特開 2024-179070 照明装置及び測定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024179070

(43)【公開日】2024-12-26

(54)【発明の名称】照明装置及び測定装置

(51)【国際特許分類】

   F21S 2/00 20160101AFI20241219BHJP

   F21V 5/02 20060101ALI20241219BHJP

   F21V 5/04 20060101ALI20241219BHJP

   F21V 11/02 20060101ALI20241219BHJP

   F21V 11/06 20060101ALI20241219BHJP

   F21V 13/02 20060101ALI20241219BHJP

   F21V 3/00 20150101ALI20241219BHJP

   F21V 3/02 20060101ALI20241219BHJP

   G01B 11/02 20060101ALI20241219BHJP

   F21Y 115/15 20160101ALN20241219BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20241219BHJP

   F21Y 105/10 20160101ALN20241219BHJP

【ＦＩ】

F21S2/00 350

F21S2/00 340

F21S2/00 330

F21V5/02 100

F21V5/02 400

F21V5/04 400

F21V5/04 250

F21S2/00 600

F21V11/02

F21V11/06

F21V13/02 300

F21V3/00 320

F21V3/02 500

G01B11/02 H

F21Y115:15

F21Y115:10

F21Y105:10

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023097585

(22)【出願日】2023-06-14

(71)【出願人】

【識別番号】000137694

【氏名又は名称】株式会社ミツトヨ

(71)【出願人】

【識別番号】309018490

【氏名又は名称】株式会社ユーテクノロジー

(74)【代理人】

【識別番号】110001612

【氏名又は名称】弁理士法人きさらぎ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】星野 和博

(72)【発明者】

【氏名】森内 栄介

(72)【発明者】

【氏名】梅津 堅治

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼見 翔太

【テーマコード（参考）】

2F065

【Ｆターム（参考）】

2F065AA22

2F065AA26

2F065BB06

2F065FF01

2F065FF42

2F065GG07

2F065GG13

2F065GG18

2F065HH15

2F065JJ03

2F065JJ09

2F065JJ26

2F065LL00

2F065LL10

2F065LL47

2F065LL49

2F065LL59

(57)【要約】

【課題】測定装置の高コスト化及び大型化を招くことなく、測定精度の悪化を抑制する。
【解決手段】照明装置は、被照明物に照明光を照射する光源と、被照明物と光源との間に配置された第１プリズムシートと、被照明物と第１プリズムシートとの間に配置された第２プリズムシートと、被照明物と第２プリズムシートとの間に配置された第１ライトコントロールフィルムと、被照明物と第１ライトコントロールフィルムとの間に配置された第２ライトコントロールフィルムと、を備える。第１プリズムシートの出射面は、第１方向に延伸する複数の斜面を備える。第２プリズムシートの出射面は、第１方向と交差する方向に延伸する複数の斜面を備える。第１ライトコントロールフィルムは、第１方向に延伸する複数のルーバーを備える。第２ライトコントロールフィルムは、第１方向と交差する上記方向に延伸する複数のルーバーを備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被照明物に照明光を照射する光源と、
前記被照明物と前記光源との間に配置された第１プリズムシートと、
前記被照明物と前記第１プリズムシートとの間に配置された第２プリズムシートと、
前記被照明物と前記第２プリズムシートとの間に配置された第１ライトコントロールフィルムと、
前記被照明物と前記第１ライトコントロールフィルムとの間に配置された第２ライトコントロールフィルムと
を備え、
前記第１プリズムシートは前記照明光が出射する第１出射面を備え、前記第１出射面は、第１方向に延伸し、前記第１方向と交差する第２方向に並ぶ複数の斜面を備え、
前記第２プリズムシートは前記照明光が出射する第２出射面を備え、前記第２出射面は、前記第１方向と交差する第３方向に延伸し、前記第３方向と交差する第４方向に並ぶ複数の斜面を備え、
前記第１ライトコントロールフィルムは、前記第１方向に延伸し、前記第２方向に並ぶ複数のルーバーを備え、
前記第２ライトコントロールフィルムは、前記第３方向に延伸し、前記第４方向に並ぶ複数のルーバーを備える
照明装置。

