JP2008249569A - 外観検査システム - Google Patents

Abstract

【課題】欠陥を漏れなく精度良く検査するとともに、検査結果を分かりやすく正確に表示し、検査に必要な各装置を自在に増設して、効率良く外観検査を行うシステムを安価に提供する。
【解決手段】外観検査システム１０で扱うレンズ１７は、検査トレイ１６に配列され、外観検査装置２２で良，不良，再検査の何れかに各々評価される。レンズ１７の評価や検査に用いた画像は、サーバ２１のデータベース２８に登録される。レンズ１７を配置した検査トレイ１６がトレイ保管庫２６に保管されている間に、再検査装置２３でサーバ２１から検査時の画像等が読み出され、再検査のレンズ１７は良又は不良に分類される。検査結果表示装置２４には検査時のままレンズが配列された検査トレイ１６が配置され、サーバ２１から取得した各々のレンズ１７の評価が各々のレンズ１７に直接的に表示され、レンズ１７は選別される。
【選択図】図１

Description

本発明は、物品を検査して、その検査の結果に応じて物品を選別させる検査システムに関し、さらに詳しくは、物品の外観を検査し、その検査の結果に応じて物品を選別させる外観検査システムに関する。

精密機器に用いられる電子デバイスや、レンズ，撮像素子といった光学デバイスは多少のキズやヨゴレなどの欠陥であったとしても、その性能に甚大な影響を与えてしまうことが多い。しかし、こうした欠陥は、製造時の様々な要因から、完全に取り除くことは現実的には略不可能である。そこで、実際には出荷前に入念に外観や性能の検査を行い、一定の基準を満たすものだけが商品として出荷される。

このような外観などの検査は、自動化されている部分もあるとはいえ、各種欠陥の定量的な評価は難しく、未だ目視検査に頼らざるを得ない検査項目も多い。目視検査は、検査の熟練度合いや体調などに大きく左右され、必ずしも安定した精度の検査であるとは言えない。また、目視検査の検査速度は必ずしも速いとは言えず、本来ならば全ての製品を正確に検査することが最も好ましいが、実際には目視検査は一部の製品を抜き取り検査することも多い。

近年では、こうした目視検査の問題点を鑑みて、目視検査する分量を低減し、外観などの検査を正確、かつ、効率的に行う外観検査装置が提案されている。例えば、検査する物品を撮像して得られた画像内の最高輝度に基づいて、物品を良品，不良品，判定不能品の何れかに判定し、この判定結果に基づいて必要に応じて再検査を行う外観検査装置が知られている（特許文献１参照）。

また、暗視野に照明しながらレンズを撮像して得られた画像に基づいてレンズの外観を検査する装置が知られている（特許文献２参照）。
特開平９−２６４８５６号公報 特開２００２−９０２５８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の外観検査装置のように物品を撮像して得られた画像内の最高輝度を使用して欠陥を検出すると、ヨゴレなどの低輝度の欠陥を正しく判別することができないという問題がある。

また、こうした低輝度の欠陥を検出しようとして、カメラの位置、照明の方向、照明光の強度などを調節すれば、もともと高輝度の欠陥は必要以上に強調され、本来良品であるはずのものまで不良品とされてしまう、いわゆる過剰検出が多く生じてしまう。すなわち、多種多様な欠陥がランダムに生じる物品については、必ずしも正確で効率的な検査が行えるとは言えないという問題がある。

さらに、特許文献１，２に記載の検査装置のように、物品に対するカメラの位置や、照明の方向、照明光の強度，波長などを工夫するために、検査ラインに沿って複数のカメラや照明を設ければ、１セットのカメラや照明では検出されない欠陥も、他のセットの撮影で適切な撮影条件となれば検出されることもある。しかし、検査する物品を検査ライン上などで移動させると、各カメラや各照明に対する物品の位置は、それぞれ異なってしまう。したがって、このように複数のカメラや照明のセットを用いて別個に撮影された画像は、それぞれに様々な欠陥を写しだした画像であるにもかかわらず、検査する物品の撮影角度などが検査するレンズを撮影するたびにそれぞれ異なるから、これらの画像を相互に精度良く比較することが困難であるという問題がある。

現実的な物品は立体的な形状であり、ここに生じる欠陥の特徴も様々である。したがって、多数のカメラ，照明のそれぞれで撮影した画像を相互に精度良く比較できない場合、こうした欠陥を漏れなく検出するためには、コスト的に非現実的な多数のカメラ及び照明が必要となってしまう。すなわち、現実的には、種々の欠陥を精度良く検出することはできないという問題がある。

一方、自動的な検査では判断の難しいものを再検査と判定し、これを目視検査で再度検査するといったように、自動的な検査と目視検査とを併用する外観検査装置の場合、新製品の製造の初期段階のように製品の品質が安定しない状況下では、大量の再検査品が発生してしまう。したがって、こうした目視検査を併用する外観検査装置を導入しても必ずしも製造が効率化されるとは限らないという問題がある。

さらに、外観検査の様態が、手動の目視検査の場合も、自動的な外観検査装置による場合も、検査結果に応じて物品を選別し、良品だけを出荷する必要がある。

検査結果に応じた物品の選別を自動化するためには、物品の形状などの特徴に応じて専用の設備が必要となるから、多大な設備投資が必要とされる。さらに、このような設備は、物品の大きさや形状などに応じてつくられるため、大きさや形状が異なるものに対して流用することは困難であり、汎用性が無い。したがって、新製品などの量産を開始する際などには、再び多大な設備投資が必要となるという問題がある。

一方、こうした物品の選別を手動で行う場合、検査結果を表示したモニタや、検査結果をプリントした紙面などを確認しながら行うなど、煩雑な作業を余儀なくされていた。特に、検査結果が、良，不良の２つのカテゴリーだけでない場合、例えば、欠陥の種類に応じて選別する必要がある場合などには、このような物品の選別は極めて煩雑な作業となっていた。したがって、検査した物品の検査結果を、離れた位置にあるモニタや紙面によらず、検査した物品に直接的に表示する検査結果表示装置が必要とされている。

また、こうした検査結果表示装置には、選別作業を行う作業員（以下、選別作業員）に対して検査結果を誤認させることなく、正確に表示することが求められる。
例えば、選別作業員は個々に身長など体格が異なることが当然であり、検査結果を表示された物品を見る角度などがそれぞれに異なるが、こうした個々の作業員の差異に影響されず、正確に検査結果を表示することが検査結果表示装置には求められる。

また、例えば、個々の物品の良否自体は検査装置などによって既に検査されているから、通常は複数配列された物品の中から検査結果に応じて一部のものを選別する場合がある。このように複数個配列された物品の中から一部の物品を選別する場合、検査結果表示装置に対する選別作業員の立ち位置などによらず、隣接して配置された物品を誤って選別対象の物品と誤認することがないように、個々の物品の検査結果を明確に区別して選別作業員に認識させることが求められる。

さらに、例えば、数百個単位の物品の中から数個から数十個程度の物品を選別する場合には、見落としや数え間違いなどの避け難い人的な誤りを軽減する必要がある。したがって、検査結果表示装置には、選別作業が正しく遂行されているか否かを確認するために、選別作業員に対して適切な情報を表示することが求められる。

一方、こうした検査結果表示装置は、物品の製造や検査にともなって連続的に使用するものであるから、耐久性が求められる。

さらに、上述のような外観検査装置や、精密な再検査を行う再検査装置、物品の良否に応じて選別する検査結果表示装置は、一連の検査ラインに一体となって設けられ、物品の外観検査と外観を検査した物品の良否に応じた選別は連続して行われる。外観検査装置、再検査装置、選別装置などは、検査ライン上に一体となって設けられているから、製造する物品の数量や質、要求される外観検査の精度等に応じて必要となった装置だけを個々に調整，交換，増設などを行うことは困難であるという問題がある。また、検査ラインの全体を別所などに増設すると、多大な設備投資が新たに必要となってしまうという問題がある。

本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、現実的な形状の物品にランダムに生じる多種多様な欠陥を漏れなく、精度良く検査するとともに、外観検査などの検査結果を分かりやすく正確に表示する外観検査システムを提供することを目的とする。さらに、物品の製造状況に応じて、この物品の検査に必要な各装置を自在に増設して、効率良く外観検査を行う外観検査システムを安価に提供することを目的とする。

本発明の外観検査システムは、外観の欠陥を検査される複数の被検体を並べて保持するとともに、各々の前記被検体に対して下方から照射される光を上方に通す被検体保持手段と、各々の前記被検体を撮像して前記被検体の画像を得る撮像手段を有し、前記被検体保持手段を移動させることで各々の前記被検体を前記撮像手段に対向する検査位置に配置するとともに、該検査位置に配置された前記被検体を照明しながら前記撮像手段で撮像し、得られた画像から前記被検体の欠陥を評価する欠陥評価装置と、前記配列手段に前記被検体を配列したままに、前記被検体の各々に対応付けて前記配列手段の下方から光を照射し、前記欠陥評価手段による前記被検体の評価をそれぞれ表示する評価表示装置とを備えることを特徴とする。

また、前記欠陥評価装置による前記被検体の評価を前記被検体保持手段ごとにまとめて管理するとともに、前記評価表示装置からの要求に応じて前記被検体の評価を出力する評価管理装置を備えることを特徴とする。

また、前記欠陥評価装置は、前記被検体に対して前記撮像手段の反対側に配置され、前記被検体を透過した照明光が前記撮像部に入射しないように前記被検体を一様に照明する第１照明と、前記被検体に対して前記撮像手段と同じ側に配置され、前記被検体に反射された照明光が前記撮像部に入射しないように前記被検体を一様に照明する第２照明と、前記被検体に対して前記撮像手段の反対側に配置され、前記被検体を透過した照明光が前記撮像部に入射するように前記被検体を一様に照明する第３照明と、前記被検体に対して前記撮像手段と同じ側に配置され、前記被検体に反射された照明光が前記撮像部に入射するように前記被検体を一様に第４照明とを備え、前記被検体と前記撮像手段との相対的な位置を変えずに相互に切り替え、前記第１照明，前記第２照明，前記第３照明，前記第４照明のそれぞれで前記被検体を照明しながら撮像することを特徴とする。

また、前記評価表示装置は、前記被検体保持手段が前記被検体を配列する間隔と前記欠陥評価手段による前記被検体の各々の評価とに応じた明暗又は配色のパターンを前記被検体保持手段の下方に表示することで、前記配列手段に配列されたままに前記欠陥評価手段による評価を前記被検体の各々に対応付けて表示することを特徴とする。

また、前記欠陥評価手段は、各々の前記被検体の欠陥を良，不良，再検査の何れかに評価し、前記評価管理手段は、前記被検体の評価とともに、前記欠陥評価手段で得られた前記被検体の画像を管理し、前記欠陥評価手段によって再検査と評価された前記被検体の画像を、前記評価管理手段から読み出し、モニタに表示させて、再検査と評価された前記被検体の欠陥を良又は不良の何れかに評価させる再検査装置
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、現実的な形状の物品にランダムに生じる多種多様な欠陥を漏れなく、精度良く検査するとともに、外観検査などの検査結果を分かりやすく正確に表示し、さらには、物品の製造状況に応じて、この物品の検査に必要な各装置を自在に増設して、効率良く外観検査を行う外観検査システムを安価に提供することができる。

図１に示すように、外観検査システム１０は、検査トレイ１６に配列されたレンズ１７の表面や内部に生じた欠陥を検査し、この検査の結果を表示して、検査の結果に応じて選別させる外観検査システム１０である。

