(57)【要約】  【課題】検査済みの小径部材の品質を安定させる小径部材外表面検査方法を提供すること。  【解決手段】ＰＣ６の制御プログラムに基づいて、レンズ２０の曲率中心Ｃ１を曲動テーブル３６の移動中心Ｃ２に一致させるとともに、自動芯合わせ処理によってレンズ２０の曲率中心Ｃ１を観察光軸に一致させ、かつ、自動ピント合わせ処理によって顕微鏡３の焦点をレンズ２０のコバの位置に合焦させることによって、顕微鏡３の焦点を調整する操作を行うことなく、回転ステージ２３及び傾斜ステージ２５を駆動制御して、レンズ２０の検査姿勢及び検査位置を適宜変化させて、対物レンズの焦点位置に対してレンズ２０の表面２０ａをまんべんなく段階的に移動配置させて画像を取り込むことによって、レンズ２０の表面に形成された傷や欠陥をドット数等としてとらえられる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象部材が配置されるテーブルを有するステージを含む、複数の電動で駆動されるステージを備える検査台と、前記検査対象部材に対向する対物レンズを備えた顕微鏡と、前記検査対象部材を照明する照明光を発生させる照明装置と、前記検査対象部材を前記対物レンズを通して撮像する固体撮像素子を備えたカメラ装置と、前記検査台の電動駆動されるステージの動作制御を行う制御部、前記カメラ装置で撮像した検査対象部材の光学像を光電変換して得られる電気信号を元に検査対象部材の画像を構築する画像処理部及びこの画像処理部から出力された画像データを基に各種演算処理を行って検査対象部材の位置の判定や、検査対象物の表面の傷の大きさ等を定量的に判定する演算処理部を有する制御装置とを具備する小径部材外表面検査装置を使用して、前記検査対象部材である小径部材の外表面の検査を行う小径部材外表面検査方法であって、
前記小径部材の加工データや検査条件を登録する初期設定工程と、
前記テーブルに配置された小径部材の中心を、前記対物レンズの観察光軸上に配置させる自動芯合わせ処理及び前記テーブルに配置された小径部材に、前記対物レンズの焦点を合わせる自動ピント合わせ処理を有するレンズ位置調整工程と、
前記制御装置からの指示に基づいて、前記検査台の所定のテーブルを動作させて、前記小径部材の表面を検査するレンズ表面検査工程と、
検査エリアの画像内の不良ドットの数或いは、検査領域毎の不良ドットの数を判定して、小径部材の良否を判定する判定工程と、
を有することを特徴とする小径部材外表面検査方法。
【請求項２】
前記自動芯合わせ処理は、
テーブルに配置されている検査対象部材の高さ位置を変化させるステップと、
その高さ位置を高さ位置情報格納配列に格納させるステップと、
前記高さ位置における画像を取り込ませるステップと、
その取り込んだ画像の輝度値を算出させ、輝度情報格納配列に格納させるステップと、
前記高さ位置情報格納配列に格納されている高さ位置情報及び前記輝度情報格納配列に格納されている輝度情報を補間配列を作成するステップと、
前記補間配列から高さ位置と輝度値との関係を示す補間表を作成させるステップと、
前記補間表から輝度値最大点を抽出させるステップと、
前記補間表から前記輝度値最大点に対応する高さ位置情報を抽出させるステップと、
その高さ位置情報に対応する位置にテーブルに配置された検査対象部材を配置させる制御を行わせるステップと、
を有する請求項１に記載の小径部材外表面検査方法。
【請求項３】
自動ピント合わせ処理は、
所定の本数のコバ検出用ラインを画面中心に向けて出力させるステップと、
出力されたコバ検出用ラインの画像を取り込ませるステップと、
取り込んだコバ検出用ライン画像の画面外枠側から中央にむけてる輝度値を一画素ずつ取得させるステップと、
取得した輝度値の結果から、コバを特定するコントラスト変極点を検出し、その変極点の座標を算出させるステップと、
少なくとも３つ以上の変極点の座標を元に、所定の演算処理によって近似円を算出させるステップと、
算出された近似円の中心座標と画面の中心座標との差分を算出させるステップと、
算出された差分値に基づいて、テーブルを移動制御させるステップと、
を有する請求項１に記載の小径部材外表面検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、曲率半径の小さな小径レンズ等、小径部材外表面の傷の有無、傷の大きさ等を自動で検査する小径部材外表面検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、内視鏡の細長の挿入部を体腔内や管路内に挿入して、体腔内や管路内の被写体像を表示装置の画面上に内視鏡画像を表示させて観察の行える内視鏡装置が広く利用されている。このような内視鏡装置で使用される内視鏡においては挿入部のさらなる細径化が望まれている。
【０００３】
内視鏡の挿入部に、被写体像を撮像する固体撮像素子を備えた撮像ユニットを内蔵した電子内視鏡では、挿入部を細径化するために前記撮像ユニットの小型化が求められている。
【０００４】
これら小型の撮像ユニットを構成する固体撮像素子であるＣＣＤの受光面前面側には平板状のカバーガラス或いは平凸形状のフィールドレンズが配設されている。このフィールドレンズ等の表面に傷や欠陥等があると、その傷の場所や大きさ等によっては、内視鏡画像の画質に悪影響を及ぼす。このため、レンズ表面を目視によって、全数検査していた。
【０００５】
直径の比較的大きな一般のレンズを検査する場合には、やとい等の筒状検査治具にレンズを設置し、その状態で、検査者が目視によってレンズ表面の検査を行う検査方法が確立されていた。そして、この検査の場合、レンズ表面の傷等の発見を比較的容易に行うことができた。
【０００６】
これに対して前記フィールドレンズでは直径寸法が３ｍｍ以下である。このため、従来の筒状検査治具にこの小径レンズを設置することは不可能である。そのため、新たな筒状検査治具を形成し、この治具に１つずつ小径レンズを設置して検査することも考えられるが、小径レンズを所定状態に設置する作業が煩雑で、検査に相当の時間がかかることが予想される。
【０００７】
このため、複数のフィールドレンズをパレット上に、例えば縦横１０個ずつ配列させ、検査担当者による官能検査を行っていた。そのとき、まず、第１検査工程においてスクリーニングを行う。このスクリーニングでは、パレットに配列されているフィールドレンズを一括して検査する。この検査で、レンズ表面に「傷があるのでは？」と判定したものをパレットから排除して、第２検査工程で詳細な再検査を行う。一方、「レンズ表面に傷が全くない」と判定されたものは合格品として保管された後次工程に廻される。
【０００８】
第２検査工程ではレンズ表面に「傷があるのでは？」と判定されたレンズの傷の大きさ及び位置等を実体顕微鏡を通して１つずつ詳細に検査する。この際、検査者は、小径レンズを１つずつピンセットで摘まみ、ピンセットで摘んだレンズを検査用の照明光に対して角度を変化させるようにかざして傷の大きさ等を判断して合否を判定していた。そして、不合格と判定されたレンズについて不良品として廃棄していた。なお、前記フィールドレンズは、芯取り、研磨、反射防止コートであるＡＲコートを施したものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前記第２検査工程における実体顕微鏡による目視検査は熟練を要する技術で、検査者を養成するまでに時間がかかるので、検査者を確保することが難しかった。また、目視による官能検査であるため、検査者毎に判定基準が異なる。このため、品質にばらつきが生じるという不具合があった。また、同じ検査者が同じレンズを異なった日に検査した場合でも、前回の検査結果と同じ検査結果を得られないこともわかっており、安定した品質の維持が難しかった。
【００１０】
このため、市販の汎用測定器を検査工程に導入することも考えられるが、この測定器は高額であり、使い勝手も煩雑である。また、測定器の維持管理に時間及びコストがかかる等の不具合が考えられるので、汎用測定器の導入に至らないのが現状であった。
【００１１】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、検査済みの小径部材の品質を安定させる小径部材外表面検査方法を提供することを目的にしている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の小径部材外表面検査方法は、検査対象部材が配置されるテーブルを有するステージを含む、複数の電動で駆動されるステージを備える検査台と、前記検査対象部材に対向する対物レンズを備えた顕微鏡と、前記検査対象部材を照明する照明光を発生させる照明装置と、前記検査対象部材を前記対物レンズを通して撮像する固体撮像素子を備えたカメラ装置と、前記検査台の電動駆動されるステージの動作制御を行う制御部、前記カメラ装置で撮像した検査対象部材の光学像を光電変換して得られる電気信号を元に検査対象部材の画像を構築する画像処理部及びこの画像処理部から出力された画像データを基に各種演算処理を行って検査対象部材の位置の判定や、検査対象物の表面の傷の大きさ等を定量的に判定する演算処理部を有する制御装置とを具備する小径部材外表面検査装置を使用して、前記検査対象部材である小径部材の外表面の検査を行う小径部材外表面検査方法であって、
