TWI822525B

TWI822525B - 照明裝置

Info

Publication number: TWI822525B
Application number: TW111148817A
Authority: TW
Inventors: 阿南真一; 村上忠史
Original assignee: 日商松下知識產權經營股份有限公司
Priority date: 2021-12-24
Filing date: 2022-12-20
Publication date: 2023-11-11
Also published as: TW202326024A; JP2023095239A; WO2023120424A1

Abstract

本公開旨在提供一種照明裝置，其包括第一導光板（11）。佈置在第一導光板（11）的第二面（11b）上的各稜鏡（70）具有凹部（75），該凹部（75）在第一面（11a）與第二面（11b）對置的第一方向上對稱。凹部（75）具有形成為相對於Z方向彼此對稱的大致平面的第一控制面（71）及第二控制面（72）、以及連接第一控制面（71）及第二控制面（72）的底面（73）。在第一控制面（71）及第二控制面（72）上施有抗反射塗層。

Description

照明裝置

本公開關係一種照明裝置。

以往，已知有為了產品(以下也稱為對象物)的外觀檢查等而照射光的照射裝置(例如專利文獻1)。

在專利文獻1中，在導光板的一個板面上形成有複數個凹部，各凹部的表面由平滑的凹曲面形成。入射到導光板的光由此而以在凹部擴散的方式反射並從導光板的另一個板面射出到外部，照射規定的對象物，並且能夠從導光板的一個板面側藉由導光板觀察對象物。

專利文獻1：國際公開第2020/045557號。

然而，在進行對象物的外觀檢查的情況下，例如，在導光板的各邊設置LED(光源)，在導光板的一面側佈置對象物，在導光板的另一面側佈置用於觀察對象物的攝影機等。於此情況，在導光板的另一面側形成稜鏡等，從LED射出的光藉由形成於導光板的稜鏡被反射到導光板的一面側，照射到對象物。

於此，在上述構成中，有時從LED射出的一部分光被稜鏡反射到導光板的另一面側，直接入射到攝影機。如果直接入射到攝影機的光的光量多，則會發生攝影機圖像的對比度降低等，外觀檢查的精度降低。

進而，在上述構成中，由於由凹部反射的漫射光照射對象物，因此從導光板射出的光僅有一部分向對象物照射，照明率降低。

本公開提供一種照明裝置，其能夠抑制從光源直接入射到攝影機的光的光量，並且能夠以高照明率向對象物照射光。

為了達成上述目的，本公開的一實施方式所關係之照明裝置包括光源、導光板以及框體；前述導光板具有第一面與第二面，前述第一面射出從前述光源入射的光，前述第二面與前述第一面相對，且佈置有使前述光反射及/或折射的複數個稜鏡；前述框體收納前述光源與前述導光板，在前述第一面及前述第二面的外側具有使前述光透過的透光部；前述光源相對於前述導光板從至少兩個方向射出前述光；前述各稜鏡具有凹部，前述凹部在前述第一面與前述第二面相對的第一方向上是對稱的；前述凹部具有第一控制面、第二控制面以及底面，前述第一控制面及前述第二控制面形成為相對於前述第一方向彼此對稱的大致平面，前述底面連接前述第一控制面及前述第二控制面；在前述第一控制面及前述第二控制面上施有抗反射塗層。

根據本公開，能夠抑制從光源直接入射到攝影機的光的光量，並且能夠以高照明率向對象物照射光。

10:第一面光源

11:第一導光板

11a:第一導光板的第一面

11b:第一導光板的第二面

12:光路變更部

13:第一照射區域

20:第二面光源

30:第三面光源

21:第二導光板

21a:第一面

21b:第二面

22:光路變更部

23:第二照射區域

31:第三導光板

31a:第一面

31b:第二面

32:光路變更部

33:第三照射區域

40:抗反射塗層

50:蓋部件(框體)

50a:開口

51:第一固定件(框體)

51a:開口

52:第二固定件(框體)

53:第三固定件(框體)

53a:開口

60:LED(光源)

