CN110691966A - 检查***以及检查方式 - Google Patents

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Abstract

提供一种检查用照明装置，即使因被检查对象的特征点产生的光的变化微小，也能够在该整个视野范围内判定该光的变化量，并能够以相同条件检测出该特征点。所述检查用照明装置(100)具备面光源(1)，在所述面光源(1)和所述检查对象(W)之间，在与检查对象(W)接近一侧配置透镜(2)，以使遮光罩(M1)以及滤光器单元(F1)的至少任意一个位于以该透镜的焦点位置为中心的位置，使从所述面光源(1)放射的光被所述透镜(2)向所述检查对象(W)照射时的照射立体角，具备具有特定的光属性且以光轴为中心以放射状配置的立体角区域，与在被检查对象的特征点产生的变化配合，使所述检查光的照射立体角的形状和大小以及倾斜角、和所述照射立体角内的具有特定的光属性的立体角区域，能够在该整个视野范围内大致均匀地进行设定。

Description

检查***以及检查方式
技术领域
本发明涉及一种用于例如向检查对象照射检查光，检查该产品的外观、划痕、以及缺陷等的检查用照明装置、以及检查***，以及检查方式。
背景技术
作为用于产品的外观检查等的检查用照明装置，如专利文献1所示，能够大致均匀地控制并照射对检查对象的照射立体角的形状和角度、以及该光属性不同的立体角区域。
但是，谋求如下事例：能够根据拍摄的图像，检测出较难利用如上所述的检查用照明装置检测出来的缺陷等的特征点。更加具体地，作为检查对象的产品的表面性质不是完全的镜面，因此为了获取检查对象面的特征点中的期望的浓淡信息，较难精密地控制光轴、照射立体角的形状等，即使能够照射检查光，特征点根据处于检查对象的哪个位置其明暗差发生巨大变化，较难判定特征点。而且，即使为镜面，在该特征点的伴随极其微小的倾斜、呈现为立体形状的物体表面中，从其特征信息能够获取的光的变化量极其微小，从如上的面所能获取的图像的明暗差也极其微小，较难判定特征点。
对于如此的事例，例如，能够考虑到如下事例：设定适合物体的各点的照射立体角，以使利用从物体返回的物体光的立体角和、观察该物体光的成像光学***在物体的各点形成的观察立体角之间的包含关系的变化，来能够特定待抽出的特征点的变化。
但是，通过这种方法而在从各点返回的物体光的浓淡中，即使能够实现在特征点中的变化，在其他位置也存在相同的浓淡信息，有着无法特定其到底是否是期望的特征点的情况。
更加具体地，因检查对象上的微小的缺陷，从物体的各点发射的物体光的光轴的变化是各式各样的，难以仅将其特定方向的特定倾斜的特征点作为其浓淡信息抽出来。因为，反映了照射立体角的形状等的物体光的立体角、和观察该形状的立体角的包含关系，终究只能作为包含于该包含部分的光能的总量的变化被检测，因此，首先对于均匀的照射立体角，根据该包含关系的浓淡信息仅由光轴的倾斜变化来产生，因此在该光轴的倾斜的所有方向，若倾斜角相等则成为相同的浓淡差，从而无法识别，即使照射立体角具有各向异性，对该方向能够获取浓淡差，但在其他方向无法获取浓淡差，因此针对无法特定详细的立体形状则无法抽出特征点的情况下，很难产生仅在该特征点中特有的浓淡差。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开第5866586号
发明内容
发明要解决的问题
本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种检查用照明装置、以及检查***、以及检查方式，在缺陷等的特征点为复杂的立体结构中，即使是在该特征点产生的反射、散射的变化重叠而无法与其他噪音分离的情况下，在检查对象的拍摄范围的各点中，即使该特征点位于视野内的任意处，也能够使在拍摄装置的观察立体角内的光量仅变化一定量，进而能够详细检测出如此微小且不具有大的特征信息的特征点。
用于解决问题的方案
即，本发明基于如下的新想法而形成：将从检查用照明装置发射的检查光的照射立体角的大小、该形状、倾斜等的样态均匀化，任意区分在该照射立体角内的除了光的传播方向以外的变化要素后照射，例如任意区分不同的波长、偏振面、或者光量等，并且通过使能够调节该变化要素，因此检查对象中的缺陷等微小，根据其缺陷等的反射、散射的变化量极其微薄，即使与其他因素难以区别，在拍摄装置的观察立体角内，针对每个进行区分的不同的波段与偏振面、或者光量的区域，各自的光量的变化能够不依赖该方向而进行捕捉，从而获取将该变化作为明暗信息的图像。
更加具体地，本发明提供一种检查用照明、以及检查***、以及检查方式，其特征在于，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，并且适用于由拍摄装置构成的检查***，所述拍摄装置拍摄被所述检查对象反射或者透射亦或者散射的光，即拍摄从物体返回的物体光。所述检查用照明装置具备：面光源，其发射检查光；透镜，其设置在所述面光源和所述检查对象之间，将从所述面光源发射的光作为向所述检查对象照射的检查光，用于形成针对所述检查对象的照射立体角；以及第一遮光罩以及第一滤光器单元中的至少任意一个，其在所述面光源与所述透镜之间，并且以所述透镜的焦点位置为中心设置在该前后，所述第一遮光罩遮挡形成向所述检查对象的各点照射的检查光的照射立体角，第一滤光器单元将所述检查光以具有不同的波段的光、不同的偏振面、或者不同的光量的光，在部分性具有不同的光属性的任意立体角度区域进行区分，对于利用所述拍摄装置拍摄来自所述检查对象的光时所形成的所述检查对象的各点的观察立体角，针对每个具有不同的波段、不同的偏振面、或者不同的光量等的光属性不同的立体角度区域，通过在各点的明暗获取所需的变化，从而照射立体角的全体形状或者大小和倾斜、以及光属性不同的所述立体角度区域，在照射立体角内，并且基于该照射立体角，在从物体返回的物体光的立体角与观察立体角之间的关系中，无遗漏地连续性设定其包含关系的变化，以使能够作为光学特性不同的光的亮度的变化的组合信息被获取。
此外，其特征在于，所述检查用照明在所述第一遮光罩与所述面光源之间具备第二遮光罩、以及第四滤光器单元中至少任意一个，第二遮光罩设在所述透镜对所述检查对象成像的附近，，所述第四滤光器单元仅使具有特定的属性的光透射，利用所述第二遮光罩或者第四滤光器单元，可以任意生成针对所述检查对象的检查光的照射区域、照射图案。