【請求項2】

被照明物に照明光を照射する光源と、
前記被照明物と前記光源との間に配置された第１プリズムシートと、
前記被照明物と前記第１プリズムシートとの間に配置された第２プリズムシートと、
前記被照明物と前記第２プリズムシートとの間に配置されたライトコントロールフィルムと
を備え、
前記第１プリズムシートは前記照明光が出射する第１出射面を備え、前記第１出射面は、第１方向に延伸し、前記第１方向と交差する第２方向に並ぶ複数の斜面を備え、
前記第２プリズムシートは前記照明光が出射する第２出射面を備え、前記第２出射面は、前記第１方向と交差する第３方向に延伸し、前記第３方向と交差する第４方向に並ぶ複数の斜面を備え、
前記ライトコントロールフィルムは、
前記第１方向に延伸し、前記第２方向に並ぶ複数の第１ルーバーと、
前記第３方向に延伸し、前記第４方向に並ぶ複数の第２ルーバーと
を備える照明装置。

【請求項3】

前記第３方向は前記第２方向と一致し、
前記第４方向は前記第１方向と一致する
請求項１又は２記載の照明装置。

【請求項4】

前記第２方向は前記第１方向と直交し、
前記第４方向は前記第３方向と直交する
請求項１又は２記載の照明装置。

【請求項5】

前記光源と前記第１プリズムシートとの間に設けられた拡散板を更に備える
請求項１又は２記載の照明装置。

【請求項6】

前記被照明物を載置するステージと、
前記ステージに載置された前記被照明物に、前記ステージを介して前記照明光を照射する請求項１又は２記載の照明装置と、
前記被照明物に対して前記照明装置と反対側に設けられ、前記照明光の一部が前記被照明物によって遮られて生成される前記被照明物の像を撮像する撮像素子と
を備える測定装置。

【請求項7】

前記撮像素子に前記照明光を集光する光学系と、
前記光学系に前記照明光を出射する対物レンズと
を更に備え、
前記測定装置の底面から前記ステージの上面までの距離は、前記対物レンズの下端から前記測定装置の上端までの距離よりも小さい
請求項６記載の測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、照明装置及び測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

被測定物に照明光を照射する照明装置と、非測定物に対して照明装置と反対側に設けられ、照明光の一部が被測定物によって遮られて生成される非測定物の像を撮像する撮像素子と、を備える測定装置が知られている。この様な測定装置では、例えば、撮像素子から出力された画像データに基づいて、非測定物の寸法を測定する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－３６１７５号公報

【特許文献2】特開２０１３－１３４１８５号公報

【特許文献3】特開２００４－２９６３４３号公報

【特許文献4】特開２００１－３５７９７８号公報

【特許文献5】特開平８－１２２６４３号公報

【特許文献6】特開平５－３１４９５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

この様な測定装置では、非測定物が金属等の光沢を有する部材である場合に、非測定物の側面において照明光が反射し、これによって測定精度が悪化してしまう場合がある。

【0005】

この様な測定精度の悪化を防ぐためには、例えば、非測定物の近傍において、光束を細くすることが考えられる。このためには、例えば、測定装置にテレセントリック光学系を設けることも考えられる。しかしながら、テレセントリック光学系は多数のレンズを含むため、測定装置にテレセントリック光学系を設けてしまうと、測定装置の高コスト化及び大型化に繋がってしまう。

