檢查用照明裝置及檢查系統(tǒng)的制作方法

文檔序號：11141977閱讀：396來源：國知局

本發(fā)明涉及一種檢查用照明裝置及檢查系統(tǒng)，用于向檢查對象照射檢查光，對該產品的外觀、傷痕、缺陷等進行檢查。

背景技術：

作為用于產品的外觀檢查等的檢查用照明裝置的一個例子，可以舉出如專利文獻1所示的、使拍攝方向和檢查對象的照明方向一致的同軸照明設備。該同軸照明設備具備：光源，在與所述檢查對象的檢查對象面平行的方向，射出檢查光；半透半反鏡，所述半透半反鏡被配置為，傾斜設置在所述檢查對象和設置在所述檢查對象上方的拍攝裝置之間，并向所述檢查對象反射所述檢查光，同時使被所述檢查對象反射的光透射拍攝裝置端。

但是，使用上述檢查用照明裝置也難以檢測出的缺陷等，近年要求使用拍攝的圖像能夠檢測出來。進一步具體而言，有如下案例：作為檢查對象的產品的表面性狀不是完全的鏡面，因此為了獲取所期望的檢查對象面的特征中的顏色深淺信息，精密地控制光軸、照射立體角的形狀等是很難的，即使能夠照射檢查光，根據特征點位于檢查對象的位置，明暗差的變化也大，因此難以辨別特征點。

例如，可以考慮如下方案：使用光圈等將檢查光的照射范圍僅限定在檢查對象上，由此減少來自檢查對象以外的反射光、散射光的雜散光，從而提高檢查精度。

通過這種手法，即使能夠減少入射至拍攝裝置內的雜散光，但是在非常微小的缺陷等的情況時，由于拍攝的圖像的亮度的變化非常參差不齊，有時不能檢測出缺陷。

進一步具體而言，即使因檢查對象上的微小的缺陷等導致照射的檢查光的反射方向發(fā)生了少許變化，若該變化程度落在拍攝裝置的觀察立體角內，則與缺陷的有無情況無關地，被拍攝的圖像的亮度不產生變化。或者，如果檢查光的照射立體角大，且光軸的傾斜程度在檢查對象的各點不同的話，則捕捉不到反射方向的少許變化(作為拍攝裝置的觀察立體角內的光量的變化)，而且針對檢查對象的各點而言，拍攝裝置的觀察立體角內的光量的變化也不盡相同，其結果作為機器視覺設備在檢查對象范圍內無法準確地捕捉這種微小的缺陷等。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2010-261839號公報

技術實現要素：

發(fā)明要解決的問題

本發(fā)明是鑒于以上問題提供一種如下的檢查系統(tǒng)及檢查用照明裝置：當缺陷等的特征非常小或極小，因該特征僅產生少許的反射、散射的變化時，針對檢查對象的拍攝范圍的各點而言，無論該特征在哪里，也可使拍攝裝置的觀察立體角內的光量僅僅變化一定的量，進而可檢測出該微小特征。

解決問題的方案

即，本發(fā)明是基于以下新想法得到的，使從檢查用照明裝置射出的檢查光的照射立體角的大小、形狀、傾斜程度等的情況均等，且能夠調節(jié)這些物理量，由此即使檢查對象的缺陷等很微小，因該缺陷等產生少許的反射或散射的變化量，也能夠捕捉在拍攝裝置的觀察立體角內的光量的變化，從而能得到將該變化作為明暗信息的圖像。

進一步具體而言，本發(fā)明的檢查用照明裝置是對檢查對象照射檢查光的檢查用照明裝置，其特征在于，所述檢查用照明裝置適用于檢查系統(tǒng)，所述檢查系統(tǒng)包括拍攝被所述檢查對象反射或透射或散射的光的拍攝裝置，所述檢查用照明裝置具備：面光源，射出檢查光；透鏡，設置在所述面光源和所述檢查對象之間，將由所述面光源發(fā)射的光作為對所述檢查對象照射的檢查光，形成對所述檢查對象的照射立體角；以及第一遮光罩，位于所述面光源和所述透鏡之間，設置在以所述透鏡的焦點位置為中心的前后位置，遮光形成照射到所述檢查對象的各點的檢查光的照射立體角。相對于在用所述拍攝裝置拍攝來自所述檢查對象的光時形成的、針對所述檢查對象的各點的觀察立體角，能夠設定照射立體角的形狀或大小、傾斜度，以使各點的明暗得到所需的變化。

