(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の表面を照射する照明手段と、前記照明された被検体表面を撮像する撮像手段とを備える傷検査装置において、
前記撮像手段が、前記照明された被検体表面からの反射光を収束する結像レンズと、この結像レンズにより収束される光束を互いに方向の異なる複数の光束に偏向する回折格子と、この回折格子により偏向される回折光の光束が互いに重なる位置に開口を有する絞りと、この絞りを通過する光束毎に各々別個の受光素子と、を有することを特徴とする傷検査装置。
【請求項２】
被検体の表面を照射する照明手段と、前記照明された被検体表面を撮像する撮像手段とを備える傷検査装置において、
前記撮像手段が、前記照明された被検体表面からの反射光を収束する結像レンズと、この結像レンズにより収束される光束を互いに方向の異なる複数の光束に偏向する多面体と、この多面体により偏向される光束毎に各々別個の受光素子と、を有することを特徴とする傷検査装置。
【請求項３】
前記結像レンズは、前記照明された被検体表面からの反射光を収束し、特に被検体表面の１点からの反射光は平行光をなすように収束して、前記回折格子または前記多面体に導く第１の結像レンズと、前記回折格子または前記多面体により偏向される光束を前記受光素子に導く第２の結像レンズと、からなることを特徴とする請求項第１項または第２項記載の傷検査装置。
【請求項４】
前記回折格子は透過型であることを特徴とする請求項第１項記載の傷検査装置。
【請求項５】
前記回折格子は反射型であることを特徴とする請求項第１項記載の傷検査装置。
【請求項６】
前記多面体は多面プリズムであることを特徴とする請求項第２項記載の傷検査装置。
【請求項７】
前記多面体は多面ミラーであることを特徴とする請求項第２項記載の傷検査装置。
【請求項８】
前記照明手段は、光源と、この光源からの放射光を集光して被検体に照射する集光レンズと、前記光源と被検体表面との間であって被検体表面と共役でない位置に配置され、前記光源からの放射光の一部を遮る形状の開口を有してその開口を通る光束の強度分布形状を検出信号処理に適した形状に整形する補正フィルタと、を備えることを特徴とする請求項第１項または第２項記載の傷検査装置。
【請求項９】
前記補正フィルタが、前記集光レンズの入射側焦点面またはこれと共役な位置に配置されることを特徴とする請求項第８項記載の傷検査装置。
【請求項１０】
前記照明手段は、光源と、この光源からの放射光を集光して被検体に照射する集光レンズと、前記光源と前記集光レンズとの間に配置される角柱と、を備え、この角柱の出射端に、その回折角が出射端から角柱の入射端を見込む角より小さい回折格子を設ける、ことを特徴とする請求項第１項または第２項記載の傷検査装置。
【請求項１１】
前記回折格子の周期ｐが下式を満たすことを特徴とする請求項第１０項記載の傷検査装置。
Ｗ／Ｌ＞ｋ・λ／ｐ
（ここで、Ｌは前記角柱の長さ、Ｗは角柱の幅、λは光源からの放射光の波長、ｋは有効な回折光の次数の最大値である。）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属板やフィルムの如き平板状部材等の表面の傷の有無等を光学的に検出する用途に適した照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の検査装置の従来例として、照明手段により被検体の表面を照明し、照明された被検体表面からの反射光をテレビカメラ等の撮像手段で捕らえ、撮像した画像から傷の有無等を検出する方式が知られている。しかし、このような方式では、傷の大きさ，種類によって検出できない場合が生じる。こうした問題点を解決するため、本件出願人は特願平７−２３１６９９号（特開平９−０８１７３６号）による図２０に例示するような傷検査装置を提案している。
【０００３】
