JPH08152414A - 光学部品検査装置 - Google Patents

光学部品検査装置

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JPH08152414A
JPH08152414A JP6317632A JP31763294A JPH08152414A JP H08152414 A JPH08152414 A JP H08152414A JP 6317632 A JP6317632 A JP 6317632A JP 31763294 A JP31763294 A JP 31763294A JP H08152414 A JPH08152414 A JP H08152414A
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JP
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JP6317632A
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English (en)
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Yoshinori Haga
義典 羽賀
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Pentax Corp
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Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 作業が容易かつ迅速な光学部品検査装置を提
供する。 【構成】 ITVカメラ11は検査物からの透過光を読
み取る。画像処理装置13は読み込まれた画像信号を処
理して複数階調の多値化データを生成する。計算機15
は、この多値化データを複数の区間に分割し、各区間の
多値化データを補間して基準値を生成するとともに、多
値化データと基準値を比較し、検査物の検査を行う。従
来のように良品の検査を実施する必要がないため、作業
が容易かつ迅速になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レンズ、プリズム等の
光学部品のゴミ、キズの検査を行う装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、レンズ・プリズム等のゴミ、キズ
の検査を行う場合、検査物である検査品と良品の双方を
検査し、良品との比較により検査品の判定を行ってい
た。すなわち、例えば検査品と良品を同じ条件、すなわ
ち光軸、位置等を合わせて同様の試験を行い、両者の相
違に基づいて検査品を判定していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の検
査では、検査品以外に良品の検査も行わねばならず、作
業が煩雑であった。さらに、良品と検査品の光軸および
位置が合致していないと、正しい判定が行われないた
め、高精度な位置決めを必要とし、更に作業が煩雑とな
り、作業時間も長くかかった。
【0004】
【発明の目的】本発明は、上述した従来技術の課題に鑑
みてなされたものであり、従来よりも作業が容易かつ迅
速な光学部品検査装置を提供することを目的としてい
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光学部品検
査装置は、検査物からの透過光を読み取り可能なカメラ
と、このカメラにより読み込まれた画像信号を処理して
複数階調の多値化データを生成する多値化データ生成手
段と、この多値化データを複数の区間に分割し、各区間
の多値化データを補間して基準値を生成する基準値生成
手段と、多値化データと基準値を比較し、検査物の検査
を行う検査手段とを備えたことを特徴としている。
【0006】
【実施例】以下図示実施例により本発明を説明する。図
1は、本実施例に係る光学部品検査装置を示すブロック
図である。検査物であるレンズ21を透過した透過光
は、ITVカメラ11に取り込まれ、画像処理装置13
において複数階調の多値化データに変換される。計算機
15ではこの多値化データを複数の区間に分割し、各区
間毎に補間して基準値が生成される。この基準値と上記
多値化データを比較することにより、レンズ21のゴ
ミ、キズ等が検査される。
【0007】光源25とITVカメラ11の間には、検
査対象である光学部品のレンズ21が、所定の位置、す
なわちITVカメラ11によりほぼ全面にわたって読み
込まれる位置に設置される。
【0008】拡散板23は、レンズ21と光源25の間
に設けられ、光源25に固定されている。光源21から
発せられた光は拡散板23により拡散光に変換されてレ
ンズ21に照射され、このレンズ21を透過した透過光
が、ITVカメラ11に読み込まれる。
【0009】ITVカメラ11は、撮影された画像を画
像信号(ビデオ映像信号)に変換して出力する機能を有
する。この画像信号により構成される画面は256本の
水平走査線(ライン)から成り、各ラインは256画素
を有する。
【0010】画像処理装置13は、上記画像信号を処理
して複数階調の多値化データを生成するものであり、本
実施例では256階調の濃淡データが生成される。
【0011】計算機15は、この多値化データを所定の
間隔で複数の区間に分割し、各区間毎に補間して基準値
を生成する機能を有している。さらに計算機15では、
