(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-04-15
(45)【発行日】2024-04-23
(54)【発明の名称】照明装置、照明装置の制御方法、外観検査装置、及びプログラム
(51)【国際特許分類】
G01N 21/84 20060101AFI20240416BHJP
【ＦＩ】
G01N21/84 E
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2020049324
(22)【出願日】2020-03-19
(65)【公開番号】P2021148633
(43)【公開日】2021-09-27
【審査請求日】2021-07-05
【審判番号】
【審判請求日】2022-12-02
(73)【特許権者】
【識別番号】000227205
【氏名又は名称】ＮＥＣプラットフォームズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100103894
【弁理士】
【氏名又は名称】家入 健
(72)【発明者】
【氏名】山本 哲一郎
(72)【発明者】
【氏名】小松 聖
【合議体】
【審判長】樋口 宗彦
【審判官】渡戸 正義
【審判官】渡▲辺▼ 純也
(56)【参考文献】
【文献】特開平１１－１８３３８９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－１９６５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－２１９１６２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－３０４８３５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
G01N21/84-21/958
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１の光源と、前記第１の光源の近傍に設けられた第２及び第３の光源と、
光源制御部と、を備え、
前記第１の光源は、被外観検査物に対してハーフミラー、又はプリズムを介して第１の照明光を照射し、
前記第１の照明光は、前記被外観検査物の像を結像する結像光学系の光軸と同一軸である照射光軸を有する同軸落射照明であり、
前記第２及び第３の光源は、前記被外観検査物に対して前記ハーフミラー、又は前記プリズムを介して第２及び第３の照明光をそれぞれ照射し、
前記第２及び第３の照明光の出射光軸は、前記第１の照明光の出射光軸と平行であり、
前記第１、第２及び第３の照明光が照射された前記被外観検査物の表面の照射部位において、前記第１、第２及び第３の照明光の光束が、前記結像光学系の光軸とそれぞれ交差すると仮定した場合において、前記第１、第２及び第３の照明光それぞれの光束のうち前記結像光学系の光軸と交差する光線を、前記第１、第２及び第３の照明光の照射光軸と仮定したとき、
前記第１、第２及び第３の照明光の光束は広がり、それぞれ、前記仮定された前記第１、第２及び第３の照明光の照射光軸を含み、
前記第２の照明光は、前記第２の照明光の照射光軸と前記第１の照明光の照射光軸とが交差して成す照明角度が０度超過、５度以下の範囲内である光線を含み、
前記第３の照明光は、前記第３の照明光の照射光軸と前記第１の照明光の照射光軸とが交差して成す照明角度が０度超過、５度以下の範囲内である光線を含み、
前記第１、第２、及び第３の照明光の照射光軸は、前記被外観検査物が搬送される方向に並び、
前記第１、第２及び第３の光源の光源色は、赤外色、白色、紫外色から選択された１つであり、
前記光源制御部は、前記被外観検査物の搬送量１ライン分に相当する時間において、前記第１、第２及び第３の光源を順次、排他的に点灯する、
照明装置。
【請求項2】
前記第１の照明光の照射光軸は、前記第２及び第３の照明光の照射光軸の間に位置する、ことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項3】
前記光源制御部は、前記第１の光源、前記第２の光源、前記第３の光源を排他的に点灯させることによって、前記第１の照明光、前記第２の照明光、及び前記第３の照明光をそれぞれ前記被外観検査物の少なくとも一部に照射する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
【請求項4】
前記第１、第２及び第３の光源の光源色は、赤外色、白色、紫外色から選択された１つであり、かつ、全て同じである、
ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項5】
前記第１、第２及び第３の光源の光源色は、赤外色、白色、紫外色から選択された１つであり、かつ、それぞれ異なる、ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項6】
照明装置と、撮像部と、を備え、
前記照明装置は、
第１の光源と、前記第１の光源の近傍に設けられた第２及び第３の光源と、光源制御部と、を備え、
前記第１の光源は、被外観検査物に対してハーフミラー、又はプリズムを介して第１の照明光を照射し、
前記第１の照明光は、前記被外観検査物の像を結像する結像光学系の光軸と同一軸である入射光軸を有する同軸落射照明であり、
前記第２及び第３の光源は、前記被外観検査物に対して前記ハーフミラー、又は前記プリズムを介して第２及び第３の照明光をそれぞれ照射し、
前記第２及び第３の照明光の出射光軸は、前記第１の照明光の出射光軸と平行であり、
前記第１、第２及び第３の照明光が照射された前記被外観検査物の表面の照射部位において、前記第１、第２及び第３の照明光の光束が、前記結像光学系の光軸とそれぞれ交差すると仮定した場合において、前記第１、第２及び第３の照明光それぞれの光束のうち前記結像光学系の光軸と交差する光線を、前記第１、第２及び第３の照明光の照射光軸と仮定したとき、
前記第１、第２及び第３の照明光の光束は広がり、それぞれ、前記仮定された前記第１、第２及び第３の照明光の照射光軸を含み、
前記第２の照明光は、前記第２の照明光の照射光軸と前記第１の照明光の照射光軸とが交差して成す照明角度が０度超過、５度以下の範囲内である光線を含み、
前記第３の照明光は、前記第３の照明光の照射光軸と前記第１の照明光の照射光軸とが交差して成す照明角度が０度超過、５度以下の範囲内である光線を含み、
前記第１、第２、及び第３の照明光の照射光軸は、前記被外観検査物が搬送される方向に並び、
前記第１、第２及び第３の光源の光源色は、赤外色、白色、紫外色から選択された１つであり、
前記光源制御部は、前記被外観検査物の搬送量１ライン分に相当する時間において、前記第１の光源、前記第２及び第３の光源を順次、排他的に点灯し、