この方式では、被検面上に照射される照明光の方位に関する強度分布形状に対し被検面からの反射光の方位に関する強度分布形状が被検面の表面状態に応じて変化することを利用し、照明された被検体表面の同一箇所を互いに異なる複数の受光角で撮像して、反射光の方位に関する強度分布形状の変化を検出する。撮像した各々の画像を組み合わせて処理することにより、被検体表面の傷等の検出精度を向上させるものである。図２０の例では、３台の撮像手段を２ａ，２ｂ，２ｃを用い、正常な被検面に対して受光量が最大となる位置に撮像手段２ｂを設け、これを中心にして両側に１台ずつの計３台の撮像手段を設けているが、一般には複数台とすることができる。なお、符号１は光源１０および拡散板１１等からなる照明手段、２１ａ，２１ｂ，２１ｃは結像レンズ、２２ａ，２２ｂ，２２ｃは受光素子、３は被検体を示す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記先願の装置のような構成では、複数の撮像手段を必要とするため装置の小型化が難しい、複数の撮像手段の被検体上での視野位置を一致させる調整が複雑である、等の問題がある。従って、この発明の課題は、視野位置を一致させる面倒な調整作業を容易にしつつ、装置の小型化を図ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は、本願第１の発明によれば、被検体の表面を照射する照明手段と、前記照明された被検体表面を撮像する撮像手段とを備える傷検査装置において、前記撮像手段が、前記照明された被検体表面からの反射光を収束する結像レンズと、この結像レンズにより収束される光束を互いに方向の異なる複数の光束に偏向する回折格子と、この回折格子により偏向される回折光の光束が互いに重なる位置に開口を有する絞りと、この絞りを通過する光束毎に各々別個の受光素子と、を有することにより達成される。
また、本願第２の発明によれば、被検体の表面を照射する照明手段と、前記照明された被検体表面を撮像する撮像手段とを備える傷検査装置において、前記撮像手段が、前記照明された被検体表面からの反射光を収束する結像レンズと、この結像レンズにより収束される光束を互いに方向の異なる複数の光束に偏向する多面体と、この多面体により偏向される光束毎に各々別個の受光素子と、を有することにより達成される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態の第１の例を示す構成図である。２１は結像レンズ、２３は回折格子、２４は絞りであり、その他は図２０と同様である。
図１において、光源１０と拡散板１１からなる照明手段１により照明された被検体３の表面の同一箇所からの反射光は、結像レンズにより収束され、続いて回折格子２３により互いに異なる方向に偏向した回折光に分岐される。回折格子２３はこの例では、図１の紙面と平行な方向に周期的な凹凸を形成してあるので、回折光はいずれも図１の紙面と平行な方向に偏向される。
【０００７】
これらの回折光はいずれも絞り２４に達し、それぞれの一部分が絞り２４の開口を通り、各受光素子２２ａ，２２ｂ，２２ｃの受光面上に集光して結像する。絞り２４の開口を通過して結像に与かる光束は、それぞれ回折格子２３を出て異なるから互いに異なる方向に進んできたもので、回折される前は被検体表面からの反射光４のうち互いに異なる受光角の範囲にあった光束４ａ，４ｂ，４ｃとなっているものである。つまり、図示のような結像レンズ２１を有する１つの撮像手段２により、被検体表面の同一箇所を互いに異なる受光角により撮像した複数の画像を受光素子２２ａ，２２ｂ，２２ｃから得ることが可能となる。
【０００８】
図２は本発明の実施の形態の第２の例を示す構成図である。
図２（ａ）では、結像レンズを２個のレンズ２１１，２１２の組レンズとして構成し、回折格子２３と絞り２４をレンズ２１１と２１２の間に配置したものである。
