(57)【要約】【課題】光利用効率よく、精度の高い光学検査を行いうる光学検査装置を実現する。【解決手段】被検体に検査光を照射し、被検体を透過した検査光もしくは被検体に反射された検査光を投射面に投射し、投射面上の光強度分布により被検体における欠陥を検査する装置であって、検査光としてレーザ光を用い、レーザ光を微小な光放射面から放射させ、光拡散部材によりコヒーレント性を低減させ、光拡散部材をレーザ光に対して変位させることにより、投射面におけるスペックルノイズを解消させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に検査光を照射し、上記被検体を透過した検査光もしくは上記被検体に反射された検査光を投射面に投射し、上記投射面上の光強度分布により上記被検体における欠陥を検査する装置であって、
被検体を検査態位に保持する被検体保持手段と、
検査光を放射する光源手段と、
上記被検体を透過した検査光もしくは上記被検体に反射された検査光を投射される投射面を有する投射面手段とを有し、
上記光源手段は、微小な光放射部から発散性のレーザ光を放射させる光源部と、上記光放射部に近接もしくは合致して配置され、上記光放射部から放射される発散性のレーザ光束を透過させ、上記レーザ光束のコヒーレント性を低減させて検査光とするとともに、上記レーザ光線の主光線に直交する面内で上記レーザ光束に対して変位する光拡散部材と、この光拡散部材を変位させる変位手段とを少なくとも有し、
上記変位手段は、上記投射面におけるスペックルノイズを解消させるように、上記光拡散部材の上記レーザ光束に対する変位を行うことを特徴とする光学検査装置。
【請求項２】
請求項１記載の光学検査装置において、
光源手段における光源として半導体レーザ、ファイバレーザ、ガスレーザ、固体レーザの何れかのレーザ光源が用いられることを特徴とする光学検査装置。
【請求項３】
請求項２記載の光学検査装置において、
１以上のレーザ光源からのレーザ光を、１本の光ファイバにカップリングして上記光ファイバの射出端から射出させるようにしたファイバ出力型レーザを光源部として用い、上記光ファイバの射出端が微小な光放射部であることを特徴とする光学検査装置。
【請求項４】
請求項２記載の光学検査装置において、
レーザ光源からのレーザ光をレンズ系により集光させ、集光部が微小な光放射部となるようにしたことを特徴とする光学検査装置。
【請求項５】
請求項１〜４の任意の１に記載の光学検査装置において、
フロスト型拡散板、オパールガラス、回折光学素子、ホログラム素子の何れかを光拡散部材とし、この光拡散部材を変位手段により回転的もしくは併進的に変位させることを特徴とする光学検査装置。
【請求項６】
請求項１〜５の任意の１に記載の光学検査装置において、
光拡散部材からの検査光が、レンズ系を介して被検体に照射されることを特徴とする光学検査装置。
【請求項７】
請求項６記載の光学検査装置において、
光拡散部材からの検査光が、レンズ系とアパーチャとを介して被検体に照射されることを特徴とする光学検査装置。
【請求項８】
請求項１〜７の任意の１に記載の光学検査装置において、
投射面手段がスクリーンであることを特徴とする光学検査装置。
【請求項９】
請求項１〜７の任意の１に記載の光学検査装置において、
投射面手段が、投射面を受光面とする撮像素子であり、被検体を透過した検査光もしくは上記被検体に反射された検査光が集光光学系を介して上記受光面に照射されることを特徴とする光学検査装置。
【請求項１０】
請求項８記載の光学検査装置において、
投射面手段であるスクリーン上の光強度分布を撮像する外部カメラを有することを特徴とする光学検査装置。
【請求項１１】
被検体に検査光を照射し、上記被検体を透過した検査光もしくは上記被検体に反射された検査光を投射面に投射し、上記投射面上の光強度分布により上記被検体における欠陥を検査する方法であって、
請求項１〜１０の任意の１に記載の光学検査装置を用いて実施することを特徴とする光学検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は光学検査方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レンズやミラー等の光学素子や、液晶ガラスやホトマスク等に対して非破壊で、キズやムラ等の欠陥を検査する検査装置として光学検査装置が知られている。光学検査装置は一般に検査対象である被検体に光を照射し、被検体を透過した検査光あるいは被検体に反射された検査光をスクリーン等の投射面上に投射する。  