如果是如此的检查方式以及检查***以及检查用照明装置，则利用所述透镜与所述第一遮光罩或者所述第一滤光器单元，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，同时任意形成具有不同的波段、偏振面、或者光亮等的光属性不同的所述立体角度区域，在此基础上，利用所述透镜与所述第二遮光罩或者第四滤光器单元，仅向所述检查对象的必要的部分照射所述检查光，根据具有任意的光属性的区域，根据从所述物体返回的物体光的立体角与前期观察立体角之间的包含关系，即使两者的包含关系向哪个方向发生怎样的变化，皆可识别该检查光的照射范围，从而对所述检查对象的微小且复杂的立体形状的特征点，能够获取足够抽出该特征点的浓淡信息。
换句话说，例如当利用通常的面光源等的照明装置的情况下，对于所述检查对象的各点的照射立体角的形状和倾斜，由所述检查对象的各点和所述照明装置的光源面的形状之间的关系分别确定，因此很难获取均匀的检查光，在专利文献1中例举的检查用照明装置中，能够大致均匀地设定针对所述检查对象的各点的照射立体角的形状和倾斜，但是因在照射立体角内所形成的具有所述多个光属性的立体角区域，若在从所述检查对象的各点返回的物体光的立体角内同样所形成的多个具有光属性的立体角区域，在与所述观察立体角之间的包含关系中不发生连续性的变化，则与无法抽出所述检查对象上的微小且复杂的立体形状的特征点，相比于此，若为本申请发明，则使针对所述检查对象的各点的照射立体角的形状和倾斜大致均匀，而且将该照射立体角内具有不同波段与偏振面、或者光量等的光属性不同的适当的立体角度区域进行区分，因此即使是在与所述观察立体角之间的包含关系向哪个方向发生变化的情况下，也能够将其作为所述多个立体角区域与观察立体角之间的包含关系的变化进行连续性捕捉。
进一步地，当根据所述检查对象中的微小的缺陷等，反射光与透射光或者散射光的强度和方向发生细微的变化的情况下，为了使根据其变化的部分，针对与所述拍摄装置的观察立体角内具有包含关系的所述不同的光属性的每个立体角度区域，产生光量变化，利用所述第一遮光罩或者所述第一滤光器单元，将向所述检查对象的各点照射检查光的照射立体角形状以及其角度，在与由所述拍摄装置的观察立体角的大小与形状以及角度的相对关系中适当地进行设定，并能够配合主体表面的特征点的表面性质适当地进行设定，从而能够简单地检测出微小的缺陷等，或者反之无法检测出来。
而且，仅使检查对象的各点中的照射立体角的中央部成为暗部区域，能够形成仅周边部成为亮部区域等的各式各样的样态的照射立体角，并且将该照射立体角的内部形成为，进一步地将具有不同的光属性的所述立体角度区域还形成为在与所述观察立体角的任何方向上的包含关系中各自连续变化，因此使所述检查对象重的反射光与透射光不进入所述拍摄装置的观察立体角内，仅拍摄散射光，或者所述反射光与透射光在与所述观察立体角的包含关系中，无论是向哪个方向的包含关系的变化，也能在每个方向都能抽出来，作为所述检查对象的各点的明暗信息，观察所述检查对象的所述反射光与所述透射光的传播方向的变化，而且所述拍摄装置还具备第二滤光器单元，所述第二滤光器单元能够选择性地拍摄反映在所述反射光与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，在每个所述任意立体角度区域，能够捕捉在所述检查对象的特征点中产生的变化，能够根据因各种各样的检查对象与待检测的各种各样的特征点而产生的微小的光的变化的准确方案的照射立体角，照射检查光。
作为在此说明的第二滤光器单元，在所述拍摄装置中还可以是，例如，将所述检查对象的所述反射光与所述透射光，以每个不同的光属性进行选择性分光后，用光传感器对其各自的光量进行拍摄，光传感器的各像素还可以具备滤光器，所述滤光器仅选择性地使光属性分别不同的光透射。
当根据本发明的向所述检查对象照射了具有大致均匀的照射立体角的检查光的情况下，与根据缺陷等该反射方向或者透射方向变化时产生的所述反射光或者透射光的立体角的变化有关，就算是极其微薄也要为了捕捉其变化，对其立体角的变化，所述观察立体角内的光亮变化将变为最大，对其以外的变化则变为最小，将所述检查光的照射立体角和所述拍摄装置的观察立体角之间的相对关系，调整该形状与角度以及大小，由此仅能够选择性地捕捉所述反射光或者透射光的立体角的变化。而且，进一步适当设定在所述照射立体角内的具有不同的光属性的任意所述立体角度区域，能够同时观察每个立体角度区域的光亮变化，与具有所述检查对象的复杂的立体结构的各种各样的特征点的光的变化相对应，对于在其立体结构的各方向的变化，能够连续性地补充光的变化。因此，像这样捕捉微小的复杂的立体结构的缺陷等引起的极其微薄的光的变化，对于在该检查光的照射立体角的形状与角度以及大小针对于所述检查对象面的各点变为不同的现有的照明装置而言，极其困难，即使是专利文献1所示的检查用照明，在包含于所述物体光的立体角内的光属性不同的多个立体角区域、和所述观察立体角的包含关系中，未示出即使对其包含关系产生的哪个方向也能够检测其变化的立体角结构，但在本发明的照明装置中，无论是哪个方向的包含关系的变化，都能够作为不同的浓淡差而连续性地捕捉其变化。
为使在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的大小，并且在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、以及所述第一滤光器单元、或者整合了两者的功能的所述第三滤光器单元，还可以配置在以所述透镜的焦点位置作为中心的前后位置。之后，若以所述第一遮光罩为代表进行叙述，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中的照射立体角设定为所需的形状与大小。而且，若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均与所述检查光的光轴平行，若配置在比所述透镜的焦点位置更靠近透镜侧的位置，则所述检查光将向更宽的方向变化，若配置在所述透镜的焦点位置更靠近外侧的位置，则所述检查光将向更窄的方向变化，从能够分别使所述检查光的照射立体角倾斜。通过如此设置，使所述第一遮光罩的配置和其开口部产生变化，能够对来自所述检查对象的反射光与透射光的立体角产生直接影响对所述检查光的照射立体角，进行各种各样的调节，为了获取所需的明暗信息，能够使与观察检查对象、和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为适当的样态。即，通过如此设置，所使用的观察光学***并非是远心光学***，即使是对在视野范围的外侧与光轴中心中，该观察立体角的光轴倾斜发生变化的光学***，在全部视野中，将对各点的照射立体角和观察立体角能够设定为正反射方向。
