JP2000028476A

JP2000028476A - 光学検査方式

Info

Publication number: JP2000028476A
Application number: JP10211991A
Authority: JP
Inventors: Masami Nishiko; 雅美西子; Yoshiharu Ohashi; 義春大橋
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-07-11
Filing date: 1998-07-11
Publication date: 2000-01-28

Abstract

(57)【要約】【課題】被検査体の表面や内部の状態の検査の効率を
向上させた光学検査方式を提供すること。【解決手段】光学検査装置１００は、眼鏡用レンズ１
の表面の状態を検査するものであり、複数個のＬＥＤ３
ａ〜３ｑを選択的に切り替えて発光させる。ＬＥＤから
発せられた光は、光ガイド部４によって集光され、眼鏡
用レンズ１と透明部材２との間に形成された空間の内部
に入射される。この空間内に入射された光は、眼鏡用レ
ンズ１の表面と透明部材２の表面で反射を繰り返しなが
ら進行するが、眼鏡用レンズ１の表面の刻印コードや傷
あるいは内部の気泡や異物によって散乱されるため、こ
の散乱状態が透明部材２を通して観察される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レンズ等の良否を
検査する光学検査方式に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】同一
の目的で使用されるレンズ（例えば眼鏡用レンズ）は、
汎用性の点から規格化され、ほぼ同一の形状を有してい
ることが多いため、見た目でレンズの度数等を判断する
ことができない場合がある。このため、眼鏡用レンズの
表面には、レーザ処理等により、そのレンズの度数等を
示すコードが刻印されている場合があり、この刻印され
たコード（以下、「刻印コード」と称する）を確認する
ことにより、眼鏡用レンズの度数等を把握することがで
きる。しかし、眼鏡用レンズの表面の刻印コードは、そ
のレンズを使用する際に視界を遮らないようにするため
に非常に浅く刻印されている。このため、刻印コードを
目視により確認することは容易ではなかった。

【０００３】また、眼鏡用レンズの表面に傷があった
り、内部に気泡や異物がある場合には、視界が遮られる
ためレンズとして使用することができない。したがっ
て、レンズの表面や内部にこれらの欠陥が生じているか
否かを検査することは重要である。しかし、眼鏡用レン
ズの表面や内部に生じた微小な欠陥を発見することは容
易なことではなかった。

【０００４】また、上述した眼鏡用レンズ以外にも、例
えば、半導体ウエハや液晶表示装置（ＬＣＤ）に使用さ
れるガラス基板等を被検査体として、表面の微小な凹凸
や内部の欠陥等を検査することがある。しかし、これら
の被検査体についても表面の微小な凹凸や内部の欠陥等
を検査することは容易ではなかった。

【０００５】上述した眼鏡用レンズ等の被検査体に形成
された凹凸や欠陥等を明瞭に観察するために、これらの
凹凸等に光源から光を照射させることが考えられる。し
かし、スイッチング直後は光源から照射される光の強度
が安定しないことが多い。このため、光の強度が安定す
るまでの間はこれらの凹凸や欠陥等を検査することがで
きず、検査効率を低下させる原因となっていた。特に、
光を照射させる光源を頻繁に切り替えて検査する場合に
は、切り替えの度に光の強度が安定するまで待たなけれ
ばならないため、検査効率が大きく低下することにな
る。

【０００６】本発明は、このような点に鑑みて創作され
たものであり、その目的は、被検査体の表面や内部の状
態の検査の効率を向上させた光学検査方式を提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明の光学検査方式は、被検査体の表面ある
いは内部の少なくとも一方の状態を検査するものであ
り、光源に複数の半導体発光素子（例えば発光ダイオー
ド（ＬＥＤ）や半導体レーザ）を用いている。光源に半
導体発光素子を用いることにより、スイッチング制御が
しやすく、スイッチング直後に発する光の強度が安定す
る。このため、スイッチング直後から検査を行うことが
可能となるため、検査効率を向上させることができる。

【０００８】特に、切替回路によって、複数の半導体発
光素子の中から発光させる半導体発光素子を選択的に切
り替えて発光させる場合には、半導体発光素子を光源に
用いることにより、切り替えの度に光の強度が安定する
まで待つ必要がなく、切り替え直後から検査を行うこと
が可能となるため、検査効率を大きく向上させることが
できる。

【０００９】具体的には、本発明の光学検査方式は、被
検査体の表面から所定距離隔てて平板状の透明部材を配
置し、複数の半導体発光素子によって発光された光を、
これらの半導体発光素子に対応する光ガイド部から被検
査体と透明部材との間に形成された空間の側面に向けて
入射した状態で、透明部材を通して被検査体の表面を観
察する。被検査体の表面に形成物や傷等がある場合に
は、空間内に入射した光が散乱されるため、この散乱状
態を透明部材を通して観察することにより、被検査体の
表面の状態を検査することができる。

【００１０】特に、光ガイド部は、複数の半導体発光素
子から発せられた光を集光する集光部を備え、集光され
た光をこの集光部によって形成される光出射面から被検
査体と透明部材との間に形成された空間の側面に向けて
出射することが好ましい。半導体発光素子から発せられ
た光を集光することにより、被検査体と透明部材との間
に形成された空間に光を効率よく入射することができ
る。また、光出射面の幅を被検査体と透明部材との間に
形成された空間の間隔以下にすることが好ましい。この
場合には、被検査体や透明部材の側面から内部に光が入
射されてこの光が外部に漏れることにより、被検査体の
表面の状態が検査しにくくなることを防止することがで
きる。

【００１１】また、本発明の光学検査方式は、複数の半
導体発光素子から発せられた光を、これらの半導体発光
素子に対応する光ガイド部から被検査体の側面に向けて
入射した状態で、被検査体の表面を観察する。被検査体
の表面や内部に形成物や傷等がある場合には、被検査体
の側面から内部に入射した光が散乱されるため、この散
乱状態を透明部材を通して観察することにより、被検査
体の表面および内部の状態を検査することができる。

【００１２】特に、光ガイド部は、複数の半導体発光素
子から発せられた光を集光する集光部を備え、集光され
た光をこの集光部によって形成される光出射面から被検
査体の側面部に向けて出射することが好ましい。半導体
発光素子から発せられた光を集光することにより、被検
査体の内部に光を効率よく入射することができる。ま
た、光出射面の幅を被検査体の厚さである側面の幅以下
にすることが好ましい。この場合には、被検査体の表面
に沿って漏れる光をなくすことができるため、被検査体
の表面に付着したほこり等によって光が散乱されて被検
査体の表面や内部の状態が検査しにくくなることを防止
することができる。

【００１３】また、光の照射方向が互いに向かい合う位
置に対をなす複数組の半導体発光素子を配置することが
好ましい。対をなすように配置された複数組の半導体発
光素子を発光させることにより、被検査体と透明部材と
の間に形成された空間あるいは被検査体の内部の光強度
を高めることができる。また、被検査体と透明部材との
間に形成された空間あるいは被検査体の内部を進行する
光は、減衰しながら進行するため、向かい合う位置から
光を入射することにより、被検査体と透明部材との間に
形成された空間あるいは被検査体の内部の光の強度を均
一にすることができ、被検査体の表面や内部の状態が検
査しやすくなる。特に、対をなす半導体発光素子を直列
接続し、駆動回路によってこれらの直列接続された半導
体発光素子を駆動することにより、対をなす半導体発光
素子を同時に発光させることができる。しかもそれぞれ
の半導体発光素子を別々に駆動制御する場合に比べて配
線量を低減することができる。

