JP6912824B2 - 光学検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、光学検査装置に関する。

特許文献１には、被検査物に照射され、一次元撮像手段に入射される光がそれぞれ正反射光、拡散反射光、透過光となるように複数の照明装置が配置されており、これらの点灯のタイミングを一次元撮像手段の転送回ごとに変更し、一次元撮像手段から転送された画像データを同じ照明装置が点灯した画像データごとに集積して集積画像データを作成する撮像光学検査装置が開示されている。

特開２０１２−４２２９７号公報

特許文献１に記載の発明は、透明な板状の被検査物を検査するものである。透明な板状の被検査物としては、例えば携帯端末等に用いられるカバーガラスがあげられる。カバーガラスは、略矩形形状であり、端面が磨き加工されている。このようなカバーガラス等の端面加工における欠陥（例えば、端面の欠け）を検査するためには、全ての端面に同じように光を当て、その反射光を撮像手段に入射させる必要がある。

特許文献１に記載の発明では、一次元撮像手段の光軸が被検査物の法線に対して４５度程度傾いている。したがって、特許文献１に記載の発明では、一部の端面（端面Ｉとする）で反射した光は撮像手段に入射するが、端面Ｉ以外の端面（端面ＩＩとする）で反射した光は撮像手段に入射しないおそれがある。そして、端面ＩＩについては、欠陥を撮像することができない、すなわち欠陥を検出することができないという問題がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、欠陥が非検査物の端面のどの位置にあったとしても、１つの装置かつ１回の検査で欠陥を検査することができる光学検査装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る光学検査装置は、例えば、水平方向に被検査物を載置する載置部と、前記載置部に載置された被検査物を搬送方向に沿って移動させる搬送部と、前記被検査物を略鉛直上向きから撮像する一次元撮像手段であって、長手方向が前記搬送方向と略直交するように配置された一次元撮像手段と、前記被検査物へ光を照射する発光部を複数有する光照射部と、を備え、前記光照射部は、前記一次元撮像手段を含む略鉛直方向の面である中心面上に中心軸が位置する略半円筒面の第１領域と、前記第１領域の両端に形成された略半球面又は略半楕円球面の第２領域及び第３領域と、を有し、前記第１領域においては、前記搬送方向と略直交する方向に沿って前記発光部が並べられた帯状発光部を複数有し、前記帯状発光部は、前記第１領域における前記中心面の近傍以外の領域に設けられ、前記第２領域及び前記第３領域においては、前記中心面上に前記発光部が並べられることを特徴とする。

本発明に係る光学検査装置によれば、一次元撮像手段を用いて被検査物を略鉛直上向きから撮像するときに、一次元撮像手段を含む略鉛直方向の面である中心面上に中心軸が位置する略半円筒面の第１領域と、第１領域の両端に形成された略半球面又は略半楕円球面の第２領域及び第３領域に設けられた複数の光照射部から被検査物に光を照射する。第１領域においては、中心面近傍以外の領域に、被検査物の搬送方向と略直交する方向に沿って発光部が並べられる。これにより、被検査物の先端面及び後端面で反射した光を一次元撮像手段に入射させることができる。また、第２領域及び第３領域においては、中心面上の位置に発光部が並べられる。これにより、被検査物の左右端面で反射した光を一次元撮像手段に入射させることができる。したがって、欠陥が非検査物の端面のどの位置にあったとしても、１つの装置かつ１回の検査で欠陥を検査することができる。

ここで、前記帯状発光部は、光軸と、前記中心面と前記載置部の上面との交線と、が交差するように設けられ、前記帯状発光部は、光軸と前記中心面とのなす角度が略８度又は略１７度である第１帯状発光部を有してもよい。これにより、パール顔料を用いた場合又はパール顔料を用いない場合について、印刷部の色ムラ等が検出可能な画像を撮像することができる。

ここで、一定の速度で前記被検査物を搬送するように前記搬送部を制御し、一定の間隔で画像を撮像するように前記一次元撮像手段を駆動し、かつ、前記一次元撮像手段による撮像に同期して、前記第１領域の前記中心面で区切られた半分の領域である第１発光領域、前記第１領域のうちの前記第１発光領域以外の第２発光領域、前記第２領域のうちの前記中心面上の第３発光領域、前記第３領域のうちの前記中心面上の第４発光領域、前記第１帯状発光部を別々に照射させる制御部を備えてもよい。これにより、先端Ｐ面における欠陥が光った画像、後端Ｐ面における欠陥が光った画像、左右端Ｐ面における欠陥が光った画像、印刷部の欠陥が他の印刷部より暗い画像を、被検査物を１回搬送する間に別々のタイミングで撮影することができる。

ここで、前記光照射部は、前記帯状発光部と、前記中心面と前記載置部の上面との交線と、の間に配置されたシリンドリカルレンズを有してもよい。これにより、帯状発光部から照射された光を集光し、一次元撮像手段の撮像周波数を高く（撮像時間を短く）することができる。

ここで、一定の速度で前記被検査物を搬送するように前記搬送部を制御し、前記載置部の上側又は下側に設けられる第１撮像手段と、光軸が前記第１撮像手段の光軸と一致するように、前記第１撮像手段と前記載置部を挟んで反対側に設けられた第２撮像手段と、前記被検査物に法線方向から平行光を照射する第１同軸照明であって、前記第１撮像手段の同軸照明である第１同軸照明と、前記第１同軸照明と前記載置部を挟んで反対側に設けられた第２同軸照明であって、前記第２撮像手段の同軸照明である第２同軸照明と、を備え、前記第１撮像手段には、前記第１同軸照明から照射され、前記被検査物で正反射した光が入射し、前記第２撮像手段には、前記第２同軸照明から照射され、前記被検査物で正反射した光、及び前記第１同軸照明から照射され、前記被検査物を透過した光が入射してもよい。これにより、被検査物の不透明な部分の欠陥（例えば印刷部分の傷、印刷エッジの欠け等）を検出可能な透過画像、被検査物の表面や裏面の傷や異物等を検出可能な正反射画像を撮像することができる。

ここで、前記第１同軸照明を第１の強さで照射する第１形態、前記第２同軸照明を前記第１の強さで照射する第２形態、前記第１同軸照明を第２の強さで照射する第３形態、の３つの照射パターンで前記第１同軸照明又は前記第２同軸照明を照射させ、かつ、前記第１形態の照射にあわせて前記第１撮像手段で画像を取得し、前記第２形態の照射にあわせて前記第２撮像手段で画像を取得し、前記第３形態の照射にあわせて前記第２撮像手段で画像を取得するように、前記第１撮像手段及び前記第２撮像手段を駆動する第２制御部を備えてもよい。これにより、被検査物を１回搬送する間に別々のタイミングで透過画像、正反射画像を撮影することができる。

ここで、光軸が前記一次元撮像手段の光軸と一致するように、前記一次元撮像手段と前記載置部を挟んで反対側に設けられた第２撮像手段と、前記被検査物に法線方向から平行光を照射する第１同軸照明であって、前記一次元撮像手段の同軸照明である第１同軸照明と、前記第１同軸照明と前記載置部を挟んで反対側に設けられた第２同軸照明であって、前記第２撮像手段の同軸照明である第２同軸照明と、を備え、前記光照射部は、前記一次元撮像手段と前記搬送部との間に設けられ、前記一次元撮像手段には、前記光照射部又は前記第１同軸照明から照射され、前記被検査物で正反射した光が入射し、前記第２撮像手段には、前記第２同軸照明から照射され、前記被検査物で正反射した光、及び前記第１同軸照明から照射され、前記被検査物を透過した光が入射してもよい。これにより、被検査物の不透明な部分の欠陥を検出可能な透過画像、被検査物の表面や裏面の傷や異物等を検出可能な正反射画像をより少ない撮像手段で撮像することができる。

ここで、一定の速度で前記被検査物を搬送するように前記搬送部を制御し、前記第１同軸照明を第１の強さで照射する第１形態、前記第２同軸照明を前記第１の強さで照射する第２形態、前記第１同軸照明を第２の強さで照射する第３形態、の３つの照射パターンで前記第１同軸照明又は前記第２同軸照明を照射させ、かつ、前記第１形態の照射にあわせて前記一次元撮像手段で画像を取得し、前記第２形態の照射にあわせて前記第２撮像手段で画像を取得し、前記第３形態の照射にあわせて前記第２撮像手段で画像を取得するように、前記一次元撮像手段及び前記第２撮像手段を駆動する第３制御部を備えてもよい。これにより、被検査物を１回搬送する間に別々のタイミングで透過画像、正反射画像を撮影することができる。

ここで、前記光照射部は、前記発光部に隣接して設けられ、前記発光部から照射された光を拡散する光拡散板を有してもよい。これにより、複数の発光部から照射された光を光拡散板で細長い面光源とし、被検査物に発光部の点状の光が映ってしまう不具合を防止することができる。

ここで、前記一次元撮像手段の焦点距離を調整する焦点距離調整用光学素子と、前記載置部に隣接して設けられた反射鏡と、を備え、前記焦点距離調整用光学素子及び前記反射鏡は、前記中心面上に設けられ、平面視において、前記一次元撮像手段の鉛直方向下側に、前記被検査物が載置される前記載置部上の領域である載置領域が位置し、平面視において、前記反射鏡は、前記搬送方向と略直交する方向において、前記載置領域の外側かつ前記載置領域に隣接する位置に設けられ、前記反射鏡の反射面は略平面であり、前記反射面は、前記中心面と交差する線が水平面に対して傾斜するように、前記搬送方向に略沿って延設され、前記焦点距離調整用光学素子は、前記一次元撮像手段と前記反射鏡とを結ぶ線と重なるように配置されてもよい。これにより、側面に部分的な円筒形状又は楕円筒形状を有するカバーガラスであっても、１回の検査で側面の欠陥についても検査することができる。つまり、被検査物の側面の像を反射鏡で反射して一次元撮像手段に導き、かつ、焦点距離調整用光学素子で一次元撮像手段の焦点距離を延ばすことで、被検査物の平面より下側にある側面に焦点を合わせることができる。

ここで、前記焦点距離調整用光学素子は、ガラス板であり、板厚方向と略直交する両端面が水平となるように設けられてもよい。これにより、焦点距離調整用光学素子へ入射する過程、及び光が焦点距離調整用光学素子から出射する過程で光が屈折し、一次元撮像手段の焦点位置を延ばすことができる。

ここで、前記一次元撮像手段を上下方向に移動させる移動部と、前記被検査物の高さを取得する高さ取得部と、前記高さ取得部が取得した情報に基づいて前記移動部を制御して、前記一次元撮像手段の下を通過する前記被検査物の高さ変化に合わせて前記一次元撮像手段を上下方向に移動させる移動制御部と、を備えてもよい。これにより、被検査物の高さが変化する場合であっても、焦点の合ったシャープな像を一次元撮像手段で撮像することができる。

ここで、前記高さ取得部は、前記搬送方向と略直交する方向に光を照射する面光源と、前記面光源から照射され、前記被検査物を通過した光が入射する側面撮像手段と、を有してもよい。これにより、被検査物により光が遮られた部分は暗く、その他の部分は明るい影絵のような画像を側面撮像手段で撮像することで、被検査物の高さを正確に取得することができる。

ここで、前記光照射部は、前記第２領域及び前記第３領域において、前記発光部が一列に並べられた発光ブロックと、前記発光部から照射された光が通過する第２シリンドリカルレンズと、を有し、前記第２領域及び前記第３領域においては、前記発光ブロックの延設方向は水平方向に対して傾いており、前記第２領域及び前記第３領域においては、前記発光ブロックの延設方向に対して、前記第２シリンドリカルレンズの延設方向が傾いていてもよい。これにより、第２領域及び第３領域から照射された光の焦点を被検査物にあわせることができる。また、第２領域、第３領域が第１領域を補うようにし、第１領域の帯状発光部が有する発光部の数を減らすことができる。

ここで、前記光照射部は、熱伝導性の高い材料で形成された放熱部材を有し、前記発光部は、前記放熱部材に設けられてもよい。これにより、発光部から発生した熱を効率よく放熱することができる。

ここで、前記放熱部材に風を送る送風部を備え、前記放熱部材は、前記発光部が設けられたプレートを複数有し、前記プレートは、前記搬送方向と略直交する方向に延設されており、前記送風部は、前記プレートの延設方向に沿った向きの風を送ってもよい。これにより、放熱部材による冷却効果を向上させることができる。

ここで、前記第２撮像手段は、前記載置部の下側に設けられ、前記第２撮像手段の上側には、円偏光フィルタが設けられ、前記円偏光フィルタは、厚さ方向と略直交する方向の平面が、前記第２撮像手段の光軸と略直交する方向に対して少し傾斜するように設けられていてもよい。これにより、載置部の下側に設けられた第２撮像手段の撮像レンズ表面で反射した光が、載置部の上側に設けられたカメラに入射し、このカメラで撮像された画像に明るい光の線が含まれないようにすることができる。

本発明によれば、欠陥が非検査物の端面のどの位置にあったとしても、１つの装置かつ１回の検査で欠陥を検査することができる。

第１の実施の形態に係る光学検査装置１の概略を示す正面図である。 立体照明部３０の詳細を示す図である。 帯状発光部３１ａの詳細を示す模式図である。 第１領域３１を含むように光学検査装置１をｘｚ平面と平行な面で切断したときにおける、光学検査装置１の断面を模式的に示す図である。 立体照明部３０の平面模式図である。 帯状発光部３２ａの詳細を示す模式図である。 光学検査装置１の電気的な構成を示すブロック図である。 出力部７３と、光学検査装置１の各構成との電気的な接続を説明するブロック図である。 出力部７３から第１カメラ１１、第２カメラ１２及び同軸照明部２０に出力される信号について説明する図である。 図９に示す処理におけるタイミングチャートである。 出力部７３から第３カメラ１３及び立体照明部３０に出力される信号について説明する図である。 図１１に示す信号出力と、立体照明部３０で撮像される画像に含まれる欠陥との対応を示す図である。 カバーガラスＧの端面における光の様子を示す図であり、光の経路を２点鎖線で示す。 図１１に示す処理におけるタイミングチャートである。 カバーガラスＧの透過画像の一例である。 カバーガラスＧの正反射画像の一例である。 カバーガラスＧの先端のＰ内面における欠陥が光った画像（部分拡大図）の一例である。 カバーガラスＧの印刷部の欠陥が他の印刷部より暗い画像（部分拡大図）の一例である。 変形例にかかる発光ブロック３０ｂ−１を模式的に示す図であり、（Ａ）は側面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示す状態を図における下方向から見た図である 第２の実施の形態に係る光学検査装置２の概略を示す正面図である。 撮像処理の順番と、第１カメラ１１、第２カメラ１２で撮像される画像との対応を示す図である。 第３の実施の形態に係る光学検査装置３の概略を示す正面図である。 光学検査装置３の一部を拡大表示した斜視図である。 光学検査装置３を中心面Ｓ１で切断した状態における概略構成を示す図である。 カバーガラスＧ１の位置と第３カメラ１３で撮像される画像との関係を示す図であり、（Ａ）はカバーガラスＧ１の側面部分の拡大図であり、（Ｂ）は第３カメラ１３で撮像される画像の一部を示す。 カバーガラスＧ１の高さを測定する様子を模式的に示す図であり、搬送方向Ｆと略直交する方向から見た図である。 カバーガラスＧ１の高さを測定する様子を模式的に示す図であり、搬送方向Ｆに沿って見た図である。 第３の実施の形態に係る光学検査装置が備える立体照明部３０Ａの概略を示す斜視図である。 帯状発光部３１ａ−１の詳細を示す模式図である。 帯状発光部３２ａ−１の詳細を示す模式図である。 立体照明部３０Ａから照射される光の経路について説明する図である。 第５の実施の形態に係る光学検査装置５の概略を示す正面図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、重複する部分については説明を省略する。

