JP2015227793A - Inspection device of optical components and inspection method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レンズ等の光学部品の欠陥を検査する検査装置及びその検査方法に関する。 The present invention relates to an inspection apparatus for inspecting a defect of an optical component such as a lens and an inspection method thereof.
レンズ等の光学部品は、表面の傷、変形等の欠陥や塵、埃等の異物が存在すると光学性能が低下する。そのため、前記光学部品の製造や前記光学部品を用いた光学装置の製造では、欠陥、異物が存在している等の不良品を取り除くスクリーニング検査を行っている。 An optical component such as a lens deteriorates its optical performance when there are defects such as scratches and deformation on the surface, and foreign matters such as dust and dust. Therefore, in the manufacture of the optical component and the manufacture of the optical device using the optical component, a screening inspection is performed to remove defective products such as defects and foreign matters.
このような物品の表面の欠陥を検出する検査装置としては、例えば、特開2002−181724号公報に記載の表面検査装置がある。特開2002−181724号公報に記載の表面検査装置は、ハードディスクの表面の傷等の欠陥を検出する装置である。この表面検査装置は、検査対象領域を中心として、周方向に異なる複数の角度から表面領域に照明光を照射する照明装置と、前記表面領域を撮影するCCDカメラ(撮像部)を備え、複数の角度から照明光を照射し、その写真を撮影する。そして、傷等の欠陥で反射された反射光像として検出し、欠陥を検出する。 As an inspection apparatus for detecting defects on the surface of such an article, for example, there is a surface inspection apparatus described in JP-A-2002-181724. The surface inspection apparatus described in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-181724 is an apparatus that detects defects such as scratches on the surface of a hard disk. The surface inspection apparatus includes an illuminating device that irradiates the surface area with illumination light from a plurality of different angles in the circumferential direction around the inspection target area, and a CCD camera (imaging unit) that images the surface area. Illuminate from an angle and take a picture. And it detects as a reflected light image reflected with defects, such as a crack, and detects a defect.
前記ハードディスクには、無数の円環状の微小溝(テクスチャー)が形成されているものがある。この表面検査装置は、このテクスチャーが形成されたハードディスクの表面の欠陥を検出するためのものであり、複数の照明光は、テクスチャー反射光像が検出されないように照明光を照射しテクスチャーと異なる方向に延びる欠陥の反射光像を検出することで欠陥の検出を行っている。また、テクスチャーの反射光像を検出されるように照明光を照射し、テクスチャーと同じ方向に延びる欠陥の反射光像を検出するこで欠陥の検出を行っている。 Some hard disks have innumerable annular minute grooves (textures). This surface inspection device is for detecting defects on the surface of the hard disk on which this texture is formed, and a plurality of illumination lights are irradiated with illumination light so that a texture reflected light image is not detected, and a direction different from the texture. The defect is detected by detecting the reflected light image of the defect extending in the area. Further, the illumination light is irradiated so that the reflected light image of the texture is detected, and the defect is detected by detecting the reflected light image of the defect extending in the same direction as the texture.
特開2002−181724号公報に記載の表面検査装置では、照明光を照射する光源とテクスチャーとの位置を正確に合わせる必要があり、検査を行う前の準備に手間と時間が多くかかる。また、特開2002−181724号公報に記載の表面検査装置では、平面上の欠陥での反射光像を検出して欠陥を検出する構成であるが、レンズのような曲面状の表面形状を有している光学素子の表面検査を行おうとすると、表面反射光及び内部反射漏れ光の反射光像(映り込み)が大きくなるため、表面全体の欠陥を検出できないおそれがある。 In the surface inspection apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-181724, it is necessary to accurately align the position of the light source that irradiates illumination light and the texture, and it takes a lot of time and effort to prepare for the inspection. Further, the surface inspection apparatus described in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-181724 has a configuration in which a defect is detected by detecting a reflected light image on a plane defect, but has a curved surface shape like a lens. If the surface inspection of the optical element is performed, the reflected light image (reflection) of the surface reflection light and the internal reflection leakage light becomes large, so that there is a possibility that the entire surface cannot be detected.
そこで本発明は、簡単な構成で、表面が平坦ではない光学部品の表面の全体を確実且つ正確に検査することができる光学部品の検出装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an optical component detection apparatus that can reliably and accurately inspect the entire surface of an optical component having a non-flat surface with a simple configuration.
また本発明は、簡単な方法で、表面が平坦ではない光学部品の表面の全体を確実且つ正確に検査することができる光学部品の検出方法を提供することを目的とする。 It is another object of the present invention to provide a method for detecting an optical component that can reliably and accurately inspect the entire surface of an optical component whose surface is not flat by a simple method.
上記目的を達成するために本発明は、検査対象物の被検査領域を撮像する撮影部と、前記撮像部が暗視野像を撮像できるように前記被検査領域に対して照明光を照射する照明部と、前記照明光の前記被検査領域に対する出射位置を前記被検査領域を通過する軸を中心とする周方向に変更する出射位置変更部と、前記撮像部が撮影した撮像画像から前記照明光の表面反射光及び内部反射漏れ光の映り込み部分を削除した抽出画像を生成し、前記抽出画像から異常を検出する異常検出部とを備え、前記照明光の出射位置を変更しつつ前記被検査領域を撮影するとともに前記抽出画像を生成し、前記照明光の出射位置ごとの前記抽出画像に基づいて異常を検出する光学部品の検査装置を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a photographing unit that images a region to be inspected of an inspection object, and illumination that irradiates the inspection region with illumination light so that the imaging unit can capture a dark field image. The illumination light from the captured image captured by the imaging unit, an emission position changing unit that changes the emission position of the illumination light with respect to the inspection region in a circumferential direction about an axis passing through the inspection region An extracted image in which the reflected portions of the surface reflected light and the internal reflection leakage light are deleted, and an abnormality detection unit that detects an abnormality from the extracted image, and changing the emission position of the illumination light, the inspection object Provided is an optical component inspection apparatus for photographing an area, generating the extracted image, and detecting an abnormality based on the extracted image for each emission position of the illumination light.
この構成によると、表面が平坦でない検査対象物に照明光を照射し、表面で照明光が散乱(乱反射)しても、撮像画像からその散乱光の像を取り除くため、取り除いて残った部分の表面の欠陥、異物の付着等の異常を正確に行うことが可能である。また、照明光の照射位置を変更して撮影を行い、散乱光の像を取り除き、表面の異常を検査するため、被検査領域の全面の異常を検査することが可能である。 According to this configuration, even if the illumination target is irradiated with illumination light on an object whose surface is not flat, and the illumination light is scattered (diffuse reflection) on the surface, the image of the scattered light is removed from the captured image. It is possible to accurately perform abnormalities such as surface defects and adhesion of foreign matter. Further, since photographing is performed by changing the irradiation position of the illumination light, the scattered light image is removed, and the surface abnormality is inspected, it is possible to inspect the entire surface of the inspected area.
これにより、簡単な構成であるとともに簡単な動作で平坦でない表面を有する光学部品の表面の欠陥、異物の付着等の異常を精度よく検査することが可能である。 Accordingly, it is possible to accurately inspect abnormalities such as defects on the surface of an optical component having a non-flat surface and adhesion of foreign matters with a simple configuration and a simple operation.
上記構成において、前記照明部は、前記照明光の照射領域が前記被検査領域と一致するように前記照明光を集光させるものであってもよい。 The said structure WHEREIN: The said illumination part may condense the said illumination light so that the irradiation area | region of the said illumination light may correspond with the said to-be-inspected area | region.
上記構成において、前記照明部は、前記照明光を出射する複数個の出光部を前記検査対象物の中心軸を中心とする周方向に並べて配置しており、前記出射位置変更部は前記照明部の複数個の出光部の中から選んだ出光部から光を出射させるようにしてもよい。 In the above-described configuration, the illuminating unit includes a plurality of light emitting units that emit the illumination light arranged in a circumferential direction around the central axis of the inspection object, and the emission position changing unit is the illuminating unit. The light may be emitted from a light emitting portion selected from the plurality of light emitting portions.