【００１４】また、光の照射方向が互いに交差する位置
に複数の半導体発光素子を配置し、切替回路によって、
これらの複数の半導体発光素子を選択的に切り替えて発
光させるようにしてもよい。光の入射方向と被検査体の
表面や内部の形成物等の方向によっては、光の散乱が少
ない場合があるが、複数の方向から光を入射することに
より散乱が生じやすくなるため、検査の信頼度を高める
ことができる。

【００１５】また、被検査体の表面を観察する位置に、
被検査体の表面を撮影範囲とする撮影手段を備えるよう
にしてもよい。被検査体の表面を撮影することにより、
例えば検査の自動化が可能となる。また、撮影した映像
を保存することも可能となるため、撮影と同時に検査を
行う必要がなく、撮影後に保存した映像を用いて検査を
行うこともできる。

【００１６】また、上述した撮影手段をアバランシェ増
倍動作型撮像管とすることが好ましい。アバランシェ増
倍動作型撮像管は、アバランシェ効果によってゲインが
高くダイナミックレンジが広いため、微細で輝度変化の
少ない被写体の撮影に適しており、高感度で散乱光の可
視化を行うことが可能となる。

【００１７】また、撮影手段から出力される信号を微分
する微分処理手段をさらに備えることにより、周波数成
分の高い映像信号が微分強調されるため、散乱光の可視
化の感度を上げることができる。特に、上述したアバラ
ンシェ増倍型撮像管と組み合わせることにより、出力振
幅の飽和がなくなって撮像管のダイナミックレンジを１
００％利用することが可能となり、散乱光の可視化に有
利なＳ／Ｎ特性が獲られる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の光学検査方式を適用した
一実施形態の光学検査装置は、光源に半導体発光素子の
１つである発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いて眼鏡用レ
ンズの表面や内部の状態を検査するものであり、ＬＥＤ
を選択的に切り替えて発光させることを特徴とする。以
下、一実施形態の光学検査装置について図面を参照しな
がら説明する。

【００１９】（第１の実施形態）図１は、本発明を適用
した第１の実施形態の光学検査装置の平面図である。ま
た、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。これら
の図に示す光学検査装置１００は、眼鏡用レンズ１の表
面の状態を検査するものであり、この眼鏡用レンズ１の
表面から所定距離隔てて対向配置される透明部材２と、
所定波長を含む光を発する１６個のＬＥＤ３ａ〜３ｑ
と、これらのＬＥＤ３ａ〜３ｑから発せられた光を集光
して眼鏡用レンズ１と透明部材２との間に形成された空
間に入射するための光ガイド部４とを含んで構成されて
いる。

【００２０】眼鏡用レンズ１は、ガラスやプラスチック
を材料とするレンズであり、その表面には、レーザ処理
等により度数を示す刻印コードが形成されている。透明
部材２は、内部に気泡などの欠陥のない所定の厚さのも
のが用いられており、両面が研磨されて平坦な状態とな
っている。また、透明部材２は、眼鏡用レンズ１の外縁
形状とほぼ等しい外縁形状を有している。この透明部材
２は、眼鏡用レンズ１の表面と所定距離隔てて対向配置
される。

【００２１】ＬＥＤ３ａ〜３ｑは、図１および図２に示
すように、眼鏡用レンズ１と透明部材２との間に形成さ
れた空間の周囲に配置されており、その中の２個ずつ
（例えばＬＥＤ３ａとＬＥＤ３ｂ）が対となってこの空
間を挟んで対向配置されている。これらのＬＥＤ３ａ〜
３ｑから発せられる光は、光ガイド部４に入射される。

【００２２】光ガイド部４は、ＬＥＤ３ａ〜３ｑから発
せられた光を集光して眼鏡用レンズ１と透明部材２との
間に形成された空間の側面に向けて入射するためのもの
である。図１および図２に示すように、光ガイド部４
は、ＬＥＤ３ａ〜３ｑを内包して、眼鏡用レンズ１と透
明部材２との間に形成された空間の側面を包囲するよう
に形成されている。

【００２３】図３は、図１に示した光学検査装置１００
に用いられる光ガイド部４の拡大断面図である。同図に
示す光ガイド部４は、互いに向かい合った反射面を有す
る２つの集光部１１を有しており、眼鏡用レンズ１と透
明部材２との間に形成された空間に近づくにしたがっ
て、この向かい合った２つの集光部１１を接近させるこ
とにより、ＬＥＤ３ａ〜３ｑから照射された光を集光し
て光出射面１２から眼鏡用レンズ１と透明部材２との間
に形成された空間の側面に向けて入射する。また、光出
射面１２の幅は、眼鏡用レンズ１と透明部材２との間に
形成された空間の間隔より狭くなっており、眼鏡用レン
ズ１の側面や透明部材２の側面から内部に光を入射させ
ることがないため、眼鏡用レンズ１の表面を確実に観察
することができる。

【００２４】図４は、眼鏡用レンズ１と透明部材２との
間に形成された空間に入射された光の進行状態を示す図
である。同図に示すように、眼鏡用レンズ１と透明部材
２との間に形成された空間には、眼鏡用レンズ１の表面
に対して平行に近い角度で光が入射される。この光は、
眼鏡用レンズ１の表面と透明部材２の表面で反射を繰り
返しながら空間内を進行する。

【００２５】本実施形態の光学検査装置はこのような構
造を有しており、次に、この光学検査装置を用いて眼鏡
用レンズ１の表面の状態を検査する場合の概略を説明す
る。図５は、眼鏡用レンズ１および透明部材２の表面に
おける光の反射の状態を示す図である。上述したよう
に、眼鏡用レンズ１と透明部材２との間に形成された空
間に入射された光は、眼鏡用レンズ１の表面と透明部材
２の表面で反射を繰り返しながら空間内を進行してい
く。しかし、図５（ａ）や図５（ｂ）に示すように、刻
印コード１３や傷１４がある場合には、これらの部分に
達した光が散乱される。このため、透明部材２を通して
眼鏡用レンズ１の表面に形成された刻印コード１３の内
容や傷１４の形状を目視によって明確に確認することが
できる。

