JP7777962B2 - Inspection lighting device and inspection system - Google Patents
Inspection lighting device and inspection systemInfo
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Description
本発明は、例えばワークの側面を検査するための検査用照明装置に関するものである。 The present invention relates to an inspection lighting device for inspecting, for example, the side surfaces of a workpiece.
概略扁平円筒状をなす錠剤等をワークとする外観検査では、ワークの平面部や底面部だけでなく、その側面部全周についても撮像画像に基づいた検査が行われている。特許文献1に記載の検査システムでは、ドラムに形成された保持溝内に錠剤の側面部の約半周分を露出させた状態で保持しながらカメラの撮像領域まで搬送される。一方の側面部の撮像が終了すると、別の同じ構造のドラムにもう一方の側面部を露出させた状態で保持して、同様に撮像が行われる。すなわち、錠剤の保持されている向きを変更して2回に分けて撮像することで、錠剤の全周の画像を得ている。 In visual inspections of workpieces such as tablets that are roughly flattened and cylindrical, not only the flat and bottom surfaces of the workpiece are inspected based on captured images, but also the entire circumference of the side surfaces. In the inspection system described in Patent Document 1, the tablet is held in a holding groove formed in a drum with approximately half of its side surface exposed, and transported to the camera's imaging area. Once imaging of one side surface is complete, the other side surface is held in another drum with the same structure, with the other side surface exposed, and imaging is performed in the same way. In other words, by changing the orientation in which the tablet is held and imaging twice, an image of the entire circumference of the tablet is obtained.
しかしながら、このような検査システムは、非常に複雑な機構が必要となってしまうし、撮像機構であるカメラについては少なくとも2台必要となってしまう。にもかかわらず、側面部の全周を同時に撮像することはできない。このため、ワークの側面部の全周を撮像するのに必要となる時間を短縮することは難しい。 However, such an inspection system requires a very complex mechanism and at least two cameras as the imaging mechanism. Despite this, it is not possible to simultaneously image the entire circumference of the side surface. For this reason, it is difficult to reduce the time required to image the entire circumference of the workpiece's side surface.
本発明は上述したような問題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成でありながら、一度の撮像でワークの側面部の全周を撮像でき、良好なS/N比を実現できる検査用照明装置を提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the problems described above, and aims to provide an inspection illumination device that has a simple configuration, can capture the entire periphery of the side of a workpiece in a single image, and achieves a good S/N ratio.
すなわち、本発明に係る検査用照明装置は、第1検査光がワークの第1側面部に至る第1照射光路、及び、前記第1側面部から撮像機構に至る第1検出光路を具備し、第1検査光が所定方向に偏光した状態で前記第1側面部に照射されるように構成された第1光学系と、第2検査光が前記第1側面部の反対側である前記ワークの第2側面部に至る第2照射光路、及び、前記第2側面部から前記撮像機構に至る第2検出光路を具備し、第2検査光が第1検査光と同じ方向に偏光した状態で前記第2側面部に照射されるように構成された第2光学系と、を備え、前記ワークで反射又は散乱されて偏光に変化が生じた第1検査光及び第2検査光の少なくとも一部の偏光成分を前記撮像機構へ入射させるとともに、前記所定方向に偏光した光が前記撮像機構に入射するのを防ぐように構成されたことを特徴とする。 In other words, the inspection illumination device according to the present invention comprises a first optical system including a first illumination optical path through which first inspection light reaches a first side surface of a workpiece and a first detection optical path from the first side surface to an imaging mechanism, and configured so that the first inspection light is irradiated onto the first side surface while being polarized in a predetermined direction; and a second optical system including a second illumination optical path through which second inspection light reaches a second side surface of the workpiece opposite the first side surface, and a second detection optical path from the second side surface to the imaging mechanism, and configured so that the second inspection light is irradiated onto the second side surface while being polarized in the same direction as the first inspection light. The inspection illumination device according to the present invention is characterized in that it is configured so that at least some of the polarized components of the first inspection light and second inspection light that have been reflected or scattered by the workpiece and have undergone a change in polarization are incident on the imaging mechanism, and so that light polarized in the predetermined direction is prevented from entering the imaging mechanism.
このようなものであれば、前記第1側面部で反射又は散乱された第1検査光と、前記第2側面部で反射又は散乱された第2検査光を前記撮像機構に同時に入射させて、例えば前記ワークの前記側面部の全周を一度に撮像することが可能となる。また、第1検査光のうち前記ワークに照射されずに前記ワークの反対側にある前記第2光学系に入射し、前記第2検出光路に沿って前記撮像機構側へと進行する通過光については前記撮像機構へは入射しないようにできる。同様に第2検査光のうち前記ワークに照射されずに前記ワークの反対側にある前記第1光学系に入射する光についても、前記撮像機構に入射しないようにできる。したがって、前記ワークの第1側面部及び第2側面部において反射又は散乱された信号成分である光だけを前記撮像機構に入射させ、前記ワークに照射されなかったノイズ成分である光は前記撮像機構には入射しないようにできるので、撮像される画像におけるS/N比を向上させることができる。 With this configuration, the first inspection light reflected or scattered by the first side surface and the second inspection light reflected or scattered by the second side surface can be simultaneously incident on the imaging mechanism, making it possible to image the entire circumference of the side surface of the workpiece at once. Furthermore, the passing light of the first inspection light that is not irradiated on the workpiece but is incident on the second optical system on the opposite side of the workpiece and travels along the second detection optical path toward the imaging mechanism can be prevented from entering the imaging mechanism. Similarly, the light of the second inspection light that is not irradiated on the workpiece but is incident on the first optical system on the opposite side of the workpiece can also be prevented from entering the imaging mechanism. Therefore, only the light that is the signal component reflected or scattered on the first and second side surfaces of the workpiece can be incident on the imaging mechanism, while the light that is the noise component not irradiated on the workpiece can be prevented from entering the imaging mechanism, thereby improving the S/N ratio of the captured image.
本発明に係る検査用照明装置の具体的な構成の一態様としては、前記第1光学系が、第1検査光を射出する第1光源と、前記第1光源から射出された第1検査光を前記所定方向に偏光させる第1偏光制御素子と、前記第1偏光制御素子と前記ワークとの間に設けられて、前記第1偏光制御素子を通過した第1検査光を前記ワーク側へ透過させるとともに、前記ワークで反射又は散乱された第1検査光を反射する第1ビームスプリッタと、を備え、前記第2光学系が、第2検査光を射出する第2光源と、前記第2光源から射出された第2検査光を前記所定方向に偏光させる第2偏光制御素子と、前記第2偏光制御素子と前記ワークとの間に設けられて、前記第2偏光制御素子を通過した第2検査光を前記ワーク側へ透過させるとともに、前記ワークで反射又は散乱された第2検査光を反射する第2ビームスプリッタと、を備え、前記第1検出光路上、及び、前記第2検出光路上に設けられ、前記所定方向に偏光した光を遮光し、前記所定方向以外に偏光した光の少なくとも一部は透過するように構成された偏光選択機構をさらに備えたものが挙げられる。 In one specific configuration of the inspection illumination device according to the present invention, the first optical system includes a first light source that emits first inspection light, a first polarization control element that polarizes the first inspection light emitted from the first light source in the predetermined direction, and a first beam splitter that is provided between the first polarization control element and the workpiece and transmits the first inspection light that has passed through the first polarization control element to the workpiece and reflects the first inspection light that has been reflected or scattered by the workpiece; and the second optical system includes a second light source that emits second inspection light, and a first polarization control element that polarizes the first inspection light emitted from the second light source in the predetermined direction. a second polarization control element that polarizes the second inspection light that has passed through the second polarization control element in the predetermined direction; and a second beam splitter that is provided between the second polarization control element and the work and transmits the second inspection light that has passed through the second polarization control element toward the work and reflects the second inspection light that has been reflected or scattered by the work; and further includes a polarization selection mechanism that is provided on the first detection optical path and the second detection optical path and is configured to block light polarized in the predetermined direction and transmit at least a portion of light polarized in directions other than the predetermined direction.
前記偏光選択機構を構成する光学素子の数を最小にしつつ、簡素な構成でその機能が実現できるようにするには、前記偏光選択機構が、前記第1検出光路上、及び、前記第2検出光路上において、前記撮像機構の手前に設けられた1つの偏光子であればよい。 To minimize the number of optical elements constituting the polarization selection mechanism and achieve its function with a simple configuration, the polarization selection mechanism may consist of a single polarizer located in front of the imaging mechanism on the first detection optical path and the second detection optical path.
前記第1光学系及び第2光学系をコンパクトに構成できるようにするとともに、第1検査光及び第2検査光が前記撮像機構に到達するまでに通過する境界面や光学素子の数を減らして、放射束の減衰を抑え、前記撮像機構に入射する放射束を増加させるには、前記第1光学系が、第1検査光を射出する第1光源と、前記第1光源と前記ワークとの間に設けられて、前記第1光源から射出された第1検査光を前記ワーク側へ透過させるとともに、前記ワークで反射又は散乱された第1検査光を反射する第1ビームスプリッタを備え、前記第1ビームスプリッタの透過反射面が、前記第1光源から射出された第1検査光を前記所定方向に偏光させるように構成されており、前記第2光学系が、第2検査光を射出する第2光源と、前記第2光源と前記ワークとの間に設けられて、前記第2光源から射出された第2検査光を前記ワーク側へ透過させるとともに、前記ワークで反射又は散乱された第2検査光を反射する第2ビームスプリッタと、を備え、前記第2ビームスプリッタの透過反射面が、前記第2光源から射出された第2検査光を前記所定方向に偏光させるように構成されたものであればよい。 In order to compactly configure the first and second optical systems and reduce the number of boundary surfaces and optical elements through which the first and second inspection lights pass before reaching the imaging mechanism, thereby suppressing attenuation of the radiant flux and increasing the radiant flux incident on the imaging mechanism, the first optical system comprises a first light source that emits the first inspection light, and a first beam splitter that is provided between the first light source and the workpiece and transmits the first inspection light emitted from the first light source to the workpiece and reflects the first inspection light reflected or scattered by the workpiece, and The transmission-reflection surface of the splitter is configured to polarize the first inspection light emitted from the first light source in the predetermined direction, the second optical system includes a second light source that emits second inspection light, and a second beam splitter that is provided between the second light source and the work and transmits the second inspection light emitted from the second light source toward the work and reflects the second inspection light reflected or scattered by the work, and the transmission-reflection surface of the second beam splitter is configured to polarize the second inspection light emitted from the second light source in the predetermined direction.