上記構成において、前記出射位置変更部は、前記照明光を出射する出光部が前記検査対象物の中心軸を中心に回転するように前記照明部を回転駆動するようにしてもよい。 In the above configuration, the emission position changing unit may rotationally drive the illumination unit so that the light output unit that emits the illumination light rotates about the central axis of the inspection object.
上記構成において、前記出射位置変更部は、前記検査対象物を中心軸回りに回動するようにしてもよい。 In the above configuration, the emission position changing unit may rotate the inspection object around a central axis.
上記構成において、前記被検査領域の検査対象面が凸面又は凹面であるとき、前記照明部は、前記照明光を前記検査対象面の光軸と交差する点での接平面に対して前記検査対象物と同じ側から照射するようにしてもよい。 In the above configuration, when the inspection target surface of the inspection target area is a convex surface or a concave surface, the illumination unit is configured to inspect the inspection target with respect to a tangential plane at a point that intersects the optical axis of the inspection target surface. You may make it irradiate from the same side as a thing.
上記構成において、前記異常検出部は、前記出射位置を変更して撮影した複数の撮像画像から前記照明光の表面反射光及び内部反射漏れ光の映り込み部分を削除した複数の画像を合成した後、異常を検出するようにしてもよい。 In the above configuration, the abnormality detection unit combines a plurality of images obtained by deleting the reflected portions of the surface reflected light and the internal reflection leakage light of the illumination light from the plurality of captured images captured by changing the emission position. An abnormality may be detected.
上記構成において、前記出射位置変更部は、直前の撮像画像の前記照明光の表面反射光及び内部反射漏れ光の映り込み部分と重ならないように前記照明光を照射するように前記出射位置を変更するようにしてもよい。 In the above-described configuration, the emission position changing unit changes the emission position so as to irradiate the illumination light so as not to overlap the reflected part of the surface reflected light and internal reflection leakage light of the illumination light of the immediately preceding captured image. You may make it do.
上記構成において、前記撮像部の前面に配置され、前記被検査領域の表面で反射された光の偏光状態を切り替える偏光処理部を備えていてもよい。 The said structure WHEREIN: You may provide the polarization process part which is arrange | positioned in the front surface of the said imaging part and switches the polarization state of the light reflected by the surface of the said to-be-inspected area | region.
上記目的を達成するために本発明は、検査対象物に対し集光された照明光を出射する出光工程と、前記照明光の出射位置を前記検査対象物の中心軸を中心とする周方向に変更する出射位置変更工程と、前記検査対象物の被検査領域を撮影する撮影工程と、撮影した撮像画像から前記照明光の表面反射光及び内部反射漏れ光の映り込み部分を削除した抽出画像を生成し、前記抽出画像から異常を検出する異常検出工程とを備え、前記照明光の出射位置を変更しつつ前記被検査領域を撮影するとともに前記抽出画像を生成し、前記照明光の出射位置ごとの前記抽出画像に基づいて異常を検出する光学部品の検査方法を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a light output step for emitting the illumination light condensed on the inspection object, and a light emission position of the illumination light in a circumferential direction around the central axis of the inspection object. An emission position changing step to be changed, a shooting step for shooting the inspection region of the inspection object, and an extracted image obtained by deleting the reflected portion of the surface reflected light and the internal reflection leakage light of the illumination light from the taken captured image An abnormality detection step of detecting an abnormality from the extracted image, capturing the inspection area while changing the emission position of the illumination light, generating the extraction image, and for each emission position of the illumination light An optical component inspection method for detecting an abnormality based on the extracted image is provided.
上記構成において、前記出射位置変更工程が前記照明光の出射位置を前記検査対象物の中心軸を中心とする周方向移動させるごとに停止させ、前記撮像工程が前記出射位置が停止した状態で前記被検査領域を撮影するようにしてもよい。 In the above-described configuration, the emission position changing step is stopped every time the emission position of the illumination light is moved in the circumferential direction around the central axis of the inspection object, and the imaging step is performed in a state where the emission position is stopped. You may make it image | photograph a to-be-inspected area | region.
本発明によると、簡単な構成で、表面が平坦ではない光学部品の表面の全体を確実且つ正確に検査することができる光学部品の検出装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the detection apparatus of the optical component which can test | inspect the whole surface of the optical component whose surface is not flat with a simple structure reliably and correctly can be provided.
本発明によると、簡単な方法で、表面が平坦ではない光学部品の表面の全体を確実且つ正確に検査することができる光学部品の検出方法を提供することができる。
ことができる。
According to the present invention, it is possible to provide a method for detecting an optical component that can reliably and accurately inspect the entire surface of an optical component whose surface is not flat by a simple method.
be able to.
本発明にかかる光学部品の検査装置について図面を参照して説明する。 An optical component inspection apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は本発明にかかる光学部品の検査装置の一例の概略配置図であり、図2は図1に示す光学部品の検査装置の配置状態を示す側面図であり、図3は照明部の配置状態を示す平面図である。光学部品の検査装置Aは、携帯電話等に用いられるデジタルカメラモジュールのレンズの表面の傷、表面に付着している異物の有無を検査する表面検査装置である。図1、図2に示すように光学部品の検査装置Aは、筐体1と、筐体1に取り付けられ光学部品の一例である被検レンズLsを保持する検査ステージ2と、被検レンズLsを照明する照明部3と、被検レンズLsの表面を撮影する撮像部である撮像部4とを備えている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic arrangement view of an example of an optical component inspection apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a side view showing an arrangement state of the optical component inspection apparatus shown in FIG. 1, and FIG. It is a top view which shows a state. The optical component inspection apparatus A is a surface inspection apparatus that inspects the surface of a lens of a digital camera module used in a mobile phone or the like and the presence or absence of foreign matter attached to the surface. As shown in FIGS. 1 and 2, an optical component inspection apparatus A includes a housing 1, an
図1に示すように、筐体1は、直方体形状の基台10と、基台10に突設された支柱11とを備えている。基台10の底面には、不図示のレベル調整部が備えられており、基台10(の上面)が水平又は水平に対して任意の角度となるように調整することができるようになっている。