本発明は、被検査物である携帯端末等のカバーガラスＧを検査する光学検査装置である。光学検査装置で撮像された画像に基づいて、カバーガラスＧの端面や表面、裏面における傷、研磨ムラ等の欠陥や、カバーガラスＧに印刷された部分の印刷ムラ、欠け等の欠陥が検査可能である。なお、本実施の形態においては、光学検査装置が携帯端末等のカバーガラスＧを検査する形態を例示するが、光学検査装置が検査する被検査物はカバーガラスに限られない。

カバーガラスＧは、全周が曲面となるように研磨されている。また、カバーガラスＧの裏面には、部分的に印刷がされている。以下、周面の円弧形状の研磨面をポリッシュ面（以下、Ｐ面）という。また、カバーガラスＧの印刷部分には、単色の有機塗料を塗布する単色印刷や、ベースカラーとなる単色顔料を塗布し、半透明の粒子を透明な二酸化チタン等で覆ったパール顔料を含む透明層を重ねて塗布するパール塗装が行なわれている。

＜第１の実施の形態＞
図１は、第１の実施の形態に係る光学検査装置１の概略を示す正面図である。光学検査装置１は、主として、撮像部１０と、同軸照明部２０と、立体照明部３０と、載置部４０と、搬送部５０（図８参照）と、を有する。

載置部４０は、複数のローラ４０ａを有し、上側にはカバーガラスＧが載置される。搬送部５０は、載置部４０に設けられたカバーガラスＧを搬送方向Ｆ（ここでは、ｘ方向）に移動させるものであり、例えばローラ４０ａを回転させるアクチュエータ（図示せず）等を有する。載置部４０及び搬送部５０は既に公知であるため、説明を省略する。

撮像部１０は、主として、第１カメラ１１と、第２カメラ１２と、第３カメラ１３と、（本実施の形態においては、それぞれ本発明の第１撮像手段と、第２撮像手段と、一次元撮像手段と、に相当）を有する。第１カメラ１１、第２カメラ１２、第３カメラ１３は、主として、撮像レンズ１１ａ、１２ａ、１３ａと、ラインＣＣＤ、ＣＭＯＳ等のラインセンサ１１ｂ、１２ｂ、１３ｂと、を有する。ラインセンサ１１ｂ、１２ｂ、１３ｂは、長手方向がカバーガラスＧの搬送方向Ｆと略直交するように（すなわち、ｙ方向に沿って）配置される。撮像部１０は既に公知であるため、説明を省略する。

第１カメラ１１は、載置部４０の上側（＋ｚ側）に設けられ、カバーガラスＧを略鉛直上向き（＋ｚ方向）から撮像する。第２カメラ１２は、第１カメラ１１と載置部４０を挟んで反対側（載置部４０の下側（−ｚ側））に設けられ、カバーガラスＧを略鉛直下向き（−ｚ方向）から撮像する。第１カメラ１１及び第２カメラ１２は、光軸ｏａｘが一致するように設けられる。

第３カメラ１３は、載置部４０の上側（＋ｚ側）に設けられ、カバーガラスＧを略鉛直上向きから撮像する。また、第３カメラ１３は、第１カメラ１１及び第２カメラ１２と水平方向における位置（ｘｙ平面と平行な面における位置）が異なるように配置される。

同軸照明部２０は、第１カメラ１１の同軸照明である上側同軸照明２１と、第２カメラ１２の同軸照明である下側同軸照明２２と、を有する。上側同軸照明２１及び下側同軸照明２２は、いわゆるケーラー照明であり、カバーガラスＧに法線方向（ｚ方向）から平行光を照射する。上側同軸照明２１及び下側同軸照明２２は、光軸ｏａｘが一致するように、載置部４０を挟んで反対側（上側同軸照明２１は載置部４０の＋ｚ側、下側同軸照明２２は載置部４０の−ｚ側）に設けられる。

上側同軸照明２１及び下側同軸照明２２の構成について説明する。上側同軸照明２１及び下側同軸照明２２は、それぞれ、光源２１ａ、２２ａと、照度分布を均一化するガラス製のインテグレータ２１ｂ、２２ｂと、集光レンズ２１ｃ、２２ｃと、集光レンズ２１ｃ、２２ｃの焦点と略一致する位置に設けられる絞り２１ｄ、２２ｄと、光を平行光へ変換するコリメータレンズ２１ｅ、２２ｅと、光路を曲げるミラー２１ｆ、２２ｆと、平行直線状の溝を有し、光を直線上に集光させるフレネルレンズ２１ｇ、２２ｇと、光路を曲げるハーフミラー２１ｈ、２２ｈと、を有する。

光源２１ａ、２２ａは、アルミニウム等の金属板に発光部材が面実装されている。金属板の背面には、放熱板（ヒートシンク）が設けられている。発光部材は、白色（例えば、色温度が５７００Ｋ）のＬＥＤであり、その照射角は１２０度程度である。

光源２１ａ、２２ａとインテグレータ２１ｂ、２２ｂとは隣接して設けられる。ＬＥＤからは比較的広域に光が照射されるため、一部の光はインテグレータ２１ｂ、２２ｂに入射されず漏れ出てしまうが、大部分の光はインテグレータ２１ｂ、２２ｂに入射されてカバーガラスＧに照射される。

ハーフミラー２１ｈは、第１カメラ１１の光軸上に設けられる。したがって、ハーフミラー２１ｈで反射された光は、カバーガラスＧに対し垂直に照射され、カバーガラスＧで正反射した光は第１カメラ１１に入射する。また、ハーフミラー２１ｈで反射された光は、カバーガラスＧを透過し、第２カメラ１２に入射する。

ハーフミラー２２ｈは、第２カメラ１２の光軸上に設けられる。したがって、ハーフミラー２２ｈで反射された光は、カバーガラスＧに対し垂直に照射され、カバーガラスＧで正反射した光は第２カメラ１２に入射する。

立体照明部３０は、複数の方向からカバーガラスＧへ光を照射する。立体照明部３０から照射され、カバーガラスＧで反射した光は、第３カメラ１３に入射する。図２は、立体照明部３０の詳細を示す図である。図２においては、第３カメラ１３（撮像レンズ１３ａ、ラインセンサ１３ｂ）を点線で示し、第３カメラ１３の視野位置１３ｃ及び第３カメラ１３への光の経路を２点鎖線で示す。

立体照明部３０は、略半円筒面の第１領域３１と、略半球面又は略半楕円球面の第２領域３２及び第３領域３３と、を有する。第２領域３２及び第３領域３３は、同形状であり、第１領域３１の両端に配置される。

第１領域３１においては、略半円筒面上に発光部３０ａが設けられる。発光部３０ａは、光源２１ａ、２２ａと同様であり、白色のＬＥＤと、放熱部材と、を有する。第１領域３１の中心軸ａｘは、第３カメラ１３を含む略鉛直方向の面である中心面Ｓ１上に位置する。

第２領域３２及び第３領域３３においては、略半球面上又は略半楕円球面上に発光部３０ａが設けられる。第２領域３２及び第３領域３３の中心点は、中心面Ｓ１上に位置する。本実施の形態では、第２領域３２及び第３領域３３は略半球面であるが、第２領域３２及び第３領域３３の形状はこれに限られない。

第１領域３１においては、第３カメラ１３と載置部４０との間、すなわち中心面Ｓ１の近傍以外の領域に、搬送方向Ｆと略直交する方向（すなわち、ｙ方向）に沿って発光部３０ａが並べられている。ｙ方向に沿って並べられた発光部３０ａを、帯状発光部３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３２ｄ、３１ｅ、３１ｆ、３１ｇ・・・（後に詳述）とする。本実施の形態では、１０本の帯状発光部３１ａ〜３１ｊ（図４参照）を有するが、帯状発光部の数はこれに限られない。

図３は、帯状発光部３１ａの詳細を示す模式図である。帯状発光部３１ａ〜３１ｊは同じ構成であるため、帯状発光部３１ａについてのみ説明し、帯状発光部３１ｂ〜３１ｊについては説明を省略する。

帯状発光部３１ａは、全体の長さが３Ｌであり、長手方向の長さがＬとなるように発光部３０ａが一列に並べられた発光ブロック３０ｂを３個有する。

発光部３０ａは、横幅ｗが３．４ｍｍ程度、長さｈが３．４ｍｍ程度であり、隣接する発光部３０ａ間の距離は略０．２ｍｍである。本実施の形態では、発光ブロック３０ｂの長さＬが略５０ｍｍであるため、１つの発光ブロック３０ｂに発光部３０ａが１３個程度並べられる。これにより、帯状発光部３１ａからは、帯状（線状）の光が照射される。

なお、本実施の形態では、発光部３０ａとして白色ＬＥＤを用いるが、発光部３０ａに用いられるのは白色ＬＥＤに限られない。発光部３０ａには、例えば、青色又は紫外ＬＥＤと黄色蛍光体とを組み合わせたもの、赤緑青の３色チップを組み合わせたもの、青色ＬＥＤと赤色及び緑色蛍光剤とを組み合わせたもの、のいずれかを用いるようにしてもよい。

次に、立体照明部３０における帯状発光部３１ａ〜３１ｊの配置について説明する。図４は、第１領域３１を含むように光学検査装置１をｘｚ平面と平行な面で切断したときにおける、光学検査装置１の断面を模式的に示す図である。図４において、帯状発光部３１ａ〜３１ｊから照射される光の経路を２点鎖線で示す。

第１領域３１の中心軸ａｘは、カバーガラスＧの上面近傍に位置し、帯状発光部３１ａ〜３１ｊは、中心軸ａｘを中心とした半径Ｒの円周（図４における点線参照）上に設けられる。なお、カバーガラスＧの厚さは微小であるため、カバーガラスＧの上面の位置は、中心面Ｓ１と載置部４０（図４では図示省略）の上面との交線と略一致する。半径Ｒは、帯状発光部３１ａ〜３１ｊの長さ３Ｌと略同じである。

帯状発光部３１ａ〜３１ｊは、光軸（図４における一点鎖線参照）が中心面Ｓ１と載置部４０との交線（中心面Ｓ１とカバーガラスＧとの交線）、すなわち中心軸ａｘと交差するように設けられる。

帯状発光部３１ａ〜３１ｅは、中心面Ｓ１より＋ｘ側に位置し、帯状発光部３１ｆ〜３１ｊは、中心面Ｓ１より−ｘ側に位置する。

帯状発光部３１ａ、３１ｆは、中心面Ｓ１に最も近い位置に設けられる。帯状発光部３１ａ、３１ｆの光軸と中心面Ｓ１とのなす角度θ１は略８度である。

帯状発光部３１ｂ、３１ｇは、帯状発光部３１ａ、３１ｆの外側に、帯状発光部３１ａ、３１ｆに隣接して設けられる。帯状発光部３１ｂ、３１ｇの光軸と中心面Ｓ１とのなす角度θ２は略１７度である。

帯状発光部３１ｃ、３１ｈは、帯状発光部３１ｂ、３１ｇの外側に、帯状発光部３１ｂ、３１ｇに隣接して設けられる。帯状発光部３１ｃ、３１ｈの光軸と中心面Ｓ１とのなす角度θ３は略２６度である。

帯状発光部３１ｄ、３１ｉは、帯状発光部３１ｃ、３１ｈの外側に、帯状発光部３１ｃ、３１ｈに隣接して設けられる。帯状発光部３１ｄ、３１ｉの光軸と中心面Ｓ１とのなす角度θ４は略３５度である。

帯状発光部３１ｅ、３１ｊは、帯状発光部３１ｄ、３１ｉの外側に、帯状発光部３１ｄ、３１ｉに隣接して設けられる。帯状発光部３１ｅ、３１ｊの光軸と中心面Ｓ１とのなす角度θ５は略４４度である。

帯状発光部３１ａ〜３１ｊは、光軸上に設けられたシリンドリカルレンズ３０ｃを有する。シリンドリカルレンズ３０ｃは、例えばアクリル製の棒材を中心軸に沿って切断し、切断面を磨くことにより形成される。シリンドリカルレンズ３０ｃは、発光部３０ａと中心軸ａｘとの間に設けられ、発光部３０ａから照射された光を中心軸ａｘ近傍に集光する。

図５は、立体照明部３０の平面模式図である。図５においては、第３カメラ１３の視野位置１３ｃを点線で示す。また、図５においては、発光ブロック３０ｄ（後に詳述）を破線で示す。

第２領域３２及び第３領域３３は、発光部３０ａが一列に並べられた帯状発光部３２ａ〜３２ｉ、３３ａ〜３３ｉを有する。なお、本実施の形態では、各９本の帯状発光部３２ａ〜３２ｉ、３３ａ〜３３ｉを有するが、帯状発光部の数はこれに限られない。

帯状発光部３２ａ、３３ａは、中心面Ｓ１上に設けられる。帯状発光部３２ｂ〜３２ｅ、３３ｂ〜３３ｅは、それぞれ帯状発光部３１ａ〜３１ｄの延長線上に設けられる。帯状発光部３２ｆ〜３２ｉ、３３ｆ〜３３ｉは、それぞれ帯状発光部３１ｆ〜３１ｉの延長線上に設けられる。

図６は、帯状発光部３２ａの詳細を示す模式図である。帯状発光部３２ａ〜３２ｉ、３３ａ〜３３ｉは略同様の構成であるため、帯状発光部３２ａについてのみ説明し、帯状発光部３２ｂ〜３２ｉ、３３ａ〜３３ｉについては説明を省略する。

帯状発光部３２ａは、発光部３０ａが一列に並べられた発光ブロック３０ｄを複数有する。本実施の形態では、発光ブロック３０ｄの長さｌが略１８．５ｍｍであり、隣接する発光部３０ａ間の距離は略０．２ｍｍであるため、１つの発光ブロック３０ｄに発光部３０ａが５個程度並べられる。発光ブロック３０ｄは、発光部３０ａが半径Ｒの略円筒面上（図６点線参照）に位置するように、隣接して並べられる。