外観検査システム１０で扱うレンズ１７は、例えば、ガラス材料を金型で加熱及び加圧して成形され、反射防止コーティングが施されたレンズであり、外観検査システム１０を用いない場合には、例えば実体顕微鏡を用いた外観目視検査が行われ、この外観目視検査の結果に応じて、検査と同時に選別される。

この外観検査システム１０は、サーバ２１、外観検査装置２２、再検査装置２３、検査結果表示装置２４、トレイ保管庫２６などから構成される。

トレイ保管庫２６は、外観検査装置２２による外観検査を終えた検査トレイ１６（詳細は後述）を、レンズ１７を配置したままの状態で保管する場所である。このトレイ保管庫２６は、検査結果表示装置２４によって、レンズ１７の外観検査の結果を表示して良品と不良品とに選別されるまでの間に、検査トレイ１６及びこれに配置されたレンズ１７を保管する場所である。

［サーバ］
サーバ２１は、外観検査装置２２で得られるレンズ１７の外観検査の評価や、外観検査に用いた画像などのデータをデータベース２８で管理し、再検査装置２３や検査結果表示装置２４などから要求されたときに、これらのデータのうち必要とされているものを出力する。すなわち、サーバ２１は、外観検査システム１０で使用されるデータを統括的に管理する。

［外観検査装置］
図２に示すように、外観検査装置２２は、検査トレイ１６に並べて配置されたレンズ１７の表面や内部に生じた欠陥を検査する外観検査装置である。

検査トレイ１６には、レンズ１７を配置する座繰り穴３１が格子状に並べて設けられている。また、これらの座繰り穴３１の中央には、座繰り穴３１と比較して小さな径の貫通孔３２がそれぞれ設けられている。また、貫通孔３２は、下方から照射される照明光を効率よくレンズ１７に導くために、下方に向かうほど直径が大きくなるように設けられている。

さらに、検査トレイ１６は、レンズ１７の製造量に応じて同様のものが複数用意されているが、検査トレイ１６には各々を識別するためのＩＤ３３（図３参照）が付与されている。このＩＤ３３は例えばバーコードであり、検査位置に移動されたときに読み取られ、貫通孔３２に配置したレンズ１７の管理番号などとともに管理される。

外観検査装置２２は、ＸＹステージ３４、ＩＤスキャナ３６、ＣＣＤエリアセンサ３７、透過型暗視野照明４１（第１照明）、反射型暗視野照明４２（第２照明）、透過型明視野照明４３（第３照明）、反射型明視野照明４４（第４照明）などから構成される。

ＸＹステージ３４は、セットされた検査トレイ１６ごとレンズ１７を移動させ、検査を実行するレンズ１７をＣＣＤエリアセンサ３７の直下の検査位置に正確に移動させる。このＸＹステージ３４には、レンズ１７が配置された検査トレイ１６がセットされる中空ステージが設けられている。この中空ステージは水平に移動自在に設けられているとともに、中空な枠状に形成されている。したがって、セットされた検査トレイ１６の中央部分は下方に露出されており、検査トレイ１６に配置されたレンズ１７は、下方からであっても照明される。また、ＸＹステージ３４は、検査トレイ１６が交換されるごとに、検査トレイ１６をＩＤスキャン位置へ移動させる。

ＣＣＤエリアセンサ３７は、下方に向けて配置されており、ＸＹステージ３４によって検査位置に移動されたレンズ１７、すなわちＣＣＤエリアセンサ３７に正対して配置されたレンズ１７を様々な照明条件下で撮影する。ＣＣＤエリアセンサ３７によって撮影されたレンズ１７の画像は、検査トレイ１６のＩＤ３３やレンズ１７が配置されている検査トレイ１６内の座標とともに管理される。

透過型暗視野照明４１（第１照明手段）は、検査位置にあるレンズ１７に対してＣＣＤエリアセンサ３７の反対側に配置され、レンズ１７に対して一様に照明光を照射する平面状の発光面４６を備える。この発光面４６は全面が発光するわけではなく、発光面４６の中央部分には無発光部４７が設けられている。透過型暗視野照明４１から照射される照明光は無発光部４７を除いた発光面４６の全体から一様に照射される。また、透過型暗視野照明４１からの照明光がレンズ１７を透過した後にＣＣＤエリアセンサ３７には入射しないように、無発光部４７の大きさや形状が定められる。なお、透過型暗視野照明４１は、多数配列されたＬＥＤ上に拡散板を設けた構成となっており、無発光部４７の大きさや形状などは容易に変更される。

また、透過型暗視野照明４１は、１軸ステージ４８上に設けられており、レンズ１７に照明光を照射する使用位置と、この使用位置から退避された不使用位置との間で自在に移動される。この透過型暗視野照明４１を移動させる１軸ステージ４８は、ＸＹステージ３４やＣＣＤエリアセンサ３７の固定設備などとは独立して設けられており、ＣＣＤエリアセンサ３７と検査位置にあるレンズ１７との相対的な位置関係を変えることなく、透過型暗視野照明４１を使用位置と不使用位置とに自在に移動させる。

反射型暗視野照明４２（第２照明手段）は、検査位置にあるレンズ１７に対してＣＣＤエリアセンサ３７と同じ側に配置される。この反射型暗視野照明４２は、検査位置にあるレンズ１７の周囲を上方から取り囲むようにして設けられた円筒状の照明であり、内面側が発光面となってレンズに対して一様に照明光を照射する。この反射型暗視野照明４２照射される照明光は、後述する反射型明視野照明４４と比較して、検査トレイ１６の表面に近い角度からレンズ１７に照射される。すなわち、照明光がレンズ１７の正常な表面に反射されてＣＣＤエリアセンサ３７に入射する量が少なくなるように、反射型暗視野照明４２の照明角度は調節されている。

透過型明視野照明４３（第３照明手段）は、検査位置にあるレンズ１７に対してＣＣＤエリアセンサ３７の反対側に配置され、レンズ１７に対して一様に照明光を照射する平面状の発光面４９を備える。前述の透過型暗視野照明４１の発光面４６とは異なり、この透過型明視野照明４３の発光面４９は全面が一様に発光する。また透過型明視野照明４３の発光面４９の大きさは、少なくとも前述の透過型暗視野照明４１の無発光部４７の大きさよりも大きい。すなわち、透過型明視野照明４３から照射される照明光は、レンズ１７を透過してＣＣＤエリアセンサ３７へ入射する。

反射型明視野照明４４（第４照明手段）は、検査位置にあるレンズ１７に対してＣＣＤエリアセンサ３７と同じ側に配置され、レンズ１７の上方から一様に照明光を照射する。この反射型明視野照明４４から照射される照明光は、前述の反射型暗視野照明４２と比較して、検査トレイ１６の表面に正対する方向から照射される。すなわち、レンズ１７の正常な表面に反射された照明光の大部分がＣＣＤエリアセンサ３７へと入射するように、反射型明視野照明４４の照明角度は調節されている。

マスク板５２は、透過型暗視野照明４１及び透過型明視野照明４３と、ＸＹステージ３４との間に設けられる。また、マスク板５２には、ＣＣＤエリアセンサ３７の正面に、検査する対象のレンズ１７だけが露出される開口が設けられており、透過型暗視野照明４１や透過型明視野照明４３から発せられる光は、この開口を通して検査するレンズ１７に照射される。また、マスク板５２とＸＹステージとの距離や、マスク板５２の開口の大きさは、いわゆるケラレが生じない大きさに定められる。一方、マスク板５２は、検査するレンズ１７の周囲に配列された他のレンズ１７に照射される透過型暗視野照明４１や透過型明視野照明４３からの光を遮る。さらに、マスク板５２の表面は反射防止処理が施されており、透過型暗視野照明４１や透過型明視野照明４３からの光が乱雑な反射を繰り返して、検査するレンズ１７に入射することを防ぐ。

マスク板５３は、反射型暗視野照明４２とＸＹステージ３４との間に設けられる。また、マスク板５３には、ＣＣＤエリアセンサ３７の正面に、検査する対象のレンズ１７だけが露出される開口が設けられており、反射型暗視野照明４２や反射型明視野照明４４から発せられる光は、この開口を通して検査するレンズ１７に照射される。また、マスク板５３とＸＹステージとの距離や、マスク板５３の開口の大きさは、いわゆるケラレが生じない大きさに定められる。一方、マスク板５３は、検査するレンズ１７の周囲に配列された他のレンズ１７に照射される反射型暗視野照明４２や反射型明視野照明４４からの光を遮る。さらに、マスク板５３の表面は反射防止処理が施されており、反射型暗視野照明４２や反射型明視野照明４４からの光が乱雑な反射を繰り返して、検査するレンズ１７に入射することを防ぐ。

図３に示すように、外観検査装置２２は、制御部５６、基本画像処理部５７、リファレンス画像作成部５８、差分画像作成部５９、評価部６１、ＲＡＭ６２、ＲＯＭ６３、データ通信部６４などから構成される。

制御部５６は、データバス６６を介して外観検査装置２２の各部を統括的に制御する。また、制御部５６はＲＯＭ６３に記憶された制御プログラムを読み出し、これにしたがってこのような外観検査装置２２の各部の制御を行う。例えば、制御部５６は、前述のＸＹステージ３４、ＩＤスキャナ３６、１軸ステージ４８、透過型暗視野照明４１、反射型暗視野照明４２、透過型明視野照明４３、反射型明視野照明４４、ＣＣＤエリアセンサ３７を、外観検査装置２２の制御プログラムにしたがって、それぞれに対応するドライバを用いて制御する。また、例えば、制御部５６は、ＸＹステージ３４を移動させた量などから検査するレンズ１７の検査トレイ１６内での位置を特定し、これをＲＡＭ６２に記憶する。

ＩＤスキャナ３６は、ＩＤスキャン位置に移動された検査トレイ１６のＩＤ３３を読み取り、サーバ２１に構築されたデータベース２８に登録する。データベース２８に登録されたＩＤ３３は、各々のレンズ１７の検査に用いる画像や検査結果などとともに管理される。

ＣＣＤエリアセンサ３７は、ズームレンズ，フォーカスレンズ，絞りなどからなる撮像レンズと、この撮像レンズの背後に配置されたＣＣＤなどから構成される。ＣＣＤエリアセンサ３７は、透過型暗視野照明４１、反射型暗視野照明４２、透過型明視野照明４３、反射型明視野照明４４のうち何れか１つによって照明された状態で、検査位置にあるレンズ１７を撮像する。このとき、検査対象のレンズ１７からの光は、撮像レンズによってＣＣＤの受光面に結像され、ＣＣＤの各画素の受光量に比例したアナログの撮像信号へと光電変換される。

なお、撮像レンズのズームやフォーカス、絞りの開口面積、ＣＣＤの電子シャッタ速度などは、検査するレンズ１７の形状などに応じて予め定められ、同種のレンズ１７を撮像する際には同じ条件で撮像が行われる。

基本画像処理部５７は、ＣＣＤエリアセンサ３７から出力されるアナログの撮像信号からノイズを除去するとともに、信号を増幅し、アナログの撮像信号をデジタルな画像データへと変換する。こうしてＣＣＤエリアセンサ３７から得られたデジタルな画像データは、元画像としてＲＡＭ６２に一時的に記憶される。

以下では透過型暗視野照明４１によって照明されたレンズ１７の元画像を第１元画像６７と称する。同様に、反射型暗視野照明４２によって照明されたレンズ１７の元画像を第２元画像６８、透過型明視野照明４３によって照明されたレンズ１７の元画像を第３元画像６９、反射型明視野照明４４によって照明されたレンズ１７の元画像を第４元画像７０とそれぞれ称する。