61:基板

62:間隔物

70:稜鏡

71:第一控制面

72:第二控制面

73:底面

74:開口

75:凹部

100:照明裝置

200:攝影機

300:圖像分析裝置

310:圖像處理部

320:記憶部

330:顯示部

400:照明用電源

410:照明控制裝置

500:外觀檢查裝置

600:對象物

610:基底基板

620:金屬圖案

621:傷痕

622:污垢

623:凸狀缺陷

630:樹脂圖案

631:圓形圖案

O1~O3:中心軸

圖1為第一實施方式所關係之外觀檢查裝置的概略構成圖。

圖2A為照明裝置的主要部分的剖視示意圖。

圖2B為圖2A的局部放大圖。

圖2C為第一面光源的俯視示意圖。

圖3A為以第一照明模式向對象物照射照明光的情況下的照明裝置的主要部分的剖視示意圖。

圖3B為以第二照明模式向對象物照射照明光的情況下的照明裝置的主要部分的剖視示意圖。

圖3C為以第三照明模式向對象物照射照明光的情況下的照明裝置的主要部分的剖視示意圖。

圖4A為以第一照明模式向對象物照射照明光的情況下的對象物的圖像的示意圖。

圖4B為以第二照明模式向對象物照射照明光的情況下的對象物的圖像的示意圖。

圖4C為以第三照明模式向對象物照射照明光的情況下的對象物的圖像的示意圖。

圖5為表示圖像信號的信號處理過程的圖。

圖6為本實施方式所關係之第一導光板中的光路變更部的放大剖視圖。

圖7為表示本實施方式所關係之第一面光源的配光部分布的圖。

圖8為表示本實施方式所關係之第一面光源的配光部分布的圖。

圖9為本實施方式的其他實施方式所關係之第一導光板中的光路變更部的放大剖視圖。

以下參照圖式說明本公開的實施方式。需要說明的是，以下較佳實施方式僅為本質上說明本發明之示例而已，並無限制本公開、本公開之適用對象或用途的意圖。

(第一實施方式)

〔外觀檢查裝置的構成〕

圖1表示本實施方式所關係之外觀檢查裝置的概略構成圖。

需要說明的是，在以下說明中，有時將通過處於組裝於照明裝置100的狀態下的第一面光源10的中心且與正交於第一導光板11的第一面11a的方向平行的方向稱為Z方向。有時將與第一導光板11的第一面11a平行的方向中的一個方向稱為X方向，將與第一導光板11的第一面11a平行且與X方向正交的方向稱為Y方向。有時將Z方向上供佈置攝影機200的一側稱為上或上方或上側。有時將Z方向上供佈置對象物600的一側稱為下或下方或下側。有時將與X方向及Y方向分別平行的平面稱為XY平面。

有時將從Z方向觀察照明裝置100的情況稱為「俯視」。有時將從X方向或Y方向觀察照明裝置100或其剖面的情況稱為「剖視」。

需要說明的是，在本申請說明書中，「正交」或「平行」是指，外觀檢查裝置500所包含的比較對象彼此正交或平行，包含構成外觀檢查裝置500的各部件的製造公差或組裝公差。這並不意味著比較對象在嚴格意義上是正交的或平行的。

如圖1所示，外觀檢查裝置500包括照明裝置100、攝影機(攝影裝置)200以及圖像分析裝置300。外觀檢查裝置500還包括照明用電源400及照明控制裝置410。

照明裝置100包括第一至第三面光源10、20、30。第一至第三面光源10、20、30按從上至下之順序重疊佈置。

第一至第三面光源10、20、30分別向對象物600照射照明光。惟，在第一至第三面光源10、20、30的各個中，朝向對象物600照射的照明光的照射區域(參照圖2B。以下有時稱為第一至第三照射區域13、23、33。)以在俯視時僅一部分重疊的方式佈置。照明裝置100及第一至第三面光源10、20、30的結構將於後詳述。

照明用電源400按照來自照明控制裝置410的控制信號，向第一至第三面光源10、20、30各自所包括的光源、於此情況為LED(光源)60(Light Emitting Diode；參照圖2A~2C)供給電力。被供給規定的電力的LED60發光，而產生照明光。

照明控制裝置410按照預先準備好的程式或序列(sequence)，針對第一至第三面光源10、20、30中的各個面光源，向照明用電源400輸出控制信號，該控制信號用於控制產生照明光的時刻或期間即照明光接通(點亮)的時刻或接通期間。此外，照明控制裝置410按照預先準備好的程式或序列，針對第一至第三面光源10、20、30中的各個面光源，向照明用電源400輸出控制信號，該控制信號用於控制停止照明光的時刻或期間即照明光關閉(熄滅)的時刻或關閉期間。照明控制裝置410具有CPU(Central Processing Unit)(未圖示)，前述功能通過在CPU上執行前述程式或序列來實現。

攝影機200對被照射了來自照明裝置100的照明光的對象物600進行攝影，獲取其圖像。攝影機200具有鏡頭及攝像元件(均未圖示)。作為攝像元件，使用公知的CCD(Charge Coupled Device)圖像感測器或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)圖像感測器。

圖像分析裝置300至少包括圖像處理部310、記憶部320以及顯示部330。圖像處理部310具有CPU或GPU(Graphics Processing Unit)，或者兩者皆具有(均未圖示)。圖像處理部310構成為，能夠將攝影機200所獲取的圖像作為電信號(以下也稱為圖像信號)接收，並對圖像信號進行各種信號處理，例如雜訊去除處理或邊緣強化處理等。這些信號處理功能藉由在CPU或GPU中執行預定的序列等來實現。