【0006】

本発明は、この様な点に鑑みなされたもので、測定装置の高コスト化及び大型化を招くことなく、測定精度の悪化を抑制可能な測定装置、及び、これを実現可能な照明装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一の実施形態に係る照明装置は、被照明物に照明光を照射する光源と、被照明物と光源との間に配置された第１プリズムシートと、被照明物と第１プリズムシートとの間に配置された第２プリズムシートと、被照明物と第２プリズムシートとの間に配置された第１ライトコントロールフィルムと、被照明物と第１ライトコントロールフィルムとの間に配置された第２ライトコントロールフィルムと、を備える。第１プリズムシートは照明光が出射する第１出射面を備える。第１出射面は、第１方向に延伸し、第１方向と交差する第２方向に並ぶ複数の斜面を備える。第２プリズムシートは照明光が出射する第２出射面を備える。第２出射面は、第１方向と交差する第３方向に延伸し、第３方向と交差する第４方向に並ぶ複数の斜面を備える。第１ライトコントロールフィルムは、第１方向に延伸し、第２方向に並ぶ複数のルーバーを備える。第２ライトコントロールフィルムは、第３方向に延伸し、第４方向に並ぶ複数のルーバーを備える。

【0008】

この様な構成によれば、第１ライトコントロールフィルム及び第２ライトコントロールフィルムによって、照明装置から出射される照明光の指向性を、大幅に高めることが可能である。即ち、光束を細くすることが可能である。これにより、測定精度の悪化を抑制可能である。また、第１プリズムシート及び第２プリズムシート、並びに、第１ライトコントロールフィルム及び第２ライトコントロールフィルムはシート状の安価な部材であるため、測定装置の高コスト化及び大型化を抑制可能である。

【0009】

また、複数のライトコントロールフィルムによって複数方向における指向性を高めることにより、Ｘ方向及びＹ方向における特性差が抑制されるため、被照明物が複雑な形状を有する場合や、被照明物の側面がステージにおいてＸ方向又はＹ方向と揃わない場合等であっても、測定精度の悪化を抑制可能である。

【0010】

また、例えば、ライトコントロールフィルムに入射する照明光が指向性を有しない場合、ライトコントロールフィルムによって照明光の多くの部分が遮光されてしまうものの、照明光の一部はライトコントロールフィルムを透過する。従って、例えば、光源から出射される照明光の光量が十分大きければ、プリズムシートを省略することも考えられる。しかしながら、光源において強い照明光を発生させようとする場合、光源において発生する熱が増大してしまう。この様な熱が大きくなってしまうと、空気の熱ゆらぎや測定装置中の構成における熱膨張等が生じて、測定精度の悪化に繋がってしまう。

【0011】

この点、上述の様な構成では、プリズムシートによってライトコントロールフィルムに入射する照明光の指向性を予め高めておくことにより、照明光の、ライトコントロールフィルムを透過する部分の割合を、大きくすることが可能である。従って、好適に測定を行うために光源において発生させる必要がある照明光の光量を抑制して、空気の熱ゆらぎや測定装置中の構成における熱膨張等を抑制して、測定精度への影響を抑制可能である。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の第１実施形態に係る測定装置の構成を示す模式的な斜視図である。

【図2】同測定装置の構成を示す模式的な断面図である。

【図3】本発明の第１実施形態に係る照明装置の構成を示す模式的な分解斜視図である。

【図4】同照明装置の構成を示す模式的な断面図である。

【図5】ワークＷに照射される照明光の指向性と、測定精度と、の関係について説明するための、模式的な図である。

【図6】本発明の第２実施形態に係る照明装置の構成を示す模式的な分解斜視図である。

【図7】同照明装置の構成を示す模式的な断面図である。

【図8】本発明の第３実施形態に係る照明装置の一部の構成を示す模式的な分解斜視図である。

【図9】同照明装置の構成を示す模式的な断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態に係る照明装置及び測定装置について説明する。

【0014】

［第１実施形態］
次に、図１及び図２を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。尚、以下の実施形態はあくまでも一例であり、本発明を限定する意図で示されるものではない。また、以下の図面は模式的なものであり、説明の都合上、一部の構成等が省略される場合がある。また、複数の実施形態について共通する部分には同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。

