JP2008020356A - レンズ検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズ像の画像解析を使用することなしに比較的簡単な構成で、傷，ごみ，異物，気泡，応力歪等の検査を精密に行うことができる。
【解決手段】偏光板１３ａ，１３ｂは、一対の半導体レーザ１０ａ，１０ｂから発振された光ビームを互いに直交する方向に偏光させ、１／２波長板１２は、一方の光ビームの偏光面を１８０度回転させ、ビームスプリッタ１４は、２つの光ビームを重畳させる。重畳された光ビームは、全反射ミラー１５，１６で反射され被検査レンズ１９に入射される。被検査レンズ１９を通過した光ビームは、ハーフミラー２０で分離され、集光レンズ２１ａ，２１ｂで集光され、偏光板２１ａ，２１ｂで互いに直交する方向に偏光されてフォトダイオード２３ａ，２３ｂに入射される。
【選択図】図１

Description

本発明はレンズ検査装置に関し、特にレンズにおける傷，ごみ，異物，気泡，応力歪等の検査を行うレンズ検査装置に関する。

従来、レンズに傷，ごみ，異物，気泡等があるかどうかを検査するレンズの外観検査は、拡大鏡，光学プロジェクタ等の補助装置を用いて、あるいは用いることなしに、目視で行われていた。このため、検査者の熟練度や疲労に応じて検査結果にバラツキが生じるという問題が発生していた。

そこで、撮像したレンズ像を中心部と輪郭部とに分け、各部分にて二値化信号を計測し、その二値化信号値が基準範囲内か否かに応じてレンズの合否判定を行う技術が提案されていた（例えば、特許文献１等参照）。また、レンズの画像を生成し、二次元高コントラスト像を生成し、画像解析により、撮像されたレンズにある傷を検出する技術が提案されていた（例えば、特許文献２等参照）。

一方、レンズ、特にプラスチックレンズでは、製造中の成分の不適当な混合や成形時の圧力不均衡等により、成形後のレンズに応力歪（他とは異なった屈折率を持つ部分）が生じることが知られているが、このような応力歪の検査も、従来は目視検査で行われていた。このため、応力歪の検査の場合にも、レンズに傷，ごみ，異物，気泡等があるかどうかを検査する外観検査と同様に、検査者の熟練度や疲労に応じて検査結果にバラツキが生じるという問題が発生していた。

そこで、被検査レンズを挟んで配置された１組の偏光板を介して偏光光源と対峙した撮像手段を設け、撮像手段から得られる明暗情報に基づいて複屈折部（応力歪に相当）の有無を検査する技術が提案されていた（例えば、特許文献３等参照）。
特開昭６３−４８４３１号公報 特開平４−３２１１８６号公報 特開平８−５５９８号公報

しかし、上述した従来技術では、撮影されたレンズ像を画像解析することにより、傷や応力歪を検出していたので、レンズ検査装置が大型化し高価になるという問題があった。

本発明の目的は、上述の点に鑑み、撮影されたレンズ像の画像解析を行うことなしに、傷，ごみ，異物，気泡，応力歪等の検査を精密に行うことができるようにしたレンズ検査装置を提供することにある。

課題を解決するための手段および発明の効果

請求項１記載のレンズ検査装置は、光源と、前記光源から発振された光ビームを被検査レンズに対して走査させる走査手段と、前記被検査レンズを通過した光ビームを分割する分割手段と、前記分割手段により分割された一方の光ビームを前記ある方向に偏光させる第１偏光手段と、前記第１偏光手段により偏光された光ビームを受光する第１受光手段と、前記分割手段により分割された他方の光ビームを前記他の方向に偏光させる第２偏光手段と、前記第２偏光手段により偏光された光ビームを受光する第２受光手段と、を備えることを特徴する。請求項１に係るレンズ検査装置によれば、光ビームで被検査レンズを走査し、被検査レンズを通過した光ビームを互いに直交する方向に偏光された２つの直線偏光に分離して２つの受光手段に入射させることにより、撮影されたレンズ像を画像解析することなしに比較的簡単な構成で、被検査レンズに傷，ゴミ，異物，気泡，応力歪等があるかどうかを精密に検査することができる。

