JP2008170290A - 検査用光学装置及び検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小さいチャートで視野内の複数位置にパターンを映し出すことができる検査用光学装置を提供する。
【解決手段】パターン１３ｂの像を形成する光束を検査対象のカメラモジュール１０１に入射させる検査用の光学装置３は、パターン１３ｂの像を形成する光束を射出し、その射出した原光束のうち光軸ＬＡの方向へ射出された光束を入射角０°でカメラモジュール１０１に入射させ、パターン１３ｂの実像を結像させるチャート１３と、原光束のうち光軸ＬＡに傾斜した方向へ射出された光束を反射して０°よりも大きい入射角でカメラモジュール１０１に入射させ、パターン１３ｂの反射像ＲＦを結像させるミラーボックス１７とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像装置等の光学系を検査するために当該光学系に所定のパターンの光束を照射する検査用光学装置及び当該検査用光学装置を有する検査装置に関する。

図１３は、従来のカメラモジュールの検査方法の例を説明する斜視図である。検査対象のカメラモジュール１００１の視野には、チャート１００２が配置されている。チャート１００２には、複数のパターン１００３が形成されている。そして、カメラモジュール１００１によりチャート１００２を撮像し、その撮像画像におけるパターン１００３の画質に基づいてカメラモジュール１００１の良否が判定される。

カメラモジュール１００１とチャート１００２との物体距離Ｌは、カメラモジュール１００１の実際の使用状態や検査目的に応じて設定され、例えば、３００ｍｍ〜２０００ｍｍに設定される。チャート１００２の大きさは、例えば１〜２ｍ四方のものが利用されている。

ここで、像高の高い位置について検査しようとすると、チャート１００２を大きくせざるを得ない。例えば、物体距離Ｌ＝５００ｍの場合に、視野角１７０°の視野の端部においてパターン１００３を映し出そうとすると、チャート１００２の横の長さＨや縦の長さＶは、Ｌ×ｔａｎ（１７０°／２）＝約１１４３０ｍｍとなる。

特許文献１では、チャートから被検レンズまでの光路の途中にミラーを出し入れすることにより、被検レンズに入射する光の光路を軸上光路と軸外光路との間で切り替える技術が開示されている。この技術では、光路の切替により、一のパターンの視野内の位置が視野中央と視野外周側との間で切り替えられる。従って、小さいチャートで広画角の検査が可能になる。
特開２００４−９３５３１号公報

しかし、特許文献１の技術は、光路を選択的に切り替えるものであることから、種々の問題が生じる。例えば、特許文献１の技術では、視野の中央と、視野の外周側との双方に同時にパターンを表示することができない。従って、例えば、視野内の複数位置について検査を行う場合、その複数位置にパターンを順次映し出して検査をしなければならず、時間がかかる。また、反射像を映し出す位置を増加させようとすると、その増加分だけミラーだけでなく、光路切替装置も増加又は大型化しなければならない。

本発明の目的は、新たな手法により小さいチャートで視野内の複数位置にパターンを映し出すことができる検査用光学装置を提供することにある。

本発明の第１の観点の検査用光学装置は、所定のパターンの像を形成する光束を検査対象の光学系に入射させる検査用光学装置であって、前記所定のパターンの像を形成する原光束を射出し、その射出した原光束のうち第１の方向へ射出された第１の光束を第１の入射角で前記光学系に入射させ、前記所定のパターンの実像を結像させるチャート部と、前記原光束のうち前記第１の方向とは異なる第２の方向へ射出された第２の光束を反射して前記第１の入射角とは異なる第２の入射角で前記光学系に入射させ、前記所定のパターンの反射像を結像させるミラー部と、を有する。

好適には、前記ミラー部は、前記チャート部が前記第１の光束を前記光学系に入射させているときに、前記第２の光束を前記光学系に入射させるように構成されている。

好適には、前記チャート部は前記光学系の光軸上に配置され、前記第１の方向は前記光学系の光軸方向であり、前記ミラー部は前記光軸から外れた位置に配置され、前記第２の方向は前記光軸に対して傾斜した方向であり、前記第２の入射角は第１の入射角より大きい。

好適には、前記ミラー部は、前記第２の光束を反射する複数の反射部を有し、前記複数の反射部は、前記第２の光束を順次反射することにより前記第２の光束を前記第１の光束に交差させつつ前記光学系へ進行させることが可能に、前記第１の方向の複数位置に配置されている。

好適には、前記ミラー部は、前記第２の光束を反射する複数の反射部を有し、前記複数の反射部は、前記第２の方向が互いに異なる複数の前記第２の光束を、前記第１の光束に交差させつつ前記光学系へ進行させるように、前記複数の第２の光束間で互いに異なる回数で反射し、前記複数の第２の光束を互いに異なる前記第２の入射角で前記光学系に入射させることが可能に、前記第１の方向の複数位置に配置されている。

好適には、前記ミラー部は、前記第１の光束を囲むように配置された複数のミラーを有し、前記複数の反射部は、前記複数のミラーそれぞれにおける、前記第１の方向の複数位置に位置する複数の領域である。

好適には、前記ミラー部は、前記第１の光束を囲むように、且つ、前記第１の方向の複数位置に配置された複数のミラーを有し、前記複数の反射部は、前記複数のミラーである。

好適には、前記第１の光束の光路上であって前記複数の反射部間となる位置に配置され、第２のパターンの像を形成する原光束を射出し、その射出した原光束のうち前記第１の方向へ射出された第３の光束を前記第１の入射角で前記光学系に入射させ、前記第２のパターンの実像を結像させる中間チャート部を更に有し、前記複数の反射部のうち、前記中間チャート部よりも前記光学系側に位置する反射部は、前記中間チャート部から射出された原光束のうち前記第１の方向とは異なる方向へ射出された光束を反射して前記第１の入射角とは異なる入射角で前記光学系に入射させ、前記第２のパターンの反射像を結像させる。

好適には、前記チャート部は、前記所定のパターンの像を形成する光束の射出面を前記第１の方向に直交するように配置され、前記ミラー部は、前記第１の方向に対して前記射出面に向く側へ傾斜した反射面を有する。

好適には、前記光学系と前記ミラー部との間に挿入可能で、前記光学系に無模様の光束を照射する無模様チャート部を更に有する。

本発明の第２の観点の光学装置は、所定のパターンの像を形成する光束を検査対象の光学系に入射させる検査用光学装置であって、前記光学系の光軸上において前記所定のパターンの像を形成する光束を射出するチャート部と、反射面により前記光軸周りの中空部を形成するように連結された複数のミラーを有し、前記チャート部により射出された原光束のうち前記光軸方向に射出された第１の光束を反射せずに前記中空部を通過させ、前記光軸に対して傾斜する方向に射出された第２の光束を反射して前記光学系に入射させるミラーボックスと、を有する。