而且，设定在所述照射立体角内的具有不同的光属性的任意所述立体角度区域，能够对所述检查对象将均匀设定的所述照射立体角内作为任意的立体角度区域进一步设定，不仅仅是通过照射立体角和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，将每个所述立体角度区域的更加微小的光的变化，无需重新设定与所述照射立体角和所述观察立体角的形状或光轴等相关的相对关系，在所述检查对象的视野范围的全部点，以大致相同的条件，能够同时观察作为相对于所述观察立体角的相对关系的变化。
通过如此设置，根据本发明的检查用照明装置、以及使用所述检查用照明装置，在由在所述检查对象中拍摄反射或者透射或者散射的光的拍摄装置组成的检查***中，对于立体形状在哪个方向上的倾斜，都能够连续获取具有微小的、复杂的立体形状的特征点的所需的明暗信息，这是因为，所述检查对象的各点中的明暗，由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所述拍摄装置的光量所确定，该所述光量由在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和与所述拍摄装置的观察立体角的包含关系确定，由此具备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，而且在该照射立体角内区分具有不同的光属性，即波段、偏振面、或者光量的任意的立体角度区域，将该立体角度区域作为光轴的中心，以放射状配置，由此所述拍摄装置能够选择性地在每个区分区域观察其光量，而且对该观察立体角的光轴，从所述检查对象的各点返回的物体光的光轴无论向哪个方向倾斜，能够在每个所述多个具有不同的光属性的区分区域，捕捉该倾斜方向和斜率的程度作为连续性的光量的变化。
为了将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显示大致均匀的变化，利用所述拍摄装置在所述检查对象的各点所述形成的观察立体角、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必须大致保持不变。此为，将所述第一遮光罩、以及所述第一滤光器单元、乃至所述第三滤光器单元移动至以所述透镜的焦点位置作为中心的前后的位置，由此将所述检查光的照射立体角、以及在该照射立体角内形成的所述立体角度区域，设为大致均匀的形状以及大小，并调节该倾斜角度，从而与所述检查对象的各点中的所述观察立体角的倾斜配合来实现。
而且，将所述检查对象的检查光的所述照射立体角、以及在该照射立体角内形成的任意所述立体角度区域，对其照射范围的各点与所述观察立体角的相对关系大致保持不变，同时为了能够任意生成照射区域或者照射形状与照射图案，除了所述第一遮光罩、或者所述第一滤光器单元的至少一个、或者所述第三滤光器单元以外，具备所述第二遮光罩或者所述第四滤光器单元的至少任意一个，并配置在利用所述透镜在所述检查对象成像的位置附近即可。通过如此设置，大致均匀地保持所述检查光的所述照射立体角、以及在该照射立体角内所形成的任意所述立体角度区域的形状与大小以及倾斜，同时能够独立调节对所述检查光的所述检查对象的照射区域以及其照射区域的光属性、和对所述检查对象的各点的该照射立体角以及具有特定光属性的所述立体角度区域两者。
为了能够容易地检查所述检查对象的立体形状等，除了所述第一遮光罩以及第一滤光器单元、或者第三滤光器单元以外，利用形成预定的罩图案的所述第二遮光罩以及第四滤光器单元，将该图案对所述检查对象成像即可。若为如此结构，则通过所述第一遮光罩以及第一滤光器单元调节的大致均匀的照射立体角以及具有特定光属性的立体角区域，利用所述拍摄装置能够获取具有均匀的明暗变化的明暗信息，若所述检查对象的形状有问题，则在所述拍摄装置中能够作为明暗信息获取的图案产生变形，能够容易检测出形状不良。
当将所述检查对象的各点的反射光或者透射光的立体角、和所述拍摄装置在所述检查对象的各点形成的观察立体角，在该形状以及大小以及倾斜方面使其大致一致时，即使在所述检查对象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和所述观察立体角的包含关系发生变化，能够获取对其微小的特征点的明暗信息的变化。根据该包含关系的变化的明暗信息的变化率，通过适当设定所述反射光或者透射光的立体角、以及所述观察立体角的大小能够进行控制，但是如此时，只能得到依存于两个立体角大小的一定的明暗信息。因此，当在对所述检查对象的各个点的照射立体角内，形成具有不同波段与偏振面、或者光量的任意立体角度区域时，其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，分别作为具有不同波段与偏振面、或者光量的立体角度区域反映，因此只要根据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与所述观察立体角之间的包含关系，而使所述特征点的明暗信息变化，能够同时检测出与各自的所述立体角区域相当的程度的微小的变化量。
同时如此设置能够实现如下事例：一个是具备半透半反镜，该半透半反镜改变检查光的照射方向，而且透射来自所述检查对象的光，从而能够使所述拍摄装置进行拍摄，适当调整对所述检查光的所述检查对象的各点的照射立体角，使对所述拍摄装置的所述检查对象的各点的观察立体角、和从该各点发射的所述反射光或者所述透射光的立体角的光轴相一致，另一个是相对于所述检查光的照射方向，以在与建立在所述检查对象的法线线对称的方向上，设定所述拍摄装置的观察立体角，通过使对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所述检查对象的各点的观察立体角的光轴大致一致。
进一步地，所述拍摄装置具备第二滤光器单元，该第二滤光器单元能够选择性地拍摄在所述反射光或者所述透射光的立体角内反映的、各式各样的具有不同波段与偏振面、或者光量的所述立体角度区域的光，因此能够同时检测根据各式各样的所述立体角区域与所述观察立体角的包含关系所发生的明暗变化。
