JPH0915159A - 光学部材検査装置および検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 客観的な基準に基づいて光学部材の良否を判
断することができる光学部材検査装置およびその方法の
提供を目的とする。 【構成】 光源１０から発した光束を第１、第２の拡散
板２１，２２から構成される拡散手段２０により拡散さ
せて被検レンズ１を透過させ、この被検レンズをＣＣＤ
カメラ３０により撮影する。画像処理装置４０は、画像
出力に基づいて被検レンズの欠陥を判定し、被検レンズ
１の情報をモニタディスプレイ５０に表示する。第１、
第２の拡散板２１，２２はから構成される拡散手段２０
は、第１、第２の拡散板が重なる中心領域は拡散透過率
が低く、重ならない周辺領域は拡散透過率が相対的に高
くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、主としてプラスチッ
ク製の透明な光学部材を検査する装置、および方法に関
し、特に画像処理技術を用いた装置および方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近時、カメラの撮影レンズ系やファイン
ダーには、軽量化、低コスト化を図るため、プラスチッ
ク製の光学部材が多く利用される傾向がある。

【０００３】プラスチック製の光学部材には、射出成形
の際に型に残って炭化したプラスチック等のゴミが内部
に入り込む可能性があると共に、ガラス製の光学部材と
比較して材質が柔らかいためにキズが付きやすく、製品
として組み立てる前の検査が重要となる。

【０００４】従来、レンズ、プリズム等の光学部材の検
査は、熟練者が光学部材を強い光で照明しながら行う目
視検査に依存していた。

【０００５】検査は、対象の光学部材が製品として使用
するに足る性能を満たしているか否か、すなわち良品と
して利用できるか不良品として廃棄されるかを判断する
ことを目的とする。

【０００６】ゴミが混入した場合にはそのゴミの大き
さ、光軸方向の深さ、光軸からの距離等の要素が判断材
料となる。一方、キズが付いた場合には、キズの大き
さ、いずれの面にキズが付いているか、ゴミの光軸から
の距離等の要素が判断材料となる。

【０００７】良品、不良品の判断に際して、ゴミが混入
した場合とキズが付いた場合とでは判断基準が異なり、
例えば同じ大きさでもゴミであれば許容されるがキズで
あれば許容されないといった場合があるため、検査者は
発生している不良がゴミであるかキズであるかの性状判
定を行いつつ、それぞれの不良の程度から良品、不良品
を判別する必要がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の検査方法では、良否判別の多くを検査者の主観
的な判断に負っているため、検査者が違う場合はもとよ
り、同一の検査者であっても体調等の違いにより判別基
準が変化する可能性があり、判断の均一性を保つことが
困難である。

【０００９】

【発明の目的】この発明は、上述した従来技術の課題に
鑑みてなされたものであり、客観的な基準に基づいて光
学部材の良否を判断することができる光学部材検査装置
およびその方法の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる光学部
材検査装置は、上記の目的を達成させるため、光源から
の光束を拡散透過率が低い中心領域と拡散透過率が高い
周辺領域とを有する拡散手段により拡散させて被検物に
入射させ、被検物を透過した光束が達する位置に設けら
れた撮影手段により被検物を撮影して被検物の欠陥を検
査するよう構成したことを特徴とする。

【００１１】拡散手段の拡散透過率に上記のような分布
を持たせることにより、被検物には中心領域からの光
と、周辺領域からの光軸に対して斜めの光とが入射する
が、被検物の像は主として低輝度の中心領域からの光に
より形成され、斜めに入射した周辺領域からの光は結像
には関与しない。

【００１２】そして、被検物に光を吸収する黒ゴミのよ
うな欠陥が存在すると、この欠陥に相当する部分は撮影
手段に到達する光量が減少するため、撮影画像内で周囲
の部品領域より低輝度の領域として現れる。一方、被検
物に光を散乱させるキズのような欠陥が存在すると、こ
の欠陥に相当する部分では中心領域からの低輝度の光は
散乱して減衰するものの、周辺領域からの高輝度の光が
散乱されて撮影手段に到達するため結果的に像面上での
欠陥部分の光量は増加し、撮影画像内で周囲の部品領域
より高輝度の領域として現れる。

【００１３】したがって、一回の撮影で吸収性欠陥と散
乱性欠陥との性状の異なる欠陥を部品領域の原画像の平
均的な輝度であるベース輝度より輝度が低い領域、高い
領域として同時に検出できる。

【００１４】上記の構成で欠陥を判定するためには、被
検物の画像を入力するステップと、入力画像から部品領
域を分離するステップと、分離された部品領域の画像を
部品領域のベース輝度より低い第１の閾値を用いて２値
化するステップと、部品領域の画像を部品領域のベース
輝度より高い第２の閾値を用いて２値化するステップ
と、２つの２値化ステップで得られた信号をそれぞれ性
状の異なる欠陥として被検物の良否を判定するステップ
とが必要となる。

【００１５】なお、光源と拡散手段とを１つの照明手段
として考えると、この照明手段は、被検物に対して輝度
の低い照明光を撮影手段の光軸方向から入射させると共
に、輝度の高い照明光を撮影手段の光軸に対して斜め方
向から入射させる手段として定義される。

【００１６】拡散手段は、撮影手段の光軸に対してほぼ
垂直な平板状の部材として設けられる。拡散手段は、１
枚の拡散板の中央に、これより面積が小さい他の拡散板
を重ね合わせることにより構成することができ、あるい
は拡散透過率に分布を有する１枚の拡散板として構成す
ることもできる。

【００１７】また、拡散手段の中心領域は、この中心領
域から垂直に射出した光束の範囲が被検物にほぼ一致す
るよう設定することが望ましい。これにより、撮影画像
において被検物の像が含まれる部品領域は低輝度の中心
領域からの光束により形成され、被検物の像が含まれな
い背景領域は高輝度の周辺領域からの光束により形成さ
れるため、部品領域と背景領域とを輝度の異なる領域と
して明確に区別することができる。したがって、部品領
域を背景領域から分離する際の境界の判別が容易とな
る。

【００１８】さらに、拡散手段の中心領域と周辺領域と
は、共に被検物の平面形状と相似形とすることが望まし
い。上記のように中心領域から垂直に射出した光束の範
囲を被検物にほぼ一致させるためには、中心領域を被検
物と相似形にする必要がある。また、周辺領域について
は、被検物と相似形にすることにより、周辺領域から被
検物に斜めに入射する光の強度分布を一様にすることが
でき、欠陥の方向性によらずに検出精度を均一にするこ
とができる。

【００１９】なお、撮影手段に取り込まれる光量を確保
するために、拡散手段と撮影手段との間には、拡散する
光束を集光させるコンデンサレンズを設けることが望ま
しい。被検物が正レンズである場合には、被検レンズに
コンデンサレンズとしての機能を持たせることができ
る。被検物が負レンズである場合には、正のパワーを有
する補正レンズをコンデンサレンズとして設けることが
望ましい。なお、被検物が正レンズであって正のパワー
が過大であるときには、補正レンズとして負レンズを用
いることもできる。

