CN117849070A - 检查装置及检查系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供检查装置及检查系统。检查装置具备：限制单元，设置于光源与对象区域之间，并限制从该光源朝向该对象区域的光；及摄影单元，拍摄通过所述限制单元并从所述对象区域反射而入射的光，所述限制单元使来自所述光源的光中在所述对象区域中镜面反射的情况下入射到所述摄影单元的一个方向的光通过而不使另一个方向的光的至少一部分通过。

Description

检查装置及检查系统

技术领域

本发明涉及一种检查装置及检查系统。

背景技术

在专利文献1中，记载有如下内容：一种外观检查装置，其用配置于光源与被检查物之间的光路上且屏蔽主射出光的屏蔽板，在被检查物的表面上制作放射角照明区域，通过用相机拍摄放射角照明区域来检测装饰有花纹的表面的凹凸缺陷。

在专利文献2中，记载有如下内容：一种表面检查装置，其在由受光单元接收来自检查对象的反射光时，根据检查对象的表面上的反射角变化，对反射光的一部分进行遮光，并通过其光量变化来识别检查对象的表面状态。

在专利文献3中，记载有如下内容：一种透镜缺陷检查装置，其具备：照明单元，由面照明及将从面照明照射的光作为复数个平行光源的百叶窗层构成；摄像单元，拍摄从照明单元照射并透过了检查对象透镜的光；及控制单元，在调整摄像单元相对于检查对象透镜的聚焦位置的同时对摄像数据进行处理来判定检查对象透镜的良否。

专利文献1：日本特开2010-190597号公报

专利文献2：日本特开2001-050720号公报

专利文献3：日本特开2009-074815号公报

发明内容

有一种检查装置，其拍摄向对象物的表面照射了光时的镜面反射光，并作为用于检查表面的缺陷等的图像而获取。在这种检查装置中，由平行光源向对象区域照射平行光，并由摄影单元拍摄来自对象区域的镜面反射光。由于来自对象区域的镜面反射光为平行光，因此由摄影单元所具备的远心光学系统成像并拍摄。

在此，在利用了远心光学系统的检查装置中，为了将来自对象区域整体的镜面反射光取入摄影单元中，摄影单元的透镜开口根据对象区域的大小而变大。若透镜开口变大，则会导致检查装置的大型化或随着大型化而制造成本上升。

本发明的目的在于与利用远心光学系统的情况相比，抑制摄影单元的透镜开口变大。

方案1所述的发明为检查装置，其具备：限制单元，设置于光源与对象区域之间，并限制从该光源朝向该对象区域的光；及摄影单元，拍摄通过所述限制单元并从所述对象区域反射而入射的光，所述限制单元使来自所述光源的光中在所述对象区域中镜面反射的情况下入射到所述摄影单元的一个方向的光通过而不使另一个方向的光的至少一部分通过。

方案2所述的发明在方案1所述的检查装置中，所述限制单元不使所述另一个方向的光中靠近所述摄影单元的方向的光的至少一部分通过。

方案3所述的发明在方案1或方案2所述的检查装置中，所述限制单元不使所述另一个方向的光中与所述一个方向所形成的角为20度以上的光通过。

方案4所述的发明在方案1至方案3中任一项所述的检查装置中，所述限制单元将允许通过的另一个方向的光量设为一个方向的光量的50％以下。

方案5所述的发明在方案1至方案4中任一项所述的检查装置中，所述限制单元为沿与所述一个方向交叉的方向排列且彼此不平行的遮光壁组。

方案6所述的发明在方案1至方案5中任一项所述的检查装置中，所述遮光壁组的排列间隔为1.5mm以下。

方案7所述的发明在方案1所述的检查装置中，所述限制单元由使来自所述光源的光透过的部分与不使来自该光源的光透过的部分交替排列而成的限制层构成。

方案8所述的发明在方案7所述的检查装置中，所述限制层由膜构成，并且以使来自所述光源的光透过的部分与所述一个方向正交的方式弯曲而配置。

方案9所述的发明在方案7或方案8所述的检查装置中，所述限制单元由沿与所述一个方向交叉的方向排列的复数个所述限制层构成。

方案10所述的发明为检查系统，其具备：限制单元，设置于光源与对象区域之间，并限制从该光源朝向该对象区域的光；摄影单元，拍摄通过所述限制单元并从所述对象区域反射而入射的光；及处理器，对由所述摄影单元拍摄的图像进行处理，所述限制单元使来自所述光源的光中在所述对象区域中镜面反射的情况下入射到所述摄影单元的一个方向的光通过而不使另一个方向的光的至少一部分通过。

方案11所述的发明在方案10所述的检查系统中，在所述限制单元中以预先设定的间隔设置有使所述一个方向的光通过的开口，所述处理器在由所述摄影单元拍摄的图像中进行去除与所述预先设定的间隔对应的频率以上的成分的处理。