このような構成では、被検体表面の同一箇所からの反射光４はレンズ２１１により平行光となるように屈折される。回折格子２３での回折による偏向角は入射角によって変化するが、この構成では入射光が平行光のため回折格子２３の全面にわたって同じ入射角となることから、回折光の回折角も入射位置によらず一定となり、この光学系の収差の低減が容易となる。
図２（ｂ）では、結像レンズを２個のレンズ２１１，２１２の組レンズとして構成し、回折格子２３のみをレンズ２１１と２１２の間に配置したものである。このような構成によっても、図２（ａ）の構成と同様に、被検体表面の同一箇所からの反射光４はレンズ２１１により平行光となるように屈折され、この光学系の収差の低減が容易となる。
【０００９】
図３は本発明の実施の形態の第３の例を示す構成図である。
この実施例では、図１の実施例で透過型であった回折格子２３を反射型としている。また、図１の実施例では照明手段１と撮像手段２はそれぞれ直接被検体を照明または撮像するように構成されているが、図３の実施例では、対物レンズ５１を介して被検体を照明または撮像する。なお、符号５２はスプリッタ、５３はレンズをそれぞれ示す。
この実施例では、照明手段１は光源１０，レンズ１２，レンズ１３と拡散板１１からなり、光源１０から放射された光は順にレンズ１２，レンズ１３と拡散板１１を通って、所定の強度分布となるように整形された後、スプリッタ５２を透過した部分がレンズ５１を介して被検体３の表面を照明する。被検体３の表面の同一箇所からの反射光４は、再びレンズ５１を通り、さらにスプリッタ５２を反射した部分がレンズ５３により一旦収束される。この光束は、これ以降は先に述べた第２の実施例と同様に、レンズ２１１により平行光になるように屈折され、続いて反射型の回折格子２３により互いに異なる方向に偏向した回折光に分岐される。
【００１０】
回折格子２３は、この例では図の紙面と平行な方向に周期的な凹凸を形成してあるので、回折光はいずれも図の紙面と平行な方向に偏向される。これらの回折光はいずれも絞り２４に達し、その一部分が絞り２４の開口を通り、各受光素子２２ａ，２２ｂ，２２ｃの受光面上に集光して結像する。絞り２４の開口を通過して結像に与かる光束は、それぞれ回折格子２３を出て異なるから互いに異なる方向に進んできたもので、回折される前は被検体表面からの反射光４のうちの互いに異なる受光角の範囲にあった光束４ａ，４ｂ，４ｃとなっているものである。従って、先に述べた第１および第２の実施例と同様に、先願の装置のような複数の撮像手段を用いることなく、共通の結像レンズ２１を有する１つの撮像手段２により、被検体表面の同一箇所を互いに異なる受光角により撮像した複数の画像を得られる。
図４は本発明の実施の形態の第４の例を示す構成図であり、この実施例では、図３の実施例において反射型であった回折格子２３を透過型としており、その他の構成は同等である。図４の実施例についても図３の実施例と同等の機能を得ることができる。
【００１１】
図５は本発明の実施の形態の第５の例を示す構成図であり、図１に示す実施例の構成と同一の機能を果たすものには同一の符号を付して示している。この図５に示す実施例が図１に示す実施例と異なる点は、図１の実施例における回折格子２３と絞り２４に代えて多面プリズム７０を設けることである。
図５において、照明された被検体３の表面の同一箇所からの反射光は、結像レンズにより収束され、続いて多面プリズム７０により、この多面プリズム７０への入射位置に応じて互いに異なる方向に偏向された光束に分岐される。多面プリズム７０はこの例では、図５の紙面と垂直な表面から構成されるので、多面プリズム７０への入射光はいずれも図５の紙面と平行な方向に偏向される。これらの偏向された光束はいずれも、各受光素子２２ａ，２２ｂ，２２ｃの受光面上に集光して結像する。こうして結像に与かる光束は、多面プリズム７０で偏向される前は被検体表面からの反射光４のうちの互いに異なる受光角の範囲にあった光束４ａ，４ｂ，４ｃとなっているものである。つまり、図示のような結像レンズ２１を有する１つの撮像手段２により、被検体表面の同一箇所を互いに異なる受光角により撮像した複数の画像を受光素子２２ａ，２２ｂ，２２ｃから得ることが可能となる。
