JP2021096112A - 透明体の検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】検査時間を従来よりも短縮できる透明体の検査装置を提供する。【解決手段】透明体（レンズ１００）の第１面ＳＦ１の側に配置され、第１面ＳＦ１の第１撮影範囲Ｓ１を撮影する第１撮影部１１と、透明体を挟んで第１面ＳＦ１に対向する第２面ＳＦ２の側に配置され、第１撮影範囲Ｓ１に対向する第２撮影範囲Ｓ２を撮影する第２撮影部１２と、第１撮影範囲Ｓ１を、第１撮影部１１の側から第１波長の光で照明する第１照明部１３と、第２撮影範囲ＳＦ２を、第２撮影部の側から第１波長と異なる第２波長の光で照明する第２照明部１４と、第１照明部１３および第２照明部１４で照明されているときに第１撮影部１１が撮影した画像から第１波長の画像を生成し、第１照明部１３および第２照明部１４で照明されているときに第２撮影部１２が撮影した画像から第２波長の画像を生成する画像処理部（ＰＣ５０）を有する、検査装置１０。【選択図】図１

Description

本発明は、透明体の検査装置に関する。

透明体の検査装置は、たとえば、レンズやガラス板などの厚みのある透明体をカメラで撮影して、得られた画像を用いて検査する。透明体の検査では、画像から、透明体の表面の傷やゴミ、また内部の不純物など様々な不良を検出する必要がある。

ところで、透明体は、厚みを有する。一方、カメラは、取り付けられているカメラレンズごとに異なる被写界深度を有する。このため、透明体の厚みが、カメラレンズの被写界深度の範囲より厚い場合は、１つのカメラで透明体の深さ方向を一度に検査できない。

従来の技術では、透明体であるガラスの表面に、まず、ピントを合わせ、続いて、ガラスの裏面にピントを合わせて、ガラスの表面および裏面の検査を行っている（特許文献１）。

特開２００９−８５６１７号公報

しかしながら、従来の技術では、レンズの付いたカメラと、ガラスとの距離を、ガラスの厚み方向に変えて、ピント合わせを何度か行い、複数枚の画像を取得する必要がある。このため、従来の技術では、検査時間が長くなってしまう。

そこで、本発明の目的は、検査時間を従来よりも短縮できる透明体の検査装置を提供することである。

本発明の上記の目的は、下記の手段によって達成される。

（１）透明体の検査装置であって、
前記透明体の第１面の側に配置され、前記透明体の前記第１面の第１撮影範囲を撮影する第１撮影部と、
前記透明体を挟んで前記第１面に対向する第２面の側に配置され、前記第２面の前記第１撮影範囲に対向する範囲である第２撮影範囲を撮影する第２撮影部と、
前記第１撮影範囲を、前記第１撮影部が配置されている側から第１波長の光で照明する第１照明部と、
前記第２撮影範囲を、前記第２撮影部が配置されている側から前記第１波長と異なる第２波長の光で照明する第２照明部と、
前記第１照明部および前記第２照明部で照明されているときに前記第１撮影部が撮影した画像から前記第１波長の画像を生成し、前記第１照明部および前記第２照明部で照明されているときに前記第２撮影部が撮影した画像から前記第２波長の画像を生成する画像処理部と、
を有する、検査装置。

（２）前記画像処理部は、さらに、前記第１照明部および前記第２照明部で照明されているときに前記第１撮影部が撮影した画像から前記第２波長の画像を生成し、前記第１照明部および前記第２照明部で照明されているときに前記第２撮影部が撮影した画像から前記第１波長の画像を生成する、上記（１）に記載の検査装置。

（３）前記第１波長と前記第２波長は、色相環において１２０度離れている、上記（１）または（２）に記載の検査装置。

（４）透明体の検査装置であって、
前記透明体の第１面の側に配置され、前記透明体の前記第１面の第１撮影範囲を撮影する第１撮影部と、
前記透明体を挟んで前記第１面に対向する第２面の側に配置され、前記第２面の前記第１撮影範囲に対向する範囲である第２撮影範囲を撮影する第２撮影部と、
前記第１撮影範囲を、前記第１撮影部が配置されている側から第１偏向方向の光で照明する第１偏向照明部と、
前記第２撮影範囲を、前記第２撮影部が配置されている側から前記第１偏向方向と異なる第２偏向方向の光で照明する第２偏向照明部と、
前記第１偏向照明部および前記第２偏向照明部で照明されているときに前記第１撮影部が撮影した画像から前記第１偏向方向の画像を生成し、前記第１偏向照明部および前記第２偏向照明部で照明されているときに前記第２撮影部が撮影した画像から前記第２偏向方向の画像を生成する画像処理部と、
を有する、検査装置。

（５）前記画像処理部は、さらに、前記第１偏向照明部および前記第２偏向照明部で照明されているときに前記第１撮影部が撮影した画像から前記第２偏向方向の画像を生成し、前記第１偏向照明部および前記第２偏向照明部で照明されているときに前記第２撮影部が撮影した画像から前記第１偏向方向の画像を生成する、上記（４）に記載の検査装置。

