(57)【要約】【課題】散乱光により撮像した画像において十分なコントラスト比が確保され、その画像を用いた検査の精度が良好であるレンズ外観検査装置を提供する。【解決手段】レンズ外観検査装置１は、検査対象のレンズである眼鏡レンズＬを、その眼鏡レンズＬの光軸に交わる方向である横方向から、指向角が３０°以下の光である狭角光を発する狭角光ＬＥＤ２４，２４・・及び照明用レンズ２６，２６・・によって照らす狭角光照明手段７と、眼鏡レンズＬに向けられた物体側テレセントリックレンズであるカメラレンズ３６を有しており検査用画像Ｃを撮像するカメラ８と、を備えており、カメラ８は、眼鏡レンズＬが狭角光照明手段７により横方向から狭角光で照らされた状態において、検査用画像Ｃを撮像する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象レンズを、当該検査対象レンズの光軸に交わる方向である横方向から、指向角が３０°以下の光である狭角光によって照らす狭角光照明手段と、
前記検査対象レンズに向けられた物体側テレセントリックレンズ又は両側テレセントリックレンズを有しており検査用画像を撮像するカメラと、
を備えており、
前記カメラは、前記検査対象レンズが前記狭角光照明手段により前記狭角光で前記横方向から照らされた状態で、前記検査用画像を撮像する
ことを特徴とするレンズ外観検査装置。
【請求項２】
更に、内面が反射防止面とされている箱体を備えており、
前記箱体は、孔を有しており、前記検査対象レンズを挟んで前記カメラと反対側に前記孔が位置するように配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ外観検査装置。
【請求項３】
更に、前記検査対象レンズ及び前記狭角光照明手段、並びに、前記物体側テレセントリックレンズ又は前記両側テレセントリックレンズを覆うエンクロージャを備えており、
前記エンクロージャの内面は、前記狭角光の反射が防止される反射防止面とされている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレンズ外観検査装置。
【請求項４】
更に、前記検査対象レンズと前記カメラとの間の距離を調整する距離調整手段を備えている
ことを特徴とする請求項１ないしは請求項３の何れかに記載のレンズ外観検査装置。
【請求項５】
前記狭角光照明手段は、前記検査対象レンズの周囲全体又はその一部を照らすものである
ことを特徴とする請求項１ないしは請求項４の何れかに記載のレンズ外観検査装置。
【請求項６】
前記横方向は、前記検査対象レンズの光軸に直交する方向である
ことを特徴とする請求項１ないしは請求項５の何れかに記載のレンズ外観検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、眼鏡レンズやカメラレンズ等のレンズの外観を検査するレンズ外観検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レンズ用画像撮像装置として、下記特許文献１のものが知られている。
この装置では、［００５４］や図１に記載されるように、光源３１から出射した光Ｌがコリメータレンズ３６によって平行光Ｌ１に変換され、その平行光Ｌ１がハーフミラー３５とコーナーキューブプリズム４９によって被検レンズ１に一往復透過されて、ＣＣＤ４０Ａに集光されている。
他方、眼鏡レンズを始めとするレンズの目視検査においては、眩惑を防止して正確に検査するため、照明の透過光は目視せず、外観異常箇所で散乱される散乱光を捉えることで検査されている。例えば眼鏡レンズでは、外観異常は装用者において散乱光として感知され、散乱光による検査は、装用者（レンズのユーザー）による感知に類似するものとなり、この点でユーザーに合った検査と言える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４９０６７０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のものでは、平行光の透過光によってレンズの画像が撮像されており、マーク等を通過した光束が発散する一方で透過光は平行に進行するため、鮮明な画像が得られる。
しかし、特許文献１のものでは、透過光を捉えて画像が撮像されており、目視検査とギャップのある検査となってユーザーに合わない検査となり得るし、外観異常箇所の態様によっては、光束が発散せずに撮像装置に達して、外観異常をうまく捉えられない可能性がある。
そこで、透過光を撮像せずに散乱光を撮像して、目視検査と同様の検査を自動で行うことが考えられる。
しかし、散乱光のみの撮像では、散乱光の光量が僅かであることから、十分な精度の検査のために必要なコントラスト比を得ることが難しく、特に眼鏡レンズのような多様なカーブ値や度数を有するレンズにおいては、全ての場合において散乱光の光量を十分に確保することが困難で、必要なコントラスト比を得ることが困難である。