发明效果
根据如此的本发明的检查用照明装置、检查***，能够自由调整形成在向检查对象的各点照射的检查光的照射立体角以及暗部区域、以及该照射立体角内的具有不同波段与偏振面、或者光量的立体角度区域的大小与样态，因此能够大致均匀地设定所述立体角度区域和观察立体角的包含关系，所述立体角度区域为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，即从物体返回的物体光的立体角、以及在该立体角内反映的、具有各式各样的不同波段与偏振面、或者光量，所述观察立体角利用所述拍摄装置而在所述检查对象的各点所形成，以往即使对检测困难的具有微小且复杂的立体结构的缺陷等，将该立体结构引起的所述物体光的光轴的倾斜的变化，该倾斜无论向哪个方向，将该倾斜方向与倾斜程度双方，反映在所述观察立体角与所述物体光的立体角、以及该立体角内的、具有各式各样的不同波段与偏振面、或者光量的所述立体角度区域、和利用所述拍摄装置中在所述检查对象的各点所形成的观察立体角的包含关系的变化，能够作为光属性不同的多个光量变化被检测，而且所述缺陷无论在检查视野内的何处都能够以大致为相同的检测条件被检测。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施方式的检查用照明装置、以及检查***的外观的示意性立体图。
图2是示出在相同实施方式中的检查用照明装置、以及检查***的形成照射立体角的主要部分的内部结构、以及检查对象的各点中的照射立体角的示意图。
图3是示出在相同实施方式中的倾斜检查用照明装置、以及倾斜设置了检查对象的检查***所形成照射立体角的主要部分的内部结构、以及检查对象的各点中的照射立体角的示意图。
图4是第一遮光罩以及第一滤光器单元、以及第三滤光器单元的结构例。
图5是示出在现有的照明使用中的检查用照明装置、以及检查***的结构、以及检查对象的各点中的照射立体角的示意图。
图6是示出在本发明的一实施方式的检查用照明装置、以及检查***形成照射立体角的主要部分的结构、以及检查对象的各点中的照射立体角的示意图。
图7是示出添加了第二遮光罩以及第四滤光器单元的实施方式的检查用照明装置、以及检查***的结构、以及检查对象的各点中的照射立体角的示意图。
图8是示出本发明的一实施方式的检查用照明装置形成照射立体角的主要部分、以及以与检查***的检查对象之间的距离作为参数的检查对象的各点中的照射立体角的示意图。
图9是示出本发明的一实施方式的以检查用照明装置、以及以检查***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中的照射立体角的示意图。
图10是根据检查对象的部分性倾斜时的反射光的立体角的变化与照射立体角、以及观察立体角之间的相对关系。
图11是在照射立体角中存在不同的光属性的立体角区域的情况下的根据检查对象的部分性倾斜的反射光的立体角的变化与照射立体角、以及观察立体角之间的相对关系。
图12是现有照明与本发明照明的照射立体角的比较。
图13是由本发明的照射立体角形状的设定例。
具体实施方式
对本发明的第一实施方式进行说明。
第一实施方式的检查用照明装置100与由拍摄装置C构成的检查***200是，利用半透半反镜4，来拍摄检查对象W的方向和照明检查对象W的方向相一致的所谓的同轴照明，并用于使检查对象W的缺陷等特征点以明暗差的方式出现在由拍摄装置C拍摄的图像中。另外，在图2、以及图5到图8中，将具有半透半反镜的情况以虚线表示，没有的情况以实线表示。此外，第一滤光器F1是用于选择性地使持有特定的属性的光透射，从而形成由具有该属性的光构成的立体角区域的单元，第一滤光器F1与以遮蔽光或者透射光的方式形成照射立体角的第一遮光罩M1，在形成立体角的作用上相同，将两者的功能结合在一起作为单一部件的第三滤光器单元F3，在图1到图3、以及从图6到图9，将第一遮光罩M1作为代表进行图示，仅将对应附图标记在M1中并行标记为F1、F3。在此，检查对象W的缺陷等的特征点为，例如，包含表面的划痕、凹陷、变形、外观的形状、有无孔等多个方面的不良情况和其他特征种类。
如图1的立体图，以及图2的示意图所示，所述检查用照明装置100具有大概筒状的外壳，在其内部和检查对象W，以及到达拍摄装置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、和从检查对象W的反射光、透射光到达拍摄装置C的反射、透射光路L2，当设置有半透半反镜4的情况下，在所述外壳的上表面开口侧安装有拍摄装置C，在所述外壳的下表面开口侧放置检查对象W。
另外，如图1、以及图2所示，当设置有半透半反镜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、和利用半透半反镜部分被反射而到达检查对象的部分构成，当未设置有半透半反镜4的情况下，通过照射光路L1直接向检查对象照射检查光，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为止的光路将成为L2。
在所述照射光路L1上，按照检查光前进的顺序，配置有：面光源1，其发射检查光的；第三滤光器单元F3，其设置在以透镜2的焦点位置为中心的前后位置，并具备第一遮光罩M1和第一滤光器单元的至少任意一个，或者取而代之而具备兼具两者的功能的单元；以及透镜2，其形成从所述面光源1发射的检查光对检查对象W的照射立体角。当设置有半透半反镜时，进一步地，配置有针对所述反射、透射光路L2以及照射光路L1倾斜设置的半透半反镜4，以使所述检查光向下方部分反射。此外，进一步地，当设置有形成检查光的照射区域的第二遮光罩以及第四滤光器单元的情况下，在所述面光源1、和所述第一遮光罩以及所述第一滤光器单元或者第三滤光器单元之间，在利用所述透镜2而成像在所述检查对象W的位置附近，设置第二遮光罩M2或者形成持有特定的光属性的照射区域的第四滤光器单元的至少任意一个，所述检查光向所述检查对象W进行照射。但是，在设置有第二遮光罩的情况下，在图7中说明其具体功能。
此外，在所述反射、透射光路L2上，当设置有半透半反镜时，，利用拍摄装置C观察利用该半透半反镜4部分透射的反射光，当未设置有半透半反镜时，在图2中，自检查对象W的透射光到达拍摄装置C为止的光路将成为L2，在图1以及图2中，虽然在该光路L2上不存在半透半反镜4以外的部件，但是根据情况，以切断来自上述检查对象的杂散光为目的，还可以设置部分遮挡自检查对象的反射光或者透射光的罩或者光圈等。