（６）前記第１偏向方向の光と前記第２偏向方向の光とは、偏光方向が９０度異なる、上記（５）に記載の検査装置。

（７）透明体の検査装置であって、
前記透明体の第１面の側に配置され、前記透明体の前記第１面の第１撮影範囲を撮影する第１撮影部と、
前記透明体を挟んで前記第１面に対向する第２面の側に配置され、前記第２面の前記第１撮影範囲に対向する範囲である第２撮影範囲を撮影する第２撮影部と、
前記第１撮影範囲を、前記第１撮影部が配置されている側から照明する第１照明部と、
前記第２撮影範囲を、前記第２撮影部が配置されている側から照明する第２照明部と、
前記第１照明部が点灯し、前記第２照明部が消灯しているときに前記第１撮影部が撮影した画像を取得し、前記第１照明部が消灯し、前記第２照明部が点灯しているときに前記第２撮影部が撮影した画像を取得する画像処理部と、
を有する、検査装置。

（８）前記画像処理部は、さらに、前記第１照明部が消灯し、前記第２照明部が点灯しているときに前記第１撮影部が撮影した画像を取得し、前記第１照明部が点灯し、前記第２照明部が消灯しているときに前記第２撮影部が撮影した画像を取得する、上記（７）に記載の検査装置。

（９）前記透明体は、レンズであり、前記レンズ全体を撮影するために、前記第１撮影部および前記第２撮影部と前記レンズとを相対的に移動させる移動部を有する、上記（１）〜（８）のいずれか一つに記載の検査装置。

本発明は、波長、偏光方向、および点灯タイミングのうちのいずれかが異なる２つの照明によって透明体に光を照射しつつ２台のカメラで透明体を両側から撮影することとした。これにより、本発明は、撮影位置を変えるたびに、ピント合わせをやりなおしたり、カメラと透明体との距離を変えたりするなどの動作が不要となり、検査時間を短縮できる。また、２台のカメラに対応する照明の、波長、偏光方向、または点灯タイミングを異ならせることで、レンズを挟んで対向している位置から透明体に光を照射して撮影しても、互いの照明に影響されない。

本発明を適用した実施形態１に係る透明体の検査装置の構成を示す概略図である。 本発明を適用した実施形態２に係る透明体の検査装置の構成を示す概略図である。 本発明を適用した実施形態３に係る透明体の検査装置の構成を示す概略図である。

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法の比率は、説明の都合上誇張され、実際の比率とは異なる場合がある。

（実施形態１）
図１は、本発明を適用した実施形態１に係る透明体の検査装置の構成を示す概略図である。

本実施形態１においては、被検体である透明体はレンズ１００である。すなわち、実施形態１の透明体の検査装置（以下、検査装置１０という）は、レンズ１００の検査装置１０である。以下の説明において、単に「レンズ１００」という場合は、被検体の透明体のことを示す。他の実施形態においても、同様である。

実施形態１の検査装置１０は、図１に示すように、２台のカメラ１１および１２と、２台の照明部１３および１４と、２台のカメラ１１および１２から出力された画像を取得するＰＣ（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）５０とを有する。

２台のカメラ１１および１２は、第１カメラ１１（第１撮影部）と第２カメラ１２（第２撮影部）である。第１カメラ１１と第２カメラ１２は、被検体であるレンズ１００を挟んで互いに対向する位置に配置されている。第１カメラ１１と第２カメラ１２は、同じ仕様のカラースチールカメラまたはカラームービーカメラであることが好ましい。第１カメラ１１と第２カメラ１２が異なる仕様の場合は、互いに画角および解像度を同じにすることで、画像による検査がしやすくなる。

第１カメラ１１および第２カメラ１２は、図１に示したように、レンズ１００の第１面ＳＦ１と、レンズ１００を挟んで第１面ＳＦ１に対向する第２面ＳＦ２を撮影する。第１カメラ１１は、第１面ＳＦ１の第１撮影範囲Ｓ１を撮影する。第２カメラ１２は、第２撮影範囲Ｓ２を撮影する。以下、第１面ＳＦ１および第２面ＳＦ２を区別しない場合は、符号を付さずに単にレンズの表面という。

撮影範囲Ｓ１およびＳ２は、カメラの画角にもよるが、レンズ１００の面積より小さい場合がある。このような場合は、レンズ１００の表面をすべて撮影するために、第１カメラ１１および第２カメラ１２とレンズ１００とを相対的に移動させる。

本実施形態１では、レンズ１００を移動させる移動部１８を設けた。移動部１８は、たとえば、第１カメラ１１および第２カメラ１２による撮影を妨げないように、レンズ１００の側部やエッジ部分などを保持して移動させる。移動部１８は、レンズ１００を保持した状態で、レンズ面をＸ−Ｙ平面としたときに、レンズ１００をＸ−Ｙ方向に自在に移動させる。

なお、第１カメラ１１および第２カメラ１２を移動させる場合は、レンズ１００を固定して、第１カメラ１１および第２カメラ１２を一緒に移動させることが好ましい。第１カメラ１１および第２カメラ１２を一緒に移動させることで、検査時間が短縮される。