請求項２記載のレンズ検査装置は、光源と、前記光源から発振された光ビームをある方向に直線偏光させる第１偏光手段と、前記第１偏光手段により偏光された光ビームの偏光面を１８０度回転させる偏光面回転手段と、前記光源から発振された光ビームを前記ある方向とは直交する他の方向に直線偏光させる第２偏光手段と、前記偏光面回転手段により偏光面を回転された光ビームと前記第２偏光手段により偏光された光ビームとを重畳する重畳手段と、前記重畳手段により重畳された光ビームを被検査レンズに対して走査させる走査手段と、前記被検査レンズを通過した光ビームを分割する分割手段と、前記分割手段により分割された一方の光ビームを前記ある方向に偏光させる第３偏光手段と、前記第３偏光手段により偏光された光ビームを受光する第１受光手段と、前記分割手段により分割された他方の光ビームを前記他の方向に偏光させる第４偏光手段と、前記第４偏光手段により偏光された光ビームを受光する第２受光手段と、を備えることを特徴する。請求項２記載のレンズ検査装置によれば、互いに直交する方向に偏光され、かつ互いに干渉し合わないように偏光面が１８０度異ならしめられた２つの直線偏光が重畳された光ビームで被検査レンズを走査し、被検査レンズを通過した光ビームを互いに直交する方向に偏光された２つの直線偏光に分離して２つの受光手段に入射させることにより、撮影されたレンズ像を画像解析することなしに比較的簡単な構成で、被検査レンズに傷，ゴミ，異物，気泡，応力歪等があるかどうかを精密に検査することができる。

請求項３記載のレンズ検査装置は、一対の光源と、前記一対の光源の一方から発振された光ビームをある方向に直線偏光させる第１偏光手段と、前記第１偏光手段により偏光された光ビームの偏光面を１８０度回転させる偏光面回転手段と、前記一対の光源の他方から発振された光ビームを前記ある方向とは直交する他の方向に直線偏光させる第２偏光手段と、前記偏光面回転手段により偏光面を回転された光ビームと前記第２偏光手段により偏光された光ビームとを重畳する重畳手段と、前記重畳手段により重畳された光ビームを被検査レンズに対して走査させる走査手段と、前記被検査レンズを通過した光ビームを分割する分割手段と、前記分割手段により分割された一方の光ビームを前記ある方向に偏光させる第３偏光手段と、前記第３偏光手段により偏光された光ビームを受光する第１受光手段と、前記分割手段により分割された他方の光ビームを前記他の方向に偏光させる第４偏光手段と、前記第４偏光手段により偏光された光ビームを受光する第２受光手段と、を備えることを特徴する。請求項３記載のレンズ検査装置によれば、互いに直交する方向に偏光され、かつ互いに干渉し合わないように偏光面が１８０度異ならしめられた２つの直線偏光が重畳された光ビームで被検査レンズを走査し、被検査レンズを通過した光ビームを互いに直交する方向に偏光された２つの直線偏光に分離して２つの受光手段に入射させることにより、撮影されたレンズ像を画像解析することなしに比較的簡単な構成で、被検査レンズに傷，ゴミ，異物，気泡，応力歪等があるかどうかを精密に検査することができる。

請求項４記載のレンズ検査装置は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のレンズ検査装置において、前記第１および第２受光手段を含む受光部を前記走査手段による走査方向と同一方向に移動し、かつ前記走査手段による走査速度と前記受光部の移動速度とを異ならしめたことを特徴とする。請求項４記載のレンズ検査装置によれば、走査手段による走査速度と受光部の移動速度とを異ならしめたことにより、被検査レンズの走査方向の光学特性に応じて光ビームが常に分割手段の中心付近に入射されるように制御することができる。

請求項５記載のレンズ検査装置は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のレンズ検査装置において、前記走査手段は、前記被検査レンズを走査する光ビームを含む走査面を該走査面とは直交する方向に変位させる変位手段を含むことを特徴とする。請求項５記載のレンズ検査装置によれば、被検査レンズを走査する光ビームを含む走査面を該走査面とは直交する方向に変位させる変位手段を備えることにより、高さの異なる複数の走査ラインについて被検査レンズに傷，ゴミ，異物，気泡，応力歪等があるかどうかを検査することができる。

撮影されたレンズ像を画像解析することなしに、傷，ごみ，異物，気泡，応力歪等の検査を精密に行うという目的を、互いに直交する方向に偏光され、かつ互いに干渉し合わないように偏光面が１８０度異ならしめられた２つの直線偏光が重畳された光ビームで被検査レンズを走査し、被検査レンズを通過した光ビームを互いに直交する方向に偏光された２つの直線偏光に分離して２つの受光手段に入射させることにより達成した。