前記撮像部は、前記光源制御部が、前記被外観検査物の搬送量１ライン分に相当する時間において、前記第１の光源、前記第２及び第３の光源を順次、排他的に点灯したときに前記被外観検査物を撮像し、前記第１の光源のみを点灯したときに搬送量１ライン分の領域を撮像した画像と、前記第２の光源のみを点灯したときに搬送量１ライン分の領域を撮像した画像と、前記第３の光源のみを点灯したときに搬送量１ライン分の領域を撮像した画像とを生成する、
外観検査装置。
【請求項7】
第１の光源と、前記第１の光源の近傍に設けられた第２及び第３の光源と、を備え、
前記第１の光源は、被外観検査物に対してハーフミラー、又はプリズムを介して第１の照明光を照射し、
前記第１の照明光は、前記被外観検査物の像を結像する結像光学系の光軸と同一軸である照射光軸を有する同軸落射照明であり、
前記第２及び第３の光源は、前記被外観検査物に対して前記ハーフミラー、又は前記プリズムを介して第２及び第３の照明光をそれぞれ照射し、
前記第２及び第３の照明光の出射光軸は、前記第１の照明光の出射光軸と平行であり、
前記第１、第２及び第３の照明光が照射された前記被外観検査物の表面の照射部位において、前記第１、第２及び第３の照明光の光束が、前記結像光学系の光軸とそれぞれ交差すると仮定した場合において、前記第１、第２及び第３の照明光それぞれの光束のうち前記結像光学系の光軸と交差する光線を、前記第１、第２及び第３の照明光の照射光軸と仮定したとき、
前記第１、第２及び第３の照明光の光束は広がり、それぞれ、前記仮定された前記第１、第２及び第３の照明光の照射光軸を含み、
前記第２の照明光は、前記第２の照明光の照射光軸と前記第１の照明光の照射光軸とが交差して成す照明角度が０度超過、５度以下の範囲内である光線を含み、
前記第３の照明光は、前記第３の照明光の照射光軸と前記第１の照明光の照射光軸とが交差して成す照明角度が０度超過、５度以下の範囲内である光線を含み、
前記第１、第２、及び第３の照明光の照射光軸は、前記被外観検査物が搬送される方向に並び、
前記第１、第２及び第３の光源の光源色は、赤外色、白色、紫外色から選択された１つである照明装置の制御方法において、
前記被外観検査物の搬送量１ライン分に相当する時間において、前記第１、第２及び第３の光源を順次、排他的に点灯するステップを含む、
照明装置の制御方法。
【請求項8】
第１の光源と、前記第１の光源の近傍に設けられた第２及び第３の光源と、を備え、
前記第１の光源は、被外観検査物に対してハーフミラー、又はプリズムを介して第１の照明光を照射し、
前記第１の照明光は、前記被外観検査物の像を結像する結像光学系の光軸と同一軸である照射光軸を有する同軸落射照明であり、
前記第２及び第３の光源は、前記被外観検査物に対して前記ハーフミラー、又は前記プリズムを介して第２及び第３の照明光をそれぞれ照射し、
前記第２及び第３の照明光の出射光軸は、前記第１の照明光の出射光軸と平行であり、
前記第１、第２及び第３の照明光が照射された前記被外観検査物の表面の照射部位において、前記第１、第２及び第３の照明光の光束が、前記結像光学系の光軸とそれぞれ交差すると仮定した場合において、前記第１、第２及び第３の照明光それぞれの光束のうち前記結像光学系の光軸と交差する光線を、前記第１、第２及び第３の照明光の照射光軸と仮定したとき、
前記第１、第２及び第３の照明光の光束は広がり、それぞれ、前記仮定された前記第１、第２及び第３の照明光の照射光軸を含み、
前記第２の照明光は、前記第２の照明光の照射光軸と前記第１の照明光の照射光軸とが交差して成す照明角度が０度超過、５度以下の範囲内である光線を含み、
前記第３の照明光は、前記第３の照明光の照射光軸と前記第１の照明光の照射光軸とが交差して成す照明角度が０度超過、５度以下の範囲内である光線を含み、
前記第１、第２、及び第３の照明光の照射光軸は、前記被外観検査物が搬送される方向に並び、
前記第１、第２及び第３の光源の光源色は、赤外色、白色、紫外色から選択された１つである照明装置として動作するコンピュータに、
前記被外観検査物の搬送量１ライン分に相当する時間において、前記第１、第２及び第３の光源を順次、排他的に点灯するステップを実行させる、
プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、照明装置、照明装置の制御方法、外観検査装置、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１に開示の検査装置では、検査対象のワークに定められた撮像対象領域毎に、その領域内の検査対象領域全体を照明できる大きさの拡散光を照射するとともに、ワークからの正反射光を撮像できるように、カメラおよび光源を位置合わせする。この位置合わせが行われる都度、光源の点灯範囲をその出射面の一部にあたる領域のみに限定して、検査対象領域の一部分を照明するスポット照明と、点灯範囲を限定せずに検査対象領域全体を照明する全体照明とを順に実行し、照明毎にカメラに撮像を実行させる。これによって、成形体の表面の凹凸欠陥および平滑性不良の双方を、同じ光学系を用いて、効率良くかつ精度良く検出することができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００８－２１５８７５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、このような検査装置では、検査対象の表面の欠陥の検出精度が低下することがあった。
【0005】
本開示の目的は、上述した課題を鑑み、検査対象の表面の欠陥の検出精度が低下することを回避することができる照明装置、照明装置の制御方法、外観検査装置、及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の実施の形態の一つに係る照明装置は、
第１の光源と、
前記第１の光源の近傍に設けられた第２及び第３の光源と、
光源制御部と、を備え、
前記第１の光源は、被外観検査物に対してハーフミラー、又はプリズムを介して第１の照明光を照射し、
前記第１の照明光は、前記被外観検査物の像を結像する結像光学系の光軸と同一軸である照射光軸を有する同軸落射照明であり、
前記第２及び第３の光源は、前記被外観検査物に対して前記ハーフミラー、又は前記プリズムを介して第２及び第３の照明光をそれぞれ照射し、
前記第２及び第３の照明光の照射光軸は、前記第１の照明光の照明射光軸とそれぞれ交差し、
前記光源制御部は、前記第１、第２及び第３の光源を排他的に点灯する。
第１の光源と、
前記第１の光源の近傍に設けられた第２及び第３の光源と、
光源制御部と、を備え、
前記第１の光源は、被外観検査物に対してハーフミラー、又はプリズムを介して第１の照明光を照射し、
前記第１の照明光は、前記被外観検査物の像を結像する結像光学系の光軸と同一軸である照射光軸を有する同軸落射照明であり、
前記第２及び第３の光源は、前記被外観検査物に対して前記ハーフミラー、又は前記プリズムを介して第２及び第３の照明光をそれぞれ照射し、
前記第２及び第３の照明光の照射光軸は、前記第１の照明光の照明射光軸とそれぞれ交差し、
前記光源制御部は、前記第１、第２及び第３の光源を排他的に点灯する。
【0007】
本開示の実施の形態の一つに係る外観検査装置は、
照明装置と、
