JPH08338785A - 表面検査装置 - Google Patents

表面検査装置

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JPH08338785A
JPH08338785A JP7170348A JP17034895A JPH08338785A JP H08338785 A JPH08338785 A JP H08338785A JP 7170348 A JP7170348 A JP 7170348A JP 17034895 A JP17034895 A JP 17034895A JP H08338785 A JPH08338785 A JP H08338785A
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JP
Japan
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light
electric signal
inspection
lens
received
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP7170348A
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English (en)
Inventor
Eiji Ariizumi
英二 有泉
Kozo Takahashi
幸三 高橋
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速かつ安定した検査が可能で、かつ製造コ
ストの低減を図った表面検査装置を提供する。 【構成】 移動してくるメガネレンズ2の表面2aを照
明する光源31と、表面2aからの光を受光し電気信号
に変換する受光素子43、44と、表面2aからの正反
射光が受光素子で受光された時に得られる電気信号のピ
ークを検出し、その検出時から一定時間経過時に、受光
素子で受光される表面2aからの散乱光に応じた電気信
号に基づいてメガネレンズ2の良否を判定する演算器5
とを備える。表面2aの検査を自動的に行うことができ
る。レンズ2が所定の検査位置まで移動してきたことを
検知する手段を設ける必要が無い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、表面が曲面である被
検査物の表面を検査する装置、特に移動してくる多数の
被検査物の表面を検査するための表面検査装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、メガネレンズのような表面が曲面
である被検査物の表面を検査する場合、特にコンベア上
を移動してくる多数の被検査物の表面を検査する場合、
作業者が被検査物を1個ずつ取ってその表面を目視によ
り検査する方法が一般的であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の目視による表面検査方法では、大量に移動してくる
被検査物を作業者自身の目により休み無く検査して良否
を判定しなければならないので、作業者の疲労による検
査ミスや個人差による判定のばらつき等が発生し易く、
高速で安定した検査を行うのが難しい。
【0004】また、コンベア上を移動してくる多数の被
検査物の表面を自動的に検査する装置を作ろうとする場
合、被検査物が所定の検査位置まで移動してきたことを
検知するための検知手段が必ず必要となり、その分だけ
部品点数が増えて製造コストが増大してしまう。
【0005】この発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、その課題は高速かつ安定した検査が可能で、
かつ製造コストの低減を図った表面検査装置を提供する
ことである。
【0006】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め請求項1記載の発明の表面検査装置は、表面が曲面で
ある被検査物の表面を検査する表面検査装置であって、
移動してくる前記被検査物の表面の少なくとも一部を照
明するための光源と、前記表面からの反射光を受光し電
気信号に変換する変換手段と、前記表面からの正反射光
が前記変換手段で受光された時に得られる前記電気信号
のピークを検出し、その検出時から一定時間経過時に、
前記変換手段で受光される前記表面からの散乱光に応じ
た前記電気信号に基づいて前記被検査物の良否を判定す
る判定手段とを備えている。
【0007】請求項2記載の発明の表面検査装置は、前
記一定時間は、前記被検査物の表面形状及び前記被検査
物の移動速度に応じて設定されている。
【0008】請求項3記載の発明の表面検査装置は、前
記表面からの散乱光をp偏光成分とs偏光成分とに分割
するための受光光学系を備え、前記変換手段として、前