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。

図１および図２は、本発明の実施例１に係るレンズ検査装置の構成を示す平面図および側面図である。本実施例１に係るレンズ検査装置は、受光部１を載置する第１電動ステージ（本発明の走査手段に相当）１７と、第１電動ステージ１７を載置する第２電動ステージ１８（本発明の変位手段に相当）と、第１電動ステージ１７に固定された第１全反射ミラー１５と、レンズ検査装置筐体（図示せず）に固定された第２全反射ミラー１６と、レンズ検査装置筐体に取り付けられた被検査レンズ１９と、受光部２を載置する第３電動ステージ（本発明の走査手段に相当）２４とから、その主要部が構成されている。

投光部１は、図３に拡大して示すように、第１半導体レーザ（本発明の光源に相当）１０ａと、第２半導体レーザ（本発明の光源に相当）１０ｂと、第１半導体レーザ１０ａから発振されたレーザ光を平行光束にする第１コリメータレンズ１１ａと、第２半導体レーザ１０ｂから発振されたレーザ光を平行光束にする第２コリメータレンズ１０ｂと、第１コリメータレンズ１１ａで平行光束にされた光ビームの偏光面を１８０度回転させる１／２波長板（本発明の偏光面回転手段に相当）１２と、１／２波長板１２により偏光面を回転された光ビームをＰ偏光にする第１偏光板（本発明の第１偏光手段に相当）１３ａと、第２コリメータレンズ１０ｂで平行光束にされた光ビームをＳ偏光にする第２偏光板（本発明の第２偏光手段に相当）１３ｂと、第１偏光板１３ａによりＰ偏光にされた光ビームと第２偏光板１３ｂによりＳ偏光にされた光ビームとを重畳するビームスプリッタ（本発明の重畳手段に相当）１４とから構成されている。なお、第１半導体レーザ１０ａと第２半導体レーザ１０ｂとは、発光特性がほぼ同一であるものが選定される。

受光部２は、図４に拡大して示すように、被検査レンズ１９を通過した光ビームを分割するハーフミラー２０と、ハーフミラー２０で分割された一方の光ビームを集光する第１集光レンズ２１ａと、ハーフミラー２０で分割された他方の光ビームを集光する第２集光レンズ２１ｂと、第１集光レンズ２１ａで集光された光ビームをＰ偏光にする第３偏光板２２ａと、第２集光レンズ２１ｂで集光された光ビームをＳ偏光にする第４偏光板２２ｂと、第３偏光板２２ａでＰ偏光にされた光ビームを受光する第１フォトダイオード２３ａと、第４偏光板２２ｂでＳ偏光にされた光ビームを受光する第２フォトダイオード２３ｂとから構成されている。なお、第１フォトダイオード２３ａと第２フォトダイオード２３ｂとは、受光特性（光電変換特性）がほぼ同一であるものが選定されている。

第１電動ステージ１７および第３電動ステージ２４は、図示しないステッピングモータ，リニアモータ等により光ビームの被検査レンズ１９への入射方向と直交する方向（以下、Ｘ軸方向という）に移動するステージである。

第２電動ステージ１８は、図示しないステッピングモータ，リニアモータ等によりＸ軸方向とは直交する光ビームの被検査レンズ１９への入射方向（以下、Ｙ軸方向という）に移動するステージである。

第１全反射ミラー１５は、例えば三角プリズムで形成され、投光部１から出射された光ビームを直角に曲げて上方（以下、Ｚ軸方向という）に向けて反射する。

第２全反射ミラー１６は、細長い帯状に形成され、長手方向がＸ軸方向に沿うように配置されている。また、第２全反射ミラー１６は、第１全反射ミラー１５で反射された光ビームをＹ軸方向に反射できるように、第１全反射ミラー１５に対応する位置に、その反射面がＸ軸方向から見て４５度に傾けられて配置されている。

図５を参照すると、本実施例１に係るレンズ検査装置の回路系は、投光部１と、受光部２と、ＰＣ（Personal Computer）部３と、モニタ４とから、その主要部が構成されている。

投光部１は、第１半導体レーザ（ＬＤ１）１０ａと、第２半導体レーザ（ＬＤ２）１０ｂと、第１電動ステージ１７と、第２電動ステージ１８と、第１電動ステージ１７を制御するステージコントローラ２５と、第２電動ステージ１８を制御するステージコントローラ２６とを含んで構成されている。