撮像部と、を備え、
前記照明装置は、
第１の光源と、前記第１の光源の近傍に設けられた第２及び第３の光源と、光源制御部と、を備え、
前記第１の光源は、被外観検査物に対してハーフミラー、又はプリズムを介して第１の照明光を照射し、
前記第１の照明光は、前記被外観検査物の像を結像する結像光学系の光軸と同一軸である入射光軸を有する同軸落射照明であり、
前記第２及び第３の光源は、前記被外観検査物に対して前記ハーフミラー、又は前記プリズムを介して第２及び第３の照明光をそれぞれ照射し、
前記第２及び第３の照明光の入射光軸は、前記第１の照明光の入射光軸に対してそれぞれ交差し、
前記光源制御部は、前記第１の光源、前記第２及び第３の光源を排他的に点灯し、
前記撮像部は、前記光源制御部が、前記第１の光源、前記第２及び第３の光源を排他的に点灯したときに前記被外観検査物を撮像し、前記第１の光源のみを点灯したときに撮像した画像と、前記第２の光源のみを点灯したときに撮像した画像と、前記第３の光源のみを点灯したときに撮像した画像とを生成する。
照明装置と、
撮像部と、を備え、
前記照明装置は、
第１の光源と、前記第１の光源の近傍に設けられた第２及び第３の光源と、光源制御部と、を備え、
前記第１の光源は、被外観検査物に対してハーフミラー、又はプリズムを介して第１の照明光を照射し、
前記第１の照明光は、前記被外観検査物の像を結像する結像光学系の光軸と同一軸である入射光軸を有する同軸落射照明であり、
前記第２及び第３の光源は、前記被外観検査物に対して前記ハーフミラー、又は前記プリズムを介して第２及び第３の照明光をそれぞれ照射し、
前記第２及び第３の照明光の入射光軸は、前記第１の照明光の入射光軸に対してそれぞれ交差し、
前記光源制御部は、前記第１の光源、前記第２及び第３の光源を排他的に点灯し、
前記撮像部は、前記光源制御部が、前記第１の光源、前記第２及び第３の光源を排他的に点灯したときに前記被外観検査物を撮像し、前記第１の光源のみを点灯したときに撮像した画像と、前記第２の光源のみを点灯したときに撮像した画像と、前記第３の光源のみを点灯したときに撮像した画像とを生成する。
【0008】
本開示の実施の形態の一つに係る照明装置の制御方法は、
第１の光源と、
前記第１の光源の近傍に設けられた第２及び第３の光源と、を備え、
前記第１の光源は、被外観検査物に対してハーフミラー、又はプリズムを介して第１の照明光を照射し、
前記第１の照明光は、前記被外観検査物の像を結像する結像光学系の光軸と同一軸である照射光軸を有する同軸落射照明であり、
前記第２及び第３の光源は、前記被外観検査物に対して前記ハーフミラー、又は前記プリズムを介して第２及び第３の照明光をそれぞれ照射し、
前記第２及び第３の照明光の照射光軸は、前記第１の照明光の照明射光軸とそれぞれ交差する照明装置の制御方法において、
前記第１、第２及び第３の光源を排他的に点灯するステップを含む。
第１の光源と、
前記第１の光源の近傍に設けられた第２及び第３の光源と、を備え、
前記第１の光源は、被外観検査物に対してハーフミラー、又はプリズムを介して第１の照明光を照射し、
前記第１の照明光は、前記被外観検査物の像を結像する結像光学系の光軸と同一軸である照射光軸を有する同軸落射照明であり、
前記第２及び第３の光源は、前記被外観検査物に対して前記ハーフミラー、又は前記プリズムを介して第２及び第３の照明光をそれぞれ照射し、
前記第２及び第３の照明光の照射光軸は、前記第１の照明光の照明射光軸とそれぞれ交差する照明装置の制御方法において、
前記第１、第２及び第３の光源を排他的に点灯するステップを含む。
【0009】
本開示の実施の形態の一つに係るプログラムは、
第１の光源と、
前記第１の光源の近傍に設けられた第２及び第３の光源と、を備え、
前記第１の光源は、被外観検査物に対してハーフミラー、又はプリズムを介して第１の照明光を照射し、
前記第１の照明光は、前記被外観検査物の像を結像する結像光学系の光軸と同一軸である照射光軸を有する同軸落射照明であり、
前記第２及び第３の光源は、前記被外観検査物に対して前記ハーフミラー、又は前記プリズムを介して第２及び第３の照明光をそれぞれ照射し、
前記第２及び第３の照明光の照射光軸は、前記第１の照明光の照明射光軸とそれぞれ交差する照明装置として動作するコンピュータに、
前記第１、第２及び第３の光源を排他的に点灯するステップを実行させる。
第１の光源と、
前記第１の光源の近傍に設けられた第２及び第３の光源と、を備え、
前記第１の光源は、被外観検査物に対してハーフミラー、又はプリズムを介して第１の照明光を照射し、
前記第１の照明光は、前記被外観検査物の像を結像する結像光学系の光軸と同一軸である照射光軸を有する同軸落射照明であり、
前記第２及び第３の光源は、前記被外観検査物に対して前記ハーフミラー、又は前記プリズムを介して第２及び第３の照明光をそれぞれ照射し、
前記第２及び第３の照明光の照射光軸は、前記第１の照明光の照明射光軸とそれぞれ交差する照明装置として動作するコンピュータに、
前記第１、第２及び第３の光源を排他的に点灯するステップを実行させる。
【発明の効果】
【0010】
本開示によれば、検査対象の表面の欠陥の検出精度が低下することを回避できる照明装置、照明装置の制御方法、外観検査装置、及びプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】実施の形態１にかかる照明装置を示す模式図である。
【図2】実施の形態１にかかる照明装置の要部を示す側面図である。
【図3】実施の形態１にかかる照明装置の要部を示す正面図である。
【図4】実施の形態１にかかる照明装置の一動作例を示す模式図である。
【図5A】実施の形態１にかかる照明装置を備えた外観検査装置の一例を示す模式図である。
【図5B】実施の形態１にかかる照明装置を備えた外観検査装置の一例の要部を示す底面図である。
【図6】実施の形態１にかかる外観検査装置の一例の制御ブロック図である。
【図7A】実施の形態１にかかる外観検査装置の制御方法を示すフローチャートである。
【図7B】実施の形態１にかかる外観検査装置の制御方法を示すフローチャートである。
【図8】実施の形態１にかかる外観検査装置の一例の各構成の動作を示すタイミングチャートである。
【図9】実施の形態１にかかる照明装置の変形例１を示す模式図である。
【図10】実施の形態１にかかる照明装置の要部の変形例２を示す側面図である。
【図11】実施の形態１にかかる照明装置の変形例３を示す模式図である。
【図12】実施の形態１にかかる照明装置の変形例３の要部を示す側面図である。
【図13】実施の形態１にかかる照明装置の変形例３の要部を示す正面図である。
【図14】実施の形態１にかかる照明装置の変形例３の要部を示す側面図である。
【図15】実施の形態１にかかる照明装置の変形例３の要部を示す平面図である。
【図16】実施の形態１にかかる照明装置の変形例４を示す模式図である。
【図17A】実施の形態１にかかる外観検査装置の変形例５を示す模式図である。
【図17B】実施の形態１にかかる外観検査装置の変形例５の要部を示す底面図である。