リファレンス画像作成部５８は、外観検査装置２２又は目視検査によって良品と判定されたレンズ（以下、良品レンズ）を撮像して得られた元画像に基づいて良品の基準となるリファレンス画像を作成する。例えば、複数の良品レンズを透過型暗視野照明４１によって照明し、それぞれの第１元画像が得られると、リファレンス画像作成部５８は、これらの第１元画像の各画素ごとの輝度を平均する。そして、良品レンズの第１元画像の平均輝度を各画素の輝度とした第１平均輝度画像を作成する。また、同時に、リファレンス画像作成部５８は、良品レンズの第１元画像６７から各々の画素ごとに標準偏差を算出し、この標準偏差を各画素の輝度データとした第１標準偏差画像を作成する。さらに、リファレンス画像作成部５８は、得られた第１平均輝度画像と第１標準偏差画像とから、透過型暗視野照明４１で照明しながら撮影する場合の良品の基準として用いる第１リファレンス画像７１を作成し、ＲＡＭ６２に記憶する。この第１リファレンス画像７１は、例えば、検査するレンズの形状などの特徴に応じて予め定められた数をαとするとき、第１平均輝度画像に第１標準偏差画像のα倍を対応する画素ごとに加算してつくられる。

同時に、リファレンス画像作成部５８は、複数の良品レンズの第３元画像６９を用いて、第３平均輝度画像と第３標準偏差画像とを作成し、これらに基づいて透過型明視野照明４３で照明しながら撮影する場合の良品の基準として用いる第３リファレンス画像７３を作り、ＲＡＭ６２に記憶する。

一方、検査するレンズ１７の第２元画像６８が取得されると、リファレンス画像作成部５８は、第２元画像６８のある画素（注目画素と称する）に対して、この注目画素の輝度データと、注目がその周囲にある所定範囲の画素の輝度データとを平均し、局所平均輝度データを算出する。この局所平均輝度データは第２元画像６８の全ての画素について算出される。そして、リファレンス画像作成部５８は、この局所平均輝度データを各画素の輝度データとする第２局所平均画像を、第２リファレンス画像７２としてＲＡＭ６２に一時的に記憶する。

同様に、リファレンス画像作成部５８は、検査するレンズ１７の第４元画像７０が取得されると、この第４元画像７０から、第４局所平均画像を作成し、これを第４リファレンス画像７４として、ＲＡＭ６２に一時的に記憶する。

なお、第１リファレンス画像７１及び第３リファレンス画像７３は、レンズの検査が開始される際に１度行われ、以降の検査には同じリファレンス画像７１，７３が用いられる。一方、第２リファレンス画像７２及び第４リファレンス画像７４は、検査するレンズ１７のそれぞれについて作成される。

差分画像作成部５９は、ＲＡＭ６２から検査するレンズ１７の第１元画像６７と第１リファレンス画像７１とを読み出し、各画素についてこれらの差を算出して、各画素がこの差と同じ値の第１差分画像７６を作成し、ＲＡＭ６２に記憶する。同様にして、差分画像作成部５９は、第２元画像６８から第２リファレンス画像７２を差し引いて第２差分画像７７を、第３元画像から第３リファレンス画像７３を差し引いて第３差分画像７８を、第４元画像から第４リファレンス画像７４を差し引いて第４差分画像７９を、それぞれ作成し、ＲＡＭ６２に記憶する。

上述のように差分画像作成部５９が第１差分画像７６を作成する際に、第１元画像６７に写されたレンズの中心と第１リファレンス画像７１のレンズの中心とは一般に一致しない。しかし、レンズ１７を撮影すると、レンズ１７の表面の形状に応じて、元画像に写されたレンズ１７の内部に照明が写り込む。また、リファレンス画像に写されたレンズの内部にも同様にして照明が写り込む。差分画像作成部５９は、このような、レンズ１７の表面の形状に応じた照明の写りこみを利用して、元画像及びリファレンス画像にそれぞれ写されたレンズの中心を算出し、これを中心として第１差分画像７６を作成する。一方、透過型明視野照明４３で照明した場合の第３元画像６９及び第３リファレンス画像７３の場合には、全体が明るく写されるため、こうした照明の写りこみを利用したレンズの中心位置の算出，同定はしない。しかし、このようにレンズの全体が明るく写しだされる場合には、レンズの表面の形状に応じた輝度分布がある。したがって、第３差分画像７８を作製する際に、差分画像作成部５９は、レンズ１７の表面の形状に応じた輝度分布に基づいて、第３元画像に写しだされたレンズ１７の中心を算出する。

評価部６１は、差分画像の各画素ごとに予め定められた閾値と比較して、レンズ１７の良否を評価する。例えば、評価部６１は、第１差分画像の各画素の値を、予め定められた基準値と比較し、この基準値を超える画素の総数を計数し、欠陥面積Ｓ１とする。ここで用いられる基準値は、予め定められ、ＲＡＭ６２に記憶されている。そして、評価部６１は、こうして得られた欠陥面積を、予め設定されており、ＲＡＭ６２に記憶された第１閾値と比較する。ここで用いる第１閾値は、上限値Ｕ１と下限値Ｌ１とからなる。

すなわち、第１閾値８１は、範囲を定める閾値の組み合わせであり、検査開始前に予め定められている。この第１閾値８１の値は、レンズ１７の不良品率など、検査の結果などに応じて定められ、上限値Ｕ１，下限値Ｌ１のそれぞれについて別個に独立して定められる。こうした閾値の調節は、以下の第２〜第４閾値にも共通であり、第１〜第４閾値はそれぞれ独立に、かつ、各々の閾値の上限値，下限値についてそれぞれ独立に決定される。

欠陥面積Ｓ１が第１閾値の下限値よりも小さい場合（Ｓ１＜Ｌ１）に、評価部６１はレンズ１７を良と判定する。一方、欠陥面積が第１閾値の上限値よりも大きい場合（Ｓ１＞Ｕ１）に、評価部６１はレンズ１７を不良と判定する。そして、欠陥面積Ｓ１が第１閾値８１の下限値Ｌ１以上の大きさで、上限値Ｕ１以下の大きさの場合（Ｌ１≦Ｓ１≦Ｕ１）に、評価部６１はレンズ１７を要再検査と判定する。こうして、第１差分画像７６と第１閾値８１との比較から得られたレンズ１７の判定は、第１判定結果としてＲＡＭ６２に記憶される。

同様にして、評価部６１は、第２差分画像の欠陥面積Ｓ２を計数し、これを第２閾値８２（上限値Ｕ２，下限値Ｌ２）と比較することで、レンズ１７を良，不良，要再検査の何れかに判定する。第２差分画像７７と第２閾値８２との比較に基づいて得られたレンズ１７の判定結果は、第２判定結果としてＲＡＭ６２に記憶される。

また同様に、評価部６１は、第３差分画像の欠陥面積Ｓ３を計数し、これを第３閾値８３（上限値Ｕ３，下限値Ｌ３）と比較することで、レンズ１７を良，不良，要再検査の何れかに判定する。第３差分画像７８と第３閾値８３との比較に基づいて得られたレンズ１７の判定結果は、第３判定結果としてＲＡＭ６２に記憶される。

さらに同様にして、評価部６１は、第４差分画像の欠陥面積Ｓ４を計数し、これを第４閾値８４（上限値Ｕ４，下限値Ｌ４）と比較することで、レンズ１７を良，不良，再検査の何れかに判定する。第４差分画像７９と第４閾値８４との比較に基づいて得られたレンズ１７の判定結果は、第４判定結果としてＲＡＭ６２に記憶される。

そして、評価部６１は、上述の第１〜第４判定結果に基づいてレンズ１７の最終的な評価を決定する。すなわち、第１〜第４判定結果の中に不良判定が含まれている場合には、評価部６１はレンズ１７を不良品と評価する。一方、レンズ１７が不良品でない場合において、第１〜第４判定結果の中に要再検査が含まれている場合には、評価部６１はレンズ１７を要再検査品と評価する。そして、不良品及び要再検査品でない場合に、評価部６１はレンズ１７を良品と評価する。

また、評価部６１によるレンズ１７の評価は、検査トレイ１６のＩＤ３３、検査トレイ１６内での位置、評価する際に用いた第１〜第４差分画像などとともに関連付けられて、サーバ２１のデータベースに登録される。

ＲＡＭ６２は、作業用のメモリであり、検査トレイ１６のＩＤ３３，検査するレンズ１７の検査トレイ１６内での位置，元画像，リファレンス画像，差分画像，閾値，基準値などが記憶される。また、ＲＯＭ６３は、外観検査装置２２の各種設定や、制御プログラム、各種ドライバなどが記憶されるメモリである。

データ通信部６４は、外観検査装置２２の外部に設けられたサーバ２１と外観検査装置２２とをＬＡＮなどで接続する。したがって、データ通信部６４を介して、レンズ１７の評価は検査トレイ１６のＩＤ３３、検査トレイ１６内でのレンズ１７の位置、評価に用いられた第１〜第４元画像などとともにサーバ２１に構築されたデータベース２８に登録される。

以下、上述のように構成される外観検査装置２２の作用を説明する。図４に示すように、検査するレンズ１７が配置された検査トレイ１６が外観検査装置２２にセットされると、ＸＹステージ３４によって検査トレイ１６はＩＤスキャン位置に移動され、ＩＤスキャナ３６によって検査トレイ１６のＩＤが読み取られる。そして、検査するレンズ１７がＣＣＤエリアセンサ３７の直下に移動され、レンズ１７の検査が開始される。

まず、透過型暗視野照明４１が検査するレンズ１７の直下に移動され、この透過型暗視野照明４１によって照明された状態で検査するレンズ１７の画像（第１元画像）が取得される。この第１元画像と第１リファレンス画像７１とから第１差分画像７６がつくられる。そして、この第１差分画像７６に基づいて、レンズ１７の良否が、良，不良，要再検査の何れかに判定される（第１判定結果）。

こうして第１判定結果が得られると、外観検査装置２２は反射型暗視野照明４２に照明を切り替え、レンズ１７の画像（第２元画像）が取得される。この第２元画像と第２リファレンス画像７２とから第２差分画像７７がつくられる。そして、第２差分画像７７に基づいて、レンズ１７の良否が、良，不良，要再検査の何れかに判定される（第２判定結果）。

さらに、第２判定結果が得られると、外観検査装置２２は、透過型明視野照明４３に照明を切り替える。すなわち、１軸ステージ４８が駆動され、透過型暗視野照明４１はレンズ１７の直下から退避し、透過型明視野照明４３がレンズ１７の直下に移動される。そして、外観検査装置２２は、透過型明視野照明４３でレンズ１７を照明しながら、レンズ１７の画像（第３元画像）が取得される。この第３元画像と第３リファレンス画像７３とから第３差分画像７８がつくられる。そして、第３差分画像７８に基づいて、レンズ１７の良否が、良，不良，要再検査の何れかに判定される（第３判定結果）。

第３判定結果が得られると、外観検査装置２２は、反射型明視野照明４４に照明を切り替え、第４元画像を取得する。そして、第４元画像と第４リファレンス画像７４とから第４差分画像７９がつくられる。そして、第４差分画像に基づいて、レンズ１７の良否が、良，不良，要再検査の何れかに判定される（第４判定結果）。なお、反射型明視野照明４４で照明しながらレンズ１７を撮影する場合、ＣＣＤエリアセンサ３７に正対する位置には透過型暗視野照明４１が配置される。