受光部２は、第１フォトダイオード（ＰＤ１）２３ａと、第２フォトダイオード（ＰＤ２）２３ｂと、第３電動ステージ２４と、第３電動ステージ２４を制御するステージコントローラ２７とを含んで構成されている。

ＰＣ部３は、第１半導体レーザ１０ａ，第２半導体レーザ１０ｂ，ステージコントローラ２５，ステージコントローラ２６およびステージコントローラ２７に接続されるＤＩＯ（Digital Input Output）ボード３１と、第１フォトダイオード２３ａおよび第２フォトダイオード２３ｂに接続されるＡ／Ｄ(Analog/Digital)ボード３２と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）ボード３３とを含んで構成されている。なお、ＣＰＵボード３３は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit），プログラム格納用のＲＯＭ（Read Only Memory），ワークエリアや各種カウンタ等が割り当てられるＲＡＭ（Random Access Memory），Ｉ／Ｏ（Input/Output）等を備えて構成されている。

ＤＩＯボード３１は、ＣＰＵボード３３からの制御信号により第１半導体レーザ１０ａおよび第２半導体レーザ１０ｂを発光駆動する。

ステージコントローラ２５，２６，２７は、ＣＰＵボード３３からの制御信号により第１電動ステージ１７，第２電動ステージ１８および第３電動ステージ２４を移動制御する。

Ａ／Ｄボード３２は、第１フォトダイオード２３ａおよび第２フォトダイオード２３ｂからの出力信号をＡ／Ｄ変換してＣＰＵボード３３に出力する。

図６は、本実施例１に係るレンズ検査装置の処理を示すフローチャートである。

図７は、被検査レンズ１９に傷，ゴミ，異物、気泡等がある場合の第１フォトダイオード２３ａまたは第２フォトダイオード２３ｂからの出力信号の波形図である。なお、この波形図は、被検査レンズ１９が、レーザビームの走査（スキャニング）を利用するレーザプリンタ光学系やバーコードスキャナ光学系等に使用されるｆθレンズのものである。

図８は、被検査レンズ１９に傷，ゴミ，異物、気泡等がある場合の第１フォトダイオード２３ａおよび第２フォトダイオード２３ｂからの出力信号の波形図である。なお、この波形図は、被検査レンズ１９が、ｆθレンズのものである。

次に、このように構成された実施例１に係るレンズ検査装置の動作について、図１〜図８を参照しながら説明する。

ＣＰＵボード３３は、ＳＴＡＲＴ入力待ちで待機しており（図６のＡ１）、ＳＴＡＲＴ入力があると（図６のＡ１：入力）、第１電動ステージ１７を初期位置に移動する（図６のＡ２）。

次に、ＣＰＵボード３３は、第２電動ステージ１８を初期位置に移動する（図６のＡ３）。

続いて、ＣＰＵボード３３は、第３電動ステージ２４を初期位置に移動する（図６のＡ４）。

次に、ＣＰＵボード３３は、タイマにより所定時間（例えば、１００ミリ秒）が経過するのを待った後（図６のＡ５）、第１半導体レーザ１０ａおよび第２半導体レーザ１０ｂを点灯（ＯＮ）する（図６のＡ６）。

第１半導体レーザ１０ａが点灯すると、第１半導体レーザ１０ａから発振されたレーザ光は第１コリメータレンズ１１ａで平行光束とされ、さらに１／２波長板１２を通過することで出射光の偏光面が入射光の偏光面に対して１８０度だけ回転される。１／２波長板１２を通過した光は、第１偏光板１３ａによってＰ偏光（電場が入射面に対して平行に振動する直線偏光）にされてビームスプリッタ１４に入射される。

第２半導体レーザ１０ｂが点灯すると、第２半導体レーザ１０ｂから発振された光は第２コリメータレンズ１１ｂで平行光束とされ、第２偏光板１３ｂによってＳ偏光（電場が入射面に対して垂直に振動する直線偏光）にされてビームスプリッタ１４に入射される。

ビームスプリッタ１４に入射されたＰ偏光はビームスプリッタ１４のスプリット面を透過して出射され、ビームスプリッタ１４に入射されたＳ偏光はビームスプリッタ１４のスプリット面で反射されて出射され、この結果、Ｐ偏光とＳ偏光とが重畳された光ビームが出射される。ただし、Ｐ偏光とＳ偏光とは、元々の光ビームの偏光面が１８０度異ならしめられているので、互いに干渉し合うことはない。

ビームスプリッタ１４から出射された光ビームは、第１全反射ミラー１５で全反射されて光軸をＹ軸に対して垂直に起立したＺ軸方向に曲折されて第２全反射ミラー１６に入射される。