この基準値と上記多値化データとを比較し、検査物の検
査が行われる。
【0012】ディスプレイ17は、読み込まれた画像デ
ータ、計算機15から出力される検査結果(例えば後述
する図2のグラフ)、あるいはエラー表示等を必要に応
じて画面に表示する機能を有し、これにより作業者は必
要な情報をディスプレイ17を介して得ることができ
る。
【0013】図2は、1水平走査線分の多値化データお
よび基準値の光量分布を表すグラフであり、(a)は多
値化データ(点線)と補間された基準曲線(実線)、
(b)は多値化データと基準曲線の差を示している。
(a)の縦軸Yは光量、(b)の縦軸Yは多値化データ
と基準データの光量差、横軸Xは(a)、(B)とも水
平走査線方向の画素を示している。
【0014】多値化データは、開始点X[1]、終了点
X[7]、最大点X[4]および4つの分割点X
[2],X[3],X[5],X[6]により6個の区
間に分割され、各区間毎に円弧補間が行われて基準値が
生成される。
【0015】例えば分割点X[2]からX[3]の区間
の基準値を求める場合、この区間内の中点(xm,ym
を抽出し、各分割点上の点(X[2],Y[2])、
(X[3],Y[3])および中点(xm,ym)の3点に
基づいて、円弧補間により基準曲線を求める。
【0016】すなわち、区間上の3点を通る円の方程式
は、各2点間の垂直2等分線の交点が円の中心座標とな
るため、始点(xs,ys)、中点(xm,ym)、終点(x
e,ye)から成る円の方程式は、この円の中心座標を
(xc,yc)、半径をrとすると、
【数1】 となる。したがってこの区間[xs,xe]における基準
曲線は
【数2】 となる(図2の(a)参照)。
【0017】この基準曲線に、多値化データのx座標を
与えれば、その多値化データに対応する基準値が得られ
る。この基準値と多値化データの差をとり、図2の
(b)に示す1次元のグラフを得る。(b)において、
A、Bで示す地点が、ゴミ、キズ等が検出された地点で
ある。このように、多値化データと基準値の差が、許容
誤差ΔDより大きければ、レンズ21にゴミ、キズ等が
あると判定される。なお、許容誤差ΔDの値は、少なく
とも測定誤差より大きな値が設定され、目的に応じて適
宜定められる。このような作業が他のライン(走査線)
についても実施されてレンズ21が検査される。
【0018】なお、一般的に、分割する区間の数を増や
すと、検査精度は向上するが、反面処理時間が長くな
る。本実施例では多値化データを6区間に分割している
が、これは図2の(a)に示すように、この種のレンズ
の光量分布は、両端(X[1]〜X[2]およびX
[6]〜X[7]の区間)で下に向かって凸な曲線とな
り、その他の部分では上に向かって凸な曲線となる傾向
にある。したがって多値化データを少なくとも6個以上
に分割すると、検査において精度が良好に保たれる。し
かしながら処理の高速化の目的等から5個以下の分割と
してもよい。
【0019】また、本実施例では、各区間の補間には処
理の高速化のために円弧補間を用いたが、これに限るも
のではなく、従来公知の他の高次式による補間でもよ
い。
【0020】図3、4は、本実施例の光学部品検査装置
の動作を示すフローチャートである。ステップ101で
は、ITVカメラ11により1画面分の画像が取り込ま
れ、ステップ102では、この画像信号が画像処理装置
13に読み込まれて多値化データに変換され、計算機1
5に出力される。以下、ステップ103以降では、計算
機15においてこの多値化データに基づいて基準値が生
成されるとともに、多値化データと基準値を比較してレ
ンズ21の検査が行われる。
【0021】ステップ103では、これから処理を行う
ライン番号を示す変数lineが1に初期化される。ス
テップ104以降では、変数lineが示すラインの検
査が実行される。すなわちステップ104では、変数l
ineが256以上になるまでNOと判定されてステッ
プ105に進み、ステップ105〜107では、後述す
るサブルーチンが実行され、開始点X[1]、終了点X
[7]、最大点X[4]および各分割点X[2],X
[3],X[5],X[6]が取り出される。ステップ
108では、上記各点の変数であるnが1に初期化さ
れ、このnが6より小さければステップ110からステ
ップ111へと進む。
【0022】ステップ111以降では、変数nにより定
められる区間X[n]〜X[n+1]についての検査が
実施される。まずステップ111では、この区間の両端
が、変数(xstart,ystart)、(xend,yend)に格納
され、ステップ112では、後述するサブルーチンが実
行され、この区間における中点が(xm,ym)が取り出
される。ステップ113では、上記(xstart,
start)、(xend,yend)および中間点(xm,ym
の3点を用いて、円弧補間計算が行われ、この区間にお
ける基準線、および各画素に対応した基準値が求められ
る。
【0023】図5は、ステップ114において実行され
るサブルーチンである。ステップ121では、変数iが
startに初期化される。ここで変数iは、図2の
(a)のX座標、すなわち主走査方向の各画素に対応す
るものである。本実施例では1ラインに256画素の多
値化データが得られるため、変数iは1から256の整
数値を取り得る。
【0024】変数iの値がxendを越えるまでステップ
122からステップ123に進み、変数iの画素に対応
した多値化データの画像出力値ygiと基準値の計算値y
hiとの差が許容誤差ΔDより大きいかが判定される。こ
