JP2021067587A - 外観検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】曲面を有するワークの被検査面を高い倍率で検査をすることができる外観検査装置を提供すること。【解決手段】曲面部分１１２を有するディスプレイ１１の被検査面１１０を検査する外観検査装置１において、ディスプレイ１１の被検査面１１０を撮像する撮像部２とディスプレイ１１と撮像部２との間に配置された光学素子３とを備え、光学素子３は、ディスプレイ１１の被検査面１１０の各位置における法線方向の光Ｌを、撮像部２に導く。このため、ディスプレイ１１の被検査面１１０の曲面部分１１２の曲面形状における法線方向の光Ｌを、撮像部２に導くためにロボットアームを用いる必要がない。この結果、外観検査装置１は、高倍率で撮影できる撮像部２を用いても、曲面部分１１２を有するディスプレイ１１の被検査面１１０の検査をすることができる。【選択図】図２

Description

本発明は、曲面を有するワークの被検査面を検査する外観検査装置に関する。

ロボットアームに撮像部を取り付け、この撮像部で、曲面を有するワークの被検査面を検査する外観検査装置が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１の外観検査装置は、ワークの被検査面を撮影する撮像部と、撮像部をワークの曲面に沿って移動させるロボットアームと、撮像部が撮影した画像を読み込むことでワーク被検査面の傷等を検出するとともにロボットアームを制御する制御部とを備える。上記外観検査装置であれば、ロボットアームによって、ワークの被検査面の法線方向から、撮像部で被検査面を撮影するとともに、撮像部をワークの曲面に沿って移動させることができるので、曲面を有するワークの被検査面を検査することが可能となる。

特開２００８−４６１０３号公報

上記外観検査装置において、ワークの被検査面を高倍率（高精度）で検査するためには、撮像部で用いられるレンズを高倍率なレンズにする必要がある。この場合、レンズは、被写界深度が浅くなり、例えば、０．７μｍ／ｄｏｔの分解能を有するレンズの場合、被写界深度は３０μｍ程度となる。一方、撮像部を取り付けたロボットアームは、サーボ制御されている影響により１００〜３００μｍ程度の振動量で振動している。このような場合、撮像部の被写界深度より、ロボットアームの振動量の方が大きいため、ワークの被検査面で安定してピントが合わず、ワークの被検査面を高精度に検査することができないという問題があった。

以上の問題に鑑みて、本願発明の課題は、曲面を有するワークの被検査面を高い倍率で検査をすることができる外観検査装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、ワークの曲面部を含む被検査面の外観を検査する外観検査装置において、前記ワークの前記被検査面を撮像するための撮像部と、前記ワークと前記撮像部との間に配置され、前記被検査面の各位置から出射される複数の光束を前記撮像部が配置されている側で互いに平行な方向または集光する方向に向けて進行させる光学素子と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、ワークと撮像部との間に配置され、被検査面の各位置から出射される複数の光束を撮像部が配置されている側で互いに平行な方向または集光する方向に向けて進行させる光学素子を備える。したがって、撮像部は、光学素子を介することで、ワークの曲面を撮影することが可能となる。このため、ワークの被検査面の曲面形状における光を、撮像部に導くためにロボットアームを用いる必要がない。この結果、外観検査装置は、高倍率で撮影できる撮像部を用いても、曲面を有するワークの被検査面の検査をすることができる。

本発明において、前記光学素子は、前記曲面の各位置における法線方向の光を前記撮像
部が配置されている側で互いに平行な方向に進行させるフレネル部を備えたプリズムまたはフレネルレンズであることが好ましい。かかる態様によれば、光学素子の薄型化を図ることができる。また、撮像部は、ワークの曲面の法線方向から見た曲面を撮影することが可能となる。

本発明において、前記撮像部を前記光学素子および前記ワークに対して相対的に移動させる駆動部を備える態様を採用することができる。

本発明において、前記駆動部は、前記撮像部を前記光学素子および前記ワークに対して相対的に移動させる際の可動側の部材を保持する保持部と、前記保持部を移動させるロボットアームと、前記保持部の移動方向に沿ったガイド部と、前記ロボットアームと前記ガイド部との間に設けられたダンパ部と、を備え、前記ロボットアームは、前記撮像部による撮像を行う際、前記保持部を、前記ダンパ部を介して前記ガイド部に押し付けることが好ましい。このようにすれば、外観検査装置は、撮像部をロボットアームで移動させたとしても、撮像部はロボットアームの振動の影響を受けることがないので、高倍率で撮影できる撮像部を用いることができる。この場合において、前記撮像部は、ラインセンサカメラであることが好ましい。このようにすれば、分解能の高いラインセンサカメラを用いることができるので、ワークの被検査面を高分解・高倍率で検査することができる。