【0015】

図１及び図２には、円筒状のワークＷ（被照明物、被測定物）と、本実施形態に係る測定装置１００と、を図示している。

【0016】

測定装置１００は、ステージユニット１１０と、撮像ユニット１２０と、接続部１３０と、制御部１３１と、を備える。

【0017】

ステージユニット１１０は、ワークＷが載置される透過性のステージ１１１と、ステージ１１１を介してワークＷに照明光を照射する照明装置１１２と、照明装置１１２を収容する筐体１１３と、を備える。照明装置１１２は、押さえ板１１４によって筐体１１３に固定されている。ステージ１１１は、ガラス、アクリル板等の、照明光を透過させる板状の部材である。

【0018】

撮像ユニット１２０は、ワークＷの像（照明装置１１２から出射された照明光の一部がワークＷによって遮られて生成されるワークＷの像）を撮像する撮像素子１２１と、撮像素子１２１の撮像面に照明光を集光する光学系１２２と、光学系１２２に照明光を出射する対物レンズ１２３と、これらの構成を収容する筐体１２４と、筐体１２４に取り付けられたタッチパネル１２５と、を備える。撮像素子１２１は、受光面にマトリクス状に二次元配置された複数の受光素子を備えるイメージセンサである。光学系１２２は、例えば、撮像素子１２１の撮像面に照明光を集光する集光レンズ１２６、集光レンズ１２６に入射する照明光において、ワークＷの像の大きさを調整するチューブレンズ１２７、等を含んでいても良い。対物レンズ１２３は、交換可能に構成されていても良い。タッチパネル１２５は、測定装置１００の操作及び測定結果の表示に使用可能に構成されていても良い。

【0019】

接続部１３０は、筐体１１３と、筐体１２４と、の位置関係を固定する。接続部１３０、筐体１１３及び筐体１２４は、一つの部材から構成されていても良いし、独立した別々の部材から構成されていても良い。

【0020】

制御部１３１は、例えば、ＣＰＵ等の演算装置、メモリ及びストレージを備える。制御部１３１は、例えば、撮像素子１２１から出力された画像データに対してエッジ検出等の処理を行って複数のエッジ点を検出し、これら複数のエッジ点に対して矩形等の図形を当てはめて、ワークＷの太さ、長さ等の寸法を算出し、算出した寸法をストレージに保存すると共に、タッチパネル１２５に表示させる。

【0021】

尚、本実施形態に係る測定装置１００においては、ステージユニット１１０中に薄型の照明装置１１２を設けることにより、ステージユニット１１０のＺ方向の幅（高さ）の小型化を実現している。例えば、本実施形態において、筐体１１３のＺ方向の幅（高さ）は、筐体１２４のＺ方向の幅（高さ）より小さい。ここで、筐体１１３のＺ方向の幅は、例えば、測定装置１００の底面のＺ方向位置から、ステージ１１１の上面のＺ方向位置までの、Ｚ方向における距離として規定することが可能である。また、筐体１２４のＺ方向の幅は、例えば、筐体１２４の下面のＺ方向位置又は対物レンズ１２３の下端のＺ方向位置から、測定装置１００の上面（上端）のＺ方向における距離として規定することが可能である。

【0022】

次に、図３及び図４を参照して、照明装置１１２の構成について説明する。照明装置１１２は、下方から上方に向けて順に配置された光源１４１、拡散板１４２、プリズムシート１４３、プリズムシート１４４、ライトコントロールフィルム１４５、ライトコントロールフィルム１４６及び透明板１４７を備える。

【0023】

光源１４１の上面は、照明光を出射する発光面として機能する。拡散板１４２、プリズムシート１４３、プリズムシート１４４、ライトコントロールフィルム１４５、ライトコントロールフィルム１４６及び透明板１４７は、それぞれ、下面及び上面を備える。これら下面は、一つ下に配置された構成から出射された照明光が入射する入射面として機能する。これら上面は、一つ上に配置された構成に対して照明光を出射する出射面として機能する。

