[发明专利]光照射装置和光学构件

说明书

技术领域

本发明涉及一种在例如工厂等中对产品等对象物进行光照射、适用于对其进行外观检 查或读取其表面记载的标记的光照射装置和光学构件。

背景技术

以往知道有对例如产品等对象物进行光照射来形成适合的照明环境，再设法由CCD 摄像机等摄像装置对该对象物摄像，并进行自动的外观检查或自动的标记读取的系统。

这种系统中，需要从与摄像装置的观察轴相同的方向进行光照射的情况下，以往设法 在观察轴上倾斜45度设置半透明反射镜，并从与观察轴相正交的方向对该半透明反射镜 进行光照射。利用这种构成，光源的出射光经过半透明反射镜的反射在与所述观察轴相同 的方向上行进，一方面照射所述对象物，另一方面来自对象物的光透过半透明反射镜到达 摄像装置，所以也能对对象物摄像。但这种构成中，由于配置45度倾斜的半透明反射镜 的关系，其总体尺寸尤其是观察轴方向上的尺寸较大，而且由于该半透明反射镜的妨碍， 无法使摄像装置靠近对象物。

因此，本申请发明人开发出如专利文献1所披露的那样呈薄板状、并能够与观察轴相 正交插入的划时代的光照射装置，能够首次实现大幅度的小型化或近距离摄像等。

具体来说，该光照射装置设法将许多细微的反射构件并排设置于透明板的与对象物侧 相反的表面上使得反射构件彼此间形成有间隙，同时从该透明板的周侧端面导入LED光。 光在透明板中全反射行进，其中一部分经过反射构件的反射从透明板向对象物照射。摄像 装置因为反射构件间存在间隙，所以如同透过纱门观察明亮的房间内部那样，可以在几乎 不受反射构件影响的情况下对对象物进行摄像。

专利文献1：日本专利公开2003-98093号公报

发明内容

但采用这种光照射装置的情况下，由于摄像装置侧的放大倍数，摄像画面有条纹(干 涉条纹)产生，往往对检查等带来影响。为了减轻这种条纹，专利文献1中记载的是例如 使反射构件按不均匀的间距并排、或使其形状呈不规则形状这类方法，但这种方法的制作 成本之高超过预期。

因此，本发明正是针对这种光照射装置，设法在不至于牺牲其紧凑性等优势的情况下 以简单的构成、较低的成本来减轻上述条纹。

具体来说，本发明的检查用光照射装置包括：透光板，将其中一面作为工件相向面， 朝向光照射对象即产品等工件而设置且具有规定厚度；多个反射部，在所述透光板的另一 面(下面有时也称为与工件相向面相反的面)上并排设置，使得其光反射面朝向工件侧， 且彼此间形成有细微的间隙；光源部，设置于这样的位置，使所出射的光的至少一部分透 过所述透光板到达所述光反射面、并由此反射从所述工件相向面出射；以及防反射膜，覆 盖所述工件相向面，所述防反射膜降低所述反射部反射至工件侧再由工件相向面再度反射 的光，并抑制条纹。

另外，本发明涉及与上述光源分开的检查用光学构件，其特征在于包括：透光板，将 其中一面作为工件相向面，朝向光照射对象即产品等工件设置且具有规定厚度；多个反射 部，并排设置在所述透光板的与工件相向面相反的面上，使得其光反射面朝向工件侧，且 所述反射部彼此间形成有细微的间隙；以及防反射膜，覆盖所述工件相向面，所述防反射 膜降低所述反射部反射至工件侧再由工件相向面再度反射的光，并抑制条纹。

另外，这里所谓的“反射”基本上指漫反射(散射)，但根据情况也包含正反射的含 义。

本申请发明人专心研发的结果是弄清楚以下机理，由于各反射部反射至工件侧的一部 分光由工件相向面再度反射朝向摄像装置侧而发生条纹。具体来说，是基于反射部及其弄 清的事实而想到本发明的，可以通过在工件相向面上设置防反射膜这种简单又没什么成本 的构成，来抑制由工件相向面反射至摄像装置侧的光，并减轻条纹。

作为光源部的具体构成来说，可以给出所述光源部面对透光板的周侧端面而配置，并 具有将光从该周侧端面导入透光板内部的多个LED这种构成。

所述反射部在纵横方向上排列，在制作成本方面较为理想。但这样的构成，如前文所 述，摄像装置如同CCD摄像机那样具有分别在纵横方向上按规定间距排列的多个图像元 件，图像元件的排列方向和反射部的排列方向两者大致一致时或呈规定角度时，按某一摄 像放大倍数产生条纹。