【図18】外観検査装置に含まれるハードウェアの一構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
【0013】
（実施の形態１）
図１～図３を参照して実施の形態１について説明する。図１は、実施の形態１にかかる照明装置を示す模式図である。図２は、図１に示す照明装置の要部を示す側面図である。図３は、図２に示す要部を示す正面図である。
図１～図３を参照して実施の形態１について説明する。図１は、実施の形態１にかかる照明装置を示す模式図である。図２は、図１に示す照明装置の要部を示す側面図である。図３は、図２に示す要部を示す正面図である。
【0014】
なお、当然のことながら、図１及びその他の図面に示した右手系ＸＹＺ座標は、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものである。通常、Ｚ軸プラス向きが鉛直上向き、ＸＹ平面が水平面であり、図面間で共通である。
【0015】
図１に示すように、照明装置１０１は、ハーフミラー２と、光源群３とを備える。照明装置１０１と、撮像デバイス１とは、外観検査装置を構成する。外観検査装置は、例えば、ラインスキャナ、ラインスキャンカメラ、エリアスキャナ、又はエリアスキャンカメラである。
【0016】
撮像デバイス１は、被外観検査物Ｗ１（ワークとも称する）の上方（ここでは、Ｚ軸方向プラス側）に設けられている。撮像デバイス１は、撮像対象を撮像して画像データを生成するものであればよい。撮像デバイス１は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサである。撮像デバイス１は、被外観検査物Ｗ１における所定の面積を有するエリア（領域）を撮像する二次元センサ（エリアセンサ）であってもよい。撮像デバイス１は、被外観検査物Ｗ１におけるライン状領域を撮像して、ライン状画像を生成するものであってもよい。撮像デバイス１は、例えば、受光素子列を備えてもよい。当該受光素子列は、一方向に並んだ複数の受光素子を含む。撮像デバイス１の代わりに、被外観検査物Ｗ１の像を結像する結像光学系を配置してもよい。
【0017】
なお、被外観検査物Ｗ１は、搬送装置（図示略）等によって、搬送方向Ｘ１（ここでは、Ｘ軸方向プラス側）に搬送される。なお、当該搬送装置は、上記した外観検査装置の外部装置である。当該搬送装置は、例えば、ローラコンベア、又はベルトコンベアである。撮像デバイス１の光軸Ｚ１は、被外観検査物Ｗ１の表面Ｗ１ａの主な部位と略垂直に交差する。
【0018】
ハーフミラー２は、撮像デバイス１と、被外観検査物Ｗ１との間に設けられている。光源群３は、ハーフミラー２の側方（ここでは、Ｘ軸方向マイナス側）に設けられている。
【0019】
光源群３は、第１の光源３１と、第２の光源３２と、第３の光源３３とを含む。第１の光源３１と、第２の光源３２と、第３の光源３３として、例えば、砲弾型ＬＥＤ（発行ダイオード）を利用してもよい。第２の光源３２と、第３の光源３３とは、第１の光源３１の近傍に設けられている。第１の光源３１と、第２の光源３２と、第３の光源３３とは、相互に隣接していてもよいし、所定の間隔を空けて配置されていてもよい。また、第２の光源３２と、第３の光源３３とは、第１の光源３１を挟んでもよい。
【0020】
第１の光源３１は、被外観検査物Ｗ１に対してハーフミラー２を介して第１の照明光Ｌ４１を照射する。具体的には、図１及び図２に示すように、第１の光源３１は、第１の照明光Ｌ４１を出射光軸Ｌ４１ａに沿って出射する。出射光軸Ｌ４１ａは、搬送方向Ｘ１に延びる。第１の照明光Ｌ４１の少なくとも一部は、ハーフミラー２によって反射されて、被外観検査物Ｗ１に照射する。すると、被外観検査物Ｗ１による反射光がハーフミラー２を通過して撮像デバイス１の撮像面に到達し、被外観検査物Ｗ１がこの撮像面において結像する。撮像デバイス１の光軸Ｚ１と第１の照明光Ｌ４１の照射光軸Ｌ４１ｂとは、同一軸である。そのため、第１の照明光Ｌ４１は、撮像デバイス１の光軸Ｚ１と同一軸である照射光軸Ｌ４１ｂを有する同軸落射照明である。
【0021】
第２の光源３２は、被外観検査物Ｗ１に対してハーフミラー２を介して第２の照明光Ｌ４２を照射する。具体的には、第２の光源３２は、第２の照明光Ｌ４２を出射光軸Ｌ４２ａに沿って出射する。出射光軸Ｌ４２ａは出射光軸Ｌ４１ａ側に傾斜して延びる。第２の照明光Ｌ４２の少なくとも一部は、ハーフミラー２によって反射されて、被外観検査物Ｗ１に照射する。第２の照明光Ｌ４２の照射光軸Ｌ４２ｂは、第１の照明光Ｌ４１の照射光軸Ｌ４１ｂと交差する。照射光軸Ｌ４２ｂと照射光軸Ｌ４１ｂとが交差する場所は、被外観検査物Ｗ１の表面Ｗ１ａの照射部位Ｗ１ｂであるとよい。照射光軸Ｌ４２ｂと照射光軸Ｌ４１ｂとが交差して成す照明角度β１２は、０（零）度超過、５度以下の範囲内であればよい。照明角度β１２の上限値は、０．５、１．０、１．５、２．０、２．５度のいずれかであるとよく、照明角度β１２の上限値は、２．０度であると好ましく、さらに好ましくは、１．０度である。出射光軸Ｌ４２ａと出射光軸Ｌ４１ａとが交差して成す角度α３２は、照明角度β１２が上記範囲内にあるように決めるとよい。
【0022】
第３の光源３３は、被外観検査物Ｗ１に対してハーフミラー２を介して第３の照明光Ｌ４３を照射する。具体的には、第３の光源３３は、第３の照明光Ｌ４３を出射光軸Ｌ４３ａに沿って出射する。出射光軸Ｌ４３ａは出射光軸Ｌ４１ａ側に傾斜して延びる。第３の照明光Ｌ４３の少なくとも一部は、ハーフミラー２によって反射されて、被外観検査物Ｗ１に照射する。第３の照明光Ｌ４３の照射光軸Ｌ４３ｂは、第１の照明光Ｌ４１の照射光軸Ｌ４１ｂと交差する。照射光軸Ｌ４３ｂと照射光軸Ｌ４１ｂとが交差する場所は、被外観検査物Ｗ１の表面Ｗ１ａの照射部位Ｗ１ｂであるとよい。照射光軸Ｌ４３ｂと照射光軸Ｌ４１ｂとが交差して成す照明角度β１３は、０（零）度超過、５度以下の範囲内であればよい。照明角度β１３の上限値は、０．５、１．０、１．５、２．０、２．５度のいずれかであるとよく、照明角度β１３の上限値は、２．０度であると好ましく、さらに好ましくは、１．０度である。出射光軸Ｌ４３ａと出射光軸Ｌ４１ａとが交差して成す角度α３３は、照明角度β１３が上記範囲内にあるように決めるとよい。
【0023】
照射光軸Ｌ４１ｂは、照射光軸Ｌ４２ｂと照射光軸Ｌ４３ｂとの間に位置するとよい。照射光軸Ｌ４１ｂ、照射光軸Ｌ４２ｂ、照射光軸Ｌ４３ｂは、搬送方向Ｘ１に並ぶとよい。
【0024】
第１の光源３１、第２の光源３２、及び第３の光源３３の光源色は、多種多様であり、例えば、赤外色、白色、紫外色でもよい。第１の光源３１、第２の光源３２、及び第３の光源３３の光源色は、全て同じでもよいし、それぞれ異なっていてもよい。
【0025】
図３に示すように、第１の光源３１は、例えば、複数のＬＥＤチップ３０を備えてもよい。同様に、第２の光源３２、及び第３の光源３３は、複数のＬＥＤチップ３０を備えてもよい。複数のＬＥＤチップ３０は、所定の方向（ここでは、Ｙ方向）に並んでいるとよい。
【0026】