の差が許容誤差ΔDより大きい場合、ゴミ、キズ等が検
出されたと判定され、ステップ124において、その画
素の位置、すなわちX座標に相当する変数iの値と、Y
座標に相当する変数lineの値が、例えば図1のディ
スプレイ17に表示される。
【0025】ステップ125では変数iの値が1つイン
クリメントされ、次の画素がセットされる。このように
してステップ122〜125の動作が繰返し実行され、
区間内の全画素について検査が実施される。xendの画
素の検査を終えると、ステップ122において、区間内
の全画素について検査が実施されたと判定され、このサ
ブルーチンは終了して図4のステップ115へと進む。
【0026】ステップ115では、区間変数nの値が1
つインクリメントされて次の区間がセットされ、上記ス
テップ110〜115の動作が繰返し実行されて全区間
の検査が実施される。最後の区間、すなわち分割点X
[6]から終了点X[7]までの区間の検査を終了する
と、ステップ110においてNOと判定され、ステップ
116において変数lineの値が1つインクリメント
されて次のラインがセットされ、ステップ104へと戻
り、新たなラインの検査が実行される。
【0027】このようにして全ライン、すなわち256
本のラインの検査が終了すると、ステップ104におい
て1画面分の検査が終了したと判定されて、このフロー
チャートは終了する。
【0028】図6は、図3のステップ105において実
行されるサブルーチンである。ステップ201〜204
では開始点X[1]が定められる。すなわち、ステップ
201では変数iが1に初期化され、ステップ202で
は、このときの開始点X[1]が所定の基準に達してい
るかが判定される。すなわち図2の(a)に示すよう
に、光量Yは、開始点X[1]まではほぼ0であり、開
始点X[1]近傍で急激に増加している。したがってこ
こでは変数iおよびi+1に対応する多値化データの光
量の差をとり、この差が所定のΔy以下であるか、さら
にはyiの値が0でないかを判定し、その点が開始点X
[1]であるか否かが判定される。
【0029】ステップ202でNOと判定されると、ス
テップ203で変数iの値が1つインクリメントされ、
再びステップ202に戻って上述した動作が繰り返され
る。そしてステップ202においてYESと判定された
時点で、ステップ204に進み、このときの変数iの値
に基づいて開始点X[1]が定められる。
【0030】続くステップ205〜208では、終了点
X[7]が定められる。すなわちステップ205では、
変数iが、1ラインにおける最大画素数である256に
定められ、ステップ206では、この変数iにより定ま
る終了点X[7]が所定の基準に達しているかが判定さ
れる。すなわち上記開始点X[1]の場合とは逆に、光
量Yは、終了点X[7]近傍で急激に減少して0とな
る。したがってここでは変数i−1とiにおける多値化
データの光量の差をとり、この差が所定のΔy以下であ
るか、さらにはyiの値が0でないかを判定し、その点
が終了点X[7]であるか否かが判定される。
【0031】ステップ206でNOと判定されると、ス
テップ207で変数iの値が1つデクリメントされ、再
びステップ206で上記判定が行われる。YESと判定
されると、ステップ208に進み、このときの変数iの
値に基づいて終了点X[7]が定められる。
【0032】図7は、ステップ106で実行されるサブ
ルーチンである。ここでは開始点X[1]から終了点X
[7]の間にある全ての多値化データの光量Yを比較し
て、最大の光量Yをもつ多値化データを抽出し、最大点
X[4]を定めている。すなわちステップ211では、
変数iが開始点X[1]に定められ、このときの光量y
iがMaxに定められる。ステップ212では、変数i
が1つインクリメントされ、このときの光量yiがMa
xを越えていると、ステップ214からステップ215
に進み、このときの変数iが最大点X[4]に、また光
量yiがMaxに更新される。
【0033】次いでステップ212にもどり、再び変数
iがインクリメントされてステップ214が実行され
る。このような動作を繰り返して、変数iの値が終了点
X[7]に達すると、ステップ213においてNOと判
定され、ステップ216において、後述する抽出点チェ
ックのサブルーチンが実行されて最大点X[4]がチェ
ックされた後、このルーチンは終了してメインフローチ
ャートに戻る。
【0034】図8は、ステップ107において実行され
るサブルーチンである。ステップ221、224では、
開始点X[1]から最大点X[4]までの区間を3分割
し、それぞれ分割点X[2],X[3]が取り出され、
ステップ222、225では、後述する抽出点チェック
のサブルーチンが実行される。以下同様にして、ステッ
プ225以下では分割点X[5],X[6]が取り出さ
れ、各抽出点がチェックされる。
【0035】図9は、ステップ112において実行され
るサブルーチンである。ステップ231では、開始点と
終了点より区間の中点を求めて分割点が取出され、ステ
ップ232では、抽出点がチェックされる。ステップ2
33では、分割点xmのときの光量ymが求められ、これ
により中点(xm,ym)が取り出される。
【0036】図10は、ステップ216(図7)、ステ
ップ222、224、226、228(図8)およびス
テップ232(図9)で実行されるサブルーチンであ
る。ここでは抽出点が図2のA、Bに示すような位置、
すなわちゴミ、キズ等が検出されるべき位置にある場
合、その抽出点を前後にずらす動作を示している。これ