図５の説明に戻る。帯状発光部３２ａ〜３２ｃ、３２ｆ、３２ｇ、３３ａ〜３３ｃ、３３ｆ、３３ｇにおける発光ブロック３０ｄの数は５個であり、帯状発光部３２ｄ、３２ｈ、３３ｄ、３３ｈにおける発光ブロック３０ｄの数は４個であり、帯状発光部３２ｅ、３２ｉ、３３ｅ、３３ｉにおける発光ブロック３０ｄの数は２個であるが、帯状発光部３２ａ〜３２ｉ、３３ａ〜３３ｉにおける発光ブロック３０ｄの数はこれに限られない。

帯状発光部３２ａ、３３ａにおける各発光ブロック３０ｄの光軸は、第２領域３２、第３領域３３の中心点Ｏ２、Ｏ３に向いている。帯状発光部３２ｂ〜３２ｉ、３３ａ〜３３ｉにおける各発光ブロック３０ｄの光軸は、第１領域３１の中心点Ｏ１に向いている。ただし、帯状発光部３２ａ〜３２ｉ、３３ａ〜３３ｉにおける各発光ブロック３０ｄの光軸の向きは、図５に示す形態に限定されない。

図７は、光学検査装置１の電気的な構成を示すブロック図である。光学検査装置１は、集積回路７１と、入力部７２と、出力部７３と、電源部７４と、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）７５と、を有する。

集積回路７１は、例えばＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ）であり、プログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。集積回路７１は、光学検査装置１の各部を制御する制御部（本発明の制御部、第２制御部を含む）の機能を有する。具体的には、集積回路７１は、入力部７２、出力部７３等から信号を取得し、取得した信号に基づいて出力部７３から出力する信号を生成する。本実施の形態では、集積回路７１であるＦＰＧＡに各機能を実現するプログラムが格納されているが、集積回路７１はＦＰＧＡに限られないし、プログラムの実行方法もこれに限られない。

入力部７２には、位置検出センサ８１、８２等の各種センサから信号が入力される。入力部７２は、出力部７３の各チャンネルの出力モード設定、撮像部１０の撮像周波数の設定等を行なうスイッチを有する。

出力部７３は、複数のチャンネルを有し、撮像部１０、同軸照明部２０、立体照明部３０等に異なるチャンネルから出力を行なう。例えば、出力部７３は、駆動モータパルスを搬送部５０へ出力し、水平同期信号及び垂直同期信号等を撮像部１０へ出力する。また、出力部７３は、通信エラー、タイムアウト等のエラー表示、カバーガラスＧの走行中、撮像部１０のキャプチャー待機中、同軸照明部２０や立体照明部３０の照明中等を示すＬＥＤ、７セグメントディスプレイ等の表示素子を有する。

図８は、出力部７３と、光学検査装置１の各構成との電気的な接続を説明するブロック図である。出力部７３は、撮像部１０（第１カメラ１１、第２カメラ１２及び第３カメラ１３）と、同軸照明部２０（上側同軸照明２１及び下側同軸照明２２）と、立体照明部３０（帯状発光部３１ａ〜３１ｊ、３２ａ〜３２ｉ、３３ａ〜３３ｉ）と、搬送部５０と、に信号を出力する。

出力部７３から出力される信号は、通信Ｉ／Ｆ７５を介してパーソナルコンピュータ（ＰＣ）１００から入力される水平同期信号等に基づいて集積回路７１で生成される。

図７の説明に戻る。電源部７４は、例えばＡＣ１００Ｖの電圧が入力されるものであり、必要な電圧に変換するスイッチング電源を内部に含む。電源部７４は、同軸照明部２０や立体照明部３０に電力を供給する。

通信Ｉ／Ｆ７５は、外部機器からデータを受信して集積回路７１に送信すると共に、集積回路７１が生成したデータを他の機器に送信する。また、通信Ｉ／Ｆ７５は、集積回路７１のプログラミング、デバッグを行うためのコネクタを有する。通信Ｉ／Ｆ７５は、ＰＣ１００から、水平同期信号及び垂直同期信号、駆動モータスタート信号等を取得し、集積回路７１に出力する。また、通信Ｉ／Ｆ７５は、ＰＣ１００等に撮像部１０が撮像した画像データを出力する。

位置検出センサ８１、８２は、カバーガラスＧの位置を検出する。位置検出センサ８１は、カバーガラスＧが第１カメラ１１及び第２カメラ１２の下に搬送されたこと及び第１カメラ１１及び第２カメラ１２の下を通過し終わったことを検出する。位置検出センサ８２は、カバーガラスＧが第３カメラ１３の下に搬送されたこと及び第３カメラ１３の下を通過し終わったことを検出する。

ＰＣ１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０１と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０２と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１０３と、入出力インターフェース（Ｉ／Ｆ）１０４と、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）１０５と、メディアインターフェース（Ｉ／Ｆ）１０６と、を有する。

ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０２、ＲＯＭ１０３に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。ＣＰＵ１０１から出力された信号は、通信Ｉ／Ｆ１０５を介して光学検査装置１に出力される。

ＲＡＭ１０２は、揮発性メモリである。ＲＡＭ１０２は、ＣＰＵ１０１が実行するプログラム及びＣＰＵ１０１が使用するデータなどを格納する。ＲＯＭ１０３は、各種制御プログラム等が記憶されている不揮発性メモリである。ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０２、ＲＯＭ１０３に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。ＲＯＭ１０３は、ＰＣ１００の起動時にＣＰＵ１０１が行うブートプログラムや、ＰＣ１００のハードウェアに依存するプログラムなどを格納する。

ＣＰＵ１０１は、入出力Ｉ／Ｆ１０４を介して、キーボードやマウス等の入力装置１１１や、表示装置等の出力装置１１２を制御する。ＣＰＵ１０１は、通信Ｉ／Ｆ１０５を介して、ネットワーク等を介して光学検査装置１や他の機器からデータを取得すると共に、生成したデータを光学検査装置１に出力する。

ＣＰＵ１０１は、入力装置１１１からの入力に基づいて、出力部７３のチャンネルの出力設定、集積回路７１における点灯信号出力の順番、処理のループ設定、カバーガラスＧのエッジ検出から撮像開始までのカバーガラスＧの移動距離（空走距離）の設定等、各種設定を行い、これらの設定データを生成する。通信Ｉ／Ｆ１０５は、ＣＰＵ１０１が生成した設定データを光学検査装置１に出力する。また、ＣＰＵ１０１は、撮像部１０で撮像された画像を光学検査装置１から取得し、検査用の画像を生成する。画像生成処理の詳細は後に詳述する。

メディアＩ／Ｆ１０６は、記憶媒体１１３に格納されたプログラム又はデータを読み取り、ＲＡＭ１０２に格納する。なお、記憶媒体１１３は、例えば、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等である。

なお、各機能を実現するプログラムは、例えば、記憶媒体１１３から読み出されて、ＲＡＭ１０２を介して光学検査装置１にインストールされ、ＣＰＵ１０１によって実行される。

図７に示す光学検査装置１及びＰＣ１００の構成は、本実施形態の特徴を説明するにあたって主要構成を説明したのであって、例えば一般的な情報処理装置が備える構成を排除するものではない。光学検査装置１の構成要素は、処理内容に応じてさらに多くの構成要素に分類されてもよいし、１つの構成要素が複数の構成要素の処理を実行してもよい。また、図７においては、光学検査装置１とＰＣ１００とを別の装置としたが、ＰＣ１００の構成要素が光学検査装置１に含まれていてもよい。

このように構成された光学検査装置１で行う処理について説明する。以下の処理は、主として集積回路７１で行なわれる。

集積回路７１は載置部４０のローラ４０ａを駆動する駆動モータパルスを生成し、出力部７３はこれを搬送部５０に出力する。これにより、カバーガラスＧが載置部４０の上を搬送方向Ｆに沿って一定の速度で移動する。

位置検出センサ８１からカバーガラスＧが第１カメラ１１、第２カメラ１２の下に搬送されたことが検出されると、検出信号が位置検出センサ８１から入力部７２を介して集積回路７１に入力される。この検出信号が入力されたら、集積回路７１は、透過画像、正反射画像を第１カメラ１１及び第２カメラ１２で撮像する処理を開始する。以下、透過画像、正反射画像を撮像する処理について、図９、１０を用いて説明する。

＜透過画像、正反射画像を撮像する処理＞
図９は、出力部７３から第１カメラ１１、第２カメラ１２及び同軸照明部２０に出力される信号について説明する図である。チャンネル（以下、ｃｈという）は、出力部７３が有するチャンネルの一部であり、ｃｈ１〜３は上側同軸照明２１への出力であり、ｃｈ４〜６は下側同軸照明２２への出力である。ＲＯＯＰは、繰り返し処理を示す信号であり、集積回路７１へ出力される。なお、図９のｃｈ１〜６に記載された数値は、上側同軸照明２１、下側同軸照明２２を照射する時間であり、単位はμｓｅｃ（マイクロ秒）である。

図１０は、図９に示す処理におけるタイミングチャートである。撮像信号は、第１カメラ１１及び第２カメラ１２を駆動する信号であり、一定の周期で入力される水平同期信号に基づいて集積回路７１において生成される。本実施の形態では、撮像信号の周波数が３ｋＨｚであり、撮像信号の間隔Ｔは略３３０μｓｅｃである。撮像信号は、撮像期間Ｔ１はＨｉｇｈ、ブランキング期間Ｔ２がＬｏｗとなる信号であり、撮像期間Ｔ１を調整することにより第１カメラ１１や第２カメラ１２の光量（撮像される画像の明るさ）を調整する。同軸照明用信号は、撮像信号に同期して生成される。本実施の形態では、撮像期間Ｔ１を３００μｓｅｃとするが、撮像期間Ｔ１はこれに限られない。

以下、図９、１０に示す順番１〜３の処理について詳しく説明する。
（順番１）集積回路７１は、上側同軸照明２１を５μｓｅｃで照射させる信号を生成し、出力部７３はこの信号を上側同軸照明２１に出力する。それと同時に、集積回路７１は撮像信号を生成し、出力部７３はこれを第２カメラ１２に出力する。これにより、第２カメラ１２にはカバーガラスＧを透過した光が入射し、第２カメラ１２で透過画像が撮像される。透過画像では、不透明な部分の欠陥、例えば印刷部分の傷、印刷エッジの欠け等を検出することができる。

順番１において、上側同軸照明２１を照射させる信号は、撮像信号がＨｉｇｈとなるのと同時にＨｉｇｈとなり、５μｓｅｃ経過後にＬｏｗとなる。上側同軸照明２１を照射する５μｓｅｃという時間は、撮像期間を３００μｓｅｃに比べて非常に短い。ガラスにおいては、４％程度の光が反射し、残りの９６％程度の光が透過する。したがって、上側同軸照明２１を照射する時間を短くすることで、適切な明るさの透過画像を撮像することができる。

なお、順番１においては、上側同軸照明２１を５μｓｅｃで照射し、第２カメラ１２で透過画像を撮像したが、下側同軸照明２２を５μｓｅｃで照射し、第１カメラ１１で透過画像を撮像してもよい。

（順番２）集積回路７１は、上側同軸照明２１を１００μｓｅｃで照射させる信号を生成し、出力部７３はこの信号を上側同軸照明２１に出力する。それと同時に、集積回路７１は撮像信号を生成し、出力部７３はこれを第１カメラ１１に出力する。これにより、第１カメラ１１にはカバーガラスＧの表面で正反射した光が入射し、第１カメラ１１で正反射画像が撮像される。

上側同軸照明２１からはカバーガラスＧに垂直方向から光を照射する。したがって、カバーガラスＧの表面の傷、異物等が無い部分は、光が正反射して第１カメラ１１に入射するため、撮像された画像において明るく写る。それに対し、カバーガラスＧの表面に傷や異物等がある部分は、光が乱反射して第１カメラ１１に入射しないため、撮像された画像において暗く写る。このようにして、カバーガラスＧの表面の傷や異物等を検出することができる。なお、正反射光で表面の傷や異物等を検出するのは、鏡面など反射率が高いものにのみ有効である。

（順番３）集積回路７１は、下側同軸照明２２を１００μｓｅｃで照射させる信号を生成し、出力部７３はこの信号を下側同軸照明２２に出力する。それと同時に、集積回路７１は撮像信号を生成し、出力部７３はこれを第２カメラ１２に出力する。これにより、第２カメラ１２にはカバーガラスＧの裏面で正反射した光が入射し、第２カメラ１２で反射画像が撮像される。このようにして、カバーガラスＧの裏面の傷や異物等を検出することができる。

また、集積回路７１は、順番３の出力を行なうと同時に繰り返し処理を示す信号を生成する。出力部７３は、下側同軸照明２２へ信号を出力するのと同時に、繰り返し処理を示す信号を集積回路７１に出力する。集積回路７１は、繰り返し処理を示す信号を受けて、処理を最初に戻し、順番１〜３に示す信号を順番に出力する処理を繰り返す。

順番２、３において、上側同軸照明２１や下側同軸照明２２を照射させる信号は、撮像信号がＨｉｇｈとなるのと同時にＨｉｇｈとなり、１００μｓｅｃ経過後にＬｏｗとなる。順番２で上側同軸照明２１、順番３で下側同軸照明２２を照射する１００μｓｅｃという時間は、撮像期間Ｔ１（３００μｓｅｃ）の１／３程度であり、順番１における照射時間（５μｓｅｃ）に比べて大幅に長い。このように、正反射画像を撮像するときは上側同軸照明２１や下側同軸照明２２を照射する時間を長くすることで、適切な明るさの反射画像を撮像することができる。

集積回路７１は、上記順番１〜３の照射パターンの信号出力と同時に、出力部７３を介して搬送部５０に駆動モータパルスを出力する。これにより、載置部４０上でカバーガラスＧを一定の速度で搬送してカバーガラスＧと第１カメラ１１、第２カメラ１２との位置を相対的に変化させながら、第１カメラ１１又は第２カメラ１２で撮像が行なわれる。

これにより、被検査物を１回搬送する間に、透過画像、正反射画像を別々のタイミングで撮影することができる。第１カメラ１１、第２カメラ１２でカバーガラスＧの透過画像、正反射画像を撮像する処理は、カバーガラスＧが第１カメラ１１及び第２カメラ１２を通過し終わるまで継続する。カバーガラスＧが第１カメラ１１及び第２カメラ１２を通過し終わったら、位置検出センサ８１による検出信号が集積回路７１に入力される。この検出信号が入力されたら、集積回路７１は、第１カメラ１１、第２カメラ１２及び同軸照明部２０への信号出力を終了する。

集積回路７１は、出力部７３を介して搬送部５０に駆動モータパルスを継続して出力する。位置検出センサ８２によりカバーガラスＧが第３カメラ１３の下に搬送されたことが検出されると、検出信号が位置検出センサ８２から入力部７２を介して集積回路７１に入力される。この検出信号が入力されたら、集積回路７１は、反射画像を第３カメラ１３で撮像する処理を開始する。以下、反射画像を撮像する処理について図１１〜図１４を用いて説明する。

