JP6826426B2

JP6826426B2 - Lighting unit and inspection system

Info

Publication number: JP6826426B2
Application number: JP2016247697A
Authority: JP
Inventors: 清水　誠; 誠清水
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 2016-12-21
Filing date: 2016-12-21
Publication date: 2021-02-03
Anticipated expiration: 2036-12-21
Also published as: JP2018101084A

Description

本発明は、照明ユニットおよび検査システムに関する。
The present invention relates to a lighting unit and the inspection system.

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。 FIG. 1 shows an example of an inspection system using a conventional beam splitter. The inspection system X shown in the figure includes a beam splitter 90, a light source unit 94, and an imaging unit 95. The beam splitter 90 has prisms 91 and 92 arranged so that their slopes face each other, and a half mirror portion 93 provided between the prisms 91 and 92. The prism 92 has an incident surface 921 that faces right in the x direction and an inlet / outlet surface 922 that faces downward in the y direction. The prism 91 has an exit surface 911 facing upward in the y direction. The light source unit 94 is provided so as to face the incident surface 921, and in the illustrated configuration, the light source unit 94 is in contact with the incident surface 921. The light source unit 94 includes a substrate and a plurality of LED chips mounted on the substrate. When the light from the light source unit 94 enters the incident surface 921, this light is reflected by the half mirror unit 93 and travels downward in the y direction. Next, the light emitted from the entrance / exit surface 922 is reflected by the inspection object 99 and is incident on the entrance / exit surface 922. Then, the light transmitted through the half mirror portion 93 is emitted from the exit surface 911. By imaging this light with the imaging unit 95, it is possible to inspect the appearance of the inspection object 99 and the like.

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。 However, each of the plurality of LED chips of the light source unit 94 is a point light source. Therefore, the light source unit 94 is configured as an aggregate of a plurality of point light sources. The light from such a light source unit 94 tends to sparsely illuminate the inspection object 99 even after being reflected by the half mirror unit 93. When the inspection object 99 illuminated in this way is imaged by the imaging unit 95, images of the plurality of LED chips remain in the appearance of the inspection object 99. Under such circumstances, it was difficult to properly perform an appearance inspection or the like of the inspection object 99.

特開２０１２−２２５６９０号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-225690

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。 The present invention, which has been proposed under the circumstances described above, and its object is to provide a more uniform as possible with the lighting unit and the inspection system that the illumination.

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。 The beam splitter provided by the first aspect of the present invention has a first prism and a second prism having a right-angled isosceles triangle in the first direction and facing each other, and the first prism and the second prism. A beam splitter including a half mirror portion provided between prisms, wherein the first prism has an incident surface facing a second direction perpendicular to the first direction, and the second prism is It has an inlet / outlet surface facing the side opposite to the incident surface in the second direction, and an exit surface facing the third direction which is perpendicular to both the first direction and the second direction. The incident surface is characterized in that the surface roughness is coarser than that of the entrance / exit surface and the exit surface.

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。 In a preferred embodiment of the present invention, the incident surface is a rough surface having fine irregularities.

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。 In a preferred embodiment of the present invention, the entrance surface constitutes a lenticular lens.

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。 In a preferred embodiment of the invention, the incident surface constitutes a Fresnel lens.

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。 In a preferred embodiment of the present invention, the incident surface constitutes a microlens array including a plurality of lenses arranged in a matrix in the second direction view.

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。 In a preferred embodiment of the present invention, the entrance / exit surface is a smooth surface.

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。 In a preferred embodiment of the present invention, the exit surface is a smooth surface.

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。 In a preferred embodiment of the present invention, the first prism has a non-exiting surface facing the side opposite to the emitting surface in the third direction, and further includes a reflection suppressing member covering the non-exiting surface.

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。 In a preferred embodiment of the present invention, the non-exiting surface is a rough surface having fine irregularities.

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。 In a preferred embodiment of the present invention, the reflection suppression member is black.

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。 In a preferred embodiment of the present invention, the first prism has a pair of first side surfaces facing both sides in the first direction, and the pair of first side surfaces are smooth surfaces.