によりA、B等の検出すべき点が各区間内に位置し、正
しく検出されるようになる。
【0037】ステップ301、302では、その抽出点
が、所定の基準に合致しているかが判定される。すなわ
ち抽出点における光量yxと、その前後の点yx+1,y
x-1における光量との出力差が所定値ΔPより小さいと
判定されると、そのまま図3のメインフローチャートに
戻るが、そうでない場合は、ステップ303において、
この抽出点がΔqだけずらされる。
【0038】このずらした後のxの値が、ずらし限界点
以下であればステップ304よりステップ301に戻っ
て上記動作が繰り返される。ずらし限界点は、ここでは
各区間の1/2に定められる。すなわち、ずらした量
が、その区間の半分にまで達すると、ステップ305に
おいてディスプレイ17にエラー表示をしてこのルーチ
ンは終了する。
【0039】なお、ΔPおよびΔqの値は、検出したい
ゴミ、キズ等の大きさ等に応じて適宜定められるもので
あり、ΔPは、通常、正常出力誤差の3、4倍以上、ま
たΔqは、2、3画素程度に定められる。
【0040】以上のように本実施例によれば、多値化デ
ータを分割し、各区間毎に補間して基準値を生成し、こ
の基準値と多値化データを比較することにより、レンズ
21のゴミ、キズ等が検査される。したがって従来必要
であった良品の検査を実施する必要がないため、その分
検査が簡素化されるとともに、良品と検査品の光軸、位
置合わせ等の作業をする必要がなく、作業が容易かつ迅
速になる。
【0041】また本実施例では、各区間毎に基準線を求
めて基準値を定めているため、検査対象物の光量分布曲
線に応じた基準値を得ることができ、検査精度が向上す
る。なお、分割する区間の数を6個以上にすると、実質
上要求されるに充分な検査精度で検査を実施することが
できる。
【0042】さらに各区間の補間に円弧補間を用いれ
ば、高速な処理でを行うことができ、さらに作業時間を
短縮することができる。
【0043】すなわち、多値化データを5乃至6区間に
分割し、各区間を円弧補間すれば、検査が高速かつ高精
度になる。
【0044】なお、本実施例装置ではレンズ21の検査
について述べたが、他の光学部品、プリズム等も同様に
して検査可能である。
【0045】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、作業が容
易かつ迅速な光学部品検査装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る光学部品検査装置を示す
ブロック図である。
【図2】多値化データと基準値の光量分布を表すグラフ
であり、(a)は多値化データと基準曲線、(b)は多
値化データと基準曲線の差を示している。
【図3】図1の光学部品検査装置の動作を示すフローチ
ャートである。
【図4】図1の光学部品検査装置の動作を示すフローチ
ャートである。
【図5】図4のステップ115において実行されるサブ
ルーチンである。
【図6】図3のステップ105において実行されるサブ
ルーチンである。
【図7】図3のステップ106において実行されるサブ
ルーチンである。
【図8】図3のステップ107において実行されるサブ
ルーチンである。
【図9】図4のステップ112において実行されるサブ
ルーチンである。
【図10】図7〜9の抽出点チェックの際に実行される
サブルーチンである。
【符号の説明】
11 ITVカメラ 13 画像処理装置 15 計算機 17 ディスプレイ 21 レンズ 25 光源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // G01B 11/00 H G06T 7/00

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 検査物からの透過光を読み取り可能なカ
    メラと、このカメラにより読み込まれた画像信号を処理
    して複数階調の多値化データを生成する多値化データ生
    成手段と、この多値化データを複数の区間に分割し、各
    区間の多値化データを補間して基準値を生成する基準値
    生成手段と、前記多値化データと基準値を比較し、検査
    物の検査を行う検査手段とを備えたことを特徴とする光
    学部品検査装置。
  2. 【請求項2】 前記多値化データが、256階調の濃淡
    画像データであることを特徴とする請求項1に記載の光
    学部品検査装置。
  3. 【請求項3】 前記複数の区間が、少なくとも6個以上
    であることを特徴とする請求項1に記載の光学部品検査
    装置。
  4. 【請求項4】 前記基準値生成手段が、各区間上の3点
    に基づく円弧補間を用いることを特徴とする請求項1に
    記載の光学部品検査装置。
JP6317632A 1994-11-28 1994-11-28 光学部品検査装置 Pending JPH08152414A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102053094A (zh) * 2009-11-05 2011-05-11 株式会社小原 光学材料的内部状态的检查方法以及光学元件的制造方法
CN104374420A (zh) * 2013-08-16 2015-02-25 镒生电线塑料(昆山)有限公司 一种防漏件影像检测机及检测方法

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