投射面上の光強度分布は、欠陥による検査光の散乱や屈折、遮蔽に応じたものであるので、この光強度分布から被検体における欠陥を知ることができる。
【０００３】
例えば、特許文献１には「透明帯状体に存在する欠陥部を光学的に検査する方法および装置」が開示されている。  
一般の光学検査装置において投射面に投射されるのは、言ってみれば「被検体の影絵」である。影絵を生成する場合、検査光が放射される光源の大きさが大きいと所謂「半影」により影のパターンの周辺部がぼやけて検査精度が劣化し、欠陥が小さい場合には、欠陥の存在を検出できなくなる。
【０００４】
このような「半影」の影響を少なくするためには、光源は点光源であることが理想であり、特許文献１記載の光学検査装置においても、ハロゲンランプ等の発光源からの光を絞りにより絞ることにより「点光源」を実現している。しかしながら、絞りにより点光源を実現する場合、発光源が放射する光の大部分は絞りにより遮光されてしまうため、光の利用効率が著しく悪く、発光源にも極めて大きな発光強度が必要とされる。
【０００５】
【特許文献１】特開平４−１７４５４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明は、光利用効率よく、かつ、精度の高い光学検査を行いうる光学検査方法および装置の実現を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の光学検査装置は「被検体に検査光を照射し、被検体を透過した検査光もしくは被検体に反射された検査光を投射面に投射し、投射面上の光強度分布により被検体における欠陥を検査する装置」であって、被検体保持手段と、光源手段と、投射面手段とを有する（請求項１）。
【０００８】
「被検体保持手段」は、光学検査の対象となる被検体を「検査態位に保持」する手段である。  
「光源手段」は、検査光を放射する手段である。  
「投射面手段」は、被検体を透過した検査光もしくは被検体に反射された検査光を投射される投射面を有する。
【０００９】
光源手段は「光源部」と「光拡散部材」と「変位手段」とを少なくとも有する。  
「光源部」は、微小な光放射部から発散性のレーザ光を放射させる。  
「光拡散部材」は、光源部の微小な光放射部に近接もしくは合致して配置され、光放射部から放射される発散性のレーザ光束を透過させ、レーザ光束のコヒーレント性を低減させて検査光とするとともに、微小な光放射部から放射される発散性のレーザ光束の主光線に直交する面内で、レーザ光束に対して変位する。
【００１０】
「変位手段」は、光拡散部材を変位させる手段であり、投射面におけるスペックルノイズを解消させるように「光拡散部材のレーザ光束に対する変位」を行う。  
請求項１記載の光学検査装置において、光源手段における光源としては、半導体レーザ、ファイバレーザ、ガスレーザ、固体レーザの何れかの「レーザ光源」を用いることができる（請求項２）。
【００１１】
請求項２記載の光学検査装置において、１以上のレーザ光源、例えば１以上の半導体レーザからのレーザ光を、１本の光ファイバにカップリングして光ファイバの射出端から射出させるようにしたファイバ出力型レーザを光源部として用いることができ（請求項３）、この場合、上記光ファイバの射出端が「光源部の微小な光放射部」となる。光ファイバの射出端は光ファイバの射出端面における「コア部」である。
【００１２】
また、請求項２記載の光学検査装置において、半導体レーザ等のレーザ光源からのレーザ光をレンズ系により集光させ、集光部が微小な光放射部となるようにすることができる（請求項４）。勿論、単一の半導体レーザから放射させたレーザ光を、光拡散部材を透過させて検査光としてもよく、この場合には、半導体レーザの発光部が「微小な光放射部」となる。
【００１３】