本発明において、前記光学素子は、前記被検査面の各位置から出射される複数の光束を前記撮像部が配置されている側で互いに集光する方向に向けて進行させる複数のレンズを備えた多眼レンズである態様を採用することができる。

本発明において、前記多眼レンズは、前記曲面の各位置から法線方向に出射される光を前記撮像部が配置されている側で互いに集光する方向に進行させる態様を採用することができる。この場合において、前記多眼レンズは各々、フレネルレンズであることが好ましい。また、前記撮像部は、エリアセンサカメラであり、前記ワークに対して固定されていることが好ましい。このようにすれば、エリアセンサカメラは、異なる角度から見たワークの被検査面の画像を一度に撮影することができる。すなわち、エリアセンサカメラは、ワークの曲面を含む被検査面全体を一度に撮影することができる。このため、外観検査装置は、一度の撮影で、ワークの曲面を含む被検査面全体の欠陥検査を行うことができる。この結果、外観検査装置の検査時間を短くすることができる。

本発明によれば、高倍率で撮影できる撮像部を用いても、曲面を有するワークの被検査面の検査をすることができる外観検査装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態における外観検査装置の概略斜視図。 図１に示す外観検査装置の側面図。 図１に示す外観検査装置における光学素子の側面図。 第１実施形態の変形例１における光学素子の側面図。 第１実施形態の変形例２における外観検査装置の概略図。 第２実施形態における外観検査装置の概略斜視図。 第２実施形態の外観検査装置で撮影されたワークの被検査面の画像を表す概略図。 第３実施形態の外観検査装置の側面図。

図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る外観検査装置を説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態における外観検査装置の概略斜視図である。図２は、図１に示す外観検査装置の側面図である。図３は、図１に示す外観検査装置における光学素子の側面図である。以下の説明において、ディスプレイ１１に対して撮像部２が配置される方向をＺ方向とし、ディスプレイ１１の曲面部分１１２が形成される方向をＸ方向とし、Ｘ方向とＺ方向とにそれぞれ直交する方向をＹ方向とする。また、Ｘ方向において、一方側をＸ１とし、他方側をＸ２とする。Ｙ方向において、一方側をＹ１とし、他方側をＹ２とする。Ｚ方向において、一方側をＺ１とし、他方側をＺ２とする。

図１に示すように、外観検査装置１は、ワーク１０の被検査面を撮像する撮像部２と、ワーク１０と撮像部２との間に配置された光学素子３とを備える。外観検査装置１は、撮像部２を移動させる駆動部４と、撮像部２で撮影されたワーク１０の被検査面の画像に基づいて欠陥を検査するとともに、駆動部４の制御する制御部５とを備える。外観検査装置１は、ディスプレイ１１が配置されるステージ６を備える。ここで、ワーク１０は、曲面を有する部材であって、例えば、凸曲面を有するディスプレイ１１である。図１〜図３に示すように、ディスプレイ１１は、Ｚ方向の一方側Ｚ１から見た形状が、Ｘ方向に長い長方形状である。ディスプレイ１１の被検査面１１０は、平面で構成された平面部分１１１と、凸曲面で構成された曲面部分１１２とからなる。ディスプレイ１１の被検査面１１０の曲面部分１１２は、各々、Ｘ方向を向く端面１２０と連続する。外観検査装置１は、ディスプレイ１１の被検査面１１０（平面部分１１１および曲面部分１１２）を撮像することで、ディスプレイ１１の欠陥（ディスプレイ１１の走査線の断線など）を検査する装置として用いられる。なお、ワーク１０は、凸曲面を有するディスプレイ１１に限定されない。

