微細な凹凸が形成されたような構成に限定されず、レンチキュラーレンズやフレネルレンズおよびマイクロレンズアレイのように金型等を用いて幾何的に設計された形状を有するものが含まれる概念である。
【００７３】
図１５は、本発明の第２実施形態に基づくビームスプリッタ、照明ユニットおよび検査システムを示している。本実施形態においては、照明ユニットＢ２および検査システムＣ２が、レンズプレート３５を備えている。レンズプレート３５は、ビームスプリッタＡ１と光源部４との間に配置されており、たとえばケース６によって保持されている。
【００７４】
レンズプレート３５は、光源部４からの光の拡散を促進するものであり、その一例を挙げると、たとえば図８および図９を参照して説明したレンチキュラーレンズである。また、本実施形態の場合、ビームスプリッタＡ１の入射面１１は、図６および図７に示した複数の細かい凹凸からなる粗面が好ましい。このような実施形態によっても、より均一な照明が可能である。また、入射面１１に加えてレンズプレート３５によって拡散を促進することは、より均一な照明に好ましい。なお、レンズプレート３５は、レンチキュラーレンズを構成するものに代えて、図１２〜図１４を参照して説明したマイクロレンズアレイを構成するものを採用してもよい。
【００７５】
図１６は、本発明の第３実施形態に基づくビームスプリッタ、照明ユニットおよび検査システムを示している。本実施形態においては、照明ユニットＢ３および検査システムＣ３が、図１０および図１１を参照して説明したフレネルレンズからなるレンズプレート３５を備えている。レンズプレート３５は、ビームスプリッタＡ１と光源部４との間に配置されており、たとえばケース６によって保持されている。また、本実施形態の場合、ビームスプリッタＡ１の入射面１１は、図６および図７に示した複数の細かい凹凸からなる粗面が好ましい。このような実施形態によっても、より均一な照明が可能である。また、入射面１１に加えてレンズプレート３５によって拡散を促進することは、より均一な照明に好ましい。
【００７６】
本発明に係るビームスプリッタ、照明ユニットおよび検査システムは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るビームスプリッタ、照明ユニットおよび検査システムの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【符号の説明】
【００７７】
Ａ１    ：ビームスプリッタ
Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３：照明ユニット
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３：検査システム
１      ：第１プリズム
２      ：第２プリズム
３      ：ハーフミラー部
４      ：光源部
５      ：撮像部
６      ：ケース
７      ：補助光源部
８      ：検査ステージ
１１    ：入射面
１２    ：非出射面
１３    ：第１側面
１４    ：斜面
２１    ：入出射面
２２    ：出射面
２３    ：第２側面
２４    ：斜面
３１    ：反射抑制部材
３２    ：反射促進部材
３５    ：レンズプレート
４１    ：基板
４２    ：ＬＥＤモジュール
４３    ：ＬＥＤチップ
４４    ：リード
４５    ：ケース
４６    ：透光樹脂
５１    ：本体部
５２    ：レンズ部
６１    ：照明側筒状部
６２    ：撮像側筒状部
７１    ：支持部材
７２    ：ＬＥＤモジュール
８１    ：検査対象物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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