前記第1ビームスプリッタ及び前記第2ビームスプリッタに偏光機能を有する場合に、前記偏光選択機構についても偏光子を用いずにその機能を実現できるようにして、さらに部品点数を低減できるようにするための具体的な構成例としては、前記第1検出光路上において前記第1側面部と前記第1ビームスプリッタの透過反射面との間では光の偏光状態が保たれるように構成されており、前記第2検出光路上において前記第2側面部と前記第2ビームスプリッタの透過反射面との間では光の偏光状態が保たれるように構成されていればよい。このようなものであれば、前記ワークで反射又は散乱されて偏光に変化が生じた光は各ビームスプリッタで反射されて前記撮像機構へ導けるようにししつつ、前記ワークに照射されなかった光については所定方向に偏光したままであるため、他方のビームスプリッタを再度透過して他方の光源側へ逃がすことができる。したがって、前記第1ビームスプリッタ及び前記第2ビームスプリッタが、偏光制御機能だけでなく、前述した偏光選択機構としての機能も兼ねることができる。 When the first beam splitter and the second beam splitter have a polarization function, a specific configuration example for enabling the polarization selection mechanism to achieve that function without using a polarizer and further reduce the number of parts is one in which the polarization state of light is maintained on the first detection optical path between the first side surface and the transmission-reflection surface of the first beam splitter, and the polarization state of light is maintained on the second detection optical path between the second side surface and the transmission-reflection surface of the second beam splitter. In this configuration, light that has been reflected or scattered by the workpiece and undergoes a change in polarization is reflected by each beam splitter and directed to the imaging mechanism, while light that has not been irradiated onto the workpiece remains polarized in a predetermined direction and can pass through the other beam splitter again and escape to the other light source. Therefore, the first beam splitter and the second beam splitter can function not only as a polarization control mechanism but also as the polarization selection mechanism described above.
第1検査光及び第2検査光が所定方向以外の偏光成分をほとんど含まないようにして、直線偏光の精度を高めて、各側面部における微小な欠陥等も撮像できるようにするには、前記第1光学系が、前記第1光源と前記第1ビームスプリッタの透過反射面との間に第1検査光を前記所定方向に偏光する第1照射側偏光要素をさらに備え、前記第2光学系が、前記第2光源と前記第2ビームスプリッタの透過反射面との間に第2検査光を前記所定方向に偏光する第2照射側偏光要素をさらに備えたものであればよい。 To ensure that the first inspection light and the second inspection light contain almost no polarization components other than those in the specified direction, thereby improving the accuracy of the linear polarization and enabling imaging of even minute defects on each side surface, the first optical system may further include a first illumination-side polarizing element between the first light source and the transmission-reflection surface of the first beam splitter that polarizes the first inspection light in the specified direction, and the second optical system may further include a second illumination-side polarizing element between the second light source and the transmission-reflection surface of the second beam splitter that polarizes the second inspection light in the specified direction.
所定方向に偏光させる各光学素子の第1検査光及び第2検査光に対する入射角依存性や偏光子の消光比の影響を受けて前述したS/N比が低下するのを防ぐには、前記第1光学系が、前記第1ビームスプリッタの透過反射面と前記撮像機構との間に前記所定方向と直交する方向に偏光した光を透過する第1検出側偏光要素をさらに備え、前記第2光学系が、前記第2ビームスプリッタの透過反射面と前記撮像機構との間に前記所定方向と直交する方向に偏光した光を透過する第2検出側偏光要素をさらに備えたものであればよい。ここで、前記所定方向と直交する方向に偏光した光とは、偏光している方向が前記所定方向に対して厳密に90度をなすものだけでなく、例えば所定方向に対して偏光している方向のなす角度が90度の近傍を含む概念である。すなわち、前記偏光選択機構によって前記所定方向に偏光した光は遮光しつつ、前記ワークの側面部において反射又は散乱された光は前記偏光選択機構を通過できる偏光方向であればよい。 To prevent the aforementioned S/N ratio from decreasing due to the influence of the incidence angle dependency of each optical element polarizing the first and second inspection lights in a predetermined direction and the extinction ratio of the polarizer, the first optical system may further include a first detection-side polarizing element between the transmission-reflection surface of the first beam splitter and the imaging mechanism that transmits light polarized in a direction perpendicular to the predetermined direction, and the second optical system may further include a second detection-side polarizing element between the transmission-reflection surface of the second beam splitter and the imaging mechanism that transmits light polarized in a direction perpendicular to the predetermined direction. Here, "light polarized in a direction perpendicular to the predetermined direction" does not only mean light whose polarization direction is strictly 90 degrees relative to the predetermined direction, but also includes, for example, light whose polarization direction forms an angle close to 90 degrees with respect to the predetermined direction. In other words, any polarization direction may be used so that the polarization selection mechanism blocks light polarized in the predetermined direction while allowing light reflected or scattered at the side of the workpiece to pass through the polarization selection mechanism.
前記ワークの分光反射率や前記撮像機構における色収差等により前記ワークの第1側面部と第2側面部の撮像結果に誤差が生じるのを防ぐには、第2検査光が、第1検査光と同じ波長を有するものであればよい。このようなものであれば、前記ワークに照射される第1検査光と第2検査光は偏光だけでなく、波長も含めた照射条件が揃えられるので、例えば前記ワークの各側面部における欠陥や傷だけが撮像結果の違いとして表れるようにできる。 To prevent errors in the imaging results of the first and second side portions of the workpiece due to the spectral reflectance of the workpiece or chromatic aberration in the imaging mechanism, the second inspection light must have the same wavelength as the first inspection light. In this case, the irradiation conditions of the first and second inspection lights irradiated onto the workpiece, including not only polarization but also wavelength, are aligned, so that, for example, only defects or scratches on each side portion of the workpiece will appear as differences in the imaging results.
本発明に係る別の態様としては、第1波長を有する第1検査光がワークの第1側面部に至る第1照射光路、及び、前記第1側面部から前記撮像機構に至る第1検出光路を具備する第1光学系と、第1波長とは異なる第2波長を有する第2検査光が前記第1側面部の反対側である前記ワークの第2側面部に至る第2照射光路、及び、前記第2側面部から前記撮像機構に至る第2検出光路を具備する第2光学系と、前記第1検出光路上に設けられて、前記第1波長の光を透過させるとともに、前記第2波長の光は遮光する第1波長選択フィルタと、前記第2検出光路上に設けられて、前記第2波長の光を透過させるとともに、前記第1波長の光は遮光する第2波長選択フィルタと、を備えたものが挙げられる。このようなものであれば、偏光した光を用いなくても、前記ワークの第1側面部と第2側面部を同時に撮像することが可能となる。また、各波長選択フィルタによって前記ワークで反射又は散乱された信号成分となる光は前記撮像機構へ入射し、前記ワークに照射されずに通過したノイズ成分となる光は前記撮像機構へ入射しないようにして、撮像画像におけるS/N比を向上させることができる。 Another aspect of the present invention includes a first optical system including a first illumination optical path through which first inspection light having a first wavelength reaches a first side portion of the workpiece and a first detection optical path from the first side portion to the imaging mechanism; a second optical system including a second illumination optical path through which second inspection light having a second wavelength different from the first wavelength reaches a second side portion of the workpiece opposite the first side portion and a second detection optical path from the second side portion to the imaging mechanism; a first wavelength-selective filter provided on the first detection optical path that transmits light of the first wavelength and blocks light of the second wavelength; and a second wavelength-selective filter provided on the second detection optical path that transmits light of the second wavelength and blocks light of the first wavelength. This configuration makes it possible to simultaneously image the first and second side portions of the workpiece without using polarized light. Furthermore, each wavelength selection filter allows signal component light reflected or scattered by the workpiece to enter the imaging mechanism, while preventing noise component light that passes through without being irradiated onto the workpiece from entering the imaging mechanism, thereby improving the S/N ratio in the captured image.
本発明に係る検査用照明装置と、前記撮像機構と、を備えた検査システムであれば、例えば前記ワークの側面部の全周を一度に撮像できる。このため、従来のように前記ワークの側面部の全周を撮像するために、複雑な搬送機構を用いて複数回に分けて撮像する必要がない。 An inspection system equipped with the inspection illumination device of the present invention and the imaging mechanism can, for example, image the entire circumference of the side of the workpiece at once. Therefore, there is no need to use a complex transport mechanism to capture multiple images in order to image the entire circumference of the side of the workpiece, as was done in the past.
前記ワークが例えば円筒形状をなし、側面部が曲面を有している場合でも前記ワークに対してより広い範囲の撮像を行えるようにするには、前記撮像機構が、撮像素子と、前記撮像素子上に前記ワークの第1側面部及び第2側面部を結像させる物体側テレセントリックレンズを備えたものであればよい。 In order to capture images of a wider range of the workpiece, even if the workpiece is cylindrical and has curved side surfaces, the imaging mechanism may include an imaging element and an object-side telecentric lens that forms an image of the first and second side surfaces of the workpiece on the imaging element.
このように本発明に係る検査用照明装置によれば、1回の撮像で例えば前記ワークにおける側面部の全周の撮像画像を得ることができ、検査に必要となる時間を大幅に短縮できる。また、前記ワークの側面部で反射又は散乱された信号成分となる光だけを前記撮像機構に入射するようにしてノイズの原因となる光は遮蔽できるので、撮像画像におけるS/N比を高くすることができる。 In this way, with the inspection illumination device of the present invention, it is possible to obtain an image of the entire circumference of, for example, the side of the workpiece in a single image capture, significantly reducing the time required for inspection. Furthermore, since only the light that becomes the signal component reflected or scattered by the side of the workpiece is allowed to enter the imaging mechanism, and light that causes noise is blocked, the S/N ratio of the captured image can be increased.
本発明の第1実施形態における検査用照明装置100、及び、この検査用照明装置100と撮像機構4を備えた検査システム200について図1を参照しながら説明する。 The inspection illumination device 100 according to the first embodiment of the present invention and the inspection system 200 equipped with this inspection illumination device 100 and an imaging mechanism 4 will be described with reference to Figure 1.