本形態では、撮像部２は、ラインセンサカメラ２１からなる。ラインセンサカメラ２１は、高倍率なレンズ２２を備える。レンズ２２の被写界深度は、例えば３０μｍ程度である。レンズ２２は、ディスプレイ１１の被検査面１１０の撮影位置において、ディスプレイ１１の被検査面１１０にピントが合うように調整されている。ラインセンサカメラ２１は、光学素子３を介して、ディスプレイ１１の被検査面１１０を撮影する。ラインセンサカメラ２１は、Ｙ方向に並んだ撮像素子を有し、図１に示すように、Ｙ方向に延びる撮影範囲Ｓにおいて、ディスプレイ１１の被検査面１１０を撮影する。

図１および図２に示すように、駆動部４は、ディスプレイ１１の平面部分１１１と平行となるように延びるレール部４１と、ラインセンサカメラ２１を保持するとともにレール部４１に沿って移動させる駆動ユニット４２とを備える。駆動ユニット４２は、不図示のモータを有し、モータの駆動力で、レール部４１に沿ってＸ方向に移動する。本形態の駆動部４において、駆動ユニット４２がレール部４１に沿ってＸ方向に移動する場合を含め、駆動ユニット４２のＺ方向の振動量は、レンズ２２の被写界深度以下の量に抑えられている。すなわち、ラインセンサカメラ２１は、駆動ユニット４２に保持されていたとしても、ラインセンサカメラ２１のピントはディスプレイ１１の被検査面１１０に合った状態で維持される。

図２および図３に示すように、光学素子３は、Ｚ方向の他方側Ｚ２が凹んだ光学素子である。光学素子３は、ディスプレイ１１とラインセンサカメラ２１との間に配置され、被検査面１１０の各位置から出射される複数の光束（光Ｌ）をラインセンサカメラ２１が配置されているＺ方向の一方側Ｚ１で互いに平行な方向に向けて進行させる機能を有する。光学素子３は、ディスプレイ１１の被検査面１１０の形状に沿ってレンズのピントが合う曲面を持つプリズム３１からなる。具体的には、図２および図３に示すように、プリズム３１は、Ｘ方向の中央部分に位置する平面レンズ部分３１１と、Ｘ方向の両端部分に位置
し、Ｚ方向の他方側Ｚ２に湾曲した曲面レンズ部分３１２とを備える。また、プリズム３１は、被検査面１１０の各位置から出射される複数の光Ｌをラインセンサカメラ２１が配置されているＺ方向の一方側Ｚ１で互いに平行な方向に向けて進行させている。

図１および図２に示すように、プリズム３１の平面レンズ部分３１１は、ディスプレイ１１の平面部分１１１に対応し、プリズム３１の曲面レンズ部分３１２は、ディスプレイ１１の曲面部分１１２に対応する。図２に示すように、プリズム３１の平面レンズ部分３１１は、ディスプレイ１１の平面部分１１１の法線方向の光Ｌを屈折させずに、ラインセンサカメラ２１に導くように構成されている。プリズム３１の曲面レンズ部分３１２は、ディスプレイ１１の曲面部分１１２の法線方向の光Ｌを屈折させて、ラインセンサカメラ２１に導くように構成されている。すなわち、プリズム３１は、ディスプレイ１１の曲面部分１１２の各位置における法線方向の光Ｌをラインセンサカメラ２１が配置されている側で互いに平行な方向に進行させる曲面レンズ部分３１２を備える。したがって、ラインセンサカメラ２１をＸ軸方向に移動させると、プリズム３１は、ディスプレイ１１の被検査面１１０の各位置における法線方向の光をラインセンサカメラ２１に導くことができる。

図２に示すように、外観検査装置１において、制御部５は、駆動部４をＸ方向の一方側Ｘ１から他方側Ｘ２に移動するように制御することで、ラインセンサカメラ２１はＸ方向の一方側Ｘ１から他方側Ｘ２に移動する。また、制御部５は、ラインセンサカメラ２１がＸ方向の一方側Ｘ１から他方側Ｘ２に移動する際に、ラインセンサカメラ２１で撮影されたディスプレイ１１の被検査面１１０の画像に基づいて欠陥を検査する。