こうして第１〜第４判定結果が揃うと、これらの判定結果に基づいて外観検査装置２２はレンズ１７の評価を決定する。このとき、第１〜第４判定結果の中に一つでも不良判定が含まれていれば、レンズ１７は不良品であると評価される。また、第１〜第４判定結果の中に不良判定が含まれておらず、要再検査判定が含まれている場合には、レンズ１７は再検査品であると評価される。一方、第１〜第４判定結果の中に、不良判定及び要再検査判定がともに含まれていない場合に、すなわち、第１〜第４判定結果が全て良判定の場合に、レンズ１７は良品と評価される。このレンズ１７の評価は、検査トレイ１６のＩＤや検査トレイ内での位置、検査に用いた差分画像などとともに、検査を管理するサーバ２１に記憶される。

このように１個のレンズ１７の評価が定まると、ＸＹステージ３４が移動され、他のレンズに対して上述と同様の検査が行われる。

また、外観検査装置２２によって、検査トレイ１６に配置された全てのレンズ１７が良品、不良品、再検査品の何れかに評価されると、検査トレイ１６は、トレイ保管庫２６に移動される。

また、外観検査装置２２によって検査されたレンズ１７のうち、再検査品と評価されたレンズ１７は、後述する再検査装置２３によって、別途、再検査が実施され、最終的に良品又は不良品の何れかに分類される。

また、上述のように、透過型暗視野照明４１、反射型暗視野照明４２、透過型明視野照明４３、反射型明視野照明４４をそれぞれ用いて、検査するレンズ１７の画像を得る場合、各々の照明ごとに精度良く評価することができる欠陥の種類が異なる。例えば、図５に示すように、出荷直前のレンズ１７には、キズ９１、ブツ９２、ヨゴレ９３、カケ９６、コート抜け１０３、アワ１０４などの様々な欠陥が生じているおそれがある。当然ながら、こうした様々な欠陥は、発生原因や特徴がそれぞれ異なる。

キズ９１はレンズ１７の表面に生じた線状の傷であり、ブツ９２はレンズ１７の表面に生じる点状の傷である。ヨゴレ９３は、レンズ１７の表面に範囲に広がって付着した汚れである。また、カケ９６はレンズ１７の周縁部などが欠け落ちてしまったできた形状の欠陥である。コート抜け１０３は反射防止コーティングの欠陥であり、コーティング層にあいた穴である。また、アワ１０４は、成形時に混入した気泡などが主原因でレンズ１７内部や表面に生じ、他の正常部分と屈折率が異なる欠陥である。

こうした欠陥が生じたレンズ１７を、透過型暗視野照明４１で照明して撮影し、検査する場合には、キズ９１、ブツ９２が精度良く評価される。例えば、図６に示すように、第１元画像６７には、キズ９１、ブツ９２、ヨゴレ９３、アワ１０４が、視覚的にも容易に認められる。一方、カケ９６、コート抜け１０３は、位置や角度、欠陥の程度などによっては認識され難いこともある。このことから、第１差分画像７６の欠陥面積Ｓ１と比較される第１閾値８１は、キズ９１、ブツ９２を検出するために最適な値が選ばれる。なお、ヨゴレ９３は反射型暗視野照明４２による第２元画像６８でさらに明確に認識されるから、後述するように第２差分画像７７に基づいて評価される。また、アワ１０４についても、第１元画像６７で精度良く認識されるが、これと同等以上に精度良く第２元画像６８で認識されるから、第２差分画像７７に基づいて評価される。

なお、第１元画像６７には、レンズ１７の表面の形状に応じて生じた照明の写り込み１０６があるが、第１差分画像７６においては、この照明の写り込み１０６は欠陥と比較して十分に輝度が小さい。したがって、自動的に行われる欠陥の検査には大きな影響は与えず、また、この照明の写り込み１０６の上にある欠陥であっても略正確に評価される。このことは、他の差分画像であっても同様である。

また、レンズ１７を反射型暗視野照明４２で照明して撮影し、検査する場合には、ヨゴレ９３、アワ１０４が精度良く評価される。例えば、図７に示すように、第２元画像６８には、キズ９１、ブツ９２、ヨゴレ９３、アワ１０４が視覚的にも容易に認められる。特に、ヨゴレ９３は、この第２差分画像７７によって略確実に検出される。一方、コート抜け１０３については、これらが生じた位置や角度、欠陥の程度などによっては認識され難いこともある。また、キズ９１、ブツ９２については、透過型暗視野照明４１による第１元画像６７の方がより明確に認識される。これらのことから、第２差分画像７７の欠陥面積Ｓ２と比較される第２閾値８２は、ヨゴレ９３アワ１０４を評価するために最適な値が選ばれる。

また、レンズ１７を透過型明視野照明４３で照明して撮影し、検査する場合には、カケ９６が精度良く評価される。例えば、図８に示すように、第３元画像６９には、カケ９６、アワ１０４が視覚的にも容易に認められる。一方、キズ９１、ブツ９２、コート抜け１０３については、これらが生じた位置や角度、欠陥の程度などによっては認識され難いこともある。さらに、ヨゴレ９３は、第３元画像６９では殆ど認識されない。これらのことから、第３差分画像７８の欠陥面積Ｓ３と比較される第３閾値８３は、カケ９６を評価するために最適な値が選ばれる。

また、レンズ１７を反射型明視野照明４４で照明して撮影し、検査する場合には、コート抜け１０３が精度良く評価される。例えば、図９に示すように、第４元画像７０には、コート抜け１０３が視覚的にも容易に認められる。一方、キズ９１、ブツ９２は、これらが生じた位置や角度、欠陥の程度などによっては、認識されがたいこともある。さらに、ヨゴレ９３、アワ１０４は、第４差分画像では殆ど認識されない。これらのことから、第４差分画像７９の欠陥面積Ｓ４と比較される第４閾値８４は、コート抜け１０３を精度良く評価するために最適な値が選ばれる。

以上のように、外観検査装置２２は、１個のＣＣＤエリアセンサ３７に対して透過型暗視野照明４１、反射型暗視野照明４２、透過型明視野照明４３、反射型明視野照明４４の４種の照明を設けており、これらをそれぞれ用いてレンズ１７を撮影し、検査する。したがって、検査ライン上にカメラや照明を複数設けた外観検査装置と比較して、外観検査装置２２は小型化が実現される。また、カメラや照明が最小限の個数であるから、低コストに外観検査装置２２を提供することができる。

また、上述のように、外観検査装置２２は、４種の照明条件でそれぞれ撮影した画像に基づいて検査を行うから、レンズ１７の表面などに生じた欠陥を、その位置、大きさ、角度など個々の特徴によらず、漏れなく検査することができる。

さらに、各照明条件での画像からレンズ１７の欠陥をそれぞれ判断し、これらを総合して最終的なレンズ１７の評価を決定するから、評価の基準が何れかの欠陥の評価に傾倒することなく、レンズ１７の欠陥に生じる様々な欠陥の何れをも十分に考慮して、レンズ１７の良否を正しく評価することができる。

さらに、各照明条件に基づいて検査する欠陥の種類を割り当てているから、レンズ１７に生じる欠陥の特徴に応じて容易に閾値を設定することができる。また、各照明条件で検出される欠陥の特徴に応じて設定される閾値を用いて評価を行うから、正確に漏れなく欠陥を検査することができ、検査の安定性，信頼性が向上する。

また、上述のように、各種照明条件でのレンズ１７の評価は、欠陥面積と照明条件に応じた閾値との比較によって行われ、用いられる閾値は上限値と下限値とからなり、範囲を指定する閾値である。したがって、欠陥を過剰評価してレンズ１７を不良としてしまう過剰検査や欠陥を過小して評価レンズ１７を良品としてしまう誤検査といったように、単一の値からなる閾値で評価する場合に閾値周辺の判断の難しい範囲で生じる弊害は防がれ、安定した信頼性の高い検査を行うことができる。

さらに、閾値の上限値と下限値は、不良品の数や特徴などに応じてそれぞれ設定することができるから、新製品の生産初期などで製品の品質が安定しない場合などにも、検査精度を確保しながらも、不必要に再検査にまわされる製品の数を減らし、検査効率を向上させることができる。

また、上述のように、外観検査装置２２は、元画像とリファレンス画像との差である差分画像に基づいて欠陥を評価するから、レンズ１７の表面の形状に応じて照明が写りこんだ部分にある欠陥であっても、正確に評価することができる。

一方、自動的な判断の難しい要再検査のレンズに対しては、第１〜第４元画像６７，６８，６９，７０を用いて再検査を行うことで、顕微鏡による目視検査と比較して、容易に欠陥の有無、程度、種類が判別され、再検査自体が迅速に行われる。また、第１〜第４元画像６７，６８，６９，７０を用いて再検査を行うと、欠陥の有無や、程度，種類などの特徴も一目瞭然となり、検査員の個々の観察技術や体調などが再検査に与える影響は極めて少なくなるから、検査品質が安定する。

さらに、第１〜第４元画像６７，６８，６９，７０を用いて再検査を行うと、再検査によってレンズ１７が不良品と評価された場合に、将来的に多数生じるおそれのある不良の原因は容易に特定される。このように増加するおそれのある不良の原因を、一括管理，分析することで、不良多発ロットの特定、不良の原因となった生産工程の特定など、不良の原因を究明し、レンズ１７の不良を未然に防ぎ、生産効率を向上させることができる。

なお、上述の外観検査装置２２の各部、例えば、各照明の発光面や、ＣＣＤエリアセンサ３７、検査トレイ１６などは反射防止処理を施されていることが好ましい。透過型暗視野照明４１、反射型暗視野照明４２、透過型明視野照明４３、反射型明視野照明４４の発光面にそれぞれ反射防止処理を施しておくことで、各照明からの光が乱雑に反射され、レンズ１７の外観に生じた欠陥以外に反射，散乱された不要な光がＣＣＤエリアセンサ３７に入射して検査の精度が劣化してしまうことを防ぐことができる。また、同様の理由から、例えば、外観検査装置２２のマスク板５２には、反射防止処理を施された開口を開閉するシャッタなどを設けても良い。また、反射型暗視野照明４２や反射型明視野照明４４で検査するレンズ１７を撮影する場合に、透過型暗視野照明４１を検査するレンズ１７の直下に移動させても良い。すなわち、透過型暗視野照明４１の無発光部４７で上述の不要な光によって検査の精度が劣化することを防ぐことができる。

なお、外観検査装置２２は透過型暗視野照明４１と透過型明視野照明４３とを１軸ステージ４８を駆動して切り替えるが、これに限らず、透過型暗視野照明４１と透過型明視野照明４３とで共通の発光面を用いてもよい。例えば、図１０（Ａ）に示すように、全面が一様に発光，消光する照明パネル１１１の前面に、無発光部４７と同じ形状を持つ遮光板１１３を回動させることで、透過型暗視野照明と透過型明視野照明とに切り替わる。すなわち、遮光板１１３を発光面１１２から退避させたときには、照明パネル１１１は透過型明視野照明４３となり、一方、遮光板１１３を発光面１１２上に移動させたときには、照明パネル１１１は透過型暗視野照明４１となる。また、例えば、図１０（Ｂ）に示すように、照明パネル１１１の前面に、遮光板１１３を水平に移動させることで、透過型暗視野照明と透過型明視野照明とに切り替えても良い。

また、例えば、図１１に示すように、透過型暗視野照明と透過型明視野照明とに共通に用いられる照明パネルとして、画像などを表示する、いわゆる液晶パネル１１４を好適に用いることができる。液晶パネル１１４は、発光面１１６の全面を消光した状態（図１１（Ａ））と、発光面１１６の全面を発光させた状態（図１１（Ｂ））と、発光面１１６の中央部分が無発光部１１７となるように部分的に発光させた状態（図１１（Ｃ））とを自在に切り替えられる。このとき、全面が消光した状態（図１１（Ａ））は、液晶パネル１１４の不使用状態である。また、全面を発光させた状態（図１１（Ｂ））は、液晶パネル１１４は、透過型明視野照明として機能する。さらに、部分的に発光させた状態（図１１（Ｃ））は、透過型暗視野照明として機能する。

