レンズ欠陥検査装置
【課題】面照明と液晶パネル、撮像手段及び異物除去手段等の効果的な使用により、レンズに付着した異物を欠陥として判定することを防止しつつ、レンズ自体の欠陥を高精度に検査できると共に、構成簡易にして安価に形成可能なレンズ欠陥検査装置を提供する。
【解決手段】面照明と、該面照明と検査対象レンズとの間に配置されて透光部と遮光部を所定のパターンに設定可能な液晶パネルと、面照明から照射され液晶パネルを透過した光により検査対象レンズを撮像する撮像手段と、検査対象レンズに所定圧のエアを吹き付けて該レンズに付着した異物を除去可能な異物除去手段と、面照明、液晶パネル、撮像手段及び異物除去手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。また、前記制御手段は、異物除去手段の作動前後の撮像データを比較することにより、異物の有無を判定する。
【解決手段】面照明と、該面照明と検査対象レンズとの間に配置されて透光部と遮光部を所定のパターンに設定可能な液晶パネルと、面照明から照射され液晶パネルを透過した光により検査対象レンズを撮像する撮像手段と、検査対象レンズに所定圧のエアを吹き付けて該レンズに付着した異物を除去可能な異物除去手段と、面照明、液晶パネル、撮像手段及び異物除去手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。また、前記制御手段は、異物除去手段の作動前後の撮像データを比較することにより、異物の有無を判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラレンズやメガネレンズ等の各種レンズの外観上の欠陥を、自動的かつ高精度に検査するためのレンズ欠陥検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のレンズ欠陥検査装置としては、例えば特許文献１に開示されている。このレンズ欠陥検査装置は、面照明と検査対象レンズとの間に配置されて透光部と遮光部が所定パターンに設定可能な液晶パネルと、面照明から照射されて液晶パネルの透光部を透過した光により検査対象レンズを撮像する撮像手段と、面照明、液晶パネル及び撮像手段等を制御する制御手段と、を備えたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２２９３２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような検査装置においては、透光部及び遮光部が所定のパターンに設定可能な液晶パネルと面照明の使用により、検査対象レンズの外観上の欠陥を撮像手段で撮像できて、検査の自動化を図ることができるものの、レンズの表面にゴミ等の異物が付着していた場合に、これを欠陥として判定しまう虞があり、傷、割れ、発泡等のレンズ自体の欠陥のみを高精度に検査することが難しい。特に、この種のレンズの製造工場を半導体製造工場のようなクリーンな工場とすることが、コスト面等において現実的に困難であることから、工場内に浮遊する等して存在するゴミ等の異物が検査対象レンズに付着し易く、このような場合の異物をレンズ自体の欠陥として判定しない高精度でかつ安価な検査装置の出現が望まれているのが実情である。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、面照明と液晶パネル、撮像手段及び異物除去手段等の効果的な使用により、レンズに付着した異物を欠陥として判定することを防止しつつ、レンズ自体の欠陥を高精度に検査できると共に、構成簡易にして安価なレンズ欠陥検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、検査対象レンズの製造時にレンズ自体に発生する欠陥を検査するレンズ欠陥検査装置であって、面照明と、該面照明と検査対象レンズとの間に配置されて透光部と遮光部を所定のパターンに設定可能な液晶パネルと、前記面照明から照射され前記液晶パネルを透過した光により検査対象レンズを撮像する撮像手段と、前記検査対象レンズに所定圧のエアを吹き付けて該レンズに付着した異物を除去可能な異物除去手段と、前記面照明、液晶パネル、撮像手段及び異物除去手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、前記異物除去手段が、所定圧のエアを発生するエア発生部と、該エア発生部から供給されるエアを前記検査対象レンズの表裏面に向けて噴射可能な一対の噴射ノズルと、を有し、前記制御手段の制御により、一対の噴射ノズルから所定のタイミングで検査対象レンズに向けてエアが噴射されることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に記載の発明は、前記制御手段は、前記液晶パネルのパターンを所定に設定して、前記異物除去手段を作動させずに前記撮像手段で撮像した撮像データと、前記異物除去手段を作動させて前記撮像手段で撮像した撮像データとを比較することにより、異物の有無を判定することを特徴とする。さらに、請求項４に記載の発明は、前記液晶パネルのパターンが、方形状もしくはリング状の透光部と遮光部からなる第１パターンと、該第１パターンの透光部と遮光部が逆に配置された第２パターンとで形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のうち請求項１に記載の発明によれば、検査対象レンズに所定圧のエアを吹き付けて該レンズに付着した異物を除去可能な異物除去手段、及びこれを制御する制御手段等を備えるため、撮像手段の撮像による検査対象レンズの検査時に、異物除去手段の使用で異物を除去して検査でき、異物を欠陥と判定することを防止しつつ、傷、割れ、発泡等のレンズ自体の欠陥を高精度に検査することができると共に、異物除去手段の付設により対応できて、構成簡易にして装置を安価に形成することができる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、異物除去手段が、所定圧のエアを発生するエア発生部と、このエア発生部から供給されるエアを検査対象レンズの表裏面に向けて所定のタイミングで噴射可能な一対の噴射ノズルを有するため、レンズに付着した異物を確実に除去できると共に、異物除去手段の構成やその制御を簡略化させて、装置を一層安価に形成することができる。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の発明の効果に加え、制御手段が、異物除去手段を作動させずに撮像した撮像データと、異物除去手段を作動させて撮像した撮像データとを比較して、異物の有無を判定するため、レンズに付着した異物の撮像データと異物以外の欠陥による撮像データとを明確に識別できて、異物や欠陥の検査精度を一層高めることができる。
【００１２】
さらに、請求項４に記載の発明によれば、請求項１ないし３に記載の発明の効果に加え、液晶パネルのパターンが、方形状もしくはリング状の透光部と遮光部からなる第１パターン及び第２パターンとで形成されるため、パターンの設定が容易に行えると共に、検査対象レンズの全域の撮像データを容易に得ることができて、異物や欠陥の検査精度をより一層高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るレンズ欠陥検査装置の一実施形態を示す正面図
【図２】同その側面図