また、被検体であるレンズ１００の大きさ、および使用するカメラレンズによっては、レンズ面全体を撮影できる場合もある。そのような場合は、カメラおよび照明部と、被検体であるレンズ１００とを相対的に移動させる移動部１８はなくてもよい。

第１カメラ１１および第２カメラ１２には、同じ被写界深度のカメラレンズ１５が取り付けられている。カメラレンズ１５は、いずれも、被写界深度がレンズ１００表面から深さ方向（厚み方向）における中央部Ｃまでピントが合うように調整されていることが好ましい。

ただし、被写界深度はあまり深くすべきではない。具体的な被写界深度としては、最も深くした場合でも、第１カメラ１１の被写界深度は、第１カメラ１１側を向いているレンズ面ではピントが合い、第２カメラ１２側を向いているレンズ面では被写界深度オーバーでピントが合わない程度とする。第２カメラ１２側も同様に、第２カメラ１２の被写界深度は、第２カメラ１２側を向いているレンズ面ではピントが合い、第１カメラ１１側を向いているレンズ面では被写界深度オーバーでピントが合わない程度とする。このような被写界深度を持つカメラレンズ１５を使用することで、どのカメラ側にあるレンズ面に、またはレンズ１００内部に不良があるか検出できる。

なお、被写界深度とは、公知のとおり、被写体にピントを合わせた位置の前後で実用上ピントが合っているとみなせる範囲のことをいう。本実施形態において被写体は透明体のレンズ１００である。

また、２台の照明部１３および１４は、第１照明部１３と第２照明部１４である。本実施形態１では、第１照明部１３と第２照明部１４は、異なる波長（色）の光を発する。たとえば、第１照明部１３は第１波長として赤色の光、第２照明部１４は第２波長として緑色の光である。光の波長は、特に限定されず可視光であり、互いに異なる色として認識可能な波長であればよい。また、第１波長と第２波長は、厳密に定義された単色光である必要はなく、人が見て異なる色と認識可能であればよい。たとえば、第１照明部１３の波長と第２照明部１４の波長とは、中心波長が色相環において１２０度程度離れていることが好ましい。具体的な照明器具としては、たとえば、第１照明部１３としては赤色ＬＥＤ照明器具、第２照明部１４としては緑色ＬＥＤ照明器具などが使用可能である。

第１照明部１３および第２照明部１４は、それぞれの側から、レンズ１００の表面全体を照明する。この場合、第１照明部１３および第２照明部１４は、移動させる必要はない。これに代えて、第１照明部１３および第２照明部１４は、それぞれ第１カメラ１１および第２カメラ１２の撮影範囲を含むスポット光を照射してもよい。スポット光の場合は、第１カメラ１１および第２カメラ１２の撮影範囲がスポット光により照明されるように、第１照明部１３および第２照明部１４をレンズ１００と相対的に移動させる。

ＰＣ５０は、公知のコンピューターであり、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）および記憶部（ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などの揮発性メモリー、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）などの不揮発性メモリーなど）、ネットワークインターフェースなどを有する。また、ＰＣ５０は、表示のためのディスプレイ５１と接続されている。

ＰＣ５０（画像処理部）は、第１カメラ１１および第２カメラ１２が撮影した画像を取得する。ＰＣ５０は取得した画像から、第１波長により構成される画像と第１波長により構成される画像を生成する。

第１カメラ１１および第２カメラ１２は、レンズ１００の対向する同じ範囲を撮影する。撮影は、第１照明部１３および第２照明部１４の両方を点灯した状態で行われる。撮影された画像は、第１カメラ１１から少なくとも１枚（１フレーム）の画像がＰＣ５０へ出力され、第２カメラ１２から少なくとも１枚（１フレーム）の画像がＰＣ５０へ出力される。それぞれのカメラからＰＣ５０が取得した画像は、カラー画像である。したがって、第１カメラ１１および第２カメラ１２から取得したそれぞれのカラー画像からは、第１波長の色の画像と、第２波長の色の画像に分離して、それぞれの波長の画像を生成できる。

なお、第１カメラ１１および第２カメラ１２による撮影は、第１照明部１３および第２照明部１４の両方が点灯している間に、レンズ１００の対向した同じ範囲が撮影されれば、撮影タイミングが異なっていてもよい。

ＰＣ５０は、取得した画像および生成された画像をＰＣ５０内の記憶部に記憶する。また、ＰＣ５０は生成された画像をディスプレイ５１に出力する。ユーザーはディスプレイ５１に出力された画像からレンズ１００の欠陥を検出する。また、ＰＣ５０は、ネットワークによって接続された他のＰＣ５０やサーバー（クラウドサーバーを含む）に取得したままの画像、および／または波長ごとに生成された画像を出力してもよい。

ディスプレイ５１は、ＰＣ５０などに内蔵された表示装置でもよいし、ネットワークによって接続されている別のＰＣ５０などに接続されたディスプレイ５１であってもよい。

検査は、第１照明部１３および第２照明部１４の両方を点灯して、第１カメラ１１および第２カメラ１２によりレンズ１００の両側から第１撮影範囲Ｓ１と第２撮影範囲Ｓ２を撮影して行われる。なお、撮影は、既に説明したように、必要に応じて、第１カメラ１１および第２カメラ１２に対してレンズ１００を移動させて行われる。

