CN107615049B - 检查用照明装置及检查系统 - Google Patents

Abstract

提供检查用照明装置，即使在被检查对象的特征点产生的光的变化微小，也能在其全视野范围内辨别出该光的变化量，并能在相同条件下检测出该特征点。在所述检查用照明装置(100)中配置有面光源(1)和透镜(2)，该透镜配置于靠近所述检查对象(W)的一侧，使得遮光罩(M1)和滤光单元(F1)中的至少任一者将所述透镜的焦点位置作为中心而位于所述面光源(1)与检查对象(W)之间，从所述面光源(1)放射出的光利用所述透镜(2)向所述检查对象(W)照射时的照射立体角包括具有特定光属性的任意立体角区域，能根据在被检查对象的特征点产生的变化，在其整个视野区域，将所述检查光的照射立体角的形状、大小和倾角以及所述照射立体角内的具有特定光属性的立体角区域设定成大致均匀。

Description

检查用照明装置及检查系统

技术领域

本发明涉及检查用照明装置及检查系统，其用于例如向检查对象照射检查光来对产品的外观、伤痕、缺陷等进行检查。

背景技术

作为应用于产品的外观检查等的检查用照明装置的一例，可举出专利文献1所示的使拍摄的方向和照明检查对象的方向一致的同轴照明。该同轴照明具有光源和半透半反镜，其中，光源向与所述检查对象的检查对象面平行的方向射出检查光，半透半反镜倾斜地设置在所述检查对象和在该检查对象的上方设置的拍摄装置之间，并且被配置成使所述检查光向所述检查对象反射的同时，使来自所述检查对象的反射光向拍摄装置侧透射。

然而，近年来出现了能够通过所拍摄到的图像来检测出即使使用如上所述的检查用照明装置也难以检测出的缺陷等特征点的需求。更具体而言，由于检查对象即产品的表面性状并不是完整的镜面，因此，难以为了得到检查对象面的特征点的所需的浓淡信息而精确地控制光轴、照射立体角的形状等，即使能够照射检查光，根据特征点在检查对象上的哪个位置而明暗差发生较大的变化，从而有时也有难以辨别出特征点的事例。

例如，可以考虑使用光圈等将检查光的照射范围只限定在检查对象，由此减少来自检查对象以外的反射光、散射光即杂散光，从而提高检查精度。

但是，即使利用这种方案减少了入射到拍摄装置内的杂散光，在非常微小的缺陷等的情况下，被拍摄的图像的亮度变化存在较大的偏差，因此，有时很难作为缺陷检测到。

更具体而言，即使检查对象上的微小缺陷等引起被照射的检查光的反射方向稍微发生变化，如果是能够纳入拍摄装置的观察立体角内的程度的变化，则与缺陷的有无无关，被拍摄的图像的亮度也不发生变化。或者，如果检查光的照射立体角较大，且其光轴的倾斜度在检查对象的各点都不同，则不仅反射方向的微小变化不能作为拍摄装置的观察立体角内的光量变化而捕捉到，而且在检查对象的各点，拍摄装置的观察立体角内的光量变化各不相同，结果，机器视觉上在检查对象范围内不能准确地捕捉到这种微小缺陷等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-261839号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明是鉴于如上所述的问题而做出的，目的在于提供一种检查系统及检查用照明装置，使得即使因缺陷等特征点非常小或者微小而在该特征点上产生的反射、散射的变化微小，在检查对象的拍摄范围内的各点，不管该特征点位于视野内的哪个位置，都能够使拍摄装置的观察立体角内的光量以恒定量发生变化，进而能够检测出这种微小特征点的细节。

用于解决问题的方案

即，本发明是基于以下新的构思做出的：能够使从检查用照明装置射出的检查光的照射立体角的大小、形状、倾斜度等状态变得均匀，并且在该照射立体角内任意地区分并照射光的传播方向以外的变化要素，例如不同的波长、极化面或者光量等，而且能够调节所述变化要素，由此，即使检查对象中的缺陷等微小，并且该缺陷等引起的反射、散射的变化量极其微小，也能够在拍摄装置的观察立体角内，对所区分的不同的波长带宽、极化面或者光量的每个区域，分别捕捉到各自的光量的变化，从而得到将该变化作为明暗信息的图像。

更具体而言，本发明的检查用照明装置是向检查对象照射检查光的检查用照明装置，其特征在于，适用于由对在所述检查对象反射或者透射或者散射的光进行拍摄的拍摄装置构成的检查系统，所述检查用照明装置具有：面光源，射出检查光；透镜，设置在所述面光源与所述检查对象之间，并将从所述面光源放射的光作为向所述检查对象照射的检查光，形成对所述检查对象的照射立体角；以及第一遮光罩和第一滤光单元中的至少任一者，在所述面光源与所述透镜之间，设置于以所述透镜的焦点位置为中心的前后，其中，所述第一遮光罩遮光形成向所述检查对象的各点照射的检查光的照射立体角，所述第一滤光单元用不同的波长带宽的光、不同的极化面或者具有不同的光量的光，将所述检查光局部区分为具有不同的光属性的任意的立体角区域，其中，相对于用所述拍摄装置拍摄来自所述检查对象的光时所形成的对所述检查对象的各点的观察立体角，以在具有不同的波长带宽、不同的极化面或者不同的光量等光属性不同的每个立体角区域，在各点的明暗上得到所需的变化的方式，能够在照射立体角内任意地设定整个照射立体角的形状或者大小、倾斜度以及光属性不同的所述立体角度区域。此外，所述第一遮光罩和所述第一滤光单元也可以被整合为具有该两者的功能的单一的第三滤光单元，该第三滤光单元是具有任意的立体角区域的照射立体角形成单元。

另外，其特征在于，在所述第一遮光罩与所述面光源之间，且在所述透镜对所述检查对象成像的附近，还具有第二遮光罩和仅使具有特定属性的光透射的第四滤光单元中的至少任一者，能够利用所述第二遮光罩或者第四滤光单元，任意地生成对所述检查对象的检查光的照射区域、照射图案。

如果是这种检查系统和检查用照明装置，则利用所述透镜和所述第一遮光罩或者所述第一滤光单元，能够大致均匀地形成向所述检查对象的各点照射的检查光的照射立体角，并且任意地形成具有不同的波长带宽、极化面或者光量等不同的光属性的所述立体角度区域，在此基础上，利用所述透镜和所述第二遮光罩或者第四滤光单元，能够仅向所述检查对象的必要的部分照射所述检查光，用具有任意的光属性的区域形成该检查光的照射范围。