【００２０】実際の光学部材検査装置としては、光源、
拡散手段、撮影手段から構成される検査光学系を複数組
設けて構成することができる。この場合、それぞれの検
査光学系で拡散板の中心領域から被検物に入射する光束
の強度と、周辺領域から被検物に入射する光束の強度と
の割合がそれぞれ異なるよう設定することができる。

【００２１】

【実施例】以下、この発明にかかる光学部材検査装置の
実施例を説明する。実施例の装置は、プラスチック製の
光学部材を検査対象とする。まず、図１にしたがってこ
の発明にかかる光学部材検査装置の光学系の原理につい
て説明する。

【００２２】装置の光学系は、光源１０と、この光源１
０から発した光束を拡散させる第１、第２の拡散板２
１，２２から構成される拡散手段２０と、拡散手段２０
を透過して被検物である正レンズ１を透過した光束、お
よび被検レンズ１の周囲を通過した光束を取り込んで撮
影する撮影手段としてのＣＣＤカメラ３０とを備える。

【００２３】光源１０および被検レンズ１は、ＣＣＤカ
メラ３０の光軸上に配置されている。ＣＣＤカメラ３０
は、撮影レンズ３１とＣＣＤセンサ３２とから構成さ
れ、被検レンズ１の厚さ方向の中心付近をピント面Ｐと
するよう調整されている。すなわち、ピント面ＰとＣＣ
Ｄセンサ３２の受像面とは撮影レンズ３１を介して光学
的に共役であり、ピント面Ｐ上の被検レンズ１の像は、
ＣＣＤセンサ上の符号Ｏで示す範囲に形成される。

【００２４】なお、ＣＣＤカメラ３０に取り込まれる光
量を確保するために、拡散手段２０とＣＣＤカメラ３０
との間には、拡散する光束を集光させるコンデンサレン
ズを設けることが望ましい。この例では、被検物として
配置された正レンズ１がコンデンサレンズとしての機能
を果たしている。

【００２５】ＣＣＤカメラ３０の画像出力は、被検レン
ズの欠陥を判定する判定手段を備える画像処理装置４０
において処理され、測定された被検レンズ１の情報が表
示手段であるモニタディスプレイ５０に表示される。

【００２６】第１、第２の拡散板２１，２２は、共に被
検レンズ１の平面形状とほぼ相似形状であり、第２の拡
散板２２の方が第１の拡散板２１より面積が小さい。こ
れらの拡散板２１，２２は、光軸がそれぞれの中心を通
るように、光軸に対して垂直に設けられている。また、
これらの拡散板は、同一、あるいは互いに異なる拡散透
過率を有しており、したがって拡散手段２０を全体とし
て考えると、第１、第２の拡散板が重なる中心領域は拡
散透過率が低く、重ならない周辺領域は拡散透過率が相
対的に高くなる。

【００２７】第２の拡散板２２のサイズは、第２の拡散
板２２から垂直に射出する光の範囲が被検レンズ１にほ
ぼ一致するよう定められている。これにより、中心領域
からの垂直射出成分は全て被検レンズ１に入射し、第１
の拡散板２１を垂直に透過して第２の拡散板２２を通ら
ない成分、すなわち周辺領域からの垂直射出成分は被検
レンズ１に入射しない。また、第１拡散板２１の平面形
状を被検物の形状と相似に形成するのは、周辺領域から
の斜射出成分を被検物にあらゆる方向から均一に入射さ
せるためである。

【００２８】図２は、被検レンズと拡散板２１，２２と
の平面形状の例を示す。図２(A-1)に示されるように被
検レンズが平面形状が矩形であるファインダー用レンズ
１ａである場合には、第１、第２の拡散板２１ａ，２２
ａの平面形状は図２(A-2)に示す通りの矩形とすること
が望ましい。また、図２(B-1)に示されるように被検レ
ンズが一般的な円形レンズ１ｂである場合には、各拡散
板２１ｂ，２２ｂの平面形状は図２(B-2)に示される通
りの円形とすることが望ましい。

【００２９】なお、実施例の検査装置は、多数個取り金
型により成形されたプラスチックレンズをランナから切
り放さずに検査する構成であるため、被検レンズには図
２に示されるようにゲートＧを介してランナＲが連結し
ている。

【００３０】図３は、被検レンズ１がセットされている
際の光源１０とＣＣＤセンサ３２との間の光路の一例を
示す説明図であり、(A)が拡散板からの垂直射出成分、
(B)が斜射出成分の光路を示す。

【００３１】図３(Ａ)に示されるように、図中二点鎖線
で示した中心領域からの垂直射出成分Ｌvcは、被検レン
ズ１および撮影レンズ３１により屈折され、ＣＣＤセン
サ３２上の範囲Ｏ内に達してレンズ像を形成する。一
方、図中破線で示した周辺領域からの垂直射出成分Ｌvp
は、被検レンズ１を透過せずに直進し、撮影レンズ３１
により屈折されてＣＣＤセンサ３２上ではレンズ像の範
囲Ｏの外側に達する。

【００３２】図３(Ｂ)に示されるように、図中二点鎖線
で示した中心領域からの斜射出成分Ｌocは、被検レンズ
１および撮影レンズ３１により屈折され、ＣＣＤセンサ
３２上の範囲Ｏ内に達してレンズ像を形成する。一方、
図中破線で示した周辺領域からの斜射出成分Ｌopは、被
検レンズ１を透過した成分は撮影レンズ３１に入射せ
ず、被検レンズ１を透過しない成分は撮影レンズ３１に
より屈折されてＣＣＤセンサ３２上のレンズ像の範囲Ｏ
の外側に達する。

【００３３】すなわち、この例では、中心領域から発し
て被検レンズ１を透過した低輝度の成分は、ＣＣＤセン
サ３２上でレンズ像の範囲Ｏ内に達し、周辺領域から発
して被検レンズ１の周囲を透過した高輝度の成分は、Ｃ
ＣＤセンサ３２上でレンズ像の範囲Ｏの周辺に達する。
したがって、撮影された画像には、図４に示されるよう
に、第２の拡散板２２を透過せずに達する周辺領域の輝
度の高い成分により主として形成される高輝度の背景領
域Ｂと、２つの拡散板を透過した中心領域の輝度の低い
成分により主として形成される被検レンズの像(部品領
域)Ｓとが含まれる。

【００３４】中心領域からの垂直射出成分Ｌvcの範囲を
被検レンズ１の形状に合わせておくことにより、すなわ
ち、第２の拡散板２２の形状を被検レンズ１の平面形状
とを相似形とすることにより、上記のように画像内で被
検レンズが配置された部品領域と背景領域とを明瞭に区
分することができ、後述の画像処理における対象領域の
分離処理がきわめて容易となる。