この検査システム200は、例えば錠剤のように概略扁平円筒形状をなすワークWの側面部W1、W2の撮像画像に基づいて、その形状や欠陥の有無等を外観検査するために用いられるものである。第1実施形態では、撮像機構4であるカメラのレンズ41の光軸OAはワークWにおいて端面が形成されている平面部W3(表面部)又は底面部W4(裏面部)の中心に対して直交するように設定されている。言い換えると、ワークWの中心軸とレンズ41の光軸OAは一致させてある。このようにレンズ41の光軸OAが設定されたワークWの側面部W1、W2に対して、一対の光学系により両側から挟み込むように2方向から検査光が照射される。より具体的にはワークW近傍においてそれぞれ進行方向が逆向きとなる各検査光の光軸はレンズ41の光軸OAに対して直交するように構成されている。そして、ワークWの側面部W1、W2において反射又は散乱された検査光は、各種光学素子によって進行方向が変更されて最終的に撮像機構4まで導かれて、これらの検査光によってワークWの側面部W1、W2の全周を一度に撮像するように構成されている。また、ワークWに照射されなかった検査光については撮像機構4に入射しないように構成されている。なお、ワークWの形状は円筒形状に限られるものではなく、様々な形状のものを対象とすることができる。 This inspection system 200 is used to visually inspect the shape and presence or absence of defects of a workpiece W, which has a roughly flattened cylindrical shape, such as a tablet, based on captured images of the side surfaces W1 and W2. In the first embodiment, the optical axis OA of the lens 41 of the camera, which is the imaging mechanism 4, is set so as to be perpendicular to the center of the flat surface W3 (front surface) or bottom surface W4 (back surface) where the end faces of the workpiece W are formed. In other words, the central axis of the workpiece W and the optical axis OA of the lens 41 are aligned. Inspection light is irradiated from two directions, sandwiching the side surfaces W1 and W2 of the workpiece W with the optical axis OA of the lens 41 set in this way, by a pair of optical systems. More specifically, the optical axes of the inspection light beams, which travel in opposite directions near the workpiece W, are configured to be perpendicular to the optical axis OA of the lens 41. The inspection light reflected or scattered by the side surfaces W1, W2 of the workpiece W is redirected by various optical elements and ultimately guided to the imaging mechanism 4, which is configured to capture an image of the entire circumference of the side surfaces W1, W2 of the workpiece W at once. Furthermore, the inspection light that is not irradiated onto the workpiece W is configured not to enter the imaging mechanism 4. The shape of the workpiece W is not limited to a cylindrical shape, and various shapes can be used.
より具体的には検査システム200は、前記撮像機構4と、ワークWの側面部W1、W2に対して所定方向に偏光した検査光を照射するとともに、ワークWで反射又は散乱された検査光だけを撮像機構4に導くように構成された検査用照明装置100と、を備えている。 More specifically, the inspection system 200 includes the imaging mechanism 4 and an inspection lighting device 100 configured to irradiate the side portions W1 and W2 of the workpiece W with inspection light polarized in a predetermined direction and to guide only the inspection light reflected or scattered by the workpiece W to the imaging mechanism 4.
まず、検査用照明装置100の詳細について図1を参照しながら説明する。以下の説明ではワークWの側面部W1、W2における左側半周分を第1側面部W1、ワークWの側面部W1、W2における右側半周分を第2側面部W2と定義する。 First, the details of the inspection illumination device 100 will be described with reference to Figure 1. In the following description, the left half of the circumference of the side portions W1 and W2 of the workpiece W will be defined as the first side portion W1, and the right half of the circumference of the side portions W1 and W2 of the workpiece W will be defined as the second side portion W2.
検査用照明装置100は、第1側面部W1に対して所定方向に偏光した第1検査光を照射する第1光学系1と、ワークWにおいて第1側面部W1とは反対側となる第2側面部W2に対して第1検査光と同じ方向に偏光した第2検査光を照射する第2光学系2と、ワークWで反射又は散乱されて偏光に変化が生じた第1検査光及び第2検査光の少なくとも一部の偏光成分を撮像機構4へ入射させるとともに、所定方向に偏光した光が撮像機構4に入射するのを防ぐように構成された偏光選択機構3と、を備えている。なお、第1実施形態では第1光学系1と第2光学系2はワークWの中心軸を包含する基準面RPに対して左右対象に配置されている。 The inspection illumination device 100 comprises a first optical system 1 that irradiates a first side surface W1 with first inspection light polarized in a predetermined direction; a second optical system 2 that irradiates a second side surface W2 of the workpiece W that is opposite the first side surface W1 with second inspection light polarized in the same direction as the first inspection light; and a polarization selection mechanism 3 that is configured to allow at least some of the polarization components of the first inspection light and second inspection light that have been reflected or scattered by the workpiece W and have undergone a change in polarization to enter the imaging mechanism 4, while preventing light polarized in the predetermined direction from entering the imaging mechanism 4. Note that in the first embodiment, the first optical system 1 and the second optical system 2 are arranged symmetrically with respect to a reference plane RP that includes the central axis of the workpiece W.
第1光学系1は、図1において左半分に示されるものである。第1光学系1は、第1光源11からワークWの第1側面部W1に至る第1照射光路L11と、第1側面部W1から撮像機構4に至る第1検出光路L12と、を備えている。第1照射光路L11は図1における左右方向に対して直線状に延びる光路である。また、第1検出光路L12は、複数回の反射が繰り返されるジグザグ状に延びる光路である。第1照射光路L11と第1検出光路L12はワークWと後述する第1ビームスプリッタ13との間で重複する。 The first optical system 1 is shown in the left half of Figure 1. The first optical system 1 includes a first illumination optical path L11 extending from the first light source 11 to the first side surface W1 of the workpiece W, and a first detection optical path L12 extending from the first side surface W1 to the imaging mechanism 4. The first illumination optical path L11 is an optical path that extends linearly in the left-right direction in Figure 1. The first detection optical path L12 is an optical path that extends in a zigzag pattern and is reflected multiple times. The first illumination optical path L11 and the first detection optical path L12 overlap between the workpiece W and the first beam splitter 13, which will be described later.
具体的には第1光学系1は、第1光源11、第1偏光制御素子12、第1ビームスプリッタ13、第1ミラー14、及び、共通ミラーCMの第1反射面15と、を備えている。第1光源11、第1偏光制御素子12、及び、第1ビームスプリッタ13は図1における左右方向に一直線上に並べて配置されて、第1照射光路L11を形成する。また、第1ビームスプリッタ13、第1ミラー14、共通ミラーCMの第1反射面15は、クランク状に配置されて第1検出光路L12を形成する。 Specifically, the first optical system 1 includes a first light source 11, a first polarization control element 12, a first beam splitter 13, a first mirror 14, and a first reflecting surface 15 of the common mirror CM. The first light source 11, the first polarization control element 12, and the first beam splitter 13 are arranged in a straight line in the left-right direction in FIG. 1, forming the first illumination light path L11. The first beam splitter 13, the first mirror 14, and the first reflecting surface 15 of the common mirror CM are arranged in a crank shape, forming the first detection light path L12.
第1光源11は、所定波長でランダム偏光(自然光)の状態の光を第1検査光として射出するものであり、例えばLEDによって構成される。 The first light source 11 emits randomly polarized light (natural light) at a predetermined wavelength as the first inspection light, and is composed of, for example, an LED.
第1偏光制御素子12は、第1光源11から射出された第1検査光から所定方向の偏光だけを透過させて、第1検査光を直線偏光の状態にする偏光子である。なお、第1偏光制御素子12は偏光子に限られるものではなく、偏光変換素子等であっても構わない。偏光変換素子を用いた場合は偏光子を用いた場合よりも第1光源11から射出された第1検査光を効率よく所定方向の偏光として取り出す事が可能となる。第1実施形態では第1検査光は第1偏光制御素子12を通過することで、ランダム偏光の状態からP偏光を有する状態となる。 The first polarization control element 12 is a polarizer that transmits only light polarized in a predetermined direction from the first inspection light emitted from the first light source 11, converting the first inspection light into a linearly polarized state. Note that the first polarization control element 12 is not limited to a polarizer and may be a polarization conversion element, etc. Use of a polarization conversion element makes it possible to extract the first inspection light emitted from the first light source 11 as polarized light in a predetermined direction more efficiently than when a polarizer is used. In the first embodiment, the first inspection light changes from a randomly polarized state to a P-polarized state by passing through the first polarization control element 12.
第1ビームスプリッタ13は例えばキューブ型のものであり、第1偏光制御素子12を通過したP偏光状態の第1検査光をワークWの第1側面側へ透過させ、ワークWの第1側面部W1で反射又は散乱された第1検査光は第1ミラー14側へと反射するようにその透過反射面13Sの向きが設定されている。なお、第1ビームスプリッタ13は、キューブ型のものに限られず、プレート型のものであってもよい。 The first beam splitter 13 is, for example, cube-shaped, and the orientation of its transmission-reflection surface 13S is set so that the first inspection light in a P-polarized state that has passed through the first polarization control element 12 is transmitted to the first side surface of the workpiece W, and the first inspection light that has been reflected or scattered by the first side surface W1 of the workpiece W is reflected to the first mirror 14. Note that the first beam splitter 13 is not limited to being cube-shaped, and may also be plate-shaped.
第1ミラー14は第1ビームスプリッタ13で反射された光の進行方向を直角に曲げて共通ミラーCM側へと反射するようにその反射面の向きが設定されている。第1ミラー14で反射された光は共通ミラーCMの第1反射面15でさらに90度曲げて撮像機構4側へと反射される。 The first mirror 14 has a reflecting surface oriented so that it bends the direction of travel of light reflected by the first beam splitter 13 at a right angle and reflects it toward the common mirror CM. The light reflected by the first mirror 14 is then bent by a further 90 degrees by the first reflecting surface 15 of the common mirror CM and reflected toward the imaging mechanism 4.