【0024】

光源１４１は、例えば、発光面にマトリクス状に二次元配置された複数の発光素子（例えば、ＬＥＤ等）を備えていても良い。また、光源１４１は、有機ＥＬを備えていても良いし、上面を出射面とする導光板を備えていても良い。

【0025】

拡散板１４２は、光源１４１から出射された照明光を拡散させる。例えば、光源１４１が、発光面にマトリクス状に二次元配置された複数の発光素子を備える場合、光源１４１の発光面において、照明光の強度は不均一となる。一方、拡散板１４２の上面において、照明光の強度は、均一又は略均一となる。

【0026】

プリズムシート１４３の下面は、平坦に形成されている。プリズムシート１４３の上面は、Ｘ方向に延伸し、Ｙ方向に並ぶ複数の斜面を備える。プリズムシート１４３の上面には、これら複数の斜面によって、複数の三角畝及び複数の三角溝が形成されている。ここで、拡散板１４２の上面から出射される照明光は、様々な角度に拡散された拡散光となっており、指向性を有しない。一方、プリズムシート１４３の上面から出射される照明光は、－Ｘ方向から見て（ＺＹ平面において）＋Ｚ方向に集光される。

【0027】

プリズムシート１４４の下面は、平坦に形成されている。プリズムシート１４４の上面は、Ｙ方向に延伸し、Ｘ方向に並ぶ複数の斜面を備える。プリズムシート１４４の上面には、これら複数の斜面によって、複数の三角畝及び複数の三角溝が形成されている。ここで、プリズムシート１４３の上面から出射される照明光は、－Ｙ方向から見て（ＺＸ平面において）様々な角度に拡散された拡散光となっており、指向性を有しない。一方、プリズムシート１４４の上面から出射される照明光は、－Ｙ方向から見て（ＺＸ平面において）＋Ｚ方向に集光される。

【0028】

ライトコントロールフィルム１４５は、Ｘ方向に延伸し、Ｙ方向に並ぶ複数のルーバーを備える。従って、照明光の、－Ｘ方向から見て（ＺＹ平面において）Ｚ方向に進行する部分、及び、Ｚ方向からの角度差が所定範囲内である部分は、ライトコントロールフィルム１４５を透過し、ライトコントロールフィルム１４５の上面から出射される。一方、照明光の、－Ｘ方向から見て（ＺＹ平面において）Ｚ方向からの角度差が所定範囲外である部分は、ライトコントロールフィルム１４５によって遮光される。従って、ライトコントロールフィルム１４５の上面から出射される照明光は、－Ｘ方向から見て（ＺＹ平面において）ライトコントロールフィルム１４５の下面に入射する照明光よりも強い指向性を有する。

【0029】

ライトコントロールフィルム１４６は、Ｙ方向に延伸し、Ｘ方向に並ぶ複数のルーバーを備える。従って、照明光の、－Ｙ方向から見て（ＺＸ平面において）Ｚ方向に進行する部分、及び、Ｚ方向からの角度差が所定範囲内である部分は、ライトコントロールフィルム１４６を透過し、ライトコントロールフィルム１４６の上面から出射される。一方、照明光の、－Ｙ方向から見て（ＺＸ平面において）Ｚ方向からの角度差が所定範囲外である部分は、ライトコントロールフィルム１４６によって遮光される。従って、ライトコントロールフィルム１４６の上面から出射される照明光は、－Ｙ方向から見て（ＺＸ平面において）ライトコントロールフィルム１４６の下面に入射する照明光よりも強い指向性を有する。