第２全反射ミラー１６に入射された光ビームは、第２全反射ミラー１６で全反射されて光軸を水平なＹ軸方向に曲折されて被検査レンズ１９に入射される。

被検査レンズ１９に入射された光ビームは、被検査レンズ１９を通過してハーフミラー２０に入射され、ハーフミラー２０にて反射されてＸ軸方向に向かう光ビームと、ハーフミラー２０を透過してＹ軸方向に向かう光ビームとに分離される。

ハーフミラー２０を透過してＹ軸方向に向かう光ビームは、第１集光レンズ２１ａにて集光され第１偏光板２２ａにてＰ偏光されて第１フォトダイオード２３ａに入射される。第１フォトダイオード２３ａは、入射されたＰ偏光の光量に応じた出力信号を出力する。

一方、ハーフミラー２０にて反射されてＸ軸方向に向かう光ビームは、第２集光レンズ２１ｂにて集光され第２偏光板２２ｂにてＳ偏光されて第２フォトダイオード２３ｂに入射される。第２フォトダイオード２３ｂは、入射されたＳ偏光の光量に応じた出力信号を出力する。

第１半導体レーザ１０ａおよび第２半導体レーザ１０ｂをＯＮした後（図６のＡ６）、ＣＰＵボード３３は、タイマにより所定時間（例えば、１００ミリ秒）が経過するのを待ち（図６のＡ７）、第１電動ステージ１７のＸ軸方向への往路移動を開始する（図６のＡ８）。

第１電動ステージ１７がＸ軸方向へ移動すると、第１全反射ミラー１５で反射された光ビームの第２全反射ミラー１６への入射点がＸ軸方向に移動し、第２全反射ミラー１６で反射された光ビームの被検査レンズ１９への入射点も変化する。このため、被検査レンズ１９から出射される光ビームの位置および角度が変化し、ハーフミラー２０への光ビームの入射点も変化する。

このため、ＣＰＵボード３３は、第１電動ステージ１７のＸ軸方向への往路移動に連動して、第３電動ステージ２４のＸ軸方向への往路移動を開始する（図６のＡ９）。なお、上述したように、被検査レンズ１９から出射される光ビームの位置および角度が変化してハーフミラー２０への光ビームの入射点も変化するので、光ビームが常にハーフミラー２０の中心付近に入射されるように、第３電動ステージ２４のＸ軸方向への移動速度は、被検査レンズ１９のＸ軸方向の光学特性に応じて第１電動ステージ１７のＸ軸方向への移動速度とは異なる非線形的なパターンで制御される。

続いて、ＣＰＵボード３３は、タイマにより所定時間（例えば、１００ミリ秒）が経過するのを待った後（図６のＡ１０）、第１フォトダイオード２３ａおよび第２フォトダイオード２３ｂからの出力信号をＡ／Ｄボード３２でＡ／Ｄデータに変換して所定時間毎に取得する（図６のＡ１１）。

次に、ＣＰＵボード３３は、第１電動ステージ１７および第３電動ステージ２４からの移動完了信号があるかないかに基づいて、第１電動ステージ１７および第３電動ステージ２４の往路移動が完了したか否かを判定する（図６のＡ１２）。第１電動ステージ１７および第３電動ステージ２４からの移動完了信号がなければ（図６のＡ１２：信号待ち）、ＣＰＵボード３３は、信号待ちする。

第１電動ステージ１７および第３電動ステージ２４からの移動完了信号があると（図６のＡ１２：信号）、第１電動ステージ１７および第３電動ステージ２４のＸ軸方向の往路移動が完了したので、ＣＰＵボード３３は、第２電動ステージ１８をＹ軸方向に所定ピッチ（例えば、０．１ｍｍ等の短距離）だけ移動させる（図６のＡ１３）。

第２電動ステージ１８をＹ軸方向へ所定ピッチだけ移動すると、第１全反射ミラー１５で反射された光ビームが第２全反射ミラー１６に入射する位置がＹ軸方向で見て所定ピッチだけ移動することになり、第２全反射ミラー１６で反射された光ビームの位置がＺ軸方向に所定ピッチだけ変位する。このため、光ビームの被検査レンズ１９へのＺ軸方向の入射位置も変位することになり、被検査レンズ１９の先に検査した走査ラインからＺ軸方向に所定ピッチだけ変位した新たな走査ラインを検査する状態になる。

