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专利名称：照明装置、照明方法以及检查装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及照明光量可变的照明装置和照明方法，以及使用了该照明装置的检查 装置。
背景技术：
以往，已知在专利文献I中记载的针对透明板状体的缺陷检测装置。在该缺陷检测装置(检查装置)中，在作为被检查体的透明板状体被配置于其一面侧的照明器进行照明的状态下，利用配置于该透明板状体的另一面侧的CXD摄像机拍摄该透明板状体。然后，对由CCD摄像机进行拍摄而得到的图像进行处理，由此检测存在于透明板状体的伤痕等缺陷。用于该缺陷检查装置的照明器(照明装置)采用卤素灯、氙气灯、高压汞灯、钠灯等作为光源。而且，确定所述照明器的合适的照明光量，以便能够通过CCD摄像机的拍摄而得到能够判别伤痕等缺陷的图像。专利文献专利文献1:日本特开2001-141662号公报此外，由于照明光量高并且寿命长等优点，考虑使用公知的高亮度LED作为照明装置的光源。为了维持较高的照明光量，作为一例，以该高亮度LED为光源的照明装置构成为，利用混合了荧光体的树脂将多个LED (发光元件)进行密封的结构。但是，在将该设定光量从以最初设定的初始光量发光的状态切换为目标光量的情况下，由于所述荧光体的存在以及前述的结构等原因，实际的照明光量达到所述目标光量需要比较长的时间(例如，有时要耗费20分钟左右)。因此，在伴随被检查体的品种变更而需要变更照明光量的情况下，在达到适当的照明光量前会耗费时间，延缓了品种切换后的检查。另一方面，如果在达到适当的照明光量之前开始检查，则难以进行高精度的检查。

发明内容
本发明正是鉴于这样的情况而完成的，其提供一种照明装置和照明方法，其中，SP便如使用了高亮度LED等光源的照明装置那样，使用了当将设定光量切换为目标光量时，在照明光量达到所述目标光量之前需要的时间比较长的(即，对设定光量的切换的响应性不好的)照明单元，也能够在切换设定光量时以比较短的时间使实际的照明光量达到目标光量。此外，本发明提供一种使用了上述那样的照明装置的检查装置。本发明的照明装置具有 第I照明单元，其以与设定光量对应的照明光量对被照明体进行照明；第2照明单元，其对于设定光量的切换的响应性优于所述第I照明单元，并以与来自所述第I照明单元的照明光进行了叠加的照明光对所述被照明体进行照明；以及照明控制单元，其将所述第I照明单元的照明光量维持在预定量，同时，通过按照控制信息进行的设定光量的切换，控制所述第2照明单元的照明光量。
本发明的照明方法包含以下步骤:第I照明单元以与设定光量对应的照明光量对被照明体进行照明；第2照明单元以与来自所述第I照明单元的照明光进行了叠加的照明光对所述被照明体进行照明，其中，该第2照明单元对于设定光量的切换的响应性优于所述第I照明单元；以及将所述第I照明单元的照明光量维持在预定量，同时，通过按照控制信息进行的设定光量的切换，控制所述第2照明单元的照明光量。通过这些结构，来自维持在预定量的第I照明单元的照明光上叠加来自第2照明单元的照明光，而对被照明体进行照明。而且，通过按照控制信息进行的设定光量的切换控制，控制来自第2照明单元的照明光量，由此，带着第2照明单元对于设定光量的切换的响应性，来控制来自第I照明单元的照明光与来自第2照明单元的照明光叠加而得到的整体的照明光的光量。对于所述设定光量的切换的响应性是基于从将设定光量向目标光量进行切换时开始到照明光量成为所述目标光量为止的时间的特性，该时间越短响应性越好。此外，本发明的检查装置具有:将被检查体作为所述被照明体进行照明的所述照明装置；摄影单元，其对由所述照明装置照明的所述被检查体进行拍摄；以及处理单元，其使用通过所述摄影单元的拍摄而得到的图像进行关于所述被检查体的检查处理。根据这样的结构，来自光量被维持在预定量的第I照明单元的照明光与来自通过设定光量的切换而切换控制光量的第2照明单元的照明光叠加，通过摄影单元对被叠加照明的被检查体进行拍摄，使用通过该拍摄而得到的图像完成该被检查体的检查处理。