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。 In a preferred embodiment of the present invention, the second prism has a pair of second side surfaces facing both sides in the first direction, and the pair of second side surfaces are smooth surfaces.

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。 In a preferred embodiment of the present invention, a reflection promoting member that covers the pair of first side surfaces and the pair of second side surfaces is further provided.

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。 The illumination unit provided by the second aspect of the present invention is characterized by including the beam splitter provided by the first aspect of the present invention and a light source unit arranged to face the incident surface. It is supposed to be.

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。 In a preferred embodiment of the present invention, the light source unit includes a substrate and a plurality of LED chips mounted on the substrate.

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。 In a preferred embodiment of the present invention, the plurality of LED chips are arranged in a matrix.

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。 In a preferred embodiment of the present invention, each of the light source units has a plurality of LED modules including the LED chip.

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。 The illumination unit provided by the third aspect of the present invention includes the illumination unit provided by the second aspect of the present invention, an imaging unit that converts light emitted from the exit surface into an image, and the entrance. It is characterized by including an inspection stage provided at a position facing the exit surface.

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。 In a preferred embodiment of the present invention, a case for accommodating the lighting unit and the imaging unit is further provided.

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。 In a preferred embodiment of the present invention, the case has an illumination side tubular portion extending from the beam splitter in the second direction and accommodating the light source portion.

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。 In a preferred embodiment of the present invention, the inner surface of the illumination side tubular portion is smooth between the beam splitter and the light source portion.

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。 In a preferred embodiment of the present invention, the case has an imaging side tubular portion extending from the beam splitter in the third direction and accommodating the imaging unit.

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。 In a preferred embodiment of the present invention, a lens plate arranged between the beam splitter and the light source unit is further provided.

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。 In a preferred embodiment of the invention, the lens plate has a lenticular lens.

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。 In a preferred embodiment of the present invention, the lens plate has a Fresnel lens.

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。 In a preferred embodiment of the present invention, the lens plate constitutes a microlens array including a plurality of lenses arranged in a matrix in the second direction view.

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。 According to the present invention, the light from the light source unit is diffused when passing through the incident surface having a rough surface. Therefore, when the light of the light source unit reaches the inspection object, it is possible to prevent the image of the light source unit from being projected onto the inspection object. As a result, when the light from the inspection object reflected by the half mirror unit is imaged by the imaging unit, it is possible to prevent the image of the light source unit from remaining on the appearance of the inspection object. .. Therefore, more uniform illumination is possible, and the appearance inspection of the inspection object can be performed more appropriately.

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。 Other features and advantages of the present invention will become more apparent with the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.

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。It is a main part perspective view which shows the beam splitter, the lighting unit and the inspection system based on 1st Embodiment of this invention. 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the line II-II of FIG. 図１のビームスプリッタを示す拡大断面図である。It is an enlarged sectional view which shows the beam splitter of FIG. 図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the IV-IV line of FIG. 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。It is an enlarged sectional view which shows the LED module of the lighting unit of FIG. 図１のビームスプリッタを示す平面図である。It is a top view which shows the beam splitter of FIG. 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う要部拡大断面図である。FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a main part along the line VII-VII of FIG. 図１のビームスプリッタの他の例を示す平面図である。It is a top view which shows another example of the beam splitter of FIG. 図８のＩＸ−ＩＸ線に沿う要部拡大断面図である。It is an enlarged sectional view of the main part along the IX-IX line of FIG. 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。It is a top view which shows still another example of the beam splitter of FIG. 図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿う要部拡大断面図である。It is an enlarged sectional view of the main part along the XI-XI line of FIG. 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。It is a top view which shows still another example of the beam splitter of FIG. 図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う要部拡大断面図である。It is an enlarged sectional view of the main part along the line XIII-XIII of FIG. 図１２のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿う要部拡大断面図である。It is an enlarged sectional view of the main part along the XIV-XIV line of FIG. 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。It is a main part perspective view which shows the beam splitter, the lighting unit and the inspection system based on 2nd Embodiment of this invention. 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。It is a main part perspective view which shows the beam splitter, the lighting unit and the inspection system based on the 3rd Embodiment of this invention. 従来の検査システムの一例を示す概略断面図である。It is schematic cross-sectional view which shows an example of the conventional inspection system.