（動作例）
次に、図４を参照して、照明装置１０１を用いて被外観検査物Ｗ２を照明する一例について説明する。図４は、図１に示す照明装置の一動作例を示す模式図である。被外観検査物Ｗ２の表面Ｗ２ａには、欠陥Ｗ２ｂがある。欠陥Ｗ２ｂは、表面Ｗ２ａから突起する。
次に、図４を参照して、照明装置１０１を用いて被外観検査物Ｗ２を照明する一例について説明する。図４は、図１に示す照明装置の一動作例を示す模式図である。被外観検査物Ｗ２の表面Ｗ２ａには、欠陥Ｗ２ｂがある。欠陥Ｗ２ｂは、表面Ｗ２ａから突起する。
【0027】
図４に示すように、第３の照明光Ｌ４３が欠陥Ｗ２ｂに照射され、反射光Ｌ５３が欠陥Ｗ２ｂから反射する。反射光Ｌ５３が、撮像デバイス１の光軸Ｚ１に沿って進む。反射光Ｌ５３の光軸と撮像デバイス１の光軸Ｚ１とが同一軸である。よって、第３の照明光Ｌ４３は同軸落射照明と実質的に同じ照明である。撮像デバイス１は、第３の照明光Ｌ４３による反射光Ｌ５３を取得し、明るさが良好な画像を生成することができる。
【0028】
一方、第１の照明光Ｌ４１、及び第２の照明光Ｌ４２が欠陥Ｗ２ｂに照射され、反射光Ｌ５１、Ｌ５２が欠陥Ｗ２ｂから反射する。反射光Ｌ５１、Ｌ５２は、進むにつれて撮像デバイス１の光軸Ｚ１から離れる。反射光Ｌ５３の光軸と撮像デバイス１の光軸Ｚ１とが同一軸でない。第１の照明光Ｌ４１、及び第２の照明光Ｌ４２は同軸落射照明にならない。
【0029】
第１の照明光Ｌ４１、第２の照明光Ｌ４２、及び第３の照明光Ｌ４３に照射した欠陥Ｗ２ｂは、表面Ｗ２ａに対して傾斜しているから、反射光Ｌ５１ではなく反射光Ｌ５３のみが、撮像デバイス１の光軸Ｚ１に沿って進んだと考えられる。また、欠陥Ｗ２ｂが凹んでいる場合、第２の照明光Ｌ４２が同軸落射照明と実質的に同じ照明である。従って、被外観検査物Ｗ２の表面Ｗ２ａには、欠陥があっても、第２の照明光Ｌ４２、及び第３の照明光Ｌ４３のいずれかが同軸落射照明と実質的に同じ照明になり得る。そのため、被外観検査物Ｗ２を容易に同軸落射照明と実質的に同じ照明を行うことができる。よって、第１の照明光Ｌ４１、第２の照明光Ｌ４２、及び第３の照明光Ｌ４３によって、欠陥の有無にかかわらず、被外観検査物を容易に同軸落射照明と実質的に同じ照明を行うことができる。これによって、良好な明るさを有する撮像画像を生成して、検査対象の表面の欠陥Ｗ２ｂの検出精度が低下することを回避することができる。特に、被外観検査物Ｗ２の表面Ｗ２ａが鏡面である場合、又は光沢がある場合でも、検査対象の表面の欠陥Ｗ２ｂの検出精度が低下することを回避できて好ましい。
【0030】
また、上記した各構成、例えば、被外観検査物Ｗ１、Ｗ２、撮像デバイス１、ハーフミラー２、光源群３を所定の位置及び向きに高い精度で設置しなくても、第１の照明光Ｌ４１、第２の照明光Ｌ４２、及び第３の照明光Ｌ４３のいずれかが同軸落射照明と実質的に同じ照明になり得る。
【0031】
（外観検査装置の一例）
次に、図５Ａ及び図５Ｂを参照して、実施の形態１にかかる照明装置を備えた外観検査装置の一例を示す模式図である。図５Ａは、図１に示す照明装置を備えた外観検査装置の一例を示す模式図である。図５Ｂは、図５Ａに示す外観検査装置の一例の要部を示す底面図である。
次に、図５Ａ及び図５Ｂを参照して、実施の形態１にかかる照明装置を備えた外観検査装置の一例を示す模式図である。図５Ａは、図１に示す照明装置を備えた外観検査装置の一例を示す模式図である。図５Ｂは、図５Ａに示す外観検査装置の一例の要部を示す底面図である。
【0032】
図５Ａ及び図５Ｂに示すように、外観検査装置２０１は、照明装置１０１と、ＣＣＤセンサ８０と、レンズ８４とを備える。外観検査装置２０１は、スキャナである。ＣＣＤセンサ８０は、図１に示す撮像デバイス１の一例である。ＣＣＤセンサ８０は、ＣＣＤ基板８１と、光電変換素子８２とを備える。光電変換素子８２は、ＣＣＤ基板８１に設けられている。光電変換素子８２は、所定の方向（ここでは、Ｙ方向）に１列に並ぶ。
【0033】
ここで、第１の光源３１、第２の光源３２、及び第３の光源３３が第１の照明光Ｌ４１、第２の照明光Ｌ４２、及び第３の照明光４３をそれぞれ被外観検査物Ｗ１の表面Ｗ１ａにおける照射部位Ｗ１ｂに照射し、反射光Ｌ５１、Ｌ５２、Ｌ５３を反射する。反射光Ｌ５１、Ｌ５２、Ｌ５３のうち、少なくとも１つが、レンズ８４で結像する。また、この少なくとも１つが、光電変換素子８２に結像する。光電変換素子８２が、光電変換することによって、照射部位Ｗ１ｂを示す画像を出力する。
【0034】
【0035】
図６に示すように、外観検査装置２０１は、外部同期インタフェース１１と、撮像系システム制御部１２と、光源制御部１３と、撮像デバイス制御部１４と、画像処理部１５と、画像インタフェース１６とを備える。
【0036】
外部同期インタフェース１１は、被外観検査物Ｗ１を搬送する搬送装置から、被外観検査物Ｗ１の搬送量に応じた外部同期信号を取得する。外部同期インタフェース１１は、適宜、外部同期信号を処理した後、撮像系システム制御部１２に出力する。
【0037】
撮像系システム制御部１２は、外部同期信号を取得する。この取得した外部同期信号は、例えば、被外観検査物Ｗ１の搬送量が１ライン増加する度に生成される１パルスの信号である。このような場合、当該搬送装置が被外観検査物Ｗ１を１ライン移動すると、撮像系システム制御部１２は、パルスの信号を当該搬送装置から取得する。この取得した外部同期信号は、当該搬送装置がモータを用いて被外観検査物Ｗ１を搬送する場合、当該モータの回転子の回転変位に相当し、例えば、エンコーダ信号である。撮像系システム制御部１２は、適宜、外部同期信号に基づいて、光源制御部１３、撮像デバイス制御部１４、画像処理部１５にそれぞれ制御信号を出力する。
【0038】
光源制御部１３は、撮像系システム制御部１２から制御信号を取得すると、第１の光源３１、第２の光源３２、第３の光源３３を排他的に点灯させる。言い換えると、光源制御部１３は、第１の光源３１、第２の光源３２、第３の光源３３の順に、点灯、消灯の制御を行う。具体的には、光源制御部１３は、第１の光源３１のみを所定の期間点灯した後、第１の光源３１を消灯する。そして、光源制御部１３は、第２の光源３２のみを所定の期間点灯した後、第２の光源３２を消灯する。最後に、光源制御部１３は、第３の光源３３のみを所定の期間点灯した後、第３の光源３３を消灯する。これによって、第１の照明光Ｌ４１、第２の照明光Ｌ４２、第３の照明光Ｌ４３を被外観検査物Ｗ１の少なくとも一部にそれぞれ照射する。
【0039】