发明效果

根据本发明的第1、第10方案所述的发明，与利用远心光学系统的情况相比，抑制摄影单元的透镜开口变大。

根据本发明的第2方案所述的发明，与不限制靠近摄影单元的方向的光的情况相比，提高检查的精确度。

根据本发明的第3方案所述的发明，与限制单元使20度以上的光通过的情况相比，提高检查的精确度。

根据本发明的第4方案所述的发明，与允许通过的另一个方向的光量大于一个方向的光量的50％的情况相比，提高检查的精确度。

根据本发明的第5、第7方案所述的发明，另一个方向的光的至少一部分被限制。

根据本发明的第6方案所述的发明，与间隔大于1.5mm的情况相比，提高检查的精确度。

根据本发明的第8方案所述的发明，能够将限制层构成得较薄。

根据本发明的第9方案所述的发明，与由1个限制层构成限制单元的情况相比，增加与限制层的配置相关的自由度。

根据本发明的第11方案所述的发明，与不进行去除与限制单元的开口的间隔对应的频率以上的成分的处理的情况相比，提高检查的精确度。

附图说明

根据以下附图，对本发明的实施方式进行详细叙述。

图1是表示应用第1实施方式的检查装置的整体结构例的概念图，图1的(A)是检查装置的立体图，图1的(B)是与图1的(A)的IA-IA截面对应的剖视图；

图2是说明检查装置的光学系统的结构例的图，图2的(A)是概略示出检查装置的内部结构的图，图2的(B)是从纸面上侧(+z方向)观察图2的(A)的图；

图3是说明第1实施方式所涉及的遮光壁组的图；

图4是说明利用远心光学系统的现有的检查装置的图；

图5是说明由检查装置进行的检查动作的一例的流程图；

图6是说明检查图像的低通滤波处理的图；

图7是说明检查结果的显示例的图；

图8是说明变形例的遮光壁组的图；

图9是说明应用例的检查装置的图，图9的(A)是概略示出检查装置的内部结构的图，图9的(B)是从纸面上侧(+z方向)观察图9的(A)的图。

具体实施方式

以下，参考附图对本发明的实施方式进行说明。

另外，在本说明书中，相对于入射角和反射角相等的镜面反射，有时将入射角和反射角不同的反射称为“扩散反射”。并且，有时将基于镜面反射的反射光称为“镜面反射光”且将基于扩散反射的反射光称为“扩散反射光”，将反射光中与镜面反射光对应的成分称为“镜面反射成分”且将与扩散反射光对应的成分称为“扩散反射成分”。

＜第1实施方式＞

(检查装置1的整体结构)

首先，对本发明的第1实施方式进行说明。

图1是表示应用第1实施方式的检查装置1的整体结构例的概念图，图1的(A)是检查装置1的立体图，图1的(B)是与图1的(A)的IA-IA截面对应的剖视图，为了说明而追加示出抵接面。图1的(A)中的纸面的右上侧为+x方向、右下侧为+y方向、上侧为+z方向，图1的(B)中的纸面的右侧为+x方向、正前方(表面)侧为+y方向、上侧为+z方向。

在以下，有时将抵接面相对于检查装置1所在的朝向称为“下”且将相反的朝向称为“上”。

如图1的(A)、图1的(B)所示，应用第1实施方式的检查装置1具备遮光壁组10、光源12、控制部13、扩散板14、相机15及框体16。

应用本发明的实施方式的检查装置1能够在如图1的(B)所示那样放置在抵接面上的状态下拍摄由面规定的对象区域T。然后，根据所拍摄的图像(有时称为“检查图像”。)进行与配置于对象区域T中的对象物相关的检查，并生成检查结果。

检查装置1例如将对象物的表面上的缩痕或焊缝(weld)等缺陷作为检查的对象。缩痕为在熔融的材料冷却而凝固时产生的洼陷状的缺陷，焊缝为在熔融的材料一时分叉而合流时产生的条纹状的缺陷。此外，也可以将由制造工序引起的流痕或裂缝、由物体碰撞引起的凹痕或划痕等在表面上产生的各种缺陷作为检查的对象。

并且，检查装置1也可以用于检查附着于对象物上的污垢等。

而且，检查装置1也可以将设置于对象物的表面上的图案、槽或孔等有意设置的形状部的工艺或尺寸等作为检查的对象。

控制部13具备作为处理器的一例的CPU(Central Processing Unit：中央处理器)13a，并将检查装置1整体作为系统进行控制。例如，控制部13根据后述摄影按钮164被按下的情况进行使相机15拍摄检查图像的控制。并且，例如进行切换光源12的打开/关闭的控制。

而且，本发明的实施方式所涉及的控制部13除了存储由相机15拍摄的检查图像以外，还进行对检查图像的图像处理或检查结果的生成等处理(使用图5～图7进行后述。)。

控制部13构成为除了CPU13a以外还包含ROM(Read Only Memory：只读存储器)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等(均未图示)的计算机，在ROM中包含非易失性的可改写的存储器(例如，闪存)。然后，存储在ROM中的程序在RAM中展开，CPU13a执行程序，从而实现图像处理或检查结果的生成等各种功能。

并且，控制部13具备辅助存储装置(未图示)，并且能够存储所拍摄的检查图像或所生成的检查结果。

另外，在图1的(A)中示出控制部13安装于框体16的内侧(由虚线表示。)的例，但是也可以设为安装于框体16的外侧。

光源12为发出用于检查的光的装置，至少发出朝向遮光壁组10所在的方向的光。光源12的种类并无限定，例如能够使用白炽灯或发光二极管(LED：Light EmittingDiode)。

并且，由光源12发出的光的颜色并无限定，但是由于根据对象物，有时会吸收特定波长的光而反射率降低，因此优选设为可见光区域的光均匀地并存的白色。

扩散板14为在框体16的内部设置于来自光源12的光的路径上且通过散射等将光扩散的部件。更详细而言，扩散板14使从光源12入射的光扩散，并将扩散光向遮光壁组10侧射出。

相机15为本发明的实施方式中的摄影单元的一例，并且为能够拍摄对象区域T的摄影装置。关于摄像元件，例如能够使用CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合器件)图像传感器或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体)图像传感器。

本发明的实施方式所涉及的相机15具有大于0的视角。然后，相机15能够将入射到非远心光学系统的成像透镜151的光取入摄像元件152中，并作为检查图像进行拍摄。

如图1的(B)所示，在本实施方式所涉及的相机15中，成像透镜151的光轴Ac在对象区域T内的点Pc处与抵接面交叉。此时，相机15的光轴Ac与抵接面所形成的角成为θc。

换言之，由框体16(缘部161b)进行定位(后述)以使光轴Ac与抵接面在点Pc处交叉且所形成的角成为预先设定的角度θc。

框体16为形成检查装置1的外观的部件，并且具有中空结构。

然后，在该中空结构的内部安装遮光壁组10、光源12、扩散板14、相机15等，并构成检查装置1。即，框体16在检查装置1中具有保持及保护光源12或相机15等的壳体的作用。

如图所示，本发明的实施方式所涉及的框体16由具有连续的中空结构的光源安装部161及相机安装部162构成。

光源安装部161为安装遮光壁组10、光源12、扩散板14的部分。然后，在光源安装部161的下侧(图1的(A)、图1的(B)中的-z方向侧)设置有输入和输出来自光源12的照射光和被对象物的表面反射的反射光的开口部161a及包围其外缘的缘部161b。

