JP2024005457A - レンズ検査装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】撮像位置までレンズの搬送を行う装置において、装置サイズの拡大を低減することができる技術を提供する。【解決手段】レンズ検査装置は、被検レンズ保持部41と、カメラ51bと、カメラ支持部53bと、保持部移動機構45とを備える。被検レンズ保持部41は、被検レンズ9を保持する。カメラ51bは、被検レンズ9を撮像する。カメラ支持部53bは、カメラ51bを支持する。保持部移動機構45は、カメラ51bが被検レンズ9を撮像するときの撮像位置P1と、撮像位置P1から-X方向に離れた待機位置P2との間で、被検レンズ保持部41を移動させる。カメラ支持部53bは、-X方向および+Y方向に延びる。【選択図】図4
Description
本明細書で開示される主題は、レンズ検査装置に関する。
従来、カメラで撮影された画像に基づいて、レンズを検査する場合がある。例えば、特許文献1では、レンズ搬送手段(16)が、レンズ搭載部(8)に搭載された被検査レンズ(1)を、レンズ検査部(6)に搬送する。レンズ検査部(6)は、被検査レンズ(1)を撮像素子(3)で撮像し、取得された画像に基づいて、欠陥の有無を判定する。
しかしながら、従来のようにレンズを投入された位置から撮像する位置まで搬送する場合、搬送距離に応じて装置のサイズが搬送方向に大きくなってしまう。さらに、撮像用のカメラ、および、カメラを支持するカメラ支持部が配置されるスペースを確保することによって、装置全体のサイズが拡大してしまう。このため、装置サイズの拡大を低減する技術が求められている。
本発明の目的は、撮像位置までレンズの搬送を行う装置において、装置サイズの拡大を低減することができる技術を提供することにある。
上記課題を解決するため、第1態様は、レンズ検査装置であって、検査対象であるレンズを保持する被検レンズ保持部と、前記被検レンズを撮像する第1カメラと、前記第1カメラを支持する第1カメラ支持部と、前記第1カメラが前記被検レンズを撮像するときの撮像位置と、前記撮像位置から第1方向に離れた待機位置との間で、前記被検レンズ保持部を移動させる保持部移動機構と、を備え、前記第1カメラ支持部は、前記第1方向、および、前記第1方向と直交する第2方向に対して傾斜する方向に延びる。
第2態様は、第1態様のレンズ検査装置であって、前記被検レンズを撮像する第2カメラと、前記第2撮像部を支持する第2カメラ支持部と、をさらに備え、前記第2カメラ支持部は、前記第1方向および前記第2方向に対して傾斜する方向に延びる。
第3態様は、第1態様または第2態様のレンズ検査装置であって、前記撮像位置の前記被検レンズ保持部に保持された前記被検レンズの側部からの光を反射するミラー、をさらに備え、前記第1カメラは、第3方向に延びる鏡筒を有し、前記第1カメラの前記鏡筒は、前記ミラーから前記前記第3方向に離れて位置し、前記第1カメラは、前記ミラーの鏡面に映る前記被検レンズの側部を撮像する。
第4態様は、第3態様のレンズ検査装置であって、前記第3方向が鉛直方向と平行であり、前記ミラーが前記鏡筒の下方に位置する。
第5態様は、第1態様から第4態様のいずれか1つのレンズ検査装置であって、前記レンズ保持部は、前記第1方向および前記第2方向に直交する第3方向に沿う軸を中心にして、前記対称レンズを旋回させる旋回機構、をさらに備え、前記旋回機構は、基準角度から正方向および負方向に有限の角度で前記被検レンズを旋回させることが可能である。
第6態様は、第5態様のレンズ検査装置であって、前記保持部移動機構が前記対称レンズ保持部を前記待機位置から前記撮像位置へ移動させる間に、前記旋回機構が前記対称レンズを撮像開始角度に向けて旋回させるように、前記保持部移動機構および前記旋回機構を制御する制御部をさらに備える。
第1態様から第6態様のレンズ検査装置によれば、第1カメラ支持部が第1方向および第2方向の双方に対して傾斜して配置される。このため、第1カメラ支持部を第1方向と平行に配置する場合よりも、第1方向における装置サイズを小さくすることができる。また、第1カメラ支持部を第2方向と平行に配置する場合よりも、第2方向における装置サイズを小さくすることができる。
第2態様のレンズ検査装置によれば、第2カメラ支持部による、第1方向および第2方向における装置サイズの拡大を低減できる。
第3態様のレンズ検査装置によれば、第1カメラの鏡筒が第3方向に延びるため、鏡筒を第3方向と直交する方向に配置する場合よりも、第1方向および第2方向における装置サイズを小さくすることができる。
第4態様のレンズ検査装置によれば、第1カメラの鏡筒が鉛直方向に延びるため、鏡筒による水平方向における装置サイズの拡大を軽減できる。