【００１２】
図６は本発明の実施の形態の第６の例を示す構成図であり、図２に示す実施例の構成と同一の機能を果たすものには同一の符号を付して示している。この図６に示す実施例が図２に示す実施例と異なる点は、上述の図１に示す実施例と図５に示す実施例の対比と同様に、図２の実施例における回折格子２３と絞り２４に代えて多面プリズム７０を設けることである。
図６では、結像レンズを２つのレンズ２１１，２１２の組レンズとして構成し、多面プリズム７０をレンズ２１１と２１２との間に配置したものである。このような構成では、被検体表面の同一箇所からの反射光４はレンズ２１１により平行光となるように屈折される。多面プリズム７０による偏向角はその入射角によって変化するが、この構成では入射角が平行光のため多面プリズム７０の各面内では一定の入射角となることから、偏向角も多面プリズム７０の各面内での入射位置によらず一定となり、この光学系の収差の低減が容易となる。
【００１３】
図７は本発明の実施の形態の第７の例を示す構成図であり、図３に示す実施例の構成と同一の機能を果たすものには同一の符号を付して示している。この図７に示す実施例が図３に示す実施例と異なる点は、図３の実施例における回折格子２３と絞り２４に代えて多面ミラー８０を設けることである。
図７の実施例では、照明された被検体３の表面の同一箇所からの反射光４は、対物レンズ５１を通り、さらにスプリッタ５２を反射した部分がレンズ５３により一旦収束される。この光束は、これ以降は先に述べた第６の実施例と同様に、レンズ２１１により平行光となるように屈折され、続いて多面ミラー８０により、この多面ミラー８０への入射位置に応じて互いに異なる方向に偏向された光束に分岐される。多面ミラー８０はこの例では、図７の紙面と垂直な反射面から構成されるので、多面ミラー８０への入射光はいずれも図７の紙面と平行な方向に偏向される。これらの偏向された光束はいずれも、各受光素子２２ａ，２２ｂ，２２ｃの受光面上に集光して結像する。こうして結像に与かる光束は、多面ミラー８０で偏向される前は被検体表面からの反射光４のうちの互いに異なる受光角の範囲にあった光束４ａ，４ｂ，４ｃとなっているものである。従って、これまでに述べた実施例と同様に、共通の結像レンズ２１を有する１つの撮像手段２により、被検体表面の同一箇所を互いに異なる受光角により撮像した複数の画像を得られる。
【００１４】
図８は本発明の実施の形態の第８の例を示す構成図であり、この実施例では、図７の実施例において多面ミラーにより実現していた多面体を多面プリズム７０としており、その他の構成は同等である。図８の実施例についても、図７の実施例と同等の機能を得ることができる。
【００１５】
本発明の傷検査装置の動作原理は、先に述べた先願と同じく従来の技術に述べた通り、被検面上に照射される照明光の方位に関する強度分布形状に対して被検面からの反射光の方位に関する強度分布形状が被検面の表面状態に応じて変化することを利用し、照射された被検体表面の同一箇所を互いに異なる複数の受光角で撮像して、反射光の方位に関する強度分布形状の変化を検出することにある。従って、被検面上での照明光の方位に関する強度分布は所定の形状であることが望ましいが、例えば図３の実施例では光源の輝度分布を直接的に用いる構成としており、必ずしも望ましい強度分布形状が得られるとは限らない。
この課題は、図９に示す本発明の実施の形態の第９の例によれば、光源である半導体レーザ６２と集光レンズ１２との間に補正フィルタ６４を配置することにより解決することができる。図９において、図３に示す実施例の構成と同一の機能を果たすものには同一の符号を付し、また、図１０にその照明手段の一部を拡大した斜視図を示す。