As shown in FIG. 1, the housing 1 includes a
支柱11は、基台10の上面から垂直に立設している。基台10の上面を水平となるように調整することで、支柱11は鉛直となる。支柱11は、照明部3を保持する照明保持部111と、撮像部4を保持する撮像部保持部112とを備えている。照明保持部111及び撮像部保持部112は、支柱11に沿って摺動可能に設けられている。また、照明保持部111及び撮像部保持部112は、照明保持部111及び撮像部保持部112が支柱11に固定されるように構成された固定機構(不図示)を備えている。
The
これにより、照明部3及び撮像部4を被検レンズLsに対して接近又は離間させ、被検レンズLsの表面検査に最適な位置となるように調整することが可能である。そして、表面検査を行うときは、固定機構で固定することで、位置ずれを抑制し、精度よく表面検査を行うことができるようになっている。なお、本実施形態では、照明保持部111及び撮像部保持部112の両方が摺動可能としているが、両方固定であってもよいし、いずれか一方が固定であってもよい。
Thereby, it is possible to adjust the
検査ステージ2は、検査対象物である被検レンズLsの表面の検査を行うとき、被検レンズLsを保持するための保持台である。検査ステージ2は支柱11に固定されている。検査ステージ2は、基台10と平行となるように支柱11に固定されており、基台10を水平となるように配置することで、検査ステージ2を水平とすることができる。検査ステージ2は図示を省略しているが、検査対象物(被検レンズLs)を保持/解放できる保持部を備えている。
The
保持部としては、ばね等を用いて検査対象物の側部をつかんで保持するものであってもよいし、空気を吸引することで、検査対象物を検査ステージ2に保持するようになっていてもよい。また、検査対象物を直接保持するようになっていてもよいし、検査対象物が組み付けられた光学装置や治具に取り付けられた検査対象物を保持するようにしてもよい。
The holding part may be one that holds and holds the side of the inspection object using a spring or the like, or holds the inspection object on the
撮像部4は、照明部3からの照明光が照射されている被検レンズLsを撮影する、いわゆる、デジタルカメラであり、CCDやCMOSといった撮像素子を備えている。撮像部4は、光軸が被検レンズLsの光軸と一致するように配置される。
The
なお、本実施形態の光学部品の検査装置Aでは、撮像部4の光軸が被検レンズLsの光軸と重なるように、撮像部4を配置しているが、これに限定されない。照明部3からの照明光が照射されている被検レンズLsの表面(被検査領域)の暗視野像を撮像できる位置であれば、撮像部4と被検レンズLsの位置は特にこだわらない。しかしながら、被検レンズLsとして曲率が大きな凸形状の表面を有している場合、撮像部4と被検レンズLsの光軸からずれたり、撮像部4の光軸とレンズ3の光軸とが所定の角度で交差するように撮像部4を配置したりすると被検レンズLsの表面で、撮影ができない部分ができる場合がある。そのため、撮像部4は光軸をレンズ3の光軸と一致するように配置することが好ましい。
In the optical component inspection apparatus A of the present embodiment, the
図1に示すように、照明部3は、円環状の支持ステー30と、支持ステー30に取り付けられた3個の出光部(第1出光部31a、第2出光部31b、第3出光部31c)を備えている。支持ステー30は、照明保持部111に保持されている。
As shown in FIG. 1, the
第1出光部31a、第2出光部31b及び第3出光部31cは、照明光の光源(例えば、LED素子)と、光源からの光を平行光又は略平行光となるように集光する集光部材(レンズ)を備えた構成を有している。なお、出光部の構成はこれに限定されるものではない。例えば、光源としてはLED以外にも、放電によって発光するもの、レーザ発光素子等を利用してもよい。
The first
照明部3は、撮像部4で被検レンズLsの表面の暗視野像を撮影するため被検レンズLsに対し撮像部4と同じ側から照明光を照査する構成となっている。図1に示すように、撮像部4は支持ステー30の中央部分の貫通孔を透して検査対象物である被検レンズLsを撮影するようになっている。なお、光学部品の検査装置Aでは、支持ステー30の円管の中心が被検レンズLs及び撮像部4の光軸と重なるように配置されている。
The
図3に示すように、第1出光部31a、第2出光部31b及び第3出光部31cは、支持ステー30に周方向に等間隔に並んで配置されている。そして、第1出光部31aの光軸C2a、第2出光部31bの光軸C2b及び第3出光部31cの光軸C2cは平面視において、被検レンズLsの中心で交差するようになっている。
As shown in FIG. 3, the first
また、第1出光部31a、第2出光部31b及び第3出光部31cは、出光面がレンズに向かうように支持ステー30に配置されている。3個の出光部31a、31b及び31cの被検レンズLsに対する角度について図2を参照して説明する。以下、3個の出光部31a、31b及び31cは同じ角度で支持ステー30に取り付けられており、代表して、第2出光部31bで説明する。
Moreover, the 1st
図2に示すように、第2出光部31bは出光面が下方に向くように支持ステー30に取り付けられている。被検レンズLsは凸面を有するレンズであり、第2出光部31bは光軸C2bが凸面の頂点部の接線L1に対する角度が角度θとなるように支持ステー30の下部に支持されている。また、第2出光部31bの照明光の照射領域が、被検レンズLsの表面の全体(被検査領域全体)と一致するように照射されている。なお、第2出光部31bから出射される照射光が被検査領域全体を照射できるように、照射領域を被検査領域全体よりも大きくなるように調整してもよい。
As shown in FIG. 2, the second
また、第2出光部31bは、光軸C2bと接線L1との角度θを変更できるように、回転可能に支持ステー30に支持されている。第2出光部31bは角度θを変更できるように、回動可能なように取り付けられている。これにより、第2出光部31bからの照明光を正確に被検レンズLsに照射するように調整可能である。また、支持ステー30を検査ステージ2に対して接近又は離間した場合でも被検レンズLsに照明光を正確に照射するように調整可能である。
In addition, the second
また、第2出光部31bは、支持ステー30に沿うように(本実施形態において水平方向に)回動可能に支持されている。このように第2出光部31bを水平方向に回動可能とすることで、照射光の照射領域を検査ステージ2の上面に沿った方向に微調整を行うことができ、照射光を検査対象物の被検査領域に正確に照射することが可能である。
Further, the second
そして、照射光が正確に検査対象物に照射されるように第2出光部31bの角度の調整が行われると、第2出光部31bは支持ステー30に動かないようにしっかりと固定される。なお、同様の動作を、第1出光部31a及び第3出光部31cでも行うことで、各出光部から出射される照射光が検査対象物である被検レンズLsに正確に照射される。なお、本実施形態にかかる光学部品の検査装置Aでは、3個の出光部を備えているものを例に説明しているが、これに限定されるものではない。また、周方向に等間隔に並べているものとしているが、これに限定されるものではない。3個の出光部31a、31b及び31cの位置の詳細については、後述する。
And if the angle of the 2nd
次に、本発明にかかる光学部品の検査装置Aの概略構成について図面を参照して説明する。図4は本発明にかかる表面検出装置の一例のブロック図である。図4に示すように、光学部品の検査装置Aは、上述したような、照明部3及び撮像部4に加えて、出射位置変更部5と、異常検出部6と制御部7と、記憶部8とを備えている。
Next, a schematic configuration of an optical component inspection apparatus A according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a block diagram of an example of the surface detection apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 4, in addition to the
図4に示すように、出射位置変更部5は、制御部7と、第1出光部31a、第2出光部31b及び第3出光部31cとに接続されている。出射位置変更部5は、制御部7からの指示に従って、第1出光部31a、第2出光部31b、第3出光部31cのいずれか1つ又は複数が照明光を出射するように、第1出光部31a、第2出光部31b、第3出光部31cを駆動する。出射位置変更部5は、第1出光部31a、第2出光部31b、第3出光部31cの駆動として、照射に必要な電力を供給する。なお、出射位置変更部5が電源回路を備えていてもよいし、別途備えられた電源回路からの電力を供給する出光部を切り替えるスイッチング回路であってもよい。
As shown in FIG. 4, the emission
撮像部4は制御部7と接続されており、制御部7からの指示に従って、被検レンズLsの表面の撮影を行う。撮像部4は撮影した撮像画像を異常検出部6に送る。異常検出部6は、制御部7と接続されており、制御部7からの指示に従って撮像部4から取得した撮像画像から被検レンズLsの表面の欠陥、異物等の異常を検出する。撮像部4は撮像画像として暗視野像を利用しており、撮像画像において被検レンズLsの表面の欠陥、異物等の異常の部分で、照明光が散乱し、明るく表示される。異常検出部6は撮像画像から散乱光の像を検出することで異常の有無、形状、大きさ等を検出する。
The
被検レンズLsのように曲率を有する表面を撮像部4で撮影する場合、表面に入射する照明光の角度が曲面によって異なる。そのため、撮像画像では、被検レンズLsの表面で反射した表面反射光及び被検レンズLsの内部での反射光が撮像部4に向かい、反射光の映り込みや内部反射漏れ光の映り込みが発生する。暗視野像において映り込みは明るく表示され、映り込み部分における異常を検出することができない。そこで、異常検出部6は取得した撮像画像から映り込み部分を削除し抽出画像を生成する画像抽出部61と、抽出画像から異常を検出する検出部62とを備えている。
When the
画像抽出部61及び検出部62は、撮像部4から取得した撮像画像に基づいて映り込み像の抽出、異常の検出を行うものであり、画像処理回路(機能)を備えた構成を有している。画像抽出部61が表面反射光及び内部反射漏れ光の映り込み像を除いた抽出画像を生成し、その抽出画像に基づいて検出部62が異常を検出すると、検出部62が異常を検出したことを制御部7に送信する。
The
記憶部8は、制御部7と接続されている。記憶部8は、ROM、RAM、フラッシュメモリ等の半導体メモリや、ハードディスク、光ディスク等の物理記憶装置を含む構成となっている。記憶部8は、制御部7で処理された各種データ等のデータを記憶している。
The
制御部7は、光学部品の検査装置Aの制御を行う回路である。制御部7は、MPUやCPU等の演算処理部を備えた回路であり、複数の処理を行うことが可能な構成となっている。また、必要に応じ、処理プログラムを動作させて処理を行う構成を有していてもよい。
The
出射位置変更部5、異常検出部6及び制御部7はそれぞれ電子回路を含む構成となっており、一部又は全部が共通の回路を含む構成を有していてもよい。すなわち、出射位置変更部5、異常検出部6及び制御部7がワンチップで構成されていてもよいし、一部がワンチップで構成されていてもよい。さらには、これらの機能全てを処理プログラムの動作によって処理する構成であってもよい。
The emission