撮像デバイス制御部１４は、光源制御部１３の制御信号の取得と略同じタイミングにおいて、撮像系システム制御部１２から制御信号を取得する。撮像系システム制御部１２は、第１の光源３１、第２の光源３２、第３の光源３３の点灯と同じタイミングにおいて撮像デバイス１に撮像させるように、駆動信号を撮像デバイス１に送る。このとき、撮像デバイス１は、第１の光源３１、第２の光源３２、及び第３の光源３３を点灯するタイミング（時点）において、１ライン分の光電変換動作を行い、画像データを生成する。撮像デバイス１は、この生成した画像データを画像処理部１５に出力する。すなわち、この場合、外部同期インタフェース１１が外部同期信号を被外観検査物Ｗ１の搬送量１ライン分、取得すると、撮像デバイス１は、第１の光源３１、第２の光源３２、第３の光源３３の光源毎、計３ライン分の画像データを画像処理部１５に出力する。被外観検査物Ｗ１が１ライン分搬送されたとき、撮像デバイス１は、第１の光源３１、第２の光源３２、及び第３の光源３３の光源の点灯によって、それぞれ１ライン分の画像データを生成する。そのため、撮像デバイス１から出力される画像データは、３ライン分のデータに相当する。
【0040】
画像処理部１５は、撮像デバイス１から画像データを取得し、この取得した画像データを適宜、画像処理を行う。
【0041】
画像インタフェース１６は、例えば、カメラリンク、ＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）３．０、ＣＸＰ（CoaXPress（登録商標））等である。画像インタフェース１６は、画像処理部１５から画像処理された画像データを取得する。画像インタフェース１６は、この取得した画像データを、適宜処理した後、例えば、上位の検査システムに画像データを出力する。上位の検査システムは、例えば、コンピュータ等である。
【0042】
【0043】
外観検査装置２０１は、電源投入され、システム初期化を行う（ステップＳＴ１０１）。続いて、上記検査システムからの撮像開始コマンドを待つ（ステップＳＴ１０２：ＮＯ）。撮像開始コマンドを受ける（ステップＳＴ１０２：ＹＥＳ）と、外部同期信号取得を待つ（ステップＳＴ１０３、ＳＴ１０４：ＮＯ）。言い換えると、外観検査装置２０１は、待機している。外部同期信号を取得する（ステップＳＴ１０４：ＹＥＳ）と、被外観検査物Ｗ１における搬送量１ライン相当分を撮像する制御を開始する（ステップＳＴ１０５）。ステップＳＴ１０５では、第１の光源３１、第２の光源３２、第３の光源３３、計３つの光源の点灯消灯動作と撮像デバイス１の撮像制御とを行う。計３つの光源の画像データを取得した後（ステップＳＴ１０６：ＹＥＳ）、撮像を終了するか継続かを判定する（ステップＳＴ１０７）。撮像を継続する場合（ステップＳＴ１０７：ＮＯ）、ステップＳＴ１０３に戻る。撮像を終了する場合（ステップＳＴ１０７：ＹＥＳ）、終了処理を行う（ステップＳＴ１０８）。そして、ステップＳＴ１０２に戻る。
【0044】
（タイミングチャート）
次に、図８を参照して、実施の形態１にかかる外観検査装置の一例の各構成の動作について説明する。図８は、図５Ａに示す外観検査装置の一例の各構成の動作を示すタイミングチャートである。
次に、図８を参照して、実施の形態１にかかる外観検査装置の一例の各構成の動作について説明する。図８は、図５Ａに示す外観検査装置の一例の各構成の動作を示すタイミングチャートである。
【0045】
被外観検査物Ｗ１が１ライン分搬送すると、外部同期信号（ここでは、エンコーダ信号）が１パルス発生する。被外観検査物Ｗ１の搬送量１ライン分に相当する時間と、外部同期信号の１周期とは、同じである。
【0046】
外部同期信号の１周期において、光源制御部１３は、第１の光源３１、第２の光源３２、第３の光源３３を順次、排他的に点灯制御している。
【0047】
図６に示す撮像系システム制御部１２が、外部同期信号の１周期において、駆動信号を撮像デバイス１に３回送る。言い換えると、被外観検査物Ｗ１の搬送量１ライン分に相当する時間は、撮像デバイス１の駆動信号ΦTGの間隔の３倍である。撮像デバイス１は、駆動信号を取得する毎に、被外観検査物Ｗ１において搬送量１ライン分の領域を撮像する。
【0048】
具体的には、外部同期信号を取得すると、第１の光源３１によって被外観検査物Ｗ１を照明し、撮像デバイス１が１回目の駆動信号を取得して被外観検査物Ｗ１において搬送量１ライン分の領域を撮像する。続いて、第２の光源３２によって被外観検査物Ｗ１を照明し、撮像デバイス１が２回目の駆動信号を取得して被外観検査物Ｗ１において搬送量１ライン分の領域を撮像する。さらに、第２の光源３２によって被外観検査物Ｗ１を照明し、撮像デバイス１が３回目の駆動信号を取得して被外観検査物Ｗ１において搬送量１ライン分の領域を撮像する。再び外部同期信号を取得すると、同様の照明と撮像とを繰り返す。よって、各光源に照射された被外観検査物Ｗ１を示す撮像画像を取得することができる。
【0049】
【0050】
（変形例１）
図９に示す照明装置１０２は、図１に示す照明装置１０１の一変形例である。照明装置１０２は、ハーフミラー２ではなくプリズム６を備えるところを除いて照明装置１０１と同じ構成を備える。照明装置１０１と同様に、第１の光源３１は、被外観検査物Ｗ１に対してプリズム６を介して第１の照明光Ｌ４１を照射する。また、第２の光源３２は、被外観検査物Ｗ１に対してプリズム６を介して第２の照明光Ｌ４２を照射する。また、第３の光源３３は、被外観検査物Ｗ１に対してプリズム６を介して第３の照明光Ｌ４３を照射する。
図９に示す照明装置１０２は、図１に示す照明装置１０１の一変形例である。照明装置１０２は、ハーフミラー２ではなくプリズム６を備えるところを除いて照明装置１０１と同じ構成を備える。照明装置１０１と同様に、第１の光源３１は、被外観検査物Ｗ１に対してプリズム６を介して第１の照明光Ｌ４１を照射する。また、第２の光源３２は、被外観検査物Ｗ１に対してプリズム６を介して第２の照明光Ｌ４２を照射する。また、第３の光源３３は、被外観検査物Ｗ１に対してプリズム６を介して第３の照明光Ｌ４３を照射する。
【0051】
照明装置１０２の構成によれば、照明装置１０１と同様に、図４に示す被外観検査物Ｗ２の表面Ｗ２ａには、欠陥Ｗ２ｂがあっても、被外観検査物Ｗ２を容易に同軸落射照明と実質的に同じ照明を行うことができる。容易に同軸落射照明と実質的に同じ照明を行うことができるから、良好な明るさを有する撮像画像を生成して、検査対象の表面の欠陥Ｗ２ｂの検出精度が低下することを回避することができる。
【0052】
（変形例２）
光源群を除いて、図１に示す照明装置１０１と同じ構成を備える照明装置１０１の一変形例がある。当該変形例は、図１０に示す光源群３ａを備える。図１０に示す光源群３ａは、図２に示す光源群３の一変形例である。光源群３ａは、第２の光源３２、及び第３の光源３３の向きを除いて、光源群３と同じ構成を備える。
光源群を除いて、図１に示す照明装置１０１と同じ構成を備える照明装置１０１の一変形例がある。当該変形例は、図１０に示す光源群３ａを備える。図１０に示す光源群３ａは、図２に示す光源群３の一変形例である。光源群３ａは、第２の光源３２、及び第３の光源３３の向きを除いて、光源群３と同じ構成を備える。
【0053】