在本发明的实施方式中，开口部161a能够用作用于在对象区域T中配置对象物的导入口。

并且，缘部161b除了成为支撑检查装置1整体的腿部以外，还作为定位部而发挥作用，所述定位部在拍摄检查图像时与抵接面抵接，使对象区域T与相机15之间位于预先设定的距离且预先设定的角度以确定相机15相对于对象物的位置。

在光源安装部161中，光源12安装于至少比开口部161a及缘部161b更靠上侧的位置上。

然后，在光源安装部161中，在光源12与对象区域T之间，从靠近光源12的一侧依次安装有扩散板14和遮光壁组10。

相机安装部162为安装相机15的部分。

更详细而言，本发明的实施方式所涉及的相机安装部162以使成像透镜151的光轴Ac与抵接面以在点Pc处形成的角θc交叉的方式保持相机15。

另外，在应用本实施方式的检查装置1中，在相机安装部162中，在相机15与对象区域T之间不设置光学元件等而来自对象区域T的光(反射光)直接被取入相机15中。

在应用本发明的实施方式的检查装置1中，框体16的缘部161b与抵接面之间几乎没有间隙地抵接。并且，框体16在除了开口部161a以外的部分具有封闭的结构。由此，本实施方式所涉及的框体16还具有防止或减少外光或环境光入射到内部的作用。

此外，如图所示，本实施方式所涉及的框体16具备在移动或设置检查装置1时能够抓握的抓握部163。

并且，框体16具备摄影按钮164作为用于从用户接收检查图像的摄像指示的物理按钮。在该摄影按钮164被按下的情况下，控制部13控制相机15来拍摄检查图像。

而且，可以设置用于切换检查装置1的电源的打开/关闭的电源按钮等。

遮光壁组10限制经由扩散板14入射且从光源12朝向对象区域T的光中的一部分而不使其通过。更详细而言，遮光壁组10为限制单元的一例，所述限制单元使在对象区域T中镜面反射的情况下入射到相机15的一个方向的光通过而不使另一个方向的光的至少一部分通过。

遮光壁组10由排列设置的复数片遮光壁构成，并使光从设置于各自的遮光壁之间的开口通过。即，使入射到开口部分的光通过而不使入射到遮光壁部分的光通过(遮光)，从而限制朝向对象区域T的光。另外，遮光壁构成为使用吸收来自光源12的光的材料等而反射率变低。在本发明的实施方式中，与光源12为白色光源对应地，例如可以使用黑色的树脂材料。然后，构成遮光壁组10的复数片遮光壁沿与从光源12朝向对象区域T的方向交叉的方向Ax排列。

关于遮光壁组10，使用图2及图3，将在后面进行详细叙述。

此外，在检查装置1中例如可以设置基于液晶显示器或有机EL显示器的显示器或触摸面板等。关于检查图像或检查结果，例如通过显示在设置于检查装置1上的显示器上，能够由用户阅览。并且，也可以由触摸面板接收来自用户的操作，此时，可以不设置如摄影按钮164那样的物理按钮而根据触摸面板的操作来拍摄检查图像。

并且，在检查装置1中可以设置通信IF(InterFace：接口)。将检查图像或检查结果经由该通信IF发送至外部的装置，能够在发送目的地的装置中阅览检查图像或检查结果。关于通信IF，例如能够使用以太网(注册商标)模块、USB(＝Universal Serial Bus：通用串行总线)、无线LAN等。

(检查装置1的光学系统)

接着，使用图2及图3，对应用本发明的实施方式的检查装置1的光学系统进行详细说明。

图2是说明检查装置1的光学系统的结构例的图，图2的(A)是概略示出检查装置1的内部结构的图，图2的(B)是从纸面上侧(+z方向)观察图2的(A)的图。另外，为了说明，省略检查装置1的一部分的结构。

图3是说明第1实施方式所涉及的遮光壁组10的图，并且与图2的(A)的区域IIA的放大图对应。

另外，在图2中示出拍摄/检查比对象区域T大的对象物S时的例，检查装置1与对象物S的表面抵接。即，对象物S的表面成为抵接面。在拍摄/检查比对象区域T小的对象物的情况下，只要将对象物配置于工作台等平面上，并将该工作台等作为抵接面即可。

在拍摄检查图像时，检查装置1向对象区域T整体照射光。例如，如图2的(A)所示，从作为对象区域T的一端(-x方向的一端)的点P1到作为另一端(+x方向的一端)的点P2照射光。然后，来自从P1到P2之间的各点P的反射光被取入相机15的成像透镜151中，并拍摄检查图像。

在此，在各点P处照射在镜面反射条件下入射到相机15的光。即，照射如下照射光Lp：在考虑点P处与抵接面(对象物S的表面)的垂线Np时，照射到点P的照射光Lp与垂线Np所形成的角和镜面反射光Rp与垂线Np所形成的角均为角θp而变得相等。这一点除了上述点P1、P2以外，在点Pc(参考图1)处也相同。

另一方面，如在图2的(A)中由虚线表示的光Lp’，镜面反射光不入射到相机15的光、即与垂线Np之间所形成的角不是θp的光的至少一部分受到遮光壁组10的限制而不会照射到点P。

换言之，所形成的角θp随着从作为在对象区域T中远离相机15的方向的一端(-x方向的一端)的点P1朝向作为靠近相机15的方向的另一端(+x方向的一端)的点P2而变小。然后，对象区域T的各点P处的镜面反射光位于图2的(A)中的点P1处的反射光R1与点P2处的反射光R2之间。

并且，对象区域T的各点P处的镜面反射光Rp在成像透镜151的射出侧具有位于光轴Ac上的交点F。即，对象区域T的各点P处的镜面反射光Rp朝向光轴Ac聚光。然后，该光入射到在相当于交点F的光学位置上具有光圈的成像透镜151，并到达摄像元件152(参考图1)，从而拍摄检查图像。

在图2的(A)中对x方向上的光路进行了说明。在应用本发明的实施方式的检查装置1中，在y方向上包含相对于从遮光壁组10的宽度方向(y方向)照射的光的较多的扩散成分，但是该扩散成分尤其对沿y方向延伸的线状的缺陷的观察结果不会带来很大的影响。这是因为沿y方向延伸的线状的缺陷的表面形状主要在x方向上具有倾斜。另外，在图2的(B)中仅图示影响强且通过交点F的镜面反射成分，该镜面反射成分存在的区域成为对象区域T。