换言之，例如在使用通常的面光源等照明装置的情况下，对所述检查对象的各点的照射立体角的形状、倾斜度根据所述检查对象的各点与所述照明装置的光源面形状的关系来分别确定，因此，难以得到均匀的检查光，但在本发明中，能够使对所述检查对象的各点的照射立体角的形状、倾斜度大致均匀，而且能够将该照射立体角内区分为具有不同的波长带宽、极化面或者光量等不同的光属性的立体角度区域，并且能够调整所述照射立体角的照射形态，还能够仅向必要的区域照射检查光，从而能够防止来自所述检查对象的杂散光。

此外，即使在所述检查对象中的微小缺陷等引起反射光、透射光或者散射光的强度、方向发生微小变化的情况下，能够利用所述第一遮光罩或者所述第一滤光单元，将向所述检查对象的各点照射的检查光的照射立体角形状及角度，根据所述拍摄装置的观察立体角的大小、形状及角度的相对关系适当地设定，并且根据被摄物体面的特征点的表面性状适当地设定，以使得根据发生变化的部分，在所述拍摄装置的观察立体角内的具有不同的光属性的每个立体角度区域，所述光量发生变化，从而能够容易检测出微小缺陷等，或者反而使其不能被检测。

另外，以在检查对象的各点的照射立体角中只有中央部成为暗部区域，只有周边部成为明部区域等方式，能够形成各不相同的照射立体角，并且在该照射立体角的内部进一步形成具有不同的光属性的所述立体角度区域，由此，避免所述检查对象上的反射光、透射光进入所述拍摄装置的观察立体角内，仅拍摄散射光，或者根据所述反射光、透射光与所述观察立体角的包含关系，作为所述检查对象的各点的明暗信息而观察所述检查对象上的所述反射光、所述透射光的传播方向的变化，而且在所述拍摄装置中还具有第二滤光单元，该第二滤光单元能够有选择地拍摄反映在所述反射光、所述透射光的立体角的所述照射立体角内的具有不同的光属性的所述立体角度区域，由此，在每个所述任意的立体角度区域，能够捕捉到在所述检查对象的特征点产生的变化，并且能够以与各种检查对象、应检测的各种特征点所产生的微小的光的变化相适应的可靠形态的照射立体角来照射检查光。

在此，作为第二滤光单元，也可以在所述拍摄装置中，例如，根据不同的光属性，将所述检查对象上的所述反射光、所述透射光有选择地分光之后，利用光传感器拍摄各自的光量，也可以具备针对光传感器的各个像素分别仅使不同的光属性的光有选择地透射的滤光器。

根据本发明，在向所述检查对象照射具有大致均匀的照射立体角的检查光的情况下，即使反射方向或者透射方向因缺陷等而发生变化时所产生的所述反射光或者透射光的立体角的变化极其微小，也要捕捉到该变化，为此，以相对于该立体角的变化，所述观察立体角内的光量变化成为最大，且除此以外的变化成为最小的方式，将所述检查光的照射立体角与所述拍摄装置的观察立体角的相对关系，针对其形状、角度及大小进行调整，由此，能够有选择地仅捕捉到所述反射光或者透射光的立体角的变化。此外，通过在所述照射立体角内设定具有不同的光属性的任意的所述立体角度区域，能够同时观察每个立体角度区域的光量变化，能够与所述检查对象的各种特征点上的光的变化对应地连续补充光的变化。因此，要捕捉到这种微小缺陷等引起的极小的光的变化，难以用现有的检查光的照射立体角的形状、角度及大小在所述检查对象面的各点均不同的照明装置实现，但是本发明的照明装置能够捕捉到该变化。

为了能够大致均匀地控制向所述检查对象的各点照射的检查光的照射立体角大小，并且相对光轴中心能够调节照射立体角的倾斜分布，将所述第一遮光罩和所述第一滤光单元，或者整合有两者功能的所述第三滤光单元，配置在以所述透镜的焦点位置为中心的前后的位置上即可。以下，以所述第一遮光罩为代表进行说明，即，通过改变所述第一遮光罩的开口部，能够将所述检查对象的各点上的照射立体角设定为所需的形状、大小。另外，如果将所述第一遮光罩配置在所述透镜的焦点位置，则所述检查光的照射立体角的光轴全部与所述检查光的光轴平行，如果配置在比所述透镜的焦点位置靠近透镜侧的位置，则所述检查光的照射立体角向所述检查光扩展的方向倾斜，如果配置在比所述透镜的焦点位置靠近外侧的位置，则所述检查光的照射立体角向所述检查光变狭窄的方向倾斜。如此，通过改变所述第一遮光罩的配置和其开口部，能够对直接影响来自所述检查对象的反射光、透射光的立体角的所述检查光的照射立体角进行各种调节，能够将检查对象与观察来自检查对象的反射光或者透射光或者散射光的所述拍摄装置的观察立体角的相对关系设定为适合于得到所需的明暗信息的方式。即，如此设置，即使所使用的观察光学系统不是远心光学系统，而是其观察立体角的光轴倾斜度在视野范围的外侧和光轴中心发生变化的光学系统，在整个视野内，也能够设定成对其各点的照射立体角和观察立体角成为正反射方向。

此外，设定在所述照射立体角内的具有不同的光属性的任意的所述立体角度区域，能够将对所述检查对象均匀地设定的所述照射立体角内进一步设定成任意的立体角度区域，不是仅靠照射立体角与观察立体角的相对关系来确定所述检查对象的各点的亮度，而且无需重新设定所述照射立体角与所述观察立体角的形状、光轴等相关的相对关系，在所述检查对象的视野范围内的所有点，在大致相同的条件下，作为相对于所述观察立体角的相对关系的变化，同时观察每个所述立体角度区域的更微小的光的变化。

如此，在本发明的检查用照明装置、以及使用所述检查用照明装置且由对在所述检查对象反射或者透射或者散射的光进行拍摄的拍摄装置构成的检查系统中，之所以能够对微小的特征点获得所需的明暗信息，是因为所述检查对象的各点上的明暗，根据来自所述检查对象的各点的反射光或者透射光或者散射光的朝向所述拍摄装置的光量来确定，且所述光量根据来自所述检查对象的各点的反射光或者透射光或者散射光的立体角与所述拍摄装置的观察立体角的包含关系来确定，因此，能够具有大致均匀地调节直接影响来自所述检查对象的各点的反射光或者透射光的所述检查光的照射立体角的功能，而且能够将该照射立体角内区分为具有不同的波长带宽、极化面或者光量的任意的立体角度区域，所述拍摄装置能够按照该每个区分区域有选择地观察该光量。

为了使由所述拍摄装置拍摄的所述检查对象的明暗信息在整个拍摄范围内大致均匀地变化，必须将由所述拍摄装置在所述检查对象的各点形成的观察立体角、与来自所述检查对象的各点的反射光或者透射光或者散射光的立体角的包含关系保持为大致恒定。这能够如下实现，将所述第一遮光罩和所述第一滤光单元，或者将所述第三滤光单元在以所述透镜的焦点位置为中心的前后的位置移动，从而将所述检查光的照射立体角和在该照射立体角内形成的所述立体角度区域设定为大致均匀的形状及大小，并调节其倾角而与所述检查对象的各点上的所述观察立体角的倾斜度相一致。