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。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

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。 1 to 7 show a beam splitter, a lighting unit, and an inspection system based on the first embodiment of the present invention. The inspection system C1 of the present embodiment includes a lighting unit B1, an imaging unit 5, a case 6, an auxiliary light source unit 7, and an inspection stage 8. The lighting unit B1 includes a beam splitter A1 and a light source unit 4.

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。 FIG. 1 is a perspective view of a main part showing a beam splitter A1, a lighting unit B1, and an inspection system C1. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing the beam splitter A1. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG. FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing the LED module 42 of the lighting unit B1. FIG. 6 is a plan view showing the beam splitter A1. FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of a main part along the line VII-VII of FIG. In these figures, the first direction of the present application is the z direction, the second direction is the y direction, and the third direction is the z direction.

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。 The beam splitter A1 advances the light from the light source unit 4 of the lighting unit B1 toward the inspection object 81 mounted on the inspection stage 8 and reflects the light from the inspection object 81 to the imaging unit 5. It is an optical component that can be directed. The beam splitter A1 includes a first prism 1, a second prism 2, and a half mirror portion 3. The beam splitter A1 of the present embodiment has a cubic shape. As another example of the beam splitter A1, there is a rectangular shape having a square cross section in the z direction and a long cross section in the x direction and a long cross section in the y direction in the z direction. The first prism 1 and the second prism 2 are made of a transparent material, for example, glass such as quartz glass.

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。 As shown in FIGS. 3 and 4, the first prism 1 has an isosceles right triangle cross section in the z direction, and has an incident surface 11, a non-exit surface 12, a pair of first side surfaces 13 and a slope 14. The incident surface 11 faces upward in the y-direction diagram and has a square shape in the y-direction. The non-exiting surface 12 faces to the right in the x-direction diagram and has a square shape in the x-direction. The pair of first side surfaces 13 face both sides in the z direction and have an isosceles right triangle shape in the z direction. The slope 14 is a surface connecting the incident surface 11, the non-exiting surface 12, and the end edges of the pair of first side surfaces 13, and is inclined by 45 degrees with respect to the x direction and the y direction.

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。 The second prism 2 has an isosceles triangle shape in the z-direction, and has an entrance / exit surface 21, an exit surface 22, a pair of second side surfaces 23, and a slope 24. The entrance / exit surface 21 faces downward in the y-direction diagram and has a square shape in the y-direction. The exit surface 22 faces left in the x-direction diagram and has a square shape in the x-direction. The pair of second side surfaces 23 face both sides in the z direction and have an isosceles right triangle shape in the z direction. The slope 24 is a surface connecting the entrance / exit surface 21, the exit surface 22, and the end edges of the pair of second side surfaces 23, and is inclined by 45 degrees with respect to the x direction and the y direction.

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。 The first prism 1 and the second prism 2 are arranged so that the slope 14 and the slope 24 face each other, and are fixed to each other by a method such as adhesion. A half mirror portion 3 is provided between the slope 14 and the slope 24. The half mirror portion 3 typically transmits 50% of the received light and reflects the remaining 50%. The specific configuration of such a half mirror unit 3 is not particularly limited. For example, a configuration in which a thin film made of a metal, a dielectric, or the like is formed on either the slope 14 or the slope 24, and the slope 14 and the slope 24 are joined is mentioned. Alternatively, a half mirror layer formed as a separate body may be sandwiched between the slope 14 and the slope 24. As described above, the half mirror portion 3 may be configured to include at least one of the slope 14 and the slope 24, but in the present invention, the half mirror portion 3 includes the slope 14 and the slope including such a case. It is defined as being provided between 24 and 24.