【0030】

透明板１４７は、下面から入射した照明光を上面から出射する。尚、図３の例において、押さえ板１１４は、中心部に窓部１１５（矩形の開口）が設けられた略矩形状の形状を備える。また、透明板１４７の上面には、押さえ板１１４に当接する当接面１４８と、窓部１１５に対応する位置に設けられた非当接面１４９と、が設けられている。当接面１４８と非当接面１４９との間には段差が設けられている。この段差を窓部１１５に嵌め込むと、透明板１４７と押さえ板１１４とのＸＹ方向における位置関係が固定される。押さえ板１１４は、ネジ１１６（図４）等の手段によって、筐体１１３に固定される。光源１４１、拡散板１４２、プリズムシート１４３、プリズムシート１４４、ライトコントロールフィルム１４５、ライトコントロールフィルム１４６及び透明板１４７は、押さえ板１１４及び筐体１１３によって挟持される。

【0031】

次に、図５を参照して、ワークＷに照射される照明光の指向性と、測定精度と、の関係について説明する。図５には、ワークＷのＹ方向負側の輪郭線に対応する光束Ｂ１と、ワークＷのＹ方向正側の輪郭線に対応する光束Ｂ２と、を例示している。

【0032】

ワークＷに照射される照明光の指向性が小さいと、光束Ｂ１，Ｂ２が太くなる。この様な場合、ワークＷの側面において照明光が反射し、この反射した照明光も撮像素子１２１によって撮像されてしまう。ここで、上述の通り、撮像素子１２１では、照明装置１１２から出射された照明光の一部がワークＷによって遮られて生成されるワークＷの像を撮像する。従って、この様な反射光が撮像素子１２１によって撮像されてしまうと、撮像素子１２１の撮像面においてワークＷの像が細くなってしまい、本来の幅Ｒよりも小さい幅Ｒ´を有する像が検出されてしまう。

【0033】

ここで、この様な測定精度の悪化を防ぐためには、例えば、ステージユニット１１０に、テレセントリック光学系を設けることも考えられる。しかしながら、テレセントリック光学系は多数のレンズを含むため、図１及び図２に例示した様な測定装置１００において、ステージユニット１１０にテレセントリック光学系を設けてしまうと、測定装置１００の高コスト化、及び、ステージユニット１１０の大型化に繋がってしまう。

【0034】

そこで、第１実施形態に係る照明装置１１２は、図３及び図４を参照して説明した様に、ワークＷに照明光を照射する光源１４１と、ワークＷと光源１４１との間に配置されたプリズムシート１４３と、ワークＷとプリズムシート１４３との間に配置されたプリズムシート１４４と、ワークＷとプリズムシート１４４との間に配置されたライトコントロールフィルム１４５と、ワークＷとライトコントロールフィルム１４５との間に配置されたライトコントロールフィルム１４６と、を備える。

【0035】

この様な構成によれば、ライトコントロールフィルム１４５，１４６によって、照明装置１１２から出射される照明光の指向性を、大幅に高めることが可能である。即ち、光束を細くすることが可能である。これにより、測定精度の悪化を抑制可能である。また、プリズムシート１４３，１４４及びライトコントロールフィルム１４５，１４６はシート状の安価な部材であるため、測定装置１００の高コスト化、及び、ステージユニット１１０の大型化を抑制可能である。

【0036】

また、ライトコントロールフィルム１４５によってＹ方向における指向性を高め、且つ、ライトコントロールフィルム１４６によってＸ方向における指向性を高めることにより、Ｘ方向及びＹ方向における特性差が抑制される。従って、ワークが複雑な形状を有する場合や、ワークの側面がステージにおいてＸ方向又はＹ方向と揃わない場合等であっても、測定精度の悪化を抑制可能である。