次に、被検レンズLsの表面の欠陥、異物等の異常の検出について図面を参照して説明する。図5は本発明にかかる表面検査装置の異常検出の動作を示すフローチャートである。図6A〜図6Cは図1に示す光学部品の検査装置の3個の出光部のそれぞれからの照明光を照射したときの撮像画像である。なお、図6A〜図6Cは、表面反射光の映り込み及び内部反射漏れ光の映り込み像が発生する位置を示す模式図である。図6A〜図6Cは、説明の便宜上、被検レンズLsの光軸を挟んで表面反射光の映り込みと内部反射漏れ光の映り込みが発生している図としているが、実際の撮像画像とは異なる。また、図6A〜図6Cにおいて、暗視野像の部分にはハッチングを掛け、映り込みの部分は白抜きとしている。 Next, detection of abnormalities such as defects on the surface of the lens Ls, foreign matter, etc. will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a flowchart showing an abnormality detection operation of the surface inspection apparatus according to the present invention. 6A to 6C are captured images when illumination light is irradiated from each of the three light output portions of the optical component inspection apparatus shown in FIG. FIGS. 6A to 6C are schematic diagrams illustrating positions where the reflected image of the surface reflection light and the reflection image of the internal reflection leakage light are generated. 6A to 6C are diagrams in which reflection of surface reflection light and reflection of internal reflection leakage light are generated with the optical axis of the lens Ls to be detected interposed therebetween for convenience of explanation. Is different. Further, in FIGS. 6A to 6C, the dark field image portion is hatched, and the reflection portion is white.
図6Aは、第1出光部31aから照明光を照射して被検レンズLsの表面を撮影した状態を示す概略図である。被検レンズLsの表面検査を行う表面は、曲率を有する凸面状であるため、表面での反射光が映り込みとして撮像部4で撮影される。図6Aに示すように、被検レンズLsに対して平面視において、上側から第1出光部31aからの照明光が照射されると、照明光が入射する部分に表面反射による映り込みが発生する(図6Aで白抜きの部分)。
FIG. 6A is a schematic diagram illustrating a state in which the surface of the lens Ls to be examined is photographed by irradiating illumination light from the first
また、被検レンズLsのように光を透過する光学部品の場合、検査対象面と反対側の面や側面で光が反射する、内部反射が発生する。内部反射による反射光は被検レンズLsの照明光の入射と中心を挟んで反対側に現れる(図6Aで白抜きの部分)。図6Aに示しているように、表面反射による映り込みは狭い領域に現れ、内部反射による映り込みは広い領域で発生する。また、図6B、図6Cに示すように、被検レンズLsに対する出光部の照明光の出射位置によって、映り込みの像の発生位置及び大きさが変化する。 Further, in the case of an optical component that transmits light, such as the lens Ls to be tested, internal reflection occurs in which light is reflected on the surface or side surface opposite to the surface to be inspected. Reflected light due to internal reflection appears on the opposite side across the center of incident illumination light from the lens Ls to be examined (the white area in FIG. 6A). As shown in FIG. 6A, reflection due to surface reflection appears in a narrow area, and reflection due to internal reflection occurs in a wide area. Further, as shown in FIGS. 6B and 6C, the generation position and the size of the reflected image change depending on the emission position of the illumination light of the light output portion with respect to the test lens Ls.
このような反射光の映り込みによる異常の検出精度の低下を抑制するため、本発明にかかる光学部品の検査装置Aでは、次のような手順で表面検査を行っている。なお、光学部品の検査装置Aへの被検レンズLsの挿着、照明部3や撮像部4の位置合わせはすでに完了しているものとする。
In order to suppress a decrease in detection accuracy of anomaly due to such reflected light reflection, the optical component inspection apparatus A according to the present invention performs surface inspection in the following procedure. It is assumed that the insertion of the test lens Ls into the optical component inspection apparatus A and the alignment of the
制御部7は被検レンズLsに照明光を照射する出光部を決定し(ここでは、第1出光部31aとする)、決定した出光部の情報を出射位置変更部5に送信する(ステップS101)。出射位置変更部5は第1出光部31aを作動させ第1出光部31aから照明光を被検レンズLsに対して出射する(ステップS102)。なお、出射位置変更部5は上述したように、電力を供給する出光部を選択し、照明光を出射する出光部を電気的に切り替える。
The
撮像部4は第1出光部31aから照明光が照射された被検レンズLsの被検査領域である表面を撮影する(ステップS103)。撮像部4は制御部7からの指示に従って撮影を行う物である。なお、制御部7が撮像部4に撮影の指示を送る場合、出射位置変更部5に出光部の情報を送信した直後であってもよいし、一定時間経過した後であってもよい。或いは、出射位置変更部5から出光部を動作した旨の内容の情報を取得するようにしておき、その情報を取得した後、撮像部4に撮影の指示を行うようにしてもよい。
The
撮像部4はデジタルカメラであり撮像画像のデータを異常検出部6に送る。異常検出部6の画像抽出部61が撮像画像のデータを取得すると、撮像画像の中から表面反射光及び内部反射光の映り込み(図6Aの白抜き部分)を削除した抽出画像(図6Aの網掛け部分)を抽出する(ステップS104)。なお、制御部7が、異常検出部6に画像撮影時に動作していた出光部の情報を受け渡してもよい。出光部の情報を入手していることで、画像抽出部61は撮像画像のおよそどのあたりに映り込みが発生しているか予測を立てることができ、映り込みを削除した抽出画像を素早く生成することができる。
The
映り込みを削除した画像のデータは検出部62に送られ、検出部62で傷等の欠陥や異物等の異常の検出が行われる(ステップS105)。検出部62に送られた画像は暗視野像であり、欠陥や異物等があると暗視野像の中に浮き上がる像が発生する。検出部62はその浮き上がる像を異常として検出し、異常検出部6は異常を検出したとき、制御部7に異常があった旨の情報を送信する。
The image data from which the reflection is deleted is sent to the
制御部7は異常検出部6から異常が検出された旨の情報があったか否か確認する(ステップS106)。異常が検出されなかった場合(ステップS106でNoの場合)、制御部7は全ての出光部を使用して異常の検出を行ったか否か確認する(ステップS109)。全ての出光部を使用して異常の検出を行っていない場合(ステップS109でNoの場合)、制御部7は次の出光部(ここでは、第2出光部31b)を選択し(ステップS110)、選択された出光部(ここでは、第2出光部31b)の情報を出射位置変更部5に送信する(ステップS102に戻る)。
The
全ての出光部を使用して異常の検出を行った場合(ステップS109でYesの場合)、制御部7は被検レンズLsの表面には異常がないと判断する(ステップS111)。
When abnormality detection is performed using all the light emitting parts (Yes in step S109), the
また、ステップS106で異常が検出されたとの情報を受けたことを制御部7が確認した場合(ステップS106でYesの場合)、制御部7はその異常の形状、大きさ等の情報を異常検出部6から取得し、異常の情報からその異常が製品として許容できるか否か判断する(ステップS107)。被検レンズLsの場合、欠陥や異物の付着があっても、光学上問題がない場合がある。例えば、被検レンズLsの検査対象面の外縁部分に形成された微小な欠陥や異物があっても、被検レンズLsの光学性能が損なわれにくい。このように、異常が光学性能に影響を及ぼさない(許容範囲である)と判断すると(ステップS107でYesの場合)、制御部7は全ての出光部を利用したか否かの判断を行う(ステップS109)。以下の動作は、上述した通りである。
In addition, when the
また、検出された異常が光学性能に影響を及ぼす(許容範囲を超えている)場合(ステップS107の場合)、制御部7は表面検査中の被検レンズLsに異常があると判断する(ステップS108)。なお、制御部7は異常が検出されると、音声、映像、光等の方法で、被検レンズLsで異常を検出したことを知らせるようになっていてもよいし、自動的に被検レンズLsを異常有と異常なしとに割り振るようになっていてもよい。
When the detected abnormality affects the optical performance (exceeds the allowable range) (in the case of step S107), the
上述のような手順を踏むことで、光学部品の検査装置Aは、3個備えられている出光部から出光する出光部を切り替えつつ画像を撮影し、その画像から異常の検査を行うことができる。図6A〜図6Cに示すように、出光部を切り替えることで表面反射光の映り込み及び内部反射漏れ光の映り込みの位置が切り替わる。このように、映り込みの位置を切り替え、映り込みの部分を削除した抽出画像から異常の検出を行うことで、被検レンズLsの表面全体における異常を検査することが可能である。なお、出光部の個数及び出光部の位置は、出光部を切り替えて検査を行うとき、常に表面反射光の映り込み及び内部反射漏れ光の映り込みとなる部分が発生しないように決められている。 By following the procedure as described above, the optical component inspection apparatus A can take an image while switching the light emitting portions that emit light from the three light emitting portions, and can inspect the abnormality from the images. . As shown in FIGS. 6A to 6C, the position of reflection of the surface reflection light and the reflection of the internal reflection leakage light is switched by switching the light output part. In this way, it is possible to inspect the abnormality on the entire surface of the lens Ls to be detected by switching the reflection position and detecting the abnormality from the extracted image from which the reflection part is deleted. Note that the number of light emitting portions and the position of the light emitting portions are determined so that the portions that reflect the reflected light from the surface and the reflected light from the internal reflection are not always generated when the inspection is performed by switching the light emitting portions. .