好適には、前記ミラーボックスは、射出された方向が互いに異なる複数の前記第２の光束を互いに異なる回数で反射可能な長さを有する。

好適には、前記ミラーボックスは、前記第２の光束を順次反射するように、前記光軸方向の複数位置に互いに離間して設けられている。

好適には、前記ミラーボックスの前記光軸に直交する断面における前記反射面の形状は、平行四辺形である。

好適には、前記光学系の視野は矩形であり、前記ミラーボックスにおける前記平行四辺形は、前記視野の縦方向及び横方向を対角線の方向とする菱形である。

本発明の第３の観点の光学装置は、所定のパターンの像を形成する光束を検査対象の光学系に入射させる検査用光学装置であって、前記所定のパターンの像を形成する原光束を射出するチャート部と、前記原光束のうち互いに異なる方向へ射出された複数の光束を反射して前記光学系に互いに異なる入射角で入射させ、前記所定のパターンの反射像を結像させるミラー部と、を有する。

本発明の第４の観点の検査装置は、所定のパターンの像を形成する光束を検査対象の光学系に入射させる検査用光学装置と、前記光学系により結像された前記所定のパターンの像に基づいて前記光学系の良否を判定する判定部と、を有し、前記検査用光学装置は、前記所定のパターンの像を形成する原光束を射出し、その射出した原光束のうち第１の方向へ射出された第１の光束を第１の入射角で前記光学系に入射させ、前記所定のパターンの実像を結像させるチャート部と、前記原光束のうち前記第１の方向とは異なる第２の方向へ射出された第２の光束を反射して前記第１の入射角とは異なる第２の入射角で前記光学系に入射させ、前記所定のパターンの反射像を結像させるミラー部と、を有する。

本発明によれば、小さいチャートで視野内の複数位置にパターンを映し出すことができる。その結果、検査装置全体の大きさも小さくすることができる。

（第１の実施形態）
図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る検査装置１の概略構成を示す概念図であり、図１（ｂ）は、検査装置１の要部を示す斜視図である。

検査装置１は、検査対象としてのカメラモジュール１０１に所定のパターンを投影する光学装置３と、光学装置３の動作を制御する制御部として機能するとともに、カメラモジュール１０１の撮像した画像に基づいてカメラモジュール１０１の良否を判定する判定部として機能する演算装置５とを有している。

カメラモジュール１０１は、例えば、自動車の死角等を撮像するための車載用カメラである。このようなカメラは、広い視野を有することが要求されることから、検査においては広い範囲にパターンが配置されることが要求される。カメラモジュール１０１は、例えば、対物レンズ１０２と、対物レンズ１０２によって結像された光を電気信号に変換するＣＣＤ等の撮像素子１０３とを有している。カメラモジュール１０１は、検査時においては、演算装置５と電気的に接続されており、演算装置５からの制御信号に基づいて撮像を行うとともに、撮像した画像を演算装置５に出力する。撮像素子１０３の受光面は、例えば、光軸ＬＡ方向に見て矩形である。従って、カメラモジュール１０１の視野は矩形である。

光学装置３は、光源１１と、光源１１からの光が照射されるチャート１３と、複数のチャート１３を保持するターレット１５と、チャート１３からの光を反射しつつ透過させるミラーボックス１７と、カメラモジュール１０１におけるゴミ・シミの存在を検査をするための無模様チャート１９とを有している。

光源１１は、例えば、チャート１３に対向する放射面１１ａに亘って均一な輝度で光を放射可能な面光源により構成されている。放射面１１ａは、例えば、光の放射方向に見て、チャート１３よりも広く形成されている。光源１１は、例えば、白色ＬＥＤが複数配置されたＬＥＤ面光源により構成されている。

光源１１の動作は、例えば、光源駆動部２１を介して演算装置５により制御される。すなわち、演算装置５から光源駆動部２１へ制御信号が出力されると、光源駆動部２１は、その制御信号に応じた駆動電力を光源駆動部２１に供給する。これにより、光源１１の点灯、消灯、輝度調整が行われる。

チャート１３は、例えば、基板１３ａと、基板１３ａに形成されたパターン１３ｂ（図１（ｂ））とを有している。パターン１３ｂは、例えば、透過性の基板１３ａに、基板１３ａとは光の透過率が異なる材料が配置されることにより形成されている。基板１３ａは、例えば、ガラスにより形成されている。パターン１３ｂは、例えば、基板１３ａに金属が蒸着されて形成されている。パターン１３ｂの形状は、検査の目的に応じて適宜に設定される。

チャート１３とカメラモジュール１０１との物体距離Ｌは、カメラモジュール１０１の焦点距離、カメラモジュール１０１の実際の使用状態、検査目的等に応じて適宜に設定される。例えば、カメラモジュール１０１が、車載用のパンフォーカスのカメラであり、カメラから２〜３ｍの被写体にピントが合うように設定されるものである場合、物体距離Ｌ＝１０００ｍｍである。

図１（ｃ）は、ターレット１５をカメラモジュール１０１の光軸ＬＡ（図１（ａ））の方向に見た図である。ターレット１５は、例えば略円盤状に形成され、円周方向に沿って、互いに異なるパターン１３ｂを有する複数のチャート１３を有している。ターレット１５は、図１（ａ）及び図１（ｃ）に示すように、光源１１に対向するとともに、円盤の中心に設けられた軸部１５ａ回りに回転可能に設けられている。ターレット１５の回転により、カメラモジュール１０１に投影されるチャート１３は切り替えられる。

ターレット１５は、例えば、モータ２３により回転駆動される。モータ２３は、例えばステッピングモータやサーボモータである。モータ２３の動作は、例えば、モータ駆動部２５を介して演算装置５により制御される。すなわち、演算装置５からモータ駆動部２５へ制御信号が出力されると、モータ駆動部２５は、その制御信号に応じた駆動電力をモータ２３に供給する。これにより、ターレット１５の回転、停止が行われる。

ミラーボックス１７は、例えば、複数のミラー２７が連結されることにより筒状に構成されている。例えば、複数のミラー２７は、互いに同一形状の長方形の平面鏡であり、ミラーボックス１７は、反射面により光軸ＬＡ周りの中空部が形成されるように４枚のミラー２７が連結されることにより構成されている。ミラーボックス１７の光軸ＬＡに直交する断面における、ミラーボックス１７の内面である反射面１７ａ（図１（ｂ））の形状は、菱形に形成されている。ミラーボックス１７は、例えば菱形の対角線が、カメラモジュール１０１の撮像素子１０３の矩形（カメラモジュールの視野の矩形）の縦方向及び横方向に沿うように配置されている。

反射面１７ａにより囲まれる領域は、光軸ＬＡ方向に見て、例えば、パターン１３ｂ若しくはパターン１３ｂのうち検査に必要な部分を包含可能な大きさを有している。ミラーボックス１７の光軸ＬＡ方向の長さは、例えば、チャート１３からカメラモジュール１０１までの物体距離Ｌと同程度又はそれよりも若干小さく設定されている。