第5態様のレンズ検査装置によれば、旋回機構が有限の角度で被検レンズ旋回させるため、無限の角度で旋回可能にする場合よりも部品コストを抑えることができる。
第6態様のレンズ検査装置によれば、被検レンズ保持部が撮像位置に到達してから旋回を開始する場合よりも、被検レンズの角度を撮像開始角度にすることができる。これにより、迅速に撮像を開始できるため、検査時間を短縮できる。
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、この実施形態に記載されている構成要素はあくまでも例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。図面においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数が誇張又は簡略化して図示されている場合がある。
図1およびそれ以降の各図には、互いに交差するX軸、Y軸およびZ軸をそれぞれ示す矢印が図示されている場合がある。X軸、Y軸およびZ軸は、好ましくは直交する。また、各矢印の先端が向く方を+(プラス)側とし、+側の反対側を-(マイナス)側とする。また、以下の説明では、Z軸に沿う方向を鉛直方向とし、X軸およびY軸に沿う各方向を、水平面と平行な水平方向とする。また、+Z側を「上側」とし、-Z側を「下側」として説明する。ただし、これらの各方向は、装置構成の位置関係を限定するものではない
<1. 第1実施形態>
図1は、実施形態に係るレンズ検査装置1を示す平面図である。レンズ検査装置1は、検査対象物である被検レンズ9を、カメラの撮像によって得られる画像に基づいて検査する外観検査装置である。被検レンズ9は、例えば、眼内レンズまたはコンタクトレンズなどの人体に装着されるレンズである。なお、被検レンズ9は、光学機器に用いられるレンズであってもよい。以下では、被検レンズ9が眼内レンズである場合について説明する。
図1は、実施形態に係るレンズ検査装置1を示す平面図である。レンズ検査装置1は、検査対象物である被検レンズ9を、カメラの撮像によって得られる画像に基づいて検査する外観検査装置である。被検レンズ9は、例えば、眼内レンズまたはコンタクトレンズなどの人体に装着されるレンズである。なお、被検レンズ9は、光学機器に用いられるレンズであってもよい。以下では、被検レンズ9が眼内レンズである場合について説明する。
図2は、被検レンズ9を示す平面図である。図2に示されるように、被検レンズ9は、光学部91と、一対の支持部93とを有する。光学部91は、レンズ本体であって、平面視において略円形状である。一対の支持部93は、光学部91における互いに180°反対側に位置する2つの部位のそれぞれから突出するように設けられている。
図1に示されるように、レンズ検査装置1は、収容部3と、搬送部4と、撮像部5と、制御部7とを備える。収容部3は、搬送部4および撮像部5を収容している。収容部3は、第1収容部31と、第2収容部33とを有する。第1収容部31および第2収容部33は、略直方体状である。第2収容部33は、第1収容部31の+X側に隣接して位置する。第1収容部31の内部は第2収容部33の内部と連通している。第2収容部33の上部33uは、第1収容部31の上部31uよりも下側に位置する。
図1に示されるように、第2収容部33は、被検レンズ9を投入および搬出するための投入口331と、投入口331を開閉するシャッター333とを有する。収容部3内に被検レンズ9が投入される際、あるいは、収容部3から被検レンズ9が取り出される際に、シャッター333は投入口331を開放する。また、収容部3内で被検レンズ9が検査される際に、シャッター333は投入口331を閉鎖する。
図1に示されるように、搬送部4は、被検レンズ保持部41と、保持部移動機構45と、架台47とを有する。被検レンズ保持部41は、被検レンズ9を保持する。被検レンズ9は、支持具95に保持された状態で、収容部3に投入される。被検レンズ保持部41は、支持具95を保持することによって、被検レンズ9を保持する。
図3は、被検レンズ9を支持する支持具95を示す斜視図である。図3に示されるように、支持具95の上部は、3つの接触部材97を有する。3つの接触部材97は、周方向において互いに距離をあけて配置されている。接触部材97は、断面視においてL字状の切欠部971を有する。切欠部971は、被検レンズ9における光学部91の下面に接触する上面と、光学部91の外周面に接触する側面とを有する。各接触部材97の切欠部971に、被検レンズ9の光学部91が載置されることにより、被検レンズ9が支持される。すなわち、支持具95は、被検レンズ9を3点で支持する。また、複数の接触部材97の切欠部971が光学部91の外周面に接触することにより、被検レンズ9が、X方向およびY方向において位置決めされる。以下の説明では、被検レンズ9と、当該被検レンズ9を支持している支持具95とを組み合わせた物を「ワーク」と称する。