如图3所示，本实施方式所涉及的遮光壁组10由复数片遮光壁101a、101b、101c、101d、……(有时不区分地设为101。)构成。然后，在各遮光壁101之间设置有来自光源12的光经由扩散板14入射的入射侧开口Ta、Tb、Tc、……和朝向对象区域T射出光的射出侧开口Ba、Bb、Bc、……。

如图所示，第1实施方式所涉及的遮光壁101均具有相等的宽度W。然后，各遮光壁101在排列方向(图3的左右方向)上以端面彼此不平行的方式排列。换言之，各遮光壁101以与宽度W垂直交叉的轴(在图3中由单点划线表示。)不平行(在延长线上具有交点)的方式排列。换言之，由于各遮光壁101不平行地排列，因此若比较相对应的入射侧开口Ta、Tb、Tc、……和射出侧开口Ba、Bb、Bc、……，则射出侧开口变小。另外，有时将该轴的斜率称为遮光壁101的斜率。

然后，各遮光壁101具有作为入射侧的端部的上端和作为射出侧的端部的下端。在该例中，所有遮光壁101中的上端及下端分别对齐在一条直线上，因此将上端对齐的直线表述为上端10T且将下端对齐的直线表述为下端10B。

遮光壁组10针对各射出侧开口Ba、Bb、Bc、……，根据遮光壁101的斜率、间隔及遮光壁101的长度来限制光的通过。换言之，针对入射到入射侧开口Ta、Tb、Tc、……的光，使满足对入射位置及角度所规定的条件(以下，有时称为“入射条件”。)的光通过而不使其他光的至少一部分通过。

另外，遮光壁101的长度为与宽度W及遮光壁101排列的方向交叉的朝向(图3中的上下方向)的尺寸。

更具体而言，首先，由扩散板14扩散的扩散光入射到各入射侧开口Ta、Tb、Tc、……。例如，如由实线的箭头表示，满足入射条件的光La入射到入射侧开口Ta。并且，如由虚线的箭头表示，不满足入射条件的光La1’、La2’入射。

然后，入射到入射侧开口Ta的光中满足入射条件的光La通过射出侧开口Ba而不照射到遮光壁101a、101b。例如，如图所示，通过射出侧开口Ba的中点Ma。由此，满足入射条件的光La照射到对象区域T。另一方面，不满足入射条件的光La1’、La2’在朝向射出侧开口Ba的路径的中途照射到遮光壁101a、101b并被吸收。由此，不满足入射条件的光La’不到达射出侧开口Ba，其结果，不会照射到对象区域T。

在此，本发明的实施方式所涉及的遮光壁组10不仅使满足入射条件的光通过，而且允许不满足入射条件的光的一部分通过。例如，图3所示的光La3’为从与光La不同的位置以与光La相同的角度入射到入射侧开口Ta的光，并且不满足与入射侧开口Ta相关的入射条件。然而，如图所示，该光La3’通过射出侧开口Ba且照射到对象区域T。关于允许不满足入射条件的光中哪一个光通过(以下，称为“允许范围”。)，根据各遮光壁101的间隔、角度及长度来决定。

即，本发明的实施方式所涉及的遮光壁组10只要使满足入射条件的光通过而不使不满足入射条件的光的至少一部分通过即可，不需要限制不满足入射条件的所有光。

然后，从遮光壁组10的射出侧开口Ba、Bb、Bc、……射出的光分别在相对应的点P处镜面反射，并入射到相机15(参考图2的(A))。

在该例中，满足入射条件的光La为一个方向的光的一例，不满足入射条件的光La1’、La2’、La3’为另一个方向的光的一例。另外，关于入射侧开口Tb、Tc、……，也同样存在作为一个方向的光的例的满足入射条件的光Lb、Lc、……(图3的实线的箭头)。并且，同样存在不满足入射条件且不通过射出侧开口Bb、Bc、……的光(图3的虚线的箭头)。

如此，第1实施方式所涉及的遮光壁组10作为限制单元的一例而发挥作用，所述限制单元使在对象区域T中镜面反射的情况下入射到相机15的一个方向的光通过而不使另一个方向的光的至少一部分通过。

然后，朝向对象区域T的光被遮光壁组10限制的结果，在应用本发明的实施方式的检查装置1中，与朝向对象区域T的光未被限制的检查装置相比，入射到相机15的反射光中的镜面反射成分增加。在拍摄反射光来进行检查的检查装置中，若反射光中的镜面反射成分多，则提高检查的精确度。因此，与朝向对象区域T的光未被限制的检查装置相比，应用本发明的实施方式的检查装置1提高检查的精确度。

作为被遮光壁组10限制的光，例如为入射到入射侧开口Ta、Tb、Tc、……，且不满足入射条件的光中靠近相机15的方向的光。

例如，在图3的例中，不满足入射条件的光La1’为远离相机15的方向的光。另一方面，不满足入射条件的光La2’为靠近相机15的方向的光。假设，在不满足入射条件的光La1’、La2’不受遮光壁组10的限制而照射到对象区域T以成为反射光的情况下，与远离相机15的方向的光La2’相比，靠近相机15的方向的光La1’的作为扩散成分入射到相机15的或然性更高。

如上所述，在拍摄反射光来进行检查的检查装置中，若反射光中的镜面反射成分多，则提高检查的精确度，因此通过限制靠近相机15的方向的光La1’，与不限制靠近相机15的方向的光的情况相比，提高检查的精确度。

作为更具体的例，遮光壁组10可以设为限制不满足入射条件的光中与满足入射条件的光La所形成的角成为20度以上的光。即，可以设为调整遮光壁101a、101b的斜率及间隔以使与满足入射条件的光La所形成的角成为20度以上的光不通过射出侧开口Ba。