請求項１〜４の任意の１に記載の光学検査装置は、「光拡散部材」をフロスト型拡散板、オパールガラス、回折光学素子、ホログラム素子の何れかとし、この光拡散部材を変位手段により回転的もしくは併進的に変位させる構成とすることができる（請求項５）。回転的な変位を行わせるには、変位手段として適宜のモータを用いればよく、併進的な変位を行わせるには圧電素子等を用いればよい。
【００１４】
請求項１〜５の任意の１に記載の光学検査装置は「光拡散部材からの検査光が、レンズ系を介して被検体に照射される」構成とすることができる（請求項６）。この場合、光拡散部材からの検査光が「レンズ系とアパーチャとを介して被検体に照射される」構成とすることができる（請求項７）。
【００１５】
レンズ系は、正のパワーを持つものでもよいし負のパワーを持つものでもよい。  
拡散手段を介した検査光は発散性であるので、正のパワーを持つレンズ系を介して被検体に照射するようにすると、被検体に照射される検査光の発散性が抑制され、被検体に利用効率よく照射することができる。また、負のパワーを持つレンズ系を介して被検体に照射するようにすると、検査光の発散性が強くなるので、比較的大きな被検体を拡散手段の近傍に配置しても、被検体の被検査領域を良好に照射できる。
【００１６】
また、アパーチャを用いて、検査光の周辺部を制限することにより、被検体の被検査領域に適した大きさの光束径をもつ検査光を実現できる。
【００１７】
請求項６におけるレンズ系や請求項７におけるアパーチャは「光源手段」の一部を構成するが、必ずしも光源手段の必須の構成要件であるわけではなく、上に説明したように、光源手段に最低限必要な構成要素は「光源部」と「光拡散部材」と「変位手段」である。  従って、これらレンズ系やアパーチャが光源手段に含まれない場合には、微小な光放射部から放射される「発散性のレーザ光」が光拡散部材で拡散されて発散性の検査光となるが、上記レンズ系を有する場合には、レンズ系の作用により発散性が強められあるいは抑制された検査光が得られるし、アパーチャを有する場合には、アパーチャにより光束径を調整された検査光が得られる。
【００１８】
請求項１〜７の任意の１に記載の光学検査装置における「投射面手段」はスクリーンであることができる（請求項８）。また、請求項１〜７の任意の１に記載の光学検査装置における投射面手段を「投射面を受光面とする撮像素子」とし、被検体を透過した検査光もしくは被検体に反射された検査光を「集光光学系」を介して受光面に照射するようにしてもよい（請求項９）。
【００１９】
請求項８記載の光学検査装置のように、投射面手段としてスクリーンを用いる場合には、スクリーン上に投射された検査光の光強度分布から「目視」で被検体の欠陥を観察できるが、このように目視による観察に代えて、あるいは目視による観察と共に、スクリーン上の光強度分布を外部カメラにより撮像して撮影画像として観察あるいは分析（データ分析）を行うようにしても良い（請求項１０）。
【００２０】
なお、投射面手段として用いられるスクリーンは「蛍光シート」が好適である。蛍光シート上に検査光（被検体を透過したもの、または被検体に反射されたもの）を投射すると、光強度分布におけるコントラストが高くなり、目視による観察が容易になる。また、これに限らず、白紙等、光強度分布におけるコントラストを視認できるものであれば、スクリーンとして適宜に利用できる。
【００２１】
撮像素子は、エリアセンサのように２次元的な受光面を持つものでもよいし、ＣＣＤラインセンサのように「１次元の受光面を持つものを受光面の長さ方向に直交する方向へ走査する方式のもの」でもよい。
【００２２】
この発明の光学検査方法は「被検体に検査光を照射し、被検体を透過した検査光もしくは被検体に反射された検査光を投射面に投射し、投射面上の光強度分布により被検体における欠陥を検査する方法」であって、上記請求項１〜１０の任意の１に記載の光学検査装置を用いて実施する検査方法である（請求項１１）。
【００２３】
補足すると、この発明の光学検査方法では、検査光の光源としてレーザ光源が用いられる。レーザ光源から放射されるレーザ光は、１本の光ファイバにカップリングして光ファイバの射出端から射出させたり、レーザ光をレンズ系により微小な集光部に集光させたりすることにより、点光源に近い「微小な光放射部」を容易に実現でき、しかもこのとき、レーザ光源から放射されるレーザ光の実質的に全てを「微小な光放射部」から放射させて検査光とすることができる。
【００２４】
