基于反射光和透射光的目视检查用照明装置

摘要

用于检查偏振膜等的缺陷的常规方法包括使用在三基色荧光灯中配备了乳白色丙烯酸散射片的透射照明装置的方法，该方法存在下述的问题：只能用于基于透射光的检查；不能将颜变色为适合于各种缺陷类型的不同波长的颜色；以及由于不能区别缺陷的垂直位置(凹凸)和由于只能使用散射光，故容易漏掉微小的缺陷。本发明提出了一种基于反射光和透射光的目视检查用照明装置，其特征在于：在外壳(1)的上部中配置用于发射照明光的光发射部(2)和与上述光发射部面对的倾斜的反射镜(3)，在上述外壳的下部中配置装有检查对象(10)的倾斜的透射光反射镜(5)，在上述反射镜与上述透射光反射镜之间配置菲涅耳透镜(6)。

说明书

技术领域

本发明涉及用于目视检查诸如偏振膜和液晶基板等的各种检查对象的照明装置，特别是涉及基于反射光和透射光双方的目视检查用照明装置。

背景技术

在用于检测诸如偏振膜等检查对象的缺陷的常规检查中，在大多数的情况下，使用在三基色荧光灯中配备了乳白色丙烯酸散射片的透射照明装置，以便使用从上述荧光灯发射经上述丙烯酸散射片并透过上述检查对象的散射光来进行目视检查。

另一方面，专利文献1描述了下述的方法：将通过层叠偏振反射片构成的光学片作为检查对象，使光倾斜地照射在其上，以便根据从上述光学片反射的光来检查缺陷。

【专利文献1】特开2001-116925号公报

但是，使用具备荧光灯的透射照明装置的常规检查存在下述的问题：

1)在三基色荧光灯中使用了乳白色丙烯酸散射片的照明装置只能用于基于透射光的检查。

2)由于将荧光灯用于照明，故在进行检查时，不能将颜变色为适合于各种缺陷类型的不同波长的颜色。另一方面，荧光灯的光是散射光，不能照射对于缺陷观察有效的散射光以外的会聚光。再者，由于该光发散，故照度与上述照明源和上述检查对象之间距离的2次方成反比例地下降，不能进行充分照度水平下的检查。

3)在荧光灯的照明中，色温是3000至5000°K，不能得到适合于检查的接近于太阳光的6000°K的光。

4)在荧光灯的照明中，上述光源的演色性程度、即表示颜色的外观是好还是差的指数(Ra)约为88。这样，在观察缺陷时，缺陷能见度和颜色能见度低，缺陷漏视率高。

5)在基于透射光的检查中，不能根据检查对象的缺陷的类型区别缺陷的垂直位置(凹凸)。再者，由于只能使用散射光，故容易漏掉微小的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于解决上述的问题。

为了解决上述的问题，本发明提出一种基于反射光和透射光的目视检查用照明装置，其特征在于：在外壳的上部中配置用于发射照明光的光发射部和与上述光发射部面对的倾斜的反射镜，在上述外壳的下部中配置装有检查对象的倾斜的透射光反射镜，在上述反射镜与上述透射光反射镜之间配置菲涅耳透镜。

再者，本发明提出上述的结构，其中，在左右侧配置上述光发射部和上述反射镜，同时将上述透射光反射镜配置成其目视观察一侧位于前方。

再者，本发明提出上述的结构，其中，在上述菲涅耳透镜的上表面上设置液晶散射片。

再者，本发明提出上述的结构，其中，将上述光发射部经光纤与在上述外壳外安装的光源连接，将上述光发射部设置成为具有放大光束功能的透镜系统。

再者，本发明提出上述的结构，其中，上述光发射部具有变焦功能。

再者，本发明提出上述的结构，其中，上述光发射部可安装变色滤光片。

再者，本发明提出上述的结构，其中，上述光源是短弧金属卤素灯。

在上述的结构中，利用反射镜反射从光发射部发射的照明光并照射到菲涅耳透镜上。利用菲涅耳透镜使该光会聚，该会聚光照射到透射光反射镜上的检查对象上。照射到检查对象上的照明光被反射，向位于外壳前方的观察者的眼睛的方向行进。因而，观察者可根据反射光来观察检查对象并可检察其缺陷。