そこで、本発明は、散乱光により撮像した画像において十分なコントラスト比が確保され、その画像を用いた検査の精度が良好であるレンズ外観検査装置を提供することを主な目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、検査対象レンズを、当該検査対象レンズの光軸に交わる方向である横方向から、指向角が３０°以下の光である狭角光によって照らす狭角光照明手段と、前記検査対象レンズに向けられた物体側テレセントリックレンズ又は両側テレセントリックレンズを有しており検査用画像を撮像するカメラと、を備えており、前記カメラは、前記検査対象レンズが前記狭角光照明手段により前記狭角光で前記横方向から照らされた状態で、前記検査用画像を撮像することを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、上記発明において、更に、内面が反射防止面とされている箱体を備えており、前記箱体は、孔を有しており、前記検査対象レンズを挟んで前記カメラと反対側に前記孔が位置するように配置されていることを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、上記発明において、更に、前記検査対象レンズ及び前記狭角光照明手段、並びに、前記物体側テレセントリックレンズ又は前記両側テレセントリックレンズを覆うエンクロージャを備えており、前記エンクロージャの内面は、前記狭角光の反射が防止される反射防止面とされていることを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、上記発明にあって、更に、前記検査対象レンズと前記カメラとの間の距離を調整する距離調整手段を備えていることを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明は、上記発明において、前記狭角光照明手段は、前記検査対象レンズの周囲全体又はその一部を照らすものであることを特徴とするものである。
請求項６に記載の発明は、上記発明において、前記横方向は、前記検査対象レンズの光軸に直交する方向であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、散乱光により撮像した画像において十分なコントラスト比が確保され、その画像を用いた検査の精度が良好であるレンズ外観検査装置を提供することが可能となる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明に係るレンズ外観検査装置の斜視模式図である。
【図２】図１の縦中央断面模式図である。
【図３】図１における狭角光照明手段の上面図である。
【図４】図１における検査用画像を示す写真である。
【図５】図４の検査用画像を２値化した画像を示す写真である。
【図６】ステージが箱体でない場合における図４に相当する写真である。
【図７】図６の検査用画像を２値化した画像を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明に係る実施の形態の例が、適宜図面を用いて説明される。尚、本発明の形態は、以下のものに限定されない。
【０００９】
≪構成等≫
図１は、当該形態に係るレンズ外観検査装置１の斜視模式図であり、図２は、レンズ外観検査装置１の縦中央断面模式図である。
レンズ外観検査装置１は、エンクロージャ２と、水平な天板３を有しておりエンクロージャ２の内側下部に配置される箱状のステージ４（箱体）と、天板３の中央部に開けられた孔５の周囲に配置されるレンズ保持機構６と、ステージ４の天板３上に配置される狭角光照明手段７と、エンクロージャ２の内側の上部に設置されるカメラ８と、報知手段９と、これらを制御する制御手段１０を備えており、眼鏡レンズＬの外観を検査するものである。尚、レンズ外観検査装置１は、カーブの深い（曲率半径の小さい）ものが多く含まれる眼鏡レンズＬの検査に適しているが、眼鏡レンズＬ以外の（カーブの深いあるいは肉厚の大きい）レンズの検査に用いられても良い。又、エンクロージャ２、レンズ保持機構６、及び報知手段９の少なくとも何れかは、省略されても良い。更に、レンズ外観検査装置は、レンズに関する他の検査を行う各種検査装置と組み合わせられても良い。加えて、以下のレンズ外観検査装置１が複数組み合わせられることでレンズ外観検査装置が構成されても良い。
【００１０】
エンクロージャ２は、閉塞可能な箱状であり、遮光性材料によって形成されている。エンクロージャ２の内面には、光の反射率を低減させることで光の反射を防止する反射防止加工が施されており、エンクロージャ２の内面は、光の反射が防止される反射防止面とされていて、ここでは黒色を呈するように形成されている（黒化処理）。尚、反射防止フィルムを貼着することで、反射防止フィルム付きのエンクロージャ２内面が形成され、エンクロージャ２内面の反射防止面が形成されても良い。
【００１１】