具体的には、ラインセンサカメラ２１がＸ方向の一方側Ｘ１の端部２Ａに移動した場合、レンズ２２は、端部２Ａにおいて、ディスプレイ１１の曲面部分１１２にピントが合うように調整される。そして、ディスプレイ１１の曲面部分１１２の法線方向の光Ｌは、プリズム３１の曲面レンズ部分３１２で屈折し、ラインセンサカメラ２１に導かれる。ラインセンサカメラ２１は、ディスプレイ１１の曲面部分１１２を撮影する。制御部５は、得られたディスプレイ１１の曲面部分１１２の画像に基づいて欠陥を検査する。

ラインセンサカメラ２１がＸ方向の中央位置２Ｂに移動した場合、レンズ２２は、中央位置２Ｂにおいて、ディスプレイ１１の平面部分１１１にピントが合うように調整される。そして、ディスプレイ１１の曲面部分１１２の法線方向の光Ｌは、プリズム３１の平面レンズ部分３１１で屈折せずに、ラインセンサカメラ２１に導かれる。ラインセンサカメラ２１は、ディスプレイ１１の平面部分１１１を撮影する。制御部５は、得られたディスプレイ１１の平面部分１１１の画像に基づいて欠陥を検査する。

ラインセンサカメラ２１がＸ方向の他方側Ｘ２の端部２Ｃに移動した場合、レンズ２２は、端部２Ｃにおいて、ディスプレイ１１の曲面部分１１２にピントが合うように調整される。そして、ディスプレイ１１の曲面部分１１２の法線方向の光Ｌは、プリズム３１の曲面レンズ部分３１２で屈折し、ラインセンサカメラ２１に導かれる。ラインセンサカメラ２１は、ディスプレイ１１の曲面部分１１２を撮影する。制御部５は、得られたディスプレイ１１の曲面部分１１２の画像に基づいて欠陥を検査する。

上記のように、外観検査装置１において、ラインセンサカメラ２１は、Ｘ方向の一方側Ｘ１から他方側Ｘ２に移動しながら、ディスプレイ１１の被検査面１１０の各位置において、ディスプレイ１１の被検査面１１０の撮影を行う。制御部５は、ラインセンサカメラ２１がＸ方向の一方側Ｘ１から他方側Ｘ２に移動する際にラインセンサカメラ２１で撮影されたディスプレイ１１の被検査面１１０の画像に基づいて欠陥検査を行い、検査の結果を不図示のモニターなどに表示する。したがって、外観検査装置１において、ラインセン
サカメラ２１は、プリズム３１を介することで、ディスプレイ１１の曲面部分１１２の法線から見た曲面部分１１２を撮影することが可能となる。そして、制御部５は、ラインセンサカメラ２１で撮影されたディスプレイ１１の被検査面１１０の画像に基づいて欠陥検査を行うことができる。

（本形態の主な作用効果）
本形態の曲面（曲面部分１１２）を有するディスプレイ１１の被検査面１１０を検査する外観検査装置１において、ディスプレイ１１の被検査面１１０の各位置から出射される複数の光束（光Ｌ）をラインセンサカメラ２１が配置されている側で互いに平行な方向に向けて進行させるプリズム３１を備える。したがって、ラインセンサカメラ２１は、Ｘ軸方向に移動した際、プリズム３１を介することで、ディスプレイ１１の曲面部分１１２の法線から見た曲面部分１１２を撮影することが可能となる。それ故、外観検査装置１では、ロボットアームを用いた場合の振動の影響を受けない。よって、外観検査装置１は、高倍率で撮影できる撮像部２を用いても、曲面部分１１２を有するディスプレイ１１の被検査面１１０の検査をすることができる。

本形態において、撮像部２に対して、ディスプレイ１１およびプリズム３１を相対的に移動させる駆動部４を備える。この場合において、撮像部２は、ラインセンサカメラ２１である。このようにすれば、分解能の高いラインセンサカメラ２１を用いることができるので、ディスプレイ１１の被検査面１１０を高分解・高倍率で検査することができる。

（変形例１）
変形例１は、第１実施形態とは光学素子３が異なるが、それ以外の構成は第１実施形態と同一である。図４は、第１実施形態の変形例１の光学素子の示す図である。本形態において、光学素子３は、フレネルプリズム３２からなる。