【００３５】第２の拡散板２２が設けられていない場合
には、部品領域は部品による吸収や拡散により、背景領
域よりもいくぶん低輝度とはなるが、実施例のように明
瞭な輝度差は生じない。

【００３６】ここで、被検レンズ１の表面または内部に
光を吸収する欠陥、例えば光学部材中に含まれる黒いゴ
ミが存在すると、レンズ像を形成する中心領域からの透
過光Ｌvc、Ｌocの一部が吸収されてＣＣＤセンサ３２に
光が達しないため、図５に示されるように中間輝度の部
品領域Ｓ内に部品領域より輝度が低い欠陥像ＤLが発生
する。

【００３７】また、被検レンズ１の表面に光を散乱させ
る欠陥、例えば光学部材の表面に白いゴミやキズが存在
すると、この欠陥により光が散乱し、欠陥がなければＣ
ＣＤセンサ３２上のレンズ像の範囲Ｏに達しない周辺領
域からの高輝度の斜射出成分Ｌopの一部がレンズ像の範
囲Ｏに達し、図６に示されるように中間輝度の部品領域
Ｓ内に部品領域より輝度が高い欠陥像ＤHが発生する。

【００３８】例えば、あるＸ軸方向の走査線上に吸収性
の欠陥に基づく低輝度像ＤLと散乱性の欠陥に基づく高
輝度像ＤHとが存在する場合、この走査線に沿った画素
列の出力は図７(A)に示すとおりとなる。画像処理装置
４０は、２つの閾値ＳＨ1，ＳＨ2を用いて２値化するこ
とにより、図７(B)(C)に示されるように性状の異なる２
種類の欠陥をそれぞれ独立して抽出することができる。

【００３９】上記のように、２枚の拡散板を用いて照明
光の光量分布を２段階に設定することにより、背景領域
Ｂより低輝度の部品領域Ｓ内で、吸収性の欠陥の場合に
は部品領域Ｓよりさらに低輝度の像ＤL、散乱性の欠陥
の場合には高輝度の像ＤHとして欠陥を認識することが
できるため、１つの画像データから性状の異なる欠陥を
同時に検出することができる。

【００４０】これに対して、例えば照明光の光量分布が
一様である場合には、散乱性の欠陥が存在すると、その
部分で光束が散乱するために光量が減衰し、ＣＣＤセン
サ３２上では吸収性の欠陥と同様に低輝度の領域として
検出される。したがって、１つの画像データから欠陥の
性状まで判断することはできない。

【００４１】レンズの検査をする場合、欠陥の性状、大
きさ、発生位置により良品、不良品を判別する際の判定
基準が相違するため、性状の判定は必要である。実施例
のように一回の検査で欠陥の性状が判断できれば、欠陥
を検出した後にさらにその性状を特性するために検査す
るより検査の手順を簡略化することができる。

【００４２】なお、被検レンズがセットされていない場
合には、垂直射出成分に関しては、図８(Ａ)に示される
ように、図中二点鎖線で示した中心領域からの垂直射出
成分ＬvcがＣＣＤセンサ３２上の中央部に達し、図中破
線で示した周辺領域からの垂直射出成分Ｌvpが周辺部に
達する。しかしながら、斜射出成分に関しては、図８
(Ｂ)に示されるように、図中二点鎖線で示した中心領域
からの斜射出成分Ｌocと、図中破線で示した周辺領域か
らの斜射出成分ＬopとがＣＣＤセンサ３２上のランダム
な位置に達する。

【００４３】したがって、被検レンズがセットされない
状態では、ＣＣＤセンサ３２上での光量分布に規則性は
生じず、巨視的に見るとほぼ一様な光量分布が得られ
る。

【００４４】図９は、被検物として負のパワーを持つレ
ンズ２を検査する際の光学系の構成を示す。図１の例で
は、被検レンズとして正レンズ１を用いているため、こ
の正レンズがコンデンサレンズとしての機能を果たし、
第１、第２の拡散板２１，２２、および被検レンズ１を
透過した光束は集光しつつＣＣＤカメラ３０に取り込ま
れる。これに対して、被検レンズが負レンズである場合
には、上記と同一の構成では被検レンズを透過した光束
が発散し、被検レンズの情報を持つ光束がＣＣＤカメラ
３０に有効に取り込まれず、撮影光量が不足する可能性
がある。

【００４５】そこで、図９に示すように拡散手段２０と
被検レンズ２との間に、被検レンズ２を透過した光束が
ＣＣＤカメラ３０に取り込まれるよう被検レンズ２に入
射する光束を予め集光させるコンデンサレンズとして正
の補正レンズ３を配置する。

【００４６】一般に、２枚の薄肉レンズにより構成され
るレンズ系の焦点距離ｆは、各レンズの焦点距離をｆ
1，ｆ2、レンズ間の距離をｄとして、以下の式で表され
る。

【００４７】ｆ＝（ｆ1＋ｆ2−ｄ）／（ｆ1・ｆ2）

【００４８】ここで、ｆ1を被検レンズ２の焦点距離、
ｆ2を補正レンズ３の焦点距離、ｄを補正レンズ３と被
検レンズ２との間の距離とすると、被検レンズ２を透過
した光束がＣＣＤカメラ３０に有効に取り込まれる範囲
に合成焦点距離ｆが設定されるように、補正レンズ３の
焦点距離ｆ2とレンズ間距離ｄとを決定すればよい。

【００４９】拡散板２１，２２と被検レンズ２との距離
は、装置の操作性を考慮するとほぼ一定であることが望
ましいため、拡散板２１，２２と被検レンズ２との間に
補正レンズ３が位置するようにレンズ間距離ｄを限定し
つつ、焦点距離ｆ2を決定する。

【００５０】なお、被検レンズ２の手前に補正レンズ３
を設ける場合、図１の例と同様に垂直射出成分の内第２
の拡散板２２を透過した中心領域からの光束のみを被検
レンズ２に入射させるためには、第２の拡散板２２のサ
イズを図１の例よりも大きく設定する必要がある。

【００５１】次に、上記の原理に基づく検査光学系を左
右に２組有するレンズ検査装置の実施例について説明す
る。実施例の装置は、図１０に示したように４個取り金
型で成形した被検レンズ１，１，…をスプルＳpおよび
ランナＲに接続されたままの状態で検査できるよう構成
されている。

【００５２】図１１、１２に示されるように、装置本体
ユニット１００には、光軸方向となるｘ軸方向に沿って
第１、第２、第３のガイドレール部材１１０，１１１，
１１２が配置されている。第１、第２のガイドレール部
材１１０，１１１には、それぞれＣＣＤカメラ３０と照
明ユニット１２０とがｘ軸方向に独立して変位可能に取
り付けられている。なお、これらの第１、第２のガイド
レール部材１１０，１１１は、本体ユニットに固定され
た位置調整手段１１３によりｙ軸方向に独立して調整可
能に支持されている。

【００５３】さらに、第１、第２のガイドレール部材１
１０，１１１には、補助レンズユニット１３０が着脱自
在に取り付けられると共に、性状が不良なレンズにマー
キングをするための印点ユニット１４０が取り付けられ
ている。