さらに液晶パネル１１４を透過型暗視野照明として用いる場合、無発光部の位置や大きさは、検査するレンズ１７の大きさなどによって自在に変更される。例えば、図１２（Ａ）に示すように、検査するレンズ１７の大きさや曲面の形状、検査するレンズ１７と液晶パネル１１４との距離などに応じて最適な無発光部の大きさや形状が定められる。一方、図１２（Ｂ）に示すように、例えば、レンズ１７と比較して直径の大きなレンズ１１８の外観を検査する場合であっても、液晶パネル１１４はこのレンズ１１８の大きさ、曲面の形状、レンズ１１８と液晶パネル１１４との距離などに応じて、無発光部１１９の大きさが変更される。

このように、透過型暗視野照明と透過型明視野照明とに共通の発光面を用いると、実質的に照明パネルを１個減らすことができるから、外観検査装置２２は小型化され、さらには、低コストに外観検査装置２２を提供することができる。

また、液晶パネル１１４を透過型暗視野照明及び透過型明視野照明として用いる場合には、大きさや表面の形状など検査するレンズの特徴に応じて、容易に、自在に無発光部の大きさや形状を変更することができる。

なお、液晶パネル１１４は、発光面１１６の一部分を選択的に消光することができれば良いので、ＬＥＤパネル、ＦＥＤパネル、ＳＥＤパネル、ＣＲＴなどであっても良い。

なお、外観検査装置２２は、透過型暗視野照明４１、反射型暗視野照明４２、透過型明視野照明４３、反射型明視野照明４４の全てを備えるが、これに限らない。例えば、さらに外観検査装置２２を低コストに提供しようとする場合、透過型暗視野照明４１を設けず、反射型暗視野照明４２で代用しても良いが、多数の欠陥を第２差分画像から検出することになるので、第２閾値の設定が難しくなり、検査精度の劣化は免れない。また、例えば、外観検査装置２２は予め反射防止コーティングが施されたレンズ１７を検査するから、主としてコート抜け１０３を検出するための反射型明視野照明４４を設けている。しかし、反射防止コーティングが施されていない状態のレンズ１７や、反射防止コーティングが必要でない物品を検査する外観検査装置に本発明を適用する場合には、必ずしも反射型明視野照明４４は必要ではない。したがって、このような物を検査する際には、透過型暗視野照明４１、反射型暗視野照明４２、透過型明視野照明４３の３種の照明を備えていれば良い。すなわち、透過型暗視野照明４１、反射型暗視野照明４２、透過型明視野照明４３、反射型明視野照明４４は、それぞれに正確に検査することができる欠陥の特徴が異なるから、検査する物品に生じる欠陥の特徴に応じて、外観検査装置２２に設ける照明の数を減らしても良い。

なお、透過型暗視野照明４１、反射型暗視野照明４２、透過型明視野照明４３、反射型明視野照明４４の順序でレンズ１７を撮影し、検査するが、これに限らない。すなわち、撮影，検査に用いる照明の順序は任意に選択することができる。

また、各照明条件での撮影と同時にレンズの良否の判断を行うが、これに限らず、４種の照明条件下での撮影を全て終えた後に各々の画像についてレンズの良否を判断しても良い。

さらに、上述の外観検査装置２２は、第１〜第４元画像６７，６８，６９，７０をデータベース２８に登録するが、これに限らず、レンズの評価が良品である場合などに差分画像をもデータベースに登録し、これをリファレンス画像を作成する際に使用しても良い。すなわち、上述の実施携帯で示すリファレンス画像の作成方法は一例であって、これに限定左図、他の方法で作成したリファレンス画像に基づいて上述の実施形態と同様の検査を行っても良い。また、同様に、第１〜第４差分画像をデータベースに登録し、これを再検査に用いてもよい。

また、上述の外観検査装置２２は、自動的なレンズの評価を行う際に、欠陥面積として定義した値に基づいてレンズの評価を行うが、これに限らず、他の値に基づいてレンズの評価を行っても良い。例えば、欠陥の大きさや長さ、周囲の長さ、縦横比などの各欠陥の形状の特徴や、１つのレンズに対して検出された欠陥の総数などに基づいてレンズの評価を行っても良い。また、検査の精度をさらに向上させるためには、こうした各種基準を組み合わせてレンズの評価を行うことが好ましい。

なお、上述の外観検査装置２２は、レンズ１７を検査する外観検査装置２２を例に説明するが、検査対象の物品はレンズに限られず、光をある程度透過する透明な物品であれば特に好ましく、不透明な物品であっても良い。

なお、透過型暗視野照明４１、反射型暗視野照明４２、透過型明視野照明４３、反射型明視野照明４４の何れにも液晶パネルを好適に用いることができる。また、これに限らず、他の照明パネルやディスプレイを用いても良い。例えば、ＬＥＤを配列してなるＬＥＤ照明パネルは点灯，消灯を高速に繰り返すことができることから、外観検査装置２４に用いる照明としては特に好ましい。さらに、ＣＲＴ，ＦＥＴ，ＳＥＤなどの電子の放出を利用するディスプレイを照明として用いてもよい。すなわち、検査するレンズ１７に一様に光を照射できるものであれば動作原理などは任意のものを用いることができ、照明の形態は限定されない。

なお、上述の外観検査装置２２は、レンズ１７の外観検査の結果はサーバ２１に構築されたデータベースに登録されるが、これに限らず、外観検査装置２２自体に記憶しても良い。また、プリンタなどで紙面に出力しても良い。さらには、検査結果表示装置などに出力しても良い。

なお、外観検査装置２２は、透過型暗視野照明４１、反射型暗視野照明４２、透過型明視野照明４３、反射型明視野照明４４がそれぞれ照射する光は、白色光が好適に用いられるが、これに限らず、特定の波長域の略単色の光であっても良い。さらには、ＣＣＤエリアセンサ３７が感度のある波長域であれば、赤外光などを用いてもよい。また、透過型暗視野照明４１、反射型暗視野照明４２、透過型明視野照明４３、反射型明視野照明４４のそれぞれを異なる色の照明としても良い。

［再検査装置］
図１３（Ａ）に示すように、再検査装置２３は、外観検査装置２２で再検査品と評価されたレンズ１７の再検査を行う装置であり、モニタ１２１、キーボード１２２、マウス１２３などから構成される。モニタ１２１は、再検査に使用する画像などを表示する。また、キーボード１２２やマウス１２３は、評価入力部１２６に表示される項目などを選択する入力装置である。

図１３（Ｂ）に示すように、再検査装置２３は、外観検査装置２２によって再検査品と評価されたレンズ１７の第１〜第４元画像６７，６８，６９，７０をサーバ２１から読み出し、これらを左側に並べてモニタ１２１に表示する。また、再検査装置２３がサーバ２１から読み出す再検査品のレンズ１７の元画像は、この再検査品のレンズ１７の配置されている検査トレイ１６のＩＤ３３の順序など、所定の順序で読み出される。一方、モニタ１２１の右側には、評価入力部１２６が表示される。この評価入力部１２６には、例えば、検査するレンズ１７に生じ得るあらゆる欠陥の種類を示す項目が列挙して表示される。

再検査装置２３による再検査は、モニタ１２１の左側に並べて表示された再検査品のレンズ１７の各元画像が目視で比較されることで行われる。また、この再検査によって、再検査品のレンズ１７は良又は不良の何れかに評価が定められる。例えば、再検査品のレンズ１７の評価が不良とされる場合には、再検査品のレンズ１７に生じている欠陥の種類が評価入力部１２６の項目から選択される。一方、再検査品のレンズ１７の評価が良とされる場合には、評価入力部１２６から良品を示す項目が選択される。なお、このような欠陥の種類などの項目の選択は、キーボード１２２によって動かされるカーソル１２７や、マウスカーソル１２８などによって選択される。

こうして、欠陥の種類などの項目が選択され、再評価品のレンズ１７の評価が決定されると、再検査装置２３は、再検査で定まった再検査品のレンズ１７の評価を、サーバ２１のデータベース２８に登録する。

また、再検査装置２３で再検査が行われる間、再検査品のレンズ１７が配置された検査トレイ１６は、再検査装置２３とは別の場所に設けられたトレイ保管庫２６で管理されている。

［検査結果表示装置］
図１４に示すように、検査結果表示装置２４は、レンズ１７の外観を検査した結果を表示する表示装置であり、検査トレイ１６、液晶パネル１３１、スペーサ１３２、ガイド１３３、ＩＤスキャナ１３４などから構成される。

液晶パネル１３１は、表示面１３６、周縁部１３７などから構成される。表示面１３６は、例えば、クロスニコルに配置された偏光板と、この偏光板で液晶を挟み込むようにして設けられた液晶層などからなる。この表示面１３６は、液晶層に印加する電圧を変化ささせることで、内臓のバックライトから照射される光の偏光状態を制御し、画素ごとに選択的に光を透過させることで画像などを表示する。また、液晶パネル１３１は、検査トレイ１６と比較して長手方向に長く、検査トレイ１６を配置したときに表示面の一部が検査トレイ１６よりも突出する大きさのものとなっている。

また、表示面１３６は、検査結果表示エリア１３８と選別情報表示エリア１３９とからなる。検査結果表示エリア１３８は、発光しない状態を含め、スペーサ１３２の投光孔１４１を通してレンズ１７に照射される光の色を調節することで、レンズ１７に直接的に検査結果を表示する画像を表示する。また、選別情報表示エリア１３９は、検査トレイ１６を配置したときに、この検査トレイ１６よりも突出している部分の表示面１３６に設けられ、レンズ１７が選別される際に、正確に選別作業が行われているか否かを確認するための文字情報など、検査結果に応じたレンズ１７の選別作業を補助する各種情報が表示される。この選別情報表示エリア１３９に表示される情報には、例えば、検査トレイ１６から抜き取るレンズ１７の個数を表示する。また、例えば、検査トレイ１６から抜き取るレンズ１７の欠陥の種類を表示する場合もある。

また、周縁部１３７は、表示面１３６を制御するために設けられた配線などが配置されており、表示面１３６よりも少なからず上方に突出して設けられている。

スペーサ１３２は、液晶パネル１３１上に配置される。また、スペーサ１３２は、表示面１３６上に配置されたときに、表示面１３６から上方に突出する周縁部１３７と少なくとも略同じ高さとなる厚さに設けられる。さらに、スペーサ１３２には、検査トレイ１６の座繰り穴３１（及び貫通孔３２）の配列間隔と同じ配列間隔で投光孔１４１が設けられている。この投光孔１４１は、検査トレイ１６が水平にスライドされて液晶パネル１３１の前面に配置されたときに、座繰り穴３１の直下に略正確に位置する。したがって、画像などが表示されて表示面１３６から発せられる光は、この投光孔１４１を通り、直上に位置するレンズ１７に照射される。

また、スペーサ１３２は不透明な材料でつくられており、投光孔１４１を通過する光は直上に位置するレンズ１７にだけ照射され、隣接する他のレンズ１７には照射されない。すなわち、スペーサ１３２は、表示面１３６と検査トレイ１６との空隙を埋めることで、表示面１３６からの光を照射するレンズ１７を確実に選択し、隣接するレンズ１７に不要な光が入射することを防ぐ。