需要說明的是，圖像分析裝置300還可以包括輸入部(未圖示)。輸入部例如為鍵盤或觸控面板等裝置。也可以從輸入部向圖像處理部310輸入規定的指令，使圖像處理部310執行信號處理。

記憶部320由RAM(Random Access Memory)、SSD(Solid State Device)或HDD(Hard Disk Drive)等記憶裝置構成。記憶部320保存信號處理前的圖像信號與信號處理後的圖像信號。記憶部320還保存前述的序列等。記憶部320也可以保存上述以外的資訊，例如對象物600的外觀檢查結果等。

顯示部330是液晶顯示器或有機EL(Electro-Luminescence)顯示器等顯示裝置。顯示部330顯示對象物600的由圖像處理部310進行了信號處理後的圖像。需要說明的是，顯示部330也可以顯示對象物600的信號處理前的圖像。顯示部330也可以顯示上述以外的資訊，例如對象物600的外觀檢查結果等。需要說明的是，也可以將顯示部330作為觸控面板兼用作輸入部。

〔照明裝置的構成〕

圖2A為表示照明裝置的主要部分的剖視示意圖，圖2B為表示圖2A的局部放大圖，圖2C為表示第一面光源的俯視示意圖。

如圖2A、圖2B所示，第一面光源10至具有第一導光板11、複數個LED(光源)60以及蓋部件50。第二面光源20至少具有第二導光板21與複數個LED60。第三面光源30至少具有第三導光板31與複數個LED60。在將第一至第三面光源10、20、30分別佈置組裝於規定的位置時，使用第一至第三固定件51至53。需要說明的是，蓋部件50及第一至第三固定件51至53相當於框體。

第一至第三導光板11、21、31分別是由對照明光透明的材質例如石英玻璃、丙烯酸等形成的基板。第一至第三導光板11、21、31分別具有作為平面的第二面11b、21b、31b及在Z方向上與其相對的第一面11a、21a、31a。需要說明的是，就第一至第三導光板11、21、31中的各個導光板而言，「第一面」是指射出照明光的面即供佈置對象物600一側的面，「第二面」是指供佈置攝影機200一側的面。在本實施方式中，就第一至第三導光板11、21、31中的各個導光板而言，在Z方向上，第一面11a、21a、31a位於第二面11b、21b、31b的下方。就第一至第三導光板11、21、31中的各個導光板而言，第一面11a、21a、31a與第二面11b、21b、31b分別以Z方向為法線方向。

俯視時，第二導光板21大於第一導光板11，第三導光板31大於第二導光板21。更具體而言，俯視時，第一導光板11的外周位於第二導光板21的外周的內側，第二導光板21的外周位於第三導光板31的外周的內側。

第一面光源10、第二面光源20以及第三面光源30沿Z方向以該順序重疊佈置，並且各自的中心軸O1至O3一致。如圖2A所示，第一面光源10的中心軸O1在俯視時為通過第一導光板11的中心且沿Z方向延伸的假想軸。同樣地，第二及第三面光源20、30各自的中心軸O2、O3在俯視時為通過第二及第三導光板21、31的中心且沿Z方向延伸的假想軸。中心軸O1相當於從第一面光源10射出的照明光的光軸。

如圖2B所示，第一至第三導光板11、21、31分別在內部設有光路變更部12、22、32。光路變更部12、22、32變更光路，以使從第一至第三導光板11、21、31各自的側面入射並傳播到內部的照明光朝向各自的第一面11a、21a、31a。光路變更部12、22、32例如藉由以下所示的方法形成。惟，光路變更部12、22、32的形成方法並不特別限定於此。

在第一至第三導光板11、21、31分別由玻璃材料形成的情況下，例如從第二面11b、21b、31b照射雷射光，使玻璃表面局部熔融、昇華而形成凹部。由於在該凹部表面相對於照明光的角度不同，所以凹部反射了的光的一部分會被導出到導光板外。需要說明的是，光路變更部12、22、32的結構並不特別限定於此。如上所述，只要是在第一至第三導光板11、21、31各自的內部能夠以照明光朝向第一面11a、21a、31a的方式變更光路的結構即可。需要說明的是，關於第一至第三導光板11、21、31各自的內部的光路變更部12、22、32的佈置情況，將在稍後敘述。

需要說明的是，就第一至第三導光板11、21、31中的各個導光板而言，有時將側面稱為「第三面」。第三面的法線方向與第一面11a、21a、31a及第二面11b、21b、31b各自的法線方向、於此情況為Z方向交叉。