此外，其特征在于，所述檢查用照明裝置還具備第二遮光罩，所述第二遮光罩位于所述第一遮光罩和所述面光源之間，且位于由所述透鏡對所述檢查對象成像的附近的位置。利用所述第二遮光罩，可任意生成對所述檢查對象的檢查光的照射區(qū)域或照射形狀、照射圖案。

如果是這種檢查系統(tǒng)以及檢查用照明裝置，通過所述透鏡和所述第一遮光罩，可遮光形成大致均等的、向所述檢查對象的各點照射的檢查光的照射立體角，并且通過所述透鏡和所述第二遮光罩，可向所述檢查對象僅需要的部分照射檢查光，在該檢查光的照射區(qū)域形成任意形狀。

換而言之，例如使用通常的面光源等的照明裝置時，對所述檢查對象的各點的照射立體角的形狀、傾斜程度，由所述檢查對象的各點和所述照明裝置的光源面的形狀的關系分別確定，因此難以得到均等的檢查光，但本發(fā)明能夠將對所述檢查對象的各點的照射立體角的形狀、傾斜調整得大致均等，而且能夠僅向需要的區(qū)域照射檢查光，從而防止從所述檢查對象發(fā)出的雜散光。

進一步，當因所述檢查對象的微小缺陷等，反射光或透射光或散射光的強度、方向僅發(fā)生少許的變化時，為了使該變化部分導致的所述拍攝裝置的觀察立體角內的光量發(fā)生變化，可利用第一遮光罩，利用與所述拍攝裝置的觀察立體角的大小、形狀以及角度的相對關系，正確設定向所述檢查對象的各點照射的檢查光的照射立體角的形狀以及其角度，進而可容易檢測出或者反之檢測不出微小的缺陷等。

并且，在檢查對象的各點的照射立體角中，僅中央部變?yōu)榘挡繀^(qū)域、僅周邊部為明部區(qū)域等，可形成各種各樣形式的照射立體角，使所述檢查對象的反射光、透射光盡量不進入所述拍攝裝置的觀察立體角內，也能夠僅拍攝散射光，可利用各種各樣的檢查對象、應檢測出的各種各樣的特征產生的光的變化所對應的照射立體角來照射檢查光。

根據本發(fā)明，向所述檢查對象照射具有大致均等的照射立體角的檢查光時，關于缺陷等導致的其反射方向或透射方向變化時產生的所述反射光或透射光的立體角的變化，即使僅產生少許變化，也要能捕捉到該變化。為了做到這一點，相對該立體角的變化，所述觀察立體角內的光量變化變?yōu)樽畲?，相對其他的變化則變?yōu)樽钚?。通過相對其形狀、角度以及大小來調整所述檢查光的照射立體角和所述拍攝裝置的觀察立體角的相對關系，可僅選擇性捕捉該變化。因此，如此捕捉由微小缺陷等導致的一點點光的變化，對該檢查光的照射立體角的形狀、角度以及大小相對所述檢查對象面的各點不同的現有的照明裝置來說比較困難，但在根據本發(fā)明的照明裝置中能夠捕捉到。

照射所述檢查對象的各點的檢查光的照射立體角的大小控制為大致均等，并且可將所述第一遮光罩配置在以所述透鏡的焦點位置為中心的前后位置，以便能夠相對光軸中心來調節(jié)照射立體角的傾斜分布。即，使所述第一遮光罩的開口部變化，能夠將所述檢查對象的各點的照射立體角設定為所期望的形狀和大小。此外，如果將所述第一遮光罩配置在所述透鏡的焦點位置上，則所述檢查光的照射立體角的光軸與所有的所述檢查光的光軸平行，如果配置在比所述透鏡的焦點位置往透鏡一側的話，則所述檢查光擴散，如果配置在比所述透鏡的焦點位置往外側，則所述檢查光匯集，可分別使所述檢查光的照射立體角傾斜。這樣通過改變所述第一遮光罩的配置和其開口部，可對直接影響所述檢查對象發(fā)出的發(fā)射光和透射光的立體角的所述檢查光的照射立體角進行各種各樣的調節(jié)，可將檢查對象和觀察從檢查對象發(fā)出的發(fā)射光或透射光或散射光的所述拍攝裝置的觀察立體角的相對關系設定為合適的形式，以得到所期望的明暗信息。