【図３】同概略構成図
【図４】同制御手段のブロック図
【図５】同面照明の斜視図
【図６】同液晶パネルの分解斜視図
【図７】同動作の一例を示すフローチャート
【図８】同液晶パネルのパターンの説明図
【図９】同他のパターンの説明図
【図１０】同異物除去手段の動作説明図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜図１０は、本発明に係るレンズ欠陥検査装置の一実施形態を示している。図１及び図２に示すように、レンズ欠陥検査装置１（以下、検査装置１という）は、コラム２と、このコラム２上にＸＹＺ方向に移動可能に配置されると共に、検査対象レンズＷ（以下、レンズＷという）がセットされるテーブル３と、このテーブル３の上方でＺ方向に移動可能に配置された撮像手段４等を備えている。
【００１５】
前記テーブル３の内部の所定位置には、面照明５及び液晶パネル６が配置されると共に、前記テーブル３の上方の所定位置には、テーブル３上のレンズＷをセットしたり検査済みのレンズＷを取り出すためのワーク交換ロボット７（図１参照）が例えばＸＹＺ方向に移動可能に配置されている。さらに、前記テーブル３の所定位置には、図示しない支持機構により該テーブル３に支持され、後述するエア発生部８ａと共に異物除去手段８を構成する上下一対の噴射ノズル８ｂ、８ｃが、その噴射方向がレンズＷの表面Ｗａと裏面Ｗｂに指向した状態で配置されている。
【００１６】
この検査装置１は、図３に示すように、前記面照明５にインバータ９が接続されると共に、前記液晶パネル６に液晶駆動部１０が接続され、前記撮像手段４にカメラ移動部１１が接続され、また、前記噴射ノズル８ｂ、８ｃに前記エア発生部８ａが接続され、これらが制御手段１３にそれぞれ接続されている。また、撮像手段４のＣＣＤからなる撮像部４ａも制御手段１３に接続され、この制御手段１３にはディスプレイ１４等が接続されている。そして、面照明５から矢印ロの如く照射される光が液晶パネル６の後述する透光部２７ａを透過してレンズＷに照射され、このレンズＷを透過した透過光が図の矢印イ方向に移動可能な撮像手段４の撮像部４ａで撮像されるようになっている。
【００１７】
前記制御手段１３は、図４に示すように、バスライン１５を介して接続されたタイマ等を有するＣＰＵ１６、ＲＯＭ１７、ＲＡＭ１８、入力インターフェース１９（入力Ｉ／Ｆ）、出力インターフェース２０（出力Ｉ／Ｆ）、ハードディスク２１（ＨＤ）、入力Ｉ／Ｆ１９に接続されたキーボード２２及びマウス２３、出力Ｉ／Ｆ２０に接続されたスピーカ２４等を有している。
【００１８】
そして、この制御手段１３の前記入力Ｉ／Ｆ１９には、前記撮像手段４が接続されると共に、前記カメラ移動部１１からのフォーカス位置信号Ｓ１や検査位置に配置した図示しないセンサ等で検知されるレンズ有信号Ｓ２等の各種信号が入力されるようになっている。また、制御手段１３の出力Ｉ／Ｆ２０には、前記ディスプレイ１４が接続されると共に、前記インバータ９、液晶駆動部１０、カメラ移動部１１及びエア発生部８ａ（噴射ノズル８ｂ、８ｃ）等がそれぞれ接続されている。
【００１９】
前記面照明５は、図５に示すように、薄い皿状の反射板２５の内面に複数本（図では６本）の高周波蛍光管２６を一定間隔で互いに平行に併設状態で配置することにより形成され、各高周波蛍光管２６は該蛍光管２６を点灯させるための前記インバータ９にそれぞれ接続されている。そして、制御手段１３の制御信号によりインバータ９で発生した高周波電圧が高周波蛍光管２６の各電極に印加されることにより、高周波蛍光管２６が点灯して液晶パネル６に所定光量の光（可視光）が照射されるようになっている。
【００２０】
この面照明５の光量は、後述する液晶パネル６の透光部２７ａを透過してレンズＷに十分な光を照射し、レンズＷの画像が良好に得られる程度に設定されている。なお、本発明の面照明５は、光源として高周波蛍光管２６の使用に限らず、例えばＬＥＤ等の光源を使用することも勿論可能であり、光源の種類に応じて前記インバータ９も所定のものが使用される。
【００２１】
前記液晶パネル６は、図６に示すように、対向する一対の電極基板の間に液晶が封入されて外周縁に額縁部６ｂを有する液晶表示部６ａと、この液晶表示部６ａの裏面側に配置された樹脂フレーム６ｃ及び裏フレーム６ｄと、液晶表示部６ａの表面側に配置された表フレーム６ｅと、前記樹脂フレーム６ｃと裏フレーム６ｄ間に配置された光学シートとしての拡散シート６ｆ及び集光シート６ｇ等を有している。また、前記液晶表示部６ａの額縁部６ｂ等には、液晶を駆動させるためのドライバーＩＣが搭載されており、このドライバーＩＣが前記液晶駆動部１０に接続されている。
【００２２】
そして、この液晶パネル６は、制御手段１３の制御信号により液晶駆動部１０を介してドライバーＩＣが所定に動作することにより、液晶表示部６ａに後述する透光部２７ａと遮光部２７ｂの組み合わせからなる所定のパターン２７、２８が表示されるようになっている。なお、この液晶パネル６の構成は、図示した例に限定されず、例えば樹脂フレーム６ｃ、裏フレーム６ｄ、拡散シート６ｆ、集光シート６ｇの全部もしくは一部を削除した構成を採用したり、ドライバーＩＣ用の駆動回路が実装された基板を液晶表示部６ａの近傍に配置する等、適宜の構成を採用することができる。
【００２３】
次に、このように構成された検査装置１の動作の一例を、図７のフローチャートに基づいて説明する。なお、図７に示すフローチャートは、制御手段１３のＲＯＭ１７に記憶されているプログラムに従って自動的に実行される。先ず、検査装置１の電源が投入されるとプログラムがスタート（Ｓ１００）し、液晶表示部６ａに表示されるパターンや異物除去手段８のエアタイミング等の検査条件が設定（Ｓ１０１）される。
【００２４】
この検査条件のパターンとは、例えば図８に示すように、正方形状の透光部２７ａ（図で白色部分）と遮光部２７ｂ（図で黒色部分）が格子状に交互に配列（配置）された（ａ）に示す第１パターン２７と、この第１パターン２７の透光部２７ａと遮光部２７ｂを逆配列とした（ｂ）に示す第２パターン２８とで形成されている。このパターン２７、２８としては、図８の例に限定されず、例えば図９に示すような透光部２７ａと遮光部２７ｂが円環状に形成された第１パターン２７と第２パターン２８を使用する等、レンズＷの全域をカバーできるような適宜形状の透光部と遮光部を有するパターンを使用することができる。
【００２５】
また、検査条件のエアタイミングとは、図１０に示すように、一対の噴射ノズル８ｂ、８ｃからのエアの噴射タイミングであり、（ａ）に示すように各噴射ノズル８ｂ、８ｃからエアがそれぞれ同時に噴射される同時噴射か、（ｂ）に示すように一方の噴射ノズル８ｂから噴射した後に直ちに（もしくは所定時間Ｔ経過後に）他方の噴射ノズル８ｂから噴射する非同時噴射（時間差噴射）か、あるいは（ｃ）に示すように各ノズル８ｂ、８ｃからエアが交互に噴射される交互噴射等が使用される。なお、図示した例では、各噴射ノズル８ｂ、８ｃの噴射圧を同一として説明したが、例えば各タイミングに応じて、各噴射ノズル８ｂ、８ｃの噴射圧を変化させる等、噴射圧を所定に設定できるようにしても良い。
【００２６】
前記ステップＳ１０１で検査条件としてのパターン２７、２８やエアタイミングが設定されると、検査対象レンズであるレンズＷがセットされたか否かが判断（Ｓ１０２）され、この判断Ｓ１０２は「ＹＥＳ」になるまで繰り返される。そして、判断Ｓ１０２で「ＹＥＳ」になると、すなわちテーブル３上にワーク交換ロボット７によりレンズＷがセットされると、前記レンズ有信号Ｓ２が制御手段１３に入力され、該制御手段１３の制御信号でカメラ移動部１１により撮像手段４が所定量移動（上下動）してフォーカス位置に設定（Ｓ１０３）される。