複數個LED60沿第一至第三導光板11、21、31各自的外周彼此隔開間距地佈置。如圖2B、圖2C所示，複數個LED60安裝於LED基板61的表面。LED基板61是在表面形成有向LED60供電的供電用佈線(未圖示)的印刷電路板。供電用佈線與照明用電源400電連接。

安裝有LED60的LED基板61被間隔物62保持，並藉由第一至第三固定件51至53分別安裝固定在第一至第三導光板11、21、31上。藉此，確定了第一至第三導光板11、21、31與各LED基板61的距離以及各LED基板61相對於第一至第三導光板11、21、31的位置。

複數個LED60分別為公知的白色LED。因此，分別從第一至第三面光源10、20、30射出的照明光為白光。惟，LED60的發光顏色並不特別限定於此。根據對象物600的材質或形狀，在進行期望的外觀檢查的基礎上可以進行適當變更。例如，照明光可以不是可見光而是紅外光。

第一至第三固定件51至53以及蓋部件50是由以規定以上的比率吸收入射的照明光的材質形成的吸光部件。例如，蓋部件50是表面經過了陽極氧化處理的鋁的薄板，第一至第三固定件51至53是表面施予了陽極氧化處理的鋁的成型件或組裝品。第一至第三固定件51至53及蓋部件50吸收入射照明光(白色光)的90%以上。惟，照明光的吸收比率並不特別限定於該值，能根據外觀檢查所要求的規格等進行適當變更。

如圖2C所示，在第一面光源10中，蓋部件50設置成從第一導光板11的外周向內側進入規定的長度，覆蓋第一導光板11的第二面11b。亦即，蓋部件50具有開口50a(在圖2B、圖2C中的網點圖案區域)。該開口50a在俯視時為四邊形，但其形狀並無特別限定於圖2C所示的形狀。例如，可以是圓形或橢圓形，也可以是n邊形(n為4以上的整數)。需要說明的是，在圖2B、圖2C中，在俯視時，有時將未被蓋部件50覆蓋的部分稱為第一照射區域13。在圖2C所示的例子中，第一導光板11為四邊形，但並無特別限定於此，能進行適當變更。例如可以是圓形，也可以是n邊形。

如圖2B所示，第一固定件51的下方部分覆蓋第一導光板11的第一面11a中的外緣部分即從第一導光板11的外周向內側進入規定長度的部分。在第一至第三面光源10、20、30重合佈置的狀態下，第一固定件51的下方部分覆蓋第二導光板21的第二面21b中的外緣部分。

同樣地，第二固定件52的下方部分覆蓋第二導光板21的第一面21a中的外緣部分。在第一至第三面光源10、20、30重合佈置的狀態下，第二固定件52的下方部分覆蓋第三導光板31的第二面31b中的外緣部分。亦即，第一及第二固定件51、52以及蓋部件50以分別覆蓋第一至第三導光板11、21、31的第二面11b、21b、31b的外緣部分的方式設置。

第三固定件53的下方部分覆蓋第三導光板31的第一面31a中的外緣部分。具體而言，在第三面光源30中，第三固定件53設置成從第三導光板31的外周向內側進入規定長度，覆蓋第三導光板31的第一面31a。亦即，在第三固定件53的下方部分形成有開口53a。該開口53a在俯視時例如為四邊形，但其形狀並無特別限定。需要說明的是，開口50a、開口53a相當於透光部。

有時將第二導光板21中在俯視時被第一固定件51的下方部分覆蓋的部分(在圖2B中，帶有網點圖案的區域)稱為第二照射區域23。有時將第三導光板31中在俯視時被第二固定件52的下方部分覆蓋的部分(在圖2B中，帶有網點圖案的區域)稱為第三照射區域33。

雖然未圖示，但第二導光板21的第二面21b中未被第一固定件51覆蓋的部分的外形也可以與前述第一照射區域13的外形大致相同。惟，該部分的外形也可以與第一照射區域13的外形不同，例如，在俯視時可以是n邊形、圓形、橢圓形。同樣地，第三導光板31的第二面31b中的未被第二固定件52覆蓋的部分的外形可以與第一照射區域13的外形大致相同或不同，並且例如在俯視時可以是n邊形、圓形或橢圓形。

雖未圖示，但第二照射區域23及第三照射區域33在俯視時均為環狀。從中心軸O1至O3觀察，第二照射區域23位於第一照射區域13的外側，第三照射區域33位於第二照射區域23的外側。惟，較佳為第一照射區域13的外緣部分與第二照射區域23的內緣部分有一部分重疊。同樣地，較佳為第二照射區域23的外緣部分與第三照射區域33的內緣部分有一部分重疊。