據此，使用根據本發(fā)明的檢查用照明裝置及所述檢查用照明裝置，在由拍攝所述檢查對象的反射或透射或散射光的拍攝裝置構成的檢查系統(tǒng)中，能得到所期望的明暗信息取決于，由于所述檢查對象的各點的明暗由所述檢查對象的各點的反射光或透射光或散射光朝向所述拍攝裝置的光量確定，該所述光量由所述檢查對象的各點的反射光或透射光或散射光的立體角和所述拍攝裝置的觀察立體角的包含關系確定，因此具備將直接影響所述檢查對象的各點的反射光或透射光的所述檢查光的照射立體角調節(jié)為大致均等的功能。

為使所述拍攝裝置拍攝的所述檢查對象的明暗信息在整個其拍攝范圍內大致均等變化，所述拍攝裝置在所述檢查對象的各點形成的觀察立體角和所述檢查對象的各點的反射光或透射光或散射光的立體角的包含關系必須保持大致一定。這可以通過使所述第一遮光罩在以所述透鏡的焦點位置為中心的前后位置移動，來使所述檢查光的照射立體角為大致均等的形狀以及大小，進而調節(jié)其傾斜角度與所述檢查對象的各點的所述觀察立體角的傾斜一致，則可實現。

并且，為了可任意生成對所述檢查對象的檢查光的照射區(qū)域、照射形狀、照射圖案，除了所述第一遮光罩之外，還具備第二遮光罩，可配置在所述透鏡對所述檢查對象的成像位置附近。由此，使所述檢查光的照射立體角的形狀、大小以及傾斜保持大致均等，同時能夠獨立調節(jié)所述檢查光的照射區(qū)域和其照射立體角雙方。

為了也能夠容易檢查所述檢查對象的形狀精度，除了所述第一遮光罩之外，還可以采用形成規(guī)定的罩類型的所述第二遮光罩，使該類型對所述檢查對象成像。這樣由所述第一遮光罩調節(jié)得大致均等的照射立體角，可在所述拍攝裝置得到具有均等明暗變化的明暗信息，如果所述檢查對象的形狀有問題，則在所述拍攝裝置作為明暗信息得到的類型產生歪斜，可容易檢測出形狀不良。

如果使所述檢查對象的各點的反射光或透射光的立體角的形狀以及大型以及傾斜程度，與所述拍攝裝置在所述檢查對象的各點形成的觀察立體角的形狀以及大型以及傾斜基本一致，則即使所述檢查對象有微小的特征點的情況時，所述反射光或透射光的立體角和所述觀察立體角的包含關系產生變化，也可得到對該微小特征點的明暗信息變化。為了做到這一點，一方面具備半透半反鏡，用于改變所述檢查光的照射方向，而且透射來自所述檢查對象的光，以便利用所述拍攝裝置能夠拍攝，然后使所述檢查光對所述檢查對象的各點的照射立體角和所述拍攝裝置對所述檢查對象的各點的觀察立體角的光軸大致一致；另一方面，相對所述檢查光的照射方向，在所述檢查對象的垂直法線的線對稱方向設定所述拍攝裝置的觀察立體角，可通過使所述檢查對象的各點的反射光或透射光的立體角和所述拍攝裝置對所述檢查對象的各點的觀察立體角的光軸大致一致來實現。

發(fā)明效果

據此，根據本發(fā)明的檢查用照明裝置、檢查系統(tǒng)，照射到檢查對象的各點的檢查光的照射立體角以及其暗部區(qū)域的大小、形式可自由調整，因此來自所述檢查對象的各點的反射光或透射光或散射光的立體角和使用所述拍攝裝置在所述檢查對象的各點形成的觀察立體角的包含關系能夠設定為大致均等，進而即使是以往難以檢測出的微小傾斜等也可以檢測出。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的一個實施方式的檢查用照明裝置及檢查系統(tǒng)的外觀的模式立體圖。