前記小径部材の加工データや検査条件を登録する初期設定工程と、前記テーブルに配置された小径部材の中心を、前記対物レンズの観察光軸上に配置させる自動芯合わせ処理及び前記テーブルに配置された小径部材に、前記対物レンズの焦点を合わせる自動ピント合わせ処理を有するレンズ位置調整工程と、前記制御装置からの指示に基づいて、前記検査台の所定のテーブルを動作させて、前記小径部材の表面を検査するレンズ表面検査工程と、検査エリアの画像内の不良ドットの数或いは、検査領域毎の不良ドットの数を判定して、小径部材の良否を判定する判定工程とを有する。
【００１３】
そして、前記自動芯合わせ処理は、
テーブルに配置されている検査対象部材の高さ位置を変化させるステップと、その高さ位置を高さ位置情報格納配列に格納させるステップと、前記高さ位置における画像を取り込ませるステップと、その取り込んだ画像の輝度値を算出させ、輝度情報格納配列に格納させるステップと、前記高さ位置情報格納配列に格納されている高さ位置情報及び前記輝度情報格納配列に格納されている輝度情報を補間配列を作成するステップと、前記補間配列から高さ位置と輝度値との関係を示す補間表を作成させるステップと、前記補間表から輝度値最大点を抽出させるステップと、前記補間表から前記輝度値最大点に対応する高さ位置情報を抽出させるステップと、その高さ位置情報に対応する位置にテーブルに配置された検査対象部材を配置させる制御を行わせるステップとを有する。
【００１４】
また、自動ピント合わせ処理は、
所定の本数のコバ検出用ラインを画面中心に向けて出力させるステップと、出力されたコバ検出用ラインの画像を取り込ませるステップと、取り込んだコバ検出用ライン画像の画面外枠側から中央にむけてる輝度値を一画素ずつ取得させるステップと、取得した輝度値の結果から、コバを特定するコントラスト変極点を検出し、その変極点の座標を算出させるステップと、少なくとも３つ以上の変極点の座標を元に、所定の演算処理によって近似円を算出させるステップと、算出された近似円の中心座標と画面の中心座標との差分を算出させるステップと、算出された差分値に基づいて、テーブルを移動制御させるステップとを有する。
【００１５】
この検査方法によれば、テーブルに配置された所定の曲率半径の曲面を有する小径部材の表面の検査を、各種初期設定情報及び制御装置の検査台、顕微鏡、照明装置、カメラ装置の制御の基、自動で行える。これは、制御装置の制御部から出力される制御信号によって小径部材の検査姿勢及び検査位置を適宜変化させて、対物レンズの焦点位置に対して検査対象部材の外表面位置をまんべんなく段階的に移動させて画像を取り込むことによって、小径部材の表面に形成された傷や欠陥をドット数等でとらえて小径部材の合否を定量的に判定する。
【００１６】
そして、前記自動芯合わせ処理及び前記自動ピント合わせ処理は、初期設定情報及び制御装置の検査台、顕微鏡、照明装置、カメラ装置の制御の基、自動で行える。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、検査済みの小径部材の品質を安定させる小径部材外表面検査方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 
図１ないし図２０は本発明の一実施形態に係り、図１は小径部材外表面検査装置の構成を説明する斜視図、図２は小径部材外表面検査装置の構成を説明するブロック図、図３は検査台の構成を説明する図、図４は検査台の作用を説明する図、図５は小径部材外表面検査装置使用して小径部材を検査する工程を説明するフローチャート、図６は初期設定画面の一例を説明する図、図７は検査位置に移動された状態の検査対象部材を、曲動テーブルの回動中心を中心にして移動させた状態における、検査対象部材の位置変化と観察状態との関係を説明する図、図８はランプ光量チェック工程を説明するフローチャート、図９は自動ピント合わせ処理の工程を説明するフローチャート、図１０は取り込み画像の一例を示す図、図１１は自動ピント合わせ処理における高さ位置と輝度値との関係を説明する図を説明する図、図１２はモニタの画面上に表示されているレンズ画像を説明する図、図１３は自動芯合わせ処理を説明する図、図１４はコバ検出用ライン画面外側から画面中心座標で収束するように出力している状態を説明する図、図１５はコバ検出用ライン画像における検出開始点Ａから検出終了点Ｂまでの輝度分布曲線の一例を示す図、図１６は画面中心座標とレンズ画像の中心座標とのＸ方向及びＹ方向の差分を示す図、図１７は画面の中心座標にレンズ画像の中心座標を配置させた状態を説明する図、図１８はレンズ表面を検査する工程を説明するフローチャート、図１９は検査エリア画像及び画像内の傷を説明する図、図２０は検査エリアの検査中の段階移動を説明する図である。
【００１９】
なお、図４（ａ）は検査台に検査対象部材を配置した状態を示す図、図４（ｂ）は検査台の検査対象部材を検査位置に移動させた状態を示す図、図１０（ａ）はＺ１画像を示す図、図１０（ｂ）はＺ３画像を示す図、図１０（ｃ）はＺ５画像を示す図、図１０（ｄ）はＺ６画像を示す図、図１０（ｅ）はＺ７画像を示す図である。
【００２０】
図１及び図２に示すように本実施形態の小径部材外表面検査装置（以下、検査装置と略記する）１は、検査対象部材である例えば内視鏡の撮像装置を構成する芯取り、研磨、反射防止コートであるＡＲコートを施したフィールドレンズと呼ばれる、平凸レンズ（以下、レンズと略記する）が配置されるテーブルを備えるステージ２１を含む、電動で動作可能な複数のステージ２１、…、２５を備える検査台２と、この検査台２の前記ステージ２１のテーブルに配置されたレンズ２０の観察を行うための複数の対物レンズ４１ａ、４１ｂ、４１ｃ…等を備えた顕微鏡３と、前記ステージ２１に配置されたレンズ２０を照明する検査用照明光を供給する照明装置４と、前記顕微鏡３に配置されて前記ステージ２１に配置されたレンズ２０の検査対象面である曲面２０ａを撮像する例えば固体撮像素子であるＣＣＤ５ａを内蔵したＣＣＤカメラ（以下、カメラと略記する）５と、前記検査台２を構成する各ステージ２１、…、２５の動作制御を制御プログラムに基づいて行うステージ制御部６１や、前記カメラ５で撮像したレンズ２０の曲面２０ａの光電変換して得られた電気信号を基に被検レンズ表面画像データを生成する画像処理部６２、この被検レンズ表面画像データから傷や欠陥部を判断して制御プログラムに基づいてレンズの合否判定等を行う演算部６３等の制御部６０を備える制御装置を兼ねるパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと略記する）６と、このＰＣ６で画像処理して生成された被検レンズ表面画像等が表示される表示装置である例えば液晶モニタ(以下、モニタと略記する)７とで主に構成されている。
【００２１】
なお、符号８は電装ボックスであり、前記ＰＣ６及び前記モニタ７等に電力を供給する。符号９はキーボードであり、例えば平凸レンズの加工データであるレンズデータの入力或いは各種検査情報の入力等を行う。符号１０はマウスであり、前記モニタ７の画面上に表示される画面に設けられているボタン等を操作して、後述するレンズ検査条件の指示等を行う。符号１１は手動操作用スイッチボックス（以下、スイッチボックスと略記する）であり、吸引の開始或いは停止を指示する吸引用スイッチや、検査の開始或いは停止を指示する検査用スイッチや、前記照明装置４のＯＮ／ＯＦＦを切り替える照明スイッチ等が設けられている。符号１２は架台であり、前述したモニタ７、顕微鏡３、検査台２等が載置される。
【００２２】
図１、図２及び図３を参照して前記検査台２、前記顕微鏡３、前記照明装置４、前記カメラ５及び前記ＰＣ６について説明する。 
まず、検査台２について説明する。
【００２３】
前記検査台２を構成する前記複数のステージ２１、…、２５は、前記顕微鏡３に備えられている例えば対物レンズ４１ａ側から順に、第１ステージであるＸステージ２１、第２ステージであるＹステージ２２、第３ステージである回転ステージ２３、第４ステージであるＺステージ２４及び第５ステージである傾斜ステージ２５である。
【００２４】