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。 The incident surface 11 has a surface roughness that is rougher than that of the entrance / exit surface 21 and the exit surface 22. As shown in FIGS. 6 and 7, examples of such an incident surface 11 include a rough surface having fine irregularities by, for example, performing a shot blasting process. In the configuration using the shot blasting process, the surface roughness of the incident surface 11 can be adjusted by setting the average particle size of the particles to be collided. In the present embodiment, for example, it is preferable to use particles having a count of 800 to 1000 in order to obtain the intended effect. In the example shown in FIG. 6, the surface roughness is uniform on the entire surface of the incident surface 11. In addition to such a configuration, the incident surface 11 may have a configuration in which the surface roughness is rough toward the center and the surface roughness is not rough toward the periphery. In this case, it is possible to suppress a decrease in the amount of light in the peripheral region as compared with the central region.

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。 The entrance / exit surface 21 and the exit surface 22 are surfaces whose surface roughness is less than that of the incident surface 11, and in the present embodiment, they are flat surfaces that do not cause diffusion or unintended refraction as optical components. There is.

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。 As shown in FIG. 3, in the present embodiment, the surface roughness of the non-exit surface 12 is rougher than that of the entrance / exit surface 21 and the exit surface 22. The surface roughness of the non-emitting surface 12 may be the same as or different from the surface roughness of the incident surface 11. Further, in the present embodiment, the beam splitter A1 has a reflection suppression member 31 that covers the non-emission surface 12. The reflection suppression member 31 suppresses the light emitted from the non-emission surface 12 from being incident on the non-emission surface 12 again. The configuration of the reflection suppressing member 31 is not particularly limited, and a configuration capable of suppressing reflection is appropriately adopted, and in the present embodiment, it is made of a black film. Such a black reflection suppressing member 31 may be formed by painting the non-exiting surface 12, or the reflection suppressing member 31 formed separately from the first prism 1 and the second prism 2 may be formed. It may be joined to the exit surface 12. In addition to black, the reflection suppression member 31 may be, for example, a complementary color of the light color of the light emitted by the light source unit 4.

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。 As shown in FIG. 4, in the present embodiment, the pair of first side surfaces 13 and the pair of second side surfaces 23 are flush with each other. The first side surface 13 and the second side surface 23 are said to have a surface roughness less than that of the incident surface 11 and the non-exit surface 12, and are smooth surfaces similar to the entrance / exit surface 21 and the exit surface 22. Has been done. Further, the beam splitter A1 has a pair of reflection promoting members 32. The pair of reflection promoting members 32 covers the first side surface 13 and the second side surface 23, and the light emitted from the first side surface 13 and the second side surface 23 is incident on the first side surface 13 and the second side surface 23 again. It is for letting you. The configuration of such a reflection promoting member 32 is not particularly limited, and is composed of, for example, a metal thin film formed on the first side surface 13 and the second side surface 23. The reflection promoting member 32 made of a metal thin film and the first side surface 13 and the second side surface 23 form a so-called mirror.

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。 The light source unit 4 emits light for illuminating the inspection object 81, and is arranged to face the incident surface 11 of the beam splitter A1. The configuration of the light source unit 4 is not particularly limited, and in the present embodiment, the light source unit 4 includes a substrate 41 and a plurality of LED modules 42.

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。 The substrate 41 has, for example, a square shape in the y direction, and has, for example, a base material made of glass epoxy or ceramics, and a wiring pattern formed on the base material.

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。 The plurality of LED modules 42 are mounted on the substrate 41, and in the present embodiment, they are arranged in a matrix in the y-direction view. As shown in FIG. 5, the LED module 42 includes an LED chip 43, a pair of leads 44, a case 45, and a translucent resin 46.

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。 The LED chip 43 serves as a light emitting source for the light source unit 4. The material of the LED chip 43 and the wavelength of the emitted light are not particularly limited. When the LED chip 43 is made of, for example, a GaN-based semiconductor, blue light is emitted from the LED chip 43. The pair of leads 44 are made of a metal such as Cu or Ni, and are electrically connected to the LED chip 43 via a wire. When the bottom electrode is formed on the LED chip 43, the LED chip 43 may be conductively bonded to one lead 44 via a conductive bonding material. The upper surface of the pair of leads 44 in the y-direction diagram is used as a mounting terminal for mounting on the substrate 41. The case 45 surrounds the LED chip 43 in the y-direction view, and is made of, for example, a white resin. The translucent resin 46 covers the LED chip 43 and is made of a silicone resin, an epoxy resin, or the like that transmits light from the LED chip 43. The LED chip 43 may be formed of a resin mixed with a fluorescent material. For example, examples of the fluorescent material include those that emit yellow light when excited by blue light from the LED chip 43. In this case, white light is emitted from the LED module 42.