無模様チャート１９は、例えば、パターンが形成されていない無模様のチャートであり、光源１１からの光を適宜な色の無模様の光に変換してカメラモジュール１０１に照射する。例えば、無模様チャート１９は、ガラスからなる基板の表面に顔料等の適宜な材料が均等に塗布されたり、顔料等の適宜な材料が混ぜ合わされたガラスにより基板が形成されることにより構成され、白色や乳白色の光をカメラモジュール１０１に照射する。

無模様チャート１９は、ミラーボックス１７とカメラモジュール１０１との間に出し入れ可能に保持されている。無模様チャート１９は、例えば、モータ２９により光軸ＬＡに直交する方向に進退駆動される。モータ２９は、例えばステッピングモータやサーボモータである。モータ２９の動作は、例えば、モータ駆動部３１を介して演算装置５により制御される。すなわち、演算装置５からモータ駆動部３１へ制御信号が出力されると、モータ駆動部３１は、その制御信号に応じた駆動電力をモータ２９に供給する。

なお、無模様チャート１９は、カメラモジュール１０１におけるゴミ、シミの存在を検査するものであるから、無模様チャート１９が挿入されたときに、できるだけ無模様の光がカメラモジュール１０１に照射されることが望ましい。そこで、ターレット１５における、チャート１３の複数の配置位置のうち１箇所は、チャート１３が配置されておらず、孔部になっているか、又は、無模様のチャートが配置されており、無模様チャート１９が挿入されたときに当該１箇所が光源１１に対向するようにターレット１５の位置が制御されてもよい。

光学装置３は、例えば、光源１１、チャート１３を保持したターレット１５、ミラーボックス１７、無模様チャート１９、光源駆動部２１、モータ２３、モータ駆動部２５、モータ２９、モータ駆動部３１及びカメラモジュール１０１を保持する基体３３を有している。カメラモジュール１０１は、基体３３に設けられた保持部３３ａにより保持される。従って、光学装置３は、光源１１、チャート１３、ミラーボックス１７、無模様チャート１９及び保持部３３ａが検査に適した位置関係で取り付けられた状態で流通される。基体３３は、筐体やフレームなどにより構成されている。ただし、光学装置３は、検査装置１の設置現場において、各構成要素が床、壁、天井等に適宜に固定されて組み立てられるものであってもよい。

演算装置５は、例えば、パーソナルコンピュータにより構成されており、パソコン本体３７と、ディスプレイ３９と、不図示のキーボードとを有している。パソコン本体３７は、特に図示しないが、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、外部記憶装置を有している。パソコン本体３７のＣＰＵは、外部記憶装置に記録されているプログラムに従って、光源駆動部２１、モータ駆動部２５、モータ駆動部３１及びカメラモジュール１０１へ制御信号を出力するとともに、カメラモジュール１０１から出力された画像信号を処理する。

パソコン本体３７は、カメラモジュール１０１から出力された画像信号の処理として、例えば、カメラモジュール１０１の撮像画像に基づいてカメラモジュール１０１の良否判定を行う。良否判定は、例えば、カメラモジュール１０１により撮像された画像と、予め外部記憶装置等に記録されている画像とを比較し、適宜な基準で両者が一致するか否かを判定し、一致しない場合には、不良品であると判定する。これにより、例えば、収差の大きいカメラモジュール１０１が発見される。

以上の構成を有する検査装置１においては、無模様チャート１９をカメラモジュール１０１の視野から退避させた状態で、光源１１の光がチャート１３に照射され、チャート１３からパターン１３ｂの光束が射出される。そして、カメラモジュール１０１によりパターン１３ｂが撮像され、その撮像画像が演算装置５に出力されることにより、カメラモジュール１０１の種々の検査が行われる。この際の検査は、例えば、上述のような予め記録された画像との対比に基づく検査である。

また、無模様チャート１９をカメラモジュール１０１の視野に挿入させた状態で、光源１１の光がターレット１５を介して無模様チャート１９に照射され、無模様チャート１９から無模様の光束がカメラモジュール１０１に照射される。そして、カメラモジュール１０１により無模様チャート１９が撮像され、その撮像画像が演算装置５に出力されることにより、カメラモジュール１０１のレンズ等におけるゴミ、シミの存在の有無の検査が行われる。この検査は、例えば、演算装置５が、画素の輝度が所定の閾値よりも低い画素をカウントすることにより行われる。

図２は、カメラモジュール１０１における、チャート１３のパターン１３ｂの見え方を説明する図である。図２では、パターン１３ｂは、透光性の基板１３ａに遮光性の材料が文字「Ｆ」の周囲に配置されることにより形成されている。

図２（ａ）は、光軸ＬＡ方向に見たミラーボックス１７とチャート１３との位置関係を示す図である。ミラーボックス１７の断面形状は、反射面１７ａにより形成される菱形によりパターン１３ｂを囲むことができる大きさに形成されている。なお、図２（ａ）では、反射面１７ａにより形成される菱形が、チャート１３の矩形に包含される大きさに形成されている場合を例示している。

図２（ｂ）は、カメラモジュール１０１の撮像画像のうち、視野中央側の一部を示す図である。視野中央には、パターン１３ｂの実像ＲＬが映し出されている。実像ＲＬの周囲には、反射面１７ａにより形成されたパターン１３ｂの反射像ＲＦが複数映し出されている。反射面１７ａは、合わせ鏡になっているので、パターン１３ｂの反射像の反射像が繰り返し形成されることにより、反射像ＲＦは、視野外周側に無限に広がっている。なお、反射像ＲＦの配置位置には、実像ＲＬの周囲から上下方向及び左右方向に延びる、ミラーボックス１７の継ぎ目１７ｂが映っている。

図３は、パターン１３ｂから射出された光束の光路を説明する図である。パターン１３ｂから種々の方向に射出される光線の集まりを原光束と呼ぶこととする。原光束には、実像ＲＬを結ぶ光束や反射像ＲＦを結ぶ光束等の複数の光束が含まれている。図３（ａ）は、その複数の光束のうちの一部の光束の光路ＬＲ０〜ＬＲ４を示す図である。図３（ｂ）は、光路ＬＲ０〜ＬＲ４の光束により結像されるパターン１３ｂの像の、カメラモジュール１０１の視野ＦＶ内における位置を模式的に示す図である。なお、各光束の光路は、各光束の主光線の光路に代表される。

光路ＬＲ０〜ＬＲ４の符号のうち、０〜４は、ミラーボックス１７内における反射回数を示している。すなわち、光路ＬＲ０は、ミラーボックス１７内を光軸ＬＡに沿って進み、パターン１３ｂの実像ＲＬをカメラモジュール１０１に結像させる光路であり、光路ＬＲ１〜ＬＲ４は、それぞれ１〜４回反射面１７ａで反射して、パターン１３ｂの反射像ＲＦをカメラモジュール１０１に結像させる光路である。