保持部移動機構45は、架台47の上面に配置されたX方向に延びるガイドレール451に沿って、被検レンズ保持部41をX方向に往復移動させる。保持部移動機構45は、被検レンズ保持部41を撮像位置P1と待機位置P2との間で移動させる。撮像部5は、撮像位置P1に配置された被検レンズ保持部41に保持されている被検レンズ9(以下、この位置の被検レンズ9を、単に「撮像位置P1の被検レンズ9」と称する。)を撮像する。また、待機位置P2の被検レンズ保持部41に対して、ワークの搬入および搬出が行われる。被検レンズ保持部41が待機位置P2に位置する場合、被検レンズ保持部41のステージ411が、投入口331の直下に配置される。
図1に示されるように、被検レンズ保持部41は、ステージ411と、姿勢制御機構413と、ステージ移動機構414と、旋回機構415と、昇降機構417とを有する。ステージ411は、支持具95を保持するためのチャック機構を有する。チャック機構は、例えば、支持具95を両側から挟持するように構成されている。なお、チャック機構は、支持具95を吸着によって保持するように構成されていてもよい。ステージ411が支持具95を保持することによって、被検レンズ9が被検レンズ保持部41に保持される。
姿勢制御機構413は、X軸およびY軸を中心にステージ411を所定の角度範囲で回転させる。姿勢制御機構413は、ステージ411のX軸まわりの角度α、およびY軸まわりの角度βを変更することによって、支持具95および被検レンズ9を、X軸まわりおよびY軸まわりに回転させる。
ステージ移動機構414は、姿勢制御機構413に連結されている。ステージ移動機構414は、姿勢制御機構413およびステージ411をX方向およびY方向に移動させる。ステージ移動機構414は、例えば、2軸スライドテーブルによって構成される。
旋回機構415は、ステージ移動機構414に連結されている。旋回機構415は、ステージ411、姿勢制御機構413、ステージ移動機構414をZ軸まわりに回転させる。これにより、ステージ411のZ軸まわりの角度(旋回角度θ)が変更される。旋回機構415は、所定の基準角度から、正方向(θ方向)および負方向(-θ方向)に有限の角度の範囲でステージ411を旋回させる。これにより、旋回機構415は、有限の角度範囲で被検レンズ9を旋回させる。旋回機構415は、ステージ移動機構414に連結され、正方向(θ方向)および負方向(-θ方向)に回転可能なウォームギア、および当該ウォームギアを駆動するアクチュエータから構成されている。なお、ウォームギアの代わりに、リングギアとピニオンギアの組み合わせでもよい。
なお、旋回機構415は、ステージ411を、無限の角度範囲で旋回させるように構成されていてもよい。ただし、角度範囲を無限にする場合、配線のねじれ等に対応するため、スリップリングなどの高価な部品が必要となる場合がある。このため、旋回機構415の旋回可能な角度範囲を有限にすることによって、旋回機構415の部品コストを抑えることができる。
昇降機構417は、旋回機構415に連結されている。昇降機構417は、ステージ411、姿勢制御機構413、ステージ移動機構414、および旋回機構415を、Z方向に沿って移動させる。
図4は、撮像部5の構成を概略的に示す平面図である。撮像部5は、被検レンズ9を撮像するカメラ51a,51b,51c,51dを有する。カメラ51a―51dは、CCDまたはCMOSなどの撮像素子で構成されるイメージセンサを備えている。カメラ51a―51dは、制御部7と電気的に接続されている。また、カメラ51a―51dは、それぞれ鏡筒511a―511dを有する。鏡筒511a―511dは、イメージセンサに結像するための、レンズなどの光学部品を収容している。
<カメラ51a>
図5は、被検レンズ9を撮像するカメラ51aを示す側面図である。カメラ51aは、主に、被検レンズ9における、光学部91の上面および支持部93の上面を撮像するように配置されている。カメラ51aの鏡筒511aは、Z方向に沿って延びており、撮像位置P1の被検レンズ9の直上に配置されている。
図5は、被検レンズ9を撮像するカメラ51aを示す側面図である。カメラ51aは、主に、被検レンズ9における、光学部91の上面および支持部93の上面を撮像するように配置されている。カメラ51aの鏡筒511aは、Z方向に沿って延びており、撮像位置P1の被検レンズ9の直上に配置されている。