前記Ｘステージ２１は、第１ステージ本体であるＸステージ本体２６と、このＸステージ本体２６に対して摺動自在に配置される第１テーブルであるＸテーブル２７とを備えている。前記Ｘステージ本体２６は固定部材であり、前記Ｘテーブル２７は移動部材である。このＸテーブル２７の移動方向は、鉛直方向に対して直交する第１軸である図３中に示すＸ方向である左右方向に摺動自在に配置される。このＸテーブル２７には検査される検査対象部材である前記レンズ２０を吸引によって固定配置させるための吸着孔（図３の符号２７ｂ参照）が所定位置に形成されている。そして、前記Ｘステージ本体２６には、前記Ｘテーブル２７と、このＸテーブル２７を進退移動させるＸ方向用モータ２７ａとを備えたＸ方向移動機構が設けられている。
【００２５】
前記Ｙステージ２２は、第２ステージ本体であるＹステージ本体２８と、このＹステージ本体２８に対して摺動自在に配置される第２テーブルであるＹテーブル２９とを備えている。前記Ｙステージ本体２８は固定部材であり、前記Ｙテーブル２９は移動部材である。このＹテーブル２９は、前記第１軸に対して直交する第２軸である図３中に示すＹ方向である前後方向に対して摺動自在に配置される。
【００２６】
このＹテーブル２９には前記Ｘステージ本体２６が一体的に固定される。このＸステージ本体２６を前記Ｙテーブル２９に固定をする際、このＹテーブル２９の移動方向と、前記Ｘステージ本体２６に対して摺動するＸテーブル２７の移動方向とが直交するように位置関係を設定する。そして、前記Ｙステージ本体２８には、前記Ｙテーブル２９と、このＹテーブル２９を進退移動させるＹ方向用モータ２９ａとを備えたＹ方向移動機構が設けられている。
【００２７】
前記回転ステージ２３は、第３ステージ本体である回転ステージ本体３０と、この回転ステージ本体３０の鉛直な軸に対して回転自在に配置される第３テーブルである回転テーブル３１とを備えている。前記回転ステージ本体３０は固定部材であり、前記回転テーブル３１は移動部材である。
【００２８】
この回転テーブル３１には前記Ｙステージ本体２８が一体的に固定される。この固定状態で前記回転テーブル３１を回転させることによって、前記Ｙステージ２２及びＸステージ２１が回転される。そして、前記回転ステージ本体３０には前記回転テーブル３１と、この回転テーブル３１を回転させる回転用モータ３１ａとを備えた回転機構が設けられている。
【００２９】
前記Ｚステージ２４は、第４ステージ本体であるＺステージ本体３２と、このＺステージ本体３２に鉛直状態に固設される摺動支持部材である摺動ブロック３３と、この摺動ブロック３３に対して図３中のＺ方向である上下方向に摺動自在に配置される第４テーブルであるＺテーブル３４とを備えている。前記Ｚステージ本体３２及び摺動ブロック３３は固定部材であり、前記Ｚテーブル３４は移動部材である。
【００３０】
このＺテーブル３４には前記回転ステージ本体３０が一体的に固定される。この固定状態で前記Ｚテーブル３４を上下動させることによって、前記回転ステージ２３、Ｙステージ２２及びＸステージ２１が上下動して、前記第５ステージとの間隔が変化する。そして、前記Ｚステージ本体３２には、前記Ｚテーブル３４と、このＺテーブル３４を上下動させる高さ調整機構であるＺ方向用モータ３４ａとを備えたＺ方向移動機構が設けられている。
【００３１】
前記傾斜ステージ２５は、第５ステージ本体である曲動ブロック３５と、この曲動ブロック３５に対して図３中矢印Ｗ方向に揺動自在に配置される曲動テーブル３６とを備える。前記曲動ブロック３５は固定部材であり、前記曲動テーブル３６は移動部材である。前記曲動ブロック３５には所定半径(図中にはＲと記載)の円弧状の凹面曲部３５ａが形成されている。一方、前記曲動テーブル３６には前記曲動ブロック３５の凹面曲部３５ａに対して摺動する曲面凸部３６ｂが形成されている。
【００３２】
前記曲動テーブル３６の平面上にはくさび形状の取り付け部材３７を介して前記Ｚステージ本体３２が一体的に固定されている。この固定状態で前記曲動テーブル３６を前記凹面曲部３５ａに沿わせて摺動移動させることによって、前記Ｚステージ２４、回転ステージ２３、Ｙステージ２２及びＸステージ２１が傾いた状態に変化する。そして、前記曲動ブロック３５には、前記曲動テーブル３６と、この曲動テーブル３６を前記凹面曲部３５ａ上で摺動移動させる移動用モータ３６ａとを備えた移動機構が設けられている。
【００３３】
そして、前記ステージ２１、…、２５を組み合わせて構成される検査台２においては、図３に示すように対物光学系の二点鎖線で示す観察光軸と前記回転ステージ２３を構成する回転テーブル３１の回転軸とが一致されると共に、前記傾斜ステージ２５を構成する曲動ブロック３５の凹面曲部３５ａの中心、言い換えれば前記曲動テーブル３６を揺動させる際の回動中心Ｃ２が観察光軸上に位置されている。
【００３４】
次に、顕微鏡３について説明する。 
前記顕微鏡３は、前記対物レンズ４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、…と、鏡筒４２と、顕微鏡筐体４３とで主に構成されている。前記対物レンズ４１ａ、４１ｂ、４１ｃ…はそれぞれ倍率等が異なったものである。前記鏡筒４２には前記対物レンズ４１ａ、４１ｂ、…が複数種類取り付けられる回転板４４が配設されている。この回転板４４は、前記顕微鏡筐体４３に設けられた対物レンズ切替モータ４４ａを備えた対物レンズ切替機構によって回転されるようになっている。したがって、前記対物レンズ切替機構によって前記回転板４４が回転されることによって、観察光軸上に観察に最適な対物レンズを切替配置させることが可能である。
【００３５】
符号４５は、ピント調整テーブルである。このピント調整テーブル４５上には前記検査台２が載置される。この検査台２は、前記ピント調整テーブル４５に設けられたピント調整モータ４５ａを備えたピント調整機構によって上下動されるようになっている。つまり、前記ピント調整機構によって前記ピント調整テーブル４５に載置されている検査台２を上下方向に移動させることによって、例えばＸテーブル２７に配置されているレンズ２０の曲面２０ａ上にピントを合わせることができるようになっている。
【００３６】
次いで、照明装置４について説明する。 
前記照明装置４は、前記Ｘステージ２１のＸテーブル２７に配置された前記レンズ２０を観察するための照明光等を発する。具体的に、前記照明装置４から照明される照明光は、検査対象部材が前記レンズ２０のように光を透過する部材の場合には、観察範囲を黒くさせて、斜めから散乱する照明光がこの黒く見える観察範囲内に漏れ込むようにした暗視野照明を使用する。この暗視野照明下では、前記レンズ２０の表面に例えば傷があった場合、前記散乱光が傷に反射して、その傷の部分が白く見える。このことによって、前記レンズ２０表面の傷の有無の判断を行える。
【００３７】
これに対して、前記検査対象部材が例えば金属球のように光を反射させる部材の場合には、例えばハロゲン光源からの照明光を対物レンズの中央から真下に向けて前記金属球を均一に照明する明視野照明を使用する。 
つまり、前記照明装置４においては、暗視野照明と明視野照明とを切り替えて、検査を行えるようになっている。
【００３８】
次に、カメラ５について説明する。 
前記カメラ５は前記対物レンズ４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、…を通して検査対象部材を撮影する。このカメラ５は、前記顕微鏡３の鏡筒４２の所定位置に取り付けられる。具体的には、前記カメラ５に内蔵されているＣＣＤ５ａの中心と、前記顕微鏡３の観察光学系の観察光軸とが一致するように取り付けられる。このことによって、このカメラ５でとらえた観察画像をモニタ７の表示画面上に表示させたとき、観察画面の中心と観察画像の中心とが一致するようになっている。
【００３９】
そして、本実施形態の検査装置１においては、例えば１日のうち、朝、夕の２回、カメラ位置が所定位置に取り付けられているか否かの確認を行う。そして、万一、前記ＣＣＤ５ａの中心と、顕微鏡３の観察光軸とが位置ずれしていた場合には、カメラ５側を移動させて調整を行う。
【００４０】
最後に、ＰＣ６について説明する。 
前記ＰＣ６の図示しないＣＰＵには、自動で検査をおこなための制御プログラムや、個別に各装置を動作させる動作プログラム等が備えられている。そして、上述した検査台２、顕微鏡３、照明装置４及びカメラ５は、前記制御プログラムの基で、前記ステージ２１、…、２５を左右方向や上下方向、或いは回転、揺動させる制御や、前記顕微鏡３の対物レンズ４１ａ、４１ｂ、４１ｃ…を切り替える制御や、前記照明装置４から出射される照明光を暗視野照明又は明視野照明に切り替える制御や、前記カメラ５に備えられているＣＣＤ５ａの駆動制御や、このＣＣＤ５ａから伝送される電気信号から画像データを生成する処理や、この画像データを基に検査対象物の表面の傷の大きさ、位置を判断して検査対象部材が合格品であるか否かを定量的に判定する処理等が行われるようになっている。