ステージ４は、距離調整手段としてのリフト２０によって、天板３を水平姿勢に保ったまま上下動可能に支持されている。尚、ステージ４（箱体）は、眼鏡レンズＬの下方に位置する内面に光がなるべく当たらないように当該内面を囲む形状であれば足り、完全に閉塞されている必要はなく、窓や扉等の開口部が存在していても良い。あるいは、リフト２０は、省略されても良い。又、ステージ４の一部が上下動可能に支持されても良い。更に、ステージ４あるいはその一部は、リフト２０や他の手段によって、左右に移動可能とされても良い。
ステージ４の外面は黒色とされており、ステージ４の内面は、黒色のスクリーンが貼られることで黒化処理されている。
【００１２】
レンズ保持機構６は、検査対象レンズとしての眼鏡レンズＬを保持する機構であり、ここでは一対（２個）の断面Ｌ字状のフック２１，２１である。各フック２１の一方の面状部分は、天板３の中央部に開けられた孔５の内側（天板３の下面）に対して固定されており、他方の面状部分は、起立姿勢となっており、その上部において眼鏡レンズＬの周縁を支持する。各フック２１における起立部分は、透光性を有するが、照明光を阻害しなければ透光性を有していなくても良い。フック２１，２１は、互いに向かい合うように配置され、眼鏡レンズＬの外径に応じてそれらの距離が調整される。
尚、フック２１の数は、１個でも良いし、３個以上であっても良い。フック２１の固定は、孔５の内側以外に対するものであっても良い。又、レンズ保持機構６は、フランジ付きの円筒状部材であっても良く、この場合に内径の大きさ（内側形状）を眼鏡レンズＬの外径（外側形状）に合致させる内径調整手段（形状調整手段）を備えるようにしても良い。更に、レンズ保持機構６の材質は、樹脂、セラミックス、ガラス、金属、ゴムあるいはこれらの組合せとされても良い。
【００１３】
図３にも示される狭角光照明手段７は、中空幅広円筒状であって中央孔部２２を有するハウジング２３と、ハウジング２３内に配設された複数の狭角光ＬＥＤ２４，２４・・と、狭角光ＬＥＤ２４，２４・・毎に設けられる照明用レンズ２６，２６・・を備えている。
ハウジング２３の外面は、エンクロージャ２の内面と同様に、黒色とされている。
各狭角光ＬＥＤ２４は、白色の略狭角光を発する。狭角光は、指向角が３０°以下の光であり、指向角が０°である平行光を含んでいる。略狭角光は、殆ど狭角光であるものの、完全な狭角光に近づけるための微調整の余地が残されている光であり、例えば３０°を僅かに超えた指向角で発散する（遠方において広がりが認められる）光や、電圧等の条件によって指向角が変化することでかような発散が見受けられる光である。尚、各狭角光ＬＥＤ２４は、白色以外の色の略狭角光を発しても良いし、紫外線や赤外線を含む可視光以外の略狭角光を発しても良いし、これらを組合せた略狭角光を発しても良い。又、狭角光ＬＥＤ２４は、平行光又は略平行光を発する平行光ＬＥＤであっても良い。略平行光は、殆ど平行光であるものの、完全な平行光に近づけるための微調整の余地が残されている光であり、僅かに集束する（集束点が遠方ではあるが存在する）光や、僅かに発散する（遠方において広がりが認められる）光や、電圧等の条件によって僅かな集束や発散が変化する光である。
各狭角光ＬＥＤ２４は、発光方向がハウジング２３の中央孔部２２内（の中心）に向かうように設置されている。
狭角光ＬＥＤ２４，２４・・は、ハウジング２３の周方向に並ぶように配置され、ここでは周方向に等間隔に、合計１６個配置されている。
各照明用レンズ２６は、対応する狭角光ＬＥＤ２４の内方に配置されており、狭角光ＬＥＤ２４から発出された略狭角光の光路を微調整して、狭角光とするものである。尚、照明用レンズ２６は、略狭角光若しくは狭角光又は略平行光を平行光とするものであっても良い。又、照明用レンズ２６は、狭角光ＬＥＤ２４と一体としても良いし、複数の狭角光ＬＥＤ２４，２４・・に共通するものとしても良いし、省略しても良い。又、狭角光を発する手段は狭角光ＬＥＤ２４と照明用レンズ２６の組合せに限られず、レーザ励起体等であっても良い。
【００１４】
そして、ハウジング２３の中央孔部２２内（検査位置）に、レンズ保持機構６を介して眼鏡レンズＬがセットされる。眼鏡レンズＬの光軸は、鉛直方向を向き、眼鏡レンズＬが凸レンズである場合には凸面が下となるように配置され、眼鏡レンズＬが凹レンズである場合には凹面が上となるように配置される。狭角光照明手段７は、ハウジング２３の周方向の全体に亘り配置された狭角光ＬＥＤ２４，２４・・や照明用レンズ２６，２６・・を有するので、眼鏡レンズＬの周囲全体を照らす。尚、眼鏡レンズＬの向きは、上述と逆であっても良いが、上述の向きであれば各レンズの散乱光をより適切に撮像し易くなる。
各狭角光ＬＥＤ２４から出た略狭角光は、何れもその狭角光ＬＥＤ２４の向きに平行であり、対応する照明用レンズ２６により狭角光となって、眼鏡レンズＬに向かって、大きく広がることなく、又急に集束することなく、略真っ直ぐ進む。各照明用レンズ２６から出た狭角光の方向は、眼鏡レンズＬの光軸に交わる方向であり、より詳しくはその光軸に直交する水平な方向である。各狭角光ＬＥＤ２４の発光部は、所定の大きさ（例えば直径２ｍｍ（ミリメートル）の円盤）を有しており、各狭角光ＬＥＤ２４ないし照明用レンズ２６からの狭角光に係る進行方向に垂直な断面の大きさは、その発光部の大きさから指向角の分だけ広がって行く。