＜反射画像を撮像する処理＞
図１１は、出力部７３から第３カメラ１３及び立体照明部３０に出力される信号について説明する図である。ｃｈ１１〜４６は、出力部７３が有するチャンネルの一部である。ｃｈ１１〜４６に記載された数値は、立体照明部３０を照射する時間であり、単位はμｓｅｃである。図１１においては、一部のｃｈについての図示を省略する。また、図１２は、図１１に示す信号出力と、第３カメラ１３で撮像される画像に含まれる欠陥との対応を示す図である。図１３は、カバーガラスＧの端面における光の様子を示す図であり、光の経路を２点鎖線で示す。図１４は、図１１に示す処理におけるタイミングチャートである。

図１１において、ｃｈ１１〜４０は帯状発光部３１ａ〜３１ｊへの出力である。本実施の形態では、発光ブロック３０ｂ毎に１個のチャンネルが割り当てられている。例えば、ｃｈ１１〜１３は帯状発光部３１ａ（これを構成する３個の発光ブロック３０ｄ、以下同じ）への出力であり、ｃｈ１４〜１６は帯状発光部３１ｂへの出力であり、ｃｈ１７〜１９は帯状発光部３１ｃへの出力であり、ｃｈ２０〜２２は帯状発光部３１ｄへの出力であり、ｃｈ２３〜２５は帯状発光部３１ｅへの出力であり、ｃｈ２６〜２８は帯状発光部３１ｆへの出力であり、ｃｈ２９〜３１は帯状発光部３１ｇへの出力であり、ｃｈ３２〜３４は帯状発光部３１ｈへの出力であり、ｃｈ３５〜３７は帯状発光部３１ｉへの出力であり、ｃｈ３８〜４０は帯状発光部３１ｊへの出力である。

また、ｃｈ４１は帯状発光部３２ａへの出力であり、ｃｈ４２は帯状発光部３２ｂ〜３２ｅへの出力であり、ｃｈ４３は帯状発光部３２ｆ〜３２ｉへの出力である。さらに、ｃｈ４４は帯状発光部３３ａへの出力であり、ｃｈ４５は帯状発光部３３ｂ〜３３ｅへの出力であり、ｃｈ４６は帯状発光部３３ｆ〜３３ｉへの出力である。

以下、図１１、１３に示す順番１〜９の処理について詳しく説明する。
（順番１）集積回路７１は、帯状発光部３１ｆを１００μｓｅｃ、帯状発光部３１ｇを１２０μｓｅｃ、帯状発光部３１ｈを１５０μｓｅｃ、帯状発光部３１ｉを１８０μｓｅｃ、帯状発光部３１ｊを２１０μｓｅｃで照射させる信号を生成し、出力部７３は、この信号を帯状発光部３１ｆ〜３１ｊに出力する（図１１参照）。それと同時に、集積回路７１は撮像信号を生成し、出力部７３はこれを第３カメラ１３に出力する。これにより、第３カメラ１３には−ｘ方向から照射され、カバーガラスＧの先端（＋ｘ側の端）のＰ面の内側の面（以下、Ｐ内面という）で反射した光が入射する（図１３参照）。順番１で第３カメラ１３で撮像されるのは、カバーガラスＧの先端のＰ内面における欠陥（印刷ムラ、磨きムラ、傷等）が光った画像である（図１２参照）。

（順番２）カバーガラスＧの印刷部分にパール塗装がされている場合には、集積回路７１は、帯状発光部３１ｂを３００μｓｅｃ、帯状発光部３１ｇを３００μｓｅｃで照射させる信号を生成し、出力部７３は、この信号を帯状発光部３１ｂ、３１ｇに出力する（図１１参照）。それと同時に、集積回路７１は撮像信号を生成し、出力部７３はこれを第３カメラ１３に出力する。これにより、第３カメラ１３には、＋ｘ方向１７°及び−ｘ方向１７°から照射され、カバーガラスＧの印刷部で反射した光が入射する。

また、カバーガラスＧの印刷部分にパール塗装以外の印刷（単色印刷等）がされている場合には、集積回路７１は、帯状発光部３１ａを３００μｓｅｃ、帯状発光部３１ｆを３００μｓｅｃで照射させる信号を生成し、出力部７３は、この信号を帯状発光部３１ａ、３１ｆに出力する。それと同時に、集積回路７１は撮像信号を生成し、出力部７３はこれを第３カメラ１３に出力する。これにより、第３カメラ１３には、＋ｘ方向８°及び−ｘ方向８°から照射され、カバーガラスＧの印刷部で反射した光が入射する。

順番２で第３カメラ１３で撮像されるのは、カバーガラスＧの印刷部の欠陥（色ムラ等）が他の印刷部と異なるコントラストの画像（例えば、印刷部の欠陥が他の印刷部より暗かったり明るかったりする画像）である（図１２参照）。

（順番３）集積回路７１は、帯状発光部３１ａを１００μｓｅｃ、帯状発光部３１ｂを１２０μｓｅｃ、帯状発光部３１ｃを１５０μｓｅｃ、帯状発光部３１ｄを１８０μｓｅｃ、帯状発光部３１ｅを２１０μｓｅｃで照射させる信号を生成し、出力部７３は、この信号を帯状発光部３１ａ〜３１ｅに出力する（図１１参照）。それと同時に、集積回路７１は撮像信号を生成し、出力部７３はこれを第３カメラ１３に出力する。これにより、第３カメラ１３には＋ｘ方向から照射され、カバーガラスＧの後端（−ｘ側の端）のＰ内面で反射した光が入射する（図１３参照）。順番３で第３カメラ１３で撮像されるのは、カバーガラスＧの後端のＰ内面における欠陥が光った画像である（図１２参照）。

（順番４）集積回路７１は、帯状発光部３２ａを２００μｓｅｃで照射させる信号を生成し、出力部７３は、この信号を帯状発光部３２ａに出力する（図１１参照）。それと同時に、集積回路７１は撮像信号を生成し、出力部７３はこれを第３カメラ１３に出力する。これにより、第３カメラ１３には−ｙ方向から照射され、カバーガラスＧの左端（＋ｙ側の端）のＰ内面で反射した光が入射する。順番４で第３カメラ１３で撮像されるのは、カバーガラスＧの左端のＰ内面における欠陥が光った画像である（図１２参照）。

（順番５）集積回路７１は、帯状発光部３３ａ、３３ｆ〜３３ｉ、３１ｆ〜３１ｊを３μｓｅｃで照射させる信号を生成し、出力部７３は、この信号を帯状発光部３３ａ、３３ｆ〜３３ｉ、３１ｆ〜３１ｊに出力する（図１１参照）。それと同時に、集積回路７１は撮像信号を生成し、出力部７３はこれを第３カメラ１３に出力する。これにより、第３カメラ１３には＋ｙ方向及び＋ｙ方向と−ｘ方向との間から照射され、カバーガラスＧの左端かつ左後端側のＰ面の表側（以下Ｐ表面という）で反射した光が入射する（図１３参照）。順番５で第３カメラ１３で撮像されるのは、カバーガラスＧの左端かつ左後端側のＰ表面における欠陥が映った画像である（図１２参照）。この画像では、Ｐ表面における傷、異物等の欠陥のほとんどが暗く映る。

（順番６）集積回路７１は、帯状発光部３３ｂ〜３３ｅを３μｓｅｃで照射させる信号を生成し、出力部７３は、この信号を帯状発光部３３ｂ〜３３ｅに出力する（図１１参照）。それと同時に、集積回路７１は撮像信号を生成し、出力部７３はこれを第３カメラ１３に出力する。これにより、第３カメラ１３には＋ｙ方向と＋ｘ方向との間から照射され、カバーガラスＧの左端から先端側のＰ表面で反射した光が入射する。順番６で第３カメラ１３で撮像されるのは、カバーガラスＧの左端から先端側のＰ表面における欠陥が映った画像である（図１２参照）。

（順番７）集積回路７１は、帯状発光部３３ａを２００μｓｅｃで照射させる信号を生成し、出力部７３は、この信号を帯状発光部３３ａに出力する（図１１参照）。それと同時に、集積回路７１は撮像信号を生成し、出力部７３はこれを第３カメラ１３に出力する。これにより、第３カメラ１３には＋ｙ方向から照射され、カバーガラスＧの右端（−ｙ側の端）のＰ内面で反射した光が入射する。順番７で第３カメラ１３で撮像されるのは、カバーガラスＧの右端のＰ内面における欠陥が光った画像である（図１２参照）。

（順番８）集積回路７１は、帯状発光部３２ｆ〜３２ｉを３μｓｅｃで照射させる信号を生成し、出力部７３は、この信号を帯状発光部３２ｆ〜３２ｉに出力する（図１１参照）。それと同時に、集積回路７１は撮像信号を生成し、出力部７３はこれを第３カメラ１３に出力する。これにより、第３カメラ１３には−ｙ方向と−ｘ方向との間から照射され、カバーガラスＧの右端から後端側のＰ表面で反射した光が入射する。順番８で第３カメラ１３で撮像されるのは、カバーガラスＧの右端から後端側のＰ表面における欠陥が映った画像である（図１２参照）。

（順番９）集積回路７１は、帯状発光部３２ａ〜３２ｅ、３１ａ〜３１ｅを３μｓｅｃで照射させる信号を生成し、出力部７３は、この信号を帯状発光部３２ａ〜３２ｅ、３１ａ〜３１ｅに出力する（図１１参照）。それと同時に、集積回路７１は撮像信号を生成し、出力部７３はこれを第３カメラ１３に出力する。これにより、第３カメラ１３には−ｙ方向及び−ｙ方向と＋ｘ方向との間から照射され、カバーガラスＧの右端から右先端側のＰ表面で反射した光が入射する。順番９で第３カメラ１３で撮像されるのは、カバーガラスＧの右端かつ右先端側のＰ表面における欠陥が映った画像である（図１２参照）。

また、集積回路７１は、順番９の出力を行なうと同時に繰り返し処理を示す信号を生成し、出力部７３は、繰り返し処理を示す信号を集積回路７１に出力する。集積回路７１は、繰り返し処理を示す信号を受けて、処理を最初に戻し、順番１〜９に示す信号を順番に出力する処理を繰り返す。

ここで、順番４、７においてそれぞれ左端、右端のＰ内面を検査するときは、順番５、６、８、９においてＰ表面を検査するときよりもはるかに長い時間、帯状発光部３２ａ、３３ａを照射する。したがって、順番４、７において第３カメラ１３では、それぞれ、カバーガラスＧのＰ面が真っ白に光った、飽和した画像が撮像される。

なお、図１１、１２等に示す順番１〜９は一例であり、検査部位や検査内容の順番は任意に定めることができる。また、順番１で示すカバーガラスＧの先端のＰ内面の検査、及び順番６で示すカバーガラスＧの左端から先端側のＰ表面の検査は、カバーガラスＧの中央部、後端部では不要であるし、順番３で示すカバーガラスＧの後端のＰ内面の検査、及び順番８で示すカバーガラスＧの右端から後端側のＰ表面の検査は、カバーガラスＧの先端部、中央部では不要である。集積回路７１は、カバーガラスＧの長さを示す情報から駆動モータパルス数を算出し、出力した駆動モータパルス数に基づいてカバーガラスＧの位置を求め、カバーガラスＧの位置に応じて順番１、３、６、８を省略するようにしてもよい。

図１４は、図１１に示す処理におけるタイミングチャートである。なお、順番１については、１００μｓｅｃで照射させる信号のみを表示する。撮像信号は図１０に示すものと同様である。立体照明部３０を照射させる信号は、撮像信号がＨｉｇｈとなるのと同時にＨｉｇｈとなり、それぞれ照射時間経過後にＬｏｗとなる。

なお、Ｐ表面で反射した光を第３カメラ１３に入射させる場合と、印刷部で反射した光を第３カメラ１３に入射させる場合とでは、必要な光量は１：１００程度である。したがって、Ｐ面で反射した光を第３カメラ１３に入射させる場合と、印刷部で反射した光を第３カメラ１３に入射させる場合とで立体照明部３０の照射時間を異ならせる。

集積回路７１は、上記順番１〜９の信号出力と同時に、出力部７３を介して搬送部５０に駆動モータパルスを出力する。これにより、載置部４０上でカバーガラスＧを一定の速度で搬送してカバーガラスＧと第３カメラ１３との位置を相対的に変化させながら、第３カメラ１３で撮像が行なわれる。

これにより、先端Ｐ面における欠陥が光った画像、後端Ｐ面における欠陥が光った画像、左右端Ｐ面における欠陥が光った画像、印刷部の欠陥が他の印刷部より暗い画像を、カバーガラスＧを１回搬送する間に別々のタイミングで撮影することができる。第３カメラ１３でカバーガラスＧの透過画像、正反射画像を撮像する処理は、カバーガラスＧが第３カメラ１３を通過し終わるまで継続する。カバーガラスＧが第３カメラ１３を通過し終わったら、位置検出センサ８２による検出信号が集積回路７１に入力される。この検出信号が入力されたら、集積回路７１は、第３カメラ１３及び立体照明部３０への信号出力を終了する。

その後、集積回路７１は、所定のパルス数だけ搬送部５０に駆動モータパルス出力して、カバーガラスＧを処理終了位置まで移動させる。そして、集積回路７１は、一連の処理を終了する。

一連の処理が終了すると、第１カメラ１１、第２カメラ１２及び第３カメラ１３で撮像された画像は、出力部７３を介してＰＣ１００に出力される。ＣＰＵ１０１は、第１カメラ１１、第２カメラ１２及び第３カメラ１３で撮像された画像から検査用の画像を生成する。本実施の形態では、ＣＰＵ１０１は、第１カメラ１１、第２カメラ１２及び第３カメラ１３で撮像された画像のなかから、同じ照明パターンで撮像された画像を抽出し、これらを連結して平面画像を生成する。以下、画像生成処理について説明する。

ＣＰＵ１０１は、第１カメラ１１及び第２カメラ１２で撮像された画像から透過画像及び正反射画像を生成する。透過画像、正反射画像を撮像する処理では、図９、１０に示すように、順番１〜３の照射パターンの照射を繰り返し行っている。したがって、ＣＰＵ１０１は、第２カメラ１２で撮像された画像のうち１フレーム目を基準として３フレームおき（１フレーム目、４フレーム目・・・）のフレームを抽出し、これらの画像を連結して２次元の画像を生成する。これにより、カバーガラスＧの透過画像（平面画像）が生成される。透過画像は、図１５に示すように、不透明な印刷部分が暗く映った画像であり、印刷の欠陥部（図１５における点線の丸印部）が確認可能である。