【００２６】光学検査装置１００を用いて眼鏡用レンズ
１の表面を観察する場合には、例えば、眼鏡用レンズ１
と透明部材２との間に形成された空間の周囲に対向配置
されて対をなす８組のＬＥＤ３ａ〜３ｑの中から隣接す
る２組のＬＥＤ（例えばＬＥＤ３ａ〜３ｄ）を同時に発
光させる。ＬＥＤ３ａ〜３ｄによって発せられた光は、
それぞれ光ガイド部４の集光部１１によって集光され、
光出射面１２から眼鏡用レンズ１と透明部材２との間に
形成された空間に入射される。次に、発光させるＬＥＤ
を１組分だけシフトして、隣接する２組のＬＥＤ３ｃ〜
３ｆを同時に発光させる。ＬＥＤ３ｃ〜３ｆによって発
せられた光は、それぞれ光ガイド部４の集光部１１によ
って集光され、光出射面１２から眼鏡用レンズ１と透明
部材２との間に形成された空間に入射される。このよう
に、眼鏡用レンズ１と透明部材２との間に形成された空
間の周囲に対向配置されて対をなす８組のＬＥＤ３ａ〜
３ｑの中から隣接する２組のＬＥＤを選択的に発光させ
るとともに、この発光させる２組のＬＥＤを順に１組分
ずつシフトさせる。なお、１６個のＬＥＤ３ａ〜３ｑを
全て同時に発光させたり、対向配置されて対をなす複数
組のＬＥＤを１組ずつ順に発光させるようにしてもよ
い。

【００２７】図６は、図１に示した光学検査装置１００
に用いられる駆動回路としてのＬＥＤ切替回路の一例を
示す図である。このＬＥＤ切替回路は、ＬＥＤ駆動回路
の機能を併せ持っている。同図に示すＬＥＤ切替回路１
５は、図１に示した光学検査装置１００において、眼鏡
用レンズ１と透明部材２との間に形成された空間の周囲
に対向配置されて対をなす８組のＬＥＤ３ａ〜３ｑの中
から隣接する２組のＬＥＤを巡回的に選択して発光させ
るための切り替え動作を行うものである。ＬＥＤ切替回
路１５は、クロック信号をカウントする３ビットのカウ
ンタ１６と、カウンタ１６から出力される３ビットのカ
ウント値に基づいて８つの出力端子Ａ０〜Ａ７から出力
される信号を択一的に“１”に設定するデコーダ１７
と、８個のＯＲゲート１８ａ〜１８ｈと、８組のＬＥＤ
３ａ〜３ｑの導通状態を制御するスイッチング素子とし
ての８個のトランジスタ１９ａ〜１９ｈとを含んで構成
されている。

【００２８】ＯＲゲート１８ａ〜１８ｈは、それぞれが
２つの入力端子を有しており、これら２つの入力端子が
デコーダ１７の８つの出力端子Ａ０〜Ａ７の中のいずれ
か２つに接続されている。例えば、ＯＲゲート１８ａの
２つの入力端子は、デコーダ１７の２つの出力端子Ａ
０、Ａ１に接続されており、ＯＲゲート１８ｈの２つの
入力端子は、デコーダ１７の２つの出力端子Ａ７、Ａ０
に接続されている。

【００２９】トランジスタ１９ａ〜１９ｈは、例えば電
解効果トランジスタ（ＦＥＴ）であり、それぞれのゲー
ト端子がＯＲゲート１８ａ〜１８ｈの出力端子のいずれ
かに接続されている。例えば、トランジスタ１９ａのゲ
ート端子は、ＯＲゲート１８ａの出力端子に接続されて
おり、トランジスタ１９ｈのゲート端子は、ＯＲゲート
１８ｈの出力端子と接続されている。

【００３０】また、ＬＥＤ３ａ〜３ｑは、眼鏡用レンズ
１と透明部材２との間に形成された空間の周囲に対向配
置されて対をなすもの同士が直列接続されており、それ
ぞれトランジスタ１９ａ〜１９ｈのドレイン端子のいず
れかに接続されている。例えば、対向配置されているＬ
ＥＤ３ａとＬＥＤ３ｂは直列接続されて、トランジスタ
１９ａのドレイン端子と接続されている。

【００３１】図７は、図６に示したＬＥＤ切替回路１５
において、カウンタ１６に入力されるクロック信号と、
デコーダ１７の出力信号と、ＬＥＤ３ａ〜３ｑの導通状
態の関係を示す図である。同図に示すように、カウンタ
１６にクロック信号が入力される度に、カウンタ１６の
出力に応じて、デコーダ１７の出力端子から出力される
信号は、出力端子Ａ０、Ａ１、Ａ２、…、Ａ７の順番で
“１”となる。また、デコーダ１７の出力端子Ａ７から
出力される信号が“１”になった後は、再び出力端子Ａ
０から出力される信号が“１”となる。

【００３２】例えば、カウンタ１６にクロック信号が入
力されて、デコーダ１７の出力端子Ａ１から出力される
信号が“１”になった場合には、この出力端子Ａ１に接
続されているＯＲゲート１８ａ、１８ｂの出力端子から
出力される信号が“１”となる。したがって、ＯＲゲー
ト１８ａ、１８ｂの出力端子に接続されているトランジ
スタ１９ａ、１９ｂがオン状態となり、ＬＥＤ３ａ〜３
ｄが導通して発光する。次に、カウンタ１６にクロック
信号が入力されると、デコーダ１７の出力端子Ａ２から
出力される信号が“１”となり、この出力端子Ａ２と接
続されているＯＲゲート１８ｂ、１８ｃの出力端子から
出力される信号が“１”となる。したがって、ＯＲゲー
ト１８ｂ、１８ｃの出力端子に接続されているトランジ
スタ１９ｂ、１９ｃがオン状態となり、ＬＥＤ３ｃ〜３
ｆが導通して発光する。

【００３３】このように、カウンタ１６にクロック信号
が入力される度に、ＬＥＤ切替回路１５は、眼鏡用レン
ズ１と透明部材２との間に形成された空間の周囲に対向
配置されて対をなす８組のＬＥＤ３ａ〜３ｋ、３ｍ〜３
ｑの中から隣接する２組のＬＥＤを巡回的に選択して発
光させるための切り替え動作を行う。また、眼鏡用レン
ズ１と透明部材２との間に形成された空間の周囲に対向
配置されて対をなす１組のＬＥＤ（例えばＬＥＤ３ａ、
３ｂ）は、直列接続することによって、同時に発光させ
ることができる。このため、デコーダ１７の出力端子数
を少なくしたり、ＯＲゲート１８の数を減らすこと等が
可能となり、ＬＥＤ切替回路１５の構成を簡略化するこ
とができる。

【００３４】なお、上述したＬＥＤ切替回路１５は、切
り替え動作に応じて様々な構成が考えられる。例えば、
上述した切り替え動作とは別に全てのＬＥＤ３ａ〜３ｑ
を同時に発光させるようにしてもよい。このような発光
制御を実現するには、ＯＲゲート１８ａ〜１８ｈとして
３つの入力端子を有するものを使用し、各ＯＲゲート１
８ａ〜１８ｈに追加された入力端子を共通のスイッチを
介してプルアップ抵抗（ともに図示せず）に接続すれば
よい。このスイッチをオン状態に切り替えることによ
り、全てのＯＲゲート１８ａ〜１８ｈの出力端子から出
力される信号を“１”にすることができるため、各ＬＥ
Ｄ３ａ〜３ｑを同時に発光させることができる。