以下对各构件的配置和结构、功能进行详细说明。
例如，所述面光源1是利用芯片型LED和扩散板等形成了具有大致均等扩散面的光发射面11。此外，如图1所示，所述面光源1以在照射光轴方向可进退的方式安装在筒状的外壳内，并能够调整检查光的照射开始位置。如此设置时，与后述的第一遮光罩M1、以及第一滤光器单元F1、或者由兼具两者的功能的第三滤光器单元F3的照射立体角、以及具有该照射立体角内的不同的光属性的任意立体角度区域的控制、利用第二遮光罩的照射区域的控制，相独立起来，针对所述第一遮光罩M1、以及所述第一滤光器单元F1、或者兼具两者的功能的所述第三滤光器单元、和利用所述第二遮光罩M2以及所述透镜2以及所述面光源1的位置关系确定的检查光的光路，能够控制所述检查对象W中的检查光的均匀度、亮度分布等。根据照射区域而照射光路不同，由此，例如，若使所述面光源1预先具备有预定的亮度分布、或者发射波长分布、偏振特性分布等，则不仅能够利用照射区域使其分布变化，还能够使其分布均匀化。
如图1所示，所述第二遮光罩M2以及所述第四滤光器单元，以沿照射光轴方向可进退的方式安装在筒状的外壳内，并利用所述透镜2和所述检查对象之间的距离，所述第二遮光罩自身能够在针对所述检查对象的成像位置附近进行调整。通过如此设置，如图7所示，能够部分遮挡来自所述面光源1的照射光，或者仅能够遮挡具有特定的属性的光，所述第二遮光罩的开口部、或者所述第四滤光器的仅使特定的属性的光透射的部分的形状，被检查对象W大致成像，因此改变所述第二遮光罩M2的开口部的形状和大小，或者改变所述第四滤光器的图案形状，由此能够任意设定所述检查对象W中的检查光的照射范围、或者照射具有特定的属性的光的照射区域。此外，该调整和设定，能够与后述的利用所述第一遮光罩M1、以及所述第一滤光器单元F1、或者由兼具两者的功能的所述第三滤光器单元F3的照射立体角的控制相独立地进行。
所述第一遮光罩M1、以及所述第一滤光器单元F1、或者兼具两者的功能的所述第三滤光器单元F3，位于所述透镜2与所述面光源之间，并设置在以所述透镜2的焦点位置为中心的前后的位置，如图1所示，以沿照射光轴方向可进退的方式安装在筒状的外壳内。在此，当将所述第一遮光罩M1作为所述第一滤光器单元F1、以及兼具两者的功能的所述第三滤光器单元F3的代表例进行说明时，例如，当将所述第一遮光罩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的各点中的照射立体角IS的大小与形状以及倾斜角皆为相同，如图3所示，这一点在所述检查对象的各点和所述透镜2之间的距离不同的情况下也是相同的。此外，如图8所示，这一点不拘泥于所述半透半反镜4的有无，也不拘泥于所述检查对象W与所述透镜2之间的距离，也是相同的。上述的将所述第一遮光罩M1作为代表例进行的说明，对于由所述第一滤光器单元F1以及兼具两者功能的第三滤光器单元F3形成的所述立体角区域也是相同的。
接下来，对所述第一遮光罩M1、以及所述第一滤光器单元F1、或者兼具两者的功能的所述第三滤光器单元F3，在所述透镜2的焦点位置的前后的情况，以所述第一滤光器单元F1为代表例进行说明。
如图9的(a)所示，首先，当所述第一遮光罩M1以极小的透射部分在焦点位置附近的情况下，照射立体角几乎接近于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侧的位置时，如图9的(a)的实线所示，所述检查光形成比从光轴中心向外侧扩展的倾斜的光路，当所述第一遮光罩M1比所述透镜2的焦点位置更近靠所述面光源1侧的位置时，如图9的(a)的虚线所示，所述检查光形成向光轴中心集光的倾斜的光路。另外，所述检查光针对所述检查对象的各点中的照射立体角的形状以及大小，如图9的(b)、(c)所示，一律由所述第一遮光罩M1的开口部的形状以及大小进行确定，与此独立地，可以通过所述第一遮光罩M1的位置来控制该照射立体角的倾斜。
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，至少经过P1的点仅仅是通过所述透镜2而与从所述面光源1照射的光轴平行的光路的光，当根据所述第一遮光罩M1，例如该光路的开口部为直径r的情况下，P1中的照射立体角，如图9的下部所示，仅根据透镜2的焦点距离f和开口部的直径r唯一确定，较理想地，距离与自透镜到P1的距离相同的P2、P3也是相同的。而且，即使是在比所述透镜2的焦点距离更远的位置的任意点P4、P5，理想地，该照射立体角皆成为与P1的照射立体角相同的形状、相同的大小。
所述第一遮光罩M1、以及所述第一滤光器单元F1、以及所述第三滤光器单元F3，例如如图4所示，几乎遮挡光的遮光部M1以任意形状形成有开口部，在图4图示了周围为遮光部且中心部作为开口部，但是其开口部的一部分还可以成为遮光部。而且，遮光部还可以是仅遮挡具有特定的属性的光的部分。进一步地，在图4中，所述第一滤光器单元F1设定在M1的开口部，在此设定有用于形成三种光属性不同的立体角区域的图案F11、F12、F13。在此，成为以光轴为中心的放射状的图案，但是这也可以根据所述检查对象所着重的特征点而最优化为任意的图案。整合了该所述第一遮光罩M1和所述第一滤光器单元F1的部件，相当于所述第三滤光器单元F3。
当使用图4中示出的、所述第一遮光罩M1、以及所述第一滤光器单元F1、或者所述第三滤光器单元F3时，例如如图11所示，针对所述检查对象W的一点P，能够形成照射立体角IS。该照射立体角IS，由所述第一遮光罩M1的中心部的开口部确定其最外侧的形状，进一步地，在该照射立体角内，利用所述第一滤光器单元F1，与各所述第一滤光器单元F1的罩图案F11、F12、F13相对应地，分别形成具有不同的光属性的立体角区域IS1、IS2、IS3。
相比于以上所述的、照射立体角能够大致均匀地形成的本发明的检查用照明，在仅利用现有的通常的光源面的照明中，如图5所示，对于检查对象W的各点的检查光的照射立体角IS，根据各点该形状和大小、以及倾斜均不同。这是因为，针对所述检查对象W的各点的照射立体角IS，由从该各点反向观察照明时的面光源1的投影形状、以及大小、以及角度唯一地确定。另外，所述检查对象的各点中的观察立体角OS，由所述拍摄装置C的瞳孔位置、以及瞳孔形状、以及瞳孔的大小与所述检查对象的各点之间的相对关系所确定。根据拍摄装置C的各点的亮度，由直接反映各点中的照射立体角IS的反射光的立体角RS、或者透射光的立体角TS和所述观察立体角OS的包含关系所确定，在图5中，该包容关系因场所不同而各不相同，若反射光的立体角RS或者透射光的立体角TS的变化微小，则在检查区域的各点，难以获取相同光的变化量。