図4に示されるように、カメラ51aは、カメラ支持部53aによって規定の位置に支持されている。カメラ支持部53aは、カメラ51aから-X方向に向かってX方向と平行に延びている。また、カメラ支持部53aは、Z方向に延びる脚部54aを介して、架台47に固定されている。なお、カメラ支持部53aは、収容部3に固定されていてもよい。
図5に示されるように、撮像部5は、反射照明551と透過照明552とを有する。反射照明551は、例えば環状(例えば、円環状)である。カメラ51aの鏡筒511aは、反射照明551の内側に挿入されている。透過照明552は、被検レンズ9および支持具95よりも-Z側に配置されている。反射照明551は、被検レンズ9の上面を照明する。図5に示されるように、支持具95は、中央部に貫通穴951を有している。透過照明552から出射した光は、支持具95の貫通穴951を通過して、被検レンズ9の光学部91に入射する。カメラ51aは、光学部91を透過または反射して鏡筒511aに入る光を撮像する。
図5に示されるように、撮像部5は、Z方向移動機構57を備えている。Z方向移動機構57は、例えばカメラ支持部53aに取り付けられている。Z方向移動機構57は、カメラ51aをZ方向に移動させることにより、カメラ51a位置を調整する。なお、撮像部5はさらに、透過照明552の位置を調整する位置調整機構を備えていてもよい。
<カメラ51b>
図6は、カメラ51bを示す側面図である。カメラ51bは、主に、被検レンズ9における光学部91の側部を撮像するように配置されている。図4に示されるように、カメラ51bは、撮像位置P1の被検レンズ9から-X方向および+Y方向に離れて位置する。カメラ51bは、X方向において、待機位置P2の被検レンズ保持部41よりも、撮像位置P1の被検レンズ保持部41の近くに位置する。
図6は、カメラ51bを示す側面図である。カメラ51bは、主に、被検レンズ9における光学部91の側部を撮像するように配置されている。図4に示されるように、カメラ51bは、撮像位置P1の被検レンズ9から-X方向および+Y方向に離れて位置する。カメラ51bは、X方向において、待機位置P2の被検レンズ保持部41よりも、撮像位置P1の被検レンズ保持部41の近くに位置する。
図4に示されるように、カメラ51bは、カメラ支持部53bによって規定の位置に支持されている。カメラ支持部53bは、X方向およびY方向の双方に対して傾斜する方向に延びている。カメラ支持部53bは、カメラ51bから-X方向および+Y方向に延びている。カメラ支持部53bは、Z方向に延びる脚部54bを介して、架台47に固定されている。なお、カメラ支持部53bは、収容部3に固定されていてもよい。
図6に示されるように、カメラ51bの鏡筒511bは、鉛直方向と平行であるZ方向に延びている。撮像部5は、ミラー57aを有する。ミラー57aは、撮像位置P1の被検レンズ9から-X方向および+Y方向に離れて位置する。ミラー57aは、カメラ51bの鏡筒511bの下方に位置する。すなわち、鏡筒511bは、ミラー57aから+Z方向(第3方向)に離れて位置する。
ミラー57aは、撮像位置P1の被検レンズ9の側部から-X方向および+Y方向に向かう光を+Z方向に反射する。カメラ51bは、ミラー57aで反射した後、鏡筒511bに入った光を撮像する。すなわち、カメラ51bは、ミラー57aの鏡面に映る被検レンズ9の側部を撮像する。カメラ51bは「第1カメラ」の一例である。また、カメラ支持部53bは「第1カメラ支持部」の一例である。
撮像部5は、側方照明553aを有する。側方照明553aは、撮像位置P1の被検レンズ9から-X方向および+Y方向に離れて位置する。また、撮像部5は側方透過照明554aを有する。側方透過照明554aは、撮像位置P1の被検レンズ9から+X方向および-Y方向に離れて位置する。側方照明553aおよび側方透過照明554aは、被検レンズ9の側部を斜め上方あるいは斜め下方から照明する。なお、撮像部5は、透過照明552、側方照明553aおよび側方透過照明554aの各位置を調整する位置調整機構を備えていてもよい。
<カメラ51c,51d>
図7は、被検レンズ9における支持部93を撮像するためのカメラ51c,51dを示す概略側面図である。カメラ51cは、被検レンズ9の支持部93の側部を撮像するように配置されている。図4に示されるように、カメラ51cは、撮像位置P1の被検レンズ9から-Y方向および-X方向に離れて位置する。カメラ51cは、X方向において、待機位置P2の被検レンズ保持部41よりも、撮像位置P1の被検レンズ保持部41の近くに位置する。