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。 In the present embodiment, the light source unit 4 is arranged slightly separated from the incident surface 11 of the beam splitter A1. In addition to such a configuration, the light source unit 4 may be in contact with the incident surface 11.

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。 The image pickup unit 5 is for forming an image by capturing light from the inspection object 81. The imaging unit 5 is arranged to face the exit surface 22 of the beam splitter A1. In the present embodiment, the imaging unit 5 has a main body unit 51 and a lens unit 52. The main body 51 has a built-in image sensor that functions as a photoelectric conversion function, such as a CCD element. The lens unit 52 is an optical component for forming an image of the light traveling through the beam splitter A1 on the image sensor of the main body 51. When the image of the inspection object 81 is formed on the image sensor of the image pickup unit 5 with higher accuracy, it is preferable that the x-direction dimension of the main body portion 51 is large.

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。 The case 6 accommodates the lighting unit B1 and the imaging unit 5. The case 6 of the present embodiment has an illumination side tubular portion 61 and an image pickup side tubular portion 62.

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。 The illumination side tubular portion 61 is a square tubular portion extending in the y direction from the beam splitter A1 toward the light source unit 4, and accommodates the light source unit 4. In the present embodiment, since the light source portion 4 having a relatively small y-direction dimension is provided close to the incident surface 11, the y-direction dimension of the illumination side tubular portion 61 is the x-direction dimension and z. It has a short-axis tubular shape that is smaller than the directional dimension. Further, in the present embodiment, the inner surface of the illumination side tubular portion 61 is smooth between the beam splitters A1 and A4.

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。 The imaging side tubular portion 62 is a square tubular portion extending in the x direction from the beam splitter A1 toward the imaging unit 5, and accommodates the imaging unit 5. In the present embodiment, since the x-direction dimension of the lens portion 52 of the image pickup unit 5 is relatively large, the x-direction dimension of the image pickup side tubular portion 62 is larger than the y-direction dimension and the z-direction dimension. It has a long-axis tubular shape.

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。 Further, the case 6 has an opening that allows the entrance / exit surface 21 to face the inspection stage 8.

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。 The auxiliary light source unit 7 is for increasing the light illuminating the inspection object 81 placed on the inspection stage 8, and is used as an auxiliary light source unit 7 in addition to the light source unit 4. The configuration of the auxiliary light source unit 7 is not particularly limited, and in the illustrated example, the auxiliary light source unit 7 includes a support member 71 and a plurality of LED modules 72.

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。 The support member 71 is arranged between the case 6 and the inspection object 81 in the y direction, and is an annular shape surrounding the inspection object 81 in the y direction. The support member 71 is, for example, an aggregate of a plurality of planar-shaped substrates.

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。 The LED module 72 is a module having an LED chip as a light emitting source like the LED module 42, and is mounted on the inspection object 81. In the illustrated example, the LED module 72 is a so-called bullet-shaped LED module. The plurality of LED modules 72 are arranged, for example, at equal pitches so as to surround the inspection object 81 in the y-direction view.

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。 The inspection stage 8 is for holding an inspection object 81 such as an electronic component in an inspectable state in an inspectable position. The specific configuration of the inspection stage 8 is not particularly limited, and it may be an object having a simple flat surface, or may have a holder (not shown) for holding the inspection object 81. In addition, the inspection stage 8 has a transport function of transporting the inspection target object 81 from a space outside the drawing to the position shown in the drawing, and transporting the inspection target object 81 to a predetermined location outside the drawing after the inspection is completed. May be fulfilled.

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。 Next, the operations of the beam splitter A1, the lighting unit B1, and the inspection system C1 will be described.