図３（ａ）に示すように、反射回数が多い光路ほど、カメラモジュール１０１への入射角φ（図３（ａ）では、光路ＬＲ１の入射角φを例示している。）は大きくなる。なお、反射回数が０の光路ＬＲ０の入射角は、例えば約０°である。従って、パターン１３ｂの反射像ＲＦは、図３（ｂ）に示すように、パターン１３ｂの実像ＲＬを中心として、反射回数の少ない順に、すなわち、光路ＬＲ１、ＬＲ２、ＬＲ３、ＬＲ４の順に、外周側へ配列されている。なお、反射回数が奇数回の場合には、パターン１３ｂの反射像ＲＦは実像ＲＬを反転した像である。

パターン１３ｂの反射像ＲＦの像高は、以下のように算出される。対向する２枚のミラー２７の反射面１７ａ間の距離を２ｄとする。換言すれば、光軸ＬＡから反射面１７ａまでの距離をｄとする。ミラーボックス１７内における反射回数がｎ回の光路ＬＲｎにおける、カメラモジュール１０１に入射する直前の反射位置からカメラモジュール１０１までの距離をＬｓとする（図３（ａ）では、光路ＬＲ４のＬｓを例示している。）。Ｌｓは、物体距離Ｌを反射回数の２倍で割ることにより算出される。すなわち、Ｌｓ＝Ｌ／（２×ｎ）である。入射角φは、φ＝ａｃｔａｎ（ｄ／Ｌｓ）により算出される。そして、反射像ＲＦの像高は、カメラモジュール１０１の視野角をφmaxとして、２×φ／φmax×１００（％）により算出される。例えば、物体距離Ｌ＝１０００ｍｍ、視野角φmax＝１６０°、ｄ＝２５０ｍｍの場合、反射回数４回の光路ＬＲ４においては、Ｌｓ＝１２５ｍｍ、φ＝約６３°、像高＝約７９％となる。

なお、光路ＬＲｎの長さは、Ｌｓ／ｃｏｓφ×２ｎ＝Ｌ／ｃｏｓφである。一方、パターン１３ｂが、実際に、チャート１３と同一平面上において入射角φとなる位置に配置されたと仮定した場合における、そのパターン１３ｂからカメラモジュール１０１までの光路長さは、Ｌ／ｃｏｓφである。すなわち、光路ＬＲｎの長さは、パターン１３ｂがチャート１３と同一平面上であって入射角φとなる位置に、実際に配置されているときの光路長さと同一である。

また、光路ＬＲｎのチャート１３の射出面に直交する線（光軸ＬＡ）に対する角度である射出角β（図３（ａ）では光路ＬＲ１の射出角βを例示している。）は、β＝φとなっている。一方、パターン１３ｂが、実際に、チャート１３と同一平面上において入射角φとなる位置に配置されたと仮定した場合における、そのパターン１３ｂからの射出角は、入射角φに等しい。すなわち、光路ＬＲｎの射出角βは、パターン１３ｂがチャート１３と同一平面上であって入射角φとなる位置に、実際に配置されているときの射出角と同一である。

従って、カメラモジュール１０１からは、パターン１３ｂがチャート１３と同一平面上に無限に広がっているように見えることになる。換言すれば、カメラモジュール１０１からは、チャート１３の位置に、チャート１３よりも大きな平面状のチャートが配置されているように見えることになる。

以上の実施形態によれば、パターン１３ｂの像を形成する光束を検査対象のカメラモジュール１０１に入射させる光学装置３は、パターン１３ｂの像を形成する原光束を射出し、その射出した原光束のうち光軸ＬＡの方向へ射出された光束を入射角０°でカメラモジュール１０１に入射させ、パターン１３ｂの実像ＲＬを結像させるチャート１３と、原光束のうち光軸ＬＡに傾斜した方向へ射出された光束を反射して０°よりも大きい入射角でカメラモジュール１０１に入射させ、パターン１３ｂの反射像ＲＦを結像させるミラーボックス１７とを有しているから、カメラモジュール１０１の視野内の複数位置にパターン１３ｂを映し出すことができる。

そして、複数位置に映し出されたパターン１３ｂの像は、いずれも互いに異なる光束により形成されるから、同時に映し出すことができる。例えば、ミラーボックス１７は、チャート１３が光路ＬＲ０の光束をカメラモジュール１０１に入射させているときに、光路ＬＲ１〜ＬＲ４の光束をカメラモジュール１０１に入射させることができる。従って、従来のように光路を切り替える技術に比較して、短時間で視野内の複数位置について検査を行うことができる。また、光路を選択的に切り替える機構も不要であり、構成が簡素である。

ミラーボックス１７は、反射像の反射像を繰り返し形成することが可能な長さを有している。具体的には、ミラーボックス１７は、反射面１７ａにおける、光軸ＬＡ方向の複数位置に位置する複数の領域（反射部）により、光路ＬＲ１〜ＬＲ４の光束を順次反射することにより、これらの光束を光路ＬＲ０に交差させつつカメラモジュール１０１に進行させている。従って、ミラー部の幅（２ｄ）を小さくしても、反射回数を多くして像高を高くすることができる。

ミラーボックス１７は、反射面１７ａにおける、光軸ＬＡ方向の複数位置に位置する複数の領域（反射部）により、複数の光路ＬＲ１〜ＬＲ４の光束を互いに異なる回数で反射し、互いに異なる入射角φでカメラモジュール１０１に入射させていることから、複数の像高について検査することができる。

光学装置３は、カメラモジュール１０１とミラーボックス１７との間に挿入可能で、カメラモジュール１０１に無模様の光束を照射する無模様チャート１９を有していることから、ターレット１５に保持された無模様のチャートによりシミやゴミの検査を行う場合に比較して、ミラーボックス１７の継ぎ目１７ｂの影響等を低減することができる。

視野ＦＶが矩形である場合には、矩形の対角線上における像に基づいてカメラモジュール１０１の検査を行うことが多い。一方、ミラーボックス１７は、菱形の対角線が視野ＦＶの縦方向及び横方向に沿うように配置されており、継ぎ目１７ｂは視野ＦＶの対角線とは異なる位置に位置する。従って、継ぎ目１７ｂによって検査に支障がでることがない。

（第２の実施形態）
図４（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る検査装置２０１を説明する図である。

第２の実施形態では、ミラーボックス２１７の形状が第１の実施形態と相違する。すなわち、第２の実施形態のミラーボックス２１７は、台形状の平面鏡であるミラー２２７が４枚連結されて、チャート１３側が拡径する４角錐状に形成されている。従って、ミラーボックス２１７の反射面２１７ａ（図５）は、光軸ＬＡに対してチャート１３に向く側へ傾斜している。