図４に示すように、フレネルプリズム３２は、Ｘ方向の中央部に平面部分３２１を備え、Ｘ方向の両端部分には、曲面部分１１２の各位置における法線方向の光を撮像部に導く断面楔状のフレネル部３２２を備える。フレネルプリズム３２のフレネル部３２２は、平面部分３２１のＺ方向の他方側Ｚ２の面に微細加工を施すことで形成されている。フレネルプリズム３２のフレネル部３２２は、ディスプレイ１１の曲面部分１１２の法線方向の光を屈折させて、ラインセンサカメラ２１に導くように構成されている。すなわち、フレネルプリズム３２のフレネル部３２２は、ディスプレイ１１の曲面部分１１２に対応するように形成されている。したがって、フレネルプリズム３２は、ディスプレイ１１の曲面部分１１２の各位置における法線方向の光Ｌをラインセンサカメラ２１が配置されているＺ方向の一方側Ｚ１で互いに平行な方向に進行させる。したがって、ラインセンサカメラ２１をＸ軸方向に移動させると、フレネルプリズム３２は、上記実施形態のプリズム３１と同様に、ディスプレイ１１の被検査面１１０の各位置における法線方向の光をラインセンサカメラ２１に導く。それ故、ラインセンサカメラ２１は、フレネルプリズム３２を介することで、ディスプレイ１１の曲面部分１１２の法線から見た曲面部分１１２を撮影することが可能となる。それ故、外観検査装置１では、ロボットアームを用いた場合の振動の影響を受けない。よって、外観検査装置１は、高倍率で撮影できる撮像部２を用いても、曲面部分１１２を有するディスプレイ１１の被検査面１１０の検査をすることができる。

（変形例２）
変形例２は、上記形態とは、駆動部４の構成が異なるが、それ以外の構成は同一である。したがって、同一の構成には同一符号を付し、説明を省略する。図５は、第１実施形態の変形例２における外観検査装置１の概略図である。

駆動部４は、可動側の部材としての撮像部２を保持する保持部４６と、保持部４６を移動させる６軸のロボットアーム４７と、ロボットアーム４７が移動する移動方向に沿ったガイド部４８とを備える。駆動部４において、ロボットアーム４７とガイド部４８との間には、ダンパ部４９が設けられている。本形態において、ガイド部４８は、ディスプレイ１１の平面部分１１１と平行となるように延びる。駆動部４において、ロボットアーム４７は、ダンパ部４９を介して、保持部４６をガイド部４８に押し付けている。そして、ロボットアーム４７は、保持部４６をガイド部４８に押し付けた状態で、保持部４６をガイド部４８に沿って移動させる。

このように構成することで、ロボットアーム４７の振動は、ダンパ部４９で吸収されるとともに、撮像部２を保持する保持部４６は、ガイド部４８に沿って移動するため、撮像部２が振動しない。したがって、外観検査装置１は、駆動部４にロボットアーム４７を用いたとしても、高倍率で撮影できる撮像部２を用いることができる。

（第２実施形態）
図６は、第２実施形態の外観検査装置１を示す概略図である。図６は、第２実施形態の外観検査装置１で撮影されたワークの被検査面の画像を表す概略図である。

図６に示すように、外観検査装置１は、ディスプレイ１１（ワーク１０）の被検査面１１０を撮像する撮像部２と、ディスプレイ１１と撮像部２との間に配置された光学素子３とを備える。本形態では、撮像部２は、ディスプレイ１１に対して固定されている。本形態では、撮像部２は、エリアセンサカメラ２６である。

エリアセンサカメラ２６は、高倍率なレンズ２７を備える。レンズ２７の被写界深度は、例えば３０μｍ程度である。レンズ２７は、ディスプレイ１１の被検査面１１０にピントが合うように調整されている。エリアセンサカメラ２６は、光学素子３を介して、ディスプレイ１１の被検査面１１０全体を、一度に撮影する。すなわち、本形態において、エリアセンサカメラ２６の撮影範囲Ｓは、ディスプレイ１１の被検査面１１全体を含む範囲である。なお、エリアセンサカメラ２６は、ディスプレイ１１（ワーク１０）の大きさに応じて、複数の撮影でディスプレイ１１の被検査面１１０を撮影してもよい。