狭角光がレンズ保持機構６に至る場合であっても、少なくともその到達部分（各フック２１の起立部分）が透光性を有するから、狭角光はレンズ保持機構６を通過する。
尚、ハウジング２３は、幅広肉厚円弧形状を始めとする他の形状であっても良いし、狭角光ＬＥＤ２４，２４・・や照明用レンズ２６，２６・・は、弧状の部分に亘り配置される等、眼鏡レンズＬを囲まないように配置されても良い。又、狭角光ＬＥＤ２４，２４・・に係る略狭角光の進行方向や照明用レンズ２６，２６・・の光軸方向は、眼鏡レンズＬの光軸に直交する方向ではなく、その光軸に９０°以外の角度で交わる方向を向いていても良い。
【００１５】
カメラ８は、撮像素子３０及び記憶手段３２を有するカメラ本体３４と、カメラ本体３４の下部に取り付けられたカメラレンズ３６を備えており、制御手段１０からの指令に基づき、カメラレンズ３６から取り込まれた像を撮像素子３０で撮像することで検査用画像Ｃを取得して、記憶手段３２に記憶し、制御手段１０に送信する。撮像素子３０は、ここではエリアセンサである。尚、カメラ８は記憶手段３２を具備せず、検査用画像Ｃを直ちに制御手段１０に送信しても良い。又、記憶手段３２は、揮発性であっても不揮発性であっても良く、メモリであってもハードディスクであってもあるいはこれらの組合せであっても良い。
撮像素子３０やカメラレンズ３６は、狭角光照明手段７や眼鏡レンズＬと向かい合うように設置されている。
【００１６】
撮像素子３０は、狭角光のみによる撮像であることを考慮して、比較的に高い解像度を有するものとされている。又、撮像素子３０は、狭角光のみによる撮像であることを考慮して、比較的に高い感度を有するものとされている。
又、カメラレンズ３６は、物体側の主光線がレンズ光軸に対して平行である物体側テレセントリックレンズである。尚、カメラレンズ３６は、物体側と像側の双方において主光線がレンズ光軸に対して平行である両側テレセントリックレンズであっても良い。
カメラレンズ３６は、物体側テレセントリックレンズであるため、被写界深度が比較的に深く、カーブが深かったり厚さが大きかったりする眼鏡レンズＬにおいても、被写界深度はその眼鏡レンズＬの全体においてピントが合うようなものとなっている。
カメラレンズ３６の実視野は、狭角光のみによる撮像であることや眼鏡レンズＬ全体を捉えることを考慮して、比較的に広いものされており、好ましくは８５ｍｍ以上とされている。
【００１７】
報知手段９は、少なくとも検査結果を報知するものであり、例えば音発生手段、若しくは表示手段、又はこれらの組合せである。音発生手段は、例えばスピーカーやブザーであり、表示手段は、例えばランプ、７セグメントＬＥＤ、フラットディスプレイ、あるいはこれらの組合せである。表示手段は、タッチパネルを始めとする、入力手段と組み合わせられたものであっても良い。又、独立した入力手段（例えばキーボード、ポインティングデバイス、あるいはこれらの組合せ）が設けられても良い。
【００１８】
制御手段１０は、例えばエンクロージャ２外に配置されあるいはエンクロージャ２に付設されたマイクロコンピュータであり、リフト２０、狭角光照明手段７、カメラ８ないし報知手段９とそれぞれ電気的に接続されていて、これらをそれぞれ制御する。尚、制御手段１０は、リフト２０、狭角光照明手段７、カメラ８ないし報知手段９の少なくとも何れかに組み込まれていても良いし、協調制御可能に複数分散されていても良い。
又、制御手段１０には、眼鏡レンズＬを検査位置に置いたり検査位置から取り出したりする搬送手段（図示略）が電気的に接続されており、制御手段１０は、搬送手段を制御可能である。搬送手段は、例えばロボットハンド、コンベア、若しくは眼鏡レンズＬのリフト、あるいはこれらの組合せである。コンベアの場合、狭角光照明手段７について退避動作（例えば上昇）ないし復帰動作（下降）を可能とし、制御手段１０は、狭角光照明手段７を退避させてコンベアにより眼鏡レンズＬを検査位置に搬入し、その後狭角光照明手段７を復帰させても良い。眼鏡レンズＬのリフトの場合、眼鏡レンズＬ載置部の退避（下降）位置で眼鏡レンズＬが載置された後、当該載置部が検査位置に復帰（上昇）し、検査後に退避位置で眼鏡レンズＬが取り出されても良い。尚、搬送手段は、眼鏡レンズＬとレンズ保持機構６を搬送しても良い。又、レンズ外観検査装置１はレンズ洗浄装置と組み合わせられて良く、この場合に搬送手段がレンズ洗浄装置に眼鏡レンズＬを搬送し、眼鏡レンズＬが洗浄されてから、眼鏡レンズＬを取り出してレンズ外観検査装置１に搬送しても良い。
【００１９】
又、制御手段１０は、カメラの記憶手段３２と同様である記憶手段４０と、通信手段４２と、これらを制御するＣＰＵ４４と、を備えている。
記憶手段４０には、レンズ外観検査プログラム５０と、レンズデータベース５２が記憶されている。