【0037】

また、例えば、ライトコントロールフィルム１４５，１４６に入射する照明光が指向性を有しない場合、ライトコントロールフィルム１４５，１４６によって照明光の多くの部分が遮光されてしまうものの、照明光の一部はライトコントロールフィルム１４５，１４６を透過する。従って、例えば、光源１４１から出射される照明光の光量が十分大きければ、プリズムシート１４３，１４４を省略することも考えられる。しかしながら、光源１４１において強い照明光を発生させようとする場合、光源において発生する熱が増大してしまう。この様な熱が大きくなってしまうと、空気の熱ゆらぎやステージユニット１１０における熱膨張等が生じて、測定精度の悪化に繋がってしまう

【0038】

この点、第１実施形態では、プリズムシート１４３，１４４によってライトコントロールフィルム１４５，１４６に入射する照明光の指向性を予め高めておくことにより、照明光の、ライトコントロールフィルム１４５，１４６を透過する部分の割合を、大きくすることが可能である。従って、好適に測定を行うために光源１４１において発生させる必要がある照明光の光量を抑制して、空気の熱ゆらぎや測定装置中の構成における熱膨張等を抑制して、測定精度への影響を抑制可能である。

【0039】

［第２実施形態］
第１実施形態に係る照明装置１１２では、２枚のライトコントロールフィルム１４５，１４６に、それぞれ、Ｘ方向に延伸しＹ方向に並ぶ複数のルーバーと、Ｙ方向に延伸しＸ方向に並ぶ複数のルーバーと、が設けられており、これらによってＸ方向及びＹ方向における特性差を抑制する。しかしながら、この様な構成はあくまでも例示であり、具体的な構成は適宜調整可能である。例えば、Ｘ方向に延伸しＹ方向に並ぶ複数のルーバーと、Ｙ方向に延伸しＸ方向に並ぶ複数のルーバーとは、１枚のライトコントロールフィルムに設けられていても良い。以下、この様な構成を、第２実施形態として例示する。

【0040】

第２実施形態に係る測定装置は、基本的には、第１実施形態に係る測定装置１００と同様に構成されている。ただし、第２実施形態に係る測定装置は、照明装置１１２のかわりに、照明装置２１２（図６、図７）を備える。

【0041】

次に、図６及び図７を参照して、照明装置２１２の構成について説明する。照明装置２１２は、基本的には、図３及び図４を参照して説明した照明装置１１２と同様に構成されている。ただし、照明装置２１２は、ライトコントロールフィルム１４５，１４６のかわりに、ライトコントロールフィルム２４５を備える。

【0042】

ライトコントロールフィルム２４５は、基本的には、ライトコントロールフィルム１４５，１４６と同様に構成されている。ただし、ライトコントロールフィルム２４５は、Ｘ方向に延伸しＹ方向に並ぶ複数のルーバーと、Ｙ方向に延伸しＸ方向に並ぶ複数のルーバーと、の双方を備える。ライトコントロールフィルム２４５は、ライトコントロールフィルム１４５，１４６の組み合わせと同様の機能を有する。

【0043】

第２実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏することが可能である。また、第２実施形態に係る照明装置２１２は、部品点数の削減によって、第１実施形態に係る照明装置１１２よりも安価に実現可能な場合がある。

【0044】

［第３実施形態］
第１実施形態に係る照明装置１１２及び第２実施形態に係る照明装置２１２では、Ｘ方向に延伸しＹ方向に並ぶ複数のルーバーと、Ｙ方向に延伸しＸ方向に並ぶ複数のルーバーと、によってＸ方向及びＹ方向における特性差を抑制する。しかしながら、この様な構成はあくまでも例示であり、具体的な構成は適宜調整可能である。例えば、１８０°／ｎ（ｎは２以上の整数）ずつ延伸方向の異なるｎ種類の複数のルーバーがあれば、Ｘ方向及びＹ方向における特性差を抑制可能である。第１実施形態及び第２実施形態では、ｎ＝２である構成を例示した。以下、ｎ＝３である構成を、第３実施形態として例示する。