図６に示すように、光学素子３は、ディスプレイ１１の被検査面１１０の各位置から出射される複数の光束をエリアセンサカメラ２６が配置されているＺ方向の一方側Ｚ１で互いに集光する方向に向けて進行させる複数のレンズを備えた多眼レンズである。この多眼レンズは、ディスプレイ１１の曲面部分１１２の各位置から法線方向に出射される光をエリアセンサカメラ２６が配置されているＺ方向の一方側Ｚ１で互いに集光する方向に進行させる。多眼レンズは各々、フレネルレンズである。具体的には、多眼レンズは、多眼フレネルレンズ３３であり、断面楔状のフレネルレンズ部を複数備える。図６において、多眼フレネルレンズ３３は、例示的に表現されており、９つのフレネルレンズ部３３１〜３３９を備える。フレネルレンズ部３３１〜３３９のＺ方向の他方側Ｚ２の面には、フレネル部が形成されている。

図７に示すように、エリアセンサカメラ２６は、多眼フレネルレンズ３３を介して、ディスプレイ１１の被検査面１１０全体を撮影し、一つの画像Ｇを出力する。画像Ｇは、９つの異なる角度からディスプレイ１１を見た画像部分Ｇ１〜Ｇ９を含んでいる。すなわち、画像Ｇの画像部分Ｇ１〜Ｇ９は、異なる角度から撮影されたディスプレイ１１の画像である。図７において、画像Ｇの画像部分Ｇ１は、フレネルレンズ部３３１を介して、エリアセンサカメラ２６が撮影したディスプレイ１１の被検査面１１０の画像である。同様に、画像Ｇの画像部分Ｇ２〜Ｇ９は、それぞれと対応するフレネルレンズ部３３２〜３３６を介して撮影した画像である。図７に示すように、画像Ｇの画像部分Ｇ２は、ディスプレ
イ１１のＸ方向の一方側Ｘ１の曲面部分１１２の法線から見た曲面部分１１２の画像を含んでいる。画像Ｇの画像部分Ｇ５は、ディスプレイ１１の平面部分１１１の法線方向から見た画像を含んでいる。画像Ｇの画像部分Ｇ８は、ディスプレイ１１のＸ方向の他方側Ｘ２の曲面部分１１２の法線から見た曲面部分１１２の画像を含んでいる。したがって、多眼フレネルレンズ３３は、ディスプレイ１１の被検査面１１０の各位置における法線方向の光をエリアセンサカメラ２６に導くように構成されている。

本形態では、外観検査装置１において、エリアセンサカメラ２６は、多眼フレネルレンズ３３を用いることで、異なる角度から見たディスプレイ１１の被検査面１１０の画像部分Ｇ１〜Ｇ９を含む一つの画像Ｇを出力する。この結果、制御部５は、画像Ｇの画像部分Ｇ１〜Ｇ９に基づいて、ディスプレイ１１の被検査面１１０の欠陥を検査するので、一度の撮影でディスプレイ１１の被検査面１１０の全体の欠陥の検査を行うことができる。このため、外観検査装置１の検査時間を短くすることができる。

（第３実施形態）
図８は、第３実施形態の外観検査装置１の側面図である。図８に示すように、本形態では、外観検査装置１は、照明部８を備える点が、第１実施形態とは異なる。また、第１実施形態では、撮像部２は、ディスプレイ１１の被検査面１１０の各位置における法線方向の光Ｌが導かれる位置に位置していたが、本形態では、撮像部２は、撮像部２の光軸Ｌｃと、被検査面１１０のうち、光軸Ｌｃと重なる位置における法線方向Ｌｖとの相対位置関係（角度）が一定となる位置に位置する点が異なる。また、本形態では、照明部８は、照明部８の光軸Ｌｓと、被検査面１１０のうち、光軸Ｌｓと重なる位置における法線方向Ｌｖとの相対位置関係が一定となる位置に位置する。これら以外の構成は、第１実施形態と同様であるので、同一の符号を付す。このように構成しても、外観検査装置１は、高倍率で撮影できる撮像部２を用いても、曲面部分１１２を有するディスプレイ１１の被検査面１１０の検査をすることができる。また、照明部８によって、明視野照明と暗視野照明との間の照明を実現することができるので、明視野照明による明るい画像Ｇを得ることができるという利点、および暗視野照明による小さな欠陥を発見しやすいという利点の双方を得ることができる。