另外，为了对于照射范围的各点，将对所述检查对象的检查光的所述照射立体角及形成在该照射立体角内的任意的所述立体角度区域与所述观察立体角的相对关系大致保持为恒定，同时任意地生成照射区域或者照射形状、照射图案，在所述第一遮光罩或者所述第一滤光单元中的至少任一者，或者所述第三滤光单元的基础上，还具有所述第二遮光罩或者所述第四滤光单元中的至少任一者，并配置在由所述透镜在所述检查对象上成像的位置附近即可。由此，能够将所述检查光的所述照射立体角及形成在该照射立体角内的任意的所述立体角度区域的形状、大小及倾斜度保持为大致均匀的同时，能够独立调节所述检查光对所述检查对象的照射区域及该照射区域的光属性、对所述检查对象的各点的该照射立体角及具有特定光属性的所述立体角度区域这双方。

为了能够容易检查所述检查对象的立体形状等，在所述第一遮光罩和第一滤光单元，或者第三滤光单元的基础上，还使用形成有规定的罩图案的所述第二遮光罩及第四滤光单元，把该图案在所述检查对象上成像即可。如果是这种结构，根据由所述第一遮光罩和第一滤光单元调节好的大致均匀的照射立体角及具有特定光属性的立体角区域，能够用所述拍摄装置得到具有均匀的明暗变化的明暗信息，如果所述检查对象的形状有问题，则用所述拍摄装置作为明暗信息得到的图案发生变形，因此能够容易检测出形状不良。

当在形状、大小及倾斜度方面，使所述检查对象的各点的反射光或者透射光的立体角与所述拍摄装置在所述检查对象的各点形成的观察立体角大致一致时，即使在所述检查对象上存在微小的特征点的情况下，所述反射光或者透射光的立体角与所述观察立体角的包含关系也发生变化，能够得到对该微小的特征点的明暗信息的变化。虽然通过适当地设定所述反射光或者透射光的立体角及所述观察立体角的大小，来控制该包含关系的变化所引起的明暗信息的变化率，但在这样的情况下，只能得到依赖于两者的立体角大小的恒定的明暗信息。于是，如果在对所述检查对象的各点的照射立体角内形成具有不同的波长带宽、极化面或者光量的任意的立体角度区域，则其分别作为具有不同的波长带宽、极化面或者光量的立体角度区域而反映在所述检查对象的各点的所述反射光或者所述透射光的立体角内，因此，只要使对所述特征点的明暗信息的变化根据在所述反射光或者所述透射光的立体角内反映的所述立体角度区域和所述观察立体角的包含关系而发生变化，就能够同时检测出与各自的所述立体角度区域的量相对应的微小的变化量。

为此，通过如下两种方式来实现，第一，具有用于改变所述检查光的照射方向，而且使来自所述检查对象的光透射并被所述拍摄装置拍摄的半透半反镜，适当地调整所述检查光对所述检查对象的各点的照射立体角，使所述拍摄装置的对所述检查对象的各点的观察立体角与该各点发出的所述反射光或者所述透射光的立体角的光轴大致一致；第二，相对于所述检查光的照射方向，在相对所述检查对象的法线呈线对称的方向上设定所述拍摄装置的观察立体角，并且使所述检查对象的各点的反射光或者透射光的立体角与所述拍摄装置的对所述检查对象的各点的观察立体角的光轴大致一致。

此外，通过在所述拍摄装置中设置第二滤光单元，能够同时检测出根据各自的所述立体角度区域与所述观察立体角的包含关系而发生的明暗变化，所述第二滤光单元是能够有选择地拍摄在所述反射光或者所述透射光的立体角内反映的分别具有不同的波长带宽、极化面或者光量的所述立体角度区域的光。

发明效果

根据如上所述的本发明的检查用照明装置和检查系统，能够自由地调整向检查对象的各点照射的检查光的照射立体角及其暗部区域，以及在其照射立体角内形成的具有不同的波长带宽、极化面或者光量的立体角度区域的大小、方式，因此，能够大致均匀地设定来自所述检查对象的各点的反射光或者透射光或者散射光的立体角及在该立体角内反映的分别具有不同的波长带宽、极化面或者光量的所述立体角度区域、与用所述拍摄装置在所述检查对象的各点形成的观察立体角的包含关系，因此，即使是利用现有技术难以检测的微小的缺陷等，也能够在大致相同的检测条件下检测出该微小的缺陷等。

附图说明

图1是表示本发明一实施方式的检查用照明装置和检查系统的外观的示意性立体图，其中，用虚线表示了检查用照明装置的外部壳体的大致轮廓，第一遮光罩M1是指遮光部的罩，F1是指在开口部内仅使特定的波长带宽、偏光透射，或者具有特定的透射率的部分，F3是指整合了两者的照射立体角形成单元整体(参照图4)。

图2是表示所述实施方式的检查用照明装置和检查系统的形成照射立体角的主要部分的内部结构、检查对象的各点上的照射立体角的示意图，其中，用虚线表示了设置有半透半反镜时的半透半反镜4、拍摄装置C、检查对象W、光路，第一遮光罩M1是指遮光部的罩，F1是指在开口部内仅使特定的波长带，宽、偏光透射，或者具有特定的透射率的部分，F3是指整合了两者的照射立体角形成单元整体(参照图4)。

图3是表示所述实施方式的检查用照明装置和倾斜设置有检查对象的检查系统的形成照射立体角的主要部分的内部结构、检查对象的各点上的照射立体角的示意图，其中，第一遮光罩M1是指遮光部的罩，F1是指在开口部内仅使特定的波长带宽、偏光透射，或者具有特定的透射率的部分，F3是指整合了两者的照射立体角形成单元整体(参照图4)。

图4是表示第一遮光罩、第一滤光单元及第三滤光单元的结构例的图，其中，M1是遮光部，F13、F12、F11分别是仅使特定的波长带宽、偏光透射，或者具有特定的透射率的部分，第一遮光罩M1是指遮光部的罩，第一滤光单元F1是指在开口部内仅使特定的波长带宽、偏光透射，或者具有特定的透射率的部分，第三滤光单元F3是指整合了该两者的照射立体角形成单元整体，如果是第一遮光罩以外的情况下，遮光部的M1可以作为仅使特定的波长带宽、偏光透射，或者具有特定的透射率的部分发挥作用。

图5是表示现有照明中使用的检查用照明装置和检查系统的结构、检查对象的各点上的照射立体角的示意图，其中，用虚线表示了设置有半透半反镜时的半透半反镜4、拍摄装置C、检查对象W、光路，在任何情况下均用粗实线表示了观察立体角。