検査結果は、表１のとおりとなる。

第１画像は、第１カメラ１１で撮影された画像のうち第１波長（赤）の画像である。第１カメラ１１に入る赤色の光は、第１照明部１３からの光がレンズ１００表面で反射した反射光である。レンズ１００表面に傷やゴミがない場合、第１照明部１３からの光はレンズ１００を透過してしまうため、反射光がない。したがって、第１カメラ１１から出力された画像から赤色だけが分離された第１画像は、全体が暗い（または黒）の画像となる。しかし、レンズ１００表面に傷やゴミがある場合、第１画像は、傷やゴミからの反射光による赤色の輝点のある画像となる。このときの背景は暗い（または黒）画像である。このため、検査では、第１画像の中に赤色の輝点があると不良と判断できる。そして、レンズ１００には、第１カメラ１１側の表面ＳＦ１に傷やゴミなどがあるとわかる。

第２画像は、第１カメラ１１で撮影された画像のうち第２波長（緑）の画像である。第１カメラ１１に入る緑色の光は、第２照明部１４からレンズ１００を透過してきた透過光である。レンズ１００内部に不良がない場合は、第２照明部１４からの光は遮られるものがない。したがって、第１カメラ１１から出力された画像から緑色だけが分離された第２画像は、全体が緑色の画像となる。しかし、レンズ１００内部に不良がある場合、第２画像は、透過光の一部が不良によって遮られて、影のある画像となる。したがって、検査では、第２画像の中に、部分的な影があると不良と判断できる。そして、レンズ１００には、第１カメラ１１側の表面ＳＦ１から中央部Ｃまでの間に、不良があるとわかる。

なお、レンズ１００内部の不良とは、たとえば、レンズ１００内の不純物、フローマークなどである（他の実施形態においても同様）。

第３画像は、第２カメラ１２で撮影された画像のうち第２波長（緑）の画像である。第２カメラ１２に入る緑色の光は、第２照明部１４からの光がレンズ１００表面で反射した反射光である。レンズ１００表面に傷やゴミがない場合、第２照明部１４からの光はレンズ１００を透過してしまうため、反射光がない。したがって、第２カメラ１２から出力された画像から緑色だけが分離された第３画像は、全体が暗い（または黒）の画像となる。しかし、レンズ１００表面に傷やゴミがある場合、第３画像は、傷やゴミからの反射光による緑色の輝点のある画像となる。このときの背景は暗い（または黒）画像である。このため、検査では、第３画像の中に緑色の輝点があると不良と判断できる。そして、レンズ１００には、第２カメラ１２側の表面ＳＦ２に傷やゴミなどがあるとわかる。

第４画像は、第２カメラ１２で撮影された画像のうち第１波長（赤）の画像である。第２カメラ１２に入る赤色の光は、第１照明部１３からレンズ１００を透過してきた透過光である。レンズ１００内部に不良がない場合は、第１照明部１３からの光は遮られるものがない。したがって、第２カメラ１２から出力された画像から赤色だけが分離された第４画像は、全体が赤色の画像となる。しかし、レンズ１００内部に不良がある場合、第４画像は、透過光の一部が不良によって遮られて、影のある画像となる。したがって、検査では、第４画像の中に、部分的な影があると不良と判断できる。そして、レンズ１００には、第２カメラ１２側の表面ＳＦ２から中央部Ｃまでの間に、不良があるとわかる。

実施形態１では、レンズ１００の両側から、異なる波長（色）の光で照明し、第１カメラ１１および第２カメラ１２によりレンズ１００の両側から撮影し、得られた画像から、それぞれの波長の画像を分離、生成して、出力することとした。したがって、本実施形態１では、第１カメラ１１および第２カメラ１２の撮影平面は変える必要がない。このため、本実施形態１では、撮影位置を変えるたびに、ピント合わせをやりなおしたり、カメラとレンズ１００との距離を変えたりするなどの動作が不要となり、検査時間を短縮できる。また、照明には、異なる波長を使用したことで、レンズ１００を挟んで対向している位置から照明して撮影しても、互いの照明に影響されない。このため、それぞれのカメラで、傷や不良が見えやすい最適条件を容易に設定できる。

また、レンズ１００表面からの反射光と、レンズ１００の透過光は、波長（色）が異なるため、波長ごとに画像として分離、生成することが可能である。このため、本実施形態１では、レンズ１００表面の傷やゴミと、レンズ１００内部の不良とが容易に識別できるようになる。

なお、本実施形態１では、第１カメラ１１および第２カメラ１２が撮影した画像のうち、第１波長および第２波長の両方の画像を使用した。しかし、実施形態１としては、これに限定されない。たとえば、実施形態１の変形例としては、反射光による画像だけを使用してもよい。反射光による画像だけを使用する場合は、第１カメラ１１から出力された画像から第１波長の画像だけ使用し、第２カメラ１２から出力された画像から第２波長の画像だけを使用する。これにより、実施形態１の変形例では、レンズ１００表面の傷やゴミを検出できる。