図7は、被検レンズ9における支持部93を撮像するためのカメラ51c,51dを示す概略側面図である。カメラ51cは、被検レンズ9の支持部93の側部を撮像するように配置されている。図4に示されるように、カメラ51cは、撮像位置P1の被検レンズ9から-Y方向および-X方向に離れて位置する。カメラ51cは、X方向において、待機位置P2の被検レンズ保持部41よりも、撮像位置P1の被検レンズ保持部41の近くに位置する。
図4に示されるように、カメラ51cは、カメラ支持部53cによって規定の位置に支持されている。カメラ支持部53cは、X方向およびY方向の双方に対して傾斜する方向に延びている。カメラ支持部53cは、カメラ51cから-X方向および-Y方向に延びている。カメラ支持部53cは、Z方向に延びる脚部54cを介して、架台47に固定されている。なお、カメラ支持部53cは、収容部3に固定されていてもよい。
図7に示されるように、カメラ51cの鏡筒511cは、Z方向と平行に延びている。撮像部5は、ミラー57bを有する。ミラー57bは、撮像位置P1の被検レンズ9から-X方向および-Y方向に離れて位置する。ミラー57bは、カメラ51bの鏡筒511cの下方に位置する。ミラー57bは、撮像位置P1の被検レンズ9の支持部93で反射した光を、+Z方向に反射させる。カメラ51cは、ミラー57bで反射した後、カメラ51cの鏡筒511cに入った光を撮像する。カメラ51cは「第2カメラ」の一例である。また、カメラ支持部53cは「第2カメラ支持部」の一例である。
図7に示されるように、カメラ51dは、被検レンズ9の支持部93を斜め上方から撮像するように配置されている。図4に示されるように、カメラ51dは、撮像位置P1の被検レンズ9から、+X方向および+Y方向に離れて位置する。カメラ51dは、カメラ51cに対して、撮像位置P1の被検レンズ9を通るZ軸を中心として180°反対側に位置する。カメラ51dは、X方向において、待機位置P2の被検レンズ保持部41よりも、撮像位置P1の被検レンズ保持部41の近くに位置する。図4および図7に示されるように、カメラ51dの鏡筒511dは、X方向およびY方向に対して傾斜する方向に延びている。また、図7に示されるように、カメラ51dの鏡筒511dは、Z方向に対して傾斜する方向に延びている。
図4に示されるように、カメラ51dは、カメラ支持部53dによって規定の位置に支持されている。カメラ支持部53dは、X方向およびY方向の双方に対して傾斜する方向に延びている。また、カメラ支持部53dは、カメラ51dから+X方向および+Y方向に延びている。カメラ支持部53dは、Z方向に延びる脚部54dを介して、架台47に固定されている。なお、カメラ支持部53dは、収容部3に固定されていてもよい。
図7に示されるように、撮像部5は、側方照明553b,553cを有する。側方照明553bは、撮像位置P1の被検レンズ9から-X方向および-Y方向に離れて位置する。側方照明553cは、撮像位置P1の被検レンズ9から+X方向および+Y方向に離れて位置する。側方照明553b、および553cは主に被検レンズ9の支持部93を照明する。なお、撮像部5は、側方照明553b,553cの位置を調整する位置調整機構を備えていてもよい。なお、側方照明553bはカメラ51dの側方透過照明としても使用してもよく、側方照明553cはカメラ51cの側方透過照明として使用してもよい。
図5に示されるように、撮像部5は、Z方向移動機構57を備えている。Z方向移動機構57は、例えばカメラ支持部53aに取り付けられている。Z方向移動機構57は、カメラ51aをZ方向に移動させることにより、カメラ51a位置を調整する。また、図示を省略するが、撮像部5は、カメラ51b,51cをX方向、Y方向あるいはZ方向に移動させる移動機構を備えていてもよい。また、撮像部5は、カメラ51dを撮像位置P1の被検レンズ9に対して接近および離隔する方向に移動可能な移動機構を備えていてもよい。
<制御部>
制御部7は、レンズ検査装置1の各部と電気的接続されており、各部の動作を制御する。制御部7は、CPUなどのプロセッサ、および、RAMまたはハードディスクなどの記憶部などを有する、コンピュータで構成されている。なお、制御部7は、ASIC(特定用途向け集積回路)などの専用回路を備えていてもよい。
制御部7は、レンズ検査装置1の各部と電気的接続されており、各部の動作を制御する。制御部7は、CPUなどのプロセッサ、および、RAMまたはハードディスクなどの記憶部などを有する、コンピュータで構成されている。なお、制御部7は、ASIC(特定用途向け集積回路)などの専用回路を備えていてもよい。
記憶部は、プロセッサが実行可能なプログラムを記憶している。プログラムは、制御対象の駆動部を制御するための制御プログラムと、カメラ51a―51dによって取得される画像に基づいて被検レンズ9を検査するための検査プログラムとを含む。