圖2是檢查對象的部分傾斜導致的反射光的立體角的變化、照射立體角及觀察立體角的相對關系。

圖3是表示相同實施方式的檢查用照明裝置及檢查系統(tǒng)的內部結構、及檢查對象的各點的照射立體角的模式圖。

圖4是表示相同實施方式的檢查用照明裝置及檢查對象傾斜設置的檢查系統(tǒng)的內部結構、及檢查對象的各點的照射立體角的模式圖。

圖5是表示使用現有的照明的檢查用照明裝置及檢查系統(tǒng)的結構及檢查對象的各點的照射立體角的模式圖。

圖6是表示加上第二遮光罩的實施方式的檢查用照明裝置及檢查系統(tǒng)的結構、及檢查對象的各點的照射立體角的模式圖。

圖7是表示本發(fā)明的一個實施方式的檢查用照明裝置、及將與檢查系統(tǒng)的檢查對象的距離作為參數的檢查對象的各點的照射立體角的模式圖。

圖8是由檢查對象的部分傾斜導致的反射光的立體角的變化和照射立體角及觀察立體角的相對關系。

具體實施方式

對發(fā)明的第一實施方式進行說明。

第一實施方式的檢查用照明裝置100和由拍攝裝置C構成的檢查系統(tǒng)200是，使用半透半反鏡4，使檢查對象W的拍攝方向和檢查對象W的照明方向一致的所謂同軸照明設備，并且在拍攝裝置C拍攝的圖像中，使檢查對象W的缺陷等的特征點作為明暗差出現。此外，圖2至圖5中，有半透半反鏡時用虛線，沒有半透半反鏡時用實線標記。此處，檢查對象W的缺陷等的特征點包括例如表面?zhèn)?、凹陷、歪斜、外觀形狀、有無孔等涉及許多方面的不良狀態(tài)和其他的特征種類。

如圖1的立體圖和圖2的模式圖所示，針對所述檢查用照明裝置100而言，具有大致筒狀的機殼，在到達其內部和檢查對象W以及拍攝裝置C的部分形成有照射光路L1和反射、透射光路L2，所述照射光路L1使檢查光從面光源1照射到檢查對象W，所述反射、透射光路L2使從檢查對象W的反射光或透射光到達拍攝裝置C，當設置半透半反鏡4時，拍攝裝置C安裝在所述機殼的上面開口一側，檢查對象W放置在所述機殼的下面開口一側。

此外，如圖1和圖2所示，當設置半透半反鏡4時，照射光路L1由從面光源1到半透半反鏡4的部分和因半透半反鏡部分光被反射到達檢查對象的部分構成。當不設置半透半反鏡4時，通過照射光路L1向檢查對象直接照射檢查光，圖2的情況下，來自檢查對象W的透射光到拍攝裝置C的光路為L2。

按檢查光行進的順序，所述照射光路L1上依次設置射出檢查光的面光源1、在以透鏡2的焦點位置為中心的前后位置設置第一遮光罩M1、使從所述面光源1射出的檢查光針對檢查對象W形成照射立體角的透鏡2。當設置半透半反鏡時，進一步配置相對所述反射、透射光路L2以及照射光路L1傾斜設置的半透半反鏡4，以使所述檢查光向下方反射一部分。此外，當還設置形成檢查光的照射區(qū)域的第二遮光罩時，在所述面光源1和所述第一遮光罩之間，在因透鏡2對所述檢查對象W成像的位置附近設置第二遮光罩，進而所述檢查光照射到所述檢查對象W上。但是，當設置第二遮光罩時，在圖4中說明其具體功能。

并且，當在所述反射、透射光路L2上設置半透半反鏡時，因設置有半透半反鏡4，由該半透半反鏡4部分透射的反射光由拍攝裝置C進行觀察。當未設置半透半反鏡時，圖2中從檢查對象W的透射光到達拍攝裝置C的光路為L2，諸如圖1和圖2，該光路L2上除了半透半反鏡4外不存在任何東西，有時為了截掉來自所述檢查對象的雜散光，也可設置遮光罩或光圈等，以遮住來自檢查對象的反射光或透射光中的部分。