【００３５】図８は、眼鏡用レンズ１と透明部材２との
間に形成された空間内を進行する光の強度分布を示す図
である。図８に示すＡは、光ガイド部４の光出射面１２
のうち、ＬＥＤ３ａによって発せられた光が集光する位
置に対応しており、Ｂは、光ガイド部４の光出射面１２
のうち、ＬＥＤ３ｂによって発せられた光が集光する位
置に対応している。図８に示すＡの位置から入射された
光は、眼鏡用レンズ１の表面と透明部材２の表面で反射
するが、一部の光は表面を透過するため、図８の特性Ｓ
１に示すように、眼鏡用レンズ１と透明部材２との間に
形成された空間の内部を進行するにしたがって光の強度
が低下する。一方、図８に示すＢの位置から入射された
光についても同様に、図８の特性Ｓ２に示すように、眼
鏡用レンズ１と透明部材２との間に形成された空間の内
部を進行するにしたがって光の強度が低下する。

【００３６】したがって、眼鏡用レンズ１と透明部材２
との間に形成された空間の周囲に対向配置されて対をな
す１組のＬＥＤを発光させることにより、この空間内の
光強度を高めることができるとともに、空間全体をほぼ
均一な光強度とすることができるため、眼鏡用レンズ１
の表面の観察がしやすくなる。また、光の入射方向が１
方向のみの場合は、傷１４等の形成方向等によっては光
の散乱が少ない場合がある。しかし、光学検査装置１０
０においては、複数の方向から光を入射しているため、
方向性のある傷１４等が存在する場合にも確実に光の散
乱が生じ、検査の信頼度を高めることができる。

【００３７】このように、半導体発光素子の１つである
ＬＥＤを光源に用いることにより、スイッチング制御が
容易になり、スイッチング直後に発する光の強度が安定
するため、スイッチング直後から検査を行うことができ
る。特に、上述した光学検査装置１００のように、複数
の光源を備えてこれらを頻繁に切り替えて検査を行う場
合には、ＬＥＤを光源に用いることにより、切り替えの
度に光の強度が安定するのを待つ必要がなく、切り替え
直後から検査を行うことができるため、検査効率を高め
ることができる。

【００３８】また、最近は、波長の短い青色の光を発す
るＬＥＤが製品化されているが、このような波長の短い
光を発するＬＥＤを用いて眼鏡用レンズ１と透明部材２
との間に形成された空間に光を入射することにより、こ
の入射された波長の短い光が小さな傷等によって散乱さ
れやすくなるため、眼鏡用レンズ１の微細構造の検査が
容易になり、小さな傷等を検査する場合には検査の信頼
度を増すことができる。

【００３９】ところで、上述したように眼鏡用レンズ１
の表面を目視によって観察するためには、光ガイド部４
から眼鏡用レンズ１と透明部材２との間に形成された空
間に４００〜７５０ｎｍ程度の可視領域の波長を含む光
を入射する必要があり、好ましくはこの中でも視感度が
最大となる５５０ｎｍ近傍の波長が含まれる光を入射す
る。

【００４０】また、上述した第１の実施形態では、眼鏡
用レンズ１と透明部材２との間に形成された空間の周囲
にＬＥＤ同士を対向配置させたが、ＬＥＤと反射板を対
向配置させるようにしてもよい。

【００４１】図９は、眼鏡用レンズ１と透明部材２との
間に形成された空間の周囲にＬＥＤと反射板を対向配置
させた場合の光学検査装置の平面図である。また、図１
０は、図９に示す光学検査装置の断面図である。これら
の図に示す光学検査装置１１０は、眼鏡用レンズ１の表
面から所定距離隔てて対向配置される透明部材２と、所
定波長を含む光を発する８個のＬＥＤ３ａ〜３ｈと、こ
れらのＬＥＤ３ａ〜３ｈから照射された光を集光して眼
鏡用レンズ１と透明部材２との間に形成された空間の側
面に向けて入射するための光ガイド部２１と、眼鏡用レ
ンズ１と透明部材２との間に形成された空間を進行した
光を反射する反射板２２とを含んで構成されている。Ｌ
ＥＤ３ａ〜３ｈと反射板２２は、眼鏡用レンズ１と透明
部材２との間に形成された空間を挟んで対向配置されて
いる。このため、ＬＥＤ３ａ〜３ｈから発せられて、光
ガイド部２１を通して眼鏡用レンズ１と透明部材２との
間に形成された空間を進行してきた光は、全て反射板２
２によって反射され、この空間に再度入射される。上述
した反射板２２が光反射部に対応する。

【００４２】光学検査装置１１０を用いて眼鏡用レンズ
１の表面を観察する場合には、例えば、８個のＬＥＤ３
ａ〜３ｈを１個ずつ発光させる。ＬＥＤ３ａ〜３ｈによ
って発せられた光は、それぞれ光ガイド部２１の反射部
２３によって集光され、光出射面２４から眼鏡用レンズ
１と透明部材２との間に形成された空間に入射される。
さらに、これらの光は、眼鏡用レンズ１と透明部材２と
の間に形成された空間を進行して、反射板２２によって
反射される。なお、８個のＬＥＤ３ａ〜３ｈを同時に発
光させるようにしてもよい。

【００４３】図１１は、図９に示した光学検査装置１１
０において、眼鏡用レンズ１と透明部材２との間に形成
された空間内を進行する光の強度分布を示す図である。
同図に示す入射位置は光ガイド部２１の光出射面２４の
位置に対応しており、反射位置は反射板２２の反射面の
位置に対応している。光ガイド部２１から入射された光
は、眼鏡用レンズ１の表面と透明部材２の表面で反射を
するが、一部の光は表面を透過するため、図１１の特性
Ｓ１に示すように、空間内を進行するにしたがって光の
強度が低下する。この傾向は、反射板２２によって反射
された光についても同様であり、図１０の特性Ｓ３に示
すように、反射板２２によって反射され、空間内を逆行
するにしたがって光の強度が低下していく。

【００４４】このように、入射位置から反射位置に向か
って進行する光と、反射位置から入射位置に向かって逆
行する光はともに次第に強度が低下するため、空間全体
としてはほぼ均一な光強度とすることができ、眼鏡用レ
ンズ１の表面が観察しやすくなる。

【００４５】また、図１２に示す光学検査装置１２０の
ように、眼鏡用レンズ１と透明部材２との間に形成され
た空間を挟んでＬＥＤと対向する位置に、他のＬＥＤや
反射板２２を配置しないようにしてもよい。

【００４６】また、上述した第１の実施形態では、目視
によって散乱光を観察したが、例えばアナログ微分カメ
ラ等を用いて、眼鏡用レンズ１の表面状態を撮影するよ
うにしてもよい。図１３は、アナログ微分カメラを用い
た光学検査装置の断面図である。同図に示す光学検査装
置１３０は、透明部材２を通して眼鏡用レンズ１の表面
を観察する位置にアナログ微分カメラ３０を備えてい
る。この微分カメラ３０は、眼鏡用レンズ１の表面全体
あるいは一部を撮影範囲としている。アナログ微分カメ
ラ３０が撮影手段に対応する。

【００４７】図１４は、アナログ微分カメラの全体構成
を示す図である。同図に示すように、アナログ微分カメ
ラ３０は、アバランシェ増倍型撮像管３１、増幅器３
２、微分回路３３、輝度情報圧縮回路３４、加算回路３
５、増幅器３６を備えており、このアナログ微分カメラ
３０は、透明部材２を通して眼鏡用レンズ１の表面を見
る位置に配置される。