制御部7は、制御プログラムを実行することによって、例えば、姿勢制御機構413、ステージ移動機構414、旋回機構415、昇降機構417、保持部移動機構45、およびシャッター333を制御する。また、制御部7は、検査プログラムを実行することによって、画像を解析し、その解析結果から得られる情報に基づいて、被検レンズ9の検査(良否判定など)を行う。
<被検レンズの検査>
次に、レンズ検査装置1が被検レンズ9を検査する流れについて説明する。図8は、被検レンズ9を検査するレンズ検査装置1の動作フローを示す図である。図8に示す各動作は、特に断らない限り、制御部7の制御下で行われるものとする。
次に、レンズ検査装置1が被検レンズ9を検査する流れについて説明する。図8は、被検レンズ9を検査するレンズ検査装置1の動作フローを示す図である。図8に示す各動作は、特に断らない限り、制御部7の制御下で行われるものとする。
被検レンズ9の検査が開始されると、保持部移動機構45は被検レンズ保持部41を待機位置P2へ移動させる。また、旋回機構415は、ステージ411の旋回角度θを所定の投入角度とする(ステップS101)。投入角度は、ステージ411がワーク(被検レンズ9を支持した状態の支持具95)を保持することが可能な旋回角度θである。
ステップS101の後、シャッター333は、投入口331を開放する(ステップS102)。投入口331が開放された後、投入口331を介して、収容部3内にワークが投入される(ステップS103)。すなわち、ワークが待機位置P2のステージ411に載置される。このワークの投入は、例えば、不図示の搬送ロボットが行ってもよいし、人が行ってもよい。ワークが投入された後、ステージ411のチャック機構は、ワークを保持する。これにより、ワークがステージ411に固定される(ステップS104)。なお、人がワークの投入を行う場合、制御部7は、投入が完了したことを示す入力を受け付けしてもよい。そして、制御部7は、当該入力を受け付けた場合に、ワークの固定を行うようにしてもよい。ワークが固定された後、シャッター333は、投入口331を閉鎖する(ステップS105)。
投入口331が閉鎖された後、保持部移動機構45は、被検レンズ保持部41を撮像位置P1へ移動させる(ステップS106)。また、被検レンズ保持部41が撮像位置P1へ移動する間に、旋回機構415は、ステージ411の旋回角度θを、投入角度から撮像開始角度に変更する。これにより、被検レンズ保持部41が撮像位置P1へ移動してからステージ411の旋回角度θを変更する場合よりも、被検レンズ9の検査を迅速に開始できる。
ステップS106の後、被検レンズ9の位置および姿勢に応じて、ステージ411およびカメラのアライメントが行われる(ステップS107)。具体的には、各カメラ51a―51dが被検レンズ9を撮像し、取得された画像に基づいてステージ411のX方向、Y方向における位置および角度α,β,θが調整される。また、カメラ51aのZ方向の位置が調整される。
本実施形態では、被検レンズ9をZ軸まわりに回転させながら、被検レンズ9を撮像する。このため、被検レンズ9の回転中、各カメラ51a―51dと、被検レンズ9の位置関係を一定に保つことが望ましい。そのため、ステージ411の旋回中心と、被検レンズ9の回転中心とが合わせられるとともに、カメラ51a―51dに対するステージ411の傾きが調整される。
ステップS107は、ステージ411の旋回角度θが撮像開始角度に合わせられた状態で行われる。これにより、ステップS107の後、直ちに撮像を開始できるため。これにより、余分な動作をなくすことができるため、タクトダウンを抑制できる。
アライメントが完了すると、検査撮影が行われる(ステップS108)。検査撮影では、旋回機構415がステージ411の旋回角度θを、撮像開始角度から、撮像終了角度までステップ状に変更しつつ、各カメラ51a―51dが撮像を行う。そして、制御部7は、撮像された画像に基づいて、予め定められた項目について、被検レンズ9の検査を行う。具体的には、制御部7は、レンズ表面上の傷、異物、縁欠け、くもり、およびレンズ内部の気泡等の有無を検査する。また、制御部7は、これらの検査結果に基づいて、被検レンズ9を評価する。
検査撮像が完了すると、保持部移動機構45は、被検レンズ保持部41を待機位置P2へ移動させる(ステップS109)。また、被検レンズ保持部41が待機位置P2へ移動する間に、旋回機構415は、ステージ411の旋回角度θを撮像終了角度から排出角度に変更する。これにより、被検レンズ保持部41が待機位置P2に移動してからステージ411の旋回角度θを変更し始める場合よりも、被検レンズ9を迅速に排出できる。