并且，关于由遮光壁组10的限制，例如只要以使通过射出侧开口Ba、Bb、Bc、……的光中如光La3’那样不满足入射条件但允许通过的光的光量相对于如光La那样满足入射条件的光的光量成为50％以下的方式进行即可。即，例如优选以使照射到对象区域T的一个方向的光的光量成为另一个方向的光的光量的50％的方式设计遮光壁组10。由此，与使光量之比大于50％的情况相比，检查图像中的缺陷部与正常部的反差增大，提高检查的精确度。

而且，在遮光壁组10中各遮光壁101排列的间隔越窄，相对于不满足入射条件的光的允许范围越小。即，反射光中的扩散成分减少，镜面反射成分增加。各遮光壁101排列的间隔例如能够设为1.5mm以下。

在此，作为不应用本发明的实施方式的比较例，对利用远心光学系统的现有的检查装置(以下，有时简称为“现有的检查装置”。)进行说明。

图4是说明利用远心光学系统的现有的检查装置1’的图。另外，在现有的检查装置1’中，针对与应用本发明的实施方式的检查装置1对应的各结构，在相同的符号上标注“’”而表述。并且，针对与应用本发明的实施方式的检查装置1大致相同的结构，有时省略说明。

如图所示，现有的检查装置1’具备：光源12’，射出平行光；相机15’，取入来自对象区域T的反射光，并拍摄检查图像；及作为壳体的框体16’。

现有的检查装置1’的相机15’具有成像透镜151’和摄像元件152’。

在此，在现有的检查装置1’中，为了提高检查的精确度，利用作为平行光源的光源12’来增加反射光中的镜面反射成分。在来自光源12’的平行光照射到对象区域T的情况下，来自对象区域T的反射光中的镜面反射成分成为大致平行光。因此，如在图4中虚线的双箭头所示，反射光具有与对象区域T大致相同的宽度并到达相机15’。

此时，为了拍摄反射光，需要由成像透镜151’使反射光折射及聚光，并入射到摄像元件152’。即，将成像透镜151’设为具有与对象区域T大致相同的宽度的远心透镜，需要具有在一个方向及另一个方向上具有与对象区域T的y方向及x方向上的宽度大致相同的宽度的透镜开口。

相对于此，在应用本发明的实施方式的检查装置1中，通过由遮光壁组10限制入射到对象区域T的光来增加反射光中的镜面反射成分。因此，照射到对象区域T的光不是平行光，与此相对应，来自对象区域T的反射光中的镜面反射成分不是平行光。因此，本发明的实施方式所涉及的成像透镜151不需要为在一个方向及另一个方向上具有与对象区域T的y方向及x方向上的宽度大致相同的宽度的远心透镜。然后，成像透镜151的宽度及透镜开口可以小于对象区域T。

如此，在本发明的实施方式所涉及的检查装置1中，与使用了远心光学系统的现有的检查装置1’相比，抑制透镜开口变大。由此，抑制由透镜开口变大引起的高成本化或装置整体的大型化。

换言之，如使用图2的(A)所说明，在应用本发明的实施方式的检查装置1中，来自x方向的各点P的镜面反射光Rp在成像透镜151的射出侧具有交点F。由此，到达相机15的来自对象区域T的镜面反射光Rp集中在x方向上比对象区域T窄的范围内。因此，成像透镜151的大小只要为镜面反射光Rp集中的范围以上即可，抑制成像透镜151的透镜开口变大。

然而，在应用第1实施方式的检查装置1中，通过使遮光壁101(参考图2、图3)沿方向Ax排列，在对象区域T的x方向上抑制扩散成分而在y方向上难以抑制扩散成分。其结果，在对象物S的表面上沿x方向延伸(具有长边方向)的缺陷比沿y方向延伸的缺陷更容易观察。并且，在对象物S上产生的缺陷有时具有由于制造工序或形状等而容易沿特定方向延伸的特性。因此，在检查对象物S时，例如优选以使对象区域T的x方向与在对象物S中缺陷容易延伸的方向一致的方式配置对象物S。

(检查动作)

接着，对与由检查装置1进行的检查相关的动作(以下，有时称为“检查动作”。)进行说明。本发明的实施方式所涉及的检查动作包括：拍摄检查图像的工序；对检查图像进行的低通滤波处理；及基于在进行低通滤波处理之后的检查图像的检查结果的生成。

图5是说明由检查装置1进行的检查动作的一例的流程图。图中所示的标记S表示步骤。

作为前提，在应用本实施方式的检查装置1中，通过电源按钮的操作而点亮光源12(参考图1)，开始用相机15拍摄，开始检查动作。所拍摄的图像实时显示在检查装置1所具备的显示器(未图示)上。

首先，通过电源按钮的操作而开始了检查动作的控制部13接收摄影指示的操作(S501)。如使用图1所叙述，在应用本实施方式的检查装置1中，通过摄影按钮164进行摄影指示的操作，因此控制部13接收由用户按下摄影按钮164的操作。

若接收摄影指示的操作，则控制部13拍摄在其时点被取入相机15中的反射光，并作为检查图像而获取(S502)。

接着，控制部13对检查图像实施低通滤波处理(S503)。

在此，使用图6对低通滤波处理进行说明。图6是说明检查图像的低通滤波处理的图，图6的(A)与处理前的检查图像对应，图6的(B)与处理后的检查图像对应。

在应用本发明的实施方式的检查装置1中，由于由遮光壁组10限制朝向对象区域T的光，因此有时在对象区域T中存在未被光照射的区域。然后，由于不会从未被光照射的区域产生反射光，因此在检查图像中成为亮度低的区域。其结果，如图6的(A)所示，有时在检查图像中包含亮的(高亮度的)部分与暗的(低亮度的)部分交替排列的条纹图案。

将在后面进行叙述，但是在应用本发明的实施方式的检查装置1中，根据检查图像中的亮度分布图来生成检查结果。因此，在检查图像中包含如上所述的条纹图案的情况下，有可能对检查的精确度带来不良影响。