如後所述，本實施方式的外觀檢查裝置500能夠根據外觀檢查項目來控制從第一至第三面光源10、20、30中的哪一個光源照射照明光。此時，存在從第一至第三面光源10、20、30所有光源向對象物600照射照明光的情況(例如參照圖4C)。在該情況下，若在俯視時，在第一照射區域13與第二照射區域23之間、以及在第二照射區域23與第三照射區域33之間存在間隙，則會在對象物600的表面產生照明光的不均勻，有時無法獲取所期望的圖像。另一方面，如上所述，若在第一照射區域13與第二照射區域23、以及第二照射區域23與第三照射區域33分別產生俯視時的重疊，則能夠防止在對象物600的表面產生照明光的不均勻，能夠取得所期望的圖像。

如圖2B所示，在第一至第三照射區域13、23、33的內部分別形成有光路變更部12、22、32。換而言之，第一至第三照射區域13、23、33分別是在第一至第三導光板11、21、31中形成有光路變更部12、22、32的區域。

需要說明的是，第一照射區域13佈置在通過第一面光源10的中心軸O1的位置。如此，向對象物600照射照明光後的返回光(Return Light)透過未被蓋部件50或第一至第三固定件51至53覆蓋的第一照射區域13而入射到攝影機200。因此，能夠用攝影機200可靠地獲取對象物600的圖像，而能夠準確地評價對象物600的表面狀態。

需要說明的是，在光路變更部12、22、32中作為稜鏡發揮作用的部分，對於來自對象物600的返回光而言實際上是不透明的。因此，第一照射區域13中的作為稜鏡發揮作用的部分，較佳為在俯視時彼此隔開間距地形成。在俯視時，第一照射區域13中的作為稜鏡發揮作用的部分的面積較佳限制為小於第一照射區域13的整體面積的一定比例。例如，在本實施方式中，將作為稜鏡發揮作用的部分的面積設為第一照射區域13的整體面積的20%左右。若為該比例，則即使在整個第一照射區域13設置光路變更部12，也能夠藉由攝影機200可靠地獲取對象物600的圖像。需要說明的是，該比例並不特別限定於該值。如果該比例在5%至40%左右的範圍內，則在進行外觀檢查時，能夠獲取實用的對象物600的圖像。

第二照射區域23及第三照射區域33為各自的第二面21b、31b分別被第一固定件51及第二固定件52覆蓋，來自對象物600的返回光不透過的構造。因此，在俯視時，第二照射區域23及第三照射區域33的各照射區域中，作為稜鏡發揮作用的部分相對於整體面積的面積也可以大於第一照射區域13中的前述比例。

需要說明的是，在外觀檢查裝置500中，攝影機200被佈置成對焦在對象物600上。亦即，以設置在攝影機200上的鏡頭的焦點位於對象物600的表面的方式來佈置攝影機200。於此情況，形成於第一照射區域13的光路變更部12幾乎不會映入對象物600的圖像中，因此不會對對象物600的圖像分析造成大的影響。

在通常的外觀檢查中，在俯視時，第二照射區域23及第三照射區域33位於對象物600的外側。從各個區域射出的照明光具有空間上的擴展。因此，通過適當地設定第二照射區域23或第三照射區域33與對象物600在Z方向上的距離，能夠向對象物600照射照明光。同樣地，通過適當地設定相對於對象物600的X方向及Y方向的尺寸的、第二照射區域23或第三照射區域33的X方向及Y方向的尺寸，能夠向對象物600照射照明光。

另一方面，也可以控制作為稜鏡發揮作用的部分的形狀，以使照明光可靠地照射到對象物600。亦即，藉由形成於第一導光板11的光路變更部12，照明光以光軸與中心軸O1大致一致的方式變更光路，從第一導光板11的第一面11a射出。另一方面，照明光由形成於第二導光板21的光路變更部22變更光路，以從Z方向傾斜，朝向中心軸O2的延長線上的方式從第二導光板21的第一面21a射出。同樣地，照明光由形成於第三導光板31的光路變更部32變更光路，以從Z方向傾斜，朝向中心軸O3的延長線上的方式從第三導光板31的第一面31a射出。需要說明的是，就照明光的射出方向相對於中心軸O2、O3的角度而言，第三面光源30大於第二面光源20。