また、光ファイバの射出端やレンズ系による集光部は、絞りやピンホールにより実現される「点光源」よりも「さらに微小な光放射部」として実現でき、「半影」の生成を極めて有効に防止できる。
【００２５】
しかし反面、レーザ光は、コヒーレント性が高いので、微小な光放射部から放射されるレーザ光をそのまま検査光とした場合には、投射面上に投射された光のパターンに「レーザ光のコヒーレント性によるスペックルノイズ」が現れ、目視や分析による検査に支障が生じる。
【００２６】
この発明の光学検査装置では、このスペックルノイズの問題を解消するために、微小な光放射部に近接もしくは合致させて光拡散部材を配置し、この光拡散部材による「レーザ光」の拡散により、レーザ光のコヒーレント性を低下させる。すなわち光拡散部材は「ランダム位相板」の機能を有する。光拡散部材は、上記「微小な光放射部」から離して設置すると、光拡散部材によるレーザ光束の滲みにより、検査光の持つべき「点光源光束（点光源から放射される光束）」の性質が損なわれて、実質的な光源の大きさが拡大するため、光拡散部材は、その拡散面が微小な光放射部に合致することが理想であるが、光源手段の構造上、拡散面を微小な光放射部に合致させることができない場合には、光放射部にできるだけ近接させて配置するのである。
【００２７】
光拡散部材によりコヒーレント性を低下させることによりスペックルノイズは軽減されるが、コヒーレント性を低下させすぎると検査光の点光源光束としての性質が弱まり、半影が生じて照射面上の影絵周辺部の輪郭を「ぼやけさせる」副作用を生じる。このような「ぼやけによる検査精度の低下を抑える程度」にコヒーレント性を低下させた場合にはスペックルノイズを完全に除去することはできない。
【００２８】
そこで、この発明においては、微小な光放射部から放射されるレーザ光のコヒーレント性の低下により、スペックルノイズをある程度低減しつつ点光源光束としての性質（半影の発生が有効に抑えられる）を保持し、除去しきれないスペックルノイズを「光拡散部材のレーザ光束に対する変位」により解消するのである。  
即ち、光拡散部材による拡散は、光拡散部材の位置（レーザ光を透過させる位置）ごとに全くランダムであるので、光拡散部材をレーザ光束に対して変位させると、投射面上に現れるスペックルノイズのパターンは、光拡散部材の変位に応じて変化するので、目視で観察を行う場合であれば「スペックルノイズの変化が視認できないような速さ」となるように光拡散部材を変位させればよく、撮像素子を用いる場合であれば、撮像素子における露光時間で露光されないような速さで「スペックルノイズの変化」を生じるように光拡散部材を変位させればよい。  
このようにして「投射面におけるスペックルノイズ」は、光拡散部材により「半影による検査精度の低下が許容される程度」にコヒーレント性を低下させ、残存するスペックルノイズを光拡散部材の変位により解消するのである。
【発明の効果】
【００２９】
以上に説明したように、この発明によれば、新規な光学検査方法および装置を実現できる。この発明の光学検査方法および装置によれば、極めて高い光利用効率で、精度良く、被検体の光学検査を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、実施の形態を説明する。  
図１は光学検査装置の実施の１形態を説明図的に示している。  
この光学検査装置は、光学レンズを被検体として、その欠陥であるレンズ面のキズ、異物付着、成形時のヒケ、ウェルドライン、面われ等を目視で検査する装置である。
【００３１】
図中、符号Ｏｂは「被検体」である被検レンズ、符号ＨＬは被検体保持手段、符号１０は光ファイバ、符号１２は光拡散部材、符号１４は「変位手段」であるモータ、符号１６はレンズ系、符号１８はアパーチャ、符号２０は投射面手段である「スクリーン」を示している。
【００３２】
光ファイバ１０は光源手段の光源部の一部をなす。  
即ち、光源部は、図示されていない複数の半導体レーザと、これら複数の半導体レーザからのレーザ光を合成して、光ファイバ１０の入射端に入射させて光ファイバ１０にカップリングするカップリング手段と光ファイバ１０とを有している。光ファイバ１０は適宜の長さを有し、その可撓性により自在に曲げられるので、上記半導体レーザやカップリング手段の側を適宜の位置に配置することができる。カップリング手段としては、公知の適宜のものを用いることができる。