【００２７】
このステップＳ１０３で撮像手段４がフォーカス位置が設定されると、制御手段１３の制御信号によりインバータ９が作動して面照明５が点灯し、この点灯状態で、制御手段１３の制御信号により液晶駆動部１０が所定に動作して、ステップＳ１０１で設定した第１パターン２７及び第２パターン２８のうち、第１パターン２７に設定（Ｓ１０４）される。これにより、液晶パネル６の液晶表示部６ａに、例えば図８（ａ）に示すパターン２７の透光部２７ａと遮光部２７ｂが形成された状態となる。
【００２８】
そして、この状態でレンズＷが撮像手段４により撮像（Ｓ１０５）される。この撮像時に、面照明５の光が液晶パネル６の第１パターン２７の各透光部２７ａを透過してレンズＷに照射されるため、レンズＷに単純な平行光の照射ではなく、斜め方向からの照射も可能となり、傷等のレンズＷ自体の欠陥部分や、レンズＷの表面Ｗａ及び裏面Ｗｂに付着したゴミ等の異物の明暗がはっきりした状態となり、この状態でレンズＷが撮像される。
【００２９】
レンズＷが撮像されると、その撮像データが例えば制御手段１３のＣＰＵ１６で適宜に処理されて、撮像データＡ１としてＲＡＭ１８等に一時的に記憶（Ｓ１０６）される。このとき、撮像手段４の撮像部４ａで撮像された撮像データＡ１は、ＣＰＵ１６により二値化処理等の画像処理がなされ、この処理データ中に例えば予め記憶してある欠陥に関する基準値を超えた部位がある場合に、該部位が欠陥として検出されその個数や大きさ等が欠陥データとしてＲＡＭ１８やＨＤ２１に一時記憶されることになる。この処理は、後述する各撮像データについても同様である。
【００３０】
ステップＳ１０８で第１パターン２７の撮像データＡ１が撮像されて記憶されたら、第２パターン２８が撮像されたか否かが判断（Ｓ１０７）され、この判断Ｓ１０７で「ＮＯ」の場合は、液晶パネル６のパターンが第１パターン２７から第２パターン２８に設定（Ｓ１０８）され、前記ステップＳ１０５に戻る。そして、ステップＳ１０５及びＳ１０６を実行して、第２パターン２８の撮像データＡ２を記憶したら、判断Ｓ１０７で「ＹＥＳ」となり、制御手段１３の制御信号により、前記異物除去手段８のエア発生部８ａを作動させて、一対の噴射ノズル８ｂ、８ｃからエアが噴射（Ｓ１０９）される。このとき、一対の噴射ノズル８ｂ、８ｃから噴射されるエアは、ステップＳ１０１で設定した所定のタイミングで噴射され、レンズＷの表面Ｗａや裏面Ｗｂに付着している異物が吹き飛ばされて該レンズＷの各面Ｗａ、Ｗｂから除去される。
【００３１】
ステップＳ１０９でエアがレンズＷの表面Ｗａ及び裏面Ｗｂに向けて噴射されると、この状態で前記ステップＳ１０４〜Ｓ１０８と同様のステップＳ１１０〜Ｓ１１４が実行される。すなわち、エア噴射後に、液晶パネル６の液晶パターンが第１パターン２７に設定（Ｓ１１０）されて撮像手段４で撮像（Ｓ１１１）され、この撮像データＢ１が記憶（Ｓ１１２）されて、第２パターン２８が撮像されたか否かが判断（Ｓ１１３）され、その後、第２パターン２８に設定（Ｓ１１４）されて、ステップＳ１１１に戻る。ここまでのステップにより、エア噴射前の第１パターン２７と第２パターン２８による撮像データＡ１、Ａ２と、エア噴射後の第１パターン２７と第２パターン２８による撮像データＢ１、Ｂ２がＲＡＭ１８等にそれぞれ記憶された状態となる。
【００３２】
この状態で制御部１３のＣＰＵ１６により、撮像データＡ１、Ａ２からなるデータＡと、撮像データＢ１、Ｂ２からなる撮像データＢが比較（Ｓ１１５）されて、欠陥が有りか否かが判断（Ｓ１１６）される。このとき、撮像データＡと撮像データＢに共に欠陥がない場合は、判断Ｓ１１６で「ＮＯ」となり、レンズＷが良品と判定（Ｓ１１７）される。また、撮像データＡで欠陥が検出されたものの、この欠陥が撮像データＢでは検出されなかった場合は、欠陥がレンズＷに付着したゴミ等の異物でありエアにより除去されたものとして、レンズＷを良品が判定（Ｓ１１７）される。一方、撮像データＡで検出された欠陥が撮像データＢでも検出された場合は、それがレンズＷ自体の傷、割れ、発泡等の欠陥として不良品と判定（Ｓ１１８）される。
【００３３】
なお、判断Ｓ１１６における欠陥が有りか否かの判断は、算出した欠陥度を予め設定した基準値と比較することにより行われ、その際、欠陥度は、例えばレンズＷを正面から見た場合に、中心である位置に向かうに従い欠陥度合いが高くなるように設定、すなわち検出された位置に応じて重み付けがなされている。また、例えば同一位置の欠陥が、複数のパターン２７で検出された場合は、重複してカウントしないようになっている。
【００３４】
そして、前記ステップＳ１１７、Ｓ１１８で、レンズＷが「良品」もしくは「不良品」と判定されたら、レンズＷの対象ロットの検査が終了したか否かが判断（Ｓ１１９）され、この判断Ｓ１１５で「ＮＯ」の場合は、判断Ｓ１０２に戻り、同一ロットの次のレンズＷに対して判断Ｓ１０２以降が繰り返される。一方、判断Ｓ１１９で「ＹＥＳ」の場合、すなわち対象ロットの全てのレンズＷの検査が終了したら、面照明５を消灯させる等して、一連のプログラムがエンド（Ｓ１２０）となる。なお、ステップＳ１１７、Ｓ１１８で良品もしくは不良品と判定されたレンズＷは、ワーク交換ロボット７等により、良品箱もしくは不良箱に明確に区別されて保管されたり、ディスプレイ１６に判定結果や欠陥箇所（部位）が表示されるようになっている。
【００３５】
つまり、このフローチャートによれば、液晶パネル６の透光部２７ａを２つのパターン２７、２８に設定可能に構成し、各パターン２７、２８におけるレンズＷの画像を撮像することにより、レンズＷの欠陥を一定方向のみの光ではなく複数方向からの光で撮像することができて、各欠陥部分の明暗が目立つように明瞭にしつつ撮像できることになる。そして、一対の噴射ノズル８ｂ、８ｃによるエアの噴射前後の両撮像データＡ、Ｂを比較することにより、レンズＷに付着した異物を従来のようにレンズＷ自体の欠陥として判定することが防止されるようになっている。
【００３６】
ところで、以上のフローチャートにおいては、各レンズＷにおいて、両パターン２７、２８で撮像した後に、異物除去手段８を作動させて再び両パターン２７、２８で撮像し、その両撮像データを比較するようにしたが、例えば第１パターン２７による撮像前に、先ず異物除去手段８を作動させて、その後に両パターン２７、２８による撮像データを得て、レンズＷの欠陥自体を判定するようにしても良い。
【００３７】
また、異物除去手段８を作動させずに、先ず両パターン２７、２８で撮像した撮像データにより、異物を含む欠陥が検出された場合のレンズＷに対してのみ、異物除去手段８を作動させ、当該レンズＷにつき再び撮像データを得て、検出されたものが異物か欠陥かの判定を行うようにしても良く、このようにすれば、異物除去手段８の作動回数を必要最低限とすること等が可能になる。すなわち、異物除去手段８の作動時期は、例えば工場のクリーン度合いやレンズＷの欠陥発生度合い等に応じて、前記フローチャート以外の適宜のフローチャートを採用することができる。
【００３８】