また、ＣＰＵ１０１は、第１カメラ１１で撮像された画像のうち２フレーム目を基準として３フレームおき（２フレーム目、５フレーム目・・・）のフレームを抽出し、これらの画像を連結して２次元の画像を生成する。これにより、上側の正反射画像、すなわちカバーガラスＧの表面における正反射画像（平面画像）が生成される。正反射画像は、図１６に示すように、欠陥（図１６では傷を例示している）が無い部分は明るく、傷が暗く映った画像である。なお、傷が印刷部分と重なっていたとしても、印刷部分よりもガラス表面での反射率のほうが高いため、傷は他の部分よりも暗く写る。

さらに、ＣＰＵ１０１は、第２カメラ１２で撮像された画像のうち３フレーム目を基準として３フレームおき（３フレーム目、６フレーム目・・・）のフレームを抽出し、これらの画像を連結して２次元の画像を生成する。これにより、下側の正反射画像、すなわちカバーガラスＧの裏面における正反射画像（平面画像）が生成される。

また、ＣＰＵ１０１は、第３カメラ１３で撮像された画像から反射画像を生成する。反射画像を撮像する処理では、図１１〜１３に示すように、順番１〜９の照射パターンの照射を繰り返し行っている。したがって、ＣＰＵ１０１は、第３カメラ１３で撮像された画像のうち１フレーム目を基準として９フレームおき（１フレーム目、１０フレーム目・・・）のフレームを抽出し、これらの画像を連結して２次元の画像を生成する。これにより、図１７に示すように、カバーガラスＧの先端のＰ内面における欠陥が光ったカバーガラスＧの平面画像が生成される。

ＣＰＵ１０１は、第３カメラ１３で撮像された画像のうち２フレーム目を基準として９フレームおき（２フレーム目、１１フレーム目・・・）のフレームを抽出し、これらの画像を連結して２次元の画像を生成する。これにより、図１８に示すように、カバーガラスＧの印刷部の欠陥が他の印刷部より暗く写ったカバーガラスＧの平面画像が生成される。
なお、説明のため、図１７、１８は、平面画像の一部を拡大しており、欠陥の周囲に黒線を表示している。

ＣＰＵ１０１は、第３カメラ１３で撮像された画像のうち３フレーム目を基準として９フレームおき（３フレーム目、１２フレーム目・・・）のフレームを抽出し、これらの画像を連結して２次元の画像を生成する。これにより、カバーガラスＧの後端のＰ内面における欠陥が光ったカバーガラスＧの平面画像が生成される。

ＣＰＵ１０１は、第３カメラ１３で撮像された画像のうち４フレーム目を基準として９フレームおき（４フレーム目、１３フレーム目・・・）のフレームを抽出し、これらの画像を連結して２次元の画像を生成する。これにより、カバーガラスＧの左端のＰ内面における欠陥が光ったカバーガラスＧの平面画像が生成される。

ＣＰＵ１０１は、第３カメラ１３で撮像された画像のうち５フレーム目を基準として９フレームおき（５フレーム目、１４フレーム目・・・）のフレームを抽出し、これらの画像を連結して２次元の画像を生成する。これにより、カバーガラスＧの左端かつ後端側のＰ表面における欠陥が映ったカバーガラスＧの平面画像が生成される。

ＣＰＵ１０１は、第３カメラ１３で撮像された画像のうち６フレーム目を基準として９フレームおき（６フレーム目、１５フレーム目・・・）のフレームを抽出し、これらの画像を連結して２次元の画像を生成する。これにより、カバーガラスＧの左端から先端側のＰ表面における欠陥が映ったカバーガラスＧの平面画像が生成される。

ＣＰＵ１０１は、第３カメラ１３で撮像された画像のうち７フレーム目を基準として９フレームおき（７フレーム目、１６フレーム目・・・）のフレームを抽出し、これらの画像を連結して２次元の画像を生成する。これにより、カバーガラスＧの右端のＰ内面における欠陥が光ったカバーガラスＧの平面画像が生成される。

ＣＰＵ１０１は、第３カメラ１３で撮像された画像のうち８フレーム目を基準として９フレームおき（８フレーム目、１７フレーム目・・・）のフレームを抽出し、これらの画像を連結して２次元の画像を生成する。これにより、カバーガラスＧの右端から後端側のＰ表面における欠陥が映ったカバーガラスＧの平面画像が生成される。

ＣＰＵ１０１は、第３カメラ１３で撮像された画像のうち９フレーム目を基準として９フレームおき（９フレーム目、１８フレーム目・・・）のフレームを抽出し、これらの画像を連結して２次元の画像を生成する。これにより、カバーガラスＧの右端かつ先端側のＰ表面における欠陥が映ったカバーガラスＧの平面画像が生成される。

本実施の形態によれば、立体照明部３０を用いて様々な方向から光をカバーガラスＧに照射して画像を撮像するため、欠陥がカバーガラスＧの端面のどの位置にあったとしても、１つの光学検査装置１を用いて、１回の検査で欠陥を検査することができる。

特に、第１領域３１においては、中心面Ｓ１の近傍以外の領域に、ｙ方向に沿って発光部３０ａが並べられている。したがって、帯状の光をカバーガラスＧに照射し、ｙ方向の位置によらず中心軸ａｘ近傍の領域を同じように検査することができる。

また、複数の帯状発光部３１ａ〜３１ｊを備えるため、様々な角度から中心軸ａｘ近傍の領域に光を照射することが出来る。Ｐ面における欠陥の全体像を撮像するためには、光軸と中心面Ｓ１とのなす角度が８度近傍である光源から４４度近傍である光源まで同時に光を照射することが重要である。したがって、先端や後端のＰ面における欠陥の全体像を撮像するためには、複数の帯状発光部３１ａ〜３１ｊを備えることが重要である。また、第２領域３２及び第３領域３３においては、中心面Ｓ１上の位置に帯状発光部３２ａ、３３ａが設けられているため、左右両側のＰ面について欠陥の全体像を撮像することができる。

また、本実施の形態によれば、光軸と中心面Ｓ１とのなす角度θ２が略１７度となるように帯状発光部３１ｂ、３１ｇが配置されており、パール印刷で光が反射した時の散乱光を第３カメラ１３で撮像することで、パール材の光沢に比べて欠陥のコントラストが大きくなった画像を撮像することができる。

例えば、光軸と中心面Ｓ１とのなす角度θ１が略８度である帯状発光部３１ａ、３１ｆで撮像した場合には、パール材の光沢が強く写りこんでしまう。また、例えば、光軸と中心面Ｓ１とのなす角度θ３が略２６度である帯状発光部３１ｃ、３１ｈで撮像した場合や、光軸と中心面Ｓ１とのなす角度θ４が略３５度である帯状発光部３１ｄ、３１ｉで撮像した場合には、パール塗装の欠陥部分のコントラストが小さくなってしまう。

それに対し、本実施の形態のように、法線方向に対して１７度の角度からカバーガラスＧに光を照射することで、パール塗装の欠陥部分のコントラストが他の部分に対して低く又は高くなった画像を撮像することができ、かつパール材の光沢が欠陥検出の閾値にかかりにくい。したがって、この撮像画像に基づいてパール塗装の欠陥を容易に検出することができる。

また、本実施の形態によれば、光軸と中心面Ｓ１とのなす角度θ１が略８度となるように帯状発光部３１ａ、３１ｆが配置されており、法線方向に対して８度の角度からカバーガラスＧに光を照射することで単色印刷の欠陥部分のコントラストが他の部分に対して低く又は高くなった画像を撮像することができる。

また、本実施の形態では、撮像部１０の撮像時間を変えず、同軸照明部２０、立体照明部３０からの光の照射時間を変えることで、撮像内容によって光量を異ならせることができる。

また、本実施の形態では、第３カメラ１３に対応して立体照明部３０を設け、第３カメラ１３で撮像された画像の中から同じ照射パターンで撮像された画像を抜き出して、照射パターン毎に異なる平面画像を生成することで、複数のカメラを使った撮像と同等の画像を最小のカメラ数で実現することができる。

また、本実施の形態では、光学検査装置１は帯状発光部３１ａ、３１ｆと帯状発光部３１ｂ、３１ｇとを両方備えているため、同じ装置で、パール顔料を用いた場合、パール顔料を用いない場合のいずれについても、印刷部の色ムラ等が検出可能な画像を撮像することができる。

なお、本実施の形態では、帯状発光部３１ａ、３１ｆの光軸と中心面Ｓ１とのなす角度θ１が略８度であるが、角度θ１は略８〜１０度であればよい。また、角度θ２〜θ５も図示した角度に限られない。

また、本実施の形態では、ＰＣ１００で欠陥検出用の画像を生成したが、ＰＣ１００において、生成した画像に基づいてカバーガラスＧの欠陥を検出するようにしてもよい。例えば、図１４に示す画像については、画素値と閾値とを比較することで欠陥を検出することができる。また、例えば、図１５に示す画像については、複数画素の平均値を算出し、その平均値と閾値とを比較することで欠陥を検出することができる。

また、本実施の形態では、帯状発光部３１ａ〜３１ｊの光軸上にシリンドリカルレンズ３０ｃを設けたが、シリンドリカルレンズ３０ｃは必須ではない。ただし、シリンドリカルレンズ３０ｃを有する場合には、シリンドリカルレンズ３０ｃにより発光部３０ａから照射された光を中心軸ａｘ近傍に集光することができ、これにより第３カメラ１３に向かう光量を増やすことができる。したがって、撮像部１０の撮像周波数を高く（撮像時間を短く）することができる。

また、本実施の形態では、図１１に示すように、帯状発光部３２ａ、３２ｂ〜３２ｅ、３２ｆ〜３２ｉをそれぞれ異なるチャンネルに接続し、帯状発光部３３ａ、３３ｂ〜３３ｅ、３３ｆ〜３３ｉをそれぞれ異なるチャンネルに接続したが、帯状発光部３２ａ〜３２ｉ、３３ａ〜３３ｉと、チャンネルと、の関係はこれに限られない。例えば、帯状発光部３２ｂ〜３２ｉ、３３ｂ〜３３ｉを１つのチャンネルに接続してもよいし、帯状発光部３２ａ〜３２ｉ、３３ａ〜３３ｉをそれぞれ異なるチャンネルに接続してもよい。

また、本実施の形態では、図９、１０、１１、１３に示す各照射パターンにおける照射時間を示したが、照射時間は例示であり、照射時間はこれらに記載された値に限定されるものではない。また、図９、１０、１１、１３に示す各照射パターンにおいては、照射時間をμｓｅｃで規定したが、照射時間は、撮像時間に対する比率で規定してもよい。

また、本実施の形態では、発光部３０ａが一列に並べられた発光ブロック３０ｂ、３０ｄを有するが、発光ブロック３０ｂ、３０ｄが光拡散板を有していても良い。図１９は、変形例にかかる発光ブロック３０ｂ−１を模式的に示す図であり、図１９（Ａ）は側面図であり、図１９（Ｂ）は図１９（Ａ）に示す状態を図１９（Ａ）における下方向から見た図である。

発光ブロック３０ｂ−１は、発光部３０ａに隣接して光拡散板であるレンチキュラレンズ３０ｅが設けられる。レンチキュラレンズ３０ｅは、複数の発光部３０ａを覆うように設けられる。レンチキュラレンズ３０ｅは、断面がかまぼこ型の細長い凸レンズを均等なピッチで多数並べたものであり、凸レンズの配列方向（凸レンズの長手方向と直交する方向）と同方向の光の成分を拡散する。発光ブロック３０ｂ−１では、凸レンズの配列方向と、発光部３０ａとは同じである。したがって、発光部３０ａから照射された光がレンチキュラレンズ３０ｅで拡散され、複数の発光部３０ａから照射された光をレンチキュラレンズ３０ｅで細長い１つの面光源とすることができる。

例えば、レンチキュラレンズ３０ｅが無い場合には、カバーガラスＧの先端Ｐ面や後端Ｐ面で正反射した光に基づいて検査を行うときに、先端Ｐ面や後端Ｐ面に発光部３０ａの点状の光が映ってしまう可能性があるが、発光部３０ａを覆うようにレンチキュラレンズ３０ｅを設けることで、このような不具合の発生を防止することができる。

なお、先端Ｐ面や後端Ｐ面の検査として、帯状発光部３１ｂや帯状発光部３１ｇを弱く光らせて、先端Ｐ面や後端Ｐ面に帯状発光部３１ｂや帯状発光部３１ｇの光を写り込ませる方法が考えられる。このとき、帯状発光部３１ｂ、３１ｇにレンチキュラレンズ３０ｅが無い場合には、先端Ｐ面や後端Ｐ面に点状の光が写ってしまい、うまく検査できない。それに対し、帯状発光部３１ｂ、３１ｇにレンチキュラレンズ３０ｅが設けられている場合には、先端Ｐ面や後端Ｐ面に点状の光が写るため、この光が曲がっているか否かで先端Ｐ面や後端Ｐ面の研磨に関する不具合を検査することができる。

なお、図１９では、１個の発光ブロック３０ｂ−１に１枚のレンチキュラレンズ３０ｅが設けられたが、レンチキュラレンズ３０ｅの枚数はこれに限られない。複数のレンチキュラレンズを並べたものを複数の発光部３０ａを覆うように設けてもよい。また、光拡散板はレンチキュラレンズに限られない。

＜第２の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態では、同軸照明を用いた画像と、立体照明を用いた画像とを別のカメラで撮像したが、同軸照明を用いた画像と、立体照明を用いた画像とを同じカメラで撮像してもよい。

本発明の第２の実施の形態は、２つのカメラで撮像を行なう形態である。以下、第２の実施の形態に係る光学検査装置２について説明する。なお、光学検査装置１と同一の部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。

図２０は、第２の実施の形態に係る光学検査装置２の概略を示す正面図である。光学検査装置２は、主として、撮像部１０Ａと、同軸照明部２０と、立体照明部３０と、載置部４０と、搬送部５０（図示省略）と、を有する。

撮像部１０Ａは、第１カメラ１１（本実施の形態においては、本発明の一次元撮像手段に相当）と、第２カメラ１２（本発明の第２撮像手段に相当）と、を有する。第１カメラ１１、第２カメラ１２の配置は、光学検査装置１と同様である。

立体照明部３０は、第１カメラ１１と、載置部４０との間に設けられる。また、立体照明部３０は、中心軸ａｘが第１カメラ１１の光軸と交差する位置に設けられる。帯状発光部３１ａ、３１ｆの光軸と中心面Ｓ１とのなす角度θ１（図４参照）が略８度であるため、上側同軸照明２１からの光は立体照明部３０によって遮られない。

このように構成された光学検査装置２で行う処理について説明する。集積回路７１（本発明の第３制御部を含む）は載置部４０のローラ４０ａを駆動する駆動モータパルスを生成し、出力部７３はこれを搬送部５０に出力する。これにより、カバーガラスＧが載置部４０の上を搬送方向Ｆに沿って一定の速度で移動する。