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。 According to the present embodiment, the light from the light source unit 4 is diffused when passing through the incident surface 11 having a rough surface. Therefore, when the light of the light source unit 4 reaches the inspection object 81, it is possible to prevent the images of the plurality of LED modules 42 (LED chips 43) constituting the light source unit 4 from being projected onto the inspection object 81. Is possible. As a result, when the light from the inspection object 81 reflected by the half mirror unit 3 is imaged by the imaging unit 5, the images of the plurality of LED chips 43 (LED modules 42) of the light source unit 4 appear on the appearance of the inspection object 81. It is possible to avoid remaining. Therefore, according to the beam splitter A1, the lighting unit B1 and the inspection system C1, more uniform illumination is possible, and the appearance inspection of the inspection object 81 can be performed more appropriately.

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。 By diffusing by the incident surface 11, even if the light source unit 4 is brought closer to the incident surface 11, images of a plurality of LED modules 42 (LED chips 43) are unlikely to appear on the inspection object 81. Therefore, it is possible to reduce the dimensions in the y direction including the beam splitter A1 and the light source unit 4 while achieving more uniform illumination.

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。 In the present embodiment, the light source unit 4 is arranged on the opposite side of the beam splitter A1 in the y direction from the inspection object 81. The light source unit 4 composed of the substrate 41 and the plurality of LED modules 42 has a relatively thin y-direction dimension. As a result, it is possible to reduce the space occupied by the light source unit 4 and the like above the beam splitter A1 in the y direction, which generally coincides with the direction of gravity. This is suitable for utilizing the upper part of the beam splitter A1 in the y direction as a space for transportation or the like when the inspection object 81 is conveyed by the inspection stage 8. Further, the fact that the imaging unit 5 is arranged in the x direction with respect to the beam splitter A1 is suitable for securing a space that can be effectively used in the upper portion of the beam splitter A1 in the y direction.

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。 As shown in FIG. 3, in the present embodiment, the non-exiting surface 12 has a rough surface. Therefore, even if the light incident on the non-emission surface 12 is reflected to the right in the x direction by the half mirror portion 3, the light is diffused to travel from the non-emission surface 12 to the half mirror portion 3 again. It is possible to suppress. This is suitable for preventing an unintended image from being imaged by the imaging unit 5. Further, by covering the non-emission surface 12 with the reflection suppressing member 31, it is possible to more effectively prevent re-incidentity on the non-emission surface 12.

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。 As shown in FIG. 4, in the present embodiment, the first side surface 13 and the second side surface 23 are smooth surfaces and are covered with the reflection promoting member 32. As a result, the first side surface 13 and the second side surface 23 form a so-called mirror. With such a configuration, the light traveling laterally in the z direction among the light incident while being diffused by the incident surface 11 is reflected by the first side surface 13, the second side surface 23, and the reflection promoting member 32. It is possible to direct the object to be inspected 81. This is preferable for increasing the amount of light that illuminates the inspection object 81.

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。 Further, in the present embodiment, the inner surface of the illumination side tubular portion 61 of the case 6 is smoothed between the beam splitter A1 and the light source portion 4. As a result, even if the light directed from the light source unit 4 to the beam splitter A1 reaches the inner surface of the illumination side tubular portion 61, it can be prevented from being unreasonably diffused and directed to the beam splitter A1. is there. This also makes it possible to increase the amount of light that illuminates the inspection object 81.

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。 8 to 16 show modifications and other embodiments of the present invention. In these figures, the same or similar elements as those in the above embodiment are designated by the same reference numerals as those in the above embodiment.

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***部分がｘ方向に配列された構成とされている。 8 and 9 show a modified example of the incident surface 11. In this modification, the incident surface 11 is configured as a so-called lenticular lens. Such an incident surface 11 has, for example, a configuration in which a plurality of elongated raised portions extending in the z direction are arranged in the x direction.

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***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。 Even with such a modification, more uniform illumination is possible. Further, the arrangement pitch of the plurality of raised portions in the x direction is made to be an integral multiple or an integral fraction of the arrangement pitch of the plurality of LED modules 42 so that the light from the plurality of LED modules 42 is evenly diffused. Is preferable.

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***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。 10 and 11 show other modifications of the incident surface 11. In this modification, the incident surface 11 is configured as a so-called Fresnel lens. Such an incident surface 11 is composed of, for example, a plurality of concentric circular ring-shaped raised portions. Even with such a modification, more uniform illumination is possible.