ここで、第1照射光路L11を進行する第1検査光の幅はワークWの上下左右方向の幅よりも大きく設定されている。このため、第1検査光のうち光軸近傍の光はワークWの第1側面部W1に照射されるが、それよりも外側の光はワークWに照射されず、後述する第2光学系2の第2ビームスプリッタ23に入射する。ワークWが錠剤の場合に表面は散乱面であるため、照射された第1検査光の偏光状態は保存されない。したがって、ワークWの第1側面部W1で反射又は散乱された第1検査光は、P偏光の状態からランダム偏光の状態に変化する。一方、ワークWに照射されず第2光学系2に入射した第1検査光はP偏光の状態が保たれたまま第2光学系2の第2検出光路L22を進行し、偏光選択機構3まで到達することになる。 Here, the width of the first inspection light traveling through the first illumination optical path L11 is set larger than the vertical and horizontal widths of the workpiece W. Therefore, light of the first inspection light near the optical axis is illuminated onto the first side surface W1 of the workpiece W, but light outside of that is not illuminated onto the workpiece W and instead enters the second beam splitter 23 of the second optical system 2, which will be described later. If the workpiece W is a tablet, its surface is a scattering surface, so the polarization state of the illuminated first inspection light is not preserved. Therefore, the first inspection light reflected or scattered by the first side surface W1 of the workpiece W changes from P polarization to random polarization. On the other hand, the first inspection light that is not illuminated onto the workpiece W and enters the second optical system 2 remains P polarization as it travels through the second detection optical path L22 of the second optical system 2 and reaches the polarization selection mechanism 3.
第2光学系2は、図1において右半分に示される光学系である。第2光学系2は、第2光源21からワークWの第2側面部W2に至る第2照射光路L21と、第2側面部W2から撮像機構4に至る第2検出光路L22と、を備えている。第2照射光路L21は図1における左右方向に対して直線状に延びる光路である。また、第2検出光路L22は、複数回の反射が繰り返されるジグザグ状に延びる光路である。第2照射光路L21と第2検出光路L22はワークWと後述する第2ビームスプリッタ23との間で重複する。 The second optical system 2 is the optical system shown in the right half of Figure 1. The second optical system 2 includes a second illumination optical path L21 extending from the second light source 21 to the second side surface W2 of the workpiece W, and a second detection optical path L22 extending from the second side surface W2 to the imaging mechanism 4. The second illumination optical path L21 is an optical path that extends linearly in the left-right direction in Figure 1. The second detection optical path L22 is an optical path that extends in a zigzag pattern and is reflected multiple times. The second illumination optical path L21 and the second detection optical path L22 overlap between the workpiece W and the second beam splitter 23, which will be described later.
具体的には第2光学系2は、第2光源21、第2偏光制御素子22、第2ビームスプリッタ23、第2ミラー24、及び、共通ミラーCMの第2反射面25と、を備えている。これらの光学素子の配置は前述した第1光学系1の各光学素子の配置と左右対称なので説明を省略する。 Specifically, the second optical system 2 includes a second light source 21, a second polarization control element 22, a second beam splitter 23, a second mirror 24, and a second reflecting surface 25 of the common mirror CM. The arrangement of these optical elements is symmetrical to the arrangement of the optical elements of the first optical system 1 described above, so further explanation will be omitted.
第2光源21は、第1光源11と同種、同型のものであり、例えばLEDによって構成される。すなわち、第2光源21は第1光源11と同じ所定波長でランダム偏光の状態の光を第2検査光として射出するものである。 The second light source 21 is of the same type and model as the first light source 11 and is composed of, for example, an LED. That is, the second light source 21 emits randomly polarized light at the same predetermined wavelength as the first light source 11 as the second inspection light.
第2偏光制御素子22は、第2光源21から射出された第2検査光から所定方向の偏光だけを透過させて、第2検査光を直線偏光の状態にする偏光子である。なお、第2偏光制御素子22は偏光子に限られるものではなく、偏光変換素子等であっても構わない。第1実施形態では第2検査光は第2偏光制御素子22を通過することで、ランダム偏光の状態からP偏光を有する状態となる。すなわち、各偏光制御素子を通過した後の第1検査光と第2検査光は同じ波長及び同じ偏光状態でワークWに照射される。 The second polarization control element 22 is a polarizer that transmits only light polarized in a predetermined direction from the second inspection light emitted from the second light source 21, converting the second inspection light into a linearly polarized state. Note that the second polarization control element 22 is not limited to a polarizer and may be a polarization conversion element, etc. In the first embodiment, the second inspection light changes from a randomly polarized state to a P-polarized state by passing through the second polarization control element 22. In other words, after passing through each polarization control element, the first inspection light and second inspection light are irradiated onto the workpiece W with the same wavelength and the same polarization state.
第2ビームスプリッタ23は例えばキューブ型のものであり、第2偏光制御素子22を通過したP偏光状態の第2検査光をワークWの第2側面側へ透過させ、ワークWの第2側面部W2で反射又は散乱された第2検査光は第2ミラー24側へと反射するようにその透過反射面23Sの向きが設定されている。なお、第2ビームスプリッタ23も、キューブ型のものに限られず、プレート型のものであってもよい。 The second beam splitter 23 is, for example, cube-shaped, and the orientation of its transmission/reflection surface 23S is set so that the second inspection light in a P-polarized state that has passed through the second polarization control element 22 is transmitted toward the second side surface of the workpiece W, and the second inspection light that has been reflected or scattered by the second side surface portion W2 of the workpiece W is reflected toward the second mirror 24. Note that the second beam splitter 23 is not limited to being cube-shaped, and may also be plate-shaped.
第2ミラー24は第2ビームスプリッタ23で反射された光の進行方向を直角に曲げて共通ミラーCM側へと反射するようにその反射面の向きが設定されている。第2ミラー24で反射された光は共通ミラーCMの第2反射面25でさらに90度曲げて撮像機構4側へと反射される。 The second mirror 24 has a reflecting surface oriented so that it bends the direction of travel of the light reflected by the second beam splitter 23 at a right angle and reflects it toward the common mirror CM. The light reflected by the second mirror 24 is then bent by a further 90 degrees by the second reflecting surface 25 of the common mirror CM and reflected toward the imaging mechanism 4.
ここで、第2照射光路L21を進行する第2検査光の幅はワークWの上下左右方向の幅よりも大きく設定されている。このため、第2検査光のうち光軸近傍の光はワークWの第2側面部W2に照射されるが、それよりも外側の光はワークWに照射されず、前述した第1光学系1の第1ビームスプリッタ13に入射する。ワークWの第2側面部W2で反射又は散乱された第2検査光も第1検査光と同様に、P偏光の状態からランダム偏光の状態に変化する。一方、ワークWに照射されず第1光学系1に入射した第2検査光はP偏光の状態が保たれたまま第1光学系1の第1検出光路L12を進行し、偏光選択機構3まで到達することになる。 Here, the width of the second inspection light traveling through the second illumination optical path L21 is set larger than the vertical and horizontal widths of the workpiece W. Therefore, light of the second inspection light near the optical axis is illuminated onto the second side surface W2 of the workpiece W, but light outside of that is not illuminated onto the workpiece W and instead enters the first beam splitter 13 of the first optical system 1 described above. Like the first inspection light, the second inspection light reflected or scattered by the second side surface W2 of the workpiece W also changes from P polarization to random polarization. On the other hand, the second inspection light that is not illuminated onto the workpiece W and enters the first optical system 1 remains P polarization as it travels through the first detection optical path L12 of the first optical system 1 and reaches the polarization selection mechanism 3.
偏光選択機構3は、第1検出光路L12上、及び、第2検出光路L22上において、共通ミラーCMと撮像機構4との間に設けられている。この偏光選択機構3は、ワークWの第1側面部W1又は第2側面部W2で反射又は散乱された光のうちの少なくとも一部の成分については透過するとともに、第1検査光及び第2検査光でワークWに照射されなかった成分については撮像機構4に入射するのを防ぐように構成されている。より具体的には、偏光選択機構3はS偏光を透過させ、P偏光については遮光するように構成された偏光子である。したがって、偏光選択機構3に到達したワークWで反射又は散乱された第1検査光、第2検査光はランダム偏光状態なので、そのうちのS偏光状態が撮像機構4に入射する。一方、ワークWに照射されなかった第1検査光、第2検査光は第2検出光路L22及び第1検出光路L12では反射のみで進行するので、P偏光の状態が偏光選択機構3に到達するまで保存され続ける。このため、ワークWに照射されなかった第1検査光及び第2検査光は偏光選択機構3で遮光され、撮像機構4には入射しない。 The polarization selection mechanism 3 is provided on the first detection light path L12 and the second detection light path L22 between the common mirror CM and the imaging mechanism 4. This polarization selection mechanism 3 is configured to transmit at least a portion of the light reflected or scattered by the first side surface W1 or the second side surface W2 of the workpiece W, while preventing the components of the first inspection light and the second inspection light that are not irradiated onto the workpiece W from entering the imaging mechanism 4. More specifically, the polarization selection mechanism 3 is a polarizer configured to transmit S-polarized light and block P-polarized light. Therefore, the first inspection light and second inspection light reflected or scattered by the workpiece W that reach the polarization selection mechanism 3 are in a random polarization state, and only the S-polarized light enters the imaging mechanism 4. On the other hand, the first inspection light and second inspection light that are not irradiated onto the workpiece W travel only by reflection on the second detection light path L22 and the first detection light path L12, and therefore maintain their P-polarized state until they reach the polarization selection mechanism 3. As a result, the first and second inspection lights that are not irradiated onto the workpiece W are blocked by the polarization selection mechanism 3 and do not enter the imaging mechanism 4.