【0045】

第３実施形態に係る測定装置は、基本的には、第１実施形態に係る測定装置１００と同様に構成されている。ただし、第３実施形態に係る測定装置は、照明装置１１２のかわりに、照明装置３１２（図８、図９）を備える。

【0046】

次に、図８及び図９を参照して、照明装置３１２の構成について説明する。照明装置３１２は、基本的には、図３及び図４を参照して説明した照明装置１１２と同様に構成されている。ただし、照明装置３１２は、プリズムシート１４３，１４４のかわりに、プリズムシート３４２，３４３，３４４を備える。また、照明装置３１２は、ライトコントロールフィルム１４５，１４６のかわりに、ライトコントロールフィルム３４５，３４６，３４７を備える。

【0047】

プリズムシート３４２，３４３，３４４は、基本的には、プリズムシート１４３，１４４と同様に構成されている。ただし、プリズムシート１４３の上面に形成された斜面の延伸方向は、プリズムシート１４４の上面に形成された斜面の延伸方向と、直交する。一方、プリズムシート３４３の上面に形成された斜面の延伸方向は、プリズムシート３４２の上面に形成された斜面の延伸方向と、６０°だけずれている。また、プリズムシート３４４の上面に形成された斜面の延伸方向は、プリズムシート３４２の上面に形成された斜面の延伸方向、及び、プリズムシート３４３の上面に形成された斜面の延伸方向の双方に対して、６０°だけずれている。プリズムシート３４２，３４３，３４４の組み合わせは、プリズムシート１４３，１４４の組み合わせと、同様の機能を有する。

【0048】

ライトコントロールフィルム３４５，３４６，３４７は、基本的には、ライトコントロールフィルム１４５，１４６と同様に構成されている。ただし、ライトコントロールフィルム１４５に含まれるルーバーの延伸方向は、ライトコントロールフィルム１４６に含まれるルーバーの延伸方向と、直交する。一方、ライトコントロールフィルム３４６に含まれるルーバーの延伸方向は、ライトコントロールフィルム３４５に含まれるルーバーの延伸方向と、６０°だけずれている。また、ライトコントロールフィルム３４７に含まれるルーバーの延伸方向は、ライトコントロールフィルム３４５に含まれるルーバーの延伸方向、及び、ライトコントロールフィルム３４６に含まれるルーバーの延伸方向の双方に対して、６０°だけずれている。ライトコントロールフィルム３４５，３４６，３４７の組み合わせは、ライトコントロールフィルム１４５，１４６の組み合わせと、同様の機能を有する。

【0049】

第３実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏することが可能である。また、第３実施形態に係る照明装置３１２によれば、複数の角度における特性差を、より好適に抑制可能な場合がある。

【0050】

尚、第３実施形態では、３枚のライトコントロールフィルム３４５，３４６，３４７に、延伸方向の異なる３種類の複数のルーバーが設けられている。しかしながら、これら３種類の複数のルーバーは、１枚のライトコントロールフィルムに設けられていても良い。

【0051】

［その他］
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことが出来る。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【0052】

例えば、第１実施形態～第３の実施形態に係る照明装置１１２，２１２，３１２は、拡散板１４２を備える。しかしながら、光源１４１の構成によっては、拡散板１４２を省略することも可能である。また、照明装置の構成によっては、透明板１４７及び押さえ板１１４等の構成を省略したり、他の構成と置き換えたりすることも可能である。

【符号の説明】

【0053】

Ｗ…ワーク、１００…測定装置、１１０…ステージユニット、１１１…ステージ、１１２…照明装置、１１３…筐体、１１４…押さえ板、１２０…撮像ユニット、１２１…撮像素子、１２２…光学系、１２３…対物レンズ、１２４…筐体、１２５…タッチパネル、１２６…集光レンズ、１２７…チューブレンズ、１３０…接続部、１３１…制御部、１４１…光源、１４２…拡散板、１４３，１４４…プリズムシート、１４５，１４６…ライトコントロールフィルム、１４７…透明板。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】