【００４１】
前記ＰＣ６の制御部６０には前記ステージ制御部６１、前記画像処理部６２及び前記演算処理部６３の他に、対物レンズ制御部６４、ピント調整部６５及び照明光制御部６６等が備えられている。
【００４２】
前記ステージ制御部６１は前記ＰＣ６に備えられている制御プログラムに基づいて、前記Ｘテーブル２７を進退移動させるＸ方向移動機構のＸ方向用モータ２７ａの駆動制御、前記Ｙテーブル２９を進退移動させるＹ方向移動機構のＹ方向用モータ２９ａの駆動制御、前記回転テーブル３１を回転させる回転機構の回転用モータ３１ａの駆動制御、前記Ｚテーブル３４を上下動させるＺ方向移動機構のＺ方向用モータ３４ａの駆動制御及び前記曲動テーブル３６を回動中心に対して揺動させる移動機構の移動用モータ３６ａの駆動制御等を適宜行う。
【００４３】
前記画像処理部６２は、前記ＰＣ６に備えられている制御プログラムに基づいて、前記ＣＣＤ５ａを駆動させる駆動信号を出力するとともに、このＣＣＤ５ａの図示しない撮像面に結像して光電変換されて伝送された電気信号から画像データを生成する画像処理や、この画像処理して得られた画像データを前記演算処理部６３及び前記モニタ７に出力する処理等を行う。
【００４４】
前記演算処理部６３は前記ＰＣ６に備えられている制御プログラムに基づいて、前記レンズデータを基にＸテーブル２７に配置されているレンズ２０の配置位置を変化させる駆動制御や、前記画像処理部６２から出力された画像データを基に各種演算処理を行って、照明状態を判断したり、検査対象部材が所定の検査位置に配置されているか否かを判定したり、前記検査対象部材の検査対象面にピントが合っているか否かを判定したり、或いは検査対象物の表面の傷の大きさ、位置等を演算処理して、検査対象部材が合格品であるか否かを定量的に判定して、各部６１、６４、６５に制御信号を出力する。
【００４５】
前記対物レンズ制御部６４は前記レンズデータを踏まえ、ＰＣ６に備えられている制御プログラムに基づいて、複数の対物レンズ４１ａ、４１ｂ、４１ｃ…の中から、検査に最適な対物レンズを選択して、観察光軸上に配置されるように回転板４４を動作させる制御信号を出力する。
【００４６】
前記ピント調整部６５は前記ＰＣ６に備えられている制御プログラムに基づいて、前記検査台２が載置されているピント調整テーブル４５を上下方向に移動させる制御を行う。そして、前記演算処理部６３の演算結果の基、前記検査台２のＸテーブル２７上に配置されている検査対象部材の検査対象面に対してピントが合焦するように移動配置させる制御信号を出力する。なお、ピント調整は、図１の符号４６に示す手動ピント調整ノブを使用しても行える。
【００４７】
前記照明光制御部６６は前記ＰＣ６に備えられている制御プログラムに基づいて、照明光量を最適な状態に維持するための制御信号や、検査対象部材を照明する照明光を暗視野照明又は明視野照明に切り替える制御信号を出力する。
【００４８】
上述のように構成した検査装置１の作用を説明する。 
本実施形態の検査装置１においては、前記ＰＣ６に備えられている制御プログラムに基づいて、前記図３に示すように前述検査台２を構成するＸテーブル２７、Ｙテーブル２９及びＺテーブル３４を移動制御して、Ｘテーブル２７に吸着配置されているレンズ２０の曲率中心Ｃ１が観察光軸に一致した状態で、かつ、前記レンズ２０の曲率中心Ｃ１と前記曲動テーブル３６の移動中心Ｃ２とが一致した状態（図中ではＣと記載する）にさせるとともに、前記顕微鏡３におけるピント調整テーブル４５を移動制御して、前記レンズ２０の曲面２０の例えば頂点上に焦点を合わせる。
【００４９】
そして、この合焦状態で、かつ前記Ｘテーブル２７、前記Ｙテーブル２９、前記Ｚテーブル３４及び前記ピント調整テーブル４５をロックした状態にして、前記ＰＣ６に備えられている制御プログラムに基づいて、図４（ａ）に示すように曲動テーブル３６を移動中心を兼ねる中心Ｃを中心にして、前記曲動ブロック３５の凹面曲部３５ａに対して例えば矢印Ｐ方向に摺動移動させる。すると、前記Ｘテーブル２７上に配置されているレンズ２０の傾き角がθ１に変化して、焦点位置に前記レンズ２０の曲面頂点に変わって、曲面中途部が配置される。
【００５０】
この状態から、さらに、図４（ｂ）に示すように曲動テーブル３６が前記中心Ｃを中心にしてさらに矢印Ｐ方向に摺動移動させると、前記Ｘテーブル２７上に配置されているレンズ２０の傾き角がθ１からさらに傾き角θ２に変化する。このとき、前記焦点位置には、前記レンズ２０の曲面中途部に変わって、前記曲面２０ａと側周面とが交差するコバ近傍が配置される。ここで、さらに、前記曲動テーブル３６を所定量だけ摺動移動させることによって、図示は省略するが、さらにレンズ２０が傾いた状態に変化して、前記焦点位置に前記レンズ２０のコバ部分が配置される。
【００５１】
つまり、前記レンズ２０の曲率中心を中心Ｃに配置させた状態にして、前記曲動テーブル３６が移動中心を兼ねる中心Ｃを中心にして曲動テーブル３６を、曲動ブロック３５の凹面曲部３５ａ上を摺動移動させることにより、前記曲動ブロック３５の凹面曲部３５ａの表面からレンズ２０の曲面２０ａ上の合焦点までの距離は、常に一定（Ｒ＋ｒ）になる。このため、前記曲動テーブル３６を摺動移動させている状態のとき、常に、観察光軸上に位置する合焦位置にレンズ２０の曲面２０ａの一部が配置された状態になる。
【００５２】
したがって、前記レンズ２０の曲率中心Ｃ１を観察光軸に一致させた状態で、かつ、前記レンズ２０の曲率中心Ｃ１を前記曲動テーブル３６の移動中心Ｃ２に一致させた状態にして、顕微鏡３の焦点を前記レンズ２０のコバの位置に合焦させた状態にし、この状態で、例えば曲動テーブル３６だけを中心Ｃを中心に摺動移動させることによって、前記顕微鏡３の焦点を調整する操作を行うことなく、前記レンズ２０の一方のコバから頂点を通過して他方のコバに至るまでの観察を行える。また、前述した状態で、例えば回転テーブル３１だけを回転軸Ｃ３を中心にして回転させることによって、前記顕微鏡３の焦点を調整する操作を行うことなく、前記レンズ２０のコバ全周に渡る観察を行える。
【００５３】
よって、上述した状態において、前記ＰＣ６に備えられている制御プログラムに基づいて、前記曲動テーブル３６と前記回転テーブル３１とを適宜移動動作させることによって、前記顕微鏡３の焦点を調整する操作を一切行うことなく、前記レンズ２０の曲面２０ａの外表面全面の検査を行える。
【００５４】
上述のように構成した検査装置１を使用して、例えば所定の曲率半径（例えば、ｒとする）の曲面２０ａを有するレンズ２０の検査を行う場合の検査手順を説明する。
【００５５】
前記検査装置１で前記レンズ２０の検査を行う場合、図５のステップ１に示すように検査装置１の電源を投入する。このことによって、前記検査台２においては、各ステージ２１、…、２５が原点に復帰される。前記顕微鏡３においてはピント調整テーブル４５が原点に復帰される。前記照明装置４においては初期照明状態になる。前記カメラ５においては撮影状態になる。前記ＰＣ６において制御プログラムが立ち上がり、前記モニタ７の画面上に図６に示す初期設定画面或いはメニュー画面（不図示）が表示される。
【００５６】
なお、前記検査台２における原点とは前記Ｘテーブル２７が水平に配置され、このＸテーブル２７に形成されている吸着孔２７ｂの中心が観察光軸上で、かつこの観察光軸上に配置されているいずれかの対物レンズの先端面から作業性を考慮した所定距離だけ離れた位置になる。また、前記Ｚテーブル３４については最下点に位置する。さらに、前記顕微鏡３における原点とはピント調整テーブル４５が最下点に位置する状態である。
【００５７】
次に、ステップ２に移行して前記ＰＣ６の制御プログラムに基づいてランプ光量のチェックを行う一方、ステップ３に示すようにモニタ７の画面上に表示される前記初期設定画面５０にしたがって、レンズデータや検査条件等を設定、登録する。なお、前記レンズ２０の検査を行う際には、検査するレンズ２０とともに工程表が添付されている。
【００５８】
前記工程表には、前記レンズ２０にかかるレンズデータや、検査条件等の設定事項が記載されており、これら記載事項が検査担当者によって登録される。
【００５９】