図４（ｂ）は、カメラモジュール１０１から見たチャート１３の見え方を説明する図である。上述したように、第１の実施形態のように、反射面が光軸ＬＡに対して平行な場合、カメラモジュール１０１からは、チャート１３と同一平面上に位置する仮想面ＶＳ１に複数のパターン１３ｂが配置されているかのように見える。一方、第２の実施形態では、カメラモジュール１０１からは、仮想面ＶＳ１の外周側をカメラモジュール１０１側へ湾曲させた仮想面ＶＳ２に複数のパターン１３ｂが配置されているかのように見える。

図５は、カメラモジュール１０１において図４（ｂ）のように見える原理を説明する図である。

図５では、パターン１３ｂから射出された原光束のうち、光軸ＬＡ方向に射出され、カメラモジュール１０１にパターン１３ｂの実像を結像させる光束ＬＦ０と、光軸ＬＡに傾斜する方向に射出され、反射面２１７ａで２回反射され、カメラモジュール１０１にパターン１３ｂの反射像を結像させる光束ＬＦ２とを例示している。

第１の実施形態では、入射角φ＝φ２で光束が入射した場合には、その光束は、チャート１３から射出角β＝φ２で射出された光束であった。従って、カメラモジュール１０１からは、入射角φ２の方向に、光軸ＬＡに直交する仮想パターン１３ｂ″が配置されているかのように見えた。

しかし、第２の実施形態では、反射面２１７ａが傾斜しているために、光束ＬＦ２は、チャート１３から射出角β２で射出され（光束ＬＦ２の主光線が射出角β２で射出され）、射出角β２よりも大きい入射角φ２で入射している。従って、カメラモジュール１０１からは、入射角φ２の方向に、光軸ＬＡに対して角度φ２−β２だけ傾斜した仮想パターン１３ｂ′が配置されているかのように見える。

また、図５から理解されるように、光束ＬＦ２の光路は、光軸ＬＡに対して徐々に傾斜が大きくなる光路であることから、反射回数が同じ２回である、第１の実施形態の光路ＬＲ２の長さよりも短く、物体距離Ｌよりも長い。従って、カメラモジュール１０１からは、仮想パターン１３ｂ′が、仮想パターン１３ｂ″よりもカメラモジュール１０１に近く、パターン１３ｂよりは遠い位置に配置されているように見える。

反射回数が２回の場合について説明したが、反射回数が２回以外の場合も同様である。従って、仮想面ＶＳ２は、仮想面ＶＳ１の外周側をカメラモジュール１０１側へ湾曲させた形状になっている。

図６は、第２の実施形態における射出角βと、入射角φと、反射面２１７ａの傾斜角θとの関係を説明する図である。図６では、１回反射の場合の光路ＬＲ１を例示している。

光路ＬＲ１の反射面２１７ａへの入射角（＝反射角）をαとすると、次式、
π／２＝α＋φ−θ、π／２＝α＋φ＋θ
が成立する。この２式からαを除去すると、
β＝φ−２θ
となる。また、反射回数がｎ回の場合には、
β＝φ−２ｎθ
である。従って、入射角φと射出角βとの差φ−βは、傾斜角θが大きくなるほど、また、反射回数ｎが多くなるほど、大きくなる。

以上の第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果が得られる。さらに、反射面１１７ａが光軸ＬＡに対してチャート１３に向く側へ傾斜していることから、パターン１３ｂに対する視点角度（射出角β）を小さくすることができ、像高が高い位置の検査を好適にできる。すなわち、射出角βが大きくなると、パターン１３ｂを斜めの方向から見ることになり、パターン１３ｂを正面から見る場合に比較して、検査の精度が低下する。しかし、第２の実施形態では、入射角φを大きくして広視野の検査を可能としつつ、射出角βを小さくして検査の精度を向上できる。

（第３の実施形態）
図７は、本発明の第３の実施形態に係る検査装置を説明する図である。

第３の実施形態では、ミラーボックスの構成が第１の実施形態と相違する。すなわち、第３の実施形態のミラーボックス部３１７は、光軸方向に配置された２個の第１ミラーボックス３１８Ａと、第２ミラーボックス３１８Ｂ（以下、両者を区別せずに、単に「ミラーボックス３１８」ということがある。）とを有している。そして、カメラモジュール１０１には、チャート１３のパターン１３ｂから射出された原光束のうち、光軸ＬＡ方向に射出された光束ＬＦ０が入射してパターン１３ｂの実像が結像されるとともに、光軸ＬＡに対して傾斜する方向に射出され、第１ミラーボックス３１８Ａ及び第２ミラーボックス３１８Ｂにより順次反射された光束ＬＦ２が入射してパターン１３ｂの反射像が結像される。

換言すれば、第２の実施形態では、第１の実施形態のような、互いに反射回数の異なる複数の光束をカメラモジュール１０１に入射させることが可能な比較的長いミラーボックスのうち、一部分を分割して取り出すことにより、互いに反射回数の異なる複数の光束のうち、所望の反射回数の光束だけを取り出してカメラモジュール１０１に入射させている。

第１ミラーボックス３１８Ａは、第１の実施形態と同様に、反射面が光軸ＬＡに平行になるように構成され、第２ミラーボックス３１８Ｂは、第２の実施形態と同様に、反射面がチャート１３側に向くように光軸ＬＡに対して傾斜するように構成されている。第２ミラーボックス３１８Ｂは、第２の実施形態と同様に、入射角φ２を射出角β２よりも大きくする。

以上の第３の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果が得られる。さらに、所望の反射回数の光束だけを取り出してカメラモジュール１０１に入射させるように、第１の実施形態のようなミラーボックスを分割してミラーボックス部３１７を構成したことから、第１の実施形態に比較して、作成すべきミラーボックス３１８各々を小型にすることができる。従って、コスト削減が図られる。また、ミラーボックス３１８各々が小型であることから、ミラーボックス３１８の自重によるねじれ変形、曲げ変形等も縮小され、反射面の面精度が高く保たれ、検査を高精度で行うことができる。また、第２ミラーボックス３１８Ｂは、第２の実施形態と同様に、チャート１３側が拡径していることから、第２の実施形態と同様に、入射角φを大きくして広視野の検査を可能としつつ、射出角βを小さくして検査の精度を向上できる。

（第４の実施形態）
図８は、本発明の第４の実施形態に係る検査装置を説明する図である。

第４の実施形態のミラーボックス４１８は、第３の実施形態のミラーボックス部４１７と同様に、第１の実施形態のような、互いに反射回数の異なる複数の光束をカメラモジュール１０１に入射させる比較的長いミラーボックスのうち、一部分を分割して取り出すことにより、互いに反射回数の異なる複数の光束のうち、所望の反射回数の光束だけを取り出してカメラモジュール１０１に入射させるものである。

しかし、第３の実施形態のミラーボックス部４１７が、反射回数が２回の光束をカメラモジュール１０１に入射させるものであったのに対し、第４の実施形態のミラーボックス４１８は、反射回数が１回の光束ＬＦ１をカメラモジュール１０１に入射させるものである点で相違する。