上述した光学部品の検査装置Aにおいて照明部3は、支持ステー30の中心が被検レンズLsの光軸C1と重なるように配置している、すなわち、平面視において、支持ステー30と被検レンズLsとが中心が一致するように配置されている。しかしながら、これに限定されるものではなく、平面視で中心をずらして配置してもよい。支持ステー30と被検レンズLsとの平面視における中心をずらすことで、出光部を切り替えて照明光を照射したときの表面反射光及び内部反射漏れ光の映り込みを、回転しても重ならないようにすることができる。表面処理装置Aはこのことを利用して、表面全体の異常を正確に検査することも可能である。このとき、表面処理装置Aは支持ステー30又は検査ステージ2のいずれかを、平行を維持した状態で面に沿う方向に移動可能となっていてもよい。
In the optical component inspection apparatus A described above, the
また、本実施形態の表面処理装置Aでは、3個の出光部がすべて同じ構成であるとしているが、これに限定されるものではない。例えば、異なる波長(色)の光を出射する構成としてもよいし、輝度が異なる構成としてもよいし、照射領域が異なる構成としてもよい。また、光源に異なる素子(例えば、LED素子、レーザ発光素子、放電ランプ)を利用するようにしてもよい。 Moreover, in the surface treatment apparatus A of this embodiment, although all the three light emission parts are set as the same structure, it is not limited to this. For example, it is good also as a structure which radiate | emits the light of a different wavelength (color), it is good also as a structure from which brightness | luminance differs, and it is good also as a structure from which an irradiation area | region differs. Moreover, you may make it utilize a different element (for example, LED element, a laser light emitting element, a discharge lamp) for a light source.
このように、複数の出光部を異なる角度、方向から検査対象物(ここでは、被検レンズLs)に照明光を照射し、検査対象物を撮像した撮像部から映り込みを取り除いた画像から異物の検査を行うため、映り込みの影響を受けることなく、検査対象物の表面の検査を行うことが可能である。 In this way, a plurality of light emitting parts are irradiated with illumination light from different angles and directions to the inspection object (the lens Ls in this case), and foreign matter is removed from the image obtained by removing the reflection from the imaging part that images the inspection object. Therefore, the surface of the inspection object can be inspected without being affected by reflection.
(第2実施形態)
本発明にかかる光学部品の検査装置の他の例について図面を参照して説明する。図7は本発明にかかる光学部品の検査装置の他の例である表面検査装置の配置状態を示す側面図であり、図8は照明部の配置状態を示す平面図であり、図9は図7に示す光学部品の検査装置のブロック図である。図7〜図9に示す光学部品の検査装置Bは、照明部3b、照明位置変更部5bが異なる以外は、光学部品の検査装置Aと同じである。そのため、光学部品の検査装置Bでは、光学部品の検査装置Aと実質上同じ部分に同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明は省略する。
(Second Embodiment)
Another example of the optical component inspection apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a side view showing an arrangement state of a surface inspection apparatus as another example of the optical component inspection apparatus according to the present invention, FIG. 8 is a plan view showing an arrangement state of an illumination unit, and FIG. FIG. 7 is a block diagram of the optical device inspection apparatus shown in FIG. The optical component inspection apparatus B shown in FIGS. 7 to 9 is the same as the optical component inspection apparatus A except that the
図7、図8に示すように、光学部品の検査装置Bの照明部3bは、1個の出光部31と、出光部31を回転可能に支持する回転駆動部32とを備えている。出光部31は、表面検査部Aの3個の出光部のそれぞれと同じ構成を有している。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
回転駆動部32は、平面視において出光部31を被検レンズLsの周囲を回転させるための駆動部である。回転駆動部32は、円環状の支持レール320と、支持レール320の下面に形成された摺動溝321と、摺動溝321に摺動可能に係合される回動部322とを備えている。支持レール320は、平面視において被検レンズLsと中心が重なるように配置されているとともに、検査ステージ2と平行となっている。摺動溝321は支持レール320の下面に円環を一周するように形成されており、一周連結している。
The
回動部322は、摺動溝321と係合可能な凸部を備えている。凸部を摺動溝321に係合することで、支持レール320からの脱落が抑制される。そして、回動部322は摺動溝321に沿って摺動することで、平面視において被検レンズLsの周囲を回転する。回動部322は、出光面が被検レンズLsと対向するように出光部31を保持している。そして、平面視において、支持レール320の中央部分に被検レンズLsが配置されているため、回動部322が回転し、位置が変更されても、出光部31の出光面は被検レンズLsと対向する。なお、回動部322は、照明光の光軸を上下(鉛直)方向及び左右(水平)方向に回動するように、出光部31を回動する回動機構を備えていてもよい。これにより、回動部322の円形の軌跡の中心と被検レンズLsの中心とが平面視で正確に重ならない場合でも、被検レンズLsの表面に照明光を正確に照射することができる。
The rotating
また、図9に示すように本実施形態に示す光学部品の検査装置Bの照明部3bは、駆動部323を備えている。駆動部323は回動部322に回転駆動力を作用させる駆動機構である。駆動部323としては、例えば、支持レール320と回動部322との間に磁力を発生させ、磁力によって駆動するものを挙げることができるが、これに限定されるものではなく、回動部322の移動量(例えば、移動時の中心角度)を調整することが可能な構成のものを広く採用することが可能である。
As shown in FIG. 9, the
駆動部323は、出射位置変更部5bからの指示に従って、回動部321の移動量を調整している。すなわち、出射位置変更部5bは、駆動部323に回動部321の移動量の情報を駆動部323に送っており、駆動部323は、その情報に基づいて、回動部321を移動させる。
The
また、図9に示すように、画像抽出部61が記憶部8と接続しており、画像抽出部61で撮像画像から表面反射光の映り込み及び内部反射漏れ光の映り込みを削除した画像データを記憶部8に送信し、記憶部8に記憶する。なお、記憶部8に記憶された画像データは制御部7によって、出光部31の次の位置の決定及び被検レンズLsの被検査領域全体の異常の検査が行われた否かの判断に利用される。
Further, as shown in FIG. 9, the
次に本実施形態にかかる表面検査装置の動作について図面を参照して説明する。図10は本発明にかかる光学部品の検査装置の異常検出の動作を示すフローチャートである。図10は、図7に示す光学部品の検査装置Bを用いたときの異常検出の動作を示している。図10に示すフローチャートは、図5のフローチャートのステップS101、S109、S110に変えて、ステップS201、S203、S204とした構成となっており、また、ステップS104とステップS105の間に新たなステップS202を備えている。本実施形態の異常検出の説明では、図5のフローチャートと同じ部分の詳細な説明は省略する。 Next, the operation of the surface inspection apparatus according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 10 is a flowchart showing an abnormality detection operation of the optical component inspection apparatus according to the present invention. FIG. 10 shows an abnormality detection operation when the optical component inspection apparatus B shown in FIG. 7 is used. The flowchart shown in FIG. 10 is configured as steps S201, S203, and S204 instead of steps S101, S109, and S110 in the flowchart of FIG. 5, and a new step S202 is provided between steps S104 and S105. It has. In the description of the abnormality detection of the present embodiment, detailed description of the same part as the flowchart of FIG. 5 is omitted.