具体的な、登録事項としては例えば、検査レンズ種類及び検査個数（ｎ）、レンズデータ及び検査条件である。前記レンズデータとしては、例えばレンズの径寸法（ｄ）、厚み寸法（ｔ）及びレンズ表面の曲率半径（ｒ）等であり、前記検査条件としては、例えば自動芯合わせ処理における検査ライン数（ｐ）や検査箇所数（ｑ）、自動ピント合わせ処理におけるピント合わせ条件である高さ変更回数（ｈ）、照明光量に関わる目標輝度値（ｃ）及び切替変数（ｉ）、レンズ検査を自動で行うか半自動で行うかの選択、レンズ表面の検査を行うに当たっての検査エリアの大きさの選択及び検査ピッチの選択及び検査エリアの重複度の確認等である。 
これらの設定事項を、前記検査装置１に備えられているキーボード９やマウス１０を使用して、モニタ７の画面上に表示された初期設定画面５０上で登録していく。なお、検査レンズを選択するとともに、レンズデータのうち直径、厚み寸法等を登録した段階で、他の条件等が自動で設定されて、必要箇所のみ、工程表に伴って変更するようにしてもよい。また、前記レンズデータにおいて曲率半径に無限大と記載されているときには平行平板レンズである。
【００６０】
前記初期設定が完了したなら初期設定画面５０上の終了ボタン５１を操作する。すると、初期設定を完了した旨を告知する告知信号が前記制御部６０に出力され、ステップ４に移行する。
【００６１】
このステップ４においては、スイッチボックス１１に設けられている検査用スイッチを操作することによって、前記Ｘテーブル２７の吸着孔が吸引状態になる。また、前記初期設定画面５０上で登録された前記レンズ２０の径寸法に基づいて、観察光軸上に所定の倍率の例えば対物光学レンズ４１ａが配置される。このことによって、前記モニタ７の画面上に表示される観察枠が前記レンズ２０の径寸法に対応した大きさに切り替えられる。
【００６２】
そして、 前記吸着孔２７ｂを塞ぐように検査するレンズ２０を配置することによって、Ｘテーブル２７上にレンズ２０が吸着配置される。このとき、前記画面上に少なくともレンズ２０の一部が確実に表示された状態になる。また、前記レンズ２０が吸着孔に吸着配置されたときの圧力の変化を検知すると、その検出信号が前記制御部６０に出力されて、前記初期設定画面５０上で登録されたレンズ２０の曲率半径に基づいて前記Ｚテーブル３４が移動される。そして、前記レンズ２０の曲率中心Ｃ１の位置が曲動ブロック３５の移動中心Ｃ２と同じ位置になると、ステップ５に移行する。
【００６３】
このステップ５では前記ステップ３の初期設定で登録された検査条件及び前記ＰＣ６に備えられている制御プログラムに基づいて後述する自動芯合わせ処理及び自動ピント合わせ処理等を実行する。これらの処理が行われることによって、各ステージ２１、…、２３のテーブル２７、２９、３４及びピント調整テーブル４５が移動されて、図７に示すように前記Ｘテーブル２７の吸着孔２７ｂに吸着配置された状態で観察光軸から位置ずれしていたレンズ２０が、前記図３に示すようにレンズ表面検査位置に移動されるとともに、前記レンズ２０の曲面２０ａ上にピントが合った状態になって、ステップ６に移行する。
【００６４】
このステップ６では、前記ステップ３の初期設定で登録された検査条件及び前記ＰＣ６に備えられている制御プログラムに基づいて、前記図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように曲動テーブル３６や回転テーブル３１等を段階的に移動させて、レンズ表面画像データを収集するとともに、そのレンズ表面画像データを分析して表面検査処理を行う。そして、検査したレンズ２０が合格品であるか否かの判定を行い、その判定結果を例えばモニタ７の画面上に表示させる。
【００６５】
この判定結果が、モニタ７の画面上に表示されたなら、検査者は前記検査用スイッチを操作して吸引状態を解除して、検査済みのレンズ２０をＸテーブル２７から取り外して合格品は保管し、不合格品は廃棄する。前記検査用スイッチが操作されて、検査状態が解除されることによって、前記検査台２のＺテーブル３４及び前記顕微鏡３のピント調整テーブルは原点に戻る。
【００６６】
続いて、ステップ７に移行して、検査するレンズがある場合にはステップ４に移行して、レンズ２０の検査を続ける。一方、検査するレンズがなくなった場合にはステップ８に移行して、検査装置１の電源を遮断して、検査終了となる。
【００６７】
ここで、前記ランプ光量チェック、レンズ位置調整工程及びレンズ表面検査工程及び判定工程について詳細に説明する。 
まず、ランプ光量チェックについて説明する。 
前記照明装置４で使用するランプは、ハロゲンランプである。このハロゲンランプは、暖まった状態と、その他の状態とで光量に差が生じる。つまり、ハロゲンランプは、時間の経過とともに光量の変化する不安定な光源である。このため、前記照明装置４においてはハロゲンランプの光量の調整を、ランプ電圧値を基に行うのではなく、一度、鏡に反射させて実際に測定した輝度値を元にランプ電圧値を微調整して、輝度値を一定にして測定を行うようにしている。
【００６８】
そのため、前記ＰＣ６に備えられている制御プログラムに基づく前記照明光制御部６６からの制御の基、図８のステップ１１に示すようにまず、階調を変化させる条件である変数ｉの初期化を行う。そして、ステップ１２に示すように対物レンズ制御部６４に顕微鏡３の対物レンズを切り替える指示信号を出力して観察光軸上に光量調節用の対物レンズを配置させる一方、ステップ１３に示すようにランプ電圧値を予め登録されている初期値に設定してステップ１４に移行する。
【００６９】
このステップ１４ではｉ値の比較を行い、万一、ｉの値が登録した前記値より大きかった場合には、何らかの不具合があったと判断してステップ２１に移行して、エラー処理（警報をならすなどの処理）を行った後、自動照明調整を終了させる。
【００７０】
一方、前記ステップ１４でｉの値が初期設定で登録された前記値と同じ又はそれ以下であった場合には、ステップ１５に移行してその照明光量で照明されている画像の取り込みを行ってステップ１６に移行する。
【００７１】
ステップ１６では、取り込んだ画像の輝度値を変数ｃ１として一度格納した後、ステップ１７に示すように前記輝度値ｃ１が初期設定で登録した前記目標輝度値（ｃ）に対してプラスマイナス１０パーセントの範囲内であるか否かの比較を行う。ここで、前記輝度値ｃ１が前記目標輝度値のプラスマイナス１０パーセントの範囲内に入っていない場合には、ステップ１８に移行して条件ナンバーｉを加算して、ステップ１９に移行する。
【００７２】
このステップ１９ではランプ電圧を調整してして輝度値を変化させる。その後、再び、ステップ１４からステップ１７までの処理を行う。
【００７３】
一方、前記ステップ１７で輝度値ｃ１が初期設定で登録した目標輝度値（ｃ）のプラスマイナス１０パーセントの範囲内に入っていた場合には、ステップ２０に移行して輝度値に対する電圧値を記憶し、その後、ランプ光量チェックを終了して、前記電圧値による自動照明光調整を行う。
【００７４】
次に、レンズ位置調整工程について説明する。 
前記ステップ４で記載したようにレンズ２０が吸着配置されたことを告知する検出信号が出力された状態のとき、前記図７に示したように例えはＸテーブル２７に形成されている吸着孔２７ｂの中心が観察光軸に一致している状態であっても、レンズ２０の曲率中心Ｃ１はほとんどの場合、前記観察光軸からずれている状態である。また、このとき、レンズ２０の曲面２０ａに対して対物レンズ４１ａの焦点が合っていない状態である。
【００７５】
このため、レンズ位置調整工程では、前記図７に示した配置状態のレンズ２０を、図３に示した状態に配置させてレンズ表面検査を行えるようにするために、前記自動ピント合わせ処理と前記自動芯合わせ処理とを行う。
【００７６】
なお、自動ピント合わせ処理と自動芯合わせ処理とはこの順に行うものであっても、この逆の順である自動芯合わせ処理→自動ピント合わせ処理の順に行ったり、或いは、各処理を繰り返し行ったり、自動芯合わせ処理→自動ピント合わせ処理→自動芯合わせ処理などのように繰り返し行うようなパターン等であっても良く、このレンズ位置調整工程では、確実に、前記図３に示したレンズ表面検査状態にレンズ２０を配置させることを目的にしている。
【００７７】
まず、自動ピント合わせ処理について説明する。 
前記ＰＣ６に備えられている制御プログラムに基づき、図９のステップ３１に示すように前記初期設定画面５０上で登録された高さ変更回数（ｈ）を基に変数ｈの初期化を行う。その後、前記高さ変更回数（ｈ）に対応させて、ステップ３２に示すように高さ位置情報を格納するための配列であるＺポジション（ｈ）の初期化と、ステップ３３に示すように前記Ｚポジションに対応する輝度情報を格納するための配列であるコントラスト（ｈ）の初期化を行う。
【００７８】