ミラーボックス４１８は、第２の実施形態のミラーボックス２１７や第３の実施形態の第２ミラーボックス３１８Ｂと同様に、チャート１３側が拡径しており、射出角β１は入射角α１よりも小さい。

第３の実施形態のように、反射回数が複数回の光束を取り出す場合、最もカメラモジュール１０１側のミラーボックス（第３の実施形態では第２ミラーボックス３１８Ｂ）の位置は、検査すべき入射角φ（第３の実施形態ではφ２）により決定される。一方、射出角βは、最もチャート１３側のミラーボックス（第３の実施形態では第１ミラーボックス３１８Ａ）により既定され、そのミラーボックス（３１８Ａ）がカメラモジュール１０１側にあるほど、射出角βは小さくなる。従って、最もチャート１３側のミラーボックス（３１８Ａ）が最もカメラモジュール１０１側のミラーボックス（３１８Ｂ）に近づけて配置されることが、射出角βの観点からは望ましい。

第４の実施形態のミラーボックス４１８は、いわば、最もチャート１３側のミラーボックスを最もカメラモジュール１０１側のミラーボックスに近づけて一致させた場合であるから、所定の入射角φにおける検査を行う場合、第３の実施形態のような、反射回数が複数回のミラーボックス部に比較して、射出角βが最も小さい。従って、射出角βの面からは、第３の実施形態よりも有利である。特に、後述する第６の実施形態のように、チャート１３に代えて液晶ディスプレイによりパターンを表示する場合など、チャート部の視野角が狭い場合に有利である。なお、反射回数が１回の場合には、パターン１３ｂの反射像は実像に対して反転しており、反射像の反転が好ましくない場合には、第３の実施形態が有利である。

（第５の実施形態）
図９は、本発明の第５の実施形態の検査装置５０１を説明する図である。

第５の実施形態の検査装置５０１は、ミラーボックスの構成が第１の実施形態とは異なるとともに、チャート１３とは別に、中間チャート５１４を有している点で第１の実施形態と相違する。

第５の実施形態のミラーボックス部５１７は、光軸方向に配置された２個の第１ミラーボックス５１８Ａと、第２ミラーボックス５１８Ｂ（以下、両者を区別せずに、単に「ミラーボックス５１８」ということがある。）とを有している。第１ミラーボックス５１８Ａ及び第２ミラーボックス５１８Ｂは、例えば、第３の実施形態と同様に、第１の実施形態のような、互いに反射回数の異なる複数の光束をカメラモジュール１０１に入射させるミラーボックスのうち、一部分を分割して取り出すことにより、互いに反射回数の異なる複数の光束のうち、所望の反射回数の光束だけを取り出してカメラモジュール１０１に入射させるように構成されている。

例えば、図３（ａ）を参照して説明したミラーボックス１７において、物体距離Ｌの中央の位置となる部分を削除して、光路ＬＲ１〜ＬＲ４のうち光路ＬＲ２及びＬＲ４の光束を取り出してカメラモジュール１０１へ入射させるように構成されている。

中間チャート５１４は、チャート１３と同様の構成である。なお、中間チャート５１４には、検査の目的に応じて、チャート１３のパターン１３ｂと同一又は異なるパターン（不図示）が形成されている。

中間チャート５１４は、中間ターレット５１６により保持されている。中間ターレット５１６は、ターレット１５と同様の構成である。また、中間ターレット５１６は、特に図示しないが、ターレット１５と同様に、モータによって回転駆動され、モータの動作は、演算装置５の制御信号に応じた電力がモータ駆動部からモータに供給されることにより制御される。

中間チャート５１４が第１ミラーボックス５１８Ａ、第２ミラーボックス５１８Ｂ間に配置されている場合、中間チャート５１４のパターンから射出した光束のうち、図３（ａ）の光路ＬＲ０、光路ＬＲ２、光路ＬＲ４を通る光束がカメラモジュール１０１に入射して結像する。従って、チャート１３と同一の入射角φ、及び、チャート１３の物体距離Ｌの半分の物体距離で、光束が入射することになる。なお、中間チャート５１４から射出された光束の光路ＬＲ２、ＬＲ４における反射回数は、チャート１３から射出された光束の光路ＬＲ２、ＬＲ４における反射回数の半分になっている。従って、光路ＬＲ２、ＬＲ４の反射回数は奇数であり、中間チャート５１４のパターンの反射像は実像に対して反転している。

以上のとおり、第５の実施形態では、物体距離Ｌの検査と、物体距離Ｌ／２の検査との２種類の物体距離の検査を行うことができる。なお、２種類の物体距離の検査は、同時に行われてもよいし、別々に行われてもよい。例えば、チャート１３のパターン１３ｂと、中間チャート５１４のパターンとを同時にカメラモジュール１０１に投影して検査を行ってもよい。また、ターレット１５、中間ターレット５１６にそれぞれ無模様のチャートを保持させ、あるいは、チャートを保持しない孔部を設け、一方のターレットが、パターンが形成されたチャートを光軸ＬＡ上に配置しているときに、他方のターレットが、無模様のチャート又は孔部を光軸ＬＡ上に配置するようにしてもよい。

（第６の実施形態）
図１０は、本発明の第６の実施形態の検査装置６０１を説明する図である。

第６の実施形態の検査装置６０１は、ディスプレイ６１３によってパターン（不図示）を形成する点が第１の実施形態と相違する。ディスプレイ６１３は、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイによって構成されている。なお、ディスプレイ６１３は、モアレが発生しないことが好ましい。ディスプレイ６１３の動作は、演算装置５によって制御される。すなわち、演算装置５から所定の映像信号がディスプレイ６１３に出力され、ディスプレイ６１３がその映像信号に応じた画像を表示することにより、所望のパターンが表示される。

第６の実施形態によれば、高速にパターンを切り替えることができるとともに、検査装置の小型化、低コスト化を図ることができる。

本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施してよい。

検査対象の光学系は、カメラモジュールに限定されない。例えば、光学系は、撮像素子やフィルム等の結像面を自らが有さなくてもよい。すなわち、光学系は、他の装置に設けられた撮像面に結像するレンズモジュールであってもよい。なお、この場合、レンズモジュールにより検査装置の有する撮像素子に結像し、レンズモジュールの良否を判定すればよい。光学系は、パンフォーカスのものに限定されず、ズームレンズを含むものであってもよい。

チャート部は、第１の実施形態に示したように、光源からの光が照射される一般的なチャートであってもよいし、第６の実施形態で示したように、ディスプレイによって構成されるものであってもよい。同様に、中間チャート部や、無模様チャート部も、光源からの光が照射されるチャートであってもよいし、ディスプレイによって構成されるものであってもよい。また、チャート部は、光路上に出し入れ可能なものであってもよいし、常時設置されているものであってもよい。中間チャート部も同様である。