需要說明的是，如圖2B所示，在第一至第三導光板11、21、31的各個導光板且在第一面11a、21a、31a及第二面11b、21b、31b中未被第一至第三固定件51至53及蓋部件50覆蓋的部分設置有抗反射塗層40。抗反射塗層40由對照明光或對被對象物600反射、散射的照明光的返回光具有規定以下的反射率例如小於4%的反射率的材料形成。藉由在該部分設置抗反射塗層40，能夠防止分別從第一至第三導光板11、21、31向外部射出的照明光在第一至第三導光板11、21、31各自的第一面11a、21a、31a及第二面11b、21b、31b接收不需要的反射。藉此，能夠防止在向對象物600照射時，由光路變更部12的稜鏡射出的照明光在界面向上方反射而朝向攝影機阻礙攝影。此外，能夠防止被對象物600反射或散射而返回到攝影機200的照明光的返回光在第一至第三導光板11、21、31各自的第二面11b、21b、31b接收不需要的反射。藉此，能夠減少照明光的返回光分別透過第一至第三導光板11、21、31入射到攝影機200時的損失。因此，能夠獲取對象物600的鮮明的圖像，能夠準確地評價對象物600的表面狀態。

如上所述，在第一至第三面光源10、20、30中，從LED60照射來的光藉由光路變更部12、22、32以朝向第一面11a、21a、31a的方式分別變更(反射)光路，經由第三固定件53的開口53a照射到對象物600上。並且，照射到對象物600上的光被對象物600反射，經由第三固定件53的開口53a及蓋部件50的開口50a入射到攝影機200。

〔外觀檢查裝置的工作情況〕

圖3A至圖3C分別表示以第一至第三照明模式向對象物照射照明光的情況下的照明裝置的主要部分的剖視示意圖。圖4A至圖4C分別表示以第一至第三照明模式向對象物照射照明光的情況下的對象物的圖像的示意圖。圖5表示圖像信號的信號處理過程。需要說明的是，在圖3A至圖3C中，省略了光路變更部12、22、32以及抗反射塗層40的圖示。

需要說明的是，圖4A至圖4C所示的對象物600在基底基板610上設置有兩條金屬圖案620。以跨越兩條金屬圖案620的方式在它們之上設置有由白色樹脂形成的四邊形的樹脂圖案630。在樹脂圖案630上存在圓形圖案631。在兩條金屬圖案620中，在一個表面上存在鉤狀的傷痕621，在另一個表面上存在輪廓為大致橢圓形的凸狀缺陷623以及輪廓為大致三角形的污垢622。

在使用圖1所示的外觀檢查裝置500進行對象物600的外觀檢查時，以以下所示的三個照明模式向對象物600照射照明光。由此而能夠根據對象物600表面的物理狀態，可靠地獲取想要檢測的缺陷等的圖像。

首先，如圖3A所示，僅使第一面光源10工作而向對象物600照射照明光(第一照明模式)。於此情況，照明光的光軸與中心軸O1大致一致。以照明光的光軸與對象物600的表面正交的方式向對象物600的表面進行照射，對象物600的表面所反射的返回光主要入射到攝影機200。其結果是，表面的物理狀態反射照明光的性質較強的部位看起來較亮，除此以外的部位看起來較暗。例如，如圖4A所示，能夠清楚地識別金屬圖案620的輪廓或凸狀缺陷623。對於金屬圖案620上的傷痕621或污垢622而言，雖然看起來較暗，但由於作為背景的金屬圖案620看起來較亮，所以辨識性反而變好。另一方面，無法清楚地辨識樹脂圖案630的輪廓及圓形圖案631的輪廓。

在第一照明模式下，第二面光源20及第三面光源30不工作。在對象物600的表面反射了的返回光入射到第二照射區域23或第三照射區域33的情況下，返回光被第一固定件51或第二固定件52吸收。因此，抑制了返回光在第二導光板21及第三導光板31的內部進行不必要的傳播。

接著，如圖3B所示，僅使第三面光源30工作而向對象物600照射照明光(第二照明模式)。於此情況，從傾斜方向向對象物600的表面照射照明光。其結果，在對象物600的表面散射的散射光作為返回光主要入射到攝影機200。其結果是，表面的物理狀態散射照明光的性質較強的部位看起來較亮，除此以外的部位看起來較暗。例如，如圖4B所示，能夠清楚地識別樹脂圖案630的輪廓及圓形圖案631的輪廓。另一方面，無法清楚地識別金屬圖案620的輪廓及凸狀缺陷623。由於作為背景的金屬圖案620看起來較暗，因此與圖4A所示的情況相比，金屬圖案620上的傷痕621或污垢622的辨識性降低。

在第二照明模式下，第一面光源10及第二面光源20不工作。在對象物600的表面散射了等的返回光入射到第二照射區域23的情況下，返回光被第一固定件51吸收。因此，抑制了返回光在第二導光板21的內部進行不必要的傳播。在第一導光板11中，在返回光入射到蓋部件50所覆蓋的部分的情況下，返回光被蓋部件50吸收。因此，抑制了返回光在第一導光板11的內部進行不必要的傳播。