ステップS109の後、ステージ411のチャック機構によるワークの固定が解除される(ステップS110)。ワークの固定が解除された後、シャッター333が投入口331を開放する(ステップS111)。そして、開放された投入口331を介して、ワークが収容部3から外部へ排出される(ステップS112)。ワークが排出されると、シャッター333は、投入口331を閉鎖する(ステップS113)。
図9は、検査撮像において回転される被検レンズ9を示す図である。以下では、図9に示されるように、支持具95のエッジ部分に着目して、当該部分が被検レンズ9に対して+Y方向に配置されたときの旋回角度θを、0°(基準)とする。また、+Z側から視て、左回りの角度を正、右回りの角度を負とする。
図9に示される例では、投入角度が-90°、撮像開始角度が+135°、撮像終了角度が-180°、排出角度が-90°にそれぞれ設定されている。この例では、ステップS106(被検レンズ保持部41が撮像位置P1へ移動する工程)において、ステージ411が-90°から+135°まで、左回りに225°(+225°)だけ回転する。
また、ステップS108(検査撮影)では、ステージ411が+135°から-180°まで、右回り(負方向)に45°(-45°)刻みで回転する。また、ステージ411の回転が停止した状態で、カメラ51a―51dは被検レンズ9を撮像する。具体的には、ステージ411の旋回角度θが+135°、+90°、+45°、0°、-45°、-90°、-135°、-180°のときに、カメラ51a―51dが撮像する。このため、この例では、合計8つの旋回角度θでの撮像が行われる。なお、1つの旋回角度での撮像は照明の位置や光量等の条件を変更して複数回行われてもよい。このように、検査撮影において、一方向のみにステージ411を旋回させることによって、被検レンズ9の撮像を効率良く行うことができる。
また、ステップS109(被検レンズ保持部41が待機位置P2へ移動する工程)において、旋回機構415は、ステージ411が-180°から排出角度である-90°まで左回り(正方向)に90°だけ旋回させる。
<効果>
以上のように、レンズ検査装置1において、カメラ支持部53b,53cは、X方向(第1方向)およびY方向(第2方向)の双方に対して傾斜する方向に配置されている。このため、カメラ支持部53b,53cをX方向と平行に配置する場合よりも、X方向におけるレンズ検査装置1のサイズを小さくすることができる。また、カメラ支持部53b,53cをY方向と平行に配置する場合よりも、Y方向におけるレンズ検査装置1のサイズを小さくすることができる。
以上のように、レンズ検査装置1において、カメラ支持部53b,53cは、X方向(第1方向)およびY方向(第2方向)の双方に対して傾斜する方向に配置されている。このため、カメラ支持部53b,53cをX方向と平行に配置する場合よりも、X方向におけるレンズ検査装置1のサイズを小さくすることができる。また、カメラ支持部53b,53cをY方向と平行に配置する場合よりも、Y方向におけるレンズ検査装置1のサイズを小さくすることができる。
特に、レンズ検査装置1では、被検レンズ保持部41を撮像位置P1および待機位置P2間でX方向に移動させるため、レンズ検査装置1のサイズは、X方向に大きくなる傾向がある。このため、カメラ支持部53b,53cをX方向に対して傾斜させることによって、X方向へのレンズ検査装置1の拡大を低減できる。
また、カメラ51bは、ミラー57aを介して、被検レンズ9の側部を撮像するため、カメラ51bの鏡筒511bをZ方向に延びるように配置されている。これにより、鏡筒511bをZ方向と直交する方向に配置する場合よりも、X方向およびY方向におけるレンズ検査装置1のサイズを小さくすることができる。
また、図8に示されるステップS101では、被検レンズ保持部41を待機位置P2から撮像位置P1へ移動させる間に、投入角度から撮像開始角度へ向けてステージ411および被検レンズ9を旋回させる。この場合、被検レンズ保持部41が撮像位置P1に到達してから旋回を開始する場合よりも、迅速に被検レンズ9の旋回角度θを撮像開始角度にすることができる。これにより、迅速に被検レンズ9の撮像を開始できるため、検査時間を短縮できる。
<変形例>
以上、実施形態について説明してきたが、本発明は上記のようなものに限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