图6是表示本发明一实施方式的检查用照明装置和检查系统的形成照射立体角的主要部分的结构、检查对象的各点上的照射立体角的示意图，其中，用虚线表示了设置有半透半反镜时的半透半反镜4、拍摄装置C、检查对象W、光路，在任何情况下均用粗实线表示了观察立体角。

图7是表示添加了第二遮光罩和第四滤光单元的实施方式的检查用照明装置和检查系统的结构、检查对象的各点上的照射立体角的示意图，其中，用虚线表示了设置有半透半反镜时的半透半反镜4、拍摄装置C、检查对象W、光路，M1、F1、F3分别是，将图中的开口部看作遮光罩的开口部时为M1，将特定的波长带宽、偏光或者特定的透射率的部分看作图中的开口部时为F1，整合了两者的照射立体角形成单元整体为F3(参照图4)，M2、F4分别是，将图中的开口部看作遮光罩的开口部时为M2，将特定的波长带宽、偏光或者特定的透射率的部分看作图中的开口部时为F4。

图8是表示本发明一实施方式的检查用照明装置的形成照射立体角的主要部分、将检查系统与检查对象的距离作为参数的检查对象的各点上的照射立体角的示意图，(a)是检查对象与检查用照明装置的距离较远的情况，(b)是检查对象与检查用照明装置的距离较近的情况，其中，用虚线表示了设置有半透半反镜时的半透半反镜4、拍摄装置C、检查对象W、光路。

图9是表示将本发明一实施方式的检查用照明装置和检查系统的第一遮光罩的开口部的大小作为参数的检查对象的各点上的照射立体角的示意图，(a)是第一遮光罩以极其微小的透射部分位于焦点位置附近的情况，(b)是第一遮光罩以某种程度的大小位于比焦点位置靠近透镜侧的情况，(c)是第一遮光罩以某种程度的大小位于比焦点位置靠近光源面侧的情况，其中，P1、P2、P3是透镜2的物体侧焦点位置，P4、P5是透镜2的物体侧P1更远的任意点，照射立体角的平面半角

图10是表示检查对象的局部倾斜引起的反射光的立体角的变化与照射立体角、观察立体角的相对关系的图，(a)检查对象的一部分倾斜引起的反射光的立体角变化，(b)反射光的立体角变化与观察立体角的包含关系的变化。

图11是表示在照射立体角中存在不同光属性的立体角区域时的检查对象的局部倾斜引起的反射光的立体角的变化与照射立体角及观察立体角的相对关系的图，(a)检查面为平面时，反射光与观察立体角的光轴一致，(b)检查面倾斜时，反射光与观察立体角的光轴错开。

图12是现有照明的照射立体角与本发明照明的照射立体角的比较图，其中(a)是现有照明，(b)是本发明的照明。

图13是本发明的照射立体角形状的设定例的图，其中，

是遮光部分M1(根据F1或者F3，也可以是特定的光属性)，

是具有不同的光属性的区域IS1，

是具有不同的光属性的区域IS2，

是具有不同的光属性的区域IS3，

是透射光的开口部(根据F1或者F3，也可以是特定的光属性)。

具体实施方式

说明本发明的第一实施方式。

第一实施方式的由检查用照明装置100和拍摄装置C构成的检查系统200，是使用半透半反镜4使拍摄检查对象W的方向与照明检查对象W的方向一致的所谓的同轴照明，用于使检查对象W的缺陷等特征点以明暗差显现在由拍摄装置C拍摄到的图像中。此外，在图2、图5至图8中，用虚线表示具有半透半反镜的情况，用实线表示不具有半透半反镜的情况。另外，第一滤光器F1是有选择地使具有特定属性的光透射并形成由具有该属性的光构成的立体角区域的单元，在形成立体角的作用方面，与根据遮挡光还是使光透射而形成照射立体角的第一遮光罩M1相同，第一滤光器F1和第一遮光罩M1与将两者的功能整合的作为单一构件的第三滤光单元F3一同以第一遮光罩M1为代表而图示在图1至图3及图6至图9中，在对应的附图标记M1上一同标注了F1、F3。在此，检查对象W的缺陷等特征点例如包括表面的伤痕、凹痕、变形、外观形状、孔的有无等涉及多方面的不良现象以及其他特征种类。

如图1的立体图和图2的示意图所示，所述检查用照明装置100具有大致筒状的壳体，在其内部以及达到检查对象W和拍摄装置C的部分，形成有从面光源1向检查对象W照射检查光的照射光路L1和来自检查对象W的反射光或者透射光到达拍摄装置C为止的反射-透射光路L2，在设置有半透半反镜4的情况下，拍摄装置C安装在所述壳体的上面开口侧，检查对象W载置在所述壳体的下面开口侧。

此外，如图1和图2所示，在设置有半透半反镜4的情况下，照射光路L1由从面光源1到达半透半反镜4的部分和一部分被半透半反镜反射而到达检查对象的部分构成，在未设置半透半反镜4的情况下，检查光根据照射光路L1直接照射到检查对象，在图2的情况下，来自检查对象W的透射光到达拍摄装置C为止的光路成为L2。

在所述照射光路L1上，按照检查光前进的顺序，依次配置有：射出检查光的面光源1；设置在以透镜2的焦点位置为中心的前后位置上的第一遮光罩M1和第一滤光单元中的至少任一者、或者代替该任一者设置的兼备两者功能的第三滤光单元F3；以及形成从所述面光源1射出的检查光对检查对象W的照射立体角的透镜2，在设有半透半反镜的情况下，在此基础上，为了使所述检查光的一部分向下方反射，配置相对所述反射-透射光路L2和照射光路L1倾斜设置的半透半反镜4，此外，在设置用于形成检查光的照射区域的第二遮光罩和第四滤光单元的情况下，在所述面光源1与所述第一遮光罩及所述第一滤光单元之间，或者在所述面光源1与第三滤光单元之间，且在由所述透镜2在所述检查对象W上成像的位置附近，设置有第二遮光罩M2和形成具有特定光属性的照射区域的第四滤光单元中的至少任一者，所述检查光向所述检查对象W照射。此外，关于设置第二遮光罩的情况，将在图7中说明其具体功能。

另外，在所述反射-透射光路L2上设置有半透半反镜的情况下，设置半透半反镜4，由拍摄装置C观察由该半透半反镜4一部分透射的反射光，在未设置半透半反镜的情况下，在图2中来自检查对象W的透射光到达拍摄装置C为止的光路成为L2，在图1和图2中的该光路L2上，除半透半反镜4以外没有别的构件存在，但是根据情况，以切断来自所述检查对象的杂散光为目的，还可以设置用于遮挡一部分来自检查对象的反射光或者透射光的罩或者光圈等。