【００５４】第３のガイドレール部材１１２には、測定
対象のランナに刻印されたキャビティ番号を読み取るた
めの読み取りユニットを構成する光源ユニット１５０と
ＣＣＤカメラ１５１とがｘ軸方向にスライド可能に取り
付けられている。

【００５５】本体ユニット１００のベース側には、ラン
ナに接続された状態で被検レンズを保持するレンズ保持
ユニット１６０がｚ軸方向に配置されたレール１６１上
でスライド可能に設けられている。

【００５６】照明ユニット１２０は、図１３に示される
ように、ケーシング１２１の下側から図示せぬ光源から
の光を伝達する光ファイバー１２２が導入されると共
に、上側の開口には１枚の板状の拡散手段２０が取り付
けられている。

【００５７】光ファイバー１２２の射出端部は、止めネ
ジ１２３によりケーシング１２１に固定されており、こ
の止めネジを緩めることにより、挿入のストロークを変
更することができる。光ファイバーからの光の射出角度
は一定であるため、光ファイバーの挿入ストロークを変
更すると、光源と拡散手段２０との距離を変更するのと
同一の効果があり、拡散板の中心領域からの射出光量と
周辺領域からの射出光量との比率を調整することができ
る。

【００５８】一方、拡散手段２０は、拡散透過率が小さ
い中心領域と拡散透過率が大きい周辺領域とを有し、被
検物となる光学部材の平面形状に応じて用いられるよう
複数用意されている。

【００５９】これらの拡散板は、図１４(A)に示される
照明ユニット１２０の上側の開口に填め込まれる基準形
状の第１拡散板２１を用意し、その上に(B)に示される
ように中心領域を規定するシート状の第２拡散板２２を
接着し、(C)に示されるように周辺領域の外周より外側
を遮光する遮光マスク２３を接着して構成される。

【００６０】図１５は、ランナＲに接続された状態でレ
ンズ保持ユニット１６０にセットされた被検レンズ１
と、左右の検査光学系との位置関係を示す説明図であ
る。被検レンズ１は、スプルＳpの先端をレンズ保持ユ
ニット１６０内に挿入して保持されており、左右の検査
光学系の光軸Ａｘ1，Ａｘ2と平行な回転軸Ａｘ3を中心
に回転可能に支持されている。左右の検査光学系の光軸
Ａｘ1，Ａｘ2の間隔は、前記の位置調整手段１１３を走
査することにより調整することができ、図示されるよう
に各光軸が被検レンズ１の光軸にほぼ一致するよう調整
される。

【００６１】次に、左右２組の検査光学系の設定につい
て説明する。左右の検査光学系は、検査対象となる光学
部材のゴミ、キズに対する判定基準が光軸方向の位置に
応じて異なる場合を想定し、互いに異なるピント条件で
検査できるよう設定される。

【００６２】例えば、レンズの一方側が刻印が形成され
た平面であるファインダー用のレンズは、平面のキズに
対する判定基準が他の位置のゴミやキズに対する判定基
準より厳しい。このような場合には、一方の検査光学系
の焦点深度を浅くすることにより平面近傍のキズのみを
抽出するよう特化させ、この種の欠陥を他の欠陥とは独
立して検出するようにすることが望ましい。

【００６３】そこで、このようなファインダー用レンズ
を検査する場合には、左検査光学系の焦点深度を浅くし
て(絞り開放)平面にピントを合わせることにより左検査
光学系を専ら平面のキズの抽出に特化させ、右検査光学
系は焦点深度を深くして(Ｆナンバー＝１１)これにより
他の位置のゴミ、キズを抽出する。

【００６４】なお、上記のようなピント条件(絞り)の設
定により、左右の検査光学系で拡散板の周辺領域からの
高輝度の射出成分と、中心領域からの低輝度の射出成分
との割合が互いに異なる。すなわち、左検査光学系では
周辺領域からの高輝度の射出成分の割合が相対的に高く
なり、右検査光学系では逆に中心領域からの低輝度の射
出成分の割合が相対的に高くなる。

【００６５】周辺領域の射出成分の割合が比較的大きく
中心領域の射出成分の割合が比較的小さい場合には、測
定画面内で部品領域のベース輝度が低くなり、光を散乱
させる欠陥があった場合にこの欠陥部分の高輝度領域と
ベース輝度との差が大きくなり、散乱性欠陥に対する検
出能力が高くなる。ただし、ベース輝度が低いため、光
を吸収する欠陥があった場合にもこの欠陥部分の低輝度
領域とベース輝度との差は小さく、吸収性の欠陥に対す
る検出能力は相対的に低くなる。

【００６６】周辺領域からの射出成分の割合が比較的小
さく中心領域からの出射成分の割合が比較的大きい場合
には、上記と逆にベース輝度が高くなるため、光を吸収
する欠陥があった場合にはこの欠陥部分の低輝度領域と
ベース輝度との差が大きくなり、吸収性欠陥に対する検
出能力が高くなる。ただし、この場合には散乱性の欠陥
に対する検出能力は相対的に低くなる。

【００６７】なお、上記のような中心領域の射出成分と
周辺領域の射出成分との割合は、ピント条件、すなわち
絞りの設定の違いによる他、照明ユニット１２０内のフ
ァイバーの端面の位置を変更することにより、あるい
は、照明ユニット１２０全体をｘ軸方向に移動させるこ
とによっても変更することができる。

【００６８】続いて、上記の装置を利用した測定の手順
をフローチャートにしたがって説明する。検査前の準備
として、検査対象となる光学部材に応じた部品に関する
情報をデータテーブルとしてロードする。また、情報に
したがって部品形状に適した拡散板を選択すると共に、
撮影倍率を設定する。

【００６９】

【検査フロー】検査全体の流れは図１６のフローチャー
トに示される。ＣＣＤカメラから画像を入力し(ステッ
プA-1)、輝度の分布に基づいて被検レンズの像に対応す
る部品領域を分離する(ステップA-2、サブルーチンは図
17)。

【００７０】部品領域の分離処理中に部品が所定の検査
位置になく欠損していると判断された場合には、部品領
域分離処理中で欠損フラグがセットされ、検査ループで
はこの欠損フラグがセットされているか否かにより検査
を続行するか否かを選択する(ステップA-3)。

【００７１】分離された部品領域の画像は、動的２値化
処理によりベース輝度より高輝度の散乱性の欠陥と、低
輝度の吸収性の欠陥とに分離され(ステップA-4、サブル
ーチンは図20)、必要に応じてファインダーマーク等の
刻印を分離し(ステップA-5,6、サブルーチンは図21)、
左右の検査光学系の別により異なる判定処理を実行す
る。