次に、ＣＰＵボード３３は、第１電動ステージ１７のＸ軸方向への復路移動を開始する（図６のＡ１４）。

第１電動ステージ１７がＸ軸方向へ復路移動すると、既述したように、第１全反射ミラー１５で反射された光ビームの第２全反射ミラー１６への入射点がＸ軸方向に移動し、第２全反射ミラー１６で反射された光ビームの被検査レンズ１９への入射点も変化する。このため、被検査レンズ１９から出射される光ビームの位置および角度が変化し、ハーフミラー２０への光ビームの入射点も変化する。

このため、ＣＰＵボード３３は、第１電動ステージ１７のＸ軸方向への復路移動に連動して、第３電動ステージ２４のＸ軸方向への復路移動を開始する（図６のＡ１５）。なお、既述したように、被検査レンズ１９から出射される光ビームの位置および角度が変化してハーフミラー２０への光ビームの入射点も変化するので、光ビームが常にハーフミラー２０の中心付近に入射されるように、第３電動ステージ２４のＸ軸方向への移動速度は、被検査レンズ１９のＸ軸方向の光学特性に応じて第１電動ステージ１７のＸ軸方向への移動速度とは異なる非線形的なパターンで制御される。

続いて、ＣＰＵボード３３は、タイマにより所定時間（例えば、１００ミリ秒）が経過するのを待った後（図６のＡ１６）、第１フォトダイオード２３ａおよび第２フォトダイオード２３ｂからの出力信号をＡ／Ｄボード３２でＡ／Ｄデータに変換して所定時間毎に取得する（図６のＡ１７）。

次に、ＣＰＵボード３３は、第１電動ステージ１７および第３電動ステージ２４からの移動完了信号があるかないかに基づいて、第１電動ステージ１７および第３電動ステージ２４の復路移動が完了したか否かを判定する（図６のＡ１８）。第１電動ステージ１７および第３電動ステージ２４からの移動完了信号がなければ（図６のＡ１８：信号待ち）、ＣＰＵボード３３は、信号待ちする。

第１電動ステージ１７および第３電動ステージ２４からの移動完了信号があると（図６のＡ１８：信号）、第１電動ステージ１７および第３電動ステージ２４のＸ軸方向の復路移動が完了したので、ＣＰＵボード３３は、Ｘ軸方向への往路移動期間のＡ／Ｄデータに基づくグラフと、Ｘ軸方向への復路移動期間のＡ／Ｄデータに基づくグラフとを作成して、モニタ４に表示する（図６のＡ１９）。なお、Ｘ軸方向への往路移動期間のＡ／Ｄデータに基づくグラフについては、ステップＡ１２の直後に作成してモニタ４に表示するようにしてもよい。

グラフ表示が終了すると、ＣＰＵボード３３は、第２電動ステージ１８をＹ軸方向へ所定ピッチだけ移動させる（図６のＡ２０）。

第２電動ステージ１８をＹ軸方向へ所定ピッチだけ移動すると、既述したように、第１全反射ミラー１５で反射された光ビームが第２全反射ミラー１６に入射する位置がＹ軸方向で見て所定ピッチだけ移動することになり、第２全反射ミラー１６で反射された光ビームの位置がＺ軸方向に所定ピッチだけ変位する。このため、光ビームの被検査レンズ１９へのＺ軸方向の入射位置も変位することになり、被検査レンズ１９の先に検査した走査ラインからＺ軸方向に所定ピッチだけ変位した新たな走査ラインを検査する状態になる。

続いて、ＣＰＵボード３３は、第１電動ステージ１７および第３電動ステージ２４のＸ軸方向への往復路移動が６往復完了したかどうかを判定し（図６のＡ２１）、６往復完了していなければ（図６のＡ２１：ＮＯ）、ステップＡ８に制御を戻して、ステップＡ８〜Ａ２１を繰り返す。

第１電動ステージ１７および第３電動ステージ２４のＸ軸方向への往復路移動が６往復完了すると（図６のＡ２１：ＹＥＳ）、ＣＰＵボード３３は、第１半導体レーザ１０ａまたは第２半導体レーザ１０ｂを消灯（ＯＦＦ）し（図６のＡ２２）、第１電動ステージ１７，第２電動ステージ１８および第３電動ステージ２４を初期位置に移動する（図６のＡ２３）。