根据本发明的照明装置和照明方法，即便如使用了高亮度LED等光源的照明单元那样，使用了从将设定光量切换为目标光量时开始到照明光量达到目标光量为止所要的时间比较长的照明单元(即，对于设定光量的切换的响应性较差的照明单元)作为第I照明单元，也将来自该第I照明单元的照明光的光量维持在预定量，将来自对于设定光量的切换的响应性优于该第I照明单元的第2照明单元的照明光与来自该第I照明单元的照明光叠力口，对被照明体进行照明。因此，通过对第2照明单元的设定光量进行切换，能够在该设定光量的切换时，以较短的时间(具体而言，以与第I照明单元单体相比较短的时间)使对被照明体的照明光量达到目标光量。


图1A是示出利用本发明的一个实施方式的检查装置进行检查的传感器面板组件(粘合板状体)的结构的剖面图。图1B是示出传感器面板组件的结构的俯视图。图1C是示出用粘接剂将图1A和图1B所示的传感器面板组件与液晶面板组件粘贴形成的结构的触摸面板式液晶面板的结构的剖面图。图2是示出本发明的第I实施方式的检查装置的基本结构的图。图3是示出在图2所示的检查装置中使用的第I照明装置中包含的光源装置的结构的图。图4A是示出将第I照明装置的设定光量从初始光量切换为比其低的目标光量时的、照明光量的变化特性的一例的图。图4B是示出将第I照明装置的设定光量从初始光量切换为比其高的目标光量时的、照射光量的变化特性的一例的图。图5是示出本发明的一个实施方式的检查装置的处理系统的基本结构的图。图6A是示出第2照明装置的照明光量切换状态的一例的图。图6B是示出组合了第I照明装置和第2照明装置的照明光量切换状态的一例的图。图7是示出在检查装置中进行阴影校正的状态的图。图8是示出本发明的第2实施方式的检查装置的基本结构的图。图9是示出本发明的第3实施方式的检查装置的基本结构的图。图10是示出本发明的第4实施方式的检查装置的基本结构的图。标号说明10:传感器面板组件(被照明体/被检查体)；11:传感器面板；12:保护玻璃；13、15:粘接剂；20:液晶面板组件；30 第I照明单元；31:光源装置；32:照明头；33:光导；34:聚光器；41:线传感器摄像机；42:反射板(扩散板)；43 第2照明单元；50:移动机构；60:处理单元；61:显示单元；62:操作单元；311:高亮度LED单元；312:导光镜；313:电源单元；314:冷却风扇
具体实施例方式使用附图对本发明的实施方式进行说明。参照图1A 图1C，对使用了本发明的实施方式的照明装置的检查装置的检查对象(被检查体)进行说明。该例是在触摸面板式液晶显示面板中使用的传感器面板组件。另夕卜，图1A是示出传感器面板组件10的结构的剖面图，图1B是示出传感器面板组件10的结构的俯视图，图1C是示出用粘接剂将传感器面板组件10与液晶面板组件20粘帖而得到的触摸面板式液晶显示面板的结构的剖面图。在图1A和图1B中，该传感器面板组件10是通过涂在该传感器面板11的整个面上的具有透光性的粘接剂13 (树脂)，将排列有传感器元件和/或栅(grid)等电路元件而形成的传感器面板11与保护玻璃12粘贴而成的结构。传感器面板11是在玻璃基板上形成了电路元件的结构，是整体上具有透光性的透光区域(但是，电路元件的部分不透光)。此夕卜，保护玻璃12其周围部为预定宽度的不透光区域12b (黑色区域)，其内侧的区域为具有透光性的透光区域12a。如图1C所示，这种结构的传感器面板组件10通过具有透光性的粘接剂15与液晶面板组件20 (由液晶面板、滤色器、偏光板等构成)粘贴。在这样形成的触摸面板式液晶显示面板中，由液晶面板组件20完成图像显示，并且，从与手指触摸的保护玻璃12上的位置对应的、传感器面板11上的传感器元件输出信号。而且，能够通过从该传感器面板11的各传感器元件输出的信号，控制液晶面板组件20的图像显示。在制造上述那样结构的传感器面板组件10的过程中，存在粘接剂13内产生气泡或粘接剂13内混入灰尘等异物的情况。此外，有时还从传感器面板11与保护玻璃12之间溢出粘接剂13，或者粘接剂13不足。