【００４８】アバランシェ増倍動作型撮像管３１は、非
晶質半導体における電荷のアバランシェ増倍を行う光導
電性ターゲットの動作原理を利用したものであり、感度
および解像度が高く、特に紫外光の波長に対して良好な
受光感度を有する。例えば、６４〜１００倍程度のゲイ
ンを容易に得ることができ、試験的には１０００倍のゲ
インを得ることも可能である。

【００４９】このアバランシェ増倍動作型撮像管３１か
ら取り出された信号は、低雑音の増幅器３２で増幅され
た後、情報損失のないアナログの微分回路３３と輝度情
報圧縮回路３４に分かれる。微分回路３３は、微粒子等
の周波数成分の高い情報を増幅して取り出すためのもの
であり、輝度情報圧縮回路３４は、映像信号の振幅が所
定の電圧（例えば１Ｖ_P-P）に収まるように調整を行
う。このような２系統の回路で処理された信号は、加算
回路３５で合成され、増幅器３６によってゲイン調整や
フォーマット処理を行った後に、アナログ微分カメラ３
０から映像信号としてモニタ装置（図示せず）等に出力
される。微分回路３３が微分処理手段に対応する。

【００５０】なお、アナログ微分カメラ３０は、１台だ
けでなく２台備えるようにしてもよい。上述したよう
に、アナログ微分カメラ３０から出力される映像信号
は、微分回路３３によって微分処理が行われた後の信号
であるが、この微分処理により走査線方向の線状の情報
が映像信号に反映されなくなってしまうことがある。こ
のため、２台のアナログ微分カメラ３０をその走査線が
互いに直交するように配置することにより、線状の情報
が一方のアナログ微分カメラ３０の映像信号には反映さ
れなくても、他方のアナログ微分カメラ３０の映像信号
に反映されるようになり、検査の信頼度を高めることが
できる。

【００５１】また、上述した実施形態では、眼鏡用レン
ズ１を被検査体としたが、眼鏡用レンズ１以外の非直線
状の外縁形状を有する他の透明部材や非透明部材（例え
ば半導体ウエハ）を被検査体として、表面の状態を検査
するようにしてもよい。また、直線状の外縁形状を有す
る部材（例えばＬＣＤに使用されるガラス基板）を被検
査体として、表面の状態を検査するようにしてもよい。

【００５２】図１５は、ＬＣＤに使用されるガラス基板
の表面の状態を検査する光学検査装置の平面図である。
同図に示す光学検査装置１４０は、ＬＣＤに使用される
ガラス基板５１の表面の状態を検査するものであり、こ
のガラス基板５１の表面から所定距離隔てて対向配置さ
れる透明部材５２と、所定波長を含む光を発する１２個
のＬＥＤ５３ａ〜５３ｍと、これらのＬＥＤ５３ａ〜５
３ｍから発せられた光を集光してガラス基板５１と透明
部材５２との間に形成された空間の側面に向けて入射す
るための光ガイド部５４ａ、５４ｂとを含んで構成され
ている。

【００５３】ガラス基板５１は、上述したようにＬＣＤ
の一部に使用されるものである。透明部材５２は、上述
した第１の実施形態における透明部材２と同様に、内部
に気泡などの欠陥のない所定の厚さのものが用いられて
おり、両面が研磨されて平坦な状態となっている。ま
た、透明部材５２は、ガラス基板５１の外縁形状とほぼ
等しい外縁形状を有している。この透明部材５２は、ガ
ラス基板５１の表面と所定距離隔てて対向配置される。

【００５４】ＬＥＤ５３ａ〜５３ｍは、図１５に示すよ
うに、眼鏡用レンズ１と透明部材２との間に形成された
空間の周囲の対向する二辺に沿って配置されており、そ
の中の２個ずつ（例えばＬＥＤ５３ａとＬＥＤ５３ｂ）
が対となってこの空間を挟んで対向配置されている。こ
れらのＬＥＤ５３ａ〜５３ｍから発せられる光は、光ガ
イド部５４ａ、５４ｂに入射される。

【００５５】光ガイド部５４ａは、ＬＥＤ５３ａ、５３
ｃ、５３ｅ、５３ｇ、５３ｉ、５３ｋから発せられた光
を集光してガラス基板５１と透明部材５２との間に形成
された空間の側面に向けて入射するためのものであり、
これらの６個のＬＥＤを内包し、ガラス基板５１と透明
部材５２との間に形成された空間の周囲の一辺に沿って
形成されている。また、光ガイド部５４ｂは、ＬＥＤ５
３ｂ、５３ｄ、５３ｆ、５３ｈ、５３ｊ、５３ｍから発
せられた光を集光してガラス基板５１と透明部材５２と
の間に形成された空間の側面に向けて入射するためのも
のであり、これらの６個のＬＥＤを内包し、ガラス基板
５１と透明部材５２との間に形成された空間の周囲の一
辺に沿って形成されている。

【００５６】光学検査装置１４０を用いてガラス基板５
１の表面を観察する場合には、例えば、１２個のＬＥＤ
５３ａ〜５３ｍを全て同時に発光させる。ＬＥＤ５３ａ
〜５３ｍによって発せられた光は、光ガイド部５４ａ、
５４ｂを通してガラス基板５１と透明部材５２との間に
形成された空間に入射される。ガラス基板５１の表面に
傷等がある場合には、これらの部分に達した光が散乱さ
れる。このため、透明部材５２を通してガラス基板５１
の表面に形成された傷等の形状を目視によって明確に確
認することができる。また、ガラス基板５１と透明部材
５２との間に形成された空間内の光強度を高めることが
できるとともに、空間全体をほぼ均一な光強度とするこ
とができるため、眼鏡用レンズ１の表面の観察がしやす
くなる。

【００５７】ところで、図１５に示した光学検査装置１
４０では、ガラス基板５１と透明部材５２との間に形成
された空間の周囲の対向する二辺に沿ってＬＥＤ５３ａ
〜５３ｍと光ガイド部５４ａ、５４ｂを配置したが、図
１６に示す光学検査装置１５０のように、ガラス基板５
１と透明部材５２との間に形成された空間の周囲を包囲
するように複数個のＬＥＤ５３ａ〜５３ｙと光ガイド部
５４ａ〜５４ｄを配置してもよい。