因此，在本发明的实施方式中，在生成检查结果之前，对检查图像实施低通滤波处理。在此，低通滤波处理为留下低于预先设定的空间频率的频率成分而去除预先设定的空间频率以上的频率成分的处理。在检查图像中产生的条纹图案具有与遮光壁组10中的遮光壁101(参考图3)的间隔对应的空间频率。因此，通过将与遮光壁101的间隔对应的空间频率作为预先设定的空间频率以进行低通滤波处理，去除暗的(低亮度的)部分，如图6的(B)所示，去除检查图像中的条纹图案。其结果，与不进行低通滤波处理的情况相比，提高检查的精确度。

返回至图5，重新开始检查动作的说明。

在S504中，根据检查图像来生成检查结果。在本发明的实施方式中，根据在S503中实施了低通滤波处理的处理后的检查图像中的亮度分布图来确定缺陷的数量或大小、种类，并计算相对应的数值(分数)。

分数为表示缺陷对对象物S的品质的影响程度的大小的数值。关于分数，例如缺陷越多，计算得越高，缺陷越大，计算得越高。并且，例如在缩痕或焊缝等缺陷中，对对象物S的品质的影响越大的种类的缺陷，计算得越高。分数为根据检查图像生成的检查结果的一例。

在S504中所生成的检查结果显示在检查装置1所具备的显示器上(S505)。

图7是说明检查结果的显示例的图。其中，对检查结果显示在检查装置1所具备的显示器3上时的例进行说明。

如图7所示，在显示器3上例如显示用于生成检查结果的检查图像31和强调显示检查图像中的缺陷部的图像32。并且，作为在S504中所生成的检查结果，显示表示计算出的缺陷分数**的文本msg1。此外，也可以显示检查结果是否满足预先设定的基准。在图7的例中，如文本msg2所示，显示计算出的缺陷分数**满足分数≤xxx等预先设定的基准(品质基准)的内容。

另外，显示检查结果的方法为一例，只要至少用户能够掌握检查结果即可。

并且，可以设为将检查结果经由通信IF(使用图1进行了说明。)发送至另一个装置，并在发送目的地的另一个装置中显示检查结果。此时，检查装置1也可以不一定具备显示器3。

以上，通过使用图5所说明的S501～S505的处理来进行应用本发明的实施方式的检查装置1的检查动作。

如上所述，图5所示的动作为一例，在不矛盾的情况下，也可以省略一部分的工序或追加上述未说明的其他工序。例如，S503所示的低通滤波处理不是必须的工序，也可以设为将在S502中所获取的检查图像直接用于检查中(转移至S504)。此时，控制部13不需要具有低通滤波处理的功能。

并且，关于在S502中所获取的检查图像及在S503中实施低通滤波处理之后的检查图像、在S504中所生成的检查结果等，可以作为根据用户的操作在后续能够检索或显示的信息存储在检查装置1的辅助存储装置(使用图1进行了说明。)中。

以上记载的应用第1实施方式的检查装置1理解为检查装置，其特征在于，具备：遮光壁组10，设置于光源12与对象区域T之间，并限制从光源12朝向对象区域T的光；及相机15，拍摄通过遮光壁组10并从对象区域T反射而入射的光，遮光壁组10使来自光源12的光中在对象区域T中镜面反射的情况下入射到相机15的一个方向的光(例如，图3中的光La)通过而不使另一个方向的光的至少一部分(例如，图3中的光La1’、La2’)通过。

并且，检查装置1也能够理解为根据上述结构拍摄检查图像的摄影装置。

而且，应用第1实施方式的检查装置1也理解为检查系统，其特征在于，具备：遮光壁组10，设置于光源12与对象区域T之间，并限制从光源12朝向对象区域T的光；相机15，拍摄通过遮光壁组10并从对象区域T反射而入射的光；及处理器13a，对由相机15拍摄的摄影图像进行低通滤波处理，遮光壁组10使来自光源12的光中在对象区域T中镜面反射的情况下入射到相机15的一个方向的光(例如，图3中的光La)通过而不使另一个方向的光的至少一部分(例如，图3中的光La1’、La2’)通过。

(遮光壁组10的变形例)

在此，使用图8对遮光壁组的变形例进行说明。

图8是说明变形例的遮光壁组10-2的图，并且与图3中的遮光壁组10相同地，是放大了遮光壁组10-2的一部分的放大图。

另外，在变形例的遮光壁组10-2中，针对与使用图3所说明的遮光壁组10对应的结构，标注相同的符号，并省略详细的说明。

在使用图3所说明的遮光壁组10中，设为如下：通过将具有相同的宽度W的复数片遮光壁101不平行地排列来调整入射侧开口Ta、Tb、Tc、……及射出侧开口Ba、Bb、Bc、……，并限制通过射出侧开口Ba、Bb、Bc、……的光。

在图8所示的变形例的遮光壁组10-2中，各遮光壁101的宽度不恒定。更详细而言，通过使构成遮光壁101中的入射侧开口Ta、Tb、Tc、……及射出侧开口Ba、Bb、Bc、……的2个端面(图8中的左右方向的端面)不平行来调整入射侧开口Ta、Tb、Tc、……及射出侧开口Ba、Bb、Bc、……，并限制通过射出侧开口Ba、Bb、Bc、……的光。

变形例的遮光壁组10-2也与遮光壁组10相同地，能够以使满足入射条件的光La、Lb、Lc、……通过而不使不满足入射条件的光的至少一部分通过的方式限制从光源12朝向对象区域T的光。

然后，即使在将使用图1等所说明的检查装置1中的遮光壁组10替换为遮光壁组10-2的情况下，也发挥与使用了遮光壁组10的情况相同的效果。

＜第2实施方式＞

在上述第1实施方式中，设为如下：由遮光壁组10限制从光源12朝向对象区域T的光，所述遮光壁组10由沿与使光通过的方向交叉的方向排列的复数片遮光壁101构成。

在应用第2实施方式的检查装置(以下，使用符号1-2与应用第1实施方式的检查装置1进行区分。)1-2中，仅具有作为限制单元的一例的限制层来代替应用第1实施方式的检查装置1所具有的遮光壁组10这一点不同。另外，关于其他部分，与第1实施方式相同，因此参考图1、图2，并使用相同的符号进行说明。

在此，限制层通过交替排列使来自光源12的光透过的部分和不使光透过的部分而构成。更详细而言，限制层具有在图1的例中遮光壁组10的遮光壁101排列的Ax方向上将使光透过的部分与不使光透过的部分交替排列的结构。