【００１６】
図９に示す実施例の照明に関わるレンズ部分を図１１に示す。一般に凸レンズを通る光束について、その入射側焦点面での位置に関する強度分布は出射側焦点面での方位に関する強度分布を与え、入射側焦点面での方位に関する強度分布は出射側焦点面での位置に関する強度分布を与える。図１１において、光学系は共軸で回転対称なので、集光レンズ１２の入射側焦点面である面Ａで位置（ｒ１  ，θ１  ）を通る光線が、集光レンズ１２の出射側焦点面である面Ｂで光軸となす角φ２  は、
φ２  ＝ａ（ｒ１  ）またはｒ１  ＝ａ−１（φ２  ）
であり、ｘｙ面に投影した方位がｘ軸となす角ψ２  は、
ψ２  ＝−θ１  
と表すことができる。関数ａは集光レンズ１２での変換を表し、その設計により例えば、
φ２  ＝ｆａ・ｓｉｎ（ｒ１  ）
とすることができる。
【００１７】
同様に、リレーレンズ５４の入射側焦点面である面Ｂで光軸となす角φ２  、ｘｙ面に投影した方位がｘ軸となす角ψ２  で通る光線のリレーレンズ５４の出射側焦点面である面Ｃでの光軸からの距離ｒ３  は、
φ２  ＝ｂ（ｒ３  ）またはｒ３  ＝ｂ−１（φ２  ）
であり、ｚｘ面となす角θ３  は、
θ３  ＝ψ２  
と表すことができる。関数ｂはリレーレンズ５４での変換を表す。さらに、対物レンズ５１の入射側焦点面である面Ｃで位置（ｒ３  ，θ３  ）を通る光線が対物レンズの出射側焦点面、すなわち被検面である面Ｄで光軸となす角φ４  は、
φ４  ＝ｏ（ｒ３  ）またはｒ３  ＝ｏ−１（φ４  ）
であり、ｘｙ面に投影した方位がｘ軸となす角ψ４  は、
ψ４  ＝−θ３  
と表すことができる。関数ｏは対物レンズでの変換を表す。従って、この光学系では、
ｒ１  ＝ａ−１（ｂ（ｏ−１（φ４  ））），ψ４  ＝θ１  
となる。
【００１８】
図９に示すように、レンズの光軸がｚ軸となるｘｙｚ直交座標系をとり、光源側から集光レンズ１２に入射する光束の、集光レンズ１２の入射側焦点面である面Ａ内での強度分布をＪ（ｘ，ｙ）とする。図１０に示すように、面Ａには開口を有する補正フィルタ６４を設け、その透過率を下式で表されるＡ（ｘ，ｙ）とする。
0003575586.tif 000002
従って、補正フィルタ６４を通って集光レンズ１２に入射する光束の位置に関する強度分布Ｋ（ｘ，ｙ）は、
Ｋ（ｘ，ｙ）＝Ａ（ｘ，ｙ）・Ｊ（ｘ，ｙ）
と表される。
ｘｙ座標で表される位置を、光軸すなわちｚ軸からの距離をｒ、ｚｘ面となす角をθとするｒθ極座標で表すには、
ｘ＝ｒ・ｃｏｓ（θ）
ｙ＝ｒ・ｓｉｎ（θ）
により変換する。
【００１９】
図１２に示すような、ｚ軸となす角φとｘｙ面に投影した方位がｘ軸となす角ψで決まるφψ軸座標系で表される方位を、ｚｘ面に投影した方位がｚ軸となす角αとｙｚ面に投影した方位がｚ軸となす角βで決まるαβ座標系で表すには、
φ＝ｔａｎ−１（（ｔａｎ２  （α）＋ｔａｎ２  （β））１／２  ）
ψ＝ｔａｎ−１（ｔａｎ（β）／ｔａｎ（α））
により変換する。
従って、面Ａで位置に関する強度分布がＫ（ｘ，ｙ）となる入射光による、被検面である面Ｄでの方位に関する強度分布Ｐ（α，β）は、
Ｐ（α，β）＝Ｋ（ｘ，ｙ）
ｘ＝ａ−１（ｂ（ｏ−１（ｔａｎ−１（（ｔａｎ２  （α）＋ｔａｎ２  （β））１／２  ））））×ｃｏｓ（ｔａｎ−１（ｔａｎ（β）／ｔａｎ（α）））
ｙ＝ａ−１（ｂ（ｏ−１（ｔａｎ−１（（ｔａｎ２  （α）＋ｔａｎ２  （β））１／２  ））））×ｓｉｎ（ｔａｎ−１（ｔａｎ（β）／ｔａｎ（α）））
となる。
【００２０】
図９に示す実施例の撮像手段では、被検面上の照明光強度のｚｘ面に沿った分布、すなわち先に定義した角αに関する分布形状の変化を検出する。その分布Ｑ（α）は、
Ｑ（α）＝∫Ｐ（α，β）ｄβ