出射光軸Ｌ４２ａは出射光軸Ｌ４１ａから離れる方向に傾斜して延びる。出射光軸Ｌ４３ａは出射光軸Ｌ４１ａから離れる方向に傾斜して延びる。光源群３ａとハーフミラー２との角度関係は、図１に示す光源群３とハーフミラー２との角度関係と同じであればよい。具体的には、照射光軸Ｌ４２ｂと照射光軸Ｌ４１ｂとが交差して成す照明角度β１２は、０（零）度超過、５度以下の範囲内であればよい。光源群３ａにおける出射光軸Ｌ４２ａと出射光軸Ｌ４１ａとが交差して成す角度α３２ａは、照明角度β１２が上記範囲内にあるように決めるとよい。照射光軸Ｌ４３ｂと照射光軸Ｌ４１ｂとが交差して成す照明角度β１３は、０（零）度超過、５度以下の範囲内であればよい。光源群３ａにおける出射光軸Ｌ４３ａと出射光軸Ｌ４１ａとが交差して成す角度α３３ａは、照明角度β１３が上記範囲内にあるように決めるとよい。例えば、光源群３ａにおける角度α３２ａは、光源群３における角度α３３と同じである。光源群３ａにおける角度α３３ａは、光源群３における角度α３２と同じである。
【0054】
【0055】
光源群３ｂは、第１の光源３１ｂ、第２の光源３２ｂ、及び第３の光源３３ｂを備える。第１の光源３１ｂは、その向きと第１の照明光とを除いて、第１の光源３１と同じ構成を備える。同様に、第２の光源３２ｂは、その向きと第２の照明光とを除いて、第２の光源３２と同じ構成を備える。同様に、第３の光源３３ｂは、その向きと第３の照明光とを除いて、第３の光源３３と同じ構成を備える。
【0056】
第１の光源３１ｂの照明光Ｌ４４は、図１に示す第１の光源３１の照明光Ｌ４１と比較して指向性が低い。言い換えると、照明光Ｌ４４の光束は、照明光Ｌ４１の光束と比較して大きく広がる。同様に、第２の光源３２ｂの照明光Ｌ４５は、図１に示す第２の光源３２の照明光Ｌ４２と比較して指向性が低い。言い換えると、照明光Ｌ４５の光束は、照明光Ｌ４２の光束と比較して大きく広がる。同様に、第３の光源３３ｂの照明光Ｌ４６は、図１に示す第３の光源３３の照明光Ｌ４３と比較して指向性が低い。言い換えると、照明光Ｌ４６の光束は、照明光Ｌ４３の光束と比較して大きく広がる。
【0057】
第１の光源３１ｂは、図１に示す照明光Ｌ４１の出射光軸Ｌ４１ａが第１の光源３１ｂの照明光Ｌ４４の光束の内側に入る向きに配置すればよい。同様に、第２の光源３２ｂは、図１に示す照明光Ｌ４２の出射光軸Ｌ４２ａが第２の光源３２ｂの照明光Ｌ４５の光束の内側に入る向きに配置すればよい。同様に、第３の光源３３ｂは、図１に示す照明光Ｌ４３の出射光軸Ｌ４３ａが第３の光源３３ｂの照明光Ｌ４６の光束の内側に入る向きに配置すればよい。
【0058】
図１２に示すように、第２の照明光Ｌ４５の出射光軸Ｌ４５ａと、第３の照明光Ｌ４６の出射光軸Ｌ４６ａとは、第１の照明光Ｌ４４の出射光軸Ｌ４４ａと平行でもよい。第１の照明光Ｌ４４、第２の照明光Ｌ４５、及び第３の照明光Ｌ４６の光束は、広がる。そのため、第１の照明光Ｌ４４、第２の照明光Ｌ４５、及び第３の照明光Ｌ４６の光束は、図１に示す照射光軸Ｌ４１ｂと、照射光軸Ｌ４２ｂと、照射光軸Ｌ４３ｂに沿う光線をそれぞれ含む。出射光軸Ｌ４５ａと、出射光軸Ｌ４６ａとが、出射光軸Ｌ４４ａと平行であっても、第２の照明光Ｌ４５、及び第３の照明光Ｌ４６は、照明角度β１２、及び照明角度β１３がそれぞれ、０（零）度超過、５度以下の範囲内である光線を含む。
【0059】
よって、照明装置１０１と同様に、第１の照明光Ｌ４４、第２の照明光Ｌ４５、及び第３の照明光Ｌ４６によって、被外観検査物の表面における欠陥の有無にかかわらず、被外観検査物を容易に同軸落射照明と実質的に同じ照明を行うことができる。従って、良好な明るさを有する撮像画像を生成して、検査対象の表面の欠陥の検出精度が低下することを回避できる。
【0060】
なお、第１の光源３１は、例えば、図１３～図１５に示すＬＥＤチップ３０ａを複数備えてもよい。同様に、第２の光源３２、及び第３の光源３３は、複数のＬＥＤチップ３０ａを備えてもよい。ＬＥＤチップ３０ａは、出射面３１１から出射光軸３１３に沿って照明光３１２を出射する。照明光３１２の光束は、広がる。具体的には、照明光３１２の光束の外縁は、出射面３１１から進行するにつれて出射光軸３１３から離れる。照明光３１２の光束は、図２に示すＬＥＤチップ３０の照明光の光束と比較して大きく広がる。
【0061】
よって、第１の光源３１ｂの向きは、図１に示す第１の光源３１の向きと比較して範囲が広い。そのため、第１の光源３１ｂは、第１の光源３１と比較して必要な設置精度が低く、容易に設置できる。同様に、第２の光源３２ｂの向きは、図１に示す第２の光源３２の向きと比較して範囲が広い。そのため、第２の光源３２ｂは、第２の光源３２と比較して必要な設置精度が低く、容易に設置できる。同様に、第３の光源３３ｂの向きは、図１に示す第３の光源３３の向きと比較して範囲が広い。そのため、第３の光源３３ｂは、第３の光源３３と比較して必要な設置精度が低く、容易に設置できる。以上より、光源群３ｂは、図１に示す光源群３と比較して容易に設置できてよい。
【0062】
（変形例４）
図１６に示す照明装置１０２ａは、図１１に示す照明装置１０１ａの一変形例である。照明装置１０２ａは、ハーフミラー２ではなくプリズム６を備えるところを除いて照明装置１０１ａと同じ構成を備える。照明装置１０１ａと同様に、第１の光源３１ｂは、被外観検査物Ｗ１に対してプリズム６を介して第１の照明光Ｌ４４を照射する。また、第２の光源３２ｂは、被外観検査物Ｗ１に対してプリズム６を介して第２の照明光Ｌ４５を照射する。また、第３の光源３３ｂは、被外観検査物Ｗ１に対してプリズム６を介して第３の照明光Ｌ４６を照射する。
図１６に示す照明装置１０２ａは、図１１に示す照明装置１０１ａの一変形例である。照明装置１０２ａは、ハーフミラー２ではなくプリズム６を備えるところを除いて照明装置１０１ａと同じ構成を備える。照明装置１０１ａと同様に、第１の光源３１ｂは、被外観検査物Ｗ１に対してプリズム６を介して第１の照明光Ｌ４４を照射する。また、第２の光源３２ｂは、被外観検査物Ｗ１に対してプリズム６を介して第２の照明光Ｌ４５を照射する。また、第３の光源３３ｂは、被外観検査物Ｗ１に対してプリズム６を介して第３の照明光Ｌ４６を照射する。
【0063】
照明装置１０２ａの構成によれば、照明装置１０１ａと同様に、図４に示す被外観検査物Ｗ２の表面Ｗ２ａには、欠陥Ｗ２ｂがあっても、被外観検査物Ｗ２を容易に同軸落射照明と実質的に同じ照明を行うことができる。容易に同軸落射照明と実質的に同じ照明を行うことができるから、良好な明るさを有する撮像画像を生成して、検査対象の表面の欠陥Ｗ２ｂの検出精度が低下することを回避することができる。
【0064】
（変形例５）
図１７Ａに示す外観検査装置２０２は、図５Ａに示す外観検査装置２０１の一変形例である。外観検査装置２０２は、撮像デバイスを除いて、外観検査装置２０１と同じ構成を備える。ＣＣＤセンサ２８０は、図１に示す撮像デバイス１の一例である。図１７Ｂに示すように、ＣＣＤセンサ２８０は、ＣＣＤ基板８１と、光電変換素子群８５とを備える。光電変換素子群８５は、ＣＣＤ基板８１に設けられている。光電変換素子群８５は、光電変換素子列８５ａ、８５ｂ、８５ｃを備える。光電変換素子列８５ａ、８５ｂ、８５ｃは、所定の方向（ここでは、Ｙ方向）に１列に並ぶ複数の光電変換素子である。光電変換素子列８５ａ、８５ｂ、８５ｃは、並列する。
