[发明专利]检查用照明装置及检查系统

说明书

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。

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。