最後に撮像機構4について詳述する。撮像機構4は、撮像素子43と、撮像素子43上にワークWの第1側面部W1及び第2側面部W2を結像させる物体側テレセントリックレンズを構成するレンズ41と絞り42を備えたものである。図1に示すように撮像機構4にはワークWの第1側面部W1で反射又は散乱された第1検査光と、ワークWの第2側面部W2で反射又は散乱された第2検査光のみが同時に入射する。したがって、撮像素子43上にはワークWの側面部W1、W2の全周を一度に結像させることができる。また、物体側テレセントリックレンズを用いているので、図2に示すようにワークWの円曲面である側面部W1、W2のどの点においても主光線は傾かず、各主光線同士が平行となる。一方、一般的なレンズである例えばマクロレンズを用いた場合には外側ほどレンズの主光線が傾くことになる。したがって、ワークWが円筒形状をなす場合には物体側テレセントリックレンズを用いることでマクロレンズを用いた場合よりもワークWの広い範囲を撮像できる。 Finally, the imaging mechanism 4 will be described in detail. The imaging mechanism 4 includes an imaging element 43, a lens 41 that forms an object-side telecentric lens and an aperture 42 that images the first side surface W1 and the second side surface W2 of the workpiece W on the imaging element 43. As shown in FIG. 1, only the first inspection light reflected or scattered by the first side surface W1 of the workpiece W and the second inspection light reflected or scattered by the second side surface W2 of the workpiece W are simultaneously incident on the imaging mechanism 4. Therefore, the entire circumference of the side surfaces W1 and W2 of the workpiece W can be imaged simultaneously on the imaging element 43. Furthermore, because an object-side telecentric lens is used, the chief rays are not inclined at any point on the side surfaces W1 and W2 of the workpiece W, which are circularly curved surfaces, as shown in FIG. 2, and the chief rays are parallel to each other. On the other hand, when a typical lens, such as a macro lens, is used, the chief rays of the lens are inclined toward the outer edge. Therefore, when the workpiece W has a cylindrical shape, using an object-side telecentric lens allows a wider area of the workpiece W to be imaged than when using a macro lens.
このように構成された第1実施形態の検査用照明装置100、及び、検査システム200であれば、側面部W1、W2の全周に亘って第1検査光及び第2検査光を同時に照射し、撮像機構4にワークWの第1側面部W1及び第2側面部W2で反射又は散乱された第1検査光及び第2検査光だけを一度に入射させることができる。この結果、一度の撮像だけでワークWの側面部W1、W2の全周が写った撮像画像を得ることができる。したがって、従来であればワークWの側面部W1、W2を半周ずつ2回に分けて撮像していたのに比べて、側面部W1、W2の全周を撮像するのに必要となる時間を約半分に短縮できる。 With the inspection illumination device 100 and inspection system 200 of the first embodiment configured as described above, the first inspection light and the second inspection light can be simultaneously irradiated along the entire circumference of the side portions W1 and W2, and only the first inspection light and the second inspection light reflected or scattered by the first side portion W1 and the second side portion W2 of the workpiece W can be incident on the imaging mechanism 4 at one time. As a result, a captured image showing the entire circumference of the side portions W1 and W2 of the workpiece W can be obtained with just one imaging session. Therefore, compared to the conventional method of capturing images of the side portions W1 and W2 of the workpiece W in two separate sessions, each capturing half the circumference, the time required to capture the entire circumference of the side portions W1 and W2 can be reduced by approximately half.
さらに撮像機構4にはワークWに照射されなかったノイズ成分となる第1検査光及び第2検査光は入射せず、ワークWの側面部W1、W2に由来する信号光のS/N比を向上させることができる。このように、撮像画像にはワークWの側面部W1、W2に由来する光のみが反映されるので、例えばワークWの側面部W1、W2全周の微小な形状の違いや、微小欠陥についても高精度に検出することが可能となる。 Furthermore, the first inspection light and second inspection light, which become noise components that are not irradiated onto the workpiece W, do not enter the imaging mechanism 4, improving the S/N ratio of the signal light originating from the side portions W1 and W2 of the workpiece W. In this way, only the light originating from the side portions W1 and W2 of the workpiece W is reflected in the captured image, making it possible to detect, for example, minute shape differences around the entire periphery of the side portions W1 and W2 of the workpiece W, as well as minute defects, with high accuracy.
また、第1光学系1及び第2光学系2は左右対称で同じ構成を有しているので、第1側面部W1及び第2側面部W2に対して同一の波長、同一の偏光状態の光を照射できる。したがって、ワークWの側面部W1、W2の全周に亘ってほぼ同じ照明条件を実現でき、例えば撮像機構4における色収差等による検出誤差が発生するのを防ぐことができる。 Furthermore, because the first optical system 1 and the second optical system 2 are bilaterally symmetrical and have the same configuration, light of the same wavelength and polarization state can be irradiated onto the first side surface W1 and the second side surface W2. This makes it possible to achieve substantially the same illumination conditions around the entire circumference of the side surfaces W1 and W2 of the workpiece W, preventing detection errors due to, for example, chromatic aberration in the imaging mechanism 4.
次に本発明の第2実施形態における検査用照明装置100、及び、検査システム200について図3を参照しながら説明する。なお、以下に説明する各実施形態では第1実施形態において説明した部材と対応する部材には同じ符号を付すこととする。 Next, an inspection illumination device 100 and an inspection system 200 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to Figure 3. Note that in each embodiment described below, components corresponding to those described in the first embodiment will be designated by the same reference numerals.
第2実施形態の検査用照明装置100は、第1実施形態と比較して各光学系における各光学素子の配置及びその並びが異なっている。第1実施形態では第1照射光路L11及び第2照射光路L21が直線状をなすように第1光源11及び第2光源21はワークWの側方からまっすぐに第1側面部W1及び第2側面部W2を照明するように構成されていた。これに対して第2実施形態では第1光源11及び第2光源21はワークW側から見て撮像機構4側に設けられ、その光の射出方向がレンズ41の光軸OAと平行となるように設定されている。すなわち、第1照射光路L11及び第2照射光路L21は概略L字状をなすように構成されており、第1検出光路L12及び第2検出光路L22は第1実施形態と同様にジグザグ状をなすように構成されている。 The inspection illumination device 100 of the second embodiment differs from the first embodiment in the arrangement and alignment of the optical elements in each optical system. In the first embodiment, the first light source 11 and the second light source 21 were configured to illuminate the first side surface W1 and the second side surface W2 directly from the side of the workpiece W so that the first illumination light path L11 and the second illumination light path L21 were linear. In contrast, in the second embodiment, the first light source 11 and the second light source 21 are provided on the imaging mechanism 4 side when viewed from the workpiece W, and the light emission direction is set to be parallel to the optical axis OA of the lens 41. In other words, the first illumination light path L11 and the second illumination light path L21 are configured to be approximately L-shaped, and the first detection light path L12 and the second detection light path L22 are configured to be zigzag-shaped, as in the first embodiment.
より具体的には、各光学系は、光源11、21、偏光制御素子12、22、ビームスプリッタ13、23、ミラー14、24、ワークWの側面部W1、W2、ミラー14、24、ビームスプリッタ13、23、共通ミラーCMの反射面15、25、偏光選択機構3、撮像機構4の順番で検査光が進行するように構成されている。すなわち、第1実施形態のようにビームスプリッタ13、23を透過した検査光をワークWの側面部W1、W2に直接照射するのではなく、一度ミラーで反射させてからワークWの側面部W1、W2に検査光が照射されるように構成されている。 More specifically, each optical system is configured so that the inspection light travels in the following order: light source 11, 21, polarization control element 12, 22, beam splitter 13, 23, mirror 14, 24, side surface W1, W2 of workpiece W, mirror 14, 24, beam splitter 13, 23, reflective surface 15, 25 of common mirror CM, polarization selection mechanism 3, and imaging mechanism 4. In other words, rather than directly irradiating the side surface W1, W2 of workpiece W with the inspection light transmitted through beam splitters 13, 23 as in the first embodiment, the inspection light is first reflected by a mirror before being irradiated onto the side surface W1, W2 of workpiece W.
このような第2実施形態の検査用照明装置100、及び、検査システム200であれば、各光源と撮像機構4を集めて配置することができ、第1実施形態よりもコンパクトな装置構成にできる。また、第1実施形態と同様にワークWの側面部W1、W2の全周を一度に撮像できるとともに、ワークWに照射されなかった検査光は撮像機構4に入射しないようにして、S/N比を高くできる。 With the inspection illumination device 100 and inspection system 200 of the second embodiment, the light sources and imaging mechanism 4 can be arranged together, resulting in a more compact device configuration than the first embodiment. Furthermore, as with the first embodiment, the entire circumference of the side portions W1 and W2 of the workpiece W can be imaged at once, and the inspection light that is not irradiated onto the workpiece W is prevented from entering the imaging mechanism 4, thereby increasing the S/N ratio.
次に第3実施形態の検査用照明装置100、及び、検査システム200について図4及び図5を参照しながら説明する。 Next, the third embodiment of the inspection illumination device 100 and inspection system 200 will be described with reference to Figures 4 and 5.
第3実施形態の検査用照明装置100、及び、検査システム200は、第1実施形態と比較して偏光制御素子12、22を備えていない点、撮像機構4の直前に偏光子を備えていない点、ビームスプリッタ13、23が偏光ビームスプリッタである点で異なっている。図5に示すように第3実施形態では第1ビームスプリッタ13及び第2ビームスプリッタ23は、透過反射面13S、23Sに入射する光についてP偏光成分は透過し、S偏光成分は反射するように構成された偏光ビームスプリッタである。なお、第1検出光路L11上において第1側面部W1と第1ビームスプリッタ13の透過反射面13Sとの間では光の偏光状態が保たれるように構成されており、第2検出光路L22上において第2側面部W2と第2ビームスプリッタ23の透過反射面23Sとの間では光の偏光状態が保たれるように構成されている。具体的には各ビームスプリッタの透過反射面13S、23SとワークWの側面部W1、W2との間には偏光子等の光学素子は設けられておらず、光の偏光状態は維持されるように構成されている。以下では第3実施形態でもワークWに照射されて反射又は散乱された光は撮像機構4に入射し、ワークWに照射されなかった光は撮像機構4には入射しないことを説明する。 The inspection illumination device 100 and inspection system 200 of the third embodiment differ from the first embodiment in that they do not include polarization control elements 12 and 22, do not include a polarizer immediately before the imaging mechanism 4, and the beam splitters 13 and 23 are polarizing beam splitters. As shown in FIG. 5 , in the third embodiment, the first beam splitter 13 and the second beam splitter 23 are polarizing beam splitters configured to transmit the P-polarized component and reflect the S-polarized component of light incident on the transmission-reflection surfaces 13S and 23S. The polarization state of light is maintained between the first side surface W1 and the transmission-reflection surface 13S of the first beam splitter 13 on the first detection optical path L11, and between the second side surface W2 and the transmission-reflection surface 23S of the second beam splitter 23 on the second detection optical path L22. Specifically, no optical elements such as polarizers are provided between the transmission/reflection surfaces 13S, 23S of each beam splitter and the side surfaces W1, W2 of the workpiece W, and the polarization state of the light is maintained. Below, it will be explained that in the third embodiment, light that is irradiated onto the workpiece W and reflected or scattered enters the imaging mechanism 4, while light that is not irradiated onto the workpiece W does not enter the imaging mechanism 4.