位置検出センサ８１からカバーガラスＧが第１カメラ１１、第２カメラ１２の下に搬送されたことが検出されると、検出信号が位置検出センサ８１から入力部７２を介して集積回路７１に入力される。この検出信号が入力されたら、集積回路７１は、反射画像を第１カメラ１１で撮像する処理、及び透過画像、正反射画像を第１カメラ１１及び第２カメラ１２で撮像する処理を開始する。

図２１は、撮像処理の順番と、第１カメラ１１、第２カメラ１２で撮像される画像との対応を示す図である。

反射画像を第１カメラ１１で撮像する処理（図２１における順番１〜９の処理）は、集積回路７１が生成した撮像信号を第１カメラ１１に出力する点以外は、光学検査装置１において行なわれた処理（図１１、１２及び１４）と同様であるため、詳細な説明を省略する。

集積回路７１は、順番１〜９の処理が終ったら、順番１０〜１２に示す透過画像、正反射画像を撮像する処理を開始する。順番１０〜１２に示す処理は、図９、１０に示す処理（順番１〜３の処理）と同様であるため、詳細な説明を省略する。

集積回路７１は順番１２の出力を行なうと同時に繰り返し処理を示す信号を生成し、出力部７３を介して集積回路７１に出力する。集積回路７１は、繰り返し処理を示す信号を受けて、処理を最初に戻し、順番１〜１２に示す信号を順番に出力する処理を繰り返す。

本実施の形態によれば、１つの光学検査装置２を用いて、１回の検査で欠陥を検査することができる。また、最小限（２個）のカメラ数で反射画像、透過画像、正反射画像を撮像することができる。

なお、本実施の形態では、第１カメラ１１の光軸上にハーフミラー２１ｈが設けられているため、立体照明部３０から照射され、第１カメラ１１に入射する光量は、光学検査装置１において立体照明部３０から照射され、第３カメラ１３に入射する光量の略半分となる。したがって、立体照明部３０から照射される光を明るくすることが望ましい。また、本実施の形態では、第１カメラ１１で撮像する画像数が第１の実施の形態と比べて多いため、立体照明部３０から照射される光を明るくし、撮像周波数を高くすることが望ましい。

＜第３の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態では、周囲に円弧形状のＰ面が形成されたカバーガラスＧの検査を行うものであるが、カバーガラスの形態はこれに限られない。最近では、カバーガラスの周囲の曲面が深くなり、この曲面部分が部分的な円筒形状又は楕円筒形状となったカバーガラスが用いられるようになってきている。

本発明の第３の実施の形態は、周囲に部分的な円筒形状又は楕円筒形状を有するカバーガラスを検査する形態である。以下、第３の実施の形態に係る光学検査装置３について説明する。なお、光学検査装置１と同一の部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。

図２２は、第３の実施の形態に係る光学検査装置３の概略を示す正面図である。光学検査装置３は、主として、撮像部１０と、同軸照明部２０と、立体照明部３０と、載置部４０と、搬送部５０（図示省略）と、側面検査部６０と、高さ取得部９０と、を有する。

図２３は、光学検査装置３の一部を拡大表示した斜視図である。側面検査部６０は、主として、焦点距離調整用光学素子６１、６２と、反射鏡６３、６４と、を有する。焦点距離調整用光学素子６１、６２及び反射鏡６３、６４は、第３カメラ１３を含む略鉛直方向の中心面Ｓ１上に位置する。

焦点距離調整用光学素子６１、６２は、第３カメラ１３の焦点距離を調整する光学素子である。本実施の形態では、焦点距離調整用光学素子６１、６２として厚板状のガラス板を用いる。焦点距離調整用光学素子６１、６２は、板厚方向と略直交する両端面が水平となるように設けられる。

焦点距離調整用光学素子６１と焦点距離調整用光学素子６２とは、ｘ方向及びｚ方向の位置は略同じであり、第３カメラ１３の中心を通るｚ方向に延びる線ａｘ１を挟んで対向するように設けられる。また、焦点距離調整用光学素子６１、６２は、立体照明部３０よりも上側（＋ｚ側）に設けられる。

反射鏡６３、６４は、カバーガラスＧ１の側面の像を反射し、第３カメラ１３へ導く部材である。反射鏡６３、６４は、略板状であり、載置部４０に隣接して設けられる。本実施の形態では、隣接するローラ４０ａとローラ４０ａとの間に設けられる。

反射鏡６３と反射鏡６４は、ｘ方向及びｚ方向の位置は略同じであり、第３カメラ１３の中心を通るｚ方向に延びる線ａｘ１を挟んで対向するように設けられる。また平面視において、反射鏡６３と反射鏡６４は、それぞれ、搬送方向Ｆと略直交する方向において、載置領域の外側かつ載置領域に隣接する位置に設けられる。ここで、載置領域とは、カバーガラスＧ１が載置される載置部４０上の領域であり、第３カメラ１３の鉛直方向下側の領域を含む。図２３では、載置領域にカバーガラスＧ１が載置された状態を図示している。

図２４は、光学検査装置３を中心面Ｓ１で切断した状態における概略構成を示す図である。図２４は、搬送方向Ｆ下流側（＋ｘ方向）から見た様子を示す。図２４における２点鎖線は、第３カメラ１３に入射する光の経路を模式的に示す。

反射鏡６３、６４の反射面６３ａ、６４ａは、略平面であり、中心面Ｓ１と交差する線（図２４において反射面６３ａ、６４ａを示す線）が水平面に対して傾斜するように、搬送方向Ｆに略沿って延設される。

中心面Ｓ１上では、反射鏡６３と反射鏡６４は、それぞれ、カバーガラスＧ１の両側に位置する。カバーガラスＧ１は、載置部４０に載置された状態において、水平方向と平行な平面Ｇａと、水平方向に対して傾いている側面Ｇｂと、を有する。側面Ｇｂは、部分的な円筒形状又は楕円筒形状であり、側面Ｇｂの水平方向に対する傾きは略３０〜４５度である。また、両側の側面Ｇｂの端Ｇｅがローラ４０ａに載置される。

平面Ｇａの像は、焦点距離調整用光学素子６１、６２を通過せずに撮像レンズ１３ａに導かれる。言い換えれば、撮像レンズ１３ａと平面Ｇａとを結ぶ線上には、焦点距離調整用光学素子６１、６２が存在しない。

それに対し、側面Ｇｂの像は、反射面６３ａ、６４ａで反射し、焦点距離調整用光学素子６１、６２を通過して、撮像レンズ１３ａに導かれる。言い換えれば、撮像レンズ１３ａと反射面６３ａ、６４ａとを結ぶ線と重なるように、焦点距離調整用光学素子６１、６２が配置される。

なお、本実施の形態では、撮像レンズ１３ａと平面Ｇａとを結ぶ線上に焦点距離調整用光学素子６１、６２が位置しないように、焦点距離調整用光学素子６１、６２は、内側が一部切り欠かれている。

焦点距離調整用光学素子６１、６２を通過しない場合の焦点位置Ｆ１は、カバーガラスＧ１の平面Ｇａの位置である。カバーガラスＧ１の板厚は略０．５ｍｍであり、焦点位置Ｆ１は平面Ｇａにおける板厚方向の中心近傍に位置することが望ましい。

焦点距離調整用光学素子６１、６２を通過する場合には、光が焦点距離調整用光学素子６１、６２へ入射する過程、及び光が焦点距離調整用光学素子６１、６２から出射する過程で光が屈折するため、焦点位置Ｆ２は焦点位置Ｆ１よりも遠い位置にある。焦点距離調整用光学素子６１、６２を通過することによる焦点位置の延び（図２４における黒矢印参照）は、焦点距離調整用光学素子６１、６２の板圧をＴとし、ガラスの屈折率をｎとすると、Ｔ−Ｔ／ｎで表せる。例えばＴが１２ｍｍであり、ｎが１．５であるとすると、焦点距離調整用光学素子６１、６２を通過することで焦点位置が４ｍｍ延びる。つまり、焦点位置Ｆ２は、焦点位置Ｆ１よりも４ｍｍだけ−ｚ側に位置する。

図２５は、カバーガラスＧ１の位置と第３カメラ１３で撮像される画像との関係を示す図であり、（Ａ）はカバーガラスＧ１の側面部分の拡大図であり、（Ｂ）は第３カメラ１３で撮像される画像の一部を示す。図２５（Ａ）では、反射面６３ａを点線で示し、反射面６３ａで反射されて第３カメラ１３に入射する光の経路を２点鎖線で示す。

カバーガラスＧ１の平面Ｇａ及びカバーガラスＧ１の側面Ｇｂの平面Ｇａ寄りの一部の領域（領域Ｉ）については、その像は、焦点距離調整用光学素子６１、６２を通過せずに撮像レンズ１３ａに導かれる。焦点位置Ｆ１は平面Ｇａの位置にあるため、領域Ｉの像はシャープな像となる。側面Ｇｂの像は、少し焦点があっていないボケた像となる（図２５網掛け部参照）。

側面Ｇｂ及び平面Ｇａの側面Ｇｂ寄りの一部の領域（領域ＩＩ）の像は、反射面６３ａ（反射面６４ａについても同様）で反射して撮像レンズ１３ａへ導かれる。したがって、領域ＩＩの像は左右反転し、側面Ｇｂの端Ｇｅの像が内側になり、側面Ｇｂの平面Ｇａ側の像が外側になる。

また、領域ＩＩの像は、焦点距離調整用光学素子６１、６２を通過して撮像レンズ１３ａへ導かれる。焦点距離調整用光学素子６１、６２を通過することで焦点位置Ｆ２は焦点位置Ｆ１よりも下側に位置するため、側面Ｇｂの大部分については焦点のあったシャープな像となる。本実施の形態では、第３カメラ１３の焦点深度と側面Ｇｂの高さとを略一致させることで、側面Ｇｂの全体について焦点のあったシャープな像を得ることができる。また、平面Ｇａと側面Ｇｂとの境界部分については、少し焦点があっていないボケた像となる（図２５網掛け部参照）。なお、領域ＩＩの像の最も中心側は、カバーガラスＧ１が無い部分であり、第３カメラ１３では黒い像が撮像される。

領域Ｉと領域ＩＩは、一部重なるように設定することが望ましい。これにより、平面Ｇａと側面Ｇｂとの境界部分について、焦点距離調整用光学素子６１、６２を通過した画像と通過しない画像との２つの画像を得ることができるため、一方の画像の焦点が合っていない場合にも平面Ｇａと側面Ｇｂとの境界部分についての欠陥を検出することができる。

図２３の説明に戻る。光学検査装置３は、カバーガラスＧ１の高さを取得する高さ取得部９０を有する。高さ取得部９０は、側面検査部６０よりも搬送方向Ｆの上流側（−ｘ側）に設けられ、主として、面光源９１と、カメラ９２と、反射鏡９３と、を有する。

図２６、２７は、カバーガラスＧ１の高さを測定する様子を模式的に示す図であり、図２６は搬送方向Ｆと略直交する方向（ここでは、−ｙ方向）から見た図であり、図２７は、搬送方向Ｆに沿って（ここでは＋ｘ方向）見た図である。図２７の二点鎖線は、面光源９１から照射された光の経路を示す。

面光源９１と、カメラ９２及び反射鏡９３とは、載置部４０を挟んで設けられる。面光源９１は、搬送方向Ｆと略直交する方向（ここでは、＋ｙ方向）に光を照射する。カメラ９２は、面光源９１から照射され、カバーガラスＧ１を通過し、反射鏡９３で反射された光が入射する。これにより、カメラ９２では、カバーガラスＧ１により光が遮られた部分は暗く、その他の部分は明るい影絵のような画像が得られる。したがって、カバーガラスＧ１の高さを正確に取得することができる。なお、反射鏡９３は必須ではなく、面光源９１から照射され、カバーガラスＧ１を通過した光がカメラ９２に入射するようにしてもよい。

カバーガラスＧ１の先端Ｇｃと後端Ｇｄは、平面Ｇａよりも高さが低い。したがって、載置部４０によりカバーガラスＧ１を搬送方向Ｆに移動させながら面光源９１からｙ方向に光を照射し、カバーガラスＧ１を通過した光をカメラ９２で撮像することで、先端Ｇｃ及び後端Ｇｄの高さ変化を取得することができる。

図２３の説明に戻る。第３カメラ１３には、第３カメラ１３を上下方向に移動させる移動部９５が設けられる。移動部９５は、駆動源であるアクチュエータ（図示省略）と、アクチュエータの駆動を伝達して第３カメラ１３を上下方向に移動させる移動機構（図示省略）と、を有する。移動機構には、送りねじ等の様々な公知の技術を用いることができる。

ＣＰＵ１０１（図７参照）は、カメラ９２で撮像された画像に基づいて移動部９５を制御し、先端Ｇｃ及び後端Ｇｄの高さ変化に合わせて第３カメラ１３を上下方向に移動させる。ＲＯＭ１０３（図７参照）には、カメラ９２で撮像された後、カバーガラスＧ１が第３カメラ１３の真下に位置するまでに、カバーガラスＧ１を搬送方向Ｆに送るパルス数が格納されている。また、ＲＯＭ１０３には、アクチュエータの駆動量と第３カメラ１３の移動量との関係が格納されている。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０３に格納された情報に基づいて移動部９５のアクチュエータを駆動することで、第３カメラ１３の下を通過するカバーガラスＧ１の高さ変化に合わせて第３カメラ１３を上下方向に移動させる。

本実施の形態によれば、焦点距離調整用光学素子６１、６２を用いて第３カメラ１３の焦点距離を延ばし、反射鏡６３、６４を用いて第３カメラ１３に入射する光を反射させることで、側面Ｇｂを有するカバーガラスＧ１であっても、１回の検査で側面Ｇｂの欠陥についても検査することができる。

また、本実施の形態によれば、カバーガラスの形状に応じて反射鏡６３、６４の位置や傾きを変えることで、様々な種類のカバーガラスに対応することができる。例えば、側面Ｇｂの水平方向に対する傾きに応じて反射面６３ａ、６４ａの水平方向に対する傾きを設定することで、側面Ｇｂの水平方向に対する傾きによらず側面Ｇｂの欠陥を検査することができる。また例えば、カバーガラスの幅に応じて反射鏡６３、６４のｙ方向の位置を変えることで、カバーガラスの幅によらず側面Ｇｂの欠陥を検査することができる。

また、本実施の形態によれば、第３カメラ１３の下を通過するカバーガラスＧ１の高さ変化に合わせて第３カメラ１３を上下方向に移動させることで、先端Ｇｃ及び後端Ｇｄの高さが変化する場合であっても、先端Ｇｃ及び後端Ｇｄについても焦点の合ったシャープな像を第３カメラ１３で撮像することができる。したがって、先端Ｇｃ及び後端Ｇｄについても、欠陥を確実に検査することができる。

なお、本実施の形態では、焦点距離調整用光学素子６１、６２として厚板状のガラス板を用いたが、焦点距離調整用光学素子６１、６２の形態はこれに限られない。例えば、焦点距離調整用光学素子６１、６２としてとして凹レンズを用いても良い。なお、ガラス板の厚さや凹レンズの形状はカバーガラスの形状に応じて設定されるが、凹レンズを用いると焦点距離が容易に伸びるので、側面Ｇｂの高さが低い場合には焦点距離調整用光学素子６１、６２としてガラス板を用いることが望ましい。