次に、ＣＰＵボード３３は、第１電動ステージ１７および第３電動ステージ２４のＸ軸方向への６往復路移動と第２電動ステージ１８のＹ軸方向への１２回の所定ピッチ移動によって描かれたグラフ群に基づいて演算を行い（図６のＡ２４）、被検査レンズ１９に傷，ゴミ，異物，気泡，応力歪等があったかどうかを判定する（図６のＡ２５）。

被検査レンズ１９に傷，ゴミ，異物，気泡等があった場合には、例えば、図７に示すように、基準値に対して異常な出力信号が得られるので、被検査レンズ１９に傷，ゴミ，異物，気泡等があると判定する。なお、図７は、被検査レンズ１９の１走査ラインについての第１フォトダイオード２３ａの出力信号のグラフまたは第２フォトダイオード２３ｂの出力信号のグラフであり、１２走査ライン×２フォトダイオード＝合計２４個のグラフのうちの１つのグラフでも、基準値から所定値以上乖離する出力信号の異常があれば、被検査レンズ１９に傷，ゴミ，異物，気泡等があると判定する。

また、被検査レンズ１９に応力歪があった場合には、例えば、図８に示すように、第１フォトダイオード２３ａの出力信号と第２フォトダイオード２３ｂの出力信号とが応力歪量に応じて乖離するので、被検査レンズ１９に応力歪があると判定する。なお、図８は、被検査レンズ１９の１走査ラインについての第１フォトダイオード２３ａの出力信号のグラフおよび第２フォトダイオード２３ｂの出力信号のグラフであり、１２走査ライン×２フォトダイオード＝合計２４個のグラフのうちの１つのグラフでも、基準値から所定値以上乖離する出力信号の異常があれば、被検査レンズ１９に応力歪があると判定する。

本実施例１によれば、互いに直交する方向に偏光され、かつ互いに干渉し合わないように偏光面が１８０度異ならしめられた２つの直線偏光が重畳された光ビームで被検査レンズ１９を走査し、被検査レンズ１９を通過した光ビームを互いに直交する方向に偏光された２つの直線偏光に分離して第１フォトダイオード２３ａおよび第２フォトダイオード２３ｂに入射させることにより、撮影されたレンズ像を画像解析することなしに比較的簡単な構成で、被検査レンズ１９に傷，ゴミ，異物，気泡，応力歪等があるかどうかを精密に検査することができる。

以上、本発明の実施例を説明したが、これはあくまで例示にすぎず、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。

例えば、実施例１では、投光部１の光源を第１半導体レーザ１０ａと第２半導体レーザ１０ｂとの２つにしたが、第１半導体レーザ１０ａと第２半導体レーザ１０ｂとを１つの半導体レーザとして、この半導体レーザから分離された２つのレーザ光を第１コリメータレンズ１１ａおよび第２コリメータレンズ１０ｂに入射させるようにしてもよい。このようにすれば、光源を第１半導体レーザ１０ａおよび第２半導体レーザ１０ｂとの２つとする実施例１の場合に比べて、第１半導体レーザ１０ａと第２半導体レーザ１０ｂとの発光特性をほぼ同一とするように選定する必要がなくなるという利点がある。

さらに、互いに直交する方向に偏光され、かつ互いに干渉し合わないように偏光面が１８０度異ならしめられた２つの直線偏光が重畳された光ビームで被検査レンズ１９を走査するようにしたが、１つの光源から発振された光ビームで被検査レンズ１９を直接走査するようにしてもよい。１つの光源から発振された光ビームは、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分とが等しい強度で重畳されたものとみなすことができるからである。

また、受光部２のハーフミラー２０で光ビームを分割してから第３偏光板２２ａおよび第４偏光板２２ｂを用いてＰ偏光およびＳ偏光を取り出すようにしたが、ハーフミラー２０の代わりに、偏光成分毎の透過・反射の任意な切り分けが可能となる誘電体多層膜を有する偏光ビームスプリッタを用いて、例えば、Ｐ偏光成分を透過、Ｓ偏光成分を反射と切り分けて取り出すようにしてもよい。

さらに、投光部１を載置する第１電動ステージ１７を移動制御することにより、光ビームで被検査レンズ１９を走査するようにしたが、ポリゴンミラー等の光学的手段を用いて光ビームを走査させるようにしてもよい。

本発明の実施例１に係るレンズ検査装置の構成を示す平面図。 レンズ検査装置の構成を示す側面。 投光部の要部拡大図。 受光部の要部拡大図。 レンズ検査装置の回路系を示す回路ブロック図。 レンズ検査装置の処理を示すフローチャート。 被検査レンズに傷，ゴミ，異物、気泡等がある場合の出力信号の波形図。 被検査レンズに応力歪がある場合の出力信号の波形図。