【００７２】左検査光学系の画像に基づく検査はステッ
プA-8〜A-17、右検査光学系の画像に基づく検査はステ
ップA-18,19で実行される。いずれも分離された部品領
域内の２値画像から欠陥等の特徴量を抽出し、抽出され
た結果に基づいて被検レンズの良否を判定する。一方の
検査で不良が判定された場合には、他方の検査が終了し
ていなくとも結果を表示して対象となっているレンズの
検査を中止する(ステップA-20,21)。

【００７３】左右両方の検査でも不良が判定されない場
合には、双方の検査結果を総合して判定して結果を表示
し(A-22〜24)、検査対象となるレンズがなくなるまで検
査を続行する(ステップA-25,26)。なお、ステップA-21,
24では、判定結果を表示する際に、レンズが不良である
場合には印点ユニット１４０により被検レンズ１に不良
品であることを表示するマークをつける。

【００７４】左検査光学系における処理は、分離された
刻印自体の良否判定(ステップA9,10、サブルーチンは図
23)、成形型に発生した型キズの判定(ステップA-12〜1
6、サブルーチンは図24,25)である。型キズが発生し、
あるいは消滅した場合には、警報装置により直ちに検査
者に告知する。

【００７５】続いて、上記検査フロー中に含まれる各サ
ブルーチンについて説明する。

【００７６】

【領域分離】領域分離処理は、入力された原画像から検
査対象となる部品領域を切り出して、背景領域と分離す
る処理である。入力データは、原画像、ｘ，ｙ各軸の走
査の閾値、背景と部品領域とを分離するための閾値、部
品サイズ、有効径設定値、判定エリア設定値である。

【００７７】図１７に示されるように、まず、原画像を
高輝度の背景領域と中間輝度の部品領域との間の閾値を
用いて２値化する(ステップB-1)。

【００７８】続いて、２値化画像を互いに直交するｘ軸
方向とｙ軸方向とに順に走査し、各軸の投影分布を求
め、これに基づいて部品外形の境界点を検出すると共
に、検査によって外形が検出されたか否かを判断する
(ステップB-2〜B-7)。

【００７９】投影分布は、同一のｙまたはｘ座標を持つ
画素の明るさの総和である。実施例の装置の場合、被検
レンズがセットされていれば、図１８(A)に示されるよ
うに高輝度の背景領域Ｂの中にハッチングで示した中輝
度の部品領域Ｓが１つ含まれる画像が得られるため、そ
れぞれ方向における２値化画像の投影分布は図１８(B)
(C)に示されるようになり、分布の境界位置を検出する
ことにより、部品領域を図中破線で示すような矩形に切
り出すことができる。

【００８０】これに対して、被検レンズがセットされて
いない場合には、撮影画像およびその投影分布は図１９
(A)(B)(C)に示されるようにほぼ一様となるため、分布
の境界位置を検出することができない。したがって、境
界位置が求められたか否かを判断することにより、部品
がセットされているのか、欠損によりセットされていな
いのかを判断することができる。

【００８１】以上のステップB-1〜B-7の処理が、部品領
域の予備分離であり、これによりいずれか一方の検査で
境界点が検出されない場合には、欠損フラグをセットし
て検査ループに戻り(ステップB-8)、ｘ，ｙ軸の境界点
が共に検出された場合には、次の段階の本分離処理に入
る。

【００８２】本分離処理では、予備分離で得られた各境
界点のデータとあらかじめ入力された被検レンズの形状
のデータとに基づき、予備分離された矩形領域から部品
形状に合致した実際の検査対象となる領域を分離する。
予備分離の段階で既に処理対象領域がほぼ部品領域のみ
を含む狭い領域に絞られているため、本分離を高速、高
精度で実行することが可能となる。

【００８３】この領域分離処理では、実効部品外形、重
心を求めると共に、予め入力されていた部品サイズ、基
準有効径、基準判定エリアに基づいて倍率、実効有効
径、実効判定エリアを求める(ステップB-9〜B-13)。

【００８４】上記のように、実施例の部品領域分離処理
では、処理の負荷が本分離より低い予備分離の段階で部
品の欠損を判別することができるため、部品領域分離を
全て実行した後に欠損を判断する場合と比較して、欠損
を迅速に判定することができ、多数の被検レンズを検査
する場合の検査スピードを向上させることができる。

【００８５】２値化抽出処理は、領域分離処理により設
定された部品領域の原画像から特徴量を抽出する処理で
ある。入力は、原画像、処理対象領域の実効有効径、吸
収性欠陥抽出用の２値化閾値、散乱性欠陥抽出用の２値
化閾値等である。

【００８６】２値化抽出処理は、領域分離処理により設
定された部品領域の原画像から特徴量を抽出する処理で
ある。入力は、原画像、処理対象領域の実効有効径、低
輝度側の輝度シフト値、高輝度側の輝度シフト値等であ
る。

【００８７】図２０に示されるように、領域分離処理に
より求められた処理対象領域の画素のヒストグラムをと
り、そのピーク法による閾値を部品領域のベース輝度と
して求める(ステップC-1,2)。

【００８８】ステップC-3〜C-8では、光学部材の種類、
検査の内容に応じて部品領域内の輝度差が突出する領域
の輝度を必要に応じてベース輝度に置換する。この置換
は、平滑化により動的２値化に用いられる閾値画像を形
成する際の前処理として行われる。

【００８９】この例では原画像を平滑化した画像を部品
毎に定められた輝度シフト値に応じてシフトして動的２
値化の閾値画像として用いる。ただし、原画像を単に平
滑化して得られた平滑化画像を閾値画像として用いる
と、原画像にピークの大きい欠陥がある場合に、その周
辺に位置するピークの小さい欠陥が抽出されない可能性
がある。例えば、原画像にベース輝度から高輝度側に突
出した欠陥が存在すると、平滑化画像では欠陥部分のピ
ーク輝度は低くなるものの欠陥の周囲の領域の輝度が押
し上げられる。そして、この平滑化画像を輝度シフトし
て閾値画像を形成すると、結果的に欠陥の周辺領域の閾
値が高くなり、周辺領域に位置するピークの低い高輝度
欠陥が抽出されなくなる可能性がある。これらの不具合
は、低輝度側でも同様に生じ得る。

【００９０】ステップC-3〜C-8の処理は、上記の不具合
を防ぐための処理である。ただし、被検物である光学部
材の種類、判定基準によっては輝度の置換が全く必要な
い場合、低輝度側のみ必要となる場合、高輝度側のみ必
要となる場合、そして高低両側の置換が必要となる場合
がある。平滑化の前処理で輝度の置換を実行すれば、そ
の処理にかかる分だけ検査の所用時間が長くなるため、
必要とされる場合にのみ最小限の置換を実行する。

【００９１】高輝度側、すなわち散乱性の欠陥が検査対
象とならない場合には、ステップC-5でベース輝度から
所定値αマイナスした値以下の低輝度側のみ置換し、低
輝度側、すなわち吸収性の欠陥が検査対象とならない場
合にはステップC-8でベース輝度より所定値αプラスし
た値以上の高輝度側のみ置換し、散乱性、吸収性の欠陥
の双方を検査対象とする場合には、±αの範囲外の高低
両側の輝度を置換する(C-6)。