レンズデータベース５２は、眼鏡レンズＬに関する特性値であるレンズ特性値と、カメラ８による撮像に関する設定値である撮像設定値を対応付けたものである。レンズ特性値は、ここでは眼鏡レンズＬの直径、カーブ値（度数）、レンズ設計情報（眼鏡レンズＬの直径や床高，中心厚，コバ厚等）、及びコーティングの種類を示す値であるが、任意の一部の値が省略されても良いし、他の値が加えられても良い。ここで、床高は、眼鏡レンズＬの凸面を上あるいは凹面を下にして平面においたときの当該平面から凸面（凹面の逆側の面）最上部までの高さであり、中心厚は、眼鏡レンズＬの中心における厚みであり、コバ厚は、眼鏡レンズＬのコバ（縁）における厚みである。又、各種のレンズ特性値は、直接入力を受け付けても良いし、他のレンズ特性値から計算により算出されても良い。他方、撮像設定値は、ここでは眼鏡レンズＬとカメラレンズ３６の間の距離である撮像距離や、露光時間、ゲインであるが、任意の一部の値が省略されても良いし、他の値が加えられても良い。
通信手段４２は、各種の情報を入出力可能な手段であり、例えばハブ、各種の端子、通信コントローラ、あるいはこれらの組合せである。
尚、内側形状を調整可能なレンズ保持機構６が制御手段１０に接続される場合において、制御手段１０がレンズ特性値（眼鏡レンズＬの直径）に応じてレンズ保持機構６の内側形状を制御するようにしても良い。
【００２０】
≪動作等≫
このようになるレンズ外観検査装置１の動作例等が、以下説明される。
レンズ外観検査装置１は、レンズ外観検査プログラム５０を実行するＣＰＵ４４（制御手段１０）により、例えば次の通り動作する。
搬送手段は、制御手段１０の制御により、検査対象の眼鏡レンズＬを狭角光照明手段７内の検査位置に搬入する。
制御手段１０には、通信手段４２を介して、搬入に係る眼鏡レンズＬのレンズ特性値が入力される。レンズ特性値は、図示されない他のコンピュータから入力されても良いし、図示されない入力手段（例えばキーボード、ポインティングデバイス、タッチパネル、あるいはこれらの組合せ）により入力されても良い。
エンクロージャ２には、図示されない扉が設けられており、眼鏡レンズＬの搬入時にその扉は開けられて眼鏡レンズＬを通過可能とされ、搬入完了後、撮像までに、その扉は閉じられて、エンクロージャ２による閉塞が確保される。
【００２１】
制御手段１０のＣＰＵ４４は、レンズデータベース５２を参照し、受信したレンズ特性値に対応する撮像設定値を取得して、その撮像設定値に合致する撮像が行われるように、カメラ８やリフト２０に対して通信手段４２を通じ指令を送る。ここでは、制御手段１０は、レンズデータベース５２で取得された撮像距離に合致するように、リフト２０に対する指令を通じ、リフト２０を作動させてステージ４を上昇させあるいは下降させ、天板３上の眼鏡レンズＬを上昇させあるいは下降させることで、カメラレンズ３６に対する眼鏡レンズＬの位置を調整し、撮像距離を調整する。尚、ステージ４が前後左右（水平方向）の少なくとも一方向に移動可能とされていても良い。又、カメラ８が上下動されあるいは水平移動されても良いし、カメラ８とステージ４の双方が上下動されあるいは水平移動されても良い。
又、制御手段１０は、狭角光照明手段７に対して、所定の強度で狭角光を発出させるための発光指令を送信し、これを受けて狭角光照明手段７の各狭角光ＬＥＤ２４が点灯する。尚、撮像設定値に照明強度が含まれるようにして、制御手段１０はその照明強度で照明するように狭角光照明手段７を制御しても良い。
【００２２】
このようにして、眼鏡レンズＬは、狭角光照明手段７から発せられた狭角光により照らされる。
狭角光は、透光性を有する眼鏡レンズＬの内部を、眼鏡レンズＬの光軸に交わる（直交する）状態で通過し、理想的にはそのまま水平に進んで眼鏡レンズＬの外部に出る。かように水平に進んだ狭角光は、指向角が狭くその分拡散が緩やかであるから、眼鏡レンズＬの上方に配置されたカメラ８には到達し難く、眼鏡レンズＬの表面（空気との界面）における反射や屈折等により、ごく一部分がカメラ８に向かう。かような反射ないし屈折は、カーブの深いレンズ（眼鏡レンズＬ）ほど、様々な方向に向かうこととなる。又、狭角光が平行光である場合、平行光は水平に進むと集束も拡散もしないから、理想的には眼鏡レンズＬの上方に配置されたカメラ８の方向には行かない。但し、実際には、上述した眼鏡レンズＬの表面における反射や屈折等により、ごく一部分がカメラ８に向かう。
他方、眼鏡レンズＬに異物が付着しあるいは混入している場合、その異物に達した狭角光は散乱され、散乱光（異物による反射光）の一部がカメラ８に向かう。かような散乱光の強度は、上述の反射ないし屈折による光の強度より概して大きい。異物は、例えば、眼鏡レンズＬの表面や内部に発生した塵や着色ムラ、泡、固着物、欠片若しくは眼鏡レンズＬの表面に形成された膜のムラ、あるいはこれらの組合せである。
又、眼鏡レンズＬにキズ・欠けや形成不良部分が発生している場合、そのキズ・欠けや形成不良部分に達した狭角光も異物の場合と同様に散乱され、一部がカメラ８に向かう。以下、異物並びに欠け及び形成不良部分は、まとめて異物等と適宜呼ばれる。