【００５８】光学検査装置１５０を用いてガラス基板５
１の表面を観察する場合には、例えば、ガラス基板５１
と透明部材５２との間に形成された空間の周囲の対向す
る二辺に沿って配置されたＬＥＤ５３ａ〜５３ｍを同時
に発光させる。ＬＥＤ５３ａ〜５３ｍによって発せられ
た光は、それぞれ光ガイド部５４ａ、５４ｂを通してガ
ラス基板５１と透明部材５２との間に形成された空間に
入射される。次に、ガラス基板５１と透明部材５２との
間に形成された空間の周囲の対向する他の二辺に沿って
配置されたＬＥＤ５３ｎ〜５３ｙを同時に発光させる。
ＬＥＤ５３ｎ〜５３ｙによって発せられた光は、光ガイ
ド部５４ｃ、５４ｄを通してガラス基板５１と透明部材
５２との間に形成された空間に入射される。ガラス基板
５１の表面に傷等がある場合には、これらの部分に達し
た光が散乱される。このため、透明部材５２を通してガ
ラス基板５１の表面に形成された傷等の形状を目視によ
って明確に確認することができる。また、上述した光学
検査装置１４０と同様に、ガラス基板５１と透明部材５
２との間に形成された空間内の光強度を高めることがで
きるとともに、空間全体をほぼ均一な光強度とすること
ができるため、ガラス基板５１の表面の観察がしやすく
なる。また、複数の方向から光を入射しているため、方
向性のある傷等が存在する場合にも確実に光の散乱が生
じ、検査の信頼度を高めることができる。

【００５９】図１７は、図１６に示した光学検査装置１
５０に用いられる駆動回路としてのＬＥＤ切替回路の一
例を示す図である。図６に示したＬＥＤ切替回路と同様
に、このＬＥＤ切替回路は、ＬＥＤ駆動回路としての機
能を併せ持っている。同図に示すＬＥＤ切替回路６５
は、図１６に示した光学検査装置１５０において、ガラ
ス基板５１と透明部材５２との間に形成された空間の周
囲に配置された２４個のＬＥＤ５３ａ〜５３ｙの中か
ら、対向する二辺に沿って配置されたＬＥＤ５３ａ〜５
３ｍと他の対向する二辺に沿って配置されたＬＥＤ５３
ｎ〜５３ｙとを交互に発光させるという切り替え動作を
行うものである。

【００６０】ＬＥＤ切替回路６５は、クロック信号に応
じて出力状態を反転するＴ型フリップフロップ６６と、
ＬＥＤ５３ａ〜５３ｙの導通状態を制御する１２個のト
ランジスタ６９ａ〜６９ｍとを含んで構成されている。

【００６１】Ｔ型フリップフロップ６６は、入力端子Ｔ
に入力される信号が“１”の場合には、入力端子ＣＫに
クロック信号が入力される度に、出力端子Ｑから出力さ
れる信号とその反転出力端子から出力される信号を交互
に“１”にする。

【００６２】トランジスタ６９ａ〜６９ｍは、例えば電
解効果トランジスタ（ＦＥＴ）であり、トランジスタ６
９ａ〜６９ｆのゲート端子がＴ型フリップフロップ６６
の出力端子Ｑに接続され、トランジスタ６９ｇ〜６９ｍ
のゲート端子がＴ型フリップフロップ６６の反転出力端
子に接続されている。例えば、トランジスタ６９ａのゲ
ート端子は、Ｔ型フリップフロップ６６の出力端子Ｑに
接続されており、トランジスタ６９ｇのゲート端子は、
Ｔ型フリップフロップ６６の反転出力端子に接続されて
いる。

【００６３】また、ガラス基板５１と透明部材５２との
間に形成された空間の周囲の対向する二辺に沿って配置
されたＬＥＤ５３ａ〜５３ｍは、対向配置されて対をな
すもの同士が直列接続されており、それぞれトランジス
タ６９ａ〜６９ｆのドレイン端子のいずれかに接続され
ている。例えば、対向配置されているＬＥＤ５３ａとＬ
ＥＤ５３ｂは直列接続されて、トランジスタ６９ａのド
レイン端子と接続されている。また、ガラス基板５１と
透明部材５２との間に形成された空間の周囲の他の対向
する二辺に沿って配置されたＬＥＤ５３ｎ〜５３ｙは、
対向配置されて対をなすもの同士が直列接続されてお
り、それぞれトランジスタ６９ｇ〜６９ｍのドレイン端
子のいずれかに接続されている。例えば、対向配置され
ているＬＥＤ５３ｎとＬＥＤ５３ｏは直列接続されて、
トランジスタ６９ｇのドレイン端子と接続されている。

【００６４】図１８は、図１７に示したＬＥＤ切替回路
６５において、Ｔ型フリップフロップ６６の入力端子Ｃ
Ｋに入力されるクロック信号と、Ｔ型フリップフロップ
６６の出力端子Ｑおよび反転出力端子から出力される信
号と、ＬＥＤ５３ａ〜５３ｙの導通状態の関係を示す図
である。同図に示すように、Ｔ型フリップフロップ６６
の入力端子Ｔに入力される信号が“１”の場合には、入
力端子ＣＫにクロック信号が入力される度に、出力端子
Ｑおよび反転出力端子から出力される信号は、交互に
“１”になる。

【００６５】例えば、Ｔ型フリップフロップ６６の入力
端子ＣＫに入力されるクロック信号が立ち上がって、出
力端子Ｑから出力される信号が“１”になった場合に
は、この出力端子Ｑに接続されているトランジスタ６９
ａ〜６９ｆがオン状態となり、ＬＥＤ５３ａ〜５３ｍが
導通して発光する。また、Ｔ型フリップフロップ６６の
入力端子ＣＫに入力されるクロック信号が次に立ち上が
って、反転出力端子から出力される信号が“１”とな
る。したがって、この反転出力端子に接続されているト
ランジスタ６９ｇ〜６９ｍがオン状態となり、ＬＥＤ５
３ｎ〜５３ｙが導通して発光する。

【００６６】このように、Ｔ型フリップフロップ６６の
入力端子Ｔに入力される信号が“１”の場合には、入力
端子ＣＫにクロック信号が入力される度に、ＬＥＤ切替
回路６５は、ガラス基板５１と透明部材５２との間に形
成された空間の周囲に配置された２４個のＬＥＤ５３ａ
〜５３ｙの中から、対向する二辺に沿って配置されたＬ
ＥＤ５３ａ〜５３ｍと他の対向する二辺に沿って配置さ
れたＬＥＤ５３ｎ〜５３ｙとを交互に発光させるという
切り替え動作を行う。

【００６７】また、図１９に示す光学検査装置１６０の
ように、ガラス基板５１と透明部材５２との間に形成さ
れた空間の周囲を包囲するように複数のＬＥＤ５３ａ〜
５３ｙと単一の光ガイド部５５を配置してもよい。

【００６８】また、図２０に示す光学検査装置１７０の
ように、ガラス基板５１と透明部材５２との間に形成さ
れた空間の周囲に、複数のＬＥＤ５３ａ〜５３ｆと反射
板５７とを対向配置するようにしてもよい。この場合に
は、ガラス基板５１と透明部材５２との間に形成された
空間全体をほぼ均一な光強度とすることができるため、
眼鏡用レンズ１の表面の観察がしやすくなる。

【００６９】（第２の実施形態）次に、本発明を適用し
た第２実施形態の光学検査装置について説明する。図２
１は、第２の実施形態の光学検査装置の平面図である。
また、図２２は、図２１に示す光学検査装置の断面図で
ある。これらの図に示す光学検査装置２００は、眼鏡用
レンズ２０１の表面や内部の状態を検査するものであ
り、所定波長を含む光を発する１６個のＬＥＤ２０３ａ
〜２０３ｑと、これらのＬＥＤから発せられた光を集光
して眼鏡用レンズ２０１の側面に向けて入射するための
光ガイド部２０４とを含んで構成されている。