下面，對各部件的配置、構成、功能進行詳細說明。

所述面光源1是由例如芯片型LED、擴散板等形成光射出面11的部件。并且，如圖1所示，所述面光源1可進可退地安裝在筒狀的機殼內的照射光軸方向，可調整檢查光的照射開始位置。即，針對所述面光源1而言，與后面所述的第一遮光罩的照射立體角的控制、第二遮光罩的照射區(qū)域的控制是獨立的，對依據所述第一遮光罩M1及所述第二遮光罩M2及所述透鏡2及所述檢查對象W的位置關系確定的檢查光的光路，可控制針對所述檢查對象的檢查光的均勻度、亮度分布等。照射區(qū)域不同，照射光路也不同，因此，例如如果所述面光源1事先具備規(guī)定的亮度分布或發(fā)光波長分布、偏光特性分布等，可使其分布根據照射區(qū)域進行變化，也可使其均等。

如圖1所示，所述第二遮光罩M2可進可退地安裝在筒狀的機殼內的照射光軸方向，根據所述透鏡2和所述檢查對象的距離，所述第二遮光罩自身在所述檢查對象的成像位置附近能夠進行調整。由此，如圖5所示，可遮住來自所述面光源1的照射光的一部分，所述第二遮光罩的開口部的形狀在檢查對象W處大致成像，因此可通過改變所述第二遮光罩M2的開口部的形狀、大小，來改變針對所述檢查對象W的檢查光的照射范圍。此外，該調整、變更可與后面所述的所述第一遮光罩M1的照射立體角的控制獨立進行。

所述第一遮光罩M1為，在所述透鏡2和所述面光源之間，并且設置在以所述透鏡2的焦點位置為中心的前后位置，如圖1所示，以在筒狀的機殼內沿著照射光軸方向可進可退方式安裝。例如，當所述第一遮光罩M1設置在所述透鏡2的焦點位置時，如圖2所示，所述檢查對象W各點的照射立體角的大小、形狀、傾斜角全都相同，如圖3所示，當所述檢查對象的各點到所述透鏡2的距離不一樣時也是一樣的情況。此外，如圖6所示，無關于所述半透半反鏡4的有無，無論所述檢查對象W與所述透鏡2的距離為多少，都一樣。

接著，對所述第一遮光罩M1位于所述透鏡2的焦點位置的前后時的情況進行說明。

如圖7(a)所示，首先，當所述第一遮光罩M1以極微小的透射部分位于焦點位置附近時，照射立體角幾乎接近零；當所述第一遮光罩M1位于相比所述透鏡2的焦點位置更接近所述透鏡2側時，如圖7(a)的實線所示，所述檢查光從光軸中心向外側擴散形成傾斜光路；所述第一遮光罩M1位于相比所述透鏡2的焦點位置更接近所述面光源1側時，如圖7(a)的虛線所示，所述檢查光向光軸中心聚集形成傾斜光路。另一方面，所述檢查光對所述檢查對象的各點的照射立體角的形狀和大小，如圖7(b)、(c)所示，一律由所述第一遮光罩M1的開口部的形狀和大小確定，與此相獨立，可利用所述第一遮光罩M1的位置來控制其照射立體角的傾斜。

圖7的P1、P2、P3是位于至所述透鏡2的距離為物體側焦點位置距離的點，至少經過P1的光是，僅因所述透鏡2形成的與所述面光源1照射的光軸平行的光路的光，當由所述第一遮光罩M1形成的該光路的開口部，例如直徑為r時，P1的照射立體角如圖7的下部公式所示，僅由所述透鏡2的焦點距離f和開口部的直徑r確定，在理想情況下，與P1一樣離透鏡的距離相等的P2、P3也有相同的現象。此外，處于比所述透鏡2的焦點距離還遠的任意點P4、P5而言，其照射立體角的形狀和大小，也都與P1的照射立體角的形狀和大小大致相同。