記偏光成分をそれぞれ別個に受光し電気信号に変換する
複数の変換手段が設けられ、かつ前記判定手段は、前記
複数の変換手段の電気信号を比較することにより前記良
否を判定するように構成されている。
【0009】
【作用】請求項1記載の表面検査装置では、光源によっ
て照明された被検査物の表面からの正反射光が変換手段
で受光された時に得られる電気信号のピークが判定手段
により検出され、その検出時から一定時間経過時に、変
換手段で受光される被検査物の表面からの散乱光に応じ
た電気信号に基づいて被検査物の良否が判定手段により
判定される。そのため、移動してくる被検査物の表面を
作業者自身の目により検査して良否を判定する必要がな
く、作業者の疲労による検査ミスや個人差による判定の
ばらつき等が発生しない。
【0010】また、被検査物の表面からの正反射光が変
換手段で受光された時に得られる電気信号のピークを判
定手段が検出し、その検出時から一定時間経過時に判定
手段が被検査物の表面からの散乱光に応じた変換手段の
電気信号に基づいて被検査物の良否を判定するので、被
検査物が所定の検査位置まで移動してきたことを検知す
るための検知手段を設ける必要が無く、その分だけ部品
点数が削減される。
【0011】請求項2記載の表面検査装置では、判定手
段が電気信号のピークを検出してから良否を判定するま
での一定時間は、被検査物の表面形状及びその移動速度
に応じて設定されているので、被検査物の表面形状及び
その移動速度に応じた検査を行うことができる。
【0012】請求項3記載の表面検査装置では、被検査
物の表面からの散乱光が受光光学系によりp偏光成分と
s偏光成分とに分割され、両偏光成分が複数の変換手段
でそれぞれ別個に受光されて電気信号に変換され、両電
気信号が判定手段により比較されることにより、被検査
物の良否が判定される。そのため、光源の光量変動や、
外乱光による影響の少ない安定した検査を行うことがで
きる。
【0013】
【実施例】以下この発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
【0014】図1はこの発明の一実施例に係る表面検査
装置を示している。この表面検査装置は、表面が曲面で
ある被検査物(例えば、この実施例ではメガネレンズ)
の表面を検査するためのものである。表面検査装置は、
コンベア1により搬送されて図1の矢印方向へ移動して
くるメガネレンズ(以下、単にレンズという)2の表面
2aの一部に光を照射する投光系3と、表面2aからの
散乱光及び正反射光を受ける受光系4と、CPU等から
なる演算器5とを備えている。
【0015】投光系3は、光源31と、光源31からの
光を平行光にしてレンズ2の表面2aに照射するコリメ
ータレンズ32とからなる。
【0016】受光系4は、レンズ2の表面2aからの散
乱光及び正反射光を集光するディテクタレンズ41と、
このディテクタレンズ41で集光された光をp偏光成分
とs偏光成分とに分割する偏光ビームスプリッタ42
と、受光素子43、44とからなる。受光素子43は、
偏光ビームスプリッタ42を透過するp偏光成分の光を
受光し、受光量に応じた電気信号を演算器5へ出力す
る。受光素子44は、偏光ビームスプリッタ42で反射
されたs偏光成分の光を受光し、受光量に応じた電気信
号を演算器5へ出力する。
【0017】投光系3と受光系4は次のような位置関係
に配置されている。
【0018】移動してくるレンズ2が、その表面2aの
中央部(頂部)に投光系3からの光50が入射するよう
な所定の検出位置(図2の実線で示す位置)に位置する
と、光50が表面2aの中央部で正反射した正反射光5
1が受光系4のディテクタレンズ41に入射するように
投光系3と受光系4が配置されている。また、レンズ2
が前記所定の検出位置からさらに図2の矢印方向へ所定
量だけ移動して同図の破線で示す検査位置に位置する
と、光50が表面2a(前記中央部より周辺側にある部
分)で正反射した正反射光51′はディテクタレンズ4
1に入射せず、光50が表面2aで散乱した散乱光52
のみがディテクタレンズ41に入射するように投光系3
と受光系4が配置されている。
【0019】演算器5は、レンズ2の表面2aからの正
反射光51が受光素子43、44で受光された時に得ら
れる図3に示す電気信号60(この実施例では、s偏光
成分の光を受光する受光素子44からの電気信号)のピ
ーク61を検出し、その検出時から一定時間tの経過時
に、受光素子43、44からそれぞれ出力される電気信
号を比較する(例えば、両電気信号の差を演算する)こ
とによりレンズ2の良否を判定するように構成されてい
る。そして、演算器5には、前記一定時間tを計時する
ためのタイマー6が接続されている。
【0020】前記一定時間tは、レンズ2の表面形状及
びコンベア1の移動速度(すなわちレンズ2の移動速
度)に応じて設定されている。具体的には、レンズ2