在限制层中，在使光透过的部分中例如能够使用透明的树脂材料，在不使光透过的部分中例如能够使用黑色的树脂材料。

在这种限制层中也能够设置与图3所示的第1实施方式所涉及的遮光壁组10相同的入射侧开口Ta、Tb、Tc、……及射出侧开口Ba、Bb、Bc、……，并且能够与遮光壁组10相同地限制从光源12朝向对象区域T的光。

在此，限制层由膜构成，并且可以构成为能够通过弯曲而变形。此时，膜例如优选以与允许透过的光的前进方向(图3中的光La的前进方向)正交的方式弯曲而使用。

通过使用膜，能够将限制层构成得较薄。其结果，有助于检查装置1-2的装置整体的小型化和轻型化。

并且，也能够通过使膜的弯曲程度不同来调整限制/允许通过的光。

第2实施方式并不限定于设置与对象区域T对应的1个限制层的情况，例如也可以设为排列使用复数个限制层。更详细而言，也可以在图1的例中遮光壁组10的遮光壁101排列的Ax方向上排列使用复数个限制层。通过排列使用复数个限制层，与使用1个限制层的情况相比，增加与限制层的配置相关的自由度。

并且，也能够通过使每个限制层的斜率或厚度不同来调整限制/允许通过的光。

以上记载的应用第2实施方式的检查装置1-2理解为检查装置，其特征在于，具备：限制层，设置于光源12与对象区域T之间，并限制从光源12朝向对象区域T的光；及相机15，拍摄通过限制层并从对象区域T反射而入射的光，限制层使来自光源12的光中在对象区域T中镜面反射的情况下入射到相机15的一个方向的光通过而不使另一个方向的光的至少一部分通过。

并且，与第1实施方式相同地，也理解为相对应的摄影装置及检查系统。

＜应用例＞

图9是说明应用例的检查装置1-3的图，图9的(A)是概略示出检查装置1-3的内部结构的图，图9的(B)是从纸面上侧(+z方向)观察图9的(A)的图。另外，针对与图2所示的应用第1实施方式的检查装置1相同的结构，有时标注相同的符号，并省略说明。并且，与图2相同地，省略一部分的结构。

如图9的(A)所示，应用例的检查装置1-3除了与遮光壁组10相同的遮光壁组10a以外，在遮光壁组10a与扩散板14之间具备遮光壁组10b。然后，该遮光壁组10b由沿与方向Ax交叉的方向(图9的(A)中的y方向)排列的遮光壁构成。

设为如下：如使用图2、图3所叙述，应用第1实施方式的检查装置1通过具备由沿方向Ax排列的遮光壁101构成的遮光壁组10，来自在对象区域T中沿x方向排列的各点P的镜面反射光Rp在交点F上交叉。

在应用例的检查装置1-3中，如图9的(B)所示，通过除了遮光壁组10a以外还具备遮光壁组10b，不仅来自沿x方向排列的各点P的镜面反射光Rp在交点F上交叉，而且来自沿y方向排列的各点P的镜面反射光Rp在交点F上交叉。其结果，在应用例的检查装置1-3中，到达相机15的来自对象区域T的反射光集中在x方向及y方向上比对象区域T窄的范围内。

换言之，在应用例的检查装置1-3中，不仅在对象区域T的x方向上抑制扩散成分，在y方向上也抑制扩散成分。因此，无论缺陷延伸的方向如何，容易观察缺陷，因此有助于提高检查的精确度。

另外，在图9的例中，设为如下：在靠近对象区域T的一侧设置遮光壁组10a，在靠近光源12的一侧设置遮光壁组10b，但是也可以更换遮光壁组10a与遮光壁组10b的位置。

并且，在图9中，对与第1实施方式对应的应用例进行了说明，但是也可以考虑与第2实施方式对应的应用例。即，也可以使用2个上述限制层来制作应用例的检查装置1-3。此时，可以使用具有厚度的限制层，也可以使用由膜构成的限制层。

＜其他变形例等＞

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明的技术范围并不限定于前述实施方式中所记载的范围。根据技术方案的记载明确可知，对前述实施方式施加了各种变更或改良的方式也包含在本发明的技术范围内。

在上述实施方式中，使用白色光源作为光源12(参考图1)，但是光源的颜色可以是任意的。并且，光源并不限于可见光区域，也可以照射红外光区域或紫外光区域的光。

并且，对使用1个光源12的检查装置1进行了说明，但是也可以使用复数个光源。

而且，光源并不限定于检查装置1所具备的光源，例如也可以设为在图1中的光源12的位置上设置开口或光透过口，并通过它们使用来自外部的光源的光。

上述实施方式中的处理器是指广义上的处理器，除了通用处理器(例如CPU等)以外，还包含专用处理器(例如GPU(＝Graphical Processing Unit：图形处理单元)、ASIC(＝Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路)、FPGA(＝FieldProgrammable Gate Array：现场可编程门阵列)、程序逻辑器件等)。

并且，前述各实施方式中的处理器的动作可以由1个处理器单独执行，但是也可以由在物理上分开的位置上存在的复数个处理器协同执行。并且，处理器中的各动作的执行顺序并不仅限定于前述各实施方式中所记载的顺序，也可以单独变更。

另外，在上述实施方式中，设为如下：在检查装置1所具备的处理器13a中获取检查图像，并进行低通滤波处理或检查结果的生成，但是也可以设为如下：向另一个装置发送检查图像，并在发送目的地的装置中进行低通滤波处理或检查结果的生成。此时，由检查装置1及发送目的地的装置构成检查系统。

＜附记＞

(((1)))

一种检查装置，其具备：

限制单元，设置于光源与对象区域之间，并限制从该光源朝向该对象区域的光；

摄影单元，拍摄通过所述限制单元并从所述对象区域反射而入射的光，

所述限制单元使来自所述光源的光中在所述对象区域中镜面反射的情况下入射到所述摄影单元的一个方向的光通过而不使另一个方向的光的至少一部分通过。

(((2)))

根据(((1)))所述的检查装置，其中，

所述限制单元不使所述另一个方向的光中靠近所述摄影单元的方向的光的至少一部分通过。

(((3)))