次に、ステップ３４に示すように前記初期設定画面５０上で登録されたレンズ２０の厚み寸法（ｔ）、曲率半径（ｒ）及び観察光軸に配置されている前記対物レンズ４１ａの光学情報を基に算出される、ピント自動調整開始位置及びこの自動調整のための送りピッチにしたがって、前記ピント調整テーブル４５を上方向に移動させる。このことによって、前記レンズ２０がピント自動調整開始位置に配置される。そして、ステップ３５に示すようにこのときの高さ情報（Ｚ１）をＺポジション（ｈ１）に格納する。
【００７９】
次いで、ステップ３６に示すように前記高さ情報（Ｚ１）におけるＺ１画像５２（図１０（ａ）参照）を取り込み、その画像５２の特定エリアにおける輝度値Ｂ１を算出する。そして、ステップ３７に示すように前記輝度値Ｂ１をコントラスト（ｈ１）に格納して、ステップ３８に移行する。
【００８０】
このステップ３８ではｈの加算を指示し、ステップ３９で前記ステップ３８で加算された回数が、前記初期設定画面５０上で登録された高さ変更回数（ｈ）を越えているか否かを比較する。ここで、前記ステップ３８で加算された回数が、前記初期設定画面５０上で登録された高さ変更回数（ｈ）を越えていない場合にはステップ４０に移行して前記所定送りピッチだけ前記ピント調整テーブル４５を上昇させる。
【００８１】
その後、再び、ステップ３５からステップ３９までの処理がこのステップ３９の条件を越えるまで繰り返し行われる。このことによって、例えば、高さ情報（Ｚ２）、…、高さ情報（ＺＮ）がＺポジション（ｈ２）、…、Ｚポジション（ｈＮ）に格納されるとともに、前記高さ情報（Ｚ２）、…、（ＺＮ）に対応する例えば図１０（ｂ）ないし図１０（ｅ）に示すＺ３画像５３、Ｚ５画像５５、Ｚ６画像５６、Ｚ７画像５７等の取り込み及びその取り込んだ画像５２ないし画像Ｎの特定エリアにおける輝度値Ｂ２、…、ＢＮがそれぞれ算出されるとともに、その輝度値Ｂ２、…ＢＮが、対応するコントラスト（ｈ２）、…、（ｈＮ）に格納される。
【００８２】
前記ステップ３９において、前記ステップ３８で加算された回数が前記初期設定画面５０上で登録された高さ変更回数（ｈ）を越えたと判定された場合には、ステップ４１に移行する。
【００８３】
このステップ４１では、前記高さ位置情報格納配列に格納されたＺポジションにかかる補間配列を作成する。また、ステップ４２に移行して、前記輝度情報格納配列に格納されている輝度値にかかる補間配列を作成する。そして、ステップ４３に示すように補間を実施する。このことによって、例えば図１１に示すようなＺ位置と輝度値との関係が得られる。
【００８４】
すると、ステップ４４に示すように輝度値最大点を抽出する一方、ステップ４５に示すようにその最大輝度値（或いは取り込んだ画像のうち白黒エッジのコントラストの最もはっきりわかるところ）に対応するベストピント位置である高さ情報（Ｚｍａｘ）の抽出を行う。その後、この高さ情報（Ｚｍａｘ）に対応する高さ位置に、前記レンズ２０が配置されるように前記ピント調整テーブル４５を移動させる。このことによって、自動ピント合わせ処理が終了する。
【００８５】
なお、前記レンズ２０においては反射防止コート処理が施されている。このため、光が反射される部分がコバの部分であり、そのコバ部分にピントがあった状態になる。
【００８６】
このように、予め登録されたレンズデータ及び制御プログラムに基づいて、ピント調整テーブルを所定ピッチずつ予め設定した回数だけ移動させるとき、その位置に関する情報とその移動位置毎の輝度値とをそれぞれ複数取得し、この輝度値と移動位置との関係をソウトウエア的に処理することによって、ピント位置の決定を行うことができる。
【００８７】
次に、自動芯合わせ処理について説明する。 
前記ピント合わせ処理が終了した段階では、前記モニタ７の画面７０には例えば図１２に示すようにレンズ２０のコバ７１ａの一部が欠けたレンズ画像７１が表示される場合がある。このとき、画面７０の中心座標ＣＡとレンズ画像７１の中心座標ＣＢとは異なる場所に位置している。このため、ピント位置調整を行うことなく、レンズ表面の観察を行える状態にするためには、前記レンズ画像７１の中心座標ＣＢと、画面７０の中心座標ＣＡと一致させる必要がある。なお、画面の中心座標ＣＡとは画面の中心に位置する画素のことをいう。
【００８８】
このため、自動芯合わせ処理では、前記ＰＣ６に備えられている制御プログラムに基づいて、図１３のステップ５１に示すように検査ライン数に対応する変数ｐの初期化を行う。その後、ステップ５２に移行して前記初期設定画面５０上で登録された自動芯合わせ条件（２：精）に対応する検査ライン数（ｐ）の数だけ、図１４に示すようにコバ検出用ライン７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、…、７２ｎを、所定のアルゴリズムにしたがって、画面外側から前記画面７０の中心座標ＣＡで収束するように出力していく。
【００８９】
このとき、ステップ５３ではコバ検出用ライン７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、…、７２ｎが所定数だけ、出力されたか否かをチェックする。ここで、コバ検出用ライン７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、…、７２ｎの所定数、出力されたなら、ステップ５４に移行して各コバ検出用ライン画像の取り込みを行う。一方、前記ステップ５３でコバ検出用ライン７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、…が所定数、出力されていない場合には、何らかの不具合があったと判断してステップ６０に移行し、エラー処理（警報をならすなどの処理）を行った後、自動芯合わせ処理を終了する。
【００９０】
前記ステップ５４で各コバ検出用ライン画像の取り込みを行った後、ステップ５５に示すように各コバ検出用ライン画像における輝度値を、一画素ずつの画面外枠側から中央にむけて拾っていく。すると、例えば、コバ検出用ライン７２ｐにおいては、図１５に示すよう検出開始点Ａから検出終了点Ｂまでの輝度分布曲線を得られる。
【００９１】
ステップ５６に示すように前記図１５で示した輝度分布曲線に示す輝度値の分布から、予め設定した閾値を越えたときのコントラスト変極点を、レンズ２０の外径に当たるコバ位置（検出位置Ｃ）とし、この点の座標を算出する。すると、前記図１４中の複数の黒丸（ｃ）等で示す複数の検出点７３、…、７３を得られる
これら複数の検出点７３、…、７３を算出したなら、ステップ５７に示すように最小二乗法によって図１６に示すようにこれら検出点７３、…、７３における近似円であるレンズ画像７１Ａの中心座標ＣＢ１を算出する。その後、ステップ５８に示すように画面中心ＣＡの座標と前記レンズ画像７１Ａの中心座標ＣＢ１のＸ方向及びＹ方向の差分Ｄｘ、Ｄｙを算出する。
【００９２】
そして、これら差分Ｄｘ、Ｄｙに従って、前記Ｘテーブル２７をその差分Ｄｘに対応する分だけ所定方向に移動させる制御を行うとも、前記Ｙテーブル２９を前記差分Ｄｙに対応する分だけ所定方向に移動させる制御を行う。
【００９３】
すると、図１７に示すように画面７０の中心座標ＣＡに前記レンズ画像７１Ａの中心座標ＣＢ１が配置される。そして、ステップ５９に移行して現時点におけるＸ軸位置及びＹ軸位置を記憶して、自動芯合わせ処理を終了する。 
このとき、前記レンズ２０の中心が観察光軸上に配置される。
【００９４】
このように、画面の外枠側から画面の中心座標で収束するコバ検出用ラインを複数本出力して、各コバ検出用ライン毎にそれぞれ１つだけ有するコントラスト変極点である検出点を求め、それぞれの検出点の座標値から所定の演算処理を行って、レンズの近似円を求めることによって、レンズの中心座標を求めることができる。
【００９５】
また、画面の外枠側から画面の中心座標で収束するコバ検出用ラインを用いることによって、観察エリアからレンズの一部がはみ出た状態であっても、コントラスト変極点を検出したものに関して、その検出点の座標値から所定の演算処理を行ってレンズの近似円を求めることによって、パターンマッチング等の計測方法に比べて、確実かつ容易に中心位置を演算処理によって求めることができる。
【００９６】
なお、上述した自動芯合わせ処理においては、出力するコバ検出用ラインの本数に対して、幾つのコントラスト変極点、つまり検出点が検出されたかを確認していない。このため、この検出点の数について最低数を規定して、検出点の数がその最低数に達していない場合には、前記ステップ５８の処理を行って前記Ｘテーブル及び前記Ｙテーブルを移動させてコバ全周を画面７０内に表示させた状態にした後、再び、前記ステップ５２からの処理を行うようにしてもよい。このことによって、高精度の芯合わせを行える。
【００９７】
次いで、レンズ表面検査工程及び判定について説明する。 
前記ステップ５のレンズ位置調整工程で、前記レンズ２０を図３に示すようにレンズ表面検査位置に移動させ、前記レンズ２０の曲面２０ａ上にピントが合った状態になったなら、ステップ６に移行して、レンズ表面検査が開始される。