一般地，主光轴以外的观察立体角的倾斜程度根据成像光学***的特性所确定，该倾斜程度是在通常的透镜的性质上，由主光轴向同心圆状发生变化。对于如此的成像光学***，为了获取均匀的光的变化，尤其是针对所述检查对象的各点中的反射、或者是对透射光的立体角的倾斜的变化而获取均匀的变化量，如果将对于所述检查对象的所述检查光的照射立体角的倾斜，相对于主光轴呈同心圆状发生变化，则各点中的照射立体角和观察立体角的相对关系能够保持不变。
在图6中，利用本发明的第一实施方式的检查用照明装置100的一部分，在由拍摄装置C构成的检查***200中，针对由拍摄装置C所形成的、所述检查对象的各点中的观察立体角OS，将所述第一遮光罩M1、以及所述第一滤光器单元F1、或者所述第三滤光器单元F3的位置，设定在比所述透镜2的焦点位置更偏移的位置，从而使在所述检查对象W上的各点中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、和所述观察立体角OS的光轴相一致，通过如此设置，当在所述检查对象W上的各点，反射光的立体角RS或者透射光的立体角TS产生变化时，在各点中，将该变化能够以相同的变化率，作为与所述观察立体角OS的包含关系的变化，即各点的亮度变化进行补充。此时，若根据所述拍摄装置C所形成的、所述检查对象的各点中的观察立体角OS的光轴是全部朝向同一方向的远心光学***，则在所述透镜2的焦点位置设定所述第一遮光罩M1、以及所述第一滤光器单元F1、或者所述第三滤光器单元F3的位置，若将所形成的照射立体角IS的光轴全部朝向相同方向，则能够与在所述检查对象W上的各点中的观察立体角OS的光轴相一致。
在此，利用图10，对照射立体角与观察立体角之间的包含关系、和所述拍摄装置所获取的明暗信息进行说明。
图10的(a)示出如下变化：在着重于所述检查对象W上的点P，考虑到向所述点P照射照射立体角IS的检查光的情况下，当包含所述检查对象的点P的面部分性仅倾斜φ程度时，示出点P的亮度如何发生变化，针对所述拍摄装置C在点P所形成的观察立体角OS，来自点P的反射光的立体角RS如立体角RS′发生变化时的、各立体角的相对关系如何发生变化。
在图10的(a)中，来自点P的所述反射光的立体角RS以及RS′的形状与大小，与针对点P的检查光的照射立体角IS相等。而且，所述反射光的立体角RS的倾斜，向针对在点P建立的法线而与所述检查光的照射立体角IS的线对称的方向，仅倾斜与所述检查光的照射立体角IS的倾斜θ相同程度。此时，所述拍摄装置C对点P形成的观察立体角OS的光轴与所述反射光的立体角RS相一致，而且如果相比反射光的立体角RS，观察立体角OS的大小极小，则由所述拍摄装置C捕捉的点P的亮度，被观察立体角OS的大小所限制，在该包含关系不变的范围内，即使所述反射光的立体角RS倾斜，也不会产生变化。但是，假设照射立体角IS、反射光的立体角RS以及RS′内的光能在该立体角内均匀分布。
接下来，在图10的(a)中，考虑到包含所述检查对象W的点P的面仅部分倾斜φ程度的情况，来自点P的反射光的立体角RS，如图中虚线所示的RS′，仅倾斜2φ。此时，来自点P的反射光的立体角RS′，若与由所述拍摄装置C对点P所形成的观察立体角OS不具有某种包含关系，则从所述拍摄装置C所观察到的点P的亮度将变为0，但是若与所述拍摄装置C对点P所形成的观察立体角OS具有部分性包含关系的话，在两者重叠的立体角部分所包含的光作为点P的亮度被反映。即，当来自点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斜角2φ减去所述观察立体角OS的平面半角的角度，而且小于在所述反射光的倾斜角2φ加上所述观察立体角OS的平面半角角度时，点P的亮度根据所述反射光的倾斜角2φ发生变化。但是，当所述照射立体角IS的平面半角，比在根据所述检查对象W的部分性倾斜而产生的反射光的倾斜角2φ上加上所述观察立体角OS的平面半角的角度还大的情况下，点P的亮度不发生变化。而且，若观察立体角OS的平面半角，比加上所述反射光的倾斜角2φ和所述反射光的立体角RS的平面半角的角度还大，则点P的亮度依然没变化。这意味着，点P的亮度由来自点P的反射光的立体角RS和针对点P的观察立体角OS的包含关系确定，通过设定照射在点P的检查光的照射立体角IS和针对点P的观察立体角OS的与形状、以及大小、以及倾斜相关的相对关系，能够控制点P的亮度的变化。
图10的(b)是在(a)中是包含检查光的照射光轴和点P的法线以及来自点P的反射光轴的面的剖视图，能够更定量的掌握各要素的倾斜和其包含关系。但是，在图10的(b)中，观察立体角OS图示了大于照射立体角IS，即大于反射光的立体角RS的情况。当检查对象W倾斜，来自点P的反射光的立体角RS成为以虚线示出的RS′时，在本附图中，将不存在与所述观察立体角OS的包含关系，该观察立体角OS内的光能将变为0，因此即使将包含于该观察立体角OS的光再次集合到点使其成像，点P看上去只有黑暗。但是，该情况下通过调整所述照射立体角IS和所述观察立体角OS的相对关系，若产生所述反射光的立体角RS和所述观察立体角OS之间的包含关系，则按照其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，当观察立体角OS的形状以及大小与照射立体角IS相同，并与来自点P的反射光的立体角RS的倾斜相一致时，如果检查对象W从该状态稍微倾斜，则观察立体角OS和反射光的立体角RS重叠的部分至少减少与倾斜的部分相当的程度，因此通过观察立体角OS所观察到的点P的亮度将变化与倾斜的部分相当的程度。并且，其各立体角越小，则检查对象W仅以相同角度倾斜时的点P的亮度的变化量越大，反之，若越大，则检查对象W仅以相同角度倾斜时的点P的亮度的变化量越小。而且，若将照射立体角IS和观察立体角OS的形状和大小以及倾斜等，与检查对象的所希望的特征点产生的光的变化对应地进行适当的设定，则能够高精度检测出至今为止未能稳定地检测出来的特征点。在本发明中，着重于该原理，想出了能够精确地控制照射立体角的形状和大小以及倾斜的检查用照明装置。