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。 12 to 14 show still another modification of the incident surface 11. In this modification, the incident surface 11 constitutes a so-called microlens array. That is, the incident surface 11 is configured to have a plurality of hemispherical lenses arranged in a matrix in the y-direction view. Even with such a modification, more uniform illumination is possible.

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。 As can be understood from the modified examples of FIGS. 8 to 14, the structure in which the incident surface 11 has a rougher surface roughness than the entrance / exit surface 21 and the exit surface 22 in the present invention means that fine irregularities are formed by the shot blasting process. The concept is not limited to the above-mentioned configuration, but includes those having a shape geometrically designed by using a mold or the like, such as a lenticular lens, a Fresnel lens, and a microlens array.

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。 FIG. 15 shows a beam splitter, a lighting unit and an inspection system based on the second embodiment of the present invention. In this embodiment, the lighting unit B2 and the inspection system C2 include a lens plate 35. The lens plate 35 is arranged between the beam splitter A1 and the light source unit 4, and is held by, for example, a case 6.

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。 The lens plate 35 promotes the diffusion of light from the light source unit 4, and an example thereof is a lenticular lens described with reference to FIGS. 8 and 9, for example. Further, in the case of the present embodiment, the incident surface 11 of the beam splitter A1 is preferably a rough surface composed of a plurality of fine irregularities shown in FIGS. 6 and 7. Even with such an embodiment, more uniform illumination is possible. Further, it is preferable to promote diffusion by the lens plate 35 in addition to the incident surface 11 for more uniform illumination. As the lens plate 35, instead of the one constituting the lenticular lens, the one constituting the microlens array described with reference to FIGS. 12 to 14 may be adopted.

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。 FIG. 16 shows a beam splitter, a lighting unit and an inspection system based on a third embodiment of the present invention. In this embodiment, the illumination unit B3 and the inspection system C3 include a lens plate 35 made of a Fresnel lens described with reference to FIGS. 10 and 11. The lens plate 35 is arranged between the beam splitter A1 and the light source unit 4, and is held by, for example, a case 6. Further, in the case of the present embodiment, the incident surface 11 of the beam splitter A1 is preferably a rough surface composed of a plurality of fine irregularities shown in FIGS. 6 and 7. Even with such an embodiment, more uniform illumination is possible. Further, it is preferable to promote diffusion by the lens plate 35 in addition to the incident surface 11 for more uniform illumination.

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。 The beam splitter, lighting unit and inspection system according to the present invention are not limited to the above-described embodiments. The specific configuration of each part of the beam splitter, the lighting unit, and the inspection system according to the present invention can be freely redesigned.

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 A1: Beam splitter B1, B2, B3: Lighting unit C1, C2, C3: Inspection system 1: First prism 2: Second prism 3: Half mirror unit 4: Light source unit 5: Imaging unit 6: Case 7: Auxiliary light source Part 8: Inspection stage 11: Incident surface 12: Non-emission surface 13: First side surface 14: Slope 21: In / out surface 22: Exit surface 23: Second side surface 24: Slope 31: Reflection suppression member 32: Reflection promotion member 35 : Lens plate 41: Substrate 42: LED module 43: LED chip 44: Lead 45: Case 46: Translucent resin 51: Main body 52: Lens portion 61: Illumination side tubular portion 62: Imaging side tubular portion 71: Support Member 72: LED module 81: Object to be inspected

Claims

ビームスプリッタと、
光源部と、を備える照明ユニットであって、
前記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、
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く、
前記光源部は、前記入射面に正対して配置されていることを特徴とする、照明ユニット。 Beam splitter and
A lighting unit equipped with a light source unit
The beam splitter has a first prism and a second prism having an isosceles right triangle with a cross section in the first direction and their slopes facing each other.
A half mirror portion provided between the first prism and the second prism is provided .
The first prism has an incident surface facing a second direction that is perpendicular to the first direction.
The second prism includes an inlet / outlet surface that faces the side opposite to the incident surface in the second direction, and an exit surface that faces a third direction that is perpendicular to both the first and second directions. Have,
The incident surface, rather rough surface roughness than the entering emitting surface and the exit surface,
The lighting unit is characterized in that the light source unit is arranged so as to face the incident surface .