以下，详细说明各个构件的配置、结构、功能。

所述面光源1例如是由贴片型LED或者扩散板等形成具有大致均等扩散面的光射出面11的光源。另外，如图1所示，所述面光源1被安装成能够在筒状的壳体内沿着照射光轴方向进退，并且能够调整检查光的照射开始位置。如此，能够与后述的第一遮光罩M1和第一滤光单元F1、或者兼备两者功能的第三滤光单元F3所形成的照射立体角以及该照射立体角内的具有不同的光属性的任意的立体角度区域的控制、第二遮光罩所形成的照射区域的控制独立地，能够对于根据所述第一遮光罩M1和所述第一滤光单元F1或者兼备两者功能的所述第三滤光单元F3、与所述第二遮光罩M2、所述透镜2及所述面光源1的位置关系确定的检查光的光路，控制所述检查对象W中的检查光的均匀性、亮度分布等。由于照射区域不同而照射光路不同，因此例如预先使所述面光源1具有规定的亮度分布或者发光波长分布、偏光特性分布等时，能够根据照射区域使所述分布发生变化或者均匀。

如图1所示，所述第二遮光罩M2和所述第四滤光单元被安装成能够在筒状的壳体内沿着照射光轴方向进退，并且根据所述透镜2与所述检查对象之间的距离，所述第二遮光罩自身能够调整到对所述检查对象的成像位置附近。如此，如图7所示，能够遮挡来自所述面光源1的一部分照射光，或者能够仅遮挡具有特定属性的光，由于所述第二遮光罩的开口部，或者所述第四滤光器的仅使具有特定属性的光透射的部分的形状在检查对象W上大致成像，因此，通过改变所述第二遮光罩M2的开口部的形状、大小，或者所述第四滤光单元的图案形状，能够任意地设定所述检查对象W中的检查光的照射范围，或者照射具有特定属性的光的照射区域。另外，该调整和设定能够与后述的所述第一遮光罩M1和所述第一滤光单元F1或者兼备两者功能的所述第三滤光单元F3对照射立体角的控制独立地进行。

所述第一遮光罩M1和所述第一滤光单元F1或者兼备两者功能的所述第三滤光单元F3在所述透镜2与所述面光源之间设置在以所述透镜2的焦点位置为中心的前后位置，如图1所示，被安装成能够在筒状的壳体内沿着照射光轴方向进退。在此，若将所述第一遮光罩M1作为所述第一滤光单元F1和兼备两者功能的所述第三滤光单元F3的代表例进行说明，则例如，将所述第一遮光罩M1设置在所述透镜2的焦点位置的情况下，如图2所示，所述检查对象W的各点上的照射立体角IS的大小、形状和倾角都相同，这在如图3所示的所述检查对象的各点与所述透镜2之间的距离不同的情况下也是一样的。另外，如图8所示，前述情况不仅与所述半透半反镜4的有无无关，而且与所述检查对象W和所述透镜2之间的距离无关，都是一样的。以上以所述第一遮光罩M1为代表例的说明，同样适用于由所述第一滤光单元F1和兼备两者功能的所述第三滤光单元F3形成的所述立体角区域。

接着，以所述第一滤光单元F1为代表例，说明所述第一遮光罩M1和所述第一滤光单元F1或者兼备两者功能的所述第三滤光单元F3位于所述透镜2的焦点位置的前后的情况。

如图9的(a)所示，首先，所述第一遮光罩M1以极其微小的透射部分位于焦点位置附近时，照射立体角几乎接近0，当所述第一遮光罩M1比所述透镜2的焦点位置更靠近所述透镜2侧时，如图9的(a)的实线所示，所述检查光由以从光轴中心向外侧扩展的方式倾斜的光路形成，当所述第一遮光罩M1比所述透镜2的焦点位置更靠近所述面光源1侧时，如图9的(a)的虚线所示，所述检查光由以向光轴中心聚光的方式倾斜的光路形成。另一方面，如图9的(b)、(c)所示，一律由所述第一遮光罩M1的开口部的形状和大小确定所述检查光对所述检查对象的各点的照射立体角的形状和大小，与此独立地，根据所述第一遮光罩M1的位置，能够控制该照射立体角的倾斜度。

图9中的P1、P2、P3是位于所述透镜2的物体侧焦点位置的距离的点，至少通过P1的光仅仅是利用所述透镜2获取由所述面光源1照射的与光轴平行的光路的光，根据所述第一遮光罩M1而该光路的开口部的直径为例如r时，如图9下部所示，P1上的照射立体角仅由所述透镜2的焦点距离f和开口部的直径r唯一地确定，理想的是，在离透镜具有与P1相同距离的P2、P3也是一样的。另外，即使在比所述透镜2的焦点距离更远的任一点P4、P5，理想的是，其照射立体角的形状和大小全部与P1的照射立体角相同。

所述第一遮光罩M1和所述第一滤光单元F1及所述第三滤光单元F3例如如图4所示，大致遮挡光的遮光部M1以任意的形状形成开口部，在图4中被图示成周围为遮光部而中心部为开口部，但是，该开口部的一部分也可以进一步构成遮光部。另外，遮光部可以是仅遮挡具有特定属性的光的部分，而且在图4中，所述第一滤光单元F1设定在M1的开口部，在此，设定有用于形成三种不同光属性的立体角区域的图案F11、F12、F13。在此，虽然设定为同心圆形的图案，但是也可以根据所述检查对象的所关注的特征点而优化成任意的图案。将所述第一遮光罩M1和所述第一滤光单元F1整合而成的构件相当于所述第三滤光单元F3。

若使用图4所示的所述第一遮光罩M1和所述第一滤光单元F1、或者所述第三滤光单元F3，则例如图11所示，能够对所述检查对象W的1点P形成照射立体角IS。该照射立体角IS根据所述第一遮光罩M1的中心部的开口部来确定其最外侧的形状，此外，在该照射立体角内，利用所述第一滤光单元F1，分别与所述第一滤光单元F1的罩图案F11、F12、F13对应地，分别形成具有不同的光属性的立体角区域IS1、IS2、IS3。

相对于以上所述的能够大致均匀地形成照射立体角的本发明的检查用照明，在现有的仅使用通常的光源面的照明中，如图5所示，对检查对象W的各点的检查光的照射立体角IS的形状、大小及倾斜度根据各点都不同。这是因为，对所述检查对象W的各点的照射立体角IS由从该各点逆向观察照明时的面光源1的射影形状和大小及角度唯一地确定。另一方面，所述检查对象的各点上的观察立体角OS是由所述拍摄装置C的光瞳位置、光瞳形状及光瞳的大小与所述检查对象的各点之间的相对关系来确定的。拍摄装置C所产生的各点的亮度是根据在各点直接反映照射立体角IS的反射光的立体角RS或者透射光的立体角TS与所述观察立体角OS的包含关系来确定的，从图5可知，该包含关系根据场所不同而各不相同，反射光的立体角RS或者透射光的立体角TS的变化微小时，在检查区域的各点难以取得相同的光的变化量。