根据(((1)))或(((2)))所述的检查装置，其中，

所述限制单元不使所述另一个方向的光中与所述一个方向所形成的角为20度以上的光通过。

(((4)))

根据(((1)))至(((3)))中任一项所述的检查装置，其中，

所述限制单元将允许通过的另一个方向的光量设为一个方向的光量的50％以下。

(((5)))

根据(((1)))至(((4)))中任一项所述的检查装置，其中，

所述限制单元为沿与所述一个方向交叉的方向排列且彼此不平行的遮光壁组。

(((6)))

根据(((1)))至(((5)))中任一项所述的检查装置，其中，

所述遮光壁组的排列间隔为1.5mm以下。

(((7)))

根据(((1)))所述的检查装置，其中，

所述限制单元由使来自所述光源的光透过的部分与不使来自该光源的光透过的部分交替排列而成的限制层构成。

(((8)))

根据(((7)))所述的检查装置，其中，

所述限制层由膜构成，并且以使来自所述光源的光透过的部分与所述一个方向正交的方式弯曲而配置。

(((9)))

根据(((7)))或(((8)))所述的检查装置，其中，

所述限制单元由沿与所述一个方向交叉的方向排列的复数个所述限制层构成。

(((10)))

一种检查系统，其具备：

限制单元，设置于光源与对象区域之间，并限制从该光源朝向该对象区域的光；摄影单元，拍摄通过所述限制单元并从所述对象区域反射而入射的光；及

处理器，对由所述摄影单元拍摄的图像进行处理，

所述限制单元使来自所述光源的光中在所述对象区域中镜面反射的情况下入射到所述摄影单元的一个方向的光通过而不使另一个方向的光的至少一部分通过。

(((11)))

根据(((10)))所述的检查系统，其中，

在所述限制单元中以预先设定的间隔设置有使所述一个方向的光通过的开口，

所述处理器在由所述摄影单元拍摄的图像中进行去除与所述预先设定的间隔对应的频率以上的成分的处理。

根据(((1)))、(((10)))所述的检查装置、检查系统，与利用远心光学系统的情况相比，抑制摄影单元的透镜开口变大。

根据(((2)))所述的检查装置，与不限制靠近摄影单元的方向的光的情况相比，提高检查的精确度。

根据(((3)))所述的检查装置，与限制单元使20度以上的光通过的情况相比，提高检查的精确度。

根据(((4)))所述的检查装置，与允许通过的另一个方向的光量大于一个方向的光量的50％的情况相比，提高检查的精确度。

根据(((5)))、(((7)))所述的检查装置，另一个方向的光的至少一部分被限制。

根据(((6)))所述的检查装置，与间隔大于1.5mm的情况相比，提高检查的精确度。

根据(((8)))所述的检查装置，能够将限制层构成得较薄。

根据(((9)))所述的检查装置，与由1个限制层构成限制单元的情况相比，增加与限制层的配置相关的自由度。

根据(((11)))所述的检查系统，与不进行去除与限制单元的开口的间隔对应的频率以上的成分的处理的情况相比，提高检查的精确度。

上述本发明的实施方式是以例示及说明为目的而提供的。另外，本发明的实施方式并不全面详尽地包括本发明，并且并不将本发明限定于所公开的方式。很显然，对本发明所属的领域中的技术人员而言，各种变形及变更是自知之明的。本实施方式是为了最容易理解地说明本发明的原理及其应用而选择并说明的。由此，本技术领域中的其他技术人员能够通过对假定为各种实施方式的特定使用最优化的各种变形例来理解本发明。本发明的范围由以上的权利要求书及其等同物来定义。

符号说明

1、1-2-检查装置，10、10-2-遮光壁组，12-光源，13-控制部，14-扩散板，15-相机，16-框体，101、101a、101b、101c、101d-遮光壁，S-对象物，T-对象区域。

Claims (11)

1.一种检查装置，其具备：

限制单元，设置于光源与对象区域之间，并限制从该光源朝向该对象区域的光；及

摄影单元，拍摄通过所述限制单元并从所述对象区域反射而入射的光，

所述限制单元使来自所述光源的光中在所述对象区域中镜面反射的情况下入射到所述摄影单元的一个方向的光通过而不使另一个方向的光的至少一部分通过。

2.根据权利要求1所述的检查装置，其中，

所述限制单元不使所述另一个方向的光中靠近所述摄影单元的方向的光的至少一部分通过。

3.根据权利要求1或2所述的检查装置，其中，

所述限制单元不使所述另一个方向的光中与所述一个方向所形成的角为20度以上的光通过。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的检查装置，其中，

所述限制单元将允许通过的另一个方向的光量设为一个方向的光量的50％以下。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的检查装置，其中，

所述限制单元为沿与所述一个方向交叉的方向排列且彼此不平行的遮光壁组。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的检查装置，其中，

所述遮光壁组的排列间隔为1.5mm以下。

7.根据权利要求1所述的检查装置，其中，

所述限制单元由使来自所述光源的光透过的部分与不使来自该光源的光透过的部分交替排列而成的限制层构成。

8.根据权利要求7所述的检查装置，其中，

所述限制层由膜构成，并且以使来自所述光源的光透过的部分与所述一个方向正交的方式弯曲而配置。

9.根据权利要求7或8所述的检查装置，其中，

所述限制单元由沿与所述一个方向交叉的方向排列的复数个所述限制层构成。

10.一种检查系统，其具备：

限制单元，设置于光源与对象区域之间，并限制从该光源朝向该对象区域的光；

摄影单元，拍摄通过所述限制单元并从所述对象区域反射而入射的光；及

处理器，对由所述摄影单元拍摄的图像进行处理，

所述限制单元使来自所述光源的光中在所述对象区域中镜面反射的情况下入射到所述摄影单元的一个方向的光通过而不使另一个方向的光的至少一部分通过。

11.根据权利要求10所述的检查系统，其中，

在所述限制单元中以预先设定的间隔设置有使所述一个方向的光通过的开口，

所述处理器在由所述摄影单元拍摄的图像中进行去除与所述预先设定的间隔对应的频率以上的成分的处理。