前記入射面は、微細な凹凸を有する粗面である、請求項１に記載の照明ユニット。 The lighting unit according to claim 1, wherein the incident surface is a rough surface having fine irregularities.

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に記載の照明ユニット。 The illumination unit according to claim 1, wherein the incident surface constitutes a lenticular lens.

前記入射面は、フレネルレンズを構成している、請求項１に記載の照明ユニット。 The illumination unit according to claim 1, wherein the incident surface constitutes a Fresnel lens.

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に記載の照明ユニット。 The lighting unit according to claim 1, wherein the incident surface constitutes a microlens array including a plurality of lenses arranged in a matrix in the second direction view.

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照明ユニット。 The lighting unit according to any one of claims 1 to 5, wherein the entrance / exit surface is a smooth surface.

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照明ユニット。 The lighting unit according to any one of claims 1 to 6, wherein the exit surface is a smooth surface.

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照明ユニット。 The first prism has a non-exiting surface facing away from the emitting surface in the third direction.
The lighting unit according to any one of claims 1 to 7, further comprising a reflection suppression member that covers the non-emission surface.

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に記載の照明ユニット。 The lighting unit according to claim 8, wherein the non-emission surface is a rough surface having fine irregularities.

前記反射抑制部材は、黒色である、請求項８または９に記載の照明ユニット。 The lighting unit according to claim 8 or 9, wherein the reflection suppression member is black.

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照明ユニット。 The first prism has a pair of first side surfaces facing both sides in the first direction.
The lighting unit according to any one of claims 1 to 10, wherein the pair of first side surfaces is a smooth surface.

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に記載の照明ユニット。 The second prism has a pair of second sides facing both sides in the first direction.
The lighting unit according to claim 11, wherein the pair of second side surfaces are smooth surfaces.

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に記載の照明ユニット。 The lighting unit according to claim 12, further comprising a pair of first side surfaces and a reflection promoting member covering the pair of second side surfaces.

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１ないし１３のいずれかに記載の照明ユニット。 The lighting unit according to any one of claims 1 to 13, wherein the light source unit includes a substrate and a plurality of LED chips mounted on the substrate.

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１４に記載の照明ユニット。 The lighting unit according to claim 14 , wherein the plurality of LED chips are arranged in a matrix.

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１４または１５に記載の照明ユニット。 The lighting unit according to claim 14 or 15 , wherein each of the light source units has a plurality of LED modules including the LED chip.

請求項１ないし１６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。 The lighting unit according to any one of claims 1 to 16 .
An imaging unit that converts the light emitted from the exit surface into an image,
An inspection stage provided at a position facing the entrance / exit surface,
An inspection system characterized by being equipped with.

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１７に記載の検査システム。 The inspection system according to claim 17 , further comprising a case for accommodating the lighting unit and the imaging unit.

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１８に記載の検査システム。 The inspection system according to claim 18 , wherein the case has an illumination side tubular portion extending from the beam splitter in the second direction and accommodating the light source portion.

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１９に記載の検査システム。 The inspection system according to claim 19 , wherein the inner surface of the illumination side tubular portion is smooth between the beam splitter and the light source portion.

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１８ないし２０のいずれかに記載の検査システム。 The inspection system according to any one of claims 18 to 20 , wherein the case has an imaging side tubular portion extending from the beam splitter in the third direction and accommodating the imaging unit.

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１７ないし２１のいずれかに記載の検査システム。 The inspection system according to any one of claims 17 to 21 , further comprising a lens plate arranged between the beam splitter and the light source unit.

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２２に記載の検査システム。 The inspection system according to claim 22 , wherein the lens plate has a lenticular lens.

前記レンズプレートは、フレネルレンズを有する、請求項２２に記載の検査システム。 The inspection system according to claim 22 , wherein the lens plate has a Fresnel lens.

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２２に記載の検査システム。 The inspection system according to claim 22 , wherein the lens plate constitutes a microlens array including a plurality of lenses arranged in a matrix in the second direction view.