接下来，利用图11记载了如下情况：当在照射到检查对象的照射立体角内的具有不同的光属性的立体角区域，相对于照射光的光轴以放射状存在的情况下，通过被所述点P反射的反射光的立体角、和拍摄装置C相对于所述点P形成的观察立体角的包含关系，所述检查对象上的点P的亮度如何发生变化。
图11所示的照射立体角IS，其内部是由具有不同的光属性的立体角区域IS1、IS2、IS3形成。此时，被检查对象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，反射光的立体角RS的光轴相对在所述检查对象W上的点P建立的法线而言，在与所述照射立体角IS线对称的方向，在所述反射光的立体角RS的内部形成有立体角区域RS1、RS2、RS3，该立体角区域RS1、RS2、RS3，与在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相对应地，具有与该立体角区域IS1、IS2、IS3相同的光属性。
在图11中，为了简单考虑到如下情况：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，对在所述反射光的立体角RS、以及所述反射光的立体角RS内形成的具有不同的光属性的立体角区域RS1、RS2、RS3，为了捕捉其变化，从而具有足够的大小。在图11的(a)中，示出了所述立体角区域RS1完全包含了所述观察立体角OS的情况。此时，若在所述拍摄装置C中，具备能够分别选择性检测出所述不同光学特性的光的第二滤光器单元，则所述检查对象上的点P的亮度为，所述立体角区域RS1所具有的光属性的光、和所述立体角区域RS2所具有的光属性的光、和所述立体角区域RS3具有的光属性的光的以某种比例表示的亮度。
接下来，如图11的(b)所示，考虑到所述检查对象W的面倾斜φ程度的情况，则所述反射光的立体角RS的光轴倾斜2φ程度，所述观察立体角OS以某种比例被包含在所述具有不同光学特性的立体角区域的RS1与RS2、以及RS3中，无论反射光的立体角RS的光轴向哪个方向倾斜，该比例成为不同的比例。此时，所述检查对象上的点P的亮度，以所述立体角区域RS1与RS2，以及RS3所具有的光属性的光的某种比例，分别补充于某种亮度，因此根据该比例的变化，所述反射光的立体角RS无论向哪个方向倾斜，都能够识别出该方向和倾斜程度双方。
如今，为了更容易理解，如图11所示，若使具有分别不同的光学特性的所述立体角区域RS1、RS2、RS3，例如分别设为红色光、绿色光、蓝色光，并且所述拍摄装置C设为彩色摄像机，则在图11的(a)的情况下，所述检查对象W上的点P，红色与绿色以及蓝色的光在面积比上来说以几乎相等的比率进行捕捉，因此若该强度相等，则观察起来是白色的某种亮度，在图11的(b)的情况下，看起来是以红色较浓的白色的某种亮度。而且，考虑到所述检查对象W的倾斜角φ逐渐变大的情况，所述检查对象W上的点P按照该倾斜角变大的顺序，从白色开始渐渐地带着红色并发生连续的变化，但是若是在内部没有具有不同的光属性的立体角区域的照射立体角，则仅成为由该照射立体角和观察立体角的包含关系所确定的明暗信息，但是根据本发明，不仅能够在更大的范围内连续地捕捉所述检查对象W的倾斜角φ，而且还能够识别该倾斜的方向性。
接下来，本发明中的所述半透半反镜4是大约呈正方形状的框架所支撑的圆形状的极薄的部件。通过使用这样的半透半反镜4，能够以极薄的方式形成半透半反镜4的反射或者透射引起的表面和背面的背离部分，当来自所述检查对象W的反射光在透射半透半反镜4时，能够使产生的微小的折射、因内面反射等产生的成本降低到最小限度。
所述第一遮光罩、以及所述第二遮光罩，可以是使用了作为一般的光学材料的多片叶片的光圈，或者还可以是具有任意开口部的极薄的遮光板和光圈的组合，进一步地还可以利用以电子方式设定该开口部的液晶等部件。
此外，作为所述第一遮光罩的开口部的其他实施方式，例如，其开口部不是圆状，而是椭圆、或者细长的狭缝形状，因此在检测出所述检查对象的特征点时，能够使其检测灵敏度具有各向异性。即，此时，针对所述检查对象的各点中的照射立体角，与所述第一遮光罩的狭缝向相同的长度方向扩展，在宽度方向上成为一个极薄的照射立体角，此时仅能将宽度方向的检测灵敏度设定为较高，而长度方向的所述检查对象的倾斜的检测灵敏度则设定为较低。但是，此时所述拍摄装置在所述检查对象的各点所形成的观察立体角的形状与大小以及倾斜，与照射立体角的宽度方向配合，从而有必要设定至相对来说几乎相等的程度。或者，若所述拍摄装置在所述检查对象的各点所形成的观察立体角的大小设定得足够小，则能够在检测倾斜时将阈值设定为与照射立体角的扩展的程度相当的程度。
而且，作为所述第一遮光罩的开口部的其他实施方式，例如，其开口部具备同心圆状的遮光部和开口部，由此将其宽度定为适当，则对于所述检查对象的部分倾斜，不仅能够检测出某种一定的倾斜角度范围，若在必要的方向设定与仅必要的程度相当的宽度，则还能够使其检测角度具有各向异性。或者，若将如此的检查用照明设定为多段，则根据表面的倾斜程度，能够将其分类检测，进一步地，若将所述第一遮光罩设为能够以电子方式设定其开口部的所述液晶等部件，则通过动态切换该开口图案，能够获取多个种类的明暗信息，进一步地能够进行详细的分类检测。
进一步地，在所述第一滤光器单元F1中，作为其不同的光属性，考虑到波段、偏振状态、亮度等，例如，将所述光源1作为发射白色光的光源，利用所述第一滤光器单元F1，能够形成将其由不同波段的光构成的任意立体角区域，同时以不同的图案将不同的波段的光从任意方向到任意形状，而且在所述检查对象W的视野范围的所有点中，能够以相同条件进行照射。进一步地，若将所述第一滤光器单元F1设为能够以电子方式设定其图案、透射率等的彩色液晶等的部件，则通过动态切换该滤光器图案，能够获取多种明暗信息，并且能够进行更加详细的分类检测。
此外，作为所述第二滤光器的结构例，具有不同的光属性的立体角区域，既可以以放射状区分清楚，还可以使其具有渐层以使逐渐具有不同的光属性。如此设置时，例如，在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的情况下，可以其设为均匀的亮度，反之还可以附加亮度的变化。例如，当能够自由调整从所述检查对象W的表面直接反射的光、和发生瑕疵等的散射光的部分之间的亮度差。减少作为正反射光而从所述检查对象W的表面直接反射的光的角度范围对应的照射立体角区域的光量，逐渐增大除此之外的立体角区域的光量，由此能够实现上述自由调整，而且任何方向上的倾斜角，都可以在与观察立体角的包含关系中连续变化。