が、その表面2aからの正反射光51が受光系4に入射
する前記所定の検出位置(図2の実線で示す位置)か
ら、表面2aからの散乱光のみが受光系4に入射する前
記検査位置(図2の破線で示す位置)まで移動するのに
要する時間を前記一定時間tとすればよい。
【0021】なお、この一実施例において、ディテクタ
レンズ41と偏光ビームスプリッタ42とにより、レン
ズ2の表面2aからの散乱光をp偏光成分とs偏光成分
とに分割するための受光光学系が構成されている。
【0022】次に、上記構成を有する一実施例の動作を
説明する。
【0023】コンペア1により搬送されて移動してくる
レンズ2が、図2の実線で示す所定の検出位置に位置す
ると、光源31からの光がコリメータレンズ32により
平行光にされた光50がレンズ2の表面2aの中央部に
照射され、その表面2aからの正反射光51(図2参
照)が受光系4のディテクタレンズ41に入射する。こ
の正反射光51は、ディテクタレンズ41で集光され、
偏光ビームスプリッタ42によりp偏光成分とs偏光成
分とに分割され、p偏光成分の正反射光は受光素子43
で受光され、s偏光成分の正反射光は受光素子44で受
光される。
【0024】このとき、演算器5は、受光素子44から
出力される電気信号60のピーク61を検出し、タイマ
ー6による一定時間tの計時を開始する(図3のT1
時)。
【0025】タイマー6による一定時間tの計時が終了
すると(ピーク61の検出時から一定時間tが経過した
図3のT2時)、レンズ2は図2の破線で示す前記検査
位置に位置しているので、光50が表面2aで正反射し
た正反射光51′はディテクタレンズ41に入射せず、
光50が表面2aで散乱した散乱光52のみがディテク
タレンズ41に入射する(図1及び図2参照)。この散
乱光52は、ディテクタレンズ41で集光され、偏光ビ
ームスプリッタ42によりp偏光成分とs偏光成分とに
分割され、p偏光成分の散乱光は受光素子43で受光さ
れ、s偏光成分の散乱光は受光素子44で受光される。
受光素子43、44は、受光した散乱光の光量に応じた
電気信号を演算器5へそれぞれ出力する。例えば、受光
素子44からは、前記ピーク61より値の小さい電気信
号61aが出力される。
【0026】このとき(図3のT2時)、演算器5は、
受光素子43、44からそれぞれ出力される電気信号を
比較することによりレンズ2の良否を判定する。
【0027】そして、次のレンズ2が前記所定の検出位
置に位置すると(図3のT3時)、演算器5は、受光素
子44から出力される電気信号60のピーク61を検出
し、タイマー6による一定時間tの計時を再び開始す
る。
【0028】タイマー6による一定時間tの計時が終了
すると(ピーク61の検出時から一定時間tが経過した
図3のT4時)、演算器5は、受光素子43、44から
それぞれ出力される電気信号を比較することによりレン
ズ2の良否を判定する。
【0029】このようにして、移動してくる多数のレン
ズ2の表面2aの検査が自動的に行われる。
【0030】このように、上記実施例によれば、移動し
てくるレンズ2の表面2aの検査を自動的に行うことが
できる。そのため、移動してくるレンズ2を作業者自身
の目により検査して良否を判定する必要がなく、作業者
の疲労による検査ミスや個人差による判定のばらつき等
が発生しない。したがって、レンズ2の表面の検査を高
速でかつ安定して行うことができる。
【0031】また、レンズ2の表面2aからの正反射光
51が受光素子43、44で受光された時に得られる電
気信号60のピーク61を演算器5が検出し、その検出
時から一定時間tの経過時に演算器5が表面2aからの
散乱光52に応じた受光素子43、44の電気信号に基
づいてレンズ2の良否を判定するので、レンズ2が所定
の検査位置まで移動してきたことを検知するための検知
手段を設ける必要が無く、その分だけ部品点数が削減さ
れる。したがって、製造コストを削減することができ
る。
【0032】また、p偏光成分の散乱光量とs偏光成分
の散乱光量とを比較してレンズ2の良否を判定するの
で、光源31の光量変動や、外乱光による影響の少ない
安定したレンズ2の表面の検査を行うことができる。
【0033】なお、上記実施例において、投光系3は、
メガネレンズ2の表面2aの少なくとも一部を照明する
ものであればよい。光31としてレーザ光源を用いるこ
ともできる。この場合、コリメータレンズ32を不要に
できる。
【0034】また、上記各実施例では、メガネレンズ2
について説明したが、この発明は表面が曲面である被検
査物について広く適用可能である。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明に係る表面検査装置によれば、光源によって照明され
た被検査物の表面からの正反射光が変換手段で受光され
た時に得られる電気信号のピークが判定手段により検出