このように、前記実施形態の検査装置１にあっては、レンズＷに向けて所定圧のエアを吹き付けて該レンズＷに付着した異物を除去可能なエア発生部８ａ及び噴射ノズル８ｂ、８ｃからなる異物除去手段８と、これを制御する制御手段１３を備えるため、撮像手段４の撮像によるレンズＷの検査時に、噴射ノズル８ｂ、８ｃからエアを噴射することにより異物を吹き飛ばす等して除去した状態で検査でき、異物を傷等の欠陥と判定することを防止しつつ、レンズＷ自体の傷、割れ、発泡等の欠陥を高精度に検査することができる。
【００３９】
特に、異物除去手段８が、所定圧のエアを発生するエア発生部８ａと、このエア発生部８ａから供給されるエアをレンズＷの表裏面Ｗａ、Ｗｂに向けて噴射可能な一対の噴射ノズル８ｂ、８ｃを有するため、レンズＷに付着した異物を確実に除去することができると共に、異物除去手段８の構成やその制御を簡略化させて、検査装置１を安価に形成することができる。
【００４０】
また、制御手段１３により、噴射ノズル８ａ、８ｂのエア噴射前に撮像した撮像データＡと噴射ノズル８ｂ、８ｃによるエア噴射後の撮像データＢとが比較されて、異物の有無を判定するようにすれば、レンズＷに付着した異物の撮像データと異物以外の欠陥による撮像データとを明確に識別できて、異物や欠陥の検査精度を一層高めることができる。その際、一対の噴射ノズル８ｂ、８ｃによるエアの噴射タイミングや噴射圧をレンズＷの形態等に応じて所定に設定することにより、レンズＷの表面Ｗａ等に付着した異物を確実に除去することができて、検査精度を一層高めることができると共に、各種レンズＷに適用できて、検査装置１の汎用性を向上させることができる。
【００４１】
さらに、液晶パネル６のパターンが、方形状もしくはリング状の透光部２７ａと遮光部２７ｂからなる第１パターン２７と第２パターン２８とで構成されているため、パターンの設定が容易に行えると共に、レンズＷの全域の撮像データＡ、Ｂを容易に得ることができて、レンズＷの異物や欠陥の検査精度をより一層高めることができる。
【００４２】
また、面照明５とレンズＷとの間に、透光部２７ａと遮光部２７ｂが所定の２つのパターン２７、２８に設定可能な液晶パネル６が配置され、面照明５から照射される光が各パターン２７、２８を介してレンズＷに照射されると共にレンズＷを透過した光を利用して撮像手段４で撮像されるため、液晶パネル６のパターン２７、２８の形状を所望に設定することにより、レンズＷの欠陥部分への光の照射方向に変化を持たせることができて、欠陥や異物部分の明暗をはっきりさせつつ撮像手段４で欠陥や異物を明瞭に撮像することができる。
【００４３】
また、液晶パネル６のパターンが、液晶表示部６ａの略全域に透光部２７ａと遮光部２７ｂが形成可能な第１パターン２７と第２パターン２８からなるため、液晶パネル６の全域からレンズＷに所定方向から光（照明）を照射することができる。さらに、面照明５が例えば複数本の高周波蛍光管２６を併設状態で配置することにより形成されているため、液晶パネル６からレンズＷに照射される光に十分な光量を得ることができ、これらのことから、各種レンズＷの検査精度を向上させつつ検査の自動化が図れて、コスト安価なレンズを得ることが可能となる。
【００４４】
なお、前記実施形態においては、液晶パネル６のバックライトとして機能する面照明５を、液晶パネル６と別体で形成して所定距離隔てて配置したが、本発明はこれに限定されず、液晶パネル６にレンズＷに所定の光を照射できる十分な光量が得られる場合は、バックライトが一体化された液晶パネルを使用することもできる。また、上記実施形態において、液晶パネル６の所定距離前方に、例えば所定形態のルーバー層を配置して液晶パネル６から照射される光を平行光とすることも可能である。
【００４５】
さらに、前記実施形態においては、異物除去手段８の噴射ノズル８ｂ、８ｃをレンズＷの表裏面Ｗａ、Ｗｂにそれぞれ固定的に配置したが、例えば噴射ノズル８ｂ、８ｃの噴射方向をレンズＷに対して回転させたり移動させつつ行うようにしたり、レンズＷの各面Ｗａ、Ｗｂに複数の噴射ノズルを配置することもできる。また、噴射ノズル８ｂ、８ｃのテーブル３に対する配置位置も、図示した例に限定されず、所定の異物除去効果が得られる適宜位置に配置することができる。また、異物除去手段として、例えば所定の振動（波動）が得られる超音波振動子等を使用して、レンズＷに超音波振動等を付与することにより、レンズＷの表面等に付着した異物を除去する構成を採用することもできる。
【００４６】
またさらに、前記実施形態における、制御手段１５の構成、コラム２に対する面照明５や撮像手段４等の配置位置、液晶パネル６のパターン数等は一例であって、例えば画像処理部を撮像手段４に内蔵したり、撮像手段４を下方で面照明５等を上方に配置したり、あるいは液晶パネル６のパターンを３つ以上に設定する等、本発明に係る各発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜に変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、メガネレンズやカメラレンズへの利用に限らず、他の全てのレンズの外観上の欠陥検査にも利用できる。
【符号の説明】
【００４８】
１・・・・・・・レンズ欠陥検査装置
２・・・・・・・コラム
３・・・・・・・テーブル
４・・・・・・・撮像手段
４ａ・・・・・・撮像部
５・・・・・・・面照明
６・・・・・・・液晶パネル
７・・・・・・・ワーク交換ロボット
８・・・・・・・異物除去手段
８ａ・・・・・・エア発生部
８ｂ、８ｃ・・・噴射ノズル
９・・・・・・・インバータ
１０・・・・・・液晶駆動部
１１・・・・・・カメラ移動部
１３・・・・・・制御手段
１６・・・・・・ＣＰＵ
１７・・・・・・ＲＯＭ
１８・・・・・・ＲＡＭ
２５・・・・・・反射板
２６・・・・・・高周波蛍光管
２７・・・・・・第１パターン
２７ａ・・・・・透光部
２７ｂ・・・・・遮光部
２８・・・・・・第２パターン
Ｗ・・・・・・・検査対象レンズ
Ｗａ・・・・・・表面
Ｗｂ・・・・・・裏面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラレンズやメガネレンズ等の各種レンズの外観上の欠陥を、自動的かつ高精度に検査するためのレンズ欠陥検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のレンズ欠陥検査装置としては、例えば特許文献１に開示されている。このレンズ欠陥検査装置は、面照明と検査対象レンズとの間に配置されて透光部と遮光部が所定パターンに設定可能な液晶パネルと、面照明から照射されて液晶パネルの透光部を透過した光により検査対象レンズを撮像する撮像手段と、面照明、液晶パネル及び撮像手段等を制御する制御手段と、を備えたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２２９３２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような検査装置においては、透光部及び遮光部が所定のパターンに設定可能な液晶パネルと面照明の使用により、検査対象レンズの外観上の欠陥を撮像手段で撮像できて、検査の自動化を図ることができるものの、レンズの表面にゴミ等の異物が付着していた場合に、これを欠陥として判定しまう虞があり、傷、割れ、発泡等のレンズ自体の欠陥のみを高精度に検査することが難しい。特に、この種のレンズの製造工場を半導体製造工場のようなクリーンな工場とすることが、コスト面等において現実的に困難であることから、工場内に浮遊する等して存在するゴミ等の異物が検査対象レンズに付着し易く、このような場合の異物をレンズ自体の欠陥として判定しない高精度でかつ安価な検査装置の出現が望まれているのが実情である。