用于检测这样的传感器面板组件10的缺陷的检查装置例如图2所示那样构成。在图2中，该检查装置具有线传感器摄像机41、第I照明单元30、具有扩散功能的反射板42、第2照明单元43以及移动机构50。通过第I照明单元30和第2照明单元43构成在该检查装置中使用的照明装置。移动机构50使在传感器面板11朝向上方并且保护玻璃12朝向下方的状态下设置在移动路径上的传感器面板组件10以预定的速度直线移动。线传感器摄像机41包含例如由CCD元件串构成的线传感器和透镜组(可以包含用于扩大视野的放大镜头)等光学系统，以与移动路径上的传感器面板组件10的传感器面板11相对的方式固定配置。而且，对线传感器摄像机41的姿势进行调整，以使得该线传感器摄像机41具有的线传感器(CCD元件串)的延伸方向横切传感器面板组件10的移动方向A (例如，与移动方向A垂直)，并且，其光轴Aoti与传感器面板组件10 (传感器面板11)的表面垂直。反射板42具有以对入射光进行漫反射的方式加工的反射面，在移动路径上的传感器面板组件10的附近，以其反射面与传感器面板组件10的保护玻璃12相对的方式固定配置。通过这样配置的反射板42的反射光，从传感器面板组件10的保护玻璃12侧朝向线传感器摄像机41进行照明。第I照明单元30具有光源装置31、照明头32、将光源装置31的出射光引导到照明头32的光导33、以及与照明头32的光的出射面结合并可以调节聚光位置的聚光器34。例如，如图3所示，光源装置31具有高亮度LED单元311、导光镜312、电源单元313以及冷却风扇314。高亮度LED单元311具有利用混合了荧光体的树脂将大量的LED310 (发光元件)密封的结构。高亮度LED单元311接收来自电源单元313的电力供给，通过各个LED310的发光以及与此相伴的荧光体的发光，从树脂制的密封体整体照射出光。从高亮度LED单兀311照射的光被导光镜312引导,入射到光导33的端部,该光在光导33中传输并从照明头32出射(参照图2)。包含很多发光的LED310的高亮度LED单元311被冷却风扇314冷却，使其工作温度维持在规定温度范围内。第I照明单元30的照明头32以与传感器面板11相对的方式配置在移动路径上的传感器面板组件10的移动方向A上的线传感器摄像机41的下游侧，即，线传感器摄像机41的扫描方向B上的该线传感器摄像机41的上游侧。对照明头32的姿势进行调整，以便从传感器面板组件10的斜上方(具体而言，从相对于传感器面板组件10 (传感器面板11)的表面的法线方向，其光轴Aot2成为预定角度α的方向)对传感器面板组件10的表面进行照明，而不横切线传感器摄像机41的光轴AQPT1。通过这样的调整，从第I照明单元30的照明头32射出的光的一部分在被检查体即传感器面板组件10的表面反射，入射到线传感器摄像机41。此外，从照明头32出射的光的另外一部分透过传感器面板组件10，在反射板42漫反射，该漫反射光的一部分透过传感器面板组件10，入射到线传感器摄像机41。在包含上述那样的高亮度LED单元311的第I照明单元30的调光控制中，当将其设定光量从初始光量Iint切换到目标光量Itgt时，在第I照明单元30的实际的照明光量达到目标光量Itgt之前(例如,在目标光量Itgt比初始光量Iint低的情况下,如图4A中曲线QDWN所示,此外,在目标光量Itgt比初始光量Iint高的情况下,如图4B中曲线QUP所示)耗费时间(例如，20分钟左右)。如前所述，这是因为荧光体的存在以及高亮度LED单元311中的大量LED310被密封在混合了荧光体的树脂中(参照图3)而导致的。另外，在图4A、图4B中，纵轴表示照射光量,横轴表示从切换照射光量起的经过时间。第2照明单元43以其光轴与线传感器摄像机41的光轴Aqpti—致的方式配置在与具有扩散功能的反射板42的反射面相反的面的一侧。来自第2照明单元43的照明光透过反射板42，与在反射板42上反射的来自第I照明单元30的照明光的成分叠加，透过传感器面板组件10 (被照明体/被检查体)而入射到线传感器摄像机41。