加えて、狭角光照明手段７から発せられた狭角光は、エンクロージャ２の内面に達したとしても、その内面が反射防止面とされていることにより、その内面における反射が防止され、その内面による反射光がカメラ８に向かう事態が防止される。
【００２３】
制御手段１０は、カメラ８に対して撮像指令を発し、これを受けて、カメラ８は、シャッターを切り、カメラレンズ３６により取り込まれた光を撮像素子３０で捉え、静止画の画素情報の集合に変換して、適宜画像処理のうえで記憶手段３２に検査用画像Ｃとして記憶する。ここでは、１枚の眼鏡レンズＬに対して１枚の検査用画像Ｃが取得されるが、複数枚取得されても良い。又、カメラ８は動画を撮像して検査用動画を取得しても良い。
検査用画像Ｃは、物体側テレセントリックレンズであるカメラレンズ３６によって取得されるため、カーブの深い眼鏡レンズＬや厚みの大きい眼鏡レンズＬであっても、全ての部分においてピントが合う。よって、ピントが合わない部分において異物や欠け等により散乱光が発生してしまい、鮮明な画像が得られず、検査用画像Ｃによる検査に支障を来たす事態が防止される。又、非テレセントリックレンズは、異物等により広がるように発生する散乱光について視差の分だけ歪んで捉えてしまい、異物等の実際の大きさや状態が不明確となったり、異物等が複数存在する場合に一部の異物等を隠してしまったりする可能性があるところ、カメラレンズ３６ではそのようなことがなく、全ての異物等について実際の大きさや状態で捉えることができる。ここで、厳密には、サイズの変化を完全に防止することは困難であるが、非テレセントリックレンズによる撮像の場合と比べ、サイズの変化は顕著に抑制され、又眼鏡レンズＬの中央と外周部のように眼鏡レンズＬに高低差が存在する場合において、眼鏡レンズＬの撮像部分における形状の変形が抑制される。
レンズデータベース５２には、眼鏡レンズＬの直径及びカーブ値等に応じた撮像距離が記憶されており、検査用画像Ｃにおいて、眼鏡レンズＬの全体においてピントが合う（眼鏡レンズＬの全体が被写界深度内に収まる）ような撮像距離が予め求められ、眼鏡レンズＬの直径及びカーブ値と対応付けて記憶されている。上述の通り、制御手段１０は、リフト２０を制御し、その撮像距離となるように、ステージ４やレンズ保持機構６を介して眼鏡レンズＬを移動させる。尚、カメラレンズ３６は少なくとも物体側においてテレセントリック効果を有するため、撮像距離にかかわらず実視野は一定である。
例えば、実視野が縦８０ｍｍ横８０ｍｍであり、被写界深度が９ｍｍであり、被写界深度の中心がカメラレンズ３６の先端から１５０ｍｍの位置にある場合において、床高が５ｍｍのプラス強度数の眼鏡レンズＬ（凸レンズ）に対しては、制御手段１０は床高中心（２．５ｍｍ）の位置が被写界深度の中心位置と合致するようにリフト２０を作動させる。他方、同じ場合において、床高が６ｍｍのマイナス強度数の眼鏡レンズＬ（凹レンズ）に対しては、制御手段１０は床高中心（３ｍｍ）の位置が被写界深度の中心位置と合致するようにリフト２０を作動させる。ここで、リフト２０がない（撮像距離が調整されない）ときを考える。凸レンズはレンズ保持機構６の支持点から下方に位置している一方、凹レンズはレンズ保持機構６の支持点から上方に位置していることから、双方のレンズの占める合計の上下幅（床高方向の幅の合算値）は、支持点から下に５ｍｍ（凸レンズ）と上に６ｍｍ（凹レンズ）で１１ｍｍとなる。この１１ｍｍの上下幅は、９ｍｍの被写界深度より大きく、従って、撮像距離が調整されない場合、凸レンズ及び凹レンズの少なくとも一方において部分的にピントが合わないこととなる。これに対し、レンズ外観検査装置１では、リフト２０により撮像距離が調整されるため、凸レンズ及び凹レンズの双方において被写界深度内に位置させて、ピントを全体に亘り合わせることができる。
又、眼鏡レンズＬは、その周縁を保持するレンズ保持機構６によって、天板３の孔５に上面視で重なる（オーバーラップする）ように保持され、カメラ８（カメラレンズ３６）は、孔５と向かい合うように配置されており、孔５の内部（箱状のステージ４の内部）は、黒化処理されている。よって、カメラレンズ３６と眼鏡レンズＬと孔５は上下方向に並んで、孔５は眼鏡レンズＬを挟んでカメラレンズ３６と反対側に位置することとなり、かような配置とステージ４内面の黒化処理によって、検査用画像Ｃにおいて散乱光の生じない部分をより黒くすることができ、異物等による散乱光に対するコントラスト比が向上する。又、ステージ４側へ進む散乱光の反射がステージ４の内部において防止され、異物等によらない散乱光の映り込みが抑制されて、検査用画像Ｃにおけるコントラスト比の低下が防止される。更に、ステージ４が箱状であり、眼鏡レンズＬの下方の部分（カメラレンズ３６から見て眼鏡レンズＬより向こう側の部分）の一部又は全部が覆われるため、エンクロージャ２内面における反射光等が眼鏡レンズＬの下方に向かったとしても、ステージ４により遮断することができ、異物等によらない散乱光の映り込みが抑制されて、検査用画像Ｃにおけるコントラスト比の低下が防止される。