制御部7は、被検レンズLsの位置を確認し、照明光が正確に照射されるように出光部31の位置を決定し、駆動部323を利用し回動部322を移動させて出光部31を決められた位置に移動する(ステップS201)。なお、決められた位置を出光部31の初期位置とし、検査対象物である被検レンズLsを取り換えるとき、出射位置変更部5bが出光部31を初期位置に移動するようにしていてもよい。このようすることで、出光部31の位置の決定の工程を省略することも可能である。
The
その後、照明光の出射を行い(ステップS102)、撮影し(ステップS103)、表面反射光及び内部反射漏れ光の映り込みを削除する(ステップS104)。画像抽出部61は映り込みを削除した画像データを記憶部8に送信し、記憶部8は画像データを記憶する(ステップS202)。また、検出部62で映り込みを削除した画像データから異常の検出を行い(ステップS105)、異常があったか否か判断する(ステップS106)。異常がなかった場合(ステップS106でNoの場合)、制御部7は記憶部8に記憶されている映り込みを削除した画像から、対象面(ここでは被検レンズLsの表面)の全体の異常を検査したかを確認する(ステップS203)。
Thereafter, the illumination light is emitted (step S102), photographed (step S103), and the reflection of the surface reflection light and the internal reflection leakage light is deleted (step S104). The
対象面全体を検査していないと判断した場合(ステップS203でNoの場合)、制御部7は出光部31の変更位置を決定し、出射位置変更部5bに変更後の位置の情報を送信する。そして、出射位置変更部5bは駆動部323を駆動させ、回動部322を移動して出光部31の照明光を出射する位置を変更する(ステップS204)。出光部31の照明光を出射する位置を変更した後、再度照明光の出射を行う(ステップS102)。なお、ここでは、出光部31から出射される照明光を停止する構成としているが、照明光を照射した状態で回動部322(出光部31)を移動させてもよい。このように、照射状態で回転することで、照射光が被検レンズLsの表面に正確に照射されるようにリアルタイムで調整することが可能である。
When it is determined that the entire target surface has not been inspected (No in step S203), the
なお、制御部7は、記憶部8に記憶している映り込みを削除した画像に基づいて、削除されている部分が暗視野領域となるように、出光部31の移動位置を決定している。
The
異常を検出し(ステップS106)、異常が許容範囲内である場合(ステップS107でYesの場合)、対象面全体を検査したか否か判断する(ステップS203)。対象面全体を検査したことを確認した場合(ステップS203でYesの場合)、制御部7は被検レンズLsの表面に異常がないと判断する(ステップS111)。
An abnormality is detected (step S106), and if the abnormality is within the allowable range (Yes in step S107), it is determined whether the entire target surface has been inspected (step S203). When it is confirmed that the entire target surface has been inspected (Yes in step S203), the
以上示したように、光学部品の検査装置Bは、1個の出光部31を備え、その出光部31を平面視において、検査対象物である被検レンズLs周りに回転させることで、被検レンズLsに対して、異なる角度から照明光を照射した状態で表面検査を行うことが可能となっている。これにより、出光部の数を減らすことができる。また、回動部322(出光部31)の移動量としては、上述のように画像データに基づいて決定してもよいし、小さい移動量を1単位としておき、その移動単位を決定して、移動量とするようにしてもよい。このように、移動量を調整することで、照明光の出射位置を最適な位置に移動させることができる。また、制御の簡略化のため、駆動部323の1回の移動量を予め決めておき、出射位置変更部5bから移動の指示をすることで、回動部322を決められた移動量だけ移動するようにしてもよい。
As described above, the optical component inspection apparatus B includes one
また、本実施形態では、円環状のレールに沿って回動部322が回動する構成としているが、これに限定されるものではない。例えば、円環状の部材に出光部31を固定しておき、円環状の部材自体を回転する構成としてもよい。また、本実施形態の光学部品の検査装置Bは、1個の出光部31を回転させる構成としているが、2個或いはそれ以上の出光部31を回転するようにしてもよい。
Moreover, in this embodiment, although it is set as the structure which the
なお、本実施形態では、出光部31を移動させた後、停止させ静止状態となったときに被検レンズLsの撮影を行っている。しかしながら、これに限定されるものではなく、出光部31を一定の速度で移動させ、所定の位置(制御部7が決めた位置)に出光部31が到達したとき、撮像部4で撮影するようにしてもよい。また、一定の速度で移動させるとともに、動画を撮影し、その動画のデータに基づいて、リアルタイムに異常を検出するような構成であってもよい。
In the present embodiment, after the
(変形例)
本実施形態の光学部品の検査装置Bでは、照明部3bを駆動して出光部31を平面視において被検レンズLs周りに回転するようにしている。出光部31から照射される照明光の被検レンズLsに対する照射方向を変更する構成であればよく、被検レンズLsを回転するような構成としてもよい。また、照明部3b及び被検レンズLsの両方を回転する構成であってもよい。
(Modification)
In the optical component inspection apparatus B of the present embodiment, the
(第3実施形態)
本発明にかかる光学部品の検査装置のさらに他の例について図面を参照して説明する。図11は本発明にかかる光学部品の検査装置の異常検出の動作を示すフローチャートである。なお、本実施形態では、異常検出を異なる工程で行うものであり、表面検査装置の構成は、光学部品の検査装置Bと同じである。そのため、本実施形態の説明では、図7〜図9を参照するとともに、同じ部分の名前、符号を利用して説明する。また、図11に示すフローチャートは、図10に示すフローチャートのステップS202と、ステップS105の間にステップS301、S302が配置されているとともに、ステップS203が省略されている構成となっている。そのため、新たに変更されたステップについて主に説明し、その他のステップについては、必要に応じて説明するものとする。
(Third embodiment)
Still another example of the optical component inspection apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 11 is a flowchart showing an abnormality detection operation of the optical component inspection apparatus according to the present invention. In the present embodiment, abnormality detection is performed in different steps, and the configuration of the surface inspection apparatus is the same as that of the optical component inspection apparatus B. Therefore, in the description of the present embodiment, the description will be made by referring to FIGS. Further, the flowchart shown in FIG. 11 is configured such that steps S301 and S302 are arranged between step S202 and step S105 of the flowchart shown in FIG. 10, and step S203 is omitted. Therefore, the newly changed steps will be mainly described, and the other steps will be described as necessary.