（実施形態２）
図２は、本発明を適用した実施形態２に係る透明体の検査装置２０の構成を示す概略図である。

実施形態２の検査装置２０は、図２に示すように、２台の偏向カメラ２１および２２と、２台の偏向照明部２３および２４と、２台の偏向カメラ２１および２２から出力された画像を取得するＰＣ５０とを有する。また、実施形態２の検査装置１０は、実施形態１同様にレンズ１００を移動させる移動部１８を有する。

２台の偏向カメラ２１および２２は、第１偏向カメラ２１（第１撮影部）と第２偏向カメラ２２（第２撮影部）である。第１偏向カメラ２１と第２偏向カメラ２２は、被検体であるレンズ１００を挟んで互いに対向する位置に配置されている。第１偏向カメラ２１と第２偏向カメラ２２の撮影範囲は、実施形態１同様に、第１撮影範囲Ｓ１および第２撮影範囲Ｓ２である。第１偏向カメラ２１と第２偏向カメラ２２は、同じ仕様であることが好ましいが、異なる仕様であってもよい。偏向カメラは、１回の撮影で、複数の偏向方向の画像が得られるカメラである。本実施形態２では、９０度異なる２つの偏向方向の画像が得られる偏向カメラを用いた。

第１偏向カメラ２１および第２偏向カメラ２２には、同じ被写界深度のカメラレンズ１５が取り付けられている。カメラレンズ１５は、いずれも実施形態１と同様であるので説明は省略する。

また、２台の偏向照明部２３および２４は、偏向方向が９０度異なる偏向板を備えている。２台の偏向照明部２３および２４は、第１偏向照明部２３と第２偏向照明部２４である。第１偏向照明部２３は、偏向方向として第１偏向方向に偏向した光を照射する。第２偏向照明部２４は、第１偏向方向に対して９０度回転した第２偏向方向に偏向した光を照射する。第１偏向照明部２３および第２偏向照明部２４は、実施形態１同様に、レンズ面全体を照明するものであってもよいし、スポット光であってもよい。

ＰＣ５０（画像処理部）は、第１偏向カメラ２１および第２偏向カメラ２２が撮影した画像を取得する。ＰＣ５０は、取得した画像を、実施形態１同様に、カメラごとに第１偏向方向の画像と第２偏向方向の画像を生成し、それぞれ記憶部に記憶させ、また、ディスプレイ５１や他のコンピューターなどへ出力する。

検査は、実施形態１同様に、第１偏向照明部２３および第２偏向照明部２４の両方を点灯して、第１偏向カメラ２１および第２偏向カメラ２２によりレンズ１００の両側から撮影する。本実施形態２でも、第１偏向照明部２３および第２偏向照明部２４の両方が点灯されている状態であれば、撮影タイミングは、同じでもよいし異なっていてもよい。

検査結果は、表２のとおりとなる。

第５画像は、第１偏向カメラ２１で撮影された画像のうち第１偏向方向の画像である。第１偏向カメラ２１に入る光は、第１偏向照明部２３からの光がレンズ１００表面で反射した反射光である。レンズ１００表面に傷やゴミがない場合、第１偏向照明部２３からの光はレンズ１００を透過してしまうため、反射光がない。したがって、第１偏向カメラ２１から出力された画像から第１偏向方向の画像だけが分離された第５画像は、全体が暗い（または黒）の画像となる。しかし、レンズ１００表面に傷やゴミがある場合、第５画像は、傷やゴミからの反射光による輝点のある画像となる。このときの背景は暗い（または黒）画像である。このため、検査では、第５画像の中に輝点があると不良と判断できる。そして、レンズ１００には、第１偏向カメラ２１側の表面ＳＦ１に傷やゴミなどがあるとわかる。

第６画像は、第１偏向カメラ２１で撮影された画像のうち第２偏向方向の画像である。第１偏向カメラ２１に入る光は、第２偏向照明部２４からレンズ１００を透過してきた透過光である。レンズ１００内部に不良がない場合は、第２偏向照明部２４からの光は遮られるものがない。したがって、第１偏向カメラ２１から出力された画像から第１偏向方向の画像が分離された第６画像は、全体が明るい画像となる。しかし、レンズ１００内部に不良がある場合、第６画像は、透過光の一部が不良によって遮られて、影のある画像となる。したがって、検査では、第６画像の中に、部分的な影があると不良と判断できる。そして、レンズ１００には、第１偏向カメラ２１側の表面ＳＦ１から中央部Ｃまでの間に、不良があるとわかる。

第７画像は、第２偏向カメラ２２で撮影された画像のうち第２偏向方向の画像である。第２偏向カメラ２２に入る光は、第２偏向照明部２４からの光がレンズ１００表面で反射した反射光である。レンズ１００表面に傷やゴミがない場合、第２偏向照明部２４からの光はレンズ１００を透過してしまうため、反射光がない。したがって、第２偏向カメラ２２から出力された画像から第２偏向方向の画像だけが分離された第７画像は、全体が暗い（または黒）の画像となる。しかし、レンズ１００表面に傷やゴミがある場合、第７画像は、傷やゴミからの反射光による輝点のある画像となる。このときの背景は暗い（または黒）画像である。このため、検査では、第７画像の中に輝点があると不良と判断できる。そして、レンズ１００には、第２偏向カメラ２２側の表面ＳＦ２に傷やゴミなどがあるとわかる。