由此，传感器面板组件10被来自第I照明单元30的照明光与来自第2照明单元43的照明光叠加后的照明光照明。第2照明单元43包含低亮度LED (例如，在密封体内未混合荧光体的普通的LED)作为光源，对设定光量的切换的响应性(基于设定光量向目标光量Itgt切换时开始到照明光量达到该目标光量Itgt为止的时间的特性)优于第I照明单元30，在切换时能够几乎没有延迟地切换照明光量。在这样结构的检查装置中，通过移动机构50使传感器面板组件10在移动路径上向方向A移动，由此，维持线传感器摄像机41、照明头32 (第I照明单元30)以及第2照明单元43之间的相对位置关系，同时，线传感器摄像机41在与所述移动方向A相反的方向B上对传感器面板组件10进行光学扫描。通过该扫描，完成线传感器摄像机41对传感器面板组件10的摄影。检查装置的处理系统如图5所示构成。在图5中，处理单元60与线传感器摄像机41连接，并且，处理单元60还与显示单元61、操作单元62、第I照明单元30 (光源装置31)以及第2照明单元43连接。处理单元60与传感器面板组件10 (被照明体/被检查体)的基于移动机构50的移动同步地，输入来自对传感器面板组件10进行光学扫描的线传感器摄像机41的图像信号，并根据该图像信号生成表示传感器面板组件10的图像的检查图像数据。处理单元60作为照明控制单元发挥作用，按照控制信息对针对设定光量的切换响应性良好的第2照明单元43的照明光量进行切换控制。在由于被检查体即传感器面板组件10的品种切换，而需要切换照明光量的情况下，从其他的系统，或者从操作员操作的操作单元62提供所述控制信息。此外，处理单元60控制第I照明单元30 (光源装置31)使其与传感器面板组件10的品种切换无关地维`持在预定光量。此外，处理单元60根据生成的检查图像数据，使显示单元71显示传感器面板组件10的图像，并且，使用该检查图像数据执行检查处理。在这样的检查装置中，在到最大光量1 (13)为止的范围内，对针对设定光量的切换响应性良好的第2照明单元43的照明光量进行切换控制。例如，如图6A所示，在被检查体即传感器面板组件10的品种被切换的时刻tl、t2、t3，照明光量被从零切换到12，从12切换到13 (IMX)，进一步，从13切换到II。此时，包含高亮度LED单元311作为光源的第I照明单元30的照明光量被维持在预定光量Ιο。其结果是，如图6B所示，来自第I照明单元30的照明光与来自第2照明单元43的照明光叠加，在被检查体即传感器面板组件10的品种被切换的时刻tl、t2、t3，设定光量被从1切换到(10+12)，从(1+I2)切换到(1+I3(Imax)),进一步，从(10+13)切换到(1+Il)，以便成为适合该品种的照明光量。另外，在图6B所示的例子中，在检查时的适当照射光量为1的传感器面板组件的情况下，将第2照明单元43的照明光量设为零。在预想由于第I照明单元30老化等原因而无法维持预定光量1的状态的情况下，将预定光量1设定为在作为检查对象的多种传感器面板组件中比检查时的适当照明光量的最低值还低的值，不将第2照明单元43的照明光量设为零，由此也能够得到适当的照射光量。
此外，该情况下，例如可以预先在移动机构50的一部分上设置照度计，根据该照度计的输出值，对第2照明单元43的照明光量进行自动调整，或者由操作员进行操作来调
難
iF.0另外，在图6B的说明中，为了便于理解，设为来自第I照明单元30的照明光的全部与来自第2照明单元43的照明光的全部叠加，但是实际上，来自第I照明单元30的照明光的一部分与来自第2照明单元43的照明光的一部分叠加，对被检查体即传感器面板单元10的照明作出贡献。根据这样的检查装置，使来自使用了高亮度LED单元311作为光源的对于设定光量的切换的响应性不好的第I照明单元30的照明光，与来自使用了低亮度LED作为光源的对于设定光量的切换的响应性优于第I照明单元30的第2照明单元43的照明光叠加，对传感器面板组件10进行照明，将来自第I照明单元30的照明光量维持在预定量1，同时，通过设定光量的切换对来自第2照明单元43的照明光的光量进行切换控制，因此，与第I照明单元30单体相比，能够以短时间，例如在切换后马上使用于对传感器面板组件10进行照明的照明光量成为目标光量。