カメラ８は、このようにして取得した検査用画像Ｃを、制御手段１０に対して送信し、制御手段１０は、通信手段４２において受信した検査用画像Ｃを、記憶手段４０において記憶する。
【００２４】
制御手段１０は、記憶した検査用画像Ｃに対して、異常が発生しているか否かを判定する。ここでは、検査用画像Ｃにおいて所定値（例えば２５６段階中１２８）以上の輝度を有する画素が所定範囲（例えば３画素×３画素の範囲）以上に亘り存在するか否かにより判定する。尚、検査用画像Ｃの取得時において、眼鏡レンズＬより外方の部分が撮影範囲外に配置されても良い。更に、上述の判定は、複数の検査用画像Ｃ，Ｃ・・に基づいてなされても良い。加えて、上述の判定は、所定範囲以内であっても輝度が第２の所定値（上記所定値と同じ値でも違う値でも良い）以上であるか否かによっても良いし、輝度が第３の所定値（上記所定値や第２の所定値と同じ値でも違う値でも良い）以上である画素が所定個数以上隣接しているか否かによっても良いし、これらの組合せによっても良い。
制御手段１０は、所定値以上の輝度を有する画素が所定範囲以上に亘り存在する場合、検査用画像Ｃにおいて異常が発生しているとの判定結果を出す。
そして、制御手段１０は、検査用画像Ｃにおいて異常が発生しているとの判定結果を得た場合、検査対象に係る眼鏡レンズＬの外観に異常が認められる旨（検査結果が異常である旨）、報知手段９において報知させる。異常発生の報知は、ブザー音の発生であっても良いし、ランプの点灯であっても良いし、メッセージの発音あるいは表示であっても良いし、これらの組合せであっても良い。又、報知手段９に表示手段が含まれる場合、表示手段において検査用画像Ｃが表示されるようにしても良い。尚、報知手段９は、異常が認められない旨（検査結果が正常である旨）を、異常発生報知の態様とは異なる態様で報知しても良い。
【００２５】
制御手段１０は、検査用画像Ｃに対する判定処理ないし異常発生報知処理が完了すると、狭角光照明手段７に対して消灯を指令すると共に、搬送手段により眼鏡レンズＬを搬出し、次の検査対象としての眼鏡レンズＬが存在する場合には、以上の処理を繰り返す。尚、狭角光照明手段７の点灯は、継続されても良い。
【００２６】
≪効果等≫
以上のレンズ外観検査装置１は、検査対象のレンズである眼鏡レンズＬを、その眼鏡レンズＬの光軸に交わる方向である横方向から、指向角が３０°以下の光である狭角光を発する狭角光ＬＥＤ２４，２４・・及び照明用レンズ２６，２６・・によって照らす狭角光照明手段７と、眼鏡レンズＬに向けられた物体側テレセントリックレンズであるカメラレンズ３６を有しており検査用画像Ｃを撮像するカメラ８と、を備えており、カメラ８は、眼鏡レンズＬが狭角光照明手段７により横方向から狭角光で照らされた状態において、検査用画像Ｃを撮像する。
よって、カメラ８は、検査用画像Ｃの生成において、異物等のない正常な部分を横方向に透過する狭角光を殆ど捉えない一方、異物等のある異常な部分に達して反射された狭角光を鮮明に捉えることとなり、検査用画像Ｃにおけるコントラスト比が極めて良好になって、その分異物等を発見し易くなる。又、カメラ８は、物体側テレセントリックレンズであるカメラレンズ３６を通じて検査用画像Ｃを生成するので、肉厚やカーブ値の大きい眼鏡レンズＬであっても肉厚方向（眼鏡レンズＬの光軸方向）の全体に亘り鮮明な検査用画像Ｃを得ることができ、ピント位置の異なる複数の画像を取得する必要がないため処理量や検査時間が少なくなるし、眼鏡レンズＬのどの部分に異物等が発生したとしても検査用画像Ｃにおいて異物等を適切な位置ないし大きさで検出することができるし、異物等が複数発生したとしても検査用画像Ｃにおいてそれぞれ適切な位置ないし大きさで捉えることができ、検査用画像Ｃにより正確な検査を確保することができる。
特に、レンズ外観検査装置１による検査を、上述の特許文献１のもののような透過光を用いた検査と比べると、透過光の検査では、異物等に対応する部分が暗くそれ以外の部分が明るい画像を用いることとなってユーザーが異物を感じる状況に合わない検査となるし、異物等に反射された光束がうまく発散しないことでカメラに捉えられず検査の精度に影響を与える可能性があるが、レンズ外観検査装置１の検査では、異物等に対応する部分が明るくそれ以外の部分が暗い検査用画像Ｃを用いることとなってユーザーの状況に合った検査が行えるし、上述の通り十分なコントラスト比を確保して優れた検査精度を確保することができる。
他方、反射光を用いた直接目視による検査と比べると、直接目視では異物等の拡散光が眼鏡レンズＬの作用により拡大されあるいは縮小されて誤判定の原因となるし、かような拡大や縮小の度合は眼鏡レンズＬの度数によって相違することとなり、特に種々の度数が存在する眼鏡レンズＬのような検査対象レンズでは、その相違が顕著であって、かような相違も誤判定の原因となるが、レンズ外観検査装置１の検査では、少なくとも物体側がテレセントリックであるレンズにより撮像された検査用画像Ｃにおいて、異物等の拡散光が眼鏡レンズＬのどの部分にあっても同様の大きさで撮像され、又どのような度数の眼鏡レンズＬであっても同様の大きさで撮像され、よって誤判定が回避されてより正確な検査が行えるものである。