第1光源11から射出されたランダム偏光状態の第1検査光は第1ビームスプリッタ13の透過反射面13SにおいてP偏光成分はワークW側へ透過し、S偏光成分は撮像機構4とは反対側へ反射される。 The first inspection light emitted from the first light source 11 has a random polarization state. At the transmission/reflection surface 13S of the first beam splitter 13, the P-polarized component is transmitted toward the workpiece W, and the S-polarized component is reflected toward the opposite side of the imaging mechanism 4.
第1ビームスプリッタ13を通過してP偏光となった第1検査光のうち、ワークWの第1側面部W1に照射された光は、ワークWの拡散反射面における反射又は散乱によってランダム偏光状態に変化する。ワークWから第1ビームスプリッタ13に戻る第1検査光は、透過反射面13SにおいてP偏光成分は第1光源11側へと透過し、S偏光成分のみが反射されて、第1ミラー14、第1反射面15によって撮像機構4へと導かれる。 Of the first inspection light that passes through the first beam splitter 13 and becomes P-polarized, the light that is irradiated onto the first side surface W1 of the workpiece W changes to a random polarization state due to reflection or scattering on the diffuse reflection surface of the workpiece W. The first inspection light that returns from the workpiece W to the first beam splitter 13 is transmitted by the transmission-reflection surface 13S to the first light source 11 side, while only the S-polarized component is reflected, and is then guided to the imaging mechanism 4 by the first mirror 14 and the first reflection surface 15.
一方、第1ビームスプリッタ13を透過してP偏光となった第1検査光のうち、ワークWの第1側面部W1に照射されなかった光はP偏光を保ったまま第2ビームスプリッタ23の透過反射面23Sに入射する。ここで、第2ビームスプリッタ23は第1ビームスプリッタ13と同じ光学特性を有しており、P偏光成分は透過する。したがって、ワークWに照射されなかった第1検査光は第2ビームスプリッタ23を透過して第2光源21へと逃がすことができ、第2光学系2から撮像機構4へと入射することはない。 On the other hand, of the first inspection light that passes through the first beam splitter 13 and becomes P-polarized, the light that is not irradiated onto the first side surface W1 of the workpiece W remains P-polarized and enters the transmission-reflection surface 23S of the second beam splitter 23. Here, the second beam splitter 23 has the same optical properties as the first beam splitter 13, and transmits the P-polarized component. Therefore, the first inspection light that is not irradiated onto the workpiece W can pass through the second beam splitter 23 and escape to the second light source 21, and does not enter the imaging mechanism 4 from the second optical system 2.
第2光学系2においても前述した第1光学系1と同様に第2検査光のうちワークWに照射された成分のみが撮像機構4に入射することになる。 In the second optical system 2, as in the first optical system 1 described above, only the component of the second inspection light that is irradiated onto the workpiece W is incident on the imaging mechanism 4.
このように第3実施形態の検査用照明装置100、及び、検査システム200であれば、第1実施形態における偏光制御素子12、22、及び、偏光選択機構3としての機能を発揮するための偏光子を省略しながら、ワークWの側面部W1、W2に照射された検査光だけを撮像機構4に入射させ、側面部W1、W2の全周を一度に撮像できる。また、2つの偏光子の機能をビームスプリッタ13、23が兼ね備えることによって、放射束が半分になる回数を2回減らすことができるので、第3実施形態では第1実施形態と比較して撮像機構4に入射する放射束を4倍多くすることが可能となる。 In this way, with the inspection illumination device 100 and inspection system 200 of the third embodiment, the polarization control elements 12, 22 and the polarizer that functions as the polarization selection mechanism 3 in the first embodiment are omitted, and only the inspection light irradiated onto the side portions W1, W2 of the workpiece W is incident on the imaging mechanism 4, making it possible to image the entire circumference of the side portions W1, W2 at once. Furthermore, by having the beam splitters 13, 23 perform the functions of two polarizers, the number of times the radiant flux is halved can be reduced by two, making it possible to increase the radiant flux incident on the imaging mechanism 4 by four times compared to the first embodiment.
第3実施形態の変形例について図6を参照しながら説明する。この変形例は、図3に示した第2実施形態の検査用照明装置100、及び、検査システム200において、偏光制御素子12、22、及び、偏光選択機構3として設けられる偏光子を省略するとともに、第1ビームスプリッタ13及び第2ビームスプリッタ23をP偏光成分は透過し、S偏光成分は反射する偏光ビームスプリッタにしたものである。図6の光路図から明らかなようにこの変形例でも第1ビームスプリッタ13及び第2ビームスプリッタ23が偏光選択機構3としての機能を発揮し、ワークWの側面部W1、W2に照射された検査光のみが撮像機構4に入射するようにできる。 A modified example of the third embodiment will be described with reference to Figure 6. In this modified example, the polarization control elements 12, 22 and the polarizer provided as the polarization selection mechanism 3 in the inspection illumination device 100 and inspection system 200 of the second embodiment shown in Figure 3 are omitted, and the first beam splitter 13 and second beam splitter 23 are replaced with polarizing beam splitters that transmit P-polarized light components and reflect S-polarized light components. As is clear from the optical path diagram in Figure 6, in this modified example, the first beam splitter 13 and second beam splitter 23 still function as the polarization selection mechanism 3, allowing only the inspection light irradiated onto the side portions W1 and W2 of the workpiece W to enter the imaging mechanism 4.
第3実施形態のさらに別の変形例について図7を参照しながら説明する。図6に示した変形例では偏光ビームスプリッタ13、23を用いることによって、偏光制御素子12、22、及び、偏光選択機構3を省略したが、より厳密に偏光状態を制御できるようにするために偏光ビームスプリッタ13、23以外にもさらに偏光を制御するための素子を設けても良い。具体的には図7に示すように第1光源11と透過反射面13SにおいてP偏光を透過し、S偏光は反射する第1ビームスプリッタ13との間にP偏光を透過する第1照射側偏光要素17を設けておき、第1ビームスプリッタ13の透過反射面13Sと撮像機構4との間にS偏光を透過する第1検出側偏光要素18を設けてもよい。同様に第2光源21と透過反射面23SにおいてP偏光を透過し、S偏光は反射する第2ビームスプリッタ23との間にP偏光を透過する第2照射側偏光要素27を設けておき、第2ビームスプリッタ23の透過反射面23Sと撮像機構4との間にS偏光を透過する第2検出側偏光要素28を設けてもよい。なお、本変形例において、第1検出側偏光要素18及び第2検出側偏光要素28は、前記偏光選択機構3と同様、これらを一体的に構成して1つの偏光子とし、共通ミラーCMと撮像機構4との間に設けても良い。 Another variant of the third embodiment will be described with reference to Figure 7. In the variant shown in Figure 6, polarization control elements 12, 22 and polarization selection mechanism 3 are omitted by using polarizing beam splitters 13, 23. However, to enable more precise control of the polarization state, elements for controlling polarization other than polarizing beam splitters 13, 23 may be provided. Specifically, as shown in Figure 7, a first illumination-side polarizing element 17 that transmits P-polarized light may be provided between the first light source 11 and the first beam splitter 13, which transmits P-polarized light and reflects S-polarized light at its transmission-reflection surface 13S, and a first detection-side polarizing element 18 that transmits S-polarized light may be provided between the transmission-reflection surface 13S of the first beam splitter 13 and the imaging mechanism 4. Similarly, a second illumination-side polarizing element 27 that transmits P-polarized light may be provided between the second light source 21 and the second beam splitter 23, which transmits P-polarized light and reflects S-polarized light at its transmission-reflection surface 23S, and a second detection-side polarizing element 28 that transmits S-polarized light may be provided between the transmission-reflection surface 23S of the second beam splitter 23 and the imaging mechanism 4. In this modified example, the first detection-side polarizing element 18 and the second detection-side polarizing element 28 may be integrated into a single polarizer, similar to the polarization selection mechanism 3, and provided between the common mirror CM and the imaging mechanism 4.
次に第4実施形態の検査用照明装置100、及び、検査システム200について図8を参照しながら説明する。第4実施形態では第1検査光と第2検査光の波長を異ならせることによって、ワークWの側面部W1、W2に照射された光だけが撮像機構4に入射するように構成されている。 Next, the inspection illumination device 100 and inspection system 200 of the fourth embodiment will be described with reference to Figure 8. In the fourth embodiment, the wavelengths of the first inspection light and the second inspection light are made different, so that only the light irradiated onto the side portions W1 and W2 of the workpiece W enters the imaging mechanism 4.
すなわち、第1光学系1は、第1波長を有する第1検査光がワークWの第1側面部W1に至る第1照射光路L11と、第1側面部W1から撮像機構4に至る第1検出光路L12を具備する。また、第1検出光路L12上には、第1波長の光を透過させるとともに、第2波長の光を遮光する第1波長選択フィルタ16がさらに設けられている。 That is, the first optical system 1 includes a first illumination optical path L11 through which first inspection light having a first wavelength reaches the first side surface W1 of the workpiece W, and a first detection optical path L12 from the first side surface W1 to the imaging mechanism 4. Furthermore, a first wavelength-selective filter 16 is provided on the first detection optical path L12, which transmits light of the first wavelength and blocks light of the second wavelength.
第2光学系2は、第1波長とは異なる第2波長を有する第2検査光が第1側面部W1の反対側であるワークWの第2側面部W2に至る第2照射光路L21、及び、第2側面部W2から撮像機構4に至る第2検出光路L22を具備する。さらに、第2検出光路L22上には、第2波長の光を透過させるとともに、第1波長の光を遮光する第2波長選択フィルタ26がさらに設けられている。 The second optical system 2 includes a second illumination optical path L21 through which second inspection light having a second wavelength different from the first wavelength reaches a second side surface W2 of the workpiece W, which is on the opposite side of the first side surface W1, and a second detection optical path L22 from the second side surface W2 to the imaging mechanism 4. Furthermore, a second wavelength selection filter 26 is further provided on the second detection optical path L22, which transmits light of the second wavelength and blocks light of the first wavelength.
本実施形態では第1波長は青色に相当する波長であり、第2波長は赤色に相当する波長である。 In this embodiment, the first wavelength corresponds to blue, and the second wavelength corresponds to red.