進而，如圖3C所示，使第一至第三面光源10、20、30全部工作而向對象物600照射照明光(第三照明模式)。於此情況，在照明光中包含以光軸與對象物600的表面正交的方式照射對象物600的表面的成分及從傾斜方向照射對象物600的表面的成分。因此，入射到攝影機200的返回光的主要成分是在對象物600的表面反射了的反射光及在對象物600的表面散射了的散射光。其結果是，表面的物理狀態反射或散射照明光的性質較強的部位看起來較亮，除此以外的部位看起來較暗。例如，如圖4C所示，能夠清楚地識別金屬圖案620的輪廓或凸狀缺陷623。同樣地，能夠清楚地識別樹脂圖案630的輪廓及圓形圖案631的輪廓。惟，由於作為背景的金屬圖案620看起來較暗，因此與圖4A所示的情況相比，金屬圖案620上的傷痕621或污垢622的辨識性降低。

需要說明的是，在對攝影機200所獲取的對象物600的圖像進行分析時，需要提升圖形的輪廓、缺陷、污垢等的辨識性。因此，例如，如圖5所示，由圖像處理部310對從攝影機200的攝像元件輸出的像素信號進行差動檢測處理。如此，能夠使像素信號的振幅、換而言之信號強度成為兩倍，並且能夠去除偏移成分例如共模雜訊等。

〔光路變更部的構成〕

圖6表示本實施方式所關係之第一導光板中的光路變更部的放大剖視圖。需要說明的是，在圖6中，用虛線表示設置在圖面左側的LED60所照射的光。

如圖6所示，光路變更部12具有複數個稜鏡70。複數個稜鏡70形成在第一至第三導光板11的第二面11b上。各稜鏡70形成為相對於Z軸(第一方向)對稱的、在圖面上部具有開口74的大致圓錐狀(旋轉對稱)的凹部75。在各稜鏡70(凹部75)的表面施有抗反射塗層(AR塗層)。

具體而言，稜鏡70(凹部75)具有第一控制面71、第二控制面72以及底面73。

第一控制面71是稜鏡70的圖面左側的面，使從佈置在圖面左側的LED60照射来的光向下方反射。第二控制面72是稜鏡70的圖面右側的面，使從佈置在圖面右側的LED60照射来的光向下方反射。如圖6所示，第一控制面71及第二控制面72形成為相對於X軸成傾斜角θ的大致平面。第一控制面71及第二控制面72形成為相對於Z軸對稱。

底面73是在第一控制面71及第二控制面72之間形成的平面。如圖6所示，底面73形成為連接第一控制面71及第二控制面72的平面。如圖6所示，底面73佈置在凹部75的X方向中央部，其剖面形成為與X方向一致的直線狀。底面73與第一導光板11的第二面11b所成的角度小於底面73與第一控制面71所成的角度。通過在第一控制面71及第二控制面72之間形成該底面73，能夠空出第一控制面71及第二控制面72的X方向的距離。

在圖6中，用箭頭線表示從佈置在圖面左側的LED60照射的光。如圖6所示，通過使第一控制面71與第二控制面72在X方向上隔開距離，入射到第一控制面71的光便不會入射到第二控制面72，而會向圖面右側穿過。亦即，藉由將底面73設置在第一控制面71與第二控制面72之間，能夠抑制入射到第一控制面71的光入射到第二控制面72而直接入射到攝影機200。

此外，第一控制面71、第二控制面72以及底面73上施有抗反射塗層。在圖6中，用雙點劃線表示從在第二控制面72上未施予抗反射塗層的情況下的LED60照射的光的光路。如圖6所示，在第二控制面72上沒有施予抗反射塗層的情況下，從LED60照射來的光的一部分直接入射到攝影機200。由此而能夠防止入射到第一控制面71及第二控制面72的光透過到攝影機200側，結果係能夠抑制入射到第一控制面71及第二控制面72的光直接從LED60入射到攝影機200。

圖7為表示本實施方式所關係之第一面光源的配光部分布的圖。圖7為用於說明以下關係的圖：在第一面光源10中將第一控制面71的上端與第二控制面72的上端在X方向上的間距(開口74在X方向上的寬度)設為稜鏡寬度、將底面73在X方向上的寬度設為底面寬度的情況下的稜鏡寬度、底面寬度與傾斜角θ的關係。在圖7中，行表示傾斜角θ的設定值，列表示稜鏡寬度及底面寬度的設定值，圖示了各設定值下的第一面光源10的配光曲線。在圖7中，將LED60所輸出的光量表示為「輸出全光束」，將第一面光源10向上方20°(相對於Z方向的上方為±10°的範圍)輸出的光量表示為「自明光20°」，將第一面光源10向下方輸出的光中的位於下方100mm的位置處的120mm見方區域入射的光量表示為「下方120mm」，將第一面光源10的S/N比((第一面光源10向下方輸出的光量)/(第一面光源10向上方輸出的光量))表示為「下方120mm/20°自明光」。需要說明的是，在圖7中，稜鏡70未被施予抗反射塗層(AR塗層)，第一導光板11的一邊的長度為100mm，開口51a、53a的一邊為70mm，第一導光板11的厚度為3mm。並且，對象物600佈置在第一導光板11向下方98.5mm的位置處。