一般而言，主光轴以外的观察立体角的倾斜程度由成像光学系统的特性来确定，该倾斜程度根据通常的透镜的性质而从主光轴以同心圆形发生变化。为了对这种成像光学系统得到均匀的光的变化，特别是对于所述检查对象的各点上的反射或者透射光的立体角的倾斜变化得到均匀的变化量，只要使对所述检查对象的所述检查光的照射立体角的倾斜相对主光轴以同心圆形变化，就能够将各点上的照射立体角与观察立体角的相对关系保持为恒定。

在图6中，在使用本发明第一实施方式的检查用照明装置100的一部分且由拍摄装置C构成的检查系统200中，相对于由拍摄装置C形成的、在所述检查对象的各点上的观察立体角OS，将所述第一遮光罩M1和所述第一滤光单元F1、或者所述第三滤光单元F3的位置从所述透镜2的焦点位置错开而进行设定，由此，使在所述检查对象W上的各点直接反映照射立体角IS的反射光的立体角RS或者透射光的立体角TS的光轴与所述观察立体角OS的光轴一致，如此，在所述检查对象W上的各点，反射光的立体角RS或者透射光的立体角TS发生变化时，能够在各点以相同的变化率捕捉到该变化并作为与所述观察立体角OS的包含关系的变化、即各点的亮度变化。此时，如果是由所述拍摄装置C形成的所述检查对象的各点上的观察立体角OS的光轴全部朝向同一方向的远心光学系统，则只要将所述第一遮光罩M1和所述第一滤光单元F1、或者所述第三滤光单元F3的位置设定在所述透镜2的焦点位置，且使所形成的照射立体角IS的光轴全部朝向同一方向，就能够与所述检查对象W上的各点上的观察立体角OS的光轴一致。

在此，使用图10说明照射立体角与观察立体角的包含关系以及由所述拍摄装置得到的明暗信息。

图10的(a)中着眼于所述检查对象W上的点P，考虑向所述点P照射照射立体角IS的检查光时的情况，示出了包含所述检查对象的点P的面一部分倾斜

时，点P的亮度如何变化，并且示出了相对于所述拍摄装置C在点P形成的观察立体角OS，来自点P的反射光的立体角RS像立体角RS′那样变化时的各立体角的相对关系如何变化。

在图10的(a)中，来自点P的所述反射光的立体角RS及RS′的形状和大小与对点P的检查光的照射立体角IS相等。另外，所述反射光的立体角RS的倾斜度是向相对点P的法线与所述检查光的照射立体角IS呈线对称的方向，以与所述检查光的照射立体角IS的倾斜度θ相同的角度倾斜而成的。此时，所述拍摄装置C对点P形成的观察立体角OS与所述反射光的立体角RS光轴一致，而且相比所述反射光的立体角RS，观察立体角OS的大小极小时，由所述拍摄装置C捕捉到的点P的亮度受到该观察立体角OS的大小的限制，在该包含关系不发生变化的范围内，即使所述反射光的立体角RS发生倾斜也不发生变化。此外，假设照射立体角IS、反射光的立体角RS及RS′内的光能在该立体角内均匀分布。

接着，在图10的(a)中，考虑包含所述检查对象W的点P的面一部分倾斜

的情况时，来自点P的反射光的立体角RS像图中用虚线表示的RS′那样倾斜

此时，来自点P的反射光的立体角RS′与所述拍摄装置C对点P形成的观察立体角OS之间丝毫没有包含关系时，从所述拍摄装置C观察到的点P的亮度成为0，但是，与所述拍摄装置C对点P形成的所述观察立体角OS具有一部分包含关系时，两者重叠的立体角部分所包含的光以点P的亮度被反映。即，来自点P的反射光的立体角RS′的平面半角大于从所述反射光的倾角

减去所述观察立体角OS的平面半角而得到的角度，而且，小于所述反射光的倾角

加上所述观察立体角OS的平面半角而得到的角度时，点P的亮度根据所述反射光的倾角

发生变化。但是，如果所述照射立体角IS的平面半角大于在因所述检查对象W的部分倾斜而产生的反射光的倾角

加上所述观察立体角OS的平面半角而得到的角度时，点P的亮度不发生变化。另外，如果观察立体角OS的平面半角大于所述反射光的倾角

和所述反射光的立体角RS的平面半角之和时，点P的亮度依然不发生变化。这表示，点P的亮度最终由来自点P的反射光的立体角RS与对点P的观察立体角OS的包含关系确定，通过设定向点P照射的检查光的照射立体角IS与对点P的观察立体角OS的形状、大小及倾斜度相关的相对关系，能够控制点P的亮度变化。

图10的(b)是(a)中包含检查光的照射光轴、点P的法线及来自点P的反射光轴的面的剖视图，能够更加定量地把握各要素的倾斜度及其包含关系。此外，在图10的(b)中，图示了观察立体角OS大于照射立体角IS即反射光的立体角RS的情况。当检查对象W倾斜而来自点P的反射光的立体角RS成为用虚线表示的RS′时，由于本图中不存在与所述观察立体角OS的包含关系，该观察立体角OS内的光能变为0，因此，即使将该观察立体角OS所包含的光再次集中到点上而成像，也只能看到黑暗的点P。但是，即使在该情况下，如果也通过调整所述照射立体角IS与所述观察立体角OS的相对关系，来形成所述反射光的立体角RS与所述观察立体角OS的包含关系，则根据该重叠部分的大小的变化，点P的亮度发生变化。

在图10的(b)中，在此，假设观察立体角OS的形状和大小与照射立体角IS相同，且与来自点P的反射光的立体角RS的倾斜度一致时，如果检查对象W从该状态稍微倾斜，则至少与该倾斜相应地，观察立体角OS与反射光的立体角RS的重叠部分减少，因此通过观察立体角OS看到的点P的亮度相应地发生变化。而且，该各立体角越小，检查对象W以相同的角度倾斜时的点P的亮度的变化量越大，相反，如果该立体角越大，则检查对象W以相同的角度倾斜时的点P的亮度的变化量越小。另外，如果与检查对象的所需的特征点所发生的光的变化相对应地适当设定照射立体角IS与观察立体角OS的形状、大小、倾斜度等，则能够对之前不能稳定地检测出的特征点进行精确检测。在本发明中，着眼于该原理，研究出能够精确地控制照射立体角的形状、大小及倾斜度的检查用照明装置。