ガイド１３３は、液晶パネル１３１の向かい合う２辺に平行に設けられており、レンズ１７を配置した検査トレイ１６を、液晶パネル１３１の前面に、液晶パネル１３１に接触させずに水平にスライドさせるガイドとなる。したがって、ガイド１３３が検査トレイ１６の下面を支持する表面は、液晶パネル１３１の表面よりも僅かに高い位置に設けられている。また、ガイド１３３は、検査トレイ１６を検査結果表示エリア１３８の直上に正しく配置させるストッパ１４２が設けられている。このストッパ１４２は、選別作業前の検査トレイ１６が配置されている場合には閉じられており、検査トレイ１６を検査結果表示エリア１３８の直上に正しく位置させる。一方、検査トレイ１６に配置されたレンズ１７の選別作業が完了すると開かれ、検査トレイ１６はガイド１３３上をスライドして移動される。こうしたストッパ１４２の動作はモータや歯車などの図示しない開閉機構によって行われる。
さらに、ガイド１３３には操作ボタン１４３が設けられている。この操作ボタン１４３は、例えば、この操作ボタン１４３が押圧されると、選別作業が次の段階へと進行され、レンズ１７の選別作業の段階によっては、選別情報表示エリア１３９の表示内容が更新され、また、ストッパ１４２が開閉される。

図１５に示すように、検査結果表示装置２４は、制御部１４４、ＲＡＭ１４６、ＲＯＭ１４７、データ通信部１４８、検査結果取得部１５１、表示画像作成部１５２などを備える。

制御部１４４は、ＲＯＭ１４７に記憶されている制御用プログラムを読み出し、実行し、データバス１５０を介して検査結果表示装置２４の各部を統括的に制御する。例えば、スキャナドライバ１５４を用いてＩＤスキャナ１３４を制御し、液晶パネル１３１上に配置された検査トレイ１６のＩＤ３３を読み取らせる。また、例えば、制御部１４４は、エンコーダ１５６を介して液晶パネル１３１に画像などを表示させる。

また、制御部１４４は、レンズ１７の選別作業の段階に応じて、モータドライバ１５７を介してストッパ１４２を開閉させる。また、制御部１４４は、ボタンセンサ１５８によって操作ボタン１４３が押圧されたか否かを監視し、操作ボタン１４３が押圧されたときに、レンズ１７の選別作業の段階に応じて、ストッパ１４２を開閉させ、また、選別情報表示エリア１３９に表示する各種情報を更新させる。

ＲＡＭ６２は、作業用メモリであり、検査結果表示装置２４の各部で生じた各種データなどを一時的に記憶する。例えば、液晶パネル１３１上に配置された検査トレイ１６から読み取られたＩＤ３３は、このＲＡＭ６２に記憶される。

ＲＯＭ１４７は、検査結果表示装置２４の制御用プログラムや各種設定などを格納するメモリである。また、サーバ２１との通信プログラムなどもこのＲＯＭ１４７内に記憶されており、制御部１４４によって読み出される。さらに、検査トレイ１６の位置や向きが誤って配置されたときに読み出される警告画像や警告情報（後述）は、このＲＯＭ１４７に記憶されている。

サーバ２１は、検査結果表示装置２４とは独立して設けられ、レンズ１７の外観検査の結果を管理する。このサーバ２１内には、レンズ１７の外観検査の結果を一括して管理するデータベース２８が設けられており、レンズ１７が配置された検査トレイ１６のＩＤ３３とともに、各レンズ１７が検査トレイ１６内で配置されている位置、外観検査時に用いられた画像、各レンズ１７の良，不良の評価、外観に欠陥がある場合にはその欠陥の種類などが、それぞれ相互に関連付けられて記憶されている。

データ通信部１４８は、検査結果取得部１５１からの指示に基づいて、サーバ２１との間で各種データの送受信を行う。また、データ通信部１４８がサーバ２１から取得したデータは、ＲＡＭ６２に記憶される。

ＩＤスキャナ１３４は、検査トレイ１６が液晶パネル１３１の検査結果表示エリア１３８の前面に配置され、操作ボタン１４３が押圧されたときに、このＩＤスキャナ１３４に正対して位置するＩＤ３３を読み取る。このとき、検査トレイ１６のＩＤ３３が正しく読み取れた場合には、これをＲＡＭ６２に記憶し、正しくＩＤ３３が読み取れなかった場合には、エラーコードをＲＡＭ６２に記憶する。また、ＩＤスキャナ１３４が検査トレイ１６のＩＤ３３を読み取ることができる範囲は狭く設定されている。したがって、検査トレイ１６が検査結果表示エリア１３８の前面に正しく配置され、スペーサ１３２の投光孔１４１と対応する各レンズ１７とが略一直線上に配列されている場合には、ＩＤスキャナ１３４は検査トレイ１６のＩＤ３３を正しく読み取り、一方、スペーサ１３２の投光孔１４１とこれに対応する各レンズ１７とがずれて配置されている場合や、検査トレイ１６を配置する向きが回転されており、ＩＤスキャナ１３４の読み取り範囲に検査トレイ１６のＩＤ３３が位置しない場合には、エラーＩＤが出力される。

検査結果取得部１５１は、検査トレイ１６に配置されたレンズ１７の外観検査の結果をデータ通信部１４８を介してサーバ２１から取得する。すなわち、検査結果取得部１５１は、ＲＡＭ１４６から検査トレイ１６のＩＤ３３を読み出し、これを用いて検査結果を表示する検査トレイ１６に配列された各レンズ１７の外観検査の結果をサーバ２１に問い合わせる。このとき、検査結果取得部１５１は、データベース２８に記憶されたレンズ１７に関する各種データのうち、各レンズ１７の良，不良の評価と、外観検査で不良と評価されたレンズ１７については欠陥の種類とをデータベース２８から取得し、ＲＡＭ１４６に記憶する。なお、検査結果取得部１５１は、ＲＡＭ１４６から検査トレイ１６のＩＤ３３ではなく、エラーＩＤを読み出した場合には、サーバ２１にレンズ１７の外観検査の結果を問い合わせず、表示画像作成部１５２と選別情報作成部１５３とにエラー信号を出力する。

表示画像作成部１５２は、検査結果取得部１５１によって取得されたレンズ１７の評価及び不良品のレンズの欠陥の種類のデータをＲＡＭ１４６から読み出し、これに基づいて、液晶パネル１３１に表示する検査結果画像（以下、検査結果画像）を作成する。この検査結果画像は、検査トレイ１６のレンズ１７の配列間隔に応じて区切られた部分ごとに色が異なる。すなわち、この検査結果画像が液晶パネル１３１の検査結果表示エリア１３８に表示されると、直上に位置するレンズ１７にはそれぞれのレンズ１７の評価及び欠陥の種類に応じて異なる色の光が照射される。

一方、表示画像作成部１５２は、検査結果取得部１５１からエラー信号を受けると、検査トレイ１６の配置が誤っている事を示す警告画像をＲＯＭ１４７から読み出す。この警告画像が液晶パネル１３１の検査結果表示エリア１３８に表示されると、検査トレイ１６に配置された各レンズ１７を介して検査トレイ１６が正しく配置されていないことを表示させる。

選別情報作成部１５３は、検査結果取得部１５１によって取得されたレンズ１７の評価に基づいて、良品のレンズの個数、不良品のレンズの個数、欠陥の種類ごとの不良品のレンズの個数などをそれぞれ計数する。また、選別情報作成部１５３は、計数した不良品のレンズの個数などを選別情報として、選別情報表示エリア１３９に表示する。

一方、選別情報作成部１５３は、検査結果取得部からエラー信号を受けると、検査トレイ１６の配置が誤っていることを示す警告情報をＲＯＭ１４７から読み出し、選別情報表示エリア１３９に表示させる。

以下、上述のように構成される検査結果表示装置２４の作用を説明する。図１６に示すように、外観検査を終えた検査トレイ１６がレンズ１７を配置したまま保管されている仕分け待機場所から搬出され、液晶パネル１３１上にスライドされて検査結果表示装置２４に配置される。

このとき、検査トレイ１６の位置や向きが誤って検査結果表示装置２４に配置されると、検査結果表示装置２４は、検査結果表示エリア１３８に警告画像を表示するとともに、選別情報表示エリア１３９に検査トレイ１６が誤って配置されていることを示すメッセージを表示する。

一方、検査結果表示装置２４に配置された検査トレイ１６のＩＤ３３が読み取られる。そして、このＩＤ３３と関連付けられて管理されているレンズ１７の評価や欠陥の種類などがサーバ２１から取得される。すなわち、検査トレイ１６に配置されている各レンズ１７の評価及び欠陥の種類がそれぞれ取得される。

さらに、検査トレイ１６上のレンズ１７の配列間隔と、各々のレンズ１７の評価及び欠陥の種類とに応じて区切られた部分ごとに色が異なる検査結果画像が作成され、この検査結果画像が検査結果表示エリア１３８に表示される。

すると、検査トレイ１６に配列された各レンズ１７は、液晶パネル１３１からの光を通すことでそれぞれのレンズ１７が良，不良の何れであるか、さらに不良である場合には欠陥の種類が光の色によって表示される。また、同時に、選別情報表示エリア１３９には抜き取る不良品のレンズの個数が表示される。

そして、明確に表示された不良品レンズが、検査トレイ１６から全て抜き取られ、操作ボタン１４３が押圧されると、ストッパ１４２が開かれ、良品のレンズ１７だけが残る検査トレイ１６はスライドして移動され、検査結果表示装置２４から取り出される。また、選別された良品のレンズ１７は、検査トレイ１６から取り出され、個々にパッケージされて出荷される。

具体的には、図１７（Ａ）に示すように、検査トレイ１６に５列×５行に２５個のレンズ１７が配列されているとすると、検査結果表示装置２４は、この２５個のレンズ１７の内不良品のレンズ１７だけを発光して表示する。このとき、図１７（Ｂ）に示すように、液晶パネル１３１の表示面１３６には検査トレイ１６のレンズ１７の配列間隔に応じて区切られた各領域ごとに、不良品のレンズ１７の欠陥の種類に応じて、それぞれ異なる色が配色された検査結果画像が表示されている。

例えば、欠陥の種類がレンズの表面に生じた線状のキズである不良品レンズ１６１ａの直下には赤色が表示される。したがって、不良品レンズ１６１ａは結果として赤色に表示され、不良品レンズ１６１ａが不良品であり、抜き取りの対象であることが示されると同時に、欠陥の種類がキズである事が明瞭に表示される。

また、例えば、欠陥の種類が反射防止コーティング抜け、いわゆるコート抜けである不良品レンズ１６１ｂの直下には青色が表示される。したがって、不良品レンズ１６１ｂは、結果として青色に表示され、不良品レンズ１６１ｂが不良品であり、抜き取り対象であることが示されると同時に、欠陥の種類がコート抜けであることが明瞭に表示される。

さらに、例えば、欠陥の種類がレンズの表面に広がって付着した、いわゆるヨゴレである不良品レンズ１６１ｃの直下には緑色が表示される。したがって、不良品レンズ１６１ｃは、結果として緑色に表示され、不良品レンズ１６１ｃが不良品であり、抜き取りの対象であることが示されると同時に、欠陥の種類がヨゴレであることが明瞭に表示される。

一方、良品のレンズ１７の直下には何色でもないいわゆる黒色が表示される。すなわち、良品のレンズ１７は、発光されず、良品であり、抜き取りの対象でないことが示される。

さらに、不良品レンズ１６１ａ，１６１ｂ，１６１ｃが抜き取り対象であることが表示されると同時に、選別情報表示エリア１３９には、例えば、検査トレイ１６から抜き取る不良品レンズの総数１６２が表示される。この選別情報表示エリア１３９に表示された抜き取り対象の不良品レンズの総数は、例えば、抜き取り作業が行われた回数と比較することによって、抜き取り作業が漏れなく行われたか否かを確認するために用いられる。