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、面照明と液晶パネル、撮像手段及び異物除去手段等の効果的な使用により、レンズに付着した異物を欠陥として判定することを防止しつつ、レンズ自体の欠陥を高精度に検査できると共に、構成簡易にして安価なレンズ欠陥検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、検査対象レンズの製造時にレンズ自体に発生する欠陥を検査するレンズ欠陥検査装置であって、面照明と、該面照明と検査対象レンズとの間に配置されて透光部と遮光部を所定のパターンに設定可能な液晶パネルと、前記面照明から照射され前記液晶パネルを透過した光により検査対象レンズを撮像する撮像手段と、前記検査対象レンズに所定圧のエアを吹き付けて該レンズに付着した異物を除去可能な異物除去手段と、前記面照明、液晶パネル、撮像手段及び異物除去手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、前記異物除去手段が、所定圧のエアを発生するエア発生部と、該エア発生部から供給されるエアを前記検査対象レンズの表裏面に向けて噴射可能な一対の噴射ノズルと、を有し、前記制御手段の制御により、一対の噴射ノズルから所定のタイミングで検査対象レンズに向けてエアが噴射されることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に記載の発明は、前記制御手段は、前記液晶パネルのパターンを所定に設定して、前記異物除去手段を作動させずに前記撮像手段で撮像した撮像データと、前記異物除去手段を作動させて前記撮像手段で撮像した撮像データとを比較することにより、異物の有無を判定することを特徴とする。さらに、請求項４に記載の発明は、前記液晶パネルのパターンが、方形状もしくはリング状の透光部と遮光部からなる第１パターンと、該第１パターンの透光部と遮光部が逆に配置された第２パターンとで形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のうち請求項１に記載の発明によれば、検査対象レンズに所定圧のエアを吹き付けて該レンズに付着した異物を除去可能な異物除去手段、及びこれを制御する制御手段等を備えるため、撮像手段の撮像による検査対象レンズの検査時に、異物除去手段の使用で異物を除去して検査でき、異物を欠陥と判定することを防止しつつ、傷、割れ、発泡等のレンズ自体の欠陥を高精度に検査することができると共に、異物除去手段の付設により対応できて、構成簡易にして装置を安価に形成することができる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、異物除去手段が、所定圧のエアを発生するエア発生部と、このエア発生部から供給されるエアを検査対象レンズの表裏面に向けて所定のタイミングで噴射可能な一対の噴射ノズルを有するため、レンズに付着した異物を確実に除去できると共に、異物除去手段の構成やその制御を簡略化させて、装置を一層安価に形成することができる。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の発明の効果に加え、制御手段が、異物除去手段を作動させずに撮像した撮像データと、異物除去手段を作動させて撮像した撮像データとを比較して、異物の有無を判定するため、レンズに付着した異物の撮像データと異物以外の欠陥による撮像データとを明確に識別できて、異物や欠陥の検査精度を一層高めることができる。
【００１２】
さらに、請求項４に記載の発明によれば、請求項１ないし３に記載の発明の効果に加え、液晶パネルのパターンが、方形状もしくはリング状の透光部と遮光部からなる第１パターン及び第２パターンとで形成されるため、パターンの設定が容易に行えると共に、検査対象レンズの全域の撮像データを容易に得ることができて、異物や欠陥の検査精度をより一層高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るレンズ欠陥検査装置の一実施形態を示す正面図
【図２】同その側面図
【図３】同概略構成図
【図４】同制御手段のブロック図
【図５】同面照明の斜視図
【図６】同液晶パネルの分解斜視図
【図７】同動作の一例を示すフローチャート
【図８】同液晶パネルのパターンの説明図
【図９】同他のパターンの説明図
【図１０】同異物除去手段の動作説明図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜図１０は、本発明に係るレンズ欠陥検査装置の一実施形態を示している。図１及び図２に示すように、レンズ欠陥検査装置１（以下、検査装置１という）は、コラム２と、このコラム２上にＸＹＺ方向に移動可能に配置されると共に、検査対象レンズＷ（以下、レンズＷという）がセットされるテーブル３と、このテーブル３の上方でＺ方向に移動可能に配置された撮像手段４等を備えている。
【００１５】
前記テーブル３の内部の所定位置には、面照明５及び液晶パネル６が配置されると共に、前記テーブル３の上方の所定位置には、テーブル３上のレンズＷをセットしたり検査済みのレンズＷを取り出すためのワーク交換ロボット７（図１参照）が例えばＸＹＺ方向に移動可能に配置されている。さらに、前記テーブル３の所定位置には、図示しない支持機構により該テーブル３に支持され、後述するエア発生部８ａと共に異物除去手段８を構成する上下一対の噴射ノズル８ｂ、８ｃが、その噴射方向がレンズＷの表面Ｗａと裏面Ｗｂに指向した状態で配置されている。
【００１６】
この検査装置１は、図３に示すように、前記面照明５にインバータ９が接続されると共に、前記液晶パネル６に液晶駆動部１０が接続され、前記撮像手段４にカメラ移動部１１が接続され、また、前記噴射ノズル８ｂ、８ｃに前記エア発生部８ａが接続され、これらが制御手段１３にそれぞれ接続されている。また、撮像手段４のＣＣＤからなる撮像部４ａも制御手段１３に接続され、この制御手段１３にはディスプレイ１４等が接続されている。そして、面照明５から矢印ロの如く照射される光が液晶パネル６の後述する透光部２７ａを透過してレンズＷに照射され、このレンズＷを透過した透過光が図の矢印イ方向に移動可能な撮像手段４の撮像部４ａで撮像されるようになっている。
【００１７】
前記制御手段１３は、図４に示すように、バスライン１５を介して接続されたタイマ等を有するＣＰＵ１６、ＲＯＭ１７、ＲＡＭ１８、入力インターフェース１９（入力Ｉ／Ｆ）、出力インターフェース２０（出力Ｉ／Ｆ）、ハードディスク２１（ＨＤ）、入力Ｉ／Ｆ１９に接続されたキーボード２２及びマウス２３、出力Ｉ／Ｆ２０に接続されたスピーカ２４等を有している。
【００１８】
そして、この制御手段１３の前記入力Ｉ／Ｆ１９には、前記撮像手段４が接続されると共に、前記カメラ移動部１１からのフォーカス位置信号Ｓ１や検査位置に配置した図示しないセンサ等で検知されるレンズ有信号Ｓ２等の各種信号が入力されるようになっている。また、制御手段１３の出力Ｉ／Ｆ２０には、前記ディスプレイ１４が接続されると共に、前記インバータ９、液晶駆動部１０、カメラ移動部１１及びエア発生部８ａ（噴射ノズル８ｂ、８ｃ）等がそれぞれ接続されている。
【００１９】