在圖7的配光分布的各圖中，若第一面光源10的下方120mm的光量高，則能夠向對象物600有效地照射光。如果第一面光源10的上方20°的照度低，則能夠抑制LED60直接入射到攝影機200。亦即，如果第一面光源10的S/N比高，則可以說能夠向對象物600有效地照射光，並且能夠抑制LED60直接入射到攝影機200。

參照圖7的各圖，在傾斜角θ為35°~65°的範圍內，下方20°的光量變高，在傾斜角θ為55°的情況下，下方120mm的光量最高。因此，如果將稜鏡70的傾斜角θ設定在35°~65°的範圍內，則能夠向對象物600有效地照射光。

參照圖7的各圖，隨著底面寬度變大，第一面光源10的S/N比變高。特別是，在將底面寬度設定為稜鏡寬度的25%(例如，稜鏡寬度=280μm、底面寬度=40μm)以上的情況下，第一面光源10的S/N比的上升幅度變高。因此，如果將底面寬度設定為25%以上，則能夠向對象物600有效地照射光，並且能夠抑制LED60直接入射到攝影機200。

圖8為表示本實施方式所關係之第一面光源的配光部分布的圖。圖8與圖7的不同之處在於，對稜鏡70施予了抗反射塗層。圖8與圖7比較下，第一面光源10的S/N比在圖8中較高。因此，藉由對稜鏡70施予抗反射塗層，能夠向對象物600有效地照射光，並且能夠抑制LED60直接入射到攝影機200。

如上所述，本實施方式所關係之照明裝置包括：LED60(光源)；第一導光板11，其具有將從LED60入射的光射出的第一面11a、及與第一面11a對置且佈置有使光反射及/或折射的複數個稜鏡70的第二面11b；蓋部件50及第一至第三固定件51至53(框體)，其收容LED60及第一導光板11，在第一面11a及第二面 11b的外側具有使光透過的開口50a、53a(透光部)。LED60至少從兩個方向向第一導光板11射出光。各稜鏡70具有凹部75，凹部75在第一面11a及第二面11b相對的Z方向(第一方向)上是對稱的。凹部75具有形成為相對於Z方向彼此對稱的大致平面的第一控制面71及第二控制面72、以及連接第一控制面71及第二控制面72的底面73。第一控制面71及第二控制面72具有抗反射塗層(AR塗層)。

根據該構成，通過在第一控制面71及第二控制面72之間形成底面73，能夠空出第一控制面71與第二控制面72的X方向的距離。由此，例如從LED60入射到第一控制面71的光不會入射到第二控制面72，因此能夠抑制入射到第一控制面71的光入射到第二控制面72而直接入射到攝影機200。第一控制面71及第二控制面72具有抗反射塗層。由此而能夠防止入射到第一控制面71及第二控制面72的光透過到攝影機200側，因此能夠抑制入射到第一控制面71及第二控制面72的光直接從LED60入射到攝影機200。此外，藉由在第一控制面71及第二控制面72上施予抗反射塗層，從LED60入射到第一控制面71及第二控制面72的光更容易向對象物600的方向反射。由此而能夠提升向對象物600的照明率。因此，能夠抑制從光源(LED 60)直接入射到攝影機的光的光量，並且能夠以高照明率向對象物照射光。

凹部75相對於Z方向呈旋轉對稱。LED60從四個以上的方向對第一導光板11射出光。由此而能夠向對象物600照射非等向性少的光，能夠進一步增加光量。

底面73為曲面，其與第二面11b所成的角度小於與第一控制面71所成的角度。由此，底面73的角度無急劇變化，製造上的不均勻不易發生，因此能夠藉由雷射加工來製作稜鏡70。

(其它實施方式)

在上述實施方式中，稜鏡70的底面73形成為平面狀，但底面73的形狀不限於此。例如，如圖9所示，底面73也可以形成為向下方凹陷的曲面狀。亦即，本實施方式中的稜鏡70的底面73只要由平面或曲面等大致平面形成即可，可以是任意的形狀。需要說明的是，在本實施方式中，大致平面是指其剖面為大致直線狀的面。