本実施形態に示す光学部品の検査装置Bでは、出光部31の照明光を出射する位置を変更し、被検レンズLsの写真を撮影した画像を記憶部8に記憶しておき、合成した画像に基づいて異常の検出を行うようにしている。
In the inspection apparatus B for optical components shown in the present embodiment, the position where the illumination light of the
被検レンズLsに対して照明光を照射し、画像を撮像するとともに、撮像画像から表面反射光及び内部反射漏れ光の映り込みを削除した画像を記憶部8で記憶する。制御部7は、画像処理が可能な構成となっており、記憶部8に記憶されている映り込みを削除した画像を合成する(ステップS301)。なお、画像の撮影が1回目の場合、画像の合成は行わず、画像合成を行うための基準画像データを生成する。
The test lens Ls is irradiated with illumination light to capture an image, and an image in which reflection of surface reflected light and internal reflection leakage light is deleted from the captured image is stored in the
制御部7は、合成された画像が被検査領域全体を含んでいるか否か判断する(ステップS302)。合成された画像が被検査領域全体を含んでいない場合(ステップS302でNoの場合)、制御部7は出光部31の変更位置を決定し、出射位置変更部5bに変更後の位置の情報を送信する。そして、出射位置変更部5bは駆動部323を駆動させ、回動部322を移動して出光部31の照明光を出射する位置を変更する(ステップS204)。その後の動作は、上述のとおりである。
The
一方、合成された画像が被検査領域全体を含んでいる場合(ステップS302でYesの場合)、制御部7は合成された画像を異常検出部6の検出部62に送り、検出部62は異常の検出を行う(ステップS105)。異常を検出したか否か判断し(ステップS106)、異常を検出した場合(ステップS106でYesの場合)、制御部7は異常が許容範囲であるか判断する(ステップS107)。異常が発見されなかった場合(ステップS106でNoの場合)又は異常が許容範囲内である場合(ステップS107でYesの場合)、制御部7は異常なしと判断する(ステップS111)。また、異常が許容範囲を超
えている場合(ステップS107でNoの場合)、制御部7は異常があると判断する(ステップS108)。
On the other hand, when the synthesized image includes the entire inspection region (Yes in step S302), the
このような構成とすることで、異常を検出する面が確実に被検査領域の全面とすることが可能であり、異常を見逃すのを抑制することが可能である。また、画像が重なる部分を減らすように、照明光の出射位置(出光部31の位置)を調整することで、撮影回数を減らすことができ、それだけ、検査に要する手間と時間を減らすことが可能である。さらに、異常の検出が1回であり、そのことからも、検査工程全体の手間と時間を減らすことが可能である。なお、本実施形態では、1個の出光部31を回転させる構成の光学部品の検査装置Bを利用しているが、複数個の出光部を備え、照明光を出射する出光部を切り替える構成の光学部品の検査装置Aを用いても同様の構成とすることが可能である。
With such a configuration, it is possible to ensure that the surface where the abnormality is detected is the entire surface of the inspected region, and to suppress overlooking of the abnormality. In addition, the number of times of photographing can be reduced by adjusting the emission position of the illumination light (position of the light emission part 31) so as to reduce the overlapping part of the images, and the labor and time required for the inspection can be reduced accordingly. It is. Furthermore, since the abnormality is detected only once, it is possible to reduce the labor and time of the entire inspection process. In the present embodiment, the optical component inspection apparatus B configured to rotate one
(第4実施形態)
本発明にかかる光学部品の検査装置のさらに他の例について図面を参照して説明する。図12は本発明にかかる光学部品の検査装置の他の例である表面検査装置の配置状態を示す斜視図であり、図13は図12に示す光学部品の検査装置の概略ブロック図である。図12、図13に示す光学部品の検査装置Cは、偏光調整部9を備えている以外は光学部品の検査装置Aと同じである。そのため、光学部品の検査装置Cの説明では、実質上光学部品の検査装置Aと同じ部分には同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明は省略する。
(Fourth embodiment)
Still another example of the optical component inspection apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 12 is a perspective view showing an arrangement state of a surface inspection device as another example of the optical component inspection device according to the present invention, and FIG. 13 is a schematic block diagram of the optical component inspection device shown in FIG. The optical component inspection apparatus C shown in FIGS. 12 and 13 is the same as the optical component inspection apparatus A except that the
被検レンズLsの形状や性質等によって、異常ではないが他の部分よりも浮き上がった像として撮影される部分(特異部分とする)がある場合がある。このような特異部分があると、異常検出部6が特異部分を異常と判断し、正確な判断が難しくなる場合がある。
Depending on the shape, nature, and the like of the test lens Ls, there may be a portion (special portion) that is photographed as an image that is not abnormal but floats higher than other portions. If there is such a unique portion, the
そこで、図12、図13に示す光学部品の検査装置Cは偏光調整部9を備えている。偏光調整部9は、撮像部4の撮影部の前面に配置される偏光素子91と、偏光素子91の偏光方向を調整する偏光素子駆動部92とを備えている。なお、本実施形態の光学部品の検査装置Cにおいて、第1出光部31a、第2出光部31b及び第3出光部31cから出射される光は、特異部分での反射光が所定の偏光となるような光である。
Therefore, the optical component inspection apparatus C shown in FIGS. 12 and 13 includes a
偏光素子91は、所定の偏光方向の光を透過する(換言すると、所定の偏光方向の光を遮断する)素子である。このような素子としては、偏光板、偏光板と液晶の組み合わせたもの等を挙げることができるが、これに限定されるものではない。偏光素子駆動部92は偏光素子91を透過する光の偏光方向を調整するためのものである。偏光素子駆動部92は、偏光素子91として偏光板のみを用いている場合、偏光素子91自体を回転するような回転機構を備えているものを挙げることができる。また、液晶を利用した構成の場合、液晶に印加する電圧を調整して、透過する光の偏光方向を調整する構成を有しているものを挙げることができる。偏光素子91を透過する光の偏光方向を調整できるものを広く採用することが可能である。
The
光学部品の検査装置Cでは、偏光素子91で特異部分で反射された光と同じ偏光方向の光を遮断し、撮像部4に入射するのを抑制している。これにより、特定部分(すなわち、所定の反射光)の映り込みを映らないようにすることができる。
In the optical component inspection apparatus C, the light having the same polarization direction as that of the light reflected by the singular part by the
このことから、偏光調整部9を用いて撮像部4に透過する光の偏光方向を調整(偏光)することで、被検レンズLsの特異部分で反射した光を異常としてご検出するのを抑制することが可能である
From this, by adjusting (polarizing) the polarization direction of the light transmitted to the
このような光学部品の検査装置Cは、図14に示す成形被検レンズLs2のような光学部品の表面検査を行うとき、大きな効果を奏する。成形被検レンズLs2とは、金型に樹脂を流入させ、降下することで成形するものである。そして、図14に示すように、成形被検レンズLs2は、平面視において、正円形状ではなく、一部が平面状の樹脂を注入するための注入部が形成される。そして、この注入部で反射した散乱光は、表面での反射光と偏光方向が異なる。このように、偏光調整部9で注入部で反射した散乱光の透過を抑制することで、注入部での散乱光の影響を撮像画像から省くことが可能である。
Such an optical component inspection apparatus C has a great effect when performing a surface inspection of an optical component such as the molded lens Ls2 shown in FIG. The molded test lens Ls2 is formed by injecting resin into a mold and lowering it. As shown in FIG. 14, the molded lens Ls <b> 2 is formed with an injection portion for injecting a resin having a part of a planar shape instead of a perfect circle shape in plan view. And the scattered light reflected by this injection | pouring part differs in the polarization direction from the reflected light in the surface. In this way, by suppressing the transmission of the scattered light reflected by the injection unit by the
第1出光部31a、第2出光部31b及び第3出光部31cから出射される照明光の偏光方向は予め決められているので、制御部7は、照明位置変更部5に照明光を出射する出光部の情報を送信するとともに、同様の情報を偏光素子駆動部92にも送る。偏光素子駆動部92は、出光部ごとに決められている偏光方向の光を遮断するように偏光素子91を透過する偏光方向を調整する。
Since the polarization direction of the illumination light emitted from the first
このように、特異部分(さらにいうと、被検査領域以外の部分)で反射した散乱光が撮像部4に入射するのを抑制することで、表面検査の精度を高めることができる。
Thus, the accuracy of the surface inspection can be improved by suppressing the scattered light reflected by the singular portion (more specifically, the portion other than the region to be inspected) from entering the
(その他の実施形態)