【００３３】
光ファイバ１０にカップリングしたレーザ光は光ファイバ１０中を伝搬し、光ファイバ１０の射出端（図において光ファイバ１０の右側端面のコア部であり「微小な光放射部」である。）から発散性のレーザ光として検査光を射出する。
【００３４】
光ファイバ１０の上記射出端に近接して光拡散部材１２が配置されている。光拡散部材１２は「円板状の拡散板」であり、中心をモータ１４の回転軸に軸支され、光ファイバ１０の射出端から放射される発散性のレーザ光線の「主光線に直交する面内」で、回転によりレーザ光束に対して変位するようになっている。この実施の形態において光拡散部材１２は「フロスト拡散板」である。
【００３５】
発散性の検査光は光拡散部材により拡散されたのち、正のパワーを持つレンズ系１６に入射して発散性を抑えられ、アパーチャ１８により光束周辺部を遮断されて、被検レンズＯｂに入射する。この実施の形態において、被検レンズＯｂは、負のパワーを持つメニスカスレンズであり、検査光は、被検レンズＯｂの負のパワーにより発散性を強められてスクリーン２０に投射される。
【００３６】
このとき、検査光は「実質的に点光源と看做しうる微小な光放射部から射出したレーザ光が光拡散部材１２により拡散されてコヒーレント性を低下された」ものであり、コヒーレント性の低下の程度は「半影は発生するもののその影響が許容できる範囲」のものであり、被検レンズＯｂにおける欠陥の存在が「明確な輪郭」をもってスクリーン２０上に投射される。コヒーレント性の低下の程度は「半影の影響を許容できる」程度であるため、前述の如く、照射面上にはスペックルノイズも発生する。
【００３７】
検査を行うときには、光拡散部材１２を回転させることにより、レーザ光束に対して変位させ、前述した「スペックルノイズの解消」を行い、スペックルノイズが目視では観察できないようにする。
【００３８】
このようにして、目視での観察がスペックルノイズに影響されない状況で、欠陥の有無を観察できる。  
例えば、被検レンズＯｂの表面にキズや異物の付着などの欠陥があると、この欠陥部分では検査光が散乱されるので、スクリーン２０上の光強度分布では、欠陥に対応する部分の光強度が図示の如くに小さくなるので、このような部分を目視で観察することにより、欠陥の有無を容易に判別することができる。
【００３９】
欠陥部の存在はまた、スクリーン２０上に「他の部分よりも光強度の高い部分」となって現れることもある。いずれにせよ、光強度分布における光強度が他の部分よりも高い部分・低い部分の有無を観察することにより、欠陥の存在を検査することができる。
【００４０】
図２には、実施の別形態を示す。繁雑を避けるため、混同の虞が無いと思われるものについては、図１におけると同一の符号を付した。図１におけると同一の符号を付したものは、図１におけると同じものであり、これらについての説明は図１の説明を援用する。
【００４１】
図２において、符号１１は半導体レーザ、符号１３はレンズ系を示す。レンズ系１３は正のパワーを持ち、半導体レーザ１１からの発散性のレーザ光を集光させる。レーザ光の集光部Ｐは「微小な光放射部」となり発散性のレーザ光を放射することになる。
【００４２】
モータ１４により中心部を軸支された光拡散部材１２は、拡散面を集光部Ｐに合致させモータ１４により回転され「レーザ光線の主光線に直交する面内でレーザ光束に対して変位」する。即ち、この実施の形態においては、微小な光放射部には「機械的な実体」が存在しないので、光拡散部材１２の拡散面を「微小な光放射部」である集光部Ｐに合致させることができるのである。光拡散部材１２を透過した後の検査光の振る舞いは、図１の実施の形態と同じであり、図１の実施の形態の説明を援用する。
【００４３】
図３に示す実施の形態は、凸面鏡Ｏｂｍを被検体として欠陥検査を行うように、図１に示す実施の形態を変形したものである。図１におけると同一の符号を付したものは、図１におけると同じものであり、これらについての説明は図１の説明を援用する。
【００４４】