前記面照明５は、図５に示すように、薄い皿状の反射板２５の内面に複数本（図では６本）の高周波蛍光管２６を一定間隔で互いに平行に併設状態で配置することにより形成され、各高周波蛍光管２６は該蛍光管２６を点灯させるための前記インバータ９にそれぞれ接続されている。そして、制御手段１３の制御信号によりインバータ９で発生した高周波電圧が高周波蛍光管２６の各電極に印加されることにより、高周波蛍光管２６が点灯して液晶パネル６に所定光量の光（可視光）が照射されるようになっている。
【００２０】
この面照明５の光量は、後述する液晶パネル６の透光部２７ａを透過してレンズＷに十分な光を照射し、レンズＷの画像が良好に得られる程度に設定されている。なお、本発明の面照明５は、光源として高周波蛍光管２６の使用に限らず、例えばＬＥＤ等の光源を使用することも勿論可能であり、光源の種類に応じて前記インバータ９も所定のものが使用される。
【００２１】
前記液晶パネル６は、図６に示すように、対向する一対の電極基板の間に液晶が封入されて外周縁に額縁部６ｂを有する液晶表示部６ａと、この液晶表示部６ａの裏面側に配置された樹脂フレーム６ｃ及び裏フレーム６ｄと、液晶表示部６ａの表面側に配置された表フレーム６ｅと、前記樹脂フレーム６ｃと裏フレーム６ｄ間に配置された光学シートとしての拡散シート６ｆ及び集光シート６ｇ等を有している。また、前記液晶表示部６ａの額縁部６ｂ等には、液晶を駆動させるためのドライバーＩＣが搭載されており、このドライバーＩＣが前記液晶駆動部１０に接続されている。
【００２２】
そして、この液晶パネル６は、制御手段１３の制御信号により液晶駆動部１０を介してドライバーＩＣが所定に動作することにより、液晶表示部６ａに後述する透光部２７ａと遮光部２７ｂの組み合わせからなる所定のパターン２７、２８が表示されるようになっている。なお、この液晶パネル６の構成は、図示した例に限定されず、例えば樹脂フレーム６ｃ、裏フレーム６ｄ、拡散シート６ｆ、集光シート６ｇの全部もしくは一部を削除した構成を採用したり、ドライバーＩＣ用の駆動回路が実装された基板を液晶表示部６ａの近傍に配置する等、適宜の構成を採用することができる。
【００２３】
次に、このように構成された検査装置１の動作の一例を、図７のフローチャートに基づいて説明する。なお、図７に示すフローチャートは、制御手段１３のＲＯＭ１７に記憶されているプログラムに従って自動的に実行される。先ず、検査装置１の電源が投入されるとプログラムがスタート（Ｓ１００）し、液晶表示部６ａに表示されるパターンや異物除去手段８のエアタイミング等の検査条件が設定（Ｓ１０１）される。
【００２４】
この検査条件のパターンとは、例えば図８に示すように、正方形状の透光部２７ａ（図で白色部分）と遮光部２７ｂ（図で黒色部分）が格子状に交互に配列（配置）された（ａ）に示す第１パターン２７と、この第１パターン２７の透光部２７ａと遮光部２７ｂを逆配列とした（ｂ）に示す第２パターン２８とで形成されている。このパターン２７、２８としては、図８の例に限定されず、例えば図９に示すような透光部２７ａと遮光部２７ｂが円環状に形成された第１パターン２７と第２パターン２８を使用する等、レンズＷの全域をカバーできるような適宜形状の透光部と遮光部を有するパターンを使用することができる。
【００２５】
また、検査条件のエアタイミングとは、図１０に示すように、一対の噴射ノズル８ｂ、８ｃからのエアの噴射タイミングであり、（ａ）に示すように各噴射ノズル８ｂ、８ｃからエアがそれぞれ同時に噴射される同時噴射か、（ｂ）に示すように一方の噴射ノズル８ｂから噴射した後に直ちに（もしくは所定時間Ｔ経過後に）他方の噴射ノズル８ｂから噴射する非同時噴射（時間差噴射）か、あるいは（ｃ）に示すように各ノズル８ｂ、８ｃからエアが交互に噴射される交互噴射等が使用される。なお、図示した例では、各噴射ノズル８ｂ、８ｃの噴射圧を同一として説明したが、例えば各タイミングに応じて、各噴射ノズル８ｂ、８ｃの噴射圧を変化させる等、噴射圧を所定に設定できるようにしても良い。
【００２６】
前記ステップＳ１０１で検査条件としてのパターン２７、２８やエアタイミングが設定されると、検査対象レンズであるレンズＷがセットされたか否かが判断（Ｓ１０２）され、この判断Ｓ１０２は「ＹＥＳ」になるまで繰り返される。そして、判断Ｓ１０２で「ＹＥＳ」になると、すなわちテーブル３上にワーク交換ロボット７によりレンズＷがセットされると、前記レンズ有信号Ｓ２が制御手段１３に入力され、該制御手段１３の制御信号でカメラ移動部１１により撮像手段４が所定量移動（上下動）してフォーカス位置に設定（Ｓ１０３）される。
【００２７】
このステップＳ１０３で撮像手段４がフォーカス位置が設定されると、制御手段１３の制御信号によりインバータ９が作動して面照明５が点灯し、この点灯状態で、制御手段１３の制御信号により液晶駆動部１０が所定に動作して、ステップＳ１０１で設定した第１パターン２７及び第２パターン２８のうち、第１パターン２７に設定（Ｓ１０４）される。これにより、液晶パネル６の液晶表示部６ａに、例えば図８（ａ）に示すパターン２７の透光部２７ａと遮光部２７ｂが形成された状態となる。
【００２８】
そして、この状態でレンズＷが撮像手段４により撮像（Ｓ１０５）される。この撮像時に、面照明５の光が液晶パネル６の第１パターン２７の各透光部２７ａを透過してレンズＷに照射されるため、レンズＷに単純な平行光の照射ではなく、斜め方向からの照射も可能となり、傷等のレンズＷ自体の欠陥部分や、レンズＷの表面Ｗａ及び裏面Ｗｂに付着したゴミ等の異物の明暗がはっきりした状態となり、この状態でレンズＷが撮像される。
【００２９】
レンズＷが撮像されると、その撮像データが例えば制御手段１３のＣＰＵ１６で適宜に処理されて、撮像データＡ１としてＲＡＭ１８等に一時的に記憶（Ｓ１０６）される。このとき、撮像手段４の撮像部４ａで撮像された撮像データＡ１は、ＣＰＵ１６により二値化処理等の画像処理がなされ、この処理データ中に例えば予め記憶してある欠陥に関する基準値を超えた部位がある場合に、該部位が欠陥として検出されその個数や大きさ等が欠陥データとしてＲＡＭ１８やＨＤ２１に一時記憶されることになる。この処理は、後述する各撮像データについても同様である。
【００３０】
ステップＳ１０８で第１パターン２７の撮像データＡ１が撮像されて記憶されたら、第２パターン２８が撮像されたか否かが判断（Ｓ１０７）され、この判断Ｓ１０７で「ＮＯ」の場合は、液晶パネル６のパターンが第１パターン２７から第２パターン２８に設定（Ｓ１０８）され、前記ステップＳ１０５に戻る。そして、ステップＳ１０５及びＳ１０６を実行して、第２パターン２８の撮像データＡ２を記憶したら、判断Ｓ１０７で「ＹＥＳ」となり、制御手段１３の制御信号により、前記異物除去手段８のエア発生部８ａを作動させて、一対の噴射ノズル８ｂ、８ｃからエアが噴射（Ｓ１０９）される。このとき、一対の噴射ノズル８ｂ、８ｃから噴射されるエアは、ステップＳ１０１で設定した所定のタイミングで噴射され、レンズＷの表面Ｗａや裏面Ｗｂに付着している異物が吹き飛ばされて該レンズＷの各面Ｗａ、Ｗｂから除去される。
【００３１】