上述しているように、被検査対象物(被検レンズLs)の表面が曲率を有する凸面形状の場合、撮像部4で撮影した像には照明光の表面反射光及び内部反射漏れ光の像が含まれる。この像を小さくすることで、少ない撮影回数で表面全体を検査することが可能である。図2に示すように、被検レンズLsの表面の光軸C1と交差する部分の接線L1と出光部31(31b)の光軸C2とがなす角を角度θとすると、角度θによって映り込みの大きさが変化する。被検レンズLsの表面の曲率にもよるが、角度θは、接線を挟んで被検レンズLs側及び反対側に15°の範囲内に収まっていることが好ましい。
(Other embodiments)
As described above, when the surface of the object to be inspected (test lens Ls) has a convex shape having a curvature, the image captured by the
上述した各実施形態では、凸形状の曲率面を表面とする被検レンズLsを被検査対象物としているが、これに限定されるものではなく、凹形状の曲率面を表面とするレンズであってもよい。なお、曲率面は球面であってもよいし非球面であってもよい。さらには、レンズに限定されるものではなく、暗視野像で表面を撮影するとき、表面反射光及び(又は)内部反射漏れ光の映り込みが発生するような光学部品を被検査対象物とすることも可能である。本発明にかかる光学部品の検査装置では、映り込みが発生するような光学部品でも傷、歪み等の欠陥や塵、埃等の異物の付着といった異常を正確に且つ確実に検出することが可能である。 In each of the above-described embodiments, the test lens Ls having the convex curvature surface as the surface is used as the test object. However, the present invention is not limited to this, and the lens is a lens having the concave curvature surface as the surface. May be. The curvature surface may be a spherical surface or an aspherical surface. Further, the optical component is not limited to a lens, and an optical component in which reflection of surface reflected light and / or internal reflected leakage light occurs when a surface is photographed with a dark field image is an object to be inspected. It is also possible. With the optical component inspection apparatus according to the present invention, it is possible to accurately and reliably detect defects such as scratches and distortions, and adhesion of foreign matters such as dust and dust, even in optical components that cause reflection. is there.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの内容に限定されるものではない。また本発明の実施形態は、発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えることが可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this content. The embodiments of the present invention can be variously modified without departing from the spirit of the invention.
A、B、C 光学部品の検査装置
1 筐体
10 基台
11 支柱
111 照明保持部
112 撮像部保持部
2 検査ステージ
3、3b 照明部
31 出光部
31a 第1出光部
31b 第2出光部
31c 第3出光部
32 回転駆動部
320 支持レール
321 摺動溝
322 回転部
4 撮像部
5 出射位置変更部
6 異常検出部
61 画像抽出部
62 検出部
7 制御部
8 記憶部
9 偏光調整部
91 偏光素子
92 偏光素子駆動部
A, B, C Optical component inspection device 1
Claims (11)
前記撮像部が暗視野像を撮像できるように前記被検査領域に対して照明光を照射する照明部と、
前記照明光の前記被検査領域に対する出射位置を前記被検査領域を通過する軸を中心とする周方向に変更する出射位置変更部と、
前記撮像部が撮影した撮像画像から前記照明光の表面反射光及び内部反射漏れ光の映り込み部分を削除した抽出画像を生成し、前記抽出画像から異常を検出する異常検出部と、を備えた光学部品の検査装置であって、
前記照明光の出射位置を変更しつつ前記被検査領域を撮影するとともに前記抽出画像を生成し、前記照明光の出射位置ごとの前記抽出画像に基づいて異常を検出することを特徴とする光学部品の検査装置。 An imaging unit for imaging the inspection area of the inspection object;
An illumination unit that irradiates illumination light to the region to be inspected so that the imaging unit can capture a dark field image;
An emission position changing unit that changes an emission position of the illumination light with respect to the inspection area in a circumferential direction around an axis passing through the inspection area;
An anomaly detection unit that generates an extracted image obtained by deleting the reflected part of the surface reflected light and internal reflection leakage light of the illumination light from the captured image captured by the imaging unit, and detects an abnormality from the extracted image. An inspection device for optical components,
An optical component that captures an image of the inspection area while changing the emission position of the illumination light, generates the extracted image, and detects an abnormality based on the extracted image for each emission position of the illumination light. Inspection equipment.
前記出射位置変更部は前記照明部の複数個の出光部の中から選んだ出光部から光を出射させる請求項1又は請求項2に記載の光学部品の検査装置。 The illumination unit is arranged by arranging a plurality of light output units that emit the illumination light in a circumferential direction centered on a central axis of the inspection object,
The optical component inspection apparatus according to claim 1, wherein the emission position changing unit emits light from a light output unit selected from a plurality of light output units of the illumination unit.
前記照明部は、前記照明光を前記検査対象面の光軸と交差する点での接平面に対して前記検査対象物と同じ側から照射する請求項1から請求項5のいずれかに記載の光学部品の検査装置。 When the inspection target surface of the region to be inspected is a convex surface or a concave surface,
The said illumination part irradiates the said illumination light from the same side as the said test target object with respect to the tangent plane in the point which cross | intersects the optical axis of the said test target surface. Optical component inspection equipment.
前記照明光の出射位置を前記検査対象物の中心軸を中心とする周方向に変更する出射位置変更工程と、
前記検査対象物の被検査領域を撮影する撮影工程と、
撮影した撮像画像から前記照明光の表面反射光及び内部反射漏れ光の映り込み部分を削除した抽出画像を生成し、前記抽出画像から異常を検出する異常検出工程と、を備えた光学部品の検査方法であって、
前記照明光の出射位置を変更しつつ前記被検査領域を撮影するとともに前記抽出画像を生成し、前記照明光の出射位置ごとの前記抽出画像に基づいて異常を検出することを特徴とする光学部品の検査方法。 A light exiting process for emitting the illumination light focused on the inspection object;
An emission position changing step of changing the emission position of the illumination light in a circumferential direction centered on the central axis of the inspection object;
An imaging process for imaging the inspection area of the inspection object;
An inspection of an optical component comprising: an anomaly detection step for generating an extracted image in which the reflected portions of the reflected surface light and the internal reflection leakage light of the illumination light are deleted from the captured image, and detecting an anomaly from the extracted image A method,
An optical component that captures an image of the inspection area while changing the emission position of the illumination light, generates the extracted image, and detects an abnormality based on the extracted image for each emission position of the illumination light. Inspection method.
前記撮像工程が前記出射位置が停止した状態で前記被検査領域を撮影する請求項10に記載の光学部品の検査方法。 Each time the emission position changing step moves the emission position of the illumination light in the circumferential direction around the center axis of the inspection object,
The optical component inspection method according to claim 10, wherein the imaging step images the inspection area in a state where the emission position is stopped.
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