【００９２】なお、判定基準が非常に緩やかでベース輝
度から著しく突出した部分のみを欠陥として抽出できれ
ば足りる場合には、輝度シフト値を大きくとることによ
り抽出が可能となるため、輝度は置換されない。

【００９３】上記の前処理の後、移動平均法による平滑
化により平滑化画像が形成され、これを低輝度側、高輝
度側にそれぞれ検査対象に応じて所定量シフトすること
により低輝度側、高輝度側の閾値画像が形成される。こ
れらの閾値画像を原画像と比較することにより、浮動閾
値法による動的２値化処理が実行され(ステップC-9,10,
11)、低輝度の欠陥、高輝度の欠陥がそれぞれ２値画像
として抽出される。

【００９４】上記の２種類の２値化処理により、前述の
図７(B)(C)に示されたように、２つの２値化画像が得ら
れる。それぞれの２値化画像から各性状の欠陥に相当す
る領域を図形として抽出し、それぞれの判定基準に基づ
いて抽出された各欠陥が許容できるか否かを判定する。
光学部材の良否の判定は、性状により異なる基準を有す
るため、上記のように性状別に独立して判断することに
より、正確な判定が可能となる。

【００９５】なお、上記の動的２値化処理に用いられる
閾値の決定が適切でないと、感度が高すぎて欠陥として
扱う必要のない微小なキズ等の判定処理に必要のない情
報までが抽出されて後で実行される判定処理が複雑とな
り、あるいは、反対に感度が低すぎて欠陥として扱わな
ければならないキズ等の情報が抽出されずに正確な判定
ができないといった不具合が生じる。

【００９６】そこで、この実施例では、動的２値化によ
り得られる抽出結果が後処理に適したレベルとなるよう
低輝度側、高輝度側の輝度シフト値が検査対象となる光
学部材の種類毎に予め登録されており、検査時には光学
部材の種類に応じて読み出されて使用される。

【００９７】

【刻印分離】刻印分離処理は、刻印が形成された光学部
材を検査する際に、予め刻印の位置、面積等の情報を記
憶しておき、この情報を用いて部品領域の２値原画像か
ら刻印領域を分離する処理である。

【００９８】カメラのファインダー用のレンズには、フ
ァインダー視野を規定する視野マーク、あるいはオート
フォーカスの範囲を規定するオートフォーカスマーク等
が形成される場合がある。これらのマークは、レンズ成
形用の型に形成された微細な凹部により、周囲の面に対
してわずかに突出した刻印として形成されている。被写
体からの光束はこの刻印の部分で散乱するため、マーク
が他の部分より暗くなり、ファインダー視野内の枠とし
て見ることができる。

【００９９】刻印は、検査光学系にとっては散乱性の欠
陥と同一の性質を有するため、刻印が形成されたレンズ
の性能を他のレンズと同様の検査ルーチンで検査する場
合には、刻印部分の画像が僅かにでも残っていると、こ
れが欠陥として認識されてレンズが不良と判定される。

【０１００】特に、刻印が形成されたファインダー用レ
ンズは、ファインダーとして組み立てられた際に刻印の
形成された面がピント面に配置され、僅かな欠陥であっ
ても目立って見えるため、良、不良を判定する際の規準
が厳しい。したがって、刻印付の光学部材を検査する際
には、事前に刻印部分の画像を残さず除去する必要があ
る。

【０１０１】刻印分離処理での入力データは、２値化さ
れた原画像、原画像の重心、外径、設計値通りの刻印の
基準画像、その重心、マスクの膨張回数、刻印の個数で
ある。

【０１０２】図２１のフローチャートと図２２の画像の
説明図とを参照して刻印分離処理を説明する。まず、刻
印の基準画像をマスク画像として読み込み、これを膨張
させて膨張マスク画像を作成する(ステップD-1,D-2)。
図２２(A)が２値化原画像、(B)が膨張マスク画像であ
る。

【０１０３】これらの画像を図２２(C)に示すように重
心を一致させるよう重ね合わせて画素毎に論理積をとる
(ＡＮＤ演算する)ことにより、(D)に示すように膨張マ
スク画像に重複しない欠陥を取り除いた一次画像が得ら
れる(ステップD-3,4)。ＡＮＤ演算は、２つの対応する
２値化画像を画素単位で比較し、少なくとも一方の画素
の濃度が「１」である画素の濃度を「１」、両方の画素
の濃度が「０」である画素を「０」として新たな画像を
形成する処理である。マスク画像を膨張させることによ
り、撮影のズレ等による原画像中の刻印の位置誤差を吸
収させることができる。膨張は、図形の境界画素の周囲
の画素を図形と同一の濃度に変換する処理であり、ここ
では撮影誤差を考慮して３回程度膨張させる。

【０１０４】続いて、ラベリング処理により、一次画像
に含まれる図形をそれぞれグループ分けして番号を付す
(ステップD-6)。ラベリング数を予め入力されていた刻
印の数と比較し、ラベリング数の方が少ない場合には、
複数の刻印の少なくとも２つが連続した１つの図形とし
て認識されたことを意味するため、刻印不良フラグを立
てて検査ループに戻る(ステップD-7)。

【０１０５】刻印数よりラベリング数の方が多い場合に
は、マスクされた領域内に欠陥が存在することを意味す
る。この場合には、ラベリングされた図形の面積をそれ
ぞれ求め、面積が大きい順に刻印数分の図形をマークす
る。刻印の領域は一次画像に残る欠陥の領域より大きい
と仮定できるため、この処理でマークされない図形を消
去することにより、図２２(E)に示すように分離可能な
欠陥を含まない刻印画像が得られる(ステップD-8〜1
1)。

【０１０６】ただし、刻印と連続して分離できない欠陥
がある場合には、この欠陥を含めた領域が刻印として認
識されることとなる。後述の刻印判定処理では、抽出さ
れた刻印領域の面積を設計値と比較して良、不良を判断
するため、刻印に連続する欠陥の面積が大きい場合に
は、刻印自体の不良と判定される。

【０１０７】最後に、刻印の画像を原画像から差し引く
ことにより、刻印が分離された画像を得ることができる
(ステップD-12)。なお、刻印数とラベリング数が等しい
場合には、マスクされた領域内に分離可能な欠陥が存在
しないことを意味するため、一次画像がそのまま刻印画
像として用いられる(ステップD-8,12)。

【０１０８】

【刻印判定】刻印判定処理は、光学素子の表面に形成さ
れた刻印の良否を正常な刻印との面積比に基づいて判定
する処理である。入力は、個々の刻印についての処理対
象領域、刻印分離処理で分離された刻印画像、刻印数、
正常な刻印の面積、許容される面積比の上限および下限
である。