この実施の形態では、欠陥の有無を検査する被検体は凸面鏡Ｏｂｍであり、アパーチャ１８から射出する検査光は凸面鏡Ｏｂｍの鏡面を照射し、鏡面に反射される。そして、反射された検査光は発散しつつスクリーン２０に照射され、鏡面の欠陥に応じた光強度分布を持つ影絵を形成する。従って、光強度分布において光強度が「他の部分より大きい」部分や「他の部分より小さい」部分の有無を目視で観察することにより、欠陥の有無を容易に判定できる。
【００４５】
上に図１〜図３に即して説明した実施の形態では、被検体を透過した検査光や被検体に反射された検査光は何れも「発散性の光束」となるので、スクリーン上には欠陥が拡大した状態で照射されることになり、従って、極めて小さい傷のような欠陥の有無も、目視で判別することができる。
【００４６】
「被検体」は、上記の如き「負のパワーのレンズや凸面鏡」に限らない。例えば、平板状の透明体や凸レンズ、平面鏡や凹面鏡を被検体とすることもできる。
【００４７】
これらの被検体の場合、被検体を透過した検査光や被検体に反射された検査光は、照射された状態と同じ状態であるか、あるいは、発散性が抑制されたり、さらには収束性の光束となったりするが、このような場合でも、上記の透過検査光や反射された検査光の光束形態を、例えば凹レンズを用いて発散光束に変換することができるし、被検体を透過した検査光や被検体に反射された検査光が収束光束である場合には、一旦、光束を収束させた後の発散光束をスクリーンに拡大状態で照射することができる。
【００４８】
また、投射面部材として投射面を受光面とするエリアセンサ等の撮像素子を用いる場合であれば、図１〜図３のような被検体の場合、被検体を透過した検査光や被検体に反射された検査光を、収束光束に変換して撮像素子の受光面に照射する必要があるが、このような場合には凸レンズや凹レンズを用いて上記検査光を、撮像素子に適した収束光束とすることができる。
【００４９】
上に図１〜図３に即して説明した実施の形態は、被検体Ｏｂ（Ｏｂｍ）に検査光を照射し、被検体Ｏｂを透過した検査光もしくは被検体Ｏｂｍに反射された検査光を投射面２０に投射し、投射面２０上の光強度分布により被検体における欠陥を検査する装置であって、被検体Ｏｂ（Ｏｂｍ）を検査態位に保持する被検体保持手段ＨＬと、検査光を放射する光源手段と、被検体を透過した検査光もしくは上記被検体に反射された検査光を投射される投射面２０を有する投射面手段とを有し、光源手段は、微小な光放射部から発散性のレーザ光を放射させる光源部１０（１１、１３）と、光放射部に近接もしくは合致して配置され、光放射部から放射される発散性のレーザ光束を透過させ、レーザ光束のコヒーレント性を低減させて検査光とするとともに、レーザ光線の主光線に直交する面内でレーザ光束に対して変位する光拡散部材１２と、この光拡散部材を変位させる変位手段１４とを少なくとも有し、変位手段１４は、投射面２０におけるスペックルノイズを解消させるように、光拡散部材１２のレーザ光束に対する変位を行う光学検査装置（請求項１）である。
【００５０】
また、これら実施の形態では、光源手段におけるレーザ光源として半導体レーザ１１が用いられ（請求項２）、図１、図３の実施の形態では、１以上のレーザ光源からのレーザ光を、１本の光ファイバ１０にカップリングして光ファイバ１０の射出端から射出させるようにしたファイバ出力型レーザを光源部として用い、光ファイバの出力端（コア部）が微小な光放射部である（請求項３）。
【００５１】
また、図２の実施の形態では、レーザ光源１１からのレーザ光をレンズ系１３により集光させ、集光部を微小な光放射部としている（請求項４）。
【００５２】
また、光拡散部材１２がフロスト型拡散板であり、この光拡散部材を変位手段１４により回転的に変位させる（請求項５）。また、光拡散部材１２からの検査光は、レンズ系１６を介して被検体Ｏｂ（Ｏｂｍ）に照射される（請求項６）。
【００５３】
また、光拡散部材１２からの検査光が、レンズ系１６とアパーチャ１８とを介して被検体Ｏｂ（Ｏｂｍ）に照射される（請求項７）。  
投射面手段はスクリーン２０である（請求項８）。
【実施例】
【００５４】
上に図１に即して説明した実施の形態の具体的な実施例を示す。  
レーザ光源としては発光波長：４０５ｎｍの半導体レーザを８個用い、これらの半導体レーザからのレーザ光をカップリング手段により１本の光ファイバ１０にカップリングさせた。光ファイバ１０はファイバコア径：φ＝１００μｍのものである。従って、微小な光放射部は直径：１００μｍの円形状であり極めて小さい。