第８画像は、第２偏向カメラ２２で撮影された画像のうち第１偏向方向の画像である。第２偏向カメラ２２に入る光は、第１偏向照明部２３からレンズ１００を透過してきた透過光である。レンズ１００内部に不良がない場合は、第１偏向照明部２３からの光は遮られるものがない。したがって、第２偏向カメラ２２から出力された画像から第１偏向方向の画像だけが分離された第８画像は、全体が明るい画像となる。しかし、レンズ１００内部に不良がある場合、第８画像は、透過光の一部が不良によって遮られて、影のある画像となる。したがって、検査では、第８画像の中に、部分的な影があると不良と判断できる。そして、レンズ１００には、第２偏向カメラ２２側の表面ＳＦ２から中央部Ｃまでの間に、不良があるとわかる。

実施形態２では、レンズ１００の両側から、偏光方向が異なる光で照明して、第１偏向カメラ２１および第２偏向カメラ２２によりレンズ１００の両側から撮影し、得られた画像から、それぞれの偏光方向の画像を分離して、出力することとした。したがって、本実施形態２では、第１偏向カメラ２１および第２偏向カメラ２２の撮影平面は変える必要がない。このため、本実施形態２では、撮影位置を変えるたびに、ピント合わせをやりなおしたり、偏向カメラとレンズ１００との距離を変えたりするなどの動作が不要となり、検査時間を短縮できる。また、偏光方向の異なる光を使用したことで、レンズ１００を挟んで対向している位置からから照明して撮影しても、互いの照明に影響されない。このため、それぞれの偏向カメラで、傷や不良が見えやすい最適条件を容易に設定できる。

また、レンズ１００表面からの反射光と、レンズ１００の透過光とは、偏光方向が異なるため、偏光方向ごとに画像として分離、生成することが可能である。このため、本実施形態２では、レンズ１００表面の傷やゴミと、レンズ１００内部の不良とを容易に識別できるようになる。

なお、本実施形態２では、第１偏向カメラ２１および第２偏向カメラ２２が撮影した画像のうち、第１偏向方向および第２偏向方向の両方の画像を使用した。しかし、実施形態２としては、これに限定されない。たとえば、実施形態２の変形例としては、反射光による画像だけを使用してもよい。反射光による画像だけを使用する場合は、第１偏向カメラ２１から出力された画像から第１偏向方向の画像だけを使用し、第２偏向カメラ２２から出力された画像から第２偏向方向の画像だけを使用する。これにより、実施形態２の変形例では、レンズ１００表面の傷やゴミを検出できる。

（実施形態３）
図３は、本発明を適用した実施形態３に係る透明体の検査装置３０の構成を示す概略図である。

実施形態３の検査装置３０は、図３に示すように、２台のカメラ１１および１２と、２台の照明部３３および３４と、２台のカメラ１１および１２から出力された画像を取得するＰＣ５０とを有する。２台のカメラ１１および１２は、実施形態１同様に、第１カメラ１１（第１撮影部）と第２カメラ１２（第２撮影部）である。第１カメラ１１と第２カメラ１２の撮影範囲は、実施形態１同様に、第１撮影範囲Ｓ１および第２撮影範囲Ｓ２である。使用するカメラレンズ１５も実施形態１と同様である。また、実施形態３の検査装置３０は、実施形態１同様にレンズ１００を移動させる移動部１８を有する。

２台の照明部３３および３４は、第１照明部３３と第２照明部３４である。本実施形態３では、第１照明部３３と第２照明部３４が照射する光は、同じ波長の光でもよいし、異なる波長の光でもよい。また、第１照明部３３および第２照明部３４は、実施形態１同様に、レンズ１００全体を照明してもよいし、スポット光でもよい。

ＰＣ５０（画像処理部）は、第１カメラ１１および第２カメラ１２が撮影した画像を取得する。ＰＣ５０は、取得した画像をディスプレイや他のコンピューターなどへ出力する。

また、本実施形態３において、ＰＣ５０は、２台の照明部３３および３４の点灯タイミングを調整し、どちらの照明部を発光させたときに取得した画像かを、画像ごとにタグ付けして記憶させる。

検査は、第１照明部３３および第２照明部３４を互いに点灯タイミングを変えて点灯させ、第１カメラ１１および第２カメラ１２による撮影を実行する。このため、撮影は、第１照明部３３が点灯、第２照明部３４が消灯のときに、第１カメラ１１および第２カメラ１２でレンズ１００の両側から撮影し、その後、第１照明部３３が消灯、第２照明部３４が点灯のときに、第１カメラ１１および第２カメラ１２でレンズ１００の両側から範囲を撮影する。