具体的には第1光学系1は、青色に相当する第1波長の光を射出する第1光源11と、第1ビームスプリッタ13と、第1ビームスプリッタ13とともに第1検出光路L12を構成する第1ミラー14及び第1反射面15、を備えている。第4実施形態では第1ビームスプリッタ13と第1ミラー14との間に青色の光を透過し、赤色の光を遮光する第1波長選択フィルタ16が設けられている。なお、第4実施形態では第1実施形態と同様に第1光学系1の第1光源11は水平方向に光を射出するように構成されているが、第2実施形態のように第1光源11が撮像機構4の光軸OAと同じ方向に光を射出し、ビームスプリッタ又はミラーで反射された光がワークWへ入射するように構成されていてもよい。 Specifically, the first optical system 1 includes a first light source 11 that emits light of a first wavelength corresponding to blue, a first beam splitter 13, and a first mirror 14 and a first reflecting surface 15 that, together with the first beam splitter 13, form the first detection light path L12. In the fourth embodiment, a first wavelength-selective filter 16 that transmits blue light and blocks red light is provided between the first beam splitter 13 and the first mirror 14. Note that in the fourth embodiment, as in the first embodiment, the first light source 11 of the first optical system 1 is configured to emit light horizontally. However, as in the second embodiment, the first light source 11 may be configured to emit light in the same direction as the optical axis OA of the imaging mechanism 4, and the light reflected by the beam splitter or mirror may be incident on the workpiece W.
第2光学系2は、ワークWの中心軸を含む基準面RPに対して第1光学系1と面対称となるように構成されている。すなわち、第2光学系2は、赤色に相当する第2波長の光を射出する第2光源21と、第2ビームスプリッタ23と、第2ビームスプリッタ23とともに第2検出光路L22を構成する第2ミラー24及び第2反射面25、を備えている。第4実施形態では第2ビームスプリッタ23と第2ミラー24との間に赤色の光を透過し、青色の光を遮光する第2波長選択フィルタ26が設けられている。なお、第4実施形態では第1実施形態と同様に第2光学系2の第2光源21は水平方向に光を射出するように構成されているが、第2実施形態のように第2光源21が撮像機構4の光軸OAと同じ方向に光を射出し、ビームスプリッタ又はミラーで反射された光がワークWへ入射するように構成されていてもよい。 The second optical system 2 is configured to be plane-symmetrical to the first optical system 1 with respect to a reference plane RP including the central axis of the workpiece W. That is, the second optical system 2 includes a second light source 21 that emits light of a second wavelength corresponding to red, a second beam splitter 23, and a second mirror 24 and a second reflecting surface 25 that, together with the second beam splitter 23, form a second detection light path L22. In the fourth embodiment, a second wavelength-selective filter 26 that transmits red light and blocks blue light is provided between the second beam splitter 23 and the second mirror 24. Note that in the fourth embodiment, as in the first embodiment, the second light source 21 of the second optical system 2 is configured to emit light horizontally. However, as in the second embodiment, the second light source 21 may be configured to emit light in the same direction as the optical axis OA of the imaging mechanism 4, and the light reflected by the beam splitter or mirror may be incident on the workpiece W.
このように構成された第4実施形態の検査用照明装置100、及び、検査システム200であれば、第1光学系1ではワークWの第1側面で反射又は散乱された青色の光だけが第1検出光路L12を通って撮像機構4に入射するようにし、第2光源21から射出された赤色の光のうちワークWに照射されなかった光は第1波長選択フィルタ16で遮光して撮像機構4に入射しないようにできる。同様に第2光学系2ではワークWの第2側面で反射又は散乱された赤色の光だけが第2検出光路L22を通って撮像機構4に入射するようにし、第1光源11から射出された青色の光のうちワークWに照射されなかった光は第2波長選択フィルタ26で遮光して撮像機構4に入射しないようにできる。 In the inspection illumination device 100 and inspection system 200 of the fourth embodiment configured in this manner, the first optical system 1 allows only the blue light reflected or scattered by the first side surface of the workpiece W to pass through the first detection optical path L12 and enter the imaging mechanism 4, while the red light emitted from the second light source 21 that is not irradiated onto the workpiece W is blocked by the first wavelength selection filter 16 and does not enter the imaging mechanism 4. Similarly, the second optical system 2 allows only the red light reflected or scattered by the second side surface of the workpiece W to pass through the second detection optical path L22 and enter the imaging mechanism 4, while the blue light emitted from the first light source 11 that is not irradiated onto the workpiece W is blocked by the second wavelength selection filter 26 and does not enter the imaging mechanism 4.
したがって、ワークWの側面部W1、W2の全周を一度に撮像できるとともに、ワークWの側面部W1、W2に由来しない光は遮光して側面部W1、W2に関する信号のS/N比を向上させることができる。 As a result, the entire circumference of the side portions W1 and W2 of the workpiece W can be imaged at once, and light that does not originate from the side portions W1 and W2 of the workpiece W can be blocked, improving the S/N ratio of the signal related to the side portions W1 and W2.
その他の実施形態について説明する。 Other embodiments will be described below.
第1実施形態、第2実施形態において偏光選択機構として設けられた偏光子については共通ミラーと撮像機構との間に設けられるものに限られない。偏光選択機構は、ビームスプリッタの透過反射面と撮像機構との間のいずれかの位置に設けられていればよく、1つの偏光子ではなく、第1光学系と第2光学系のそれぞれに対して個別に偏光子を設けて偏光選択機構を構成してもよい。 The polarizer provided as the polarization selection mechanism in the first and second embodiments is not limited to being provided between the common mirror and the imaging mechanism. The polarization selection mechanism may be provided anywhere between the transmission/reflection surface of the beam splitter and the imaging mechanism, and instead of a single polarizer, the polarization selection mechanism may be configured by providing individual polarizers for each of the first and second optical systems.
第1及び第2実施形態において説明したP偏光とS偏光の関係はそれぞれを入れ替えても成り立ち、対応させて偏光制御素子、偏光子の特性を選択すればよい。また、偏光選択機構はワークの側面部に入射する時点での第1検査光と第2検査光の偏光を遮光し、その他の偏光成分は透過させるものであればよい。 The relationship between P-polarized light and S-polarized light described in the first and second embodiments can be reversed and still hold true, so the characteristics of the polarization control element and polarizer can be selected accordingly. Furthermore, the polarization selection mechanism only needs to block the polarized light of the first and second inspection light when they enter the side of the workpiece, and transmit other polarized light components.
本発明が対象とするワークは錠剤に限られるものではなく、様々な形状や材質のものであってもよい。例えばワークが円筒形状ではない場合には、レンズの光軸に交差する部分で平面部又は底面部を定義し、平面部又は底面部と直交する面を側面部として定義して各光学系の向き等を設定すればよい。また、レンズの光軸はワークの平面部又は底面部に対して直交するものに限定されず、所定角度で斜めに交差していてもよい。加えて、照射光路はレンズの光軸に対して直交するものに限られず、斜めに交差するものであってもよい。 The workpieces targeted by this invention are not limited to tablets, but may be of various shapes and materials. For example, if the workpiece is not cylindrical, the flat or bottom surface is defined as the portion that intersects with the optical axis of the lens, and the surface perpendicular to the flat or bottom surface is defined as the side surface, and the orientation of each optical system can be set accordingly. Furthermore, the optical axis of the lens does not have to be perpendicular to the flat or bottom surface of the workpiece, but may intersect at an angle at a predetermined angle. In addition, the irradiation light path does not have to be perpendicular to the optical axis of the lens, but may intersect at an angle.
撮像機構はワークの平面部側から撮像するものに限られず、底面部側から撮像するものであってもよい。また、撮像機構はワークの側面部だけを撮像するのではなく、側面部の全周とともに、平面部又は底面部も同時に撮像できるように構成されてもよい。第1実施形態において例えば各反射ミラーや共通ミラーを省略して、撮像機構に側面部からの光と平面部からの光が同時に入射するように構成してもよい。 The imaging mechanism is not limited to one that captures images from the flat surface side of the workpiece, but may also capture images from the bottom surface side. Furthermore, the imaging mechanism may be configured to capture not only the side surface of the workpiece, but also the entire periphery of the side surface, as well as the flat surface or bottom surface simultaneously. In the first embodiment, for example, the individual reflecting mirrors and common mirror may be omitted, and the imaging mechanism may be configured so that light from the side surface and light from the flat surface simultaneously enter the imaging mechanism.
第1~第3実施形態では、第1光源と第2光源はそれぞれ個別の光源として構成されていたが、例えば1つの光源に共通化してもよい。共通化された光源からミラー等によって2つの光路に分岐させてそれぞれ偏光制御素子や偏光ビームスプリッタに入射させて、それぞれ同じ偏光状態となるようにしてもよい。また、第1光源と第2光源は波長が異なっていても良い。 In the first to third embodiments, the first light source and the second light source are configured as separate light sources, but they may be combined into a single shared light source, for example. The shared light source may be split into two optical paths using a mirror or the like, and each may be incident on a polarization control element or a polarizing beam splitter, so that each has the same polarization state. Furthermore, the first light source and the second light source may have different wavelengths.
第4実施形態における各光源から射出される検査光の波長については適宜選択してもよい。すなわち、青色や赤色に限定されるものではなく、波長選択フィルタによって所望の光のみが撮像機構に入射するように選択すればよい。また、第4実施形態において、波長選択フィルタは、ビームスプリッタの透過反射面と撮像機構との間のいずれかの位置に設けられていれば良い。 In the fourth embodiment, the wavelength of the inspection light emitted from each light source may be selected as appropriate. In other words, it is not limited to blue or red, and the wavelength selection filter may be selected so that only the desired light is incident on the imaging mechanism. Furthermore, in the fourth embodiment, the wavelength selection filter may be located anywhere between the transmission/reflection surface of the beam splitter and the imaging mechanism.
第1側面部、第2側面部はワークの側面部の全周を半分ずつに分割して定義されるものに限られない。例えば、第1検査光が照射される第1側面部と、第2検査光が照射される第2側面部の一部が重畳していてもよいし、第1側面部と第2側面部との間に検査光が照射されない領域があってもよい。 The first side surface and the second side surface are not limited to being defined by dividing the entire circumference of the workpiece side surface in half. For example, the first side surface irradiated with the first inspection light and the second side surface irradiated with the second inspection light may partially overlap, or there may be an area between the first side surface and the second side surface that is not irradiated with the inspection light.