【００２７】
加えて、内面が反射防止面とされているステージ４を備えており、ステージ４は、孔５を有しており、眼鏡レンズＬを挟んでカメラレンズ３６（カメラ８）と反対側に孔５が位置するように配置されている。よって、カメラレンズ３６から見て眼鏡レンズＬの向こう側の内面を眼鏡レンズＬに対して離隔させることができ、又ステージ４内に反射光や繰り返しの反射光が進入することが防止され、僅かに進入したとしても反射防止面により反射を抑制され、結果眼鏡レンズＬとの距離が確保された上述の内面を反射光や散乱光が照らさないようになることでコントラスト比の低下を抑制し、検査用画像Ｃにおいてコントラスト比を更に向上することができ、より精度の高い検査が行える検査用画像Ｃを取得することができる。
図４は、レンズ外観検査装置１のようにステージ４が箱体である場合における検査用画像Ｃを示す写真であり、図５は、図４の検査用画像Ｃを２値化（輝度しきい値：暗い側から１６／２５６段階中）した画像を示す写真であり、図６は、ステージが箱体でない（眼鏡レンズＬ下方の面に対する光進入防止手段がない）場合における検査用画像Ｃを示す写真であり、図７は、図６の検査用画像Ｃを同様に２値化した画像を示す写真である。
図６の写真においてもコントラスト比は良好であるものの、狭角光照明手段７のすぐ内側の右上，右下，左上，左下の各部分が、周囲より高い輝度を有する部分Ｐとなっている。かような部分Ｐの発生は、狭角光照明手段７が９０°の中心角を有する弧毎に４分割で形成されており、その接合面や、接合に用いられている部品（ネジ等）から反射光が出現することによる。これら部分Ｐの発生は、２値化に係る図７の写真において顕著に表われ、しきい値等の設定によっては、２値化画像で高輝度部分即ち異物等存在部分を解析する場合に、接合面や部品の反射光が異物等存在部分と誤認される可能性がある。
これに対し、図４の写真においては、図６の写真に比べて更にコントラスト比が良好になっていると共に、狭角光照明手段７の構造（接合）による反射光の輝度が抑制されている。かような輝度の抑制は、２値化に係る図５の写真において、図７の写真のように２値化後においても部分Ｐが出現しないことからも良くみて取れる。
これらの写真から、箱体（ステージ４）の設置による、反射光（狭角光照明手段７からのものを含む）の映り込み防止の効果や、コントラスト比向上の効果がみて取れる。
【００２８】
更に、眼鏡レンズＬ及び狭角光照明手段７、並びに、カメラレンズ３６を有するカメラ８を覆うエンクロージャ２を備えており、エンクロージャ２の内面は、狭角光照明手段７から発せられる狭角光の反射が防止される反射防止面となるよう、黒色に塗られている。従って、外部からエンクロージャ２への外光（自然光や照明光等）の進入を防止して、検査用画像Ｃにおける外光の現出を防止することができるし、エンクロージャ２内面における狭角光の反射や反射光の更なる反射（反射の繰り返し）を抑制して、その反射光の検査用画像Ｃにおける現出を防止し、検査用画像Ｃにおいて優れたコントラスト比を実現することができ、より精度の高い検査が行える検査用画像Ｃを取得することができる。
又、レンズ外観検査装置１は、眼鏡レンズＬとカメラ８との間の距離である撮像距離を調整するリフト２０を備えているため、互いに相違する特性値を有する眼鏡レンズＬを続けて検査する場合であっても、その特性値に合うような撮像距離を確保することができ、何れの特性値に係る眼鏡レンズＬにおいても全体に亘り鮮明な検査用画像Ｃを少ない枚数（ここでは１枚）において取得することができて、処理量や検査時間が少なく且つ正確である検査を実現することができる。
【００２９】
又更に、狭角光照明手段７は、眼鏡レンズＬの周囲全体又はその一部を照らすものであるから、眼鏡レンズＬに対して横方向の狭角光を均等に与えることができ、更に確実に異物等の反射を生起させて、より精度の高い検査のための検査用画像Ｃを取得することができる。
加えて、狭角光照明手段７が狭角光を照射する方向は、眼鏡レンズＬの光軸に直交する方向であるので、より適切に狭角光が照射されることになり、より精度の高い検査のための検査用画像Ｃを取得することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１・・レンズ外観検査装置、２・・エンクロージャ、４・・ステージ（箱体）、５・・（ステージの）孔、７・・狭角光照明手段、８・・カメラ、２０・・リフト（距離調整手段）、２４・・狭角光ＬＥＤ、２６・・照明用レンズ、３６・・カメラレンズ（物体側テレセントリックレンズ又は両側テレセントリックレンズ）、Ｃ・・検査用画像、Ｌ・・眼鏡レンズ（検査対象レンズ）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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