【００７０】眼鏡用レンズ２０１は、上述した第１の実
施形態において被検査体として用いられた眼鏡用レンズ
１と同様に、ガラスやプラスチックを材料とするレンズ
であり、その表面には、レーザ処理等により度数を示す
刻印コードが形成されている。

【００７１】ＬＥＤ２０３ａ〜２０３ｑは、図２１およ
び図２２に示すように、眼鏡用レンズ２０１の周囲に配
置されており、その中の２個ずつ（例えばＬＥＤ２０３
ａとＬＥＤ２０３ｂ）が対となってこの空間を挟んで対
向配置されている。これらのＬＥＤ２０３ａ〜２０３ｑ
から発せられる光は、光ガイド部２０４に入射される。

【００７２】光ガイド部２０４は、ＬＥＤ２０３ａ〜２
０３ｑから発せられた光を集光して眼鏡用レンズ２０１
の側面に向けて入射するためのものであり、上述した第
１の実施形態における光ガイド部４と同様の構造を有し
ている。すなわち、図２１および図２２に示すように、
光ガイド部２０４は、ＬＥＤ２０３ａ〜２０３ｑを内包
して、眼鏡用レンズ２０１の側面を包囲するように形成
されている。また、光ガイド部２０４は、互いに向かい
合った反射面を有する２つの集光部２１１を有してお
り、眼鏡用レンズ２０１に近づくにしたがって、この向
かい合った２つの集光部２１１を接近させることによ
り、ＬＥＤ２０３ａ〜２０３ｑから照射された光を集光
して光出射面２１２から眼鏡用レンズ２０１の側面に向
けて入射する。また、光出射面２１２の幅は、眼鏡用レ
ンズ２０１の厚さである側面の幅より狭く設定されてい
るため、眼鏡用レンズ２０１の表面に沿って漏れる光を
なくすことができ、眼鏡用レンズ２０１の表面に付着し
たほこり等によって光が散乱されて眼鏡用レンズ２０１
の表面や内部の状態が検査しにくくなることを防止する
ことができる。

【００７３】図２３は、眼鏡用レンズ２０１の内部に入
射された光の進行状態を示す図である。同図に示すよう
に、眼鏡用レンズ２０１の内部には、眼鏡用レンズ２０
１の表面に対して平行に近い角度で光が入射される。こ
の光は、眼鏡用レンズ２０１の表面で反射を繰り返しな
がら内部を進行する。

【００７４】本実施形態の光学検査装置はこのような構
造を有しており、次に、この光学検査装置を用いて眼鏡
用レンズ２０１の表面および内部の状態を検査する場合
の概略を説明する。図２４は、眼鏡用レンズ２０１の内
部における光の反射の状態を示す図である。上述したよ
うに、眼鏡用レンズ２０１の内部に入射された光は、眼
鏡用レンズ２０１の表面で反射を繰り返しながら内部を
進行していく。しかし、図２４（ａ）に示すように眼鏡
用レンズ２０１の表面に刻印コード２１３や傷２１４が
あったり、図２４（ｂ）に示すように気泡２１５や異物
２１６がある場合には、これらの部分に達した光が散乱
される。このため、刻印コード２１３の内容や傷２１４
等の形状を目視によって明確に確認することができる。

【００７５】光学検査装置２００を用いて眼鏡用レンズ
２０１の表面を観察する場合には、例えば、眼鏡用レン
ズ２０１の周囲に対向配置されて対をなす８組のＬＥＤ
２０３ａ〜２０３ｑの中から隣接する１組のＬＥＤを巡
回的に選択して発光させる。１組のＬＥＤによって発せ
られた光は、光ガイド部２０４の集光部２１１によって
集光され、光出射面２１２から眼鏡用レンズ１と透明部
材２との間に形成された空間に入射される。

【００７６】なお、１６個のＬＥＤ２０３ａ〜２０３ｑ
を同時に発光させるようにしたり、上述した第１の実施
形態で示したように、眼鏡用レンズ１と透明部材２との
間に形成された空間の周囲に対向配置されて対をなす８
組のＬＥＤ２０３ａ〜２０３ｑの中から隣接する２組の
ＬＥＤを巡回的に選択して発光させるための切り替え動
作を行うようにしてもよい。

【００７７】このように、半導体発光素子の１つである
ＬＥＤを光源に用いることにより、上述した第１の実施
形態において図１に示した光学検査装置１００と同様
に、スイッチング制御が容易になり、スイッチング直後
に発する光の強度が安定するため、スイッチング直後か
ら検査を行うことができる。特に、光学検査装置２００
のように、複数の光源を備えてこれらを頻繁に切り替え
て検査を行う場合には、ＬＥＤを光源に用いることによ
り、切り替えの度に光の強度が安定するのを待つ必要が
なく、切り替え直後から検査を行うことができるため、
検査効率を高めることができる。

【００７８】ところで、上述したように眼鏡用レンズ２
０１の表面を目視によって観察するためには、光ガイド
部２０４から眼鏡用レンズ１に４００〜７５０ｎｍ程度
の可視領域の波長を含む光を入射する必要があり、好ま
しくはこの中でも視感度が最大となる５５０ｎｍ近傍の
波長が含まれる光を入射する。

【００７９】また、上述した第２の実施形態では、眼鏡
用レンズ２０１の周囲にＬＥＤ同士を対向配置させた
が、第１の実施形態において図９および図１０に示した
光学検査装置１１０と同様に、ＬＥＤと反射板を対向配
置させるようにしてもよい。

【００８０】また、上述した第２の実施形態では、目視
によって散乱光を観察したが、第１の実施形態において
図１３に示した光学検査装置１３０と同様に、例えばア
ナログ微分カメラ等を用いて、眼鏡用レンズ２０１の表
面を撮影するようにしてもよい。

【００８１】また、上述した第２の実施形態では、眼鏡
用レンズ２０１を被検査体としたが、眼鏡用レンズ２０
１以外の非直線状の外縁形状を有する他の透明部材や直
線状の外縁形状を有する透明部材（例えばＬＣＤに使用
されるガラス基板）を被検査体として、表面や内部の状
態を検査するようにしてもよい。

【００８２】また、上述した第１および第２の実施形態
では、光源としての半導体発光素子にＬＥＤを用いた
が、他の半導体発光素子、例えば半導体レーザを用いる
ようにしてもよい。

【００８３】

【発明の効果】上述したように、本発明によれば、複数
の半導体発光素子を光源として用いることにより、スイ
ッチング制御がしやすく、スイッチング直後に発する光
の強度が安定する。このため、スイッチング直後から被
検査体の表面や内部の状態を検査することが可能とな
り、検査効率を向上させることができる。特に、複数の
半導体発光素子を頻繁に切り替えて検査を行うような場
合には、光源に半導体発光素子を用いることにより、切
り替えの度に光の強度が安定するのを待つ必要がなく、
切り替え直後から検査を行うことができるため、検査効
率を大きく向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態の光学検査装置の平面図であ
る。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。