として求まる。従って、図１３に示すように、所望の強度分布Ｑ（α）は、補正フィルタ６４がない場合の被検面上での角αに関する照明光の強度分布形状Ｑ’（α）＝∫Ｊ（ｘ，ｙ）ｄβに対し、上式を満たすような透過率分布Ａ（ｘ，ｙ）を有する補正フィルタ６４を用いることで得られる。なお、補正フィルタ６４は照明光の光束の一部を遮光するので、上述の関係は、すべてのαについて、
Ｑ（α）≦Ｑ’（α）
であることが前提である。
こうして、本発明の実施の形態の第９の例によれば、被検面上での角αに関する照明光の強度分布形状を補正フィルタにより整形して、検出信号処理に適した所望の強度分布形状を得ることが可能となる。
【００２１】
上述の実施例では、補正フィルタ６４を集光レンズ１２の入射側焦点面に設けているが、本発明はこれに限定されるものではなく、照明に関する光学系内のその他の位置に補正フィルタを設けても、その位置がその位置と被検面との間にある光学系により被検面と共役になる場合を除き、被検体表面に照射される照明光の方位に関する強度分布を整形することが可能である。ただし、上述の実施例では補正フィルタ６４を集光レンズ１２の入射側焦点面に設け、かつ被検体表面が集光レンズ１２の出射側焦点面と共役な位置にあるため、集光レンズ１２の入射側焦点面またはこれと共役な位置に拡散板を配置して集光レンズ１２への入射光を拡散させて被検体表面の相当範囲を照明する場合でも、照明された被検体表面上の位置によらず補正フィルタ６４で整形された方位に関する強度分布での照明を得ることができる。
【００２２】
図１４は本発明の実施の形態の第１０の例を示す構成図であり、図３に示す実施例の構成と同一の機能を果たすものには同一の符号を付して示している。この図１４に示す実施例が図３に示す実施例と異なる点は、照明手段１を構成する半導体レーザ６２とレンズ１２との間に、回折格子６１を出射端６０ａに配した角柱６０を設けることである。
このような角柱は、例えば「光技術コンタクト」Ｖｏｌ．３２，Ｎｏ．１１（１９９４）に述べられているように、所定の範囲内で均一な照度分布（すなわち位置に関する光強度分布）を得るための方法である、カレイドスコープ方式として知られている構成に用いられる。この構成では、図１７に示すように、いわゆる万華鏡のように側面の内面が鏡として作用する角柱６０の一端（入射端）に光源６２を配置すると、角柱６０に入射した光束の大部分はその入射角に応じて角柱６０内の側面で多数回反射されながら進むことで、光源の放射強度分布の影響が低減され、角柱６０の他端（出射端）では、その面内でほぼ均一な照度が得られる。図１８に示すように、この構成は、出射端から見ると多数の光源が入射端面内に等間隔に並べてあることに相当しているので、出射端での方位に関する光強度分布は図１９のようになる。角柱６０の長さを伸ばすと、図１９に示す強度分布における各ピークの間隔が狭まり、光源からの放射の入射端での方位に関する強度分布に近づく。よって、本発明の動作原理に基づく傷検査装置において、被検面上の所定の範囲内を、所定の方位に関する光強度分布で照明するための光源として、このカレイドスコープ方式を用いることが考え得る。
【００２３】
しかし、このカレイドスコープ方式の照明光源では、角柱出射端で得られる光束の方位に関する強度分布を離散的でない光源からの放射の分布に近づけるためには、角柱を十分に長くすることが必要となり装置を小型化するためには望ましくない。これに対して本発明においては、図１５に示すように角柱６０の出射端に回折格子６１を設け、その回折角を、角柱６０の出射端から角柱６０の入射端を見込む角より小さくすることで、上述の問題の解消を図ることができる。すなわち、その回折格子の空間周期ｐを、下式（１）を満たすようにすると、その回折格子での回折角θの最大値θｍは、下式（２）の値となり、角柱６０の出射端から入射端を見込む角より小さくなる。
Ｗ／Ｌ＞ｋ・λ／ｐ                                          …（１）