一方、検査トレイ１６の向きが１８０度回転して配置されると検査トレイ１６のＩＤ３３はＩＤスキャナ１３４の読み取り範囲には位置しない。このような場合、例えば、図１８に示すように、検査結果表示エリア１３８には一面赤色の警告画像が所定時間ごとに表示される。したがって、検査トレイ１６の上方から見ると、検査トレイ１６に配置されたレンズ１７は赤色と黒色とで所定時間ごとに点滅し、検査トレイ１６の配置又は向きが誤っていることが表示される。また、同時に、選別情報表示エリア１３９には検査トレイ１６の配置が誤っている事を示す警告情報１６３を表示される。このようにして、検査結果表示装置２４は、検査トレイ１６の向きが誤って配置されていることを知らせる。

また、こうした警告表示は、検査トレイ１６の向きが誤っている場合だけでなく、検査トレイ１６がストッパ１４２まで到達せずに検査結果の表示を行おうとした場合、例えば、スペーサ１３２の投光孔１４１と検査トレイ１６のレンズ１７とがずれて配置されている場合などにも同様にして警告表示が行われる。

上述のように、検査結果表示装置２４は、検査トレイ１６に配置されたレンズ１７の外観検査の結果を、選別するレンズ１７に対して直接的に、分かりやすく、明瞭に表示することができる。

また、検査結果表示装置２４は、表示する不良品レンズの欠陥の種類に応じた異なる色でそれぞれ明確に区別して表示するから、欠陥の種類に応じて選別するなどの煩雑な作業も容易にさせることができる。

さらに、検査結果表示装置２４は、検査結果を表示すると同時に、選別作業が正しく行われているか否かを確認するための適切な情報を表示するから、選別作業の人的誤りを軽減することができる。

また、検査トレイ１６の形状を変更し、これに応じて検査結果表示エリア１３８に表示する画像の区切りを変えれば、異なる大きさや形状の物に対しても検査結果表示装置２４を容易に用いることができる。すなわち、検査結果表示装置２４の機能は、特定の物品や、その大きさ、形状等に依存せず、多種多様なものに用いることができる。したがって、特定の物品に対する専用装置ではないから、装置自体の交換や部品交換などは低価格に、かつ、容易に行うことができる。

さらに、検査結果表示装置２４は、液晶パネル１３１と検査トレイ１６との間にスペーサ１３２を配置するから、検査結果表示エリア１３８から照射される光が直上のレンズ１７以外に入射することを防ぎ、隣接するレンズを誤って不良品レンズと判断してしまう、いわゆる誤認を効果的に防ぐことができる。すなわち、検査結果表示装置２４は、選別作業員の位置や体格などに影響されず、正確に不良品レンズの位置を表示することができる。

一方、検査トレイ１６を厚くすることで貫通孔３２の全長を長くすると、検査結果表示エリア１３８のうちレンズ１７の直下から照射される光だけがこのレンズ１７に到達し、検査結果表示エリア１３８の隣接する部分から斜めに照射される光はこのレンズ１７には到達しなくなる。しかし、このように検査トレイ１６を厚くすると、重量や体積が増し、レンズ１７を配置して移動するという検査トレイ１６の本来の機能が損なわれる。したがって、上述のように誤認を防ぐためには、検査結果表示装置２４のようにスペーサ１３２を配置することが好ましい。

また、通常、液晶パネル１３１の表示面１３６は、物（検査トレイ１６など）を配置して使用することは想定されておらず、このような使用方法は、液晶パネル１３１を損傷し易い。しかし、検査結果表示装置２４は、前述のように液晶パネル１３１と検査トレイ１６との間にスペーサ１３２を配置するから、表示面１３６と移動する検査トレイ１６とは直接的には接触せず、連続的に繰り返し用いても、液晶パネル１３１の表示面１３６が間に挟まるゴミなどの影響で損傷してしまうことを防ぐことができる。すなわち、検査結果表示装置２４は、スペーサ１３２を用いることで、耐久性を向上させることができる。

また、液晶パネル１３１の表示面１３６に検査トレイ１６を上から乗せるように配置すると、このような圧力が負荷されることが想定されていない液晶パネル１３１は、やはり損傷し易い。しかし、検査結果表示装置２４は、ガイド１３３に沿って検査トレイ１６を水平にスライドし、液晶パネル１３１の前面に配置するから、検査トレイ１６を液晶パネル１３１の前面に上方から乗せるように配置する場合と比較して、液晶パネル１３１が損傷してしまう可能性を低減することができる。

なお、上述の検査結果表示装置２４は、スペーサ１３２には投光孔１４１が設けられているが、検査結果を表示する対象がレンズである場合には、図１９（Ａ）に示すように、検査結果を表示するレンズの焦点距離を調節する投光レンズ１６４を、スペーサ１３２の投光孔１４１に配置することが好ましい。

検査結果を表示するものがレンズである場合、液晶パネル１３１から照射される光はレンズ１７によって屈折される。したがって、投光孔１４１に投光レンズ１６４が設けられていないと、例えば、レンズ１７の曲面の形状によっては、図１９（Ｂ）に示すように、レンズ１７の中央部１６７だけが液晶パネル１３１と同じ色に表示される結果となることがある。このように、レンズ１７の一部だけに検査結果が表示されると、必ずしも見やすい表示であるとは言えず、選別作業においては見落としなどの原因となる。

一方、レンズ１７の下方に位置する投光孔１４１にレンズ１７の焦点距離を調節する投光レンズ１６４を配置すると、図１９（Ｃ）に示すように、レンズ１７の略全体に検査結果が表示される。

このように、検査結果を表示する対象がレンズなどの光学デバイスで、単純に光を照射しただけでは必ずしも見やすい検査結果の表示を行うことができない場合には、この光学デバイスの焦点距離，屈折率などの光学特性を考慮して、スペーサ１３２の投光孔１４１に投光レンズ１６４を配置することで、見易くすることができる。

なお、上述の検査結果表示装置２４は、１度の検査結果の表示で異なる種類の欠陥の不良レンズを同時に表示するが、これに限らず、欠陥の種類ごとに数回に分けて検査結果を表示し、選別作業を行わせても良い。

図２０（Ａ）に示すように、例えば、欠陥の種類がコート抜け不良品レンズ１６６ａを全て表示し、これを抜き取らせる。このとき、選別情報表示エリア１３９には、コート抜けが原因の不良品レンズ１６６ａの総数１６８ａを表示する。そして、このコート抜けが原因の不良品レンズ１６６ａの抜き取り作業が終わり、操作ボタン１４３が押圧されると、例えば、図２０（Ｂ）に示すように、欠陥の種類がレンズの周縁部などが欠け落ちた、いわゆるカケである不良品レンズ１６６ｂを全て表示し、これを抜き取らせる。このとき、選別情報表示エリア１３９の情報は更新され、カケが原因の不良レンズ１６６ｂの総数１６８ｂを表示する。さらに、同様に、欠陥の種類が他のものである不良品レンズについても同様に、順に表示し、これらを抜き取らせる。

このように、不良品レンズの欠陥の種類ごとに分けて、順に表示し、これらを抜き取らせると、抜き取る不良品レンズがどういった種類の欠陥で不良品と評価されているかを殆ど意識させることなく、表示されたものを単純に抜き取るという作業に集中させることができる。すなわち、選別作業員の負担を軽減し、延いては選別作業の人的な誤りを防ぐことができる。

なお、上述の検査結果表示装置２４は、異なる種類の欠陥の不良品レンズを、それぞれ異なる色で表示するが、これに限らず、如何なる欠陥が原因であれ、不良品レンズ又は良品レンズの全てを同じ色で表示しても良い。例えば、安定した量産体制が確立されたときに行う外観検査の検査結果を表示する場合には、現実的には除ききれない程度の原因で生じる不良品を選別する。こうした状況下では、必ずしも、不良品レンズの欠陥の種類に応じて選別する必要がないから、単純に良品と不良品との区別が明確に表示されれば良い。したがって、このような必ずしも欠陥の種類に応じて区別された表示が必要とされない場合には、不良品（良品）だけを認識し易い同じ色で同時に表示しても良い。

なお、上述の検査結果表示装置２４は、選別情報表示エリア１３９に表示する情報として、抜き取り対象のレンズの総数を表示する例を示すが、これに限らず、選別作業に必要な他の有益な情報を選別情報表示エリア１３９に表示させても良い。例えば、検査結果を表示する検査トレイ１６のＩＤ３３や、不良品レンズの欠陥の種類の内訳などを選別情報表示エリア１３９に表示しても良い。

なお、上述の検査結果表示装置２４は、レンズの外観を検査した結果を表示する例を示すが、これに限らず、他の透明な物品の外観検査の結果を表示しても良い。また、検査の種類も外観検査に限られず、（レンズの光学的な特性などの）各種性能検査の検査結果であっても検査結果表示装置２４を用いることができる。

なお、上述の検査結果表示装置２４は、個々のレンズの検査結果を表示する際に、液晶パネル１３１を用いて光を照射するが、これに限らず、他の照明やディスプレイを用いても良い。例えば、ＬＥＤを配列してなるＬＥＤディスプレイであっても良く、ＣＲＴ，ＦＥＴ，ＳＥＤなどの電子の放出を利用するディスプレイを用いてもよい。すなわち、配列されたレンズのそれぞれに、各々の検査結果に応じた光を照射することができれば照明，ディスプレイの形態は限定されない。

また、上述の検査結果表示装置２４では、液晶パネル１３１はフルカラーで表示可能であるが、これに限らず、必ずしもカラーで表示する必要はない。例えば、前述のように、欠陥の種類に応じた区別を必要としない状況下では、例えば、点灯と消灯とを切り替えられるものであれば液晶パネルでなくとも良く、単色のＬＥＤを配列したディスプレイなどを好適に用いることができる。

なお、上述の検査結果表示装置２４は、ＩＤスキャナ１３４による検査トレイ１６のＩＤ３３の読み取りの結果で、検査結果表示装置２４に検査トレイ１６が正しく配置されているか否かを検知する仕組みとなっているが、これに限らず、検査トレイ１６の位置や向きを検知する機構をＩＤスキャナ１３４とは別個に独立して設けても良い。

また、上述の検査結果表示装置２４は、検査トレイ１６の配置が誤っていると、検査結果表示エリア１３８を点滅させるとともに、選別情報表示エリア１３９に警告情報を表示して、検査トレイ１６の位置や向きが誤って配置されていることを警告を表示するが、警告を発する方法はこれに限らない。例えば、警告を示す色の画像を検査結果表示エリア１３８に表示することで警告を表示しても良い。さらに、所定の警告を示す模様となるように、レンズ１７を点灯，点滅させても良い。また、例えば、選別情報表示エリア１３９の警告情報の表示と、検査結果表示エリア１３８の警告画像の表示とを必ずしも同時に行う必要はなく、何れか一方で検査トレイ１６の配置が誤っている事を表示しても良い。

なお、上述の検査結果表示装置２４は、光を透過するレンズ１７の外観検査の結果を表示するが、これに限らず、不透明な物品や電子デバイスなどの光学デバイスでない物品の性能，外観検査の結果を表示する場合にも本発明の検査結果表示装置２４を好適に用いることができる。例えば、検査トレイ１６の物品を配置する部分の周囲等に液晶パネル１３１からの光を通す孔を設けておくことで、検査結果表示装置２４は、不透明な物品の各種検査結果も容易に表示することができる。

なお、上述の検査結果表示装置２４は、検査トレイ１６のＩＤ３３に応じてサーバ２１からレンズ１７の外観検査の結果を取得するが、これに限らず、サーバ２１などを介さずに、レンズ１７の外観検査装置２２と直接接続し、検査結果を取得するようにしても良い。このような接続は、外観検査と同時に検査結果を表示する際に有効である。