【図３】図１に示した光学検査装置に用いられる光ガイ
ド部の拡大断面図である。

【図４】眼鏡用レンズと透明部材との間に形成された空
間に入射された光の進行状態を示す図である。

【図５】眼鏡用レンズおよび透明部材の表面における光
の反射の状態を示す図である。

【図６】図１に示した光学検査装置に用いられるＬＥＤ
切替回路の一例を示す図である。

【図７】図６に示したＬＥＤ切替回路において、カウン
タに入力されるクロック信号と、デコーダの出力信号
と、ＬＥＤの導通状態の関係を示す図である。

【図８】眼鏡用レンズと透明部材との間に形成された空
間内を進行する光の強度分布を示す図である。

【図９】眼鏡用レンズと透明部材との間に形成された空
間の周囲に複数のＬＥＤと反射板とを対向配置させた光
学検査装置の平面図である。

【図１０】図９に示す光学検査装置の断面図である。

【図１１】図９に示した光学検査装置において、眼鏡用
レンズと透明部材との間に形成された空間内を進行する
光の強度分布を示す図である。

【図１２】ＬＥＤや反射板を対向配置しない場合の光学
検査装置の平面図である。

【図１３】アナログ微分カメラを用いた光学検査装置の
断面図である。

【図１４】アナログ微分カメラの全体構成を示す図であ
る。

【図１５】ＬＣＤに使用されるガラス基板の表面の状態
を検査する光学検査装置の平面図である。

【図１６】ガラス基板と透明部材との間に形成された空
間の周囲を包囲するように複数のＬＥＤと光ガイド部を
配置した光学検査装置の平面図である。

【図１７】図１６に示した光学検査装置に用いられるＬ
ＥＤ切替回路の一例を示す図である。

【図１８】図１７に示したＬＥＤ切替回路において、Ｔ
型フリップフロップの入力端子に入力されるクロック信
号と、Ｔ型フリップフロップの出力端子から出力される
信号と、ＬＥＤの導通状態の関係を示す図である。

【図１９】ガラス基板と透明部材との間に形成された空
間の周囲を包囲するように複数のＬＥＤと光ガイド部を
配置した光学検査装置の変形例の平面図である。

【図２０】ガラス基板と透明部材との間に形成された空
間の周囲にＬＥＤと反射板とを対向配置させた光学検査
装置の平面図である。

【図２１】第２の実施形態の光学検査装置の平面図であ
る。

【図２２】図２１に示す光学検査装置の断面図である。

【図２３】眼鏡用レンズの内部に入射された光の進行状
態を示す図である。

【図２４】眼鏡用レンズの内部における光の反射の状態
を示す図である。

【符号の説明】

１眼鏡用レンズ２透明部材３ａ〜３ｑ発光ダイオード（ＬＥＤ）４光ガイド部１１集光部１２光出射面１３刻印コード１４傷１５ＬＥＤ切替回路１６カウンタ１７デコーダ１８ＯＲゲート１９トランジスタ１００光学検査装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2F065 AA49 AA60 BB05 BB22 CC22 CC25 DD06 FF42 GG06 GG07 GG17 GG21 HH12 JJ03 JJ09 JJ12 JJ19 LL00 LL01 LL11 LL30 NN02 PP21 QQ13 QQ24 QQ51 2G059 AA02 BB15 EE01 FF01 GG02 GG03 JJ17 KK04 LL10 MM01 2G086 EE10 FF05 FF06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検査体の表面あるいは内部の少なくと
も一方の状態を検査する光学検査方式であって、光源に
複数の半導体発光素子を用いることを特徴とする光学検
査方式。
【請求項２】請求項１において、複数の前記半導体発光素子を選択的に切り替えて発光さ
せる切替回路をさらに備えることを特徴とする光学検査
方式。
【請求項３】光を発する複数の半導体発光素子と、被検査体の表面から所定距離隔てて対向配置された平板
状の透明部材と、複数の前記半導体発光素子に対応して、複数の前記半導
体発光素子から発せられた光を前記被検査体と前記透明
部材との間に形成された空間の側面に向けて入射する光
ガイド部と、を備え、前記光ガイド部から前記被検査体と前記透明部
材との間に形成された空間の側面に向けて光を入射した
状態で、前記透明部材を通して前記被検査体の表面を観
察することにより、前記被検査体の表面の状態を検査す
ることを特徴とする光学検査方式。
【請求項４】請求項３において、前記光ガイド部は、複数の前記半導体発光素子から発せ
られた光を集光する集光部を備え、前記集光部によって集光された光を、前記集光部によっ
て形成された光出射面から前記被検査体と前記透明部材
との間に形成された空間の側面に向けて出射することを
特徴とする光学検査方式。
【請求項５】請求項４において、前記光出射面の幅は、前記被検査体と前記透明部材との
間隔である前記所定距離以下であることを特徴とする光
学検査方式。
【請求項６】光を発する複数の半導体発光素子と、前記複数の半導体発光素子から発せられた光を被検査体
の側面に向けて入射する光ガイド部と、を備え、前記光ガイド部から前記被検査体の側面に向け
て光を入射した状態で、前記被検査体の表面を観察する
ことにより、前記被検査体の表面および内部の状態を検
査することを特徴とする光学検査方式。
【請求項７】請求項６において、前記光ガイド部は、複数の前記半導体発光素子から発せ
られた光を集光する２つの集光部を備え、２つの前記集光部によって集光された光を、２つの前記
集光部によって形成された光出射面から前記被検査体の
側面に向けて出射することを特徴とする光学検査方式。
【請求項８】請求項７において、前記光出射面の幅は、前記被検査体の厚さである前記側
面の幅以下であることを特徴とする光学検査方式。
【請求項９】請求項３〜８のいずれかにおいて、光の照射方向が互いに向かい合う位置に配置されて対を
なす複数組の前記半導体発光素子を備えることを特徴と
する光学検査方式。
【請求項１０】請求項９において、対をなす前記半導体発光素子同士を直列接続し、直列接
続された前記半導体発光素子を駆動する駆動回路をさら
に備えることを特徴とする光学検査方式。
【請求項１１】請求項３〜１０のいずれかにおいて、光の照射方向が互いに交差する位置に配置される複数の
前記半導体発光素子と、複数の前記半導体発光素子を選択的に切り替えて発光さ
せる切替回路と、をさらに備えることを特徴とする光学検査方式。
【請求項１２】請求項１〜１１のいずれかにおいて、前記半導体発光素子によって発せられる光は可視領域の
波長を含むことを特徴とする光学検査方式。
【請求項１３】請求項１２において、前記可視領域の波長には視感度のピーク近傍の波長が含
まれることを特徴とする光学検査方式。
【請求項１４】請求項１〜１３のいずれかにおいて、前記被検査体の表面を観察する位置に、前記被検査体の
表面を撮影範囲とする撮影手段を備えることを特徴とす
る光学検査方式。
【請求項１５】請求項１４において、前記撮影手段は、アバランシェ増倍動作型撮像管である
ことを特徴とする光学検査方式。
【請求項１６】請求項１４または１５において、前記撮影手段から出力される信号をアナログ微分する微
分処理手段を備えることを特徴とする光学検査方式。