撮影された画像は、ＰＣ５０に取得される。ＰＣ５０は、取得した画像ごとに、どちらの照明部を点灯（発光）させたときの画像かタグ付けして記憶させる。

検査結果は、表３のとおりとなる。

第９画像は、第１照明部３３が点灯で第２照明部３４が消灯のときに第１カメラ１１で撮影された画像である。第１カメラ１１に入る光は、第１照明部３３からの光がレンズ１００表面で反射した反射光である。レンズ１００表面に傷やゴミがない場合、第１照明部３３からの光はレンズ１００を透過してしまうため、反射光がない。したがって、第１照明部３３が点灯で第２照明部３４が消灯のときの第９画像は、全体が暗い（または黒）の画像となる。しかし、レンズ１００表面に傷やゴミがある場合、第９画像は、傷やゴミからの反射光による輝点のある画像となる。このときの背景は暗い（または黒）画像である。このため、検査では、第９画像の中に輝点があると不良と判断できる。そして、レンズ１００には、第１カメラ１１側の表面ＳＦ１に傷やゴミなどがあるとわかる。

第１０画像は、第１照明部３３が消灯で第２照明部３４が点灯のときに第１カメラ１１で撮影された画像である。第１カメラ１１に入る光は、第２照明部３４からレンズ１００を透過してきた透過光である。レンズ１００内部に不良がない場合は、第２照明部３４からの光は遮られるものがない。したがって、第１照明部３３が消灯で第２照明部３４が点灯のとき第１０画像は、全体が明るい画像となる。しかし、レンズ１００内部に不良がある場合、第１０画像は、透過光の一部が不良によって遮られて、影のある画像となる。したがって、検査では、第１０画像の中に、部分的な影があると不良と判断できる。そして、レンズ１００には、第１カメラ１１側の表面ＳＦ１から中央部Ｃまでの間に、不良があるとわかる。

第１１画像は、第１照明部３３が消灯で第２照明部３４が点灯のときに第２カメラ１２で撮影された画像である。第２カメラ１２に入る光は、第２照明部３４からの光がレンズ１００表面で反射した反射光である。レンズ１００表面に傷やゴミがない場合、第２照明部３４からの光はレンズ１００を透過してしまうため、反射光がない。したがって、第１照明部３３が消灯で第２照明部３４が点灯のときの第１１画像は、全体が暗い（または黒）の画像となる。しかし、レンズ１００表面に傷やゴミがある場合、第１１画像は、傷やゴミからの反射光による輝点のある画像となる。このときの背景は暗い（または黒）画像である。このため、検査では、第１１画像の中に輝点があると不良と判断できる。そして、レンズ１００には、第２カメラ１２側の表面ＳＦ２に傷やゴミなどがあるとわかる。

第１２画像は、第１照明部３３が点灯で第２照明部３４が消灯のときに第２カメラ１２で撮影された画像である。第２カメラ１２に入る光は、第１照明部３３からレンズ１００を透過してきた透過光である。レンズ１００内部に不良がない場合は、第１照明部３３からの光は遮られるものがない。したがって、第１照明部３３が点灯で第２照明部３４が消灯のときの第１２画像は、全体が明るい画像となる。しかし、レンズ１００内部に不良がある場合、第１２画像は、透過光の一部が不良によって遮られて、影のある画像となる。したがって、検査では、第１２画像の中に、部分的な影があると不良と判断できる。そして、レンズ１００には、第２カメラ１２側の表面ＳＦ２から中央部Ｃまでの間に、不良があるとわかる。

実施形態３では、レンズ１００を挟んで配置された２台の照明部３３および３４を異なるタイミングで点灯させ、第１カメラ１１および第２カメラ１２でレンズ１００を両側から撮影し、得られた画像を点灯タイミングに関連付けしている。したがって、本実施形態３では、第１カメラ１１および第２カメラ１２の撮影平面は変える必要がない。このため、本実施形態３では、撮影位置を変えるたびに、ピント合わせをやりなおしたり、カメラとレンズ１００との距離を変えたりするなどの動作が不要となり、検査時間を短縮できる。また、照明は、点灯するタイミングを変えたことで、レンズ１００を挟んで対向している位置から照明して撮影しても、互いの照明に影響されない。このため、それぞれのカメラで、傷や不良が見えやすい最適条件を容易に設定できる。

また、レンズ１００表面からの反射光と、レンズ１００の透過光とは、２台の照明部３３および３４の点灯タイミングを異ならせて撮影した異なる画像である。このため、本実施形態３では、レンズ１００表面の傷やゴミと、レンズ１００内部の不良とが容易に識別できるようになる。

なお、本実施形態３では、第１カメラ１１および第２カメラ１２が撮影した画像のうち、照明部の点灯タイミングを異ならせたすべての画像を使用した。しかし、実施形態３としては、これに限定されない。たとえば、実施形態３の変形例としては、反射光による画像だけを使用してもよい。反射光による画像だけを使用する場合は、第１カメラ１１では、第１照明部３３を点灯したときの画像だけ使用し、第２カメラ１２では、第２照明部３４を点灯したときの画像だけを使用する。これにより、実施形態３の変形例では、レンズ１００表面の傷やゴミを検出できる。