【００９８】
まず、図１８のステップ６１に示すように検査エリアの半径方向の移動回数（ｍ）を初期化する。また、ステップ６２に示すように検査エリア位置情報格納配列であるθポジション（ｍ）の初期化を行うと共に、ステップ６３に示すように不良ドット情報格納配列であるドットカウント（ｍ）の初期化を行う。また、ステップ６２に示すように検査エリア位置情報格納配列であるθポジション（ｍ）の初期化行い、ステップ６３に示すように不良ドット数情報格納配列であるドットカウント（ｍ）の初期化を行う。
【００９９】
なお、前記検査エリアの移動回数（ｍ）は、前記初期設定画面５０上で登録したレンズ直径及びレンズ厚みと、表面検査エリア情報及び検査ピッチ情報とを元に決定されるものであり、この検査エリア移動回数（ｍ）の他に、検査エリアの縦方向及び横方向のドット数、周方向送りピッチ（送り角度）が決定される。
【０１００】
次に、ステップ６４に示すように前記初期設定画面５０上で登録された情報を基に、必要に応じて、観察光軸に配置する対物レンズ４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、…の交換を行う。このステップ６４で対物レンズの交換を行った場合にはステップ６５に移行し、この交換された対物レンズのもとで前記自動ピント合わせ処理に基づいたピント合わせを行って、ステップ６６に移行する。一方、前記ステップ６４で対物レンズの交換が行われなかった場合には直接、ステップ６６に移行して照明光の切り換えを行う。
【０１０１】
次いで、ステップ６７に示すように曲動テーブル３６を所定量摺動移動させる。このことによって、観察光軸中に前記レンズ２０のコバが配置された状態になる。そして、ステップ６８に示すようにこの位置を検査開始位置として登録し、その後、ステップ６９に移行して、この検査エリア位置を前記θポジション（ｍ）に格納し、ステップ７０に移行する。このステップ７０では、この位置における検査画像の取り込みを行う。このとき、例えば図１９に示すような縦方向及び横方向が所定ドット数の検査エリア画像８０が取り込まれる。なお、符号８１は検査エリア画像８０中で白く見えるドットであり、このドットは散乱光が反射した部分、つまり傷の部分である。
【０１０２】
その後、ステップ７１に示すように取り込んだ画像中に白く見えるドットがある否かを判定する。ここで、検査エリア画像８０内に白く見えるドットが発見されなかった場合にはステップ７２に移行して検査エリアを所定ピッチ周方向に移動させる。なお、本実施形態においては、図２０に示すように検査エリア８２を、実線に示す検査エリア８２ａ、点線に示す検査エリア８２ｂ、一点鎖線に示す検査エリア８２ｃ、…のように所定角度ずつ例えば矢印に示す反時計方向に移動するように、前記回転テーブル３１を段階的に回転移動させる制御が行われる。そして、段階移動制御の際、隣り合うエリア同士を重なり合わせて、検出漏れが発生することを防止するようにしている。
【０１０３】
一方、前記ステップ７１で図１９のエリア画像８０に示す白く見えるドット８１を発見した場合には、ステップ９１に移行して、白く見えたドット数（又はドット面積）を求め、ステップ９２に示すようにドット数が規定値を超えているか否かを比較する。ここで、ドット数が規定値を超えていた場合にはステップ８２に示すように検査したレンズは不合格品であると判定されて、このレンズ２０の検査を終了する。一方、このステップ９２でドット数が規定値を超えていないと判定された場合にはステップ９３に移行してθポジション及びドットカウントに前記検査エリアの位置情報及びドット数を格納して、前記ステップ７２に移行する。
【０１０４】
前記ステップ７２に示す検査エリアの移動が確認されたならステップ７３に移行して、移動された検査エリアの位置が検査開始位置に戻ったか否かの確認を行う。ここで、最初の検査位置に戻っていないことが確認された場合には、前記ステップ６９からの処理が再度行われる。一方、前記ステップ７３で前記検査エリアが観察開始位置に戻ったことを確認した場合には全周に渡る検査が完了したことになるのステップ７４に移行してｍを加算する。
【０１０５】
その後、ステップ７５でこのｍの値と移動回数との比較を行う。ここで、ｍの値が移動回数（ｍ）より小さかった場合にはステップ７６に移行して、図２０に示すように検査エリア８２を所定ピッチ内側に移動させる。つまり、前記曲動テーブル３６を摺動移動させる制御によって、観察エリア８２の検査領域がｍ１からｍ２に移動される。その後、ステップ６８からの処理が再度行われる。なお、本実施形態では、前記観察エリア８２を、周方向段階移動→全周完了→検査領域変更→周方向段階移動→全周完了→検査領域変更…の順で行っている。
【０１０６】
そして、前記ステップ７５でｍの値が移動回数（ｍ）より大きいと判定された場合にはステップ７７に移行して、前記不良ドット数情報格納配列のドットカウントに格納されているドット数の抽出を行い、ステップ７８に示すようにこのドット数が規定値を超えているか否かの判定を行う。
【０１０７】
前記ステップ７８で、ドット数が規定値を超えていないと判定された場合にはステップ７９に示すように検査したレンズ２０が合格品であったと判定されて、このレンズ２０に対する検査が終了となる。
【０１０８】
一方、このステップ７８でドット数が規定値を超えていると判定された場合には、ステップ８０に移行して、前記検査エリア位置情報格納配列のθポジションに格納されている検査エリア位置情報と、前記不良ドット数情報格納配列のドットカウントに格納されているドット数との抽出とを行い、ドット数と検査領域との関係を抽出する。
【０１０９】
そして、ステップ８１に示すように検査領域毎に、ドット数と規格値とを比較する。ここで、各検査領域毎のドット数が１つも規定値を超えていなかった場合には前記ステップ７９に示すように検査したレンズは合格品であると判定されて、このレンズ２０の検査を終了させる。一方、前記ステップ８１で検査領域の少なくとも１つにおいてドット数が規定値を超えていると判定された場合にはステップ８２に示すように検査したレンズ２０は不合格品であると判定されて、このレンズ２０の検査を終了する。
【０１１０】
そして、前記レンズ２０の検査が終了になると、その結果が例えばモニタ７の画面上に表示される。この判定結果が、モニタ７の画面上に表示されたなら、上述したように、検査者は前記検査用スイッチを操作して吸引状態を解除して、検査されたレンズ２０をＸテーブル２７から取り外し、合格品は保管し、不合格品は廃棄する。
【０１１１】
続いて検査するレンズがある場合にはレンズ検査を続けるために、新たに検査するレンズ２０を吸着孔に配置し、前記検査用スイッチを操作する。一方、検査するレンズがなくなった場合には、所定の作業を行った後、検査装置１の電源を遮断して、検査終了にする。
【０１１２】
このように、検査エリアでとらえた画像を元に得られたドット数等のデータを、演算処理して、不良ドットの数或いは、検査領域毎の不良ドットの数を判定して、レンズの良否は不合格を定量的に判定して、品質の良好なレンズを安定して供給することができる。
【０１１３】
また、レンズ表面検査工程においては、回転ステージ及び傾斜ステージを駆動制御して、レンズ表面に対して検査エリアを段階的にかつ検査エリアを重複させて例えば、渦巻状に移動させてているので、レンズ表面全体を検査もれなく確実に検査することができる。
【０１１４】
さらに、検査するレンズの径寸法や厚み寸法は、公差の範囲が異なっているが、Ｘテーブルにレンズを配置する毎に、ステップ４ないしステップ６を行って、ピント合わせ及び芯合わせを再調整した後、検査を行っているので、レンズ寸法の公差による違いをソフトウエアの処理によって吸収することができる。
【０１１５】
このことによって、検査者が吸着孔にレンズを配置する際にも、配置位置に細心の注意を払う必要なく、レンズ配置を行える。
【０１１６】
なお、本実施形態においては、検査するレンズを１つだけＸテーブル上に配置させる構成を説明しているが、例えば前記パレットを使用して複数のレンズをＸテーブル上に規則的に配列させて、一度に複数のレンズの検査を行えるように制御プログラムを形成するようにしても良い。
【０１１７】
また、本実施形態においては前記ステップ９２に記載の規定値と、ステップ７８に記載の規定値、また、ステップ８１に記載の規定値は、異なった値であり、それぞれの検査状態、検査領域によって、傷の大きさ、位置、数等をそれぞれ設定して、演算処理による判定の際の閾値を検査エリア毎変化させている。
【０１１８】
なお、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【０１１９】