其结果是，能够高效地对多品种的传感器面板组件进行准确的检查。另外，在前述的检查装置中，当进行用于阴影校正的调整时，如图7所示，为了使来自第I照明单元30和第2照明单元43的照明光不入射到被检查体即传感器面板组件10，使传感器面板组件10退避。第I照明单元30、第2照明单元43、线传感器摄像机41以及被检查体即传感器面板组件10的相对位置关系不限于在前述检查装置中说明的情况。例如，如图8所示，也可以使线传感器摄像机41的光轴从垂直方向倾斜。此外，如图9所示，也可以将第2照明单元43隔着线传感器摄像机41配置在第I照明单元30的相反一侧。该情况下，来自第I照明单元30的照明光和来自第2照明单元43的照明光的双方在传感器面板组件10中的反射光入射到线传感器摄像机41。此外，如图10所示，也可以将第I照明单元30和第2照明单元43配置在反射板42的背后。该情况下，来自第I照明单元30的照明光和来自第2照明单元43的照明光的双方通过反射板42，并透过传感器面板组件10，该透过光入射到线传感器摄像机41。此外，在上述实施的一个方式中，将本发明的照明装置在检查装置中进行了应用，但是，本发明的照明装置也可以代替例如作为光学显微镜的光源使用的金属卤化物灯等，在检查装置以外进行应用。此外，在上述实施的一个方式中，举出了分别具有一个第I照明单元和第2照明单元的例子，但是关于数量不限于此，可以一方为一个而另一方为多个，或者两者都为多个
等，可以自由组合。
权利要求
1.一种照明装置，其具有: 第I照明单元，其以与设定光量对应的照明光量对被照明体进行照明； 第2照明单元，其对于设定光量的切换的响应性优于所述第I照明单元，并以与来自所述第I照明单元的照明光进行了叠加的照明光对所述被照明体进行照明；以及 照明控制单元，其将所述第I照明单元的照明光量维持在预定量，同时，通过按照控制信息进行的设定光量的切换，控制所述第2照明单元的照明光量。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其中， 所述第I照明单元包含高亮度LED作为光源。
3.一种照明方法，其包含以下步骤: 第I照明单元以与设定光量对应的照明光量对被照明体进行照明； 第2照明单元以与来自所述第I照明单元的照明光进行了叠加的照明光对所述被照明体进行照明，其中，该第2照明单元对于设定光量的切换的响应性优于所述第I照明单元；以及 将所述第I照明单元的照明光量维持在预定量，同时，通过按照控制信息进行的设定光量的切换，控制所述第2照明单元的照明光量。
4.一种检查装置，其具有: 将被检查体作为被照明体进行照明的权利要求1或2所述的照明装置； 摄影单元，其对由所述照明装置照明的所述被检查体进行拍摄；以及 处理单元，其使用通过所述摄影单元的拍摄而得到的图像进行关于所述被检查体的检查处理。
全文摘要
提供一种照明装置、照明方法以及检查装置，即便使用了对于设定光量的切换的响应性比较差的照明单元，也能够在设定光量的切换时以比较短的时间使照明光量成为目标光量。该照明装置具有第1照明单元(30)，其以与设定光量对应的照明光量对被照明体进行照明；第2照明单元(43)，其对于设定光量的切换的响应性优于所述第1照明单元(30)，并以与来自第1照明单元(30)的照明光进行了叠加的照明光对所述被照明体进行照明；以及照明控制单元(60)，其将第1照明单元(30)的照明光量维持在预定量，同时，通过按照控制信息进行的设定光量的切换，控制第2照明单元(43)的照明光量。
文档编号G01N21/88GK103185726SQ201210578830
公开日2013年7月3日 申请日期2012年12月27日 优先权日2011年12月31日
发明者林义典, 井筒纪, 关胜利, 若叶博之, 小野洋子, 权藤隆德, 泷泽明彦 申请人:芝浦机械电子装置股份有限公司