ステップＳ１０９でエアがレンズＷの表面Ｗａ及び裏面Ｗｂに向けて噴射されると、この状態で前記ステップＳ１０４〜Ｓ１０８と同様のステップＳ１１０〜Ｓ１１４が実行される。すなわち、エア噴射後に、液晶パネル６の液晶パターンが第１パターン２７に設定（Ｓ１１０）されて撮像手段４で撮像（Ｓ１１１）され、この撮像データＢ１が記憶（Ｓ１１２）されて、第２パターン２８が撮像されたか否かが判断（Ｓ１１３）され、その後、第２パターン２８に設定（Ｓ１１４）されて、ステップＳ１１１に戻る。ここまでのステップにより、エア噴射前の第１パターン２７と第２パターン２８による撮像データＡ１、Ａ２と、エア噴射後の第１パターン２７と第２パターン２８による撮像データＢ１、Ｂ２がＲＡＭ１８等にそれぞれ記憶された状態となる。
【００３２】
この状態で制御部１３のＣＰＵ１６により、撮像データＡ１、Ａ２からなるデータＡと、撮像データＢ１、Ｂ２からなる撮像データＢが比較（Ｓ１１５）されて、欠陥が有りか否かが判断（Ｓ１１６）される。このとき、撮像データＡと撮像データＢに共に欠陥がない場合は、判断Ｓ１１６で「ＮＯ」となり、レンズＷが良品と判定（Ｓ１１７）される。また、撮像データＡで欠陥が検出されたものの、この欠陥が撮像データＢでは検出されなかった場合は、欠陥がレンズＷに付着したゴミ等の異物でありエアにより除去されたものとして、レンズＷを良品が判定（Ｓ１１７）される。一方、撮像データＡで検出された欠陥が撮像データＢでも検出された場合は、それがレンズＷ自体の傷、割れ、発泡等の欠陥として不良品と判定（Ｓ１１８）される。
【００３３】
なお、判断Ｓ１１６における欠陥が有りか否かの判断は、算出した欠陥度を予め設定した基準値と比較することにより行われ、その際、欠陥度は、例えばレンズＷを正面から見た場合に、中心である位置に向かうに従い欠陥度合いが高くなるように設定、すなわち検出された位置に応じて重み付けがなされている。また、例えば同一位置の欠陥が、複数のパターン２７で検出された場合は、重複してカウントしないようになっている。
【００３４】
そして、前記ステップＳ１１７、Ｓ１１８で、レンズＷが「良品」もしくは「不良品」と判定されたら、レンズＷの対象ロットの検査が終了したか否かが判断（Ｓ１１９）され、この判断Ｓ１１５で「ＮＯ」の場合は、判断Ｓ１０２に戻り、同一ロットの次のレンズＷに対して判断Ｓ１０２以降が繰り返される。一方、判断Ｓ１１９で「ＹＥＳ」の場合、すなわち対象ロットの全てのレンズＷの検査が終了したら、面照明５を消灯させる等して、一連のプログラムがエンド（Ｓ１２０）となる。なお、ステップＳ１１７、Ｓ１１８で良品もしくは不良品と判定されたレンズＷは、ワーク交換ロボット７等により、良品箱もしくは不良箱に明確に区別されて保管されたり、ディスプレイ１６に判定結果や欠陥箇所（部位）が表示されるようになっている。
【００３５】
つまり、このフローチャートによれば、液晶パネル６の透光部２７ａを２つのパターン２７、２８に設定可能に構成し、各パターン２７、２８におけるレンズＷの画像を撮像することにより、レンズＷの欠陥を一定方向のみの光ではなく複数方向からの光で撮像することができて、各欠陥部分の明暗が目立つように明瞭にしつつ撮像できることになる。そして、一対の噴射ノズル８ｂ、８ｃによるエアの噴射前後の両撮像データＡ、Ｂを比較することにより、レンズＷに付着した異物を従来のようにレンズＷ自体の欠陥として判定することが防止されるようになっている。
【００３６】
ところで、以上のフローチャートにおいては、各レンズＷにおいて、両パターン２７、２８で撮像した後に、異物除去手段８を作動させて再び両パターン２７、２８で撮像し、その両撮像データを比較するようにしたが、例えば第１パターン２７による撮像前に、先ず異物除去手段８を作動させて、その後に両パターン２７、２８による撮像データを得て、レンズＷの欠陥自体を判定するようにしても良い。
【００３７】
また、異物除去手段８を作動させずに、先ず両パターン２７、２８で撮像した撮像データにより、異物を含む欠陥が検出された場合のレンズＷに対してのみ、異物除去手段８を作動させ、当該レンズＷにつき再び撮像データを得て、検出されたものが異物か欠陥かの判定を行うようにしても良く、このようにすれば、異物除去手段８の作動回数を必要最低限とすること等が可能になる。すなわち、異物除去手段８の作動時期は、例えば工場のクリーン度合いやレンズＷの欠陥発生度合い等に応じて、前記フローチャート以外の適宜のフローチャートを採用することができる。
【００３８】
このように、前記実施形態の検査装置１にあっては、レンズＷに向けて所定圧のエアを吹き付けて該レンズＷに付着した異物を除去可能なエア発生部８ａ及び噴射ノズル８ｂ、８ｃからなる異物除去手段８と、これを制御する制御手段１３を備えるため、撮像手段４の撮像によるレンズＷの検査時に、噴射ノズル８ｂ、８ｃからエアを噴射することにより異物を吹き飛ばす等して除去した状態で検査でき、異物を傷等の欠陥と判定することを防止しつつ、レンズＷ自体の傷、割れ、発泡等の欠陥を高精度に検査することができる。
【００３９】
特に、異物除去手段８が、所定圧のエアを発生するエア発生部８ａと、このエア発生部８ａから供給されるエアをレンズＷの表裏面Ｗａ、Ｗｂに向けて噴射可能な一対の噴射ノズル８ｂ、８ｃを有するため、レンズＷに付着した異物を確実に除去することができると共に、異物除去手段８の構成やその制御を簡略化させて、検査装置１を安価に形成することができる。
【００４０】
また、制御手段１３により、噴射ノズル８ａ、８ｂのエア噴射前に撮像した撮像データＡと噴射ノズル８ｂ、８ｃによるエア噴射後の撮像データＢとが比較されて、異物の有無を判定するようにすれば、レンズＷに付着した異物の撮像データと異物以外の欠陥による撮像データとを明確に識別できて、異物や欠陥の検査精度を一層高めることができる。その際、一対の噴射ノズル８ｂ、８ｃによるエアの噴射タイミングや噴射圧をレンズＷの形態等に応じて所定に設定することにより、レンズＷの表面Ｗａ等に付着した異物を確実に除去することができて、検査精度を一層高めることができると共に、各種レンズＷに適用できて、検査装置１の汎用性を向上させることができる。
【００４１】
さらに、液晶パネル６のパターンが、方形状もしくはリング状の透光部２７ａと遮光部２７ｂからなる第１パターン２７と第２パターン２８とで構成されているため、パターンの設定が容易に行えると共に、レンズＷの全域の撮像データＡ、Ｂを容易に得ることができて、レンズＷの異物や欠陥の検査精度をより一層高めることができる。
【００４２】
また、面照明５とレンズＷとの間に、透光部２７ａと遮光部２７ｂが所定の２つのパターン２７、２８に設定可能な液晶パネル６が配置され、面照明５から照射される光が各パターン２７、２８を介してレンズＷに照射されると共にレンズＷを透過した光を利用して撮像手段４で撮像されるため、液晶パネル６のパターン２７、２８の形状を所望に設定することにより、レンズＷの欠陥部分への光の照射方向に変化を持たせることができて、欠陥や異物部分の明暗をはっきりさせつつ撮像手段４で欠陥や異物を明瞭に撮像することができる。
【００４３】
また、液晶パネル６のパターンが、液晶表示部６ａの略全域に透光部２７ａと遮光部２７ｂが形成可能な第１パターン２７と第２パターン２８からなるため、液晶パネル６の全域からレンズＷに所定方向から光（照明）を照射することができる。さらに、面照明５が例えば複数本の高周波蛍光管２６を併設状態で配置することにより形成されているため、液晶パネル６からレンズＷに照射される光に十分な光量を得ることができ、これらのことから、各種レンズＷの検査精度を向上させつつ検査の自動化が図れて、コスト安価なレンズを得ることが可能となる。
【００４４】