符号の説明

１ 投光部
２ 受光部
３ ＰＣ部
４ モニタ
１０ａ 第１半導体レーザ（光源）
１０ｂ 第２半導体レーザ（光源）
１１ａ 第１コリメータレンズ
１１ｂ 第２コリメータレンズ
１２ １／２波長板（偏光面回転手段）
１３ａ 第１偏光板（第１偏光手段）
１３ｂ 第２偏光板（第２偏光手段）
１４ ビームスプリッタ（重畳手段）
１５ 第１全反射ミラー
１６ 第２全反射ミラー
１７ 第１電動ステージ（走査手段）
１８ 第２電動ステージ（変位手段）
１９ 被検査レンズ
２０ ハーフミラー
２１ａ 第１集光レンズ
２１ｂ 第２集光レンズ
２２ａ 第３偏光板（第３偏光手段）
２２ｂ 第４偏光板（第４偏光手段）
２３ａ 第１フォトダイオード（第１受光手段）
２３ｂ 第２フォトダイオード（第２受光手段）
２４ 第３電動ステージ（走査手段）

Claims (5)

1. 光源と、
   前記光源から発振された光ビームを被検査レンズに対して走査させる走査手段と、
   前記被検査レンズを通過した光ビームを分割する分割手段と、
   前記分割手段により分割された一方の光ビームを前記ある方向に偏光させる第１偏光手段と、
   前記第１偏光手段により偏光された光ビームを受光する第１受光手段と、
   前記分割手段により分割された他方の光ビームを前記他の方向に偏光させる第２偏光手段と、
   前記第２偏光手段により偏光された光ビームを受光する第２受光手段と、
   を備えることを特徴するレンズ検査装置。
2. 光源と、
   前記光源から発振された光ビームをある方向に直線偏光させる第１偏光手段と、
   前記第１偏光手段により偏光された光ビームの偏光面を１８０度回転させる偏光面回転手段と、
   前記光源から発振された光ビームを前記ある方向とは直交する他の方向に直線偏光させる第２偏光手段と、
   前記偏光面回転手段により偏光面を回転された光ビームと前記第２偏光手段により偏光された光ビームとを重畳する重畳手段と、
   前記重畳手段により重畳された光ビームを被検査レンズに対して走査させる走査手段と、
   前記被検査レンズを通過した光ビームを分割する分割手段と、
   前記分割手段により分割された一方の光ビームを前記ある方向に偏光させる第３偏光手段と、
   前記第３偏光手段により偏光された光ビームを受光する第１受光手段と、
   前記分割手段により分割された他方の光ビームを前記他の方向に偏光させる第４偏光手段と、
   前記第４偏光手段により偏光された光ビームを受光する第２受光手段と、
   を備えることを特徴するレンズ検査装置。
3. 一対の光源と、
   前記一対の光源の一方から発振された光ビームをある方向に直線偏光させる第１偏光手段と、
   前記第１偏光手段により偏光された光ビームの偏光面を１８０度回転させる偏光面回転手段と、
   前記一対の光源の他方から発振された光ビームを前記ある方向とは直交する他の方向に直線偏光させる第２偏光手段と、
   前記偏光面回転手段により偏光面を回転された光ビームと前記第２偏光手段により偏光された光ビームとを重畳する重畳手段と、
   前記重畳手段により重畳された光ビームを被検査レンズに対して走査させる走査手段と、
   前記被検査レンズを通過した光ビームを分割する分割手段と、
   前記分割手段により分割された一方の光ビームを前記ある方向に偏光させる第３偏光手段と、
   前記第３偏光手段により偏光された光ビームを受光する第１受光手段と、
   前記分割手段により分割された他方の光ビームを前記他の方向に偏光させる第４偏光手段と、
   前記第４偏光手段により偏光された光ビームを受光する第２受光手段と、
   を備えることを特徴するレンズ検査装置。
4. 前記第１および第２受光手段を含む受光部を前記走査手段による走査方向と同一方向に移動し、かつ前記走査手段による走査速度と前記受光部の移動速度とを異ならしめた請求項１ないし３のいずれか１項に記載のレンズ検査装置。
5. 前記走査手段は、前記被検査レンズを走査する光ビームを含む走査面を該走査面とは直交する方向に変位させる変位手段を含む請求項１ないし４のいずれか１項に記載のレンズ検査装置。

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