され、その検出時から一定時間経過時に、変換手段で受
光される被検査物の表面からの散乱光に応じた電気信号
に基づいて被検査物の良否が判定手段により判定され
る。そのため、移動してくる被検査物の表面を作業者自
身の目により検査して良否を判定する必要がなく、作業
者の疲労による検査ミスや個人差による判定のばらつき
等が発生しない。したがって、高速かつ安定した検査を
行うことができる。
【0036】また、被検査物の表面からの正反射光が変
換手段で受光された時に得られる電気信号のピークを判
定手段が検出し、その検出時から一定時間経過時に判定
手段が被検査物の表面からの散乱光に応じた変換手段の
電気信号に基づいて被検査物の良否を判定するので、被
検査物が所定の検査位置まで移動してきたことを検知す
るための検知手段を設ける必要が無く、その分だけ部品
点数が削減される。したがって、製造コストを削減する
ことができる。
【0037】請求項2記載の発明に係る表面検査装置に
よれば、判定手段が電気信号のピークを検出してから良
否を判定するまでの一定時間は、被検査物の表面形状及
びその移動速度に応じて設定されているので、被検査物
の表面形状及びその移動速度に応じた検査を行うことが
できる。
【0038】請求項3記載の発明に係る表面検査装置に
よれば、被検査物の表面からの散乱光が受光光学系によ
りp偏光成分とs偏光成分とに分割され、両偏光成分が
複数の変換手段でそれぞれ別個に受光されて電気信号に
変換され、両電気信号が判定手段により比較されること
により、被検査物の良否が判定される。そのため、光源
の光量変動や、外乱光による影響の少ない安定した検査
を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1はこの発明の一実施例に係る表面検査装置
を示す概略構成図である。
【図2】図2は一実施例に係る表面検査装置の動作を説
明するための説明図である。
【図3】図3は一実施例に係る表面検査装置の受光素子
で得られる電気信号を示す信号波形図である。
【符号の説明】
2 メガネレンズ(被検査物) 2a 表面 5 演算器(判定手段) 31 光源 43、44 受光素子(変換手段) 60 電気信号 61 ピーク

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面が曲面である被検査物の表面を検査
    する表面検査装置であって、 移動してくる前記被検査物の表面の少なくとも一部を照
    明するための光源と、 前記表面からの反射光を受光し電気信号に変換する変換
    手段と、 前記表面からの正反射光が前記変換手段で受光された時
    に得られる前記電気信号のピークを検出し、その検出時
    から一定時間経過時に、前記変換手段で受光される前記
    表面からの散乱光に応じた前記電気信号に基づいて前記
    被検査物の良否を判定する判定手段とを備えていること
    を特徴とする表面検査装置。
  2. 【請求項2】 前記一定時間は、前記被検査物の表面形
    状及び前記被検査物の移動速度に応じて設定されている
    ことを特徴とする請求項1記載の表面検査装置。
  3. 【請求項3】 前記表面からの散乱光をp偏光成分とs
    偏光成分とに分割するための受光光学系を備え、前記変
    換手段として、前記偏光成分をそれぞれ別個に受光し電
    気信号に変換する複数の変換手段が設けられ、かつ前記
    判定手段は、前記複数の変換手段の電気信号を比較する
    ことにより前記良否を判定するように構成されているこ
    とを特徴とする請求項1又は2記載の表面検査装置。
JP7170348A 1995-06-13 1995-06-13 表面検査装置 Withdrawn JPH08338785A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7443500B2 (en) * 2003-07-09 2008-10-28 Carl Zeiss Smt Ag Apparatus for scattered light inspection of optical elements
WO2013098511A1 (fr) * 2011-12-29 2013-07-04 Essilor International (Compagnie Generale D'optique) Gabarit de lentille ophtalmique fabrique par prototypage rapide additif
KR20170024768A (ko) * 2015-08-26 2017-03-08 삼성전자주식회사 마스크 오차 측정 장치 및 마스크 오차 측정 방법

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