以上、実施形態について説明してきたが、本発明は上記のようなものに限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、ステージ411は、被検レンズ9を支持した支持具95を保持するように構成されている。しかしながら、ステージ411は、被検レンズ9を直接把持する機構を備えていてもよい。
上記実施形態では、反射照明551は環状(例えば、円環状)に構成されているが、環状では無く、スポット状に照明する照明でもよい。
この発明は詳細に説明されたが、上記の説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせたり、省略したりすることができる。
1 レンズ検査装置
3 収容部
5 撮像部
7 制御部
9 被検レンズ
41 被検レンズ保持部
45 保持部移動機構
51b カメラ(第1カメラ)
51c カメラ(第2カメラ)
53b カメラ支持部(第1カメラ支持部)
53c カメラ支持部(第2カメラ支持部)
57a ミラー
411 ステージ
415 旋回機構
451 ガイドレール
511a―511d 鏡筒
3 収容部
5 撮像部
7 制御部
9 被検レンズ
41 被検レンズ保持部
45 保持部移動機構
51b カメラ(第1カメラ)
51c カメラ(第2カメラ)
53b カメラ支持部(第1カメラ支持部)
53c カメラ支持部(第2カメラ支持部)
57a ミラー
411 ステージ
415 旋回機構
451 ガイドレール
511a―511d 鏡筒
Claims (6)
- レンズ検査装置であって、
検査対象であるレンズを保持する被検レンズ保持部と、
前記被検レンズを撮像する第1カメラと、
前記第1カメラを支持する第1カメラ支持部と、
前記第1カメラが前記被検レンズを撮像するときの撮像位置と、前記撮像位置から第1方向に離れた待機位置との間で、前記被検レンズ保持部を移動させる保持部移動機構と、
を備え、
前記第1カメラ支持部は、前記第1方向、および、前記第1方向と直交する第2方向に対して傾斜する方向に延びる、レンズ検査装置。 - 請求項1に記載のレンズ検査装置であって、
前記被検レンズを撮像する第2カメラと、
前記第2撮像部を支持する第2カメラ支持部と、
をさらに備え、
前記第2カメラ支持部は、前記第1方向および前記第2方向に対して傾斜する方向に延びる、レンズ検査装置。 - 請求項1または請求項2に記載のレンズ検査装置であって、
前記撮像位置の前記被検レンズ保持部に保持された前記被検レンズの側部からの光を反射するミラー、
をさらに備え、
前記第1カメラは、第3方向に延びる鏡筒を有し、
前記第1カメラの前記鏡筒は、前記ミラーから前記前記第3方向に離れて位置し、
前記第1カメラは、前記ミラーの鏡面に映る前記被検レンズの側部を撮像する、レンズ検査装置。 - 請求項3に記載のレンズ検査装置であって、
前記第3方向が鉛直方向と平行であり、
前記ミラーが前記鏡筒の下方に位置する、レンズ検査装置。 - 請求項1または請求項2に記載のレンズ検査装置であって、
前記レンズ保持部は、前記第1方向および前記第2方向に直交する第3方向に沿う軸を中心にして、前記対称レンズを旋回させる旋回機構、
をさらに備え、
前記旋回機構は、基準角度から正方向および負方向に有限の角度で前記被検レンズを旋回させることが可能である、レンズ検査装置。 - 請求項5に記載のレンズ検査装置であって、
前記保持部移動機構が前記対称レンズ保持部を前記待機位置から前記撮像位置へ移動させる間に、前記旋回機構が前記対称レンズを撮像開始角度に向けて旋回させるように、前記保持部移動機構および前記旋回機構を制御する制御部、
をさらに備える、レンズ検査装置。
Priority Applications (2)
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022105643A JP2024005457A (ja) | 2022-06-30 | 2022-06-30 | レンズ検査装置 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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WO (1) | WO2024004424A1 (ja) |
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JP2012181139A (ja) * | 2011-03-02 | 2012-09-20 | Fujifilm Corp | レンズ検査装置 |
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2023
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