なお、前記実施形態においては、液晶パネル６のバックライトとして機能する面照明５を、液晶パネル６と別体で形成して所定距離隔てて配置したが、本発明はこれに限定されず、液晶パネル６にレンズＷに所定の光を照射できる十分な光量が得られる場合は、バックライトが一体化された液晶パネルを使用することもできる。また、上記実施形態において、液晶パネル６の所定距離前方に、例えば所定形態のルーバー層を配置して液晶パネル６から照射される光を平行光とすることも可能である。
【００４５】
さらに、前記実施形態においては、異物除去手段８の噴射ノズル８ｂ、８ｃをレンズＷの表裏面Ｗａ、Ｗｂにそれぞれ固定的に配置したが、例えば噴射ノズル８ｂ、８ｃの噴射方向をレンズＷに対して回転させたり移動させつつ行うようにしたり、レンズＷの各面Ｗａ、Ｗｂに複数の噴射ノズルを配置することもできる。また、噴射ノズル８ｂ、８ｃのテーブル３に対する配置位置も、図示した例に限定されず、所定の異物除去効果が得られる適宜位置に配置することができる。また、異物除去手段として、例えば所定の振動（波動）が得られる超音波振動子等を使用して、レンズＷに超音波振動等を付与することにより、レンズＷの表面等に付着した異物を除去する構成を採用することもできる。
【００４６】
またさらに、前記実施形態における、制御手段１５の構成、コラム２に対する面照明５や撮像手段４等の配置位置、液晶パネル６のパターン数等は一例であって、例えば画像処理部を撮像手段４に内蔵したり、撮像手段４を下方で面照明５等を上方に配置したり、あるいは液晶パネル６のパターンを３つ以上に設定する等、本発明に係る各発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜に変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、メガネレンズやカメラレンズへの利用に限らず、他の全てのレンズの外観上の欠陥検査にも利用できる。
【符号の説明】
【００４８】
１・・・・・・・レンズ欠陥検査装置
２・・・・・・・コラム
３・・・・・・・テーブル
４・・・・・・・撮像手段
４ａ・・・・・・撮像部
５・・・・・・・面照明
６・・・・・・・液晶パネル
７・・・・・・・ワーク交換ロボット
８・・・・・・・異物除去手段
８ａ・・・・・・エア発生部
８ｂ、８ｃ・・・噴射ノズル
９・・・・・・・インバータ
１０・・・・・・液晶駆動部
１１・・・・・・カメラ移動部
１３・・・・・・制御手段
１６・・・・・・ＣＰＵ
１７・・・・・・ＲＯＭ
１８・・・・・・ＲＡＭ
２５・・・・・・反射板
２６・・・・・・高周波蛍光管
２７・・・・・・第１パターン
２７ａ・・・・・透光部
２７ｂ・・・・・遮光部
２８・・・・・・第２パターン
Ｗ・・・・・・・検査対象レンズ
Ｗａ・・・・・・表面
Ｗｂ・・・・・・裏面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象レンズの製造時にレンズ自体に発生する欠陥を検査するレンズ欠陥検査装置であって、
面照明と、該面照明と検査対象レンズとの間に配置されて透光部と遮光部を所定のパターンに設定可能な液晶パネルと、前記面照明から照射され前記液晶パネルを透過した光により検査対象レンズを撮像する撮像手段と、前記検査対象レンズに所定圧のエアを吹き付けて該レンズに付着した異物を除去可能な異物除去手段と、前記面照明、液晶パネル、撮像手段及び異物除去手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とするレンズ欠陥検査装置。
【請求項２】
前記異物除去手段は、所定圧のエアを発生するエア発生部と、該エア発生部から供給されるエアを前記検査対象レンズの表裏面に向けて噴射可能な一対の噴射ノズルと、を有し、前記制御手段の制御により、一対の噴射ノズルから所定のタイミングで検査対象レンズに向けてエアが噴射されることを特徴とする請求項１に記載のレンズ欠陥検査装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記液晶パネルのパターンを所定に設定して、前記異物除去手段を作動させずに前記撮像手段で撮像した撮像データと、前記異物除去手段を作動させて撮像手段で撮像した撮像データとを比較することにより、異物の有無を判定することを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ欠陥検査装置。
【請求項４】
前記液晶パネルのパターンは、方形状もしくはリング状の透光部と遮光部からなる第１パターンと、該第１パターンの透光部と遮光部が逆に配置された第２パターンとで形成されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のレンズ欠陥検査装置。
【請求項１】
検査対象レンズの製造時にレンズ自体に発生する欠陥を検査するレンズ欠陥検査装置であって、
面照明と、該面照明と検査対象レンズとの間に配置されて透光部と遮光部を所定のパターンに設定可能な液晶パネルと、前記面照明から照射され前記液晶パネルを透過した光により検査対象レンズを撮像する撮像手段と、前記検査対象レンズに所定圧のエアを吹き付けて該レンズに付着した異物を除去可能な異物除去手段と、前記面照明、液晶パネル、撮像手段及び異物除去手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とするレンズ欠陥検査装置。
【請求項２】
前記異物除去手段は、所定圧のエアを発生するエア発生部と、該エア発生部から供給されるエアを前記検査対象レンズの表裏面に向けて噴射可能な一対の噴射ノズルと、を有し、前記制御手段の制御により、一対の噴射ノズルから所定のタイミングで検査対象レンズに向けてエアが噴射されることを特徴とする請求項１に記載のレンズ欠陥検査装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記液晶パネルのパターンを所定に設定して、前記異物除去手段を作動させずに前記撮像手段で撮像した撮像データと、前記異物除去手段を作動させて撮像手段で撮像した撮像データとを比較することにより、異物の有無を判定することを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ欠陥検査装置。
【請求項４】
前記液晶パネルのパターンは、方形状もしくはリング状の透光部と遮光部からなる第１パターンと、該第１パターンの透光部と遮光部が逆に配置された第２パターンとで形成されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のレンズ欠陥検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１７９８９８（Ｐ２０１１−１７９８９８Ａ）
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４２８８５（Ｐ２０１０−４２８８５）
【出願日】平成２２年２月２６日（２０１０．２．２６）
【出願人】（３９９００３０２０）ディスク・テック株式会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２６日（２０１０．２．２６）
【出願人】（３９９００３０２０）ディスク・テック株式会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
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