（他の実施形態）
上記第１実施形態において、駆動部４は可動側の部材として撮像部２を移動させたが、可動側の部材として光学素子３およびディスプレイ１１（ステージ６）を移動させる構成であってもよい。すなわち、保持部４６は、可動側の部材として、光学素子３およびディスプレイ１１（ステージ６）を保持してもよい。

上記第１実施形態において、プリズム３１およびフレネルプリズム３２を用いた外観検査装置１は、ラインセンサカメラ２１を用いた構成であったが、エリアセンサカメラ２６を用いた構成であってもよい。この場合、駆動部４を用いず、エリアセンサカメラ２６を固定するように構成してもよい。

上記第２実施形態において、多眼フレネルレンズ３３は、９つのフレネルレンズ部３３１〜３３９を備えていたが、９つに限定されない。多眼フレネルレンズ３３は、２つ以上のフレネルレンズ部を備えていれば、撮像部２は、異なる角度から見たディスプレイ１１（ワーク１０）の被検査面１１０の画像を一度に撮影することができる。

１…外観検査装置、２…撮像部、３…光学素子、４…駆動部、５…制御部、６…ステージ、８…照明部、１０…ワーク、１１…ディスプレイ、２１…ラインセンサカメラ、２２…レンズ、２６…エリアセンサカメラ、２７…レンズ、３１…プリズム、３２…フレネルプ
リズム、３３…多眼フレネルレンズ、４１…レール部、４２…駆動ユニット、４６…保持部、４７…ロボットアーム、４８…ガイド部、４９…ダンパ部、１１０…被検査面、１１１…平面部分、１１２…曲面部分、１２０…端面、３１１…平面レンズ部分、３１２…曲面レンズ部分、３２１…平面部分、３２２…フレネル部、３３１〜３３９…フレネルレンズ部、Ｌ…光、Ｇ…画像、Ｇ１〜Ｇ９…画像部分、Ｓ…撮影範囲、

Claims (9)

1. ワークの曲面部を含む被検査面の外観を検査する外観検査装置において、
   前記ワークの前記被検査面を撮像するための撮像部と、
   前記ワークと前記撮像部との間に配置され、前記被検査面の各位置から出射される複数の光束を前記撮像部が配置されている側で互いに平行な方向または集光する方向に向けて進行させる光学素子と、
   を備えることを特徴とする外観検査装置。
2. 請求項１に記載の外観検査装置において、
   前記光学素子は、前記曲面の各位置における法線方向の光を前記撮像部が配置されている側で互いに平行な方向に進行させるフレネル部を備えたプリズムまたはフレネルレンズであることを特徴とする外観検査装置。
3. 請求項１または２に記載の外観検査装置において、
   前記撮像部を前記光学素子および前記ワークに対して相対的に移動させる駆動部を備えることを特徴とする外観検査装置。
4. 請求項３に記載の外観検査装置において、
   前記駆動部は、前記撮像部を前記光学素子および前記ワークに対して相対的に移動させる際の可動側の部材を保持する保持部と、前記保持部を移動させるロボットアームと、前記保持部の移動方向に沿ったガイド部と、前記ロボットアームと前記ガイド部との間に設けられたダンパ部と、を備え、
   前記ロボットアームは、前記撮像部による撮像を行う際、前記保持部を、前記ダンパ部を介して前記ガイド部に押し付けることを特徴とする外観検査装置。
5. 請求項２から４までの何れか一項に記載の外観検査装置において、
   前記撮像部は、ラインセンサカメラであることを特徴とする外観検査装置。
6. 請求項１に記載の外観検査装置において、
   前記光学素子は、前記被検査面の各位置から出射される複数の光束を前記撮像部が配置されている側で互いに集光する方向に向けて進行させる複数のレンズを備えた多眼レンズであることを特徴とする外観検査装置。
7. 請求項６に記載の外観検査装置において、
   前記多眼レンズは、前記曲面の各位置から法線方向に出射される光を前記撮像部が配置されている側で互いに集光する方向に進行させることを特徴とする外観検査装置。
8. 請求項６または７に記載の外観検査装置において、
   前記多眼レンズは各々、フレネルレンズであることを特徴とする外観検査装置。
9. 請求項６から８までの何れか一項に記載の外観検査装置において、
   前記撮像部は、エリアセンサカメラであり、前記ワークに対して固定されていることを特徴とする外観検査装置。

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