相比于以上說明的能夠形成大致均等的照射立體角的本發(fā)明的檢查用照明，當僅使用現有的通常的光源面的照明時，如圖4所示，檢查光對檢查對象W各點的照射立體角，根據各點，其形狀、大小以及傾斜也不盡相同。這是因為，對所述檢查對象W各點的觀察立體角是，由從其各點反向看照明時的面光源1的射影形狀及大小及角度確定的。另一方面，所述檢查對象的各點的觀察立體角，由所述拍攝裝置C的光瞳位置及光瞳形狀及光瞳大小和所述檢查對象的各點的相對關系確定，拍攝裝置C拍攝的各點的亮度，由直接反映各點照射立體角的反射光或透射光的立體角和觀察立體角的包含關系確定，如果反射光或透射光的立體角的變化微小，則在檢查區(qū)域各點難以產生相同的光變化量。

一般，根據成像光學系的特性，主光軸以外的觀察立體角的傾斜程度是已確定的，這是因為，通常的透鏡的性質為，是從主光軸以同心圓形狀變化。對這種成像光學系而言，為了得到對均等的光變化，尤其對所述檢查對象的各點的反射或透射光的立體角的傾斜變化的均等變化量，使所述檢查光對所述檢查對象的照射立體角的傾斜程度相對主光軸以同心圓形狀變化，從而使各點的照射立體角和觀察立體角的相對關系有效地保持不變。

此處參照圖8，對照射立體角和觀察立體角的包含關系和所述拍攝裝置能得到的明暗信息進行說明。

圖8(a)表示的是，當著眼于所述檢查對象W的點P，考慮向所述點P照射照射立體角為IS的檢查光的情況下，含有所述檢查對象的點P的面僅部分傾斜∮時，點P的亮度如何變化；針對所述拍攝裝置C針對點P形成的觀察立體角OS而言，點P的反射光的立體角RS1如立體角RS2一樣變化時的各立體角的相對關系如何變化。

在圖8(a)中，來自點P的所述反射光的立體角RS1及RS2的形狀和大小，與檢查光對點P的照射立體角IS相等。并且，所述反射光的立體角RS1的傾斜，在所述檢查光對點P的垂直法線的照射立體角IS的線對稱方向，與所述檢查光的照射立體角IS的傾斜θ相同。此時，針對所述拍攝裝置C對點P形成的觀察立體角OS而言，其光軸與所述反射光的立體角RS1的光軸一致，而且如果與所述反射光的立體角RS1相比，其大小特別小，則所述拍攝裝置C捕捉到的點P的亮度由其觀察立體角OS的大小支配，在此包含關系不變的范圍內，即使所述反射光的立體角RS1傾斜，該亮度也不會變化。但是，假設照射立體角IS、反射光的立體角RS1以及RS2內的光能在其立體角內為均等分布。

接著，圖8(a)中，如果考慮含有所述檢查對象W的點P的平面中僅部分傾斜∮時，來自點P的反射光的立體角RS1如圖虛線所示的RS2一樣僅傾斜2∮。此時，如果點P的反射光的立體角RS2與所述拍攝裝置C對點P形成的觀察立體角OS沒有什么包含關系，則從所述拍攝裝置C看到的點P的亮度為零。此時，如果照射立體角IS的平面半角相對由所述檢查對象W的部分傾斜產生的反射光的傾斜角2∮足夠大的話，則點P的亮度不變。并且，觀察立體角OS的平面半角，比所述反射光的傾斜角2∮與所述反射光的立體角RS1的平面半角之和還大，則點P的亮度依然不變化。這表示，歸根結底，點P的亮度由來自點P的反射光的立體角RS1和對點P的觀察立體角OS的包含關系確定，通過設定照射到點P的檢查光的照射立體角IS和對點P的觀察立體角OS的形狀或大小、傾斜度有關的相對關系，可控制點P的亮度變化。

圖8(b)是圖8(a)中包括檢查光的照射光軸和點P的法線以及點P的反射光軸的面的剖視圖，可進一步定量把握各要素和其包含關系。但是，圖8(b)圖示的是觀察立體角OS比照射立體角IS(即，反射光的立體角RS1)還大的情況。如果檢查對象W傾斜，點P的反射光的立體角RS1成為虛線所示的RS2，則在本圖中與觀察立體角OS的包含關系消失，其觀察立體角OS內的光能變?yōu)榱?，因此即使其觀察立體角OS中含有的光再次聚集為點并成像，點P看起來也只是漆黑一片。