ミラー部は、ミラーボックス又はミラーボックスの組み合わせにより構成されるものに限定されない。例えば、互いに離間して配置された複数枚のミラーにより構成されてもよい。ただし、ミラー部がミラーボックスにより形成されたほうが、簡便に実像の周囲の複数位置に反射像を結像することができ、また、外部からの光の影響も抑制できる。また、ミラー部は、例えば、一枚のミラーにより構成されてもよい。換言すれば、ミラー部は、複数の反射像を検査対象の光学系に結像させるものでなくてもよく、一の反射像を結像させるものであってもよい。ミラー部が一の反射像を結像させるものであっても、パターンの実像とパターンの反射像とが視野内に配置されれば、ミラー部がない場合に比較して、小さいチャートで広い視野を検査できる。ミラー部を形成するミラーは、平面鏡に限定されず、凹面鏡や凸面鏡であってもよい。

ミラー部の反射面の向きは、光軸に平行、チャート部側に向くように光軸に傾斜するものに限定されない。また、第３、第５の実施形態のように複数のミラーボックスによりミラー部を構成する場合のように、光軸方向に配置された複数の反射部が設けられる場合に、その反射面の向きの組み合わせも適宜に設定されてよい。例えば、第３の実施形態では、第１ミラーボックス３１８Ａの反射面が光軸ＬＡに平行になるように、第２ミラーボックス３１８Ｂの反射面がチャート１３側に向くように構成されたが、逆に、第１ミラーボックス３１８Ａの反射面がチャート１３側に向くように、第２ミラーボックス３１８Ｂの反射面が光軸ＬＡに平行に構成されていてもよい。この場合も第３の実施形態と同様の効果が得られる。

ミラー部をミラーボックスにより構成する場合、ミラーボックスの光軸に直交する断面の形状（より厳密には反射面の形状）は、菱形に限定されない。例えば、３角形や５角形であってもよい。ただし、互いに平行な辺のみにより構成される形状であれば、繰り返し反射される光束の光路を計算するのが容易である。そして、そのような形状のうち、４角形が最も単純で光路の計算が容易であり、また、４方に像が得られれば検査の精度としても十分である。従って、平行四辺形が好ましい。なお、平行四辺形には、菱形が含まれ、菱形には、正方形が含まれる。また、ミラーボックスの断面形状と、検査対象の光学系の視野の形状との光軸回りの相対的な回転位置も適宜に設定されてよい。なお、視野の形状は、撮像面により既定されるものに限定されず、例えば、絞りによって既定されてもよい。

図１１は、ミラーボックスの断面形状及びその光軸回りの回転位置の変形例を示す図である。図１１（ａ）は、光軸方向に見たミラーボックス７１７とチャート７１３との位置関係を示す図である。なお、図１１（ａ）では、パターン７１３ｂは、透光性の基板７１３ａに遮光性の材料が文字「Ｆ」の形状に配置されることにより形成されている。

ミラーボックス７１７の断面形状、より厳密には、当該断面形状における反射面７１７ａの形状は、正方形に形成されている。また、正方形は、縦横方向が、検査対象の光学系の矩形の視野の縦横方向（図１１の紙面上下左右方向）に一致するように配置されている。

図１１（ｂ）は、検査対象の光学系により結像される像について、視野中央付近の一部を示す図である。視野中央にはパターン７１３ｂの実像ＲＬが結像され、その外周には、パターン７１３ｂの反射像ＲＦが複数結像されている。視野の対角線の方向には、ミラーボックス７１７の継ぎ目７１７ｂが映っている。この場合であっても、検査位置が視野の対角線方向の位置でなく、縦横方向の位置であれば、継ぎ目７１７ｂの影響はない。

図１２は、ミラーボックスの断面形状及びその光軸回りの回転位置の他の変形例を示す図である。図１２（ａ）は、光軸方向に見たミラーボックス８１７とチャート１３との位置関係を示す図である。

ミラーボックス８１７の断面形状、より厳密には、当該断面形状における反射面８１７ａの形状は、ミラーボックス１７と同様に菱形であるが、ミラーボックス１７が横方向に長い菱形であったのに対し、縦方向に長い菱形である点で相違する。

図１２（ｂ）は、検査対象の光学系により結像される像について、視野中央付近の一部を示す図である。図２（ｂ）を参照して説明したミラーボックス１７と同様に、視野中央にはパターン１３ｂの実像ＲＬが結像され、その外周には、パターン１３ｂの反射像ＲＦが複数結像され、継ぎ目８１７ｂは上下左右方向に延びている。しかし、図１２（ｂ）では、複数の反射像ＲＦの向きや位置が図２（ｂ）と異なる。従って、ミラーボックスを菱形とする場合においても、検査対象の光学系によって、すなわち、検査位置によって、菱形の上下方向の比を適宜に設定することが好ましい。

第５の実施形態のように、中間チャートを配置する場合、その位置及び数は適宜に設定してよく、物体距離（チャート部から光学系までの距離）の中央の位置に限定されない。

パターンの実像とパターンの反射像とは同時に結像されなくてもよく、また、パターンの複数の反射像は同時に結像されなくてもよい。この場合であっても、実像と反射像とは、又は、複数の反射像は、互いに異なる光束が結像されるものであるから、従来の光束の光路を切り替える装置は不要であるという効果を奏する。ただし、同時に結像されるほうが、構成が簡素であるし、検査も短時間で行うことができる。

実施形態では、チャート部から光軸方向に射出された光束によりパターンの実像を結像させ、チャート部から光軸に傾斜した方向に射出された光束によりパターンの反射像を結像させた。しかし、逆に、チャート部から光軸方向に射出された光束をミラー部により反射してパターンの反射像を結像させ、チャート部から光軸に傾斜した方向に射出された光束によりパターンの実像を結像させてもよい。すなわち、第１の方向及び第２の方向は互いに異なる方向であればよく、第１の方向は光軸方向に、第２の方向は光軸に傾斜した方向に限定されない。ただし、光軸方向に射出された光束によりパターンの実像を結像させ、光軸に対して傾斜した方向に射出された光束によりパターンの反射像を結像させるようにしたほうが、複数の反射像を実像の周囲の所望の位置に配置することが容易であり、簡便且つ好適に像高が高い複数の位置で検査をすることできる。

本発明の光学装置は、チャート部から射出された原光束のうち、互いに異なる方向に射出された光束を、少なくとも一の光束を反射することにより、互いに異なる角度で検査対象の光学系に入射させ、結像させることができればよく、実像と、反射像とが結像されるものに限定されず、複数の反射像のみを結像させるものであってもよい。