【０１０９】図２３のフローチャートに示されるよう
に、まず、処理対象領域内から第ｉ番目の刻印を抽出し
てその面積Ｓ1を求める(ステップE-3〜8)。面積を求め
る際に、処理対象領域内の図形をラベリングし、複数の
図形が含まれる場合にはその中の最大面積を有する図形
を刻印と認識する(ステップE-4〜7)。刻印分離処理にお
いて抽出された刻印画像に分離可能な他の欠陥要因が含
まれる場合にも、上記の処理により刻印以外の画像を除
くことができる。

【０１１０】第ｉ番目の刻印の正常な場合の面積をＳ0
として、Ｓ1とＳ0との比が上限と下限との間となるか否
かを判定し、範囲から外れる場合には直ちに刻印不良フ
ラグをセットして検査ループに戻る(ステップE-9〜1
1)。

【０１１１】カウンタｉをインクリメントしつつ、それ
ぞれの刻印について順に良否を判定し、全ての刻印が正
常と判定されると、検査ループに戻る(ステップE-2)。

【０１１２】複数の刻印が形成されている場合、１つで
も不良となる刻印があれば不良品となるため、不良が発
見された場合には未検査の刻印を判定することなくその
時点で判定処理を中断する。これにより、全ての刻印を
判定してから良否を判定するより判定にかかる時間を短
縮することができる。

【０１１３】

【型キズ検知】プラスチック製の光学部材を型から取り
出す際、成形品が十分に硬化していないと型の側にプラ
スチックが付着して残る場合がある。型にプラスチック
が付着すると、型の中に凸部が形成されることとなり、
これを除去せずに成形を続けると成形品に不要な凹部が
型キズとして形成される。また、プラスチック片が型に
付着して長時間経過して硬化すると、これが離脱した後
にも型に凹状のキズが残る場合もある。さらに、型はレ
ンズ成形部分が単独で取り外せるように構成されてお
り、この部分を型本体に組み付ける際にキズがつく場合
もある。この明細書では、このように型に残ったプラス
チック片により生じた成型品の凹状の欠陥、あるいは型
自体が削られることにより成型品に生じた凸状の欠陥を
総称して型キズと呼ぶこととする。

【０１１４】成型品から製品として許容されない程度の
型キズが発見された際には、これを直ちに製造ラインに
フィードバックし、型に付着したプラスチックを除去
し、あるいは型自体を交換する必要がある。

【０１１５】型キズは、光学部材の同一箇所に同一形状
で連続して発生するが、検査員の目視による検査では他
の欠陥との識別が困難であるため、製造ラインへのフィ
ードバックが遅れ、製品の歩留まりが悪くなる。

【０１１６】そこで、実施例の装置では、画像処理技術
を用いて２値化画像から型キズを統計的な手法により判
定する。すなわち、図２４に示す型キズ検知処理は、２
値化画像から型キズを統計的な手法により抽出し、原則
として同一箇所に所定の連続検知回数以上連続して出現
する図形を型キズとして検出する。ただし、同一箇所へ
の図形の出現が一時中断した場合にも、所定の不連続許
容回数内に再発した場合には、中断が検出漏れによるも
のと仮定して中断前の出現回数を用いてカウントを再開
する。

【０１１７】なお、被検物が多数個取りの金型により成
形される場合には、型キズ候補のデータは各キャビティ
毎に保存しておき、検査対象となっている被検物が成形
されたキャビティに応じたデータを逐次読み出して利用
する。

【０１１８】入力は、２値化画像内の図形の重心座標、
図形の個数Ｍ、型キズ候補の重心座標、型キズ候補の個
数Ｋ、重心座標によって図形の異同を判定する際の位置
誤差マージンＲ、型キズとみなす連続検知回数Ｓ、不連
続許容回数Ｃの各データである(ステップF-1)。

【０１１９】なお、検査の開始時には、型キズ候補の数
Ｋは０であり、検査により型キズと考えられる性状の欠
陥が抽出されると、これらが全て型キズ候補として登録
される。

【０１２０】以下の処理では、ステップF-2〜17におい
て型キズ候補を基準として一致する図形があるか否かを
判断して既存の型キズ候補の型キズとしての登録、ある
いは候補からの削除を行い、これが終了した後、ステッ
プF-18〜26において図形を基準として既存の型キズ候補
との重複を避けながら新規の型キズ候補の追加を行う。
なお、型キズ候補、図形の個数が共に「０」である場合
には、ステップF-1,2,3,18,19の処理、判断の後、実質
的な処理は行わずに検査ループに戻る。

【０１２１】型キズ候補が存在する場合には、この型キ
ズ候補に一致する図形が存在するか否かを型キズ候補の
重心座標と図形の重心座標との距離に基づいて判断する
(ステップF-２〜８)。型キズに一致する図形が存在する
場合には、出現頻度の指標となる連続出現回数をインク
リメントすると共に連続不出現回数を０にリセットする
(ステップF-9,10)。

【０１２２】連続出現回数が所定の型キズ認知回数Ｓ以
上となると、型キズが発生したものと判定し、型キズ検
知フラグをセットしてこの候補を型キズとして登録する
(ステップF-11〜14)。登録されるデータは、型キズの重
心の座標、発見された部品のキャビティ番号、左右いず
れの検査光学系による画像かの区別である。

【０１２３】全ての図形と照合しても当該型キズ候補と
一致する図形が存在しない場合には、型キズ候補の連続
不出限界数をインクリメントし、これが所定の不連続許
容回数より大きければ型キズ候補を削除し、小さければ
そのまま次の型キズ候補の照合を続ける(ステップF-5,1
6,17,15)。

【０１２４】全ての型キズ候補の照合が終了すると、次
に各図形について一致する型キズ候補があるか否かを判
断し(ステップF-18〜25)、一致する型キズ候補がない図
形については新規の型キズ候補として追加する(ステッ
プF-26)。

【０１２５】上記の処理により、連続して発生する欠陥
を統計的に評価して型キズの発生を検知することができ
る。

【０１２６】

【型キズ管理】型キズ管理処理は、発生していた型キズ
の消滅を検知するための処理である。型キズの原因とな
る型に付着したプラスチックは、成形を続ける間に成型
品に付着して型から剥離する場合もあり、型キズ検知処
理で型キズが発生した場合にも、その直後に型キズが消
滅すれば、製造ラインへのフィードバックは不要とな
る。

【０１２７】図２５に示される型キズ管理処理は、型キ
ズ検知処理を単純化して構成されており、全ての型キズ
について一致する図形があるか否かを判定し(ステップG
-2〜8)、一致する場合には連続不出現回数を０にリセッ
トし、次の型キズの判定を続ける(ステップG-9,10)。

【０１２８】一致する図形が存在しない場合には、連続
不出現回数をインクリメントし(ステップG-11)、これが
所定の不連続許容回数Ｃ以上であれば、型キズの登録を
削除して型キズ消去フラグをセットする(ステップG-13,
14)。全ての型キズについての照合が終了すると、検査
ループに戻って処理が続けられる。