根据本发明的显著效果为，根据由所述第一遮光罩以及所述第一滤光器单元的任意图案，任意形状的照射立体角，并且其光属性任意变化，同时在所述拍摄装置C所拍摄的所述检查对象W的视野范围全体的所有位置中，全部都能够以相同条件照射照射光，而且能够将其照射光轴和照射立体角，设定为适合所述拍摄装置的光学特性的状态。图12的(a)示出了，用一般的现有照明，在照射检查对象W时，在该检查对象W的不同位置P、P′中的各自的照射立体角IS、IS′，但是，根据两者可知照射立体角的形状和光轴不同。而且，图12的(b)示出了根据本发明的照射光的方案，在所述检查对象W的视野范围全体的所有位置中，全部都能够以相同条件照射照射光。通过如此设置，尤其是在观察从所述检查对象W返回的反射光和透射光的明场照明方法中，能够期待显著的效果。在此，反射光指从镜面等返回的正反射光，透射光指透射透明物体的正透射光。而且，即使是在观察散射光的暗场照明方法中，依据照射该散射光的光属性、照射立体角发生变化的也很多，从而能够检测出在现有照明中未能实现的微小的变化。
在图13示出根据所述第一遮光罩以及所述第一滤光器单元、或者根据所述第三滤光器单元的任意图案和其结果形成的照射立体角的形状例。图13的(a)，是利用所述第一遮光罩以及所述第一滤光器单元，以光轴为中心以放射状形成的光属性不同的立体角区域，(b)是对一定的角度变化具有抑制其变化的效果，(c)也是相同的。对于(d)而言，针对以放射状的配置的光属性不同的立体角区域，进一步以放射状配置的光属性不同的立体角区域以同心圆状进行配置，从而识别倾斜的方向，并且进一步精密地识别该倾斜的程度，或者能够捕捉至更大的倾斜角为止。
此外，所述第二遮光罩成像于所述检查对象，在所述遮光罩的开口部设置仅时具有特定的属性的光透射的第四滤光器单元，由此能够在每个所述检查光的照射范围设定其光属性。此时，若没有必要设定光照射不到的范围，则仅通过所述第四滤光器单元，还可以在每个透射的特定固定光属性设定其照射范围。
进一步地，若所述第二遮光罩设为能够以电子方式设定其开口部的所述液晶等部件，则通过动态切换该开口图案，变更所述检查光的照射区域，即使在所述检查对象上有不同的照射区域必要的东西，配合各自的区域来照射检查光，从而能够获取多种明暗信息。
进一步地，而且，所述面光源，通过将能够动态变更其照射面的发光波长分布、亮度分布、以及偏振状态分布的彩色液晶等与白色光源进行组合构成，能够对应于更多各式各样的种类的检查对象。
此外，在不违反本发明的主旨的范围下，还可以进行各式各样的变形、实施方式的组合。例如，对从检查对象的各点返回的物体光的立体角，使用足够小的观察立体角，将照射立体角的全区域与该观察立体角的大小对应地区分为小的区域，通过将其必要的部分的光学特性设为不同，在检查对象的倾斜面中，仅捕捉某一特定倾斜方向的某个特定倾斜程度的区域。
附图标记说明
200：检查***
100：检查用照明装置
1：面光源
11：光发射面
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(以及其遮光部)
F1：第一滤光器单元
F11：第一滤光器单元的透射具有某一光属性1的光的部分
F12：第一滤光器单元的透射具有某一光属性2的光的部分
F13：第一滤光器单元的透射具有某一光属性3的光的部分
F2：第二滤光器单元
F3：第三滤光器单元
F4：第四滤光器单元
M2：第二遮光罩
W：检查对象
P：检查对象W上的某个点
P′：检查对象W上的另一点
P1：透镜2的物体侧焦点
P2：距离与从透镜2到PI的距离相同的点
P3：距离与从透镜2到PI的距离相同的点
P4：比透镜2的物体侧焦点更远的任意点
P5：比透镜2的物体侧焦点更远的任意点
IS：照射立体角
IS′：其他照射立体角
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***，其特征在于，具备：
检查用照明装置，其向检查对象照射检查光，并且能够设定为照射到所述检查对象的各点的检查光的照射立体角具备具有不同的光属性的多个立体角区域；以及
拍摄装置，其拍摄在所述检查对象的各点中反射或者透射或者散射的物体光的拍摄装置，并能够选择性地拍摄所述物体光的不同的光属性，
在所述检查对象的各点中，能够将所述物体光的光轴的变化、或者针对由拍摄装置形成的所述检查对象的各点的相对于观察立体角的所述物体光的立体角的变化，在与所述观察立体角的包含关系中，作为由所述检查光的所述多个立体角区域引起的所述物体光的多个光属性的变化进行检测，并根据该多个光属性的变化量，对所述检查对象的各点中的多个方向的倾斜，特定倾斜的方向和该倾斜的角度，并特定所述检查对象的表面的三维性质。
2.根据权利要求1所述的检查***，其特征在于，
所述检查用照明装置具备半透半反镜，该半透半反镜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从而能够利用所述拍摄装置拍摄，
作为所述检查光针对所述检查对象的各点的照射立体角，使所述立体角区域和所述拍摄置针对所述检查对象的各点的观察立体角的光轴相一致。
3.根据权利要求1所述的检查***，其特征在于，
使用权利要求1或2所述的检查用照明装置，在利用所述检查用照明装置向所述检查对象照射检查光的照射立体角中，基于所述拍摄装置在所述检查对象的各点中的观察立体角的形状或者大小、倾斜，将所述检查对象的各点中的所述立体角区域的形状或者大小、倾斜，设定为适合获取所需的浓淡信息，或者设定为所述立体角区域和所述观察立体角的形状或者大小、倾斜相对地大致均匀。
4.根据权利要求1所述的检查***，其特征在于，
向所述检查对象的各点照射的检查光的照射立体角，以该照射立体角的光轴为中心，以放射状排列有具有不同的光属性的多个立体角区域。
5.根据权利要求1所述的检查***，其特征在于，
在所述检查对象的各点中的所述观察立体角，设定为小于所述照射立体角，使在所述照射立体角内形成的具有不同的光属性的多个立体角区域，大致连续地变化，以便在从所述检查对象的各点返回的所述物体光的光轴的倾斜发生变化时，能够将所述光轴的倾斜的变化作为所述物体光的多个光属性的变化检测出来。
6.一种检查方式，其特征在于，
在权利要求1至5中任一项所述的检查***中，利用物体光的多个光属性的变化来特定所述检查对象的三维形状。
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