接着，使用图11说明在向检查对象照射的照射立体角内存在具有不同的光属性的立体角区域时，所述检查对象上的点P的亮度根据从所述点P反射的反射光的立体角与拍摄装置C对所述点P形成的观察立体角之间的包含关系如何发生变化。

图11所示的照射立体角IS由其内部具有不同的光属性的立体角区域IS1、IS2、IS3形成。此时，从检查对象W上的点P反射的反射光的立体角RS与所述照射立体角IS相同，其光轴位于相对于所述检查对象W上的点P的法线，与所述照射立体角IS呈线对称的方向，在所述反射光的立体角RS的内部，与所述照射立体角内形成的具有不同的光属性的立体角区域IS1、IS2、IS3对应地，也形成有立体角区域RS1、RS2、RS3，该立体角区域RS1、RS2、RS3分别具有与立体角区域IS1、IS2、IS3相同的光属性。

在图11中，为简单起见，考虑了由拍摄装置C在所述检查对象W上的点P形成的观察立体角OS相对于所述反射光的立体角RS及所述反射光的立体角RS内所形成的具有不同的光属性的立体角区域RS1、RS2、RS3足够小的情况，在图11的(a)中示出了所述观察立体角OS完全包含于所述立体角区域RS1的情况。此时，只要在所述拍摄装置C中具备能够有选择地分别检测出所述不同的光属性的光的第二滤光单元，所述检查对象上的点P的亮度仅是所述立体角区域RS1所具有的光属性的光，并以一定亮度捕捉到。

接着，如图11的(b)所示，考虑所述检查对象W的面倾斜

的情况时，所述反射光的立体角RS的光轴倾斜

所述观察立体角OS被包含于所述具有不同光属性的立体角区域RS3。即，此时，所述检查对象上的点P的亮度仅是所述立体角区域RS3所具有的光属性的光，并以一定亮度捕捉到。

下面，为了更好地理解，如图11所示，假设具有不同光属性的所述立体角区域RS1、RS2、RS3分别例如是蓝色光、绿色光、红色光，并且所述拍摄装置C为彩色摄像机，在图11的(a)的情况下，所述检查对象W上的点P是蓝色且看起来具有一定亮度，在图11的(b)的情况下，则是红色且看起来具有一定亮度。另外，考虑所述检查对象W的倾角

逐渐变大的情况时，所述检查对象W上的点P随着该倾角逐渐变大，从蓝色逐渐呈绿色，且经过绿色连续变化到红色，如果是内部不存在具有不同的光属性的立体角区域的照射立体角，则只有由其照射立体角与观察立体角之间的包含关系确定的明暗信息，但是根据本发明，能够在更加广泛的范围内连续地捕捉到所述检查对象W的倾角

接着，本发明的所述半透半反镜4是被大致正方形的框体支撑的圆形的极薄的部件。通过使用这种半透半反镜4，能够使半透半反镜4的发生反射或者透射的表面与背面背离的部分形成为极薄，从而能够使来自所述检查对象W的反射光透射半透半反镜4时产生的微小的折射、内表面反射等引起的重影抑制得最小。

所述第一遮光罩和所述第二遮光罩可以是使用多张普通的光学材料的叶片的光圈，或者可以组合具有任意开口部的极薄的遮光板和光圈，此外，也可以使用以电子方式能够设定该开口部的液晶等构件。

另外，作为所述第一遮光罩的开口部的其他实施方式，例如，将该开口部设计成不是圆形而是椭圆形或者细长的狭缝状，由此，在检测所述检查对象的特征点之际，能够使该检测灵敏度具备各向异性。即，此时，对所述检查对象的各点的照射立体角向与所述第一遮光罩的狭缝相同的长度方向扩展，在宽度方向上成为极薄的照射立体角，在该情况下，能够将长度方向的所述检查对象的倾斜度的检测灵敏度设定为较低，仅将宽度方向的检测灵敏度设定为较高。此外，在该情况下，需要将所述拍摄装置在所述检查对象的各点形成的观察立体角的形状、大小及倾斜度，按照照射立体角的宽度方向设定为相对大致相等。或者，将所述拍摄装置在所述检查对象的各点形成的观察立体角的大小设定为足够小时，按照照射立体角扩大的量，可相应地在检测的倾斜度上设定阈值。

另外，作为所述第一遮光罩的开口部的其他实施方式，例如，通过使该开口部具有同心圆形的遮光部和开口部，来适当设定开口部的宽度，就能够对于所述检查对象的一部分倾斜，能够仅检测出某恒定的倾角范围，如果在必要的方向上设定必要的宽度，则还能够使该检测角度具备各向异性。或者，如果将这种检查用照明设为多级，则根据表面的倾斜程度，能够对此进行分类检测，而且，如果所述第一遮光罩采用能够以电子方式设定其开口部的所述液晶等构件，则通过动态地切换该开口图案，来得到多种明暗信息，而且能够进行更详细的分类检测。

另外，在所述第一滤光单元F1中，作为其不同的光属性，可以考虑波长带宽、偏光状态、亮度等，例如，将所述光源1作为发出白色光的光源，利用所述第一滤光单元F1能够形成由不同的波长带宽的光构成的任意的立体角区域，同时，能够将以不同的图案具有不同的波长带宽的光从任意方向以任意形状，而且在相同条件下照射到所述检查对象W的视野范围内的所有点。此外，如果所述第一滤光单元F1采用能够以电子方式设定其图案、透射率等的彩色液晶等构件，则通过动态地切换该滤光器图案，得到多种明暗信息，而且能够进行更详细的分类检测。

另外，作为所述第二滤光器的构成例，可以明确区分具有不同光属性的立体角区域，也可以设置层次(グラデーション)以使得具有逐渐不同的光属性。这样，例如，来自所述检查对象的反射光或者透射光，根据照射角度或者观察角度而亮度不同时，能够使亮度均匀也能够相反地使亮度发生变化。例如，能够自如地调整从所述检查对象W的表面直接反射的光与伤痕等发出散射光的部分的亮度差。这可通过减少作为正反射光从所述检查对象W的表面直接反射的光的角度范围所对应的照射立体角区域的光量，逐渐增加除此以外的立体角区域的光量来实现。

本发明的显著的效果在于，利用所述第一遮光罩和所述第一滤光单元所形成的任意图案，任意的形状的照射立体角在任意改变其光属性的同时，在所述拍摄装置C拍摄的所述检查对象W的整个视野范围的所有位置，在全部相同的条件下能够照射照射光，而且，能够将照射光轴、照射立体角设定成适合于所述拍摄装置的光学特性的状态。图12的(a)示出用一般的现有照明照射检查对象W时，该检查对象W的不同的位置P、P′上的各自的照射立体角IS、IS′，由此可知两者的照射立体角的形状、光轴彼此不同。另外，图12的(b)示出本发明的照射光的方式，在所述检查对象W的整个视野范围的所有位置，能够在全部相同的条件下照射照射光。通过如此，特别是在观察从所述检查对象W返回来的反射光、透射光的明视野照明法中，能够期待显著的效果。在此，反射光是指从镜面等返回来的正反射光，透射光是指透射透明物体的正透射光。另外，即使在观察散射光的暗视野照明法中，该散射光依赖于所照射的光属性、照射立体角而发生变化的现象较为普遍，能够检测出在现有照明中未实现的微小的变化。