本発明の第１の実施形態の検査装置の構成を説明する図。 図１の検査装置におけるパターンの見え方を説明する図。 図１の検査装置における光束の光路を説明する図。 本発明の第２の実施形態に係る検査装置を説明する図。 図４の検査装置におけるパターンの見え方の原理を説明する図。 図４の検査装置における光路の幾何学的関係を説明する図。 本発明の第３の実施形態に係る検査装置を説明する図。 本発明の第４の実施形態に係る検査装置を説明する図。 本発明の第５の実施形態の検査装置を説明する図。 本発明の第６の実施形態の検査装置を説明する図。 ミラーボックスの断面形状の変形例を示す図。 ミラーボックスの断面形状の他の変形例を示す図。 従来技術を説明する図。

符号の説明

１…検査装置、３…光学装置（検査用光学装置）、１３…チャート（チャート部）、１３ｂ…パターン、１７…ミラーボックス（ミラー部）、１０１…カメラモジュール（検査対象の光学系）、ＲＬ…実像、ＲＦ…反射像。

Claims (17)

1. 所定のパターンの像を形成する光束を検査対象の光学系に入射させる検査用光学装置であって、
   前記所定のパターンの像を形成する原光束を射出し、その射出した原光束のうち第１の方向へ射出された第１の光束を第１の入射角で前記光学系に入射させ、前記所定のパターンの実像を結像させるチャート部と、
   前記原光束のうち前記第１の方向とは異なる第２の方向へ射出された第２の光束を反射して前記第１の入射角とは異なる第２の入射角で前記光学系に入射させ、前記所定のパターンの反射像を結像させるミラー部と、
   を有する検査用光学装置。
2. 前記ミラー部は、前記チャート部が前記第１の光束を前記光学系に入射させているときに、前記第２の光束を前記光学系に入射させるように構成されている
   請求項１に記載の検査用光学装置。
3. 前記チャート部は前記光学系の光軸上に配置され、前記第１の方向は前記光学系の光軸方向であり、
   前記ミラー部は前記光軸から外れた位置に配置され、前記第２の方向は前記光軸に対して傾斜した方向であり、前記第２の入射角は第１の入射角より大きい
   請求項１又は２に記載の検査用光学装置。
4. 前記ミラー部は、前記第２の光束を反射する複数の反射部を有し、
   前記複数の反射部は、前記第２の光束を順次反射することにより前記第２の光束を前記第１の光束に交差させつつ前記光学系へ進行させることが可能に、前記第１の方向の複数位置に配置されている
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の検査用光学装置。
5. 前記ミラー部は、前記第２の光束を反射する複数の反射部を有し、
   前記複数の反射部は、前記第２の方向が互いに異なる複数の前記第２の光束を、前記第１の光束に交差させつつ前記光学系へ進行させるように、前記複数の第２の光束間で互いに異なる回数で反射し、前記複数の第２の光束を互いに異なる前記第２の入射角で前記光学系に入射させることが可能に、前記第１の方向の複数位置に配置されている
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の検査用光学装置。
6. 前記ミラー部は、前記第１の光束を囲むように配置された複数のミラーを有し、
   前記複数の反射部は、前記複数のミラーそれぞれにおける、前記第１の方向の複数位置に位置する複数の領域である
   請求項４又は５に記載の検査用光学装置。
7. 前記ミラー部は、前記第１の光束を囲むように、且つ、前記第１の方向の複数位置に配置された複数のミラーを有し、
   前記複数の反射部は、前記複数のミラーである
   請求項４又は５に記載の検査用光学装置。
8. 前記第１の光束の光路上であって前記複数の反射部間となる位置に配置され、第２のパターンの像を形成する原光束を射出し、その射出した原光束のうち前記第１の方向へ射出された第３の光束を前記第１の入射角で前記光学系に入射させ、前記第２のパターンの実像を結像させる中間チャート部を更に有し、
   前記複数の反射部のうち、前記中間チャート部よりも前記光学系側に位置する反射部は、前記中間チャート部から射出された原光束のうち前記第１の方向とは異なる方向へ射出された光束を反射して前記第１の入射角とは異なる入射角で前記光学系に入射させ、前記第２のパターンの反射像を結像させる
   請求項４又は５に記載の検査用光学装置。
9. 前記チャート部は、前記所定のパターンの像を形成する光束の射出面を前記第１の方向に直交するように配置され、
   前記ミラー部は、前記第１の方向に対して前記射出面に向く側へ傾斜した反射面を有する
   請求項１〜８のいずれか１項に記載の検査用光学装置。
10. 前記光学系と前記ミラー部との間に挿入可能で、前記光学系に無模様の光束を照射する無模様チャート部を更に有する
    請求項１〜９のいずれか１項に記載の検査用光学装置。
11. 所定のパターンの像を形成する光束を検査対象の光学系に入射させる検査用光学装置であって、
    前記光学系の光軸上において前記所定のパターンの像を形成する原光束を射出するチャート部と、
    反射面により前記光軸周りの中空部を形成するように連結された複数のミラーを有し、前記原光束のうち前記光軸方向に射出された第１の光束を反射せずに前記中空部を通過させ、前記光軸に対して傾斜する方向に射出された第２の光束を反射して前記光学系に入射させるミラーボックスと、
    を有する検査用光学装置。
12. 前記ミラーボックスは、射出された方向が互いに異なる複数の前記第２の光束を互いに異なる回数で反射可能な長さを有する
    請求項１１に記載の検査用光学装置。
13. 前記ミラーボックスは、前記第２の光束を順次反射するように、前記光軸方向の複数位置に互いに離間して設けられている
    請求項１１に記載の検査用光学装置。
14. 前記ミラーボックスの前記光軸に直交する断面における前記反射面の形状は、平行四辺形である
    請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の検査用光学装置。
15. 前記光学系の視野は矩形であり、
    前記ミラーボックスにおける前記平行四辺形は、前記視野の縦方向及び横方向を対角線の方向とする菱形である
    請求項１４に記載の検査用光学装置。
16. 所定のパターンの像を形成する光束を検査対象の光学系に入射させる検査用光学装置であって、
    前記所定のパターンの像を形成する光束を射出するチャート部と、
    前記チャート部により射出された原光束のうち互いに異なる方向へ射出された複数の光束を反射して前記光学系に互いに異なる入射角で入射させ、前記所定のパターンの反射像を結像させるミラー部と、
    を有する検査用光学装置。
17. 所定のパターンの像を形成する光束を検査対象の光学系に入射させる検査用光学装置と、
    前記光学系により結像された前記所定のパターンの像に基づいて前記光学系の良否を判定する判定部と、
    を有し、
    前記検査用光学装置は、
    前記所定のパターンの像を形成する原光束を射出し、その射出した原光束のうち第１の方向へ射出された第１の光束を第１の入射角で前記光学系に入射させ、前記所定のパターンの実像を結像させるチャート部と、
    前記原光束のうち前記第１の方向とは異なる第２の方向へ射出された第２の光束を反射して前記第１の入射角とは異なる第２の入射角で前記光学系に入射させ、前記所定のパターンの反射像を結像させるミラー部と、
    を有する検査装置。