圖8(b)中，在此如果使觀察立體角OS的形狀及大小與照射立體角IS相同，與來自點P的反射光的立體角RS1的傾斜一致，則檢查對象W即使從該狀態(tài)傾斜一點點，那么觀察立體角OS和反射光的立體角RS1的重疊部分至少減少相應部分，因此通過觀察立體角OS看到的點P的亮度變化相應程度。而且各立體角越小，則檢查對象W僅傾斜相同角度時的點P的亮度變化量變大；反之，各立體角越大，則檢查對象W僅傾斜相同角度時的點P的亮度變化量變小。并且，如果根據檢查對象所期望的特征產生的光的變化，適當地設定照射立體角IS和觀察立體角OS的形狀或大小、傾斜度等，則可精度良好地檢測出到目前為止未能穩(wěn)定檢測出的特征點。本發(fā)明著眼于這種原理，考慮出了可精度良好地控制照射立體角的形狀、大小以及傾斜的檢查用照明裝置。

所述半透半反鏡4為由大致正方形的機殼支撐的、圓形狀且非常薄的構件。通過使用這種半透半反鏡4，半透半反鏡4的發(fā)生反射或透射的表面和背面的背離部分可形成得極薄，所述檢查對象W的反射光透射半透半反鏡4時，由產生的微小的折射、內面反射等造成的逆光環(huán)可控制在最小限度。

所述第一遮光罩和所述第二遮光罩可以是使用一般光學材料的多枚葉片的光圈，或者也可以是具有任意開口部的極薄的遮光板和光圈的組合，甚至可以是使用可設定其開口部的電子液晶等部件。

此外，作為所述第一遮光罩的開口部的其他實施方式，例如該開口部不是圓形，而是橢圓或細長縫隙形。當檢測所述檢測對象的特征時，可使其檢測靈敏度具有各向異性。即，此時對所述檢查對象的各點的照射立體角，沿著與所述第一遮光罩的縫隙相同的長度方向擴散，而在寬度方向成為極薄的照射立體角，此時可降低沿著長度方向的所述檢查對象的傾斜的檢測靈敏度，僅提高沿著寬度方向的檢測靈敏度。但是，此時需要根據照射立體角的寬度方向，使所述拍攝裝置在所述檢查對象的各點形成的觀察立體角的形狀、大小以及傾斜程度，相對而言大致相同?；蛘?，如果將所述拍攝裝置在所述檢測對象各點形成的觀察立體角的大小設置的足夠小，則，檢測的傾斜閾值可設定為，與照射立體角的擴散部分相當的值。

進一步，還作為所述第一遮光罩的開口部的其他實施方式，例如使該開口部具備同心圓形的遮光部和開口部，如果選擇適當的寬度，則也可檢測出所述檢測對象的部分傾斜或僅傾斜固定角度范圍的現象。如果在需要的方向上設定需要的寬度，則也可使其檢測角度具有各向異性?；蛘?，如果設置多段這種檢查用照明，則根據表面的傾斜程度，可分類進行檢測。進一步，如果所述第一遮光罩使用可設定其開口部的所述電子液晶等部件，則通過動態(tài)切換其開口圖案，可得到多個種類的明暗信息，進而可進行詳細的分類檢測。

此外，如果所述第二遮光罩使用可設定其開口部的所述電子液晶等部件，則通過動態(tài)切換其開口圖案，來改變所述檢查光的照射區(qū)域，當在對所述檢查對象需要照射不同區(qū)域時，也可根據各自的區(qū)域來照射檢查光，以得到多個種類的明暗信息。

進一步，針對面光源而言，還可組合可動態(tài)改變其照射面的發(fā)光波長分布、亮度分布、偏光狀態(tài)分布的彩色液晶等和白色光源，通過此可進一步應對各種各樣種類的檢查對象。

另外，僅要在不違反本發(fā)明的主旨的范圍內，可進行各種各樣的變形、實施方式的組合。

附圖標記說明

200：檢查系統(tǒng)

100：檢查用照明裝置

1：面光源

11：光射出面

2：透鏡

4：半透半反鏡

C：拍攝裝置

L1：照射光路