θｍ＝ｓｉｎ−１（ｋ・λ／ｐ）                                …（２）
（ここで、Ｌは角柱６０の長さ、Ｗは角柱６０の幅、λは光源放射光の波長、ｋは有効な回折光の次数の最大値である。）
【００２４】
この場合の、角柱６０の出射端での方位に関する光強度分布は図１６のようになる。すなわち、角柱６０の出射端の回折格子で角柱６０からの出射光が回折されて偏向されるため、それらの強度分布が回折されない出射光の強度分布と重なり合い、角柱６０の長さを伸ばした場合と類似の強度分布を得ることができる。
このような回折格子は、例えば、光学ガラスを材質とする角柱の出射端に、エッチングにより周期的を凹凸を形成することで実現される。
こうして、本発明の実施の形態の第１０の例によれば、回折光の重なりにより、角柱６０をあまり長くすることなく、照明光の方位に関する強度分布を、より離散的でない強度分布形状に近づけることが可能となる。
【００２５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、１つの撮像手段により、被検体の表面の同一箇所に対して受光角の異なる複数の画像を得られるようにしたので、装置の小型化が可能となり、従来のように複数の撮像手段の被検体上での視野位置を一致させる調整作業を容易にし得る利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態の第１の例を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態の第２の例を示す構成図である。
【図３】この発明の実施の形態の第３の例を示す構成図である。
【図４】この発明の実施の形態の第４の例を示す構成図である。
【図５】この発明の実施の形態の第５の例を示す構成図である。
【図６】この発明の実施の形態の第６の例を示す構成図である。
【図７】この発明の実施の形態の第７の例を示す構成図である。
【図８】この発明の実施の形態の第８の例を示す構成図である。
【図９】この発明の実施の形態の第９の例を示す構成図である。
【図１０】図９の主要部分の斜視図である。
【図１１】図９の構成の照明に関わるレンズ部分を示す構成図である。
【図１２】図９で用いる座標系の定義を示す説明図である。
【図１３】図９における被検面上での照明光の強度分布を示す説明図である。
【図１４】この発明の実施の形態の第１０の例を示す構成図である。
【図１５】図１４の主要部分の構成図である。
【図１６】本発明の実施の形態の第１０の例の主要部分である角柱からの出射光強度を示す説明図である。
【図１７】カレイドスコープ方式の主要部分である角柱の構成図である。
【図１８】図１７の構成の動作説明図である。
【図１９】図１７の角柱からの出射光強度を示す説明図である。
【図２０】本件出願人が先に出願した傷検査装置の構成図である。
【符号の説明】
１…照明手段、２…撮像手段、３…被検体、４，４ａ，４ｂ，４ｃ…反射光、１０，６２（半導体レーザ）…光源、１１…拡散板、１２，１３，５１，５３…レンズ、２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ…結像レンズ、２１１…第１の結像レンズ、２１２…第２の結像レンズ、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ…受光素子、２３，６１…回折格子、２４…絞り、５１…対物レンズ、５２…スプリッタ、５３，５４…リレーレンズ、６０…角柱、６０ａ…出射端、６０ｂ…入射端、６３…コリメータレンズ、７０…多面プリズム、８０…多面ミラー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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