図１７Ａに示す外観検査装置２０２は、図５Ａに示す外観検査装置２０１の一変形例である。外観検査装置２０２は、撮像デバイスを除いて、外観検査装置２０１と同じ構成を備える。ＣＣＤセンサ２８０は、図１に示す撮像デバイス１の一例である。図１７Ｂに示すように、ＣＣＤセンサ２８０は、ＣＣＤ基板８１と、光電変換素子群８５とを備える。光電変換素子群８５は、ＣＣＤ基板８１に設けられている。光電変換素子群８５は、光電変換素子列８５ａ、８５ｂ、８５ｃを備える。光電変換素子列８５ａ、８５ｂ、８５ｃは、所定の方向（ここでは、Ｙ方向）に１列に並ぶ複数の光電変換素子である。光電変換素子列８５ａ、８５ｂ、８５ｃは、並列する。
【0065】
ここで、第１の光源３１、第２の光源３２、及び第３の光源３３が第１の照明光Ｌ４１、第２の照明光Ｌ４２、及び第３の照明光４３をそれぞれ被外観検査物Ｗ１の表面Ｗ１ａにおける照射部位Ｗ１ｂに照射し、反射光Ｌ５１、Ｌ５２、Ｌ５３を反射する。反射光Ｌ５１、Ｌ５２、Ｌ５３のうち、少なくとも１つが、レンズ８４で結像する。また、この少なくとも１つが、光電変換素子群８５、つまり、光電変換素子列８５ａ、８５ｂ、８５ｃに結像する。光電変換素子群８５が、光電変換することによって、照射部位Ｗ１ｂを示す画像をそれぞれ出力する。具体的には、光電変換素子列８５ａ、８５ｂ、８５ｃは、それぞれ、照射部位Ｗ１ｂにおいて異なるライン又はエリアを示す画像を出力する。よって、外観検査装置２０２は、１度の撮像により、３つ異なるライン又はエリアを示す画像を出力できる。
【0066】
（他の実施の形態等）
また、上記実施の形態に係る照明装置１０１、１０１ａ、１０２、１０２ａ、及び外観検査装置２０１、２０２は、次のようなハードウェア構成を備えることができる。図１８は、照明装置１０１、１０２、及び外観検査装置２０１、２０２に含まれるハードウェア構成の一例を示す図である。上述した様々な実施の形態において、照明装置１０１、１０１ａ、１０２、１０２ａ、及び外観検査装置２０１、２０２における処理の手順を説明したように、本発明は処理方法としての形態も採り得る。
また、上記実施の形態に係る照明装置１０１、１０１ａ、１０２、１０２ａ、及び外観検査装置２０１、２０２は、次のようなハードウェア構成を備えることができる。図１８は、照明装置１０１、１０２、及び外観検査装置２０１、２０２に含まれるハードウェア構成の一例を示す図である。上述した様々な実施の形態において、照明装置１０１、１０１ａ、１０２、１０２ａ、及び外観検査装置２０１、２０２における処理の手順を説明したように、本発明は処理方法としての形態も採り得る。
【0067】
図１８に示す照明装置３００は、インタフェース３０３とともに、プロセッサ３０１及びメモリ３０２を備える。上述した実施の形態で説明した外観検査装置２０１の制御構成（図６参照）は、プロセッサ３０１がメモリ３０２に記憶された制御プログラムを読み込んで実行することにより実現される。つまり、このプログラムは、プロセッサ３０１を外観検査装置２０１の制御構成、例えば、撮像系システム制御部１２等、又はその一部として機能させるためのプログラムである。このプログラムは、図６の外観検査装置２０１に、その制御構成、又はその一部における処理を実行させるためのプログラムであると言える。
【0068】
上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータ（情報通知装置を含むコンピュータ）に供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）を含む。さらに、この例は、ＣＤ－ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗを含む。さらに、この例は、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【0069】
さらに、上述した様々な実施の形態において、外観検査装置における処理の手順を説明したように、本開示は、照明装置、及び外観検査装置の制御方法としての形態も採り得る。また、上述のプログラムは、照明装置、及び外観検査装置にこのような制御方法を実行させるためのプログラムであると言える。
【0070】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【0071】
１０１、１０１ａ、１０２、１０２ａ 照明装置
２０１、２０２ 外観検査装置
１ 撮像デバイス ２ ハーフミラー
３、３ａ、３ｂ 光源群
３１、３１ｂ、３２、３２ｂ、３３、３３ｂ 光源
６ プリズム
１１ 外部同期インタフェース １２ 撮像系システム制御部
１３ 光源制御部 １４ 撮像デバイス制御部
１５ 画像処理部 １６ 画像インタフェース
８０、２８０ ＣＣＤセンサ ８１ ＣＣＤ基板
８２ 光電変換素子 ８４ レンズ
８５ 光電変換素子群 ８５ａ、８５ｂ、８５ｃ 光電変換素子列
３００ 照明装置 ３０１ プロセッサ
３０２ メモリ ３０３ インタフェース
３１１ 出射面 ３１２ 照明光
３１３ 出射光軸
Ｌ４１、Ｌ４４ 第１の照明光
Ｌ４１ａ、Ｌ４４ａ 出射光軸 Ｌ４１ｂ 照射光軸
Ｌ４２、Ｌ４５ 第２の照明光
Ｌ４２ａ、Ｌ４５ａ 出射光軸 Ｌ４２ｂ 照射光軸
Ｌ４３、Ｌ４６ 第３の照明光
Ｌ４３ａ、Ｌ４６ａ 出射光軸 Ｌ４３ｂ 照射光軸
Ｌ５、Ｚ７ 光軸
Ｌ５１、Ｌ５２、Ｌ５３ 反射光
ＳＴ１０１、ＳＴ１０２、ＳＴ１０３、ＳＴ１０４、ＳＴ１０５、Ｔ１０６、ＳＴ１０７、ＳＴ１０８ ステップ
Ｗ１、Ｗ２ 被外観検査物
Ｗ１ａ、Ｗ２ａ 表面 Ｗ１ｂ 照射部位
Ｗ２ｂ 欠陥
Ｘ１ 搬送方向
α３２、α３２ａ、α３３、α３３ａ 角度 β１２、β１３ 照明角度
２０１、２０２ 外観検査装置
１ 撮像デバイス ２ ハーフミラー
３、３ａ、３ｂ 光源群
３１、３１ｂ、３２、３２ｂ、３３、３３ｂ 光源
６ プリズム
１１ 外部同期インタフェース １２ 撮像系システム制御部
１３ 光源制御部 １４ 撮像デバイス制御部
１５ 画像処理部 １６ 画像インタフェース
８０、２８０ ＣＣＤセンサ ８１ ＣＣＤ基板
８２ 光電変換素子 ８４ レンズ
８５ 光電変換素子群 ８５ａ、８５ｂ、８５ｃ 光電変換素子列
３００ 照明装置 ３０１ プロセッサ
３０２ メモリ ３０３ インタフェース
３１１ 出射面 ３１２ 照明光
３１３ 出射光軸
Ｌ４１、Ｌ４４ 第１の照明光
Ｌ４１ａ、Ｌ４４ａ 出射光軸 Ｌ４１ｂ 照射光軸
Ｌ４２、Ｌ４５ 第２の照明光
Ｌ４２ａ、Ｌ４５ａ 出射光軸 Ｌ４２ｂ 照射光軸
Ｌ４３、Ｌ４６ 第３の照明光
Ｌ４３ａ、Ｌ４６ａ 出射光軸 Ｌ４３ｂ 照射光軸
Ｌ５、Ｚ７ 光軸
Ｌ５１、Ｌ５２、Ｌ５３ 反射光
ＳＴ１０１、ＳＴ１０２、ＳＴ１０３、ＳＴ１０４、ＳＴ１０５、Ｔ１０６、ＳＴ１０７、ＳＴ１０８ ステップ
Ｗ１、Ｗ２ 被外観検査物
Ｗ１ａ、Ｗ２ａ 表面 Ｗ１ｂ 照射部位
Ｗ２ｂ 欠陥
Ｘ１ 搬送方向
α３２、α３２ａ、α３３、α３３ａ 角度 β１２、β１３ 照明角度
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17A】
【図17B】
【図18】