その他、本発明の趣旨に反しない限りにおいて様々な実施形態の変形や、各実施形態の一部同士の組み合わせを行っても構わない。 In addition, various modifications of the embodiments and combinations of parts of each embodiment may be made as long as they do not contradict the spirit of the present invention.
1 :第1光学系
2 :第2光学系
3 :偏光選択機構
4 :撮像機構
11 :第1光源
12 :第1偏光制御素子
13 :第1ビームスプリッタ
16 :第1波長選択フィルタ
17 :第1照射側偏光要素
18 :第1検出側偏光要素
21 :第2光源
22 :第2偏光制御素子
23 :第2ビームスプリッタ
26 :第2波長選択フィルタ
27 :第2照射側偏光要素
28 :第2検出側偏光要素
100 :検査用照明装置
200 :検査システム
W :ワーク
W1 :第1側面部
W2 :第2側面部
1: First optical system 2: Second optical system 3: Polarization selection mechanism 4: Imaging mechanism 11: First light source 12: First polarization control element 13: First beam splitter 16: First wavelength selection filter 17: First illumination side polarization element 18: First detection side polarization element 21: Second light source 22: Second polarization control element 23: Second beam splitter 26: Second wavelength selection filter 27: Second illumination side polarization element 28: Second detection side polarization element 100: Inspection illumination device 200: Inspection system W: Work W1: First side surface portion W2: Second side surface portion
Claims (10)
第1検査光が前記ワークの第1側面部に至る第1照射光路、及び、前記第1側面部から撮像機構に至る第1検出光路を具備し、第1検査光が所定方向に偏光した状態で前記第1側面部に照射されるように構成された第1光学系と、
第2検査光が前記第1側面部の反対側である前記ワークの第2側面部に至る第2照射光路、及び、前記第2側面部から前記撮像機構に至る第2検出光路を具備し、第2検査光が第1検査光と同じ方向に偏光した状態で前記第2側面部に照射されるように構成された第2光学系と、を備え、
前記ワークで反射又は散乱されて偏光に変化が生じた第1検査光及び第2検査光の少なくとも一部の偏光成分を、同一の撮像機構へ入射させるとともに、前記所定方向に偏光した光が前記撮像機構に入射するのを防ぐように構成された検査用照明装置。 An inspection lighting device that is applied to a workpiece and reflects or scatters irradiated light by changing the polarization state,
a first optical system including a first irradiation optical path through which a first inspection light reaches a first side surface of the workpiece, and a first detection optical path from the first side surface to an imaging mechanism, and configured so that the first inspection light is irradiated onto the first side surface while being polarized in a predetermined direction;
a second optical system including a second irradiation optical path through which the second inspection light reaches a second side surface of the workpiece opposite the first side surface, and a second detection optical path from the second side surface to the imaging mechanism, and configured so that the second inspection light is irradiated onto the second side surface while being polarized in the same direction as the first inspection light;
An inspection lighting device configured to cause at least some of the polarization components of the first inspection light and the second inspection light, which have been reflected or scattered by the work and have undergone a change in polarization, to be incident on the same imaging mechanism, while preventing light polarized in the specified direction from being incident on the imaging mechanism.
第1検査光を射出する第1光源と、
前記第1光源から射出された第1検査光を前記所定方向に偏光させる第1偏光制御素子と、
前記第1偏光制御素子と前記ワークとの間に設けられて、前記第1偏光制御素子を通過した第1検査光を前記ワーク側へ透過させるとともに、前記ワークで反射又は散乱された第1検査光を反射する第1ビームスプリッタと、を備え、
前記第2光学系が、
第2検査光を射出する第2光源と、
前記第2光源から射出された第2検査光を前記所定方向に偏光させる第2偏光制御素子と、
前記第2偏光制御素子と前記ワークとの間に設けられて、前記第2偏光制御素子を通過した第2検査光を前記ワーク側へ透過させるとともに、前記ワークで反射又は散乱された第2検査光を反射する第2ビームスプリッタと、を備え、
前記第1検出光路上、及び、前記第2検出光路上に設けられ、前記所定方向に偏光した光を遮光し、前記所定方向以外に偏光した光の少なくとも一部は透過するように構成された偏光選択機構をさらに備えた、請求項1記載の検査用照明装置。 The first optical system is
a first light source that emits a first inspection light;
a first polarization control element that polarizes the first inspection light emitted from the first light source in the predetermined direction;
a first beam splitter that is provided between the first polarization control element and the work, and transmits the first inspection light that has passed through the first polarization control element to the work side, and reflects the first inspection light that has been reflected or scattered by the work,
The second optical system is
a second light source that emits second inspection light;
a second polarization control element that polarizes the second inspection light emitted from the second light source in the predetermined direction;
a second beam splitter provided between the second polarization control element and the work, for transmitting the second inspection light that has passed through the second polarization control element to the work side, and for reflecting the second inspection light that has been reflected or scattered by the work,
2. The inspection illumination device according to claim 1, further comprising a polarization selection mechanism provided on the first detection optical path and the second detection optical path, configured to block light polarized in the predetermined direction and transmit at least a portion of light polarized in directions other than the predetermined direction.
第1検査光を射出する第1光源と、
前記第1光源と前記ワークとの間に設けられて、前記第1光源から射出された第1検査光を前記ワーク側へ透過させるとともに、前記ワークで反射又は散乱された第1検査光を反射する第1ビームスプリッタを備え、
前記第2光学系が、
第2検査光を射出する第2光源と、
前記第2光源と前記ワークとの間に設けられて、前記第2光源から射出された第2検査光を前記ワーク側へ透過させるとともに、前記ワークで反射又は散乱された第2検査光を反射する第2ビームスプリッタと、を備え、
前記第1ビームスプリッタ、及び、前記第2ビームスプリッタが、入射した光のうち前記所定方向に偏光した成分は透過し、前記所定方向とは直交する方向に偏光した成分は反射するように構成された偏光ビームスプリッタである請求項1記載の検査用照明装置。 The first optical system is
a first light source that emits a first inspection light;
a first beam splitter that is provided between the first light source and the work, transmits the first inspection light emitted from the first light source to the work side, and reflects the first inspection light reflected or scattered by the work;
The second optical system is
a second light source that emits second inspection light;
a second beam splitter that is provided between the second light source and the work, and transmits the second inspection light emitted from the second light source to the work side, and reflects the second inspection light reflected or scattered by the work,
2. The inspection illumination device according to claim 1, wherein the first beam splitter and the second beam splitter are polarizing beam splitters configured to transmit components of the incident light polarized in the predetermined direction and reflect components polarized in a direction perpendicular to the predetermined direction.
前記第1光源と前記第1ビームスプリッタの透過反射面との間に第1検査光を前記所定方向に偏光する第1照射側偏光要素をさらに備え、
前記第2光学系が、
前記第2光源と前記第2ビームスプリッタの透過反射面との間に第2検査光を前記所定方向に偏光する第2照射側偏光要素をさらに備えた請求項4記載の検査用照明装置。 The first optical system is
a first illumination-side polarizing element disposed between the first light source and the transmission-reflection surface of the first beam splitter to polarize the first inspection light in the predetermined direction;
The second optical system is
5. The inspection illumination device according to claim 4, further comprising a second illumination-side polarizing element disposed between the second light source and the transmission-reflection surface of the second beam splitter for polarizing the second inspection light in the predetermined direction.
前記第1ビームスプリッタの透過反射面と前記撮像機構との間に前記所定方向と直交する方向に偏光した光を透過する第1検出側偏光要素をさらに備え、
前記第2光学系が、
前記第2ビームスプリッタの透過反射面と前記撮像機構との間に前記所定方向と直交する方向に偏光した光を透過する第2検出側偏光要素をさらに備えた請求項4又は5記載の検査用照明装置。 The first optical system is
a first detection-side polarizing element that transmits light polarized in a direction orthogonal to the predetermined direction, between the transmission-reflection surface of the first beam splitter and the imaging mechanism;
The second optical system is
6. An inspection illumination device according to claim 4, further comprising a second detection-side polarizing element between the transmission-reflection surface of the second beam splitter and the imaging mechanism, the second detection-side polarizing element transmitting light polarized in a direction perpendicular to the predetermined direction.
第1波長とは異なる第2波長を有する第2検査光が前記第1側面部の反対側である前記ワークの第2側面部に至る第2照射光路、及び、前記第2側面部から前記撮像機構に至る第2検出光路を具備する第2光学系と、
前記第1検出光路上に設けられて、前記第1波長の光を透過させるとともに、前記第2波長の光は遮光する第1波長選択フィルタと、
前記第2検出光路上に設けられて、前記第2波長の光を透過させるとともに、前記第1波長の光は遮光する第2波長選択フィルタと、を備え、
前記ワークで反射又は散乱された第1検査光及び第2検査光の少なくとも一部を、同一の撮像機構へ入射させるよう構成された検査用照明装置。 a first optical system including a first irradiation optical path through which first inspection light having a first wavelength reaches a first side surface portion of the workpiece, and a first detection optical path from the first side surface portion to an imaging mechanism;
a second optical system including a second irradiation optical path through which second inspection light having a second wavelength different from the first wavelength reaches a second side surface of the workpiece opposite the first side surface, and a second detection optical path from the second side surface to the imaging mechanism;
a first wavelength selection filter provided on the first detection optical path, the first wavelength selection filter transmitting light of the first wavelength and blocking light of the second wavelength;
a second wavelength selection filter provided on the second detection optical path, the second wavelength selection filter transmitting light of the second wavelength and blocking light of the first wavelength,
An inspection illumination device configured to direct at least a portion of the first inspection light and the second inspection light reflected or scattered by the workpiece into the same imaging mechanism.
前記撮像機構と、を備えた検査システム。 The inspection illumination device according to any one of claims 1 to 8,
An inspection system comprising the imaging mechanism.
撮像素子と、
前記撮像素子上に前記ワークの第1側面部及び第2側面部を結像させる物体側テレセントリックレンズを備えた請求項9記載の検査システム。 The imaging mechanism
An imaging element;
The inspection system according to claim 9 , further comprising an object-side telecentric lens that forms an image of the first side surface portion and the second side surface portion of the workpiece on the imaging element.
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