［付記］
以上詳述したような本発明の上記実施形態によれば、以下の如き構成を得ることができる。
【０１２０】
（１）検査対象部材が配置されるテーブルを有するステージを含む、複数の電動で駆動されるステージを備える検査台と、前記検査対象部材に対向する対物レンズを備えた顕微鏡と、前記検査対象部材を照明する照明光を発生させる照明装置と、前記検査対象部材を前記対物レンズを通して撮像する固体撮像素子を備えたカメラ装置と、前記検査台の電動駆動されるステージの動作制御を行う制御部、前記カメラ装置で撮像した検査対象部材の光学像を光電変換して得られる電気信号を元に検査対象部材の画像を構築する画像処理部及びこの画像処理部から出力された画像データを基に各種演算処理を行って検査対象部材の位置の判定や、検査対象物の表面の傷の大きさ等を定量的に判定する演算処理部を有する制御装置とを具備する小径部材外表面検査装置を使用して、前記検査対象部材である小径部材の外表面の検査を行う小径部材外表面検査方法であって、
前記小径部材の加工データや検査条件を登録する初期設定工程と、
前記テーブルに配置された小径部材の中心を、前記対物レンズの観察光軸上に配置させる自動芯合わせ処理及び前記テーブルに配置された小径部材に、前記対物レンズの焦点を合わせる自動ピント合わせ処理を有するレンズ位置調整工程と、
前記制御装置からの指示に基づいて、前記検査台の所定のテーブルを動作させて、前記小径部材の表面を検査するレンズ表面検査工程と、
検査エリアの画像内の不良ドットの数或いは、検査領域毎の不良ドットの数を判定して、小径部材の良否を判定する判定工程と、
を有する小径部材外表面検査方法。
【０１２１】
（２）前記検査台は、
鉛直方向に移動して、前記ステージに配置された検査対象部材を上下方向に移動させる第１移動部と、少なくとも、鉛直方向に対して直交する第１軸方向又は、この鉛直方向に対して直交する第１軸に対して直交する第２軸方向の一方向に移動して、前記ステージに配置された検査対象部材を前後又は左右方向に移動させる第２移動部と、観察光軸を中心に回転して、前記ステージに配置された検査対象部材を回転移動させる第３移動部と、中心位置が観察光軸を含む平面内に位置して半径寸法を所定寸法で形成した凹曲面上を摺動移動して、前記ステージに配置された検査対象部材の傾き状態が変化するように傾斜移動させる第４移動部とを具備する。
【０１２２】
（３）前記第１移動部、前記第２移動部、前記第３移動部及び前記第４移動部の制御を、前記制御装置の制御部で行う付記１に記載の小径部材外表面検査装置。
【０１２３】
（４）前記検査台は、
固定部材である第１ステージ本体を備え、第２移動部を構成する前記第１ステージ本体の所定方向に対して摺動自在で前記検査対象部材が配置される移動部材である第１テーブル及びこの第１テーブルを前記第１ステージ本体に対して進退移動させる第１テーブル移動機構を有する第１ステージと、
固定部材である第２ステージ本体を備え、前記第２移動部を構成する前記第２ステージ本体の所定方向に対して摺動自在で、この摺動方向に対して直交する方向に前記第１テーブルが摺動するように前記第１ステージ本体が固設される移動部材である第２テーブル及びこの第２テーブルを前記第２ステージ本体に対して進退移動させる第２テーブル移動機構を有する第２ステージと、
固定部材である第３ステージ本体を備え、前記第３移動部を構成する前記第３ステージ本体に設けられる軸部に対して回転自在で、前記第２ステージ本体が固設される移動部材である第３テーブル及びこの第３テーブルを前記第３ステージ本体に対して回転移動させる第３テーブル回転機構を有する第３ステージと、
固定部材である第４ステージ本体を備え、前記第１移動部を構成する前記第４ステージ本体に対して鉛直方向に対して摺動自在で、前記第３ステージ本体が固設される移動部材である第４テーブル及びこの第４テーブルを前記第４ステージ本体に配設された摺動支持部材に対して上下動させる第４テーブル移動機構を有する第４ステージと、
固定部材であって所定半径の凹部曲面を形成した第５ステージ本体を備え、前記第４移動部を構成する前記第５ステージ本体に形成された凹部曲面に対して摺動自在な凸部曲面を有し、前記第４ステージ本体が固設される移動部材である第５テーブル及びこの第５テーブルを前記第５ステージ本体の凹部曲面に対して摺動させる第５テーブル移動機構を有する第５ステージと、
を備える付記１又は付記２に記載の小径部材外表面検査装置。
【０１２４】
（５）前記自動芯合わせ処理は、
テーブルに配置されている検査対象部材の高さ位置を変化させるステップと、
その高さ位置を高さ位置情報格納配列に格納させるステップと、
前記高さ位置における画像を取り込ませるステップと、
その取り込んだ画像の輝度値を算出させ、輝度情報格納配列に格納させるステップと、
前記高さ位置情報格納配列に格納されている高さ位置情報及び前記輝度情報格納配列に格納されている輝度情報を補間配列を作成するステップと、
前記補間配列から高さ位置と輝度値との関係を示す補間表を作成させるステップと、
前記補間表から輝度値最大点を抽出させるステップと、
前記補間表から前記輝度値最大点に対応する高さ位置情報を抽出させるステップと、
その高さ位置情報に対応する位置にテーブルに配置された検査対象部材を配置させる制御を行わせるステップと、
を有する付記１に記載の小径部材外表面検査方法。
【０１２５】
（６）自動ピント合わせ処理は、
所定の本数のコバ検出用ラインを画面中心に向けて出力させるステップと、
出力されたコバ検出用ラインの画像を取り込ませるステップと、
取り込んだコバ検出用ライン画像の画面外枠側から中央にむけてる輝度値を一画素ずつ取得させるステップと、
取得した輝度値の結果から、コバを特定するコントラスト変極点を検出し、その変極点の座標を算出させるステップと、
少なくとも３つ以上の変極点の座標を元に、所定の演算処理によって近似円を算出させるステップと、
算出された近似円の中心座標と画面の中心座標との差分を算出させるステップと、
算出された差分値に基づいて、テーブルを移動制御させるステップと、
を有する付記１に記載の小径部材外表面検査方法。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】小径部材外表面検査装置の構成を説明する斜視図
【図２】小径部材外表面検査装置の構成を説明するブロック図
【図３】検査台の構成を説明する図
【図４】検査台の作用を説明する図
【図５】小径部材外表面検査装置使用して小径部材を検査する工程を説明するフローチャート
【図６】初期設定画面の一例を説明する図
【図７】検査位置に移動された状態の検査対象部材を、曲動テーブルの回動中心を中心にして移動させた状態における、検査対象部材の位置変化と観察状態との関係を説明する図
【図８】ランプ光量チェック工程を説明するフローチャート
【図９】自動ピント合わせ処理の工程を説明するフローチャート
【図１０】取り込み画像の一例を示す図
【図１１】自動ピント合わせ処理における高さ位置と輝度値との関係を説明する図を説明する図
【図１２】モニタの画面上に表示されているレンズ画像を説明する図
【図１３】自動芯合わせ処理を説明する図
【図１４】コバ検出用ライン画面外側から画面中心座標で収束するように出力している状態を説明する図
【図１５】コバ検出用ライン画像における検出開始点Ａから検出終了点Ｂまでの輝度分布曲線の一例を示す図
【図１６】画面中心座標とレンズ画像の中心座標とのＸ方向及びＹ方向の差分を示す図
【図１７】画面の中心座標にレンズ画像の中心座標を配置させた状態を説明する図
【図１８】レンズ表面を検査する工程を説明するフローチャート
【図１９】検査エリア画像及び画像内の傷を説明する図
【図２０】検査エリアの検査中の段階移動を説明する図
【符号の説明】
【０１２７】
１…小径部材外表面検査装置    ２…検査台    ３…顕微鏡    ５…ＣＣＤカメラ
６…パーソナルコンピュータ    ２１…第１ステージ    ２２…第２ステージ
２３…第３ステージ    ２４…第４ステージ    ２５…第５ステージ
２６…Ｘステージ本体    ２７…Ｘテーブル    ２８…Ｙステージ本体
２９…Ｙテーブル    ３０…回転ステージ本体    ３１…回転テーブル
３２…Ｚステージ本体    ３３…摺動ブロック    ３４…Ｚテーブル
３５…曲動ブロック    ３５ａ…凹面曲部    ３６…曲動テーブル
４５…ピント調整テーブル
代理人    弁理士    伊藤  進
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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