【００５５】
光拡散部材１２は「砂番：Ｎｏ．１５００のフロスト型拡散板」を用い、その拡散面を光源側に向け、拡散面と光ファイバ１０の射出端面から０．３ｍｍの位置に近接させて配置した。
【００５６】
また、光拡散部材１２は半径：２０ｍｍの円板状であり、中心をモータ１４の回転軸に固定し、モータ１４による回転中心から１８ｍｍはなれた部分が、光ファイバ１０の射出端面に近接対向するようにした。モータ１４により光拡散板１２を毎分１００回転（１００ｒｐｍ）で回転させ、光拡散部材１２が、レーザ光に対して１８８ｍｍ／秒で変位するようにした。
【００５７】
レンズ系１６は正のパワーを持ち、検査光の発散性を抑制する。
【００５８】
被検体である被検レンズＯｂは、有効径：１４ｍｍ、焦点距離：−１８ｍｍの負のパワーのガラスモールドレンズであり、ホルダＨＬにより保持され、光ファイバ１０から射出するレーザ光の主光線とレンズ光軸が合致するようにセットされる。
【００５９】
光拡散部材１２からのコヒーレント性を低減されたレーザ光束をレンズ系１６により弱い発散性の光束に変換し、アパーチャ１８により光束周辺部を遮断して検査光となし、被検レンズの有効径：１４ｍｍの範囲内のレンズ面に照射した。このとき、レンズ面上における照度は３５ルックスであり、照射面内での光強度の最大・最小の差は５％であり、レンズ面は略均一に照射された。なお、照射部の照度は、説明中の実施例において最大４０００ルックスまで増大させることができる。
【００６０】
被検レンズＯｂは負のパワーを持つので、検査光は被検レンズＯｂを透過すると発散性を増し、発散しつつ蛍光シートによるスクリーン２０を照射する。被検レンズＯｂとスクリーン２０との間隔を４００ｍｍに設定し、被検レンズＯｂに照射する検査光の発散状態をレンズ系１６により調整し、スクリーン２０上に直径：略１４０ｍｍの円形状のスポットが形成されるようにした。即ち、スクリーン２０を照射するスポットは、被検レンズＯｂの有効径の１０倍である。
【００６１】
その結果、被検レンズＯｂにおける幅：１０μｍ、深さ：０．０３μｍ程度のキズが、スクリーン２０上では１０μｍ程度に拡大されるとともに、周囲に対する光強度が小さくなり、目視により観察することができた。このとき、スクリーン２０上のスペックルノイズは目視では全く認められなかった。
【００６２】
モータ１４による光拡散部材１２の回転速度を１００ｍｍ／秒程度まで低下させると、スクリーン２０上の検査光のスポットにスペックルノイズが目視で認められたが、１６０ｍｍ／秒程度の変位速さ以上では、スペックルノイズは殆ど認められなかった。
【００６３】
なお、光拡散部材における拡散性が小さくなる（拡散面における凹凸が大きくなる）と、光拡散部材による「レーザ光のコヒーレント性低減」の効果は少なくなり、投射面上の検査光スポットにスペックルノイズが現れやすくなるが、このような場合にも、光拡散部材のレーザ光に対する変位速さを十分に大きく設定することにより、スペックルノイズを検査に影響できないように解消することができる。
【００６４】
上に説明した実施の形態・実施例は、スクリーン２０上に検査光が形成するスポットを目視で観察する光検査装置であるが、これに限らず、スクリーン２０上の検査光のスポットを外部カメラで撮像し、これを画像処理して欠陥の有無を検出したり、あるいは撮影された像をモニタ上で観察したりしても良いことは勿論である。
【００６５】
また、上記実施の形態・実施例の光学検査装置を用いることにより、請求項１１記載の光学検査方法を実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】発明の実施の１形態を説明するための図である。
【図２】発明の実施の別形態を説明するための図である。
【図３】発明の実施の他の形態を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６７】
Ｏｂ      被検レンズ（被検体）
１０      光ファイバ
１２      光拡散部材
１４      モータ（変位手段）
【図１】
2008164387.tif 000003
【図２】
2008164387.tif 000004
【図３】
2008164387.tif 000005