【０１２９】上記の型キズ管理処理により、型キズ検知
処理により検知された型キズが継続して出現している
か、あるいは消滅したかを監視することができ、型キズ
検知処理と組み合わせることにより型キズに関する統計
的な管理が可能となる。

【０１３０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、被検物を撮影した画像に基づいて画像処理の手法に
より被検物の欠陥を検出することができるため、光学部
材の客観的で安定した評価が可能となる。また、光軸に
近い中心領域と周辺領域とで拡散透過率が異なる拡散板
を用いることにより、一回の撮影で光学部材に含まれる
性状の異なる２種類の欠陥を同時に検出することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施例にかかる光学部材検査装置
を示す光学系の概略と処理系のブロックとを含む説明図
である。

【図２】 図１の装置における被検物の形状と拡散手段
の形状とを対比して示す説明図である。

【図３】 図１の光学系の被検レンズがセットされた状
態での光路を示す説明図である。

【図４】 図１の装置により撮影される被検レンズに欠
陥がない場合の画像を示す説明図である。

【図５】 図１の装置により撮影される被検レンズに吸
収性の欠陥がある場合の画像を示す説明図である。

【図６】 図１の装置により撮影される被検レンズに散
乱性の欠陥がある場合の画像を示す説明図である。

【図７】 図１の装置により撮影された画像の１走査線
上の輝度分布の例を示し、(A)が原画像の信号、(B)が低
輝度成分を２値化した信号、(C)が高輝度成分を２値化
した信号である。

【図８】 図１の光学系の被検レンズがセットされない
状態での光路を示す説明図である。

【図９】 実施例の装置において負レンズを検査する場
合の構成を示す図１と同様の説明図である。

【図１０】 被検物の例として４個取り金型により成形
された正レンズのランナにより接続された状態を示す斜
視図である。

【図１１】 実施例の光学系を利用した装置の具体的な
構成を示す正面図である。

【図１２】 図１１の装置の側面図である。

【図１３】 図１１の装置の照明ユニットを示す断面図
である。

【図１４】 図１１の装置の拡散手段の構成を示す平面
図である。

【図１５】 ランナに接続された状態で図１１の装置の
レンズ保持ユニットにセットされた被検レンズ１と、左
右の検査光学系との位置関係を示す説明図である。

【図１６】 図１１の装置の検査処理全体を示すフロー
チャートである。

【図１７】 検査フロー中の領域分離のサブルーチンを
示すフローチャートである。

【図１８】 被検レンズがセットされた状態での画像と
その投影分布とを示す説明図である。

【図１９】 被検レンズがセットされない状態での画像
とその投影分布とを示す説明図である。

【図２０】 検査フロー中の２値化抽出のサブルーチン
を示すフローチャートである。

【図２１】 検査フロー中の刻印分離のサブルーチンを
示すフローチャートである。

【図２２】 刻印分離処理の原理を示す２値画像の説明
図である。

【図２３】 検査フロー中の刻印判定のサブルーチンを
示すフローチャートである。

【図２４】 検査フロー中の型キズ検知のサブルーチン
を示すフローチャートである。

【図２５】 検査フロー中の型キズ管理のサブルーチン
を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 被検レンズ(正レンズ) ２ 被検レンズ(負レンズ) ３ 補正レンズ １０ 光源 ２０ 拡散手段 ２１ 第１拡散板 ２２ 第２拡散板 ２３ 遮光マスク ３０ ＣＣＤカメラ ３１ 撮影レンズ ３２ ＣＣＤセンサ ４０ 画像処理装置 ５０ モニタディスプレイ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木田 敦 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源と、 拡散透過率の高い周辺領域、および拡散透過率の低い中
   心領域を有し、前記光源から発した光束を拡散させる拡
   散手段と、 該拡散手段を透過して被検物である光学部材を透過した
   光束を受光する位置に設けられ、前記被検物を撮影する
   撮影手段と、 該撮影手段から出力される画像信号に基づいて前記被検
   物の欠陥を判定する判定手段とを備えることを特徴とす
   る光学部材検査装置。
2. 【請求項２】前記拡散手段は、前記撮影手段の光軸に対
   してほぼ垂直な平板状の部材として設けられていること
   を特徴とする請求項１に記載の光学部材検査装置。
3. 【請求項３】前記拡散手段の中心領域は、該中心領域か
   ら垂直に射出した光束の範囲が前記被検物にほぼ一致す
   るよう設定されていることを特徴とする請求項２に記載
   の光学部材検査装置。
4. 【請求項４】前記拡散手段の周辺領域と中心領域とは、
   共に前記被検物の平面形状と相似形であることを特徴と
   する請求項２に記載の光学部材検査装置。
5. 【請求項５】前記拡散手段と前記被検物との間に、前記
   被検物を透過した光束が前記撮影手段に取り込まれるよ
   う光束を屈折させる補正レンズが配置されていることを
   特徴とする請求項１に記載の光学部材検査装置。
6. 【請求項６】前記被検物が負レンズである場合に、前記
   補正レンズとして正レンズを用いることを特徴とする請
   求項５に記載の光学部材検査装置。
7. 【請求項７】前記光源、前記拡散手段、前記撮影手段か
   ら構成される検査光学系を複数組備え、該検査光学系
   は、前記拡散板の中心領域から前記被検物に入射する光
   束の強度と、周辺領域から前記被検物に入射する光束の
   強度との割合がそれぞれ異なるよう設定されていること
   を特徴とする請求項１に記載の光学部材検査装置。
8. 【請求項８】照明手段から発して被検物を透過した光束
   を撮影手段により撮影して前記被検物の欠陥を検査する
   光学部材検査装置において、 前記照明手段は、前記被検物に対して輝度の低い照明光
   を撮影手段の光軸方向から入射させると共に、輝度の高
   い照明光を撮影手段の光軸に対して斜め方向から入射さ
   せることを特徴とする光学部材検査装置。
9. 【請求項９】前記照明手段は、前記高輝度照明光を前記
   被検物の光軸回りの全周方向から前記被検物に入射させ
   ることを特徴とする請求項８に記載の光学部材検査装
   置。
10. 【請求項１０】光源からの光束を拡散透過率が低い中心
    領域と拡散透過率が高い周辺領域とを有する拡散手段に
    より拡散させて被検物に入射させ、該被検物を透過した
    光束が達する位置に設けられた撮影手段により前記被検
    物を撮影して被検物の欠陥を検査する光学部材検査方法
    であって、 前記被検物の画像を入力するステップと、 入力画像から前記被検物の像が含まれない背景領域と前
    記被検物の像が含まれる部品領域とに分離するステップ
    と、 分離された部品領域の画像を該部品領域のベース輝度よ
    り低い第１の閾値を用いて２値化するステップと、 前記部品領域の画像を該部品領域のベース輝度より高い
    第２の閾値を用いて２値化するステップと、 前記２つの２値化ステップで得られた信号をそれぞれ性
    状の異なる欠陥として前記被検物の良否を判定するステ
    ップとを有することを特徴とする光学部材検査方法。