なお、上述の実施形態では、検査結果表示装置２４の動作及び選別作業を次々と進行する操作ボタン１４３を設けるが、これに限らず、さらに細かく検査結果表示装置２４を操作する操作部を設けてもよい。

なお、上述の検査結果表示装置２４は、検査結果表示装置２４は一度選別作業が完了した検査トレイ１６に対しても再度検査結果の表示を行うことができるが、これに限らず、一度選別作業が完了した検査トレイ１６に対しては再度検査結果の表示を行うことができないようにしても良い。例えば、レンズ１７の選別作業が完了したときに、レンズ１７の選別作業が完了した検査トレイ１６のＩＤ３３を作業済みトレイデータとしてＲＡＭ１４６に記憶しておく。そして、検査トレイ１６のＩＤ３３がＩＤスキャナ１３４によって読み込まれたときに、この作業済みトレイデータと読み込まれたＩＤ３３を比較して、作業済みトレイデータ内に同一のＩＤ３３が含まれている場合には、検査結果の表示を行わないようにしても良い。

また、例えば、レンズの選別作業が完了した検査トレイ１６のＩＤ３３をサーバ２１に通知し、データベース２８に登録する。そして、サーバ２１は検査結果表示装置２４から再度同じＩＤ３３についてレンズの検査結果が要求されたときには、作業完了済みを示すデータのみを出力し、同じＩＤ３３に関連付けられた検査結果が読み出されないようにしても良い。

このような設定を行うことで、２重作業を防止することができる。また、このような設定を行う場合に、検査トレイ１６を再利用するときには以前とは別個のＩＤを付与する必要がある。

以上のように、外観検査装置２２、再検査装置２３、検査結果表示装置２４などから構成される外観検査システム１０の作用を説明する。図２１に示すように、検査トレイ１６に配列されたレンズ１７を外観検査装置２２によって検査すると、レンズ１７は、良品、不良品、再検査品の何れかに評価される。この評価は、検査トレイ１６のＩＤ３３や外観検査装置２２が検査に用いた元画像とともに、サーバ２１のデータベース２８に登録される。外観検査装置２２による検査を終えた検査トレイ１６は、レンズ１７を配置したままの状態で、トレイ保管庫２６に移動され、保管される。

一方、外観検査装置２２によって再検査品と評価されたレンズは、再検査装置２３によって良又は不良の何れかの評価に定められる。このとき、検査トレイ１６は、トレイ保管庫２６に保管されたままの状態であり、再検査装置２３で行われる再検査には、外観検査装置２２で取得されてサーバ２１のデータベース２８に登録されている元画像だけが用いられる。また、再検査装置２３は、再検査によって定められた再検査品のレンズ１７の評価をサーバ２１のデータベース２８に登録する。

そして、配置されたレンズ１７の評価が良又は不良の何れかに定められた検査トレイ１６は、トレイ保管庫２６から移動され、検査結果表示装置２４に配置される。検査結果表示装置２４は、配置された検査トレイ１６のレンズ１７の評価などを読み出し、これを表示する。この検査結果の表示に基づいて、不良品のレンズは検査トレイ１６から抜き取られ、最終的に検査トレイ１６には良品のレンズだけが残される。こうして選別された良品のレンズは、包装されて出荷される。

このように、外観検査システム１０は、外観検査装置２２によって現実的な形状の物品に生じる多種多様な欠陥を漏れなく、精度良く検査するとともに、検査結果表示装置２４によって外観検査の結果を分かりやすく正確に表示する。したがって、外観検査システム１０は、効率良く正確な外観検査を行うことができる。

さらに、外観検査システム１０は、外観検査装置２２、再検査装置２３、検査結果表示装置２４を一体とせず、それぞれ別個に設けており、サーバ２１に構築されたデータベース２８でこれらの装置に必要なデータを一括して管理する。したがって、外観検査、再検査、選別作業（検査結果の表示）はそれぞれ平行して行われ、レンズの数量や質など製造の状況に応じて、外観検査装置２２、再検査装置２３、検査結果表示装置２４をそれぞれ自在に容易に増設することができる。

例えば、図２２（Ａ）に示すように、製造上の何らかの原因で、再検査品のレンズが増加した場合には、再検査装置２３に加えて、第２再検査装置１７１を増設すれば良い。このとき、第２再検査装置１７１は再検査装置２３とは独立に、サーバ２１と通信し、再検査品のレンズの元画像などを得て、再検査を行わせる。また、例えば、図２２（Ｂ）に示すように、品質の安定したレンズの製造量を増加させる場合には、第２外観検査装置１７２や第２検査結果表示装置１７３を設ければよい。さらに、同様にして、外観検査装置、再検査装置、検査結果表示装置をそれぞれ必要に応じて設けることができる。

また、同様にして、これらに不具合が生じた場合の交換や調整、改良された装置への取り替えなども容易に安価に行うことができる。

なお、上述の実施形態では、外観検査システム１０を構成する各装置は、サーバ２１によって検査などに用いるデータを共有するが、これに限らず、各装置を直接的に接続し、必要なデータを共有しても良い。

なお、上述の実施形態では、検査トレイ１６のＩＤ３３としてバーコードを用いる例を示すが、このバーコードは１次元バーコードでも良く、また、２次元バーコードでも良い。さらに、ＩＤ３３はバーコードに限らず、ＩＣチップなどを用いてもよい。

また、上述の実施形態では、レンズ１７の外観検査を行う例を示すが、レンズ１７の形状は限定されず、レンズ１７の外観を検査する場合であっても、面の凹凸の組み合わせはメニスカスレンズ、両凸、両凹の何れのレンズであっても良く、また、形状が球面であるか、非球面であるかも問わない。また、大きさも任意のものを用いることができ、さらには、フレネルレンズなど特殊なレンズであっても良い。さらに、検査するレンズの材質もガラスに限らず、周知の樹脂材料などであっても良く、また、レンズの製造方法も上述の実施形態に限らず、各種成型、あるいは研磨などにより製造しても良い。

さらに、検査する物品もレンズに限らず、透明な物品であれば好ましく、不透明な物品であっても良い。

外観検査システムの構成を示す説明図である。 外観検査装置の構成を概略的に示す斜視図である。 外観検査装置の電気的構成を示すブロック図である。 レンズに生じる欠陥を示す説明図である。 外観検査装置の作用を示すフローチャートである。 第１差分画像の様子を示す説明図である。 第２差分画像の様子を示す説明図である。 第３差分画像の様子を示す説明図である。 第４差分画像の様子を示す説明図である。 遮光板によって照明パネルを透過型暗視野照明と透過型明視野照明とに切り替える様子を示す説明図である。 液晶パネルを透過型暗視野照明及び透過型明視野照明として用いる例を示す説明図である。 液晶パネルを透過型暗視野照明として用いる場合に、無発光部の大きさが変化する様子を示す説明図である。 再検査装置の構成を示す説明図である。 検査結果表示装置の構成を概略的に示す斜視図である。 検査結果表示装置の電気的構成を示すブロック図である。 検査結果表示装置の作用を示すフローチャートである。 不良品レンズを表示する例を示す説明図である。 欠陥の種類に応じて順に不良品レンズを表示する例を示す説明図である。 検査トレイが正しく配置されていないときに警告を表示する例を示す説明図である。 投光孔に投光レンズを設ける例を示す概略図である。 再検査装置を複数設ける場合の構成を示すブロック図である。 外観検査装置や検査結果表示装置を複数設ける場合の構成を示す説明図である。

符号の説明

１０ 外観検査システム
１６ 検査トレイ（被検体保持手段）
１７ レンズ
２１ サーバ
２２，１７２ 外観検査装置（欠陥評価装置）
２３，１７１ 再検査装置
２４，１７３ 検査結果表示装置（評価表示装置）
２６ トレイ保管庫
２８ データベース
３３ ＩＤ
３６，１３４ ＩＤスキャナ
３７ ＣＣＤエリアセンサ
４１ 透過型暗視野照明（第１照明）
４２ 反射型暗視野照明（第２照明）
４３ 透過型暗視野照明（第３照明）
４４ 反射型暗視野照明（第４照明）
４７，１１７，１１９ 無発光部
５２，５３ マスク板
５８ リファレンス画像作成部
５９ 差分画像作成部
６１ 評価部
７６，７７，７８，７９ 差分画像
１１１ 照明パネル
１１３ 遮光板
１１４，１３１ 液晶パネル
１３２ スペーサ
１３３ ガイド
１３８ 検査結果表示エリア
１３９ 選別情報表示エリア
１４１ 投光孔
１５２ 表示画像作成部
１５３ 選別情報作成部
１６４ 投光レンズ

Claims (5)

1. 外観の欠陥を検査される複数の被検体を並べて保持するとともに、各々の前記被検体に対して下方から照射される光を上方に通す被検体保持手段と、
   各々の前記被検体を撮像して前記被検体の画像を得る撮像手段を有し、前記被検体保持手段を移動させることで各々の前記被検体を前記撮像手段に対向する検査位置に配置するとともに、該検査位置に配置された前記被検体を照明しながら前記撮像手段で撮像し、得られた画像から前記被検体の欠陥を評価する欠陥評価装置と、
   前記配列手段に前記被検体を配列したままに、前記被検体の各々に対応付けて前記配列手段の下方から光を照射し、前記欠陥評価手段による前記被検体の評価をそれぞれ表示する評価表示装置と
   を備えることを特徴とする外観検査システム。
2. 前記欠陥評価装置による前記被検体の欠陥の評価を前記被検体保持手段ごとにまとめて管理するとともに、前記評価表示装置からの要求に応じて前記被検体の評価を出力する評価管理装置
   を備えることを特徴とする請求項１記載の外観検査システム。
3. 前記欠陥評価装置は、
   前記被検体に対して前記撮像手段の反対側に配置され、前記被検体を透過した照明光が前記撮像部に入射しないように前記被検体を一様に照明する第１照明と、
   前記被検体に対して前記撮像手段と同じ側に配置され、前記被検体に反射された照明光が前記撮像部に入射しないように前記被検体を一様に照明する第２照明と、
   前記被検体に対して前記撮像手段の反対側に配置され、前記被検体を透過した照明光が前記撮像部に入射するように前記被検体を一様に照明する第３照明と、
   前記被検体に対して前記撮像手段と同じ側に配置され、前記被検体に反射された照明光が前記撮像部に入射するように前記被検体を一様に第４照明とを備え、
   前記被検体と前記撮像手段との相対的な位置を変えずに相互に切り替え、前記第１照明，前記第２照明，前記第３照明，前記第４照明のそれぞれで前記被検体を照明しながら撮像すること
   を特徴とする請求項１又は２記載の外観検査システム。
4. 前記評価表示装置は、前記被検体保持手段が前記被検体を配列する間隔と前記欠陥評価手段による前記被検体の各々の評価とに応じた明暗又は配色のパターンを前記被検体保持手段の下方に表示することで、前記配列手段に配列されたままに前記欠陥評価手段による評価を前記被検体の各々に対応付けて表示する
   ことを特徴とする請求項１乃至３何れかに記載の外観検査システム。
5. 前記欠陥評価手段は、各々の前記被検体の欠陥を良，不良，再検査の何れかに評価し、
   前記評価管理手段は、前記被検体の評価とともに、前記欠陥評価手段で得られた前記被検体の画像を管理し、
   前記欠陥評価手段によって再検査と評価された前記被検体の画像を、前記評価管理手段から読み出し、モニタに表示させて、再検査と評価された前記被検体の欠陥を良又は不良の何れかに評価させる再検査装置
   を備えることを特徴とする請求項２乃至４何れかに記載の外観検査システム。

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