在图13中示出所述第一遮光罩和所述第一滤光单元、或者所述第三滤光单元所形成的任意图案、和其结果所形成的照射立体角的形状例。图13的(d)和(h)示出在所述第一遮光罩和所述第一滤光单元中包含不同的光属性的立体角区域的示意图，在其他图案中，也可以利用第一滤光单元，能够使照射立体角的全部或者一部分具有某种一定的范围的光属性，遮光部分M1也可以是仅使具有特定属性的光透射的部分，此时的照射立体角IS成为具有不同的光属性的立体角区域的边界。

另外，由于所述第二遮光罩成像在所述检查对象上，因此，通过在所述遮光罩的开口部上设置仅使具有特定属性的光透射的第四滤光单元，就能够对每个所述检查光的照射范围设定光属性。此时，如果没有必要设定不照射光的范围，就可以仅利用所述第四滤光单元，对每个透射的特定的光属性设定其照射范围。

此外，如果在所述第二遮光罩上采用能够以电子方式设定其开口部的所述液晶等构件，则通过动态地切换该开口图案，变更所述检查光的照射区域，即使所述检查对象需要不同的照射区域，也可以根据各自的区域照射检查光，从而得到多种明暗信息。

此外，通过将彩色液晶等和白色光源组合而构成所述面光源，能够应对更加各种各样的检查对象，所述彩色液晶能够动态地变更其照射面的发光波长分布、亮度分布、偏光状态分布。

另外，在不违反本发明的宗旨的范围内可以进行各种变形或者组合实施方式。

附图标记说明

200：检查系统

100：检查用照明装置

1：面光源

11：光射出面

2：透镜

4：半透半反镜

C：拍摄装置

L1：照射光路

L2：反射-透射光路

M1：第一遮光罩(及其遮光部)

F1：第一滤光单元

F11：第一滤光单元的使具有某种光属性1的光透射的部分

F12：第一滤光单元的使具有某种光属性2的光透射的部分

F13：第一滤光单元的使具有某种光属性3的光透射的部分

F2：第二滤光单元

F3：第三滤光单元

F4：第四滤光单元

M2：第二遮光罩

W：检查对象

P：检查对象W上的某一点

P′：检查对象W上的其他点

P1：透镜2的物体侧焦点

P2：自透镜2与到P1的距离相同的点

P3：自透镜2与到P1的距离相同的点

P4：透镜2的物体侧焦点更远的任意的点

P5：透镜2的物体侧焦点更远的任意的点

IS：照射立体角

IS′：其他的照射立体角

IS1：照射立体角内的具有不同的光属性的立体角区域1

IS2：照射立体角内的具有不同的光属性的立体角区域2

IS3：照射立体角内的具有不同的光属性的立体角区域3

OS：观察立体角

RS：反射光的立体角

RS′：反射光的立体角

RS1：反射光的立体角内的具有不同的光属性的立体角区域1

RS2：反射光的立体角内的具有不同的光属性的立体角区域2

RS3：反射光的立体角内的具有不同的光属性的立体角区域3

TS：透射光的立体角

Claims (6)

1.一种检查用照明装置，是向检查对象照射检查光的检查用照明装置，其特征在于，具有：

面光源，射出检查光；

透镜，设置在所述面光源与所述检查对象之间，并用于将从所述面光源放射的光作为向所述检查对象照射的检查光，形成对所述检查对象的照射立体角；以及

第一遮光罩和第一滤光单元、或者第三滤光单元，在所述面光源与所述透镜之间设置于以所述透镜的焦点位置为中心的前后，其中，所述第一遮光罩遮光形成向所述检查对象的各点照射的检查光的照射立体角，所述第一滤光单元在所述照射立体角中形成具有不同光属性的多个立体角区域，所述第三滤光单元整合了所述第一遮光罩和所述第一滤光单元的功能，

所述检查用照明装置能够设定所述照射立体角及所述立体角区域的形状或者大小、倾斜度，以及波长带宽、偏光状态、光量的光属性。

2.根据权利要求1所述的检查用照明装置，其特征在于，

在所述第一遮光罩及所述第一滤光单元与所述面光源之间，且在由所述透镜对所述检查对象成像的附近位置，还具有第二遮光罩和第四滤光单元中的至少任一者，利用所述第二遮光罩或者所述第四滤光单元，能够任意地设定对所述检查对象的检查光的照射区域或者照射形状、照射图案或者光属性。

3.根据权利要求1或2所述的检查用照明装置，其特征在于，

在所述检查用照明装置中，在所述透镜与所述检查对象之间，具有能够改变所述检查光的照射方向且使来自所述检查对象的光透射并被拍摄装置拍摄的半透半反镜，

使所述检查光对所述检查对象的各点的照射立体角与所述拍摄装置对所述检查对象的各点的观察立体角的光轴大致一致。

4.根据权利要求1或2所述的检查用照明装置，其特征在于，

适用于由对在所述检查对象反射或者透射或者散射的光进行拍摄的拍摄装置构成的检查系统，

相对于用所述拍摄装置拍摄来自所述检查对象的光时所形成的对所述检查对象的各点的观察立体角，以在各点的明暗上得到所需的变化的方式，能够设定所述照射立体角及所述立体角区域的形状或者大小、倾斜度，或者所述立体角及所述立体角区域所包含的光属性。

5.根据权利要求3所述的检查用照明装置，其特征在于，

适用于由对在所述检查对象反射或者透射或者散射的光进行拍摄的拍摄装置构成的检查系统，

相对于用所述拍摄装置拍摄来自所述检查对象的光时所形成的对所述检查对象的各点的观察立体角，以在各点的明暗上得到所需的变化的方式，能够设定所述照射立体角及所述立体角区域的形状或者大小、倾斜度，或者所述立体角及所述立体角区域所包含的光属性。

6.一种检查系统，其特征在于，

使用权利要求1至5中任一项所述的检查用照明装置，且由对在所述检查对象反射或者透射或者散射的光进行拍摄的拍摄装置构成，

在用所述检查用照明装置向所述检查对象照射的检查光中，基于所述拍摄装置的在所述检查对象的各点上的观察立体角的形状或者大小、倾斜度，设定所述检查对象的各点上的照射立体角的形状或者大小、倾斜度，或者相对地设定所述照射立体角和所述观察立体角的形状或者大小、倾斜度。

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