また、本実施の形態では、ＣＰＵ１０１がカメラ９２で撮像された画像に基づいて移動部９５を制御することで、第３カメラ１３の下を通過するカバーガラスＧ１の高さ変化に合わせて第３カメラ１３を上下方向に移動させたが、第３カメラ１３の下を通過するカバーガラスＧ１の高さ変化に合わせて第３カメラ１３を上下方向に移動させる方法はこれに限られない。例えば、先端Ｇｃ及び後端Ｇｄの高さ変化に関する情報を予めＲＯＭ１０３に格納しておき、この情報に基づいてＣＰＵ１０１が移動部９５を制御してもよい。また例えば、レーザ変位計でカバーガラスＧ１の高さを測定し、この測定結果に基づいてＣＰＵ１０１が移動部９５を制御してもよい。

＜第４の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態では、立体照明部３０が第１領域３１、第２領域３２及び第３領域３３を有し、第２領域３２、第３領域３３では発光部３０ａが略円筒面上に配置されたが、立体照明部の形態はこれに限られない。

本発明の第４の実施の形態は、立体照明部を構成する全ての帯状発光部が、発光部３０ａが直線状に並べられた発光ブロックを有する形態である。以下、第４の実施の形態に係る光学検査装置４について説明する。なお、第４の実施の形態に係る光学検査装置４と光学検査装置１との差異は立体照明部のみであるため、第４の実施の形態に係る光学検査装置４が備える立体照明部３０Ａについて説明し、光学検査装置１と同一の部分については説明を省略する。

図２８は、光学検査装置４が備える立体照明部３０Ａの概略を示す斜視図である。立体照明部３０Ａは、複数の方向からカバーガラスＧへ光を照射する。立体照明部３０Ａから照射され、カバーガラスＧで反射した光は、第３カメラ１３（図１参照）に入射する。

立体照明部３０Ａは、略半円筒面の第１領域３１Ａと、略半球面又は略半楕円球面の第２領域３２Ａ及び第３領域３３Ａと、を有する。立体照明部３０Ａにおける第１領域３１Ａ、第２領域３２Ａ及び第３領域３３Ａは、それぞれ、立体照明部３０における第１領域３１、第２領域３２及び第３領域３３に相当する。

第１領域３１Ａは、帯状発光部３１ａ−１、３１ｂ−１、３１ｃ−１、３２ｄ−１、３１ｅ−１、３１ｆ−１、３１ｇ−１、３１ｈ−１、３１ｉ−１、３１ｊ−１を有する。立体照明部３０Ａにおける帯状発光部３１ａ−１〜３１ｊ−１は、立体照明部３０における帯状発光部３１ａ〜３１ｊに相当する。

第２領域３２Ａは、帯状発光部３２ａ−１、３２ｂ−１、３２ｃ−１、３２ｄ−１、３２ｆ−１、３２ｇ−１、３２ｈ−１を有し、第３領域３３Ａは、帯状発光部３３ａ−１、３３ｂ−１、３３ｃ−１、３３ｄ−１、３３ｆ−１、３３ｇ−１、３３ｈ−１を有する。立体照明部３０Ａにおける帯状発光部３２ａ−１〜３２ｄ−１、３２ｆ−１〜３２ｈ−１は、立体照明部３０における帯状発光部３２ａ〜３２ｄ、３２ｆ〜３２ｈに相当する。立体照明部３０Ａにおける帯状発光部３３ａ−１〜３３ｄ−１、３３ｆ−１〜３３ｈ−１は、立体照明部３０における帯状発光部３３ａ〜３３ｄ、３３ｆ〜３３ｈに相当する。

また立体照明部３０Ａは、第１領域３１Ａ、第２領域３２Ａ及び第３領域３３Ａを一体化するフレーム３４を有する。フレーム３４は、アルミニウム等の熱伝導性に優れた金属で形成される。フレーム３４は２枚のプレート３４ａを有し、この２枚のプレート３４ａの間に第１領域３１Ａが設けられる。第２領域３２Ａ、第３領域３３Ａは、プレート３４ａの外側に設けられる。

図２９は、帯状発光部３１ａ−１の詳細を示す模式図である。帯状発光部３１ａ−１〜３１ｊ−１は同じ構成であるため、帯状発光部３１ａ−１についてのみ説明し、帯状発光部３１ｂ−１〜３１ｊ−１については説明を省略する。

帯状発光部３１ａ−１は、長手方向の長さがＬとなるように発光部３０ａが一列に並べられた発光ブロック３０ｂと、シリンドリカルレンズ３０ｃ−１と、レンチキュラレンズ３０ｅ−１と、を有する発光ユニットである。シリンドリカルレンズ３０ｃとシリンドリカルレンズ３０ｃ−１との差異は長手方向の長さのみである。また、レンチキュラレンズ３０ｅとレンチキュラレンズ３０ｅ−１との差異は、長手方向の長さのみである。

帯状発光部３１ａ−１は、直線状に並べられた発光ブロック３０ｂを２個有する。２個の発光ブロック３０ｂは、取付部材３４ｂを介してプレート３４ａに直接取り付けられる。シリンドリカルレンズ３０ｃ−１は、取付部材３４ｃを介してプレート３４ａに直接取り付けられる。

発光ブロック３０ｂとシリンドリカルレンズ３０ｃ−１との間には、レンチキュラレンズ３０ｅ−１が設けられる。レンチキュラレンズ３０ｅ−１は、支え部材３０ｆを介して発光ブロック３０ｂに取り付けられる。

発光ブロック３０ｂ及びシリンドリカルレンズ３０ｃ−１は、発光ブロック３０ｂの発光部３０ａが設けられた先端面ｐ１と、シリンドリカルレンズ３０ｃ−１の上面ｐ２とが略平行となるように、プレート３４ａに設けられる。言い換えれば、発光ブロック３０ｂの延設方向と、シリンドリカルレンズ３０ｃ−１の延設方向は略平行である。

図３０は、帯状発光部３２ａ−１の詳細を示す模式図である。帯状発光部３２ａ−１〜３２ｄ−１、３２ｆ−１〜３２ｈ−１、３３ａ−１〜３３ｄ−１、及び３３ｆ−１〜３３ｈ−１は同じ構成であるため、帯状発光部３２ａ−１についてのみ説明し、帯状発光部３２ｂ−１〜３２ｄ−１、３２ｆ−１〜３２ｈ−１、３３ａ−１〜３３ｄ−１、及び３３ｆ−１〜３３ｈ−１については説明を省略する。

帯状発光部３２ａ−１は、長手方向の長さがＬとなるように発光部３０ａが一列に並べられた発光ブロック３０ｂと、シリンドリカルレンズ３０ｃ−２と、プレート３０ｇと、を有する発光ユニットである。シリンドリカルレンズ３０ｃとシリンドリカルレンズ３０ｃ−２との差異は長手方向の長さのみである。

プレート３０ｇには、発光ブロック３０ｂ及びシリンドリカルレンズ３０ｃ−２が取り付けられる。プレート３０ｇは、アルミニウム等の熱伝導性に優れた金属で形成される。プレート３０ｇには、プレート３０ｇをプレート３４ａに取り付けるための折り曲げ部３０ｈが形成される。

発光ブロック３０ｂ及びシリンドリカルレンズ３０ｃ−２は、発光ブロック３０ｂの発光部３０ａが設けられた先端面ｐ３に対して、シリンドリカルレンズ３０ｃ−２の上面ｐ４が傾くように、プレート３０ｇに設けられる。言い換えれば、発光ブロック３０ｂの延設方向に対して、シリンドリカルレンズ３０ｃ−１の延設方向が傾いている。

なお、帯状発光部３１ａ−１〜３１ｊ−１はレンチキュラレンズ３０ｅ−１を有するが、帯状発光部３２ａ−１〜３２ｄ−１、３２ｆ−１〜３２ｈ−１、３３ａ−１〜３３ｄ−１、及び３３ｆ−１〜３３ｈ−１はレンチキュラレンズを有しない。これは、カバーガラスＧの左端及び右端に形成されたＰ面に発光部３０ａの点状の光が並んで写ることがないためである。

図２８の説明に戻る。帯状発光部３１ａ−１〜３１ｅ−１は、中心面Ｓ１より＋ｘ側に位置し、帯状発光部３１ｆ−１〜３１ｊ−１は、中心面Ｓ１より−ｘ側に位置する。帯状発光部３１ａ−１〜３１ｊ−１は、中心面Ｓ１上に配置されない。

帯状発光部３１ａ−１〜３１ｊ−１は、光軸が中心面Ｓ１と載置部４０（図２８では図示省略）との交線、すなわち中心軸ａｘ（図３１参照）と交差するように設けられる（後に詳述）。

帯状発光部３２ａ−１、３３ａ−１は、中心面Ｓ１上に設けられる。帯状発光部３２ｂ−１〜３２ｄ−１、３３ｂ−１〜３３ｄ−１は、中心面Ｓ１より＋ｘ側に位置し、帯状発光部３２ｆ−１〜３２ｈ−１、３３ｆ−１〜３３ｈ−１は、中心面Ｓ１より−ｘ側に位置する。

帯状発光部３２ａ−１、３３ａ−１は、中心軸が立体照明部３０Ａの中心軸ａｘ１と載置部４０との交点（中心点Ｏ１、図３１参照）に向いている。帯状発光部３２ｂ−１〜３２ｄ−１、３２ｆ−１〜３２ｈ−１、３３ｂ−１〜３３ｄ−１及び３３ｆ−１〜３３ｈ−１は、帯状発光部３２ａ−１、３３ａ−１と略平行に設けられる。

図３１は、立体照明部３０Ａから照射される光の経路について説明する図である。図３１においては、立体照明部３０Ａを中心面Ｓ１で切断したときの概略構成を示すと共に、光の経路を２点鎖線で示す。

帯状発光部３１ｆ−１は、光軸が中心軸ａｘと交差するように設けられる。帯状発光部３１ｆ−１において、シリンドリカルレンズ３０ｃ−１は、発光ブロック３０ｂと中心軸ａｘとの間に設けられ、発光部３０ａから照射された光を中心軸ａｘ近傍に集光する。第１領域３１Ａにおいては、発光部３０ａが略水平に並んでおり、発光ブロック３０ｂの先端面ｐ１と、シリンドリカルレンズ３０ｃ−１の上面ｐ２とが略平行であるため、発光ブロック３０ｂから照射される光は、シリンドリカルレンズ３０ｃ−１を通過して中心軸ａｘに焦点を結ぶ。

帯状発光部３２ａ−１、３３ａ−１は、中心軸が中心点Ｏ１に向いている。シリンドリカルレンズ３０ｃ−２は、発光ブロック３０ｂと中心点Ｏ１（中心軸ａｘ）との間に設けられ、発光部３０ａから照射された光を中心軸ａｘ近傍に集光する。

第２領域３２Ａ、第３領域３３Ａにおいては、発光部３０ａが略水平に並んでおらず、発光ブロック３０ｂの延設方向が水平方向に対して傾いている。仮に発光ブロック３０ｂの先端面ｐ３とシリンドリカルレンズ３０ｃ−２の上面ｐ４とが略平行だとすると、発光部３０ａから照射される光は先端面ｐ３と略平行な線上に焦点を結び、中心軸ａｘに焦点を結ばない。したがって、第２領域３２Ａ、第３領域３３Ａにおいては、発光部３０ａから照射される光が中心軸ａｘに焦点を結ぶように、先端面ｐ３に対して上面ｐ４を傾ける。

これにより、第２領域３２Ａ、第３領域３３Ａにおいて、発光部３０ａから照射された光は、シリンドリカルレンズ３０ｃ−２を通過して、カバーガラスＧの左端及び右端に形成されたＰ面に光を照射し、かつその光の焦点をＰ面に結ぶことができる。また、第２領域３２Ａ、第３領域３３Ａは、第１領域３１Ａが光を照射可能な範囲Ａ１の外側の領域Ａ２に光を照射する。このように、第２領域３２Ａ、第３領域３３Ａが第１領域３１Ａを補う機能を有する。

本実施の形態によれば、立体照明部３０Ａを用いて様々な方向から光をカバーガラスＧに照射することができる。特に、第２領域３２Ａ、第３領域３３Ａにおいて先端面ｐ３に対して上面ｐ４を傾けることで、発光部３０ａから照射された光の焦点をカバーガラスＧの左端及び右端に形成されたＰ面にあわせることができる。また、先端面ｐ３に対して上面ｐ４を傾けることで、第２領域３２Ａ、第３領域３３Ａが第１領域３１Ａを補うことができる。その結果、帯状発光部３１ａ−１〜３１ｊ−１が有する発光ブロック３０ｂの数を減らすことができる。

また、本実施の形態によれば、熱伝導性の高い材料で形成されたフレーム３４及びプレート３０ｇが一体化されて放熱部材を構成しているため、発光部３０ａ等から発生した熱を効率よく放熱することができる。

さらに、図２８に示すように、立体照明部３０Ａの近傍に送風部３５を設けることが望ましい。送風部３５から立体照明部３０Ａへ風を送ることで、放熱部材（フレーム３４及びプレート３０ｇ）による冷却効果を向上させることができる。なお、プレート３０ｇがｙ方向に延設されているため、送風部３５は、側面（＋ｙ方向及び−ｙ方向の少なくとも一方）から、プレート３０ｇの延設方向に沿った向き（図２８太矢印参照）の風を立体照明部３０Ａへ送ることが望ましい。なお、図２８では、立体照明部３０Ａの−ｙ方向に送風部３５を設けているが、送風部３５の位置はこれに限られない。また、図２８では送風部３５を１つ設けているが、送風部３５の数もこれに限られない。

＜第５の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態では、同軸照明部２０は、第１カメラ１１の同軸照明である上側同軸照明２１と、第２カメラ１２の同軸照明である下側同軸照明２２と、を有したが、同軸照明部の形態はこれに限られない。

本発明の第５の実施の形態は、同軸照明部がＣ−ＰＬフィルタを有する形態である。以下、第５の実施の形態に係る光学検査装置５について説明する。なお、第５の実施の形態に係る光学検査装置５と光学検査装置１との差異は同軸照明部のみであるため、第４の実施の形態に係る光学検査装置５が備える同軸照明部２０Ａについて説明し、光学検査装置１と同一の部分については説明を省略する。

図３２は、第５の実施の形態に係る光学検査装置５の概略を示す正面図である。同軸照明部２０Ａは、第１カメラ１１の同軸照明である上側同軸照明２１と、第２カメラ１２の同軸照明である下側同軸照明２２と、Ｃ−ＰＬフィルタ２３ａ、２３ｂを有する。Ｃ−ＰＬフィルタ２３ａは、第１カメラ１１の下側に設けられ、Ｃ−ＰＬフィルタ２３ｂは、第２カメラ１２の上側に設けられる。