由于将反射光用于目视检查，故可根据缺陷的类型来区别缺陷的垂直位置(凹凸)，另外，由于该光不是散射光，故也能容易地检测微小的缺陷。

另一方面，在检查对象可透光的情况下，经菲涅耳透镜照射到检查对象上的照明光透过检查对象并被透射光反射镜反射，再次透过检查对象，呈现在观察者的眼睛前方。这样，不仅可进行基于反射光的检查，而且可进行基于透射光的检查。

如上所述，由于照射到检查对象上的照明光是被菲涅耳透镜会聚了的会聚光，故不管照射距离如何，都可在检查对象上得到恒定的照度水平，可利用目视观察来进行良好的检查。

再者，在上述外壳的上部中的左右侧配置上述光发射部和上述反射镜，同时在上述外壳的下部中配置透射光反射镜，使其目视观察一侧位于前方。这样，上述照明光不直接照射到眼睛上，不会对眼睛产生不良影响。

在上述菲涅耳透镜的上表面上设置液晶散射片的结构中，上述液晶散射片可根据需要从光透射状态变更为光散射状态，从而也可将散射光用于目视检查。在该情况下，由于照明光被上述液晶散射片散射后透过上述菲涅耳透镜，故尽管照射到检查对象上的照明光是散射光，也被上述菲涅耳透镜会聚。因而，可防止因照射距离引起的照度下降。

如果将上述光发射部经光纤与在上述外壳外安装的光源连接并将上述光发射部设置成为具有放大光束功能的透镜系统，则安装的自由度高并可容易地将上述光源从可见光变更为紫外光或红外光等。

如果上述光发射部具有变焦功能，则可根据上述检查对象的尺寸适当地调节照明光的照射范围。

再者，如果上述光发射部可安装变色滤光片，则可选择光源的颜色，以便进行适合于上述检查对象的缺陷和检查目的的检查。

再者，如果将平均演色性程度高的短弧金属卤素灯用作照明光的光源，则可增强缺陷能见度，降低缺陷漏视率。

附图说明

图1是示出本发明的目视检查用照明装置的实施例的正面一侧的示意性的剖面图。

图2是沿图1的A-A线的剖面图。

图3是用于示意性地说明透射光反射镜的调节动作的沿图1的B-B线的剖面图。

图4是用于示意性地说明反射镜的调节动作的沿图3的C-C线的剖面图。

图5是示意性地示出在菲涅耳透镜上设置液晶散射片的结构的剖面图。

具体实施方式

以下将参照附图描述实现本发明的模式。

图1是示出本发明的目视检查用照明装置的实施例的正面一侧的示意性剖面图。图2是沿图1的A-A线的剖面图。图3是用于示意性地说明镜调节动作的沿图1的B-B线的剖面图。图4是用于示意性地说明镜调节动作的沿图3的C-C线的剖面图。

在这些图中，符号1表示形成为前方开口的箱状的外壳。在外壳1的上部，在图的左侧安装用于发射照明光的光发射部2，在图的右侧安装倾斜的反射镜3，使其面对光发射部2。如图4中所示，在外壳1中以可旋转的方式安装反射镜3的框部4，以使其倾斜角可调。但是，在按与光发射部2的相对位置关系适当地调节了上述倾斜角后，可保持该倾斜角不变。

在外壳1的下部，将倾斜的透射光反射镜5配置成其目视观察一侧位于前方。再者，在上述外壳中，在反射镜3与透射光反射镜5之间配置菲涅耳透镜6。如图3中所示，可使透射光反射镜5的框部7旋转和移动，以便能随时调节其倾斜角，可适当地调节目视观察方向。倾斜角调节机构可以是任意的。