以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は実施形態に限定されない。また、実施形態の説明の中で使用した条件や数値などはあくまでも説明のためのものであり、本発明がこれら条件や数値に限定されるものではない。また、本発明は、特許請求の範囲に記載された構成に基づき様々な改変が可能であり、それらについても本発明の範疇である。

１０、２０、３０…検査装置、
１１…第１カメラ、
１２…第２カメラ、
１３、３３…第１照明部、
１４、３４…第２照明部、
１５…カメラレンズ、
１８…移動部、
２１…第１偏向カメラ、
２２…第２偏向カメラ、
２３…第１偏向照明部、
２４…第２偏向照明部、
５０…ＰＣ、
５１…ディスプレイ、
１００…レンズ。

Claims (9)

1. 透明体の検査装置であって、
   前記透明体の第１面の側に配置され、前記透明体の前記第１面の第１撮影範囲を撮影する第１撮影部と、
   前記透明体を挟んで前記第１面に対向する第２面の側に配置され、前記第２面の前記第１撮影範囲に対向する範囲である第２撮影範囲を撮影する第２撮影部と、
   前記第１撮影範囲を、前記第１撮影部が配置されている側から第１波長の光で照明する第１照明部と、
   前記第２撮影範囲を、前記第２撮影部が配置されている側から前記第１波長と異なる第２波長の光で照明する第２照明部と、
   前記第１照明部および前記第２照明部で照明されているときに前記第１撮影部が撮影した画像から前記第１波長の画像を生成し、前記第１照明部および前記第２照明部で照明されているときに前記第２撮影部が撮影した画像から前記第２波長の画像を生成する画像処理部と、
   を有する、検査装置。
2. 前記画像処理部は、さらに、前記第１照明部および前記第２照明部で照明されているときに前記第１撮影部が撮影した画像から前記第２波長の画像を生成し、前記第１照明部および前記第２照明部で照明されているときに前記第２撮影部が撮影した画像から前記第１波長の画像を生成する、請求項１に記載の検査装置。
3. 前記第１波長と前記第２波長は、色相環において１２０度離れている、請求項１または２に記載の検査装置。
4. 透明体の検査装置であって、
   前記透明体の第１面の側に配置され、前記透明体の前記第１面の第１撮影範囲を撮影する第１撮影部と、
   前記透明体を挟んで前記第１面に対向する第２面の側に配置され、前記第２面の前記第１撮影範囲に対向する範囲である第２撮影範囲を撮影する第２撮影部と、
   前記第１撮影範囲を、前記第１撮影部が配置されている側から第１偏向方向の光で照明する第１偏向照明部と、
   前記第２撮影範囲を、前記第２撮影部が配置されている側から前記第１偏向方向と異なる第２偏向方向の光で照明する第２偏向照明部と、
   前記第１偏向照明部および前記第２偏向照明部で照明されているときに前記第１撮影部が撮影した画像から前記第１偏向方向の画像を生成し、前記第１偏向照明部および前記第２偏向照明部で照明されているときに前記第２撮影部が撮影した画像から前記第２偏向方向の画像を生成する画像処理部と、
   を有する、検査装置。
5. 前記画像処理部は、さらに、前記第１偏向照明部および前記第２偏向照明部で照明されているときに前記第１撮影部が撮影した画像から前記第２偏向方向の画像を生成し、前記第１偏向照明部および前記第２偏向照明部で照明されているときに前記第２撮影部が撮影した画像から前記第１偏向方向の画像を生成する、請求項４に記載の検査装置。
6. 前記第１偏向方向の光と前記第２偏向方向の光とは、偏光方向が９０度異なる、請求項５に記載の検査装置。
7. 透明体の検査装置であって、
   前記透明体の第１面の側に配置され、前記透明体の前記第１面の第１撮影範囲を撮影する第１撮影部と、
   前記透明体を挟んで前記第１面に対向する第２面の側に配置され、前記第２面の前記第１撮影範囲に対向する範囲である第２撮影範囲を撮影する第２撮影部と、
   前記第１撮影範囲を、前記第１撮影部が配置されている側から照明する第１照明部と、
   前記第２撮影範囲を、前記第２撮影部が配置されている側から照明する第２照明部と、
   前記第１照明部が点灯し、前記第２照明部が消灯しているときに前記第１撮影部が撮影した画像を取得し、前記第１照明部が消灯し、前記第２照明部が点灯しているときに前記第２撮影部が撮影した画像を取得する画像処理部と、
   を有する、検査装置。
8. 前記画像処理部は、さらに、前記第１照明部が消灯し、前記第２照明部が点灯しているときに前記第１撮影部が撮影した画像を取得し、前記第１照明部が点灯し、前記第２照明部が消灯しているときに前記第２撮影部が撮影した画像を取得する、請求項７に記載の検査装置。
9. 前記透明体は、レンズであり、前記レンズ全体を撮影するために、前記第１撮影部および前記第２撮影部と前記レンズとを相対的に移動させる移動部を有する、請求項１〜８のいずれか一つに記載の検査装置。

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