Ｃ−ＰＬフィルタ２３ａ、２３ｂは、それぞれ、偏光板と、偏光板を透過した透過光に１／４λの位相差を与える１／４λ位相差板とを有する円偏光フィルタである。１／４λ位相差板は、直線偏光を円偏光に変換する。Ｃ−ＰＬフィルタ２３ａ、２３ｂは、それぞれ、ハーフミラー２１ｈ、２２ｈ側に偏光板が位置し、ハーフミラー２１ｈ、２２ｈから遠い側に１／４λ位相差板が位置するように設けられる。Ｃ−ＰＬフィルタ２３ａ、２３ｂは既に公知であるため、詳細な説明を省略する。

Ｃ−ＰＬフィルタ２３ａ、２３ｂは、それぞれ、第１カメラ１１、第２カメラ１２に隣接して設けられる。また、Ｃ−ＰＬフィルタ２３ａ、２３ｂは、それぞれ、厚さ方向と略直交する方向の平面が、光軸ｏａｘと略直交する方向に対して少し傾斜するように設けられる。

光源２１ａから照射され、ハーフミラー２１ｈで下向きに反射された光のうちの一部がカバーガラスＧを透過して撮像レンズ１２ａ表面で反射する場合がある。この反射光が第１カメラ１１に入射すると、第１カメラ１１で撮像された画像の中央に明るい光の線が含まれてしまうおそれがある。Ｃ−ＰＬフィルタ２３ｂは、カバーガラスＧを透過して撮像レンズ１２ａ表面で反射した光が第１カメラ１１に入射しないようにする。これにより、第１カメラ１１で撮像された画像の中央に明るい光の線が含まれないようにすることができる。

同様に、Ｃ−ＰＬフィルタ２３ａは、光源２２ａから照射され、ハーフミラー２２ｈで上向きに反射され、カバーガラスＧを透過して撮像レンズ１１ａ表面で反射した光が第２カメラ１２に入射しないようにする。これにより、第２カメラ１２で撮像された画像の中央に明るい光の線が含まれないようにすることができる。

なお、本実施の形態では、Ｃ−ＰＬフィルタ２３ａ、２３ｂを有したが、Ｃ−ＰＬフィルタ２３ａは必須ではない。

以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。当業者であれば、実施形態の各要素を、適宜、変更、追加、変換等することが可能である。例えば、第４、５の実施の形態に係る光学検査装置４、５に対して、側面検査部６０と、高さ取得部９０とを適用してもよい。また例えば、第２の実施の形態に係る光学検査装置２と第５の実施の形態に係る光学検査装置５とを組み合わせてもよいし、第４の実施の形態に係る光学検査装置４と第５の実施の形態に係る光学検査装置５とを組み合わせてもよい。

また、上記実施の形態では、光学検査装置１〜５の被検査物（検査対象）がカバーガラスＧ、Ｇ１であったが、光学検査装置１〜５の検査対象はカバーガラスに限られない。例えば、光学検査装置１〜５の検査対象が、ラップトップ型パーソナルコンピュータのタッチパッドに用いられるガラスであってもよい。

また、本発明において、「略」とは、厳密に同一である場合のみでなく、同一性を失わない程度の誤差や変形を含む概念である。例えば、略水平とは、厳密に水平の場合には限られず、例えば数度程度の誤差を含む概念である。また、例えば、単に平行、直交等と表現する場合において、厳密に平行、直交等の場合のみでなく、略平行、略直交等の場合を含むものとする。また、本発明において「近傍」とは、基準となる位置の近くのある範囲（任意に定めることができる）の領域を含むことを意味する。

１、２ ：光学検査装置
１０、１０Ａ：撮像部
１１ ：第１カメラ
１２ ：第２カメラ
１３ ：第３カメラ
１１ａ、１２ａ、１３ａ：撮像レンズ
１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ：ラインセンサ
１３ｃ ：第３カメラの視野位置
２０、２０Ａ：同軸照明部
２１、２１Ａ：上側同軸照明
２２、２２Ａ：下側同軸照明
２１ａ、２２ａ：光源
２１ｂ、２２ｂ：インテグレータ
２１ｃ、２２ｃ：集光レンズ
２１ｄ、２２ｄ：絞り
２１ｅ、２２ｅ：コリメータレンズ
２１ｆ、２２ｆ：ミラー
２１ｇ、２２ｇ：フレネルレンズ
２１ｈ、２２ｈ：ハーフミラー
２３ａ、２３ｂ：Ｃ−ＰＬフィルタ
３０、３０Ａ：立体照明部
３０ａ ：発光部
３０ｂ ：発光ブロック
３０ｃ、３０ｃ−１、３０ｃ−２：シリンドリカルレンズ
３０ｄ ：発光ブロック
３０ｅ、３０ｅ−１：レンチキュラレンズ
３０ｇ ：プレート
３０ｈ ：折り曲げ部
３１、３１Ａ：第１領域
３１ａ〜３１ｊ、３１ａ−１〜３１ｊ−１：帯状発光部
３２、３２Ａ：第２領域
３２ａ〜３２ｉ、３２ａ−１〜３２ｄ−１、３２ｆ−１〜３２ｈ−１：帯状発光部
３３、３３Ａ：第３領域
３３ａ〜３３ｉ、３３ａ−１〜３３ｄ−１、３３ｆ−１〜３３ｈ−１：帯状発光部
３４ ：フレーム
３４ａ ：プレート
３４ｂ、３４ｃ：取付部材
３５ ：送風部
４０ ：載置部
４０ａ ：ローラ
５０ ：搬送部
６０ ：側面検査部
６１、６２：焦点距離調整用光学素子
６３、６４：反射鏡
６３ａ、６４ａ：反射面
７１ ：集積回路
７２ ：入力部
７３ ：出力部
７４ ：電源部
７５ ：通信Ｉ／Ｆ
８１ ：位置検出センサ
８２ ：位置検出センサ
９０ ：高さ取得部
９１ ：面光源
９２ ：カメラ
９３ ：反射鏡
９５ ：移動部
１００ ：パーソナルコンピュータ
１０１ ：ＣＰＵ
１０２ ：ＲＡＭ
１０３ ：ＲＯＭ
１０４ ：入出力インターフェース
１０５ ：通信Ｉ／Ｆ
１０６ ：メディアＩ／Ｆ
１１１ ：入力装置
１１２ ：出力装置
１１３ ：記憶媒体

Claims (17)

1. 水平方向に被検査物を載置する載置部と、
   前記載置部に載置された前記被検査物を搬送方向に沿って移動させる搬送部と、
   前記被検査物を略鉛直上向きから撮像する一次元撮像手段であって、長手方向が前記搬送方向と略直交するように配置された一次元撮像手段と、
   前記被検査物へ光を照射する発光部を複数有する光照射部と、
   を備え、
   前記光照射部は、前記一次元撮像手段を含む略鉛直方向の面である中心面上に中心軸が位置する略半円筒面の第１領域と、前記第１領域の両端に形成された略半球面又は略半楕円球面の第２領域及び第３領域と、を有し、
   前記第１領域においては、前記搬送方向と略直交する方向に沿って前記発光部が並べられた帯状発光部を複数有し、
   前記帯状発光部は、前記第１領域における前記中心面の近傍以外の領域に設けられ、
   前記第２領域及び前記第３領域においては、前記中心面上に前記発光部が並べられる
   ことを特徴とする光学検査装置。
2. 前記帯状発光部は、光軸と、前記中心面と前記載置部の上面との交線と、が交差するように設けられ、
   前記帯状発光部は、光軸と前記中心面とのなす角度が略８度又は略１７度である第１帯状発光部を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の光学検査装置。
3. 一定の速度で前記被検査物を搬送するように前記搬送部を制御し、一定の間隔で画像を撮像するように前記一次元撮像手段を駆動し、かつ、前記一次元撮像手段による撮像に同期して、前記第１領域の前記中心面で区切られた半分の領域である第１発光領域、前記第１領域のうちの前記第１発光領域以外の第２発光領域、前記第２領域のうちの前記中心面上の第３発光領域、前記第３領域のうちの前記中心面上の第４発光領域、前記第１帯状発光部を別々に照射させる制御部を備えた
   ことを特徴とする請求項２に記載の光学検査装置。
4. 前記光照射部は、前記帯状発光部と、前記中心面と前記載置部の上面との交線と、の間に配置されたシリンドリカルレンズを有する
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の光学検査装置。
5. 前記載置部の上側又は下側に設けられる第１撮像手段と、
   光軸が前記第１撮像手段の光軸と一致するように、前記第１撮像手段と前記載置部を挟んで反対側に設けられた第２撮像手段と、
   前記被検査物に法線方向から平行光を照射する第１同軸照明であって、前記第１撮像手段の同軸照明である第１同軸照明と、
   前記第１同軸照明と前記載置部を挟んで反対側に設けられた第２同軸照明であって、前記第２撮像手段の同軸照明である第２同軸照明と、
   を備え、
   前記第１撮像手段には、前記第１同軸照明から照射され、前記被検査物で正反射した光が入射し、
   前記第２撮像手段には、前記第２同軸照明から照射され、前記被検査物で正反射した光、及び前記第１同軸照明から照射され、前記被検査物を透過した光が入射する
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の光学検査装置。
6. 一定の速度で前記被検査物を搬送するように前記搬送部を制御し、前記第１同軸照明を第１の強さで照射する第１形態、前記第２同軸照明を前記第１の強さで照射する第２形態、前記第１同軸照明を第２の強さで照射する第３形態、の３つの照射パターンで前記第１同軸照明又は前記第２同軸照明を照射させ、かつ、前記第１形態の照射にあわせて前記第１撮像手段で画像を取得し、前記第２形態の照射にあわせて前記第２撮像手段で画像を取得し、前記第３形態の照射にあわせて前記第２撮像手段で画像を取得するように、前記第１撮像手段及び前記第２撮像手段を駆動する第２制御部を備えた
   ことを特徴とする請求項５に記載の光学検査装置。
7. 光軸が前記一次元撮像手段の光軸と一致するように、前記一次元撮像手段と前記載置部を挟んで反対側に設けられた第２撮像手段と、
   前記被検査物に法線方向から平行光を照射する第１同軸照明であって、前記一次元撮像手段の同軸照明である第１同軸照明と、
   前記第１同軸照明と前記載置部を挟んで反対側に設けられた第２同軸照明であって、前記第２撮像手段の同軸照明である第２同軸照明と、
   を備え、
   前記光照射部は、前記一次元撮像手段と前記搬送部との間に設けられ、
   前記一次元撮像手段には、前記光照射部又は前記第１同軸照明から照射され、前記被検査物で正反射した光が入射し、
   前記第２撮像手段には、前記第２同軸照明から照射され、前記被検査物で正反射した光、及び前記第１同軸照明から照射され、前記被検査物を透過した光が入射する
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の光学検査装置。
8. 一定の速度で前記被検査物を搬送するように前記搬送部を制御し、前記第１同軸照明を第１の強さで照射する第１形態、前記第２同軸照明を前記第１の強さで照射する第２形態、前記第１同軸照明を第２の強さで照射する第３形態、の３つの照射パターンで前記第１同軸照明又は前記第２同軸照明を照射させ、かつ、前記第１形態の照射にあわせて前記一次元撮像手段で画像を取得し、前記第２形態の照射にあわせて前記第２撮像手段で画像を取得し、前記第３形態の照射にあわせて前記第２撮像手段で画像を取得するように、前記一次元撮像手段及び前記第２撮像手段を駆動する第３制御部を備えた
   ことを特徴とする請求項７に記載の光学検査装置。
9. 前記光照射部は、前記発光部に隣接して設けられ、前記発光部から照射された光を拡散する光拡散板を有する
   ことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の光学検査装置。
10. 前記一次元撮像手段の焦点距離を調整する焦点距離調整用光学素子と、
    前記載置部に隣接して設けられた反射鏡と、
    を備え、
    前記焦点距離調整用光学素子及び前記反射鏡は、前記中心面上に設けられ、
    平面視において、前記一次元撮像手段の鉛直方向下側に、前記被検査物が載置される前記載置部上の領域である載置領域が位置し、
    平面視において、前記反射鏡は、前記搬送方向と略直交する方向において、前記載置領域の外側かつ前記載置領域に隣接する位置に設けられ、
    前記反射鏡の反射面は略平面であり、
    前記反射面は、前記中心面と交差する線が水平面に対して傾斜するように、前記搬送方向に略沿って延設され、
    前記焦点距離調整用光学素子は、前記一次元撮像手段と前記反射鏡とを結ぶ線と重なるように配置される
    ことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の光学検査装置。
11. 前記焦点距離調整用光学素子は、ガラス板であり、板厚方向と略直交する両端面が水平となるように設けられる
    ことを特徴とする請求項１０に記載の光学検査装置。
12. 前記一次元撮像手段を上下方向に移動させる移動部と、
    前記被検査物の高さを取得する高さ取得部と、
    前記高さ取得部が取得した情報に基づいて前記移動部を制御して、前記一次元撮像手段の下を通過する前記被検査物の高さ変化に合わせて前記一次元撮像手段を上下方向に移動させる移動制御部と、
    を備えたことを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の光学検査装置。
13. 前記高さ取得部は、前記搬送方向と略直交する方向に光を照射する面光源と、前記面光源から照射され、前記被検査物を通過した光が入射する側面撮像手段と、を有する
    ことを特徴とする請求項１２に記載の光学検査装置。
14. 前記光照射部は、前記第２領域及び前記第３領域において、前記発光部が一列に並べられた発光ブロックと、前記発光部から照射された光が通過する第２シリンドリカルレンズと、を有し、
    前記第２領域及び前記第３領域においては、前記発光ブロックの延設方向は水平方向に対して傾いており、
    前記第２領域及び前記第３領域においては、前記発光ブロックの延設方向に対して、前記第２シリンドリカルレンズの延設方向が傾いている
    ことを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載の光学検査装置。
15. 前記光照射部は、熱伝導性の高い材料で形成された放熱部材を有し、
    前記発光部は、前記放熱部材に設けられる
    ことを特徴とする請求項１から１４のいずれか一項に記載の光学検査装置。
16. 前記放熱部材に風を送る送風部を備え、
    前記放熱部材は、前記発光部が設けられたプレートを複数有し、
    前記プレートは、前記搬送方向と略直交する方向に延設されており、
    前記送風部は、前記プレートの延設方向に沿った向きの風を送る
    ことを特徴とする請求項１５に記載の光学検査装置。
17. 前記第２撮像手段は、前記載置部の下側に設けられ、
    前記第２撮像手段の上側には、円偏光フィルタが設けられ、
    前記円偏光フィルタは、厚さ方向と略直交する方向の平面が、前記第２撮像手段の光軸と略直交する方向に対して少し傾斜するように設けられている
    ことを特徴とする請求項５から８のいずれか一項に記載の光学検査装置。

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