符号8表示安装在外壳1外部的光源，将光源8经光纤9与外壳1中的光发射部2连接。将光发射部2设置成为具有放大从光源8经光纤9传播的光束的功能的透镜系统。

在上述的结构中，从光源8经光纤9传播到光发射部2的照明光束被放大，该放大了的光束照射到反射镜3上。利用反射镜3反射从光发射部2发射的照明光，然后照射到菲涅耳透镜6上。利用菲涅耳透镜6会聚该光，该会聚光照射到透射光反射镜5上的检查对象10上。

如上述那样照射到检查对象10上的照明光被检查对象10反射并向位于外壳1的前方的观察者的眼睛方向行进。因而，观察者可根据该反射光观察检查对象10以检查其缺陷。

另一方面，在检查对象10如偏振膜等那样可透光的情况下，经菲涅耳透镜6照射到检查对象10上的照明光透过检查对象10到达透射光反射镜5，被其反射，再次透过检查对象10，呈现在观察者的眼睛前方。这样，在检查对象10可透光的情况下，不仅可进行基于反射光的检查，而且可进行基于透射光的检查。

如上所述，由于照射到检查对象10上的照明光是由菲涅耳透镜6会聚了的会聚光，故不管照射距离如何，都可在检查对象10上得到恒定的照度，可利用目视观察来进行良好的检查。

再者，在外壳1上部的左右侧配置光发射部2和反射镜3，同时在外壳1的下部配置透射光反射镜5，使其目视观察一侧位于前方。这样，上述照明光不直接照射到眼睛上，不会对眼睛产生不良影响。如图2中所示，用遮光板11覆盖外壳1的上部开口，可进一步改善防止上述不良影响的效果。

如上所述，在本发明中，如图5中示意性地示出的那样，可在菲涅耳透镜6的上表面上设置液晶散射片12。在本实施例中，例如如果根据需要施加控制电压等，则可将液晶散射片12从光透射状态变更为光散射状态，这样可进行基于散射光的目视检查。

在该情况下，由于照明光被液晶散射片12散射并在其后透过菲涅耳透镜6，故照射到检查对象10上的照明光虽被散射但仍会被菲涅耳透镜6会聚。因而，可防止因照射距离引起的照度下降。

在以上描述的实施例中，将光发射部2经光纤9与在外壳1的外部安装的光源8连接。这样，安装的自由度高并可容易地将上述光源从可见光变更为紫外光或红外光等。

再者，如果将诸如短弧金属卤素灯等的平均演色性程度高的光源用作光源8，则可增强缺陷能见度，降低缺陷漏视率，因为表示演色性程度即光源的颜色能见度的指数(Ra)在金属卤素灯的情况下高达约95，而荧光灯的该指数约为88。

再者，如果光发射部2具有变焦功能，则可根据检查对象10的尺寸适当地调节照明光的照射范围。

再者，如果光发射部可安装变色滤光片，则可选择光源的颜色，以便进行适合于上述检查对象的缺陷和检查目的的检查。

同时，在本发明中，除了以上描述的要素外，还可安装通用放大器、基准偏振片和低压钠灯。这样，可提供能进行更高级的目视检查的照明装置。在上述装置的前面、即观察者的前面安装上述通用放大器和上述基准偏振片。在光发射部2之上安装上述低压钠灯。

由于本发明具有上述结构，因此，根据反射光和透射光，不仅可进行偏振膜、液晶基板等的目视检查，而且可进行印刷物原版、仿生学等的目视检查。再者，如果将光源适当地例如从可见光灯变更为紫外或红外灯，则可将上述照明光用于农业领域中的自然食品的发育和畜产品的发育，也可用于半导体的曝光装置，能以低成本提供具有优良性能的照明装置。